JP2012046814A - 蒸着装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
ガラス基板8を設置可能な真空室2と、薄膜材料19を蒸発させる発熱部20を備えた蒸発装置3とを有し、真空室2内にガラス基板8を設置し、蒸発装置3によって蒸発された薄膜材料19を蒸散させて前記ガラス基板8に所定成分の膜を蒸着する真空蒸着装置1において、
前記発熱部20は真空室2内又は真空室2と連通する位置にあって薄膜を蒸着する際には真空雰囲気下に配されるものであり、真空室2の外部から前記発熱部20に薄膜材料19を送る薄膜材料送り装置14を有する構成となっている。
【選択図】図1
Description
Luminesence)装置の製造に用いる蒸着装置として好適である。
また、有機EL素子は、一方又は双方が透光性を有する2つの電極を対向させ、この電極の間に有機化合物からなる発光層を積層したものである。有機EL素子は、電気的に励起された電子と正孔との再結合のエネルギーによって発光する。
有機EL装置は、自発光デバイスであるため、ディスプレイ材料として使用すると高コントラストの画像を得ることができる。また、発光層の材料を適宜選択することにより、種々の波長の光を発光することができる。また、白熱灯や蛍光灯に比べて厚さが極めて薄く、且つ面状に発光するので、設置場所の制約が少ない。
また、機能層203は、複数の有機化合物の薄膜が積層されたものである。代表的な機能層203の層構成は、図28の通りであり、正孔注入層210、正孔輸送層211、発光層212、及び電子輸送層213を有している。
ここで、上記した各層の内、透明電極層202は、酸化インジウム錫(ITO)等の透明導電膜層であり、主にスパッタ法あるいはCVD法によって成膜される。
機能層203は、前記した様に複数の有機化合物の薄膜が積層されたものであり、各薄膜はいずれも真空蒸着法によって成膜される。
裏面電極層205は、アルミニウム等の金属薄膜であり、真空蒸着法によって成膜される。
即ち、真空蒸着装置は、真空室と、薄膜材料を蒸発させる蒸発装置によって構成されるものである。真空室は、ガラス基板を設置することができるものである。
蒸発装置は電気抵抗等を利用した加熱装置と、薄膜材料を入れる坩堝とよって構成されている。
真空室2の一方の壁面には、基板搬入口10がある。また、基板搬入口10と対向する壁面に基板搬出口11が備えられている。
基板搬送装置5は、図示しない基板供給源からガラス基板8を搬送することができ、公知のコンベア等が採用されている。また、基板搬送装置5は、搬送速度を所望の速度に設定することができる。
なお、前記した基板搬入口10及び基板搬出口11は、ガラス基板8の搬送に合わせて開閉される。
即ち、蒸発装置3は、材料貯留部たる材料容器17と、発熱部20とを有し、材料容器17の薄膜材料19を発熱部20に供給して蒸発させるものであり、図1のように、薄膜材料19が通過する搬送路たる管路12と、薄膜材料19を供給する薄膜材料送り装置14とを備えている。
また、管路12の一部は真空室2内に入り込んでおり、その先端は真空室2の略中心線上にあり、垂直方向上方の開放部25に向かって開口している。従って、管路12の端部は、ガラス基板8側に向かって開放されている。
加熱手段15は、その発熱によって管路12の端部(開口端24)に至った薄膜材料19を溶融し、さらに気化させることができる。
冷却手段16は管路12を冷却する部材であり、具体的には水冷式熱交換器や空冷式熱交換器などが採用される。
容器減圧手段18は材料容器17内を真空状態にする部材であり、上記した減圧手段7と同様のポンプが採用される。
本実施形態では、材料容器17の上端部(図3の上側)に容器減圧手段18が配されている。
スクリュー21は、図4のようにシリンダー部26に挿入されており、先端部分はシリンダー部26から露出している。
モーター22は公知のモーターであるが、回転速度を制御できるものが好ましい。
押出手段23は、モーター22を回転することによって、シリンダー部26内でスクリュー21が回転する。そして、スクリュー21の回転に応じて薄膜材料19が材料容器17から掻き取られ、さらに、薄膜材料19はシリンダー部26の中を進む。
発熱部20と基板搬送装置5との間は、薄膜材料19の噴霧方向に所定の距離だけ離れている。
即ち、発熱部20から薄膜材料19の噴霧方向に所定の距離だけ離れた位置に2枚のシャッター6a、6bが配されている。
薄膜蒸着の準備段階として、薄膜材料送り装置14の材料容器17に薄膜材料19を充填し、密封する。材料容器17の充填率は容器減圧手段18の大きさや吸引口の配置に左右される。本実施形態における材料容器17の充填率については、材料容器17の容量の60パーセントから90パーセントの薄膜材料19が充填されており、材料容器17の容量の70パーセントから80パーセントの薄膜材料19が充填されていることが好ましい。
薄膜材料19の性状は、粉体やペレット状の固体や、半練り状の流動体、あるいは液体が採用可能である。即ち、薄膜材料19は、液状や粉末状、粒状の物質である。以下、図5(a)〜(e)を用いて説明する。
具体的には、この構成を第2実施形態として以下に詳細に説明する。なお、第1実施形態と同様のものは同じ符号を付して説明を省略する。
一方、真空室2内には薄膜材料放出部34が設けられている。そして、蒸発装置31の蒸発室32と真空室2は、蒸気通過部33を介して連通している。
本実施形態では、蒸発室32内には先の実施形態の蒸発装置3の管路12の端部部分(開口端24)が配されている。
そして、第2実施形態の真空蒸着装置30では、蒸発室32に管路12の先端部分が内蔵されている。具体的には、加熱手段15が配された管路12の端部部分(発熱部20)と、発熱部20以外を冷却する冷却手段16が内蔵されている。
薄膜材料放出部34は、真空室2内に設置されている。真空室2内においては、薄膜材料放出部34と基板搬送装置5との間にある程度の距離がある。
薄膜材料放出部3の噴霧面は、ガラス基板8に対向している。また、薄膜材料放出部34の長方形略状の噴霧孔37は、図7のように上下方向に延びる。
上記した実施形態によると、薄膜材料19は、管路12から零れることなく蒸発させる必要がある。そのため、先の実施形態では、薄膜材料19の送り速度と、加熱手段15の発熱量を厳密に制御する必要がある。
また、上記した実施形態では、管路12の端部を垂直姿勢に保持したが、本発明は、この構成に限定されるものでなく、図12に示すような水平姿勢や傾斜姿勢に保持してもよい。
即ち、上記した実施形態では、円筒状の管路12の端部付近の周囲全体を加熱手段15によって加熱したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図12のように、管路12の下方位置に略円状の受け皿部材76を配し、受け皿部材76で薄膜材料19を蒸発させても良い。具体的には第6実施形態として以下に詳細に説明する。
即ち、図1等の実施形態では、円筒状の管路12の端部付近の周囲全体を加熱手段によって加熱したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発熱部20の管路12の端部(開口端)に切り欠きがされていてもよい。具体的には第7実施形態として以下に詳細に説明する。
仕切り92は供給室93と材料容器17の接続部を開閉する部材である。
供給室93は供給室減圧手段94を備えており、供給する薄膜材料19に対して真空引きを行う空間である。
供給室減圧手段94は供給室93内を真空状態にする部材であり、上記した減圧手段7と同様のポンプが採用される。
材料室102は耐圧性に優れた箱形の部材である。
材料室減圧手段103は材料室102内を真空状態にする部材であり、上記した減圧手段7と同様のポンプが採用される。
また、本実施形態ではリボン状の線材の様な長尺状の薄膜材料の1例として、針金105を用いているが、これに限定されるものではない。
2 真空室
3、31 蒸発装置
8 ガラス基板(基材)
12、40、71 管路
14、51、61、67、95、101、111 薄膜材料送り装置
15、73、78 加熱手段
16 冷却手段
19、105、109 薄膜材料
20、72、77 発熱部
23、52 押出手段
24、74 開口端
25 開放部
75 切り欠き部
76 受け皿部材
82 受け部材
Claims (8)
- 基材を設置可能な真空室と、薄膜材料を蒸発させる発熱部を備えた蒸発装置とを有し、真空室内に基材を設置し、蒸発装置によって蒸発された薄膜材料を蒸散させて前記基材に所定成分の膜を蒸着する真空蒸着装置において、前記発熱部は真空室内又は真空室と連通する位置にあって膜を蒸着する際には真空雰囲気下に配されるものであり、真空室の外部から前記発熱部に薄膜材料を送る薄膜材料送り装置を有することを特徴とする蒸着装置。
- 薄膜材料送り装置は開放部に向かって薄膜材料を送るものであり、前記発熱部は開放部の開口端にあり、薄膜材料送り装置によって開口端に送られた薄膜材料が前記開口端で加熱されて蒸発することを特徴とする請求項1に記載の蒸着装置。
- 蒸発装置は、開放部に向かって薄膜材料を送るものであり、前記発熱部は開放部にあり、薄膜材料送り装置によって送られた薄膜材料が前記開放部で加熱されて蒸発することを特徴とする請求項1に記載の蒸着装置。
- 前記薄膜材料送り装置は、管路を有し、当該管路を薄膜材料が通過することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の蒸着装置。
- 開放部の近傍には材料を受ける受け部材があり、前記受け部材に加熱手段が設けられて発熱部を構成することを特徴とする請求項3又は4に記載の蒸着装置。
- 前記発熱部は予め加熱され、発熱部に至った薄膜材料を蒸発させることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の蒸着装置。
- 加熱手段の上流側に薄膜材料を冷却する冷却手段を設けていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の蒸着装置。
- 加熱手段は、抵抗加熱、誘導加熱、赤外線加熱のいずれかであることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の蒸着装置。
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