(57)【要約】  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。
2014027578.tif 000002
【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、
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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【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。
【背景技術】
【０００２】
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。【０００３】
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。【０００４】
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。【０００５】
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。【０００６】
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。【０００７】
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。【０００８】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−７５０９５号公報
【特許文献２】特開２００９−２５６７０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
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。【００１１】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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。【００１３】
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。【００１４】
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。【００１５】
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。【００１６】
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。【００１７】
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。【００１８】
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。【００１９】
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。【００２０】
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。【００２１】
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。【００２２】
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。【００２３】
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。【００２４】
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。【００２５】
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。【００２６】
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。【００２７】
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。【００２８】
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。【００２９】
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。【００３０】
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。【００３１】
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。【００３２】
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。【００３３】
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。【００３４】
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。【００３５】
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。【００３６】
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。【００３７】
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。【００３８】
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。【００３９】
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。【００４０】
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。【００４１】
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。【００４２】
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。【００４３】
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。【００４４】
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。【００４５】
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。【００４６】
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。【００４７】
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。【００４８】
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。【００４９】
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。
【発明の効果】
【００５０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】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２】図１の真空蒸着装置の蒸発部の概念図である。
【図３】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４】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５】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６】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７】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８】図１のマニホールド部の断面図である。
【図９】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１０】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１１】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１２】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。
【図１３】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１４】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。
【図１５】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１６】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１７】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１８】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。
【図１９】マニホールド部の変形例を示す断面図である。
【図２０】マニホールド部の他の変形例を示す断面図である。
【図２１】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】
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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、９００ｃｍ2 （平方センチメートル）以上４０００ｃｍ2 （平方センチメートル）以下となっており、１２２５ｃｍ2 以上３５００ｃｍ2 以下となっていることが好ましく、２５００ｃｍ2 以上３０００ｃｍ2 以下となっていることが特に好ましい。
【０１２６】
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、第１電極層１０３の素材として、ＩＴＯを採用している。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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（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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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。
【符号の説明】
【０１５４】
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）
【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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【国際調査報告】
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