JP4909742B2 - 蒸発源及び蒸着装置 - Google Patents

Description

本発明は、突沸しやすい蒸発材料が外部に放出されることを抑制できる蒸発源及び蒸着装置に関する。また、本発明は、蒸発材料又は昇華材料の温度を精度よく制御できる蒸発源及び蒸着装置に関する。

ガラス基板等の透明基板に有機ＥＬ薄膜を形成した有機ＥＬディスプレイは、次世代のフラットパネルディスプレイの有力候補の一つである。透明基板に有機ＥＬ薄膜を形成する技術の一つとして、有機ＥＬ薄膜を透明基板に蒸着する方法がある。
従来の蒸発源は、その熱源としてシーズヒータを用いている。このシーズヒータの熱は均熱板及び坩堝を介して有機ＥＬ材料である昇華材及び伝熱材としてのサーモボールに伝達されるようになっている。つまり、坩堝内には昇華材及びその昇華材に熱を伝えるためのサーモボールが収容されている。坩堝内にサーモボールを収容する理由は、昇華材が粉状の固体であって加熱されると所々昇華されていき、昇華された部分が空洞となると熱が伝わらなくなるため、その際に昇華材への伝熱をサーモボールによって補助するためである。

ところで、有機ＥＬ材料は蒸着時に突沸しやすい。このため有機ＥＬ薄膜を蒸着により形成する場合、蒸発源から有機ＥＬ材料が突沸して外に放出されることを防ぐ必要がある。

また、基板に有機ＥＬ薄膜を成膜する際、成膜レートを一定に保つのが好ましい。成膜レートを一定に保つためには、有機ＥＬ材料の蒸発速度を一定に保つことが好ましい。そのためには、蒸発速度が一定になるように、有機ＥＬ材料の温度を精度よく制御することが要求される。つまり、有機ＥＬ材料の温度を微調整しながらほぼ一定に保つことが要求される。
前述したように蒸発源の熱源として一般的なシーズヒータを用いると、ヒータから有機ＥＬ材料に熱を伝達するための坩堝、サーモボール、均熱板及びヒータ自身それぞれが熱容量を有するため、それらの熱容量の総量は非常に大きなものとなる。このため、坩堝内の有機ＥＬ材料を交換又は追加した際、短時間で有機ＥＬ材料を昇温することができなかった。
また、上述したように熱容量の総量が非常に大きいため、ヒータの温度が変化してから有機ＥＬ材料の温度が変化するまでにかなりの時間が必要となる。このため、有機ＥＬ材料の温度を細かく制御する際に応答性よく制御することが困難となり、その結果、有機ＥＬ材料の温度を微調整しながら一定に保つことが困難となるから、有機ＥＬ薄膜の成膜速度を一定に保つことが困難であった。

本発明は上記のような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、突沸しやすい蒸発材料が外部に放出されることを抑制できる蒸発源及び蒸着装置を提供することにある。また、本発明の他の目的は、蒸発材料又は昇華材料の温度を精度よく制御できる蒸発源及び蒸着装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明に係る蒸発源は、蒸発材料又は昇華材料が収容される容器と、
前記容器の上部に配置され、該容器内で蒸発又は昇華した材料が該容器外に放出される量を制御する開口部と、
前記開口部の下に配置され、前記容器内の蒸発材料又は昇華材料が突沸した突沸物が該容器外に放出されるのを遮蔽する突沸物遮蔽板と、
前記突沸物遮蔽板を加熱するヒータと
を具備することを特徴とする。

上記蒸発源によれば、蒸発材料又は昇華材料が突沸しても、突沸物は突沸物遮蔽板によって遮蔽されるため、突沸物が容器外に放出されるのを抑制できる。
また、本発明に係る蒸発源において、前記容器を加熱して前記蒸発材料又は昇華材料を蒸発又は昇華させるハロゲンヒータを更に具備していてもよい。

また、本発明に係る蒸発源において、前記開口部は、前記容器内に収容された蒸発材料又は昇華材料の露出面より小さい開口面積を有することが好ましい。この場合、蒸発材料又は昇華材料が容器外に放出される量を制限することができる。

また、本発明に係る蒸発源において、前記開口部は、前記容器の上部に配置された膜厚コントロール部材に形成されたものであり、前記膜厚コントロール部材を加熱するヒータを更に具備し、前記膜厚コントロール部材は、前記開口部によって前記蒸発材料又は昇華材料が前記容器外に放出される量を制御することで蒸着成膜される膜厚又は蒸着膜の成膜速度をコントロールするものであってもよい。
この場合、膜厚コントロール部材を加熱するヒータは、突沸物遮蔽板を加熱するヒータを兼ねていてもよい。そして突沸物遮蔽板は、膜厚コントロール部材によって一部が支持されており、該支持されている部分を介して膜厚コントロール部材から熱が伝達されて加熱されてもよい。このようにするとヒータの数を少なくすることができる。

本発明に係る蒸発源は、蒸発材料又は昇華材料が収容される容器と、
前記容器に収容される蒸発材料又は昇華材料を直接加熱して蒸発又は昇華させるハロゲンヒータと
を具備することを特徴とする。
尚、容器を石英製とすることが好ましい。

上記蒸発源によれば、蒸発材料又は昇華材料はハロゲンヒータの輻射熱により直接加熱される。このためハロゲンヒータへの入力電力が変化すると、蒸発材料又は昇華材料の温度もこの変化にすばやく追従する。従って、容器内の蒸発材料又は昇華材料の温度を細かく調節することができるようになり、蒸発材料又は昇華材料の温度を微調整しながらほぼ一定に保つことができるようになる。

また、本発明に係る蒸発源において、前記容器は石英製であり、更に輻射熱により前記蒸発材料又は昇華材料を直接加熱して蒸発又は昇華させるハロゲンヒータを更に具備することも可能である。

本発明に係る蒸発源は、蒸発材料又は昇華材料が収容される容器と、
前記容器を加熱して前記蒸発材料又は昇華材料を蒸発又は昇華させるハロゲンヒータと
を具備することを特徴とする。

本発明に係る蒸発源は、蒸発材料又は昇華材料が収容される石英容器と、
前記石英容器の外表面又は内表面に形成された金属薄膜、又は前記外表面又は内表面に貼り付けられた厚さ１ｍｍ以下の金属薄板と、
前記金属薄膜又は前記金属薄板を加熱することにより蒸発材料又は昇華材料を蒸発又は昇華させるハロゲンヒータとを具備することを特徴とする

また、本発明に係る蒸発源において、前記開口部が略長方形、略円形及び略楕円形のいずれかの形状を有することも可能である。

本発明に係る蒸着装置は、基板に蒸着膜を成膜する蒸着装置であって、
前述した蒸発源と、
前記蒸着源が収容された蒸着室と、
を具備することを特徴とする。

以上説明したように本発明によれば、突沸しやすい蒸発材料が外部に放出されることを抑制できる蒸発源及び蒸着装置を提供することができる。また、他の本発明によれば、蒸発材料又は昇華材料の温度を精度よく制御できる蒸発源及び蒸着装置を提供することができる。

発明を実施するための形態

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
(実施の形態１)
図１は、本発明の実施の形態１による蒸発源を用いた有機ＥＬ蒸着装置の構成を示す概念図である。この有機ＥＬ蒸着装置は、フラットディスプレイパネルとなるガラス基板１に有機ＥＬ膜を蒸着するためのものである。有機ＥＬ蒸着装置は蒸着室となるチャンバー２０を備えている。

チャンバー２０内には蒸着源１００が配置されている。また、チャンバー２０内には、蒸着源１００の上方に位置する基板保持機構２が配置されている。基板保持機構２は、基板１を保持する保持部２ａと、この保持部２ａを支持し且つ矢印のように回転力を加える回転軸２ｂとを有している。この回転軸２ｂは図示せぬモーターに接続されており、このモーターによって回転軸２ｂに回転力を加えるようになっている。

有機ＥＬ蒸着装置では、モーターによって保持部２ａを矢印のように回転させながら、蒸着源１００を加熱して蒸発材料又は昇華材料を上方に放出させることにより、基板１の全面に蒸着膜を成膜するようになっている。このように保持部２ａを回転させるのは、基板１が回転することにより、該基板１に面内均一性良く蒸着膜を成膜するためである。尚、本実施の形態では、チャンバー２０内に一つの蒸着源１００を配置しているが、チャンバー２０内に複数の蒸着源を配置することも可能である。また、本実施の形態では、保持部２ａに一つの基板１を保持しているが、保持部２ａに複数の基板１を保持することも可能である。

図２は、図１に示す蒸発源の構成を示す断面概略図である。蒸発源１００は、蒸発材料又は昇華材料の一例である有機ＥＬ材料４を収容する石英製の容器１０２を備えている。容器１０２は直方体から上面を取り除き、かつ側面１０２ｂ及び端面の上端を外側に折り曲げた形状をしている。容器１０２内部の有機ＥＬ材料４は、図示しない熱源からの輻射熱により直接加熱される。容器１０２の中において有機ＥＬ材料４は略直方体の形状を有している。容器１０２の上面開口部１０２ａは金属製（例えばステンレス製）の膜厚コントロール部材１０６によって覆われている。膜厚コントロール部材１０６は薄型の直方体の筐体から底面を取り除いた形状をしており、上面には開口部１０６ａが形成されている。開口部１０６ａの幅は容器１０２の幅より小さく、その結果、開口部１０６ａの開口面積は、容器１０２内に収容されている有機ＥＬ材料４の露出面（上面）よりも小さくなっている。

有機ＥＬ材料４は、輻射熱により直接加熱されて気化し、開口部１０６ａを通って容器１０２の外部に放出される。有機ＥＬ材料４の放出量は、開口部１０６ａの大きさ（例えば幅）によって制御されている。蒸着される有機ＥＬ薄膜の堆積速度は開口部１０６ａの開口面積（又は幅）によって制御することが可能である。

開口部１０６ａの下方、即ち開口部１０６ａと有機ＥＬ材料４との間には、突沸物遮蔽板１０８が配置されている。突沸物遮蔽板１０８は、長方形の金属板（例えばステンレス板）であり、長さ及び幅それぞれが開口部１０６ａの長さ及び幅より大きく、平面配置において開口部１０６ａ全体と重なっている。このため有機ＥＬ材料４が突沸しても、突沸物は突沸物遮蔽板１０８によって遮断され、外部に放出されない。尚、気化した有機ＥＬ材料４の放出量は、上記した開口部１０６ａの開口面積（例えば幅）の他に、膜厚コントロール部材１０６と突沸物遮蔽板１０８の隙間１０８ａによっても制御されている。

膜厚コントロール部材１０６には、蒸発源１００の外側に位置するヒータ１０５が筐体１０４により組みつけられている。そして膜厚コントロール部材１０６はヒータ１０５によって加熱される。また、突沸物遮蔽板１０８は両端それぞれが膜厚コントロール部材１０６の両端面それぞれの内壁に形成された複数の突起（図示せず）に引っ掛けられることにより、膜厚コントロール部材１０６に支持されている。そしてこの支持されている部分を介して膜厚コントロール部材１０６の熱が突沸物遮蔽板１０８に伝達することにより、突沸物遮蔽板１０８は加熱される。

このため、突沸した有機ＥＬ材料４が膜厚コントロール部材１０６及び突沸物遮蔽板１０８に付着しても、付着した有機ＥＬ材料４は気化する。また気化した有機ＥＬ材料４は、膜厚コントロール部材１０６及び突沸物遮蔽板１０８に蒸着されにくい。従って、開口部１０６ａ及び隙間１０８ａが有機ＥＬ材料４によって塞がれたり狭くなることは生じにくくなる。

尚、ヒータ１０５は例えばハロゲンヒータであるが、シーズヒータであってもよい。ヒータ１０５がシーズヒータである場合、膜厚コントロール部材１０６とヒータ１０５の間は伝熱性の良い材料によって埋められるのが好ましい。

以上のように実施の形態１によれば、蒸発源１００において、有機ＥＬ材料４の蒸気が放出される開口部１０６ａと有機ＥＬ材料４の間に突沸物遮蔽板１０８を配置したため、有機ＥＬ材料４が突沸しても突沸物が容器１０２外部に放出されることを抑制できる。また、開口部１０６ａが形成されている膜厚コントロール部材１０６及び突沸物遮蔽板１０８それぞれはヒータ１０５によって加熱されているため、開口部１０６ａ及び隙間１０８ａが有機ＥＬ材料４によって塞がれたり狭くなることは生じにくくなる。このため有機ＥＬ材料４を連続して複数のガラス基板１に蒸着させることができる。

また、開口部１０６ａの開口面積を有機ＥＬ材料４の露出面より小さくしているため、この開口部１０６ａの開口面積を変更することによりガラス基板１に形成される有機ＥＬ薄膜の堆積速度すなわち膜厚を制御することができる。また、容器１０２が石英製であるため、有機ＥＬ材料４が金属と反応しやすい場合でも有機ＥＬ材料４を蒸発させることができる。

尚、容器１０２は、熱源からの輻射熱を有機ＥＬ材料４に直接伝える材質であれば石英製ではなくてもよい。

また容器１０２をステンレス、モリブデン又は炭化珪素により形成してもよい。この場合、容器１０２が熱源からの輻射熱により直接加熱され、そして有機ＥＬ材料４が加熱される。このため熱源と容器１０２の間に熱を伝達するための物質が必要なくなり、熱源に対する入力の変化に対して容器１０２の温度がすばやく追従するようになる。従って、有機ＥＬ材料４の温度を精度良く制御することができる。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２による蒸発源を示す断面図である。本実施の形態に係る蒸発源は、実施の形態１と同様に図１に示した有機ＥＬ蒸着装置の一部として用いられる。以下、実施の形態１と同一の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。

本実施の形態において容器１０２は石英製の支持治具１１０によって支持されている。このため、容器１０２を取り替えることにより蒸発源１００の有機ＥＬ材料４を簡単に交換することができる。支持治具１１０は直方体の筐体の上面を取り除き、かつ側面１１０ｂ及び端面それぞれの上端１１０ａを外側に向けて折り曲げた形状である。支持治具１１０は、蒸発源１００のケース１１２に上からはめ込まれている。ケース１１２は直方体の筐体の上面を取り除いた形状であり、側面及び端面それぞれの上端が支持治具１１０の上端１１０ａに当接することにより、支持治具１１０を支持している。

支持治具１１０の外側には、ハロゲンヒータ１２０ａ,１２０ｂ,１２０ｃ,１２０ｄ（以下ハロゲンヒータ１２０ａ等と記載）がそれぞれ複数配置されている。ハロゲンヒータ１２０ａ等からの放射熱（輻射熱）は石英製の支持治具１１０及び容器１０２を透過し、有機ＥＬ材料４に吸収される。すなわち、ハロゲンヒータ１２０ａは有機ＥＬ材料４を直接加熱して気化させる。このためハロゲンヒータ１２０ａ等を用いることにより、ヒータ１０５と有機ＥＬ材料４の間に熱を伝達するための物質が必要なくなるため、有機ＥＬ材料４の温度はハロゲンヒータ１２０ａ等への入力電力の変化に対してすばやく追従するようになる。このため、精度良く有機ＥＬ材料４の温度を一定に保てるようになる。

また、ハロゲンヒータ１２０ａ等は、支持治具１１０すなわち容器１０２に沿って互いに異なる場所に配置されており、それぞれ両端部がケース１１２の両端面に固定されている。例えば、ハロゲンヒータ１２０ａは容器１０２の一方の側面に沿って配置され、ハロゲンヒータ１２０ｄは容器１０２の他方の側面に沿って配置され、ハロゲンヒータ１２０ｂ,１２０ｃそれぞれは容器１０２の底面に沿って配置される。このため、ハロゲンヒータ１２０ａ等は有機ＥＬ材料４の全体を加熱することができる。尚、ハロゲンヒータ１２０ａ等の一部（例えばハロゲンヒータ１２０ａ，１２０ｄ）が容器１０２の側面に沿って配置されており、かつ石英製の支持治具１１０を介して突沸物遮蔽板１０８に面している場合、これらハロゲンヒータからの放射熱の一部は直接突沸物遮蔽板１０８を加熱する。

ハロゲンヒータ１２０ａ等はヒータ１０５から独立して制御できるようになっている。また、ハロゲンヒータ１２０ａ等は互いに独立して制御できるようになっている。例えば、ハロゲンヒータ１２０ａ等それぞれの入力電力を互いに独立して変化させることができる。また、ハロゲンヒータ１２０ａ,１２０ｄが動作せずにハロゲンヒータ１２０ｂ,１２０ｃが動作するようにもできるし、ハロゲンヒータ１２０ａ等がそれぞれ一つずつ動作するようにもできるのが好ましい。この場合、ハロゲンヒータ１２０ａ等は容器１０２の一部を加熱することもできるし、加熱の強度を調節することもできる。

以上、実施の形態２によれば、実施の形態１と同一の効果を得ることができる。
また、有機ＥＬ材料４をハロゲンヒータ１２０ａ等で直接加熱するようにしたため、ヒータと有機ＥＬ材料４の間に熱を伝達するための物質が必要なくなる。このため、容器１０２の温度がハロゲンヒータ１２０ａ等への入力電力の変化に対してすばやく追従するようになる。従って、有機ＥＬ材料４の温度を細かく調節することができるようになり、有機ＥＬ材料の温度を微調整しながらほぼ一定に保つことができるようになる。その結果、有機ＥＬ薄膜の成膜速度を一定に保つことが可能となる。

図９は、上記実施の形態２による蒸発源を用いた有機ＥＬ蒸着装置によって有機ＥＬ薄膜を成膜した際の蒸発源の温度と時間の関係及び成膜レートと時間の関係を示すグラフである。有機ＥＬ薄膜の膜厚は膜厚計により得られた測定データを用いている。参照符号１０は蒸発源の温度（℃）と時間の関係を示すものであり、参照符号１１は成膜レート（ｎｍ／秒）と時間の関係を示すものである。

図９から蒸発材料を短時間で素早く昇温することができ、蒸発材料の温度を細かく制御することにより成膜レートを一定に保つことができることを確認できた。

上記データと比較するために従来一般に使用されているシーズヒータを用いた蒸発源についての実験を行ったので、この実験方法及び実験結果について説明する。

図１０は、図９のデータと比較するための蒸発源を示す断面図である。
この蒸発源は坩堝１７を有しており、この坩堝１７内には伝熱材としてのサーモボール１８及び有機ＥＬ材料である昇華材が収容されている。サーモボール１８は昇華材に熱を伝達させるためのものである。坩堝１７は均熱板１９によって覆われており、この均熱板１９はシーズヒータ２１によって覆われている。シーズヒータ２１によって発せられる熱が均熱板１９、坩堝１８及びサーモボール１８を介して昇華材に伝達されるようになっている。また、シーズヒータ２１の上には筐体１０４が配置されており、坩堝１７の上方には突沸物遮蔽板１０８が配置されている。筐体１０４及び突沸物遮蔽板１０８を配置した理由は、筐体と突沸物遮蔽板を図３に示す蒸発源と同じ構成として比較を容易にするためである。

図１１は、図１０に示す蒸発源を用いた有機ＥＬ蒸着装置によって有機ＥＬ薄膜を成膜した際の蒸発源の温度と時間の関係及び成膜レートと時間の関係を示すグラフである。有機ＥＬ薄膜の膜厚は膜厚計により得られた測定データを用いている。参照符号２２は蒸発源の温度（℃）と時間の関係を示すものであり、参照符号２３は成膜レート（ｎｍ／秒）と時間の関係を示すものである。

図１１に示すように、従来の蒸発源では、蒸発材料を短時間で素早く昇温することができず、蒸発材料の温度を細かく制御することもできないため成膜レートを一定に保つことができないという結果が得られた。これに対し、本実施の形態による蒸発源では、図９に示すように、従来の蒸発源に比べて蒸発材料を短時間で昇温すること、成膜レートを一定に保つことができることが確認された。

（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３による角型の蒸着源を示す斜視図である。本実施の形態に係る蒸発源は、実施の形態１と同様に図１に示した有機ＥＬ蒸着装置の一部として用いられる。蒸発源は、蒸発材料又は昇華材料の一例である有機ＥＬ材料４を収容する石英製の容器（ルツボ）１０２を備えている。容器１０２は直方体から上面を取り除いた形状となっている。

容器１０２には、その外側面を一回りするようにハロゲンヒータ１２０が配置されている。ハロゲンヒータ１２０からの放射熱（輻射熱）は石英製の容器１０２を透過し、有機ＥＬ材料４に吸収される。すなわち、ハロゲンヒータ１２０は有機ＥＬ材料４を直接加熱して気化させるように配置されている。このため、熱源と容器１０２の間に熱を伝達するための物質が必要なくなり、熱源に対する入力の変化に対して容器１０２の温度がすばやく追従するようになる。従って、有機ＥＬ材料４の温度を精度良く制御することができる。つまり、有機ＥＬ材料４の温度を細かく調節することができるようになり、有機ＥＬ材料の温度を微調整しながらほぼ一定に保つことができるようになる。その結果、有機ＥＬ薄膜の成膜速度を一定に保つことが可能となる。

尚、図２に示す有機ＥＬ材料４を収容する石英製の容器１０２に代えて本実施の形態による蒸着源を適用することも可能である。

（実施の形態４）
図５は、本発明の実施の形態４による丸型の蒸着源を示す斜視図である。本実施の形態に係る蒸発源は、実施の形態１と同様に図１に示した有機ＥＬ蒸着装置の一部として用いられる。蒸発源は、蒸発材料又は昇華材料の一例である有機ＥＬ材料４を収容する石英製の容器（ルツボ）３を備えている。容器３は底部が封止された円筒形状を有している。

容器３には、その外側面を一回りするようにハロゲンヒータ１２０が配置されている。ハロゲンヒータ１２０からの放射熱（輻射熱）は石英製の容器３を透過し、有機ＥＬ材料４に吸収される。すなわち、ハロゲンヒータ１２０は有機ＥＬ材料４を直接加熱して気化させるように配置されている。このため、熱源と容器３の間に熱を伝達するための物質が必要なくなり、熱源に対する入力の変化に対して容器３の温度がすばやく追従するようになる。従って、有機ＥＬ材料４の温度を精度良く制御することができる。

図６（Ａ）は、図５に示す蒸着源の容器３の上部に蓋をするように配置する膜厚補正板を示す斜視図であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）に示す６Ａ−６Ａ線に沿った断面図である。

図６（Ａ）に示すように、膜厚補正板（マウントプレート）５は平面形状が略円形を有しており、この膜厚補正板５には平面形状が略円形の開口部５ａが形成されている。この開口部５ａの上には補助用膜厚補正板６が配置されており、補助用膜厚補正板６は膜厚補正板５にはめ込まれている。補助用膜厚補正板６には平面形状が略円形の開口部６ａが形成されており、この開口部６ａは開口部５ａより小径を有している。

膜厚補正板５を容器３の上に配置することにより、容器３の開口部を補助用膜厚補正板６の開口部６ａの大きさとすることができる。また、補助用膜厚補正板６を膜厚補正板５から取り外すことにより、容器３の開口部を膜厚補正板５の開口部５ａの大きさとすることができる。このように開口部の大きさを調整することができ、それにより有機ＥＬ材料４の放出量を調整することができ、蒸着される有機ＥＬ薄膜の堆積速度を制御することができる。換言すれば、膜厚補正板５及び補助用膜厚補正板６を用いることにより、蒸着膜の膜厚を補正することができる。

尚、図２に示す有機ＥＬ材料４を収容する石英製の容器１０２に代えて本実施の形態による蒸着源を適用することも可能である。

（実施の形態５）
図７は、本発明の実施の形態５によるドーナツ型の蒸着源を示す斜視図である。本実施の形態に係る蒸発源は、実施の形態１と同様に図１に示した有機ＥＬ蒸着装置の一部として用いられる。蒸発源は、蒸発材料又は昇華材料の一例である有機ＥＬ材料を収容する石英製の容器（ルツボ）７を備えている。容器７は底部が封止されたドーナツ形状を有している。

ドーナツ型の容器７には、その外側面を一回りするようにハロゲンヒータ８が配置されており、その内側面を一回りするようにハロゲンヒータ９が配置されている。ハロゲンヒータ８，９からの放射熱（輻射熱）は石英製の容器７を透過し、有機ＥＬ材料に吸収される。すなわち、ハロゲンヒータ８，９は有機ＥＬ材料を直接加熱して気化させるようになっている。このため、熱源と容器７の間に熱を伝達するための物質が必要なくなり、熱源に対する入力の変化に対して容器７の温度がすばやく追従するようになる。従って、有機ＥＬ材料の温度を精度良く制御することができる。つまり、有機ＥＬ材料４の温度を細かく調節することができるようになり、有機ＥＬ材料の温度を微調整しながらほぼ一定に保つことができるようになる。その結果、有機ＥＬ薄膜の成膜速度を一定に保つことが可能となる。

尚、図２に示す有機ＥＬ材料４を収容する石英製の容器１０２に代えて本実施の形態による蒸着源を適用することも可能である。

（実施の形態６）
図８は、本発明の実施の形態６による蒸発源の断面図である。本実施の形態に係る蒸発源１００は、容器１０２及び支持治具１１０の代わりに石英製の容器１１４を用いる点を除いて実施の形態２と同一の構成であり、図１に示した有機ＥＬ蒸着装置の蒸発源として使用される。以下、実施の形態２と同一の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。

容器１１４は、直方体の上面を取り除き、かつ側面及び端面の上端１１４ａを外側に向けて折り曲げた形状である。容器１１４は、蒸発源のケース１１２に上から直接はめ込まれている。ケース１１２は、上端が容器１１４の上端１１４ａに当接することにより、容器１１４を支持している。

容器１１４の外面のうち少なくとも底面及び側面には金属薄膜１１４ｂが形成されている。金属薄膜１１４ｂは例えば無電解メッキにより形成される。ハロゲンヒータ１２０ａ等からの放射熱は金属薄膜１１４ｂに吸収され、金属薄膜１１４ｂを加熱する。これにより石英製の容器１１４及び容器１１４に保持されている有機ＥＬ材料４が加熱される。

金属薄膜１１４ｂは十分に薄いため、その熱容量は小さい。このため、ヒータから有機ＥＬ材料４まで熱を伝達するための物質の熱容量が小さくなるため、容器１０２の温度がハロゲンヒータ１２０ａ等への入力電力の変化に対してすばやく追従するようになる。従って、有機ＥＬ材料４の温度を精度良く調節することができる。

尚、金属薄膜１１４ｂの代わりに金属薄板を用いても同様の効果を得ることができる。このとき金属薄板の厚さは１ｍｍ以下であるのが好ましい。

また、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば、ＭＯＣＶＤ装置における有機金属材料の供給ユニットや、気相イオンプレーティングの蒸発源として用いることも可能である。

本発明の実施の形態１による蒸発源を用いた有機ＥＬ蒸着装置の構成を示す概念図である。 図１に示す蒸発源の構成を示す断面概略図である。 本発明の実施の形態２による蒸発源を示す断面図である。 本発明の実施の形態３による角型の蒸着源を示す斜視図である。 本発明の実施の形態４による丸型の蒸着源を示す斜視図である。 （Ａ）は、図５に示す蒸着源の容器の上部に蓋をするように配置する膜厚補正板を示す斜視図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す６Ａ−６Ａ線に沿った断面図である。 本発明の実施の形態５によるドーナツ型の蒸着源を示す斜視図である。 本発明の実施の形態６による蒸発源の断面図である。 実施の形態２による蒸発源を用いた有機ＥＬ蒸着装置によって有機ＥＬ薄膜を成膜した際の蒸発源の温度と時間の関係及び成膜レートと時間の関係を示すグラフである。 図９のデータと比較するための蒸発源を示す断面図である。 図１０に示す蒸発源を用いた有機ＥＬ蒸着装置によって有機ＥＬ薄膜を成膜した際の蒸発源の温度と時間の関係及び成膜レートと時間の関係を示すグラフである。

符号の説明

１…ガラス基板
２…基板保持機構
２ａ…保持部
２ｂ…回転軸
３…容器（ルツボ）
４…有機ＥＬ材料
５…膜厚補正板（マウントプレート）
５ａ…開口部
６…補助用膜厚補正板
６ａ…開口部
７，１７…容器（ルツボ）
８，９…ハロゲンヒータ
１８…サーモボール
１９…均熱板
２０…チャンバー
２１…シーズヒータ
１００…蒸発源
１０２…容器
１０２ａ…上面開口部
１０２ｂ…側面
１０４…筐体
１０５…ヒータ
１０６…膜厚コントロール部材
１０６ａ…開口部
１０８…突沸物遮蔽板
１０８ａ…隙間
１１０…支持治具
１１０ａ…上端
１１０ｂ…側面
１１２…ケース
１２０，１２０ａ〜１２０ｄ…ハロゲンヒータ
１１４…容器
１１４ａ…上端
１１４ｂ…金属薄膜

Claims (5)

1. 有機ＥＬ材料が収容される容器と、
   前記容器の上部に配置され、開口部を有する膜厚コントロール部材と、
   前記容器内に配置され、前記開口部の下に位置するように前記膜厚コントロール部材に支持された突沸物遮蔽板と、
   前記容器に収容された前記有機ＥＬ材料を加熱する第１のヒータと、
   前記第１のヒータと独立して制御可能に構成され、前記膜厚コントロール部材を加熱する第２のヒータと、
   を具備し、
   前記開口部は、前記第１のヒータの加熱によって該容器内で蒸発又は昇華した材料が該容器外に放出される量を制御するものであり、
   前記突沸物遮蔽板は、前記容器に収容された前記有機ＥＬ材料が突沸した突沸物が該容器外に放出されるのを遮蔽するものであり、
   前記第２のヒータによって加熱された前記膜厚コントロール部材の熱が、前記膜厚コントロール部材に支持された部分を介して伝達することにより、前記突沸物遮蔽板は加熱され、
   前記容器は石英製であり、
   前記第１のヒータは、
   前記容器の一方の側面に沿って配置された第１のハロゲンヒータと、
   前記容器の他方の側面に沿って配置された第２のハロゲンヒータと、
   前記容器の底面の側面に沿って配置された第３のハロゲンヒータと、を有し、
   前記第１乃至第３のハロゲンヒータそれぞれは、互いに独立して制御可能に構成されていることを特徴とする蒸発源。
2. 請求項１において、
   前記開口部は、前記容器内に収容された前記有機ＥＬ材料の露出面より小さい開口面積を有することを特徴とする蒸発源。
3. 請求項１又は２において、
   前記容器の底面及び側面に形成された金属薄膜又は１ｍｍ以下の金属薄板をさらに具備することを特徴とする蒸発源。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項において、
   前記開口部が略長方形、略円形、及び略楕円形のいずれかの形状を有することを特徴とする蒸発源。
5. 基板に蒸着膜を成膜する蒸着装置であって、
   請求項１乃至４のいずれか一項に記載の蒸発源と、
   前記蒸着源が収容された蒸着室と、
   を具備することを特徴とする蒸着装置。

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