JP2003007462A - 有機層蒸着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 有機発光装置の製造における有機層蒸着工程
の監視及び制御を改良するための装置を提供すること。 【解決手段】 本装置は、a)チェンバー及び減圧ポンプ
と、b)有機材料蒸着ソース及び該有機材料の蒸着速度を
制御するための手段と、c)該構造体の位置を定めるため
の手段と、d)可動部材と、e)該可動部材は、該有機材料
が該構造体に蒸着するのと同時に該ソースから該有機材
料を受容するために蒸着ゾーンに配置される部分を有
し、f)該可動部材の該部分に蒸着した有機材料の厚みを
感知する第一の光学的感知手段と、g)該第一の光学的感
知手段によって感知される有機材料の厚みに応答する電
気的手段と、h)該有機層の蒸着速度及び厚みを制御する
ための手段と、i)該可動部材に蒸着した有機材料を除去
するためのクリーニング手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に言って、
有機発光装置を製造する際の物理的蒸着による有機層形
成の監視及び制御に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】有機エレクトロルミネッセンス装置とも
呼ばれる有機発光装置は、第一と第二の電極の間に2つ
以上の有機層を挟むことによって構成することができ
る。

【０００３】従来の構造のパッシブ・マトリクス型有機
発光装置においては、側方に間隔を置いて配される複数
の光透過性アノード例えばインジウム錫酸化物（ITO）
アノードが、例えばガラス基板など光透過性基板上に第
一の電極として形成される。次に、典型的には10^-3トル
未満の低い圧力に維持されたチェンバー内でそれぞれの
ソースからのそれぞれの有機材料を蒸着することによ
り、順次2つ以上の有機層が形成される。側方に間隔を
置いて配される複数のカソードが、最上層の有機層の上
に第二の電極として蒸着される。カソードは、アノード
に対してある角度、一般には直角を成す。

【０００４】このような従来のパッシブ・マトリクス型
有機発光装置は、個々の列（カソード）及びその後各行
（アノード）の間に電位（駆動電圧とも呼ばれる）を加
えることによって作動される。アノードに対して負のバ
イアスがカソードに加えられると、カソードとアノード
のオーバーラップ・エリアによって形成されるピクセル
から光が発せられ、発せられた光はアノード及び基板を
通って観察者の眼に達する。

【０００５】アクティブ・マトリクス型有機発光装置に
おいては、アノードの配列は、それぞれの光透過性部分
に接続される薄膜トランジスタ（TFT）によって第一の
電極として配備される。上記のパッシブ・マトリクス型
装置の構造と実質的に同様に、2つ以上の有機層は蒸着
によって順次形成される。1つの共通カソードが、最上
層の有機層の上に第二の電極として蒸着される。アクテ
ィブ・マトリクス型有機発光装置の構造及び機能は、米
国特許第5,550,066号において説明されており、その開
示は、参照によって本出願に組み込まれる。

【０００６】有機発光装置を構成する際に有益な有機材
料、蒸着有機層の厚み及び層の構成については、例え
ば、米国特許第4,356,429号、4,539,507号、4,720,432
号及び4,769,292号において説明されており、その開示
は、参照によって本出願に組み込まれる。

【０００７】実質的に欠陥のないすなわち非発光暗欠陥
または過剰発光明欠陥のない有機発光装置を提供するた
めに、装置の有機層の形成を監視し、制御しなければな
らない。ソースからの有機材料の昇華または蒸発による
有機層の蒸着のこのような制御は、一般には、基板また
は構造が有機層で被覆されるのと同じ蒸着ゾーン内にモ
ニタ装置を配置することによって行なわれる。このよう
にして、モニタ装置は、有機層が基板または構造に形成
されるのと同時に有機層を受け止める。モニタ装置は、
有機層がモニタ装置に形成される速度に応答する、従っ
て有機発光装置となる基板または構造に有機層が形成さ
れる速度に比例する電気信号を与える。モニタ装置の電
気信号は、処理され（または）増幅されて、例えばソー
スのヒータなど蒸気源の温度制御素子を調整することに
よって、基板または構造に形成される有機層の蒸着速度
及び厚みを制御するために使用される。

【０００８】周知のモニタ装置は、モニタが2つの相対
する電極を有する石英結晶板である、いわゆるクリスタ
ル質量センサである。クリスタルは、蒸着速度モニタに
配備される発振器回路の一部である。許容可能な範囲
で、発振器回路の発振周波数は、クリスタルに上に蒸着
する材料の層または複数層によって引き起こされるクリ
スタル表面の質量負荷にほぼ反比例する。例えば過剰な
数の蒸着層の形成によってクリスタルの質量負荷の許容
可能範囲を超えると、発振器回路は、もはや信頼できる
機能を果たさず、「過負荷」のクリスタルを新しいクリ
スタル質量センサと取り替える必要がある。このような
取替えのためには、蒸着工程の中断を必要とする。

【０００９】さらに、クリスタル質量センサ装置にある
種の有機層が蒸着すると、被覆の厚みが500−2,000ナノ
メータ（nm）程度に形成された後、有機層がクラッキン
グしたり質量センサ表面からはがれ始める傾向がある。
このため、クリスタル質量センサは、上記の質量負荷限
界よりずっと小さい厚みで、その被覆速度測定が不正確
になる可能性がある。

【００１０】開発作業においては、一般には、過剰な質
量負荷または蒸着層のクラッキング及びはがれのために
クリスタル質量センサを取り替えなければならなくなる
前に数個の有機発光装置を製作することができる。他の
研究事項のために、通常、基板または構造体の手による
取替え、比較的小さい蒸気源の有機材料の補充などのた
めに蒸着室を開放することによって蒸着を中断する必要
があるので、このことは開発作業においては問題になら
ない。

【００１１】しかし、比較的多数の有機発光装置を反復
的に製造するよう設計される製造環境においては、製造
システムは、あらゆる点で、多数の装置構造体に全ての
有機層を生成する能力を備えて、実際に完全に封入され
た有機発光装置を生産するように構成されるので、「過
負荷」のクリスタル質量センサまたは有機層がクラッキ
ングまたははがれを生じたクリスタル質量センサの取替
えは、重大な制約となるだろう。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従って、有機発光装置
の一部を成す構造体に蒸発または昇華した有機層を効率
よく蒸着させることが、本発明の目的である。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この目的は、下記のもの
を備える、有機発光装置の一部となる構造体に蒸発また
は昇華した有機層を蒸着させるための装置によって達成
される： a) チェンバーを画定するハウジング、及びチェンバー
の中の圧力を下げるためにチェンバーに接続されたポン
プ； b) 蒸発または昇華させる有機材料を受けるためのソー
ス、及びソースの温度を調整して有機材料が蒸発または
昇華する速度を制御するためにソースに接続された手
段； c) 構造体が蒸着ゾーンにおいてソースから間隔を置い
て配置されるように構造体の位置を定めるための手段； d) 移動経路に沿って複数のポジションを移動する可動
部材； e) 前記可動部材は、第一のポジションにおいて、有機
材料が構造体に蒸着するのと同時にソースから有機材料
を受容するために蒸着ゾーンに配置される部分を有す
る； f) 可動部材の前記部分に蒸着される有機材料の厚みを
感知するために、蒸着ゾーン外部に可動部材に対して相
対的に第二のポジションにおいて配置される第一の光学
的感知手段； g) 第一の光学的感知手段に接続され、第一の光学的感
知手段によって感知された有機材料の厚みに応答する電
気的手段； h) 温度制御手段を調整して構造体上に形成される有機
層の蒸着速度及び厚みを制御するための手段；並びに i) 可動部材の前記部分を蒸着ゾーンにおいて再利用で
きるように部材のこの部分に蒸着した有機材料の全部ま
たは一部を除去するために、移動経路に沿って蒸着ゾー
ン外部に第一の光学的感知手段を越えて第三のポジショ
ンに配置されたクリーニング手段。

【００１４】

【発明の実施の形態】OLEDの層の厚みの寸法は、マイク
ロメートル未満であることが多いが、装置の側面寸法を
表す図は50−500ミリメートルの範囲なので、必然的
に、図面は略図的である。従って、図面は、寸法の正確
さより見易さのために縮尺されている。

【００１５】「基板」という用語は、側方に間隔を置い
て配される複数の第一の電極（アノード）が上に事前に
形成された光透過性支持物を意味し、この種の基板は、
パッシブ・マトリクス型OLEDの先駆体である。「構造
体」という用語は、蒸着有機層の一部を受け止めた後の
基板を説明するために使用され、またパッシブ・マトリ
クスの先駆体に対する区別としてアクティブ・マトリク
ス型配列を意味する。

【００１６】図1を見ると、パッシブ・マトリックス型
有機発光装置（OLED）10の略図的斜視図が、様々な層を
示すために部分的に素子を剥ぎ取って示されている。

【００１７】光透過性基板11の上には、側方に間隔を置
いて配される複数の第一の電極12（アノードとも呼ばれ
る）が形成されている。後に詳しく説明する通り、有機
正孔輸送層（HTL）13、有機発光層（LEL）14、及び有機
電子輸送層（ETL）15が、物理的蒸着によって順次形成
される。側方に間隔を置いて配される複数の第二の電極
16（カソードとも呼ばれる）が有機電子輸送層15の上
に、第一の電極12に対してほぼ直角の方向に形成され
る。封入体またはカバー18は、構造体の環境に敏感な部
分を封止して、OLEDを完成する。

【００１８】図2を見ると、バッファ・ハブ102及び移送
ハブ104から伸びる複数のステーション間で基板または
構造体を移動または移送するための、自動化手段または
ロボット手段（図には示されていない）を使用する比較
的多数の有機発光装置を製造するのに適する製造システ
ム100の略図的斜視図が示されている。真空ポンプ106
は、ポンピング・ポート107を通じて、ハブ102、104内
及びこれらのハブから伸びるステーションの各々を減圧
する。圧力計108は、システム100内の減圧を指示する。
圧力は、約10^-3から10^-6トルの範囲とすることができ
る。

【００１９】ステーションには、基板または構造体を装
填するためのロード・ステーション110、有機正孔輸送
層（HTL）を形成するための蒸着ステーション130、有機
発光層（LEL）を形成するための蒸着ステーション140、
有機電子輸送層（ETL）を形成するための蒸着ステーシ
ョン150、複数の第二の電極（カソード）を形成するた
めの蒸着ステーション160、バッファ・ハブ102から移送
ハブ104（ここから貯蔵ステーション170に送る）に構造
を移送するためのアンロード・ステーション103、及び
コネクタ・ポート105を通じてハブ104に接続される封入
ステーション180が含まれる。これらのステーションの
各々は、それぞれハブ102及び104に伸びるオープン・ポ
ートを有し、各ステーションは、クリーニング、材料補
充及び部品の交換または修理のためにステーションを点
検できるように真空封止点検ポートを有する。各ステー
ションは、チェンバーを画定するハウジングを含む。

【００２０】図3は、図2の断面線3-3に沿って見たロー
ド・ステーション110の略図的断面図である。ロード・
ステーション110は、チェンバー110Cを画定するハウジ
ング110Hを有する。チャンバー内には、第一の電極12
（図1を参照のこと）が事前に形成されている複数の基
板11を収納するよう設計されているキャリア111が配置
される。複数のアクティブ・マトリクス型構造体を支持
するために代替キャリア111を配備することができる。
アンロード・ステーション103及び貯蔵ステーション170
にもキャリア111を配備することができる。

【００２１】図4を見ると、図2の断面線4-4に沿って見
たLEL蒸着ステーション140の略図的断面図が示されてい
る。ハウジング140Hは、チェンバー140Cを画定する。構
造体11は、マスク・フレームとして構成できるホルダ14
1に保持される。マスク・フレームは、多色有機発光装
置において望まれるような有機発光層のパターンを形成
できるように、構造上の特徴に対してある方位関係でパ
ターン・マスクを支持することができる。この図に示さ
れる構造は、図1の装置の基板11、第一の電極12及び有
機正孔輸送層13を含んでおり、層13は、図2のステーシ
ョン130において形成される。ソース144は、断熱性支持
体142の上に配置され、ソース144には、有機発光材料14
aがレベル14bまで充填される。ソース144は、リード線2
45及び247を通じてソース電源240の対応する出力端子24
4及び246に接続される加熱素子145によって加熱され
る。

【００２２】ソースの温度が充分に上昇したら、有機発
光材料14aは蒸発または昇華して、断続線と矢印で略図
的に示されるように有機発光材料の蒸気の蒸着ゾーン14
vを作る。

【００２３】構造11並びに従来のクリスタル質量センサ
200は、蒸着ゾーン内に配置され、これらの要素の各々
には、断続線で描かれ参照符号14fで示される有機発光
層が形成されている。

【００２４】技術上周知の通り、クリスタル質量センサ
200は、リード線210を通じて蒸着速度モニタ220の入力
端子216に接続される。センサ200は、モニタ220に配備
される発振器回路の一部であり、この回路は、形成され
る層14fによって与えられる質量負荷によるなどクリス
タルの質量負荷にほぼ反比例する周波数で発振する。モ
ニタ220は、質量負荷の速度に比例する、すなわち層14f
の蒸着速度に比例する信号を発する微分回路を含む。こ
の信号は、蒸着速度モニタによって示され、その出力端
子222で与えられる。リード線224は、この信号をコント
ローラまたは増幅器230の入力端子に接続し、コントロ
ーラは、出力端子232で出力信号を与える。後者の出力
信号は、リード線234及び入力端子236を通じてソース電
源240への入力信号になる。

【００２５】このようにして、蒸着ゾーン14v内の蒸気
が一時的に安定すると、層14fの質量蓄積または成長が
一定の速度で進む。速度モニタ220は、出力端子222で一
定の信号を送り、ソース電源240は、リード線245及び24
7を通じてソース144の加熱素子145に一定の電流を与え
るので、蒸着ゾーン内において一時的に安定した蒸気を
維持する。安定した蒸着条件例えば一定の蒸着速度条件
の下で、固定蒸着時間中に有機発光層14（図1を参照の
こと）の希望の最終厚みが構造及びクリスタル質量セン
サ200に形成され、この時点で、ソース144の加熱を終了
することによってまたはソースの上方にシャッター（図
にはしめされていない）を配置することによって、蒸着
が終了される。

【００２６】例示のために比較的単純なソース144が図4
に示されているが、蒸着ゾーン内において有機材料を蒸
発または昇華させるために他の多くのソース構成を効果
的に使用できることが分かるだろう。特に有益なソース
は、2000年3月3日に提出され共同譲渡された米国特許出
願第09/518,600号においてR. G. Spahnが開示している
拡張または線形物理的蒸着ソースである。

【００２７】図5は、N層の有機発光材料14の形で比較的
大きい質量負荷を有する、図4のクリスタル質量センサ
を略図的に示している。この種の比較的大きい質量負荷
（N個の基板または構造体が連続的に有機発光層14を受
け止めるとき層が累積蒸着されるため）の場合、蒸着速
度モニタ220は作動しなくなるか、またはその蒸着速度
読み取りが信頼できなくなる場合がある。モニタ220
は、また、N層の連続層に対応する厚みより小さい厚み
でセンサに蒸着した有機材料の部分のクラッキング、剥
離または剥がれ落ちによって信頼できなくなる場合があ
る。

【００２８】図6を見ると、図2の蒸着ステーション140
が、チェンバー140Cを画定するハウジング140Hを含めて
断面図で示されている。ソース144、有機発光材料の蒸
着ゾーン14v及びホルダまたはフレーム・マスク141に保
持される構造体11は、図4のステーション140の同様の部
品に対応する。

【００２９】回転可動ディスク・アセンブリ400は、デ
ィスク420、ディスクに取り付けられシール427を通じて
ハウジング140Hに回転可能に配置されるシャフト421、
及びいくつかの回転ポジションの各々を通るようディス
ク420を回転させるためにシャフト421に取り付けられる
回転装置425を含んでいる。回転装置425は、この図にお
いては例示のためにのみ手動回転装置として描かれてい
る。回転装置425は、例えば、指標つきステッピング・
モーターとすることができることが分かるだろう。

【００３０】ディスク420は、有機発光材料の蒸気の蒸
着ゾーン14vの中にまで広がる。シールド429は、ディス
クの他の部分及びこの他の部分に沿って配置される光学
的感知部材及び光学的クリーニング部材を蒸着ゾーン14
vから遮蔽する。開放状態で描かれているシャッター422
は、構造体11にすなわち図2のステーション130（HTL）
において基板11及び第一の電極12（図1を参照のこと）
の上に蒸着された有機正孔輸送層13の上に層14fが形成
されるのと同時に、開放されたシャッター付近に配置さ
れるディスク420の部分に層14fが形成されるようにす
る。シャッター422は、この図及び図9A−9B、10、11及
び12においては、2つの要素を有するものとして示され
ている（これらの図を明確にするために個別には識別さ
れていない）。この発明的装置と一緒に効果的に使用す
るために他の様々なシャッターを設計できることが分か
るだろう。

【００３１】ディスク420は、熱及び構造的に安定した
材料で構成される。望ましい材料には、ガラス、石英、
セラミック、シリコン及び金属が含まれる。

【００３２】次に、光学的感知素子並びにディスク420
から有機材料を全面的または部分的に除去するための光
学的クリーニング手段について、例えばディスク420に
形成される有機発光層14fなど有機層を受け止めるディ
スク420の面に対する機能に関して説明する。ディスク4
20の移動経路に沿った感知素子及びクリーニング手段の
ポジションが、形成される層14fと一緒に図9A−9Dのデ
ィスク420の平面図において点線の輪郭で略図的に示さ
れている。シールド429は、図9A−9Dからは省かれてい
る。層14fの円形エリアの移動をより明確に示すため
に、点線の輪郭が選ばれている。

【００３３】光学的層厚検出器690は、1つまたはいくつ
かのインターバルを選択するためにシャッター422に電
気接続される（図には示されていない）シャッター・タ
イミング・モジュール（図には示されていない）を含ん
でいる。このインターバルの間に、シャッター422は通
常の閉鎖状態から開放状態に作動され、その間に層14f
が発光層14（図1を参照のこと）の望みの最終厚みにな
るまで構造体11に形成される。検出器690は、また、回
転装置425が指標つきモーターまたはステッピング・モ
ーター（図には示されていない）である場合、ディスク
420の回転を作動するための作動回路（図には示されて
いない）を含むこともできる。ディスクの回転は、上記
のシャッター開放インターバル後に始まり、光ファイバ
ー管692が厚み測定照明（開放矢印のディスク420方向を
指す部分によって略図的に示される）を検出器から層14
fに向けるポジションまで進む。層14fは、このとき蒸着
ゾーン14v外部のポジションまで回転している。光学的
層厚検出器690は、シャッター開放インターバル中形成
された層14fの厚みに対応するよう較正できる測定照明
の反射部分（開放矢印の検出器690方向を指す部分によ
って略図的に示される）を層14fから受け取る。例え
ば、シャッターがインターバル△t₁の間開放される場
合、層14f-1がディスク420に蒸着される（図9Aを参照の
こと）。層14f-1の層厚判定ポジションは図9Bにおいて
符号692で示されており、図6の光ファイバー管692に対
応する。

【００３４】光学的層厚検出器690は、シャッター422の
開放状態のインターバル△t₁中ディスク420に形成され
た有機発光材料の層14f-1の光学的に測定された厚みか
ら蒸着速度を計算する計算回路（図には示されていな
い）を含んでいる。この計算された蒸着速度は、検出器
690の出力端子694で信号として与えられ、コントローラ
または増幅器630の入力端子626に与えられて、コントロ
ーラの出力端子632で制御信号となる。制御信号は、リ
ード線634を通じてソース電源640の入力端子636に与え
られる。ソース電源は、断続線によって示される蒸着ゾ
ーン14vの蒸気の流速が光学的層厚検出器690によって示
される算定蒸着速度と対応して制御されるように、出力
端子644及び646及び対応するリード線645及び647を通じ
てソース144の加熱素子145に電流を送る。

【００３５】光学的層厚検出器690は、厚み測定照明の
波長または波長のスペクトルを選択できるようにする干
渉計として構成することができる。その代わりに、光学
的層厚検出器690を、反射率モードで作動する分光光度
計として構成することができる。

【００３６】次に、ディスク420は、層14f-1がほぼ1対
の光ファイバー管592及び596の上に位置するように、第
三のポジションまで回転する。同時に、シャッター422
は、図9Cに示される通り、ディスク420の別の部分に蒸
着層14f-2を形成するためにインターバル△t₂の間再び
開放ポジションになるように作動できる。この場合、△
t₂は、△t₁より短くまたは長く選択されるインターバル
とすることができる。

【００３７】金属キレートの種類（例えば、アルミニウ
ム・キレート材料）の多数の有機発光材料が、適切に選
択される励起波長の光によって励起されるときルミネッ
センスまたは蛍光を発することができることは、有機発
光装置の当業者には周知である。例えば、部分的に形成
された発光層14f-1（または14f-2）が近紫外線または青
色光の「活性化放射線」によって照明されると、この層
は、青-緑のスペクトル領域の蛍光を発する場合があ
る。この種の層が、さらに、分子的に分散したドーパン
トを含む場合、蛍光励起に対して、発せられる光の色相
または色を、より長い波長の範囲例えば橙または赤色光
の発光に移行させることができる。

【００３８】一般的に、発光有機ホスト材料の0.2−2.0
モル・パーセントの範囲のドーパント濃度が、発光の色
相または色を移行するためだけでなく、色相移行発光の
輝度を最適化するためにも効果的である。

【００３９】図6の単一ソース144のように、構造体上に
ドープ処理有機発光層を蒸着するために単一のソースが
使用される場合、ソースの中の有機発光材料14aは、200
0年5月19日に提出され共同譲渡された米国特許出願第09
/574,949号においてJ. Shiが開示するような事前ドープ
処理有機発光材料を含むことが望ましい。

【００４０】発光有機ホスト材料を収納する制御された
ソース及び有機ドーパント材料を収納する別の制御され
たソースから同時蒸着することによる構造へのドープ処
理有機発光層の蒸着については、図19を参照しながら説
明する。

【００４１】部分的に形成された有機発光層（形成され
る14f-1、14f-2または一般的に層14fなど）のルミネッ
センスまたは蛍光効果の少なくとも量的尺度となるよう
に、蛍光励起源590は、光ファイバー管592を通じて図9C
において示されるディスク420のポジションの有機発光
層14f-1に蛍光励起光を向ける。

【００４２】第二の光ファイバー管596は、ルミネッセ
ンスまたは蛍光として発せられる光を層14f-1（または1
4f-2）から受け取り、この発せられた光を蛍光検出器59
4に送る。検出器は、適切な光ファイバーを備える光電
子倍増管または半導体光検出器、適切な光検出器と対の
走査分光計、または発せられた光を特徴付けるための線
または面積CCDまたはCMOS電子検出器を備える分光器を
含むことができる。その代わりに、有機発光層に蛍光励
起光を送り有機発光層から蛍光発光を受け取るために二
股光ファイバー・バンドルを使用することができる。図
6に示される場合には、蛍光発光は反射率モードで検出
される。すなわち、励起光経路と放射光経路は反対向き
である。ディスク420がUV及び可視光線に対して透過性
の材料から作られる場合、第二の光ファイバー管は、励
起経路とは反対のディスクの側に配置することができ、
蛍光の検出は、いわゆる透過モードで行なわれる。励起
光経路及び発光経路のその他の配列が可能であり、特定
の条件の下では他の配列の使用が有利である場合がある
ことは、当業者には周知である。

【００４３】蛍光またはルミネッセンス信号は、特定の
薄膜の光を発する能力の効果を量的に測定する以上のも
のとして使用できる。各種の薄膜層の厚みを蛍光発光信
号の強さを使って測定できるようにする方法が、既に開
示されている（EP 1036828 A1およびこれに含まれる参
考資料、またはDe Freitasその他、Proc. SPIE-Int So
c. Opt. Eng. (2000), 4076, p.152-161を参照のこ
と）。

【００４４】蛍光励起源590及び蛍光発光検出器594は、
分光蛍光計と呼ばれる単一の計器に組み込むことができ
る。

【００４５】次に、ディスク420は、クリーニング・ポ
ジションまで回転される。このポジションで、層14f-1
（または14f-2）は、図9Dに略図的に示される通り、適
切な強さの放射線フラッシュをクリーニング・フラッシ
ュ・ユニット490から光ガイド492を通じて層に向かって
送ることによって、全面的にまたは部分的にディスクか
ら除去される。ディスク420からの有機材料のこのクリ
ーニングまたは除去は、ソース144からの有機材料の昇
華または蒸発による蒸着ゾーン14vにおける有機蒸気の
形成と実質的に同じ方法で、昇華または蒸発によって行
なわれる。このようにして、ディスクからの有機材料の
除去によって、再利用可能なディクスが得られる。

【００４６】光ガイド492は、真空封止フィードスルー
（図には示されていない）を通じてハウジング140Hを通
り抜けて結合することが分かるだろう。同様に、全ての
電気リード線は、対応する電気フィードスルーを通じて
ハウジング140Hを通り抜けてチェンバー140Cに出入りす
る。このようなフィードスルー素子は、真空システム技
術の分野で周知である。

【００４７】光ガイド492は、クリーニング・フラッシ
ュ・ユニット490から与えられる光を透過する材料で作
られる光ファイバー・ケーブルとすることができる。そ
の代わりに、光ガイド492は、中空または管状の光透過
性素子として構成することができる。

【００４８】部分層14f-1及び14f-2及びその後の部分層
など有機発光材料の蒸着の順序、層の厚み測定及び蒸着
速度の計算とこれに関連するソース電源640の制御、有
機層の蛍光またはルミネッセンス効果の判定、及びディ
スクからの有機材料の部分的または全面的除去は、層14
（図1を参照のこと）が最終厚みに達するまで、構造体1
1への有機発光層の蒸着中望みの周期で反復される。そ
の後、例えば、ソース144の上に配置されるシャッター
（図には示されていない）を閉鎖することによって蒸着
を中止して、完成した構造体を取り除いた後、新しい構
造体がチェンバー140Cに配置されたら蒸着が再開され
る。

【００４９】有機層、例えば有機発光層14（図1を参照
のこと）の最終厚みは、20から200nmの望ましい範囲の
厚みを持つ。物理的蒸着により均等な有機層を得るため
に（すなわち、作動する装置において容易に眼につくよ
うないわゆる暗欠陥または明欠陥のない層）、1から10n
m/秒までの範囲の蒸着速度が望ましい。従って、有機発
光層14の最終層厚みが100nmと選択される場合、この厚
みは、2.5nm/秒の制御された一定蒸着速度の蒸発または
昇華によって40秒で得ることができる。40秒の蒸着時間
中、ディスク420は、数回の有機蒸着物を受け止めて、
選択された最終厚みになるまで構造体上に有機層が形成
される間ソース144からの蒸着を数回制御または調整で
きるように、それぞれ光学的感知ポジション及びクリー
ニング・ポジションを通って数回回転する。

【００５０】図7Aは、図6のハウジング140Hの部分断面
図である。ディスク420は、例えば、セラミック・ディ
スク、金属ディスクまたはシリコン・ウェーハ・ディス
クなど光学的に不透明のディスクとして示されている。
第一の面420-1（前面）は、この第一の面に形成される
有機発光層14fの光学的層厚検出及び蛍光効果測定を信
頼できるものにするために研磨された光反射性の面であ
ることが望ましい。

【００５１】光ファイバー管592Aは、（層14fが蛍光測
定ポジションまで回転したとき−図9Cを参照のときに）
蛍光励起光をディスクの面420-1に対して斜めに層14fに
向けるために、上部が曲げられて示されている。同様
に、光ファイバー管596Aは、層14fから発せられる蛍光
を受け取るために上部が曲げられて示されている。光フ
ァイバー管592A及び596Aの折り曲げられた上部は直角を
成すことが望ましい。

【００５２】光ガイド492、光ファイバー管692及びシャ
ッター422については、図6を参照して既に説明した。

【００５３】図8は、図6のハウジング140Hの部分断面図
である。この図において、ディスク420は、例えばガラ
ス・ディスクまたは石英ディスクなど光透過性ディスク
として描かれている。この種のディスクの光学的な透明
性は、光学的層厚検出器690から入力光ファイバー管692
-1を通じて第一のディスク面420-1に厚み測定照明を向
けることによって、透過モードでの光学的層厚検出を可
能にする。有機層14fへの吸収またはこれによる散乱に
比例するこの照明の一部は、ディスクを透過して第二の
ディスク面420-2に至り、出力光ファイバー管692-2に結
合されて、層厚検出器690に伝送される。

【００５４】光学的層厚検出器はディスク（及び図6の
構造体11）に形成される有機層の厚みの選択された範囲
について正確な厚み値を示すよう較正される。この較正
は、反射性ディスクへの有機蒸着物の厚みを測定するよ
う設計される計器、及び透過性ディスクへの有機蒸着物
の厚みを測定するよう設計される計器について行なわれ
る。この種の計器の各々の出力信号は、ディスク420へ
の有機材料の測定蒸着速度に対応するように処理でき、
ソース電源640（図6を参照のこと）を制御するコントロ
ーラ630を通じてソース144からの有機材料の蒸発または
昇華を制御するために使用される。

【００５５】図10を見ると、本発明に従った再利用可能
なアセンブリの第二の実施態様においてディスク・アセ
ンブリ400がベルト・アセンブリ700に置き換えられてい
る、図6のステーション140のハウジング140Hの部分断面
図が示されている。

【００５６】蒸着ゾーン14v、光ファイバー管692及び結
合される光学的層厚検出器690及びコントローラ630、及
び光ファイバー管592および596は、図6の同様の部品に
対応し、以前に説明した機能を有する。シールド729及
びシャッター722は、目的及び機能に関して図6のシール
ド429及びシャッター422と対応する。従って、これらの
対応する部品または機能については図10に関して詳しく
説明する必要はない。

【００５７】ベルト・アセンブリ700は、例えばステン
レス鋼のホイルなど金属で構成されることが望ましい連
続ベルト720を含んでいる。ベルト720は、ベルト駆動ロ
ーラー794に結合されるモーターまたはステッピング・
モーター（図には示されていない）を作動することによ
って並進する。前記のモーターまたはステッピング・モ
ーターは、光学的層厚検出器690内部に納められる作動
回路（図には示されていない）への電気接続（図には示
されていない）を通じて作動される。検出器は、図6を
参照して前に説明した通り、通常の閉鎖ポジションから
この図に示される開放ポジションにシャッター722を選
択的に作動するためのシャッター・タイミング・モジュ
ールを備えることもできる。

【００５８】ベルト・アセンブリ700は、さらに、アイ
ドル・ローラー796、ヒータ792を備える加熱クリーニン
グ・ローラー790、及び冷却ローラー798を含んでいる。
加熱クリーニング・ローラー790及び冷却ローラー798
は、シャッター722の時限シャッター開放インターバル
中有機発光材料の部分層14fが形成されるベルト面と反
対側のベルト720の面と接触する。

【００５９】ベルト・アセンブリ700は、図6のディスク
・アセンブリ400の機能と実質的に等しい機能を備え
る。シャッター722の時限開放インターバル中ベルト720
に部分有機発光層14fが蒸着した後、この蒸着物は、そ
れぞれ光学的層厚検出及び蛍光発光効果の判定のために
光ファイバー管692並びに596及び592のポジションに対
して順次位置を定める。この順次の移動は、ベルト駆動
ローラー794を通じてベルト720を並進することによって
行なわれる。ベルト上の層14fは、次に、ローラー790か
らの熱によって誘発される昇華または蒸発によってベル
トから有機層14fの全部または一部を除去するために、
加熱クリーニング・ローラーを通過する。このようにし
てクリーニングされたベルトの部分は、冷却ローラー79
8を通過し、冷却ローラーは、ベルトのこの部分が次の
時限蒸着層14fを受け止めるために蒸着ゾーンに進む前
に以前に加熱された部分を望ましい温度に冷却しやすく
する。

【００６０】図11を見ると、ディスク420が事前に形成
された放射線吸収層491を含んでいる、図6のディスク・
アセンブリが示されている。放射線吸収層491は、光ガ
イド492を通じてクリーニング・ポジションの有機層に
向けられる放射線フラッシュによってディスクから層14
fなど有機層の全部または一部の除去を強化するため
に、放射線吸収炭またはその他の放射線吸収材料の層と
することができる。

【００６１】図12を見ると、図10のベルト・アセンブリ
700の加熱クリーニング・ローラー790は、アイドル・ロ
ーラー797と置き換えられ、部分的に形成された有機発
光層14fなど有機層のベルト720からの部分的または全面
的な除去は、反射器795を通じて熱放射をベルトに向け
る加熱ランプ793によって行なわれる。加熱ランプ793
は、ステーション140のハウジング140H外部に配置され
るランプ電源（図には示されていない）からランプに電
力を与えることによって作動される周知の石英加熱ラン
プとすることができる。

【００６２】図13を見ると、図6のディスク・アセンブ
リ400が回転ディスク・アセンブリ400rに置き換えられ
ている、図6のステーション140のハウジング140Hの部分
断面図が示されている。ディスク・アセンブリ400rは、
モーター速度コントローラ425SCの制御を受けるモータ
ー425Mによって駆動されるモーター駆動軸421Mを通じて
回転する連続回転ディスク420rを含んでいる。速度コン
トローラ425SCは、ディスク420rに希望の回転速度を与
えるために調整できる。例えば、速度コントローラは、
ディスクに3回転/分（3rpm）を与えるよう調整すること
ができる。

【００６３】ディスク420rは、研磨された反射面である
ことが望ましい第一の面420-1を有する光学的に不透明
なディスクとして描かれている。ディスク420rは、図8
のディスク420に関して説明されるような例えばガラス
または水晶で作られる透過性ディスクとすることができ
ることが分かるであろう。光ファイバー管592A、596A及
び692は、図7を参照して説明されるのと同じ部品であ
る。

【００６４】図13の構成の顕著な特徴は、作動される
と、レンズ（1つまたは複数）492L、ハウジング140Hの
放射線透過窓492W及びミラー492Mを通じてディスク420r
のクリーニング・ポジションにクリーニング放射線（断
続線で略図的に示される）を与えるクリーニング放射線
ユニット490Rである。クリーニング放射線ユニット490R
は、作動回路（図には示されていない）を通じて放射線
ビーム（例えば、レーザー・ソースからのビーム）を送
るのに適し、作動回路は、有機発光層14が希望の厚みに
達したとき光学的層厚検出器690（図6を参照のこと）か
らの信号に応答して使用可能とすることができる。

【００６５】図13の構成のもう1つの顕著な特徴は、図9
A−9Dを参照して説明される時限シャッター開放インタ
ーバルによって形成される離散的な蒸着物と異なり、デ
ィスク420rの連続回転がディスクの面420-1（図14A−14
Cを参照のこと）に有機発光材料の円形バンド14f(r)を
形成することである。この円形バンド14f(r)は、シール
ド429の水平延長部429hに開口部429aを設けることによ
って形成される。開口部429aは、蒸気によって形成され
る蒸着ゾーン14v（図13を参照のこと）に配置される。

【００６６】図14A−14Cを見ると、回転ディスク420rの
平面図が示されている。ディスクの面420-1が示されて
おり、図面を分かりやすくするために、断続線の輪郭を
使って、シールド、開口部、及び光学的感知ポジション
及びクリーニング・ポジションが示されている。

【００６７】図14Aにおいて、図13の部品が明示されて
おり、回転ディスク420rの回転運動（実線矢印で示され
ている）に沿った部品の相対的ポジションが示されてお
り、蒸着発光材料の円形バンドは、開口部429aの上を以
前はきれいだったディスクが1回通過して開口部を通し
て蒸着ゾーン14vにおいて蒸着物が形成されたことを表
す“1×14f(r)”として示されている（図13参照）。

【００６８】光ファイバー管692は、図15に関して説明
する通り、ディスク420rの回転方向に沿って開口部付近
に配置される。光ファイバー管692は、蒸着材料1×14f
(r)の厚みを監視する光学的厚み検出器690（図6を参照
のこと）に結合される。

【００６９】光ファイバー管592A及び596Aは、図6およ
び7を参照して前に説明した通り、蒸着した有機発光材
料の蛍光効果を判定するために使用される。

【００７０】クリーニング・ポジション（図13のクリー
ニング放射線ユニットからのクリーニング放射を通じ
て）は、ミラー492Mによって示される。但し、有機蒸着
物は図14Aにおいてはディスク420rから除去されていな
い。

【００７１】図14Bは、開口部429aの上をディスクが二
度目に通過して、ソース144によって与えられる蒸着速
度に変化がなければ図14Aのデポジットの厚みの2倍の累
積厚みを有するディスク420r上のデポジットを示すため
に、より濃い影で有機発光材料の円形バンドを描いてい
る。従って、この形成される有機発光層は、図14Bにお
いては“2×14f(r)”として示されている。

【００７２】ディスク420rの連続する回転と回転の間の
インターバルに蒸着速度が測定できる程度（すなわち、
光ファイバー管を通じて光学的層厚検出器で測定される
ほど）に変化した場合、測定厚みの対応する変化は、図
6を参照して説明した通り、この測定厚みの変化に応答
してコントローラ630を通じてソース電源640を制御する
ことによって蒸着速度を適切に制御して、補正される。
厚み測定光ファイバー管692は開口部429a付近に配置さ
れ、検出器690及びコントローラ630における信号処理は
時間的制限を生じないので、上記の蒸着速度の制御は、
必要な場合には、比較的高速で行うことができる。ソー
ス144からの蒸気流速の変化に応答する蒸着速度制御
は、「熱質量」と呼ばれる特徴を含めこのソースの設計
態様によって左右されることが分かるだろう。

【００７３】図14Cにおいて、有機発光材料の円形バン
ドは、ディスクが開口部429aの上をn回連続して通過し
たことを表す斜交平行線の影で示されており、ここで、
nは、図14A及び14Bの説明の前後関係から3以上の数であ
る。有機発光層14は、“n×14f(r)”として示される、
全ての層の累積厚みによって形成されるとみなされる。

【００７４】光ファイバー管692を通じて光学的厚検出
器690によって測定される層14の厚みが希望の厚みに達
すると、下記のいくつかの出来事が生じる： (i) ソース144からの蒸着が中止される。これは、ソー
スの上のシャッター（図には示されていない）を閉鎖す
ることによって、またはソース加熱素子145（図6を参照
のこと）に与えられる電力を、ソースからの有機発光材
料14aの蒸着または昇華がそれ以上維持されないレベル
まで下げることによって、行なわれる。 (ii) 図6の構造体11がロボット・アーム（図には示さ
れていない）によってステーション140から取り除かれ
て、別のステーション例えば図2のOLED製造システムの
ステーション150に移動される。 (iii) ミラー492Mで示されるクリーニング・ポジショ
ンで回転ディスクにクリーニング放射線を当てるために
クリーニング放射線ユニットを作動することによって、
有機発光層14の円形バンドの除去が開始される。 (iv) 上に説明される通り厚みを監視し制御することに
よって有機発光層14を蒸着するために新しい構造体11が
ステーション140内に配置される。

【００７５】図10のベルト・アセンブリ700及びもっと
明確に言うと図12に示される構成は、連続移動ベルト72
0を備えるように改造することができ、シャッター722
は、シールド729の一部に形成される開口部と置き換え
て、図13の回転ディスク・アセンブリ400rと機能的にほ
ぼ等しい配列にすることができる。

【００７６】図15を見ると、図6のハウジング140Hの部
分断面図は、図13の回転ディスク・アセンブリ420rを含
んでおり、シールド429は、光ファイバー管692の先端部
分を開口部429a付近に配置できるようにする比較的単純
な構造を示すために前面図で示されている。光ファイバ
ー管692は、シール692Sを通って（例えば図6、7及び13
において示される通りシールドの向こう側の位置から）
シールド429に入る。管692は、シールド429の水平延長
部429hの別のシール692Sを上方に通り抜けるので、管69
2の先端部分は、蒸着ゾーン14vの外部で開口部429a付近
に配置される。光ファイバー管692は保護外部導管を有
するので、蒸着ゾーンにおいて導管上に形成される蒸着
物14fは、回転ディスク420rに形成される有機発光蒸着
物14f(r)の光学的厚み監視の性能に影響を及ぼさない。

【００７７】図16は、図13に示されるハウジング140Hの
部分断面図である。同様の数値符号は同様の部品または
機能に対応する。例えば、クリーニング放射線ユニット
490R、回転ディスク・アセンブリ400r、及び折り曲げ光
ファイバー管592A及び596Aは、図13を参照して説明され
る同様の部品と同じである。従って、以前に説明した図
面と異なる部品及びその機能のみをここでは説明する。

【００７８】シールド429の水平部分429hmは、複数の間
隔を置いて配される開口部429a1、429a2、429a4を含ん
でおり、これらを通って、有機発光材料の蒸気は、蒸気
の流れによって画定される蒸着ゾーン14vを通り抜け
る。3つの開口部は、例示のためにだけ示されている。
本発明のこの態様の実施においては、少なくとも2つの
間隔を置いて配される開口部が必要とされる。但し、3
つを超える間隔を置いて配される開口を使用できれば有
利である。

【００７９】シールド429の水平部分429hmに複数の開口
部を設けることの利点は、図16と一緒に図17及び図18を
見ればよりよく分かる。

【００８０】図17は、シールド429及びその水平部分429
hmと一緒に示されるディスクの第一の面420-1の略図的
平面図であり、有機発光層の円形バンド14f1(r)、14f2
(r)及び14f4(r)が開口部に対応して回転ディスク420r
（図18を参照のこと）の面420-1に同時に形成されるよ
うに、水平部分には、間隔を置いて配される開口部429a
1、429a2及び429a4がそれぞれ形成される。開口部は、
有機発光層の円形バンドが、これらの開口部を通過する
ディスク420rの一回転で相互に対して固定比の厚みを持
つように、構成される。例えば、開口部429a2は、有機
発光層14f2(r)が開口部429a1を通じて形成される層14f1
(r)の厚みの2倍の厚みになるように構成される。同様
に、開口部429a4は、有機発光層14f4(r)が開口部429a2
を通じて形成される層14f2(r)の厚みの2倍の厚みになる
ように、すなわち開口部429a1を通じて形成される層14f
1(r)の厚みの4倍の厚みになるように、構成される。厚
み比に等しいこのような厚みの差は、図18において、円
形バンド14f1(r)、14f2(r)及び14f4(r)の影の差によっ
て略図的に示されている。

【００８１】0.2−0.8ミリメートルの範囲の幅（半径方
向）及び0.5−1.0ミリメートルの範囲の間隔になるよう
に、シールド429の水平部分429hmに開口部を容易に作る
ことができる（例えば、レーザー・ビーム加工によっ
て）ことが分かるだろう。

【００８２】ディスクの面420-1に形成される有機発光
層の円形バンドの各々の内部に、間隔を置いて、それぞ
れの層の厚みに対応する光信号を光学的層厚検出器690m
に与える光ファイバー管が配置される。このようにし
て、光ファイバーまたはファイバー管692a1は、円形バ
ンド層14f1(r)の光学的な厚み測定を行い、光ファイバ
ーまたはファイバー管692a2は、層14f2(r)の光学的な厚
み判定を行い、光ファイバーまたはファイバー管692a4
は、円形バンド層14f4(r)の光沢的な厚み判定を行な
う。開口部429a1、429a2及び429a4は円形バンドとして
形成される層が固定厚み比を持つよう構成されているの
で、光学的層厚み検出器内のコンパレータ回路（図には
示されていない）は、光学的に測定された厚みから直接
的に蒸着速度を計算する。検出器690mからの出力信号
は、計算された蒸着速度に比例しており、コントローラ
または増幅器630を通じてソース電源640（図6を参照の
こと）を制御するために使用される。

【００８３】光ファイバー管691a1、692a2及び692a4
は、図16においては例示のために3つの個別の管として
描かれている。多数の光ファイバーをファイバー・ケー
ブルの中に収められることが分かる。そこから、個別の
光ファイバーが分離され、ディスクの面420-1上の円形
バンドに対して適切に配置されて、同じ光ファイバーが
層厚み検出器690m内で分離される。

【００８４】図19は、図2のステーション140の略図的断
面図であり、この図においては、制御されたホスト材料
ソース144h及び制御されたドーパント材料ソース144dか
らのドープ処理有機発光層の同時蒸着が、蒸気の流れ14
hv（ホスト蒸気）及び14dv（ドーパント蒸気）によって
画定される蒸着ゾーンに示されている。

【００８５】図19における同様の数字符号が付けられる
部品は、図6、7及び13を参照して説明された同様の部品
及びその機能に対応する。例えば、図19の光学的層厚検
出器については、既に図9を参照して説明済みであり、
クリーニング放射線ユニット490Rについては、図13を参
照して説明済みである。従って、図19の説明は、本発明
のこれまでに説明された実施態様と異なる特徴に重点を
置く。

【００８６】ホスト・ソース144hには、ホスト・ソース
加熱素子145hを通じてソースを加熱することによってこ
のソースから昇華または蒸発される有機発光ホスト材料
14haが充填される。加熱素子145hは、リード線645h及び
647hを通じてソース電源640hから電力を受ける。ソース
電源640hは、前に説明した通り、光学的層厚み検出器か
らの出力信号に応答してコントローラまたは増幅器630h
によって制御される。

【００８７】ドーパント・ソース144dには、ドーパント
・ソース加熱素子145dを通じてソースを加熱することに
よってこのソースから昇華または蒸発される有機ドーパ
ント材料14daが充填される。加熱素子145dは、リード線
645d及び647dを通じてソース電源640dから電力を受け
る。ソース電源640dは、リード線598を通じて与えられ
る蛍光発光検出器594dcからの出力信号に応答してリー
ド線638を通じてコントローラまたは増幅器630dによっ
て制御される。

【００８８】図19の装置の顕著な特徴は以下の通りであ
る： (i) 蛍光発光検出器594dcは、シールド429の水平部分4
29hの開口部429aを通じて回転ディスク420rに形成され
るドープ処理有機発光蒸着物の層14f(r)内のドーパント
濃度を測定するように較正される。言い換えると、蛍光
発光検出器594dcは、ドーパントによって与えられる光
の色相または色を特性とするスペクトル領域内の蛍光発
光（ディスク上の層14f(r)からの）を解析する（折り曲
げ光ファイバー電線管596Aを通じて）。このドーパント
に誘発される蛍光発光の強さは、発光層におけるドーパ
ント濃度に対応するよう較正できる。

【００８９】有機ホスト材料の発光層における0.1−1.5
モル・パーセントの範囲のドーパント濃度が、色相移相
及び色相移相する蛍光発光の強さに大きな影響を与える
ことができる。従って、ドーパント濃度の光学的検出及
び制御が、本発明のこの実施態様の重要な事項である。 (ii) 上記のドーパント濃度の範囲内では、回転ディス
ク420rに形成される（また構造体11に層14fとして形成
される）ドープ処理有機層14f(r)の厚みに対するドーパ
ント濃度の影響は、比較的小さい。従って、光学的層厚
検出器690は、回転ディスクに形成される層14f(r)の厚
みを測定し、厚み関係の出力信号を発し、これが、上に
説明される通りに、ホスト・ソースからの有機発光ホス
ト材料14haの昇華または蒸発を制御するために使用され
る。

【００９０】ドーパントからの蛍光発光は、一般にホス
ト材料の蛍光とは異なる時間尺度で現れる。これによ
り、スペクトルの差の他に、変調光源を利用する時間識
別技法によりホストとドーパントの間の蛍光を区別する
ことができる。このような時間識別技法は当業者には周
知である。

【００９１】ディスク・アセンブリまたはベルト・アセ
ンブリを図2に示されるOLED製造システムの蒸着ステー
ション130、140及び150の各々に効果的に組み込むこと
ができることが分かるだろう。このようにして、これら
のステーションの各々は、有機材料の蒸着速度の制御お
よび（または）調整を行うことができ、ディスクまたは
ベルトなど可動部材の移動経路に沿ったクリーニング・
ポジションにおいてディスクまたはベルトから有機材料
を全面的または部分的に除去することによって、光学的
感知のために再利用可能な面を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図1は、様々な層を示すために部分的に素子が
剥ぎ取られている、パッシブ・マトリクス型有機発光装
置（OLED）の略図的斜視図である。

【図２】図2は、比較的多数の有機発光装置（OLED）の
製造に適した、ハブから伸びる複数のステーションを有
する製造システムの略図的斜視図である。

【図３】図3は、図2において断面線3-3によって示され
る図2のシステムのロード・ステーションに配置され
る、比較的多数の基板または構造体を収納するキャリア
の略図的断面図である。

【図４】図4は、蒸着ゾーンに先行技術のクリスタル質
量センサを含んでいる、図2において断面線4-4によって
示される、図2のシステムにおいて構造体に蒸着有機発
光層（LEL）を形成するための蒸着ステーションの略図
的断面図である。

【図５】図5は、先行技術のセンサの質量負荷のせいで
関連する蒸着速度モニタの蒸着速度読み取りが信頼でき
なくなるまたはモニタが作動しなくなってしまう、N層
の有機発光材料の形で比較的高い質量負荷を表面に形成
した状態の図4のセンサを略図的に示している。

【図６】図6は、本発明の1つの実施態様に従った、図2
のLEL蒸着ステーション内に配置される回転ディスク・
アセンブリを略図的に示している。このアセンブリにお
いて、ディスクのある部分は、蒸着ゾーンにおいて有機
発光材料を受け止め、その後ディスクは蒸着ゾーン外部
に順次回転して、前記の部分は蒸着ゾーンに戻る前に1
つまたはそれ以上の光学的感知ポジション及びクリーニ
ング・ポジションに移動する。

【図７】図7は、反射前面を含んでいる光学的に不透明
のディスクを示しており、光ファイバー電線管（前面の
一部に形成される有機発光材料の蛍光効果を判定するた
め）は、斜角に前面に向けられる、図6のハウジングの
部分断面図である。

【図８】図8は、ディスクを透過する光によってディス
クのある部分に形成される有機材料の厚みを光学的に検
出できるようにする光透過性ディスクを示している、図
6のハウジングの部分断面図である。

【図９】図9A−9Dは、図6の回転ディスクの略図的平面
図であり、蒸着ゾーン、光学的感知及びクリーニングの
ポジションがディスクの回転移動経路に沿って示されて
いる。図9Aは、第一のインターバル中開放されるシャッ
ターの開口部を通じて蒸着ゾーンにおいて蒸着される有
機発光材料の第一の蒸着を示している。図9Bは、シャッ
ターが閉鎖位置にあり、第一の蒸着が蒸着ゾーンから第
一の蒸着の厚みを光学的に判定するためのポジションに
回転したところを示している。図9Cは、第二のインター
バル中開放されるシャッターの開口部を通じて蒸着ゾー
ンにおいて有機発光材料の第二の蒸着が形成されると
き、第一の蒸着が発光材料のルミネッセンス効果または
蛍光効果を光学的に判定するためのポジションに回転し
たところを示している。図9Dは、第一の蒸着が有機材料
の除去のためのクリーニング・ポジションに回転し、第
二の蒸着が光学的厚み判定のためのポジションに回転し
たところを示している。

【図１０】図10は、本発明の第二の実施態様に従ってデ
ィスク・アセンブリがベルト・アセンブリに置き換えら
れている図6のハウジングの部分断面図であり、ベルト
からの有機材料の除去は、加熱ローラーによって行なわ
れ、ベルトは、蒸着ゾーンに進む前に冷却ローラーで冷
却される。

【図１１】図11は、放射線のフラッシュによって有機材
料の除去を強化するために、回転ディスクが本発明に従
ってディスク表面に事前に形成された放射線吸収層を有
する、図6のハウジングの部分断面図である。

【図１２】図12は、ベルトからの有機材料の除去が本発
明に従って加熱ランプによって行なわれる、図6のハウ
ジングの部分断面図である。

【図１３】図13は、回転ディスク・アセンブリが連続回
転ディスクを含み、クリーニング放射線が本発明の1つ
の態様に従ってハウジングの窓を通ってかつミラーを通
じて回転ディクスに向けられる、図6のハウジングの部
分断面図である。

【図１４】図14は、蒸着ゾーンの開口部の上、光学的感
知ポジション及びクリーニング・ポジションを連続的に
回転する図13の回転ディスクの略図的平面図である。図
14Aは、開口部の上を1回転する間にディスクに蒸着した
有機発光材料の円形バンドを示しており、クリーニング
・ポジションにおいてクリーニングは作動されない。図
14Bは、開口部の上を二度目に回転した後ディスクに蒸
着した有機発光材料の円形バンドを示しており、クリー
ニング・ポジションにおいてクリーニングは作動されな
い。図14Cは、開口部の上をn度目に回転した後ディスク
に蒸着した、完成有機発光層の厚みに対応する有機発光
材料の円形バンドを示しており、クリーニング・ポジシ
ョンにおいてディスクからの有機材料の除去が作動され
ている。

【図１５】図15は、回転ディスクの回転方向に沿ってシ
ールドの開口部付近に光ファイバー電線管（光学的層厚
み検出器と結合される）を配置する例を示すために図13
の回転ディスク・アセンブリを直角に見た、図6のハウ
ジングの部分断面図である。

【図１６】図16は、本発明の態様に従って、シールドの
水平部分の複数の開口部が、連続回転ディスクに複数の
有機発光デポジットの円形バンドを形成し、修正光学的
層厚み検出器において蒸着速度を示すために光ファイバ
ー電線管が円形バンドの厚みを測定するために各円形バ
ンドと対応付けられる、図13のハウジングの部分断面図
である。

【図１７】図17は、水平シールド部分の複数の開口部、
対応する光ファイバー電線管、並びに蛍光測定ポジショ
ン及びクリーニング・ポジションを示す、図16の回転デ
ィスクの略図的平面図である。

【図１８】図18は、開口部を通じて同時に異なる厚みに
蒸着される有機発光材の3つの円形バンドを略図的に示
している。

【図１９】図19は、本発明の態様に従って、制御可能な
ホスト材料ソース及び制御可能なドーパント材料ソース
から同時蒸着することによってドープ処理有機発光層が
構造体上及び回転ディスク上に形成され、有機発光層の
ドーパント濃度を測定し制御するために蛍光発光検出器
が使用される、図2のLEL蒸着ステーションの断面図を略
図的に示している。

【符号の説明】

１０…パッシブ・マトリックス型有機発光装置(OLED) １１…光透過性基板又は構造体 １２…アノード １３…有機正孔輸送層(HTL) １４…有機発光層(LEL) １５…有機電子輸送層(ETL) １６…カソード １８…封入体 １００…有機発光装置構造システム １０２…バッファ・ハブ １０４…移送ハブ １０６…真空ポンプ １０８…圧力計 １１０…ロード・ステーション １３０…有機正孔輸送層蒸着ステーション １４０…有機発光層蒸着ステーション １４１…ホルダ １４２…断熱性支持体 １４４…ソース １４５…加熱素子 １５０…有機電子輸送層蒸着ステーション １６０…カソード蒸着ステーション １７０…貯蔵ステーション ２００…クリスタル質量センサ ４２０…ディスク ４２２…シャッター ４２５…回転装置 ４２９…シールド ４９１…放射線吸収層 ４９２…光ガイド ５９２…光ファイバー管 ５９６…光ファイバー管 ７００…ベルト・アセンブリ ７９０…加熱クリーニング・ローラー ７９２…ヒータ ７９３…加熱ランプ ７９５…反射器 ７９６…アイドル・ローラー ７９８…冷却ローラー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マイケル エー．マーカス アメリカ合衆国，ニューヨーク 14472, ホノイ フォールズ，メンドンシャー ド ライブ ９ (72)発明者 ジョン ピー スプーンハーワー アメリカ合衆国，ニューヨーク 14580, ウェブスター，ハードウッド レーン 1245 (72)発明者 ロバート ジー．スパーン アメリカ合衆国，ニューヨーク 14580, ウェブスター，ハイタワー ウェイ 716 (72)発明者 デニス アール．フリーマン アメリカ合衆国，ニューヨーク 14559, スペンサーポート，シストルウッド レー ン ９ Ｆターム(参考） 3K007 AB18 DB03 FA01 4K029 BA62 BD00 CA01 DA09 EA00 EA01 EA02

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有機発光装置の一部となる構造体の上に
   蒸発または昇華した有機層を蒸着させるための装置であ
   って、 a) チェンバーを画定するハウジング、及びその中の圧
   力を下げるために該チェンバーに接続されたポンプと、 b) 蒸発または昇華させる有機材料を受けるためのソー
   ス、及び該ソースの温度を調整して該有機材料が蒸発ま
   たは昇華する速度を制御するために該ソースに接続され
   た手段と、 c) 該構造体が蒸着ゾーンにおいて該ソースから間隔を
   置いて配置されるように該構造体の位置を定めるための
   手段と、 d) 移動経路に沿って複数のポジションを移動する可動
   部材と、 e) 前記可動部材は、第一のポジションにおいて、該有
   機材料が該構造体に蒸着するのと同時に該ソースから該
   有機材料を受容するために該蒸着ゾーンに配置される部
   分を有し、 f) 該可動部材の該部分に蒸着した該有機材料の厚みを
   感知するために、該蒸着ゾーン外部に該可動部材に対し
   て相対的に第二のポジションに配置された第一の光学的
   感知手段と、 g) 該第一の光学的感知手段に接続され、かつ、該第一
   の光学的感知手段によって感知された該有機材料の厚み
   に応答する電気的手段と、 h) 該温度制御手段を調整して該構造体上に形成される
   該有機層の蒸着速度及び厚みを制御するための手段と、 i) 該部材の該部分を該蒸着ゾーンにおいて再利用でき
   るように、該部分に蒸着した有機材料を全面的にまたは
   部分的に除去するために、該部材の移転経路に沿って蒸
   着ゾーン外部に該第一の光学的感知手段を越えて第三の
   ポジションに配置されたクリーニング手段と、を備え
   る、装置。
2. 【請求項２】 有機発光装置の一部となる構造体の上に
   蒸発または昇華した有機層を蒸着させるための装置であ
   って、 a) チェンバーを画定するハウジング、及びその中の圧
   力を下げるために該チェンバーに接続されたポンプと、 b) 蒸発または昇華させる有機材料を受けるためのソー
   ス、及び該ソースの温度を調整して該有機材料が蒸発ま
   たは昇華する速度を制御するために該ソースに接続され
   た手段と、 c) 該構造体が蒸着ゾーンにおいて該ソースから間隔を
   置いて配置されるように該構造体の位置を定めるための
   手段と、 d) 移動経路に沿って複数のポジションを順次移動でき
   る可動部材と、 e) 前記可動部材は、第一のポジションにおいて、該有
   機材料が該構造体に蒸着する時間の少なくとも一部の時
   間、該ソースから該有機材料を受容するために該蒸着ゾ
   ーンに配置される部分を有し、 f) 該可動部材の該部分に蒸着した該有機材料の厚みを
   感知するために、該蒸着ゾーン外部に該可動部材に対し
   て相対的に第二のポジションに配置された第一の光学的
   感知手段と、 g) 該第一の光学的感知手段に接続され、かつ、該第一
   の光学的感知手段によって感知された該有機材料の厚み
   に応答する電気的手段と、 h) 該温度制御手段を調整して該構造体上に形成される
   該有機層の蒸着速度及び厚みを制御するための手段と、 i) 該部材の該部分を該蒸着ゾーンにおいて再利用でき
   るように、該部分に蒸着した有機材料を全面的にまたは
   部分的に除去するために、該部材の移転経路に沿って蒸
   着ゾーン外部に該第一の光学的感知手段を越えて第三の
   ポジションに配置されたクリーニング手段と、を備え
   る、装置。
3. 【請求項３】 有機発光装置の一部となる構造体の上に
   ドープ処理有機ホスト材料の蒸発または昇華した層を蒸
   着させるための装置であって、 a) チェンバーを画定するハウジング、及びその中の圧
   力を下げるために該チェンバーに接続されたポンプと、 b) 蒸発または昇華させる有機ホスト材料を受けるため
   のホスト・ソース、及び該ホスト・ソースの温度を調整
   して該ホスト材料が蒸発または昇華する速度を制御する
   ために該ホスト・ソースに接続された手段と、 c) 該有機ホスト材料が蒸発または昇華するのと同時に
   蒸発または昇華させる有機ドーパント材料を受けるため
   のドーパント・ソース、及び該ドーパント・ソースの温
   度を調整して該有機ドーパント材料が蒸発または昇華す
   る速度を制御するために該ドーパント・ソースに接続さ
   れた手段と、 d) 該構造体が蒸着ゾーンにおいて該ホスト・ソース及
   び該ドーパント・ソースから間隔を置いて配置されるよ
   うに該構造体の位置を定めるための手段と、 e) 移動経路に沿って複数のポジションを移動する可動
   部材と、 f) 前記可動部材は、第一のポジションにおいて、該有
   機ホスト材料及び該有機ドーパント材料が該構造体に蒸
   着するのと同時に対応する該ソースから該有機ホスト材
   料及び該有機ドーパント材料を受容するために該蒸着ゾ
   ーンに配置される部分を有し、 g) 該可動部材の該部分に蒸着した該ドープ処理有機ホ
   スト材料の厚みを感知するために、該蒸着ゾーン外部に
   該可動部材に対して相対的に第二のポジションに配置さ
   れた第一の光学的感知手段と、 h) 該第一の光学的感知手段に接続され、かつ、該第一
   の光学的感知手段によって感知された該ドープ処理有機
   ホスト材料の厚みに応答する電気的手段と、 i) 該ホスト・ソースに接続された該温度制御手段を調
   整して該構造体上に形成される該ドープ処理有機ホスト
   層の蒸着速度及び厚みを制御するための手段と、 j) 該蒸着ゾーン外部に該可動部材に対して相対的に第
   三のポジションに配置された第二及び第三の光学的感知
   手段であって、該第二の光学的感知手段が、蒸着したド
   ープ処理有機ホスト材料を有する部分に蛍光励起放射線
   を向けるための手段を含み、該第三の光学的感知手段
   が、該ドープ処理有機ホスト材料から蛍光発光放射線を
   受け取るための手段を含み、該蛍光発光放射線が、該有
   機ホスト材料に含有される該有機ドーパント材料の濃度
   に対応する、第二及び第三の光学的感知手段と、 k) 該第三の光学的感知手段に接続され、かつ、該第三
   の光学的感知手段によって感知された該有機ホスト材料
   に含有される該有機ドーパント材料の濃度に応答する電
   気的手段と、 l) 該ドーパント・ソースに接続された該温度制御手段
   を調整して該ドーパント材料の蒸着速度及び該構造体上
   に形成される該ドープ処理有機ホスト材料の層における
   該ドーパント材料の濃度を制御するための手段と、 m) 該可動部材の該部分を該蒸着ゾーンにおいて再利用
   できるように、該部分に蒸着した有機材料を全面的にま
   たは部分的に除去するために、該部材の移動経路に沿っ
   て蒸着ゾーン外部に第四のポジションに配置されたクリ
   ーニング手段と、を備える、装置。