照明用有机发光元件制造方法及其制造装置与流程

1.本发明涉及一种照明用有机发光元件及其制造装置。


背景技术：

2.有机发光元件(organic light emitting diode，oled)是有机发光层中电子与空穴复合而发光的自发光元件。向oled元件输入电流时，在发光层内部复合的分子激子(exiton)以单一态激子(singlet exiton)和三重态激子(triplet exiton)(triplet exiton)两种形态存在。
3.其中，能量状态高的分子激子的25％相当于单态激子，三重态激子是能量状态低的分子激子，75％属于此类。单一态激子和三重态激子返回到能量低的基底状态，产生光(光子，photon)或者释放成热而消失。此时，将通过单一态激子形成光的情况称作荧光发光(fluorescence)，通过三重态激子形成光的情况称作磷光发光(phosphorescence)。荧光有机材料中，只有激子的25％形成光，使用磷光有机材料时，通过相当于激子的75％的三重态激子形成光。相当于其余25％的单态激子也通过isc(intersystem crossing)路径，向三重态激子传递能量，并形成光，如此，激子的100％成为光的能量。
4.自从1987年出现以来，oled通过有机物的开发、有机材料的发展、电荷传输的改善、透明电极的改善及光萃取结构体的开发等，得到了飞跃发展，在显示器和照明领域，出台了常用产品。特别是，最近由于要采取促进节能措施等，针对白炽灯、荧光灯等的使用加强了管制，因此，oled光源正在备受瞩目。并且，oled光源不使用汞、铅等重金属，还具有环保的优点。
5.该oled的制造方法中，通常真空蒸镀法或涂覆法已经广为人知。其中，由于真空蒸镀法可以提高构成层形成材料的纯度，且可以制造出使用寿命长的oled，成了主要采用的方案。该真空蒸镀法采用在真空腔体内位于基材对面之处的蒸镀源进行蒸镀，形成构成层。这种传统的oled生产工艺采用平板型玻璃基板制作，随着基板尺寸的增加，扩大了装备的大小，这需要增加装置、净化室等设施的投资成本，成了价格上涨的因素。照明产品中，价格竞争力是核心，因此，在窄小的净化室空间实现高产量成了关键。为此，oled生产工艺采用着辊轧法。辊轧法是指连续展开卷成辊状的基材，在另一侧再次卷起展开的基材，从而移动基材的同时，在基材上连续蒸镀构成层的工艺。
6.辊轧法中，将蒸镀源配置在基材的上方，从所述蒸镀源向下方朝着基材喷射出气化材料形成构成层时，有时从蒸镀源掉下灰尘等异物贴附于基材上，混入有机元件中。这种有机el元件里混入异物时，会对于其发光产生负面影响。因此，为了抑制这种异物的混入，将蒸镀源配置在基材的下方。但，有机发光元件叠层多个构成层，因此，要想依次从下方叠层所有的构成层，需要带动基材穿过所有蒸镀源的上方。
7.此时，基材穿过蒸镀源的区域变长，因此，难以给基材施以足够的张力，容易使基材弯曲或振荡。并且，由基材的弯曲或振荡，基材的蒸镀面与蒸镀源接触时，会损坏基材或形成于基材上的构成层。并且，基材和蒸镀源的距离发生变化时，难以妥善控制构成层的厚
度，会得不到具备所愿发光特性的构成层。并且，为了给基材提供足够的张力，增加张力的量时，会对基材施加拉伸力，如果是柔性(flexible)基板，基材被拉伸而发生变形，由此，将阻碍所愿区域形成蒸镀膜。并且，采用薄玻璃实施辊轧法时，过强的张力会损坏基板，可能会不能正常地制造出产品。


技术实现要素：

8.技术问题
9.本发明的目的在于，解决传统技术的上述弊端，提供一种可以抑制品质降低的有机发光元件制造装置及制造方法。但，本实施例要解决的技术问题不受上述技术问题的限定，还可以存在其他技术问题。
10.技术方案
11.作为达到上述目的的技术手段，本发明的第一方面提供的照明用有机发光元件(organic light emitted diode,oled)制造装置具备：多个滚轧件，其横向移动沿着宽度方向的两端形成有隔着一定间距的孔(hole)的带状基材，且沿着所述基材的移动方向，隔着一定间距配置；以及蒸镀部，其随着所述基材的移动，从蒸镀源朝着所述基材的一面喷射出气化材料，依次实施蒸镀。此时，各滚轧件的一面形成有多个突出件，其随着所述滚轧件的转动，插入形成于所述基材的两端的孔里并被解除插入，从而移动所述基材。
12.并且，本发明的第二方面提供的照明用有机发光元件制造方法包括：将沿着宽度方向的两端形成有给定孔的带状基材输送至蒸镀部的步骤；以及通过沿着所述基材的移动方向隔着一定间距配置的多个滚轧件，横向移动所述基材，随着所述基材的移动，从蒸镀源朝着所述基材的一面喷射出气化材料，依次实施蒸镀的步骤。此时，所述依次实施蒸镀的步骤是随着所述滚轧件的转动，形成于所述滚轧件的一面的突出件插入形成于所述基材的两端的孔里并被解除插入，移动所述基材，得以实施。
13.有益效果
14.如上所述，多种实施例可以为基材施以足够的张力，防止基材弯曲或振荡。进一步，利用包括磁性体物质的防护件和基材，将因为基材的污染、下垂等出现的质量低下减至最少。
附图说明
15.图1示出了本发明一实施例的照明用有机发光元件的制造装置。
16.图2示出了本发明一实施例的基材的构成。
17.图3示出了本发明一实施例的基材的上面图。
18.图4是本发明一实施例中配置于基材下方的滚轧件的侧面图。
19.图5示出了图3的x
‑
y切割面。
20.图6示出了本发明另一实施例中照明用有机发光元件制造装置的构成。
21.图7示出了本发明另一实施例中防护件和基材的构成。
22.图8示出了本发明一实施例的照明用有机发光元件制造方法。
23.附图标记说明
24.10：制造装置
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3：基材
25.5(5a至5g)：滚轧件
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7：基材输送部
26.9(9a、9b、9c)：阴罩回收部
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11a至11g：蒸镀源
27.21：支撑膜
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22：玻璃基板
28.23：封装阴罩
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24：阴极阴罩
29.25：有机阴罩
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41：突出件
30.43：驱动部
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47：第一连接件
31.51：第二连接件
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10a：制造装置
32.61：防护件
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71、72：磁性体物质
具体实施方式
33.以下，参考附图详细说明本发明的实施例，以便于本发明所属技术领域的通常技术人员能够轻易实施。但，本发明可以通过多种不同形态实现，不受本文所述实施例的限定。并且，为了在附图上明确地示出本发明，省略了与描述没有关联的部分，在整篇说明书中，对于类似的部分采用了类似的附图符号。
34.并且，参考附图进行描述时，即使是采用相同名称的构成，附图不同，附图编号也会不同，附图编号仅仅是为了便于描述作出的标注，应该解释为，各个构成的概念、特征、功能或效果不受到相应附图编号的限定。
35.整篇说明书中，提及某一部分与另一部分“连接”时，不仅包括“直接连接”的情况，还包括其中间隔着另外元件“电连接”的情况。并且，提及某一部分“包括”某一构件时，除非有特别相反的记载，否则意味着不除去另外构件，还可以包括另外构件，应当理解为，不预先排除一个或其以上的另外特征或数字、步骤、动作、构件、部件或其组合的存在或添加可能性。
36.本发明的整篇说明书中，术语“有机”不仅包括用于制造有机光电子装置的小分子有机物，还包括聚合物。
37.本发明的整篇说明书中，提及某一部分“包括”某一构件时，除非有特别相反的记载，否则意味着不除去另外构件，还可以包括另外构件。本发明的整篇说明书采用的程度术语“约”、“实际上”等涉及的含义里提及到固有的制造及物质容错时，用作从其数值接近的含义或接近其数值的含义，其采用目的在于，防止缺乏良知的侵权人不正当利用为帮助理解本发明提及的精确或绝对的数值。本发明的整篇说明书采用的程度数据“～(实施的)步骤”或“～的步骤”不意味着“以～为目的的步骤”。
38.以下，参考附图详细说明本发明的一实施例。
39.图1示出了本发明一实施例的照明用有机发光元件的制造装置10。本发明一实施例的制造装置10横向移动带状基材3的同时，通过蒸镀，在所述基材3上制造出照明用有机发光元件。
40.如图1所示，制造装置10具备：蒸镀部a、b、c；其沿着横向，从蒸镀源朝着基材3的下方喷射出气化材料，依次实施蒸镀；滚轧件(5a至5g，以下为5)，其用于横向移动所述基材。
41.首先，基材3沿着宽度方向的两端形成有隔着一定间距的孔(hole)，呈带状，由多个层粘合而成，通过具备基材输送装置的基材输送部7输送到蒸镀部(a至c)。其中，基材输送装置可以是展开卷成辊状的带状基材3的装置，例如，开卷机(unwinder)。以下，将参考图
2和图3详细描述基材。
42.蒸镀部(a至c)沿着基材3的移动方向(参考箭头)，依次具备：用于蒸镀有机材料的蒸镀部a和用于蒸镀阴极(cathode)材料的蒸镀部b以及按照薄膜封装(thin film encapsulation，tfe)或多功能方式蒸镀封装材料的蒸镀部c。蒸镀部(a至c)在移动的基材3的下方具备蒸镀源(11a至11g)。蒸镀部(a至c)随着基材3以蒸镀面朝下的状态移动，从所述蒸镀源(11a至11g)朝着蒸镀面喷射出气化材料实施蒸镀。
43.蒸镀源(11a至11g)可以使各个蒸镀源的开口面对着基材3的蒸镀面。各个蒸镀源(11a至11g)包括加热部(未示出)，加热部负责加热各个蒸镀源容置的材料实施气化，将各种气化材料从开口朝着上方喷射出。配置于各个蒸镀部(a至c)的蒸镀源的个数可以按照要形成的层设置一个以上，不受图1所示实现例的限定。
44.并且，如图1所示，各个蒸镀源(11a至11g)配置在基材3的下方，但，根据实现例，蒸镀源可以配置在基材3的上方或侧方。蒸镀源配置在基材3的侧方时，基材3能够以竖向立式的状态横向移动。
45.并且，虽然图1未示出，但，制造装置10具备多个真空腔体。各个真空腔体内具备基材输送部7、蒸镀部a、蒸镀部b、蒸镀部c及滚轧件5。各个真空腔体由于真空发生装置，其内部构成减压状态，其内部形成真空区域。
46.并且，相邻真空腔体之间保持真空状态的同时，通过开口部连通。并且，通过滚轧件5的驱动，基材3经由开口部，从基材输送部7依次移动。具体地，从基材输送部7展开的基材3移动到蒸镀部a、蒸镀部b、蒸镀部c。
47.图2示出了本发明一实施例的基材3的构成。
48.如图2所示，基材3由多个材料依次粘合(laminated)而成，具体地，可以由经过阳极(anode)处理(例如，ito(indium tin oxide)涂覆等)的玻璃基板22、为支持所述玻璃基板22，与所述玻璃基板22的上部粘合的支撑膜(support film)21、与所述玻璃基板22的下部粘合的多个阴罩(shadow mask)23、24、25组成。
49.所述多个阴罩23、24、25包括所述蒸镀部c利用的封装阴罩(encapsulation shadow mask)23、所述蒸镀部b利用的阴极阴罩(cathode shadow mask)24以及所述蒸镀部a利用的有机阴罩(organic shodow mask)25，所述阴罩23、24、25沿着基材3的移动方向，从最终利用的阴罩(即，封装阴罩23)起，依次与基材3粘合。
50.并且，各个阴罩23、24、25通过配置在蒸镀部(a至c)各终端的回收装置的阴罩回收部9a、9b、9c，依次分选回收。其中，阴罩回收装置可以是缠绕器(winder)，但，不受此限定。
51.另外，基材3的宽度、厚度和长度可以按照形成于基材3上的有机发光元件用基板的大小等，进行多种设置。
52.再次，如图1所示，基材3沿着宽度方向的两端形成有隔着一定间距的孔(hole)31a、31b。图3示出了这种基材3的上面图。并且，图4是配置于基材3下方的滚轧件的侧面图。如图3及图4所示，滚轧件5的一面形成有向外部突出的突出件41，暂时插入到基材3的孔里。基材3的各孔可以按照形成于各滚轧件的突出件之间间隔形成。即，两个孔之间的长度方向间隔d1与连接两个突出件的末端的圆周距离d2一致。因此，随着滚轧件5的驱动，形成于各滚轧件5的突出件41反复地插入到基材3的各孔31a、31b里并被解除插入，从而移动基材3。
53.并且，多个滚轧件5以相同角速度进行旋转驱动。为此，制造装置10可以包括驱动
部43，其与多个滚轧件5中之一滚轧件45连接，旋转驱动该滚轧件45。此时，驱动部43可以是电机(motor)等。
54.并且，制造装置10可以包括：第一连接件47，其用于连接沿着基材3的长度方向配置的若干个滚轧件；第二连接件(参考图5的51)，其用于连接沿着基材3的宽度方向两端配置的两个以上滚轧件。
55.具体地，沿着基材3的程度方向配置的滚轧件通过第一连接件47，接收到与一个滚轧件45连接的驱动部43传递的驱动力，一起进行旋转驱动。并且，配置在基材3一端的滚轧件通过第二连接件51，与配置在基材3另一端的滚轧件连接，一起进行旋转驱动。但是，不受此限定，制造装置10可以利用两个以上驱动部，使多个滚轧件5以相同的角速度进行旋转驱动。
56.并且，孔31a、31b可以形成在除了玻璃基板22之外的支撑膜21和多个阴罩23、24、25上。图5示出了图3的x
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y切割面，示出了被形成于滚轧件5的突出件51暂时插入时的形状。如图5所示，玻璃基板22的宽度小于形成在基材3两端的各孔31a、31b之间的间隔，且小于其他层的宽度。例如，玻璃基板22的宽度比其他层的宽度小约20mm。由此，孔仅仅形成在基材3中没有蒸镀的面，从而防止基材3的蒸镀面受损。
57.形成于基材3两端的孔31a、31b沿着基材3的宽度方向排列整齐(align)，并通过由连接件51连接旋转轴的两个滚轧件41a、41b反复地进行插入和解除插入，从而将基材3横向移动。并且，基材3通过由连接件51连接的滚轧件41a、41b，以排列整齐的状态进行移动，因此，可以省略在各个蒸镀部(a至c)整齐排列基材3的工序(例如，卷起基材，重新展开卷起的基材，输送到各蒸镀部的工序等)。进一步，沿着基材3，隔着一定间隔配置多个滚轧件5，因此，可以向基材3施以足够的张力，防止基材3弯曲或振荡。
58.另外，制造装置10还可以包括：冲孔部(未示出)，其具备基材被输送到蒸镀部a之前，在基材上打孔的冲孔装置。冲孔部(未示出)配置在基材输送部7的前端，将基材3的两端隔着一定间隔打孔。此时，冲孔部(未示出)可以在粘合所有层的基材3上打孔，或者，可以在除了玻璃基板22之外的其余层(即，支撑膜21及多个阴罩(23至25))单独打孔。如果是前者，所述冲孔部可以配置在用于粘合基材3各层的粘合部(未示出)的后端，如果是后者，所述冲孔部可以配置在所述粘合部的前端。
59.图6示出了本发明另一实施例中照明用有机发光元件制造装置10a的构成。
60.如图6所示，本发明另一实施例的制造装置10a除了图1的蒸镀部(a至c)、多个滚轧件5、基材输送部7和阴罩回收部9之外，还包括：防护(shiled)件61，其在蒸镀部(a至c)内，隔着一定空间配置在基材3的上方。防护件61固定在蒸镀部腔体(未示出)等，以使其与基材3具备一定的其间空间(例如，长度为约100nm的空间)，从而防止基材3被污染。进一步，防护件61可以防止基材3因宽度变宽，不能被滚轧件5支撑，导致中央部下垂引起的材料蒸镀不良。以下，参考图7详细说明。
61.图7示出了本发明另一实施例中防护件61和基材3的构成。如图7所示，防护件61和基材3可以包括磁性体物质71、72。此时，磁性体物质是不受限定的事例，可以包括镍(ni)、铁(fe)、钴(co)等，并且，基材3的磁性体物质72可以形成在支撑膜21上。具备于制造装置10的控制部(未示出)进行控制，以使形成于防护件61和基材3的各个磁性体物质71、72上流动不同方向的电流，使防护件61和支撑膜21之间的引力起作用。此时，控制部(未示出)可以调
整电流的强度，使防护件61和基材3保持一定的其间空间73。
62.或者，根据实现例，防护件包括具有磁力的磁性物质，使基材3与防护件之间保持一定的其间空间。此时，可以变更防护件的磁性物质含有量(例如，防护件的厚度)，从而保持与形成有磁性体的基材3之间的其间空间。
63.并且，各磁性体物质71、72可以在防护件61和基材3内隔着一定间隔，也可以局部形成在基材3的中央部。
64.如此，本发明另一实施例的制造装置10a还具备防护件61，从而将因为基材的污染、下垂等出现的质量地下减至最少。
65.图8示出了本发明一实施例的照明用有机发光元件制造方法80。如图8所示，制造方法80与上述根据图1至图7描述的实施例有关。因此，即使以下省略了内容，但，根据图1至图7所示描述的上述内容仍然适用于图8的制造方法80。
66.首先，形成基材(s1)。具体地，为了支撑玻璃基板，通过粘合部，在所述玻璃基板的上部粘合支撑膜，在所述玻璃基板的下部依次粘合多个阴罩。此时，多个阴罩可以沿着所述基材的移动方向，从最终利用的阴罩起，依次与所述玻璃基板粘合。
67.并且，在粘合的基材上，隔着一定间隔打孔，在基材的两端形成隔着一定间距的孔。此时，玻璃基板的宽度小于沿着基材的两端形成的孔的间距。因此，如图5所示，即使基材上打出了孔，但，玻璃基板上不形成孔。
68.但，上述s1并不是本发明一实施例的制造方法80必备的构成因素，可以省略。此时，按照上述方法形成的基材可以与外部提供。
69.然后，将基材输送至蒸镀部(s2)。
70.然后，沿着基材的移动方向，通过隔着一定间距配置的多个滚轧件，横向移动所述基材，随着所述基材的移动，从蒸镀源朝着所述基材的一面喷射出气化材料，依次实施蒸镀(s3)。具体地，依次实施蒸镀所述材料的第一蒸镀工艺(s31)、蒸镀阴极(cathode)材料的第二蒸镀工艺(s32)以及蒸镀封装材料的第三蒸镀工艺(s33)。此时，第一至第三蒸镀工艺(s31至s33)分别可以回收与所述基材的最下部粘合的阴罩。
71.多个滚轧件通过连接件相互连接，通过多个滚轧件中之一驱动部，以恒定角速度进行旋转驱动，从而恒速移动基材。
72.并且，根据实现例，各个蒸镀工艺(s31至s33)可以进行控制，以使隔着一定空间配置在所述基材的上方的防护件以及分别包括于所述各基材的磁性体物质上流动相反方向的电流。这可以通过具备于制造装置10a的控制部(未示出)得到实施。
73.本发明的上述说明用于举例说明，应当理解，本发明所属技术领域的通常技术人员可以不改变技术思想或必备特征，轻易地变形为其他不同的形态。因此，应当理解，上述实施例在所有层面上用于举例说明，且不受限定。例如，描述为单态型的各个构件能够以分散的形态工作，同样，描述为分散型的构件能够以结合的形态工作。
74.本发明的范围比起上述详细说明，被以下所附权利要求书界定，应当解释为，基于权利要求书的含义及范围乃至等同概念导出的所有变更或变形的形态均应该落入本发明的范围。
75.上述说明仅用于举例说明本发明的技术思想，只要是本发明所属技术领域的通常技术人员在不脱离本发明实质特性的范围内，可以进行多种修改和变形。并且，本发明记载
的实施例不用于限定本发明的技术思想，而用于描述本发明，本发明技术思想的范围不受上述实施例的限定。因此，应当解释为，本发明的保护范围应该依据以下所附权利要求书进行解释，与其处于同等范围内的所有技术思想均应该落入本发明的权利范围。