蒸鍍裝置、蒸鍍方法和有機電致發光元件的制造方法

蒸鍍裝置、蒸鍍方法和有機電致發光元件的制造方法
【專利摘要】本發明提供在整個蒸鍍區域中基板上的蒸鍍率的控制精度優異的蒸鍍裝置、蒸鍍方法和有機電致發光元件的制造方法。本發明提供在基板上形成膜的蒸鍍裝置，上述蒸鍍裝置包括第一膜厚監視部和包含蒸鍍源的蒸鍍單元，并且，一邊基于上述第一膜厚監視部的測定結果，控制從上述蒸鍍源放出氣化后的材料的部分與上述基板的被蒸鍍的表面之間的距離，一邊進行蒸鍍。
【專利說明】
蒸鍍裝置、蒸鍍方法和有機電致發光元件的制造方法
技術領域
[0001] 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】
[0002] 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。
[0003] 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/m 2的亮度。此外，通過適當選擇有機材料例如選擇焚光材料，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。
[0004] 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。
[0005] 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。）。
[0006] 現有技術文獻
[0007] 專利文獻
[0008] 專利文獻1:日本特開2004-225058號公報

【發明內容】

[0009]發明要解決的技術課題
[0010]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。
[0011]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。
[0012] 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。
[0013] 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。
[0014] 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。 [0015]本發明的
【發明人】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。
[0016]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。
[0017]如圖25和26所示，在專利文獻1中記載的成膜裝置中，通過使限制板1172上下移動 而調整蒸鍍膜的膜厚。蒸鍍膜的膜厚由（蒸鍍率）X (蒸鍍時間）決定。此處，蒸鍍率意味著在 1秒的期間形成的蒸鍍膜的厚度，其單位以Α/s表示。在掃描蒸鍍裝置中，在產生蒸鍍流的 氣氛中輸送基板，因此蒸鍍時間由（飛散范圍）/(輸送速度)決定。此處，輸送速度保持一定 而不變化。飛散范圍表示的是在輸送方向上蒸鍍流飛散的范圍(距離），即被蒸鍍的區域(蒸 鍍區域)的寬度。飛散范圍在限制板1172下降時變大，在限制板1172上升時變小。即，通過控 制飛散范圍能夠調整蒸鍍時間，因此專利文獻1的技術思想是與蒸鍍率的變動相應地由飛 散范圍的控制進行補充。
[0018] 但是，相對于蒸鍍率在整個蒸鍍區域中均勻變動，即使使限制板1172上下移動，也 只能夠使蒸鍍區域的兩端部1142的位置發生變動。因此，例如仍然存在下述問題。
[0019] 此處關注基板中央部的蒸鍍膜的膜厚。假設基板的中央部接近蒸鍍區域時，蒸鍍 率穩定，與作為目標的蒸鍍率相同。此時，不需要修正蒸鍍率，因此限制板1172配置在基準 位置。然后，在基板的中央部進入蒸鍍區域后，假設蒸鍍率突然開始下降。這樣的話，為了進 行蒸鍍率的修正，限制板1172的位置下降，飛散范圍變大。但是，基板的中央部已經存在于 蒸鍍區域內，因此通過蒸鍍率下降后的區域。之后，在基板的中央部通過了蒸鍍區域時，蒸 鍍率再次穩定。這樣的話，限制板1172回到基準位置。之后，基板的中央部通過蒸鍍區域而 成月旲完成。
[0020] 在上述情況下，即使蒸鍍率下降，基板的中央部的蒸鍍時間也是與以目標的蒸鍍 率進行理想蒸鍍時的蒸鍍時間相同的時間。因此，在基板的中央部，蒸鍍率的下降的量沒有 得到修正，蒸鍍膜的膜厚比目標膜厚小。
[0021] 這樣的現象會在基板整體發生，因此通過專利文獻1中記載的飛散范圍的調整，不 能夠對蒸鍍率的變動在基板面內均勻地進行修正。因此，存在在基板面內發生蒸鍍膜的膜 厚不均的可能性。也就是說，如果蒸鍍率不頻繁地發生變化則能夠防止出現上述問題，但是 如果蒸鍍率頻繁變化則存在上述問題。
[0022] 此外，如上所述，點蒸鍍源蒸鍍裝置能夠通過遮擋件的開閉來調整蒸鍍時間，但是 蒸鍍率控制困難這一點對于點蒸鍍源蒸鍍裝置和掃描蒸鍍裝置來說都是同樣的。因此，在 使用多個蒸鍍源對多個材料同時進行蒸鍍時，即在進行共同蒸鍍時，有時不能形成所需的 組成的蒸鍍膜。這是因為在共同蒸鍍中，必須對多個材料的蒸鍍率的比率進行高精度的控 制。
[0023] 本發明鑒于上述情況而提出，其目的在于提供在整個蒸鍍區域中，基板上的蒸鍍 率的控制精度優異的蒸鍍裝置、蒸鍍方法和有機電致發光元件的制造方法。
[0024] 用于解決技術課題的技術方案
[0025] 本發明的一個方面是在基板上形成膜的蒸鍍裝置，上述蒸鍍裝置包括第一膜厚監 視部和包含蒸鍍源的蒸鍍單元，并且，一邊基于上述第一膜厚監視部的測定結果，控制從上 述蒸鍍源放出氣化后的材料的部分與上述基板的被蒸鍍的表面之間的距離，一邊進行蒸 鍍。
[0026] 以下，將該蒸鍍裝置也稱為本發明的蒸鍍裝置。
[0027] 以下說明本發明的蒸鍍裝置的優選實施方式。另外，以下的優選實施方式可以適 當相互組合，將以下的2個以上的優選實施方式相互組合而得的實施方式也是一種優選實 施方式。
[0028] 本發明的蒸鍍裝置可以包括蒸鍍源移動機構，其使上述蒸鍍源移動而使放出上述 氣化后的材料的上述部分的高度變化。
[0029] 本發明的蒸鍍裝置可以通過比例控制或PID ( Proport i ona 1 I ntegra 1 Derivative)控制來控制上述距離。
[0030] 可以構成為：上述蒸鍍源包含加熱裝置，上述蒸鍍裝置包括第二膜厚監視部，并 且，一邊基于上述第二膜厚監視部的測定結果控制上述加熱裝置的輸出，一邊進行蒸鍍。
[0031] 本發明的蒸鍍裝置可以包括蒸鍍源移動機構，使上述蒸鍍源移動而使放出上述氣 化后的材料的上述部分的高度發生變化，上述第二膜厚監視部固定于上述蒸鍍源移動機 構，上述第一膜厚監視部固定于上述蒸鍍單元。
[0032] 可以構成為：上述蒸鍍源包含加熱裝置，上述蒸鍍裝置一邊基于上述第一膜厚監 視部的測定結果控制上述距離和上述加熱裝置的輸出，一邊進行蒸鍍。
[0033] 可以構成為：上述蒸鍍源包含加熱裝置，上述蒸鍍裝置包括第二膜厚監視部，并 且，一邊基于上述第一膜厚監視部的測定結果控制上述距離和上述加熱裝置的輸出，并且 基于上述第二膜厚監視部的測定結果控制上述距離的控制中的比例系數，一邊進行蒸鍍。
[0034] 本發明的蒸鍍裝置可以通過PID控制來控制上述輸出。
[0035] 可以構成為：上述蒸鍍源包括設置有開口部的坩堝，放出上述氣化后的材料的上 述部分是上述開口部。
[0036] 本發明的蒸鍍裝置可以包括輸送機構，其在與上述基板的法線方向正交的方向上 使上述基板和上述蒸鍍源的至少一方相對于另一方相對移動。
[0037] 可以構成為：上述蒸鍍單元包含上述蒸鍍源和掩模，上述輸送機構使上述基板和 上述蒸鍍單元的至少一方相對于另一方相對移動。
[0038] 本發明的蒸鍍裝置可以包括掩模，上述輸送機構使上述蒸鍍源和貼合了上述掩模 的上述基板的至少一方相對于另一方相對移動。
[0039] 本發明的蒸鍍裝置可以包括:掩模;和具有使貼合了上述掩模的上述基板旋轉的 旋轉機構的基板保持件。
[0040] 本發明的另一方面是包括在基板上形成膜的蒸鍍工序的蒸鍍方法，上述蒸鍍工序 可以使用本發明的蒸鍍裝置進行。
[0041] 本發明的另一方面是包括使用本發明的蒸鍍裝置形成膜的蒸鍍工序的有機電致 發光元件的制造方法。
[0042]發明的效果
[0043]根據本發明，能夠在整個蒸鍍區域中實現基板上的蒸鍍率的控制精度優異的蒸鍍 裝置、蒸鍍方法和有機電致發光元件的制造方法。
【附圖說明】
[0044]圖1是具有由實施方式1的有機EL元件的制造方法制作出的有機EL元件的有機EL 顯示器的截面示意圖。
[0045]圖2是表示圖1所示的有機EL顯示器的顯示區域內的結構的平面示意圖。
[0046]圖3是表示圖1所示的有機EL顯示器的TFT基板的結構的截面示意圖，相當于圖2中 的A-B截面。
[0047]圖4是用于說明實施方式1的有機EL顯示器的制造工序的流程圖。
[0048]圖5是表示實施方式1的蒸鍍裝置的基本結構的示意圖。
[0049]圖6是用于說明實施方式1的蒸鍍裝置的控制系統的示意圖。
[0050]圖7是示意性地表示實施方式1的第一蒸鍍率的經時變化的一例的圖。
[0051]圖8是用于說明實施方式4的蒸鍍裝置的控制系統的示意圖。
[0052]圖9是示意性地表示實施方式4的蒸鍍率和基板蒸鍍源間距離的經時變化的一例 的圖。
[0053]圖10是示意性地表示實施方式4的基板蒸鍍源間距離的輸出值與膜厚監視部的測 定結果的關系的圖。
[0054]圖11是表示實施例1的蒸鍍裝置的基本結構的示意圖。
[0055] 圖12是實施例1的蒸鍍裝置的平面示意圖。
[0056] 圖13是實施例1的蒸鍍裝置的變形例的平面示意圖。
[0057] 圖14是用于說明在實施例1中Ts變化時的圖案的變化的示意圖。
[0058] 圖15是用于說明在實施例1中Ts變化時對蒸鍍區域的影響的示意圖。
[0059] 圖16是表示實施例1中Ts與蒸鍍膜的膜厚分布的關系的圖表。
[0060] 圖17是表示實施例1中相對于Ts基準時的Ts調整時的膜厚的變動比率的圖表。
[0061 ]圖18是表示實施例2的蒸鍍裝置的基本結構的示意圖。
[0062]圖19是表示實施例3的蒸鍍裝置的基本結構的示意圖。
[0063]圖20是表示實施例3的蒸鍍裝置所具有的蒸鍍源的平面示意圖。
[0064]圖21是表示實施例3中Ts與蒸鍍膜的膜厚分布的關系的圖表。
[0065] 圖22是表示實施例3中相對于Ts基準時的Ts調整時的膜厚的變動比率的圖表。
[0066] 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。
[0067] 圖24是表示比較方式1的掃描蒸鍍裝置的加熱器溫度與蒸鍍率的關系的圖表。
[0068] 圖25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。
[0069] 圖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。
【具體實施方式】
[0070] 以下舉出實施方式，參照附圖對本發明進行更詳細的說明，但本發明并不限定于 這些實施方式。
[0071] (實施方式1)
[0072]本實施方式中，主要說明從TFT基板側取出光的底部發射型且進行RGB全色彩顯示 的有機EL元件的制造方法和具有由該制造方法制作出的有機EL元件的有機EL顯示器，但本 實施方式也適用于其它類型的有機EL元件的制造方法。
[0073]首先說明本實施方式的有機EL顯示器的整體結構。
[0074]圖1是具有由實施方式1的有機EL元件的制造方法制作出的有機EL元件的有機EL 顯示器的截面示意圖。圖2是表示圖1所示的有機EL顯示器的顯示區域內的結構的平面示意 圖。圖3是表示圖1所示的有機EL顯示器的TFT基板的結構的截面示意圖，相當于圖2中的A-B 截面。
[0075] 如圖1所示，本實施方式的有機EL顯示器1包括:設置有TFT12(參照圖3)的TFT基板 10;設置在TFT基板10上、與TFT12連接的有機EL元件20;覆蓋有機EL元件20的粘接層30;配 置在粘接層30上的密封基板40。
[0076]使用粘接層30將密封基板40與層疊有有機EL元件20的TFT基板10貼合，在該一對 基板10與40之間密封有機EL元件20。由此，能夠防止氧和水分從外部侵入有機EL元件20。
[0077]如圖3所示，TFT基板10作為支承基板具有例如玻璃基板等透明的絕緣基板11。如 圖2所示，在絕緣基板11上形成有多個配線14,多個配線14包括在水平方向設置的多個柵極 線和設置在垂直方向且與柵極線交叉的多個信號線。在柵極線連接有驅動柵極線的柵極線 驅動電路(未圖示），在信號線連接有驅動信號線的信號線驅動電路(未圖示）。
[0078] 有機EL顯示器1是RGB全色彩顯示的有源矩陣型的顯示裝置，在由配線14劃分出的 各區域中配置有紅(R)、綠(G)或藍⑶的子像素（點）2R、2G或2B。子像素2R、2G和2B排列成矩 陣狀。在各色的子像素2R、2G、2B形成有對應的顏色的有機EL元件20和發光區域。
[0079]紅、綠和藍的子像素2R、2G和2B分別發出紅色的光、綠色的光和藍色的光，由3個子 像素2R、2G和2B構成1個像素2。
[0080] 在子像素2R、2G和2B分別設置有開口部15R、15G和15B，開口部15R、15G和15B分別 被紅、綠和藍的發光層23R、23G和23B覆蓋。發光層23R、23G和23B在垂直方向形成為條紋狀。 發光層23R、23G和23B的圖案按各個顏色通過蒸鍍形成。另外，在后面敘述開口部15R、15G和 15B〇
[0081 ]在各子像素2R、2G、2B設置有與有機EL元件20的第一電極21連接的TFT12。各子像 素2R、2G、2B的發光強度由利用配線14和TFT12進行的掃描和選擇來決定。像這樣，有機EL顯 示器1使用TFT12有選擇地使各色的有機EL元件20以所需的亮度發光從而實現圖像顯示。 [0082]接著，詳細敘述TFT基板10和有機EL元件20的結構。首先說明TFT基板10。
[0083] 如圖3所示，TFT基板10包括:在絕緣基板11上形成的TFT12(開關元件）和配線14; 將它們覆蓋的層間膜(層間絕緣膜、平坦化膜）13;和作為在層間膜13上形成的絕緣層的邊 緣罩15。
[0084] TFT12與各子像素2R、2G、2B對應地設置。另外，TFT12的結構可以是一般的結構，因 此省略TFT 12的各層的圖示和說明。
[0085]層間膜13在絕緣基板11上遍及絕緣基板11的整個區域而形成。在層間膜13上形成 有有機EL元件20的第一電極21。此外，在層間膜13設置有用于將第一電極21與TFT12電連接 的接觸孔13a。由此，TFT 12經由接觸孔13a與有機EL元件20電連接。
[0086]為了防止在第一電極21的端部有機EL層變薄或發生電場集中而導致有機EL元件 20的第一電極21與第二電極26短路，而形成邊緣罩15。因此，邊緣罩15以部分覆蓋第一電極 21的端部的方式形成。
[0087] 在邊緣罩15設置有上述開口部15R、15G和15B。該邊緣罩15的各開口部15R、15G、 15B成為子像素2R、2G、2B的發光區域。換言之，子像素2R、2G和2B由具有絕緣性的邊緣罩15 分隔。邊緣罩15也作為元件分離膜起作用。
[0088] 接著說明有機EL元件20。
[0089]有機EL元件20是由低電壓直流驅動能夠高亮度發光的發光元件，包括第一電極 21、有機EL層和第二電極26，它們按照該順序層疊。
[0090] 第一電極21是具有向有機EL層注入(供給)空穴的功能的層。第一電極21如上所述 經由接觸孔13a與TFT 12連接。
[0091] 如圖3所示，在第一電極21與第二電極26之間，作為有機EL層，從第一電極21側起， 空穴注入層兼空穴輸送層22、發光層23R、23G或23B、電子輸送層24和電子注入層25按照該 順序層疊。
[0092] 另外，上述層疊順序是以第一電極21作為陽極、以第二電極26作為陰極時的順序， 在以第一電極21作為陰極、以第二電極26作為陽極時，有機EL層的層疊順序反轉。
[0093]空穴注入層是具有提高向各發光層23R、23G、23B的空穴注入效率的功能的層。此 外，空穴輸送層是具有提高向各發光層23R、23G、23B的空穴輸送效率的功能的層。空穴注入 層兼空穴輸送層22以覆蓋第一電極21和邊緣罩15的方式在TFT基板10的顯示區域整面一致 地形成。
[0094]另外，在本實施方式中，如上所述，舉出作為空穴注入層和空穴輸送層，設置有空 穴注入層和空穴輸送層一體化的空穴注入層兼空穴輸送層22的情況為例進行說明。但是， 本實施方式并不特別限定于此。空穴注入層和空穴輸送層也可以形成為彼此獨立的層。
[0095] 在空穴注入層兼空穴輸送層22上，以分別覆蓋邊緣罩15的開口部15R、15G和15B的 方式與子像素2R、2G和2B對應地形成發光層23R、23G和23B。
[0096] 各發光層23R、23G、23B是具有使從第一電極21側注入的空穴(hole)和從第二電極 26側注入的電子再結合而射出光的功能的層。各發光層23R、23G、23B由低分子焚光色素、金 屬絡合物等發光效率高的材料形成。
[0097]電子輸送層24是具有提高從第二電極26向各發光層23R、23G、23B的電子輸送效率 的功能的層。此外，電子注入層25是具有提高從第二電極26向各發光層23R、23G、23B的電子 注入效率的功能的層。
[0098]電子輸送層24以覆蓋發光層23R、23G和23B以及空穴注入層兼空穴輸送層22的方 式在TFT基板10的顯示區域整面一致地形成。此外，電子注入層25以覆蓋電子輸送層24的方 式在TFT基板10的顯示區域整面一致地形成。
[0099]另外，電子輸送層24和電子注入層25可以如上所述形成為彼此獨立的層，也可以 彼此一體化地設置。即，有機EL顯示器1也可以代替電子輸送層24和電子注入層25而設置有 電子輸送層兼電子注入層。
[0100]第二電極26是具有向有機EL層注入電子的功能的層。第二電極26以覆蓋電子注入 層25的方式在TFT基板10的顯示區域整面一致地形成。
[0101] 另外，發光層23R、23G和23B以外的有機層并不是作為有機EL層所必需的層，而能 夠根據要求的有機EL元件20的特性而適當地形成。此外，在有機EL層也能夠根據需要添加 載流子阻擋層。例如，可以在發光層23R、23G和23B與電子輸送層24之間作為載流子阻擋層 添加空穴阻擋層，由此能夠抑制空穴到達電子輸送層24,提高發光效率。
[0102] 作為有機EL元件20的結構，例如能夠采用下述(1)~(8)所示的層結構。
[0103] (1)第一電極/發光層/第二電極
[0104] (2)第一電極/空穴輸送層/發光層/電子輸送層/第二電極
[0105] (3)第一電極/空穴輸送層/發光層/空穴阻擋層/電子輸送層/第二電極
[0106] (4)第一電極/空穴輸送層/發光層/空穴阻擋層/電子輸送層/電子注入層/第二電 極
[0107] (5)第一電極/空穴注入層/空穴輸送層/發光層/電子輸送層/電子注入層/第二電 極
[0108] (6)第一電極/空穴注入層/空穴輸送層/發光層/空穴阻擋層/電子輸送層/第二電 極
[0109] (7)第一電極/空穴注入層/空穴輸送層/發光層/空穴阻擋層/電子輸送層/電子注 入層/第二電極
[0110] (8)第一電極/空穴注入層/空穴輸送層/電子阻擋層(載流子阻擋層)/發光層/空 穴阻擋層/電子輸送層/電子注入層/第二電極
[0111] 另外，如上所述，空穴注入層和空穴輸送層可以一體化。此外，電子輸送層和電子 注入層也可以不一體化。
[0112]此外，有機EL元件20的結構并不特別限定于上述（1)~（8)的層結構，能夠根據要 求的有機EL元件20的特性采用所需的層結構。
[0113] 接著說明有機EL顯示器1的制造方法。
[0114] 圖4是用于說明實施方式1的有機EL顯示器的制造工序的流程圖。
[0115] 如圖4所示，本實施方式的有機EL顯示器的制造方法例如包括TFT基板和第一電極 的作制工序S1、空穴注入層和空穴輸送層蒸鍍工序S2、發光層蒸鍍工序S3、電子輸送層蒸鍍 工序S4、電子注入層蒸鍍工序S5、第二電極蒸鍍工序S6和密封工序S7。
[0116] 以下依據圖4所示的流程圖，說明參照圖1~圖3說明了的各構成部件的制造工序。 但是，本實施方式記載的各構成部件的尺寸、材質、形狀等僅是一個例子，本發明的范圍并 不被其限定。
[0117] 此外，如上所述，本實施方式中記載的層疊順序是以第一電極21為陽極、以第二電 極26為陰極時的順序，相反地以第一電極21為陰極、以第二電極26為陽極時，有機EL層的層 疊順序反轉。同樣，構成第一電極21和第二電極26的材料也反轉。
[0118] 首先，如圖3所示，通過一般方法在形成有TFT12、配線14等的絕緣基板11上涂敷感 光性樹脂，通過光刻技術進行圖案化，由此在絕緣基板11上形成層間膜13。
[0119] 作為絕緣基板11，例如能夠舉出厚度為0.7~l.lmm，Y軸方向的長度(縱向長度)為 400~500mm，X軸方向的長度(橫向長度)為300~400mm的玻璃基板或塑料基板。
[0120] 作為層間膜13的材料，例如能夠使用丙烯酸樹脂、聚酰亞胺樹脂等樹脂。作為丙烯 酸樹脂，例如能夠舉出JSR株式會社制造的0PTMER系列。此外，作為聚酰亞胺樹脂，例如能夠 舉出T0RAY株式會社制造的Photoneece。但是，聚酰亞胺樹脂一般不是透明而是有色的。因 此，在如圖3所示作為有機EL顯示器1制造底部出射型的有機EL顯示器時，作為層間膜13更 優選使用丙烯酸樹脂等的透明性樹脂。
[0121] 層間膜13的膜厚只要是能夠補償由TFT12引起的臺階差的程度則沒有特別限定。 例如可以為大致2μηι。
[0122] 接著，在層間膜13形成用于將第一電極21與TFT 12電連接的接觸孔13a。
[0123] 接著，作為導電膜（電極膜），通過濺射法等例如將IT0(Indium Tin Oxide:銦錫氧 化物)膜形成為l〇〇nm的厚度。
[0124] 接著，在ΙΤ0膜上涂敷光致抗蝕劑，使用光刻技術進行圖案化后，將氯化鐵作為蝕 刻液來蝕刻ΙΤ0膜。之后，使用抗蝕劑剝離液將光致抗蝕劑剝離，進而進行基板清洗。由此在 層間膜13上將第一電極21形成為矩陣狀。
[0125] 另外，作為在第一電極21使用的導電膜材料，例如能夠使用IT0、IZ0(Indium Zinc Oxide:銦鋅氧化物）、添加鎵的氧化鋅(GZ0)等的透明導電材料、金(Au)、鎳(Ni)、鉬(Pt)等 金屬材料。
[0126] 此外，作為導電膜的層疊方法，除了濺射法以外，能夠使用真空蒸鍍法、CVD (Chemical Vapor Deposition:化學蒸鍍)法、等離子體CVD法、印刷法等。
[0127] 第一電極21的厚度沒有特別限定，但如上所述例如能夠為100nm。
[0128] 接著，利用與層間膜13同樣的方法，將邊緣罩15形成為例如大致Ιμπι的膜厚。作為 邊緣罩15的材料，能夠使用與層間膜13同樣的絕緣材料。
[0129] 通過以上的工序制造出TFT基板10和第一電極21 (S1)。
[0130] 接著，對于經過上述工序的TFT基板10,實施用于脫水的減壓烘焙和用于清洗第一 電極21的表面的氧等離子體處理。
[0131]接著，使用后述的蒸鍍裝置，在TFT基板10上，將空穴注入層和空穴輸送層(本實施 方式中是空穴注入層兼空穴輸送層22)蒸鍍于TFT基板10的顯示區域整面(S2)。
[0132] 具體地說，將與顯示區域整面對應地開口的開口掩模，與TFT基板10在進行了對準 調整后緊密貼合。然后，使TFT基板10和開口掩模一起旋轉，使從蒸鍍源飛散的材料通過開 口掩模的開口部在顯示區域整面均勻地蒸鍍。
[0133] 另外，向顯示區域整面的蒸鍍意味著在相鄰的不同顏色的子像素間不中斷地進行 蒸鍍。
[0134] 作為空穴注入層和空穴輸送層的材料，例如能夠舉出：揮發油、苯乙烯胺、三苯胺、 卟啉、三唑、咪唑、噁二唑、聚芳基鏈烷、苯二胺、芳基胺、噁唑、蒽、芴酮、腙、芪、三亞苯、氮雜 三亞苯和它們的派生物;聚硅烷類化合物；乙烯基咔唑類化合物;硫茂類化合物、苯胺類化 合物等的雜環共輒類的單體、低聚物或聚合物等。
[0135] 空穴注入層和空穴輸送層可以如上所述一體化，也可以形成為獨立的層。各自的 膜厚例如為10~l〇〇nm〇
[0136] 作為空穴注入層和空穴輸送層形成空穴注入層兼空穴輸送層22時，作為空穴注入 層兼空穴輸送層22的材料，例如能夠使用4,4'_二[N-(l-萘基)-N-苯胺]聯苯(α-NPD)。此 外，空穴注入層兼空穴輸送層22的膜厚例如能夠為30nm。
[0137] 接著，在空穴注入層兼空穴輸送層22上，以覆蓋邊緣罩15的開口部15R、15G和15B 的方式，與子像素2R、2G和2B對應地分別各自形成發光層23R、23G和23B(圖案形成）（S3)。
[0138] 如上所述，在各發光層23R、23G、23B使用低分子熒光色素、金屬絡合物等發光效率 尚的材料。
[0139] 作為發光層23R、23G和23B的材料，例如能夠舉出：蒽、萘、茚、菲、芘、丁省、三亞苯、 蒽、茈、茜、熒蒽、醋菲烯、戊芬、并五苯、暈苯、丁二烯、香豆素、吖啶、芪和它們的派生物;三 (8-喹啉)錯絡合物;二(喹啉)鈹絡合物;三(二苯甲酰甲基)菲咯啉銪絡合物;二甲苯基乙烯 基耳關苯等。
[0140] 各發光層23R、23G、23B的膜厚例如為10~100nm。
[0141] 接著，通過與上述空穴注入層和空穴輸送層蒸鍍工序S2同樣的方法，以覆蓋空穴 注入層兼空穴輸送層22以及發光層23R、23G和23B的方式在TFT基板10的顯示區域整面蒸鍍 電子輸送層24(S4)。
[0142] 接著，通過與上述空穴注入層和空穴輸送層蒸鍍工序S2同樣的方法，以覆蓋電子 輸送層24的方式在TFT基板10的顯示區域整面蒸鍍電子注入層25(S5)。
[0143] 作為電子輸送層24和電子注入層25的材料，例如能夠舉出喹啉、茈、菲咯啉、聯苯 乙烯、吡嗪、三唑、噁唑、噁二唑、芴酮和它們的派生物、金屬絡合物;LiF(氟化鋰)等。
[0144] 更具體地說，能夠舉出Alq3(三(8-羥基喹啉)鋁）、蒽、萘、菲、芘、蒽、茈、丁二烯、香 豆素、吖啶、芪、1，10-菲咯啉和它們的派生物、金屬絡合物;LiF等。
[0145] 如上所述，電子輸送層24和電子注入層25可以一體化也可以形成為獨立的層。各 自的膜厚例如為1~l〇〇nm，優選為10~lOOnm。此外，電子輸送層24和電子注入層25的合計 的膜厚例如為20~200nm〇
[0146] 代表性的是，在電子輸送層24的材料中使用Alq3,作為電子注入層25的材料使用 LiF。此外，例如電子輸送層24的膜厚為30nm，電子注入層25的膜厚為lnm〇
[0147] 接著，通過與上述空穴注入層和空穴輸送層蒸鍍工序S2同樣的方法，以覆蓋電子 注入層25的方式在TFT基板10的顯示區域整面蒸鍍第二電極26(S6)。結果，在TFT基板10上 形成包括有機EL層、第一電極21和第二電極26的有機EL元件20。
[0148] 作為第二電極26的材料（電極材料），優選使用功函數小的金屬等。作為這樣的電 極材料，例如能夠舉出鎂合金(MgAg等）、鋁合金(AlLi、AlCa、AlMg等）、金屬鈣等。第二電極 26的厚度例如為50~100nm 〇
[0149]代表性的是，第二電極26由厚度50nm的鋁薄膜形成。
[0150]接著，如圖1所示，使用粘接層30將形成了有機EL元件20的TFT基板10與密封基板 40粘接，進行有機EL元件20的封入。
[0151 ]作為密封基板40,例如能夠使用厚度為0.4~1. 1mm的玻璃基板或塑料基板等絕緣 基板。
[0152]另外，密封基板40的縱長和橫長可以根據作為目標的有機EL顯示器1的尺寸進行 適當調整，也可以使用與TFT基板10的絕緣基板11為大致相同尺寸的絕緣基板，在密封有機 EL元件20后，依據作為目標的有機EL顯示器1的尺寸進行切斷。
[0153]此外，有機EL元件20的密封方法并不限定于上述方法，也能夠采用其它各種密封 方法。作為其它密封方式，例如能夠舉出使用挖深玻璃作為密封基板40,利用密封樹脂或玻 璃料等密封成框狀的方法，或在TFT基板10與密封基板40之間填充樹脂的方法等。
[0154]此外，可以在第二電極26上，以覆蓋第二電極26的方式，設置用于防止氧或水分從 外部侵入有機EL元件20內的保護膜(未圖示）。
[0155] 保護膜能夠由絕緣性或導電性的材料形成。作為這樣的材料，例如能夠舉出氮化 硅、氧化硅等。保護膜的厚度例如為100~l〇〇〇nm。
[0156] 上述工序的結果是完成有機EL顯示器1。
[0157] 在該有機EL顯示器1中，當根據來自配線14的信號輸入而使TFT12導通(ON)時，從 第一電極21向有機EL層注入空穴(hole)。另一方面，從第二電極26向有機EL層注入電子，空 穴和電子在各發光層23R、23G、23B內再結合。由于空穴和電子的再結合產生的能量而激勵 發光材料，該激勵狀態回到基礎狀態時射出光。通過控制各子像素2R、2G、2B的發光亮度，能 夠顯示規定的圖像。
[0158] 接著，說明在本實施方式的有機EL元件的制造方法中的蒸鍍工序S2~S6中適用的 實施方式1的蒸鍍裝置。
[0159] 圖5是表示實施方式1的蒸鍍裝置的基本結構的示意圖。
[0160] 如圖5所示，本實施方式的蒸鍍裝置100包括真空腔室(未圖示）、包含蒸鍍源(蒸鍍 源）11〇的蒸鍍單元170、膜厚監視部(蒸鍍率監視部）101和102、控制裝置103、蒸鍍源移動機 構120、基板保持件104。此外，蒸鍍裝置100作為蒸鍍源移動機構120具有電動機驅動裝置 121和蒸鍍源升降機構122。
[0161] 在本實施方式中，膜厚監視部101與本發明的蒸鍍裝置的上述第二膜厚監視部對 應，膜厚監視部102與本發明的蒸鍍裝置的上述第一膜厚監視部對應。
[0162] 真空腔室是提供內部保持為能夠進行真空蒸鍍的程度的真空度的基板處理環境 的容器，蒸鍍源110、膜厚監視部101和102、蒸鍍源升降機構122、基板保持件104設置在真空 腔室的內部。
[0163] 基板保持件104是保持由蒸鍍裝置100形成膜的基板(被成膜基板）130的部件，設 置在真空腔室內的上部。
[0164] 蒸鍍源110是對用于蒸鍍的材料(優選有機材料)進行加熱使其氣化，也就是使其 蒸發或升華，之后將氣化后的材料放出到真空腔室內的部件。更具體地說，蒸鍍源110包括 收納材料的耐熱性的容器例如坩堝111、加熱材料的加熱裝置112例如加熱器113和加熱電 源114,在坩堝111的上部設置有開口部115。蒸鍍源110將容器例如坩堝111內的材料用加熱 裝置112加熱而使其氣化，將成為氣體的材料（以下也稱為蒸鍍顆粒。）從開口部115向上方 放出。其結果，從開口部115產生蒸鍍顆粒流即蒸鍍流140，蒸鍍流140從開口部115各向同性 地擴散。蒸鍍源110設置在真空腔室內的下部。
[0165] 另外，蒸鍍源110的種類沒有特別限定，例如可以為點蒸鍍源(point source)也可 以為線蒸鍍源（line source)也可以為面蒸鍍源。此外，蒸鍍源110的加熱方法沒有特別限 定，例如能夠舉出電阻加熱法、電子束法、激光蒸鍍法、高頻感應加熱法、電弧法等。此外，蒸 鍍流140的密度分布例如蒸鍍源110的N值沒有特別限定，能夠適當設定。進而，對于蒸鍍流 140的分布中實際用于蒸鍍的范圍也沒有特別限定，能夠適當設定。
[0166] 此外，蒸鍍單元170也可以包括按所需的圖案形成有多個開口且配置在基板130與 蒸鍍源110之間的掩模。
[0167] 膜厚監視部101和102分別是測定蒸鍍率的設備，各膜厚監視部101、102的至少一 部分例如傳感器部配置在從蒸鍍源110放出的蒸鍍顆粒會直接飛散到的部位，例如配置在 基板130與蒸鍍源110之間。各膜厚監視部101、102的種類和構造沒有特別限定，但優選各膜 厚監視部101、102包括使用石英振子的傳感器部。由此，石英振子的振蕩頻率與在石英振子 上形成的膜的膜厚存在相關性，利用該現象能夠基于振蕩頻率的變化量高精度地計測蒸鍍 率。
[0168] 對控制裝置103輸入膜厚監視部102的檢測結果，具體的說是由膜厚監視部102計 測出的蒸鍍率的測定值。控制裝置103基于該檢測結果，計算從蒸鍍源110放出氣化后的材 料的部分（以下也稱為放出部。H41與基板130的被蒸鍍的表面（以下也稱為被蒸鍍面。）131 之間所需的距離。然后，將該計算結果作為高度控制信號向蒸鍍源移動機構120輸出。另外， 放出部141可以是坩堝111的開口部115。
[0169] 蒸鍍源移動機構120是使蒸鍍源110移動而使放出部141的高度變化的機構。蒸鍍 源移動機構120基于從控制裝置103輸入的高度控制信號，使蒸鍍源110移動所需的距離而 將放出部141調整至所需的高度。另外，蒸鍍源移動機構120的具體構成部件沒有特別限定， 作為蒸鍍源移動機構120,能夠采用可基于控制信號控制物體的高度的一般的機構。此外， 蒸鍍源移動機構120可以使蒸鍍源110的全部移動也可以僅使其一部分移動。例如，可以不 使加熱電源114移動而使坩堝111和加熱器113-體移動。
[0170] 電動機驅動裝置121將從控制裝置103輸入的高度控制信號轉換為作為驅動對象 的蒸鍍源升降機構122的驅動電流，將該驅動電流供給至蒸鍍源升降機構122。例如，電動機 驅動裝置121是利用脈沖輸入進行位置控制的伺服電機驅動器。
[0171]蒸鍍源升降機構122是將從電動機驅動裝置121供給的驅動電流轉換為機械功(力 學的能量)的機構，與蒸鍍源110連接，使蒸鍍源110上下移動，也就是使其升降，從而使放出 部141的高度變化。蒸鍍源升降機構122的具體機構沒有特別限定，例如能夠舉出包括伺服 電機、步進電機等電機、滾珠絲杠、線性引導件的機構。此外，蒸鍍源升降機構122也可以包 括壓電元件。
[0172]此外，對控制裝置103輸入膜厚監視部101的檢測結果，具體地說是由膜厚監視部 101計測出的蒸鍍率的測定值。控制裝置103基于該檢測結果，計算加熱裝置112的輸出（功 率），例如需供給至加熱器113的電力值。然后，將該計算結果作為溫度控制信號輸出至加熱 裝置112。
[0173]本實施方式的蒸鍍裝置100,可以是作為蒸鍍源110使用點蒸鍍源且在使基板130 旋轉的同時進行蒸鍍的點蒸鍍源蒸鍍裝置，也可以是一邊使基板130相對于蒸鍍源110在一 個方向上相對移動一邊進行蒸鍍的掃描蒸鍍裝置。在為前者的情況下，本實施方式的蒸鍍 裝置1〇〇可以包括掩模(未圖示)和具有使貼合了掩模的基板130旋轉的旋轉機構的基板保 持件(未圖示）。在為后者的情況下，本實施方式的蒸鍍裝置100可以包括在與基板130的法 線方向正交的方向（輸送方向）上，使基板130和蒸鍍源110的至少一方相對于另一方相對移 動的輸送機構(未圖不）。
[0174]接著說明蒸鍍裝置100的動作。
[0175]首先，基板130由基板保持件104保持。基板130以被蒸鍍面131朝向蒸鍍源110的方 向的方式被保持。此外，在蒸鍍源11 〇收納用于蒸鍍的材料。然后，通過使蒸鍍源110的加熱 裝置112發熱而使材料氣化(蒸發或升華），氣化后的材料從蒸鍍源110被放出，蒸鍍顆粒在 真空腔室內飛散。蒸鍍顆粒到達基板130,在基板130的被蒸鍍面131上堆積。像這樣，所需的 材料被蒸鍍至基板130的被蒸鍍面131。
[0176]圖6是用于說明實施方式1的蒸鍍裝置的控制系統的示意圖。在進行蒸鍍的期間， 從蒸鍍源110放出的蒸鍍顆粒的一部分到達膜厚監視部101或102。然后，如圖6示，利用包含 膜厚監視部101的第一控制系統和包含膜厚監視部102的第二控制系統，分別進行反饋控 制，使各膜厚監視部101、102測定的蒸鍍率得到控制。在第一控制系統中，從放出部141飛散 的蒸鍍流140的蒸鍍率即從放出部141放出的蒸鍍顆粒的蒸鍍率（以下也稱為第一蒸鍍率。） 得到控制，在第二控制系統中，到達基板130的蒸鍍流140(蒸鍍顆粒）的實質的蒸鍍率即基 板130上的蒸鍍率（以下也稱為第二蒸鍍率。）得到控制。像這樣，第一蒸鍍率是表示從蒸鍍 源110以何種程度的速度放出蒸鍍顆粒的指標，第二蒸鍍率是表示蒸鍍顆粒實際以何種程 度的速度到達(堆積在)基板130上的指標。在第一控制系統中，第一蒸鍍率由膜厚監視部 101測定，其測定結果逐次輸出至控制裝置103。在第二控制系統中，第二蒸鍍率由膜厚監視 部102測定，其測定結果逐次輸出至控制裝置103。
[0177] 在第一控制系統中，基于膜厚監視部101的測定結果，調整材料的加熱溫度即加熱 裝置112的輸出，由此控制從蒸鍍源110放出的蒸鍍顆粒的量。在第二控制系統中，基于膜厚 監視部102的測定結果，使放出部141的高度變化，調整放出部141與基板130的被蒸鍍面131 之間的距離（以下也稱為基板蒸鍍源間距離。）Ts，由此控制到達基板130的蒸鍍顆粒的量。 在各控制系統中，在進行蒸鍍的期間反復進行這樣的控制。
[0178] 第一控制系統為了調整材料的加熱溫度而進行加熱裝置112的輸出的控制。此處， 收納材料的容器例如坩堝111的溫度的狀況依賴于直至該時刻的控制值、材料的物性等各 種條件而決定。即，第一控制系統是從控制操作到第一蒸鍍率的狀況發生變化的時間延遲 較大的動態控制系統。由此，在第一控制系統，優選進行PID(Proportional Integral Derivative :比例積分微分)控制。
[0179] 與此不同，第二控制系統為了調整基板蒸鍍源間距離Ts而控制放出部141的高度。 放出部141的高度由高度控制信號決定。當向蒸鍍源移動機構120輸入高度控制信號時，放 出部141的高度瞬時變化。當放出部141的高度變化時，由膜厚監視部102測定的第二蒸鍍率 的值也立即變化為與放出部141的高度對應的值。即，第二控制系統是不依賴于過去的控制 歷史，第二蒸鍍率僅依賴于各時刻的控制值的靜態控制系統。由此，在第二控制系統中，優 選進行對測定值與目標值之差進行逐一修正那樣的控制，例如比例控制(P控制）。此時，反 饋的1周期的時間越短，越能夠期待高精度的控制，但由于操作量即基板蒸鍍源間距離Ts的 運算或其它理由而使反饋所需的時間較長時，存在控制精度下降的可能性。在這樣的情況 下，在第二控制系統中優選進行PID控制。
[0180]現有技術中，僅由時間延遲大的動態控制系統控制蒸鍍率，因此難以高精度地穩 定控制蒸鍍率。與此不同，在本實施方式中，通過在時間延遲大的動態控制系統上組合時間 延遲極小的靜態控制系統，能夠非常高精度地控制各蒸鍍率，特別是第二蒸鍍率即基板130 上的蒸鍍率。
[0181]以下進一步說明各控制系統中的各蒸鍍率的控制方法。說明在第一控制系統進行 PID控制的情況和在第二控制系統進行比例控制的情況。
[0182] 在第一控制系統中，在控制裝置103基于從膜厚監視部101輸入的第一蒸鍍率(測 定率），預測將來的第一蒸鍍率(預測率），與作為預先設定的目標的第一蒸鍍率（目標率)進 行比較。如果預測率比目標率大，則基于其差異將加熱裝置112的輸出（例如供給至加熱器 113的電力)減少需要的量。通過減小加熱裝置112的輸出，材料的加熱溫度下降，氣化的材 料的量減少。其結果，第一蒸鍍率減少。相反地，如果預測率比目標率小，則基于其差異，將 加熱裝置112的輸出（例如供給至加熱器113的電力）增加需要的量。通過增加加熱裝置112 的輸出，材料的加熱溫度上升，氣化的材料的量增加。其結果，第一蒸鍍率增加。
[0183] -般來說，材料的加熱溫度與蒸鍍率的關系不是比例關系，因此如上所述，優選在 第一控制系統進行PID控制，一邊預測將來的第一蒸鍍率一邊決定材料的加熱溫度即加熱 裝置112的輸出。
[0184] 圖7是示意性地表示實施方式1的第一蒸鍍率的經時變化的一例的圖。
[0185] 如圖7所示，例如，當由于第一蒸鍍率低于目標率而增加加熱裝置112的輸出時（圖 7中（1)的時刻），第一蒸鍍率逐漸增加。之后，如果就這樣維持相同條件則預想到第一蒸鍍 率會成為目標率以上，優選在上升至目標率之前減小加熱裝置112的輸出（圖7中（2)的時 刻）。此外，在因為第一蒸鍍率成為目標率以上而減小加熱裝置112的輸出時，第一蒸鍍率逐 漸減少。之后，如果就這樣維持相同條件則預想到第一蒸鍍率會低于目標率，優選在下降至 目標率之前增加加熱裝置112的輸出（圖7中（3)的時刻）。
[0186] 在第二控制系統中，在控制裝置103對從膜厚監視部102輸入的第二蒸鍍率(測定 率)與作為預先設定的目標的第二蒸鍍率（目標率)進行比較。如果測定率大于目標率，則基 于其差異，使放出部141的高度降低需要的量。一般來說，蒸鍍顆粒的密度在使用點蒸鍍源、 線蒸鍍源和面蒸鍍源中的任一者的情況下，均與從蒸鍍源起的距離的平方成反比例，因此 通過使放出部141的高度降低，基板蒸鍍源間距離Ts變大，被蒸鍍面131上的蒸鍍顆粒的密 度減少。其結果，第二蒸鍍率減少。相反地，如果測定率小于目標率，則基于其差異使放出部 141的高度升高需要的量。當放出部141的高度變高時，基板蒸鍍源間距離Ts變小，被蒸鍍面 131上的蒸鍍顆粒的密度增加。其結果，第二蒸鍍率增加。
[0187] 第二控制系統進行的第二蒸鍍率的控制不伴隨熱交換等現象，因此具有時間常數 小、響應性非常高的特征。由此，通過基于由膜厚監視部101和102檢測出的各蒸鍍率進行加 熱裝置112的輸出和基板蒸鍍源間距離Ts的實時控制，能夠高精度地控制各蒸鍍率，特別是 基板130上的蒸鍍率(第二蒸鍍率），能夠很好地在基板130上形成所需的膜厚的蒸鍍膜，優 選形成有機膜。
[0188] 此外，第二控制系統進行的第二蒸鍍率的控制顯示非常高的響應性，因此對于由 第一控制系統來不及響應的第一蒸鍍率的變動能夠由第二控制系統進行補充控制。例如， 可以與現有技術的情況同樣地由第一控制系統進行第一蒸鍍率的控制，對于由第一控制系 統不能夠調整的第一蒸鍍率的控制范圍，利用第二控制系統來進行微調整(修正）。更具體 地說，控制加熱裝置112的輸出的第一控制系統單獨能夠將第一蒸鍍率控制到目標率±3% 程度，因此，能夠將控制基板蒸鍍源間距離Ts的第二控制系統可控制的第二蒸鍍率的范圍 設定于目標率±3%程度的范圍。雖然根據蒸鍍裝置100的具體機構而存在不同，但該程度 的控制范圍相當于使放出部141上下移動數mm。像這樣上下的移動量較小，因此基本上能夠 忽略對于在基板130上形成的蒸鍍膜的膜厚分布造成的影響。
[0189] 此外，當基板蒸鍍源間距離Ts變化時，在被蒸鍍的區域(蒸鍍區域)整體中，能夠使 基板130上的蒸鍍率均勻變動。因此，與專利文獻1記載的成膜裝置不同，即使例如將本實施 方式應用于掃描蒸鍍裝置時，也能夠抑制在基板面內發生蒸鍍膜的膜厚不均。此外，在將本 實施方式應用于點蒸鍍源蒸鍍裝置而進行共同蒸鍍時，也能夠高精度地控制多個材料在基 板130上的蒸鍍率的比率。
[0190] 膜厚監視部101的目的是測定第一蒸鍍率即從放出部141放出的蒸鍍顆粒的蒸鍍 率。在蒸鍍中，假設膜厚監視部101與放出部141間的距離發生變化時，膜厚監視部101的測 定率受到該變動的影響。由此，為了高精度地控制第一蒸鍍率，在蒸鍍中，蒸鍍源110和膜厚 監視部101的位置關系（點劃線內）優選總是保持一定而不變化。基于該觀點，膜厚監視部 101優選固定于蒸鍍源升降機構12 2。
[0191] 膜厚監視部102的目的是測定第二蒸鍍率即基板130上的蒸鍍率。在蒸鍍中，假設 膜厚監視部102與基板130間的距離發生變化時，基板蒸鍍源間距離Ts的變動的影響不能夠 正確地反映于膜厚監視部102測定出的測定率。由此，為了高精度地控制第二蒸鍍率，在蒸 鍍中，基板130和膜厚監視部102的位置關系(虛線內）優選總是保持一定而不變化。基于該 觀點，膜厚監視部102優選固定于蒸鍍單元170。
[0192] 另外，基板蒸鍍源間距離Ts可以是放出部141與基板130的被蒸鍍面131之間的最 短距離。換言之，基板蒸鍍源間距離Ts可以是放出部141與從放出部141引到被蒸鍍面131的 垂線的垂足之間的距離。
[0193] 如以上說明的，本實施方式的蒸鍍裝置100是在基板130上形成膜的蒸鍍裝置，包 括膜厚監視部102和包含蒸鍍源110的蒸鍍單元170,并且，一邊基于膜厚監視部102的測定 結果，控制從蒸鍍源110放出氣化后的材料的部分(放出部）141與基板130的被蒸鍍的表面 (被蒸鍍面H31之間的距離(基板蒸鍍源間距離)Ts，一邊進行蒸鍍。通過控制基板蒸鍍源間 距離Ts，能夠控制被蒸鍍面131上的蒸鍍顆粒的密度。由此，通過一邊基于膜厚監視部102的 檢測結果來控制基板蒸鍍源間距離Ts-邊進行蒸鍍，能夠實現時間常數小、響應性非常高 的反饋控制，因此能夠高精度地控制基板130上的蒸鍍率(第二蒸鍍率）。此外，因為一邊控 制基板蒸鍍源間距離Ts-邊進行蒸鍍，所以能夠在整個蒸鍍區域中使基板130上的蒸鍍率 發生變動。
[0194] 基板蒸鍍源間距離Ts的變動范圍沒有特別限定，能夠根據允許的蒸鍍膜的特性等 的限制而適當設定。另外，當使Ts變化時，無法避免基板130上的蒸鍍顆粒的密度分布的變 化。但是，該密度分布的變化不是局部發生的而是在整個蒸鍍區域發生的。此外，在本實施 方式中，如上所述，在整個蒸鍍區域能夠高精度地控制基板130上的蒸鍍率。由此，與調整飛 散范圍的專利文獻1記載的成膜裝置相比，控制Ts的本實施方式的蒸鍍裝置100能夠使蒸鍍 膜的膜厚分布的變動較小。
[0195] 此外，本實施方式的蒸鍍裝置100具有使蒸鍍源110移動而使放出氣化后的材料的 部分(放出部）141的高度變化的蒸鍍源移動機構120。該構造在將本實施方式應用于串列型 蒸鍍裝置時，特別是應用于具有多個蒸鍍源和配置在全部的該蒸鍍源的上方的輸送機構的 串列型蒸鍍裝置時是優選的。此時，在基板130的輸送路的一部分中不易使基板130升降，使 與該部分對應的蒸鍍源升降更為簡便。
[0196] 本實施方式也可以適用于具有不是使基板130而是使蒸鍍源110在輸送方向上移 動的輸送機構的群集型蒸鍍裝置，此時，蒸鍍裝置100優選具有使基板130的高度變化的基 板移動機構。這是因為，在這樣的群集型蒸鍍裝置中，如果將使蒸鍍源110移動的輸送機構 和蒸鍍源移動機構設置在蒸鍍源110附近，則設計復雜，必須在蒸鍍源110的周圍設計很大 的空間，且蒸鍍源110輸送時的振動成為問題。
[0197] 此外，在蒸鍍裝置100具有基板移動機構時，膜厚監視部101優選固定于蒸鍍單元 170,基板移動機構優選包括電動機驅動裝置和基板升降機構，膜厚監視部102優選固定于 基板升降機構。此處，電動機驅動裝置將從控制裝置103輸入的高度控制信號轉換為作為驅 動對象的基板升降機構的驅動電流，將該驅動電流供給至基板升降機構。基板升降機構是 將從電動機驅動裝置供給的驅動電流轉換為機械功（力學的能量）的機構，與基板保持件 104連接，能夠使基板保持件104上下移動，也就是使其升降，使基板130的高度變化。
[0198] 此外，蒸鍍源110具有加熱裝置112,本實施方式的蒸鍍裝置100具有膜厚監視部 101，并且，一邊基于膜厚監視部101的檢測結果控制加熱裝置112的輸出，一邊進行蒸鍍。由 此，能夠通過不僅調整基板蒸鍍源間距離Ts而且調整加熱裝置112的輸出來控制基板130上 的蒸鍍率，因此能夠使基板蒸鍍源間距離Ts的變動量較小。由此，能夠使基板蒸鍍源間距離 Ts的變化對蒸鍍膜的膜厚分布的影響非常小。
[0199] 基板蒸鍍源間距離Ts可以通過比例控制或PID控制來控制。由此，能夠更高精度地 進行第二蒸鍍率的控制。
[0200] 此外，加熱裝置112的輸出可以通過PID控制來控制。由此，能夠更高精度地進行第 一蒸鍍率的控制。
[0201] 進而，蒸鍍源110可以包括設置有開口部115的坩堝111，放出氣化后的材料的部分 (放出部H41可以是開口部115。由此，在作為蒸鍍源使用坩堝的蒸鍍裝置中，能夠在整個蒸 鍍區域高精度地控制基板130上的蒸鍍率。
[0202](實施方式2)
[0203] 本實施方式除了省略第一控制系統進行的反饋控制之外與實施方式1實質上相 同。由此，本實施方式中，主要說明本實施方式中特有的特征，省略對與實施方式1重復的內 容的說明。此外，在本實施方式和實施方式1中，對相同或具有同樣的功能的部件標注相同 的附圖標記。
[0204] 本實施方式中，從大幅抑制成本的觀點出發，省略第一控制系統進行的反饋控制， 加熱裝置120的輸出固定為規定的值。此時，與實施方式1同樣，能夠利用第二控制系統在整 個蒸鍍區域中高精度地控制基板130上的蒸鍍率。但是，如果在大幅超過目標率± 3 %的范 圍中僅由第二控制系統進行第二蒸鍍率的修正，則存在蒸鍍膜的膜厚分布的變動變大的可 能性。由此，從有效地抑制蒸鍍膜的膜厚分布的變動的觀點出發，優選像實施方式1那樣一 同使用第一和第二控制系統。
[0205](實施方式3)
[0206] 本實施方式除了省略膜厚監視部101和102的一方之外與實施方式1實質上相同。 因此，在本實施方式中，主要說明本實施方式特有的特征，對與實施方式1重復的內容省略 說明。此外，在本實施方式和實施方式1中，對于相同或具有同樣的功能的部件標注相同的 附圖標記。
[0207] 本實施方式中，控制精度下降，但從抑制成本的觀點出發，一邊基于膜厚監視部 101或102的測定結果來控制基板蒸鍍源間距離Ts和加熱裝置112的輸出，一邊進行蒸鍍。
[0208] 例如，可以省略膜厚監視部101而僅使用膜厚監視部102。此時，膜厚監視部102與 本發明的蒸鍍裝置的上述第一膜厚監視部對應。能夠省略膜厚監視部101而僅使用膜厚監 視部102的理由是，放出部141與膜厚監視部102間的距離變動時的第一蒸鍍率的變動能夠 在計算的基礎上進行一定程度的推測，而且該距離信息作為控制參數已知。由此，即使省略 膜厚監視部101，也能夠根據由膜厚監視部102測定出的第二蒸鍍率分離(推測）出第一蒸鍍 率，基于該分離(推測）出的第一蒸鍍率，能夠控制加熱裝置112的輸出。作為更可靠地推測 第一蒸鍍率的方法，可以實測放出部141與膜厚監視部102間的距離變動時的第一蒸鍍率和 第二蒸鍍率，根據該結果預先制作標準曲線，基于該標準曲線計算第一蒸鍍率。
[0209] 相反地，也可以省略膜厚監視部102而僅使用膜厚監視部101。此時，膜厚監視部 101與本發明的蒸鍍裝置的上述第一膜厚監視部對應。能夠省略膜厚監視部101而僅使用膜 厚監視部102的理由是，基板蒸鍍源間距離Ts變動時的第二蒸鍍率的變動能夠計算得到，而 且基板蒸鍍源間距離Ts的信息作為控制參數已知。由此，即使省略膜厚監視部102,也能夠 根據由膜厚監視部101測定出的第一蒸鍍率分離(計算）出第二蒸鍍率，基于該分離(計算） 出的第二蒸鍍率，能夠控制基板蒸鍍源間距離Ts。作為更可靠地推測第二蒸鍍率的方法，可 以實測基板蒸鍍源間距離Ts變動時的第二蒸鍍率的變化的狀況，根據該結果制作標準曲 線，基于該標準曲線計算第二蒸鍍率。
[0210](實施方式4)
[0211] 本實施方式除了控制系統不同之外與實施方式1實質上相同。由此，本實施方式 中，主要說明本實施方式特有的特征，對與實施方式1重復的內容省略說明。此外，在本實施 方式和實施方式1中，對相同或具有同樣的功能的部件標注相同的附圖標記。但是，本實施 方式中，膜厚監視部101與本發明的蒸鍍裝置的上述第一膜厚監視部對應，膜厚監視部102 與本發明的蒸鍍裝置的上述第二膜厚監視部對應。此外，本實施方式中，與上述第一膜厚監 視部對應的膜厚監視部101優選固定于蒸鍍源移動機構120,與上述第二膜厚監視部對應的 膜厚監視部102優選固定于蒸鍍單元170。
[0212] 圖8是用于說明實施方式4的蒸鍍裝置的控制系統的示意圖。圖9是示意性地表示 實施方式4的蒸鍍率和基板蒸鍍源間距離Ts的經時變化的一例的圖。
[0213] 本實施方式的蒸鍍裝置具有圖8所示的控制系統。即，基于膜厚監視部101的測定 結果控制基板蒸鍍源間距離Ts和加熱裝置112的輸出，基于膜厚監視部102的測定結果控制 基板蒸鍍源間距離Ts的控制中的比例系數。如果包含膜厚監視部101的控制系統進行的控 制正確，則由膜厚監視部102測定的蒸鍍率成為所需的一定的值。另一方面，在基板蒸鍍源 間距離Ts與由膜厚監視部102測定出的蒸鍍率之間的相關不一致時，如圖9所示，當基板蒸 鍍源間距離Ts變化時，由膜厚監視部102測定的蒸鍍率隨之變化。即，在使目標率為R0、使膜 厚監視部102進行蒸鍍率的測定時的基板蒸鍍源間距離為Tsl、此時由膜厚監視部102測定 的蒸鍍率為R1時，操作量即基板蒸鍍源間距離的輸出值(令為Ts2)成為：
[0214] Ts2=K0X V (R1/R0) XTsl+Kl
[0215] 通常 K0 = 1、K1=0。
[0216] 圖10是示意性地表示實施方式4的基板蒸鍍源間距離的輸出值與膜厚監視部的測 定結果的相關關系的圖。
[0217] 如圖10所示，在某一定時間中，取Ts2和1/V (膜厚監視部102的測定結果)的繪點， 如果第一和第二控制率的控制正確，則膜厚監視部102測定出的蒸鍍率不依賴于Ts2地繪出 (圖10的虛線）。但是，實際的測定值如圖10所示依賴于Ts2而變化時，擬合測定值和上述式 而求取K0和K1，能夠基于該K0和K1修正基板蒸鍍間距離Ts。
[0218] 根據本實施方式，與實施方式1相比，能夠簡化蒸鍍裝置。作為膜厚監視部101和 102,優選使用具有石英振子的膜厚監視部，但如果在石英振子附著一定量以上的蒸鍍顆粒 則會產生測定誤差，因此使用石英振子的膜厚監視部需要適當進行更換。由此，在實施方式 1的蒸鍍裝置中，為了能夠根據需要更換石英振子，優選使用安裝有多個石英振子的多連式 的膜厚監視部作為膜厚監視部101和102。而在本實施方式中，膜厚監視部102不需要總是測 定蒸鍍率，能夠在任意的期間以能夠定期地確認比例系數的程度測定蒸鍍率。因此，本實施 方式中作為膜厚監視部102能夠使用簡便的膜厚監視部。
[0219] 另外，各實施方式的蒸鍍裝置的構成部件的朝向沒有特別限定。例如，可以將上述 構成部件全部上下反轉地配置，也可以在使基板130縱立的狀態下，將蒸鍍流140從橫向（側 方)吹附于基板130。
[0220]使用各實施方式的蒸鍍裝置制造的有機EL顯示裝置，可以是進行黑白顯示的顯示 裝置，也可以各像素沒有分割為多個子像素。此時，在發光層蒸鍍工序中，可以僅進行1色的 發光材料的蒸鍍，僅形成1色的發光層。
[0221]此外，在發光層蒸鍍工序以外的蒸鍍工序中，可以與發光層蒸鍍工序同樣地形成 薄膜的圖案。例如，可以對各色的每個子像素形成電子輸送層。
[0222]進而，在各實施方式中，以形成有機EL元件的有機層的情況為例進行了說明，但本 發明的蒸鍍裝置的用途并不特別限定于有機EL元件的制造，能夠應用于各種薄膜的圖案的 形成。
[0223] 以下說明實施方式1的實施例1~3。
[0224] 另外，實施例1~3中，如圖6所示，由第一和第二控制系統分別進行反饋控制。
[0225] (實施例1)
[0226] 本實施例中，使用掃描蒸鍍裝置，一邊對固定了的分涂用掩模掃描(輸送)基板(被 成膜基板），一邊進行蒸鍍。
[0227] 圖11是表示實施例1的蒸鍍裝置的基本結構的示意圖。圖12是實施例1的蒸鍍裝置 的平面示意圖。
[0228] 如圖11和12所示，本實施例的蒸鍍裝置具有蒸鍍單元270,蒸鍍單元270包括:2個 掩模250;分別包括坩堝211、加熱器(未圖示)和加熱電源214的多個蒸鍍源210;支承多個坩 堝211的坩堝支承體271;和限制部件272。蒸鍍源210呈交錯狀地配置。
[0229] 限制部件272是與坩堝211的開口部215對應地呈交錯狀地設置有多個開口部273 的板狀部件，將從坩堝211的開口部215放出的蒸鍍顆粒中不要的成分排除。蒸鍍流240從下 方的對應的開口部215上升到各開口部273。包含于蒸鍍流240的蒸鍍顆粒中的一部分能夠 通過開口部273,能夠到達掩模250。另一方面，剩余的蒸鍍顆粒附著于限制部件272,因此不 能夠通過開口部273，不能夠到達掩模250。這樣，從各開口部215噴出之后立即各向同性地 擴散的蒸鍍流240被限制部件272控制，去除指向性差的成分而生成指向性高的成分。此外， 限制部件272防止各蒸鍍流240通過其正上方的開口部273以外的開口部273。
[0230]此外，在各掩模250，與蒸鍍流240對應地設置有多個掩模開口區域252，多個掩模 開口區域252與多個蒸鍍源210(坩堝211的開口部215)和多個開口部273對應地配置成交錯 狀。各掩模250的掩模開口區域252與對應的多個坩堝211和多個開口部273以相同的間距配 置。此外，在各掩模開口區域252形成有多個開口 251。結果到達掩模250的蒸鍍顆粒的一部 分能夠通過開口 251，能夠以與開口 251對應的圖案在基板230上堆積蒸鍍顆粒。開口 251全 部形成為相同長度的矩形形狀。
[0231]圖13是實施例1的蒸鍍裝置的變形例的平面示意圖。
[0232]如圖13所示，在各掩模開口區域252中，可以是從下方的蒸鍍源210起距離較遠的 開口 251的長度較長。
[0233] 本實施例的蒸鍍裝置還包括基板保持件204和輸送機構205。
[0234] 基板保持件204是保持基板230的部件，將基板230以其被蒸鍍面231與掩模250相 對的方式保持。作為基板保持件204適用靜電卡盤。
[0235] 輸送機構205與基板保持件204連接，能夠在與基板230的法線方向正交的輸送方 向（圖11所示的紙面的跟前側向進深側去的方向）上，使保持于基板保持件204的基板230以 恒速移動。在本實施例的蒸鍍裝置中，一邊掃描基板230-邊進行蒸鍍。
[0236] 輸送機構205例如包括線性引導件、滾珠絲杠、與滾珠絲杠連接的電機、與電機連 接的電機驅動控制部，通過由電機驅動控制部驅動電機，使基板保持件204和基板230-體 移動。
[0237] 另外，輸送機構205只要能夠使基板230和蒸鍍單元270的至少一方相對于另一方 相對移動即可。因此，可以固定基板230,利用輸送機構205使蒸鍍單元270移動，也可以利用 輸送機構205來使基板230和蒸鍍單元270雙方移動。
[0238]本實施例的蒸鍍裝置還包括膜厚監視部201和202、控制裝置(未圖示）、電動機驅 動裝置(未圖示）、與坩堝支承體271連接的驅動電機222。
[0239]在本實施例中，膜厚監視部201與本發明的蒸鍍裝置的上述第二膜厚監視部對應， 膜厚監視部202與本發明的蒸鍍裝置的上述第一膜厚監視部對應。
[0240]各膜厚監視部201、202的傳感器部在限制部件272與掩模250之間，配置在能夠與 一個蒸鍍流240接觸的區域。由膜厚監視部201、控制裝置、加熱器和加熱電源214構成第一 控制系統，由膜厚監視部202、控制裝置、電動機驅動裝置和驅動電機222構成第二控制系 統。
[0241] 本實施例中，由膜厚監視部201和202分別測定第一和第二蒸鍍率，一邊對第一和 第二蒸鍍率分別由第一和第二控制系統進行反饋控制，一邊進行蒸鍍。
[0242] 另外，通過使坩堝支承體271上下移動而使各坩堝211的開口部215的高度一致地 變化，從而進行放出氣化后的材料的放出部241的高度的調節。
[0243]放出部241與基板230的被蒸鍍面231之間的距離即基板蒸鍍源間距離(Ts)的基準 距離(Ts基準）設定為300mm。基板蒸鍍源間距離Ts的變動量是Ts基準± 5mm。基板蒸鍍源間 距離Ts的變化的間距是0.1mm。一個蒸鍍源210承擔的基板230上的蒸鍍區域243的寬度為 50mm。相鄰的蒸鍍區域243間的間隔也為50mm。基板230與掩模250間的間隔(Gap)為1mm。與 各蒸鍍區域243對應地設置有掩模開口區域252。各掩模開口區域252的寬度根據下式設定 為49 · 83333mm。掩模開口區域的寬度=((L基準/Ts基準）X (Ts基準一Gap)) X 2關于式中的 L基準，以后參照圖14進行敘述。
[0244]另外，基板蒸鍍源間距離Ts的變化的間距沒有特別限定，能夠適當設定。此外，基 板蒸鍍源間距離Ts可以不像上述那樣臺階狀變化，而線性(連續性)變化。
[0245] (Ts變化對蒸鍍率的影響）
[0246] Ts變化時的蒸鍍顆粒的密度與Ts的平方成反比例，因此使Ts = 305mm時的基板蒸 鍍源間距離為Tsl、使Ts = 295mm時的基板蒸鍍源間距離為Ts2時，Tsl或Ts2時的蒸鍍率(R1 或R2)相對于Ts基準時的蒸鍍率(R基準)的比率由下式求取。
[0247] R1/R 基準=3002/3052 = 0.967
[0248] R2/R 基準=3002/2952 = 1.034
[0249] 由此，本實施例中，通過在Ts基準± 5mm的范圍內使Ts變化，能夠使蒸鍍率在大約 目標率±3%的范圍內變動。
[0250] (Ts變化對圖案的位置偏移的影響）
[0251 ]圖14是用于說明實施例1中Ts變化時的圖案的變化的示意圖。
[0252] 以在基板230上的所需的位置成膜的方式設計掩模250的開口 251，但當坩堝211升 降時，如圖14所示，Ts變化，對掩模250入射的蒸鍍顆粒的角度也改變，結果形成的圖案的位 置發生偏移。特別是，由位于蒸鍍區域243的端部、位于掩模開口區域252的端部的開口 251 形成的圖案部分的位置變化最大。以下表示計算該部分的位置偏移的大小而得的結果。位 于掩模開口區域25 2的端部的開口 251位于從通過坩堝211的開口部215的中心的中心線CL 偏移24.91667mm的部位，因此使Ts基準和Tsl時在蒸鍍區域243的端部形成的圖案部分的位 置(從中心線CL到該圖案部分的距離)分別為L基準和L1時，Ts基準時和Tsl時之間的該圖案 部分的位置偏移量(L1 一L基準）由下式求取。
[0253] Ll-L= ((24.91667/(305-1)) X 305)-( (24.91667/(300-1)) X300) = -0.00137mm
[0254] 由此，在本實施例中，在Ts存在相對于Ts基準± 5mm的變動時，圖案的位置偏移量 的最大值僅為1.4μπι程度，該程度的偏移量并不會造成問題。
[0255] 另外，在該程度的偏移量也成為問題的情況下，可以在坩堝211的升降的同時使掩 模250升降，由此能夠修正圖案的位置偏移。例如，使Ts = Ts 1 ( = 305mm)時的修正后的間隔 (Gap)為Gap 1時，Gap 1能夠由下式求取。
[0256] Gapl = 305 -(305/25) XL1
[0257] (Ts變化對蒸鍍區域的影響）
[0258] 圖15是用于說明實施例1中Ts變化時對蒸鍍區域的影響的示意圖。
[0259] 如圖15所示，在實施例1中，放出部241與限制部件272的上表面(基板230側的表 面)之間的距離為30mm，限制部件272的開口部273的寬度設定為6mm Js的變動量為Ts基準 ± 5mm，因此當Ts變化時，掩模250的下表面(限制部件272側的表面）的蒸鍍流240的寬度在 52. 11429mm~70.56mm的范圍變化。但是，因為相對于掩模開口區域252的寬度（= 49.83333mm)能夠確保充分的余量，所以即使Ts變化，蒸鍍區域也不會受到影響。
[0260] 另外，限制部件272的開口部273的寬度能夠適當設定，但當過大時，由于蒸鍍顆粒 的散射等的現象，從與掩模開口區域252相鄰的開口部273可能會飛來不需要的蒸鍍顆粒。 即，存在發生蒸鍍顆粒的回繞的可能性。因此，從抑制蒸鍍顆粒的回繞的發生的觀點出發， 限制部件272的開口部273的寬度優選處于以內。
[0261] 此外，在本實施例中，固定限制部件272,僅使坩堝支承體271上下移動，但也可以 配合坩堝支承體271的上下移動而使限制部件272上下移動。由此，能夠使得通過限制部件 272的蒸鍍流240的擴散范圍（角度)不變化，此外，能夠使限制部件272的開口部273較小。特 別是，優選使限制部件272上下移動，使得掩模250的下表面(限制部件272側的表面)的蒸鍍 流240的寬度不變。由此，能夠使開口部273盡可能小，因此能夠使發生蒸鍍顆粒的回繞的可 能性最小。
[0262] (Ts變化對面內膜厚分布的影響）
[0263] 圖16是表示實施例1中Ts與蒸鍍膜的膜厚分布的關系的圖表。另外，圖16表示以N 值=2.3進行計算而得的結果。
[0264] 在掃描蒸鍍裝置中，為了減少蒸鍍源間的干涉，掃描蒸鍍裝置的蒸鍍源關于膜厚 的分布具有與點蒸鍍源同樣的特性。但是，相對于Ts基準的300mm，蒸鍍區域的寬度為50_ 較短，因此如圖16所示，Ts的變動對膜厚分布的影響較小。
[0265] 圖17是表示實施例1中相對于Ts基準時的Ts調整時的膜厚的變動比率的圖表。另 外，圖17根據圖16的結果計算得出。
[0266] 如圖17所示，以Ts以外相同的條件僅使Ts變化，Ts調整時相對于Ts基準時的膜厚 分布的變化低于±0.02%，非常小。由此，調整Ts對膜厚分布的影響在數值上完全不會成為 問題，可以說實質上沒有影響。
[0267] (基于Ts變化的蒸鍍率的控制）
[0268] 本實施例中，能夠在相對于Ts基準的基板230上的蒸鍍率為大約± 3 %的范圍內， 以0.07 %的間距控制基板230上的蒸鍍率。像這樣，本實施例中，通過組合放出部241的高度 的調整和材料的加熱溫度的調整，能夠得到±0.07%以下的基板230上的蒸鍍率的精度。
[0269] 此外，本實施例的蒸鍍裝置具有在與基板230的法線方向正交的方向上，使基板 230和蒸鍍源210的至少一方相對于另一方相對移動的輸送機構205。由此，根據本實施例， 在掃描蒸鍍裝置中，能夠高精度地控制基板230上的蒸鍍率，此外，能夠抑制蒸鍍膜的膜厚 分布的不均的發生。特別是在掃描蒸鍍裝置中，基板230上的蒸鍍率的偏差會明顯反映于膜 厚的偏差，根據本實施例，能夠有效地抑制蒸鍍膜的膜厚分布的不均的發生。
[0270] 進而，本實施例的蒸鍍裝置具有包括蒸鍍源210和掩模250的蒸鍍單元270,輸送機 構205使基板230和蒸鍍單元270的至少一方相對于另一方相對移動。由此，根據本實施例， 能夠使掩模250比基板230小，因此能夠容易地制造掩模250，此外，能夠抑制掩模250自身的 自重導致發生變形。
[0271] (實施例2)
[0272] 本實施例中，一邊利用帶旋轉機構的基板保持件使貼合了掩模的基板(被成膜基 板)旋轉，一邊進行蒸鍍。
[0273] 圖18是表示實施例2的蒸鍍裝置的基本結構的示意圖。
[0274] 如圖18所示，本實施例的蒸鍍裝置包括:掩模350;包含坩堝311、加熱器(未圖示） 和加熱電源314的蒸鍍源310 ;支承坩堝311的坩堝支承體371;帶旋轉機構的基板保持件 304〇
[0275] 基板保持件304是保持基板330的部件，將基板330以其被蒸鍍面331與掩模350相 對的方式保持。作為基板保持件304適用靜電卡盤。基板330和掩模350以彼此接觸的狀態被 基板保持件304保持。
[0276] 基板保持件304具有能夠使基板330和掩模350-體地以恒速旋轉的旋轉機構（未 圖示），在本實施例的蒸鍍裝置中，一邊使基板330和掩模350旋轉一邊進行蒸鍍。
[0277]旋轉機構與基板保持件304連接，例如包括與基板保持件304連接的電機(未圖示） 和與電機連接的電機驅動控制部(未圖示），通過由電機驅動控制部驅動電機，使基板保持 件304、基板330和掩模350-體旋轉。
[0278] 在掩模350形成有多個開口351，因此從坩堝311的開口部315上升而到達掩模350 的蒸鍍顆粒的一部分能夠通過開口 351，能夠以與開口 351對應的圖案在基板330上堆積蒸 鍍顆粒。
[0279]本實施例的蒸鍍裝置包括膜厚監視部301和302、控制裝置(未圖示）、電動機驅動 裝置(未圖示）、與坩堝支承體371連接的驅動電機322。
[0280]在本實施例中，膜厚監視部301與本發明的蒸鍍裝置的上述第二膜厚監視部對應， 膜厚監視部302與本發明的蒸鍍裝置的上述第一膜厚監視部對應。
[0281]各膜厚監視部301、302的傳感器部配置能夠與蒸鍍流340接觸的區域。由膜厚監視 部301、控制裝置、加熱器和加熱電源314構成第一控制系統，由膜厚監視部302、控制裝置、 電動機驅動裝置和驅動電機322構成第二控制系統。
[0282]在本實施例中，利用膜厚監視部301和302分別測定第一和第二蒸鍍率，一邊對于 第一和第二蒸鍍率分別由第一和第二控制系統進行反饋控制，一邊進行蒸鍍。
[0283]另外，通過使坩堝支承體371上下移動而使坩堝311的開口部315的高度變化，由此 進行放出氣化后的材料的放出部341的高度的調節。
[0284]基板蒸鍍源間距離（Ts)的基準距離(Ts基準）設定為400mm。基板蒸鍍源間距離Ts 的變動量為Ts基準± 6mm。基板蒸鍍源間距離Ts的變化的間距是0.1mm。一個蒸鍍源310承擔 的基板330上的蒸鍍區域343的寬度為350mm。基板330和掩模350彼此緊貼而一起旋轉。
[0285]另外，基板蒸鍍源間距離Ts的變化的間距沒有特別限定，能夠適當設定。此外，基 板蒸鍍源間距離Ts可以不像上述那樣臺階狀變化，而線性(連續性)變化。
[0286] (Ts變化對蒸鍍率的影響）
[0287] Ts變化時的蒸鍍顆粒的密度與Ts的平方成反比例，因此使Ts = 406mm時的基板蒸 鍍源間距離為Tsl、使Ts = 394mm時的基板蒸鍍源間距離為Ts2時，Tsl或Ts2時的蒸鍍率(R1 或R2)相對于Ts基準時的蒸鍍率(R基準)的比率由下式求取。
[0288] R1/R 基準=4002/4062 = 0.971
[0289] R2/R 基準=4002/3942 = 1.031
[0290] 由此，本實施例中，通過在Ts基準± 6mm的范圍內使Ts變化，能夠使蒸鍍率在大約 目標率±3%的范圍內變動。
[0291] (Ts變化對圖案的位置偏移的影響）
[0292]本實施例中，掩模350與基板330緊貼，因此即使Ts變化，形成的圖案的位置也不會 偏移。
[0293](基于Ts變化的蒸鍍率的控制）
[0294] 本實施例中，能夠在相對于Ts基準的基板330上的蒸鍍率為大約± 3 %的范圍內， 以0.05 %的間距控制基板330上的蒸鍍率。像這樣，本實施例中，通過組合放出部341的高度 的調整和材料的加熱溫度的調整，能夠得到±0.05%以下的基板330上的蒸鍍率的精度。
[0295] 此外，本實施例的蒸鍍裝置包括掩模350和帶有使貼合了掩模350的基板330旋轉 的旋轉機構的基板保持件304。由此，根據本實施例，即使Ts變化，也能夠防止形成的圖案的 位置發生偏移。
[0296] 進而，在進行共同蒸鍍時，能夠高精度地控制多個材料的基板330上的蒸鍍率的比 率。
[0297] (實施例3)
[0298] 本實施例中，使用串列蒸鍍裝置，一邊掃描（輸送)貼合有掩模的基板(被成膜基 板)一邊進行蒸鍍。
[0299] 圖19是表示實施例3的蒸鍍裝置的基本結構的示意圖。
[0300] 如圖19所示，本實施例的蒸鍍裝置包括:掩模450;包含坩堝411、加熱器(未圖示） 和加熱電源414的蒸鍍源410;支承坩堝411的坩堝支承體471;基板保持件404;輸送機構 405 〇
[0301 ]圖20是實施例3的蒸鍍裝置所具有的蒸鍍源的平面示意圖。
[0302]蒸鍍源410是所謂的被稱為線性蒸鍍源的寬度大的蒸鍍源，坩堝411包括收納材料 的容器部411a和覆蓋容器部411a的蓋部411b。如圖20所示，蓋部411b具有在蓋部411b整體 分散配置的多個噴嘴，從各噴嘴的開口部415放出氣化后的蒸鍍材料，多個蒸鍍流合在一起 成為一個大的蒸鍍流440。
[0303]基板保持件404是保持基板430的部件，將基板430以其被蒸鍍面431與掩模450相 對的方式保持。作為基板保持件404,適于使用靜電卡盤。基板430和掩模450以彼此接觸的 狀態保持于基板保持件404。
[0304]輸送機構405與基板保持件404連接，能夠在與基板430的法線方向正交的輸送方 向（圖19所示的從紙面的跟前側向進深側去的方向）上，使保持于基板保持件404的基板430 移動。于是，本實施例的蒸鍍裝置一邊掃描基板430-邊進行蒸鍍。
[0305]輸送機構405例如包括線性引導件、滾珠絲杠、與滾珠絲杠連接的電機、與電機連 接的電機驅動控制部，通過由電機驅動控制部驅動電機，使基板保持件404和基板430-體 移動。
[0306]另外，輸送機構405只要能夠使基板430和包含坩堝411、加熱器和坩堝支承體471 的蒸鍍單元470的至少一方相對于另一方相對移動即可。由此，可以固定基板430,利用輸送 機構405使蒸鍍單元470移動，也可以利用輸送機構405使基板430和蒸鍍單元470雙方移動。 [0307] 在掩模450形成有一個大的開口451，因此從坩堝411的開口部415上升而到達掩模 450的蒸鍍顆粒的一部分能夠通過開口 451，能夠以與開口 451對應的圖案在基板430上堆積 蒸鍍顆粒。
[0308]本實施例的蒸鍍裝置還包括膜厚監視部401和402、控制裝置(未圖示）、電動機驅 動裝置(未圖示）、與坩堝支承體471連接的驅動電機422。
[0309]本實施例中，膜厚監視部401與本發明的蒸鍍裝置的上述第二膜厚監視部對應，膜 厚監視部402與本發明的蒸鍍裝置的上述第一膜厚監視部對應。
[0310]各膜厚監視部401、402的傳感器部配置在能夠與蒸鍍流440接觸的區域。由膜厚監 視部401、控制裝置、加熱器和加熱電源414構成第一控制系統，由膜厚監視部402、控制裝 置、電動機驅動裝置和驅動電機422構成第二控制系統。
[0311]于是，本實施例中，由膜厚監視部401和402分別測定第一和第二蒸鍍率，一邊對于 第一和第二蒸鍍率分別由第一和第二控制系統進行反饋控制，一邊進行蒸鍍。
[0312 ]另外，通過使坩堝支承體471上下移動而使各坩堝411的開口部415的高度變化，從 而進行放出氣化后的材料的放出部441的高度的調節。
[0313]基板蒸鍍源間距離（Ts)的基準距離(Ts基準）設定為150mm。基板蒸鍍源間距離Ts 的變動量為Ts基準±3mm。基板蒸鍍源間距離Ts的變化的間距是0.1mm。一個蒸鍍源410承擔 的基板430上的蒸鍍區域443的寬度為920mm。基板430和掩模450彼此緊貼而一起旋轉。 [0314]另外，基板蒸鍍源間距離Ts的變化的間距沒有特別限定，能夠適當設定。此外，基 板蒸鍍源間距離Ts可以不像上述那樣臺階狀變化，而線性(連續性)變化。
[0315] (Ts變化對蒸鍍率的影響）
[0316] Ts變化時的蒸鍍顆粒的密度與Ts的平方成反比例，因此使Ts = 153mm時的基板蒸 鍍源間距離為Tsl、使Ts=147mm時的基板蒸鍍源間距離為Ts2時，Tsl或Ts2時的蒸鍍率(R1 或R2)相對于Ts基準時的蒸鍍率(R基準)的比率由下式求取。
[0317] R1/R 基準=1502/1532 = 0.961
[0318] R2/R 基準=1502/1472 = 1.041
[0319]由此，本實施例中，通過在Ts基準±3mm的范圍內使Ts變化，能夠使基板430上的蒸 鍍率在大約目標率± 4 %的范圍內變動。
[0320] (Ts變化對圖案的位置偏移的影響）
[0321]本實施例中，掩模450與基板430緊貼，因此即使Ts變化，形成的圖案的位置也不會 偏移。
[0322] (Ts變化對面內膜厚分布的影響）
[0323]本實施例中，使用所謂的線性蒸鍍源，因此即使Ts變化，到達基板的蒸鍍流440的 范圍也基本不會變化。
[0324] 圖21是表示實施例3中Ts與蒸鍍膜的膜厚分布的關系的圖表。
[0325] 另外，圖21表示以各噴嘴的N值=8計算而得的結果。在N值=8時，能夠得到與實際 上使用線性蒸鍍源進行蒸鍍時得到的膜厚分布近似的膜厚分布的圖。能夠推測這是因為， 線性蒸鍍源中，從相鄰的噴嘴放出的蒸鍍流彼此相互干涉，蒸鍍顆粒的飛散方向接近坩堝 411的正上方的方向，因此各噴嘴的N值如上所述為較大的值。但是，在蓋部411b整體一致地 分布著噴嘴，因此如圖21所示，Ts的變動對膜厚分布的影響小。
[0326] 圖22是表示實施例3中相對于Ts基準時的Ts調整時的膜厚的變動比率的圖表。另 外，圖22根據圖21的結果而計算得出。
[0327] 如圖22所示，以Ts以外相同的條件僅使Ts變化，Ts調整時相對于Ts基準時的膜厚 分布的變化低于±〇. 01 %，非常小。由此，調整Ts對膜厚分布的影響在數值上完全不會成為 問題，可以說實質上沒有影響。
[0328](基于Ts變化的蒸鍍率的控制）
[0329]本實施例中，能夠在相對于Ts基準的基板430上的蒸鍍率為大約±4%的范圍內， 以0.13 %的間距控制基板430上的蒸鍍率。像這樣，本實施例中，通過組合放出部441的高度 的調整和材料的加熱溫度的調整，能夠得到±0.13%以下的基板430上的蒸鍍率的精度。 [0330]此外，本實施例的蒸鍍裝置具有在與基板430的法線方向正交的方向上，使基板 430和蒸鍍源410的至少一方相對于另一方相對移動的輸送機構405。由此，根據本實施例， 在掃描蒸鍍裝置中，能夠高精度地控制基板430上的蒸鍍率，此外，能夠抑制發生蒸鍍膜的 膜厚分布的不均。特別是在掃描蒸鍍裝置中，基板430上的蒸鍍率的偏差會明顯反映于膜厚 的偏差，根據本實施例，能夠有效地抑制蒸鍍膜的膜厚分布的不均的發生。
[0331]進而，本實施例的蒸鍍裝置具有掩模450,輸送機構405使蒸鍍源410和貼合了掩模 450的基板430的至少一方相對于另一方相對移動。由此，根據本實施例，即使Ts變化，也能 夠防止形成的圖案的位置偏移。
[0332] 上述的實施方式可以在不脫離本發明的主旨的范圍中適當組合。此，各實施方式 的變形例也可以與其它實施方式組合。
[0333] 附圖標記的說明
[0334] 1:有機EL顯示器
[0335] 2:像素
[0336] 2R、2G、2B:子像素
[0337] 10: TFT 基板
[0338] 11:絕緣基板
[0339] 12：TFT
[0340] 13:層間膜
[0341] 13a:接觸孔
[0342] 14:配線
[0343] 15:邊緣罩
[0344] 15R、15G、15B:開口部
[0345] 20:有機EL元件
[0346] 21:第一電極
[0347] 22:空穴注入層兼空穴輸送層(有機層）
[0348] 23R、23G、23B:發光層(有機層）
[0349] 24:電子輸送層(有機層）
[0350] 25:電子注入層(有機層）
[0351] 26:第二電極
[0352] 30:粘接層
[0353] 40:密封基板
[0354] 100:蒸鍍裝置
[0355] 101、102、201、202、301、302、401、402:膜厚監視部
[0356] 103:控制裝置
[0357] 104、204、304、404:基板保持件
[0358] 110、210、310、410:蒸鍍源（蒸鍍源）
[0359] 111、211、311、411:坩堝
[0360] 112 :加熱裝置
[0361] 113 :加熱器
[0362] 114、214、314、414:加熱電源
[0363] 115、215、315、415:開口部
[0364] 120:蒸鍍源移動機構
[0365] 121:電動機驅動裝置
[0366] 122:蒸鍍源升降機構
[0367] 130、230、330、430:基板
[0368] 131、231、331、431:被蒸鍍面
[0369] 140、240、340、340:蒸鍍流
[0370] 141、241、341、441:放出部
[0371] 170、270、470:蒸鍍單元
[0372] 205、405:輸送機構
[0373] 222、322、422:驅動電機
[0374] 243、343、443:蒸鍍區域
[0375] 250、350、450:掩模
[0376] 251、351、451:開口
[0377] 252:掩模開口區域
[0378] 271、371、471:坩堝支承體
[0379] 272:限制部件
[0380] 273:開口部
[0381] 41 la:容器部
[0382] 411b:蓋部
[0383] CL:中心線。
【主權項】
1. 一種在基板上形成膜的蒸鍍裝置，其特征在于： 所述蒸鍍裝置包括第一膜厚監視部和包含蒸鍍源的蒸鍍單元，并且，一邊基于所述第 一膜厚監視部的測定結果，控制從所述蒸鍍源放出氣化后的材料的部分與所述基板的被蒸 鍍的表面之間的距離，一邊進行蒸鍍。2. 如權利要求1所述的蒸鍍裝置，其特征在于： 包括蒸鍍源移動機構，其使所述蒸鍍源移動而使放出所述氣化后的材料的所述部分的 高度變化。3. 如權利要求1或2所述的蒸鍍裝置，其特征在于： 通過比例控制或PID控制來控制所述距離。4. 如權利要求1~3中任一項所述的蒸鍍裝置，其特征在于： 所述蒸鍍源包含加熱裝置， 所述蒸鍍裝置包括第二膜厚監視部，并且， 一邊基于所述第二膜厚監視部的測定結果控制所述加熱裝置的輸出，一邊進行蒸鍍。5. 如權利要求4所述的蒸鍍裝置，其特征在于： 所述蒸鍍裝置包括蒸鍍源移動機構，該蒸鍍源移動機構使所述蒸鍍源移動而使放出所 述氣化后的材料的所述部分的高度發生變化， 所述第二膜厚監視部固定于所述蒸鍍源移動機構， 所述第一膜厚監視部固定于所述蒸鍍單元。6. 如權利要求1~3中任一項所述的蒸鍍裝置，其特征在于： 所述蒸鍍源包含加熱裝置， 所述蒸鍍裝置一邊基于所述第一膜厚監視部的測定結果控制所述距離和所述加熱裝 置的輸出，一邊進行蒸鍍。7. 如權利要求1~3中任一項所述的蒸鍍裝置，其特征在于： 所述蒸鍍源包含加熱裝置， 所述蒸鍍裝置包括第二膜厚監視部，并且， 一邊基于所述第一膜厚監視部的測定結果控制所述距離和所述加熱裝置的輸出，并且 基于所述第二膜厚監視部的測定結果控制所述距離的控制中的比例系數，一邊進行蒸鍍。8. 如權利要求4~7中任一項所述的蒸鍍裝置，其特征在于： 通過PID控制來控制所述輸出。9. 如權利要求1~8中任一項所述的蒸鍍裝置，其特征在于： 所述蒸鍍源包括設置有開口部的坩堝， 放出所述氣化后的材料的所述部分是所述開口部。10. 如權利要求1~9中任一項所述的蒸鍍裝置，其特征在于： 包括輸送機構，其在與所述基板的法線方向正交的方向上使所述基板和所述蒸鍍源的 至少一方相對于另一方相對移動。11. 如權利要求10所述的蒸鍍裝置，其特征在于： 所述蒸鍍單元包含所述蒸鍍源和掩模， 所述輸送機構使所述基板和所述蒸鍍單元的至少一方相對于另一方相對移動。12. 如權利要求10所述的蒸鍍裝置，其特征在于： 所述蒸鍍裝置包括掩模， 所述輸送機構使所述蒸鍍源和貼合了所述掩模的所述基板的至少一方相對于另一方 相對移動。13. 如權利要求1~9中任一項所述的蒸鍍裝置，其特征在于： 所述蒸鍍裝置包括:掩模;和具有使貼合了所述掩模的所述基板旋轉的旋轉機構的基 板保持件。14. 一種包含在基板上形成膜的蒸鍍工序的蒸鍍方法，其特征在于： 所述蒸鍍工序使用權利要求1~13中任一項所述的蒸鍍裝置進行。15. -種有機電致發光元件的制造方法，其特征在于： 包含使用權利要求1~13中任一項所述的蒸鍍裝置來形成膜的蒸鍍工序。
【文檔編號】C23C14/24GK105940140SQ201480074226
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2014年11月28日
【發明人】越智貴志, 井上智, 小林勇毅, 松永和樹, 川戶伸, 川戶伸一, 菊池克浩, 市原正浩, 松本榮, 松本榮一
【申請人】夏普株式會社