JPH11126686A

JPH11126686A - 有機エレクトロルミネセンス素子の製造装置

Info

Publication number: JPH11126686A
Application number: JP9290645A
Authority: JP
Inventors: Akira Gyotoku; 明行徳; Hideaki Iwanaga; 秀明岩永; Shintaro Hara; 慎太郎原; Takahiro Komatsu; 隆宏小松
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-10-23
Filing date: 1997-10-23
Publication date: 1999-05-11

Abstract

(57)【要約】【課題】蒸着材料の無駄な消費や不純物の混入を確実
に防止できると共に各蒸着材についての無用な温度操作
を省くことによって高品質の蒸着膜を得ることを目的と
する。【解決手段】ガラス基板等の処理材Ｍを真空排気可能
なチャンバ２の中に装入し、セル４等の加熱蒸発手段に
よって有機系の蒸着材料を蒸発させて処理材Ｍに付着さ
せて有機膜を形成した後処理材Ｍを搬出して新たに処理
材Ｍをチャンバ２に装入するに際して、セル４の加熱を
継続したままチャンバ２の内圧を蒸着材料の蒸発圧力よ
りも高くなるように希ガスまたはＮ₂ガスなどをチャン
バ２の中に供給し、処理材Ｍの搬入及び装入の期間では
セル４からの蒸着材料の蒸発を阻止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機エレクトロル
ミネセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」と記す）の製
造に係り、特にガラス基板にＩＴＯ膜などの透明導電膜
を形成したものに有機材料を抵抗加熱真空蒸着法によっ
て薄膜形成する過程を量産用として最適化した有機ＥＬ
素子の製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、液晶ディスプレイのバックラ
イトや各種のディスプレイの表示・光通信の光源などと
して用いられる有機ＥＬ素子は、発光材料や層構造を変
化させることによって、従来の無機ＥＬ素子では困難で
あった青色発光を含む種々の発光波長が得られることか
ら、各種の発光デバイスやカラーディスプレイの分野に
広く利用されるようになった。

【０００３】有機ＥＬ素子は、ガラス基板の表面に発光
に必要な各種の薄膜層を積層するというものが基本的な
構成であり、その製造過程の概略を図５に示す。

【０００４】図５において、ガラス基板５１の表面に透
明導電膜としてたとえばＩＴＯ膜５２を陽極として成膜
したもの（同図（ａ））を抵抗加熱真空蒸着装置に供給
し、たとえばＴＰＤを材料とするホール輸送層５３（同
図（ｂ））及びたとえばＡｌｑ₃を材料とする発光層５
４（同図（ｃ））がそれぞれ順に蒸着される。そして、
電極５５を蒸着した後（同図（ｄ））には、これらの蒸
着層が水に弱いことから保護膜５６を形成し（同図
（ｅ））、これを装置から取り出すことによって製品が
得られる。

【０００５】以上のような、ホール輸送層５３から保護
膜５６の各蒸着過程は、ガラス基板５１を装入して材料
を蒸着するための空間を形成したチャンバを材料毎に設
けておき、これらのチャンバの内を真空状態の減圧雰囲
気とし、加熱した材料を蒸発させて積層する抵抗加熱真
空蒸着装置によって行なわれる。この抵抗加熱真空蒸着
装置は、材料のガラス基板５１を１枚毎に各チャンバに
装入していく方式のものと、複数のガラス基板５１を装
入してバッチ式として操作するものがあり、前者の例に
おけるチャンバ構造の概略を図６に示す。

【０００６】抵抗加熱真空蒸着装置は内部をチャンバ２
として形成した耐圧性の容器１を一つの材料についての
蒸着ユニットとして構成され、このチャンバ２の中に処
理材Ｍが搬入されて蒸着処理された後に搬出される。た
とえば、図５の（ｂ）で示したホール輸送層５３の蒸着
であれば、材料としてＴＰＤを蒸着材とし図５の（ａ）
のＩＴＯ膜５２を成膜したガラス基板５１が処理材Ｍと
してチャンバ２に供給される。そして、処理材Ｍは、図
示のように、チャンバ２内の上端側に配置したホルダ２
ａによってチャッキングされ、その蒸着面が下方を向く
水平面となるように保持される。また、チャンバ２には
真空ポンプ３を接続し、この真空ポンプ３によって１０
^-8〜１０^-6ｔｏｒｒ程度までチャンバ２の内圧を減圧操
作できるようにする。

【０００７】チャンバ２内の底部側には、蒸着材料を加
熱し蒸発させてその蒸気を飛ばすことにょって処理材Ｍ
に付着させるための複数のセル４を配列する。これらの
セル４はたとえば石英を素材として上端を開放したまま
の有底の円筒体であり、その周りにはセル４を高温加熱
するためのヒータ４ａを配置している。

【０００８】セル４からの蒸着材料の蒸気の処理材Ｍへ
の付着を制御する部材として、セル４の直ぐ上方に配置
したセル側シャッター５及びホルダ２ａの直ぐ下に設け
たホルダ側シャッター６をそれぞれ備える。これらのシ
ャッター５，６は、それぞれ駆動機構（図示せず）に連
接され、蒸着過程での必要なタイミングに合わせてセル
４の上方及びホルダ２ａに保持された処理材Ｍの下方を
閉じたり開いたりする動作を可能としたものである。

【０００９】更に、チャンバ２内には、各セル４からの
蒸着材の蒸発量及び処理材Ｍへの蒸着厚さを検出するた
めの水晶振動子７を設ける。この水晶振動子７は、蒸発
材料の付着による振動数の変化を蒸発量に換算してこれ
を検出し、その検出信号をコントローラに入力する。

【００１０】このような抵抗加熱真空蒸着装置では、先
ず真空ポンプ３によってチャンバ２が１０^-8〜１０^-6ｔ
ｏｒｒまで減圧された後に処理材Ｍが装入されてホルダ
２ａにチャッキングされ、この後セル４がヒータ４ａに
よって加熱される。ただし、この工程はチャンバ２を真
空排気した後に処理材Ｍを装入する例を示したが、処理
材Ｍを装入後にチャンバ２内を真空排気してもよい。そ
して、蒸着材の加熱温度が材料毎に設定された温度まで
上昇すると、セル側シャッター５だけが開いてセル４か
ら蒸着材の蒸気が飛散し始め、水晶振動子７はこの飛散
蒸気による振動数の変化の信号をコントローラに入力
し、この信号に基づいて蒸着速度が検知される。

【００１１】蒸着速度が処理材Ｍへの蒸着に十分なもの
であるとコントローラの演算系で判断されると、ホルダ
側シャッター６が開いて処理材Ｍに対して蒸着材が付着
していき蒸着処理される。そして、処理材Ｍに対する蒸
着膜厚を同様に水晶振動子７の振動数の変化によって検
出し、所定値となったときにセル側及びホルダ側のシャ
ッター５，６を両方とも閉じる。この後、蒸着済みの処
理材Ｍが搬出されて次の工程に送り出され、新たな処理
材Ｍがチャンバ２に供給されて同じ作動によって処理材
Ｍの１枚ずつを順次蒸着処理していく。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の装置
では、１枚の処理材Ｍに対して蒸着し終えた後に新たな
処理材Ｍを装入してホルダ２ａに保持させる間の期間を
通じて、ヒータ４ａへの通電が継続されてセル４は常に
加熱されている。このように加熱したままにしておくの
は、たとえば通電を切って温度を下げようとすると、新
たに装入した処理材Ｍへの蒸着のために再加熱するため
の時間が長くなるほか、この再加熱の温度制御も煩わし
いことや、しかも同一の成膜レートで膜を形成し同一の
膜質を得ることが一つの理由である。

【００１３】このように処理材Ｍの搬出と装入の期間も
継続してセル４を加熱するのでは、その中の蒸着材料が
蒸発を続けてセル側シャッター５の下面に付着してしま
い、高価な蒸着材料を無駄に消費することになる。

【００１４】また、処理材Ｍの搬出と装入が済むまでの
間、処理材Ｍの出し入れのためにチャンバ２を外に開放
することになり、蒸発蒸気が外に流れ出しやすい。この
ため、たとえば量産タイプとして使用されている設備の
ように、複数の蒸着材料毎の容器を真空ライン上に配列
して各容器での処理材の搬入と装入とを同期して繰り返
すものでは、或る容器の蒸着材料の蒸気が別の容器の中
に紛れ混む可能性が高い。したがって、いずれの容器に
おいても、蒸着材料に対して不純物が混入してしまう恐
れがあり、蒸着薄膜の品質低下等の原因ともなる。

【００１５】一方、処理材Ｍの搬出及び装入の期間のサ
イクルに合わせて、これらの期間においてのみヒータ４
ａによるセル４への加熱量を低減するように操作し、こ
の期間だけ蒸着材料の蒸発がないようにすることもでき
る。すなわち、セル４の加熱温度を蒸着材料の蒸発温度
よりも低くすることで、蒸着材料の不要な蒸発がないよ
うにし、これによって蒸着材料の消費を抑えるとともに
不純物の混入も抑えられる。

【００１６】しかしながら、ホール輸送層及び発光層と
してよく用いられるＴＰＤとＡｌｑ ₃を例として説明す
ると、ホール輸送層５３の材料としてのＴＰＤの蒸発温
度はチャンバ２内の真空度が１０^-6ｔｏｒｒの場合では
約２４０℃であり、発光層５４用のＡｌｑ₃のそれは約
３２０℃であり、常温からこの温度域までに昇温するの
に必要な加熱時間はオーバーシュートを考慮すれば徐徐
に昇温することが好ましく、通常３０分以上が必要とな
る。そして、処理材Ｍの搬出及び装入の期間においての
ＴＰＤ及びＡｌｑ₃を蒸発させないようにするには、１
０^-6ｔｏｒｒの真空度において温度を約１００℃程度下
げなければならず、この温度の低下が済むまでには約３
０分間程度の時間が必要である。更に、処理材Ｍの搬出
及び装入が完了して再加熱すなわち１００℃だけ温度上
昇させるのに必要な時間は約２０分程度である。

【００１７】このように、セル４の加熱量を一時的に低
下させる操作では、蒸着が完了したときの温度降下時間
及び次の処理のための再加熱のための温度上昇時間に約
５０分もの時間を費やすことになり、生産性に与える影
響は無視できない。

【００１８】また、再加熱して温度上昇させるときに
は、蒸発温度に対してオーバーシュートを伴うことが避
けられず、処理材Ｍロット毎に適合した温度の微調整が
十分にできないことになり、蒸着速度が不安定に陥りや
すい。このため、処理材Ｍへの蒸着膜質にばらつきを生
じることになり、発光特性も不安定となり歩留りにも影
響を及ぼす。

【００１９】更に、有機ＥＬ素子の発光層５４の蒸着
は、発光輝度の向上あるいは発光スペクトルの制御のた
めドーピング法すなわちホスト材料とゲスト材料とを共
蒸着して混合層を形成する方法がよく用いられる。この
ドーピング法では、ホスト材料とゲスト材料の混合比は
材料によって異なるが、ホスト材料にＡｌｑ₃を用い、
ゲスト材料にクマリン−５４０を用いた場合のゲスト材
料の添加量は、１重量％以下が発光特性が優れていると
の報告があり（Ｃ．Ｗ．Ｔａｎｇ：Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈ
ｙｓ．，Ｖｏｌ．６５，Ｎｏ．９３６１０１９８
９）、ホスト材料に対するゲスト材料の混合比は微小量
であることが一般的である。

【００２０】この場合、処理材Ｍの搬出及び装入の間に
セルの温度を降温し、再度装入後にセルを昇温する従来
方法では、蒸発温度のオーバーシュートにより特にゲス
ト材料の蒸発量の制御が困難となり、混合比がロット間
でばらつきを生じ、ひいては発光特性のばらつきの原因
となる。

【００２１】このように、従来の装置構成では、蒸着材
料が無駄に消費されたり不純物の混入による蒸着膜の不
良を生じたりして、処理材の入替えの期間に蒸着材の蒸
発温度より下げる操作をした場合でも処理時間が長くな
るほか、温度制御の不良によって製品精度の劣化を招く
という問題がある。

【００２２】本発明において解決すべき課題は、蒸着材
料の無駄な消費や不純物の混入を確実に防止できると共
に各蒸着材についての無用な温度操作を省くことによっ
て高品質の蒸着膜が得られるようにすることを目的とす
る。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明は、基板の表面に
有機材料を抵抗加熱真空蒸着法によって順次蒸着してい
く製造装置であって、基板を装入及び搬出可能なチャン
バを内部に形成しこのチャンバを真空排気可能とした容
器と、チャンバの内部に収納されその上方に装入した基
板に向け蒸着材料を加熱して蒸発させる加熱蒸発手段
と、チャンバの内部に操作ガスを供給してチャンバ内圧
を上昇させる内圧操作手段とからなることを特徴とす
る。

【００２４】このような構成では、内圧操作手段によっ
て操作ガスをチャンバ内に供給してその内圧を蒸着材料
の蒸発圧力をも高く設定すると、蒸着材料の不要な蒸発
を阻止することができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、基板の
表面に有機材料を抵抗加熱真空蒸着法によって順次蒸着
していく製造装置であって、基板を装入及び搬出可能な
チャンバを内部に形成しこのチャンバを真空排気可能と
した容器と、チャンバの内部に収納されその上方に装入
した基板に向け蒸着材料を加熱して蒸発させる加熱蒸発
手段と、チャンバの内部に操作ガスを供給してチャンバ
内圧を上昇させる内圧操作手段とからなるものであり、
加熱蒸発手段が蒸着材料を加熱保持したままで内圧操作
手段の操作ガス供給による内圧上昇の操作を行なうと
き、内圧が蒸着材料の蒸発圧力よりも高くなるようにす
れば、蒸着材料の蒸発を阻止するという作用を有する。

【００２６】請求項２に記載の発明は、請求項１記載の
製造装置において、操作ガスを希ガスまたはＮ₂ガスと
したものであり、その不活性によってチャンバ内の圧力
操作のみに関与させることができるという作用を有す
る。

【００２７】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２移載の製造装置において、操作ガスを、その露点が−
５０℃以下のガスとしたものであり、製造しようとする
有機ＥＬ素子の成膜層を劣化させることがないという作
用を有する。

【００２８】請求項４に記載の発明は、請求項１から３
のいずれかに記載の製造装置において、内圧操作手段
が、一端をガス供給手段に接続し他端をチャンバ内に連
通させた内圧操作管と、流路開閉及び流量調整用のバル
ブとからなるものであり、バルブを開く操作によって操
作ガスをチャンバに供給してその内圧を上昇させるとと
もに、流量調整によって蒸着材料の蒸発圧力に対応した
最低限の操作ガスの消費量での操業を可能とするという
作用を有する。

【００２９】以下に、本発明の実施の形態の具体例を図
面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施の形
態による有機ＥＬ素子の製造装置におけるチャンバの構
造を示す要部の概略縦断面図、図２は図１のチャンバ内
の要部の横断面図である。なお、従来例で示したものと
同じ部材については共通の符号で指示し、その詳細な説
明は省略する。

【００３０】図１及び図２において、容器１のチャンバ
２に接続する真空ポンプ３やホルダ２ａ、セル４、セル
側とホルダ側のシャッター５，６及び水晶振動子７の配
置等は、従来構造のものと同様であり、これらのそれぞ
れの機能も全く同じである。

【００３１】そして、チャンバ２内の蒸着材料の蒸発量
や処理材Ｍに付着した蒸着膜の厚さを水晶振動子７の振
動数の変化に基づいてセル側及びホルダ側のシャッター
５，６の開閉動作やヒータ４ａの通電等の制御をコント
ローラで実行させることについても同様である。

【００３２】容器１は図５に示した各処理の工程でそれ
ぞれ異なる蒸着材料についての蒸着を行なうものとして
独立して装置に組み込まれるものであり、量産システム
に好適な例を図３及び図４に示す。

【００３３】図３の例はサテライト型のものであり、図
５において説明したようにＩＴＯ膜５２を予め成膜した
ガラス基板５１を処理材Ｍとしてハンドリングするロボ
ットＲの周りに、操作単位としてのブースＡ〜Ｇを環状
に配列している。これらのブースは、外部から処理材Ｍ
を搬入して待機させるためのロードブースＡ、蒸着前に
処理材Ｍを洗浄したりする前処理ブースＢ、ホール層輸
送蒸着ブースＣ、発光層蒸着ブースＤ、電極蒸着ブース
Ｅ、保護膜蒸着ブースＦ及び蒸着完了後の処理材をライ
ン外に排出するアンロードブースＧである。そして、各
ブースＡ〜Ｇの順に処理材Ｍが１個ずつ同時に装入され
てそれぞれが処理され、ブースＣ〜Ｆでの蒸着処理時間
が経過したときには、処理材Ｍをそれぞれ次のブースに
搬出及び装入する操作をロボットＲによって行なわせ
る。

【００３４】このように、複数の処理材Ｍを同時に異な
る蒸着用のブースＣ〜Ｆによって処理するので、量産に
適した設備として使うことができる。なお、このサテラ
イト式のものに代えて、図４に示すように１方向の連続
ラインとして各ブースＡ〜Ｇのレイアウトとしてもよい
ことは無論である。そして、図１及び図２に示した容器
１は、蒸着用のブースＣ〜Ｆのいずれにも共通のものと
して設備され、セル４に充填される蒸着材料の種類だけ
が異なる。

【００３５】図１及び図２に戻って、容器１にはチャン
バ２内にＡｒやＸｅ等の不活性ガスやＮ₂やＯ₂などのガ
ス（図示の例ではＮ₂ガスとしている）を送り込む内圧
操作管８を接続する。この内圧操作管８はコントローラ
によって制御され、流路の開閉及び開度を調整可能な電
動式のバルブ８ａを組み込んだもので、処理材Ｍを搬出
及び装入する期間に必要な量のガスをチャンバ２内に供
給する。

【００３６】内圧操作管８のチャンバ２に対する接続位
置は特に制約を受けるものではないが、図２に示すよう
な複数のセル４の平面配置に対して近い位置が好まし
い。なお、チャンバ２内は真空ポンプ３によって真空排
気されて減圧されているので、内圧操作管８からのＮ₂
ガスはチャンバ２内の全体に直ぐに拡散していく。した
がって、内圧操作管８をセル４の近くに接続できなくて
も、チャンバ２内の全体の昇圧には実質的に何ら支障は
生じない。

【００３７】なお、有機ＥＬ素子が形成される各過程で
の成膜に対しては、水分によって品質が劣化することが
知られている。このためＮ₂ガスも含めて他の種類のガ
スを使用する場合では、これらのガスから水分を除いて
脱水したものとすることが好ましく、たとえば露点が−
５０℃以下とすることが最適である。

【００３８】以上の構成において、図１に示した容器１
が図３の蒸着設備におけるホール輸送層蒸着ブースＣに
備えたものであってホール輸送材としてＴＰＤを使用す
る場合を例とすると、その作動は次のとおりである。

【００３９】従来装置と同様に、真空ポンプ３によって
チャンバ２が１×１０^-6〜１×１０ ^-7ｔｏｒｒまで減圧
した後に、処理材ＭをロボットＲによって装入するとと
もに処理材Ｍをホルダ２ａによってチャッキングする。
この後、セル４をヒータ４ａによって加熱し、蒸着材と
してこのセル４に充填しているＴＰＤの蒸発温度２４０
℃となるまで加熱を継続する。なお、このときの昇温に
必要な時間は、常温からの加熱であれば約１時間程度で
ある。

【００４０】ＴＰＤの蒸発温度までセル４が加熱される
と、セル側シャッター５が開いてセル４からＴＰＤの蒸
気が飛散し始め、水晶振動子７によって飛散蒸気流量が
所定値に達したことが検出されると、コントローラによ
ってホルダ側シャッター６が開いて処理材ＭにＴＰＤ蒸
気が付着する。そして、その付着膜厚が所定厚さになっ
たことが水晶振動子７によって検出されると、セル側及
びホルダ側のシャッター５，６が同時に閉じる。

【００４１】ここまでの動作は従来装置と同様である
が、シャッター５，６を閉じた後であって蒸着済みの処
理材Ｍの搬出及び前処理ブースＢからの新たな処理材の
装入の前に、ヒータ４ａへの通電はそのまま継続し、内
圧操作管８のバルブ８ａを開いてＮ₂ガスをチャンバ２
に供給する。

【００４２】内圧操作管８からのＮ₂ガスの圧力は、Ｔ
ＰＤの蒸発圧力よりも高くなる５０〜１００ｍｍｔｏｒ
ｒ程度であればよく、蒸着の期間でのチャンバ２の内圧
に対してこれを一時的に高くし、加熱が継続されている
セル４からのＴＰＤの蒸発圧力よりもチャンバ２の内圧
が上回るようにする。このようなチャンバ２の内圧操作
によって、セル４に対する加熱が継続されているにも拘
わらず、ＴＰＤの蒸発は抑え込まれることになる。

【００４３】以上のチャンバ２の内圧上昇の期間に、蒸
着済みの処理材ＭをロボットＲによって搬出して発光層
蒸着ブースＤに移送し、前処理ブースＢから新たな処理
材をチャンバ２内に装入する。この搬出及び装入の操作
のときには、容器１の一部を開いてチャンバ２を開放す
ることになるが、チャンバ２内ではＴＰＤの蒸発は阻止
されているので、その外部への流れ出しはない。したが
って、ＴＰＤの蒸気がロボットＲの収納室やこのロボッ
ト収納室を通って他の蒸着用のブースＤ，Ｅ，Ｆのチャ
ンバに入り込んで各チャンバを汚染することが防止され
る。

【００４４】なお、Ｎ₂ガス自身の圧力及び供給してい
る間のチャンバ２の内圧の大きさは、蒸着材の種類すな
わちその蒸発圧力の値によって変えればよいことは当然
であり、５〜１００ｍｍｔｏｒｒ程度の範囲に設定でき
るようにしておけば、殆どの蒸着材に対応できる。そし
て、このような圧力の設定はバルブ８ａによる流量制御
によっても可能である。

【００４５】また、このようなＮ₂ガスの供給期間で
は、真空ポンプ３はそのまま作動を継続させても停止さ
せてもよい。たとえば、蒸着材の蒸発圧力が高い場合で
は、真空ポンプ３の作動を停止させたほうがＮ₂ガスに
よる昇圧時間が短縮されることになり、蒸着材の蒸発圧
力が低いときには真空ポンプ３を作動させたままでもチ
ャンバ２内の昇圧に時間を取られることはない。

【００４６】処理材の入替えが完了して新たな処理材Ｍ
がチャンバ２内に装入された後には、バルブ８ａを閉じ
てＮ₂ガスの供給を停止する。この停止の後には、真空
ポンプ３が作動を継続していた場合では、そのままチャ
ンバ２内が速やかに減圧され、真空ポンプ３の作動を停
止していた場合ではＮ₂ガスの供給停止と同時に作動を
開始させることにより、同様にチャンバ２内を減圧す
る。このようなチャンバ２内の減圧操作では、Ｎ₂ガス
の供給による昇圧期間も通じて真空ポンプ３の作動を継
続させておくほうが、所定値までの減圧速度を速めるこ
とができ、その分に相当して操作時間が短縮される。

【００４７】そして、減圧操作の後には、セル４は加熱
を継続されていたままなので、あらためての昇温の操作
は全く不要であり、真空ポンプ３の真空排気によるチャ
ンバ２内の減圧雰囲気が安定するまでの時間だけ待機す
ればよい。そして、この待機の後にセル側シャッター５
を開き、蒸発量の検出後にホルダ側シャッター６を開く
ことで新たに装入した処理材Ｍに対する蒸着が行なわれ
る。

【００４８】このように、１枚の処理材Ｍに対する蒸着
過程が終わった後には、セル４の温度を下げないでチャ
ンバ２の内圧を上げることで蒸着材料の蒸発を抑えるの
で、従来のようにセル４の加熱を停止して温度を下げる
場合に比べると、再加熱までに必要であった長い時間が
不要となり、操作時間が大幅に短縮される。また、再加
熱のための温度制御も不要となるので、蒸着膜の形成精
度も一様に保つことができ、高品質の蒸着膜が得られ
る。

【００４９】以上に述べた実施の形態においては、有機
ＥＬ素子の製造工程において、有機ＥＬ素子を構成する
各層ごとについてチャンバを設けた例としたが、これに
限らず同じ共通のチャンバ内で全層を形成したり、また
は有機層だけを同一チャンバ内で形成したりする等のよ
うな種々の組合せにおいても適用し得ることは無論であ
る。

【００５０】また、有機ＥＬ素子の素子構成は、陽極／
ホール輸送層／発光層／陰極として説明したが、本発明
の装置はこのような素子構成だけではなく、陽極／発光
層／陰極や陽極／ホール輸送層／発光層／電磁輸送層／
陰極などのように一般に知られている全ての有機ＥＬ素
子構成においても適用され得る。

【００５１】

【実施例】

（表１）は本発明の装置による蒸着プロセスにおける操
作時間を示すものであり、その素子構成はＩＴＯ／ＴＰ
Ｄ（５００）／Ａｌｑ₃（７５０）／ＡｌＬｉ（２００
０）／ＧｅＯ（４０００）である。そして、ホール輸送
層，発光層及び電極のそれぞれの蒸着において、搬出及
び装入後の入替え操作のときに行なう真空ポンプによる
真空排気時間はいずれも２分間で十分である。したがっ
て、基板の装入と搬出の操作にそれぞれ１分間程度が必
要であるとすれば、成膜時間及び基板（処理材）加熱時
間を含む１工程の時間は１０分間で済むことになる。

【００５２】よって、セルの温度を一度下げた後に再加
熱するような操作では温度降下及び再加熱に８０分間を
必要としていたのに比べて、本発明の装置であれば操作
時間を大幅に削減し得る。

【００５３】

【表１】

【００５４】

【発明の効果】請求項１の発明では、加熱蒸発手段が蒸
着材料を加熱保持したままで内圧操作手段の操作ガス供
給による内圧上昇の操作を行なうとき、内圧が蒸着材料
の蒸発圧力よりも高くなるようにすれば、蒸着材料の蒸
発を阻止できる。したがって、基板の搬出及び装入の期
間に内圧操作を行なうようにすれば、蒸着材料の蒸発を
抑えることができ、その無駄な消費がなくなるほか、蒸
着材料の蒸気が他の種類の蒸着材料を含んだチャンバに
入り込んで混入することがなく、蒸着材料の安定性も保
持される。また、たとえば基板の搬出及び装入の期間に
加熱蒸発手段の発熱量を一時的に低くして蒸発を抑える
従来装置では、温度操作の時間が長くてその制御も複雑
であるのに対し、加熱蒸発手段については操業の間継続
して一定温度に維持することができるので、温度操作時
間が大幅に短縮できるとともに、蒸着膜の形成精度も高
く保つことができる。

【００５５】請求項２の発明では、操作ガスは不活性な
のでチャンバ内の圧力操作のみに関与させることがで
き、成膜用の有機成分との化学反応を抑えることがで
き、製品品質の向上が図られる。

【００５６】請求項３の発明では、操作ガスは露点が−
５０℃以下であって乾燥したものを使用するので、有機
ＥＬ素子の成膜層を劣化させることがなく、製品品質を
更に一層向上させることができる。

【００５７】請求項４の発明では、バルブを開く操作に
よって操作ガスをチャンバに供給してその内圧を上昇さ
せるとともに、流量調整によって蒸着材料の蒸発圧力に
対応した最低限の不活性ガスの消費量での操業が可能で
ある。したがって、バルブ操作だけで簡単に内圧調整の
操作ができるので、チャンバ内での操作に連動する制御
も簡単になり、操作ガスの消費量も蒸着材料に対して最
適化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態による有機ＥＬ素子の製
造装置におけるチャンバの構造を示す要部の概略縦断面
図

【図２】図１のチャンバ内の要部の横断面図

【図３】サテライト型の蒸着設備のブースの配列を示す
概略平面図

【図４】一方向ライン型の蒸着設備のブースの配置例を
示す概略平面図

【図５】ガラス基板を利用した有機ＥＬ素子の製造工程
を順に示す概略縦断面図

【図６】従来のチャンバ構造を示す概略縦断面図

【符号の説明】

１容器２チャンバ２ａホルダ３真空ポンプ４セル４ａヒータ５セル側シャッター６ホルダ側シャッター７水晶振動子８内圧操作管８ａバルブＭ処理材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小松隆宏大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板の表面に有機材料を抵抗加熱真空蒸着
法によって順次蒸着していく製造装置であって、基板を
装入及び搬出可能なチャンバを内部に形成しこのチャン
バを真空排気可能とした容器と、チャンバの内部に収納
されその上方に装入した基板に向け蒸着材料を加熱して
蒸発させる加熱蒸発手段と、チャンバの内部に操作ガス
を供給してチャンバ内圧を上昇させる内圧操作手段とか
らなることを特徴とする有機エレクトロルミネセンス素
子の製造装置。
【請求項２】操作ガスは、希ガスまたはＮ₂ガスである
ことを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネ
センス素子の製造装置。
【請求項３】操作ガスは、露点が−５０℃以下であるこ
とを特徴とする請求項１または２記載のエレクトロルミ
ネセンス素子の製造装置。
【請求項４】内圧操作手段は、一端を操作ガスの供給手
段に接続し他端をチャンバ内に連通させた内圧操作管
と、流路開閉及び流量調整用のバルブとからなることを
特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の有機エレ
クトロルミネセンス素子の製造装置。