成膜源、成膜方法、および加熱板、ならびに有機ＥＬ素子の製造方法
【課題】成膜材料の有効利用が可能であり、かつ、良好な膜質の膜を成膜することが可能な成膜源を提供する。
【解決手段】成膜源１０２は、成膜材料１２１が内部に充填される成膜材料収容部である坩堝１２２と、充填された成膜材料１２１の表面に載置される加熱体である加熱板１２３とを備える。加熱板１２３には複数の貫通孔１２５が所定のパターンで形成されている。また、加熱板１２３の貫通孔１２５が形成されていない領域には、ヒータ１２６が配設されている。成膜時には、ヒータ１２６によって加熱された加熱板１２３により、坩堝１２２内の成膜材料１２１の表面が加熱され、該表面の成膜材料１２１が蒸発して蒸着成膜が実施される。
【解決手段】成膜源１０２は、成膜材料１２１が内部に充填される成膜材料収容部である坩堝１２２と、充填された成膜材料１２１の表面に載置される加熱体である加熱板１２３とを備える。加熱板１２３には複数の貫通孔１２５が所定のパターンで形成されている。また、加熱板１２３の貫通孔１２５が形成されていない領域には、ヒータ１２６が配設されている。成膜時には、ヒータ１２６によって加熱された加熱板１２３により、坩堝１２２内の成膜材料１２１の表面が加熱され、該表面の成膜材料１２１が蒸発して蒸着成膜が実施される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、成膜源、成膜方法、および成膜に用いられる加熱板、ならびに有機ＥＬ素子の製造方法に関する。ただし、本発明の利用は、前述の成膜源、成膜方法、および加熱板、ならびに有機ＥＬ素子の製造方法には限らない。
【背景技術】
【０００２】
各種情報産業機器の表示ディスプレイや発光素子等においては、薄型化が図られるとともに視認性や耐衝撃性等に優れることから、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と略す）の利用が進んでいる。有機ＥＬ素子は、基板上に一対の電極に挟持された有機層が形成された構成を有する。有機層は、機能の異なる複数の層が積層されて構成され、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、および電子注入層を含んで構成される。
【０００３】
このような有機ＥＬ素子の有機層は、例えば、蒸着法により成膜される。蒸着による成膜の際には、成膜材料である有機材料を坩堝等の容器内に充填し、真空状態で容器ごと加熱して有機材料を蒸発させ成膜を行う。加熱方法としては、抵抗加熱、電子ビーム加熱、高周波加熱、レーザ加熱等が用いられる。
【０００４】
例えば、抵抗加熱では、容器の外周にヒータ等の熱源が配置され、この熱源から発せられた熱が容器に伝達される。そして、容器を介して、容器内に収容された有機材料に熱が伝達されて有機材料が加熱される。このような有機材料の加熱時には、容器の内壁に近い領域の有機材料が先に加熱され、その後、内側に向かって徐々に加熱が進んでいく。そして、有機材料全体が所定温度に近い温度に昇温されると、容器内の有機材料表面、すなわち、被成膜基板に対向する面である有機材料表面から有機材料が蒸発または昇華して蒸着成膜が行われる。
【０００５】
ここで、上記のような有機材料の蒸着による成膜では、容器内の有機材料全体が所定温度に近づくと有機材料の蒸発または昇華が開始するので、有機材料の蒸発または昇華に要する熱量が多くなり、加熱に時間を要する。それゆえ、加熱効率の向上が求められる。また、かかる成膜では、容器内における有機材料の温度分布が不均一となりやすく有機材料の加熱状態の調整が困難である。それゆえ、有機材料の蒸発量または昇華量の制御が困難となり、その結果、成膜レートの制御が困難となるとともに、成膜される膜の特性劣化を招くおそれがある。それゆえ、膜の生産性および品質の向上を図るには、有機材料の良好な加熱制御が求められる。
【０００６】
上記要求を満たす方法の一つに、例えば、容器の上下に熱源としてヒータを配置するとともに、容器内に充填された成膜材料の表面近傍に金属板を配設する方法がある（例えば、特許文献１参照。）。かかる方法では、上下に配設されたヒータにより容器を介して成膜材料が加熱され、さらに、上部に配設されたヒータの放射熱が金属板に吸収されるので、この金属板により、成膜材料の表面に効率よく熱が伝達される。
【０００７】
【特許文献１】特開昭５８−１９４７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、このように金属板を用いた加熱では、金属板からの伝熱による加熱は、成膜材料を均一に加熱するための補助的なものである。したがって、上下に配設されたヒータにより成膜材料全体を均一に加熱する必要があり、よって、成膜材料の蒸発または昇華に多くの熱量を要する。また、前述のように成膜材料の加熱状態の調整が困難であり、成膜材料の温度分布に不均一が生じやすいことから、成膜レートを精度よく制御することが困難である。さらに、成膜材料全体を均一に加熱しようとすると、成膜材料表面以外の部分においても蒸発または昇華が起こり、これが膜質等に影響を及ぼす。
【０００９】
例えば、容器の底部側にヒータが配設された場合には、容器の底部側においても、成膜材料の蒸発または昇華が起こる。そして、このような容器底部側の成膜材料の蒸発または昇華は、成膜材料の巻き上げ等を発生させるおそれがあり、この巻き上げ等に伴って成膜材料が容器外部に飛散する。巻き上げ等による成膜材料の飛散は、成膜材料の浪費につながるだけでなく、材料片の膜への混入やそれに続く材料片の剥離を引き起こす。その結果、成膜された膜の膜質が劣化する。そしてさらに、このような成膜における膜質の劣化は、成膜により形成される素子の特性劣化を引き起こす。
【００１０】
例えば、数百ｎｍレベルといった高精度の成膜技術が要求される有機ＥＬ素子の製造方法において、成膜レートの制御が不十分であったり材料片の混入等の問題が生じると、有機ＥＬ素子の生産性が低下するとともに、製造された素子においてリーク電流等が発生し素子特性が劣化する。
【００１１】
また、容器外部に配設されたヒータの発する熱を容器を介して伝熱して成膜材料を加熱する構成では、たとえ上記のように金属板を配設していても、容器内に充填された成膜材料のうち、ヒータに近い部分に位置する成膜材料が、ヒータから離れた部分に位置する成膜材料よりも伝達される熱量が多くなり、よって、ヒータに近い部分の容器の内壁では、成膜材料の焦げ付きが生じる。このような焦げ付きによる成膜材料の浪費は、成膜コストの増加につながる。特に、有機材料は高価であることから、有機材料を用いた成膜により形成される有機ＥＬ素子では、有機材料の焦げ付きが、有機ＥＬ素子の製造コストに大きく影響する。
【００１２】
さらに、容器を介した成膜材料への伝熱では容器の内壁に近い部分の成膜材料ほど伝達される熱量が多いことから、成膜材料表面のうち、容器の内壁に近い領域ほど、蒸発または昇華が促進される。したがって、成膜材料表面では、成膜材料の蒸発量または昇華量が局部的に異なり、その結果、容器に残留する成膜材料の増加を招く。例えば、容器の側部内壁近くの成膜材料は伝達される熱量が多いので蒸発または昇華が効率よく行われるが、容器の側部内壁から離れた容器中心付近の成膜材料では、熱の伝達効率が低いため、側部内壁近くの成膜材料に比べて蒸発または昇華の効率が低くなる。その結果、成膜材料が容器の底面に山状に残ってしまい、成膜材料の有効利用が達成されない。
【００１３】
このような成膜材料の加熱状態の不均一は、特に、容器の大きさが大きくなると顕著になる。このため、容量の大きな容器に成膜材料を充填して大面積の基板へ成膜を行う大型の有機ＥＬ表示パネルの製造では、成膜レートの制御等の点から大量生産が困難となり、また、過加熱による有機材料の焦げ付きや残留材料の増加等の点から、製造コストが増加する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の請求項１にかかる成膜源は、成膜材料を収容する成膜材料収容部と、前記成膜材料収容部に収容された前記成膜材料の表面に配置されて発熱するとともに、前記成膜材料の表面に連通する貫通孔を有する加熱体と、を備える。
【００１５】
また、本発明の請求項３にかかる成膜方法は、貫通孔を有し発熱する加熱体を、成膜材料収容部に収容された成膜材料の表面に前記貫通孔を連通させて前記成膜材料の表面に配置し、前記加熱体により前記成膜材料の表面を選択的に加熱することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項５にかかる加熱板は、蒸着成膜における成膜材料の蒸発または昇華に用いられる加熱板であって、一対の主面を貫通する貫通孔を少なくとも一つ有するとともに発熱可能な構成を有し、成膜時には、容器に収容された成膜材料の表面に一方の前記主面を接触させて配置され、前記成膜材料の表面を選択的に加熱することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項６にかかる有機ＥＬ素子の製造方法は、対向する一対の電極間に少なくとも発光層を含む複数の有機層が形成された有機ＥＬ素子の製造方法であって、前記有機層の形成時に、貫通孔を有し発熱する加熱体を、成膜材料収容部に収容された有機化材料の表面に前記貫通孔を連通させて前記有機材料の表面に配置し、前記成膜材料収容部に収容された前記有機材料の表面を前記加熱体により選択的に加熱して有機材料を蒸着させることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる成膜源、成膜方法、および加熱板、ならびに有機ＥＬ素子の製造方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１９】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１は、成膜材料の有効利用率の向上が図られ、かつ、良好な膜質の膜を良好な生産性で成膜することが可能な成膜源および成膜方法を提供することを目的の一つとする。
【００２０】
実施の形態１では、本発明にかかる成膜源およびこれを用いた成膜方法について説明する。実施の形態１にかかる成膜源および成膜方法は、成膜材料の表面に発熱する加熱板を配置し、この加熱板により成膜材料の表面を選択的に加熱して表面部分の成膜材料を蒸発または昇華させるものである。以下の実施例で実施の形態１の具体例を示す。
【実施例１】
【００２１】
図１は、本発明の実施例１における成膜方法を説明するための模式図である。ここでは、成膜材料を抵抗加熱法により加熱し、基板の成膜面に蒸着させて薄膜を形成する場合について説明する。
【００２２】
図１に示すように、成膜装置は、真空ポンプ１０４により所定の真空度に保持可能に構成された成膜室１００を備える。そして、成膜室１００内に、成膜材料１２１を蒸発させる成膜源１０２と、この成膜源１０２に成膜面を対向させて配置された成膜対象である基板１０１とが配置されている。また、成膜室１００内には、成膜源１０２と基板１０１との間に成膜用マスク１０５が配置されるとともに、膜厚モニタ１０７が配置されている。
【００２３】
基板１０１には、例えば、ガラス基板等が用いられる。ここでは図示を省略しているが、基板１０１は、成膜室１００の内壁に配設された支持部材によって支持されて成膜室１００内に保持される。例えば、基板１０１は、成膜室１００の上壁内面に支持された支持部材が背面に取り付けられて保持される。
【００２４】
成膜用マスク１０５は、開口（図示せず）が形成された所定のマスクパターンを有しており、基板１０１の成膜面の所望の領域に薄膜１０３を形成することができる。成膜用マスク１０５は、基板１０１と同様、図示しない支持部材によって成膜室１００内に保持される。また、膜厚モニタ１０７には、従来構造のモニタが用いられている。
【００２５】
図２は、成膜源１０２の構成を示す模式的な斜視図である。また、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ’線における模式的な断面図である。図２および図３に示すように、成膜源１０２は、成膜材料１２１を充填する成膜材料収容部である坩堝１２２と、坩堝１２２内に充填された成膜材料１２１の表面に載置される加熱体である加熱板１２３とを備える。
【００２６】
坩堝１２２は、成膜室１００の底壁に直接載置されてもよく、また、支持部材（図示せず）によって成膜室１００内に保持されてもよい。さらに、坩堝１２２は、配置位置において自転可能に構成されてもよく、また、成膜室１００内における配置位置が変化するように構成されてもよい。
【００２７】
ここでは、坩堝１２２がポイントソースとして用いられている。坩堝１２２は、上端が開口され下端が底壁で封止された円筒形状を有する。坩堝１２２は、その中心が、成膜用マスク１０５および基板１０１の中心と一致するように配置されている。坩堝１２２の構成材料は特には限定されず、例えば、Ｗ，Ｔａ，Ｍｏ等の高融点金属、または、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ−Ｎｉ合金、ステンレス鋼、黒鉛、ＴｉＮ等の金属やセラミックス等が用いられる。
【００２８】
坩堝１２２内には、成膜する図１の薄膜１０３に応じた成膜材料１２１が充填される。この成膜材料１２１は、加熱により蒸発する材料であってもよく、また、昇華する材料であってもよい。このような成膜材料１２１は、固体材料であってもよく、また、液体材料であってもよい。ここでは、加熱により蒸発する成膜材料１２１が用いられている。そして、充填された成膜材料１２１の表面に、加熱板１２３が載置されている。
【００２９】
なお、載置とは、成膜材料１２１が固体材料である場合には、材料表面に加熱板１２３が直接接触して置かれた状態のことである。また、成膜材料１２１が液体材料である場合には、材料表面に加熱板１２３全体が浮いた状態、または、加熱板１２３の下部が成膜材料１２１の中に沈むとともに残りの部分が材料表面より上に浮かんだ状態のことである。
【００３０】
図４は、加熱板１２３の構成を示す模式図である。図４に示すように、加熱板１２３は、図３の坩堝１２２の内径よりも小径に構成された円板形状を有し、坩堝１２２内に収容可能に構成されている。なお、図２および図３では加熱板１２３の外周と坩堝１２２の内壁とが当接しているが、実際には、両者の間には間隙が存在している。蒸発した図２の成膜材料１２１がこの間隙を透過して図１の基板１０１側に移動することから、加熱板１２３では、坩堝１２２内壁との間に間隙が成膜に適した幅であるように径が設計される。ここでは、加熱板１２３と坩堝１２２の内壁との間の間隙の幅が小さい方が好ましいので、加熱板１２３の外周と坩堝１２２の内壁とがほぼ完全に当接している。また、加熱板１２３は、収容された坩堝１２２の内部において、回転可能に構成されてもよい。
【００３１】
加熱板１２３には、複数の貫通孔１２５が形成されている。ここでは、同一形状を有する円形の貫通孔１２５が、所定のパターンで等間隔に整然配置されている。加熱板１２３に形成される貫通孔１２５の数、形状および配置位置は、図１の成膜材料１２１の種類や、成膜源１０２と基板１０１との配置関係や、成膜条件等に合わせて適宜設定されるものである。
【００３２】
例えば、成膜時に生じる図１の薄膜１０３の膜厚の不均一を解消するように貫通孔１２５が形成されてもよい。具体的に、図１の基板１０１の中心領域に成膜される薄膜１０３の膜厚が基板１０１の外周領域に成膜される薄膜１０３の膜厚に比べて厚くなる場合には、図４の加熱板１２３において、中心領域の貫通孔１２５の数を少なくするか、または、この中心領域の貫通孔１２５の大きさを小さくし、それと同時に、加熱板１２３の外周領域の貫通孔１２５の数を多くするか、または、この外周領域の貫通孔１２５の大きさを大きくする。それにより、基板１０１の全体に渡って均一な膜厚の薄膜１０３を形成することが可能となる。
【００３３】
また、加熱されにくい成膜材料１２１（図３参照）を用いる場合には、加熱効率を向上させるために、例えば、図４の加熱板１２３における貫通孔１２５の数を少なくするか、または貫通孔１２５の大きさを小さくする。それにより、加熱板１２３と成膜材料１２１との接触面積が増加し、加熱板１２３から成膜材料１２１への伝熱効率が向上する。
【００３４】
このような加熱板１２３は、加熱されやすく保温性の高い材料から構成されるのであれば、構成材料は特には限定されない。例えば、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、ベリリア（ＢｅＯ）等の高融点酸化物等から構成されてもよい。なお、図３の成膜材料１２１が固体材料である場合には、加熱板１２３を材料表面に配置するので加熱板１２３の構成材料の比重はほとんど考慮しなくてよいが、成膜材料１２１が液体材料である場合には、少なくとも加熱板１２３の上部が成膜材料１２１の表面より上に浮き出る必要があることから、成膜材料１２１の比重との関係を考慮して材料選択を行う必要がある。
【００３５】
図４に示すように、図１の基板１０１と対向する加熱板１２３の表面には、隣接する貫通孔１２５の間を縫って貫通孔１２５の配列パターンに沿ってヒータ１２６が配設されている。ここでは、ヒータ１２６が、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ等の高融点金属で構成されたフィラメント状またはボート状の抵抗加熱用ヒータで構成されている。加熱板１２３に配設されたヒータ１２６は、図１の成膜室１００の底壁に形成された貫通孔（図示せず）を介して、成膜室１００の外部に配設された加熱用電源たる直流電源１２４に接続されている。
【００３６】
なお、加熱板１２３におけるヒータ１２６の配置は、図４に限定されるものではなく、加熱板１２３全体を効率よく均一に加熱できるように適宜設定される。また、ここでは、加熱板１２３の表面にヒータ１２６が配置される場合を示したが、ヒータ１２６が加熱板１２３の内部に埋め込まれた構成であってもよい。
【００３７】
続いて、本実施例における成膜方法について説明する。まず、図１に示すように、所定の成膜材料１２１が充填された坩堝１２２を成膜室１００内に配置するとともに、基板１０１および成膜用マスク１０５を成膜室１００内に配置する。続いて、真空ポンプ１０４を用いて成膜室１００内の排気を行い、成膜室１００内を所定の真空状態とする。ここでは、１０-4Ｐａ以下の真空状態としている。
【００３８】
成膜室１００内を真空状態とした後、直流電源１２４を動作させて図３のヒータ１２６による加熱板１２３の加熱を開始し、加熱板１２３を昇温する。このように加熱板１２３が加熱されると、加熱板１２３と接触する成膜材料１２１の表面に加熱板１２３から熱が伝達され、該表面の成膜材料１２１が加熱される。そして、成膜材料１２１の表面が所定の温度まで加熱されると、該表面の成膜材料１２１が蒸発し、蒸発した成膜材料１２１が加熱板１２３の貫通孔１２５を透過して基板１０１の成膜面に向かって移動する。ここでは、このように基板１０１の成膜面に向かう成膜材料１２１の流れを、蒸発流１０６と呼ぶ。
【００３９】
成膜材料１２１の蒸発流１０６は、成膜用マスク１０５の開口を透過して基板１０１の成膜面に到達し、該成膜面に堆積して薄膜１０３を形成する。それにより、成膜用マスク１０５のマスクパターンに応じて、基板１０１の所望の領域に薄膜１０３が形成される。このような成膜時には、膜厚モニタ１０７により薄膜１０３の膜厚検出を行い、その検出値に基づいて成膜レートが制御される。
【００４０】
ここで、上記のような加熱板１２３による成膜材料１２１の加熱では、成膜材料１２１の表面のみを蒸発温度まで加熱すればよく、従来のように坩堝１２２内の成膜材料１２１全体をほぼ均一な温度に加熱する必要がない。したがって、加熱に要する熱量が低減されて加熱効率の向上が図られる。また、成膜材料１２１の表面の加熱状態は加熱板１２３により容易に制御することができるため、成膜効率の向上が図られるとともに、成膜レートの制御を容易にかつ精度よく行うことが可能となる。
【００４１】
例えば、図１の膜厚モニタ１０７による膜厚の検出値に応じて加熱板１２３の温度調整を行って成膜材料１２１の加熱状態を制御することにより、適切かつ精度の高い成膜レートの制御を実現することが可能となる。この場合、例えば、加熱板１２３の温度を検出する温度検出部材をさらに配設してもよく、それにより、より精度の高い成膜レートの制御を実現することができる。
【００４２】
また、図５に示すように、加熱板１２３による加熱では、この加熱板１２３に接触する成膜材料１２１が表面から蒸発するので該表面の位置が順次降下するとともに、成膜材料１２１表面の降下に伴って、該表面に載置された加熱板１２３の配置位置も順次降下する。ここで、加熱板１２３に接触する成膜材料１２１の表面はほぼ均一に加熱されることから、成膜材料１２１の表面では、全体に渡って蒸発量がほぼ均一となり、よって、成膜材料１２１の表面はほぼ水平を保った状態で順次降下する。
【００４３】
それゆえ、従来のように坩堝１２２の内壁からの距離に応じて蒸発状態が異なることはなく、よって、図５に示すように、坩堝１２２の内部に残留する成膜材料１２１の量を低減することが可能となる。したがって、成膜材料１２１の利用効率の向上が図られる。また、成膜材料１２１の表面が選択的に加熱されるので、従来のように坩堝１２２の内壁に過加熱により成膜材料１２１が焦げ付くのを防止することができ、成膜材料１２１の利用効率の向上が図られる。
【００４４】
以上のように、本実施例の成膜方法によれば、成膜材料１２１全体をほぼ均一に加熱する必要がなく、成膜材料１２１の表面を選択的に加熱して成膜材料１２１を蒸発させるので、加熱に要する熱量を低減することが可能となる。また、成膜材料１２１の表面の加熱状態のみを制御することにより成膜材料１２１の蒸発量を調整することができるため、成膜レートを容易にかつ精度よく調整することが可能となる。したがって、図１の薄膜１０３の生産性が向上する。
【００４５】
また、成膜材料１２１全体を均一に加熱する必要がないことから、坩堝１２２の底部からの成膜材料１２１の蒸発を抑制することが可能となり、よって、成膜材料１２１の巻き上げ等を防止することが可能となる。その結果、巻き上げ等に起因した図１の薄膜１０３への成膜材料１２１の混入および該混入物の剥離の発生を防止することが可能となり、よって、良好な膜質の薄膜１０３を成膜することが可能となる。
【００４６】
また、成膜材料１２１の表面を選択的に加熱するので、坩堝１２２の内壁への成膜材料１２１の焦げ付きを防止することが可能となるとともに、坩堝１２２内に残留する成膜材料１２１の量の低減化が図られ、成膜材料１２１の有効利用率の向上が図られる。その結果、成膜コストの低減化が図られ、特に、有機材料を成膜材料１２１として用いる場合には、高価な有機ＥＬ材料を用いると、成膜コストの低減効果が有効に奏される。
【実施例２】
【００４７】
図６は、本発明の実施例２における成膜方法において用いられる加熱板の構成を示す模式的な断面図である。図６に示すように、本実施例では、図３の成膜材料１２１と接触する加熱板１２３の表面が凹凸形状を有し、それ以外については、図４の実施例１の加熱板１２３と同様の構成を有する。かかる構成の本実施例の加熱板１２３では、表面の凹凸形状によって加熱板１２３と成膜材料１２１との接触面積が増加するため、成膜材料１２１への伝熱量の増加が図られる。それにより、成膜効率の向上を図ることができる。
【実施例３】
【００４８】
図７は、本発明の実施例３における成膜方法において用いられる加熱板の構成を示す模式図である。図７に示すように、本実施例では、加熱板１２３がメッシュ状に構成されて貫通孔１２５が形成されている。かかる構成の加熱板１２３を用いて図２の成膜材料１２１の加熱を行う本実施例においても、実施例１と同様の効果が奏される。
【実施例４】
【００４９】
図８は、本発明の実施例４における成膜方法において用いられる成膜源の構成を示す模式図である。実施例１では、図３に示すように、円筒形状の坩堝１２２と円板状の加熱板１２３によって成膜源１０２が構成されポイントソースとして用いられる場合について説明したが、本実施例では、図８に示すように、上端が開口した正方形箱型の坩堝１２２と、坩堝１２２内に収容可能に構成された正方形板状の加熱板１２３によって成膜源１０２が構成されてポイントソースとして用いられる。かかる構成の成膜源１０２を用いる本実施例においても、実施例１と同様の効果が奏される。
【実施例５】
【００５０】
図９は、本発明の実施例５における成膜方法において用いられる成膜源の構成を示す模式図である。図９に示すように、本実施例では、上端が開口した長方形箱型の坩堝１２２と、坩堝１２２内に収容可能に構成された長方形板状の加熱板１２３によって成膜源１０２が構成されてラインソースとして用いられる。かかる構成の成膜源１０２を用いる本実施例においても、実施例１と同様の効果が奏される。
【実施例６】
【００５１】
図１０は、本発明の実施例６における成膜方法において用いられる成膜源の構成を示す模式図である。図１０に示すように、本実施例では、大面積を有する長方形状の底面を有する上端が開口した容量の大きな箱形の坩堝１２２と、坩堝１２２内に収容可能に構成された長方形板状の加熱板１２３によって成膜源１０２が構成されてエリアソースとして用いられる。かかる構成の成膜源を用いる本実施例においても、実施例１と同様の効果が奏される。
【００５２】
本実施例のようにエリアソースとして用いられる成膜源１０２は、大面積基板への成膜に用いられる。ここで、従来の成膜方法では、特に大面積基板への成膜において、成膜レート制御、成膜材料１２１の焦げ付きや残留が大きな問題となるが、本実施例では、大面積基板への成膜であっても実施例１と同様の効果が奏される。したがって、本発明の効果がより有効に奏される。
【００５３】
なお、ここでは大面積を有する加熱板１２３を一枚配置する場合について説明したが、坩堝１２２内に複数枚の加熱板１２３を配置する構成であってもよい。かかる構成においても、上記と同様の効果が奏される。
【実施例７】
【００５４】
図１１は、本発明の実施例７における成膜方法を説明するための模式図である。図１１に示すように、本実施例では、図１の成膜室１００内に複数の成膜源１０２が配置され、これらの成膜源１０２を同時に用いて蒸着を行い、同一の基板１０１に成膜が行われる。各成膜源１０２の構成は、実施例１の図２の成膜源１０２の構成と同様である。
【００５５】
かかる構成では、実施例１において前述したように、各成膜源１０２において、成膜レートの制御を容易にかつ精度よく実施することが可能となる。それゆえ、全体として成膜レートの制御を容易にかつ精度よく実施することが可能となり、それゆえ、複数の成膜源１０２を用いる本実施例においても、実施例１と同様の効果が奏される。このような本実施例の構成は、特に、大面積の基板への成膜に有効である。すなわち、各成膜源１０２を並べて成膜することにより、上記の実施例５に記載のラインソースや上記の実施例６に記載のエリアソースの場合と同様の効果を得ることが可能である。
【００５６】
なお、上記においては、各成膜源１０２に対して別個に直流電源１２４が配設される場合について説明したが、各成膜源１０２に対して共通の直流電源１２４が配設された構成であってもよい。
【実施例８】
【００５７】
図１２は、本発明の実施例８における成膜方法において用いられる成膜源の構成を示す模式的な断面図である。実施例１では、図２に示すように加熱板１２３がヒータ１２６を用いた抵抗加熱により加熱される場合について説明したが、本実施例では、図１２に示すように、加熱板１２０３が誘導加熱により加熱される。以下、本実施例の詳細を説明する。
【００５８】
本実施例の成膜源１２００は、坩堝１２０２と、坩堝１２０２の内部に収容可能に構成された加熱板１２０３と、坩堝１２０２の外周に配設された磁界発生装置１２０１とから構成される。磁界発生装置１２０１は、例えば、電磁石等によって構成される。ここでは、坩堝１２０２の外周を取り囲むように巻回されたコイルによって磁界発生装置１２０１が構成される。
【００５９】
加熱板１２０３の構成材料は、誘導加熱が可能な磁性材料であれば特には限定されない。例えば、磁性ステンレスであるフェライト系ステンレス等で加熱板１２０３が構成されてもよい。加熱板１２０３の構成は、図４のヒータ１２６が配設されていない点を除いて、実施例１の加熱板１２３と同様の構成を有する。すなわち、加熱板１２０３には、所定の形状を有する複数の貫通孔１２５が所定のパターンで形成されている。
【００６０】
一方、坩堝１２０２は、磁界発生装置１２０１による加熱板１２０３の誘導加熱に適用可能であり、かつ、誘導加熱時に坩堝１２０２自体はほとんど加熱されない材料によって構成されている。構成材料以外の坩堝１２０２の構成は、実施例１の図２の坩堝１２２と同様である。
【００６１】
かかる構成の成膜源１２００を用いた本実施例の成膜では、加熱板１２０３を磁界発生装置１２０１により誘導加熱する点が、図２のように加熱板１２３をヒータ１２６を用いて抵抗加熱する実施例１とは異なる。すなわち、本実施例では、まず、磁界発生装置１２０１により坩堝１２０２の外周に磁界を発生させ、この磁界を用いて、磁性体である加熱板１２０３を選択的に誘導加熱する。このようにして加熱され昇温された加熱板１２０３の熱は、加熱板１２０３と接触する成膜材料１２１の表面に伝達される。それにより、成膜材料１２１の表面が加熱され、実施例１の場合と同様、成膜材料１２１が蒸発して蒸着成膜が行われる。
【００６２】
かかる構成の本実施例においても、実施例１と同様の効果が奏される。また、本実施例の構成に、実施例２〜７の特徴的構成を適用してもよい。また、上記においては、成膜材料１２１が誘導加熱により蒸発する場合について説明したが、誘導加熱により昇華する成膜材料１２１であってもよい。
【実施例９】
【００６３】
図１３は、本発明の実施例９における成膜方法において用いられる成膜源の構成を示す模式的な断面図である。本実施例では、図１３に示すように、加熱板１３０２が誘電加熱により加熱される点が実施例１とは異なる。以下、本実施例の詳細を説明する。
【００６４】
本実施例の成膜源１３００は、坩堝１３０１と、坩堝１３０１の内部に収容可能に構成された加熱板１３０２と、この加熱板１３０２に高周波交流電界を与える高周波電源１３０３とから構成される。ここでは図示を省略しているが、高周波電源１３０３は、図１の成膜室１００の外部に配設されており、成膜室１００の底壁に形成された貫通孔（図１では図示せず）を介して延設された配線によって、成膜室１００の内部に配設された加熱板１３０２に接続されている。
【００６５】
加熱板１３０２の構成材料は、誘電体材料であれば特には限定されないが、加熱効率の点からは誘電率の高い材料が好ましい。加熱板１３０２は、図４のヒータ１２６が配設されていない点を除いて、実施例１の加熱板１２３と同様の構成を有する。すなわち、加熱板１３０２には、所定の形状を有する複数の貫通孔１２５が所定のパターンで形成されている。
【００６６】
一方、坩堝１３０１は、加熱板１３０２の高周波誘電加熱に適用可能であり、かつ、坩堝１３０１自体は高周波誘電加熱されない構成を有する材料によって構成されている。構成材料以外の坩堝１３０１の構成は、実施例１の図２の坩堝１２２と同様である。
【００６７】
かかる構成の成膜源１３００を用いた本実施例の成膜では、加熱板１３０２を誘電加熱する点が、加熱板１２３をヒータ１２６を用いて抵抗加熱する図２の実施例１とは異なる。すなわち、本実施例では、まず、高周波電源１３０３を用いて高周波交流電界を加熱板１３０２に与え、この電界を用いて、誘電体材料から構成された加熱板１３０２を誘電加熱する。このようにして加熱され昇温された加熱板１３０２の熱は、加熱板１３０２と接触する成膜材料１２１の表面に伝達される。それにより、成膜材料１２１の表面が加熱され、実施例１の場合と同様、成膜材料１２１が蒸発して蒸着成膜が行われる。
【００６８】
かかる本実施例においても、実施例１と同様の効果が奏される。また、本実施例の構成に、実施例２〜７の特徴的構成を適用してもよい。また、上記においては、成膜材料１２１が誘電加熱により蒸発する場合について説明したが、誘電加熱により昇華する成膜材料１２１であってもよい。
【００６９】
上記の各実施例１〜９においては、図１に示すように、成膜材料収容部としての坩堝１２２から、直接、基板１０１に成膜を行う例を示したが、例えば、図１以外の構成として、成膜材料収容部上部に、蒸発流制御部を一体型または連結管等で連結した分離型の構成としてもよい。本発明の効果は、成膜材料収容部（ここでは坩堝１２２）から直接基板１０１に成膜する場合に限定されるものではなく、成膜材料収容部と基板１０１との間に蒸発流制御部等を配設しこれを介して基板１０１に成膜を行う場合においても奏される。
【００７０】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２は、良好な品質を有する有機ＥＬ素子の製造方法を提供することを目的の一つとする。実施の形態２では、実施の形態１にかかる成膜源および成膜方法により作製される有機ＥＬ素子により構成された有機ＥＬ表示パネルの製造方法について説明する。以下、その具体例を、実施例１０に示す。
【実施例１０】
【００７１】
図１４は、実施例１０における有機ＥＬ表示パネルの製造方法において用いられる成膜装置の概略構成を示す模式図である。また、図１５は、図１４の成膜装置により製造される有機ＥＬ表示パネルの構成を示す模式的な断面図である。ここでは、パッシブ駆動のボトムエミッション型の有機ＥＬ表示パネルの製造について説明する。
【００７２】
有機ＥＬ表示パネルの製造工程は、図１５の下部電極１５０２を形成して前処理基板を形成する前処理工程と、図１５の有機層１５００および上部電極１５０９を形成して素子構成基板を形成する成膜工程と、この素子構成基板を封止する封止工程とに大別される。そして、成膜工程および封止工程における種々の処理が、図１４の成膜装置を用いて実施される。
【００７３】
図１４に示す成膜装置では、前処理工程を施された後述の前処理基板に、真空状態で成膜を行い素子構成基板を形成する成膜工程と、不活性ガス雰囲気で素子構成基板の封止を行う封止工程とが実施される。かかる成膜装置は、成膜工程が実施される第１ブロック１４０１および第２ブロック１４０２と、封止工程が実施される第３ブロック１４０３とを備えている。そして、第１〜第３の各ブロック１４０１〜１４０３が、搬送経路１４０４の搬入口１４０４ａから搬出口１４０４ｂに向かって順次配設されている。
【００７４】
第１〜第３の各ブロック１４０１〜１４０３は、搬送経路１４０４に連通する複数の処理室が搬送経路１４０４を囲むように配置された構成を有する。具体的に、第１ブロック１４０１は、処理室である４つの成膜室１４０５を備え、第２ブロック１４０２は、処理室である４つの成膜室１４０６を備えている。また、第３ブロック１４０３は、外部から封止基板を搬入可能に構成された封止基板搬送室１４０７と、検査室１４０８と、封止室１４０９と、パネル組立室１４１０とを処理室として備えている。このように、本実施例の成膜装置は、枚葉式の装置である。
【００７５】
搬送経路１４０４には、搬入口１４０４ａと第１ブロック１４０１との間に基板搬送室１４０４ｃが配設され、第１ブロック１４０１と第２ブロック１４０２との間および第２ブロック１４０２と第３ブロック１４０３との間に受渡室１４０４ｄ，１４０４ｅが配設され、第３ブロック１４０３と搬出口１４０４ｂとの間に排出室１４０４ｆが配設されている。さらに、搬送経路１４０４を介して搬送される基板を各処理室（成膜室１４０５，１４０６、封止基板搬送室１４０７、検査室１４０８、封止室１４０９、パネル組立室１４１０）に分配可能に構成された搬送用ロボット１４１１が、第１〜第３ブロック１４０１〜１４０３の各々に配設されている。
【００７６】
有機ＥＬ表示パネルの製造時には、まず、前処理工程として、ガラス基板等で構成された図１５の支持基板１５０１に電極膜の成膜およびパターニングが行われて、図１５の下部電極１５０２が形成される。そしてさらに、ここでは図示を省略しているが、下部電極１５０２からパネル外部に引き出された配線である補助電極が形成される。
【００７７】
ここでは、下部電極１５０２が陽極を構成し、仕事関数の高い材料、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ等の酸化金属膜等の透明導電膜によって構成される。なお、本実施例の有機ＥＬ表示パネルはボトムエミッション型であることから、下部電極１５０２は透明性を有する必要がある。
【００７８】
下部電極１５０２は、支持基板１５０１上に、所定の間隔でストライプ状に複数本形成される。下部電極１５０２は、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯにＡｇやＡｇ合金、Ａｌ、Ｃｒ等の低抵抗金属を積層した２層構造であってもよく、また、Ａｇ等の保護層としてＣｕ、Ｃｒ、Ｔａ等の耐酸化性の高い材料を積層した３層構造であってもよい。このような多層構造の下部電極１５０２を形成する際には、各層を構成する透明導電膜を順次成膜した後、パターニングを行う。
【００７９】
図１５に示すように、支持基板１５０１上に下部電極１５０２および補助電極（図示せず）を形成した後、下部電極１５０２間で露出した支持基板１５０１の表面に、絶縁膜１５０３を形成する。さらに、この絶縁膜１５０３上に、隔壁（図示せず）を形成する。ここでは、後述の上部電極１５０９と下部電極１５０２とが交差する発光領域を囲むように、該発光領域を除いてポリイミド、ＳｉＮ等から構成される絶縁膜１５０３が形成される。
【００８０】
上記の前処理工程により、図１５の支持基板１５０１上に下部電極１５０２、補助電極（図示せず）、絶縁膜１５０３、および隔壁（図示せず）が形成されてなる前処理基板が得られる。そして、この前処理基板は、さらに図１４の成膜装置に送られて各処理が施される。具体的に、図１４の第１ブロック１４０１および第２ブロック１４０２に搬送された前処理基板は、搬送用ロボット１４１１により、成膜室１４０５，１４０６に分配される。
【００８１】
この成膜室１４０５，１４０６は、図１に示す成膜室１００と同様の構成を有する。そして、図１の基板１０１のように成膜室１４０５，１４０６内に前処理基板が配設される。成膜室１４０５，１４０６では、前処理基板に、実施例１の成膜方法により、図１５の有機層１５００が形成される。ここでは、図１５に示すように、有機層１５００として、正孔注入層１５０４、正孔輸送層１５０５、発光層１５０６、電子輸送層１５０７、および電子注入層１５０８が順次形成される。
【００８２】
正孔注入層１５０４、正孔輸送層１５０５、発光層１５０６、電子輸送層１５０７、および電子注入層１５０８は、従来使用されている高分子または低分子の有機材料によって構成される。ここでは、発光層１５０６における発光は、一重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（蛍光）であってもよく、また、三重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（りん光）であってもよい。発光の機構に応じて、発光材料が適宜選択される。
【００８３】
図１５に示すように、図１４の第１および第２ブロック１４０１，１４０２の成膜室１４０５，１４０６に搬送された前処理基板の表面全体に、まず、実施例１の成膜方法により、正孔注入層１５０４が形成される。そして、この正孔注入層１５０４上に、さらに、実施例１の成膜方法により、正孔輸送層１５０５が形成される。
【００８４】
上記のようにして形成された正孔注入層１５０５上に、さらに、実施例１の成膜方法により、発光層１５０６が形成される。ここで、発光層１５０６の形成時には、各画素領域に１５１０Ｒ，１５１０Ｇ，１５１０Ｂにおいて実現する発光色に応じて、発光層１５０６を、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）に塗り分ける。すなわち、ここでは、発光色の異なる３種類の画素領域、すなわち赤色発光する画素領域１５１０Ｒと、緑色発光する画素領域１５１０Ｇと、青色発光する画素領域１５１０Ｂを隣接して形成するため、画素領域１５１０Ｒには赤色発光材料からなる発光層１５０６Ｒを形成し、画素領域１５１０Ｇには緑色発光材料からなる発光層１５０６Ｇを形成し、画素領域１５１０Ｂには青色発光材料からなる発光層１５０６Ｂを形成する。
【００８５】
このような画素領域１５１０Ｒ，１５１０Ｇ，１５１０Ｂごとの発光層１５０６Ｒ，１５０６Ｇ，１５０６Ｂの塗り分けは、各発光層１５０６Ｒ，１５０６Ｇ，１５０６Ｂの成膜時に使用する図１の成膜用マスク１０５のマスクパターンを適宜選択することにより、容易に実施することが可能である。例えば、画素領域１５１０Ｒに選択的に赤色の発光層１５０６Ｒを形成する際には、画素領域１５１０Ｒに対向する領域のみに開口を有する成膜用マスク１０５を使用して成膜を行う。それにより、画素領域１５１０Ｒでは、開口を透過して赤色発光材料が正孔輸送層１５０５上に蒸着され、赤色の発光層１５０６Ｒが形成される。
【００８６】
この時、開口が形成されていないため成膜用マスク１０５によって図１の蒸発流１０６が遮られる画素領域１５１０Ｇ，１５１０Ｂでは、成膜用マスク１０５の表面に赤色発光材料が蒸着して堆積するので、成膜用マスク１０５の除去とともにリフトオフされる。したがって、画素領域１５１０Ｒのみに選択的に赤色発光する発光層１５０６Ｒを形成することが可能となる。
【００８７】
上記と同様、画素領域１５１０Ｇに緑色発光する発光層１５０６Ｇを形成する際には、画素領域１５１０Ｇの対向領域に開口を有する図１の成膜用マスク１０５を使用し、また、青色発光する画素領域１５１０Ｂに青色発光する発光層１５０６Ｂを形成する際には、画素領域１５１０Ｂの対向領域に開口を有する図１の成膜用マスク１０５を使用する。また、本実施例では、赤色、緑色、および青色の各発光層１５０６Ｒ，１５０６Ｇ，１５０６Ｂを形成する際に、２回以上繰り返し成膜を行い、各画素領域１５１０Ｒ，１５１０Ｇ，１５１０Ｂの各発光層１５０６Ｒ，１５０６Ｇ，１５０６Ｂにおける未成膜を防止している。
【００８８】
このようにして各画素領域１５１０Ｒ，１５１０Ｇ，１５１０Ｂの各発光層１５０６Ｒ，１５０６Ｇ，１５０６Ｂを形成した後、図１５に示すように、各画素領域１５１０Ｒ，１５１０Ｇ，１５１０Ｂの表面全体に、実施例１の成膜方法により、電子輸送層１５０７を形成する。そして、さらにこの電子輸送層１５０７上に、電子注入層１５０８を実施例１の成膜方法により形成する。続いて、電子注入層１５０７の表面に、下部電極１５０２と直交するストライプ状の上部電極１５０９を、所定の間隔で複数本形成する。
【００８９】
ここでは、上部電極１５０９が陰極を構成する。上部電極１５０９は、仕事関数の低い材料で構成するのが好ましく、例えば、アルカリ金属（Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ）、アルカリ土類金属（Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）、希土類金属等の金属やその化合物、またはそれらを含む合金からなる金属薄膜から構成される。この場合、上部電極１５０９は反射膜としての機能も有しており、それにより、支持基板１５０１側から光の取り出しを行うボトムエミッション型の有機ＥＬ表示パネルが実現される。
【００９０】
上部電極１５０９の形成時には、まず、実施例１の成膜方法により、電子注入層１５０８の表面全体に金属薄膜を形成し、その後、フォトリソグラフィー法等により、金属薄膜を所定の形状にパターニングして上部電極１５０９を形成する。このようなパターンで上部電極１５０９を形成することにより、下部電極１５０２と上部電極１５０９との交差部が各画素領域１５１０Ｒ，１５１０Ｇ，１５１０Ｂに相当し、各画素領域１５１０Ｒ，１５１０Ｇ，１５１０Ｂが発光可能な構成、すなわち、複数の画素領域１５１０Ｒ，１５１０Ｇ，１５１０Ｂがマトリクス状に配置されたパッシブ駆動の有機ＥＬ表示パネルを実現することができる。
【００９１】
上部電極１５０９を形成した後、下部電極１５０２の場合と同様、上部電極１５０９からパネル外部に引き出された配線を形成して補助電極（図１５では図示せず）を形成する。補助電極の形成時には、上部電極１５０９の場合と同様、まず、実施例１の成膜方法により、有機層１５００および上部電極１５０９を形成した前処理基板の表面全体に導電膜を成膜し、その後、フォトリソグラフィー法等により、この導電膜のパターニングを行う。
【００９２】
以上のようにして、図１４の成膜装置の第１および第２ブロック１４０１，１４０２において成膜工程が行われ、前述の前処理工程において得られた前処理基板上に、図１５に示すように、正孔注入層１５０４、正孔輸送層１５０５、発光層１５０６、電子輸送層１５０７、電子注入層１５０８、上部電極１５０９、および補助電極（図示せず）が形成される。ここでは、このように第１および第２ブロック１４０１，１４０２における処理により得られたかかる構成の基板を、素子構成基板と呼ぶ。この素子構成基板は、さらに、図１４の搬送経路１４０４の受渡室１４０４ｅを介して、第３ブロック１４０３の封止室１４０９に搬送される。
【００９３】
図１４に示すように、成膜装置の第３ブロック１４０３は、窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガス雰囲気に保持されている。この第３ブロック１４０３の封止基板搬送室１４０７には、ガラス製、金属製、プラスチック製等の平板からなる封止基板が外部から搬入される。封止基板搬送室１４０７に搬入された封止基板（図示せず）は、搬送用ロボット１４１１により、封止室１４０９に搬送される。そして、封止室１４０９において、封止基板の端部の所定領域に、紫外線硬化型エポキシ樹脂製の接着剤（図示せず）をディスペンサー等（図示せず）を用いて塗布する。この接着剤には、１〜３００μｍの粒径を有するガラスやプラスチック等のスペーサが適量（例えば、０．１〜０．５重量％程度）混合されている。
【００９４】
続いて、この接着剤が塗布された封止基板（図示せず）を、前述のように封止室１４０９に搬送された素子構成基板（図示せず）に接着剤（図示せず）を介して当接させるとともに、紫外線を封止基板側または素子構成基板の支持基板１５０１（図１５参照）側から照射して接着剤を硬化させる。このようにして、封止基板と素子構成基板とが貼り合わされ、不活性ガスを封入させた状態で封止が行われる。なお、接着剤は、上記以外に、熱硬化型、化学硬化型、光硬化型等の接着剤を適宜選択して使用することができ、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル、ポリオレフィン等の接着剤を使用してもよい。
【００９５】
上記のようにして封止基板で封止された素子構成基板は、図１４に示すように、搬送用ロボット１４１１により、さらにパネル組立室１４１０および検査室１４０８に搬送される。パネル組立室１４１０では、ＴＡＢの圧着や、円偏光板の貼付等の処理が行われる。また、検査室１４０８では、点灯検査やモジュール検査等が実施される。このようにパネル組立室１４１０および検査室１４０８で各処理を施され、有機ＥＬ表示パネル（図示せず）が作製される。そして、有機ＥＬ表示パネルは、第３ブロック１４０３から搬送経路１４０４の排出室１４０４ｆに搬送された後、成膜装置の外部に搬出される。以上のようにして、成膜装置により、有機ＥＬ表示パネルの製造が実施される。
【００９６】
以上のように、本実施例の有機ＥＬ表示パネルの製造方法によれば、図１５に示す上部電極１５０９、補助電極（図示せず）、正孔注入層１５０４、正孔輸送層１５０５、発光層１５０６、電子輸送層１５０７、および電子注入層１５０８を、上記実施例１の成膜方法により形成するため、これらの各構成要素において、良好な特性を実現することが可能となる。特に、正孔注入層１５０４、正孔輸送層１５０５、発光層１５０６、電子輸送層１５０７、および電子注入層１５０８において良好な特性が実現可能となることから、リーク電流の低減化等が図られた良好な品質の有機ＥＬ表示パネルを作製することが可能となる。
【００９７】
また、実施例１において前述したように、成膜材料表面の加熱状態を制御することにより容易にかつ精度よく成膜材料の蒸発量を制御することが可能であり、よって、上記各構成要素の成膜時において、成膜レートを容易にかつ精度よく制御することが可能となる。したがって、良好な膜特性の膜を効率よく成膜することが可能となる。その結果、有機ＥＬ表示パネルの生産性の向上が図られる。
【００９８】
さらに、実施例１において前述したように、成膜時に利用する成膜源の加熱に要する熱量を従来に比べて低減することができるとともに、成膜材料の焦げ付きや残留を低減して成膜材料の有効利用の促進が図られるので、有機ＥＬ表示パネルの製造コストの低減化が図られる。特に、正孔注入層１５０４、正孔輸送層１５０５、発光層１５０６、電子輸送層１５０７、および電子注入層１５０８を成膜する際の成膜材料として用いる有機材料は高価であることから、本実施例によれば、コストの低減効果が有効に奏される。
【００９９】
なお、上記においては、成膜装置において実施例１の成膜方法を適用する場合について説明したが、成膜装置では、実施例２〜実施例９の成膜方法のいずれを適用してもよく、実施例１〜実施例９の成膜方法を適宜組み合わせて適用することも可能である。これらの場合においても、上記と同様の効果が奏される。
【０１００】
また、上記においては、図１５の上部電極１５０９、補助電極（図示せず）、正孔注入層１５０４、正孔輸送層１５０５、発光層１５０６、電子輸送層１５０７、および電子注入層１５０８を、全て本発明にかかる成膜方法により成膜する場合について説明したが、本発明にかかる成膜方法と従来のスパッタ法等を組み合わせて適用してもよい。例えば、上部電極１５０９および補助電極（図示せず）を、スパッタ法により形成してもよい。
【０１０１】
また、コスト低減化の点からは、正孔注入層１５０４、正孔輸送層１５０５、発光層１５０６、電子輸送層１５０７、および電子注入層１５０８を全て本発明にかかる成膜方法により形成することが好ましいが、本発明にかかる成膜方法と、従来の方法、例えば、スピンコーティング法やディッピング法等の塗布法、スクリーン印刷法、インクジェット法等の印刷法等のウェットプロセス、または、レーザ転写法等のドライプロセスと、を組み合わせて成膜を行ってもよい。
【０１０２】
また、上記においては平板の封止基板を用いているが、ブレス成形やエッチングやブラスト処理等の加工による一段掘り込みや二段掘り込みによって封止面が凹状に形成された封止基板であってもよい。また、封止基板の代わりに、封止膜を形成することにより封止を行ってもよい。このような封止膜は、単層膜であってもよく、また、多層膜であってもよい。封止膜を構成する材料は、無機物および有機物のいずれでもよく、無機物としては、例えば、ＳｉＮ、ＡｌＮ、ＧａＮ等の窒化物、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5、ＺｎＯ、ＧｅＯ等の酸化物、ＳｉＯＮ等の酸化窒化物、ＳｉＣＮ等の炭化窒化物、金属フッ素化合物、金属膜等が用いられ、また、有機物としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリパラキシレン、パーフルオロオレフィン、パーフルオロエーテル等のフッ素系高分子、ＣＨ3ＯＭ、Ｃ2Ｈ5ＯＭ等の金属アルコキシド、ポリイミド前駆体、ペリレン系化合物等が用いられる。封止膜の層構成や材料の選択は、パネル設計に応じて適宜選択される。
【０１０３】
また、上記においては図１５の発光層１５０６を画素領域１５１０Ｒ，１５１０Ｇ，１５１０Ｂごとに塗り分けてフルカラー表示を実現する有機ＥＬ表示パネルについて説明したが、白色や青色等の単色発光の発光層１５０６を備え、各画素領域１５１０Ｒ，１５１０Ｇ，１５１０Ｂごとに赤色、緑色、青色の所定のカラーフィルタが配設されてフルカラー表示を実現するカラーフィルタ方式の有機ＥＬ表示パネルであってもよい。
【０１０４】
また、白色や青色等の単色発光の発光層１５０６と蛍光材料による色変換層とを組み合わせたカラーマッチング方式によりフルカラー表示を実現する有機ＥＬ表示パネルであってもよい。さらに、単色の発光層１５０６の発光領域に電磁波照射等の処理を施して複数の発光色を実現するフォトブリーチング方式や、発光色が異なる発光層１５０６を有する複数の有機ＥＬ素子を積層して一つの画素領域を形成するＳＯＬＥＤ（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｓｔａｃｋｅｄ ＯＬＥＤ）方式の有機ＥＬ表示パネルであってもよい。
【０１０５】
また、上記においてはパッシブ駆動の有機ＥＬ表示パネルについて説明したが、ＴＦＴにより駆動するアクティブ駆動の有機ＥＬ表示パネルの製造において、本発明にかかる製造方法を適用してもよい。また、上記においてはボトムエミッション型の有機ＥＬ表示パネルに本発明にかかる製造方法を適用する場合について説明したが、トップエミッション型の有機ＥＬ表示パネルの製造に本発明の製造方法を適用してもよい。トップエミッション型の有機ＥＬ表示パネルでは、例えば、図１５の支持基板１５０１の裏面に反射膜を形成するとともに、透明導電膜で構成された上部電極１５０９を形成する。
【０１０６】
また、有機ＥＬ表示パネルにおける有機層の構成は、図１５の有機層１５００の構成に限定されるものではなく、例えば、発光層１５０６、正孔輸送層１５０５、および電子輸送層１５０７は、単層構成でなく多層構成であってもよい。また、正孔輸送層１５０５および電子輸送層１５０７のいずれかを省略してもよく、あるいは両方を省略してもよい。また、キャリアブロック層等の有機層を、用途に応じて挿入してもよい。
【０１０７】
また、本実施例で用いる成膜装置の構成は、図１４に限定されるものではなく、例えば、成膜室の配置数や配置位置がこれ以外の構成であってもよい。さらに、ここでは枚葉式（クラスター型）の成膜装置を例示したが、インライン式の成膜装置であってもよい。
【０１０８】
さらに、本発明にかかる製造方法により製造された有機ＥＬ素子は、表示パネル以外の用途でも使用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の実施例１における成膜方法を説明するための模式図である。
【図２】図１の成膜源の構成を示す模式的な斜視図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ’線における模式的な断面図である。
【図４】図２および図３の成膜源の加熱板の構成を示す模式的な斜視図である。
【図５】成膜材料の蒸発が進んだ状態の成膜源を示す模式的な断面図である。
【図６】本発明の実施例２における成膜方法において用いられる加熱板の構成を示す模式的な断面図である。
【図７】本発明の実施例３における成膜方法において用いられる加熱板の構成を示す模式図である。
【図８】本発明の実施例４における成膜方法において用いられる成膜源の構成を示す模式図である。
【図９】本発明の実施例５における成膜方法において用いられる成膜源の構成を示す模式図である。
【図１０】本発明の実施例６における成膜方法において用いられる成膜源の構成を示す模式図である。
【図１１】本発明の実施例７における成膜方法を説明するための模式図である。
【図１２】本発明の実施例８における成膜方法において用いられる成膜源の構成を示す模式的な断面図である。
【図１３】本発明の実施例９における成膜方法において用いられる成膜源の構成を示す模式的な断面図である。
【図１４】本発明の実施例１０における有機ＥＬ表示パネルの製造方法において用いられる成膜装置の概略構成を示す模式図である。
【図１５】図１４の成膜装置により製造される有機ＥＬ表示パネルの構成を示す模式的な断面図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１００ 成膜室
１０１ 基板
１０２，１２００，１３００ 成膜源
１０３ 薄膜
１０４ 真空ポンプ
１０５ 成膜用マスク
１０６ 蒸発流
１０７ 膜厚モニタ
１２１ 成膜材料
１２２，１２０２，１３０１ 坩堝
１２３，１２０３，１３０２ 加熱板
１２４ 直流電源
１２５ 貫通孔
１２６ ヒータ
１２０１ 磁界発生装置
１３０３ 高周波電源
１５０１ 支持基板
１５０２ 下部電極
１５０３ 絶縁膜
１５０４ 正孔注入層
１５０５ 正孔輸送層
１５０６ 発光層
１５０７ 電子輸送層
１５０８ 電子注入層
１５０９ 上部電極
１５１０Ｒ，１５１０Ｇ，１５１０Ｂ 画素領域
【技術分野】
【０００１】
この発明は、成膜源、成膜方法、および成膜に用いられる加熱板、ならびに有機ＥＬ素子の製造方法に関する。ただし、本発明の利用は、前述の成膜源、成膜方法、および加熱板、ならびに有機ＥＬ素子の製造方法には限らない。
【背景技術】
【０００２】
各種情報産業機器の表示ディスプレイや発光素子等においては、薄型化が図られるとともに視認性や耐衝撃性等に優れることから、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と略す）の利用が進んでいる。有機ＥＬ素子は、基板上に一対の電極に挟持された有機層が形成された構成を有する。有機層は、機能の異なる複数の層が積層されて構成され、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、および電子注入層を含んで構成される。
【０００３】
このような有機ＥＬ素子の有機層は、例えば、蒸着法により成膜される。蒸着による成膜の際には、成膜材料である有機材料を坩堝等の容器内に充填し、真空状態で容器ごと加熱して有機材料を蒸発させ成膜を行う。加熱方法としては、抵抗加熱、電子ビーム加熱、高周波加熱、レーザ加熱等が用いられる。
【０００４】
例えば、抵抗加熱では、容器の外周にヒータ等の熱源が配置され、この熱源から発せられた熱が容器に伝達される。そして、容器を介して、容器内に収容された有機材料に熱が伝達されて有機材料が加熱される。このような有機材料の加熱時には、容器の内壁に近い領域の有機材料が先に加熱され、その後、内側に向かって徐々に加熱が進んでいく。そして、有機材料全体が所定温度に近い温度に昇温されると、容器内の有機材料表面、すなわち、被成膜基板に対向する面である有機材料表面から有機材料が蒸発または昇華して蒸着成膜が行われる。
【０００５】
ここで、上記のような有機材料の蒸着による成膜では、容器内の有機材料全体が所定温度に近づくと有機材料の蒸発または昇華が開始するので、有機材料の蒸発または昇華に要する熱量が多くなり、加熱に時間を要する。それゆえ、加熱効率の向上が求められる。また、かかる成膜では、容器内における有機材料の温度分布が不均一となりやすく有機材料の加熱状態の調整が困難である。それゆえ、有機材料の蒸発量または昇華量の制御が困難となり、その結果、成膜レートの制御が困難となるとともに、成膜される膜の特性劣化を招くおそれがある。それゆえ、膜の生産性および品質の向上を図るには、有機材料の良好な加熱制御が求められる。
【０００６】
上記要求を満たす方法の一つに、例えば、容器の上下に熱源としてヒータを配置するとともに、容器内に充填された成膜材料の表面近傍に金属板を配設する方法がある（例えば、特許文献１参照。）。かかる方法では、上下に配設されたヒータにより容器を介して成膜材料が加熱され、さらに、上部に配設されたヒータの放射熱が金属板に吸収されるので、この金属板により、成膜材料の表面に効率よく熱が伝達される。
【０００７】
【特許文献１】特開昭５８−１９４７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、このように金属板を用いた加熱では、金属板からの伝熱による加熱は、成膜材料を均一に加熱するための補助的なものである。したがって、上下に配設されたヒータにより成膜材料全体を均一に加熱する必要があり、よって、成膜材料の蒸発または昇華に多くの熱量を要する。また、前述のように成膜材料の加熱状態の調整が困難であり、成膜材料の温度分布に不均一が生じやすいことから、成膜レートを精度よく制御することが困難である。さらに、成膜材料全体を均一に加熱しようとすると、成膜材料表面以外の部分においても蒸発または昇華が起こり、これが膜質等に影響を及ぼす。
【０００９】
例えば、容器の底部側にヒータが配設された場合には、容器の底部側においても、成膜材料の蒸発または昇華が起こる。そして、このような容器底部側の成膜材料の蒸発または昇華は、成膜材料の巻き上げ等を発生させるおそれがあり、この巻き上げ等に伴って成膜材料が容器外部に飛散する。巻き上げ等による成膜材料の飛散は、成膜材料の浪費につながるだけでなく、材料片の膜への混入やそれに続く材料片の剥離を引き起こす。その結果、成膜された膜の膜質が劣化する。そしてさらに、このような成膜における膜質の劣化は、成膜により形成される素子の特性劣化を引き起こす。
【００１０】
例えば、数百ｎｍレベルといった高精度の成膜技術が要求される有機ＥＬ素子の製造方法において、成膜レートの制御が不十分であったり材料片の混入等の問題が生じると、有機ＥＬ素子の生産性が低下するとともに、製造された素子においてリーク電流等が発生し素子特性が劣化する。
【００１１】
また、容器外部に配設されたヒータの発する熱を容器を介して伝熱して成膜材料を加熱する構成では、たとえ上記のように金属板を配設していても、容器内に充填された成膜材料のうち、ヒータに近い部分に位置する成膜材料が、ヒータから離れた部分に位置する成膜材料よりも伝達される熱量が多くなり、よって、ヒータに近い部分の容器の内壁では、成膜材料の焦げ付きが生じる。このような焦げ付きによる成膜材料の浪費は、成膜コストの増加につながる。特に、有機材料は高価であることから、有機材料を用いた成膜により形成される有機ＥＬ素子では、有機材料の焦げ付きが、有機ＥＬ素子の製造コストに大きく影響する。
【００１２】
さらに、容器を介した成膜材料への伝熱では容器の内壁に近い部分の成膜材料ほど伝達される熱量が多いことから、成膜材料表面のうち、容器の内壁に近い領域ほど、蒸発または昇華が促進される。したがって、成膜材料表面では、成膜材料の蒸発量または昇華量が局部的に異なり、その結果、容器に残留する成膜材料の増加を招く。例えば、容器の側部内壁近くの成膜材料は伝達される熱量が多いので蒸発または昇華が効率よく行われるが、容器の側部内壁から離れた容器中心付近の成膜材料では、熱の伝達効率が低いため、側部内壁近くの成膜材料に比べて蒸発または昇華の効率が低くなる。その結果、成膜材料が容器の底面に山状に残ってしまい、成膜材料の有効利用が達成されない。
【００１３】
このような成膜材料の加熱状態の不均一は、特に、容器の大きさが大きくなると顕著になる。このため、容量の大きな容器に成膜材料を充填して大面積の基板へ成膜を行う大型の有機ＥＬ表示パネルの製造では、成膜レートの制御等の点から大量生産が困難となり、また、過加熱による有機材料の焦げ付きや残留材料の増加等の点から、製造コストが増加する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の請求項１にかかる成膜源は、成膜材料を収容する成膜材料収容部と、前記成膜材料収容部に収容された前記成膜材料の表面に配置されて発熱するとともに、前記成膜材料の表面に連通する貫通孔を有する加熱体と、を備える。
【００１５】
また、本発明の請求項３にかかる成膜方法は、貫通孔を有し発熱する加熱体を、成膜材料収容部に収容された成膜材料の表面に前記貫通孔を連通させて前記成膜材料の表面に配置し、前記加熱体により前記成膜材料の表面を選択的に加熱することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項５にかかる加熱板は、蒸着成膜における成膜材料の蒸発または昇華に用いられる加熱板であって、一対の主面を貫通する貫通孔を少なくとも一つ有するとともに発熱可能な構成を有し、成膜時には、容器に収容された成膜材料の表面に一方の前記主面を接触させて配置され、前記成膜材料の表面を選択的に加熱することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項６にかかる有機ＥＬ素子の製造方法は、対向する一対の電極間に少なくとも発光層を含む複数の有機層が形成された有機ＥＬ素子の製造方法であって、前記有機層の形成時に、貫通孔を有し発熱する加熱体を、成膜材料収容部に収容された有機化材料の表面に前記貫通孔を連通させて前記有機材料の表面に配置し、前記成膜材料収容部に収容された前記有機材料の表面を前記加熱体により選択的に加熱して有機材料を蒸着させることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる成膜源、成膜方法、および加熱板、ならびに有機ＥＬ素子の製造方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１９】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１は、成膜材料の有効利用率の向上が図られ、かつ、良好な膜質の膜を良好な生産性で成膜することが可能な成膜源および成膜方法を提供することを目的の一つとする。
【００２０】
実施の形態１では、本発明にかかる成膜源およびこれを用いた成膜方法について説明する。実施の形態１にかかる成膜源および成膜方法は、成膜材料の表面に発熱する加熱板を配置し、この加熱板により成膜材料の表面を選択的に加熱して表面部分の成膜材料を蒸発または昇華させるものである。以下の実施例で実施の形態１の具体例を示す。
【実施例１】
【００２１】
図１は、本発明の実施例１における成膜方法を説明するための模式図である。ここでは、成膜材料を抵抗加熱法により加熱し、基板の成膜面に蒸着させて薄膜を形成する場合について説明する。
【００２２】
図１に示すように、成膜装置は、真空ポンプ１０４により所定の真空度に保持可能に構成された成膜室１００を備える。そして、成膜室１００内に、成膜材料１２１を蒸発させる成膜源１０２と、この成膜源１０２に成膜面を対向させて配置された成膜対象である基板１０１とが配置されている。また、成膜室１００内には、成膜源１０２と基板１０１との間に成膜用マスク１０５が配置されるとともに、膜厚モニタ１０７が配置されている。
【００２３】
基板１０１には、例えば、ガラス基板等が用いられる。ここでは図示を省略しているが、基板１０１は、成膜室１００の内壁に配設された支持部材によって支持されて成膜室１００内に保持される。例えば、基板１０１は、成膜室１００の上壁内面に支持された支持部材が背面に取り付けられて保持される。
【００２４】
成膜用マスク１０５は、開口（図示せず）が形成された所定のマスクパターンを有しており、基板１０１の成膜面の所望の領域に薄膜１０３を形成することができる。成膜用マスク１０５は、基板１０１と同様、図示しない支持部材によって成膜室１００内に保持される。また、膜厚モニタ１０７には、従来構造のモニタが用いられている。
【００２５】
図２は、成膜源１０２の構成を示す模式的な斜視図である。また、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ’線における模式的な断面図である。図２および図３に示すように、成膜源１０２は、成膜材料１２１を充填する成膜材料収容部である坩堝１２２と、坩堝１２２内に充填された成膜材料１２１の表面に載置される加熱体である加熱板１２３とを備える。
【００２６】
坩堝１２２は、成膜室１００の底壁に直接載置されてもよく、また、支持部材（図示せず）によって成膜室１００内に保持されてもよい。さらに、坩堝１２２は、配置位置において自転可能に構成されてもよく、また、成膜室１００内における配置位置が変化するように構成されてもよい。
【００２７】
ここでは、坩堝１２２がポイントソースとして用いられている。坩堝１２２は、上端が開口され下端が底壁で封止された円筒形状を有する。坩堝１２２は、その中心が、成膜用マスク１０５および基板１０１の中心と一致するように配置されている。坩堝１２２の構成材料は特には限定されず、例えば、Ｗ，Ｔａ，Ｍｏ等の高融点金属、または、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ−Ｎｉ合金、ステンレス鋼、黒鉛、ＴｉＮ等の金属やセラミックス等が用いられる。
【００２８】
坩堝１２２内には、成膜する図１の薄膜１０３に応じた成膜材料１２１が充填される。この成膜材料１２１は、加熱により蒸発する材料であってもよく、また、昇華する材料であってもよい。このような成膜材料１２１は、固体材料であってもよく、また、液体材料であってもよい。ここでは、加熱により蒸発する成膜材料１２１が用いられている。そして、充填された成膜材料１２１の表面に、加熱板１２３が載置されている。
【００２９】
なお、載置とは、成膜材料１２１が固体材料である場合には、材料表面に加熱板１２３が直接接触して置かれた状態のことである。また、成膜材料１２１が液体材料である場合には、材料表面に加熱板１２３全体が浮いた状態、または、加熱板１２３の下部が成膜材料１２１の中に沈むとともに残りの部分が材料表面より上に浮かんだ状態のことである。
【００３０】
図４は、加熱板１２３の構成を示す模式図である。図４に示すように、加熱板１２３は、図３の坩堝１２２の内径よりも小径に構成された円板形状を有し、坩堝１２２内に収容可能に構成されている。なお、図２および図３では加熱板１２３の外周と坩堝１２２の内壁とが当接しているが、実際には、両者の間には間隙が存在している。蒸発した図２の成膜材料１２１がこの間隙を透過して図１の基板１０１側に移動することから、加熱板１２３では、坩堝１２２内壁との間に間隙が成膜に適した幅であるように径が設計される。ここでは、加熱板１２３と坩堝１２２の内壁との間の間隙の幅が小さい方が好ましいので、加熱板１２３の外周と坩堝１２２の内壁とがほぼ完全に当接している。また、加熱板１２３は、収容された坩堝１２２の内部において、回転可能に構成されてもよい。
【００３１】
加熱板１２３には、複数の貫通孔１２５が形成されている。ここでは、同一形状を有する円形の貫通孔１２５が、所定のパターンで等間隔に整然配置されている。加熱板１２３に形成される貫通孔１２５の数、形状および配置位置は、図１の成膜材料１２１の種類や、成膜源１０２と基板１０１との配置関係や、成膜条件等に合わせて適宜設定されるものである。
【００３２】
例えば、成膜時に生じる図１の薄膜１０３の膜厚の不均一を解消するように貫通孔１２５が形成されてもよい。具体的に、図１の基板１０１の中心領域に成膜される薄膜１０３の膜厚が基板１０１の外周領域に成膜される薄膜１０３の膜厚に比べて厚くなる場合には、図４の加熱板１２３において、中心領域の貫通孔１２５の数を少なくするか、または、この中心領域の貫通孔１２５の大きさを小さくし、それと同時に、加熱板１２３の外周領域の貫通孔１２５の数を多くするか、または、この外周領域の貫通孔１２５の大きさを大きくする。それにより、基板１０１の全体に渡って均一な膜厚の薄膜１０３を形成することが可能となる。
【００３３】
また、加熱されにくい成膜材料１２１（図３参照）を用いる場合には、加熱効率を向上させるために、例えば、図４の加熱板１２３における貫通孔１２５の数を少なくするか、または貫通孔１２５の大きさを小さくする。それにより、加熱板１２３と成膜材料１２１との接触面積が増加し、加熱板１２３から成膜材料１２１への伝熱効率が向上する。
【００３４】
このような加熱板１２３は、加熱されやすく保温性の高い材料から構成されるのであれば、構成材料は特には限定されない。例えば、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、ベリリア（ＢｅＯ）等の高融点酸化物等から構成されてもよい。なお、図３の成膜材料１２１が固体材料である場合には、加熱板１２３を材料表面に配置するので加熱板１２３の構成材料の比重はほとんど考慮しなくてよいが、成膜材料１２１が液体材料である場合には、少なくとも加熱板１２３の上部が成膜材料１２１の表面より上に浮き出る必要があることから、成膜材料１２１の比重との関係を考慮して材料選択を行う必要がある。
【００３５】
図４に示すように、図１の基板１０１と対向する加熱板１２３の表面には、隣接する貫通孔１２５の間を縫って貫通孔１２５の配列パターンに沿ってヒータ１２６が配設されている。ここでは、ヒータ１２６が、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ等の高融点金属で構成されたフィラメント状またはボート状の抵抗加熱用ヒータで構成されている。加熱板１２３に配設されたヒータ１２６は、図１の成膜室１００の底壁に形成された貫通孔（図示せず）を介して、成膜室１００の外部に配設された加熱用電源たる直流電源１２４に接続されている。
【００３６】
なお、加熱板１２３におけるヒータ１２６の配置は、図４に限定されるものではなく、加熱板１２３全体を効率よく均一に加熱できるように適宜設定される。また、ここでは、加熱板１２３の表面にヒータ１２６が配置される場合を示したが、ヒータ１２６が加熱板１２３の内部に埋め込まれた構成であってもよい。
【００３７】
続いて、本実施例における成膜方法について説明する。まず、図１に示すように、所定の成膜材料１２１が充填された坩堝１２２を成膜室１００内に配置するとともに、基板１０１および成膜用マスク１０５を成膜室１００内に配置する。続いて、真空ポンプ１０４を用いて成膜室１００内の排気を行い、成膜室１００内を所定の真空状態とする。ここでは、１０-4Ｐａ以下の真空状態としている。
【００３８】
成膜室１００内を真空状態とした後、直流電源１２４を動作させて図３のヒータ１２６による加熱板１２３の加熱を開始し、加熱板１２３を昇温する。このように加熱板１２３が加熱されると、加熱板１２３と接触する成膜材料１２１の表面に加熱板１２３から熱が伝達され、該表面の成膜材料１２１が加熱される。そして、成膜材料１２１の表面が所定の温度まで加熱されると、該表面の成膜材料１２１が蒸発し、蒸発した成膜材料１２１が加熱板１２３の貫通孔１２５を透過して基板１０１の成膜面に向かって移動する。ここでは、このように基板１０１の成膜面に向かう成膜材料１２１の流れを、蒸発流１０６と呼ぶ。
【００３９】
成膜材料１２１の蒸発流１０６は、成膜用マスク１０５の開口を透過して基板１０１の成膜面に到達し、該成膜面に堆積して薄膜１０３を形成する。それにより、成膜用マスク１０５のマスクパターンに応じて、基板１０１の所望の領域に薄膜１０３が形成される。このような成膜時には、膜厚モニタ１０７により薄膜１０３の膜厚検出を行い、その検出値に基づいて成膜レートが制御される。
【００４０】
ここで、上記のような加熱板１２３による成膜材料１２１の加熱では、成膜材料１２１の表面のみを蒸発温度まで加熱すればよく、従来のように坩堝１２２内の成膜材料１２１全体をほぼ均一な温度に加熱する必要がない。したがって、加熱に要する熱量が低減されて加熱効率の向上が図られる。また、成膜材料１２１の表面の加熱状態は加熱板１２３により容易に制御することができるため、成膜効率の向上が図られるとともに、成膜レートの制御を容易にかつ精度よく行うことが可能となる。
【００４１】
例えば、図１の膜厚モニタ１０７による膜厚の検出値に応じて加熱板１２３の温度調整を行って成膜材料１２１の加熱状態を制御することにより、適切かつ精度の高い成膜レートの制御を実現することが可能となる。この場合、例えば、加熱板１２３の温度を検出する温度検出部材をさらに配設してもよく、それにより、より精度の高い成膜レートの制御を実現することができる。
【００４２】
また、図５に示すように、加熱板１２３による加熱では、この加熱板１２３に接触する成膜材料１２１が表面から蒸発するので該表面の位置が順次降下するとともに、成膜材料１２１表面の降下に伴って、該表面に載置された加熱板１２３の配置位置も順次降下する。ここで、加熱板１２３に接触する成膜材料１２１の表面はほぼ均一に加熱されることから、成膜材料１２１の表面では、全体に渡って蒸発量がほぼ均一となり、よって、成膜材料１２１の表面はほぼ水平を保った状態で順次降下する。
【００４３】
それゆえ、従来のように坩堝１２２の内壁からの距離に応じて蒸発状態が異なることはなく、よって、図５に示すように、坩堝１２２の内部に残留する成膜材料１２１の量を低減することが可能となる。したがって、成膜材料１２１の利用効率の向上が図られる。また、成膜材料１２１の表面が選択的に加熱されるので、従来のように坩堝１２２の内壁に過加熱により成膜材料１２１が焦げ付くのを防止することができ、成膜材料１２１の利用効率の向上が図られる。
【００４４】
以上のように、本実施例の成膜方法によれば、成膜材料１２１全体をほぼ均一に加熱する必要がなく、成膜材料１２１の表面を選択的に加熱して成膜材料１２１を蒸発させるので、加熱に要する熱量を低減することが可能となる。また、成膜材料１２１の表面の加熱状態のみを制御することにより成膜材料１２１の蒸発量を調整することができるため、成膜レートを容易にかつ精度よく調整することが可能となる。したがって、図１の薄膜１０３の生産性が向上する。
【００４５】
また、成膜材料１２１全体を均一に加熱する必要がないことから、坩堝１２２の底部からの成膜材料１２１の蒸発を抑制することが可能となり、よって、成膜材料１２１の巻き上げ等を防止することが可能となる。その結果、巻き上げ等に起因した図１の薄膜１０３への成膜材料１２１の混入および該混入物の剥離の発生を防止することが可能となり、よって、良好な膜質の薄膜１０３を成膜することが可能となる。
【００４６】
また、成膜材料１２１の表面を選択的に加熱するので、坩堝１２２の内壁への成膜材料１２１の焦げ付きを防止することが可能となるとともに、坩堝１２２内に残留する成膜材料１２１の量の低減化が図られ、成膜材料１２１の有効利用率の向上が図られる。その結果、成膜コストの低減化が図られ、特に、有機材料を成膜材料１２１として用いる場合には、高価な有機ＥＬ材料を用いると、成膜コストの低減効果が有効に奏される。
【実施例２】
【００４７】
図６は、本発明の実施例２における成膜方法において用いられる加熱板の構成を示す模式的な断面図である。図６に示すように、本実施例では、図３の成膜材料１２１と接触する加熱板１２３の表面が凹凸形状を有し、それ以外については、図４の実施例１の加熱板１２３と同様の構成を有する。かかる構成の本実施例の加熱板１２３では、表面の凹凸形状によって加熱板１２３と成膜材料１２１との接触面積が増加するため、成膜材料１２１への伝熱量の増加が図られる。それにより、成膜効率の向上を図ることができる。
【実施例３】
【００４８】
図７は、本発明の実施例３における成膜方法において用いられる加熱板の構成を示す模式図である。図７に示すように、本実施例では、加熱板１２３がメッシュ状に構成されて貫通孔１２５が形成されている。かかる構成の加熱板１２３を用いて図２の成膜材料１２１の加熱を行う本実施例においても、実施例１と同様の効果が奏される。
【実施例４】
【００４９】
図８は、本発明の実施例４における成膜方法において用いられる成膜源の構成を示す模式図である。実施例１では、図３に示すように、円筒形状の坩堝１２２と円板状の加熱板１２３によって成膜源１０２が構成されポイントソースとして用いられる場合について説明したが、本実施例では、図８に示すように、上端が開口した正方形箱型の坩堝１２２と、坩堝１２２内に収容可能に構成された正方形板状の加熱板１２３によって成膜源１０２が構成されてポイントソースとして用いられる。かかる構成の成膜源１０２を用いる本実施例においても、実施例１と同様の効果が奏される。
【実施例５】
【００５０】
図９は、本発明の実施例５における成膜方法において用いられる成膜源の構成を示す模式図である。図９に示すように、本実施例では、上端が開口した長方形箱型の坩堝１２２と、坩堝１２２内に収容可能に構成された長方形板状の加熱板１２３によって成膜源１０２が構成されてラインソースとして用いられる。かかる構成の成膜源１０２を用いる本実施例においても、実施例１と同様の効果が奏される。
【実施例６】
【００５１】
図１０は、本発明の実施例６における成膜方法において用いられる成膜源の構成を示す模式図である。図１０に示すように、本実施例では、大面積を有する長方形状の底面を有する上端が開口した容量の大きな箱形の坩堝１２２と、坩堝１２２内に収容可能に構成された長方形板状の加熱板１２３によって成膜源１０２が構成されてエリアソースとして用いられる。かかる構成の成膜源を用いる本実施例においても、実施例１と同様の効果が奏される。
【００５２】
本実施例のようにエリアソースとして用いられる成膜源１０２は、大面積基板への成膜に用いられる。ここで、従来の成膜方法では、特に大面積基板への成膜において、成膜レート制御、成膜材料１２１の焦げ付きや残留が大きな問題となるが、本実施例では、大面積基板への成膜であっても実施例１と同様の効果が奏される。したがって、本発明の効果がより有効に奏される。
【００５３】
なお、ここでは大面積を有する加熱板１２３を一枚配置する場合について説明したが、坩堝１２２内に複数枚の加熱板１２３を配置する構成であってもよい。かかる構成においても、上記と同様の効果が奏される。
【実施例７】
【００５４】
図１１は、本発明の実施例７における成膜方法を説明するための模式図である。図１１に示すように、本実施例では、図１の成膜室１００内に複数の成膜源１０２が配置され、これらの成膜源１０２を同時に用いて蒸着を行い、同一の基板１０１に成膜が行われる。各成膜源１０２の構成は、実施例１の図２の成膜源１０２の構成と同様である。
【００５５】
かかる構成では、実施例１において前述したように、各成膜源１０２において、成膜レートの制御を容易にかつ精度よく実施することが可能となる。それゆえ、全体として成膜レートの制御を容易にかつ精度よく実施することが可能となり、それゆえ、複数の成膜源１０２を用いる本実施例においても、実施例１と同様の効果が奏される。このような本実施例の構成は、特に、大面積の基板への成膜に有効である。すなわち、各成膜源１０２を並べて成膜することにより、上記の実施例５に記載のラインソースや上記の実施例６に記載のエリアソースの場合と同様の効果を得ることが可能である。
【００５６】
なお、上記においては、各成膜源１０２に対して別個に直流電源１２４が配設される場合について説明したが、各成膜源１０２に対して共通の直流電源１２４が配設された構成であってもよい。
【実施例８】
【００５７】
図１２は、本発明の実施例８における成膜方法において用いられる成膜源の構成を示す模式的な断面図である。実施例１では、図２に示すように加熱板１２３がヒータ１２６を用いた抵抗加熱により加熱される場合について説明したが、本実施例では、図１２に示すように、加熱板１２０３が誘導加熱により加熱される。以下、本実施例の詳細を説明する。
【００５８】
本実施例の成膜源１２００は、坩堝１２０２と、坩堝１２０２の内部に収容可能に構成された加熱板１２０３と、坩堝１２０２の外周に配設された磁界発生装置１２０１とから構成される。磁界発生装置１２０１は、例えば、電磁石等によって構成される。ここでは、坩堝１２０２の外周を取り囲むように巻回されたコイルによって磁界発生装置１２０１が構成される。
【００５９】
加熱板１２０３の構成材料は、誘導加熱が可能な磁性材料であれば特には限定されない。例えば、磁性ステンレスであるフェライト系ステンレス等で加熱板１２０３が構成されてもよい。加熱板１２０３の構成は、図４のヒータ１２６が配設されていない点を除いて、実施例１の加熱板１２３と同様の構成を有する。すなわち、加熱板１２０３には、所定の形状を有する複数の貫通孔１２５が所定のパターンで形成されている。
【００６０】
一方、坩堝１２０２は、磁界発生装置１２０１による加熱板１２０３の誘導加熱に適用可能であり、かつ、誘導加熱時に坩堝１２０２自体はほとんど加熱されない材料によって構成されている。構成材料以外の坩堝１２０２の構成は、実施例１の図２の坩堝１２２と同様である。
【００６１】
かかる構成の成膜源１２００を用いた本実施例の成膜では、加熱板１２０３を磁界発生装置１２０１により誘導加熱する点が、図２のように加熱板１２３をヒータ１２６を用いて抵抗加熱する実施例１とは異なる。すなわち、本実施例では、まず、磁界発生装置１２０１により坩堝１２０２の外周に磁界を発生させ、この磁界を用いて、磁性体である加熱板１２０３を選択的に誘導加熱する。このようにして加熱され昇温された加熱板１２０３の熱は、加熱板１２０３と接触する成膜材料１２１の表面に伝達される。それにより、成膜材料１２１の表面が加熱され、実施例１の場合と同様、成膜材料１２１が蒸発して蒸着成膜が行われる。
【００６２】
かかる構成の本実施例においても、実施例１と同様の効果が奏される。また、本実施例の構成に、実施例２〜７の特徴的構成を適用してもよい。また、上記においては、成膜材料１２１が誘導加熱により蒸発する場合について説明したが、誘導加熱により昇華する成膜材料１２１であってもよい。
【実施例９】
【００６３】
図１３は、本発明の実施例９における成膜方法において用いられる成膜源の構成を示す模式的な断面図である。本実施例では、図１３に示すように、加熱板１３０２が誘電加熱により加熱される点が実施例１とは異なる。以下、本実施例の詳細を説明する。
【００６４】
本実施例の成膜源１３００は、坩堝１３０１と、坩堝１３０１の内部に収容可能に構成された加熱板１３０２と、この加熱板１３０２に高周波交流電界を与える高周波電源１３０３とから構成される。ここでは図示を省略しているが、高周波電源１３０３は、図１の成膜室１００の外部に配設されており、成膜室１００の底壁に形成された貫通孔（図１では図示せず）を介して延設された配線によって、成膜室１００の内部に配設された加熱板１３０２に接続されている。
【００６５】
加熱板１３０２の構成材料は、誘電体材料であれば特には限定されないが、加熱効率の点からは誘電率の高い材料が好ましい。加熱板１３０２は、図４のヒータ１２６が配設されていない点を除いて、実施例１の加熱板１２３と同様の構成を有する。すなわち、加熱板１３０２には、所定の形状を有する複数の貫通孔１２５が所定のパターンで形成されている。
【００６６】
一方、坩堝１３０１は、加熱板１３０２の高周波誘電加熱に適用可能であり、かつ、坩堝１３０１自体は高周波誘電加熱されない構成を有する材料によって構成されている。構成材料以外の坩堝１３０１の構成は、実施例１の図２の坩堝１２２と同様である。
【００６７】
かかる構成の成膜源１３００を用いた本実施例の成膜では、加熱板１３０２を誘電加熱する点が、加熱板１２３をヒータ１２６を用いて抵抗加熱する図２の実施例１とは異なる。すなわち、本実施例では、まず、高周波電源１３０３を用いて高周波交流電界を加熱板１３０２に与え、この電界を用いて、誘電体材料から構成された加熱板１３０２を誘電加熱する。このようにして加熱され昇温された加熱板１３０２の熱は、加熱板１３０２と接触する成膜材料１２１の表面に伝達される。それにより、成膜材料１２１の表面が加熱され、実施例１の場合と同様、成膜材料１２１が蒸発して蒸着成膜が行われる。
【００６８】
かかる本実施例においても、実施例１と同様の効果が奏される。また、本実施例の構成に、実施例２〜７の特徴的構成を適用してもよい。また、上記においては、成膜材料１２１が誘電加熱により蒸発する場合について説明したが、誘電加熱により昇華する成膜材料１２１であってもよい。
【００６９】
上記の各実施例１〜９においては、図１に示すように、成膜材料収容部としての坩堝１２２から、直接、基板１０１に成膜を行う例を示したが、例えば、図１以外の構成として、成膜材料収容部上部に、蒸発流制御部を一体型または連結管等で連結した分離型の構成としてもよい。本発明の効果は、成膜材料収容部（ここでは坩堝１２２）から直接基板１０１に成膜する場合に限定されるものではなく、成膜材料収容部と基板１０１との間に蒸発流制御部等を配設しこれを介して基板１０１に成膜を行う場合においても奏される。
【００７０】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２は、良好な品質を有する有機ＥＬ素子の製造方法を提供することを目的の一つとする。実施の形態２では、実施の形態１にかかる成膜源および成膜方法により作製される有機ＥＬ素子により構成された有機ＥＬ表示パネルの製造方法について説明する。以下、その具体例を、実施例１０に示す。
【実施例１０】
【００７１】
図１４は、実施例１０における有機ＥＬ表示パネルの製造方法において用いられる成膜装置の概略構成を示す模式図である。また、図１５は、図１４の成膜装置により製造される有機ＥＬ表示パネルの構成を示す模式的な断面図である。ここでは、パッシブ駆動のボトムエミッション型の有機ＥＬ表示パネルの製造について説明する。
【００７２】
有機ＥＬ表示パネルの製造工程は、図１５の下部電極１５０２を形成して前処理基板を形成する前処理工程と、図１５の有機層１５００および上部電極１５０９を形成して素子構成基板を形成する成膜工程と、この素子構成基板を封止する封止工程とに大別される。そして、成膜工程および封止工程における種々の処理が、図１４の成膜装置を用いて実施される。
【００７３】
図１４に示す成膜装置では、前処理工程を施された後述の前処理基板に、真空状態で成膜を行い素子構成基板を形成する成膜工程と、不活性ガス雰囲気で素子構成基板の封止を行う封止工程とが実施される。かかる成膜装置は、成膜工程が実施される第１ブロック１４０１および第２ブロック１４０２と、封止工程が実施される第３ブロック１４０３とを備えている。そして、第１〜第３の各ブロック１４０１〜１４０３が、搬送経路１４０４の搬入口１４０４ａから搬出口１４０４ｂに向かって順次配設されている。
【００７４】
第１〜第３の各ブロック１４０１〜１４０３は、搬送経路１４０４に連通する複数の処理室が搬送経路１４０４を囲むように配置された構成を有する。具体的に、第１ブロック１４０１は、処理室である４つの成膜室１４０５を備え、第２ブロック１４０２は、処理室である４つの成膜室１４０６を備えている。また、第３ブロック１４０３は、外部から封止基板を搬入可能に構成された封止基板搬送室１４０７と、検査室１４０８と、封止室１４０９と、パネル組立室１４１０とを処理室として備えている。このように、本実施例の成膜装置は、枚葉式の装置である。
【００７５】
搬送経路１４０４には、搬入口１４０４ａと第１ブロック１４０１との間に基板搬送室１４０４ｃが配設され、第１ブロック１４０１と第２ブロック１４０２との間および第２ブロック１４０２と第３ブロック１４０３との間に受渡室１４０４ｄ，１４０４ｅが配設され、第３ブロック１４０３と搬出口１４０４ｂとの間に排出室１４０４ｆが配設されている。さらに、搬送経路１４０４を介して搬送される基板を各処理室（成膜室１４０５，１４０６、封止基板搬送室１４０７、検査室１４０８、封止室１４０９、パネル組立室１４１０）に分配可能に構成された搬送用ロボット１４１１が、第１〜第３ブロック１４０１〜１４０３の各々に配設されている。
【００７６】
有機ＥＬ表示パネルの製造時には、まず、前処理工程として、ガラス基板等で構成された図１５の支持基板１５０１に電極膜の成膜およびパターニングが行われて、図１５の下部電極１５０２が形成される。そしてさらに、ここでは図示を省略しているが、下部電極１５０２からパネル外部に引き出された配線である補助電極が形成される。
【００７７】
ここでは、下部電極１５０２が陽極を構成し、仕事関数の高い材料、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ等の酸化金属膜等の透明導電膜によって構成される。なお、本実施例の有機ＥＬ表示パネルはボトムエミッション型であることから、下部電極１５０２は透明性を有する必要がある。
【００７８】
下部電極１５０２は、支持基板１５０１上に、所定の間隔でストライプ状に複数本形成される。下部電極１５０２は、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯにＡｇやＡｇ合金、Ａｌ、Ｃｒ等の低抵抗金属を積層した２層構造であってもよく、また、Ａｇ等の保護層としてＣｕ、Ｃｒ、Ｔａ等の耐酸化性の高い材料を積層した３層構造であってもよい。このような多層構造の下部電極１５０２を形成する際には、各層を構成する透明導電膜を順次成膜した後、パターニングを行う。
【００７９】
図１５に示すように、支持基板１５０１上に下部電極１５０２および補助電極（図示せず）を形成した後、下部電極１５０２間で露出した支持基板１５０１の表面に、絶縁膜１５０３を形成する。さらに、この絶縁膜１５０３上に、隔壁（図示せず）を形成する。ここでは、後述の上部電極１５０９と下部電極１５０２とが交差する発光領域を囲むように、該発光領域を除いてポリイミド、ＳｉＮ等から構成される絶縁膜１５０３が形成される。
【００８０】
上記の前処理工程により、図１５の支持基板１５０１上に下部電極１５０２、補助電極（図示せず）、絶縁膜１５０３、および隔壁（図示せず）が形成されてなる前処理基板が得られる。そして、この前処理基板は、さらに図１４の成膜装置に送られて各処理が施される。具体的に、図１４の第１ブロック１４０１および第２ブロック１４０２に搬送された前処理基板は、搬送用ロボット１４１１により、成膜室１４０５，１４０６に分配される。
【００８１】
この成膜室１４０５，１４０６は、図１に示す成膜室１００と同様の構成を有する。そして、図１の基板１０１のように成膜室１４０５，１４０６内に前処理基板が配設される。成膜室１４０５，１４０６では、前処理基板に、実施例１の成膜方法により、図１５の有機層１５００が形成される。ここでは、図１５に示すように、有機層１５００として、正孔注入層１５０４、正孔輸送層１５０５、発光層１５０６、電子輸送層１５０７、および電子注入層１５０８が順次形成される。
【００８２】
正孔注入層１５０４、正孔輸送層１５０５、発光層１５０６、電子輸送層１５０７、および電子注入層１５０８は、従来使用されている高分子または低分子の有機材料によって構成される。ここでは、発光層１５０６における発光は、一重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（蛍光）であってもよく、また、三重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（りん光）であってもよい。発光の機構に応じて、発光材料が適宜選択される。
【００８３】
図１５に示すように、図１４の第１および第２ブロック１４０１，１４０２の成膜室１４０５，１４０６に搬送された前処理基板の表面全体に、まず、実施例１の成膜方法により、正孔注入層１５０４が形成される。そして、この正孔注入層１５０４上に、さらに、実施例１の成膜方法により、正孔輸送層１５０５が形成される。
【００８４】
上記のようにして形成された正孔注入層１５０５上に、さらに、実施例１の成膜方法により、発光層１５０６が形成される。ここで、発光層１５０６の形成時には、各画素領域に１５１０Ｒ，１５１０Ｇ，１５１０Ｂにおいて実現する発光色に応じて、発光層１５０６を、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）に塗り分ける。すなわち、ここでは、発光色の異なる３種類の画素領域、すなわち赤色発光する画素領域１５１０Ｒと、緑色発光する画素領域１５１０Ｇと、青色発光する画素領域１５１０Ｂを隣接して形成するため、画素領域１５１０Ｒには赤色発光材料からなる発光層１５０６Ｒを形成し、画素領域１５１０Ｇには緑色発光材料からなる発光層１５０６Ｇを形成し、画素領域１５１０Ｂには青色発光材料からなる発光層１５０６Ｂを形成する。
【００８５】
このような画素領域１５１０Ｒ，１５１０Ｇ，１５１０Ｂごとの発光層１５０６Ｒ，１５０６Ｇ，１５０６Ｂの塗り分けは、各発光層１５０６Ｒ，１５０６Ｇ，１５０６Ｂの成膜時に使用する図１の成膜用マスク１０５のマスクパターンを適宜選択することにより、容易に実施することが可能である。例えば、画素領域１５１０Ｒに選択的に赤色の発光層１５０６Ｒを形成する際には、画素領域１５１０Ｒに対向する領域のみに開口を有する成膜用マスク１０５を使用して成膜を行う。それにより、画素領域１５１０Ｒでは、開口を透過して赤色発光材料が正孔輸送層１５０５上に蒸着され、赤色の発光層１５０６Ｒが形成される。
【００８６】
この時、開口が形成されていないため成膜用マスク１０５によって図１の蒸発流１０６が遮られる画素領域１５１０Ｇ，１５１０Ｂでは、成膜用マスク１０５の表面に赤色発光材料が蒸着して堆積するので、成膜用マスク１０５の除去とともにリフトオフされる。したがって、画素領域１５１０Ｒのみに選択的に赤色発光する発光層１５０６Ｒを形成することが可能となる。
【００８７】
上記と同様、画素領域１５１０Ｇに緑色発光する発光層１５０６Ｇを形成する際には、画素領域１５１０Ｇの対向領域に開口を有する図１の成膜用マスク１０５を使用し、また、青色発光する画素領域１５１０Ｂに青色発光する発光層１５０６Ｂを形成する際には、画素領域１５１０Ｂの対向領域に開口を有する図１の成膜用マスク１０５を使用する。また、本実施例では、赤色、緑色、および青色の各発光層１５０６Ｒ，１５０６Ｇ，１５０６Ｂを形成する際に、２回以上繰り返し成膜を行い、各画素領域１５１０Ｒ，１５１０Ｇ，１５１０Ｂの各発光層１５０６Ｒ，１５０６Ｇ，１５０６Ｂにおける未成膜を防止している。
【００８８】
このようにして各画素領域１５１０Ｒ，１５１０Ｇ，１５１０Ｂの各発光層１５０６Ｒ，１５０６Ｇ，１５０６Ｂを形成した後、図１５に示すように、各画素領域１５１０Ｒ，１５１０Ｇ，１５１０Ｂの表面全体に、実施例１の成膜方法により、電子輸送層１５０７を形成する。そして、さらにこの電子輸送層１５０７上に、電子注入層１５０８を実施例１の成膜方法により形成する。続いて、電子注入層１５０７の表面に、下部電極１５０２と直交するストライプ状の上部電極１５０９を、所定の間隔で複数本形成する。
【００８９】
ここでは、上部電極１５０９が陰極を構成する。上部電極１５０９は、仕事関数の低い材料で構成するのが好ましく、例えば、アルカリ金属（Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ）、アルカリ土類金属（Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）、希土類金属等の金属やその化合物、またはそれらを含む合金からなる金属薄膜から構成される。この場合、上部電極１５０９は反射膜としての機能も有しており、それにより、支持基板１５０１側から光の取り出しを行うボトムエミッション型の有機ＥＬ表示パネルが実現される。
【００９０】
上部電極１５０９の形成時には、まず、実施例１の成膜方法により、電子注入層１５０８の表面全体に金属薄膜を形成し、その後、フォトリソグラフィー法等により、金属薄膜を所定の形状にパターニングして上部電極１５０９を形成する。このようなパターンで上部電極１５０９を形成することにより、下部電極１５０２と上部電極１５０９との交差部が各画素領域１５１０Ｒ，１５１０Ｇ，１５１０Ｂに相当し、各画素領域１５１０Ｒ，１５１０Ｇ，１５１０Ｂが発光可能な構成、すなわち、複数の画素領域１５１０Ｒ，１５１０Ｇ，１５１０Ｂがマトリクス状に配置されたパッシブ駆動の有機ＥＬ表示パネルを実現することができる。
【００９１】
上部電極１５０９を形成した後、下部電極１５０２の場合と同様、上部電極１５０９からパネル外部に引き出された配線を形成して補助電極（図１５では図示せず）を形成する。補助電極の形成時には、上部電極１５０９の場合と同様、まず、実施例１の成膜方法により、有機層１５００および上部電極１５０９を形成した前処理基板の表面全体に導電膜を成膜し、その後、フォトリソグラフィー法等により、この導電膜のパターニングを行う。
【００９２】
以上のようにして、図１４の成膜装置の第１および第２ブロック１４０１，１４０２において成膜工程が行われ、前述の前処理工程において得られた前処理基板上に、図１５に示すように、正孔注入層１５０４、正孔輸送層１５０５、発光層１５０６、電子輸送層１５０７、電子注入層１５０８、上部電極１５０９、および補助電極（図示せず）が形成される。ここでは、このように第１および第２ブロック１４０１，１４０２における処理により得られたかかる構成の基板を、素子構成基板と呼ぶ。この素子構成基板は、さらに、図１４の搬送経路１４０４の受渡室１４０４ｅを介して、第３ブロック１４０３の封止室１４０９に搬送される。
【００９３】
図１４に示すように、成膜装置の第３ブロック１４０３は、窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガス雰囲気に保持されている。この第３ブロック１４０３の封止基板搬送室１４０７には、ガラス製、金属製、プラスチック製等の平板からなる封止基板が外部から搬入される。封止基板搬送室１４０７に搬入された封止基板（図示せず）は、搬送用ロボット１４１１により、封止室１４０９に搬送される。そして、封止室１４０９において、封止基板の端部の所定領域に、紫外線硬化型エポキシ樹脂製の接着剤（図示せず）をディスペンサー等（図示せず）を用いて塗布する。この接着剤には、１〜３００μｍの粒径を有するガラスやプラスチック等のスペーサが適量（例えば、０．１〜０．５重量％程度）混合されている。
【００９４】
続いて、この接着剤が塗布された封止基板（図示せず）を、前述のように封止室１４０９に搬送された素子構成基板（図示せず）に接着剤（図示せず）を介して当接させるとともに、紫外線を封止基板側または素子構成基板の支持基板１５０１（図１５参照）側から照射して接着剤を硬化させる。このようにして、封止基板と素子構成基板とが貼り合わされ、不活性ガスを封入させた状態で封止が行われる。なお、接着剤は、上記以外に、熱硬化型、化学硬化型、光硬化型等の接着剤を適宜選択して使用することができ、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル、ポリオレフィン等の接着剤を使用してもよい。
【００９５】
上記のようにして封止基板で封止された素子構成基板は、図１４に示すように、搬送用ロボット１４１１により、さらにパネル組立室１４１０および検査室１４０８に搬送される。パネル組立室１４１０では、ＴＡＢの圧着や、円偏光板の貼付等の処理が行われる。また、検査室１４０８では、点灯検査やモジュール検査等が実施される。このようにパネル組立室１４１０および検査室１４０８で各処理を施され、有機ＥＬ表示パネル（図示せず）が作製される。そして、有機ＥＬ表示パネルは、第３ブロック１４０３から搬送経路１４０４の排出室１４０４ｆに搬送された後、成膜装置の外部に搬出される。以上のようにして、成膜装置により、有機ＥＬ表示パネルの製造が実施される。
【００９６】
以上のように、本実施例の有機ＥＬ表示パネルの製造方法によれば、図１５に示す上部電極１５０９、補助電極（図示せず）、正孔注入層１５０４、正孔輸送層１５０５、発光層１５０６、電子輸送層１５０７、および電子注入層１５０８を、上記実施例１の成膜方法により形成するため、これらの各構成要素において、良好な特性を実現することが可能となる。特に、正孔注入層１５０４、正孔輸送層１５０５、発光層１５０６、電子輸送層１５０７、および電子注入層１５０８において良好な特性が実現可能となることから、リーク電流の低減化等が図られた良好な品質の有機ＥＬ表示パネルを作製することが可能となる。
【００９７】
また、実施例１において前述したように、成膜材料表面の加熱状態を制御することにより容易にかつ精度よく成膜材料の蒸発量を制御することが可能であり、よって、上記各構成要素の成膜時において、成膜レートを容易にかつ精度よく制御することが可能となる。したがって、良好な膜特性の膜を効率よく成膜することが可能となる。その結果、有機ＥＬ表示パネルの生産性の向上が図られる。
【００９８】
さらに、実施例１において前述したように、成膜時に利用する成膜源の加熱に要する熱量を従来に比べて低減することができるとともに、成膜材料の焦げ付きや残留を低減して成膜材料の有効利用の促進が図られるので、有機ＥＬ表示パネルの製造コストの低減化が図られる。特に、正孔注入層１５０４、正孔輸送層１５０５、発光層１５０６、電子輸送層１５０７、および電子注入層１５０８を成膜する際の成膜材料として用いる有機材料は高価であることから、本実施例によれば、コストの低減効果が有効に奏される。
【００９９】
なお、上記においては、成膜装置において実施例１の成膜方法を適用する場合について説明したが、成膜装置では、実施例２〜実施例９の成膜方法のいずれを適用してもよく、実施例１〜実施例９の成膜方法を適宜組み合わせて適用することも可能である。これらの場合においても、上記と同様の効果が奏される。
【０１００】
また、上記においては、図１５の上部電極１５０９、補助電極（図示せず）、正孔注入層１５０４、正孔輸送層１５０５、発光層１５０６、電子輸送層１５０７、および電子注入層１５０８を、全て本発明にかかる成膜方法により成膜する場合について説明したが、本発明にかかる成膜方法と従来のスパッタ法等を組み合わせて適用してもよい。例えば、上部電極１５０９および補助電極（図示せず）を、スパッタ法により形成してもよい。
【０１０１】
また、コスト低減化の点からは、正孔注入層１５０４、正孔輸送層１５０５、発光層１５０６、電子輸送層１５０７、および電子注入層１５０８を全て本発明にかかる成膜方法により形成することが好ましいが、本発明にかかる成膜方法と、従来の方法、例えば、スピンコーティング法やディッピング法等の塗布法、スクリーン印刷法、インクジェット法等の印刷法等のウェットプロセス、または、レーザ転写法等のドライプロセスと、を組み合わせて成膜を行ってもよい。
【０１０２】
また、上記においては平板の封止基板を用いているが、ブレス成形やエッチングやブラスト処理等の加工による一段掘り込みや二段掘り込みによって封止面が凹状に形成された封止基板であってもよい。また、封止基板の代わりに、封止膜を形成することにより封止を行ってもよい。このような封止膜は、単層膜であってもよく、また、多層膜であってもよい。封止膜を構成する材料は、無機物および有機物のいずれでもよく、無機物としては、例えば、ＳｉＮ、ＡｌＮ、ＧａＮ等の窒化物、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5、ＺｎＯ、ＧｅＯ等の酸化物、ＳｉＯＮ等の酸化窒化物、ＳｉＣＮ等の炭化窒化物、金属フッ素化合物、金属膜等が用いられ、また、有機物としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリパラキシレン、パーフルオロオレフィン、パーフルオロエーテル等のフッ素系高分子、ＣＨ3ＯＭ、Ｃ2Ｈ5ＯＭ等の金属アルコキシド、ポリイミド前駆体、ペリレン系化合物等が用いられる。封止膜の層構成や材料の選択は、パネル設計に応じて適宜選択される。
【０１０３】
また、上記においては図１５の発光層１５０６を画素領域１５１０Ｒ，１５１０Ｇ，１５１０Ｂごとに塗り分けてフルカラー表示を実現する有機ＥＬ表示パネルについて説明したが、白色や青色等の単色発光の発光層１５０６を備え、各画素領域１５１０Ｒ，１５１０Ｇ，１５１０Ｂごとに赤色、緑色、青色の所定のカラーフィルタが配設されてフルカラー表示を実現するカラーフィルタ方式の有機ＥＬ表示パネルであってもよい。
【０１０４】
また、白色や青色等の単色発光の発光層１５０６と蛍光材料による色変換層とを組み合わせたカラーマッチング方式によりフルカラー表示を実現する有機ＥＬ表示パネルであってもよい。さらに、単色の発光層１５０６の発光領域に電磁波照射等の処理を施して複数の発光色を実現するフォトブリーチング方式や、発光色が異なる発光層１５０６を有する複数の有機ＥＬ素子を積層して一つの画素領域を形成するＳＯＬＥＤ（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｓｔａｃｋｅｄ ＯＬＥＤ）方式の有機ＥＬ表示パネルであってもよい。
【０１０５】
また、上記においてはパッシブ駆動の有機ＥＬ表示パネルについて説明したが、ＴＦＴにより駆動するアクティブ駆動の有機ＥＬ表示パネルの製造において、本発明にかかる製造方法を適用してもよい。また、上記においてはボトムエミッション型の有機ＥＬ表示パネルに本発明にかかる製造方法を適用する場合について説明したが、トップエミッション型の有機ＥＬ表示パネルの製造に本発明の製造方法を適用してもよい。トップエミッション型の有機ＥＬ表示パネルでは、例えば、図１５の支持基板１５０１の裏面に反射膜を形成するとともに、透明導電膜で構成された上部電極１５０９を形成する。
【０１０６】
また、有機ＥＬ表示パネルにおける有機層の構成は、図１５の有機層１５００の構成に限定されるものではなく、例えば、発光層１５０６、正孔輸送層１５０５、および電子輸送層１５０７は、単層構成でなく多層構成であってもよい。また、正孔輸送層１５０５および電子輸送層１５０７のいずれかを省略してもよく、あるいは両方を省略してもよい。また、キャリアブロック層等の有機層を、用途に応じて挿入してもよい。
【０１０７】
また、本実施例で用いる成膜装置の構成は、図１４に限定されるものではなく、例えば、成膜室の配置数や配置位置がこれ以外の構成であってもよい。さらに、ここでは枚葉式（クラスター型）の成膜装置を例示したが、インライン式の成膜装置であってもよい。
【０１０８】
さらに、本発明にかかる製造方法により製造された有機ＥＬ素子は、表示パネル以外の用途でも使用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の実施例１における成膜方法を説明するための模式図である。
【図２】図１の成膜源の構成を示す模式的な斜視図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ’線における模式的な断面図である。
【図４】図２および図３の成膜源の加熱板の構成を示す模式的な斜視図である。
【図５】成膜材料の蒸発が進んだ状態の成膜源を示す模式的な断面図である。
【図６】本発明の実施例２における成膜方法において用いられる加熱板の構成を示す模式的な断面図である。
【図７】本発明の実施例３における成膜方法において用いられる加熱板の構成を示す模式図である。
【図８】本発明の実施例４における成膜方法において用いられる成膜源の構成を示す模式図である。
【図９】本発明の実施例５における成膜方法において用いられる成膜源の構成を示す模式図である。
【図１０】本発明の実施例６における成膜方法において用いられる成膜源の構成を示す模式図である。
【図１１】本発明の実施例７における成膜方法を説明するための模式図である。
【図１２】本発明の実施例８における成膜方法において用いられる成膜源の構成を示す模式的な断面図である。
【図１３】本発明の実施例９における成膜方法において用いられる成膜源の構成を示す模式的な断面図である。
【図１４】本発明の実施例１０における有機ＥＬ表示パネルの製造方法において用いられる成膜装置の概略構成を示す模式図である。
【図１５】図１４の成膜装置により製造される有機ＥＬ表示パネルの構成を示す模式的な断面図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１００ 成膜室
１０１ 基板
１０２，１２００，１３００ 成膜源
１０３ 薄膜
１０４ 真空ポンプ
１０５ 成膜用マスク
１０６ 蒸発流
１０７ 膜厚モニタ
１２１ 成膜材料
１２２，１２０２，１３０１ 坩堝
１２３，１２０３，１３０２ 加熱板
１２４ 直流電源
１２５ 貫通孔
１２６ ヒータ
１２０１ 磁界発生装置
１３０３ 高周波電源
１５０１ 支持基板
１５０２ 下部電極
１５０３ 絶縁膜
１５０４ 正孔注入層
１５０５ 正孔輸送層
１５０６ 発光層
１５０７ 電子輸送層
１５０８ 電子注入層
１５０９ 上部電極
１５１０Ｒ，１５１０Ｇ，１５１０Ｂ 画素領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成膜材料を収容する成膜材料収容部と、
前記成膜材料収容部に収容された前記成膜材料の表面に配置されて発熱するとともに、前記成膜材料の表面に連通する貫通孔を有する加熱体と、
を備えたことを特徴とする成膜源。
【請求項２】
前記加熱体を発熱させる熱供給部をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の成膜源。
【請求項３】
貫通孔を有し発熱する加熱体を、成膜材料収容部に収容された成膜材料の表面に前記貫通孔を連通させて前記成膜材料の表面に配置し、前記加熱体により前記成膜材料の表面を選択的に加熱することを特徴とする成膜方法。
【請求項４】
前記成膜材料収容部は、前記成膜材料を収容する容器が複数配置された構成を有し、前記容器の各々に収容された前記成膜材料の表面に前記加熱体がそれぞれ配置され、
前記加熱体の前記発熱により、前記容器の各々において、前記容器に収容された前記成膜材料の表面から前記成膜材料を蒸発または昇華させ、前記蒸発または昇華した成膜材料を同一の基板の表面に堆積させることを特徴とする請求項３に記載の成膜方法。
【請求項５】
蒸着成膜における成膜材料の蒸発または昇華に用いられる加熱板であって、
一対の主面を貫通する貫通孔を少なくとも一つ有するとともに発熱可能な構成を有し、 成膜時には、容器に収容された成膜材料の表面に一方の前記主面を接触させて配置され、前記成膜材料の表面を選択的に加熱することを特徴とする加熱板。
【請求項６】
対向する一対の電極間に少なくとも発光層を含む複数の有機層が形成された有機ＥＬ素子の製造方法であって、
前記有機層の形成時に、貫通孔を有し発熱する加熱体を、成膜材料収容部に収容された有機材料の表面に前記貫通孔を連通させて前記有機化材料の表面に配置し、前記成膜材料収容部に収容された前記有機材料の表面を前記加熱体により選択的に加熱して有機材料を蒸着させることを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項１】
成膜材料を収容する成膜材料収容部と、
前記成膜材料収容部に収容された前記成膜材料の表面に配置されて発熱するとともに、前記成膜材料の表面に連通する貫通孔を有する加熱体と、
を備えたことを特徴とする成膜源。
【請求項２】
前記加熱体を発熱させる熱供給部をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の成膜源。
【請求項３】
貫通孔を有し発熱する加熱体を、成膜材料収容部に収容された成膜材料の表面に前記貫通孔を連通させて前記成膜材料の表面に配置し、前記加熱体により前記成膜材料の表面を選択的に加熱することを特徴とする成膜方法。
【請求項４】
前記成膜材料収容部は、前記成膜材料を収容する容器が複数配置された構成を有し、前記容器の各々に収容された前記成膜材料の表面に前記加熱体がそれぞれ配置され、
前記加熱体の前記発熱により、前記容器の各々において、前記容器に収容された前記成膜材料の表面から前記成膜材料を蒸発または昇華させ、前記蒸発または昇華した成膜材料を同一の基板の表面に堆積させることを特徴とする請求項３に記載の成膜方法。
【請求項５】
蒸着成膜における成膜材料の蒸発または昇華に用いられる加熱板であって、
一対の主面を貫通する貫通孔を少なくとも一つ有するとともに発熱可能な構成を有し、 成膜時には、容器に収容された成膜材料の表面に一方の前記主面を接触させて配置され、前記成膜材料の表面を選択的に加熱することを特徴とする加熱板。
【請求項６】
対向する一対の電極間に少なくとも発光層を含む複数の有機層が形成された有機ＥＬ素子の製造方法であって、
前記有機層の形成時に、貫通孔を有し発熱する加熱体を、成膜材料収容部に収容された有機材料の表面に前記貫通孔を連通させて前記有機化材料の表面に配置し、前記成膜材料収容部に収容された前記有機材料の表面を前記加熱体により選択的に加熱して有機材料を蒸着させることを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００６−２２１８（Ｐ２００６−２２１８Ａ）
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１８０２３１（Ｐ２００４−１８０２３１）
【出願日】平成１６年６月１７日（２００４．６．１７）
【出願人】（０００２２１９２６）東北パイオニア株式会社 (474)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月１７日（２００４．６．１７）
【出願人】（０００２２１９２６）東北パイオニア株式会社 (474)
【Ｆターム（参考）】
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