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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen eine Bedampfungsquelle
und eine Vorrichtung, welche diese Bedampfungsquelle verwendet.
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HINTERGRUND TECHNOLOGIE
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Konventionell
sind als Verdampfungsbehälter (Tiegel) der Bedampfungsvorrichtungen
Behälter verwendet worden, die aus Grafit hergestellt sind.
Da die Tiegel, welche aus Grafit hergestellt sind, eine bestimmte
Dicke aufweisen müssen, welche die Tiegel schwer macht,
wird die Wärmekapazität groß.
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Daher
ist die Temperaturempfindlichkeit der Tiegel schlecht und somit
war es schwierig, die Temperatur eines Bedampfungsmaterials im Inneren
des Tiegels genau zu steuern. Zusätzlich, wenn ein organisches
Material in den Tiegel als das Bedampfungsmaterial gefüllt
ist, kann sich das organische Material in den Tiegel setzen, in
Abhängigkeit von der Art des organischen Materials.
- Patentdokument
1: JP-A 2005-97730 .
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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PROBLEME, DIE DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSEN
SIND
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Die
vorliegende Erfindung ist vorgenommen worden, um die oben erläuterten
Probleme zu lösen, und ihre Aufgabe ist es, eine Bedampfungsquelle vorzusehen,
welche eine hohe Temperaturempfindlichkeit aufweist, und in welcher
darüber hinaus es für ein Bedampfungsmaterial
schwierig ist, sich in einen Verdampfungsbehälter zu setzen.
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MAßNAHMEN, UM DIE PROBLEME ZU
LÖSEN
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Um
die obigen Probleme zu lösen, ist die vorliegende Erfindung
auf eine Bedampfungsquelle gerichtet, welche enthält: eine
ringförmige Heizeinheit; und einen Verdampfungsbehälter,
welcher in die Heizeinheit eingeführt ist, und in welchem
ein organisches Material anzuordnen ist, und wenn die Heizeinheit
Wärme erzeugt, wird das organische Material erhitzt, so
dass ein Dampf des organischen Materials aus dem Verdampfungsbehälter
ausgegeben wird, wobei der Verdampfungsbehälter aus irgendeiner
Art eines metallischen Materials aus Kupfer, einer Kupfer-Beryllium-Legierung,
Ti oder Ta hergestellt ist, und die Dicke einer Seitenwand und einer
Bodenwand davon in einem Bereich von 0,3 mm oder mehr bis 0,7 mm
oder weniger gebildet sind.
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Die
vorliegende Erfindung ist auch auf die Bedampfungsquelle gerichtet,
wobei eine Wasserkühlummantelung um die Heizeinheit herum
angeordnet ist, und eine äußere Umfangsoberfläche
der Heizeinheit ausgerichtet ist, um einer inneren Umfangsoberfläche
der Wasserkühlummantelung gegenüberzuliegen.
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Die
vorliegende Erfindung ist auch auf die Bedampfungsquelle gerichtet,
wobei die Höhe der Wasserkühlummantelung festgelegt
ist, um niedriger als die Höhe einer Öffnung des
Verdampfungsgefäßes zu sein.
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Die
vorliegende Erfindung ist auch auf die Bedampfungsquelle gerichtet,
welche weiterhin ein Deckelelement aufweist, um einen inneren Raum des
Verdampfungsbehälters abzudecken, wobei das Deckelelement
einen Deckelkörper und ein Durchgangsloch umfasst, welches
in dem Deckelkörper gebildet ist, wobei der Deckelkörper
zwischen der Öffnung und einer Bodenfläche des
Verdampfungsbehälters im Inneren des Verdampfungsbehälters
angeordnet ist, wobei, wenn ein Dampf von dem organischen Material
im Inneren des Verdampfungsbehälters freigegeben wird,
der Dampf den inneren Raum des Verdampfungsbehälters füllt,
welcher an einen äußeren Raum des Verdampfungsbehälters durch
das Durchgangsloch auszugeben ist.
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Die
vorliegende Erfindung ist auch auf die Bedampfungsquelle gerichtet,
wobei der Deckelkörper in einem Raum angeordnet ist, welcher
durch die Heizeinheit umgeben ist.
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Die
vorliegende Erfindung ist auch auf die Bedampfungsquelle gerichtet,
wobei das Deckelelement einen Suspensionsabschnitt umfasst, welcher mit
dem Deckelkörper verbunden ist; wobei der Suspensionsabschnitt
auf einem Kantenabschnitt der Öffnung des Verdampfungsbehälters
angeordnet ist; und wobei der Deckelkörper in dem inneren
Raum des Verdampfungsgefäßes durch den Suspensionsabschnitt
aufgehängt ist.
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Die
vorliegende Erfindung ist auf eine Vorrichtung zum Herstellen eines
organischen EL-Elements gerichtet, welches ein organisches EL-Element
durch Bilden eines organischen Dünnfilms auf einer Oberfläche
eines Substrats herstellt, welche enthält: eine Vakuumkammer;
und eine Vakuumablagerungsquelle, welche im Inneren der Vakuumkammer
angeordnet ist, wobei die Vakuumablagerungsquelle aufweist: eine
ringförmige Heizeinheit; und einen Verdampfungsbehälter,
welcher in die Heizeinheit eingeführt ist, und in welchem
ein organisches Material anzuordnen ist, wobei, wenn die Heizeinheit Wärme
erzeugt, das organische Material erhitzt wird, so dass ein Dampf
des organischen Materials aus dem Verdampfungsbehälter
ausgegeben wird; und wobei der Verdampfungsbehälter aus
irgendeiner Art von metallischen Materialien aus Kupfer, einer Kupfer-Beryllium-Legierung,
Ti oder Ta hergestellt ist; und die Dicke einer Seitenwand und einer
Bodenwand davon innerhalb eines Bereichs von 0,3 mm oder mehr bis
0,7 mm oder weniger gebildet sind.
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Die
vorliegende Erfindung ist auch auf die Vorrichtung zum Herstellen
des organischen EL-Elements gerichtet, wobei eine Wasserkühlummantelung
um die Heizeinheit herum angeordnet ist, und wobei eine äußere
Umfangsoberfläche der Heizeinheit eingerichtet ist, um
einer inneren Umfangsoberfläche der Wasserkühlummantelung
gegenüberzuliegen.
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Die
vorliegende Erfindung ist auch auf die Vorrichtung zum Herstellen
eines organischen EL-Elements gerichtet, wobei die Höhe
der Wasserkühlummantelung festgelegt ist, um niedriger
als die Höhe einer Öffnung des Verdampfungsbehälters
zu sein.
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Die
vorliegende Erfindung ist auch auf die Vorrichtung zum Herstellen
eines organischen EL-Elements gerichtet, welche weiterhin enthält:
ein Deckelelement, um einen inneren Raum des Verdampfungsbehälters
abzudecken, wobei das Deckelelement einen Deckelkörper
und ein Durchgangsloch umfasst, welches in dem Deckelkörper
gebildet ist, wobei der Deckelkörper zwischen der Öffnung
und einer Bodenfläche des Verdampfungsbehälters
im Inneren des Verdampfungsbehälters angeordnet ist, wobei,
wenn ein Dampf von dem organischen Material im Inneren des Verdampfungsbehälters
freigegeben wird, der Dampf den inneren Rahmen des Verdampfungsbehälters
füllt, welcher an den äußeren Raum des
Verdampfungsbehälters durch das Durchgangsloch auszugeben
ist.
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Die
vorliegende Erfindung ist auch auf die Vorrichtung zum Herstellen
des organischen EL-Elements gerichtet, wobei der Deckelkörper
in einem Raum angeordnet ist, welcher durch die Heizeinheit umgeben
ist.
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Die
vorliegende Erfindung ist auch auf die Vorrichtung zum Herstellen
des organischen EL-Elements gerichtet, wobei das Deckelelement einen Suspensionsabschnitt
umfasst, welcher mit dem Deckelkörper verbunden ist, wobei
der Suspensionsabschnitt auf einem Kantenabschnitt der Öffnung
des Verdampfungsbehälters angeordnet ist; und wobei der
Deckelkörper in dem inneren Raum des Verdampfungsbehälters
durch den Suspensionsabschnitt aufgehängt ist.
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EFFEKTE DER ERFINDUNG
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Da
der Verdampfungsbehälter eine hohe Wärmeempfindlichkeit
aufweist, kann eine Startzeit von einem Start des Erhitzens zu einer
Freigabe von Dampf verkürzt werden. Weiterhin, da eine
Temperatur des organischen Materials genau gesteuert werden kann,
kann das organische Material verdampft werden, ohne zersetzt zu
werden. Wenn eine Heizeinheit gestoppt wird, wird das Freisetzen
von dem Dampf in einer kurzen Zeit beendet. Da das organische Material
nicht auf einem Durchgangsloch abgelagert wird, ist die Geschwindigkeit
des Ausgebens des Dampfes stabilisiert. Da das organische Material sich
nicht in den Verdampfungsbehälter setzt, kann ein sehr
teures organisches Material effizient verwendet werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein schematisches Diagramm, welches eine Schnittansicht einer Vakuumablagerungsvorrichtung
darstellt, welche in einer Ausführungsform verwendet wird.
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2 ist
ein schematisches Diagramm, welches eine Schnittansicht einer Bedampfungsquelle darstellt,
welche in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
verwendet wird.
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ERLÄUTERUNG DER BEZUGSZEICHEN
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1 Vakuumablagerungsvorrichtung
(Organische EL-Herstellungsvorrichtung), 3 Bedampfungsquelle, 9 Verdampfungsbehälter, 10 Heizeinheit, 21 Organisches
Material
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BESTER MODUS ZUM AUSFÜHREN DER
ERFINDUNG
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In 1 zeigt
ein Bezugszeichen 1 eine Ausführungsform der Vorrichtung
zum Herstellen des organischen EL-Elements (Vakuumablagerungsvorrichtung)
der vorliegenden Erfindung. Die Vakuumablagerungsvorrichtung 1 weist
eine Vakuumkammer 2 auf. Eine Bedampfungsquelle 3 ist
in einem unteren Abschnitt im Inneren der Vakuumkammer 2 angeordnet,
und ein Substrathalter 4 ist oberhalb von ihr angeordnet.
Wie in 2 gezeigt ist, weist die Bedampfungsquelle 3 einen
Verdampfungsbehälter 9, eine Heizeinheit 10 und
eine Wasserkühlummantelung 13 auf. Die Heizeinheit 10 ist
ringförmig und weist einen einheitlichen Wärmeübertrager 17 auf,
welcher ringförmig mit einem Material gebildet ist, welches
eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist. Der einheitliche Wärmeübertrager 17 ist
im Inneren der Vakuumkammer 2 derartig angeordnet, dass
seine zentrale Achse fast vertikal eingestellt ist.
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Der
Verdampfungsbehälter 9 ist vertikal in den Ring
des einheitlichen Wärmeübertragers 17 mit einer Öffnung 35 nach
oben gerichtet (in Richtung zu der Deckenseite der Vakuumkammer 2)
eingeführt, so dass der Einheitswärmeübertrager 17 ringförmig um
eine äußere Umfangsfläche des Verdampfungsbehälters 9 herum
angebracht ist.
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Der
Einheitswärmeübertrager 17 ist im Inneren
mit einem Heizdraht 18 versehen, welcher konzentrisch um
den Einheitswärmeübertrager 17 herum gewickelt
ist, so dass der Verdampfungsbehälter 9 von dem
Heizdraht 18 umwickelt ist.
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Die
Länge des Einheitswärmeübertragers 17 in
der vertikalen Richtung (Höhenrichtung) ist kürzer festgelegt
als die Länge (Höhe) des Verdampfungsbehälters 9 in
der vertikalen Richtung. Ein Flansch 36 (ein Kantenabschnitt
der Öffnung 35) zum Verstärken ist an
einem oberen Ende (um die Öffnung 35 herum) des
Verdampfungsbehälters 9 gebildet, ein oberes Ende
des Einheitswärmeübertragers 17 ist im
Kontakt mit dem Flansch 36 und der Flansch 36 ist
auf den Einheitswärmeübertrager 17 gesetzt.
Daher ist der Verdampfungsbehälter 9 durch die
Heizeinheit 10 in einem Zustand aufgehängt, so
dass ein Bodenflächenabschnitt von der Heizeinheit 10 hervorragt.
Insbesondere ist der untere Abschnitt des Verdampfungsbehälters 9,
welcher unterhalb des unteren Endes des Einheitswärmeübertragers 17 ist,
einer inneren Atmosphäre der Vakuumkammer 2 ausgesetzt, ohne
durch den Einheitswärmeübertrager 17 abgedeckt
zu sein.
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Eine
Heizstromversorgung 7 ist außerhalb der Vakuumkammer 2 angeordnet,
und der Heizdraht 18 ist mit dieser Heizstromversorgung 7 verbunden. Wenn
der Heizdraht 18 Wärme durch Weiterleiten eines
elektrischen Stroms zu dem Heizdraht 18 mit der Heizstromzufuhr 7 erzeugt,
wird ein Abschnitt der äußeren Umfangsseite des
Verdampfungsbehälters 9, welcher dem Einheitswärmeübertrager 17 gegenüberliegt,
erhitzt; und die Temperatur davon wird durch Wärmeleitung
von dem Einheitswärmeübertrager 17 erhöht.
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Der
Verdampfungsbehälter 9 ist durch Ziehen eines
Kupferblechs oder Kupfer-Beryllium-Legierungs-Blechs gebildet, und
die Dicke einer Bodenfläche und einer Seitenwand sind innerhalb
eines Bereichs von 0,3 mm oder mehr bis 0,7 mm oder weniger festgelegt.
Da der Verdampfungsbehälter 9 in der Dicke dünn
ist, ist das Gewicht des Tiegels klein und die Wärmekapazität
ist niedrig, so dass die Geschwindigkeiten des Erhöhens
und Erniedrigens der Temperaturen hoch sind, und die Zeitdifferenz
im Steuern der Temperatur ist gering.
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Ein
organisches Material 21, welches pulvrig ist, wird bis
zu einer Position unterhalb des unteren Endes von dem Einheitswärmeübertrager 17 im
Inneren des Verdampfungsbehälters 9 abgelagert;
und ein Abschnitt des Verdampfungsbehälters 9 zwischen
dem oberen Ende des organischen Materials 21 und dem unteren
Ende des Einheitswärmeübertragers 17 ist
ein nicht kontaktierter Abschnitt 14, welcher weder den
Einheitswärmeübertrager 17 noch das organische
Material 21 kontaktiert, und wobei durch den nicht kontaktierten
Abschnitt 14 die Wärme von seiner oberen Seite
zu seiner unteren Seite geleitet wird, um so das organische Material 21 zu
erhitzen, wenn der untere Abschnitt des Verdampfungsbehälters 9 durch
die Wärmeleitung von dem Einheitswärmeübertrager 17 erhitzt
wird.
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Demzufolge,
da die Temperatur des oberen Abschnitts der lateralen Seite des
Verdampfungsbehälters 9 auf der stromaufwärtigen
Seite der Wärme höher wird als die Temperatur
des unteren Abschnitts auf der stromabwärtigen Seite der
Wärme, kann die Temperatur eines Abschnitts der Öffnung 35 des
Verdampfungsbehälters 9, in welchem die Temperatur wahrscheinlich
abnimmt, auf einer Verdampfungstemperatur oder höher aufrechterhalten
werden, sogar wenn die Temperatur des Abschnitts des Verdampfungsbehälters 9,
in welchem das organische Material 21 angeordnet ist, auf
nahe der Verdampfungstemperatur abgesenkt hat.
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Ein
Reaktionsverhinderungsfilm 41 ist auf der Bodenfläche
und der inneren Kreisfläche (expo nierte Fläche 27)
gebildet, welche dem inneren Raum des Verdampfungsbehälters 9 ausgesetzt
ist. Der Reaktionsverhinderungsfilm 41 ist zum Beispiel
mit Nickel, einer Nickel-Palladium-Legierung, Platin, Rhodium, Palladium
oder dergleichen als eine Hauptkomponente durch ein Plattierverfahren
gebildet.
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Das
organische Material 21 kontaktiert nicht Kupfer, sondern
kontaktiert den Reaktionsverhinderungsfilm 41, so dass
das organische Material nicht mit Kupfer reagieren kann, wenn das
organische Material 21 auf die Verdampfungstemperatur oder
höher erhitzt wird.
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Die
Wasserkühlummantelung 13 ist ringförmig
und ist derartig angeordnet, dass sie mit dem Verdampfungsbehälter 9 und
dem Einheitswärmeübertrager 17 konzentrisch
ist, und den äußeren Umfang des Einheitswärmeübertragers 17 umgibt.
Die Wasserkühlummantelung 13 ist nicht in Kontakt
mit dem Einheitswärmeübertrager 17, und
Wärmestrahlung, welche von der äußeren
Umfangsseite des Einheitswärmeübertragers 17 emittiert
wird, wird durch die Wasserkühlummantelung 13 abgeschirmt,
so dass eine Wandoberfläche der Vakuumkammer 2 nicht
erhitzt werden kann.
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Die
Länge der Wasserkühlummantelung 13 in
der vertikalen Richtung ist ausgelegt, um kürzer als die
Länge des Einheitswärmeübertragers 17 in
der vertikalen Richtung zu sein; das untere Ende der Wasserkühlummantelung 13 ist
auf der gleichen Höhe des unteren Endes des Einheitswärmeübertragers 17 oder
niedriger als dieser angeordnet; und das obere Ende der Wasserkühlummantelung 13 ist
unterhalb des oberen Endes des Einheitswärmeübertragers 17 angeordnet.
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Daher
liegt der untere Abschnitt der äußeren Umfangsfläche
des Einheitswärmeübertragers 17 der Wasserkühlummantelung 13 gegenüber,
während sein oberer Abschnitt nicht der Wasserkühlummantelung 13 gegenüberliegt,
so dass, wenn Kühlwasser durch die Wasserkühlummantelung 13 hindurchgeführt
wird, der Abschnitt des Einheitswärmeübertragers 17,
welcher der Wasserkühlummantelung 13 gegenüberliegt,
durch die Wasserkühlummantelung 13 gekühlt
wird, jedoch der obere Abschnitt des Einheitswärmeübertragers,
welcher nicht der Wasserkühlummantelung 13 gegenüberliegt, nicht
gekühlt wird.
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Dies
verursacht, dass die Temperatur des Abschnitts der Öffnung 35 des
Verdampfungsbehälters 9 davor bewahrt wird, abzunehmen,
so dass die Temperatur von diesem Abschnitt nicht unterhalb der Verdampfungstemperatur
des organischen Materials 21 sinken kann, sogar wenn ein
Wasser durch die Wasserkühlummantelung 13 beim
Erhitzen des Verdampfungsbehälters 9 mit dem Einheitswärmeübertrager 17 durch
Wärmeerzeugung durch Anwenden eines Stroms auf den Heizer 18 hindurchgeleitet
wird.
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Ein
Deckelelement (Tiegeldeckel) 12 ist in der Öffnung 35 des
Verdampfungsbehälters 9 angeordnet.
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Das
Deckelelement 12 weist einen Deckelkörper 33 auf,
welcher in der Form einer Platte ist, und einen Suspensionsabschnitt
(Suspensionselement) 32, welches in der Form eines Rings
ist, welcher an dem Deckelkörper 33 angebracht
ist. Der Suspensionsabschnitt 32 ist auf der Kante (Flansch) 36 der Öffnung 35 des
Verdampfungsbehälters 9 angeordnet, und der Deckelkörper 33 ist
in dem inneren Raum des Verdampfungsbehälters 9 durch
den Suspensionsabschnitt 32 aufgehängt.
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Der
Suspensionsabschnitt 32 kontaktiert die Peripherie der Öffnung 35 des
Verdampfungsbehälters 9 lückenlos mit
keinem Raum dazwischen, und die Öffnung 35 des
Verdampfungsbehälters 9 wird durch das Deckelelement 12 abgedeckt.
Daher, wenn Dampf aus dem organischen Material 21 im Inneren
des Verdampfungsbehälters 9 freigesetzt wird, wird
der innere Raum des Verdampfungsbehälters 9 einheitlich
mit dem Dampf des organischen Materials 21 gefüllt.
Eine Vielzahl von Durchgangslöchern 31 ist in
dem Deckelelement 12 gebildet. In dieser Ausführungsform
sind die Durchgangslöcher 31 in dem Deckelkörper 33 gebildet.
Der Deckelkörper 33 ist in dem Raum zwischen der
Bodenfläche und der Öffnung 35 des Verdampfungsbehälters 9 angeordnet, und
ist durch den Einheitswärmeübertrager 17 umgeben.
Dementsprechend ist das Deckelelement 12 derartig angebracht,
dass die Durchgangslöcher 31 im Inneren des Einheitswärmeübertragers 17 angeordnet
sind.
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Wie
oben erwähnt, da die Öffnung 35 des Verdampfungsbehälters 9 mit
dem Deckelelement 12 abgedeckt ist, und der innere Raum
des Verdampfungsbehälters 9 mit dem äußeren
Raum des Verdampfungsbehälters 9 nur durch die
Durchgangslöcher 31 verbunden ist, wobei der Dampf
von dem organischen Material 21, welcher ins Innere des
Verdampfungsbehälters 9 gefüllt ist,
einheitlich im Inneren der Vakuumkammer 2 durch die Durchgangslöcher 31 ausgegeben
wird. Im Folgenden werden Schritte des Herstellens eines organischen
EL-Elements durch Bilden eines organischen Dünnfilms auf einer
Oberfläche eines Substrats erläutert werden. Ein
Vakuumevakuierungssystem 6 ist mit dem Vakuumkammer 2 verbunden;
eine Vakuumatmosphäre ist im Inneren der Vakuumkammer 2 durch
Betreiben des Vakuumevakuierungssystems 6 gebildet; und
ein Substrat 20 wird in die Vakuumkammer 2 gebracht, während
die Vakuumatmosphäre aufrechterhalten wird, um an einem
Substrathalter 4 angebracht zu werden. 1 zeigt
das Substrat 20 in dem Zustand des an dem Substrathalter 4 Angebrachtseins.
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Der
Verdampfungsbehälter 9 ist vertikal im Inneren
der Vakuumkammer 2 durch eine Lagerstange 11 gelagert,
und ein Temperatursensor 16, welcher im Inneren der Lagerstange 11 angeordnet
ist, ist an der Bodenfläche des Verdampfungsbehälters 9 angebracht.
Der Temperatursensor 16 ist mit einer Steuereinheit 8 verbunden,
welche außerhalb der Vakuumkammer 2 angeordnet
ist.
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In 2 kennzeichnet
ein Bezugszeichen 25 eine Wasserkühlummantelung,
welche unter der Bodenfläche des Verdampfungsbehälters 9 angeordnet ist,
so dass die Bodenwand der Vakuumkammer 2 nicht erhitzt
werden kann.
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Die
Temperatur des Verdampfungsbehälters 9 wird durch
den Temperatursensor 16 detektiert, und die Steuereinheit 8 misst
die Temperatur.
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Mit
einem Kühlwasser, welches durch die Wasserkühlummantelungen 13 und 25 hindurchläuft, wird
Wärme durch Anlegen eines Stroms an die Heizeinheit 10 erzeugt,
während die Temperatur des Verdampfungsbehälters 9 durch
die Steuereinheit 8 und den Temperatursensor 16 gemessen
wird, um die Temperatur des organischen Materials 21 im
Inneren des Verdampfungsbehälters 9, das zu erhitzen ist,
auf eine Temperatur gleich oder mehr als die Verdampfungstemperatur
zu erhöhen.
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Eine
Heiztemperatur, welche eine Temperatur gleich oder mehr als die
Verdampfungstemperatur des organischen Materials 21 ist,
wird in der Steuereinheit 8 eingestellt; und die Temperatur
des Verdampfungsbehälters 9 wird an der Heiztemperatur aufrechterhalten
durch Steuern der Menge des Stroms, der an die Heizeinheit 10 anzulegen
ist, mit der Steuereinheit 8.
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Die
Bodenfläche und die laterale Fläche des Verdampfungsbehälters 9 sind
dünner als ein Verdampfungsbehälter, welcher aus
Kohlenstoff-Grafit hergestellt ist; keine Reflexionsplatte ist um
den Einheitsheizkörper 17 herum angeordnet; und
die laterale Fläche des Einheitswärmeübertragers 17 ist
im Inneren der Vakuumkammer 2 exponiert. Dies macht die
Wärmekapazität der Heizeinheit 10 und
des Verdampfungsbehälters 9 kleiner als eine Wärmekapazität
davon, wenn eine Reflexionsplatte angeordnet ist.
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Demzufolge,
wenn der Strom, welcher angelegt wird, um durch die Heizeinheit 10 zu
fließen, durch die Steuereinheit 8 erhöht
oder erniedrigt wird, steigt oder fällt die Temperatur
des Verdampfungsbehälters 9 schnell, so dass die
Temperatur des Verdampfungsbehälters 9 auf der
eingestellten Heiztemperatur aufrechterhalten werden kann. Im Ergebnis, da
das organische Material 21 auf der Temperatur gehalten
wird, welche gleich oder mehr als die Verdampfungstemperatur ist
und weniger als die Zersetzungstemperatur, kann es den Dampf freisetzen, ohne
auf die Zersetzungstemperatur oder höher erhitzt zu werden.
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Zusätzlich,
wie oben erwähnt, wenn der Dampf aus dem organischen Material 21 freigesetzt wird,
fällt die Temperatur des Abschnitts der Öffnung 35 des
Verdampfungsbehälters 9 nicht unterhalb der Verdampfungstemperatur.
Wie oben diskutiert, da der Deckelkörper 33 mit
den Durchgangslöchern 31, welche darin gebildet
sind, im Inneren des Einheitswärmeübertragers 17 angeordnet
ist, und das Deckelelement 12 auf einer Temperatur gleich
oder mehr als die Verdampfungstemperatur ist, wird der Dampf des
organischen Materials 21 nicht auf dem Abschnitt der Öffnung 35 des
Verdampfungsbehälters 9 oder des Deckelelements 12 abgelagert,
was verhindert, dass sich der Durchmesser des Durchgangslochs 31 des
Deckelelements 12 verändert.
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Der
Dampf des organischen Materials 21, welcher in die Vakuumkammer 2 durch
die Durchgangslöcher 31 des Deckelelements 12 ausgegeben wird,
erreicht eine Oberfläche des Substrats 20, welche
der Öffnung 35 des Verdampfungsbehälters 9 gegenüberliegt,
und ein organischer Dünnfilm wächst auf der Oberfläche
des Substrats 20.
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Wenn
das Anlegen des Stroms an den Heizdraht 18 gestoppt wird,
nachdem der organische Dünnfilm mit einer vorbestimmten
Filmdicke gebildet ist, wird der Verdampfungsbehälter 9 schnell
abgekühlt, da die Wärmekapazität der
Heizeinheit 10 und des Verdampfungsbehälters 9 klein
ist; so dass das Ausgeben des Dampfes von dem Verdampfungsbehälter 9 innerhalb
einer kurzen Zeit stoppt.
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Das
Substrat 20 mit dem gebildeten organischen Dünnfilm
wird aus der Vakuumkammer 2 gebracht, ein Substrat 20,
auf welchem noch kein Film gebildet worden ist, wird in die Vakuumkammer
hineingebracht und ein organischer Dünnfilm wird auf die
gleiche Weise, wie oben beschrieben, gebildet.
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In
dem Obigen, obwohl der Fall, wo ein Wasser (Kühlwasser)
als ein Kühlmedium für die Ummantelungen 13 und 25 zum
Kühlen verwendet wird, erläutert worden ist, ist
die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Andere
Kühlmedien, wie beispielsweise ein organisches Lösungsmittel,
Fluorchlorkohlenwasserstoff oder dergleichen können verwendet
werden.
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Obwohl
die Form oder die Größe des Verdampfungsbehälters 9 nicht
besonders beschränkt ist, kann sie zum Beispiel in der
Form eines Zylinders sein, der eine Bodenfläche aufweist,
in welcher der Durchmesser einer Öffnung 35 des
Zylinders 25 mm oder mehr bis 65 mm oder mehr ist und die Höhe
des Zylinders 100 mm oder mehr bis 250 mm oder weniger ist. Um die
Festigkeit des Verdampfungsbehälters 9 aufrechtzuerhalten
ist es wünschenswert, einen Kantenabschnitt (Flansch 36)
in der Form eines Flanschs um die Öffnung 35 herum
zurückzuhalten.
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Bezüglich
des Materials des Verdampfungsbehälters 9 und
des Deckelelements 12 ist es wünschenswert, ein
sauerstofffreier Kupfer (C1020) im Hinblick auf die Wärmeleitfähigkeit
und die spezifische Wärme zu sein. Jedoch, da sauerstofffreier Kupfer
weich ist, ist die Festigkeit des Verdampfungsbehälters 9 und
des Deckelelements 12 niedrig, was ein vorsichtiges Handhaben
erfordert.
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Wenn
die Verwendbarkeit des Verdampfungsbehälters 9 und
des Deckelelements 12 zu verbessern ist und auch, wenn
ein großer Verdampfungsbehälter 9 und
ein großes Deckelelement 12 herzustellen sind,
können Elektrolytzähkupfer (C1100), phosphoriger
deoxidierter Kupfer (C1201), Berylliumkupfer (C1700) oder dergleichen
verwendet werden. Obwohl gegenüber sauerstofffreiem Kupfer geringerwertiger,
weisen sie spezifische Wärmen und Wärmeleitfähigkeiten
relativ nahe daran auf. Weiterhin besteht kein Problem im Verwenden
einer Kupferlegie rung als ein Substrag für die oben Genannten,
da es vorteilhafter verglichen zu Grafit ist. Zusammenfassend ist
in der vorliegenden Erfindung ein Kupfer als eine Hauptkomponente
des Verdampfungsbehälters 9 und des Deckelelements 12 geeignet.
Zwischenzeitlich kann neben Kupfer ein Verdampfungsbehälter 9 und
ein Deckelelement 12 auch verwendet werden, welche hauptsächlich
aus einem anderen Metall, wie beispielsweise Ta, Ti oder dergleichen
zusammengesetzt sind.
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Verschiedene
Metalle, welche oben genannt sind, können für
den Reaktionsverhinderungsfilm 41 verwendet werden, jedoch
ist ein Metall, welches entweder eines oder beide von Nickel und
Palladium enthält, was Kosteneffizienz angeht am wünschenswertesten.
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Der
Verdampfungsbehälter, welcher aus Grafit oder Edelstahl
hergestellt ist, weist eine Wärmekapazität von
32,95 J/K bis 34,64 J/K, eine Wärmeleitfähigkeit
von 16,3 W/m × K (hergestellt aus Edelstahl) oder 104 W/m × K
(Grafit) auf. Andererseits weist der Verdampfungsbehälter 9 der
vorliegenden Anmeldung eine Wärmekapazität von
8,40 J/K und eine Wärmeleitfähigkeit von 401 W/m × K auf,
somit eine höhere Wärmeempfindlichkeit verglichen
mit dem konventionellen Verdampfungsbehälter aufweisend.
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Wie
der Verdampfungsbehälter 9 ist auch das Deckelelement 12 durch
Ziehen eines Kupferblechs oder eines Kupfer-Beryllium-Legierungs-Blechs
gebildet, während die Dicke von zumindest dem Deckelkörper 33 kleingemacht
wird (0,3 mm oder mehr bis 0,7 mm oder weniger). Wenn die Dicke
des Deckelelements 12 kleingemacht wird, wird das Gewicht
der gesamten Bedampfungsquelle 3 reduziert. Zusätzlich,
da das Deckelelement 12 eine geringe Wärmekapazität
aufweist, sind die Temperaturanstiegsrate und die Temperatursinkrate hoch,
wodurch erlaubt wird, dass die Zeitdifferenz im Steuern der Temperatur
gering wird.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Eine
Steuerbarkeit von Wärme eines Verdampfungsbehälters 9 einer
Bedampfungsquelle wird verbessert. Die Bedampfungsquelle 3 der
vorliegenden Erfindung enthält den Verdampfungsbehälter 9,
in welchem ein organisches Material 21 anzuordnen ist,
und ein Heizdraht 18 ist um eine äußere
Peripherie der Bedampfungsquelle 3 herumgewickelt. Der
Abschnitt des organischen Materials 21, welcher eine Seitenwand
des Verdampfungsbehälters 9 kontaktiert, ist unterhalb
eines unteren Endes des Heizdrahts 18 angeordnet, und ein
Substrat 20 ist an einem Substrathalter 4 angebracht.
Wenn eine elektrische Stromzufuhr 7 aktiviert wird, um
zu bewirken, dass der Heizdraht 18 Wärme erzeugt,
um den Verdampfungsbehälter 9 zu erhitzen, wird
ein Dampf von dem organischen Material 21 in die Vakuumkammer 2 durch
Löcher 31 ausgegeben, welche nach oben gerichtet
sind, um sich an dem Substrat 20 anzulagern, um einen Dünnfilm
zu bilden. Da der Heizdraht 18 bis zum oberen Ende des
Verdampfungsbehälters 9 angeordnet ist, kann seine Öffnung
auf die Verdampfungstemperatur oder höher erhitzt werden; und
da der Verdampfungsbehälter 9 aus irgendeiner Art
eines metallischen Materials aus Kupfer, Kupfer-Beryllium-Legierung,
Ti oder Ta hergestellt ist und seine Seitenwand und Bodenwand in
einem Dickenbereich innerhalb von 0,3 mm oder mehr bis 0,7 mm oder
weniger gebildet sind, ist die Wärmekapazität klein
und die Steuerbarkeit ist hoch.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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