(57)【要約】【課題】蒸気発生源から基板への物質の流れを中断する問題、および同時に気化物質を節約する問題を解決することにある。【解決手段】本発明は、蒸気発生源および該蒸気発生源と基板との間の蒸気バリヤを備えた基板のコーティング装置に関する。蒸気バリヤは、少なくとも気化すべき物質の気化温度以上の温度に維持される。蒸気バリヤは、可動ロッドに連結された球状閉鎖部分を備えた石英弁として実施される。この球状閉鎖部分は、第１の位置において、蒸気発生源に連結された蒸気導入チューブを閉じ、かつ第２の位置において、石英チューブをシールしている球状キャップに当接する。【選択図】図１
2006169633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板（１７）をコーティングすべき物質を気化させる蒸気発生源（４）と、
蒸気発生源（４）から基板（１７）へと蒸気を導く蒸気導入装置（１５、１６、１８）と、
蒸気導入装置（１５、１６）内の機械的蒸気バリヤ（１９〜２３）と
を有する基板コーティング装置において、
蒸気バリヤ（１９〜２３）は気化すべき物質の気化温度以上の温度に維持されることを特徴とする基板コーティング装置。
【請求項２】
前記蒸気バリヤ（１９〜２３）の温度は気化すべき物質の気化温度より５〜５０％高いことを特徴とする請求項１記載の基板コーティング装置。
【請求項３】
前記蒸気導入装置（１５、１６、１８）は蒸気バリヤ（１９〜２３）と同じ温度に維持されることを特徴とする請求項１または２記載の基板コーティング装置。
【請求項４】
前記蒸気バリヤ（１９〜２３）は石英からなることを特徴とする請求項１記載の基板コーティング装置。
【請求項５】
前記蒸気導入装置（１５、１６、１８）は石英からなることを特徴とする請求項１記載の基板コーティング装置。
【請求項６】
前記蒸気バリヤ（１９〜２３）は弁であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の基板コーティング装置。
【請求項７】
前記蒸気導入装置（１５、１６、１８）は少なくとも１つの石英チューブ（１８）を有していることを特徴とする請求項１記載の基板コーティング装置。
【請求項８】
前記蒸気導入装置（１５、１６、１８）は２つの石英チューブ（１５、１８）を有し、蒸気バリヤ（１９、２０、２３）は一方の石英チューブ（１８）と他方の石英チューブ（１５）との間に設けられていることを特徴とする請求項１記載の基板コーティング装置。
【請求項９】
特に、相互に連結された２つの蒸気導入装置（１５、１８）を開閉する弁において、
ａ）少なくとも半球型の表面を備えた本体（１９）と、
ｂ）該本体（１９）に連結されたロッド（２０、２１）と、
ｃ）本体（１９）の少なくとも一部を受入れることができる球状キャップ（２３）と、
ｄ）内部でロッド（２０、２１）が移動できるガイド（２２、２４）と
を有することを特徴とする弁。
【請求項１０】
前記本体（１９）は球体であることを特徴とする請求項９記載の弁。
【請求項１１】
相互に連結された２つの管状の蒸気導入装置（１５、１８）は互いに垂直であり、ロッド（２０、２１）の長手方向軸線は、少なくとも一方の蒸気導入装置（１８）の長手方向軸線と一致することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つまたは幾つかに記載の装置。
【請求項１２】
前記蒸気導入装置（１５、１６、１８）には、加熱コイル（３６、３７、３８、３９）を取付けるためのニップル（３０〜３５）が設けられていることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１３】
前記ニップル（３０〜３５）は石英ガラスからなることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１４】
気化すべき物質は発光ダイオードを製造するための有機物質であることを特徴とする請求項１記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特許請求の範囲の請求項１の前提部に記載の装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータまたはテレビジョンセット用のフラットスクリーンの製造における最近の技術開発は、いわゆる有機発光ダイオード（organic light-emitting diodes：ＯＬＥＤ）に向けられている。ＯＬＥＤの製造は、ＯＶＰＤ技術（ＯＶＰＤ−有機相蒸着、下記特許文献１参照）により行われ、この技術では、加熱リアクタ内の非常に低圧のキャリヤガス流が有機物質を吸収して、これらの有機物質を薄層として基板上に蒸着する。
【０００３】
基板に薄い有機層をコーティングする他の方法では、下面に基板（例えばガラス）を保持する、加熱手段を備えた基板ホルダが使用される（下記特許文献２参照）。この基板の下には２つの蒸気発生源が設けられ、この蒸気発生源は有機物質を気化させ、基板と気化器との間に配置されたシャッタが開かれたときにこの有機物質が基板上に蒸着される。
【０００４】
電気的に付勢されるガラス装置用の弁も知られており、この弁は電気モータにより開閉される（下記特許文献３参照）。この場合、弁本体はシリンダとして実施される。
【０００５】
さらに、摺動可能なパートナおよび静止シーリングパートナを備えた全金属弁も知られており、一方のシーリングパートナは板の形態で実施される（下記特許文献４参照）。この弁は付加シーリングパートナを有し、この付加シーリングパートナは、板状シーリングパートナが故障したときに作動される。
【０００６】
他の既知の弁では、弁本体はボールとして実施され、このボールは円筒状チューブを閉じることができる（下記特許文献５参照）。
【０００７】
ボール型本体は弁をも備え、この弁は、侵略性物質の環境内で使用される（下記特許文献６参照）。
【０００８】
また、ボール型閉鎖本体を備えた弁も知られている（下記特許文献７参照）。この弁は高腐蝕性流体の制御に使用される。この弁は、流体を２つの異なる位置で阻止できる能力を有している。
【０００９】
下記特許文献８には、２種類の流体を特定比に混合するサーボ制御弁が開示されている。この弁もボール型閉塞本体を有している。
【００１０】
下記特許文献２から、オン／オフ弁を備えた、気化有機物質の供給源を有する気化装置も知られている。この場合、有機物質を収容する容器に排気装置が連結されており、この排気装置は弁が閉じられたときに容器を排気する。
【００１１】
ＯＬＥＤ物質の気化装置は、下記特許文献９および１０にも開示されている。
【００１２】
最後に、基板をコーティングする物質を気化させる静止蒸気発生源を備えた領域基板（areal substrate）用コーティング装置が知られている（下記特許文献１１参照）。この装置は、蒸気発生源に対して領域基板を移動させる駆動手段を有している。この装置はさらに、蒸気発生源から放出される蒸気をリニアに分散させる第１のディストリビュータ装置と、少なくとも蒸気発生源に近接してその端部に配置されかつ第１のディストリビュータ装置の他端部に終端している第２のディストリビュータ装置とを有している。この既知の装置は連続気化を行うように構成されており、このことは、一旦始動したコーティングプロセスは数時間または数日に亘って遂行しなければならないことを意味している。良好な断熱性および大きい熱容量のため、蒸気発生源の制御挙動は非常にゆっくりしたものとなる。蒸気発生源の加熱手段がスイッチ・オンされたときから、所望の蒸気発生量に到達するまでに１時間以上を要し、かつ、蒸気発生源のスイッチ・オフ（加熱手段がスイッチ・オフされたときから蒸気発生量がゼロになるまでの時間）も対応して長時間を要する。
【００１３】
この間、非常に高価な物質がコーティングに使用されることなく、蒸気発生源から気化されてしまう。基板と蒸気発生源との間にシャッタを設けるならば、物質はシャッタ上に堆積されてしまう。数分間という短時間の気化中断も不可能である。
【００１４】
【特許文献１】米国特許第５ ５５４ ２２０号明細書
【特許文献２】欧州特許０ ９６２ ２６０ Ａ１明細書（米国特許第６ １０１ ３１６号）明細書
【特許文献３】ドイツ国特許ＤＥ ２０１ １５ ３３３ Ｕ１明細書
【特許文献４】ドイツ国特許ＤＥ ３０ １５ ４８７ Ａ１明細書
【特許文献５】日本国特許第２０００１２０５５１ Ａ号明細書
【特許文献６】米国特許第３ ８８７ １６２号明細書
【特許文献７】米国特許第４ １９５ ６６６号明細書
【特許文献８】米国特許第３ ５６１ ４８４号明細書
【特許文献９】欧州特許１ ３５７ ２００ Ａ１明細書
【特許文献１０】欧州特許１ ４０１ ０３６ Ａ２明細書
【特許文献１１】ドイツ国特許ＤＥ １０２ ２４ ９０８ Ａ１明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
従って本発明は、蒸気発生源から基板への物質の流れを中断する問題、および同時に気化物質を節約する問題を解決するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記問題は、特許請求の範囲の請求項１の特徴により解決される。
【００１７】
従って本発明は、蒸気発生源および該蒸気発生源と基板との間の蒸気バリヤを備えた基板のコーティング装置に関する。蒸気バリヤは、少なくとも気化すべき物質の気化温度以上の温度に維持される。
【００１８】
蒸気バリヤは、可動ロッドに連結された球状閉鎖部分を備えた石英弁として実施される。この球状閉鎖部分は、第１の位置において蒸気発生源に連結された蒸気導入チューブを閉じ、かつ第２の位置において石英チューブをシールしている球状キャップ（spherical calotte）に当接する。
【００１９】
本発明により得られる長所は、特に、気化を中断できるため、構造部品（基板ではない）上への物質の堆積が全く生じないことにある。従って、弁が閉じられると、一方では、基板はもはやコーティングされず、他方では、気化物質がもはや消費されることはない。弁バリヤを特殊弁として特別実施することにより、弁の開位置において、一方では、チューブ断面が蒸気を流すように利用され、他方では、弁の後方スペースが、弁ガイド内への蒸気の侵入を防止すべくシールされ、このため蒸気が堆積することはない。
【００２０】
弁の特別な実施形態が、特許請求の範囲の独立項（仮独立項）９に定められている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
添付図面には本発明の一実施形態が例示されており、この実施形態を以下に詳細に説明する。
【００２２】
図１は、コーティング装置１（コーティング装置自体は既知である）の本質的構成部品を示すものである。ここで、参照番号２は支持板を示し、この支持板２には管状ハウジング３がフランジ止めされており、このハウジング３内には蒸気発生源４が配置されている。この蒸気発生源４はセラミックチューブ５により包囲され、このセラミックチューブ５はさらに金属保護チューブ６により包囲されている。蒸気発生源４はるつぼ７を有し、このるつぼ７には、空スペース９と物質スペース１０とを分離する隔壁８が設けられている。物質スペース１０内には、気化させるべき有機物質が装填される。るつぼ７の下にはステー１１が配置され、このステー１１は、ステースプリング１２、１３および熱センサ１４を備えている。蒸気発生源４の上方には石英チューブ１５が配置され、この石英チューブ１５は、約４５°の角度をなして他の石英チューブ１６に連結されている。石英チューブ１６の前方には、コーティングすべき基板１７が配置される。コーティング装置１の構造のさらなる詳細は上記特許文献１１に開示されている。
【００２３】
図２には２つの石英チューブ１５、１６が示されており、ここでは、石英チューブ１５は石英チューブ１６に対して垂直に延びている。石英チューブ１５は、その一端が石英チューブ１６に終端しているだけでなく、その他端の近傍が他の石英チューブ１８（石英チューブ１８内には蒸気発生源４が配置されている）に連結されている。図２の例では、石英チューブ１８の上端部が、ガラス球体１９により閉鎖される。このガラス球体１９にはガラスロッド２０、２１が連結されており、ガラスロッドは、下端部に球状キャップ２３が設けられたラム２２により案内される。
【００２４】
開状態において、球状キャップ２３は、ラムガイド２４により形成された空間を上方にシールする。石英チューブ１８、ガラスロッド２０および球状キャップ２３は、加熱手段（図示せず）により、蒸気発生源４内の物質が気化する温度より僅かに高い温度に加熱される。
【００２５】
弁２５の閉状態では、球体１９が石英チューブ１８の開口に押付けられて、石英チューブ１８を閉鎖する。蒸気は石英チューブ１８の内壁上に凝縮できないだけでなく、球体１９の下面上にも凝縮できないため、石英チューブ１８内に蒸気圧が発生し、このため、蒸気発生源４内に装填された物質がさらに気化することが防止される。
【００２６】
弁を開くと、球体１９がガラスロッド２０、２１により上方に持上げられ、その後、球体１９が球状キャップ２３を閉じる。
【００２７】
これにより、ガラスロッド２０、２１、球状キャップ２３およびラム２２が、蒸気発生源４からの気化物質により汚染されることが防止される。
【００２８】
図２に示す石英チューブ１５、１６、１８の構成は絶対的なものではない。図１の構成の弁２５は、図２に示す石英チューブ１５内に配置することもできる。
【００２９】
図３は、図２に示した構造の一部を斜視図で示すものである。ここには、石英チューブ１５、１６は断面で示されていないが、チューブ１８、２４はここでも断面で示されている。
【００３０】
石英チューブ１５、１６、１８には幾つかのニップルが明示されており、これらのうちのニップル３０〜３５のみに参照番号が付されている。これらのニップルは、加熱コイル３６〜３９（図面には一部の加熱コイルのみが示されている）をこれらの所定位置に維持するためのものである。
【００３１】
加熱コイルの補助により、石英チューブ１５、１６、１８、２４は、気化させるべき物質の気化温度に対応する温度に加熱される。球体１９（図３では、球状キャップ２３内に位置している）は、図２に示す位置で、加熱されたチューブ１８を介して加熱され、かつ図３に示す位置で、チューブ２４、ラム２２および球状キャップ２３を介して特定温度に加熱される。
【００３２】
図２および図３に示す弁は、気化された物質が弁上に凝縮できないように、少なくとも５００℃の温度まで加熱できなくてはならない。ＯＬＥＤ物質が分解しないように（ＯＬＥＤ物質の分解は、例えば高級鋼との接触により生じる）、弁は、一方では高温に耐えることができ、かつ他方では化学的に不活性な石英ガラスで形成すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明のコーティング装置の本質的構成部品を通る断面図である。
【図２】閉鎖弁を備えた、図１のコーティング装置の変形実施形態を示す断面図である。
【図３】図２のコーティング装置の弁が開かれたところを示す図面である。
【符号の説明】
【００３４】
１  コーティング装置
４  蒸気発生源
１５、１６、１８  石英チューブ
２０、２１  ガラスロッド
２２  ラム
２３  球状キャップ
２４  ラムガイド（石英チューブ）
２５  弁
３０、３１、３２、３３、３４、３５  ニップル
３６、３７、３８、３９  加熱コイル
【図１】
2006169633.tif 000003
【図２】
2006169633.tif 000004
【図３】
2006169633.tif 000005