真空蒸鍍裝置以及有機el裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及真空蒸鍍裝置。尤其，本發(fā)明涉及能夠在一個成膜室內使多個成 膜層成膜的真空蒸鍍裝置。本發(fā)明的真空蒸鍍裝置適合作為用于制造有機EL(Elect r〇 Luminesence:電致發(fā)光）裝置的裝置。另外，本發(fā)明涉及有機EL裝置的制造方法。
【背景技術】
[0002] 近幾年，作為替代白熾燈、熒光燈的照明裝置，有機EL裝置受到注目，并進行了很 多研宄。有機EL裝置是通過在玻璃基板、透明樹脂薄膜等基材層疊了有機EL元件而成的。
[0003] 并且，有機EL元件是使一方或者雙方具有透光性的2個電極對置、且在該電極之 間層疊了由有機化合物構成的發(fā)光層而成的。
[0004] 有機EL裝置是自發(fā)光器件，通過適當?shù)剡x擇發(fā)光層的材料，能夠發(fā)出各種波長的 光。另外，與白熾燈、熒光燈相比厚度極薄，且面狀地發(fā)光，從而設置位置的制約較少。
[0005] 代表的有機EL裝置的層結構如圖21所示。圖21所示的有機EL裝置200構成為， 在玻璃基板202上，層疊透明電極層203、功能層205、背面電極層206,并由密封部207對它 們進行密封。有機EL裝置200是從玻璃基板202側取出光的、被稱作所謂底部放射型的結 構。
[0006] 另外，功能層205是層疊有多個有機化合物或者導電性氧化物的成膜而成的。代 表的功能層205的層結構如圖21的放大圖所示地從透明電極層203側依次具有空穴注入 層208、空穴輸送層210、發(fā)光層211、電子輸送層212、以及電子注入層215。
[0007] 這樣，有機EL裝置是通過在玻璃基板202上依次使所述的層成膜而制造的。
[0008] 此處，在所述的各層中，功能層205是如所述那樣層疊有多個有機化合物的薄膜 而成的，各薄膜均通過真空蒸鍍法成膜。
[0009] 即，由于如所述那樣，功能層205是層疊有多個有機化合物的薄膜而成的，所以為 了形成功能層205,需要多次進行真空蒸鍍。
[0010] 另外，背面電極層206-般由鋁、銀等的金屬薄膜形成，與功能層205相同，通過真 空蒸鍍法成膜。
[0011] 因此，當制造一個有機EL裝置時，需要多次進行真空蒸鍍。
[0012] 此處，以往的真空蒸鍍裝置僅能夠蒸鍍一個種類的薄膜。例如，有機EL裝置的功 能層205由空穴注入層208、空穴輸送層210、發(fā)光層211、電子輸送層212以及電子注入層 215構成，但在以往的方法中，所述層由分別不同的真空蒸鍍裝置成膜。
[0013] 因此，以往的有機EL裝置的各層的成膜需要頻繁進行相對于真空蒸鍍裝置拿出、 放入基板的作業(yè)。因此，以往的方法的作業(yè)效率較低，而期望改善。
[0014] 作為解決該問題的對策，專利文獻1、2中提出了能夠在一個成膜室使多個薄膜層 成膜的真空蒸鍍裝置。
[0015] 專利文獻1、2所公開的真空蒸鍍裝置中，在成膜室內設置有3個分散容器。
[0016] 另外，各分散裝置分別與多個蒸發(fā)部連接，從各蒸發(fā)部向分散容器供給成膜材料 的蒸氣。而且，從各分散容器向成膜室內釋放成膜材料的蒸氣（以下，也稱作成膜蒸氣）而 在基板上成膜。
[0017] 專利文獻1、2所公開的真空蒸鍍裝置中，通過選擇使成膜蒸氣釋放的分散容器， 能夠在一個成膜室內使多個薄膜層成膜。
[0018] 另外，專利文獻1、2所公開的真空蒸鍍裝置中，通過切換使用的蒸發(fā)部，能夠變更 向分散容器供給的成膜材料。即，專利文獻1、2所公開的真空蒸鍍裝置中，能夠在一個成膜 室內使多個薄膜層成膜。
[0019] 專利文獻1中，作為成膜材料的分組方法，公開了將蒸發(fā)溫度、極限溫度相近的作 為一個組的對策。即，專利文獻1所公開的真空蒸鍍裝置中，對各分散裝置與多個蒸發(fā)部連 接、但使用哪個蒸發(fā)部來使哪個成膜材料蒸發(fā)這一點，進行了有趣的研宄。
[0020] 換言之，專利文獻1中，公開了蒸發(fā)器和成膜材料的優(yōu)選的組合。
[0021] 專利文獻1所公開的對策中，將成膜材料以其蒸發(fā)溫度、極限溫度分類，將蒸發(fā)溫 度相近的成膜材料向與相同的分散裝置連接的多個蒸發(fā)部中每一個投入，并使之蒸發(fā)。
[0022] 專利文獻1 :日本特開2008-75095號公報
[0023] 專利文獻2 :日本特開2009-256705號公報
[0024] 專利文獻1所公開的對策中，理論上是合理的，可以說是蒸發(fā)器和成膜材料的組 合方法之一。
[0025] 然而，不能說該組合是最好的，還有更加優(yōu)選的組合。

【發(fā)明內容】

[0026] 因此，本發(fā)明涉及具備多個蒸發(fā)器的真空蒸鍍裝置，其目的在于提出蒸發(fā)器和成 膜材料的優(yōu)選的組合。
[0027] 另外，本發(fā)明的目的在于，提出如下有機EL裝置的制造方法，S卩，當在一個成膜室 使有機EL裝置的多個層成膜的情況下，能夠使成膜的薄膜的厚度的分布均勻。
[0028] 有機EL裝置如上所述地層疊有多個薄膜層。這些各層均優(yōu)選為以膜厚分布均勻 的方式成膜。即，優(yōu)選各層分別均勻，且在各層分別因位置不同而厚度的差別較少。
[0029] 為了使各層的膜厚均勻，需要在最佳的條件下實施各層的成膜。然而，實際上，構 成有機EL裝置的各層的厚度不一樣。因此，用于使各個膜均勻地成膜的最佳的條件按照層 而不同。
[0030] 此處，作為使膜的厚度均勻所需要的一個條件，可以舉出單位時間內的成膜蒸氣 的釋放量。即，在真空蒸鍍法中，適當?shù)卣{整在單位時間內從釋放開口釋放的成膜蒸氣的量 是重要的。若該成膜蒸氣的釋放量不適當，則成膜后的膜的厚度產(chǎn)生差別。
[0031] 因此，本發(fā)明以"各個成膜材料的蒸氣在單位時間內的目標釋放量"為基準而組合 蒸發(fā)器和成膜材料。
[0032] S卩，若釋放系統(tǒng)相同，則預料成膜蒸氣所受到的流路阻力也同等。因此，若使"各個 成膜材料的蒸氣在單位時間內的目標釋放量"近似的成膜材料在屬于相同系統(tǒng)的蒸發(fā)部蒸 發(fā)，則單位時間內的成膜蒸氣的釋放量相近。
[0033] 基于以上的研宄而完成的本發(fā)明的一個方式是一種真空蒸鍍裝置，其具有能夠減 壓且能夠設置基材的成膜室、和設有多個向基材釋放成膜材料的蒸氣的釋放開口的成膜材 料釋放部，從成膜材料釋放部釋放成膜材料的蒸氣而在基材上成膜，所述真空蒸鍍裝置的 特征在于，具備存在多個所述釋放系統(tǒng)的流路結構，在所述釋放系統(tǒng)中具有多個使成膜材 料蒸發(fā)的蒸發(fā)部，并且一個所述釋放系統(tǒng)是由1個或者多個蒸發(fā)部構成的一組的蒸發(fā)部組 與由多個釋放開口構成的一組的開口組連接而形成的，所述真空蒸鍍裝置構成為，在每個 所述蒸發(fā)部存在主開閉閥，打開該主開閉閥來向成膜材料釋放部導入由蒸發(fā)部產(chǎn)生的蒸 氣，并從成膜材料釋放部釋放成膜材料的蒸氣而在基材上成膜，所述蒸發(fā)部組是以使各個 成膜材料的蒸氣在單位時間內的目標釋放量近似的成為一個組的方式選擇而成的。
[0034] 優(yōu)選，從蒸發(fā)部在釋放開口的開口端附近設有節(jié)流件，在一個釋放系統(tǒng)內配置的 節(jié)流件的開口面積基于一定的基準而設定，在其它至少一個釋放系統(tǒng)設置的節(jié)流件根據(jù)不 同的基準設定。
[0035] 根據(jù)該方式，由于能夠針對各個釋放系統(tǒng)使節(jié)流件的開口面積不同，所以能夠使 成膜蒸氣在單位時間內的釋放量接近理想狀態(tài)。
[0036] 優(yōu)選屬于各開口組的釋放開口的開口面積大致相同。
[0037] 此處所說的"開口面積大致相同"是指開口面積的差為正負5%以內。當然，"開口 面積大致相同"也包括開口面積相同。
[0038] 該方式的情況下，開口面積的差優(yōu)選為正負3%以內。
[0039] 優(yōu)選在屬于各開口組的釋放開口中混有開口面積不同的釋放開口。
[0040] 更加優(yōu)選各開口組的釋放開口的總面積相互不同。
[0041] 根據(jù)該方式，能夠按照開口組地控制單位時間內的成膜量。
[0042] 更加優(yōu)選與屬于一個開口組的釋放開口鄰接的釋放開口均是屬于不同的開口組 的釋放開口。
[0043] 根據(jù)該方式，由于一個釋放開口和與該釋放開口鄰接的釋放開口屬于不同的開口 組，所以能夠平均地分布屬于分別的開口組的釋放開口。
[0044] 優(yōu)選具備對釋放系統(tǒng)的一部分或者全部進行溫度調節(jié)的熱介質流路。
[0045] 在熱介質流路通過的熱介質并不限定于高溫的，也有使用低溫的情況。例如，若釋 放氣化溫度較高的成膜材料后，接著要利用相同的釋放系統(tǒng)來釋放氣化溫度較低的成膜材 料時，會需要冷卻歧管等釋放系統(tǒng)。
[0046] 該方式由于具備對釋放系統(tǒng)的一部分或者全部進行溫度調節(jié)的熱介質流路，所以 也能夠冷卻釋放系統(tǒng)，從而能夠早開始低溫且氣化的成膜材料的蒸鍍。另外，該方式也能夠 縮短釋放的成膜材料的切換時間。
[0047] 當然，也可以在熱介質流路通過高溫的熱介質。
[0048] 優(yōu)選在成膜室內存在膜厚傳感器和膜厚確認用的釋放開口，釋放系統(tǒng)與膜厚確認 用的釋放開口連通。
[0049] 該方式的真空蒸鍍裝置能夠正確地檢測在基材上層疊的膜的厚度。
[0050] 優(yōu)選所述釋放開口直接或者經(jīng)由延長管而與歧管部的內部空間連通，1個或者多 個歧管部的一部分或者全部在成膜室外配置。
[0051] 根據(jù)該方式，由于1個或者多個歧管部的一部分或者全部在成膜室外配置，所以 成膜室的容積能夠比較小。因此，當將成膜室設為真空環(huán)境氣時，與以往相比能夠縮短成膜 室內的抽真空的時間。因此，單位時間內的成膜量較多。
[0052] 優(yōu)選所述釋放開口直接或者經(jīng)由延長管而與歧管部的內部空間連通，1個或者多 個歧管部在成膜室外配置，另外具有在成膜室內配置的膜厚傳感器和膜厚確認用的釋放開 口，在所述成膜室外配置的歧管部與膜厚確認用的釋放開口連通。
[0053] 根據(jù)該方式，由于在成膜室內設置膜厚傳感器，所以也可以不新設置膜厚傳感器 用的空間。因此，能夠減少設備成本。
[0054] 優(yōu)選所述釋放開口直接或者經(jīng)由延長管而與歧管部的內部空間連通，所述歧管部 具備殘留蒸氣除去機構，在成膜后，該殘留蒸氣除去機構能夠使歧管部的一部分的溫度降 低而使在歧管部內殘留的成膜材料的蒸氣的性狀變化。
[0055] 此處所說的"性狀"是表示物質的性質和狀態(tài)，"性狀變化"是指例如組成變化、物 性變化、形狀變化、狀態(tài)變化。
[0056] 根據(jù)該方式，利用殘留蒸氣除去機構使成膜材料的蒸氣冷卻而固化或者液化，從 而能夠除去成膜材料的蒸氣。
[0057] 然而，真空蒸鍍裝置剛動作后的成膜材料的蒸氣大多有反應不充分、不穩(wěn)定的情 況。
[0058] 因此，優(yōu)選具有覆蓋成膜材料釋放部的全部釋放開口的閘門部件，閘門部件能夠 相對于所述釋放開口相對移動，且具備開口，閘門部件使閘門部件的開口與所述釋放開口 一致而能夠使全部釋放開口為敞開狀態(tài)，另外，閘門部件使閘門部件的開口從所述釋放開 口偏離，而能夠使全部釋放開口為閉塞狀態(tài)。
[0059] 根據(jù)該方式，在真空蒸鍍裝置剛動作后，通過使閘門部件為閉塞狀態(tài)，能夠防止不 穩(wěn)定的成膜材料的蒸氣蒸鍍到作為成膜對象的基材上。另外，在非成膜時，同樣通過使閘門 部件為閉塞狀態(tài)，也能夠防止不穩(wěn)定的成膜材料的蒸氣蒸鍍到作為成膜對象的基材上。
[0060] 另外，在成膜時，通過使閘門部件為敞開狀態(tài)，從而能夠使成膜材料的蒸氣不被閘 門部件阻礙地在基材上蒸鍍成膜材料的蒸氣。
[0061] 優(yōu)選，對于各個釋放系統(tǒng)，使以下（1)?（5)的項目中的至少一個項目不同。
[0062] (1)各釋放開口的實際的開口面積。
[0063] (2)釋放開口的實際的總開口面積。
[0064] (3)釋放開口的分布。
[0065] (4)釋放開口的數(shù)量。
[0066] (5)釋放系統(tǒng)的流路阻力。
[0067] 根據(jù)該方式，利用釋放系統(tǒng)能夠調整基材上的成膜的厚度、分布。
[0068] 并且，用于解決本發(fā)明的相同的課題的方法的方式是一種有機EL裝置的制造方 法，其在單一成膜室內進行相對于基材真空蒸鍍多個成膜層的多個蒸鍍工序，其中，進行真 空蒸鍍的真空蒸鍍裝置具備存在多個釋放系統(tǒng)的流路結構，在所述釋放系統(tǒng)中具有多個使 成膜材料蒸發(fā)的蒸發(fā)部，并且一個所述釋放系統(tǒng)是連接由1個或者多個蒸發(fā)部構成的一組 的蒸發(fā)部組與由多個釋放開口構成的一組的開口組而形成的，并在每個所述蒸發(fā)部存在主 開閉閥，打開該主開閉閥而向成膜材料釋放部導入由蒸發(fā)部產(chǎn)生的蒸氣，并從成膜材料釋 放部釋放成膜材料的蒸氣而在基材上成膜，使所述釋放開口的開口面積針對各個釋放系統(tǒng) 而不同，向屬于所述蒸發(fā)部組的蒸發(fā)部，選擇性地投入各個成膜材料的蒸氣在單位時間內 的目標釋放量近似的成膜材料，利用所述蒸發(fā)部使成膜材料蒸發(fā)而在基材上成膜，從而進 行多個蒸鍍工序。
[0069] 本發(fā)明的一個方式是一種有機EL裝置的制造方法，其使用所述的真空蒸鍍裝置， 來實施多次同時釋放主成膜材料和次成膜材料而形成共蒸鍍有機層的共蒸鍍工序，從而制 造含有多個共蒸鍍有機層的有機EL裝置，其中，將多種主成膜材料選擇性地投入屬于相同 的蒸發(fā)部組的蒸發(fā)部，并將多種次成膜材料選擇性地投入屬于其它的蒸發(fā)部組的蒸發(fā)部， 在所述蒸發(fā)部分別使成膜材料蒸發(fā)而在基材上使共蒸鍍有機層成膜。
[0070] 該方式使用所述的真空蒸鍍裝置來進行共蒸鍍。如公知那樣，共蒸鍍同時釋放多 個成膜材料（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鍍量十 分不同。具體而言，在共蒸鍍的層中，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，釋放開口的最佳條