(57)【要約】      （修正有）【課題】有機化合物材料の真空蒸着用蒸発源として蒸発レートの制御性を高め、蒸着温度から予備加熱温度までの降温時間を短縮することで、有機薄膜各層間に対する有機材料のクロスコンタミネーションを減少させるとともに少量の有機材料でも長時間の蒸着が可能となるだけでなく、有機材料交換の迅速性を高めた有機材料蒸発源を提供する。【解決手段】有機材料蒸発源１を有機材料収納容器２、ヒーター３、ヒーター３周囲に配置したリフレクター４、収納容器２下部に接触配置したベースプレート５、ベースプレート５下部に配置した強制冷却部により構成することで、蒸着時の有機材料温度が均一に加熱維持されるだけでなく、降温時に有機材料の強制冷却が可能となる。また、強制冷却部を高熱伝導率熱移動体と熱移動体移動機構で構成することにより熱移動体７をベースプレート５下面に接触させ有機材料材料降温時のみ強制冷却することが可能となる。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
有機材料を収納する容器と、有機材料収納容器内の有機材料を加熱するヒーターと、ヒーターの周囲に配置して有機材料温度を均一に維持するためのリフレクターと、有機材料収納容器の下部に接触配置して有機材料温度を均一に維持するためのベースプレートと、ベースプレートの下部に配置して蒸着終了後の有機材料収納容器内有機材料温度を急速降下させるための強制冷却部を有する有機材料蒸発源であって、強制冷却部が移動可能で必要な時のみ収納容器・強制冷却部間の熱移動を行うことが可能な有機材料蒸発源。
【請求項２】
強制冷却部は銀、銅、タンタル、グラファイト等の高熱伝導率材料で形成される熱移動体と、熱移動体のベースプレートへの接触・切り離しを行うための熱移動体移動機構から構成され、蒸着終了後の降温時に熱移動体をベースプレートに接触させることによりベースプレートを介した有機材料収納容器を急速に冷却可能な請求項１記載の有機材料蒸発源。
【請求項３】
強制冷却部は銀、銅、タンタル等の高熱伝導率材料で形成される容器内に熱媒体を充填した熱移動体と、熱移動体のベースプレートへの接触・切り離しを行うための熱移動体移動機構から構成され、蒸着終了後の降温時に熱移動体をベースプレートに接触させることによりベースプレートを介した有機材料収納容器を急速に冷却可能な請求項１記載の有機材料蒸発源。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、真空槽内において基板上に有機化合物を蒸着するための有機材料蒸発源に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機化合物は蒸発温度と材料変性温度が近いため、材料に対する均熱性が重要となる。温度の影響で材料変性が起こると、発光性能劣化に多大な影響を及ぼす。リフレクター等で蒸発源の均熱性を高めると、蒸発レートに対する温度応答性が低下し、蒸発レートの温度制御性が悪くなる。
【０００３】
また、有機化合物を利用するデバイスの一例として、有機ＥＬ発光デバイスがある。
基本構造はガラス基板／ＩＴＯ／ホール注入層／ホール輸送層／発光層／ホールブロック層／電子輸送層／電子注入層／陰極である。ホール注入層から電子輸送層まで機能性有機材料を真空蒸着することにより薄膜形成している。各工程の材料がクロスコンタミネーションを避けるため、シャッター機能でカバーされている。材料間のクロスコンタミネーションが発生するとデバイスの性能が著しく劣化する。蒸発温度に維持された材料はシャッターでカバーされているものの、有機材料が熱反射などの影響でクロスコンタミネーションが避けられなかった。
【０００４】
従来の有機材料蒸発源は基板上への有機材料蒸着終了後、有機材料収納容器を加熱するヒーターをオフにして真空槽内での放熱による自然冷却を行うため降温に時間がかかり余分に材料が消費されていただけでなく、多層膜形成プロセス過程において蒸発源切り替えを行う際、蒸着終了後も蒸着温度から有機材料蒸発が起こらない予備加熱温度まで降温するのに時間がかかり層間界面のクロスコンタミネーション発生を避けられなかった。
【０００５】
一方、有機材料交換までの時間を短縮するため蒸着終了後に不活性ガスを真空槽内に導入して気体の熱伝達により降温速度を上げる方法が提案されたが、複数の蒸発源を用いた場合に成膜プロセスが複雑になり蒸発源の制御性確保が困難になるため実用化には至っていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許３４８３７１９
【特許文献２】特許３７８８８３５
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
本考案は有機材料収納容器とそれを支えるベースプレートに強制冷却機構を設けることで、有機化合物材料の真空蒸着用蒸発源として蒸発レートの制御性を高め、蒸着温度から予備加熱温度までの降温時間を短縮することにより、形成する有機薄膜各層間に対する有機材料のクロスコンタミネーションを減少させるとともに、少量の有機材料でも長時間の蒸着が可能となる有機材料蒸発源を提供するだけでなく、蒸着終了時の有機材料収納容器を強制冷却することで蒸着温度から真空槽を大気解放開始可能温度までの降温時間を短縮することにより、有機材料交換の迅速性を高めた有機材料蒸発源を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
有機材料蒸発源を有機材料収納容器、ヒーター、ヒーターの周囲に配置したリフレクター、収納容器の下部に接触配置したベースプレート、ベースプレートの下部に配置した強制冷却部により構成することで、蒸着時の有機材料温度が均一に加熱維持されるだけでなく、降温時に有機材料の強制冷却が可能となる。
【０００９】
強制冷却部を高熱伝導率熱移動体と熱移動体移動機構で構成することにより単純な構造で任意に熱移動体をベースプレート下面に接触させ、有機材料蒸着終了後の有機材料材料降温時のみ強制冷却することが可能となる。
【００１０】
また、強制冷却部を媒体が充填された中空型高熱伝導率熱移動体と熱移動体移動機構で構成することにより熱移動体をベースプレート下面に接触させた時の熱移動速度を更に向上させて、有機材料蒸着終了後の有機材料降温時間の更なる短縮化が可能となる。
【考案の効果】
【００１１】
本考案の有機材料蒸発源は移動式強制冷却部の採用により有機材料蒸着後の有機材料降温時に強制冷却が可能となった。また、強制冷却部に高熱伝導率熱移動体を採用することにより、単純な構造で容易に有機材料蒸着終了後の有機材料材料降温時のみ強制冷却することが可能となった。更に、強制冷却部に媒体が充填された中空型高熱伝導率熱移動体を採用することにより有機材料蒸着終了後の有機材料材料降温短縮化が可能となった。急速冷却が可能になったことで多層膜形成時の層間界面のクロスコンタミネーションが避けられ、従来複数チャンバーを要した高性能デバイス作製が単独のチャンバーで可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】有機材料蒸発源断面図
【図２】有機材料蒸発源加熱冷却特性図
【実施例】
【００１３】
図面に従って本考案の実施の形態を説明する。
図１は有機材料蒸発源の断面図を示している。有機材料蒸発源１は有機材料収納容器２、ヒーター３、リフレクター４、ベースプレート５、外部シールド６、熱移動体７、熱移動体移動機構８等で構成されている。有機材料収納容器２はベースプレート５の上に接触載置されている。有機材料９は有機材料収納容器２の中に適量収納されている。熱移動体７はベースプレート５の下面から離れて配置されており通常は冷却された状態にある。有機材料を降温する必要がある場合のみ熱移動体移動機構８により上昇し、ベースプレート５に接触し強制冷却を行う。冷却が不要の場合には下降させる。熱移動体移動機構８の構造は簡単にできる。
【００１４】
図２は有機材料蒸発源加熱冷却温度特性図を示している。有機材料の蒸着温度３６０℃から有機材料が蒸発しない予備加熱温度２００℃まで従来の有機材料蒸発源では真空中での自然冷却を行うため６０分以上を要するが、本考案の有機材料蒸発源では熱移動体８により積極的に冷却を行うため蒸着温度から予備加熱温度まで１０分以内で低下した。また、有機材料交換時に真空槽を大気解放するためには有機材料温度を８０℃以下に降下する必要があり、従来の有機材料蒸発源では大気解放開始まで４時間以上かかっていたが、本考案の有機材料蒸発源では１時間以内に大幅な短縮が可能となった。
【符号の説明】
【００１５】
１  有機材料蒸発源
２  有機材料収納容器
３  ヒーター
４  リフレクター
５  ベースプレート
６  外部シールド
７  熱移動体
８  熱移動体移動機構
９  有機材料
【図１】
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【図２】
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