真空蒸镀装置的制造方法_4

文档序号:9560812阅读:来源:国知局

[0169]接着,说明作为本发明要旨的材料供给装置103。
[0170]所述材料供给装置103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)111,配置在蒸镀用容器101的下方,填充有粉体(例如粒径在0.25mm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112,从所述材料填充容器111延伸至上述蒸镀用容器101并沿铅直方向设置;振动赋予器(振动赋予机构)113,安装在上述材料填充容器111的底部,对所述材料填充容器111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)114,向上述材料填充容器111内部的下部供给不活泼气体G,把由上述振动赋予器113赋予了振动的蒸镀材料Μ向上述材料引导管道112内引导,即向上方引导;蒸镀量控制装置(蒸镀材料控制机构)115,设置在所述材料引导管道112的中途,由控制蒸镀材料Μ的通过量(蒸镀量)的蒸镀量控制阀(也称为蒸镀材料控制阀)115a和调节所述蒸镀量控制阀115a的开度的驱动部115b构成;以及加热器(加热机构)116,通过加热上述材料引导管道112中的蒸镀量控制阀115a的设置部分及其上侧的上侧引导管112a和下侧的下侧引导管112b,使输送到材料引导管道112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112b即可(加热下侧引导管112b是因为用蒸镀量控制阀115a控制蒸镀率的关系中,需要在其上游侧使蒸镀材料Μ气化)。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。
[0171]上述振动赋予器113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113,材料填充容器111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。
[0172]此外,上述加热器116包括缠绕在材料引导管道112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)。
[0173]此外,上述不活泼气体供给装置114包括:气体供给管121,前端部与气体供给口111b连接并且中途设有气体流量控制阀122,所述气体供给口 111b形成在设置于材料填充容器111的填充室111a的下部;以及气体填充储气瓶123,与所述气体供给管121的基端部连接,能供给不活泼气体G。
[0174]此外,上述材料引导管道112的上端即上侧引导管112a的上端部插通蒸镀用容器101的底壁部并朝向蒸镀室102内开口,并且上述材料引导管道112的下端借助波纹管等管状连接构件125与材料填充容器111的上端开口部连接。另外,在上侧引导管112a的上端设有释放蒸镀材料的喷嘴部112c。
[0175]而且,上述的蒸镀量控制阀115a设置在上侧引导管112a的下部,即设置在上侧引导管112a和下侧引导管112b之间。另外,上述加热器116的电热线缠绕在蒸镀量控制阀115a、上侧引导管112a和下侧引导管112b上。上述蒸镀量控制阀115a基于来自上述蒸镀率控制装置108的开度指令而被控制。
[0176]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102内的保持装置105保持基板K的状态下,即基板K被沿引导用辊105c的下部表面引导的状态下,将蒸镀室102内维持为预定的真空度。
[0177]而且,在填充材料供给侧,材料填充容器111的填充室111a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123填充不活泼气体G,而且由加热器116将材料引导管道112加热到预定温度。另外,材料引导管道112内也和蒸镀室102同样处于真空环境。
[0178]在所述状态下,通过使振动赋予器113动作,对材料填充容器111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122打开,由气体供给管121以预定的供给量向填充室111a内供给不活泼气体(例如采用氩气)G。
[0179]这时,填充室111a内的蒸镀材料Μ被赋予振动,且利用供给到填充室111a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112内向上方移动,利用蒸镀量控制阀115a和其上方部分配置的加热器116而被加热到预定温度(具体为蒸镀材料的气化温度)而气化。
[0180]所述气化的蒸镀材料Μ从喷嘴部112c向蒸镀室102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105b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。
[0181]另外,对于向所述基板K的蒸镀量,来自膜厚传感器106的作为测定值的膜厚值被输入蒸镀率控制装置108,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115b输出开度指令以控制蒸镀量控制阀115a。
[0182]在此说明蒸镀材料。
[0183]即,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。
[0184]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。
[0185]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。
[0186]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。
[0187]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。
[0188]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。
[0189]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。
[0190]这里如图10所示,调查频率与基板表面上的蒸镀率的关系时可知,蒸镀率与频率成比例。即,可知即使控制频率的情况下也能控制蒸镀率。另外,通过将频率维持一定,可以使蒸镀材料均匀,因而可以实现蒸镀率的稳定化。
[0191]按照上述真空蒸镀装置的结构,通过向材料填充容器111供给不活泼气体,将填充室111a中填充的蒸镀材料向材料引导管道112引导,并且在所述材料引导管道112上设置加热器116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111中的蒸镀材料,因此不必担心蒸镀材料劣化。
[0192]此外,在上述实施例3中,在管状连接构件125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112,如图11?图13所示,也可以在管状连接构件125和材料引导管道112之间设置用于减少上游侧的温度梯度区域的冷却机构151。
[0193]所述冷却机构151包括:短管部152,配置在管状连接构件125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112b之间;以及冷却部153,跨过所述短管部152和下侧引导管112b的一部分且相对于所述短管部152和下侧引导管112b的内表面设有预定的环状间隙d。
[0194]而且,所述冷却部153包括:冷却用管体154,配置在管内表面,利用双层管结构形成环状冷却室155并且在任意位置配置上下方向的隔板156,从而使所述环状冷却室155的水平断面成为C形;冷却流体供给管157,在所述冷却用管体154的环状冷却室155的靠近隔板156 —个侧面的位置上连接于所述冷却用管体154,用于供给冷却水等冷却流体(所谓盐水)F ;冷却流体排出管158,在环状冷却室155的靠近隔板156另一侧面的位置上连接于所述冷却用管体154,用于排出冷却流体F ;以及冷却器159,借助上述冷却流体供给管157和冷却流体排出管158循环供给冷却流体。
[0195]此外,在上述环状冷却室155内,每隔预定间隔且上下交替地设有多个突出的挡板160,所述挡板160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165,防止蒸镀材料和不活泼气体从上游侧(下方)进入。
[0196]另外,设置环状间隙d是为了防止热量从下侧引导管112b向冷却部153传递,而且所述环状间隙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166 (图12和图13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112b的辐射热向冷却部153传递。
[0197]因此,从冷却流体供给管157供给的冷却流体F进入环状冷却室155的一端侧,并且利用挡板160边上下移动边向环状冷却室155的另一端侧移动,即,边冷却周围边从冷却流体排出管158排出。所述排出的冷却流体F被冷却器159冷却后,再次借助冷却流体供给管157被供给到环状冷却室155。
[0198]如此,由于利用冷却部153冷却下侧引导管112b的一部分和短管部152,所以能缩短蒸镀材料的温度梯度的距离。换句话说,通过将冷却部53的一部分配置在高温的加热部,进一步缩短蒸镀材料的温度梯度的距离,从而可以抑制蒸发的蒸镀材料即蒸发材料的液化。
[0199]另外,在上述冷却部153中,在环状冷却室155内配置挡板160,但也可以不设置挡板,此外可以代替双层管结构,在管内表面(下侧引导管112b的一部分和短管
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