JP2004508927A - Combinatorial coating apparatus and method - Google Patents
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Abstract
配列した被覆材料の高スループット作成及び分析のための装置及び方法。かかる方法は、複数の所定領域(22)を有する基材(15)の表面(16)に複数の材料(14)の1種以上を選択的に送達して該領域の各々に所定コーティング(30)を形成することを含む。材料の選択的送達に際しては、複数の材料の各々が基材に同時に送達されるように配置される。かかる装置(10)は、複数の所定領域(22)に区画された表面(16)を有する基材(18)を含むと共に、該基材のコーティング用に複数の材料(14)が用意される。複数の材料を伴う送達機構(12)が、複数の材料の各々を基材の表面に同時に送達するように配置される。さらに、コントローラ(26)を用いて送達機構を制御することにより、基材の複数の所定領域の各々が所定コーティング(30)を有するように複数の材料の各々が選択的に送達される。
【選択図】図12Apparatus and method for high-throughput preparation and analysis of arrayed coating materials. Such a method includes selectively delivering one or more of a plurality of materials (14) to a surface (16) of a substrate (15) having a plurality of predetermined regions (22) to provide a predetermined coating (30) on each of the regions. ). Upon selective delivery of the materials, the plurality of materials are arranged such that each is delivered to the substrate simultaneously. The apparatus (10) includes a substrate (18) having a surface (16) partitioned into a plurality of predetermined regions (22), and a plurality of materials (14) are prepared for coating the substrate. . A delivery mechanism (12) with a plurality of materials is arranged to simultaneously deliver each of the plurality of materials to the surface of the substrate. Further, by controlling the delivery mechanism with the controller (26), each of the plurality of materials is selectively delivered such that each of the plurality of predetermined regions of the substrate has a predetermined coating (30).
[Selection diagram] FIG.
Description
【0001】
【発明の技術的背景】
本発明は、総括的にはコーティングライブラリーの作成及びスクリーニングのための方法及び装置に関し、さらに具体的には基材に材料層をパラレルに成膜してコーティングライブラリーを形成するための方法及び装置に関する。
【0002】
コーティングは材料の機能性と付加価値を高めるために工業的に広く用いられている。一般に無機コーティングと有機コーティングの2種類の機能コーティング材料が存在する。無機コーティングは、蒸気タービン及び航空機エンジン翼形部の遮熱コーティングのような従来型産業だけでなく、半導体工業においても、例えば様々な薄膜集積回路デバイスに用いられている。有機コーティングも、自動車用透明トップコーティング、塗料などの数多くの産業の保護/装飾用途に広く使用されている。その他の種類のコーティングとしては、例えば、保護及び防食コーティング、接着及び剥離コーティング、環境バリヤーコーティング、導電性/光学的透明コーティング、耐擦傷性ハードコートなどがある。改良型コーティング処方の発見は製造業者に莫大な価値をもつと見込まれる。
【0003】
しかし、改良型コーティングの探索及び最適化は科学的な問題というよりはむしろ技術的な問題であるので、様々なコーティング系の発見過程を促進する汎用ツールの開発の方がさらに高い価値をもつ可能性がある。典型的なコーティング系の複雑さ及び満たすべき品質条件が多いことから、改良型コーティングの探索及び最適化における理論的指針の威力は限られている。通例、工業用コーティング処方は多数の機能的条件を満たしていなければならず、バランスの取れた処方を得るには多数の適合性官能基又はブレンドが必要となる。さらに、コーティング系の性質は処方/組成に依存するばかりでなく、処理条件及びコーティング施工方法にも依存する。例えば、コーティングの施工方法及び処理に依存する厚さ均一性及び表面粗さの程度は、コーティングの品質及び再現性にとって重要である。さらに、紫外線(UV)/電子硬化への暴露、様々な温度/圧力、及び多層コーティングの各層の施工順序を始めとする種々の処理条件は、最終コーティングの構造/組成を決定する上での極めて重要な要因である。その上、最終コーティングの構造/組成はコーティングの機能性に影響を及ぼす。このように、多数の変数が存在するため、これまでに開発された使用可能な工業用コーティング系の多くは、幸運に恵まれた試行錯誤的な実験操作の結果であった。
【0004】
【発明の概要】
従って、様々な製造用途のために機能コーティングを形成して検討する速度を速めるアプローチが要望されている。そこで、本発明は配列した被覆材料の高スループット作成及び分析のための装置及び方法を提供する。
【0005】
配列した被覆材料を作成する装置の一実施形態は、複数の所定領域に区画された表面を有する基材を備えると共に、該基材のコーティング用に複数の材料が用意される。複数の材料を伴う送達機構が、複数の材料の各々を基材の表面に同時に送達するように配置される。さらに、コントローラを用いて送達機構を制御することにより、基材の複数の所定領域の各々が所定コーティングを有するように複数の材料の各々が選択的に送達される。
【0006】
配列した被覆材料を作成する方法の一実施形態は、複数の所定領域を有する基材の表面に複数の材料の1種以上を選択的に送達して該領域の各々に所定コーティングを形成することを含む。材料の選択的送達に際しては、複数の材料の各々が基材に同時に送達されるように配置される。
【0007】
図面の簡単な説明
図1は、配列した被覆材料を作成する装置の略図であり、
図2は、図1の装置で形成されたコーティングライブラリーの略図であり、
図3は、送達機構の送達源から送達エリア内の基材の表面に送達される蒸発材料の包絡面の略図であり、
図4は、送達機構の垂直集束配置に由来する、送達エリアの一次元方向に分布した厚さプロフィルを示すグラフであり、
図5は、送達機構の送達源の傾斜集束配置に由来する、送達エリアの一次元方向に分布した厚さプロフィルを示すグラフであり、
図6は、送達機構の送達源の垂直オフフォーカス配置に由来する、送達エリアの一次元方向に分布した厚さプロフィルを示すグラフであり、
図7は、送達機構の送達源の傾斜オフフォーカス配置に由来する、送達エリアの一次元方向に分布した厚さプロフィルを示すグラフであり、
図8は、二つの対向する送達源を有するコンビナトリアルコーティング装置の一実施形態の側面図であり、
図9は、図8の装置で形成されたコーティングライブラリーの上面図であり、
図10は、三元コンビナトリアルコーティング装置の一実施形態の斜視図であり、
図11は、図10の装置で形成されたコーティングライブラリーの上面図であり、
図12は、コンビナトリアルコーティング装置の別の実施形態の略図であり、
図13は、図12の装置で使用し得る複数のパターンを有するマスクの上面図であり、
図14は、図12の装置で図13のマスクを用いて形成されたコーティングライブラリーの上面図であり、
図15は、蒸着式コンビナトリアルコーティング装置の一実施形態の横断面を示す側面図である。
【0008】
【発明の実施の形態】
図1及び図2を参照すると、コーティングライブラリーを形成する配列した被覆材料を作成する装置10は、複数の材料14の1種又は組合せを基材18の表面16に送達してコーティング20を形成するための送達機構12を備える。基材表面16は、好ましくは装置10内の定位置にある送達エリア24内に配置された複数の所定領域22を有している。送達機構12及び/又は複数の材料14は、複数の材料の各々を同時に又は並行して送達するように配置されている。コントローラ26は、基材表面16上の各々の領域22の間でコーティング20の組成を変化させてコーティングライブラリー28を形成し得るように複数の材料14の各々の選択、量及び送達順序を制御する。その結果、複数の所定領域22の各々は複数の所定コーティング30の一つで被覆される。複数の所定コーティング30には、複数の材料14の1種からなる単層コーティング、複数の材料14の組合せからなる単層コーティング、各層が複数の材料の1種からなる多層コーティング、及び各層が複数の材料の組合せからなる多層コーティングが包含される。さらに装置10は、複数の所定領域22の種々の組合せへの材料14の送達を可能にして複数の所定コーティング30を形成するため、コントローラ26と連絡したマスク32を備えていてもよい。装置10は、複数の材料14を基材18に送達している間、或いはそれらを基材上に成膜した後に、複数の材料14を硬化させるための硬化源34も備えていてもよい。さらに装置10は、被覆基材又はコーティングライブラリー28に関する分析試験を行うと共に、複数の所定コーティング30の各々の性質を決定するため、試験装置36を備えていてもよい。マスク32は取付装置35で確保することができ、任意には取付装置35は装置10内にマスクを可動的に配置することができる。同様に、基材18は保持装置37で確保することができ、任意には保持装置37は装置10内に基材を可動的に配置することができる。このように本発明は、基材上に同時に又は並行して集束された複数の材料から形成されたコーティングの配列を有するコーティングライブラリーを製造しかつ試験するための装置及び方法を提供する。
【0009】
送達機構12は、複数の材料14の各々を送達エリア24に様々な角度から同時に又は並行して送達し得るように構成されている。すなわち、以下に一層詳しく記載されるように、送達機構12は送達された材料の少なくとも一部が送達エリア24に到達するように配置又は集束されている。送達機構12は単一の装置であってもよいし、各々が複数の材料14の1種に対応した複数の個別装置であってもよい。1以上の送達機構12の各々の位置は、好ましくは送達エリア24及び他の送達機構に対して装置10内で固定されている。好ましくは、送達機構12は複数の材料14の各々を蒸発又は噴霧状態で送達エリア24に送達する。送達機構12の適当な例には、超音波ガンやエアガンやサーマルガンやエアレスガン(油圧力を用いたものなど)のような任意のタイプのスプレーノズル又はガン、マイクロ波又は高周波(RF)送達機構、インクジェット式印字ヘッド、及びスパッタリングや熱/電子/レーザー蒸着や化学蒸着(CVD)や分子ビームエピタキシーやプラズマ溶射やイオンビーム蒸着を始めとする蒸着装置がある。
【0010】
複数の材料14には、固体、液体、気体又は蒸発/噴霧材料のような様々な状態の無機材料及び有機材料が包含される。無機コーティングの適当な例には、金属、合金、セラミック、酸化物、窒化物及び硫化物がある。有機コーティングの適当な例には、ポリマー材料、オリゴマー材料及び小分子があり、ここで言う小分子は反応してコーティングを形成する個々のモノマーである。ポリマー材料には、特に限定されないが、ポリカーボネート、アクリル樹脂、シリコーン、セルロースエステル、ポリエステル、アルキド樹脂、ポリウレタン及びビニルポリマーなどがある。好ましくは複数の有機材料は、特に熱可塑性又は熱硬化性ポリマーを始めとする、保護的又は装飾的な機能性を有する有機材料から誘導された「建築用」材料のような有機ポリマー材料を包含する。好ましくは、複数の無機材料は酸化物を包含する。さらに複数の材料14は、個別に又は組み合わせて蒸発又は噴霧し、基材上に誘導又は成膜させることが好ましい。ここで、十分な量の材料が基材に送達されれば、蒸発/噴霧材料は凝集して連続コーティングを形成する。さらに、材料又は材料の組合せは複数の層を有するコーティングを形成するができるが、この場合のコーティングは各層の所定の機能的役割で決定された総合機能を有する多機能コーティングであり得る。複数の有機材料又は複数の無機材料或いは有機材料と無機材料との組合せが合体してコーティングを形成するように材料を組み合わせることもできる。さらに、このような材料の様々な組合せを提供することにより、材料の様々な組合せの相互作用及び適合性を決定することもできる。
【0011】
コーティング20は、基材18上に成膜した材料又は材料の組合せである。これらの材料は、別々の均質材料のままで存在していてもよいし、或いは反応、相互作用、拡散、混合又はその他の仕方で合体して新しい均質材料、混合物、複合材料又はブレンドを形成してもよい。上述の通り、コーティング20は単一の層からなるものでも、複数の層からなるものでもよい。一般に、コーティング20は厚さ(すなわち、基材の表面に垂直なコーティングの尺度)よりはるかに大きい横方向尺度(すなわち、基材の表面を横切って測定した長さ)を有している。好ましくは、各層は薄膜層である。コーティング20の組成は、一つの所定領域22から別の所定領域に向かって任意には連続的に変化させ、それによってコーティングライブラリー28の複数の所定コーティング30を画成するコーティングの配列を形成することができる。配列中の各コーティングは、その位置に基づいて互いに識別できる。さらに、配列中の各コーティングを同じ条件下で処理してから分析して機能特性又は実用特性に関するその性能を決定し、次いで相互に比較してその相対実用性を決定することもできる。
【0012】
複数の所定領域22の各々は、複数の材料14の1種又は組合せを受容して単層又は多層コーティングを形成するための、基材18上の一定範囲である。所定領域22の各々は、そこに成膜したコーティングを受容して分析するのに十分な任意の形状、例えば矩形、線形、弓形、円形、楕円形、これらの組合せなどを有することができる。各所定領域22は、通例は約0.01mm2〜約100cm2の範囲内、好ましくは約1mm2〜約1cm2の範囲内、さらに好ましくは約10mm2〜約50mm2の範囲内の面積を有する。その他の面積も使用できるが、各所定領域22の面積は成膜装置と分析装置の能力及びコーティングライブラリーの好ましい密度によって決定することができる。
【0013】
基材18は、複数の材料14の1種以上を受容して支持するのに適した剛性又は半剛性の材料である。基材18は、複数の所定領域22を含む1以上の実質的に平らな表面16を有している。しかし、この実質的に平らな表面は、複数の所定領域22の各々を物理的に分離するための隆起部分を有していてもよい。基材18は任意の寸法及び形状を有し得るが、好ましくは円板状、板状、又はテープやロールのような細長い形状のものである。送達エリア24に対応する、基材18の実質的に平らな表面16は、通例は約1mm2〜約1m2の範囲内、好ましくは約50mm2〜約750cm2の範囲内、さらに好ましくは約1cm2〜約500cm2の範囲内の面積を有する。
【0014】
基材18は、保持装置37により、装置10内に確保すると共に送達エリア24内に配置することができる。保持装置37は、基材18を可動的に配置することができる。例えば、細長いテープ状の基材18に対しては、保持装置37は、いずれも回転可能であり、場合によってはローラーとの協働でテープを送達エリア24内に支持するテープ繰出装置及びテープ巻取装置を備えていてもよい。別の例では、保持装置37は、基材を配置して固定する板であり得る。この場合、かかる板は送達エリア24に対する板の位置を調節する電動機又は他のアクチュエーター型装置に連結される。その結果、コントローラ26は保持装置37の移動を制御して材料14を送達する所定領域22を調節することができる。例えば、コントローラ26は、複数の所定領域22のうちの予め定めたものが送達エリア24の外部に位置し、従って1種以上の材料14を受容しないように保持装置37を移動させることができる。
【0015】
送達エリア24は、装置10内の定位置にある範囲である。送達エリア24は任意の形状又は寸法を有し得るものであり、必須ではないが通例は基材18の表面16上の複数の所定領域22に実質的に対応した形状及び寸法を有する。しかし、複数の所定領域22が送達エリア24よりかなり大きくてもかなり小さくても差し支えない。送達エリア24の位置が固定していることは、複数の材料14を基材18の表面16に送達するため、既知の不変部位を装置10に提供する。
【0016】
コントローラ26は、入力装置、出力装置、メモリー及びプロセッサーを有し、信号及びデータの受信、送信、記憶及び処理を行って装置10の動作を操作し、監視し、記録し、その他の仕方で機能的に制御するためのコンピューターシステムである。コントローラ26は、装置のすべての構成部品を統合するためのインターフェースと、マスク32及び基材18の移動を制御するためのモーションコントローラーとを具備したコンピューターシステムを含む。コントローラ26は、データ及びコマンドを入力するためのキーボード、情報を表示するためのビデオディスプレイ、並びに情報を印字するためのプリンターを備えていてもよい。コントローラ26は、装置10を動作させるためのソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア及びその他類似の部品や回路も備えていてもよい。コントローラ26は単一の装置であってもよいし、或いは協調して働く複数の装置であってもよい。コントローラ26は、装置の動作を調整するため、送達機構12、複数の材料14、基材18、マスク32、硬化源34、試験装置36、取付装置35及び保持装置37を含めた装置10の他の構成部品のすべてと連絡していることが好ましい。例えば、コントローラは基材への材料の送達を制御すると共に、各所定領域のコーティングを構成する材料の正確な組合せを記録する。送達を制御することで、コントローラは材料の容量、材料の組合せ、送達力、コーティング速度、送達角、送達機構と基材との間隔、マスキングなどの1以上を調節することができる。さらに、コントローラ26は、送達材料の送達及び硬化、コーティングライブラリーの試験、並びに試験結果の分析を制御し、同期化し、総合し、記録する。
【0017】
マスク32は、開放領域及び閉鎖領域からなる1以上のパターンを有する材料である。ここで、開放領域は基材18への複数の材料14の送達を可能にし、閉鎖領域は送達を阻止する。パターンは任意の形状を有し得る。マスク32の使用により、コーティングライブラリー28中での材料の空間的変化が生み出される。例えば二元マスキング系では、以下に一層詳しく記載されるように、マスク32は基材18上に交互に位置する二分領域への送達を可能にするように順次に配列された複数のパターンを含む。マスク32は、基材の直上及び基材に密着して配置する場合を含め、材料の送達線に沿って複数の材料14と基材18との間のどこにでも配置することができる。マスク32と基材18との間隔を増大させれば、「シャドウイング」と呼ばれる効果が生じるが、これは場合によっては望ましくないことがある。シャドウイングでは、基材に送達される材料のパターンはマスクのパターンに比例するが、マスクが基材に到達するまでは、マスクと基材との間隔が送達されるパターンを拡大させるので大きくなる。マスク32は剛性又は半剛性の材料で形成されていてもよいし、或いは基材の表面上に形成された化学物質であってもよい。好ましくは、マスクの材料はマスクができるだけ平らで屈曲及び/又は折曲げに耐えることを保証するものである。マスク材料の適当な例には、剛性又は割合に非屈曲性の材料用としてケイ素、酸化ケイ素及びガラスがあり、シート、フィルム又はフォイル状の半剛性又は割合に屈曲性の材料用としてプラスチック、金属及び合金があり、ネガ及びポジの化学マスクを形成するリソグラフィックポリアクリレート(PMMA)及び他の化学物質がある。
【0018】
マスク32は、取付装置35により、装置10内に確保すると共に送達エリア24に対して配置することができる。取付装置37は、マスク32を可動的に配置することができる。例えば、複数のパターンを有する細長い半剛性材料からなるマスク32に対しては、取付装置35は、いずれも回転可能であり、場合によってはローラーとの協働でテープを送達エリア24に対して支持するテープ繰出装置及びテープ巻取装置を備えていてもよい。別の例では、剛性材料からなるマスク32に対しては、取付装置35はプラットホーム又は他の支持構造物であり得る。この場合、かかるプラットホーム又は他の支持構造物は、送達エリア24に対するプラットホーム及びマスクの位置を調節する電動機又は他のアクチュエーター型装置に連結される。このようにすれば、マスク32を移動させることにより、一つのパターン又は複数のパターンを用いて基材18上の種々の所定領域22を遮蔽することができる。その結果、コントローラ26は取付装置35の移動を制御して材料14を送達する所定領域22を調節することができる。
【0019】
硬化源34は、材料の1種又は組合せに関して反応又は溶媒蒸発を引き起こすため、複数の材料14の各々と連絡した装置である。例えば、かかる反応は送達材料にとって適当な重合、架橋反応、小分子反応、無機相反応又はその他類似の反応であり得る。硬化源34の適当な例には、基材18と連絡した加熱装置、送達材料又は成膜材料と連絡した放射線装置、マイクロ波装置、プラズマ装置、及びこれらの組合せがある。
【0020】
試験装置36は、基材18上の複数の所定コーティング30の各々の性能を分析するための装置である。試験装置36は、各々の所定コーティング30の相対性能を決定するため、コーティングライブラリー28全体を同じ条件に暴露する。試験装置36は、試験データを集めて分析するためにコントローラ26と連絡している。試験装置36の適当な例には、厚さプロファイラー、表面分析器、紫外線(UV)吸光度試験機、耐擦傷性試験機、透過性試験機、並びにコーティングの建築学的特性、保護特性、装飾特性及び他の機能特性を試験するその他類似の装置がある。
【0021】
図3を参照すると、送達機構12からの材料の送達源38は、好ましくはコーティングが送達エリア全体を覆うようにするために送達エリア24を取り囲む包絡面40の内部で、蒸発又は噴霧状態にある複数の材料14の1種を送達する。送達源38は、送達機構からの材料の射出点である。例えば、送達源12はスプレーガンのノズルであり得る。しかし、コーティングが送達エリア24全体を覆わないことが望まれる場合もある。例えば、基材18の所定領域22の一部は被覆せず、そうした領域への材料の送達を防ぐためのマスク32も使用しない場合には、包絡面40は送達エリア24の一部分しか取り囲んでいなくてもよい。包絡面40は、円形や楕円形や矩形などの様々な横断面をもった円錐面、様々な横断面をもった半円錐面、及び細い線状の面を始めとして、任意適宜の形状を有し得る。包絡面40の形状は、送達エリア24の形状、基材18の表面16の形状、送達機構12、複数の所定コーティング30の各々の所望組成、基材18に送達される材料14の数、及び類似の因子によって決定することができる。包絡面40の形状は、送達機構12のノズルの形状、送達機構に付随したエアシュラウド、或いは送達機構に付随したその他の形状決定構造物又は装置によって調節することができる。
【0022】
図3及び図4を参照すると、垂直集束配置41では、送達源38から材料14を送達するための焦点42は送達エリア24の中心点44と一致している。送達源38は、中心点44で送達エリア24の表面に対して実質的に垂直な中心線46を有する送達角に沿って材料14を送達するように配置されている。図4を参照すると、送達角αが送達エリアの平面49に対して実質的に垂直である図3の配置から送達されたコーティングでは、送達エリア24の一つの寸法(例えば、図3の横方向寸法)に沿った横断面厚さプロフィル48は通例二次元の実質的なガウス分布又は正規分布を有している。従って、厚さプロフィル48は中心点44の上方で中心線46に合致する頂点52を有すると共に、中心線の両側に二つの等しい鏡像的尾部を有している。さらに、送達源38は送達エリア24(図3)の平面49に対して鉛直離隔距離60の位置に配置されている。鉛直離隔距離60は厚さプロフィル48の全幅51に影響を及ぼし、それによって厚さプロフィル分布に沿った任意の与えられた点でのコーティングの厚さに影響を及ぼす。従って、この場合には、厚さプロフィル48は送達エリア24の寸法50内で中央に位置し、厚さは頂点52で最大となり、中心線46からすべての方向に向かって徐々に減少する。
【0023】
図5を参照すると、傾斜集束配置55では、送達源38から材料14を送達するための焦点42は送達エリア24の中心点44と一致している。しかし、送達源は、材料の中心線46が送達エリアの平面49に対して約0度〜約90度の範囲内の送達角αをなすように配置されている。さらに、傾斜した集束送達のため、送達源は中心点44から水平離隔距離53の位置に配置されている。水平離隔距離53は、送達エリアの平面49に平行な送達源38の平面内で、垂直集束配置の位置から離隔した距離である。水平離隔距離53、鉛直離隔距離60及び送達角αは、すべてが数学的に相関しており、これらを変えることで厚さプロフィル48を送達エリア24内に配置することができる。この実施形態では、厚さプロフィル48は、送達源38に接近して位置する傾斜尾部及び送達源から遠ざかる方向に伸びた細長い尾端58を有するゆがんだガウス分布を有している。細長い尾部58には、通例、厚さプロフィル48が寸法50に沿った長さと共に実質的に直線的に変化する領域が存在する。従って、この場合には、厚さプロフィル48は送達エリア24の寸法50内でゆがんでおり、厚さは傾斜尾部56を有する寸法の末端近くで最大となり、頂点52から細長い尾部58に対応した寸法の末端に向かって減少する。
【0024】
図6を参照すると、垂直オフフォーカス配置57では、送達源38から材料14を送達するための焦点42は、送達エリア24の平面内で中心点44から寸法50に沿ってオフセット距離59の位置にある。この場合、中心線46が送達エリア24の平面49に対して実質的に垂直な送達角αを有すれば、オフセット距離59は垂直集束配置の位置(図4)からの送達源38の水平離隔距離と実質的に同等である。また、送達機構用の焦点は送達エリア内にあっても送達エリア外にあってもよいことに注意されたい。従って、この場合には、厚さプロフィル48は送達エリア24の寸法50内で片寄っており、厚さは頂点52のオフセット位置で最大となり、中心線46からすべての方向に向かって徐々に減少する。
【0025】
図7を参照すると、傾斜オフフォーカス配置61では、送達源38から材料14を送達するための焦点42は、中心点44から寸法50に沿ってオフセット距離59の位置にある。ここで、中心線46は送達エリア24の平面49に対して約0度〜約90度の範囲内の送達角αを有する。この場合、送達角α及び片寄った焦点42のため、垂直集束送達点からの送達源38の水平離隔距離53は中心点44に対する焦点のオフセット距離59より大きい。従って、この場合には、厚さプロフィル48は図5の配置よりも送達エリア24の寸法50内でさらにゆがんでいる。
【0026】
図4〜図7の配置の各々では、送達エリア24内での厚さプロフィル48の平面度は送達源38との鉛直離隔距離に応じて変化し、離隔距離が増大するほど平面度は向上する。さらに、送達エリア24内での厚さプロフィル48の平面度は送達角α、水平離隔距離53及びオフセット距離59に応じても変化し、送達角が小さくなり、水平離隔距離及びオフセット距離が大きくなるほど平面度は向上する。例えば、図4を参照すると、送達角、水平離隔距離及びオフセット距離の適当な組合せで厚さプロフィル48を送達エリア24の寸法50内で実質的に平らにすることができる。しかし、離隔距離が小さくなると、送達エリア24の寸法50内での厚さプロフィル48は頂点52での最大厚さから送達エリアの寸法の両端での最小厚さまで徐々に変化することがある。好ましくは、各々の所定領域22に付随した複数の所定コーティング30の分析から厚さ変数を除外して検討をコーティング組成の効果に集中させるようにするため、実質的に一定の厚さを有するコーティングライブラリーが望まれる。実際には、送達エリアを横切って直線的な厚さプロフィルが分布するように各送達機構を較正することで実質的に一定厚さのコーティングライブラリーが得られる。複数の送達機構を使用する場合には、好ましくは各送達機構に関して厚さプロフィルの同じ部分が送達エリア内に配置される。従って本発明は、複数の材料14の各々の各送達源38について鉛直離隔距離60、送達角α及びオフセット距離59を変化させることにより、被覆材料の組成、層及び厚さに関して事実上無限の変化を示すコーティングライブラリーを基材18の複数の所定領域30内に製造することを可能にする。
【0027】
図8及び図9を参照すると、コンビナトリアルコーティング装置62の一実施形態では、複数の材料14の2種(A及びB)以上を送達源38から同時に成膜させることにより、連続的に変化するコーティングライブラリー64が基材18上に形成される。複数の所定コーティング30の各々の相対厚さ及び組成は、基材18に送達される材料A及びBの各々の厚さプロフィル48(図4〜図7)の結果として、個別に又は一緒に連続変化し得る。このような連続変化は、送達角α、各送達源38に関連した送達機構12(図示せず)の送達力、コーティング速度又は単位時間当たりの材料の堆積量、送達機構内に導入される材料の供給速度や濃度、鉛直離隔距離60、中心点44に対する送達源38のオフセット距離59、中心点44に対する各送達源38の水平離隔距離53、包絡面40(図示せず)の形状、蒸着時の雰囲気や面積当たり出力や圧力やガスの種類、及びその他類似の因子のような変数に応じて直線的又は非直線的であり得る。これらの変数の各々を個別に又は組み合わせて変化させることで、各所定領域30内に所定コーティングを生み出すことができる。さらに、図示していないが、コーティングライブラリーの作成を助けるため、送達源38の各々と基材18との間に(好ましくは基材に隣接又は密着させて)マスク32を配置することができる。
【0028】
さらに、図8を参照すると、送達角αは約0°〜約90°、さらに好ましくは約15°〜約75°、最も好ましくは約30°〜約60°の範囲内の値を有し得る。鉛直離隔距離60は、約0cm〜約90cm、さらに好ましくは約3cm〜約30cm、最も好ましくは約10cm〜約20cmの範囲で変化し得る。水平離隔距離53は、約0cm〜約60cm、さらに好ましくは約3cm〜約30cm、最も好ましくは約10cm〜約20cmの範囲で変化し得る。コーティングの厚さは、約1ナノメートル〜約1ミリメートル、さらに好ましくは約1マイクロメートル(又はミクロン)〜約500ミクロン、最も好ましくは約5ミクロン〜約100ミクロンの範囲で変化し得る。
【0029】
図9を参照すると、コンビナトリアルコーティング装置62(図8)で形成されたコーティングライブラリー64の一実施形態は、互いに対向した材料A及びBの勾配を含む。これらの勾配は、材料Aの送達源38に隣接した側からコーティングライブラリーを横切って横方向に移動しながら、約100%〜約0%の材料A及び約0%〜約100%の材料Bの範囲で連続的に変化している。基材への材料の送達に関連して上記に記載した変数に応じ、コーティングライブラリー64は基材に沿って実質的に一定の厚さ又は変化する厚さを有し得る。好ましくは、材料A及びBの送達源の各々の焦点42は、コーティングライブラリーの厚さが基材に沿って実質的に一定になるように送達エリアの中心点44から所定のオフセット距離53を有している。さらに、蒸発速度を調節して材料A及びBの拡散のために十分な時間を取れば、現場拡散/混合又はAとBの反応によって新しい物質を生成させることができる。別法として、各々の所定コーティング30の組成を多様に変化させるため、図8の基材18が回転方向、長手方向及び横方向などに移動可能であってもよい。さらに、送達源38に新しい異なる材料を順次に供給することもできる。これを横方向に移動する細長い基材と組み合わせれば、基材の長さ方向に沿って連続的に変化するコーティングが得られる。加えて、送達エリアの平面49に対して実質的に平行であるが、それから鉛直離隔距離60だけ離隔した送達平面65内に各送達源38を配置することが好ましい。しかし、別の実施形態では、各送達源38の鉛直離隔距離60を独立に変化させて送達エリア24内に相異なる厚さプロフィル48を得ることもできる。このように、装置62は複数の材料の2種以上を基材上に同時に送達し、それによって2種以上の材料の勾配を有する連続変化コーティングを得ることを可能にする。
【0030】
図10〜図11を参照すると、図8〜図9の実施形態に類似した別の実施形態では、三元コンビナトリアルコーティング装置68が連続的な三元コーティングライブラリー70を提供する。複数の材料14(図1)の3種(A、B及びC)以上を送達源38から同時に又は順次に送達することができる。送達源38の各々は、上述のような実質的に同一の傾斜オフフォーカス配置61(図7)の状態で配置されている。送達源38は、中心点44と同じ軸線78上に中心76を有する円74の回りに等間隔で配置されていることが好ましい。好ましくは、円74は送達エリアの直径より大きい直径を有する。例えば、送達エリアが約10cm〜約15cmの範囲内の直径を有するのに対し、円74は約30cmの直径を有するのが好ましい。装置68で形成されるコーティングライブラリー70は、三元情報図を模倣した3種の材料A、B及びCの各々の連続変化組合せであり得る。上述のようにコーティングライブラリー64(図8〜図9)の形成に影響を及ぼすものと同じ変数が、装置68のコーティングライブラリー70にも同様に適用される。例えば、任意の点でのコーティングライブラリー70の相対組成は、水平離隔距離53、オフセット距離59、送達角α、各材料の霧の包絡面40の形状、各送達源の焦点42などの関数である。さらに、好ましい離隔距離及び角は図8〜図9について上記で説明したものと同じである。一実施例では、三台のエアブラシガンを同時集束することにより、傾斜オフフォーカス配置61(図7)を用いて3種の材料の微細な霧を基材に送達した。すべてのガンは、送達エリアに平行であると共に、送達エリアから鉛直方向に約15cm離隔した送達平面内に配置されていた。さらに、各々のガンは約45°の送達角α及び約18cmの水平離隔距離53を有するように配置されていた。基材18は、約8cmの直径を有するシリコンウェーハ材料の実質的に円形のディスクであった。複数の所定領域の各々の寸法は、66の所定コーティングを有するコーティングライブラリーを形成するように決定されていた。コーティング材料は、有機顔料と混合したイソプロパノール溶媒中に2%のポリエチルメタクリレート(PEMA)を含んでいた。三元又は三角マスク(図示せず)を通して成膜して熱硬化させたところ、66の相異なる組成を有する三元コーティングライブラリーが数分で形成された。コーティングは約2ミクロンの厚さを有していたが、コーティング厚さはコーティング時間と共に直線的に増減する。
【0031】
図12〜図14を参照すると、別の実施形態では、コンビナトリアルコーティング装置72は、各々がマスク32を通して複数の材料14の1種を基材18に同時に又は順次に送達するように定位置に配置された複数の共集束又は同時集束送達機構12を備える。複数の送達機構12の各々は、基材18の表面16と交わる包絡面(図3)の内部に噴霧材料のミストを生じる。各送達源38は、傾斜オフフォーカス配置61(図7)の状態で配置されていることが好ましい。好ましくは、各送達機構12は中心点44と同じ軸線78上に中心76を有する円74の回りに等間隔で配置されている。さらに各送達機構12は、中心76から半径方向に沿って、中心点44から送達エリア24の末端までの距離より小さい水平離隔距離53(図7)を有することが好ましい。好ましくは、各送達機構12の焦点42(図示せず)は中心点44から実質的に同等のオフセット距離59(図7)で集束しており、それによって送達エリア24内には各材料に関して厚さプロフィル(図7)の同じ部分が配置される。しかし、各送達機構12に関する焦点42が中心点44からずれている必要はなく、同等のオフセット距離53を有する必要もない。実際、各送達機構12は固有の焦点42を有することができる。かかる固有の焦点には、送達材料14の包絡面40(図3)が送達エリア24従って基材18の表面16の少なくとも一部分と合致する限り、中心線46(図3)が表面16に対して垂直であるか傾斜しており、送達機構が中心点44と整列しているか半径方向に沿ってそれから離隔しているような結果をもたらすものが包含される。さらに、送達機構12は円の回りに配置されている必要はなく、複数の材料14を送達エリア24の少なくとも一部分に並行して又は同時に送達することが可能であれば、任意の相対位置に存在し得る。
【0032】
マスク32は複数のパターン80(図13)を有することが好ましく、これらのパターンは種々の所定領域22(図2)を種々の材料で被覆してコーティングライブラリー82(図13)を形成するため材料14の送達線の内外に移動させることができる。図12には基材18から離隔した状態で示してあるが、マスクはシャドウイングを排除するため基材に接触又は近接した物理的接触マスクであることが好ましい。例えば、図14を参照すると、装置72は複数の材料14の4種(A、B、C及びD)をマスク32(図13)の最初の四つのパターン80と共に用いて16の所定コーティング30を有するコーティングライブラリー82を形成することができる。
【0033】
装置72の実施例では、各送達機構12は、液状の前駆体材料14を噴霧して微細な霧とし、それを個別に又は他のノズル/材料と共に基材18に送達してコーティング層を形成する噴霧ノズルである。圧縮空気、過熱蒸気又は超音波を液状材料に当てることで、液状材料の微細なミストを生成できる。一連のマスキングパターン及び(必要ならば)硬化段階を併用しながら複数の噴霧器12から材料14を順次に送達して基材の所定領域22(図2)内に所定コーティング30を形成することにより、複数のコーティング層を有するコーティングライブラリー82を生み出すことができる。これは、例えば、コーティング層の各々又は組合せが1以上の機能特性を与えるような多機能特性をもったコーティングを探索する場合に望ましいことがある。限定的とみなすべきでないこの特定の実施例では、8種の液状塗料(A〜H)が8台の個別に制御されたスプレーガンに供給される。適当な液状塗料には、例えば、ポリアクリライド(polyacrylides)、ポリカーボネート、ビニルポリマー、シリコーン及びシリカゲルがある。さらに、適当なスプレーガンには、例えばSonoTech製のものがある。材料が硬化を必要とする場合、硬化源34(図1)の適当な例には、約80〜約200、さらに好ましくは約100〜約150の温度及び約10分〜約10時間、さらに好ましくは約1時間〜約4時間の時間で材料を硬化させることのできるホットプレート及びUVランプがある。このように、コーティングライブラリーを形成するために各噴霧ノズルから送達される液状前駆体材料の間隔及び容量の変化を利用しながら、種々のマスクパターンを種々の液状前駆体材料と併用するか、或いは材料のマスクレス「連続相拡散」を行うことにより、複数の所定多層コーティングを有するコーティングライブラリーが並列状態で作成される。
【0034】
図15を参照すると、別の実施形態では、蒸着式コンビナトリアルコーティング装置90は、蒸着ハウジング94内で可動ステージ92上に配置された基材18に複数の固体材料14の1種を同時又は順次に送達するため、各々に共集束又は同時集束された複数の送達機構12を備える。高い蒸着温度に耐えるため、基材は酸化マグネシウム又はアルミン酸ランタン(LaAlO3)のような安定な高温材料からなっている。蒸着ハウジング94は、その内面の内部に真空室96を形成するために密封可能である。この場合の送達機構12は、好ましくは最適出力が得られるように整合させた高周波電力で作動されるスパッターガンのような蒸着装置である。ステージ92は基材18を既知の位置に支持すると共に、ステージを鉛直方向、回転方向又は直線方向に調整して基材を送達エリア内に配置することができる。送達機構12と基材18との間には、種々のパターン80の配列を有するマスク32が配置される。マスク32は、「シャドウイング効果」を最小限に抑えるため、蒸着時には基材18に実質的に接触していることが好ましい。マスク32は、マスクハウジング100の真空室98内に可動的に配置されている。マスクハウジング100は、両方の真空室96及び98の雰囲気を維持するように主ハウジング94と連通している。さらにマスクハウジング100は、基材18に対するマスクパターン80の位置の移動及び測定に各々役立つギアボックス102及びマイクロメーター104を備える。
【0035】
さらに装置90は、同時に又は順次に送達すべき1種以上の材料を選択して材料の混合を防止するため、1以上の開口108を有するシャッター106を任意に備えていてもよい。シャッター106は、直線運動式の真空フィードスルーを用いてマスクパターン80を真空中で変化させると同時に、シャッター及び開口108を回転させて蒸発させるべき固体材料14を選択する回転子110に可動的に連結されている。材料14の蒸着量は、水晶発振器のような厚さ監視装置112で監視される。種々のマスクパターンを通して種々の固体前駆体を蒸着させることにより、固体材料及び/又はマスクパターンを変化させるために真空を破る必要なしに、100種を越えるコーティング組成/層構造を有する基材を1日で製造することができる。
【0036】
真空室96及び98内の真空雰囲気は、ターボ分子ポンプ116に連結されたバックポンプステーション114で維持される。例えば、バックポンプステーション114は約10−3トルの真空度を生じ得る一方、ターボ分子ポンプ116は10−6トルの真空度を生じ得る。ポンプ114及び116は、ゲート弁118を介して真空室96と連通している。
【0037】
例えば、この装置90はナノメートル単位で測定された表面粗さ及び厚さ精度を有する任意のセラミック、金属及び/又は半導体材料のコーティングライブラリーを作成することができる。上記のスパッター装置のほか、他の適当な送達機構12にはレーザーアブレーション、電子ビーム蒸着、CVDなどがあり、これらをマスキング装置と共に使用して無機コーティングライブラリーを作成することができる。無機コーティングライブラリーの作成には、マスキング装置と結合された共集束複数送達源の熱蒸着装置を構成することができる。同じ装置を用いて、有機発光ダイオード(LED)素子で使用するような小分子ライブラリーを作成することもできる。
【0038】
以上、本発明に従ってコンビナトリアルコーティング装置及び方法が提供されたことは明らかである。好ましい実施形態に関連して本発明を詳しく例示し説明したが、本発明の技術的範囲から逸脱せずに当業者が様々な変更や修正を加え得ることは容易に理解されよう。さらに、本明細書中に記載された送達機構の配置及び材料の送達によるコーティング厚さプロフィルの形成の原理は、適用可能である限りは同様にしてすべての実施形態に適用されることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】
配列した被覆材料を作成する装置の略図である。
【図2】
図1の装置で形成されたコーティングライブラリーの略図である。
【図3】
送達機構の送達源から送達エリア内の基材の表面に送達される蒸発材料の包絡面の略図である。
【図4】
送達機構の垂直集束配置で得られる、送達エリアの一次元方向に分布した厚さプロフィルを示すグラフである。
【図5】
送達機構の送達源の傾斜集束配置で得られる、送達エリアの一次元方向に分布した厚さプロフィルを示すグラフである。
【図6】
送達機構の送達源の垂直オフフォーカス配置で得られる、送達エリアの一次元方向に分布した厚さプロフィルを示すグラフである。
【図7】
送達機構の送達源の傾斜オフフォーカス配置で得られる、送達エリアの一次元方向に分布した厚さプロフィルを示すグラフである。
【図8】
二つの対向する送達源を有するコンビナトリアルコーティング装置の一実施形態の側面図である。
【図9】
図8の装置で形成されたコーティングライブラリーの上面図である。
【図10】
三元コンビナトリアルコーティング装置の一実施形態の斜視図である。
【図11】
図10の装置で形成されたコーティングライブラリーの上面図である。
【図12】
コンビナトリアルコーティング装置の別の実施形態の略図である。
【図13】
図12の装置で使用し得る複数のパターンを有するマスクの上面図である。
【図14】
図12の装置で図13のマスクを用いて形成されたコーティングライブラリーの上面図である。
【図15】
蒸着式コンビナトリアルコーティング装置の一実施形態の横断面を示す側面図である。
【符号の説明】
10 配列した被覆材料を作成する装置
12 送達機構
14 材料
16 表面
18 基材
20 コーティング
22 所定領域
24 送達エリア
26 コントローラ
28 コーティングライブラリー
30 所定コーティング
32 マスク
34 硬化源
35 取付装置
36 試験装置
37 保持装置
38 送達源
38 送達源
42 焦点
44 中心点
72 コンビナトリアルコーティング装置
74 円
76 中心
78 軸線[0001]
TECHNICAL BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates generally to a method and apparatus for creating and screening a coating library, and more specifically to a method and a method for forming a coating library by depositing material layers in parallel on a substrate. Related to the device.
[0002]
Coatings are widely used industrially to enhance the functionality and added value of materials. Generally, there are two types of functional coating materials, inorganic coatings and organic coatings. Inorganic coatings are used in the semiconductor industry as well as in conventional industries, such as thermal barrier coatings for steam turbines and aircraft engine airfoils, for example, for various thin film integrated circuit devices. Organic coatings are also widely used in many industrial protective / decorative applications such as transparent top coatings for automobiles and paints. Other types of coatings include, for example, protective and anticorrosion coatings, adhesive and release coatings, environmental barrier coatings, conductive / optically clear coatings, mar resistant hardcoats, and the like. The discovery of improved coating formulations is expected to be of enormous value to manufacturers.
[0003]
However, the search and optimization of improved coatings is a technical rather than a scientific issue, so developing a general purpose tool to facilitate the discovery process for various coating systems may be of greater value. There is. Due to the complexity of typical coating systems and the high quality requirements to be met, the power of theoretical guidance in the search and optimization of improved coatings is limited. Typically, an industrial coating formulation must meet a number of functional requirements, requiring a large number of compatible functional groups or blends to obtain a balanced formulation. Furthermore, the properties of the coating system depend not only on the formulation / composition, but also on the processing conditions and the method of applying the coating. For example, the degree of thickness uniformity and surface roughness, which depend on the coating application method and treatment, is important for coating quality and reproducibility. In addition, various processing conditions, including exposure to ultraviolet (UV) / electronic curing, various temperatures / pressures, and the order in which each layer of the multilayer coating is applied, are extremely critical in determining the structure / composition of the final coating. It is an important factor. Moreover, the structure / composition of the final coating affects the functionality of the coating. Because of the large number of variables, many of the available industrial coating systems developed to date have been the result of lucky trial and error experimental procedures.
[0004]
Summary of the Invention
Therefore, there is a need for an approach to increase the speed of forming and studying functional coatings for various manufacturing applications. Thus, the present invention provides an apparatus and method for high-throughput preparation and analysis of ordered coating materials.
[0005]
One embodiment of an apparatus for making an arrayed coating material includes a substrate having a surface partitioned into a plurality of predetermined areas, and a plurality of materials are provided for coating the substrate. A delivery mechanism with multiple materials is arranged to simultaneously deliver each of the multiple materials to the surface of the substrate. Further, by controlling the delivery mechanism with a controller, each of the plurality of materials is selectively delivered such that each of the plurality of predetermined regions of the substrate has a predetermined coating.
[0006]
One embodiment of a method of making an arrayed coating material comprises selectively delivering one or more of a plurality of materials to a surface of a substrate having a plurality of predetermined regions to form a predetermined coating on each of the regions. including. Upon selective delivery of the materials, the plurality of materials are arranged such that each is delivered to the substrate simultaneously.
[0007]
BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
FIG. 1 is a schematic diagram of an apparatus for producing an array of coating materials;
FIG. 2 is a schematic diagram of a coating library formed with the apparatus of FIG.
FIG. 3 is a schematic illustration of an envelope of vaporized material delivered from a delivery source of a delivery mechanism to a surface of a substrate in a delivery area;
FIG. 4 is a graph showing the thickness profile distributed in one dimension in the delivery area, resulting from the vertical focusing arrangement of the delivery mechanism;
FIG. 5 is a graph showing the thickness profile distributed in one dimension in the delivery area, resulting from the oblique focusing arrangement of the delivery source of the delivery mechanism;
FIG. 6 is a graph showing the thickness profile distributed in one dimension in the delivery area, resulting from the vertical off-focus arrangement of the delivery source of the delivery mechanism;
FIG. 7 is a graph showing a thickness profile distributed in one dimension in the delivery area, resulting from a tilted off-focus arrangement of the delivery source of the delivery mechanism;
FIG. 8 is a side view of one embodiment of a combinatorial coating device having two opposing delivery sources;
FIG. 9 is a top view of a coating library formed with the apparatus of FIG.
FIG. 10 is a perspective view of one embodiment of a ternary combinatorial coating device,
FIG. 11 is a top view of a coating library formed with the apparatus of FIG.
FIG. 12 is a schematic diagram of another embodiment of a combinatorial coating device;
FIG. 13 is a top view of a mask having a plurality of patterns that can be used in the apparatus of FIG. 12,
FIG. 14 is a top view of a coating library formed using the mask of FIG. 13 with the apparatus of FIG. 12,
FIG. 15 is a side view showing a cross section of one embodiment of a vapor deposition type combinatorial coating apparatus.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
With reference to FIGS. 1 and 2, an
[0009]
The
[0010]
The plurality of
[0011]
The
[0012]
Each of the plurality of
[0013]
The
[0014]
The
[0015]
The
[0016]
The
[0017]
The
[0018]
The
[0019]
The curing
[0020]
The test device 36 is a device for analyzing the performance of each of the plurality of
[0021]
Referring to FIG. 3, the
[0022]
Referring to FIGS. 3 and 4, in a vertical focusing
[0023]
Referring to FIG. 5, in a tilted focusing
[0024]
Referring to FIG. 6, in a vertical off-
[0025]
Referring to FIG. 7, in a tilted off-
[0026]
In each of the arrangements of FIGS. 4-7, the flatness of the
[0027]
Referring to FIGS. 8 and 9, in one embodiment of a
[0028]
Still referring to FIG. 8, the delivery angle α may have a value in the range of about 0 ° to about 90 °, more preferably about 15 ° to about 75 °, and most preferably about 30 ° to about 60 °. . The
[0029]
Referring to FIG. 9, one embodiment of a
[0030]
Referring to FIGS. 10-11, in another embodiment similar to the embodiment of FIGS. 8-9, a ternary
[0031]
With reference to FIGS. 12-14, in another embodiment, the
[0032]
The
[0033]
In an embodiment of the
[0034]
Referring to FIG. 15, in another embodiment, a vapor deposition
[0035]
Further,
[0036]
The vacuum atmosphere in the
[0037]
For example, the
[0038]
Thus, it is apparent that there has been provided a combinatorial coating apparatus and method according to the present invention. Although the present invention has been illustrated and described in detail in connection with preferred embodiments, it will be readily apparent that those skilled in the art can make various changes and modifications without departing from the scope of the invention. Further, it is understood that the principles of the arrangement of the delivery mechanism and the formation of the coating thickness profile by delivery of the material described herein apply to all embodiments as far as applicable. Should.
[Brief description of the drawings]
FIG.
1 is a schematic diagram of an apparatus for producing an array of coating materials.
FIG. 2
2 is a schematic diagram of a coating library formed by the apparatus of FIG. 1.
FIG. 3
4 is a schematic illustration of an envelope of evaporative material delivered from a delivery source of a delivery mechanism to a surface of a substrate in a delivery area.
FIG. 4
FIG. 4 is a graph showing a one-dimensionally distributed thickness profile of a delivery area obtained with a vertical focusing arrangement of the delivery mechanism.
FIG. 5
Fig. 4 is a graph showing a one-dimensionally distributed thickness profile of the delivery area obtained with a tilted focusing arrangement of the delivery source of the delivery mechanism.
FIG. 6
FIG. 4 is a graph showing a one-dimensionally distributed thickness profile of a delivery area obtained with a vertical off-focus arrangement of a delivery source of a delivery mechanism.
FIG. 7
FIG. 4 is a graph showing a one-dimensionally distributed thickness profile of a delivery area obtained with a tilted off-focus arrangement of a delivery source of a delivery mechanism.
FIG. 8
1 is a side view of one embodiment of a combinatorial coating device having two opposed delivery sources.
FIG. 9
FIG. 9 is a top view of the coating library formed by the apparatus of FIG.
FIG. 10
1 is a perspective view of one embodiment of a ternary combinatorial coating device.
FIG. 11
FIG. 11 is a top view of a coating library formed by the apparatus of FIG.
FIG.
5 is a schematic diagram of another embodiment of a combinatorial coating device.
FIG. 13
13 is a top view of a mask having a plurality of patterns that can be used in the apparatus of FIG.
FIG. 14
FIG. 13 is a top view of a coating library formed using the mask of FIG. 13 with the apparatus of FIG. 12.
FIG.
It is a side view showing a cross section of one embodiment of a vapor deposition type combinatorial coating device.
[Explanation of symbols]
Apparatus for making coating materials arranged in 10mm
12 delivery mechanism
14 material
16mm surface
18mm base material
20mm coating
22 Predetermined area
24 delivery area
26 controller
28 Coating Library
30mm prescribed coating
32 mask
34 ° curing source
35 mounting device
36mm test equipment
37 holding device
38 delivery source
38 delivery source
42 focus
44 ° center point
72 combinatorial coating equipment
74 yen
76 center
78 ° axis
Claims (46)
複数の所定領域(22)に区画された表面(16)を有する基材(18)、
基材のコーティング用の複数の材料(14)、
複数の材料を伴う送達機構(12)であって、複数の材料の各々を基材の表面に同時に送達するように配置された送達機構(12)、及び
基材の複数の所定領域の各々が所定コーティング(30)をもつように複数の材料の各々を選択的に送達すべく送達機構を制御するコントローラ(26)
を備えてなる装置(10)。An apparatus (10) for producing an array of coating materials, comprising:
A substrate (18) having a surface (16) partitioned into a plurality of predetermined regions (22);
A plurality of materials (14) for coating the substrate,
A delivery mechanism (12) with a plurality of materials, the delivery mechanism (12) arranged to simultaneously deliver each of the plurality of materials to a surface of a substrate, and each of a plurality of predetermined regions of the substrate. A controller (26) for controlling a delivery mechanism to selectively deliver each of the plurality of materials with a predetermined coating (30).
An apparatus (10) comprising:
複数のマスキングパターンを有するマスク、及び
マスクを保持するための取付台を有する、コントローラと連絡した可動取付装置(35)であって、コントローラが取付装置の移動を制御して複数の材料の1種以上を基材に送達すると共に複数のマスキングパターンの一つを基材の上方に配置する、可動取付装置(35)
を備える、請求項1記載の装置。The device further comprises:
A movable mounting device (35) having a mask having a plurality of masking patterns and a mounting table for holding the mask, the movable mounting device being in communication with a controller, wherein the controller controls the movement of the mounting device so that one type of a plurality of materials is provided. A movable mounting device for delivering the above to a substrate and arranging one of a plurality of masking patterns above the substrate;
The device of claim 1 comprising:
当該装置内の定位置を占める送達エリア(24)、
複数の所定領域(22)に区画された表面(16)を有する基材(18)であって、基材の表面が送達エリア内に配置可能である、基材(18)、
基材のコーティング用の複数の材料(14)、
複数の材料を伴う送達機構(12)であって、複数の材料の各々を異なる定位置から送達エリア内に同時に送達するように配置された送達機構(12)、及び 基材の複数の所定領域の各々が複数の材料の1種以上の所定コーティング(30)をもつように複数の材料の1種以上を選択的に送達すべく送達機構を制御するコントローラ(26)
を備えてなる装置(10)。An apparatus (10) for producing an array of coating materials, comprising:
A delivery area (24) occupying a fixed position in the device,
A substrate (18) having a surface (16) partitioned into a plurality of predetermined regions (22), wherein the surface of the substrate is positionable within a delivery area;
A plurality of materials (14) for coating the substrate,
A delivery mechanism (12) with a plurality of materials, the delivery mechanism (12) arranged to simultaneously deliver each of the plurality of materials from a different home position into the delivery area; and a plurality of predetermined regions of the substrate. (26) for controlling a delivery mechanism to selectively deliver one or more of the plurality of materials such that each has one or more predetermined coatings (30) of the plurality of materials.
An apparatus (10) comprising:
複数の所定領域(22)に区画された表面(16)を有する基材(18)を用意し、
複数の材料(14)の1種以上を基材の表面に選択的に送達して基材の複数の所定領域の各々に所定コーティング(30)を形成し、その際に複数の材料の各々は基材に同時に送達されるように配置される
ことを含んでなる方法。A method of making an array of coating materials, comprising:
Preparing a substrate (18) having a surface (16) partitioned into a plurality of predetermined regions (22);
One or more of the plurality of materials (14) are selectively delivered to a surface of the substrate to form a predetermined coating (30) on each of a plurality of predetermined regions of the substrate, wherein each of the plurality of materials is A method comprising being arranged for simultaneous delivery to a substrate.
複数の所定領域(22)に区画された表面(16)を有する基材(18)を、基材の表面が送達エリア(24)内にあるように配置し、ここで送達エリアは定位置をなし、
複数の材料(14)の1種以上を、各々異なる定位置から、送達エリアに選択的に送達して基材の複数の所定領域の各々に複数の材料の1種以上の所定コーティング(30)を形成する
ことを含んでなる方法。A method of making an array of coating materials, comprising:
A substrate (18) having a surface (16) partitioned into a plurality of predetermined regions (22) is arranged such that the surface of the substrate is within a delivery area (24), wherein the delivery area is in a fixed position. None,
One or more of the plurality of materials (14) are selectively delivered to the delivery area, each from a different home position, and one or more predetermined coatings (30) of the plurality of materials are applied to each of the plurality of predetermined regions of the substrate. A method comprising forming a.
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---|---|---|---|
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family
ID=24681881
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country Status (10)
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---|---|
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RU (1) | RU2270881C2 (en) |
WO (1) | WO2002024321A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7857946B2 (en) | 2007-04-26 | 2010-12-28 | Canon Anelva Corporation | Sputtering film forming method, electronic device manufacturing method, and sputtering system |
JPWO2012099019A1 (en) * | 2011-01-19 | 2014-06-09 | シャープ株式会社 | Organic EL display device and vapor deposition method |
WO2014156567A1 (en) * | 2013-03-28 | 2014-10-02 | 株式会社アツミテック | Sputtering device |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7491677B2 (en) * | 1999-01-15 | 2009-02-17 | Basf Catalysts Llc | Combinatorial synthesis |
US8944002B2 (en) | 2004-01-14 | 2015-02-03 | Honda Motor Co., Ltd. | High throughput physical vapor deposition system for material combinatorial studies |
EP2002886A1 (en) * | 2007-05-08 | 2008-12-17 | HTE Aktiengesellschaft The High Throughput Experimentation Company | Coating platform and process for the preparation of thin coatings |
GB2529608B (en) * | 2014-06-10 | 2018-07-18 | Monitor Coatings Ltd | A method of coating a sheet of steel |
CN105618020A (en) * | 2014-10-28 | 2016-06-01 | 睿泽企业股份有限公司 | Making method and making apparatus of photocatalyst base material |
US10644239B2 (en) | 2014-11-17 | 2020-05-05 | Emagin Corporation | High precision, high resolution collimating shadow mask and method for fabricating a micro-display |
CN104762590B (en) * | 2015-03-20 | 2017-05-10 | 京东方科技集团股份有限公司 | Vapor-plating masking plate |
US10386731B2 (en) * | 2016-05-24 | 2019-08-20 | Emagin Corporation | Shadow-mask-deposition system and method therefor |
US10072328B2 (en) | 2016-05-24 | 2018-09-11 | Emagin Corporation | High-precision shadow-mask-deposition system and method therefor |
TWI633197B (en) | 2016-05-24 | 2018-08-21 | 美商伊麥傑公司 | High-precision shadow-mask-deposition system and method therefor |
RU2669259C2 (en) * | 2016-12-09 | 2018-10-09 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Device for producing films |
JP7134095B2 (en) * | 2017-05-17 | 2022-09-09 | イマジン・コーポレイション | Precision shadow mask deposition system and method |
WO2019070665A1 (en) * | 2017-10-04 | 2019-04-11 | Ih Ip Holdings Limited | Deposition patterns in reactant fabrication |
CN113275149B (en) * | 2021-06-01 | 2022-01-18 | 丰县通亚电子科技有限公司 | Environment-friendly electric motor car paint spraying apparatus |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6045671A (en) * | 1994-10-18 | 2000-04-04 | Symyx Technologies, Inc. | Systems and methods for the combinatorial synthesis of novel materials |
US6364956B1 (en) * | 1999-01-26 | 2002-04-02 | Symyx Technologies, Inc. | Programmable flux gradient apparatus for co-deposition of materials onto a substrate |
US6911129B1 (en) * | 2000-05-08 | 2005-06-28 | Intematix Corporation | Combinatorial synthesis of material chips |
-
2001
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7857946B2 (en) | 2007-04-26 | 2010-12-28 | Canon Anelva Corporation | Sputtering film forming method, electronic device manufacturing method, and sputtering system |
JPWO2012099019A1 (en) * | 2011-01-19 | 2014-06-09 | シャープ株式会社 | Organic EL display device and vapor deposition method |
US8907445B2 (en) | 2011-01-19 | 2014-12-09 | Sharp Kabushiki Kaisha | Substrate to which film is formed, organic EL display device, and vapor deposition method |
KR101548841B1 (en) * | 2011-01-19 | 2015-08-31 | 샤프 가부시키가이샤 | Substrate to which film is formed, organic el display device, and vapor deposition method |
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