(57)【要約】【課題】膜厚を精度良く均一に分布させることができる真空蒸着装置を提供することを課題とするものである。【解決手段】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と、複数の放出開口によって構成される他の開口グループがあり、同一の成膜材料の蒸気を２以上の開口グループから放出可能であり、前記一組の開口グループから放出される成膜材料の蒸気によって基材に生成された膜はその厚さが部位によってばらつきを有するものであり、前記他の開口グループから放出される成膜材料の蒸気によって基材に生成された膜についてもその厚さが部位によってばらつきを有するものであり、前記一組の開口グループによって生成された膜厚のばらつきと、前記他の開口グループによって生成された膜厚のばらつきが相違し、かつ両者は膜厚のばらつきを補完して平滑化する関係にある構成とする。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項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、
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と、複数の放出開口によって構成される他の開口グループがあり、
同一の成膜材料の蒸気を２以上の開口グループから放出可能であり、
前記一組の開口グループから放出される成膜材料の蒸気によって基材に生成された膜はその厚さが部位によってばらつきを有するものであり、前記他の開口グループから放出される成膜材料の蒸気によって基材に生成された膜についてもその厚さが部位によってばらつきを有するものであり、前記一組の開口グループによって生成された膜厚のばらつきと、前記他の開口グループによって生成された膜厚のばらつきが相違し、かつ両者は膜厚のばらつきを補完して平滑化する関係にあることを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項２】
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蒸発部グループと、当該蒸発部グループを構成する蒸発部から蒸発された成膜材料が通過する共通蒸気流路とを有し、前記共通蒸気流路から前記一組の開口グループに対する成膜材料の蒸気の供給と、他の開口グループに対する成膜材料の蒸気の供給とを切り換える供給切替え手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の真空蒸着装置。
【請求項３】
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、
複数の蒸発部グループに跨がって属する蒸発部があり、複数の放出系統に属する開口グループから同一の蒸発部で蒸発させた成膜材料の蒸気を放出可能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。
【請求項４】
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、
前記複数の蒸発部の中には同一種類の成膜材料を蒸発させる２以上の同機能蒸発部があり、異なる放出系統に属する蒸発部グループに同機能蒸発部があり、複数の放出系統に属する開口グループから同一種類の成膜材料の蒸気を放出可能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。
【請求項５】
前記開口グループは、いずれも面状に分布してい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。
【請求項６】
前記一組の開口グループから放出される成膜材料の蒸気の放出パターンは、前記他の開口グループから放出される成膜材料の蒸気の放出パターンと相違す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。
【請求項７】
成膜室には複数の基材を設置可能であり、
複数の成膜材料放出部を有し、前記複数の成膜材料放出部は異なる基材と対向する位置にあり、
蒸発部から前記複数の成膜材料放出部に蒸発した成膜材料の蒸気がそれぞれ供給され、
複数の成膜材料放出部から同時に成膜材料の蒸気が放出されて対向する位置のそれぞれの基材に同時に成膜することが可能であ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。
【請求項８】
成膜室内においては、二つの基材の被成膜面が対向する向きに立設され、二つの基材の間に成膜材料放出部が設置されていることを特徴とする請求項７に記載の真空蒸着装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の真空蒸着装置を使用して有機ＥＬ装置を製造する有機ＥＬ装置の製造方法において、異なる放出系統に属する放出開口から同一の成膜材料の蒸気を、時間差を設けて放出することを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空蒸着装置に関するものである。特に有機ＥＬ（Electro Luminescence）装置を製造する際に好適に使用できる真空蒸着装置に関するものである。本発明は、真空蒸着装置を使用した有機ＥＬ装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、白熱灯や蛍光灯に代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。
【０００３】
ここで、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、電気的に励起された電子と正孔との再結合のエネルギーによって発光する。
有機ＥＬ装置は、自発光デバイスであるため、ディスプレイ材料として使用すると高コントラストの画像を得ることができる。また、発光層の材料を適宜選択することにより、種々の波長の光を発光することができる。また、白熱灯や蛍光灯に比べて厚さが極めて薄く、且つ面状に発光するので、設置場所の制約が少ない。
【０００４】
代表的な有機ＥＬ装置の層構成は、図２３の通りである。図２３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薄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２３の通りであり、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を有している。
【０００５】
そして、有機ＥＬ装置２００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。
一般的に、上記した各層のうち、透明電極層２０３は、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）等の透明導電膜で形成された層であり、主にスパッタ法又は化学気相蒸着（ＣＶＤ）法によって成膜される。機能層２０５は、前記したように複数の有機化合物や導電性酸化物の薄膜が積層されており、各薄膜はいずれも真空蒸着法によって成膜される。裏面電極層２０６は、アルミニウム等の金属薄膜であり、真空蒸着法によって成膜される。
【０００６】
このように、一般的な有機ＥＬ装置は、真空蒸着法が多用されて製造される。
真空蒸着法は、例えば、特許文献１に開示されたような真空蒸着装置を使用して成膜する技術である。
真空蒸着装置は、成膜対象に成膜する成膜室と、成膜材料を蒸発させる蒸発部と、成膜室と蒸発部を接続する蒸着用配管によって構成されるものである。
成膜室は、成膜対象であるガラス基板を固定するステージと、ステージに固定されたガラス基板に向かって蒸気を放出する成膜材料放出部を備えている。蒸発部は、加熱装置と、成膜材料を入れる坩堝とよって構成されている。蒸着用配管は、成膜材料放出部と蒸発部の双方に連通する配管である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−９７３３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載の蒸着装置は、当業者間でエリアソースと呼ばれる手法にて、ガラス基板全面に有機ＥＬ素子を蒸着する機能を有している。具体的には、特許文献１に記載の蒸着装置は、複数の噴霧孔が面状に分布した薄膜材料放出部（成膜材料放出部）を備えており、当該噴霧孔からガラス基板に薄膜蒸気（成膜蒸気）を噴霧させることによって所望の層を成膜する。複数の噴霧孔が面状に分布しているため、ガラス基板上のどの位置においてもむら無く層を形成することができると考えられていた。
ところが、発明者らは、エリアソースで蒸着すると、わずかではあるが中央が厚く、周囲が薄く蒸着されることを発見した。このわずかな分布は、使用期間が短い間には影響が少ないが、使用期間が長くなると、有機ＥＬ装置の輝度分布に大きく影響を与え、また有機ＥＬ装置の寿命においても大きく影響を与えることがわかった。
【０００９】
そこで、本発明は、膜厚を精度良く均一に分布させることができる真空蒸着装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するための請求項１に記載の発明は、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、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と、複数の放出開口によって構成される他の開口グループがあり、同一の成膜材料の蒸気を２以上の開口グループから放出可能であり、前記一組の開口グループから放出される成膜材料の蒸気によって基材に生成された膜はその厚さが部位によってばらつきを有するものであり、前記他の開口グループから放出される成膜材料の蒸気によって基材に生成された膜についてもその厚さが部位によってばらつきを有するものであり、前記一組の開口グループによって生成された膜厚のばらつきと、前記他の開口グループによって生成された膜厚のばらつきが相違し、かつ両者は膜厚のばらつきを補完して平滑化する関係にあることを特徴とする真空蒸着装置である。
【００１１】
本発明の構成によれば、一組の開口グループによって生成された膜厚のばらつきと、他の開口グループによって生成された膜厚のばらつきが相違し、かつ両者は膜厚のばらつきを補完して平滑化する関係にあるものである。
例えば、意図的に一組の開口グループの膜厚分布が中央から外側に向かって厚みが薄い凸分布した場合、他の開口グループの膜厚分布は、外側から中央に向かって薄い凹分布である。すなわち、一組の開口グループによって形成される膜の膜厚が薄い部位には、他の開口グループによって形成される膜を厚くし、一組の開口グループによる膜の膜厚が厚い部位には、他の開口グループによる膜の膜厚を薄くしている。
そして、一組の開口グループの凸分布と他の開口グループの凹分布を組み合わせて蒸着することによって、互いの分布が蒸着対象である基材に形成された薄膜の厚薄を補完して平滑化することができる。そのため、一組の開口グループ及び他の開口グループによって積層される膜厚を精度良く均一に分布させることができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、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蒸発部グループと、当該蒸発部グループを構成する蒸発部から蒸発された成膜材料が通過する共通蒸気流路とを有し、前記共通蒸気流路から前記一組の開口グループに対する成膜材料の蒸気の供給と、他の開口グループに対する成膜材料の蒸気の供給とを切り換える供給切替え手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の真空蒸着装置である。
【００１３】
本発明によれば、前記共通蒸気流路から前記一組の開口グループに対する成膜材料の蒸気の供給と、他の開口グループに対する成膜材料の蒸気の供給とを切り換える供給切替え手段を備えている。すなわち、所定の蒸発部グループから一組の開口グループと他の開口グループに供給される流路は、共通の流路である共通蒸気流路であり、一組の開口グループと他の開口グループへの成膜材料の蒸気の供給は、当該共通蒸気流路を介して供給することが可能である。そのため、開口グループごとに蒸発部グループを重複させて設ける必要がない。それ故に、作業性がよく、蒸発部グループの設置空間も小さくすることができる。
また供給切り替え手段によって、使用する開口グループに合わせて、使用する成膜材料の蒸気を供給することが可能であるため、例えば、それぞれの開口グループの成膜時間などを調整しやすく所望の膜厚を調整しやすい。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、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、複数の蒸発部グループに跨がって属する蒸発部があり、複数の放出系統に属する開口グループから同一の蒸発部で蒸発させた成膜材料の蒸気を放出可能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である。
【００１５】
本発明の構成によれば、複数の蒸発部グループに跨がって属する蒸発部があり、複数の放出系統に属する開口グループから同一の蒸発部で蒸発させた成膜材料の蒸気を放出可能である。すなわち、複数の蒸発部グループは互いに蒸発部を共有している。そのため、当該跨がって属する蒸発部から異なる放出系統を経由して２種類の同一膜を成膜することが可能である。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、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、前記複数の蒸発部の中には同一種類の成膜材料を蒸発させる２以上の同機能蒸発部があり、異なる放出系統に属する蒸発部グループに同機能蒸発部があり、複数の放出系統に属する開口グループから同一種類の成膜材料の蒸気を放出可能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である。
【００１７】
本発明の構成によれば、前記複数の蒸発部の中には同一種類の成膜材料を蒸発させる２以上の同機能蒸発部があり、異なる放出系統に属する蒸発部グループに同機能蒸発部がある。すなわち、２以上の異なる放出系統に同機能の蒸発部がそれぞれ存在している。そして、それぞれ２以上の同機能の蒸発部で蒸気となった成膜材料の蒸気が複数の放出系統に属する開口グループから放出可能となっている。
そのため、異なる２つ以上の開口グループに同一の種類の蒸気を供給することができ、膜厚のばらつきが異なる少なくとも２種類の同一膜を成膜することができる。それ故に、当該同一膜間で互いに補完させて平滑化することができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、前記開口グループは、いずれも面状に分布してい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である。
【００１９】
本発明の構成によれば、前記開口グループは、いずれも面状に分布しているため、成膜対象の基材全面に同時に成膜することができる。それ故に成膜時間を短縮することができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、前記一組の開口グループから放出される成膜材料の蒸気の放出パターンは、前記他の開口グループから放出される成膜材料の蒸気の放出パターンと相違す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である。
【００２１】
ここでいう「放出パターン」とは、成膜材料の蒸気を放出する際の規則性を表し、例えば、成膜材料の蒸気を放出する際の成膜速度や蒸気の拡散度、蒸気の温度、蒸気の圧力、蒸気の自由度、成膜対象までの蒸気の経路などである。
【００２２】
本発明の構成によれば、一組の開口グループから放出される成膜材料の蒸気の放出パターンと他の開口グループから放出される成膜材料の蒸気の放出パターンが相違するため、生成される膜厚のばらつきを相違させやすい。
【００２３】
請求項７に記載の発明は、成膜室には複数の基材を設置可能であり、複数の成膜材料放出部を有し、前記複数の成膜材料放出部は異なる基材と対向する位置にあり、蒸発部から前記複数の成膜材料放出部に蒸発した成膜材料の蒸気がそれぞれ供給され、複数の成膜材料放出部から同時に成膜材料の蒸気が放出されて対向する位置のそれぞれの基材に同時に成膜することが可能であ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である。
【００２４】
本発明の構成によれば、成膜室に複数の基材を設置可能であり、且つ各基材に対向する位置に成膜材料放出部がある。そしてそれぞれの成膜材料放出部から同時に成膜材料の蒸気を放出してそれぞれの基材に同時に成膜することが可能である。そのため、複数の基材に同時に成膜を施すことが可能であり、単位時間あたりに成膜可能な基材の数が多い。
【００２５】
請求項８に記載の発明は、成膜室内においては、二つの基材の被成膜面が対向する向きに立設され、二つの基材の間に成膜材料放出部が設置されていることを特徴とする請求項７に記載の真空蒸着装置である。
【００２６】
本発明の構成によれば、二つの基材の間に成膜材料放出部が設置されているので、成膜室内の空間を有効に活用することができ、装置の全体形状を小型化することができる。
【００２７】
請求項９に記載の発明は、請求項１乃至８のいずれかに記載の真空蒸着装置を使用して有機ＥＬ装置を製造する有機ＥＬ装置の製造方法において、異なる放出系統に属する放出開口から同一の成膜材料の蒸気を、時間差を設けて放出することを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法である。
【００２８】
本発明の製造方法によると、異なる放出系統に属する放出開口から同一の成膜材料の蒸気を、時間差を設けて放出するため、異なる放出系統に属する放出開口で放出される成膜材料の蒸気同士が緩衝せず、膜厚のばらつきを予想しやすい。そのため、膜厚のばらつきを補完させやすい。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の真空蒸着装置によれば、膜厚を精度良く均一に分布させることができる。
また本発明の製造方法によれば、膜厚のばらつきを予想しやすく、膜厚のばらつきを補完させやすい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る真空蒸着装置の作動原理図である。
【図２】図１の真空蒸着装置の要部の斜視図である。
【図３】図２の要部の分解斜視図である。
【図４】図１の真空蒸着装置の蒸発部の概念図である。
【図５】図２の要部のＡ−Ａ断面図である。
【図６】図２の要部の平面図である。
【図７】図１の真空蒸着装置を用いて成膜した場合の膜厚分布の説明図である。
【図８】図１の真空蒸着装置を用いた成膜手順におけるタイムチャートである。
【図９】図１の真空蒸着装置を用いた成膜手順の説明図である。
【図１０】図１の真空蒸着装置を用いた成膜手順の説明図である。
【図１１】図１の真空蒸着装置を用いた成膜手順の説明図である。
【図１２】図１の真空蒸着装置を用いた成膜手順の説明図である。
【図１３】図１の真空蒸着装置を用いた成膜手順の説明図である。
【図１４】図１の真空蒸着装置を用いた成膜手順の説明図である。
【図１５】図１の真空蒸着装置を用いた成膜手順の説明図である。
【図１６】図１の真空蒸着装置を用いて成膜可能な有機ＥＬ装置の層構成の模式図である。
【図１７】他の実施形態における真空蒸着装置の作動原理図である。
【図１８】他の実施形態における真空蒸着装置の作動原理図である。
【図１９】他の実施形態における真空蒸着装置の作動原理図である。
【図２０】図１９の真空蒸着装置の蒸気放出部の断面図である。
【図２１】他の実施形態における真空蒸着装置の作動原理図である。
【図２２】図２１の真空蒸着装置の蒸気放出部の断面図である。
【図２３】一般的な有機ＥＬ装置の層構成の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
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。
【００３２】
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、複数の蒸発部１０ａ〜１０ｕを備えており、これらを接続する接続流路５によって接続されている。
【００３３】
成膜室２は気密性を有するものであり、減圧手段７と、シャッター８が備えられている。減圧手段７は成膜室２内の空間を真空状態に維持する部材であり、公知の減圧ポンプである。
なお、ここでいう「真空状態」とは、１０-3Ｐａ以下の真空度を有する状態を指す。真空度は低ければ低いほど好ましい。本実施形態の具体的な真空度は１×１０-3〜１×１０-9Ｐａの範囲であり、１×１０-5〜１×１０-9Ｐａの範囲が望ましい。
【００３４】
成膜室２は、基板１１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の出し入れや、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を搬出したりすることが可能である。
【００３５】
シャッター８は、可動式シャッターであり、図２に示される第１蒸気放出部３０の放出開口４８（開口）と第２蒸気放出部３１の放出開口４９（開口）のそれぞれを隠す閉塞姿勢と、図２に示される第１蒸気放出部３０の放出開口４８（開口）と第２蒸気放出部３１の放出開口４９を開放する開放姿勢を取ることが可能となっている。
【００３６】
図４に示される蒸発部１０ａ（蒸発部１０ｂ〜１０ｕ）は、成膜材料１６ａ（成膜材料１６ｂ〜１６ｕ）を蒸発させる部位であり、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は、接続流路５を経由して成膜室２と連通されており、成膜室２と別個の筐体となっている。
蒸発室２１は、固体状又は液体状の成膜材料１６ａ（成膜材料１６ｂ〜１６ｕ）を気体状の成膜蒸気１８ａ（１８ｂ〜１８ｕ）に変換する蒸発空間２５を内蔵している。
なお、以下の説明においては、成膜材料１６ａ〜１６ｕの性状を区別するため、蒸気となった成膜材料１６（１６ａ〜１６ｕ）を成膜蒸気１８（１８ａ〜１８ｕ）として表す。
【００３７】
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。
【００３８】
成膜材料１６（１６ａ〜１６ｕ）は、後述する有機ＥＬ装置１００の各層を形成する所望の成膜材料である。
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。
【００３９】
接続流路５に目を移すと、接続流路５は、図１のように第１蒸気放出部３０に成膜蒸気１８ａ〜１８ｕを供給する第１供給流路３２と、第２蒸気放出部３１に成膜蒸気１８ａ〜１８ｕを供給する第２供給流路３３と、各蒸発部１０ａ〜１０ｕと接続される分岐流路３６ａ〜３６ｕと、これらを接続する合流流路３５（共通蒸気流路）と、を有している。
【００４０】
第１供給流路３２の中途には、第１開閉弁３７が設けられており、第２供給流路３３の中途には、第２開閉弁３８が設けられている。言い換えると、成膜する際の第１供給流路３２の成膜蒸気１８の流れ方向の中流に第１開閉弁３７は位置しており、第２供給流路３３の成膜蒸気１８の流れ方向の中流に第２開閉弁３８は位置している。
第１開閉弁３７及び第２開閉弁３８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。
【００４１】
また分岐流路３６ａ〜３６ｕの中途には、蒸発用開閉弁４０ａ〜４０ｕが設けられている。言い換えると、分岐流路３６ａ〜３６ｕの成膜蒸気１８ａ〜１８ｕの流れ方向の中流には、蒸発用開閉弁４０ａ〜４０ｕが位置している。
蒸発用開閉弁４０ａ〜４０ｕ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。
【００４２】
合流流路３５（共通蒸気流路）は、分岐流路３６ａ〜３６ｕが合流し、第１供給流路３２と第２供給流路３３へ分岐する流路である。
各蒸発部１０ａ〜１０ｕは、分岐流路３６ａ〜３６ｕを介して互いに接続されており、第１蒸気放出部３０及び／又は第２蒸気放出部３１に成膜蒸気１８ａ〜１８ｕを供給する蒸発部ユニット２０を形成している。
【００４３】
真空蒸着装置１は、蒸発部ユニット２０と第１蒸気放出部３０とが第１供給流路３２を介して接続されてなる第１放出系統５７と、蒸発部ユニット２０と第２蒸気放出部３１とが第２供給流路３３を介して接続されてなる第２放出系統５８とを備えている。
【００４４】
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、気体状態のまま第１蒸気放出部３０及び第２蒸気放出部３１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〜１８ｃ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。
【００４５】
本発明の真空蒸着装置１は、基板１１に向かって成膜蒸気１８を放出する第１蒸気放出部３０及び第２蒸気放出部３１に特徴を有している。
【００４６】
第１蒸気放出部３０は、図２，図３，図５のように第１収容部４５と、第１放出部５０と、挿通開口４７を有している。
第１収容部４５は、図５のように、その内部に各蒸発部１０から第１供給流路３２を介して供給される成膜蒸気１８を収容可能な筐体である。第１収容部４５は、少なくとも上面（基板１１側の面）が面状に広がった箱状体である。本実施形態では、第１収容部４５は直方体状をしている。
【００４７】
第１放出部５０は、図３のように第１収容部４５内の成膜蒸気１８を外部に放出可能な筒状体であり、そのそれぞれの放出開口４８（４８Ａ〜４８Ｃ）は、第１収容部４５との接続位置によって開口径の大きさが異なっている。放出開口４８Ａ〜４８Ｃの開口形状は、図６のように、いずれも円形であり、平面視すると、第１収容部４５の上面にまんべんなく分布している。
具体的には、第１放出部５０は、第１収容部４５の上面に接続されており、第１収容部４５の上面の中央から外側に向けて放出開口４９Ａを中心として同心環上に開口の大きさが異なっている。第１放出部５０の中心（放出開口４９Ａ）から近い順に放出開口４８Ａ＜放出開口４８Ｂ＜放出開口４８Ｃの関係となっている。また、放出開口４９Ａを中心として同心環上に位置する放出開口４８Ａ，４８Ａ，・・・は、略同一径となっている。同様に、放出開口４９Ａを中心として同心環上に位置する放出開口４８Ｂ，４８Ｂ，・・・、放出開口４８Ｃ，４８Ｃ，・・・は、いずれも略同一径となっている。
そして、放出開口４８Ａ〜４８Ｃから放出される成膜蒸気１８によって形成される薄膜６０は、図７のような谷形の膜厚分布となっている。すなわち、基板１１の外側から中央に向けて膜厚が小さくなっている。また、膜厚分布の算術平均粗さＲ１は、共に１０ｎｍ以内に収まっていることが好ましく、５ｎｍ以内に収まっていることがより好ましく、１ｎｍ以内に収まっていることが特に好ましい。
【００４８】
挿通開口４７は、図２のように真空蒸着装置１を組み立てた際に第２放出部５１の一部が挿通可能な開口である。挿通開口４７は、第２放出部５１の外形よりもやや大きい。
第１蒸気放出部３０には、図示しない加熱手段が取り付けられており、所望の温度に維持されている。
【００４９】
一方、第２蒸気放出部３１は、図３，図５のように第２収容部４６と、第２放出部５１と、を有している。
第２収容部４６は、図５のように、その内部に各蒸発部１０から第２供給流路３３を介して供給される成膜蒸気１８を収容可能な筐体である。第２収容部４６は、第１収容部４５と同様、少なくとも上面（基板１１側の面）が面状に広がった箱状体である。本実施形態では、第２収容部４６は直方体状をしている。
【００５０】
第２放出部５１は、図３のように第２収容部４６内の成膜蒸気１８を外部に放出可能な筒状体であり、そのそれぞれの放出開口４９Ａ〜４９Ｄは、第２収容部４６との接続位置によって開口径の大きさが異なっている。放出開口４９Ａ〜４９Ｄの開口形状は、いずれも円形であり、平面視すると、第２収容部４６の上面にまんべんなく分布している。
具体的には、第２放出部５１は、第２収容部４６の上面に接続されており、第２収容部４６の上面の中央から外側に向けて放出開口４９Ａを中心として同心環上に開口の大きさが異なっている。第２放出部５１は、図６のように第２放出部５１の中央から近い順に放出開口４９Ａ＞放出開口４９Ｂ＞放出開口４９Ｃ＞放出開口４９Ｄの関係となっている。また、放出開口４９Ａを中心として同心環上に位置する放出開口４９Ｂ，４９Ｂは、略同一径となっている。同様に、放出開口４９Ａを中心として同心環上に位置する放出開口４９Ｃ，４９Ｃ、放出開口４９Ｄ，４９Ｄ，・・・は、いずれも略同一径となっている。
そして、放出開口４９Ａ〜４９Ｄから放出される成膜蒸気１８によって形成される薄膜６１は、図７のような山形の膜厚分布となっている。また、膜厚分布の算術平均粗さＲ２は共に１０ｎｍ以内に収まっていることが好ましく、５ｎｍ以内に収まっていることがより好ましく、１ｎｍ以内に収まっていることが特に好ましい。
また、図７のように放出開口４８Ａ〜４８Ｃによって形成される薄膜６０と放出開口４９Ａ〜４９Ｄによって形成される薄膜６１の積層構造は、互いに補完し合って膜厚が均一となっている。すなわち、当該積層構造は、基板１１の全体で平滑となっている。
第２蒸気放出部３１には、図示しない加熱手段が取り付けられており、所望の温度に維持されている。
【００５１】
真空蒸着装置１は、図１のように第１蒸気放出部３０に膜厚センサー２７が接続されており、第２蒸気放出部３１に膜厚センサー２８が接続されている。そして、真空蒸着装置１は、膜厚センサー２７，２８で読み取った情報を制御装置２６に送信される構造となっている。
膜厚センサー２７，２８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、各開閉弁３７，３８，４０の開閉制御が可能な装置であり、膜厚センサー２７，２８の情報などに合わせて各開閉弁３７，３８，４０に開閉命令を送信可能となっている。
【００５２】
本発明の真空蒸着装置１は、このように第１蒸気放出部３０の放出開口４８の開口形状と第２蒸気放出部３１の放出開口４９の開口形状が異なるという特徴を有している。
すなわち、第１蒸気放出部３０から放出される成膜蒸気と第２蒸気放出部３１から放出される成膜蒸気とでは、放出パターンが相違するという特徴を有している。
【００５３】
ここでいう「放出パターン」とは、成膜蒸気を放出する際の規則性を表し、例えば、成膜蒸気を放出する際の成膜速度、成膜蒸気の拡散度、成膜蒸気の温度、成膜蒸気の圧力、成膜蒸気の自由度、成膜対象までの成膜蒸気の経路などである。
【００５４】
本実施形態の真空蒸着装置１における各部材の位置関係について説明する。
【００５５】
成膜室２に注目すると、成膜室２の角部近傍には、図１のように減圧手段７が配されている。
第１供給流路３２の一部を形成する第１管路５５（図２参照）は、成膜室２の内外に挿通し、その一部が成膜室２の内壁面に対して立設されている。具体的には、第１管路５５の一部は、成膜時における基板１１の面に対して直交する方向に突設されている。
第２供給流路３３の一部を形成する第２管路５６（図２参照）は、成膜室２の内外に挿通し、その一部が成膜室２の内壁面に対して立設されている。具体的には、第２管路５６の一部は、成膜時における基板１１の面に対して直交する方向に突設されている。
第１管路５５の端部には、図２のように第１蒸気放出部３０が配されている。そして、第１蒸気放出部３０の上面は、図１のように、成膜時に基板１１に向かって平行になるように配設されている。具体的には、第１蒸気放出部３０の噴霧面（第１放出部５０が設けられている面）は、成膜時における基板１１の面に対して平行となっている。
【００５６】
第１蒸気放出部３０と第２蒸気放出部３１は、図２のように上下に２重に重なった構造をしており、第２蒸気放出部３１の上方に第１蒸気放出部３０が位置している。
第２蒸気放出部３１の第２放出部５１は、図２のように挿通開口４７を経由して第１蒸気放出部３０の上面よりも基板１１側に突出している。
第２蒸気放出部３１の第２放出部５１の突出方向先端面は、図５のように第１蒸気放出部３０の第１放出部５０の突出方向先端面と同一平面Ｘを形成している。
第１蒸気放出部３０の第１放出部５０と第２蒸気放出部３１の第２放出部５１は、図６のように碁盤状に分布されている。すなわち、第１放出部５０と第２放出部５１は短手方向及び長手方向に交互に配されている。
【００５７】
また、基板搬送装置１２は、図１のように第１蒸気放出部３０の噴霧面から噴霧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８は、その間に配されている。具体的には、シャッター８は、基板搬送装置１２と第１放出部５０、第２放出部５１との間に設けられている。
【００５８】
蒸発部１０ａ〜１０ｃに注目すると、図１，図４のように蒸発室２１の上部に分岐流路３６が接続されており、当該接続部位の下方には、坩堝２２が配されている。坩堝２２には、図４のようにそれぞれ成膜材料１６ａ（１６ｂ〜１６ｕ）が充填されている。坩堝２２の周りには、加熱手段２３が設けられている。すなわち、加熱手段２３によって成膜材料１６ａ（１６ｂ〜１６ｕ）を加熱し、気化又は昇華することが可能となっている。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〜１６ｕ）の気化温度よりもやや高い温度に維持している。
【００５９】
以下、本発明の真空蒸着装置１を用いた有機ＥＬ装置１００（図１６参照）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。
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。
第１開閉弁３７、第２開閉弁３８、蒸発用開閉弁４０ａ〜４０ｕは、図９のように、いずれも閉状態になっている。また、それぞれの蒸発部１０ａ〜１０ｕの坩堝２２内には所望の成膜材料１６ａ〜１６ｕが充填されている。
【００６０】
以下、成膜手順について説明すると、有機ＥＬ装置は、１つの成膜材料の成分のみで１つの層を蒸着する単蒸着と、複数の成膜材料の成分を混合して１つの層を蒸着する共蒸着を併用して成膜される。
【００６１】
まず、真空蒸着装置１を用いて共蒸着を行い、１つの層（例えば、ホール注入層、発光層、電子注入層など）を成膜する場合について説明する。
基板搬送装置１２によって、成膜室２に基板１１を搬入し、基板１１が第１蒸気放出部３０の噴出面に対向するように固定する。
なお、本実施形態では、あらかじめ別工程によって基板上にスパッタ等の公知の手法によって透明導電膜などを成膜し、この状態の基板１１を真空蒸着装置１に搬入している。
【００６２】
本実施形態の真空蒸着装置１は、２回に分けて、１つの層を成膜する。具体的には、第２蒸気放出部３１を用いて凸分布状に成膜する凸分布成膜工程と、第１蒸気放出部３０を用いて凹分布状に成膜する凹分布成膜工程を行う。
【００６３】
まず、凸分布成膜工程について説明する。
図８，図１０のようにシャッター８を閉塞姿勢にすることによってこの基板１１の成膜面を覆い、第２開閉弁３８及び、蒸発部１０ａ，１０ｂの蒸発用開閉弁４０ａ，４０ｂを開状態にする（予備動作）。
このとき、坩堝２２内から気化又は昇華した成膜材料１６ａ，１６ｂ（成膜蒸気１８ａ，１８ｂ）は、蒸発部１０ａ，１０ｂから順に分岐流路３６ａ，３６ｂ、合流流路３５、第２供給流路３３を通過して、第２蒸気放出部３１に至り、シャッター８に噴霧される。具体的には、蒸発部１０ａから供給された成膜蒸気１８ａと、蒸発部１０ｂから供給された成膜蒸気１８ｂが合流流路３５内で混合され、混合蒸気６５となって第２蒸気放出部３１に至る。
また、このとき、他の蒸発部１０ｃ〜１０ｕの蒸発用開閉弁４０ｃ〜４０ｕは、ともに閉状態を維持しており、第１開閉弁３７も閉状態を維持している。
【００６４】
その後、図８に示される予備動作から所定時間Ａが経過すると、シャッター８を開放姿勢にし、図１１のように第１蒸気放出部３０の放出開口４８から基板１１に気体状の成膜蒸気１８ａと成膜蒸気１８ｂの混合蒸気６５が噴霧される（成膜開始）。
所定時間Ａは、１秒から１０秒であることが好ましい。
このとき、膜厚センサー２８によって膜厚に関する情報（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。
【００６５】
所望の膜厚まで成膜材料１６ａと成膜材料１６ｂの混合層が基板１１に膜６０が成膜されると（成膜終了）、図１２のように成膜された基板に対してシャッター８を閉塞姿勢にし、第２開閉弁３８を閉状態にする。
【００６６】
続いて、図１３のように第１開閉弁３７を開状態にし、凹分布成膜工程を行う。
このとき、坩堝２２内から気化又は昇華した成膜材料１６ａ，１６ｂ（成膜蒸気１８ａ，１８ｂ）は、蒸発部１０ａ，１０ｂから順に分岐流路３６ａ，３６ｂ、合流流路３５、第１供給流路３２を通過して、第１蒸気放出部３０に至り、シャッター８に噴霧される。具体的には、蒸発部１０ａから供給された成膜蒸気１８ａと、蒸発部１０ｂから供給された成膜蒸気１８ｂが合流流路３５内で混合され、混合蒸気６５となって第１蒸気放出部３０に至る。
【００６７】
図８に示される第１開閉弁３７を開状態にしてから所定時間Ｂが経過すると、シャッター８を開放姿勢にし、図１４のように第１蒸気放出部３０の放出開口４８から基板１１に気体状の成膜蒸気１８ａと成膜蒸気１８ｂの混合蒸気６５が噴霧される（成膜開始）。
所定時間Ｂは、１秒から１０秒であることが好ましい。
このとき、膜厚センサー２７によって膜厚に関する情報（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。
【００６８】
その後、所望の膜厚まで成膜材料１６ａと成膜材料１６ｂの混合層が基板１１に膜６１が成膜されると（成膜終了）、図１５のように蒸発用開閉弁４０ａ，４０ｂを再び閉状態にし、成膜の必要に応じて、所望の成膜用開閉弁４０を開状態とする（蒸発部切替）。
以上が共蒸着を行った際の成膜手順である。
【００６９】
続いて、真空蒸着装置１を用いて単蒸着を行い、１つの層（例えば、正孔輸送層、電子輸送層など）を成膜する場合について説明する。
なお、ほとんどの手順が共蒸着を行った際と同様であるため、重複する部分については説明を省略する。
【００７０】
まず、凸分布成膜工程について説明する。
シャッター８を閉塞姿勢にすることによってこの基板１１の成膜面を覆い、第２開閉弁３８及び蒸発部１０ｃの蒸発用開閉弁４０ｃを開状態とする（予備動作）。
すなわち、共蒸着の場合には、使用する蒸発部が複数であったのに対して、単蒸着の場合は、使用する蒸発部が１つである。
【００７１】
その後、予備動作から所定時間（図８に示される所定時間Ａに相当）が経過すると、シャッター８を開放姿勢にし、第２蒸気放出部３１の放出開口４９から基板１１に気体状の成膜蒸気１８ｃが噴霧される（成膜開始）。
【００７２】
所望の膜厚まで成膜材料１６ｃの単一層が基板１１に成膜されると（成膜終了）、成膜された基板１１に対してシャッター８を閉塞姿勢にし、第２開閉弁３８を閉状態にする。
【００７３】
続いて、第１開閉弁３７を開状態にし、凹分布成膜工程を行う。
【００７４】
第１開閉弁３７を開状態にしてから所定時間（図８に示される所定時間Ｂに相当）が経過すると、シャッター８を開放姿勢にし、第１蒸気放出部３０の放出開口４８から基板１１に気体状の成膜蒸気１８ｃが噴霧される（成膜開始）。
このとき、膜厚センサー２７によって膜厚に関する情報（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。
【００７５】
その後、所望の膜厚まで成膜材料１６ｃの単一層が基板１１に成膜されると（成膜終了）、蒸発用開閉弁４０ｃを再び閉状態にし、成膜の必要に応じて、所望の蒸発用開閉弁４０を開放する（蒸発部切替）。
以上が単蒸着を行った際の成膜手順である。
【００７６】
上記した成膜手順を応用して有機ＥＬ装置１００の各層を形成する。
すなわち、基板１１の代わりに基板１０２上に第１電極層１０３が成膜されたものを真空蒸着装置１に導入し、上記した共蒸着と単蒸着を組み合わせて有機ＥＬ装置１００を形成する。
【００７７】
最後に本実施形態の真空蒸着装置１で成膜される有機ＥＬ装置１００の層構成について説明する。
有機ＥＬ装置１００は、図１６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。
【００７８】
また、機能層１０５の構成は、例えば、図１６のように、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から構成される青色発光ユニットと、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から構成される赤緑発光ユニットとを、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。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一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程度に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。
【００７９】
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で、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。
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おり、また、各発光層は膜厚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ので、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、特に赤色、及び緑色の発光層が隣接していたり、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り、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。
従って、このようなタンデム構造の有機ＥＬ素子においては、特に本発明の真空蒸着装置で機能層１０５を成膜することが有効である。
【００８０】
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、また、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を有機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、第２接続層１１２を有機電子輸送材料からなる層、第３接続層１１３を有機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とすることができる。
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、例えば、本発明に係る一組の開口グループからホスト材料、及びドープする材料を基板（基材）中央が厚くなるように放出し、他の一組の開口グループから同じホスト材料、及びドープする材料を基板中央が薄くなるように放出することが、本発明の効果である面内膜厚均一性の観点からだけではなく、マニホールド内で材料同士が均一に混合する観点からも、好ましい。
【００８１】
また、本発明に係る一組の開口グループからホスト材料を放出し、他の一組の開口グループからドープする材料を放出する。例えば、基板（基材）中央が厚くなるように放出し、別の他の一組の開口グループから同じホスト材料を放出し、さらに別の一組の開口グル―プからドープする材料を放出する。例えば、基板（基材）中央が薄くなるように放出する。即ち、４組の開口グループを用いて、１層の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を形成することが好ましく、安価な製造装置で安定的に有機ＥＬ素子を製造する観点からは、同一の方向に放出する４組の開口グループを有する真空蒸着装置とすることが特に好ましい。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４組の開口グループを有するようにすることもできる。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。即ち、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。
【００８２】
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。
【００８３】
基板１０２は、透光性及び絶縁性を有したものである。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、９００ｃｍ2以上、４００００ｃｍ2以下となっており、１２００ｃｍ2以上、１５０００ｃｍ2以下となっていることが好ましく、２５００ｃｍ2以上１１０００ｃｍ2以下となっていることが特に好ましい。
【００８４】
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（ＳｎＯ2）、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、ＩＴＯを採用している。
【００８５】
第１正孔注入層１０７，第２正孔注入層１１４の材料としては、公知の物質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）またはポリ（９，９−ジオクチルフルオレン−ｃｏ−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。
【００８６】
第１正孔輸送層１０８，第２正孔輸送層１１５の材料としては、公知の物質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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
第１電子輸送層１１０，第２電子輸送層１１８の材料としては、公知の物質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。
【００９１】
電子注入層１１９の材料としては、公知の物質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（ＣａＦ2）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。
【００９２】
第２電極層１０６の材料は、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。
【００９３】
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。
【００９４】
上記した実施形態では、１つの蒸発部内の成膜材料を複数の２以上の蒸気放出部から噴出される構造としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、１つの蒸気放出部に対して１つの蒸発部グループを割り当ててもよい。言い換えると、一つの放出系統につき１つの蒸発部グループを割り当てても良い。
【００９５】
具体的には、図１７のように真空蒸着装置１５０は、第１蒸気放出部３０に対して複数の蒸発部１０から形成される蒸発部グループ１５１が接続されて１つの放出系統を形成し、第２蒸気放出部３１に対して同一の複数の蒸発部１０から形成される蒸発部グループ１５２が接続されて他の放出系統を形成している。
【００９６】
また、図１８のように複数の蒸発部グループ１６１，１６２に跨がった蒸発部１６０を設けてもよい。すなわち、第１実施形態では、１つの蒸発部グループ全体が複数の放出系統に跨がっていたが、一部のみが複数の放出系統に跨がって接続されていてもよい。
【００９７】
上記した実施形態では、第１蒸気放出部３０の上面の中心を基準として同心環上に位置する放出開口４８，４９の開口径を同一としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、２以上の蒸気放出部から噴出され、成膜される膜の分布を補完する関係であればよい。
【００９８】
上記した実施形態では、第１蒸気放出部３０と第２蒸気放出部３１との間で放出開口４８，４９の開口形状を相違させることによって放出パターンを相違させたが、本発明はこれに限定されるものではなく、開閉弁の開度や成膜材料の加熱温度などを相違させることによって放出パターンを相違させてもよい。
【００９９】
上記した実施形態では、第１放出部５０と第２放出部５１をそれぞれ大小に分布させて放出開口の開口径を制御していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１放出部５０と第２放出部５１の外形を必ずしも放出開口に合わせる必要はない。例えば、第１放出部５０と第２放出部５１の大きさ（外形寸法）をそれぞれ単一にして放出開口の開口径のみを大小に分布してもよい。また、第１放出部５０と第２放出部５１の放出開口の上流に絞り装置を設けて、成膜時における蒸気の放出量を絞ってもよい。
【０１００】
上記した実施形態では、凸分布成膜工程、凹分布成膜工程の順に行ったが、本発明はこれに限定されるものではなく、凹分布成膜工程、凸分布成膜工程の順に行ってもよい。
【０１０１】
上記した実施形態では、凸分布成膜工程と、凹分布成膜工程を別々に行ったが、本発明はこれに限定されるものではなく、凸分布成膜工程と凹分布成膜工程を同時に行っても良い。凸分布成膜工程と凹分布成膜工程を同時に行うと、第１放出部５０から噴霧される成膜蒸気と第２放出部５１から噴霧される成膜蒸気が互いに緩衝し、制御が複雑となるという点では、上記した実施形態のように別々に行うことが好ましい。
【０１０２】
上記した実施形態では、一つの方向にのみ成膜蒸気を放出するものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、多方向に成膜蒸気を放出するものであってもよい。
例えば、図１９，図２０に示される真空蒸着装置１７０は、第１蒸気放出部３０と第２蒸気放出部３１からなるユニット１７１と、第１蒸気放出部３０と第２蒸気放出部３１からなるユニット１７２を備えており、ユニット１７１の第１蒸気放出部３０とユニット１７２の第１蒸気放出部３０が互いに逆方向に向いている。また、ユニット１７１とユニット１７２はそれぞれ基板の被成膜面が対向する向きに立設されている。すなわち、２枚の基板の間に第１蒸気放出部３０、第２蒸気放出部３１、第２蒸気放出部３１、第１蒸気放出部３０が設置されている。真空蒸着装置１７０は、ユニット１７１とユニット１７２から２方向に成膜蒸気を放出可能となっており、異なる２枚の基板１１ａ，１１ｂを同時に成膜することが可能となっている。そのため、複数の基材に同時に成膜を施すことが可能であり、単位時間あたりに成膜可能な基材の数が多い。
また、例えば、図２１，図２２に示される真空蒸着装置１８０は、３つの蒸気放出部１８１，１８２，１８３を有しており、２方向に成膜蒸気を放出可能となっている。
蒸気放出部１８１，１８２，１８３は、３段に重ねられており、成膜室２の内面に対して立設されている。具体的には、蒸気放出部１８１，１８２，１８３は、２枚の基板の被成膜面が対向する向きに立設されており、２枚の基板の間に設置されている。
蒸気放出部１８１，１８３（第２蒸気放出部３１に対応）に挟まれる蒸気放出部１８２（第１蒸気放出部３０に対応）は、表裏（異なる方向）に第１放出部１８４，１８５が設けられており、蒸気放出部１８１，１８３には、第２放出部５１，５１が設けられている。蒸気放出部１８２は、２方向に対して第１蒸気放出部３０の機能を有しているため、第１蒸気放出部３０を２つ設ける必要がなく、成膜室２内の成膜空間を小さくすることができる。すなわち、真空蒸着装置を小型化することができる。
【符号の説明】
【０１０３】
１  真空蒸着装置
２  成膜室
１０，１６０  蒸発部
１１，１１ａ，１１ｂ  基板（基材）
１６  成膜材料
１８  成膜蒸気（成膜材料の蒸気）
２０  蒸発部グループ
４８  放出開口
４９  放出開口（他の開口グループ）
５０  第１放出部（一組の開口グループ）
５１  第２放出部（他の開口グループ）
５７  第１放出系統（放出系統）
５８  第２放出系統（放出系統）
６０  薄膜（生成された膜）
６１  薄膜（生成された膜）
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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