CN101803461A - 有机薄膜制造方法 - Google Patents

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Abstract

即使不加快成膜速度，也形成均匀膜厚的薄膜。预先使配置于蒸发室(20a)内的蒸发装置(24)升温，从供给装置(40)使有机材料(48)落下至蒸发装置(24)的蒸发面(28)上，在使有机材料(48)蒸发时，将被加热的运载气体导入至蒸发室(20a)，在蒸发室(20a)内进行混合，并导入至放出装置(70)内。在仅将有机材料蒸气导入至放出装置(70)内的情况下，在放出装置(70)内形成分子流，但运载气体使放出装置(70)内的压力上升，因而形成粘性流，混合气体充满于放出装置(70)内，均匀地放出。每次少量地供给有机材料，使成膜速度不过快即可。

Description

有机薄膜制造方法
技术领域
本发明涉及形成有机薄膜的技术，尤其涉及用于形成有机薄膜的有机材料蒸气产生装置、具有该有机材料蒸气产生装置的成膜源以及具有该成膜源的成膜装置。
背景技术
有机EL元件是近年来最受注目的显示元件之一，具有高亮度且响应速度快的优异特性。
使用有机EL元件的彩色显示面板在玻璃基板上配置有以红、绿、蓝三色的不同颜色来发色的发光区域。发光区域是金属薄膜的阳极电极膜，有机薄膜的空穴注入层、空穴输送层、发光层、电子输送层，金属薄膜的电子注入层和阴极电极膜以此顺序层叠而构成，利用添加于发光层中的发色剂，以红、绿、蓝，或者辅助的黄色进行发色。
为了形成如此的有机薄膜，使用如图7的立体图所示的有机材料蒸气的放出装置101。
该放出装置101具有管状的蒸气放出管172。蒸气放出管172通过供给配管127而连接于生成有机材料蒸气的生成装置105，如果从生成装置105供给有机材料蒸气，则从沿着蒸气放出管172的长度方向形成的多个放出孔173向着成膜对象物107放出有机材料蒸气，如果到达成膜对象物107，则在其表面形成有机薄膜。
但是，在上述的放出装置101中，在接近和远离连接于蒸气放出管172内的放出装置105的位置的部分，从放出孔173放出的有机材料蒸气的量不同，因此，存在着形成于成膜对象物107的表面的有机薄膜的膜厚分布恶化的问题。
尤其是在大型基板为成膜对象物的情况下，由于无法旋转成膜对象物，因而难以使膜厚分布均匀。
图8是在蒸气放出管172的接近于与供给配管127连接的部分的基端部分(Front)、中央部分(Center)以及最远离与供给配管127连接的部分的前端部分(Back)的对面位置，配置膜厚监视器149F、149C、149B，不使用运载气体，仅将有机材料蒸气导入至蒸气放出管172内，改变成膜速度而求出在各位置形成的薄膜的膜厚比。
下述表1中显示了该结果。以中央部分的膜厚为1。
[表1]
表1成膜速度和膜厚比的关系
Figure GPA00001052722700021
将对应于上述表1的膜厚分布的曲线图记载于图8的蒸气放出管172的上方位置。图中的L为表示膜厚比“1”的横轴。
可知，成膜速度越小，即分子流动的程度越强，基端部分侧的膜厚比越大。
在
Figure GPA00001052722700022
的成膜速度下，大致均匀地成膜。但是，在
Figure GPA00001052722700023
的成膜速度下，速度过快，难以将各膜厚控制在期望的范围。另外，在比
Figure GPA00001052722700024
大的成膜速度下，有时候所成的膜容易变疏，得不到致密的有机膜。因此，有机膜的成膜速度为
Figure GPA00001052722700025
以下，优选为
Figure GPA00001052722700026
Figure GPA00001052722700027
在使用运载气体而形成有机薄膜的现有技术中，存在着如下的文献。
专利文献1：日本特表2001-523768号公报
专利文献2：日本特表2003-525349号公报
专利文献3：日本特开2004-204289号公报
专利文献4：日本特开2005-29885号公报
专利文献5：日本特开2006-111920号公报
发明内容
本发明的课题在于，提供一种即使在大型基板上也能够形成均匀的薄膜的技术。
本发明是一种有机薄膜制造方法，为了解决上述课题，预先以供给配管将蒸发室和蒸气放出管连接，将有机材料供给至所述蒸发室，对供给至所述蒸发室的所述有机材料进行加热并使其蒸发，使所生成的有机材料蒸气在供给配管内流动并导入至蒸气放出管内，从设在所述蒸气放出管的放出孔放出，到达成膜对象物表面，在所述成膜对象物表面形成有机薄膜，其特征在于，将运载气体导入至所述蒸发室内，将所述运载气体和所述有机材料蒸气导入至所述蒸气放出管。
另外，本发明是一种有机薄膜制造方法，其特征在于，在供给装置内预先配置粉体的所述有机材料，对配置在所述蒸发室内的蒸发装置进行加热，从所述供给装置将所述有机材料供给至所述蒸发装置的蒸发面，生成所述有机材料蒸气。
另外，本发明是一种有机薄膜制造方法，其特征在于，从所述有机材料使所述有机材料蒸气产生，在一片基板上形成有机薄膜，将所述被加热的运载气体导入至所述蒸发室内，同时，将所述有机材料连续地或间歇地供给至所述蒸发面上，生成所述有机材料蒸气。
另外，本发明是一种有机薄膜制造方法，其特征在于，预先使所述蒸发面从水平方向倾斜，使得供给至所述蒸发面上的所述有机材料一边在所述蒸发面上滑落一边蒸发，并且，使所述有机材料向所述蒸发面的供给速度成为所述蒸发面上的所述有机材料在到达所述蒸发面的下端之前就消失的大小。
另外，本发明是一种有机薄膜制造方法，其特征在于，导入至所述蒸发室内的运载气体预先升温至所述有机材料蒸气的蒸发温度以上的温度。
另外，本发明是一种有机薄膜制造方法，其特征在于，使多孔质的加热过滤器升温，使所述运载气体在所述加热过滤器内流动并升温。
另外，本发明是一种有机薄膜制造方法，其特征在于，以所述有机薄膜的成膜速度为
Figure GPA00001052722700041
的方式从所述供给装置将有机材料供给至所述蒸发装置，以来自沿着所述蒸气放出管的长度方向配置的所述放出孔的放出量大致均匀的方式导入所述运载气体。
另外，本发明是一种有机薄膜制造方法，其特征在于，所述蒸气放出管和所述成膜对象物表面之间的压力为10-4Pa～10-2Pa。
另外，本发明是一种有机薄膜制造方法，其特征在于，成膜时的所述蒸气放出管内的压力为10-1Pa～102Pa。
另外，本发明是一种有机薄膜制造方法，其特征在于，将多个所述蒸气放出管平行地配置在同一平面内，不改变所述基板表面位于的平面和所述蒸气放出管位于的平面之间的距离，使所述基板和所述蒸气放出管沿与所述蒸气放出管延伸的方向垂直的方向相对地移动。
另外，本发明是一种有机薄膜制造方法，其特征在于，将多个所述成膜对象物依次配置在基板保持器，在所述基板保持器上的所述成膜对象物上，形成所述有机薄膜，在所述运载气体流动的同时，停止向所述蒸发室供给所述有机材料，然后，使形成有所述有机薄膜的所述成膜对象物在所述基板保持器上移动，将未形成的所述成膜对象物配置在所述基板保持器上，然后，再次开始向所述蒸发室供给所述有机材料。
另外，本发明是一种有机薄膜制造方法，其特征在于，混合以规定色发光的有机薄膜的有机母材和有机发色剂，作为所述有机材料，在所述蒸发室使其蒸发。
本发明如上所述地构成，当在倾斜的蒸发面上散布有机材料并由来自蒸发面的热传导使其蒸发时，将加热的运载气体吹出至所生成的有机材料蒸气，将运载气体和有机材料蒸气的混合气体导入至蒸气放出管内，从而在有机材料蒸气和运载气体混合的状态下，搬运有机材料蒸气。
在本发明中，优选成膜时的成膜室的压力为10-4Pa～10-2Pa。为了得到良好的膜质，优选成膜室的压力为成为放出孔和基板的间隔以上的平均自由程的压力。以成膜速度为以下的方式决定有机材料的供给量。优选成膜速度为
Figure GPA00001052722700052
以蒸气放出管的内部压力成为从沿长度方向排列的放出孔大致均匀地放出气体的压力的方式决定运载气体的供给量。
蒸发室被加热至高于蒸发温度的温度，从而在蒸发室的内部不产生低于有机材料的蒸发温度的部分，另外，供给配管或蒸气放出管也被加热至高于蒸发温度的温度，因而在从蒸气放出管放出有机材料蒸气为止的期间，有机材料蒸气不析出。
从细长的蒸气放出管的基端位置至前端位置，由于每单位时间放出相同量的有机材料蒸气，因而形成膜厚分布佳的有机薄膜。
在蒸发室内生成的有机材料蒸气由运载气体搬运至放出装置，因而蒸发室内的残留量少，如果停止有机材料蒸气的供给，则能够立即停止成膜。
附图说明
图1是能够适用于本发明的真空处理装置的一个示例。
图2是用于说明该真空处理装置具有的成膜室的图。
图3是用于说明能够适用于本发明的有机材料蒸气产生装置的图。
图4是用于说明能够适用于本发明的其它有机材料蒸气产生装置的图。
图5是用于说明能够适用于本发明的其它有机材料蒸气产生装置的图。
图6是用于说明蒸气放出管的图。
图7是用于说明背景技术的放出装置的图。
图8是显示不使用运载气体的情况下的蒸气放出管的位置和成膜速度的关系的图。
图9是显示有机材料的供给周期和成膜速度的周期的关系的曲线图。
符号说明
8：有机材料蒸气产生装置
9：成膜室
10a～10c：成膜装置
20a：蒸发室
23：连接配管
24：蒸发装置
27：供给配管
28：蒸发面
30a～30c：气体加热装置
32：加热过滤器
40：供给装置
41：箱室
42：原料供给管
48：有机材料
71：真空槽
72：蒸气放出管
具体实施方式
结合能够实施本发明方法的真空处理装置，对本发明的有机薄膜制造方法进行说明。
图1的符号1表示该真空处理装置，具有成膜装置10a～10c。
该真空处理装置1具有搬运室52，在该搬运室52，连接有分别对应于R、G、B的成膜装置10a、10b、10c以及其它处理装置55～58或搬出入室59。
各室或各装置10a～10c、52、55～59分别连接于真空排气装置，内部被排气成真空氛围。
在搬送室52的内部，配置有基板搬送机械手53。在维持真空氛围的同时，基板搬送机械手53在各室或各装置10a～10c、55～59之间将成膜对象的基板搬出搬入。
三台成膜装置10a～10c的装置构成相同，对共同的部件标记相同的符号并进行说明。如图2、图3所示，各成膜装置10a～10c具有有机材料蒸气产生装置8和成膜室9。图2显示了成膜室9的内部，图3显示了有机材料蒸气产生装置8的内部。
参照图2，说明成膜室9。成膜室9具有真空槽71。真空排气系83连接于真空槽71，真空槽71的内部由真空排气系83排气成真空氛围。在成膜中，成膜室9内的真空排气继续进行。
在真空槽71的内部，配置有放出装置70。该放出装置70具有多条细长的的蒸气放出管72。在各蒸气放出管72上，沿着长度方向而设有多个放出孔73，蒸气放出管72的内部通过放出孔73而连接于蒸气放出管72的周围氛围。
如图6所示，各蒸气放出管72相互平行地等间隔地配置。在此，各蒸气放出管72配置成位于同一平面内。
各蒸气放出管72的基端部分为共同，供给配管27连接于该部分。各蒸气放出管72通过该供给配管27而连接于有机材料蒸气产生装置8，如后所述，在有机材料蒸气产生装置8内生成的有机材料蒸气通过供给配管27，从基端部分被导入至各蒸气放出管72的内部。
在此，各蒸气放出管72的前端部分闭塞，导入至蒸气放出管72内的气体在各蒸气放出管72内流动，同时，全部从各放出孔73放出至真空槽71内。在本实施例中，放出孔73为相同的大小，但为了调整流量，也可以改变大小。另外，也可以改变放出孔73的间隔。
在真空槽71的内部，配置有基板保持器79。在基板保持器79上，配置有成膜对象的基板5。
在基板5表面上，配置有掩模77，在掩模77上，将冷却板75夹在其间而配置放出装置70。
在此，基板5配置成水平，其表面向着铅直上方，放出装置70水平地配置在基板5的铅直上方。冷却板75和掩模77水平地配置在放出装置70和基板5之间(冷却板75配置在放出装置70和掩模77之间)。
在各蒸气放出管72上，设有加热器81，由加热电源82对加热器81通电而加热蒸气放出管72。以加热器81的热不加热掩模77的方式，将冷却板75配置在放出装置70和掩模77之间。
各蒸气放出管72的放出孔73向着基板5位于的方向，放出孔73对应于四边形的基板5而配置在阵列状的位置。在冷却板75的与放出孔73正对的位置，设有通过孔76，从放出孔73放出的气体通过通过孔76而到达掩模77。
在掩模77，以规定图案而配置贯通孔78，到达掩模77的气体中的通过贯通孔78的气体到达基板5，与基板5的表面接触。
如后所述，从放出孔73放出的气体中含有有机材料蒸气，在基板5的表面中的与贯通孔78正对的位置，形成有与贯通孔78的图案相对应的有机薄膜。
真空槽71在使气体从蒸气放出管72放出时，从放出前继续进行真空排气，通过真空排气而从真空槽71内除去未构成有机薄膜的残留气体。
接着，参照图3，说明本发明的第一例的有机材料蒸气产生装置8。有机材料蒸气产生装置8具有使有机材料蒸发的蒸发室20a和将有机材料供给至蒸发室20a的供给装置40。
在此，有机材料蒸气产生装置8具有由隔壁35将内部区分的加热槽31，由所区分的一方构成蒸发室20a，另一方构成气体加热装置30a。
在图中，加热槽31配置在真空槽71的外部，但加热槽31也能够配置在真空槽71的内部。
在蒸发室20a的内部，配置有蒸发装置24。该蒸发装置24由金属形成，作为其上部表面的蒸发面28平滑，相对于水平方向而以角度θ倾斜(0＜θ＜90°)。
在气体加热装置30a的内部，配置有加热过滤器32。该加热过滤器32由多孔质SiC、网状SiC或金属制网的层叠体、其他能够使气体透过且即使升温至高温也不分解或放出气体的材料所构成。
在加热槽31的侧面、底面、表面，配置有加热器39，构成为如果由加热电源38对加热器39通电并其发热，则加热槽31升温，加热过滤器32和蒸发装置24由来自加热槽31的热传导和辐射加热。也可以在加热槽31的外部配置感应加热线圈，并通过交变磁场对加热过滤器32和蒸发装置24进行感应加热。
在加热槽31的内部，跨越气体加热装置30a和蒸发室20a而配置有连接配管23。隔壁35是气体无法通过的材料，连接配管23的一端在蒸发室20a内开口，另一端在气体加热装置30a内开口，气体加热装置30a和蒸发室20a由连接配管23连接，气体加热装置30a内的气体能够通过连接配管23而移动至蒸发室20a。
蒸发室20a连接于上述的真空排气系83，如果对蒸发室20a进行真空排气，则气体加热装置30a内的气体也经由连接配管23而被进行真空排气，能够使蒸发室20a和气体加热装置30a的内部为真空氛围。但是，在蒸气产生时，以所产生的蒸气不排出的方式将蒸发室20a和真空排气系83隔断。
在气体加热装置30a，连接有运载气体供给系34。从运载气体供给系34供给不与有机材料反应的由Ar或Xe等稀有气体构成的运载气体。(在有机材料蒸气反应的情况下，氮气不适于作为运载气体。)如果从运载气体供给系34将运载气体供给至气体加热装置30a，则运载气体通过加热过滤器32的微小孔或网眼而进入连接配管23的内部，在连接配管23内流动，并被导入至蒸发室20a内。
加热过滤器32由加热器39加热，运载气体在通过加热过滤器32的期间，被加热至高于有机材料的蒸发温度且低于分解温度的温度。
供给装置40具有箱室41和原料供给管42，在蒸发室20a的上方，配置有箱室41。
原料供给管42的上端气密地连接于箱室41的下端，下端气密地插入蒸发室20a的内部。箱室41的内部和蒸发室20a的内部由原料供给管42连接，如果对蒸发室20a的内部进行真空排气，则也对箱室41的内部或原料供给管42的内部进行真空排气。
箱室41被密闭，当对箱室41、原料供给管42、蒸发室20a进行真空排气时，大气不侵入。
在原料供给管42的内部，配置有旋转轴46，该旋转轴46在侧面形成有螺纹牙和螺纹沟。在此，原料供给管42和旋转轴46铅直地配置。
旋转轴46的螺纹牙和原料供给管42的内壁面接触，或者以微小的间隙接近，箱室41的内部通过螺纹沟而连接于蒸发室20a。螺纹沟相对于水平方向的倾斜角度变小，在旋转轴46静止的状态下，即使在箱室41的内部配置有比螺纹沟的大小更小的粉体，也不洒落至蒸发室20a内。
在箱室41的内部，配置着有机薄膜的母材和发色剂混合的粉体的有机材料。在三台成膜装置10a～10c的箱室41中，分别配置有各发光R、G、B的各一色的有机材料。图中的符号48表示配置在箱室41的有机材料。
在旋转轴46静止的状态下，箱室41内的有机材料48不移动，但是，如果使连接于旋转轴46的旋转装置(马达49)进行动作，使旋转轴46旋转，则有机材料48通过螺纹沟而进入原料供给管42的内部，沿着原料供给管42的螺纹沟而移动至下方。
原料供给管42的下端插入蒸发室20a的内部，连接于连接配管23，构成为原料供给管42的内部和连接配管23的内部连通。
螺纹沟的下端在原料供给管42内开放，通过旋转轴46的旋转而移动至下方并到达螺纹沟的下端的有机材料从螺纹沟内落下至连接配管23的内周面上。
当使旋转轴46缓慢地旋转时，有机材料在螺纹沟内的移动量和旋转轴46的旋转量处于一对一的关系，如果预先求出旋转量和落下量的关系，则能够使期望的量的有机材料从原料供给管42落下。在缓慢地旋转的情况下，能够连续地每次落下少量。
连接配管23的位于蒸发室20a内的端部位置和有机材料落下的位置之间的部分倾斜，构成端部的开口26比落下位置更为下方。所以，落下至连接配管23的内周面上的有机材料向着开口26而在连接配管23的内周面上滑落。
开口26配置在蒸发装置24的蒸发面28的正上方，到达开口26的有机材料从开口26落下至蒸发面28上。
落下至蒸发面28上的有机材料散布于蒸发面28上。由于蒸发面28倾斜，因而有机材料以扩散的状态在蒸发面28上滑落。
落下至蒸发面28上的有机材料，在室温下为粉体，但是，如果被加热至蒸发温度以上，则蒸发并生成有机材料蒸气。蒸发装置24由加热器39预先升温至高于有机材料的蒸发温度的高温，在蒸发面28上，供给有在蒸发面28上滑落并在到达下端之前(即，在滑落的期间)能够全部蒸发的量的有机材料，因而有机材料在散布于蒸发面28上之后，立即开始蒸发，一边滑落一边蒸发，不到达下端就从蒸发面28上消失。
当有机材料落下至蒸发面28上时，进行真空槽71内的真空排气，但是，蒸发室20a和真空排气系83之间的阀预先关闭，不使由于有机材料的蒸发而在蒸发室20a内生成的有机材料蒸气不通过放出装置70就被进行真空排气。
蒸发室20a和放出装置70由供给配管27连接。当有机材料落下至蒸发面28上时，从落下前将运载气体供给至气体加热装置30a，预先将被加热的运载气体导入至蒸发室20a内。
如果使被加热的运载气体所流动的连接配管23的开口26向着蒸发面28的有机材料蒸发的部分，并将被加热的运载气体吹出至该部分，则有机材料蒸气和被加热的运载气体在蒸发室20a内均匀地混合，该混合气体通过供给配管27而被导入至蒸气放出管72内。
通过控制从运载气体供给系34供给至气体加热装置30a的运载气体的流量，使得蒸气放出管72的内部压力成为在蒸气放出管72的内部形成混合气体(运载气体和有机材料蒸气的混合气体)的粘性流的大小，各蒸气放出管72的内部，从基端至前端被大致相等的压力的混合气体充满。另外，对真空槽71的内部继续进行直接真空排气，蒸气放出管72的周围的压力比蒸气放出管72的内部压力更为低压。结果，从各放出孔73分别以相等的流速放出混合气体，有机材料蒸气通过冷却板75的通过孔76和掩模77的贯通孔78，以均一的每单位面积的密度而到达基板5表面。
通过导入运载气体，即使在有机材料蒸气的导入量少的情况下，也能够使蒸气放出管72内的压力成为能够在从前端至基端部分之间从放出孔73均匀地放出蒸气的压力。
另外，即使在改变有机材料蒸气的产生量的情况下，通过改变运载气体的导入量，也能够调整蒸气放出管72内的压力。因此，能够改变有机材料蒸气的产生量，即能够调整成膜速度。
依照本发明，由于等量的有机材料蒸气到达从各蒸气放出管72的基端至前端之间的基板表面，因而得到无偏倚的有机薄膜。
而且，在成膜室9，设有移动装置85。基板保持器79、基板5以及掩模77相对地静止，另外，放出装置70和冷却板75也相对地静止，与此相对的是，构成为由移动装置85相对地移动基板5和各蒸气放出管72。
该移动方向是不改变基板5位于的平面和蒸气放出管72位于的平面之间的距离且与蒸气放出管72延伸的方向垂直的方向。如果沿该方向重复地相对地往返移动，则在基板5的表面，形成均匀的有机薄膜。
相对移动也可以是基板5(以及基板保持器79和掩模77)相对于真空槽71静止，放出装置70(以及冷却板75)相对于真空槽71移动。另外，也可以是放出装置70相对于真空槽71静止，基板5相对于真空槽71移动。也可以是基板5和放出装置70的两方均移动。
而且，相对移动的方向除了相对于蒸气放出管72延伸的方向而垂直的方向的成分之外，还可以具有平行的成分，另外，也可以圆形地相对移动。
如上所述，首先，在最初的成膜装置10a，当在基板5上的规定位置形成发光R、G、或B的一色的有机薄膜之后，由基板搬送机械手53依次将基板5移动至下一成膜装置10b、10c内，分别在基板5上的规定位置形成与剩余的颜色相对应的有机薄膜，必要时搬入至其它处理室55～58，在进行了电荷移动层或电极膜的形成等的真空处理之后，从真空处理装置1搬出。
在本发明中，加热槽31和运载气体升温至高于有机材料的蒸发温度(在此，假定蒸发温度和析出温度相等)的温度，由于有机材料蒸气不为析出温度以下的温度，因而有机材料在加热槽31内不析出。
另外，在本发明中，以落下至蒸发面28上的有机材料在滑落于蒸发面28的期间蒸发的供给速度，从供给装置40将有机材料供给至蒸发室20a内，如果有机材料向蒸发面28上的落下停止，则蒸发面28上的粉体的有机材料立即消失。所以，与停止从供给装置40向蒸发室20a内供给有机材料几乎同时，有机材料蒸气的生成也停止。
而且，在蒸发室20b内，被加热的运载气体的压力高于所生成的有机材料蒸气的压力，结果，少量的有机材料气体搭乘着多量的加热运载气体的流动而被搬运至放出装置70内，因而，如果停止从供给装置40向蒸发装置24上供给有机材料，则蒸发室20a内的有机材料蒸气的产生立即停止。而且，充满于蒸发室20a内的有机材料蒸气由加热运载气体立即向放出装置70内移动，并立即放出。所以，如果在运载气体流动的同时，停止从供给装置40供给有机材料，则有机材料蒸气被快速地清除，因而，能够缩短至成膜停止为止的时间。另外，能够可靠地清洗蒸发室20a、供给配管27以及放出装置70的内部。
图9是显示将蒸发装置24的温度维持为约300℃的一定温度并使有机材料以规定的时间间隔落下至蒸发装置24上时的与配置于蒸气放出管72的对面位置的膜厚监视器的测定值的关系的曲线图。
从在蒸发装置24开始有机材料的供给的时刻ts至停止供给的时刻te之间，得到一定的成膜速度，从停止供给的时刻te至再次开始供给的时刻ts为止之间，不进行原料供给，虽然观察到膜厚监视器的误差输出，但成膜速度为零。
如此，在被加热的运载气体从气体加热装置30b流出的同时，仅在向蒸发装置24上供给有机材料的期间，能够在基板5的表面形成薄膜，因而，没有必要在放出装置70和基板5之间设置开闭器，另外，即使蒸发室20a和放出装置70之间的开闭阀不进行开闭，也能够开始或停止来自放出装置70的有机材料蒸气的放出。
在各成膜装置10a、10b、10c的内部，为了依序在多个基板5上进行有机薄膜的成膜，在从基板保持器79上使形成了有机薄膜的成膜对象物移动，并将未形成的成膜对象物配置于基板保持器79的期间，停止从供给装置40向蒸发室20a内供给有机材料。在将成膜前的成膜对象物配置于基板保持器79上之后，通过再次开始从供给装置40向蒸发室20a供给有机材料，从而开始成膜。
除了在有机材料的供给再次开始后，如果在基板的交换和有机材料供给的再次开始为止之间，加热运载气体也继续在蒸发室20a、供给配管27以及放出装置70内流动，则加热过滤器的温度被维持为一定，因而从放出装置70放出的混合气体的温度也为一定，所形成的有机薄膜的膜质变动变少。
在上述实施例中，由气体无法通过的隔壁35分隔加热槽31内，但如图4所示，也可以由气体能够通过的通气性板37分隔加热槽31的内部，形成蒸发室20b和气体加热装置30b。在通过加热装置30b内的加热过滤器32时，被加热的运载气体通过通气性板37而被导入至蒸发室20b。这种情况下，不需要将蒸发室20b和气体加热装置30b连接的连接配管，预先在原料供给管42的正下方配置蒸发装置24，有机材料能够不经过连接配管而从原料供给管42落下至蒸发面28上。
另外，在上述实施例中，在加热槽31的内部，配置加热装置30a、30b，但本发明并不限于此，如图5所示，也能够将加热装置30c配置在加热槽31的外部。这种情况下，也可以将加热槽31的内部全部作为蒸发室20c，以连接配管23连接加热槽31和蒸发室20c。
在此示例中，将原料供给管42的下端连接于连接配管23，能够使从原料供给管42落下的有机材料在连接配管23内滑落，落下至蒸发面28。
如上所述，在本发明中，由于运载气体被加热至高于有机材料的蒸发温度的温度，因而，蒸发室20a和供给配管27不被冷却，有机材料蒸气不在其内部析出。也能够预先在供给配管27的外周配置加热器，加热供给配管27。
另外，如果对加热槽31或供给配管27进行加热的加热器以蒸发装置24、供给配管27以及运载气体升温至低于有机材料的分解温度的温度的方式进行加热，那么，有机材料也不分解。
在上述实施例中，供给装置40具有原料供给管42、配置在其内部的旋转轴46以及使旋转轴46旋转的马达49，但供给装置40并不限于此，只要能够每次少量地将规定量的有机材料供给至蒸发面28上即可。
此外，一般预先决定在一片基板5的表面上形成的有机薄膜的膜厚，在蒸发室20a内生成的几乎全部的有机材料蒸气从放出装置70放出，因而，为了形成预先所决定的膜厚的有机薄膜，能够求出供给装置40应当供给的有机材料的量。
另外，如果决定了有机薄膜的成膜速度，则供给装置40供给至蒸发室20a的有机材料的供给速度也被决定，因而决定了旋转轴的旋转速度，以得到该供给速度。
箱室41未被加热，供给装置40被冷却，存在于箱室41或供给装置40内的有机材料被维持在室温程度的温度。
在本发明中，由于每次将有机材料少量地供给至蒸发室20a内，因而箱室41内或供给装置40内的有机材料被维持在室温程度的温度，能够防止因加热而导致的分解。
此外，在上述实施例中，使运载气体在升温后的多孔质或网状的加热过滤器内流动并加热运载气体，但也可以在各种热交换器内使运载气体流动并其使升温。
另外，在规定了形成的有机薄膜的膜厚和成膜速度的情况下，根据从膜厚求出的有机材料的量和规定的成膜速度，求出成膜时间和供给速度(每单位时间的供给量)，因而在成膜时间的期间，本发明能够以从所求出的供给速度算出的旋转速度使旋转轴46连续地旋转，并能够以在成膜时间内供给所求出的量的有机材料的方式，以短周期间歇地使旋转轴46旋转，使有机材料间歇地落下。

Claims (12)

1.一种有机薄膜制造方法，预先以供给配管将蒸发室和蒸气放出管连接，
将有机材料供给至所述蒸发室，
对供给至所述蒸发室的所述有机材料进行加热并使其蒸发，
使所生成的有机材料蒸气在供给配管内流动并导入至蒸气放出管内，从设在所述蒸气放出管的放出孔放出，到达成膜对象物表面，在所述成膜对象物表面形成有机薄膜，
其特征在于，
将运载气体导入至所述蒸发室内，
将所述运载气体和所述有机材料蒸气导入至所述蒸气放出管。
2.根据权利要求1所述的有机薄膜制造方法，其特征在于，在供给装置内预先配置粉体的所述有机材料，对配置在所述蒸发室内的蒸发装置进行加热，从所述供给装置将所述有机材料供给至所述蒸发装置的蒸发面，生成所述有机材料蒸气。
3.根据权利要求2所述的有机薄膜制造方法，其特征在于，从所述有机材料使所述有机材料蒸气产生，在一片基板上形成有机薄膜，
将所述被加热的运载气体导入至所述蒸发室内，同时，将所述有机材料连续地或间歇地供给至所述蒸发面上，生成所述有机材料蒸气。
4.根据权利要求3所述的有机薄膜制造方法，其特征在于，预先使所述蒸发面从水平方向倾斜，使得供给至所述蒸发面上的所述有机材料一边在所述蒸发面上滑落一边蒸发，并且，使所述有机材料向所述蒸发面的供给速度成为所述蒸发面上的所述有机材料在到达所述蒸发面的下端之前就消失的大小。
5.根据权利要求1所述的有机薄膜制造方法，其特征在于，导入至所述蒸发室内的运载气体预先升温至所述有机材料蒸气的蒸发温度以上的温度。
6.根据权利要求5所述的有机薄膜制造方法，其特征在于，使多孔质的加热过滤器升温，使所述运载气体在所述加热过滤器内流动并升温。
7.根据权利要求1所述的有机薄膜制造方法，其特征在于，以所述有机薄膜的成膜速度为
Figure FPA00001052722600021
的方式从所述供给装置将有机材料供给至所述蒸发装置，以来自沿着所述蒸气放出管的长度方向配置的所述放出孔的放出量大致均匀的方式导入所述运载气体。
8.根据权利要求1所述的有机薄膜制造方法，其特征在于，所述蒸气放出管和所述成膜对象物表面之间的压力为10-4Pa～10-2Pa。
9.根据权利要求1所述的有机薄膜制造方法，其特征在于，成膜时的所述蒸气放出管内的压力为10-1Pa～102Pa。
10.根据权利要求1所述的有机薄膜制造方法，其特征在于，将多个所述蒸气放出管平行地配置在同一平面内，不改变所述基板表面位于的平面和所述蒸气放出管位于的平面之间的距离，使所述基板和所述蒸气放出管沿与所述蒸气放出管延伸的方向垂直的方向相对地移动。
11.根据权利要求1所述的有机薄膜制造方法，其特征在于，将多个所述成膜对象物依次配置在基板保持器，在所述基板保持器上的所述成膜对象物上，形成所述有机薄膜，
在所述运载气体流动的同时，停止向所述蒸发室供给所述有机材料，然后，使形成有所述有机薄膜的所述成膜对象物在所述基板保持器上移动，将未形成的所述成膜对象物配置在所述基板保持器上，然后，再次开始向所述蒸发室供给所述有机材料。
12.根据权利要求1所述的有机薄膜制造方法，其特征在于，混合以规定色发光的有机薄膜的有机母材和有机发色剂，作为所述有机材料，在所述蒸发室使其蒸发。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019085110A1 (zh) * 2017-11-01 2019-05-09 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 等离子体增强化学气相沉积设备及oled面板的封装方法

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5703166B2 (ja) * 2011-08-04 2015-04-15 株式会社アルバック 蒸着装置及び蒸着方法
JP2013104127A (ja) * 2011-11-16 2013-05-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 真空蒸着装置
JP2015129316A (ja) * 2012-04-20 2015-07-16 東京エレクトロン株式会社 ガスフロー蒸着装置、及びガスフロー蒸着方法
DE102012220986B4 (de) * 2012-11-16 2015-04-02 Innovent E.V. Technologieentwicklung Dosiereinheit und ihre Verwendung
KR102150625B1 (ko) * 2013-03-15 2020-10-27 삼성디스플레이 주식회사 코팅장치
KR20160123438A (ko) * 2015-04-15 2016-10-26 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 디스플레이 장치용 증착원
DE102017120529A1 (de) * 2017-09-06 2019-03-07 Aixtron Se Vorrichtung zum Abscheiden einer strukturierten Schicht auf einem Substrat unter Verwendung einer Maske
US11842907B2 (en) 2020-07-08 2023-12-12 Applied Materials, Inc. Spot heating by moving a beam with horizontal rotary motion

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3738869B2 (ja) * 1997-06-05 2006-01-25 松下電器産業株式会社 蒸着方法および蒸着装置
US6337102B1 (en) 1997-11-17 2002-01-08 The Trustees Of Princeton University Low pressure vapor phase deposition of organic thin films
DE50100603D1 (de) 2000-02-04 2003-10-16 Aixtron Ag Vorrichtung und verfahren zum abscheiden einer oder mehrerer schichten auf ein substrat
JP2001308082A (ja) 2000-04-20 2001-11-02 Nec Corp 液体有機原料の気化方法及び絶縁膜の成長方法
JP2003147529A (ja) * 2001-11-12 2003-05-21 Tohoku Ricoh Co Ltd 金属酸化物薄膜の製造方法及び製造装置
JP2003268552A (ja) 2002-03-18 2003-09-25 Watanabe Shoko:Kk 気化器及びそれを用いた各種装置並びに気化方法
JP2004143521A (ja) * 2002-10-24 2004-05-20 Sony Corp 薄膜形成装置
JP2004204289A (ja) 2002-12-25 2004-07-22 Sony Corp 成膜装置とその方法および表示パネルの製造装置とその方法
JP2005029885A (ja) 2003-06-19 2005-02-03 Sony Corp 薄膜形成方法および薄膜形成装置並びに半導体デバイス
JP4013859B2 (ja) * 2003-07-17 2007-11-28 富士電機ホールディングス株式会社 有機薄膜の製造装置
JP2006111920A (ja) * 2004-10-14 2006-04-27 Sony Corp 蒸着装置および蒸着方法
JP4602054B2 (ja) * 2004-11-25 2010-12-22 東京エレクトロン株式会社 蒸着装置
JP4789551B2 (ja) * 2005-09-06 2011-10-12 株式会社半導体エネルギー研究所 有機ｅｌ成膜装置
US20070098891A1 (en) * 2005-10-31 2007-05-03 Eastman Kodak Company Vapor deposition apparatus and method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019085110A1 (zh) * 2017-11-01 2019-05-09 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 等离子体增强化学气相沉积设备及oled面板的封装方法

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