JPH10140334A - 蒸発材料供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 真空状態の中断がなく、低融点材料でも供給
量の安定を保ちつつ、蒸発材料を蒸発源に連続的に供給
する蒸発材料供給装置を提供する。 【解決手段】 蒸発材料から成る等寸法の球形成形片７
の貯蔵ホッパ１と、ホッパ１出口下方に設置され、成形
片７が同時に１個だけ通過可能な孔２１を有する第１円
盤２と、第１円盤２の下方に設置され、成形片７が同時
に１個だけ通過可能な寸法の孔２２を有し、厚さが成形
片７の直径の１倍乃至１倍半である第２円盤３と、第２
円盤３の下方に設置され、成形片７が同時に１個だけ通
過可能な寸法の孔２３を第１円盤２の有する孔２１の鉛
直下方以外の箇所に有する第３円盤４と、第３円盤４の
下方に配設され、成形片７を蒸発源５に輸送するガイド
板６を備え、第１円盤２〜第３円盤４の中心軸は同軸に
構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蒸発材料からなる
成形片の所定量を蒸発装置の蒸発源に連続的に供給する
ことが可能な蒸発材料供給装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ロールフィルムのような連続基板
上への蒸着の場合には、大量に蒸発材料を蒸発させる必
要があるが、坩堝あるいはボートの容量を大きくするこ
とは、それ自体の構成に難点があるだけでなく、蒸着室
内の部品機構配置も複雑になり、コスト的に不利にな
る。

【０００３】また、坩堝あるいはボートの容量を大きく
する代わりに、バッチ操業を反復することとし、蒸発源
に新しく材料を供給する度に蒸発室内の真空状態を中断
する構成は、蒸着装置を繰り返し排気するのが不経済で
あるという難点がある。このため、真空の破壊なしに蒸
発材料を蒸発源に連続的に供給するための装置の実用化
が不可決となっていた。

【０００４】そこで、蒸着工程にあって、例えばあるロ
ットと次のロットの間に、真空状態を保持しつつ蒸発材
料を連続的に蒸発源に供給することが可能な装置が提案
された。このような従来の装置としては、”真空蒸
着”、アグネ社刊（１９８３）に記載されているものが
ある。

【０００５】図１５および図１６に、このような従来の
蒸発材料供給装置の構成例を示す。図１５の構成では、
タブレット状及び粒状の蒸発材料を添加供給方式で漏斗
状の貯蔵容器３１を経て、バイブレータ３４により、加
熱された蒸発源３５に直接供給する。一方、図１６の構
成は、蒸発源３５に線材３７を送り、機構３８を有する
供給部ａから連続供給する提案である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
構成では蒸発材料の供給量を高い精度で制御することが
難しいという問題がある。例えば、ロールフィルム上に
透明導電膜として、反応性イオンプレーティングで酸化
インジウム薄膜を連続的に作成する場合、蒸発材料とし
て金属インジウム（Ｉｎ）、導入ガスとして酸素が使用
されるが、この場合、図１５に示すような従来の添加供
給型の装置では蒸発材料の供給量を正確に制御すること
が難しい。

【０００７】また、図１６に示すような構成では、アル
ミのような線材化が可能でかつ高融点の材料に対しては
供給量を正確に制御することが可能で有効であるが、Ｉ
ｎ、Ｓｎのような低融点材料を供給する場合には蒸発源
からの熱伝導により温度が上昇し、材料が蒸発源に達す
る以前に融解して、材料供給量の安定を保つことができ
ないという欠点がある。さらに線材化が不可能な材料に
ついては、こうした方式の適用ができなかった。

【０００８】本発明は、前記のような従来技術における
問題点を解決するためなされたもので、蒸発材料からな
る成形片を蒸発源に供給する際、真空状態の中断がな
く、かつ高融点材料だけでなく低融点材料に対しても材
料供給量の安定を保ちつつ、蒸発材料を蒸発源に連続的
に供給することが可能な、蒸発材料供給装置を提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を実現するた
め、本発明に係る蒸発材料供給装置は、蒸発材料から成
る等寸法の球形の成形片を貯蔵するホッパと、前記ホッ
パの出口下方に設置された、前記成形片が同時に１個だ
け通過可能な寸法の孔を有する第１円盤と、前記第１円
盤下方に設置され、前記成形片が同時に１個だけ通過可
能な寸法の孔を有し、かつ厚さが前記成形片の直径の１
倍乃至１倍半である第２円盤と、前記第２円盤下方に設
置され、前記成形片が同時に１個だけ通過可能な寸法の
孔を前記第１円盤の有する前記孔の鉛直下方以外の箇所
に有する第３円盤と、前記第３円盤の下方に前記成形片
を蒸発源に輸送するガイド板を備え、前記第１円盤〜第
３円盤の中心軸を同軸とし、前記第２円盤を前記中心軸
の回りに回転させる手段を備え、前記第２円盤の回転に
より前記ホッパから前記第１円盤の前記孔を経由して前
記第３円盤の前記孔に移送した前記成形片を前記ガイド
板に供給する構成とされる。

【００１０】前記の構成を有する本発明にかかる蒸発材
料供給装置によれば、蒸発材料からなる成形片が、高精
度の供給量制御の下で蒸発源に連続的に供給され、しか
も蒸着室内の真空状態が中断されることがない。さら
に、蒸発源からの熱伝導が阻止されることで成形片の温
度上昇が抑えられ、低融点材料についても供給量の安定
が保たれる。この結果、とりわけロールフィルムのよう
な連続基板上への蒸着が可能になる。

【００１１】あるいは、本発明に係る蒸発材料供給装置
は、前記ホッパに代えて、前記球形の成形片を同時に１
個だけ通過させ得る内径の直管を備えて構成するか、あ
るいは前記ホッパに代えて、前記球形の成形片を同時に
１個だけ通過させ得る内径のコイル状の管を備えて構成
される。前記の構成によって、成形片のブリッジ形成が
抑えられる。

【００１２】あるいは、本発明に係る蒸発材料供給装置
は、前記ホッパ内部に前記球形の成形片１個のみを通過
させ得るピッチのねじ面を備えて構成したことを特徴と
する。前記の構成によって、成形片が上下に重なり合っ
て支持し合う状況が発生せず、ブリッジの形成が抑えら
れる。

【００１３】あるいは、本発明に係る蒸発材料供給装置
は、前記ホッパに振動を与える手段を具備して構成した
ことを特徴とする。前記の構成によって、成形片がブリ
ッジを形成することがあっても接続することがなく、蒸
発材料の供給が中断されることがない。

【００１４】あるいは、本発明に係る蒸発材料供給装置
は、前記ホッパの出口部分の内壁の一部をベルトコンベ
アとし、前記ベルトコンベアは前記ホッパの下部から上
部へ向かって移動する構成としたことを特徴とする。前
記の構成によって、回転するベルトコンベアが成形片を
ホッパ内で攪拌し、成形片のブリッジの形成が防がれ
る。

【００１５】あるいは、本発明に係る蒸発材料供給装置
は、前記ホッパの出口部分の内壁の一部を互いに面対称
の位置に夫々配置されたベルトコンベアとし、前記一方
のベルトコンベアは前記ホッパの下部から上部へ向かっ
て移動し、前記他方のベルトコンベアは前記ホッパの上
部から下部へ向かって移動する構成としたことを特徴と
する。前記の構成によって、一対の回転するベルトコン
ベアが成形片をホッパ内で効果的に攪拌し、成形片のブ
リッジの形成が防がれる。

【００１６】あるいは、本発明に係る蒸発材料供給装置
は、前記ベルトコンベアに代えてローラを配備する構成
としたことを特徴とする。前記の構成によって、回転す
るローラが成形片をホッパ内で効果的に攪拌し、成形片
のブリッジの形成が防がれる。

【００１７】あるいは、本発明に係る蒸発材料供給装置
は、前記ホッパ内に、前記第１円盤の中心軸に同軸な回
転軸を有し、前記第１円盤面に直交する仕切板を設け、
前記仕切板を前記回転軸の周りに回転させる構成とした
ことを特徴とする。前記の構成によって、円盤の中心軸
の周りに回転する仕切板が成形片をホッパ内で攪拌し、
ブリッジの形成が防がれる。

【００１８】あるいは、本発明に係る蒸発材料供給装置
は、前記ホッパを中心軸が前記第１円盤の中心軸と同軸
な円錐形とし、前記ホッパ内壁に前記第１円盤面に直交
する仕切板を設け、前記ホッパを前記中心軸の周りに回
転させる構成としたことを特徴とする。前記の構成によ
って、回転するホッパ内の仕切板が相対的に成形片をホ
ッパ内で攪拌し、ブリッジの形成が防がれる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を説
明する。図１は、本発明の第１実施形態にかかる蒸発材
料供給装置の全体斜視図である。また図２は、図１に示
される蒸発材料供給装置の要部の断面側面図である。さ
らに図３は、図２に示される要部の断面上面図である。

【００２０】図１〜図３で、本発明の第１実施形態にか
かる蒸発材料供給装置Ｓｖは、蒸発材料から成る等寸法
の球形の成形片７を貯蔵するホッパ１と、ホッパ１の出
口下方に設置され、成形片７が同時に１個だけ通過可能
な寸法の孔２１を有する第１円盤２と、第１円盤２の下
方に設置され、成形片７が同時に１個だけ通過可能な寸
法の孔２２を有し、厚さが成形片７の直径の１倍乃至１
倍半である第２円盤３と、第２円盤３の下方に設置さ
れ、成形片７が同時に１個だけ通過可能な寸法の孔２３
を第１円盤２の有する孔２１の鉛直下方以外の箇所に有
する第３円盤４と、第３円盤４の下方に配設され、成形
片７を蒸発源５に輸送するガイド板６を備える。

【００２１】ここで第１円盤２〜第３円盤４の中心軸は
同軸に構成される。さらに、第２円盤３を中心軸の回り
に回転させる手段（図示されない）を備える。

【００２２】以下、この実施形態による蒸発材料の蒸発
源への供給について説明する。先ず、ホッパ１内に所定
の量の蒸発材料の成形片７を充填する。ついで図２に示
すごとく、第２円盤３を連続的にあるいは、一定周期で
断続的に回転させる。これにより成形片７はホッパ１か
ら第１円盤２の孔２１に１個だけ入り、ついで第２円盤
３の回転とともに第２円盤３の孔２２内に移動し、第２
円盤３の回転とともに孔２２内の成形片７は円状軌跡を
移動し、ついでこの成形片７は第３円盤４の孔２３に移
送され、ガイド板６に落下して蒸発源５に供給される。

【００２３】図２においては、孔２２が１８０度おきに
あるので、第２円盤３の半回転ごとに１回の頻度で成形
片７がガイド板６を介して蒸発源５に成形片が供給され
る。この孔２２の数は、図３に示されるように任意に設
定できる。また、第１円盤２の孔２１の位置について
も、その鉛直下方以外の箇所に第３円盤４の孔２３を設
ける限りにおいて、任意に設定できる。

【００２４】この際、孔２２は成形片７を１個のみ収容
可能な大きさであるため、１回に供給される蒸発材料の
量は常に一定となり、よって供給量の高精度の制御が可
能になる。

【００２５】さらに、ガイド板６が蒸発源５からの輻射
熱を遮断する機能を有するので、成形片７の温度上昇が
抑えられ、よって低融点材料についても供給量の安定が
保たれる。この結果、とりわけロールフィルムのような
連続基板上への蒸着が可能になる。

【００２６】ところで図４は、ホッパ内にブリッジが発
生した状態の説明図である。図に示されるように、孔２
１に至るまでの間で成形片７がブリッジ２４を形成して
釣り合い状態となる場合があると、成形片７が孔２１ま
で移動せず、この結果供給が中断されることになる。こ
のようにホッパを使用する場合は、成形片７がブリッジ
２４を形成するおそれがある。そこで、以下の実施形態
は前記のホッパ内のブリッジ発生に対処すべく構成され
たものである。

【００２７】図５は、請求項２の本発明の第２実施形態
にかかる蒸発材料供給装置の要部断面図である。この実
施形態は、前記ホッパ１に替えて、蒸発材料からなる球
状成形片７を１個のみ通過させうる大きさの直管８を備
えて構成される。この直管８に、蒸発材料が貯蔵され
る。この構成によって、直管８の出口に至るまでの間に
成形片７がブリッジを形成することがなく、よって供給
が中断されることがない。

【００２８】また図６は、本発明の第３実施形態にかか
る蒸発材料供給装置の要部断面図である。この実施形態
は、前記ホッパ１に替えて、蒸発材料からなる球状成形
片７を１個のみ通過させうる大きさのコイル状の管９を
備えて構成される。このコイル状の管９に、蒸発材料が
貯蔵される。これにより、管９内に成形片７がブリッジ
を形成することを抑制でき、しかも管９内により多くの
蒸発材料を貯蔵できる。このように本実施形態は、直線
状の管を使用した場合に比べて成形片７の管内貯蔵量を
大幅に増大させることができる。

【００２９】図７は、本発明の第４実施形態にかかる蒸
発材料供給装置の要部断面図である。本実施形態は、ホ
ッパ内部に球状成形片７を１個のみ通過させうるピッチ
のねじ面１０を設けて構成する。これにより、成形片７
が上下に重なり合って支持し合うことがなく、ブリッジ
の形成を効果的に抑えることができる。

【００３０】図８は、本発明の第５実施形態にかかる蒸
発材料供給装置の要部断面図である。同図に示される構
成においては、ホッパ１にバイブレータ等の振動を与え
る手段１１を設けている。これにより、成形片７がブリ
ッジを形成することがあっても接続することがなく、蒸
発材料の供給が中断されることがない。

【００３１】図９は、本発明の第６実施形態にかかる蒸
発材料供給装置の要部断面図である。同図に示されるよ
うに本実施形態は、ホッパ１の出口部分の内壁の一部を
ベルトコンベア１２とし、このベルトコンベア１２はホ
ッパ下部から上部へ向かって移動する構成とされる。こ
れにより、成形片７がホッパ内で攪拌され、ブリッジの
形成を防ぐことができる。

【００３２】図１０は、本発明の第７実施形態にかかる
蒸発材料供給装置の要部断面図である。本実施形態は、
ホッパ出口部分の内壁の一部を互いに面対称の位置に配
置されたベルトコンベア１２、１３とし、一方のベルト
コンベア１２がホッパ下部から上部へ向かって移動し、
他方のベルトコンベア１３がホッパ上部から下部へ向か
って移動する構成とされる。この構成によって、成形片
７の攪拌がさらに促進される。

【００３３】図１１は、本発明の第８実施形態にかかる
蒸発材料供給装置の要部断面図である。本実施形態は、
ホッパの内壁の一部に回転自在のローラ１４を配設して
構成される。このローラ１４の回転により、成形片７が
攪拌され、ブリッジングが生じることがない。また、図
１２に示すように、ローラ１４に加えてローラ１５を配
備した２連構成とすることもできる。

【００３４】図１３は、本発明の第９実施形態にかかる
蒸発材料供給装置の要部斜視図である。本実施形態は、
ホッパ１内に、円盤の中心軸に同軸な回転軸を有し円盤
面に直交する仕切板１６を設け、該仕切板１６を円盤の
中心軸の周りに回転させる構成である。これにより、成
形片７がホッパ内で攪拌され、ブリッジの形成を防ぐこ
とができる。

【００３５】図１４は、本発明の第１０実施形態にかか
る蒸発材料供給装置の要部斜視図である。本実施形態
は、ホッパ１を中心軸が円盤の中心軸と同軸な円錐形と
し、ホッパ内壁に円盤面に直交する仕切板１７を設け、
該ホッパ１を円盤の中心軸の周りに回転させる構成とす
る。この構成によっても、成形片７が仕切板１７に接触
する際に攪拌され、前記と同様の効果を得ることができ
る。

【００３６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係る蒸発
材料供給装置によれば、蒸発材料からなる成形片を、高
精度の供給量制御の下で蒸発源に連続的に供給すること
が可能になり、しかも蒸着室内の真空状態が中断される
ことがない。

【００３７】さらに、蒸発源からの熱伝導を阻止するこ
とにより、成形片の温度上昇を抑えることができるか
ら、高融点材料のみならず低融点材料に対しても材料供
給量の正確さと安定性を保ちつつ蒸発材料を蒸発源に連
続的に供給することができる。

【００３８】この結果、ロールフィルムのような連続基
板上への蒸着が可能となり、とりわけロールフィルム上
への酸化インジウム、酸化スズ等の透明導電膜作成に有
効であるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態にかかる蒸発材料供給装
置の全体斜視図である。

【図２】図１に示される蒸発材料供給装置の要部の断面
側面図である。

【図３】図２に示される要部の断面上面図である。

【図４】ブリッジの発生状態の説明図である。

【図５】本発明の第２実施形態にかかる蒸発材料供給装
置の要部断面図である。

【図６】本発明の第３実施形態にかかる蒸発材料供給装
置の要部断面図である。

【図７】本発明の第４実施形態にかかる蒸発材料供給装
置の要部断面図である。

【図８】本発明の第５実施形態にかかる蒸発材料供給装
置の要部断面図である。

【図９】本発明の第６実施形態にかかる蒸発材料供給装
置の要部断面図である。

【図１０】本発明の第７実施形態にかかる蒸発材料供給
装置の要部断面図である。

【図１１】本発明の第８実施形態にかかる蒸発材料供給
装置の要部断面図である。

【図１２】図１１に示されるローラーを２連とした蒸発
材料供給装置の要部断面図である。

【図１３】本発明の第９実施形態にかかる蒸発材料供給
装置の要部斜視図である。

【図１４】本発明の第１０実施形態にかかる蒸発材料供
給装置の要部斜視図である。

【図１５】従来の蒸発材料供給装置の構成例の説明図で
ある。

【図１６】従来の蒸発材料供給装置の別の構成例の説明
図である。

【符号の説明】

Ｓｖ 本発明にかかる蒸発材料供給装置 １ ホッパ ２ 第１円盤 ３ 第２円盤 ４ 第３円盤 ５ 蒸発源 ６ ガイド板 ７ 蒸発材料の成形片 ２１ 孔 ２２ 孔 ２３ 孔

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 蒸発材料から成る等寸法の球形の成形片
   を貯蔵するホッパと、 前記ホッパの出口下方に設置された、前記成形片が同時
   に１個だけ通過可能な寸法の孔を有する第１円盤と、 前記第１円盤下方に設置され、前記成形片が同時に１個
   だけ通過可能な寸法の孔を有し、かつ厚さが前記成形片
   の直径の１倍乃至１倍半である第２円盤と、 前記第２円盤下方に設置され、前記成形片が同時に１個
   だけ通過可能な寸法の孔を前記第１円盤の有する前記孔
   の鉛直下方以外の箇所に有する第３円盤と、 前記第３円盤の下方に前記成形片を蒸発源に輸送するガ
   イド板を備え、 前記第１円盤〜第３円盤の中心軸を同軸とし、 前記第２円盤を前記中心軸の回りに回転させる手段を備
   え、 前記第２円盤の回転により前記ホッパから前記第１円盤
   の前記孔を経由して前記第３円盤の前記孔に移送した前
   記成形片を前記ガイド板に供給する構成としたことを特
   徴とする蒸発材料供給装置。
2. 【請求項２】 前記ホッパに代えて、前記球形の成形片
   を同時に１個だけ通過させ得る内径の直管を備えて構成
   したことを特徴とする請求項１記載の蒸発材料供給装
   置。
3. 【請求項３】 前記ホッパに代えて、前記球形の成形片
   を同時に１個だけ通過させ得る内径のコイル状の管を備
   えて構成したことを特徴とする請求項１記載の蒸発材料
   供給装置。
4. 【請求項４】 前記ホッパ内部に前記球形の成形片１個
   のみを通過させ得るピッチのねじ面を備えて構成したこ
   とを特徴とする請求項１記載の蒸発材料供給装置。
5. 【請求項５】 前記ホッパに振動を与える手段を具備し
   て構成したことを特徴とする請求項１記載の蒸発材料供
   給装置。
6. 【請求項６】 前記ホッパの出口部分の内壁の一部をベ
   ルトコンベアとし、前記ベルトコンベアは前記ホッパの
   下部から上部へ向かって移動する構成としたことを特徴
   とする請求項１記載の蒸発材料供給装置。
7. 【請求項７】 前記ホッパの出口部分の内壁の一部を互
   いに面対称の位置に夫々配置されたベルトコンベアと
   し、前記一方のベルトコンベアは前記ホッパの下部から
   上部へ向かって移動し、前記他方のベルトコンベアは前
   記ホッパの上部から下部へ向かって移動する構成とした
   ことを特徴とする請求項１記載の蒸発材料供給装置。
8. 【請求項８】 前記ベルトコンベアに代えてローラを配
   備する構成としたことを特徴とする請求項６または７記
   載の蒸発材料供給装置。
9. 【請求項９】 前記ホッパ内に、前記第１円盤の中心軸
   に同軸な回転軸を有し、前記第１円盤面に直交する仕切
   板を設け、前記仕切板を前記回転軸の周りに回転させる
   構成としたことを特徴とする請求項１記載の蒸発材料供
   給装置。
10. 【請求項１０】 前記ホッパを中心軸が前記第１円盤の
    中心軸と同軸な円錐形とし、前記ホッパ内壁に前記第１
    円盤面に直交する仕切板を設け、前記ホッパを前記中心
    軸の周りに回転させる構成としたことを特徴とする請求
    項１記載の蒸発材料供給装置。