TWI660062B - 真空蒸鍍裝置 - Google Patents

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TWI660062B
TWI660062B TW104117057A TW104117057A TWI660062B TW I660062 B TWI660062 B TW I660062B TW 104117057 A TW104117057 A TW 104117057A TW 104117057 A TW104117057 A TW 104117057A TW I660062 B TWI660062 B TW I660062B
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金信真理子
藤本英志
大工博之
松本祐司
千住直輝
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日商日立造船股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種真空蒸鍍裝置。材料供給裝置朝向用於在基板上形成薄膜的蒸鍍用容器內供給蒸鍍材料,材料供給裝置包括:一材料填充容器,填充有一蒸鍍材料,一材料引導管道,利用從一氣體供給裝置供給的不活潑氣體,將蒸鍍材料從材料填充容器朝向蒸鍍用容器之內引導,一加熱器,加熱材料引導管道以使得蒸鍍材料氣化,以及一振動賦予器,對材料填充容器賦予振動。

Description

真空蒸鍍裝置
本發明係關於用於在基板等被蒸鍍構件上形成金屬材料、有機材料等之薄膜的真空蒸鍍裝置。
通常,在基板的表面形成薄膜時,採用真空蒸鍍裝置。真空蒸鍍裝置將蒸鍍材料放入坩堝等容器中,利用容器上配置的熱源進行加熱以使得材料蒸發,並且使得蒸發後的材料附著於成膜室上部所設置的基板之表面。此外,需要將對基板表面的蒸鍍率控制為一定,基於膜厚感測器檢測出的基板表面形成的薄膜厚度而得到的蒸鍍率,透過控制坩堝上設置的加熱器,將蒸鍍率控制為一定(例如參照專利文獻1)。
專利文獻1:日本專利公開公報特開2012-132049號
按照上述以往的結構,透過控制容器內配置的熱源來控制蒸鍍率。例如蒸鍍率為低時,透過使得熱源的溫度上升來促進蒸鍍材料的蒸發,而蒸鍍材料因為溫度與時間的乘積的因素而劣化,產生不能夠使得溫度上升的情况,因此有時不得不降低節拍時間。即,出現因加熱蒸鍍材料帶來的影響過大的問題。
本發明之目的在於提供能夠防止蒸鍍材料之加熱導致的惡劣影響的真空蒸鍍裝置。
為了解決上述問題,第一發明的真空蒸鍍裝置包括一蒸鍍用容器以及一材料供給裝置,蒸鍍用容器在真空環境下使得蒸鍍材料附著到一被蒸鍍構件的表面以形成一薄膜,材料供給裝置朝向蒸鍍用容器內的被蒸鍍構件引導一蒸鍍材料,材料供給裝置包括:一材料填充容器,填充有粉體的蒸鍍材料;一不活潑氣體供給機構,朝向材料填充容器之內供給一不活潑氣體;一材料引導機構,朝向被蒸鍍構件引導蒸鍍材料;一蒸鍍材料控制機構,控制朝向被蒸鍍構件引導的蒸鍍材料的供給量;以及一加熱機構,透過加熱材料引導機構或加熱材料引導機構的內部,使得被材料引導機構引導的蒸鍍材料氣化。
此外,第二發明的真空蒸鍍裝置在第一發明的真空蒸鍍裝置的基礎上,蒸鍍材料控制機構採用一氣體流量控制閥,氣體流量控制閥設置於不活潑氣體供給機構,用於控制不活潑氣體的供給量。
此外,第三發明的真空蒸鍍裝置在第一發明的真空蒸鍍裝置的基礎上,蒸鍍材料控制機構採用一蒸鍍量控制閥,蒸鍍量控制閥配置在材料引導機構的中途,用於控制蒸鍍材料的通過量。
此外,第四發明的真空蒸鍍裝置在第一至第三發明中的任意的真空蒸鍍裝置的基礎上,設置有對材料填充容器賦予振動的一振動賦予機構。
此外,第五發明的真空蒸鍍裝置在第一至第三發明中的任意的真空蒸鍍裝置的基礎上,設置有具備攪拌構件的一攪拌機構,攪拌構件用於攪拌材料填充容器內部。
此外,第六發明的真空蒸鍍裝置在第一至第三發明中的任 意的真空蒸鍍裝置的基礎上,在材料引導機構和材料填充容器之間配置有一冷却部。
此外,第七發明的真空蒸鍍裝置在第一至第三發明中的任意的真空蒸鍍裝置的基礎上,在材料引導機構和材料填充容器之間配置有一材料移動路徑變更構件,以使得設置於材料引導機構的加熱部發出的輻射熱不會直接到達材料填充容器內的蒸鍍材料的表面。
根據上述結構,由於朝向填充於材料填充容器的粉體構成的蒸鍍材料供給不活潑氣體,並向材料引導機構進行引導,並且在材料引導機構上設置加熱機構以使蒸鍍材料氣化,所以相比於以往由坩堝加熱蒸鍍材料並透過控制坩堝的加熱量來控制蒸鍍率的結構,不必加熱坩堝即材料填充容器中的蒸鍍材料,因此不必擔心蒸鍍材料劣化。此外,可以利用蒸鍍材料控制機構控制蒸鍍材料的供給量以提高蒸鍍率,所以和以往依賴於蒸鍍材料的加熱溫度的情况不同,不必考慮臨界溫度,因此能够在寬廣範圍內控制蒸鍍率。即,可以防止蒸鍍材料的加熱導致的惡劣影響。
G‧‧‧不活潑氣體
K‧‧‧基板
d‧‧‧環狀間隙
F‧‧‧冷却流體
K′‧‧‧基板
M‧‧‧蒸鍍材料
1‧‧‧蒸鍍用容器
2‧‧‧蒸鍍室
3‧‧‧材料供給裝置
5‧‧‧保持裝置
5a‧‧‧卷放輥
5b‧‧‧卷取輥
5c‧‧‧引導輥
5d‧‧‧轉向用輥
6‧‧‧膜厚感測器
7‧‧‧閘門構件
7a‧‧‧旋轉機
7b‧‧‧旋轉軸體
7c‧‧‧閘門板
8‧‧‧蒸鍍率控制裝置
11‧‧‧材料填充容器
11a‧‧‧填充室
11b‧‧‧氣體供給口
12‧‧‧材料引導管道
12a‧‧‧上側引導管
12b‧‧‧下側引導管
12c‧‧‧噴嘴部
13‧‧‧振動賦予器
14‧‧‧不活潑氣體供給裝置
15‧‧‧氣體供給量控制裝置
15a‧‧‧氣體流量控制閥
15b‧‧‧驅動部
16‧‧‧蒸鍍量控制閥
17‧‧‧加熱器
21‧‧‧氣體供給管
22‧‧‧氣體填充儲氣瓶
25‧‧‧管狀連接構件
51‧‧‧冷却機構
52‧‧‧短管部
53‧‧‧冷却部
54‧‧‧冷却用管體
55‧‧‧環狀冷却室
56‧‧‧隔板
57‧‧‧冷却流體供給管
58‧‧‧冷却流體排出管
59‧‧‧冷却器
60‧‧‧擋板
61‧‧‧材料移動路徑變更管
61a‧‧‧第一路徑變更管部
61b‧‧‧第二路徑變更管部
65‧‧‧環狀底板
66‧‧‧薄不銹鋼板
71‧‧‧攪拌裝置
72‧‧‧馬達
73‧‧‧攪拌件
74‧‧‧旋轉軸
75‧‧‧攪拌葉片
101‧‧‧蒸鍍用容器
102‧‧‧蒸鍍室
103‧‧‧材料供給裝置
105‧‧‧保持裝置
105a‧‧‧卷放輥
105b‧‧‧卷取輥
105c‧‧‧引導輥
105d‧‧‧轉向用輥
106‧‧‧膜厚感測器
107‧‧‧閘門構件
107a‧‧‧旋轉機
107b‧‧‧旋轉軸體
107c‧‧‧閘門板
108‧‧‧蒸鍍率控制裝置
111‧‧‧材料填充容器
111a‧‧‧填充室
111b‧‧‧氣體供給口
112‧‧‧材料引導管道
112a‧‧‧上側引導管
112b‧‧‧下側引導管
112c‧‧‧噴嘴部
113‧‧‧振動賦予器
114‧‧‧不活潑氣體供給裝置
115‧‧‧蒸鍍量控制裝置
115a‧‧‧蒸鍍量控制閥
115b‧‧‧驅動部
116‧‧‧加熱器
121‧‧‧氣體供給管
122‧‧‧氣體流量控制閥
123‧‧‧氣體填充儲氣瓶
125‧‧‧管狀連接構件
151‧‧‧冷却機構
152‧‧‧短管部
153‧‧‧冷却部
154‧‧‧冷却用管體
155‧‧‧環狀冷却室
156‧‧‧隔板
157‧‧‧冷却流體供給管
158‧‧‧冷却流體排出管
159‧‧‧冷却器
160‧‧‧擋板
161‧‧‧材料移動路徑變更管
161a‧‧‧第一路徑變更管部
161b‧‧‧第二路徑變更管部
165‧‧‧環狀底板
166‧‧‧薄不銹鋼板
171‧‧‧攪拌裝置
172‧‧‧馬達
173‧‧‧攪拌件
174‧‧‧旋轉軸
175‧‧‧攪拌葉片
第1圖為表示本發明實施例1的真空蒸鍍裝置之簡要結構的局部剖切側視圖。
第2圖為表示本發明實施例1的真空蒸鍍裝置中之頻率與蒸鍍率的關係的坐標圖。
第3圖為表示本發明實施例1的真空蒸鍍裝置中之不活潑氣體供給量與蒸鍍率之關係的坐標圖。
第4圖為表示本發明實施例1的變形例的真空蒸鍍裝置之簡要結構的斷面圖。
第5圖為表示本發明實施例1的變形例的真空蒸鍍裝置之要部結構的斷面圖。
第6圖為第5圖的A-A箭頭方向斷面圖。
第7圖為表示本發明實施例1的其他變形例的真空蒸鍍裝置之簡要結構的斷面圖。
第8圖為表示本發明實施例2的真空蒸鍍裝置之簡要結構的局部剖切側視圖。
第9圖為表示本發明實施例3的真空蒸鍍裝置之簡要結構的局部剖切側視圖。
第10圖為表示本發明實施例3的真空蒸鍍裝置中的頻率與蒸鍍率之關係的坐標圖。
第11圖為表示本發明實施例3的變形例的真空蒸鍍裝置之簡要結構的斷面圖。
第12圖是表示本發明實施例3的變形例的真空蒸鍍裝置之要部結構的斷面圖。
第13圖為表示第12圖的B-B箭頭方向斷面圖。
第14圖為表示本發明實施例3的其他變形例的真空蒸鍍裝置之簡要結構的斷面圖。以及第15圖為表示本發明實施例4的真空蒸鍍裝置之簡要結構的局部剖切側視圖。
(實施例1)
以下根據附圖說明本發明實施例1的真空蒸鍍裝置。
如第1圖所示,此真空蒸鍍裝置包括一蒸鍍用容器(也稱為成膜用容器或真空室)1以及一材料供給裝置3。蒸鍍用容器1具有一蒸鍍室(也稱為成膜室)2,蒸鍍室2用於在預定的真空環境下(例如10-5Pa以下的高真空環境下)使得蒸鍍材料M附著至作為被蒸鍍構件的薄膜狀基板(具體採用薄片(film))K之表面(下表面)以形成薄膜。材料供給裝置3朝向蒸鍍用容器1供給(引導)蒸鍍材料M,即朝向蒸鍍室2供給(引導)蒸鍍材料M。
首先簡單說明蒸鍍用容器1之內部結構。
在蒸鍍用容器1之蒸鍍室2內部的上部,配置有保持作為被蒸鍍構件之基板K的一保持裝置5,並且在保持裝置5的正側方,配置有用於檢測基板K表面附著的蒸鍍材料M之膜厚的一膜厚感測器6。此外,在保持裝置5之下方,設置有用於向基板K供給蒸鍍材料M和停止供給蒸鍍材料M的一閘門構件7。
保持裝置5用於將作為基板K之薄片連續地朝向蒸鍍區域(與後述的材料引導管道前端的噴嘴部對應之預定範圍的區域)引導,保持裝置包括:卷放基板K的一卷放輥5a;卷取基板K的一卷取輥5b;以及配置在卷放輥5a和卷取輥5b之間的一引導輥5c,引導輥5c將基板K之蒸鍍面朝向蒸鍍區域引導。另外,用於使得基板K沿引導輥5c之表面移動的一轉向用輥5d配置在引導輥5c之前後(基板移動方向上的前後)。
此外,閘門構件7包括:一旋轉軸體7b,例如利用電機等旋轉機7a而圍繞鉛直軸心旋轉;以及一閘門板7c,安裝在旋轉軸體7b之上端,並在與保持裝置5所保持的基板K之蒸鍍面(包含引導輥5c最下端的直線部之水平面)平行的平面內擺動。利用旋轉軸體7b之旋轉,閘門板7c在覆蓋基板K表面的蒸鍍停止位置以及開放基板K表面之蒸鍍容許位置之間擺動自如。而且,來自膜厚感測器6的測定值輸入到控制下述氣體流量控制閥的蒸鍍率控制裝置8。
接著說明作為本發明要旨的材料供給裝置3。
材料供給裝置3包括:一材料填充容器(例如採用與坩堝同樣的有底圓筒狀容器)11,配置在蒸鍍用容器1的下方,填充有粉體(例如粒徑在0.25mm以下的粉末)的蒸鍍材料M;作為材料引導機構的一材料引導管道12,從材料填充容器11延伸至上述蒸鍍用容器1並沿鉛直方向設置;一振動賦予器(振動賦予機構)13,安裝在材料填充容器11之底部,對材料填充容器11之內的蒸鍍材料M賦予振動;一不活潑氣體供給裝置(不活潑氣體供給機構)14,朝向材料填充容器11內部的下部供給不活潑氣體G,把由振動賦予器13賦予了振動的蒸鍍材料M朝向材料引導管道12內引導,即向上方引導;一氣體供給量控制裝置15,設置在不活潑氣體供給裝置14之配管中途(下述),由控制不活潑氣體的供給量、即控制氣體流量的一氣體流量控制閥15a和調節氣體流量控制閥15a之開度的一驅動部15b構成;一蒸鍍量控制閥16,配置在材料引導管道12的中途,能夠控制蒸鍍材料M之供給量(通過量);以及一加熱器(加熱機構)17,透過加熱材料引導管道12中的蒸鍍量控制閥16的設置部分及其上側的一上側引導管12a 和下側的一下側引導管12b,使得輸送到材料引導管道12之內的蒸鍍材料M氣化(升華或蒸發)。此外,加熱部位至少包括下側引導管12b即可。另外,不活潑氣體採用氬氣、氦氣、氮氣等。此外,蒸鍍材料不是氟化合物時,也可以採用氪、氙、氡等。
因此,不活潑氣體供給裝置14包括:一氣體供給管21,前端部與一氣體供給口11b連接,氣體供給口11b形成在設置於材料填充容器11之填充室11a的下部;氣體供給量控制裝置15,包含設置在氣體供給管21之中途的氣體流量控制閥15a;以及一氣體填充儲氣瓶22,與上述氣體供給管21之基端部連接,能夠供給一不活潑氣體G。
振動賦予器13並未具體圖示,振動賦予器13例如包括:設置成在殼體內借助偏心軸而旋轉自如的一振動件;以及透過使得上述偏心軸旋轉而使振動件振動的電機。利用振動賦予器13,材料填充容器11內的蒸鍍材料M主要在上下方向被賦予振動而漂浮,並且在水平方向上也振動,從而使得蒸鍍材料M變得鬆散。即,透過振動促進蒸鍍材料M漂浮。
此外,加熱器17包括纏繞在材料引導管道12周圍的電熱線(例如鎳鉻線等)和向電熱線供電的一電源(未圖示)。
此外,材料引導管道12之上端即上側引導管12a的上端部插通蒸鍍用容器1之底壁部並朝向蒸鍍室2之內開口,並且材料引導管道12之下端借助波紋管等管狀連接構件25與材料填充容器11的上端開口部連接。另外,在上側引導管12a之上端設置有釋放蒸鍍材料的一噴嘴部12c。
而且,上述的蒸鍍量控制閥16設置在上側引導管12a之下部,即設置在上側引導管12a和下側引導管12b之間。另外,加熱器17的 電熱線纏繞在蒸鍍量控制閥16、上側引導管12a以及下側引導管12b上。
此外,蒸鍍量控制閥16的主要功能是開閉流道的功能,當然也具有流量控制功能。因此,蒸鍍量控制閥16通常利用真空蒸鍍裝置的主控制部而進行開閉,在使用流量控制功能時,基於來自上述蒸鍍率控制裝置8的開度指令而受到控制。另外,由氣體流量控制閥15a進行此處的蒸鍍量的控制。
按照上述結構,在作為基板K之薄片的表面(下表面)形成預定材料的薄膜時,在蒸鍍室2內的保持裝置5保持基板K的狀態下,即基板K透過沿著引導輥5c之下部表面引導的狀態下,將蒸鍍室2內維持為預定的真空度。
而且,在填充材料供給側,材料填充容器11之填充室11a內填充有預定的蒸鍍材料M的粉體,並且還朝向氣體填充儲氣瓶22填充不活潑氣體G,而且由加熱器17將材料引導管道12加熱到預定溫度。另外,材料引導管道12之內也和蒸鍍室2同樣處於真空環境。
在所述狀態下,透過使得振動賦予器13動作,對材料填充容器11以預定的頻率和振幅、例如1Hz~30Hz的頻率和3mm以下的振幅賦予振動,並且使得氣體流量控制閥15a以預定的初始開度打開,由氣體供給管21以預定的供給量朝向填充室11a內供給不活潑氣體(例如採用氬氣)G。
如此,填充室11a之內的蒸鍍材料M被賦予振動,且利用供給到填充室11a之內的不活潑氣體G,蒸鍍材料M向上方飛起並且在材料引導管道12之內向上方移動,利用處於打開狀態的蒸鍍量控制閥16和其 上方部分配置的加熱器17而加熱到預定溫度(具體為蒸鍍材料的氣化溫度)而氣化。
氣化的蒸鍍材料M從噴嘴部12c朝向蒸鍍室2內移動,附著並堆積到基板K之表面。即,在基板K的表面形成蒸鍍材料的薄膜。當然,基板K在形成薄膜之同時,以預定速度卷取到卷取輥5b側而連續地形成,但有時也可以每隔預定長度間歇地(所謂分批式)形成。
另外,對於朝向基板K的蒸鍍量,來自膜厚感測器6的作為測定值的膜厚值輸入於蒸鍍率控制裝置8,在此求出蒸鍍率並且以達到預先設定的蒸鍍率的方式,朝向驅動部15b輸出開度指令以控制氣體流量控制閥15a。即如上所述,氣體流量控制閥15a作為蒸鍍材料控制機構發揮功能。
在此說明蒸鍍材料。
即,蒸鍍材料M採用無機材料和有機材料,特別是在有機材料中除了採用有機EL用的材料以外,還採用糖類等。
對此具體進行說明,無機材料使用銅、鋁等金屬(所有的金屬和合金、含有金屬的化合物)、半金屬(所有的半金屬和含有半金屬的化合物)、鹵素物質(所有的鹵素物質、含有鹵素物質的化合物),此外也使用碳(C)、硒(Se)、含碳(C)的化合物或者含硒(Se)的化合物。
上述含有金屬的化合物例如採用氧化鎵(Ga2O3)、氧化鎢(WO3)等,上述半金屬例如採用硼(B)、矽(Si)、鍺(Ge)、砷(As)、銻(Sb)、碲(Te)、釙(Po)等,上述含有半金屬的化合物例如採用氧化硼(B2O3)、氧化矽(SiO2)等。
此外,有機EL用的材料用於電洞注入層、電洞輸送層、發光層、電子注入層和電子輸送層。
用於電洞注入層和電洞輸送層的材料具有N,N’-雙(3-甲基苯基)-N,N’-二苯基-〔1,1-聯苯〕-4,4’-二胺(TPD),以及N,N’-二(萘-1-基)-N,N’-二苯基聯苯胺(α-NPD)等。
用於發光層的材料具有芳基胺衍生物、蒽衍生物、香豆素衍生物、紅熒烯衍生物等。
用於電子注入層和電子輸送層的材料具有三(8-羥基喹啉)鋁(Alq3),以及2-(4-聯苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(PBD)等。
在此,調查頻率與基板表面上的蒸鍍率的關係時,如第2圖所示,可知蒸鍍率與頻率成比例。此外,關於不活潑氣體的供給量,供給量越多時蒸鍍率越大,供給量越少時蒸鍍率越小。
第3圖用坐標圖表示了不活潑氣體的供給量與蒸鍍率的關係。從此坐標圖可知,蒸鍍率與不活潑氣體的供給量成比例地上升。即,可知能夠透過頻率和不活潑氣體的供給量控制蒸鍍率。當然,在頻率維持一定的狀態下,只要控制不活潑氣體的供給量,就可以容易地控制蒸鍍率。另外,透過將頻率維持一定,可以使得蒸鍍材料均勻,能夠實現蒸鍍率的穩定化。
如此,相對於以往不供給不活潑氣體時蒸鍍率依賴於蒸鍍材料的臨界溫度的情况,利用不活潑氣體的供給量能控制蒸鍍率意味著蒸鍍率能夠大於依賴於臨界溫度的蒸鍍率。
按照上述真空蒸鍍裝置的結構,透過向材料填充容器11供給不活潑氣體,將填充室11a中填充的蒸鍍材料朝向材料引導管道12引導,並且透過在材料引導管道12上設置加熱器17使得蒸鍍材料氣化,因此相比於以往由坩堝加熱蒸鍍材料並且透過控制坩堝的加熱量來控制蒸鍍率的結構,不必加熱坩堝即材料填充容器11中的蒸鍍材料,因此不必擔心蒸鍍材料劣化。
此外,透過加大不活潑氣體的供給量可以提高蒸鍍率,所以和以往那種依賴於蒸鍍材料的加熱溫度之情况不同,可以不考慮臨界溫度,因此能够將蒸鍍率控制在寬廣範圍之內。即,可以防止蒸鍍材料的加熱導致的惡劣影響。
可是,在上述實施例1中,在管狀連接構件25的正上方(蒸鍍材料移動方向上的下游側)配置(連接)了進行加熱的材料引導管道12,如第4圖至第6圖所示,也可以在管狀連接構件25和材料引導管道12之間設置用於减少上游側之溫度梯度區域的一冷却機構51。
冷却機構51包括:一短管部52,配置在管狀連接構件25和其正上方(蒸鍍材料移動方向上的下游側)的進行加熱的下側引導管12b之間;以及一冷却部53,跨過短管部52和下側引導管12b的一部分且相對於短管部52和下側引導管12b之內表面具有預定的一環狀間隙d。
而且,冷却部53包括:一冷却用管體54,配置在管內表面,利用雙層管結構形成一環狀冷却室55並且在任意位置配置上下方向的一隔板56,從而使得環狀冷却室55的水平斷面成為C形;一冷却流體供給管57,在冷却用管體54之環狀冷却室55的靠近隔板56一個側面的位置上連 接於冷却用管體54,用於供給冷却水等冷却流體(所謂鹽水)F;一冷却流體排出管58,在環狀冷却室55之靠近隔板56另一側面的位置上連接於冷却用管體54,用於排出冷却流體F;以及一冷却器59,借助冷却流體供給管57和冷却流體排出管58循環供給冷却流體。
此外,在環狀冷却室55之內,每隔一預定間隔且上下交替地設置有多個突出的擋板60,擋板60使得冷却流體F上下蛇行移動。另外,環狀間隙d之底部設置有一環狀底板65,防止蒸鍍材料和不活潑氣體從上游側(下方)進入。
另外,設置環狀間隙d是為了防止熱量從下側引導管12b朝向冷却部53傳遞,並且環狀間隙d中配置有多枚(例如2~3層左右)彼此具有細小間隙的筒狀的薄不銹鋼板66(第5圖和第6圖用虛擬線表示了僅配置1枚的狀態,但實際上配置有多枚),可靠地防止來自下側引導管12b之輻射熱朝向冷却部53傳遞。
因此,從冷却流體供給管57供給的冷却流體F進入環狀冷却室55的一端側,並且利用擋板60在上下移動的同時,朝向環狀冷却室55的另一端側移動,即,一邊冷却周圍,一邊從冷却流體排出管58排出。排出的冷却流體F透過冷却器59冷却之後,再次借助冷却流體供給管57供給到環狀冷却室55。
如此,由於利用冷却部53冷却下側引導管12b的一部分和短管部52,所以能夠縮短蒸鍍材料之溫度梯度的距離。換句話而言,透過將冷却部53之一部分配置在高溫的加熱部,進一步縮短蒸鍍材料之溫度梯度的距離,從而可以抑制蒸發之蒸鍍材料即蒸發材料的液化。
另外,在冷却部53中,在環狀冷却室55內配置了擋板60,但是也可以不設置擋板,此外可以代替雙層管結構,在管內表面(下側引導管12b之一部分和短管部52的內表面)上將冷却管設置成螺旋狀捲繞的螺旋結構。此時,螺旋狀捲繞的冷却管之螺旋部分的內側通道中,設置有使得蒸鍍材料、不活潑氣體等能順暢移動的引導筒部,並且透過在冷却管之螺旋部分的外側與上述管內表面之間設置環狀間隙(與第5圖的附圖標記d所示的環狀間隙相同的環狀間隙),防止從下側引導管12b傳遞熱量。此外,環狀間隙之底部設置有一環狀底板(與第5圖的附圖標記65所示的環狀底板相同的環狀底板),防止蒸鍍材料、不活潑氣體等從下方進入環狀間隙。而且,如針對第5圖和第6圖所說明的那樣,透過在上述環狀間隙中配置多枚彼此具有細小間隙的筒狀的薄不銹鋼板(與第5圖和第6圖的附圖標記66所示的不銹鋼板相同的不銹鋼板),也能夠可靠地防止來自下側引導管12b的輻射熱向冷却部53傳遞。
此外,在上述實施例1中,在管狀連接構件25的正上方直線狀(沿鉛直方向)連接有進行加熱的材料引導管道12,如第7圖所示,也可以在材料引導管道12的下側引導管12b與管狀連接構件25之間配置側視L形(也可以是傾斜)之管狀體構成的材料移動路徑變更管(也稱為材料移動路徑變更構件)61,以改變向上方移動的蒸鍍材料的移動路徑。
材料移動路徑變更管61包括:水平的一第一路徑變更管部61a,一端部連接於側視L形(準確說是倒L形)的下側引導管12b;以及鉛直的一第二路徑變更管部61b,連接第一路徑變更管部61a之另一端部和管狀連接構件25。當然,下側引導管12b和第二路徑變更管部61b的設置 位置在水平方向彼此錯開。另外,材料移動路徑變更管61處於非加熱區域。
如此,由於下側引導管12b與管狀連接構件25之間配置有側視L形的材料移動路徑變更管61,所以防止了材料填充容器11內的蒸鍍材料受到來自設置有加熱器17的加熱區域即下側引導管12b的輻射熱的影響。即,消除了材料填充容器11之內的蒸鍍材料表面的熔融,可以實現蒸鍍率的穩定化以及不活潑氣體的流量的降低。
另外,不設置材料移動路徑變更管61時,由於能夠從蒸鍍材料側直接看到作為加熱區域的高溫加熱部(下側引導管12b),所以蒸鍍材料的表面因來自高溫加熱部的輻射熱而熔融,從而由於熔融材料的損失以及抑制了材料飛起,所以蒸鍍率不穩定並且供給的不活潑氣體的流量增加。
對上述實施例1中的構成蒸鍍材料的移動路徑的管構件彼此連接的連接部沒有特別說明,如附圖所示,採用了法蘭接頭(以下所示的實施例2也相同)。
(實施例2)
接著根據附圖說明本發明實施例2的真空蒸鍍裝置。
在上述的實施例1中,說明了利用振動賦予器(振動機構)使得材料填充容器振動,本實施例2的真空蒸鍍裝置代替振動,對材料填充容器內進行攪拌。
因為本實施例2的真空蒸鍍裝置與實施例1的不同部位是材料填充容器的部分,所以本實施例2重點說明此部分,並且對和實施例1相同的構件標注相同的附圖標記並省略其具體說明。
簡單地說,在實施例1說明的材料移動路徑變更管61中,設置有能夠攪拌材料填充容器11內的蒸鍍材料的攪拌裝置(攪拌機構),這裏以攪拌裝置為中心進行說明。另外,由於材料填充容器不振動,所以未設置管狀連接構件25。
即,如第8圖所示,實施例2的攪拌裝置71包括:一馬達72,配置在一端部連接於下側引導管12b的水平的第一路徑變更管部61a的另一端側;以及一攪拌件73,具有一旋轉軸74和安裝在旋轉軸下端的一攪拌葉片(攪拌構件的一實例,不限於葉片)75,旋轉軸74在第二路徑變更管部61b之內沿鉛直方向配置且上端連接於馬達72。
因此在蒸鍍時,透過利用馬達72使得攪拌件73旋轉,可以讓材料填充容器11之內的蒸鍍材料飛起並向材料引導管道12側移動,因此得到和上述的實施例1中的振動同樣的作用效果。
即,由於透過攪拌件73攪拌材料填充容器11內的粉體構成的蒸鍍材料,並供給不活潑氣體將蒸鍍材料向材料引導管道12引導,而且在材料引導管道12上設置加熱器17以使得蒸鍍材料氣化,所以相比於以往那種由坩堝加熱蒸鍍材料並且透過控制坩堝的加熱量來控制蒸鍍率的結構,不必利用坩堝即材料填充容器11加熱蒸鍍材料,因此不必擔心蒸鍍材料劣化。
而且,透過控制不活潑氣體的供給量,即透過加大不活潑氣體的供給量,可以提高蒸鍍率,所以和以往依賴於蒸鍍材料的加熱溫度的情况不同,不必考慮臨界溫度,因此可以將蒸鍍率控制在寬廣範圍內。即,可以防止蒸鍍材料的加熱導致的惡劣影響。
在上述說明中,替代振動賦予器設置了攪拌裝置71,但是也可以一起設置攪拌裝置71和振動賦予器。此時,需要設置管狀連接構件25。
此時,由於在振動的同時也進行攪拌,所以當蒸鍍材料因振動而結塊時,可以將結塊打散。
此外,在上述實施例1和實施例2中,說明了基板為薄片的情况,例如第1圖、第7圖以及第8圖的虛擬線所示,基板K′也可以是平面視為矩形的不銹鋼制、矽制的板材。當然,此時蒸鍍作業分批進行。
此外,在上述實施例1和實施例2中,將除了前端部以外的材料引導管道和材料填充容器配置在蒸鍍用容器的外部,但是根據需要,也可以將材料引導管道配置在蒸鍍用容器之內部,或者將材料引導管道及材料填充容器配置在蒸鍍用容器之內部。而且,說明了對蒸鍍用容器內水平配置的基板的下表面進行蒸鍍的情况,但也可以應用於例如將基板鉛直配置並對基板的鉛直面進行蒸鍍的情况,或對水平配置的基板的上表面進行蒸鍍的情况。
下面將此時的結構表示為上述實施例1和實施例2的結構所含的真空蒸鍍裝置的結構。
即,此真空蒸鍍裝置包括蒸鍍用容器和材料供給裝置,蒸鍍用容器在真空環境下使得蒸鍍材料附著到被蒸鍍構件的表面以形成薄膜,材料供給裝置朝向上述蒸鍍用容器之內的被蒸鍍構件引導蒸鍍材料,上述材料供給裝置包括:一材料填充容器,填充有粉體的蒸鍍材料; 一不活潑氣體供給機構,朝向上述材料填充容器內供給不活潑氣體;一材料引導機構,朝向被蒸鍍構件引導上述蒸鍍材料;一蒸鍍材料控制機構,控制朝向上述被蒸鍍構件引導的蒸鍍材料的供給量;以及一加熱機構,透過加熱上述材料引導機構或加熱上述材料引導機構的內部,使得由材料引導機構引導的蒸鍍材料氣化,上述蒸鍍材料控制機構採用氣體流量控制閥,氣體流量控制閥設置於不活潑氣體供給機構,以控制不活潑氣體的供給量。
以下進一步說明實施例3和實施例4。
在上述實施例1和實施例2所示的真空蒸鍍裝置中,說明了根據振動和不活潑氣體的供給量進行蒸鍍材料的蒸發量的控制,在以下所示的實施例中,控制振動和材料引導管道中的蒸鍍材料(蒸發的蒸鍍材料)的通過量(蒸鍍量)。
另外,雖然實施例3和實施例4的真空蒸鍍裝置的結構與上述實施例1和實施例2說明的結構基本相同,但是再次進行說明。
(實施例3)
以下根據附圖說明本發明實施例3的真空蒸鍍裝置。
如第9圖所示,此真空蒸鍍裝置包括一蒸鍍用容器(也稱為成膜用容器或真空室)101和一材料供給裝置103。蒸鍍用容器101具有一蒸鍍室(也稱為成膜室)102,蒸鍍室102用於在預定的真空環境下(例如10-5Pa以下的高真空環境下)使得蒸鍍材料M附著到作為被蒸鍍構件的薄膜狀基板(具體採用薄片(film))K的表面(下表面)以形成薄膜。材 料供給裝置103朝向蒸鍍用容器101、即蒸鍍室102供給(引導)蒸鍍材料M。
首先簡單說明蒸鍍用容器101內部的結構。
在蒸鍍用容器101的蒸鍍室102內部的上部,配置有保持作為被蒸鍍構件之基板K的保持裝置105,並且在保持裝置105之正側方,配置有用於檢測基板K表面附著的蒸鍍材料M之膜厚的一膜厚感測器106。此外,在保持裝置105的下方,設置有用於向基板K供給蒸鍍材料M和停止供給蒸鍍材料M的一閘門構件107。
上述保持裝置105用於將作為基板K的薄片連續地向蒸鍍區域(與下述的材料引導管道前端的噴嘴部對應之預定範圍的區域)引導,保持裝置包括:卷放基板K的一卷放輥105a;卷取基板K的一卷取輥105b;以及配置在卷放輥105a和卷取輥105b之間的一引導輥105c,引導輥105c將基板K之蒸鍍面向蒸鍍區域引導。另外,用於使得基板K沿引導輥105c之表面移動的一轉向用輥105d配置在引導輥105c的前後(基板移動方向上的前後)。
此外,閘門構件107包括:一旋轉軸體107b,例如利用馬達等旋轉機107a而圍繞鉛直軸心旋轉;以及一閘門板107c,安裝在旋轉軸體107b之上端,並在與保持裝置105所保持的基板K之蒸鍍面(包含引導輥105c最下端之直線部的水平面)相平行的平面內擺動。利用旋轉軸體107b的旋轉,閘門板107c在覆蓋基板K表面的蒸鍍停止位置以及開放基板K表面的蒸鍍容許位置之間擺動自如。而且,來自上述膜厚感測器106的測定值輸入到控制下述蒸鍍量控制閥的一蒸鍍率控制裝置108。
接著,說明作為本發明要旨的材料供給裝置103。
材料供給裝置103包括:一材料填充容器(例如採用與坩堝同樣的有底圓筒狀容器)111,配置在蒸鍍用容器101的下方,填充有粉體(例如粒徑在0.25mm以下的粉末)的蒸鍍材料M;作為材料引導機構的一材料引導管道112,從材料填充容器111延伸至上述蒸鍍用容器101並沿鉛直方向設置;一振動賦予器(振動賦予機構)113,安裝在上述材料填充容器111之底部,對材料填充容器111之內的蒸鍍材料M賦予振動;一不活潑氣體供給裝置(不活潑氣體供給機構)114,朝向材料填充容器111內部的下部供給不活潑氣體G,把由上述振動賦予器113賦予了振動的蒸鍍材料M朝向上述材料引導管道112之內引導,即向上方引導;一蒸鍍量控制裝置(蒸鍍材料控制機構)115,設置在材料引導管道112的中途,由控制蒸鍍材料M的通過量(蒸鍍量)的一蒸鍍量控制閥(也稱為蒸鍍材料控制閥)115a和調節蒸鍍量控制閥115a之開度的一驅動部115b構成;以及一加熱器(加熱機構)116,透過加熱材料引導管道112中的蒸鍍量控制閥115a的設置部分及其上側的上側引導管112a和下側的下側引導管112b,使得輸送到材料引導管道112之內的蒸鍍材料M氣化(升華或蒸發)。此外,加熱部位至少包括下側引導管112b即可(加熱下側引導管112b是因為用蒸鍍量控制閥115a控制蒸鍍率的關係中,需要在其上游側使得蒸鍍材料M氣化)。另外,不活潑氣體採用氬氣、氦氣、氮氣等。此外,蒸鍍材料不是氟化合物時,也可以採用氪、氙、氡等。
上述振動賦予器113並未具體圖示,振動賦予器113例如包括:設置成在殼體內借助偏心軸而旋轉自如的一振動件;以及透過使得上 述偏心軸旋轉而使振動件振動的一電機。利用振動賦予器113,材料填充容器111之內的蒸鍍材料M主要在上下方向被賦予振動而漂浮,並且在水平方向上也振動,從而使得蒸鍍材料M變得鬆散。即,透過振動促進蒸鍍材料M漂浮。
此外,上述加熱器116包括纏繞在材料引導管道112周圍的電熱線(例如鎳鉻線等)和向所述電熱線供電的電源(未圖示)。
此外,上述不活潑氣體供給裝置114包括:一氣體供給管121,前端部與氣體供給口111b連接並且中途設置有一氣體流量控制閥122,氣體供給口111b形成在設置於材料填充容器111之填充室111a的下部;以及一氣體填充儲氣瓶123,與氣體供給管121的基端部相連接,能夠供給不活潑氣體G。
此外,上述材料引導管道112之上端即上側引導管112a的上端部插通蒸鍍用容器101的底壁部並朝向蒸鍍室102內開口,並且上述材料引導管道112之下端借助波紋管等管狀連接構件125與材料填充容器111的上端開口部連接。另外,在上側引導管112a的上端設有釋放蒸鍍材料的噴嘴部112c。
而且,上述的蒸鍍量控制閥115a設置在上側引導管112a的下部,即設置在上側引導管112a和下側引導管112b之間。另外,上述加熱器116的電熱線纏繞在蒸鍍量控制閥115a、上側引導管112a以及下側引導管112b之上。蒸鍍量控制閥115a基於來自上述蒸鍍率控制裝置108的開度指令而受到控制。
按照上述結構,在作為基板K的薄片的表面(下表面)形 成預定材料的薄膜時,在蒸鍍室102之內的保持裝置105保持基板K的狀態下,即基板K沿引導輥105c的下部表面引導的狀態下,將蒸鍍室102內維持為預定的真空度。
而且,在填充材料供給側,材料填充容器111的填充室111a內填充有預定的蒸鍍材料M的粉體,並且還朝向氣體填充儲氣瓶123填充不活潑氣體G,而且由加熱器116將材料引導管道112加熱到預定溫度。另外,材料引導管道112之內也和蒸鍍室102同樣處於真空環境。
在這種狀態下,透過使得振動賦予器113動作,對材料填充容器111以預定的頻率和振幅、例如1Hz~30Hz的頻率和3mm以下的振幅賦予振動,並且使得氣體流量控制閥122打開,由氣體供給管121以預定的供給量向填充室111a之內供給不活潑氣體(例如採用氬氣)G。
這時,填充室111a內的蒸鍍材料M被賦予振動,且利用供給到填充室111a內的不活潑氣體G,蒸鍍材料M向上方飛起並且在材料引導管道112之內向上方移動,利用蒸鍍量控制閥115a和其上方部分配置的加熱器116而被加熱到預定溫度(具體為蒸鍍材料的氣化溫度)而氣化。
氣化的蒸鍍材料M從噴嘴部112c朝向蒸鍍室102內移動,附著並堆積到基板K的表面。即,在基板K的表面形成蒸鍍材料的薄膜。當然,基板K在形成薄膜的同時,以預定速度卷取到卷取輥105b側而連續地形成,但有時也可以每隔預定長度間歇地(所謂分批式)形成。
另外,對於向基板K的蒸鍍量,來自膜厚感測器106的作為測定值的膜厚值輸入蒸鍍率控制裝置108,在此求出蒸鍍率並且以達到預先設定的蒸鍍率的方式,向驅動部115b輸出開度指令以控制蒸鍍量控制閥 115a。
在此說明蒸鍍材料。
即,蒸鍍材料M採用無機材料和有機材料,特別是在有機材料中除了採用有機EL用的材料以外,還採用糖類等。
對此具體進行說明,無機材料使用銅、鋁等金屬(所有的金屬和合金、含有金屬的化合物)、半金屬(所有的半金屬和含有半金屬的化合物)、鹵素物質(所有的鹵素物質、含有鹵素物質的化合物),此外,也使用碳(C)、硒(Se)、含碳(C)的化合物或者含硒(Se)的化合物。
上述含有金屬的化合物例如採用氧化鎵(Ga2O3)、氧化鎢(WO3)等,上述半金屬例如採用硼(B)、矽(Si)、鍺(Ge)、砷(As)、銻(Sb)、碲(Te)、釙(Po)等,上述含有半金屬的化合物例如採用氧化硼(B2O3)、氧化矽(SiO2)等。
此外,有機EL用的材料用於電洞注入層、電洞輸送層、發光層、電子注入層和電子輸送層。
用於電洞注入層和電洞輸送層的材料有N,N’-雙(3-甲基苯基)-N,N’-二苯基-〔1,1-聯苯〕-4,4’-二胺(TPD),以及N,N’-二(萘-1-基)-N,N’-二苯基聯苯胺(α-NPD)等。
用於發光層的材料具有芳基胺衍生物、蒽衍生物、香豆素衍生物、紅熒烯衍生物等。
用於電子注入層和電子輸送層的材料有三(8-羥基喹啉)鋁(Alq3),以及2-(4-聯苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(PBD)等。
在此,如第10圖所示,調查頻率與基板表面上的蒸鍍率的關係時可知,蒸鍍率與頻率成比例。即,可知即使控制頻率的情况下也能夠控制蒸鍍率。另外,透過將頻率維持一定,可以使蒸鍍材料均勻,因而可以實現蒸鍍率的穩定化。
按照上述真空蒸鍍裝置的結構,透過向材料填充容器111供給不活潑氣體,將填充室111a中填充的蒸鍍材料向材料引導管道112引導,並且在材料引導管道112上設置加熱器116使得蒸鍍材料氣化,因此相比於以往由坩堝加熱蒸鍍材料並且透過控制坩堝的加熱量來控制蒸鍍率的結構,不必加熱坩堝即材料填充容器111中的蒸鍍材料,因此不必擔心蒸鍍材料劣化。
此外,在上述實施例3中,在管狀連接構件125的正上方(蒸鍍材料移動方向上的下游側)配置(連接)了進行加熱的材料引導管道112,如第11圖至第13圖所示,也可以在管狀連接構件125和材料引導管道112之間設置用於减少上游側的溫度梯度區域的一冷却機構151。
冷却機構151包括:一短管部152,配置在管狀連接構件125和其正上方(蒸鍍材料移動方向上的下游側)的進行加熱的下側引導管112b之間;以及一冷却部153,跨過短管部152和下側引導管112b的一部分且相對於短管部152和下側引導管112b之內表面設置有預定的一環狀間隙d。
而且,冷却部153包括:一冷却用管體154,配置在管內表面,利用雙層管結構形成一環狀冷却室155並且在任意位置配置上下方向的一隔板156,從而使得環狀冷却室155的水平斷面成為C形;一冷却流體供給管157,在冷却用管體154的環狀冷却室155的靠近隔板156一個側面 的位置上連接於冷却用管體154,用於供給冷却水等冷却流體(所謂鹽水)F;一冷却流體排出管158,在環狀冷却室155的靠近隔板156另一側面的位置上連接於冷却用管體154,用於排出冷却流體F;以及一冷却器159,借助上述冷却流體供給管157和冷却流體排出管158循環供給冷却流體。
此外,在上述環狀冷却室155內,每隔一預定間隔且上下交替地設置有多個突出的擋板160,擋板160使得冷却流體F上下蛇行移動。另外,環狀間隙d的底部設置有一環狀底板165,防止蒸鍍材料和不活潑氣體從上游側(下方)進入。
另外,設置環狀間隙d是為了防止熱量從下側引導管112b朝向冷却部153傳遞,而且環狀間隙d中配置有多枚(例如2~3層左右)彼此具有細小間隙的筒狀的薄不銹鋼板166(第12圖和第13圖用虛擬線表示了僅配置1枚的狀態,但實際上配置有多枚),可靠地防止來自下側引導管112b的輻射熱朝向冷却部153傳遞。
因此,從冷却流體供給管157供給的冷却流體F進入環狀冷却室155的一端側,並且利用擋板160一邊上下移動,一邊向環狀冷却室155的另一端側移動,即,一邊冷却周圍,一邊從冷却流體排出管158排出。排出的冷却流體F由冷却器159冷却之後,再次借助冷却流體供給管157而供給到環狀冷却室155。
如此,由於利用冷却部153冷却下側引導管112b的一部分和短管部152,所以能夠縮短蒸鍍材料的溫度梯度的距離。換句話而言,透過將冷却部153的一部分配置在高溫的加熱部,進一步縮短蒸鍍材料之溫度梯度的距離,從而可以抑制蒸發的蒸鍍材料即蒸發材料的液化。
另外,在冷却部153中,在環狀冷却室155內配置擋板160,但也可以不設置擋板,此外可以代替雙層管結構,在管內表面(下側引導管112b之一部分和短管部152的內表面)上將冷却管設置成螺旋狀捲繞的螺旋結構。此時,螺旋狀捲繞的冷却管的螺旋部分的內側通道中,設置有使得蒸鍍材料、不活潑氣體等能順暢移動的引導筒部,並且透過在冷却管的螺旋部分的外側與上述管內表面之間設置環狀間隙(與第12圖的附圖標記d所示的環狀間隙相同的環狀間隙),防止從下側引導管112b傳遞熱量。此外,環狀間隙的底部設置有一環狀底板(與第12圖的附圖標記165所示的環狀底板相同的環狀底板),防止蒸鍍材料、不活潑氣體等從下方進入環狀間隙。而且,如針對第12圖和第13圖所說明的那樣,透過在上述環狀間隙中配置多枚彼此具有細小間隙的筒狀的薄不銹鋼板(與第12圖和第13圖的附圖標記166所示的不銹鋼板相同的不銹鋼板),也能夠可靠地防止來自下側引導管112b的輻射熱向冷却部153傳遞。
此外,在上述實施例3中,在管狀連接構件125的正上方直線狀(沿鉛直方向)連接有進行加熱的材料引導管道112,如第14圖所示,也可以在材料引導管道112的下側引導管112b與管狀連接構件125之間配置側視L形(也可以是傾斜)的管狀體構成的材料移動路徑變更管(也稱為材料移動路徑變更構件)161,以改變向上方移動的蒸鍍材料的移動路徑。
材料移動路徑變更管161包括:水平的一第一路徑變更管部161a,一端部連接於側視L形(準確說是倒L形)的下側引導管112b;以及鉛直的一第二路徑變更管部161b,連接第一路徑變更管部161a之另一端部和管狀連接構件125。當然,下側引導管112b和第二路徑變更管部161b 的設置位置在水平方向彼此錯開。另外,所述材料移動路徑變更管161處於非加熱區域。
如此,由於下側引導管112b與管狀連接構件125之間配置有側視L形的材料移動路徑變更管161,所以防止了材料填充容器111內的蒸鍍材料受到來自設置有加熱器116的加熱區域即下側引導管112b的輻射熱的影響。即,消除了材料填充容器111內的蒸鍍材料表面的熔融,可以實現蒸鍍率的穩定化以及不活潑氣體的流量的降低。
另外,不設置材料移動路徑變更管161時,由於能夠從蒸鍍材料側直接看到作為加熱區域的高溫加熱部(下側引導管112b),所以蒸鍍材料的表面因來自高溫加熱部的輻射熱而熔融,從而由於熔融材料的損失以及抑制了材料飛起,所以蒸鍍率不穩定並且供給的不活潑氣體的流量增加。
對上述實施例3中的構成蒸鍍材料的移動路徑的管構件彼此連接的連接部沒有特別說明,如附圖所示,採用了法蘭接頭(以下所示的實施例4也相同)。
(實施例4)
接著根據附圖說明本發明實施例4的真空蒸鍍裝置。
在上述的實施例3中,說明了利用振動賦予器(振動機構)使材料填充容器振動,本實施例4的真空蒸鍍裝置代替振動,對攪拌材料填充容器內進行攪拌。
因為本實施例4的真空蒸鍍裝置與實施例3的不同部位是材料填充容器的部分,所以本實施例4重點說明此部分,並且對和實施例3 相同的構件標注相同的附圖標記並省略其具體說明。
簡單地說,在實施例3說明的材料移動路徑變更管161中,設置有能夠攪拌材料填充容器111內的蒸鍍材料的攪拌裝置(攪拌機構),這裏以所述攪拌裝置為中心進行說明。另外,由於材料填充容器不振動,所以未設置管狀連接構件125。
即,如第15圖所示,實施例4的攪拌裝置171包括:一馬達172,配置在一端部連接於下側引導管112b的水平的第一路徑變更管部161a的另一端側;以及一攪拌件173,具有一旋轉軸174和安裝在旋轉軸下端的一攪拌葉片(攪拌構件的一例,不限於葉片)175,旋轉軸174在第二路徑變更管部161b之內沿鉛直方向配置且上端連接於馬達172。
因此在蒸鍍時,透過利用馬達172使得攪拌件173旋轉,可以讓材料填充容器111之內的蒸鍍材料飛起並向材料引導管道112側移動,因此得到和上述的實施例3中的振動同樣的作用效果。
即,透過攪拌件173攪拌材料填充容器111之內的粉體構成的蒸鍍材料,並供給不活潑氣體將蒸鍍材料向材料引導管道112引導,而且在材料引導管道112上設置加熱器116以使得蒸鍍材料氣化,所以相比於以往那種由坩堝加熱蒸鍍材料並且透過控制坩堝的加熱量來控制蒸鍍率的結構,不必利用坩堝即材料填充容器111加熱蒸鍍材料,因此不必擔心蒸鍍材料劣化。
在上述說明中,替代振動賦予器設置了攪拌裝置171,但是也可以一起設置攪拌裝置171和振動賦予器。此時,需要設置管狀連接構件125。
此時,由於在振動的同時也進行攪拌,所以當蒸鍍材料因振動而結塊時,可以將結塊打散。
此外,在本實施例4中,也可以採用與上述實施例3說明的第11圖至第13圖的變形例同樣的結構。
即,可以在材料引導管道112的下側引導管112b上採用冷却機構。具體進行說明,將進行加熱的側視L形的下側引導管112b的鉛直部加長,並將下側引導管112b之上方部設置為加熱部,而將下側引導管112b的下方部設置為短管部,將冷却部配置為跨過短管部和下側引導管112b的上方部且相對於短管部和下側引導管112b之內表面保持預定的環狀間隙。另外,冷却部的結構和第11圖至第13圖說明的結構相同。
此外,在上述各實施例中,說明了基板為薄片的情况,例如第9圖、第14圖以及第15圖的虛擬線所示,基板K′也可以是平面視為矩形的不銹鋼制、矽制的板材。當然,此時蒸鍍作業分批進行。
此外,在上述實施例3和實施例4中,將除了前端部以外的材料引導管道和材料填充容器配置在蒸鍍用容器的外部,但是根據需要,也可以將材料引導管道配置在蒸鍍用容器的內部,或者將材料引導管道及材料填充容器配置在蒸鍍用容器的內部。而且,說明了對蒸鍍用容器內水平配置的基板的下表面進行蒸鍍的情况,但也可以應用於例如將基板鉛直配置並對基板的鉛直面進行蒸鍍的情况,或對水平配置的基板的上表面進行蒸鍍的情况。
下面將此時的結構表示為上述實施例3和實施例4的結構所含的真空蒸鍍裝置的結構。
即,此真空蒸鍍裝置包括蒸鍍用容器和材料供給裝置,蒸鍍用容器在真空環境下使得蒸鍍材料附著到被蒸鍍構件的表面以形成薄膜,材料供給裝置向上述蒸鍍用容器內的被蒸鍍構件引導蒸鍍材料,上述材料供給裝置包括:一材料填充容器,填充有粉體的蒸鍍材料;一不活潑氣體供給機構,朝向上述材料填充容器內供給不活潑氣體;一材料引導機構,朝向被蒸鍍構件引導上述蒸鍍材料;一蒸鍍材料控制機構,控制朝向上述被蒸鍍構件引導的蒸鍍材料的供給量;以及一加熱機構,透過加熱上述材料引導機構或加熱上述材料引導機構的內部,使得被材料引導機構引導的蒸鍍材料氣化,上述蒸鍍材料控制機構採用蒸鍍量控制閥,蒸鍍量控制閥配置在材料引導機構的中途,用於控制蒸鍍材料的通過量。
在上述實施例1和實施例2中,說明了由蒸鍍率控制裝置控制不活潑氣體的供給量,此外在上述實施例3和實施例4中,說明了由蒸鍍率控制裝置控制材料引導機構中的(材料引導管道內的)蒸鍍材料的通過量,但根據情况,也可以由蒸鍍率控制裝置控制不活潑氣體的供給量和蒸鍍材料的通過量。即,也可以由蒸鍍率控制裝置控制氣體流量控制閥和蒸鍍量控制閥。

Claims (7)

  1. 一種真空蒸鍍裝置,其中,包括一蒸鍍用容器以及一材料供給裝置,該蒸鍍用容器在真空環境下使得一蒸鍍材料附著到一被蒸鍍構件的表面以形成一薄膜,該材料供給裝置朝向該蒸鍍用容器之內的該被蒸鍍構件引導該蒸鍍材料,該材料供給裝置包括:一材料填充容器,填充有粉體的該蒸鍍材料;一不活潑氣體供給機構,朝向該材料填充容器之內供給一不活潑氣體;一材料引導機構,朝向該被蒸鍍構件引導該蒸鍍材料;一蒸鍍材料控制機構,控制朝向該被蒸鍍構件引導的該蒸鍍材料的供給量;以及一加熱機構,透過加熱該材料引導機構或加熱該材料引導機構的內部,使得透過該材料引導機構引導的該蒸鍍材料氣化;其係建構成朝向填充於該材料填充容器的粉體構成的蒸鍍材料供給不活潑氣體,並向該材料引導機構進行引導,並且在該材料引導機構上設置該加熱機構以使蒸鍍材料氣化。
  2. 如請求項1所述之真空蒸鍍裝置,其中,該蒸鍍材料控制機構採用一氣體流量控制閥,該氣體流量控制閥設置於該不活潑氣體供給機構,用於控制不活潑氣體的供給量。
  3. 如請求項1所述之真空蒸鍍裝置,其中,該蒸鍍材料控制機構採用一蒸鍍量控制閥,該蒸鍍量控制閥配置在該材料引導機構的中途,用於控制該蒸鍍材料的通過量。
  4. 如請求項1至3中任意一項所述之真空蒸鍍裝置,其中,設置有對該材料填充容器賦予振動的一振動賦予機構。
  5. 如請求項1至3中任意一項所述之真空蒸鍍裝置,其中,設置有具備一攪拌構件的一攪拌機構,該攪拌構件用於攪拌該材料填充容器之內部。
  6. 如請求項1至3中任意一項所述之真空蒸鍍裝置,其中,在該材料引導機構和該材料填充容器之間配置有一冷却部。
  7. 如請求項1至3中任意一項所述之真空蒸鍍裝置,其中,在該材料引導機構和該材料填充容器之間配置有一材料移動路徑變更構件,以使得設置於該材料引導機構之加熱部發出的輻射熱不會直接到達該材料填充容器之內的該蒸鍍材料的表面。
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