[發明專利]蒸鍍裝置、蒸鍍方法和有機電致發光元件的制造方法

有效

• 申請號: 201480074226.4
• 申請日: 2014-11-28
• 公開（公告）號: CN105940140B
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 越智貴志;井上智;小林勇毅;松永和樹;川戶伸一;菊池克浩;市原正浩;松本榮一
• 申請（專利權）人: 夏普株式會社
• 主分類號: C23C14/24
• 分類號: C23C14/24;H01L51/50;H05B33/10
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司11322
• 代理人: 龍淳

技術領域

本發明涉及蒸鍍裝置、蒸鍍方法和有機電致發光元件(以下稱為有機EL元件。)的制造方法。更詳細地說，涉及適于在大型基板上制造有機EL元件的蒸鍍裝置、蒸鍍方法和有機EL元件的制造方法。

背景技術

近年來，作為平面型的顯示裝置，關注以有機EL元件作為發光元件的有機電致發光顯示裝置(以下稱為有機EL顯示器。)。該有機EL顯示器是不需要背光源的自發光型的平板顯示器，具有自發光型所特有的能夠實現廣視角的顯示器的優點。此外，因為只要使需要的像素點亮，所以在電力消耗方面與液晶顯示器等的背光源型的顯示器相比也是有利的，而且認為其對于今后期待實用化的高精細度的高速的視頻信號具有充分的響應性能。

在這樣的有機EL顯示器中使用的有機EL元件，一般具有由電極(陽極和陰極)從上下將有機材料夾入的構造。并且，對于包含有機材料的有機層，從陽極注入空穴，從陰極注入電子，在該有機層中，空穴與電子再結合而發光。此時，有機EL元件能夠以10V以下的驅動電壓得到數百～數萬cd/m²的亮度。此外，通過適當選擇有機材料例如選擇熒光材料，能夠得到所需的色彩的光。基于此，有機EL元件作為用于構成多色彩或全色彩的顯示裝置的發光元件被認為是非常有前途的。

但是，在有機EL元件中形成有機層的有機材料，一般耐水性低，不適合進行濕處理。因此，在形成有機層時，一般利用真空薄膜成膜技術進行真空蒸鍍。由此，在包含形成有機層的工序的有機EL元件的制造中，廣泛使用在真空腔室內具有蒸鍍源的蒸鍍裝置。

例如，作為能夠以很好的響應性使膜厚穩定地進行控制的有機EL顯示器的制造裝置，公開了下述成膜裝置：在蒸鍍源使材料向由基材輸送機構輸送來的基材飛散的狀態下，基于由膜厚監視部得到的膜厚來檢測蒸鍍速度，由此預測蒸鍍于基板的膜厚，控制機構控制限制機構的位置從而控制材料的飛散范圍(例如參照專利文獻1。)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:日本特開2004-225058號公報

發明內容

發明要解決的技術課題

作為蒸鍍裝置，例如能夠舉出使用點蒸鍍源一邊使基板旋轉一邊進行蒸鍍的點蒸鍍源蒸鍍裝置，和一邊使基板相對于蒸鍍源在一個方向上相對移動一邊進行蒸鍍的掃描蒸鍍裝置。

點蒸鍍源蒸鍍裝置能夠通過基于遮擋件的開閉進行的蒸鍍時間的調整來進行蒸鍍膜的膜厚的控制。與此不同，掃描蒸鍍裝置中，一邊以恒速搬送基板和/或蒸鍍源一邊進行蒸鍍，因此不能夠基于蒸鍍時間來控制蒸鍍膜的膜厚。于是，在掃描蒸鍍裝置中，一般代替蒸鍍時間而利用蒸鍍率(蒸鍍速度)來進行膜厚控制。

圖23是表示比較方式1的掃描蒸鍍裝置的基本結構的示意圖。如圖23所示，比較方式1的掃描蒸鍍裝置的蒸鍍源1010具有收納有機材料的坩堝1011、加熱坩堝1011的加熱器1013、向加熱器1013供電的加熱電源1014。加熱器1013加熱坩堝1011而使有機材料氣化，由此在作為成膜對象物的有機EL元件的基板1030上形成有機層。此外，在有機材料的蒸鍍時，使用膜厚監視部1001檢測蒸鍍率，基于該蒸鍍率(測定值)調整加熱溫度，由此控制蒸鍍率。

但是，基于加熱溫度的蒸鍍率的控制，在響應性的方面不能說是容易控制，因此可能會成為不穩定的控制系統，而不容易進行膜厚控制。一般來說有機材料與其它材料相比熱效率低，而且有機材料的蒸鍍溫度作為真空蒸鍍的溫度來說是比較低的溫度。因此，從調整加熱器1013的加熱溫度起，到其溫度變化傳遞到有機材料而使蒸鍍率變化的時間差較大。此外，當坩堝1011內的有機材料的量隨時間變化時，由于其影響而導致控制系統的時間常數發生變化，蒸鍍率也發生變化。于是，比較方式1的掃描蒸鍍裝置中，采用被稱為PID(Proportional Integral Derivative：比例積分微分)控制的控制方法，根據蒸鍍率的變動實時地預測之后的蒸鍍率的動向，基于該預測控制加熱溫度。但是，即使進行PID控制也難以達到充分的蒸鍍率的控制精度。

圖24是表示比較方式1的掃描蒸鍍裝置中的加熱器溫度與蒸鍍率的關系的圖表。

本發明的發明者們進行實際研究而發現，如圖24所示，比較方式1的掃描蒸鍍裝置中，蒸鍍率的控制精度的極限是目標率±3％左右。于是在比較方式1的掃描蒸鍍裝置中，蒸鍍率的偏差明顯反映于膜厚的偏差。

圖25和26是表示專利文獻1中記載的成膜裝置的基本結構的示意圖。