專利名稱：成膜源、成膜裝置及方法、有機el面板及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及成膜源、成膜裝置、成膜方法、有機EL面板的制造方法和有機EL面板。
背景技術：
在基板上形成固體材料薄膜的成膜裝置，一般具有下述結構，在真空或減壓狀態(tài)下的成膜室(成膜倉)內(nèi)配備收容有成膜材料的成膜源，將基板的被成膜面配置成面對該成膜源的材料排出口。以真空蒸鍍裝置為例，具有下述結構，將設置在真空倉內(nèi)的蒸鍍源加熱，使從該蒸鍍源的蒸發(fā)口排出的蒸鍍材料形成于被配置在同一真空倉內(nèi)的基板上。
在這種成膜裝置或成膜源的構成中，由于在每次向成膜源供給成膜材料時，需要破壞成膜倉內(nèi)的真空狀態(tài)，所以存在著在再次開始成膜作業(yè)時，為了使成膜倉內(nèi)部返回所要求的氣氛需要花費一定的時間，不能高效地進行成膜作業(yè)的問題。
另一方面，關于在顯示器和照明領域中最近倍受關注的有機EL面板的制造，目前的情況是，具有在基板上形成第1電極、在其上形成由有機化合物構成的有機材料層薄膜、再在其上形成第2電極的工序，在形成該有機材料層或電極層的工序中，由于是進行使用所述成膜裝置的成膜工序，所以，在從實現(xiàn)該有機EL面板的量產(chǎn)化的方面考慮，向所述成膜源的材料供給成為了瓶頸，因此不能確保良好的生產(chǎn)性。
并且，作為有機EL面板的構成要素的有機EL元件，有利用功能不同的多層膜形成有機材料層的情況，另外，在多顏色顯示的有機EL面板中，由于在一個基板上形成由不同發(fā)光材料構成的有機EL元件，所以需要對單一基板利用不同材料進行成膜，但是根據(jù)上述的成膜裝置或成膜源，現(xiàn)實中在形成不同材料的薄膜時共用一個成膜倉是很困難的事情，所以必然并列設置多個成膜倉，因而存在著設備大型化、并且生產(chǎn)工序復雜的問題。
對此，下述專利文獻1公開的蒸鍍裝置，在成膜倉外面配置一個或一個以上可以拆下的蒸鍍源，在成膜倉內(nèi)配置具有蒸發(fā)口的蒸氣分配器，將包括閥門的蒸氣輸送裝置連接在各蒸鍍源和蒸氣分配器之間。
這樣，在向蒸鍍源供給或更換材料時，不需要每次破壞成膜倉內(nèi)的真空狀態(tài)，所以能夠縮短作業(yè)時間，并且只要把蒸鍍源切換為不同材料，可以在同一成膜倉中進行不同材料的成膜。
特開2003-317957號公報但是，在采用上述現(xiàn)有技術的情況下，如果追求成膜工序的作業(yè)性和作業(yè)精度的提高、或者有機EL面板的生產(chǎn)性和成品率的提高，則存在以下問題。
即，在通過加熱使成膜材料升華或蒸發(fā)并排出的成膜源中，不能在開始加熱后馬上以所期望的狀態(tài)排出成膜材料，在能夠獲得所期望的排出狀態(tài)之前需要一定時間。并且，在已停止加熱的情況下，不能馬上停止成膜材料的排出，需要經(jīng)過規(guī)定的時間逐漸停止排出。另外，在成膜源中收容的材料剩余減少的情況下，排出材料的速率降低，不能保持所期望的排出狀態(tài)。即使想通過加熱來控制成膜材料的排出狀態(tài)，如上所述，在所加熱的材料升華或蒸發(fā)并排出之前花費時間，形成包括較大的時間常數(shù)的控制系統(tǒng)，所以很難僅利用加熱狀態(tài)來有效控制成膜材料的排出狀態(tài)。
對此，在上述的現(xiàn)有技術中，在成膜材料的材料輸送裝置設置閥門，通過節(jié)制該閥門來調(diào)整排出狀態(tài)。但是，在把從配置在成膜室外面的成膜源排出的成膜材料引導到成膜室內(nèi)的排出口的氣密輸送裝置設置閥門的情況下，即使在節(jié)制閥門的同時降低加熱程度，材料的升華或蒸發(fā)的狀態(tài)也不會馬上降低，所以通過節(jié)制閥門，成膜源內(nèi)的壓力上升，所收容的材料因分解等產(chǎn)生變質(zhì)，不能形成優(yōu)質(zhì)的薄膜，并且壓力超過可以控制的范圍，不能進行良好速率的控制。即，在上述的現(xiàn)有技術中，在利用閥門進行排出狀態(tài)的控制(速率控制等)時，由于成膜源內(nèi)的材料品質(zhì)的降低和控制壓力范圍的超出，存在不能進行優(yōu)質(zhì)的成膜的問題。
并且，根據(jù)成膜狀況，有時必須緊急停止供給從成膜源向作為被成膜對象的基板輸送的材料，在該情況下，如果單純地切斷閥門，則成膜源內(nèi)的壓力上升，成膜源內(nèi)的材料變質(zhì)，超出控制壓力范圍，如果使用該成膜源再次開始成膜，則不能進行優(yōu)質(zhì)的成膜。
為了避免這種情況，認為可以在排出口和被成膜對象之間設置關閉部件(閘門)，但是這樣一來，大量的成膜材料附著在關閉部件上，不僅不能夠再次順暢地開始運轉，而且存在著難以回收所附著的成膜材料的問題。由于形成有機EL面板的有機材料層的成膜材料昂貴，所以提高未被提供到成膜上的成膜材料的回收率，在降低生產(chǎn)成本方面成為重要事項。
另一方面，在上述的現(xiàn)有技術中，在不利用閥門切斷輸送裝置的狀態(tài)下，進行配置在成膜室外面的成膜源的更換的情況下，雖然是等到成膜源中的成膜材料已被排空時，才把成膜源更換為新的成膜源，但是如上所述，由于在更換前后不能獲得所期望的排出狀態(tài)，并且成膜作業(yè)被臨時中斷，所以雖然能夠進行成膜源的更換，但不能在長時間連續(xù)保持所期望的成膜狀態(tài)的同時持續(xù)進行成膜作業(yè)。
如果把具有這種問題的以往的成膜裝置或成膜源用于有機EL面板的制造中，則由于不能連續(xù)地長時間保持所期望的成膜狀態(tài)來進行作業(yè)，所以制約了面板制造的生產(chǎn)性的提高。并且，如果采用這種現(xiàn)有技術進行長時間的成膜，則由于不能持續(xù)保持優(yōu)質(zhì)的成膜材料的排出狀態(tài)，所以存在著不能獲得高品質(zhì)的有機EL面板的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明將解決這種問題作為一個課題。即，本發(fā)明的目的在于，可以在所期望的狀態(tài)下長時間地連續(xù)進行能夠獲得優(yōu)質(zhì)的成膜的成膜工序，并且在供給或更換成膜材料時和控制成膜材料的排出狀態(tài)時，不會造成成膜材料的品質(zhì)降低，提高有機EL面板制造的生產(chǎn)性，并且通過提高成膜精度提高產(chǎn)品成品率，等等。
為了達到上述目的，本發(fā)明至少包括以下的方案。
提供一種在把室內(nèi)設置成真空或減壓狀態(tài)的成膜室內(nèi)、將升華或蒸發(fā)的成膜材料成膜于基板的被成膜面上的成膜裝置的成膜源，其特征在于，具有排出口，配置在所述成膜室內(nèi)，朝向所述基板的被成膜面排出所述成膜材料；材料收容部，配置在所述成膜室的外面，具有收容所述成膜材料的材料容器；加熱單元，加熱所述材料容器內(nèi)的成膜材料；排出通道，將所述排出口和所述材料收容部氣密連通；旁路通道，從該排出通道分支，把朝向所述排出口的成膜材料引導向其他方向，并且至少在所述排出通道的所述分支點的下游側和所述旁路通道上設有對成膜材料的流通進行切斷或打開、或者可變調(diào)整的流通限制單元。
提供一種成膜方法，使排出口面對被配置在把室內(nèi)設置成真空或減壓狀態(tài)的成膜室內(nèi)的基板的被成膜面，使在配置于所述成膜室外面的材料收容部被加熱而升華或蒸發(fā)的成膜材料經(jīng)由排出通道從所述排出口排出，在所述被成膜面上形成膜，其特征在于，設置從所述排出通道分支、把朝向所述排出口的成膜材料引導到其他方向的旁路通道，在所述排出通道的所述分支的下游側切斷或限制成膜材料的流通時，使所述旁路通道開始流通。


圖1是表示本發(fā)明的一個實施方式的成膜源或采用該成膜源的成膜裝置的基本結構的說明圖。
圖2是說明本發(fā)明的實施方式的成膜源或采用該成膜源的成膜裝置的說明圖，表示所述實施方式的具體示例。
圖3是說明本發(fā)明的其他實施方式的成膜源或采用該成膜源的成膜裝置的說明圖。
圖4是表示本發(fā)明的實施方式的有機EL面板的示例說明圖。
圖中1成膜裝置；2成膜室；3基板；3A被成膜面；4a、4b檢測器(檢測單元)；5控制部(控制單元)；10成膜源；11排出口；12材料收容部；12A、12A1、12A2材料容器；13加熱裝置(加熱單元)；14、141、142排出通道；15、151、152旁路通道；14P、15P檢測口；16成膜材料收集單元；V1、V2、V3、V4流通限制閥門(流通限制單元)。
具體實施例方式
以下，參照

本發(fā)明的實施方式。圖1是表示本發(fā)明的一實施方式的成膜源或采用該成膜源的成膜裝置的基本構成的說明圖。成膜裝置1具有成膜室2和成膜源10，在室內(nèi)為真空或減壓狀態(tài)的成膜室2內(nèi)，使升華或蒸發(fā)的成膜材料成膜于基板3的被成膜面3A。
并且，成膜源10具有排出口11，配置在成膜室2內(nèi)，朝向基板3的被成膜面3A排出成膜材料；材料收容部12，配置在成膜室2外面，具有收容成膜材料的材料容器12A；加熱裝置13(加熱單元)，加熱材料容器12A內(nèi)的成膜材料；排出通道14，將排出口11和材料收容部12氣密地連通；旁路通道15，從排出通道14分支，把朝向排出口11的成膜材料引導向其他方向，并且至少在排出通道14的分支點的下游側和旁路通道15上，設有能夠對成膜材料的流通進行切斷或開放、或者可變調(diào)整的流通限制閥門V1、V2(流通限制單元)。
另外，材料收容部12自身具有氣密性，在其上方部設置閘閥12V，材料容器12A通過金屬墊圈氣密地接合排出通道14。并且，在解除材料容器12A和排出通道14的接合后，通過關閉該閘閥12V，可在保持成膜室2內(nèi)的氣氛的狀態(tài)下，打開材料收容部12，進行材料容器12A的拆下或更換。另外，也可以具有用于使其與排出通道14接合或脫離的材料容器12A的拆下機構。雖然未圖示，但是材料收容部12和材料容器12A可以獨立于成膜室2進行真空排氣。并且，也可以和現(xiàn)有技術(專利文獻1)同樣地使用能夠可變調(diào)整的閥門來代替閘閥。
在使用這種成膜裝置1的成膜方法中，在進行成膜作業(yè)時，將流通限制閥門V1完全打開，打開排出通道14，并且關閉流通限制閥門V2，切斷旁路通道15，使通過在配置于成膜室2外面的材料收容部12的加熱而升華或蒸發(fā)的成膜材料，經(jīng)由排出通道14從與被成膜面13A相對的排出口11排出，在被成膜面3A上形成膜。并且，根據(jù)需要，在通過關閉或節(jié)制流通限制閥門V1來切斷或限制排出通道14的流通時，打開流通限制閥門V2，使旁路通道15開始流通。
這樣，通過任意調(diào)整流通限制閥門V1的節(jié)流程度，可以任意調(diào)整從排出口11排出的成膜材料的排出狀態(tài)(例如蒸發(fā)速率)。此時，根據(jù)流通限制閥門V1的節(jié)流程度，使旁路通道15的流通限制閥門V2處于適當打開的狀態(tài)，可以使在流通限制閥門V1被節(jié)流的成膜材料在旁路通道15旁路。因此，可以避免成膜源10的材料容器12A內(nèi)的壓力上升，由此可以防止材料容器12A內(nèi)的成膜材料變質(zhì)以及超出壓力控制范圍。所以，在進行成膜材料的排出狀態(tài)控制(例如速率控制)的情況下，能夠進行優(yōu)質(zhì)的成膜，并且不會產(chǎn)生成膜材料的品質(zhì)降低和速率控制范圍的超出。
并且，在使用加熱裝置13開始加熱的初期，在成為所期望的材料排出狀態(tài)之前花費時間，但是，在來自材料收容部12的排出狀態(tài)成為規(guī)定狀態(tài)之前，關閉流通限制閥門V1，切斷排出通道14，并且打開流通限制閥門V2，打開旁路通道15，在來自材料收容部12的排出狀態(tài)成為規(guī)定狀態(tài)之后，打開流通限制閥門V1，打開排出通道14，并且關閉流通限制閥門V2，切斷旁路通道15，所以能夠在打開流通限制閥門V1并開始成膜的同時成為所期望的排出狀態(tài)，能夠在開始成膜初期就獲得所期望的成膜。
另外，在材料容器12A內(nèi)的成膜材料減少時，不能獲得所期望的排出狀態(tài)，在這種情況下，關閉流通限制閥門V1，切斷排出通道14，并且打開流通限制閥門V2，打開旁路通道15，由此可以在排出狀態(tài)惡化之前使排出口11停止排出，并且，也可以避免此時因壓力上升造成的成膜材料變質(zhì)。
另外，在圖示例中，在成膜室2中設置流通限制閥門V1、V2和旁路通道15，但不限于此，也可以在成膜室2外面設置流通限制閥門V1、V2和旁路通道15。該情況下，旁路通道15的前端自然是在與成膜室2不同的其他真空倉內(nèi)被保持成真空狀態(tài)。
圖2是說明本發(fā)明的實施方式的成膜源或采用該成膜源的成膜裝置的說明圖，表示所述實施方式的具體示例(對和上述說明重復的部位賦予相同符號并省略部分說明)。
該實施方式的特征之一是，在旁路通道15的末端設置成膜材料收集單元16。即，在使用該實施方式的成膜源10或成膜裝置1的成膜方法中，在旁路通道15的末端設置成膜材料收集單元16，可以收集經(jīng)過旁路通道15的成膜材料。因此，可以把在上述的各種狀況下經(jīng)過旁路通道15的成膜材料收集在成膜材料收集單元16內(nèi)，所以節(jié)省了另外回收用的時間，并且可以有效地再利用成膜材料，所以可提高成膜工序的經(jīng)濟性。
另外，在圖示例中，是在成膜室2內(nèi)設置成膜材料收集單元16，但不限于此，也可以和材料收容部12相同，把旁路通道15的末端引出到成膜室2的外面，把成膜材料收集單元16設置在成膜室2的外面。因此，可以再利用被成膜材料收集單元16收集的成膜材料，而不需破壞成膜室2的真空狀態(tài)，在成膜材料收集單元16已充滿時，可以在不破壞成膜室2的真空狀態(tài)的情況下進行更換，所以提高成膜工序的作業(yè)性，并且可以順暢地進行連續(xù)的成膜作業(yè)。
并且，在該實施方式中，其特征是，在排出通道14和旁路通道15的一方或雙方設置檢測成膜材料的流通狀態(tài)的檢測口15P，并且設置檢測基板3附近或從檢測口15P排出的成膜材料的檢測器4a、4b(檢測單元、膜厚監(jiān)視單元等)。另外，其特征是，具有控制流通限制閥門V1、V2的控制部5(控制單元)，控制部5根據(jù)檢測器4a、4b的檢測結果控制流通限制閥門V1、V2。并且，該控制部5也可以控制材料收容部12的加熱裝置13。如果能夠控制流通限制閥門V1、V2和加熱裝置13雙方則更好。
這樣，利用檢測器4a檢測從排出通道14排出的成膜材料，根據(jù)該檢測結果控制流通限制閥門V1、V2的打開或節(jié)流程度，由此可以任意控制來自排出口11的排出狀態(tài)(例如蒸鍍速率)，并且不會導致成膜源10內(nèi)的材料分解或超出控制范圍的壓力上升。例如，在利用檢測器4a檢測到來自排出口11的排出狀態(tài)為高速率的情況下，進行控制以節(jié)制流通限制閥門V1、打開流通限制閥門V2，由此可以抑制成為高速率的排出狀態(tài)并使其變均勻，可以把成膜源10內(nèi)的壓力控制在能夠進行良好的成膜的壓力范圍內(nèi)。
并且，利用檢測器4b檢測從檢測口15P(設在流通限制閥門V2下游側的旁路通道15的檢測口)排出的成膜材料，根據(jù)該檢測結果控制流通限制閥門V1、V2的打開或切斷，由此可以根據(jù)來自材料收容部12的排出狀態(tài)(例如，開始加熱初期的上升狀態(tài))，實現(xiàn)從流通限制閥門V1閉、V2開的狀態(tài)到V1開、V2閉的狀態(tài)的切換控制。
并且，在需要使排出口11緊急停止排出的情況下，利用控制部5打開流通限制閥門V2，同時關閉流通限制閥門V1。此時，只要保持加熱裝置13的動作狀態(tài)，然后在打開流通閥門V1的同時關閉流通閥門V2，可以馬上恢復到停止前的成膜狀態(tài)。并且，在不進行緊急恢復的情況下，還能夠進行在關閉流通限制閥門V1的同時打開流通限制閥門V2，并同時使加熱裝置13停止動作的控制。
這樣，在緊急切斷時沒有必要使用閘門等關閉部件，所以能夠順暢地恢復運轉，并且成膜材料不會附著在閘門等關閉部件上，所以容易回收成膜材料，提高成膜工序的經(jīng)濟性。
圖3是說明本發(fā)明的其他實施方式的成膜源或采用該成膜源的成膜裝置的說明圖(對和上述實施方式相同的部分賦予相同符號并省略部分說明)。
在該實施方式中，其特征是，材料收容部12具有可以拆下或更換的多個材料容器12A1、12A2，排出通道141、142在每個材料容器12A1、12A2設有多個通道，該多個排出通道141、142與相同的排出口11連通。
即，設置在成膜室2外面的材料收容部12的第1材料容器12A1接合在排出通道141上，并通過該排出通道141連通排出口11，第2材料容器12A2接合在排出通道142上，并通過該排出通道142連通排出口11。
并且，設有從排出通道141、142分支的旁路通道151、152，在這些旁路通道151、152的末端設置成膜材料收集單元16。在圖示例中，使旁路通道151、152在末端部合流，設置一個成膜材料收集單元16，但也可以在各個旁路通道151、152的末端設置成膜材料收集單元16。在利用材料容器12A1、12A2處理不同材料的情況下，需要在每個旁路通道151、152設置成膜材料收集單元16。并且，在圖示例中，在成膜室2內(nèi)設置成膜材料收集單元16，但也可以如上述實施方式那樣，把旁路通道151、152的末端引出到成膜室2的外面，把成膜材料收集單元16設置在成膜室2的外面。
并且，和上述實施方式相同，在第1材料容器12A1的排出通道141和旁路通道151分別設置流通限制閥門V1、V2，在第2材料容器12A2的排出通道142和旁路通道152分別設置流通限制閥門V3、V4。
另外，在材料收容部12的第1材料容器12A1和第2材料容器12A2分別設置加熱裝置131、132，在成膜材料收集單元16設置熱絕緣子16a，在其下方形成冷卻部16b。另外，在圖示例中，表示兩個的材料容器12A1、12Ax的示例，但不限于此，也可以構成為3個或3個以上。
根據(jù)這種實施方式的成膜源10、采用該成膜源10的成膜裝置1、使用該成膜裝置1的成膜方法，當然可以在各材料容器12A1(12A2)的排出通道141(142)和旁路通道151(152)獲得上述實施方式的作用。并且，根據(jù)該實施方式，在上述實施方式的基礎上，可以獲得適合于長時間連續(xù)成膜的作用。
即，根據(jù)該實施方式，首先，利用加熱裝置131將第1材料容器12A1內(nèi)的成膜材料加熱，從第1材料容器12A1排出成膜材料。此時，和上述實施方式相同，關閉流通限制閥門V1，同時打開流通限制閥門V2，可以進行預備加熱直到來自第1材料容器12A1的排出成為所期望的狀態(tài)。然后，在獲得所期望的排出狀態(tài)的階段，打開流通限制閥門V1，同時關閉流通限制閥門V2，從排出口11排出第1材料容器12A1內(nèi)的成膜材料，使其成膜于基板3的被成膜面3A上。
并且，把基板3順序搬入成膜室2內(nèi)，如果持續(xù)進行該成膜，則材料容器12A1內(nèi)的成膜材料減少，不能將來自排出口11的排出狀態(tài)保持在規(guī)定狀態(tài)下，但在此之前，開始進行對第2材料容器12A2內(nèi)的成膜材料的預備加熱。即，在切斷第1材料容器12A1的排出通道141之前，開始對第2材料容器12A2加熱，在來自第2材料容器12A2的排出狀態(tài)成為規(guī)定狀態(tài)之前，關閉流通限制閥門V3，切斷第2材料容器12A2的排出通道142，同時打開流通限制閥門V4，打開旁路通道152。在來自第2材料容器12A2的排出狀態(tài)成為規(guī)定狀態(tài)后，打開流通限制閥門V3，打開排出通道142，并且關閉流通限制閥門V4，切斷旁路通道152。
這樣，在更換第1材料容器12A1之前，將第2材料容器12A2預備加熱，在使第1材料容器12A1停止排出時，切換為從第2材料容器12A2排出，可以馬上在所期望的狀態(tài)下從排出口11排出成膜材料。該切換動作優(yōu)選在避免基板3的被成膜面3A和排出口11相對峙的狀態(tài)下進行。此處所說避免在相對峙的狀態(tài)下進行指，例如，在已結束成膜工序的基板3和現(xiàn)在開始進行成膜工序的基板3的空閑之間進行，或者在利用遮擋板(閘門等)堵塞被成膜面3A和排出口11之間的狀態(tài)下進行。
并且，在進行從材料容器12A1到材料容器12A2的切換時，可以通過根據(jù)檢測器4a、4b的檢測結果適當控制流通限制閥門V1～V4來進行。此時，流通限制閥門V1～V4的狀態(tài)可以適當控制為下表所示狀態(tài)。
表1

因此，可以把來自排出口11的排出狀態(tài)的變化抑制在僅是閥門開閉動作的最低限度的時間內(nèi)，可以把來自第1材料容器12A1的排出切換為來自第2材料容器12A2的排出。并且，在把來自第1材料容器12A1的排出切換為來自第2材料容器12A2的排出的情況下，由于排出口11是相同的，所以可以在基板3的設定位置及檢測器4a固定的狀態(tài)下進行，并且排出口11的位置不會因切換而錯位。
并且，在打開第2材料容器12A2的排出通道142后，切斷第1材料容器12A1的排出通道141，但此時即使停止對第1材料容器12A1的加熱，來自的第1材料容器12A1的排出也不會馬上停止，所以在切斷排出通道141的同時，打開旁路通道151，利用成膜材料收集單元16收集排出的剩余材料。然后，在來自第1材料容器12A1的排出進行到一定程度時，關閉的第1材料容器12A1的閘閥12V，卸下第1材料容器12A1，進行成膜材料的補充或更換新的材料容器。然后，同樣進行從第2材料容器12A2到第1材料容器12A1的切換，反復該處理，可以長時間地連續(xù)地進行相同條件的成膜。
并且，在該實施方式中，如果進行在圖2的實施方式中說明的基于檢測器4a的檢測結果的排出狀態(tài)控制，可以長時間地連續(xù)進行高精度的成膜。并且，如果進行基于檢測器4a的檢測結果的閥門切換控制，可以自動切換進行長時間的連續(xù)成膜。
并且，在該實施方式中，收容在第1材料容器12A1和第2材料容器12A2的成膜材料為相同材料，如上所述，可以進行長時間的連續(xù)成膜，在使收容在第1材料容器和第2材料容器的成膜材料為不同材料時，基于和上述相同的作用，可以順暢地進行從一種成膜材料的成膜到其他成膜材料的成膜的切換。
另外，上述的流通限制閥門V1～V4分別利用獨立的可變調(diào)整閥門構成，但在耐久性問題和完全打開時的可靠性不足的情況下等時，也可以利用可以切換進行切斷和打開的ON-OFF閥門和可變調(diào)整閥門的組合構成。雖然未圖示，但也可以使用三通閥來切換通道，還可以使用三通閥與閥門V1、V2的組合機構。并且，關于設在旁路通道15、151、152的流通限制閥門V2、V4，也可以只是沒有可變調(diào)整功能的、能夠切換進行切斷和打開的ON-OFF閥門。流通限制閥門V1～V4不限于閥門，可以替換為閘門等其他的流通限制單元。
并且，根據(jù)需要，可以在除材料收容部12以外的排出通道14、141、142、旁路通道15、151、152、排出口11、檢測口14P、15P等上設置加熱單元。這樣，可以更順暢地進行從材料收容部12排出的成膜材料的流通或排出。
另外，上述的成膜裝置1可以用于電阻加熱法、高頻加熱法、激光加熱法、電子束加熱法等的真空蒸鍍裝置，但不限于這些。作為一例，說明電阻加熱法的真空蒸鍍裝置的情況，作為成膜室2使用可以設定為高真空(10-4Pa以下)狀態(tài)的真空倉，作為材料收容部12可以采用下述構成，即，在利用氧化鋁(Al2O3)、氧化鈹(BeO)等高熔點氧化物形成的容器周圍，配備由鉭(Ta)、鉬(Mo)、鎢(W)等高熔點金屬的燈絲或船狀加熱線圈構成的加熱裝置13。并且，不限于單個處理基板的分頁型和連續(xù)處理的連續(xù)型等處理方式。
并且，在圖示例中，表示使排出口11朝向上方、使被成膜面3A朝下的設置方式，但不限于此，也可以使排出口11朝向水平方向，使被成膜面3A與其相對峙地垂直豎立設置基板3。并且，排出口的形狀可以是圓形、矩形，只要具有用于使膜厚均勻分布的多個排出口等，并且可以在被成膜面均勻地連續(xù)成膜即可，對其形狀沒有特別限制。
上述成膜裝置1和使用該成膜裝置1的成膜方法可以適用于有機EL面板的制造方法。有機EL面板是在第1電極和第2電極間夾持包括有機發(fā)光功能層的有機材料層，在基板上形成有機EL元件而形成的，在基板3上成膜用于形成電極或有機材料層的至少一種成膜材料時，可以采用上述的成膜裝置1或使用該成膜裝置1的成膜方法。這樣，在順序供給到成膜室2內(nèi)的基板3的被成膜面3A上，可以長時間連續(xù)地形成高精度的成膜，所以能夠提高制造有機EL面板的生產(chǎn)性，同時通過提高成膜精度提高產(chǎn)品成品率。
圖4是表示利用上述制造方法制造的有機EL面板的示例說明圖。
有機EL面板100的基本構成是，在第1電極31和第2電極32間夾持包括有機發(fā)光功能層的有機材料層33，在基板20上形成有機EL元件30。在圖示例中，在基板20上形成硅覆蓋層20a，把在硅覆蓋層20a上形成的第1電極31設定為由ITO等透明電極構成的陰極，把第2電極32設定為由Al等金屬材料構成的陰極，構成從基板20側取出光的下部射出方式。并且，作為有機層33，表示空穴輸送層33A、發(fā)光層33B、電子輸送層33C的三層結構的示例。另外，通過粘接層41粘貼基板20和密封部件40，由此在基板20上形成密封空間M，在該密封空間M內(nèi)形成由有機EL元件30構成的顯示部。
由有機EL元件30構成的顯示部，在圖示例中，利用絕緣層34劃分第1電極31，在所劃分的第1電極31的下面形成各有機EL元件30的單位顯示區(qū)域(30R、30G、30B)。并且，在形成密封空間M的密封部件40的內(nèi)面安裝干燥單元42，防止有機EL元件30因濕氣而劣化。
并且，在基板20的端部，利用與第1電極31相同的材料并在相同工序形成的第1電極層21A，在通過絕緣層34將其與第1電極31絕緣的狀態(tài)下被圖形化。在第1電極層21A的引出部分形成第2電極層21B，其形成包括銀鈀(Ag-Pd)合金等的低電阻布線部分，再在其上根據(jù)需要形成IZO等的保護膜21C，從而形成由第1電極層21A、第2電極層21B、保護膜21C構成的引出電極21。并且，在密封空間M內(nèi)的端部，第2電極32的端部32a連接引出電極21。
第1電極31的引出電極被省略圖示，但可以通過將第1電極31延伸引出到密封空間M外面來形成。在該引出電極，和上述第2電極32的情況相同，也可以形成電極層，該電極層形成包括Ag-Pd合金等的低電阻布線部分。
以下，更具體地說明本發(fā)明的實施方式的有機EL面板100及其制造方法的詳細內(nèi)容。
a.電極第1電極31、第2電極32中的一方被設為陰極，另一方被設為陽極。陽極側由功函數(shù)高于陰極的材料構成，可以使用鉻(Cr)、鉬(Mo)、鎳(Ni)、白金(Pt)等金屬膜或ITO、IZO氧化金屬膜等的透明導電膜。對此，陰極側由功函數(shù)低于陽極的材料構成，可以使用堿金屬(Li、Na、K、Rb、Cs)、堿土類金屬(Be、Mg、Ca、Sr、Ba)、稀土類金屬等功函數(shù)低的金屬，這些金屬的化合物，或包括這些金屬的合金，已摻雜的聚苯胺或已摻雜的聚苯乙炔等非晶質(zhì)半導體，Cr2O3、NiO、Mn2O5等氧化物。并且，在第1電極31、第2電極32均用透明材料形成的情況下，也可以在與光的排出側相反的電極側設置反射膜。
引出電極(圖示的引出電極14和第1電極31的引出電極)連接著驅動有機EL面板100的驅動電路部件或撓性布線基板，但優(yōu)選盡可能地形成為低電阻，如上所述，可以疊層Ag-Pd合金或APC、Cr、Al等低電阻金屬電極層，或利用這些低電阻金屬電極層單體形成。
b.有機材料層有機材料層33由至少包括有機EL發(fā)光功能層的單層或多層有機化合物材料層構成，但層結構可以任意形成，一般如圖4所示，可以使用從陽極側朝向陰極側疊層空穴輸送層33A、發(fā)光層33B、電子輸送層33C的組合結構，也可以分別設置不只一層的多層疊層的發(fā)光層33B、空穴輸送層33A、電子輸送層33C，還可以省略空穴輸送層33A和電子輸送層33C任何一層，也可以兩層均省略。另外，可以根據(jù)用途插入空穴注入層、電子注入層等有機材料層。空穴輸送層33A、發(fā)光層33B、電子輸送層33C可以適當選擇以往使用的材料(可以是高分子材料或低分子材料)。
另外，作為形成發(fā)光層33B的發(fā)光材料，可以是呈現(xiàn)從單態(tài)激子狀態(tài)返回基底狀態(tài)時的發(fā)光(熒光)的材料，也可以是呈現(xiàn)從三態(tài)激子狀態(tài)返回基底狀態(tài)時的發(fā)光(磷光)的材料。
c.密封部件(密封膜)在有機EL面板100中，作為將有機EL元件30氣密密封的密封部件40，可以使用金屬制、玻璃制、塑料制等板狀部件或成膜倉狀部件。密封部件可以使用通過在玻璃制密封基板上進行沖壓成形、蝕刻、噴砂處理等加工來形成密封凹部(一級凹陷或兩級凹陷)的部件，或者使用平板玻璃并利用玻璃(塑料也可以)制隔離物在與基板20之間形成密封空間M的部件等。
為了將有機EL元件30氣密密封，可以利用密封膜代替密封部件40來覆蓋有機EL元件30。該密封膜可以通過疊層單層膜或多層保護膜而形成。作為所使用的材料可以是無機物或有機物等任一種。作為無機物，可以列舉SiN、AlN、GaN等氮化物；SiO、Al2O3、Ta2O5、ZnO、GeO等氧化物；SiON等氧化氮化物；SiCN等碳化氮化物；金屬氟化合物；金屬膜等。作為有機物，可以列舉環(huán)氧樹脂；丙稀樹脂；聚對二甲苯；全氟稀烴、全氟乙醚等氟系列高分子；CH3OM、C2H5OM等金屬醇鹽、聚酰亞胺前驅體；二萘嵌苯系列化合物等。疊層或材料的選擇可以根據(jù)有機EL元件30的設計適當選擇。
d.粘接劑形成粘接層41的粘接劑可以使用熱固型、化學固化型(雙溶劑混合)、光(紫外線)固化型等粘接劑，其材料可以使用丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、聚酯、聚烯烴等。特別優(yōu)選使用不需要加熱處理、即固化性高的紫外線固化型環(huán)氧樹脂粘接劑。
e.干燥單元干燥單元42可以使用以下干燥劑來形成沸石、硅膠、碳、碳納米管等物理干燥劑；堿金屬氧化物、金屬鹵化物、過氧化氯等化學干燥劑；在甲苯、二甲苯、脂肪族有機溶劑等石油類溶劑中溶解了有機金屬絡合物的干燥劑；把這些干燥劑顆粒分散在具有透明性的聚乙烯、聚異戊二烯、聚肉硅酸乙烯酯等粘合劑中的干燥劑等。
f.有機EL顯示面板的各種方式等作為本發(fā)明的實施方式的有機EL面板100，在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)可以進行各種設計變更。例如，有機EL元件30的發(fā)光形式，可以是上述實施例那樣從基板20側取出光的下部排出方式，也可以是從與基板20的相反側取出光的上部排出方式。而且，有機EL面板100可以是單色顯示也可以是多色顯示，但為了實現(xiàn)多色顯示，當然包括分涂方式，還可以采用以下方式將濾色器或由熒光材料形成的色變換層組合到白色或藍色等單色發(fā)光功能層的方式(CF方式、CCM方式)、通過向單色發(fā)光功能層的發(fā)光區(qū)域照射電磁波等實現(xiàn)多色發(fā)光的方式(光致褪色方式)、將2色或多于2色的單位顯示區(qū)域縱向疊層形成一個單位顯示區(qū)域的方式(SOLED(transparent stacker OLED)方式)等。
根據(jù)以上說明的本發(fā)明的實施方式，在向成膜源10供給或更換材料時，不必每次都破壞成膜室2內(nèi)的真空或減壓狀態(tài)，所以能夠縮短作業(yè)時間，可以高效地進行成膜作業(yè)。并且，如果把成膜源10的材料容器12A、12A1、12A2切換為不同材料，則可以利用用一成膜室2進行不同材料的成膜。
另外，在控制從排出口11排出的成膜材料的排出狀態(tài)或切斷排出時，不會伴隨有材料容器12A、12A1、12A2內(nèi)的壓力上升，所以在供給或更換成膜材料時，或者切斷或控制成膜材料的排出狀態(tài)時，不會產(chǎn)生成膜材料的品質(zhì)降低和控制壓力范圍的超出。并且，在材料容器12A1、12A2之間進行切換時，可以持續(xù)進行成膜作業(yè)，并且不會停止或變更成膜狀態(tài)。因此，能夠在所期望的狀態(tài)下長時間地連續(xù)進行可以獲得優(yōu)質(zhì)成膜的成膜工序。
因此，在具有各種材料的成膜工序的有機EL面板的制造中，可以提高其生產(chǎn)性，降低產(chǎn)品成本，并且可以通過提高成膜精度提高產(chǎn)品成品率。另外，通過設置成膜材料收集單元16，可以提高未被提供給成膜的排出材料的回收率，由此也能夠降低生產(chǎn)成本。
權利要求
1.一種成膜源，是一種在把室內(nèi)設置成真空或減壓狀態(tài)的成膜室內(nèi)、將升華或蒸發(fā)的成膜材料成膜于基板的被成膜面上的成膜裝置的成膜源，其特征在于，具有排出口，配置在所述成膜室內(nèi)，朝向所述基板的被成膜面排出所述成膜材料；材料收容部，配置在所述成膜室的外面，具有收容所述成膜材料的材料容器；加熱單元，加熱所述材料容器內(nèi)的成膜材料；排出通道，將所述排出口和所述材料收容部氣密連通；旁路通道，從該排出通道分支，把朝向所述排出口的成膜材料引導向其他方向，并且，至少在所述排出通道的所述分支點的下游側和所述旁路通道上設有對成膜材料的流通進行切斷或打開、或者可變調(diào)整的流通限制單元。
2.根據(jù)權利要求1所述的成膜源，其特征在于，在所述旁路通道的末端設有成膜材料收集單元。
3.根據(jù)權利要求2所述的成膜源，其特征在于，所述成膜材料收集單元被設置在所述成膜室的外面。
4.根據(jù)權利要求1～3中任一項所述的成膜源，其特征在于，所述材料收容部具有可以拆下或更換的多個材料容器，所述排出通道設有對應該每個材料容器的多個通道，該多個排出通道與同一個所述排出口連通。
5.根據(jù)權利要求1～4中任一項所述的成膜源，其特征在于，在所述排出通道和所述旁路通道的一方或雙方設有檢測成膜材料的流通狀態(tài)的檢測口，并且設有檢測從該檢測口排出的成膜材料的檢測單元。
6.根據(jù)權利要求5所述的成膜源，其特征在于，具有控制所述流通限制單元的控制單元，該控制單元根據(jù)所述檢測單元的檢測結果控制所述流通限制單元。
7.一種成膜裝置，其特征在于，具有權利要求1～6中任一項所述的成膜源，和能夠把室內(nèi)設置成真空或減壓狀態(tài)的所述成膜室。
8.一種成膜方法，使排出口面對被配置在把室內(nèi)設置成真空或減壓狀態(tài)的成膜室內(nèi)的基板的被成膜面，使在配置于所述成膜室外面的材料收容部被加熱而升華或蒸發(fā)的成膜材料經(jīng)由排出通道從所述排出口排出，在所述被成膜面上形成膜，其特征在于，設置從所述排出通道分支、把朝向所述排出口的成膜材料引導到其他方向的旁路通道，在所述排出通道的所述分支的下游側切斷或限制成膜材料的流通時，使所述旁路通道開始流通。
9.根據(jù)權利要求8所述的成膜方法，其特征在于，在所述材料收容部的排出狀態(tài)達到規(guī)定的狀態(tài)之前切斷所述排出通道，并且打開所述旁路通道，在所述材料收容部的排出狀態(tài)達到規(guī)定的狀態(tài)后打開所述排出通道，并且切斷所述旁路通道。
10.根據(jù)權利要求8所述的成膜方法，其特征在于，所述材料收容部具有可以拆下或更換的多個材料容器，所述排出通道設有對應該每個材料容器的多個通道，該多個排出通道與同一個所述排出口連通，在切斷所述材料收容部的第1材料容器的所述排出通道之前，開始對所述材料收容部的第2材料容器進行加熱，在該第2材料容器的排出狀態(tài)達到規(guī)定的狀態(tài)之前切斷該第2材料容器的排出通道，并且打開從該排出通道分支的旁路通道，在來自該第2材料容器的排出狀態(tài)達到規(guī)定的狀態(tài)后打開該第2材料容器的排出通道，并且切斷從該排出通道分支的旁路通道。
11.根據(jù)權利要求10所述的成膜方法，其特征在于，在所述第2材料容器的排出通道打開后，打開從所述第1材料容器的排出通道分支的旁路通道，切斷所述第1材料容器的排出通道。
12.根據(jù)權利要求8～11中任一項所述的成膜方法，其特征在于，避開所述基板的被成膜面與所述排出口的對峙，進行從所述第1材料容器的旁路通道打開至所述第2材料容器的排出通道打開的切換。
13.根據(jù)權利要求8～12中任一項所述的成膜方法，其特征在于，在所述旁路通道的末端設置成膜材料收集單元，收集經(jīng)過了該旁路通道的成膜材料。
14.一種有機EL面板的制造方法，該有機EL面板在第1電極和第2電極之間夾持包括有機發(fā)光功能層的有機材料層，在基板上形成有有機EL元件，其特征在于，利用權利要求7所述的成膜裝置或權利要求8～13中任一項所述的成膜方法，使用用于形成所述第1或第2電極、或者所述有機材料層的至少一種成膜材料在所述基板上形成膜。
15.一種有機EL面板，在第1電極和第2電極之間夾持包括有機發(fā)光功能層的有機材料層，在基板上形成有機EL元件，其特征在于，在所述基板上形成有，利用權利要求14所述的有機EL面板的制造方法而形成的所述第1或第2電極、或者所述有機材料層。
全文摘要
一種成膜源、成膜裝置及方法、有機EL面板及其制造方法。成膜源(10)具有排出口(11)，配置在成膜室(2)內(nèi)，其開口朝向基板(3)的被成膜面(3A)；材料收容部(12)，配置在成膜室(2)外面，具有可以更換的材料容器(12A
文檔編號C23C14/54GK1678143SQ20051005387
公開日2005年10月5日 申請日期2005年3月14日 優(yōu)先權日2004年3月30日
發(fā)明者安彥浩志, 增田大輔, 梅津茂裕 申請人:日本東北先鋒公司