真空蒸镀装置以及有机el装置的制造方法_5

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发明的真空蒸镀装置来以高生产率、并且高材料使用效率充分地 发挥作为本发明的效果的面内膜厚均一性的效果的观点看,各发光单元的合计膜厚优选为 50nm?300nm左右,并且各发光层的膜厚优选为5nm?50nm左右。
[0269] 此处,能够将蓝色发光层109设为在主体材料掺杂有蓝色荧光材料的层,并能够 将红色发光层116以及绿色发光层117设为在主体材料掺杂有各个色的磷光材料的层。这 样,成为荧光磷光混合构造在得到高亮度、高演色性、以及长寿命的有机EL元件的观点看 优选。
[0270] 另外,将蓝色发光层109设为在主体材料掺杂有蓝色的磷光材料的层在得到高亮 度的观点看也优选。
[0271] 这样的层叠构造的有机EL元件中,各发光层的膜厚与各色的发光光谱强度有直 接关系。另外,各发光层在膜厚方向(层叠方向)上直列连接,并且与膜厚方向相比,支架 的面内方向的移动受到极端限制。因此,各发光层的膜厚与其它色的发光光谱均有紧密的 关系。
[0272] 另外,对于使用作为寿命较长的三重态激发子的发光的磷光的混合构造的有机EL 元件而言,尤其在红色以及绿色的发光层邻接配置的情况、由一层构成的情况下,发光常常 向长波长侧红移。
[0273] 因此,为了产生所希望的光,如设计那样地控制各发光层的膜厚是重要的。在这一 点上,若使用本发明的真空蒸镀装置1,则能够极好地如设计那样进行控制。
[0274] 第一空穴注入层107以及第一空穴输送层108、第二空穴注入层114以及第二空穴 输送层115分别能够成为1层的空穴注入输送层。
[0275] 另外,第一空穴注入层107以及第一空穴输送层108、第二空穴注入层114以及第 二空穴输送层115能够分别成为由空穴输送材料构成的层、或者由掺杂了有机p型掺杂剂 的空穴输送材料构成的层。
[0276] 另外,例如,作为第一连接层111,能够使用由掺杂了有机n型掺杂剂的有机电子 输送材料构成的层。作为第二连接层112,能够使用由有机电子输送材料构成的层。作为第 三连接层113,能够使用由掺杂了有机p型掺杂剂的有机空穴输送材料构成的层。
[0277] 在由掺杂了这样的掺杂剂、发光材料的主体材料构成的层的成膜中,将这样的主 体材料等作为本发明的主成膜材料,将这样的掺杂剂、发光材料作为本发明的次成膜材料, 优选向属于与具有本发明的较大的节流件的开口组连接的蒸发部组的蒸发部单独分配主 成膜材料。并且,优选向属于与具有本发明的较小的节流件的开口组连接的蒸发部组的蒸 发部单独分配次成膜材料。这样,能够精度良好、且稳定地控制共蒸镀组成。
[0278] 使用了所述的磷光材料的发光层(磷光发光层)优选是将包括作为本发明的主成 膜材料的主体材料和作为本发明的次成膜材料所含有的第一次成膜材料的发光性掺杂剂 的、至少2种化合物共蒸镀而成的层(共蒸镀有机层)。
[0279] 除此之外,还优选是将作为电子以及/或者空穴输送性增强掺杂剂而包括第二次 成膜材料的、至少3种化合物共蒸镀而成的层(共蒸镀有机层)。
[0280] 第一次成膜材料的优选的含有量是1?30重量%,更加优选是1?10重量%。
[0281] 第二次成膜材料的优选的含有量是1?30重量%,更加优选是10?30重量%。
[0282] 本发明的真空蒸镀装置根据分配各成膜材料,能够具备如下成膜室,该成膜室具 有作为与这样的主成膜材料对应的开口组的主开口组、作为与第一次成膜材料对应的开口 组的第一次开口组、以及作为与第二次成膜材料对应的开口组的第二次开口组这3个。
[0283] 这样,在使作为功能层而包括磷光发光层的有机EL装置成膜时,成为控制性优 异、并且能够廉价地成膜的真空蒸镀装置。
[0284] 另外,向与各开口组连接的蒸发部组分配多个蒸发部,能够进行通过切换蒸发部 来单独地蒸镀所希望的层、以及能够进行通过从多个开口组共蒸镀来在一个成膜室使由功 能层内的有机化合物构成的全部层成膜。
[0285] 另外,也能够成为具有向不同的方向释放的2组以上的开口组的真空蒸镀装置, 且各组也能够具有3组开口组。
[0286] 优选将相同的本发明的蒸发部经由本发明的供给切换机构与多个开口组连接,来 在一个本发明的真空蒸镀装置使全部功能层105成膜。即,在所述的电子输送材料、空穴输 送材料构成不同的层的情况下,也优选能够从相同的蒸发部蒸发相同的材料来供给。
[0287] 而且,构成功能层105的各层以及第二电极层106由真空蒸镀装置1形成。
[0288] 基板102是具有透光性以及绝缘性的透明绝缘基板。对于基板102的材质没有特 别限定,例如从柔性的薄膜基板、塑料基板等中适当地选择来使用。尤其玻璃基板、透明的 薄膜基板在透明性、加工性良好的方面适合。
[0289] 基板102具有面状扩展。具体而言,设为多边形或者圆形,优选为四边形。在本实 施方式中,采用四边形状的基板。
[0290] 基板102的最短边(最短轴)是300mm以上,优选为350mm以上,尤其优选为500mm 以上。
[0291] 基板102的面积为900cm2 (平方厘米)以上4000cm2 (平方厘米)以下,优选为 1225cm2以上3500cm2以下,尤其优选为2500cm2以上3000cm2以下。
[0292] 若第一电极层103的材料透明且具有导电性,则没有特别限定,例如可以采用铟 锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、氧化锡(Sn0 2)、氧化锌(ZnO)等透明导电性氧化物等。 在有效地取出从功能层105内的发光层产生的光这一点,尤其优选透明性较高的IT0或 IZ0。在本实施方式中,作为第一电极层103的材料,采用了 IT0。
[0293] 作为第一空穴注入层107、第二空穴注入层114的材料,能够使用公知的空穴注入 材料。例如,可以使用1,3,5_三咔唑基苯、4,4'-双咔唑基联苯、聚乙烯基咔唑、间-双咔 唑基苯基、4,4' -双咔唑基-2, 2' -二甲基联苯、4,4',4"-三(N-咔唑基)三苯基胺、1,3, 5-三(2-咔唑基苯基)苯、1,3, 5-三(2-咔唑基-5-甲氧基苯基)苯、双(4-咔唑基苯基) 硅烷、N,N' -双(3-甲基苯基)-N,N' -二苯基 _[1,1_ 联苯]_4,4' -二胺(TPD)、N,N' -二 (萘-1-基)-N,N' -二苯基联苯胺(a-NPD)、N,N' -二苯基-N,N' -双(1-萘基)-(1, 1'-联苯)-4,4'-二胺(即8)、聚(9,9-二辛基芴-(:〇4-(4-丁基苯基)二苯基胺)〇^8)或 聚(9,9_二辛基芴-co-双-N,N'-(4-丁基苯基)-双-N,N-苯基-1,4-亚苯基二胺(PFB) 等。
[0294] 作为第一空穴输送层108、第二空穴输送层115的材料,能够使用公知的空穴输送 材料。例如,可以采用苯、苯乙烯基胺、三苯基甲烷、卩卜啉、三挫、咪挫、二唑、聚芳基烷烃、 亚苯基二胺、芳基胺、恶挫、蒽、芴酮、腙、苗、以及它们的衍生物、聚硅烷化合物、乙烯基咔 唑化合物、噻吩化合物、苯胺化合物等杂环式共轭系的单体、低聚物、聚合物等。
[0295] 作为蓝色发光层109的材料,可以采用二苯乙烯基芳撑衍生物、1*恶二唑衍生物以 及它们的聚合物、聚乙烯基咔唑衍生物、聚对苯撑衍生物、聚芴衍生物等。尤其优选高分子 材料的聚乙烯基咔唑衍生物、聚对苯撑衍生物、聚芴衍生物等。
[0296] 作为红色发光层116的材料,可以采用香豆素衍生物、噻吩环化合物、以及它们的 聚合物、聚对苯撑乙烯撑生物、聚噻吩衍生物、聚芴衍生物等。尤其优选高分子材料的聚对 苯撑乙烯撑生物、聚噻吩衍生物、聚芴衍生物等。
[0297] 作为绿色发光层117的材料,可以采用喹吖啶酮衍生物、香豆素衍生物、以及它们 的聚合物、聚对苯撑乙烯撑生物、聚芴衍生物等。尤其优选高分子材料的聚对苯撑乙烯撑生 物、聚芴衍生物等。
[0298] 作为第一电子输送层110、第二电子输送层118的材料,能够使用公知的电子输送 材料。例如,可以采用挥发油、苯乙烯基胺、三苯基甲烷、卩卜啉、三挫、咪挫、二挫、聚芳基 烷烃、亚苯基二胺、芳基胺、》*恶唑、蒽、芴酮、腙、芪、以及它们的衍生物、聚硅烷化合物、乙烯 基咔唑化合物、噻吩化合物、苯胺化合物等杂环式共轭系的单体、低聚物、聚合物等。
[0299] 尤其,可以优选使用三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)、三(5-甲基-8-羟基喹啉)铝 (Almq3)、双(10-羟基苯并[h]_喹啉)铍(BeBq2)、双(2-甲基-8-羟基喹啉)_4_苯基苯 酚-铝(BAlq)等具有喹啉骨架或苯并喹啉骨架的金属配合物等。另外、可以使用此外的 双[2-(2_羟基苯基)-苯并p悉唑]锌(Zn(BOX)2)、双[2-(2_羟基苯基)-苯并噻唑]锌 (Zn(BTZ) 2)等具有P恶唑系、噻唑系配体的金属配合物等。此外,除了金属配合物以外,还 可以使用2-(4_联苯基)-5-(4_叔丁基苯基)-1,3,4-p恶二唑(PBD)、1,3-双[5-(对-叔 丁基苯基)-1,3,4-1*恶二唑-2-基]苯(OXD-7)、3-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-5-(4-联苯 基)-1,2,4-三唑(TAZ)、3- (4-叔丁基苯基)-4- (4-乙基苯基)-5- (4-联苯基)-1,2,4-三 唑(p-EtTAZ)、红菲绕啉(BPhen)、浴铜灵(BCP)等。
[0300] 作为电子注入层119的材料,能够使用公知的电子注入材料。例如,可以采用氟化 锂(LiF)、氟化铯(CsF)、氟化钙(CaF2)等之类的碱金属或者碱土金属的化合物等。另外, 作为所述电子注入层,也能够优选使用在由具有电子输送性的物质构成的层中含有碱金属 或者碱土金属的电子注入层,例如在Alq3中含有镁(Mg)的电子注入层等。
[0301] 若第二电极层106的材料具有导电性,则没有特别限定,例如可以举出银(Ag)、铝 (A1)等金属。
[0302] 根据本实施方式的真空蒸镀装置1,能够在一个成膜室2内使有机EL装置100的 大致整个层(除基板102、第一电极层103、以及密封层130之外)成膜。
[0303] 以上说明的实施方式中,蒸发部10a?10j在蒸发室21内配置有坩埚22,但蒸发 室21整体也可以兼具坩埚的功能。
[0304] 以上说明的实施方式中,均水平地配置了成膜材料释放部13,但本发明不限定于 该结构,也可以将成膜材料释放部13配置为垂直姿势。
[0305] 以上说明的实施方式中,在歧管部66、67、68设有延长管75、76、77,但例如对于最 上层的歧管部66而言,也可以在主体部37直接设置释放开口 80。
[0306] 以上说明的实施方式中,表示了设有3个歧管部66、67、68的例子,但歧管部的数 量是任意的,也可以是4个以上。并且也可以不足3个。
[0307] 以上说明的实施方式中,举例表示了具有10个蒸发部10a?10j的结构,但蒸发 部10a?10 j的数量是任意的。然而,蒸发部10的数量优选为9个以上,更加优选为13个。 实际上,12个至20个左右是适当的。
[0308] 以上说明的实施方式中,对于放入坩埚22的成膜材料16a?16j而言,考虑将需 要的膜厚近似的放入相同组的蒸发部l〇a?10j,但也可以代替地或者除此之外地,以各个 成膜材料的蒸气在单位时间内的目标释放量、成膜室内的蒸气的目标分压为基准,而选定 将近似的放入相同组的蒸发部l〇a?10j。并且,也推荐将释放开口的开口端附近的蒸气的 目标压力近似的选择为一个组。
[0309] 以上说明的实施方式中,为了防止因在歧管部66、67、68内不同的成膜蒸气混合 而引起的污染,而设有残留蒸气除去机构15。即,真空蒸镀装置1中,将对歧管部66、67、68 进行保温的加热机构35、36设为多个系统,通过在歧管部66、67、68的一部分故意作成低温 部分,来除去成膜蒸气18a?18j。也可以进一步发展,强制地对歧管部66、67、68的一部分 进行冷却,来捕捉残留的成膜蒸气18a?18j。
[0310] 并且在所述的实施方式中,低温部分在歧管部66、67、68的主体部37、38、39形成, 但也可以在其它部位作成低温部分。
[0311] 例如,图13、图14所示的真空蒸镀装置62中,采用了其它结构的残留蒸气除去机 构78。残留蒸气除去机构78与主体部37、38、39不同地设有收集空间63。收集空间63与 歧管部66、67、68相比总是保持为低温。而且,在收集空间63与主体部37、38、39之间连接 配管。优选在收集空间63和主体部37、38、39设置开闭阀64a、64b、64c。
[0312] 并且在设置开闭阀64a、64b、64c的情况下,优选在收集空间63另外设置减压机构 65,并将收集空间63预先减压为与成膜室2相同程度。
[0313] 图13、图14所示的真空蒸镀装置62中,每当结束一次成膜时,打开开闭阀64a、 64b、64c,使歧管部66、67、68和收集空间63连通。结果,从歧管部66、67、68向收集空间63 侧流入的成膜蒸气18a?18j在收集空间63内温度降低而固化,并被捕捉。因此,即使多 次使用相同的释放系统、或连续地使用同一释放系统,在歧管部66、67、68内成膜蒸气18也 不会混合。
[0314] 图13、图14所示的真空蒸镀装置62中,举例表示了相对于多个歧管部66、67、68 设有一个收集空间63的结构,但也可以在各歧管部66、67、68分别独立地设置收集空间63。 在设置各个收集空间63的情况下,不需要设置开闭阀64 &、6你、64〇、减压机构65。其中在 设置各个收集空间63的情况下,与所述的舱
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