JP2003027220A - Method for depositing composition gradient type vacuum deposition film - Google Patents

Method for depositing composition gradient type vacuum deposition film

Info

Publication number
JP2003027220A
JP2003027220A JP2001209076A JP2001209076A JP2003027220A JP 2003027220 A JP2003027220 A JP 2003027220A JP 2001209076 A JP2001209076 A JP 2001209076A JP 2001209076 A JP2001209076 A JP 2001209076A JP 2003027220 A JP2003027220 A JP 2003027220A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aluminum
boat
vapor deposition
vacuum
composite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001209076A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinji Furuichi
眞治 古市
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Metals Ltd filed Critical Hitachi Metals Ltd
Priority to JP2001209076A priority Critical patent/JP2003027220A/en
Publication of JP2003027220A publication Critical patent/JP2003027220A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that residue in vapor deposition has been generated when a composite vapor deposition material consisting of aluminum and a metallic compound is vacuum-deposited by using a boat for vacuum deposition of a boron nitride material. SOLUTION: The boat for vacuum deposition obtained by coating at least a part mounted with the composite vapor deposition material in the boron nitride material coated with any of tungsten, tantalum and molybdenum in a thickness of >=20 μm is used.

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、蒸着初期の組成が
主にアルミニウムで蒸着終期の組成が主に金属化合物と
なる組成傾斜型の真空蒸着膜に関し、特にブラウン管の
内壁に設ける放熱用膜の製造方法に係わる。 【0002】 【従来の技術】カラー画像表示等に用いる陰極線管は、
画像スクリーンであるパネルガラスと電子銃を収容する
ネック管、およびパネルガラスとネック管を連接するフ
ァンネルガラスとからなる真空外囲器で構成され、電子
銃から発射される電子ビームをファンネルガラスのネッ
ク管部側に外装された偏向ヨークで水平と垂直に偏向
し、パネルガラスの内面に塗布されているカラー蛍光体
層を励起、発光させ、所要の画像を再生するものであ
る。一般的なカラー陰極線管の構造は、パネルガラスの
内面に赤、緑、青の3色を発する蛍光体が形成されてい
る。また、各色発光蛍光体の隙間にカーボンブラックが
形成されている。一般にパネルガラス内面に所定の蛍光
体を被着した後、さらに電子の透過性のよい金属、例え
ばアルミニウムを蒸着させることにより、蛍光体表面を
導電性に保ち、背面に向かう光を前面に反射させ光量を
増し、かつ蛍光体を直接の電子の衝突から守るという効
果をもたせている。すなわち蛍光体層を覆うようにし
て、表面を平滑化させるための樹脂からなる中間膜が形
成され、中間膜上にメタルバックと呼ばれる金属蒸着膜
が形成されている(オーム社「蛍光体ハンドブック」第
3章「カラー陰極線管用蛍光体」)。なお、前記中間膜
は最終的にベーキングにより除去される。金属蒸着膜
は、例えば0.01Pa程度の真空中でアルミニウムを
真空蒸着することによって形成されている。また、輝度
の点から、例えば300(nm)程度の厚みに形成され
ている。 【0003】ところで、カラー陰極線管では、前記のよ
うに構成されたパネルの内側に、蛍光体層に対向してシ
ャドーマスクが配置されており、またカラー陰極線管の
ネックに電子銃が設けられている。そして、電子銃から
放射された電子ビームをシャドーマスクの微細な孔を通
過させ、この孔に対応する位置の蛍光体に衝突させて画
像を映出させるようになっている。微細な孔に代わり微
細なスリットを形成したものは、アパチャーグリルと呼
称されている。作用は同様なので、以下シャドーマスク
で説明する。 【0004】その際、シャドーマスクの孔を通過せずに
シャドーマスクに衝突した電子ビームによってシャドー
マスクが加熱され、これによりシャドーマスクから赤外
線領域の放射、すなわち熱放射が生じる。さらに、この
熱放射がパネルの内面の金属蒸着膜によってシャドーマ
スクへと反射されてシャドーマスクの温度が更に上昇
し、シャドーマスクが熱膨張し、電子ビームの蛍光体層
におけるランディングのずれが起きて映出された画像に
色ずれが発生する。電子銃からの電子ビームの約20%
はシャドーマスクの孔を通過するが、残りの約80%は
シャドーマスクで遮蔽されるためにシャドーマスクが発
熱するのである。 【0005】前記、色ずれを低減する策の一つとして、
シャドーマスクに熱膨張率の小さいインバー材やスーパ
ーインバー材を使用する方法。パネルの内面に形成され
た金属蒸着膜上に熱吸収膜を形成してシャドーマスクか
ら放射される赤外線を吸収する言い換えれば赤外線の反
射量を下げることにより、シャドーマスクに返ってくる
赤外線を減らし、シャドーマスクの熱膨張を抑制する方
法が用いられている。赤外線の吸収膜としては、アルミ
ニウムからなる黒色金属被膜(特公昭62−47341
9号公報)や、炭素膜、マンガンとアルミニウムもしく
は錫からなる膜(特公平7−18001号公報)等が採
用されている。なお、前記の黒色金属被膜は、パネルの
内面の金属蒸着膜上にアルミニウムを真空蒸着すること
により形成されており、また炭素膜は、炭素を有機溶媒
に溶かしたものを金属蒸着膜にスプレー塗布することに
より形成されている。あるいは、アルミニウム膜を形成
後に、炭化水素ガスを導入してアルミニウムを蒸着して
炭素がアルミニウム粒子を被覆してあたかもアルミニウ
ム粒子が炭化された形でアルミニウム層上に蒸着により
アルミニウム−炭素層を形成する(特開昭50−128
457号公報)。また、マンガンとアルミニウムもしく
は錫からなる膜は、これらの混合物や合金を真空蒸着す
ることにより形成されている。 【0006】熱膨張率の小さいインバー材やスーパーイ
ンバー材は高価であること、炭素膜のスプレー方式は設
備的に大掛かりになるなどの問題がある。そのため、一
回の真空蒸着で蒸着初期(蛍光体側)はアルミニウムで
蒸着終期(シャドーマスク側)は、アルミニウムより光
反射率の低い金属となる組成傾斜膜を形成する事が検討
されている。アルミニウム蒸着材の中心軸部にアルミニ
ウムより蒸発し難くアルミニウムより光反射率の低い金
属を配した複合構造の蒸着材を発明し既に出願している
(特開2001−73120)。複合構造の蒸着材を用
いる事で一回の蒸着作業で、蒸着初期はアルミニウム、
蒸着終期はアルミニウムと蒸発し難い金属の合金の複合
組成傾斜膜が得られることを開示している。また、前記
膜による電子の吸収を少なくするためと、ベーキングに
よるアルミニウムへの前記蒸発し難い金属化合物の拡散
を小さくするため、前記蒸発し難い金属を金属化合物に
置き換えた複合構造の蒸着材を発明し既に出願してい
る。 【0007】前記金属化合物とは、金属あるいは半金属
元素の酸化物、窒化物、炭化物、珪化物、窒酸化物、炭
窒化物、炭酸化物、珪酸化物、珪炭化物、珪窒化物、も
しくは硼化物である。金属あるいは半金属元素とは、カ
ルシュウム、アルミニウム、硼素、マグネシュウム、ク
ロム、コバルト、モリブデン、ニオブ、タンタル、タン
グステン、リチウム、ベリリウム、ニッケル、錫、鉄、
鉛、珪素、炭素、チタン、バナジウム、マンガンであ
る。 【0008】前記の、アルミニウムやアルミニウムの軸
領域に金属を配した複合構造の蒸着材は、高熱伝導率の
窒化硼素セラミック(以下、BN材と言う)の蒸着ボー
ト(以下、BNボートと言う)を用いていた。BN材は
絶縁物であり通電することができないため、電気抵抗を
下げるのにチタン(Ti),アルミニウム(Al)等が
窒化アルミニウム(AlN)、硼化チタン(TiB
の様な形で添加されている。一般に真空蒸着用BNボー
トの組成は、硼素(B)が約40wt%、窒素(N)が
約30wt%、Alが約10wt%、Tiが約20wt
%である。 【0009】 【発明の解決しようとする課題】前記、BNボートを用
いてアルミニウムと金属化合物の複合蒸着材を、真空蒸
着行なうと前記複合蒸着材が全て蒸発せず、BNボート
内に蒸着残渣として残ってしまうことがあった。例え
ば、アルミニウムと酸化ニッケルの複合蒸着材をBNボ
ートを用いて、真空蒸着を行なうとちょうどシャープペ
ンシルの芯の様な蒸着残渣が発生することがある。この
蒸着残渣を分析すると複合蒸着材には使用していないT
iが検出される。Tiは、蒸着残渣の表面だけではなく
中心部からも検出されている。TiはBNボートから入
ったものと考えざるを得ない。 【0010】そこで、タングステン(W),モリブデン
(Mo),タンタル(Ta)等の高融点金属で板ボート
を作製し、前記複合蒸着材を真空蒸着行なうと蒸着残渣
は発生せず、蒸着初期はアルミニウム、蒸着終期はアル
ミニウムと金属化合物の複合組成傾斜膜が得られる。こ
のことからも、BNボートのTiが蒸着残渣発生の原因
と考えられる。 【0011】しかしながら、W,Mo,Ta等の高融点
金属の板ボートでは、最も高融点のWでも7回程度、M
o,Taでは数回程度で折れたり曲がったりして使用で
きなくなってしまう。連続的にブラウン管を製造する工
程では、ボートの交換頻度が高くなりすぎて、とても使
用することができない。交換頻度を下げるため強度を持
たせ、折れたり曲がったりしないように、W,Mo,T
aのバルク材を機械加工行いBNボートと同じ様な寸
法、形状の物を作製したが、電気抵抗が小さくなりすぎ
てBNボート仕様の蒸着機では使用できなかった。 【0012】本発明は、アルミニウムと金属化合物の複
合蒸着材を、蒸発残渣の発生がなく、蒸着ボートの交換
頻度を下げて、蒸着初期はアルミニウム、蒸着終期はア
ルミニウムと金属化合物の組成傾斜型複合蒸着膜を得る
ことを目的とする。 【0013】 【課題を解決するための手段】本発明の組成傾斜型真空
蒸着膜の製造方法は、アルミニウムの基体と前記アルミ
ニウム基体の軸領域に分散された少なくとも1種以上の
金属化合物の粉末を備えた複合蒸着材を、窒化硼素材の
少なくとも前記複合蒸着材搭載面にW、Ta、Moの何
れかを20μm以上の厚みでコーティングした真空蒸着
用ボートを使用するものである。 【0014】コーティング金属の結晶粒径は2〜20μ
m、平均で10μm程度である。複数回真空蒸着用ボー
トを使用するとコーティング金属とアルミニウムが反応
するためか、コーティング金属の結晶粒界がはっきりと
見える様になって来るとともに、結晶粒の脱落が始ま
る。結晶粒の脱落が進み窒化硼素材の表面が複合蒸着材
搭載面に現れると、蒸発残渣が発生することとなる。真
空蒸着用ボートの寿命を長くするためには、W、Ta、
Moの何れかを200μm以上のコーティング厚みとす
る事が好ましい。 【0015】W、Ta、Moの何れかの金属をBNボー
トの少なくとも複合蒸着材搭載部表面にコーティングす
るのは、熔けた金属を吹き付ける溶射の技術を用いる事
で、20μm以上の膜厚を有する真空蒸着用ボートを得
る事ができる。 【0016】 【発明の実施の形態】図面を参照しながら本発明の実施
形態について、以下に詳細を説明する。図1は本発明の
真空蒸着用ボートの外観斜視図である。図2は複合蒸着
材の外観斜視図である。図3は真空蒸着装置の概略図で
ある。図1に示すように本発明の真空蒸着用ボート1は
BNボート2の複合蒸着材搭載部3を覆うようにに約3
00μmの厚みでタングステン4をコーティングしてい
る。BNボートの側面には熔射時に廻り込んだタングス
テンが付着しているが、その厚みは100μm以下であ
る。図2の複合蒸着材10は外径φ2mmのアルミニウ
ム11で軸部分12の径はφ1.1mmで長さ20mm
とした。軸部分の金属化合物粉末は、酸化ニッケル(N
iO)の粉末で平均粒径は0.3μmである。軸部分の
アルミニウムと酸化ニッケルの重量比は1:1であり、
全体に占める酸化ニッケルは約12wt%である。長さ
は20mmとした。 【0017】図3の真空蒸着装置20は、大きく別けて
真空チャンバー21、真空排気装置22、蒸着用電源2
3からなっている。ブラウン管を製造する真空装置の真
空チャンバー21は、2分割されており金属製の底部分
24にブラウン管のフロントパネルガラス25を載せる
構造となっている。つまり、被蒸着材であるフロントパ
ネル25が真空チャンバーの一部を構成しているもので
ある。真空チャンバーの底面に配されている真空蒸着ボ
ート1は、蒸着用電源23に接続され電力の供給を受け
る様になっている。真空蒸着ボート1に複合蒸着材10
を少なくとも1個以上載せ、フロントパネルガラス25
を真空チャンバーの金属製の底部分24に載せ真空チャ
ンバー内を所定の3〜5x10−4torr(約3x1
−2Pa)まで減圧する。その後、蒸着用電源から真
空蒸着ボートに電力を供給し蒸着を行なう。 【0018】蒸着ボートへの電力供給と時間は次の様に
行なった。電流100Aを45秒間流し真空蒸着ボート
および複合蒸着材の予備加熱を行なった。予備加熱後、
電流を230Aに上げ35秒間蒸着をおこなった。電流
を遮断し真空蒸着ボートの冷えるのを待って、真空チャ
ンバー内に大気を導入しフロントパネルガラスを外し、
真空蒸着ボートを観察したが残渣は見られず複合蒸着材
はすべて蒸発していた。蒸着残渣が発生せず同一の真空
蒸着ボートを用い何回まで真空蒸着が出来るか調べたと
ころ、約700回使用する事ができた。使用できなくな
った真空蒸着ボートを観察すると、BNボートの複合蒸
着材搭載部に約300μmの厚みで溶射したWが剥離し
た状態となっており、BN材が表面に出てきていた。剥
離したWは低蒸気圧金属であるので、蒸発せず真空蒸着
ボートに残っていた。また、蒸着された膜を分析したが
膜からはWは検出されなかった。 【0019】以下、実施例2を説明する。BNボートの
複合蒸着材搭載部に約200μmの厚みでMoをコーテ
ィングしている。BNボートの側面には熔射時に廻り込
んだMoが付着しているが、その厚みは80μm以下で
あった。複合蒸着材は外径φ2mmで軸部分の径はφ
1.1mmで長さ22mmとした。軸部分の金属化合物
粉末は、酸化ニッケル(NiO)の粉末で平均粒径は
0.3μmである。軸部分のアルミニウムと酸化ニッケ
ルの重量比は1:1であり、全体に占める酸化ニッケル
は約12wt%である。電流100A流し45秒間保持
した後、電流を240Aに上げ35秒間蒸着をおこなっ
た。電流を遮断し真空蒸着ボートの冷えるのを待って、
真空チャンバー内に大気を導入しフロントパネルガラス
を外し、真空蒸着ボートを観察したが残渣は見られず複
合蒸着材はすべて蒸発していた。蒸着残渣が発生せず同
一の真空蒸着ボートを用い何回まで真空蒸着が出来るか
調べたところ、約500回使用する事ができた。 【0020】以下、実施例3を説明する。複合蒸着材、
BNボートは実施例1で説明したものと同じとし、電流
の流しかたを変えたものである。実施例1では予備加熱
後、アルミニウムと酸化ニッケルが熔融するまで一気に
電流を流しているが、本実施例では、予備加熱後アルミ
ニウムの熔融する電流値で数秒間保持したものである。
電流100A流し45秒間保持し予備加熱し、180A
で5秒間保持した後、電流を230Aに上げ32秒間保
持する3段階の真空蒸着を行なった。図4に実施例1と
3の蒸着膜のオージェ分析による膜厚方向の組成分布を
示す。組成はアルミニウムとニッケルの比率で整理して
いる。酸素も当然検出されているが、判りやすくするた
め酸素を除いて、アルミニウムとニッケルの原子%(a
tm%)で表わしている。図4は蒸着初期が300nm
であり、蒸着終期が0nmである。蒸着初期はアルミニ
ウム100atm%であるが、蒸着終期に向うに従い徐
々にニッケルが増加した組成傾斜膜となっている。実施
例1に比べ実施例3の蒸着膜はアルミニウム100at
m%の領域が多くなっていることが判る。これは3段階
の2段階目の保持でアルミニウムが蒸発し3段階目でア
ルミニウムと酸化ニッケルが蒸発したためと考えられ
る。2段回目の保持時間を変えることで、アルミニウム
100atm%の領域を制御することができた。 【0021】 【発明の効果】アルミニウムと金属化合物の複合蒸着材
を、蒸発残渣の発生がなく、蒸着ボートの寿命を上げる
ことで交換頻度を下げて、蒸着初期はアルミニウム、蒸
着終期はアルミニウムと金属化合物の複合組成傾斜膜を
得ることができた。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gradient-graded vacuum deposited film in which the composition at the beginning of deposition is mainly aluminum and the composition at the end of deposition is mainly a metal compound. In particular, the present invention relates to a method for manufacturing a heat radiation film provided on the inner wall of a cathode ray tube. 2. Description of the Related Art A cathode ray tube used for a color image display or the like is
It consists of a panel glass which is an image screen, a neck tube for accommodating an electron gun, and a vacuum envelope consisting of a panel glass and a funnel glass connecting the neck tube. The electron beam emitted from the electron gun is passed through the neck of the funnel glass. The deflection yoke provided on the tube side deflects horizontally and vertically to excite and emit light from the color phosphor layer applied to the inner surface of the panel glass, thereby reproducing a required image. In a general structure of a color cathode ray tube, phosphors emitting three colors of red, green and blue are formed on an inner surface of a panel glass. Further, carbon black is formed in the gaps between the phosphors of the respective colors. In general, after a predetermined phosphor is deposited on the inner surface of the panel glass, a metal having good electron permeability, for example, aluminum is deposited to keep the phosphor surface conductive and reflect light toward the back to the front. This has the effect of increasing the amount of light and protecting the phosphor from direct electron impact. That is, an intermediate film made of a resin for smoothing the surface is formed so as to cover the phosphor layer, and a metal vapor-deposited film called a metal back is formed on the intermediate film (Ohm “Phosphor Handbook”). Chapter 3, "Phosphors for color cathode ray tubes"). The intermediate film is finally removed by baking. The metal deposition film is formed, for example, by vacuum-depositing aluminum in a vacuum of about 0.01 Pa. Further, from the viewpoint of luminance, it is formed to a thickness of, for example, about 300 (nm). In a color cathode ray tube, a shadow mask is arranged inside the panel constructed as described above so as to face the phosphor layer, and an electron gun is provided at the neck of the color cathode ray tube. I have. Then, the electron beam emitted from the electron gun is made to pass through a fine hole of the shadow mask, and is caused to collide with a phosphor at a position corresponding to the hole to display an image. The one in which a fine slit is formed instead of a fine hole is called an aperture grill. Since the operation is the same, the operation will be described below with reference to a shadow mask. At this time, the shadow mask is heated by the electron beam that has not passed through the holes of the shadow mask and collides with the shadow mask, thereby emitting infrared radiation, that is, heat radiation from the shadow mask. Further, the heat radiation is reflected by the metal deposition film on the inner surface of the panel to the shadow mask, and the temperature of the shadow mask further increases, the shadow mask thermally expands, and a landing shift of the electron beam in the phosphor layer occurs. Color shift occurs in the projected image. About 20% of the electron beam from the electron gun
Pass through the holes of the shadow mask, but about 80% of the remaining is masked by the shadow mask, so that the shadow mask generates heat. As one of the measures for reducing the color misregistration,
A method of using Invar or Super Invar with a low coefficient of thermal expansion for the shadow mask. Form a heat absorbing film on the metal deposition film formed on the inner surface of the panel and absorb the infrared radiation radiated from the shadow maskIn other words, reduce the amount of reflected infrared light, reduce the infrared light returned to the shadow mask, A method of suppressing thermal expansion of a shadow mask has been used. As the infrared absorbing film, a black metal film made of aluminum (JP-B-62-47341).
No. 9), a carbon film, a film composed of manganese and aluminum or tin (Japanese Patent Publication No. 7-18001), and the like. The black metal film is formed by vacuum-depositing aluminum on the metal-deposited film on the inner surface of the panel, and the carbon film is spray-coated on a metal-deposited film by dissolving carbon in an organic solvent. It is formed by doing. Alternatively, after forming an aluminum film, a hydrocarbon gas is introduced to deposit aluminum, and carbon is coated on the aluminum particles to form an aluminum-carbon layer by vapor deposition on the aluminum layer as if the aluminum particles were carbonized. (Japanese Patent Laid-Open No. 50-128)
457). The film made of manganese and aluminum or tin is formed by vacuum-depositing a mixture or alloy of these. [0006] Invar materials and super invar materials having a low coefficient of thermal expansion are expensive, and the spraying method of the carbon film has a problem that the equipment becomes large-scale. For this reason, it has been studied to form a compositionally graded film that is made of aluminum in the initial stage of vapor deposition (on the phosphor side) and metal having lower light reflectivity than aluminum in the last stage of vapor deposition (on the shadow mask side) in one vacuum deposition. An inventor has already filed an invention of a vapor deposition material having a composite structure in which a metal which is less likely to evaporate than aluminum and has a lower light reflectance than aluminum is disposed on the central axis of the aluminum vapor deposition material (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-73120). In a single vapor deposition operation by using a composite structure vapor deposition material, the initial stage of vapor deposition is aluminum,
It discloses that a composite composition gradient film of an alloy of aluminum and a metal that hardly evaporates can be obtained at the end of vapor deposition. Also, in order to reduce the absorption of electrons by the film and to reduce the diffusion of the hardly evaporable metal compound into aluminum by baking, a vapor deposition material having a composite structure in which the hardly evaporable metal is replaced with a metal compound is invented. Have already filed an application. The metal compound is an oxide, a nitride, a carbide, a silicide, a nitride oxide, a carbonitride, a carbonate, a silicate, a silicide, a silicide, or a boride of a metal or metalloid element. It is. Metals or metalloids include calcium, aluminum, boron, magnesium, chromium, cobalt, molybdenum, niobium, tantalum, tungsten, lithium, beryllium, nickel, tin, iron,
Lead, silicon, carbon, titanium, vanadium, and manganese. The above-mentioned vapor deposition material of aluminum or a composite structure in which a metal is arranged in an axial region of aluminum is a vapor deposition boat (hereinafter, referred to as a BN boat) of boron nitride ceramic (hereinafter, referred to as a BN material) having a high thermal conductivity. Was used. Since the BN material is an insulator and cannot be energized, titanium (Ti), aluminum (Al), or the like is replaced by aluminum nitride (AlN) or titanium boride (TiB 2 ) to reduce the electric resistance.
It is added in the form of In general, the composition of a BN boat for vacuum deposition is about 40 wt% of boron (B), about 30 wt% of nitrogen (N), about 10 wt% of Al, and about 20 wt% of Ti.
%. [0009] When a composite vapor deposition material of aluminum and a metal compound is vacuum-deposited using a BN boat, the composite vapor deposition material does not completely evaporate and remains as a vapor deposition residue in the BN boat. Sometimes it was left. For example, when vacuum deposition is performed on a composite deposition material of aluminum and nickel oxide using a BN boat, a deposition residue just like a mechanical pencil lead may be generated. Analysis of this evaporation residue shows that T
i is detected. Ti is detected not only from the surface of the deposition residue but also from the center. Ti must be considered from the BN boat. Therefore, when a board boat is made of a metal having a high melting point such as tungsten (W), molybdenum (Mo), and tantalum (Ta), and the composite vapor deposition material is subjected to vacuum vapor deposition, no vapor deposition residue is generated. Aluminum and a composite composition gradient film of aluminum and a metal compound can be obtained at the end of vapor deposition. From this, it is considered that Ti of the BN boat is a cause of the generation of the evaporation residue. However, in a plate boat made of a high melting point metal such as W, Mo, Ta, etc., even the highest melting point W is about seven times,
In the case of o and Ta, they are broken or bent in about several times and cannot be used. In the process of continuously manufacturing cathode ray tubes, the frequency of changing boats is too high and cannot be used very much. W, Mo, T so that it has strength to reduce the frequency of replacement and does not break or bend
The bulk material a was machined to produce the same size and shape as the BN boat, but the electrical resistance was too small to use with a BN boat specification vapor deposition machine. According to the present invention, a composite vapor deposition material of aluminum and a metal compound is prepared by reducing the frequency of replacing a vapor deposition boat without generating evaporation residues, and in the initial stage of vapor deposition, and in the final stage of vapor deposition, a compositionally graded composite of aluminum and a metal compound. The purpose is to obtain a deposited film. According to the present invention, there is provided a method for producing a compositionally graded vacuum-deposited film, comprising the steps of: preparing an aluminum substrate and at least one metal compound powder dispersed in an axial region of the aluminum substrate; The present invention uses a boat for vacuum evaporation in which at least one of W, Ta, and Mo is coated with a thickness of at least 20 μm on the composite evaporation material mounting surface of the boron nitride material. The grain size of the coating metal is 2 to 20 μm.
m, about 10 μm on average. If the boat for vacuum evaporation is used a plurality of times, the coating metal and aluminum react with each other, or the crystal grain boundaries of the coating metal become clearly visible, and the crystal grains begin to drop. When the crystal grains drop off and the surface of the boron nitride material appears on the surface on which the composite vapor deposition material is mounted, an evaporation residue is generated. In order to extend the life of the vacuum evaporation boat, W, Ta,
Preferably, any one of Mo has a coating thickness of 200 μm or more. The coating of any metal of W, Ta, or Mo on at least the surface of the composite vapor deposition material mounting portion of the BN boat has a film thickness of 20 μm or more by using a spraying technique of spraying a molten metal. A boat for vacuum evaporation can be obtained. Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an external perspective view of a boat for vacuum evaporation according to the present invention. FIG. 2 is an external perspective view of the composite vapor deposition material. FIG. 3 is a schematic diagram of a vacuum evaporation apparatus. As shown in FIG. 1, the boat 1 for vacuum evaporation of the present invention has a thickness of about 3 so as to cover the composite evaporation material mounting portion 3 of the BN boat 2.
Tungsten 4 is coated with a thickness of 00 μm. Tungsten wrapped around at the time of spraying adheres to the side surface of the BN boat, but the thickness is 100 μm or less. The composite vapor deposition material 10 of FIG. 2 is aluminum 11 having an outer diameter of 2 mm, a diameter of a shaft portion 12 of 1.1 mm and a length of 20 mm.
And The metal compound powder of the shaft portion is made of nickel oxide (N
The average particle size of the powder of iO) is 0.3 μm. The weight ratio of aluminum to nickel oxide in the shaft portion is 1: 1;
Nickel oxide accounts for about 12% by weight. The length was 20 mm. The vacuum deposition apparatus 20 shown in FIG. 3 is roughly divided into a vacuum chamber 21, a vacuum exhaust device 22, a power source 2 for deposition.
It consists of three. The vacuum chamber 21 of the vacuum apparatus for manufacturing a cathode ray tube is divided into two, and has a structure in which a front panel glass 25 of the cathode ray tube is placed on a metal bottom portion 24. That is, the front panel 25 as the material to be deposited constitutes a part of the vacuum chamber. The vacuum evaporation boat 1 arranged on the bottom of the vacuum chamber is connected to an evaporation power supply 23 to receive power. Composite vapor deposition material 10 in vacuum vapor deposition boat 1
On the front panel glass 25
Is placed on the metal bottom portion 24 of the vacuum chamber, and a predetermined 3 to 5 × 10 −4 torr (about 3 × 1
0 -2 Pa) until the reduced pressure. Thereafter, power is supplied from a deposition power supply to the vacuum deposition boat to perform deposition. The power supply to the vapor deposition boat and the time were performed as follows. A current of 100 A was passed for 45 seconds to preheat the vacuum evaporation boat and the composite evaporation material. After preheating,
The current was increased to 230 A and deposition was performed for 35 seconds. Cut off the current, wait for the vacuum evaporation boat to cool down, introduce air into the vacuum chamber, remove the front panel glass,
Observation of the vacuum evaporation boat revealed no residue and all the composite evaporation material had evaporated. The number of vacuum depositions that could be performed using the same vacuum deposition boat without generation of deposition residues was examined. As a result, about 700 times could be used. Observation of the unusable vacuum evaporation boat revealed that the sprayed W having a thickness of about 300 μm was peeled off on the composite evaporation material mounting portion of the BN boat, and the BN material came out on the surface. Since the exfoliated W is a low vapor pressure metal, it did not evaporate and remained in the vacuum evaporation boat. When the deposited film was analyzed, W was not detected from the film. Hereinafter, a second embodiment will be described. Mo is coated on the composite deposition material mounting portion of the BN boat with a thickness of about 200 μm. Mo that had flowed around during the spraying was adhered to the side surface of the BN boat, but the thickness was 80 μm or less. The composite vapor deposition material has an outer diameter of 2 mm and the diameter of the shaft is φ
The length was 1.1 mm and the length was 22 mm. The metal compound powder in the shaft portion is a powder of nickel oxide (NiO) and has an average particle diameter of 0.3 μm. The weight ratio of aluminum to nickel oxide in the shaft portion is 1: 1 and nickel oxide accounts for about 12 wt% of the whole. After a current of 100 A was passed and held for 45 seconds, the current was increased to 240 A and deposition was performed for 35 seconds. Cut off the current and wait for the vacuum evaporation boat to cool down,
The atmosphere was introduced into the vacuum chamber, the front panel glass was removed, and the vacuum evaporation boat was observed, but no residue was found, and all the composite evaporation material had evaporated. The number of vacuum depositions that could be performed using the same vacuum deposition boat without generation of deposition residues was examined. As a result, about 500 times could be used. Hereinafter, a third embodiment will be described. Composite deposition material,
The BN boat is the same as that described in the first embodiment, except that the current flow is changed. In the first embodiment, after the preheating, a current is applied at a stretch until aluminum and nickel oxide are melted. In the present embodiment, the current value at which the aluminum melts after the preheating is maintained for several seconds.
A current of 100 A is applied, held for 45 seconds, preheated, and 180 A
After holding for 5 seconds, the current was increased to 230 A and three stages of vacuum deposition were performed for 32 seconds. FIG. 4 shows the composition distribution in the film thickness direction by Auger analysis of the deposited films of Examples 1 and 3. The composition is arranged by the ratio of aluminum and nickel. Oxygen is naturally detected, but for the sake of clarity, excluding oxygen, the atomic% of aluminum and nickel (a
tm%). FIG. 4 shows that the initial stage of deposition is 300 nm.
And the end of deposition is 0 nm. Although aluminum is 100 atm% in the initial stage of vapor deposition, the composition gradient film is obtained by gradually increasing nickel toward the final stage of vapor deposition. Compared to the first embodiment, the deposited film of the third embodiment is made of aluminum 100 at.
It can be seen that the area of m% increases. This is considered to be because aluminum was evaporated in the second stage of the third stage, and aluminum and nickel oxide were evaporated in the third stage. By changing the holding time in the second stage, the region of 100 atm% of aluminum could be controlled. According to the present invention, the frequency of replacement of a composite vapor deposition material of aluminum and a metal compound is reduced by increasing the life of a vapor deposition boat without generation of evaporation residues, and aluminum is initially deposited and aluminum and metal are vapor deposited at the end of vapor deposition. The compound composite gradient film of the compound was obtained.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の真空蒸着用ボートの外観斜視図であ
る。 【図2】複合蒸着材の外観斜視図である 【図3】真空蒸着装置の概略図である。 【図4】蒸着膜の膜厚方向の組成分布を示すグラフであ
る。 【符号の説明】 1 真空蒸着用ボート、2 BNボート、3 複合蒸着
材搭載部、4 タングステン、5 タングステン、10
複合蒸着材、11 アルミニウム、12 軸部分、2
0 真空蒸着装置、21 真空チャンバー、22 真空
排気装置、23 蒸着用電源、24 底部分、25 フ
ロントパネルガラス
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an external perspective view of a vacuum evaporation boat according to the present invention. FIG. 2 is an external perspective view of a composite vapor deposition material. FIG. 3 is a schematic diagram of a vacuum vapor deposition device. FIG. 4 is a graph showing a composition distribution of a deposition film in a thickness direction. [Description of Signs] 1 Vacuum evaporation boat, 2 BN boat, 3 Composite deposition material mounting part, 4 tungsten, 5 tungsten, 10
Composite deposition material, 11 aluminum, 12 axis part, 2
0 vacuum evaporation apparatus, 21 vacuum chamber, 22 vacuum exhaust apparatus, 23 power supply for evaporation, 24 bottom part, 25 front panel glass

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 アルミニウムの基体と前記アルミニウム
基体の軸領域に分散された少なくとも1種以上の金属化
合物の粉末を備えた複合蒸着材を窒化硼素材の少なくと
も前記複合蒸着材搭載面にタングステン、タンタル、モ
リブデンの何れかを、20μm以上の厚みでコーティン
グした真空蒸着用ボートを使用して真空蒸着を行なうこ
とを特徴とする組成傾斜型真空蒸着膜の製造方法。
Claims: 1. A composite vapor deposition material comprising an aluminum substrate and at least one metal compound powder dispersed in an axial region of the aluminum substrate, wherein the composite vapor deposition material is at least a boron nitride material. A method for producing a compositionally graded vacuum deposition film, comprising performing vacuum deposition using a boat for vacuum deposition in which any one of tungsten, tantalum, and molybdenum is coated on a mounting surface with a thickness of 20 μm or more.
JP2001209076A 2001-07-10 2001-07-10 Method for depositing composition gradient type vacuum deposition film Pending JP2003027220A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001209076A JP2003027220A (en) 2001-07-10 2001-07-10 Method for depositing composition gradient type vacuum deposition film

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001209076A JP2003027220A (en) 2001-07-10 2001-07-10 Method for depositing composition gradient type vacuum deposition film

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003027220A true JP2003027220A (en) 2003-01-29

Family

ID=19044782

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001209076A Pending JP2003027220A (en) 2001-07-10 2001-07-10 Method for depositing composition gradient type vacuum deposition film

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003027220A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114127327A (en) * 2019-07-17 2022-03-01 3M创新有限公司 Evaporation boat for evaporating metal

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114127327A (en) * 2019-07-17 2022-03-01 3M创新有限公司 Evaporation boat for evaporating metal

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0447832B1 (en) X-ray tube target
US7728497B2 (en) Carbon nanotube, electron emission source including the carbon nanotube, electron emission device including the electron emission source, and method of manufacturing the electron emission device
US6162707A (en) Low work function, stable thin films
JP2005097111A (en) Process for forming carbon nanotube film device
JPH09311644A (en) Electric field radiation device using improved emitter arranged on metallic foil, and manufacture thereof
WO2003019608A1 (en) Image display unit and production method therefor
US20220139663A1 (en) Insulator with conductive dissipative coating
JP3957344B2 (en) Discharge tube or discharge lamp and scandate-dispenser cathode
JP2003027220A (en) Method for depositing composition gradient type vacuum deposition film
JPH11265653A (en) Electrode, and display device having the electrode
JP2000057981A (en) Heat radiating member, rotary anode type x-ray tube using the radiating member, and manufacture thereof
KR890004832B1 (en) Manufacture of cathodes leated indirectly by an electric current
KR100371992B1 (en) Process for the production of flat-screen grids coated with non-evaporable getter materials and grids thereby obtained
JP3775851B2 (en) Vapor deposition apparatus and protective film manufacturing method
JP2000353484A (en) Heat radiating member, heat absorbing member, and electronic tube using them and its manufacture
JP2001220669A (en) Method for producing magnesium oxide film
JPH0757617A (en) Thermal electron generation source
JPH08287824A (en) Manufacture of sleeve for hot cathode structure
KR100244231B1 (en) Shadow mask for cathode ray tube
JPH0794072A (en) Hot cathode for electron radiation, its manufacture, and electron beam working device using it
JPH11213884A (en) Manufacture of color cathode-ray tube
EP1302969B1 (en) Sleeve for hot cathode structure and method for manufacturing such sleeve
JPH03187133A (en) Shadow mask of color cathode-ray tube
JP4415462B2 (en) Gas discharge panel
JPH0589786A (en) Display apparatus and its manufacture