(57)【要約】  蒸着粒子射出装置（１）は、第２蒸着源（２０）と、Ｙ軸方向に第２蒸着源を挟む第１蒸着源（１０）と第３蒸着源（３０）とを備えている。第１蒸着源および第３蒸着源には、第２蒸着源に向かって傾斜する複数のノズル（１２・３１）がＸ軸方向に配列されている。第２蒸着源には、第１蒸着源に向かって傾斜する複数のノズル（２３）と、第３蒸着源に向かって傾斜する複数のノズル（２２）とがＸ軸方向に配列されている。
2019064452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドーパントを蒸着粒子として射出するドーパント用の蒸着源と、ホストを蒸着粒子として射出する第１のホスト用の蒸着源と第２のホスト用の蒸着源とが、第１のホスト用の蒸着源と第２のホスト用の蒸着源とでドーパント用の蒸着源を挟んで第１方向に並列配置されており、
上記第１のホスト用の蒸着源には、上記ドーパント用の蒸着源に向かって傾斜する複数の第１のノズルが、上記第１方向に直交する第２方向に沿ってライン状に配列され、
上記第２のホスト用の蒸着源には、上記ドーパント用の蒸着源に向かって傾斜する複数の第２のノズルが、上記第２方向に沿ってライン状に配列され、
上記ドーパント用の蒸着源には、上記第１のホスト用の蒸着源に向かって傾斜する複数の第３のノズルと、上記第２のホスト用の蒸着源に向かって傾斜する複数の第４のノズルと、がそれぞれ上記第２方向に沿ってライン状に配列されていることを特徴とする蒸着粒子射出装置。
【請求項２】
上記第１のノズル、上記第４のノズル、上記第３のノズル、上記第２のノズルが、上記第１方向に、この順に並んでいることを特徴とする請求項１に記載の蒸着粒子射出装置。
【請求項３】
上記第３のノズルと上記第４のノズルとは、それぞれのノズル軸同士が交差する方向に傾斜していることを特徴とする請求項１または２に記載の蒸着粒子射出装置。
【請求項４】
上記第３のノズルの射出口と上記第４のノズルの射出口とが、上記第２方向に沿って同一軸上に並んでいることを特徴とする請求項３に記載の蒸着粒子射出装置。
【請求項５】
上記第３のノズルの射出口の中心同士を結ぶ第１の線と、上記第４のノズルの射出口の中心同士を結ぶ第２の線とが、同一の線であることを特徴とする請求項４に記載の蒸着粒子射出装置。
【請求項６】
上記ドーパント用の蒸着源は、一面に互いに対向する傾斜面を有する溝部を有するとともに内部に上記ドーパントを収容する収容部を備え、
上記複数の第３のノズル部は、一方の上記傾斜面に、該傾斜面に直交するように立設されており、
上記複数の第４のノズル部は、他方の上記傾斜面に、該傾斜面に直交するように立設されていることを特徴とする請求項３〜５の何れか１項に記載の蒸着粒子射出装置。
【請求項７】
上記第１のノズルの傾斜角と上記第２のノズルの傾斜角とが同じであることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の蒸着粒子射出装置。
【請求項８】
上記第３のノズルの傾斜角と上記第４のノズルの傾斜角とが同じであることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の蒸着粒子射出装置。
【請求項９】
上記第１のノズルと上記第２のノズルとが、互いに同一のノズル径およびノズル長を有していることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の蒸着粒子射出装置。
【請求項１０】
上記第３のノズルと上記第４のノズルとが、互いに同一のノズル径およびノズル長を有していることを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の蒸着粒子射出装置。
【請求項１１】
上記第３のノズルのノズル径および上記第４のノズルのノズル径は、上記第１のノズルのノズル径および上記第２のノズルのノズル径よりも小さいことを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載の蒸着粒子射出装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１の何れか１項に記載の蒸着粒子射出装置を備え、上記蒸着粒子射出装置と被成膜基板とを対向配置した状態で、上記蒸着粒子射出装置および上記被成膜基板の少なくとも一方を、上記第１方向に沿って他方に対し相対移動させながら上記ホストと上記ドーパントとの共蒸着を行うことを特徴とする蒸着装置。
【請求項１３】
上記蒸着粒子射出装置と上記被成膜基板との間に、平面視で、各蒸着源間を仕切るように上記第２方向に沿って互いに離間して設けられ、各ノズルから射出された蒸着粒子の通過角度を制限する複数の制限板を有する制限板ユニットをさらに備えていることを特徴とする請求項１２に記載の蒸着装置。
【請求項１４】
被成膜基板に、ホストとドーパントとを含む蒸着膜を製造する蒸着膜製造方法であって、
請求項１〜１１の何れか１項に記載の蒸着粒子射出装置と被成膜基板とを対向配置した状態で、上記蒸着粒子射出装置および上記被成膜基板の少なくとも一方を、上記第１方向に沿って他方に対し相対移動させながら上記ホストと上記ドーパントとの共蒸着を行うことを特徴とする蒸着膜製造方法。
【請求項１５】
上記ホストに対する上記ドーパントの混合比率が小さいほど、上記第３のノズルの傾斜角および上記第４のノズルの傾斜角を大きくすることを特徴とする請求項１４に記載の蒸着膜製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホストとドーパントとの共蒸着に使用する蒸着粒子射出装置および該蒸着粒子射出装置を備えた蒸着装置並びに上記蒸着粒子射出装置を用いた蒸着膜製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子を有するＥＬ（Electro luminescence；エレクトロルミネッセンス）表示装置等のフラットパネルディスプレイにおいて、発光素子を構成する、一対の電極間に設けられる発光層の形成には、一般的に、真空蒸着法が用いられている。【０００３】
発光層に用いられる蒸着材料は、一般的に、発光効率の向上のため、正孔および電子の輸送を担うホストと、発光を担うドーパントとの２成分系で形成されている。ドーパントは、主成分であるホストに均一に分散されることが望ましい。【０００４】
ホストとドーパントとは、互いに異なる蒸着源から射出される。各蒸着源には、これら蒸着材料を射出する射出口を有するノズルが設けられている。これら蒸着材料は、各蒸着源から被成膜基板に向かってそれぞれ同時に射出されることで共蒸着され、被成膜基板上で、発光層として、両材料を含む蒸着膜が成膜される。（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】日本国公開特許公報「特開２０１２−１４６６５８号（２０１２年８月２日公開）」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ホストに対するドーパントの混合割合は、一般的に、１〜２０％と少量である。ホストとドーパントとの混合割合は、一般的には、成膜レートで調整される。このため、ドーパント用の蒸着源は、ホスト用の蒸着源と比較して成膜レートが低く、ホスト用の蒸着源と比較して蒸発源の内圧が低くなる。【０００７】
蒸着源の内圧が不十分であると、膜厚分布が均一にならない。このため、ホスト用の蒸着源の内圧と同程度のドーパント用の蒸着源の内圧を確保しようとすると、ドーパント用の蒸着源のノズル径を、ホスト用の蒸着源のノズル径よりも小さくする必要がある。【０００８】
しかしながら、ノズル径を小さくすると、蒸着源から射出される蒸着流の指向性が高くなる。この結果、蒸着流の指向性が相対的に低いホストと、蒸着流の指向性が相対的に高いドーパントとを混合することになり、ホストとドーパントとの混合が不均一になる。【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、ホストとドーパントとを共蒸着するに際し、ホストにドーパントを均一に分散させることができる蒸着粒子射出装置および蒸着装置並びに蒸着膜製造方法を提供することにある。
【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に、本発明の一態様にかかる蒸着粒子射出装置は、ドーパントを蒸着粒子として射出するドーパント用の蒸着源と、ホストを蒸着粒子として射出する第１のホスト用の蒸着源と第２のホスト用の蒸着源とが、第１のホスト用の蒸着源と第２のホスト用の蒸着源とでドーパント用の蒸着源を挟んで第１方向に並列配置されており、上記第１のホスト用の蒸着源には、上記ドーパント用の蒸着源に向かって傾斜する複数の第１のノズルが、上記第１方向に直交する第２方向に沿ってライン状に配列され、上記第２のホスト用の蒸着源には、上記ドーパント用の蒸着源に向かって傾斜する複数の第２のノズルが、上記第２方向に沿ってライン状に配列され、上記ドーパント用の蒸着源には、上記第１のホスト用の蒸着源に向かって傾斜する複数の第３のノズルと、上記第２のホスト用の蒸着源に向かって傾斜する複数の第４のノズルと、がそれぞれ上記第２方向に沿ってライン状に配列されている。【００１１】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様にかかる蒸着装置は、本発明の一態様にかかる上記蒸着粒子射出装置を備え、上記蒸着粒子射出装置と被成膜基板とを対向配置した状態で、上記蒸着粒子射出装置および上記被成膜基板の少なくとも一方を、上記第１方向に沿って他方に対し相対移動させながら上記ホストと上記ドーパントとの共蒸着を行う。【００１２】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様にかかる蒸着膜製造方法は、被成膜基板に、ホストとドーパントとを含む蒸着膜を製造する蒸着膜製造方法であって、本発明の一態様にかかる上記蒸着粒子射出装置と被成膜基板とを対向配置した状態で、上記蒸着粒子射出装置および上記被成膜基板の少なくとも一方を、上記第１方向に沿って他方に対し相対移動させながら上記ホストと上記ドーパントとの共蒸着を行う。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の一態様によれば、ホストとドーパントとを共蒸着するに際し、ホストにドーパントを均一に分散させることができる蒸着粒子射出装置および蒸着装置並びに蒸着膜製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）は、本発明の実施形態１にかかる蒸着粒子射出装置の概略構成を示す斜視図であり、（ｂ）は、本発明の実施形態１にかかる蒸着粒子射出装置における第１蒸着源の要部の概略構成を示す斜視図であり、（ｃ）は、本発明の実施形態１にかかる蒸着粒子射出装置における第２蒸着源の概略構成を一部破断で示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態１にかかる蒸着粒子射出装置を備えた蒸着装置の要部の概略構成を示す斜視図である。
【図３】（ａ）は、本発明の実施形態１にかかる蒸着粒子射出装置を備えた蒸着装置の要部の概略構成を示す断面図であり、（ｂ）は、本発明の実施形態１にかかる蒸着粒子射出装置における第２蒸着源の概略構成を示す断面図である。
【図４】ホスト用のノズルおよびドーパント用のノズルから射出される蒸着粒子による蒸着流の指向性を示す図である。
【図５】実施例１で成膜された、ホストからなる蒸着膜およびドーパントからなる蒸着膜のそれぞれの相対膜厚と、被成膜基板の中心位置からのＹ軸方向の距離と、の関係を示すグラフである。
【図６】比較例１にかかる蒸着粒子射出装置の要部の概略構成を、被成膜基板と併せて示す断面図である。
【図７】比較例１で成膜された、ホストからなる蒸着膜およびドーパントからなる蒸着膜のそれぞれの相対膜厚と、被成膜基板の中心位置からのＹ軸方向の距離と、の関係を示すグラフである。
【図８】比較例２にかかる蒸着粒子射出装置の要部の概略構成を、被成膜基板と併せて示す断面図である。
【図９】比較例２で成膜された、ホストからなる蒸着膜およびドーパントからなる蒸着膜のそれぞれの相対膜厚と、被成膜基板の中心位置からのＹ軸方向の距離と、の関係を示すグラフである。
【図１０】ホストに対するドーパントの混合割合を１００％に設定して、実施例１および比較例１・２にかかる各蒸着粒子射出装置で、ホストとドーパントとの共蒸着膜を成膜したときの、該共蒸着膜の厚み方向における、ホストに対するドーパントの混合割合と、被成膜基板の中心位置からのＹ軸方向の距離との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
〔実施形態１〕
本発明の実施の一形態について、図１の（ａ）〜（ｃ）乃至図１０に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００１６】
図１の（ａ）は、本実施形態にかかる蒸着粒子射出装置１の概略構成を示す斜視図であり、図１の（ｂ）は、本実施形態にかかる蒸着粒子射出装置１における第１蒸着源１０の要部の概略構成を示す斜視図であり、図１の（ｃ）は、本実施形態にかかる蒸着粒子射出装置１における第２蒸着源２０の概略構成を一部破断で示す斜視図である。
【００１７】
図２は、本実施形態にかかる蒸着粒子射出装置１を備えた蒸着装置１００の要部の概略構成を示す斜視図である。図３の（ａ）は、本実施形態にかかる蒸着粒子射出装置１を備えた蒸着装置１００の要部の概略構成を示す断面図であり、図３の（ｂ）は、本実施形態にかかる蒸着粒子射出装置１における第２蒸着源２０の概略構成を示す断面図である。
【００１８】
以下では、第１蒸着源１０、第２蒸着源２０、第３蒸着源３０の配列方向であり、蒸着粒子射出装置１による被成膜基板２００の走査方向に沿った水平方向軸方向をＹ軸方向（第１方向）とし、これら第１蒸着源１０、第２蒸着源２０、第３蒸着源３０における各ノズル１２・２２・２３・３２の配列方向であり、上記被成膜基板２００の走査方向に垂直な方向に沿った水平方向軸方向をＸ軸方向（第２方向）とし、被成膜基板２００の被成膜面２０１の法線方向であり、Ｘ軸およびＹ軸に垂直な垂直方向軸（上下方向軸）方向をＺ軸方向として説明する。また、説明の便宜上、特に言及しない限りは、Ｚ軸方向の上向きの矢印の側を上側として説明する。
【００１９】
図２および図３の（ａ）に示すように、本実施形態にかかる蒸着装置１００は、被成膜基板２００に蒸着膜（図示せず）を成膜するために使用される。
【００２０】
上記被成膜基板２００としては、例えば、有機ＥＬ表示装置における有機ＥＬ素子搭載基板に使用されるＴＦＴ（Thin Film Transistor；薄膜トランジスタ）基板が挙げられる。上記蒸着膜としては、例えば、有機ＥＬ素子における発光層が挙げられる。発光層の蒸着に用いられる蒸着材料は、正孔および電子の輸送を担うホストと、発光を担うドーパントとの２成分系で形成される。上記蒸着装置１００は、例えば、有機ＥＬ表示装置の製造装置として使用される。
【００２１】
蒸着装置１００は、真空チャンバ５０と、蒸着粒子射出装置１と、制限板ユニット４０と、被成膜基板２００を保持する図示しない基板ホルダと、図示しない蒸着マスクを保持する図示しないマスクホルダと、上記蒸着粒子射出装置１と被成膜基板２００との相対位置を可変させる図示しない搬送装置と、を備えている。蒸着粒子射出装置１、制限板ユニット４０、基板ホルダ、マスクホルダ、および上記搬送装置は、真空チャンバ５０内に設けられている。真空チャンバ５０内において、蒸着粒子射出装置１は、図示しない蒸着マスクを介して、被成膜基板２００の被成膜面２０１に対向配置される。
【００２２】
本実施形態にかかる蒸着粒子射出装置１は、図１の（ａ）〜（ｃ）乃至図３の（ａ）・（ｂ）に示すように、第１蒸着源１０（第１のホスト用の蒸着源）と、第２蒸着源２０（ドーパント用の蒸着源）と、第３蒸着源３０（第２のホスト用の蒸着源）と、を備えている。
【００２３】
第１蒸着源１０および第３蒸着源３０は、高真空下で、ホストを加熱して気体化し、それぞれ蒸着粒子として、被成膜基板２００に向かって射出する。第２蒸着源２０は、高真空下で、ドーパントを加熱して気体化し、蒸着粒子として、被成膜基板２００に向かって射出する。これら第１蒸着源１０、第２蒸着源２０、第３蒸着源３０は、第１蒸着源１０および第３蒸着源３０で第２蒸着源２０を挟んで、被成膜基板２００の走査方向であるＹ軸方向に並列配置されている。なお、ここで、ホストまたはドーパントを気体化するとは、これら蒸着材料（ホストまたはドーパント）が液体である場合は、これら蒸着材料を蒸発させることを示し、これら蒸着材料が固体である場合は、これら蒸着材料を昇華させることを示す。
【００２４】
第１蒸着源１０は、ラインソースまたはリニアソースと称される、平面視でライン状（矩形状）の長尺の蒸着源である。
【００２５】
図１の（ａ）・（ｂ）、図２、および図３の（ａ）に示すように、第１蒸着源１０は、蒸着粒子２１１として気体化されたホストを収容する収容部１１と、収容部１１内の蒸着粒子２１１を外部に出射する複数のノズル１２（第１のノズル）と、を備えている。
【００２６】
収容部１１は、Ｘ軸方向の長さが、Ｙ軸方向の長さよりも長く、平面視でライン状（矩形状）に形成された、四角柱状の長尺の容器である。
【００２７】
収容部１１は、例えば、内部に、気体化されていないホスト（つまり、気体化前のホスト）を直接収容する容器であってもよく、ロードロック式の配管を有し、外部から、気体化された、もしくは、気体化されていないホストが供給されるように形成された容器であってもよい。
【００２８】
一例として、第１蒸着源１０は、内部に、ホストを収容する耐熱性の容器である図示しない坩堝と、坩堝内のホストを加熱して気体化させる図示しないヒータ（熱源）と、を備えていてもよい。収容部１１の内部は、ホストの詰まりを防ぐため、ホストが気体化する温度以上の温度に加熱されている。
【００２９】
収容部１１の一面には、複数のノズル１２が、走査方向に直交するＸ軸方向に沿って、ライン状に一列に並んで設けられている。
【００３０】
各ノズル１２は、円環状の断面を有する筒状の直管で形成されている。各ノズル１２は、収容部１１の一面から突出して設けられているとともに、直立方向である法線方向に対し、第２蒸着源２０に向かって僅かに傾斜している。各ノズル１２の上端側開口端面は、ノズル１２の軸方向と直交している。
【００３１】
各ノズル１２は、それぞれ、同一のノズル径を有するとともに、同一のノズル傾斜角θを有し、同一のノズル長（ノズル軸方向の長さ）を有している。このため、ノズル１２の上端側開口端面は、Ｘ軸方向に沿って一列（同一軸上）に並んでいる。
【００３２】
ノズル１２は、収容部１１の内部空間と連通するように収容部１１に連結されている。収容部１１に連結された、ノズル１２の下端側開口端面（図示せず）は、蒸着粒子入口として用いられる。ノズル１２の上端側開口端面は、蒸着粒子出口１２ａ（射出口）として用いられる。ノズル１２の上端側開口端面の中心が射出口の中心となる。ノズル１２は、蒸着粒子入口からノズル１２内に進入した蒸着粒子２１１を、蒸着粒子出口１２ａから、被成膜基板２００に向かって射出する。
【００３３】
第３蒸着源３０は、第１蒸着源１０と同じ構成を有している。このため、上記説明において、第１蒸着源１０、収容部１１、ノズル１２（第１のノズル）、蒸着粒子出口１２ａ、蒸着粒子２１１は、順に、第３蒸着源３０、収容部３１、ノズル３２（第２のノズル）、蒸着粒子出口３２ａ、蒸着粒子２１３と読み替えることができる。
【００３４】
なお、第１蒸着源１０と第３蒸着源３０とは、第２蒸着源２０を挟んで設けられていることから、ノズル１２とノズル３２とは、互いに対向する方向（言い換えれば、ノズル軸同士が交差する方向）に傾斜している。
【００３５】
第１蒸着源１０および第３蒸着源３０同様、第２蒸着源２０は、ラインソースまたはリニアソースと称される、平面視でライン状（矩形状）の長尺の蒸着源である。
【００３６】
図１の（ａ）・（ｃ）、図２、および図３の（ａ）・（ｂ）に示すように、第２蒸着源２０は、蒸着粒子２１２として気体化されたドーパントを収容する収容部２１と、収容部２１内の蒸着粒子２１２を外部に出射する複数のノズル２２・２３と、を備えている。
【００３７】
収容部２１は、Ｘ軸方向の長さが、Ｙ軸方向の長さよりも長く、平面視でライン状（矩形状）に形成された、四角柱状の長尺の容器である。
【００３８】
収容部２１は、例えば、内部に、気体化されていないドーパント（つまり、気体化前のドーパント）を直接収容する容器であってもよく、ロードロック式の配管を有し、外部から、気体化された、もしくは、気体化されていないドーパントが供給されるように形成された容器であってもよい。
【００３９】
一例として、第２蒸着源２０は、内部に、ドーパントを収容する耐熱性の容器である図示しない坩堝と、坩堝内のドーパントを加熱して気体化させる図示しないヒータ（熱源）と、を備えていてもよい。収容部２１の内部は、ドーパントの詰まりを防ぐため、ドーパントが気体化する温度以上の温度に加熱されている。
【００４０】
収容部２１の一面（例えば、上面）には、複数のノズル２２（第４のノズル）が、走査方向に直交するＸ軸方向に沿って、ライン状に一列に並んで設けられているとともに、複数のノズル２３（第３のノズル）が、上記Ｘ軸方向に沿って、ライン状に一列に並んで設けられている。このため、収容部２１の上記一面には、上記複数のノズル２２からなるノズル２２の列（以下、「ノズル２２列」と記す）と、上記複数のノズル２３からなるノズル２３の列（以下、「ノズル２３列」と記す）とが、Ｙ軸方向に並列配置されている。
【００４１】
ノズル２２列は、第１蒸着源１０に隣り合うように設けられている。ノズル２３列は、第３蒸着源３０に隣り合うように設けられている。
【００４２】
各ノズル２２・２３は、ノズル１２・３２同様、円環状の断面を有する筒状の直管で形成されている。
【００４３】
収容部２１の上記一面には、Ｖ字状の溝部２１ａが設けられている。ノズル２２は、溝部２１ａを構成する一方の傾斜面（つまり、一方の溝部内壁）に、該ノズル２２のノズル軸が該傾斜面に直交するように立設されている。ノズル２３は、溝部２１ａを構成する他方の傾斜面（つまり、他方の溝部内壁）に、該ノズル２３のノズル軸が該傾斜面に直交するように立設されている。
【００４４】
このため、各ノズル２２・２３は、収容部２１の一面から突出して設けられているとともに、直立方向である法線方向に対し、ノズル２３の軸方向とノズル２２の軸方向とが交差する方向に向かってそれぞれ僅かに傾斜している。つまり、ノズル２３は、第１蒸着源１０に向かって傾斜している。ノズル２２は、第３蒸着源３０に向かって傾斜している。
【００４５】
ノズル２２・２３は、それぞれ、同一のノズル径を有するとともに、同一のノズル傾斜角θを有し、同一のノズル長を有している。このため、ノズル２２の上端側開口端面は、Ｘ軸方向に沿って一列（同一軸上）に並んでいる。また、ノズル２３の上端側開口端面は、Ｘ軸方向に沿って一列（同一軸上）に並んでいる。なお、本実施形態において、ノズル長とは、ノズルの軸方向（ノズル軸方向）の長さを示す。
【００４６】
このため、図１の（ａ）に示すように、Ｘ軸方向に隣り合うノズル２２の上端側開口端面の中心同士を結ぶ線Ｌ１は直線であり、Ｘ軸方向に隣り合うノズル２３の上端側開口端面の中心同士を結ぶ線Ｌ２も直線である。線Ｌ１と線Ｌ２とは、同一平面上に位置し、Ｘ軸方向に沿って互いに平行である。
【００４７】
線Ｌ１と線Ｌ２とは、図１の（ｃ）および図３の（ｂ）に示すように、一致する（つまり、同一の線である）ことが望ましい。言い換えれば、図３の（ｂ）に示すように、ノズル２２の上端側開口端面のＹ軸方向の中心位置と、ノズル２３の上端側開口端面のＹ軸方向の中心位置とは、収容部２１のＹ軸方向の中心位置Ｙ１と一致することが望ましい。ノズル２２の上端側開口端面と、ノズル２３の上端側開口端面とは、図１の（ｃ）に示すように、Ｘ軸方向に沿って、交互に、一列に並んでいる。
【００４８】
溝部２１ａは、ノズル２２・２３の軸方向と法線方向とがなすノズル傾斜角θが所望の角度となるように形成されている。このように収容部２１の一面に互いに対向する傾斜面を有する溝部２１ａを形成し、ノズル２２・２３を、溝部２１ａにおける各傾斜面に直交するように立設することで、各ノズル２２・２３の軸方向と法線方向とがなすノズル傾斜角θを、それぞれのノズル列で容易に所望の角度で一定に揃えることができる。
【００４９】
但し、本実施形態は、これに限定されるものではなく、収容部２１の一面に溝部２１ａを形成することなく、各ノズル２２・２３が収容部２１の一面に対し傾斜して連結されている構成としてもよい。また、各収容部１１・３１の一面に、傾斜面を有する溝部または凸部を形成し、該傾斜面にノズル１２・３１を形成してもよい。
【００５０】
なお、図１の（ａ）・（ｃ）、図２、および図３の（ａ）・（ｂ）では、上述したように、溝部２１ａがＶ字状である場合を例に挙げて図示している。しかしながら、本実施形態は、これに限定されるものではない。溝部２１ａは、互いに対向する傾斜面を有していればよく、内壁が傾斜面を有する凹形状を有していてもよい。
【００５１】
ノズル２２・２３は、収容部２１の内部空間と連通するように収容部２１にそれぞれ連結されている。収容部２１に連結された、ノズル２２・２３の各下端側開口端面（図示せず）は、蒸着粒子入口として用いられる。ノズル２２の上端側開口端面は、蒸着粒子出口２２ａ（射出口）として用いられる。ノズル２３の上端側開口端面は、蒸着粒子出口２３ａとして用いられる。ノズル２２・２３の上端側開口端面の中心が各射出口の中心となる。ノズル２２・２３は、蒸着粒子入口からノズル２２・２３内に進入した蒸着粒子２１２を、それぞれの蒸着粒子出口２２ａ・２３ａから、被成膜基板２００に向かって射出する。
【００５２】
ホストとドーパントとは、これら第１蒸着源１０、第２蒸着源２０、および第３蒸着源３０から被成膜基板２００に向かってそれぞれ同時に射出されることで、共蒸着される。これにより、被成膜基板２００上に、発光層として、ホストとドーパントとを含む蒸着膜が成膜される。
【００５３】
これら第１蒸着源１０、第２蒸着源２０、および第３蒸着源３０では、それぞれ、収容部１１・２１・３１の長手方向である上記Ｘ軸方向の蒸着膜の分布のばらつきを改善するため、各収容部１１・２１・３１におけるＸ軸方向端部の各ノズル１２・２２・２３・３２の配設密度を、各収容部１１・２１・３１の中央部の各ノズル１２・２２・２３・３２の配設密度よりも高くしている。
【００５４】
なお、図２および図３の（ａ）では、蒸着粒子射出装置１が、第１蒸着源１０、第２蒸着源２０、第３蒸着源３０から、対応する蒸着粒子２１１・２１２・２１３を、下方から上方に向かって蒸着するアップデポジションの例として、ノズル１２・２２・２３・３２が、それぞれ対応する収容部１１・２１・３１の上面に設けられている場合を例に挙げて図示している。しかしながら、本実施形態は、これに限定されるものではない。これらノズル１２・２２・２３・３２は、例えば、対応する収容部１１・２１・３１の下面に設けられていてもよい。これらノズル１２・２２・２３・３２が収容部１１・２１・３１の下面に設けられている場合、対応する蒸着粒子２１１・２１２・２１３を上方から下方に向かって蒸着するダウンデポジションに好適に用いることができる。
【００５５】
また、図１の（ａ）〜（ｃ）および図２では、各ノズル１２・２２・２３・３２が、Ｙ軸方向に互いに対向配置されているとともに、各ノズル１２・２２・２３・３２の軸方向と法線方向とがなすノズル傾斜角θが、それぞれのノズル列で一定である場合を例に挙げて図示している。しかしながら、本実施形態は、これに限定されるものではない。
【００５６】
各ノズル１２・２２・２３・３２は、それぞれ同数設けられている必要は必ずしもなく、Ｙ軸方向に沿って見たときに互いに一直線上に対向配置されている必要も必ずしもない。各ノズル１２・２２・２３・３２は、Ｙ軸方向に沿って見たときに、互いにずれた位置に配置されていてもよい。したがって、各ノズル１２・２２・２３・３２は、各ノズル列内において、互いに異なるノズル傾斜角θを有していてもよい。
【００５７】
図４は、ノズル１２およびノズル２２から射出される蒸着粒子による蒸着流の指向性を示す図である。
【００５８】
上述したように、ノズル２２とノズル２３とは、傾斜方向が異なるだけで、同一のノズル径を有するとともに、同一のノズル傾斜角θを有し、ノズル軸方向の長さ（ノズル長）が同じである。ノズル２２とノズル２３とは、それぞれの上端側開口端面である蒸着粒子出口２２ａ・２３ａが、それぞれのノズル軸方向と直交し、これら蒸着粒子出口２２ａ・２３ａは、何れも真円状に形成されている。したがって、ノズル２３から射出される蒸着粒子による蒸着流の指向性は、ノズル２２から射出される蒸着粒子による蒸着流の指向性と同じである。
【００５９】
同様に、ノズル１２とノズル３２とは、傾斜方向が異なるだけで、同一のノズル径を有するとともに、同一のノズル傾斜角θを有し、ノズル軸方向の長さ（ノズル長）が同じである。ノズル１２とノズル３２とは、それぞれの上端側開口端面である蒸着粒子出口１２ａ・３２ａが、それぞれのノズル軸方向と直交し、これら蒸着粒子出口１２ａ・３２ａは、何れも真円状に形成されている。したがって、ノズル３２から射出される蒸着粒子による蒸着流の指向性は、ノズル１２から射出される蒸着粒子による蒸着流の指向性と同じである。
【００６０】
このため、ノズル２３から射出される蒸着粒子による蒸着流の指向性およびノズル３２から射出される蒸着粒子による蒸着流の指向性については、図示を省略する。
【００６１】
なお、図２および図３の（ａ）では、蒸着粒子２１２として、ノズル軸が交差するように傾斜配置されたノズル２２・２３から射出される蒸着粒子を併せた蒸着粒子の蒸着流を示している。
【００６２】
ホストに対するドーパントの混合割合は、一般的に、１〜２０％と少量である。ホストとドーパントとの混合割合は、一般的には、成膜レートで調整される。このため、図４に示すように、ノズル２２・２３のノズル径は、ノズル１２・３２のノズル径よりも小さく形成されている。より正確には、ノズル２２・２３のアスペクト比は、ノズル１２・３２のアスペクト比よりも大きく形成されている。なお、ここで、アスペクト比とは、ノズルの直径に対するノズル軸方向のノズル長の比（ノズル軸方向のノズル長／ノズルの直径）を示し、ノズル軸方向のノズル長とは、ノズルの上端側開口端面の中心と、ノズルの下端側開口端面の中心とを結ぶ線分の長さを示す。このため、ノズル２２・２３から射出される蒸着粒子による蒸着流の指向性は、ノズル１２・３２から射出される蒸着粒子による蒸着流の指向性よりも高い。
【００６３】
しかしながら、本実施形態によれば、上述したように第２蒸着源２０に、互いに異なる方向に傾斜した複数列のノズル列を設けることで、蒸着流の指向性を緩和させることができる。
【００６４】
本実施形態では、第２蒸着源２０におけるノズル２２から射出されるドーパント（第１ドーパント成分）とノズル２３から射出されるドーパント（第２ドーパント成分）との合成成分を、第１蒸着源１０から射出されるホスト（第１ホスト成分）と第３蒸着源３０から射出されるホスト（第２ホスト成分）との合成成分と一致させる設計としている。
【００６５】
しかしながら、上述したように、各ノズル１２・２２・２３・３２を、各ノズル列内において、互いに異なるノズル傾斜角θを有するように、それぞれ複数方向の角度に設定することにより、ドーパントの指向性を、ホストの指向性よりも下げることも可能となる。
【００６６】
なお、上記ホストおよびドーパントには、発光素子における発光層に使用される公知のホストおよびドーパントを使用することができる。上記ホストおよびドーパントの種類および組み合わせは、特に限定されるものではない。
【００６７】
蒸着粒子射出装置１、制限板ユニット４０、図示しない蒸着マスク、被成膜基板２００は、真空チャンバ５０内に、Ｚ軸方向に沿って、この順に対向配置される。
【００６８】
蒸着装置１００は、図示しない搬送装置により、蒸着粒子射出装置１および被成膜基板２００の少なくとも一方を他方に対して相対移動させることにより、被成膜基板２００を走査しながら蒸着（ホストとドーパントとの共蒸着）を行う。これにより、被成膜基板２００に、第１蒸着源１０および第３蒸着源３０から射出されたホストと、第２蒸着源から射出されたドーパントとを含む蒸着膜（上記ホストと上記ドーパントとの共蒸着膜）として発光層を成膜（製造）する。このため、蒸着粒子射出装置１と制限板ユニット４０とは、互いにその相対的な位置が固定されている。
【００６９】
制限板ユニット４０は、各ノズル１２・２２・２３・３２から射出された蒸着粒子２１１・２１２・２１３の通過角度を制限する複数の制限板４１を備えている。
【００７０】
これら制限板４１は、平面視で、各蒸着源１０・２０・３０間を仕切るように、Ｙ軸方向に沿って互いに離間して設けられている。これら制限板４１は、Ｘ軸方向に沿って互いに平行に設けられている。このため、制限板ユニット４０は、Ｘ軸方向に沿って、複数の制限板開口４１ａを有している。
【００７１】
図２および図３の（ａ）に示すように、第１蒸着源１０から射出されたホストは、蒸着粒子２１１として、該第１蒸着源１０の長手方向に沿って設けられた隣り合う制限板４１間に設けられた制限板開口４１ａを通った後、蒸着マスクに形成されたマスク開口を通過して、被成膜基板２００に蒸着される。同様に、第３蒸着源３０から射出されたホストは、蒸着粒子２１３として、該第３蒸着源３０の長手方向に沿って設けられた隣り合う制限板４１間に設けられた制限板開口４１ａを通った後、蒸着マスクに形成されたマスク開口を通過して、被成膜基板２００に蒸着される。また、第２蒸着源２０から射出されたドーパントは、蒸着粒子２１２として、該第２蒸着源２０の長手方向に沿って設けられた隣り合う制限板４１間に設けられた制限板開口４１ａを通った後、蒸着マスクに形成されたマスク開口を通過して、被成膜基板２００に蒸着される。
【００７２】
制限板ユニット４０は、該制限板ユニット４０に入射した蒸着粒子２１１・２１２・２１３を、その入射角度に応じて選択的に遮る（捕捉する）。これにより、制限板ユニット４０は、蒸着マスクのマスク開口に入射する蒸着粒子２１１・２１２・２１３の入射角を一定範囲内に制限し、被成膜基板２００に対する斜め方向からの蒸着粒子２１１・２１２・２１３の付着を防止する。
【００７３】
＜効果＞
以下に、本実施形態にかかる蒸着粒子射出装置１の効果について、実施例および比較例による、膜厚分布、並びに、成膜された蒸着膜における、該蒸着膜の厚み方向の、ホストに対するドーパントの混合割合の測定結果を用いて、具体的に説明する。
【００７４】
〔実施例１〕
本実施例では、図２および図３の（ａ）に示すように、真空チャンバ５０内に、被成膜基板２００に対向するように、本実施形態にかかる蒸着粒子射出装置１および制限板ユニット４０を配置し、被成膜基板２００および蒸着粒子射出装置１を固定した状態で、被成膜基板２００に、各ノズル１２・２２・２３・３２から射出された蒸着粒子による蒸着膜をそれぞれ成膜した。
【００７５】
蒸着粒子射出装置１と被成膜基板２００とは、第１蒸着源１０、第２蒸着源２０、第３蒸着源３０が、それぞれ、被成膜基板２００の一辺に平行、かつ、平面視で、被成膜基板２００の中心位置Ｃ１が第２蒸着源２０の中心位置と一致するように、被成膜基板２００に対向配置した。
【００７６】
このとき、第２蒸着源２０の収容部２１およびノズル２２・２３は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向にそれぞれ線対称となるように形成した。また、本実施例で用いた蒸着粒子射出装置１は、図１の（ａ）および図２に示すように、収容部１１・２１・３１のＸ軸方向の長さが等しく、収容部１１・２１・３１のＸ軸方向端面がＹ軸方向に沿って一直線上に位置するとともに、Ｙ軸方向に隣り合うノズル１２・２２・２３・３２がそれぞれＹ軸方向に沿って一直線上に位置するように形成した。
【００７７】
ノズル１２・２２・２３・３２のノズル傾斜角θは、何れも同じ角度とした。本実施例では、ノズル傾斜角θを２０°とした。ノズル１２・２２・２３・３２のノズル軸方向の長さは、図３の（ｂ）に示すように、ノズル２２の上端側開口端面（蒸着粒子出口２２ａ）のＹ軸方向の中心位置と、ノズル２３の上端側開口端面（蒸着粒子出口２３ａ）のＹ軸方向の中心位置とが、収容部２１のＹ軸方向の中心位置Ｙ１と一致するとともに、Ｙ軸方向に隣り合うノズル１２とノズル２２・２３との間のピッチ、並びに、Ｙ軸方向に隣り合うノズル３２とノズル２２・２３との間のピッチが、ともに１２０ｍｍとなる長さとした。
【００７８】
なお、Ｙ軸方向に隣り合うノズル１２とノズル２２・２３との間のピッチとは、Ｙ軸方向に隣り合う、ノズル１２の蒸着粒子出口１２ａのＹ軸方向の中心位置と、ノズル２２・２３の蒸着粒子出口２２ａ・２３ａのＹ軸方向の中心位置との間の距離を示す。また、Ｙ軸方向に隣り合うノズル３２とノズル２２・２３との間のピッチとは、Ｙ軸方向に隣り合う、ノズル３２の蒸着粒子出口３２ａのＹ軸方向の中心位置と、ノズル２２・２３の蒸着粒子出口２２ａ・２３ａのＹ軸方向の中心位置との間の距離を示す。
【００７９】
Ｚ軸方向における、被成膜基板２００の被成膜面２０１と、各ノズル１２・２２・２３・３２の上端側開口端面のＹ軸方向の中心位置との間の距離ＴＳは、５００ｍｍとなるように設定した。
【００８０】
その後、このようにして成膜された各蒸着膜の膜厚を、公知の膜厚測定装置を使用して、一定間隔で、光学的に測定することで、Ｙ軸方向における各蒸着膜の相対膜厚の変動を測定した。この結果を図５に示す。
【００８１】
また、上述したように被成膜基板２００および蒸着粒子射出装置１を固定した状態で、ホストに対するドーパントの混合割合を１００％（つまり、ドーパント／ホスト混合比＝１）として蒸着膜（ホストとドーパントとの共蒸着膜）を成膜し、該蒸着膜の厚み方向におけるホストに対するドーパントの混合割合の変動を、Ｙ軸方向に沿って測定した。この結果を、後述する比較例１・２の結果と併せて図１０に示す。
【００８２】
図５は、実施例１で成膜された、ホストからなる蒸着膜およびドーパントからなる蒸着膜のそれぞれの相対膜厚と、被成膜基板２００の中心位置Ｃ１からのＹ軸方向の距離と、の関係を示すグラフである。
【００８３】
つまり、図５において、座標原点は、第２蒸着源２０における収容部２１のＹ軸方向中心位置Ｙ１の直上となる、被成膜基板２００の中心位置Ｃ１を示す。
【００８４】
また、図５における各蒸着膜の相対膜厚は、被成膜基板２００および蒸着粒子射出装置１を固定した状態で被成膜基板２００に、蒸着膜としてホストおよびドーパントをそれぞれ成膜し、成膜されたホストの最大膜厚を１００％としたときのホストの相対膜厚、並びに、成膜されたドーパントの最大膜厚を１００％としたときのドーパントの相対膜厚を示す。
【００８５】
図５中、第１ドーパント成分で示される相対膜厚は、ノズル２２から射出されたドーパントにより成膜される蒸着膜の相対膜厚を示す。第２ドーパント成分で示される相対膜厚は、ノズル２３から射出されたドーパントにより成膜される蒸着膜の相対膜厚を示す。ドーパント合成成分で示される相対膜厚は、ノズル２２から射出されたドーパントおよびノズル２３から射出されたドーパントにより成膜される蒸着膜の相対膜厚を示す。ホスト合成成分で示される相対膜厚は、第１蒸着源１０から射出されたホストおよび第２蒸着源２０から射出されたホストにより成膜される蒸着膜の相対膜厚を示す。
【００８６】
図５に示すように、本実施例によれば、ホスト合成成分のＹ軸方向の膜厚分布とドーパント合成成分のＹ軸方向の膜厚分布とは、ほぼ重なっている。したがって、本実施例によれば、ノズル１２・３２から射出されるホストの合成成分のＹ軸方向の指向性と、ノズル２２・２３から射出されるドーパントの合成成分のＹ軸方向の指向性とは、ほぼ同じである。このように、本実施例によれば、第２蒸着源２０におけるドーパント用のノズルを、ノズル軸が第１蒸着源１０および第３蒸着源３０に向かう方向に、被成膜基板２００に対して傾斜させた複列構造とすることで、ドーパントのＹ軸方向の指向性を低下させ、ホストのＹ軸方向の指向性に近付けることができる。
【００８７】
なお、図５は、上述したように被成膜基板２００および蒸着粒子射出装置１を固定し、蒸着粒子射出装置を走査も移動もさせないで蒸着膜を成膜（固定成膜）したときの該蒸着膜の膜厚分布である。蒸着粒子射出装置１を、Ｙ軸方向に沿って走査し、揺動させることで、得られる蒸着は、Ｙ軸方向に均一な膜厚となる。
【００８８】
〔比較例１〕
一方、比較例１として、蒸着粒子射出装置１に代えて、図６に示す蒸着粒子射出装置１Ａを用いた以外は、実施例１と同様にして、後述する各ノズル１２・２４・３２から射出された蒸着粒子による蒸着膜をそれぞれ成膜（固定成膜）し、これら蒸着膜の膜厚を、蒸着粒子射出装置１を用いた場合と同様にして測定した。
【００８９】
図６は、比較例１にかかる蒸着粒子射出装置１Ａの要部の概略構成を、被成膜基板２００と併せて示す断面図である。
【００９０】
蒸着粒子射出装置１Ａは、蒸着粒子射出装置１において、第１蒸着源１０、第２蒸着源２０、第３蒸着源３０に代えて、第１蒸着源１０’、第２蒸着源２０’、第３蒸着源３０’を備えている。第１蒸着源１０’は、ノズル１２が直立している以外は第１蒸着源１０と同じ構成を有している。第３蒸着源３０’は、ノズル３１が直立している以外は第３蒸着源３０と同じ構成を有している。第２蒸着源２０’は、収容部２１の上面が平坦であり、収容部２１の一面に、複数のノズル２４が、走査方向に直交するＸ軸方向に沿って、ライン状に一列に並んで直立して設けられている以外は、第２蒸着源２０と同じ構成を有している。それ以外は、実施例１と同一条件とした。
【００９１】
その後、このようにして成膜された各蒸着膜の膜厚を、公知の膜厚測定装置を使用して、一定間隔で、光学的に測定することで、Ｙ軸方向における各蒸着膜の相対膜厚の変動を測定した。この結果を図７に示す。
【００９２】
また、上述したように被成膜基板２００および蒸着粒子射出装置１を固定した状態で、ホストに対するドーパントの混合割合を１００％（つまり、ドーパント／ホスト混合比＝１）として蒸着膜を成膜し、該蒸着膜の厚み方向におけるホストに対するドーパントの混合割合の変動を、Ｙ軸方向に沿って測定した。この結果を、実施例１および後述する比較例２の結果と併せて図１０に示す。
【００９３】
図７は、比較例１で成膜された、ホストからなる蒸着膜およびドーパントからなる蒸着膜のそれぞれの相対膜厚と、被成膜基板２００の中心位置Ｃ１からのＹ軸方向の距離と、の関係を示すグラフである。
【００９４】
なお、図７において、座標原点は、第２蒸着源２０’における収容部２１のＹ軸方向中心位置Ｙ１の直上となる、被成膜基板２００の中心位置Ｃ１を示す。また、第２蒸着源２０’における収容部２１のＹ軸方向中心位置Ｙ１は、ノズル２４における上端側開口端面のＹ軸方向の中心位置に相当する。
【００９５】
また、図７における各蒸着膜の相対膜厚は、被成膜基板２００および蒸着粒子射出装置１Ａを固定した状態で被成膜基板２００に、蒸着膜としてホストおよびドーパントをそれぞれ成膜し、成膜されたホストの最大膜厚を１００％としたときのホストの相対膜厚、並びに、成膜されたドーパントの最大膜厚を１００％としたときのドーパントの相対膜厚を示す。
【００９６】
図７中、第１ホスト成分で示される相対膜厚は、第１蒸着源１０’におけるノズル１２から射出されたホストにより成膜される蒸着膜の相対膜厚を示す。第２ホスト成分で示される相対膜厚は、第３蒸着源３０’におけるノズル３２から射出されたホストにより成膜される蒸着膜の相対膜厚を示す。ホスト合成成分で示される相対膜厚は、第１蒸着源１０’から射出されたホストおよび第２蒸着源２０’から射出されたホストにより成膜される蒸着膜の相対膜厚を示す。
【００９７】
前述したように、ホストとドーパントとの共蒸着において、ドーパント用の蒸着源は、成膜レートが低く、内部の圧力（内圧）が不十分である。このため、ドーパント用の蒸着源は、成膜される蒸着膜の膜厚分布の均一性が低い。
【００９８】
ホスト用のノズルとドーパント用のノズルとが同じ形状を有している場合、ドーパント用のノズルの方が、内圧が不足し、膜厚分布が不均一になり易い。このため、一般的に、ドーパント用のノズルのノズル径（より正確には、前述したようにアスペクト比）は、ホスト用のノズルのノズル径（より正確には、前述したようにアスペクト比）よりも小さく形成される。したがって、ドーパントは、ホストよりも指向性が高く、ホストは、ドーパントよりも指向性が低くなる。
【００９９】
また、ホストは、成膜レートが高いため、分子同士の衝突による散乱成分が多く、指向性がさらに低下し易い。さらに、内圧を上げるために図６に示すようにノズル２４のノズル径をノズル１２・３２よりも細くして内圧を上げると、ドーパントの指向性が、より高くなる。このため、ホストは、元来、リニアソース一本でも、ドーパントよりも指向性が低い分布になり易い。
【０１００】
上記比較例１では、上述したように、ドーパント用の蒸着源である第２蒸着源２０’の両側に、ホスト用の蒸着源である第１蒸着源１０’および第３蒸着源３０’がそれぞれ配置されたため、ホスト用の蒸着源を１本のみ用いた場合よりも、ホスト合成成分で示されるホストのＹ軸方向の指向性が低くなる。
【０１０１】
この結果、比較例１によれば、図７に示すように、ノズル１２・３２から射出されるホストの合成成分のＹ軸方向の指向性と、ノズル２４から射出されるドーパントの指向性との差が拡がってしまう。
【０１０２】
〔比較例２〕
また、比較例２として、蒸着粒子射出装置１に代えて、図８に示す蒸着粒子射出装置１Ｂを用いた以外は、実施例１と同様にして、後述する各ノズル１２・２４・３２から射出された蒸着粒子による蒸着膜をそれぞれ成膜（固定成膜）し、これら蒸着膜の膜厚を、蒸着粒子射出装置１を用いた場合と同様にして測定した。
【０１０３】
図８は、比較例２にかかる蒸着粒子射出装置１Ｂの要部の概略構成を、被成膜基板２００と併せて示す断面図である。
【０１０４】
蒸着粒子射出装置１Ｂは、蒸着粒子射出装置１において、第２蒸着源２０に代えて、図６に示す第２蒸着源２０’と同じ第２蒸着源２０’を備えている。それ以外は、実施例１と同一条件とした。
【０１０５】
また、本比較例では、第１蒸着源１０および第３蒸着源３０から射出されるホストの合成成分を、直立ノズルであるノズル２４を有する第２蒸着源２０’から射出されるドーパントの合成成分のＹ軸方向の指向性と一致させるため、ノズル１２・３２のノズル傾斜角θを、何れも１５°とした。これにより、ホストを、ドーパントの射出方向に寄せて射出した。その他の条件は、実施例１と同一条件とした。
【０１０６】
その後、このようにして成膜された各蒸着膜の膜厚を、公知の膜厚測定装置を使用して、一定間隔で、光学的に測定することで、Ｙ軸方向における各蒸着膜の相対膜厚の変動を測定した。この結果を図９に示す。
【０１０７】
また、上述したように被成膜基板２００および蒸着粒子射出装置１を固定した状態で、ホストに対するドーパントの混合割合を１００％（つまり、ドーパント／ホスト混合比＝１）として蒸着膜を成膜し、該蒸着膜の厚み方向におけるホストに対するドーパントの混合割合の変動を、Ｙ軸方向に沿って測定した。この結果を、実施例１および比較例１の結果と併せて図１０に示す。
【０１０８】
図９は、比較例２で成膜された、ホストからなる蒸着膜およびドーパントからなる蒸着膜のそれぞれの相対膜厚と、被成膜基板２００の中心位置Ｃ１からのＹ軸方向の距離と、の関係を示すグラフである。
【０１０９】
なお、図９でも、座標原点は、第２蒸着源２０’における収容部２１のＹ軸方向中心位置Ｙ１の直上となる、被成膜基板２００の中心位置Ｃ１を示す。また、第２蒸着源２０’における収容部２１のＹ軸方向中心位置Ｙ１は、ノズル２４における上端側開口端面のＹ軸方向の中心位置に相当する。
【０１１０】
また、図９における各蒸着膜の相対膜厚は、被成膜基板２００および蒸着粒子射出装置１Ｂを固定した状態で被成膜基板２００に、蒸着膜としてホストおよびドーパントをそれぞれ成膜し、成膜されたホストの最大膜厚を１００％としたときのホストの相対膜厚、並びに、成膜されたドーパントの最大膜厚を１００％としたときのドーパントの相対膜厚を示す。
【０１１１】
図９中、第１ホスト成分で示される相対膜厚は、第１蒸着源１０におけるノズル１２から射出されたホストにより成膜される蒸着膜の相対膜厚を示す。第２ホスト成分で示される相対膜厚は、第３蒸着源３０におけるノズル３２から射出されたホストにより成膜される蒸着膜の相対膜厚を示す。ホスト合成成分で示される相対膜厚は、第１蒸着源１０から射出されたホストおよび第２蒸着源２０から射出されたホストにより成膜される蒸着膜の相対膜厚を示す。
【０１１２】
比較例２によれば、第１蒸着源１０および第３蒸着源３０で第２蒸着源２０’を挟み、ノズル１２・３２を、それぞれ、第２蒸着源２０’に向かう方向に、被成膜基板２００に対して傾斜させことで、図９に示すように、比較例１よりも、ノズル１２・３２から射出されるホストの合成成分のＹ軸方向の指向性を、ノズル２４から射出されるドーパントのＹ軸方向の指向性に近づけることができる。但し、元々、ホストの指向性が低いため、図９に示すように、ホストの合成成分のＹ軸方向の指向性を、ドーパントのＹ軸方向の指向性に合致させるには至らない。
【０１１３】
図１０は、ホストに対するドーパントの混合割合を１００％（つまり、ドーパント／ホスト混合比＝１）に設定して、実施例１および比較例１・２にかかる各蒸着粒子射出装置１・１Ａ・１Ｂで、蒸着膜として、ホストとドーパントとの共蒸着膜を成膜したときの、該共蒸着膜の厚み方向における、ホストに対するドーパントの混合割合と、被成膜基板２００の中心位置Ｃ１からのＹ軸方向の距離との関係を示すグラフである。なお、図１０でも、座標原点は、第２蒸着源２０における収容部２１のＹ軸方向中心位置Ｙ１の直上となる、被成膜基板２００の中心位置Ｃ１を示す。
【０１１４】
比較例１では、ノズル１２・３２から射出されるホストの合成成分のＹ軸方向の指向性と、ノズル２４から射出されるドーパントのＹ軸方向の指向性との差が大きいため、ホストとドーパントとが、Ｙ軸方向において、均一に混合されない。このため、比較例１によれば、図１０に示すように、ホストに対するドーパントの混合割合のＹ軸方向の変動が顕著になる。
【０１１５】
比較例２では、図１０に示すように、実施例１よりは、ホストに対するドーパントの混合割合のＹ軸方向の変動を抑えることができるものの、Ｙ軸方向において、ホストに対するドーパントの混合割合に変動が生じることに変わりない。
【０１１６】
このような変動は、図７および図９に示すような、固定成膜におけるホストとドーパントとの膜厚分布に起因する。このような変動は、発光素子の特性を悪化させる要因となる。
【０１１７】
これに対し、実施例１によれば、図５に示したようにドーパントのＹ軸方向の指向性とホストのＹ軸方向の指向性とをほぼ一致させることができるので、図１０に示すように、ホストに対するドーパントの混合割合のＹ軸方向の分布を、一定に安定させることができる。このため、実施例１によれば、成膜開始時（言い換えれば、正孔輸送送等の、発光層に隣接する層との界面）のドーパント濃度が、設定値よりも下がるリスクを回避することができる。この結果、実施例１によれば、量産性および歩留りを向上させることができる。
【０１１８】
したがって、本実施態様によれば、実施例１に示すように、ホストとドーパントとを共蒸着するに際し、ホストにドーパントを均一に分散させることができる蒸着粒子射出装置１および蒸着装置１００並びに蒸着膜製造方法を提供することができる。
【０１１９】
〔変形例１〕
なお、上記実施形態では、第１蒸着源１０・第３蒸着源３０に、それぞれ、ホスト用のノズル１２・３２が、ライン状に一列（つまり、同一軸上）に並んで設けられているとともに、第２蒸着源２０に、ドーパント用のノズル２２・２３が、それぞれライン状に一列に並んで設けられている場合を例に上げて説明した。しかしながら、上記実施形態は、これに限定されるものではない。第１蒸着源１０・第３蒸着源３０には、それぞれ、ホスト用のノズル１２・３２が、ライン状に複数列設けられていてもよい。同様に、第２蒸着源２０には、ドーパント用のノズル２２・２３が、それぞれ、ライン状に複数列設けられていてもよい。
【０１２０】
〔変形例２〕
また、上記実施形態では、上記蒸着膜が、例えば、有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode：有機発光ダイオード）における発光層である場合を例に挙げて説明した。しかしながら、上記実施形態は、これに限定されるものではない。上記蒸着膜は、例えば、無機発光ダイオード素子（無機ＥＬ素子）、あるいは、ＱＬＥＤ（Quantum-dot Light Emitting Diode：量子ドット発光ダイオード）素子における発光層であってもよい。上記蒸着粒子射出装置１は、ホストとドーパントとの共蒸着膜の成膜（製造）全般に使用が可能である。
【０１２１】
上記蒸着粒子射出装置１および蒸着装置１００は、例えば、ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode：有機発光ダイオード）素子を備えた有機ＥＬ表示装置、無機発光ダイオード素子を備えた無機ＥＬ表示装置等のＥＬ表示装置、ＱＬＥＤ素子を備えたＱＬＥＤ表示装置の製造装置として好適に使用できる。
【０１２２】
〔変形例３〕
また、上記蒸着膜の製造に際しては、ホストに対するドーパントの混合比率が小さいほど、ノズル２２・２３のノズル傾斜角θを大きくしてもよい。
【０１２３】
なお、上記蒸着粒子射出装置１は、ドーパントに使用される発光材料の種類に応じたノズル傾斜角θを有する、収容部２１に固定されたノズル２２・２３を備えた第２蒸着源２０を備えていてもよく、ドーパントに使用される発光材料の種類に応じてノズル傾斜角θを変更することができる可動式のノズル２２・２３を備えた第２蒸着源２０を備えていてもよい。また、第１蒸着源１０のノズル１２および第３蒸着源３０のノズル３２も、収容部１１または収容部３１に固定されていてもよく、ノズル傾斜角θを変更可能に設けられていてもよい。
【０１２４】
〔まとめ〕
本発明の態様１にかかる蒸着粒子射出装置（１）は、ドーパントを蒸着粒子（２１２）として射出するドーパント用の蒸着源（第２蒸着源２０）と、ホストを蒸着粒子（蒸着粒子２１１または蒸着粒子２１３）として射出する第１のホスト用の蒸着源（第１蒸着源１０）と第２のホスト用の蒸着源（第３蒸着源３０）とが、第１のホスト用の蒸着源と第２のホスト用の蒸着源とでドーパント用の蒸着源を挟んで第１方向（Ｙ軸方向）に並列配置されており、上記第１のホスト用の蒸着源には、上記ドーパント用の蒸着源に向かって傾斜する複数の第１のノズル（ノズル１２）が、上記第１方向に直交する第２方向（Ｘ軸方向）に沿ってライン状に配列され、上記第２のホスト用の蒸着源には、上記ドーパント用の蒸着源に向かって傾斜する複数の第２のノズル（ノズル３２）が、上記第２方向に沿ってライン状に配列され、上記ドーパント用の蒸着源には、上記第１のホスト用の蒸着源に向かって傾斜する複数の第３のノズル（ノズル２３）と、上記第２のホスト用の蒸着源に向かって傾斜する複数の第４のノズル（ノズル２２）と、がそれぞれ上記第２方向に沿ってライン状に配列されている。
【０１２５】
本発明の態様２にかかる蒸着粒子射出装置は、上記態様１において、上記第１のノズル、上記第４のノズル、上記第３のノズル、上記第２のノズルが、上記第１方向に、この順に並んでいてもよい。
【０１２６】
本発明の態様３にかかる蒸着粒子射出装置は、上記態様１または２において、上記第３のノズルと上記第４のノズルとは、それぞれのノズル軸同士が交差する方向に傾斜していてもよい。
【０１２７】
本発明の態様４にかかる蒸着粒子射出装置は、上記態様３において、上記第３のノズルの射出口（蒸着粒子出口２２ａ）と上記第４のノズルの射出口（蒸着粒子出口２３ａ）とが、上記第２方向に沿って同一軸上に並んでいてもよい。
【０１２８】
本発明の態様５にかかる蒸着粒子射出装置は、上記態様４において、上記第３のノズルの射出口の中心同士を結ぶ第１の線（線Ｌ１）と、上記第４のノズルの射出口の中心同士を結ぶ第２の線（線Ｌ２）とが、同一の線であってもよい。
【０１２９】
本発明の態様６にかかる蒸着粒子射出装置は、上記態様３〜５の何れかにおいて、上記ドーパント用の蒸着源は、一面に互いに対向する傾斜面を有する溝部（２１ａ）を有するとともに内部に上記ドーパントを収容する収容部（２１）を備え、上記複数の第３のノズル部は、一方の上記傾斜面に、該傾斜面に直交するように立設されており、上記複数の第４のノズル部は、他方の上記傾斜面に、該傾斜面に直交するように立設されていてもよい。
【０１３０】
本発明の態様７にかかる蒸着粒子射出装置は、上記態様１〜６の何れかにおいて、上記第１のノズルの傾斜角（ノズル傾斜角θ）と上記第２のノズルの傾斜角（ノズル傾斜角θ）とが同じであってもよい。
【０１３１】
本発明の態様８にかかる蒸着粒子射出装置は、上記態様１〜７の何れかにおいて、上記第３のノズルの傾斜角（ノズル傾斜角θ）と上記第４のノズルの傾斜角（ノズル傾斜角θ）とが同じであってもよい。
【０１３２】
本発明の態様９にかかる蒸着粒子射出装置は、上記態様１〜８の何れかにおいて、上記第１のノズルと上記第２のノズルとが、互いに同一のノズル径およびノズル長を有していてもよい。
【０１３３】
本発明の態様１０にかかる蒸着粒子射出装置は、上記態様１〜９の何れかにおいて、上記第３のノズルと上記第４のノズルとが、互いに同一のノズル径およびノズル長を有していてもよい。
【０１３４】
本発明の態様１１にかかる蒸着粒子射出装置は、上記態様１〜１０の何れかにおいて、上記第３のノズルのノズル径および上記第４のノズルのノズル径は、上記第１のノズルのノズル径および上記第２のノズルのノズル径よりも小さくてもよい。
【０１３５】
本発明の態様１２にかかる蒸着装置（１００）は、上記態様１〜１１の何れかの蒸着粒子射出装置を備え、上記蒸着粒子射出装置と被成膜基板（２００）とを対向配置した状態で、上記蒸着粒子射出装置および上記被成膜基板の少なくとも一方を、上記第１方向に沿って他方に対し相対移動させながら上記ホストと上記ドーパントとの共蒸着を行う。
【０１３６】
本発明の態様１３にかかる蒸着装置は、上記態様１２において、上記蒸着粒子射出装置と上記被成膜基板との間に、平面視で、各蒸着源間（すなわち、上記第１のホスト用の蒸着源と上記ドーパント用の蒸着源との間、並びに、上記ドーパント用の蒸着源と上記第２のホスト用の蒸着源との間）を仕切るように上記第２方向に沿って互いに離間して設けられ、各ノズル（１２・２２・２３・３２）から射出された蒸着粒子（２１１・２１２・２１３）の通過角度を制限する複数の制限板（４１）を有する制限板ユニット（４０）をさらに備えていてもよい。
【０１３７】
本発明の態様１４にかかる蒸着膜製造方法は、被成膜基板（２００）に、ホストとドーパントとを含む蒸着膜を製造する蒸着膜製造方法であって、上記態様１〜１１の何れかの蒸着粒子射出装置と被成膜基板とを対向配置した状態で、上記蒸着粒子射出装置および上記被成膜基板の少なくとも一方を、上記第１方向に沿って他方に対し相対移動させながら上記ホストと上記ドーパントとの共蒸着を行う。
【０１３８】
本発明の態様１５にかかる蒸着膜製造方法は、上記態様１４において、上記ホストに対する上記ドーパントの混合比率が小さいほど、上記第３のノズルの傾斜角および上記第４のノズルの傾斜角を大きくしてもよい。
【符号の説明】
【０１３９】
１    蒸着粒子射出装置
１０    第１蒸着源（第１のホスト用の蒸着源）
１１、２１、３１  収容部
１２    ノズル（第１のノズル）
１２ａ、２２ａ、２３ａ、３２ａ  蒸着粒子出口（射出口）
２０    第２蒸着源（ドーパント用の蒸着源）
２１ａ  溝部
２２    ノズル（第４のノズル）
２３    ノズル（第３のノズル）
３０    第３蒸着源
３２    ノズル（第２のノズル）
４０    制限板ユニット
４１    制限板
１００    蒸着装置
２００    被成膜基板
２１１、２１２、２１３  蒸着粒子
【図１】
2019064452.tif 000003
【図２】
2019064452.tif 000004
【図３】
2019064452.tif 000005
【図４】
2019064452.tif 000006
【図５】
2019064452.tif 000007
【図６】
2019064452.tif 000008
【図７】
2019064452.tif 000009
【図８】
2019064452.tif 000010
【図９】
2019064452.tif 000011
【図１０】
2019064452.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】令和2年2月26日(2020.2.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドーパントを蒸着粒子として射出するドーパント用の蒸着源と、ホストを蒸着粒子として射出する第１のホスト用の蒸着源と第２のホスト用の蒸着源とが、第１のホスト用の蒸着源と第２のホスト用の蒸着源とでドーパント用の蒸着源を挟んで第１方向に並列配置されており、
上記第１のホスト用の蒸着源には、上記ドーパント用の蒸着源に向かって傾斜する複数の第１のノズルが、上記第１方向に直交する第２方向に沿ってライン状に配列され、
上記第２のホスト用の蒸着源には、上記ドーパント用の蒸着源に向かって傾斜する複数の第２のノズルが、上記第２方向に沿ってライン状に配列され、
上記ドーパント用の蒸着源には、上記第１のホスト用の蒸着源に向かって傾斜する複数の第３のノズルと、上記第２のホスト用の蒸着源に向かって傾斜する複数の第４のノズルと、がそれぞれ上記第２方向に沿ってライン状に配列されており、
上記第３のノズルと上記第４のノズルとは、それぞれのノズル軸同士が交差する方向に傾斜しており、
上記第３のノズルの射出口と上記第４のノズルの射出口とが、上記第２方向に沿って同一軸上に並んでおり、
上記第３のノズルの射出口の中心同士を結ぶ第１の線と、上記第４のノズルの射出口の中心同士を結ぶ第２の線とが、同一の線であることを特徴とする蒸着粒子射出装置。
【請求項２】
上記第１のノズル、上記第４のノズル、上記第３のノズル、上記第２のノズルが、上記第１方向に、この順に並んでいることを特徴とする請求項１に記載の蒸着粒子射出装置。
【請求項３】
ドーパントを蒸着粒子として射出するドーパント用の蒸着源と、ホストを蒸着粒子として射出する第１のホスト用の蒸着源と第２のホスト用の蒸着源とが、第１のホスト用の蒸着源と第２のホスト用の蒸着源とでドーパント用の蒸着源を挟んで第１方向に並列配置されており、
上記第１のホスト用の蒸着源には、上記ドーパント用の蒸着源に向かって傾斜する複数の第１のノズルが、上記第１方向に直交する第２方向に沿ってライン状に配列され、
上記第２のホスト用の蒸着源には、上記ドーパント用の蒸着源に向かって傾斜する複数の第２のノズルが、上記第２方向に沿ってライン状に配列され、
上記ドーパント用の蒸着源には、上記第１のホスト用の蒸着源に向かって傾斜する複数の第３のノズルと、上記第２のホスト用の蒸着源に向かって傾斜する複数の第４のノズルと、がそれぞれ上記第２方向に沿ってライン状に配列されており、
上記第３のノズルと上記第４のノズルとは、それぞれのノズル軸同士が交差する方向に傾斜しており、
上記ドーパント用の蒸着源は、一面に互いに対向する傾斜面を有する溝部を有するとともに内部に上記ドーパントを収容する収容部を備え、
上記複数の第３のノズル部は、一方の上記傾斜面に、該傾斜面に直交するように立設されており、
上記複数の第４のノズル部は、他方の上記傾斜面に、該傾斜面に直交するように立設されていることを特徴とする蒸着粒子射出装置。
【請求項４】
上記第１のノズル、上記第４のノズル、上記第３のノズル、上記第２のノズルが、上記第１方向に、この順に並んでいることを特徴とする請求項３に記載の蒸着粒子射出装置。
【請求項５】
上記第３のノズルの射出口と上記第４のノズルの射出口とが、上記第２方向に沿って同一軸上に並んでいることを特徴とする請求項３又は４に記載の蒸着粒子射出装置。
【請求項６】
上記第３のノズルの射出口の中心同士を結ぶ第１の線と、上記第４のノズルの射出口の中心同士を結ぶ第２の線とが、同一の線であることを特徴とする請求項５に記載の蒸着粒子射出装置。
【請求項７】
上記第１のノズルの傾斜角と上記第２のノズルの傾斜角とが同じであることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の蒸着粒子射出装置。
【請求項８】
上記第３のノズルの傾斜角と上記第４のノズルの傾斜角とが同じであることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の蒸着粒子射出装置。
【請求項９】
上記第１のノズルと上記第２のノズルとが、互いに同一のノズル径およびノズル長を有していることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の蒸着粒子射出装置。
【請求項１０】
上記第３のノズルと上記第４のノズルとが、互いに同一のノズル径およびノズル長を有していることを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の蒸着粒子射出装置。
【請求項１１】
上記第３のノズルのノズル径および上記第４のノズルのノズル径は、上記第１のノズルのノズル径および上記第２のノズルのノズル径よりも小さいことを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載の蒸着粒子射出装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１の何れか１項に記載の蒸着粒子射出装置を備え、上記蒸着粒子射出装置と被成膜基板とを対向配置した状態で、上記蒸着粒子射出装置および上記被成膜基板の少なくとも一方を、上記第１方向に沿って他方に対し相対移動させながら上記ホストと上記ドーパントとの共蒸着を行うことを特徴とする蒸着装置。
【請求項１３】
上記蒸着粒子射出装置と上記被成膜基板との間に、平面視で、各蒸着源間を仕切るように上記第２方向に沿って互いに離間して設けられ、各ノズルから射出された蒸着粒子の通過角度を制限する複数の制限板を有する制限板ユニットをさらに備えていることを特徴とする請求項１２に記載の蒸着装置。
【請求項１４】
被成膜基板に、ホストとドーパントとを含む蒸着膜を製造する蒸着膜製造方法であって、
請求項１〜１１の何れか１項に記載の蒸着粒子射出装置と被成膜基板とを対向配置した状態で、上記蒸着粒子射出装置と上記被成膜基板とを、上記第１方向に相対移動させながら、上記ホストと上記ドーパントとの共蒸着を行い、
上記ホストに対する上記ドーパントの混合比率が小さいほど、上記第３のノズルの傾斜角および上記第４のノズルの傾斜角を大きくすることを特徴とする蒸着膜製造方法。
【国際調査報告】
2019064452.tif 000013
2019064452.tif 000014