蒸着装置、成膜方法及び有機ＥＬ装置の製造方法
【課題】有機ＥＬ装置の製造に適した真空蒸着装置であり、一台の蒸着装置で複数層の膜を成膜することが可能な蒸着装置を提供する。
【解決手段】真空蒸着装置（蒸着装置）１は真空室２を有し、真空室２内に、基板保持壁３と、４台の蒸発装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄと蒸気チャンバー６及び４個の坩堝設置室（蒸発装置設置部）１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを内蔵している。坩堝設置室１２の外周面には、設置室側電気ヒータ（発生部保温手段）１８が取り付けられている。坩堝設置室１２には設置室側温度センサー２８が設けられている。それぞれの坩堝設置室１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを各層の薄膜材料に適した温度に保温する。蒸気通過部１３は、発生部保温手段の目標温度の中で最も高い最高目標温度以上の温度を目標温度として保温する。
【解決手段】真空蒸着装置（蒸着装置）１は真空室２を有し、真空室２内に、基板保持壁３と、４台の蒸発装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄと蒸気チャンバー６及び４個の坩堝設置室（蒸発装置設置部）１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを内蔵している。坩堝設置室１２の外周面には、設置室側電気ヒータ（発生部保温手段）１８が取り付けられている。坩堝設置室１２には設置室側温度センサー２８が設けられている。それぞれの坩堝設置室１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを各層の薄膜材料に適した温度に保温する。蒸気通過部１３は、発生部保温手段の目標温度の中で最も高い最高目標温度以上の温度を目標温度として保温する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸着装置に関するものである。本発明は、特に有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｅｎｃｅ）装置の製造に用いる蒸着装置として好適である。
また本発明は、成膜方法及び有機ＥＬ装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、白熱灯や蛍光灯に変わる照明装置として有機ＥＬ装置が注目され、多くの研究がなされている。また、テレビに代表されるディスプレイ部材においても液晶方式やプラズマ方式に変わる方式として有機ＥＬ方式が注目されている。
【０００３】
ここで有機ＥＬ装置は、ガラス基板や透明樹脂フィルム等の基材に、有機ＥＬ素子を積層したものである。
また有機ＥＬ素子は、一方又は双方が透光性を有する２つの電極を対向させ、この電極の間に有機化合物からなる発光層を積層したものである。有機ＥＬ素子は、電気的に励起された電子と正孔との再結合のエネルギーによって発光する。
有機ＥＬ装置は、自発光デバイスであるため、ディスプレイ材料として使用すると高コントラストの画像を得ることができる。また、発光層の材料を適宜選択することにより、種々の波長の光を発光することができる。また白熱灯や蛍光灯に比べて厚さが極めて薄く、且つ面状に発光するので、設置場所の制約が少ない。
【０００４】
有機ＥＬ装置の代表的な層構成は、図１９の通りである。図１９に示される有機ＥＬ装置２００は、ボトムエミッション型と称される構成であり、ガラス基板２０１に、透明電極層２０２と、機能層２０３と、裏面電極層２０５が積層され、これらが封止部２０６によって封止されたものである。
また機能層２０３は、複数の有機化合物の薄膜が積層されたものである。代表的な機能層２０３の層構成は、図２０の通りであり、正孔注入層２１０、正孔輸送層２１１、発光層２１２、及び電子輸送層２１３を有している。
【０００５】
有機ＥＬ装置２００は、ガラス基板２０１上に、前記した層を順次成膜することによって製造される。
ここで上記した各層の内、透明電極層２０２は、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）等の透明導電膜層であり、主にスパッタ法あるいはＣＶＤ法によって成膜される。
機能層２０３は、前記した様に複数の有機化合物の薄膜が積層されたものであり、各薄膜はいずれも真空蒸着法によって成膜される。
裏面電極層２０５は、アルミニウム等の金属薄膜であり、真空蒸着法によって成膜される。
【０００６】
この様に有機ＥＬ装置を製造する際には、真空蒸着法が多用される。ここで真空蒸着法は、例えば特許文献１に開示された様な真空蒸着装置を使用して成膜する技術である。
即ち真空蒸着装置は、真空室と、薄膜材料を蒸発させる蒸発装置によって構成されるものである。真空室は、ガラス基板を設置することができるものである。
蒸発装置は電気抵抗や電子ビームを利用した加熱装置と、薄膜材料を入れる坩堝とによって構成されている。
【０００７】
そして多くの場合、ガラス基板は、真空室の天井側に水平姿勢に設置される。一方、蒸発装置の坩堝は、ガラス基板の下部に設置されている。
そして坩堝内の薄膜材料が、電気抵抗等によって加熱され、蒸発して上方に向かって飛散し、ガラス基板の下面に付着して成膜される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−２７４３７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来技術の真空蒸着装置は、所望の品質の膜を成膜することができるものであるが、生産性が低いという不満があった。即ち従来技術の真空蒸着装置は、一種類の膜しか成膜することができないものであった。つまり従来技術の真空蒸着装置の真空室は、坩堝を一台しか持たず、一種類の膜を製造する機能しか持たず、複数の膜を一台の真空蒸着装置で製造することはできない。そのため、例えば、一室で成膜した後に、搬送室またはロードロック室などを介して基板を搬送し、次の真空蒸着装置へ移動して製造する必要があり、一枚のガラス基板に有機ＥＬ素子を積層するのに時間が掛かっていた。
【００１０】
そこで本発明は、従来技術の上記した問題点に注目し、一台の蒸着装置で複数層の膜を成膜することを可能にし、単位時間あたりに製造可能な製品数が多い蒸着装置を開発することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記した課題を解決するための方策として、複数の坩堝を真空室内に設置し、使用する坩堝を切り換えて成膜することによって一台の蒸着装置で複数層の膜を成膜する方策を検討した。
しかしこの方策は、薄膜材料の劣化や、真空室等の内壁に薄膜材料が凝縮して付着するという不具合が懸念された。
即ち一枚のガラス基板に連続的に膜を積層するためには、現在使用中の坩堝だけでなく、他の坩堝も高温状態を維持しておく必要がある。少なくとも次に成膜する薄膜材料は予熱しておく必要がある。一方、また坩堝を設置した空間の内壁に、薄膜材料が凝縮して付着することを防ぐために、坩堝を設置した空間の内壁も高温状態に保温しておく必要がある。
【００１２】
しかしながら成膜すべき各層の素材は相違し、沸点が相違するために、適切な保温温度が相違する。例えば前記した機能層２０３を一台の真空蒸着装置で成膜する場合を想定すると、正孔注入層２１０用の薄膜材料を第１の坩堝に入れ、正孔輸送層２１１の薄膜材料を第２の坩堝に入れ、発光層２１２の薄膜材料を第３の坩堝に入れ、電子輸送層２１３用の薄膜材料を第４の坩堝に入れてそれぞれ蒸発させておく必要があるが、坩堝を設置した空間の内壁を最も沸点の高い薄膜材料に適した温度に保温すると、他の薄膜材料が熱によって変成してしまう。
逆に沸点の低い薄膜材料に適した温度に保温すると、他の薄膜材料が空間の内壁に付着してしまう。
【００１３】
そこでこの問題を解決するためにさらに研究を重ね、請求項１に記載の発明を完成した。
即ち請求項１に記載の発明は、基材を設置可能な真空室を有し、当該真空室内に基材を設置し、薄膜材料を蒸散させて前記基材に所定成分の膜を蒸着する蒸着装置において、基材に対して薄膜材料を放出する薄膜材料放出部と、薄膜材料を蒸発させる複数の蒸発装置と、蒸発装置を設置する複数の蒸発装置設置部と、前記蒸発装置設置部と薄膜材料放出部とを連通して蒸発装置が発生させる薄膜材料の蒸気を薄膜材料放出部に移動させる蒸気通過部と、薄膜材料放出部に薄膜材料を供給する蒸発装置を切り換える切り換え手段と、各蒸発装置設置部を保温する発生部保温手段と、蒸気通過部を保温する通路保温手段とを有し、蒸発装置設置部と蒸気通過部を別々の温度に保温することができることを特徴とする蒸着装置である。
【００１４】
本発明の蒸着装置では、蒸発装置設置部を保温する発生部保温手段と、蒸気通過部を保温する通路保温手段を有し、さらに蒸発装置設置部と蒸気通過部を別々の温度に保温することができる。そのため各蒸発装置設置部と蒸気通過部を適切な温度に保温することができる。
本発明の蒸着装置で例えば有機ＥＬ素子の機能層２０３（図２０）を成膜する場合は、例えば４基の蒸発装置を用意し、第１の蒸発装置に正孔注入層２１０用の薄膜材料を入れ、第２の蒸発装置に正孔輸送層２１１の薄膜材料を入れ、第３の蒸発装置に発光層２１２の薄膜材料を入れ、第４の蒸発装置に電子輸送層２１３用の薄膜材料を入れる。
そしてそれぞれを蒸発させると共に、それぞれの蒸発装置設置部を各層の薄膜材料に適した温度に保温する。
一方、蒸気通過部は、発生部保温手段の目標温度の中で最も高い最高目標温度以上の温度を目標温度として保温する。
各蒸発装置は、実際に稼働している時間以外に、準備加熱の時間があるが、それぞれの蒸発装置設置部が各層の薄膜材料に適した温度に保温されているから、薄膜材料の劣化や壁に対する薄膜材料の付着は起こらない。
一方、蒸気通過部は、高い温度に保温されているから、壁に対する薄膜材料の付着は起こらない。また蒸気通過部は、高い温度に保温されているが、薄膜材料の蒸気が通過するのに要する時間は短いから、個々の薄膜材料が蒸気通過部の内壁と接触する機会は少なく、薄膜材料が劣化することはない。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、蒸発装置設置部の目標温度を設定する発生部温度設定手段と、蒸気通過部の目標温度を設定する通路温度設定手段とを有することを特徴とする請求項１に記載の蒸着装置である。
【００１６】
本発明の蒸着装置では、蒸発装置設置部を保温する発生部保温手段を有し、さらに発生部保温手段の目標温度を設定する発生部温度設定手段を備える。そのため各蒸発装置設置部をその薄膜材料に応じた温度に保温することができる。
また本発明の蒸着装置は、蒸気通過部を保温する通路保温手段を有し、さらに通路保温手段の目標温度を設定する通路温度設定手段を有する。
そのため、蒸気通過部を適切な温度に保温することができる。
【００１７】
蒸気通過部は主流路部と当該主流路部に接続された複数の分岐流路部とを有し、前記主流路部が薄膜材料放出部に接続され、分岐流路部が蒸発装置設置部に接続されていることが推奨される（請求項３）。
【００１８】
主流路部や分岐流路部は、配管の管路で構成されていてもよく、ダクトの様なもので構成されていてもよい。さらに装置内に仕切りを設けることによって流路が構成されたものであってもよい。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、切り換え手段は開閉弁であり、当該開閉弁は前記分岐流路部に取り付けられていることを特徴とする請求項３に記載の蒸着装置である。
【００２０】
開閉弁は、実質的に全閉止可能なものであれば足り、具体的な構造は問わない。そのため、バタフライ弁、仕切り弁、ボール弁の様なハウジングと弁体を備えたものだけでなく、スライド方向に移動するシャッターや、ウイング式の閉止扉も開閉弁に含まれる。もちろん、ニードル弁の様な構造のものも開閉弁に含まれる。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、薄膜材料放出部に掃気用の気体を供給する掃気手段を備え、掃気用の気体は常温で気体であり、薄膜材料放出部に残留する薄膜材料の蒸気を掃気用の気体で置換可能であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の蒸着装置である。
【００２２】
本発明によると、掃気用の気体で、薄膜材料放出部に残留する薄膜材料の蒸気を追い出すことができるので、薄膜材料の混合が起こらない。
【００２３】
蒸着装置を使用して成膜を行う発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の蒸着装置を使用し、各蒸着装置で異なる薄膜材料を蒸発させ、各蒸発装置設置部を発生部保温手段によってそれぞれの薄膜材料に応じた目標温度に保温し、通路保温手段は各発生部保温手段の目標温度の中で最も高い最高目標温度以上の温度を目標温度として保温し、切り換え手段を切り換えて薄膜材料放出部から異なる種類の薄膜材料を順次放出して基材に複数層の膜を積層することを特徴とする成膜方法である（請求項６）。
【００２４】
また蒸着装置を使用して有機ＥＬ装置を製造する発明は、基材上に少なくとも第一電極層と、複数の有機化合物の薄膜からなり発光層含む機能層と、第２電極層を順次積層して有機ＥＬ装置を製造する方法において、請求項１乃至５のいずれかに記載の蒸着装置を使用し、蒸着装置で機能層を構成する複数の有機化合物をそれぞれ蒸発させることを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法である（請求項７）。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の蒸着装置は、一台の装置で膜の積層を行うことができるので、単位時間あたりに成膜処理可能な基材数が多く、生産性が高い。
【００２６】
本発明の成膜方法についても同様であり、一台の蒸着装置で膜の積層を行うので、単位時間あたりに成膜処理可能な基材数が多く、生産性が高い。
【００２７】
本発明の有機ＥＬ装置の製造方法についても同様であり、一台の蒸着装置で機能層を構成する膜の積層を行うので、単位時間あたりに成膜処理可能な基材数が多く、生産性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態の真空蒸着装置の概念図である。
【図２】図１の真空蒸着装置の内部の斜視図である。
【図３】図１の真空蒸着装置で採用する坩堝の斜視図である。
【図４】図１の真空蒸着装置で採用する真空チャンバーと坩堝設置室の構造を示す分解斜視図である。
【図５】図１の真空蒸着装置で採用する薄膜材料放出部の正面図である。
【図６】（ａ）と（ｂ）は、図１の真空蒸着装置を使用して有機ＥＬ装置の機能層を成膜する際の工程を示す説明図である。
【図７】（ｃ）と（ｄ）は、図１の真空蒸着装置を使用して有機ＥＬ装置の機能層を成膜する際の工程を示す説明図であり、図６に続く工程を示す。
【図８】（ｅ）と（ｆ）は、図１の真空蒸着装置を使用して有機ＥＬ装置の機能層を成膜する際の工程を示す説明図であり、図７に続く工程を示す。
【図９】（ｇ）と（ｈ）は、図１の真空蒸着装置を使用して有機ＥＬ装置の機能層を成膜する際の工程を示す説明図であり、図８に続く工程を示す。
【図１０】本発明の第２実施形態の真空蒸着装置の薄膜材料放出部とガラス基板の斜視図である。
【図１１】本発明の第３実施形態の真空蒸着装置の薄膜材料放出部とガラス基板の斜視図である。
【図１２】本発明の第４実施形態の真空蒸着装置の概念図である。
【図１３】本発明の第５実施形態の真空蒸着装置の概念図である。
【図１４】本発明の第６実施形態の真空蒸着装置の概念図である。
【図１５】本発明の第７実施形態の真空蒸着装置の概念図である。
【図１６】本発明の第８実施形態の真空蒸着装置の坩堝設置室の配置を示す斜視図である。
【図１７】集積型の有機ＥＬ装置の層構成を簡単に説明する有機ＥＬ装置の概念図の一例である。
【図１８】（ａ）〜（ｆ）は、図１５の有機ＥＬ装置の製造方法の各工程を示す基板の断面図である。
【図１９】有機ＥＬ装置の代表的な層構成を示す断面図である。
【図２０】有機ＥＬ素子の代表的な層構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下さらに本発明の実施形態について説明する。
本発明の第１実施形態に係る真空蒸着装置１は、図１に示す様に、真空室２を有し、真空室２内に、基板保持壁３と、４台の蒸発装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄと蒸気チャンバー６及び４個の坩堝設置室（蒸発装置設置部）１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを内蔵したものである。即ち真空蒸着装置１は、第１の蒸発装置５ａと、第２の蒸発装置５ｂと、第３蒸発装置５ｃと、第４の蒸発装置５ｄを持つ。
また真空蒸着装置１は、第１の坩堝設置室１２ａと、第２の坩堝設置室１２ｂと、第３の坩堝設置室１２ｃと、第４の坩堝設置室１２ｄを持つ。
さらに真空蒸着装置１は、各部の温度を調節するための制御装置６２を備えている。
【００３０】
真空室２は、公知のそれと同様に、ガラス基板（基材）７を設置することができる広い空間８を有する部材である。
真空室２は、気密性を有している。また真空室２には、真空ポンプ９が接続されており、内部を高真空雰囲気に保つことができる。
【００３１】
基板保持壁３は、壁状の部位であり、図示しない基板保持具が設けられている。また基板保持壁３の裏面には、冷却配管３３が取り付けられている。冷却配管３３には冷却液が循環し基板保持壁３の温度を一定の温度に維持する。
【００３２】
蒸発装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは、公知の坩堝１０と気化用電気ヒータ１１によって構成されている。坩堝１０は、図３に示すような溝型のものである。即ち坩堝１０は、長細い形状をしている。蒸発装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの坩堝１０は、いずれも同一の構造であるが、説明上、第１の蒸発装置５ａに内蔵されている坩堝を第１の坩堝１０ａとし、第２の蒸発装置５ｂに内蔵されている坩堝を第１の坩堝１０ｂとし、以下、蒸発装置５と坩堝１０の番号に付されたアルファベットを統一する。
【００３３】
蒸発装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの構造及び機能は、公知のそれと同一であり、坩堝１０内に薄膜材料を入れ、気化用電気ヒータ１１で薄膜材料を溶融し、さらに気化させることができる。
【００３４】
坩堝設置室（蒸発装置設置部）１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは、蒸発装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを入れる小部屋であり、それぞれ独立しており、いずれも内部に空間がある。また坩堝設置室１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの上部には、開口１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄがあり、当該開口１４にそれぞれ切り換えシャッター（切り換え手段）１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄが設けられている。なお切り換えシャッター（切り換え手段）１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄは、それぞれ開口１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄを全閉止することができるものであり、開閉弁として機能している。
坩堝設置室１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの外周面には、設置室側電気ヒータ（発生部保温手段）１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄが取り付けられている。さらに坩堝設置室１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄには設置室側温度センサー２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄが設けられている。
坩堝設置室１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの内部には、それぞれ蒸発装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄが一個ずつ収納されている。
【００３５】
蒸気チャンバー６は、坩堝設置室（蒸発装置設置部）１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを収容する空間を形成すると共に、薄膜材料の蒸気が通過する通路として機能するものであり、坩堝設置部１６と縦流路形成部２６と薄膜材料放出部２５とが一体化されたものである。また蒸気チャンバー６の内部は蒸気通過部１３として機能する。
即ち蒸気チャンバー６の坩堝設置部１６は、最も下部の位置にあって比較的広い空間を有し、その内部に前記した坩堝設置室１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが並べて設置されている。また前記した様に坩堝設置室１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ内には、それぞれ蒸発装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄが一個ずつ収納されている。
【００３６】
各坩堝設置室（蒸発装置設置部）１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの上面６５と、蒸気チャンバー６における坩堝設置部１６の天井面６６との間には空間があり、この空間は、横方向蒸気通過部６７として機能する。なお横方向蒸気通過部６７は、主流路部としての機能を兼ねている。また坩堝設置室１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの開口１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの部分が短い分岐流路部として機能する。
【００３７】
本実施形態では、横方向蒸気通過部６７と蒸気チャンバー６の外部とを接続する給気配管４３が設けられている。この給気配管４３は、真空室２の壁面を貫通し、外部と連通している。なお給気配管４３には、開閉弁４５、減圧弁４６を介してアルゴンや窒素等の不活性ガスのボンベ４７が接続されている。減圧弁４６は、ボンベ４７の圧力を大気圧よりも相当に低い圧力に減圧することができる。
【００３８】
縦流路形成部２６は、坩堝設置部１６の上部にあり、坩堝設置部１６と連通する縦方向蒸気通過部１５を形成している。
【００３９】
本実施形態で採用する縦流路形成部２６は、図２に示す様に、外形形状が長方形の板状であり、正面側と裏面側に大面積の平面部２０，２１がある。平面部２０，２１は何れも長方形である。
平面部２０，２１を繋ぐ側壁部２２，２３及び天面壁部２４は、前記した平面部２０，２１よりも面積が小さい。
本実施形態では、平面部２０，２１と側壁部２２，２３及び天面壁部２４によって縦方向蒸気通過部１５が囲まれ、この縦方向蒸気通過部１５が図１の様に坩堝設置部１６と連通している。
【００４０】
本実施形態では、縦流路形成部２６の平面部２０が、薄膜材料放出部２５として機能する。即ち平面部２０には、図２、図５の様に多数の孔２７が設けられている。孔２７の大きさは、一様ではなく、上部側に配されたものが下部側に配されたものよりも大きい。
薄膜材料放出部２５は、当業者の間で、エリアソースと称される原料供給方式を採用するものであり、後記する様に各孔２７から気化した薄膜材料を放出する。
【００４１】
また本実施形態では、蒸気チャンバー６の外周部に流路保温用電気ヒータ（通路保温手段）３５，３６，３７が取り付けられている。さらに蒸気チャンバー６には通路側温度センサー３８が取り付けられている。
【００４２】
本実施形態の真空蒸着装置１は、前記した様に真空室２に、基板保持壁３と、４台の蒸発装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄと蒸気チャンバー６及び４個の坩堝設置室（蒸発装置設置部）１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを内蔵したものであり、蒸気チャンバー６は、真空室２の下部に設置されている。
即ち図１のレイアウトに示す様に、蒸気チャンバー６の坩堝設置部１６は真空室２の下部にあり、蒸気チャンバー６の縦流路形成部２６は真空室２の一方側に寄った位置に立設している。従って縦流路形成部２６の平面部２０（薄膜材料放出部２５）は、真空室２の中心方向に面し、薄膜材料放出部２５の孔２７は、いずれも中心近傍から外側に向かって開いている。
【００４３】
また蒸気チャンバー６の坩堝設置部１６の上に基板保持壁３が設けられている。そのためガラス基板７が無い状態においては、基板保持壁３が蒸気チャンバー６の縦流路形成部２６と対向する。
【００４４】
本実施形態の真空蒸着装置１では、ガラス基板７は、基板保持壁３に載置される。即ちガラス基板７は、基板保持壁３に縦置き状に設置される。そしてガラス基板７の一方の面が、基板保持壁３と接し、ガラス基板７は図示しない基板保持具で基板保持壁３に固定されている。
なおガラス基板７の大きさは、薄膜材料放出部２５と略等しい。
【００４５】
前記した設置室側温度センサー２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄの信号と、通路側温度センサー３８の信号が制御装置６２に入力されている。また前記した設置室側電気ヒータ（発生部保温手段）１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄと、流路保温用電気ヒータ（通路保温手段）３５，３６，３７は、制御装置６２から出力される信号によって制御される。
本実施形態では、４組の設置室側電気ヒータ（発生部保温手段）１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄは、それぞれ個別に制御される。そのため本実施形態では、坩堝設置室（蒸発装置設置部）１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの温度を個別に制御することができる。即ち本実施形態では、坩堝設置室１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの目標温度を制御装置６２によって個別に制御することができる。
より具体的には、制御装置６２は、第１坩堝設置室１２ａの目標温度を設定する第１温調節器６２ａと、第２坩堝設置室１２ｂの目標温度を設定する第２温調節器６２ｂと、第３坩堝設置室１２ｃの目標温度を設定する第３温調節器６２ｃと、第４坩堝設置室１２ｄの目標温度を設定する第４温調節器６２ｄとを備えている。
【００４６】
また本実施形態では、流路保温用電気ヒータ（通路保温手段）３５，３６，３７についても制御される。そのため本実施形態では、蒸気通過部１３たる縦流路形成部２６と、横方向蒸気通過部６７が坩堝設置室１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄとは別個独立して温度制御される。
より具体的には、制御装置６２は、蒸気通過部１３の目標温度を設定する第５温調節器６３を備えている。
【００４７】
次に本実施形態の真空蒸着装置１の作用を、有機ＥＬ装置の機能層２０３を成膜する工程を例に説明する。
【００４８】
本実施形態の真空蒸着装置１で有機ＥＬ素子の機能層２０３を成膜する場合は、第１の坩堝設置室１２ａの坩堝１０ａに正孔注入層２１０用の薄膜材料を入れ、第２の坩堝設置室１２ｂの坩堝１０ｂに正孔輸送層２１１の薄膜材料を入れ、第３の坩堝設置室１２ｃの坩堝１０ｃに発光層２１２の薄膜材料を入れ、第４の坩堝設置室１２ｄの坩堝１０ｄに電子輸送層２１３用の薄膜材料を入れる。
そしてそれぞれの薄膜材料を蒸発させる。なお各坩堝設置室１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの切り換えシャッター１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄは閉じておく。
【００４９】
またそれぞれの坩堝設置室１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを各層の薄膜材料に適した温度に保温する。
即ち第１温調節器６２ａの設定温度を正孔注入層２１０用の薄膜材料の蒸気を保温するのに適する温度を設定する。同様に第２温調節器６２ｂの設定温度を正孔輸送層２１１用の薄膜材料の蒸気を保温するのに適する温度を設定し、第３温調節器６２ｃの設定温度を発光層２１２用の薄膜材料の蒸気を保温するのに適する温度を設定し、第４温調節器６２ｄの設定温度を電子輸送層２１３用の薄膜材料の蒸気を保温するのに適する温度を設定する。
なお、薄膜材料の蒸気を保温するのに適する温度は、真空下における各薄膜材料の沸点よりも、摂氏１０度から摂氏３０度程度高い温度である。
【００５０】
各坩堝設置室１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄでは、薄膜材料が気化し、かつ各坩堝設置室１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの切り換えシャッター１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄは閉じられているから、各坩堝設置室１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ内に薄膜材料の蒸気が充満する。しかしながら、坩堝設置室１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは各層の薄膜材料に適した温度に保温されているから、薄膜材料の劣化や壁に対する薄膜材料の付着は起こらない。
【００５１】
また蒸気通過部１３を前記した坩堝設置室１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの目標温度の中で最も高い温度（最高目標温度）に保温する。
即ち第５温調節器６３の設定温度を、第１温調節器６２ａから第４温調節器６２ｄの設定温度の中で、最も高い温度に一致させる。
【００５２】
これと並行して真空室２内にガラス基板７を設置し、真空室２内を高真空状態に減圧する。
【００５３】
そして最初に、ガラス基板７に正孔注入層２１０を成膜する。
即ち、図６（ａ）の様に、第１坩堝設置室１２ａに設けられた切り換えシャッター１７ａを開き、第１坩堝設置室１２ａの開口１４ａを開放する。その結果、第１坩堝１０ａで蒸発した正孔注入層２１０用の薄膜材料の蒸気が、切り換えシャッター１７ａから横方向蒸気通過部６７内に入り、さらに縦方向蒸気通過部１５を経て薄膜材料放出部２５の孔２７からガラス基板７に向かって放出される。
より具体的には、第１坩堝設置室１２ａ内の薄膜材料の蒸気は、横方向蒸気通過部６７（各坩堝設置室１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの上面６５と、蒸気チャンバー６における坩堝設置部１６の天井面６６との間に形成された空間）を図面横方向に流れる。そしてさらに蒸気は、横方向蒸気通過部６７から縦流路形成部２６内に形成された縦方向蒸気通過部１５に入る。さらにその蒸気は、薄膜材料放出部２５の孔２７からガラス基板７に向かって放出される。
【００５４】
薄膜材料放出部２５に設けられた孔２７は、面状の広がりをもって分布している。そして薄膜材料放出部２５はガラス基板７に対向している。さらに薄膜材料放出部２５の大きさは、ガラス基板７と略等しく、且つ両者は平行に向き合っている。
さらにガラス基板７の外側の面には、基板保持壁３が接しており、基板保持壁３には冷却機能があるから、ガラス基板７の温度は、低温に維持されている。
【００５５】
そのため薄膜材料放出部２５の孔２７から放出された薄膜材料の蒸気は、ガラス基板７の全面に均等に吹きつけられ、ガラス基板７の表面で熱を奪われて固化する。その結果、ガラス基板７の表面に正孔注入層２１０用の薄膜材料の層が成膜される。
【００５６】
また正孔注入層２１０用の薄膜材料の蒸気が通過する蒸気通過部１３（横方向蒸気通過部６７と縦方向蒸気通過部１５）は、共に坩堝設置室１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの目標温度の中で最も高い温度に保温されており、少なくとも正孔注入層２１０用の薄膜材料の沸点よりも高いから、蒸気通過部１３内で蒸気が凝縮することはない。
また蒸気が蒸気通過部１３（横方向蒸気通過部６７と縦方向蒸気通過部１５）を通過するのに要する時間は、極めて短いから、薄膜材料が変質することもない。
【００５７】
正孔注入層２１０が成膜されている間は、その他の坩堝設置室１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ内では、それぞれの薄膜材料の蒸気が充満しているが、各坩堝設置室１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは、それぞれの薄膜材料に適した温度に保温されているから、薄膜材料が変質したり、内壁に凝縮することはない。
【００５８】
正孔注入層２１０の成膜を終えると、前記した蒸気通過部１３（横方向蒸気通過部６７と縦方向蒸気通過部１５）を掃気する。
即ち、図６（ｂ）の様に、第１坩堝設置室１２ａに設けられた切り換えシャッター１７ａを閉じ、開閉弁４５を短時間だけ開いて、蒸気通過部１３（横方向蒸気通過部６７と縦方向蒸気通過部１５）に不活性ガスを極僅かだけ導入する。
【００５９】
前記した様に、横方向蒸気通過部６７は給気配管４３を介して真空室２の外部と連通しており、給気配管４３には開閉弁４５、減圧弁４６を介して不活性ガスのボンベ４７が接続されている。また減圧弁４６は、ボンベ４７の圧力を大気圧よりも相当に低い圧力に減圧するものである。そのため、開閉弁４５を短時間だけ開くと、ボンベ４７の不活性ガスが横方向蒸気通過部６７に導入される。
即ちボンベ４７から供給される不活性ガスは、大気圧以下の圧力であるが、横方向蒸気通過部６７は、高真空に減圧されているから、不活性ガスが横方向蒸気通過部６７に導入され、さらに縦方向蒸気通過部１５を通過して薄膜材料放出部２５の孔２７から放出される。
その結果、蒸気通過部１３（横方向蒸気通過部６７と縦方向蒸気通過部１５）内に残留する薄膜材料の蒸気は、不活性ガスに押し出され、蒸気通過部１３内が不活性ガスで置換される。
【００６０】
ただし導入される不活性ガスは、極めて微量であるから、真空室２内の真空度を過度に低下させることはない。また真空ポンプ９は、常時運転されているので、たとえ、真空度が低下しても、すぐに元の真空度に復帰する。
【００６１】
蒸気通過部１３内の掃気工程が終わると、続いて正孔輸送層２１１を成膜する。具体的には、図７（ｃ）の様に、第２の坩堝設置室１２ｂに設けられた切り換えシャッター１７ｂを開き、第２の坩堝設置室１２ｂを開放する。その結果、第２坩堝１０ｂから蒸発した正孔輸送層２１１用の薄膜材料の蒸気が、切り換えシャッター１７ｂから横方向蒸気通過部６７内に入り、さらに縦方向蒸気通過部１５を経て薄膜材料放出部２５の孔２７から、ガラス基板７に向かって放出される。
蒸気の流れの詳細は、前記した正孔注入層２１０の成膜と同様であり、横方向蒸気通過部６７を横切って縦流路形成部２６内に形成された縦方向蒸気通過部１５に入り、さらに薄膜材料放出部２５の孔２７からガラス基板７に向かって放出される。
【００６２】
この場合も、正孔輸送層２１１の薄膜材料の蒸気が通過する蒸気通過部１３（横方向蒸気通過部６７と縦方向蒸気通過部１５）は、共に坩堝設置室１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの目標温度の中で最も高い温度（最高目標温度）に保温されており、少なくとも正孔輸送層２１１の薄膜材料の沸点よりも高いから、蒸気通過部１３内で蒸気が凝縮することはない。
また蒸気が蒸気通過部１３を通過するのに要する時間は、極めて短いから、薄膜材料が変質することもない。
【００６３】
正孔輸送層２１１が成膜されている間の時間は、その他の坩堝設置室１２ａ，１２ｃ，１２ｄ内では、それぞれの薄膜材料の蒸気が充満しているが、各坩堝設置室１２ａ，１２ｃ，１２ｄは、それぞれの薄膜材料に適した温度に保温されているから、薄膜材料が変質したり、内壁に凝縮することはない。
【００６４】
正孔輸送層２１１の成膜を終えると、図７（ｄ）の様に前記した蒸気通過部１３（横方向蒸気通過部６７と縦方向蒸気通過部１５）を掃気する。
掃気の方法及び作用は、前記した正孔注入層２１０後の掃気と同一である。
【００６５】
蒸気通過部１３内の掃気工程が終わると、続いて発光層２１２を成膜する。
具体的には、図８（ｅ）の様に、第３坩堝設置室１２ｃに設けられた切り換えシャッター１７ｃを開き、第３坩堝設置室１２ｃを開放する。その結果、第３坩堝１０ｃから蒸発した発光層２１２用の薄膜材料の蒸気が、切り換えシャッター１７ｃから横方向蒸気通過部６７内に入り、さらに縦方向蒸気通過部１５を経て薄膜材料放出部２５の孔２７から、ガラス基板７に向かって放出される。
【００６６】
発光層２１２の成膜を終えると、前記した蒸気通過部１３（横方向蒸気通過部６７と縦方向蒸気通過部１５）を掃気する（図８（ｆ））。
そしてさらに続いて電子輸送層２１３を成膜する。
具体的には、図９（ｇ）の様に、第４坩堝設置室１２ｄに設けられた切り換えシャッター１７ｄを開き、第４坩堝設置室１２ｄを開放する。その結果、第４坩堝１０ｄから蒸発した電子輸送層２１３用の薄膜材料の蒸気が、切り換えシャッター１７ｄから横方向蒸気通過部６７内に入り、さらに縦方向蒸気通過部１５を経て薄膜材料放出部２５の孔２７から、ガラス基板７に向かって放出される。
【００６７】
電子輸送層２１３の成膜を終えると、前記した蒸気通過部１３（横方向蒸気通過部６７と縦方向蒸気通過部１５）を掃気し（図９（ｈ））、一連の成膜工程を終える。
成膜されたガラス基板７は、真空室２から取り出され、所望の後加工を経て有機ＥＬ装置等となる。
【００６８】
次に、本発明の他の実施形態について説明する。以下に説明する実施形態において、先の実施形態と同一の部材には同一の番号を付し、重複した説明を省略する。
先の実施形態では、多数の孔２７を有する薄膜材料放出部２５を例示した。即ち先の実施形態では、いずれもエリアソースと称される原料供給方式を採用するものであり、多数の孔２７が面状に分布しているが、他の方式の原料供給方式を採用してもよい。
図１０（第２実施形態）は、ポイントソースと称される原料供給方式を採用するものであり、一つの開口から原料を放出するものである。
即ち図１０に示す真空蒸着装置７０では、坩堝設置部７１から管状の蒸気通過部７２が突出している。そして蒸気通過部７２は先端部分が水平方向に折り曲げられ、その開口７５が、ガラス基板７に対向している。
また蒸気通過部７２には、流路保温用電気ヒータ（通路保温手段）７３が取り付けられている。
本実施形態においても、各坩堝設置室（蒸発装置設置部）の保温温度をそれぞれ個別に設定及び制御することができる。また蒸気通過部７２の目標温度についても、各坩堝設置室とは独立して個別に設定及び制御することができる。
他の構成は、先の実施形態と同一である。
【００６９】
また図１１（第３実施形態）は、リニアソースと称される原料供給方式を採用するものであり、縦に配された開口列７７から原料を放出するものである。本実施形態では、開口列７７が薄膜材料放出部として機能する。
なお図１１の構成を採用する場合には、ガラス基板７を開口列７７に対して相対的に移動させる必要がある。
開口列７７の近傍には、流路保温用電気ヒータ（通路保温手段）７６が取り付けられている。
本実施形態においても、各坩堝設置室（蒸発装置設置部）の保温温度をそれぞれ個別に設定及び制御することができる。また蒸気通過部の目標温度についても、各坩堝設置室とは独立して個別に設定及び制御することができる。
他の構成は、先の実施形態と同一である。
【００７０】
また前記した実施形態では、坩堝１０等の蒸発装置５を真空室２内に配置したが、蒸発装置５を真空室２の外に設置してもよい。
図１２（第４実施形態）に示す真空蒸着装置８５では、４個の坩堝設置室（蒸発装置設置部）９３ａ，９３ｂ，９３ｃ，９３ｄを有し、４個の坩堝設置室９３ａ，９３ｂ，９３ｃ，９３ｄは、いずれも真空室２の外にある。また真空室２内には、前記した蒸気チャンバー６の蒸気通過部１３に相当する蒸気チャンバー８６が設けられている。そして４個の坩堝設置室９３ａ，９３ｂ，９３ｃ，９３ｄと真空室２内の蒸気通過部１３が管路８８で接続されている。
管路８８は主管部（主流路部）８３と当該主管部８３に接続された複数の分岐管部（分岐流路部）８７とを有している。具体的には、管路８８は、５個の導入側ポートと１個の吐出側ポートを有するマニホールド９６を有し、吐出側ポートが真空室２内の蒸気通過部１３に接続されている。
【００７１】
一方、４個の導入側ポートは、それぞれ開閉弁９７ａ，９７ｂ，９７ｃ，９７ｄを介してそれぞれの坩堝設置室９３ａ，９３ｂ，９３ｃ，９３ｄに接続されている。
本実施形態で採用する開閉弁（切り換え手段）９７ａ，９７ｂ，９７ｃ，９７ｄは、全閉状態にすることが可能である。
【００７２】
また、残る導入側ポート９８には、開閉弁４５と減圧弁４６を介して不活性ガスのボンベ４７が接続されている。
本実施形態の真空蒸着装置８５では、各坩堝設置室９３ａ，９３ｂ，９３ｃ，９３ｄ内の坩堝１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄに異なる種類の薄膜材料が投入される。
本実施形態の真空蒸着装置８５では、開閉弁９７ａ，９７ｂ，９７ｃ，９７ｄを切り換えることにより、ガラス基板７に向かって放出される薄膜材料を変更することができる。
【００７３】
前記した実施形態における蒸気チャンバー６と同様に、本実施形態においても、蒸気チャンバー８６に流路保温用電気ヒータ（通路保温手段）５０が取り付けられている。またマニホールド９６にも流路保温用電気ヒータ（通路保温手段）５１が取り付けられている。さらにマニホールド９６と蒸気チャンバー８６の間の配管５２にも流路保温用電気ヒータ（通路保温手段）５３が取り付けられている。
【００７４】
また坩堝設置室９３ａ，９３ｂ，９３ｃ，９３ｄの外周面には、設置室側電気ヒータ（発生部保温手段）１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄが取り付けられている。
第１実施形態の真空蒸着装置１（図１）と同様に、本実施形態の真空蒸着装置８５においても、制御装置６２によって流路保温用電気ヒータ（通路保温手段）５０，５１，５３と設置室側電気ヒータ（発生部保温手段）１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄが制御されている。そして、流路保温用電気ヒータ（通路保温手段）５０，５１，５３と、設置室側電気ヒータ（発生部保温手段）１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄとは、別個に温度設定が可能である。また設置室側電気ヒータ（発生部保温手段）１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄは、それぞれ、個別に温度設定が可能である。
【００７５】
第１実施形態の真空蒸着装置１（図１）と同様に、本実施形態の真空蒸着装置８５においても、坩堝設置室９３ａ，９３ｂ，９３ｃ，９３ｄ内の坩堝１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄに異なる種類の薄膜材料を投入することにより、異なる種類の薄膜を順次成膜することができる。この際の管路８８及び蒸気通過部１３の目標温度については、第１実施形態における蒸気通過部１３と同様に設定することができる。即ち、管路８８及び蒸気通過部１３を、坩堝設置室９３ａ，９３ｂ，９３ｃ，９３ｄの目標温度の中で最も高い温度（最高目標温度）に保温する。これにより、管路８８と蒸気チャンバー８６の温度が各薄膜材料の沸点よりも十分に高い温度に維持されるから、いずれの薄膜材料を気化させても管路８８や蒸気チャンバー８６内で固化してしまうことはない。この構成によれば、蒸発装置９３ａ，９３ｂ，９３ｃ，９３ｄの切り換え時（薄膜材料の切り換え時）に管路８８や蒸気チャンバー８６の温度を変える必要がない。
【００７６】
また本実施形態においても、第１実施形態（図６〜図９）と同様に、蒸発装置９３ａ，９３ｂ，９３ｃ，９３ｄの切り換え時には、不活性ガスを管路８８と蒸気通過部１３に通し、残留した薄膜材料の蒸気を押し出して取り除く（掃気工程）。
【００７７】
前記した実施形態では、蒸気通過部を掃気するために、ボンベから不活性ガスを導入した。
他の掃気方法としては、例えば図１３の様に、空の小チャンバー５５をマニホールド９６の１つの導入側ポートに開閉弁５６を介して接続し、掃気に際して開閉弁６６を開き、小チャンバー５５内の空気を真空室２の真空で吸引させる構成を採用することもできる。また小チャンバー５５内を予め低真空に減圧しておき、真空室２内に吸引させる気体の量を少量に制限することもできる。同様の理由から、小チャンバー５５の容積を真空室２や管路８８及び蒸気チャンバー８６の容積に対して十分小さなものとすることによって、真空室２内に吸引させる気体の量を少量に制限する方策も考えられる。
【００７８】
上記した実施形態では、蒸発装置及び坩堝設置室を４個有するものを例に説明したが、それ以上の数やそれ以下の数であってもよい。要するに、積層する膜の層数に応じた数の蒸発装置及び坩堝設置室を有することが望ましく、１０以上の蒸発装置及び坩堝設置室を有していてもよい。
【００７９】
上記した実施形態では、４個の坩堝設置室をそれぞれ個別の温度に設定できる構成を示したが、坩堝設置室を温度領域ごとに区分し、複数の坩堝設置室をまとめて温度調節する構成も可能である。
【００８０】
例えば図１４に示す真空蒸着装置の様に、８個の坩堝設置室９３ａ，９３ｂ，９３ｃ，９３ｄ，９３ｅ，９３ｆ，９３ｇ，９３ｈを有する場合、この８個の坩堝設置室９３を高温保温、中温保温、低温保温という様に複数の区分に分割し、区分に含まれる坩堝設置室９３を一まとめにして温度調節してもよい。
【００８１】
また上述した実施形態は、いずれもガラス基板７を縦置き姿勢にして成膜を行うものであったが、水平姿勢に保持して成膜を行うものであってもよい。
図１５（第７実施形態）は、ガラス基板７を水平姿勢に保持して成膜を行う真空蒸着装置の例を示すものである。
図１５に示す、真空蒸着装置８０は、基板保持壁８１が真空室２の天面側に水平に配されている点と、薄膜材料放出部２５及びこれを構成する流路形成部８２が水平姿勢である点を除いて、図１２に示す真空蒸着装置と同一の構造である。
そのため同一の部材に同一の番号を付し、詳細な説明を省略する。
【００８２】
上述した実施形態では、複数の坩堝設置室が一列に並べて配置されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図１６に示すように、坩堝設置室を複数列に並べて配置されたものでもよい。図１６に示す例（第８実施形態）では、９個の坩堝設置室１２ａ〜１２ｉが、３個を１列として計３列に並べて配置されている。本実施形態においても、坩堝設置室１２ａ〜１２ｉは、図１の様に真空室２内に設置してもよいし、図１２の様に真空室２外に設置してもよい。
【００８３】
次に、上述した真空蒸着装置１等によって製造されることが望ましい有機ＥＬ装置の構造及びその製造方法について説明する。
以下に例示する有機ＥＬ装置１００は、集積型の有機ＥＬ装置である。集積型の有機ＥＬ装置１００は、短冊状に形成された有機ＥＬ素子（以下、「単位ＥＬ素子」と称する）を電気的に直列に接続したものである。
集積型有機ＥＬ装置１００の層構成は図１７の通りであり、前記した基本構成の有機ＥＬ装置２００（図１９）と同一であるが、複数の溝が設けられていて一つの平面状の有機ＥＬ素子が短冊状の単位ＥＬ素子に分割されている。
即ち、集積型の有機ＥＬ装置１００は、ガラス基板１０１に透明電極層１０２と機能層１０３及び裏面電極層１０４が順次積層されたものであるが、各層に溝１１０，１１１，１１２，１１３が形成されている。
具体的に説明すると、透明電極層１０２に第一溝１１０が形成され、透明電極層１０２が複数に分割されている。また機能層１０３には第二溝１１１が形成され、機能層１０３が複数に分割され、さらに当該第二溝１１１の中に裏面電極層１０４の一部が進入して溝底部で透明電極層１０２と接している。
さらに機能層１０３の第三溝１１２と裏面電極層１０４に設けられた第四溝１１３が連通し、全体として深い共通溝１１５が形成されている。
【００８４】
集積型有機ＥＬ装置１００は、透明電極層１０２に設けられた第一溝１１０と、機能層１０３（具体的には正孔注入層２１０、正孔輸送層２１１、発光層２１２、及び電子輸送層２１３）及び裏面電極層１０４に設けられた共通溝１１５によって各薄層が区画され、独立した単位ＥＬ素子１２０ａ，１２０ｂ・・・が形成されている。そして前記した様に、第二溝１１１の中に裏面電極層１０４の一部が進入し、裏面電極層１０４の一部が透明電極層１０２と接しており、一つの単位ＥＬ素子１２０ａは隣接する単位ＥＬ素子１２０ｂと電気的に直列に接続されている。
即ち外部から供給される電流は、透明電極層１０２側から機能層１０３を経て裏面電極層１０４側に向かって流れるが、裏面電極層１０４の一部が第二溝１１１を介して透明電極層１０２と接しており、最初の単位ＥＬ素子１２０ａを経て隣の単位ＥＬ素子１２０ｂの透明電極層１０２に流れる。この様に集積型の有機ＥＬ装置１００では、各単位素子が全て直列に電気接続され、全ての単位素子が発光する。
【００８５】
集積型の有機ＥＬ装置１００を製造する際には、最初の工程として図１８（ａ）の様にガラス等の透光性を有する基板（基材）１０１の上に、透明電極層１０２を成膜する。
透明電極層１０２には、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化錫（ＳｎＯ2）酸化亜鉛（ＺｎＯ）等が用いられる。透明電極層１０２はスパッタ法やＣＶＤ法によって基板１０１に形成される。
【００８６】
そして続いて、第一レーザスクライブ工程を行い、図１８（ｂ）の様に、透明電極層１０２に対してレーザスクライブによって第一溝１１０を形成する。
【００８７】
次に、この基板１０１を真空蒸着装置に入れ、正孔注入層２１０、正孔輸送層２１１、発光層２１２、及び電子輸送層２１３を順次堆積し、図１８（ｃ）に示すように、機能層１０３を形成する。
この機能層１０３を形成する際にも本実施形態の真空蒸着装置１等を使用することができる。特に本実施形態の真空蒸着装置１等を採用すれば、前記した正孔注入層２１０、正孔輸送層２１１、発光層２１２、及び電子輸送層２１３を、一つの真空蒸着装置で成膜することができるので、高い生産性をもって機能層１０３の成膜を行うことができる。
【００８８】
そして真空蒸着装置から取り出した基板１０１に対して第二レーザスクライブ工程を行い、図１８（ｄ）の様に機能層１０３に第二溝１１１を形成する。
【００８９】
続いて、真空蒸着装置に前記基板１０１を挿入し、図１８（ｅ）の様に機能層１０３の上に、アルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）などの金属材料からなる裏面電極層１０４を形成する。
裏面電極層１０４を形成する工程についても、本発明の真空蒸着装置１等を使用することができる。
【００９０】
さらに続いて第三レーザスクライブ工程を行い、図１８（ｆ）の様に裏面電極層１０４と機能層１０３の双方に共通溝１１５を形成する。
【００９１】
そしてさらに図示しない給電電極の成形や、その外側における分離溝（図示せず）の成形、分離溝の外側部分の裏面電極層１０４等の除去及び封止部による封止の作業が行われて有機ＥＬ装置（光電変換装置）が完成する。
【符号の説明】
【００９２】
１ 真空蒸着装置（蒸着装置）
２ 真空室
３ 基板保持板
５ 蒸発装置
６ 蒸気チャンバー
７ ガラス基板（基材）
９ 真空ポンプ
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ 坩堝
１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ，１０ｈ 坩堝
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ 気化用電気ヒータ
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ 坩堝設置部（蒸発装置設置部）
１２ｅ，１２ｆ，１２ｇ，１２ｈ，１２ｉ 坩堝設置部（蒸発装置設置部）
１３ 蒸気通過部
１５ 縦方向蒸気通過部
１６ 坩堝設置部
１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ 切り換えシャッター（切り換え手段）
１８ 設置室側電気ヒータ（発生部保温手段）
２５ 薄膜材料放出部
２７ 孔
２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ 設置室側温度センサー
３５，３６，３７ 流路保温用電気ヒータ（通路保温手段）
３８ 通路側温度センサー
４３ 給気配管
４５ 開閉弁
４６ 減圧弁
４７ ボンベ
５０，５１，５３ 流路保温用電気ヒータ（通路保温手段）
５５ 小チャンバー
５６ 開閉弁
６２ 制御装置
６７ 横方向蒸気通過部
７０ 真空蒸着装置（蒸着装置）
７１ 坩堝設置部（蒸発装置設置部）
７２ 蒸気通過部
７６ 流路保温用電気ヒータ（通路保温手段）
８０ 真空蒸着装置（蒸着装置）
８１ 基板保持壁
８２ 流路形成部
８３ 主管部（主流路部）
８５ 真空蒸着装置（蒸着装置）
８６ 蒸気チャンバー
８７ 分岐管部（分岐流路部）
８８ 管路
９３ａ，９３ｂ，９３ｃ，９３ｄ 坩堝設置室（蒸発装置設置部）
９３ｅ，９３ｆ，９３ｇ，９３ｈ 坩堝設置室（蒸発装置設置部）
９６ マニホールド
９７ａ，９７ｂ，９７ｃ，９７ｄ 開閉弁（切り換え手段）
９７ｅ，９７ｆ，９７ｇ，９７ｈ 開閉弁（切り換え手段）
１００ 有機ＥＬ装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸着装置に関するものである。本発明は、特に有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｅｎｃｅ）装置の製造に用いる蒸着装置として好適である。
また本発明は、成膜方法及び有機ＥＬ装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、白熱灯や蛍光灯に変わる照明装置として有機ＥＬ装置が注目され、多くの研究がなされている。また、テレビに代表されるディスプレイ部材においても液晶方式やプラズマ方式に変わる方式として有機ＥＬ方式が注目されている。
【０００３】
ここで有機ＥＬ装置は、ガラス基板や透明樹脂フィルム等の基材に、有機ＥＬ素子を積層したものである。
また有機ＥＬ素子は、一方又は双方が透光性を有する２つの電極を対向させ、この電極の間に有機化合物からなる発光層を積層したものである。有機ＥＬ素子は、電気的に励起された電子と正孔との再結合のエネルギーによって発光する。
有機ＥＬ装置は、自発光デバイスであるため、ディスプレイ材料として使用すると高コントラストの画像を得ることができる。また、発光層の材料を適宜選択することにより、種々の波長の光を発光することができる。また白熱灯や蛍光灯に比べて厚さが極めて薄く、且つ面状に発光するので、設置場所の制約が少ない。
【０００４】
有機ＥＬ装置の代表的な層構成は、図１９の通りである。図１９に示される有機ＥＬ装置２００は、ボトムエミッション型と称される構成であり、ガラス基板２０１に、透明電極層２０２と、機能層２０３と、裏面電極層２０５が積層され、これらが封止部２０６によって封止されたものである。
また機能層２０３は、複数の有機化合物の薄膜が積層されたものである。代表的な機能層２０３の層構成は、図２０の通りであり、正孔注入層２１０、正孔輸送層２１１、発光層２１２、及び電子輸送層２１３を有している。
【０００５】
有機ＥＬ装置２００は、ガラス基板２０１上に、前記した層を順次成膜することによって製造される。
ここで上記した各層の内、透明電極層２０２は、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）等の透明導電膜層であり、主にスパッタ法あるいはＣＶＤ法によって成膜される。
機能層２０３は、前記した様に複数の有機化合物の薄膜が積層されたものであり、各薄膜はいずれも真空蒸着法によって成膜される。
裏面電極層２０５は、アルミニウム等の金属薄膜であり、真空蒸着法によって成膜される。
【０００６】
この様に有機ＥＬ装置を製造する際には、真空蒸着法が多用される。ここで真空蒸着法は、例えば特許文献１に開示された様な真空蒸着装置を使用して成膜する技術である。
即ち真空蒸着装置は、真空室と、薄膜材料を蒸発させる蒸発装置によって構成されるものである。真空室は、ガラス基板を設置することができるものである。
蒸発装置は電気抵抗や電子ビームを利用した加熱装置と、薄膜材料を入れる坩堝とによって構成されている。
【０００７】
そして多くの場合、ガラス基板は、真空室の天井側に水平姿勢に設置される。一方、蒸発装置の坩堝は、ガラス基板の下部に設置されている。
そして坩堝内の薄膜材料が、電気抵抗等によって加熱され、蒸発して上方に向かって飛散し、ガラス基板の下面に付着して成膜される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−２７４３７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来技術の真空蒸着装置は、所望の品質の膜を成膜することができるものであるが、生産性が低いという不満があった。即ち従来技術の真空蒸着装置は、一種類の膜しか成膜することができないものであった。つまり従来技術の真空蒸着装置の真空室は、坩堝を一台しか持たず、一種類の膜を製造する機能しか持たず、複数の膜を一台の真空蒸着装置で製造することはできない。そのため、例えば、一室で成膜した後に、搬送室またはロードロック室などを介して基板を搬送し、次の真空蒸着装置へ移動して製造する必要があり、一枚のガラス基板に有機ＥＬ素子を積層するのに時間が掛かっていた。
【００１０】
そこで本発明は、従来技術の上記した問題点に注目し、一台の蒸着装置で複数層の膜を成膜することを可能にし、単位時間あたりに製造可能な製品数が多い蒸着装置を開発することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記した課題を解決するための方策として、複数の坩堝を真空室内に設置し、使用する坩堝を切り換えて成膜することによって一台の蒸着装置で複数層の膜を成膜する方策を検討した。
しかしこの方策は、薄膜材料の劣化や、真空室等の内壁に薄膜材料が凝縮して付着するという不具合が懸念された。
即ち一枚のガラス基板に連続的に膜を積層するためには、現在使用中の坩堝だけでなく、他の坩堝も高温状態を維持しておく必要がある。少なくとも次に成膜する薄膜材料は予熱しておく必要がある。一方、また坩堝を設置した空間の内壁に、薄膜材料が凝縮して付着することを防ぐために、坩堝を設置した空間の内壁も高温状態に保温しておく必要がある。
【００１２】
しかしながら成膜すべき各層の素材は相違し、沸点が相違するために、適切な保温温度が相違する。例えば前記した機能層２０３を一台の真空蒸着装置で成膜する場合を想定すると、正孔注入層２１０用の薄膜材料を第１の坩堝に入れ、正孔輸送層２１１の薄膜材料を第２の坩堝に入れ、発光層２１２の薄膜材料を第３の坩堝に入れ、電子輸送層２１３用の薄膜材料を第４の坩堝に入れてそれぞれ蒸発させておく必要があるが、坩堝を設置した空間の内壁を最も沸点の高い薄膜材料に適した温度に保温すると、他の薄膜材料が熱によって変成してしまう。
逆に沸点の低い薄膜材料に適した温度に保温すると、他の薄膜材料が空間の内壁に付着してしまう。
【００１３】
そこでこの問題を解決するためにさらに研究を重ね、請求項１に記載の発明を完成した。
即ち請求項１に記載の発明は、基材を設置可能な真空室を有し、当該真空室内に基材を設置し、薄膜材料を蒸散させて前記基材に所定成分の膜を蒸着する蒸着装置において、基材に対して薄膜材料を放出する薄膜材料放出部と、薄膜材料を蒸発させる複数の蒸発装置と、蒸発装置を設置する複数の蒸発装置設置部と、前記蒸発装置設置部と薄膜材料放出部とを連通して蒸発装置が発生させる薄膜材料の蒸気を薄膜材料放出部に移動させる蒸気通過部と、薄膜材料放出部に薄膜材料を供給する蒸発装置を切り換える切り換え手段と、各蒸発装置設置部を保温する発生部保温手段と、蒸気通過部を保温する通路保温手段とを有し、蒸発装置設置部と蒸気通過部を別々の温度に保温することができることを特徴とする蒸着装置である。
【００１４】
本発明の蒸着装置では、蒸発装置設置部を保温する発生部保温手段と、蒸気通過部を保温する通路保温手段を有し、さらに蒸発装置設置部と蒸気通過部を別々の温度に保温することができる。そのため各蒸発装置設置部と蒸気通過部を適切な温度に保温することができる。
本発明の蒸着装置で例えば有機ＥＬ素子の機能層２０３（図２０）を成膜する場合は、例えば４基の蒸発装置を用意し、第１の蒸発装置に正孔注入層２１０用の薄膜材料を入れ、第２の蒸発装置に正孔輸送層２１１の薄膜材料を入れ、第３の蒸発装置に発光層２１２の薄膜材料を入れ、第４の蒸発装置に電子輸送層２１３用の薄膜材料を入れる。
そしてそれぞれを蒸発させると共に、それぞれの蒸発装置設置部を各層の薄膜材料に適した温度に保温する。
一方、蒸気通過部は、発生部保温手段の目標温度の中で最も高い最高目標温度以上の温度を目標温度として保温する。
各蒸発装置は、実際に稼働している時間以外に、準備加熱の時間があるが、それぞれの蒸発装置設置部が各層の薄膜材料に適した温度に保温されているから、薄膜材料の劣化や壁に対する薄膜材料の付着は起こらない。
一方、蒸気通過部は、高い温度に保温されているから、壁に対する薄膜材料の付着は起こらない。また蒸気通過部は、高い温度に保温されているが、薄膜材料の蒸気が通過するのに要する時間は短いから、個々の薄膜材料が蒸気通過部の内壁と接触する機会は少なく、薄膜材料が劣化することはない。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、蒸発装置設置部の目標温度を設定する発生部温度設定手段と、蒸気通過部の目標温度を設定する通路温度設定手段とを有することを特徴とする請求項１に記載の蒸着装置である。
【００１６】
本発明の蒸着装置では、蒸発装置設置部を保温する発生部保温手段を有し、さらに発生部保温手段の目標温度を設定する発生部温度設定手段を備える。そのため各蒸発装置設置部をその薄膜材料に応じた温度に保温することができる。
また本発明の蒸着装置は、蒸気通過部を保温する通路保温手段を有し、さらに通路保温手段の目標温度を設定する通路温度設定手段を有する。
そのため、蒸気通過部を適切な温度に保温することができる。
【００１７】
蒸気通過部は主流路部と当該主流路部に接続された複数の分岐流路部とを有し、前記主流路部が薄膜材料放出部に接続され、分岐流路部が蒸発装置設置部に接続されていることが推奨される（請求項３）。
【００１８】
主流路部や分岐流路部は、配管の管路で構成されていてもよく、ダクトの様なもので構成されていてもよい。さらに装置内に仕切りを設けることによって流路が構成されたものであってもよい。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、切り換え手段は開閉弁であり、当該開閉弁は前記分岐流路部に取り付けられていることを特徴とする請求項３に記載の蒸着装置である。
【００２０】
開閉弁は、実質的に全閉止可能なものであれば足り、具体的な構造は問わない。そのため、バタフライ弁、仕切り弁、ボール弁の様なハウジングと弁体を備えたものだけでなく、スライド方向に移動するシャッターや、ウイング式の閉止扉も開閉弁に含まれる。もちろん、ニードル弁の様な構造のものも開閉弁に含まれる。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、薄膜材料放出部に掃気用の気体を供給する掃気手段を備え、掃気用の気体は常温で気体であり、薄膜材料放出部に残留する薄膜材料の蒸気を掃気用の気体で置換可能であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の蒸着装置である。
【００２２】
本発明によると、掃気用の気体で、薄膜材料放出部に残留する薄膜材料の蒸気を追い出すことができるので、薄膜材料の混合が起こらない。
【００２３】
蒸着装置を使用して成膜を行う発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の蒸着装置を使用し、各蒸着装置で異なる薄膜材料を蒸発させ、各蒸発装置設置部を発生部保温手段によってそれぞれの薄膜材料に応じた目標温度に保温し、通路保温手段は各発生部保温手段の目標温度の中で最も高い最高目標温度以上の温度を目標温度として保温し、切り換え手段を切り換えて薄膜材料放出部から異なる種類の薄膜材料を順次放出して基材に複数層の膜を積層することを特徴とする成膜方法である（請求項６）。
【００２４】
また蒸着装置を使用して有機ＥＬ装置を製造する発明は、基材上に少なくとも第一電極層と、複数の有機化合物の薄膜からなり発光層含む機能層と、第２電極層を順次積層して有機ＥＬ装置を製造する方法において、請求項１乃至５のいずれかに記載の蒸着装置を使用し、蒸着装置で機能層を構成する複数の有機化合物をそれぞれ蒸発させることを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法である（請求項７）。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の蒸着装置は、一台の装置で膜の積層を行うことができるので、単位時間あたりに成膜処理可能な基材数が多く、生産性が高い。
【００２６】
本発明の成膜方法についても同様であり、一台の蒸着装置で膜の積層を行うので、単位時間あたりに成膜処理可能な基材数が多く、生産性が高い。
【００２７】
本発明の有機ＥＬ装置の製造方法についても同様であり、一台の蒸着装置で機能層を構成する膜の積層を行うので、単位時間あたりに成膜処理可能な基材数が多く、生産性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態の真空蒸着装置の概念図である。
【図２】図１の真空蒸着装置の内部の斜視図である。
【図３】図１の真空蒸着装置で採用する坩堝の斜視図である。
【図４】図１の真空蒸着装置で採用する真空チャンバーと坩堝設置室の構造を示す分解斜視図である。
【図５】図１の真空蒸着装置で採用する薄膜材料放出部の正面図である。
【図６】（ａ）と（ｂ）は、図１の真空蒸着装置を使用して有機ＥＬ装置の機能層を成膜する際の工程を示す説明図である。
【図７】（ｃ）と（ｄ）は、図１の真空蒸着装置を使用して有機ＥＬ装置の機能層を成膜する際の工程を示す説明図であり、図６に続く工程を示す。
【図８】（ｅ）と（ｆ）は、図１の真空蒸着装置を使用して有機ＥＬ装置の機能層を成膜する際の工程を示す説明図であり、図７に続く工程を示す。
【図９】（ｇ）と（ｈ）は、図１の真空蒸着装置を使用して有機ＥＬ装置の機能層を成膜する際の工程を示す説明図であり、図８に続く工程を示す。
【図１０】本発明の第２実施形態の真空蒸着装置の薄膜材料放出部とガラス基板の斜視図である。
【図１１】本発明の第３実施形態の真空蒸着装置の薄膜材料放出部とガラス基板の斜視図である。
【図１２】本発明の第４実施形態の真空蒸着装置の概念図である。
【図１３】本発明の第５実施形態の真空蒸着装置の概念図である。
【図１４】本発明の第６実施形態の真空蒸着装置の概念図である。
【図１５】本発明の第７実施形態の真空蒸着装置の概念図である。
【図１６】本発明の第８実施形態の真空蒸着装置の坩堝設置室の配置を示す斜視図である。
【図１７】集積型の有機ＥＬ装置の層構成を簡単に説明する有機ＥＬ装置の概念図の一例である。
【図１８】（ａ）〜（ｆ）は、図１５の有機ＥＬ装置の製造方法の各工程を示す基板の断面図である。
【図１９】有機ＥＬ装置の代表的な層構成を示す断面図である。
【図２０】有機ＥＬ素子の代表的な層構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下さらに本発明の実施形態について説明する。
本発明の第１実施形態に係る真空蒸着装置１は、図１に示す様に、真空室２を有し、真空室２内に、基板保持壁３と、４台の蒸発装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄと蒸気チャンバー６及び４個の坩堝設置室（蒸発装置設置部）１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを内蔵したものである。即ち真空蒸着装置１は、第１の蒸発装置５ａと、第２の蒸発装置５ｂと、第３蒸発装置５ｃと、第４の蒸発装置５ｄを持つ。
また真空蒸着装置１は、第１の坩堝設置室１２ａと、第２の坩堝設置室１２ｂと、第３の坩堝設置室１２ｃと、第４の坩堝設置室１２ｄを持つ。
さらに真空蒸着装置１は、各部の温度を調節するための制御装置６２を備えている。
【００３０】
真空室２は、公知のそれと同様に、ガラス基板（基材）７を設置することができる広い空間８を有する部材である。
真空室２は、気密性を有している。また真空室２には、真空ポンプ９が接続されており、内部を高真空雰囲気に保つことができる。
【００３１】
基板保持壁３は、壁状の部位であり、図示しない基板保持具が設けられている。また基板保持壁３の裏面には、冷却配管３３が取り付けられている。冷却配管３３には冷却液が循環し基板保持壁３の温度を一定の温度に維持する。
【００３２】
蒸発装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは、公知の坩堝１０と気化用電気ヒータ１１によって構成されている。坩堝１０は、図３に示すような溝型のものである。即ち坩堝１０は、長細い形状をしている。蒸発装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの坩堝１０は、いずれも同一の構造であるが、説明上、第１の蒸発装置５ａに内蔵されている坩堝を第１の坩堝１０ａとし、第２の蒸発装置５ｂに内蔵されている坩堝を第１の坩堝１０ｂとし、以下、蒸発装置５と坩堝１０の番号に付されたアルファベットを統一する。
【００３３】
蒸発装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの構造及び機能は、公知のそれと同一であり、坩堝１０内に薄膜材料を入れ、気化用電気ヒータ１１で薄膜材料を溶融し、さらに気化させることができる。
【００３４】
坩堝設置室（蒸発装置設置部）１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは、蒸発装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを入れる小部屋であり、それぞれ独立しており、いずれも内部に空間がある。また坩堝設置室１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの上部には、開口１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄがあり、当該開口１４にそれぞれ切り換えシャッター（切り換え手段）１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄが設けられている。なお切り換えシャッター（切り換え手段）１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄは、それぞれ開口１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄを全閉止することができるものであり、開閉弁として機能している。
坩堝設置室１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの外周面には、設置室側電気ヒータ（発生部保温手段）１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄが取り付けられている。さらに坩堝設置室１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄには設置室側温度センサー２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄが設けられている。
坩堝設置室１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの内部には、それぞれ蒸発装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄが一個ずつ収納されている。
【００３５】
蒸気チャンバー６は、坩堝設置室（蒸発装置設置部）１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを収容する空間を形成すると共に、薄膜材料の蒸気が通過する通路として機能するものであり、坩堝設置部１６と縦流路形成部２６と薄膜材料放出部２５とが一体化されたものである。また蒸気チャンバー６の内部は蒸気通過部１３として機能する。
即ち蒸気チャンバー６の坩堝設置部１６は、最も下部の位置にあって比較的広い空間を有し、その内部に前記した坩堝設置室１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが並べて設置されている。また前記した様に坩堝設置室１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ内には、それぞれ蒸発装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄが一個ずつ収納されている。
【００３６】
各坩堝設置室（蒸発装置設置部）１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの上面６５と、蒸気チャンバー６における坩堝設置部１６の天井面６６との間には空間があり、この空間は、横方向蒸気通過部６７として機能する。なお横方向蒸気通過部６７は、主流路部としての機能を兼ねている。また坩堝設置室１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの開口１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの部分が短い分岐流路部として機能する。
【００３７】
本実施形態では、横方向蒸気通過部６７と蒸気チャンバー６の外部とを接続する給気配管４３が設けられている。この給気配管４３は、真空室２の壁面を貫通し、外部と連通している。なお給気配管４３には、開閉弁４５、減圧弁４６を介してアルゴンや窒素等の不活性ガスのボンベ４７が接続されている。減圧弁４６は、ボンベ４７の圧力を大気圧よりも相当に低い圧力に減圧することができる。
【００３８】
縦流路形成部２６は、坩堝設置部１６の上部にあり、坩堝設置部１６と連通する縦方向蒸気通過部１５を形成している。
【００３９】
本実施形態で採用する縦流路形成部２６は、図２に示す様に、外形形状が長方形の板状であり、正面側と裏面側に大面積の平面部２０，２１がある。平面部２０，２１は何れも長方形である。
平面部２０，２１を繋ぐ側壁部２２，２３及び天面壁部２４は、前記した平面部２０，２１よりも面積が小さい。
本実施形態では、平面部２０，２１と側壁部２２，２３及び天面壁部２４によって縦方向蒸気通過部１５が囲まれ、この縦方向蒸気通過部１５が図１の様に坩堝設置部１６と連通している。
【００４０】
本実施形態では、縦流路形成部２６の平面部２０が、薄膜材料放出部２５として機能する。即ち平面部２０には、図２、図５の様に多数の孔２７が設けられている。孔２７の大きさは、一様ではなく、上部側に配されたものが下部側に配されたものよりも大きい。
薄膜材料放出部２５は、当業者の間で、エリアソースと称される原料供給方式を採用するものであり、後記する様に各孔２７から気化した薄膜材料を放出する。
【００４１】
また本実施形態では、蒸気チャンバー６の外周部に流路保温用電気ヒータ（通路保温手段）３５，３６，３７が取り付けられている。さらに蒸気チャンバー６には通路側温度センサー３８が取り付けられている。
【００４２】
本実施形態の真空蒸着装置１は、前記した様に真空室２に、基板保持壁３と、４台の蒸発装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄと蒸気チャンバー６及び４個の坩堝設置室（蒸発装置設置部）１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを内蔵したものであり、蒸気チャンバー６は、真空室２の下部に設置されている。
即ち図１のレイアウトに示す様に、蒸気チャンバー６の坩堝設置部１６は真空室２の下部にあり、蒸気チャンバー６の縦流路形成部２６は真空室２の一方側に寄った位置に立設している。従って縦流路形成部２６の平面部２０（薄膜材料放出部２５）は、真空室２の中心方向に面し、薄膜材料放出部２５の孔２７は、いずれも中心近傍から外側に向かって開いている。
【００４３】
また蒸気チャンバー６の坩堝設置部１６の上に基板保持壁３が設けられている。そのためガラス基板７が無い状態においては、基板保持壁３が蒸気チャンバー６の縦流路形成部２６と対向する。
【００４４】
本実施形態の真空蒸着装置１では、ガラス基板７は、基板保持壁３に載置される。即ちガラス基板７は、基板保持壁３に縦置き状に設置される。そしてガラス基板７の一方の面が、基板保持壁３と接し、ガラス基板７は図示しない基板保持具で基板保持壁３に固定されている。
なおガラス基板７の大きさは、薄膜材料放出部２５と略等しい。
【００４５】
前記した設置室側温度センサー２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄの信号と、通路側温度センサー３８の信号が制御装置６２に入力されている。また前記した設置室側電気ヒータ（発生部保温手段）１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄと、流路保温用電気ヒータ（通路保温手段）３５，３６，３７は、制御装置６２から出力される信号によって制御される。
本実施形態では、４組の設置室側電気ヒータ（発生部保温手段）１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄは、それぞれ個別に制御される。そのため本実施形態では、坩堝設置室（蒸発装置設置部）１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの温度を個別に制御することができる。即ち本実施形態では、坩堝設置室１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの目標温度を制御装置６２によって個別に制御することができる。
より具体的には、制御装置６２は、第１坩堝設置室１２ａの目標温度を設定する第１温調節器６２ａと、第２坩堝設置室１２ｂの目標温度を設定する第２温調節器６２ｂと、第３坩堝設置室１２ｃの目標温度を設定する第３温調節器６２ｃと、第４坩堝設置室１２ｄの目標温度を設定する第４温調節器６２ｄとを備えている。
【００４６】
また本実施形態では、流路保温用電気ヒータ（通路保温手段）３５，３６，３７についても制御される。そのため本実施形態では、蒸気通過部１３たる縦流路形成部２６と、横方向蒸気通過部６７が坩堝設置室１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄとは別個独立して温度制御される。
より具体的には、制御装置６２は、蒸気通過部１３の目標温度を設定する第５温調節器６３を備えている。
【００４７】
次に本実施形態の真空蒸着装置１の作用を、有機ＥＬ装置の機能層２０３を成膜する工程を例に説明する。
【００４８】
本実施形態の真空蒸着装置１で有機ＥＬ素子の機能層２０３を成膜する場合は、第１の坩堝設置室１２ａの坩堝１０ａに正孔注入層２１０用の薄膜材料を入れ、第２の坩堝設置室１２ｂの坩堝１０ｂに正孔輸送層２１１の薄膜材料を入れ、第３の坩堝設置室１２ｃの坩堝１０ｃに発光層２１２の薄膜材料を入れ、第４の坩堝設置室１２ｄの坩堝１０ｄに電子輸送層２１３用の薄膜材料を入れる。
そしてそれぞれの薄膜材料を蒸発させる。なお各坩堝設置室１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの切り換えシャッター１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄは閉じておく。
【００４９】
またそれぞれの坩堝設置室１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを各層の薄膜材料に適した温度に保温する。
即ち第１温調節器６２ａの設定温度を正孔注入層２１０用の薄膜材料の蒸気を保温するのに適する温度を設定する。同様に第２温調節器６２ｂの設定温度を正孔輸送層２１１用の薄膜材料の蒸気を保温するのに適する温度を設定し、第３温調節器６２ｃの設定温度を発光層２１２用の薄膜材料の蒸気を保温するのに適する温度を設定し、第４温調節器６２ｄの設定温度を電子輸送層２１３用の薄膜材料の蒸気を保温するのに適する温度を設定する。
なお、薄膜材料の蒸気を保温するのに適する温度は、真空下における各薄膜材料の沸点よりも、摂氏１０度から摂氏３０度程度高い温度である。
【００５０】
各坩堝設置室１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄでは、薄膜材料が気化し、かつ各坩堝設置室１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの切り換えシャッター１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄは閉じられているから、各坩堝設置室１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ内に薄膜材料の蒸気が充満する。しかしながら、坩堝設置室１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは各層の薄膜材料に適した温度に保温されているから、薄膜材料の劣化や壁に対する薄膜材料の付着は起こらない。
【００５１】
また蒸気通過部１３を前記した坩堝設置室１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの目標温度の中で最も高い温度（最高目標温度）に保温する。
即ち第５温調節器６３の設定温度を、第１温調節器６２ａから第４温調節器６２ｄの設定温度の中で、最も高い温度に一致させる。
【００５２】
これと並行して真空室２内にガラス基板７を設置し、真空室２内を高真空状態に減圧する。
【００５３】
そして最初に、ガラス基板７に正孔注入層２１０を成膜する。
即ち、図６（ａ）の様に、第１坩堝設置室１２ａに設けられた切り換えシャッター１７ａを開き、第１坩堝設置室１２ａの開口１４ａを開放する。その結果、第１坩堝１０ａで蒸発した正孔注入層２１０用の薄膜材料の蒸気が、切り換えシャッター１７ａから横方向蒸気通過部６７内に入り、さらに縦方向蒸気通過部１５を経て薄膜材料放出部２５の孔２７からガラス基板７に向かって放出される。
より具体的には、第１坩堝設置室１２ａ内の薄膜材料の蒸気は、横方向蒸気通過部６７（各坩堝設置室１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの上面６５と、蒸気チャンバー６における坩堝設置部１６の天井面６６との間に形成された空間）を図面横方向に流れる。そしてさらに蒸気は、横方向蒸気通過部６７から縦流路形成部２６内に形成された縦方向蒸気通過部１５に入る。さらにその蒸気は、薄膜材料放出部２５の孔２７からガラス基板７に向かって放出される。
【００５４】
薄膜材料放出部２５に設けられた孔２７は、面状の広がりをもって分布している。そして薄膜材料放出部２５はガラス基板７に対向している。さらに薄膜材料放出部２５の大きさは、ガラス基板７と略等しく、且つ両者は平行に向き合っている。
さらにガラス基板７の外側の面には、基板保持壁３が接しており、基板保持壁３には冷却機能があるから、ガラス基板７の温度は、低温に維持されている。
【００５５】
そのため薄膜材料放出部２５の孔２７から放出された薄膜材料の蒸気は、ガラス基板７の全面に均等に吹きつけられ、ガラス基板７の表面で熱を奪われて固化する。その結果、ガラス基板７の表面に正孔注入層２１０用の薄膜材料の層が成膜される。
【００５６】
また正孔注入層２１０用の薄膜材料の蒸気が通過する蒸気通過部１３（横方向蒸気通過部６７と縦方向蒸気通過部１５）は、共に坩堝設置室１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの目標温度の中で最も高い温度に保温されており、少なくとも正孔注入層２１０用の薄膜材料の沸点よりも高いから、蒸気通過部１３内で蒸気が凝縮することはない。
また蒸気が蒸気通過部１３（横方向蒸気通過部６７と縦方向蒸気通過部１５）を通過するのに要する時間は、極めて短いから、薄膜材料が変質することもない。
【００５７】
正孔注入層２１０が成膜されている間は、その他の坩堝設置室１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ内では、それぞれの薄膜材料の蒸気が充満しているが、各坩堝設置室１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは、それぞれの薄膜材料に適した温度に保温されているから、薄膜材料が変質したり、内壁に凝縮することはない。
【００５８】
正孔注入層２１０の成膜を終えると、前記した蒸気通過部１３（横方向蒸気通過部６７と縦方向蒸気通過部１５）を掃気する。
即ち、図６（ｂ）の様に、第１坩堝設置室１２ａに設けられた切り換えシャッター１７ａを閉じ、開閉弁４５を短時間だけ開いて、蒸気通過部１３（横方向蒸気通過部６７と縦方向蒸気通過部１５）に不活性ガスを極僅かだけ導入する。
【００５９】
前記した様に、横方向蒸気通過部６７は給気配管４３を介して真空室２の外部と連通しており、給気配管４３には開閉弁４５、減圧弁４６を介して不活性ガスのボンベ４７が接続されている。また減圧弁４６は、ボンベ４７の圧力を大気圧よりも相当に低い圧力に減圧するものである。そのため、開閉弁４５を短時間だけ開くと、ボンベ４７の不活性ガスが横方向蒸気通過部６７に導入される。
即ちボンベ４７から供給される不活性ガスは、大気圧以下の圧力であるが、横方向蒸気通過部６７は、高真空に減圧されているから、不活性ガスが横方向蒸気通過部６７に導入され、さらに縦方向蒸気通過部１５を通過して薄膜材料放出部２５の孔２７から放出される。
その結果、蒸気通過部１３（横方向蒸気通過部６７と縦方向蒸気通過部１５）内に残留する薄膜材料の蒸気は、不活性ガスに押し出され、蒸気通過部１３内が不活性ガスで置換される。
【００６０】
ただし導入される不活性ガスは、極めて微量であるから、真空室２内の真空度を過度に低下させることはない。また真空ポンプ９は、常時運転されているので、たとえ、真空度が低下しても、すぐに元の真空度に復帰する。
【００６１】
蒸気通過部１３内の掃気工程が終わると、続いて正孔輸送層２１１を成膜する。具体的には、図７（ｃ）の様に、第２の坩堝設置室１２ｂに設けられた切り換えシャッター１７ｂを開き、第２の坩堝設置室１２ｂを開放する。その結果、第２坩堝１０ｂから蒸発した正孔輸送層２１１用の薄膜材料の蒸気が、切り換えシャッター１７ｂから横方向蒸気通過部６７内に入り、さらに縦方向蒸気通過部１５を経て薄膜材料放出部２５の孔２７から、ガラス基板７に向かって放出される。
蒸気の流れの詳細は、前記した正孔注入層２１０の成膜と同様であり、横方向蒸気通過部６７を横切って縦流路形成部２６内に形成された縦方向蒸気通過部１５に入り、さらに薄膜材料放出部２５の孔２７からガラス基板７に向かって放出される。
【００６２】
この場合も、正孔輸送層２１１の薄膜材料の蒸気が通過する蒸気通過部１３（横方向蒸気通過部６７と縦方向蒸気通過部１５）は、共に坩堝設置室１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの目標温度の中で最も高い温度（最高目標温度）に保温されており、少なくとも正孔輸送層２１１の薄膜材料の沸点よりも高いから、蒸気通過部１３内で蒸気が凝縮することはない。
また蒸気が蒸気通過部１３を通過するのに要する時間は、極めて短いから、薄膜材料が変質することもない。
【００６３】
正孔輸送層２１１が成膜されている間の時間は、その他の坩堝設置室１２ａ，１２ｃ，１２ｄ内では、それぞれの薄膜材料の蒸気が充満しているが、各坩堝設置室１２ａ，１２ｃ，１２ｄは、それぞれの薄膜材料に適した温度に保温されているから、薄膜材料が変質したり、内壁に凝縮することはない。
【００６４】
正孔輸送層２１１の成膜を終えると、図７（ｄ）の様に前記した蒸気通過部１３（横方向蒸気通過部６７と縦方向蒸気通過部１５）を掃気する。
掃気の方法及び作用は、前記した正孔注入層２１０後の掃気と同一である。
【００６５】
蒸気通過部１３内の掃気工程が終わると、続いて発光層２１２を成膜する。
具体的には、図８（ｅ）の様に、第３坩堝設置室１２ｃに設けられた切り換えシャッター１７ｃを開き、第３坩堝設置室１２ｃを開放する。その結果、第３坩堝１０ｃから蒸発した発光層２１２用の薄膜材料の蒸気が、切り換えシャッター１７ｃから横方向蒸気通過部６７内に入り、さらに縦方向蒸気通過部１５を経て薄膜材料放出部２５の孔２７から、ガラス基板７に向かって放出される。
【００６６】
発光層２１２の成膜を終えると、前記した蒸気通過部１３（横方向蒸気通過部６７と縦方向蒸気通過部１５）を掃気する（図８（ｆ））。
そしてさらに続いて電子輸送層２１３を成膜する。
具体的には、図９（ｇ）の様に、第４坩堝設置室１２ｄに設けられた切り換えシャッター１７ｄを開き、第４坩堝設置室１２ｄを開放する。その結果、第４坩堝１０ｄから蒸発した電子輸送層２１３用の薄膜材料の蒸気が、切り換えシャッター１７ｄから横方向蒸気通過部６７内に入り、さらに縦方向蒸気通過部１５を経て薄膜材料放出部２５の孔２７から、ガラス基板７に向かって放出される。
【００６７】
電子輸送層２１３の成膜を終えると、前記した蒸気通過部１３（横方向蒸気通過部６７と縦方向蒸気通過部１５）を掃気し（図９（ｈ））、一連の成膜工程を終える。
成膜されたガラス基板７は、真空室２から取り出され、所望の後加工を経て有機ＥＬ装置等となる。
【００６８】
次に、本発明の他の実施形態について説明する。以下に説明する実施形態において、先の実施形態と同一の部材には同一の番号を付し、重複した説明を省略する。
先の実施形態では、多数の孔２７を有する薄膜材料放出部２５を例示した。即ち先の実施形態では、いずれもエリアソースと称される原料供給方式を採用するものであり、多数の孔２７が面状に分布しているが、他の方式の原料供給方式を採用してもよい。
図１０（第２実施形態）は、ポイントソースと称される原料供給方式を採用するものであり、一つの開口から原料を放出するものである。
即ち図１０に示す真空蒸着装置７０では、坩堝設置部７１から管状の蒸気通過部７２が突出している。そして蒸気通過部７２は先端部分が水平方向に折り曲げられ、その開口７５が、ガラス基板７に対向している。
また蒸気通過部７２には、流路保温用電気ヒータ（通路保温手段）７３が取り付けられている。
本実施形態においても、各坩堝設置室（蒸発装置設置部）の保温温度をそれぞれ個別に設定及び制御することができる。また蒸気通過部７２の目標温度についても、各坩堝設置室とは独立して個別に設定及び制御することができる。
他の構成は、先の実施形態と同一である。
【００６９】
また図１１（第３実施形態）は、リニアソースと称される原料供給方式を採用するものであり、縦に配された開口列７７から原料を放出するものである。本実施形態では、開口列７７が薄膜材料放出部として機能する。
なお図１１の構成を採用する場合には、ガラス基板７を開口列７７に対して相対的に移動させる必要がある。
開口列７７の近傍には、流路保温用電気ヒータ（通路保温手段）７６が取り付けられている。
本実施形態においても、各坩堝設置室（蒸発装置設置部）の保温温度をそれぞれ個別に設定及び制御することができる。また蒸気通過部の目標温度についても、各坩堝設置室とは独立して個別に設定及び制御することができる。
他の構成は、先の実施形態と同一である。
【００７０】
また前記した実施形態では、坩堝１０等の蒸発装置５を真空室２内に配置したが、蒸発装置５を真空室２の外に設置してもよい。
図１２（第４実施形態）に示す真空蒸着装置８５では、４個の坩堝設置室（蒸発装置設置部）９３ａ，９３ｂ，９３ｃ，９３ｄを有し、４個の坩堝設置室９３ａ，９３ｂ，９３ｃ，９３ｄは、いずれも真空室２の外にある。また真空室２内には、前記した蒸気チャンバー６の蒸気通過部１３に相当する蒸気チャンバー８６が設けられている。そして４個の坩堝設置室９３ａ，９３ｂ，９３ｃ，９３ｄと真空室２内の蒸気通過部１３が管路８８で接続されている。
管路８８は主管部（主流路部）８３と当該主管部８３に接続された複数の分岐管部（分岐流路部）８７とを有している。具体的には、管路８８は、５個の導入側ポートと１個の吐出側ポートを有するマニホールド９６を有し、吐出側ポートが真空室２内の蒸気通過部１３に接続されている。
【００７１】
一方、４個の導入側ポートは、それぞれ開閉弁９７ａ，９７ｂ，９７ｃ，９７ｄを介してそれぞれの坩堝設置室９３ａ，９３ｂ，９３ｃ，９３ｄに接続されている。
本実施形態で採用する開閉弁（切り換え手段）９７ａ，９７ｂ，９７ｃ，９７ｄは、全閉状態にすることが可能である。
【００７２】
また、残る導入側ポート９８には、開閉弁４５と減圧弁４６を介して不活性ガスのボンベ４７が接続されている。
本実施形態の真空蒸着装置８５では、各坩堝設置室９３ａ，９３ｂ，９３ｃ，９３ｄ内の坩堝１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄに異なる種類の薄膜材料が投入される。
本実施形態の真空蒸着装置８５では、開閉弁９７ａ，９７ｂ，９７ｃ，９７ｄを切り換えることにより、ガラス基板７に向かって放出される薄膜材料を変更することができる。
【００７３】
前記した実施形態における蒸気チャンバー６と同様に、本実施形態においても、蒸気チャンバー８６に流路保温用電気ヒータ（通路保温手段）５０が取り付けられている。またマニホールド９６にも流路保温用電気ヒータ（通路保温手段）５１が取り付けられている。さらにマニホールド９６と蒸気チャンバー８６の間の配管５２にも流路保温用電気ヒータ（通路保温手段）５３が取り付けられている。
【００７４】
また坩堝設置室９３ａ，９３ｂ，９３ｃ，９３ｄの外周面には、設置室側電気ヒータ（発生部保温手段）１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄが取り付けられている。
第１実施形態の真空蒸着装置１（図１）と同様に、本実施形態の真空蒸着装置８５においても、制御装置６２によって流路保温用電気ヒータ（通路保温手段）５０，５１，５３と設置室側電気ヒータ（発生部保温手段）１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄが制御されている。そして、流路保温用電気ヒータ（通路保温手段）５０，５１，５３と、設置室側電気ヒータ（発生部保温手段）１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄとは、別個に温度設定が可能である。また設置室側電気ヒータ（発生部保温手段）１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄは、それぞれ、個別に温度設定が可能である。
【００７５】
第１実施形態の真空蒸着装置１（図１）と同様に、本実施形態の真空蒸着装置８５においても、坩堝設置室９３ａ，９３ｂ，９３ｃ，９３ｄ内の坩堝１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄに異なる種類の薄膜材料を投入することにより、異なる種類の薄膜を順次成膜することができる。この際の管路８８及び蒸気通過部１３の目標温度については、第１実施形態における蒸気通過部１３と同様に設定することができる。即ち、管路８８及び蒸気通過部１３を、坩堝設置室９３ａ，９３ｂ，９３ｃ，９３ｄの目標温度の中で最も高い温度（最高目標温度）に保温する。これにより、管路８８と蒸気チャンバー８６の温度が各薄膜材料の沸点よりも十分に高い温度に維持されるから、いずれの薄膜材料を気化させても管路８８や蒸気チャンバー８６内で固化してしまうことはない。この構成によれば、蒸発装置９３ａ，９３ｂ，９３ｃ，９３ｄの切り換え時（薄膜材料の切り換え時）に管路８８や蒸気チャンバー８６の温度を変える必要がない。
【００７６】
また本実施形態においても、第１実施形態（図６〜図９）と同様に、蒸発装置９３ａ，９３ｂ，９３ｃ，９３ｄの切り換え時には、不活性ガスを管路８８と蒸気通過部１３に通し、残留した薄膜材料の蒸気を押し出して取り除く（掃気工程）。
【００７７】
前記した実施形態では、蒸気通過部を掃気するために、ボンベから不活性ガスを導入した。
他の掃気方法としては、例えば図１３の様に、空の小チャンバー５５をマニホールド９６の１つの導入側ポートに開閉弁５６を介して接続し、掃気に際して開閉弁６６を開き、小チャンバー５５内の空気を真空室２の真空で吸引させる構成を採用することもできる。また小チャンバー５５内を予め低真空に減圧しておき、真空室２内に吸引させる気体の量を少量に制限することもできる。同様の理由から、小チャンバー５５の容積を真空室２や管路８８及び蒸気チャンバー８６の容積に対して十分小さなものとすることによって、真空室２内に吸引させる気体の量を少量に制限する方策も考えられる。
【００７８】
上記した実施形態では、蒸発装置及び坩堝設置室を４個有するものを例に説明したが、それ以上の数やそれ以下の数であってもよい。要するに、積層する膜の層数に応じた数の蒸発装置及び坩堝設置室を有することが望ましく、１０以上の蒸発装置及び坩堝設置室を有していてもよい。
【００７９】
上記した実施形態では、４個の坩堝設置室をそれぞれ個別の温度に設定できる構成を示したが、坩堝設置室を温度領域ごとに区分し、複数の坩堝設置室をまとめて温度調節する構成も可能である。
【００８０】
例えば図１４に示す真空蒸着装置の様に、８個の坩堝設置室９３ａ，９３ｂ，９３ｃ，９３ｄ，９３ｅ，９３ｆ，９３ｇ，９３ｈを有する場合、この８個の坩堝設置室９３を高温保温、中温保温、低温保温という様に複数の区分に分割し、区分に含まれる坩堝設置室９３を一まとめにして温度調節してもよい。
【００８１】
また上述した実施形態は、いずれもガラス基板７を縦置き姿勢にして成膜を行うものであったが、水平姿勢に保持して成膜を行うものであってもよい。
図１５（第７実施形態）は、ガラス基板７を水平姿勢に保持して成膜を行う真空蒸着装置の例を示すものである。
図１５に示す、真空蒸着装置８０は、基板保持壁８１が真空室２の天面側に水平に配されている点と、薄膜材料放出部２５及びこれを構成する流路形成部８２が水平姿勢である点を除いて、図１２に示す真空蒸着装置と同一の構造である。
そのため同一の部材に同一の番号を付し、詳細な説明を省略する。
【００８２】
上述した実施形態では、複数の坩堝設置室が一列に並べて配置されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図１６に示すように、坩堝設置室を複数列に並べて配置されたものでもよい。図１６に示す例（第８実施形態）では、９個の坩堝設置室１２ａ〜１２ｉが、３個を１列として計３列に並べて配置されている。本実施形態においても、坩堝設置室１２ａ〜１２ｉは、図１の様に真空室２内に設置してもよいし、図１２の様に真空室２外に設置してもよい。
【００８３】
次に、上述した真空蒸着装置１等によって製造されることが望ましい有機ＥＬ装置の構造及びその製造方法について説明する。
以下に例示する有機ＥＬ装置１００は、集積型の有機ＥＬ装置である。集積型の有機ＥＬ装置１００は、短冊状に形成された有機ＥＬ素子（以下、「単位ＥＬ素子」と称する）を電気的に直列に接続したものである。
集積型有機ＥＬ装置１００の層構成は図１７の通りであり、前記した基本構成の有機ＥＬ装置２００（図１９）と同一であるが、複数の溝が設けられていて一つの平面状の有機ＥＬ素子が短冊状の単位ＥＬ素子に分割されている。
即ち、集積型の有機ＥＬ装置１００は、ガラス基板１０１に透明電極層１０２と機能層１０３及び裏面電極層１０４が順次積層されたものであるが、各層に溝１１０，１１１，１１２，１１３が形成されている。
具体的に説明すると、透明電極層１０２に第一溝１１０が形成され、透明電極層１０２が複数に分割されている。また機能層１０３には第二溝１１１が形成され、機能層１０３が複数に分割され、さらに当該第二溝１１１の中に裏面電極層１０４の一部が進入して溝底部で透明電極層１０２と接している。
さらに機能層１０３の第三溝１１２と裏面電極層１０４に設けられた第四溝１１３が連通し、全体として深い共通溝１１５が形成されている。
【００８４】
集積型有機ＥＬ装置１００は、透明電極層１０２に設けられた第一溝１１０と、機能層１０３（具体的には正孔注入層２１０、正孔輸送層２１１、発光層２１２、及び電子輸送層２１３）及び裏面電極層１０４に設けられた共通溝１１５によって各薄層が区画され、独立した単位ＥＬ素子１２０ａ，１２０ｂ・・・が形成されている。そして前記した様に、第二溝１１１の中に裏面電極層１０４の一部が進入し、裏面電極層１０４の一部が透明電極層１０２と接しており、一つの単位ＥＬ素子１２０ａは隣接する単位ＥＬ素子１２０ｂと電気的に直列に接続されている。
即ち外部から供給される電流は、透明電極層１０２側から機能層１０３を経て裏面電極層１０４側に向かって流れるが、裏面電極層１０４の一部が第二溝１１１を介して透明電極層１０２と接しており、最初の単位ＥＬ素子１２０ａを経て隣の単位ＥＬ素子１２０ｂの透明電極層１０２に流れる。この様に集積型の有機ＥＬ装置１００では、各単位素子が全て直列に電気接続され、全ての単位素子が発光する。
【００８５】
集積型の有機ＥＬ装置１００を製造する際には、最初の工程として図１８（ａ）の様にガラス等の透光性を有する基板（基材）１０１の上に、透明電極層１０２を成膜する。
透明電極層１０２には、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化錫（ＳｎＯ2）酸化亜鉛（ＺｎＯ）等が用いられる。透明電極層１０２はスパッタ法やＣＶＤ法によって基板１０１に形成される。
【００８６】
そして続いて、第一レーザスクライブ工程を行い、図１８（ｂ）の様に、透明電極層１０２に対してレーザスクライブによって第一溝１１０を形成する。
【００８７】
次に、この基板１０１を真空蒸着装置に入れ、正孔注入層２１０、正孔輸送層２１１、発光層２１２、及び電子輸送層２１３を順次堆積し、図１８（ｃ）に示すように、機能層１０３を形成する。
この機能層１０３を形成する際にも本実施形態の真空蒸着装置１等を使用することができる。特に本実施形態の真空蒸着装置１等を採用すれば、前記した正孔注入層２１０、正孔輸送層２１１、発光層２１２、及び電子輸送層２１３を、一つの真空蒸着装置で成膜することができるので、高い生産性をもって機能層１０３の成膜を行うことができる。
【００８８】
そして真空蒸着装置から取り出した基板１０１に対して第二レーザスクライブ工程を行い、図１８（ｄ）の様に機能層１０３に第二溝１１１を形成する。
【００８９】
続いて、真空蒸着装置に前記基板１０１を挿入し、図１８（ｅ）の様に機能層１０３の上に、アルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）などの金属材料からなる裏面電極層１０４を形成する。
裏面電極層１０４を形成する工程についても、本発明の真空蒸着装置１等を使用することができる。
【００９０】
さらに続いて第三レーザスクライブ工程を行い、図１８（ｆ）の様に裏面電極層１０４と機能層１０３の双方に共通溝１１５を形成する。
【００９１】
そしてさらに図示しない給電電極の成形や、その外側における分離溝（図示せず）の成形、分離溝の外側部分の裏面電極層１０４等の除去及び封止部による封止の作業が行われて有機ＥＬ装置（光電変換装置）が完成する。
【符号の説明】
【００９２】
１ 真空蒸着装置（蒸着装置）
２ 真空室
３ 基板保持板
５ 蒸発装置
６ 蒸気チャンバー
７ ガラス基板（基材）
９ 真空ポンプ
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ 坩堝
１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ，１０ｈ 坩堝
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ 気化用電気ヒータ
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ 坩堝設置部（蒸発装置設置部）
１２ｅ，１２ｆ，１２ｇ，１２ｈ，１２ｉ 坩堝設置部（蒸発装置設置部）
１３ 蒸気通過部
１５ 縦方向蒸気通過部
１６ 坩堝設置部
１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ 切り換えシャッター（切り換え手段）
１８ 設置室側電気ヒータ（発生部保温手段）
２５ 薄膜材料放出部
２７ 孔
２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ 設置室側温度センサー
３５，３６，３７ 流路保温用電気ヒータ（通路保温手段）
３８ 通路側温度センサー
４３ 給気配管
４５ 開閉弁
４６ 減圧弁
４７ ボンベ
５０，５１，５３ 流路保温用電気ヒータ（通路保温手段）
５５ 小チャンバー
５６ 開閉弁
６２ 制御装置
６７ 横方向蒸気通過部
７０ 真空蒸着装置（蒸着装置）
７１ 坩堝設置部（蒸発装置設置部）
７２ 蒸気通過部
７６ 流路保温用電気ヒータ（通路保温手段）
８０ 真空蒸着装置（蒸着装置）
８１ 基板保持壁
８２ 流路形成部
８３ 主管部（主流路部）
８５ 真空蒸着装置（蒸着装置）
８６ 蒸気チャンバー
８７ 分岐管部（分岐流路部）
８８ 管路
９３ａ，９３ｂ，９３ｃ，９３ｄ 坩堝設置室（蒸発装置設置部）
９３ｅ，９３ｆ，９３ｇ，９３ｈ 坩堝設置室（蒸発装置設置部）
９６ マニホールド
９７ａ，９７ｂ，９７ｃ，９７ｄ 開閉弁（切り換え手段）
９７ｅ，９７ｆ，９７ｇ，９７ｈ 開閉弁（切り換え手段）
１００ 有機ＥＬ装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材を設置可能な真空室を有し、当該真空室内に基材を設置し、薄膜材料を蒸散させて前記基材に所定成分の膜を蒸着する蒸着装置において、基材に対して薄膜材料を放出する薄膜材料放出部と、薄膜材料を蒸発させる複数の蒸発装置と、蒸発装置を設置する複数の蒸発装置設置部と、前記蒸発装置設置部と薄膜材料放出部とを連通して蒸発装置が発生させる薄膜材料の蒸気を薄膜材料放出部に移動させる蒸気通過部と、薄膜材料放出部に薄膜材料を供給する蒸発装置を切り換える切り換え手段と、各蒸発装置設置部を保温する発生部保温手段と、蒸気通過部を保温する通路保温手段とを有し、蒸発装置設置部と蒸気通過部を別々の温度に保温することができることを特徴とする蒸着装置。
【請求項２】
蒸発装置設置部の目標温度を設定する発生部温度設定手段と、蒸気通過部の目標温度を設定する通路温度設定手段とを有することを特徴とする請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項３】
蒸気通過部は主流路部と当該主流路部に接続された複数の分岐流路部とを有し、前記主流路部が薄膜材料放出部に接続され、分岐流路部が蒸発装置設置部に接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の蒸着装置。
【請求項４】
切り換え手段は開閉弁であり、当該開閉弁は前記分岐流路部に取り付けられていることを特徴とする請求項３に記載の蒸着装置。
【請求項５】
薄膜材料放出部に掃気用の気体を供給する掃気手段を備え、掃気用の気体は常温で気体であり、薄膜材料放出部に残留する薄膜材料の蒸気を掃気用の気体で置換可能であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の蒸着装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の蒸着装置を使用し、各蒸着装置で異なる薄膜材料を蒸発させ、各蒸発装置設置部を発生部保温手段によってそれぞれの薄膜材料に応じた目標温度に保温し、通路保温手段は各発生部保温手段の目標温度の中で最も高い最高目標温度以上の温度を目標温度として保温し、切り換え手段を切り換えて薄膜材料放出部から異なる種類の薄膜材料を順次放出して基材に複数層の膜を積層することを特徴とする成膜方法。
【請求項７】
基材上に少なくとも第一電極層と、複数の有機化合物の薄膜からなり発光層含む機能層と、第２電極層を順次積層して有機ＥＬ装置を製造する方法において、請求項１乃至５のいずれかに記載の蒸着装置を使用し、蒸着装置で機能層を構成する複数の有機化合物をそれぞれ蒸発させることを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項１】
基材を設置可能な真空室を有し、当該真空室内に基材を設置し、薄膜材料を蒸散させて前記基材に所定成分の膜を蒸着する蒸着装置において、基材に対して薄膜材料を放出する薄膜材料放出部と、薄膜材料を蒸発させる複数の蒸発装置と、蒸発装置を設置する複数の蒸発装置設置部と、前記蒸発装置設置部と薄膜材料放出部とを連通して蒸発装置が発生させる薄膜材料の蒸気を薄膜材料放出部に移動させる蒸気通過部と、薄膜材料放出部に薄膜材料を供給する蒸発装置を切り換える切り換え手段と、各蒸発装置設置部を保温する発生部保温手段と、蒸気通過部を保温する通路保温手段とを有し、蒸発装置設置部と蒸気通過部を別々の温度に保温することができることを特徴とする蒸着装置。
【請求項２】
蒸発装置設置部の目標温度を設定する発生部温度設定手段と、蒸気通過部の目標温度を設定する通路温度設定手段とを有することを特徴とする請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項３】
蒸気通過部は主流路部と当該主流路部に接続された複数の分岐流路部とを有し、前記主流路部が薄膜材料放出部に接続され、分岐流路部が蒸発装置設置部に接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の蒸着装置。
【請求項４】
切り換え手段は開閉弁であり、当該開閉弁は前記分岐流路部に取り付けられていることを特徴とする請求項３に記載の蒸着装置。
【請求項５】
薄膜材料放出部に掃気用の気体を供給する掃気手段を備え、掃気用の気体は常温で気体であり、薄膜材料放出部に残留する薄膜材料の蒸気を掃気用の気体で置換可能であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の蒸着装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の蒸着装置を使用し、各蒸着装置で異なる薄膜材料を蒸発させ、各蒸発装置設置部を発生部保温手段によってそれぞれの薄膜材料に応じた目標温度に保温し、通路保温手段は各発生部保温手段の目標温度の中で最も高い最高目標温度以上の温度を目標温度として保温し、切り換え手段を切り換えて薄膜材料放出部から異なる種類の薄膜材料を順次放出して基材に複数層の膜を積層することを特徴とする成膜方法。
【請求項７】
基材上に少なくとも第一電極層と、複数の有機化合物の薄膜からなり発光層含む機能層と、第２電極層を順次積層して有機ＥＬ装置を製造する方法において、請求項１乃至５のいずれかに記載の蒸着装置を使用し、蒸着装置で機能層を構成する複数の有機化合物をそれぞれ蒸発させることを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
【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１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【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１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１２−５２１８７（Ｐ２０１２−５２１８７Ａ）
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９５８９２（Ｐ２０１０−１９５８９２）
【出願日】平成２２年９月１日（２０１０．９．１）
【出願人】（００００００９４１）株式会社カネカ (3,932)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１日（２０１０．９．１）
【出願人】（００００００９４１）株式会社カネカ (3,932)
【Ｆターム（参考）】
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