JP2010248629A - 成膜装置及び成膜方法、並びに照明装置の作製方法 - Google Patents

成膜装置及び成膜方法、並びに照明装置の作製方法 Download PDF

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Abstract

【課題】均一性の良い薄膜を形成する成膜装置若しくは薄膜の作製方法を提供することを目的とする。
【解決手段】基板の一の領域に特定の成膜材料が被着されるように配置された第１の蒸発源と、基板の他の一の領域に他の特定の成膜材料が被着されるように配置された第２の蒸発源とを設け、基板の被成膜表面において異なる材料が所定の比率で含まれるように基板を回転させる。複数の蒸発源を異なる位置に配置することにより、複数の材料が混合した薄膜、複数の材料の層が格子状に配列した薄膜、若しくは複数の材料の単分子層が膜厚方向に積層した薄膜であって実質的に単分子超多層構造した薄膜を形成することが可能となる。
【選択図】図２

Description

本発明の一形態は成膜装置及び成膜方法に関する。
有機材料の薄膜が積層されて成る有機エレクトロルミネセンス素子は、真空蒸着法を用いて作製されている。真空蒸着法は種々の薄膜形成に用いられる代表的な技術であるが、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製するに当たっては、真空蒸着装置の構成に様々な工夫が加えられている。
例えば、蒸着速度を一定に保つために、有機材料を充填した容器と、有機材料を被着させる基板とを対向して設け、さらに容器と基板との空間を囲むように加熱壁が設けられた真空蒸着装置が開示されている（特許文献１参照）。
この真空蒸着装置は、加熱壁を有機材料の蒸発温度程度に加熱しながら有機材料を充填した容器を加熱して基板に有機材料を蒸着することで、長時間に渡って有機材料を基板表面に均一に偏りなく被着させることができるとされている。
また、有機エレクトロルミネセンス素子の各層の膜厚を、基板の面内で均一化するために、同一の蒸着材料が収容されたルツボを真空容器内の複数箇所に配置し、各ルツボからの蒸着材料を基板に蒸着させる真空蒸着装置が開示されている（特許文献２参照）。
有機エレクトロルミネセンス素子における発光色の制御は、ホスト材料にゲスト材料を微量に添加することで行われる。この場合、ホスト材料の蒸着速度とゲスト材料の蒸着速度を、極めて精密に制御する必要がある。ゲスト材料とホスト材料は蒸気圧が異なるので、共蒸着法によって蒸発源の温度を個別に制御しつつ、有機膜が形成される基板表面においてはホスト材料の中にゲスト材料を均一に混合させる必要がある。
しかしながら、真空蒸着法では、蒸発源と基板との間の空間にホスト材料とゲスト材料が混在するので、その空間でこれらの材料が会合して凝集してしまい、基板に堆積される有機薄膜の組成を意図した通り制御するのが困難である。また、蒸発源（点蒸発源）と平板である基板面内の各領域との距離が異なることにより、基板に堆積される有機薄膜の組成の均一性を制御することは困難である。
特開２００５−０８２８７２号公報 特開２００５−０１９０９０号公報
そこで本発明の一形態は、膜厚の均一性が高い薄膜を形成する成膜装置若しくは薄膜の作製方法を提供することを目的の一とする。
本発明の一形態は、ホスト材料にゲスト材料が添加される場合のように、複数の材料で形成される薄膜の組成を精密に制御することが可能な成膜装置若しくは薄膜の作製方法を提供することを目的の一とする。
本発明の一態様は、離散的に配置された複数の蒸発源と、該蒸発源から成膜材料が飛着する位置に基板を保持する基板保持部と、該複数の蒸発源と基板の一方又は双方を相対的に移動させる駆動部とを有する成膜装置である。
本発明の一態様に係る成膜装置は、基板の一の領域に第１の成膜材料が被着されるように配置された第１の蒸発源と、基板の他の一の領域に第２の成膜材料が被着されるように配置された第２の蒸発源とを有し、基板の被成膜表面において異なる材料が所定の比率で含まれるように基板と第１及び第２の蒸発源の一方又は双方を相対的に移動させる駆動部を有する。
なお、前述の構成において、第１の蒸発源と第２の蒸発源は代表的に示されるものであり、複数の蒸発源を配置することにより多元系材料の薄膜を形成することが可能である。
上記構成の成膜装置において、基板の形状は任意であるが、例えば円形（円盤型）の基板が適用可能である。その場合基板は中心軸で回転させ、蒸発源は中心軸から離れた位置に配置して回転運動する基板の一の領域に特定の成膜材料が被着されるように設ける。複数の蒸発源を異なる位置に配置することにより、組成が制御されるように複数の材料が混合している薄膜又は、複数の材料の単分子層が膜厚方向に積層された状態（実質的に単分子超多層構造ともいえる）の薄膜を形成することが可能となる。
基板の回転速度は、蒸発源から放出される材料の堆積速度との関係で適宜設定される。基板の回転速度は一の領域で堆積される膜の厚さのパラメータとなる。回転速度を一定とする場合、基板に対応して配設される蒸発源の数が厚さのパラメータとなる。被着する成膜材料が、実質的に単分子層が形成される速度で回転させることにより、上記のように複数の材料が均一に、または周期的に堆積された薄膜を得ることが可能である。
回転数は３００ｒｐｍ（回転／分）から３００００ｒｐｍ、代表的には１０００ｒｐｍが適用される。
本発明の一態様は、複数の蒸発源を離散的に配置し、該蒸発源から成膜材料が飛着する位置に基板を保持しつつ、該複数の蒸発源と基板の一方又は双方を相対的に移動させながら、該基板の一面に一又は複数の薄膜を形成する成膜方法である。
本発明の一態様に係る成膜方法は、基板の一部の領域に第１の成膜材料が被着されるように第１の蒸発源を配置し、基板の他の一部の領域に第２の成膜材料が被着されるように第２の蒸発源を配置し、基板と第１及び第２の蒸発源の一方又は双方を相対的に移動させながら該基板の被成膜面において第１の蒸発源及び第２の蒸発源から供給された材料が所定の比率で含まれるように薄膜を形成するものである。
本発明の一態様に係る成膜方法は、基板の一部の領域に第１の成膜材料が被着されるように第１の蒸発源を配置し、基板の他の一部の領域に第２の成膜材料が被着されるように第２の蒸発源とを配置し、基板の中心を回転中心として回転させながら、第１の蒸発源から供給された第１の成膜材料を基板の前記一部の領域に付着させる第１の段階と、第２の蒸発源から供給された第２の成膜材料を基板の前記一部の領域に付着させる第２の段階とをを交互に繰り返して、基板の一面に薄膜を形成するものである。
本発明の一態様に係る成膜方法では、任意の形状の基板を使用することができる。例えば、本成膜方法において円形（円盤形）の基板を適用することが可能である。円形の基板を用いる場合、その中心軸で回転させる。そして、回転運動する基板の一部の領域に特定の成膜材料が被着されるように蒸発源を保持する。例えば、ゲスト材料とホスト材料のような異種材料が、それぞれ基板の被成膜面内の異なる領域に被着されるように蒸発源を保持し、円形の基板を回転させながら成膜を行う。それにより、異なる材料の複数の単分子層が膜厚方向に積層した状態（実質的に単分子超多層構造ともいえる）の薄膜を形成することが可能となる。
この成膜方法では、基板の回転速度（若しくは回転数）が成膜条件の一要素となる。基板の回転速度は一の領域で堆積される膜の厚さのパラメータとなる。回転速度を一定とする場合、基板に対応して配設される蒸発源の数が厚さのパラメータとなる。基板と蒸発源とを相対的に移動させることで、一の材料と他の材料が交互に基板表面に被着されるようになり、複数の材料が均一に、または周期的に堆積されるように作用する。
上記の成膜方法を用いれば、ゲスト材料とホスト材料の比率を精密に制御しながら成膜する必要のあるエレクトロルミネセンス素子を作製することができる。また、エレクトロルミネセンス素子を用いた表示装置及び照明装置を製造することができる。
本発明の一形態によれば、成膜装置において、基板と蒸発源を所定の関係で配置し、基板と蒸発源とを相対的に移動させる手段を付加することで、均一性の良い薄膜を形成することが可能となる。
本発明の一形態によれば、ゲスト材料とホスト材料のような異種材料が、それぞれ基板の被成膜面内の異なる領域に被着されるように蒸発源を保持し、円形の基板を回転させながら成膜を行うことにより、薄膜の組成を精密に制御することが可能となる。
成膜装置の成膜室の構成を示す平面図。 成膜装置の成膜室の構成を示す断面図。 薄膜の構造を模式的に示す断面図。 ゲスト材料とホスト材料を共蒸着した場合の概念図であり、（Ａ）は通常の場合、（Ｂ）は本形態の場合を示す。 蒸発源の構成を示す断面図。 成膜装置の構成を示す平面図。 成膜装置の構成を示す断面図。 照明装置の積層構造を示す断面図。 照明装置の構成を示す平面図。 照明装置の構成を示す断面図。 照明装置の構成を示す断面図。 照明装置の取り付け構造を示す断面図。
発明の実施の形態を、図面を用いて以下に説明する。但し、開示される発明は以下の説明に限定されず、その発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細をさまざまに変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。したがって、開示される発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
以下に説明する実施の形態において、同じものを指す符号は異なる図面間で共通して用いる場合がある。なお、図面において示す構成要素、すなわち層や領域等の厚さ、幅、相対的な位置関係等は、実施の形態において説明する上で明確性のために誇張して示される場合がある。
（成膜室の構成例）
本発明の一実施形態に係る成膜装置の主要な構成を図１及び図２に示す。図１は成膜装置の平面図であり、図中のＡ−Ｂ切断線に概略対応する断面図を図２に示す。以下の説明では図１及び図２の両図を参照して説明する。
成膜室１０４は、真空排気されて内部が減圧状態に保持される処理室１０２の中に設けられている。処理室１０２は処理室天板１１０と処理室底板１１２を含んで構成され、成膜室１０４は処理室天板１１０と処理室底板１１２の間に設けられている。成膜室１０４は、第１の蒸発源１０６及び第２の蒸発源１０８を防着板１１４で囲むようにして構成されている。
防着板１１４は中空構造を有している。防着板１１４の中空部分には加熱された流体が流れている。この流体は、一例としてシリコーンオイルなどが用いられる。
防着板１１４の中空部分に加熱された流体を流し、防着板１１４を蒸発源から放出される材料が付着しない温度まで加熱することで、該材料の利用効率を高めることができる。材料の利用効率とは、蒸発源から蒸発若しくは昇華した材料の全量に対する基板に付着して成膜される材料の割合である。
第１の蒸発源１０６は基板ホルダ１１６で保持された基板１１８と対向するように配置される。基板ホルダ１１６は搬送テーブル１２０に連結されている。第１の蒸発源１０６から放出される蒸気は基板１１８の全面に被着するものではなく、基板１１８の一部の領域に被着されるように配置されている。このような構成は、第２の蒸発源１０８についても同様である。
図１は第１の蒸発源１０６により形成される第１の成膜領域１２２を模式的に示す。同様に、第２の蒸発源１０８は第２の成膜領域１２４を形成する。第１の成膜領域１２２と第２の成膜領域１２４は必ずしも明確に区別されている必要はないが、第１の蒸発源１０６と第２の蒸発源１０８を離間して配置することで、それぞれの材料の蒸気が優先的に基板１１８に被着する領域が存在する。
成膜領域を明確に区別する場合には、第１の蒸発源１０６と第２の蒸発源１０８との間に遮蔽板を設けても良い。
第１の成膜領域１２２において、図１中にａ−ｂ線で示す基板１１８の中心から外周側に延びる線上の膜厚分布は一定になるようにすることが好ましい。そのために、成膜速度を考慮して、第１の蒸発源１０６及び第２の蒸発源１０８は、蒸気の放出口が基板１１８の中心側に向くように設けても良い。
基板１１８に所定の薄膜を形成するには、第１の蒸発源１０６及び第２の蒸発源１０８と基板１１８の一方又は双方を、駆動部１２６により相対的に移動させる。
例えば、蒸発源に対して基板を回転運動させる。その場合、駆動部１２６は、基板ホルダ１１６と回転軸１２８により連結されている。このようにすると、基板１１８のある一点では、第１の成膜領域１２２と第２の成膜領域１２４とが交互に出現することとなり、基板１１８の全面に薄膜を形成することが可能となる。
基板１１８の外周部はマスク１１５で遮蔽され成膜されないようにすることもできる。このマスク１１５の大きさは適宜変更することができる。
第１の蒸発源１０６と第２の蒸発源１０８への供給は同一の材料を供給しても良いし、異なる材料を供給しても良い。化合物の薄膜を基板１１８に形成する場合には、該化合物を構成する元素を、それぞれ異なる蒸発源に装填すれば良い。また、ホスト材料にゲスト材料を添加したい場合には、ホスト材料とゲスト材料を、それぞれの蒸発源に装填すれば良い。
なお、蒸発源は二つ以上設けても良く、その場合における蒸発源の構成は上記と同様である。
上記構成の成膜装置に適用できる基板の形状は任意であるが、例えば円形（円盤型）の基板を適用するのは好ましい一態様となる。基板１１８を用いる場合には、中央部に貫通口が設けられているものを用いることができる。
その場合基板は中心軸で回転させ、蒸発源は中心軸から離れた位置に配置して回転運動する基板の一の領域に特定の成膜材料が被着されるように設ける。
図３（Ａ）に示すように、複数の蒸発源を異なる位置に配置することにより、薄膜１３０は複数の材料が混合した薄膜、又は複数の材料の層が格子状に配列した薄膜、若しくは複数の材料の単分子層（厚さ０．１ｎｍ〜１０ｎｍ、代表的には０．５ｎｍ〜５ｎｍ）が膜厚方向に積層した薄膜であって、実質的に単分子超多層構造した薄膜を形成することが可能となる。
図３（Ｂ）で示すように、第１の電極１３２と第２の電極１３４の間に薄膜１３０が挟まれるように形成することで、このような繰り返し構造を貫通するように電流を流すことができる。
このように、基板を高速回転させつつ異なる材料を同時に成膜した場合、従来の共蒸着法とは異なるものとなる。
図４（Ａ）はゲスト材料とホスト材料を共蒸着した場合の概念図を示す。共蒸着法では、ゲスト材料１３８とホスト材料１３６がうまく分散せず、領域Ａとして示すように孤立するゲスト材料も存在すれば、領域Ｂとして示すように凝集するゲスト材料も存在する。それによりホスト材料も局所的に歪みが生じる。
一方、基板を高速回転させ、基板の一表面が蒸発源の上を通過する際に実質的に単分子若しくは数分子層が堆積されるようにすると、図４（Ｂ）で示すようにゲスト材料の配置は均等化され、凝集状態が生じるのを防ぐことができる。そして、領域Ｃとして示すようにゲスト材料の配置は均等化され、ホスト材料の中にゲスト材料を均等に含ませることが可能となる。
基板の回転速度は、蒸発源から供給される単位時間当たりの成膜材料の量との関係で重要なパラメータとなる。ここで、一定の回転数で回転する円形基板は、円の外周と内周で線速度が異なるため、基板に被着する単位時間当たりの蒸着材料の量が円の外周と内周で同じ場合には、外周部で薄く内周部で厚く薄膜が形成されてしまう。そのため、円形基板の外周部に対して内周部に被着する成膜材料の量が少なくなるように、蒸発源を傾けて配設し、又は成膜材料の被着量を制御する遮蔽板を設けることが好ましい。
そして、被着する成膜材料が、実質的に単分子層が形成される速度で回転させることにより、上記のように複数の材料が均一に、または周期的に堆積された薄膜を得ることが可能である。回転数は３００ｒｐｍ（回転／分）から３００００ｒｐｒｍ、代表的には１０００ｒｐｍが適用される。
基板１１８の材質は、ガラス、セラミック、石英、プラスチックなど、様々なものを選択可能である。プラスチック材料では、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルフォン等を選択可能である。
基板１１８の大きさの一例は、ＣＤ−Ｒ等の光ディスクと同程度の大きさとすることができる。例えば、直径１００ｍｍ〜１４０ｍｍ、一例として直径１２０ｍｍの円盤形状であって、厚みを１．２〜１．５ｍｍ程度としたプラスチック基板を用いることができる。また、基板１１８に設ける貫通口の直径は、５ｍｍ〜２０ｍｍ（例えば、１５ｍｍ）とすることができる。
なお、基板１１８の形状は円形に限定されず、楕円状や矩形状としてもよい。
（蒸発源の構成例）
図５に蒸発源の一例を示す。例示される第１の蒸発源１０６は、坩堝１４０と、坩堝１４０を加熱するヒータ１４２を有している。ヒータ１４２の一例は、ニクロム線など電気抵抗が高い導体で電路を形成し電流を通して発熱させるものである。なお、第２の蒸発源１０８も同様な構成とすることができる。
第１の蒸発源１０６には、成膜に使用する材料の蒸発を間歇的に行うために、成膜する成膜材料１４４を坩堝１４０内に供給する材料供給部１４６が付加されていても良い。材料供給部１４６は、成膜する成膜材料１４４の装填部１４８と押出部１５０などにより構成される。
この場合、成膜材料１４４は１回の成膜処理（基板一枚当たり）に必要な量だけあれば良く、所定の形状に固められていることが好ましい。
この成膜材料１４４を坩堝１４０内に供給する方法は任意である。例えば、装填部１４８を坩堝１４０に細管で連結し、細管を成膜材料１４４が通るように機械的に押し出す構成、又は気圧によって押し出す構成とすれば良い。気圧によって成膜材料１４４を押し出すにはアルゴンなどの不活性ガスを用い、ピエゾバルブなど０．５秒以内で開閉可能なバルブを使用してパルス的に圧縮した気体を送り込めば良い。
このような材料供給部１４６があれば、基板毎に成膜材料１４４の供給が可能となり、成膜室に基板を出し入れする間は成膜材料１４４の蒸着を止めることができるので、成膜材料１４４の無駄を無くすことができる。
坩堝１４０の温度は蒸発若しくは昇華させる材料の無駄を無くすために、場所によって温度を異ならせておくことが好ましい。
成膜材料１４４が供給される坩堝１４０の底部の温度（Ｔ２）は、成膜材料１４４を急速に加熱して蒸気を発生させるために、成膜材料１４４が気化する温度以上に加熱する。坩堝１４０の先端（放出口）は、温度Ｔ２よりも低くて良いが、成膜材料１４４の蒸気が再付着してそこに堆積しない温度（Ｔ４）に加熱する。また、坩堝１４０の底部と先端部の間は、温度Ｔ２と温度Ｔ４の中間の温度（Ｔ３）とする。
坩堝１４０と装填部１４８の間を繋ぐ細管部も成膜材料１４４が気化しない温度（Ｔ１）で余熱しておくことは好ましい。
このような第１の蒸発源１０６により、成膜材料１４４の蒸気の発生を制御することができるので、成膜材料１４４の無駄を省きつつ、連続して多数の基板に薄膜を形成することができる。
（成膜装置の構成例）
図６は複数の成膜室を有する成膜装置の一例を示す平面図である。成膜室は図１及び図２を参照して説明したものと同様な構成となっている。
この成膜装置１００は、真空排気され減圧状態を保持することが可能な処理室１０２の中に配置される。処理室１０２の中には複数の膜室を設けることが可能であり、搬送テーブル１２０によって各成膜室に基板を搬送することにより、組成の異なる膜を連続して形成することができる。
基板搬出入室１８４は処理室１０２にゲートバルブを介して連結されている。基板搬出入室１８４は成膜前の基板を処理室１０２に搬入し、成膜処理の終わった基板を処理室１０２から回収する。
図６においてＣ−Ｄ切断線に沿った断面構造の模式図を図７に示す。処理室１０２内に設けられる成膜室の構成は図１と同様である。処理室１０２は真空ポンプ１８６により真空排気される。この処理室１０２の中に複数の成膜室が配置されている。
基板ホルダ１１６に保持された基板１１８は、搬送テーブル１２０によって、ある成膜室から他の成膜室に搬送される。基板ホルダ１１６は搬送テーブル１２０に連結されている。搬送テーブル１２０は搬送回転軸１８８によって搬送駆動部１９０に連結されており、搬送駆動部１９０が回動することによって処理室１０２内で基板１１８が搬送される。
（成膜装置の動作と照明装置の製造方法）
図６で示す成膜装置の動作について説明する。なお、本形態では、成膜装置を用いて図８に示す構成の照明装置１９２を製造する場合を例示する。図８は照明装置１９２の主要部を示す図である。この照明装置は、一対の電極間にエレクトロルミネセンス材料により構成される発光ユニットが、複数個積層された構造を有している。
照明装置１９２を形成するための基板１１８は、基板搬出入室１８４から予備室１８２を経て処理室１０２に搬入される。第１の成膜室１５２において第１絶縁膜１９８が形成される。第１絶縁膜１９８は酸化珪素、窒化珪素、窒化酸化珪素、酸化珪素を含む硫化亜鉛などの絶縁膜で形成する。第１絶縁膜１９８はエレクトロルミネセンス素子に水分が浸入するのを防ぐために設ける。特に基板１１８としてプラスチックなどの水蒸気透過率の高い材質のものを用いた場合に有効である。
第１絶縁膜１９８が形成された基板１１８を、第１の成膜室１５２から第２の成膜室１５４に搬送テーブル１２０を動作させて搬送する。この動作に伴って、基板搬出入室１８４から処理室１０２に新たな基板が搬入される。
第２の成膜室１５４において、第１絶縁膜１９８上に第１電極２００が成膜される。第１電極２００は、エレクトロルミネセンス素子の陽極又は陰極として用いられる電極である。
第１電極２００を成膜後、基板１１８を第３の成膜室１５６へと搬送する。この動作に伴って、基板搬出入室１８４から処理室１０２に新たな基板が搬入され、第１の成膜室１５２にあった基板は、第２の成膜室１５４に移動する。以下、このような動作は連続して行われる。
基板１１８は、第３の成膜室１５６から第５の成膜室１６０に移動する過程で、エレクトロルミネセンス素子により構成される第１の発光ユニット１９４が形成される。第１の発光ユニット１９４は正孔注入輸送層２０２、発光層２０４、電子注入輸送層２０６が積層されている。ここで、第３の成膜室１５６において正孔注入輸送層２０２が形成され、第４の成膜室１５８では発光層２０４が形成され、第５の成膜室１６０では電子注入輸送層２０６が形成される。
なお、第１の発光ユニット１９４の構成は少なくとも発光層２０４を有していれば、この構成に限定されない。処理室の構成を適宜変更することで第１の発光ユニット１９４の積層構造を変更することができる。
第１の発光ユニット１９４が形成された基板１１８を第６の成膜室１６２へ搬送する。第６の成膜室１６２では、第１の発光ユニット１９４上に第１中間層２０８が形成される。第１中間層２０８は正孔輸送性の高い有機化合物と電子受容体（アクセプター）とを含む層として形成される。
第７の成膜室１６４では、第１中間層２０８上に第２中間層２１０が形成される。第２中間層２１０は電子輸送性の高い有機化合物と電子供与体（ドナー）とを含む層として形成される。
第１中間層２０８は第１発光ユニット１９４に電子を注入し、第２中間層２１０は第２の発光ユニット１９６に正孔を注入する。
なお、中間層の構成はこれに限られるものではなく、正孔輸送性の高い有機化合物と電子受容体（アクセプター）とを含む層、または、電子輸送性の高い有機化合物と電子供与体（ドナー）とを含む層の単層構造としてもよい。
第２中間層２１０が形成された基板１１８は、第８の成膜室１６６から第１１の成膜室１７２に移動する過程で、エレクトロルミネセンス素子で構成される第２の発光ユニット１９６が形成される。第２の発光ユニット１９６は正孔注入輸送層２１２、発光層２１４、電子輸送層２１６、電子注入層２１８が積層されている。
第８の成膜室１６６において、正孔注入輸送層２１２が形成され、第９の成膜室１６８では、発光層２１４が形成され第１０の成膜室１７０では電子輸送層２１６が形成され、第１１の成膜室１７２で電子注入層２１８が形成される。
第１の発光ユニット１９４から得られる発光の発光色と第２の発光ユニット１９６から得られる発光の発光色が補色の関係にある場合、外部へ取り出される光は白色発光となる。又は、第１の発光ユニット１９４及び第２の発光ユニット１９６のそれぞれが複数の発光層を有する構成として、複数層の発光層のそれぞれにおいて、互いに補色となる発光色を重ね合わせることによって各発光ユニットが白色発光を得られる構成としてもよい。補色の関係としては、青色と黄色、あるいは青緑色と赤色などがある。
第２の発光ユニット１９６が形成された基板１１８を、第１２の成膜室１７４へ搬送する。第１２の成膜室１７４では、第２の発光ユニット１９６上に第２電極２２０が成膜される。
次いで、第２電極２２０が設けられた基板１１８を第１３の成膜室１７６へ搬送する。第１３の成膜室１７６において、第２電極２２０上に乾燥剤層２２２を設ける。
乾燥剤層２２２を形成することで、水分などによるエレクトロルミネセンス素子の劣化を防ぐことができる。乾燥剤としては、酸化カルシウムや酸化バリウム等のアルカリ土類金属の酸化物のような化学吸着によって水分を吸収する物質を用いることが可能である。その他の乾燥剤として、ゼオライトやシリカゲル等の物理吸着によって水分を吸着する物質を用いてもよい。
乾燥剤層２２２が設けられた基板１１８を第１４の成膜室１７８へ搬送する。第１４の成膜室１７８では、乾燥剤層２２２の上に第２絶縁膜２２４を形成する。第２絶縁膜２２４は、外部からの水分や不純物等がエレクトロルミネセンス素子へ侵入することを防止する。
第２絶縁膜２２４が設けられた基板１１８を第１５の成膜室１８０へ搬送する。第１５の成膜室１８０では、光硬化性又は熱硬化性のシール材２２６が設けられた封止基板２２８が封止基板搬出入室１８５から搬入され、基板１１８の第２絶縁膜２２４上に重ね合わされる。そして、シール材の硬化処理が施される。
封止基板２２８の材質は、ガラス、セラミック、石英、プラスチックなど、様々なものを選択可能である。プラスチック材料では、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルフォン等を選択可能である。
なお、封止基板２２８は必ずしも設ける必要はなく、エレクトロルミネセンス素子を封止膜によって封止した後、基板を成膜装置から搬出しても良い。
そして、基板１１８は予備室から基板搬出入室１８４に搬出される。
以上の工程によって、基板１１８を処理室１０２に搬入してから取り出すまで、大気に触れさせることなく連続して薄膜を積層し、照明装置１９２を製造することができる。
この成膜装置１００を用いれば、ホスト材料中でゲスト材料が凝集することなく分散させることができ、発光効率の高い照明装置を製造することができる。
（照明装置の一例）
図６の成膜装置で作製可能な照明装置の一例について図９及び図１０を参照して説明する。図９は照明装置の平面図を示し、Ｘ１−Ｘ２切断線及びＹ１−Ｙ２切断線に対応する断面構造を図１０に示す。
照明装置１９２は、中央部に開口部２３０を有する基板１１８上に、第１絶縁膜１９８、第１電極２００、発光ユニット２３２、第２電極２２０、乾燥剤層２２２、第２絶縁膜２２４が積層して設けられ、基板１１８の開口部２３０の近くに第１の接続部２３４及び第２の接続部２３６を有する。
発光ユニット２３２は、図８で示すように第１の発光ユニット１９４と第２の発光ユニット１９６が積層されたタンデム型の構成とすると、発光輝度の電流効率を高めることができ、また、白色発光をすることが容易となるので好ましい。
第２絶縁膜２２４は基板１１８の中央部において開口部を有しており、そこに第１の接続部２３４及び第２の接続部２３６が露出している。第１の接続部２３４は、第１電極２００と電気的に接続されたものであり、実際には第１電極２００が延伸されて第１の接続部２３４が構成されている。第２の接続部２３６は、第２電極２２０と電気的に接続されたものであり、実際には第２電極２２０が延伸されて第２の接続部２３６が構成されている。
このように、基板１１８に形成された第１電極２００及び第２電極２２０を引き出して、基板１１８に第１の接続部２３４及び第２の接続部２３６を形成することにより、照明装置１９２を薄型化することができる。
開口部２３０を有する基板１１８を用い、当該基板１１８の略中央部に第１の接続部２３４及び第２の接続部２３６を設けることにより、基板１１８の略中央部で照明装置１９２に給電することができる。基板１１８に開口部２３０が設けられていることにより、この部分を利用して基板１１８をソケットに固定することが容易となる。
照明装置１９２に接続部材２３８を設けた構成を図１１に例示する。なお、接続部材２３８は口金又はソケットと呼ばれることもある。
接続部材２３８は、制御回路２４０と、第１の接続配線２４２、第２の接続配線２４４、第１の取り出し配線２４６及び第２の取り出し配線２４８を有している。
制御回路２４０は電源から供給される電源電圧を元に、照明装置１９２を点灯させるための機能を有する。
接続部材２３８の第１の接続配線２４２は第１の接続部２３４と接続し、第２の接続配線２４４は、第２の接続部２３６と接続する。
第１の接続配線２４２と第１の接続部２３４との電気的な接続、第２の接続配線２４４と第２の接続部２３６との電気的な接続は、異方性導電性ペースト（ＡＣＰ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ））、異方導電性フィルム（ＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ））、導電性ペースト、半田接合を用いて行うことができる。
第１の取り出し配線２４６、第２の取り出し配線２４８は、制御回路２４０と電気的に接続され、照明装置１９２へ電源を供給するための配線として機能する。
図１１（Ａ）は、基板１１８が設けられた面から当該基板１１８を介して光を取り出す構成（ボトムエミッション構造）を示しており、この場合、接続部材２３８の制御回路２４０は、封止基板２２８の上方に設けた構成とすることができる。
図１１（Ｂ）は、封止基板２２８が設けられた面（基板１１８と反対側の面）側から光を取り出す構成（トップエミッション構造）としてもよい。この場合、基板１１８の裏面側に制御回路２４０が設けられ、基板１１８に設けられた開口部を介して第１の接続配線２４２及び第２の接続配線２４４が照明装置１９２と電気的に接続される構成となっている。
図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）では、接続部材２３８の勘合部が第１の取り出し配線２４６を兼ね、接続部材２３８の接点が第２の取り出し配線２４８に接続する構成であるが、図１１（Ｃ）、図１１（Ｄ）に示すように、接続部材２３８の二つの勘合部が第１の取り出し配線２４６と第２の取り出し配線２４８を兼ねる構成としてもよい。
次に、接続部材２３８が設けられた照明装置１９２の使用形態の一例を図１２（Ａ）、（Ｂ）に示す。図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）は、照明装置１９２に取り付けられた接続部材２３８を、天井２５０に設ける場合を示している。
天井２５０には、第１の外部電極２５２と第２の外部電極２５４が設けられており、当該第１の外部電極２５２と接続部材２３８に設けられた第１の取り出し配線２４６が電気的に接続し、且つ第２の外部電極２５４と第２の取り出し配線２４８が電気的に接続することにより、外部から制御回路２４０を介して照明装置１９２に電力が供給される。
図１２（Ａ）に示す構成において、接続部材２３８の直径は、天井２５０の取り付け部分のサイズに合わせて決めればよく、１０ｍｍ〜４０ｍｍ（例えば、２６ｍｍ）とすることができる。
図１２（Ａ）は、図１１（Ａ）に示した構造を天井２５０に取り付け、図１２（Ｂ）は、図１１（Ｃ）に示した構造を天井２５０に取り付ける場合を示したが、これに限られず、他の構成も同様に取り付けることができる。また、天井２５０に限られず壁面や床に埋設することが可能である。
１００ 成膜装置
１０２ 処理室
１０４ 成膜室
１０６ 第１の蒸発源
１０８ 第２の蒸発源
１１０ 処理室天板
１１２ 処理室底板
１１４ 防着板
１１５ マスク
１１６ 基板ホルダ
１１８ 基板
１２０ 搬送テーブル
１２２ 第１の成膜領域
１２４ 第２の成膜領域
１２６ 駆動部
１２８ 回転軸
１３０ 薄膜
１３２ 第１の電極
１３４ 第２の電極
１３６ ゲスト材料
１３８ ホスト材料
１４０ 坩堝
１４２ ヒータ
１４４ 成膜材料
１４６ 材料供給部
１４８ 装填部
１５０ 押出部
１５２ 第１の成膜室
１５４ 第２の成膜室
１５６ 第３の成膜室
１５８ 第４の成膜室
１６０ 第５の成膜室
１６２ 第６の成膜室
１６４ 第７の成膜室
１６６ 第８の成膜室
１６８ 第９の成膜室
１７０ 第１０の成膜室
１７２ 第１１の成膜室
１７４ 第１２の成膜室
１７６ 第１３の成膜室
１７８ 第１４の成膜室
１８０ 第１５の成膜室
１８２ 予備室
１８４ 基板搬出入室
１８５ 封止基板搬出入室
１８６ 真空ポンプ
１８８ 搬送回転軸
１９０ 搬送駆動部
１９２ 照明装置
１９４ 第１の発光ユニット
１９６ 第２の発光ユニット
１９８ 第１絶縁膜
２００ 第１電極
２０２ 正孔注入輸送層
２０４ 発光層
２０６ 電子注入輸送層
２０８ 第１中間層
２１０ 第２中間層
２１２ 正孔注入輸送層
２１４ 発光層
２１６ 電子輸送層
２１８ 電子注入層
２２０ 第２電極
２２２ 乾燥剤層
２２４ 第２絶縁膜
２２６ シール材
２２８ 封止基板
２３０ 開口部
２３２ 発光ユニット
２３４ 第１の接続部
２３６ 第２の接続部
２３８ 接続部材
２４０ 制御回路
２４２ 第１の接続配線
２４４ 第２の接続配線
２４６ 第１の取り出し配線
２４８ 第２の取り出し配線
２５０ 天井
２５２ 第１の外部電極
２５４ 第２の外部電極

Claims (11)

  1. 離散的に配置された複数の蒸発源と、
    前記複数の蒸発源のそれぞれから成膜材料が飛着する基板の面内位置が異なるように該基板を保持する基板保持部と、
    前記複数の蒸発源と基板の一方又は双方を相対的に移動させる駆動部と
    を有することを特徴とする成膜装置。
  2. 基板の一の領域に特定の成膜材料が被着されるように配置された第１の蒸発源と、
    基板の他の一の領域に他の特定の成膜材料が被着されるように配置された第２の蒸発源と、
    前記基板の被成膜表面において異なる材料が所定の比率で含まれるように該基板と前記第１の蒸発源及び前記第２の蒸発源の一方又は双方を相対的に移動させる駆動部と
    を有することを特徴とする成膜装置。
  3. 請求項１又は２において、前記駆動部は、前記基板の中央を回転中心として回転させるものであることを特徴とする成膜装置。
  4. 請求項３において、前記駆動部が前記基板を回転させる回転数が３００回転／分以上３００００回転／分以下であることを特徴とする成膜装置。
  5. 請求項１乃至４のいずれか一項において、前記基板保持部は円形基板を保持するものであることを特徴とする成膜装置。
  6. 基板の一の領域に特定の成膜材料が被着されるように第１の蒸発源を配置し、
    前記基板の他の一の領域に他の特定の成膜材料が被着されるように第２の蒸発源とを配置し、
    前記１の蒸発源及び前記第２の蒸発源と、前記基板の被成膜表面において異なる材料が所定の比率で含まれるように前記基板と前記第１の蒸発源及び前記第２の蒸発源の一方又は双方を相対的に移動させながら該基板の一面に薄膜を形成することを特徴とする成膜方法。
  7. 基板の一の領域に特定の成膜材料が被着されるように第１の蒸発源を配置し、
    前記基板の他の一の領域に他の特定の成膜材料が被着されるように第２の蒸発源とを配置し、
    前記第１の蒸発源から供給された成膜材料を前記基板の前記一の領域に付着させる第１の段階と、前記第２の蒸発源から供給された成膜材料を前記基板の前記一の領域に付着させる第２の段階とを有し、
    前記基板の中心を回転中心として回転させながら、前記第１の段階と前記第２の段階を交互に繰り返しながら前記基板の一面に薄膜を形成することを特徴とする成膜方法。
  8. 請求項７において、前記基板の回転数が３００回転／分以上３００００回転／分以下であることを特徴とする成膜方法。
  9. 請求項６乃至８のいずれか一項において、前記第１の蒸発源からホスト材料を供給し、前記第２の蒸発源からゲスト材料を供給することを特徴とする成膜方法。
  10. 請求項６乃至９のいずれか一項に記載の成膜方法を用いたエレクトロルミネセンス素子の作製方法。
  11. 請求項６乃至９のいずれか一項に記載の成膜方法を用いた照明装置の作製方法。
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