专利名称：有机el元件的制造方法和制造装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在形成于基材的电极层上具有有机层、从该有机层放射光的有机EL元件的制造方法和制造装置。
背景技术：
近年来，作为新一代的低耗电的发光显示装置所使用的元件，有机EL (电致发光:二 > ^卜口 > S才、〃七> 元件引人关注。有机EL元件基本具有一对电极和包含由有机发光材料构成的发光层在内的至少I层的有机层。该有机EL元件因有机发光材料而获得多色彩的发光，而且是自发光元件，因此，作为电视(TV)等的显示器用途而引人关注。
有机EL元件以包含发光层在内的至少I层的有机层被夹持在具有彼此极性相反的电极的两个电极层的方式构成(层状构造)，各有机层分别由几nm 几十nm的有机膜构成。此外，被电极层夹着的有机层被支承在基材上，通过在基材上依次层叠阳极层(电极层)、有机层、阴极层而形成有机EL元件。此外，在有机EL元件具有多个有机层的情况下，在基材上形成阳极·层之后，通过在阳极层上依次层叠各有机层，在层叠后的有机层上形成阴极层，从而形成有机EL元件。
在这种有机EL元件的制造方法中，作为在形成于基材的阳极层上成膜(形成)各有机层的方法，通常公知有真空蒸镀法、涂布法，其中，出于能够提高用于形成各有机层的材料(有机层形成材料)的纯度、易于获得高寿命的目的，主要采用真空蒸镀法。
在上述的真空蒸镀法中，使用在蒸镀装置的真空室内设置于与基材相对的位置的蒸镀源来进行蒸镀，从而形成有机层，设有与各有机层相对应的蒸镀源。具体而言，通过用配置在蒸镀源内的加热部对各有机层形成材料进行加热而使各有机层形成材料气化，将气化后的有机层形成材料(气化材料)从设置于上述蒸镀源的喷嘴呈放射状喷出，使其附着在形成于基材的阳极层上，从而在该阳极层上蒸镀有机层形成材料。
在该真空蒸镀法中，采用所谓的分批法、卷对卷法。分批法是指如下工艺:针对每张形成有阳极层的基材在阳极层上蒸镀有机层。此外，卷对卷法是指如下工艺:将形成有阳极层并卷成卷状的带状的基材连续地(所谓的卷对卷)放出，放出后的基材由驱动而旋转的筒状辊(can roll:々Y > α - >)的表面支承而与筒状辊的旋转一起移动，并在阳极层上连续地蒸镀各有机层，将蒸镀有各有机层的基材卷成卷状。其中，出于谋求低成本化的观点，最好采用卷对卷法来制造有机EL元件。
但是，当这样在真空蒸镀法中采用了卷对卷法时，有时会导致发光色从所期望的发光色产生变化，制造出低品质的有机EL元件。
特别是在真空蒸镀法中出于长寿命化的观点，提出有应该减少被带入到发光层的水分量、减小蒸镀源与基材之间的距离的技术(参照专利文献1)，在这样的技术中，更容易制造出上述的发光色从所期望的发光色变化了的低品质的有机EL元件。
专利文献1:日本国特开2008 — 287996号公报发明内容
本发明鉴于上述问题点，目的在于提供能够抑制发光色的变化、制造出高品质的有机EL元件的有机EL元件的制造方法和制造装置。
为了解决上述问题，本发明人在进行深入研究之后明确了如下情况:所获得的有机EL元件的发光色的变化是因成膜(形成)在基材上的有机层的厚度的变化引起的，该厚度的变化是由于蒸镀时的蒸镀源的喷嘴的开口缘与基材表面之间的距离(蒸镀源一基材间距离、第2距离)的变化引起的。
此外，如上所述，通常有机EL元件的各有机层的厚度为几nm 几十nm左右，微小的厚度变化能够对发光色产生较大的影响。蒸镀源一基材间距离的变化是由于被筒状辊支承的基材的表面相对于蒸镀源的位置因筒状辊的偏心、膨胀、表面状态等发生变化而产生的，蒸镀源一基材间距离的变化能够达到几十Pm左右。并且，明确了例如蒸镀源一基材间距离为2mm时，若该距离变化20 μ m (1%),则有机层的厚度变化2 %，如上所述，由该变化引起的有机层的厚度的变化率远远大于蒸镀源一基材间距离的变化率。
鉴于上述见解，发现了如下情况:在蒸镀时，即使产生基材的表面的位置变化，也能通过在比蒸镀工序靠上游侧的位置测量该位置变化，根据该测量结果调整蒸镀源的位置，以使蒸镀源一基材间距离为恒定，从而能够维持蒸镀源一基材间距离恒定，由此，能够抑制有机层的厚度的变化，制造出抑制了发光色的变化的有机EL元件，从而完成了本发明。
S卩、本发明的有机EL元件的制造方法，其是一边使形成有电极层的带状的基材移动一边在该基材的电极层侧形成有机层的制造方法，其特征在于，
该有机EL元件的制造方法具有蒸镀工序，在该蒸镀工序中，供给上述基材，使该基材的非电极层侧与驱动而旋转的筒状辊的表面相抵接而使该基材移动，并且使气化的有机层形成材料从以与上述筒状辊相对的方式配置的蒸镀源的喷嘴喷出，在上述基材的电极层侧形成有机层，
在有机EL元件的制造方法中，使用距离测量部和位置调整部，根据上述距离测量部的第I距离的测量结果一边以利用上述位置调整部使第2距离恒定的方式进行控制一边进行上述蒸镀工序，该距离测量部在上述基材的移动方向上的比上述喷嘴靠上游侧的位置处能够对从其到被上述筒状辊支承的上述基材的上述第I距离，该位置调整部能够对上述蒸镀源的喷嘴与上述基材的表面之间的上述第2距离进行调整。
在此，在由距离测量部进行的其到基材的第I距离的测量中，除了测量从距离测量部到基材的距离之外，还包括通过测量从距离测量部到电极层的距离来测量从距离测量部到基材的距离。由此，即使被筒状辊支承而移动的基材的表面产生位置变化，也能够在喷嘴的上游侧测量第I距离，根据该测量结果，进行调整，使蒸镀源的位置变化，使得第2距离恒定。因而，不论基材的表面的位置变化如何，能够一边维持蒸镀源一基材间距离恒定一边利用蒸镀源在形成于基材的电极层上形成有机层。由此，能够抑制因蒸镀源一基材间距离的变化所引起的有机层的厚度的变化，因此，能够获得抑制了发光色变化的、高品质的有机EL元件。
此外，本发明优选上述位置调整部利用压电执行元件的变形而能够使上述蒸镀源的位置可变。由此，根据距离测量部的测量结果能够精度更佳且没有迟滞地调整蒸镀源的位置。
此外，本发明优选上述距离测量部设于上述蒸镀源。由此，不需要另外设置用于支承距离测量部的构件，因此能够使装置结构简化，并且能够削减构件个数。
此外，本发明优选上述喷嘴与上述基材的表面之间的距离为15mm以下。
由此，在有机层的厚度更易于发生变化的情况下，也能够一边维持蒸镀源一基材间距离恒定一边进行蒸镀工序，因此更有效。
此外，本发明的有机EL元件的制造装置，其特征在于，其包括:
基材供给部，其用于供给形成有电极层的带状的基材；
筒状辊，其一边与所供给的该基材的非电极层侧相抵接一边随着该基材的移动被驱动而旋转；
蒸镀源，其以与该筒状辊相对的方式配置，从喷嘴喷出气化后的有机层形成材料，在与筒状辊相抵接的上述基材的上述电极层侧形成有机层；
距离测量部，其在上述基材的移动方向上的比上述喷嘴靠上游侧的位置处能够对从其到被上述筒状辊支承的上述基材的上述第I距离进行测量；
位置调整部，其能够对上述蒸镀源的喷嘴与上述基材的表面之间的第2距离进行调整，
该有机EL元件的制造装置构成为，根据上述距离测量部的上述第I距离的测量结果，一边利用上述位置调整部以使上述第2距离恒定的方式调整上述蒸镀源的位置一边进行上述蒸镀工序。
如上所述，采用本发明，能够制造发光色的变化被抑制的、高品质的有机EL元件。
图1是示意性地表示本发明的一实施方式的有机EL元件的制造装置的概略侧剖视图。
图2是示意性地表示真空室内的蒸镀源和筒状辊的周围的结构的概略侧视图。
图3是示意性地表示蒸镀源以接近基材的方式进行移动后的状态的概略侧视图。
图4是示意性地表示蒸镀源以远离基材的方式进行移动后的状态的概略侧视图。
图5A是示意性地表示有机EL元件的层结构的一个例子的概略侧剖视图。
图5B是示意性地表示有机EL元件的层结构的一个例子的概略侧剖视图。
图5C是示意性地表示有机EL元件的层结构的一个例子的概略侧剖视图。
具体实施方式
下面参照
本发明的有机EL元件的制造方法和制造装置。
首先，对本发明的第I实施方式的有机EL元件的制造装置和制造方法进行说明。
图1是示意性地表示本发明的第I实施方式的有机EL元件的制造装置的概略侧剖视图，图2是示意性地表示真空室内的蒸镀源和筒状辊的周围的结构的概略侧视图，图3是示意性地表示蒸镀源以接近基材的方式进行移动后的状态的概略侧视图，图4是示意性地表示蒸镀源以远离基材的方式移动后的状态的概略侧视图，图5A、图5B及图5C分别是示意性地表示有机EL元件的层结构的一个例子的概略侧剖视图。
如图1所示，有机EL元件的制造装置I是具有真空室3的蒸镀装置，在真空室3内大致配置有作为基材供给部的基材供给装置5、筒状辊7、蒸镀源9、基材回收装置6。真空室3构成为，其内部利用未图示的真空发生装置成为减压状态，能够在内部形成真空区域。
作为上述基材供给装置5，具有用于将卷成卷状的带状的基材21放出的供给辊5。作为上述基材回收装置6，具有用于对放出后的基材21进行卷取的卷取辊6。即、成为所谓卷对卷方式:从供给辊5放出的基材21在被供给到筒状辊7之后，由卷取辊6卷取。
筒状辊7由不锈钢形成，被驱动而旋转。该筒状辊7被配置在从供给辊5放出(供给)并被卷取辊6卷取的基材21能够以规定的张力被支承并进行卷绕的位置，以筒状辊7的周面(表面)支承基材21的非电极层侧(具体而言，与设有阳极层的一侧相反的一侧)。此夕卜，能够通过筒状辊7旋转(在图1中逆时针旋转)，从而使卷绕的(被支承的)基材21与筒状辊7 —起向旋转方向移动。
该筒状辊7优选在内部具有冷却机构等温度调整机构，由此，在后述的基材21上的有机层的成膜中，能够使基材21的温度稳定。筒状辊7的外径能够设定在例如300mm 2000mm的范围内。
并且，若筒状辊7旋转，则与该旋转相应地，基材21从供给辊5依次被放出，放出后的基材21 —边抵接并支承在筒状辊7的周面之上一边向该旋转方向移动，并且从筒状辊7离开的基材21由卷取辊6卷取。
作为基材21的形成材料，采用即使卷绕在筒状辊7上也不会损伤的具有挠性的材料，作为这种材料，能够列举出例如金属材料、非金属无机材料、树脂材料。
作为上述金属材料，能够列举出例如不锈钢、铁一镍合金等合金、铜、镍、铁、铝、钛等。此外，作为上述的铁一镍合金，能够列举出例如36合金、42合金等。其中，出于易于应用于卷对卷法这样的观点，上述金属材料优选为不锈钢、铜、铝或钛。此外，出于使用性、基材的卷取性的观点，由该金属材料形成的基材的厚度优选为5 μ m 200 μ m。
作为上述非金属无机材料,能够列举出例如玻璃。在该情况下，作为由非金属无机材料形成的基材，能够采用具有挠性的薄膜玻璃。此外，出于具有足够的机械强度和适度的可塑性的观点，由该非金属无机材料形成的基材的厚度优选为5 μ m 500 μ m。
作为上述树脂材料，能够列举出热固化树脂或者热塑性树脂等合成树脂，作为该合成树脂，能够列举出例如聚酰亚胺树脂、聚脂树脂、环氧树脂、聚氨脂树脂、聚苯乙烯树月旨、聚乙烯树脂、聚酰胺树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物树脂、聚碳酸酯树脂、硅树脂、氟树脂等。此外，作为由该树脂材料形成的基材，能够采用例如上述合成树脂的膜。此外，出于具有足够的机械强度和适度的可塑性的观点，由该树脂材料形成的基材的厚度优选为5 μ m 500 μ m。
作为基材21，具体而言，是能够采用通过溅射而预先形成阳极层23 (参照图5A 图5C)的基材。
作为用于形成阳极层23的材料，能够采用铟锌氧化物(ΙΖ0)、铟锡氧化物(ITO)等各种透明导电材料、金、银、白金等金属、合金材料。
蒸镀源9与包含发光层25a在内的至少I层的有机层(参照图5A 图5C)中的各有机层相对应地设置。蒸镀源9配置在与筒状辊7的周面上的用于对基材21进行支承的支承区域相对的位置，通过在基材21上蒸镀用于形成有机层的材料(有机层形成材料22)，从而在形成于基材21的阳极层23上依次形成有机层(参照图5A 图5C)。该蒸镀源9只要具有能够将由于加热等而气化后的有机层形成材料22朝向基材21喷出的喷嘴，其构成就没有特别的限定。
上述蒸镀源9能够收容有机层形成材料22，具有喷嘴9a、加热部(未图示)。喷嘴9a配置成与筒状辊7上的用于对基材21进行支承的支承区域相对。上述加热部用于对有机层形成材料22进行加热而使有机层形成材料22气化，气化后的有机层形成材料22从喷嘴9a向外部喷出。
并且，若在蒸镀源9内对有机层形成材料22进行加热，则该有机层形成材料22被气化，气化后的有机形成材料22从喷嘴9a朝向基材21喷出，蒸镀在基材21上。通过将这样气化后的有机层形成材料22蒸镀在基材21上，在形成于基材21的阳极层23上形成有机层。
作为有机层，只要至少具有发光层25a，就不特别的限定，例如，如图5A所示，也能够在阳极层23上仅形成发光层25a这一层有机层。此外，根据需要，例如，如图5B所示，也能够按照空穴注入层(有机层)25b、发光层25a和电子注入层(有机层)25c这样的顺序依次进行层叠，层叠3层有机层。另外，根据需要，也能够通过将空穴输送层(有机层)25d (参照图5C)夹在上述图5B所示的发光层25a和空穴注入层25b之间、或者将电子输送层(有机层)25e (参照图5C)夹在发光层25a和电子注入层25c之间,层叠4层有机层。
并且，如图5C所示，也能够通过将空穴输送层25d夹在空穴注入层25b和发光层25a之间、将电子输送层25e夹在发光层25a和电子注入层25c之间,层叠5层有机层。此夕卜，各有机层的厚度通常设计为几nm 几十nm左右，但该厚度可以根据有机层形成材料22、发光特性等进行适当设计，并不特别的限定。
作为用于形成发光层25a的材料，能够采用例如三(8_羟基喹啉)铝(Alq3)、掺杂了铱配合物(Ir (ppy) 3)的4，4’ 一 N，N’ 一二咔唑联苯(CBP)等
作为用于形成空穴注入层25b的材料，能够采用例如酞菁铜(CuPc)、4，4’ 一双[N - 4 - (N, N 一二一间甲苯基氨基)苯基]-N 一苯基氨基]联苯(DNTPD)等。
作为用于形成空穴输送层25c的材料，能够采用例如4，4’一双[N—(I —萘基)一N—苯基一氨基]联苯(a - NPD)、N，N’ 一 二苯基一N，N’ 一双(3 —甲基苯基)一1，1’ 一联苯一 4，4’ 一二胺(TPD)等。
作为用于形成电子注入层25d的材料，能够采用例如氟化锂(LiF)、氟化铯(CsF)、氧化锂(Li2O)等。
作为用于形成上述电子输送层25e的材料，能够采用例如三(8 —羟基喹啉)铝(Alq3)、双(2 —甲基一8 —羟基喹啉一NI，08) — (1，1，一联苯一4 —羟基)铝(bis (2_methyl-8-quinolinato)-4-phenylphenolate-aluminum, BAlq)、0 X D — 7 (1,3 —双[5 —(对叔丁基苯基)一 I，3,4 —B,惡二唑一 2 —基])苯等。
此外，蒸镀源9能够根据要形成在上述那样的基材21的阳极层23上的有机层的层叠结构、层叠数量而配置I个以上。例如、如图5B所示，在层叠3层有机层的情况下，如图1所示，能够根据各有机层配置3个蒸镀源9。在这样设有多个蒸镀源9的情况下，利用在筒状辊7的旋转方向(基材21的移动方向)上配置在最靠上游侧的蒸镀源9在阳极层23上蒸镀第I层有机层之后，利用下游侧的蒸镀源9依次在第I层有机层上蒸镀第2层有机层来进行层叠。
在此，若成膜在基材21上的各有机层的厚度的偏差(变化)变大，则产生有机EL元件的发光色变化的不良情况。此外，各有机层的厚度由于蒸镀源9的喷嘴9a (更详细而言是指喷嘴9a的开口缘)与基材21表面之间的距离(蒸镀源一基材间距离L)变化而产生变化，该蒸镀源一基材间距离L因基材表面的位置(表面位置)相对于蒸镀源9发生变化、蒸镀源9的喷嘴9a与筒状辊7表面之间的距离发生变化而产生。
并且，充分地认为:上述表面位置的变化由于筒状辊7的组装精度、加工精度、筒状辊7的偏心、构成筒状辊7的材料因蒸镀中的热量而产生膨胀、筒状辊7表面的凹凸状态等而广生，该变化达到几十P m左右。
并且，各有机层的厚度通常为几nm 几十nm，因此，上述表面位置的变化对各有机层的厚度的变化带来较大的影响。例如在将蒸镀源一基材间距离L设定为2mm的情况下，该距离变化20 μ m (I % )时，各有机层的厚度变化2%左右、S卩、各有机层的厚度能够以上述距离的变化率的2倍左右的变化率变化。
这样，有机层的厚度的微小的变化对发光色带来较大的影响，上述距离L的微小的变化对厚度带来较大的影响。因此，即使存在基材21的上述表面位置的变化，也能通过与该变化相应地调整蒸镀源9的位置而维持蒸镀源一基材间距离L恒定，抑制形成于基材21上的阳极层23的有机层的厚度的变化。此外，蒸镀源一基材间距离L是指以最短距离将筒状辊7和喷嘴9a连接起来的虚拟线上的喷嘴9a与基材21的表面之间的距离。
在本实施方式中，如图2所示，在蒸镀源9的靠筒状辊7的旋转方向上游侧(图的右侧)端部上设有距离测量构件(距离测量部)11。
此外，在蒸镀源9的与筒状辊7相反一侧(图的上侧)的端部设有位置调整构件(位置调整部)13，该位置调整构件13的与蒸镀源9相反一侧(图的上侧)的端部借助固定构件15固定于真空室3的内壁3a (固定用部)。即、蒸镀源9借助位置调整构件13固定于真空室3的内壁3a。
此外，距离测量构件11和位置调整构件13与例如中央运算装置(CPU)等的控制部(未图示)电连接。
距离测量构件11是为了决定由后述的位置调整构件13进行的蒸镀源9的移动的移动量而对从该距离测量构件11到基材21的距离M进行测量的构件。例如在由距离测量构件11测量距离M的情况下，测量结果被发送到上述控制部，该控制部构成为能算出基于基准距离Ms的距离变化dM。此外，作为对距离M进行测量的情况，也包括测量从距离测量构件11到基材21的距离M的情况、通过测量从距离测量构件11到阳极层23的距离而求出距离M的情况。
此外，作为距离测量构件11对距离M进行测量的方法，能够列举出利用距离测量构件11对距离变化dM进行测量、将距离变化dM发送至上述控制部、通过基准距离Ms与距离变化dM之和来得出距离M的方法。在该情况下，在上述控制部不需要计算出距离变化dM。
此外，优选为距离测量构件11是与基材21不接触就能够测量距离M的非接触式的构件。由此，能够防止距离测量构件11与基材21相接触而使基材21的表面位置产生不必要的变化。
作为上述那样的能够测量距离变化dM且为非接触式的距离测量构件11，能够列举出例如位移传感器。该位移传感器具有对激光进行投光的投光元件、接受从该投光元件向对象物投光的激光的反射光的受光元件，将对象物的高度的变化作为受光元件的用于接受反射光的受光位置的变化(即与对象物之间的距离变化)进行检测。并且，采用该位移传感器，能够将基于规定的基准距离Ms的变化量作为距离变化dM进行测量。
该距离测量构件11在被筒状辊7支承的(与筒状辊7相抵接)基材21的上方配置在比喷嘴9a靠上游侧的位置。由此，距离测量构件11能够对其与基材21的在上述旋转方向上比与蒸镀源9的喷嘴9a相对的区域(蒸镀区域)靠上游侧的部位之间的距离M进行测量。
该距离测量构件11配置于在筒状辊7的旋转方向上比喷嘴9a靠上游侧的位置，只要能够测量从其到基材21的距离M，就没有特别的限定。但是，若过于接近喷嘴9a，则有可能受到气化后的有机层形成材料22的影响而测量精度降低，若过于远离喷嘴9a，则有可能在基材21上的由距离测量构件11测量的区域(测量区域)到达上述蒸镀区域的期间内产生距离M的无用的变化，难以使距离测量构件11的测量结果高精度地反映后述的蒸镀源一基材间距离L的距离变化dL。
因而，能够例如考虑到该观点来设定距离测量构件11的配置，优选能够配置在从上述假想线与基材表面的交点向基材上游侧去的距离为上述距离L的100% 2000%的部位来测量上述距离M。此外，例如、考虑该观点的同时能够将距离测量构件11配置在蒸镀源9中的靠筒状辊7的上游侧的端部。由此，不需要另外设置用于支承距离测量构件11的构件，因此能够简化装置结构，并且削减构件个数。
位置调整构件13是用于使蒸镀源9相对于基材21的位置可变的构件。此外，位置调整构件13基于来自上述控制部的根据上述的距离变化dM所产生的电信号而改变蒸镀源9的位置，由此，蒸镀源9沿相对于基材21接近、分开的方向移动。
并且，随着该蒸镀源9的移动，喷嘴9a相对于基材21移动，从而能够调整蒸镀源一基材间距离L。该位置调整构件13只要能够以使蒸镀源9相对于基材21接近、分开的方式进行变形，就没有特别的限定，例如、作为位置调节构件13，能够列举出电动执行元件、油压执行元件、压电执行元件等。
其中，优选位置调整构件13为压电执行元件。该压电执行元件由陶瓷等压电元件形成，若被施加电压，则其厚度根据施加电压而变化。并且，能够利用该压电执行元件的变形使蒸镀源9的位置可变。这样，通过采用压电执行元件作为位置调整构件13，从而能够更高精度地调整蒸镀源9的位置。
在此，位置调整构件13借助棒状的固定构件15固定于真空室3的内壁3a。由此，蒸镀源9借助位置调整构件13固定于内壁3a。固定构件15优选为不会因真空室3内的热量而产生膨胀等那样的不锈钢等金属制的，由此，能够提高距离测量构件11的测量精度、位置调整构件13的位置调整精度。
接着，对采用上述的位移传感器作为距离测量构件11、采用了具有厚度N的压电执行元件作为位置调整构件13时的蒸镀源9的位置调整进行说明。
蒸镀源一基材间距离L被设定为预定的基准距离Ls，与之相对应地设定上述的距离测量构件11的基准距离Ms。此外，在上述控制部中存储有由距离测量构件11测量出的距离变化dM与基材21上的上述测量区域到达了上述蒸镀区域时的蒸镀源一基材间距离L的距离变化dL之间的相关联的参数。
由距离测量构件11测量的距离变化dM被发送至上述控制部，若上述控制部从距离测量构件11接受距离变化dM，则根据上述参数计算出与距离变化dM相对应的距离变化dL。并且，在基材21上的测量区域到达蒸镀区域的时刻，通过调整施加电压而使上述压电执行元件的厚度N变化，从而利用位置调整构件13使蒸镀源9移动与该距离变化dL相当的量。由此，以距离变化dL被抵消的方式调整蒸镀源9的位置。
例如，在基材21的表面远离蒸镀源9、利用距离测量构件11测量出作为增加量的距离变化dM的情况下，如图3所示，使压电执行元件的厚度N增加相当于与该增加量相对应的距离变化dL的量(N+ dL)。由此，蒸镀源一基材间距离L被调整为距离Ls。
另一方面，例如，在基材21的表面接近蒸镀源9、利用距离测量构件11测量出作为减少量的距离变化dM的情况下，如图4所示，使压电执行元件的厚度N减少相当于与该减少量相对应的距离变化dL的量(N - dL)。由此，蒸镀源一基材间距离L被调整为距离Ls。此外，预先设定使上述的压电执行元件的厚度增减的时机，作为数据存储在上述控制部中，该时机由上述控制部控制。
这样，能够根据距离测量构件11的测量结果，以利用位置调整构件13使蒸镀源一基材间距离L为基准距离Ls且恒定的方式调整蒸镀源9的位置。由此，在蒸镀有机层时，能够使蒸镀源一基材间距离L为基准距离Ls且维持恒定，因此，能够抑制因该蒸镀源一基材间距离L的变化所引起的有机层的厚度的变化。因而，能够抑制有机EL元件20的发光色的变化。
此外，蒸镀源一基材间距离L越小、该距离L的变化越易于对有机层的厚度的变化带来较大的影响。若考虑到该观点，则优选蒸镀源一基材间距离L为15mm以下，更优选为5mm以下。通过将该距离L设置为15_以下，即使在有机层的厚度更易于发生变化的情况下，也能够一边将蒸镀源9的喷嘴9a与筒状辊7的表面之间的距离L维持恒定一边进行蒸镀工序，因此更加有效。
如上所述那样在形成于基材21上的阳极层23上蒸镀有机层之后，通过使用未图示的溅射装置等真空成膜装置在有机层的最上面形成阴极层27，如图5A 图5C所示，形成(制造)在基材21上依次层叠有阳极层23、有机层以及阴极层27的有机EL元件20。作为阴极层27，能够采用铝(Al)、银(Ag)、ΙΤ0、碱性金属或者包含碱性土类金属的合金等。
此外，也能够在真空室3内的与筒状辊7上的用于支承基材21的支承区域相对的位置，在筒状辊7的旋转方向上，在用于形成有机层的蒸镀源9的上游侧配置用于形成阳极层23的真空成膜装置、在蒸镀源9的下游侧配置用于形成阴极层27的真空成膜装置，在一边被筒状辊7支承一边移动的基材21上成膜阳极层23之后，蒸镀有机层，再成膜阴极层27。
此外，作为阳极层23和阴极层27的材料，在采用利用蒸镀源能够进行蒸镀的材料的情况下，通过在真空室3内配置阳极层23和阴极层27用的蒸镀源9，在基材21上依次连续地蒸镀阳极层23、有机层、阴极层27，从而也能够形成有机EL元件20。
接着，对使用了上述制造装置的第I实施方式的有机EL元件的制造方法进行说明。
本发明的有机EL元件的制造方法，其是一边使形成有电极层的带状的基材移动一边利用蒸镀形成有机EL膜的结构层的有机EL元件的制造方法，其特征在于，
该有机EL元件的制造方法具有蒸镀工序，在该蒸镀工序中，供给上述基材，使该基材的非电极层侧与驱动而旋转的筒状辊的表面相抵接而使该基材移动，并且使气化的有机层形成材料从以与上述筒状辊相对的方式配置的蒸镀源的喷嘴喷出，在上述基材的电极层侧形成有机层，
在有机EL元件的制造方法中，使用距离测量部和位置调整部，根据上述距离测量部的第I距离的测量结果一边以利用上述位置调整部使第2距离恒定的方式进行控制一边进行上述蒸镀工序，该距离测量部在上述基材的移动方向上，比上述喷嘴靠上游侧的位置处能够对从其到被上述筒状辊支承的上述基材的第I距离进行测量，该位置调整部能够对上述蒸镀源的喷嘴与上述基材的表面之间的第2距离进行调整。
在本实施方式的有机EL元件的制造方法中，首先，在减压气氛下，利用溅射等在一个表面侧预先形成阳极层23，将卷成卷状的基材21从基材供给装置5放出。
接下来，一边使放出后的基材21的与形成有阳极层23的一侧相反一侧抵接于筒状辊7的表面而使放出后的基材21移动，一边利用以与筒状辊7相对的方式配置的蒸镀源9使含有发光层25a (参照图5A 图5C)在内的有机层形成材料22气化，将气化后的有机层形成材料22从喷嘴9a喷出而将气化后的有机层形成材料22蒸镀在被筒状辊7支承的基材21上的阳极层23上。
在该蒸镀工序中，使用距离测量构件11 (距离测量部)和位置调整构件13，该距离测量构件11在基材21的移动方向上，在比喷嘴9a靠上游侧的位置处能够对其与被筒状辊7支承的基材21的表面之间的距离M (第I距离)进行测量；位置调整构件13能够使蒸镀源9相对于基材21的位置可变来调整喷嘴9a与基材21的表面之间的距离L (第2距离)，并根据距离测量构件11的距离M (第I距离)的测量结果一边以利用位置调整构件13使距离L为基准距离Ls且恒定的方式调整蒸镀源9的位置一边进行蒸镀。
更具体而言，利用在筒状辊7的旋转方向上的比蒸镀源9的喷嘴9a靠上游侧的位置处设于蒸镀源9的距离测量构件11，在该距离测量构件11的测量位置(激光的投光位置)对其到基材21表面的距离变化dM进行测量，根据该测量结果，在基材21的上述测量区域到达上述蒸镀区域的时刻，利用位置调整构件13将蒸镀源9的位置调整为与相当于距离变化dM的蒸镀源一基材间距离L的距离变化dL相应的量。作为位置调整构件13，在如上述那样使用了压电执行元件的情况下，调整施加电压来使该压电执行元件的厚度N增减。由此，能够使蒸镀源一基材间距离L为基准距离Ls且恒定。
此外，当在阳极层23上形成多层有机层时，在基材21上的上述测量区域到达各蒸镀源9的蒸镀区域的时刻分别与上述同样地调整蒸镀源9的位置。
这样，在一边使蒸镀源一基材间距离L恒定一边在形成于基材21的阳极层23上形成有机层之后，将蒸镀有有机层的基材21由卷取辊6卷取。并且，利用未图示的溅射装置在形成于被卷取的基材21上的有机层上形成阴极层27，从而能够形成在基材21上依次层叠有阳极层23、有机层以及阴极层27的有机EL元件20。
如上所述，在本实施方式的制造方法中，包括蒸镀工序，在蒸镀工序中，供给形成有阳极层23 (电极层)的带状的基材21，一边使该基材21的非阳极层23侧与驱动而旋转的筒状辊7表面相抵接而使该基材21移动，一边使气化后的有机层形成材料22从以筒状辊7相对的方式配置的蒸镀源9的喷嘴9a喷出，在基材21的阳极层23侧形成有机层，在本实施方式的制造方法中，使用能够在基材21的移动方向上的比喷嘴9a靠上游侧的位置处对距被筒状辊7支承的基材21的距离M (第I距离)进行测量的距离测量构件11 (距离测量部)、能够使蒸镀源9的相对于基材21的位置可变来调整喷嘴9a与基材21的表面之间的距离L (第2距离)的位置调整构件13 (位置调整部)，根据距离测量构件11的距离M的测量结果，一边以利用位置调整构件13使距离L恒定的方式进行控制一边进行蒸镀工序。
由此，即使被筒状辊7支承而移动的基材21的表面发生位置变化，也能够在喷嘴9a的上游侧利用距离测量构件11对距离M(或者距离变化dM)进行测量，根据该测量结果，能够在基材21上的上述测量区域到达上述蒸镀区域的时刻，利用位置调整构件13使蒸镀源9的位置变化，以使蒸镀源一基材间距离L恒定的方式进行调整。因而，能够一边维持蒸镀源一基材间距离L恒定一边进行蒸镀。由此，能够抑制有机层的厚度变化，因此，能够获得发光色的变化被抑制了的、高品质的有机EL元件。此外，能够防止制造低品质的有机EL元件，因此能够提高成品率，能够降低成本。
此外，越减小有机层的厚度的变化越能够抑制有机EL元件的发光色的变化，通过将该厚度的变化设在例如±2%以内，能够更可靠地抑制上述发光色的变化，能够制造更高品质的有机EL元件。
本发明的有机EL元件的制造方法和制造装置如上所述，但本发明并不限定于上述各实施方式，能够在本发明的意图范围内适当地进行设计变更。例如，在上述实施方式中，在蒸镀源9上设有距离测量构件11，但此外也能够在真空室3内的筒状辊7的旋转方向上的比蒸镀区域靠上游侧的位置另外设置固定用构件，在该固定用构件上设置距离测量构件11，使用该距离测量构件11。
此外，在上述实施方式中，借助固定构件15将位置调整构件13固定在了真空室3的内壁3a，但此外还能够将位置调整构件13直接固定于内壁3a等。此外，在上述实施方式中，在蒸镀源9内使有机层形成材料22气化，但也可以将在别的装置中被气化的有机层形成材料22导入蒸镀源9内，从该蒸镀源9的喷嘴喷出。
此外，在上述实施方式中，将基材供给装置5设置在真空室3内，但只要能够将基材21向筒状辊7放出，就不特别的限定向筒状辊7的供给方法。此外，在上述实施方式中，对结束了蒸镀工序的基材21进行了卷取，但也可以不卷取该基材21而向切断等工序供给该基材21。
实施例
接着列举实施例来更详细地说明本发明，但本发明并不限定于这些实施例。
在上述的第I实施方式的制造装置I中配置有一个蒸镀源9，采用了三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)作为用于形成发光层25a的材料，采用了全长为IOOm的PET作为基材21，在该基材21上预先形成了 IZO层作为阳极层23之后，对形成有IZO层的基材21进行了卷取。
此外，使用了压电执行元件(日本★ 7 r 'y々公司制、金属密封型层叠压电执行元件PFT)作为位置调整构件13，使用了位移传感器(〃 m，電工公司制、激光位移传感器HL - Gl)作为距离测量构件11。并且，利用第I实施方式的有机EL元件的制造方法，一边调整蒸镀源9的位置一边利用蒸镀源9使Alq3气化，将气化后的Alq3蒸镀在形成于基材21上的IZO层上，从而连续地成膜(形成)有发光层25a。
对于所形成的发光层25a的厚度，使用ULVAC公司制的触针式表面形状测量器Dektak，在基材21的宽度方向中央处，沿长度方向每隔Im进行测量，根据厚度精度=(厚度的最大值一最小值)/ 2 / (平均厚度)XlOO (%)，而计算出了长度方向的厚度精度。其结果，长度方向的厚度精度为±2%。
(比较例)
不设置位置调整构件13地将蒸镀源9直接固定于固定构件15，此外，不设置距离测量构件11，除了固定蒸镀源9的配置以外，与实施例同样地设置，将Alq3蒸镀在形成于由PET构成的基材21上的IZO层上而成膜发光层25a，计算出了长度方向的厚度精度。其结果，长度方向的厚度精度为±10%。
根据上述的结果可知，采用本发明的有机EL元件的制造方法和制造装置，能够抑制形成于基材21上的阳极层23上的有机层的厚度的变化，能够抑制有机EL元件的发光色的变化。
附图标记说明
1:有机EL元件的制造装置；3:真空室；3a:内壁；5:基材供给装置(基材供给部)；7:筒状辊；9:蒸镀源；9a:喷嘴；11:距离调整构件(距离测量部)；13:位置调整构件(位置调整部)；21:基材；23:阳极层(电极层)；25a:发光层(有机层)。
权利要求
1.一种有机EL元件的制造方法，其是一边使形成有电极层的带状的基材移动一边在该基材的电极层侧形成有机层的制造方法，其特征在于， 该有机EL元件的制造方法具有蒸镀工序，在该蒸镀工序中，供给上述基材，使该基材的非电极层侧与驱动而旋转的筒状辊的表面相抵接而使该基材移动，并且使气化的有机层形成材料从以与上述筒状辊相对的方式配置的蒸镀源的喷嘴喷出，在上述基材的电极层侧形成有机层， 在有机EL元件的制造方法中，使用距离测量部和位置调整部，根据上述距离测量部的第I距离的测量结果一边以利用上述位置调整部使第2距离恒定的方式进行控制一边进行上述蒸镀工序，该距离测量部在上述基材的移动方向上的比上述喷嘴靠上游侧的位置处能够对从其到被上述筒状辊支承的上述基材的上述第I距离进行测量，该位置调整部能够对上述蒸镀源的喷嘴与上述基材的表面之间的上述第2距离进行调整。
2.根据权利要求1所述的有机EL元件的制造方法，其特征在于， 上述位置调整部利用压电执行元件的变形而能够使上述蒸镀源的位置可变。
3.根据权利要求1所述的有机EL元件的制造方法，其特征在于， 上述距离测量部设于上述蒸镀源。
4.根据权利要求1所述的有机EL元件的制造方法，其特征在于， 上述喷嘴与上述基材的表面之间的距离为15mm以下。
5.一种有机EL元件的制造装置，其特征在于，其包括: 基材供给部，其用于供给形成有电极层的带状的基材； 筒状辊，其一边与所供给的该基材的非电极层侧相抵接一边随着该基材的移动被驱动而旋转； 蒸镀源，其以与该筒状辊相对的方式配置，从喷嘴喷出气化后的有机层形成材料，在与筒状辊相抵接的上述基材的上述电极层侧形成有机层； 距离测量部，其在上述基材的移动方向上的比上述喷嘴靠上游侧的位置处能够对从其到被上述筒状辊支承的上述基材的第I距离进行测量；以及 位置调整部，其能够对上述蒸镀源的喷嘴与上述基材的表面之间的第2距离进行调整； 该有机EL元件的制造装置构成为，根据上述距离测量部的上述第I距离的测量结果，一边利用上述位置调整部以使上述第2距离恒定的方式调整上述蒸镀源的位置一边进行蒸镀。
全文摘要
本发明提供一种有机EL元件的制造方法。有机EL元件的制造方法包括蒸镀工序，在蒸镀工序中，供给基材，使该基材的非电极层侧与驱动而旋转的筒状辊表面相抵接而使该基材移动并自蒸镀源的喷嘴喷出气化的有机层形成材料，在上述基材的电极层侧形成有机层，在有机EL元件的制造方法中，使用能够对距被上述筒状辊支承的上述基材的第1距离进行测量的距离测量部、能够调整上述蒸镀源的喷嘴与上述基材的表面之间的第2距离的位置调整部，根据上述距离测量部的上述第1距离的测量结果一边利用上述位置调整部以使上述第2距离恒定的方式进行控制一边进行上述蒸镀工序。
文档编号H01L51/50GK103155705SQ20118004874
公开日2013年6月12日 申请日期2011年11月4日 优先权日2010年12月28日
发明者森田成纪, 垣内良平, 长濑纯一, 根岸伸和, 中井孝洋, 市枝直子, 渡边圣彦 申请人:日东电工株式会社