(57)【要約】【課題】蒸着効率を高め、生産性を向上することができる有機発光素子の製造装置、およびこれを用いた表示装置の製造システムを提供する。【解決手段】蒸着源６２Ａは、有機材料７０を収容する坩堝７１が、グラファイトのケース７１Ａに収容された構成を有する。有機材料７０は、熱源７２により加熱され、その蒸気７０Ａがケース７１Ａの上面に設けられたノズル７３から基板に向けて噴出する。坩堝７１は、比熱が０．１Ｊ／ｇ・Ｋ以上０．３Ｊ／ｇ・Ｋ以下の材料により構成されている。具体的には、高融点金属または高融点金属を含む合金が好ましく、モリブデン（Ｍｏ）またはタンタル（Ｔａ）は特に好ましい。坩堝７１の熱に対する応答性が向上し、坩堝７１および有機材料７０が短時間に昇温あるいは冷却され、生産性が向上する。また、有機材料７０の無駄な蒸発が抑えられ、蒸着レートが迅速に制御される。【選択図】        図６
2004238688.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に有機層を備えた有機発光素子を蒸着により形成するための製造装置であって、
有機材料を収容する坩堝を有する蒸着源を備え、
前記坩堝は、比熱が０．１Ｊ／ｇ・Ｋ以上０．３Ｊ／ｇ・Ｋ以下の材料により構成されている
ことを特徴とする有機発光素子の製造装置。
【請求項２】
前記坩堝は、高融点金属により構成された
ことを特徴とする請求項１記載の有機発光素子の製造装置。
【請求項３】
前記坩堝は、モリブデン（Ｍｏ）またはタンタル（Ｔａ）により構成された
ことを特徴とする請求項１記載の有機発光素子の製造装置。
【請求項４】
前記蒸着源は、
前記有機材料の蒸気を前記基板に向けて噴出させるノズルが設けられると共に前記坩堝を収容するケースと、
このケースの周囲に設けられ、前記坩堝に収容された有機材料を加熱する熱源と
を備えたことを特徴とする請求項１記載の有機発光素子の製造装置。
【請求項５】
前記基板が前記蒸着源を通過するように前記基板と前記蒸着源との相対位置を可変させる搬送部を備え、
前記蒸着源は、前記搬送部による相対位置可変方向と略直交方向に延びるライン状に構成された
ことを特徴とする請求項１記載の有機発光素子の製造装置。
【請求項６】
前記坩堝の厚さは０．２ｍｍ以上０．３ｍｍ以下である
ことを特徴とする請求項１記載の有機発光素子の製造装置。
【請求項７】
基板に有機層を備えた有機発光素子を形成するための製造装置を複数備え、前記製造装置の各々がそれぞれ異なる色成分に対応した有機発光素子を形成するように構成された表示装置の製造システムであって、
前記製造装置は、
有機材料を収容する坩堝を有する蒸着源を備え、
前記坩堝は、比熱が０．１Ｊ／ｇ・Ｋ以上０．３Ｊ／ｇ・Ｋ以下の材料により構成されている
ことを特徴とする表示装置の製造システム。
【請求項８】
前記坩堝は、高融点金属により構成された
ことを特徴とする請求項７記載の表示装置の製造システム。
【請求項９】
前記坩堝は、モリブデン（Ｍｏ）またはタンタル（Ｔａ）により構成された
ことを特徴とする請求項７記載の表示装置の製造システム。
【請求項１０】
前記蒸着源は、
前記有機材料の蒸気を前記基板に向けて噴出させるノズルが設けられると共に前記坩堝を収容するケースと、
このケースの周囲に設けられ、前記坩堝に収容された有機材料を加熱する熱源と
を備えたことを特徴とする請求項７記載の表示装置の製造システム。
【請求項１１】
前記基板が前記蒸着源を通過するように前記基板と前記蒸着源との相対位置を可変させる搬送部を備え、
前記蒸着源は、前記搬送部による相対位置可変方向と略直交方向に延びるライン状に構成された
ことを特徴とする請求項７記載の表示装置の製造システム。
【請求項１２】
前記坩堝の厚さは０．２ｍｍ以上０．３ｍｍ以下である
ことを特徴とする請求項７記載の表示装置の製造システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蒸着により有機発光素子の有機層を形成する有機発光素子の製造装置、およびこの製造装置を複数備えた、表示装置の製造システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶ディスプレイに代わる表示装置として、有機発光素子を用いた有機ＥＬディスプレイが注目されている。有機ＥＬディスプレイは、自発光型であるので視野角が広く、消費電力が低いという特性を有し、また、高精細度の高速ビデオ信号に対しても十分な応答性を有するものと考えられており、実用化に向けて開発が進められている。
【０００３】
有機発光素子は、陽極と陰極との間に発光層を含む３層ないし５層程度の有機層を備えた構成を有している。有機層を構成する有機材料は耐水性が低く、ウェットプロセスに適しないので、有機層は、一般的に、真空薄膜成膜技術を利用した真空蒸着により形成される。
【０００４】
従来、有機発光素子のための真空蒸着装置としては、例えば、ライン状の蒸着源と基板とを対向配置し、蒸着源あるいは基板を移動することにより基板を走査しながら蒸着を行うようにしたものがある（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００５】
図７は、このような従来の蒸着源の断面構成を表している。この蒸着源は、有機材料１００を収容する石英ガラスよりなる坩堝１０１を有しており、坩堝１０１の周囲に設けられた熱源１０２により、有機材料１００を加熱し、その蒸気１００Ａを坩堝１０１に設けられたノズル１０３を介して図示しない基板に向けて噴出させるようになっている。
【０００６】
【非特許文献１】
Ｓ．Ｖ．スライク（Ｓｔｅｖｅｎ  Ｖａｎ  Ｓｌｙｋｅ）、外９名，“２７．２  ／  Ｌｉｎｅａｒ  Ｓｏｕｒｃｅ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌａｙｅｒｓ  ｆｏｒ  Ｆｕｌｌ−Ｃｏｌｏｒ  ＯＬＥＤ  ”，ＳＩＤ  ’０２  ＤＩＧＥＳＴ，（米国），Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｆｏｒ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ  （ＳＩＤ），２００２年，ｐ．８８６−８８９
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の坩堝１０１は、石英ガラスにより構成されていたので、坩堝１０１の熱容量が大きく、例えば、加熱を開始してから、実際に坩堝１０１内の有機材料１００の温度が蒸発温度まで上昇し、所定の蒸発量に達するまでに要する時間が長かった。また、蒸着を終了した後、坩堝１０１の温度を下げるのにも長時間を要していた。そのため、生産性に問題があった。
【０００８】
更に、蒸着レートを下げたい場合であっても、蒸発量を所望の値に下げるまでの時間が長くかかり、蒸着レートの迅速な制御が難しいという問題があった。加えて、その間に蒸発してしまう有機材料１００のロスが大きく、製造コスト上昇の原因となっていた。
【０００９】
なお、坩堝１０１の熱容量を小さくするため、軽量で機械的強度が高く加工性も良好なグラファイトを用いることが考えられる。しかしながら、グラファイトよりなる坩堝１０１は、厚さがあまりに薄いと作業中に欠け等が生じるおそれがあるので、例えば２ｍｍ程度の厚さを確保する必要がある。そのため、熱容量を小さくするには限界があった。
【００１０】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、蒸着効率を高め、生産性を向上させることができる有機発光素子の製造装置、およびこの有機発光素子の製造装置を備えた、表示装置の製造システムを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明による有機発光素子の製造装置は、基板に有機層を備えた有機発光素子を蒸着により形成するためのものであって、有機材料を収容する坩堝を有する蒸着源を備え、坩堝は、比熱が０．１Ｊ／ｇ・Ｋ以上０．３Ｊ／ｇ・Ｋ以下の材料により構成されているものである。具体的には、坩堝は、高融点金属により構成されることが好ましく、特に、モリブデン（Ｍｏ）またはタンタル（Ｔａ）により構成されることが好ましい。
【００１２】
本発明による表示装置の製造システムは、本発明による製造装置を複数備え、製造装置の各々がそれぞれ異なる色成分に対応した有機発光素子を形成するように構成されたものである。
【００１３】
本発明による有機発光素子の製造装置、および表示装置の製造システムでは、坩堝は、比熱が０．１Ｊ／ｇ・Ｋ以上０．３Ｊ／ｇ・Ｋ以下の材料により構成されているので、坩堝が短時間で加熱され、坩堝に収容された有機材料が加熱されて所定の蒸発量に達するまでの時間が短縮される。蒸着が終了した後には、坩堝が短時間で冷却され、坩堝に収容された有機材料も素早く冷却される。
【００１４】
また、蒸着レートを下げたい場合にも、坩堝の温度が短時間で下がり、坩堝に収容された有機材料の蒸発量が所望の値に達するまでの時間が短くなる。よって、有機材料の無駄な蒸発が抑えられ、蒸着レートが迅速に制御される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施の形態に係る有機発光素子の製造装置、およびこれを用いた表示装置の製造システムによって製造される表示装置の概略構造の一例を表すものである。この表示装置は、極薄型のカラーディスプレイ装置などとして用いられるものであり、例えば、駆動パネル１０と封止パネル２０とが対向配置され、接着層３０により全面が貼り合わされている。駆動パネル１０は、ガラスなどの絶縁材料よりなる基板１１の上に、赤色の光を発生する有機発光素子１０Ｒと、緑色の光を発生する有機発光素子１０Ｇと、青色の光を発生する有機発光素子１０Ｂとが、順に全体としてマトリクス状に設けられている。
【００１７】
この有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、例えば、基板１１に有機層１２を備えている。基板１１と有機層１２との間には陽極としての第１電極１３が形成され、有機層１２の上には陰極としての第２電極１４が形成されている。
【００１８】
有機層１２は、有機発光素子の発光色によって構成が異なっている。有機発光素子１０Ｒは、正孔注入層１２Ａ，正孔輸送層１２Ｂ，発光層１２Ｃおよび電子輸送層１２Ｄが第１電極１２の側からこの順に積層された構造を有しており、有機発光素子１０Ｇ，１０Ｂは、正孔輸送層１２Ｂ，発光層１２Ｃおよび電子輸送層１２Ｄが第１電極１２の側からこの順に積層された構造を有している。正孔注入層１２Ａおよび正孔輸送層１２Ｂは、発光層１２Ｃへの正孔注入効率を高めるためのものである。発光層１２Ｃは、電流の注入により正孔と電子とが再結合し、光を発生するものである。電子輸送層１２Ｄは、発光層１２Ｃへの電子注入効率を高めるためのものである。
【００１９】
有機発光素子１０Ｒの正孔注入層１２Ａの構成材料としては、例えば、４，４’，４”−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）が挙げられ、有機発光素子１０Ｒの正孔輸送層１２Ｂの構成材料としては、例えば、ビス［（Ｎ−ナフチル）−Ｎ−フェニル］ベンジジン（α−ＮＰＤ）が挙げられ、有機発光素子１０Ｒの発光層１２Ｃの構成材料としては、例えば、８−キノリノールアルミニウム錯体（Ａｌｑ３  ）に２，６−ビス［４−［Ｎ−（４−メトキシフェニル）−Ｎ−フェニル］アミノスチリル］ナフタレン−１，５−ジカルボニトリル（ＢＳＮ−ＢＣＮ）を４０体積％混合したものが挙げられ、有機発光素子１０Ｒの電子輸送層１２Ｃの構成材料としては、例えば、８−キノリノールアルミニウム錯体（Ａｌｑ３  ）が挙げられる。
【００２０】
有機発光素子１０Ｂの正孔輸送層１２Ｂの構成材料としては、例えば、α−ＮＰＤが挙げられ、有機発光素子１０Ｂの発光層１２Ｃの構成材料としては、例えば、スピロ６Φ（ｓｐｉｒｏ６Φ）が挙げられ、有機発光素子１０Ｂの電子輸送層１２Ｄの構成材料としては、例えば、Ａｌｑ３  が挙げられる。
【００２１】
有機発光素子１０Ｇの正孔輸送層１２Ｂの構成材料としては、例えば、α−ＮＰＤが挙げられ、有機発光素子１０Ｇの発光層１２Ｃの構成材料としては、例えば、Ａｌｑ３  にクマリン６（Ｃ６；Ｃｏｕｍａｒｉｎ６）を３体積％混合したものが挙げられ、有機発光素子１０Ｇの電子輸送層１２Ｄの構成材料としては、例えば、Ａｌｑ３  が挙げられる。
【００２２】
第１電極１３は、反射層としての機能も兼ねており、例えば、白金（Ｐｔ），金（Ａｕ），クロム（Ｃｒ）またはタングステン（Ｗ）などの金属または合金により構成されている。
【００２３】
第２電極１４は、半透過性電極により構成されており、発光層１２Ｂで発生した光は第２電極１４の側から取り出されるようになっている。第２電極１４は、例えば、銀（Ａｇ），アルミニウム（Ａｌ），マグネシウム（Ｍｇ），カルシウム（Ｃａ），ナトリウム（Ｎａ）などの金属または合金により構成されている。
【００２４】
封止パネル２０は、駆動パネル１０の第２電極１４の側に位置しており、接着層３０と共に有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを封止する封止用基板２１を有している。封止用基板２１は、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂで発生した光に対して透明なガラスなどの材料により構成されている。なお、封止用基板２１には、例えば、図示しないカラーフィルターを設け、これにより外光反射を低減し、コントラストを改善するようにしてもよい。
【００２５】
図２は、このような表示装置を製造するための製造システムの全体構成を表したものである。この製造システム４０は、３原色に対応した３つの製造装置４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂを備えている。製造装置４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂは、装置自体としてはいずれも同じものであるが、後述する蒸着源の坩堝にそれぞれ異なる有機材料を収容することにより、製造装置４１Ｒは有機発光素子１０Ｒの有機層１２を形成し、製造装置４１Ｇは有機発光素子１０Ｇの有機層１２を形成し、製造装置４１Ｂは有機発光素子１０Ｂの有機層１２を形成するように構成されている。
【００２６】
また、この製造システム４０は、外部から基板１１が供給される基板供給部４２と、基板１１に対してクリーニングあるいは活性化等の前処理が行われる前処理部４３とを備えている。
【００２７】
更に、製造装置４１Ｒの前段階として、有機発光素子１０Ｒの有機層１２を形成するために基板１１と後述するメタルマスクとの位置合わせ（精密アライメント）および固定を行うアライメント部４４Ｒが設けられている。同様に、製造装置４１Ｇの前段階として、有機発光素子１０Ｇの有機層１２を形成するために基板１１とメタルマスクとの位置合わせおよび固定を行うアライメント部４４Ｇが設けられ、製造装置４１Ｂの前段階として、有機発光素子１０Ｂの有機層１２を形成するために基板１１とメタルマスクとの位置合わせおよび固定を行うアライメント部４４Ｂが設けられている。アライメント部４４Ｒ，４４Ｇ，４４Ｂにおける位置合わせは、例えば、予め付されたアライメントマークを画像処理等によって検出および認識することなどによって行うことが可能である。また、アライメント調整および固定については、例えば、周知のハンドリングロボットなどを用いて行うことができる。
【００２８】
加えて、この製造システム４０は、基板１１とメタルマスクとの分離等の後処理を行う後処理部４５と、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの有機層１２が形成された後の基板１１を排出する基板排出部４６とを備えている。
【００２９】
図３は、この製造システム４０の各部の間で基板１１を移動させるための一体型の搬送治具の一例を表すものである。この搬送治具５０は、例えば、基板１１の有機層１２が形成される側のメタルマスク５１と、基板１１の反対側の電磁石５２とを有している。メタルマスク５１は、鉄（Ｆｅ）あるいはニッケル（Ｎｉ）などの強磁性体よりなる平板状の部材であり、電磁石５２が発生する磁力により、基板１１の表面に密着した状態で固定されるようになっている。また、メタルマスク５１には、有機層１２が形成される予定の位置に、複数の開孔５１Ａが設けられており、所定のパターンで有機層１２を形成することができるようになっている。なお、メタルマスク５１を複数種類用意すれば異なるパターンの多層成膜が可能となることは言うまでもない。このような搬送治具５０が取り付けられた基板１１の移動、移載などは、例えば、周知の搬送コンベアなどを用いて行うことができる。
【００３０】
図２に示した製造システム４０においては、後処理部４５において基板１１から分離された搬送治具５０をＲ色アライメント部４４Ｒへと供給するリターン部４７を設け、閉ループ構造４８を形成することが好ましい。これにより、図３に示した搬送治具５０が、製造装置４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂおよびリターン部４６からなる閉ループ構造４８内を循環することになり、有機層１２を形成するための一連の工程を完全自動化することが可能となるからである。この閉ループ構造４８内には、例えば、図２に示したように、製造装置４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂおよびリターン部４６を、アライメント部４４Ｒ，４４Ｇ，４４Ｂおよび後処理部４５を頂点とする方形状に配置することができる。ただし、閉ループ構造４８は、必ずしも方形状である必要はないことは言うまでもない。例えば、直線状に配された製造装置４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂに沿うようにしてリターン部４６を配設するようにしてもよい。
【００３１】
図４は、製造装置４１Ｒの構成を模式的に表したものである。この製造装置４１Ｒは、真空チャンバ６１内に、有機発光素子１０Ｒの有機層の構成材料である有機材料を収容する四つの蒸着源６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄを備えている。真空チャンバ６１には、図示しないが、搬送治具５０および基板１１の搬入口および排出口が設けられている。蒸着源６２Ａには、有機発光素子１０Ｒの正孔注入層１２Ａの構成材料が収容されている。蒸着源６２Ｂには、有機発光素子１０Ｒの正孔輸送層１２Ｂの構成材料が収容されている。蒸着源６２Ｃには、有機発光素子１０Ｒの発光層１２Ｃの構成材料が収容されている。蒸着源６２Ｄには、有機発光素子１０Ｒの電子輸送層１２Ｄの構成材料が収容されている。なお、蒸着源の数は、必ずしも四つに限られないことは言うまでもない。また、製造装置４１Ｒには、予備の蒸着源を設置するための空間を設けておくようにしてもよい。
【００３２】
製造装置４１Ｇ，４１Ｂについては、蒸着源６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄに収容される有機材料が異なることを除き、製造装置４１Ｒと同様に形成されている。すなわち、例えば、製造装置４１Ｇの蒸着源６２Ａには何も収容されておらず、製造装置４１Ｇの蒸着源６２Ｂには、有機発光素子１０Ｇの正孔輸送層１２Ｂの構成材料が収容されている。製造装置４１Ｇの蒸着源６２Ｃには、有機発光素子１０Ｇの発光層１２Ｃの構成材料が収容されている。製造装置４１Ｇの蒸着源６２Ｄには、有機発光素子１０Ｇの電子輸送層１２Ｄの構成材料が収容されている。また、例えば、製造装置４１Ｂの蒸着源６２Ａには、何も収容されておらず、製造装置４１Ｂの蒸着源６２Ｂには、有機発光素子１０Ｂの正孔輸送層１２Ｂの構成材料が収容されている。製造装置４１Ｂの蒸着源６２Ｃには、有機発光素子１０Ｂの発光層１２Ｃの構成材料が収容されている。製造装置４１Ｂの蒸着源６２Ｄには、有機発光素子１０Ｂの電子輸送層１２Ｄの構成材料が収容されている。これ以降は、製造装置４１Ｒについてのみ説明し、製造装置４１Ｇ，４１Ｂについては省略する。
【００３３】
製造装置４１Ｒは、基板１１が蒸着源６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄを順に通過するように基板１１と蒸着源６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄとの相対位置を可変させる搬送部６３を備えている。搬送部６３は、搬送治具５０の移動を真空中で行う必要があること、および蒸着によるゴミの問題などを考慮して、例えば、搬送治具５０を取り付けた基板１１を搭載した台車を閉じたワイヤに接続し、そのワイヤを外部からサーボモータ等により定速駆動して引っ張る、というような簡素な方式を採用することが可能である。ただし、脱ガスの対策などがなされていれば、周知技術であるボールネジあるいはベルトコンベア等による搬送方式を用いてもよい。
【００３４】
蒸着源６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄは、例えば、図５に模式的に示したように、搬送部６３による相対位置可変方向Ａと略直交方向に延びるライン状に構成されていることが好ましい。この場合、蒸着源６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄの長さは、基板１１の相対位置可変方向Ａに直交する辺の長さに合わせて設定されていることが好ましい。これにより、基板１１の全面にわたって有機層１２を均一な膜厚で形成することができる。なお、図５においては搬送治具５０および搬送部６３を省略している。
【００３５】
図６は、蒸着源６２Ａの断面構成を表している。なお、蒸着源６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄは、収容する有機材料の違いを除けば、蒸着源６２Ａと同様に構成されているので、以下では蒸着源６２Ａについてのみ説明する。蒸着源６２Ａは、有機材料７０を収容する坩堝７１を有しており、この坩堝７１は、例えばグラファイトよりなるケース７１Ａに収容されている。ケース７１Ａの周囲には、坩堝７１に収容された有機材料７０を加熱するヒータ等の熱源７２が設けられている。ケース７１Ａの上面には、有機材料７０の蒸気７０Ａを基板１１に向けて噴出させるノズル７３が設けられている。
【００３６】
坩堝７１は、例えば、比熱が０．１Ｊ／ｇ・Ｋ以上０．３Ｊ／ｇ・Ｋ以下の材料により構成されている。有機材料７０を短時間に加熱あるいは冷却するためには、坩堝７１の熱容量をできる限り小さくすることが望ましく、坩堝７１の材料の比熱を上記範囲内とすることにより、実用上、高い蒸着効率を得ることができるからである。
【００３７】
具体的には、坩堝７１は、モリブデン（Ｍｏ；グラム比熱０．２４８Ｊ／ｇ・Ｋ），タンタル（Ｔａ；グラム比熱０．１４０Ｊ／ｇ・Ｋ），タングステン（Ｗ；グラム比熱０．１３２Ｊ／ｇ・Ｋ），ニオブ（Ｎｂ）などの高融点金属または高融点金属を含む合金により構成されていることが好ましい（グラム比熱は、飯田修一他編，「物理定数表」，朝倉書店，１９７８年参照。）。薄い板状にしても坩堝７１の強度を高くすることができ、また、比較的安価であることから製造コストの低減を期待できるからである。更に、グラファイトのような多孔性材料と異なり、有機材料７０が坩堝７１あるいはケース７１Ａにしみ込んで外部にしみ出すことを防止することができるからである。
【００３８】
中でも、モリブデン（Ｍｏ）およびタンタル（Ｔａ）は、良好な加工性を有することから特に好ましい。
【００３９】
ここで、「高融点」とは、具体的には、融点が５００℃以上であることが望ましく、更に、温度５００度（℃）で蒸気圧が１＊１０−７Ｐａ以下であることが望ましい。有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの有機層１２の構成材料として用いられる有機材料７０は、一般に、約１５０℃ないし４００℃程度の温度で蒸発するものが多いことから、坩堝７１は約５００℃以上でも融けないものであることが必要であり、かつ坩堝７１の材料の蒸気が無視できる程少ないことが必要であるからである。
【００４０】
坩堝７１の厚さは、例えば０．２ｍｍ以上０．３ｍｍ以下であることが好ましい。この程度の厚さが、機能的に適当であるからである。また、従来の石英ガラスよりなる坩堝１０１あるいはグラファイトよりなる坩堝などに比べて著しく薄くなり、坩堝７１の質量を小さくして坩堝７１の熱容量を更に小さくすることができるからである。
【００４１】
また、蒸着源６２Ａには、図示しない温度コントローラが接続されている。この温度コントローラは、成膜の厚さを図示しない膜厚センサによりモニタすることにより蒸着レートを所望の値に制御するものである。また、温度コントローラは、他の蒸着源６１Ｂ，６１Ｃ，６１Ｄの温度コントローラとは独立しており、各蒸着源６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ，６１Ｄは個別に蒸着レートが制御されるようになっている。ただし、蒸着レートの制御は、温度コントローラによる制御に限られるものではない。例えば、温度コントローラによる制御に代えて、あるいは温度コントローラによる制御に加えて、各蒸着源６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ，６１Ｄと基板１１との距離を制御するための機構を、各蒸着源６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ，６１Ｄに個別に設けること、あるいは膜厚センサにより検知された膜厚データを基板１１の搬送速度にフィードバックすることなどによっても可能である。
【００４２】
次に、このような製造装置４１および製造システム４０の処理動作例、すなわち製造装置４１による有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの製造および製造システム４０による表示装置の製造について説明する。
【００４３】
まず、上述したようなガラスなどの絶縁材料よりなる基板１１が、製造システム４０の基板供給部４１に投入される。基板１１には、上述した材料よりなる第１電極１３が所定のパターンで予め形成されている。この基板１１に対して、前処理部４３において、クリーニングあるいは活性化等の前処理が行われる。
【００４４】
前処理部４３における前処理が行われた後、アライメント部４４Ｒにおいて、搬送治具５０のメタルマスク５１と基板１１とが、メタルマスク５１の開孔５１Ａが有機発光素子１０Ｒの形成される位置に対応するように位置合わせされ、電磁石５２によってメタルマスク５１が基板１１が固定される。
【００４５】
続いて、製造装置４１Ｒにおいて、搬送部６３によって基板１１が相対位置可変方向Ａに移動され、基板１１が蒸着源６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄを順に通過するように基板１１と蒸着源６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄとの相対位置が可変される。これにより、基板１１が蒸着源６２Ａを通過すると共に有機発光素子１０Ｒの正孔注入層１２Ａが形成され、続いて蒸着源６２Ｂを通過すると共に正孔注入層１２Ａの上に正孔輸送層１２Ｂが形成され、更に蒸着源６２Ｃを通過すると共に正孔注入層１２Ａおよび正孔輸送層１２Ｂの上に発光層１２Ｃが形成され、最後に蒸着源６２Ｄを通過すると共に正孔注入層１２Ａ，正孔輸送層１２Ｂおよび発光層１２Ｃの上に電子輸送層１２Ｄが形成される。こうして、基板１１に、有機発光素子１０Ｒの有機層１２が形成される。
【００４６】
有機発光素子１０Ｒの有機層１２が形成された後、アライメント部４４Ｇにおいて、搬送治具５０のメタルマスク５１と基板１１とが、メタルマスク５１の開孔５１Ａが有機発光素子１０Ｇの形成される位置に対応するように位置合わせされ、電磁石５２によってメタルマスク５１が基板１１が固定される。
【００４７】
続いて、製造装置４１Ｇにおいて、製造装置４１Ｒの場合と同様にして、基板１１に、有機発光素子１０Ｇの有機層１２が形成される。
【００４８】
有機発光素子１０Ｇの有機層１２が形成された後、アライメント部４４Ｂにおいて、搬送治具５０のメタルマスク５１と基板１１とが、メタルマスク５１の開孔５１Ａが有機発光素子１０Ｂの形成される位置に対応するように位置合わせされ、電磁石５２によってメタルマスク５１が基板１１が固定される。
【００４９】
続いて、製造装置４１Ｂにおいて、製造装置４１Ｒの場合と同様にして、基板１１に、有機発光素子１０Ｂの有機層１２が形成される。
【００５０】
有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの有機層１２が形成された後、後処理部４５において基板１１と搬送治具５０のメタルマスク５１および電磁石５２とが分離される。基板１１は基板排出部４６から排出される。搬送治具５０のメタルマスク５１および電磁石５２は、リターン部４７を介してアライメント部４４Ｒへと供給され、別の基板１１に取り付けられる。
【００５１】
排出された基板１１においては、有機層１２の上に第２電極１４が形成され、これにより駆動パネル１０が形成される。続いて、駆動パネル１０の有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂが形成されている側に接着層３０が形成され、この接着層３０により駆動パネル１０と封止パネル２０とが貼り合わせられる。こうして、図１に示した表示装置が完成する。
【００５２】
ここでは、製造装置４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂにおいて、坩堝７１は、比熱が０．１Ｊ／ｇ・Ｋ以上０．３Ｊ／ｇ・Ｋ以下の材料により構成されているので、坩堝７１の熱に対する応答性が向上する。よって、坩堝７１が短時間で加熱され、坩堝７１に収容された有機材料７０が加熱されて所定の蒸発量に達するまでの時間が、例えば従来では１時間３０分かかったのに対して本実施の形態では３０分となり、著しく短縮される。有機層１２の形成が終了した後には、坩堝７１が短時間で冷却され、坩堝７１に収容された有機材料７０も素早く冷却される。
【００５３】
また、蒸着レートを下げたい場合にも、坩堝７１の温度が短時間で下がり、坩堝７１に収容された有機材料７０の蒸発量が所望の値に達するまでの時間が短くなる。よって、有機材料７０の無駄な蒸発が抑えられ、蒸着レートが迅速に制御される。
【００５４】
このように本実施の形態では、製造装置４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂにおいて、坩堝７１は、比熱が０．１Ｊ／ｇ・Ｋ以上０．３Ｊ／ｇ・Ｋ以下の材料により構成されているので、坩堝７１の熱に対する応答性を向上させることができる。よって、坩堝７１を短時間で加熱し、坩堝７１に収容された有機材料７０が加熱されて所定の蒸発量に達するまでの時間を著しく短縮することができる。有機層１２の形成が終了した後には、坩堝７１を短時間で冷却し、坩堝７１に収容された有機材料７０も素早く冷却することができる。よって、生産性が向上する。
【００５５】
また、蒸着レートを下げたい場合にも、坩堝７１の温度を短時間で下げ、坩堝７１に収容された有機材料７０の蒸発量が所望の値に達するまでの時間を短くすることができる。よって、有機材料７０の無駄な蒸発を抑えて、蒸着レートを迅速に制御することができる。
【００５６】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、坩堝７１とケース７１Ａとを別個に構成するようにしたが、坩堝とケースとを一体とすることも可能である。
【００５７】
また、上記実施の形態では、有機発光素子１０Ｒの有機層１２が四つの層からなることに鑑み、各製造装置４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂにそれぞれ四つの蒸着源６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄを備え、製造装置４１Ｇ，４１Ｂでは蒸着源６２Ａに何も収容しないようにした場合について説明したが、蒸着源の数は、必ずしも製造装置４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂで同じである必要はなく、また、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの有機層１２の数と同じである必要もない。
【００５８】
更に、上記実施の形態では、各蒸着源６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄに何もいれないか、あるいはそれぞれ異なる有機材料を収容するようにしたが、二つ以上の蒸発源に同じ材料を収容するようにしてもよい。
【００５９】
加えて、上記実施の形態では、搬送部６３が、固定位置にある蒸着源６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ，６１Ｄに対して基板１１を移動させるようにした場合について説明したが、搬送部６３は、固定位置にある基板１１に対して蒸着源６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ，６１Ｄを移動させるようにしてもよく、あるいは、基板１１と蒸着源６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ，６１Ｄとの両方を移動させるようにしてもよい。
【００６０】
更にまた、例えば、上記実施の形態において説明した各部の構造あるいは材料などは限定されるものではなく、他の構造あるいは材料としてもよい。例えば、上記実施の形態では、表示装置の構造を具体的に例を挙げて説明したが、これに限られるものではない。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の有機発光素子の製造装置、および本発明の表示装置の製造システムによれば、坩堝を、比熱が０．１Ｊ／ｇ・Ｋ以上０．３Ｊ／ｇ・Ｋ以下の材料により構成するようにしたので、坩堝の熱に対する応答性を向上させることができる。よって、坩堝を短時間で加熱し、坩堝に収容された有機材料が加熱されて所定の蒸発量に達するまでの時間を著しく短縮することができる。また、蒸着が終了した後には、坩堝は短時間で冷却され、坩堝に収容された有機材料も素早く冷却されることから、生産性が向上する。
【００６２】
また、蒸着レートを下げたい場合にも、坩堝の温度を短時間で下げ、坩堝に収容された有機材料の蒸発量が所望の値に達するまでの時間を短くすることができる。よって、有機材料の無駄な蒸発を抑えて、蒸着レートを迅速に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る有機発光素子の製造装置およびこれを用いた製造システムによって製造される表示装置の概略構成を表す分解斜視図である。
【図２】図１に示した表示装置を製造するための製造システムの全体構成を表す平面図である。
【図３】図２に示した製造システムの各部の間で基板を移動させるための搬送治具の一例を表す断面図である。
【図４】図２に示した製造装置の構成を模式的に表す断面図である。
【図５】図２に示した製造装置の構成を模式的に表す斜視図である。
【図６】図４および図５に示した蒸着源の概略構成を表す断面図である。
【図７】従来の蒸着源の概略構成を表す断面図である。
【符号の説明】
１０…駆動パネル、１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ…有機発光素子、１１…基板、１２…有機層、１２Ａ…正孔注入層、１２Ｂ…正孔輸送層、１２Ｃ…発光層、１２Ｄ…電子輸送層、１３…第１電極、１４…第２電極、２０…封止パネル、２１…封止用基板、３０…接着層、４０…製造システム、４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂ…製造装置，４２…基板供給部、４３…前処理部、４４Ｒ，４４Ｇ，４４Ｂ…アライメント部、４５…後処理部、４６…基板排出部、４７…リターン部、４８…閉ループ構造、５０…搬送治具、５１…メタルマスク、５１Ａ…開孔、５２…電磁石、６１…真空チャンバ、６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄ…蒸着源、６３…搬送部、７０，１００…有機材料、７１，１０１…坩堝、７１Ａ…ケース、７２，１０２…熱源、７３，１０３…ノズル、Ａ…相対位置可変方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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