CN1831185A - 蒸发源组件及使用该组件的蒸镀装置 - Google Patents

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Abstract

一种蒸发源组件及使用该蒸发源组件的蒸镀装置。构成蒸发源组件的外部壳体具有设有导引部且所述导引部的延长线朝向相同位置的遮蔽件(shield)，以规定的角度使构成所述蒸发源组件的蒸发源所具有的喷咀部的通孔倾斜，由此，通过导引从所述各个蒸发源排出的蒸镀物质，使其蒸镀在被蒸镀基板的同一区域，从而形成具有均匀粗糙度且具有均匀厚度的薄膜。

Description

蒸发源组件及使用该组件的蒸镀装置
技术领域
本发明涉及蒸发源组件及蒸镀装置，更具体地说，本发明涉及具有能够形成均匀薄膜的多个蒸发源的蒸发源组件及蒸镀装置(evapOrating sourceassembly and deposition apparatus having the same)。
背景技术
近些年来，伴随社会进入高度信息化时代，想要获得迅速而准确的信息的消费者要求越来越高，因此，轻薄、携带性好且情报处理速度也快的显示装置的研发正在加速进行。这其中，有机电场发光元件是通过向含有有机发光层的有机膜施加电压从而使电子和空穴在有机发光层内再复合而发光的自发光型。由此，LCD等背光型不再必要，而能够实现轻量薄型化，并使工序变得简单。其应答速度与CRT相同水平，且由于其低电压驱动、高发光效率以及广视角而作为二代显示器泽惠消费者。
在此，上述有机膜特别根据有机发光层的材料分类为低分子型有机电场发光件和高分子型有机电场发光元件。
由于上述高分子型有机电场发光元件是在阳极和阴极之间由有机发光层构成的断层结构，或者是含有空穴输送层的双重结构，因此能够制造出层度较薄的有机电场发光元件，另外，由于上述有机膜能够通过湿式涂敷形成，因此即使在常压下也可以制造，降低生产工序成本，不过有机溶剂会损伤有机膜而缩短元件的使用寿命。
另一方面，上述低分子型有机电场发光元件在阴极和阳极之间由功能不同的多层低分子型有机膜构成不产生电荷蓄积地进行掺杂，或代替使用具有适当能量源的物质从而进行调节，因此元件的稳定性优良。此外，上述低分子型有机膜由于主要通过蒸镀形成，因此能防止有机溶剂对有机膜造成损坏，防止元件寿命的缩短。
上述蒸镀，当在真空状态下制造形成低分子有机物质的薄膜时，在基板之前排列具有形状是所要形成的形状的开口部的荫罩掩模图案(shadowmask pattern)，通过将有机物质蒸镀在基板上，可在所述基板上形成具有所需形状的有机膜。
在此，当通过前面所述的真空蒸镀形成有机电场发光元件的有机膜层或电极层时，为同时真空蒸镀一种或两种以上的物质，必需采用具有多个蒸发源的蒸镀装置。
在这种情况下，从多个蒸发源排出的有机物质不能在所述基板上均匀混合形成，或不能形成具有均匀厚度的薄膜，从而会降低有机电场发光元件的安全性及性能。在此，上述基板越大，就越难形成均匀的薄膜。
根据专利文件1，其披露了在使用了多个蒸发源1进行的同时蒸镀中，介装有用于均匀混合了的薄膜蒸镀的蒸发区域调节装置。
图1进一步详细说明了现有技术中设有多个蒸发源的蒸镀装置。
参照图1，在上述蒸发源之间设置区域调节板2，通过控制收纳上述蒸发源的壳体3的开口部0的尺寸，能够限定从所述蒸发源排出的蒸镀物质的排出方向，以在被蒸镀基板(S)上形成均匀的薄膜。但在上述专利文献中，不易于控制用于限定从蒸发源排出的蒸镀物质的方向的区域调节板2及开口部0的尺寸。
专利文件1：大韩民国特许第071595号说明书
发明内容
本发明的目的在于解决所述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种能够将从多个蒸发源排出的蒸镀物质溅射到被蒸镀基板的同一区域而形成均匀薄膜的蒸发源组件及使用该组件的蒸镀装置。
为了解决前面所述的技术问题，本发明的一方面中提供了一种蒸发源组件。所述蒸发源组件设有划分成至少部分开口的至少两个以上的单元的外部壳体。在上述各个单元的内部分别设有各个蒸发源。此时，其还具有位于上述各个开口部的、与上述外部壳体相连且具有导引部的遮蔽件，所述导引部的延长线朝向同一地方。由此，从上述各个蒸发源排出的蒸镀物质能够溅射到被蒸镀基板的同一面上。
在此，上述蒸发源中的至少一个蒸发源优选相对于地面以规定角度倾斜。此时，上述蒸发源最好排出蒸镀物质的开口部朝向被蒸镀基板的同一地方。
此外，上述蒸发源可以含有相同的蒸镀物质。或者上述蒸发源中的至少一个蒸发源具有在被蒸镀基板的一面上形成薄膜的蒸镀物质，而其他至少一个蒸发源具有用于含有薄膜之中的与所述蒸镀物质不同的添加剂。
为了解决前面所述的技术问题，本发明的另一方面提供了一种蒸发源组件。在所述蒸发源组件中设有划分成至少一部分开口的至少两个以上单元的外部壳体。在上述各个单元内部配置各个蒸发源。
上述各个蒸发源包括：与所述单元的开口方向相同的一部分开口的储藏部；喷咀部，其具有与所述储藏部的开口部分相连的咀体和贯穿所述咀体的通孔；包围上述喷咀部和所述储藏部的壳体；介于上述壳体和上述喷咀部之间的加热部。构成所述喷咀部的通孔以规定的角度相对于上述壳体倾斜。
在此，构成上述各个蒸发源的所述喷咀部的通孔最好对准同一地方。
上述外部壳体具有位于所述各个单元的开口部的两侧的且设有朝向被蒸镀基板的导引部的遮蔽件(shield)。此时，最好上述各个遮蔽件的导引部至少一个导引部以规定角度倾斜，使得各个导引部的延长线朝向同一地方。
另外，为了解决前面所述的技术问题，本发明的另一个方面提供了一种含有上述蒸发源组件的蒸镀装置。
本发明的设有至少两个蒸发源而进行蒸镀的蒸发源组件中，由于从上述各个蒸发源排出的蒸镀物质被蒸镀在蒸镀基板的同一领域区域内，从而能够形成具有均匀粗糙度的薄膜，且形成具有均匀厚度的薄膜。
由此，能够可制造具有均匀特性且更稳定的元件。
附图说明
图1是用于说明作为现有技术使用多个蒸发源的蒸镀装置的说明图；
图2是用于说明本发明实施例的蒸镀装置的说明图；
图3是本发明实施例的具有两个蒸发源的蒸发源组件的立体图；
图4是本发明实施例中沿图2中I-I′剖开蒸发源组件的剖视图，其用于说明导引蒸镀物质使其溅射到被蒸镀基板的同一地方处的实施例；
图5是本发明实施例中沿图2中I-I′剖开蒸发源组件的剖视图，其用于说明导引蒸镀物质使得溅射到被蒸镀基板的同一地方处的实施例；
图6是本发明其它实施例中沿图2中I-I′剖开蒸发源组件的剖视图，其用于说明导引蒸镀物质使得其喷射到被蒸镀基板的同一地方处的实施例。
具体实施方式
下面将参照附图详细说明本发明的蒸发源组件及使用该组件的蒸镀装置。下面所述的实施例是将本发明的思想充分传输给本领域技术人员的例子。但是，本发明不受下文中所述的实施方式的限制，也可通过其他形式来实现。并且，为方便起见，附图中夸张显示了装置的大小和厚度。在说明书全篇中使用相同的附图标记来表示相同的构件。
图2是用于说明本发明实施方式的蒸镀装置的附图。
参见附图2，本发明实施方式的蒸镀装置10具有：构成上述蒸镀装置10的咀体的腔室20；蒸发源组件30，其具有至少一个用于向被蒸镀基板(S)的一个面喷射蒸镀物质的微粒的蒸发源；能够使上述蒸发源组件30相对于地面沿垂直方向移动的蒸发源组件移动装置40。
上述腔室20通过图中未显示的真空泵来使其内部保持真空状态。这样，在腔室20内部设置能够使蒸发源组件30相对于地面沿垂直方向移动的蒸发源组件的移动装置40，以便能够使蒸发源组件30沿蒸镀方向移动。
上述蒸发源组件的移动装置40作为适于在维持真空状态的腔室20内使用的垂直移送装置，能够根据工序条件调节蒸发源组件30的移动速度。
一方面，位于腔室20内部的被蒸镀基板(S)为了蒸镀物质的蒸镀而位于大致垂直方向。
并且，在被蒸镀基板(S)的整个表面，即在蒸发源组件30和被蒸镀基板(S)之间设置确定被蒸镀的蒸镀物质的形状的掩模图案(M)。因而，从蒸发源30蒸发出的蒸镀物质穿过掩模图案(M)而被蒸镀在被蒸镀基板(S)上，从而能够在被蒸镀基板(S)上形成规定形状的薄膜。
另一方面，蒸发源组件30至少设有两个蒸发源，并具有以下功能：收纳欲向腔室20内部的被蒸镀基板(S)蒸镀的蒸镀物质，对所收纳的蒸镀物质加热蒸发后将其喷射到被蒸镀基板(S)上而形成薄膜。在此，上述蒸镀物质为有机电场发光元件的有机膜形成物质或电极形成物质。
图3所示为本发明实施例的具有两个蒸发源的蒸发源组件30的立体图。虽然在该实施例中对具有两个蒸发源的蒸发源组件进行了说明，但不仅限于此，上述蒸发源组件可具有三个以上的多个蒸发源。
参见附图3，本发明实施例的蒸发源组件30在外部壳体50内部设有第一蒸发源60和第二蒸发源70。
上述外部壳体50作为支承蒸发源60、70的支承体，为防止所述蒸发源产生的热量传递至外部而最好由冷却板制成。在此，上述冷却板能够利用制冷剂来冷却所述蒸发源内部的内部的热。
在此，上述外部壳体50设有含有导引部80a的遮蔽件(shield)80，其将蒸镀物质的蒸镀方向导向从所述蒸发源喷射蒸镀物质的入口处。这样，通过上述遮蔽件反射从所述蒸发源放出的蒸镀物质，而能够防止污染蒸发源组件。此外，能够限制上述蒸镀物质排放的宽度，并且当是本发明所述的具有至少两个的蒸发源的情况时，从各个蒸发源向所述基板蒸镀的区域总是重叠的，从而能够在上述基板上形成均匀的薄膜，同时还可减小阴影效应(shadow effect)。
在此，上述遮蔽件80可从上述外部壳体50独立分离和更换。此外，所述遮蔽件80最好是由经喷砂处理(sanding)的不锈钢类材料制成，以在蒸镀物质附着在上述遮蔽件的表面上之后不会从其上落下。由此，能够防止吸附在上述遮蔽件上的物质在蒸镀工序时落下而蒸镀在被蒸镀基板上。
另一方面，上述第一蒸发源60和上述第二蒸发源70具有同样的蒸镀物质，在其进行垂直运动的同时能够在蒸镀基板上形成具有厚度均匀的薄膜，其能特别有效地适用于大型基板。
另一方面，上述第一蒸发源60和上述第二蒸发源70具有不同的蒸镀物质。这样，在蒸镀工程期间，由于将两种蒸镀物质混合并蒸镀到所述被蒸镀基板(S)上，因此，在上述被蒸镀基板上形成的薄膜具有均匀的粗糙度。即，上述第一蒸发源60为喷射在蒸镀基板的一个面上形成薄膜的蒸镀物质的蒸发源。与此不同，第二蒸发源70是将用于改善上述薄膜特性的添加剂含于上述薄膜之中的蒸发源。
这样，在具有多个蒸发源的蒸发源组件中，为了形成均匀的薄膜，最好引导从各个蒸发源放出的蒸镀物质而溅射到上述被蒸镀基板的同一地方。由此，能够形成具有均匀厚度和均匀粗糙度的薄膜。
图4和图5是本发明实施例中沿图2中I-I′线剖开蒸发源组件的剖视图，用于说明引导蒸镀物质而溅射到被蒸镀基板(S)的同一地方的实施例。在此，虽然在图中未示出，但是上述各个蒸发源具有：存储蒸镀物质且一部分开口的储藏部；与上述储藏部的开口部分相连并喷射蒸镀物质的喷咀部；包围上述喷咀部和上述储藏部的壳体；介于在上述壳体和所述喷咀之间的加热部。
参见附图4，本发明的蒸发源组件设有外部壳体50。上述外部壳体50划分为具有至少一部分开口的开口部的两个单元，第一蒸发源60通过支承台90固定在第一单元50a中。第二蒸发源70通过支承台100固定在第二单元50b中。
上述外部壳体50设有具有位于各个单元中的导引部80a遮蔽件(shield)80。此时，位于上述各个单元中的导引部80a相对于外部壳体50的水平方向以规定角度倾斜，但位于上述各个单元中的导引部80a的延长线最好对准所述被蒸镀基板(S)上的同一地方。由此，依靠上述导引部80a的导引，能够在被蒸镀基板(S)的同一区域(a)蒸镀从所述各个蒸发源排出的蒸镀物质。在这种情况下，上述导引部80a不相对于所述外部壳体的水平方向以规定角度倾斜，或者即使导引部80a倾斜，若位于各个单元中的导引部80a的延长线不一致，则不能将蒸镀物质蒸镀在被蒸镀基板(S)的同一地方处，不能形成均匀的薄膜。
此外，调节位于上述多个单元中任意一个单元的导引部80a间的宽度，能够控制从上述蒸发源放出的蒸镀物质的蒸镀宽度。由此，通过上述遮蔽件能够阻断从上述各个蒸发源喷出的蒸镀物质被蒸镀到被蒸镀基板的同一区域(a)之外的区域中。这样，能够更精确地将从所述各个蒸发源喷出的蒸镀物质蒸镀在所述被蒸镀基板的同一区域(a)中。
上述遮蔽件80可从外部壳体50独立分离及更换。由此，通过在上述遮蔽件80被污染后进行更换或者将装卸下来，能够易于洗净并再次组装使用。另外，由于能够简便地分离和更换上述遮蔽件80，因此，能够在调准时更换具有多种形式的遮蔽件80而简便其进行控制，以将从所述各个蒸发源放出的蒸镀物质蒸镀到上述被蒸镀基板(S)的同一区域上。
在此，上述遮蔽件80最好由经喷砂处理(sanding)的不锈钢材料制成，以当蒸镀物质附着在其表面上之后不会再落下。由此，在进行蒸镀工序时，可防止蒸镀物质从遮蔽件80上落下并蒸镀在所述被蒸镀基板上，从而能够形成均匀的薄膜。
另一方面，上述第一蒸发源60和上述第二蒸发源70具有相同的蒸镀物质，并且在垂直运动的同时可在基板上蒸镀均匀的薄膜。
或者，上述第一蒸发源60与第二蒸发源70具有不同的蒸镀物质，在蒸镀工序中可混合两种蒸镀物质并蒸镀至上述被蒸镀基板(S)上。即，上述第一蒸发源60为具有在被蒸镀基板(S)的一个面上形成薄膜的蒸镀物质的蒸发源。与此不同，第二蒸发源70是为了改善上述薄膜特性而具有含于所述薄膜之中的添加剂的蒸发源。
上述外部壳体50由采用了制冷剂防止从位于其内部的蒸发源释放的热量排放至外部的冷却板构成。
接下来，如图5所示，为了将从两个蒸发源排出的蒸镀物质蒸镀在所述被蒸镀基板的同一区域上，更为理想的是，对两个蒸发源中的至少一个蒸发源的角度进行调节，使上述蒸发源中喷出蒸镀物质的开口部朝向上述基板的同一地方(a′)。由此，能够更容易地控制从上述蒸发源排出的蒸镀物质的方向。
在这种情况下，可通过角度调节装置来调节上述蒸发源的角度。上述角度调节装置可使用角度调节用支承台90、100。第一蒸发源60固定在其两侧高度不同的第一支承台90a和第二支承台90b所构成的角度调节用支承台90上，以规定的角度调节上述第一蒸发源，从而可改变从上述第一蒸发源释放的蒸镀物质的蒸镀方向。
另外，第二蒸发源70固定在其两侧高度不同的第一支承台100a和第二支承台100b所构成的角度调节用支承台100上，依据规定的角度对上述第二蒸发源进行调节，从而可改变从上述第二蒸发源释放的蒸镀物质的蒸镀方向。
在此，如前面所述，或对至少一个蒸发源的角度进行调节或者对两个蒸发源的角度进行调节，使上述蒸发源能够朝向被蒸镀基板(S)的同一地方(a′)，结果能够将从各个蒸发源排出的蒸镀物质更精确地蒸镀到上述被蒸镀基板(S)的同一区域(a)中。
图6为本发明其他实施例中图2中沿I-I’线剖开的蒸发源组件的剖视图，其用于说明导引蒸镀物质而溅射到被蒸镀基板(S)的同一地方的实施例。在这种情况下，在本发明中，虽然对具有两个单元且在各个单元中设有两个蒸发源的蒸发源组件进行了限定性说明，但是，上述蒸发源组件也可具有三个以上的多个单元和多个蒸发源。
参见附图6，本发明的蒸发源组件设有由第一单元100a和第二单元100b分隔的外部壳体100。在上述第一单元100a中设有第一蒸发源200，在上述第二单元100b中设有第二蒸发源300。
上述蒸发源200、300包括：存储蒸镀物质且一部分开口的储藏部210、310；与上述储藏部210、310的开口相连且用于喷射蒸镀物质的喷咀部220、320；包围上述储藏部210、310及上述喷咀部220、320的壳体230、330；介于在上述储藏部210、310和上述壳体230、330之间的加热部。
上述喷咀部220、320的作用是，将从上述储藏部310蒸发的蒸镀物质粒子喷射至大致垂直竖立的被蒸镀基板(S)的一个面上，以确定所述蒸镀物质的粒子在被蒸镀基板(S)一个面上的蒸镀分布的样式。
在这种情况下，上述喷咀部220、320由构成喷咀部的咀体221、321和贯穿所述咀体的通孔222、322构成。在此，通过构成上述喷咀部的通孔222、322，从上述储藏部210、310蒸发的蒸镀物质朝外部，即朝被蒸镀基板(S)释放。在此，上述通孔222、322也以规定的角度相对于所述壳体230、330倾斜。在这种情况下，可根据所述通孔的倾斜度来调节从上述蒸发源释放的蒸镀物质的蒸镀方向。在这种情况下，更为理想的是，设置在上述各个蒸发源内的所述各个喷咀部的通孔222、322朝向被蒸镀基板(S)的一个位置。由此，能够导引从所述各个蒸发源排出的蒸镀物质而蒸镀至上述被蒸镀基板(S)中的同一区域(b)中，均匀的薄膜。
另外，虽然上述喷咀部220、320可由导热性优良的石墨(praphite)或其等效物制成，但本发明并不仅限于这些材料。此外，由于上述喷咀部220、320可根据其开口的形式来调节喷射蒸镀微粒的形式，因此，能够控制实现上述储藏部210、310内的有机物均匀蒸发。
上述储藏部210、310作为存储要蒸镀在射速被蒸镀基板(S)上的蒸镀物质的部分，一般由坩锅构成。另外，上述储藏部210、310虽可以由具有良好导热性的石墨(praphite)或其等效物制成，但本发明并不仅限于这些材料。
为防止成团(クラスタ型；cluster)的蒸镀物质从上述储藏部210、310中飞出，在上述储藏部的开口的一面所邻接的区域或在上述喷咀部的咀体中还设有防飞溅膜。
上述壳体(housing)220、330采用包围储藏部310的形式且将储藏部310与外部环境隔离。
上述加热部240、340设置在所述储藏部210、310和所述壳体230、330之间且可对存储在所述储藏部310中的蒸镀物质进行加热。
此外，上述蒸发源200、300也具有附着在所述壳体230、330内壁上的内部热反射板250、350。上述内部热反射板250、350反射由所述加热部240、340产生的热量，从而可增大上述加热部240、340的热效率。
另外，上述蒸发源200、300还设有附着在上述喷咀部220、320外部面上的隔热装置260、360。所述隔热装置260、360可防止热通过喷咀部220、320放出，影响上述被蒸镀基板(S)。
在此，另一方面，上述第一蒸发源200与第二蒸发源300具有同样的蒸镀物质，并且一边进行垂直运动，一边在被蒸镀基板(S)上蒸镀均匀的薄膜。或者上述第一蒸发源200与第二蒸发源300具有不同蒸镀物质，并且可在蒸镀工序中混合两种蒸镀物质以在所述被蒸镀基板上进行蒸镀。
因此，如前所述，由于还设有遮蔽件270，其具有位于上述各蒸发源的单元中的导引部，则可调节从所述各个蒸发源排出的蒸镀物质的蒸镀方向及蒸镀宽度，从而可精确地将蒸镀物质导引至所述被蒸镀基板的同一区域内。
由此，通过相对于上述壳体的水平方向以规定角度倾斜的通孔，将从上述各个蒸发源排出的蒸镀物质蒸镀到所述被蒸镀基板的同一蒸镀区域(b)中。在这种情况下，通过移动上述被蒸镀基板或所述蒸发源组件，可形成均匀的薄膜。
在上面的内容中，虽然对本发明的优选实施例进行了说明，但是，在不脱离由附加权利要求所记载的本发明的思想和区域的情况下，本技术领域的普通技术人员可对本发明进行多种修整和改变。

Claims (11)

1.一种蒸发源组件，该组件包括：由至少一部分开口的至少两个以上的单元划分开的外部壳体；位于上述各个单元内的各个蒸发源，
该组件特征在于，还包括位于上述各个单元的开口部的两侧的、与上述外部壳体相连并具有导引部的遮蔽件，上述导引部的延长线朝向同一地方。
2.根据权利要求1所述的蒸发源组件，其特征在于：上述蒸发源中的至少一个蒸发源相对于地面倾斜成规定的角度。
3.根据权利要求2所述的蒸发源组件，其特征在于：在上述蒸发源中，排出蒸镀物质的开口部朝向被蒸镀基板的同一地方。
4.根据权利要求1所述的蒸发源组件，其特征在于：上述蒸发源包有同样的蒸镀物质。
5.根据权利要求1所述的蒸发源组件，其特征在于：上述蒸发源中的至少一个蒸发源具有用于在被蒸镀基板的一面上形成薄膜的蒸镀物质，其他至少一个蒸发源具有用于含于上述薄膜之中的与蒸镀物质不同的添加剂。
6.一种蒸发源组件，该组件包括：至少具有两个以上的至少一部分开口的单元的外部壳体；位于上述各个单元的内部的各个蒸发源，
该组件特征在于，上述各个蒸发源包括：与所述单元的开口的方向相同的一部分开口的储藏部；喷咀部，该喷咀部具有与所述储藏部的开口的部分相连的咀体和贯穿所述咀体的通孔；包围上述喷咀部和所述储藏部的壳体；介于上述壳体和上述喷咀部之间的加热部，其中，构成所述喷咀部的通孔相对于上述壳体的水平方向以规定的角度倾斜。
7.根据权利要求6所述在蒸发源组件，其特征在于：构成上述各个蒸发源的喷咀部的通孔朝向被蒸镀基板的同一地方。
8.根据权利要求6所述在蒸发源组件，其特征在于：上述外部壳体具有位于所述各个单元的开口部的两侧且设有朝向被蒸镀基板的导引部的遮蔽件。
9.根据权利要求8所述在蒸发源组件，其特征在于：上述各个遮蔽件的导引部至少一个导引部以规定的角度倾斜，使得各个导引部的延长线朝向同一地方。
10.根据权利要求6所述在蒸发源组件，其特征在于：上述蒸发源中至少一个蒸发源具有用于在被蒸镀基板的一个面上形成薄膜的蒸镀物质，其他至少一个蒸发源具有用于含于上述薄膜之中的与蒸镀物质不同的添加剂。
11.一种蒸镀装置，其含有权利要求1或6所述的蒸发源组件。
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