(57)【要約】【課題】  厚みバラツキの小さい蒸着膜を形成できる蒸着装置１を提供する。【解決手段】  本発明の蒸着装置１は、真空チャンバーと、幅方向第１端６１及び第２端６２における各開口長さが幅方向中央部６５における開口長さよりも大きい材料放出口６が形成されたノズル３１を有する蒸着源と、前記蒸着源３のノズル３１に対向して配置された基材８１４と、前記ノズル３１と基材４の間に設けられ、且つ前記ノズル３１の材料放出口６の幅方向第１端部６１ａ及び第２端部６２ａに被さる遮蔽部７と、を有する。【選択図】  図３
2015227479.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空チャンバーと、
幅方向第１端及び第２端における各開口長さが幅方向中央部における開口長さよりも大きい材料放出口が形成されたノズルを有する蒸着源と、
前記蒸着源のノズルに対向して配置された基材と、
前記ノズルと基材の間に設けられ、且つ前記ノズルの材料放出口の幅方向第１端部及び第２端部に被さる遮蔽部と、
を有する蒸着装置。
【請求項２】
前記材料放出口の開口長さが幅方向中央部から幅方向第１端及び第２端にそれぞれ向かうに従って漸増した部分を有する、請求項１に記載の蒸着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子などを形成する際に用いられる蒸着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
以下、有機エレクトロルミネッセンスを「有機ＥＬ」と記す。
有機ＥＬ装置は、基材と、前記基材上に設けられた有機ＥＬ素子と、を有する。前記有機ＥＬ素子を構成する有機層の形成方法としては、一般に、真空蒸着法や塗布法などが知られている。中でも、有機層形成材料の純度を高めることができ且つ寿命の長い有機ＥＬ素子を形成し易いことから、前記有機層の形成方法として、真空蒸着法が用いられている。
蒸着装置（真空蒸着法を実施する装置）は、一般に、真空チャンバーと、前記真空チャンバー内に設けられた蒸着源と、前記蒸着源に対向して配置された基材と、を有する。前記蒸着源は、蒸着材料を放出する材料放出口を有するノズルと、前記ノズル内に設けられ且つ蒸着材料を収容する坩堝と、前記坩堝を加熱する加熱手段と、を有する。前記加熱手段によって加熱された坩堝から蒸発した蒸着材料が、材料放出口から放出されることによって基材上に堆積し、基材の表面に、有機層などの蒸着膜を形成できる。
【０００３】
しかしながら、従来の蒸着装置を用いた場合、略均一な厚みを有する蒸着膜を形成し難いという問題点がある。前記蒸着装置としては、枚葉状の基材に蒸着膜を形成する方式（バッチ方式とも呼ばれる）、長尺帯状の基材に蒸着膜を形成する方式（ロールツーロール方式とも呼ばれる）が知られているが、特に、ロールツーロール方式の蒸着装置を用いた場合に、厚みバラツキの大きい蒸着膜が形成される傾向にある。
このような点に鑑みて、特許文献１には、基材の幅方向中央部付近の膜厚が両端部付近に比べて厚い場合に、ノズルの材料放出口の形状を、幅方向中央部の開口量よりも両端部の開口量が大きい形状とすることが開示されている（同文献の［００２４］、［００２５］）。
【０００４】
しかしながら、材料放出口の形状を制御しただけでは、依然として、上記問題点を解消できない。すなわち、幅方向中央部の開口量よりも両端部の開口量が大きい材料放出口を有するノズルを使用しても、幅方向における厚みバラツキの大きい蒸着膜が形成されるので、その改善が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１４０６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、厚みバラツキの小さい蒸着膜を形成できる蒸着装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の蒸着装置は、真空チャンバーと、幅方向第１端及び第２端における各開口長さが幅方向中央部における開口長さよりも大きい材料放出口が形成されたノズルを有する蒸着源と、前記蒸着源のノズルに対向して配置された基材と、前記ノズルと基材の間に設けられ、且つ前記ノズルの材料放出口の幅方向第１端部及び第２端部に被さる遮蔽部と、を有する。
【０００８】
好ましい蒸着装置は、前記材料放出口の開口長さが幅方向中央部から幅方向第１端及び第２端にそれぞれ向かうに従って漸増した部分を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の蒸着装置を用いることにより、厚みバラツキの小さい蒸着膜を容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の蒸着装置の概略構成図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線で切断した同蒸着装置の概略断面図。
【図３】図２の矢印ＩＩＩ方向から見た同蒸着装置の概略平面図。
【図４】図１乃至図３で表された蒸着装置に具備されたノズルの平面図。
【図５】図５（ａ）は、第１変形例に係るノズルの材料放出口を示す平面図、図５（ｂ）は、第２変形例に係るノズルの材料放出口を示す平面図。
【図６】図６（ａ）は、第３変形例に係るノズルの材料放出口を示す平面図、図６（ｂ）は、第４変形例に係るノズルの材料放出口を示す平面図。
【図７】変形例に係る遮蔽部を示す平面図。ただし、図７では、その遮蔽部が被さるノズルを併せて示している。
【図８】蒸着膜の厚み分布を示すグラフ図と、ノズルの材料放出口及び遮蔽部との関係を概念的に示す参考図。
【図９】本発明の有機ＥＬパネルの平面図。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線で切断した断面図。
【図１１】図１１（ａ）は、比較例１で用いたノズルの平面図、図１１（ｂ）は、比較例２で用いたノズルの平面図。
【図１２】比較例１及び比較例２の各蒸着膜の幅方向における厚み分布を示すグラフ図。
【図１３】実施例１で用いたノズル及び遮蔽部の平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明について、図面を参照しつつ説明する。ただし、各図に表された各部の厚み及び長さなどの寸法並びに各部の縮尺比は、実際のものとは異なっていることに留意されたい。
本明細書において、用語の頭に、「第１」、「第２」などを付す場合があるが、この第１などは、用語を区別するためだけに付加されたものであり、その順序や優劣などの特別な意味を持たない。また、本明細書において、角度及びその関係（例えば、直交、平行など）は、本発明の属する技術分野において許容される誤差範囲を含むものとする。例えば、平行などは、厳密な角度±１０度の範囲内であることを意味し、好ましくは、±５度の範囲内である。本明細書において、「ＰＰＰ〜ＱＱＱ」という表記は、「ＰＰＰ以上ＱＱＱ以下」を意味する。
【００１２】
図１は、本発明の蒸着装置の概略構成図であり、図２は、同蒸着装置を幅方向で切断した概略断面図であり、図３は、同蒸着装置の概略平面図である。ただし、図３においては、キャンロールを省略し、また、基材を二点鎖線で表している。
図１乃至図３において、蒸着装置１は、内部が真空とされた真空チャンバー２と、前記真空チャンバー２内に配置された蒸着源３と、前記蒸着源３に対向配置された基材４と、前記基材４を搬送する搬送装置５と、前記基材４と蒸着源３の間に設けられた遮蔽部７と、を有する。
基材４は、長尺帯状に形成されている。前記基材４は、細長い長方形状のフレキシブルなシート状物である。前記長尺帯状の基材４の長さ（基材４のＭＤ方向の長さ）は、特に限定されないが、例えば、１０ｍ以上であり、好ましくは３０ｍ以上であり、より好ましくは５０ｍ以上であり、その上限は、例えば、３０００ｍ以下であり、好ましくは２０００ｍ以下であり、より好ましくは１０００ｍ以下である。また、前記長尺帯状の基材４の幅（基材４のＴＤ方向の長さ）も特に限定されないが、例えば、５ｍｍ以上であり、好ましくは８ｍｍ以上であり、より好ましくは１０ｍｍ以上であり、その上限は、例えば、５００ｍｍ以下であり、好ましくは４００ｍｍ以下であり、より好ましくは３００ｍｍ以下である。
【００１３】
真空チャンバー２の内部は、例えば、隔壁２９を介して２つの室２１，２２（第１室２１及び第２室２２）に区画されている。第１室２１内には、搬送装置５が設けられている。搬送装置５は、基材４を蒸着源３の具備された蒸着エリアに搬送する。搬送装置５は、第１室２１内の所要位置に配置された第１ロール５１と、第２室２２に配置されたキャンロール５３と、第１室２１内の所要位置に配置された第２ロール５２と、を有する。前記第２室２２は、蒸着エリアを構成している。真空チャンバー２には、真空ポンプ（図示せず）が具備されている。必要に応じて、真空チャンバー２内には、水晶振動子などの膜厚モニター（図示せず）を設けてもよい。また、必要に応じて、真空チャンバー２には、反応ガスを供給する反応ガス供給装置（図示せず）を設けてもよい。
図１乃至図３においては、長尺帯状の基材４を第１ロール５１から第２ロール５２に巻き取るまでの間に、基材４に蒸着材料を蒸着させる蒸着装置１（ロールツーロール方式の蒸着装置１）を例示している。
また、真空チャンバー２は、第１室２１及び第２室２２の２つの室に区画されている場合に限定されず、１つの室で構成されていてもよいし、３つ以上の室に区画されていてもよい。
【００１４】
第１ロール５１から繰り出された基材４は、その長手方向（ＭＤ方向の下流側）に搬送され、キャンロール５３の表面に接しながら第２室２２の蒸着エリアを通過した後、第２ロール５２に巻き取られる。基材４がキャンロール５３の表面（蒸着エリア）を通過している間に、蒸着源３から放出された蒸着材料が堆積して、基材４の表面に蒸着膜（薄膜）が形成される。なお、図１に示す矢印は、基材４の搬送方向を示す。
前記第２室２２内には、前記蒸着源３と、遮蔽部７と、が設けられている。
前記蒸着源３は、気化した蒸着材料が基材４の表面に対して略直交する方向に衝突するように、基材４の表面に対向配置されている。例えば、前記蒸着源３は、第２室２２の底部に固定されている。
【００１５】
前記蒸着源３は、蒸着材料を放出する材料放出口６を有するノズル３１と、前記ノズル３１内に設けられ且つ蒸着材料を収容する坩堝３２と、前記坩堝３２を加熱する加熱手段（図示せず）と、を有する。このノズル３１は、幅方向第１端６１及び第２端６２における各開口長さが幅方向中央部６５における開口長さよりも大きい材料放出口６を有する（以下、このノズル３１を「特定のノズル」という場合がある）。ノズル３１の形成材料は、特に限定されず、通常、ステンレスなどの金属材料が用いられる。
前記ノズル３１は、図２に示すように、天面壁３１１を有する中空形状であり、その天面壁３１１に材料放出口６が開口されている。具体的には、ノズル３１は、例えば、円筒状などの筒状体からなる周壁３１２と、その周壁３１２の端部に形成された板状の天面壁３１１と、前記天面壁３１１に形成された材料放出口６と、を有する。
前記材料放出口６は、天面壁３１１の面内に形成された、長さ方向に延びる２つの端縁６１，６２（幅方向第１端６１及び第２端６２）と幅方向に延びる２つの端縁６３，６４（第３端６３及び第４端６４）とで囲われた開口から構成されている。この材料放出口６は、図４にも示すように、幅方向において開口長さが異なっている。すなわち、材料放出口６は、幅方向第１端６１における開口長さが幅方向中央部６５における開口長さよりも大きく、且つ、幅方向第２端６２における開口長さも幅方向中央部６５の開口長さよりも大きい。なお、図４は、材料放出口６を判りやすく示すために、図３からノズル３１だけを取り出して表した平面図である。
【００１６】
ここで、前記材料放出口６の幅方向は、基材４のＴＤ方向と平行な方向であり、材料放出口６の長さ方向は、基材４のＭＤ方向と平行な方向である。前記材料放出口６の開口長さは、長さ方向（幅方向と直交する方向）における長さである。前記幅方向第１端６１と幅方向第２端６２は、それぞれ長さ方向に延びる端縁であり、両者は、幅方向において向かい合っている。材料放出口６の幅方向第１端部６１ａは、材料放出口６の一部分であって、幅方向第１端６１を含む開口部分であり、幅方向第２端部６２ａは、材料放出口６の一部分であって、幅方向第２端６２を含む開口部分である。前記幅方向第１端部６１ａ及び第２端部６２ａの各範囲は、例えば、それぞれ材料放出口６の開口幅×１／３以内であり、好ましくは同開口幅×１／４以内である。前記材料放出口６の幅方向中央部６５は、材料放出口６の幅方向の中間点である。前記材料放出口６の開口幅Ｗ６は、第１端６１と第２端６２の間の長さである。
【００１７】
材料放出口６の形状は、図４に示すように、天面壁３１１に対して鉛直方向から見て、幅方向第１端６１及び第２端６２の各開口長さＬ６１，Ｌ６２が幅方向中央部６５の開口長さＬ６５よりも大きい。好ましくは、材料放出口６は、その開口長さが幅方向中央部６５において最も小さく且つ幅方向中央部６５から幅方向第１端６１及び第２端６２において最も大きい。より好ましくは、材料放出口６は、その開口長さが幅方向中央部６５において最も小さく且つ幅方向中央部６５から幅方向第１端６１及び第２端６２において最も大きく、さらに、前記第１端６１及び第２端６２にそれぞれ向かうに従って開口長さが漸増した部分を有する。前記漸増は、次第に増加しているという意味である。
【００１８】
図４に示す材料放出口６は、幅方向中央部６５から幅方向両側において開口長さが均一であるが、幅方向第１端部６１ａ及び第２端部６２ａにおいて開口長さが急激に大きくなっている。この材料放出口６においては、第３端６３及び第４端６４（幅方向に延びる２つの端縁）が、幅方向第１端部６１ａ及び第２端部６２ａのみにおいて曲線状に形成されている。かかる材料放出口６は、その開口長さが幅方向中央部６５において最も小さく且つ幅方向中央部６５から幅方向第１端６１及び第２端６２において最も大きく、前記第１端６１及び第２端６２にそれぞれ向かうに従って開口長さが漸増した部分を有する。
【００１９】
なお、材料放出口６の開口形状は、図４に示す形態に限定されず、適宜変更可能である。
図５（ａ）に示す第１変形例の材料放出口６は、開口長さが幅方向中央部６５において最も小さく且つ幅方向第１端６１及び第２端６２において最も大きく、前記中央部６５から第１端６１及び第２端６２に向かうに従って開口長さが漸増している。この材料放出口６においては、第３端６３及び第４端６４が全体的に曲線状に形成されている。図４に示す上記材料放出口６は、開口長さ（開口面積）の増加率が急激であるのに対し、図５（ａ）に示す材料放出口６は、開口長さの増加率が図４に比して緩やかな例である。
【００２０】
図５（ｂ）に示す第２変形例の材料放出口６は、開口長さが幅方向中央部６５において最も小さく且つ幅方向第１端６１及び第２端６２において最も大きく、前記中央部６５から第１端６１及び第２端６２に向かうに従って開口長さが漸増している。この材料放出口６においては、第３端６３及び第４端６４が傾斜直線状に形成されている。
【００２１】
図６（ａ）に示す第３変形例の材料放出口６は、開口長さが幅方向中央部６５において最も小さく且つ幅方向第１端６１及び第２端６２において最も大きく、前記中央部６５から第１端６１及び第２端６２に向かうに従って開口長さが段階的に増加している。この材料放出口６においては、第３端６３及び第４端６４が階段状に形成されている。
【００２２】
図６（ｂ）に示す第４変形例の材料放出口６は、複数の開口から構成されている。図４などの材料放出口６は、１つの開口から構成されているが、本発明の材料放出口６は、図６（ｂ）に示すように、複数に分割された開口６６１，６６２，６６３，６６４，６６５から構成されていてもよい。この場合の材料放出口６は、複数の開口６６１，６６２，６６３，６６４，６６５の集合として観念され、上記と同様に、幅方向第１端６１の開口長さが幅方向中央部６５の開口長さよりも大きく、且つ、幅方向第２端６２の開口長さも幅方向中央部６５の開口長さよりも大きい。
また、材料放出口６は、１枚の板状の天面壁３１１に形成された開口からなるが、これに限定されない。例えば、複数枚の板状の部材を適宜組み合わせて、前記天面壁３１１と材料放出口６を形成してもよい。
【００２３】
ノズル３１の端部と基材４の表面との距離Ｄ３１は、適宜設定できるが、例えば、０．２ｍｍ〜５ｍｍであり、好ましくは０．５ｍｍ〜４ｍｍである。このような距離となるようにノズル３１を設置することにより、蒸着レートが高い蒸着装置１を構成できる。蒸着レートの高い蒸着装置１は、長尺帯状の基材４に対して連続的に所望の厚みを有する蒸着膜を形成できる。
なお、前記ノズル３１の端部と基材４の表面との距離Ｄ３１は、図２に示すように、天面壁３１１の外面と材料放出口６に対向する基材４の面との間の長さをいう。
【００２４】
次に、遮蔽部７は、図１乃至図３に示すように、基材４とノズル３１の間に設けられている。前記遮蔽部７は、例えば、板状の部材から形成されている。遮蔽部７の形成材料は、特に限定されず、通常、ステンレスなどの金属材料が用いられる。
前記遮蔽部７は、基材４とノズル３１の天面壁３１１との間の中間点に配置されていてもよいし、基材寄り又はノズル寄りに配置されていてもよい。好ましくは、遮蔽部７は、基材４の表面に接しない程度で、基材寄りに配置される。
遮蔽部７と基材４の表面との距離Ｄ７は、適宜設定できるが、例えば、０．１ｍｍ〜４ｍｍであり、好ましくは、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍである。
前記遮蔽部７と基材４の表面との距離Ｄ７は、図２に示すように、遮蔽部７の面のうち基材４に対向する面と遮蔽部７に対向する基材４の面との間の長さをいう。
【００２５】
前記遮蔽部７には、開口部７９が設けられている。前記開口部７９は、例えば、遮蔽部７を構成する板状の部材の面内に形成された、長さ方向に延びる２つの端縁７１，７２（第１縁７１及び第２縁７２）と幅方向に延びる２つの端縁７３，７４（第３縁７３及び第４縁７４）で囲われた開口から構成されている。なお、前記開口部７９の長さ方向及び幅方向は、それぞれ前記材料放出口６の長さ方向及び幅方向と同じ方向である。
前記第１縁７１と第２縁７２は、幅方向で対向した縁であり、第３縁７３と第４縁７４は、長さ方向で対向した縁である。例えば、第１縁７１と第２縁７２は、長さ方向と平行に延びる直線状に形成され、第３縁７３及び第４縁７４は、幅方向と平行に延びる直線状に形成されている。従って、図示例では、遮蔽部７の開口部７９は、略長方形状に形成されている。ただし、第１縁７１乃至第４縁７４は、必ずしも直線状に形成されていなければならないわけではなく、これらの縁から選ばれる少なくとも１つが波線状などの非直線状に形成されていてもよい。また、第１縁７１及び第２縁７２は、必ずしも長さ方向と平行に形成されていなければならないわけではなく、前記長さ方向に対して若干傾斜して形成されていてもよい。
【００２６】
前記開口部７９の幅Ｗ７は、図３に示すように、材料放出口６の開口幅Ｗ６よりも小さい。前記開口部７９の長さは、材料放出口６の最大開口長さよりも大きい。
前記開口部７９の幅Ｗ７は、第１縁７１と第２縁７２の間の長さであり、前記開口部７９の長さは、第３縁７３と第４縁７４の間の長さである。
遮蔽部７の第１縁７１が材料放出口６の幅方向第１端６１よりも内側に且つ遮蔽部７の第２端７２が材料放出口６の幅方向第２端６２よりも内側になるように、遮蔽部７が支持部材７６を介して固定されている。従って、遮蔽部７は、図３に示すように、その幅方向第１領域が材料放出口６の幅方向第１端部６１ａに被さり、且つ、その幅方向第２領域が材料放出口６の幅方向第２端部６２ａに被さっている。前記「被さる」は、天面壁３１１に対して鉛直方向から見て重なっているという意味である。なお、材料放出口６の長さ方向両端部には、遮蔽部７が被さっていない。従って、前記遮蔽部７は、材料放出口６の幅方向第１端部６１ａ及び第２端部６２ａのみに被さっている。換言すると、材料放出口６は、その幅方向第１端部６１ａ及び第２端部６２ａを除いて開放されている。このため、材料放出口６の中の第１端部６１ａ及び第２端部６２ａから放出された蒸着材料は、遮蔽部７によって規制され、その材料は基材４に実質的に堆積しなくなる。
このように材料放出口６の幅方向第１端部６１ａ及び第２端部６２ａが遮蔽部７にて遮蔽されていることにより、幅方向に厚みバラツキの小さい蒸着膜を形成できる。この蒸着膜の幅は、遮蔽部７の第１縁７１と第２縁７２の間の長さと略同じとなる。
なお、遮蔽部７は、支持部材７６を介して真空チャンバー２などに固定されているが、位置変更可能に取り付けられていてもよい。例えば、遮蔽部７の位置を変更できるように、遮蔽部７は、位置調整手段（図示せず）を有する支持部材を介して取り付けられていてもよい。遮蔽部７が位置変更可能に取り付けられていることにより、材料放出口６に対する遮蔽部７の被さり度合いを、容易に調整することができる。
【００２７】
なお、図３に示す遮蔽部７は、開口部７９が形成された１枚の板状の部材から構成されているが、遮蔽部７は、材料放出口６の幅方向第１端部６１ａ及び第２端部６２ａに被さるように構成されていることを条件として、その具体的な構成は、特に限定されない。
例えば、図７に示すように、遮蔽部７が、複数の部材から構成されていてもよい。具体的には、図７の遮蔽部７は、材料放出口６の幅方向第１端部６１ａに被さる第１遮蔽領域部７７１と、材料放出口６の幅方向第２端部６２ａに被さる第２遮蔽領域部７７２と、から構成されている。第１遮蔽領域部７７１の縁は、図３に示す遮蔽部７の第１縁７１に相当し、第２遮蔽領域部７７２の縁は、図３に示す遮蔽部７の第２縁７２に相当する。
【００２８】
遮蔽部７の、材料放出口６に対する被さり度合いは、適宜設定できる。被さり度合いは、材料放出口６の幅方向第１端部６１ａ及び第２端部６２ａが、それぞれ遮蔽部７によって遮蔽されている程度を意味する。
具体的には、図８のグラフ図は、特定のノズル３１を用い且つ遮蔽部７を用いずに、蒸着材料を基材４に蒸着したときに形成される蒸着膜の厚み分布を概念的に示したものである。このグラフの横軸は、材料放出口６の開口幅を表し、横軸の中央が、材料開放口の幅方向中央部６５に相当し、横軸の左側及び右側が、それぞれ材料放出口６の幅方向第１端６１及び第２端６２に相当する。縦軸は、蒸着膜の厚みを表している。蒸着膜の厚みは、材料放出口６の幅方向中央部６５に対応する箇所の蒸着膜の厚みを１００とし、その箇所の厚みに対する割合で表している。
図８から明らかなように、材料放出口６の幅方向第１端６１及び第２端６２にそれぞれ向かうに従って、蒸着膜の厚みは小さくなる。つまり、遮蔽部を用いずに蒸着材料を基材４に蒸着したときには、幅方向において厚みバラツキの大きい蒸着膜が形成され得る。特に、幅方向第１端６１及び第２端６２に近づくと膜厚が小さくなっていく。
この膜厚が小さくなっていく部分である材料放出口６の幅方向第１端部６１ａ及び第２端部６２ａを、遮蔽部７にて遮蔽することにより、比較的厚みが均一な蒸着膜が得られる。図８の太い実線は、遮蔽部７の第１縁７１及び第２縁７２を示す。また、図８において、材料放出口６のうち遮蔽部７にて遮蔽された部分（第１端部６１ａ及び第２端部６２ａ）に無数のドットを付けている。さらに、図８において、材料放出口６のうち遮蔽部７にて遮蔽されていない領域であって、蒸着材料が放出される領域に網掛け模様を付している。
図８は、厚みバラツキが５％以内の蒸着膜を得るために、材料放出口６の第１端部６１ａ及び第２端部６２ａを遮蔽部７にて遮蔽した場合を表している。
【００２９】
前記厚みバラツキ（図８のグラフ線）は、材料放出口６の開口形状（例えば、幅方向第１端６１及び第２端６２における開口長さ、幅方向中央部６５における開口長さ、幅方向第１端６１及び第２端６２における開口長さと幅方向中央部６５における開口長さとの差、開口長さの増加率など）、ノズル３１の端部と基材４の表面との距離Ｄ３１、蒸着材料の種類、及び蒸着レートなどに応じて、変化し得る。このため、形成予定の蒸着膜を、先ず、特定のノズル３１のみを用いて形成し、その蒸着膜の厚みを測定し、必要に応じて、図８のようなグラフ図を作成する。その測定結果を基に、遮蔽部７の、材料放出口６に対する被さり度合いを決定することにより、幅方向において比較的厚みバラツキの小さい蒸着膜を形成できる。
【００３０】
本発明の蒸着装置１は、特定のノズル３１と、そのノズル３１の材料放出口６の幅方向第１端部６１ａ及び第２端部６２ａに被さる遮蔽部７と、を有することを特徴とする。本発明の蒸着装置１においては、前記特定のノズル３１及び遮蔽部７を有することを条件に、その他の構成は、従来公知の蒸着装置と同様の構成を採用できる。また、本発明の蒸着装置１の使用法についても、前記特定のノズル３１及び遮蔽部７の制御を除いて、従来公知の蒸着装置と同様な方法で使用すればよい。以下、簡単に説明する。
【００３１】
蒸着装置１の搬送装置５を作動させ、第１ロール５１から長尺帯状の基材４を蒸着エリアに搬送する。基材４が蒸着源３のノズル３１を通過している間に、気化した蒸着材料が基材４の表面に堆積し、基材４の表面に蒸着膜が連続的に形成されていく。蒸着膜が形成された基材４は、第２ロール５２へと巻き取られる。
前記基材４は、フレキシブルなシート状物であれば特に限定されず、例えば、ポリエチレンナフタレート、ポリイミドなどの樹脂シート；ステンレススチール（ＳＵＳ）などの金属箔又は金属シート；ガラスシート；などを用いることができる。
基材４の搬送速度は、例えば、０．５ｍ／分以上であり、好ましくは、１ｍ／分〜２０ｍ／分である。
真空チャンバー２内の真空度は、例えば、１×１０−３Ｐａ以下であり、好ましくは１×１０−５Ｐａ〜１×１０−３Ｐａである。
蒸着源３の坩堝３２に入れる蒸着材料は、形成予定の蒸着膜に応じて適宜選定できる。蒸着源３の坩堝３２の加熱温度は、蒸着材料に応じて適宜設定される。
【００３２】
なお、上記では、１つの真空チャンバー２に、１つの特定のノズル３１及びこれに対応する遮蔽部７を有する蒸着装置１を例示したが、本発明の蒸着装置は、１つの真空チャンバーに、２つ以上の特定のノズル及びこれに対応する遮蔽部を有していてもよい（図示せず）。さらに、本発明の蒸着装置は、複数の真空チャンバーを有していてもよい（図示せず）。本発明の蒸着装置が複数の真空チャンバーを有する場合、その中の少なくとも１つの真空チャンバー又は全ての真空チャンバーに、１つ又は２つ以上の特定のノズル及びこれに対応する遮蔽部が設けられる。このように１つの真空チャンバーに２つ以上の特定のノズルなどを有する蒸着装置、又は、２つ以上の真空チャンバーを有する蒸着装置を用いることにより、異なる種類の蒸着材料を連続的に蒸着でき、異なる種類の蒸着膜を重ねて形成することができる。
【００３３】
本発明の蒸着装置１は、様々な薄膜（蒸着膜）の形成に使用できる。例えば、本発明の蒸着装置１は、ディスプレイの駆動回路などに用いられる薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の半導体層；薄膜太陽電池などの光起電力素子における光電変換層；有機発光ダイオード、有機発光トランジスタなどにおける半導体発光層（有機ＴＦＴ層）；有機ＥＬパネルにおける有機層；これらの電極；などの各種の薄膜の形成に用いることができる。以下、有機ＥＬパネルの構成について簡単に説明する。
【００３４】
有機ＥＬパネル８は、図９及び図１０に示すように、長尺帯状の基材８１と、前記基材８１の上にそのＭＤ方向に並んで設けられた複数の有機ＥＬ素子８２と、前記有機ＥＬ素子８２の上に設けられた保護層８３と、前記保護層８３の上に設けられた封止フィルム８５と、を有する。
前記有機ＥＬ素子８２は、端子８２１ａを有する第１電極８２１と、端子８２２ａを有する第２電極８２２と、前記両電極８２１，８２２の間に設けられた有機層８２３と、を有する。
前記各有機ＥＬ素子８２のそれぞれは、前記有機層８２３を基準にして、第１電極８２１の端子８２１ａが基材８１のＴＤ方向第１側に配設され、且つ、第２電極８２２の端子８２２ａがＴＤ方向第２側に配設されている。
前記封止フィルム８５は、これらの端子を除いて、各有機ＥＬ素子８２の表面を被覆するように、有機ＥＬ素子８２の上に設けられている。
【００３５】
前記有機ＥＬ素子８２は、基材８１のＴＤ方向に１列配置され、その有機ＥＬ素子８２が基材８１の長手方向に、所要間隔を開けて並べられている。隣接する有機ＥＬ素子８２は、接しておらず、僅かに間隔を有している。
前記有機ＥＬパネル８は、長尺帯状の基材８１によって複数の有機ＥＬパネル８がＭＤ方向に一連に設けられた有機ＥＬパネル８の集合体でもある。この有機ＥＬパネル８の集合体を、隣接する有機ＥＬ素子８２の境界部にて切断することにより、個々の有機ＥＬパネル８を取り出すことができる。
【００３６】
前記有機ＥＬ素子８２の有機層８２３は、発光層を含み、必要に応じて、正孔輸送層及び電子輸送層などの各種機能層を有する。前記第１電極８２１及び第２電極８２２の各端子８２１ａ，８２２ａは、外部に接続する部分である。封止フィルム８５は、有機ＥＬ素子８２に、酸素や水蒸気などが浸入することを防止するための層である。前記封止フィルム８５は、帯状のフィルムである。前記帯状の封止フィルム８５は、第１電極８２１及び第２電極８２２の各端子を被覆しないように、複数の有機ＥＬ素子８２に跨がって各保護層８３上に設けられている。前記封止フィルム８５は、接着層８４を介して接着されている。
前記有機ＥＬパネル８は、有機層８２３が発光材料で形成されているため、照明装置、又は、画像表示装置などの発光パネルとして利用できる。
【００３７】
前記基材は、透明及び不透明の何れでよい。ボトムエミッション型の有機ＥＬパネルを形成する場合には、透明な基材が用いられる。なお、基材の形成材料は、上述の通り、樹脂シート、金属箔又は金属シート、ガラスシートなどが挙げられる。
前記第１電極（陽極又は陰極）の形成材料は、特に限定されないが、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）；酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）；アルミニウム；金；白金；ニッケル；タングステン；銅；合金；などが挙げられる。第１電極の厚みは特に限定されないが、通常、０．０１μｍ〜１．０μｍである。
【００３８】
前記有機層は、少なくとも２つの層からなる積層体である。有機層の構造としては、例えば、（Ａ）正孔輸送層、発光層、及び電子輸送層の、３つの層からなる構造、（Ｂ）正孔輸送層及び発光層の、２つの層からなる構造、（Ｃ）発光層及び電子輸送層、の２つの層からなる構造、などが挙げられる。
正孔輸送層の形成材料は、正孔輸送機能を有する材料であれば特に限定されない。正孔輸送層の形成材料としては、４，４’，４”−トリス（カルバゾール−９−イル）−トリフェニルアミン（略称：ＴｃＴａ）などの芳香族アミン化合物；１，３−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ベンゼンなどのカルバゾール誘導体；Ｎ，Ｎ’−ビス（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）−９，９’−スピロビスフルオレン（略称：Ｓｐｉｒｏ−ＮＰＢ）などのスピロ化合物；高分子化合物；などが挙げられる。
正孔輸送層の厚みは、特に限定されないが、駆動電圧を下げるという観点から、１ｎｍ〜５００ｎｍが好ましい。
【００３９】
発光層の形成材料としては、例えば、低分子蛍光発光材料、低分子燐光発光材料などの低分子発光材料を用いることができる。
低分子発光材料としては、例えば、４，４’−ビス（２，２’−ジフェニルビニル）−ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）などの芳香族ジメチリデン化合物；５−メチル−２−［２−［４−（５−メチル−２−ベンゾオキサゾリル）フェニル］ビニル］ベンゾオキサゾールなどのオキサジアゾール化合物；３−（４−ビフェニルイル）−４−フェニル−５−ｔ−ブチルフェニル−１，２，４−トリアゾールなどのトリアゾール誘導体；１，４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼンなどのスチリルベンゼン化合物；ベンゾキノン誘導体；ナフトキノン誘導体；アントラキノン誘導体；フルオレノン誘導体；アゾメチン亜鉛錯体、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）などの有機金属錯体；などが挙げられる。
また、発光層の形成材料として、ホスト材料中に発光性のドーパント材料をドープしたものを用いてもよい。
前記ホスト材料としては、例えば、上述の低分子発光材料を用いることができ、これ以外に、１，３，５−トリス（カルバゾ−９−イル）ベンゼン（略称：ＴＣＰ）、１，３−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ベンゼン（略称：ｍＣＰ）、２，６−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ピリジン、９，９−ジ（４−ジカルバゾール−ベンジル）フルオレン（略称：ＣＰＦ）、４，４’−ビス（カルバゾール−９−イル）−９，９−ジメチル−フルオレン（略称：ＤＭＦＬ−ＣＢＰ）などのカルバゾール誘導体などを用いることができる。
前記ドーパント材料としては、例えば、スチリル誘導体；ペリレン誘導体；トリス（２−フェニルピリジル）イリジウム（ＩＩＩ）（Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、トリス（１−フェニルイソキノリン）イリジウム（ＩＩＩ）（Ｉｒ（ｐｉｑ）３）、ビス（１−フェニルイソキノリン）（アセチルアセトナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ））などの有機イリジウム錯体などの燐光発光性金属錯体；などを用いることができる。
発光層の厚みは、特に限定されないが、例えば、２ｎｍ〜５００ｎｍが好ましい。
【００４０】
電子輸送層の形成材料としては、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）、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（略称：ＢＡｌｑ）などの金属錯体；２，７−ビス［２−（２，２’−ビピリジン−６−イル）−１，３，４−オキサジアゾ−５−イル］−９，９−ジメチルフルオレン（略称：Ｂｐｙ−ＦＯＸＤ）、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（略称：ＰＢＤ）、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（略称：ＯＸＤ−７）、２，２’,２’'−(１，３，５−フェニレン)−トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール）（略称：ＴＰＢｉ）などの複素芳香族化合物；ポリ（２，５−ピリジン−ジイル）（略称：ＰＰｙ）などの高分子化合物；などが挙げられる。電子輸送層の厚みは、特に限定されないが、駆動電圧を下げるという観点から、１ｎｍ〜５００ｎｍが好ましい。
【００４１】
前記第２電極は、特に限定されないが、トップエミッション型の有機ＥＬパネルを形成する場合には、透明な第２電極が用いられる。
前記第２電極（陰極又は陽極）の形成材料としては、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）；酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）；アルミニウムなどの導電性金属を添加した酸化亜鉛（ＺｎＯ：Ａｌ）；マグネシウム−銀合金などが挙げられる。第２電極の厚みは特に限定されないが、通常、０．０１μｍ〜１．０μｍである。
【００４２】
前記保護層は、有機ＥＬ素子を保護し、水分や酸素などの浸入を防止するために設けられる。前記保護層の形成材料は、特に限定されないが、金属酸化物膜、酸化窒化膜、窒化膜、酸化炭化窒化膜などが挙げられる。前記金属酸化物としては、例えば、ＭｇＯ、ＳｉＯ、ＳｉｘＯｙ、Ａｌ２Ｏ３、ＧｅＯ、Ｔｉ２Ｏなどが挙げられる。
前記封止フィルムの形成材料としては、エチレンテトラフルオロエチル共重合体（ＥＴＦＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、延伸ナイロン（ＯＮｙ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド、ポリエーテルスチレン（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などの合成樹脂を好適に用いることができる。また、封止フィルム８５として、ステンレス、銅、チタン、アルミニウム、合金などからなる金属薄板を用いることもできる。
前記封止フィルムを有機ＥＬ素子に接着させるための接着層は、公知の接着剤から形成される。前記接着剤としては、例えば、熱硬化型又は光硬化型の接着剤を用いることが好ましい。
【００４３】
前記第１電極、有機層、第２電極及び保護層などから選ばれる少なくとも１つを、好ましくは少なくとも有機層を、本発明の蒸着装置によって形成することにより、幅方向において厚みバラツキの小さい有機ＥＬパネルを得ることができる。本発明の蒸着装置を用いれば、幅方向において厚みバラツキの小さい有機層を有する有機ＥＬパネルを作製できる。かかる有機ＥＬパネルは、幅方向両端部において輝度が低下し難く、その幅方向において略均質な輝度を有するので好ましい。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例を示して本発明をさらに説明する。ただし、本発明は、下記実施例のみに限定されない。
【００４５】
［比較例１］
既存のロールツーロール方式の蒸着装置（遮蔽部を有さない蒸着装置）に、図１１（ａ）に示す、材料放出口を有するノズルを組み込み、下記蒸着条件にて基材の表面に蒸着膜を形成した。このノズルの材料放出口は、図１１（ａ）に示すように、幅方向第１端及び第２端における各開口長さが幅方向中央部における開口長さよりも大きい。この材料放出口の開口幅は、４０ｍｍ、第１端及び第２端の各開口長さは、１０ｍｍ、幅方向中央部の開口長さは、３ｍｍであった。
＜蒸着条件＞
基材：幅４０ｍｍ、長さ４００ｍｍ、厚み０．０５ｍｍのステンレス基材。
基材の搬送速度：５ｍ／分。
蒸着材料：トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称Ａｌｑ３）。
坩堝の加熱温度：３４０℃。
真空チャンバー内の真空度：５×１０−５Ｐａ。
蒸着レート：１００ｎｍ／秒。
ノズルの天面壁と基材の表面との距離：２ｍｍ。
【００４６】
［比較例２］
比較例１のノズルに代えて、図１１（ｂ）に示すようなノズルを用いたこと以外は、比較例１と同様にして、基材の表面に蒸着膜を形成した。このノズルの材料放出口は、図１１（ｂ）に示すように、平面視長方形状であり、その開口幅は、４０ｍｍ、開口長さは、１０ｍｍであった。
【００４７】
比較例１及び２で得られた蒸着膜の厚みをそれぞれ測定した。各蒸着膜の厚みは、蒸着膜の幅方向における複数の位置にて測定した。なお、前記厚みは、触針式膜厚計（商品名Ｄｅｋｔａｋ）を用いて測定した。
その結果を表１及び図１２のグラフ図に示す。
図１２のグラフ図の縦軸は、蒸着膜の厚みを表している。なお、その厚みは、蒸着膜の幅方向中央部の厚みを１００とした場合に、その厚みに対する割合で表している。前記グラフ図の横軸は、蒸着膜の幅方向の位置を表している。具体的には、横軸の零は、蒸着膜の幅方向一方端（この一方端は材料放出口の幅方向第２端に対応する）を表し、横軸は、その一方端から中央へ寄っていく各位置を表す。例えば横軸の数値２は、幅方向一方端から中央へ２ｍｍ寄った位置（一方端から２ｍｍ離れた位置）を表し、同１０は、幅方向一方端から中央へ１０ｍｍ寄った位置（一方端から１０ｍｍ離れた位置）を表す。
【００４８】
【表１】
2015227479.tif 000003
【００４９】
比較例１の蒸着膜は、比較例２の蒸着膜よりも厚みバラツキが少ないものの、依然として幅方向両端部の厚みが中央部の厚みに比して小さかった。
比較例２の蒸着膜は、幅方向両端部の厚みが中央部の厚みに比して極めて小さく、且つ、その厚みの減少率も急激であった。
【００５０】
［実施例１］
ノズルと基材の間に遮蔽部を配置した上で、比較例１と同様にして、基材の表面に蒸着膜を形成した。
遮蔽部は、図２及び図３に示すような、板状の部材に長方形状の開口部を形成したものを使用した。遮蔽部７と基材４の表面との距離Ｄ７が、０．５ｍｍとなり、且つ、遮蔽部によって材料放出口の幅方向第１端部及び第２端部が遮蔽されるように、遮蔽部をノズルと基材の間に介在させ且つ固定した。なお、図１３は、実施例１の遮蔽部とノズルを鉛直方向から見た平面図である。図１３において、材料放出口のうち、遮蔽部によって遮蔽された部分に無数のドットを示している。なお、遮蔽部の材料放出口に対する被さり度合いは、図１３に示すように、材料放出口の第１端及び第２端からそれぞれ２ｍｍとした。
【００５１】
実施例１で得られた蒸着膜の厚みを、同様にして測定した。その結果、実施例１の蒸着膜は、幅方向中央部の厚みを１００とした場合、幅方向全体に亘って厚みが約９５以内であった（厚みバラツキが５％以内であった）。このため、実施例１の蒸着膜は、幅方向全体に亘って略均一な厚みを有していた。なお、ロールツーロール方式の蒸着装置を用いて形成される蒸着膜の長さ方向の厚みは、略均一となる。
材料放出口の両端部を塞ぐ実施例１では、比較例１よりも幅の小さい蒸着膜が得られるが、材料放出口の開口幅を大きくするなどの適宜な設定を行うことにより、所望幅の蒸着膜を形成できる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明の蒸着装置は、半導体層、光電変換層、有機層、電極などの各種の薄膜を形成する際に使用できる。
【符号の説明】
【００５３】
１  蒸着装置
２  真空チャンバー
３  蒸着源
３１  ノズル
４  基材
６  材料放出口
６１ａ  材料放出口の幅方向第１端部
６２ａ  材料放出口の幅方向第２端部
６１  材料放出口の幅方向第１端
６２  材料放出口の幅方向第２端
６５  材料放出口の幅方向中央部
７  遮蔽部
【図１】
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【図２】
2015227479.tif 000005
【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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