CN1950536A - 有机材料用蒸发源及有机蒸镀装置 - Google Patents

有机材料用蒸发源及有机蒸镀装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种可对大型基板进行膜厚分布均匀的成膜、并可准确且响应性良好地进行蒸镀时加热温度和蒸发速度的控制的有机材料用蒸发源及采用该蒸发源的有机蒸镀装置。本发明的蒸发源具有容器主体部(31a)和盖部(31b)，所述容器主体部具有由高频感应线圈(50)构成的加热部，并用于容纳既定的有机材料，所述盖部具有用于使该有机材料的蒸气通过的蒸发口(31c)。从盖部(31b)的蒸发口(31c)放出的有机材料的蒸气量，就二维位置而言，以既定的基准位置为基准呈逐渐扩展状增加。

Description

有机材料用蒸发源及有机蒸镀装置
技术领域
本发明涉及例如在制造有机EL元件等时用于在基板上形成有机化合物蒸镀膜的、有机材料用蒸发源及采用该蒸发源的有机蒸镀装置。
背景技术
图7是现有的用于制作有机EL元件的有机蒸镀装置的概略结构图。
如图7所示，在该有机蒸镀装置101中，在真空槽102的下部设置有蒸发源103，并且，在该蒸发源103的上方配置有作为成膜对象物的基板104。
通过将从蒸发源103蒸发的有机材料蒸气经由掩模105蒸镀到基板104上，而形成既定图形的有机薄膜。
但是，近年来，在有机EL元件的技术领域中，要求有适应大型基板的批量生产化技术，而现有的蒸发源存在着难以获得均匀的膜厚分布的问题。
另外，现有的蒸发源还存在着难以准确地进行加热温度和蒸发速度的控制、且控制的响应性不够的问题。
专利文献1：特开平10-168560号公报。
发明内容
本发明是为了解决这种现有技术的问题而作成的，其目的在于提供一种可对大型基板进行膜厚分布均匀的成膜的、有机材料用蒸发源及采用该蒸发源的有机蒸镀装置。
本发明的另一目的在于，提供一种可准确且响应性良好地进行蒸镀时加热温度和蒸发速度的控制的、有机材料用蒸发源及采用该蒸发源的有机蒸镀装置。
为实现上述目的，本发明是一种有机材料用蒸发源，其特征在于，具有容器主体部和盖部，所述容器主体部具有由高频感应线圈构成的加热部，并用于容纳既定的有机材料，所述盖部具有用于使该有机材料的蒸气通过的蒸发口，从上述蒸发口放出的有机材料的蒸气量，就二维位置而言，以既定的基准位置为基准呈逐渐扩展状增加。
本发明，在前述技术方案中，在上述盖部上设置有多个蒸发口，该多个蒸发口配置成逐渐扩展状。
本发明，在前述技术方案中，上述盖部的蒸发口构成为，总开口面积与距上述基准位置的距离相对应地增大。
本发明，在前述技术方案中，上述盖部的蒸发口沿着以上述基准位置为中心的多个同心圆弧排列。
本发明，在前述技术方案中，上述盖部形成为逐渐扩展状。
本发明，在前述技术方案中，上述容器主体部形成为逐渐扩展状。
另外，本发明是一种有机蒸镀装置，具备配置有上述有机材料用蒸发源的真空槽，在上述真空槽内，成膜对象物相对于上述有机材料用蒸发源以既定的旋转中心轴为中心相对旋转，上述有机材料用蒸发源配置成，其蒸发口的基准位置位于上述旋转中心轴的附近。
本发明的有机材料用蒸发源构成为，从蒸发口放出的有机材料的蒸气量就二维位置而言，以既定的基准位置为基准呈逐渐扩展状增加，该有机材料用蒸发源配置成，其蒸发口的基准位置位于成膜对象物的旋转中心轴附近，由此，能够在远离成膜对象物的旋转中心轴附近的部位蒸镀较多有机材料蒸气，这样，可以使成膜对象物上的膜厚分布均匀。
另外，本发明的有机材料用蒸发源在容器主体部上具有由高频感应线圈构成的加热部，因此，与采用例如努森池作为蒸发源的情况相比，可以准确且响应性良好地进行蒸镀时加热温度和蒸发速度的控制。
在本发明的有机材料用蒸发源中，在盖部上设有多个蒸发口，并将该多个蒸发口配置成逐渐扩展状，盖部的蒸发口构成为总开口面积与距基准位置的距离相对应地增大，盖部的蒸发口沿着以基准位置为中心的多个同心圆弧排列，这样，可以使从蒸发口放出的有机材料蒸气量就二维位置而言，以该基准位置为基准呈逐渐扩展状增加，由此，可以使成膜对象物上的膜厚分布均匀。
根据本发明，可对大型基板进行膜厚分布均匀的成膜，并且可准确且响应性良好地进行蒸镀时加热温度和蒸发速度的控制。
附图说明
图1是表示本发明的有机蒸镀装置的实施方式的结构的剖视图。
图2是表示该有机蒸镀装置的蒸发源的结构的俯视图。
图3是表示该有机蒸镀装置的蒸发源的结构的俯视图。
图4是表示有机蒸镀装置的掺杂剂蒸发源的外观结构的立体图。
图5是表示实施例的结果的图表。
图6是表示比较例的结果的图表。
图7是现有的用于制作有机EL元件的有机蒸镀装置的概略结构图。
附图标记说明
1...真空蒸镀装置                2...真空槽
3...蒸发部                      4...基板保持器
5...基板(成膜对象物)            30...蒸发源
31...基质蒸发源                 32...掺杂剂蒸发源
O...旋转中心轴
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的优选实施方式详细地进行说明。
图1是表示本实施方式的有机蒸镀装置的结构的剖视图，图2和图3是表示该有机蒸镀装置的蒸发源的结构的俯视图，图4是表示该有机蒸镀装置的掺杂剂蒸发源的外观结构的立体图。
如图1所示，本实施方式的有机蒸镀装置1具有与未图示的真空排气系统连接的真空槽2，在该真空槽2的下方设置有后述的蒸发部3。
在此，在蒸发部3的上方附近，设置有用于控制从蒸发部3蒸发的蒸气的未图示的活门。
另外，在真空槽2内的上部，设置有基板保持器4，待形成蒸镀膜的基板(成膜对象物)5固定在该基板保持器4上。在基板5的下方附近设置有掩模6。
在本实施方式的情况下，基板5通过未图示的马达的驱动而在水平方向上旋转。
在这种情况下，基板5以位于其中央部的旋转中心轴O为中心旋转。
另一方面，蒸发部3由多个蒸发源30构成。
在本实施方式的情况下，各蒸发源30具有用于使基质材料蒸发的基质蒸发源31、和用于使掺杂剂材料蒸发的掺杂剂蒸发源32，例如，在基质蒸发源31的两侧部配置有掺杂剂蒸发源32。
首先，对基质蒸发源31进行说明，基质蒸发源31具有呈逐渐扩展状(向既定的一个方向逐渐扩展的形状)、例如扇形形状的蒸发容器31a。
其中，基质蒸发源31的蒸发容器31a例如由石墨构成，在其内部共同的空间内容纳有既定的有机类蒸发材料。
该蒸发容器31a被与蒸发容器31a同样地呈扇形形状的盖部31b覆盖。
基质蒸发源31构成为，在蒸发容器31a的周围卷绕有既定的线圈50，从设置在真空槽2外部的交流电源51对该线圈50施加既定频率的交流电压。
另外，在本实施方式中，例如，通过在蒸发容器31a的周围配置用于使例如气体等制冷剂循环的冷却管(未图示)，可以将蒸发容器31a控制在既定的温度。
在基质蒸发源31的盖部31b上，设置有下面进行说明的多个蒸发口31c。
在本实施方式的情况下，各蒸发口31c形成为同样大小的圆形形状，配置成逐渐扩展状，以与盖部31b的形状相对应。
如图3所示，各基质蒸发源31配置成，其尖细状的末端部朝向上述基板5的旋转中心轴O的位置。
另外，盖部31b的蒸发口31c沿着以该基板5的旋转中心轴O为中心的多个同心圆33排列。
在这种情况下，以下述方式构成，即，蒸发口31c的数量从旋转中心轴O向外侧增多，从而蒸发口31c的总开口面积与距基板5的旋转中心轴O的距离相对应地增大。
根据这样的结构，从蒸发口31c放出的有机材料的蒸气量，就二维位置而言，以基板5的旋转中心轴O为基准呈逐渐扩展状增加。
另外，在本发明的情况下，蒸发口31c的直径没有特别限定，但从确保膜厚均匀性的观点出发，优选其直径为1mm～8mm。
此外，蒸发口31c之间的节距，从确保膜厚均匀性的观点出发，优选设为3mm～10mm。
进而，关于蒸发容器31a和盖部31b的扇形的中心角，从使掺杂剂和基质的共蒸镀的浓度和膜厚一定的观点出发，优选设为30°～60°。
另一方面，掺杂剂蒸发源32的基本结构与基质蒸发源31一样，包括蒸发容器32a和盖部32b。
并且，以下述方式构成，即，在掺杂剂蒸发源32的蒸发容器32a的周围卷绕有既定的线圈50，从交流电源51对该线圈50施加既定频率的交流电压。
另外，在掺杂剂蒸发源32的盖部32b上设置有多个蒸发口32c。各蒸发口32c形成为同样大小的圆形形状，配置成逐渐扩展状以与盖部32b的形状相对应。
并且，各掺杂剂蒸发源32配置成，其尖细状的末端部朝向上述基板5的旋转中心轴O的位置。
盖部32b的蒸发口32c沿着以该基板5的旋转中心轴O为中心的多个同心圆33排列。
在这种情况下，以下述方式构成，即，蒸发口32c的数量从旋转中心轴O向外侧增加，从而蒸发口32c的总开口面积与距基板5的旋转中心轴的距离相对应地增大。
根据这样的结构，各掺杂剂蒸发源32设置成，从蒸发口32c放出的有机材料的蒸气量，就二维位置而言，以基板5的旋转中心轴O为基准呈逐渐扩展状增加。
另外，在本发明的情况下，蒸发口32c的直径没有特别限定，但从确保膜厚均匀性的观点出发，优选其直径为1mm～2mm。
此外，蒸发口32c之间的节距，从确保膜厚均匀性的观点出发，优选设为2mm～5mm。
进而，关于蒸发容器32a和盖部32b的扇形的中心角，从掺杂剂的浓度分布考虑，优选设为1°-30°。
如以上所述，在本实施方式中，以下述方式构成，即，从基质蒸发源31和掺杂剂蒸发源32的蒸发口31c、32c放出的有机材料蒸气量，就二维位置而言，以基板5的旋转中心轴O为基准呈逐渐扩展状增加，其结果，在远离基板5的旋转中心轴O附近的部位，可以较多地蒸镀有机材料的蒸气，这样，可以使基板5上的膜厚分布均匀。
另外，在本实施方式中，用高频感应线圈50加热蒸镀材料，因此，与例如采用努森池作为蒸发源的情况相比，可以准确且响应性良好地进行蒸镀时加热温度和蒸发速度的控制。
本发明不限于上述实施方式，可以进行种种变更。
例如，上述实施方式所示蒸发源的数量、配置和蒸发源的蒸发口的形状、配置、大小等仅是一个例子，只要不脱离本发明的范围，就可以适当地变更，例如将蒸发口的形状设为狭缝状等。
实施例
作为实施例，采用上述蒸发源，作为比较例，采用努森池，在同样的条件下进行蒸镀。将其结果示于图5和图6。
从图5和图6可知，图5所示的实施例与图6所示的比较例相比，可以准确且响应性良好地进行加热温度和蒸发速度的控制，其结果，可以用约1/2的时间完成处理。
工业实用性
本发明的有机材料用蒸发源和有机蒸镀装置，在制造有机EL元件等时，可以作为在基板上形成有机化合物的蒸镀膜的机构来利用。

Claims (7)

1.一种有机材料用蒸发源，其特征在于，具有容器主体部和盖部，所述容器主体部具有由高频感应线圈构成的加热部，并用于容纳既定的有机材料，所述盖部具有用于使该有机材料的蒸气通过的蒸发口，
从上述蒸发口放出的有机材料的蒸气量，就二维位置而言，以既定的基准位置为基准呈逐渐扩展状增加。
2.根据权利要求1所述的有机材料用蒸发源，其特征在于，在上述盖部上设置有多个蒸发口，该多个蒸发口配置成逐渐扩展状。
3.根据权利要求1所述的有机材料用蒸发源，其特征在于，上述盖部的蒸发口构成为，总开口面积与距上述基准位置的距离相对应地增大。
4.根据权利要求1所述的有机材料用蒸发源，其特征在于，上述盖部的蒸发口沿着以上述基准位置为中心的多个同心圆弧排列。
5.根据权利要求1所述的有机材料用蒸发源，其特征在于，上述盖部形成为逐渐扩展状。
6.根据权利要求1所述的有机材料用蒸发源，其特征在于，上述容器主体部形成为逐渐扩展状。
7.一种有机蒸镀装置，其特征在于，包括：
真空槽；
有机材料用蒸发源，配置在上述真空槽内，具有容器主体部和盖部，所述容器主体部具有由高频感应线圈构成的加热部，并用于容纳既定的有机材料，所述盖部具有用于使该有机材料的蒸气通过的蒸发口，从上述蒸发口放出的有机材料的蒸气量，就二维位置而言，以既定的基准位置为基准呈逐渐扩展状增加；
在上述真空槽内，成膜对象物相对于上述有机材料用蒸发源以既定的旋转中心轴为中心相对旋转，
上述有机材料用蒸发源配置成，其蒸发口的基准位置位于上述旋转中心轴的附近。
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