WO2014027578A1 - 真空蒸着装置及び有機el装置の製造方法 - Google Patents

真空蒸着装置及び有機el装置の製造方法 Download PDF

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修平 加古
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    • H10K71/16Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering
    • H10K71/164Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering using vacuum deposition

Definitions

  • the present invention relates to a vacuum deposition apparatus.
  • the present invention relates to a vacuum evaporation apparatus capable of forming a plurality of film formation layers in one film formation chamber.
  • the vacuum vapor deposition apparatus of the present invention is suitable as an apparatus for manufacturing an organic EL (Electro Luminescence) apparatus.
  • the present invention also relates to a method for manufacturing an organic EL device.
  • An organic EL device has attracted attention as a lighting device that replaces an incandescent lamp and a fluorescent lamp, and many studies have been made.
  • An organic EL device is obtained by laminating an organic EL element on a base material such as a glass substrate or a transparent resin film.
  • the organic EL element has two or more light-transmitting electrodes facing each other, and a light emitting layer made of an organic compound is laminated between the electrodes.
  • the organic EL device is a self-luminous device, and can emit light of various wavelengths by appropriately selecting the material of the light emitting layer. Furthermore, since the thickness is extremely thin compared to incandescent lamps and fluorescent lamps, and light is emitted in a planar shape, there are few restrictions on the installation location.
  • the layer structure of a typical organic EL device is as shown in FIG.
  • a transparent electrode layer 203, a functional layer 205, and a back electrode layer 206 are stacked on a glass substrate 202, and these are sealed by a sealing portion 207.
  • the organic EL device 200 has a so-called bottom emission type configuration in which light is extracted from the glass substrate 202 side.
  • the functional layer 205 is formed by stacking a plurality of organic compound or conductive oxide films.
  • the representative functional layer 205 has a hole injection layer 208, a hole transport layer 210, a light emitting layer 211, an electron transport layer 212, in order from the transparent electrode layer 203 side. And the electron injection layer 215.
  • the organic EL device is manufactured by sequentially forming the above-described layers on the glass substrate 202.
  • the functional layer 205 is formed by laminating a plurality of thin films of organic compounds as described above, and each thin film is formed by a vacuum deposition method. That is, as described above, since the functional layer 205 is formed by laminating a plurality of thin films of organic compounds, it is necessary to perform vacuum deposition a plurality of times in order to form the functional layer 205.
  • the back electrode layer 206 is generally formed of a metal thin film such as aluminum or silver, and is formed by a vacuum vapor deposition method in the same manner as the functional layer 205. Therefore, when manufacturing one organic EL device, it is necessary to perform vacuum evaporation many times.
  • the conventional vacuum deposition apparatus can only deposit one kind of thin film.
  • the functional layer 205 of the organic EL device is constituted by a hole injection layer 208, a hole transport layer 210, a light emitting layer 211, an electron transport layer 212, and an electron injection layer 215.
  • the film was formed by a separate vacuum deposition apparatus. Therefore, the film formation of each layer of the conventional organic EL device has required frequent operations of taking the substrate in and out of the vacuum vapor deposition device. Therefore, the conventional method has low work efficiency and has been desired to be improved.
  • Patent Documents 1 and 2 propose vacuum deposition apparatuses capable of forming a plurality of thin film layers in one film forming chamber.
  • each of the dispersion devices is connected to a plurality of evaporation units, and vapor of the film forming material is supplied from each of the evaporation units to the dispersion container. Then, a vapor of a film forming material (hereinafter also referred to as film forming vapor) is released from each dispersion container into the film forming chamber, and a film is formed on the substrate.
  • film forming vapor a film forming material
  • a plurality of thin film layers can be formed in one film formation chamber by selecting a dispersion container that releases film formation vapor. Moreover, in the vacuum evaporation apparatus disclosed in Patent Documents 1 and 2, the film forming material supplied to the dispersion container can be changed by switching the evaporation unit to be used. That is, in the vacuum evaporation apparatus disclosed in Patent Documents 1 and 2, a plurality of thin film layers can be formed in one film formation chamber.
  • Patent Document 1 discloses a method for grouping film forming materials into one group that has an evaporation temperature and a limit temperature close to each other. That is, in the vacuum vapor deposition apparatus disclosed in Patent Document 1, a plurality of evaporation units are connected to each dispersion device, but it is interesting about which evaporation material is used to evaporate which film forming material. Consideration has been made. In other words, Patent Document 1 discloses a preferable combination of an evaporator and a film forming material. The policy disclosed in Patent Document 1 classifies film forming materials according to their evaporation temperature and limit temperature, and inputs film forming materials having similar evaporation temperatures to any of a plurality of evaporation units connected to the same dispersion apparatus. And evaporate.
  • Patent Document 1 The policy disclosed in Patent Document 1 is theoretically reasonable and can be said to be one of the methods of combining an evaporator and a film forming material. However, this combination is not the best and there are more desirable combinations.
  • the present invention relates to a vacuum deposition apparatus including a plurality of evaporators, and an object thereof is to propose a preferable combination of an evaporator and a film forming material.
  • the present invention provides a method for manufacturing an organic EL device capable of making the thickness distribution of a thin film formed uniform when a plurality of layers of the organic EL device are formed in one film formation chamber. The purpose is to propose.
  • the organic EL device has a large number of thin film layers stacked as described above. Each of these layers is desirably formed so that the film thickness distribution is uniform. That is, it is desirable that each layer is uniform and that each layer has little variation in thickness depending on the location. In order to make the film thickness of each layer uniform, it is necessary to carry out film formation of each layer under optimum conditions. However, actually, the thickness of each layer constituting the organic EL device is not uniform. Therefore, the optimum conditions for uniformly forming each film are different for each layer. Here, one of the conditions necessary for making the thickness of the film uniform is the amount of film formation vapor released per unit time.
  • the evaporator and the film forming material are combined on the basis of “the target discharge amount of vapor per unit time for each film forming material”. That is, if the discharge system is the same, the flow path resistance received by the film-forming vapor is expected to be equivalent. For this reason, if a film forming material whose "target vapor discharge amount per unit time for each film forming material" approximates is evaporated in an evaporation unit belonging to the same system, the amount of film forming vapor released per unit time is close. It will be a thing.
  • a film forming chamber that can be decompressed and in which a base material can be installed, and a plurality of discharge openings for releasing vapor of the film forming material to the base material are provided.
  • a vacuum deposition apparatus that forms a film on a substrate by releasing vapor of the film forming material from the film forming material discharge unit, and has a plurality of evaporation units that evaporate the film forming material.
  • a set of evaporation units composed of one or a plurality of evaporation units and a set of opening groups composed of a plurality of discharge openings are connected to form one discharge system, and there are a plurality of the discharge systems.
  • Each of the evaporation sections has a main on-off valve, and the main on-off valve is opened to introduce vapor generated in the evaporation section into the film formation material discharge section.
  • a vacuum evaporation apparatus for releasing a film material vapor to form a film on a substrate, Originating unit group is a vacuum vapor deposition apparatus characterized by the target discharge amount per unit time of the vapor for the individual film forming material is selected to be one of the groups which approximates.
  • a preferable aspect is that a diaphragm is provided in the vicinity of the opening end of the discharge opening from the evaporation section, and the diaphragm arranged in one discharge system is set based on a standard with a constant opening area, and at least one other.
  • the apertures provided in the two discharge systems are set according to different standards.
  • the aperture area of the throttle can be made different for each release system, the amount of film formation vapor released per unit time can be brought close to the ideal state.
  • a preferred aspect is that the opening areas belonging to each opening group have substantially the same opening area.
  • the opening areas are substantially the same” means that the difference between the opening areas is within plus or minus 5 percent.
  • the opening area is substantially the same” includes the same opening area. In the case of this aspect, it is more preferable that the difference in opening area is within plus or minus 3 percent.
  • a preferable aspect is that the discharge openings belonging to each opening group have a mixture of different opening areas.
  • a more preferred aspect is that the total area of the emission openings of each opening group is different from each other.
  • the film formation amount per unit time can be controlled for each aperture group.
  • a more preferable aspect is that the discharge openings adjacent to the discharge openings belonging to one opening group are all the discharge openings belonging to different opening groups.
  • the emission openings belonging to each opening group can be distributed evenly.
  • a preferred aspect is to provide a heat medium flow path that controls the temperature of a part or all of the discharge system.
  • the heat medium passed through the heat medium flow path is not limited to a high temperature medium, and a low temperature medium may be used.
  • a film forming material having a high vaporization temperature is discharged and subsequently a film forming material having a low vaporization temperature is discharged using the same discharge system, the discharge system such as a manifold is cooled. Need arises. Since this aspect includes a heat medium flow path that controls the temperature of a part or all of the release system, the release system can also be cooled, and deposition of a film-forming material that vaporizes at a low temperature can be started early. Can do. Moreover, this aspect can also shorten the switching time of the film forming material to be released.
  • a high-temperature heat medium may be passed through the heat medium flow path.
  • a preferable aspect is that there is a film thickness sensor and a discharge opening for checking the film thickness in the film forming chamber, and the discharge system and the discharge opening for checking the film thickness communicate with each other.
  • the vacuum deposition apparatus of this aspect can accurately detect the thickness of the film stacked on the base material.
  • the discharge opening communicates with the internal space of the manifold part directly or through an extension pipe, and a part or all of one or a plurality of manifold parts are arranged outside the film forming chamber. That is.
  • part or all of the one or more manifold portions are arranged outside the film forming chamber, so that the volume of the film forming chamber can be made relatively small. Therefore, when the film forming chamber is placed in a vacuum atmosphere, the time required for evacuating the film forming chamber can be shortened as compared with the conventional case. Therefore, the amount of film formation per unit time is large.
  • the discharge opening communicates with the internal space of the manifold portion directly or through an extension pipe, and one or a plurality of manifold portions are arranged outside the film formation chamber. It has a film thickness sensor arranged in the room, a discharge opening for checking the film thickness, and the manifold part arranged outside the film forming chamber communicates with the discharge opening for checking the film thickness. .
  • the film thickness sensor is provided in the film forming chamber, it is not necessary to newly provide a space for the film thickness sensor. Therefore, the equipment cost can be reduced.
  • the discharge opening communicates with an internal space of the manifold part directly or through an extension pipe, and the manifold part includes a residual vapor removing unit, and the residual vapor removing unit is a component.
  • Property here represents the nature and state of a substance
  • “properties change” means, for example, composition change, physical property change, shape change, or state change.
  • the vapor of the film-forming material can be removed by cooling and solidifying or liquefying the vapor of the film-forming material by the residual vapor removing means.
  • the vapor of the film-forming material immediately after the operation of the vacuum evaporation apparatus is often unstable due to insufficient reaction.
  • a preferred aspect has a shutter member that covers all the discharge openings of the film forming material discharge portion, and the shutter member is movable relative to the discharge opening and has an opening.
  • the member can open all of the discharge openings by matching the openings of the shutter member with the discharge openings, and the shutter member can be opened by removing the shutter member openings from the discharge openings. It is possible to close the discharge opening.
  • the shutter member immediately after the operation of the vacuum vapor deposition apparatus, the shutter member is closed, thereby preventing the vapor of unstable film deposition material from being deposited on the substrate that is the film deposition target. it can.
  • the shutter member even when the film is not formed, similarly, by closing the shutter member, it is possible to prevent vapor of an unstable film forming material from being deposited on the base material to be formed.
  • the vapor of the film forming material can be deposited on the base material without being hindered by the shutter member.
  • a preferable aspect is that at least one of the following items (1) to (5) is different for each release system.
  • the thickness and distribution of the film formation on the substrate can be adjusted by the release system.
  • an aspect relating to a method for solving the same problem of the present invention is a method for manufacturing an organic EL device that performs a plurality of vapor deposition steps in which a plurality of film formation layers are vacuum-deposited on a substrate in a single film formation chamber.
  • a vacuum deposition apparatus that performs vacuum deposition includes a plurality of evaporation units that evaporate a film forming material, and includes a set of evaporation unit groups configured by one or a plurality of evaporation units and a plurality of discharge openings.
  • a set of opening groups are connected to form one discharge system, and a flow path configuration in which a plurality of the discharge systems exist is provided.
  • Each evaporation unit has a main open / close valve, and the main open / close valve is opened to evaporate.
  • the vapor generated in the part is introduced into the film forming material discharge part, and the vapor of the film forming material is discharged from the film forming material discharge part to form a film on the substrate.
  • Different for each evaporating part group By selecting and introducing into the evaporation section an object that approximates the target amount of vapor per unit time for each film forming material, and evaporating the film forming material at the evaporation section to form a film on the substrate The multiple vapor deposition process is performed.
  • One aspect of the present invention is to perform a plurality of co-evaporation processes in which a main deposition material and a sub-deposition material are simultaneously released using the vacuum deposition apparatus to form a co-deposition organic layer.
  • the film-forming material is selectively put into an evaporation unit belonging to another evaporation unit group, and the film-forming material is evaporated by the evaporation unit to form a co-deposited organic layer on the substrate.
  • co-evaporation is performed using the vacuum deposition apparatus described above.
  • co-evaporation is a method in which a plurality of film forming materials (a main film forming material and a sub film forming material) are simultaneously released to form a film.
  • the co-deposited layer typically contains 70 to 99 weight percent of one (eg, primary film forming material) and the other (eg, secondary film forming material) contains the remaining 1 to 30 weight percent. Yes. Therefore, the optimum conditions for the discharge opening are naturally different.
  • a plurality of types of main film forming materials are selectively input to the evaporation units belonging to the same evaporation unit group, and a plurality of types of sub film formation materials are selectively input to the evaporation units belonging to other evaporation unit groups. Then, the film forming material is evaporated at each of the evaporation sections to form a co-deposited organic layer on the substrate. Therefore, the main film forming material and the sub film forming material can be released under preferable conditions.
  • a preferred aspect is that, in the co-evaporation step, the main film forming material is evaporated in a single evaporation part belonging to a single discharge system, and the vapor of the main film forming material is discharged from the discharge opening belonging to the discharge system, The vapor deposition material is vaporized by a single evaporation unit belonging to a single emission system different from the emission system, and the vapor of the secondary film deposition material is released from the emission opening belonging to the emission system.
  • the sub-film forming material is a concept including a material for forming a light emitting layer in addition to a dopant material such as a p-type dopant and an n-type dopant.
  • a dopant material such as a p-type dopant and an n-type dopant.
  • it is a material that is contained in the deposited layer and has a lower content than the main film-forming material.
  • the main film forming material and the sub film forming material can be released under favorable conditions.
  • the vacuum deposition apparatus has a large-capacity discharge system in which the total area of the discharge openings of the aperture group to which it belongs and a small-capacity discharge system in which the total area of the discharge openings of the aperture group to which it belongs is smaller than the large-capacity discharge system
  • the main film-forming material is a component that is contained in a large amount in the formed layer
  • the sub-film-forming material is a component that has a lower content than the main film-forming material in the formed layer.
  • the main film-forming material is selectively introduced into the evaporation section belonging to the large-capacity discharge system
  • the sub-film formation material is selectively introduced into the evaporation section belonging to the small-capacity discharge system.
  • the main film-forming material is released through the large-capacity discharge system, and the sub-film formation material is released through the small-capacity discharge system. It can be released under favorable conditions.
  • the vacuum deposition apparatus has a film thickness sensor in the film forming chamber and a discharge opening for checking the film thickness, and the manifold portion and the discharge opening for checking the film thickness communicate with each other.
  • a co-evaporation process in which a main film-forming material is released from an emission opening belonging to one or more emission systems, and a sub-film formation material is simultaneously emitted from an emission opening belonging to one or more other emission systems to form a co-evaporation organic layer;
  • the amount of release of the main film forming material and the amount of discharge of the sub film forming material can be individually confirmed.
  • the deposition rate of a single deposition material main deposition material or secondary deposition material
  • the composition of the co-deposited organic layer can be accurately measured. It can be evaporated while.
  • the organic EL device has a functional layer interposed between two electrode layers, and the functional layer has a fluorescent material or a secondary film forming material as a host material as the main film forming material.
  • the functional layer has a fluorescent material or a secondary film forming material as a host material as the main film forming material.
  • an organic EL device including a plurality of light emitting layers can be easily manufactured.
  • the manufacturing method of the vacuum evaporation apparatus and the organic EL apparatus of the present invention it is possible to release an appropriate film formation vapor discharge amount for uniform film formation. Therefore, the film thickness becomes uniform.
  • FIG. 2 is a perspective view conceptually showing a manifold part and a film forming material discharge part of the vacuum evaporation apparatus of FIG. 1.
  • FIG. 4 is a perspective view conceptually showing a manifold part and a film forming material discharge part similar to FIG. 3, and is a perspective view illustrating a state in which a plate constituting a part of the film forming material discharge part is removed. It is a perspective view which shows the state which isolate
  • FIG. 14 is a perspective view conceptually showing a manifold part and a film forming material discharge part of the vacuum evaporation apparatus of FIG. 13. It is a block diagram of the vacuum evaporation system which concerns on other embodiment of this invention.
  • the vacuum vapor deposition apparatus 1 includes a film forming chamber 2 and a series of discharge circuits 3 for vaporizing a film forming material and discharging it toward a substrate as shown in FIG.
  • the film forming chamber 2 is airtight and includes a decompression unit 7.
  • the decompression means 7 is a device for maintaining the space in the film forming chamber 2 in a vacuum state, and is a known decompression pump.
  • the “vacuum state” herein refers to a state having a degree of vacuum of 10 ⁇ 3 (10 to the third power) Pa or less. The higher the degree of vacuum, that is, the smaller the vacuum expressed in terms of pressure, the better.
  • the specific degree of vacuum in the present embodiment is in the range of 1 ⁇ 10 ⁇ 3 (10 to the third power) to 1 ⁇ 10 ⁇ 9 (10 to the ninth power) Pa.
  • the range of 1 ⁇ 10 ⁇ 5 (10 to the fifth power) to 1 ⁇ 10 ⁇ 9 (10 to the ninth power) Pa is desirable from the viewpoint of preventing the entry of impurities such as dust. If the degree of vacuum is to be lower than 1 ⁇ 10 ⁇ 9 (10 to the ninth power) Pa, it may take too much time to reach the degree of vacuum.
  • the film formation chamber 2 includes a substrate transfer device 12 that transfers a substrate 11 (base material), and a wall surface of the film formation chamber 2 is provided with a carry-in port and a carry-out port not shown.
  • the substrate transport device 12 is a device that transports the substrate 11 (base material), and has a function of moving the substrate 11 in and out of the film forming chamber 2 and a function of fixing the substrate 11 at a desired film forming position. That is, the substrate transfer device 12 transfers the substrate 11 to a predetermined film formation position, carries the substrate 11 into the film formation chamber 2 from the outside of the film formation chamber 2 via the carry-in port, and the film formation chamber. It is possible to carry the substrate 11 from the inside of 2 to the outside of the film forming chamber 2 through the carry-out port.
  • the discharge circuit 3 includes evaporation units 10a to 10j, a manifold group 6, a film forming material discharge unit 13, and a shutter member 8.
  • the shutter member 8 is actually located at a position close to the film forming material discharge portion 13, in FIG. 1, the shutter member 8 is shown separated from the film forming material discharge portion 13 for the reason of drawing. .
  • the evaporating unit 10a (evaporating units 10b to 10j) is an apparatus for evaporating the film forming material 16a (film forming materials 16b to 16j) as shown in FIG.
  • the evaporation unit 10a (evaporation units 10b to 10j) includes an evaporation chamber 21, a crucible 22, and heating means 23 and 24, respectively.
  • the evaporation chamber 21 has an evaporation space 25 for converting the solid or liquid film forming material 16a (film forming materials 16b to 16j) into a gaseous film forming vapor 18a (18b to 18j).
  • the film forming material 16 (16a to 16j) that has become vapor is referred to as film forming vapor 18 (18a to 18j).
  • the crucible 22 is a container that stores a desired film forming material 16.
  • the heating means 23 is a member that heats the crucible 22, and the heating means 24 is a member that heats the entire evaporation chamber 21.
  • known heaters are used.
  • a heating means 23 is provided around the crucible 22, and the film forming material 16a (16b to 16j) can be heated by the heating means 23 to be vaporized or sublimated.
  • a heating means 24 is also provided around the evaporation chamber 21 and can be maintained at a temperature slightly higher than the vaporization temperature of the film forming material 16a (16b to 16j) during film formation.
  • the film forming material 16 (16a to 16j) is a desired material for forming each layer of the organic EL device 100 described later.
  • powder, pellet-like solid, semi-kneaded fluid, liquid, or the like can be used. That is, the film forming material 16 is a liquid, powder, or granular substance. In the present embodiment, a powdery film forming material 16 is used.
  • the evaporation unit 10 is divided into a plurality of evaporator groups.
  • the ten evaporation units 10a to 10j are divided into three evaporation unit groups.
  • the four evaporation units 10a to 10d belong to the first evaporation unit group
  • the three evaporation units 10e to 10g belong to the second evaporation unit group
  • the three evaporation units 10h to 10j belongs to the third evaporator group.
  • the manifold group 6 includes three manifold portions 66, 67, and 68, as can be seen from FIG. 3, FIG. 4, FIG. 5, and FIG. That is, the manifold group 6 includes the three manifold portions 66, 67, 68 stacked in the height direction.
  • the manifold portions 66, 67, 68 constituting the manifold group 6 have plate-shaped main body portions 37, 38, 39 each having a substantially rectangular outer shape.
  • the inside of the main body portions 37, 38, 39 is a cavity. That is, as shown in FIG.
  • the manifold portions 66, 67, 68 have an upper plate 70, a lower plate 71, and a peripheral wall 72 that connects them, and has a hollow portion 73 inside.
  • a large number of extension pipes 75, 76, 77 are provided on the upper surfaces (upper plates 70) of the manifold portions 66, 67, 68. In view of drawing, the number of extension pipes is considerably smaller than the actual number.
  • the lengths of the extension pipes 75, 76, 77 are different for each of the manifold portions 66, 67, 68. That is, the extension pipes 75 provided in the uppermost manifold part 66 (hereinafter referred to as the upper manifold part) are both shorter than the extension pipes 76 and 77 of the other manifold parts 67 and 68.
  • the extension pipe 76 provided in the lower manifold portion 67 (hereinafter referred to as an intermediate manifold portion) has a medium length.
  • the extension pipe 77 provided in the lowermost manifold section 68 (hereinafter referred to as the lower manifold section) is the longest compared to the extension pipes 75 and 76 of the other manifold sections 66 and 67.
  • Each manifold part 66, 67, 68 is opened upward through the extension pipes 75, 76, 77 described above.
  • the openings of the extension tubes 75, 76, 77 function as discharge openings 80, 81, 82.
  • the discharge openings 80, 81, 82 to which the manifold portions 66, 67, 68 belong constitute one opening group. That is, all the discharge openings 80 attached to the upper manifold portion 66 belong to the first opening group, and all the discharge openings 81 attached to the intermediate manifold portion 67 belong to the second opening group, and the discharge openings attached to the lower manifold portion 68. All the openings 82 belong to the third opening group.
  • throttles 85, 86 and 87 are provided in the vicinity of the opening ends of the respective extension pipes 75, 76 and 77.
  • the opening areas of the apertures 85, 86, and 87 differ for each of the manifold portions 66, 67, and 68. More specifically, a stop 85 provided in the discharge opening 80 belonging to the first opening group, a stop 86 provided in the discharge opening 81 belonging to the second opening group, and a discharge opening 82 belonging to the third opening group.
  • the aperture 87 provided in is different in opening diameter. That is, as shown in FIG. 7, the aperture 85 provided in the emission opening 80 belonging to the first opening group has a large opening area.
  • the diaphragm 86 provided in the discharge opening 81 belonging to the second opening group has a medium opening area.
  • the aperture 87 provided in the discharge opening 82 belonging to the third opening group has a small opening area.
  • the aperture diameters and the aperture areas of the apertures 85, 86, 87 provided in the emission apertures 80, 81, 82 belonging to the individual aperture groups are the same.
  • the diaphragms 85 provided in the emission openings 80 belonging to the first opening group are all 0.48 square centimeters, for example.
  • All the apertures 86 provided in the discharge openings 81 belonging to the second opening group are 0.12 square centimeters.
  • All the apertures 87 provided in the discharge openings 82 belonging to the third opening group are 0.03 square centimeters.
  • the largest discharge opening 80 and the smallest discharge opening 82 are 16 times larger than the smallest discharge opening 82. It is desirable that the magnification of both is 2 to 30 times. Further, when the opening is provided in three stages between the discharge openings 80, 81, 82 as in the present embodiment, it is appropriate that each difference is about 2 to 6 times.
  • the total area of the emission openings of each opening group is different from each other.
  • residual steam removing means 15 is provided in the main body portions 37, 38, 39 of the manifold portions 66, 67, 68.
  • the residual vapor removing means 15 is specifically a cleaning hatch 30 and a heating means 36 described later.
  • the hatch 30 is joined to other portions by screws 31, and can be separated from other portions by removing the screws 31.
  • heating means 35 and 36 are provided on the entire surfaces of the manifold portions 66, 67 and 68. That is, the heating means 35 is provided in the main body portions 37, 38, and 39 of the manifold portions 66, 67, and 68 except for the hatch 30 and the extension pipes 75, 76, and 77.
  • the hatch 30 is provided with another heating means 36. Both the heating means 35 and 36 use a known heater.
  • heating means 35 and 36 are provided on the entire surfaces of the manifold portions 66, 67 and 68. Therefore, at the time of film formation, the manifold portions 66, 67, and 68 can be maintained at a temperature slightly higher than the vaporization temperature of the film formation material 16a (16b to 16j). Moreover, in this embodiment, the heating means 36 provided in the hatch 30 is independent of the heating means 35 provided in other parts. As shown in FIG. 8, the heating means 36 provided in the hatch 30 is turned on / off by the relay 50, and the heating means 35 provided in other parts is turned on / off by the relay 51. Therefore, only the heating means 36 provided in the hatch 30 can be stopped independently.
  • tunnel pipes 88 and 89 are provided in the upper manifold section 66 and the lower intermediate manifold section 67 among the three manifold sections 66, 67 and 68.
  • the tunnel pipes 88 and 89 connect the upper plate 70 and the lower plate 71 of the respective manifold portions 66 and 67 in a tunnel shape and do not communicate with the hollow portion 73 in the manifold portions 66 and 67.
  • the lower manifold portion 68 has no tunnel pipe.
  • the number of tunnel pipes 88 and 89 is greater in the upper manifold portion 66 than in the intermediate manifold portion 67 as can be seen from FIGS. That is, the upper manifold portion 66 includes a tunnel pipe 88 above or above the tunnel pipe 89 of the intermediate manifold portion 67, and the upper manifold portion 66 further above or above the extension pipe 76 of the intermediate manifold portion 67. There is also a tunnel pipe 88.
  • the three manifold portions 66, 67, 68 are stacked in the height direction.
  • the extension pipe 75 provided in the upper manifold portion 66 projects upward.
  • the extension pipe 76 provided in the intermediate manifold section 67 passes through the tunnel pipe 88 of the upper manifold section 66 and protrudes above the upper manifold section 66.
  • the extension pipe 77 provided in the lower manifold section 68 passes through the tunnel pipe 89 provided in the intermediate manifold section 67 and the tunnel pipe 88 of the upper manifold section 66 and protrudes above the upper manifold section 66.
  • the discharge openings 80, 81, 82 belonging to all the manifold portions 66, 67, 68 are on the upper side of the manifold group 6.
  • the heights of the discharge openings 80, 81, and 82 are all the same.
  • the film forming material discharge portion 13 is constituted by the tip portions of the extension pipes 75, 76, 77 of the manifold group 6 and a plate body 92 that fixes the tip portion.
  • discharge openings 80, 81, 82 communicating with the manifold portions 66, 67, 68 are distributed on the upper surface of the plate body 92 with a planar spread.
  • the layout of the discharge openings 80, 81, 82 protruding from the film forming material discharge portion 13 is as shown in FIG. 9, and the figure connecting the adjacent discharge openings 80, 81, 82 has a shape in which equilateral triangles are arranged closely.
  • the numbers 1, 2, and 3 represent the aperture groups to which they belong. That is, the opening numbered 1 is the discharge opening 80 belonging to the first group.
  • the opening numbered 2 is the discharge opening 81 belonging to the second group.
  • the opening numbered 3 is the discharge opening 82 belonging to the third group.
  • the discharge opening 80 numbered 1 is provided with a stop 85 having a large opening area.
  • the discharge opening 81 numbered 2 is provided with a diaphragm 86 having a medium opening area.
  • the discharge opening 82 numbered 3 is provided with a diaphragm 87 having a small opening area.
  • the total number of the discharge openings 80, 81, and 82 shown in FIG. 9 is 18 due to the drawing, but actually, the number is considerably large as shown in FIG. It is distributed with a spread.
  • the number of the extension pipes 75, 76, 77 is the same as the tendency of the number of the discharge openings 80, 81, 82.
  • the discharge openings adjacent to the discharge openings 80 belonging to the first opening group are either the discharge openings 81 belonging to the second opening group or the discharge openings 82 belonging to the third opening group.
  • the discharge openings adjacent to the discharge openings 81 belonging to the second opening group are either the discharge openings 80 belonging to the first opening group or the discharge openings 82 belonging to the third opening group.
  • the discharge openings adjacent to the discharge openings 82 belonging to the third opening group are either the discharge openings 80 belonging to the first opening group or the discharge openings 81 belonging to the second opening group.
  • the shutter member 8 is a plate body in which openings 93 are provided at positions corresponding to the respective discharge openings 80, 81, 82.
  • the shutter member 8 is moved in the horizontal direction by a power source such as an air cylinder 95. That is, the shutter member 8 is movable relative to the discharge openings 80, 81, 82.
  • the shutter member 8 has an area that can cover the substantially entire surface of the film forming material discharge portion 13 as shown in FIG.
  • the shutter member 8 is provided with a heating means (not shown), and during the film formation, the shutter member 8 is maintained at a temperature slightly higher than the vaporization temperature of the film forming material 16a (16b to 16j).
  • substantially covering the entire surface means covering 90% or more and 100% or less of the main surface of the film forming material discharge portion 13.
  • connection flow path 5 that connects the members of the discharge circuit 3 will be described.
  • the connection flow path 5 includes a first supply flow path 32 that supplies film formation vapors 18a to 18d to the upper manifold section 66, and a second supply that supplies film formation vapors 18e to 18g to the intermediate manifold section 67. It has a flow path 33, a third supply flow path 34 for supplying film formation vapors 18h to 18j to the lower manifold section, and branch flow paths 41a to 41j connected to the respective evaporation sections 10a to 10j.
  • main on-off valves 40a to 40j are provided in the middle of the branch flow paths 41a to 41j.
  • the main on-off valves 40a to 40j are positioned in the middle flow direction of the film forming vapors 18a to 18j in the branch flow paths 41a to 41j.
  • the main on-off valves 40a to 40j are known on-off valves and can be opened and closed in response to a command from the control device 26.
  • the vacuum evaporation apparatus 1 of this embodiment is provided with three discharge systems. That is, in the vacuum vapor deposition apparatus 1, the evaporation units 10a to 10d belonging to the first evaporation unit group and the upper manifold unit 66 are connected via the first supply channel 32, and the upper manifold unit 66 and the upper manifold unit 66 are connected. There is a first emission system 57 in which the emission openings 80 of the first opening group associated with the first emission group are connected. The first discharge system 57 is provided with a diaphragm 85 having a large opening area, and the flow path resistance is small.
  • the evaporation units 10 e to 10 g of the second evaporation unit group and the intermediate manifold unit 67 are connected to the vacuum evaporation apparatus 1 via the second supply flow path 33, and are attached to the intermediate manifold unit 67 and the intermediate manifold unit 67.
  • the second discharge system 58 is provided with a diaphragm 86 having a medium opening area, and the flow path resistance is medium.
  • the evaporation units 10 h to 10 j of the third evaporation unit group and the lower manifold unit 68 are connected to the vacuum deposition apparatus 1 via the third supply flow path 34, and are attached to the lower manifold unit 68 and the lower manifold unit 68.
  • the third discharge system 59 is provided with a diaphragm 87 having a small opening area, and the flow path resistance is large.
  • each discharge system 57, 58, 59 has the same number of discharge openings 80, 81, 82.
  • the apertures 85, 86, 87 provided in the discharge openings 80, 81, 82 have different opening areas. Therefore, the discharge systems 57, 58 and 59 have different total opening areas of the apertures 85, 86 and 87. More specifically, since the diaphragm 85 having a large opening area is attached to the first emission system 57, the total opening area of the diaphragm 85 is the largest, and the substantial opening area of the emission opening 80 is the largest.
  • the diaphragm 86 having a medium opening area is mounted on the second discharge system 58, the total opening area of the diaphragm 86 is medium, and the substantial opening area of the discharge opening 81 is medium. Since the diaphragm 87 having a small opening area is mounted on the third discharge system 59, the total opening area of the diaphragm 87 is the smallest and the substantial opening area of the discharge opening 81 is the smallest.
  • a heating means (not shown) is attached to the connection flow path 5 and is heated to a temperature equal to or higher than the vaporization temperature of the film forming material 16 during film formation. Therefore, even if the gaseous film-forming vapor
  • a release opening 46 for confirming the film thickness is connected to the upper manifold portion 66 as shown in FIG. 1, and vapor of the film forming material can be released to the film thickness sensor 27.
  • a discharge opening 47 for checking the film thickness is connected to the intermediate manifold portion 67, and vapor of the film forming material can be discharged to the film thickness sensor 28.
  • a discharge opening 48 is connected to the lower manifold portion 68, and vapor of the film forming material can be discharged to the film thickness sensor 29.
  • the vacuum deposition apparatus 1 is configured to transmit information read by the film thickness sensors 27, 28, and 29 to the control device 26.
  • the film thickness sensors 27, 28, and 29 are known film thickness sensors, and can transmit information contributing to the film thickness to be formed to the control device 26.
  • the control device 26 is a device capable of controlling the opening / closing of the main opening / closing valves 40a to 40j, and can send an opening / closing command to the main opening / closing valves 40a to 40j in accordance with the information of the film thickness sensors 27, 28, and 29. Yes.
  • the positional relationship between the film forming chamber 2 and the emission circuit 3 will be described.
  • most of the emission circuit 3 is outside the film forming chamber 2. That is, in the vacuum vapor deposition apparatus 1 of this embodiment, as shown in FIG. 1, the main body portions 37, 38, 39 of the three manifold portions 66, 67, 68 are all provided outside the film forming chamber 2. Only the distal ends of the extension pipes 75, 76, and 77 attached to the manifold portions 66, 67, and 68 and the film forming material discharge portion 13 are provided in the film forming chamber 2.
  • the plate body 92 of the film forming material discharge portion 13 is arranged in a horizontal posture, and the discharge openings 80, 81, 82 are all directed toward the substrate 11.
  • the film thickness sensors 27, 28, and 29 are in the film forming chamber 2 and are placed in the same vacuum environment as the substrate 11.
  • the substrate transfer device 12 is disposed at a position away from the discharge surface of the film forming material discharge unit 13 by a predetermined distance in the discharge direction, and the shutter member 8 is disposed therebetween. .
  • the shutter member 8 is provided between the substrate transfer device 12 and the film forming material discharge unit 13.
  • the shutter member 8 can be moved in the horizontal direction by the air cylinder 95 (see FIG. 11).
  • the shutter member 8 has an area that can cover substantially the entire surface of the film forming material discharge portion 13, and the opening 93 is provided at a position corresponding to the discharge openings 80, 81, and 82.
  • the vacuum evaporation apparatus 1 Prior to the description of the film forming procedure, the vacuum evaporation apparatus 1 at the start of film formation. The state of each part will be described. First, the film formation chamber 2 will be described. The film formation chamber 2 is always decompressed by the decompression means 7 and is in an ultrahigh vacuum state. Here, the “ultra-high vacuum state” represents a state where the degree of vacuum is 10 ⁇ 5 Pa or less.
  • the volume of the film forming chamber 2 is small, and the "ultra-high vacuum state" is reached. It takes a relatively short time.
  • the main on-off valves 40a to 40j are all closed. Further, desired film forming materials 16a to 16j are filled in the crucibles 22 of the respective evaporation units 10a to 10j.
  • the film forming materials 16a to 16j to be put in the crucible 22 can be put into the evaporation units 10a to 10j of the same group having a similar required film thickness.
  • the present embodiment shown in FIG. 1 there are ten evaporation sections 10a to 10j, and it is possible to release film-forming vapors 18a to 18j having different compositions of 10 types at the maximum.
  • ten kinds of film forming materials 16a to 16j are put into the crucibles 22 of the evaporation units 10a to 10j. At this time, the film thickness required for the substrate 11 is examined.
  • a film forming material group having a large required film thickness hereinafter referred to as a thick film group
  • a film forming material group having an intermediate required film thickness hereinafter referred to as an intermediate thick film group
  • a film forming material having a small required film thickness hereinafter referred to as thin film groups.
  • the film forming material 16 belonging to the thick film group is put into the evaporation units 10a to 10d of the first group. Further, the film forming material 16 belonging to the intermediate thick film group is put into the evaporation units 10e to 10g of the second group. The film forming material 16 belonging to the thin film group is put into the evaporation units 10h to 10j of the third group. Then, the film forming material 16a (16b to 16j) is heated by the heating means 23 provided around the crucible 22, and the film forming material 16a (16b to 16j) is vaporized or sublimated. Further, the inside of the evaporation chamber 21 is maintained at a temperature slightly higher than the vaporization temperature of the film forming material 16a (16b to 16j) by the heating means 24 provided around the evaporation chamber 21 shown in FIG.
  • the heating means of the connection channel 5 (not shown) is energized to keep the connection channel 5 at a temperature slightly higher than the vaporization temperature of the film forming material 16a (16b to 16j).
  • the heating means 35, 36 (see FIG. 8) provided in the manifold portions 66, 67, 68 are energized, and the hatch 30 and other body portions 37, 38, 39 shown in FIG. 75, 76, 77 are heated. That is, the heating means 36 keeps the hatch 30 at a temperature slightly higher than the vaporization temperature of the film forming material 16a (16b to 16j).
  • the other portions of the main body portions 37, 38, 39 and the extension pipes 75, 76, 77 are heated by the heating means 36, and the entire manifold portions 66, 67, 68 are entirely formed of the film forming material 16a (16b-16j). It is maintained at a temperature slightly higher than the vaporization temperature.
  • the vacuum vapor deposition apparatus 1 heats the passage flow path of the film-forming vapor 18 connecting the discharge openings 80, 81, 82 and the evaporation unit 10 by the heating means, and the film-forming vapor 18 is solidified on the passage path. Can be prevented.
  • the substrate 11 is transferred from a preliminary chamber (not shown) to the film formation chamber 2.
  • the preliminary chamber (not shown) is in a vacuum state in advance, and in this state, the entrance (not shown) of the film formation chamber 2 is opened, and the substrate 11 is carried into the film formation chamber 2.
  • the degree of vacuum in the film formation chamber 2 is slightly lowered by opening a carry-in entrance (not shown) of the film formation chamber 2. That is, the pressure in the film forming chamber 2 slightly increases.
  • the decompression means 7 is continuously operated at least until the film formation is started, the vacuum degree of the film formation chamber 2 is restored to the “ultra-high vacuum state”.
  • the vacuum deposition apparatus 1 of the present embodiment most of the manifold portions 66, 67, 68 are outside the film forming chamber 2, and the volume of the film forming chamber 2 is relatively small. It does not take much time to recover to a “high vacuum state”.
  • the substrate 11 carried into the film forming chamber 2 by the substrate transfer device 12 is fixed so as to face the ejection surface of the film forming material discharge unit 13. Note that a transparent conductive film or the like is formed in advance on the substrate 11 to be transported by another process, and the substrate 11 in this state is carried into the vacuum evaporation apparatus 1.
  • a method for forming a transparent conductive film on a substrate there are known means such as sputtering.
  • any of the main on-off valves 40a to 40j is opened.
  • the main on-off valves 40a to 40j are provided for the respective evaporation units 10a to 10j. Therefore, by opening any of the main on-off valves 40a to 40j, the film-forming vapors 18a to 18j generated in any of the evaporation units 10a to 10j are introduced into any of the manifold units 66, 67, 68, It emits from the discharge openings 80, 81, 82 of any of the opening groups.
  • the main on-off valve 40a related to the evaporator 10a belonging to the first evaporator group is opened, and the other main on-off valves 40b to 40j are kept closed.
  • the film-forming material 16a (film-forming vapor 18a) vaporized or sublimated from the crucible 22 in the evaporation unit 10a flows from the evaporation unit 10a through the main on-off valve 40a to the branch channel 41a, and is further supplied to the first supply. It passes through the flow path 32 and reaches the upper manifold section 66. Then, the film forming material 16 a reaching the upper manifold portion 66 is discharged from all of the discharge openings 80.
  • the film-forming vapor 18a discharged from the discharge opening 80 is unstable and is prevented from reaching the substrate 11 side by the shutter member 8.
  • the shutter member 8 is moved in the horizontal direction by the air cylinder 95. That is, as shown in FIG. 12A, the openings of the shutter member 8 are aligned with the discharge openings 80, 81, 82 to open all the discharge openings 80, 81, 82 of the film forming material discharge portion 13.
  • the main on-off valves 40a to 40j for each of the evaporation sections 10a to 10j, and the main on-off valves 40a to 40j are selectively opened. , 81 and 82, the specific film-forming vapor 18a is ejected from the specific openings (discharge openings 80).
  • the discharge openings 80, 81, 82 are divided into three groups, but vapor is discharged only from the discharge openings 80 belonging to the first opening group, and the discharge openings 81 belonging to the other groups. , 82 does not generate steam.
  • the film formation vapor 18 released from the discharge opening 80 is limited to the film formation vapor 18a generated by the evaporation unit 10a, and the film formation vapors 18b to 18j in the other evaporation units 10b to 10j. Is not released. Therefore, although all of the discharge openings 80, 81, 82 are opened, the vapor deposition on the substrate 11 is limited to the film formation vapor 18a generated by the evaporation unit 10a.
  • the predetermined time A (waiting time until the shutter member 8 is opened) is preferably 1 to 10 seconds. If it is this range, the stable film-forming vapor
  • the film formation vapor 18 a reaches the substrate 11 and is formed on the substrate 11.
  • the evaporation section 10a that generates the film-forming vapor 18a a film-forming material belonging to a film-forming material group (thick film group) having a finally large required film thickness is introduced.
  • the evaporation unit 10a belongs to the first evaporation unit group and communicates with the first opening group.
  • the aperture 85 having the largest opening area is provided in the emission opening 80 of the first opening group. For this reason, the film-forming vapor 18a is released in a large amount per unit time. Therefore, the film thickness after film formation becomes thick and meets the requirements.
  • the film thickness sensor 27 shown in FIG. 1 detects the film formation vapor and monitors information on the film thickness (film formation amount, etc.), and sends the information to the control device 26 at all times. Yes.
  • the film thickness sensor 27 is in the film formation chamber 2 and is exposed to the same vacuum conditions as the substrate 11.
  • the film deposition vapor 18 reaching the film thickness sensor 27 is the same as that formed on the substrate 11 and is supplied from the same manifold section 66. Therefore, the film adhering to the film thickness sensor 27 has a strong correlation with the film formed on the substrate 11 and accurately reflects the film thickness of the substrate 11. Therefore, the control device 26 can accurately grasp the film formation state.
  • only the heating means 36 for heating the hatch 30 of the manifold portion 66 is stopped before and after the operation of closing the shutter member 8. That is, as described above, only the hatch 30 is heated by the heating means 36 different from the others, and the power supply circuit is also independent from the others. Therefore, only the heating means 36 of the hatch 30 can be stopped by turning off the relay 50 shown in FIG.
  • the film-forming vapor 18a remaining in the main body 37 of the manifold portion 66 touches the portion of the hatch 30 to be solidified, and the film-forming vapor 18a remaining in the main body 37 is removed. That is, according to the present embodiment, the vapor of the film forming material can be cooled and solidified or liquefied by the residual vapor removing means 15 constituted by the hatch 30 and the heating means 36 to remove the vapor of the film forming material. .
  • the heating means 36 for heating the hatch 30 is restarted after a certain time has elapsed.
  • the other main opening / closing valve 40 is opened, and the film-forming vapor 18 in the other evaporation section 10 is released.
  • the main on-off valve 40f is opened, the film-forming vapor 18f in the evaporation section 10f is introduced into the intermediate manifold section 67, and discharged from the second group discharge opening 81.
  • the shutter member 8 is closed and is prevented from reaching the substrate 11 side.
  • the predetermined time A elapses, the shutter member 8 is moved in the horizontal direction by the air cylinder 95.
  • the openings of the shutter member 8 are aligned with the discharge openings 80, 81, 82 to open all the discharge openings 80, 81, 82 of the film forming material discharge portion 13. Also in this case, since the parts other than the main opening / closing valve 40f are closed, the specific film-forming vapor 18f is injected from the specific openings (discharge openings 81) of the plurality of discharge openings 80, 81, 82. Become.
  • vapor is released only from the discharge openings 81 belonging to the second group, and no vapor is emitted from the discharge openings 80 and 82 belonging to other groups. Further, the vapor released from the discharge opening 81 is limited to the film formation vapor 18f generated by the evaporation unit 10f, and the film formation vapor 18 in the other evaporation units 10a to 10e and the evaporation units 10g to 10j is not released. Therefore, although all the discharge openings 80, 81, 82 are opened, the deposition of the substrate is limited to the film deposition vapor 18f generated by the evaporation unit 10f.
  • a film forming material belonging to a film forming material group (intermediate thick film group) having an intermediate required film thickness is introduced into the evaporation section 10f that generates the film forming vapor 18f.
  • the evaporation unit 10f belongs to the second evaporation unit group and communicates with the second opening group.
  • the discharge aperture 81 of the second aperture group is provided with the diaphragm 86 having a medium aperture area. For this reason, the amount of the film-forming vapor 18f that is released per unit time is medium. Therefore, the film thickness after film formation is moderate and meets the requirements.
  • the shutter member 8 is closed as shown in FIG. 12B, and the main on-off valve 40f is further closed.
  • the heating means 36 for heating the hatch 30 of the manifold portion 67 is stopped before and after the operation of closing the shutter member 8, and only the portion of the hatch 30 is lowered.
  • the film-forming vapor 18f remaining in the main body 38 of the manifold part 67 touches and solidifies the portion of the hatch 30, and the film-forming vapor 18f remaining in the main body 38 is removed.
  • the heating means 36 for heating the hatch 30 is restarted after a certain time has elapsed.
  • the film-forming vapor 18j in the evaporation section 10j is released from the third group discharge opening 82.
  • the evaporation unit 10j that generates the film formation vapor 18j is introduced with a film formation material 16 that belongs to a film formation material group (thin film group) having a finally thin film thickness. Since the discharge opening 82 of the third opening group is provided with the diaphragm 87 having the smallest opening area, the film forming vapor 18j is released in a small amount per unit time. Therefore, the film thickness after film formation is thin, which meets the requirements.
  • the vacuum evaporation apparatus 1 of this embodiment is provided with three discharge
  • the vacuum vapor deposition apparatus 1 of the present embodiment reduces the temperature of only a part of the manifold portions 66, 67, 68 (hatch 30), so that the deposition vapor 18 remaining in the manifold portions 66, 67, 68 is generated. Can be removed.
  • the film-forming vapor 18 is not mixed. That is, in the present embodiment, different film forming vapors 18 are introduced into the manifold portions 66, 67, 68, but there is a concern of causing contamination due to mixing of different film forming vapors 18 within the manifold portions 66, 67, 68. Absent.
  • an unillustrated unloading port is opened and the substrate 11 is unloaded by the substrate transfer device 12.
  • a carry-out port (not shown) of the film forming chamber 2
  • the vacuum degree of the film forming chamber 2 is slightly lowered.
  • the decompression means 7 is continuously operated until the next substrate 11 is carried in, the vacuum degree of the film forming chamber 2 is restored to the “ultra-high vacuum state”.
  • the vacuum vapor deposition apparatus 1 of the present embodiment has most of the manifold portions 66, 67, 68 outside the film formation chamber 2, and the volume of the film formation chamber 2 is relatively large. Since it is small, it does not take much time to recover the reduced vacuum level to the “ultra-high vacuum state”.
  • film formation is performed on the substrate 11 by selectively opening one of the main on-off valves 40a to 40j.
  • one layer is vapor-deposited with only one film-forming material component. That is, according to the above-described method, single vapor deposition is performed.
  • the use of the vacuum vapor deposition apparatus 1 of this embodiment is not limited to single vapor deposition, and co-vapor deposition can also be performed using the vacuum vapor deposition apparatus 1. That is, it is possible to perform co-evaporation on the substrate 11 by selecting a plurality of main on-off valves 40a to 40j and opening them simultaneously.
  • the main on-off valve 40b and the main on-off valve 40g are opened, and the film formation vapor 18b generated by the evaporation unit 10b and the film formation vapor 18g generated by the evaporation unit 10g are simultaneously released to perform evaporation on the substrate 11.
  • co-evaporation can be performed.
  • the film formation vapor 18b is released from the discharge opening 80 belonging to the first group
  • the film formation vapor 18g is released from the discharge opening 81 belonging to the second group.
  • the main film-forming material is evaporated by a single evaporation unit 10b belonging to a single emission system (first emission system 57, large-capacity emission system), and the emission belonging to the emission system 57. Vapor of the main film forming material is released from the opening 80. Further, the secondary film forming material is evaporated by a single evaporation unit 10g belonging to a single release system (second release system 58, a small-capacity release system) different from the first release system 57, whereby the second release system 58 is evaporated. The vapor of the sub-film forming material is discharged from the discharge opening 81 belonging to the above.
  • the “main film-forming material” here is a material which is a component mainly contained in a layer formed by co-evaporation.
  • the “subsidiary film-forming material” here is a component contained in a layer formed by co-evaporation and having a smaller content than the main film-forming material.
  • the film forming vapor is released from the single manifold portions 66, 67, 68 to the film thickness sensors 27, 28, 29, respectively, the main film forming material and the sub film forming when co-deposition is performed.
  • the amount of material released can be individually detected.
  • the organic EL device 100 includes a first electrode layer 103, a functional layer 105 (light emitting functional layer), and a second electrode layer 106, which are stacked on a light-transmitting substrate 102. Sealed by 130.
  • the functional layer 105 has a tandem structure in which, for example, as shown in the enlarged view of FIG. 18, a blue light emitting unit and a red green light emitting unit are electrically connected by a connection layer. Can do.
  • the blue light emitting unit includes a first hole injection layer 107, a first hole transport layer 108, a blue light emitting layer 109, and a first electron transport layer 110 in this order from the first electrode layer 103 side.
  • the red-green light emitting unit includes, in order from the first electrode layer 103 side, a second hole injection layer 114, a second hole transport layer 115, a red light emission layer 116, a green light emission layer 117, a second electron transport layer 118, and an electron.
  • the injection layer 119 is configured.
  • connection layer includes a first connection layer 111, a second connection layer 112, and a third connection layer 113.
  • each light emitting unit The total film thickness is preferably about 50 nm to 300 nm, and the thickness of each light emitting layer is preferably about 5 nm to 50 nm.
  • the blue light emitting layer 109 can be a layer in which a host material is doped with a blue fluorescent material
  • the red light emitting layer 116 and the green light emitting layer 117 can be a layer in which a host material is doped with a phosphorescent material of each color. is there.
  • This is preferable from the viewpoint of obtaining an organic EL element having a high luminance, high color rendering properties, and a long lifetime by adopting a fluorescent phosphorescent hybrid structure.
  • each light emitting layer is directly related to the emission spectrum intensity of each color.
  • Each light emitting layer is connected in series in the film thickness direction (stacking direction), and the movement of carriers in the in-plane direction is extremely limited as compared to the film thickness direction. Therefore, the film thickness of each light emitting layer is closely related to the emission spectra of other colors.
  • the organic EL device having a hybrid structure using phosphorescence that emits long-lived triplet excitons emits light particularly when the red and green light emitting layers are arranged adjacent to each other or when the light emitting layer is composed of one layer. Tends to red shift to the longer wavelength side. Therefore, in order to generate desired light, it is important to control the film thickness of each light emitting layer as designed. In that respect, if the vacuum deposition apparatus 1 of the present invention is used, it can be controlled as designed extremely.
  • the first hole injection layer 107 and the first hole transport layer 108, and the second hole injection layer 114 and the second hole transport layer 115 can each be a single hole injection transport layer.
  • the first hole injection layer 107 and the first hole transport layer 108, the second hole injection layer 114 and the second hole transport layer 115 are each a layer made of a hole transport material or an organic p. It can be a layer made of a hole transport material doped with a type dopant.
  • a layer made of an organic electron transport material doped with an organic n-type dopant can be used as the first connection layer 111.
  • a layer made of an organic electron transport material can be used as the second connection layer 112 .
  • a layer made of an organic electron transport material can be used as the third connection layer 113.
  • a layer made of an organic hole transport material doped with an organic p-type dopant can be used.
  • a host material or the like is used as a main film forming material according to the present invention, and such a dopant or a light emitting material is used according to the present invention.
  • the main film forming material is independently assigned to the evaporation section belonging to the evaporation section group connected to the aperture group having the large diaphragm according to the present invention.
  • the deposition material is independently assigned to the evaporation section belonging to the evaporation section group connected to the aperture group having the aperture according to the present invention.
  • the light-emitting layer (phosphorescent light-emitting layer) using the above-described phosphorescent material is a light emitting material that is a host material that is a main film-forming material according to the present invention and a first sub-film-forming material included in the sub-film-forming material according to the present invention. It is preferable to use a layer (co-deposited organic layer) in which at least two kinds of compounds containing a reactive dopant are co-deposited. In addition to these, it is also preferable to form a layer (co-deposited organic layer) obtained by co-evaporating at least three kinds of compounds including the second secondary film-forming material as an electron and / or hole transporting enhancing dopant. .
  • the preferred content of the first sub-film forming material is 1 to 30% by weight, more preferably 1 to 10% by weight.
  • the preferred content of the second sub-film forming material is 1 to 30% by weight, more preferably 10 to 30% by weight.
  • the vacuum vapor deposition apparatus of the present invention assigns each film forming material, thereby assigning a main opening group corresponding to such a main film forming material and a first opening group corresponding to the first sub film forming material.
  • a film forming chamber having three sub-opening groups and a second sub-opening group that is an opening group corresponding to the second sub-film forming material can be provided.
  • the function All layers made of organic compounds in the layers can be formed in one film formation chamber.
  • the vacuum evaporation system which has 2 or more opening groups discharged
  • all of the functional layer 105 be formed with one vacuum deposition apparatus of the present invention by connecting the same evaporation section according to the present invention to a plurality of opening groups via the supply switching unit according to the present invention. . That is, it is preferable that the electron transport material and the hole transport material described above can be supplied by evaporating the same material from the same evaporation section even when different layers are formed.
  • the layers constituting the functional layer 105 and the second electrode layer 106 are formed by the vacuum vapor deposition apparatus 1.
  • the substrate 102 is a transparent insulating substrate having translucency and insulation.
  • the material of the substrate 102 is not particularly limited, and is appropriately selected from, for example, a flexible film substrate or a plastic substrate.
  • a glass substrate or a transparent film substrate is preferable in terms of transparency and good workability.
  • the substrate 102 has a planar shape. Specifically, it is polygonal or circular, and is preferably square. In this embodiment, a rectangular substrate is employed.
  • the shortest side (shortest axis) of the substrate 102 is 300 mm or more, preferably 350 mm or more, and particularly preferably 500 mm or more.
  • the material of the first electrode layer 103 is not particularly limited as long as it is transparent and has conductivity.
  • ITO indium tin oxide
  • IZO indium zinc oxide
  • ZnO oxidation Transparent conductive oxides
  • ITO or IZO which has high transparency, is particularly preferable in that light generated from the light emitting layer in the functional layer 105 can be effectively extracted.
  • ITO is adopted as the material of the first electrode layer 103.
  • a known hole injection material can be used as the material of the first hole injection layer 107 and the second hole injection layer 114.
  • a known hole injection material can be used.
  • a known hole transport material can be used as a material for the first hole transport layer 108 and the second hole transport layer 115.
  • a known hole transport material can be used.
  • distyrylarylene derivatives, oxadiazole derivatives, and polymers thereof polyvinylcarbazole derivatives, polyparaphenylene derivatives, polyfluorene derivatives, and the like can be adopted.
  • polymer materials such as polyvinyl carbazole derivatives, polyparaphenylene derivatives, and polyfluorene derivatives are preferred.
  • a material for the red light emitting layer 116 As a material for the red light emitting layer 116, a coumarin derivative, a thiophene ring compound, and a polymer thereof, a polyparaphenylene vinylene derivative, a polythiophene derivative, a polyfluorene derivative, or the like can be used. Among these, polymer materials such as polyparaphenylene vinylene derivatives, polythiophene derivatives, and polyfluorene derivatives are preferable.
  • the material for the green light emitting layer 117 quinacridone derivatives, coumarin derivatives, and polymers thereof, polyparaphenylene vinylene derivatives, polyfluorene derivatives, and the like can be used. Of these, polymer materials such as polyparaphenylene vinylene derivatives and polyfluorene derivatives are preferred.
  • first electron transport layer 110 and the second electron transport layer 118 known electron transport materials can be used.
  • known electron transport materials can be used.
  • a metal complex having a quinoline skeleton or a benzoquinoline skeleton such as -8-quinolinolato) -4-phenylphenolato-aluminum (BAlq) can be preferably used.
  • bis [2- (2-hydroxyphenyl) -benzoxazolate] zinc (Zn (BOX) 2), bis [2- (2-hydroxyphenyl) -benzothiazolate] zinc (Zn (BTZ) 2) A metal complex having an oxazole-based or thiazole-based ligand such as can also be used.
  • PBD 4-tert-butylphenyl) -5- (4-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole
  • the electron injection layer 119 As a material of the electron injection layer 119, a known electron injection material can be used. For example, an alkali metal or alkaline earth metal compound such as lithium fluoride (LiF), cesium fluoride (CsF), calcium fluoride (CaF 2 ), or the like can be employed. Further, as the electron injecting layer, a layer made of a substance having an electron transporting property containing an alkali metal or an alkaline earth metal, for example, a material containing magnesium (Mg) in Alq3 is preferably used. Can do.
  • an alkali metal or alkaline earth metal compound such as lithium fluoride (LiF), cesium fluoride (CsF), calcium fluoride (CaF 2 ), or the like can be employed.
  • a layer made of a substance having an electron transporting property containing an alkali metal or an alkaline earth metal for example, a material containing magnesium (Mg) in Alq3 is preferably used. Can do.
  • the material of the second electrode layer 106 is not particularly limited as long as it has conductivity, and examples thereof include metals such as silver (Ag) and aluminum (Al).
  • the vacuum deposition apparatus 1 of the present embodiment almost all the layers of the organic EL device 100 (excluding the substrate 102, the first electrode layer 103, and the sealing layer 130) are formed in one film formation chamber 2. be able to.
  • the evaporation units 10a to 10j are the ones in which the crucible 22 is arranged in the evaporation chamber 21, but the entire evaporation chamber 21 may also function as a crucible.
  • the film forming material discharge portion 13 is arranged horizontally.
  • the present invention is not limited to this configuration, and the film formation material discharge portion 13 may be arranged in a vertical posture. Good.
  • the extension pipes 75, 76, 77 are provided in the manifold portions 66, 67, 68.
  • the uppermost manifold portion 66 may be provided with the discharge opening 80 directly in the main body portion 37. Good.
  • manifold parts 66, 67, and 68 have been described.
  • the number of manifold parts is arbitrary, and may be four or more. Also, it may be less than 3.
  • the configuration including the ten evaporation units 10a to 10j is illustrated, but the number of the evaporation units 10a to 10j is arbitrary. However, the number of the evaporation units 10 is preferably 9 or more, and more preferably 13 pieces. In practice, about 12 to 20 is appropriate.
  • the film forming materials 16a to 16j to be put in the crucible 22 are considered to have the necessary film thickness approximated to the evaporation units 10a to 10j in the same group.
  • the vapor discharge units 10a to 10j of the same group are approximated based on the target discharge amount per unit time of vapor for each film forming material and the target partial pressure of vapor in the film forming chamber. You may choose to be put in. It is also recommended to select a group that has a similar target pressure of steam in the vicinity of the opening end of the discharge opening.
  • the residual vapor removing means 15 is provided in order to prevent contamination caused by mixing different film forming vapors in the manifold portions 66, 67, 68. That is, in the vacuum vapor deposition apparatus 1, the heating means 35, 36 for keeping the manifold portions 66, 67, 68 is made into a plurality of systems, and a low temperature portion is intentionally formed in a part of the manifold portions 66, 67, 68 to form a film. Vapors 18a-18j were removed. This may be further developed to forcibly cool a part of the manifold portions 66, 67, 68 and capture the remaining film-forming vapors 18a to 18j.
  • the low temperature portion is formed in the main body portions 37, 38, 39 of the manifold portions 66, 67, 68.
  • the low temperature portion may be formed in other portions.
  • the residual vapor removing means 78 having another configuration is employed in the vacuum vapor deposition apparatus 62 shown in FIGS. 13 and 14, the residual vapor removing means 78 having another configuration is employed.
  • the residual vapor removing means 78 is provided with a trap space 63 separately from the main body portions 37, 38, 39.
  • the trap space 63 is always kept at a lower temperature than the manifold portions 66, 67 and 68.
  • a pipe connection is made between the trap space 63 and the main body portions 37, 38, 39.
  • the trap space 63 and the main body portions 37, 38, 39 are preferably provided with on-off valves 64a, 64b, 64c.
  • the on-off valves 64a, 64b, and 64c are provided, it is desirable that a separate decompression means 65 is provided in the trap space 63 so that the trap space 63 is decompressed to the same extent as the film formation chamber 2.
  • the on-off valves 64a, 64b, and 64c are opened each time film formation is completed, and the manifold portions 66, 67, and 68 are connected to the trap space 63.
  • the film-forming vapors 18a to 18j flowing into the trap space 63 from the manifold portions 66, 67, and 68 are solidified by being lowered in temperature in the trap space 63 and captured. Therefore, even if the same release system is used a plurality of times or the same release system is used continuously, the film formation vapor 18 is not mixed in the manifold portions 66, 67, 68.
  • each manifold portion 66, 67, 68 is individually provided.
  • a trap space 63 may be provided.
  • the individual trap space 63 it is not necessary to provide the on-off valves 64a, 64b, 64c and the pressure reducing means 65.
  • the vacuum deposition apparatus 1 described above has three manifold portions 66, 67, 68, and all of the main body portions 37, 38, 39 are arranged outside the film forming chamber 2.
  • an upper manifold portion 66 is arranged in the film forming chamber 43 as in the vacuum vapor deposition apparatus 96 shown in FIG. It may be arranged outside the membrane chamber 43.
  • the main body portion 37 of the upper manifold portion 66 and the upper portion of the main body portion 38 of the intermediate manifold portion 67 are arranged in the film forming chamber 45, and the main body portion 38 of the intermediate manifold portion 67.
  • the lower part may be arranged outside the film forming chamber 45.
  • all of the manifold group 6 may be in the film forming chamber 91 as in the vacuum vapor deposition apparatus 90 shown in FIG.
  • the aperture diameters and the aperture areas of the apertures 85, 86, 87 provided in the emission apertures 80, 81, 82 belonging to the individual aperture groups are made uniform, but there is some variation within the aperture groups. Also good.
  • the discharge openings belonging to the individual opening groups may be mixed with those having different opening areas.
  • the size of the diaphragms 85, 86, 87 is different from other portions in any of the opening groups. May be set.
  • the diaphragms 85, 86, and 87 are provided in all of the discharge openings 80, 81, and 82.
  • all of the aperture groups belonging to any one of the emission systems may not have a diaphragm.
  • the extension pipes 75, 76, 77 themselves may be thick or thin. That is, the substantial opening area may be changed by changing the inner diameters of the extension pipes 75, 76, and 77.
  • each discharge system 57, 58, 59 has the same number of discharge openings 80, 81, 82.
  • the number and distribution of the discharge openings 80, 81, 82 differ depending on the discharge system. May be.
  • an opening groove belonging to a certain piping system has a large number of discharge openings and is evenly distributed over the entire area of the film forming material discharge portion 13, while an opening groove belonging to another piping system has a small number of discharge openings and is formed.
  • the central part of the film material discharge part 13 is distributed so as to be dense, and the opening grooves belonging to other pipe systems have a large number of discharge openings, and the side of the film material discharge part 13 is distributed so as to be dense.
  • the operational effects of the present invention can be achieved by changing any of the following items for each release system.
  • the operational effects of the present invention can be achieved by varying the amount of film-forming vapor released per hour and the distribution of discharge for each release system.
  • heating means 23, 24, 35, 36 are provided in each discharge system.
  • These heating means 23, 24, 35, and 36 are all heaters and have only a temperature raising function, but may have a cooling function in addition to this.
  • the manifold parts 66, 67, 68 are provided with a heat medium pipe 198, or a heat medium jacket 199 is provided as shown in FIG. A configuration with 68 temperature adjustments is also recommended.
  • the heat medium pipe 198 and the heat medium jacket 199 serve as a heat medium flow path, and a high or low temperature heat medium can be passed through the heat medium pipe 198 and the temperature of each manifold section 66, 67, 68 can be adjusted. Therefore, the temperatures of the manifold portions 66, 67, 68 can be adjusted to a temperature suitable for the film forming material. Therefore, when the film forming material having a high vaporization temperature is discharged and subsequently the film forming material having a low vaporization temperature is discharged using the same discharge system, the discharge system can be cooled, It is possible to start vapor deposition of a film forming material that vaporizes at a low temperature at an early stage. That is, the switching time of the film forming material to be released can be shortened.
  • the size of the throttles 85, 86, 87 is changed for each of the discharge systems 57, 58, 58, and the film formation vapor is performed by the discharge systems 57, 58, 58.
  • the release state of was made different. Since the release systems 57, 58 and 58 are selected according to the characteristics of the film forming material, each thin film layer can be formed under desirable film forming conditions. Therefore, there is an effect that variations in the thickness of the film hardly occur.
  • the main film-forming material and the sub-film-forming material which are components contained in the layer formed by co-evaporation and have different contents, are used.
  • the film forming material having the same content may be used.
  • the method for producing a bottom emission type organic EL device for extracting light from the substrate side using the vacuum vapor deposition device of the present invention has been exemplified, but the present invention is not limited to this,
  • the vacuum evaporation apparatus of the present invention can also be used for a top emission type organic EL device that extracts light from the side opposite to the substrate.

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Abstract

 複数の蒸発器を備えた真空蒸着装置に関し、蒸発器と成膜材料の好ましい組み合わせを提案する。 成膜室2と、成膜材料を気化して基材に向かって放出する一連の放出回路3を備えている。放出回路3は、蒸発部10a~10jと、マニホールド群6と、成膜材料放出部13と、シャッター部材8によって構成されている。成膜材料放出部13には、マニホールド部66,67,68と連通する放出開口80,81,82が分布している。放出開口80,81,82の開口端近傍には、絞り85,86,87が設けられている。絞り85,86,87の開口面積は、マニホールド部66,67,68ごとに異なる。成膜材料16a~16jは、必要な膜厚が近似するものが同一グループの蒸発部10a~10jに入れられる様に配慮されている。

Description

真空蒸着装置及び有機EL装置の製造方法
 本発明は、真空蒸着装置に関するものである。特に本発明は、一つの成膜室内で、複数の成膜層を成膜できる真空蒸着装置に関するものである。本発明の真空蒸着装置は、有機EL(Electro Luminesence)装置を製造するための装置として好適である。また、本発明は、有機EL装置の製造方法に関するものである。
 近年、白熱灯や蛍光灯に変わる照明装置として有機EL装置が注目され、多くの研究がなされている。有機EL装置は、ガラス基板や透明樹脂フィルム等の基材に、有機EL素子を積層したものである。
 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装置は、自発光デバイスであり、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。さらに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。
 代表的な有機EL装置の層構成は、図21の通りである。図21に示される有機EL装置200は、ガラス基板202上に、透明電極層203と、機能層205と、裏面電極層206が積層され、これらが封止部207によって封止されたものである。有機EL装置200は、ガラス基板202側から光を取り出す、いわゆる、ボトムエミッション型と称される構成である。
 また、機能層205は、複数の有機化合物又は導電性酸化物の成膜が積層されたものである。代表的な機能層205の層構成は、図21の拡大図に示されるように、透明電極層203側から順に正孔注入層208、正孔輸送層210、発光層211、電子輸送層212、及び電子注入層215を有するものである。
 このように、有機EL装置は、ガラス基板202上に、前記した層を順次成膜することによって製造される。
 ここで上記した各層の内、機能層205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。
 すなわち、前記した様に機能層205は、複数の有機化合物の薄膜が積層されたものであるから、機能層205を形成するには、複数回に渡って真空蒸着を行う必要がある。
 また、裏面電極層206は、一般的に、アルミニウムや銀等の金属薄膜で形成されており、機能層205と同様、真空蒸着法によって成膜される。
 そのため、一つの有機EL装置を製造する際には、多数回に渡って真空蒸着を行う必要がある。
 ここで、旧来の真空蒸着装置は、一種類の薄膜だけしか蒸着できないものであった。例えば、有機EL装置の機能層205は、正孔注入層208、正孔輸送層210、発光層211、電子輸送層212及び電子注入層215によって構成されているが、旧来の方法では、これらが別々の真空蒸着装置によって成膜されていた。
 従って、旧来の有機EL装置の各層の成膜は、真空蒸着装置に対して基板を出し入れする作業を頻繁に行う必要があった。そのため、旧来の方法は、作業効率が低く、改善が望まれていた。
 この問題を解決する方策として、一つの成膜室で複数の薄膜層を成膜することができる真空蒸着装置が特許文献1,2に提案されている。
 特許文献1,2に開示された真空蒸着装置では、成膜室内に3個の分散容器が設置されている。
 また、各分散装置には、それぞれ複数の蒸発部が接続されており、各蒸発部から分散容器に成膜材料の蒸気が供給される。そして各分散容器から成膜室内に成膜材料の蒸気(以下、成膜蒸気ともいう)が放出されて基板に成膜される。
 特許文献1,2に開示された真空蒸着装置では、成膜蒸気を放出させる分散容器を選択することにより、一つの成膜室内で複数の薄膜層を成膜することができる。
 また、特許文献1,2に開示された真空蒸着装置では、使用する蒸発部を切り換えることによって分散容器に供給する成膜材料を変更することができる。すなわち、特許文献1,2に開示された真空蒸着装置では、一つの成膜室内で複数の薄膜層を成膜することができる。
 特許文献1には、成膜材料のグループ分け手段として、蒸発温度や限界温度が近いものを一つのグループとする方策が開示されている。すなわち、特許文献1に開示された真空蒸着装置では、各分散装置に複数の蒸発部が接続されているが、どの蒸発部を使用してどの成膜材料を蒸発させるのかと言う点について、興味深い考察がなされている。
 言い換えれば、特許文献1には、蒸発器と成膜材料の好ましい組み合わせが開示されている。
 特許文献1に開示された方策は、成膜材料をその蒸発温度や限界温度で類別し、蒸発温度の近い成膜材料を、同一の分散装置に接続された複数の蒸発部のいずれかに投入し、蒸発させるものである。
特開2008-75095号公報 特開2009-256705号公報
 特許文献1に開示された方策は、理論的に無理の無いものであり、蒸発器と成膜材料との組み合わせ方法の一つであると言える。
 しかしながら、この組み合わせが最高であるとは言えず、さらに望ましい組み合わせがある。
 そこで、本発明は、複数の蒸発器を備えた真空蒸着装置に関し、蒸発器と成膜材料の好ましい組み合わせを提案することを目的とするものである。
 また、本発明は、有機EL装置の複数の層を一つの成膜室で成膜する場合に、成膜される薄膜の厚さの分布を均一にすることができる有機EL装置の製造方法を提案することを目的とするものである。
 有機EL装置は、前記した様に多数の薄膜層が積層されている。これら各層は、いずれも膜厚分布が均一となる様に成膜されることが望ましい。すなわち、各層のそれぞれが均一であり、各層それぞれに場所による厚さのばらつきが少ないことが望ましい。
 各層の膜厚を均一にするには、各層の成膜を最適条件で実施する必要がある。しかしながら、実際には、有機EL装置を構成する各層の厚さは、一様ではない。そのため、それぞれの膜を均一に成膜するための最適条件は、層ごとに異なる。
 ここで、膜の厚さを均一にするために必要な条件の一つとして、単位時間当たりの成膜蒸気の放出量が挙げられる。すなわち、真空蒸着法においては、単位時間当たりに放出開口から放出される成膜蒸気の量を適度に調整することが大切である。この成膜蒸気の放出量が不適であるならば、成膜された膜の厚さにばらつきが生じてしまう。
 そこで、本発明は「個々の成膜材料についての蒸気の単位時間あたりの目標放出量」を基準として蒸発器と成膜材料を組み合わせることとした。
 すなわち、放出系統が同一であるならば、成膜蒸気が受ける流路抵抗も同等となると予想される。そのため、「個々の成膜材料についての蒸気の単位時間あたりの目標放出量」が近似する成膜材料を同一系統に属する蒸発部で蒸発させると、単位時間あたりの成膜蒸気の放出量は近いものとなる。
 以上の研究に基づいて完成した本発明の一つの様相は、減圧可能であって基材を設置可能な成膜室と、基材に対して成膜材料の蒸気を放出する放出開口が複数設けられた成膜材料放出部を有し、成膜材料放出部から成膜材料の蒸気を放出して基材に成膜する真空蒸着装置において、成膜材料を蒸発させる蒸発部を複数有し、1又は複数の蒸発部によって構成される一組の蒸発部グループと、複数の放出開口によって構成される一組の開口グループが接続されて一個の放出系統を形成し、前記放出系統が複数存在する流路構成を備えており、前記蒸発部ごとに主開閉弁があり、当該主開閉弁を開いて蒸発部で発生させた蒸気を成膜材料放出部に導入し、成膜材料放出部から成膜材料の蒸気を放出して基材に成膜する真空蒸着装置であり、前記蒸発部グループは、個々の成膜材料についての蒸気の単位時間あたりの目標放出量が近似するものを一つのグループとなる様に選択されていることを特徴とする真空蒸着装置である。
 好ましい様相は、蒸発部から放出開口の開口端近傍に絞りが設けられており、一つの放出系統内に配された絞りは開口面積が一定の基準に基づいて設定されており、他の少なくとも一つの放出系統に設けられた絞りは異なる基準によって設定されたものである。
 本様相によると、放出系統ごとに絞りの開口面積を相違させることができるので、成膜蒸気の単位時間あたりの放出量を理想状態に近づけることができる。
 好ましい様相は、各開口グループに属する放出開口は、その開口面積が略同一であることである。
 ここでいう「開口面積が略同一」とは、開口面積の差が、プラスマイナス5パーセント以内であることをいう。勿論、「開口面積が略同一」には、開口面積が同一も含まれる。
 本様相の場合、開口面積の差が、プラスマイナス3パーセント以内であることがより好ましい。
 好ましい様相は、各開口グループに属する放出開口には、開口面積が異なるものが混在していることである。
 より好ましい様相は、各開口グループの放出開口の総面積は互いに相違するものである。
 本様相によれば、開口グループごとに、単位時間当たりの成膜量を制御することができる。
 より好ましい様相は、一の開口グループに属する放出開口に隣接する放出開口は、いずれも異なる開口グループに属する放出開口であることである。
 本様相によれば、一の放出開口と、この放出開口に隣接する放出開口が異なる開口グループに属するので、それぞれの開口グループに属する放出開口をまんべんなく分布することができる。
 好ましい様相は、放出系統の一部又は全部を温度調節する熱媒体流路を備えることである。
 熱媒体流路に通過させる熱媒体は、高温のものに限らず、低温のものを使用する場合もある。例えば、気化温度が高い成膜材料を放出し、これに続いて同一の放出系統を利用して気化温度が低い成膜材料を放出する様な場合を想定すると、マニホールド等の放出系統を冷却する必要が生じる。
 本様相は、放出系統の一部又は全部を温度調節する熱媒体流路を備えているので、放出系統を冷却することもでき、低温で気化する成膜材料の蒸着の開始を早期に行うことができる。また、本様相は、放出させる成膜材料の切り替え時間を短縮することもできる。
 勿論、熱媒体流路に高温の熱媒体を通過させてもよい。
 好ましい様相は、成膜室内に膜厚センサーと、膜厚確認用の放出開口があり、放出系統と膜厚確認用の放出開口とが連通していることである。
 本様相の真空蒸着装置では、基材に積層される膜の厚さを正確に検知することができる。
 好ましい様相は、前記放出開口は、直接又は延長管を介してマニホールド部の内部空間と連通するものであり、1又は複数のマニホールド部の一部又は全部が成膜室の外に配されていることである。
 本様相によれば、1又は複数のマニホールド部の一部又は全部が成膜室の外に配されているので、成膜室の容積が比較的小さくできる。そのため、成膜室を真空雰囲気にするにあたって、従来に比べて成膜室内の真空引きの時間を短くすることができる。それ故に、単位時間当たりの成膜量が多い。
 好ましい様相は、前記放出開口は、直接又は延長管を介してマニホールド部の内部空間と連通するものであり、1又は複数のマニホールド部が成膜室の外に配されており、さらに、成膜室内に配された膜厚センサーと、膜厚確認用の放出開口を有し、前記成膜室の外に配されたマニホールド部と膜厚確認用の放出開口とが連通していることである。
 本様相によれば、成膜室内に膜厚センサーを設けるので、新たに膜厚センサー用の空間を設けなくてもよい。そのため、設備コストを低減することができる。
 好ましい様相は、前記放出開口は、直接又は延長管を介してマニホールド部の内部空間と連通するものであり、前記マニホールド部は、残留蒸気除去手段を備えており、当該残留蒸気除去手段は、成膜後において、マニホールド部内に残留した成膜材料の蒸気の性状をマニホールド部の一部の温度を低下させて変化させることが可能であることである。
 ここでいう「性状」とは、物質の性質と状態を表し、「性状が変化する」とは、例えば、組成変化や、物性変化、形状変化、状態変化することである。
 本様相によれば、残留蒸気除去手段によって成膜材料の蒸気を冷却して固化又は液化して、成膜材料の蒸気を除去することができる。
 ところで、真空蒸着装置の作動直後の成膜材料の蒸気は、反応が十分でなく、不安定な場合が多い。
 そこで、好ましい様相は、成膜材料放出部の全ての放出開口を覆うシャッター部材を有し、シャッター部材は、前記放出開口に対して相対的に移動可能であって、開口を備えており、シャッター部材は、シャッター部材の開口を前記放出開口に一致させて全ての放出開口を開放状態とすることが可能であり、さらに、シャッター部材は、シャッター部材の開口を前記放出開口から外して、全ての放出開口を閉塞状態とすることが可能であることである。
 本様相によれば、真空蒸着装置の作動直後においては、シャッター部材を閉塞状態とすることで、成膜対象たる基材に不安定な成膜材料の蒸気が蒸着されることを防止することができる。また、非成膜時においても、同様にシャッター部材を閉塞状態とすることで、成膜対象たる基材に不安定な成膜材料の蒸気が蒸着されることを防止することができる。
 さらに、成膜時においては、シャッター部材を開放状態とすることによって、成膜材料の蒸気がシャッター部材によって阻害されることなく成膜材料の蒸気を基材に蒸着することができる。
 好ましい様相は、放出系統ごとに、以下(1)~(5)の項目のうちの少なくとも1つの項目が異なることである。
(1)各放出開口の実質的な開口面積。
(2)放出開口の実質的な総開口面積。
(3)放出開口の分布。
(4)放出開口の数。
(5)放出系統の流路抵抗。
 本様相によれば、放出系統によって、基材上の成膜の厚さや分布を調整することができる。
 また本発明の同様の課題を解決する方法に関する様相は、単一の成膜室内において基材に対して複数の成膜層を真空蒸着する複数蒸着工程を行う有機EL装置の製造方法であって、真空蒸着を行う真空蒸着装置は、成膜材料を蒸発させる蒸発部を複数有し、1又は複数の蒸発部によって構成される一組の蒸発部グループと、複数の放出開口によって構成される一組の開口グループが接続されて一個の放出系統を形成し、前記放出系統が複数存在する流路構成を備えており、前記蒸発部ごとに主開閉弁があり、当該主開閉弁を開いて蒸発部で発生させた蒸気を成膜材料放出部に導入し、成膜材料放出部から成膜材料の蒸気を放出して基材に成膜するものであり、前記放出開口の開口面積を放出系統ごとに異ならせ、前記蒸発部グループに属する蒸発部に、個々の成膜材料についての蒸気の単位時間あたりの目標放出量が近似するものを選択して投入し、前記蒸発部で成膜材料を蒸発させて基材に成膜することによって複数蒸着工程を行うことである。
 本発明の一つの様相は、上記の真空蒸着装置を使用して主成膜材料と従成膜材料を同時に放出して共蒸着有機層を形成する共蒸着工程を複数回実施し、複数の共蒸着有機層を含んだ有機EL装置を製造する有機EL装置の製造方法であって、複数種類の主成膜材料を同一の蒸発部グループに属する蒸発部に選択的に投入し、複数種類の従成膜材料を他の蒸発部グループに属する蒸発部に選択的に投入し、前記蒸発部でそれぞれ成膜材料を蒸発させて基材に共蒸着有機層を成膜することである。
 本様相は、前記した真空蒸着装置を使用して共蒸着を行うものである。公知の通り、共蒸着は、複数の成膜材料(主成膜材料と従成膜材料)を同時に放出して成膜するものであるが、主成膜材料と従成膜材料とは蒸着量が相当に異なる。具体的には、共蒸着された層には、一般に一方(例えば主成膜材料)が70乃至99重量パーセント含有され、他方(例えば従成膜材料)が残りの1乃至30重量パーセント含有されている。そのため、放出開口の最適条件はおのずと異なる。
 本様相は、複数種類の主成膜材料を同一の蒸発部グループに属する蒸発部に選択的に投入し、複数種類の従成膜材料を他の蒸発部グループに属する蒸発部に選択的に投入し、前記蒸発部でそれぞれ成膜材料を蒸発させて基材に共蒸着有機層を成膜する。そのため、主成膜材料と従成膜材料とを好ましい条件で放出することができる。
 好ましい様相は、共蒸着工程においては、単一の放出系統に属する単一の蒸発部で主成膜材料を蒸発させて前記放出系統に属する放出開口から主成膜材料の蒸気を放出し、前記放出系統とは異なる単一の放出系統に属する単一の蒸発部で従成膜材料を蒸発させて前記放出系統に属する放出開口から従成膜材料の蒸気を放出することである。
 ここで従成膜材料とは、p型ドーパント、n型ドーパント等のドーパント材料の他、発光層を形成する材料も含む概念である。要するに、成膜された層中に、含有される成分であって、主成膜材料よりも含有量が少ない材料である。
 本様相によると、主成膜材料と従成膜材料とを好ましい条件で放出することができる。
 好ましい様相は、前記真空蒸着装置は、属する開口グループの放出開口の総面積が大きい大容量用放出系統と、属する開口グループの放出開口の総面積が大容量用放出系統よりも小さい小容量用放出系統と備え、前記主成膜材料は、成膜された層中に多く含有される成分であり、従成膜材料は、成膜された層中に主成膜材料よりも含有量が少ない成分であり、主成膜材料を大容量用放出系統に属する蒸発部に選択的に投入し、従成膜材料を小容量用放出系統に属する蒸発部に選択的に投入することである。
 本様相では、大容量用放出系統を経由して主成膜材料を放出し、小容量用放出系統を経由して従成膜材料を放出するから、主成膜材料と従成膜材料とを好ましい条件で放出することができる。
 好ましい様相は、前記真空蒸着装置は、成膜室内に膜厚センサーと、膜厚確認用の放出開口があり、マニホールド部と膜厚確認用の放出開口とが連通した構成を有するものであり、一以上の放出系統に属する放出開口から主成膜材料を放出し、同時に他の一以上の放出系統に属する放出開口から従成膜材料を放出して共蒸着有機層を形成する共蒸着工程を実施し、共蒸着工程を実施する際に主成膜材料だけによる成膜状態及び/又は従成膜材料だけによる成膜状態を検知可能であることである。
 本様相によると、共蒸着を実行する際に、主成膜材料の放出量や、従成膜材料の放出量を個別に確認することができる。すなわち、一のマニホールド部に帰属する膜厚センサーで単一の成膜材料(主成膜材料又は従成膜材料)の蒸着速度が計測可能となるので、共蒸着有機層の組成を正確に計測しながら蒸着できる。
 好ましい様相は、前記有機EL装置は、2つの電極層の間に機能層が介在するものであり、当該機能層は、前記主成膜材料たるホスト材料に、前記従成膜材料たる蛍光材料又は燐光材料をドープしてなる発光層を複数有し、少なくとも2つの発光層は、前記成膜室内で成膜することである。
 本様相によると、複数の発光層を備えた有機EL装置を容易に製造できる。
 本発明の真空蒸着装置及び有機EL装置の製造方法によると、均一に成膜するために適切な成膜蒸気放出量を放出することができる。そのため膜の厚さが均一となる。
本発明の実施形態に係る真空蒸着装置の構成図である。 図1の真空蒸着装置の蒸発部の概念図である。 図1の真空蒸着装置のマニホールド部及び成膜材料放出部を概念的に表示した斜視図である。 図3と同様のマニホールド部及び成膜材料放出部を概念的に表示した斜視図であり、成膜材料放出部の一部を構成する板体を外した状態を図示する斜視図である。 図3に示すマニホールド部及び板体を分離した状態を示す斜視図である。 図3のマニホールド部及び成膜材料放出部の断面斜視図である。 図1の真空蒸着装置の放出開口に設けられた絞りを示す断面図である。 図1のマニホールド部の断面図である。 図1の真空蒸着装置で採用する成膜材料放出部を概念的に表示した平面図である。 図1の真空蒸着装置で採用する成膜材料放出部の平面図である。 図1の真空蒸着装置で採用するシャッター部材の斜視図である。 図1の真空蒸着装置で採用する成膜材料放出部とシャッター部材の関係を示す平面図であり、(a)は、成膜時の状態であって全ての放出開口を開放した状態を示し、(b)は、準備段階の状態であって全ての放出開口を閉じた状態を示す。 本発明の他の実施形態に係る真空蒸着装置の構成図である。 図13の真空蒸着装置のマニホールド部及び成膜材料放出部を概念的に表示した斜視図である。 本発明のさらに他の実施形態に係る真空蒸着装置の構成図である。 本発明のさらに他の実施形態に係る真空蒸着装置の構成図である。 本発明のさらに他の実施形態に係る真空蒸着装置の構成図である。 図1の真空蒸着装置を用いて成膜可能な有機EL装置の層構成を模式的に示した断面図であり、機能層についてハッチングを省略している。 マニホールド部の変形例を示す断面図である。 マニホールド部の他の変形例を示す断面図である。 一般的な有機EL装置の層構成の模式図である。
 以下に、本発明の第1実施形態に係る真空蒸着装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。
 本発明の第1実施形態の真空蒸着装置1は、図1のように成膜室2と、成膜材料を気化して基材に向かって放出する一連の放出回路3を備えている。
 成膜室2は、気密性を有するものであり、減圧手段7を備えている。減圧手段7は、成膜室2内の空間を真空状態に維持するための機器であり、公知の減圧ポンプである。
 なお、ここでいう「真空状態」とは、10-3(10のマイナス3乗)Pa以下の真空度を有する状態を指す。真空度は、高ければ高いほど、すなわち、圧力で表示して小さければ小さいほど好ましい。
 本実施形態の具体的な真空度は1×10-3(10のマイナス3乗)~1×10-9(10のマイナス9乗)Paの範囲である。ホコリ等の不純物の混入を防止する観点から1×10-5(10のマイナス5乗)~1×10-9(10のマイナス9乗)Paの範囲が望ましい。
 なお、真空度を1×10-9(10のマイナス9乗)Paより低くしようとすると、その真空度に至るまでの時間がかかり過ぎるおそれがある。
 成膜室2は、図1のように、基板11(基材)を搬送する基板搬送装置12を備えており、成膜室2の壁面には、図示しない搬入口と搬出口が設けられている。
 基板搬送装置12は、基板11(基材)を搬送する装置であり、成膜室2に対して基板11を出し入れする機能や、所望の成膜位置に基板11を固定する機能を有する。すなわち、基板搬送装置12は、基板11を所定の成膜位置まで搬送したり、成膜室2の外部から搬入口を介して成膜室2の内部に基板11を搬入したり、成膜室2の内部から搬出口を介して成膜室2の外部へ基板11を搬入したりすることが可能である。
 本実施形態では、成膜室2内に膜厚センサー27,28,29がある。
 放出回路3は、図1に示されるように、蒸発部10a~10jと、マニホールド群6と、成膜材料放出部13と、シャッター部材8によって構成されている。
 なお、シャッター部材8は、実際には成膜材料放出部13に近接した位置にあるが、図1では、作図上の理由からシャッター部材8を成膜材料放出部13から離して図示している。
 蒸発部10a(蒸発部10b~10j)は、図2のように成膜材料16a(成膜材料16b~16j)を蒸発させる装置である。蒸発部10a(蒸発部10b~10j)は、蒸発室21と、坩堝22と、加熱手段23,24とをそれぞれ備えている。
 蒸発室21には、固体状又は液体状の成膜材料16a(成膜材料16b~16j)を気体状の成膜蒸気18a(18b~18j)に変換する蒸発空間25がある。
 なお、以下の説明においては、成膜材料16a~16jの性状を区別するため、蒸気となった成膜材料16(16a~16j)を成膜蒸気18(18a~18j)と称する。
 坩堝22は、所望の成膜材料16を収容する容器である。
 加熱手段23は、坩堝22を加熱する部材であり、加熱手段24は、蒸発室21全体を加熱する部材である。加熱手段23,24はともに公知のヒーターを使用している。
 すなわち、坩堝22の周りには、加熱手段23が設けられており、加熱手段23によって成膜材料16a(16b~16j)を加熱し、気化又は昇華することが可能となっている。また、蒸発室21の周りにも加熱手段24が設けられており、成膜時において成膜材料16a(16b~16j)の気化温度よりもやや高い温度に維持することができる。
 成膜材料16(16a~16j)は、後述する有機EL装置100の各層を形成する所望の素材である。
 成膜材料16の性状は、粉体やペレット状の固体や、半練り状の流動体、あるいは液体などが採用可能である。すなわち、成膜材料16は、液状や粉末状、粒状の物質である。なお、本実施形態では、粉末状の成膜材料16を使用している。
 蒸発部10は、複数の蒸発器グループに分かれている。本実施形態の真空蒸着装置1では、10個の蒸発部10a~10jが、3つの蒸発部グループに分かれている。そして、本実施形態の真空蒸着装置1では、4つの蒸発部10a~10dが第1蒸発部グループに属し、3つの蒸発部10e~10gが第2蒸発部グループに属し、3つの蒸発部10h~10jが第3蒸発部グループに属する。
 次に、マニホールド群6について説明する。本実施形態において、マニホールド群6は図3、図4、図5、図6から読み取れるように、3個のマニホールド部66,67,68によって構成される。すなわち、マニホールド群6は、当該3個のマニホールド部66,67,68が高さ方向に積み重ねられたものである。
 マニホールド群6を構成するマニホールド部66,67,68は、図5のように、いずれも外形形状が略長方形であって板状の本体部37,38,39を持つ。
 図6に示すように本体部37,38,39の内部は、空洞である。すなわち、マニホールド部66,67,68は、図6に示すように、上板70と下板71及びこれらを繋ぐ周壁72を有し、内部に空洞部73がある。そして各マニホールド部66,67,68の上面(上板70)には、多数の延長管75,76,77が設けられている。なお作図の関係上、延長管の数は、実際よりも相当に少なく図示されている。
 図5に示されるように、延長管75,76,77の長さは、マニホールド部66,67,68ごとに異なる。
 すなわち、最上部のマニホールド部66(以下、上部マニホールド部)に設けられた延長管75は、いずれも他のマニホールド部67,68の延長管76,77よりも短い。
 その下のマニホールド部67(以下、中間マニホールド部)に設けられた延長管76は中程度の長さを持つ。
 そして最も下のマニホールド部68(以下、下部マニホールド部)に設けられた延長管77は、他のマニホールド部66,67の延長管75,76に比べて最も長い。
 各マニホールド部66,67,68は、前記した延長管75,76,77を介して上方に向かって開口している。当該延長管75,76,77の開口は、放出開口80,81,82として機能する。また、各マニホールド部66,67,68の属する放出開口80,81,82は、一つの開口グループを構成している。
 すなわち、上部マニホールド部66に付属する放出開口80は、全て第1開口グループに属し、中間マニホールド部67に付属する放出開口81は、全て第2開口グループに属し、下部マニホールド部68に付属する放出開口82は、全て第3開口グループに属する。
 また、各延長管75,76,77の開口端近傍には、図6、図7に示すように、絞り85,86,87が設けられている。絞り85,86,87の開口面積は、マニホールド部66,67,68ごとに異なる。
 より具体的に説明すると、第1開口グループに属する放出開口80に設けられた絞り85と、第2開口グループに属する放出開口81に設けられた絞り86と、第3開口グループに属する放出開口82に設けられた絞り87は開口径が異なる。
 すなわち、図7のように、第1開口グループに属する放出開口80に設けられた絞り85は、開口面積が大きい。第2開口グループに属する放出開口81に設けられた絞り86は、開口面積が中程度である。そして、第3開口グループに属する放出開口82に設けられた絞り87は、開口面積が小さい。
 なお本実施形態では、個々の開口グループに属する放出開口80,81,82に設けられた絞り85,86,87の開口径及び開口面積は同一である。
 すなわち、第1開口グループに属する放出開口80に設けられた絞り85は、いずれも例えば0.48平方センチメートルである。第2開口グループに属する放出開口81に設けられた絞り86は、いずれも0.12平方センチメートルである。第3開口グループに属する放出開口82に設けられた絞り87は、いずれも0.03平方センチメートルである。
 最も大きな放出開口80と最も小さな放出開口82とは、最も小さな放出開口82とを基準として16倍の開きがある。両者の倍率は、2倍以上30倍以下であることが望ましい。また、本実施形態のように、放出開口80,81,82間で3段階に開きを設ける場合には、各差が2倍から6倍程度であることが適当である。
 各開口グループの放出開口の総面積は、互いに相違する。
 各マニホールド部66,67,68の本体部37,38,39には、図8に示されるように、残留蒸気除去手段15が設けられている。残留蒸気除去手段15は、具体的には清掃用のハッチ30と、後記する加熱手段36である。
 ハッチ30は、図8のようにネジ31で他の部分に接合されており、ネジ31を外すことにより、他の部分から分離することができる。
 また本実施形態では、各マニホールド部66,67,68の全面に加熱手段35,36が設けられている。すなわち、各マニホールド部66,67,68の本体部37,38,39であって、ハッチ30を除く部分と、各延長管75,76,77に加熱手段35が設けられている。またハッチ30には、別の加熱手段36が設けられている。
 加熱手段35,36は共に公知のヒーターを使用している。
 本実施形態では、各マニホールド部66,67,68の全面に加熱手段35,36が設けられている。そのため、成膜時において各マニホールド部66,67,68を成膜材料16a(16b~16j)の気化温度よりもやや高い温度に維持することができる。
 また本実施形態では、ハッチ30に設けられた加熱手段36が、他の部位に設けられた加熱手段35から独立している。そして、図8に示すように、ハッチ30に設けられた加熱手段36は、リレー50によってオンオフされ、他の部位に設けられた加熱手段35は、リレー51によってオンオフされる。そのため、ハッチ30に設けられた加熱手段36だけを独立して停止することができる。
 図6に示されるように、3個のマニホールド部66,67,68の内、上部マニホールド部66と、その下の中間マニホールド部67には、トンネル管88,89が設けられている。トンネル管88,89は、各マニホールド部66,67の上板70と下板71とをトンネル状に繋ぐものであり、マニホールド部66,67内の空洞部73とは連通しない。
 下部マニホールド部68には、トンネル管は無い。
 トンネル管88,89の数は、図5,図6から読み取れるように、上部マニホールド部66の方が中間マニホールド部67よりも多い。すなわち、上部マニホールド部66であって、中間マニホールド部67のトンネル管89の上部又は上方にはトンネル管88があり、さらに上部マニホールド部66には、中間マニホールド部67の延長管76の上部又は上方にもトンネル管88がある。
 前記した様に、3個のマニホールド部66,67,68は、高さ方向に積み重ねられている。
 上部マニホールド部66に設けられた延長管75は、上部に向かって突出している。
 また中間マニホールド部67に設けられた延長管76は、上部マニホールド部66のトンネル管88を通過して上部マニホールド部66の上に突出している。
 さらに下部マニホールド部68に設けられた延長管77は、中間マニホールド部67に設けられたトンネル管89と上部マニホールド部66のトンネル管88を通過して上部マニホールド部66の上に突出している。
 従って、全てのマニホールド部66,67,68に属する放出開口80,81,82は、マニホールド群6の上側にある。また放出開口80,81,82の高さ(延長管75,76,77の先端面の位置)は、すべて同じである。
 成膜材料放出部13は、図6に示されるように、前記したマニホールド群6の延長管75,76,77の先端部分と、当該先端部分を固定する板体92によって構成されている。成膜材料放出部13においては、板体92の上面に、マニホールド部66,67,68と連通する放出開口80,81,82が平面的な広がりをもって分布している。
 成膜材料放出部13から突出する放出開口80,81,82のレイアウトは、図9の通りであり、隣接する放出開口80,81,82を結ぶ図形が、正三角形を密に並べた形状となる。なお、図9において、1,2,3の番号は、属する開口グループを表している。
 すなわち、番号1が付された開口は、第1グループに属する放出開口80である。番号2が付された開口は、第2グループに属する放出開口81である。番号3が付された開口は、第3グループに属する放出開口82である。
 従って、1の番号が付された放出開口80には、開口面積が大きい絞り85が設けられている。また、2の番号が付された放出開口81には、開口面積が中程度の絞り86が設けられている。そして、3の番号が付された放出開口82には、開口面積が小さい絞り87が設けられている。
 なお、作図の関係上、図9に図示した放出開口80,81,82は、総数が18個であるが、実際には図10に示されるように相当に数が多く、これらが平面的な広がりをもって分布している。
 延長管75,76,77の数についても、放出開口80,81,82の数の傾向と同様である。
 本実施形態においては、一つの開口グループに属する放出開口80,81,82の周囲には、常に異なる開口グループに属する放出開口80,81,82がある。
 例えば、図9に示されるように、第1開口グループに属する放出開口80に隣接する放出開口は、いずれも第2開口グループに属する放出開口81又は第3開口グループに属する放出開口82である。
 また第2開口グループに属する放出開口81に隣接する放出開口は、いずれも第1開口グループに属する放出開口80又は第3開口グループに属する放出開口82である。
 第3開口グループに属する放出開口82に隣接する放出開口は、いずれも第1開口グループに属する放出開口80又は第2開口グループに属する放出開口81である。
 シャッター部材8は、図1,図11から読み取れるように、前記した各放出開口80,81,82に相当する位置に開口93が設けられた板体である。シャッター部材8は、エアシリンダー95等の動力源によって水平方向に移動される。すなわち、シャッター部材8は、各放出開口80,81,82に対して相対的に移動可能となっている。
 シャッター部材8は、図12(a)のように成膜材料放出部13の略全面を覆い得るだけの面積を持っている。
 またシャッター部材8には、図示しない加熱手段が設けられており、成膜時においては、シャッター部材8は、成膜材料16a(16b~16j)の気化温度よりもやや高い温度に維持される。
 なお、ここでいう「略全面を覆う」とは、成膜材料放出部13の主面の90パーセント以上100パーセント以下の部分を覆うことをいう。
 次に放出回路3の各部材間を繋ぐ接続流路5について説明する。
 接続流路5は、図1のように上部マニホールド部66に成膜蒸気18a~18dを供給する第1供給流路32と、中間マニホールド部67に成膜蒸気18e~18gを供給する第2供給流路33と、下部マニホールド部に成膜蒸気18h~18jを供給する第3供給流路34と、各蒸発部10a~10jと接続される分岐流路41a~41jとを有している。
 また分岐流路41a~41jの中途には、主開閉弁40a~40jが設けられている。言い換えると、分岐流路41a~41jの成膜蒸気18a~18jの流れ方向の中流には、主開閉弁40a~40jが位置している。このように、本実施形態では、蒸発部10a~10jごとに主開閉弁40a~40jがある。
 主開閉弁40a~40jは、公知の開閉弁であり、制御装置26の命令を受けて開閉可能となっている。
 本実施形態の真空蒸着装置1は、3系統の放出系統を備えている。
 すなわち、真空蒸着装置1には、第1蒸発部グループに属する蒸発部10a~10dと上部マニホールド部66とが第1供給流路32を介して接続され、上部マニホールド部66と、上部マニホールド部66に付随する第1開口グループの放出開口80とが接続されてなる第1放出系統57がある。なお第1放出系統57には、開口面積が大きい絞り85が設けられており、流路抵抗が小さい。
 また真空蒸着装置1には、第2蒸発部グループの蒸発部10e~10gと中間マニホールド部67とが第2供給流路33を介して接続され、中間マニホールド部67と、中間マニホールド部67に付随する第2開口グループの放出開口81とが接続されてなる第2放出系統58がある。なお第2放出系統58には、開口面積が中程度の絞り86が設けられており、流路抵抗は中程度である。
 さらに真空蒸着装置1には、第3蒸発部グループの蒸発部10h~10jと下部マニホールド部68とが第3供給流路34を介して接続され、下部マニホールド部68と、下部マニホールド部68に付随する第3開口グループの放出開口82とが接続されてなる第3放出系統59がある。なお第3放出系統59には、開口面積が小さい絞り87が設けられており、流路抵抗が大きい。
 本実施形態では、各放出系統57,58,59は、同数の放出開口80,81,82を持つ。
 しかし各放出開口80,81,82に設けられた絞り85,86,87は開口面積が相違する。そのため、放出系統57,58,59は、絞り85,86,87の総開口面積が相違する。
 より具体的には、第1放出系統57には開口面積が大きい絞り85が装着されているから、絞り85の総開口面積が最も大きく、放出開口80の実質的な開口面積が最も広い。
 第2放出系統58には開口面積が中程度の絞り86が装着されているから、絞り86の総開口面積が中程度であり、放出開口81の実質的な開口面積が中程度である。
 第3放出系統59には開口面積が小さい絞り87が装着されているから、絞り87の総開口面積が最も小さく、放出開口81の実質的な開口面積が最も小さい。
 接続流路5には、図示しない加熱手段が取り付けられており、成膜時においては成膜材料16の気化温度以上に加熱されている。そのため、接続流路5内を気体状の成膜蒸気18が通過しても状態変化が起こらず、気体状態のまま各マニホールド部66,67,68まで流れることが可能となっている。それ故に、接続流路5をなす配管の内側面に成膜蒸気18a~18jが固化して成膜材料16が固着することを抑制することができる。
 真空蒸着装置1では、図1のように上部マニホールド部66に膜厚確認用の放出開口46が接続されており、膜厚センサー27に対して成膜材料の蒸気を放出することができる。
 また中間マニホールド部67に膜厚確認用の放出用開口47が接続され、膜厚センサー28に対して成膜材料の蒸気を放出することができる。
 さらに下部マニホールド部68に放出用開口48が接続されており、膜厚センサー29に対して成膜材料の蒸気を放出することができる。
 そして、真空蒸着装置1は、膜厚センサー27,28,29で読み取った情報を制御装置26に送信する構造となっている。
 膜厚センサー27,28,29は、公知の膜厚センサーであり、成膜される膜厚に寄与する情報を制御装置26に送信可能となっている。
 制御装置26は、主開閉弁40a~40jの開閉制御が可能な装置であり、膜厚センサー27,28,29の情報などに合わせて主開閉弁40a~40jに開閉命令を送信可能となっている。
 次に、成膜室2と、放出回路3の位置関係について説明する。
 本実施形態の真空蒸着装置1では、放出回路3の大部分が成膜室2の外にある。
 すなわち、本実施形態の真空蒸着装置1では、図1のように、3個のマニホールド部66,67,68の本体部37,38,39が全て成膜室2の外に設けられている。
 そして各マニホールド部66,67,68に付属する延長管75,76,77の先端側と、成膜材料放出部13だけが成膜室2の中に設けられている。
 成膜材料放出部13の板体92は水平姿勢に配置されており、放出開口80,81,82はいずれも基板11の方向に向いている。
 また膜厚センサー27,28,29は、成膜室2の中にあり、基板11と同一の真空環境に置かれる。
 また、基板搬送装置12は、図1のように成膜材料放出部13の放出面から放出方向に所定の距離だけ離れた位置に配されており、シャッター部材8は、その間に配されている。具体的には、シャッター部材8は、基板搬送装置12と成膜材料放出部13の間に設けられている。
 前記したようにシャッター部材8は、エアシリンダー95(図11参照)によって水平方向に移動させることができる。また前記したようにシャッター部材8は、成膜材料放出部13の略全面を覆い得るだけの面積を持ち、且つ放出開口80,81,82に相当する位置に開口93が設けられている。そのため、図12(a)のようにシャッター部材8の開口93を成膜材料放出部13の放出開口80,81,82に一致させると、成膜材料放出部13の全ての放出開口80,81,82が開放状態となる。またエアシリンダー95を動作させてシャッター部材8をずらすと、図12(b)のようにシャッター部材8の開口93が、成膜材料放出部13の放出開口80,81,82を外れ、成膜材料放出部13の全ての放出開口80,81,82が閉塞状態となる。
 次に、本発明の真空蒸着装置1を用いて行う有機EL装置100(図18参照)の成膜方法について説明するが、成膜手順の説明に先立って、成膜開始時の真空蒸着装置1の各部位の状態について説明する。
 まず成膜室2について説明すると、成膜室2は、減圧手段7によって常に減圧されており、超高真空状態になっている。ここでいう「超高真空状態」とは、真空度が10-5Pa以下の状態を表す。
 本実施形態の真空蒸着装置1では、成膜室2の外にマニホールド部66,67,68の大部分があるから、成膜室2の容積が小さく、「超高真空状態」に至らせるまでに要する時間は比較的短い。
 主開閉弁40a~40jは、いずれも閉状態になっている。また、それぞれの蒸発部10a~10jの坩堝22内には所望の成膜材料16a~16jが充填されている。
 ここで本実施形態では、坩堝22に入れられる成膜材料16a~16jは、必要な膜厚が近似するものが同一グループの蒸発部10a~10jに入れられるように配慮されている。
 図1に示す本実施形態では、蒸発部10a~10jを10個有しており、最大で10種類の組成が違う成膜蒸気18a~18jを放出することができる。
 そのためには、10種類の成膜材料16a~16jを蒸発部10a~10jの坩堝22に入れることとなるが、その際に、基板11に要求される膜厚を検討する。そして、必要な膜厚が厚い成膜材料グループ(以下、厚膜グループ)と、必要な膜厚が中間的な成膜材料グループ(以下、中間厚膜グループ)と、必要な膜厚が薄い成膜材料グループ(以下、薄膜グループ)にグループ分けする。
 そして厚膜グループに属する成膜材料16を第1グループの蒸発部10a~10dに入れる。また中間厚膜グループに属する成膜材料16を第2グループの蒸発部10e~10gに入れる。薄膜グループに属する成膜材料16を第3グループの蒸発部10h~10jに入れる。
 そして、坩堝22の周りに設けられた加熱手段23によって成膜材料16a(16b~16j)を加熱し、成膜材料16a(16b~16j)を気化又は昇華させる。また、図2に示される蒸発室21の周りに設けられた加熱手段24によって、蒸発室21内を成膜材料16a(16b~16j)の気化温度よりもやや高い温度に維持する。
 また図示しない接続流路5の加熱手段に通電し、接続流路5を成膜材料16a(16b~16j)の気化温度よりもやや高い温度に保温する。同様に、各マニホールド部66,67,68に設けられた加熱手段35,36(図8参照)に通電し、図5に示されるハッチ30とその他の本体部37,38,39及び各延長管75,76,77を加熱する。
 すなわち、加熱手段36によってハッチ30を成膜材料16a(16b~16j)の気化温度よりもやや高い温度に保温する。また加熱手段36によって本体部37,38,39の他の部分及び各延長管75,76,77が加熱され、各マニホールド部66,67,68全体が、成膜材料16a(16b~16j)の気化温度よりもやや高い温度に維持される。
 このように、真空蒸着装置1は、放出開口80,81,82と蒸発部10を繋ぐ成膜蒸気18の通過流路を加熱手段によって加熱し、通過流路上で成膜蒸気18が固化することを防止できる。
 次に、本実施形態の真空蒸着装置1によって実施する有機EL装置100(図18参照)の成膜手順について説明する。
 真空蒸着装置1を用いて有機EL装置100を製造する場合には、図示しない予備室から成膜室2に基板11を搬送する。
 ここで図示しない予備室は、予め真空状態となっており、この状態で成膜室2の搬入口(図示せず)を開いて成膜室2に基板11を搬入する。
 ここで予備室は、真空状態であるとは言うものの、「超高真空状態」と言える程には減圧されていない。そのため、成膜室2の搬入口(図示せず)を開くことによって、成膜室2の真空度が若干低下する。すなわち、成膜室2内の圧力が若干上昇する。
 しかしながら、少なくとも成膜を開始するまでの間は、減圧手段7を運転し続けるので、成膜室2の真空度は「超高真空状態」に回復する。特に本実施形態の真空蒸着装置1では、成膜室2の外にマニホールド部66,67,68の大部分があり、成膜室2の容積が比較的小さいから、低下した真空度を「超高真空状態」に回復するのに多くの時間を要しない。
 基板搬送装置12によって成膜室2に搬入された基板11は、成膜材料放出部13の噴出面に対向するように固定される。
 なお搬送される基板11は、あらかじめ別工程によって透明導電膜などが成膜されており、この状態の基板11が真空蒸着装置1に搬入される。基板上に透明導電膜を成膜する方策としては、スパッタ等の公知手段がある。
 そして図12(b)に示されるようにシャッター部材8を閉塞姿勢にすることによって成膜材料放出部13の全ての放出開口80,81,82を閉塞状態とする。すなわち、シャッター部材8の開口93を成膜材料放出部13の放出開口80,81,82からずらし、成膜材料放出部13の全ての放出開口80,81,82を閉塞状態とする。
 その後、いずれかの主開閉弁40a~40jを開く。
 ここで、上記したように、主開閉弁40a~40jは蒸発部10a~10jごとに設けられている。そのため、いずれかの主開閉弁40a~40jを開くことによって、蒸発部10a~10jのいずれかで生成された成膜蒸気18a~18jが、いずれかのマニホールド部66,67,68に導入され、いずれかの開口グループの放出開口80,81,82から放出される。
 例えば、第1蒸発部グループに属する蒸発部10aに係る主開閉弁40aを開き、他の主開閉弁40b~40jを閉状態に維持させる。こうすることにより、蒸発部10aで作られた成膜蒸気18aだけが、接続流路5の第1供給流路32を経由して上部マニホールド部66に入り、第1開口グループに属する放出開口80の全てから放出される。
 すなわち、蒸発部10a内の坩堝22内から気化又は昇華した成膜材料16a(成膜蒸気18a)は、蒸発部10aから主開閉弁40aを通過して分岐流路41aに流れ、さらに第1供給流路32を通過して、上部マニホールド部66に至る。そして、上部マニホールド部66に至った成膜材料16aは、放出開口80の全てから放出される。
 ここで主開閉弁40aを開いた当初は、放出開口80から放出される成膜蒸気18aが不安定であり、シャッター部材8によって基板11側に至ることが阻止されている。
 そして、放出開口80から放出される成膜蒸気18aが所定時間Aの経過と共に安定状態となれば、エアシリンダー95によってシャッター部材8を水平方向に移動させる。すなわち、図12(a)に示されるように、放出開口80,81,82にシャッター部材8の開口を合わせて成膜材料放出部13の全ての放出開口80,81,82を開放する。
 しかしながら、前記した様に、本実施形態では、蒸発部10a~10jごとに主開閉弁40a~40jがあり、主開閉弁40a~40jは、選択的に開かれるから、複数設けられた放出開口80,81,82の特定の開口(放出開口80)から特定の成膜蒸気18aが噴射されることとなる。
 より具体的には、放出開口80,81,82は、3グループに分かれているが、その内の第1開口グループに属する放出開口80からのみ蒸気が放出され、他のグループに属する放出開口81,82からは蒸気は出ない。
 また放出開口80から放出される成膜蒸気18は、上記した例の場合、蒸発部10aによって生成された成膜蒸気18aに限られ、他の蒸発部10b~10j内の成膜蒸気18b~18jは放出されない。
 そのため、放出開口80,81,82を全て開放するものの、基板11に蒸着されるのは、蒸発部10aによって生成された成膜蒸気18aに限られる。
 前記した所定時間A(シャッター部材8を開くまでの待ち時間)は、1秒から10秒であることが好ましい。この範囲であれば、成膜に寄与しない成膜蒸気18の消費を最小限に抑えつつ、安定した成膜蒸気18を成膜に使用することができる。
 シャッター部材8を開放状態とすることによって、基板11に成膜蒸気18aが到達し、基板11に成膜される。
 ここで成膜蒸気18aを生成する蒸発部10aは、最終的に必要な膜厚が厚い成膜材料グループ(厚膜グループ)に属する成膜材料が導入されている。そして蒸発部10aは、第1蒸発部グループに属し、第1開口グループに連通している。また前記した様に、第1開口グループの放出開口80には、開口面積が最も広い絞り85が設けられている。そのため成膜蒸気18aは、単位時間当たりに放出される量が多い。
 従って、成膜後の膜厚が厚いものとなり、要求に適合する。
 成膜時においては、図1に示される膜厚センサー27によって成膜蒸気を検知し、膜厚に関する情報(成膜量など)を監視しており、常時制御装置26に当該情報を送信している。
 膜厚センサー27は、成膜室2内にあり、基板11と同一の真空条件にさらされている。また膜厚センサー27に至る成膜蒸気18は、基板11に成膜されるものと同一であり、かつ同一のマニホールド部66から供給される。そのため膜厚センサー27に付着する膜は、基板11に成膜される膜と強い相関関係があり、基板11の膜厚を正確に反映する。そのため制御装置26は、成膜状況を正確に把握することができる。
 所望の膜厚まで成膜材料16aが基板11に成膜されると(成膜終了)、図12(b)のようにシャッター部材8を閉じ、さらに主開閉弁40aを閉じる。
 そして本実施形態では、シャッター部材8を閉じる動作と前後してマニホールド部66のハッチ30を加熱する加熱手段36だけを停止する。すなわち、前記したように、ハッチ30だけが他とは別の加熱手段36によって加熱されており、電源回路も他から独立している。そのため、図8に示すリレー50をオフすることによってハッチ30の加熱手段36だけを停止することができる。
 その結果、ハッチ30の部位だけが急激に温度が低下し、ハッチ30の部位の温度だけが成膜材料16a(16b~16j)の気化温度よりも低い温度に低下する。そのため、マニホールド部66の本体部37内に残留する成膜蒸気18aが、ハッチ30の部位に触れて固化し、本体部37内に残留する成膜蒸気18aが除去される。すなわち、本実施形態によると、ハッチ30と加熱手段36とによって構成される残留蒸気除去手段15によって成膜材料の蒸気を冷却して固化又は液化し、成膜材料の蒸気を除去することができる。
 ハッチ30を加熱する加熱手段36は、一定時間が経過した後に再起動される。
 続いて、他の主開閉弁40を開き、他の蒸発部10内の成膜蒸気18を放出する。
 例えば、主開閉弁40fを開き、蒸発部10f内の成膜蒸気18fを中間マニホールド部67に導入し、第2グループの放出開口81から放出する。この場合も、主開閉弁40fを開いた当初は、シャッター部材8が閉じられており、基板11側に至ることが阻止されている。
 所定時間Aが経過すると、エアシリンダー95によってシャッター部材8を水平方向に移動させる。すなわち、放出開口80,81,82にシャッター部材8の開口を合わせて成膜材料放出部13の全ての放出開口80,81,82を開放する。
 この場合も、主開閉弁40f以外は閉じられているので、複数設けられた放出開口80,81,82の特定の開口(放出開口81)から、特定の成膜蒸気18fが噴射されることとなる。
 より具体的には、第2グループに属する放出開口81からのみ蒸気が放出され、他のグループに属する放出開口80,82からは蒸気は出ない。
 また放出開口81から放出される蒸気は、蒸発部10fによって生成された成膜蒸気18fに限られ、他の蒸発部10a~10e、蒸発部10g~10j内の成膜蒸気18は放出されない。そのため、放出開口80,81,82を全て開放するものの、基板が蒸着されるのは、蒸発部10fによって生成された成膜蒸気18fに限られる。
 ここで成膜蒸気18fを生成する蒸発部10fは、最終的に必要な膜厚が中程度の成膜材料グループ(中間厚膜グループ)に属する成膜材料が導入されている。そして蒸発部10fは、第2蒸発部グループに属し、第2開口グループに連通している。また前記した様に、第2開口グループの放出開口81には、開口面積が中程度の絞り86が設けられている。そのため、成膜蒸気18fは、単位時間当たりに放出される量が中程度である。
 従って、成膜後の膜厚が中程度となり、要求に適合する。
 所望の膜厚まで成膜材料16fが基板11に成膜されると(成膜終了)、図12(b)のようにシャッター部材8を閉じ、さらに主開閉弁40fを閉じる。
 そして先と同様に、シャッター部材8を閉じる動作と前後してマニホールド部67のハッチ30を加熱する加熱手段36だけを停止し、ハッチ30の部位だけを低下させる。その結果、マニホールド部67の本体部38内に残留する成膜蒸気18fが、ハッチ30の部位に触れて固化し、本体部38内に残留する成膜蒸気18fが除去される。
 ハッチ30を加熱する加熱手段36は、一定時間が経過した後に再起動される。
 また、例えば、主開閉弁40jを開くと、蒸発部10j内の成膜蒸気18jが、第3グループの放出開口82から放出される。成膜蒸気18jを生成する蒸発部10jは、最終的に必要な膜厚が薄い成膜材料グループ(薄膜グループ)に属する成膜材料16が導入されている。そして、第3開口グループの放出開口82には、開口面積が最も小さい絞り87が設けられているから、成膜蒸気18jは、単位時間当たりに放出される量が少ない。
 従って、成膜後の膜厚が薄いものとなり、要求に適合する。
 本実施形態の真空蒸着装置1は、3系統の放出系統を備えているが、有機EL装置100は、多数の薄膜層が積層されたものであるから、各放出系統を複数回使用して基板11に成膜する必要がある。
 ここで本実施形態の真空蒸着装置1は、マニホールド部66,67,68の一部(ハッチ30)だけを温度低下させることによって、マニホールド部66,67,68内に残留する成膜蒸気18を除去することができる。
 そのため、一つの有機EL装置100を製造するための工程中、同一の放出系統を複数回使用したり、同一の放出系統を連続して使用したりしても、マニホールド部66,67,68内で成膜蒸気18が混じることはない。すなわち、本実施形態は、マニホールド部66,67,68内に異なる成膜蒸気18を導入するが、マニホールド部66,67,68内で異なる成膜蒸気18が混合することによる汚染を起こす懸念はない。
 所定層に渡って成膜を終えると、図示しない搬出口を開き、基板搬送装置12によって基板11を搬出する。成膜室2の搬出口(図示せず)を開くことによって、成膜室2の真空度が若干低下する。
 しかしながら、次の基板11が搬入されるまでの間は、減圧手段7を運転し続けるので、成膜室2の真空度は「超高真空状態」に回復する。特に本実施形態の真空蒸着装置1では、本実施形態の真空蒸着装置1では、成膜室2の外にマニホールド部66,67,68の大部分があり、成膜室2の容積が比較的小さいから、低下した真空度を「超高真空状態」に回復するのに多くの時間を要しない。
 上記した実施形態では、主開閉弁40a~40jの一つを選択的に開いて基板11に成膜を行った。この方策によると、1つの成膜材料の成分のみで1つの層が蒸着される。すなわち、前記した方策によると、単蒸着が行われる。
 しかしながら、本実施形態の真空蒸着装置1の用途は単蒸着に限定されるものではなく、真空蒸着装置1を使用して共蒸着を行うこともできる。すなわち、複数の主開閉弁40a~40jを選択し、これを同時に開くことによって基板11に共蒸着を行うことができる。
 例えば、主開閉弁40bと、主開閉弁40gを開き、蒸発部10bによって生成された成膜蒸気18bと蒸発部10gによって生成された成膜蒸気18gを同時に放出して基板11に蒸着を行うことにより、共蒸着を行うことができる。
 この場合には、第1グループに属する放出開口80から成膜蒸気18bが放出され、第2グループに属する放出開口81から成膜蒸気18gが放出される。
 すなわち、共蒸着工程においては、単一の放出系統(第1放出系統57,大容量用放出系統)に属する単一の蒸発部10bで主成膜材料を蒸発させて前記放出系統57に属する放出開口80から主成膜材料の蒸気を放出する。さらに、第1放出系統57とは異なる単一の放出系統(第2放出系統58,小容量用放出系統)に属する単一の蒸発部10gで従成膜材料を蒸発させて第2放出系統58に属する放出開口81から従成膜材料の蒸気を放出する。
 ここでいう「主成膜材料」とは、共蒸着によって成膜する層中に、主として含有される成分となる材料である。
 ここでいう「従成膜材料」とは、共蒸着によって成膜する層中に、含有される成分であって、主成膜材料よりも含有量が少ない材料である。
 この場合、各膜厚センサー27,28,29には、それぞれ単独のマニホールド部66,67,68から成膜蒸気が放出されるので、共蒸着を実施する際の主成膜材料と従成膜材料の放出量を個別に検知することができる。
 また同一グループに属する蒸発部10の主開閉弁40を2以上選択して開き、グループに属するマニホールド部66,67,68内で成膜蒸気18を混合して放出しても、共蒸着を行うことができる。
 次に、有機EL装置100の推奨される層構成について説明する。
 有機EL装置100は、図18のように、透光性を有した基板102上に、第1電極層103と機能層105(発光機能層)と第2電極層106が積層し、封止層130によって封止したものである。
 また、機能層105の構成は、例えば、図18の拡大図で示されるように、青色発光ユニットと、赤緑発光ユニットとを、接続層で電気的に接続(コネクト)したタンデム構造とすることができる。
 青色発光ユニットは、第1電極層103側から順に、第1正孔注入層107、第1正孔輸送層108、青色発光層109、及び第1電子輸送層110から構成される。
 赤緑発光ユニットは、第1電極層103側から順に、第2正孔注入層114、第2正孔輸送層115、赤色発光層116、緑色発光層117、第2電子輸送層118、及び電子注入層119から構成される。
 接続層は、第1接続層111、第2接続層112、及び第3接続層113から構成される。
 ここで、本発明の真空蒸着装置を用いて、高生産性、かつ高材料使用効率で、本発明の効果である面内膜厚均―性の効果を十分に引き出す観点からは、各発光ユニットの合計膜厚は50nm~300nm程度とすることが好ましく、また、各発光層の膜厚は5nm~50nm程度とすることが好ましい。
 ここで、青色発光層109をホスト材料に青色蛍光材料をドープした層とし、赤色発光層116、及び緑色発光層117をホスト材料に各々の色の燐光材料をドープした層とすることが可能である。こうすることは、蛍光燐光ハイブリッド構造とすることが高輝度、高演色性、及び長寿命な有機EL素子を得る観点から好ましい。
 また、青色発光層109をホスト材料に青色の燐光材料をドープした層とすることも高輝度を得る観点からは好ましい。
 このようなタンデム構造の有機EL素子においては、各発光層の膜厚は、各色の発光スペクトル強度と直接関係している。また、各発光層は膜厚方向(積層方向)に直列接続され、かつ、膜厚方向に比べて面内方向のキャリアの移動が極端に制限されている。そのため、各発光層の膜厚は、他色の発光スペクトルとも密接に関係する。
 また、寿命が長い三重項励起子の発光である燐光を用いるハイブリッド構造の有機EL素子は、特に赤色、及び緑色の発光層が隣接して配される場合や、一層からなる場合には、発光が長波長側にレッドシフトしがちである。
 そのため、所望の光を発生させるには、各発光層の膜厚を設計通りに制御することが重要となる。その点において、本発明の真空蒸着装置1を使用すれば、極めて設計通りに制御することができる。
 第1正孔注入層107及び第1正孔輸送層108と、第2正孔注入層114及び第2正孔輸送層115は、各々、1層の正孔注入輸送層とすることができる。
 また、第1正孔注入層107及び第1正孔輸送層108と、第2正孔注入層114及び第2正孔輸送層115は、各々、正孔輸送材料からなる層、又は、有機p型ドーパントをドープした正孔輸送材料からなる層とすることができる。
 また、例えば、第1接続層111として、有機n型ドーパントをドープした有機電子輸送材料からなる層を使用することができる。第2接続層112として、有機電子輸送材料からなる層を使用することができる。第3接続層113として、有機p型ドーパントをドープした有機正孔輸送材料からなる層を使用することができる。
 このようなドーパントや発光材料をドープしたホスト材料からなる層の成膜においては、このようなホスト材料等を本発明に係る主成膜材料とし、このようなドーパントや発光材料を本発明に係る従成膜材料として、大きな本発明に係る絞りを有する開口グループに接続される蒸発部グループに属する蒸発部に主成膜材料を単独で割り当てることが好ましい。また、小さな本発明に係る絞りを有する開口グループに接続される蒸発部グループに属する蒸発部に従成膜材料を単独で割り当てることが好ましい。こうすることによって、共蒸着組成を精度良く、安定的に制御可能となる。
 上述の燐光材料を使用した発光層(燐光発光層)は、本発明に係る主成膜材料であるホスト材料と、本発明に係る従成膜材料に含まれる第1従成膜材料である発光性ドーパントを含む、少なくとも2種類の化合物が共蒸着されてなる層(共蒸着有機層)とすることが好ましい。
 これらに加えてさらに、電子、及び/又は、正孔輸送性増強ドーパントとして第2従成膜材料を含む少なくとも3種類の化合物が共蒸着されてなる層(共蒸着有機層)とすることも好ましい。
 第1従成膜材料の好ましい含有量は1~30重量%であり、より好ましくは1~10重量%である。
 第2従成膜材料の好ましい含有量は1~30重量%であり、より好ましくは10~30重量%である。
 本発明の真空蒸着装置は、各成膜材料を割り当てることによって、このような主成膜材料に対応した開口グループである主開口グループ、第1従成膜材料に対応した開口グループである第1従開口グループ、及び第2従成膜材料に対応した開口グループである第2従開口グループの3つを有する成膜室を備えることができる。
 こうすることにより、機能層として燐光発光層を含む有機EL装置を成膜するにあたって、制御性に優れ、かつ、安価に成膜できる真空蒸着装置となる。
 また、各開口グループに接続される蒸発部グループに複数の蒸発部を割り当て、蒸発部を切り替えることで所望の層を単独で蒸着すること、及び、複数の開口グループから共蒸着することで、機能層内の有機化合物からなる全ての層を一の成膜室で成膜することが可能である。
 また、異なる方向に放出する2群以上の開口グループを有する真空蒸着装置とし、各グループが3組の開口グループを有することもできる。
 同一の本発明に係る蒸発部を本発明に係る供給切替え手段を介して複数の開口グループに接続することで、一の本発明の真空蒸着装置で機能層105の全てを成膜することが好ましい。すなわち、前述の電子輸送材料や正孔輸送材料は、異なる層を構成する場合も、同一の蒸発部から同一の材料を蒸発することで供給可能とすることが好ましい。
 そして、機能層105を構成する各層及び第2電極層106は、真空蒸着装置1によって形成される。
 基板102は、透光性及び絶縁性を有した透明絶縁基板である。基板102の材質については特に限定されるものではなく、例えば、フレキシブルなフィルム基板やプラスチック基板などから適宜選択され用いられる。特にガラス基板や透明なフィルム基板は透明性や加工性の良さの点から好適である。
 基板102は、面状に広がりをもっている。具体的には、多角形又は円形をしており、四角形であることが好ましい。本実施形態では、四角形状の基板を採用している。
 基板102の最短辺(最短軸)は、300mm以上となっており、350mm以上となっていることが好ましく、500mm以上となっていることが特に好ましい。
 基板102の面積は、900cm(平方センチメートル)以上4000cm(平方センチメートル)以下となっており、1225cm以上3500cm以下となっていることが好ましく、2500cm以上3000cm以下となっていることが特に好ましい。
 第1電極層103の素材は、透明であって、導電性を有していれば、特に限定されるものではなく、例えば、インジウム錫酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)、酸化錫(SnO)、酸化亜鉛(ZnO)等の透明導電性酸化物などが採用される。機能層105内の発光層から発生した光を効果的に取り出せる点では、透明性が高いITOあるいはIZOが特に好ましい。本実施形態では、第1電極層103の素材として、ITOを採用している。
 第1正孔注入層107,第2正孔注入層114の材料としては、公知の正孔注入材料を使用することができる。例えば、1,3,5-トリカルバゾリルベンゼン、4,4’-ビスカルバゾリルビフェニル、ポリビニルカルバゾール、m-ビスカルバゾリルフェニル、4,4’-ビスカルバゾリル-2,2’-ジメチルビフェニル、4,4’,4”-トリ(N-カルバゾリル)トリフェニルアミン、1,3,5-トリ(2-カルバゾリルフェニル)ベンゼン、1,3,5-トリス(2-カルバゾリル-5-メトキシフェニル)ベンゼン、ビス(4-カルバゾリルフェニル)シラン、N,N’-ビス(3-メチルフェニル)-N,N’-ジフェニル-[1,1-ビフェニル]-4,4’-ジアミン(TPD)、N,N’-ジ(ナフタレン-1-イル)-N,N’-ジフェニルベンジジン(α-NPD)、N,N’-ジフェニル-N,N’-ビス(1-ナフチル)-(1,1’-ビフェニル)-4,4’-ジアミン(NPB)、ポリ(9,9-ジオクチルフルオレン-co-N-(4-ブチルフェニル)ジフェニルアミン)(TFB)又はポリ(9,9-ジオクチルフルオレン-co-ビス-N,N’-(4-ブチルフェニル)-ビス-N,N-フェニル-1,4-フェニレンジアミン(PFB)等を用いることができる。
 第1正孔輸送層108,第2正孔輸送層115の材料としては、公知の正孔輸送材料を使用することができる。例えば、ベンゼン、スチリルアミン、トリフェニルメタン、ポルフィリン、トリアゾール、イミダゾール、オキサジアゾール、ポアリールアルカン、フェニレンジアミン、アリールアミン、オキサゾール、アントラセン、フルオレノン、ヒドラゾン、スチルベン、およびこれらの誘導体、ポリシラン化合物、ビニルカルバゾール化合物、チオフェン化合物、アニリン化合物などの複素環式共役系のモノマーやオリゴマー、ポリマーなどが採用できる。
 青色発光層109の材料としては、ジスチリルアリーレン誘導体、オキサジアゾール誘導体、およびそれらの重合体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などを採用できる。なかでも高分子材料のポリビニルカルバゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘導体やポリフルオレン誘導体などが好ましい。
 赤色発光層116の材料としては、クマリン誘導体、チオフェン環化合物、およびそれらの重合体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリフルオレン誘導体などが採用できる。なかでも高分子材料のポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリフルオレン誘導体などが好ましい。
 緑色発光層117の材料としては、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、およびそれらの重合体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などが採用できる。なかでも高分子材料のポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などが好ましい。
 第1電子輸送層110,第2電子輸送層118の材料としては、公知の電子輸送材料を使用することができる。例えば、ベンジン、スチリルアミン、トリフェニルメタン、ポルフィリン、トリアゾール、イミダゾール、オキサジアゾール、ポアリールアルカン、フェニレンジアミン、アリールアミン、オキサゾール、アントラセン、フルオレノン、ヒドラゾン、スチルベン、およびこれらの誘導体、ポリシラン化合物、ビニルカルバゾール化合物、チオフェン化合物、アニリン化合物などの複素環式共役系のモノマーやオリゴマー、ポリマーなどが採用できる。
 特に、トリス(8-キノリノラト)アルミニウム(Alq3)、トリス(5-メチル-8-キノリノラト)アルミニウム(Almq3)、ビス(10-ヒドロキシベンゾ[h]-キノリナト)ベリリウム(BeBq2)、ビス(2-メチル-8-キノリノラト)-4-フェニルフェノラト-アルミニウム(BAlq)などキノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等を好ましく用いることができる。また、この他ビス[2-(2-ヒドロキシフェニル)-ベンゾオキサゾラト]亜鉛(Zn(BOX)2)、ビス[2-(2-ヒドロキシフェニル)-ベンゾチアゾラト]亜鉛(Zn(BTZ)2)などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。さらに、金属錯体以外にも、2-(4-ビフェニリル)-5-(4-tert-ブチルフェニル)-1,3,4-オキサジアゾール(PBD)や、1,3-ビス[5-(p-tert-ブチルフェニル)-1,3,4-オキサジアゾール-2-イル]ベンゼン(OXD-7)、3-(4-tert-ブチルフェニル)-4-フェニル-5-(4-ビフェニリル)-1,2,4-トリアゾール(TAZ)、3-(4-tert-ブチルフェニル)-4-(4-エチルフェニル)-5-(4-ビフェニリル)-1,2,4-トリアゾール(p-EtTAZ)、バソフェナントロリン(BPhen)、バソキュプロイン(BCP)なども用いることができる。
 電子注入層119の材料としては、公知の電子注入材料を使用することができる。例えば、フッ化リチウム(LiF)、フッ化セシウム(CsF)、フッ化カルシウム(CaF)等のようなアルカリ金属又はアルカリ土類金属の化合物等が採用できる。また、上記電子注入層として、電子輸送性を有する物質からなる層中にアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含有させたもの、例えばAlq3中にマグネシウム(Mg)を含有させたもの等も好ましく用いることができる。
 第2電極層106の材料は、導電性を有していれば、特に限定されるものではなく、例えば銀(Ag)やアルミニウム(Al)などの金属が挙げられる。
 本実施形態の真空蒸着装置1によれば、1つの成膜室2内で有機EL装置100のほぼ全層(基板102、第1電極層103、並びに封止層130を除く)を成膜することができる。
 以上説明した実施形態では、蒸発部10a~10jは、蒸発室21の中に坩堝22が配されたものであるが、蒸発室21の全体が坩堝の機能を兼ねるものであってもよい。
 以上説明した実施形態では、いずれも成膜材料放出部13を水平に配置したが、本発明は、この構成に限定されるものではなく、成膜材料放出部13を垂直姿勢に配置してもよい。
 以上説明した実施形態では、マニホールド部66,67,68に延長管75,76,77を設けたが、例えば、最も上段のマニホールド部66については、本体部37に直接放出開口80を設けてもよい。
 以上説明した実施形態では、マニホールド部66,67,68を3個設けた例を示したが、マニホールド部の数は任意であり、4個以上であってもよい。また3個未満であってもよい。
 以上説明した実施形態では、10個の蒸発部10a~10jを有する構成を例示したが、蒸発部10a~10jの数は任意である。しかしながら、蒸発部10の数は、9個以上であることが望ましく、13個であることがより好ましい。実際には、12個から20個程度が適当である。
 以上説明した実施形態では、坩堝22に入れられる成膜材料16a~16jは、必要な膜厚が近似するものが同一グループの蒸発部10a~10jに入れられる様に配慮したが、これに代わって又はこれに加えて、個々の成膜材料についての蒸気の単位時間あたりの目標放出量や、成膜室内の蒸気の目標分圧を基準としてこれらが近似するものが同一グループの蒸発部10a~10jに入れられる様に選定してもよい。また放出開口の開口端近傍における蒸気の目標圧力が近似するものが一つのグループとなる様に選択することも推奨される。
 以上説明した実施形態では、マニホールド部66,67,68内で異なる成膜蒸気が混合することによる汚染を防止するために、残留蒸気除去手段15を設けた。すなわち、真空蒸着装置1では、マニホールド部66,67,68を保温する加熱手段35,36を複数系統とし、マニホールド部66,67,68の一部に故意に低温部分を作ることによって、成膜蒸気18a~18jを除去した。これをさらに発展させて、マニホールド部66,67,68の一部を強制的に冷却し、残留する成膜蒸気18a~18jを捕捉してもよい。
 また上記した実施形態では、低温部分をマニホールド部66,67,68の本体部37,38,39に形成させたが、他の部位に低温部分を作ってもよい。
 例えば、図13、図14に示す真空蒸着装置62では、他の構成の残留蒸気除去手段78が採用されている。残留蒸気除去手段78は、本体部37,38,39とは別にトラップ空間63を設けたものである。トラップ空間63は常時、マニホールド部66,67,68に比べて低温に保持する。そしてトラップ空間63と本体部37,38,39との間を配管接続する。トラップ空間63と本体部37,38,39には開閉弁64a,64b,64cを設けることが望ましい。
 また開閉弁64a,64b,64cを設ける場合には、トラップ空間63に別途減圧手段65を設け、トラップ空間63を成膜室2と同程度に減圧しておくことが望ましい。
 図13、図14に示す真空蒸着装置62では、一回の成膜を終えるごとに開閉弁64a,64b,64cを開き、マニホールド部66,67,68とトラップ空間63とを連通させる。その結果、マニホールド部66,67,68からトラップ空間63側に流れ込んだ成膜蒸気18a~18jが、トラップ空間63内で温度低下して固化し、捕捉される。そのため同一の放出系統を複数回使用したり、同一の放出系統を連続して使用したりしても、マニホールド部66,67,68内で成膜蒸気18が混じることはない。
 図13、図14に示す真空蒸着装置62では、複数のマニホールド部66,67,68に対して一つのトラップ空間63を設けた構成を例示したが、各マニホールド部66,67,68に個別にトラップ空間63を設けてもよい。個別のトラップ空間63を設ける場合には、開閉弁64a,64b,64cや減圧手段65を設ける必要はない。ただし個別のトラップ空間63を設ける場合には、前記したハッチ30と同様に、別途の加熱手段を設けることが推奨され、成膜を終えた後にトラップ空間63の温度だけを低下させることが望ましい。
 以上説明した真空蒸着装置1は、3個のマニホールド部66,67,68を持ち、この本体部37,38,39の全てを成膜室2の外に配置した。しかしながら本発明は、この構成に限定されるものではなく、例えば図15に示す真空蒸着装置96の様に成膜室43内に上部マニホールド部66を配し、他のマニホールド部67,68を成膜室43外に配置してもよい。
 また図16に示す真空蒸着装置97の様に成膜室45内に上部マニホールド部66の本体部37と、中間マニホールド部67の本体部38の上部を配し、中間マニホールド部67の本体部38の下部以下を成膜室45外に配置してもよい。
 さらに図17に示す真空蒸着装置90の様に、マニホールド群6の全てが成膜室91内にあってもよい。
 上記した実施形態では、個々の開口グループに属する放出開口80,81,82に設けられた絞り85,86,87の開口径及び開口面積を揃えたが、開口グループ内で多少のばらつきがあってもよい。言い換えると、個々の開口グループに属する放出開口には、開口面積が異なるものが混在していてもよい。
 例えば、成膜材料放出部13の中央や辺部に配置されている放出開口80,81,82については、いずれの開口グループについても絞り85,86,87の大きさが他の部位と異なる様に設定してもよい。
 また上記した実施形態では、すべての放出開口80,81,82に絞り85,86,87を設けたが、絞りの無い放出開口があってもよい。
 またいずれかの放出系統に属する開口グループの全てが絞りを持たなくてもよい。さらには絞りに代わって、あるいは絞りに加えて、延長管75,76,77自体に太いものや細いものがあってもよい。すなわち、延長管75,76,77の内径を相違させて実質的な開口面積を変化させてもよい。
 また上記した実施形態では、各放出系統57,58,59は、同数の放出開口80,81,82を持つこととしたが、放出開口80,81,82の数や分布が放出系統によって相違してもよい。
 例えば、ある配管系統に属する開口グルーブは、放出開口の数が多く、成膜材料放出部13の全域に均等に分布させ、他の配管系統に属する開口グルーブは、放出開口の数が少なく、成膜材料放出部13の中央側が密となる様に分布させ、さらに他の配管系統に属する開口グルーブは、放出開口の数が多く、成膜材料放出部13の辺部側が密となる様に分布させるといった変化を付けてもよい。
 要するに、放出系統ごとに次のいずれかの項目を違えることによって本発明の作用効果を達成することができる。
 言い換えると、成膜蒸気の時間当たりの放出量や放出分布を放出系統ごとに異ならせることによって、本発明の作用効果を達成することができる。
(1)各放出開口の実質的な開口面積。
(2)放出開口の実質的な総開口面積。
(3)放出開口の分布。
(4)放出開口の数。
(5)放出系統の流路抵抗。
 以上説明した実施形態では、3系統の放出系統57,58,58を備えており、各放出系統に加熱手段23,24,35,36が設けられている。これらの加熱手段23,24,35,36は、いずれもヒーターであり、昇温機能だけを持つものであるが、これに加えて冷却機能を備えたものであってもよい。
 例えば、図19のように、各マニホールド部66,67,68に熱媒体配管198を設けたり、図20のように熱媒体ジャケット199を設けたりする等の方策により、各マニホールド部66,67,68の温度調節を行う構成も推奨される。本実施形態では、熱媒体配管198や熱媒体ジャケット199が熱媒体流路となり、これに高温又は低温の熱媒体を通過させ、各マニホールド部66,67,68の温度調節を行うことができる。
 そのため、マニホールド部66,67,68の温度を成膜材料に適した温度に調節することができる。それ故に、気化温度が高い成膜材料を放出し、これに続いて同一の放出系統を利用して気化温度が低い成膜材料を放出する様な場合に、放出系統を冷却することもでき、低温で気化する成膜材料の蒸着の開始を早期に行うことができる。すなわち、放出させる成膜材料の切り替え時間を短縮することができる。
 本実施形態の真空蒸着装置1,62,96,90,97では、放出系統57,58,58ごとに絞り85,86,87の大きさを変え、放出系統57,58,58によって成膜蒸気の放出状態を異ならしめた。そして成膜材料の特性に応じて放出系統57,58,58を選定することとしたので、各薄膜層を望ましい成膜条件で成膜することができる。そのため膜の厚さのばらつきが生じ難いという効果がある。
 上記した実施形態では、共蒸着工程において、共蒸着によって成膜する層中に含有される成分であって、含有量が異なる主成膜材料と従成膜材料を使用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、含有量が同一の成膜材料を使用してもよい。
 上記した実施形態では、本発明の真空蒸着装置を用いて、基板側から光を取り出すボトムエミッション型の有機EL装置を製造する方法について例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の真空蒸着装置は基板と反対側から光を取り出すトップエミッション型の有機EL装置にも使用可能である。
1,62,91,96,97 真空蒸着装置
2,43,45 成膜室
3 放出回路
6 マニホールド群
8 シャッター部材
10a~10j 蒸発部
11 基板(基材)
13 成膜材料放出部
15,78  残留蒸気除去手段
16a~16j 成膜材料
18a~18j 成膜蒸気
21 蒸発室
22 坩堝
27,28,29 膜厚センサー
37,38,39 本体部
40a~40j 主開閉弁
46,47,48 膜厚確認用の放出開口
66,67,68 マニホールド部
73 空洞部
75,76,77 延長管
80,81,82 放出開口
85,86,87 絞り
93 開口
100 有機EL装置
105 機能層
198 熱媒体配管(熱媒体流路)
199 熱媒体ジャケット(熱媒体流路)

Claims (19)

  1.  減圧可能であって基材を設置可能な成膜室と、基材に対して成膜材料の蒸気を放出する放出開口が複数設けられた成膜材料放出部を有し、成膜材料放出部から成膜材料の蒸気を放出して基材に成膜する真空蒸着装置において、
     成膜材料を蒸発させる蒸発部を複数有し、1又は複数の蒸発部によって構成される一組の蒸発部グループと、複数の放出開口によって構成される一組の開口グループが接続されて一個の放出系統を形成し、前記放出系統が複数存在する流路構成を備えており、
     前記蒸発部ごとに主開閉弁があり、当該主開閉弁を開いて蒸発部で発生させた蒸気を成膜材料放出部に導入し、成膜材料放出部から成膜材料の蒸気を放出して基材に成膜する真空蒸着装置であり、
     前記蒸発部グループは、個々の成膜材料についての蒸気の単位時間あたりの目標放出量が近似するものを一つのグループとなる様に選択されていることを特徴とする真空蒸着装置。
  2.  蒸発部から放出開口の開口端近傍に絞りが設けられており、一つの放出系統内に配された絞りは開口面積が一定の基準に基づいて設定されており、他の少なくとも一つの放出系統に設けられた絞りは異なる基準によって設定されたものであることを特徴とする請求項1に記載の真空蒸着装置。
  3.  各開口グループに属する放出開口は、その開口面積が略同一であることを特徴とする請求項1又は2に記載の真空蒸着装置。
  4.  各開口グループに属する放出開口には、開口面積が異なるものが混在していることを特徴とする請求項1又は2に記載の真空蒸着装置。
  5.  各開口グループの放出開口の総面積は互いに相違するものであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の真空蒸着装置。
  6.  一の開口グループに属する放出開口に隣接する放出開口は、いずれも異なる開口グループに属する放出開口であ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真空蒸着装置。
  7.  放出系統の一部又は全部を温度調節する熱媒体流路を備え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真空蒸着装置。
  8.  成膜室内に膜厚センサーと、膜厚確認用の放出開口があり、放出系統と膜厚確認用の放出開口とが連通してい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真空蒸着装置。
  9.  前記放出開口は、直接又は延長管を介してマニホールド部の内部空間と連通するものであり、
     1又は複数のマニホールド部の一部又は全部が成膜室の外に配されていることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の真空蒸着装置。
  10.  前記放出開口は、直接又は延長管を介してマニホールド部の内部空間と連通するものであり、
     1又は複数のマニホールド部が成膜室の外に配されており、
     さらに、成膜室内に配された膜厚センサーと、膜厚確認用の放出開口を有し、
     前記成膜室の外に配されたマニホールド部と膜厚確認用の放出開口とが連通していることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の真空蒸着装置。
  11.  前記放出開口は、直接又は延長管を介してマニホールド部の内部空間と連通するものであり、
     前記マニホールド部は、残留蒸気除去手段を備えており、
     当該残留蒸気除去手段は、成膜後において、マニホールド部内に残留した成膜材料の蒸気の性状をマニホールド部の一部の温度を低下させて変化させることが可能であることを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載の真空蒸着装置。
  12.  成膜材料放出部の全ての放出開口を覆うシャッター部材を有し、
     シャッター部材は、前記放出開口に対して相対的に移動可能であって、開口を備えており、
     シャッター部材は、シャッター部材の開口を前記放出開口に一致させて全ての放出開口を開放状態とすることが可能であり、
     さらに、シャッター部材は、シャッター部材の開口を前記放出開口から外して、全ての放出開口を閉塞状態とすることが可能であることを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載の真空蒸着装置。
  13.  放出系統ごとに、以下(1)~(5)の項目のうちの少なくとも1つの項目が異なることを特徴とする請求項1乃至12のいずれかに記載の真空蒸着装置。
    (1)各放出開口の実質的な開口面積。
    (2)放出開口の実質的な総開口面積。
    (3)放出開口の分布。
    (4)放出開口の数。
    (5)放出系統の流路抵抗。
  14.  単一の成膜室内において基材に対して複数の成膜層を真空蒸着する複数蒸着工程を行う有機EL装置の製造方法であって、
     真空蒸着を行う真空蒸着装置は、成膜材料を蒸発させる蒸発部を複数有し、1又は複数の蒸発部によって構成される一組の蒸発部グループと、複数の放出開口によって構成される一組の開口グループが接続されて一個の放出系統を形成し、前記放出系統が複数存在する流路構成を備えており、前記蒸発部ごとに主開閉弁があり、当該主開閉弁を開いて蒸発部で発生させた蒸気を成膜材料放出部に導入し、成膜材料放出部から成膜材料の蒸気を放出して基材に成膜するものであり、
     前記放出開口の開口面積を放出系統ごとに異ならせ、前記蒸発部グループに属する蒸発部に、個々の成膜材料についての蒸気の単位時間あたりの目標放出量が近似するものを選択して投入し、前記蒸発部で成膜材料を蒸発させて基材に成膜することによって複数蒸着工程を行うことを特徴とする有機EL装置の製造方法。
  15.  請求項1乃至13のいずれかに記載の真空蒸着装置を使用して主成膜材料と従成膜材料を同時に放出して共蒸着有機層を形成する共蒸着工程を複数回実施し、複数の共蒸着有機層を含んだ有機EL装置を製造する有機EL装置の製造方法であって、複数種類の主成膜材料を同一の蒸発部グループに属する蒸発部に選択的に投入し、複数種類の従成膜材料を他の蒸発部グループに属する蒸発部に選択的に投入し、前記蒸発部でそれぞれ成膜材料を蒸発させて基材に共蒸着有機層を成膜することを特徴とする有機EL装置の製造方法。
  16.  共蒸着工程においては、単一の放出系統に属する単一の蒸発部で主成膜材料を蒸発させて前記放出系統に属する放出開口から主成膜材料の蒸気を放出し、前記放出系統とは異なる単一の放出系統に属する単一の蒸発部で従成膜材料を蒸発させて前記放出系統に属する放出開口から従成膜材料の蒸気を放出することを特徴とする請求項15に記載の有機EL装置の製造方法。
  17.  前記真空蒸着装置は、属する開口グループの放出開口の総面積が大きい大容量用放出系統と、属する開口グループの放出開口の総面積が大容量用放出系統よりも小さい小容量用放出系統と備え、
     前記主成膜材料は、成膜された層中に多く含有される成分であり、従成膜材料は、成膜された層中に主成膜材料よりも含有量が少ない成分であり、
     主成膜材料を大容量用放出系統に属する蒸発部に選択的に投入し、従成膜材料を小容量用放出系統に属する蒸発部に選択的に投入することを特徴とする請求項15又は16に記載の有機EL装置の製造方法。
  18.  前記真空蒸着装置は、成膜室内に膜厚センサーと、膜厚確認用の放出開口があり、マニホールド部と膜厚確認用の放出開口とが連通した構成を有するものであり、一以上の放出系統に属する放出開口から主成膜材料を放出し、同時に他の一以上の放出系統に属する放出開口から従成膜材料を放出して共蒸着有機層を形成する共蒸着工程を実施し、共蒸着工程を実施する際に主成膜材料だけによる成膜状態及び/又は従成膜材料だけによる成膜状態を検知可能であることを特徴とする請求項15乃至17のいずれかに記載の有機EL装置の製造方法。
  19.  前記有機EL装置は、2つの電極層の間に機能層が介在するものであり、
     当該機能層は、前記主成膜材料たるホスト材料に、前記従成膜材料たる蛍光材料又は燐光材料をドープしてなる発光層を複数有し、
     少なくとも2つの発光層は、前記成膜室内で成膜することを特徴とする請求項15乃至18のいずれかに記載の有機EL装置の製造方法。
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