CN1590581A - 用于蒸发有机电发光层的蒸发源 - Google Patents

用于蒸发有机电发光层的蒸发源 Download PDF

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Abstract

本发明是关于一种用于蒸发有机电发光层的蒸发源。本发明特别涉及一种蒸发源，其通过限制热量向外传输，可防止用于发散出汽化蒸发物质的孔口堵塞。根据本发明的蒸发源包括在其中容纳蒸发物质的室；安装在室上部，并具有用于发散出汽化蒸发物质的室盖孔口的室盖；布置在室外部用于支撑在室外部设立的加热装置的外壁；布置在室盖上方，固定在外壁上端并具有对应室盖孔口的盖罩孔口的盖罩；以及布置在盖罩和室盖之间的阻断板，其在阻断板中心具有对应室盖孔口和盖罩孔口的阻断板孔口。

Description

用于蒸发有机电发光层的蒸发源
相关申请的参照
此申请要求在2003年8月4日提交的韩国专利申请第2003-53761号，在2003年8月14日提交的韩国专利申请2003-56606号，在2003年9月3日提交的韩国专利申请2003-61351号，以及在2003年9月3日提交的韩国专利申请2003-61352号的优先权，其内容在此全部合并以备参考。
技术领域
本发明涉及一种用于蒸发有机电发光层的蒸发源。本发明特别涉及一种蒸发源，其通过限制热量向外传输，可防止用于发散出汽化蒸发物质的孔口堵塞。
背景技术
热物理真空蒸发是一种通过发散出汽化的蒸发物质(有机材料)，在基片上形成有机电发光层的技术。在蒸发过程中，将装在容器中的蒸发物质加热到蒸发温度，在从容器发散出后，汽化的蒸发物质就附在基片上。此过程在压力保持在10-7到10-2托的室中进行，其中容纳蒸发物质的容器和基片都安装在室中。
一般地，蒸发源，其为容纳蒸发物质的容器，是由电阻材料组成，其中当电流流过蒸发物质壁时，电阻材料的温度将升高。当电流用于蒸发物质时，在此容纳的蒸发物质将通过从蒸发源传输的辐射热和传导热而加热。用于向外发散出汽化的蒸发物质的孔口在蒸发源上表面形成。
图1是配备了传统蒸发源的真空蒸发装置内部结构的截面图。蒸发源1安装在蒸发装置的室3中，且基片2布置在蒸发源1上方。
基片2安装在室3的上板3-1上，有机电发光层在其上蒸发，其中基片2可以固定或安装以便横向移动。真空蒸发装置的一般结构是装配在上板3-1上的基片2可水平移动，省略了此结构的说明。
蒸发源1是安装在固定于室3底部3-2上的绝缘结构4上，并与提供电能的电缆相连。蒸发源1可水平横向移动，同时也固定在绝缘结构4上。真空蒸发装置的另一个一般结构是安装在绝缘结构4上的蒸发源1可水平移动，省略了此结构的说明。
在蒸发源1的上表面形成的孔口1A-1如图1所示，其中蒸发源1中汽化的蒸发物质通过孔口1A-1朝基片2的方向向外发散出。一般地，蒸发源根据蒸发源和孔口的形状分为点蒸发源和线蒸发源。
点蒸发源的整体形状是圆柱形的，而其孔口的形状是圆形的。线蒸发源的整体形状是六面体的，而其孔口的形状是矩形的。
蒸发源的选择是考虑蒸发过程和孔口的情况以及要形成的蒸发层形状而确定的。为了方便，下文将说明点蒸发源。
图2是传统点蒸发源的截面图。点蒸发源1包括室1C，底部1D和室盖1A。蒸发物质，其为有机材料，是容纳在由室1C，底部1D和室盖1A形成的内部空间内。
加热装置1B-1，例如与电力相连的电阻线圈，是布置在室1C和外壁1B之间来加热容纳在内部空间内的蒸发物质。安装加热装置1B-1是为了使全部高度的室1C加热整个蒸发物质M。
室盖孔口1A-1是在室盖1A的中心形成，其中通过加热装置1B-1加热的汽化蒸发物质M是通过室盖孔口1A-1向外发散出，也就是朝基片2的方向。
因为室盖1A并无另外的加热装置安装其上，且暴露在外，室盖孔口1A-1周围的温度低于产生汽化蒸发物质的内部空间的温度。因此，由于此处低温，通过室盖孔口1A-1发散出的部分汽化蒸发物质将在室盖孔口1A-1附近沉积。
当蒸发过程继续时，沉积的蒸发物质增多。因此，将不能流畅的进行汽化蒸发物质的发散出，最后，室盖孔口1A-1将由于沉积的蒸发物质增多而堵塞。
为了防止汽化蒸发物质将在室盖孔口1A-1附近沉积，需要将室盖孔口1A-1或室盖1A的温度保持在预定温度之上。因此，如图2所示，为了达到此目的，由金属材料制造的盖罩1E将装配在外壁1B的上端，其中盖罩1E的形状时圆板。
装配在外壁1B上端的盖罩1E时布置在室盖1A上，并与室盖1A保持预定距离。用于发散出汽化蒸发物质的盖罩孔口1E-1对应室盖孔口1A-1在盖罩1E上形成。因此，由于盖罩1E可防止从室盖1A传输的热量向外发散出，室盖1A可保持预定温度。
但是，因为盖罩1E是金属的，从室盖1A传输的热量可向外发散出。因此，室盖1A不能保持预定温度，且不能完全防止汽化蒸发物质将在室盖孔口1A-1附近的沉积。
发明内容
本发明的目的是提供一种蒸发源，其通过抑制从加热装置传输到具有孔口的室盖的热量向外发散出，而防止了汽化蒸发物质在室盖上形成的孔口附近沉积，因此使室盖保持预定温度。
根据本发明的一个实施例，蒸发源包括在其中容纳蒸发物质的室；安装在室上部，并具有用于发散出汽化蒸发物质的室盖孔口的室盖；布置在室外部、用于支撑在室外部设立的加热装置的外壁；布置在室盖上方，固定在外壁上端并具有对应室盖孔口的盖孔口的盖罩；以及布置在盖罩和室盖之间的阻断板，其在阻断板中心具有对应室盖孔口和盖罩孔口的阻断板孔口。
根据本发明的另一个实施例，蒸发源包括在其中容纳蒸发物质的室；安装在室上部，并具有用于发散出汽化蒸发物质的室盖孔口的室盖；布置在室外部用于支撑在室外部设立的加热装置的外壁；布置在室盖上方，固定在外壁上端并具有对应室盖孔口的盖罩孔口的盖罩；以及上、下反射体，其中心的上、下孔口分别对应盖罩孔口，且布置在盖罩上方来防止热量向盖罩外发散出，其中上反射体布置在下反射体上方。
根据本发明的另一个实施例，蒸发源包括在其中容纳蒸发物质的室；安装在室上部，并具有用于发散出汽化蒸发物质的室盖孔口的室盖；布置在室外部用于支撑在室外部设立的加热装置的外壁；以及反射体，其包括布置在室盖上方的主体，布置在主体下表面上的金属层和装配在主体上用于接触室盖表面的支撑件，其中由低传导性材料制造的主体具有在其中心对应室盖孔口的反射体孔口，且金属层具有低发射率值。
根据本发明的另一个实施例，蒸发源包括在其中容纳蒸发物质的室；安装在室上部，并具有用于发散出汽化蒸发物质的室盖孔口的室盖；布置在室外部用于支撑在室外部设立的加热装置的外壁；以及接触室盖上表面，固定在外壁上端，并具有对应室盖孔口的盖罩孔口的盖罩。
因此，当汽化蒸发物质向外发散出时，由于室盖温度保持预定温度，汽化蒸发物质并不会在室盖孔口附近沉积，且蒸发层在孔口上形成。
附图说明
由下面的详细说明，结合附图，可更清楚地理解本发明上述及其它的特征和优点。
图1是配备了传统蒸发源的真空蒸发装置内部结构的截面图。
图2是显示一个传统点蒸发源的截面图。
图3是根据本发明的第一个实施例的点蒸发源的截面图。
图4是根据本发明的第二个实施例的点蒸发源的截面图。
图5是根据本发明的第二个实施例的点蒸发源的上反射体的仰视图。
图6是图4的部分“A”的详图。
图7是根据本发明的第三个实施例的点蒸发源的截面图。
图8是图7的部分“B”的详图。
图9是根据本发明的第四个实施例的点蒸发源的截面图。
图10是图9的部分“C”的详图。
图11是根据本发明的第四个实施例的另一个点蒸发源的截面图。
图12是图11的部分“D”的详图。
具体实施方式
现在将参照附图对本发明的优选实施例进行更详细地说明。
第一个实施例
图3是根据本发明的第一个实施例的点蒸发源的截面图。根据本发明的第一个实施例，点蒸发源10包括圆柱形的室11，在上面形成室盖孔口12A用于发散出汽化蒸发物质的室盖12，圆柱形的外壁13，以及底部14。加热装置13A布置在室11和外壁13之间。
固定在外壁13上端的盖罩15布置在室盖12上，并与室盖保持预定距离，其中盖罩15的形状是圆板。在盖罩15上形成的盖罩孔口15A对应室盖孔口12A。
为了防止室盖12的热量向外传输，阻断板16布置在盖罩15和室盖12之间，并与盖罩15和室盖12相平齐，其中阻断板16的外圆面固定在盖罩15的内圆面上。另外，通过将多个支撑杆的两端(未显示)都固定在阻断板16上表面和盖罩15下表面上，阻断板16可布置在盖罩15和室盖12之间。
阻断板16在其中心具有对应室盖孔口12A和盖罩孔口15A的阻断板孔口。因此，从室盖孔口12A发散出的汽化蒸发物质是朝孔口的方向，通过阻断板孔口和盖罩孔口15A向外发散出。
在根据本发明第一个实施例的蒸发源中，从热量产生汽化蒸发物质的室11内表面传到室盖12，此后从室盖12传到盖罩15的热量将通过布置在室盖12上方的阻断板16而阻断。因此，室盖12和阻断板16之间的温度保持在阻断板16和盖罩15之间的温度之上。
另外，室盖12和室盖孔口12A的温度保持在预定温度，且因此，由于室盖孔口12A的温度并未降低而防止了室盖孔口12A周围汽化蒸发物质的沉积。
理想的是阻断板16由低传导性材料制造，例如，SUS材料或钽。
根据本发明的第一个实施例，点蒸发源的上述构造适用于线蒸发源。
如上所述，根据本发明第一个实施例，通过在室盖和盖罩之间布置由低传导性材料制造的阻断板，切断了热量从室盖向外的传输和热量向室盖的传输，蒸发源可适当保持室盖孔口周围的温度。因此，可有效防止由于升高的温度而使通过室盖孔口向外发散出的汽化蒸发物质在室盖孔口周围沉积的问题。
第二个实施例
图4是根据本发明的第二个实施例的点蒸发源的截面图。根据本发明的第一个实施例，点蒸发源20包括圆柱形的室21，在上面形成室盖孔口22A用于发散出汽化蒸发物质M的室盖22，圆柱形的外壁23，以及底部24。加热装置23A布置在室21和外壁23之间。
圆板形的、固定在外壁23上端的盖罩25是装配在室盖22上来接触其表面。下反射体26和上反射体27是按顺序布置在盖罩25上方。下反射体26接触盖罩25的上表面，上反射体27以预定距离布置在下反射体26上方。
图5是根据本发明的第二个实施例的点蒸发源的上反射体的仰视图。图6是图4的部分“A”的详图。图5和图6显示了下反射体26和上反射体27之间的相互关系。
圆板形的下反射体26和上反射体27在其中心具有分别对应盖罩孔口25A和室盖孔口22A的下孔口和上孔口。因此，下反射体26和上反射体27对发散出汽化蒸发物质的功能并无影响。
多个突起27B在上反射体27的下表面上形成，其中每个突起27B末端形成尖。另外，多个凹坑26B在下反射体26的上表面上形成，其中每个凹坑26B对应每个突起27B。上反射体27的每个突起27B以点接触容纳在下反射体26的每个凹坑26B中。
在下反射体26的上表面形成的每个凹坑26B是椭圆形，其中长主轴是周向定向的，短主轴是径向定向的。多个蒸发源是圆形分布在真空蒸发装置上，且沿圆形路线移动时发散出汽化蒸发物质。在此情况下，为补偿上反射体27和下反射体26的相对运动，后者与盖罩25一起作圆形运动，也就是为了防止点接触凹坑26B的突起27B与凹坑26B分离，将每个凹坑26B都制造成椭圆形。
此后，将说明根据本发明的第二个实施例，蒸发源的功能。
通过下反射体26防止从蒸发源内表面向室盖22和盖罩25传输的热量向外发散出，可将室盖22保持在预定温度。由于上反射体27通过突起27B与下反射体26保持预定距离，向下反射体26传输的热量并未向上反射体27传输。另外，由于突起27B是点接触凹坑26B，通过突起27B向上反射体27传输的热量将非常少。
理想的是凹坑26B和突起27B至少在三对以上，以便于上反射体27在下反射体26上保持平衡。
如上所述，根据本发明的第二个实施例，通过减少热量通过下反射体和上反射体向蒸发源外部的发散出，并通过将室盖和盖罩布置在下反射体之下以及上反射体在任何时候保持预定温度，蒸发源可防止汽化蒸发物质在室盖孔口周围沉积的现象。
第三个实施例
图7是根据本发明的第三个实施例的点蒸发源的截面图。图8是图7的部分“B”的详图。根据本发明的第三个实施例，点蒸发源30包括圆柱形的室31，在上面形成室盖孔口32A用于发散出汽化蒸发物质的室盖32，圆柱形的外壁33，以及底部34。加热装置33A布置在室31和外壁33之间。
固定在外壁33的内圆面上的反射体35是装配在室盖32上，并与室盖32相平齐。反射体35在其中心具有对应室盖孔口32A的反射体孔口35A。
反射体35包括布置在主体35B下表面上的金属层35D，以及装配在主体35B上用于接触室盖32表面的支撑件35C，其中主体35B由低传导性金属或陶瓷材料制造。
具有低传导性的主体35B可防止热量从室盖32向外传输。另外，具有低发射率值的金属层35D是在主体35B的下表面上形成，用来向室盖32再次传输热量。因此，室盖32保持了预定温度。
来自室盖32的热量也向支撑件35C传输。因此，为了抑制热量传输，支撑件35C由低传导性金属或陶瓷材料制造。
支撑件35C和主体35B可整体成形。但是，如果是陶瓷材料，则因为很难整体成形，而需要分开制造支撑件35C和主体35B，其中螺钉形式或密封装配形式是所希望的。
因为支撑件35C是点接触室盖32，理想的是，为便于支撑件35C支撑主体35B，支撑件35C至少在四个以上。另外，为了减小和室盖32的接触面积，希望将支撑件35C作成钉子形，但并不另外限定。
理想的是，将主体35B和支撑件35C由陶瓷材料制造，例如ZrO2，Al2O3，TiO2，和/或低传导性的材料，例如Mn或Ti。此外，理想的是，金属层35D由Au，Ag，或Al制造。
金属层35D在主体35B下表面上形成可通过热喷涂法，ECM(电化学喷涂法)，或电镀法，其中热喷涂法包括火焰喷涂法，等离子喷涂法，或HVOF(高速氧气-燃料热喷涂)。
如上所述，根据本发明第三个实施例的蒸发源通过由不同材料制造的反射体，可保持室盖孔口温度在预定水平上，防止了热量向外发散出。因此，由于降低了温度，通过室盖孔口向外发散出的汽化蒸发物质在室盖孔口周围沉积的问题可有效解决。
第四个实施例
图9是根据本发明的第四个实施例的点蒸发源的截面图。根据本发明的第四个实施例，点蒸发源40包括圆柱形的室41，在上面形成室盖孔口42A用于发散出汽化蒸发物质的室盖42，圆柱形的外壁43，以及底部44。加热装置43A布置在室41和外壁43之间，且室盖42装配在室41上端。
固定在外壁43上的盖罩45接触其上表面而装配在室盖42上用于向室盖42平稳传输热量。盖罩45具有对应室盖孔口42A的盖罩孔口45A。
从加热装置43A产生的热量将传到盖罩45上。传到盖罩45的热量将传输到接触盖罩45的室盖42上。因此，室盖孔口42A的温度，其在室盖42中心形成，将由于从盖罩45传输的热量而不会降低。
理想的是，盖罩孔口45A和室盖孔口42A具有相同尺寸。通过加热装置43A产生的热量将通过盖罩45和室盖42传输到室盖孔口42A，因此，更有效地将室盖孔口42A的温度保持在预定温度上。
图10是图9的部分“C”的详图。如果盖罩孔口45A和室盖孔口42A具有相同尺寸，为了防止蒸发过程中汽化蒸发物质在盖罩45上沉积，希望盖罩45的厚度朝盖罩孔口45A的方向减小。因此，盖罩孔口45A的内圆面具有尖锐的边缘。
图11是根据本发明的第四个实施例的另一个点蒸发源的截面图。阻断层46是在固定在外壁43上端的盖罩45的上表面上形成，其中阻断层46由低传导性材料制造。阻断层46在盖罩孔口45A的对应位置，具有用于发散出汽化蒸发物质的阻断层孔口46A。
从加热装置43A产生的热量将传到由陶瓷材料制造的盖罩45上。传到盖罩45的热量将传输到接触盖罩45的室盖42上。在盖罩45的上表面上形成阻断层46可防止热量从盖罩45向外发散出。因此，大部分热量都传到室盖42上。
阻断层46由低传导性材料制造，例如陶瓷材料或金属材料，其中陶瓷材料可以是Al2O3，TiO2，SiC，或ZrO2，金属材料可以是Mn或Ti。理想的是，阻断层46通过电镀法在盖罩45上形成。
图12是图11的部分“D”的详图。如果阻断层孔口46A小于盖罩孔口45A，通过室盖42A向外发散出的汽化蒸发物质将在阻断层孔口46A上沉积。因此，阻断层孔口46A要大于盖罩孔口45A，以便于汽化蒸发物质不会在阻断层孔口46A上沉积。
如果阻断层孔口46A和盖罩孔口45A具有相同尺寸，为了防止蒸发过程中汽化蒸发物质在阻断层46上沉积，希望阻断层46的厚度朝阻断层孔口46A的方向减小。因此，阻断层孔口46A的内圆面具有尖锐的边缘。
如上所述，根据本发明的第四个实施例，通过将盖罩布置的接触室盖，蒸发源可将室盖孔口保持在预定温度，因此通过盖罩将加热装置中产生的热量传输到室盖孔口。另外，在盖罩上表面形成的阻断层可防止热量向外发散出。因此，由于温度降低，可有效解决通过室盖孔口向外发散出的汽化蒸发物质在室盖孔口周围沉积的问题。
通过上述用于蒸发有机电发光层的蒸发源的优选实施例，表明本领域技术人员根据上述说明可以有改进和变化。因此，在本发明所附的权利要求确定的范围和精神内，对本发明具体的实施例可以有改变。

Claims (24)

1.一种应用电力加热的蒸发源，其加热容纳在蒸发源中的蒸发物质，并发散出汽化蒸发物质以在基片上形成蒸发物质层，包括：
在其中容纳蒸发物质的室；
安装在室上部的室盖，它具有用于发散出汽化蒸发物质的室盖孔口；
布置在室外部用于支撑在室外部设立的加热装置的外壁；
布置在室盖上方的盖罩，它固定在外壁上端并具有对应室盖孔口的盖罩孔口；以及
布置在盖罩和室盖之间的阻断板，其具有在阻断板中心的、对应室盖孔口和盖罩孔口的阻断板孔口。
2.根据权利要求1所述的蒸发源，其中阻断板的外圆面固定在盖罩的内圆面上。
3.根据权利要求1或2所述的蒸发源，其中阻断板由低传导性材料制成。
4.根据权利要求3所述的蒸发源，其中阻断板由SUS材料或钽制成。
5.一种应用电力加热的蒸发源，其加热容纳在蒸发源中的蒸发物质，并发散出汽化蒸发物质以在基片上形成蒸发物质层，包括：
在其中容纳蒸发物质的室；
安装在室上部的室盖，它具有用于发散出汽化蒸发物质的室盖孔口；
布置在室外部用于支撑在室外部设立的加热装置的外壁；
布置在室盖上方的盖罩，它固定在外壁上端并具有对应室盖孔口的盖罩孔口；以及
上反射体和下反射体，其中心的上、下孔口分别对应盖罩孔口，且布置在盖罩上方来防止热量向盖罩外发散出，其中上反射体布置在下反射体上方。
6.根据权利要求5所述的蒸发源，其中上反射体在其下表面上具有多个突起，下反射体在其上表面上具有多个凹坑，用于容纳上反射体的突起。
7.根据权利要求6所述的蒸发源，其中下反射体的凹坑是椭圆形的，其中长主轴是周向定向的而短主轴是径向定向的。
8.根据权利要求6所述的蒸发源，其中上反射体的突起与下反射体的凹坑点接触。
9.根据权利要求6所述的蒸发源，其中在上反射体和下反射体上各自至少形成三对突起和凹坑。
10.一种应用电力加热的蒸发源，其加热容纳在蒸发源中的蒸发物质，并发散出汽化蒸发物质以在基片上形成蒸发物质层，包括：
在其中容纳蒸发物质的室；
安装在室上部的室盖，它具有用于发散出汽化蒸发物质的室盖孔口；
布置在室外部用于支撑在室外部设立的加热装置的外壁；以及
反射体，其包括布置在室盖上方的主体，布置在主体下表面上的金属层和装配在主体上用于接触室盖表面的支撑件，其中由低传导性材料制造的主体具有在其中心对应室盖孔口的反射体孔口，且金属层具有低发射率值。
11.根据权利要求10所述的蒸发源，其中主体和支撑件由ZrO2，Al2O3，TiO2，Mn或Ti制造。
12.根据权利要求10所述的蒸发源，其中支撑件和主体是整体或分别成形。
13.根据权利要求10所述的蒸发源，其中金属层由Au，Ag，或Al制造。
14.根据权利要求13所述的蒸发源，其中，金属层通过热喷涂法，ECM-即电化学喷涂法，或电镀法，在主体下表面上形成，其中热喷涂法包括火焰喷涂法，等离子喷涂法，或HVOF-即高速氧气-燃料热喷涂法。
15.一种应用电力加热的蒸发源，其加热容纳在蒸发源中的蒸发物质，并发散出汽化蒸发物质以在基片上形成蒸发物质层，包括：
在其中容纳蒸发物质的室；
安装在室上部的室盖，它具有用于发散出汽化蒸发物质的室盖孔口；
布置在室外部用于支撑在室外部设立的加热装置的外壁；以及
接触室盖上表面的盖罩，它固定在外壁上端，并具有对应室盖孔口的盖罩孔口。
16.根据权利要求15所述的蒸发源，其中盖罩孔口和室盖孔口具有相同尺寸。
17.根据权利要求16所述的蒸发源，其中盖罩的厚度沿盖罩孔口的方向减小。
18.根据权利要求15所述的蒸发源，进一步包括在盖罩上表面上形成的阻断层，该阻断层具有对应盖罩孔口的阻断层孔口。
19.根据权利要求18所述的蒸发源，其中阻断层孔口的尺寸大于盖罩孔口的尺寸。
20.根据权利要求18所述的蒸发源，其中阻断层孔口和盖罩孔口具有相同尺寸。
21.根据权利要求20所述的蒸发源，其中阻断层的厚度沿阻断层孔口的方向减小。
22.根据权利要求20所述的蒸发源，其中阻断层通过电镀法形成。
23.根据权利要求20所述的蒸发源，其中阻断层由低传导性材料制成。
24.根据权利要求18所述的蒸发源，其中阻断层由陶瓷材料或金属材料制成，其中陶瓷材料包括Al2O3，TiO2，SiC，或ZrO2，金属材料包括Mn或Ti。
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