[发明专利]真空气相沉积设备

说明书

技术领域

本发明涉及通过在诸如基板之类的沉积目标上同时沉积多种蒸发材料而形成薄膜的真空气相沉积设备。 

背景技术

真空气相沉积设备为用于以如下方式形成薄膜的设备。首先，沉积目标和包含蒸发材料的蒸发容器放置在该设备的真空室内部。随后，当真空室的内部减压时，蒸发容器被加热，以熔化并通过蒸发或升华作用蒸发蒸发材料。蒸发的材料随后沉积在沉积目标的表面上，由此形成薄膜。作为加热蒸发容器的方法，真空气相沉积设备采用诸如外部加热方法之类的方法，外部加热方法采用外部加热装置加热包含蒸发材料的蒸发容器。近些年来，真空气相沉积设备已经不仅用于采用金属材料形成金属薄膜和氧化物薄膜，而且用来通过沉积有机材料形成有机薄膜，以及用来通过同时沉积多种有机材料来形成小分子有机薄膜。例如，真空气相沉积设备用于形成用于平板显示器的有机场致发光元件(以下称为有机EL元件)。 

真空气相沉积设备还能够通过在基板等等上面同时沉积多种蒸发材料来形成薄膜(同时沉积)。例如，当将要通过沉积工艺形成用于有机EL元件的发光层时，基质材料和发光材料用作蒸发材料。这些材料同时沉积，以形成发光层。因此，在形成发光层时，基质材料和发光材料的混合比是影响发光层特性的重要因素。 

引用列表 

专利文献 

专利文献1日本专利申请公开No.2004-095275 

专利文献2日本专利申请公开No.2002-348658 

专利文献3日本专利申请公开No.2006-57173 

专利文献4日本专利申请公开No.2006-249572 

专利文献5日本专利申请公开No.2009-127066 

发明内容

技术问题 

随着诸如液晶显示器之类的平板显示器的屏幕尺寸增加，由此所使用的基板的尺寸也增加。类似地，有机EL元件希望使用大基板，其也适用于显示和照明。在有机EL显示器中，薄膜需要均匀地且匀质地沉积在基板上。然而，基板变得越大，形成均匀且匀质的薄膜变得越困难。特别是近年来对较高的面板质量的需求不断增加，这要求增加均匀性。 

传统的真空气相沉积设备<专利文献1>包括允许蒸发材料通过直线形设置的多个开口蒸发的蒸发源。随后通过彼此相对移动蒸发源和基板，被蒸发的材料沉积在大基板上，从而形成具有相对均匀的薄膜厚度的薄膜。近年来，已经要求通过改善昂贵有机材料的利用来降低制造成本，并且通过高速薄膜形成来改善生产能力。这些要求已经通过降低蒸发源和基板之间的距离得到满足。然而，在通过并排设置两个直线形蒸发源进行同时沉积的情况中，难以采用这种类型的设备形成匀质的薄膜。这是因为沉积的蒸发材料的混合比沿薄膜厚度方向改变(随后采用图5详细说明)。 

本发明已经考虑到上述情况，且目标是提供一种在采用多个直线形蒸发源混合沉积蒸发材料时能够沿薄膜厚度方向形成具有恒定混合比的多种蒸发材料的匀质薄膜。 

技术方案 

在根据第一发明的用于解决上述问题的真空气相沉积设备中，每个包含蒸发材料并具有多个排放孔的多个蒸发容器平行于所述多个排放孔的设置方向放置。所述蒸发容器被加热，以蒸发或升华对应的蒸发材料，并且对应的材料的蒸汽通过所述多个排放孔释放。而且，所述蒸发材料混合在一起并通过沿垂直于所述多个排放孔的所述设置方向的方向相对移动基板和所述蒸发容器而沉积在所述基板的整个表面上。该设备的特征在于，分别为所述蒸发容器计算等厚面(或相同薄膜厚度的表面)，每个等厚面表示从对应的蒸发容器中的所述排放孔释放的所述蒸发材料的蒸汽的沉积量(或薄膜厚度)每单位时间都相同的位置。此外，所述蒸发容器 以各个等厚面的接触点在所述基板的所述表面上都相互重合的方式放置，每个接触点表示对应的等厚面与所述基板的所述表面接触的位置。 

根据第二发明的用于解决上述问题的真空气相沉积设备提供在第一发明中描述的具有下述特征的真空气相沉积设备。在所述蒸发容器包括从所述蒸发容器突出的喷嘴并且所述排放孔设置为穿透所述喷嘴的情况中，所述蒸发容器放置为垂直竖立，并且所述喷嘴以各个等厚面的接触点都在所述基板的所述表面上相互重合的方式倾斜。在这里，每个接触点表示对应的等厚面接触基板表面的位置。