(57)【要約】【課題】ルツボ及びルツボに充填された蒸着材料を、容易にむらなく均一に加熱することが可能な蒸発源の提供。【解決手段】蒸着材料が充填されるルツボ１と、このルツボ１を囲うように設けられ前記ルツボを加熱する加熱部２とを備えた蒸発源であって、前記加熱部２からの輻射熱を遮断して前記ルツボ１への伝熱を調整する熱遮蔽体３を、前記ルツボ１の前記加熱部２による加熱温度分布を均一化するように、前記ルツボ１と前記加熱部２との間に設ける。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸着材料が充填されるルツボと、このルツボを囲うように設けられ前記ルツボを加熱する加熱部とを備えた蒸発源であって、前記加熱部からの輻射熱を遮断して前記ルツボへの伝熱を調整する熱遮蔽体を、前記ルツボの前記加熱部による加熱温度分布を均一化するように、前記ルツボと前記加熱部との間に設けたことを特徴とする蒸発源。
【請求項２】
前記ルツボの形状と前記加熱部の配置とによる前記ルツボの加熱温度分布を考慮して、このルツボの前記加熱温度分布における高温領域となる部分と、その周囲に位置する前記加熱部との間に、前記ルツボの前記加熱部による加熱温度分布を均一化するように前記熱遮蔽体を設けたことを特徴とする請求項１記載の蒸発源。
【請求項３】
前記ルツボは平面視矩形状であり、このルツボの両端の短辺部と、その周囲に位置する前記加熱部との間に、前記熱遮蔽体を設けたことを特徴とする請求項２記載の蒸発源。
【請求項４】
前記熱遮蔽体は１若しくは複数枚の遮熱板で構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の蒸発源。
【請求項５】
前記遮熱板は開口部を有することを特徴とする請求項４記載の蒸発源。
【請求項６】
前記遮熱板を前記ルツボに対して移動させる可動機構を備えたことを特徴とする請求項４，５のいずれか１項に記載の蒸発源。
【請求項７】
前記遮熱板を冷却する冷却機構を備えたことを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の蒸発源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸発源に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子の作製に用いられる蒸着装置として、平面視矩形状の蒸発源を用いたものがある。この蒸発源は、長手方向に複数の開口部が設けられており、これらの開口部から蒸着材料の蒸気が噴出する。
【０００３】
このような蒸着装置においては、蒸発源の長手方向に対して直角方向に基板を搬送することで、基板上に有機層を成膜する。
【０００４】
ところで、蒸発源にあっては、蒸着材料が充填されるルツボを、ルツボの周囲に設けられたヒーターからの輻射熱によって加熱することで蒸着を行う。ここで、ヒーターは、ルツボを均一に加熱する目的で、ルツボの外側面全体に巻きめぐらすように配置される（図１参照）。図１中、符号Ａはルツボ、Ｂはヒーターである。
【０００５】
しかしながら、矩形状のルツボでは、短辺部が三方向のヒーターから加熱されるのに対し、長辺部の主に中央付近においては一方向からの加熱のみとなり、相対的に短辺部のルツボ温度が高いという温度むらを生じる。
【０００６】
更に、ルツボ内に充填される蒸着材料は、熱伝導性が悪く、特に昇華性の粉末材料の場合は、充填密度も低いことから、熱伝導性は尚のこと悪く、温度むらは一層大きくなる。
【０００７】
これによりルツボ内の材料消費量が偏り、蒸発源の開口部から噴出される材料量が変化してしまい、基板に成膜される膜厚が不均一になってしまう。
【０００８】
以上の問題を解決すべく、特許文献１では、ヒーターを複数に分割制御して材料を均一に加熱する技術が提案されている。しかしながら、このような手法では、ヒーター夫々の制御が必要となるが、温度むらによる蒸着材料量の変化を制御しようとすると細かな制御が必要となり、長時間の蒸着を行う生産機には適さない。また、電源などの部材も増えるため、製造コストが増加してしまう。
【０００９】
また、特許文献２では、ヒーターの熱がルツボ開口部へ届くことを遮断するために遮蔽物を配置する技術が提案されているが、ルツボの開口部全周においてヒーターの熱を遮断してしまうと逆にルツボ温度が上がらなくなってしまうため、上記問題は解決し得ない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第４４３６９２０号公報
【特許文献２】特公平３−３７２９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上述のような現状に鑑みなされたもので、加熱部からの輻射熱を遮断してルツボへの伝熱を調整する熱遮蔽体を、ルツボの加熱部による加熱温度分布を均一化するように、ルツボと加熱部との間に設けることで、ルツボ及びルツボに充填された蒸着材料を、容易にむらなく均一に加熱することが可能な蒸発源を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【００１３】
蒸着材料が充填されるルツボ１と、このルツボ１を囲うように設けられ前記ルツボ１を加熱する加熱部２とを備えた蒸発源であって、前記加熱部２からの輻射熱を遮断して前記ルツボ１への伝熱を調整する熱遮蔽体３を、前記ルツボ１の前記加熱部２による加熱温度分布を均一化するように、前記ルツボ１と前記加熱部２との間に設けたことを特徴とする蒸発源に係るものである。
【００１４】
また、前記ルツボ１の形状と前記加熱部２の配置とによる前記ルツボ１の加熱温度分布を考慮して、このルツボ１の前記加熱温度分布における高温領域となる部分と、その周囲に位置する前記加熱部２との間に、前記ルツボ１の前記加熱部２による加熱温度分布を均一化するように前記熱遮蔽体３を設けたことを特徴とする請求項１記載の蒸発源に係るものである。
【００１５】
また、前記ルツボ１は平面視矩形状であり、このルツボ１の両端の短辺部４と、その周囲に位置する前記加熱部２との間に、前記熱遮蔽体３を設けたことを特徴とする請求項２記載の蒸発源に係るものである。
【００１６】
また、前記熱遮蔽体３は１若しくは複数枚の遮熱板８で構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の蒸発源に係るものである。
【００１７】
また、前記遮熱板８は開口部６を有することを特徴とする請求項４記載の蒸発源に係るものである。
【００１８】
また、前記遮熱板８を前記ルツボ１に対して移動させる可動機構９を備えたことを特徴とする請求項４，５のいずれか１項に記載の蒸発源に係るものである。
【００１９】
また、前記遮熱板８を冷却する冷却機構を備えたことを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の蒸発源に係るものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は上述のように構成したから、ルツボ及びルツボに充填された蒸着材料を、容易にむらなく均一に加熱することが可能な蒸発源となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】従来の蒸発源の概略説明斜視図である。
【図２】本実施例の概略説明斜視図である。
【図３】本実施例の要部の概略説明側面図である。
【図４】矩形状のルツボの加熱温度分布を示す概略説明図である。
【図５】本実施例の要部の拡大概略説明側面図である。
【図６】本実施例の別例の要部の拡大概略説明平面図である。
【図７】本実施例の要部の拡大概略説明側面図である。
【図８】本実施例の遮熱板の概略説明正面図である。
【図９】遮熱板の概略説明正面図である。
【図１０】本実施例の要部の拡大概略説明側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。
【００２３】
加熱部２によりルツボ１を加熱して蒸着材料を蒸発させ、基板等の被蒸着物に対して蒸着を行う。
【００２４】
この際、ルツボ１の加熱部２による加熱温度分布を均一化するように、ルツボ１と加熱部２との間に熱遮蔽体３を設け、ルツボ１への輻射熱を調整することで、ルツボ１及びルツボ１に充填される蒸着材料を均一に加熱することが可能となり、蒸着材料温度が均一となって、材料消費に偏りが生ぜず、安定した膜厚分布を得ることが可能となる。
【００２５】
具体的には、例えばルツボ１の形状と加熱部２の配置とによるルツボ１の加熱温度分布を考慮して、このルツボ１の前記加熱温度分布における高温領域となる部分と、その周囲に位置する加熱部２との間、例えば平面視矩形状のルツボ１の場合、その両端の短辺部４と、その周囲に位置する前記加熱部２との間に熱遮蔽体３を設けることで、ルツボ１の短辺部４（前記高温領域となる部分）が過剰に加熱されることを防止し、ルツボ１を均一に加熱することが可能となる。
【００２６】
また、例えば、熱遮蔽体３を、開口部６を有する１枚若しくは複数枚の遮熱板８で構成し、開口部の個数及び開口部の形状や、用いる遮熱板８の枚数、遮熱板８の位置を適宜設定することで、簡易な構成で容易に、ルツボ及びルツボに充填された蒸着材料をむらなく均一に加熱することが可能となる。
【実施例】
【００２７】
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。
【００２８】
本実施例は、蒸着材料が充填されるルツボ１と、このルツボ１を囲うように設けられ前記ルツボ１を加熱する加熱部２とを備えた蒸発源であって、前記加熱部２からの輻射熱を遮断して前記ルツボ１への伝熱を調整する熱遮蔽体３を、前記ルツボ１の前記加熱部２による加熱温度分布を均一化するように、前記ルツボ１と前記加熱部２との間に設けたものである。
【００２９】
具体的には、本実施例は、図２に図示したように、平面視矩形状のルツボ１を有する所謂線形蒸発源であり、排気機構を備えた真空槽内に、基板等の被蒸着物と対向状態に設けられるものである。
【００３０】
各部を具体的に説明する。
【００３１】
ルツボ１はチタン製であり、その上端面には、ルツボ１内部で加熱されて蒸発した蒸着材料を噴射するノズル７が、ルツボ１の長手方向に複数並設されている。なお、チタンに限らず、タンタル，モリブデン若しくはタングステン等、他の素材を用いても良い。
【００３２】
加熱部２としては、一般的なシースヒータを採用している。この加熱部２は、ルツボ１の外側面を囲うようにコイル状に巻回状態で配設されている。また、加熱部２とルツボ１の外側面との間隔は、数ｃｍ程度に設定されている。
【００３３】
ルツボ１の両端の短辺部４と、その周囲に位置する加熱部２との間には、図２，３に図示したように熱遮蔽体３を設けている。
【００３４】
即ち、ルツボ１の形状と加熱部２の配置とによるルツボ１の加熱温度分布を考慮して、このルツボ１の前記加熱温度分布における高温領域となる部分と、その周囲に位置する加熱部２との間に、熱遮蔽体３を設ける。
【００３５】
平面視矩形状のルツボ１とこのルツボ１の外側面を囲うように巻回状態で配設した加熱部２とによる加熱温度分布（熱遮蔽体３を設けずに一定時間加熱した場合のルツボの温度分布）は、図４において破線で図示したように、ルツボ１の両端の短辺部４近傍が高温領域となる。
【００３６】
そこで、本実施例のように、この短辺部４の温度が、長辺部５の中央近傍の温度と同程度となるように、短辺部４とその周囲に位置する加熱部２との間に熱遮蔽体３を設けている。
【００３７】
熱遮蔽体３は、１若しくは複数枚の平板形状の遮熱板８で構成している。また、この遮熱板８は、ルツボ１の短辺部４の外側面を略覆うことができる矩形状としている。本実施例においては、図５に図示したように、３枚の同一形状の遮熱板８で構成している。遮熱板８は、ステンレス、チタン若しくはタンタル等の高温に耐えられる熱反射率が高い金属薄板で構成している。
【００３８】
なお、遮熱板８は、本実施例では平板形状としているが、図６に図示したような別例のように、平面視コ字状としても良い。即ち、ルツボ１の短辺部４とこれと対向する加熱部２との間だけでなく、ルツボ１の長辺部５の端部とこれと対向する加熱部２との間にまで遮熱板８を介存する構成としても良い。
【００３９】
また、遮熱板８には、遮熱板８を上下前後左右の各方向へ移動させる、シリンダ機構やボールねじ機構等から成る可動機構９を夫々設けている（図７参照）。
【００４０】
従って、複数の遮熱板８のルツボ１に対する位置、即ち、各遮熱板８の重なり度合いを、真空雰囲気下でも適宜調整できることになり、遮熱板８によるルツボ１への伝熱調整が一層容易に行える。
【００４１】
また、遮熱板８には、ルツボ１への輻射調整用の開口部６を夫々設けている。従って、開口度合いを調整することで、遮熱板８の遮熱効果を調整することができる。
【００４２】
本実施例においては、各遮熱板８に、図８（ａ）に図示したように左右方向に長い矩形状の開口部６を上下方向に複数並設した構成として、前後の遮熱板８の上下位置を可動機構９により調整して開口度合いを調整することで、より細かくルツボ１への伝熱調整ができるようにしている。
【００４３】
例えば、開口率が５０％の２枚の遮熱板８で熱遮蔽体３を構成する場合、遮熱板８を互いに上下に相対移動させることで、開口率を０〜５０％の間で変化させることが可能となる（図８（ｂ）参照）。
【００４４】
なお、遮熱板８の開口部６は上記構成に限らず、例えば図９に図示したように丸形の開口部６を格子状に配列した構成としても良い。
【００４５】
また、本実施例では、遮熱板８を冷却する水冷式や電子式の冷却機構を各遮熱板８に設けた構成としている。従って、図１０（ａ）に図示したように、蒸着時に遮熱板８を冷却して遮熱効果を高めることができるのは勿論、図１０（ｂ）に図示したように、遮熱板８をルツボ１に当接させながら冷却することで、ルツボ１を強制的に冷却することが可能となり、装置立ち下げ時のルツボのクールダウンを効率的に行えることになる。
【００４６】
従って、本実施例によれば、ルツボ１の加熱部２による加熱温度分布を均一化するように、ルツボ１と加熱部２との間に熱遮蔽体３を設け、ルツボ１への輻射熱を調整することで、ルツボ１及びルツボ１に充填される蒸着材料を均一に加熱することが可能となり、蒸着材料温度が均一となって、材料消費に偏りが生ぜず、安定した膜厚分布を得ることが可能となる。
【００４７】
即ち、例えばルツボ１の形状と加熱部２の配置とによるルツボ１の加熱温度分布を考慮して、このルツボ１の前記加熱温度分布における高温領域となる部分と、その周囲に位置する加熱部２との間に熱遮蔽体３を設けることで、ルツボ１の前記高温領域となる部分が過剰に加熱されることを防止し、ルツボ１を均一に加熱することが可能となる。
【００４８】
また、熱遮蔽体３を、開口部６を有する１枚若しくは複数枚の遮熱板８で構成し、開口部の個数及び開口部の形状や、用いる遮熱板８の枚数、遮熱板８の位置を適宜設定することで、簡易な構成で容易に、ルツボ及びルツボに充填された蒸着材料をむらなく均一に加熱することが可能となる。
【００４９】
なお、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。
【符号の説明】
【００５０】
１  ルツボ
２  加熱部
３  熱遮蔽体
４  短辺部
６  開口部
８  遮熱板
９  可動機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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