DE102008046318A1 - Vakuumbedampfungsvorrichtung, Vakuumbedampfungsverfahren und verdampfter Gegenstand - Google Patents

Vakuumbedampfungsvorrichtung, Vakuumbedampfungsverfahren und verdampfter Gegenstand Download PDF

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Toshio Hino-shi Hama
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Abstract

Wenn das Verhältnis eines Gastmaterials zu einem Grundmaterial extrem klein ist, ist es schwierig, den Anteil des auf eine Werkstück-Oberfläche aufzudampfenden Gastmaterials und den Zustand der Verteilung des Gastmaterials mit hoher Genauigkeit aufrechtzuerhalten. Die erfindungsgemäße Vakuumbedampfungsvorrichtung weist Folgendes auf: eine Vakuumkammer; eine erste und eine zweite Bedampfungsquelle, die in der Vakuumkammer angeordnet sind; und ein Werkstück-Halteteil, um ein Werkstück in der Vakuumkammer in einem unbeweglichen Zustand zu halten, wobei das Werkstück eine Oberfläche hat, auf der das Gastmaterial und das Grundmaterial abgeschieden werden, die von der ersten und der zweiten Bedampfungsquelle zugeführt werden, und sie weist weiterhin Folgendes auf: ein Abschirmteil, das zwischen der ersten Bedampfungsquelle und dem von dem Werkstück-Halteteil gehaltenen Substrat angeordnet ist und bewirkt, dass die Aufdampfmenge des Gastmaterials auf der Substrat-Oberfläche kleiner als die Aufdampfmenge des Grundmaterials ist; einen Abschirmteil-Antriebsmechanismus, der das Abschirmteil um eine erste Achslinie dreht und das Abschirmteil in Bezug auf eine zweite Achslinie bewegt; und einen einzelnen Antriebsmotor, der das Abschirmteil über den Abschirmteil-Antriebsmechanismus antreibt.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vakuumbedampfungsvorrichtung zum Aufdampfen eines ersten und eines zweiten Aufdampfmaterials auf eine Werkstück-Oberfläche, ein Vakuumbedampfungsverfahren und einen damit erhaltenen bedampften Gegenstand.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Bei einer Vakuumbedampfungsvorrichtung sind eine Bedampfungsquelle, die ein Aufdampfmaterial aufnimmt, und ein Werkstück einander gegenüber in einer Vakuumkammer angeordnet, wobei die Bedampfungsquelle nach der Evakuierung der Vakuumkammer erhitzt, das Aufdampfmaterial geschmolzen und das durch Verdampfung oder Sublimation vergaste Aufdampfmaterial auf der Werkstück-Oberfläche abgeschieden wird. Eine aufgedampfte Schicht, die auf diese Weise auf der Werkstück-Oberfläche ausgebildet worden ist, ist zum Herstellen z. B. von Funktionsschichten von organischen Elektrolumineszenzelementen oder dergleichen geeignet. Insbesondere wenn ein Grundmaterial, das das erste Haupt-Aufdampfmaterial ist, mit einem Gastmaterial dotiert wird, das ein zweites Aufdampfmaterial ist, das in Mikromengen verwendet wird, wird im Allgemeinen das Verfahren der gemeinsamen Abscheidung verwendet, bei dem das Grundmaterial und das Gastmaterial gleichzeitig in derselben Vakuumkammer aufgedampft werden. Ein spezielles Verfahren zur gemeinsamen Abscheidung wird in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2003-193217 beschrieben.
  • Die japanische Offenlegungsschrift Nr. 2003-193217 beschreibt, dass in dem Fall, in dem das Verhältnis des Gastmaterials zu dem Grundmaterial in der aufgedampften Schicht auf etwa 1/100 festgelegt ist, die aufgedampfte Schicht mit dem Sollverhältnis dadurch erhalten werden kann, dass die Geschwindigkeit des Aufdampfens des Gastmaterials auf die Werkstück-Oberfläche auf 1/100 der Geschwindigkeit des Aufdampfens des Grundmaterials eingestellt wird.
  • Wenn das Verhältnis des Gastmaterials zu dem Grundmaterial in der aufgedampften Schicht, die auf dem Werkstück ausgebildet wird, klein ist, beispielsweise etwa 1/100 beträgt, ist es dadurch, dass ein Schichtdicken-Überwachungsgerät für das Gastmaterial näher an seiner Bedampfungsquelle als ein Schichtdicken-Überwachungsgerät für das Grundmaterial angeordnet wird, möglich, die scheinbare Aufdampfgeschwindigkeit für das Gastmaterial zu erhöhen und das Überwachen der Aufdampfgeschwindigkeit für das Gastmaterial zu erleichtern. Wenn jedoch das Verhältnis des Gastmaterials zu dem Grundmaterial sehr klein ist, beispielsweise 1/1000 oder kleiner, ist es auch dann, wenn das Schichtdicken-Überwachungsgerät für das Gastmaterial nahe an seiner Bedampfungsquelle angeordnet wird, schwierig, das Verhältnis des Gastmaterials oder die Verteilung des Gastmaterials zu dem Grundmaterial mit hoher Genauigkeit aufrechtzuerhalten, da die gemeinsame Abscheidungsbehandlung in der Nähe der Nachweisgrenze des Überwachungsgeräts (0,001 Å pro Sekunde) realisiert wird.
  • Bei der Konfiguration, die in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2003-193217 beschrieben ist, wird außer einer Abschirmplatte mit einer Öffnung in Form eines Lochs oder eines Gitters auch ein als Werkstück dienendes Substrat für die Bedampfung gedreht, wodurch die ungleichmäßige Verteilung des Gastmaterials verbessert wird, das als Schicht auf der Substrat-Oberfläche ausgebildet wird. In der Vakuumkammer der Vakuumbedampfungsvorrichtung müssen jedoch zwei Antriebsquellen untergebracht werden, und der Mechanismus in der Vakuumkammer wird komplex. Insbesondere ist es definitiv unerwünscht, dass ein Werkstück angetrieben wird, das eine Oberfläche zum Ausbilden einer aufgedampften Schicht hat, da Fremdstoffe, die von dem Antriebsmechanismus in diesem Prozess erzeugt werden, an der Werkstück-Oberfläche anhaften können.
  • Es ist auch ein anderes Verfahren als die in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2003-193217 beschriebene Technologie in Erwägung gezogen worden. Bei diesem Verfahren wird die Aufdampfgeschwindigkeit für das Grundmaterial dadurch gezielt erhöht, dass die Heiztemperatur der Bedampfungsquelle, die das Grundmaterial enthält, erhöht wird, und die Aufdampfgeschwindigkeit des Gastmaterials wird dadurch auf einem minimal steuerbaren Niveau gehalten, dass die Heiztemperatur der Bedampfungsquelle, die das Gastmaterial enthält, auf eine minimal zulässige Grenze gesenkt wird. Bei diesem Verfahren muss jedoch die Heiztemperatur für das Grundmaterial über das notwendige Niveau hinaus erhöht werden, wodurch die Gefahr einer Modifikation, wie etwa einer Zersetzung, des Grundmaterials besteht.
  • KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Das Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vakuumbedampfungsvorrichtung und ein Vakuumbedampfungsverfahren zur Verfügung zu stellen, die es ermöglichen, beim gleichzeitigen Aufdampfen von zwei verschiedenen Aufdampfmaterialien auf ein Werkstück, wie etwa ein Substrat, eine Schicht aus einem Gastmaterial auf einer Werkstück-Oberfläche mit hoher Genauigkeit und einer gleichmäßigeren Verteilung auch dann auszubilden, wenn das Verhältnis des einen Aufdampfmaterials, das als Gastmaterial dient, zu dem anderen Aufdampfmaterial, das als Grundmaterial dient, extrem klein ist, beispielsweise 1/1000 oder kleiner.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen bedampften Gegenstand zur Verfügung zu stellen, bei dem eine Schicht aus einem Gastmaterial auf einer Werkstück-Oberfläche mit hoher Genauigkeit und einer gleichmäßigeren Verteilung auch dann ausgebildet worden ist, wenn das Verhältnis des Gastmaterials zu dem Grundmaterial extrem klein ist, beispielsweise 1/1000 oder kleiner.
  • Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft eine Vakuumbedampfungsvorrichtung mit einer Vakuumkammer, einer ersten und einer zweiten Bedampfungsquelle, die in der Vakuumkammer angeordnet sind, und Werkstück-Haltemitteln zum Halten, in der Vakuumkammer, eines Werkstücks in einem unbeweglichen Zustand, das eine Oberfläche hat, auf der ein erstes und ein zweites Aufdampfmaterial abgeschieden sind, die von der ersten und der zweiten Bedampfungsquelle zugeführt werden, wobei die Vakuumbedampfungsvorrichtung Folgendes umfaßt: ein Abschirmteil, das zwischen der ersten Bedampfungsquelle und dem von den Werkstück-Haltemitteln gehaltenen Werkstück angeordnet ist und bewirkt, dass die Aufdampfmenge des ersten Aufdampfmaterials auf der Werkstück-Oberfläche kleiner als die Aufdampfmenge des zweiten Aufdampfmaterials ist; einen Abschirmteil-Antriebsmechanismus, der das Abschirmteil um eine erste Achslinie dreht und das Abschirmteil in Bezug auf eine zweite Achslinie bewegt; und eine einzelne Antriebsquelle, die das Abschirmteil über den Abschirmteil-Antriebsmechanismus antreibt.
  • Da erfindungsgemäß das Abschirmteil zwischen der erste Bedampfungsquelle und dem von den Werkstück-Haltemitteln gehaltenen Werkstück angeordnet ist, wird die Menge des ersten Aufdampfmaterials, die an der Werkstück-Oberfläche anhaftet, gegenüber der des zweiten Aufdampfmaterials wesentlich verringert. Und da das Abschirmteil um die erste Achslinie gedreht wird und auch in Bezug auf die zweite Achslinie bewegt wird, wird die Verteilung der Haftung des ersten Aufdampfmaterials an der Werkstück-Oberfläche gleichmäßiger.
  • Bei der Vakuumbedampfungsvorrichtung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Abschirmteil mehrere Öffnungen zum Durchleiten des ersten Aufdampfmaterials durch das Abschirmteil haben. In diesem Fall kann die Dicke der Schicht, die an dem Substrat anhaftet, leicht ungleichmäßig werden, wenn die Gesamtsumme der Oberflächen der Öffnungen weniger als 1% der Oberfläche des Abschirmteils beträgt. Und wenn die Gesamtsumme der Oberflächen der Öffnungen mehr als 50% der Oberfläche des Abschirmteils beträgt, verschlechtert sich der Abschirmeffekt der Aufdampfmaterialien. Daher sollte die Gesamtsumme der Oberflächen der Öffnungen in einem Bereich von 1% bis 50% der Oberfläche des Abschirmteils liegen.
  • Darüber hinaus sollte das Abschirmteil eine Scheibe sein, wobei die erste Achslinie senkrecht zu der Oberfläche des Abschirmteils durch dessen Mittelpunkt geht, die zweite Achslinie parallel zu der ersten Achslinie ist und die Bewegung des Abschirmteils in Bezug auf die zweite Achslinie eine Drehung des Abschirmteils um die zweite Achslinie ist. In diesem Fall ist die Dicke des Abschirmteils nicht besonders beschränkt, solange das Aufdampfmaterial von anderen Teilen als den Öffnungen hindurchgeht.
  • Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft ein Vakuumbedampfungsverfahren, mit dem ein erstes und ein zweites Aufdampfmaterial, die von einer in einer Vakuumkammer angeordneten ersten und einer zweiten Bedampfungsquelle bereitgestellt werden auf einer Oberfläche eines in der Vakuumkammer stationär angebrachten Werkstücks abgeschieden werden, wobei das Vakuumbedampfungsverfahren folgende Schritte aufweist: Anordnen eines Abschirmteils, das einen Teil des von der ersten Bedampfungsquelle bereitgestellten ersten Aufdampfmaterials abschirmt, zwischen der ersten Bedampfungsquelle und dem Werkstück; und Bewegen des Abschirmteils in Bezug auf zwei oder mehr Achslinien, die voneinander verschieden sind.
  • Bei dem Vakuumbedampfungsverfahren der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Bewegen des Abschirmteils vorzugsweise in einer Ebene durchgeführt, die die Oberfläche des Abschirmteils enthält. In diesem Fall umfaßt das Bewegen des Abschirmteils vorzugsweise einen Schritt des Drehens um eine erste Achslinie und einen Schritt des Umlaufens um eine zweite Achslinie, die zu der ersten Achslinie parallel ist. Wenn die Drehzahlgeschwindigkeit des Abschirmteils um die erste und die zweite Achslinie kleiner als 1 U/min ist, wird die Dicke der Schicht, die an dem Substrat anhaftet, leicht ungleichmäßig. Und wenn die Drehzahlgeschwindigkeit des Abschirmteils um die erste und die zweite Achslinie größer als 100 U/min ist, kommt es zu Turbulenzen in der Dampfströmung der Bedampfungssubstanz und die Bedampfungssubstanz erreicht das Substrat nicht. Daher sollte die Drehzahlgeschwindigkeit des Abschirmteils um die erste und die zweite Achslinie in einem Bereich von 1 U/min bis 100 U/min liegen.
  • Wenn die Geschwindigkeit des Aufdampfens (Abscheidungsrate) des ersten Aufdampfmaterials auf die Werkstück-Oberfläche kleiner als 0,0001 Å pro Sekunde ist, ist der Umfang der Dotierung (dope amount) unzureichend, die Lichtemissionseffizienz des ersten Aufdampfmaterials ist zu niedrig, und die gewünschte Lichtemission kann nicht erzielt werden. Wenn hingegen die Geschwindigkeit des Aufdampfens des ersten Aufdampfmaterials auf die Werkstück-Oberfläche größer als 0,1 Å pro Sekunde ist, kommt es zum Licht-Quenching, wodurch die Lichtemissionseffizienz verringert wird. Daher sollte die Geschwindigkeit des Aufdampfens des ersten Aufdampfmaterials auf die Werkstück-Oberfläche in einem Bereich von 0,0001 Å pro Sekunde bis 0,1 Å pro Sekunde liegen. Bevorzugt sollte die Aufdampfgeschwindigkeit 0,0005 Å pro Sekunde bis 0,1 Å pro Sekunde betragen.
  • Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht in einem bedampften Gegenstand, der unter Verwendung der Vakuumbedampfungsvorrichtung nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung oder mit dem Vakuumbedampfungsverfahren nach der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erhalten wird, wobei das Verhältnis der Aufdampfmenge des ersten Aufdampfmaterials zu der Aufdampfmenge des zweiten Aufdampfmaterials 1/1000 oder weniger beträgt.
  • Die erfindungsgemäße Vakuumbedampfungsvorrichtung hat ein Abschirmteil, das zwischen der ersten Bedampfungsquelle und dem von dem Werkstück-Halteteil gehaltenen Werkstück angeordnet ist und bewirkt, dass die Aufdampfmenge des ersten Aufdampfmaterials auf die Werkstück-Oberfläche kleiner als die Aufdampfmenge des zweiten Aufdampfmaterials ist; einen Abschirmteil-Antriebsmechanismus, der das Abschirmteil um eine erste Achslinie dreht und das Abschirmteil in Bezug auf eine zweite Achslinie bewegt; und eine einzelne Antriebsquelle, die das Abschirmteil über den Abschirmteil-Antriebsmechanismus antreibt. Daher kann das erste Aufdampfmaterial auch dann gleichmäßig auf der Werkstück-Oberfläche verteilt werden, wenn die Aufdampfmenge des ersten Aufdampfmaterials viel kleiner als die Aufdampfmenge des zweiten Aufdampfmaterials eingestellt wird. Und da der Antriebsmechanismus und die Antriebsquelle gegenüber denen der Vakuumbedampfungsvorrichtung, die in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2003-193217 beschrieben ist, vereinfacht werden können, können Unreinheiten, die bei der Bedampfung entstehen, kontrolliert werden und eine aufgedampfte Schicht von hoher Qualität kann auf der Werkstück-Oberfläche ausgebildet werden.
  • Wenn das Abschirmteil mehrere Öffnungen zum Durchlassen des ersten Aufdampfmaterials hat, kann das erste Aufdampfmaterial über die Öffnungen zu dem Werkstück geführt werden. Insbesondere kann, wenn die Gesamtsumme der Oberfläche der Öffnungen 1% bis 50% der Oberfläche des Abschirmteils beträgt, das Verhältnis des ersten Aufdampfmaterials, das an der Werkstück-Oberfläche anhaftet, zu dem zweiten Aufdampfmaterial eingestellt werden, und die Aufdampfmenge des ersten Aufdampfmaterials auf die Werkstück-Oberfläche kann wesentlich kleiner als die des zweiten Aufdampfmaterials sein.
  • Der Abschirmteil-Antriebsmechanismus kann einen einfacheren Aufbau haben, wenn das Abschirmteil eine Scheibe ist, die erste Achslinie senkrecht zu der Oberfläche des Abschirmteils durch dessen Mittelpunkt geht, die zweite Achslinie parallel zu der ersten Achslinie ist und die Bewegung des Abschirmteils in Bezug auf die zweite Achslinie eine Drehung des Abschirmteils um die zweite Achslinie ist.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Vakuumbedampfungsverfahren wird das Abschirmteil, das einen Teil des von der ersten Bedampfungsquelle bereitgestellten ersten Aufdampfmaterials abschirmt, zwischen der ersten Bedampfungsquelle und dem Werkstück angeordnet, und das Abschirmteil wird in Bezug auf zwei oder mehr Achslinien bewegt, die voneinander verschieden sind. Daher kann die Aufdampfmenge des ersten Aufdampfmaterials auf die Werkstück-Oberfläche wesentlich kleiner als die des zweiten Aufdampfmaterials sein. Außerdem kann das erste Aufdampfmaterial gleichmäßig auf der Werkstück-Oberfläche verteilt werden.
  • Wenn das Bewegen des Abschirmteils in einer Ebene durchgeführt wird, die die Oberfläche des Abschirmteils enthält, treten kaum Turbulenzen in der Dampfströmung des ersten Aufdampfmaterials in der Vakuumkammer auf, und das erste Aufdampfmaterial kann gleichmäßiger auf der Werkstück-Oberflache verteilt werden. Insbesondere kann der Mechanismus zum Antreiben des Abschirmteils einen einfachen Aufbau haben, wenn das Bewegen des Abschirmteils das Drehen um eine erste Achslinie und das Umlaufen um eine zu der ersten Achslinie parallele zweite Achslinie umfasst. Und wenn die Drehgeschwindigkeit des Abschirmteils um die erste Achslinie oder die Drehgeschwindigkeit des Abschirmteils um die zweite Achslinie in einem Bereich von 1 U/min bis 100 U/min eingestellt wird, treten kaum Turbulenzen in der Dampfströmung des ersten Aufdampfmaterials in der Vakuumkammer auf, und das erste Aufdampfmaterial kann gleichmäßiger auf der Werkstück-Oberfläche verteilt werden.
  • Wenn die Geschwindigkeit des Aufdampfens des ersten Aufdampfmaterials auf die Werkstück-Oberfläche in einem Bereich von 0,001 Å pro Sekunde bis 0,005 Å pro Sekunde eingestellt wird, kann die Aufdampfmenge des ersten Aufdampfmaterials auf die Werkstück-Oberfläche wesentlich kleiner als die des zweiten Aufdampfmaterials sein.
  • Mit dem erfindungsgemäßen bedampften Gegenstand kann ein qualitativ hochwertiger bedampfter Gegenstand mit einer gleichmäßigen Verteilung des ersten Aufdampfmaterials auch dann erhalten werden, wenn das Verhältnis der Aufdampfmenge des ersten Aufdampfmaterials zu der Aufdampfmenge des zweiten Aufdampfmaterials 1/2000 oder mehr beträgt.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine konzeptionelle Darstellung, die eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vakuumbedampfungsvorrichtung schematisch darstellt.
  • 2 ist eine Draufsicht eines Teils des Abschirmteil-Antriebsmechanismus in der in 1 gezeigten Vakuumbedampfungsvorrichtung.
  • 3 ist eine Schnittansicht entlang der Pfeile III-III von 2.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Nachstehend wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 anhand einer Ausführungsform der Erfindung zum Ausbilden einer Schicht auf einem Substrat aus einem organischen Elektrolumineszenzmaterial (EL-Material) näher beschrieben.
  • 1 ist eine konzeptionelle Darstellung der erfindungsgemäßen Vakuumbedampfungsvorrichtung. Die planare Gestalt des Abschirmteil-Antriebsmechanismus der Vorrichtung ist in 2 gezeigt, und die Schnittansicht entlang den Pfeilen III-III ist in 3 gezeigt. Eine Vakuumbedampfungsvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform weist einen Behälter 12 mit einer Vakuumkammer 11 darin und eine Vakuumpumpe auf (in der Figur nicht dargestellt), die so mit dem Behälter 12 verbunden ist, dass sie mit dem Inneren der Vakuumkammer 11 in Verbindung steht und zum Aufrechterhalten eines vorgegebenen Vakuumgrads in der Vakuumkammer 11 dient. Ein Substrat 13, das als Werkstück dient, kann in den Behälter 12 eingebracht und aus diesem herausgenommen werden. In dem Behälter ist eine Tür (in der Figur nicht dargestellt) ausgebildet, die geöffnet und geschlossen werden kann, um das Substrat 13, das ein Werkstück ist, in den Behälter einzubringen oder aus diesem herauszunehmen und das vorgenannte erste und zweite Aufdampfmaterial, also ein Gastmaterial 14 und ein Grundmaterial 15, an der ersten und der zweiten Bedampfungsquelle bereitzustellen, und über diese Tür ist das Innere der Vakuumkammer 11 zugänglich.
  • Eine erste und eine zweite becherförmige Bedampfungsquelle 16, 17 sind in einem vorgegebenen Abstand voneinander in dem Behälter 12 angeordnet, und zwar im unteren Teil der Vakuumkammer 11. Das Gastmaterial 14 und das Grundmaterial 15, die auf die Oberfläche des Substrats 13 aufgedampft werden, werden in dieser ersten bzw. zweiten Bedampfungsquelle 16, 17 aufgenommen. In diese erste und zweite Bedampfungsquelle 16, 17 sind Heizmittel (in der Figur nicht dargestellt) integriert, und das Gastmaterial 14 und das Grundmaterial 15 werden unabhängig voneinander mit diesen Heizmitteln auf eine Temperatur erhitzt, bei der ihre Dämpfe erzeugt werden können.
  • Beispiele für Materialien, die als das vorgenannte Gastmaterial 14 und das vorgenannte Grundmaterial 15 bei der vorliegenden Ausführungsform verwendet werden können, sind unter anderem organische Stoffe, wie etwa organische EL-Materialien oder Materialien für organische Solarzellen, und Metalle, wie etwa Lithium, Caesium und Lithiumfluorid, sowie Legierungen, die mindestens eines davon enthalten. Beispiele für die vorgenannten organischen EL-Materialien sind unter anderem Aluminium-tris(8-Hydroxychinolinat) komplex (Alq3), N,N'-bis(3-Methylphenyl)-(1,1'-diphenyl)-4,4'-diamin (TPD), 4,4'-bis[N-(1-Naphthyl)-N-phenylamino]biphenyl (α-NPD), Chinacridon, Rubren, Oxadiazol, Bathocuproin und Bathophenanthrolin. Beispiele für Materialien für organische Solarzellen sind unter anderem Perylenderivate, Phthalocyaninderivate und Chinacridonderivate. Das als Substrat 13 dienende Werkstück, das bei der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, ist nicht besonders beschränkt, und hierfür können Materialien wie Glas, Harze und Metalle verwendet werden.
  • Ein Abschirmteil 18 zum Verringern der Abscheidungsmenge des Gastmaterials 14 auf die Oberfläche des Substrats 13 in Bezug auf die Abscheidungsmenge des Grundmaterials 15 ist zusammen mit seinem Antriebsmechanismus 19 direkt über der ersten Bedampfungsquelle 16 angeordnet.
  • Das Abschirmteil 18 in der vorliegenden Ausführungsform hat eine scheibenähnliche Form, und mehrere Öffnungen 20 zum Durchleiten des Gastmaterials 14 sind in einer gitterartigen Konfiguration mit einem vorgegebenen Abstand in dem Abschirmteil angeordnet. Die Dicke des Abschirmteils 18, der Durchmesser der Öffnungen 20 und der Abstand zwischen den Öffnungen müssen entsprechend dem Verhältnis der Aufdampfmenge des Gastmaterials 14 zu der Aufdampfmenge des Grundmaterials 15 geändert werden, die auf die Oberfläche des Substrats 13 aufzudampfen sind, und das Verwenden einer Zufallsanordnung der Öffnungen 20 ist ebenfalls effektiv. Die Form der Öffnungen 20 ist nicht auf die runde Form beschränkt, sondern die Öffnungen können jede Form haben, wenn sie einen Durchlassbereich in einer Form bilden, die das Durchlassen des Gastmaterials 14 durch die Öffnungen gestattet. Die Gesamtsumme der Oberfläche der Öffnungen 20 bezogen auf die Oberfläche des Abschirmteils 18, das heißt, der Öffnungsanteil, wird in einem Bereich von 1% bis 50% eingestellt.
  • Der Abschirmteil-Antriebsmechanismus 19 in der vorliegenden Ausführungsform hat eine Grundplatte 22 mit einem darin ausgebildeten Rundloch 21, ein Antriebsrad (drive gear) 23, das an der Grundplatte 22 neben dem Rundloch drehbar angebracht ist, und ein Antriebsrad (driven gear) 24, das so untergebracht ist, dass es in einem Zustand des Eingriffs mit dem Antriebsrad 23 in Bezug auf die Grundplatte 22 gedreht werden kann. Das Antriebsrad 23 ist mit einem Antriebsmotor 25 verbunden, und das Antriebsrad 23 kann mit einer gewünschten Drehzahlgeschwindigkeit angetrieben werden. In dem Abtriebsrad 24 ist ein Außermitteloch (eccentric hole) 26 ausgebildet, in das das Abschirmteil 18 drehbar eingepasst ist, und ein Mittelpunkt O2 (der der zweiten Achslinie in der vorliegenden Erfindung entspricht) des Außermittelochs 26 ist in Bezug auf einen Drehmittelpunkt O1 (der der ersten Achslinie in der vorliegenden Erfindung entspricht) des Abtriebsrads 24 versetzt. In diesem Fall wird die Größe der Versetzung, das heißt, die Außermittigkeit des Mittelpunkts O2 des Außermittelochs 26, vorzugsweise so eingestellt, dass seine Beziehung mit dem Anordnungsabstand der Öffnungen 20 durch eine irrationale Zahl dargestellt wird. Ein Flanschteil 27, der an der Innenseite radial übersteht, ist an dem unteren Endteil des Lochs 21 der Grundplatte 22 ausgebildet, und ein innerer Zahnradteil 28, der Zähne mit der gleichen Form wie die des Abtriebsrads 24 hat, ist an der Innenperipheriefläche des Lochs 21 zwischen dem Flanschteil 27 und dem Abtriebsrad 24 ausgebildet. Ein röhrenförmiger Teil 29, der drehbar in das Außermitteloch 26 des Abtriebsrads 24 eingepasst werden kann, ist in dem vorgenannten Abschirmteil 18 ausgebildet, und eine ringförmige Sicherungsscheibe 31 ist mittels mehrerer Schrauben 30 an der distalen Stirnseite des röhrenförmigen Teils 29 befestigt, wodurch verhindert wird, dass das Abschirmteil 18 aus dem Außermitteloch 26 des Abtriebsrads 24 herausgezogen wird. Ein äußerer Zahnradteil 32, der mit einem Teil des an der Grundplatte 22 ausgebildeten inneren Zahnradteils 28 in Eingriff ist, ist an der Außenperipheriefläche des Abschirmteils 18 ausgebildet, und aufgrund dieses äußeren Zahnradteils kann das Abschirmteil 18 entsprechend der Drehung des Abtriebsrads 24 eine komplexe Umlaufbewegung in Bezug auf den inneren Zahnradteil 28 ausführen, während es entlang dem Flanschteil 27 gleitet. Mit anderen Worten, wenn das Antriebsrad 23 beim Antreiben gedreht wird, führt das Abschirmteil 18 eine Drehbewegung um seine Mittelachslinie O2 und eine Umlaufbewegung um die Mittelachslinie O1 des Abtriebsrads 24, die parallel zu der Mittelachslinie O2 des Abschirmteils 18 ist, entlang der Oberfläche des Flanschteils 27 aus. In diesem Fall sollte der effektive Durchmesser des äußeren Zahnradteils 32 des Abschirmteils 18 in Bezug auf den effektiven Durchmesser des Abtriebsrads 24 so eingestellt werden, dass eine zu große Differenz zwischen der Drehgeschwindigkeit des Abschirmteils 18 und der Drehgeschwindigkeit des Abtriebsrads 24 (Umlaufgeschwindigkeit des Abschirmteils 18) vermieden wird, und die Einstellungen sollten so sein, dass die Drehgeschwindigkeit des Abschirmteils 18 um die beiden Achslinien O1, O2 auf einen Bereich von 1 U/min bis 100 U/min begrenzt sind.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform wird erfindungsgemäß die zweite Achslinie O1 parallel zu der Achslinie O2 des Drehmittelpunkts des Abschirmteils 18 eingestellt, das eine scheibenförmige Gestalt hat, und das Abschirmteil 18 wird dazu gebracht, um die zweite Achslinie O1 umzulaufen, aber es ist offensichtlich möglich, die zweite Achslinie in der Richtung einzustellen, die mit der der ersten Achslinie O2 übereinstimmt, sodass sich das Abschirmteil 18 entlang der zweiten Achslinie hin- und herbewegt. In diesem Fall führt das Abschirmteil 18 eine komplexe Bewegung aus, die eine Drehbewegung um die erste Achslinie und eine lineare Hin- und Herbewegung entlang der zu der zweiten Achslinie parallelen Richtung umfasst.
  • Die Drehbewegung und die Umlaufbewegung können unter Verwendung von zwei Antriebsmotoren unabhängig voneinander gesteuert werden.
  • In dem oberen Teil der Vakuumkammer 11 sind Werkstück-Haltemittel 33 zum Halten des Substrats 13 in einem ortsfesten Zustand angeordnet, auf dem das Gastmaterial 14 und das Grundmaterial 15 abgeschieden werden sollen, die von der ersten und der zweiten Bedampfungsquelle 16, 17 bereitgestellt werden. Die Werkstück-Haltemittel 33 können jede Konfiguration haben, wenn sie keine nachteilige Wirkung auf das Substrat 13 während der Bedampfungsoperation haben und sie das Substrat 13 mit guter Stabilität halten können. Da es bei der vorliegenden Ausführungsform nicht erforderlich ist, das Substrat 13 während der Bedampfungsoperation wie in der Erfindung der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2003-193217 zu bewegen, können die Werkstück-Haltemittel 33 einen einfachen Aufbau haben, und die nachteilige Wirkung, die durch die Verunreinigungen entsteht, die von ihrem Antriebsmechanismus erzeugt werden, kann dadurch minimiert werden, dass das Substrat 13 angetrieben wird. In diesem Fall erreicht das von der ersten Bedampfungsquelle 16 zugeführte Gastmaterial 14 die Oberfläche des Substrats 13 über das Abschirmteil 18, und das von der zweiten Bedampfungsquelle 17 zugeführte Grundmaterial 15 erreicht direkt die Oberfläche des Substrats 13. Daher wird das Grundmaterial 15 auf der Oberfläche des Substrats 13 in einer größeren Menge als das Gastmaterial 14 abgeschieden. Die Positionen der ersten und der zweiten Bedampfungsquelle 16, 17, des Abschirmteils 18 und der Werkstück-Haltemittel 33 sollten entsprechend eingestellt werden, sodass das Gastmaterial 14 und das Grundmaterial 15 gleichmäßig über die Oberfläche des Substrats 13 verteilt werden.
  • In der Nähe des Abschirmteil-Antriebsmechanismus 19 zwischen der vorgenannten ersten Bedampfungsquelle 16 und dem Abschirmteil-Antriebsmechanismus 19 ist ein Schichtdickensensor 34 für ein Gastmaterial angeordnet, der zum Ermitteln des Anteils des von der ersten Bedampfungsquelle 16 zugeführten Gastmaterials 14 dient, das heißt, der Schichtdicke des Gastmaterials 14, das über die Öffnungen 20 des Abschirmteils 18 auf dem Substrat 13 abgeschieden wird. Und in der Nähe der Werkstück-Haltemittel 33 zwischen der vorgenannten zweiten Bedampfungsquelle 17 und den Werkstück-Haltemitteln 33 ist ein Schichtdickensensor 35 für ein Grundmaterial angeordnet, der zum Ermitteln der Masse des von der zweiten Bedampfungsquelle 17 zugeführten Grundmaterials 15 dient, das heißt, der Schichtdicke des Grundmaterials 15, das auf dem Substrat 13 abgeschieden wird. Detektionssignale von diesen Schichtdickensensoren 34, 35, die Quarzoszillatoren oder dergleichen verwenden, werden an eine Rechen- und Verarbeitungsvorrichtung (in der Figur nicht dargestellt) ausgegeben, wobei der Betrieb der Heizmittel für die erste und die zweite Bedampfungsquelle 16, 17 oder die Drehzahlgeschwindigkeit des Antriebsrads 23 rückkopplungsgesteuert werden, und wobei die Steuerung so durchgeführt wird, dass die Bedampfung mit der gewünschten Geschwindigkeit erfolgt.
  • Um die Wirkung der vorliegenden Erfindung zu ermitteln, wurde unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Vakuumbedampfungsvorrichtung 10 und von Konfigurationen, die nachstehend in Beispielen 1 und 2 beschrieben werden, ein organisches EL-Material auf der Oberfläche des Substrats 13 abgeschieden, und die Dotiermaterialmenge D(%) des Gastmaterials 14 in Bezug auf das Grundmaterial 15 und die Streuung Δ(%) der Schichtdickenverteilung des Gastmaterials 14 wurden berechnet. Zum Vergleich wurde in einem Vergleichsbeispiel 1 das gleiche organische EL-Material abgeschieden, ohne das vorgenannte Abschirmteil 18 umlaufen zu lassen, und die Dotiermaterialmenge D(%) des Gastmaterials 14 in Bezug auf das Grundmaterial 15 sowie die Streuung Δ(%) der Schichtdickenverteilung des Gastmaterials 14 wurden in der gleichen Weise berechnet. In einem Vergleichsbeispiel 2 wurde das gleiche organische EL-Material abgeschieden, ohne das Abschirmteil 18 zu verwenden, und die Dotiermaterialmenge D(%) und die Streuung Δ(%) wurden berechnet.
  • Die Dotiermaterialmenge D des Gastmaterials 14 in Bezug auf das Grundmaterial 15 wird durch Dg = (tg/th) × 100 dargestellt, wobei tg für die Schichtdicke des Gastmaterials 14 steht, die aufgrund der Daten des Schichtdickensensors 34 für ein Gastmaterial ermittelt wird, und th für die Schichtdicke des Grundmaterials 15 steht, die aufgrund der Daten des Schichtdickensensors 35 für ein Grundmaterial ermittelt wird. Darüber hinaus wird die Streuung Δ der Schichtdickenverteilung für das Gastmaterial 14 in der Ausführungsform mit der Gleichung Δ = {(Dmax – Dmin)/Dmax}max × (1/2) durch Abtasten von Abschnitten an 16 Stellen auf der Oberfläche des Substrats 13 und durch Ermitteln einer Stelle mit einer höchsten Dotiermaterialmenge Dmax und einer Stelle mit einer niedrigsten Dotiermaterialmenge Dmin von den 16 Stellen auf der Oberfläche des Substrats 13 mittels Flüssigchromatographie bestimmt.
  • Beispiel 1
  • Als Abschirmteil 18 wurde ein Blech aus nichtrostendem Stahl mit einem Öffnungsanteil, das heißt, einem Anteil der Gesamtsumme der Oberflächen der Öffnungen 20 an der Oberfläche des Abschirmteils 18, von 10% verwendet. Darüber hinaus wurde Rubren (5,6,11,12-Tetraphenylnapthacen) als Gastmaterial 14 verwendet, und Aluminium-tris(8-Hydroxychinolat) komplex (Alq3) wurde als Grundmaterial 15 verwendet. Als Substrat 13 wurde eine Glasplatte mit einer quadratischen Form mit einer Kantenlänge von 50 nun und einer Dicke von 0,7 mm verwendet.
  • Als Heizmittel für die erste und die zweite Bedampfungsquelle 16, 17 wurden Widerstandsheizmittel verwendet, das Gastmaterial 14 und das Grundmaterial 15 wurden auf eine Temperatur von 300°C erhitzt, die Bedampfungsgeschwindigkeit für das Gastmaterial 14, die aufgrund der Daten von dem Schichtdickensensor 34 für ein Gastmaterial festgelegt worden war, wurde auf 0,1 Å/s eingestellt, und die Bedampfungsgeschwindigkeit für das Grundmaterial 15, die aufgrund der Daten von dem Schichtdickensensor 35 für ein Grundmaterial festgelegt worden war, wurde auf 0,1 Å/s eingestellt, wobei der Vakuumgrad in der Vakuumkammer 11 auf 10–5 Pa gehalten wurde. Die Drehzahlgeschwindigkeit des Abschirmteils 18 wurde auf 10 U/min eingestellt, seine Umlaufgeschwindigkeit wurde auf 7 U/min eingestellt, und es wurde eine aufgedampfte Schicht erhalten, in der das Grundmaterial 15 mit 0,1% Gastmaterial 14 dotiert war. Im Beispiel 1 wurden das direkte und das umgekehrte Drehen der Umlaufbewegung durch Umkehren des Betriebs des Antriebsmotors 25 immer dann wiederholt, wenn der äußere Zahnradteil 32 des Abschirmteils 18 eine Umdrehung gemacht hatte.
  • Beispiel 2
  • Als Abschirmteil 18 wurde ein Blech aus nichtrostendem Stahl mit einem Öffnungsanteil von 5% verwendet. Darüber hinaus wurde Rubren (5,6,11,12-Tetraphenylnapthacen) als Gastmaterial 14 verwendet, und Aluminium-tris(8-Hydroxychinolat) komplex (Alq3) wurde als Grundmaterial 15 verwendet. Als Substrat 13 wurde eine Glasplatte mit einer quadratischen Form mit einer Kantenlänge von 50 mm und einer Dicke von 0,7 mm verwendet.
  • Als Heizmittel für die erste und die zweite Bedampfungsquelle 16, 17 wurden Widerstandsheizmittel verwendet, das Gastmaterial 14 und das Grundmaterial 15 wurden auf eine Temperatur von 300°C erhitzt, die Drehzahlgeschwindigkeit des Abschirmteils 18 wurde auf 20 U/min eingestellt, und seine Umlaufgeschwindigkeit wurde auf 10 U/min eingestellt, sodass die Bedampfungsgeschwindigkeit für das Gastmaterial 14, die aufgrund der Daten von dem Schichtdickensensor 34 für ein Gastmaterial festgelegt worden war, auf 0,1 Å/s eingestellt wurde, und die Bedampfungsgeschwindigkeit für das Grundmaterial 15, die aufgrund der Daten von dem Schichtdickensensor 35 für ein Grundmaterial festgelegt worden war, ebenfalls auf 0,1 Å/s eingestellt wurde, wobei der Vakuumgrad in der Vakuumkammer 11 auf 10–5 Pa gehalten wurde. Dadurch wurde eine aufgedampfte Schicht erhalten, in der das Grundmaterial 15 mit 0,05% Gastmaterial 14 dotiert war. Das Verhältnis der Drehgeschwindigkeit und der Umlaufgeschwindigkeit wurde durch Ändern des Verhältnisses des Teilkreisdurchmessers (pitch circle diameter) des Abschirmteils 18 und des Abtriebsrads 24 eingestellt, und die Umlaufoperation wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 durchgeführt.
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Als Abschirmteil 18 wurde ein Blech aus nichtrostendem Stahl mit einem Öffnungsanteil, das heißt, einem Anteil der Gesamtsumme der Oberflächen der Öffnungen 20 an der Oberfläche des Abschirmteils 18, von 10% verwendet. Darüber hinaus wurde Rubren (5,6,11,12-Tetraphenylnapthacen) als Gastmaterial 14 verwendet, und Aluminium-tris(8-Hydroxychinolat) komplex (Alq3) wurde als Grundmaterial 15 verwendet. Als Substrat 13 wurde eine Glasplatte mit einer quadratischen Form mit einer Kantenlänge von 50 mm und einer Dicke von 0,7 mm verwendet.
  • Als Heizmittel für die erste und die zweite Bedampfungsquelle 16, 17 wurden Widerstandsheizmittel verwendet, das Gastmaterial 14 und das Grundmaterial 15 wurden auf eine Temperatur von 300°C erhitzt, sodass die Bedampfungsgeschwindigkeit für das Gastmaterial 14, die aufgrund der Daten von dem Schichtdickensensor 34 für ein Gastmaterial festgelegt worden war, auf 0,1 Å/s eingestellt wurde, und die Bedampfungsgeschwindigkeit für das Grundmaterial 15, die aufgrund der Daten von dem Schichtdickensensor 35 für ein Grundmaterial festgelegt worden war, auf 1 Å/s eingestellt wurde, wobei der Vakuumgrad in der Vakuumkammer 11 auf 10–5 Pa gehalten wurde. Es wurde eine Anordnung verwendet, bei der das Abschirmteil 18 durch In-Betrieb-Setzen des Antriebsmotors 25 an einer Eingriffposition des äußeren Zahnradteils 32 des Abschirmteils 18 und des Antriebsrads 23 nur zum Drehen veranlasst wurde. Die Drehzahlgeschwindigkeit des Abschirmteils 18 wurde auf 10 U/min eingestellt, und es wurde eine aufgedampfte Schicht erhalten, in der das Grundmaterial 15 mit 0,1% Gastmaterial 14 dotiert war.
  • Vergleichsbeispiel 2
  • Unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass kein Abschirmteil 18 verwendet wurde und die Einstellungen so waren, dass die Bedampfungsgeschwindigkeit für das Gastmaterial 14, die aufgrund der Daten von dem Schichtdickensensor 34 für ein Gastmaterial festgelegt worden war, auf 0,01 Å/s eingestellt wurde, wurde eine aufgedampfte Schicht auf einer Glasplatte ausgebildet.
  • Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1
    Dotiermaterialmenge des Gastmaterials (%) Schicht
    1. Mal 2. Mal 3. Mal 4. Mal 5. Mal 6. Mal Standardabweihung Dickenungleichmäßigk. des Gastmaterials
    Bsp. 1 0,113 0,101 0,118 0,115 0,103 0,091 0,01 ±3%
    Bsp. 2 0,049 0,051 0,052 0,049 0,048 0,05 0,013 ±3
    Vergleichsb. 1 0,101 0,12 0,113 0,093 0,099 0,116 0,011 ±5%
    Vergleichsb. 2 0,078 0,114 0,146 0,12 0,088 0,135 0,026 ±5%
  • Wie in Tabelle 1 gezeigt, wurde nachgewiesen, dass durch Ausbilden einer Schicht unter Verwendung der vorliegenden Erfindung eine aufgedampfte Schicht mit einer Dicke, die gleichmäßiger ist, und einer Streuung der Dotiermaterialmenge des Gastmaterials 14 ausgebildet werden kann, die kleiner als bei Verwendung der herkömmlichen Technologie ist. Außerdem wurde nachgewiesen, dass dadurch, dass dem Abschirmteil 18 eine komplexe Bewegung verliehen wird, auch die Streuung der Dicke des Gastmaterials 14 verringert werden kann. Die vorliegende Erfindung sollte als Erfindung aufgefasst werden, die auf dem in ihren Ansprüchen beschriebenen Gegenstand beruht, und außer dem in den vorstehenden Ausführungsformen beschriebenen Gegenstand können zahlreiche Änderungen oder Modifikationen implementiert werden, die Bestandteil des Konzepts der vorliegenden Erfindung sind. Mit anderen Worten, der gesamte Gegenstand in den vorstehenden Ausführungsformen beschränkt die vorliegende Erfindung nicht, er enthält zahlreiche Merkmale, die keine direkte Beziehung zu der vorliegenden Erfindung haben, und er kann entsprechend der Anwendung oder dem Gegenstand beliebig geändert werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - JP 2003-193217 [0002, 0003, 0005, 0006, 0017, 0036]

Claims (11)

  1. Vakuumbedampfungsvorrichtung mit einer Vakuumkammer, einer ersten und einer zweiten Bedampfungsquelle, die in der Vakuumkammer angeordnet sind, und Werkstück-Haltemitteln, um ein Werkstück in der Vakuumkammer in einem ortsfesten Zustand zu halten, wobei das Werkstück eine Oberfläche aufweist, auf der ein erstes und ein zweites Aufdampfmaterial abgeschieden werden, die von der ersten und der zweiten Bedampfungsquelle bereitgestellt werden, wobei die Vakuumbedampfungsvorrichtung Folgendes umfaßt: – ein Abschirmteil, das zwischen der ersten Bedampfungsquelle und dem von den Werkstück-Haltemitteln gehaltenen Werkstück angeordnet ist und bewirkt, dass eine Aufdampfmenge des ersten Aufdampfmaterials auf die Werkstück-Oberfläche kleiner als eine Aufdampfmenge des zweiten Aufdampfmaterials ist; – einen Abschirmteil-Antriebsmechanismus, der das Abschirmteil um eine erste Achslinie dreht und das Abschirmteil in Bezug auf eine zweite Achslinie bewegt; und – eine einzelne Antriebsquelle, die das Abschirmteil über den Abschirmteil-Antriebsmechanismus antreibt.
  2. Vakuumbedampfungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschirmteil mehrere Öffnungen zum Durchleiten des ersten Aufdampfmaterials durch das Abschirmteil aufweist.
  3. Vakuumbedampfungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gesamtsumme der Oberflächen der Öffnungen in Bezug auf eine Oberfläche des Abschirmteils in einem Bereich von 1% bis 50% liegt.
  4. Vakuumbedampfungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschirmteil eine Scheibe ist, wobei die erste Achslinie senkrecht zu der Oberfläche des Abschirmteils durch dessen Mittelpunkt geht, die zweite Achslinie parallel zu der ersten Achslinie ist und die Bewegung des Abschirmteils in Bezug auf die zweite Achslinie eine Drehung des Abschirmteils um die zweite Achslinie ist.
  5. Vakuumbedampfungsverfahren, mit dem ein erstes und ein zweites Aufdampfmaterial, die von einer ersten und einer zweiten in einer Vakuumkammer angeordneten Bedampfungsquelle zugeführt werden, auf einer Oberfläche eines in der Vakuumkammer fixierten Werkstücks abgeschieden werden, wobei das Vakuumbedampfungsverfahren folgende Schritte aufweist: – Anordnen eines Abschirmteils, das einen Teil des von der ersten Bedampfungsquelle bereitgestellten ersten Aufdampfmaterials abschirmt, zwischen der ersten Bedampfungsquelle und dem Werkstück; und – Bewegen des Abschirmteils in Bezug auf zwei oder mehr Achslinien, die voneinander verschieden sind.
  6. Vakuumbedampfungsverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Bewegen des Abschirmteils in einer Ebene durchgeführt wird, die die Oberfläche des Abschirmteils enthält.
  7. Vakuumbedampfungsverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Bewegen des Abschirmteils einen Schritt des Drehens um eine erste Achslinie und einen Schritt des Umlaufens um eine zweite Achslinie umfaßt, die zu der ersten Achslinie parallel ist.
  8. Vakuumbedampfungsverfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drehgeschwindigkeit des Abschirmteils um die erste Achslinie in einem Bereich von 1 Umdrehung pro Minute bis 100 Umdrehungen pro Minute liegt.
  9. Vakuumbedampfungsverfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drehgeschwindigkeit des Abschirmteils um die zweite Achslinie in einem Bereich von 1 Umdrehung pro Minute bis 100 Umdrehungen pro Minute liegt.
  10. Vakuumbedampfungsverfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit des Aufdampfens des ersten Aufdampfmaterials auf die Werkstück-Oberfläche in einem Bereich von 0,0001 Å pro Sekunde bis 0,1 Å pro Sekunde liegt.
  11. Bedampfter Gegenstand, der unter Verwendung der Vakuumbedampfungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder des Vakuumbedampfungsverfahrens nach einem der Ansprüche 5 bis 10 erhalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis der Aufdampfmenge des ersten Aufdampfmaterials zu der Aufdampfmenge des zweiten Aufdampfmaterials 1/1000 oder weniger beträgt.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8882917B1 (en) * 2009-12-31 2014-11-11 Intermolecular, Inc. Substrate processing including correction for deposition location
US20120282401A1 (en) * 2011-05-05 2012-11-08 Etansi Inc. Method of forming a partial deposition layer and apparatus of forming a partial deposition layer
KR101885245B1 (ko) * 2012-05-31 2018-09-11 삼성디스플레이 주식회사 증착 장치 및 이를 이용한 유기 발광 표시장치의 제조방법
CN104213078A (zh) * 2013-05-30 2014-12-17 海洋王照明科技股份有限公司 一种低浓度掺杂的蒸发设备
CN104213077A (zh) * 2013-05-30 2014-12-17 海洋王照明科技股份有限公司 一种用于有机电致发光器件的蒸发设备

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003193217A (ja) 2001-12-25 2003-07-09 Nippon Seiki Co Ltd 蒸着装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003193217A (ja) 2001-12-25 2003-07-09 Nippon Seiki Co Ltd 蒸着装置

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