JP2005036296A - 有機薄膜の製造方法および製造装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 真空チャンバー内に設置された蒸着装置に対して、蒸着装置外に設置された材料導入部から有機材料を気相にて供給し、蒸着装置内に配設される基板上に有機材料の薄膜を形成する工程を含み、材料導入部は蒸着装置と独立に圧力設定可能な構造を有し、かつ蒸着装置と独立した排気装置を具えたことを特徴とする有機薄膜の製造方法。
【選択図】 図1
Description
・材料導入部が独立しており、材料充填が装置外部で行なわれるので、蒸着チャンバーを大気開放する必要がないこと
・材料導入部が独立しており、有機材料が蒸気として供給されるために、該材料が昇華性であるか溶融性であるかを問わずにラインソースの設計ができること、および
・材料を蒸気で供給するため、材料の蒸発面の影響を考慮する必要がなく、量産時に何回使用しても、膜厚分布や成膜速度の変動が少なく、制御が容易であること
などがあげられる。
(1)有機発光層
(2)正孔注入層/有機発光層
(3)有機発光層/電子注入層
(4)正孔注入層/有機発光層/電子注入層
(5)正孔注入層/正孔輸送層/有機発光層/電子注入層
(6)正孔注入層/正孔輸送層/有機発光層/電子輸送層/電子注入層
(上記において、第1電極は有機発光層または正孔注入層に接続され、第2電極は有機発光層または電子注入層に接続される)
図1に示す製膜装置を用いて、製膜速度の安定性に関しての実証試験を行なった。内容積0.2m3の真空チャンバー10中に、770mm×150mmの取付領域を有する基板ホルダに50mm×50mmの寸法のガラス基板を15行3列配置した。遮蔽板19は800mm×200mmの寸法、および全面にわたって均一に分布した直径3mmの円形整流用孔を有し、開口率(整流用孔の総面積/遮蔽板の総面積)は0.5%であった。遮蔽板19と基板との距離を150mmにした。一方、内容積0.05m3の材料導入部20中に、口径50mm、深さ100mmのルツボ25を設け、その中に100gのトリス(8−キノリノラト)アルミニウム(Alq3)を装填した。Alq3は、有機EL素子の電子輸送性材料として一般的に用いられる材料であり、昇華性を有することが知られている。真空チャンバー10と材料導入部20とは、内径20mmのSUS製パイプであるジョイント部27にて接続され、該パイプの先端は、均一に分布した直径2mmの円形整流用孔を有する内径4mmのガス分配管23に接続した。
図5に示す従来型の製膜装置を用いて、実施例1と同様に、制御性、昇温過程、および製膜速度の安定性に関しての実証試験を行なった。内容積0.2m3の真空チャンバー10中に、770mm×150mmの取付領域を有する基板ホルダに50mm×50mmのガラス基板を15行×3列に配置し、ガラス基板表面から150mmの位置に開口部850mm×35mm、深さ50mmの抵抗加熱ボート59を配置し、100gのAlq3を装填した。
実施例1に記載の装置を用いて、平均膜厚が300nmとなるように30秒間にわたって製膜を行い、Alq3をガラス基板上に積層させた。
比較例1に記載の装置を用いて、平均膜厚が300nmとなるように30秒間にわたって製膜を行い、Alq3をガラス基板上に積層させた。その後、触針式膜厚計を用いて、作製した有機薄膜の膜厚を測定した。その結果、相対膜厚が0.8以下という大きな膜厚分布を有することがわかった。
実施例1の成膜装置を用いて、有機EL素子の作製を試みた。ロードロックを有する搬送用真空槽に3組の実施例1の成膜装置を連結して、真空を破らずに基板を各成膜装置に移動できるようにした。770mm×150mmの取り付け領域を有する基板ホルダに、膜厚100nmのITOを積層したガラス基板(50mm×50mm)を15行3列に配列して取り付け、ロードロックから搬送用真空槽中に搬入した。
製膜装置として比較例1の装置を用いたことを除いて、実施例3と同様に有機EL素子を作製した。
11 ラインソース
12,52 防着板
13a,b,53 排気装置
14,54 遮蔽板ヒーター用電源
15,55 蒸気流
17,57 膜厚計測用センサー
18,58 膜厚計測計
19 遮蔽板
20 材料導入部
21 バルブ
22 ヒーター
23 ガス分配管
24,56 有機材料
25 ルツボ
26 ヒーター用電源
27 ジョイント部
31 整流用孔
51 ラインソース
59 抵抗加熱用ボート
Claims (12)
- 真空チャンバー内に設置され、ラインソースを有する蒸着装置に対して、前記蒸着装置外に設置された材料導入部から前記ラインソースに有機材料を気相にて供給し、前記蒸着装置内に配設される基板上に前記有機材料の薄膜を形成する工程を含み、前記材料導入部は前記蒸着装置と独立に圧力設定可能な構造を有し、かつ前記蒸着装置と独立した排気装置を具えたことを特徴とする有機薄膜の製造方法。
- 前記材料導入部は、前記有機材料を保持するためのルツボと、前記ルツボを保持するためのルツボ固定手段と、前記ルツボを加熱する加熱手段とを有し、前記加熱手段により前記ルツボを加熱することにより前記有機材料を気化させることを特徴とする請求項1に記載の有機薄膜の製造方法。
- 前記ラインソースは供給された気相の有機材料を拡散させるための遮蔽板を有し、前記遮蔽板は温度調節されていることを特徴とする請求項1に記載の有機薄膜の製造方法。
- 真空チャンバー内に設置され、ラインソースを有する蒸着装置と、
前記蒸着装置外に設置され、前記蒸着装置と独立に圧力設定可能な構造を有し、かつ前記蒸着装置と独立した排気装置に接続されている材料導入部と
を具え、前記材料導入部から前記ラインソースに気相の有機材料を前記蒸着装置へと供給し、前記蒸着装置内に配設された基板上に前記有機材料の薄膜を形成することを特徴とする有機薄膜の製造装置。 - 前記材料導入部は、前記有機材料を保持するためのルツボと、前記ルツボを保持するためのルツボ固定手段と、前記ルツボを加熱する加熱手段とを有することを特徴とする請求項4に記載の有機薄膜の製造装置。
- 前記ラインソースは供給された気相の有機材料を拡散させるための遮蔽板を有し、前記遮蔽板は温度調節されていることを特徴とする請求項4に記載の有機薄膜の製造装置。
- 基板上に第1電極を積層する工程と、
前記第1電極上に、有機EL層を形成する工程と、
前記有機EL層上に第2電極を積層する工程と
を含み、前記有機EL層を形成する工程は、真空チャンバー内に設置され、ラインソースを有する蒸着装置に対して、前記蒸着装置外に設置された材料導入部から前記ラインソースに有機材料を気相にて供給し、前記蒸着装置内に配設される基板上に前記有機材料の薄膜を形成することを含み、前記材料導入部は前記蒸着装置と独立に圧力設定可能な構造を有し、かつ前記蒸着装置と独立した排気装置を具えたことを特徴とする有機EL素子の製造方法。 - 前記材料導入部は、前記有機材料を保持するためのルツボと、前記ルツボを保持するためのルツボ固定手段と、前記ルツボを加熱する加熱手段とを有し、前記加熱手段により前記ルツボを加熱することにより前記有機材料を気化させることを特徴とする請求項7に記載の有機EL素子の製造方法。
- 前記ラインソースは供給された気相の有機材料を拡散させるための遮蔽板を有し、前記遮蔽板は温度調節されていることを特徴とする請求項7に記載の有機EL素子の製造方法。
- 第1電極を形成する手段と、有機EL層を形成する手段と、第2電極を形成する手段とを含み;前記有機EL層を形成する手段は、真空チャンバー内に設置され、ラインソースを有する蒸着装置と、前記蒸着装置外に設置され、前記蒸着装置と独立に圧力設定可能な構造を有し、かつ前記蒸着装置と独立した排気装置に接続されている材料導入部とを含み;前記材料導入部から前記ラインソースに気相の有機材料を前記蒸着装置へと供給し、前記蒸着装置内に配設された基板上に前記有機材料の薄膜を形成することを特徴とする有機EL素子の製造装置。
- 前記材料導入部は、前記有機材料を保持するためのルツボと、前記ルツボを保持するためのルツボ固定手段と、前記ルツボを加熱する加熱手段とを有することを特徴とする請求項10に記載の有機EL素子の製造装置。
- 前記ラインソースは供給された気相の有機材料を拡散させるための遮蔽板を有し、前記遮蔽板は温度調節されていることを特徴とする請求項10に記載の有機EL素子の製造装置。
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