(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
成膜対象物が配置される真空槽と、
前記真空槽の外部に設けられた複数の蒸発源と、
細長形状に形成されるとともに、前記成膜対象物に対して相対移動可能で、かつ、当該相対移動方向に対して交差する方向に向けて設けられ、前記複数の蒸発源から供給された蒸発材料の蒸気を前記成膜対象物に向って放出するための蒸気放出器とを備え、
前記蒸気放出器は、前記蒸発源から前記蒸発材料の蒸気がそれぞれ供給され且つ互いの雰囲気が隔離された、前記蒸気放出器の長手方向に延びる細長形状の複数の蒸気拡散部と、当該複数の蒸気拡散部において拡散された蒸発材料の蒸気を混合する、前記蒸気放出器の長手方向に延びる細長形状の蒸気混合室とが一体的に構成され、
前記複数の蒸気拡散部は、前記蒸発材料の蒸気の導入側から放出側に向って段階的に区分けされた複数の拡散室をそれぞれ有するとともに、当該複数の拡散室は、互いの雰囲気を隔離するための隔壁部を有し且つ互いに隣接する拡散室が前記蒸発材料の蒸気が通過可能な連通口を介して接続され、さらに、当該複数の拡散室のうち最終段の拡散室が、前記蒸発材料の蒸気が通過可能な連通口を介してそれぞれ前記蒸気混合室に接続され、
前記蒸気混合室には、当該蒸気混合室の長手方向に沿って配列された複数の蒸気放出口が設けられている蒸着装置。
【請求項２】
前記複数の蒸気拡散部の連通口は、前記蒸発材料の導入側から放出側に向って数が増加するように構成されている請求項１記載の蒸着装置。
【請求項３】
前記複数の蒸気拡散部の連通口は、前記蒸発材料の蒸気の導入側から放出側に向って２n-1個（ｎは自然数）で増加するように構成されている請求項１又は２のいずれか１項記載の蒸着装置。
【請求項４】
前記複数の蒸気拡散部の連通口は、前記蒸発材料の蒸気の導入側から放出側に向ってそれぞれの連通口の面積の和が小さくなるように構成されている請求項１乃至３のいずれか１項記載の蒸着装置。
【請求項５】
前記複数の蒸発源は、前記蒸気放出器に対して供給する蒸気の量を独立して制御する蒸気量制御手段をそれぞれ有する請求項１乃至４のいずれか１項記載の蒸着装置。
【請求項６】
前記複数の蒸発源は、ホスト材料用の蒸発容器を有するホスト材料用蒸発源と、ドーパント材料用の蒸発容器を有するドーパント材料用蒸発源とを備える請求項１乃至５のいずれか１項記載の蒸着装置。
【請求項７】
前記複数の蒸発源は、光の三原色の蒸気を発生させるための複数の蒸発源を備え、当該複数の蒸発源から前記蒸気放出器に供給する蒸気の量を独立して制御するように構成されている請求項５又は６のいずれか１項記載の蒸着装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項記載の蒸着装置を用いて成膜対象物上に有機薄膜を形成する蒸着方法であって、
当該蒸発材料として、有機ＥＬ装置の有機薄膜層を形成するための有機材料を用いる蒸着方法。
【請求項９】
前記蒸発材料として、有機ＥＬ装置の有機薄膜層を形成するためのホスト材料とドーパント材料を用いる請求項８記載の蒸着方法。
【請求項１０】
前記蒸発材料として、光の三原色の蒸気を発生させるための蒸発材料を用いる請求項８又は９のいずれか１項記載の蒸着方法。
【請求項１１】
光の三原色の蒸発材料の蒸気を前記蒸気放出器に供給して混合し、当該蒸気放出器から放出された蒸発材料の蒸気を前記成膜対象物に向って放出するとともに前記成膜対象物を当該蒸気放出器に対して複数回移動させることにより、当該成膜対象物上に白色のタンデム構造の有機薄膜を積層形成する工程を有する請求項８乃至１０のいずれか１項記載の蒸着方法。
【請求項１２】
光の三原色の蒸気を切り換えて発生可能な複数の蒸発源を備えた蒸着装置を用い、
当該光の三原色の各色の蒸発材料の蒸気を前記蒸気放出器に供給して混合し、当該蒸気放出器から放出された蒸発材料の蒸気を前記成膜対象物に向って放出するとともに前記成膜対象物を当該蒸気放出器に対して少なくとも３回移動させることにより、当該成膜対象物上にフルカラーの有機薄膜を形成する工程を有する請求項８乃至１０のいずれか１項記載の蒸着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば有機ＥＬディスプレイや有機ＥＬ照明デバイスや蒸着重合膜等を作製するための有機材料等の蒸着技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５（ａ）（ｂ）は、従来技術に係る有機蒸着装置の概略構成図で、図５（ａ）は、内部構成を示す断面図、図５（ｂ）は、蒸発源及び面蒸発器の構成を示す平面図である。
図５（ａ）（ｂ）に示すように、従来の有機蒸着装置１０１は、図示しない真空排気系に接続された真空槽１０２を有し、この真空槽１０２の内部に成膜対象物である基板１０３が配置されるようになっている。
【０００３】
この真空槽１０２の内部には、面蒸発器１０４が設けられている。
面蒸発器１０４は、加熱用のヒータ１０５を有し蒸気放出用のノズル１０６が設けられたパイプ状の蒸気放出器１０７が複数並べられて構成され、これら蒸気放出器１０７は蒸気輸送配管１０８を介して蒸発源１１０に接続されている。
【０００４】
蒸発源１１０は、有機材料１１１が収容された蒸発容器１１２を有しており、この蒸発容器１１２の外壁には、加熱用のヒータ１１３が装着されている。
そして、このような構成により、蒸発源１１０において気化された有機材料の蒸気が蒸気輸送配管１０８を介して蒸気放出器１０７内に導入され、この蒸気がノズル１０６から放出され基板１０３に到達するようになっている。
【０００５】
しかし、このような従来技術においては、真空槽１０２内に蒸気輸送配管１０８が配置されているため、蒸発材料の蒸気の流動に影響を及ぼし、その結果、蒸気放出器１０７から放出される蒸気の分布が不均一になるという課題がある。
【０００６】
すなわち、従来技術では、複数の蒸気放出器１０７から放出される蒸気の量を個別的に制御することができず、各蒸気放出器１０７毎に蒸気の放出量が異なるため、基板１０３上に形成される膜の膜厚均一性が悪いという課題がある。
【０００７】
特に有機ＥＬ装置の有機層用のドーパント材料を用いて成膜する場合には、僅かな膜厚の差によってデバイスの輝度が大きく変わってしまうため、大面積の基板１０３上に成膜を行う場合に対応し難いという課題がある。
【０００８】
また、ドーパント材料とホスト材料を用いて同時に成膜を行う場合には、ドーパント材料とホスト材料の蒸気が混合し難く、そのままの状態で基板１０３上に蒸着されるため、ドーパント材料とホスト材料の比率が均一の膜を形成することが困難であるという課題もある。
【０００９】
さらに、ドーパント材料とホスト材料を用いて同時に成膜を行う場合には、ドーパント材料用の蒸気放出器とホスト材料用の蒸気放出器とが相互に汚染されるおそれがあるという課題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−７９９０４号公報
【特許文献２】特開平７−９０５７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、このような従来の技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、大面積の成膜対象物に対して膜厚及び膜質が均一の膜を形成することができる蒸着技術を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、異なる蒸発材料を用いて同時に成膜を行う場合において、各蒸気放出器が相互に汚染されるおそれのない蒸着技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するためになされた本発明は、成膜対象物が配置される真空槽と、前記真空槽の外部に設けられた複数の蒸発源と、細長形状に形成されるとともに、前記成膜対象物に対して相対移動可能で、かつ、当該相対移動方向に対して交差する方向に向けて設けられ、前記複数の蒸発源から供給された蒸発材料の蒸気を前記成膜対象物に向って放出するための蒸気放出器とを備え、前記蒸気放出器は、前記蒸発源から前記蒸発材料の蒸気がそれぞれ供給され且つ互いの雰囲気が隔離された、前記蒸気放出器の長手方向に延びる細長形状の複数の蒸気拡散部と、当該複数の蒸気拡散部において拡散された蒸発材料の蒸気を混合する、前記蒸気放出器の長手方向に延びる細長形状の蒸気混合室とが一体的に構成され、前記複数の蒸気拡散部は、前記蒸発材料の蒸気の導入側から放出側に向って段階的に区分けされた複数の拡散室をそれぞれ有するとともに、当該複数の拡散室は、互いの雰囲気を隔離するための隔壁部を有し且つ互いに隣接する拡散室が前記蒸発材料の蒸気が通過可能な連通口を介して接続され、さらに、当該複数の拡散室のうち最終段の拡散室が、前記蒸発材料の蒸気が通過可能な連通口を介してそれぞれ前記蒸気混合室に接続され、前記蒸気混合室には、当該蒸気混合室の長手方向に沿って配列された複数の蒸気放出口が設けられている蒸着装置である。
本発明では、前記複数の蒸気拡散部の連通口は、前記蒸発材料の導入側から放出側に向って数が増加するように構成されている場合にも効果的である。
本発明では、前記複数の蒸気拡散部の連通口は、前記蒸発材料の蒸気の導入側から放出側に向って２n-1個（ｎは自然数）で増加するように構成されている場合にも効果的である。
本発明では、前記複数の蒸気拡散部の連通口は、前記蒸発材料の蒸気の導入側から放出側に向ってそれぞれの連通口の面積の和が小さくなるように構成されている場合にも効果的である。
本発明では、前記複数の蒸発源は、前記蒸気放出器に対して供給する蒸気の量を独立して制御する蒸気量制御手段をそれぞれ有する場合にも効果的である。
本発明では、前記複数の蒸発源は、ホスト材料用の蒸発容器を有するホスト材料用蒸発源と、ドーパント材料用の蒸発容器を有するドーパント材料用蒸発源とを備える場合にも効果的である。
本発明では、前記複数の蒸発源は、光の三原色の蒸気を発生させるための複数の蒸発源を備え、当該複数の蒸発源から前記蒸気放出器に供給する蒸気の量を独立して制御するように構成されている場合にも効果的である。
一方、本発明は、上述したいずれかの蒸着装置を用いて成膜対象物上に有機薄膜を形成する蒸着方法であって、当該蒸発材料として、有機ＥＬ装置の有機薄膜層を形成するための有機材料を用いる蒸着方法である。
本発明では、前記蒸発材料として、有機ＥＬ装置の有機薄膜層を形成するためのホスト材料とドーパント材料を用いる場合に特に効果的である。
本発明では、前記蒸発材料として、光の三原色の蒸気を発生させるための蒸発材料を用いる場合にも効果的である。
本発明では、光の三原色の蒸発材料の蒸気を前記蒸気放出器に供給して混合し、当該蒸気放出器から放出された蒸発材料の蒸気を前記成膜対象物に向って放出するとともに前記成膜対象物を当該蒸気放出器に対して複数回移動させることにより、当該成膜対象物上に白色のタンデム構造の有機薄膜を積層形成する工程を有する場合にも効果的である。
本発明では、光の三原色の蒸気を切り換えて発生可能な複数の蒸発源を備えた蒸着装置を用い、当該光の三原色の各色の蒸発材料の蒸気を前記蒸気放出器に供給して混合し、当該蒸気放出器から放出された蒸発材料の蒸気を前記成膜対象物に向って放出するとともに前記成膜対象物を当該蒸気放出器に対して少なくとも３回移動させることにより、当該成膜対象物上にフルカラーの有機薄膜を形成する工程を有する場合にも効果的である。
【００１３】
本発明の場合、複数の蒸気拡散部が、蒸発材料の蒸気の導入側から放出側に向って段階的に区分けされた複数の拡散室をそれぞれ有するとともに、当該複数の拡散室は、互いに隣接する拡散室が蒸発材料の蒸気が通過可能な連通口を介して接続され、さらに、当該複数の拡散室のうち最終段の拡散室が、蒸発材料の蒸気が通過可能な連通口を介してそれぞれ蒸気混合室に接続されていることから、複数の蒸気拡散部において異なる蒸発材料の蒸気を確実に拡散した後に、蒸気混合室において異なる蒸発材料を確実に混合することができ、これにより例えば大型基板に対して蒸着を行う場合に当該基板上の各領域における膜厚及び膜質を均一にすることができる。
【００１４】
また、本発明の場合、蒸気放出器の複数の蒸気拡散部が、複数の蒸発源から蒸発材料の蒸気がそれぞれ供給され且つ互いの雰囲気が隔離されていることから、異なる蒸発材料（例えば、ドーパント材料とホスト材料、光の三原色の蒸気を発生させるための蒸発材料）を用いて同時に成膜を行う場合であっても、各蒸気放出器が相互に汚染されるおそれがない。
【００１５】
さらに、本発明によれば、成膜対象物の相対移動方向に対して交差する方向に配列された複数の蒸気放出口を設けた蒸気混合室を有する所謂リニア方式の蒸気放出器を備えることから、インライン方式の真空システムに本発明の蒸着装置を複数設けることにより、有機ＥＬ装置の有機層を連続的に形成する量産装置を提供することができる。
【００１６】
さらにまた、本発明において、複数の蒸発源が、前記蒸気放出器に対して供給する蒸気の量を独立して制御する蒸気量制御手段（例えばバルブ）をそれぞれ有する場合には、この蒸気量制御手段の制御（例えばバルブの切り換え）を行うことにより、光の三原色の蒸気を用いてフルカラーや白色の有機層を形成することが可能になる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、大面積の成膜対象物に対して膜厚及び膜質が均一の膜を形成することができ、また、異なる蒸発材料を用いて同時に成膜を行う場合において、各蒸気放出器が相互に汚染されるおそれのない蒸着技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る蒸着装置を用いた有機ＥＬ製造装置の全体構成を示す概略構成平面図
【図２】（ａ）：同蒸着装置の内部構成を示す断面図（ｂ）：同蒸着装置のリニア蒸気放出器の本体部の内部構成を示す概略構成図
【図３】（ａ）（ｂ）：本発明に用いるリニア蒸気放出器の他の例を示す図
【図４】本発明の他の実施の形態の蒸着装置の内部構成を示す断面図
【図５】（ａ）：従来技術に係る有機蒸着装置の概略構成図で、内部構成を示す断面図（ｂ）：蒸発源及び面蒸発器の構成を示す平面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る蒸着装置を用いた有機ＥＬ製造装置の全体構成を示す概略構成平面図、図２（ａ）は、同蒸着装置の内部構成を示す断面図、図２（ｂ）は、同蒸着装置のリニア蒸気放出器の本体部の内部構成を示す概略構成図である。以下、上下関係については図２（ａ）（ｂ）に示す構成に基づいて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２０】
図１に示すように、本実施の形態の有機ＥＬ製造装置１は、図示しない真空排気系に接続されたインライン方式の真空槽２を有し、この真空槽２の一端部には、折り返し領域２Ａが設けられ、さらに、真空槽２の中央部分には、蒸着領域２Ｂが設けられている。
ここで、蒸着領域２Ｂには、図示しない搬送装置が設けられ、基板６０を真空槽２の長手方向即ち矢印Ｘ方向又はその反対方向へ直線的に搬送するようになっている。
【００２１】
そして、蒸着領域２Ｂには、有機ＥＬ装置（図示せず）の有機層を形成するための蒸着装置３０を構成するリニア蒸気放出器（蒸気放出器）１０が複数設けられている。
真空槽２の蒸着領域２Ｂは、マスクアライメント（貼り合わせ及び分離）領域２Ｃを介して搬送室５に接続されている。
【００２２】
搬送室５内には、図示しない搬送ロボットが設けられ、それぞれゲートバルブＤ〜Ｈを介して搬送室５の周囲に設けられた前処理室６Ａ、電極形成室６Ｂ、封止室６Ｃ、仕込み取出室６Ｄ及び仕込み取出室６Ｅとの間において基板６０及びマスク（図示せず）の受け渡しを行うように構成されている。
【００２３】
なお、以上説明した搬送室５、前処理室６Ａ、電極形成室６Ｂ、封止室６Ｃ、仕込み取出室６Ｄ及び仕込み取出室６Ｅは、それぞれ図示しない真空排気系に接続され、独立して真空排気を行うようになっている。
【００２４】
図１又は図２（ａ）（ｂ）に示すように、本実施の形態のリニア蒸気放出器１０は、細長い例えば箱形形状の本体部１０Ａを有し、この本体部１０Ａが、基板搬送方向Ｘに対して交差する方向（本実施の形態では、基板搬送方向Ｘに対して直交するＹ方向）に向けて配置されている。
【００２５】
リニア蒸気放出器１０の本体部１０Ａは、例えば有機ＥＬ装置の有機層を形成するためのホスト材料を拡散するホスト材料拡散部１０ｈと、有機ＥＬ装置の有機層を形成するためのドーパント材料を拡散するドーパント材料拡散部１０ｄとを有し、これらホスト材料拡散部１０ｈとドーパント材料拡散部１０ｄとが、後述するように、蒸気混合室４１を介して接続されて一体的に構成されている。
【００２６】
ホスト材料拡散部１０ｈとドーパント材料拡散部１０ｄとは、基本的には同一の構成を有しており、以下、両方の構成を共通のものとして説明する。
リニア蒸気放出器１０の本体部１０Ａは、例えば本体部１０Ａ内の下部に設けられた蒸気導入室１０Ｂに供給管７ｈ（７ｄ）が接続され、これら供給管７ｈ、７ｄを介して所定の有機材料の蒸気を導入するように構成されている。
【００２７】
図１に示すように、供給管７ｈ、７ｄは、例えば蒸着領域２Ｂの外部に設けられた蒸発源として、ホスト材料用蒸発源８ｈ、ドーパント材料用蒸発源８ｄにそれぞれ接続されている。
【００２８】
本実施の形態の場合、ホスト材料用蒸発源８ｈは、光の三原色の蒸気を発生させるための蒸発源として、赤色用蒸発源８５Ｒ、緑色用蒸発源８５Ｇ、青色用蒸発源８５Ｂを有し、これら赤色用蒸発源８５Ｒ、緑色用蒸発源８５Ｇ、青色用蒸発源８５Ｂは、供給管７ｈを介してリニア蒸気放出器１０に接続されている。
【００２９】
また、ドーパント材料用蒸発源８ｄは、ホスト材料用蒸発源８ｈと同様に、光の三原色の蒸気を発生させるための蒸発源として、赤色用蒸発源８６Ｒ、緑色用蒸発源８６Ｇ、青色用蒸発源８６Ｂを有し、これら赤色用蒸発源８６Ｒ、緑色用蒸発源８６Ｇ、青色用蒸発源８６Ｂは、供給管７ｄを介してリニア蒸気放出器１０に接続されている。
【００３０】
本実施の形態では、ホスト材料用蒸発源８ｈの赤色用蒸発源８５Ｒ、緑色用蒸発源８５Ｇ、青色用蒸発源８５Ｂと、ドーパント材料用蒸発源８ｄの赤色用蒸発源８６Ｒ、緑色用蒸発源８６Ｇ、青色用蒸発源８６Ｂとは、同一の構成を有している。
【００３１】
ここで、ホスト材料用蒸発源８ｈの赤色用蒸発源８５Ｒ、緑色用蒸発源８５Ｇ、青色用蒸発源８５Ｂ及びドーパント材料用蒸発源８ｄの赤色用蒸発源８６Ｒ、緑色用蒸発源８６Ｇ、青色用蒸発源８６Ｂは、図２（ａ）に示すように、それぞれ蒸発容器８４を有し、各蒸発容器８４内には、それぞれ所定の有機材料８１が収容され、各蒸発容器８４の周囲に設けられたヒータ８２によって各蒸発容器８４が加熱されるようになっている。
【００３２】
そして、これら赤色用蒸発源８５Ｒ（８６Ｒ）、緑色用蒸発源８５Ｇ（８６Ｇ）、青色用蒸発源８５Ｂ（８６Ｂ）の各蒸発容器８４は、それぞれガス供給源（図示せず）に接続され、このガス供給源から流量が制御されたキャリアガスが供給されるように構成されている。
【００３３】
さらに、ホスト材料用蒸発源８ｈの赤色用蒸発源８５Ｒ、緑色用蒸発源８５Ｇ、青色用蒸発源８５Ｂの蒸発容器８４と、ドーパント材料用蒸発源８ｄの赤色用蒸発源８６Ｒ、緑色用蒸発源８６Ｇ、青色用蒸発源８６Ｂとは、それぞれ独立して蒸気の流量を制御可能なバルブ８０を介して供給管７ｈ又は７ｄに接続されている。
【００３４】
そして、本実施の形態では、ホスト材料用蒸発源８ｈの赤色用蒸発源８５Ｒ、緑色用蒸発源８５Ｇ、青色用蒸発源８５Ｂのバルブ８０と、ドーパント材料用蒸発源８ｄの赤色用蒸発源８６Ｒ、緑色用蒸発源８６Ｇ、青色用蒸発源８６Ｂのバルブ８０をそれぞれ切り換えることにより、予め定められた情報に基づいて、光の三原色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の蒸気並びに所定のホスト材料及びドーパント材料をリニア蒸気放出器１０の蒸気導入室１０Ｂにそれぞれ供給するように構成されている。
【００３５】
一方、供給管７ｄ、７ｈには、真空槽２内の蒸着領域２Ｂにおいて、それぞれコンダクタンスの小さい蒸気放出ノズル７０が設けられている。
そして、蒸気放出ノズル７０の近傍には膜厚センサ７１が設けられ、この膜厚センサ７１にて検出された結果に基づいて、供給管７ｄ、７ｈを介して蒸気導入室１０Ｂに供給する有機材料の蒸気の量を制御するように構成されている。
【００３６】
一方、本実施の形態のリニア蒸気放出器１０は、上述した蒸気導入室１０Ｂの基板６０側の部分に、複数段（本例では３段）の第１〜第３の拡散室１１、２１、３１がこの順序で設けられている。
【００３７】
また、以下に説明するように、本実施の形態においては、蒸発材料の導入側から放出側に向って２n-1個（ｎは自然数）で増加する数の第１〜第４連通口１２、２２、３２、４２が設けられている。
第１の拡散室１１は、蒸気導入室１０Ｂより容積が大きくなるように構成され、その底部に設けられた一つの第１連通口１２を介して蒸気導入室１０Ｂに接続されている。
【００３８】
この第１連通口１２は、第１の拡散室１１の天井部分と対向するように、その位置が設定されており、これにより蒸発材料の蒸気が第１の拡散室１１の天井部分に衝突して蒸発材料の蒸気の拡散が促進されるように構成されている（図２（ｂ）においては、理解を容易にするため、第１連通口１２及び第２連通口２２の位置が重なるように描かれている）。
第１の拡散室１１は、その天井部分（第２の拡散室２１の底部）に設けられた二つの第２連通口２２を介して第２の拡散室２１に接続されている。
【００３９】
本発明の場合、特に限定されることはないが、ガス逆流れを生じさせない、即ち圧力勾配を保持する観点からは、第２連通口２２のそれぞれの面積の和が、第１連通口１２の面積の和より大きくならない（小さくなる）ように設定することが好ましい。
【００４０】
更には、ガス流を均等に分配する観点からは、同一段における連通口の面積並びに形状を同一にすること、本実施の形態では第１〜第３連通口１２〜３２の面積並びに形状を同一にすることがより好ましい。
【００４１】
また、第２連通口２２は、第２の拡散室２１の天井部分と対向するように、その位置が設定されており、これにより蒸発材料の蒸気が第２の拡散室２１の天井部分に衝突して蒸発材料の蒸気の拡散が促進されるように構成されている（図２（ｂ）においては、理解を容易にするため、第２連通口２２及び第３連通口３２の位置が重なるように描かれている）。
【００４２】
さらに、本実施の形態においては、二つの隔壁部２１ａによって第２の拡散室２１が二つの領域に仕切られ、各領域の雰囲気が違いに隔離されている。これら隔壁部２１ａは蒸発材料の粒子が衝突することによってその拡散を促進するために有効となるものである。
【００４３】
なお、本発明の場合、隔壁部２１ａを設ける位置は特に限定されることはないが、蒸発材料の蒸気をより均一に拡散させる観点からは、隔壁部２１ａによって隔離される第２の拡散室２１の各領域の容積及び蒸発材料の蒸気の通過速度が等しくなる位置に設けることが好ましい。
第２の拡散室２１は、その天井部分（第３の拡散室３１の底部）に設けられた四つの第３連通口３２を介して第３の拡散室３１に接続されている。
【００４４】
本発明の場合、特に限定されることはないが、ガス逆流れを生じさせない、即ち圧力勾配を保持する観点からは、第３連通口３２のそれぞれの面積の和が、上述した第２連通口２２の面積の和より大きくならない（小さくなる）ように設定することが好ましい。
【００４５】
また、第３連通口３２は、第３の拡散室３１の天井部分と対向するように、その位置が設定されており、これにより蒸発材料の蒸気が第３の拡散室３１の天井部分に衝突して蒸発材料の蒸気の拡散が促進されるように構成されている（図２（ｂ）においては、理解を容易にするため、第３連通口３２及び第４連通口４２の位置が重なるように描かれている）。
【００４６】
また、本実施の形態においては、第３の拡散室３１が例えば六つの隔壁部３１ａによって四つの領域に仕切られ、各領域の雰囲気が違いに隔離されている。これらの仕切り板は蒸発材料の粒子が衝突することによってその拡散を促進するために有効となるものである。
【００４７】
なお、本発明の場合、隔壁部３１ａを設ける位置は特に限定されることはないが、蒸発材料の蒸気をより均一に拡散させる観点からは、隔壁部３１ａによって仕切られる第３の拡散室３１の各領域の容積及び蒸発材料の蒸気の通過速度が等しくなる位置に設けることが好ましい。
【００４８】
さらに、第３の拡散室３１の基板６０側の部分には、蒸気混合室４１が設けられている。
そして、図２（ａ）（ｂ）に示すように、ホスト材料拡散部１０ｈとドーパント材料拡散部１０ｄの第３の拡散室３１は、その天井部分（蒸気混合室４１の底部）に設けられた八つの第４連通口４２を介して蒸気混合室４１に接続されている。
【００４９】
本発明の場合、特に限定されることはないが、ガス逆流れを生じさせない、即ち圧力勾配を保持する観点からは、第４連通口４２のそれぞれの面積の和が、上述した第３連通口３２の面積の和より大きくならない（小さくなる）ように設定することが好ましい。
【００５０】
また、第４連通口４２は、蒸気混合室４１の天井部分と対向するように、その位置が設定されており、これにより蒸発材料の蒸気が蒸気混合室４１の天井部分に衝突して蒸発材料の蒸気の拡散が促進されるように構成されている。
【００５１】
また、本実施の形態においては、第３の拡散室３１が七つの隔壁部４１ａによって八つの領域に仕切られ、各領域の雰囲気が違いに隔離されている。これらの仕切り板は蒸発材料の粒子が衝突することによってその拡散を促進するために有効となるものである。
【００５２】
なお、本発明の場合、隔壁部４１ａを設ける位置は特に限定されることはないが、蒸発材料の蒸気をより均一に拡散させる観点からは、隔壁部４１ａによって仕切られる蒸気混合室４１の各領域の容積及び蒸発材料の蒸気の通過速度が等しくなる位置に設けることが好ましい。
【００５３】
蒸気混合室４１の上部には、蒸発材料の蒸気を基板６０に向って放出するための蒸気放出ノズル（蒸気放出口）５２が複数設けられている。
これらの蒸気放出ノズル５２は、蒸気混合室４１の各領域において、基板６０に対向する位置に所定の間隔でＹ方向に沿って配置されている。
【００５４】
本発明の場合、蒸気放出口である蒸気放出ノズル５２の間隔は特に限定されることはないが、膜厚の均一性を確保する観点からは、等間隔で設けることが好ましい。
また、蒸気混合室４１の上部分には、加熱用のヒータ５３が複数設けられ、さらに、これらヒータ５３の上部には、熱輻射防止板５４が設けられている。
【００５５】
このような構成を有する本実施の形態において基板６０上に有機蒸着膜を形成する場合には、まず、例えば仕込み取出室６Ｅを介して成膜対象物である例えばガラスからなる基板６０を搬送室５内に搬入し、前処理室６Ａにおいて所定の前処理を行った後に、基板６０を真空槽２のマスクアライメント領域２Ｃに搬入して基板６０とマスク（図示せず）の位置合わせを行う。
【００５６】
その後、真空槽２内を所定の圧力にした状態で、ホスト材料用蒸発源８ｈ及びドーパント材料用蒸発源８ｄのそれぞれのヒータ８２を加熱して各蒸発容器８４内の蒸発材料を気化し、バルブ８０をそれぞれ開放することにより、供給管７ｈ、７ｄを介して所定の光の三原色のホスト材料及びドーパント材料の蒸気を、ホスト材料拡散部１０ｈとドーパント材料拡散部１０ｄの蒸気導入室１０Ｂ内にそれぞれ導入する。
【００５７】
そして、ホスト材料拡散部１０ｈとドーパント材料拡散部１０ｄの蒸気導入室１０Ｂの蒸発材料の蒸気は、上述した第１〜第３の拡散室１１〜３１の第１〜第３連通口１２〜３２を通過して拡散された後、第４連通口４２を通過して蒸気混合室４１内に導入され、この蒸気混合室４１内において、光の三原色のホスト材料及びドーパント材料の蒸気が混合される。
その後、時間の経過に伴い十分に混合された蒸発材料の蒸気は、蒸気混合室４１の蒸気放出ノズル５２から基板６０に向って放出される。
【００５８】
この状態で、真空槽２内のマスクアライメント領域２Ｃに配置した基板６０を折り返し領域２Ａに向って移動させ、複数のリニア蒸気放出器１０の上方を通過させる。これにより、基板６０上に白色の有機蒸着膜（図示せず）が形成される。
その後、赤色用蒸発源８５Ｒ，８６Ｒ、緑色用蒸発源８５Ｇ，８６Ｇ、青色用蒸発源８５Ｂ，８６Ｂのバルブ８０をそれぞれ閉じた状態で、基板６０を折り返し領域２Ａからマスクアライメント領域２Ｃまで戻す。
【００５９】
そして、再度、基板６０を折り返し領域２Ａに向って移動させ、複数のリニア蒸気放出器１０の上方を通過させることにより、基板６０上に白色の有機蒸着膜を形成する。
その後、各バルブ８０を閉じた状態で、基板６０を折り返し領域２Ａからマスクアライメント領域２Ｃまで戻す。
以上の成膜工程を２回以上行うことにより、例えば白色照明等に利用可能な複数の膜が積層されたタンデム構造の有機薄膜を基板６０上に形成することができる。
【００６０】
一方、基板上に光の三原色の有機薄膜を形成する場合には、例えば赤色用蒸発源８５Ｒ，８６Ｒのバルブ８０をそれぞれ開放することにより、赤色の蒸発材料の蒸気をリニア蒸気放出器１０に供給する。
そして、真空槽２内のマスクアライメント領域２Ｃに配置した基板６０を折り返し領域２Ａに向って移動させ、複数のリニア蒸気放出器１０の上方を通過させる。これにより、基板６０上に赤色の有機蒸着膜が形成される。
さらに、赤色用蒸発源８５Ｒ，８６Ｒのバルブ８０をそれぞれ閉じ、基板６０を折り返し領域２Ａからマスクアライメント領域２Ｃまで戻す。
【００６１】
次に、例えば緑色用蒸発源８５Ｇ，８６Ｇのバルブ８０をそれぞれ開放することにより、緑色の蒸発材料の蒸気をリニア蒸気放出器１０に供給する。
そして、真空槽２内のマスクアライメント領域２Ｃに配置した基板６０を折り返し領域２Ａに向って移動させ、複数のリニア蒸気放出器１０の上方を通過させることにより、基板６０上に緑色の有機蒸着膜を形成する。
さらに、緑色用蒸発源８５Ｇ，８６Ｇのバルブ８０をそれぞれ閉じ、基板６０を折り返し領域２Ａからマスクアライメント領域２Ｃまで戻す。
【００６２】
最後に、青色用蒸発源８５Ｂ，８６Ｂのバルブ８０をそれぞれ開放することにより、青色の蒸発材料の蒸気をリニア蒸気放出器１０に供給する。
そして、真空槽２内のマスクアライメント領域２Ｃに配置した基板６０を折り返し領域２Ａに向って移動させ、複数のリニア蒸気放出器１０の上方を通過させることにより、基板６０上に青色の有機蒸着膜を形成する。
さらに、青色用蒸発源８５Ｂ，８６Ｂのバルブ８０をそれぞれ閉じ、基板６０を折り返し領域２Ａからマスクアライメント領域２Ｃまで戻す。
上述した成膜工程により、光の三原色である赤色、緑色、青色の有機薄膜が基板６０上に形成される。
【００６３】
以上述べたように本実施の形態においては、ホスト材料拡散部１０ｈとドーパント材料拡散部１０ｄが、蒸発材料の蒸気の導入側から放出側に向って段階的に区分けされた第１〜第３の拡散室１１〜３１をそれぞれ有するとともに、第１〜第３の拡散室１１〜３１は、互いに隣接する拡散室が蒸発材料の蒸気が通過可能な第１〜第４連通口１２〜４２を介して接続され、さらに、最終段である第３の拡散室３１が、第４連通口４２を介してそれぞれ蒸気混合室４１に接続されていることから、蒸発材料であるホスト材料とドーパント材料の蒸気、特に光の三原色の蒸気を発生させるための蒸発材料を確実に拡散した後に、蒸気混合室４１において各蒸発材料の蒸気を確実に混合することができ、これにより例えば大型基板に対して蒸着を行う場合に当該基板上の各領域における膜厚及び膜質を均一にすることができる。
【００６４】
また、本実施の形態では、リニア蒸気放出器１０のホスト材料拡散部１０ｈとドーパント材料拡散部１０ｄが、ホスト材料用蒸発源８ｈ及びドーパント材料用蒸発源８ｄから蒸発材料の蒸気がそれぞれ供給され且つ互いの雰囲気が隔離されていることから、有機ＥＬ装置用のホスト材料とドーパント材料を用いて同時に成膜を行う場合であっても、ホスト材料拡散部１０ｈとドーパント材料拡散部１０ｄが相互に汚染されるおそれがない。
【００６５】
さらに、本実施の形態によれば、リニア蒸気放出器１０を備えることから、インライン方式の真空システムに本発明の蒸着装置３０を複数設けることにより、有機ＥＬ装置の有機層を連続的に形成する量産装置を提供することができる。
【００６６】
さらにまた、本実施の形態においては、ホスト材料用蒸発源８ｈ及びドーパント材料用蒸発源８ｄが、リニア蒸気放出器１０に対して供給する蒸気の量を独立して制御するバルブ８０をそれぞれ有することから、このバルブ８０の切り換えを行うことにより、光の三原色の蒸気を用いてフルカラーや白色の有機層を形成することができる。
【００６７】
特に、本実施の形態では、成膜の際にリニア蒸気放出器１０に対して基板６０を複数回移動させるようにしたことから、装置を大型化することなくフルカラーやタンデム型の白色の有機層を形成することができる。
【００６８】
図３（ａ）（ｂ）は、本発明に用いるリニア蒸気放出器の他の例を示す図であり、以下、上記実施の形態と対応する部分には、同一の符号を付しその詳細な説明を省略する。
【００６９】
図３（ａ）（ｂ）に示すように、本例のリニア蒸気放出器１５は、本体部１０Ａの第１〜第３の拡散室１１〜３１及び蒸気混合室４１において、隔壁部を設けないものであり、その他の構成は上述したリニア蒸気放出器１０と同一の構成を有している。
【００７０】
本例のリニア蒸気放出器１５によれば、より構成が簡素でコストを抑えることができる。
ただし、蒸発材料の蒸気をより均一に拡散及び混合を行う観点からは、上述したリニア蒸気放出器１０のように、本体部１０Ａの第１〜第３の拡散室１１〜３１及び蒸気混合室４１に隔壁部を設けることが好ましい。その他の構成及び作用効果については上述の実施の形態と同一であるのでその詳細な説明を省略する。
【００７１】
図４は、本発明の他の実施の形態の蒸着装置の内部構成を示す断面図であり、以下、上記実施の形態と対応する部分には、同一の符号を付しその詳細な説明を省略する。
図４に示すように、本実施の形態の蒸着装置３１は、横置きにしたリニア蒸気放出器を有するものである。
【００７２】
すなわち、本実施の形態のリニア蒸気放出器１０の本体部１０Ａは、基板６０に向かう方向にこの順序で配設されたホスト材料用蒸発源８ｈ、ドーパント材料用蒸発源８ｄを有しており、それぞれ上述した蒸気導入室１０Ｂ、第１〜第３の拡散室１１〜３１及び蒸気混合室４１が、基板搬送方向Ｘに沿って設けられ一体的に構成されている。
【００７３】
また、蒸気導入室１０Ｂ、第１〜第３の拡散室１１〜３１及び蒸気混合室４１は、上述した第１〜第４連通口１２〜４２によって接続されている。
そして、ホスト材料用蒸発源８ｈ及びドーパント材料用蒸発源８ｄの蒸気導入室１０Ｂに供給管７がそれぞれ接続され、各供給管７は、例えば真空槽２の蒸着領域２Ｂの外部に設けられたホスト材料用蒸発源８ｈ、ドーパント材料用蒸発源８ｄにバルブ８０を介してそれぞれ接続されている。
【００７４】
一方、本実施の形態においては、蒸気混合室４１の上側即ち基板６０側の部分に複数の蒸気放出ノズル５２が設けられている。これら複数の蒸気放出ノズル５２は、基板の移動方向と交差する方向、例えば、基板の移動方向と直交する方向（Ｙ方向）に配列されている。
また、本実施の形態においては、本体部１０Ａの周囲に複数のヒータ１７が設けられている。
【００７５】
このような構成を有する本実施の形態によれば、蒸気導入室１０Ｂ及び第１〜第３の拡散室１１〜３１が基板６０の移動方向である水平方向に設けられているので、リニア蒸気放出器１０の高さ（基板６０に向かう方向の長さ）を上記実施の形態と比較して低くすることができる。その結果、拡散室を増加した場合であっても、真空槽２の蒸着領域が大型化することがないというメリットがある。
【００７６】
また、本実施の形態においては、ホスト材料拡散部１０ｈとドーパント材料拡散部１０ｄをヒータ１７によって個別に加熱することができるので、各蒸発材料の蒸気に対してより最適の条件で蒸気の拡散を行うことができる。
その他の構成及び作用効果については上述の実施の形態と同一であるのでその詳細な説明を省略する。
【００７７】
なお、本発明は上述の実施の形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、上記実施の形態においては、拡散室を三つ設ける場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限られず、複数であれば、蒸気放出室の数は任意に設定することができる。
【００７８】
また、拡散室及び蒸気混合室に設ける連通口の数は上記実施の形態のものには限られず、適宜変更することができる。
ただし、蒸発材料の蒸気を確実に拡散する観点からは、蒸気混合室の底部に８個以上の連通口を設けることが好ましい。
【００７９】
さらに、上記実施の形態ではリニア蒸気放出器の本体部に隔壁部を設けることによって複数の領域を設けるようにしたが、本発明はこれに限られず、ボックス状の部材を用いて各領域を個別に設けることも可能である。
さらに、真空槽の外部に設ける蒸発源の数は上記実施の形態のものには限られず、各蒸気放出室にそれぞれ蒸発材料を導入できる限り、任意に設定することができる。
【００８０】
一方、本発明は有機ＥＬ装置の有機層を形成するための光の三原色のホスト材料とドーパント材料のみならず、例えば、複数の蒸発源に設けられたバルブを切り換えることにより、異なるホスト材料又はドーパント材料を用いて共蒸着を行う場合にも適用することができる。
また、本発明は、例えば異なる蒸発材料を用いる蒸着重合用の装置や、例えば、ＬｉＦ（フッ化リチウム）等の金属材料や無機材料を蒸着する装置に適用することもできる。
【００８１】
さらにまた、上記実施の形態では、成膜対象物を移動させる場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限られず、リニア蒸気放出器を移動させることもできる。
以上述べたように、本発明は、特に大型の成膜対象物に対する蒸着に適用する場合により効果的となるものである。
【符号の説明】
【００８２】
１…有機ＥＬ製造装置
２…真空槽
２Ｂ…蒸着領域
８ｈ…ホスト材料用蒸発源
８ｄ…ドーパント材料用蒸発源
９…ヒータ
１０…リニア蒸気放出器（蒸気放出器）
１０Ａ…本体部
１０Ｂ…蒸気導入室
１０ｈ…ホスト材料拡散部
１０ｄ…ドーパント材料拡散部
１１…第１の拡散室
１２…第１連通口
２１…第２の拡散室
２１ａ…隔壁部
２２…第２連通口
３０…蒸着装置
３１…第３の拡散室
３１ａ…隔壁部
３２…第３連通口
４１…蒸気混合室
４１ａ…隔壁部
４２…第４連通口
５２…蒸気放出ノズル（蒸気放出口） 
【図１】
0005735226.tif 000002
【図２】
0005735226.tif 000003
【図３】
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【図４】
0005735226.tif 000005
【図５】
0005735226.tif 000006