真空蒸镀装置以及有机el装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及真空蒸镀装置。尤其，本发明涉及能够在一个成膜室内使多个成 膜层成膜的真空蒸镀装置。本发明的真空蒸镀装置适合作为用于制造有机EL(Elect r〇 Luminesence:电致发光）装置的装置。另外，本发明涉及有机EL装置的制造方法。
【背景技术】
[0002] 近几年，作为替代白炽灯、荧光灯的照明装置，有机EL装置受到注目，并进行了很 多研宄。有机EL装置是通过在玻璃基板、透明树脂薄膜等基材层叠了有机EL元件而成的。
[0003] 并且，有机EL元件是使一方或者双方具有透光性的2个电极对置、且在该电极之 间层叠了由有机化合物构成的发光层而成的。
[0004] 有机EL装置是自发光器件，通过适当地选择发光层的材料，能够发出各种波长的 光。另外，与白炽灯、荧光灯相比厚度极薄，且面状地发光，从而设置位置的制约较少。
[0005] 代表的有机EL装置的层结构如图21所示。图21所示的有机EL装置200构成为， 在玻璃基板202上，层叠透明电极层203、功能层205、背面电极层206,并由密封部207对它 们进行密封。有机EL装置200是从玻璃基板202侧取出光的、被称作所谓底部放射型的结 构。
[0006] 另外，功能层205是层叠有多个有机化合物或者导电性氧化物的成膜而成的。代 表的功能层205的层结构如图21的放大图所示地从透明电极层203侧依次具有空穴注入 层208、空穴输送层210、发光层211、电子输送层212、以及电子注入层215。
[0007] 这样，有机EL装置是通过在玻璃基板202上依次使所述的层成膜而制造的。
[0008] 此处，在所述的各层中，功能层205是如所述那样层叠有多个有机化合物的薄膜 而成的，各薄膜均通过真空蒸镀法成膜。
[0009] 即，由于如所述那样，功能层205是层叠有多个有机化合物的薄膜而成的，所以为 了形成功能层205,需要多次进行真空蒸镀。
[0010] 另外，背面电极层206-般由铝、银等的金属薄膜形成，与功能层205相同，通过真 空蒸镀法成膜。
[0011] 因此，当制造一个有机EL装置时，需要多次进行真空蒸镀。
[0012] 此处，以往的真空蒸镀装置仅能够蒸镀一个种类的薄膜。例如，有机EL装置的功 能层205由空穴注入层208、空穴输送层210、发光层211、电子输送层212以及电子注入层 215构成，但在以往的方法中，所述层由分别不同的真空蒸镀装置成膜。
[0013] 因此，以往的有机EL装置的各层的成膜需要频繁进行相对于真空蒸镀装置拿出、 放入基板的作业。因此，以往的方法的作业效率较低，而期望改善。
[0014] 作为解决该问题的对策，专利文献1、2中提出了能够在一个成膜室使多个薄膜层 成膜的真空蒸镀装置。
[0015] 专利文献1、2所公开的真空蒸镀装置中，在成膜室内设置有3个分散容器。
[0016] 另外，各分散装置分别与多个蒸发部连接，从各蒸发部向分散容器供给成膜材料 的蒸气。而且，从各分散容器向成膜室内释放成膜材料的蒸气（以下，也称作成膜蒸气）而 在基板上成膜。
[0017] 专利文献1、2所公开的真空蒸镀装置中，通过选择使成膜蒸气释放的分散容器， 能够在一个成膜室内使多个薄膜层成膜。
[0018] 另外，专利文献1、2所公开的真空蒸镀装置中，通过切换使用的蒸发部，能够变更 向分散容器供给的成膜材料。即，专利文献1、2所公开的真空蒸镀装置中，能够在一个成膜 室内使多个薄膜层成膜。
[0019] 专利文献1中，作为成膜材料的分组方法，公开了将蒸发温度、极限温度相近的作 为一个组的对策。即，专利文献1所公开的真空蒸镀装置中，对各分散装置与多个蒸发部连 接、但使用哪个蒸发部来使哪个成膜材料蒸发这一点，进行了有趣的研宄。
[0020] 换言之，专利文献1中，公开了蒸发器和成膜材料的优选的组合。
[0021] 专利文献1所公开的对策中，将成膜材料以其蒸发温度、极限温度分类，将蒸发温 度相近的成膜材料向与相同的分散装置连接的多个蒸发部中每一个投入，并使之蒸发。
[0022] 专利文献1 :日本特开2008-75095号公报
[0023] 专利文献2 :日本特开2009-256705号公报
[0024] 专利文献1所公开的对策中，理论上是合理的，可以说是蒸发器和成膜材料的组 合方法之一。
[0025] 然而，不能说该组合是最好的，还有更加优选的组合。
【发明内容】
[0026] 因此，本发明涉及具备多个蒸发器的真空蒸镀装置，其目的在于提出蒸发器和成 膜材料的优选的组合。
[0027] 另外，本发明的目的在于，提出如下有机EL装置的制造方法，S卩，当在一个成膜室 使有机EL装置的多个层成膜的情况下，能够使成膜的薄膜的厚度的分布均匀。
[0028] 有机EL装置如上所述地层叠有多个薄膜层。这些各层均优选为以膜厚分布均匀 的方式成膜。即，优选各层分别均匀，且在各层分别因位置不同而厚度的差别较少。
[0029] 为了使各层的膜厚均匀，需要在最佳的条件下实施各层的成膜。然而，实际上，构 成有机EL装置的各层的厚度不一样。因此，用于使各个膜均匀地成膜的最佳的条件按照层 而不同。
[0030] 此处，作为使膜的厚度均匀所需要的一个条件，可以举出单位时间内的成膜蒸气 的释放量。即，在真空蒸镀法中，适当地调整在单位时间内从释放开口释放的成膜蒸气的量 是重要的。若该成膜蒸气的释放量不适当，则成膜后的膜的厚度产生差别。
[0031] 因此，本发明以"各个成膜材料的蒸气在单位时间内的目标释放量"为基准而组合 蒸发器和成膜材料。
[0032] S卩，若释放系统相同，则预料成膜蒸气所受到的流路阻力也同等。因此，若使"各个 成膜材料的蒸气在单位时间内的目标释放量"近似的成膜材料在属于相同系统的蒸发部蒸 发，则单位时间内的成膜蒸气的释放量相近。
[0033] 基于以上的研宄而完成的本发明的一个方式是一种真空蒸镀装置，其具有能够减 压且能够设置基材的成膜室、和设有多个向基材释放成膜材料的蒸气的释放开口的成膜材 料释放部，从成膜材料释放部释放成膜材料的蒸气而在基材上成膜，所述真空蒸镀装置的 特征在于，具备存在多个所述释放系统的流路结构，在所述释放系统中具有多个使成膜材 料蒸发的蒸发部，并且一个所述释放系统是由1个或者多个蒸发部构成的一组的蒸发部组 与由多个释放开口构成的一组的开口组连接而形成的，所述真空蒸镀装置构成为，在每个 所述蒸发部存在主开闭阀，打开该主开闭阀来向成膜材料释放部导入由蒸发部产生的蒸 气，并从成膜材料释放部释放成膜材料的蒸气而在基材上成膜，所述蒸发部组是以使各个 成膜材料的蒸气在单位时间内的目标释放量近似的成为一个组的方式选择而成的。
[0034] 优选，从蒸发部在释放开口的开口端附近设有节流件，在一个释放系统内配置的 节流件的开口面积基于一定的基准而设定，在其它至少一个释放系统设置的节流件根据不 同的基准设定。
[0035] 根据该方式，由于能够针对各个释放系统使节流件的开口面积不同，所以能够使 成膜蒸气在单位时间内的释放量接近理想状态。
[0036] 优选属于各开口组的释放开口的开口面积大致相同。
[0037] 此处所说的"开口面积大致相同"是指开口面积的差为正负5%以内。当然，"开口 面积大致相同"也包括开口面积相同。
[0038] 该方式的情况下，开口面积的差优选为正负3%以内。
[0039] 优选在属于各开口组的释放开口中混有开口面积不同的释放开口。
[0040] 更加优选各开口组的释放开口的总面积相互不同。
[0041] 根据该方式，能够按照开口组地控制单位时间内的成膜量。
[0042] 更加优选与属于一个开口组的释放开口邻接的释放开口均是属于不同的开口组 的释放开口。
[0043] 根据该方式，由于一个释放开口和与该释放开口邻接的释放开口属于不同的开口 组，所以能够平均地分布属于分别的开口组的释放开口。
[0044] 优选具备对释放系统的一部分或者全部进行温度调节的热介质流路。
[0045] 在热介质流路通过的热介质并不限定于高温的，也有使用低温的情况。例如，若释 放气化温度较高的成膜材料后，接着要利用相同的释放系统来释放气化温度较低的成膜材 料时，会需要冷却歧管等释放系统。
[0046] 该方式由于具备对释放系统的一部分或者全部进行温度调节的热介质流路，所以 也能够冷却释放系统，从而能够早开始低温且气化的成膜材料的蒸镀。另外，该方式也能够 缩短释放的成膜材料的切换时间。
[0047] 当然，也可以在热介质流路通过高温的热介质。
[0048] 优选在成膜室内存在膜厚传感器和膜厚确认用的释放开口，释放系统与膜厚确认 用的释放开口连通。
[0049] 该方式的真空蒸镀装置能够正确地检测在基材上层叠的膜的厚度。
[0050] 优选所述释放开口直接或者经由延长管而与歧管部的内部空间连通，1个或者多 个歧管部的一部分或者全部在成膜室外配置。
[0051] 根据该方式，由于1个或者多个歧管部的一部分或者全部在成膜室外配置，所以 成膜室的容积能够比较小。因此，当将成膜室设为真空环境气时，与以往相比能够缩短成膜 室内的抽真空的时间。因此，单位时间内的成膜量较多。
[0052] 优选所述释放开口直接或者经由延长管而与歧管部的内部空间连通，1个或者多 个歧管部在成膜室外配置，另外具有在成膜室内配置的膜厚传感器和膜厚确认用的释放开 口，在所述成膜室外配置的歧管部与膜厚确认用的释放开口连通。
[0053] 根据该方式，由于在成膜室内设置膜厚传感器，所以也可以不新设置膜厚传感器 用的空间。因此，能够减少设备成本。
[0054] 优选所述释放开口直接或者经由延长管而与歧管部的内部空间连通，所述歧管部 具备残留蒸气除去机构，在成膜后，该残留蒸气除去机构能够使歧管部的一部分的温度降 低而使在歧管部内残留的成膜材料的蒸气的性状变化。
[0055] 此处所说的"性状"是表示物质的性质和状态，"性状变化"是指例如组成变化、物 性变化、形状变化、状态变化。
[0056] 根据该方式，利用残留蒸气除去机构使成膜材料的蒸气冷却而固化或者液化，从 而能够除去成膜材料的蒸气。
[0057] 然而，真空蒸镀装置刚动作后的成膜材料的蒸气大多有反应不充分、不稳定的情 况。
[0058] 因此，优选具有覆盖成膜材料释放部的全部释放开口的闸门部件，闸门部件能够 相对于所述释放开口相对移动，且具备开口，闸门部件使闸门部件的开口与所述释放开口 一致而能够使全部释放开口为敞开状态，另外，闸门部件使闸门部件的开口从所述释放开 口偏离，而能够使全部释放开口为闭塞状态。
[0059] 根据该方式，在真空蒸镀装置刚动作后，通过使闸门部件为闭塞状态，能够防止不 稳定的成膜材料的蒸气蒸镀到作为成膜对象的基材上。另外，在非成膜时，同样通过使闸门 部件为闭塞状态，也能够防止不稳定的成膜材料的蒸气蒸镀到作为成膜对象的基材上。
[0060] 另外，在成膜时，通过使闸门部件为敞开状态，从而能够使成膜材料的蒸气不被闸 门部件阻碍地在基材上蒸镀成膜材料的蒸气。
[0061] 优选，对于各个释放系统，使以下（1)?（5)的项目中的至少一个项目不同。
[0062] (1)各释放开口的实际的开口面积。
[0063] (2)释放开口的实际的总开口面积。
[0064] (3)释放开口的分布。
[0065] (4)释放开口的数量。
[0066] (5)释放系统的流路阻力。
[0067] 根据该方式，利用释放系统能够调整基材上的成膜的厚度、分布。
[0068] 并且，用于解决本发明的相同的课题的方法的方式是一种有机EL装置的制造方 法，其在单一成膜室内进行相对于基材真空蒸镀多个成膜层的多个蒸镀工序，其中，进行真 空蒸镀的真空蒸镀装置具备存在多个释放系统的流路结构，在所述释放系统中具有多个使 成膜材料蒸发的蒸发部，并且一个所述释放系统是连接由1个或者多个蒸发部构成的一组 的蒸发部组与由多个释放开口构成的一组的开口组而形成的，并在每个所述蒸发部存在主 开闭阀，打开该主开闭阀而向成膜材料释放部导入由蒸发部产生的蒸气，并从成膜材料释 放部释放成膜材料的蒸气而在基材上成膜，使所述释放开口的开口面积针对各个释放系统 而不同，向属于所述蒸发部组的蒸发部，选择性地投入各个成膜材料的蒸气在单位时间内 的目标释放量近似的成膜材料，利用所述蒸发部使成膜材料蒸发而在基材上成膜，从而进 行多个蒸镀工序。
[0069] 本发明的一个方式是一种有机EL装置的制造方法，其使用所述的真空蒸镀装置， 来实施多次同时释放主成膜材料和次成膜材料而形成共蒸镀有机层的共蒸镀工序，从而制 造含有多个共蒸镀有机层的有机EL装置，其中，将多种主成膜材料选择性地投入属于相同 的蒸发部组的蒸发部，并将多种次成膜材料选择性地投入属于其它的蒸发部组的蒸发部， 在所述蒸发部分别使成膜材料蒸发而在基材上使共蒸镀有机层成膜。
[0070] 该方式使用所述的真空蒸镀装置来进行共蒸镀。如公知那样，共蒸镀同时释放多 个成膜材料（主成膜材料和次成膜材料）而成膜，但主成膜材料和次成膜材料的蒸镀量十 分不同。具体而言，在共蒸镀的层中，一般一方（例如主成膜材料）含有70至99重量百分 比，另一方（例如次成膜材料）含有剩余的1至30重量百分比。因此，释放开口的最佳条