JP2009024208A - Vapor deposition apparatus and vapor deposition method, and electronic element and organic electroluminescent element having pattern-formed layer using the method - Google Patents
Vapor deposition apparatus and vapor deposition method, and electronic element and organic electroluminescent element having pattern-formed layer using the method Download PDFInfo
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Abstract
Description
本発明は、蒸着装置、蒸着方法、及びそれを用いてパターン形成した層を有する電子素子及び有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）に関する。 The present invention relates to a vapor deposition apparatus, a vapor deposition method, and an electronic element and an organic electroluminescence element (organic EL element) having a layer formed by using the vapor deposition apparatus.
近年、液晶表示素子、有機ＥＬ素子等を用いた薄型の表示装置が開発されている。図６は、有機ＥＬ素子１の構成を概略的に示している。ガラス等の基板２上に、陽極３、有機ＥＬ層８（正孔輸送層４、発光層５、及び電子輸送層６）、陰極７等が形成されている。引出配線（端子）９を介して外部の配線と接続し、両極３，７に電界を印加することにより、電極３，７間に挟まれた領域の発光層５が励起状態となって発光する。
In recent years, thin display devices using liquid crystal display elements, organic EL elements, and the like have been developed. FIG. 6 schematically shows the configuration of the organic EL element 1. An anode 3, an organic EL layer 8 (a hole transport layer 4, a light emitting layer 5, and an electron transport layer 6), a cathode 7, and the like are formed on a
カラー表示が可能な表示装置とする場合には、一般的に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）といった発光色が異なる画素を所定の間隔で配列する必要がある。例えば、基板上に陽極をストライプ状に形成した後、陽極上にＲＧＢに対応した有機ＥＬ層が繰り返して並列するように形成する。
有機ＥＬ層を形成する方法としては、マスク蒸着法、スピンコート法、インクジェット法、転写法など種々の方法がある。マスク蒸着では、所定のパターンで開口部が形成されたマスク（シャドーマスク）を介して基板上に蒸着材料を所定のパターンに形成することができる。
In the case of a display device capable of color display, it is generally necessary to arrange pixels having different emission colors such as red (R), green (G), and blue (B) at predetermined intervals. For example, after an anode is formed in a stripe shape on a substrate, an organic EL layer corresponding to RGB is repeatedly formed in parallel on the anode.
As a method for forming the organic EL layer, there are various methods such as a mask vapor deposition method, a spin coating method, an ink jet method, and a transfer method. In mask vapor deposition, a vapor deposition material can be formed in a predetermined pattern on a substrate through a mask (shadow mask) in which openings are formed in a predetermined pattern.
マスク蒸着を行う場合、特にガラス基板を用いると、自重によって基板の中央部が垂れ下がり、パターニング精度が低下するという問題がある。このような問題を解決するため、ガラス基板の一端を引っ張って垂れ量を減少させる蒸着装置が提案されている（特許文献１参照）。 When performing mask vapor deposition, particularly when a glass substrate is used, there is a problem that the central portion of the substrate hangs down due to its own weight and patterning accuracy is lowered. In order to solve such a problem, a vapor deposition apparatus that pulls one end of a glass substrate to reduce the amount of dripping has been proposed (see Patent Document 1).
一方、樹脂フィルム基板を用いた場合、通常はガラス基板よりも軽量であるが、熱収縮率が大きく、またフォトリソグラフィーや加熱などのプロセス等によって伸縮し易いため、マスク蒸着により発光層をＲＧＢに塗り分けると、設計位置からのズレが大きくなってしまう場合がある。高精細なパターンを形成するためには、隣接する画素の間隔をできるだけ小さくする必要があるが、上記のような位置ズレが生じると色が異なる隣の層の位置と重なって、正常な画像が得られないといった問題が生じる。
本発明は、可撓性基板を用いてパターン形成する場合に、高精度にパターニングを行うことができる蒸着装置及び蒸着方法並びにその方法を用いてパターン形成した層を有する電子素子及び有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することを目的とする。 The present invention relates to a vapor deposition apparatus and a vapor deposition method capable of performing patterning with high accuracy when a pattern is formed using a flexible substrate, and an electronic device and an organic electroluminescence device having a layer formed by using the vapor deposition method. The purpose is to provide.
上記目的を達成するため、本発明では以下の蒸着方法等が提供される。
＜１＞ 真空槽と、
前記真空槽内で蒸着材料を収容して蒸発させる容器と、
前記真空槽内でアライメントマークを有する可撓性基板を保持し、該可撓性基板にテンションを掛けることによって所定の方向に所定の量で延伸可能な基板保持手段と、
前記容器と前記可撓性基板との間で、アライメントマークを有するマスクを前記可撓性基板と対向するように保持するマスク保持手段と、
前記基板保持手段により保持された前記可撓性基板と前記マスク保持手段により保持された前記マスクのそれぞれのアライメントマークの位置を測定する位置測定手段と、
前記位置測定手段による測定に基づき、前記基板保持手段により前記可撓性基板を延伸させて前記マスクとの位置合わせを行う位置制御手段と、
を有することを特徴とする蒸着装置。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following vapor deposition method and the like.
<1> a vacuum chamber;
A container for containing and evaporating the vapor deposition material in the vacuum chamber;
A substrate holding means that holds a flexible substrate having an alignment mark in the vacuum chamber and can be stretched by a predetermined amount in a predetermined direction by applying tension to the flexible substrate;
A mask holding means for holding a mask having an alignment mark so as to face the flexible substrate between the container and the flexible substrate;
Position measuring means for measuring the position of each alignment mark of the flexible substrate held by the substrate holding means and the mask held by the mask holding means;
Position control means for aligning with the mask by extending the flexible substrate by the substrate holding means based on the measurement by the position measuring means;
The vapor deposition apparatus characterized by having.
＜２＞ アライメントマークを有する可撓性基板と、アライメントマークを有するマスクを対向配置し、それぞれのアライメントマークの位置を測定する工程と、
前記可撓性基板及び前記マスクのそれぞれアライメントマークの測定に基づき、該可撓性基板にテンションを掛けることによって所定の方向に所定の量で延伸させて前記マスクとの位置合わせを行う工程と、
前記マスクと位置合わせされた可撓性基板に対して前記マスクを介して蒸着材料を所定のパターンに蒸着させる工程と、
を含むことを特徴とする蒸着方法。
<2> a step of opposingly arranging a flexible substrate having alignment marks and a mask having alignment marks, and measuring the positions of the respective alignment marks;
A step of aligning with the mask by stretching the flexible substrate by a predetermined amount by applying tension to the flexible substrate based on the measurement of the alignment mark of each of the flexible substrate and the mask;
Depositing a deposition material in a predetermined pattern through the mask on a flexible substrate aligned with the mask;
The vapor deposition method characterized by including.
＜３＞ 前記可撓性基板として、樹脂基板を用いることを特徴とする＜２＞に記載の蒸着方法。 <3> The vapor deposition method according to <2>, wherein a resin substrate is used as the flexible substrate.
＜４＞ 前記可撓性基板上に有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する有機層を蒸着させるときに、前記各工程を行うことを特徴とする＜２＞又は＜３＞に記載の蒸着方法。 <4> The vapor deposition method according to <2> or <3>, wherein each of the steps is performed when an organic layer constituting the organic electroluminescence element is vapor deposited on the flexible substrate.
＜５＞ 前記可撓性基板上に有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する電極を蒸着させるときに、前記各工程を行うことを特徴とする＜２＞〜＜４＞のいずれかに記載の蒸着方法。 <5> The vapor deposition method according to any one of <2> to <4>, wherein each of the steps is performed when an electrode constituting the organic electroluminescence element is vapor deposited on the flexible substrate.
＜６＞ ＜２＞又は＜３＞に記載の蒸着方法を用いてパターン形成した層を有することを特徴とする電子素子。 <6> An electronic device comprising a layer patterned using the vapor deposition method according to <2> or <3>.
＜７＞ ＜２＞〜＜５＞のいずれかに記載の蒸着方法を用いてパターン形成した層を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。 <7> An organic electroluminescent device comprising a layer patterned using the vapor deposition method according to any one of <2> to <5>.
本発明によれば、可撓性基板を用いてパターン形成する場合に、高精度にパターニングを行うことができる蒸着装置及び蒸着方法並びにその方法を用いてパターン形成した層を有する電子素子及び有機エレクトロルミネッセンス素子が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when forming a pattern using a flexible substrate, the vapor deposition apparatus and vapor deposition method which can perform patterning with high precision, and the electronic device and organic electrolysis which have the layer patterned using the method A luminescence element is provided.
以下、添付の図面を参照しながら、好適な態様として、本発明に係る蒸着装置及び蒸着方法を適用して有機ＥＬ素子を備えた表示装置を製造する場合について説明する。 Hereinafter, as a preferred mode, a case where a display device including an organic EL element is manufactured by applying the vapor deposition apparatus and the vapor deposition method according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
まず、本発明に係る蒸着装置について説明する。図１は本発明に係る蒸着装置の構成の一例を概略的に示している。
真空槽１２内には、蒸着材料を収容して蒸発させる容器３０と、可撓性基板３６を保持する基板保持手段１６，１８と、マスク４０を保持するマスク保持手段２８等が設けられている。また、真空槽１２の外側には可撓性基板３６とマスク４０との位置合わせ（アライメント）を行う際に用いる位置測定手段３２ａ,３２ｂと位置制御手段３４が設けられている。
First, the vapor deposition apparatus according to the present invention will be described. FIG. 1 schematically shows an example of the configuration of a vapor deposition apparatus according to the present invention.
In the
真空槽１２は真空ポンプ（不図示）に連結されており、蒸着時に槽１２内部を真空状態にすることができる。
The
真空槽１２の上面には透明な耐熱ガラス等により構成された測定用の窓１４ａ，１４ｂが２箇所設けられている。
また、真空槽１２の上方には、窓１４ａ，１４ｂを通じて真空槽１２内の可撓性基板３６とマスク４０の各アライメントマーク３８ａ，３８ｂ，４４ａ，４４ｂを測定することができるように、位置測定手段として２台のＣＣＤカメラ３２ａ,３２ｂが設けられている。なお、測定用の窓１４ａ，１４ｂとＣＣＤカメラ３２ａ,３２ｂの数等は特に限定されず、要求されるアライメント精度等に応じて適宜決めればよい。
On the upper surface of the
Further, the position measurement is performed above the
位置制御手段３４は、コンピュータ等により構成されており、基板保持手段１６，１８の位置を制御することができる。位置制御手段３４は、各ＣＣＤカメラ３２ａ,３２ｂにより測定された各アライメントマーク３８ａ，３８ｂ，４４ａ，４４ｂのずれ量から、可撓性基板３６とマスク４０とのサイズのずれを求め、基板保持手段１６，１８の位置を移動させて基板３６にテンション（張力）を掛けることによってアライメントを行うことができる。
The position control means 34 is configured by a computer or the like, and can control the positions of the
蒸着材料を収容する容器（ルツボ）３０の周囲には、蒸着材料を加熱して蒸発させるための抵抗加熱ヒーター３１が設けられている。なお、蒸着材料を加熱する手段は抵抗加熱方式に限定されず、電子ビーム、高周波誘導、レーザーなどを採用してもよい。
A
真空槽１２内のルツボ３０の上方には、基板保持手段１６，１８とマスク保持手段２８が設けられている。
基板保持手段１６，１８は、可撓性基板３６を保持し、所定の方向に所定の量で可撓性基板３６を延伸可能に構成されている。図２は、基板保持手段１６，１８の配置の一例を示している。矩形の可撓性基板３６を両面から把持する把持部材１６，１８が、基板３６を各辺に沿って対向配置されている。把持部材１６，１８は各組ごとに独立して基板３６の各辺に沿って把持するとともに、所定の方向に所定の量で移動してテンションを掛けることができる。これにより可撓性基板３６を保持した状態でＸＹ方向のいずれの方向にも延伸することができる。
Substrate holding means 16, 18 and mask holding means 28 are provided above the
The substrate holding means 16 and 18 are configured to hold the
なお、全ての把持部材１６，１８が水平方向に移動可能である必要はない。例えば、各把持部材１６，１８によって基板３６を把持した後、基板３６の対辺の一方の辺側を把持する把持部材だけ（例えば、把持部材１６ａ，１８ａと、把持部材１６ｂ，１８ｂ）が水平方向に移動可能であれば、基板３６をＸＹ方向にテンションを掛けて延伸することができる。
また、把持部材１６ｂ，１８ｂと把持部材１６ｄ，１８ｄを設けずに把持部材１６ａ，１８ａと把持部材１６ｃ，１８ｃのみ設けて、Ｘ方向のみにテンションを掛けて延伸できる構成にすることも可能である。パネル構成によってはこちらの構成の方が装置が簡略化されて有利である。
また、基板保持手段１６，１８により可撓性基板３６を保持する方法としては、例えば、静電チャック、機械的に挟む、等の方法を用いることができる。
Note that not all the gripping
In addition, it is possible to provide a configuration in which only the gripping
Moreover, as a method of holding the
マスク保持手段２８は、基板保持手段１６，１８により保持された可撓性基板３６とルツボ３０との間で、マスク４０を可撓性基板３６と対向するように保持する。
The
基板保持手段１６，１８とマスク保持手段２８は一つの回転ホルダー２０に備えられている。回転ホルダー２０は回転軸２２によって水平面内で軸回転することができる。これにより、各保持手段１６，１８，２８にり保持されている可撓性基板３６とマスク４０を同時に回転させることができる。
回転ホルダー２０の上面には、ＣＣＤカメラ３２ａ,３２ｂに対応した位置に透視部２４ａ，２４ｂが設けられており、この透視部２４ａ，２４ｂを通じて可撓性基板３６とマスク４０の各アライメントマーク３８ａ，３８ｂ，４４ａ，４４ｂを測定することができる。また、回転ホルダー２０の下面には、容器３０から蒸発した材料がマスク４０を介して可撓性基板３６に蒸着できるように開口部２６が形成されている。
The substrate holding means 16, 18 and the mask holding means 28 are provided in one rotating
On the upper surface of the
このような構成の蒸着装置１０を用いれば、カメラ３２ａ，３２ｂによる測定値を基に可撓性基板３６の収縮に対する補正量を求め、可撓性基板３６を固定する箇所を縦横方向に少なくとも１箇所ずつ設けて縦横方向に伸ばして位置を調整することができる。このように位置ズレ量を算出し、可撓性基板３６の延ばす量と方向を求めて延伸して位置合わせを行い、位置ズレ量が所定の範囲内となったときにマスク蒸着を行えばよい。
次に、上記のような構成の蒸着装置１０を用いて有機ＥＬ素子によるカラー表示装置を製造する方法について具体的に説明する。
If the
Next, a method for manufacturing a color display device using organic EL elements using the
＜可撓性基板＞
可撓性基板３６としては、透明な樹脂フィルム基板を好適に使用することができ、有機ＥＬ素子等を支持することができる強度、光透過性等を有していれば特に限定されず、公知のものを使用することができる。発光層から発せられる光をできるだけ散乱又は減衰させない基板であることが好ましく、そのような基板の具体例としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）等の有機材料が挙げられる。
<Flexible substrate>
As the
上記のような有機材料からなる可撓性基板３６を用いる場合には、耐熱性、寸法安定性、耐溶剤性、電気絶縁性、及び加工性に優れていることが好ましい。
また、有機ＥＬ素子は水分や酸素により劣化し易いため、これらの透過率ができるだけ小さい基板３６を用いることが好ましい。具体的には、基板３６の水分透過率は１ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下であることが好ましい。ここでの水分透過率は、ＪＩＳ Ｋ ７１２９Ｂ法（１９９２年）に準拠した方法（ＭＯＣＯＮ法（カップ法））で測定した場合の値であり、例えば、４０℃、９０％ＲＨ、測定試料：サイズ透湿面積５０ｃｍ２、測定装置名「ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ−Ｗ３／３１」（ＭＯＣＯＮ社）により測定することができる。
When the
Further, since the organic EL element is easily deteriorated by moisture and oxygen, it is preferable to use the
基板３６の酸素透過率は１ｃｃ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下であることが好ましい。ここでの酸化透過率は、ＪＩＳ Ｋ ７１２９Ｂ法（１９９２年）に準拠した方法（ＭＯＣＯＮ法）で測定した場合の値であり、例えば、２５℃、０％ＲＨ、測定試料：サイズ透湿面積５０ｃｍ２、測定装置名「ＯＸ−ＴＲＡＮ２／２１ＭＬ」（ＭＯＣＯＮ社）により測定することができる。
The oxygen permeability of the
樹脂フィルム基板の場合、その片面又は両面に透湿防止層又はガスバリア層を設けることで水分や酸素の透過を抑制することができる。透湿防止層又はガスバリア層の材料としては、窒化珪素、酸化珪素などの無機材料を好適に用いることができ、例えば、高周波スパッタリング法などにより透湿防止層又はガスバリア層を形成することができる。
また、熱可塑性基板を用いる場合には、更に必要に応じて、ハードコート層、アンダーコート層などを設けてもよい。
In the case of a resin film substrate, it is possible to suppress the permeation of moisture and oxygen by providing a moisture permeation preventing layer or a gas barrier layer on one side or both sides. As a material for the moisture permeation preventing layer or the gas barrier layer, an inorganic material such as silicon nitride or silicon oxide can be suitably used. For example, the moisture permeation preventing layer or the gas barrier layer can be formed by a high frequency sputtering method or the like.
Moreover, when using a thermoplastic substrate, you may provide a hard-coat layer, an undercoat layer, etc. further as needed.
基板３６の形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、表示装置の用途、目的等に応じて適宜選択することができる。一般的には、基板３６の形状としては、取り扱い性、有機ＥＬ素子の形成容易性等の観点から、板状であることが好ましい。基板３６の構造は、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。また、基板３６は、単一部材で構成されていてもよいし、２つ以上の部材で構成されていてもよい。
There is no restriction | limiting in particular about the shape of the board |
基板３６は、無色透明であっても有色透明であってもよいが、有機ＥＬ素子から発せられる光の散乱、減衰等を防止することができる点で無色透明であることが好ましい。
The
可撓性基板３６上には、有機ＥＬ素子を構成する各層を所定の位置に形成する必要があるため、位置合わせの基準となるアライメントマーク３８ａ，３８ｂを設けておく。
アライメントマーク３８ａ，３８ｂの形状や数は特に限定されないが、アライメント精度を向上させるため、少なくとも２つのアライメントマーク３８ａ，３８ｂを設けることが好ましい。例えば、図２に示されるように画素を形成する領域を挟んで対向する位置に２つのアライメントマーク３８ａ，３８ｂを有する可撓性基板３６を好適に用いることができる。
Since it is necessary to form each layer constituting the organic EL element at a predetermined position on the
The shape and number of the alignment marks 38a and 38b are not particularly limited, but it is preferable to provide at least two
＜有機ＥＬ素子の形成＞
可撓性基板３６上に有機ＥＬ素子を形成する。有機ＥＬ素子は、例えば以下のような層構成を採用することができるが、これらに限定されず、目的等に応じて適宜決めればよい。
<Formation of organic EL element>
An organic EL element is formed on the
・陽極／発光層／陰極
・陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
・陽極／正孔輸送層／発光層／ブロック層／電子輸送層／陰極
・陽極／正孔輸送層／発光層／ブロック層／電子輸送層／電子注入層／陰極
・陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／ブロック層／電子輸送層／陰極
・陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／ブロック層／電子輸送層／電子注入層／陰極
以下の説明においては基板３６上に陽極から順次形成していく構成について記載するが、基板３６上に陰極から逆に形成することも可能である。
Anode / light-emitting layer / cathode Anode / hole transport layer / light-emitting layer / electron transport layer / cathode Anode / hole transport layer / light-emitting layer / block layer / electron transport layer / cathode Anode / hole transport layer / Light emitting layer / block layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode ・ Anode / hole injection layer / hole transport layer / light emission layer / block layer / electron transport layer / cathode ・ Anode / hole injection layer / hole transport Layer / light emitting layer / block layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode In the following description, the structure in which the
−陽極の形成−
基板３６上には下部電極として陽極をストライプ状に形成する。陽極は有機ＥＬ層に正孔を供給する電極としての機能を有するものであれば、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、表示装置の用途、目的等に応じて公知の電極材料から適宜選択することができる。ただし、有機ＥＬ素子の性質上、陽極及び陰極のうち少なくとも一方の電極は透明であることが好ましく、通常は、透明な陽極が形成される。
-Formation of anode-
On the
陽極を構成する材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、導電性化合物、又はこれらの混合物が好適に挙げられる。具体例として、アンチモンやフッ素等をドープした酸化錫（ＡＴＯ、ＦＴＯ）、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウム（ＩＺＯ）等の導電性金属酸化物、金、銀、クロム、ニッケル等の金属、さらにこれらの金属と導電性金属酸化物との混合物又は積層物、ヨウ化銅、硫化銅などの無機導電性物質、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロールなどの有機導電性材料、及びこれらとＩＴＯとの積層物などが挙げられる。この中で好ましいのは導電性金属酸化物であり、特に、生産性、高導電性、透明性等の点からはＩＴＯが好ましい。 As a material which comprises an anode, a metal, an alloy, a metal oxide, an electroconductive compound, or a mixture thereof is mentioned suitably, for example. As specific examples, conductive metal oxides such as tin oxide (ATO, FTO) doped with antimony or fluorine, tin oxide, zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), gold Metals such as silver, chromium and nickel, and mixtures or laminates of these metals and conductive metal oxides, inorganic conductive materials such as copper iodide and copper sulfide, and organic conductivity such as polyaniline, polythiophene and polypyrrole Examples thereof include materials and laminates of these and ITO. Among these, a conductive metal oxide is preferable, and ITO is particularly preferable from the viewpoints of productivity, high conductivity, transparency, and the like.
陽極を形成する方法としては、例えば、印刷方式、コーティング方式等の湿式方式、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的方式、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法等の化学的方式が挙げられる。陽極を構成する材料との適性等を考慮して適宜選択した方法に従って基板３６上に陽極を形成することができる。例えば、陽極材料としてＩＴＯを選択する場合には、直流又は高周波スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等に従って陽極を形成することができる。
陽極を形成する位置は特に制限はなく、表示装置の用途、目的等に応じて適宜選択することができ、基板３６の一方の表面上の全体に形成されていてもよいし、一部に形成されていてもよい。
Examples of the method for forming the anode include a wet method such as a printing method and a coating method, a physical method such as a vacuum deposition method, a sputtering method, and an ion plating method, and a chemical method such as CVD and plasma CVD method. . The anode can be formed on the
The position at which the anode is formed is not particularly limited and may be appropriately selected according to the use and purpose of the display device. The anode may be formed on the entire surface of the
陽極を形成する際のパターニングは、フォトリソグラフィーなどによる化学的エッチングによって行ってもよいし、レーザーなどによる物理的エッチングによって行ってもよい。また、マスクを重ねて真空蒸着やスパッタ等を行ってもよいし、リフトオフ法や印刷法によって行ってもよい。
なお、マスク蒸着によりストライプ状の陽極を形成する場合、本発明に係る蒸着装置１０を用いることができる。具体的には、基板３６のアラインメントマーク３８ａ,３８ｂとマスク４０のアラインメントマーク４４ａ，４４ｂに基づき、基板保持手段１６，１８とマスク保持手段２８によってマスク４０と基板３６とを相対的に移動させて位置合わせを行うとともに、必要に応じ、基板保持手段１６，１８により可撓性基板３６を所定の方向に所定の量で延伸してマスク４０との位置合わせをより高精度に行う。次いで、マスク４０と位置合わせされた可撓性基板３６に対してマスク４０を介して陽極材料を所定のパターンに蒸着させる。これにより、陽極を形成する前に可撓性基板３６が既に収縮している場合でも、基板３６を延伸してアライメントを行うことで、陽極を高精度にパターン形成することができる。
The patterning for forming the anode may be performed by chemical etching such as photolithography, or may be performed by physical etching using a laser or the like. Further, the mask may be overlapped, and vacuum deposition, sputtering, or the like may be performed, or may be performed by a lift-off method or a printing method.
In addition, when forming a striped anode by mask vapor deposition, the
陽極の厚みは、陽極を構成する材料等に応じて適宜選択することができ、一概に規定することはできないが、通常、１０ｎｍ〜５０μｍ程度であり、５０ｎｍ〜２０μｍが好ましい。
また、陽極の抵抗値は、有機ＥＬ層に確実に正孔を供給するために、１０３Ω／□以下が好ましく、１０２Ω／□以下がより好ましい。
The thickness of the anode can be appropriately selected according to the material constituting the anode and cannot be generally defined, but is usually about 10 nm to 50 μm, and preferably 50 nm to 20 μm.
Further, the resistance value of the anode is preferably 10 3 Ω / □ or less and more preferably 10 2 Ω / □ or less in order to reliably supply holes to the organic EL layer.
透明な陽極とする場合、無色透明であっても有色透明であってもよいが、透明陽極側から発光を取り出すためには、その光透過率は６０％以上が好ましく、７０％以上がより好ましい。透明陽極については、沢田豊監修「透明電極膜の新展開」シーエムシー刊（１９９９）に詳述があり、ここに記載されている事項を本発明でも適用することができる。例えば、耐熱性の低いプラスチック基板を用いる場合は、ＩＴＯ又はＩＺＯを使用し、１５０℃以下の低温で成膜した透明陽極が好ましい。
アクティブマトリクス型の表示装置を製造する場合には、薄膜電界効果型トランジスタ（ＴＦＴ）を形成する。
In the case of a transparent anode, it may be colorless and transparent or colored and transparent, but in order to take out light emission from the transparent anode side, its light transmittance is preferably 60% or more, more preferably 70% or more. . The transparent anode is described in detail in Yutaka Sawada's “New Development of Transparent Electrode Film” published by CMC (1999), and the matters described here can be applied to the present invention. For example, when a plastic substrate with low heat resistance is used, a transparent anode formed using ITO or IZO at a low temperature of 150 ° C. or lower is preferable.
In the case of manufacturing an active matrix display device, a thin film field effect transistor (TFT) is formed.
−有機薄膜層の形成−
可撓性基板３６上に陽極を形成した後、必要に応じ、陽極上に、正孔注入層、正孔輸送層等、発光層を形成する前の有機薄膜層を形成する。なお、ＲＧＢが繰り返し並列するように発光層を塗り分ける場合でも、正孔注入層、正孔輸送層等、発光層以外の有機ＥＬ層を構成する層を共通にする場合には、真空蒸着法等によって陽極パターンの全体に形成することができる。
-Formation of organic thin film layer-
After forming the anode on the
−発光層の形成−
必要に応じ、正孔注入層、正孔輸送層等、発光層を形成する前の有機薄膜層を形成した後、発光層をマスク蒸着によりパターン形成する。カラー表示の有機ＥＬ表示装置とする場合、例えば図５に示すようにＲＧＢに対応した発光層をμｍオーダーで塗り分ける必要があり、発光層は、有機ＥＬ層を構成する他の有機薄膜層に比べて極めて高い位置精度が要求される。本発明は、このようなＲＧＢの発光層をパターン形成する場合のように、２回以上の蒸着を行って高精度にパターン形成を行う場合に特に好適に適用することができる。
-Formation of light emitting layer-
If necessary, after forming an organic thin film layer before forming the light emitting layer, such as a hole injection layer and a hole transport layer, the light emitting layer is patterned by mask vapor deposition. In the case of an organic EL display device for color display, for example, as shown in FIG. 5, it is necessary to coat the light emitting layer corresponding to RGB in the order of μm, and the light emitting layer is formed on another organic thin film layer constituting the organic EL layer. Compared to this, extremely high positional accuracy is required. The present invention can be particularly suitably applied to the case where patterning is performed with high accuracy by performing vapor deposition twice or more, as in the case of patterning such an RGB light emitting layer.
図４は、蒸着工程のフローを示している。
アライメントマーク３８ａ，３８ｂを有する可撓性基板３６と、アライメントマーク４４ａ，４４ｂを有するマスク４０をそれぞれ保持手段により保持して対向配置し（図４（Ａ））、ＣＣＤカメラ３２ａ，３２ｂによって各アライメントマーク３８ａ，３８ｂ，４４ａ，４４ｂの位置を測定する（図４（Ｂ））。
FIG. 4 shows the flow of the vapor deposition process.
The
マスク４０は、例えば、所定のピッチでライン状の開口部４２を有するマスク（シャドーマスク）４０を用いる。マスク４０には、可撓性基板３６のアライメントマーク３８ａ，３８ｂに対応した位置にアライメントマーク３８ａ，３８ｂを設けておく。
また、マスク４０の材質は、公知のものから適宜選択することができるが、例えば、ＳＵＳ等のメタルマスクのほか、シリコン等の半導体で作製したマスクを使用することもできる。これらの材質のマスク４０であれば、マスク４０の寸法変化量は極めて小さく、サイズの調整幅が小さいため、本発明において可撓性基板３６に対してマスク蒸着を行う場合に有利である。
For example, a mask (shadow mask) 40 having line-shaped
The material of the
例えば、マスク４０をマスク保持手段２８によって保持した後、可撓性基板３６を搬送機構により基板保持手段１６，１８に搬送し、把持部材１６，１８により各辺に沿って把持する。これにより、マスク４０と可撓性基板３６とが対向配置される。次いで、ＣＣＤカメラ３２ａ,３２ｂにより、可撓性基板３６とマスク４０のそれぞれのアライメントマーク３８ａ，３８ｂ，４４ａ，４４ｂの位置を測定する。可撓性基板３６は透明であるため、可撓性基板３６を通してマスク４０のアライメントマーク４４ａ，４４ｂも観測することができる。
For example, after the
ＣＣＤカメラ３２ａ,３２ｂにより測定したそれぞれのアライメントマーク３８ａ，３８ｂ，４４ａ，４４ｂに基づき、可撓性基板３６とマスク４０との位置合わせを行うが、可撓性基板３６は、下部電極等の層を形成した蒸着時の加熱などによって収縮し、アライメントマーク３８ａ，３８ｂの位置が設計位置からずれてしまっている場合がある。このような基板３６の収縮が生じた場合には、アライメントマーク３８ａ，３８ｂ，４４ａ，４４ｂに基づくマスク蒸着によるＲＧＢの塗り分けを高精度に行うことが困難となる。
Based on the alignment marks 38a, 38b, 44a and 44b measured by the
そこで、基板３６のアラインメントマーク３８ａ,３８ｂとマスク４０のアラインメントマーク４４ａ，４４ｂに基づき、基板保持手段１６，１８とマスク保持手段２８によってマスク４０と基板３６とを相対的に移動させて位置合わせを行うとともに、基板保持手段１６，１８により可撓性基板３６にテンションを掛けることによって所定の方向に所定の量で延伸することによって、より高精度にマスク４０との位置合わせを行う（図４（Ｃ））。
具体的には、ＣＣＤカメラ３２ａ,３２ｂにより測定した可撓性基板３６とマスク４０の各アライメントマーク３８ａ，３８ｂ，４４ａ，４４ｂの測定画像を位置制御手段３４に送信し、各アライメントマーク３８ａ，３８ｂ，４４ａ，４４ｂのずれ量から、可撓性基板３６とマスク４０の寸法のずれを計算し、可撓性基板３６の延伸すべき方向及び量（長さ）を求める。そして、位置制御手段３４から、基板３６の延伸方向及び延伸量を基板保持手段１６，１８にフィードバックし、所定の把持部材を、可撓性基板３６を把持したまま所定の方向に所定の量で移動させる。これにより可撓性基板３６にテンションが掛かり、所定の方向に所定の量で延伸され、基板３６の収縮が補われる。このように位置測定手段３２ａ,３２ｂにより測定したそれぞれのアライメントマーク３８ａ，３８ｂ，４４ａ，４４ｂに基づき、可撓性基板３６にテンションを掛けて所定の方向に所定の量で延伸することによりマスク４０との位置合わせを高精度に行うことができる。
Therefore, based on the alignment marks 38a and 38b of the
Specifically, the measurement images of the alignment marks 38a, 38b, 44a, 44b of the
なお、可撓性基板３６の寸法は、主に、蒸着時の加熱や、フォトリソグラフィーの現像時の溶剤等によって変化し得るが、常に収縮するとは限らず、フォトリソグラフィーなどの工程で延びてしまう場合もあり得る。そこで、可撓性基板３６をその寸法変化を考慮しない設計寸法よりも予め小さく形成しておき、可撓性基板３６の伸びが生じた場合でも基板保持手段１６，１８によって延伸して位置合わせを行うようにしてもよい。
The dimensions of the
ただし、例えば、２００ｍｍ×２００ｍｍの可撓性基板３６の場合、引っ張り量（延伸長さ）が５００μｍを超えるとバリア性が低下することがある。従って、可撓性基板３６の寸法を予め小さく設定し過ぎると、バリア性の低下を招くおそれがある。可撓性基板３６を延ばすとき、その引っ張り量は５００μｍ以下が好ましく、２００μｍ以下がより好ましく、１００μｍ以下がさらに好ましい（２００ｍｍ×２００ｍｍ基板換算）。このようなバリア性の低下等も考慮して、マスク４０に対する基板３６の寸法を設定することが好ましい。
However, for example, in the case of the
各アライメントマーク３８ａ，３８ｂ，４４ａ，４４ｂに基づき、所定の方向に所定の量で延伸することによりマスク４０と位置合わせされた可撓性基板３６に対してマスク４０を介して蒸着材料を所定のパターンに蒸着させる（図４（Ｄ））。蒸着材料は、例えばＲＧＢに対応した発光層を形成することができる材料を用いる。
Based on the alignment marks 38a, 38b, 44a, 44b, a predetermined amount of vapor deposition material is passed through the
発光層は、発光材料のみで構成されていても良く、ホスト材料と発光材料の混合層とした構成でも良い。さらに、発光層中に電荷輸送性を有さず、発光しない材料を含んでいても良い。また、発光層は１層であっても２層以上であってもよく、それぞれの層が異なる発光色で発光してもよい。 The light emitting layer may be composed of only a light emitting material, or may be a mixed layer of a host material and a light emitting material. Further, the light emitting layer may include a material that does not have charge transporting properties and does not emit light. Further, the light emitting layer may be a single layer or two or more layers, and each layer may emit light in different emission colors.
発光材料は蛍光発光材料でも燐光発光材料であっても良く、ドーパントは１種であっても２種以上であっても良い。
蛍光発光材料の例としては、例えば、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、スチリルベンゼン誘導体、ポリフェニル誘導体、ジフェニルブタジエン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、ナフタルイミド誘導体、クマリン誘導体、縮合芳香族化合物、ペリノン誘導体、オキサジアゾール誘導体、オキサジン誘導体、アルダジン誘導体、ピラリジン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、ビススチリルアントラセン誘導体、キナクリドン誘導体、ピロロピリジン誘導体、チアジアゾロピリジン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、スチリルアミン誘導体、ジケトピロロピロール誘導体、芳香族ジメチリディン化合物、８−キノリノール誘導体の金属錯体やピロメテン誘導体の金属錯体に代表される各種金属錯体等、ポリチオフェン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン等のポリマー化合物、有機シラン誘導体などの化合物等が挙げられる。
The light emitting material may be a fluorescent light emitting material or a phosphorescent light emitting material, and the dopant may be one type or two or more types.
Examples of fluorescent light emitting materials include, for example, benzoxazole derivatives, benzimidazole derivatives, benzothiazole derivatives, styrylbenzene derivatives, polyphenyl derivatives, diphenylbutadiene derivatives, tetraphenylbutadiene derivatives, naphthalimide derivatives, coumarin derivatives, condensed aromatic compounds. Perinone derivatives, oxadiazole derivatives, oxazine derivatives, aldazine derivatives, pyralidine derivatives, cyclopentadiene derivatives, bisstyrylanthracene derivatives, quinacridone derivatives, pyrrolopyridine derivatives, thiadiazolopyridine derivatives, cyclopentadiene derivatives, styrylamine derivatives, diketo Typical examples are pyrrolopyrrole derivatives, aromatic dimethylidin compounds, metal complexes of 8-quinolinol derivatives and metal complexes of pyrroletene derivatives. Various metal complexes, polythiophene, polyphenylene, polyphenylene vinylene polymer compounds include compounds such as organic silane derivatives.
燐光発光材料は、例えば、遷移金属原子又はランタノイド原子を含む錯体が挙げられる。
遷移金属原子としては特に限定されないが、好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム、及び白金が挙げられ、より好ましくは、レニウム、イリジウム、及び白金である。
ランタノイド原子としては、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテシウムが挙げられる。これらのランタノイド原子の中でも、ネオジム、ユーロピウム、及びガドリニウムが好ましい。
Examples of the phosphorescent material include a complex containing a transition metal atom or a lanthanoid atom.
Although it does not specifically limit as a transition metal atom, Preferably, ruthenium, rhodium, palladium, tungsten, rhenium, osmium, iridium, and platinum are mentioned, More preferably, they are rhenium, iridium, and platinum.
Examples of lanthanoid atoms include lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, and lutetium. Among these lanthanoid atoms, neodymium, europium, and gadolinium are preferable.
錯体の配位子としては、例えば、G.Wilkinson等著，Coｍprehensive Coordination Cheｍistry, Pergaｍon Press社１９８７年発行、H.Yersin著，「Photocheｍistry and Photophysics of Coordination Coｍpounds」 Ｓpringer-Verlag社１９８７年発行、山本明夫著「有機金属化学−基礎と応用−」裳華房社１９８２年発行等に記載の配位子などが挙げられる。
具体的な配位子としては、好ましくは、ハロゲン配位子（好ましくは塩素配位子）、含窒素ヘテロ環配位子（例えば、フェニルピリジン、ベンゾキノリン、キノリノール、ビピリジル、フェナントロリンなど）、ジケトン配位子（例えば、アセチルアセトンなど）、カルボン酸配位子（例えば、酢酸配位子など）、一酸化炭素配位子、イソニトリル配位子、シアノ配位子であり、より好ましくは、含窒素ヘテロ環配位子である。上記錯体は、化合物中に遷移金属原子を一つ有してもよいし、また、２つ以上有するいわゆる複核錯体であってもよい。異種の金属原子を同時に含有していてもよい。
As ligands of the complex, for example, G. Wilkinson et al., Comprehensive Coordination Chemistry, published by Pergamon Press, 1987, H. Yersin, “Photochemistry and Photophysics of Coordination Compounds,” published by Springer-Verlag, 1987, Akio Yamamoto Examples of the ligands described in the book “Organic Metal Chemistry-Fundamentals and Applications-” published in 1982 by Hankabosha.
Specific ligands are preferably halogen ligands (preferably chlorine ligands), nitrogen-containing heterocyclic ligands (eg, phenylpyridine, benzoquinoline, quinolinol, bipyridyl, phenanthroline, etc.), diketones Ligand (for example, acetylacetone), carboxylic acid ligand (for example, acetic acid ligand), carbon monoxide ligand, isonitrile ligand, cyano ligand, more preferably nitrogen-containing Heterocyclic ligand. The complex may have one transition metal atom in the compound, or may be a so-called binuclear complex having two or more. Different metal atoms may be contained at the same time.
燐光発光材料は、発光層中に０．１〜４０質量％含有されることが好ましく、０．５〜２０質量％含有されることがより好ましい。 The phosphorescent material is preferably contained in the light emitting layer in an amount of 0.1 to 40% by mass, and more preferably 0.5 to 20% by mass.
発光層に含有されるホスト材料は電荷輸送材料であることが好ましい。ホスト材料は１種であっても２種以上であっても良く、例えば、電子輸送性のホスト材料とホール輸送性のホスト材料を混合した構成が挙げられる。
ホスト材料の具体例としては、例えば、カルバゾール骨格を有するもの、ジアリールアミン骨格を有するもの、ピリジン骨格を有するもの、ピラジン骨格を有するもの、トリアジン骨格を有するもの及びアリールシラン骨格を有するものが挙げられる。
The host material contained in the light emitting layer is preferably a charge transport material. The host material may be one type or two or more types, and examples thereof include a configuration in which an electron transporting host material and a hole transporting host material are mixed.
Specific examples of the host material include those having a carbazole skeleton, those having a diarylamine skeleton, those having a pyridine skeleton, those having a pyrazine skeleton, those having a triazine skeleton, and those having an arylsilane skeleton. .
発光層の厚さは特に限定されるものではないが、通常、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。 Although the thickness of a light emitting layer is not specifically limited, Usually, it is preferable that they are 1 nm-500 nm, it is more preferable that they are 5 nm-200 nm, and it is still more preferable that they are 10 nm-100 nm.
マスク蒸着により発光層をパターン形成する際、アライメントマーク３８ａ，３８ｂ，４４ａ，４４ｂに基づき、可撓性基板３６の収縮を補うように基板３６を延伸させることで、マスク４０と可撓性基板３６のアライメントをより高精度に行うことができる。そして、可撓性基板３６を延伸して補正した上でマスク蒸着を行えば、所望の色に発光する発光層を所定の位置に高精度にパターン形成することができる。なお、蒸着中は、回転ホルダー２０を軸回転させることで、基板３６に対して均一に蒸着を行うことができる。
When patterning the light emitting layer by mask vapor deposition, the
図５に示したようなＲＧＢの３色の発光層をパターン形成する場合は、色ごとに上記のようなアライメントを行ってマスク蒸着により発光層をパターン形成すればよい。この場合、同じ真空槽１２内でマスク４０をずらして各色の発光層を順次パターン形成してもよいし、各色ごとに真空槽１２を分けて発光層を順次パターン形成してもよい。いずれの場合でも、位置制御手段３４により可撓性基板３６のアライメントマーク３８ａ，３８ｂとマスク４０のアライメントマーク４４ａ，４４ｂを測定し、この測定に基づき、基板保持手段１６，１８により可撓性基板３６を延伸することにより収縮を補正してアライメントを行う。このようにアライメントを行った上で各色に対応した発光層のマスク蒸着を行うことで、各発光層を高精度にパターン形成することができる。
In the case of patterning the light emitting layers of three colors RGB as shown in FIG. 5, the light emitting layer may be patterned by mask vapor deposition for each color as described above. In this case, the light emitting layers of each color may be sequentially patterned by shifting the
マスク蒸着によりＲＧＢの発光層を順次形成した後、必要に応じて、例えば電子輸送性有機薄膜層、電子注入層等、他の有機薄膜層を形成する。電子輸送性有機薄膜層、電子注入層等を共通にする場合には、可撓性基板３６の素子を形成する側（発光層を形成した側）に真空蒸着法等によって形成することができる。
After sequentially forming RGB light emitting layers by mask vapor deposition, other organic thin film layers such as an electron transporting organic thin film layer and an electron injection layer are formed as necessary. In the case where the electron transporting organic thin film layer, the electron injection layer, and the like are made common, they can be formed on the side of the
−陰極の形成−
所定の層構成からなる有機ＥＬ層を形成した後、有機ＥＬ層上に陰極を形成する。
陰極は、通常、有機ＥＬ層に電子を注入する電極としての機能を有し、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、表示装置の用途、目的等に応じて公知の電極材料の中から適宜選択することができる。陰極を構成する材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、これらの混合物などが挙げられる。具体例としてアルカリ金属（たとえば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ等）、アルカリ土類金属（たとえばＭｇ、Ｃａ等）、金、銀、鉛、アルミニウム、ナトリウム−カリウム合金、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−銀合金、インジウム、イッテルビウム等の希土類金属、などが挙げられる。これらは１種単独で使用してもよいが、安定性と電子注入性とを両立させる観点から、２種以上を好適に併用することができる。
-Formation of cathode-
After forming an organic EL layer having a predetermined layer structure, a cathode is formed on the organic EL layer.
The cathode usually has a function as an electrode for injecting electrons into the organic EL layer, and there is no particular limitation on the shape, structure, size, etc., and a known electrode material depending on the use, purpose, etc. of the display Can be selected as appropriate. Examples of the material constituting the cathode include metals, alloys, metal oxides, electrically conductive compounds, and mixtures thereof. Specific examples include alkali metals (eg, Li, Na, K, Cs, etc.), alkaline earth metals (eg, Mg, Ca, etc.), gold, silver, lead, aluminum, sodium-potassium alloy, lithium-aluminum alloy, magnesium- Examples thereof include silver alloys, rare earth metals such as indium and ytterbium. These may be used singly or in combination of two or more from the viewpoint of achieving both stability and electron injection.
これらの中でも、陰極を構成する材料としては、電子注入性の点で、アルカリ金属やアルカリ土類金属が好ましく、保存安定性に優れる点でアルミニウムを主体とする材料が好ましい。アルミニウムを主体とする材料とは、アルミニウム単独、アルミニウムと０．０１〜１０質量％のアルカリ金属又はアルカリ土類金属との合金若しくはこれらの混合物（例えば、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金など）をいう。
なお、陰極の材料については、例えば、特開平２−１５５９５号公報及び特開平５−１２１１７２号公報に詳述されており、これらの公報に記載の材料は本発明においても適用することができる。
Among these, the material constituting the cathode is preferably an alkali metal or an alkaline earth metal from the viewpoint of electron injection, and a material mainly composed of aluminum is preferable from the viewpoint of excellent storage stability. The material mainly composed of aluminum is aluminum alone, an alloy of aluminum and 0.01 to 10% by mass of alkali metal or alkaline earth metal, or a mixture thereof (for example, lithium-aluminum alloy, magnesium-aluminum alloy, etc.) Say.
The cathode material is described in detail in, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 2-15595 and 5-121172, and the materials described in these publications can also be applied to the present invention.
陰極の形成方法については特に制限はなく、公知の方法に従って形成することができる。例えば、印刷方式、コーティング方式等の湿式方式、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的方式、ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等の化学的方式などの中から、陰極を構成する材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って形成することができる。例えば、陰極の材料として金属等を選択する場合には、その１種又は２種以上を同時又は順次にスパッタ法等に従って陰極を形成することができる。 There is no restriction | limiting in particular about the formation method of a cathode, It can form according to a well-known method. For example, materials constituting the cathode from wet methods such as printing methods and coating methods, physical methods such as vacuum deposition methods, sputtering methods and ion plating methods, chemical methods such as CVD methods and plasma CVD methods, etc. The film can be formed according to a method appropriately selected in consideration of suitability for the above. For example, when a metal or the like is selected as the material of the cathode, the cathode can be formed according to a sputtering method or the like simultaneously or sequentially with one or more of them.
陰極を形成するに際してのパターニングは、フォトリソグラフィーなどによる化学的エッチングによって行ってもよいし、レーザーなどによる物理的エッチングによって行ってもよく、マスクを重ねて真空蒸着やスパッタ等によって行ってもよいし、リフトオフ法や印刷法によって行ってもよい。
例えば、パッシブマトリクス型の表示装置を製造する場合には、所定のピッチでライン状の開口部を有するマスク（シャドーマスク）を用い、真空蒸着法にて陽極と直交する方向にストライプ状の陰極を形成することができる。この場合も、本発明に係る蒸着装置１０を用いることができる。すなわち、位置測定手段３２ａ,３２ｂにより測定したそれぞれのアライメントマーク３８ａ，３８ｂ，４４ａ，４４ｂに基づき、必要に応じ、可撓性基板３６にテンションをかけて所定の方向に所定の量で延伸することによりマスク４０との位置合わせを行う。次いで、マスク４０と位置合わせされた可撓性基板３６に対してマスク４０を介して陰極材料を所定のパターンに蒸着させる。これにより、可撓性基板３６が収縮した場合でも、基板３６を延伸してアライメントを行うことで、陰極を高精度にパターン形成することができる。
Patterning for forming the cathode may be performed by chemical etching such as photolithography, physical etching by laser, or the like, or may be performed by vacuum deposition or sputtering with a mask overlapped. Alternatively, the lift-off method or the printing method may be used.
For example, when a passive matrix display device is manufactured, a stripe-shaped cathode is formed in a direction perpendicular to the anode by a vacuum deposition method using a mask (shadow mask) having a line-shaped opening at a predetermined pitch. Can be formed. Also in this case, the
陰極の厚みは、陰極を構成する材料により適宜選択することができ、一概に規定することはできないが、通常１０ｎｍ〜５μｍ程度であり、５０ｎｍ〜１μｍが好ましい。
陰極は、透明であってもよいし、不透明であってもよい。なお、透明な陰極とする場合は、陰極の材料を１〜１０ｎｍの厚さに薄く成膜し、特にＩＴＯやＩＺＯ等の透明な導電性材料を積層することにより形成することができる。
The thickness of the cathode can be appropriately selected depending on the material constituting the cathode and cannot be generally defined, but is usually about 10 nm to 5 μm, and preferably 50 nm to 1 μm.
The cathode may be transparent or opaque. In the case of a transparent cathode, it can be formed by forming a thin cathode material to a thickness of 1 to 10 nm, and laminating a transparent conductive material such as ITO or IZO in particular.
なお、陰極と有機ＥＬ層との間に、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のフッ化物、酸化物等による誘電体層を例えば０．１〜５ｎｍの厚みで形成してもよい。この誘電体層は、一種の電子注入層と解することもできる。誘電体層は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等により形成することができる。 In addition, you may form the dielectric material layer by the thickness of 0.1-5 nm between a cathode and an organic electroluminescent layer by the fluoride, oxide, etc. of an alkali metal or alkaline-earth metal. This dielectric layer can also be understood as a kind of electron injection layer. The dielectric layer can be formed by, for example, a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, or the like.
有機ＥＬ層上に陰極を形成することで有機ＥＬ素子が形成されることになる。
さらに陽極及び陰極を外部の配線と接続するための引出配線を各電極と接続するように形成する。なお、引出配線は、各電極と同じ材料で電極と同時に形成してもよい。
An organic EL element is formed by forming a cathode on the organic EL layer.
Further, lead wires for connecting the anode and the cathode with external wires are formed so as to be connected to the respective electrodes. The lead wiring may be formed at the same time as the electrodes with the same material as each electrode.
＜封止＞
次いで、有機ＥＬ素子を大気中の水分や酸素から保護するため、封止部材を設ける。例えば、プラズマＣＶＤ法によりＳｉＮｘ等からなる封止用保護膜を有機ＥＬ素子を覆うように形成したり、キャップ形状の金属製の封止缶を有機ＥＬ素子を覆うように可撓性基板３６に接着させる。
<Sealing>
Next, a sealing member is provided to protect the organic EL element from moisture and oxygen in the atmosphere. For example, a sealing protective film made of SiNx or the like is formed by plasma CVD to cover the organic EL element, or a cap-shaped metal sealing can is formed on the
以上の工程を経て、有機ＥＬ素子を備えた表示装置を得ることができる。
本発明では、可撓性基板３６を積極的に延伸して位置ズレを補正した上でマスク蒸着を行うため、可撓性基板３６が収縮してもマスク蒸着により色が異なる発光層等を高精度にパターン形成することができ、歩留りも向上させることができる。
Through the above steps, a display device including an organic EL element can be obtained.
In the present invention, since the mask deposition is performed after the
以上本発明について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明に係る蒸着装置又は蒸着方法により形成する層は発光層に限定されず、電極（陽極及び陰極）、有機ＥＬ層を構成する他の層や、隔壁を形成する場合にも適用することができる。 Although the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, the layer formed by the vapor deposition apparatus or the vapor deposition method according to the present invention is not limited to the light emitting layer, and is also applied to the case of forming electrodes (anode and cathode), other layers constituting the organic EL layer, and partition walls. be able to.
また、本発明は、有機ＥＬ素子の製造に限らず、可撓性基板を用いてマスク蒸着により層をパターン形成する工程を有する電子素子の製造であれば好適に適用することができる。 In addition, the present invention is not limited to the manufacture of organic EL elements, and can be suitably applied as long as it is a manufacture of electronic elements having a step of patterning a layer by mask vapor deposition using a flexible substrate.
１０・・・蒸着装置
１２・・・真空槽
１６，１８・・・基板保持手段
２８・・・マスク保持手段
３０・・・ルツボ
３１・・・抵抗加熱ヒーター
３２ａ,３２ｂ ・・・位置測定手段
３４・・・位置制御手段
３６・・・可撓性基板
３８ａ，３８ｂ・・・アライメントマーク
４０・・・マスク
４４ａ，４４ｂ・・・アライメントマーク
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記真空槽内で蒸着材料を収容して蒸発させる容器と、
前記真空槽内でアライメントマークを有する可撓性基板を保持し、該可撓性基板にテンションを掛けることによって所定の方向に所定の量で延伸可能な基板保持手段と、
前記容器と前記可撓性基板との間で、アライメントマークを有するマスクを前記可撓性基板と対向するように保持するマスク保持手段と、
前記基板保持手段により保持された前記可撓性基板と前記マスク保持手段により保持された前記マスクのそれぞれのアライメントマークの位置を測定する位置測定手段と、
前記位置測定手段による測定に基づき、前記基板保持手段により前記可撓性基板を延伸させて前記マスクとの位置合わせを行う位置制御手段と、
を有することを特徴とする蒸着装置。 A vacuum chamber;
A container for containing and evaporating the vapor deposition material in the vacuum chamber;
A substrate holding means that holds a flexible substrate having an alignment mark in the vacuum chamber and can be stretched by a predetermined amount in a predetermined direction by applying tension to the flexible substrate;
A mask holding means for holding a mask having an alignment mark so as to face the flexible substrate between the container and the flexible substrate;
Position measuring means for measuring the position of each alignment mark of the flexible substrate held by the substrate holding means and the mask held by the mask holding means;
Position control means for aligning with the mask by extending the flexible substrate by the substrate holding means based on the measurement by the position measuring means;
The vapor deposition apparatus characterized by having.
前記可撓性基板及び前記マスクのそれぞれアライメントマークの測定に基づき、該可撓性基板にテンションを掛けることによって所定の方向に所定の量で延伸させて前記マスクとの位置合わせを行う工程と、
前記マスクと位置合わせされた可撓性基板に対して前記マスクを介して蒸着材料を所定のパターンに蒸着させる工程と、
を含むことを特徴とする蒸着方法。 A step of opposingly arranging a flexible substrate having alignment marks and a mask having alignment marks and measuring the position of each alignment mark;
A step of aligning with the mask by stretching the flexible substrate by a predetermined amount by applying tension to the flexible substrate based on the measurement of the alignment mark of each of the flexible substrate and the mask;
Depositing a deposition material in a predetermined pattern through the mask on a flexible substrate aligned with the mask;
The vapor deposition method characterized by including.
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