(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドラム（１７０；２７０；３７０；６７０；１２７０）によって支持された基板（１６０；２６０；３６０；４６０；５６０；６６０；７６０；８６０；９６０；１０６０；１１６０；１２６０）上に材料を堆積するための蒸発装置（１００；２００；３００；４００；５００；６００；７００；８００；９００；１０００；１１００；１２００）であって、
前記基板上に蒸発した材料を堆積させるため、前記基板が移動する方向に垂直である第１の方向（１２１；２２１；３２１；４２１；５２１；６２１；７２１；８２１；９２１；１０２１；１１２１；１２２１）に沿って、第１のライン（１２０；２２０；３２０；４２０；５２０；６２０；７２０；８２０；９２０；１０２０；１１２０；１２２０）に整列された第１の蒸発るつぼの組（１１０；２１０；３１０；４１０；５１０；６１０；７１０；８１０；９１０；１０１０；１１１０；１２１０）と；
前記第１の方向に延在し、前記第１の蒸発るつぼの組のうちの少なくとも１つの蒸発るつぼと前記ドラムとの間に配置された第１のガス供給パイプ（１３０；２３０；３３０；４３０；５３０；６３０；７３０；８３０；９３０；１０３０；１１３０；１２３０）と；
前記第１の蒸発るつぼの組と前記ドラムとの間にガスを供給するため、前記材料の前記堆積の一様性を改善するように形作られ位置付けられた開口部（１５０；２５０；３５０；４５０；５５０；６５０；７５０；８５０；９５１；９５２；９５３；１０５１；１０５２；１０５３；１１５１；１１５２）を有する、前記第１の方向に延在する第２のガス供給パイプ（１４０；２４０；３４０；４４０；５４０；６４０；７４０；８４０；９４０；１０４０；１１４０；１２４０）と、を備え、
前記第２のガス供給パイプ（１４０；２４０；３４０；４４０；５４０；６４０；７４０；８４０；９４０；１０４０；１１４０）は、前記第１の蒸発るつぼの組（１１０；２１０；３１０；４１０；５１０；６１０；７１０；８１０；９１０；１０１０；１１１０）の前記蒸発るつぼの位置に前記開口部（１５０；２５０；３５０；４５０；５５０；６５０；７５０；８５０；９５０；１０５０；１１５０）を設けることによって、前記材料の前記堆積の一様性を改善する、蒸発装置。
【請求項２】
前記第１の方向（２２１；３２１；４２１；５２１；８２１；１１２１）に沿って、第２のライン（２９０；３９０；４９０；５９０；８９０；１１９０）に整列された第２の蒸発るつぼの組（２８０；３８０；４８０；５８０；８８０；１１８０）を更に備え、前記第１の蒸発るつぼの組（１１０；２１０；３１０；４１０；５１０；６１０；７１０；８１０；９１０；１０１０；１１１０）の前記第１のライン（１２０；２２０；３２０；４２０；５２０；６２０；７２０；８２０；９２０；１０２０；１１２０）は、前記第１の蒸発るつぼの組のうちの少なくとも２つのるつぼの中心を通って画定され、前記第２の蒸発るつぼの組の前記第２のラインは、前記第２の蒸発るつぼの組のうちの少なくとも２つのるつぼの中心を通って画定され、前記第１のライン及び前記第２のラインは相互に関して、前記第１の方向に垂直な第２の方向（２２２；３２２；４２２；５２２；８２２；１１２２）に変位される、請求項１に記載の蒸発装置。
【請求項３】
前記第１のライン（１２０；２２０；３２０；４２０；５２０；６２０；７２０；８２０；９２０；１０２０；１１２０）及び前記第２のライン（２９０；３９０；４９０；５９０；８９０；１１９０）は、前記第２の方向（２２２；３２２；４２２；５２２；８２２；１１２２）に４０ｍｍを超えて互いに変位される、請求項２に記載の蒸発装置。
【請求項４】
前記第２の蒸発るつぼの組（３８０；４８０）と前記ドラムとの間にガスを供給するため、前記材料の前記堆積の一様性を改善するように形作られ位置付けられた開口部（３９６；４９６）を有する、前記第１の方向（３２１；４２１）に延在する第３のガス供給パイプ（３９５；４９５）を更に備える、請求項２又は３に記載の蒸発装置。
【請求項５】
前記第２のガス供給パイプ（１４０；２４０；３４０；４４０；５４０；６４０；７４０；８４０；９４０；１０４０；１１４０）及び前記第３のガス供給パイプ（３９５；４９５）のうちの少なくとも１つは、前記第１の方向（１２１；２２１；３２１；４２１；５２１；６２１；７２１；８２１；９２１；１０２１；１１２１）に垂直な第２の方向（１２２；２２２；３２２；４２２；５２２；６２２；７２２；８２２；９２２；１０２２；１１２２）に、前記第１のガス供給パイプ（１３０；２３０；３３０；４３０；５３０；６３０；７３０；８３０；９３０；１０３０；１１３０）から変位している、請求項４に記載の蒸発装置。
【請求項６】
前記第１のガス供給パイプ（１３０；２３０；３３０；４３０；５３０；６３０；７３０；８３０；９３０；１０３０；１１３０）は、前記第２のガス供給パイプ（１４０；２４０；３４０；４４０；５４０；６４０；７４０；８４０；９４０；１０４０；１１４０）及び前記第３のガス供給パイプ（３９５；４９５）の間に配置されている、請求項４又は５に記載の蒸発装置。
【請求項７】
前記第３のガス供給パイプ（３９５；４９５）は、
前記第１の方向（３２１；４２１）に沿って、前記第２の蒸発るつぼの組（３８０；４８０）の蒸発るつぼの位置に前記開口部（３９６；４９６）を設けること、及び／又は
前記第１の方向に沿って、前記第１の蒸発るつぼの組（３１０；４１０）の蒸発るつぼの位置で閉じられること
によって前記材料の堆積の一様性を改善する、請求項４から６のいずれか一項に記載の蒸発装置。
【請求項８】
前記第２のガス供給パイプ（１４０；２４０；３４０；４４０；５４０；６４０；７４０；８４０；９４０；１０４０；１１４０）及び前記第３のガス供給パイプ（３９５；４９５）のうちの少なくとも１つは可変サイズの開口部を提供する、請求項４から７のいずれか一項に記載の蒸発装置。
【請求項９】
前記第２のガス供給パイプ（１４０；２４０；３４０；４４０；５４０；６４０；７４０；８４０；９４０；１０４０；１１４０）及び前記第３のガス供給パイプ（３９５；４９５）のうちの少なくとも１つの開口部のサイズは、前記第１の方向（１２１；２２１；３２１；４２１；５２１；６２１；７２１；８２１；９２１；１０２１；１１２１）に沿った前記開口部の位置に応じて変化する、請求項８に記載の蒸発装置。
【請求項１０】
前記第２のガス供給パイプ（１４０；２４０；３４０；４４０；５４０；６４０；７４０；８４０；９４０；１０４０；１１４０）は、前記第２の蒸発るつぼの組（２８０；３８０；４８０；５８０；８８０；１１８０）の蒸発るつぼの位置で閉じられることによって、前記材料の前記堆積の一様性を改善する、請求項２から９のいずれか一項に記載の蒸発装置。
【請求項１１】
ドラム（１７０；２７０；３７０；６７０）によって支持された基板（１６０；２６０；３６０；４６０；５６０；６６０；７６０；８６０；９６０；１０６０；１１６０）上に材料を堆積させるための蒸発装置（１００；２００；３００；４００；５００；６００；７００；８００；９００；１０００；１１００）であって、
前記基板が移動する方向に垂直である第１の方向（１２１；２２１；３２１；４２１；５２１；６２１；７２１；８２１；９２１；１０２１；１１２１）に延在する第１のライン（１２０；２２０；３２０；４２０；５２０；６２０；７２０；８２０；９２０；１０２０；１１２０）に沿って整列された第１の蒸発るつぼの組（１１０；２１０；３１０；４１０；５１０；６１０；７１０；８１０；９１０；１０１０；１１１０）、及び前記第１の方向に延在する第２のライン（２９０；３９０；４９０；５９０；８９０；１１９０）に沿って整列された第２の蒸発るつぼの組（２８０；３８０；４８０；５８０；８８０；１１８０）と；
前記第１の蒸発るつぼの組及び前記第２の蒸発るつぼの組にガスを供給するように構成された前記第１の方向に延在する第１のガス供給（１３０；２３０；３３０；４３０；５３０；６３０；７３０；８３０；９３０；１０３０；１１３０）と；
前記第１の蒸発るつぼの組にガスを供給するため前記第１の方向に延在し、パイプを備える第２のガス供給（１４０；２４０；３４０；４４０；５４０；６４０；７４０；８４０；９４０；１０４０；１１４０）とを備え、
前記パイプは、前記第１の方向に沿って、前記第１の蒸発るつぼの組の蒸発るつぼの位置にガス排出開口部（１５０；２５０；３５０；４５０；５５０；６５０；７５０；８５０；９５１；９５２；９５３；１０５１；１０５２；１０５３；１１５１；１１５２）を備え、前記第１の方向に沿って、前記第２の蒸発るつぼの組の蒸発るつぼの位置で閉じられる、蒸発装置。
【請求項１２】
前記第１の蒸発るつぼの組（１１０；２１０；３１０；４１０；５１０；６１０；７１０；８１０；９１０；１０１０；１１１０）の前記第１のライン（１２０；２２０；３２０；４２０；５２０；６２０；７２０；８２０；９２０；１０２０；１１２０）は、前記第１の蒸発るつぼの組の少なくとも２つのるつぼの中心を通って画定され、前記第２の蒸発るつぼの組（２８０；３８０；４８０；５８０；８８０；１１８０）の前記第２のライン（２９０；３９０；４９０；５９０；８９０；１１９０）は、前記第２の蒸発るつぼの組の少なくとも２つのるつぼの中心を通って画定され、前記第１のライン及び前記第２のラインは相互に、前記第１の方向（１２１；２２１；３２１；４２１；５２１；６２１；７２１；８２１；９２１；１０２１；１１２１）に垂直な第２の方向（２２２；３２２；４２２；５２２；６２２；７２２、８２２；９２２、１０２２；１１２２）に変位される、請求項１１に記載の蒸発装置。
【請求項１３】
前記第２の蒸発るつぼの組（３８０；４８０）にガスを供給するため前記第１の方向（３２１；４２１）に延在し、パイプを備える第３のガス供給（３９５；４９５）を更に備え、前記パイプは、
前記第１の方向（３２１；４２１）に沿って、前記第２の蒸発るつぼの組（３８０；４８０）の蒸発るつぼの位置にガス排出開口部（３９６；４９６）を備え、前記第１の方向に沿って、前記第１の蒸発るつぼの組（３１０；４１０）の蒸発るつぼの位置で閉じられる、請求項１１又は１２に記載の蒸発装置。
【請求項１４】
前記第２のガス供給（１４０；２４０；３４０；４４０；５４０；６４０；７４０；８４０；９４０；１０４０；１１４０）及び前記第３のガス供給（３９５；４９５）のうちの少なくとも１つは、前記第１の方向（１２１；２２１；３２１；４２１；５２１；６２１；７２１；８２１；９２１；１０２１；１１２１）に垂直な第２の方向（１２２；２２２；３２２；４２２；５２２；６２２；７２２；８２２；９２２；１０２２；１１２２）に、前記第１のガス供給（１３０；２３０；３３０；４３０；５３０；６３０；７３０；８３０；９３０；１０３０；１１３０）から変位している、請求項１３に記載の蒸発装置。
【請求項１５】
前記第１のガス供給（１３０；２３０；３３０；４３０；５３０；６３０；７３０；８３０；９３０；１０３０；１１３０）は、ガス排出開口部を設けることによって、前記第１の蒸発るつぼの組（１１０；２１０；３１０；４１０；５１０；６１０；７１０；８１０；９１０；１０１０；１１１０）及び前記第２の蒸発るつぼの組（２８０；３８０；４８０；５８０；８８０；１１８０）にガスを供給するように構成されており、単位長さあたりの前記第１のガス供給のガス排出開口部の数は、前記第２のガス供給及び前記第３のガス供給のうちの少なくとも１つの単位長さあたりのガス排出開口部の数よりも多い、請求項１３または１４に記載の蒸発装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［０００１］  本発明の実施形態は、基板上に材料を堆積させるための蒸発装置に関する。本発明の実施形態は特に、ガス供給を備えた蒸発装置に関し、具体的には、蒸発るつぼ及びガス供給を含む蒸発装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
［０００２］  フレキシブル基板上への薄層の堆積は、多数の用途を有する製造プロセスである。フレキシブル基板は、フレキシブル基板コーティング装置の一又は複数のチャンバ内でコーティングされる。プラスチックからなる箔又はプレコート紙などのフレキシブル基板は、ロール又はドラム上に誘導されて堆積材料源を通過する。コーティングされた基板の用途の可能性は、パッケージング業界向けコーティング箔の供給から、可撓性電子部品のための薄膜の堆積、並びにスマートフォン、フラットスクリーンＴＶ及び太陽電池パネルなどの先進技術応用にまで及ぶ。
【０００３】
［０００３］  所望の特性を有する層を実現するために、種々の堆積プロセスが使用されうる。例えば、熱蒸発プロセスでは、アルミニウムの薄層がフレキシブル基板上に金属化される。このような方法でコーティングされた基板は、例えば、保護パッケージング又は装飾材料の製造に使用されうる。反応性コーティングプロセスなどの更なるプロセスでは、材料源から蒸発した材料に加えて、ガスが基板に供給されて、基板上に堆積した層に影響を及ぼす化学反応を生じさせる。このようなプロセスを使用することにより、水蒸気又は酸素に対するバリア特性、及び完成品の透明度特性など、基板の幾つかの特性が制御されうる。
【０００４】
［０００４］  完成品に関しては、高品質な製品を有するため、基板上に信頼性が高く光学的な基準を満たす層を有することが望ましい。同時に、高品質な製品を生み出す緩慢なプロセスが、製造時間に伴うコスト増大により顧客に受け入れられなくならない限り、堆積プロセスの生産性も考慮されなければならない。既知のシステムでは、生産性を改善するため、材料源の数は適合され、所望の層特性を実現するため、基板用の誘導ドラムは適合され（例えば、適切な方法で冷却又は位置決めされ）、更にプロセス操作での不規則性を避けるため、制御ユニットはプロセスをモニタして最適化する。
【０００５】
［０００５］  しかしながら、採用さる方法かかわらず、コーティングされた基盤の光学的な外観には依然として不規則性が現れることがあり、この不規則性は、パッケージング業界或いは装飾用箔の場合には、受け入れられない。以上を考慮すれば、本発明の目的は、当該技術分野における問題の少なくとも一部を克服する、蒸発装置を提供することとなる。
【発明の概要】
【０００６】
［０００６］  上記に照らして、独立請求項に記載の蒸発装置が提供される。本発明の更なる態様、利点及び特徴は、従属請求項、明細書及び添付の図面から明らかとなる。
【０００７】
［０００７］  一実施形態によれば、ドラムによって支持された基板上に材料を堆積するための蒸発装置が提供される。蒸発装置は、蒸発した材料を基板上に堆積させるための第１の方向に沿って第１のラインに整列された第１の蒸発るつぼの組、並びに、第１の方向に延在し、第１の蒸発るつぼの組の少なくとも１つの蒸発るつぼとドラムとの間に配置される第１のガス供給パイプを含む。蒸発装置は、第１の蒸発るつぼの組と、材料の堆積の一様性を改善するように形作られ位置付けられた開口部を有するドラムとの間にガスを供給するため、第１の方向に延在する第２のガス供給パイプを更に含む。
【０００８】
［０００８］  別の実施形態によれば、ドラムによって支持された基板上に材料を堆積するための蒸発装置が提供される。蒸発装置は、第１の方向に延在する第１のラインに沿って整列された第１の蒸発るつぼの組と、第１の方向に延在する第２のラインに沿って整列された第２の蒸発るつぼの組、並びに、第１の蒸発るつぼの組及び第２の蒸発るつぼの組にガスを供給するように構成された第１の方向に延在する第１のガス供給を含む。蒸発装置は、第１の蒸発るつぼの組にガスを供給するため第１の方向に延在し、パイプを備える第２のガス供給を含み、パイプは第１の方向に沿って、第１の蒸発るつぼの組の実質的に蒸発るつぼの位置にガス排出開口部を備え、第１の方向に沿って、第２の蒸発るつぼの組の蒸発るつぼの位置で閉じられる。
【０００９】
［０００９］  実施形態は、開示された方法を実行する装置も対象とし、記載されたそれぞれの方法の特徴を実行する装置部分を含む。これらの方法の特徴は、ハードウェア構成要素、もしくは適当なソフトウェアによってプログラムされたコンピュータを手段として、又はこれらの２つの任意の組合せによって、或いは任意の他の方式で実行することができる。更に、実施形態は、記載された装置が動作する方法も対象とする。方法は、装置のあらゆる機能を実行するための方法の特徴を含む。
【００１０】
［００１０］  本発明の上記の特徴を詳細に理解することができるよう、実施形態を参照することによって、上記で簡潔に概説した本発明のより詳細な説明を得ることができる。添付の図面は、本発明の実施形態に関連し、以下の記述において説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本明細書に記載の実施形態による蒸発装置の概略上面図である。
【図２】図１に示した蒸発装置の概略正面図である。
【図３】図１に示した蒸発装置の概略側面図である。
【図４】本明細書に記載の実施形態による、２つのるつぼの組を有する蒸発装置の概略上面図である。
【図５】図４に示した蒸発装置の概略正面図である。
【図６】本明細書に記載の実施形態による、第１、第２、及び第３のガス供給を有する堆積装置の概略上面図である。
【図７】図６に示した蒸発装置の概略正面図である。
【図８】本明細書に記載の実施形態による、ガス供給パイプを備えた蒸発装置の概略上面図である。
【図９】本明細書に記載の実施形態による、開口部を有するガス供給パイプを備えた蒸発装置の概略上面図である。
【図１０】本明細書に記載の実施形態による、開口部を有する第１及び第２のガス供給パイプを備えた蒸発装置の概略上面図である。
【図１１】図１０に示した蒸発装置の概略正面図である。
【図１２】本明細書に記載の実施形態による、開口部を有する第１のガス供給パイプ及び第２のガス供給パイプを備えた蒸発装置の概略上面図である。
【図１３】本明細書に記載の実施形態による、開口部を有する第１のガス供給パイプ及び第２のガス供給パイプを備えた蒸発装置の概略上面図である。
【図１４】本明細書に記載の実施形態による、開口部を有する第１のガス供給パイプ及び第２のガス供給パイプを備えた蒸発装置の概略上面図である。
【図１５】本明細書に記載の実施形態による、開口部を有する第１のガス供給パイプ及び第２のガス供給パイプを備えた蒸発装置の概略上面図である。
【図１６】本明細書に記載の実施形態による、開口部を有する第１のガス供給パイプ及び第２のガス供給パイプを備えた蒸発装置の概略上面図である。
【図１７】本明細書に記載の実施形態による、第１のガス供給パイプ及び第２のガス供給パイプを備えた蒸発装置の概略上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［００１１］  これより本発明の種々の実施形態が詳細に参照されるが、その一又は複数の例が図示されている。図面に関する以下の説明の中で、同一の参照番号は、同一の構成要素を指す。概して、個々の実施形態に関する相違のみが説明される。各例は、本発明の説明として提供されているが、本発明を限定することを意図するものではない。更に、一実施形態の一部として図示又は説明される特徴を、他の実施形態で、又は他の実施形態と併用して、また更なる実施形態を得ることが可能である。本明細書は、かかる修正及び改変を含むことが意図されている。
【００１３】
［００１２］  反応性蒸発システムなどの既知のシステムでは、基板は材料層によってコーティングされている。しかしながら、コーティング箔など、完成品の光学的な外観が満足できるものでないこともある。製品を購入するか否かについて決定するときには、光学的な外観は顧客によって考慮される要因の一つである。例えば、コーティングされた基板が画定されたバリア特性をもたらす透明な基板として使用される場合には、光学的な外観は製品にとって無視することのできない基準である。光学的な外観は改善することが望ましいが、同時に生産コストが増大しないことも望まれる。また、生産性も一定に保たれるか、向上することが望ましい。したがって、完成品の光学的な外観を改善しつつ、容易で手頃な価格のプロセスを提供しうる蒸発システムを提供することが望ましい。
【００１４】
［００１３］  本明細書に記載の幾つかの実施形態によれば、蒸発装置は、ドラムなどの基板支持体によって支持された基板上に材料を堆積するように提供される。図１は、本明細書に記載されているように蒸発装置１００の例及びコーティングされる基板１６０を示している。蒸発装置１００は、基板１６０上に蒸発した材料を堆積させるため、第１の方向１２１に沿って、第１のライン１２０に整列された第１の蒸発るつぼ１１０を含みうる。図１に示した第１の蒸発るつぼの組１１０は、例示的にるつぼ１１１から１１７までを含む。一般的に、第１の方向は、参照記号１２１で示される矢印として図１に表示される。第２の方向１２２は、第１の方向１２１に実質的に垂直であるとして定義されうる。一実施形態では、第２の方向は、堆積プロセスの間に基板１６０が移動する方向である。
【００１５】
［００１４］  図１では、第１のガス供給パイプ１３０は、第１の蒸発るつぼの組１１０の蒸発るつぼ１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７のうちの少なくとも１つと基板支持体との間に示されている。基板支持体は、図２ではドラム１７０として例示的に示されている。図１に示した実施形態はまた、第１の蒸発るつぼの組１１０と、材料の堆積の一様性を改善するように形作られ位置付けられた開口部１５０を有する基板支持体１７０との間にガスを供給するための第２のガス供給パイプ１４０を示す。
【００１６】
［００１５］  材料の堆積の一様性を改善することは、光学的な外観、並びにコーティングされた基板の長さと幅にわたるバリア機能の一様性を改善する。更に、第１のるつぼの組にガスを供給するための第２のガス供給を提供すること、並びに、特に第２のガス供給パイプに開口部を形作り位置付けることは、単純なコスト効率のよい方法でコーティングされた層の一様性を改善する。
【００１７】
［００１６］  蒸発装置は、反応性蒸発プロセスのための蒸発装置であってもよい。幾つかの実施形態によれば、本明細書に記載のるつぼは、コーティングされる基板上に蒸発した材料を提供するように適合されうる。一実施形態では、るつぼは、基板上の層として堆積される材料の一構成要素を提供しうる。例えば、本明細書に記載のるつぼは、当該るつぼ内で蒸発する金属を含みうる。幾つかの実施形態によれば、るつぼから蒸発した材料は、蒸発装置内のさらなる構成要素と反応して、基板上に堆積される材料又は所望の層を形成しうる。
【００１８】
［００１７］  蒸発装置が反応性蒸発装置である場合には、層の一様性は、本明細書に記載の実施形態により、るつぼの組、例えば、第１のるつぼの組から堆積される材料の第１の構成要素と、画定された開口部を有する第１のガス供給パイプと第２のガス供給パイプによって堆積される材料の第２の構成要素とを提供することによって、改善される。一実施例では、るつぼによって供給される構成要素は、アルミニウムなどの金属であり、第２の構成要素は酸素などの反応性ガスである。本明細書に記載の実施形態により、るつぼからのアルミニウムは、第１及び／又は第２のガス供給チューブからの酸素と共に、蒸発装置内の基板上にＡｌＯｘの層を形成しうる。更なる実施例では、基板上にＣｕＯｘ層を形成するように、るつぼによって供給される材料はＣｕであり、ガス供給パイプによって供給されるガスは酸素である。幾つかの実施形態によれば、任意の材料、特に、任意の金属は、材料の蒸気圧が熱蒸発によって実現されうる限り、るつぼ内の材料として使用されうる。
【００１９】
［００１８］  更に、本明細書で言及のるつぼの組とは、少なくとも２つのるつぼの組であると理解されうる。特に、るつぼの組は、ラインに整列された少なくとも２つのるつぼとして記述されうる。例えば、るつぼの組の複数のるつぼが整列されるラインは、るつぼの中心を通過しうる。一般的に、るつぼの中心は、上述の第１の方向及び第２の方向の幾何学的な中心、例えば、るつぼの長さ及び幅の中心として定義されうる。更なる実施形態によれば、るつぼの中心はるつぼの重心として定義されてもよい。
【００２０】
［００１９］  一実施形態では、るつぼの組の各るつぼは、同じ種類のものであってもよく、或いは実質的に同じサイズを有してもよい。概略図には示していないが、本明細書に記載のるつぼは、蒸発させる材料をるつぼごとに供給するため、材料供給が備えられていてもよい。更に、本明細書に記載のるつぼは、るつぼに供給された材料を溶融温度に、更には蒸発温度にまで加熱するように構成されてもよい。
【００２１】
［００２０］  幾つかの実施形態によれば、るつぼは本明細書に記載のように、蒸発器ボートからなってもよい。例えば、蒸発器ボートは、１つのフレームにるつぼの配列を含みうる。本明細書に記載の実施形態では、るつぼの組は、例えば蒸発器ボートの組であってもよい。一実施例では、蒸発器ボートの組は、ラインに沿って配置される２つの蒸発器ボートを含みうる。しかしながら、理解しやすくするため、このような蒸発器ボートはるつぼと称されることもある。幾つかの実施形態では、「るつぼ」という用語は「蒸発るつぼ」という語と同義語的に使用される。
【００２２】
［００２１］  図２は、図１の蒸発装置の概略正面図である。基板１６０は、図２に示した実施形態でドラム１７０によって誘導され支持される。正面図では、第１の蒸発るつぼの組１１０の第１のるつぼ１１１が見て取れる。第１の方向１２１に沿った第１のライン１２０は、図２の正面図では×印で示されている。ドラム１７０とるつぼ１１１との間で、第１のガス供給パイプ１３０は第１の方向に延在する。また、図２には、層の一様性を改善するための第２のガス供給パイプ１４０が表示されている。第２のガス供給パイプは例示的に、第１の方向１２１及び第２の方向１２２に実質的に垂直な第３の方向１２３に、第１のガス供給パイプ１３０と同じ高さにあるものとして示されている。
【００２３】
［００２２］  基板１６０は、第１のるつぼの組１１０によって蒸発される材料、並びに第１のガス供給１３０及び第２のガス供給１４０によって供給されるガスにさらされている。操作中、基板１６０は、るつぼによって蒸発される材料、並びにガス供給パイプによって供給されるガスを含む層によってコーティングされる。この層はまた、るつぼとガス供給パイプによって提供される構成要素の反応生成物を含む。
【００２４】
［００２３］  本明細書に記載の基板は、蒸発装置とりわけ反応性蒸発装置でコーティングされるのに適した基盤として理解されたい。例えば、基板は、ウェブ、例えば、プラスチック及びポリマー（ポリプロピレン、ＰＥＴ基板、ＯＰＰ、ＢＯＰＰ、ＣＰＰ、ＰＥ、ＬＤＰＥ、ＨＤＰＥ、ＯＰＡ、ＰＥＴからなる或いはこれらを含有する基板など）、プレコート紙、又は生分解性膜（ＰＬＡなど）から作られる、或いはこれらを含有するウェブを含んでもよい。
【００２５】
［００２４］  一般的に、第１のガス供給パイプは、層堆積のための反応性ガスの大部分を供給する「主要な」ガス供給パイプとなるように構成されうる。幾つかの実施形態によれば、第１のガス供給パイプは、実質的に蒸発ゾーンの中心に配置されうる。例えば、図２に例示的に示したように、第１のガス供給パイプ１３０は、るつぼ１１１の中心の上方に配置されうる。幾つかの実施形態では、第１のガス供給パイプは、るつぼとドラムの中心との間の領域に位置付けられてもよく、特に、第１のガス供給パイプは、るつぼの表面からドラムの中心まで、実質的に垂直に延在するラインに配置されうる。幾つかの実施形態によれば、以下で詳細に説明されるように、第１のガス供給パイプは、第２のガス供給パイプと第３のガス供給パイプとの間に位置付けられうる。
【００２６】
［００２５］  図３は、図１及び２に示した蒸発装置１００の側面図を示す。基板１６０はドラム１７０上を誘導され、第１のるつぼの組１１０及び第１のガス供給パイプ１３０を通過する。第２のガス供給パイプ１４０は、第１のガス供給１３０の背後にある。
【００２７】
［００２６］  図４は、蒸発装置の実施形態を示すが、これは本明細書に記載される他の実施形態、例えば図１〜３に関して示され記載されている実施形態と組み合わされてもよい。図４に示した蒸発装置２００の実施形態は、蒸発るつぼ２１１、２１２、２１３、及び２１４を含む第１のるつぼの組２１０を含む。第１のるつぼの組１１０のるつぼは、ライン２２０に沿って整列されている。第１のライン２２０は、るつぼ２１１、２１２、２１３、及び２１４の中心を通る。るつぼの中心は、図４のるつぼの×印で示される。第１のガス供給パイプ２３０は、第１のるつぼの組２１０の蒸発るつぼ２１１、２１２、２１３、２１４と、基板２６０を支持する基板支持体２７０（図５では例示的にドラムとして示される）との間に設けられる。第２のガス供給パイプ２４０は、基板２６０上での堆積の一様性を改善するための開口部２５０を含む。
【００２８】
［００２７］  蒸発装置２００は、第１の方向２２１に沿って第２のライン２９０に整列されたるつぼを含む第２のるつぼの組２８０を更に含む。第２の蒸発るつぼの組２８０は、るつぼ２８１、２８２、２８３、×印によって示される中心を含む。第２のライン２９０は、るつぼ２８１、２８２、２８３の中心を通る。
【００２９】
［００２８］  図４は、４つのるつぼを含む第１のるつぼの組、及び３つのるつぼを含む第２のるつぼの組を示す。しかしながら、本明細書に記載の図に示したるつぼの数は、理解しやすくするための例にすぎない。例えば、ある実施形態では、第１のるつぼの組と第２のるつぼの組のるつぼの数は同じになることがある。第１のるつぼの組又は第２のるつぼの組、或いはその両方におけるるつぼの数は、典型的には２から７０の間であってもよく、より典型的には４から２０の間であってもよい。一実施例では、第１のるつぼの組は２つのるつぼを含み、第２のるつぼの組は２つのるつぼを含む。更なる実施例では、第１の蒸発るつぼの組及び第２の蒸発るつぼの組はそれぞれ７つのるつぼを含みうる。
【００３０】
［００２９］  図４では、第１のるつぼの組２１０が配置される際に基準となる第１のライン２２０、及び第２のるつぼの組２８０が配置される際に基準となる第２のライン２８０は、互いに第２の方向２２２に変位している。一般的に、第２の方向２２２は、第１のラインと第２のラインが平行して通る第１の方向に対して、実質的に垂直であってもよい。図４に示した実施形態では、第２のるつぼの組２８０のるつぼ２８１、２８２、２８３はまた、第１のるつぼの組２１０のるつぼ２１１、２１２、２１３、２１４に対して、第１の方向に変位している。一実施例では、第２のラインに対する第１のラインの変位は、典型的には約２０ｍｍから約９０ｍｍまでの範囲内にあり、より典型的には約４０ｍｍから約８０ｍｍまでの範囲内にあり、更に典型的には約６０ｍｍから約８０ｍｍまでの範囲内にあってもよい。幾つかの実施形態によれば、第１の方向において、第２のるつぼの組に対する第１のるつぼの組のるつぼの変位は、典型的には約０ｍｍから約８０ｍｍまでの範囲内にあり、より典型的には約０ｍｍから約６０ｍｍまでの範囲内にあり、更に典型的には約０ｍｍから約４０ｍｍまでの範囲内にあってもよい。
【００３１】
［００３０］  幾つかの実施形態によれば、第２のガス供給パイプ２４０は、開口部２５０に画定された形状と位置を提供することによって、層の堆積の一様性を改善する。図４に示した実施形態では、第２のガス供給パイプ２４０の開口部２５０の位置は、第１及び第２のるつぼの組のるつぼの位置に対応する。また、図４の実施形態では、第２のガス供給パイプの開口部２５０の数は、第１及び第２のるつぼの組のるつぼの数に対応する。しかしながら、図４に示した実施形態は、例示であると理解されうる。本明細書に記載のガス供給パイプの開口部の数は、るつぼの数に対応してもよいが、るつぼの数から独立していてもよい。
【００３２】
［００３１］  図４に関して記載されている特徴、例えば、第２の方向において第２のラインに対する第１のラインの変位、及び／又は第１の方向において第２のるつぼの組と比較した第１のるつぼの組のるつぼの変位、及び／又はるつぼ位置に対する開口部位置の対応などは、本明細書に記載の他の実施形態で使用されることがあり、図４に示した実施形態に限定されない。例えば、この変位は、以下で記載される蒸発装置、例えば、図６から１７に示した蒸発装置などの実施形態で使用されうる。
【００３３】
［００３２］  図５は、図４に示した蒸発装置２００の正面図を示す。基板２６０は、ドラム２７０によって支持され誘導される。第１のるつぼの組２１０の第１のるつぼ２１１、並びに第２のるつぼの組２８０の第１のるつぼ２８１が、図５の正面図に示されている。るつぼ２１１及び２８１の×印は、第１の方向２２１へ向かう第１のライン２２０及び第２のライン２９０を示す。第１のガス供給パイプ２３０は、第１のるつぼの組のるつぼの間に位置する。第２のガス供給パイプ２４０は、コーティングの一様性を改善するように位置し、構成されている。図５からわかるように、第１のガス供給パイプ２３０及び第２のガス供給パイプ２４０は、第２の方向２２２で互いに変位している。
【００３４】
［００３３］  第１のガス供給パイプは第１のるつぼの組と基板支持体２７０との間に配置されるように記載されているが、当業者であれば、第１のガス供給パイプはまた、第１のるつぼの組と基板支持体との間に、並びに第２のるつぼの組と基板支持体との間に配置されうることが理解されるであろう。例えば、図４からわかるように、第１のるつぼの組のるつぼと第２のるつぼの組のるつぼは、重なり合う部分を有することがある。したがって、第１のガス供給パイプ２３０は、第１のるつぼの組と基板支持体との間だけでなく、第２のるつぼの組と基板支持体との間にも配置される。当業者であれば、第１のるつぼの組と第２のるつぼの組の重なり合う部分の特徴、並びに第２のるつぼの組と基板支持体との間にも配置される第１のガス供給の特徴は、図４及び図５の実施形態に限定されないこと、その特徴に関しては例示的に説明されていることが理解されるであろう。むしろ、説明されている特徴は、本明細書に記載の他の実施形態、例えば、蒸発るつぼの更なる構成要素に関連する実施形態、或いはガス供給パイプの開口部の位置及び形状に関連する実施形態などと組み合わされてもよい。
【００３５】
［００３４］  図６は、第１のライン３２０に沿って配置され、第１の方向３２１に延在する第１のるつぼの組３１０、並びに、第２のライン３９０に沿って配置され、第１の方向３２１に延在する第２のるつぼの組３８０を含む蒸発装置３００の実施形態を示す。図４及び図５に関して記載されている第１のるつぼの組及び第２のるつぼの組の配置の上述の特徴はまた、図６及び図７に示した実施形態にも適用されうる。蒸発装置３００はまた、第１のガス供給パイプ３３０及び第２のガス供給パイプ３４０を含み、これらは上述の第１のガス供給パイプ及び第２のガス供給パイプと同様である。しかしながら、蒸発装置３００は、第２の蒸発るつぼの組３９０と、基板３６０の上への材料の堆積の一様性を改善するように形作られ位置付けられた開口部３９６を有するドラム３７０との間にガスを供給するため、第１の方向３２１に延在する第３のガス供給パイプ３９５を含む。
【００３６】
［００３５］  一般的に、るつぼの組（又は１つのるつぼ）と基板支持体（ドラムなど）との間にガスを「供給する」ためのガス供給パイプは、るつぼの組（又は１つのるつぼ）と基板支持体との間にガスを供給するように構成されたガス供給パイプとして理解されうる。ガス供給パイプは、それぞれの空間へガスを供給するように位置付けられること及び／又は形作られることによって、るつぼと基板支持体との間にガスを供給するように構成されうる。一実施形態では、るつぼと基板支持体との間にガスを供給するため、開口部の形状又は位置を適合することなどによって、ガス排出口又はガス供給パイプの開口部は適合されうる。幾つかの実施形態によれば、ガス供給パイプ又はガス供給パイプの開口部は、ガスが供給される空間に向かって配向されてもよい。一般的に、ガス供給によって提供されるガス量の大部分が、るつぼと基板支持体との間の空間に供給される場合には、ガス供給パイプは、るつぼの組と基板支持体との間にガスを供給するように構成される。
【００３７】
［００３６］  図７は、図６の蒸発装置３００の前面図である。第２の方向３２２における第１のるつぼの組３１０と第２のるつぼの組３８０の変位は、第１の方向３２１に延在する第１のライン３２０並びに第２のライン３９０として見ることができる。第３のガス供給パイプ３９５は、第２のるつぼの組３８０と基板３６０を支持し誘導するドラム３７０との間に配置される。幾つかの実施形態によれば、第１のガス供給パイプは、第２の方向で、第２のガス供給パイプと第３のガス供給パイプとの間に位置する。
【００３８】
［００３７］  図６及び図７に示した実施形態では、堆積した層の一様性は、開口部３５０を経由して第１のるつぼの組３１０にガスを供給する第２のガス供給パイプ３４０、及び開口部３９６を経由して第２のるつぼの組３８０にガスを供給する第３のガス供給パイプ３９５によって影響される。第１のガス供給パイプとは別の２つの付加的なガス供給パイプの存在は、るつぼから蒸発した材料と反応性ガスとの比率の一貫性を改善し、次で基板上に材料の一定の堆積をもたらす。特に、第２のガス供給パイプの開口部３５０及び第３のガス供給パイプの開口部３９６は更に、層の一様性を改善するように（例えば、開口部位置とるつぼ位置との対応によって）配置されうる。
【００３９】
［００３８］  図８は、第１のライン４２０に沿って配置され、第１の方向４２１に延在する第１のるつぼの組４１０、並びに、第２のライン４９０に沿って配置され、第１の方向４２１に延在する第２のるつぼの組４８０を含む蒸発装置４００の実施形態を示す。るつぼの中心は、例示的に×印で示されている。蒸発装置４００は、少なくとも第１のるつぼの組４１０と基板４６０を支持する基板支持体との間に、第１のガス供給４３０を更に含む。図８に示した実施形態では、第１のガス供給４３０は、第１のるつぼの組４１０と基板４６０を支持する基板支持体との間、並びに第２のるつぼの組４８０と基板４６０を支持する基板支持体との間に配置されている。第１のるつぼの組４１０のるつぼと第２のるつぼの組４８０のるつぼは、第２の方向４２２で重なり合う。
【００４０】
［００３９］  幾つかの実施形態によれば、蒸発装置４００は、第１のるつぼの組と基板支持体との間にガスを供給するための第２のガス供給４４０、及び第２のるつぼの組４８０と基板支持体との間にガスを供給するための第３のガス供給４９５を更に含む。第２のガス供給パイプ４４０及び第３のガス供給パイプ４９５は、それぞれ開口部４５０、４９６を有する。第２及び第３のガス供給パイプの開口部は、材料の堆積の一様性を改善するように形作られ位置付けられてもよい。図８に示した実施形態では、第２のガス供給パイプ４４０の開口部は、第１の方向４２１に沿った第１のるつぼの組４１０の蒸発るつぼの位置に実質的に存在してもよく、一方、第２のガス供給パイプ４４０は、第１の方向４２１に沿った第２の蒸発るつぼの組４８０の蒸発るつぼの位置で実質的に閉じられている。図８に示した実施形態では、第３のガス供給パイプ４９５の開口部は、第１の方向４２１に沿った第２の蒸発るつぼの組４８０の蒸発るつぼの位置に実質的に配置されており、一方、第３のガス供給パイプ４９５は、第１の方向４２１に沿った第１のるつぼの組４１０の蒸発るつぼの位置で実質的に閉じられている。
【００４１】
［００４０］  本明細書で使用する「実質的に」という用語は、「実質的に」で表される特性から何らかの逸脱があり得ることを意味し得る。例えば、「実質的にある位置で」はある位置を意味するが、その位置は正確な位置から逸れることがありうる。一実施例では、「実質的に」を伴って記載される位置は、その位置にある構成要素の延長の数パーセント（例えば、約１５％）だけ、正確な位置から逸れることがありうる。一例として、ガス供給パイプが、第１の方向に約１２５０ｍｍから約４４５０ｍｍの長さだけ延在する場合など、「実質的に」で表されるガス供給パイプの位置の逸脱は１９０ｍｍから約６７０ｍｍの範囲に入ることがありうる。
【００４２】
［００４１］  図６から図８に関して記載されている特徴（例えば、第２のるつぼの組、或いは２つのるつぼの組の互いに対する配置、或いは第２及び第３のガス供給パイプを提供すること、或いは第１及び第２のるつぼの組のそれぞれのるつぼの位置に対応する位置に開口部を有する第２及び／又は第３のガス供給パイプ）は、本明細書に記載の他の実施形態と、例えば、互いに矛盾しない限り、図１から図５、又は図９から図１７に関して記載されている実施形態と組み合わされてもよいと理解されうる。
【００４３】
［００４２］  一般的に、るつぼなどの蒸発装置の更なる構成要素の位置に対応して配置される開口部は、更なる構成要素の位置に応じて配置されうる。幾つかの実施形態によれば、るつぼの位置に対応して配置される開口部は、１つの方向でるつぼと同じ位置に配置されてもよいが、別の方向に変位されることもある。例えば、開口部は第２の方向でるつぼから変位されることがあるが、第１の方向のるつぼと実質的に同じ位置を有してもよい。
【００４４】
［００４３］  図８に示した実施形態では、るつぼは、第２の方向での第１のラインと第２のラインの変位により、特に、第１の方向での第１のるつぼの組と第２のるつぼの組の付加的な変位により、互い違いに配置されていると記述されることがありうる。各ガスラインに最も近いるつぼの位置に（ガンノズルとして機能するように構成されうる）開口部を有するるつぼの組のそれぞれの側に付加的なガスラインを設置することは、基板上のコーティングされた層の一様性を改善するために有用である。図８に示した実施形態の１つの効果は、るつぼから蒸発した材料の量によって、充分に酸化されえない位置に、付加的なガス（酸素など）を供給する各るつぼの組に対して１つのガス供給パイプがあることである。この実施形態の結果は、コーティング直後の透明なバリア層の一様な外観である。この結果は、付加的なガス供給に個々に配置された及び／又は離間された開口部を設けることによって、コスト効率のよい方法で実現されうる。
【００４５】
［００４４］  蒸発システムでは、るつぼの互い違いの配置は既知である。互い違いのシステムでは、アルミニウムは互い違いのるつぼ配置で蒸発され、酸素は蒸発器の幅全体にわたってアルミニウムクラウドの中心に一様に供給される。
【００４６】
［００４５］  既知のシステムでのるつぼの互い違いの配置により、ＡｌＯｘ層の化学量論がわずかに異なる位置（例えば、るつぼの位置で）が存在し、これによりコーティングされた基板上に目に見える縞が生じることが知られている。目に見える縞はコーティングされた基板のバリア性能には大きな影響を与えないが、コーティング直後の外観は一様ではない。
【００４７】
［００４６］  本明細書に記載に実施形態に従う蒸発装置により、互い違いのるつぼの配置から生ずる縞は、互い違いの配置を除外せずとも回避可能で、これにより完成品の光学的な外観が改善され、製品の許容率が高まる。
【００４８】
［００４７］  図９は、第１のライン５２０に沿った第１のるつぼの組５１０、並びに、第２のライン５９０に沿って配置される第２の蒸発るつぼの組５８０を含む蒸発装置５００の実施形態を示す。第１のガス供給パイプ５３０は、少なくとも第１のるつぼの組５１０と基板５６０を支持する基板支持体との間に設けられる。第１のガス供給パイプ５３０は、基板５６０にガスを供給するための開口部５３５を有する。蒸発装置５００は、第１のるつぼの組５１０と基板支持体との間にガスを供給するための第２のガス供給パイプ５４０を更に含む。図９に示した実施形態では、第２のガス供給パイプ５４０の開口部５５０は、第１の方向５２１に沿って、第１のるつぼの組５１０のるつぼの位置に実質的に対応する位置に配置されることによって、材料の堆積の一様性を改善するように形作られ位置付けられている。一般的に、第１のガス供給パイプの開口部の数は、蒸発装置内に存在するるつぼの数に依存しうる。幾つかの実施形態によれば、第２の及び／又は第３のガス供給パイプ内の開口部の数はまた、るつぼの数或いは各るつぼの組のるつぼの数にも依存しうる。
【００４９】
［００４８］  図９に示した実施形態では、第１のガス供給パイプ５３０の開口部の数は、第２のガス供給パイプ５４０の開口部の数よりも多く、特に、第１のガス供給パイプ５３０の開口部の数は、単位長さ５６５あたりでも、第２のガス供給パイプの開口部の数よりも多い。図９に例示的に示した単位長さ５６５は、第１のるつぼの組５１０の２つのるつぼにわたって、第１の方向に延在する。
【００５０】
［００４９］  図９で示した実施形態では、第２のガス供給パイプ５４０は、第１のるつぼの組５１０のるつぼの位置にのみ開口部５５０を有するが、一方、第１のガス供給パイプ５３０は、第１のるつぼの組５１０及び第２のるつぼの組  ５８０のるつぼの位置に開口部５３５を有する。したがって、単位長さ５６５では、第１のガス供給パイプ５３０の開口部の数は、第２のガス供給パイプ５４０の開口部の数の２倍になっている。
【００５１】
［００５０］  しかしながら、当業者であれば、図９は単に例を示しているにすぎないこと、並びに、第１のガス供給パイプ及び第２のガス供給パイプの開口部の関係は記載されている実施形態によって変動しうることを理解するであろう。例えば、第１のガス供給パイプの開口部の数は、第２のガス供給パイプの開口部の数の３倍、４倍、５倍、或いはそれ以上になることがある。一実施形態では、第１のガス供給パイプの開口部の数は、第２のガス供給パイプの開口部の数の整数倍にはならない。例えば、第２のガス供給パイプの開口部の数は、第１のガス供給パイプの開口部の数とは独立であるが、単位長さあたりでは、第１のガス供給パイプの開口部とは異なる。
【００５２】
［００５１］  本明細書に記載の他の実施形態と組み合わされうる一実施形態によれば、第１のガス供給パイプの開口部は遮蔽装置に向かって配向されることがあり、これにより蒸発装置の第１の方向でのガス分布を均質にする。遮蔽装置により、第１のガス供給パイプの領域の第１の方向で、蒸発器の幅全体にわたって一定のガス分布が実現されうる。代替的に、一定のガス分布を実現するため、第１のガス供給パイプに複数の開口部が設けられてもよい。
【００５３】
［００５２］  幾つかの実施形態によれば、単位長さは、るつぼに応じて測定されうるが、るつぼとは独立に定義されてもよい。例えば、単位長さは固定値であってもよく、或いはコーティングされる基板などの幅に依存してもよい。
【００５４】
［００５３］  図９の実施形態の第２のガス供給パイプは、るつぼから蒸発した材料の存在に開口部の数を適合させることによって、堆積された層の一様性を改善するように支援する。したがって、一様性は化学量論的条件を考慮することによって改善される。
【００５５】
［００５４］  図９に関連して記載されている特徴は、例えば、１つのるつぼの組だけを有する蒸発装置、又は第２のるつぼの組及び第３のガス供給パイプを有する蒸発装置、又はるつぼの位置に対応する開口部を備えるガス供給パイプを有する蒸発装置などの前述の実施形態で、或いは本明細書に記載の蒸発装置の更なる実施形態で、使用されうることを理解されうる。例えば、図９に示した実施形態は、特徴が互いに矛盾しない限り、図１０から図１７に示した特徴と組み合わされてもよい。
【００５６】
［００５５］  図１０は、第１の方向６２１に延在する第１のライン６２０に沿って整列された第１のるつぼの組６１０を含む蒸発るつぼ６００の実施形態を示し、第１の方向６２１は第２の方向６２２に対して実質的に垂直に延在しうる。第２の方向６２２は、コーティングされる基板６６０の移動方向であってもよい。蒸発装置６００は、開口部６５０を有する第１のガス供給パイプ６３０及び第２のガス供給パイプ６４０を更に含む。第１のガス供給パイプ６３０及び第２のガス供給パイプ６４０は、前述の第１のガス供給パイプ及び第２のガス供給パイプとなりうる。
【００５７】
［００５６］  図１０に示した実施形態では、第２のガス供給パイプ６４０の直径は、第１のガス供給パイプ６３０の直径とは異なる。直径の違いは、図１０に示した実施形態の正面図である図１１で確認することができる。第２のガス供給パイプ６４０は直径６４１を有する。第１のガス供給パイプ６３０は直径６３１を有する。図１１からわかるように、直径６４１は直径６３１より小さい。
【００５８】
［００５７］  図１０に関して記載されている実施形態は、第１のガス供給パイプよりも小さな直径を有する第２のガス供給パイプに開口部を設けることによって、一様性を改善しうる。基板上での材料の一様な堆積を確実にするため、供給パイプ内のガス流の化学量論的条件並びに流体特性が考慮されてもよい。
【００５９】
［００５８］  図１０及び図１１に関して記載されている特徴は、図１０及び図１１に示した実施形態にしか適用できないわけではないことを理解されうる。むしろ、ガス供給パイプの異なる直径の特徴は、図１から図９及び図１２から図１７の実施形態など、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わされてもよい。例えば、異なる直径はまた、３つのガス供給パイプを有する実施形態にも適用されうる。また、第３のガス供給パイプは、第１のガス供給パイプとは異なる直径を有してもよい。更に、異なる直径の特徴は一実施形態に適用可能で、第２の及び／又は第３のガス供給パイプは、第１の方向６２１に実質的に垂直な第２の方向６２２で、第１のガス供給パイプから変位される。
【００６０】
［００５９］  図１２は、第１の方向７２１に延在する第１のライン７２０に沿って整列された第１のるつぼの組７１０を含む蒸発るつぼ７００の実施形態を示し、第１の方向６２１は第２の方向７２２に対して実質的に垂直に延在しうる。第２の方向７２２は、コーティングされる基板７６０の移動方向であってもよい。蒸発装置７００は、開口部７５０を有する第１のガス供給パイプ７３０及び第２のガス供給パイプ７４０を更に含む。第１のガス供給パイプ７３０及び第２のガス供給パイプ７４０は、前述の第１のガス供給パイプ及び第２のガス供給パイプとなりうる。
【００６１】
［００６０］  図１２では、第２のガス供給パイプ７４０の開口部７５０は、第２の方向で互いに対して変位されてもよい。しかしながら、図１２は、変位された開口部７５０を有する第２のガス供給パイプのみを示しているが、第３のガス供給パイプは前述のように設けられてもよい。一実施形態では、第３のガス供給はまた、第２の方向に変位された開口部を有してもよい。第３のガス供給パイプは、第２のガス供給パイプの変位された開口部に対して、付加的に又は代替的に変位された開口部を有してもよい。
【００６２】
［００６１］  第２の方向における第２の及び／又は第３の供給パイプの開口部の変位は、ガスが供給される領域を更に拡大し、これによって堆積の一様性を改善しうる。
【００６３】
［００６２］  図１３は、第１の方向８２１に延在する第１のライン８２０に沿って整列された第１のるつぼの組８１０を含む蒸発るつぼ８００の実施形態を示しており、第１の方向６２１は第２の方向８２２に対して実質的に垂直に延在しうる。第２の方向８２２は、コーティングされる基板８６０の移動方向であってもよい。また、第２のるつぼの組８８０は、第１の方向８２１に延在する第２のライン８９０に沿って整列するように設けられる。蒸発装置８００は、開口部８５０を有する第１のガス供給パイプ８３０及び第２のガス供給パイプ８４０を更に含む。第１のガス供給パイプ８３０及び第２のガス供給パイプ８４０は、前述の第１のガス供給パイプ及び第２のガス供給パイプとなりうる。
【００６４】
［００６３］  幾つかの実施形態によれば、第２のガスパイプの開口部は、異なるサイズを有することによって、材料堆積の一様性を改善しうる。図１３に示した実施形態では、開口部は交互に異なるサイズを有する。図１３からわかるように、第２のガス供給パイプ８４０の開口部８５０は、第２のるつぼの組８８０のるつぼの位置に対応する位置においてよりも、第１のるつぼの組８１０のるつぼの位置に対応する位置において、より大きい。
【００６５】
［００６４］  図１３は第２のガス供給パイプのみを示しているが、前述のように第３のガス供給パイプが設けられてもよい。幾つかの実施形態によれば、第３のガス供給パイプは、第２のガス供給パイプの異なるサイズの開口部に対して、追加的に又は代替的に、異なるサイズの開口部を有してもよい。特に、第３のガス供給パイプの開口部は、第１のるつぼの組のるつぼの位置に対応する位置においてよりも、第２のるつぼの組のるつぼの位置に対応する位置において、より大きくなりうる。
【００６６】
［００６５］  図１４は、第１の方向９２１に延在する第１のライン９２０に沿って整列された第１のるつぼの組９１０を含む蒸発るつぼ９００の実施形態を示しており、第１の方向９２１は第２の方向９２２に対して実質的に垂直に延在しうる。第２の方向９２２は、コーティングされる基板９６０の移動方向であってもよい。蒸発装置９００は、開口部９５０を有する第１のガス供給パイプ９３０及び第２のガス供給パイプ９４０を更に含む。第１のガス供給パイプ９３０及び第２のガス供給パイプ９４０は、前述の第１のガス供給パイプ及び第２のガス供給パイプとなりうる。
【００６７】
［００６６］  図１４に示した実施形態は、基板への材料の堆積の一様性を改善するため、第１の方向の開口部の位置に依存するサイズを有する第２のガス供給パイプ９４０の開口部をもたらす。例えば、開口部９５１は、第１のラインに沿って別の位置に配置される開口部９５２よりも大きな直径を有する。更に、図１４に示した実施形態では、開口部９５３は、開口部９５１及び９５２よりも小さな直径を有する。幾つかの実施形態によれば、開口部のサイズ（すなわち、円形開口部の場合の直径）は、コーティングの一様性を改善するため、コーティングされる基板９６０の外縁に向かって増大してもよい。
【００６８】
［００６７］  図１５は蒸発装置１０００の実施形態を示しており、第１の方向１０２１に延在する第１のライン１０２０に沿って整列された第１のるつぼの組を含む。第２の方向１０２２は、第１の方向１０２１に実質的に垂直である。図１５に示された蒸発装置１０００は、第１のるつぼの組１０１０とコーティングされる基板１０６０を支持する基板支持体との間に配置された第１のガス供給パイプ１０３０を更に含む。第２のガス供給パイプ１０４０は、第１のるつぼの組１０１０にガスを供給するために設けられている。第２のガス供給パイプ１０４０は、ガス排出口として働く開口部を有してもよい。
【００６９】
［００６８］  図１５に示した実施形態では、開口部は矩形である。幾つかの実施形態によれば、開口部のサイズは異なり、図１５では異なるサイズの開口部１０５１、１０５２、及び１０５３が示されている。サイズが異なることを別にして、開口部１０５１、１０５２、及び１０５３は互いに比較して、様々な寸法を有する。例えば、矩形の開口部の長さ及び／又は幅は、第１の方向に沿った開口部の開口とは異なることがある。
【００７０】
［００６９］  図では、ガス供給パイプの開口部は大部分が実質的に円形で示されている。しかしながら、当業者であれば、本明細書に記載の実施形態は、図の例に示されている円形又は矩形に限定されないことが理解されるであろう。むしろ、開口部は、楕円形、環様形状、三角形様形状、多角形様形状などの他の形状、或いは蒸発プロセスにガスを供給するのに適した任意の形状、或いは第２及び第３のガス供給パイプの場合には、基板上にコーティングされる層の一様性を改善するのに適した形状を有しうる。
【００７１】
［００７０］  図１６は、第１の方向１１２１に延在する第１のライン１１２０に沿って整列され、第２の方向１１２２に対して実質的に垂直に延在しうる、第１のるつぼの組１１１０を含む蒸発装置１１００の実施形態を示す。第２の方向１１２２は、コーティングされる基板１１６０の移動方向であってもよい。また、第２のるつぼの組１１８０は、第１の方向１１２１に延在する第２のライン１１９０に沿って整列するように設けられる。蒸発装置１１００は、開口部１１５０を有する第１のガス供給パイプ１１３０及び第２のガス供給パイプ１１４０を更に含む。第１のガス供給パイプ１１３０及び第２のガス供給パイプ１１４０は、前述の第１のガス供給パイプ及び第２のガス供給パイプとなりうる。
【００７２】
［００７１］  本明細書に記載の幾つかの実施形態によれば、第２のガス供給パイプ１１４０の開口部は様々な形状を有しうる。一実施形態では、第１の方向に沿った位置に配置され、第１のるつぼの組１１１０のるつぼの位置に対応する、第２のガス供給パイプ１１４０の開口部は第１の形状を有してもよい。第１の方向に沿った位置に配置され、第２のるつぼの組１１８０のるつぼの位置に対応する、第２のガス供給パイプ１１４０の開口部は、第１の形状とは異なる第２の形状を有してもよい。例えば、開口部１１５１は実質的に円の形状を有してもよく、一方、開口部１１５２は実質的に矩形の形状を有してもよい。化学量論的条件を考慮しつつ第１の方向に沿って画定された位置での様々な形状は、一様な材料の堆積をもたらしうる。
【００７３】
［００７２］  第２のガス供給パイプに関して、様々な形状の開口部の特徴が記載されているが、第２のガス供給パイプの開口部に対して追加的に又は代替的に、異なる形状の開口部が第３のガス供給パイプに備えられてもよいことを理解されうる。
【００７４】
［００７３］  図１７は蒸発装置１２００の一実施形態の正面図を示す。蒸発装置１２００は、コーティングされる基板１２６０を支持するためのドラム１２７０を示している。第１のるつぼの組１２１０は、第１の方向１２２１に延在するライン１２２０に沿って配置されていることがわかる。蒸発装置１２００は、第１の蒸発るつぼの組１２１０の少なくとも１つの蒸発るつぼとドラム１２７０との間に配置された第１のガス供給パイプ１２３０を更に含む。また、第１の蒸発るつぼの組１２１０と、材料の堆積の一様性を改善するように形作られ位置付けられた開口部を有するドラム１２７０との間に、ガスを供給するための第２のガス供給パイプ１２４０は、図１２に見ることができる。上述の更なる実施形態（例えば、図１から図１６に示した実施形態）と組み合わされうる図１７の実施形態では、堆積される層の一様性は、第１の方向１２２１及び第２の方向１２２２に対して実質的に垂直な第３の方向１２２３にある第１のガス供給パイプ１２３０よりもドラム１２７０まで短い距離を有する第２のガス供給１２４０の開口部によって、堆積プロセスにガスを供給することによって改善されうる。
【００７５】
［００７４］  当業者であれば、上記の実施形態に特徴は、本明細書の他の特徴と組み合わされるうることを認識するであろう。特に、第１、第２及び／又は第３のガス供給パイプの開口部の形状及び位置決めに関連して図１２、１３、１４、１５、１６、及び１７に記載されている特徴は、図１から図１１に記載の実施形態など、他の実施形態に記載の蒸発装置の配置と組み合わされてもよい（特徴が互いに矛盾しない限り）。特に、第２の方向での相互に対する開口部の変位、るつぼの位置に応じた様々なサイズの開口部、第１の方向での位置に応じた様々なサイズの開口部、様々な種類の開口部の形状、並びに、るつぼの位置に応じた様々な形状の開口部、に言及する特徴は、図１から図１１の実施形態と組み合わされてもよく、或いは図１から図１１の実施形態に記載の蒸発装置で使用されてもよい。
【００７６】
［００７５］  幾つかの実施形態によれば、蒸発プロセスは真空雰囲気中で、例えば、１万分の数ｈＰａの圧力下で行われる。当業者であれば、第２及び／又は第３のガス供給パイプからのガス供給は、当該ガスが堆積層として形成された材料によって結合されるため、蒸発プロセス中の圧力に実質的変化を与えないことが理解されるであろう。一般的に、ガスパイプ中のガス流は、蒸発装置のサイズ及びコーティングされる基板のサイズに依存する。一実施形態では、蒸発装置は、第１の方向のコーティング幅として、典型的には約１２００ｍｍから約４５００ｍｍまでの値、より典型的には約１２５０ｍｍから約４４５０ｍｍまでの値、例えば２４５０ｍｍの値を有する基板をコーティングするために、提供される。ガス供給パイプは、典型的に約５０００ｓｃｃｍから約５００００ｓｃｃｍの、より典型的には約７０００ｓｃｃｍから約５００００ｓｃｃｍの、なお一層典型的には約７０００ｓｃｃｍから約２００００ｓｃｃｍのガス流を供給しうる。特に、本明細書に記載の実施形態による蒸発装置のガス流は、２本又は３本のガス供給パイプに分散されうる。例えば、ガス流は、第１のガス供給パイプと第２のガス供給パイプに等しく分散されてもよい。しかしながら、当業者であれば、上述の例が限定的な方法として理解されないよう、ガス供給パイプでのガス流の分散は、とりわけ、化学量論の設定及び／又は所望の層厚に依存することが理解されるであろう。むしろ、ガス供給パイプでのガス流の任意の各分散は、それぞれの目的に応じて選択されてもよい。
【００７７】
［００７６］  一実施形態では、第２の及び／又は第３のガス供給パイプは、ガス供給パイプの最初の開口部から最終の開口部まで、第１の方向に沿って開口部を通るほぼ一定のガス供給を保証するように適合されている。例えば、開口部のサイズは、ガス供給パイプの直径に適合されてもよい。一実施形態では、開口部サイズはパイプの直径が増大するに連れて増大する。幾つかの実施形態によれば、ガス供給パイプ及び開口部は、真空環境で使用されるように構成されてもよい。ガス供給パイプ及び開口部は、真空条件下で第１の方向にコーティングされる基板の幅全体にわたって一定のガス供給を提供するように構成されてもよい。
【００７８】
［００７７］  幾つかの実施形態によれば、本明細書に記載のガスパイプの直径は、典型的には約１０ｍｍから３０ｍｍの間、より典型的には約１２ｍｍから約２０ｍｍの間、更に典型的には約１２ｍｍから約１８ｍｍの間であってもよい。幾つかの実施形態では、ガス供給パイプの開口部は、約０．５ｍｍから約１．５ｍｍの間、より典型的には約０．８ｍｍから約１．２ｍｍの間、更に典型的には約０．８ｍｍから約１．０ｍｍの間であってもよい。一実施例では、蒸発装置は、最大２４５０ｍｍの幅を有する基板のコーティング用に適合されており、０．８ｍｍ径の開口部を備える１２ｍｍの直径を有するガス供給パイプを含む。
【００７９】
［００７８］  一般的に、本明細書に記載の蒸発装置は、コーティングされる基板を提供するための供給ドラム及びコーティング後に基板を保存するための巻き取りドラムを含む、蒸発システム内で使用されてもよい。蒸発システムは、コーティングされる基板を誘導及び／又は引張のための更なるドラム又はロール、堆積プロセス中に基板を冷却するための冷却手段、蒸発システムの動作の監視及び制御のための制御ユニット、閉ループ式の自動層制御、自己診断式の範囲逸脱監視、高速蒸発源など、更なる構成要素を含みうる。一実施形態では、蒸発装置が本明細書に記載の実施形態に従って使用されうる蒸発システムは、基板のコーティングされた面と、誘導ロール及び引張ロールなどのシステムの構成要素とが接触するのを回避するように、適合されうる。一般的に、本明細書に記載の蒸発装置は、真空堆積プロセスで使用されるのに適した蒸発装置であってもよい。蒸発装置は、高性能ポンプシステム、真空ポンプ、シールなど、操作中の真空を維持するための構成要素を含みうる。幾つかの実施形態によれば、本明細書に記載の蒸発装置が使用されうる蒸発システムは、ＰＥＴ基板上の２０ナノメートルの薄い透明なバリアコーティングの製造に適合されうる。一実施形態では、蒸発システムは、基板上での１０ナノメートルの薄い層の堆積に適合されうる。一実施形態では、本明細書に記載の蒸発装置は、約６５０ｍｍから約４５００ｍｍの幅にわたってコーティングされる基板のための蒸発システムで使用されうる。蒸発装置は、最大１７ｍ／秒の速度で基板を誘導するように適合されうる。
【００８０】
［００７９］  本明細書に記載の実施形態により、コーティングされた基板などの完成品の光学的な外観は、堆積された層の一様性を改善することによって実現されうる。本明細書に記載の実施形態に従う蒸発装置により、運転コストが大幅に上昇することなく、製品の可視性の透明度を高めることが実現できる。更に、ガス供給パイプの開口部を形作り配置して堆積層の高い一様性を実現することによって、完成品の欠陥率を低減することができる。
【００８１】
［００８０］  上記の記述は複数の実施形態を対象としているが、その他の及び更なる実施形態が、基本的な範囲を逸脱することなく、考案され、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲によって定められる。
【図１】
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【図２】
0006435325.tif 000003
【図３】
0006435325.tif 000004
【図４】
0006435325.tif 000005
【図５】
0006435325.tif 000006
【図６】
0006435325.tif 000007
【図７】
0006435325.tif 000008
【図８】
0006435325.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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