(57)【要約】【課題】真空装置内に蒸発材料が堆積する量を抑制し、かつ、真空装置内のクリーン化のための時間を短縮する。【解決手段】蒸着マスクの上に素子基板が配置され、蒸着マスクの下方に蒸発源４１、４２が配置された真空蒸着装置において、蒸発源４１、４２を覆って、シートシャッター６０を配置し、シートシャッター６０の開口部６１を通して素子基板に真空蒸着する。シートシャッター６０は素子基板に蒸着しないときは、蒸発源４１、４２の開口部を覆っている。したがって、蒸発源４１、４２からの蒸発物質は主にシートシャッター６０に堆積する。シートシャッター６０は、巻き取り機構６２に巻き取ることが出来、シートシャッター６０に蒸発材料が所定の量以上堆積したときに、シートシャッター６０を交換する。これによって、短時間でシートシャッター６０の交換が出来、かつ、真空装置内に蒸発材料が堆積する量を抑制できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸着マスクの両端を支持し、前記蒸着マスクを第１の方向に移動させる搬送機構を有し、前記蒸着マスクの下方に蒸発源を有する真空蒸着装置であって、
前記蒸発源は開口を有するシートシャッターによって覆われ、
前記基板に蒸着をするときは前記シートシャッターの前記開口が前記蒸発源の開口に対応する位置に移動し、
前記シートシャッターを巻き取る巻き取り機構を真空装置内に備えることを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項２】
前記シートシャッターは、前記基板に蒸着をしないときは、蒸発源に対応する部分には前記開口が存在しないことを特徴とする請求項１に記載の真空蒸着装置。
【請求項３】
前記シートシャッターは複数の、形状の異なる開口を有することを特徴とする請求項１に記載の真空蒸着装置。
【請求項４】
前記シートシャッターは、前記蒸発源の開口に応じた開口を有することを特徴とする請求項１に記載の真空蒸着装置。
【請求項５】
前記シートシャッターは、複数の前記蒸発源の開口に応じた開口を有することを特徴とする請求項１に記載の真空蒸着装置。
【請求項６】
前記蒸発源は複数の蒸発源が組になって存在していることを特徴とする請求項１に記載の真空蒸着装置。
【請求項７】
前記第１の方向に直角な第２の方向において、前記蒸発源を両側から挟むように防着シートが配置され、
前記防着シートを巻き取る、巻き取り機構を真空装置に備えることを特徴とする請求項１に記載の真空蒸着装置。
【請求項８】
前記防着シートは、前記両側に各々２個存在し、前記２個の防着シートの前記蒸着マスクに対する角度は異なっており、前記角度は、前記２個の防着シートを巻き取る機構において、ユニバーサルジョイントによって規定されていることを特徴とする請求項７に記載の真空蒸着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機ＥＬ表示装置を製造するための、多層蒸着膜を連続して形成することが出来る真空蒸着装置内に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ表示装置では下部電極と上部電極との間に有機ＥＬ層を挟持し、上部電極に一定電圧を印加し、下部電極にデータ信号電圧を印加して有機ＥＬ層の発光を制御する。有機ＥＬ層は複数の層から構成され、これらの複数の層および上部電極は、真空を破らず、連続して蒸着によって形成される。蒸着は、素子基板に対して蒸着マスクを用いて行われる。
【０００３】
蒸発源は所定の温度に保たれ、素子基板に蒸着が行われていないときも、蒸発源からは連続して蒸着材料の蒸気が放出される。したがって、蒸着材料は真空装置内に堆積する。真空装置内に堆積した蒸着物質は、剥がれ落ちて装置内の異物となり、これが基板に付着すると不良となる。また、蒸発材料が真空装置内に堆積することによって所定の真空度が保たれなくなるという現象も生ずる。
【０００４】
これを防止するために、真空装置内に防着板を設け、防着板を定期的の交換することが行われている。防着板に蒸着材料が厚く堆積すると、真空装置内部における異物の存在確率が増すので、防着板は頻繁に交換することが必要であり、交換のための工数が問題となっていた。
【０００５】
「特許文献１」には、防着板の交換を容易に行うために、シート状の防着板用い、シートを巻き取りながら使用することによって防着板に蒸着材料が厚く堆積することを防止する構成が記載されている。また、防着板に堆積した蒸着材料を短時間に除去するための構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１２６７２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図４は、従来の真空蒸着装置の模式図である。素子基板１０への有機ＥＬ層の蒸着は蒸着マスク２０を介して蒸着される。蒸着マスク２０は蒸着のための孔が形成されたシートをテンションをかけてマスクフレームにとりつけたものである。図４において、蒸着マスク２０の上に素子基板１０が載置され、素子基板１０の上に押さえ板３０が載置されている。
【０００８】
有機ＥＬ表示装置における有機ＥＬ層の蒸着においては、連続蒸着のために、基板とマスクの組を真空装置１００内において移動する必要がある。このために、蒸着マスク２０は回転ローラ１１０に載置され、回転ローラ１１０が回転することによって紙面の垂直方向に蒸着マスク２０、素子基板１０、押さえ板３０の組が移動する。回転ローラ１１０は、真空装置１００の外部からシャフト１１１によって回転させられる。
【０００９】
蒸発源４０は、蒸着マスク２０の下側に配置されている。図４の蒸着源は３個で１セットになっている。このような蒸発源４０のセットが紙面の垂直方向に所定のピッチで複数配置され、各複数の蒸発源４０毎に異なった有機ＥＬ層が蒸着されることになる。図４において、蒸発源４０から蒸発した蒸着材料は、素子基板１０に蒸着されるのみでなく、真空装置１００の内部全体に蒸着される。蒸着装置内に蒸着材料が堆積すると、剥がれ落ちて真空装置１００内の異物になったり、真空装置１００内の真空度に対して悪影響を与えたりする。
【００１０】
これを対策するために、図４では、真空装置１００内に防着板１３０を配置し、防着板１３０を定期的に交換することによって真空装置１００内をクリーンに保っている。防着板１３０は一体で形成すると重量が重くなること、また、複雑な形状に対応できない等の問題から、分割して形成されている。各防着板１３０は真空装置１００内にネジ止め等によって固定される。
【００１１】
しかし、防着板１３０は頻繁に交換する必要があるうえ、図４に示すような防着板１３０は交換に時間がかかり、このために、蒸着装置の稼働時間が短くなる。「特許文献１」に記載の構成は、防着板１３０の代わりに巻き取り可能な防着シートを用いることによって、防着板１３０の交換を容易にしている。しかし、「特許文献１」の構成は、真空装置１００内を十分に覆うような、複雑な防着シートとすることは難しい。
【００１２】
従来技術のもう一つの課題は、蒸発源４０に配置されるシャッターである。真空蒸着装置を連続して、かつ、安定的に稼働するためには、蒸発源４０を常に所定の温度に保ち、蒸発材料を常に蒸発させておく必要がある。したがって、該当する蒸発源４０を素子基板１０に蒸着させたくないときは、図５に示すように、蒸発源４０に対してシャッター５０で覆い、蒸気が素子基板１０に向かわないようにする必要がある。図５は蒸発源４０の上をシャッター５０が覆い、蒸発材料が上方に放散されない状態である。
【００１３】
そして、素子基板１０が所定の位置に来たときに、図６のようにシャッター５０を開き、素子基板１０に蒸着を行う。従来は、このシャッター５０は、図５あるいは図６に示すような、リンク５１を用いて行ってきた。このような構成では、図６に示すように、シャッター５０の開閉のためのスペースを真空装置１００内に確保しておく必要があり、真空装置１００内のスペースに制限を生じていた。また、このよな、シャッター５０は、蒸発源４０の近くに配置されるので、熱によって開閉装置のリンク５１が劣化し、開閉動作が故障するという問題を生じていた。
【００１４】
本発明の課題は、真空装置１００内において、素子基板１０に蒸着されずに、内部に堆積する蒸着材料を容易に除去することが出来る手段、スペースを取らない蒸発源のシャッター構成、また、容易に交換可能なシャッターを実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は上記課題を解決するものであり、具体的な手段は次のとおりである。
【００１６】
（１）蒸着マスクの両端を支持し、前記蒸着マスクを第１の方向に移動させる搬送機構を有し、前記蒸着マスクの下方に蒸発源を有する真空蒸着装置であって、前記蒸発源は開口を有するシートシャッターによって覆われ、前記基板に蒸着をするときは前記シートシャッターの前記開口が前記蒸発源の開口に対応する位置に移動し、前記シートシャッターを巻き取る巻き取り機構を真空装置内に備えることを特徴とする真空蒸着装置。
【００１７】
（２）前記シートシャッターは、前記基板に蒸着をしないときは、蒸発源に対応する部分には前記開口が存在しないことを特徴とする（１）に記載の真空蒸着装置。
【００１８】
（３）前記シートシャッターは複数の、形状の異なる開口を有することを特徴とする（１）に記載の真空蒸着装置。
【００１９】
（４）前記シートシャッターは、前記蒸発源の開口に応じた開口を有することを特徴とする（１）に記載の真空蒸着装置。
【００２０】
（５）前記シートシャッターは、複数の前記蒸発源の開口に応じた開口を有することを特徴とする（１）に記載の真空蒸着装置。
【００２１】
（６）前記蒸発源は複数の蒸着源が組になって存在していることを特徴とする（１）に記載の真空蒸着装置。
【００２２】
（７）前記第１の方向に直角な第２の方向において、前記蒸発源を両側から挟むように防着シートが配置され、前記防着シートを巻き取る、巻き取り機構を真空装置に備えることを特徴とする（１）に記載の真空蒸着装置。
【００２３】
（８）前記防着シートは、前記両側に各々２個存在し、前記２個の防着シートの前記蒸着マスクに対する角度は異なっており、前記角度は、前記２個の防着シートを巻き取る機構において、ユニバーサルジョイントによって規定されていることを特徴とする（７）に記載の真空蒸着装置。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、蒸発源をシートシャッターによって覆うので、基板に蒸着を行うときのみ、シートシャッターの開口から上部に向かって蒸発材料が放散されるので、真空装置内の蒸発材料による汚染が抑制でき、蒸発材料の剥がれによる異物の発生等を抑えることが出来る。また、シートシャッターは巻き取り機構によって巻き取りながら使用されるので、シャッターのためのスペースを節約することが出来る。さらに、シートシャッターは、シートシャッターが巻き取られている軸ごと交換できるので、真空装置内部のクリーン化のための工数を抑制することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の真空蒸着装置内の斜視図である。
【図２】本発明における蒸発源の構成を示す斜視図である。
【図３】本発明における蒸発源の構成を示す他の斜視図である。
【図４】従来の真空蒸着装置の内部を示す断面図である。
【図５】従来の蒸発源に対する、シャッターが閉じた状態を示す断面模式図である。
【図６】従来の蒸発源に対する、シャッターが開いた状態を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、実施例によって本発明の内容を詳細に説明する。
【実施例１】
【００２７】
図１は本発明の真空蒸着装置内の構成を示す斜視図である。図１において、矢印１０１は真空装置１００の内部を示し、矢印１０２は大気側を示す。有機ＥＬ表示装置は、複数の有機ＥＬ層を連続して蒸着する必要があるので、必要な層数に対応する蒸発源４０を所定のピッチで配置して、各蒸発源４０に対応する位置に素子基板１０を移動させて蒸着する。したがって、真空蒸着装置は、インライン状に長くなっている。例えば、素子基板１０の大きさが４６０ｍｍ×３６５ｍｍ程度の場合は、真空蒸着装置の長さは１０ｍ程度にもなる。図１は、この真空蒸着装置の１部を示している。
【００２８】
図１において、蒸着マスク２０の両端が、搬送装置としての複数の回転ローラ１１０に支持されている。実際の蒸着工程においては、蒸着マスク２０の上に素子基板１０が配置され、蒸着マスク２０と素子基板１０とが位置ずれをおこさないようにするための押さえ板３０が素子基板１０の上に載置される。図１では、図を複雑化させないために、蒸着マスク２０のみ記載している。
【００２９】
図１において、回転ローラ１１０が回転することによって、蒸着マスク２０が矢印１０３の方向に移動する。回転ローラ１１０は、シャフト１１１を介して真空装置１００の外部に存在する回転ローラ駆動部１２０によって回転する。蒸発源４０は蒸着マスク２０の下方に配置される。蒸発源４０は蒸発材料を収容する坩堝、坩堝を加熱するヒータ、坩堝から外部に蒸発材料を放出する開口等から構成されている。坩堝はヒータによって常に加熱され、開口からは、蒸発材料が放出され続けている。
【００３０】
したがって、蒸発材料は真空装置１００内に堆積する。このため、定期的に真空装置１００内部に堆積した蒸発材料を除去して、真空装置１００内をクリーンにする必要がある。図１においては、蒸発源４０と蒸着マスク２０との間の空間を側面から囲むようにして、防着シート１４０が配置されている。防着シート１４０は厚さが０．５ｍｍ以下のステンレスで形成されている。
【００３１】
防着シート１４０は、長尺の帯状に形成されており、必要に応じて防着シート巻き取り軸１４１に巻き取られる。すなわち、防着シート１４０に蒸発材料が厚く堆積する前に防着シート１４０を巻き取るので、防着シート１４０に蒸発材料が厚く堆積する前に、クリーンな防着シート１４０が蒸発源４０付近に移動してくる。そして、防着シート１４０全体に所定の量以上の蒸発材料が堆積したときに防着シート１４０を交換する。防着シート１４０ごとに交換するので、真空装置１００の内部をクリーンにするための時間を短くすることが出来る。
【００３２】
片側１枚の防着シート１４０のみで、蒸発材料が真空装置１００の内側に堆積しないようにするのは困難である。図１では、蒸発源４０の片側に２個の防着シート１４０を配置して蒸発空間をより完全にカバーできるようにしている。図１において、蒸着マスク２０に近いほうの防着シート１４０と、その下側の防着シート１４０とは、角度が異なっている。したがって、上側の防着シート１４０と下側の防着シート１４０とは別な巻き取り軸が使用されるが、この別な巻き取り軸はユニバーサルジョイント１４２によって接続されて上側の防着シート１４０と下側の防着シート１４０との角度を互いに調整できるようになっている。２個の防着シート１４０は矢印１０４の方向に巻き取られて使用される。
【００３３】
図１に示すように、蒸着マスク２０の移動方向と直角方向における蒸発源４０の両側においては、防着シート１４０によって蒸発材料が厚く堆積することを防止することが出来る。しかし、蒸発源４０の上側には防着シート１４０は存在しておらず、蒸着マスク２０および素子基板１０が存在しない場合は、真空装置１００の内側上方に蒸発材料が堆積することになる。
【００３４】
真空装置１００の内側に蒸発材料が堆積することを防止するためには、蒸発材料の開口付近にシャッターを配置する。しかし、図５あるいは図６に示すような従来例によるリンク５１を用いたシャッター５０は、真空装置１００内におけるスペースを取ること、蒸発源４０からの熱によってリンク５１が壊れやすい等の問題がある。
【００３５】
本発明では、蒸発源４０に対するシャッターとして図２あるいは図３に示すシートシャッター６０を用いる。図２はシートシャッター６０の第１の例である。シートシャッター６０は、厚さが０．５ｍｍ以下のステンレスシートで形成され、形の異なった複数の開口部６１が形成されている。
【００３６】
図２において、蒸発源４０はホスト蒸発源４１と２個のドーパント蒸発源４２の合計３個の蒸発源から構成されている。有機ＥＬ層は複雑な化学式を持つ有機材料なので、共蒸着によって、所定の材料成分の蒸着膜を形成する場合がある。すなわち、蒸着膜の主成分をホスト蒸発源４１によって形成し、蒸着膜に特殊な性質を持たせるために、ドーパント蒸発源４２が用いられる。ホスト蒸発源４１とドーパント蒸発源４２は別々に制御されるが、いずれの蒸発源４０も常に蒸発材料を放出し続けることは同様である。
【００３７】
図２において、シートシャッター６０に形成された長方形の開口部６１が３個の蒸発源４０の開口付近に存在している。したがって、図２の状態においては、ホスト蒸発源４１、および２個のドーパント蒸発源４２からの蒸発物質を同時に素子基板１０に蒸着することが出来る。所定の時間、素子基板１０に対して蒸着をした後、シートシャッター６０を移動させ、シート部分よって蒸発源４０を覆い、蒸発材料が素子基板１０に付着することを防止する。
【００３８】
所定の時間、素子基板１０に蒸着を行ったあと、シートシャッター６０で蒸発源４０の開口付近を覆うことによって、蒸発材料が真空装置１００の内壁全体、あるいは、防着板１３０に付着し、堆積することを防止することが出来る。したがって、真空装置１００の内壁、あるいは、面積の広い防着板１３０あるいは防着シート１４０をクリーン化する時間を短縮することが出来る。
【００３９】
一方、シートシャッター６０の内側には、蒸発材料が厚く堆積するが、シートシャッター６０は、面積が小さく、単なるシートなので、複雑な形状をしている真空装置１００の内壁をクリーン化することに比べれば、クリーン化は、はるかに小さな工数ですむ。また、シートシャッター６０は防着シート１４０あるいは防着板１３０に比べて面積が小さいので、防着シート１４０等をクリーン化することに比べれば、小さな工数ですむ。
【００４０】
シートシャッター６０は、シートシャッター巻取り機構６２によって巻き取られる。シートシャッター巻取り機構の軸６２は外部に配置された駆動装置によって、ウォームギヤを介して回転し、シートシャッター６０を巻き取る。
【００４１】
図２において、シートシャッター６０には、長方形の開口のみでなく、円状の開口も形成されている。蒸発源４０が３個ある場合であっても、ホスト蒸発源４１のみを蒸着したい場合もある。このような場合は、シートシャッター６０を所定の方向に巻き取り、ホスト蒸発源４１の開口に対応した部分に円状の開口がくるようにする。この状態を図３に示す。
【００４２】
図３において、円状の開口は小さいので、ホスト蒸発源４１からの蒸発材料のみが円状の開口を通して上方、すなわち、素子基板１０の側に放出される。この時、ドーパント蒸発源４２からの蒸発材料はシートシャッター６０に付着することになる。シートシャッター６０は面積が小さいので、蒸発材料が真空装置１００の内側全体に飛散する場合に比べてクリーン化は容易である。また、シートシャッター６０に蒸発材料が所定の量以上堆積した場合は、シートシャッター６０自体を取り替えれば良いのでクリーン化に時間も短縮することが出来る。
【００４３】
図２あるいは図３のようなシートシャッター６０を用いた場合は、蒸発材料がシートシャッター６０に短期間に厚く堆積する。シートシャッター６０に蒸発材料が厚く堆積すれば、材料が剥がれ落ちて、基板に対して異物となったり、蒸発源４０の開口を詰まらせたりする危険がある。しかし、図２あるいは図３に示すようなシートシャッター６０であれば、面積が小さいので、長尺のシートとすることが出来、巻き取りを頻繁に行うことによってシートシャッター６０に蒸発材料が厚く堆積することを防止することが出来る。
【００４４】
図２および図３においては、蒸発源４０は３個組となっているが、これに限らず、蒸発源４０は１個でもよい。この場合は、シートシャッター６０に形成される開口は１種類でもよい。また、図２および図３において、シートシャッター６０の開口は長方形あるいは円であるが、開口の形状はこれに限らず、楕円等でもよい。このように単一あるいは複数の前記蒸発源の開口に応じた開口を有するシートシャッターを適用することが出来る。図２あるいは図３に示すようなシートシャッター６０によって覆われた蒸発源４０は図１において、蒸着マスク２０等の進行方向に所定のピッチで配置されている。
【００４５】
以上説明したように、本発明によれば、真空装置１００の内壁に蒸発材料が堆積することを防止することが出来、蒸発材料はシートシャッター６０または、防着シート１４０に付着することになるので、クリーン化が容易であり、真空装置１００内のクリーン化に要する工数を抑制することが出来る。
【符号の説明】
【００４６】
１０…素子基板、  ２０…蒸着マスク、  ３０…押さえ板、  ４０…蒸発源、  ４１…ホスト蒸発源、  ４２…ドーパント蒸発源、  ５０…シャッター、  ５１…リンク、  ６０…シートシャッター、  ６１…開口部、  ６２…シートシャッター巻き取り機構の軸、  １００…真空装置、  １１０…回転ローラ、  １１１…シャフト、  １２０…回転ローラ駆動部、  １３０…防着板、  １４０…防着シート、  １４１…防着シート巻き取り軸、  １４２…ユニバーサルジョイント。
【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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