JP2003193217A - 蒸着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゲスト材料の浮遊量を良好に管理すること
で、蒸着源における加熱コイルと制御手段との間の良好
なフィードバック制御を可能とする蒸着装置を提供す
る。 【解決手段】 蒸着装置Ａは、ホスト材料５とゲスト材
料６とを真空室２内に配設し、ホスト材料５中にゲスト
材料６を混合して薄膜を形成するものに関する。第１，
第２の蒸着源３，４はホスト材料５及びゲスト材料６を
収納する第１，第２のルツボ３ａ，４ａを備える。第
１，第２の検出手段１１，１２は第１，第２の蒸着源
３，４からの蒸着状態を検出する。保持機構２０は第
１，第２の蒸着源３，４に対して透光性基板１３が対向
する状態にて保持するとともに、透光性基板１３を回転
可能とする回転機構２１を備えている。遮蔽機構１４は
保持機構２０と前記第２の蒸着源との間に配設され、ゲ
スト材料６の蒸着量を調整する遮蔽板１５を備え、遮蔽
板１５を回転可能とする回転機構１６を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蒸着装置に関し、
特にホスト材料に１種類以上のゲスト材料をドーピング
（混合）して、薄膜を形成する蒸着装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】自発光素子であるためバックライト照明
が不要であること、視野角が広く、大型の表示パネルに
適すること等から有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬパネル
が注目されている。

【０００３】このような有機ＥＬパネルは、ガラス材料
からなる支持基板である透光性基板の所定箇所に、所定
パターンの透明電極を形成し、前記透明電極上に絶縁
層，正孔注入層，正孔輸送層，発光層，電子輸送層を順
次積層して有機層を形成し、前記有機層上に電子注入層
及び背面電極を積層形成して有機ＥＬ素子を得て、前記
有機ＥＬ素子を封止基板によって気密的に覆うことで得
られるものである。

【０００４】かかる有機ＥＬパネルの製造工程としては
蒸着装置が用いられる。特に、前記発光層における蒸着
装置にあっては、排気ポートを介して真空ポンプで高真
空に排気された真空室を有し、この真空室の下側には、
ホスト材料とゲスト材料とを収納する第１，第２のルツ
ボ（収納部材）が配設されている。この第１，第２のル
ツボは、加熱コイルがそれぞれ捲回されるとともに、前
記加熱コイルによる加熱温度を正確に前記ルツボに伝達
するための熱遮蔽板が前記ルツボ及び前記加熱コイルの
外側を覆うように構成されている。

【０００５】また前記各ルツボの配設位置に対向する前
記真空室内の上側には、前記透光性基板を保持する保持
機構が設けられ、前記各ルツボが熱せられることによっ
て蒸発した各材料が前記透光性基板上（正孔輸送層上）
に堆積する構成である。また前記真空室内の前記各ルツ
ボと前記透光性基板との間の各蒸着雰囲気中には、前記
各ルツボに収納される前記各材料の蒸着量（蒸発した材
料の浮遊量）を検出する膜厚センサや濃度センサ等の検
出手段がそれぞれのルツボ毎に設けられている。

【０００６】この各検出手段は、前記蒸着雰囲気中に配
設され、前記各ルツボから浮遊する蒸着材料の浮遊量を
検出するものであるが、この浮遊量に応じた検出データ
をセンサコントローラ等の制御手段に取り込み、所定の
演算を行うことで前記透光性基板に蒸着されるべく前記
各材料の浮遊量を管理している。従って、前記検出デー
タの結果によって前記各ルツボに捲回される加熱コイル
に対して電流量調整制御を施す、所謂フィードバック制
御を行うことで浮遊量調整を行うものである。

【０００７】かかる蒸着装置において、白色発光をなす
発光層を形成する場合は、例えば青色ホスト材料（例え
ばジスチリルアリーレン系化合物）の中に黄色ゲスト材
料（例えばスチリルアミン系化合物）を極めて微量（例
えば、０．１重量％）ドーピングすることで得られるも
のである。このような場合において、前記青色ホスト材
料を前記第１のルツボに配設し、前記黄色ゲスト材料を
前記第２のルツボに配設し、所定の各温度によって前記
各ルツボを加熱することで、前記青色ホスト材料中に前
記黄色ゲスト材料をドーピングして所定色の発光をなす
薄膜の発光層を得るものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記ゲ
スト材料をドーピングする場合において、前記ゲスト材
料は前記ホスト材料に対して微少であるため、前記ゲス
ト材料の浮遊量を管理する前記検出手段により検出する
量も微少値となってしまい、前記検出手段における検出
精度を低下させ、蒸着源に備えられる加熱コイルと制御
手段との間の前記フードバック制御を良好に行うことが
できないといった問題点を有している。

【０００９】そこで、本発明は、前述した問題点に着目
し、ゲスト材料の浮遊量を良好に管理することで、蒸着
源における加熱コイルと制御手段との間の良好なフィー
ドバック制御を可能とする蒸着装置を提供するものであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、請求項１に記載の本発明のように、ホスト
材料とゲスト材料とを真空室内に配設し、前記ホスト材
料中に前記ゲスト材料を混合して薄膜を形成する蒸着装
置であって、ホスト材料を収納する第１の収納部材を備
えた第１の蒸着源と、ゲスト材料を収納する第２の収納
部材を備えた第２の蒸着源と、前記第１の蒸着源からの
前記ホスト材料の蒸着状態を検出する第１の検出手段
と、前記第２の蒸着源からの前記ゲスト材料の蒸着状態
を検出する第２の検出手段と、前記第１，第２の蒸着源
に対して被蒸着基板が対向する状態にて保持するととも
に、前記被蒸着基板を回転可能とする第１の回転機構を
備えた基板保持機構と、前記基板保持機構と前記第２の
蒸着源との間に配設され、前記ゲスト材料の蒸着量を調
整する遮蔽板を備え、前記遮蔽板を回転可能とする第２
の回転機構を備えた遮蔽機構と、を備えたものである。

【００１１】また、請求項２に記載の本発明のように、
前記第２の蒸着源と前記遮蔽機構との間に前記第２の検
出手段を備えてなるものである。

【００１２】また、請求項３に記載の本発明のように、
前記遮蔽板は、開口部を有してなるものである。

【００１３】また、請求項４に記載の本発明のように、
前記遮蔽板は、前記第２の蒸着源における前記ゲスト材
料の蒸着経路を覆うように前記真空室内に配設されてな
るものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づき説明する。

【００１５】図１は、本発明の有機ＥＬパネルにおける
発光層の蒸着装置を示すものである。蒸着装置Ａは、排
気ポート１を介して図示しない真空ポンプで高真空に排
気された真空室２を有している。真空室２の下側には、
ホスト材料及びゲスト材料を収納する第１，第２のルツ
ボ（収納部材）を有する第１，第２の蒸着源３，４が配
設されいる。

【００１６】第１，第２の蒸着源３，４は、図２に示す
ように、それぞれに第１，第２ルツボ３ａ，４ａを有
し、加熱コイル７が捲回されるとともに、加熱コイル７
による加熱温度を正確に第１，第２のルツボ３ａ，４ａ
に伝達するための熱遮蔽板８が第１，第２のルツボ３，
４及び加熱コイル７の外側を覆うように配設されてい
る。尚、第１のルツボ３ａにはホスト材料５が収納さ
れ、また第２のルツボ４ａにはゲスト材料６が収納され
ている。

【００１７】各ルツボ３ａ，４ａには、加熱調整を行う
ための第１，第２の制御手段９，１０を備えている。こ
の各制御手段９，１０は、後で詳述する第１，第２の検
出手段１１，１２からのそれぞれ検出データを所定周期
で入力するとともに、入力された検出データに基づきホ
スト材料５及びゲスト材料６の蒸発した粒子の浮遊量
（蒸着状態）を所定の演算処理によって求め、この演算
結果と予め設定される基準値とを比較し、この比較結果
に基づいて加熱コイル７に対して電流量調整等のフィー
ドバック制御を行うものである。

【００１８】第１，第２の検出手段１１，１２は、各ル
ツボ３ａ，４ａに収納される前記各材料の蒸着状態であ
る浮遊量を検出するための膜厚センサや濃度センサ等か
ら構成されるものである。

【００１９】第１の検出手段１１は、第１の蒸着源３と
後で詳述する透光性基板１３との間のホスト材料５の蒸
着経路Ｊ１中に配設されるもので、蒸着経路Ｊ１中のホ
スト材料５の蒸発した粒子の浮遊量に応じた検出データ
を第１の制御手段９に出力するものである。

【００２０】第２の検出手段１２は、第２の蒸着源４と
後で詳述する遮蔽機構１４との間の蒸着経路Ｊ２中に配
設されるもので、蒸着経路Ｊ２中のゲスト材料６の蒸発
した粒子の浮遊量に応じた検出データを第２の制御手段
１０に出力するものである。

【００２１】尚、前述の蒸着経路Ｊ１，Ｊ２は、ルツボ
３ａ，４ａの形状によって大きく左右されるため、図示
した蒸着経路の形態については本実施形態に限定される
ものではない。

【００２２】遮蔽機構１４は、第２の蒸着源４の上方に
位置し透光性基板１３に対する蒸着経路Ｊ２を塞ぐ状態
にて真空室２内に配設されるものである。遮蔽機構１４
は、１つ以上の開口部１５ａを有する遮蔽板１５と、ス
テッピングモータやサーボモータ等の駆動手段を介し遮
蔽板１５を回転可能に設ける回転機構（第２の回転機
構）１６とを備えている。遮蔽板１５は、図３に示すよ
うに、円盤形状をなしており、遮蔽板１５の中央部には
回転機構１６の出力軸と連結するための穴部１５ｂが設
けられ、この穴部１５ｂを中心とした所定個所に４つの
開口部１５ａが設けられている。尚、遮蔽板１５の表面
積は、蒸着経路Ｊ２の形態によって可変する。

【００２３】開口部１５ａは、例えば、遮蔽板１５の表
面積に対して開口率が１０％に設定される。尚、前記表
面積は蒸着経路Ｊ２を塞ぐ面積に相当するものとする。
従って遮蔽板１５が回転機構１６を介して所定速度で回
転することで、遮蔽板１５から上方の透光性基板１３側
の蒸着経路Ｊ２（点線で示されている領域）において、
ゲスト材料６の浮遊量は、遮蔽板１５の下方の蒸着経路
Ｊ２の浮遊量に対して１０％となる。

【００２４】一方、真空室２の上側には、ガラス材料か
らなり透光性基板１３（有機ＥＬパネルの場合、発光層
が形成される前段階において、透明電極，絶縁層，正孔
注入層及び正孔輸送層等が既に形成されている）を備え
た基板ホルダー１７と、透光性基板１３に所定の蒸着パ
ターンを形成するため蒸着マスク１８を備えたマスクホ
ルダー１９とを備え、第１，第２の蒸着源３，４に対し
透光性基板１３を位置決め保持するための保持機構（基
板保持機構）２０が備えられている。

【００２５】保持機構２０は、第１，第２の蒸着源３，
４の蒸着経路Ｊ１，Ｊ２が重なった重合領域Ｊ３に対応
するように位置決め配置される。また保持機構２０に
は、この重合領域Ｊ３において、ホスト材料５に対して
ゲスト材料６を良好にドーピングするための回転機構
（第１の回転機構）２１が設けられている。

【００２６】回転機構２１は、ステッピングモータやサ
ーボモータ等の駆動手段から構成され、回転機構２１に
おける出力軸に保持機構２０の所定個所が連結され、透
光性基板１３の幅方向における中心位置を基準として、
所定速度で回転するように構成されている。

【００２７】尚、遮蔽機構１４における回転機構１６と
保持機構２０における回転機構２１との回転パターン
は、図示しないコントロール装置によって設定されるも
のであるが、遮蔽機構１４における回転機構１６の回転
速度は、ゲスト材料６の良好なドーピング処理を考慮し
た回転速度に設定されるもので、保持機構２０における
回転機構２１の回転速度と同一の回転速度に設定される
ことはない。

【００２８】また、真空室２内の第１，第２の蒸着源
３，４と保持機構２０との間には、各蒸着経路Ｊ１，Ｊ
２を遮断する開閉機構２２が備えれられている。開閉機
構２２は、図示しないコントロール装置からの指令信号
に基づいて、シャッター２２ａの開閉を行うもので、蒸
着装置Ａは、このシャッター２２ａのオープン時に蒸着
可能となる。

【００２９】以上の各部によって蒸着装置Ａが構成され
ている。かかる蒸着装置Ａは、ホスト材料５とゲスト材
料６とを真空室２内に配設し、ホスト材料５中にゲスト
材料６をドーピングして薄膜を形成する蒸着装置Ａに関
し、ホスト材料５を収納する第１のルツボ３ａを備えた
第１の蒸着源３と、ゲスト材料６を収納する第２のルツ
ボ４ａを備えた第２の蒸着源４と、第１の蒸着源３から
のホスト材料５の蒸着状態を検出する第１の検出手段１
１と、第２の蒸着源４からのゲスト材料６の蒸着状態を
検出する第２の検出手段１２と、第１，第２の蒸着源
３，４に対して透光性基板１３が対向する状態てに保持
するとともに、透光性基板１３を回転可能とする回転機
構２１を備えた保持機構２０と、保持機構２０と第２の
蒸着源４との間に配設され、ゲスト材料６の蒸着量を調
整する遮蔽板１５を備え、遮蔽板１５を回転可能とする
回転機構１６を備えた遮蔽機構１４とを備えるものであ
り、また遮蔽板１５は、ゲスト材料６の蒸着経路Ｊ２を
塞ぎ、所定の開口率を有する開口部１５ａを備えるもの
であり、また第２の蒸着源４と遮蔽機構１４との間に第
２の検出手段１２を備えるものである。

【００３０】従って、蒸着装置Ａは、例えば０．１重量
％のゲスト材料６をホスト材料５にドーピングする場合
において、第２の蒸着源４によるゲスト材料６の浮遊量
が、例えば１０倍の１重量％になるように第２の蒸着源
４の加熱コイル７に対して電流量調整を第２の制御手段
１０を介して行うとともに、１重量％に相当するゲスト
材料６の浮遊量は遮蔽板１５に備えられる開口部１５ａ
によって１／１０にされることから、所定のホスト材料
５のドーピング量である０．１重量％が得られることに
なる。よって、遮蔽機構１４より第２の蒸着源４側にお
いて（第２の検出手段１１が配設される蒸着経路Ｊ２に
おいて）、ゲスト材料６の浮遊量を多くすることで、第
２の検出手段１２による浮遊量の検出精度を向上させる
ことが可能となる。

【００３１】また、浮遊量を第２の検出手段１２によっ
て精度良く管理することが可能であることから、ゲスト
材料６を保有する第２の蒸着源４において、加熱コイル
７と第２の制御手段１０との間のフィードバック制御
（ドーピング制御）を安定して行うことが可能となる。
従って、本発明の実施形態のように有機ＥＬパネルの発
光層の製造工程に本蒸着装置を用いる場合において、色
度ばらつきを抑制することが可能となることから有機Ｅ
Ｌパネルにおける品質を向上させることが可能となる。

【００３２】尚、本発明の実施形態では、有機ＥＬパネ
ルの蒸着装置Ａに適用したが、本発明は、ホスト材料に
ゲスト材料をドーピングして薄膜を形成するものであれ
ば適応可能である。また、本発明の実施形態では、ホス
ト材料に対して１種類のゲスト材料をドーピングするも
のであったが、本発明は２種類のゲスト材料をドーピン
グする場合に適用しても良い。

【００３３】また、遮蔽板１５の開口部１５ａの形状に
おいても任意に変更可能である。例えば、遮蔽板に専用
の開口部となる穴部を形成することなく、遮蔽板をメッ
シュ状の開口部としても良い。

【００３４】

【発明の効果】本発明は、ホスト材料とゲスト材料とを
真空室内に配設し、前記ホスト材料中に前記ゲスト材料
を混合して薄膜を形成する蒸着装置に関し、ゲスト材料
の浮遊量を良好に管理することで良好なフィードバック
制御を可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態における蒸着装置を示す図。

【図２】同上実施形態の蒸着源を示す図。

【図３】同上実施形態の遮蔽板を示す図。

【符号の説明】

Ａ 蒸着装置 ２ 真空室 ３ 第１の蒸着源 ４ 第２の蒸着源 ３ａ，４ａ ルツボ（収納部材） ５ ホスト材料 ６ ゲスト材料 ７ 加熱コイル ９ 第１の制御手段 １０ 第２の制御手段 １１ 第１の検出手段 １２ 第２の検出手段 １３ 透光性基板（被蒸着基板） １４ 遮蔽機構 １５ 遮蔽板 １５ａ 開口部 １６ 回転機構（第２の回転機構） ２０ 保持機構 ２１ 回転機構（第１の回転機構） Ｊ１ 蒸着経路 Ｊ２ 蒸着経路 Ｊ３ 重合領域

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ホスト材料とゲスト材料とを真空室内に
   配設し、前記ホスト材料中に前記ゲスト材料を混合して
   薄膜を形成する蒸着装置であって、 ホスト材料を収納する第１の収納部材を備えた第１の蒸
   着源と、 ゲスト材料を収納する第２の収納部材を備えた第２の蒸
   着源と、 前記第１の蒸着源からの前記ホスト材料の蒸着状態を検
   出する第１の検出手段と、 前記第２の蒸着源からの前記ゲスト材料の蒸着状態を検
   出する第２の検出手段と、 前記第１，第２の蒸着源に対して被蒸着基板が対向する
   状態にて保持するとともに、前記被蒸着基板を回転可能
   とする第１の回転機構を備えた基板保持機構と、 前記基板保持機構と前記第２の蒸着源との間に配設さ
   れ、前記ゲスト材料の蒸着量を調整する遮蔽板を備え、
   前記遮蔽板を回転可能とする第２の回転機構を備えた遮
   蔽機構と、 を備えたことを特徴とする蒸着装置。
2. 【請求項２】 前記第２の蒸着源と前記遮蔽機構との間
   に前記第２の検出手段を備えてなることを特徴とする請
   求項１に記載の蒸着装置。
3. 【請求項３】 前記遮蔽板は、開口部を有してなること
   を特徴とする請求項１に記載の蒸着装置。
4. 【請求項４】 前記遮蔽板は、前記第２の蒸着源におけ
   る前記ゲスト材料の蒸着経路を覆うように前記真空室内
   に配設されてなることを特徴とする請求項１もしくは請
   求項３に記載の蒸着装置。