TW201416470A - 汽相沉積裝置、汽相沉積方法、有機電致發光顯示器及有機電致發光照明裝置 - Google Patents

Abstract

本發明可提高有機材料的利用效率。本發明之實施態樣的汽相沉積裝置2包含：第1汽相沉積部，其向移動的基板G的被處理面噴出含有主體材料的氣體，使有機膜在基板G的被處理面上以面狀汽相沉積；以及第2汽相沉積部，其配置在第1汽相沉積部的前段或後段，向移動的基板G的被處理面噴出含有客體材料的氣體，使有機膜在基板G的被處理面上以線狀汽相沉積。

Description

汽相沉積裝置、汽相沉積方法、有機電致發光顯示器及有機電致發光照明裝置

本發明所揭示的實施態樣，係關於一種汽相沉積裝置、汽相沉積方法、有機電致發光顯示器以及有機電致發光照明裝置。

近年來，關於成為次世代主流的平板顯示器，使用了以有機材料發光的有機電致發光(EL：Electro-Luminescence)元件的有機電致發光顯示器受到注目。

有機電致發光顯示器，由於不需要自發光型背光源，故薄型化以及輕量化比較容易，且在視野角度、解析度、對比、反應速度、消耗電力、可撓性等的面向上也非常優異。

有機電致發光元件形成：在透明基板上將有機層以陽極(anode)以及陰極(cathode)夾住的構造。當對有機電致發光元件的陽極以及陰極施加電壓時，電洞(hole)從陽極注入有機層，電子從陰極注入有機層。所注入的電洞以及電子在有機層再結合而將發光層激發，當從該激發狀態再次回到基態時便產生光。

在有機電致發光顯示器中，作為顯示全彩影像用的發光方式的其中1種，在透明基板上並排配置R(紅色)、G(綠色)、B(藍色)的3原色畫素的並置方式，已為人所習知。該並置方式，係在基板上分別塗布R、G、B的各色發光層。關於分別塗布各色發光層的成膜方法，遮罩汽相沉積法為現在的主流(參照例如專利文獻1)。

遮罩汽相沉積法，將在對應基板上欲附著成膜材料之部位的位置開孔的蔭蔽遮罩配置在基板之前，並通過蔭蔽遮罩的開口部使成膜材料汽相沉積。在上述並置方式的情況下，由於R、G、B的各色發光層的圖案相同，故藉由使同一蔭蔽遮罩的位置與基板平行移動，便可利用汽相沉積法分別塗布R、G、B的各色發光層。

【先前技術文獻】

【專利文獻】

【專利文獻1】日本特開2005-325425號公報

然而，在遮罩汽相沉積法中，由於蔭蔽遮罩的開口在遮罩整體面積中所占的比例很小，而蒸發物質的大部分(一般在95%以上)會附著於遮罩，故材料的利用效率較差。由於R、G、B的各色發光層所使用的有機材料的價格頗高，故其成為阻礙有機電致發光顯示器或有機電致發光照明裝置的大型化以及量產效率的主要原因。

實施態樣的其中一態樣之目的在於提供一種可使有機材料的利用效率提高的汽相沉積裝置、汽相沉積方法、有機電致發光顯示器以及有機電致發光照明裝置。

實施態樣的其中一態樣之汽相沉積裝置包含：處理室，其收納作為處理對象的基板；汽相沉積部，其噴出含有形成發光層之有機材料的氣體；以及移動部，其在該處理室內，使該基板的被處理面相對於該汽相沉積部朝既定方向相對性移動；該汽相沉積部包含：第1汽相沉積部，其向移動之該基板的被處理面噴出在該有機材料中之含有主體材料的氣體，使第1有機膜成面狀汽相沉積於該被處理面上；以及第2汽相沉積部，其配置在該第1汽相沉積部的前段或後段，向移動之該基板的被處理面噴出在該有機材料中之含有客體材料的氣體，使第2有機膜成線狀汽相沉積於該被處理面上。

根據實施態樣的其中一態樣，便可提供出一種可使有機材料的利用效率提高的汽相沉積裝置、汽相沉積方法、有機電致發光顯示器以及照明裝置。

1‧‧‧基板處理系統

2、2A‧‧‧汽相沉積裝置

10‧‧‧處理室

11‧‧‧閘閥

12‧‧‧開口

13‧‧‧排氣口

20‧‧‧移動機構

21‧‧‧平台

22‧‧‧掃描部

30‧‧‧蒸發機構

31a~31h‧‧‧蒸發源

32a~32h‧‧‧電阻發熱元件

33‧‧‧加熱器電源部

34‧‧‧載體氣體供給機構

35‧‧‧載體氣體供給源

36a~36h‧‧‧氣體管

37a~37h‧‧‧開閉閥

38a~38h‧‧‧質量流量控制部

40、40A‧‧‧原料氣體噴出部

41a~41i‧‧‧噴嘴

42a42h‧‧‧氣體管

43a43h‧‧‧開閉閥

44a~44i‧‧‧噴出口

45‧‧‧隔壁板

50‧‧‧控制部

60‧‧‧堤板

Q‧‧‧區域

W‧‧‧線寬

G‧‧‧基板

E-E、F-F‧‧‧剖面線

DS‧‧‧距離

DL‧‧‧距離

TM‧‧‧搬運室

CM‧‧‧前處理室

LLM‧‧‧負載鎖定室

PM1~PM4‧‧‧處理模組

Arm‧‧‧搬運臂

X、Y、Z‧‧‧軸

HIL‧‧‧電洞注入層

HTL‧‧‧電洞輸送層

EMHF‧‧‧發光層的主體膜

EMLr‧‧‧發光層

EMLg‧‧‧發光層

EMLb‧‧‧發光層

ETL‧‧‧電子輸送層

EIL‧‧‧電子注入層

P‧‧‧間隔

K1~K3‧‧‧口徑

圖1係表示第1實施態樣之基板處理系統的構造圖。

圖2係表示第1實施態樣之有機電致發光彩色顯示器的裝置構造的一例的示意剖面圖。

圖3係表示圖1所示之汽相沉積裝置的構造圖。

圖4係表示圖1所示之汽相沉積裝置的噴嘴的構造以及配置圖。

圖5A係表示在玻璃基板上形成RGB發光層的態樣的俯視圖。

圖5B係圖5A所示之區域Q的擴大圖。

圖6係表示汽相沉積裝置形成有機層的態樣圖。

圖7A係圖6所示之E-E線的示意剖面圖。

圖7B係利用擴散形成R發光層、G發光層以及B發光層的狀態的E-E線的示意剖面圖。

圖8係表示利用多孔型的噴嘴所形成的膜層形狀的一例的圖式。

圖9係表示RGB發光層的形狀例的圖式。

圖10係表示被動矩陣方式的構造例的圖式。

圖11係表示第2實施態樣之汽相沉積裝置形成有機層的態樣圖。

圖12A係圖11所示之F-F線的示意剖面圖。

圖12B係利用擴散形成R發光層、G發光層以及B發光層的狀態的F-F線的示意剖面圖。

圖13係表示第2實施態樣之有機電致發光彩色顯示器的裝置構造的一例的示意剖面圖。

圖14係表示另一實施態樣之有機電致發光彩色顯示器的裝置構造的一例的示意剖面圖。

以下，參照所附圖式，詳細說明本案所揭示的汽相沉積裝置、汽相沉積方法、有機電致發光顯示器以及有機電致發光照明裝置的實施態樣。另外，本發明並未因為以下所示的實施態樣受到限定。例如，在以下內容中，雖係針對形成有機電致發光顯示器或有機電致發光照明裝置的有機層的實施例進行說明，惟藉由汽相沉積裝置以及汽相沉積方法所製造的裝置，並非僅限於顯示器或照明裝置。

〔1.第1實施態樣〕

〔1.1.基板處理系統的構造〕

首先，說明第1實施態樣的基板處理系統。圖1係表示第1實施態樣的基板處理系統的構造圖。如圖1所示的，第1實施態樣的基板處理系統1，係具有複數個處理容器的群集型裝置，包含負載鎖定室LLM、搬運室TM、前處理室CM以及4個處理模組PM1~PM4。

負載鎖定室LLM，為了將從大氣環境搬運過來的玻璃基板(以下記載為基板G)搬運到真空度較高的處理模組PM，而將內部保持在減壓狀態。在基板G上，預先形成銦錫氧化物(ITO：Indium Tin Oxide)作為陽極。基板G，被搬運室TM的搬運臂Arm搬運到前處理室CM內，將ITO表面清潔之後，搬運到處理模組PM1內。

在處理模組PM1中，配置了氣流型的汽相沉積裝置2，在透明陽極ITO上連續形成後述的複數層有機膜。像這樣形成了有機層的基板G，被搬運到處理模組PM4內，利用濺鍍在有機層上形成陰極層(金屬電極)。

然後，基板G，被搬運到處理模組PM2內，利用蝕刻形成配線用的圖案之後，再次在處理模組PM4內利用濺鍍在蝕刻部分上形成金屬配線。然後，基板G最後被搬運到處理模組PM3內，利用CVD(Chemical Vapor Deposition：化學氣相沉積法)形成封裝有機層的封裝膜。

圖2係表示利用基板處理系統1所製造的有機電致發光彩色顯示器的裝置構造的一例的示意剖面圖。如圖2所示的，有機電致發光彩色顯示器，具有在基板G上堆疊形成透明陽極ITO、電洞注入層HIL、電洞輸送層HTL、發光層EML、電子輸送層ETL、電子注入層EIL以及陰極(cathode)的裝置構造。

第1實施態樣之發光層EML，包含R(紅)發光層REL、G(綠)發光層GEL、B(藍)發光層BEL(以下有時會統稱為RGB發光層)。該等RGB發光層，如後所述的，係在由主體材料所形成的薄膜(以下記載為主體膜)上形成由RGB發光層用的各客體材料所形成的薄膜，並使客體材料擴散於主體膜中所形成。

主體材料，係在發光層中負責載體輸送的材料，例如，Alq3(螢光材料主體)、CBP、m-CP、m-CBP(燐光材料主體)等。相關主體材料，例如，可根據HOMO-LUMO(Highest Occupied Molecular Orbital-Lowest Unoccupied Molecular Orbital；最高佔據分子軌域-最低未占分子軌域)位準、能隙、與客體材料的適合度適當選擇之。另外，客體(摻雜物)材料，係在發光層中負責發光的材料，R發光層REL用的客體材料，例如，DCM、DCM2、DCJTB(紅色螢光材料)、Ir(piq)3、(btp)2Ir(acac)(紅色燐光材料)等，G發光層GEL用的客體材料，例如，Coumarin6(綠色螢光材 料)、Ir(ppy)3、(ppy)2Ir(acac)(綠色燐光材料)等，B發光層BEL用的客體材料，例如，TBP(藍色螢光材料)、Ir(Fppy)3、FIrpic(藍色燐光材料)等。另外，主體材料以及客體材料，並非僅限於上述材料，亦可考慮發光特性等而使用各式各樣的材料。

配置在處理模組PM1內的汽相沉積裝置2，在1個處理室內，以1次的汽相沉積處理同時形成該等電洞注入層HIL、電洞輸送層HTL、發光層EML、電子輸送層ETL以及電子注入層EIL共5層。

〔1.2.汽相沉積裝置的構造〕

圖3係表示汽相沉積裝置2的構造圖。如圖3所示的，汽相沉積裝置2具備：處理室10、移動機構20、蒸發機構30、原料氣體噴出部40、控制部50，依序形成上述的電洞注入層HIL、電洞輸送層HTL、發光層EML、電子輸送層ETL、電子注入層EIL(參照圖2)。

在處理室10的側壁，形成了利用閘閥11開閉的基板搬入搬出用的開口12，可將被處理基板亦即基板G送入或送出處理室10。另外，處理室10，透過形成於其側壁或底面的排氣口13與真空泵等的排氣裝置(圖中未顯示)連接，可使處理室10內部減壓。另外，閘閥11或排氣裝置，例如，被控制部50所控制。

移動機構20，被控制部50所控制，在處理室10內使基板G朝水平單一方向(X方向)以一定速度移動。該移動機構20具有：將基板G的被處理面以朝向下方的狀態保持的平台21；以及與該平台21結合並使平台21朝X方向滑行移動的掃描部22。

在平台21中，埋入了利用靜電吸附力以可吸附脫離的方式保持基板G的靜電夾頭(圖中未顯示)，該靜電夾頭，透過被控制部50所控制的開關與高壓的直流電源(圖中未顯示)電連接。另外，在平台21的內部形成了媒體通路，控制部50控制熱媒體循環裝置(圖中未顯示)，對平台21內部的媒體 通路循環供給既定溫度的熱媒體(例如冷媒)，藉此將基板G調整到既定溫度。

蒸發機構30，在處理室10之外，具有對應形成於基板G上的薄膜的種類的個數的蒸發源31a~31g(以下有時會統稱為蒸發源31)。各蒸發源31，在形成於容器內的坩堝之中，將有機材料加熱、蒸發而產生原料氣體。

具體而言，蒸發源31a，將成為電洞注入層HIL的原料的有機物質的成膜材料加熱、蒸發而產生HIL原料氣體；蒸發源31b，將成為電洞輸送層HTL的原料的有機物質的成膜材料加熱、蒸發而產生HTL原料氣體；蒸發源31c，將成為發光層EML的主體材料的有機物質的成膜材料加熱、蒸發而產生EML原料氣體。

另外，蒸發源31d，將成為R發光層REL的客體材料的有機物質的成膜材料加熱、蒸發而產生EMLr原料氣體；蒸發源31e，將成為G發光層GEL的客體材料的有機物質的成膜材料加熱、蒸發而產生EMLg原料氣體；蒸發源31f，將成為B發光層BEL的客體材料的有機物質的成膜材料加熱、蒸發而產生EMLb原料氣體。

另外，蒸發源31g，將成為電子輸送層ETL的原料的有機物質的成膜材料加熱、蒸發而產生ETL原料氣體；蒸發源31h，將成為電子注入層EIL的原料的有機物質的成膜材料加熱、蒸發而產生EIL原料氣體。

各蒸發源31a~31h，例如具備由高熔點材料所構成的電阻發熱元件32a~32h(以下統稱為電阻發熱元件32)作為將各有機材料加熱用的加熱器。加熱器電源部33，對各電阻發熱元件32個別供給電流，以個別控制各蒸發源31的加熱溫度(例如200℃~500℃)。

蒸發機構30，具備將在各蒸發源31所產生的原料氣體分別與載體氣體混合並搬運到原料氣體噴出部40用的載體氣體供給機構34。該載體氣體供 給機構34具備：載體氣體供給源35、氣體管36a~36h(以下有時會統稱為氣體管36)、開閉閥37a~37h(以下有時會統稱為開閉閥37)、質量流量控制部38a~38h(以下有時會統稱為MFC38)。

載體氣體供給源35，將惰性氣體(例如氬氣、氦氣、氪體或是氮氣)個別地送出到各氣體管36的基端部作為載體氣體。在各氣體管36的中途部位分別配置了開閉閥37以及MFC38。

各開閉閥37，藉由控制部50的控制而各自獨立開閉(導通/切斷)。另外，各MFC38，利用控制部50控制流過對應的氣體管36的載體氣體的壓力或流量。利用該等MFC38以及開閉閥37，進行載體氣體的導通/切斷，以及載體氣體的壓力或流量的控制。

各氣體管36的前端部，分別與對應的蒸發源31連接，利用開閉閥37以及MFC38，進行對蒸發源31的載體氣體的壓力以及流量的控制或載體氣體的供給/停止。

原料氣體噴出部40，在處理室10內，具備分別與蒸發源31a~31h對應的噴嘴41a~41h(以下有時會統稱為噴嘴41)，將從各蒸發源31所接收的各原料氣體，向藉由移動機構20移動的基板G噴出。

噴嘴41a~41h均為長方型的噴嘴，在處理室10內朝基板移動方向(X方向)並排配置成一列。該等噴嘴41a~41h，各自朝與基板移動方向(X方向)正交的方向(Y方向)伸長而延伸，並從在各自的頂面上所形成的噴出口將原料氣體向上方噴出。

各噴嘴41a~41h，透過貫通處理室10的底壁的各氣體管42a~42h(以下有時會統稱為氣體管42)與各蒸發源31a~31h連接，而且，從移動機構20的汽相沉積掃描的起始位置開始在X方向上依序配置。然後，利用該等噴嘴41a~41h，在基板G上，分別噴出HIL原料氣體、HTL原料氣體、EML原料 氣體、EMLr原料氣體、EMLg原料氣體、EMLb原料氣體、ETL原料氣體、EIL原料氣體。另外，在各氣體管42a~42h的中途部位，分別配置了開閉閥43a~43h。

圖4係表示汽相沉積裝置2的噴嘴41a~41h的構造以及配置圖。如圖4所示的，噴嘴41a~41g，在其頂面上分別設有噴出口44a~44h。各噴出口44a~44h，形成對應所欲形成之薄膜的形狀，而且，配置在適當的距離，以對在汽相沉積過程中通過正上方的基板G形成各層薄膜。

具體而言，在噴嘴41a~41c、41g、41h的頂面上，形成了在其長邊方向(Y方向)上以狹縫狀延伸的噴出口44a~44c、44g、44h，該等噴出口44a~44c、44g、44h，分別配置在隔著適合對基板G形成面狀薄膜的較遠距離DL(例如10~20mm)的這般高度的位置。

另一方面，在噴嘴41d~41f的頂面上，形成了在其長邊方向(Y方向)上隔著既定間隔排成一列(或複數列)的複數個噴出口44d~44f，該等噴出口44d~44f，分別配置在隔著適合對基板G形成線狀薄膜的較短距離DS(例如1mm以下)的這般高度的位置。

圖5A，係表示利用汽相沉積裝置2在基板G上形成RGB發光層的態樣的俯視圖；圖5B，係圖5A所示之區域Q的放大圖，表示噴出口44d~44f與RGB發光層的形成圖案之間的關係。

如圖5A以及圖5B所示的，各噴嘴41d~41f，其各自的噴出口44d~44f相對於噴嘴長邊方向(Y方向)以既定間隔P配置成一列，另外，在噴出口44d~44f之間，在噴嘴長邊方向(Y方向)上，噴出口44d~44f彼此偏移P/3。

噴出口44d~44f的口徑K1~K3，可選定為相依於並置型的RGB發光層的各線寬W的數值。口徑K1~K3的範圍，例如，可設定為0.1~1W。例如 當W=100μm時，可設定為K1~K3=10~100μm。

像這樣，噴出口44d~44f的口徑K1~K3形成微細的口徑，且以極接近的距離DS，向基板G的被處理面(以下有時會記載為基板被處理面)噴出原料氣體。因此，可抑制從噴出口44d~44f所噴出的原料氣體向四方，特別是基板移動方向(X方向)的擴散，進而以精度良好的方式形成RGB發光層。

相對於此，噴出口44a~44c、44g、44h，係廣角遠距離噴出型噴嘴，將原料氣體以較大較廣的角度向位於遠距離DL的基板被處理面噴出，故該等噴出之原料氣體會向四方，特別是基板移動方向(X方向)擴散。藉此，便可精度良好地形成電洞注入層HIL、電洞輸送層HTL、發光層的主體膜EMHF、電子輸送層ETL以及電子注入層EIL的面狀。

另外，在隣接的噴嘴41a~41c、41g、41h之間，設置了從處理室10的底壁向垂直上方(Z方向)延伸到到超越噴嘴噴出口44a~44c、44g、44h的高度的隔壁板45(參照圖3以及圖4)，利用該隔壁板45，便可防止原料氣體侵入或混入到隣接的噴嘴側。

〔1.3.利用汽相沉積裝置形成有機層〕

接著，說明如何利用汽相沉積裝置2形成有機層。圖6係表示利用汽相沉積裝置2形成有機層的態樣圖。

當打開閘閥11並利用外部搬運裝置(圖中未顯示)將被處理對象亦即基板G搬入處理室10之中時，控制部50便控制移動機構20使平台21接近搬入/搬出口以進行基板G的裝載。在基板G的裝載完成之後，控制部50使閘閥11關閉，並利用排氣裝置將處理室10的室內減壓到既定的真空壓力。另外，在搬入汽相沉積裝置2的基板G的被處理面上，利用其他成膜裝置在前置步驟形成了陽極(ITO)。

控制部50，配合搬入基板G的時序，將蒸發機構30控制在待機狀態。例 如，在基板G搬入之前，使加熱器電源部33導通，準備將各蒸發源31a~31h的各成膜材料加熱、蒸發。另外，此時，開閉閥43a~43h維持在關閉狀態，原料氣體噴出部40維持在停止狀態。

控制部50，為了對基板G實行汽相沉積處理，使移動機構20的平台21的掃描移動開始。然後，當基板G的前端部因為掃描移動而即將到達各噴嘴41之前時，控制部50，以既定的時序將對應噴嘴41的氣體管36的開閉閥37以及氣體管42的開閉閥43從原本的關閉(切斷)狀態切換到開啟(導通)狀態。另外，MFC38，藉由流經氣體管36的載體氣體的壓力或流量的控制，將噴嘴41的氣體噴出壓力或流量控制在設定值。

藉此，各噴嘴41，開始噴出與載體氣體混合的原料氣體，並將該狀態維持到基板G的後端部通過各噴嘴41的頭上為止。該等噴嘴41a~41h，如上所述的，相對於基板G的移動方向依序並排設置，依照噴嘴41a~41h的順序原料氣體從其噴出口44a~44h噴出到基板G上。

噴出口44a~44c、44g、44h，具有在與基板移動方向交叉的方向上延伸的狹縫形狀。因此，原料氣體從該等噴出口44a~44c、44g、44h向基板G的被處理面以帶狀噴出。帶狀噴出的原料氣體，以帶狀接觸通過其正上方的基板G的被處理面，在以該帶狀接觸的位置凝縮並堆積。藉此，薄膜以一定的膜厚形成面狀。

另一方面，噴出口44d~44f，設有在與基板移動方向交叉的方向上成列的複數個孔。因此，原料氣體從該等噴出口44d~44f向基板G以梳齒狀噴出。梳齒狀噴出的原料氣體，分散地接觸通過其正上方的基板G上所形成的主體材料的薄膜，在該分散地接觸的各位置凝縮並堆積。藉此，以一定的膜厚以及一定的間隔P形成複數條線狀薄膜。

在此，更進一步具體說明如何利用各噴嘴41形成薄膜。當基板G的移動開始時，首先，基板G的前端部最初即將到達噴嘴41a的上方，在該時序， 從噴嘴41a的狹縫型噴出口44a將HIL原料氣體向正上方以帶狀噴出。該狀態維持到基板G的後端部通過噴嘴41a的頭上為止。藉此，從基板G的前端向後端以覆蓋基板G整體的方式使電洞注入層HIL的薄膜以一定的膜厚形成面狀。

接著，當基板G的前端部即將到達位於噴嘴41a的後段的噴嘴41b的上方時，HTL原料氣體從噴嘴41b的狹縫型噴出口44b向正上方以帶狀噴出。該狀態維持到基板G的後端部通過噴嘴41b的頭上為止。藉此，從基板G的前端向後端以覆蓋電洞注入層HIL整體的方式使電洞輸送層HTL的薄膜以一定的膜厚形成面狀。

接著，當基板G的前端部即將到達位於噴嘴41b的後段的噴嘴41c的上方時，EML原料氣體從噴嘴41c的狹縫型噴出口44c向正上方以帶狀噴出。該狀態維持到基板G的後端部通過噴嘴41c的頭上為止。藉此，從基板G的前端向後端以覆蓋電洞輸送層HTL整體的方式使發光層的主體膜EMHF以一定的膜厚形成面狀。另外，形成主體膜EMHF用的蒸發源31c、噴嘴41c、載體氣體供給部(專用的氣體管、開閉閥、MFC等)相當於第1汽相沉積部。另外，在圖式所示的例子中，噴射EML原料氣體的噴嘴41c的噴射口為狹縫型噴出口，然而亦可使用形成了複數個噴射口的多孔型噴出口當作噴嘴41c的噴射口。此時亦與狹縫型噴出口同樣，從多孔型噴出口將EML原料氣體以帶狀噴出，使主體膜EMHF以一定的膜厚形成面狀。另外，當噴射EML原料氣體的噴嘴41c的噴射口為多孔型噴出口時，亦能以在形成R發光層REL、G發光層GEL以及B發光層BEL的位置分別將主體膜EMHF以線狀形成的方式將EML原料氣體從多孔型噴出口噴出，藉此將主體膜EMHF的厚度針對各個色進行調整。如是便可使各色的發光特性提高。

接著，當基板G的前端部即將到達位於噴嘴41c的後段的噴嘴41d的上方時，EMLr原料氣體從噴嘴41d的多孔型噴出口44d向正上方以梳齒狀噴出。該狀態維持到基板G的後端部通過噴嘴41d的頭上為止。藉此，在主體膜EMHF上，形成R發光層REL用的客體材料的薄膜(以下記載為R客體膜) 以一定的膜厚以及一定的間隔P形成複數條線狀薄膜。

同樣地，當基板G的前端部即將到達位於噴嘴41d的後段的噴嘴41e的上方時，EMLg原料氣體從噴嘴41e的多孔型噴出口44e向正上方以梳齒狀噴出。該狀態維持到基板G的後端部通過噴嘴41e的頭上為止。藉此，以追在R客體膜之後的方式，在發光層的主體膜EMHF之上，在R客體膜的旁邊隔著一定的間距g(參照圖5B)，形成G發光層GEL用的客體材料的薄膜(以下記載為G客體膜)，以一定的膜厚以及一定的間隔P形成複數條。另外，R客體膜與G客體膜的間距g為g=(P-3W)/3。

同樣地，當基板G的前端部即將到達位於噴嘴41e的後段的噴嘴41f的上方時，EMLb原料氣體從噴嘴41f的多孔型噴出口44f向正上方以梳齒狀噴出。該狀態維持到基板G的後端部通過噴嘴41f的頭上為止。藉此，以追在R客體膜以及G客體膜之後的方式，在發光層的主體膜EMHF之上且在R客體膜以及G客體膜之間分別隔著一定的間距g，形成B發光層BEL用的客體材料的薄膜(以下記載為B客體膜)，以一定的膜厚以及一定的間隔P形成複數條。另外，形成R客體膜、G客體膜、B客體膜用的蒸發源31d~31f、噴嘴41d~41f以及載體氣體供給部(專用的氣體管、開閉閥、MFC等)相當於第2汽相沉積部。

圖7A係圖6所示之E-E線的示意剖面圖，圖7B係R發光層REL、G發光層GEL以及B發光層BEL藉由擴散所形成之狀態的E-E線的示意剖面圖。

利用汽相沉積裝置2，如圖7A所示的，在主體膜EMHF上形成R客體膜、G客體膜、B客體膜。當將主體膜EMHF的膜厚設為D時，R、G、B客體膜的膜厚例如可為0.05D~0.2D左右。例如，當主體膜EMHF的膜厚D=40nm時，R、G、B客體膜的膜厚為2nm~8nm左右。另外，R、G、B客體膜的膜厚，並非限定於0.05D~0.2D左右，亦可因應客體材料的組成而適當變更。

在主體膜EMHF上形成R客體膜、G客體膜、B客體膜之後，利用濃度擴 散或熱擴散等方式，各客體材料擴散到主體膜EMHF內，如圖7B所示的，在發光層EML中，形成R發光層REL、G發光層GEL以及B發光層BEL。

由於形成R客體膜、G客體膜以及B客體膜的噴嘴41d~41f相對於基板G配置在極接近的距離DS，故可將來自噴嘴41d~41f的輻射熱施加於基板G。藉此，便可促進各客體材料在主體膜EMHF內的熱擴散。

另外，為了抑制噴嘴41d~41f所形成的過度的輻射熱，例如，可使噴嘴41d~41f的前端部採用向噴出口44d~44f以推拔狀變細的構造，以調整傳導至基板G的輻射熱。另外，例如，亦可將在內部設有流通冷卻媒體(例如冷卻水)的流路而可調整輻射熱的隔熱部設置在噴出口44d~44f的周圍，以調整傳導至基板G的輻射熱。

另外，為了調整各客體材料在主體膜EMHF內的熱擴散，亦可在處理室10內設置對基板G吹送冷媒氣體(例如氬氣)的吹送部。藉此，便可使各客體材料在主體膜EMHF內的熱擴散停止，使主體膜EMHF內的客體材料適當地擴散。

另外，為了調整各客體材料在主體膜EMHF內的熱擴散，控制部50，亦可控制熱媒體循環裝置(圖中未顯示)，對平台21內部的媒體通路循環供給既定溫度的熱媒體，藉此將基板G調整到既定溫度。

在此，利用從多孔型噴出口44噴出的原料氣體而在基板G上所形成的膜層，如圖8所示的，以從多孔型噴出口44的噴出方向中心為界線，大略形成山型。因此，假設，當將在主體材料中混合客體材料的有機物質的成膜材料加熱、蒸發的原料氣體從噴嘴噴出口44噴出時，RGB發光層雖會直接形成線狀，惟其形狀大略形成山型。

另一方面，本實施態樣之發光層EML，在將主體膜EMHF以面狀形成之後，利用多孔型噴出口44形成比主體膜的膜厚更薄的R、G、B客體膜。因 此，如圖9所示的，比起利用多孔型噴出口44將RGB發光層直接形成線狀的情況而言，更可使其平坦化，藉此，便可精度良好地形成RGB發光層。

另外，雖將R客體膜、G客體膜以及B客體膜的線寬W當作相同進行說明，惟亦可因應各色的發光特性而使客體膜的線寬不同，另外，亦可考慮各客體材料的擴散特性設定R客體膜、G客體膜以及B客體膜的線寬。另外，R客體膜、G客體膜以及B客體膜的膜厚亦可不相同，可設定為使各色的發光特性成為吾人所期望的發光特性的膜厚。另外，例如，亦可考慮各客體材料的擴散特性設定R客體膜、G客體膜以及B客體膜的膜厚。R客體膜、G客體膜以及B客體膜的膜厚或線寬，可利用噴嘴噴出口44的口徑或數目(在Y方向上的數目)調整，另外，亦可利用載體氣體的壓力或流量調整。

回到圖6，繼續說明有機膜的形成。當基板G的前端部即將到達位於噴嘴41f的後段的噴嘴41g的上方時，ETL原料氣體從噴嘴41g的狹縫型噴出口44g向正上方噴出。該狀態維持到基板G的後端部通過噴嘴41g的頭上為止。藉此，從基板G的前端向後端以覆蓋發光層EML整體的方式使電子輸送層ETL以一定的膜厚形成面狀。

然後，當基板G的前端部即將到達位於噴嘴41g的後段的噴嘴41h的上方時，EIL原料氣體從噴嘴41h的狹縫型噴出口44h向正上方噴出。該狀態維持到基板G的後端部通過噴嘴41h的頭上為止。藉此，從基板G的前端向後端以覆蓋電子輸送層ETL整體的方式使電子注入層EIL以一定的膜厚形成面狀。

像這樣，在本實施態樣之汽相沉積裝置2中，以在處理室10內使基板G朝單一方向進行1次掃描移動的1次汽相沉積處理，便可在該基板G上堆疊形成複數種類的有機物質的薄膜。具體而言，便可在基板G上堆疊電洞注入層HIL、電洞輸送層HTL、將RGB發光層以線狀圖案並排設置的發光層EML、電子輸送層ETL以及電子注入層EIL，藉此，便可形成如圖2所示的裝置構造的有機電致發光彩色顯示器。

另外，本實施態樣之汽相沉積裝置2，由於並未使用蔭蔽遮罩，故可大幅改善有機材料的利用效率、分塗效率、多層成膜效率、製造良率、空間效率、成本，並比較容易應付畫面加大化或量產化之需求。

另外，關於具有如圖2所示的裝置構造的有機電致發光彩色顯示器的驅動方式，可使用例如圖10所示的被動矩陣方式。此時，陽極以及陰極形成互相正交的線狀電極(行電極/列電極)，當對位於兩者交叉位置的畫素(R、G、B次像素)施加電壓時，該次像素會發光。

另外，主動矩陣方式當然也是可行。當為主動矩陣方式時，雖圖示省略，惟會在陽極(ITO)側形成每個R、G、B次像素的TFT(薄膜電晶體)以及畫素電極，甚至掃描線、信號線。另一方面，陰極為共通電極，形成一片面狀薄膜。

〔2.第2實施態樣〕

接著，說明第2實施態樣之基板處理系統。第2實施態樣之基板處理系統，相對於第1實施態樣的基板處理系統1而言，在汽相沉積裝置中的發光層形成的構造不同。以下，以與第1實施態樣不同的部分為主進行說明，共通的部分會附上相同的符號並適當省略說明。

圖11係表示利用第2實施態樣之汽相沉積裝置2A形成有機層的態樣圖。如圖11所示的汽相沉積裝置2A的原料氣體噴出部40A，在噴嘴41f的後段且噴嘴41g的前段，設置了將成為發光層EML的主體材料的有機物質的成膜材料加熱、蒸發並將EML原料氣體噴出的噴嘴41i。

該噴嘴41i，與噴嘴41c同樣，在對應的蒸發源31(參照圖3)所產生的EML原料氣體與載體氣體混合並供給到該噴嘴41i。具體而言，在蒸發源31中，將成為發光層EML的主體材料的有機物質的成膜材料加熱、蒸發以產生EML原料氣體，並透過氣體管42(參照圖3)供給到噴嘴41i。

在噴嘴41i的頂面，與噴嘴41c的噴出口44c(參照圖4)同樣形成了狹縫型噴出口44i，當基板G的前端部即將到達該噴出口44i的上方時，EML原料氣體從噴出口44i向正上方以帶狀噴出。該狀態維持到基板G的後端部通過噴嘴41i的頭上為止。

藉此，從基板G的前端向後端以覆蓋基板G的被處理面整體的方式使發光層的主體膜EMHF以一定的膜厚形成面狀，R客體膜、G客體膜以及B客體膜形成被上下的主體膜EMHF夾住的狀態。另外，形成主體膜EMHF用的蒸發源31、噴嘴41i、載體氣體供給部(專用的氣體管、開閉閥、MFC等)相當於第3汽相沉積部。

圖12A係圖11所示之F-F線的示意剖面圖，圖12B係利用擴散形成R發光層REL、G發光層GEL以及B發光層BEL的狀態的示意剖面圖。

利用汽相沉積裝置2，如圖12A所示的，在主體膜EMHF上形成R客體膜、G客體膜、B客體膜，並再於其上形成主體膜EMHF。然後，各客體材料利用濃度擴散或熱擴散等方式在主體膜EMHF內擴散，如圖12B所示的，在發光層EML中，形成R發光層REL、G發光層GEL以及B發光層BEL。

像這樣，利用主體膜EMHF夾住客體膜以形成發光層，藉此便可調整從陽極所注入的電洞與從陰極所注入的電子再度結合的位置。因此，藉由調整上下的主體膜EMHF的膜厚等便可輕易地調整發光特性。

另外，與第1實施態樣同樣，在發光層EML上，如圖13所示的，可形成電子輸送層ETL、電子注入層EIL以及陰極等。另外，與第1實施態樣同樣，R客體膜、G客體膜以及B客體膜的線寬W亦可不相同，另外，亦可考慮各客體材料的擴散特性設定R客體膜、G客體膜以及B客體膜的線寬。

另外，R客體膜、G客體膜以及B客體膜的膜厚亦可不相同，亦可設定 為使各色的發光特性成為吾人所期望的發光特性的膜厚。另外，例如，亦可考慮各客體材料的擴散特性設定R客體膜、G客體膜以及B客體膜的膜厚。R客體膜、G客體膜以及B客體膜的膜厚或線寬，可利用噴嘴噴出口44的口徑或數目(在Y方向上的數目)進行調整，另外，亦可利用載體氣體的壓力或流量進行調整。另外，亦可將噴射EML原料氣體的噴嘴41c、41i的噴射口設為多孔型噴出口，並以在形成R發光層REL、G發光層GEL以及B發光層BEL的位置分別將上下的主體膜EMHF形成線狀的方式，將EML原料氣體從多孔型噴出口噴出，藉此針對各色調整上下的主體膜EMHF的厚度。藉此便可使各色的發光特性提高。

像這樣，第2實施態樣之汽相沉積裝置2A，相對於第1實施態樣之汽相沉積裝置2而言，在蒸發機構30、原料氣體噴出部40A以及載體氣體供給機構34，分別增設更進一步形成主體膜EMHF用的蒸發源、噴嘴、載體氣體供給部(專用的氣體管、開閉閥、MFC等)。藉此，便可利用主體膜EMHF夾住客體膜以形成發光層，並輕易地調整發光特性。

另外，關於從噴嘴41i噴出的原料氣體，亦可取代EML原料氣體，而使用將成為電洞阻擋層HBL的材料的有機物質的成膜材料加熱、蒸發的HBL原料氣體。藉此，便可防止電洞擴散到電子輸送層ETL的現象，並使發光特性提高。

〔3.其他實施態樣或變化實施例〕

以上係說明本發明的較佳實施態樣，惟本發明並不限於上述實施態樣，在其技術思想範圍內可存在其他實施態樣或各種變化實施例。

在上述的實施態樣中，各色發光層之間係以客體材料不會擴散的主體膜EMHF分離，惟亦可形成設置了分離用堤板(隔壁)的裝置構造。例如，亦可如圖14所示的設置堤板60，使主體材料與客體材料所形成的RGB發光層被堤板60分離。藉此便可使各色的發光層之間以精度良好的方式形成。此時，藉由針對各色調整主體膜EMHF的厚度，便可使各色的發光特性提 高。另外，當R客體膜、G客體膜、B客體膜被上下的主體膜EMHF夾住時，亦可針對各色調整上下的主體膜EMHF的各自的厚度。藉此便可使各色的發光特性提高。

堤板60，可將例如丙烯酸樹脂、酚醛樹脂、聚醯胺樹脂、聚亞醯胺樹脂等的有機物質當作材質，並利用例如噴墨法或印刷法等在前置步驟製作，惟亦可在汽相沉積裝置中利用汽相沉積法在基板G上製作。另外，在圖14所示的例子中，係將堤板60形成在透明陽極ITO上，惟亦可將堤板60形成在例如電洞輸送層HTL上。

例如，在製作圖14所示之裝置構造時，在蒸發機構30、原料氣體噴出部40以及載體氣體供給機構34，分別增設形成堤板60用的蒸發源、噴嘴、載體氣體供給部(專用的氣體管、開閉閥、MFC等)。堤板形成用的噴嘴，在將堤板60形成於透明陽極ITO上的情況下，配置在比噴嘴41a更上游側的位置。

另外，上述的實施態樣，係分別使用噴嘴41d~41f形成R客體膜、G客體膜、B客體膜，惟亦可使用設有開口的蔭蔽遮罩形成R客體膜、G客體膜、B客體膜。由於相對於發光層EML的厚度而言客體膜的厚度較薄，故即使在使用蔭蔽遮罩的情況下，亦可提高主體材料的利用效率，藉此，可使形成發光層用的有機材料的利用效率提高。

另外，在上述的實施態樣中，係將形成面狀薄膜用的噴出口44a~44c、44g~44i形成狹縫狀，惟亦可形成一列或複數列的多孔型噴出口。此時，可選定各噴出口44a~44c，44g~44i的口徑、間距以及相隔距離DL，以對通過上方的基板G將原料氣體以實質上帶狀的方式噴出。

另外，在上述實施態樣中，各噴嘴41a~41i的長邊方向係與基板掃描方向(X方向)正交的方向(Y方向)，惟亦可因應需要在水平面內自同上方向(Y方向)斜向傾斜。另外，基板G的態勢亦不限於面向下方的方式，亦 可為例如面向上方的方式或是使基板G的被處理面朝向横方向的方式等。各噴嘴41a~41i將原料氣體噴出的方向亦可因應被處理基板的方向或態勢而採取任意方向。

另外，在上述的實施態樣中，係將形成各薄膜用的噴嘴41a~噴嘴41i分別1條1條地設置，惟亦可將其中任一或全部的噴嘴各設置複數條。另外，在上述的實施態樣中，係將各噴嘴41d~41f的噴出口44d~44f在掃描移動方向(X方向)上各設置一個，惟亦可排列複數個。亦即，使在Y方向上並排的噴出口44d~44f在X方向上設置複數列。

另外，上述的實施態樣，在汽相沉積掃描中，係以R客體膜、G客體膜以及B客體膜的順序開始在基板G上的形成過程，惟並非僅限於該順序，亦可按照任意的順序形成線狀的客體膜。因此，在原料氣體噴出部40中，可任意選擇噴嘴41d、噴嘴41e以及噴嘴41f的配置順序。

另外，在上述的實施態樣中，係將透明陽極ITO當作基底層並以電洞注入層HIL、電洞輸送層HTL、......的順序將各有機層以汽相沉積方式堆疊形成。然而，亦可反方向，亦即將陰極當作基底層並以電子注入層EIL、電子輸送層ETL、......的順序將各有機層以汽相沉積方式堆疊形成。

另外，上述的實施態樣的汽相沉積裝置以及汽相沉積方法，亦可適用於省略電洞注入層HIL、電洞輸送層HTL、電子輸送層ETL、電子注入層EIL的一部分的有機電致發光顯示器，另外，亦可適用於將電洞注入層HIL、電洞輸送層HTL、電子輸送層ETL、電子注入層EIL的一部分或全部置換成無機物質的薄膜的有機電致發光顯示器。

另外，上述的實施態樣的汽相沉積裝置以及汽相沉積方法，可用以製造照明裝置。亦即，上述的實施態樣的汽相沉積裝置以及汽相沉積方法，可用以在基板G上將RGB發光層以線狀形成，並藉由使各發光層發光，以製造出白色發光的有機電致發光照明裝置。另外，例如，上述的實施態樣的 汽相沉積裝置以及汽相沉積方法，可用以在基板G上將RGB發光層以線狀形成，並可藉由調整各發光層的發光強度，以製造出可調整發光色調的有機電致發光照明裝置。

本領域從業人員可輕易導出更進一步的功效或變化實施例。因此，本發明的更廣範圍的態樣，並非僅限於如以上所表示或記述的特定詳細技術內容以及代表性實施態樣。因此，在不超出由所附的專利請求範圍及其均等範圍所定義的總括性發明概念的精神或範圍之內，可作出各種變更。

2‧‧‧汽相沉積裝置

10‧‧‧處理室

11‧‧‧閘閥

12‧‧‧開口

13‧‧‧排氣口

20‧‧‧移動機構

21‧‧‧平台

22‧‧‧掃描部

30‧‧‧蒸發機構

31a~31h‧‧‧蒸發源

32a~32h‧‧‧電阻發熱元件

33‧‧‧加熱器電源部

34‧‧‧載體氣體供給機構

35‧‧‧載體氣體供給源

36a~36h‧‧‧氣體管

37a~37h‧‧‧開閉閥

38a~38h‧‧‧質量流量控制部

40‧‧‧原料氣體噴出部

41a~41h‧‧‧噴嘴

42a~42h‧‧‧氣體管

43a~43h‧‧‧開閉閥

45‧‧‧隔壁板

50‧‧‧控制部

DL、DS‧‧‧距離

Claims (11)

1. 一種汽相沉積裝置，包含：處理室，其收納作為處理對象的基板；汽相沉積部，其噴出含有形成發光層之有機材料的氣體；以及移動部，其在該處理室內，使該基板的被處理面相對於該汽相沉積部朝既定方向相對性移動；該汽相沉積部包含：第1汽相沉積部，其向移動之該基板的被處理面噴出在該有機材料中之含有主體材料的氣體，使第1有機膜成面狀汽相沉積於該被處理面上；以及第2汽相沉積部，其配置在該第1汽相沉積部的前段或後段，向移動之該基板的被處理面噴出在該有機材料中之含有客體材料的氣體，使第2有機膜成線狀汽相沉積於該被處理面上。
2. 如申請專利範圍第1項之汽相沉積裝置，其中更包含：第3汽相沉積部，其配置在該第2汽相沉積部的後段或前段，向在該處理室內移動之該基板的被處理面噴出含有有機材料的氣體，而在該第1有機膜以及該第2有機膜上使第3有機膜以面狀汽相沉積。
3. 如申請專利範圍第2項之汽相沉積裝置，其中，該第3汽相沉積部噴出含有主體材料的氣體，作為該含有有機材料的氣體。
4. 如申請專利範圍第2項之汽相沉積裝置，其中，該第3汽相沉積部噴出含有形成電洞阻擋層之有機材料的氣體，作為該含有有機材料的氣體。
5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之汽相沉積裝置，其中，該第2汽相沉積部，具有在與該既定方向交叉的方向上噴出該氣體的複數個噴出口隔著一定間隔排列的複數個噴嘴；該複數個噴嘴，在該既定方向上並排，且在該既定方向上將噴出口的位置彼此錯開配置。
6. 如申請專利範圍第5項之汽相沉積裝置，其中，該複數個噴嘴，分別噴出含有形成不同顏色的發光層之客體材料的氣體。
7. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之汽相沉積裝置，其中，該第1汽相沉積部具有在與該既定方向交叉的方向上延伸之狹縫狀噴出口。
8. 如申請專利範圍第2至4項中任一項之汽相沉積裝置，其中，該第3汽相沉積部具有在與該既定方向交叉的方向上延伸的狹縫狀噴出口。
9. 一種有機電致發光顯示器，其係使用如申請專利範圍第1至8項中任一項之汽相沉積裝置所製造。
10. 一種有機電致發光照明裝置，其係使用如申請專利範圍第1至8項中任一項之汽相沉積裝置所製造。
11. 一種汽相沉積方法，包含：移動步驟，其在處理室內，使作為處理對象的基板相對性移動；以及汽相沉積步驟，其噴出含有形成發光層之有機材料的氣體以在該基板的被處理面上使該有機材料汽相沉積；該汽相沉積步驟包含：第1汽相沉積步驟，其向移動之該基板的被處理面噴出在該有機材料中之含有主體材料的氣體，使第1有機膜成面狀汽相沉積於該被處理面上；以及第2汽相沉積步驟，其在該第1汽相沉積步驟之前或之後，向移動之該基板的被處理面噴出在該有機材料中之含有客體材料的氣體，使第2有機膜成線狀汽相沉積於該被處理面上。