(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
細長の開口が形成された容器と、
前記容器内に配置された蒸発材料と、
前記開口上に配置され、該開口を覆う蓋部と、
前記蓋部に設けられ、前記容器の内部と外部とを接続する貫通孔と、
前記蓋部と前記蒸発材料との間に配置された遮蔽板と、
前記遮蔽板を前記蓋部に取り付ける取付部材と、
前記容器の外部に配置され、電圧が印加される第１、第２の電流導入端子と、
前記第１、第２の電流導入端子と前記蓋部の両端とをそれぞれ接続する第１、第２の支持部とを有し、
前記第１、第２の電流導入端子は冷却され、
電流の流れる方向に対する単位長さあたりの発熱量は、前記第１、第２の支持部の方が、前記蓋部に比して大きいことを特徴とする蒸発源。
【請求項２】
前記第１、第２の支持部の幅は、前記蓋部の幅に比して小さくされた請求項１記載の蒸発源。
【請求項３】
前記第１、第２の支持部の厚みは、前記蓋部の厚みに比して小さくされた請求項１記載の蒸発源。
【請求項４】
細長の開口が形成された容器と、
前記容器内に配置された蒸発材料と、
前記開口上に配置され、該開口を覆う蓋部と、
前記蓋部に設けられ、前記容器の内部と外部とを接続する貫通孔と、
前記蓋部と前記蒸発材料との間に配置された遮蔽板と、
前記遮蔽板を前記蓋部に取り付ける取付部材と、
前記容器の外部に配置され、電圧が印加される第１、第２の電流導入端子と、
前記第１、第２の電流導入端子と前記蓋部の両端とをそれぞれ接続する第１、第２の支持部と、
前記第１、第２の支持部から発せられる熱を反射させて前記第１、第２の支持部に返す熱反射装置を有し、
前記第１、第２の電流導入端子は冷却された蒸発源。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蒸発源に関し、特に、有機ＬＥＤ素子の製造に用いられ、有機蒸発材料薄膜を成膜する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、フルカラーフラットパネルディスプレイ用の素子として、有機ＬＥＤ素子が注目されている。有機ＬＥＤ素子は有機多層膜を有しており、有機ＬＥＤ素子の製造には、有機薄膜を成膜する技術が不可欠である。通常、有機薄膜を成膜するには、真空蒸着法が用いられている。
【０００３】
図９の符号１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃは、真空蒸着法に用いられる従来の蒸発源を示しており、符号１０１は、本発明の蒸発源１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃを備えた成膜装置を示している。
【０００４】
成膜装置１０１は真空槽１０２を有している。この真空槽１０２は、図示しない真空排気系に接続されており、真空排気系を起動すると、真空槽１０２の内部を真空排気できるように構成されている。
【０００５】
真空槽１０２の内部下方には、蒸発装置１１０が配置されている。
この蒸発装置１１０は、取付板１８７と、煙突部材１０７と、蒸発源１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃとを有している。
【０００６】
取付板１８７は、真空槽１０２の内部下方に水平に配置されている。
煙突部材１０７は、有底容器状であって、その平面図を図１０(ｂ)に示すように、底部に貫通孔であって、後述する蒸発材料の蒸気を放出するるアパーチャ１７０が設けられて成る。この煙突部材１０７は、容器の開口が鉛直下方に向けられた状態で、開口の縁が取付板１８７表面に固定されている。
【０００７】
蒸発源１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃは、取付板１８７と煙突部材１０７とで囲まれた空間内部に横一列に配置されている。各蒸発源１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃのうち、中央に配置された蒸発源１０３ａと、その両側に配置された蒸発源１０３ｂ、１０３ｃは、その大きさと、蒸発させる蒸発材料とが異なるが、他の構成はいずれも同じであるため、以下では、中央に配置された蒸発源１０３ａの構成について説明する。
【０００８】
図１０（ａ）に、図９のＸ−Ｘ線断面図を示す。図９は、図１０(ａ)のＹ−Ｙ線断面図に相当している。蒸発源１０３ａは、容器１３０ａと、放出板１３６ａと、遮蔽板１３２ａとを有している。
【０００９】
容器１３０ａは、その開口が鉛直上方に向けられており、放出板１３６ａは、容器１３０ａの開口の縁上に、その開口の縁と密着した状態で載せられている。この放出板１３６ａは、蓋部１３１ａと、その両端に配置された第１、第２の支持部１３３ａ1、１３３ａ2とで構成されている。
【００１０】
図１１に、蒸発源１０３ａの平面図を示す。容器の開口１３９ａは細長の矩形であって、蓋部１３１ａは、開口１３９ａよりも大きい細長矩形にされ、蓋部１３１ａの四辺が、ともに容器１３０ａの四辺より外側に位置するように容器１３０ａの開口１３９ａの縁上に乗せられており、蓋部１３１ａは、その縁部分が容器の開口１３９ａより外側にはみ出し、その開口１３９ａを覆うようになっている。
【００１１】
上述した蓋部１３１ａの中央部分には、貫通孔１３８ａが設けられており、貫通孔１３８ａと開口１３９ａにより容器１３０ａの内部と外部とが接続されるようになっている。この貫通孔１３８ａは容器の開口１３９ａより小さく、貫通孔１３８ａ近傍の部分の蓋部１３１ａは容器１３０ａの内部底面上に位置する。
【００１２】
また、容器１３０ａ内部には、鉛直状態にされた棒状の取付部材１５１ａが４本配置されている。貫通孔１３８ａは矩形にされ、蓋部１３１ａの、容器１３０ａの内部底面に対向する側の面には、貫通孔１３８ａの四隅近傍に、各取付部材１５１ａの上端部が一本ずつ固定されている。他方、各取付部材１５１ａの下端部は、遮蔽板１５２ａの四隅に固定されており、結果として遮蔽板１５２ａは、図１０(ａ)に示すように取付部材１５１ａにより蓋部１３１ａの下方に吊り下げられている。その遮蔽板１３２ａは、容器１３０ａの内部底面と開口１３９ａとの間に位置しており、容器１３０ａの内部底面と遮蔽板１３２ａとが直接接触しないようになっている。
【００１３】
吊り下げられた遮蔽板１３２ａは細長矩形に形成され、貫通孔１３８ａより大きくされており、遮蔽板１３２ａの縁は、貫通孔１３８ａの縁より外側にはみ出している。
【００１４】
取付板１８７ａ上には、二個の支持台１７７ａ1、１７７ａ2が所定間隔をおいて固定されている。各支持台１７７ａ1、１７７ａ2の上には、それぞれ第１、第２の電流導入端子１７５ａ1、１７５ａ2が固定されている。上述した第１、第２の支持部１３３ａ1、１３３ａ2は、それぞれ図１０(ａ)に示すように第１、第２の電流導入端子１７５ａ1、１７５ａ2に固定されており、その結果、蒸発源１０３ａは第１、第２の電流導入端子１７５ａ1、１７５ａ2を介して支持台１７７ａ1、１７７ａ2上に支持されることになる。
【００１５】
こうして、蒸発源１０３ａが支持台１７７ａ1、１７７ａ2上に支持された状態では、容器１３０ａの底面と取付板１８７との間に隙間があり、その隙間に、ヒータ１５８ａが配置されている。真空槽１０２の外部には電源１８０が配置され、上述したヒータ１５８ａは電源１８０に接続されている。このヒータ１５８ａは抵抗発熱体で構成されており、電源１８０を起動すると、ヒータ１５８ａの両端に電圧が印加されて電流が流れ、ヒータ１５８ａが発熱して容器１３０ａを加熱させられるようになっている。
【００１６】
容器１３０ａ内に、蒸発材料１４０ａを収容し、その容器１３０ａを真空雰囲気中に配置した状態でヒータ１５８ａを発熱させると、容器１３０ａが加熱され、容器１３０ａ内の蒸発材料１４０ａが加熱され、蒸発材料１４０ａの蒸気が放出される。蒸発材料１４０ａの蒸気は、遮蔽板１３２ａと放出板１３６ａとの間の隙間を通った後に、貫通孔１３８ａから蒸発源１０３ａの外部へと放出される。
【００１７】
蒸発材料の蒸気のうち、放出板１３６ａに蒸気が到達すると、その蒸気は、放出板１３６ａに付着する。また、蒸発材料が突沸により飛散すると、その蒸発材料は遮蔽板１３２に付着する。
【００１８】
上述した放出板１３６ａと遮蔽板１３２ａと取付部材１５１ａとはともにＴａ、Ｆｅ−Ｃｒ、グラファイト、セラミック等の抵抗発熱体で構成され、上述した第１、第２の電流導入端子１７５ａ1、１７５ａ2は、導線１９５で電源１８０と電気的に接続されており、電源１８０を起動し、第１の電流導入端子１７５ａ1に正電圧を印加し、第２の電流導入端子１７５ａ2に負電圧を印加すると、第１の電流導入端子１７５ａ1から放出板１３６ａを介して第２の電流導入端子１７５ａ2へと電流が流れ、放出板１３６ａが発熱する。このため、発熱した放出板１３６ａに蒸発材料の蒸気が到達して蒸発材料が付着しても、その蒸発材料は放出板１３６ａで加熱され、再蒸発するようになっている。
【００１９】
こうして放出板１３６ａに電流が流れると、放出板１３６ａの貫通孔１３８ａの両端に電位差が生じ、この電位差により、放出板１３６ａから取付部材１５１ａを介して遮蔽板１３２ａにも電流が流れ、遮蔽板１３２ａが発熱する。このため、蒸発材料が突沸して飛散し、遮蔽板１３２ａに付着しても、その蒸発材料は遮蔽板１３２ａで加熱され、蒸発するようになっている。
【００２０】
こうして放出板１３６ａが発熱し、第１、第２の支持部１３３ａ1、１３３ａ2が昇温すると、第１、第２の電流導入端子１７５ａ1、１７５ａ2も昇温する。その結果、第１、第２の電流導入端子１７５ａ1、１７５ａ2に接続された支持台１７７ａ1、１７７ａ2や導線１９５の温度が上昇すると、導線１９５に接続された電源１８０や、支持台１７７ａ1、１７７ａ2を介して取付板１８７に接続された移動機構等の温度が上昇してしまい、電源１８０や移動機構等が熱によって異常動作をすることがある。
【００２１】
この熱による対策として、断熱材を用いる対策も考えられるが、断熱材は殆どが絶縁材料で構成されており、導線１９５と第１、第２の電流導入端子１７５ａ1、１７５ａ2とは、第１、第２の支持部１３３ａ1、１３３ａ2で電気的に接続されているので、断熱材を設けることはできない。
【００２２】
このため、支持台１７７ａ1、１７７ａ2の内部には図示しない通水管が設けられており、通水管内に冷却水を通して、支持台１７７ａ1、１７７ａ2上に配置された第１、第２の電流導入端子１７５ａ1、１７５ａ2を冷却し、第１、第２の電流導入端子１７５ａ1、１７５ａ2の温度が過度に上昇しないようになっている。
【００２３】
しかしながら第１、第２の電流導入端子１７５ａ1、１７５ａ2を冷却すると第１、第２の支持部１３３ａ1、１３３ａ2の温度が蓋部１３１ａの中央部分の温度より低くなり、第１、第２の支持部１３３ａ1、１３３ａ2の近傍の蓋部１３１ａの両端部に蒸発材料の蒸気が付着すると、蒸発材料が蓋部１３１ａの両端部に析出してしまうという問題が生じていた。
【００２４】
真空槽１０２内部の上方には基板ホルダー１０４が設けられている。この基板ホルダー１０４は、蒸着膜を成膜する対象である基板を、その成膜面が鉛直下方を向いた状態で保持できるように構成されている。図９には基板ホルダー１０４に基板が保持された状態を示し、保持された基板を符号１０５に示している。保持された基板１０５の下方近傍にはマスク１０６が配置されている。マスク１０６には、開口１６０が設けられており、この開口１６０に基板１０５の成膜面が露出するようになっている。
【００２５】
上述した蒸発源１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃを備えた成膜装置１０１で、基板表面に有機薄膜を成膜するには、予め、中央に配置された蒸発源１０３ａの容器１３０ａに、有機薄膜のホスト材料となる蒸発材料を入れ、その両側に配置された蒸発源１０３ｂ、１０３ｃの容器１３０ｂ、１３０ｃに、ドーパント材料になる固体又は液体の蒸発材料を入れておく。ここでは、ホスト材料となる蒸発材料をＡｌｑ3(８−hydroxyquinoline aluminium)とし、ドーパント材料となる蒸発材料をＤＣＪＴＢ、ルブレン等とする。
【００２６】
次いで真空排気系を起動し、真空槽１０２の内部を真空排気する。真空槽１０２内部の圧力が、真空蒸着に適した圧力以下になったら、その圧力を維持した状態で基板を保持させ、電源１８０を起動し、各蒸発源１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ内部の蒸発材料１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃを蒸発させると、蒸発材料１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃの蒸気は、各蒸発源１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃの各貫通孔１３８ａ、１３８ｂ、１３８ｃから放出される。
【００２７】
各蒸発源１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃから蒸発材料の蒸気が放出されると、その蒸気が煙突部材１０７の内部で混合された後、アパーチャ１７０から真空槽１０２の内部へと放出される。
【００２８】
上述した取付板１８７は、図示しない棒などの移動機構に固定されており、アパーチャー１７０から放出された蒸発材料の蒸気が安定したら、移動機構を動作させると、蒸発装置１１０が移動し、アパーチャ１７０は基板ホルダー１０４の下方を通過する。アパーチャ１７０から放出された蒸発材料の蒸気が、マスクの開口１６０を介して基板１０５の成膜面に到達すると、成膜面に蒸発材料が付着し、有機薄膜が成長する。
【００２９】
こうして蒸発装置１１０は、蒸発材料の蒸気をアパーチャー１７０から放出しながら、基板１０５の下方で一回往復移動をし、マスクの開口１６０から露出する基板１０５の成膜面に、蒸発材料からなる有機薄膜が成膜される。
【００３０】
上述した成膜装置１０１では、蓋部１３１ａの端部の温度が低くなって蒸発材料が析出してしまっていたので、各蒸発源１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃの各貫通孔１３８ａ、１３８ｂ、１３８ｃから蒸気が均一に放出されなくなるので、アパーチャ１７０から放出される蒸気も均一ではなく、成膜される有機薄膜の膜厚分布が均一ではなかった。
【００３１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、均一な膜厚分布で、かつ膜質が良好な有機薄膜を形成する技術を提供することを目的とする。
【００３２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、細長の開口が形成された容器と、前記容器内に配置された蒸発材料と、前記開口上に配置され、該開口を覆う蓋部と、前記蓋部に設けられ、前記容器の内部と外部とを接続する貫通孔と、前記蓋部と前記蒸発材料との間に配置された遮蔽板と、前記遮蔽板を前記蓋部に取り付ける取付部材と、前記容器の外部に配置され、電圧が印加される第１、第２の電流導入端子と、前記第１、第２の電流導入端子と前記蓋部の両端とをそれぞれ接続する第１、第２の支持部とを有し、前記第１、第２の電流導入端子は冷却され、電流の流れる方向に対する単位長さあたりの発熱量は、前記第１、第２の支持部の方が、前記蓋部に比して大きいことを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の蒸発源であって、前記第１、第２の支持部の幅は、前記蓋部の幅に比して小さくされている。
請求項３記載の発明は、請求項１記載の蒸発源であって、前記第１、第２の支持部の厚みは、前記蓋部の厚みに比して小さくされている。
請求項４記載の発明は、細長の開口が形成された容器と、前記容器内に配置された蒸発材料と、前記開口上に配置され、該開口を覆う蓋部と、前記蓋部に設けられ、前記容器の内部と外部とを接続する貫通孔と、前記蓋部と前記蒸発材料との間に配置された遮蔽板と、前記遮蔽板を前記蓋部に取り付ける取付部材と、前記容器の外部に配置され、電圧が印加される第１、第２の電流導入端子と、前記第１、第２の電流導入端子と前記蓋部の両端とをそれぞれ接続する第１、第２の支持部と、前記第１、第２の支持部から発せられる熱を反射させて前記第１、第２の支持部に返す熱反射装置を有し、前記第１、第２の電流導入端子は冷却された蒸発源である。
【００３３】
本発明によれば、第１、第２の支持部に接続された第１、第２の電流導入端子が過度に昇温することを防止するため、第１、第２の電流導入端子を冷却し、その結果第１、第２の支持部が冷却されても、第１、第２の支持部の発熱量は蓋部に比して大きくなるように構成されているので、第１、第２の支持部の温度は低下せずに蓋部とほぼ同じになる。
【００３４】
このため、蒸発材料の蒸気が第１、第２の支持部やその近傍の蓋部に到達して蒸発材料が付着しても、付着した部分の温度は低くはなっていないので、付着した蒸発材料は再蒸発し、第１、第２の支持部やその近傍の蓋部には析出しない。
【００３５】
従来では、複数枚の基板に成膜処理をすると、析出した蒸発材料の量が増し、蒸発源内部での蒸気の流れが不均一になり、ひいては有機薄膜の膜厚までもが均一でなくなっていたが、本実施形態では、上述したように蒸発材料が析出することはないので、従来に比して有機薄膜の膜厚が均一となる。
【００３６】
なお、本発明において、第１、第２の支持部の幅や、厚みを蓋部の幅や厚みに比して小さくするように構成してもよい。このように構成することにより、第１、第２の支持部の電気抵抗が蓋部の電気抵抗に比して大きくなるので、電流が流れて発熱する際に、単位長さあたりの発熱量は、第１、第２の支持部のほうが蓋部に比して大きくなる。
【００３７】
また、本発明において、熱反射装置を設け、第１、第２の支持部から発せられる熱を反射させて第１、第２の支持部に返すように構成してもよい。
【００３８】
このように構成することにより、第１、第２の支持部から発せられた熱は第１、第２の支持部に再び返されるため、返された熱により第１、第２の支持部は昇温し、第１、第２の支持部が冷却されても、第１、第２の支持部の温度は低下せずに蓋部とほぼ同じになるようにすることができる。従って、第１、第２の支持部やその近傍の蓋部に蒸発材料が析出しないようにすることができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下で図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。図１の符号３ａ、３ｂ、３ｃは、本発明の蒸発源を示しており、符号１は、本発明の蒸発源３ａ、３ｂ、３ｃを備えた成膜装置を示している。
【００４０】
図１に、成膜装置１の断面図を示す。成膜装置１は真空槽２を有している。この真空槽２は、図示しない真空排気系に接続されており、真空排気系を起動すると、真空槽２の内部を真空排気できるように構成されている。
【００４１】
真空槽２の内部下方には、蒸発装置１０が配置されている。
この蒸発装置１０は、取付板８７と、煙突部材７と、蒸発源３ａ、３ｂ、３ｃとを有している。
取付板８７は、真空槽２の内部下方に水平に配置されている。
【００４２】
煙突部材７は、有底容器状であって、その平面図を図２(ｂ)に示すように、底部に、後述する蒸発材料の蒸気を放出する貫通孔であるアパーチャ７０が設けられて成る。
この煙突部材７は、アパーチャ７０が上方に向けられ、かつ容器の開口が鉛直下方に向けられた状態で、開口の縁が取付板８７表面に固定されている。
【００４３】
蒸発源３ａ、３ｂ、３ｃは、取付板８７と、煙突部材７とで囲まれる空間内部に、横一列に配置されている。各蒸発源３ａ、３ｂ、３ｃのうち、中央に配置された蒸発源３ａと、その両側に配置された蒸発源３ｂ、３ｃは、その大きさと、収容する蒸発材料とが異なるが、他の構成はいずれも同じであるため、以下では、中央に配置された蒸発源３ａの構成について説明する。
【００４４】
図２（ａ）に、図１のＡ−Ａ線断面図を示す。図１は、図２(ａ)のＢ−Ｂ線断面図に相当している。蒸発源３ａは、容器３０ａと、放出板３６ａと、遮蔽板３２ａとを有している。
【００４５】
容器３０ａは、その開口が鉛直上方に向けられており、放出板３６ａは、容器３０ａの開口の縁上に、その開口の縁と密着した状態で載せられている。この放出板３６ａは、蓋部３１ａと、その両端に配置された第１、第２の支持部３３ａ1、３３ａ2とで構成されている。
【００４６】
図３に、蒸発源３ａの平面図を示す。容器の開口３９ａは細長の矩形であって、蓋部３１ａは、開口３９ａよりも大きい細長矩形にされ、蓋部３１ａの四辺が、ともに容器３０ａの四辺より外側に位置するように容器３０ａの開口３９ａの縁上に乗せられており、蓋部３１ａは、その縁部分が容器の開口３９ａより外側にはみ出し、その開口３９ａを覆うようになっている。
【００４７】
上述した蓋部３１ａの中央部分には、貫通孔３８ａが設けられており、貫通孔３８ａと開口３９ａにより容器３０ａの内部と外部とが接続されるようになっている。この貫通孔３８ａは容器の開口３９ａより小さく、貫通孔３８ａ近傍の部分の蓋部３１ａは容器３０ａの内部底面上に位置する。
【００４８】
また、容器３０ａ内部には、鉛直状態にされた棒状の取付部材５１ａが４本配置されている。貫通孔３８は矩形に形成され、蓋部３１ａの、容器３０ａの内部底面に対向する側の面には、貫通孔３８ａの四隅近傍の位置に、各取付部材５１ａの上端部が一本ずつ固定されている。他方、各取付部材５１ａの下端部は、遮蔽板５２ａの四隅に固定されており、結果として遮蔽板５２ａは、図２(ａ)に示すように取付部材５１ａにより蓋部３１ａの下方に吊り下げられている。その遮蔽板３２ａは、容器３０ａの内部底面と開口３９ａとの間に位置しており、容器３０ａの内部底面と遮蔽板３２ａとが直接接触しないようになっている。
【００４９】
吊り下げられた遮蔽板３２ａは細長矩形に形成され、貫通孔３８ａより大きくされており、遮蔽板３２ａの縁は、貫通孔３８ａの縁より外側にはみ出している。
取付板８７ａ上には、二個の支持台７７ａ1、７７ａ2が所定間隔をおいて固定されている。各支持台７７ａ1、７７ａ2の上には、それぞれ第１、第２の電流導入端子７５ａ1、７５ａ2が固定されている。上述した第１、第２の支持部３３ａ1、３３ａ2は、それぞれ図２(ａ)に示すように第１、第２の電流導入端子７５ａ1、７５ａ2に固定されており、その結果、蒸発源３ａは第１、第２の電流導入端子７５ａ1、７５ａ2を介して支持台７７ａ1、７７ａ2上に支持されることになる。
【００５０】
こうして、蒸発源３ａが支持台７７ａ1、７７ａ2上に支持された状態では、容器３０ａの底面と取付板８７との間に隙間があり、その隙間に、ヒータ５８ａが配置されている。真空槽２の外部には電源８０が配置され、上述したヒータ５８ａは電源８０に接続されている。このヒータ５８ａは抵抗発熱体で構成されており、電源８０を起動すると、ヒータ５８ａの両端に電圧が印加されて電流が流れ、ヒータ５８ａが発熱して容器３０ａを加熱させられるようになっている。
【００５１】
容器３０ａ内に、蒸発材料４０ａを収容し、その容器３０ａを真空雰囲気中に配置した状態でヒータ５８ａを発熱させると、容器３０ａが加熱され、容器３０ａ内の蒸発材料４０ａが加熱され、蒸発材料４０ａの蒸気が発生する。
【００５２】
蒸発材料４０ａの蒸気の流れを図４の符号６１に示す。図４は図３のＤ−Ｄ線断面図に相当する図である。蒸発材料の蒸気６１は、遮蔽板３２ａと放出板３６ａとの間の隙間を通った後に、貫通孔３８ａから、取付板８７及び煙突部材７で囲まれた空間内部へと放出される。
【００５３】
上述したように、遮蔽板３２ａの縁は、貫通孔３８ａの縁より外側にはみ出しており、蒸発材料４０の上方には、遮蔽板３２ａ又は放出板３６ａのいずれか一方が配置されており、蒸発材料の蒸気のうち、放出板３６ａに蒸気が到達すると、その蒸気は、放出板３６ａに付着する。また、蒸発材料が突沸して液滴の状態で飛び出すと、その液滴は遮蔽板３２ａに付着する。
【００５４】
上述した放出板３６ａと遮蔽板３２ａと取付部材５１ａとはともにＴａ、Ｆｅ−Ｃｒ、グラファイト、セラミック等の抵抗発熱体で構成され、上述した第１、第２の電流導入端子７５ａ1、７５ａ2は、導線９５で電源８０と電気的に接続されており、電源８０を起動し、第１の電流導入端子７５ａ1に正電圧を印加し、第２の電流導入端子７５ａ2に負電圧を印加すると、第１の電流導入端子７５ａ1から放出板３６ａを介して第２の電流導入端子７５ａ2へと電流が流れ、放出板３６ａが発熱する。このため、発熱した放出板３６ａに蒸発材料の蒸気が到達して蒸発材料が付着しても、その蒸発材料は放出板３６ａで加熱され、再蒸発するようになっている。
【００５５】
こうして放出板３６ａに電流が流れると、放出板３６ａの貫通孔３８ａの両端に電位差が生じ、この電位差により、放出板３６ａから取付部材５１ａを介して遮蔽板３２ａにも電流が流れ、遮蔽板３２ａが発熱する。このため、蒸発材料が突沸により飛散して、遮蔽板３２ａに付着しても、その蒸発材料は遮蔽板３２ａで加熱され、蒸発するようになっている。
【００５６】
このように、放出板３６ａが発熱して第１、第２の支持部３３ａ1、３３ａ2が発熱する。このとき第１、第２の支持部３３ａ1、３３ａ2に接続された第１、第２の電流導入端子７５ａ1、７５ａ2の温度が過度に上昇すると不都合が生じるので、支持台７７ａ1、７７ａ2の内部には図示しない通水管が設けられており、通水管内に冷却水を通すと、支持台７７ａ1、７７ａ2上に配置された第１、第２の電流導入端子７５ａ1、７５ａ2が冷却され、第１、第２の電流導入端子７５ａ1、７５ａ2に接続された支持台７７ａ1、７７ａ2や導線９５の温度が上昇しないようになっている。
【００５７】
従来では、第１、第２の電流導入端子７５ａ1、７５ａ2を冷却すると第１、第２の支持部３３ａ1、３３ａ2の温度が蓋部３１ａの中央部分の温度より低くなるため、第１、第２の支持部３３ａ1、３３ａ2の近傍の蓋部３１ａの両端部に蒸発材料の蒸気が到達すると、蒸発材料が蓋部３１ａの両端部に析出してしまっていた。
【００５８】
上述した第１、第２の支持部３３ａ1、３３ａ2は、平面が矩形に形成され、厚みは、蓋部３１ａの厚みと同じにされ、かつ第１、第２の支持部３３ａ1、３３ａ2の幅Δａは、蓋部３１ａの幅Δｂより小さくされており、第１、第２の支持部３３ａ1、３３ａ2の電気抵抗は、蓋部３１ａの電気抵抗に比して大きくなっている。このため、電流が流れて発熱すると、第１、第２の支持部３３ａ1、３３ａ2の単位長さあたりの発熱量は、蓋部３１ａの単位長さあたりの発熱量に比して大きくなる。
【００５９】
このため、第１、第２の支持部３３ａ1、３３ａ2の幅Δａを適当な値にすると、通水管で第１、第２の電流導入端子７５ａ1、７５ａ2を冷却しても、第１、第２の支持部３３ａ1、３３ａ2が蓋部３１とほぼ同じ温度になるようにすることができる。
【００６０】
このため従来のように、第１、第２の支持部３３ａ1、３３ａ2や、その近傍の蓋部３１ａの両端部に蒸発材料の蒸気が付着しても、その部分の温度は低くならないので付着した蒸発材料は再び蒸発して蒸気となる。従って蒸発材料が蓋部３１ａの両端部に析出することはなく、貫通孔３８ａのどの位置からも、均一な蒸発材料の蒸気が放出される。
【００６１】
真空槽２内部上方には、基板ホルダー４が設けられており、この基板ホルダー４は、蒸着膜を成膜する対象である基板５を、その成膜面が鉛直下方を向いた状態で保持できるように構成されている。
【００６２】
以下で、上述した成膜装置１で、基板表面に有機薄膜を成膜する工程について説明する。予め、中央に配置された蒸発源３ａの容器３０ａにホスト材料となる固体又は液体の蒸発材料を入れ、その容器３０ａの両側に配置された蒸発源３ｂ、３ｃの容器３０ｂ、３０ｃに、ドーパント材料になる固体又は液体の蒸発材料を入れておく。ここでは、ホスト材料となる蒸発材料をＡｌｑ3(８−hydroxyquinoline aluminium)とし、ドーパント材料となる蒸発材料をＤＣＪＴＢ、ルブレン等とする。
【００６３】
次に真空排気系を起動し、真空槽２内部を真空排気する。真空槽２内部の圧力が、真空蒸着に適した圧力以下になったら、その状態を維持しながら基板ホルダー４に基板５を保持させ、蒸発装置１０を、図１の二点鎖線に示すように、真空槽２内の端部に配置しておく。
【００６４】
次いで電源８０を起動し、各蒸発源３ａ、３ｂ、３ｃ内部の蒸発材料４０ａ、４０ｂ、４０ｃを蒸発させると、蒸発材料４０ａ、４０ｂ、４０ｃの蒸気は、各蒸発源３ａ、３ｂ、３ｃの各貫通孔３８ａ、３８ｂ、３８ｃから、煙突部材７と取付板８７とで囲まれた空間内部に放出される。
【００６５】
図５に、煙突部材７及び蒸発源３ａ、３ｂ、３ｃの位置関係の模式図を示す。各蒸発源３ａ、３ｂ、３ｃの貫通孔３８ａ、３８ｂ、３８ｃは細長矩形に形成され、互いに平行に配置されている。また、煙突部材７のアパーチャー７０は、細長いスリット形状に形成されており、各貫通孔３８ａ、３８ｂ、３８ｃと互いに平行になるように配置されている。各貫通孔３８ａ、３８ｂ、３８ｃから蒸気が放出されると、各蒸気はアパーチャ７０から真空槽２内部の空間へと放出される。このとき各蒸気は、いずれも各貫通孔３８ａ、３８ｂ、３８ｃから均一に放出されており、アパーチャ７０のどの位置からも均一に放出される。
【００６６】
上述した取付板８７は、図示しない棒などの移動機構に固定されており、アパーチャ７０から真空槽２内部へと放出される蒸発材料の蒸気が安定したら、移動機構を動作させると、蒸発装置１０は図１の二点鎖線で示した位置から、アパーチャー７０の長手方向と垂直な方向８８に移動し、その結果、アパーチャ７０は基板ホルダー４の下方を通過する。
【００６７】
基板５の成膜面の下方位置には、開口６０を備えたマスク６が配置されており、アパーチャ７０が基板５の下方に移動し、アパーチャ７０から放出された蒸発材料の蒸気が、開口６０を介して基板５の成膜面に到達すると、成膜面に蒸発材料が付着し、有機薄膜が成長する。アパーチャ７０が基板ホルダ４の下方を通過する際に、アパーチャ７０の両端部は、基板５の両端からはみ出しており、アパーチャ７０は基板５の領域全部を通過するので、マスクの開口６０から露出する基板５の成膜面の全てに蒸気が到達し、有機薄膜が成膜される。
【００６８】
こうして蒸発装置１０は、蒸発材料の蒸気をアパーチャー７０から放出しながら、基板５の下方で一回往復移動をし、基板５の成膜面に、蒸発材料からなる有機薄膜が成膜される。
【００６９】
上述したように、蒸発材料の蒸気は、アパーチャ７０から均一に放出されるので、その蒸気は基板５の成膜面に均一に到達する。その結果、成膜面に成膜される有機薄膜の膜厚が均一になる。
【００７０】
なお、上述した実施形態では、第１、第２の支持部３３ａ1、３３ａ2の幅Δａを、蓋部３１ａの幅Δｂに比して狭くした蒸発源３ａについて説明したが、本発明の蒸発源はこれに限られるものではなく、例えば図６の符号８１ａに示す蒸発源のように、第１、第２の支持部３３ａ1、３３ａ2と蓋部３１ａの幅を等しくし、かつ第１、第２の支持部３３ａ1、３３ａ2の厚みΔｄを、蓋部の厚みΔｃに比して薄くした放出板４６ａを用いてもよい。このように構成しても、第１、第２の支持部３３ａ1、３３ａ2の電気抵抗は蓋部３１ａの電気抵抗に比して大きくなるので、単位長さあたりの発熱量は、第１、第２の支持部３３ａ1、３３ａ2のほうが蓋部３１ａに比して大きくなる。従って、放出板４６ａでは、図３の蒸発源３ａと同様に第１、第２の支持部３３ａ1、３３ａ2と、蓋部３１ａの両端部における温度低下がなく、蒸発材料が析出しなくなる。
【００７１】
また、第１、第２の支持部３３ａ1、３３ａ2の幅や厚みを、蓋部３１ａの幅や厚みと同じにし、熱反射板７１ａ1、７１ａ2を設けてもよい。図７(ａ)、(ｂ)、図８の符号８３ａに、その蒸発源の一例を示す。図８は蒸発源８３ａの平面図を示しており、図７(ａ)、(ｂ)はそのＥ−Ｅ線断面図に対応している。
【００７２】
この熱反射板７１ａ1、７１ａ2は、図８に示すように矩形の板であって、熱を反射する材料で構成されている。ここでは熱反射板７１ａ1、７１ａ2としてＴａ等の高融点金属が用いられている。この熱反射板７１ａ1、７１ａ2は、第１、第２の支持部３３ａ1、３３ａ2の上方に配置されている。
【００７３】
このように構成すると、図７(ｂ)に示すように、第１、第２の支持部３３ａ1、３３ａ2から発せられた熱５４の一部は、熱反射板７１ａ1、７１ａ2でそれぞれ反射されて、再び第１、第２の支持部３３ａ1、３３ａ2に返される。このため、支持台７７ａ1、７７ａ2で第１、第２の電流導入端子７５ａ1、７５ａ2を冷却しても、第１、第２の支持部３３ａ1、３３ａ2や蓋部３１ａの両端の温度は低下しすぎないので、蒸発材料が析出することはない。
【００７４】
また、上述の実施の形態においては、蒸発装置を移動させてアパーチャーを移動させるようにしたが、本発明はこれに限られず、基板側を移動させるようにすることも可能である。
【００７５】
また、上述の実施の形態においては、３個の蒸発源３ａ、３ｂ、３ｃを平行に配設したが、２個又は４個以上の蒸発源を平行に配設してもよいし、１個の蒸発源のみを配設するように構成してもよい。
【００７６】
また、熱反射板としてＴａ等の高融点金属を用いたが、本発明はこれに限られるものではなく、熱を反射できる材料であればよく、例えばステンレス鋼を用いてもよい。
【００７７】
【発明の効果】
膜厚が均一で、膜質の良好な有機薄膜を成膜することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る真空蒸着装置の第一の断面図
【図２】(ａ)：本発明の一実施形態に係る真空蒸着装置の第二の断面図
(ｂ)：本発明の一実施形態の煙突部材を説明する平面図
【図３】本発明の一実施形態に係る蒸発源を説明する平面図
【図４】本発明の一実施形態に係る蒸発源において蒸発材料が蒸発する状態を説明する断面図
【図５】本発明の一実施形態に係る蒸発源及びアパーチャーとマスクとの位置関係を示す説明図
【図６】本発明の他の実施形態に係る蒸発源を説明する断面図
【図７】（ａ）：本発明のその他の実施形態に係る蒸発源を説明する断面図
（ｂ）：本発明のその他の実施形態に係る蒸発源の動作を説明する断面図
【図８】本発明のその他の実施形態に係る蒸発源を説明する平面図
【図９】従来の真空蒸着装置を説明する第一の断面図
【図１０】（ａ）：従来の真空蒸着装置を説明する第二の断面図
（ｂ）：従来の煙突部材を説明する平面図
【図１１】従来の蒸発源を説明する平面図
【符号の説明】
１…真空蒸着装置    ２…真空槽    ３ａ、３ｂ、３ｃ…蒸発源  ３１…蓋部  ３２…遮蔽板  ４０…蒸発材料  ５１…取付部材  ７５1、７５2…電流導入端子
【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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