蒸镀装置、蒸镀方法以及有机EL显示装置的制造方法与流程

文档序号:19225778发布日期:2019-11-26 02:32阅读:220来源:国知局
蒸镀装置、蒸镀方法以及有机EL显示装置的制造方法与流程

本发明涉及一种例如对有机el显示装置的有机层进行蒸镀的蒸镀装置、蒸镀方法以及有机el显示装置的制造方法。



背景技术:

例如,在制造有机el显示装置的情况下,在支承基板上形成tft等驱动元件,有机层与每个像素对应地层叠于其电极之上。该有机层不耐水分而无法进行蚀刻。因此,通过对支承基板(被蒸镀基板)和蒸镀掩模进行重叠配置并透过该蒸镀掩模的开口实施有机材料的蒸镀,从而实施有机层的层叠。并且,仅在所需的像素的电极之上层叠所需的有机材料。该被蒸镀基板与蒸镀掩模如果不尽量接近,则无法仅在像素的正确的区域形成有机层。如果不是仅在正确的像素的区域沉积有机材料,则显示图像容易模糊。因此,通过在蒸镀掩模中使用磁性体,并在永久磁铁或电磁铁与蒸镀掩模之间夹装被蒸镀基板,从而使用使被蒸镀基板与蒸镀掩模接近的磁力夹头(magneticchuck)(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2008-024956号公报



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题

作为蒸镀掩模,以往使用金属掩模,但近年来为了形成更精细的开口,而存在有使用由树脂膜形成的掩模的开口的周围被金属支承层支承的混合型的蒸镀掩模的趋势。像混合掩模那样,对于磁性体少的蒸镀掩模而言,若不是更强的磁场(magneticfield)则无法实施充分的吸附。

如上所述,当吸附不充分时,被蒸镀基板与蒸镀掩模的接近性下降。对于将蒸镀掩模充分地吸引到被蒸镀基板侧而言,需要较强的磁场。作为磁力夹头的磁铁,当使用永久磁铁时,在其磁场较强的情况下,被蒸镀基板与蒸镀掩模的对位较为困难。另一方面,当使用电磁铁时,在对位时不施加磁场而能够在对位后施加磁场,因此被蒸镀基板与蒸镀掩模的对位变容易。然而,本发明者发现,当使用电磁铁而在被蒸镀基板与蒸镀掩模的对位后施加较强的磁场时,被蒸镀基板的tft、有机材料的层叠膜等会产生性能不良、特性的劣化。特别是,在使用混合型的蒸镀掩模的情况下,为了实施充分的吸附,而需要较强的磁场。在该情况下,强烈的磁场为至多2倍程度且不至于需要大型的电磁铁。但是,即使是以往的金属掩模的情况下的电磁铁,当在电流接通时的磁通量的变化非常大且电流变多时,磁通量的变化也更加显著。本发明者发现,因该电流接通时所产生的电磁感应而会显著出现形成于被蒸镀基板的tft的不良问题、有机层的劣化。

本发明是为了解决这样的问题而完成的,其目的在于,提供一种即使将电磁铁用于磁力夹头的磁铁,也可抑制形成于被蒸镀基板的tft等的元件的不良、劣化,而且抑制有机层的特性的劣化的蒸镀装置以及蒸镀方法。

本发明的其他目的在于,使用所述蒸镀方法来提供一种显示品质优异的有机el显示装置的制造方法。

解决问题的方案

本发明的一个实施方式的蒸镀装置具有:电磁铁;基板保持件,其设置于与所述电磁铁的一个磁极对置的位置,并对被蒸镀基板进行保持;蒸镀掩模,其设置于同所述被蒸镀基板的与所述电磁铁相反的面对置的位置,并具有磁性体,所述被蒸镀基板被所述基板保持件保持;蒸镀源,其与所述蒸镀掩模对置地设置,并使蒸镀材料汽化或升华;以及电源电路,其对所述电磁铁进行驱动,其中,所述电磁铁具有第一电磁铁和第二电磁铁,所述第一电磁铁产生朝向第一朝向的磁场,所述第二电磁铁产生与所述第一朝向相反朝向的磁场。

本发明的一个实施方式的蒸镀方法的特征在于,包含:使电磁铁、被蒸镀基板、具有磁性体的蒸镀掩模重合,且通过从电源电路向所述电磁铁的通电而吸附所述被蒸镀基板和所述蒸镀掩模的工序,以及通过来自与所述蒸镀掩模分离地配置的蒸镀源的蒸镀材料的飞溅而在所述被蒸镀基板上沉积所述蒸镀材料的工序,所述电磁铁具有第一电磁铁和第二电磁铁,并在所述第一以及第二电磁铁同时通电之后断开所述第二电磁铁,所述第一电磁铁产生朝向第一朝向的磁场,所述第二电磁铁产生与所述第一朝向相反朝向的磁场。

本发明的一个实施方式的有机el显示装置的制造方法包含如下工序:在支承基板上至少形成tft以及第一电极;在所述支承基板上使用所述蒸镀方法对有机材料进行蒸镀而形成有机层的层叠膜;以及在所述层叠膜上形成第二电极。

发明效果

根据本发明的一个实施方式的蒸镀装置以及蒸镀方法,能够抑制形成于被蒸镀基板的tft等元件的不良、劣化,而且抑制有机层的特性的劣化。

附图说明

图1为对本发明的一个实施方式的电磁铁的结构例进行说明的图。

图2为对本发明的一个实施方式的电磁铁的其他的结构例进行说明的图。

图3a为表示蒸镀装置的电磁铁、被蒸镀基板、蒸镀掩模的关系的图。

图3b为蒸镀掩模的一个示例的放大图。

图3c为示意地表示由电磁铁产生的磁场的图。

图3d为示意地表示由以往的电磁铁产生的磁场的图。

图4为表示磁通量与被蒸镀基板以及蒸镀掩模的间隔的关系的图。

图5为表示基于本发明的有机el显示装置的制造方法的蒸镀工序的图。

图6为表示本发明的有机el显示装置的制造方法中层叠有机层的状态的图。

具体实施方式

接着,参照附图对本发明的一个实施方式的蒸镀装置以及蒸镀方法进行说明。本实施方式的蒸镀装置的整体的结构例在图3a示出,该电磁铁3的一个示例的构造例在图1示出。如图3a所示,所述蒸镀装置包含:电磁铁3;基板保持件29,其对应设置于与电磁铁3的一个磁极对置的位置的被蒸镀基板2进行保持;蒸镀掩模1,其设置于由基板保持件29保持的被蒸镀基板2的与电磁铁3相反的面,并具有磁性体;以及蒸镀源5,其与蒸镀掩模1对置地设置,并使蒸镀材料汽化或升华。而且,如图1至2所示,电磁铁3具有产生朝向第一朝向的磁场(magneticfield)的第一电磁铁3a和产生与第一朝向相反朝向的磁场(magneticfield)的第二电磁铁3b。

在此,本发明者为了获得蒸镀掩模1与被蒸镀基板2的密合性(良好的接近性),在图3a所示那样的构成中,替代电磁铁3而使用永久磁铁,使该永久磁铁、触摸板4、被蒸镀基板2和蒸镀掩模1重叠,对磁通量与蒸镀掩模1和被蒸镀基板2之间的间隙的关系进行了调查。其结果如图4所示。另外,永久磁铁使用在一个面产生磁场而在另一个面不产生磁场(磁场为0)的片状磁铁。准备磁场不同的三块永久磁铁,更换三块永久磁铁,并对蒸镀掩模1的面上的磁场与被蒸镀基板2和蒸镀掩模1的间隙的关系进行了调查。作为蒸镀掩模1,使用了混合型的掩模。另外,根据对间隙与有机材料的沉积状态的关系进行了确认的结果可知,被蒸镀基板2与蒸镀掩模1的间隙越小越是优选的,如果是3μm以下则可成为期望的沉积状态。

因此,根据图4所示的调查结果可知,磁铁的磁通量密度b(b=μh;μ为透磁率,h为磁场的强度)越大越是优选的。但是,本发明者发现如上所述,当用电磁铁3通过较强的磁场吸附蒸镀掩模1而使被蒸镀基板2与蒸镀掩模1充分地接近时,形成于被蒸镀基板2的tft等元件会损坏、或性能会劣化、或进而有机层的特性会劣化。本发明者发现,进一步反复专注研究而调查其原因的结果为,在对电磁铁3的电磁线圈(以下,也称作第一电磁线圈)32接通电流时,因由电磁感应产生的电动势而在形成于被蒸镀基板2的tft(未图示)等的电路中流通有过电流。并且,本发明者发现,因该过电流、通过该过电流而在电极22(参照图5或图6)等中产生的焦耳热,会使tft、有机层25(参照图6)被破坏或劣化。

即,例如如图3d中示出以往的电磁铁3的一个示例那样,当在电磁铁3的电磁线圈32中流通有电流时,根据右旋法则而沿一定的方向产生磁场h。具有通过该磁场h吸附磁性体的性质。但是,在施加该电流时,急速(大致瞬间地)流通有电流,由电磁铁3产生的磁通量φ(φ=bs=μhs;s为芯体31的截面积)急速增加。当磁通量φ急速变化时,产生相当于v∝-dφ/dt的电动势。在对电磁线圈32接通电流时,电流从0到达规定的电流为止的时间(上升时间)δt依赖于电磁铁3的自电感的大小,但在通常的电磁铁3中,成为10μs(秒)程度。由于δt非常小,因此可使微小时间dt与该δt近似。因此,例如当使300高斯程度的磁通量以该时间δt变化时,会由电磁感应产生30mv程度的电动势。因该电动势,在被蒸镀基板2内的闭合电路中流通有电流,会损伤tft等。根据前述的算式也可知,磁通量φ的变化越大,该电动势v就越变大。由于电磁铁3的电磁线圈32具有自电感,因此可抑制磁通量φ的变化,但尽管如此也会产生前述的30mv程度这样的较大的感应电动势,这样的感应电动势表现出对元件的损坏、特性劣化造成影响。而且,作为焦耳热的量q(j),会产生q=v2·t/r所示的热(r:被蒸镀基板2内的闭合电路的电阻(ω))。有时会因该焦耳热的产生,而使不耐高温的有机材料的特性劣化。

并且,本发明者进一步反复专注研究而调查到的结果为,发现了由于由电磁铁3产生的磁动势(n·i;n为线圈的匝数,i为电磁线圈32中流通的电流的大小)以逐渐变大的方式变化,因此所产生的磁通量的变化变缓,从而可解决这样的问题。即,磁通量b的变化仅在流向电磁铁3的电磁线圈32的电流的接通时以及断开电流时产生,如果电流稳定则会稳定地产生与该电流以及线圈的匝数对应的磁场,从而持续吸附磁性体。因此,磁通量b的变化仅在电流的接通时以及切断时产生,如果其时间如上所述是10μs程度的时间,例如以1ms(毫秒)程度成为规定的电流,则完全不会产生问题。因此,本发明者发现,例如如图3c所示,向相反朝向卷绕第一电磁线圈32的一部分,形成第一电磁铁3a和与其相反朝向的卷绕的部分的第二电磁铁3b,在电流的接通后断开第二电磁铁3b,由此可消除由产生电磁感应而引起的问题。

通过第一电磁铁3a产生规定的磁场h,但由于电流的接通也会在第二电磁铁3b中流通有电流。由于该第二电磁铁3b的第二电磁线圈35与第一电磁铁3a的电磁线圈32连续的,因此同时流通有电流。但是,第二电磁铁3b的第二电磁线圈35与第一电磁铁3a的第一电磁线圈32的线圈的卷取方向是相反的。因此,由该第二电磁铁3b产生的磁场h0成为向图下方且与第一电磁铁3a的磁场h相反的方向。其结果为,会消除由所述的第一电磁铁3a产生的磁场h,而成为电流接通时的产生磁场(h-h0)。如上所述,由电磁感应产生的电动势与磁通量b即磁场h的变化的速度成比例,因此如果磁场(h-h0)变小,则由电磁感应产生的电动势变小。其结果为,电磁感应的影响变小。因此,能够避免由电流接通时的电磁感应产生的影响。

例如如果将第二电磁铁3b的第二电磁线圈35的匝数设为第一电磁铁3a的一半程度,则电流接通时的产生磁场成为一半程度。即,电磁感应产生的电动势也成为一半程度。并且,通过在电流的接通后断开第二电磁铁3b,从而可获得本来的蒸镀掩模1的用于吸附的磁场h。因此,不会对蒸镀掩模1的吸附有任何影响。该第二电磁铁3b的第二电磁线圈35的匝数只要至多由第一电磁铁3a的电磁线圈32的匝数的1/3~2/3程度的匝数形成即可。在通过断开第二电磁铁3b而产生的相反方向的电磁感应成为问题的情况下,也能够在第二电磁铁3b的第二电磁线圈35设置多个端子并进行阶段性地断开。

此外,作为第二电磁铁3b,如图3c所示,即使延长与第一电磁铁3a相同的芯体31而不对第二电磁线圈35进行卷绕,也可以在第一电磁铁3a的电磁线圈32的外周以绝缘的方式直接进行卷绕、或将第一电磁铁3a设为空心的电磁铁而向其内部插入将卷取方向设为相反的第二电磁铁3b、或向空心的第二电磁铁3b的内周插入第一电磁铁3a。以下,对该磁场的朝向的不同的两个电磁铁3a、3b的关系进一步详细地进行说明。

(实施例1)

图1所示的示例为与所述的图3c所示的示例同样的结构,但该例在电磁铁3的剖视图中,流向第一以及第二电磁线圈32、35的电流的朝向以×(朝下)和·(朝上)表示。而且,在该例中,在第二电磁铁3b的第二电磁线圈35形成有多个端子35a、35b、35c,能够切换该端子而逐渐地减少第二电磁铁3b。由于第一以及第二电磁线圈32、35的电阻非常小,因此即使相对于电源电路6的电压而使第二电磁铁3b的第二电磁线圈35断开,剩余的第一电磁铁3a的电流也几乎不变。因此,可直接获得第一电磁铁3a的产生磁场h。另一方面,在电流的接通时(主开关60的导通时),第二电磁线圈35也进行动作。如上所述,由于第一电磁铁3a的电磁线圈32与第二电磁铁3b的第二电磁线圈35是连续的,因此电流同时在双方中流通。但是,由于第二电磁线圈35的卷取方向相反,因此产生相反方向的磁场h0。因此,电流接通时(主开关60的导通时)所生成的磁场变小,能够防止由电磁感应引起的不良影响。

另外,与第一电磁铁3a的电磁线圈32相比第二电磁线圈35的匝数少,因此通过断开第二电磁铁3b而产生的电磁感应的相反方向的电动势造成的影响较小。但是,通过根据需要阶段性地实施第二电磁铁3b的切断而可使该影响尽可能地变小。如图1所示,通过在第二电磁线圈35形成有多个端子35a、35b、35c并通过切换开关61依次切换来获得该阶段性的断开。对该第二电磁铁3b的断开时的速度而言,在时间上不会受到μ秒这样的短时间的限制,例如也可以手动切换滑动开关。如果极端来说,则即使花费秒钟级、分钟级的时间也不会有任何问题。并且,还能够组装与电流接通的主开关60联动地使切换开关61滑动的电路。

该第二电磁铁3b的切断例如如图1所示,预先形成端子35a、35b、35c,在电流接通时,成为切换开关61与端子35c连接的状态,通过将电流接通后与切换开关61连接的端子滑动为端子35b、35a,从而能够逐渐减少第二电磁铁3b的动作。该端子的数量并不限定于三个,能够以任意个数形成。

此外,例如在被蒸镀基板2与蒸镀掩模1的对位时,也可以以使这双方的电磁铁3a、3b动作的较弱的磁场的状态来实施对位,在设定结束后第二电磁铁3b逐渐被切断。通过如此设置,能够在使被蒸镀基板2与蒸镀掩模1某种程度接近的状态下来进行对位,易于实施准确的对位。并且,即使在对位后施加磁场的情况下,逐渐地施加磁场,也不易于产生相互的位置偏移等。

如果是附设有这样的第二电磁铁3b的构造,则即使在蒸镀结束而断开第一电磁铁3a的情况下,也可实施与电流接通时相反的动作,即在将第二电磁铁3b的切换开关61从端子35a依次切换为端子35c而使第二电磁铁3b动作之后,可断开电源电路6的主开关60。通过如此设置,即使在移除被蒸镀基板2时,也完全不会受到电磁感应的影响而能够简单地解除电磁铁3的磁场。即,在断开电磁铁3的电流时,也易于产生与电流的接通时完全相同的电磁感应的问题,但根据本实施方式,可消除该问题。

在所述的示例中,延长芯体31来形成第二电磁铁3b,但如上所述,并不限于该例,如果可获得线圈彼此电绝缘,则也可以在第一电磁铁3a的电磁线圈32之上多重地卷绕第二电磁线圈35。此外,第二电磁铁3b也可以形成于第一电磁铁3a的内部或者外周部。无论在哪种情况下,均优选为第一电磁铁3a的电磁线圈32与第二电磁线圈35连接。这是由于可同时施加电流。

(实施例2)

在前述的图1所示的示例中,通过改变卷绕于相同的芯体31的第一以及第二电磁线圈32、35的卷绕方向来形成第一以及第二电磁铁3a、3b。但是,无需在相同的芯体上卷绕两种电磁线圈。例如,如图2所示,第一电磁铁3a(3a1、3a2)由多个单位电磁铁3a1、3a2形成,也可以在其一部分或整体的外周形成有第二电磁铁3b。在该例中,在两个单位电磁铁3a1、3a2的外侧,第三电磁线圈38以产生与第一电磁铁3a相反朝向的磁场的方式卷绕于被设置的筒体36的周围。第一电磁铁3a1、3a2的电磁线圈32为串联连接,但也可以是并联连接。但是,卷取方向形成为相同的方向。另一方面,第二电磁铁3b的第三电磁线圈38优选为,与第一电磁铁3a的电磁线圈32相反方向且串联连接。这是由于需要同时实施电流的接通。

在图2所示的示例中,与图1的情况同样地,在第三电磁线圈38形成有多个端子38a、38b、38c,通过切换开关61来切换其连接。其他的结构与前述的图1所示的示例相同,对相同的部分标注相同的附图标记,并省略其说明。

本发明的一个实施方式的蒸镀装置如图3a所示(电源电路6未图示)具有:电磁铁3,其载置于触摸板4上;基板保持件29,其被设置为在电磁铁3的一侧的磁极的面上经由触摸板4而保持被蒸镀基板2;蒸镀掩模1,其设置于由基板保持件29保持的被蒸镀基板2的与电磁铁3相反的面;以及蒸镀源5,其被设置为与蒸镀掩模1对置,并使蒸镀材料汽化或升华。并且,蒸镀掩模1具有由磁性体构成的金属层(金属支承层12:参照图3b),电磁铁3以吸附蒸镀掩模1所具有的金属支承层12的方式连接于对电磁线圈32、35施加电流的电源电路6(参照图1~2、3c)。蒸镀掩模1载置于掩模保持件15上,分别向上抬着基板保持件29以及对触摸板4进行保持的支承框架41。并且,由未图示的机械臂搬运的被蒸镀基板2载置于基板保持件29上,通过使基板保持件29下降而使被蒸镀基板2与蒸镀掩模1接触。而且,通过使支承框架41下降而使触摸板4与被蒸镀基板2重合。在其上,电磁铁3通过未图示的电磁铁支承构件的操作而装配于触摸板4上。另外,触摸板4被设为用来,使被蒸镀基板2变得平坦,并且虽未图示但通过在内部循环冷却水,对被蒸镀基板2以及蒸镀掩模1进行冷却。对于该触摸板4,为了使蒸镀掩模1的面的磁场的面内分布均匀来决定材质、厚度。

电磁铁3如图3c中概要图所示那样,在由铁芯等构成的芯体(磁芯)31的周围卷绕有第一以及第二电磁线圈32、35。第二电磁线圈35如上所述沿与第一电磁铁3a的电磁线圈32相反朝向地卷绕。图3a中示出了如下构造:例如蒸镀掩模1的大小成为1.5m×1.8m程度的大小,因此图3c所示的具有单位电磁铁的截面为5cm见方程度的大小的磁芯31的电磁铁3匹配蒸镀掩模1的大小而排列配置有多个(将各个电磁铁称作单位电磁铁)(在图3a中,横向被缩小比例,单位电磁铁的数量描绘较少)。在图3a所示的示例中,卷绕于各磁芯31的第一以及第二电磁线圈32、35被串联连接,而且多个的单位电磁铁被串联连接。即,通过单位电磁铁的端子32b、32c、32d被串联连接,整体的两端的端子32a、32e连接于未图示的电源电路。但是,各个单位电磁铁的电磁线圈32也可以并联连接。此外,也可以几个单位被串联连接。也可以对单位电磁铁的一部分独立地施加电流。但是,电流的施加优选为,以多个单位电磁铁来同时实施。

当该电磁铁3的电磁线圈32中流通有直流电流时,如图3d所示,根据右旋法则而产生磁场h。当在该磁场h内放置磁性体时,磁性体会感应到与磁场h的大小对应的磁气。该磁场h的大小如上所述根据电磁线圈32的匝数n和流通的电流的大小i的乘积n·i来确定。因此,越使电磁线圈32的匝数n变多,或越使电流i变大,则可获得越大的磁动势n·i。但是,根据该n·i的变化的比率而产生电磁感应,因此如上所述当该变化过大时会产生故障。因此,为了不会成为该激烈的磁场h的变化,而形成前述的第二电磁铁3b(参照图3c)。

在图3a所示的示例中,单位电磁铁的周围通过硅酮橡胶、硅酮树脂、环氧树脂等树脂33固定。虽未必需要该树脂33,但能够对单位电磁铁进行固定,电磁铁3的处理变容易。但是,在本实施方式中,在真空状态下使用该电磁铁3,因此也可以不利用树脂33固定单位电磁铁,而将周围设为透明而可通过热辐射对电磁铁3进行冷却。此时,电磁铁3的表面优选为,实施了铝阳极化处理等黑色化处理的处理面。此外,电磁铁3的表面也可以是,例如以算术平均粗糙度ra实施了10μm以上的粗糙面的粗糙面化处理面。即,优选为以表面粗糙度成为ra10μm以上的方式实施表面的粗糙面化处理。表面粗糙度为ra10μm是指,当通过粗糙面化而形成的凸部为理想的半球时,表面积成为2.18倍。其结果为,散热效果也成为2倍以上。冷却装置的广义的含义为,除能够进行这样的热辐射或所述那样的水冷的装置以外,还包含具有形成有上述的电磁铁3的处理面的表面的电磁铁3。在连续且较多地流通有电流的情况下,存在有电磁铁3发热的可能性,在这样的情况下,优选为通过水冷冷却电磁铁3。例如,想到了在所述的树脂33内埋入水冷管供冷却水流通。

如图3a所示,在蒸镀装置中设置有基板保持件29以及掩模保持件15。该基板保持件29利用多个钩状的臂保持被蒸镀基板2的周缘部,并以能够上下升降的方式连接于未图示的驱动装置。利用钩状的臂接受由机械臂搬入至腔室内的被蒸镀基板2,基板保持件29下降直至被蒸镀基板2接近蒸镀掩模1。并且为了能实施对位还设置有未图示的拍摄装置。触摸板4被支承框架41支承,并经由支承框架41与驱动装置连接,该驱动装置使触摸板4下降直至与被蒸镀基板2接触。通过使触摸板4下降,令被蒸镀基板2成为平坦的。蒸镀装置还具备微动装置,所述微动装置在本实施方式的蒸镀掩模1与被蒸镀基板2的对位时,一边对分别形成于蒸镀掩模1和被蒸镀基板2的对准标记进行拍摄,一边使被蒸镀基板2相对于蒸镀掩模1相对移动。以停止向电磁铁3的通电的状态实施对位,使得不会通过电磁铁3不必要地吸附蒸镀掩模1。如上所述,根据本实施方式,在该对位时使第一以及第二电磁铁3a、3b这双方动作来实施,由此能够在较弱的磁场之下,使其接近并实施对位。另外,虽未图示,但蒸镀装置还具备供图3a所示的装置的整体被收入腔室内并使内部成为真空的装置。

如图3b所示,蒸镀掩模1具备树脂膜11、金属支承层12、形成于其周围的框架(框体)14,蒸镀掩模1如图3a所示,框架14载置于掩模保持件15上。金属支承层12中使用磁性材料。其结果为,在与电磁铁3的磁芯31之间作用有吸引力,并隔着被蒸镀基板2进行吸附。另外,金属支承层12也可以由强磁性体形成。在该情况下,金属支承层12通过电磁铁3的较强的磁场实施充磁(即使外部磁场被去除也残留有较强的磁化的状态)。若使用这样的强磁性体,则在将电磁铁3与蒸镀掩模1分离时,在电磁铁3中流通有相反方向的电流更易于分离。即使在生成这样的用于充磁的较强的磁场的情况下,根据本实施方式,也不会产生由电磁感应引起的阻碍。此外,在将电磁铁3与蒸镀掩模1分离时,能够使第一以及第二电磁铁3a、3b这双方动作来实施。

作为金属支承层12,例如可使用fe、co、ni、mn或它们的合金。其中,根据与被蒸镀基板2的线膨胀率之差较小、几乎没有由热引起的膨胀的情况,特别优选殷钢(fe与ni的合金)。金属支承层12的厚度形成为5μm~30μm程度。

另外,在图3b中,树脂膜11的开口11a与金属支承层12的开口12a成为朝向被蒸镀基板2(参照图3a)侧而尖端变细那样的锥形状。以下对其理由进行说明。蒸镀源5可使用点状、线状、面状等各种蒸镀源5。例如坩埚呈线状排列形成的线型的蒸镀源5(在与图3a的纸面垂直方向上延伸)通过例如从纸面的左端扫描至右端,对被蒸镀基板2的整个面实施蒸镀。该蒸镀源5如上所述,根据坩埚的形状确定的蒸镀材料的辐射束的截面形状为以一定角度θ扩展的截面扇形的形状,并对蒸镀材料进行辐射。即使是该扇形的截面形状的侧面附近的蒸镀粒子,也不会被金属支承层12、树脂膜11遮挡,金属支承层12以及树脂膜11的开口12a以及开口11a形成为锥状,以便其到达被蒸镀基板2的规定的位置。如果金属支承层12的开口12a形成得较大则也可以不是锥状。

(蒸镀方法)

接着,对基于本发明的一个实施方式的蒸镀方法进行说明。本发明的一个实施方式的蒸镀方法如所述的图3a所示,包含如下工序:使电磁铁3、被蒸镀基板2、具有磁性体的蒸镀掩模1重合,且利用来自电源电路6(参照图1~2)的向电磁铁3的通电来吸附被蒸镀基板2和蒸镀掩模1的工序;以及通过来自与蒸镀掩模1分离地配置的蒸镀源5的蒸镀材料51的飞溅而在被蒸镀基板2上沉积蒸镀材料51的工序。并且,电磁铁3具有产生朝向第一朝向的磁场的第一电磁铁3a和产生与第一朝向相反朝向的磁场的第二电磁铁3b,在第一以及第二电磁铁3a、3b同时通电之后通过断开第二电磁铁3b来实施。也可以在由电磁铁3实施的吸附之前,实施蒸镀掩模1与被蒸镀基板2的对位。

如上所述,在蒸镀掩模1之上重叠被蒸镀基板2。该被蒸镀基板2与蒸镀掩模1的对位以如下方式来实施。通过一边利用拍摄装置观察分别形成于被蒸镀基板2和蒸镀掩模1的对位用的对准标记,一边使被蒸镀基板2相对于蒸镀掩模1相对移动来实施。此时,如上所述,如果是使第一以及第二电磁铁3a、3b一起动作的状态,则能够以较弱的磁场使被蒸镀基板2与蒸镀掩模1接近来进行。但是,也可以以完全不产生磁场的方式实施对位。利用该方法,能够使蒸镀掩模1的开口11a与被蒸镀基板2的蒸镀位置(例如在后述的有机el显示装置的情况下,装置基板的第一电极22的图案)一致。在对位后,断开第二电磁铁3b或在使第一以及第二电磁铁3a、3b动作之后断开第二电磁铁3b。如果磁通量稳定则维持该磁通量,并且几乎不产生电磁感应而获得稳定的磁场。其结果为,在电磁铁3与蒸镀掩模1之间作用有较强的吸引力,被蒸镀基板2与蒸镀掩模1稳稳地接近。

之后,如图3a所示,通过来自与蒸镀掩模1分离地配置的蒸镀源5的蒸镀材料51的飞溅(汽化或升华)而在被蒸镀基板2上沉积蒸镀材料51。具体而言,如上所述,使用坩埚等呈线状排列形成的线源,但并不限定于此。例如在制作有机el显示装置的情况下,在一部分的像素处形成开口11a的蒸镀掩模1准备有多种,替换该蒸镀掩模1而通过多次蒸镀操作来形成有机层。

根据该蒸镀方法,由电磁铁3生成的磁场(磁通量)在电流的施加的初期,通过第一电磁铁3a与第二电磁铁3b的相抵而减小磁场(magneticfield),从而抑制由电磁感应产生的电动势。但是,通过第二电磁铁3b的断开而使磁场成为本来的磁场,通过较强的吸附力而使被蒸镀基板2与蒸镀掩模1充分接近。该第二电磁铁3b的断开也可以不通过一次来实施而阶段性地实施。其结果为,能够利用电磁感应抑制被蒸镀基板2中流通的过电流,能够抑制对形成于被蒸镀基板2的元件、有机材料等的影响。

在本实施方式中,为了完成蒸镀而移除被蒸镀基板2,在断开电磁铁3的情况下,也以与电流的接通相反的方法来实施。即优选为,在使第二电磁铁3b动作之后,断开电磁铁3。在第一电磁铁3a断开的情况下,电流激烈地从规定的值变化为0,因此会产生与电流接通时相反朝向的电磁感应,但是可将该电磁感应控制得较小。

(有机el显示装置的制造方法)

接着,说明使用上述实施方式的蒸镀方法来制造有机el显示装置的方法。蒸镀方法以外的制造方法通过众所周知的方法来实施,因此以通过本发明的蒸镀方法层叠有机层的方法为主,参照图5~6进行说明。

本发明的一个实施方式的有机el显示装置的制造方法包含如下工序:在支承基板21之上形成未图示的tft、平坦化膜以及第一电极(例如阳极)22,在其一面对蒸镀掩模1进行对位并重合,在对蒸镀材料51进行蒸镀时,使用所述的蒸镀方法形成有机层的层叠膜25。在层叠膜25上形成有第二电极26(参照图6;阴极)。

例如玻璃板等的支承基板21虽未完全图示,但是按照各像素的每个rgb子像素形成有tft等驱动元件,连接于该驱动元件的第一电极22在平坦化膜上,通过ag或者apc等金属膜与ito膜的组合来形成。如图5~6所示,在子像素间形成有对子像素间进行区分的由sio2或丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂等构成的绝缘堤23。所述的蒸镀掩模1对位并固定于这样的支承基板21的绝缘堤23上。如所述的图3a所示,对于该固定而言,例如使用在与支承基板21的蒸镀面相反侧经由触摸板4而设置的电磁铁3,并通过吸附来实施。如上所述,在蒸镀掩模1的金属支承层12(参照图3b)中使用磁性体,因此当利用电磁铁3施加磁场时,蒸镀掩模1的金属支承层12被磁化而在其与磁芯31之间生成吸引力。即使在电磁铁3不具有磁芯31的情况下,也通过由电磁线圈32中流通的电流产生的磁场进行吸附。此时,如上所述,在电流接通时,通过使第一以及第二电磁铁3a、3b同时动作,从而不会产生激烈的磁通量变化。因此,可抑制由电磁感应产生的电动势的影响。另外,蒸镀掩模1的开口11a形成得比绝缘堤23的表面的间隔小。在绝缘堤23的侧壁尽量不粘附有机材料,从而实现防止有机el显示装置的发光效率的下降。

在该状态下,如图5所示,在蒸镀装置内从蒸镀源(坩埚)5中飞溅蒸镀材料51,仅在蒸镀掩模1的形成有开口11a的部分的支承基板21上蒸镀蒸镀材料51,在期望的子像素的第一电极22上形成有机层的层叠膜25。如上所述,蒸镀掩模1的开口11a形成得比绝缘堤23的表面的间隔小,因此蒸镀材料51不易沉积于绝缘堤23的侧壁。其结果为,如图5~6所示,大致仅在第一电极22上沉积有有机层的层叠膜25。该蒸镀工序也可以通过依次更换蒸镀掩模1而对各子像素实施。也可以使用对多个子像素同时蒸镀相同的材料的蒸镀掩模1。在蒸镀掩模1被更换的情况下,断开电源电路6(参照图1~2),以便通过图5中未图示的电磁铁3(参照图3a)去除朝向蒸镀掩模1的金属支承层12(参照图3b)的磁场。此时,也优选为,为了抑制形成于支承基板21的tft等元件受到电磁感应的影响,而在第二电磁铁3b动作之后断开电源电路6。

在图5~6中,简单地以一层示出有机层的层叠膜25,但是有机层的层叠膜25也可以通过由不同的材料构成的多层层叠膜25形成。例如作为与阳极22接触的层,有时设置有由提高空穴的注入性的离子化能量的整合性良好的材料构成的空穴注入层。在该空穴注入层上例如由胺类材料形成有提高空穴的稳定的输送并且能够限制(能垒)电子进入发光层的空穴输送层。而且,在其上根据发光波长而选择的发光层,例如针对红色、绿色而向alq3掺杂红色或绿色的有机物荧光材料来形成。此外,作为蓝色系的材料,可使用dsa系的有机材料。在发光层之上由alq3等形成有进一步提高电子的注入性并且稳定地输送电子的电子输送层。上述各层分别以各几十nm程度被层叠从而形成有有机层的层叠膜25。另外,在该有机层与金属电极之间还设置有提高lif、liq等的电子的注入性的电子注入层。在本实施方式中,包含上述层在内被称作有机层的层叠膜25。这样的层叠膜25存在有受到电磁感应的影响的可能性,但是,在本实施方式中,如上所述在电流的接通或切断时,使产生与第一电磁铁3a相反方向的磁场的第二电磁铁3b动作,因此不会产生磁场的激烈的变化。其结果为,可抑制电磁感应的影响。

在有机层的层叠膜25中的发光层中沉积有与rgb的各色对应的材料的有机层。此外,对于空穴输送层、电子输送层等,如果重视发光性能,则优选为利用适于发光层的材料分别进行沉积。但是,考虑到材料成本方面,也有时针对rgb的两色或三色而以共用的方式层叠相同的材料。在利用两色以上的子像素层叠共用的材料的情况下,形成在共用的子像素处形成有开口的蒸镀掩模1。在各个子像素中蒸镀层不同的情况下,例如在r的子像素中使用一个蒸镀掩模1,并能够对各有机层连续地进行蒸镀。此外,在通过rgb沉积有共用的有机层的情况下,直至该共用层的下侧为止实施各子像素的有机层的蒸镀,在共用的有机层位置,使用rgb处形成有开口的蒸镀掩模1一次实施全部像素的有机层的蒸镀。另外,在大量生产的情况下,排列几台蒸镀装置的腔室,分别装配有不同的蒸镀掩模1,也可以使支承基板21(被蒸镀基板2)移动各蒸镀装置而连续地实施蒸镀。

如果包含lif层等的电子注入层等的所有有机层的层叠膜25的形成结束,则如上所述,断开电磁铁3的电源电路6而使电磁铁3与蒸镀掩模1分离。之后,第二电极(例如阴极)26被形成于整个面。在图6所示的示例中,以顶部发光型而成为从图中与支承基板21相反面射出光的方式,因此第二电极26由透光性的材料例如薄膜的mg-ag共晶膜形成。其他可使用al等。另外,在从支承基板21侧辐射光的底部发光型的情况下,对第一电极22使用ito、in3o4等,作为第二电极26,可使用功函数较小的金属,例如mg、k、li、al等。在该第二电极26的表面形成有例如由si3n4等构成的保护膜27。另外,其整体构成为,通过由未图示的玻璃、树脂膜等构成的密封层密封,以使有机层的层叠膜25不吸收水分。此外,有机层尽量共用化,从而能够成为在其表面侧设置滤色器的构造。

(总结)

(1)本发明的第一实施方式所涉及的蒸镀装置具有:电磁铁;基板保持件,其设置于与所述电磁铁的一个磁极对置的位置,并对被蒸镀基板进行保持;蒸镀掩模,其设置于同所述被蒸镀基板的与所述电磁铁相反的面对置的位置,并具有磁性体,所述被蒸镀基板被所述基板保持件保持;蒸镀源,其与所述蒸镀掩模对置地设置,并使蒸镀材料汽化或升华;以及电源电路,其对所述电磁铁进行驱动,其中,所述电磁铁具有第一电磁铁和第二电磁铁,所述第一电磁铁产生朝向第一朝向的磁场,所述第二电磁铁产生与所述第一朝向相反朝向的磁场。

根据本发明的一个实施方式的蒸镀装置,构成为以电磁铁吸附蒸镀掩模,因此对于被蒸镀基板与蒸镀掩模的对位而言,能够不施加磁场、或以较弱的磁场容易地来实施。此外,通过施加磁场,可使被夹于其间的被蒸镀基板与蒸镀掩模充分地接近。并且,在本实施方式中,电磁铁包含产生第一朝向的磁场的第一电磁铁和产生与第一方向相反方向的第二方向的磁场的第二电磁铁。因此,在电流的接通时可通过第二电磁铁的动作而减弱磁场。通过如此设置,即使使电磁铁接通电流,也可抑制形成于被蒸镀基板的tft等元件受到因电流的接通而产生的电磁感应的影响。

(2)所述电源电路通过具有在所述第一以及第二电磁铁同时通电后断开所述第二电磁铁的通电的切换开关,从而能够在所述的通电开始时避免电磁感应的影响,并且在通常的动作时获得期望的磁场。

(3)所述第一电磁铁所对应的第一电磁线圈与所述第二电磁铁所对应的第二电磁线圈串联连接,所述第二电磁线圈的匝数比所述第一电磁线圈少,且向与所述第一电磁线圈相反朝向卷绕。通过两个电磁线圈串联连接,从而能够对两个电磁铁同时施加电流。此外,通过第二电磁线圈,由第一电磁线圈产生的磁场的一部分被抵消。

(4)所述第二电磁线圈除两端的端子以外还在所述第二电磁线圈的中间具有第三端子,所述切换开关通过所述第二电磁线圈的端子的切换而阶段性地断开所述第二电磁铁的通电。能够避免由于断开第二电磁铁而可能产生的电磁感应的影响。

(5)所述第一电磁铁通过排列多个单位电磁铁来形成,所述第二电磁铁由第三电磁线圈形成,所述第三电磁线圈以包围多个所述单位电磁铁的方式卷绕。可根据电磁铁的空间来选择。

(6)所述第三电磁线圈除两端的端子以外还在所述第三电磁线圈的中间具有第三端子,所述切换开关通过所述第三电磁线圈的端子的切换而阶段性地断开所述第二电磁铁的通电。如上所述,能够阶段性地断开第二电磁铁。

(7)此外,本发明的第二实施方式的蒸镀方法包含:使电磁铁、被蒸镀基板、具有磁性体的蒸镀掩模重合,且通过从电源电路向所述电磁铁的通电而吸附所述被蒸镀基板和所述蒸镀掩模的工序,以及通过来自与所述蒸镀掩模分离地配置的蒸镀源的蒸镀材料的飞溅而在所述被蒸镀基板上沉积所述蒸镀材料的工序,所述电磁铁具有第一电磁铁和第二电磁铁,并在所述第一以及第二电磁铁同时通电之后断开所述第二电磁铁,所述第一电磁铁产生朝向第一朝向的磁场,所述第二电磁铁产生与所述第一朝向相反朝向的磁场。

根据本发明的第二实施方式的蒸镀方法,在向电磁铁的电流的接通时,第一电磁铁与第二电磁铁同时动作,因此磁场变弱,可抑制电磁感应的影响。另一方面,在电流的接通后断开第二电磁铁,因此可直接提供由第一电磁铁产生的磁场,可获得所需的吸附力。其结果为,可充分地实施被蒸镀基板与蒸镀掩模的吸附,并且可抑制元件、有机层的特性的劣化。

(8)通过在断开所述第二电磁铁时,进行阶段性地断开,从而还可抑制断开第二电磁铁时产生的相反方向的电磁感应。

(9)在所述蒸镀材料的蒸镀完成后,在使所述第二电磁铁动作之后,断开向所述电磁铁的电流,由此可抑制断开电流时产生的电磁感应。

(10)而且,本发明的第三实施方式的有机el显示装置的制造方法包含如下工序:在支承基板上至少形成tft以及第一电极;在所述支承基板上使用所述(7)至(9)中任意的蒸镀方法对有机材料进行蒸镀,由此形成有机层的层叠膜;以及,在所述层叠膜上形成第二电极。

根据本发明的第三实施方式的有机el显示装置的制法,在制造有机el显示装置时,形成于支承基板之上的元件、有机层的特性不会劣化,且可获得精细的图案的显示画面。

附图标记说明

1:蒸镀掩模

2:被蒸镀基板

3:电磁铁

3a:第一电磁铁

3b:第二电磁铁

4:触摸板

5:蒸镀源

6:电源电路

11:树脂膜

11a:开口

12:金属支承层

12a:开口

14:框架

15:掩模保持件

21:支承基板

22:第一电极

23:绝缘堤

25:层叠膜

26:第二电极

27:保护膜

29:基板保持件

31:磁芯(芯体)

32:电磁线圈(第一电磁线圈)

33:树脂

35:第二电磁线圈

35a、35b、35c:端子

36:筒体

38:第三电磁线圈

38a、38b、38c:端子

41:支承框架

51:蒸镀材料

60:主开关

61:切换开关。

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