(57)【要約】コーティング材料を気相に変えることが可能であり、特にコーティング装置（１００）に使用される加熱装置（１０）が、記載されている。この加熱装置は、前記コーティング材料が中に装填可能な中空のスペースと内面とを有する少なくとも1つの加熱ユニット（１１）と、前記加熱ユニット（１１）中に分散状態で位置された複数の加熱素子（１２）とを有している。コーティング材料を気相に変えるためのコーティング装置と方法とが、また、記載されている。
2008534775.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特にコーティング装置（１００）での使用のために、コーティング材料を気相に変えることが可能な加熱装置（１０）において、
中空のスペースと内面とを有し、これら中空のスペースには、前記コーティング材料が装填可能である少なくとも1つの加熱ユニット（１１）と、
前記加熱ユニット（１１）中に分散状態で位置された複数の加熱素子（１２）とを具備していることを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
前記複数の加熱素子（１２）は、前記加熱ユニット（１１）中に埋設されている請求項１の加熱装置。
【請求項３】
前記複数の加熱素子（１２）は、前記加熱ユニット（１１）の複数の内壁により形成されている請求項1又は２の加熱装置。
【請求項４】
前記複数の加熱素子（１２）は、少なくとも２Ｗ/ｍＫの熱伝導性を有している前記全ての請求項のいずれか１の加熱装置。
【請求項５】
前記複数の加熱素子（１２）は、電気エネルギーを熱エネルギーに迅速に変換するように設定されている前記全ての請求項のいずれか１の加熱装置。
【請求項６】
前記加熱素子（１２）は、少なくとも1つの熱源（４０）に接続されている前記全ての請求項のいずれか１の加熱装置。
【請求項７】
前記加熱ユニット（１１）は、孔構造、薄層構造、蜂の巣状の構造、発泡構造、並びに繊維構造のグループから選択された少なくとも1つの内部構造を有している前記全ての請求項のいずれか１の加熱装置。
【請求項８】
前記加熱ユニット（１１）は、金属、セラミック材料、若しくは、金属とセラミックとの合成材で形成されている前記全ての請求項のいずれか１の加熱装置。
【請求項９】
加熱素子（１２）がそれぞれ設けられ、コーティング材料が装填可能な幾つかの加熱ユニット（１１．１、１１．２、１１．３）を有している前記全ての請求項のいずれか１の加熱装置。
【請求項１０】
前記加熱ユニット（１１．１、１１．２、１１．３）の少なくとも1つの加熱素子は、いずれの場合においても、他の加熱ユニットの加熱素子から選択的に動作されることが可能である請求項９の加熱装置。
【請求項１１】
気相に変えられる前記コーティング材料のビーム特性を果たすようにガイド装置（１５）を有している前記全ての請求項のいずれか１の加熱装置。
【請求項１２】
前記加熱ユニット（１１）の少なくとも1つ若しくは前記ガイド装置（１５）の放出面（１３）は、気相に変えられる前記コーティング材料のビーム特性を果たすように形成されている前記全ての請求項のいずれか１の加熱装置。
【請求項１３】
前記中空のスペースは、少なくとも1つのディメンションにおいて、１ｍｍないし５ｃｍの範囲の特徴的なサイズを有している前記全ての請求項のいずれか１の加熱装置。
【請求項１４】
前記中空のスペースは、少なくとも1つのディメンションにおいて、１μｍないし１ｍｍの範囲の特徴的なサイズを有している請求項１ないし１２のいずれか１の加熱装置。
【請求項１５】
前記全ての請求項のいずれか１つに従った少なくとも1つの加熱装置（１０）が装備されているコーティング装置（１００）。
【請求項１６】
コーティングされる基板（３１）を所定の参照面に沿って位置付けるための基板ホルダ（３０）を具備している請求項１５のコーティング装置。
【請求項１７】
前記加熱装置（１０）は、気相に変えられるコーティング材料のビーム特性を果たすように、少なくとも1つの加熱ユニット（１１）若しくはガイド装置（１５）の所定の放出面を有し、前記放出面は、前記基板ホルダ（３０）の参照面に沿って延びている請求項１６のコーティング装置。
【請求項１８】
特にコーティング装置（１００）でコーティング材料を気相に変えるための方法であって、
請求項１ないし１５のいずれか1つに従った加熱装置（１０）の少なくとも1つの加熱ユニット（１）にコーティング材料を装填する工程と、
前記少なくとも1つの加熱ユニットの加熱素子（１２）を動作させる工程とを具備する方法。
【請求項１９】
前記加熱素子（１２）を動作させる工程は、前記加熱素子（１２）に電流若しくは熱流を供給することを含む請求項１８の方法。
【請求項２０】
前記加熱素子（１２）は、少なくとも２Ｗ/ｍＫの熱伝導性を有し、前記加熱素子を動作させることは、前記加熱素子に熱流を供給することを含む請求項１９の方法。
【請求項２１】
前記加熱装置（１０）は、加熱素子が設けられた幾つかの加熱ユニット（１１．１、１１．２、１１．３）を有し、これら加熱素子を動作させることは、所定の動作方法に従って果たされる請求項１８ないし２０のいずれか１の方法。
【請求項２２】
前記幾つかの加熱ユニット（１１．１、１１．２、１１．３）の加熱素子の各々を、別々にシーケンスで動作させる請求項２１の方法。
【請求項２３】
気相に変えられるコーティング材料の放射特性の形成が与えられる請求項１８ないし２２のいずれか１の方法。
【請求項２４】
前記気相に変えられるコーティング材料の蒸着は、基板に与えられる請求項１８ないし２３の少なくとも1つの方法。
【請求項２５】
有機材料から層を形成するための請求項１ないし１７のいずれか1つに従った加熱装置若しくはコーティング装置の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばコーティング装置に使用される、材料を蒸発若しくは昇華により気相に変えることのできる加熱装置、特に蒸着器用の加熱装置に関する。本発明は、更に、少なくとも１つのこのような加熱装置が設けられたコーティング装置と、特にコーティングの目的で材料を蒸発並びに昇華させるための方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
熱蒸着によるコーティングは、過去何十年間も一般に知られている。熱蒸着が容易であることは、コーティング方法の分野での、特に、例えば有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を基礎にしたディスプレイのような有機光電子システムの製造での幅広い普及において、重要なことである。
【０００３】
熱蒸発の間、蒸発される材料は、気体状態に変わるように（蒸発若しくは昇華）、蒸発器内で加熱される。この後に、材料の粒子（とりわけ分子）は、粒子が得た運動エネルギーの結果として、若しくは、（例えばキャリアガスの）拡散処理により、仮想の堆積面に移動して凝縮する。代表的な方法では、このような蒸着は、真空状態で行われる。しかし、減じられた圧力での蒸着、若しくは、不活性なキャリアガスによる大気圧力での蒸着さえも、可能である。
【０００４】
実施から、材料を気相に変えるための多くの技術が知られている。複雑でない形態において、蒸発される材料は、熱素子（フィラメント）により囲まれた坩堝に入れられる。この坩堝が加熱されると、材料は、熱放射並びに/若しくは熱伝導により加熱され、このようにして、気相に変えられるまでに必要とされるようなエネルギーが、供給される。
【０００５】
コーティング技術のための蒸発器は、できるだけ多くの材料が、可能な限り最短時間で、しかし安定した状態で堆積されるように、しばしば設計される。この場合、材料には、蒸発温度をできるだけ低く設定することにより、単により低い温度で熱が加えられるべきである。このような必要性は、有機材料に特に関係し、これは、有機材料が、過度に高いエネルギーの入力で変質若しくは破壊される傾向にあるためである。再び、材料の安定性が、また、無機混合物においても注意されなければならない。
【０００６】
上述された必要性に応じるために、蒸発される材料に均一なエネルギーを入力ささせることが、提案された。ＥＰ１１３２４９３Ａ２には、基板をコーティングするための有機分子の蒸発において、坩堝内の蒸発材料を、高レベルの熱伝導性を有する金属若しくはセラミック材料の粒子と混合することが、提案されている。金属若しくはセラミックの粒子の追加により改善された熱伝導性の反応にも関わらず、坩堝内に入力されるエネルギーが間接的にのみ与えられるという欠点がある。これら粒子へのエネルギー伝達は、エネルギーが、蒸発される材料により粒子間の接触点で減じられるので、極めて不適切である。坩堝内の規則正しくない配置の結果として、蒸発器の放射特性は、可変の充填レベルに伴って変化するという事実に、更なる欠点があり得る。これは、コーティングの均一性と処理制御とにおいてマイナスの影響を有している。さらに、坩堝の形状と、かくして分子ビームの形態とが、制限される。
【０００７】
ＥＰ０５６１０１６Ａ１から、有機材料を蒸発させるために、例えば、孔が形成されたキャリアに有機材料の溶液若しくは溶解液を最初に染み込ませて、このキャリアを熱蒸発器内で加熱することにより、蝋若しくはウレタンから有機層を製造することが知られている。キャリアの収容能力は知られているので、この技術は、所定の材料量の量的な蒸発を可能にしている。しかし、これらキャリアの使用は、一連の欠点を有し、このため、この既知の技術は、上述された必要性を実現するための安定性を制限している。第１の欠点は、含浸されたキャリアが蒸発器の坩堝内で間接的に加熱されることにある。外部供給源からの熱入力は不均一であり、この結果、蒸発が不均一であり、従ってコーティングも不均一である。この問題に対処するために、既知の技術により、孔の粒子若しくは薄いプレート(platelet)がキャリアとして使用されている。これら粒子は、熱伝達を悪くさせるという上述された欠点を有している。また、前記プレートの形状は、蒸発可能な材料の量並びに/若しくは蒸発器の形態の望ましくない制限を示している。更なる欠点が、含浸により装填されるように設計された既知のキャリアにおいて、存在し得る溶剤の完全な除去が確認され得ないという事実にある。多くの適用例において、蒸発処理間の溶剤の存在は、物質を汚染するような溶剤が層の形成並びに層の性質を乱すので、問題である。特に、有機的な光電子構造素子の製造の間、これは、効率若しくは寿命の低下を導き得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、特にコーティング装置における改良された蒸発若しくは昇華技術を提供することであり、この技術により、既知の蒸発技術の欠点は克服される。この技術は、特に有機材料での層の形成において、広範な適用範囲を有している。この蒸発技術、特に高いコーティング機能（時間単位での高い材料放出）によって、拡大された基板への均一な層の形成並びに/若しくは蒸発される材料を加熱する間の穏やかで正確な温度設定が、達成される。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的は、請求項１，１５，若しくは１８の特徴を有するそれぞれの加熱装置、コーティング装置、並びにコーティング方法により解決される。本発明の好ましい実施形態と適用例とは、従属請求項からもたらされる。
【００１０】
本発明の第１の態様に従えば、上記の目的は、蒸発される材料（以下、コーティング材料）を加熱して、コーティング材料を気相に変換するための加熱装置により解決される。この加熱装置は、コーティング材料を保持するように設計された内部を有する加熱ユニットを備えている。この加熱ユニットは、複数の加熱素子を分散状態で収容している。既知の蒸発技術とは対照的に、本発明に従った加熱装置により、コーティング材料と加熱ユニットとの間で密接かつ直接的な接触が確実にされ、かくして、エネルギーが、コーティング材料に迅速に伝達される。加熱素子の加熱ユニット内での分散の結果、コーティング材料と加熱素子との間の有効な接触面が、実質的に拡大される。エネルギー伝達は、気相で現れる材料の所定の、例えば均一の形態の分散が効果的に与えられるように、蒸発される材料の全ての部分で同時に達成される。従って、本発明に従った加熱ユニットの重要な効果は、加熱ユニットの内部での温度の均一性にある。加熱素子の分布により、局部的な過熱点（「ホットスポット」）は回避され、従って、コーティング材料が過度の入熱の結果として局部的に分解される危険は減じられる。本発明に従った加熱装置により、コーティング材料は、効果的に直接加熱されて、コーティング材料に過度の熱が加えられることは回避されることができる。また、予め指定されたコーティングの程度を達成するのに必要とされる蒸発温度は、低減されることができ、効率的な蒸発が一般的に達成されることができる。
【００１１】
前記加熱ユニットの内部構造は、内部で蒸発される材料の一定の吸着並びに脱着と、かくして均一なコーティングとのために、加熱ユニットの表面での均一な材料の流れを与える。このため、蒸発の特性が、また、加熱装置の様々な充填レベルで一定のままであるか、ほんのわずかな程度しか変更されないことが、さらに確実にされる。
【００１２】
本発明に従った加熱装置の使用において、蒸発されるコーティング材料のタイプに関して制限がないことが好ましく、コーティング材料は、特定の使用に応じて液体若しくは固体の状態から、原子、分子、若しくは結合状態で気相に変えられる。気相への変換は、代表的に蒸発若しくは昇華を含み、「蒸発」という用語は、相転移の全てのタイプにおいて使用される。
【００１３】
「加熱素子」という用語は、近接して位置されたコーティング材料を直接加熱するのに適した、加熱ユニット内に想定される各々並びに全ての分品を含んでいる。加熱素子によって、近接したコーティング材料の温度は、熱源の動作的な設定に応じて迅速かつ調節可能に設定されることができる。この目的のために、加熱素子は、熱源若しくは熱源の部分のようなものとして示されている。
【００１４】
本発明の好ましい実施形態に従って、加熱素子が加熱ユニット内にしっかりと埋設されている場合、加熱素子の所定の分散は、効果的に実現されることができる。例えば、加熱素子は、加熱ユニット内での均一な放射の特性のために、均一に分散されることができる。代わって、特定の使用に応じて、加熱素子の不均一な分散が、加熱ユニットの様々な部材の部分での様々な蒸発程度を得るために想定されることができる。
【００１５】
一般に本発明に従えば、前記加熱素子は、別の構造部品として加熱ユニット中に固定して位置されることができる。しかし、変形例は、加熱素子と加熱ユニットとが、共通の材料から形成されている場合に、好ましい。加熱ユニットの内壁は、加熱素子として使用されている。本発明のこの実施形態は、加熱素子が、同時に、コーティング材料用のキャリアとして機能するという利点を有している。
【００１６】
効果的には、熱伝達が改善され、本発明に従った加熱装置により設定された温度に対する応答反応を悪化させ得る更なるキャリアの材料は、回避される。
【００１７】
好ましくは、前記加熱素子は、少なくとも２Ｗ/ｍＫの熱伝導性を有する材料若しくは材料組成で構成されている。好ましくは、このために、迅速な温度設定が、加熱ユニット全体に渡って達成される。約１０Ｗ/ｍＫの熱伝導性を有する加熱素子が、特に好ましい。
【００１８】
本発明の効果的な変形例に従えば、加熱素子は、コーティング材料を能動的に加熱するように設計されている。この場合、加熱素子には、電気エネルギーを熱エネルギーに迅速に変えるように、電流が直接供給される。本発明のこの実施形態は、加熱装置の迅速な応答反応に関して、特別な効果を有している。これら加熱素子は、例えば、少なくとも１つの電源に直接接続されることができる。別の方法として、能動的に動作する加熱素子は、電流が外部の電磁効果により誘導される誘導加熱素子であり得る。
【００１９】
第２の変形例に従えば、加熱素子は、コーティング材料を受動的に加熱するように設計され、この目的のために、加熱素子は、少なくとも１つの熱源に直接接続されている。この実施形態は、加熱装置の簡単にされた構造と、特定の蒸発動作に対する汎用性のある応用とを効果的に可能にしている。受動的な加熱素子の配設、並びに迅速な応答反応の目的において、約５０Ｗ/ｍＫの加熱素子の増加された熱伝導性が、好ましい。
【００２０】
一般に、本発明に従って使用される加熱ユニットは、三次元の内部構造を有し、この内部構造により、中空のスペースと内面とが形成されている。内部構造の形態に関して、制限がないことが効果的である。この構造は、特に、コーティング材料の位相の応答（液体、固体）、蒸発する材料の量、並びに/若しくは加熱ユニットの所望の形状に応じて選択されることができる。内部の中空のスペースが、孔、薄層（必要に応じて隙間を有する互いに平行した隔壁体）、蜂の巣状、開孔の発泡体、並びに/若しくは複合繊維により形成された加熱ユニットが、特に好ましい。
【００２１】
前記加熱ユニットは、例えば少なくとも１つの金属並びに/若しくは少なくとも１つのセラミック材料のような少なくとも１つの導電材料で形成されることが好ましい。これら材料は、加熱ユニットのある一定の外形を与えるように、機械並びに熱的な安定性と処理能力とに関する効果を有している。使用され得る金属材料は、例えば、タングステン、タンタル、モリブデン、銅、金、銀、若しくは、高純度の鋼（例えば、高純度の鋼の発泡(high-grade steel foam)）を含んでいる。好ましいセラミックは、炭化ケイ素、窒化ホウ素(boron nitrite)、酸化アルミニウム、窒化ニホウ化チタンホウ素(boron nitrite-titanium diborite)、並びに窒化アルミニウム、若しくは、これらの合成材を含んでいる。金属とセラミックとの合成材で形成された加熱ユニットにおいて、例えば、金属でコーティングされたセラミックからなる構成材が与えられることができる。さらに、加熱ユニットは、グラファイトを含んでも良いし、グラファイトから完全に形成されてもよい。最初の場合、例えば、合成材は、グラファイトがコーティングされたセラミック、若しくは、グラファイトが中に埋設されたセラミックで与えられることができる。
【００２２】
本発明の更なる効果的な実施形態に従えば、加熱装置は、１つのコーティング材料若しくは様々なタイプのコーティング材料が装填され得る幾つかの加熱ユニットを有している。特定のコーティング作業に応じて、例えば、様々なタイプのコーティング材料を装填、並びに/若しくは様々な内部構造を有する幾つかの加熱ユニットは、蒸発装置内で互いに隣接して配設されることができる。幾つかの加熱ユニットが、互いに重なって、例えば、層状の形態で配置される場合に、更に効果的であり得る。効果的には、蒸発処理の制御は、幾つかの加熱ユニットの少なくとも１つに設けられた加熱素子が、他の加熱素子とは別に動作される場合に、改善されることができる。
【００２３】
本発明に従った加熱装置の更に重要な効果は、蒸発されたコーティング材料のビーム特性を形成するためのガイド装置が加熱装置に設けられている場合に、得られる。ビーム特性が、坩堝の形態、坩堝内の温度分布、並びにコーティング材料の応答により決定される場合の既知の坩堝形式の蒸発に対して、規定のビーム特性は、本発明に従った加熱ユニットにより規定されることができる。前記ガイド装置は、蒸発された材料を所定の方向に移動させるのに適した全ての部品により一般に形成されることができる。このガイド装置は、例えば、加熱素子を有した加熱ユニットにより形成されることができ、加熱装置の動作の間の加熱ユニットには、コーティング材料が装填されないが、代わりに、コーティング材料が流れることだけを可能にする。
【００２４】
前記ガイド装置は、コーティング材料の気相への変換が、蒸発したコーティング材料のコーティング装置の内部スペースへの放出とは別にされているという特定の効果を有している。ガイド装置は、材料を送る媒体として機能している。蒸発された材料をガイド装置により送ることは、ガイド装置の内部構造内でのコーティング材料の吸着並びに脱着により可能にされる。効果的に、蒸発のために与えられている加熱ユニットは、コーティング材料を気相に変えるという機能に関して実質的に最適であり、一方、ガイド装置の更なる本体は、材料の流れの制御において最適である。
【００２５】
加熱ユニット並びに/若しくはガイド装置は、所望の蒸発特性に従った外形において、効果的に自由に選択可能である。蒸発された材料が通り、基板に対して自由に配設されている面（放出面）は、特定の蒸発動作に応じて、自由に選択可能である。このため、平坦な面だけでなく、多様に湾曲された面、凹状の面、若しくは凸状の面も、均一にコーティングされることができる。湾曲された放出面は、部分的なエリア、特に凹部若しくは凸部とは別に形成されることができる。蒸発の特性は、蒸発処理の間の材料の流れが、蒸発されるものの方向に主に向けられるように形成されることにより影響されるという事実に、更なる効果がある。従って、蒸発システム内に供給される材料とコーティングされるものの材料量との間の関係により決定される蒸発の効率は、向上される。前記放出面の形態は、コーティングされる基板の面の形態に応じて選択されることが好ましい。
【００２６】
効果的にも、前記加熱ユニットの内部構造は、特定の蒸発動作の状態に応じて自由にディメンションが形成され得る。例えば孔構造の中空のスペースのサイズは、コーティング材料の位相応答と、所望の放出量とに応じて選択されることができる。固体のコーティング材料、例えば粉末状若しくは粒子状の材料において、加熱ユニットへの装填と多くの放出量とに関しては、１ｍｍないし５ｃｍの範囲の特徴的なサイズを有する中空のスペースを選択することが、効果的である。この特徴的なサイズは、例えば、薄層構造における互いに平行に隣接した薄層間の距離、若しくは、蜂の巣状の構造における互いに対向した内壁間の距離として、少なくとも１つのスペースの方向をあらわしている。特定の使用において、内部構造の中央スペースを比較的小さく選択することが効果的であり得る。例えば、装填の間に液相である材料の蒸発において、内部構造は、毛管力が加熱ユニットへの材料の均一な導入並びに分散、かくして均一な蒸発を果たさせるように、ディメンションが形成されている。従って、加熱ユニットの中空のスペースが、少なくとも１つのスペース方向で、１μｍないし１ｍｍの範囲の特徴的なサイズを有している場合に、効果的であり得る。
【００２７】
前記内部構造の適切なディメンションは、蒸発の状態に応じて、当業者により選択されることができる。このため、例えば３ｃｍの特徴的なサイズは、（デシメートル（数十ｃｍ）ないしメートル範囲のディメンションを有する）大きな面の基板の蒸発に適することができる。
【００２８】
本発明の第２の態様に従えば、上述された目的は、本発明に従った少なくとも１つの加熱装置が設けられたコーティング装置により解決される。
【００２９】
本発明の好ましい実施形態に従えば、コーティング装置は、基板ホルダを更に有し、この基板ホルダにより、コーティングされる基板は、この基板の面が所定の参照面に沿って延びるように位置されることができる。好ましくは、この参照面と加熱装置の放出面とは、形状が類似して形成されている。
【００３０】
本発明の第３の態様に従えば、上述された目的は、本発明に従った少なくとも１つの加熱ユニットが蒸発される材料で装填され、少なくとも１つの加熱ユニットの加熱素子が蒸発される材料を直接加熱するように動作される蒸発方法により解決される。
【００３１】
効果的には、本発明に従った方法は、蒸発される材料に温度が設定されている間の短い反応時間により、特徴付けられる。加熱装置の温度は、優れた蒸発率での保護性のある蒸着が可能にされるように、非常に高い精度で設定されることができる。
【００３２】
本発明の好ましい実施形態に従えば、少なくとも１つの加熱ユニットの加熱素子には、電流若しくは熱流が直接若しくは誘導形式で供給される。
【００３３】
本発明の更なる独立した主題は、有機材料、特に有機染料から層を形成するための本発明に従った加熱装置若しくは本発明に従ったコーティング装置の使用である。
【００３４】
本発明の更なる詳細並びに効果は、添付図面を参照していかに説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
本発明の実施形態は、平坦若しくは凸状の放出面を有する加熱ユニットの使用に関して例示的に以下に説明されている。前記放出面の別の形態、並びに/若しくは、コーティングされる基板に対する加熱装置の相互の配置の別の形態が実際に実現され得ることが、強調されている。コーティング装置若しくは蒸着器の特徴と、これらの動作とは、既知の蒸着技術から知られるか、当業者により本発明に従った加熱装置の使用に適用され得る限り、以下の記載に特に詳細に説明されない。例えば、全ての実施形態において、温度センサが、図３に示されているように設けられることができる。
【００３６】
図１は、加熱装置１０と、外部電源２０と、基板ホルダ３０とを有する本発明に従ったコーティング装置１００を、概略的な断面図で示している。このコーティング装置１００の内部スペースは、真空装置（図示されず）により真空にされるか、不活性ガス源（図示されず）によりキャリアガスが充填されるものとして知られる蒸着チャンバ１０１である。
【００３７】
前記加熱装置１０は、開孔を有する固体材料で形成された加熱ユニット１１を備えている。この加熱ユニット１１は、約１ｍｍの平均孔サイズを有する炭化ケイ素からなっている。この孔サイズは、例えばフタロシアニンのような有機染料、若しくは類似のコーティング材料の蒸発に適している。概略的に示されている加熱ユニット１１の材料は、加熱素子１２を形成しており、これら加熱素子間には、蒸発されるコーティング材料が配置されることができる。この加熱ユニット１１は、平坦な放出面１３を有し、この放出面の形状は、前記基板ホルダ３０の基板３１の平坦な形状に応じて選択されている。
【００３８】
前記加熱ユニット１１は、導電体２１により前記電源２０に接続された側方の接触面１４を有している。電源２０は、例えば、ＤＣ電源であり、このＤＣ電源により、例えば２０Ｖの動作電圧と、２Ａの加熱電流とが、加熱ユニット１１へと供給され得る。
【００３９】
前記加熱ユニット１１は、例えば１ｃｍの高さと、例えば５ｃｍの横の長さとを有する直方体の形状を有している。前記放出面１３の基板３１からの距離は、例えば５ｃｍである。
【００４０】
前記基板３１のコーティングは、以下の処理工程を有している。最初に、加熱ユニット１１に、蒸発されるコーティング材料が装填される。この目的のために、コーティング本体１１は、装填ステーション（図示されず）に与えられる。蒸発されるコーティング材料は、加熱ユニット１１の表面、例えば、放出面１３に堆積される。孔サイズに応じて、コーティング材料が、加熱ユニット１１中に流れる。この流れは、加熱ユニット１１を振動させることにより補助されることができる。別の方法として、固体状のコーティング材料が、液体が加熱ユニット１１中に垂らされるか注がれることにより分散されるように、置かれることができる。液状のコーティング材料の蒸発において、加熱ユニット１１は、コーティング材料が加熱ユニット１１中に吸収されるように、前記装填ステーションで、液相のコーティング材料中に浸水並びに/若しくは液相のコーティング材料が注がれる。代わって、この加熱ユニット１１は、前記蒸着チャンバ１０１中で装填されることができる。
【００４１】
この後に、前記電源２０が作動される。電流の印加により、前記加熱ユニット１１は、抵抗加熱器として機能し、この加熱器によって、コーティング材料の温度は、蒸発点まで上昇される。この温度は、温度センサ（図３を見よ）、若しくは、温度と加熱ユニット１１の電気抵抗との間に所定の関係がある場合には抵抗測定器により、検出されることができ、必要に応じて、制御ループにより所望の値に設定されることができる。加熱ユニットの高熱伝導性と、この加熱ユニットの内部分岐構造とは、加熱ユニット内での均一な温度分布を確実にしている。コーティング材料の所で直接的な発熱は、蒸着処理における迅速かつ非慣性の干渉(inertia-free intervention)を可能にしている。加熱されたコーティング材料は、加熱ユニット内で気相に変わる。繰り返しの吸着と脱着において、コーティング材料は、更なる材料の流れ（矢印）が基板３１に達するように、放出面１３を通って外方に進む。設定温度は、例えば、５０°ないし６００°、若しくはこの範囲よりも高い。
【００４２】
エリアル式の蒸発器(areal evaporator)用の立体形状の構造とは異なり、図１に示されているものは、直線形状の放出面（直線若しくはスロットタイプの蒸発器）、若しくは、実質的に点形状の放出面（疑点式の蒸発器(quasi-point evaporator)で実現されることができる。
【００４３】
図２は、コーティング装置１００を概略的な断面図で示し、図１に従った構成とは異なり、幾つかの加熱ユニット１１．１、１１．２、１１．３が、設けられている。スイッチ装置２２により、個々の加熱ユニット１１．１、１１．２、１１．３は、例えばシーケンスモードの所定の動作方法に従った蒸発処理で切り換えられることができる。この動作モードは、加熱ユニットをスイッチオンにすることにより増加的に放出され得る大量の蒸発材料が加熱ユニットに装填され得るという利点を有している。最上の加熱ユニット１１．１が、蒸発により材料がなくなった場合、この加熱ユニットは、更なる蒸発のために、基板３１へのルートに沿って材料の流れを整合させるためのガイド装置１５を形成する。
【００４４】
図３は、本発明に従った凹面のコーティングを概略的に示している。図に示されているように、基板３１は、中空の球体であり、この球体の内面３２は、均一にコーティングされる。この中空の球体の内部スペースは、真空にされるか不活性ガスが充填され得る蒸着チャンバ１０１を形成している。
【００４５】
加熱装置１０の加熱ユニット１１は、開孔が形成され、かつ発泡性並びに導電性を有するセラミック、例えば炭化ケイ素で形成されている。これは、コーティングされるコーティング材料とは反対に不活性である。加熱ユニット１１の放出面１３は、半球形の面のように、若しくは、半球形と円筒形との組み合わせの面のように、凹状に形成されている。
【００４６】
前記加熱ユニット１１の下側には、互いに電気的に遮蔽された２つの接触ゾーン１４が設けられている。これら接触ゾーンは、加熱ユニット１１に電流を印加する目的を果たし、これと同時に、中空の球体の中央に加熱ユニット１１を機械的に保持するのを支持している。さらに、温度センサ１６が設けられ、この温度センサにより、加熱ユニット１１の温度の設定が監視される。この温度センサは、蒸発処理を制御するために使用されることができる。前記接触ゾーン１４は、スイッチ装置（図示されず）により、電源２０にそれぞれ接続されている。
【００４７】
蒸発処理は、上述されたような処理工程と同様に果たされる。加熱ユニット１１の装填に続いて、抵抗加熱と温度設定とが、コーティング材料が、放出面１３全体から基板３１の内面３２に移動されるように（矢印を見よ）、果たされる。材料の均一な流れが、加熱ユニット１１の内部構造の結果、すべての方向で確実にされる。不活性ガスの圧力が、中空の球体中に設定されている場合、内面３２へのコーティングの均一性は、気体分子での蒸発材料の散乱により、向上されることができる。
【００４８】
図４は、間接的に加熱される加熱素子を有する本発明の更なる実施形態を示している。加熱ユニット１１を有する加熱装置１０は、コーティング装置１００の蒸着チャンバ１０１内に配設されている。この加熱ユニット１１は、電流が導電体２１により電源２０から供給され得る螺旋形状の循環式のフィラメント４１の形態で、熱源４０に熱的に接続されている。蒸着チャンバ１０１内には、さらに、基板ホルダ３０が、コーティングされる基板３１用に設けられている。上述された本発明の実施形態とは異なるように、図４に示されている変形例の加熱ユニット１１には、加熱ユニット１１内のコーティング材料の蒸発温度を設定するという目的を果たす熱流が供給される。蒸発は、上述されたような処理工程に従って生じる。
【００４９】
この明細書、請求項、並びに図面に開示されているような本発明の特徴は、本発明の様々な実施形態での実現のために、個々並びにランダムな組み合わせにおいて重要であり得る。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】能動的に動作される加熱素子を有する本発明に従った加熱装置の実施形態である。
【図２】能動的に動作される加熱素子を有する本発明に従った加熱装置の実施形態である。
【図３】能動的に動作される加熱素子を有する本発明に従った加熱装置の実施形態である。
【図４】受動的に動作される加熱素子を有する本発明に従った加熱装置の更なる実施形態である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年1月24日(2007.1.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
コーティング材料を気相に変えることが可能であり、コーティング装置（１００）に使用される加熱装置（１０）において、
中空のスペースと内面とを有し、これら中空のスペースには、前記コーティング材料が装填可能である、少なくとも1つの加熱ユニット（１１）と、
前記加熱ユニット中に分散状態で位置された複数の加熱素子（１２）とを具備し、
前記少なくとも1つの加熱ユニットは、基板に向けて露出され、かつ気相に変えられた前記コーティング材料を放出する放出面（１３）を有している加熱装置において、
加熱ユニット（１１）の前記複数の中空のスペースは、薄層、蜂の巣状の構造体、開孔の発泡体、並びに/若しくは繊維によって形成されていることを特徴とする加熱装置。
【国際調査報告】
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