CN104178732B - 沉积源和有机层沉积设备 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于蒸发有机材料的沉积源和一种有机层沉积设备。在一方面，所述沉积源包括：排放管，释放包括有机材料的流体；以及坩埚，包括与排放管相邻的第一表面，第一表面接触从排放管释放的流体并具有第一高度。坩埚还包括远离第一表面延伸的第二表面，第二表面接触流自第一表面的流体并且具有比第一高度低的第二高度。所述沉积源还包括与坩埚的第二表面相邻的排泄管，所述排泄管排放流自第二表面的流体。

Description

沉积源和有机层沉积设备
技术领域
描述的技术总体上涉及沉积源和有机层沉积设备，更具体地讲，涉及用于蒸发有机材料的沉积源和包括该沉积源的有机层沉积设备。
背景技术
近来，有机发光二极管（OLED）显示器由于它们的如下描述的特性而备受关注。
OLED显示器能产生光而不需要单独的光源。因此，这些显示器与需要单独光源的显示装置（诸如，液晶显示器）相比能被制得更薄且更轻。OLED显示器还具有诸如低功耗、高亮度和快速响应速度的特性。
通常，OLED显示器包括基底和有机层，其中，有机层包括用于OLED显示器的每个像素的发射层。
有机层通常利用使包括有机材料（被沉积以形成有机层）的流体蒸发的沉积源形成。有机层的形成通常还需要包括设置在沉积源和沉积靶材（诸如基底）之间的掩模的有机层沉积设备。
在背景技术中公开的以上信息仅为了有助于所描述的技术的背景的理解，因此，其可能包括对于本领域的普通技术人员来说在本国已经公知的不形成现有技术的信息。
发明内容
一个发明方面是能改善有机层到诸如基底的沉积靶材的沉积效率的沉积源，以及包括该沉积源的有机层沉积设备。
另一方面是蒸发有机材料的沉积源。所述沉积源包括：排放管，释放包括有机材料的流体。所述沉积源还包括坩埚，所述坩埚包括：与排放管相邻的第一表面，第一表面接触从排放管释放的流体并具有第一高度；远离第一表面延伸的第二表面，第二表面接触流自第一表面的流体并具有比第一高度低的第二高度。所述沉积源还包括：排泄管，与坩埚的第二表面相邻，并且排放流自第二表面的流体。
第一表面和第二表面可以形成台阶金字塔。
第一表面和第二表面可以形成圆锥形。
第一表面和第二表面可以形成斜坡。
第一表面和第二表面可以形成台阶。
所述沉积源还可以包括使排泄管和排放管互相连接并提供从排泄管排放到排放管的流体的连接管。
所述沉积源还可以包括与坩埚相邻并加热坩埚的加热器。
另一方面是在沉积靶材上形成有机层的有机层沉积设备。所述有机层沉积设备包括沉积源。掩模位于沉积源和沉积靶材之间并且包括对应于有机层的开口图案。
公开的实施例的至少一方面提供一种能改善使有机层到诸如基底的沉积靶材的沉积效率的沉积源以及包括该沉积源的有机层沉积设备。
附图说明
图1是示出根据描述的技术的示例性实施例的有机层沉积设备的视图。
图2是示出图1的沉积源的剖视图。
图3是示出根据另一个示例性实施例的沉积源的剖视图。
图4是示出根据示例性实施例的沉积源的剖视图。
图5是示出根据示例性实施例的沉积源的剖视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细地描述所描述的技术的示例性实施例，使得本领域的技术人员可以容易地实践描述的技术。本领域的技术人员将意识到的是，在所有不脱离描述的技术的精神或范围的情况下，可以以各种不同的方式修改描述的实施例。
在描述公开的技术时，将省略与描述无关的部件。在整个说明书中，同样的附图标记通常指的是同样的元件。
此外，在各种示例性实施例中，相对于与在第一示例性实施例中示出的元件具有相同结构的组成元件使用相同的附图标记。在其他的示例性实施例中，仅示出不同于第一示例性实施例的元件。
此外，在附图中示出的每个元件的尺寸和厚度仅为了有助于理解和易于描述的目的而示出，但是描述的技术不限于此。
在附图中，为了清除起见，可以夸大层、膜、面板、区域等的厚度。在附图中，为了有助于理解并易于描述，可以夸大一些层和区域的厚度。
此外，除非明确地做出相反描述，否则词语“包括”和诸如“包含”或“具有”的变型将被理解为暗指包括所陈述的元件，但是不排除任何其他元件。
在下文中，将参照图1和图2描述根据描述的技术的示例性实施例的有机层沉积设备。
图1是示出根据示例性实施例的有机层沉积设备的视图。
如在图1中所示，根据示例性实施例的有机层沉积设备1000在被用作沉积靶材的基底10上形成有机层11。有机层沉积设备1000包括掩模100和沉积源200。
掩模100位于沉积源200和用作沉积靶材的基底10之间。掩模100包括具有对应于有机层11的开口的开口图案110。在沉积源200处被蒸发的有机材料OM通过掩模100的开口图案110被沉积到基底10上，以形成有机层11。掩模100可以是精细金属掩模（FMM）。有机层11可以起到形成在基底10上的有机发光二极管（OLED）的有机发光层的功能。在这种情况下，有机层11可以包括空穴注入层（HIL）、空穴传输层（HTL）、空穴阻挡层（HBL）、电子注入层（EIL）、电子传输层（ETL）、电子阻挡层（EBL）和红色发光层、绿色发光层、蓝色发光层或白色发光层。
图2是示出图1的沉积源的剖视图。
如在图1和图2中所示，沉积源200使包括沿着掩模100的方向排放的有机材料OM的流体OL蒸发。沉积源200包括排放管210、坩埚220、加热器230、排泄管240和连接管250。
排放管210基本同时从沉积源的外侧以及通过连接管250从排泄管240接收包括有机材料的流体OL。排放管210从坩埚220的外侧穿过坩埚220延伸到坩埚220的内侧。排放管210可以包括控制通过排放管210的流体OL的流动的阀门。流体OL通过坩埚220内侧的排放管210的端部被释放到坩埚220的第一表面221。
坩埚220可以由无机材料或金属形成，并且接收来自排放管210的流体OL。坩埚220可以具有包括内部空间的盒形状。坩埚220的下部包括第一表面221、第二表面222、第三表面223以及第四表面224。
第一表面221位于坩埚220的下部的中心区域处并且与排放管210的端部相邻。第一表面221与从排放管210释放的流体OL接触并具有第一高度H1。
第二表面222与第一表面221相邻并在第一表面221和第二表面222之间具有台阶。第二表面222远离第一表面221朝坩埚220的边缘延伸。第二表面222与从第一表面221流过来的流体OL接触并且具有比第一高度H1低的第二高度H2。
第三表面223与第二表面222相邻并且在第二表面222和第三表面223之间具有台阶。第三表面223远离第二表面222朝坩埚220的边缘延伸。第三表面223与从第二表面222流过来的流体OL接触并且具有比第二高度H2低的第三高度H3。
第四表面224与第三表面223相邻并且在第三表面223和第四表面224之间具有台阶。第四表面224远离第三表面223朝坩埚220的边缘延伸。第四表面224与从第三表面223流过来的流体OL接触并且具有比第三高度H3低的第四高度H4。
坩埚220的第一表面221、第二表面222、第三表面223和第四表面224形成台阶金字塔。
坩埚220包括形成台阶金字塔的第一表面221、第二表面222、第三表面223和第四表面224。因此，从初始排放管210释放到第一表面221的流体OL因为其势能从第一表面221经过第二表面222和第三表面223流到第四表面224。
加热器230环绕坩埚220的外表面并加热坩埚220。加热器230加热坩埚220以使流过第一表面223、第二表面222、第三表面223和第四表面224的流体OL蒸发，并将蒸发的流体从坩埚220的内部空间排放到掩模。
排泄管240与第三表面223相邻并与第四表面224连通。排泄管240从坩埚220的内侧穿过坩埚220延伸到坩埚220的外侧。排泄管240将从第二表面222经过第三表面223流到第四表面224的流体OL排放到坩埚220的外侧。排泄管240可以包括控制穿过排泄管240的流体OL流动的阀门。通过排泄管240被排放到坩埚220的外侧的流体OL通过连接管250被再供给到排放管210。
连接管250连接排泄管240和排放管210，并将从排泄管240排放的流体OL供给到排放管210。连接管250位于坩埚220的外侧并且使得排泄管240和排出管210通过连接管250彼此连通。连接管250包括将穿过连接管250的流体OL提供给排出管210的泵251。连接管250可以包括控制穿过连接管250的流体OL的流动的阀门。
如上所述，从排放管210释放到坩埚220的第一表面221的流体OL在第一表面221至第四表面224上穿过的同时被蒸发。蒸发后留下的流体OL通过排泄管240被排放到坩埚220的外侧并且通过连接管250被再供给到排放管210。即，通过初始排放管210提供到坩埚220的第一表面221的流体OL基本同时从第一表面221、第二表面222、第三表面223和第四表面224被蒸发，并且通过排泄管240和连接管250再循环到排放管210。
如上所述，在根据本发明的示例性实施例的有机层沉积设备1000中，沉积源200的坩埚220包括形成台阶金字塔的第一表面221至第四表面224。因此，由于通过初始排放管210释放到第一表面221的流体OL因为其势能从第一表面221流到第四表面224，流体OL从坩埚220经过宽的表面区域被蒸发。
另外，在根据本示例性实施例的有机层沉积设备1000中，通过初始排放管210释放到第一表面221的流体OL因为其势能流到第二表面222、第三表面223和第四表面224。然后，流体OL通过排泄管240被排放到坩埚220的外侧。因此，因为随着流体OL流过第一表面221、第二表面222、第三表面223和第四表面224中的每个表面，流体OL的厚度基本不变，所以流体OL从坩埚220经过对应于由四个表面221至224形成的表面形状的宽的表面区域被蒸发。
此外，在根据本示例性实施例的有机层沉积设备1000中，通过初始排放管210释放到第一表面221的流体OL因为其势能流到第二表面222、第三表面223和第四表面224。然后，蒸发后留下的流体OL通过排泄管240和连接管250再供给到排放管210。因此，由于蒸发后留下的流体OL被再利用，所以可以降低有机层的沉积的总成本。
此外，在根据本示例性实施例的有机层沉积设备1000中，通过初始排放管210释放到第一表面221的流体OL因为其势能流到第二表面222、第三表面223和第四表面224。然后，蒸发后留下的流体OL通过排泄管240和连接管250再供给到排放管210。因此，由于流体OL未在坩埚220中保留延长的一段时间，所以可以防止由于长时间暴露于高温而导致包括有机材料的流体OL的劣化。
即，根据本实施例，沉积源200改善了有机层11到沉积靶材的沉积效率。
在下文中，将参照图3描述根据所描述的技术的另一个示例性实施例的沉积源。
在下文中，仅描述与前面的示例性实施例的部分不同的本实施例的具体部分，并且省略与前面的示例性实施例中的元件相同的本实施例的元件的描述。此外，在本示例性实施例中，为了有助于理解并易于描述，相同的组成元件通过相同的附图标记表示。
图3是示出根据第二示例性实施例的沉积源的剖视图。
如在图3中所示，根据本示例性实施例的沉积源202的坩埚220包括第一表面221和第二表面222。第一表面221和第二表面222形成一个表面。
第一表面221位于坩埚220的下部的中心区域处并且与排放管210的端部相邻。第一表面221与从排放管210释放的流体OL接触并且具有第一高度H1。
第二表面222从第一表面221延伸以接触流自第一表面221的流体OL并且具有比第一高度H1低的第二高度H2。
坩埚220的第一表面221和第二表面222形成圆锥形。
坩埚220包括形成圆锥形的第一表面221和第二表面222。因此，从初始排放管210释放到第一表面221的流体OL因为其势能从第一表面221流到第二表面222。
如上所述，从排放管210释放到坩埚220的第一表面221的流体OL在第一表面221和第二表面222上穿过的同时被蒸发。蒸发后留下的流体OL通过排泄管240被排放到坩埚220的外侧并且通过连接管250被再供给到排放管210。即，通过初始排放管210提供给坩埚220的第一表面221的流体OL基本同时从第一表面221和第二表面222蒸发，并且通过排泄管240和连接管250再循环到排放管210。
如上所述，在根据本示例性实施例的沉积源202中，坩埚220包括形成圆锥形的第一表面221和第二表面222。因此，因为通过初始排放管210释放到第一表面221的流体OL因为其势能流过第一表面221和第二表面222，所以流体OL从坩埚220经过宽的表面区域被蒸发。
此外，在根据本示例性实施例的沉积源202中，通过初始排放管210释放到第一表面221的流体OL因为其势能从第一表面221流到第二表面222，然后通过排泄管240被排放到坩埚220的外侧。因此，因为当流体OL流过每个第一表面221和第二表面222时流体OL的厚度基本不变，所以流体OL从坩埚220在与由两个表面221和222形成的表面形状对应的宽的表面区域被蒸发。
此外，在根据本示例性实施例的沉积源202中，通过初始排放管210释放到第一表面221的流体OL因为其势能流到第二表面222。然后，蒸发后留下的流体OL通过排泄管240和连接管250被再供给到排放管210。因此，由于蒸发后留下的流体OL被再利用，所以可以降低有机层的沉积的总成本。
此外，在根据本示例性实施例的沉积源202中，通过初始排放管210释放到第一表面221的流体OL因为其势能流到第二表面222。然后，蒸发后留下的流体OL通过排泄管240和连接管250被再供给到排放管210。因此，由于流体OL未在坩埚220中保留延长的一段时间，所以可以防止因长时间暴露于高温而导致包括有机材料的流体OL的劣化。
即，根据本实施例，沉积源202可以改善有机层11到沉积靶材的沉积效率。
在下文中，将参照图4描述根据所描述的技术的另一个示例性实施例的沉积源。
在下文中，仅描述与前面的示例性实施例的部分不同的本实施例的具体部分，并且省略与前面的示例性实施例的元件相同的本实施例的元件的描述。此外，在本示例性实施例中，为了有助于理解并易于描述，相同的组成元件通过相同的附图标记表示。图4是示出根据第三示例性实施例的沉积源的剖视图。
如在图4中所示，根据本示例性实施例的沉积源203的坩埚220包括第一表面221和第二表面222。第一表面221和第二表面222形成一个表面。
第一表面221位于坩埚220的下部的边缘处并且与排放管210的端部相邻。第一表面221与从排放管210释放的流体OL接触并且具有第一高度H1。
第二表面222从第一表面221延伸并且位于坩埚220的下部的相对边缘处。第二表面222接触流自第一表面221的流体OL并且具有比第一高度H1低的第二高度H2。
坩埚220的第一表面221和第二表面222形成斜坡。
坩埚220包括形成斜坡的第一表面221和第二表面222。因此，从初始排放管210释放到第一表面221的流体OL因为其势能从第一表面221流到第二表面222。
如上所述，从排放管210释放到坩埚220的第一表面221的流体OL在第一表面221和第二表面222上穿过的同时被蒸发。蒸发后留下的流体OL通过排泄管240被排放到坩埚220的外侧并且通过连接管250被再供给到排放管210。即，通过初始排放管210提供给坩埚220的第一表面221的流体OL基本同时从第一表面221和第二表面222被蒸发并且通过排泄管240和连接管250再循环到排放管210。
如上所述，在根据本示例性实施例的沉积源203中，坩埚220包括形成斜坡的第一表面221和第二表面222。因此，通过初始排放管210释放到第一表面221的流体OL因为其势能流过第一表面221和第二表面222，所以流体OL从坩埚220在宽的表面区域被蒸发。
此外，在根据本示例性实施例的沉积源203中，通过初始排放管210释放到第一表面221的流体OL因为其势能从第一表面221流到第二表面222，然后通过排泄管240被排放到坩埚220的外侧。因此，当流体OL流过每个第一表面221和第二表面222时由于流体OL的厚度基本不变，所以流体OL从坩埚220在对应于由第一表面221和第二表面222形成的表面形状的宽的表面区域被蒸发。
此外，在根据本示例性实施例的沉积源203中，通过初始排放管210释放到第一表面221的流体OL因为其势能流到第二表面222。然后，蒸发后留下的流体OL通过排泄管240和连接管250再供给到排放管210。因此，由于蒸发后留下的流体OL被再利用，所以可以降低有机层的沉积的总成本。
此外，在根据本示例性实施例的沉积源202中，通过初始排放管210释放到第一表面221的流体OL因为其势能流到第二表面222。然后，蒸发后留下的流体OL通过排泄管240和连接管250再供给到排放管210。因此，由于流体OL未在坩埚220中保持延长的一段时间，所以可以防止因长时间暴露于高温而导致包括有机材料的流体OL的劣化。
即，根据本实施例，沉积源203可以改善有机层11到沉积靶材的沉积效率。
在下文中，将参照图5描述根据所描述的技术的第四示例性实施例的沉积源。
在下文中，仅描述与前面的示例性实施例的部分不同的本实施例的具体部分，并且省略与前面的示例性实施例的元件相同的本实施例的元件的描述。此外，在本示例性实施例中，为了有助于理解并易于描述，相同的组成元件通过相同的附图标记表示。图5是示出根据本示例性实施例的沉积源的剖视图。
如在图5中所示，根据本示例性实施例的沉积源204的坩埚220的下部包括第一表面221、第二表面222、第三表面223和第四表面224。
第一表面221位于坩埚220的下部的边缘处并与排放管210的端部相邻。第一表面221与从排放管210释放的流体OL接触并具有第一高度H1。
第二表面222与第一表面221相邻并在第一表面221和第二表面222之间具有台阶。第二表面222远离第一表面221朝坩埚220的相对边缘延伸。第二表面222与流自第一表面221的流体OL接触并且具有比第一高度H1低的第二高度H2。
第三表面223与第二表面222相邻并且在第二表面222和第三表面223之间具有台阶。第三表面223远离第二表面222朝坩埚220的边缘延伸。第三表面223与流自第二表面222的流体OL接触并具有比第二高度H2低的第三高度H3。
第四表面224与第三表面223相邻并且在第三表面223和第四表面224之间具有台阶。第四表面224远离第三表面223朝坩埚220的边缘延伸。第四表面224与流自第三表面223的流体OL接触并且具有比第三高度H3低的第四高度H4。
坩埚220的第一表面221、第二表面222、第三表面223和第四表面224形成台阶。
坩埚220包括形成台阶的第一表面221、第二表面222、第三表面223和第四表面224。因此，从初始排放管210释放到第一表面221的流体OL因为其势能从第一表面221经过第二表面222和第三表面223流到第四表面224。
如上所述，从排放管210释放到坩埚220的第一表面221的流体OL在第一表面221、第二表面222、第三表面223和第四表面224上穿过的同时被蒸发。蒸发后留下的流体OL通过排泄管240被排放到坩埚220的外侧并且通过连接管250再供给到排放管210。即，通过初始排放管210提供到坩埚220的第一表面221的流体OL基本同时从第一表面221、第二表面222、第三表面223和第四表面224被蒸发，并且通过排泄管240和连接管250再循环到排放管210。
如上所述，在根据本示例性实施例的沉积源204中，坩埚220包括形成台阶的第一表面221至第四表面224。因此，由于通过初始排放管210释放到第一表面221的流体OL因为其势能流过第一表面221、第二表面222、第三表面224以及第四表面224，所以流体OL从坩埚220在宽的表面区域被蒸发。
另外，在根据本示例性实施例沉积源204中，通过初始排放管210释放到第一表面221的流体OL因为其势能流到第二表面222、第三表面223和第四表面224，然后流体OL通过排泄管240被排放到坩埚220的外侧。因此，当流体OL流过每个第一表面221、第二表面222、第三表面223和第四表面224时由于流体OL的厚度基本不变，所以流体OL从坩埚220经过对应于由第一表面221、第二表面222、第三表面223和第四表面224形成的表面形状的宽的表面区域被蒸发。
此外，在根据本示例性实施例的沉积源204中，通过初始排放管210释放到第一表面221的流体OL因为其势能流到第二表面222、第三表面223和第四表面224。然后，蒸发后留下的流体OL通过排泄管240和连接管250再供给到排放管210。因此，由于蒸发后留下的流体OL被再利用，所以可以降低有机层的沉积的总成本。
此外，在根据本示例性实施例的沉积源204中，通过初始排放管210释放到第一表面221的流体OL因为其势能流到第二表面222、第三表面223和第四表面224。然后，蒸发后留下的流体OL通过排泄管240和连接管250再供给到排放管210。因此，由于流体OL未在坩埚220中保持延长的一段时间，所以可以防止由于长时间暴露于高温而导致包括有机材料的流体OL的劣化。
即，根据本实施例，沉积源204可以改善有机层11到沉积靶材的沉积效率。
虽然已经结合目前被视为实际的示例性实施例的内容描述了所公开的技术，但是将理解的是，本发明不限于所公开的实施例，而是相反地，旨在覆盖包括在权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。

Claims (8)

1.一种沉积源，所述沉积源包括：
排放管，构造为释放包括有机材料的流体；
坩埚，包括：i)与排放管相邻的第一表面，其中，第一表面具有第一高度并被构造为接触从排放管释放的流体；ii)远离第一表面延伸的第二表面，其中，第二表面被构造为接触流自第一表面的流体，其中，第二表面具有比第一高度低的第二高度；
排泄管，与第二表面相邻，并且被构造为排放流自第二表面的流体；以及
连接管，使排泄管和排放管互相连接，其中，连接管被构造为提供从排泄管排放到排放管的流体。
2.根据权利要求1所述的沉积源，其中，第一表面和第二表面形成台阶金字塔。
3.根据权利要求1所述的沉积源，其中，第一表面和第二表面形成圆锥形。
4.根据权利要求1所述的沉积源，其中，第一表面和第二表面形成斜坡。
5.根据权利要求1所述的沉积源，其中，第一表面和第二表面形成多个台阶。
6.根据权利要求1所述的沉积源，所述沉积源还包括：
加热器，与坩埚相邻并且被构造为加热坩埚。
7.一种有机层沉积设备，所述有机层沉积设备包括：
沉积源；
沉积靶材；以及
掩模，位于沉积源和沉积靶材之间并且包括对应于将要形成在沉积靶材上的有机层的开口图案，
其中，沉积源包括：
排放管，构造为释放包括有机材料的流体；
坩埚，包括：i)连接排放管的第一表面，其中，第一表面具有第一高度并且被构造为接触从排放管释放的流体；ii)远离第一表面延伸的第二表面，其中，第二表面被构造为接触流自第一表面的流体，其中，第二表面具有比第一高度低的第二高度；
排泄管，与第二表面相邻并被构造为排放流自第二表面的流体；以及
连接管，使排泄管和排放管互相连接，其中，连接管被构造为提供从排泄管排放到排放管的流体。
8.一种沉积源，所述沉积源包括：
排放管，构造为释放包括有机材料的流体；
坩埚，包括：第一表面和与第一表面相邻的第二表面，其中，第一表面与排放管相邻并且第二表面的高度低于第一表面的高度；以及
排泄管，与第二表面相邻，其中，排泄管被构造为向排放管再供给流体。
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