摘要
本发明可实现获得良好的图案形成精度或者膜 厚均匀性的镀膜。一种在基板(1)的被镀膜面(la) 上形成薄膜的真空镀膜装置的镀膜源(10),具有: 材料容纳部(11),其容纳镀膜材料;加热装置(12),其对材料容纳部(11)内的镀膜材料进行加 热;以及镀膜流控制部(13),其设置在材料容纳部 (11)的喷出口,控制镀膜流的方向;镀膜流控制部(13)使镀膜流在被镀膜面(la)相对镀膜源(10)的移 动方向(X方向)上具有强指向性。
1. 一种真空镀膜装置的镀膜源,该真空镀膜装置通过将由加热镀膜 材料使其升华或者蒸发所生成的前述镀膜材料的原子流或分子流构成的
5镀膜流朝被镀膜面喷射,在该被镀膜面上形成薄膜,前述镀膜源特征在 于,镀膜源具有:
材料容纳部,其容纳前述镀膜材料;
加热装置,其对该材料容纳部内的镀膜材料进行加热;以及
镀膜流控制部,其设置在前述材料容纳部的喷出口,控制前述镀膜 10 流的方向;
前述镀膜流控制部使前述镀膜流在前述被镀膜面相对前述镀膜源的 移动方向上具有强指向性。
2.根据权利要求1所述的镀膜源,其特征在于,前述镀膜流控制部 控制前述镀膜流,使其在与前述移动方向垂直的方向上的指向性比在前
15述移动方向上的强指向性弱。
3.根据权利要求1或2所述的镀膜源,其特征在于,前述镀膜流控 制部把多个隔板隔开微小间隔地排列配置在与前述移动方向垂直的方 向,利用前述微小间隔来形成出射幵口部。
4.根据权利要求1〜3中的任意一项所述的镀膜源,其特征在于, 20在与前述移动方向垂直的方向上排列多个前述材料容纳部及其喷出口。
5. 一种真空镀膜装置,其通过将由加热镀膜材料使其升华或者蒸发 所生成的前述镀膜材料的原子流或分子流构成的镀膜流朝被镀膜面喷 射,在该被镀膜面上形成薄膜;其特征在于,
该真空镀膜装置具有镀膜源,该镀膜源具有:材料容纳部,其容纳 25前述镀膜材料;加热装置,其对该材料容纳部内的镀膜材料进行加热; 以及镀膜流控制部,其设置在前述材料容纳部的喷出口,控制前述镀膜 流的方向;
前述镀膜流控制部使前述镀膜流在前述被镀膜面相对前述镀膜源的 移动方向上具有强指向性。
6.根据权利要求5所述的真空镀膜装置,其特征在于,前述镀膜源 在与前述移动方向垂直的方向排列多个前述材料容纳部及其喷出口。
7.根据权利要求5或6所述的真空镀膜装置,其特征在于,具有: 基板供给装置,其把具有前述被镀膜面的基板顺次提供给前述镀膜源。
5 8.根据权利要求5或6所述的真空镀膜装置,其特征在于,具有:
旋转驱动装置,其使具有前述被镀膜面的基板相对前述镀膜源旋转。
9. 一种有机EL面板的制造方法,该有机EL面板是在基板上用一对 电极夹持含有有机发光层的多个有机层而构成的;前述有机EL面板制造 方法的特征在于,
10 使用权利要求5〜8中的任意一项所述的真空镀膜装置,镀膜形成前 述电极或者有机层中的至少一方。
10. 一种有机EL面板,其利用权利要求9所述的制造方法来制造。
镀膜源、真空镀膜装置、有机EL面板的制造方法和有机EL面板
5 技术领域
本发明涉及一种镀膜源、真空镀膜装置、有机EL面板的制造方法和 有机EL面板。
背景技术
10 在蒸镀、溅镀、分子束外延等镀膜方法中,通常大多使用单一固定 的镀膜源,然而这样的话,对于较大面积的基板,必须通过增大镀膜源 的规模或者拉开基板和镀膜源的距离来扩展镀膜区域,这样就会产生镀 膜装置大型化的不利情况。而且,若为了控制材料消耗而使基板和掩模 接近,则在掩模的遮蔽部内容易生成混入镀膜材料的镀膜模糊,产生由 15镀膜引起的图案形成精度低下和膜厚分布不均匀的不利情况。
近年,作为自发光型的薄型显示元件或面发光源而在显示器和照明 领域受到关注的有机EL元件具有这样的基本结构,S卩:在基板上形成第 1电极,在该第1电极上形成由有机化合物构成的有机层的薄膜,并在该 薄膜上形成第2电极,然而在用于形成该有机层的镀膜工序中釆用真空 20蒸镀等的镀膜方法。在该有机EL元件的制造中,如果为了与基板的大面 积化对应而增大镀膜源的规模,除了前述问题以外,还产生如下问题: 由于有机化合物材料的热传递性不良,因而导致蒸镀流产生不均匀、不 能获得均勻的镀膜,损害了有机层的功能性。
为了应对该问题,下述专利文献1介绍了这样的现有技术。在该现 25有技术中,如图1(a)所示,针对基板1,设置在长边方向设有多个蒸镀 单元2a的蒸镀源2,通过使该蒸镀源2朝与蒸镀源的长边方向垂直的方 向(箭头方向)移动,为基板1镀上薄膜T。这样,在为大面积基板镀膜时, 由于可对多个蒸镀单元2a独立地进行温度管理,因而可消除产生不均匀 的蒸镀流的情况,并且由于可使基板1和蒸镀源2之间的距离缩短,因而镀膜图案的形成精度也不会降低。
并且,下述专利文献2所述的技术是,该技术具有形成有长方形蒸 镀窗的遮蔽板,在该遮蔽板的下方把蒸镀源配置成与蒸镀窗对置,通过 在遮蔽板上使作为镀膜对象的基板相对于蒸镀窗移动,在确保膜厚均匀 5性的同时,还具有高的镀膜速度。
[专利文献1]特开2001-247959号公报
[专利文献2]特开2001-93667号公报
然而,在前述专利文献1所述的现有技术中,由于各个蒸镀单元按 照排列间距P的间隔来配置,各个蒸镀单元根据与移动方向垂直的规定 10的镀膜分布来分担镀膜区域,因而根据前述排列间距P,相邻蒸镀单元的 镀膜区域产生重叠,这样,产生的问题是,根据排列间距P,薄膜M的膜 厚会形成凹凸分布。
为了消除该问题,可以极力缩小排列间距P,然而为了缩小由蒸镀 单元的宽度所决定的排列间距P,必须排列多个极小的蒸镀单元,这样各 15个单元的温度管理变得繁杂。并且,蒸镀单元的小型化也存在界限,而 且伴随着蒸镀单元小型化,还将产生必须频繁补充镀膜材料的不利情况, 导致镀膜的作业性恶化。
而且,当形成这种凹凸的膜厚分布时,例如在有机EL元件的有机层 的形成中,在每个图案化后的发光区域中,有机层的层厚产生偏差,产 20生不能获得均匀的发光性能或者色彩平衡的问题。
并且,在前述专利文献2所述的镀膜方法中,为了抑制镀膜区域的 位置偏差和范围变化,在基板和镀膜源之间设置限制入射角的遮蔽板, 使从镀膜源射出的镀膜流极力垂直入射到基板上,即使这样,由于从镀 膜源射出的镀膜流在与排列镀膜源的长边方向(长方形蒸镀窗的长边方 25向)垂直的方向(移动方向)上也有扩展的镀膜分布,因而被该遮蔽板遮蔽 而未供实际镀膜的镀膜材料增多,产生材料利用率降低的问题。特别是, 在有机EL元件的有机层中使用的有机化合物材料是高价材料,材料利用 率低下则引起制造成本高涨的问题。
发明内容
本发明以应对这种问题为课题。即,本发明的目的是在镀膜源、真 空镀膜装置、有机EL面板的制造方法和有机EL面板中,当对较大面积 基板进行镀膜时,能够进行可获得良好的图案形成精度或者膜厚均匀的 5镀膜,当形成较大面积基板的有机EL元件时,确保均匀的发光性能或者 色彩平衡,并且提高镀膜材料的利用率,实现制造成本的降低等。
为了达到这种目的,本发明至少具有以下各发明内容的结构。
[发明1]一种真空镀膜装置的镀膜源,该真空镀膜装置通过将由加 热镀膜材料使其升华或者蒸发所生成的前述镀膜材料的原子流或分子流 10构成的镀膜流朝被镀膜面喷射,在该被镀膜面上形成薄膜。所述镀膜源 特征在于,镀膜源具有:材料容纳部,其容纳前述镀膜材料;加热装置, 其对该材料容纳部内的镀膜材料进行加热;以及镀膜流控制部,其设置 在前述材料容纳部的喷出口,控制前述镀膜流的方向;前述镀膜流控制 部使前述镀膜流在前述被镀膜面相对前述镀膜源的移动方向具有强指向 15性。
[发明5]—种真空镀膜装置,其通过将由加热镀膜材料使其升华或 者蒸发所生成的前述镀膜材料的原子流或分子流构成的镀膜流朝被镀膜 面喷射,在该被镀膜面上形成薄膜;其特征在于,具有镀膜源,该镀膜 源具有:材料容纳部,其容纳前述镀膜材料;加热装置,其对该材料容 20纳部内的镀膜材料进行加热;以及镀膜流控制部,其设置在前述材料容 纳部的喷出口,控制前述镀膜流的方向;前述镀膜流控制部使前述镀膜 流在前述被镀膜面相对前述镀膜源的移动方向具有强指向性。
附图说明 25 图1是现有技术的说明图。
图2是本发明的一实施方式的镀膜源的说明图。
图3是本发明的一实施方式的镀膜源的说明图。
图4是镀膜流的分子密度(或原子密度)分布图(比较强指向性和弱 指向性的分子密度分布的说明图)。
图5是示出本发明的实施方式的镀膜源中的镀膜流控制部的结构例 的说明图。
图6是示出根据本发明的实施方式的镀膜源的使用例的说明图。
图7是示出有机EL面板的发光区域的结构的说明图。
5 图8是示出使用本发明的实施方式的真空镀膜装置所制造的有机EL 面板的例子的说明图。
[符号说明]
1:基板;la:被镀膜面;10:镀膜源;11:材料容纳部;11a:喷 出口; 12:加热装置;13:镀膜流控制部;13P:隔板;13a:出射开口 10 部;20:掩模;20a:开口。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。图2和图3是本发 明的一实施方式的镀膜源的说明图。镀膜源10具有:材料容纳部11,其 15容纳镀膜材料M;加热装置12,其对材料容纳部11内的镀膜材料M进行 加热;以及镀膜流控制部13,其设置在材料容纳部11的喷出口 11a,控 制镀膜流的方向。然后,把加热镀膜材料M使其升华或者蒸发所生成的 镀膜流朝按照图示的X方向移动的基板1的被镀膜面la进行喷射,在被 镀膜面la上形成薄膜。
20 这里,镀膜源10的镀膜流控制部13可以使镀膜流(镀膜材料的原子 流或分子流)在被镀膜面la相对镀膜源的移动方向(X方向)上具有强指向 性。即,如图3(a)所示,从镀膜流控制部13射出的镀膜流对X方向(基 板的移动方向)呈现强指向性,没有通过开口 20a而被掩模20的遮蔽部 遮蔽的镀膜材料尽量变少,并且如图3(b)所示,从镀膜流控制部13射出 25的镀膜流构成为在Y方向(与基板移动方向垂直的方向)上相对前述X方 向的强指向性具有弱指向性。
一般,来自薄皿状镀膜源的等分子密度面,如图4(b)所示,呈现立 于皿的上方的球状分布,来自筒状镀膜源的等分子密度面,如图4(a)所 示,呈现细长的橄榄球那样的指向性分布。另外,在本实施方式中说明的强指向性,如图4(a)所示,是指由从镀膜源10射出的镀膜源的分子流 或原子流构成的镀膜流的等分子密度面(或原子密度面)图呈现细长的橄 榄球那样分布的状态。与此相对,弱指向性,如图4(b)所示,是指镀膜 流的等分子密度面(或原子密度面)分布图呈现近似球状分布的状态。这 5样,在X、Y方向呈现不同指向性的镀膜源,呈现从X方向到Y方向连续 变化的指向性的值。
根据这种镀膜源10,在作为基板1的移动方向的X方向上,由于可 根据掩模20的幵口 20a以强指向性将镀膜材料向被镀膜面la喷射,因 而可形成镀膜模糊(从掩模幵口正上方相对镀膜区域的位置偏差)少的镀 10膜图案,并可提髙镀膜材料的利用率。并且,在与基板1的移动方向垂 直的方向(Y方向)上,由于以弱指向性喷射镀膜材料,因而可极力抑制由 镀膜分布引起的膜厚变化,实现均匀镀膜。
图5是示出镀膜源10中的镀膜流控制部13的结构的一例的说明图。 这里所示的镀膜流控制部13把多个隔板13P以微小间隔隔开,按照与移 is动方向垂直的方向(Y方向)排列,利用微小间隔形成出射开口部13a。这 里,隔板13P可使用将该图(a)所示的板状构件13P,半蚀刻而部分地使板 厚变薄的隔板(参照该图(b))。然后:,把重叠多块该隔板13P所形成的多 列狭缝状微小间隔设定为出射开口部13a。镀膜流控制部13的结构不限 于此,例如(尽管未作图示).,也可以是把一块板的端部折曲,重叠多块板 20而形成的结构,或是重叠多块在板上形成了突部的板而形成的结构,或 是在立方体上设置了多个狭缝的形状的结构。
图6是示出前述镀膜源10的使用例的说明图。在该例中,在与移动 方向垂直的方向(Y方向)上排列多个镀膜源10的材料容纳部11及其喷出 口,从而在Y方向排列多个镀膜流控制部13。根据该使用例,当使用具 25有沿着Y方向的长孔状开口 20a的掩模在基板1的被镀膜面la上进行图 案形成时是有效的,通过使基板1朝X方向移动,可在被镀膜面la的期 望部位形成多列沿着Y方向的线状图案。
另外,在本发明的实施方式中,不限于图示的使用例,例如,可以 使用:形成使材料容纳部11在Y方向伸长了的所谓镀膜线源;把材料容纳部11和镀膜流控制部13接合的一体型的镀膜源;通过将材料容纳部 11和镀膜流控制部13用连结管等连结来进行分离配置,把镀膜流控制部 13配置在镀膜室内,把材料容纳部11配置在镀膜室外的分离型的镀膜源
等。
5 而且,此时,在X方向,可形成镀膜模糊少的镀膜图案,在Y方向, 可进行膜厚变化少的均匀镀膜,即使在以大面积基板1为对象的情况下, 也能形成合适的线状镀膜图案。
形成前述镀膜源10中的材料容纳部11和镀膜流控制部13的材料等 未作特别限定。如果例示,则可列举有:镍,铁,不锈金属,钴镍合金, 10不锈钢,石墨,SiC,A1A, BN,氮化钛等的磁性陶瓷等。
并且,对于加热装置12,可采用以往公知的各种方法。例如,可列 举有:电阻加热法,高频加热法,激光加热法,电子束加热法等。作为 优选实施例,可采用这样的加热装置,即:使用电阻加热法,在用氧化 铝(A1A)、氧化铍(BeO)等高熔点氧化物所形成的材料容纳部11的周围 15卷绕钽(Ta)、钼(Mo)、钨(W)等高熔点金属的灯丝和螺栓状的加热线圈, 通过使电流流入该加热线圈进行加热。更优选的是,通过以相同材料形 成镀膜流控制部13,并在其周围也卷绕加热线圈同样进行加热,可进行 防止镀膜材料附着在镀膜流控制部13上的适当的镀膜。尽管未作图示, 然而为了消除簇化(cluster)分子:,防止由喷溅引起的膜缺陷,也可以 20在材料容纳部11和镀膜流控制部13之间设置以捕集为目的的缓冲室。
作为使用了前述镀膜源10的真空镀膜装置,在真空镀膜室内配备镀 膜源10,使基板1相对镀膜源10移动,并具有顺次供给不同基板的基板 供给装置。真空镀膜室20可把室内设定成高真空(小于等于l(TPa)状态, 在该高真空状态下加热镀膜源10,使镀膜材料的分子流喷出到室内,在 25基板1上形成镀膜材料的薄膜。这样,可对大面积基板或者多个基板进 行连续的镀膜,可进行生产率高的镀膜作业。
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