JP4312289B2 - 有機薄膜形成装置 - Google Patents
有機薄膜形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4312289B2 JP4312289B2 JP01929299A JP1929299A JP4312289B2 JP 4312289 B2 JP4312289 B2 JP 4312289B2 JP 01929299 A JP01929299 A JP 01929299A JP 1929299 A JP1929299 A JP 1929299A JP 4312289 B2 JP4312289 B2 JP 4312289B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crucible
- organic
- vacuum chamber
- filled
- thin film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims description 25
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 73
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 70
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 68
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 60
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims description 55
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 30
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 29
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 21
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 20
- 230000007723 transport mechanism Effects 0.000 claims description 20
- 230000032258 transport Effects 0.000 claims description 4
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 claims description 2
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 claims 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 description 19
- 230000008569 process Effects 0.000 description 17
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 11
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 6
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 6
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- CFNMUZCFSDMZPQ-GHXNOFRVSA-N 7-[(z)-3-methyl-4-(4-methyl-5-oxo-2h-furan-2-yl)but-2-enoxy]chromen-2-one Chemical compound C=1C=C2C=CC(=O)OC2=CC=1OC/C=C(/C)CC1OC(=O)C(C)=C1 CFNMUZCFSDMZPQ-GHXNOFRVSA-N 0.000 description 1
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 1
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- LISFMEBWQUVKPJ-UHFFFAOYSA-N quinolin-2-ol Chemical compound C1=CC=C2NC(=O)C=CC2=C1 LISFMEBWQUVKPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005259 triarylamine group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は有機薄膜形成装置に関し、特に、大型フラット表示パネルとして利用可能な有機EL表示素子の連続生産に適した有機薄膜形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のフラット表示パネルには主に液晶表示素子が使用されていた。しかし、液晶表示装置については、自発光素子でないこと、大型化が難しいことなどからその他の形式の表示パネルの開発が急がれている。一方、有機EL表示素子は、有機高分子材料の薄膜化技術と有機・無機材料のハイブリッド化技術からなり、新しい原理に基づく表示素子であり、自発光素子である。視野角が広く、また構造が簡単であるため、将来低コストでかつ大型化可能な表示パネルとして期待されている。
【0003】
有機EL表示素子は実際上輝度や発光色の制御の観点から複雑な積層構造を有している。有機EL表示素子の一例を断面構造で表された図4に示す。陽極としてのガラス基板71の上に酸化インジウム等の透明導電膜72を形成し、さらに透明導電膜72の上に、正孔輸送層73、発光層74、カソード電極75が順次に成膜され、最終的に全体に耐環境性を高めるための封止処理の保護膜76が施されている。正孔輸送層73にはトリアリールアミン誘導体、発光層74にはキノリノール錯体などの有機材料が使用される。また発光層74にも発光効率を向上させるための有機材料(例えば緑色の発光ではクマリン誘導体)が使用される。上記の各層はそれぞれ厚さが500オングストローム程度の薄い層として形成される。従来、有機EL表示素子の各層を作製は、真空中で有機材料や金属材料を蒸発することにより行われていた。薄膜の作製は近年では連続生産が可能であるという観点からカソードスパッタリング技術が主流であるが、有機EL表示素子の有機薄膜の作製では、有機材料の特性上、蒸気圧が高く分解、変性しやすいこと、イオンや電子等の荷電粒子の衝撃に極めて弱いこと、粉体で昇華蒸発する材料が多いこと、蒸着マスクによるパターニングが必要であるため粒子の直線性が要求されること、など理由に基づいて、スパッタリング技術は使用できず、蒸着技術が利用されている。このように、有機EL表示素子の有機材料の各層の成膜は蒸着装置によって行われており、この蒸着装置には、研究用装置として、現在、一般的に、抵抗加熱方式の蒸着ボート蒸発源が使用されている。
【0004】
抵抗加熱方式の蒸発装置の一例を図5に示す。この蒸着装置は研究用のものである。蒸着装置は、排気ポート81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82の中で、その下側に蒸着ボート83が配置され、蒸着ボート83の中に粉末状の蒸着材料84がセットされている。基板ホルダ85は真空室82の上方に配置され、その下面に成膜が行われるガラス基板86が固定されている。ガラス基板86と蒸着ボート83の間には、成膜される膜の厚みを制御するシャッタ87と膜の厚みをモニタする膜厚計88が配置される。領域89は成膜領域である。蒸着材料84が充填された蒸着ボート83は数百℃程度に加熱され、このため蒸着材料が蒸発して蒸着ボート83に形成された孔から外部に出て上昇し、ガラス基板86の下面(透明導電膜)の上に付着し、成膜が行われる。蒸着ボートは積層される有機材料膜の種類の数だけ用意される。
【0005】
また分子線蒸着装置に一般的に使用される蒸発源としてKセル(クヌンセンセル)と呼ばれるルツボが使用されている。Kセルの構造の一例を図6に示す。加熱コイル91の内側に例えば窒化ボロン製のルツボ92が配置され、ルツボ92の内部に適量の蒸発材料93が収容される。ルツボ92の外側にはその温度を正確に管理するためのタンタルなどで作られた3層構造の熱遮蔽板94が設けられ、ルツボ92の下側には熱電対95が設けられている。加熱コイル91に電流を流すと、ルツボ92が加熱され、蒸発材料93が蒸発する。蒸発材料の蒸発量は、図示しない蒸発速度計を監視しながら加熱コイル91に流す電流を調整することにより調整される。Kセルは、蒸発温度が1000℃以上の高温である場合には温度制御がしやすい。
【0006】
さらに実用装置に関する従来の技術文献として特開平10−195638号公報を挙げることができる。この文献には主材料に対する添加材料の蒸発速度の正確な制御を可能にする有機材料用蒸発源と、これを利用して構成される有機薄膜形成装置が開示されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
有機EL表示素子を製作するための有機薄膜形成装置は、現状、その特性上、連続生産に適したスパッタリング技術を利用できず、蒸発技術を適用しなければならない。前述の抵抗加熱方式の蒸発装置によれば、蒸着ボート83の蒸発材料がなくなったときには真空室82の内部を大気に戻して蒸発材料を充填することが必要となり、研究レベルでは使えるが、連続生産が要求される実用的な製造装置として使うことは困難である。すなわち、連続生産を行える蒸発装置としては蒸発材料の連続供給を行うことが構造上極めて難しい。
【0008】
前述のKセルは精度よく温度管理できるルツボであり、上記の抵抗加熱方式の蒸発装置において蒸発材料の交換回数を減らすという前提で当該Kセルを使用すれば、連続生産の可能性も考えられる。しかしながら、蒸発材料の交換回数を減らす場合には、Kセルで蒸発材料の充填量が多くなることから、ルツボの熱容量が大きくなり、温度制御が難しくなるという問題が起きる。温度制御が難しくなると、膜の厚みを正確に制御することができず、さらにガラス基板上に蒸着された有機EL表示素子に熱的な影響が与えられ、望ましい精度の有機EL表示素子を製作することが困難となる。Kセル自体は精密に正確な温度制御を行える蒸発源であるので、蒸発材料の充填量を適切に設定し、かつ蒸発材料の供給を連続的に行うことができるのであれば、連続生産が蒸発装置においても可能になる。しかし、現在のところ、蒸発材料を連続的に供給できる手段が開発されていないので、連続生産を行うことはできない。
【0009】
前述の特許公開公報に開示された有機材料用蒸発源は、添加材料を収容し蒸発させる蒸発源の構造を、容器本体である第1のルツボと孔部を有した第2のルツボとから構成し、添加材料を充填した第1のルツボに第2のルツボをはめ込み、添加材料の蒸気を、孔部を通して上昇させることにより添加材料の蒸発を制御するように構成している。これによれば、主材料に対する添加材料の蒸発速度を正確に制御することができるかもしれないが、上記で指摘した連続生産の問題を解決することは困難である。
【0010】
本発明の目的は、上記の課題を解決することにあり、有機EL表示素子を連続生産できる製造装置であり、熱的に変性しやすい有機材料を用いて再現性のよい有機薄膜を安定して連続的に生産し、量産に適した有機薄膜形成装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段および作用】
本発明に係る有機薄膜形成装置は、上記目的を達成するために次のように構成される。 本発明に係る有機薄膜形成装置は、
有機EL素子のための異なる種類の有機材料を供給する材料供給機構を装着した室と、
異なる種類の有機材料毎に、有機材料を充填したルツボがセットされる管理データが付与された収容穴を有するパレットを装着した第1真空室と、
種類の異なる有機材料を充填したルツボ毎に、該ルツボを加熱する加熱部を備えた蒸発源、基板を保持するための基板ホルダ、および蒸発源毎と基板ホルダとの間に設置したシャッタを装着した第2真空室と、
室と第1真空室との間に配置した第1ゲートバブルおよび第1真空室と第2真空室との間に配置した第2ゲートバブルと、
ルツボを室内、第1真空室内および第2真空室内に搬送するための搬送機構と、並びに、
管理データにより管理して、室内で、搬送機構を用いて収容穴にセットされているルツボを材料供給機構まで搬送し、材料供給機構を用いてルツボ毎に異なる種類の有機材料を充填し、搬送機構を用いて異なる種類の有機材料を充填したルツボをパレットに装填し、その後、第2ゲートバルブを閉状態で第1ゲートバルブを閉状態とし、その後、第1真空室を排気し、その後、第2ゲートバルブを閉状態から開状態とし、その後、搬送機構を用いてパレットに装填された種類の異なる有機材料を充填したルツボを蒸発源毎に装着し、ルツボ毎に充填された異なる種類の有機材料毎の蒸発により異なる種類の有機材料からなる積層膜を形成するように、材料供給機構、搬送機構、第1ゲートバブル、第2ゲートバブルおよびシャッタの動作を制御するコントローラと、
を有することで特徴づけられる。
上記の構成において、搬送機構は、ルツボをつかむ把持部を備え、この把持部でルツボをつかみ、第1ゲートバルブと第2ゲートバルブを設けた各開口部を介してルツボを搬送することを特徴とする。
上記の構成において、複数のルツボの各々には、1回の成膜工程に必要な量の有機材料が充填されるように構成されることを特徴とする。
上記の構成において、材料供給機構は、複数のルツボに1回の成膜に必要な量の有機材料を充填することを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【0013】
図1〜図3は本発明に係る有機薄膜形成装置の代表的な実施形態を示す。この有機薄膜形成装置は有機EL表示素子製造装置の一部として構成される。この有機薄膜形成装置は、例えば図4に示した2層の有機材料の蒸着層および金属材料の蒸着層を含んで形成される有機EL表示素子の製造において、所定の厚みを有する有機材料の各蒸着層の膜を再現性よく正確に形成してかつ連続的に生産する蒸着装置である。図1は有機薄膜形成装置のシステム全体の構成を示しており、成膜装置を構成する各部分、制御部(コントローラ)、給電部(電源)、制御部と装置の各部を接続する複数の信号線(破線で示す)、給電部と蒸発源を接続する給電線(一点鎖線で示す)などが示されている。本実施形態による有機薄膜形成装置は、有機材料の蒸着作用により成膜が行われる真空室11と、複数の蒸発容器(または蒸発ボート)12、すなわち複数のルツボ12が用意され配置される容器収容室(予備室)13とを備えている。真空室11と容器収容室13は隣接して設けられており、その間にはゲートバルブ14が設けられる。ゲートバルブ14は通常閉じられて真空室11と容器収容室13を隔離する。またゲートバルブ14を開くことによって、真空室11と容器収容室13との間で両者を通じる開口部が形成され、複数のルツボ12のいずれかを移動させることが可能となる。ルツボ12の移動には、容器収容室13の内部に設けられた搬送機構15が使用される。真空室11と容器収容室13の各々には真空ポンプ16,17が付設されており、これらの真空ポンプは独立に動作し、これらの真空ポンプで各室は独立に排気され、それぞれ別個の真空状態になるように減圧されている。
【0014】
容器収容室13の中に配置されるルツボ12の数は、通常、例えば成膜しようとする有機EL表示素子に含まれる各種の有機材料による複数の層の数に対応している。図示例では、3つのルツボ12が示されている。3つのルツボ12は例えば回転可能な円盤状のパレット18に配置されている。パレット18にはルツボ12を収容するための複数の収容穴(ルツボ立て)が形成されており、ルツボ12はその収容穴の中に出し入れ自在にセットされている。各収容穴には、その位置に対応して固有の番号が割り当てられている。この固有の番号は、各ルツボに収容された材料に関して蒸着による成膜を行うとき、成膜工程を管理するコントローラ用の管理データとして用いられる。パレット18には、有機材料を精密に秤量し充填し終えたルツボ12がセットされる。成膜を開始する前の段階で、複数のルツボ12の各々には、前述した正孔輸送層や発光層などの有機材料蒸着層を順次に成膜するための有機材料が1回の成膜工程において必要でかつ十分な量にて厳密に充填されている。従って、各ルツボ12には、従来のルツボの場合と比較して相対的に少量(およそ1g以下の程度)の有機材料が充填されており、また少量の蒸着材料を充填できればよいことから、ルツボ12自体も、従来のルツボに比較して小型の形態を有している。なおルツボ12は例えば石英で作られている。
【0015】
さらに図1に示すごとく容器収容室13の右隣には材料供給室41が設けられ、容器収容室13と材料供給室41の間には開閉自在なゲートバルブ19が設けられている。材料供給室41には、材料を供給するためのノズル42aを備えた材料自動供給機構42が備えられている。容器収容室13内の複数のルツボ12の各々に必要な量の有機材料を充填するときにゲートバルブ19が開かれる。
【0016】
真空室11は蒸着作用に基づく成膜が行われる部分であり、上方に成膜が行われるガラス基板20が配置され、下方に複数の蒸発源21が設けられている。ガラス基板20の下面に有機材料が蒸着される。図1で22はガラス基板20を固定するホルダである。蒸発源21は、全体の基本構成は図6で説明した従来の構成に類似しているが、次のような特徴点を有する。図3に蒸発源21の詳細な構造を示す。蒸発源21は、加熱コイルを利用して成る筒型の加熱部23と、加熱部23を覆う複数の熱遮蔽板24a〜24cからなる熱遮蔽部24を備える。この蒸発源21では、加熱部23に対してルツボ12が分離して形成されており、ルツボ12は加熱部23に対して着脱自在に設けられる点に特徴があり、この点が従来の蒸発源の構成との大きな相違点である。従って加熱部23は、ルツボ12を上側の開口部23aから出し入れできる容器のごとき形態を有している。さらに加熱部23の下部には、上下動自在な支持部材25が設けられている。加熱部23の内部に入れられたルツボ12は、その下部を支持部材25によって支持され、さらにこの支持部材25は駆動装置26(図1に示す)によって矢印Aに示すごとく上下に動かされる。支持部材25の上昇動作によってルツボ12は突き出され、ルツボ12の取り出しを容易に行うことができる。図1と図2に示された例では、説明の便宜上、蒸発源21にセットされたルツボ12は上部が出た状態に示されているが、成膜の際には、支持部材25がさらに下降し、ルツボ12はその上部の縁部(鍔の部分)12aを残して、その下側全体が加熱部23の中に入る。そして、蒸発源21から取り出すときには、下側の支持部材25の上昇動作でルツボ12を突き上げ、搬送機構15によってルツボ12をつかみやすいようにする。なおルツボ12のすべてを加熱部23の中にすっぽりと入れるように構成することも可能である。駆動装置26の支持部材25を駆動させるための動作は、図1に示すごとくコンピュータで構成されるコントローラ27によって制御される。コントローラ27にはその記憶部に成膜処理を行うための制御プログラムが内蔵され、当該制御プログラムに従って蒸発源21の支持部材25を動作させ、かつ搬送機構15を関連させて動作させることにより、ルツボ12を搬送し、取りつけ・取り外しを行う。またコントローラ27は、蒸発を行う各有機材料のプロセス条件(蒸着材料、秤量重量、設定温度等)を、各ルツボごと、前述した固有のルツボ番号別に設定・管理する。
【0017】
真空室11において蒸発源21は例えば5個以上設けられる。蒸発源を複数設けることによって異なった種類の有機材料を同時に蒸発させることができる。複数の蒸発源21の各々で有機材料を蒸発させるときには蒸発源21は加熱部23に電力が投入されて加熱されるが、各蒸発源21の加熱のための条件(設定温度)はコントローラ27によって独立に制御される。また各蒸発源には上方にシャッタ28が設けられており、これが開くことによって蒸発した材料を上方に昇らせることが可能となる。図1においてシャッタ28を開閉させる機構の図示は省略されている。
【0018】
真空室11において、ガラス基板20と、蒸発源21のシャッタ28との間の空間に成膜領域29が形成される。ガラス基板20を取りつけるためのホルダ22は真空室11の天井部に設けられ、真空室11の外に設けられた回転駆動装置30によって回転するように設けられている。ガラス基板20を回転させるのは基板面に均一に蒸着が行われるようにするためである。回転駆動装置30の動作はコントローラ27によって制御される。また従来では、成膜領域29に対応して膜厚計が取りつけられていたが、本実施形態による有機材料の蒸着装置の場合は、毎回の蒸着成膜で使用する分のみの少量の材料をルツボ12に充填し、ルツボ12における充填量を厳密にかつ正確に管理することによって有機材料の蒸着層の膜厚を決定するようしているので、膜厚計を付設して成膜された膜厚をモニタする必要はない。しかしながら、さらに図示のごとく膜厚計31を付設してフィードバック制御を実現し、本発明の特徴的構成と組み合わせることにより蒸着層の膜厚管理を向上することも可能である。この場合、膜厚計31で検出された情報はコントローラ27に送られる。
【0019】
また上記支持部材25には熱電対32が内蔵される。熱電対32はルツボ12の温度を測定するためのものであり、測定で得られたルツボ12の温度情報はコントローラ27に与えられる。加熱部23の加熱コイルに対しては、給電部33から電流が供給され、供給される電流量に応じてルツボ12の加熱温度が決定される。ルツボ12の加熱温度は、ルツボ12に充填された材料34の蒸発量を決定する。そこでコントローラ27は、熱電対32から与えられるルツボ12の温度情報に基づいて給電部33から供給される電流量を制御し、蒸着に適した最適な電流量を設定する。各ルツボ12の材料蒸発の際に、セットされた蒸発源21の加熱部23に供給される電力は、コントローラ27によって、材料ごとに、固有のルツボ番号で管理されながら個別に制御される。
【0020】
容器収容室13内に設けられた搬送機構15は、図2に示すごとく、ルツボ12を把持する開閉自在なハンド35と、矢印36のごとく回転自在でかつ矢印37のごとく伸縮自在なアーム38と、図1の矢印Bに示すごとく上下動する支柱39と、ハンド35とアーム38と支柱39にかかる動作を行わせる駆動装置40とから構成される搬送ロボット機構である。ハンド35はアーム38の先部に設けられ、アーム38は支柱36の先部に固定される。支柱36が回転することによりアーム38は回転自在となる。駆動装置40の動作は、コントローラ27の記憶部に用意された成膜のための制御プログラムに含まれる搬送プログラムに従って制御される。例えば成膜が行われるとき、搬送機構15の動作によって、容器収容室13のパレット18にセットされた複数のルツボ12のうちのいずれかが選択され、ハンド32で把持され、ゲートバルブ14が開いた状態では、図2中破線で示されるごとく真空室11の内部に運ばれ、蒸発源21にセットされる。この場合において、成膜が開始される前の段階で、容器収容室13において、蒸発源21に取りつけられるルツボ12には、その後に行われる成膜工程にて1回の成膜で形成される有機材料蒸着層の所定の厚みの分のみの比較的に少量の材料が予め充填されるようにして用意されている。
【0021】
前述の構成では、搬送機構15は容器収容室13に設けられたが、搬送機構15を真空室11の内部、すなわち成膜室内に設けることも可能である。この場合には、真空室11側から容器収容室13へルツボ12を取りにいく構成となる。また前述の構成において、真空室11と別個に容器収容室13を設ける代わりに、準備段階の複数のルツボ12をパレットを利用して真空室11内に設けるように構成することも可能である。この場合には、ルツボの搬送の際にゲートバルブ14を開閉する必要がなくなる。
【0022】
次に、容器収容室13のパレット18にセットされた各ルツボ12に有機材料の材料を充填する構成について説明する。各ルツボ12への材料の充填は、成膜工程が開始される前の段階、または成膜工程中の段階で行われる。材料を充填するときには、ゲートバルブ14が閉じた状態にてゲートバルブ19が開かれる。従って真空室11内の真空状態は保持されている。ゲートバルブ19が開かれると、容器収容室13と材料供給室41が通じた状態になる。このときに、例えば搬送機構15で各ルツボ12をを把持し、材料自動供給機構42のノズル42aの下側に運び、ノズル42aからルツボ12へ、ルツボに応じて選択された所定の材料が供給・充填される。材料自動供給機構42の内部には、各有機材料ごとに材料タンクが設けられており、これらの材料タンクから必要な材料が取り出され、ノズル42aを介して各ルツボ12へ供給される。材料自動供給機構42の動作はコントローラ27によって制御される。材料自動供給機構42から各ルツボ12に供給される材料の充填量は、その後、真空室11で実施される蒸着による1回の成膜工程で作製される膜厚に必要な分だけであり、比較的に少量(およそ1g以下の程度)である。
【0023】
上記の構成によれば、例えば大気圧状態あるいは減圧状態の材料供給室41で比較的に少量の材料が対応する各ルツボ12に正確に秤量・充填される。各ルツボ12への材料の充填が完了すると、その後ゲートバルブ19が閉じられる。ゲートバルブ19が閉じられると、真空ポンプ17が動作し、容器収容室13内が減圧され、所定の真空状態にされ、次の成膜工程に移行する。成膜工程ではゲートバルブ14が開かれ、パレット18に用意された複数のルツボ12がそれぞれ搬送機構15によって真空室11内の蒸発源21に搬送され、セットされ、成膜が開始される。以上の材料供給の構成によれば、成膜工程が開始される前の段階で、蒸着作用に基づく成膜が行われる真空室11に搬入される複数のルツボ12に対して、成膜工程で必要とされる少量の有機材料を正確に秤量することができ、成膜工程中には、成膜室の真空状態を保ったまま成膜に必要とされる材料を収容するルツボを順次に交換して、連続的に有機材料を供給することができるので、蒸着による有機EL表示素子の作製で連続生産を行うことができる。
【0024】
またルツボ12は、1回の蒸着成膜に必要な量を充填できる大きさの容器でよいため、例えば内径が10mm程度、高さが30mm程度の小型のサイズで形成することができる。このため、ルツボの熱容量が小さくなって、しかも蒸発源21の構造、主に加熱部23の小型化も可能であるため、全体的な熱輻射が小さくなり、基板のダメージが低減される。また前述のフィードバック制御が効果的に機能できるため、温度制御性が向上するという利点を有する。さらに蒸着による成膜で必要とされる材料の量を成膜される蒸着層の厚みとの関係で正確に管理できるようにしたため、熱的に変成しやすい有機材料の制御を可能にし、有機材料の管理を有効に行うことができる。
【0025】
前述した実施形態は次のように変形させることができる。例えば、前述ではルツボのみを搬送するようにしたが、ルツボに加熱部を一体化させて搬送するように構成することもできる。この場合には、ルツボの温度条件が常に一定に保持されるため、ルツボの間のばらつきを減少させることができる。
【0026】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、蒸発による成膜で有機EL表示素子を作製する装置において、蒸発源の加熱部と蒸発容器を分離して構成し、かつ蒸発源の本体に対してルツボを着脱自在の構成とし、成膜工程を行う前に1回の成膜工程において必要とされる有機材料を各ルツボに必要な少量だけ充填して準備するようにしたため、連続的な生産を行うことが可能になった。蒸発源に対して着脱自在なかつ小型のルツボと、このルツボを搬送する搬送機構と、ルツボに対して正確に秤量された最適な量の材料を大気中あるいは減圧下で自動的に充填する自動材料供給機構を設けるようにしたため、実用的な連続生産を行える有機薄膜形成装置を実現することができる。連続したまた各ルツボには1回の成膜工程に足りる有機材料を充填すればよいので、小型のルツボを使用することができ、ルツボの熱容量が小さくなり、ルツボに充填された有機材料の温度制御性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る有機薄膜形成装置の代表的実施形態を示す全体構成図である。
【図2】図1に示した有機薄膜形成装置の要部の平面図である。
【図3】蒸発源の内部構造を示した縦断面図である。
【図4】有機EL表示素子の構造の一例を示す縦断面図である。
【図5】従来の有機EL表示素子製造装置に含まれる有機薄膜形成装置の一例を示す図である。
【図6】従来の蒸発源の構造の一例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
11 真空室
12 ルツボ(蒸発容器)
13 容器収容室
15 搬送機構
18 パレット
21 蒸発源
23 ホルダ
34 有機材料
Claims (4)
- 有機EL素子のための異なる種類の有機材料を供給する材料供給機構を装着した室と、
前記異なる種類の有機材料毎に、前記有機材料を充填したルツボがセットされる管理データが付与された収容穴を有するパレットを装着した第1真空室と、
前記種類の異なる有機材料を充填したルツボ毎に、該ルツボを加熱する加熱部を備えた蒸発源、基板を保持するための基板ホルダ、および前記蒸発源毎と前記基板ホルダとの間に設置したシャッタを装着した第2真空室と、
前記室と前記第1真空室との間に配置した第1ゲートバブルおよび前記第1真空室と前記第2真空室との間に配置した第2ゲートバブルと、
前記ルツボを前記室内、前記第1真空室内および前記第2真空室内に搬送するための搬送機構と、並びに、
前記管理データにより管理して、前記室内で、前記搬送機構を用いて前記収容穴にセットされている前記ルツボを前記材料供給機構まで搬送し、前記材料供給機構を用いて前記ルツボ毎に異なる種類の有機材料を充填し、前記搬送機構を用いて前記異なる種類の有機材料を充填した前記ルツボを前記パレットに装填し、その後、前記第2ゲートバルブを閉状態で第1ゲートバルブを閉状態とし、その後、前記第1真空室を排気し、その後、前記第2ゲートバルブを閉状態から開状態とし、その後、前記搬送機構を用いて前記パレットに装填された前記種類の異なる有機材料を充填したルツボを蒸発源毎に装着し、前記ルツボ毎に充填された前記異なる種類の有機材料毎の蒸発により異なる種類の有機材料からなる積層膜を形成するように、前記材料供給機構、前記搬送機構、前記第1ゲートバブル、前記第2ゲートバブルおよび前記シャッタの動作を制御するコントローラと、
を有することを特徴とする有機薄膜形成装置。 - 前記搬送機構は、前記ルツボをつかむ把持部を備え、この把持部で前記ルツボをつかみ、前記第1ゲートバルブと前記第2ゲートバルブを設けた各開口部を介して前記ルツボを搬送することを特徴とする請求項1に記載の有機薄膜形成装置。
- 複数の前記ルツボの各々には、1回の成膜工程に必要な量の前記有機材料が充填されるように構成されることを特徴とする請求項1または2に記載の有機薄膜形成装置。
- 前記材料供給機構は、複数の前記ルツボに1回の成膜に必要な量の有機材料を充填することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機薄膜形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01929299A JP4312289B2 (ja) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | 有機薄膜形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01929299A JP4312289B2 (ja) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | 有機薄膜形成装置 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000223269A JP2000223269A (ja) | 2000-08-11 |
JP2000223269A5 JP2000223269A5 (ja) | 2006-04-13 |
JP4312289B2 true JP4312289B2 (ja) | 2009-08-12 |
Family
ID=11995369
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP01929299A Expired - Fee Related JP4312289B2 (ja) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | 有機薄膜形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4312289B2 (ja) |
Families Citing this family (38)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6770562B2 (en) | 2000-10-26 | 2004-08-03 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Film formation apparatus and film formation method |
KR100462046B1 (ko) * | 2001-11-05 | 2004-12-16 | 네오뷰코오롱 주식회사 | 유기물 디스플레이의 무기물막 증착 장치 |
TWI275319B (en) | 2002-02-05 | 2007-03-01 | Semiconductor Energy Lab | Manufacturing method and method of operating a manufacturing apparatus |
TWI286044B (en) | 2002-02-22 | 2007-08-21 | Semiconductor Energy Lab | Light-emitting device and method of manufacturing the same, and method of operating manufacturing apparatus |
JP4558277B2 (ja) * | 2002-02-22 | 2010-10-06 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 発光装置の作製方法 |
SG113448A1 (en) | 2002-02-25 | 2005-08-29 | Semiconductor Energy Lab | Fabrication system and a fabrication method of a light emitting device |
TWI336905B (en) | 2002-05-17 | 2011-02-01 | Semiconductor Energy Lab | Evaporation method, evaporation device and method of fabricating light emitting device |
US20040035360A1 (en) * | 2002-05-17 | 2004-02-26 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Manufacturing apparatus |
JP4634698B2 (ja) * | 2002-05-17 | 2011-02-16 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 蒸着装置 |
TWI277363B (en) | 2002-08-30 | 2007-03-21 | Semiconductor Energy Lab | Fabrication system, light-emitting device and fabricating method of organic compound-containing layer |
JP4515060B2 (ja) * | 2002-08-30 | 2010-07-28 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 製造装置および有機化合物を含む層の作製方法 |
KR100889758B1 (ko) | 2002-09-03 | 2009-03-20 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 유기박막 형성장치의 가열용기 |
JP2004146369A (ja) * | 2002-09-20 | 2004-05-20 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 製造装置および発光装置の作製方法 |
AU2003263609A1 (en) | 2002-09-20 | 2004-04-08 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Fabrication system and manufacturing method of light emitting device |
US7211461B2 (en) * | 2003-02-14 | 2007-05-01 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Manufacturing apparatus |
JP4493926B2 (ja) * | 2003-04-25 | 2010-06-30 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 製造装置 |
US8123862B2 (en) * | 2003-08-15 | 2012-02-28 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Deposition apparatus and manufacturing apparatus |
US7238389B2 (en) * | 2004-03-22 | 2007-07-03 | Eastman Kodak Company | Vaporizing fluidized organic materials |
KR100656181B1 (ko) * | 2004-08-09 | 2006-12-12 | 두산디앤디 주식회사 | 유기 el소자의 연속 증착 시스템 |
KR100651258B1 (ko) * | 2004-10-11 | 2006-11-29 | 두산디앤디 주식회사 | 유기 박막 증착 공정용 멀티 노즐 도가니 장치 |
KR100637896B1 (ko) | 2005-05-04 | 2006-10-24 | 주식회사 대우일렉트로닉스 | 유기물 진공 증착 장치 |
WO2007135870A1 (ja) * | 2006-05-19 | 2007-11-29 | Ulvac, Inc. | 有機蒸着材料用蒸着装置、有機薄膜の製造方法 |
KR100758692B1 (ko) | 2006-05-22 | 2007-09-13 | 세메스 주식회사 | 박막 증착을 위한 증발원 장치 |
KR101263005B1 (ko) | 2006-12-19 | 2013-05-08 | 비코 인스트루먼츠 인코포레이티드 | 증착 장치 및 방법 |
JP5180469B2 (ja) * | 2006-12-25 | 2013-04-10 | パナソニック株式会社 | 真空蒸着装置 |
JP4830847B2 (ja) * | 2006-12-25 | 2011-12-07 | パナソニック電工株式会社 | 真空蒸着装置 |
KR101388890B1 (ko) * | 2009-04-21 | 2014-04-23 | 가부시키가이샤 알박 | 진공 증착 시스템 및 진공 증착 방법 |
KR101240419B1 (ko) | 2011-03-16 | 2013-03-11 | 엘아이지에이디피 주식회사 | 유기발광소자 양산용 클러스터 타입 증착장비 |
JP6025591B2 (ja) * | 2012-02-17 | 2016-11-16 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 成膜装置 |
JP5879594B2 (ja) * | 2012-03-02 | 2016-03-08 | 株式会社昭和真空 | 成膜装置 |
KR101469092B1 (ko) * | 2012-12-28 | 2014-12-04 | 엘아이지에이디피 주식회사 | 유기물질 증착장비 |
KR101456186B1 (ko) * | 2012-12-28 | 2014-10-31 | 엘아이지에이디피 주식회사 | 유기물질 증착장비 |
KR102149172B1 (ko) * | 2015-10-06 | 2020-08-28 | 가부시키가이샤 아루박 | 재료 공급 장치 및 증착 장치 |
DE102019104988A1 (de) * | 2019-02-27 | 2020-08-27 | VON ARDENNE Asset GmbH & Co. KG | Versorgungsvorrichtung, Verfahren und Prozessieranordnung |
JP7088891B2 (ja) * | 2019-09-26 | 2022-06-21 | キヤノントッキ株式会社 | 蒸発源装置及び蒸着装置 |
CN112899621B (zh) * | 2021-01-19 | 2022-12-27 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种蒸发源装置和蒸镀设备 |
CN113061849A (zh) * | 2021-04-01 | 2021-07-02 | 杭州星河材料科技有限公司 | 一种高通量热蒸发薄膜制备装置及其应用 |
CN112877649A (zh) * | 2021-04-01 | 2021-06-01 | 宁波星河材料科技有限公司 | 一种便于更换坩埚的高通量薄膜制备装置及其应用 |
-
1999
- 1999-01-28 JP JP01929299A patent/JP4312289B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2000223269A (ja) | 2000-08-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4312289B2 (ja) | 有機薄膜形成装置 | |
JP4889607B2 (ja) | 供給装置、蒸着装置 | |
KR101363147B1 (ko) | 증착 방법 및 증착 장치 | |
KR101191569B1 (ko) | 성막 장치 | |
KR20020090156A (ko) | 연속기상증착장치, 기상증착장치 및 기상증착방법 | |
JP5372144B2 (ja) | 真空蒸着システム及び真空蒸着方法 | |
JP2004055401A (ja) | 有機膜形成装置 | |
JP3742567B2 (ja) | 真空蒸着装置及び真空蒸着方法 | |
JP3483719B2 (ja) | 有機材料用蒸発源及びこれを用いた有機薄膜形成装置 | |
JP3863988B2 (ja) | 蒸着装置 | |
JP2000248358A (ja) | 蒸着装置および蒸着方法 | |
JP5798452B2 (ja) | 蒸発源 | |
WO2005107392A2 (en) | System for vaporizing materials onto substrate surface | |
JP2003193217A (ja) | 蒸着装置 | |
JP2004059982A (ja) | 真空蒸着方法 | |
JP4737746B2 (ja) | 薄膜形成方法及びその装置 | |
JP2021038425A (ja) | シャッタ装置、成膜装置、成膜方法及び電子デバイスの製造方法 | |
JP2003317948A (ja) | 蒸発源及びこれを用いた薄膜形成装置 | |
JP2004259634A (ja) | 有機elパネルの製造方法、及びその有機elパネルの製造方法で用いられる有機層製膜装置 | |
JPH11126686A (ja) | 有機エレクトロルミネセンス素子の製造装置 | |
KR101362166B1 (ko) | 발광 표시소자의 제조장치 | |
JP3712646B2 (ja) | 薄膜堆積用分子線セル | |
KR100684739B1 (ko) | 유기물 증착장치 | |
JPH11222667A (ja) | 蒸着源用るつぼ、及び蒸着装置 | |
KR100709265B1 (ko) | 유기물 증착장치 및 증착 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060112 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060301 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081021 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081028 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081226 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090407 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090410 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090512 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090513 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120522 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120522 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130522 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130522 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140522 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |