JP5740244B2 - 有機el素子の製造方法及び製造装置 - Google Patents
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Description
帯状の基材を搬送部に供給し、該搬送部表面に前記基材の一面側を当接させて前記基材を搬送しつつ、前記搬送部と対向し且つ前記基材に対して近接する位置に配された蒸着源のノズルから、気化された有機EL膜の構成層形成材料を吐出させて、前記基材における前記搬送部と反対の面側に有機EL膜の構成層を形成する蒸着工程を含んでなる有機EL素子の製造方法であって、
前記蒸着工程では、更に、回転軸を中心として回転駆動する板状の回転体を有し且つ該回転体に開口部が形成されたシャドーマスクを、前記搬送部に当接した前記基材と前記ノズルとの間にて前記基材の近傍に介入させ、
前記基材の移動に追従するように前記シャドーマスクを回転させつつ、前記開口部を通して気化された前記構成層形成材料を前記基材側に供給し、前記基材に前記開口部に応じた有機EL膜の構成層を形成することを特徴とする。
帯状の基材を供給する基材供給部と、供給された基材の一面側と表面で当接しつつ該基材を搬送する搬送部と、該搬送部と対向し且つ前記基材に対して近接する位置に配されたノズルから、気化された有機EL膜の構成層形成材料を吐出させて、前記基材における前記搬送部と反対の面側に有機EL膜の構成層を形成する蒸着源とを備えてなる有機EL素子の製造装置であって、
回転軸を中心として回転駆動する板状の回転体を有し且つ該回転体に開口部が形成されており、前記搬送部に当接した前記基材と前記ノズルとの間に前記基材の近傍に介入されたシャドーマスクを更に備え、
該シャドーマスクが前記基材の移動に追従するように回転することにより、前記開口部を通して気化された前記構成層形成材料を前記基材側に供給するように構成されたことを特徴とする。
陽極層23を形成するための材料としては、インジウム−亜鉛酸化物(IZO)、インジウム−錫酸化物(ITO)等の各種透明導電材料や、金、銀、白金、アルミニウムなどの金属や合金材料を用いることができる。
なお、その他、陽極層23の材料として、蒸着源によって蒸着可能な材料を用いた場合には、真空チャンバー3内に陽極層23用の蒸着源を配置し、陽極層23用の蒸着源と基材との間にシャドーマスク30a、30bと同様のシャドーマスクを介入させて、基材21上に陽極層23を蒸着することによって、陽極層23を形成するように構成することもできる。このような蒸着可能な材料として、金、銀、アルミニウムなどを挙げることができる。
ここで、上記角度θ≦10°であることが好ましい。また、θ=10°としたとき、上記式は、W=2×rsin(10°/2)=0.174rとなることから、θ≦10°としたとき、上記開口長さWは、0.174rmm以下であることが好ましい。また、rは、10mm以上500mm以下であることが好ましい。
さらに、このようにWを設定した後、r、θが上記した関係式を満たすように、シャドーマスク30aの大きさを設計することができる。
図4に示すような製造装置1と同様の製造装置を用いた。また、本実施例1では、上記したようなアライメントマーク、検知部及び制御部を用いたシャドーマスクの回転の調整を行わなかった。該製造装置の真空チャンバー内に、3層積層体である有機層を形成するための3つの有機層用蒸着源と、陰極層を形成するための1つの陰極層用蒸着源とを、基材と各蒸着源のノズルとの距離がいずれも2mmとなるように配置した。これら有機層用蒸着源として、CuPb層(正孔注入層)、α−NPD層(発光層)及びAlq3層(電子注入層)用の蒸着源を、基材の搬送方向上流側から下流側に向かってこの順に配置した。
実施例1で用いた製造装置を用い、上記実施形態と同様に、基材本体及び各シャドーマスク本体に図6と同様のアライメントマークを設け、検知部によって、基材の回転速度の検知とシャドーマスクの回転速度の検知とを行い、制御部によって、移動速度が3m/sである基材の移動に追従するように各シャドーマスクの回転を調整しつつ蒸着を行うこと以外は実施例1と同様にして、有機EL素子の製造を行った。
そして、上記実施例1と同様に、得られた有機EL素子を切り離すことなく、陽極層及び陰極層に電圧を印加した結果、いずれの有機ELについても、基材搬送方向長さ300mm×基材幅方向長さ40mmの領域を有する緑色の発光が認められた。また、該領域内における発光状態は均一であった。
また、上記実施例1と同様にして、得られた有機EL素子を切り離したところ、ショート等の不具合の発生は認められなかった。
基材として、JEM−433(JSR社製)を3mmの厚みでコーティングすることにより表面に絶縁層を形成したSUSを用い、シャドーマスクと基材との距離を10mmに設定したこと以外は実施例1と同様にして、有機EL素子の製造を行ったところ、得られた有機EL素子は、図10に示す通りであった。この結果、有機層及び陰極層のパターンは、図10に示すように、その端部が所望のパターンよりも外側に広がっており、隣接した有機層及び陰極層同士がつながっていた。
上記実施例1と同様に、得られた有機EL素子を切り離すことなく、陽極層及び陰極層に電圧を印加した結果、いずれの有機EL素子についても、基材搬送方向長さ300mm×基材幅方向長さ40mmの領域を有する緑色の発光は認められたものの、有機EL膜の長手方向両端部の膜厚が小さいことから、各領域内において発光状態が均一ではなかった。
また、実施例1と同様にして、得られた有機EL素子を切り離したところ、一部の有機EL素子において、基材と陰極層との間でショートが発生し、発光が認められなかった。
有機層用シャドーマスクと陰極層シャドーマスクを回転させることなく固定して配置したこと以外は比較例1と同様にして、有機EL素子を製造した。
上記実施例1と同様に、得られた有機EL素子を切り離すことなく、陽極層及び陰極層に電圧を印加した結果、いずれの有機EL素子についても、基材搬送方向長さ300mm×基材幅方向長さ40mmの領域を有する緑色の発光は認められた。
しかしながら、比較例1と同様にして、得られた有機EL素子を切り離したところ、一部の有機EL素子において、基材と陰極層との間でショートが発生し、発光が認められないものが、比較例1よりも多かった。
図11に示すように、上記したような回転式のシャドーマスクを用いる代わりに帯状のシャドーマスクを用いて蒸着を行うこと以外は、実施例1と同様にして有機EL素子を製造した。図11において図1と共通する部分には共通する符号を付して説明を省略する。図11に示すように、帯状のシャドーマスク33a、33bは、シャドーマスク繰り出しローラ35a、35bにそれぞれ巻き架けられており、該シャドーマスク繰り出しローラ35a、35bから繰り出された帯状のシャドーマスク33a、33bが、キャンロール7と蒸着源9a、9bのノズル10a、10bとの間にそれぞれ供給された後、シャドーマスク巻き取りローラ37a、37bによってそれぞれ巻き取られるようになっていた。また、かかる帯状のシャドーマスク33a、33bには、実施例1と同様の大きさ、ピッチで開口部が形成されていた。さらに、繰り出された帯状のシャドーマスク33a、33bと基材21との間隔を0.1mmとなるように設定した。
Claims (11)
- 帯状の基材を搬送部に供給し、該搬送部表面に前記基材の一面側を当接させて前記基材を搬送しつつ、前記搬送部と対向し且つ前記基材に対して近接する位置に配された蒸着源のノズルから、気化された有機EL膜の構成層形成材料を吐出させて、前記基材における前記搬送部と反対の面側に有機EL膜の構成層を形成する蒸着工程を含んでなる有機EL素子の製造方法であって、
前記蒸着工程では、更に、前記基材と垂直な方向に延びる回転軸を中心として回転駆動する板状の回転体を有し且つ該回転体に開口部が形成されたシャドーマスクを、前記搬送部に当接した前記基材と前記ノズルとの間にて前記基材の近傍に介入させ、
前記基材の移動に追従するように前記シャドーマスクを回転させつつ、前記開口部を通して気化された前記構成層形成材料を前記基材側に供給し、前記基材に前記開口部に応じた有機EL膜の構成層を形成することを特徴とする有機EL素子の製造方法。 - 前記有機EL膜の構成層が、発光層を含む有機層、陽極層または、陰極層のうちいずれか1つ以上であることを特徴とする請求項1に記載の有機EL素子の製造方法。
- 前記有機EL膜の構成層は、陰極層であり、
前記基材は、金属材料から形成されたことを特徴とする請求項2に記載の有機EL素子の製造方法。 - 前記搬送部は、回転軸を中心として回転駆動するキャンロールであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の有機EL素子の製造方法。
- 前記シャドーマスクは、前記搬送部の回転軸に対して垂直に配置された回転軸を中心として回転するように構成されていることを特徴とする請求項4に記載の有機EL素子の製造方法。
- 前記蒸着工程では、前記基材に前記有機EL膜の構成層を形成しつつ、さらに前記シャドーマスクに付着した前記有機EL膜の構成層形成材料を除去することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の有機EL素子の製造方法。
- ドライエッチングまたは加熱により前記シャドーマスクに付着した前記有機EL膜の構成層形成材料を除去することを特徴とする請求項6に記載の有機EL素子の製造方法。
- 前記開口部は、前記シャドーマスクの回転軸を中心とする円弧状に形成され、且つ、前記シャドーマスクにおいて前記回転軸を中心とする仮想同心円に沿って複数配置されたことを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の有機EL素子の製造方法。
- 前記シャドーマスクの垂直方向に沿って見たとき、
前記ノズルの開口部は前記仮想同心円の径方向に沿って配置されており、
前記回転軸の中心を通り前記ノズルの開口部と接する2つの仮想接線と前記ノズルの開口部との接点から前記中心までの距離をr(mm)とし、前記2つの仮想接線がなす角度をθ(°)とし、前記基材の搬送方向におけるノズルの開口長さをW(mm)としたとき、r、θ及びWは、式W=2×rsin(θ/2)の関係を満たすことを特徴とする請求項8に記載の有機EL素子の製造方法。 - 前記基材の搬送方向における前記ノズルの開口長さWは、θ≦10°としたとき0.5mm以上0.174rmm以下であることを特徴とする請求項9に記載の有機EL素子の製造方法。
- 帯状の基材を供給する基材供給部と、供給された基材の一面側と表面で当接しつつ該基材を搬送する搬送部と、該搬送部と対向し且つ前記基材に対して近接する位置に配されたノズルから、気化された有機EL膜の構成層形成材料を吐出させて、前記基材における前記搬送部と反対の面側に有機EL膜の構成層を形成する蒸着源とを備えてなる有機EL素子の製造装置であって、
前記基材と垂直な方向に延びる回転軸を中心として回転駆動する板状の回転体を有し、且つ、該回転体に開口部が形成されており、前記搬送部に当接した前記基材と前記ノズルとの間に前記基材の近傍に介入されたシャドーマスクを更に備え、
該シャドーマスクが前記基材の移動に追従するように回転することにより、前記開口部を通して気化された前記構成層形成材料を前記基材側に供給するように構成されたことを特徴とする有機EL素子の製造装置。
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