CN104131253B - 沉积源以及具有其的沉积设备 - Google Patents

Abstract

提供了一种沉积源。所述沉积源包括：坩埚，容纳沉积材料并使沉积材料蒸发；网格构件，设置在坩埚中并与沉积材料分隔开预定的距离，网格构件包括通过网格构件形成的多个开口；格子构件，在坩埚中设置在网格构件上以将网格构件划分成多个格子区域；多个热球，设置在网格构件上并填充格子区域；以及盖，设置在坩埚上以覆盖坩埚，盖包括喷射孔以喷射蒸发的沉积材料。还提供了一种沉积设备，所述沉积设备包括：真空室，真空室包围沉积源；基底；以及基底支撑件。

Description

沉积源以及具有其的沉积设备

本申请参考先前于2013年5月2日提交到韩国知识产权局并适时地被指定序号为10-2013-0049517的针对“DEPOSITION SOURCE AND DEPOSITION APPARATUS HAVING THESAME(沉积源以及具有其的沉积设备)”的申请、将该申请包含于此并且要求该申请的所有权益。

技术领域

本公开涉及一种沉积源和一种具有沉积源的沉积设备。

背景技术

近年来，由于有机发光显示器具有优异的亮度和视角，并且不需要包括单独的光源，而液晶显示器需要背光，因此有机发光显示器作为下一代显示装置受到关注。因此，有机发光显示器具有纤薄和重量轻的优点。另外，有机发光显示器具有例如响应速度快、功耗低、亮度高等其他有利的性质。

通常，有机发光显示器包括具有阳极、有机发光层和阴极的有机发光装置。空穴和电子分别通过阳极和阴极注入到有机发光层中，并且在有机发光层中复合以产生激子(电子-空穴对)。激子以光的形式放出能量，其中，光是在激子从激发态返回到基态时而释放的。

阳极和阴极通常由薄金属层或薄透明导电层形成。有机发光层由至少一个有机薄层形成。为了在有机发光显示器上形成有机薄层和金属薄层，使用沉积设备。沉积设备包括填充有沉积材料的坩埚和用于喷射沉积材料的喷嘴。当将坩埚加热至预定的温度时，坩埚中的沉积材料蒸发，通过喷嘴喷射蒸发的沉积材料。在基底上通过喷嘴喷射沉积材料，由此形成薄膜层。

发明内容

本公开提供了一种能够在基底上均匀地沉积薄层的沉积源。

本公开还提供了一种包括该沉积源的沉积设备。

发明构思的实施例提供了一种沉积源，所述沉积源包括：坩埚，容纳沉积材料并使沉积材料蒸发；网格构件，设置在坩埚中并与沉积材料分隔开预定的距离，网格构件包括通过其形成的多个开口；格子构件，在坩埚中设置在网格构件上以将网格构件划分成多个格子区域；多个热球，设置在网格构件上并填充格子区域；以及盖，设置在坩埚上以覆盖坩埚，盖包括喷射孔以喷射蒸发的沉积材料。

热球均可以具有大于开口的最短尺寸的直径，热球的直径在从大约1mm至大约3mm的范围。热球可以由具有大约700摄氏度或更高的熔点的碳化硅纤维形成。

所述网格构件还可以包括：侧表面部分，具有环形形状，并且与坩埚的内壁接触；以及网格网，连接到侧表面部分的内侧表面的下部并设置为面向沉积材料，开口通过网格网形成。

所述格子构件可以包括：多个第一格子构件，沿着第一方向延伸，并且布置为沿着第一水平维度以规则的间隔彼此分隔开；以及多个第二格子构件，沿着与第一方向交叉的第二方向延伸，并且布置为沿着第二水平维度以规则的间隔彼此分隔开，第一格子构件和第二格子构件将网格网划分成格子区域。

第一格子构件和第二格子构件具有比侧表面部分的高度高的高度。第一格子构件和第二格子构件的侧表面的下部连接到侧表面部分的内侧表面，第一格子构件和第二格子构件的下表面连接到网格网。

热球可以设置到网格网并且彼此堆叠以到达第一格子构件和第二格子构件的顶部，堆叠的热球的高度对应于第一格子构件和第二格子构件的高度。

第一格子构件之间的距离和第二格子构件之间的距离均可以在从大约18.5mm至大约19.5mm的范围，第一格子构件和第二格子构件的长度均可以在从大约55.2mm至大约57.2mm的范围，第一格子构件和第二格子构件的高度均可以在从大约11.5mm至大约12.5mm的范围。

侧表面部分的外侧表面的直径可以在从大约59mm至大约61mm的范围，侧表面部分的外侧表面的直径与侧表面部分的内侧表面的直径之差可以在大约0.8mm至大约1.2mm的范围，侧表面部分的高度在从大约4.8mm至大约5.2mm的范围。

根据以上内容，热球可以均匀地布置在沉积源中。

附图说明

通过下面结合附图考虑时的详细描述，本公开的上述和其他优点将会变得更加清楚，其中：

图1是示出了根据本公开的示例性实施例的沉积源的分解透视图；

图2是沿着图1中示出的I-I'线截取的剖视图；

图3是示出了图1中示出的网格构件和格子构件的俯视图；

图4是沿着图3中示出的II-II'线截取的剖视图；

图5是示出了包括图1中示出的沉积源的沉积设备的示图。

定义

盖：与坩埚中的开口相配的盖子或顶盖，所述盖子或顶盖能够限制坩埚的用于从坩埚逸出的内含物的路径。

坩埚：一种容器，可以在其中将沉积材料加热至足够高的温度以使沉积材料转变成蒸汽状态。坩埚可以由陶瓷或金属材料制成，但是适于在本发明中使用的坩埚的组分不限于此。

高度：沿着与本发明的坩埚的中心轴平行的维度的距离。术语“高度”在这里意图被理解为是相对于坩埚的位置，而与地面不需要具有任何特定的关系。

水平维度：与本发明的坩埚的中心轴垂直的维度。维度在这里意图被理解为是相对于坩埚的位置，而与地面不需要具有任何特定的关系。

格子构件：阻挡构件，用于将网格网(mesh net)之上的区域划分成多个更小的区域。

网格构件：一种固体框架，包括跨越框架的一个表面的网格，所述网格包括两组线，每条线被布置为与同组的其他线平行，一组的线定位为另一组的线大体垂直，两组的线互相交织。

网格网：交织的线的系统，用作网格构件的一个组件。

平面图：来自要被观看的主体上方的视图，所述视图采用主体的特征的垂直正射投影到水平面的形式。

侧表面：组件的形成组件的边界的表面，该表面具有与竖直地定位(即，与坩埚的中心轴平行)的表面平行的一个维度。

热球：由这样的材料制成的球形物体，该材料具有足够高的比热使得球形物体的温度在沉积操作期间保持相对不变，该材料对沉积材料是惰性的。热球的实际用途是在沉积操作期间阻挡热量到掩模或基底的传递，并且热球有助于过滤出来自沉积材料的产物喷射的沉积材料的污染块。

上/下：这些是指沿着坩埚的中心轴的方向的方向术语，“上”是指从坩埚内部中的起点朝向盖的方向，“下”是指从坩埚内部中的起点朝向坩埚的边界的方向。在本文中，这些术语不意图与地面具有任何特定的关系。

真空室：能够至少在沉积操作期间保持高真空的外壳。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细地解释本发明。

图1是示出了根据本公开的示例性实施例的沉积源100的分解透视图，图2是沿着图1中示出的I-I'线截取的剖视图。为了解释方便，图2示出了组装的沉积源的剖视图。

参照图1和图2，沉积源100可以包括坩埚110、沉积材料111、网格支撑件120、网格构件130、格子构件140、多个热球THB和盖150。

坩埚110可以具有圆柱形形状。因此，坩埚110在剖视图中可以具有圆形形状，但是它不应该局限于圆形的形状。即，坩埚110在剖视图中可以具有诸如椭圆形形状、矩形形状、多边形形状等的各种形状。

坩埚110可以填充有将要在基底上沉积的沉积材料111。可以准备沉积材料111以形成金属薄膜层或有机薄膜层。

尽管在图中未示出，但是坩埚110可以包括加热单元。加热单元可以加热坩埚110以使沉积材料111蒸发。

网格支撑件120、网格构件130、格子构件140和热球THB可以设置在坩埚110中并与沉积材料111分隔开。详细地，网格支撑件120可以在坩埚110中设置为与沉积材料111分隔开预定的距离。网格支撑件120可以具有环形的形状，并且可以连接到坩埚110的内壁。

网格构件130可以与坩埚110的内壁接触。另外，网格构件130可以设置在网格支撑件120上并且可以由网格支撑件120支撑。

网格构件130可以包括多个开口OP、侧表面部分131和网格网132。开口OP可以通过网格网132形成。侧表面部分131可以具有环形的形状并且可以与坩埚110的内壁和网格支撑件120的上表面接触。

侧表面部分131可以具有由侧表面部分131的外侧表面的直径和侧表面部分131的内侧表面的直径之间的差限定的厚度。侧表面部分131的厚度可以小于网格支撑件120的厚度，但是不应该局限于此。侧表面部分131的厚度可以等于或者大于网格支撑件120的厚度。

网格网132可以连接到侧表面部分131的内侧表面的下部。侧表面部分131的下边界表面可以与网格网的下边界表面匹配。网格网132可以设置为面向沉积材料111。网格网132可以具有网状结构。通过网格网132形成的开口OP可以提供沉积材料在从坩埚110蒸发之后移动通过的路径。

格子构件140可以在坩埚110中设置在网格构件130中。格子构件140可以将网格构件130划分成可以在平面图中区分的多个区域MA。由格子构件140划分的区域MA可以被称作格子区域MA。

格子构件140可以具有比网格构件130的侧表面部分的高度高的高度。格子构件140的侧表面的下部可以连接到网格构件130的侧表面部分131的内侧表面。格子构件140的下表面可以连接到网格构件130的网格网132。

格子构件140可以包括沿着第一水平维度X1延伸的多个第一格子构件141和沿着与第一水平维度X1交叉的第二水平维度X2延伸的多个第二格子构件142。可以通过参照平面图来很好地理解第一格子构件141和第二格子构件142之间的关系。作为示例，在图1中示出了两个第一格子构件141和两个第二格子构件142，但是第一格子构件141和第二格子构件142的数量不应该局限于此或受此限制。

第一格子构件141可以布置为以规则的间隔彼此分隔开，第二格子构件142可以布置为以规则的间隔彼此分隔开。第一格子构件141和第二格子构件142可以比网格构件130的侧表面部分131向上延伸更大的程度。即，第一格子构件141和第二格子构件142的高度可以高于网格构件130的侧表面部分131的高度。在特定的优选实施例中，第一格子构件141的高度可以等于第二格子构件142的高度。

第一格子构件141和第二格子构件142的侧表面的下部可以连接到网格构件130的侧表面部分131的内侧表面。第一格子构件141和第二格子构件142的下表面可以连接到网格构件130的网格网132。因此，第一格子构件141和第二格子构件142可以将网格网132划分成格子区域MA，可以参照平面图来很好地区分格子区域MA。格子构件140的第一格子构件141和第二格子构件142可以通过焊接的方法连接到网格构件130的侧表面部分131和网格网132。

格子构件140和网格构件130可以由不锈钢、铜及其合金中的一种形成。例如，第一格子构件141和第二格子构件142以及网格构件130的侧表面部分131和网格网132可以由奥氏体系不锈钢形成。

热球THB可以设置在网格构件30上并且可以填充格子区域MA。详细地，热球THB可以设置在网格网132上并且彼此堆叠以到达格子区域MA的第一格子构件141和第二格子构件142的顶部。

每个热球THB可以具有比网格网132的每个开口OP的最短尺寸大的直径。因此，填充格子区域MA的热球THB不会穿过开口OP。在本示例性实施例中，每个热球THB可以具有从大约1mm至大约3mm的直径。

热球THB的熔点会比坩埚110被加热单元加热至的温度高。因此，热球THB在受热坩埚110的温度下不会变形或熔化。有利地，热球THB可以由不具有任何排气的材料形成。因为受热坩埚110的通过加热单元产生的温度可以在大约200摄氏度至大约500摄氏度的范围中，所以热球THB可以期望地具有处于大约700摄氏度或者更高的熔点，并且可以在大约500摄氏度的温度下不存在任何排气。

热球THB可以由从碳化硅基聚合物和陶瓷中选择的材料形成，这样的材料表现出优异的耐热性和优异的耐腐蚀性。适于这种作用的碳化硅基聚合物可以是聚合物主链包括硅(Si)与碳(C)的单键的聚合物。作为示例，热球THB可以由碳化硅纤维形成。碳化硅纤维在大约1000摄氏度或者更高的温度下会处于稳定的状态，并且可以具有优异的抗拉强度和优异的弹性。

盖150可以设置在坩埚110上以覆盖坩埚110。盖150可以包括喷射蒸发的沉积材料111的喷嘴151。喷嘴151可以包括喷射蒸发的沉积材料111所通过的喷射孔H。

当外部冲击作用于沉积源100或者沉积源100移动时，可能会发生沉积材料颗粒从填充在沉积源100中的沉积材料111溅出的溅出现象。由溅出现象产生的沉积材料颗粒会相对于沉积膜成为污染物颗粒。

当网格构件130和热球THB不设置在坩埚110中时，会溅出污染物颗粒，然后污染物颗粒会附着到盖150的喷嘴151。因此，喷嘴151的喷射孔H的尺寸会因污染物颗粒而减小。在这种情况下，蒸发的沉积材料111的喷射速率会变得与蒸发的喷射材料111的预定喷射速率不同。

在沉积材料111是有机材料的情况下，可以将蒸发的沉积材料111供应到基底的像素区域(未示出)以形成有机发光层。可能会需要有机发光层具有均匀的厚度。然而，当污染物颗粒溅出并供应到基底时，污染物颗粒会被施加到像素区域。结果，在像素区域中形成的有机发光层会由于污染物颗粒的存在而不具有均匀的厚度。因此，在像素区域之间会产生亮度差异。

热球THB用作过滤污染物颗粒的过滤器。即，尽管由于溅出现象会从沉积材料111产生污染物颗粒，但是由于热球THB用于捕获污染物颗粒，因此可以防止污染物颗粒被供应到喷嘴151和基底。

可能会需要均匀地布置热球THB，以有效地过滤污染物颗粒。当外部冲击作用于热球THB时，热球THB可能会移动。

在其他的实施例中，可以省略格子构件140，并且热球THB可以随意地布置在网格网132上。在这种情况下，当外部冲击作用于沉积源100时，热球THB会容易地移动。

根据本示例性实施例的沉积源100可以包括设置在网格网132上的格子构件140，由格子构件140限定的格子区域MA可以填充有热球THB。

相对于热球THB任意地布置在网格网132的整个表面上的实施例，在热球THB布置在格子区域MA中的实施例中，由外部冲击导致的热球THB的移动性会降低。即，如果热球THB的移动被限制在格子区域MA而不是网格网132的整个表面，则热球THB的移动性相对于缺少格子构件140的实施例中的热球THB的移动性而言降低。结果，与当热球THB随意地布置在网格网132的整个表面上时相比，当采用格子构件140时，热球THB可以更均匀地布置。

因此，根据本示例性实施例的沉积源100的热球THB可以被均匀地布置。

图3是示出了图1中示出的网格构件和格子构件的俯视图，图4是沿着图3中示出的II-II'线截取的剖视图。

图3和图4详细地示出了网格构件130和格子构件140的尺寸和布置。在本示例性实施例中，将描述两个第一格子构件141和两个第二格子构件142作为代表性示例。

参照图3和图4，第一格子构件141之间的距离W可以设定为等于第二格子构件142之间的距离W。作为示例，第一格子构件141之间的距离W和第二格子构件142之间的距离W均可以在大约18.5mm至大约19.5mm的范围。

另外，第一格子构件141的长度L可以设定为等于第二格子构件142的长度L。例如，第一格子构件的长度L和第二格子构件142的长度L均可以在从大约55.2mm至大约57.2mm的范围。

网格构件130的侧表面部分131的外侧表面的直径D可以在从大约59mm至大约61mm的范围。网格构件130的侧表面部分131的厚度T可以由侧表面部分131的外侧表面的直径和侧表面部分131的内侧表面的直径之差来确定。在本示例性实施例中，网格构件130的侧表面部分131的厚度T在从大约0.8mm至大约1.2mm的范围。

网格构件130的侧表面部分131的高度可以被称作高度H1。为了解释方便，图4中示出了两个第二格子构件142，在示出的实施例中第一格子构件141和第二格子构件142具有相同的高度。第一格子构件141和第二格子构件142的高度可以被称作第二高度H2。

第一格子构件141和第二格子构件142的第二高度H2可以高于网格构件130的侧表面部分131的第一高度H1。例如，网格构件130的侧表面部分131的第一高度H1可以在从大约4.8mm至大约5.2mm的范围，第一格子构件141和第二格子构件142的第二高度H2可以在从大约11.5mm至大约12.5mm的范围。

图5是示出了包括图1中示出的沉积源100的沉积设备300的示图。

参照图5，沉积设备300可以包括真空室10、沉积源100和基底200。沉积源100与参照图1至图4所描述的相同。

真空室10可以保持高真空状态，以防止外来物质进入到其中，并保证沉积材料111在从喷嘴151射出之后的流动轨迹的线性。

沉积源100可以设置在真空室10的下部。基底200可以设置在真空室10的上部。基底200可以被基底支撑件210支撑。基底200可以面向沉积源100的喷嘴151。

当通过加热单元加热沉积源100的坩埚110时，坩埚110保持的沉积材料111蒸发。蒸发的沉积材料111可以穿过喷嘴151的喷射孔H喷射到基底200。以这种方式，可以将沉积材料111沉积在基底200上。当沉积材料111是有机材料时，可以在基底200上形成有机薄膜层，当沉积材料111是金属材料时，可以在基底200上形成金属薄膜层。

本示例性实施例的沉积源100可以包括设置在网格网132上的格子构件140，热球THB可以填充可由格子构件140限定的格子区域MA。

与热球THB随意地布置在网格网132的整个表面上的实施例相比，在使热球THB布置在格子区域MA中的实施例中，可由于外部冲击导致的热球THB的移动性降低。即，在特定的实施例中，热球THB移动的区域会被限制在格子区域MA而不是网格网132的整个表面，在这些实施例中热球THB的移动性会相对下降。结果，与在使热球THB随意地布置在网格网132的整个表面上的实施例中相比，在采用格子构件140以形成格子区域MA的实施例中，热球THB可以更均匀地布置。

因此，根据本示例性实施例的沉积设备300中采用的沉积源100的热球THB可以均匀地布置。

尽管已经描述了本发明的示例性实施例，但是应该理解的是，本发明不应该局限于这些示例性实施例，本领域普通技术人员可以在权利要求所限制的本发明的精神和范围内做出各种改变和修改。

Claims (10)

1.一种沉积源，所述沉积源包括：

坩埚，容纳沉积材料并使沉积材料蒸发；

网格构件，设置在坩埚中并与沉积材料分隔开预定的距离，网格构件包括通过网格构件形成的多个开口；

格子构件，在坩埚中设置在网格构件上，以将网格构件划分成多个格子区域；

多个热球，设置在网格构件上并填充格子区域；以及

盖，设置在坩埚上以覆盖坩埚，盖包括喷射孔以喷射蒸发的沉积材料，

其中，所述多个热球具有比坩埚被加热单元加热至的温度高的熔点，坩埚被加热至所述温度以蒸发沉积材料，所述多个热球由在被加热的坩埚的所述温度下不具有任何排气的材料形成。

2.根据权利要求1所述的沉积源，其中，所述开口具有一个最短的尺寸，每个热球的直径大于开口的所述最短尺寸，热球的直径在从1mm至3mm的范围内。

3.根据权利要求2所述的沉积源，其中，热球包括熔点为700摄氏度或更高的碳化硅纤维。

4.根据权利要求1所述的沉积源，所述网格构件还包括：

侧表面部分，具有环形形状，并且与坩埚的内壁接触；以及

网格网，连接到侧表面部分的内侧表面的下部并设置为面向沉积材料，开口通过网格网形成。

5.根据权利要求4所述的沉积源，其中，所述格子构件包括：

多个第一格子构件，沿着第一方向延伸，并且布置为沿着第一水平维度以规则的间隔彼此分隔开；以及

多个第二格子构件，沿着与第一方向交叉的第二方向延伸，并且布置为沿着第二水平维度以规则的间隔彼此分隔开，第一格子构件和第二格子构件将网格网划分成所述多个格子区域。

6.根据权利要求5所述的沉积源，其中，第一格子构件和第二格子构件具有比侧表面部分的高度高的高度。

7.根据权利要求6所述的沉积源，其中，第一格子构件和第二格子构件的侧表面的下部连接到侧表面部分的内侧表面，第一格子构件和第二格子构件的下表面连接到网格网。

8.根据权利要求6所述的沉积源，其中，热球设置到网格网并且彼此堆叠以到达第一格子构件和第二格子构件的顶部，堆叠的热球的高度对应于第一格子构件和第二格子构件的高度。

9.根据权利要求5所述的沉积源，其中，第一格子构件之间的距离和第二格子构件之间的距离均在从18.5mm至19.5mm的范围，第一格子构件和第二格子构件的长度均在从55.2mm至57.2mm的范围，第一格子构件和第二格子构件的高度均在从11.5mm至12.5mm的范围。

10.根据权利要求9所述的沉积源，其中，侧表面部分的外侧表面的直径在从59mm至61mm的范围，侧表面部分的外侧表面的直径与侧表面部分的内侧表面的直径之差在0.8mm至1.2mm的范围，侧表面部分的高度在4.8mm至5.2mm的范围。