[发明专利]成膜用材料及成膜用材料的推定方法

说明书

技术领域

本发明涉及用成膜装置成膜的成膜用材料，其推定方法和解析方法以及成膜方法。

背景技术

使规定材料的原料气化后成膜规定材料层的方法，被广泛应用于半导体材料或平板显示器装置、其他的电子装置中。作为这种电子装置的一例，以下以有机EL显示装置为例进行说明。具有充分亮度且寿命达到数万小时以上的有机EL显示装置，采用的是自发光型元件，即有机EL元件，由于有机EL显示装置的背照灯等外部元件少，因此可以制成很薄，是理想的平面显示装置。

构成这种有机EL显示装置的有机EL元件，从作为显示装置的特性来看，要求其具有大型画面的同时，元件的寿命长，画面内的发光亮度及元件寿命没有不均，另外没有黑斑等代表性缺陷。为了满足上述要求，有机EL膜的成膜技术极其重要。

例如，作为在20英寸左右的大型基板中，用于均匀成膜有机EL膜的成膜装置，采用的是特许文献1(特开2004-79904号公报)中记载的装置等。特许文献1的成膜装置，通过将设置在装置内的喷射器内部的配管构成优化配置为树状，使原料气体与载气一起，同样分散在基板上，从而达到确保大型基板中膜厚的均一性。

近来，对这样的有机EL装置，也要求实现大型化，即达到20英寸以上。然而，为了满足这样的要求，必须克服发光效率差及寿命短等有机EL装置特有的各种缺点。这里将构成有机EL装置的包含发光层的各种有机EL膜与形成在其他的显示装置上的膜进行比较，因其厚度极薄，仅有数十nm，所以需要在分子单位进行成膜的技术，并且高精度地进行分子单位的成膜也极其重要。

作为也可以适用于20英寸以上的大型化的成膜装置，本发明的发明人员，在特愿2005-110760(先行申请1)中，提出了一种成膜装置，其特征在于，能够均匀且迅速地对形成有机EL装置的各种有机EL原料进行成膜。

提出的成膜装置具备：使同一有机EL原料蒸发、气化的2个原料容器；将该有机EL原料吹到基板上的吹出容器；连接这些原料容器和吹出容器的配管系统(即，流通路径)。这种情况下，将有机EL原料从一侧的原料容器供给到吹出容器时，在成膜开始前、成膜时以及成膜停止时切换包含多个阀门及孔口(Orifice)的配管系统，同时对配管系统的温度进行控制。在此构成中，在进行成膜以外的时间内，在使残留在配管系统内的气体迅速排出的同时，使气体通入另一侧的原料容器中。

在先行申请1所示的成膜装置中，不仅可以防止残留在配管系统中的气体造成的污染，而且能够在成膜开始前、成膜时以及成膜停止时迅速地进行状态迁移。由于先行申请1涉及的成膜装置能够防止残留在配管系统中的有机EL原料造成的污染，因此可以显著改善有机EL装置的亮度及寿命。

然而，采用先行申请1所示的构成时，需要进一步改善形成有机EL装置的有机EL材料的利用效率，且为了进一步实现有机EL装置的大型化，不仅需要进一步改善有机EL元件的亮度，还需要实现有机EL元件的长寿命化。

另外，在先行申请1所示的成膜装置中，成膜时气化的有机EL材料被从一侧的原料容器吹送到吹出容器中，但在成膜以外的时间内，气化的有机EL材料被从一侧的原料容器排出到外部。如此可知，仅在成膜时有机EL材料才能够得到有效利用，而在成膜以外的时间内，有机EL材料并未得到有效利用，因此，该成膜装置还存在有机EL材料的利用效率差的缺点。

这里对作为目标的有机EL装置的特性及构造进行说明。首先，希望实现的有机EL装置，不仅要具有一万小时以上的使用寿命，还应具有100lm/W以上的发光效率。另外，对本发明涉及的有机EL装置进行概略说明时，具有如下的构造：在玻璃基板上具备由透明导电膜形成的阳极和与该阳极对向设置的、由Li/Ag等形成的阴极；在阳极和阴极之间，配置有多个层，例如7层或5层的有机层。这里，有机层例如自阴极一侧起，由电子注入层、电子输送层、发光层、空穴输送层以及空穴注入层形成；发光层例如由红色发光层、绿色发光层及蓝色发光层构成。如此，通过将红色发光层、绿色发光层及蓝色发光层形成积层构造，可以高效率地发出白光。

另外，在上述的有机层中，特别是形成发光层的红色发光层、绿色发光层及蓝色发光层，均具有20nm左右的厚度，且电子输送层及空穴输送层也具有50nm左右的厚度。如此，与其他的半导体装置的各种膜的厚度相比，有机EL装置的有机层的厚度极薄，将来还有可能进一步降低这些有机膜的厚度。这种情况下，因为为了形成有机层，即使是分子单位的污染也是不允许的，所以要高精度地被覆、形成极薄的有机层，必须具备在分子单位形成有机层原料的超精细技术。