DE60028492T2

DE60028492T2 - Vorrichtung zur Herstellung von Dünnfilmen

Info

Publication number: DE60028492T2
Application number: DE60028492T
Authority: DE
Inventors: Semiconductor Energy Shunpei Atsugi-shi Yamazaki; Semiconductor Energy Kunitaka Atsugi-shi Yamamoto; Semiconductor Energy Masaaki Atsugi-shi Hiroki; Semiconductor Energy Takeshi Atsugi-shi Fukunaga
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 1999-10-13
Filing date: 2000-10-13
Publication date: 2006-11-16
Anticipated expiration: 2020-10-14
Also published as: EP1093156A2; JP4827290B2; EP1705692A3; US20090186439A1; US7115434B2; TW471011B; KR100783027B1; US7494837B2; US20060283384A1; EP1705692A2; CN1266985C; CN1293530A; DE60028492D1; CN1734746A; JP2001185355A; US20030196597A1; CN100468696C; EP1093156A3; US7919341B2; KR20010071141A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dünnfilm-Herstellungsvorrichtung, die für die Herstellung eines EL-Elements verwendet wird, das eine Struktur besitzt, in der ein Lumineszenzmaterial, das zum Erzeugen von EL (Elektrolumineszenz) in der Lage ist, insbesondere ein organisches Lumineszenzmaterial (im folgenden als organisches EL-Material bezeichnet), zwischen einer Anode und einer Kathode platziert wird.
2. Beschreibung des Stands der Technik
In den letzten Jahren ist eine Anzeigevorrichtung entwickelt worden, die ein EL-Element als ein selbst-leuchtendes Element unter Verwendung einer EL-Erscheinung eines organischen EL-Materials verwendet (EL-Anzeigevorrichtung). Da die EL-Anzeigevorrichtung von einer selbstleuchtenden Art ist, ist eine Hintergrundbeleuchtung, wie in einem Flüssigkristallbildschirm, nicht notwendig. Weiterhin wird die EL-Anzeigevorrichtung als vielversprechend für einen wie ein Anzeigeteil einer beweglichen Ausrüstung, die draußen verwendet wird, angesehen, da der Sichtwinkel groß ist.
Es gibt zwei Arten von EL-Anzeigevorrichtungen, d.h. eine passive Art (einfache Matrixart) und eine aktive Art (aktive Matrixart) und beide Arten sind intensiv entwickelt worden. Besonders hat zur Zeit die EL-Anzeigevorrichtung der Art der aktiven Matrix Aufmerksamkeit erregt. In Bezug auf das organische EL-Material, das eine lumineszente Schicht wird und als das Zentrum des EL-Elements betrachtet werden kann, ist, obgleich die Forschung über ein niedermolekulares organisches EL-Material und ein hochmolekulares organisches EL-Material erstreckt worden ist, das hochmolekulare organische EL-Material mit Aufmerksamkeit bedacht worden, welches leichter zu handhaben und in der Hitzebeständigkeit größer als das niedermolekulare organische EL-Material ist.
Als Filmherstellungsverfahren für das hochmolekulare organische EL-Material ist ein Tintenstrahlverfahren, das von Seiko Epson Corporation vorgeschlagen worden ist, als vielversprechend angesehen worden. In Bezug auf diese Technik sei auf die Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung Nr. Hei. 10-12377, Nr. Hei. 10-153967 oder Nr. Hei. 11-54270 verwiesen.
Die EP 06 83 406 offenbart einen Farbfilter, ein Herstellungsverfahren und einen Flüssigkristallbildschirm und beschreibt einen Tintenstrahlkopf zum Sprühen von Tinte auf die Schicht eines Farbfilters. Um die Tinte auszustoßen, wird eine Heizeinrichtung verwendet, um die Tinte zu erhitzen. Die Schrift US 3484793 offenbart einen Bildaufzeichnungsvorrichtungstintentröpfchenaufnehmer mit optischem Eingang und offenbart weiterhin, dass die Tintentröpfchen kontinuierlich unter dem Einfluss eines stationären oder gepulsten Drucks ausgestoßen werden können.
In dem Tintenstrahlverfahren kann jedoch, da das hochmolekulare EL-Material ausgestoßen und gestreut wird, und, wenn ein Abstand zwischen einer beschichteten Oberfläche und einer Düse eines Kopfes für den Tintenstrahl nicht geeignet ausgebildet wird, ein Problem einer sogenannten fliegenden Kurve auftreten, in der ein Tröpfchen auf einen Teil fällt, der von einem notwendigen Teil verschieden ist. Die Fliegenkurve wird im Detail in der Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung Nr. Hei. 11-54270 offenbart, und es wird spezifiziert, dass eine Abweichung von einer Zielposition von 50 μm oder mehr auftreten kann.
Die EP 01 039 166 , die am 18.04.2001 unter Inanspruchnahme der Priorität vom 12.10.1999 veröffentlicht wurde, offenbart eine ähnliche Dünnfilm-Herstellungsvorrichtung, ohne jedoch einen Rücksaugmechanismus zu offenbaren.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist angesichts der oben genannten Probleme ausgeführt worden, und besitzt ein Ziel darin, ein Verfahren, in dem ein Film eines organischen EL-Materials aus einem Polymer genau ohne eine Positionsabweichung und mit einem hohen Durchsatz ausgebildet wird, und eine Dünnfilm-Herstellungsvorrichtung, die eine solche Filmherstellung ermöglicht, zur Verfügung zu stellen.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Elementherstellungsvorrichtung eines Multikammersystems (auch als ein Cluster-Verarbeitungssystem bezeichnet), das mit der Dünnfilm-Herstellungsvorrichtung versehen ist, zur Verfügung zu stellen.
Dieses Ziel wird durch eine Dünnfilm-Herstellungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 und das Verfahren gemäß Anspruch 7 erreicht.
Um die oben genannten Ziele zu erreichen, ist die vorliegende Erfindung dadurch weiter gekennzeichnet, dass lumineszente Schichten aus Rot, Grün und Blau in einer Streifenform ausgebildet sind, indem man die Dünnfilm-Herstellungsvorrichtung wie einen Dispensen verwendet. Man beachte, dass die Streifenform eine lange und dünne rechteckige Form mit einem Längenverhältnis von 2 oder mehr und eine lange und dünne elliptische Form mit einem Verhältnis von der großen Hauptachse zu der kleinen Hauptachse von 2 oder mehr einschließt.
Eine Dünnfilm-Herstellungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung wird in den 1A und 1B gezeigt. 1A ist eine Ansicht, die das äußere Aussehen der Dünnfilm-Herstellungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung von der Seite gesehen zeigt, und 1B ist eine Ansicht, die das äußere Aussehen von der Vorderseite gesehen zeigt. In 1A bezeichnet das Bezugszeichen 100 ein Stützunterteil und das Bezugszeichen 101 einen Transporttisch, auf dem ein Substrat 102 fixiert wird. Der Transporttisch 101 kann sich in eine X-Richtung (horizontale Richtung) oder in eine Y-Richtung (vertikale Richtung) bewegen.
Ein Stützpfosten 103 und ein Halter 104 werden an dem Stützunterteil 100 angebracht, und eine Beschichtungseinheit 105 wird über dem Transporttisch 101 platziert. Die Beschichtungseinheit 105 ist eine Vorrichtung, die mit einem Mechanismus für das Beschichten eines Substrats mit einem Lösungsmittel, das ein organisches EL-Material enthält, versehen ist, und sie ist eine Vorrichtung für das Liefern eines komprimierten Gases (unter Druck gesetztes inertes Gas) zu einem Kopfabschnitt 106 und für das Liefern eines Lösungsmittels, das ein organisches EL-Material enthält.
Weiterhin schließt die Beschichtungseinheit 105 einen Rücksaugmechanismus (ein Mechanismus, der mit einem Rücksaugventil oder mit einem Luftbetätigungsventil versehen ist) ein. Der Rücksaugmechanismus ist ein Mechanismus, um ein in einem Düsenzugang eines Rohrs oder ähnlichem angesammeltes Tröpfchen durch Reduzieren des Drucks unter Verwendung einer Volumenänderung mit einer Membran oder ähnlichem in die Düse zu saugen.
In der Dünnfilm-Herstellungsvorrichtung der 1A und 1B ist der Kopfabschnitt 106 fixiert, und der Transporttisch 101, auf den das Substrat 102 gesetzt wird, wird in die X-Richtung oder in die Y-Richtung bewegt. Das heißt, es wird ein solcher Mechanismus angenommen, in dem der Transporttisch so bewegt wird, dass der Kopfabschnitt 106 relativ über das Substrat 102 bewegt wird. Selbstverständlich ist, obgleich es auch möglich ist, einen solchen Mechanismus auszubilden, in dem der Kopfabschnitt 106 bewegt wird, die Stabilität überlegen, wenn die Substratseite bewegt wird.
In der Dünnfilm-Herstellungsvorrichtung der oben genannten Struktur bewegt sich der Kopfabschnitt 106, der mit einer Düse eines Versorgungseingangs für ein organisches EL-Material versehen ist (genau gesagt eine Mischung aus einem Lösungsmittel und einem organischen EL-Material, das dann gelöst ist), über das Substrat 102, so dass vorbestimmte Teile des Substrates mit dem organischen EL-Material beschichtet werden. Hier wird ein Prozess des Beschichtens mit dem organischen EL-Material durch den Kopfabschnitt 106 weiter unten beschrieben.
2A ist eine Ansicht, die schematisch einen Zustand zeigt, in dem ein Film eines organischen EL-Materials, das ein π-Mischungssystempolymer umfasst, ausgebildet wird, indem man die vorliegende Erfindung ausführt. In 2A kennzeichnet das Bezugszeichen 110 ein Substrat, und ein Pixelteil 111, ein sourceseitiger Betriebsstromkreis 112, ein gateseitiger Betriebsstromkreis 113 werden aus TFTs auf dem Substrat 110 gebildet. Eine Region, die von einer Mehrzahl von Sourceverdrahtungsleitungen umgeben ist, die mit dem sourceseitigen Betriebsstromkreis 112 verbunden ist, und eine Mehrzahl von Gateverdrahtungsleitungen, die an den gateseitigen Betriebsstromkreis 113 des Gates angeschlossen werden, ist ein Pixel, und es sind ein TFT- und ein EL-Element, das elektrisch mit dem TFT verbunden ist, in dem Pixel ausgebildet. Solche Pixel werden in Matrixform in dem Pixelteil 111 angeordnet.
Hierbei bezeichnet das Bezugszeichen 114a eine Mischung (im folgenden als eine Beschichtungsflüssigkeit (R) bezeichnet) aus einem Lösungsmittel und einem organischen EL-Material, das rotes Licht ausstrahlt, wenn eine Spannung angelegt wird (im folgenden als ein organisches EL-Material (R) bezeichnet), 114b eine Mischung (im folgenden als eine Beschichtungsflüssigkeit (G) bezeichnet) aus einem Lösungsmittel und einem organischen EL-Material, das grünes Licht ausstrahlt, wenn eine Spannung angelegt wird (im folgenden als ein organisches EL-Material (G) bezeichnet) und 114c eine Mischung (im folgenden als eine Beschichtungsflüssigkeit (B) bezeichnet) aus einem Lösungsmittel und einem organi schen EL-Material, das blaues Licht ausstrahlt, wenn eine Spannung angelegt wird (im folgenden als ein organisches EL-Material (B) bezeichnet).
Man beachte, dass es in Bezug auf die organischen EL-Materialien ein Verfahren, in dem ein polymerisiertes Polymer direkt in einem Lösungsmittel aufgelöst und dann aufgetragen wird, und ein Verfahren, in dem, nachdem ein Film aus einem Monomer gebildet worden ist, das in einem Lösungsmittel aufgelöst worden ist, eine Erwärmung und Polymerisierung durchgeführt wird, um ein Polymer auszubilden, gibt. Beide Verfahren können in der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Hier wird ein Beispiel beschrieben, in dem ein organisches EL-Material aus Polymer in einem Lösungsmittel aufgelöst und dann aufgetragen wird.
In dem Fall der vorliegenden Erfindung werden die Beschichtungsflüssigkeit (R) 114a, die Beschichtungsflüssigkeit (G) 114b und die Beschichtungsflüssigkeit (B) 114c getrennt von dem Kopfabschnitt 106 der Dünnfilm-Herstellungsvorrichtung in der Richtung eines Pfeils aufgetragen, wie er in den 1A und 1B gezeigt ist. Das heißt, es werden streifenförmige lumineszente Schichten (genau gesagt ein Vorläufer einer lumineszenten Schicht) gleichzeitig auf einer Pixellinie, um rotes Licht auszustrahlen, auf einer Pixellinie, um grünes Licht auszustrahlen und auf einer Pixellinie, um grünes Licht auszustrahlen, gebildet.
Man beachte, dass die Pixellinie eine Linie von Pixeln anzeigt, die durch eine Bank 121 getrennt werden, und die Bank 121 wird über der Sourceverdrahtungsleitung gebildet. Das heißt, eine Linie, auf der eine Mehrzahl von Pixeln in Reihe entlang der Sourceverdrahtungsleitung angeordnet werden, wird die Pixellinie genannt. Jedoch kann hierbei, obgleich die Beschreibung für den Fall erfolgt ist, in dem die Bank 121 über der Sourceverdrahtungsleitung gebildet wird, die Bank über der Gateverdrahtungsleitung zur Verfügung gestellt werden, und es wird eine Linie, auf der eine Mehrzahl von Pixeln in Reihe entlang der Gateverdrahtungsleitung angeordnet werden, die Pixellinie genannt.
Somit kann der Pixelteil 111 als eine Gesamtheit einer Mehrzahl von Pixellinien angesehen werden, die durch die streifenförmigen Bänke geteilt werden, die über der Mehrzahl der Sourceverdrahtungsleitungen oder der Mehrzahl der Gateverdrahtungsleitungen bereitgestellt werden. Von einem solchen Gesichtspunkt aus kann gesagt werden, dass der Pixelteil 111 eine Pixellinie, in der eine streifenförmige lumineszente Schicht, die rotes Licht ausstrahlt, ausgebildet ist, eine Pixellinie, in der eine streifenförmige lumineszente Schicht, die grünes Licht ausstrahlt, ausgebildet ist, und eine Pixellinie, in der eine streifenförmige lumineszente Schicht, die blaues Licht ausstrahlt, ausgebildet ist, umfasst.
Da die streifenförmigen Bänke über der Mehrzahl der Sourceverdrahtungsleitungen oder der Mehrzahl der Gateverdrahtungsleitungen zur Verfügung gestellt werden, ist es auch möglich, den Pixelteil 111 im wesentlichen als eine Gesamtheit einer Mehrzahl von Pixellinien, die durch die Mehrzahl von Sourceverdrahtungsleitungen oder die Mehrzahl von Gateverdrahtung geteilt werden, zu betrachten.
Als nächstes wird der Zustand des Kopfabschnitts 107 (auch ein Beschichtungsteil genannt), der in 2A gezeigt ist, in 2B vergrößert gezeigt.
Das Bezugszeichen 107 bezeichnet den Kopfabschnitt der Dünnfilm-Herstellungsvorrichtung, und es ist eine Düse 116a für Rot, eine Düse 116b für Grün und eine Düse 116c für Blau daran angebracht. Außerdem sind eine Beschichtungsflüssigkeit (R) 114a, eine Beschichtungsflüssigkeit (G) 114b und eine Beschichtungsflüssigkeit (B) 114c jeweils im Inneren von jeder der Düsen aufbewahrt. Diese Beschichtungsflüssigkeiten werden durch ein komprimiertes Gas, das in ein Rohr 117 eingefüllt ist, unter Druck gesetzt und werden auf den Pixelteil 111 hinausgedrückt. Der Kopfabschnitt 107 wird zu dieser Seite entlang der Richtung senkrecht zu der Papierebene bewegt, so dass der Beschichtungsschritt, wie in 2A gezeigt, ausgeführt wird.
2C ist eine vergrößerte Ansicht der Nähe eines Beschichtungsteils, der durch 118 bezeichnet wird. Der Pixelteil 111 auf dem Substrat 110 ist eine Gesamtheit einer Mehrzahl von Pixeln, die aus einer Mehrzahl von TFTs 119a bis 119c und Pixelelektroden 120a bis 120c gebildet werden. Wenn den Düsen 116a bis 116c von 2B durch das komprimierte Gas ein Druck zugeführt wird, werden die Beschichtungsflüssigkeiten 114a bis 114c durch den Druck hinausgedrückt.
Man beachte, dass die Bank 121 aus einem Kunststoffmaterial zwischen Pixeln zur Verfügung gestellt wird und verhindert, dass die Beschichtungsflüssigkeiten zwischen angrenzenden Pixeln gemischt werden. In dieser Struktur wird, wenn die Breite (festgestellt durch die Auflösung der Photolithographie) der Bank 121 schmal ausgebildet wird, die Integration des Pixelteils verbessert, und es kann ein Bild von großer Feinheit erhalten werden. Besonders in dem Fall, in dem die Viskosität der Beschichtungsflüssigkeit 1 bis 30 cp beträgt, ist es wirkungsvoll.
Wenn jedoch die Viskosität der Beschichtungsflüssigkeit 30 cp oder mehr ist oder in einem Solenoid- oder Gelzustand vorliegt, ist es auch möglich, die Bank nicht zu benutzen. Das heißt, wenn ein Kontaktwinkel zwischen einer Beschichtungsflüssigkeit und einer beschichteten Oberfläche nach dem Beschichten hinreichend groß ist, verbreitet sich die Beschichtungsflüssigkeit nicht übermäßig, so dass es nicht notwendig ist, sie durch die Bank einzudämmen. In diesem Fall wird die lumineszente Schicht schließlich in einer elliptischen Form (lange und dünne elliptische Form mit einem Verhältnis von der Hauptachse zu der Nebenachse von 2 oder mehr), typischer Weise in einer langen und dünnen elliptischen Form, die sich von einem Ende zu dem anderen Ende des Pixelteils erstreckt, ausgebildet.
Für das Kunststoffmaterial, das die Bank 21 bilden kann, können Acryl, Polyimid, Polyamid oder Polyimidoamid verwendet werden. Wenn Kohlenstoff, schwarzes Pigment oder dergleichen zuvor in diesem Kunststoffmaterial zur Verfügung gestellt wird, um das Kunststoffmaterial zu schwärzen, wird es auch möglich, die Bank 121 als Lichtschutzfilm zwischen den Pixeln zu benutzen.
Wenn ein Sensor, der Lichtreflexion verwendet, in der Nähe des Spitzenendes von irgendeiner der Düsen 116a, 116b und 116c angebracht wird, ist es auch möglich, eine solche Justage einzustellen, in der der Abstand zwischen einer beschichteten Oberfläche und der Düse immer konstant gehalten wird. Weiterhin ist es, indem man einen Mechanismus zur Verfügung stellt, um den Abstand zwischen den Düsen 116a bis 116c in Übereinstimmung mit einem Pixelabstand (Abstand zwischen Pixeln) zu justieren, möglich, mit jeder möglichen EL-Anzeigevorrichtung jedes möglichen Pixelabstandes umzugehen.
Auf diese Art bedecken die Beschichtungsflüssigkeiten 114a bis 114c, die von den Düsen 116a bis 116c aufgetragen werden, jeweils die Pixelelektroden 120a bis 120c. Man beachte, dass der Betrieb des Kopfabschnitts 107, wie oben beschrieben, durch elektrische Signale gesteuert wird.
Nachdem die Beschichtungsflüssigkeiten 114a bis 114c aufgetragen worden sind, wird eine Wärmebehandlung (Backbehandlung oder Brennbehandlung) im Vakuum ausgeführt, damit die organischen Lösungsmittel, die in den Beschichtungsflüssigkeiten 114a bis 114c enthalten sind, verdampft werden, und die lumineszenten Schichten, welche die organischen EL-Materialien umfassen, ausgebildet werden. Für diesen Zweck wird das organische Lösungsmittel, das bei einer Temperatur verdampft, die niedriger als die Glasübergangstem peratur (Tg) des organischen EL-Materials ist, verwendet. Die Dicke der schließlich gebildeten lumineszenten Schicht ist durch die Viskosität des organischen EL-Materials festgelegt. In diesem Fall kann die Viskosität durch das Wählen des organischen Lösungsmittels oder der Zusätze eingestellt werden, und es ist vorzuziehen, dass die Viskosität zu 1 bis 50 cp (vorzugsweise 5 bis 20 cp) ausgebildet wird.
Weiterhin wird, wenn viele Verunreinigungen, die Kristallkerne werden können, in dem organischen EL-Material bestehen, die Möglichkeit, dass das organische EL-Material kristallisiert, wenn das organische Lösungsmittel verdampft wird, groß. Wenn es kristallisiert wird, wird die Lumineszenz-Leistungsfähigkeit gesenkt, was nicht vorzuziehen ist. Somit ist es wünschenswert, dass so wenig Verunreinigungen in dem organischen EL-Material wie möglich enthalten sind.
Um die Verunreinigung zu senken, ist es wichtig, dass das Lösungsmittel und das organische EL-Material sorgfältig verfeinert werden, und dass die Umgebung, wenn das Lösungsmittel und das organische EL-Material gemischt werden, so sauber wie möglich gehalten wird. Für die Verfeinerung des Lösungsmittels oder die Verfeinerung des organischen EL-Materials ist es vorzuziehen, eine Technik wie ein Destillationsverfahren, Sublimationsverfahren, Filtrationsverfahren, Rekristallisationsverfahren, Wiederausflockungsverfahren, Chromatographieverfahren oder Dialyseverfahren wiederholt durchzuführen. Schließlich ist es wünschenswert, Verunreinigungen, wie Metallelemente oder alkalische Metallelemente auf 0,1 ppm oder weniger (vorzugsweise 0,01 ppm oder weniger) zu verringern.
Außerdem ist es auch vorzuziehen, Sorgfalt auf eine Atmosphäre zu verwenden, wenn die Beschichtungsflüssigkeit, die das organische EL-Material enthält, unter Verwendung der Dünnfilm-Herstellungsvorrichtung, wie in 1A und 1B gezeigt, aufgetragen wird. Genauer ist es wünschenswert, dass der Filmausbildungsschritt des organischen EL-Materials in einer Reinkammer oder in einer Glove-Box durchgeführt wird, die mit einem inerten Gas, wie Stickstoff, gefüllt ist.
Indem man die Dünnfilm-Herstellungsvorrichtung, wie oben beschrieben, verwendet, können drei Arten lumineszenter Schichten, die Lichter der jeweiligen Farben von Rot, Grün und Blau ausstrahlen, gleichzeitig ausgebildet werden, so dass die lumineszenten Schichten, welche die hochmolekularen organischen EL-Materialien umfassen, mit einem hohen Durchsatz gebildet werden können. Weiterhin ist, unterschiedlich zu dem Tintenstrahlsys tem, da es möglich ist, das Beschichten in einer Streifenform ohne eine Lücke in einer Pixellinie auszubilden, der Durchsatz extrem hoch.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den begleitenden Zeichnungen:
1A und 1B sind Ansichten, die eine Dünnfilm-Herstellungsvorrichtung zeigen;
2A bis 2C sind Ansichten, die einen Beschichtungsschritt mit einem organischen EL-Material zeigen;
3A und 3B sind Ansichten, die einen Beschichtungsschritt mit einem organischen EL-Material zeigen;
4A und 4B sind Ansichten, die jeweils einen Beschichtungsschritt mit einem organischen EL-Material zeigen;
5 ist eine Ansicht, die eine Dünnfilm-Herstellungsvorrichtung zeigt;
6 ist eine Ansicht, die eine Dünnfilm-Herstellungsvorrichtung zeigt;
7 ist eine Ansicht, die einen Beschichtungsschritt mit einem organischen EL-Material zeigt; und
8A bis 8C sind Ansichten, welche jeweils die Struktur eines Kopfabschnitts zeigen, der in einer Dünnfilm-Herstellungsvorrichtung bereitgestellt wird.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im folgenden wird ein Ausführungsmodus der Erfindung beschrieben. Wie in 2A gezeigt, werden, wenn der Pixelteil 111, der sourceseitige Betriebsstromkreis 112, der gateseitige Betriebsstromkreis 113 TFTs auf dem Substrat 110 umfasst, die streifenförmigen Bänke 121 entlang der Sourceverdrahtungsleitungen gebildet (Verdrahtungsleitungen, die den sourceseitigen Betriebsstromkreis 112 mit dem Pixelteil 111 verbinden und das Informationssignal zu dem schaltenden TFT des Pixelteils übertragen).
Als nächstes werden die Beschichtungsflüssigkeit (R) 114a, die Beschichtungsflüssigkeit (G) 114b und die Beschichtungsflüssigkeit (B) 114c, die zu lumineszenten Schichten werden sollen, vorbereitet. Jede der Beschichtungsflüssigkeiten 114a bis 114c wird hauptsächlich gebildet, indem man ein hochmolekulares organisches EL-Material in einem Lösungsmittel auflöst. Als ein typisches hochmolekulares organisches EL-Material können ein Polyparaphenyl-Vinyl (PPV)-System, ein Polyvinyl-Karbazol (PVK)-System, ein Polyfluor-System oder dergleichen angeführt werden.
Obgleich es verschiedene Arten des PPV-Systems organischer EL-Materialien gibt, sind z.B. molekulare Formeln [Mischung 1] und [Mischung 2], wie es in dem beigelegten Blatt gezeigt ist, angegeben worden (H. Shenk, H. Becker, O. Gelsen, E. Kluge. W. Kreuder und H. Spreitzer, "Polymers for Light Emitting Diodes". Euro Display, Proceedings, 1999, P. 33–37).
Es ist auch möglich, Polyphenylvinyl zu verwenden, wie es in der Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung Nr. Hei. 10-92576 offenbart ist. Die molekularen Formeln werden als [Mischung 3] und [Mischung 4] in dem beigelegten Blatt gezeigt.
Für das PVK-System eines organischen EL-Materials gibt es eine molekulare Formel wie [Mischung 5] in dem beigefügten Blatt.
Das hochmolekulare organische EL-Material kann aufgetragen werden, nachdem das Material in einem Polymer-Zustand in einem Lösungsmittel aufgelöst worden ist, oder es kann polymerisiert werden, nachdem das Material in einem Lösungsmittel und in einer Beschichtung in einem Monomerzustand aufgelöst worden ist. In dem Fall, in dem das Material in dem Monomerzustand aufgetragen wird, wird zuerst ein Polymer-Vorläufer gebildet, und es wird in Vakuum durch Erhitzen polymerisiert, um das Polymer auszubilden.
Genauer kann Cyanopolyphenyl-Vinyl für die Beschichtungsflüssigkeit (R) 114c verwendet werden, kann Polyphenyl-Vinyl für die Beschichtungsflüssigkeit (G) 114b verwendet werden, und Polyphenyl-Vinyl oder Polyalkylphenyl können für die Beschichtungsflüssigkeit (B) 114c verwendet werden. Für das Lösungsmittel können Chloroform, Dichloromethan, γ-Butyllakton, eine Butylcellolösung oder NMP (N-Methyl-2-Pyrrolidon) verwendet werden. Es ist auch wirkungsvoll, einen Zusatz hinzufügen, um die Viskosität der Beschichtungsflüssigkeit zu erhöhen.
Die oben genannten Beispiele sind jedoch lediglich Beispiele für die organischen EL-Materialien, die für die lumineszente Schicht der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, und die Erfindung ist nicht auf diese beschränkt. In der vorliegenden Erfindung wird die Mischung des organischen EL-Materials und des Lösungsmittels durch die Dünnfilm-Herstellungsvorrichtung, die in 1A und 1B gezeigt wird, aufgetragen, und das Lösungsmittel wird durch eine Wärmebehandlung verdampft und entfernt, so dass die lumineszente Schicht ausgebildet wird. Somit kann jegliches organisches EL-Material verwendet werden, wenn das Lösungsmittel verdampft wird, wenn die Temperatur nicht die Glasübergangstemperatur der lumineszenten Schicht übersteigt.
Weiterhin ist es wünschenswert, wenn ein Beschichtungsschritt mithilfe der Dünnfilm-Herstellungsvorrichtung von 1A und 1B durchgeführt wird, dass eine Bearbeitungsatmosphäre als eine trockene Atmosphäre mit der geringst möglichen Feuchtigkeit gebildet wird, und der Schritt in einem inerten Gas durchgeführt wird. Da die EL-Schicht leicht durch das Vorhandensein von Feuchtigkeit oder Sauerstoff verschlechtert wird, ist es notwendig, einen solchen Faktor bis zu dem Äußersten zu entfernen, wenn die EL-Schicht gebildet wird. Z.B. ist eine trockene Stickstoffatmosphäre, eine trockene Argonatmosphäre oder dergleichen vorzuziehen. Zu diesem Zweck ist es vorzuziehen, dass die Dünnfilm-Herstellungsvorrichtung von 1A und 1B in einer Reinkammer aufgestellt wird, die mit einem inerten Gas gefüllt ist, und der Beschichtungsschritt wird in der Atmosphäre durchgeführt.
[Ausführungsform 1]
In dem Modus des Durchführens der Erfindung ist die Beschreibung auf Grundlage des Beispiels erfolgt, in dem drei Arten streifenförmiger lumineszenten Schichten, die Lichter von Rot, Grün und Blau ausstrahlen, in der vertikalen oder horizontalen Richtung gleichzeitig gebildet werden. In dieser Ausführungsform wird eine Beschreibung auf Grundlage des Beispiels erfolgen, in dem eine streifenförmige lumineszente Schicht in mehrere Teile in der Längsrichtung unterteilt und ausgebildet wird.
Wie in 3A gezeigt, umfassen ein Pixelteil 111, ein sourceseitiger Betriebsstromkreis 112 und ein gateseitiger Betriebsstromkreis 113 TFTs auf einem Substrat 110, und der Pi xelteil 111 wird in Matrixform durch Bänke 301 unterteilt. In dem Fall dieser Ausführungsform wird in einem Quadrat 302, das durch die Bänke 301, wie in 3B gezeigt, getrennt wird, eine Mehrzahl von Pixeln 303 angeordnet. Die Anzahl von Pixeln ist nicht beschränkt.
In einem solchen Zustand wird ein Filmausbildungsschritt eines organischen EL-Materials, das als lumineszente Schicht fungiert, durchgeführt, indem man die Dünnfilm-Herstellungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet. In diesem Fall werden außerdem eine Beschichtungsflüssigkeit 114a für Rot, eine Beschichtungsflüssigkeit 114b für Grün und eine Beschichtungsflüssigkeit 114c für Blau selektiv unter Verwendung des Kopfabschnitts 107 aufgetragen.
Das Merkmal dieser Ausführungsform ist es, dass es möglich ist, die jeweiligen Quadrate 302 mit den Beschichtungsflüssigkeiten 114a bis 114c selektiv zu beschichten. Das heiß, in dem System, das in dem Modus des Durchführens der Erfindung erklärt wird, ist es lediglich möglich, selektiv mit der Beschichtungsflüssigkeit jeder Farbe Rot, Grün und Blau in einer Streifenform zu beschichten. Auf der anderen Seite ist in dieser Ausführungsform die Anordnung für Farben für jedes Quadrat frei. Somit ist es, wie in 3A gezeigt, auch möglich, eine solche Anordnung zu verwenden, in der die Farbe einer Beschichtungsflüssigkeit, die auf einem willkürlichen Quadrat aufgetragen ist, für jede Reihe (oder Spalte) versetzt wird.
Es ist auch möglich, ein Pixel in dem Quadrat 302 zur Verfügung zu stellen, und in diesem Fall ist es auch möglich, eine Pixelstruktur (Pixelstruktur, in der die Pixel, die jeweils RGB entsprechen, angeordnet werden, um immer ein Dreieck zu bilden) herzustellen, die im Allgemeinen eine Deltaanordnung genannt wird.
Der Betrieb, der von dem Kopfabschnitt 107 für das Durchführen dieser Ausführungsform ausgeführt wird, ist wie folgt: Zuerst wird der Kopfabschnitt 107 in die Richtung eines Pfeils "a" bewegt, so dass die inneren Teile von drei Quadraten (jeweilige Quadrate entsprechend Rot, Grün und Blau) vollständig in den Beschichtungsflüssigkeiten untergetaucht sind. Wenn dieses beendet ist, wird der Kopfabschnitt 107 in die Richtung eines Pfeils "b" bewegt, so dass die Beschichtungsflüssigkeiten auf den folgenden drei Quadraten aufgetragen werden. Dieser Vorgang wird wiederholt, um den Pixelteil mit den Beschichtungsflüssigkeiten zu beschichten, und danach wird das Lösungsmittel durch eine Wärmebehandlung verdampft, um das organische EL-Material zu bilden.
In dem herkömmlichen Tintenstrahlverfahren wird, da ein Tröpfchen aufgetragen wird, das organische EL-Material in einer Kreisform auf der Oberfläche gebildet. Somit ist es schwierig, ein langes und dünnes Pixel insgesamt zu beschichten. Besonders in dem Fall, in dem das gesamte Pixel als lumineszente Region arbeitet, ist es notwendig, das organische EL-Material auf dem gesamten Pixel aufzutragen. In diesem Punkt weist diese Ausführungsform einen Verdienst darin auf, dass das Innere des Quadrats mit der Beschichtungsflüssigkeit vollständig gefüllt werden kann, indem man den Kopfabschnitt 107 in der Richtung des Pfeils "a" verschiebt.
[Ausführungsform 2]
Wenn die Richtung der Pixellinie, die in 2A gezeigt wird, die vertikale Richtung bildet, wird die Bank 121 entlang der Sourceverdrahtungsleitung gebildet. Somit kann man sagen, dass die Pixellinie in dem Fall, in dem die Bank entlang der Gateverdrahtungsleitung gebildet wird, in der horizontalen Richtung ausgebildet wird. Das heißt, in dem Fall, in dem die Pixellinie in der vertikalen Richtung ausgebildet wird, ergibt sich die Anordnung so, wie sie in 4A gezeigt ist, und in dem Fall, in dem die Pixellinie in der horizontalen Richtung ausgebildet wird, ergibt sich die Anordnung so, wie in 4B gezeigt.
In 4A bezeichnet das Bezugszeichen 401 eine Bank, die in einer Streifenform in der vertikalen Richtung ausgebildet ist, 402a eine EL-Schicht, die rotes Licht ausstrahlt, und 402b eine EL-Schicht, die grünes Licht ausstrahlt. Selbstverständlich wird eine EL-Schicht (nicht gezeigt), die blaues Licht ausstrahlt, neben der EL-Schicht 402b ausgebildet, die grünes Licht ausstrahlt. Man beachte, dass die Bank 401 über der Sourceverdrahtungsleitung durch einen isolierenden Film und entlang der Sourceverdrahtungsleitung gebildet wird.
Die EL-Schicht bedeutet hier eine Schicht, die aus einem organischen EL-Material gebildet wird, das, wie eine lumineszente Schicht, zur Lichtemission beiträgt, eine Aufladungsinjektionsschicht oder Aufladungstransportschicht. Obgleich es einen Fall von einer einzelnen Schicht einer lumineszenten Schicht geben kann, z.B. in dem Fall, in dem eine Lochinjektionsschicht und eine lumineszente Schicht miteinander verbunden werden, wird der laminierte Film die EL-Schicht genannt.
In diesem Fall wird der Kopfabschnitt 106, der in 1B gezeigt wird, in die vertikale Richtung (Y-Richtung) bewegt. Das heißt, es werden die drei Pixellinien der jeweiligen Farben Rot, Grün und Blau in der vertikalen Richtung gleichzeitig gescant, und die Beschichtungsflüssigkeiten werden auf die Pixellinien aufgetragen.
In 4B bezeichnet das Bezugszeichen 404 Bänke, die in Streifenform in der horizontalen Richtung ausgebildet werden; 405a eine EL-Schicht, die rotes Licht ausstrahlt; 405b eine EL-Schicht, die grünes Licht ausstrahlt, und 405c eine EL-Schicht, die blaues Licht ausstrahlt. Man beachte, dass die Bänke 404 über der Gateverdrahtungsleitung durch einen isolierenden Film entlang der Gateverdrahtungsleitungen gebildet werden.
In diesem Fall wird der Kopfabschnitt 106, der in 1B gezeigt wird, in die horizontale Richtung (X-Richtung) bewegt. Das heißt, es werden die Pixellinien für Rot, Grün und Blau gleichzeitig in der horizontalen Richtung gescant, und die Beschichtungsflüssigkeiten werden auf die Pixellinien aufgetragen.
Wie oben beschrieben, ist die Handhabung, selbst wenn die selektive Beschichtung mit der Flüssigkeit für jede Pixellinie entlang der vertikalen Richtung oder jede Pixellinie entlang der horizontalen Richtung gebildet wird, leicht, indem man elektrisch die Richtung steuert, in der der Kopfabschnitt 106 gescant wird.
[Ausführungsform 3]
In dieser Ausführungsform erfolgt eine Beschreibung für ein Beispiel eines Falls, in dem die Dünnfilm-Herstellungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung in einer Dünnfilm-Herstellungsvorrichtung eines Multikammersystems (oder auch ein Cluster-Verarbeitungssystem genannt) ausgebildet ist, und ein Ausbildungsprozess eines EL-Elements wird ununterbrochen ohne Öffnung gegenüber der Luft durchgeführt.
In 5 bezeichnet das Bezugszeichen 501 eine gemeinsame Kammer, und die gemeinsame Kammer 501 wird mit einem Transportmechanismus (A) 502 versehen, durch den ein Substrat 503 transportiert wird. Eine Atmosphäre der gemeinsamen Kammer 501 wird verringert, und die gemeinsame Kammer 501 wird gegenüber den jeweiligen Behandlungskammern durch Tore abgeschlossen. Die Übertragung des Substrates zu den jeweiligen Behandlungskammern wird durch den Transportmechanismus (A) 502 durchgeführt, wenn das Gatter geöffnet wird. Um den Druck der gemeinsamen Kammer 501 zu verringern, wird es bevorzugt, obgleich es möglich ist, eine Absaugpumpe, wie eine Ölumdrehungspumpe, eine mechanische Förderpumpe, eine molekulare Turbopumpe oder ein Kryopumpe zu benutzen, die Kryopumpe zu benutzen, die wirkungsvoll ist, Feuchtigkeit zu entfernen.
Im folgenden werden die jeweiligen Kammern beschrieben. Da die gemeinsame Kammer 501 die verringerte Druckatmosphäre aufweist, werden alle Behandlungskammern, die direkt mit der gemeinsamen Kammer 501 verbunden sind, mit einer Absaugpumpe (nicht gezeigt) versehen. Als die Absaugpumpe, wird die vorher erwähnte Ölumdrehungspumpe, die mechanische Förderpumpe, die molekulare Turbopumpe oder die Kryopumpe verwendet.
Als erstes bezeichnet das Bezugszeichen 504 eine Transportkammer (A), in die das Substrat hinein und aus der es heraus transportiert wird, und sie wird auch eine Lastverriegelungskammer genannt. Die Transportkammer (A) 504 wird gegenüber der gemeinsamen Kammer 501 durch ein Gatter 500a abgeschlossen, und eine Fördereinrichtung 505, auf der ein Substrat gesetzt ist, wird hier angeordnet. Man beachte, dass die Transportkammer (A) 504 in eine für das Hineintransportieren des Substrats und in eine für das Heraustransportieren des Substrats unterteilt werden kann.
In dieser Ausführungsform wird das Substrat 503 auf die Fördereinrichtung gesetzt, während eine Elementausbildungsoberfläche abwärts gerichtet ist. Dieses soll ein Face-Down-System erleichtern (auch ein Depo-up-System genannt), wenn eine Dampfphasen-Filmausbildung (Filmausbildung durch Sputtering oder Dampfabscheidung) später durchgeführt wird. Das Face-Down-System ist ein solches System, in dem eine Filmausbildung durchgeführt wird, während die Elementausbildungsoberfläche eines Substrates abwärts gerichtet ist. Entsprechend diesem System kann das Ansetzen von Staub oder dergleichen unterdrückt werden.
Als nächstes bezeichnet das Bezugszeichen 506 eine Behandlungskammer (im folgenden als eine Vorbehandlungskammer bezeichnet) für die Verarbeitung der Oberfläche einer Kathode oder Anode, die eine Pixelelektrode des EL-Elements wird. Die Vorbehandlungskammer 506 wird gegenüber der gemeinsamen Kammer 501 durch ein Gatter 500b abgeschlossen. Obgleich die Vorbehandlungskammer entsprechend dem Herstellungsverfahren des EL-Elements in dieser Ausführungsform verschiedentlich abgeändert werden kann, wird sie so entworfen, dass eine Aufheizung auf 100 bis 120°C erfolgen kann, während die Oberfläche der Pixelelektrode mit ultraviolettem Licht bestrahlt wird. Eine solche Vorbehandlung ist wirkungsvoll, wenn die Anodenoberfläche des EL-Elements bearbeitet wird.
Als nächstes bezeichnet das Bezugszeichen 507 eine Brenn-Behandlungskammer (A), und sie wird von der gemeinsamen Kammer 501 durch ein Gatter 500c abgeschlossen. Obgleich später beschrieben, können Vakuumabsaugen und -reinigen in der Brenn-Behandlungskammer (A) 507 ausgeführt werden, die einen Mechanismus für das Umkehren der Substratoberfläche einschließt. Weiterhin wird eine Transportkammer (B) 509, die mit einem Transportmechanismus (B) 508 versehen ist, mit der Brenn-Behandlungskammer (A) 507 durch ein Gatter 500d verbunden. Außerdem ist eine Behandlungskammer zur Lösungsmittelbeschichtung (A) 510 mit der Transportkammer (B) 509 durch ein Gatter 500e verbunden.
Hier wird der Betrieb der Brenn-Behandlungskammer (A) 507, der Transportkammer (B) 509 und der Behandlungskammer zur Lösungsmittelbeschichtung (A) 510 beschrieben.
Wenn das Substrat zu der Brenn-Behandlungskammer (A) 507 transportiert wird, ist die Brenn-Behandlungskammer (A) 507 in einem Zustand verringerten Drucks, und das Gatter 500d ist geschlossen. Wenn das Substrat (die Elementausbildungsoberfläche ist abwärts gerichtet) transportiert wird, wird das Gatter 500c geschlossen, und das Innere der Brenn-Behandlungskammer (A) 507 auf den atmosphärischen Druck zurückgebracht, indem man das inerte Gas abführt. Das Substrat wird durch den Umkehrmechanismus (nicht gezeigt) umgedreht, und die Elementausbildungsoberfläche wird aufwärts gerichtet.
In diesem Zustand sind die Tore 500d und 500e geöffnet, und das Substrat wird zu der Behandlungskammer 510 (im folgenden als die Behandlungskammer zur Lösungsmittelbeschichtung (A) bezeichnet) transportiert, in der eine Lösung, die ein organisches EL-Material enthält, aufgetragen wird. Man beachte, dass die Behandlungskammer zur Lösungsmittelbeschichtung (A) 510 eine Behandlungskammer ist, die mit der selben Funktion wie die Dünnfilm-Herstellungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung, die in 1A und 1B gezeigt wird, versehen ist, und eine Mischung des organischen EL-Materials und des Lösungsmittels, die zu einer lumineszenten Schicht in einer Streifenform wird, wird aufgetragen. Es ist wünschenswert, einen hohen Reinheitsgrad der Inertgasatmosphäre zu erreichen, so dass Sauerstoff und Feuchtigkeit nicht von dem organischen EL-Material aufgenommen werden.
Das Substrat, auf welches die Mischung des organischen EL-Materials und des Lösungsmittels aufgetragen wird, wird wieder zu der Brenn-Behandlungskammer (A) 507 zurückgebracht, und es wird eine Wärmebehandlung (Brennbehandlung) bei einer Temperatur von 100 bis 120°C durchgeführt. Es ist wünschenswert, dass diese Kammer auch so gebildet wird, dass sie eine Inertgasatmosphäre eines hohen Reinheitsgrads aufweist. Wenn die Brennbehandlung beendet ist, wird das Substrat durch den Umkehrmechanismus (nicht gezeigt) umgekehrt, und die Brenn-Behandlungskammer (A) 507 wird in dem Zustand, in dem die Elementausbildungsoberfläche wieder abwärts gerichtet ist, vakuumabgesaugt. Selbstverständlich sind die Tore 500c und 500d hierbei geschlossen.
Wenn die Vakuumabsaugung der Brenn-Behandlungskammer (A) 507 beendet ist, wird das Gatter 500c geöffnet, und das Substrat wird zu der gemeinsamen Kammer 501 durch den Transportmechanismus (A) 502 zurückgebracht.
Das oben genannte ist der Betrieb der Brenn-Behandlungskammer (A) 507, der Transportkammer (B) 509 und der Behandlungskammer zur Lösungsmittelbeschichtung (A) 510.
Als nächstes bezeichnet das Bezugszeichen 511 eine Brenn-Behandlungskammer (B), die gegenüber der gemeinsamen Kammer 501 durch ein Gatter 500f abgeschlossen ist. Man beachte, dass das Vakuumabsaugen und -reinigen auch in der Brenn-Behandlungskammer (B) 511 ausgeführt werden kann, die einen Mechanismus für das Umkehren der Substratoberfläche einschließt. Weiterhin ist eine Transportkammer (C) 513, die mit einem Transportmechanismus (C) 512 versehen ist, mit der Brenn-Behandlungskammer (B) 511 durch ein Gatter 500g verbunden. Außerdem ist eine Behandlungskammer zur Lösungsmittelbeschichtung (B) 514 mit der Transportkammer (C) 513 durch ein Gatter 500h verbunden.
Da der Betrieb der Brenn-Behandlungskammer (B) 511, der Transportkammer (C) 513 und der Behandlungskammer zur Lösungsmittelbeschichtung (B) 514 zu dem Betrieb der Brenn-Behandlungskammer (A) 507, der Transportkammer (B) 509 und der Behandlungskammer zur Lösungsmittelbeschichtung (A) 510 beinahe identisch ist, werden hier nur verschiedene Punkte beschrieben.
Auf das Substrat, das in die Behandlungskammer zur Lösungsmittelbeschichtung (B) 514 transportiert wird, wird eine Mischung aus einem organischen EL-Material und dem Lösungsmittel, das zu einer Lochinjektionsschicht oder Lochtransportschicht wird, durch ein Spinbeschichtungsverfahren aufgetragen. Die Atmosphäre wird als eine Inertgasatmosphäre hohen Reinheitsgrads ausgebildet, so dass Sauerstoff und Feuchtigkeit nicht von dem organischen EL-Material aufgenommen werden, was der Behandlungskammer zur Lösungsmittelbeschichtung (A) 510 ähnlich ist.
Wenn eine Brenn-Behandlung in der Brenn-Behandlungskammer (B) 511 beendet ist, wird eine Vakuumabsaugung der Brenn-Behandlungskammer (B) 511 durchgeführt, wird das Gatter 500f geöffnet und wird das Substrat zu der gemeinsamen Kammer 501 durch den Transportmechanismus (A) 502 zurückgebracht. Das oben genannte ist der Betrieb der Brenn-Behandlungskammer (B) 511, der Transportkammer (C) 512 und der Behandlungskammer zur Lösungsmittelbeschichtung (B) 514.
Als nächstes bezeichnet das Bezugszeichen 515 eine Behandlungskammer (im folgenden als eine Behandlungskammer zur Dampfphasenfilmausbildung (A) bezeichnet) für die Ausbildung eines isolierenden Filmes oder leitfähigen Filmes (in dieser Ausführungsform eines leitfähigen Films) durch ein Dampfphasenfilmausbildungsverfahren. Obgleich ein Dampfabscheidungsverfahren oder ein Sputteringverfahren als das Dampfphasenfilmausbildungsverfahren angeführt werden können, ist das Dampfabscheidungsverfahren, da es mit dem Ziel der Ausbildung einer Elektrode auf dem organischen EL-Material verwendet wird, das nicht leicht eine Beschädigung verursacht, vorzuziehen. Auf jeden Fall erfolgt es gegenüber der gemeinsamen Kammer 501 durch ein Gatter 500i abgeschlossen, und die Filmausbildung erfolgt unter Vakuum. Man beachte, dass die Filmausbildung durch das Depo-up-System ausgeführt wird.
In der Behandlungskammer zur Dampfphasenfilmausbildung (A) 515 ist es, in dem Fall, in dem eine Dampfabscheidungsbehandlung durchgeführt wird, notwendig, eine Dampfabscheidungsquelle zur Verfügung zu stellen. Eine Mehrzahl von Dampfabscheidungsquellen kann zur Verfügung gestellt werden und kann entsprechend dem zu bildenden Film geändert werden. Außerdem kann eine Dampfabscheidungsquelle eines Widerstandsheizsystems verwendet werden, oder es kann eine Dampfabscheidungsquelle eines EB (Elektronenstrahl)-Systems verwendet werden.
Als nächstes bezeichnet das Bezugszeichen 516 eine Behandlungskammer (im folgenden als eine Behandlungskammer zur Dampfphasenfilmausbildung (B) bezeichnet) für die Ausbildung eines isolierenden Filmes oder leitfähigen Filmes (in dieser Ausführungsform eines isolierenden Films) durch ein Dampfphasenfilmausbildungsverfahren. Für das Dampfphasenfilmausbildungsverfahren ist es, obgleich ein Plasma-CVD-Verfahren oder Sputteringverfahren angeführt werden können, wünschenswert, dass ein isolierender Film mit der niedrigst möglichen Filmausbildungstemperatur gebildet werden kann. Z.B. ist es wirkungsvoll, dass ein Silikonnitridfilm durch ein Remote-Plasma-CVD-Verfahren gebildet wird. Auf jeden Fall erfolgt es gegenüber der gemeinsamen Kammer 501 durch ein Gatter 500j abgeschlossen, und die Filmausbildung erfolgt unter Vakuum.
Man beachte, dass die oben genannte Behandlung (Absaugen, Transport, Filmausbildungsbehandlung, usw.) unter Verwendung eines Computers durch ein Touchpanel und eine Ablaufsteuerung unter vollständig automatischer Steuerung erfolgen kann.
Das hauptsächliche Merkmal der Multikammer-Dünnfilm-Herstellungsvorrichtung der oben genannten Struktur besteht darin, dass sämtliche Filmausbildungseinrichtungen, die erforderlich sind, um das EL-Element zu bilden, zur Verfügung gestellt werden und Schritte bis zu der Ausbildung eines Passivierungsfilmes ohne Öffnung gegenüber der Luft durchgeführt werden können. Infolgedessen wird es möglich, das EL-Element geschützt gegen eine Verschlechterung zu bilden, indem man ein hochmolekulares organisches EL-Material und einfache Mittel verwendet, und es wird möglich, eine EL-Anzeigevorrichtung mit hoher Zuverlässigkeit herzustellen.
Man beachte, dass diese Ausführungsform als eine Dünnfilm-Herstellungsvorrichtung, selbst wenn jede Struktur der Ausführungsformen 1 und 2 durchgeführt wird, verwendet werden kann.
[Ausführungsform 4]
In dieser Ausführungsform wird ein Beispiel, in dem ein Teil der Multikammer-Dünnfilm-Herstellungsvorrichtung, die in 5 gezeigt wird, geändert wird, mit Bezug auf 6 beschrieben. Genauer eine Struktur, in der eine Glove-Box 521 und eine Path-Box 522 in einer Transportkammer (A) 504 zur Verfügung gestellt werden. Man beachte, dass die Ausführungsform 3 für die Erklärung hinsichtlich der Teile, die von den Punkten der Änderung verschieden sind, angeführt werden kann.
Die Glove-Box 521 ist mit der Transportkammer (A) 504 durch ein Gatter 523 verbunden. In der Glove-Box 521 wird eine Behandlung für das Versiegeln der EL-Einrichtung in einem geschlossenen Raum durchgeführt. Diese Behandlung ist eine Behandlung zum Schützen des Substrates (Substrat, das in der Dünnfilm-Herstellungsvorrichtung von 6 verarbeitet worden ist und zu der Transportkammer (A) 504 zurückgebracht worden ist), das jeder Behandlung unterlag, vor der äußeren Luft und verwendet z.B. Mittel, um es mechanisch mit einem Dichtungsmaterial zu versiegeln oder um es mit einem duroplastischen Kunststoff oder einem UV-Licht-härtenden Kunststoff zu versiegeln.
Was das Dichtungsmaterial anbelangt, so muss es, obgleich ein Material wie Glas, Keramik oder Metall verwendet werden kann, in dem Fall lichtdurchlässig sein, in dem Licht zu der Seite des Dichtungsmaterials ausgestrahlt wird. Das Dichtungsmaterial und das Substrat, das jeder Behandlung unterworfen worden ist, die oben beschrieben ist, werden durch das Verwenden des duroplastischen Kunststoffs oder des UV-Licht-härtenden Kunststoffs miteinander verbunden, und der Kunststoff wird durch eine Wärmebehandlung oder UV-Licht Bestrahlungsbehandlung gehärtet, um den geschlossenen Raum zu bilden. Es ist auch wirkungsvoll, ein Trocknungsmittel, wie Bariumoxid, in dieser geschlossenen Kammer zur Verfügung zu stellen.
Es ist auch möglich, den Raum zwischen dem Dichtungsmaterial und dem Substrat, auf dem das EL-Element ausgebildet wird, mit dem duroplastischen Kunststoff oder dem UV-Licht-härtenden Kunststoff zu füllen. In diesem Fall ist es wirkungsvoll, ein Trocknungsmittel, wie Bariumoxid, dem duroplastischen Kunststoff oder dem UV-Licht-härtenden Kunststoff hinzuzufügen.
Die Dünnfilm-Herstellungsvorrichtung, die in 6 gezeigt wird, weist eine solche Struktur auf, in der ein Mechanismus 524 (im folgenden als ein UV-Licht-Bestrahlungsmechanismus bezeichnet) für das UV-Licht-Bestrahlen in dem Innern der Kugelkammer 521 zur Verfügung gestellt wird, und der UV-Licht-härtende Kunststoff wird durch das ultraviolette Licht gehärtet, das von diesem UV-Licht-Bestrahlungsmechanismus 524 ausgestrahlt wird.
Obgleich der Betrieb in der Glove-Box 521 ein Handbetrieb sein kann, ist es vorzuziehen, eine solche Struktur zu bilden, dass der Betrieb mechanisch durch Computersteuerung durchgeführt wird. In dem Fall, in dem das Dichtungsmaterial verwendet wird, ist es vorzuziehen, dass ein Mechanismus für das Beschichten mit einem Dichtungsmittel (hier ein duroplastischer Kunststoff oder UV-Licht-härtender Kunststoff), wie er in einem Zusammensetzungsschritt für die Zelle eines Flüssigkristalls verwendet wird, ein Mechanismus für das Verbinden von Substraten und ein Mechanismus für das Härten des Dichtungsmittels enthalten ist.
Es ist auch möglich, den Druck des Inneren der Glove-Box 521 zu verringern, indem man eine Absaugpumpe anbringt. In dem Fall, in dem der oben genannte Dichtungsschritt me chanisch durch einen Roboterbetrieb durchgeführt wird, ist es wirkungsvoll, den Betrieb unter niedrigem Druck durchzuführen.
Als nächstes wird die Path-Box 522 mit der Glove-Box 521 durch ein Gatter 525 verbunden. Es ist auch möglich, den Druck der Path-Box 522 zu verringern, indem man eine Absaugpumpe anbringt. Die Path-Box 522 stellt eine Ausrüstung dafür da, das verhindert wird, dass die Glove-Box 521 direkt der äußeren Luft ausgesetzt wird, und ein Substrat wird von hier herausgenommen.
Wie oben beschrieben, ist es in der Dünnfilm-Herstellungsvorrichtung dieser Ausführungsform, da das Substrat der äußeren Luft in dem Stadium ausgesetzt wird, in dem das EL-Element vollständig in dem geschlossenen Raum versiegelt worden ist, möglich, fast vollständig zu verhindern, dass das EL-Element durch Feuchtigkeit oder dergleichen verschlechtert wird. Das heißt, es wird möglich, die EL-Anzeigevorrichtung mit hoher Zuverlässigkeit herzustellen.
[Ausführungsform 5]
Obgleich der Modus des Durchführens der Erfindung oder der Ausführungsform 1 das Beispiel zeigt, in dem sämtliche der lumineszenten Schichten, die lumineszente Schicht, die rotes Licht ausstrahlt, die lumineszente Schicht, die grünes Licht ausstrahlt, und die lumineszente Schicht, die blaues Licht ausstrahlt, gebildet werden, indem man die Dünnfilm-Herstellungsvorrichtung verwendet, die in 1A und 1B gezeigt wird, kann mindestens eine der lumineszenten Schichten für Rot, Grün und Blau die Dünnfilm-Herstellungsvorrichtung benutzen, die in 1 gezeigt wird.
Das heißt, in 2B ist es auch möglich, die Düse 116c (Düse für das Auftragen der Beschichtungsflüssigkeit (B) 114c) auszulassen und mit der Beschichtungsflüssigkeit (B) 114c durch ein anderes Mittel zu beschichten.
Genauer werden in 5 und 6 die Beschichtungsflüssigkeit (R) 114a und die Beschichtungsflüssigkeit (G) 114b in der Behandlungskammer zur Lösungsmittelbeschichtung (A) 510 aufgetragen, und danach kann die Beschichtungsflüssigkeit (B) 114c ebenfalls in der Behandlungskammer zur Lösungsmittelbeschichtung (B) 514 aufgetragen werden. Selbstverständlich ist die Kombination der Farben frei, und die Beschichtungsflüssigkeit (R) 114a und die Beschichtungsflüssigkeit (B) 114c können in der Behandlungskammer zur Lösungsmittelbeschichtung (A) 510 aufgetragen werden, und die Beschichtungsflüssigkeit (G) 114b kann in der Behandlungskammer zur Lösungsmittelbeschichtung (B) 514 aufgetragen werden.
Man beachte, dass die Struktur dieser Ausführungsform durch Kombination mit der Struktur der Ausführungsform 2 ausgeführt werden kann.
[Ausführungsform 6]
Obgleich das Beispiel, in dem drei Düsen an dem Kopfbereich 107 angebracht werden, die in den 2A bis 2C gezeigt sind, beschrieben worden ist, können weiterhin mehr als drei Düsen entsprechend mehreren Pixellinien zur Verfügung gestellt werden. Ein Beispiel wird in 7 gezeigt. Die Buchstaben R, G und B in der Zeichnung entsprechen Rot, Grün und Blau.
7 zeigt ein Beispiel, in dem ein organisches EL-Material (streng genommen eine Beschichtungsflüssigkeit) auf sämtlichen Pixellinien gleichzeitig aufgetragen wird, die in einem Pixelteil ausgebildet sind. Das heißt, die Zahl der Düsen, die an dem Kopfbereich 701 angebracht sind, ist der Zahl der Pixellinien gleich. Indem man eine solche Struktur verwendet, wird es möglich, alle Pixellinien durch einen Scanvorgang zu beschichten, so dass der Durchsatz bemerkenswert verbessert wird.
Außerdem wird der Pixelteil in mehrere Zonen unterteilt, und es kann ein Kopfbereich, der mit Düsen versehen wird, deren Zahl der Zahl der Pixellinien gleich ist, die in jeder Zone enthalten sind, verwendet werden. Das heißt, wenn der Pixelteil in n Zonen geteilt wird und wenn der Scanvorgang n mal durchgeführt wird, ist es möglich, sämtliche Pixellinien mit dem organische EL-Material (streng genommen mit der Beschichtungsflüssigkeit) zu beschichten.
In der Tat gibt es einen Fall, da es einen Fall gibt, in dem die Größe eines Pixels so klein wie einige 10 μm ist, in dem die Breite einer Pixellinie auch einige 10 μm beträgt. In einem solchen Fall ist es notwendig, da es schwierig wird, die Düsen horizontal in einer Linie anzuordnen, die Anordnung der Düsen auszuklügeln.
8A bis 8C zeigen Beispiele, in denen Anbringungspositionen der Düsen an dem Kopfbereich verändert sind. 8A zeigt ein Beispiel, in dem die Düsen 52a bis 52c gebildet werden, wobei sie schräg gegenüber dem Kopfbereich 51 verschoben sind. Man beachte, dass das Bezugszeichen 52a eine Düse für das Auftragen einer Beschichtungsflüssigkeit (R), 52b eine Düse für das Auftragen einer Beschichtungsflüssigkeit (G) und 52c eine Düse für das Auftragen einer Beschichtungsflüssigkeit (B) bezeichnet. Jede Pfeillinie entspricht einer Pixellinie.
Wie durch 53 bezeichnet, werden die Düsen 52 bis 52c als eine Einheit angesehen, und es werden eine bis mehrere Einheiten an dem Kopfbereich zur Verfügung gestellt. Eine Einheit 53 beschichtet drei Pixellinien gleichzeitig mit den organischen EL-Materialien, und n Einheiten 53 tragen die organischen EL-Materialien auf 3n Pixellinien gleichzeitig auf.
Indem man eine solche Struktur verwendet, kann der Freiheitsgrad in der Anordnungskammer der Düsen erhöht werden, und es wird möglich, die vorliegende Absicht zu dem Pixelteil mit hoher Feinheit ungezwungen durchzuführen. Außerdem ist es auch möglich, alle Pixellinien in dem Pixelteil gleichzeitig zu verarbeiten, indem man den Kopfbereich 51 von 8A verwendet, oder es ist auch möglich, den Pixelteil in mehrere Zonen zu unterteilen und die Verarbeitung mehrmals durchzuführen.
Als nächstes stellt ein Kopfabschnitt 54, der in 8B gezeigt wird, eine Modifikation von 8A dar und ist ein Beispiel, in dem die Zahl der Düsen in einer Einheit 55 erhöht ist. Das heißt, in der Einheit 55 sind zwei Düsen 56a, von denen jede eine Beschichtungsflüssigkeit (R) aufträgt, zwei Düsen 56b, von denen jede eine Beschichtungsflüssigkeit (G) aufträgt, und zwei Düsen 56c, von denen jede eine Beschichtungsflüssigkeit (B) aufträgt, enthalten, und die organischen EL-Materialien werden auf insgesamt sechs Pixellinien gleichzeitig durch die eine Einheit 55 aufgetragen.
In dieser Ausführungsform werden eine bis mehrere solche Einheiten 55 zur Verfügung gestellt, und wenn die eine Einheit 55 zur Verfügung gestellt wird, werden die organischen EL-Materialien auf den sechs Pixellinien gleichzeitig aufgetragen, und wenn die n Einheiten zur Verfügung gestellt werden, werden die organischen EL-Materialien auf 6n Pixellinien gleichzeitig aufgetragen. Selbstverständlich ist es nicht notwendig, die Zahl der Düsen, die in der Einheit 55 bereitgestellt werden, auf sechs zu beschränken, sondern es ist auch möglich, weiterhin mehr Düsen zur Verfügung zu stellen.
In einer solchen Struktur können außerdem, ähnlich zu dem Fall von 8A, sämtliche Pixellinien in dem Pixelteil gleichzeitig bearbeitet werden, oder es ist möglich, den Pixelteil in mehrere Zonen zu unterteilen und die Verarbeitung mehrmals durchzuführen.
Außerdem kann ein Kopfabschnitt 57, wie in 8C gezeigt, ebenso verwendet werden. In dem Kopfabschnitt 57 werden eine Düse 58a für das Auftragen einer Beschichtungsflüssigkeit (R), eine Düse 58b für das Auftragen einer Beschichtungsflüssigkeit (G) und eine Düse 58c für das Auftragen einer Beschichtungsflüssigkeit (B) in Abständen von drei Pixellinien zur Verfügung gestellt.
Wenn dieser Kopfabschnitt 57 zum erstenmal einmal gescant worden ist, um die organischen EL-Materialien auf den Pixellinien aufzutragen, wird als nächstes der Kopfabschnitt 57 über drei Pixellinien nach rechts bewegt und das Scanen erfolgt wiederholt. Weiterhin wird der Kopfabschnitt 57 über drei Pixellinien nach rechts bewegt und das Scanen erfolgt wiederholt. Indem man das Scanen dreimal, wie oben beschrieben, durchführt, ist es möglich, die organischen EL-Materialien in den Streifenformen aufzutragen, die in der Reihenfolge Rot, Grün und Blau angeordnet sind.
In einer solchen Struktur können außerdem, ähnlich zu dem Fall von 8A, sämtliche Pixellinien in dem Pixelteil gleichzeitig bearbeitet werden, oder es ist auch möglich, den Pixelteil in mehrere Zonen zu unterteilen und die Verarbeitung mehrmals durchzuführen.
Wie oben beschrieben ist es in der Dünnfilm-Herstellungsvorrichtung, die in 1 gezeigt wird, indem die Positionen der Düsen, die an dem Kopfabschnitt angebracht sind, ausgeklügelt werden, möglich, die vorliegende Erfindung sogar für einen Pixelteil mit hoher Feinheit und mit einem schmalen Pixelabstand (Abstand zwischen Pixeln) durchzuführen. Dann kann der Durchsatz eines Herstellungsverfahrens erhöht werden.
Man beachte, dass die Struktur dieser Ausführungsform mit jeder möglichen durchzuführenden Struktur der Ausführungsformen 1 bis 5 frei kombiniert werden kann.
[Ausführungsform 7]
In der Ausführungsform 1 kann, obgleich die gemeinsame Kammer 501 so ausgebildet wird, dass sie eine verringerte Druckatmosphäre aufweist, eine Atmosphäre mit atmosphärischen Druck gefüllt mit einem inerten Gas verwendet werden. In diesem Fall braucht mög licherweise keine Absaugpumpe in der Transportkammer (A) 504, in der Vorbehandlungskammer 506, in der Brenn-Behandlungskammer (A) 507 und in der Brenn-Behandlungskammer (B) 511 zur Verfügung gestellt zu werden.
Da jedoch der Transportmechanismus (A) 502, der Transportmechanismus (B) 508 und der Transportmechanismus (C) in der gemeinsamen Kammer 501, der Transportkammer (B) 509 bzw. der Transportkammer (C) 513 zur Verfügung gestellt werden, besteht eine große Möglichkeit, dass das eingefüllte inerte Gas verschmutzt wird. Somit ist es vorzuziehen, eine solche Struktur zu bilden, in der die gemeinsame Kammer 501, die Transportkammer (B) 509 und die Transportkammer (C) 513 in einem Zustand gebildet werden, in dem der Druck niedriger als in den anderen Behandlungskammern ist, und man lässt das inerte Gas in die gemeinsame Kammer 501, in die Transportkammer (B) 509 und in die Transportkammer (C) 513 fließen.
Man beachte, dass die Struktur dieser Ausführungsform mit jeder möglichen durchzuführenden Struktur der Ausführungsformen 3 bis 6 frei kombiniert werden kann.
[Ausführungsform 8]
Obgleich die Ausführungsform 3 das Beispiel zeigt, in dem die Vorbehandlungskammer 506 mit dem Mechanismus für das UV-Licht-Bestrahlen und dem Mechanismus für das Durchführen der Wärmebehandlung versehen wird, zeigt diese Ausführungsform ein Beispiel, in dem die Vorbehandlungskammer 506 mit einem Mechanismus für das Durchführen einer Plasmabehandlung versehen wird.
In dem Fall, in dem eine Vorbehandlung der Oberfläche einer Kathode eines EL-Elements durchgeführt wird, ist es wünschenswert, ein natürliches Oxid der Oberfläche der Kathode zu entfernen. Diese Ausführungsform schließt einen Mechanismus für das Entfernen des natürlichen Oxids ein, indem sie eine Plasmabehandlung der Oberfläche der Kathode mit einem Gas durchführt, das Fluor oder Chlor enthält.
Man beachte, dass die Struktur dieser Ausführungsform mit jeder möglichen durchzuführenden Struktur der Ausführungsformen 3 bis 7 frei kombiniert werden kann.
[Ausführungsform 9]
Obgleich die Ausführungsform 3 das Beispiel zeigt, in dem die Vorbehandlungskammer 506 mit dem Mechanismus für das UV-Licht-Bestrahlen und dem Mechanismus für das Durchführen der Wärmebehandlung versehen wird, zeigt diese Ausführungsform ein Beispiel, in dem die Vorbehandlungskammer 506 mit einem Mechanismus für das Durchführen einer Sputteringbehandlung versehen wird.
In dem Fall, in dem eine Vorbehandlung der Oberfläche einer Kathode eines EL-Elements durchgeführt wird, ist es wünschenswert, ein natürliches Oxid der Oberfläche der Kathode zu entfernen. Diese Ausführungsform schließt einen Mechanismus für das Entfernen des natürlichen Oxids ein, indem sie eine Sputteringbehandlung der Oberfläche der Kathode unter Verwendung eines inerten Gases, wie eines Edelgases oder Stickstoff, durchführt.
Man beachte, dass die Struktur dieser Ausführungsform mit jeder möglichen durchzuführenden Struktur der Ausführungsformen 3 bis 8 frei kombiniert werden kann.
[Ausführungsform 10]
Die Ausführungsform 3 zeigt das Beispiel, in dem das organische EL-Material, das zu einer lumineszenten Schicht wird, durch die Behandlungskammer zur Lösungsmittelbeschichtung (A) 510 und die Brenn-Behandlungskammer (A) 507 gebildet wird, und weiterhin, wird das organische EL-Material, das eine Lochinjektionsschicht oder Lochtransportschicht wird, durch die Behandlungskammer zur Lösungsmittelbeschichtung (B) 514 und die Brenn-Behandlungskammer (B) 511 gebildet.
Jedoch ist es auch möglich, eine solche Struktur zu bilden, in der zuerst eine Elektroninjektionsschicht oder Elektronentransportschicht durch die Behandlungskammer zur Lösungsmittelbeschichtung (B) 514 und die Brenn-Behandlungskammer (B) 511 gebildet wird, und weiterhin, ein organisches EL-Material, das eine lumineszente Schicht wird, durch die Behandlungskammer zur Lösungsmittelbeschichtung (A) 510 und die Brenn-Behandlungskammer (A) 507 gebildet wird, und noch weiterhin, ein organisches EL-Material, das eine Lochinjektionsschicht oder Lochtransportschicht wird, durch die Behandlungskammer zur Lösungsmittelbeschichtung (B) 514 und die Brenn-Behandlungskammer (B) 511 gebildet wird.
Das heißt, in dem Fall, in dem es gewünscht wird, organische EL-Materialien (B) von Rot, Grün und Blau selektiv aufzutragen, indem man die Dünnfilm-Herstellungsvorrichtung von 1A und 1B verwendet, wird die Behandlungskammer zur Lösungsmittelbeschichtung (A) 510 verwendet, und in dem Fall, in dem das organische EL-Material, das auf der gesamten Oberfläche des Substrats zur Verfügung gestellt werden kann, gebildet wird, kann die Behandlungskammer zur Lösungsmittelbeschichtung (B) 514 verwendet werden. Es ist möglich, EL-Schichten verschiedener Laminatstrukturen zu bilden, indem man wahlweise diese Behandlungskammern zur Lösungsmittelbeschichtung verwendet.
Man beachte, dass die Struktur dieser durchzuführenden Ausführungsform mit jeder möglichen Struktur frei kombiniert werden kann, die in den Ausführungsformen 3 bis 9 gezeigt wird.
[Ausführungsform 11]
Obgleich die Ausführungsform 3 das Beispiel zeigt, in dem der leitfähige Film, der eine Kathode oder eine Anode wird, in der Dampfphasenfilmausbildungskammer (A) 515 gebildet wird, kann hier das organische EL-Material ebenfalls durch ein Dampfabscheidungsverfahren gebildet werden. Das heißt, es kann verwendet werden, wenn eine Schicht, die aus einer Lochinjektionsschicht, einer Lochtransportschicht, aus einer Elektroneninjektionsschicht und aus einer Elektronentransportschicht gewählt wird, ausgebildet wird.
Indem man eine Dampfabscheidungsquelle ändert, kann die Dampfphasenfilmausbildungskammer (A) 515 ebenso sowohl Filme aus dem organischen EL-Material als auch den leitfähigen Film ausbilden. Es ist auch möglich, das organische EL-Material durch die Dampfphasenfilmausbildungskammer (A) 515 auszubilden und den leitfähigen Film, der die Kathode oder die Anode wird, durch die Dampfphasenfilmausbildungskammer (B) 516 auszubilden.
Man beachte, dass die Struktur dieser durchzuführenden Ausführungsform mit jeder möglichen Struktur frei kombiniert werden kann, die in den Ausführungsformen 3 bis 10 gezeigt wird.
Wie oben beschrieben wird es, indem man die Dünnfilm-Herstellungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet, möglich, das organische EL-Material sicher ohne ein Problem, wie das der Fliegenkurve in dem Tintenstrahlverfahren, zu bilden. Das heißt, da der Film aus dem hochmolekularen organischen EL-Material ohne ein Problem der Positionsabweichung genau ausgebildet werden kann, kann das Herstellungsergebnis der EL- Anzeigevorrichtung, welche das hochmolekulare organische EL-Material verwendet, verbessert werden.

Claims

Dünnfilm-Herstellungsvorrichtung, die umfasst: einen Tisch (101) zum Fixieren eines Substrats (102); einen Kopfabschnitt (106, 107); und einen Mechanismus zum Bewegen des Kopfabschnitts (106, 107) relativ zu dem Substrat (102); wobei der Kopfabschnitt (106, 107) wenigstens eine Düse (116a), die eine erste Lösung (114a) enthält, die ein rotes Licht emittierendes organisches Elektrolumineszenzmaterial beinhaltet, eine Düse (116b), die eine zweite Lösung (114b) enthält, die ein grünes Licht emittierendes organisches Elektrolumineszenzmaterial beinhaltet, oder eine Düse (116c) enthält, die eine dritte Lösung (114c) enthält, die ein blaues Licht emittierendes organisches Elektrolumineszenzmaterial beinhaltet, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung des Weiteren eine Beschichtungseinheit (105), zum Leiten eines komprimierten Gases zu dem Kopfabschnitt (106), die in dem Kopfabschnitt ein Rohr (117) umfasst zum Füllen mit dem komprimierten Gas. wobei der Kopfabschnitt so konfiguriert ist, dass die erste Lösung (114a), die zweite Lösung (114b) und die dritte Lösung (114c) durch das komprimierte Gas über die Düsen (116a, b, c) ausgedrückt werden, und die Beschichtungseinheit (105) des Weiteren einen Rücksaugmechanismus umfasst, der insbesondere mit einem Rücksaugventil oder einem Luftbetätigungsventil versehen ist, um ein in der wenigstens einen Düse angesammeltes Tröpfchen durch Reduzieren des Drucks im Inneren des Rohrs (117) in die Düse zu saugen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das rotes Licht emittierende organische Elektrolumineszenzmaterial, das grünes Licht emittierende organische Elektrolumineszenzmaterial und das blaues Licht emittierende organische Elektrolumineszenzmaterial ein Polymer ist.
Dünnfilm-Herstellungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, die des Weiteren umfasst: eine Transportkammer (504) zum Hinein- oder Hinausbefördern eines Substrats (503); eine gemeinsame Kammer (5019), die einen Mechanismus (502) zum Transportieren des Substrats (503) enthält; und eine Vielzahl von Behandlungskammern (504, 510, 514, 515, 516), die jeweils über ein Gatter (500a, b, c f, i, j) mit der gemeinsamen Kammer (501) verbunden sind, wobei wenigstens eine der Behandlungskammern enthält: den Tisch (101); den Kopfabschnitt (107); und den Mechanismus.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die gemeinsame Kammer (501) so konfiguriert ist, dass sie in einem Zustand reduzierten Drucks gehalten wird, und die Behandlungskammer (510), die den Tisch (101) zum Fixieren des Substrats (102), den Kopfabschnitt (107), der die wenigstens eine Düse (116) zum Auftragen der Lösung enthält, die das organische Elektrolumineszenzmaterial beinhaltet, und den Mechanismus zum Bewegen des Kopfabschnitts (107) relativ zu dem Substrat (102) enthält, so konfiguriert ist, dass sie mit einem inerten Gas gefüllt in einem Zustand atmosphärischen Drucks gehalten wird.
Vorrichtung nach Anspruch 3, die des Weiteren eine Brenn-Behandlungskammer (507) zwischen der gemeinsamen Kammer (501) und der Behandlungskammer (510), die den Tisch zum Fixieren des Substrats (102), den Kopfabschnitt (107), der die we nigstens eine Düse (116) zum Auftragen der Lösung enthält, die das organische Elektrolumineszenzmaterial beinhaltet, und den Mechanismus zum Bewegen des Kopfabschnitts (107) relativ zu dem Substrat (102) enthält, umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 3, die des Weiteren einen Mechanismus zum Transportieren des Substrats zwischen der gemeinsamen Kammer (501) und der Behandlungskammer (510), die den Tisch (101) zum Fixieren des Substrats (102), den Kopfabschnitt (107), der die wenigstens eine Düse (116) zum Auftragen der Lösung enthält, die das organische Elektrolumineszenzmaterial beinhaltet, und den Mechanismus zum Bewegen des Abschnitts (107) relativ zu dem Substrat (102) enthält, umfasst.
Verfahren zum Herstellen eines Dünnfilms auf einem Substrat (102), das auf einem Tisch (101) fixiert, das die folgenden Schritte umfasst: Auftragen wenigstens einer ersten Lösung (114a), die ein rotes Licht emittierendes organisches Elektrolumineszenzmaterial beinhaltet, über eine erste Düse (116a), die an dem Kopfabschnitt (107) vorhanden ist, einer zweiten Lösung (114b), die ein grünes Licht emittierendes organisches Elektrolumineszenzmaterial beinhaltet, über eine zweite Düse (116b), die an dem Kopfabschnitt (107) vorhanden ist, oder einer dritten Lösung (114c), die ein blaues Licht emittierendes organisches Elektrolumineszenzmaterial beinhaltet, über eine dritte Düse (116c), die an dem Kopfabschnitt (107) vorhanden ist, auf das Substrat (102), dadurch gekennzeichnet, dass jede der Lösungen (114a, 114b, 114c) durch ein komprimiertes Gas unter Druck gesetzt wird, das durch eine Beschichtungseinheit (105) über ein Rohr (114) eingeleitet und über die entsprechenden Düsen (116a, 116b, 116c) nach außen gedrückt wird und wobei ein Tröpfchen, das sich in einer der Düsen (116a, 116b, 116c) angesammelt hat, zurückgesaugt wird, indem der Druck im Inneren des Rohrs (117) durch die Beschichtungseinheit (105) reduziert wird.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Lösung, die das rotes Licht emittierende organische Elektrolumineszenzmaterial beinhaltet, die Lösung, die das grünes Licht emittierende organische Elektrolumineszenzmaterial beinhaltet, und die Lösung, die das blaues Licht emittierende organische Elektrolumineszenzmaterial beinhaltet, in einer Streifenform aufgetragen wird.