真空蒸镀装置用岐管的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种适用于有机EL(电致发光)元件制造的真空蒸镀装置用岐管，使用线性源进行联机(Inline)蒸镀。
【背景技术】
[0002]联机蒸镀方式是使作为被蒸镀材料的线性源的岐管，沿宽度方向与以固定速度移动的被蒸镀基材相对配置，并且从设置在该岐管上的喷出用喷嘴喷出蒸发材料，使蒸发材料附着在被蒸镀基材的表面上。
[0003]在联机蒸镀方式的真空蒸镀装置中，专利文献I公开了如下装置:将线性源用岐管作为用于加热蒸镀材料使其气化的坩埚，在坩埚的上表面上沿坩埚的长边方向形成有多个喷出用喷嘴，并且在各喷出用喷嘴上分别形成有用于喷出蒸镀材料的喷嘴口。
[0004]专利文献1:日本专利公报第4380319号(图1)
[0005]然而，需要提高价格高的有机EL等蒸镀材料的利用效率(附着量相对于蒸发量的比例)。因此，可以考虑使喷出用喷嘴接近被蒸镀基材，从而使作为节流孔的喷嘴口和被蒸镀基材的蒸镀距离变短。当使蒸镀距离变短时，为了确保附着膜厚的均匀性，需要增加喷嘴口，从而导致喷出用喷嘴相互接近。此外，为了调整喷出量，喷出用喷嘴的喷嘴口成为出口收拢的节流孔，但是如果不将喷嘴口的口径/喷出用喷嘴内径之比确保为一定值以上，则从一个喷出用喷嘴喷出的蒸镀材料的膜厚分布不稳定。因此，难以使喷嘴口接近设置。
[0006]作为对策，可以使喷嘴口的口径变小，但是如果使喷嘴口的口径变小，则喷出流道的传导率变小。因此，为了确保规定的蒸镀率，必须提高坩埚内的蒸镀材料的蒸发温度(加热温度)，但是如果提高了蒸发温度，则有些蒸镀材料容易劣化，而且有可能增加运行成本。
【发明内容】
[0007]为了解决上述问题，本发明的目的在于提供能够提高蒸镀材料的利用效率的真空蒸镀装置用岐管。
[0008]方式I的发明提供一种真空蒸镀装置用岐管，为联机式真空蒸镀装置用岐管，与以固定速度移动的被蒸镀基材相对配置，从设置在对置面上的多个喷嘴口喷出蒸镀材料，并使所述蒸镀材料附着在被蒸镀基材的表面上，其中，在单一岐管的与被蒸镀基材相对的对置面上设置有喷嘴列，所述喷嘴列沿被蒸镀基材的宽度方向隔开规定的喷嘴间距突出设置多个具有所述喷嘴口的喷出用喷嘴，并且多列所述喷嘴列沿被蒸镀基材的移动方向隔开规定间隔配置，被蒸镀基材移动方向前方的喷嘴列的喷出用喷嘴和后方的喷嘴列的喷出用喷嘴在被蒸镀基材的移动方向上相对配置。
[0009]方式2的发明提供一种真空蒸镀装置用岐管，为联机式真空蒸镀装置用岐管，与以固定速度移动的被蒸镀基材相对地配置岐管，从设置在岐管上的多个喷嘴口喷出蒸镀材料，并使所述蒸镀材料附着在被蒸镀基材的表面上，其中，在单一岐管的与被蒸镀基材相对的对置面上设置有喷嘴列，所述喷嘴列沿被蒸镀基材的宽度方向隔开规定的喷嘴间距突出设置多个具有喷嘴口的喷出用喷嘴，并且多列所述喷嘴列沿被蒸镀基材的移动方向隔开规定间隔配置，相对于被蒸镀基材移动方向前方的喷嘴列的喷出用喷嘴，后方的喷嘴列的喷出用喷嘴配置在偏移1/2喷嘴间距的交错位置上。
[0010]方式3的发明在方式I或2记载的结构的基础上，当各喷嘴列的喷出用喷嘴的喷嘴间距为P、喷嘴口的口径为D ’、喷嘴口和被蒸镀基材的蒸镀距离为S时，D ’< P
<1.1lXS0
[0011]方式4的发明在方式I至3中任意一项记载的结构的基础上，当喷出用喷嘴的喷嘴内径为D (mm)、喷嘴长度为L (mm)、喷嘴口的口径为D ’(mm)时，喷出用喷嘴在L彡9 X D时满足D’ ( 2.7XD2/L，并且在L < 9XD时满足D’ ( D/3。
[0012]方式5的发明在方式I至4中任意一项记载的结构的基础上，与被蒸镀基材的宽度对应，在多个喷嘴列中的至少一个喷嘴列上安装有封闭塞，所述封闭塞封闭端部侧的喷出用喷嘴的喷嘴口。
[0013]按照方式I所述的发明，通过将前方和后方的喷嘴列的各喷出用喷嘴在被蒸镀基材的移动方向上相对配置，与将喷嘴列配置成一列的情况相比，能够提高蒸镀率。由此，即使将喷嘴口的口径缩小而使喷出流道的传导率变小，也可以通过配置多列来确保规定的蒸镀率。
[0014]按照方式2所述的发明，通过将前方和后方的喷嘴列的各喷出用喷嘴配置在交错位置上，即使在各喷嘴列中使喷出用喷嘴确保足够的喷嘴间距，也可以使正面观察被蒸镀基材时的喷出用喷嘴相互接近配置，从而提高了附着膜厚的均匀性。由此，可以使喷出用喷嘴和被蒸镀基材的蒸镀距离变短，并且使附着膜厚的均匀性不会变差，从而能够提高材料的利用效率。
[0015]按照方式3所述的发明，如果蒸镀距离为S，则通过使各喷嘴列的喷出用喷嘴的喷嘴间距P大于喷嘴口的口径且小于SXl.11，可以实现作为产品所需要的±5%以内的膜厚均匀性来进行蒸镀。
[0016]按照方式4所述的发明，喷出用喷嘴通过使用在L彡9XD时满足D’彡2.7XD2/L、且在L < 9XD时满足D’ ( D/3的喷出用喷嘴，从喷嘴口喷出的蒸发材料的扩散状态按照COSnQ定则而成为均匀状态，从而可以提高附着膜厚的均匀性。
[0017]按照方式5所述的发明，当被蒸镀基材的宽度变窄时，通过在喷嘴列的端部侧的喷出用喷嘴的喷嘴口上安装封闭塞而将其封闭，可以抑制无谓地喷出蒸发材料，从而可以降低运行成本。
【附图说明】
[0018]图1A?图1C表示本发明的真空蒸镀装置用岐管的实施例1，图1A是俯视图，图1B是侧视图，图1C是主视图。
[0019]图2是表示喷出用喷嘴的纵断面图。
[0020]图3A、图3B是利用联机蒸镀方式进行的蒸镀的蒸镀膜厚的说明图，图3A是表示喷出用喷嘴的配置的简要俯视图，图3B是表示膜厚的主视图。
[0021]图4是表不因嗔出用嗔嘴的嗔嘴间距广生的I旲厚变化的王视图，图4A表不狭小嗔嘴间距的情况，图4B表示宽喷嘴间距的情况。
[0022]图5是表示使膜厚均匀性小于±5%的喷嘴间距相对于蒸镀距离的范围的坐标图。
[0023]图6是表示在喷出用喷嘴中，(喷出用喷嘴的长度L) X (喷嘴口的口径D’)/(喷出用喷嘴内径D)与COSn0定则的η值之间关系的坐标图。
[0024]图7是表示在喷出用喷嘴中，(喷嘴口的口径D’)/(喷出用喷嘴内径D)与cosn0定则的η值之丨0]关系的坐标图。
[0025]图8是表示本发明的真空蒸镀装置用岐管的实施例2的俯视图。
[0026]图9Α?图9C表示基板宽度变更时的岐管的使用状态，图9Α表示基板沿中心线移动的情况，图9Β表示基板沿侧线移动的情况，图9C表示安装有封闭塞状态的喷出用喷嘴的纵断面。
[0027]图10是表示本发明的真空蒸镀装置用岐管的实施例3的俯视图。
【具体实施方式】
[0028][实施例1]
[0029]下面基于图1?图4，说明本发明的联机蒸镀方式的真空蒸镀装置用岐管的实施例I。
[0030]如图1、图2所示，在保持为真空状态的真空蒸镀室内，上述岐管11与以固定速度移动的基板(被蒸镀基材)12的被蒸镀面相对配置。在岐管11的对置面Ila上，分别在基板12移动方向的前方和后方设置有喷嘴列14F、14R，上述喷嘴列14F、14R的多个喷出用喷嘴13沿宽度方向以规定的喷嘴间距P突出设置。在此，如图2所示，喷嘴间距P是指各喷嘴列14F、14R中相邻的喷出用喷嘴13的喷嘴口 15和喷嘴口 15的距离。
[0031]前方和后方的喷嘴列14F、14R的喷出用喷嘴13在基板12的移动方向上相对配置。在上述喷出用喷嘴13的前端面上分别形成有喷嘴口 15。此外，为了将由坩埚(未图示)对蒸镀材料进行加热蒸发而得到的蒸发材料导入岐管11内，在岐管11的与喷出用喷嘴13相反的相反面上形成有材料导入口 16，材料导入口 16与内径为d的材料导入管17连接。
[0032]前方和后方的喷嘴列14F、14R配置成与材料导入口 16隔开规定的距离，并且进一步配置成在基板12的移动方向上隔开喷嘴列间隔Lp。前后的喷嘴列14F、14R与材料导入口 16的距离是为了使从材料导入口 16供给的蒸发材料均匀地导入喷出用喷嘴13。此外，前后的喷嘴列14F、14R中的两端部的喷出用喷嘴13配置在与宽度Ws的基板12的两边缘部对应的位置上。
[0033]岐管11具有能够使从材料导入口 16导入的蒸发材料均匀扩散的内部空间，该岐管11形成前后长度为Lm、宽度为Wm、高度为Hm的长方体,并且在基板对置面Ila上设置有遮挡来自基板12的辐射热的冷却板(未图示)，在左右侧面和前后侧面上设置有防止蒸发材料附着的加热器(未图示)。并且，基板12相对于喷嘴口 15隔开规定的蒸镀距离S进行移动。压力检测口 18设置在岐管11的前侧面，蒸镀率检测口 19设置在岐管11的后侧面。
[0034]如图2所示，喷出用喷嘴13的圆筒状的喷嘴主体13a直立设置在岐管11的基板对置面Ila上，在喷嘴主体13a的前端面上，为了形成节流孔而安装具有喷嘴口 15的端板13b。
[0035]如果喷嘴口 15的口径为D’(mm)，则各喷嘴列14F、14R的所述喷出用喷嘴13的喷嘴间距P满足以下的公式(I)。
[0036]D’ < P < 1.1lXS…公式(I)
[0037]S卩，联机式岐管11的喷出用喷嘴13的配置如图3A所示，相对于具有任意基板宽度的被蒸镀基板12，(理论上)成为无限个数的列，当假设来自全部喷出用喷嘴13的喷出流量固定时，上述被蒸镀基板12的膜厚均匀性与喷出用喷嘴13的喷嘴间距P相关。如图3B所示，在喷出用喷嘴13的排列正上方对被蒸镀基板12蒸镀的膜厚分布如下:在喷出用喷嘴13的正上方进行蒸镀的累计膜厚最厚，相邻的喷出用喷嘴13的中间点(1/2P)的最上方最薄。另外，在此由于D’ < P，所以不包含狭缝状的喷嘴口。并且，如图4A所示，如果喷嘴间距P小，则最大膜厚和最小膜厚的膜厚差变小，如图4B所示，如果喷嘴间距P大，则最大膜厚和最小膜厚的膜厚差变大。当最大膜厚为dmax、最小膜厚为dmin时，利用以下的公式(2)表示膜厚均匀性。
[0038]膜厚均勻性=[(dmax-dmin)/ (dmax+dmin) ] X 100 (% )…公式(2)
[0039]如此，由于膜厚均匀性与最大膜厚和最小膜厚相关，所以与喷嘴间距P相关。并且，通过使上述膜厚均匀性在± 5 %以内，能够保持产品的质量。
[0040]图5是模拟表示不限制喷出用喷嘴13的个数且从全部喷出用喷嘴13喷出相同量的蒸镀材料时，在蒸镀距离S下使膜厚均匀性小于±5%的喷嘴间距P的最大值的坐标图。
[0041]按照图5，如公式(I)所示，通过使喷嘴间距P大于D’且小于蒸镀距离S的1.11倍，可以使膜厚均匀性