DE3205384C2

DE3205384C2 -

Info

Publication number: DE3205384C2
Application number: DE3205384A
Authority: DE
Inventors: Goro Akashi; Akira Nahara; Yoshihiro Odawara Kanagawa Jp Arai
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1981-02-16
Filing date: 1982-02-16
Publication date: 1990-06-07
Also published as: JPS57134558A; DE3205384A1; JPH0141700B2; US4543275A

Description

Organische Materialien, wie Materialien mit hohem Molekulargewicht oder Polymere, werden in großem Umfang als schützende Materialien für verschiedene Arten von dünnen Schichten verwendet, die durch Vakuumbedampfen hergestellt werden. Diese organischen Materialien besitzen ausgezeichnete Eigenschaften, beispielsweise ausgezeichnete Feuchtigkeitsbeständigkeit, Haltbarkeit, Beständigkeit gegen Chemikalien und Isoliereigenschaften.

Sie werden auf die zu schützenden Substrate durch Beschichten, Besprühen oder Eintauchen, wie beispielsweise in "Coating Technology (Kohtingu Kohgaku)", Asakura Book Store, Seiten 253 bis 277 (20. März 1971), näher beschrieben, aufgebracht. Obgleich diese Verfahren für die Bildung einer verhältnismäßig dicken Schutzschicht geeignet sind, ist es schwierig, unter Anwendung bekannter Verfahren eine gleichmäßig dünne Schicht mit einer Dicke von weniger als beispielsweise 1 µm herzustellen.

Für Aufzeichnungsmedien vom dünnen Metallschichttyp für die Aufzeichnung mit hoher Dichte sind sehr dünne organische Schutzschichten einer Dicke von etwa 5 bis etwa 100 nm erwünscht. Mit einem sogenannten Vakuumdünnbeschichtungsverfahren, beispielsweise einer Vakuumdampfbeschichtung, kann eine sehr dünne gleichmäßige Schicht hergestellt werden. Ein solches Verfahren ist zur Bildung einer Schutzschicht für den obengenannten Zweck geeignet.

In einem Vakuumbedampfungsverfahren, wie es vorstehend beschrieben ist, wird auf einen Träger die gewünschte dünne Schicht durch Verdampfen eines Materials unter der Einwirkung von Wärme in einer Vakuumatmosphäre aufgedampft. Dieses Verfahren wurde bisher für anorganische Verdampfungsquellen (verdampfbare Materialien), wie Metalle und dergleichen, sowie organische Verdampfungsquellen (verdampfbare Materialien) verwendet.

Beim Verdampfen eines Materials mit einem hohen Molekulargewicht, wie eines organischen Polymeren, durch Erhitzen im Vakuum wird das Material mit dem hohen Molekulargewicht jedoch zersetzt oder vergast, bevor es in ausreichendem Maße verdampft ist. Daher haftet dieses Material nicht an dem zu bedampfenden Substrat. Ferner bildet das Material Zersetzungsprodukte oder weist ein geringeres Molekulargewicht auf. Häufig bildet es daher eine Schicht mit Eigenschaften, die von denjenigen des Verdampfungsquellenmaterials vor dem Verdampfen verschieden sind. Es ist deshalb schwierig, eine Schicht aus dem gleichen Material wie das organische Polymer vor dem Verdampfen herzustellen.

Das auf das zu bedampfende Substrat aufgedampfte Material ist nicht immer das gleiche wie das als Verdampfungsquelle verwendete Polymer.

Es ist erwünscht, kontinuierlich eine dünne organische Schicht durch Bedampfen mit einer guten Reproduzierbarkeit und einem guten Wirkungsgrad herzustellen. Bisher ist jedoch kein geeignetes Verfahren zur Herstellung einer solchen Schicht bekannt.

In der JP-B-17 440/64 und der GB-A-9 91 840 ist ein Verfahren zum Herstellen einer Polymerschicht durch Verdampfen eines organischen Polymeren als Verdampfungsquelle durch Bestrahlung mit einem energiereichen Elektronenstrahl beschrieben, bei dem das Polymer bei einer Temperatur unterhalb seines Zersetzungspunktes gehalten wird. Bei diesem Verdampfen tritt jedoch als Folge der Bestrahlung mit dem Elektronenstrahl eine Aufladung des Verdampfungsquellenmaterials auf. Daher ist es schwierig, über einen längeren Zeitraum eine stabile Dampfabscheidung fortzusetzen. Es ist ebenfalls schwierig, eine stabile Bestrahlung durchzuführen unter Verhinderung der Zersetzung des Verdampfungsquellenmaterials und der Abnahme des Vakuums als Folge der Zersetzung.

In der JP-B-45 989/74 ist ein Verfahren zum Schmelzen eines nicht-thermoplastischen Harzes durch Erhitzen und kontinuierliches Extrudieren des geschmolzenen Harzes auf die Oberfläche einer in einer Vakuumatmosphäre angeordneten erhitzten Trommel mittels einer Pumpe, um das Harz an der Oberfläche der Trommel zu befestigen, beschrieben. Eine dünne aufgedampfte Harzschicht wird auf einem zu bedampfenden Material gebildet durch Aufdampfen des Harzes auf die Oberfläche der Trommel unter Anwendung von Wärme. Hierbei ist es jedoch erforderlich, das an der Trommel haftende organische Polymer vollständig zu verdampfen. Daher sind die Auswahl der Temperatur der Trommel und die Auswahl der Zuführungsmenge des organischen Polymeren sehr kompliziert. Insbesondere wenn ein organisches Polymer mit einer verhältnismäßig hohen Verdampfungstemperatur verwendet wird, bleibt auf der Trommel nicht-verdampftes Polymer zurück, wenn die Temperatur der Trommel zu niedrig ist. Wenn jedoch die Temperatur der Trommel zu hoch ist, reichert sich auf der Oberfläche der Trommel ein Kohlenstoffrückstand an, der durch die Zersetzung des Polymeren entsteht. Da diese auf der Oberfläche der Trommel zurückbleibenden Materialien die Wärmeleitung der Trommel berücksichtigen, ist es schwierig, über einen langen Zeitraum kontinuierlich eine stabile Bedampfung durchzuführen.

In der JP-B-21 907/78 ist ein Verfahren zum Aufdampfen von Polyethylen und Polypropylen beschrieben, bei dem diese Polymere bei der optimalen Verdampfungstemperatur gehalten werden. Dieses Verfahren kann jedoch wegen der begrenzten Anzahl von Materialien, die nach diesem Verfahren bedampft werden können, nicht in großem Umfange angewendet werden.

Andererseits wurde als Verfahren zum Bedampfen mit einer Legierung aus Elementen, die jeweils voneinander verschiedene Dampfdrucke haben, oder aus einer zersetzbaren Verbindung auch bereits ein sogenanntes Schnellbedampfungsverfahren (Flash-Bedampfung) angewendet. Dabei wird das Verdampfungsquellenmaterial vollständig verdampft, indem das Material kontinuierlich nach und nach in einem Wärmeverdampfungsabschnitt, der vorerwärmt ist und bei einer hohen Temperatur gehalten wird, eingeführt wird.

Es ist jedoch nicht möglich, das Schnellbedampfungsverfahren auf organische Polymere anzuwenden. Im Gegensatz zu anorganischen Materialien, wie Legierungen, wird ein organisches Polymer teilweise zersetzt und verkohlt, wenn es abrupt erhitzt wird. Das Verkohlungsprodukt reichert sich in Form eines Rückstandes an. Deshalb ist es bei Anwendung des Schnellbedampfungsverfahrens sehr schwierig, ein organisches Polymer mit einer guten Reproduzierbarkeit über einen langen Zeitraum zu verdampfen.

Wie vorstehend angegeben, ist es unmöglich, bei Anwendung konventioneller Bedampfungsverfahren ein organisches Polymer mit guter Reproduzierbarkeit über einen langen Zeitraum kontinuierlich durch Bedampfen aufzubringen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum stabilen und kontinuierlichen Aufdampfen eines organischen Materials auf ein Substrat mit guter Reproduzierbarkeit zur Verfügung zu stellen.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, gekennzeichnet durch die folgenden Stufen:

Aufbringen eines organischen Verdampfungsquellenmaterials auf die Oberfläche eines Hilfsträgers;
Einführen des Hilfsträgers in eine Verdampfungskammer;
Einführen eines zu bedampfenden Trägers in die Verdampfungskammer;
Einführen einer Heizeinrichtung in die Verdampfungskammer in die Nähe des Hilfsträgers;
Erhitzen des organischen Verdampfungsquellenmaterials mittels dieser Heizeinrichtung auf eine solche Temperatur, daß das organische Verdampfungsquellenmaterial einen Dampf bildet; und
Abscheiden des Dampfes auf dem Träger, während dieser kontinuierlich transportiert wird.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer schematischen Darstellung;

Fig. 2 eine Querschnittansicht, die den Aufbau des erfindungsgemäß verwendeten Verdampfungsquellenmaterials zeigt; und

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens in schematischer Darstellung.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren können die Wärmeverdampfungsbedingungen konstant gehalten werden, da frisches organisches Verdampfungsquellenmaterial kontinuierlich unter den gleichen Bedingungen zugeführt wird. Auf diese Weise ist es möglich, über einen langen Zeitraum mit guter Reproduzierbarkeit eine aufgedampfte dünne Schicht aus einem organischen Material herzustellen.

Außerdem ist es erfindungsgemäß nicht immer erforderlich, das organische Verdampfungsquellenmaterial vollständig zu verdampfen. Das organische Verdampfungsquellenmaterial kann auf dem Hilfsträger als Verdampfungsquelle verbleiben.

Selbst wenn ein organisches Verdampfungsquellenmaterial, das sich zersetzen kann oder dessen Molekulargewicht vermindert wird, verwendet wird, kann eine dünne aufgedampfte Schicht aus dem organischen Material mit guter Reproduzierbarkeit gebildet werden.

Wenn eine optimale Menge eines Verdampfungsquellenmaterials vorher auf einen Hilfsträger als Verdampfungsquelle aufgebracht worden ist, kann erfindungsgemäß eine stabile Bedampfung durchgeführt werden. Die Eigenschaften der aufgedampften dünnen Schicht können daher konstant gehalten werden.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen näher erläutert.

Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, wird ein organisches Verdampfungsquellenmaterial 2, das vorher auf einen wärmebeständigen Hilfsträger 1 aufgebracht worden ist, kontinuierlich in einem Raum zwischen einer Erhitzungseinrichtung 5 und einem zu bedampfenden Träger 6 eingeführt. Das Material 2 wird auf dem Träger 6 abgeschieden, während es sich im Innern eines Gehäuses 4 befindet, das mittels eines Evakuierungssystems 3 bei einem geeigneten verminderten Druck, in der Regel von 1,33 × 10⁻² bis 1,33 × 10⁻⁶ mbar, gehalten wird. Das organische Verdampfungsquellenmaterial 2 wird mittels der Erhitzungseinrichtung 5 zur Bildung eines Dampfstroms V erhitzt. Der Strom V enthält Dampfteilchen des Verdampfungsquellenmaterials 2, die an der Oberfläche des zu bedampfenden Trägers 6 haften. Der Träger 6 bewegt sich in der gleichen Richtung A wie der Hilfsträger 1, wodurch auf dem Träger die gewünschte aufgedampfte organische Schicht 7 gebildet wird.

Der Hilfsträger 1, der vorher um eine Zuführungsrolle 8 gewickelt worden ist, wird auf eine Aufwickelrolle 9 aufgewickelt. Da der Erhitzungseinrichtung 5 kontinuierlich frisches organisches Verdampfungsquellenmaterial 2 zugeführt wird, ist es möglich, das organische Material in einer Geschwindigkeit unter stabilen Bedingungen über einen langen Zeitraum aufzudampfen.

Der Hilfsträger 1 besteht zweckmäßig aus einem wärmebeständigen Material, das bei der Verdampfungstemperatur des organischen Verdampfungsquellenmaterials 2 nicht schmilzt oder nicht beeinträchtigt (zersetzt) wird. Der Hilfsträger 1 liegt in einer Form vor, welche das organische Verdampfungsquellenmaterial 2 stabil darauf festhalten kann. Auch ist der Hilfsträger 1 vorzugsweise flexibel, da es bevorzugt ist, den Träger auf die Rolle 9 aufzuwickeln. Zu Beispielen für geeignete Hilfsträger gehören ein Band oder ein Streifen aus wärmebeständigen Fasern, wie Glaswolle; Metallfolien; Drahtnetze; sowie Filme aus einem wärmebeständigen Harz. Ein solcher Hilfsträger 1 kann nach der Verwendung verworfen werden oder er kann nach der Entfernung des Rückstandes des Verdampfungsquellenmaterials von dem Träger wiederverwendet werden.

Zu Beispielen für brauchbare organische Verdampfungsquellenmaterialien 2 gehören beliebige Materialien, die durch Erhitzen verdampft werden können und anschließend an der Oberfläche des Trägers 6 in Form einer Schicht 7 haften. Die aufgedampfte Schicht 7 kann auch Eigenschaften haben, die von denjenigen des Verdampfungsquellenmaterials 2 verschieden sind.

Zu spezifischen Beispielen für brauchbare Verdampfungsquellenmaterialien 2 gehören Polyolefine, wie Polypropylen, Polyisobutylen, Polyisopren und Polybutadien; Vinylharze, wie Vinylchloridharze, Vinylacetatharze und Polyvinylalkohol; Vinylidenharze, wie Polyvinylidenchloridharz, Polyester, wie Alkydharz, ungesättigtes Polyesterharz und Maleinsäureharz; Polycarbonate, wie das Umsetzungsprodukt von Bisphenol mit Diphenylcarbonat, d. h.

Polyamide, wie 6-Nylon und 6,6-Nylon; Polyacrylnitril, Polyurethan, Polyether, Harze der Cellulosereihe sowie Harze der Fluorreihe, wie Polytetrafluorethylen und Polytrifluorchlorethylen.

Geeignete organische Polymere weisen einen breiten Molekulargewichtsbereich auf. Das optimale Verdampfungsquellenmaterial 2 kann selektiv verwendet werden zur Herstellung einer dünnen Schicht 7 mit den gewünschten Eigenschaften. Zusätzlich zu den obengenannten Polymeren können auch organische Verbindungen mit verhältnismäßig niedrigen Molekulargewichten, wie höhere Fettsäuren, verwendet werden. Zu Beispielen für höhere Fettsäuren gehören vorzugsweise Behensäure und Stearinsäure.

Erfindungsgemäß können metallorganische Verbindungen, Materialien, die durch Zersetzung organische Materialien bilden, oder Gemische mit nicht-verdampfenden Materialien verwendet werden.

Zum Aufbringen des organischen Verdampfungsquellenmaterials 2 auf den Hilfsträger 1 können verschiedene Verfahren angewendet werden. Zu Beispielen für solche Verfahren gehören das Beschichten des Trägers mit dem organischen Verdampfungsquellenmaterial 2, während es in Form einer Lösung in einem organischen Lösungsmittel vorliegt. Bei einem anderen Verfahren wird ein aus einem faserigen Material bestehender Träger mit dem in einem organischen Lösungsmittel gelösten Verdampfungsquellenmaterial imprägniert. Bei einem weiteren Verfahren kann das organische Verdampfungsquellenmaterial 2 direkt auf dem Hilfsträger 1 befestigt werden, nachdem es durch Erhitzen geschmolzen worden ist, oder es kann unter Druck durch Erhitzen daran befestigt werden. Bei einem weiteren Verfahren werden beide Materialien (d. h. die Materialien 1 und 2) einfach aufeinanderlaminiert. Die Menge des organischen Verdampfungsquellenmaterials wird gewählt unter Berücksichtigung der erforderlichen Schichtdicke und der Wanderungsgeschwindigkeit oder der aufgedampften dünnen Schicht 7 aus dem organischen Material, der Temperatur, der Erhitzungseinrichtung 5 und der Wanderungsgeschwindigkeit des Trägers. So betragen beispielsweise die Filmdicke und die Wanderungsgeschwindigkeit des aufzudampfenden Materials vorzugsweise etwa 0,1 nm bis etwa 10 µm bzw. etwa 1 cm bis etwa 200 m/min, und die Wanderungsgeschwindigkeit des Verdampfungsquellenmaterials beträgt etwa 0,2 cm bis etwa 500 m/min. Die Temperatur der Erhitzungseinrichtung beträgt vorzugsweise etwa 50 bis 1000°C.

Der Hilfsträger 1 mit dem darauf aufgebrachten organischen Verdampfungsquellenmaterial 2 kann in Form einer Rolle oder einer Spule in das Vakuumgehäuse 4 eingebracht werden oder er kann von außen mittels eines Systems, das als sogenanntes Luft-Luft-System bekannt ist, in das Innere des Gehäuses 4 eingeführt werden.

Eine Beschichtungsvorrichtung für das organische Verdampfungsquellenmaterial kann außerhalb des Gehäuses 4 an einem Punkt vor der Vakuumbedampfungsvorrichtung angeordnet sein. Außerdem kann ein System verwendet werden, bei dem der Hilfsträger 1 und das organische Verdampfungsquellenmaterial 2 in dem Gehäuse 4 getrennt voneinander angeordnet sind. Das organische Verdampfungsquellenmaterial 2 wird nach und nach kontinuierlich der Oberfläche des Hilfsträgers 1 zugeführt und nach dem gleichmäßigen Schmelzen und Befestigen an dem Träger durch Erhitzen wird das Material 2 zusammen mit dem Hilfsträger 1 der Erhitzungseinrichtung 5 zugeführt.

Zu Beispielen für brauchbare Erhitzungseinrichtungen 5 gehören ein elektrisches Widerstandserhitzen, ein Elektronenstrahlerhitzen, ein UV-Strahlungserhitzen, ein Induktionserhitzen und ein Erhitzen durch direktes Hindurchleiten eines elektrischen Stroms. Das organische Verdampfungsquellenmaterial 2 kann von einer beliebigen Seite her, beispielsweise durch den Hilfsträger 1 hindurch, erhitzt werden. Die Erhitzungstemperatur muß bei einem konstanten Wert gehalten werden, zweckmäßig bei einer Temperatur, die mit einer geeigneten Einrichtung kontrolliert wird.

Es ist erwünscht, in dem Gehäuse 4 ein hohes Vakuum aufrechtzuerhalten. Wenn jedoch ein Material verwendet wird, das leicht zersetzbar ist, kann das Material bei einem niedrigen Evakuierungsgrad aufgedampft werden. Der Grad der Evakuierung kann in Abhängigkeit von den Umständen herabgesetzt werden durch Einführen eines inerten Gases in das Gehäuse, um die Gleichmäßigkeit zu verbessern. In der Praxis wird im allgemeinen ein Vakuum von etwa 1,33 × 10⁻² bis etwa 1,33 × 10⁻⁶ mbar angewendet.

Bei dem zu bedampfenden Träger 6 handelt es sich zweckmäßig um eine transportable lange Bahn, die aber auch in einer anderen Form vorliegen kann. Der Träger 6 kann auch ein Trägermaterial, wie Polyethylenterephthalat, mit einer im Vakuum darauf aufgedampften Schicht aus einem Metall sein.

In diesem Fall können mittels der gleichen Apparatur eine dünne aufgedampfte Metallschicht und eine dünne aufgedampfte Schicht aus einem organischen Material kontinuierlich hergestellt werden. Bei ferromagnetischen Aufzeichnungsmedien, die aus einer dünnen ferromagnetischen Metallschicht bestehen, sind in der Regel Verbesserungen in bezug auf die Korrosion, die Reibungsbeständigkeit und die Laufeigenschaften erwünscht. Bei den magnetischen Aufzeichnungsmedien besteht eine Beziehung zwischen der hohen Relativgeschwindigkeit gegenüber dem Magnetkopf während der Aufzeichnung, der Widergabe und dem Löschen des magnetischen Signals. Die Laufeigenschaften müssen daher stabil und glatt gemacht werden, während gleichzeitig eine Reibung zwischen dem Magnetkopf und den magnetischen Aufzeichnungsmedien oder eine Zersetzung derselben verhindert wird. Außerdem muß die Verringerung oder Beseitigung eines aufgezeichneten Signals, die durch Rost mit dem Ablauf der Zeit während der Lagerung der Magnetaufzeichnungsmedien hervorgerufen wird, verhindert werden.

Um die Haltbarkeit und Wasserbeständigkeitseigenschaften zu verbessern, wurde die Verwendung einer Schutzschicht untersucht. Wenn jedoch beispielsweise ein Beschichtungsverfahren angewendet wird, ist die Schutzschicht sehr dick, und als Folge davon tritt ein Raumverlust zwischen dem Magnetkopf und der magnetischen Aufzeichnungsschicht auf. Da jedoch erfindungsgemäß eine sehr dünne organische Schutzschicht hergestellt wird, tritt kein Raumverlust zwischen dem Magnetkopf und der magnetischen Aufzeichnungsschicht auf und deshalb sind die Haltbarkeit und die Wasserbeständigkeitseigenschaften verbessert.

Ferner kann zur Verbesserung der Haftung zwischen dem Träger 6 und einer aufgedampften dünnen Schicht aus einem organischen Material der Träger 6 einer Vorbehandlung, beispielsweise einer Glimmentladungsbehandlung oder einer Ionenbombardierungsbehandlung, unterworfen werden.

Erfindungsgemäß kann nahezu jedes beliebige organische Material zum kontinuierlichen Herstellen von aufgedampften dünnen Schichten verwendet werden.

Die Fig. 3 der Zeichnungen zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform, bei der verschiedene Wanderungsrichtungen und Transporteinrichtungen für den Träger 6 dargestellt sind. In der Fig. 3 ist über der Heizeinrichtung 5 ein drehbarer Kühlbehälter 30 angeordnet. Der Behälter 30 unterstützt den Träger 6 auf der äußeren Oberfläche ihres unteren Abschnittes und bewegt den Träger 6 in einer Richtung B entgegengesetzt zu der Wanderungsrichtung A des Trägers 1 in der Fig. 1. Der Träger 6 wird in einem gekrümmten Zustand gehalten.

Erforderlichenfalls kann außerdem ein Teil der äußeren Oberfläche des unteren Abschnitts des Kühlbehälters 30 mittels einer bekannten Maske überzogen sein. Die Maske verhindert das Anhaften von Dampfteilchen. Ferner kann der Träger 6 in der gleichen Richtung wie die Richtung A des Hilfsträgers 1 in der Fig. 1 transportiert werden. Die relative Geschwindigkeit zwischen den Trägern 1 und 6 kann geändert werden, und der Träger 6 kann für eine definierte Zeitspanne gestoppt werden, um in einem fixierten Zustand eine Bedampfung durchzuführen.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel

Ein 100 µm dicker und 2 cm breiter Stahlstreifen wurde unter Verwendung eines Lösungsmittels mittels eines Spulen- Stabbeschichtungssystems mit einem Polycarbonatharz in einer Dicke von etwa 15 µm beschichtet. Der beschichtete Streifen stellte ein Polycarbonatharz-Verdampfungsquellenmaterial einer Länge von etwa 5 m dar, das in Form einer Rolle aufgewickelt war.

Unter Verwendung der in der Fig. 1 dargestellten Bedampfungsvorrichtung wurde die Polycarbonatharz-Verdampfungsquelle durch Strahlungserhitzen, erzeugt durch Widerstandserhitzen eines Wolframdrahts, verdampft, während das Verdampfungsquellenmaterial in der Richtung A mit einer Geschwindigkeit von etwa 6 cm/m transportiert wurde.

Eine 1,27 cm breite und 25 µm dicke Polyethylenterephthalatbahn mit einer schräg aufgedampften Kobaltschicht einer Dicke von etwa 100 nm wurde etwa 17 cm oberhalb des Erhitzungsverdampfungsabschnitts parallel zu dem Träger angeordnet. Die Bahn wurde in die gleiche Richtung wie der Träger mit einer Geschwindigkeit von etwa 30 cm/min transportiert. In der Nähe des aufzudampfenden Materials war auch eine Schichtdickenmeßeinrichtung vom Kristalloszillatortyp angeordnet, um die aufgedampfte Menge zu überwachen.

Die Temperatur wurde so gewählt, daß der auf dem Schichtdickenmonitor angezeigte Wert 2 nm/s betrug (das spezifische Gewicht wurde als 1 angenommen). Der Grad der Evakuierung betrug 6,65 × 10⁻⁴ mbar. Nach 60minütiger Durchführung der Bedampfung unter diesen Bedingungen wurde eine aufgedampfte dünne Schicht aus einem organischen Material (etwa 3 µg/cm²) mit einer Länge von 20 m erhalten. Die Aufdampfgeschwindigkeit war über die gesamte Länge sehr stabil. Außerdem wurde die Bedampfung unter den gleichen Bedingungen wiederholt und es wurde die gleiche Bedampfungsgeschwindigkeit unter nahezu den gleichen Bedingungen erhalten.

Wenn die auf der schräg bedampften Kobaltschicht hergestellte dünne aufgedampfte Schicht aus einem organischen Material unter Verwendung von FT-IR-Spektren gemessen wurde, wurden über die gesamte Länge Spektren-Werte in der Nähe der Polycarbonatzusammensetzung vor dem Aufdampfen erhalten.

Vergleichsbeispiel

In ein übliches Wolframdraht-Schiffchen (7 cm × 2 cm × 0,1 mm) wurden etwa 10 g Polycarbonat eingeführt und das Bedampfen wurde durchgeführt, während die Temperatur des Schiffchens so gesteuert wurde, daß die Bedampfungsgeschwindigkeit die gleiche war wie in Beispiel 1 (2 nm/s). Wenn die Verdampfung fortgesetzt wurde, wurde das dem Schiffchen benachbarte Polycarbonat verkohlt und es reicherte sich auf dem Schiffchen an. Dadurch wurde die Wärmeleitung des Schiffchens herabgesetzt, was zu einer Erhöhung des elektrischen Stromes zum Erhitzen des Überzugs führte. Nach der Durchführung der Bedampfung eines Materials einer Länge von etwa 20 m war ein elektrischer Strom erforderlich, der etwa das 1,5fache desjenigen betrug, der zu Beginn der Bedampfung angewendet wurde.

Um die gleiche Bedampfungsgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten, wurde außerdem die Temperatur des Schiffchens manuell gesteuert. Da jedoch die Temperaturabweichung groß war, war eine stabile Kontrolle der Temperatur schwierig. Der gleiche Versuch wurde wiederholt, wobei diesmal nur die Bedampfungsgeschwindigkeit geändert wurde. Die Bedingungen mußten in starkem Ausmaß geändert werden, um eine Verkohlung des aufzudampfenden Materials beim Erhitzen zu verhindern.

Wenn die in dem Vergleichsbeispiel erhaltene aufgedampfte dünne Schicht aus einem organischen Material durch FT-IR-Spektren analysiert wurde, so unterscheiden sich die FT-IR- Spektren der aufgedampften Schicht am Ende der Aufdampfung von den FT-IR-Spektren zu Beginn der Aufdampfung. Beim Beginn der Aufdampfung wurden zwei charakteristische hohe Peaks (etwa 1240 cm⁻¹ und etwa 1770 cm⁻¹) des Polycarbonats festgestellt. Die Spektren der aufgedampften Schicht am Ende der Bedampfung waren jedoch auf etwa 1/5 oder weniger verringert, verglichen mit denjenigen zu Beginn der Bedampfung.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen einer aufgedampften dünnen Schicht aus einem organischen Material, gekennzeichnet durch die folgenden Stufen:
Aufbringen eines organischen Verdampfungsquellenmaterials auf die Oberfläche eines Hilfsträgers;
Einführen des Hilfsträgers in eine Verdampfungskammer;
Einführen eines zu bedampfenden Trägers in die Verdampfungskammer;
Einführen einer Heizeinrichtung in die Verdampfungskammer in die Nähe des Hilfsträgers;
Erhitzen des organischen Verdampfungsquellenmaterials mittels dieser Heizeinrichtung auf eine solche Temperatur, daß das organische Verdampfungsquellenmaterial einen Dampf bildet; und
Abscheiden des Dampfes auf dem Träger, während dieser kontinuierlich transportiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsträger während der Bedampfung kontinuierlich transportiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Hilfsträger und Träger in der gleichen Richtung bewegt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Hilfsträger und Träger entgegengesetzt bewegt werden.

5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumkammer bei einem Druck von 1,33 × 10⁻² bis 1,33 × 10⁻⁶ mbar gehalten wird.

6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Träger mit einer darauf aufgedampften dünnen Metallschicht verwendet wird.