真空蒸镀装置的制造方法_2

文档序号:9560812阅读:来源:国知局
定值被输入到控制后述气体流量控制阀的蒸镀率控制装置8。
[0097]接着说明作为本发明要旨的材料供给装置3。
[0098]所述材料供给装置3包括:材料填充容器(例如采用与坩祸同样的有底圆筒状容器)11,配置在蒸镀用容器1的下方,填充有粉体(例如粒径在0.25_以下的粉末)的蒸镀材料Μ ;作为材料引导机构的材料引导管道12,从所述材料填充容器11延伸至上述蒸镀用容器1并沿铅直方向设置;振动赋予器(振动赋予机构)13,安装在上述材料填充容器11的底部,对所述材料填充容器11内的蒸镀材料Μ赋予振动;不活泼气体供给装置(不活泼气体供给机构)14,向上述材料填充容器11内部的下部供给不活泼气体G,把由上述振动赋予器13赋予了振动的蒸镀材料Μ向上述材料引导管道12内引导,即向上方引导;气体供给量控制装置15,设置在所述不活泼气体供给装置14的配管中途(后述),由控制不活泼气体的供给量、即控制气体流量的气体流量控制阀15a和调节所述气体流量控制阀15a的开度的驱动部15b构成;蒸镀量控制阀16,配置在上述材料引导管道12的中途,能控制蒸镀材料Μ的供给量(通过量);以及加热器(加热机构)17,通过加热上述材料引导管道12中的蒸镀量控制阀16的设置部分及其上侧的上侧引导管12a和下侧的下侧引导管12b,使输送到材料引导管道12内的蒸镀材料Μ气化(升华或蒸发)。此外,加热部位至少包括下侧引导管12b即可。另外,不活泼气体采用氩气、氦气、氮气等。此外,蒸镀材料不是氟化合物时,也可以采用氪、氙、氡等。
[0099]因此,不活泼气体供给装置14包括:气体供给管21,前端部与气体供给口lib连接,所述气体供给口 lib形成在设置于材料填充容器11的填充室11a的下部;气体供给量控制装置15,包含设置在所述气体供给管21的中途的气体流量控制阀15a ;以及气体填充储气瓶22,与上述气体供给管21的基端部连接,能供给不活泼气体G。
[0100]上述振动赋予器13并未具体图示,其例如包括:设置成在壳体内借助偏心轴而旋转自如的振动件;以及通过使上述偏心轴旋转而使所述振动件振动的电机。利用所述振动赋予器13,材料填充容器11内的蒸镀材料Μ主要在上下方向被赋予振动而漂浮,并且在水平方向上也振动,从而使蒸镀材料Μ变得松散。即,通过振动促进蒸镀材料Μ漂浮。
[0101 ] 此外,上述加热器17包括缠绕在材料引导管道12周围的电热线(例如镍铬线等)和向所述电热线供电的电源(未图示)。
[0102]此外,上述材料引导管道12的上端即上侧引导管12a的上端部插通蒸镀用容器1的底壁部并朝向蒸镀室2内开口,并且上述材料引导管道12的下端借助波纹管等管状连接构件25与材料填充容器11的上端开口部连接。另外,在上侧引导管12a的上端设有释放蒸镀材料的喷嘴部12c。
[0103]而且,上述的蒸镀量控制阀16设置在上侧引导管12a的下部,即设置在上侧引导管12a和下侧引导管12b之间。另外,上述加热器17的电热线缠绕在蒸镀量控制阀16、上侧引导管12a和下侧引导管12b上。
[0104]此外,上述蒸镀量控制阀16的主要功能是开闭流道的功能,当然也具有流量控制功能。因此,所述蒸镀量控制阀16通常利用真空蒸镀装置的主控制部而进行开闭,在使用流量控制功能时,基于来自上述的蒸镀率控制装置8的开度指令而被控制。另外,由气体流量控制阀15a进行此处的蒸镀量的控制。
[0105]按照上述结构,在作为基板K的薄片的表面(下表面)形成预定材料的薄膜时,在蒸镀室2内的保持装置5保持基板K的状态下,即基板K被沿引导用辊5c的下部表面引导的状态下,将蒸镀室2内维持为预定的真空度。
[0106]而且,在填充材料供给侧,材料填充容器11的填充室11a内填充有预定的蒸镀材料Μ的粉体,并且还向气体填充储气瓶22填充不活泼气体G,而且由加热器17将材料引导管道12加热到预定温度。另外,材料引导管道12内也和蒸镀室2同样处于真空环境。
[0107]在所述状态下,通过使振动赋予器13动作,对材料填充容器11以预定的频率和振幅、例如1Hz?30Hz的频率和3mm以下的振幅赋予振动,并且使气体流量控制阀15a以预定的初始开度打开,由气体供给管21以预定的供给量向填充室11a内供给不活泼气体(例如采用氩气)G。
[0108]如此,填充室11a内的蒸镀材料Μ被赋予振动,且利用供给到填充室11a内的不活泼气体G,蒸镀材料Μ向上方飞起并且在材料引导管道12内向上方移动,利用处于打开状态的蒸镀量控制阀16和其上方部分配置的加热器17而被加热到预定温度(具体为蒸镀材料的气化温度)而气化。
[0109]所述气化的蒸镀材料Μ从喷嘴部12c向蒸镀室2内移动,附着并堆积到基板K的表面。即,在基板K的表面形成蒸镀材料的薄膜。当然,基板K在形成薄膜的同时,被以预定速度卷取到卷取辊5b侧而连续地形成,但有时也可以每隔预定长度间歇地(所谓分批式)形成。
[0110]另外,对于向所述基板K的蒸镀量,来自膜厚传感器6的作为测定值的膜厚值被输入蒸镀率控制装置8,在此求出蒸镀率并且以达到预先设定的蒸镀率的方式,向驱动部15b输出开度指令以控制气体流量控制阀15a。即如上所述,气体流量控制阀15a作为蒸镀材料控制机构发挥功能。
[0111]在此说明蒸镀材料。
[0112]S卩,蒸镀材料Μ采用无机材料和有机材料,特别是在有机材料中除了采用有机EL用的材料以外,还采用糖类等。
[0113]对此具体进行说明,无机材料使用铜、铝等金属(所有的金属和合金、含有金属的化合物)、半金属(所有的半金属和含有半金属的化合物)、卤素物质(所有的卤素物质、含有卤素物质的化合物),此外也使用碳(C)、砸(Se)、含碳(C)的化合物或者含砸(Se)的化合物。
[0114]上述含有金属的化合物例如采用氧化镓(Ga203)、氧化妈(W03)等,上述半金属例如采用硼⑶、娃(Si)、锗(Ge)、砷(As)、锑(Sb)、碲(Te)、钋(Po)等,上述含有半金属的化合物例如采用氧化硼(B203)、氧化娃(Si02)等。
[0115]此外,有机EL用的材料用于空穴注入层、空穴输送层、发光层、电子注入层和电子输送层。
[0116]用于空穴注入层和空穴输送层的材料有N,N’ -双(3-甲基苯基)-N,N’ -二苯基-[1,1-联苯]_4,4’ -二胺(Tro),以及N,N’ - 二(萘-1-基)-N,N’ - 二苯基联苯胺(a -NPD)等。
[0117]用于发光层的材料有芳基胺衍生物、蒽衍生物、香豆素衍生物、红荧烯衍生物等。
[0118]用于电子注入层和电子输送层的材料有三(8-羟基喹啉)铝(Alq3),以及2_(4_联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(PBD)等。
[0119]在此,调查频率与基板表面上的蒸镀率的关系时,如图2所示,可知蒸镀率与频率成比例。此外,关于不活泼气体的供给量,供给量越多时蒸镀率越大,供给量越少时蒸镀率越小。
[0120]图3用坐标图表示了不活泼气体的供给量与蒸镀率的关系。从所述坐标图可知,蒸镀率与不活泼气体的供给量成比例地上升。S卩,可知能通过频率和不活泼气体的供给量控制蒸镀率。当然,在频率维持一定的状态下,只要控制不活泼气体的供给量,就可以容易地控制蒸镀率。另外,通过将频率维持一定,可以使蒸镀材料均匀,能实现蒸镀率的稳定化。
[0121]如此,相对于以往不供给不活泼气体时蒸镀率依赖于蒸镀材料的临界温度的情况,利用不活泼气体的供给量能控制蒸镀率意味着蒸镀率能大于依赖于临界温度的蒸镀率。
[0122]按照上述真空蒸镀装置的结构,通过向材料填充容器11供给不活泼气体,将填充室11a中填充的蒸镀材料向材料引导管道12引导,并且通过在所述材料引导管道12上设置加热器17使蒸镀材料气化,因此相比于以往由坩祸加热蒸镀材料并且通过控制坩祸的加热量来控制蒸镀率的结构,不必加热坩祸即材料填充容器11中的蒸镀材料,因此不必担心蒸镀材料劣化。
[0123]此外,通过加大不活泼气体的供给量可以提高蒸镀率,所以和以往那种依赖于蒸镀材料的加热温度的情况不同,可以不考虑临界温度,因此能够将蒸镀率控制在宽广范围内。即,可以防止蒸镀材料的加热导致的恶劣影响。
[0124]可是,在上述实施例1中,在管状连接构件25的正上方(蒸镀材料移动方向上的下游侧)配置(连接)了进行加热的材料引导管道12,如图4?图6所示,也可以在管状连接构件25和材料引导管道12之间设置用于减少上游侧的温度梯度区域的冷却机构51。
[0125]所述冷却机构51包括:短管部52,配置在管状连接构件25和其正上方(蒸镀材料移动方向上的下游侧)的进行加热的下侧引导管12b之间;以及冷却部53,跨过所述短管部52和下侧引导管12b的一部分且相对于所述短管部52和下侧引导管12b的内表面具有预定的环状间隙d。
[0126]而且,所述冷却部53包括:冷却用管体54,配置在管内表面,利用双层管结构形成环状冷却室55并且在任意位置配置上下方向的隔板56,从而使所述环状冷却室55的水平断面成为C形;冷却流体供给管57,在所述冷却用管体54的环状冷却室55的靠近隔板56一个侧面的位置上连接于所述冷却用管体54,用于供给冷却水等冷却流体(所谓盐水)F ;冷却流体排出管58,在环状冷却室55的靠近隔板56另一侧面的位置上连接于所述冷却用管体54,用于排出冷却流体F ;以及冷却器59,借助上述冷却流体供给管57和冷却流体排出管58循环供给冷却流体。
[0127]此外,在上述环状冷却室55内,每隔预定间隔且上下交替地设有多个突出的挡板60,所述挡板60使冷却流体F上下蛇行移动。另外,环状间隙d的底部设有环状底板65,防止蒸镀材料和不活泼气体从上游侧(下方)进入。
[0128]另外,设置环状间隙d是为了防止热量从下侧引导管12b向冷却部53传递,且所述环状间隙d中配置有多枚(例如2?3层左右)彼此具有细小间隙的筒状的薄不锈钢板66(图5和图6用虚拟线表示了仅配置1枚的状态,但实际上配置有多枚),可靠地防止来自下侧引导管12b的辐射
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