限制板单元和蒸镀单元以及蒸镀装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于在被成膜基板上形成规定图案的蒸镀膜的限制板单元和蒸镀单元以及蒸镀装置。
【背景技术】
[0002]近年来，在各种商品和领域中利用平板显示器，要求平板显示器进一步大型化、高画质化、低消耗电力化。
[0003]在这样的状况下，具备利用有机材料的电场发光(电致发光；以下记为11/’)的有机EL元件的有机EL显示装置，作为全固体型且在低电压驱动、高速响应性、自发光性等方面优异的平板显示器，受到高度关注。
[0004]有机EL显示装置，例如在有源矩阵方式的情况下，具有如下结构:在设置有TFT (薄膜晶体管)的由玻璃基板等构成的基板上，设置有与TFT电连接的薄膜状的有机EL元件。
[0005]在全彩色的有机EL显示装置中，一般而言，在基板上作为子像素排列形成有红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的各色的有机EL元件，使用TFT使这些有机EL元件有选择地以期望的亮度发光，由此，进行图像显示。
[0006]因此，为了制造这样的有机EL显示装置，需要在每个有机EL元件以规定图案形成至少发光层，该发光层包含发出各色的光的有机发光材料。
[0007]作为以规定图案形成这样的发光层的方法，已知有例如真空蒸镀法、喷墨法、激光转印法等。例如，在低分子型有机EL显示装置(0LED)中，发光层的图案化主要使用真空蒸链法。
[0008]在真空蒸镀法中，使用形成有规定图案的开口的蒸镀掩模(也被称为阴影掩模(shadow mask))。使来自蒸镀源的蒸镀颗粒(蒸镀材料、成膜材料)通过蒸镀掩模的开口蒸镀在被蒸镀面上，由此形成规定图案的薄膜。此时，按发光层的每种颜色进行蒸镀(将此称为“分涂蒸镀”)。
[0009]真空蒸镀法大致分为:通过使被成膜基板和蒸镀掩模固定或依次移动而使它们密合来进行成膜的方法；和在使被成膜基板和蒸镀用的掩模隔开而进行扫描的同时进行成膜的扫描蒸镀法。
[0010]在前者的方法中，使用与被成膜基板同等大小的蒸镀掩模。然而，当使用与被成膜基板同等大小的蒸镀掩模时，伴随着基板的大型化，蒸镀掩模也大型化。因此，当被成膜基板变大时，与此相伴，由于蒸镀掩模的自重弯曲和伸长，在被成膜基板与蒸镀掩模之间容易产生间隙。因此，在大型基板的情况下，难以进行高精度的图案化，会发生蒸镀位置的错位或混色，难以实现高精细化。
[0011]另外，当被成膜基板变大时，不仅蒸镀掩模变得巨大，而且保持蒸镀掩模等的框架等也变得巨大，其重量也增加。因此，当被成膜基板变大时，蒸镀掩模和框架等的操作变得困难，有可能对生产率和安全性造成障碍。另外，蒸镀装置本身和附随于其的装置也同样巨大化、复杂化，因此，装置设计变得困难，设置成本也变高。
[0012]因此，近年来，在使用比被成膜基板小的蒸镀掩模进行扫描的同时进行蒸镀(扫描蒸镀)的扫描蒸镀法受到关注。
[0013]在这样的扫描蒸镀法中，使用例如带状的蒸镀掩模，将蒸镀掩模和蒸镀源一体化等，在使被成膜基板与蒸镀掩模和蒸镀源中的至少一方相对移动的同时，在被成膜基板整面上蒸镀蒸镀颗粒。
[0014]因此，在扫描蒸镀法中，不需要使用与被成膜基板同等大小的蒸镀掩模，能够改善使用大型的蒸镀掩模的情况下特有的上述问题。
[0015]在扫描蒸镀法中，一般而言，在蒸镀源，在与扫描方向垂直的方向上以一定间距设置有通过对蒸镀材料进行加热使其蒸发或升华而作为蒸镀颗粒射出(飞散)的多个射出口(喷嘴)。
[0016]因此，近年来，提出了如下方法:在扫描蒸镀时，通过使用限制板对蒸镀流(蒸镀颗粒的流动)进行限制，使得在与某个喷嘴对应的蒸镀区域(成膜区域)，不会飞来来自相邻喷嘴的蒸镀颗粒，该相邻喷嘴使蒸镀颗粒射出到与该蒸镀区域相邻的蒸镀区域。
[0017]例如，专利文献1中公开了在蒸镀源的一侧设置遮断壁组件，该遮断壁组件具备将蒸镀源与蒸镀掩模之间的空间划分成多个蒸镀空间的多个遮断壁作为限制板。根据专利文献1，通过利用作为限制板的遮断壁来限制蒸镀范围，能够不使蒸镀图案变宽而进行高精细的图案蒸镀。
[0018]现有技术文献
[0019]专利文献
[0020]专利文献1:日本公开专利公报“特开2010-270396号公报(2010年12月2日公开)，，
【发明内容】
[0021 ] 发明要解决的技术问题
[0022]然而，当蒸镀密度变高时(即，在高速率时)，在以往的限制板的情况下，不能防止来自相邻喷嘴的蒸镀颗粒的飞来，不能将蒸镀颗粒适当地导向蒸镀区域。
[0023]图22的(a)、(b)是示意性地表示在蒸镀源301与蒸镀掩模302之间，沿着与扫描方向(扫描轴)垂直的方向设置有多个限制板320的情况下，由蒸镀密度的不同导致的蒸镀流的差异的图。
[0024]其中，图22的(a)表示蒸镀密度相对低的情况(低速率时)，图22的(b)表示蒸镀密度相对高的情况(高速率时)。
[0025]另外，图22的(a)、(b)中，Y轴表示沿着被成膜基板200的扫描方向的水平方向轴，X轴表不沿着与被成膜基板200的扫描方向垂直的方向的水平方向轴，Z轴表不作为被成膜基板200的被蒸镀面201 (被成膜面)的法线方向和与该被蒸镀面201正交的蒸镀轴线延伸的方向的、与X轴和Y轴垂直的垂直方向轴(上下方向轴)。
[0026]穿过限制板320的上部开口边缘320a的蒸镀颗粒401 (蒸镀流)，如在图22的(a)中用X符号表不的那样，在低速率时，被蒸镀掩模302的非开口部截断。
[0027]然而，如图22的(b)所示，在为高速率时，在限制板320的上部开口边缘320a附近，蒸镀颗粒401间的碰撞、散射程度变强，由限制板320限制后的蒸镀流在穿过限制板320的开口部321的瞬间扩展。扩展后的蒸镀流的一部分会侵入由相邻的喷嘴301a进行成膜的被成膜基板200上的相邻成膜区域。
[0028]其结果，会发生来自相邻喷嘴的蒸镀颗粒401混入正常图案膜，或者在正常图案膜间形成在低速率时不会形成的异常图案膜等异常成膜。这些现象会引起混色发光等异常发光，有可能会大大损害显不品质。
[0029]本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供能够防止异常成膜的发生的限制板单元和蒸镀单元以及蒸镀装置。
[0030]用于解决技术问题的手段
[0031]为了解决上述技术问题，本发明的一个方案的蒸镀单元具备:蒸镀掩模；向上述蒸镀掩模射出蒸镀颗粒的蒸镀源；和设置在上述蒸镀掩模与蒸镀源之间，限制从蒸镀源射出的蒸镀颗粒的通过角度的限制板单元，上述限制板单元具备多段的限制板，该多段的限制板至少具备:在第一方向相互隔开地设置的多个第一限制板；和在俯视时设置在上述第一限制板上、在上述第一方向相互隔开并且沿着上述第一限制板设置的多个第二限制板，在上述第一方向，相对于每1块上述第一限制板设置有至少2块上述第二限制板。
[0032]为了解决上述技术问题，本发明的一个方案的蒸镀单元具备:蒸镀掩模；向上述蒸镀掩模射出蒸镀颗粒的蒸镀源；和设置在上述蒸镀掩模与蒸镀源之间，限制从蒸镀源射出的蒸镀颗粒的通过角度的限制板单元，上述限制板单元具备在第一方向相互隔开地设置的多个第一限制板，在上述第一限制板的上表面，沿着上述第一限制板，在上述第一方向设置有至少2个突起部。
[0033]为了解决上述技术问题，本发明的一个方案的蒸镀装置具备:本发明的一个方案的上述蒸镀单元；和在上述蒸镀单元的蒸镀掩模与被成膜基板相对配置的状态下，使上述蒸镀单元和上述被成膜基板中的一个在与上述第一方向垂直的第二方向相对移动的移动装置，上述蒸镀掩模的上述第二方向的宽度小于上述第二方向的被成膜基板的宽度，在沿着上述第二方向扫描的同时，使从上述蒸镀源出射的蒸镀颗粒通过上述限制板单元和上述蒸镀掩模的开口部蒸镀在上述被成膜基板上。
[0034]为了解决上述技术问题，本发明的一个方案的限制板单元为设置在蒸镀掩模与蒸镀源之间，限制从蒸镀源射出的蒸镀颗粒的通过角度的限制板单元，该限制板单元具备多段的限制板，该多段的限制板至少具备:在第一方向相互隔开地设置的多个第一限制板；和在俯视时设置在上述第一限制板上、在上述第一方向相互隔开并且沿着上述第一限制板设置的多个第二限制板，在上述第一方向，相对于每1块上述第一限制板设置有至少2块上述第二限制板。
[0035]为了解决上述技术问题，本发明的一个方案的限制板单元为设置在蒸镀掩模与蒸镀源之间，限制从蒸镀源射出的蒸镀颗粒的通过角度的限制板单元，该限制板单元具备在第一方向相互隔开地设置的多个第一限制板，在上述第一限制板的上表面，沿着上述第一限制板，在上述第一方向设置有至少2个突起部。
[0036]发明效果
[0037]根据本发明的一个方案，从蒸镀源射出的蒸镀颗粒的流动(蒸镀流)被第一限制板抑制扩展。由此，指向性差的蒸镀成分被截断(捕捉)，被限制成指向性高的分布。被控制的蒸镀流在蒸镀密度高的情况下(g卩，高速率时)，由于因其高蒸镀密度而产生的蒸镀颗粒间的碰撞、散射，在通过第一限制板间的开口区域后，要再次扩展，但通过由至少包括第二限制板的后段的限制板或上述突起部捕捉，扩展被抑制，维持扩展被抑制的状态通过蒸镀掩模。此时，在第一方向，相对于每1块第一限制板设置有至少2块第二限制板、或者设置有至少2个上述突起部，由此，能够有效地捕捉向第一限制板的第一方向两端侧扩展的蒸镀流。因此，能够有效地抑制蒸镀流向上述方向的扩展。其结果，能够防止异常图案膜等异常成膜的发生，能够形成高精细的蒸镀膜图案。另外，根据上述构成，第二限制板在俯视时配置在第一限制板上，第二限制板不存在于第一限制板间的开口区域正上方，因此，能够完全不降低蒸镀速率而仅有效地捕捉指向性变差的成分。
【附图说明】
[0038]图1是将实施方式1的蒸镀单元的主要部分的概略构成与被成膜基板一起表示的截面图。
[0039]图2是将实施方式1的蒸镀单元的主要部分的概略构成与被成膜基板一起表示的立体图。
[0040]图3是表示实施方式1的限制板单元的主要部分的概略构成的平面图。
[0041]图4的(a)、(b)是表示实施方式1的限制板单元中的第二限制板组件的概略构成的一个例子的立体图。
[0042]图5是示意性地表示实施方式1的蒸镀装置中的主要部分的概略构成的截面图。
[0043]图6的(a)?(d)是作为比较例，分别表示相对于1块第一限制板，仅设置有1块比第一限制板小的第二限制板的例子的截面图。
[0044]图7是作为比较例，表示相对于1块第一限制板，仅设置有1块具有从第一限制板上到蒸镀掩模的下端的高度的第二限制板的例子的截面图。
[0045]图8是表示第二限制板的优选配置的一个例子的实施方式1的蒸镀单元的主要部分截面图。
[0046]图9是将设置有图8所示的第二限制板的情况下的蒸镀单元和不设置第二限制板而将第一限制板在Z轴方向延伸到与第二限制板相同高度的情况下的蒸镀单元并排表示的截面图。
[0047]图10是将实施方式1的第二限制板的变形例1的蒸镀单元的主要部分的概略构成与被成膜基板一起表示的截面图。
[0048]图11的(a)?(e)是表示实施方式1的第二限制板的变形例2的限制板单元的主要部分中的第二限制板的图案例的平面图。
[0049]图12是将实施方式1的第二限制板的变形例3的限制板单元的主要部分中的第二限制板的图案例与射出口一起表示的平面图。
[0050]图13是将实施方式1的第二限制板的变形例4的限制板单元的主要部分中的第二限制板的图案例与射出口一起表示的平面图。
[0051]图14是将实施方式2的蒸镀单元的主要部分的概略构成与被成膜基板一起表示的截面图。
[0052]图15是表示将图1所示的第二限制板的X轴方向的厚度加厚的例子的蒸镀单元的主要部分截面图。
[0053]图16是表示在第一限制板组件与蒸镀掩模之间设置有第二限制板组件和第三限制板组件的蒸镀单元的概略构成的截面图。
[0054]图17是表示实施方式3的变形例2的蒸镀单元的概略构成的一个例子的截面图。
[0055]图18是表示实施方式3的变形例3的蒸镀单元的概略构成的一个例子的截面图。
[0056]图19的(a)、(b)是表示实施方式3的变形例3的各段的限制板的配设方法的一个例子的截面图。
[0057]图20是表示实施方式3的变形例4的蒸镀单元1的概略构成的一个例子的截面图。
[0058]图21是将实施方式4的蒸镀单元1的主要部分的概略构成与被成膜基板200 —起表示的截面图。
[0059]图22的(a)、(b)是不意性地表不在蒸镀源与蒸镀掩模之间，沿着与扫描方向垂直的方向设置有多个限制板的情况下，由蒸镀密度的不同导致的蒸镀流的差异的图。
【具体实施方式】
[0060]以下，对本发明的实施方式的一个例子进行详细说明。
[0061]〔实施方式1〕
[0062]根据图1?图13对本发明的一个实施方式进行说明如下。
[0063]<蒸镀单元的主要部分的概略构成>
[0064]图1是将本实施方式的蒸镀装置100 (参照图5)的蒸镀单元1的主要部分的概略构成与被成膜基板200 —起表示的截面图。另外，图2是将上述蒸镀单元1的主要部分的概略构成与被成膜基板200 —起表示的立体图。
[0065]此外，以下，将沿着被成膜基板200的扫描方向(扫描轴)的水平方向轴作为Y轴，将沿着与被成膜基板200的扫描方向垂直的方向的水平方向轴作为X轴，将作为被成膜基板200的被蒸镀面201 (被成膜面)的法线方向和与该被蒸镀面201正交的蒸镀轴线延伸的方向的、与X轴和Y轴垂直的垂直方向轴(上下方向轴)作为Z轴进行说明。另外，为了说明方便起见，只要没有特别说明，将Z轴方向的箭头符号一侧(图1的纸面的上侧)作为“上侧”进行说明。
[0066]如图1和图2所示，本实施方式的蒸镀单元1具备蒸镀源10、蒸镀掩模50和设置在蒸镀源10与蒸镀掩模50之间的限制板单元20。
[0067]限制板单元20具备多段的限制板，利用各段的限制板，分别形成限制板组件。即，限制板单元20具备在Z轴方向配置的多个限制板组件。在本实施方式中，如图1和图2所示，限制板单元20具备第一限制板组件30和第二限制板组件40这2个限制板组件。
[0068]蒸镀源10、第一限制板组件30、第二限制板组件40、蒸镀掩模50沿着Z轴方向从蒸镀源10侧起依次例如彼此具有一定空隙(即，隔开一定距离)地相对配置。
[0069]蒸镀装置100为使用扫描蒸镀方式的蒸镀装置。因此，在蒸镀装置100中，在蒸镀掩模50与被成膜基板200之间设置有一定空隙的状态下，使被成膜基板200和蒸镀单元1中的至少一个相对移动(扫描)。
[0070]因此，蒸镀源10、第一限制板组件30、第二限制板组件40和蒸镀掩模50彼此的相对位置被固定。因此，这些蒸镀源10、第一限制板组件30、第二限制板组件40和蒸镀掩模50，可以如例如图5所示的保持件(hOlder)60那样，由同一保持件等未图示的保持部件保持，也可以一体化。
[0071](蒸镀源10)
[0072]蒸镀源10例如是在内部容纳蒸镀材料的容器。蒸镀源10可以是在容器内部直接容纳蒸镀材料的容器，也可以形成为具有负载锁定式的配管，从外部供给蒸镀材料。
[0073]蒸镀源10，如图2所示，形成为例如矩形状。蒸镀源10，如图1和图2所示，在其上表面(即，与第一限制板组件30相对的相对面)，具有使蒸镀颗粒401射出的多个射出口11 (贯通口、喷嘴)。这些射出口 11在X轴方向(第一方向、与扫描方向垂直的方向)以一定间距配置。
[0074]蒸镀源10通过对蒸镀材料进行加热使其蒸发(在蒸镀材料为液体材料的情况下)或升华(在蒸镀材料为固体材料的情况下)来产生气态的蒸镀颗粒401。蒸镀源10将这样成为气体的蒸镀材料作为蒸镀颗粒401从射出口 11向第一限制板组件30射出。
[0075]此外，在图1、图2和图5中，列举在X轴方向设置有1个蒸镀源10，并且在1个蒸镀源10设置有多个射出口 11的情况为例进行了图示。然而，X轴方向的蒸镀源10的数量以及在1个蒸镀源10设置的射出口 11的数量没有特别限定。例如，可以在X轴方向配置有多个蒸镀源10。另外，在1个蒸镀源10只要形成有至少1个射出口 11即可。
[0076]另外，射出口 11可以如图2所示在X轴方向呈一维状(S卩，线状)排列，也可以呈二维状(即，面状(瓦片状))排列。
[0077](蒸镀掩模50)
[0078]如图1、图2和图5所示，蒸镀掩模50是作为其主面(面积最大的面)的掩模面与XY平面平行的板状物。在进行扫描蒸镀的情况下，作为蒸镀掩模50，使用至少Y轴方向的尺寸比被成膜基板200小的蒸镀掩模。
[0079]在蒸镀掩模50的主面设置有用于在蒸镀时使蒸镀颗粒401通过的多个掩模开口51 (开口部、贯通口)。掩模开口 51与被成膜基板200的作为目标的蒸镀区域的一部分的图案对应地设置，使得在上述蒸镀区域以外的区域不附着蒸镀颗粒401。仅通过掩模开口51的蒸镀颗粒401到达被成膜基板200，在被成膜基板200上形成与掩模开口 51对应的图案的蒸镀膜402。
[0080]此外，在上述蒸镀材料为有机EL显示装置中的发光层的材料的情况下，有机EL蒸镀工艺中的发光层的蒸镀，按发光层的每种颜色进行。
[0081](限制板单元20)
[0082]图3是表示限制板单元20的主要部分的概略构成的平面图。
[0083]如图1?图3和图5所示，限制板单元20具备第一限制板组件30和第二限制板组件40。
[0084]第一限制板组件30具备第一限制板列3