成膜装置、成膜头和成膜方法制造方法及图纸

提供一种成膜装置，该成膜装置能够进行期望条件下的有机成膜材料和无机成膜材料的共蒸镀。该成膜装置具备：收纳被处理基板(G)的处理室；设置于处理室的外部的产生有机成膜材料的蒸气的蒸气产生部；有机成膜材料供给部(22)，其设置于处理室的内部，将在蒸气产生部产生的有机成膜材料的蒸气喷出；无机成膜材料供给部(24)，其设置于处理室的内部，喷出无机成膜材料的蒸气；和混合室(23)，其将从有机成膜材料供给部(22)喷出的有机成膜材料的蒸气与从无机成膜材料供给部(24)喷出的无机成膜材料的蒸气混合，混合室(23)具备使有机成膜材料和无机成膜材料的混合蒸气通过、向被处理基板(G)供给的开口部(23c)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种通过向被处理基板供给有机成膜材料和无机成膜材料的混合蒸气来进行共蒸镀的成膜装置、构成该成膜装置的成膜头、和成膜方法。
技术介绍
近年来，正在开发利用电致发光(EL electroluminescence)的有机EL元件。由于有机EL元件与阴极射线管等相比，消耗电力小，又为自发光，因此，与液晶显示器(LCD) 相比，具有视野角优异等的优点，今后的发展受到期待。有机EL元件最基本的结构为在玻璃基板上重叠形成有阳极(anode)层、发光层和阴极(cathode)层的三明治结构。为了将发光层的光取出到外部，在玻璃基板上的阳极层使用由ITOdndium Tin Oxide)构成的透明电极。另外，在有机EL元件的阴极侧，为了进行使电子从阴极层移动至发光层的交接， 在发光层上依次成膜有电子输送层和电子注入层(功函数调整层)。作为电子注入层使用功函数较小的碱金属，例如铯Cs、锂Li等，电子输送层使用电子输送性的有机材料例如 Alq3。电子输送层和电子注入层分别通过蒸镀来成膜。另一方面，在专利文献1、2公开了制造上述有机EL元件的成膜装置。该成膜装置具备收纳被处理基板即玻璃基板的处理室，产生成膜材料的蒸气的蒸气产生部配置于处理室的外部。处理室的内部设置有蒸镀头，其经由配管与蒸气产生部连接，并将蒸气产生部产生的成膜材料的蒸气朝向玻璃基板喷出。现有专利文献专利文献1 日本特开2008-38225号公报专利文献2 国际公开第2008/066103号册
技术实现思路
专利技术想要解决的问题但是，在现有的有机EL元件中，虽然在有机EL元件的阴极侧通过蒸镀成膜有电子注入层和电子输送层，但由于是在由有机成膜材料构成的电子输送层成膜后，在成膜无机成膜材料的电子注入层的机构，因此，电子输送层和电子注入层的界面的能量垒会变大，如果不提高驱动电压，就会出现无法获得充分的发光强度的问题。另一方面，作为降低界面的能量垒的方法，可以考虑使有机成膜材料和无机成膜材料共蒸镀的方法，但在专利文献1、2所公开的成膜装置中有各种制约，存在无法形成所要的电子注入层或电子输送层的问题。例如，考虑蒸镀头的内压、特别是有机成膜材料的蒸气压为10Pa，处理室的内压为 1 X 10-2Pa,成膜材料的温度为450°C的情况。由于电子注入层所使用的锂Li和铯Cs在450°C下的蒸气压比10-21 高，钠Na的蒸气压为约102Pa，且钙的蒸气压比104 高，因此，从原理上，能够从蒸镀头将各无机成膜材料喷出。但是，由于特别希望利用的锂Li的蒸气压极小，而无法进行与有机成膜材料相同浓度的共蒸镀，因此，不能降低界面的能量垒。另一方面，为了使锂Li的蒸气压为10 以上，需要使成膜材料的温度为700°C以上，但该情况下，蒸镀头内的有机成膜材料烧毁，而难以进行共蒸镀。用于解决课题的方法本专利技术是鉴于上述情况而专利技术的，可在没有上述制约的所要条件下进行有机成膜材料和无机成膜材料的共蒸镀，另外，通过该共蒸镀，能够降低有机EL元件的电子输送层和电子注入层的界面的能量垒并提高电子注入效率，从而可制造发光强度增加的有机EL 元件。本专利技术的成膜装置，具备收纳被处理基板的处理室；设置于该处理室的外部的产生有机成膜材料的蒸气的蒸气产生部；和有机成膜材料供给部，其将由该蒸气产生部产生的有机成膜材料的蒸气向该被处理基板喷出，其特征在于具备将无机成膜材料的蒸气向上述被处理基板喷出的无机成膜材料供给部，上述有机成膜材料供给部和无机成膜材料供给部，以上述有机成膜材料和无机成膜材料的被喷出部位在上述被处理基板上重复的方式配置。本专利技术的成膜头，向被处理基板供给成膜材料的蒸气，其特征在于，具备有机成膜材料供给部，其向上述被处理基板喷出有机成膜材料的蒸气；和无机成膜材料供给部，其向上述被处理基板喷出无机成膜材料的蒸气，上述有机成膜材料供给部和无机成膜材料供给部，以上述有机成膜材料和无机成膜材料的被喷出部位在上述被处理基板上重复的方式配置。本专利技术的成膜头，向被处理基板供给成膜材料的蒸气，其特征在于，具备有机成膜材料供给部，其向上述被处理基板喷出有机成膜材料的蒸气；无机成膜材料供给部，其向上述被处理基板喷出无机成膜材料的蒸气；和混合室，其使从上述有机成膜材料供给部喷出的有机成膜材料的蒸气和从上述无机成膜材料供给部喷出的无机成膜材料的蒸气混合， 上述混合室具有使有机成膜材料和无机成膜材料的混合蒸气通过并向上述被处理基板供给的开口部。本专利技术的成膜方法，通过将被处理基板收纳于处理室内，并向所收纳的该被处理基板供给成膜材料的蒸气来进行成膜，其特征在于，具有在上述处理室的外部产生有机成膜材料的蒸气的工序；将在上述处理室的外部所产生的有机成膜材料的蒸气喷出至上述处理室内的工序；和将无机成膜材料的蒸气以使上述有机成膜材料的蒸气和该无机成膜材料的蒸气混合并向上述被处理基板供给的方式喷出至上述处理室内的工序。在本专利技术中，有机成膜材料供给部和无机成膜材料供给部，以使被喷出部位在所述被处理基板上重复的方式，对被处理基板喷出有机成膜材料和无机成膜材料的蒸气。由于有机成膜材料的蒸气和无机成膜材料的蒸气分别喷出，因此，能够将例如450°C的有机成膜材料蒸气和700°C的无机成膜材料蒸气混合。另外，由于被喷出至处理室内的有机成膜材料和无机成膜材料的压力降低，且各构成分子和原子不会冲撞，因此，没有有机成膜材料烧毁的问题。所以，有机成膜材料的蒸气和无机成膜材料的蒸气相互混合，成膜于被处理基板。因此，根据本专利技术的成膜装置、成膜头、和成膜方法，能够降低有机EL元件的电子输送层或电子注入层的界面的能量垒并提高电子注入效率。在本专利技术中，从有机成膜材料供给部喷出的有机成膜材料的蒸气和从无机成膜材料供给部喷出的无机成膜材料的蒸气在混合室混合，混合蒸气通过开口部被供给至被处理基板。因此，与不具备具有开口部的混合室的情况相比，能够将有机成膜材料和无机成膜材料均勻地混合，来对被处理基板进行成膜。专利技术效果在本专利技术中，能够进行期望条件下的有机成膜材料和无机成膜材料的共蒸镀，另夕卜，通过该共蒸镀，能够降低有机EL元件的电子输送层和电子注入层的界面的能量垒并且提高电子注入效率，能够制造发光强度增加的有机EL元件。附图说明图1是概念性地说明本实施方式的成膜系统的结构的说明图。图2是示意性地表示制膜装置的结构的立体图。图3是示意性地表示成膜装置的结构的侧截面图。图4是示意性地表示本实施方式的成膜头的局部剖面立体图。图5是成膜头的侧截面图。图6是图5的IV-IV线截面图。图7是示意性地表示无机成膜材料供给部的结构的截面图。图8是示意性地表示利用本实施方式的成膜系统所成膜的有机EL元件的截面图。图9是示意性地表示变形例1的成膜头的结构的侧截面图。图10是变形例2的成膜头的侧截面图。图11是概念性地表示有机成膜材料供给部和无机成膜材料供给部的喷出孔的配置的说明图。图12是加热装置的侧视图。图13是加热装置的正视图。图14是图13的XIV-XIV线截面图。图15是图12的XV-XV线截面图。图16是表示无机成膜材料喷出孔的配设例的示意图。图17是表示控制成膜头的动作的控制装置的一个结构例的框图。图18是表示对第一和第二加热器的供电中的控制的处理步骤的流程图。图19是表示向第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：小野裕司，林辉幸，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：