专利名称：有机场致发光膜蒸镀用蒸镀源的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于蒸镀有机场致发光膜的蒸镀源(depositionsource)。更详细地说，涉及对加随着蒸镀材料的厚度的变化而产生的加热源或基板与蒸镀材料之间的间隙的增加进行补偿，在基板的整个表面上形成均匀的发光膜的有机场致发光膜蒸镀用蒸镀源。
背景技术：
作为低分子有机场致发光元件制造工序中的一道工序的减压真空蒸镀工序(热物理气相蒸镀工序)是因加热而被气化的蒸镀材料(有机物)发生移动，在固定于罩子内的基板表面上进行蒸镀从而形成发光膜的技术，在此蒸镀工序中，蒸镀材料被放置在储存器(蒸镀源)内，并且被加热至气化温度。蒸镀材料的蒸气移动到放置蒸镀材料的蒸镀源的外部后，凝聚在待镀膜的基板上。这样的蒸镀工序需要用于放置将要被气化的蒸镀材料的蒸镀源和蒸镀蒸气进行蒸镀的基板，并且在处于10-7至10-2托(Torr)的范围内的压力状态的容器内进行。
一般说来，放置蒸镀材料的蒸镀源由电流通过其各个壁(构件)时温度升高的电阻材料制成。当电流施加于蒸镀源时，其内部的蒸镀材料被来自蒸镀源之壁的辐射热和由与壁之接触而产生的传导热加热。典型的蒸镀源是在上部形成开口的箱子型。其开口允许喷向基板的蒸气散开(流出)。
气相蒸镀材料用于被气化和向基板表面上进行蒸镀，它包括低温有机物、金属或高温无机物成分等宽范围的材料。一般说来，进行有机层蒸镀时，原始材料(starting material)是粉末。已知这种有机粉末对这种形式的热气化涂敷提供了多个机会。首先，由于多数有机物是具有较弱结合的比较复杂的成分(高分子量)，所以为了防止在气化工序中发生分解必须小心注意。其次，粉末形态会产生不能被气化的荧光材料微粒，该微粒会随同其成为蒸气残留在蒸镀材料中，以不希望的块(lump)状蒸镀在基板上。一般，这种块在形成于基板上的层内被称为微粒或微粒含有物。
粉末形态具有能够支持被吸收或吸附的水分，或者挥发性有机物的非常大的表面积，在加热期间挥发性有机物会被放出，气体和微粒会从蒸镀源朝着基板向外侧喷出。类似的考虑也涉及能够在气化前被溶融、形成喷至基板表面的液滴的材料。
这种不希望的粒子或液滴等往往在制品，特别是电子或光学制品中生成不能允许的缺陷，从而在图像内出现暗斑(spots)，或者在电子器件内发生短路(short)或开路(open)不良现象。
为了将这种有机物粉末较均匀地加热，于是推出了防止微粒或液滴的裂块到达基板的有机蒸镀装置，另外，为了保护蒸气出口，对在蒸镀材料与蒸气放出开口之间的遮蔽板的结构提出了多种设计。
图1是示出具有上述功能的一般蒸镀装置的内部结构的概略剖视图。图中示出了在蒸镀装置的真空室13内部设置的蒸镀源10和位于蒸镀源10上方的基板12。将要蒸镀发光膜的基板12设置在真空室13的上部板13-1上，放置蒸镀材料(有机物)的蒸镀源10设置在固定于真空室13的底面13-2上的绝缘结构体14上。
图2a是示出图1所示的蒸镀源10的内部结构的剖视图，如图所示，在蒸镀源10内设置了遮蔽板(baffle)11B，用于防止在蒸镀材料20(有机物)的蒸气中包含的微粒或液滴经在蒸镀源10的上部板11A上形成的蒸气放出开口11C放出。遮蔽板11B与在上部板11A上形成的蒸气放出开口11C对应，被固定在蒸镀源10的上部板11A上的多个支持杆11B-1固定，保持与上部板11A相分离的状态。
在利用具有这种结构的蒸镀源10的蒸镀装置中，为了对位于离开蒸镀源10的外壁11D的中央部分的蒸镀材料20供给热量，往往或用上部板11A构成加热器，或在上部板11A的上部(或者下部)设置加热装置。因此，借助于将由侧壁11D产生的热量以及由上部板11A产生的热量直接传递给蒸镀材料20，蒸镀材料20被加热、气化。被气化的蒸镀材料的蒸气沿遮蔽板11B的表面移动，经上部板11A的蒸气放出开口11C放出后蒸镀在基板(图1中的12)的表面上。
图2b是示出工序进行了一定的时间后的图1所示的蒸镀源上部板与蒸镀材料之间的间隔的变化的剖面结构图，图中示出了随着蒸镀工序的进行，上部板11A与蒸镀材料20的表面之间的间隔增加的状态。
借助于上述加热、气化作用，投入蒸镀源10内的蒸镀材料20的量随蒸镀工序的进行逐渐减少，从而其厚度也减小，因此，在经过一定的时间后，蒸镀材料20的表面与上部板11A之间的初始间隔(图2a之“A”)显著增加(图2b之“a”)。
随着这样的上部板11A与蒸镀材料20的表面之间的间隔增加，热传递路径增长，蒸镀速度就会低于初始设定的蒸镀速度(即蒸镀材料20的气化速度)。因此，为了维持初始设定的蒸镀速度，要求对蒸镀材料20进行加热起加热器作用的上部板11A的温度升高。
特别是随着工序的进行，上部板11A与蒸镀材料20的表面之间的间隔增加，在此状态下，由上部板11A产生的热量不能充分地到达蒸镀材料20，即使借助于蒸镀源10的侧壁供给热量，对位于中心部的蒸镀材料20也不会引起气化作用。结果是当蒸镀材料20的投入量多时(即投入的蒸镀材料20的厚度厚时)，难以期望所有的蒸镀材料被气化。
另外，同蒸镀膜的均匀性(uniformity)有直接关系的基板12与蒸镀材料20之间的间隔也增加，因而随着时间的经过蒸镀特性会发生变化。
在低分子有机发光元件的材料中含有大量不是热稳定的有机物，因此会因蒸镀工序中的过量热辐射引起分解或材料特性变化，从而导致元件特性下降的问题。另外，根据在高真空环境下进行的蒸镀工序的特性，在补充了消耗的有机物后，需要冷却、向真空放气和再抽真空的工序，这样的步骤导致了在工序时间方面的损失。
为解决这些问题，最好一次投入较多量的蒸镀材料，使初始的蒸镀特性(例如蒸镀材料的气化特性等)总是维持恒定。
另一方面，在具有图2a和图2b所示的结构的蒸镀源10中，侧壁11D起作为发热体(例如在外壁11D周边缠绕加热线圈的结构)的作用。但是，由于如图1所示，它是蒸镀源10的侧壁11D漏出到外部的结构，所以不能将由侧壁11D产生的全部热量传递给蒸镀材料20，其一部分被散出到外部，因而存在热效率低的问题。
另外，如前所述，随着蒸镀工序的进行，投入蒸镀源10内蒸镀材料20被消耗，因而蒸镀材料20的厚度减小。因此，热量也从与蒸镀材料20不存在的部分相对应的侧壁11D产生，这样的热量不能直接传递至蒸镀材料20，从而成为浪费能量的因素。
作为蒸镀源10所具有的其他问题，是由侧壁11D产生的热量不能充分地传递到位于蒸镀源10的下部的，即与底构件11E相邻的蒸镀材料20。其结果是不能将全部蒸镀材料20进行加热、气化，特别是因在蒸镀源10内的位置的关系，在各蒸镀材料20间产生了温度差(即蒸镀源10内有温度梯度)，因而难以得到均匀的蒸镀源。
本发明是为解决随着上述现有的蒸镀工序的进行而出现的蒸镀源的上部板(加热装置)与投入蒸镀源内的蒸镀材料表面之间的间隔的增加所引起的问题的发明，其目的在于提供一种可以补偿由在蒸镀过程中与蒸镀材料的消耗相伴随的蒸镀材料厚度的减小引起的加热装置与蒸镀材料表面之间的间隔变化的、用于形成有机场致发光膜的蒸镀源。
本发明的另一个目的在于提供一种通过附加隔热功能，防止由加热装置产生的热量散出到外部以提高热效率的蒸镀源。
本发明的再一个目的在于提供一种借助于对与蒸镀源的底构件相邻的蒸镀材料也供给热量，有效地利用全部蒸镀材料、使由温度引起的变化因素最小化、能够得到厚度均匀的蒸镀膜的，用于形成有机场致发光膜的蒸镀源。
发明内容
为解决上述问题，本发明的蒸镀源的特征在于，包括容器，由形成有蒸气放出开口的上部板、侧壁和底构件构成；加热装置，对放置在上述容器内的蒸镀材料提供热量；以及移动装置，根据关于上述加热装置与上述蒸镀材料表面之间的变化的间隔的探测装置的信号进行工作，移动上述加热装置，上述加热装置借助于上述移动装置向下移动，使得上述加热装置与蒸镀材料表面之间的间隔维持初始设定值。
上述蒸镀源中的上述探测装置和加热装置被设置在上述上部板上，上述移动装置包括多个缸筒(油缸或气缸)，由真空室支持，各连杆的终端固定在上述上部板上，使上述上部板上下移动；以及控制装置，接收设置在上部板上的探测装置的信号，当上部板与蒸镀材料表面之间的间隔比设定的间隔大时，使上述缸筒工作，沿侧壁向下移动其上固定着各连杆的上述上部板。
本发明的另一形态的蒸镀源的特征在于，包括容器，由形成有蒸气放出开口的上部板、侧壁和能垂直移动的底构件构成；加热装置，对放置在上述容器内的蒸镀材料提供热量；以及移动装置，根据关于上述加热装置与上述蒸镀材料表面之间的变化的间隔的探测装置的信号进行工作，移动上述底构件，上述底构件借助于上述移动装置向上移动，使得上述加热装置与蒸镀材料表面之间的间隔维持初始设定值。
上述蒸镀源中的移动装置包括缸筒，由真空室支持，连杆的终端被固定在上述底构件上，使上述底构件上下移动；以及控制装置，接收设置在上述上部板上的探测装置的信号，当加热装置与蒸镀材料表面之间的间隔比设定的间隔大时，使上述缸筒工作，将其上固定着连杆的上述底构件向上移动。
本发明的另一形态的蒸镀源包括加热装置，由形成有蒸气放出开口的上部板、侧壁和底构件构成，并对选择的位置提供热量；探测装置，用于探测放置在内部的蒸镀材料表面的高度的变化；以及控制装置，根据上述探测装置的信号有选择地控制上述加热装置的工作。
加热装置是缠绕在上述侧壁的外周面、根据蒸镀材料的高度借助于控制装置的控制被分别施加电源的多个线圈，控制装置在随着蒸镀工序的进行，上述蒸镀材料表面的高度发生变化时进行控制，以使只对最接近蒸镀材料表面的线圈施加电源。
在上述蒸镀源的底构件上形成沟槽，线圈被置入上述沟槽中，当对线圈施加电源时，线圈产生的热量传递至放置在底构件的表面上的蒸镀材料。另外，在侧壁的外侧设置了外罩，以防止由加热装置产生的热量散至外部。
在如上说明的所有蒸镀源中，借助于在上部板上形成的蒸气放出开口或与蒸镀蒸镀膜的基板的宽度相同，或具有比基板宽度长的长度，能够在基板的整个表面上形成均匀的蒸镀膜。
图1是一般的有机场致发光元件蒸镀装置的概略剖视图。
图2a是工序进行前的图1所示的蒸镀源的剖视图。
图2b是示出工序进行后的图1所示的蒸镀源的上部板与蒸镀材料之间的间隔的变化的剖视图。
图3a是本发明第1实施例的蒸镀源的剖视图。
图3b是图3a的3b部分的详细平面图。
图3c是示出工序完成后的图3a所示的蒸镀源的上部板与蒸镀材料的位置关系的剖视图。
图4是本发明第2实施例的蒸镀源的剖视图。
图5是本发明第3实施例的蒸镀源的剖视图。
图6是沿图5的线6-6进行剖切的状态的剖视图。
图7是概略示出本发明第4实施例的蒸镀源与基板的关系的透视图。
图8a是示出利用图7所示的蒸镀源在表面上蒸镀发光膜的初始状态的基板的平面图。
图8b是示出以移动图7所示的蒸镀源(或基板)的方式完成发光膜的蒸镀的状态的基板的平面图。
图9是示出本发明第4实施例的多种形态的蒸镀源结构的剖视图。
具体实施例方式
下面根据附图对本发明的各实施例进行详细说明。
(第1实施例)图3a是本发明第1实施例的蒸镀源的剖面结构图。本实施例的蒸镀源100是由上部板101、侧壁102和底构件103构成的密闭容器，在其内部放置了蒸镀材料20(有机物)。在上部板101上形成了用于放出被气化了的蒸镀材料的蒸气的蒸气放出开口101A(为简便计，以下称为“开口”)，固定在上部板101底面上的遮蔽板104与开口101A对应。
上部板101可以起作为对蒸镀材料20供给热量的加热装置(加热器)的作用，或者也可以在其上部(或下部)设置另外的加热装置。在下面的说明中，以上部板101起加热装置(加热器)的作用的情形为例进行说明。
图3a所示的实施例的最大特点是，以可上下自由移动的方式构成蒸镀源100的上部板101，为此，在上部板101上设置了用于移动上部板的移动装置151。
在本实施例中利用的移动装置是油压或气压缸筒151，固定在蒸镀装置的真空室(图1之13)的侧壁上的2个支持托架154延伸至蒸镀源100上，缸筒151分别设置在其端部。各缸筒151的连杆152分别固定在上部板101的上部表面的两侧部，据此，各缸筒151不影响蒸镀材料蒸气经上部板101的开口101A放出。
另一方面，各缸筒151的工作被未图示的控制装置控制，该控制装置与设置在遮蔽板104底面上的探测装置153(例如光传感器)连接，根据从光传感器153输入的信号对各缸筒151的工作进行控制。
图3b是图3a的3b部分的详细图，它部分地示出了蒸镀源100的侧壁102和沿侧壁102上下移动的上部板101的结构。在侧壁102的内表面形成了多个垂直沟槽102-1，在与其相对应的上部板101的外周面形成了可以置入侧壁102的各沟槽102-1内的大的突起部101-1。因此，在上部板101上下移动时，上部板101的各突起部101-1沿侧壁102的各沟槽102-1移动，结果，上部板101对侧壁102初始位置做无扭转地平滑的上下自由移动。
图3c是示出工序完成后的图3a所示的蒸镀源的上部板与蒸镀材料的位置关系的剖视图。根据图3a和图3c对按如上所述构成的本实施例的蒸镀源的功能进行说明。
随着蒸镀工序的进行，因加热、气化作用投入蒸镀源100内的蒸镀材料20的量逐渐减少，因此，蒸镀材料20的表面与上部板101之间的间隔增加。设置在遮蔽板104底面的探测装置153(例如光传感器)探测这样的蒸镀材料20的表面与上部板101之间的间隔变化，并将探测到的信号传送至控制装置。
控制装置根据从光传感器153传送来的信号计算蒸镀材料20的表面与上部板101之间的间隔(光传感器与蒸镀材料表面之间的间隔加上上部板与遮蔽板底面之间的间隔)，并将计算出的间隔与最初设定的间隔进行比较。当该比较结果是蒸镀材料20的表面与上部板101之间的间隔有变化(增加)时，控制装置使缸筒151工作。因各缸筒151工作，各缸筒151的连杆152伸出，据此，其上固定着连杆152之端部的上部板101沿侧壁102向下移动。
当通过这样的上部板101向下移动，上部板101与蒸镀材料20的表面之间的间隔变得与最初设定的间隔(图3之“A”)相同时，即若控制装置根据从光传感器153传送来的信号计算出的蒸镀材料20的表面与上部板101之间的间隔与最初设定的间隔相同时，控制装置终止各缸筒151的工作。
这样的由控制装置和缸筒151引起的上部板101的向下移动在蒸镀工序期间连续进行，在蒸镀材料20完全消耗后，控制装置使缸筒151的连杆152返回最初的位置。因此，蒸镀源100的上部板101也返回最初的位置，以后在蒸镀源100内投入新的蒸镀材料。
另一方面，在图3a和图3c中，示出了作为探测装置的光传感器153设置在遮蔽板104的底面的情形，另外，也可以设置在上部板101的底面等上，只要是既不妨碍蒸镀工序又能够探测蒸镀材料表面与加热器之间的间隔的位置，可以设置在任何位置上。
(第2实施例)图4是本发明第2实施例的蒸镀源的剖视图。本实施例的蒸镀源200的整体结构与图3a和图3c所示的蒸镀源100的结构相同。另外，蒸镀源200的上部板201可以起作为对蒸镀材料20供给热量的加热装置(加热器)的作用，或者也可以在其上部(或下部)设置另外的加热装置。在下面的说明中，以上部板201起加热装置(加热器)的作用的情形为例进行说明。
本实施例的最大特点是，其结构为可以根据蒸镀材料20的表面与蒸镀源200的上部板201之间的间隔变化使蒸镀源200的底构件203向上移动。
如上所述，在基板(图1之12)表面形成的蒸镀膜的均匀性还随基板12与蒸镀材料20之间的间隔变化。图3a所示的第1实施例的蒸镀源100虽然能补偿上部板101与蒸镀材料20之间的间隔变化，但不具有调节基板12与蒸镀材料20之间的间隔变化的装置。本实施例中的结构是构成使蒸镀源200的底构件203沿侧壁202上下自由移动，使得能够补偿这种基板12与蒸镀材料20之间的间隔变化。
在底构件203的下部设置了使底构件203垂直移动的移动装置。本实施例中的结构是，所利用的移动装置是气压或油压缸筒251，缸筒251设置在图1所示的真空室13的底面13-2上，它的连杆252以穿通绝缘结构体(图1之14)的状态其终端固定在底构件203的底面中央部。但是这种结构只不过是一个例子，为了垂直移动底构件203，也可以设置具有其他结构的缸筒。
在本实施例中，也是借助于未图示的控制装置控制来控制缸筒251的工作，控制装置与设置在遮蔽板204底面上的光传感器253相连接，根据从光传感器输入的信号对缸筒251的工作进行控制。
另一方面，在本实施例的蒸镀源200的侧壁202的内周面上构建了多个垂直沟槽，在沿侧壁202上下移动的底构件203的外周面构建了可以置入各沟槽的多个大的突起部，据此，底构件203可以对侧壁202做无扭转(无位置变化)地平滑的上下自由移动。除仅构建有突起部的构件不同外，该结构与图3b所示的结构相同，因此，为简便计，省略其说明。
因如上所述的加热、气化作用，投入蒸镀源200内的蒸镀材料20的量随蒸镀工序的进行逐渐减少，因此，蒸镀材料20的表面与上部板201之间的间隔增加(也就是说，蒸镀材料20的表面与基板12之间的间隔也增加，各增加量相同)。设置在遮蔽板204底面的探测装置253(例如光传感器)探测这样的蒸镀材料20的表面与上部板201之间的间隔变化，并将探测到的信号传递给控制装置。
控制装置根据从光传感器253传送来的信号计算蒸镀材料20的表面与上部板201之间的间隔，并与最初设定的间隔进行比较。当该比较结果是蒸镀材料20的表面与上部板201之间的间隔有变化时，控制装置使设置在底构件203下部的缸筒251工作，连杆152伸出。借助于缸筒251的工作，其上固定着缸筒251的连杆252之端部的底构件203沿侧壁202向上移动。
当通过这样的底构件203向上移动，上部板201与蒸镀材料20的表面之间的间隔变得与最初设定的间隔相同时，即当控制装置根据从光传感器253传送来的信号计算出的蒸镀材料20的表面与上部板201之间的间隔与最初设定的间隔相同时，控制装置终止缸筒251的工作。这样的由控制装置和缸筒251引起的底构件203的向上移动在蒸镀工序期间连续进行，在蒸镀材料完全消耗后，缸筒251和底构件203也返回最初的位置，以后在蒸镀源200内投入新的蒸镀材料。
另一方面，在图4中，示出了作为探测装置的光传感器253设置在遮蔽板204的底面的情形，另外，也可以设置在上部板201的底面等上，只要是既不妨碍蒸镀工序又能容易地探测蒸镀材料表面与上部板201(即加热器)之间的间隔的位置，可以设置在任何位置上。
利用以上所述的第1和第2实施例的蒸镀源，在蒸镀过程中蒸镀材料的厚度随蒸镀材料的消耗发生变化时，可以通过移动蒸镀源的上部板或底构件将蒸镀材料表面与上部板之间的间隔，或蒸镀材料表面与基板之间的间隔维持在最初设定的状态。其结果是借助于在蒸镀工序期间将合适的热量传递至蒸镀材料，能够维持蒸镀材料的蒸发温度恒定，维持最佳的蒸镀速度。特别是在第2实施例中，不仅是上部板与蒸镀材料之间的间隔，而且基板与蒸镀材料之间的间隔总是维持合适的间隔，结果是能够形成均匀的蒸镀膜。
另外，就是与底构件相邻的蒸镀材料也能气化，因而能使蒸镀材料的残留量最少。特别是在蒸镀工序前最大限度地投入蒸镀材料的场合，由于能够将全部蒸镀材料气化，所以能够使由于有机物的再投入而在蒸镀装置内进行抽真空、加热、冷却工序所产生的时间方面的损失最小，由于能够使蒸镀源的深度更深，所以能够使有机物的投入量极大。
(第3实施例)图5是本发明第3实施例的蒸镀源的剖视图。本实施例的蒸镀源300也是由起加热装置的作用的上部板301、侧壁302和底构件303构成。形成了开口301A、设置了遮蔽板304的上部板301的结构与上述的第1和第2实施例中的蒸镀源100和200的上部板101和102的相同，因此省略其说明。
图5所示的蒸镀源300的最大特点是，在蒸镀源300的侧壁302的外周面缠绕了作为用于对蒸镀材料20供给热量的加热装置的多个线圈C1、C2、…、Cn，以及在外壁302的外部设置了外罩350。
多个线圈C1、C2、…、Cn缠绕在蒸镀源300的侧壁302的外周面上，位于最上端的线圈C1与可以投入蒸镀源300内的最大高度的蒸镀材料20的表面一致，最下端的线圈Cn与底构件303的表面一致。
各线圈C1、C2、…、Cn配置得可以对其分别施加电源。施加于各线圈C1、C2、…、Cn的电源被控制装置(未图示)控制，控制装置与设置在蒸镀源300内部的探测装置353(例如光传感器)连接。
对这样排列的各线圈C1、C2、…、Cn的作用说明如下。
在蒸镀工序初期，以最大高度投入蒸镀源300的蒸镀材料20的表面与最上端线圈C1一致，只对与蒸镀材料20的表面相一致的最上端线圈C1施加电源。因此，蒸镀材料20的上端部分被由起加热装置的作用的上部板301产生的热量和由最上端线圈C1产生的热量加热、气化。随蒸镀工序的进行，因加热、气化作用蒸镀源300内的蒸镀材料20的量逐渐减少(蒸镀材料20的高度降低)。
设置在遮蔽板304底面的探测装置353探测这样的蒸镀材料20的高度变化，并将该信号传送给控制装置，控制装置根据从该信号计算蒸镀材料20的高度。根据控制装置计算出的蒸镀材料20的高度对施加于各线圈C1、C2、…、Cn的电源进行控制。即，当蒸镀材料20的高度降低，其表面位于最上端线圈C1之下的第2个线圈C2的位置时，控制装置切断施加于最上端线圈C1的电源，对第2个线圈C2施加电源。
接着，当蒸镀材料20的高度降低，其表面位于最下端线圈Cn的位置时，控制装置仅对最下端线圈Cn施加电源，切断施加于其他线圈C1、C2、…的电源。
这样，即使蒸镀材料20的高度随着蒸镀的进行发生变化，借助于总是使施加了电源的线圈与蒸镀材料20中的接受来自上部板301的热量的部分对应，能够防止对蒸镀材料中的不进行加热、气化的部分和蒸镀材料不存在的部分进行不必要的供热。
另一方面，位于蒸镀源300的外部的外罩350防止了由各线圈C1、C2、…、Cn产生的热量向外部散出，因此，由各线圈C1、C2、…、Cn产生的热量的几乎全部经侧壁302传递至蒸镀材料20，从而使热损失最小。特别是当对在蒸镀源300的侧壁302与外罩之间形成的空间使用隔热材料时，能更有效地防止向外部散热，能使整个系统的温度梯度最小。
另外，借助于用热容量大的铝(Al)、锆(Zr)、硅(Si)或钇(Y)等的氧化物或氮化物制造外罩350，能够获得优良的隔热性能。未说明的标号350A是为了将电源线连接至各线圈C1、C2、…、Cn而在外罩350上形成的开口部。
本实施例的其他结构特点示于图6。图6是沿图5的线6-6进行剖切的状态的剖视图。图中示出了在底构件303的底部形成的沟槽303A和置于该沟槽303A中的线圈C。沟槽303A在底构件303的宽度方向(或长度方向)上形成，由多个直线部和连接两个相邻的直线部的多个连接部构成，因此，一个线圈C横过底构件303的全部面积配置。电源与置入该沟槽303A中的线圈C的两端连接。
进行上述蒸镀工序时对上述设置在侧壁302上的线圈C1、C2、…、Cn施加电源(当然也对上部板301施加电源使其起加热装置的作用)，同时对置入底构件303的沟槽303A中的线圈C也施加电源。因此，由置入底构件303的沟槽303A中的线圈C产生的热量传到了处于与底构件303相邻接的位置上的蒸镀材料20。
这样，即使蒸镀材料20的高度随着蒸镀的进行发生变化，借助于总是使施加了电源的线圈与蒸镀材料20中的接受来自上部板301的热量的部分相对应，防止了对蒸镀材料中的不进行加热、气化的部分和蒸镀材料不存在的部分进行不必要的供热。
这样的本实施例的蒸镀源，即使蒸镀材料的高度随着蒸镀的进行发生变化，借助于使蒸镀材料表面与加热源之间的间隔总是维持恒定，能够防止随着蒸镀的进行蒸镀材料表面与加热源之间的间隔发生变化所引起的温度梯度的产生，其结果是能够使由温度差引起的蒸镀膜厚度的变化最小，得到厚度均匀的蒸镀膜。
另外，利用在蒸镀源的外侧设置的外罩可以防止由在侧壁上设置的线圈产生的热量散出外部，所产生的热量的几乎全部经侧壁传至蒸镀材料，据此，能使整个系统的温度梯度最小。
此外，通过在蒸镀源的底构件上设置另外的线圈，对远离加热装置的蒸镀材料(即与蒸镀源的底构件相邻接的蒸镀材料)也能供给充分的热量，具有能有效利用全部蒸镀材料、并能得到均匀的蒸镀膜的效果。
(第4实施例)
图7是概略示出本发明第4实施例的蒸镀源与基板的关系的透视图，为简便计，未示出蒸镀源400的内部结构。
本实施例的蒸镀源400也是由具有一定宽度和长度的上部板401、侧面构件402和底构件构成。在上部板401上，在其长度方向上形成了开口401A。在各构件401、402所形成的空间内放置蒸镀材料(有机电子发光材料)。
本实施例的蒸镀源的特点是，其结构如图7所示，蒸镀源400的有效蒸镀长度，即对蒸镀有实际贡献的上部板401的开口401A的长度L比要在其上形成发光膜的基板12的宽度b为长，或者与其宽度相同。
图8a是示出利用图7所示的蒸镀源在表面上蒸镀发光膜的初始状态的基板的平面图，当利用按如上所述构成的蒸镀源400在基板12的表面蒸镀发光膜时，经蒸镀源400上部的开口401A飞散的蒸镀材料的蒸气在基板12表面的整个宽度上均匀地散布和蒸镀。
借助于使如此构成的蒸镀源400或基板12在基板12的长度方向上移动，能够进行更加有效的蒸镀工序。即，当使蒸镀源400或基板12在蒸镀装置内在图8a的箭头方向上水平移动(直线移动)时，图8a所示的发光膜连续地蒸镀在基板12表面的整个长度上，图8b是示出以水平移动蒸镀源400或基板12的方式完成发光膜蒸镀的状态的基板的平面图，结果如图8b所示，在基板12的整个表面上形成了均匀的发光膜。
另一方面，在上述第1至第4实施例中说明的蒸镀源100、200、300和400以其上部的横截面积与为内部空间的下部的横截面积相同的方式构成。因此，在这样的蒸镀源中，在上部的材料蒸气的流速与下部的材料蒸气的流速无大的差别。另外，存在蒸镀源上部的面积大，因而内部的蒸镀材料的热损失大的问题。为解决此问题，本发明对蒸镀源的形态进行了变形。
本发明的蒸镀源的另外的特点是在蒸镀源的上部形成具有比下部的横截面积为小的横截面积的部分。图9a至图9d是示出本发明的蒸镀源的结构的剖视图，这些图中示出的各蒸镀源500A、500B、500C、500D的结构是形成有开口501A、501B、501C、501D的上部的横截面积小于其下部的横截面积。即使各个部位的横截面积不同，在同一管中流动的流体的流量在任何位置都是相同的，据此，在横截面积小的部位的流速比在横截面积大的部位的流速大。(伯努利原理)结果，在图9a至图9d示出的蒸镀源500A、500B、500C、500D中，通过横截面积小的部位的蒸镀材料的蒸气的流速大于在内部空间的流速，这导致了蒸气(气化了的蒸镀材料的分子)的动能的增加，据此，大大提高了蒸镀在基板表面上的膜的密度和均匀性。另外，借助于蒸镀材料蒸气发生飞散的部位的横截面积减小，能够使向外部散热所致的热损失最小，可以方便地避免周边温度变化之类的干扰。
另外，本发明使用了热容量比石英的大的材料，例如铝(Al)、锆(Zr)、硅(Si)或钇(Y)的氧化物或氮化物，或者两种以上的合成物质作为蒸镀源的材料。这样的金属氧化物或氮化物的热容量比作为蒸镀材料的有机物质的大(约3∶1以上)，据此，可以提高蒸镀源的隔热性能。
权利要求
1.一种有机场致发光膜蒸镀用蒸镀源，设置在真空室内，借助于施加的电源进行加热，将热量传递到在其内部放置的蒸镀材料，使在内部生成的蒸镀材料的蒸气进行喷射，在基板表面形成蒸镀膜，其特征在于，包括容器，由形成有蒸气放出开口的上部板、侧壁和底构件构成；加热装置，对放置在上述容器内的蒸镀材料提供热量；以及移动装置，根据与上述加热装置和上述蒸镀材料表面之间的变化的间隔相关的探测装置的信号进行工作，使上述加热装置移动，上述加热装置借助于上述移动装置向下移动，使得上述加热装置与蒸镀材料表面之间的间隔维持初始设定值。
2.如权利要求1所述的有机场致发光膜蒸镀用蒸镀源，其特征在于，上述探测装置和加热装置被设置在上述上部板上，上述移动装置包括多个缸筒，由真空室支持，各连杆的终端固定在上述上部板上，使上述上部板上下移动；以及控制装置，接收设置在上部板上的探测装置的信号，当上部板与蒸镀材料表面之间的间隔比设定的间隔大时，使上述缸筒工作，沿侧壁向下移动其上固定着各连杆的上述上部板。
3.如权利要求2所述的有机场致发光膜蒸镀用蒸镀源，其特征在于，上述各缸筒设置在不与在上述上部板上形成的开口部对应的外侧，不对经开口部喷射的蒸镀材料的蒸气流产生影响。
4.如权利要求2所述的有机场致发光膜蒸镀用蒸镀源，其特征在于，在上述侧壁的内表面的整个高度上形成多个沟槽，在与其对应的上部板的外周面形成可以置入侧壁的各沟槽的大的突起部，当上部板上下移动时，上部板的突起部沿侧壁的沟槽移动。
5.一种有机场致发光膜蒸镀用蒸镀源，设置在真空室内，借助于施加的电源进行加热，将热量传递到在其内部放置的蒸镀材料，使在内部生成的蒸镀材料的蒸气进行喷射，在基板表面形成蒸镀膜，其特征在于，包括容器，由形成有蒸气放出开口的上部板、侧壁和能垂直移动的底构件构成；加热装置，对放置在上述容器内的蒸镀材料提供热量；以及移动装置，根据与上述加热装置和上述蒸镀材料表面之间的变化的间隔相关的探测装置的信号进行工作，使上述底构件移动，上述底构件借助于上述移动装置向上移动，使得上述加热装置与蒸镀材料表面之间的间隔维持初始设定值。
6.如权利要求5所述的有机场致发光膜蒸镀用蒸镀源，其特征在于，上述移动装置包括缸筒，由真空室支持，连杆的终端被固定在上述底构件上，使上述底构件上下移动；以及控制装置，接收设置在上述上部板上的探测装置的信号，当加热装置与蒸镀材料表面之间的间隔比设定的间隔大时，使上述缸筒工作，将其上固定着连杆的上述底构件向上移动。
7.如权利要求5所述的有机场致发光膜蒸镀用蒸镀源，其特征在于，在上述侧壁的内表面的整个高度上形成多个沟槽，在与其对应的底构件的外周面形成可以置入侧壁的各沟槽的大的突起部，当底构件上下移动时，底构件的突起部沿沟槽移动。
8.如权利要求1或5所述的有机场致发光膜蒸镀用蒸镀源，其特征在于，上述探测装置是光传感器。
9.一种有机场致发光膜蒸镀用蒸镀源，借助于施加的电源进行加热，将热量传递到在其内部放置的蒸镀材料，使在内部生成的蒸镀材料的蒸气进行喷射，在基板表面形成蒸镀膜，其特征在于，包括加热装置，由形成有蒸气放出开口的上部板、侧壁和底构件构成，并对选择的位置提供热量；探测装置，用于探测放置在内部的蒸镀材料表面的高度的变化；以及控制装置，根据上述探测装置的信号，有选择地控制上述加热装置的工作。
10.如权利要求9所述的有机场致发光膜蒸镀用蒸镀源，其特征在于，上述加热装置由缠绕在上述侧壁的外周面、根据蒸镀材料的高度借助于控制装置的控制被分别施加电源的多个线圈构成。
11.如权利要求10所述的有机场致发光膜蒸镀用蒸镀源，其特征在于，缠绕在上述侧壁上的线圈中的最上端的线圈与在内部可投入的最大量的蒸镀材料的高度一致，最下端的线圈与底构件的表面一致。
12.如权利要求10所述的有机场致发光膜蒸镀用蒸镀源，其特征在于，随着蒸镀工序的进行，上述蒸镀材料表面的高度发生变化时，上述控制装置进行控制，使得只对最接近蒸镀材料表面的线圈施加电源。
13.如权利要求9所述的有机场致发光膜蒸镀用蒸镀源，其特征在于，在上述底构件上形成沟槽，线圈被置入上述沟槽中，当对线圈施加电源时，线圈产生的热量传递至放置在底构件的表面上的蒸镀材料。
14.如权利要求13所述的有机场致发光膜蒸镀用蒸镀源，其特征在于，在上述底构件上形成的沟槽在底构件的宽度方向或长度方向上形成，由多个直线部和连接相邻的两个直线部的多个连接部构成，横过底构件的全部面积形成。
15.如权利要求9所述的有机场致发光膜蒸镀用蒸镀源，其特征在于，还包括设在上述侧壁的外侧、用于防止由加热装置产生的热量散至外部的外罩。
16.如权利要求15所述的有机场致发光膜蒸镀用蒸镀源，其特征在于，在形成于侧壁与外罩之间的空间放置隔热材料。
17.如权利要求15或16所述的有机场致发光膜蒸镀用蒸镀源，其特征在于，外罩由铝(Al)、锆(Zr)、硅(Si)或钇(Y)的金属氧化物或氮化物构成。
18.一种有机场致发光膜蒸镀用蒸镀源，借助于施加的电源进行加热，将热量传递到在其内部放置的蒸镀材料，使在内部生成的蒸镀材料的蒸气进行喷射，在基板表面形成蒸镀膜，其特征在于，由形成有蒸气放出开口的上部板、侧壁和底构件构成，上述蒸气放出开口与被蒸镀蒸镀膜的基板的宽度相同，或具有比基板宽度长的长度。
19.如权利要求18所述的有机场致发光膜蒸镀用蒸镀源，其特征在于，上述蒸镀源设置得能相对于固定的基板在水平方向自由移动。
20.如权利要求18所述的有机场致发光膜蒸镀用蒸镀源，其特征在于，上述基板设置得能相对于固定的上述蒸镀源在水平方向自由移动。
21.如权利要求18所述的有机场致发光膜蒸镀用蒸镀源，其特征在于，上述蒸镀源的上部的横截面积比下部的横截面积要小。
22.如权利要求18所述的有机场致发光膜蒸镀用蒸镀源，其特征在于，上述蒸镀源用热容量比作为蒸镀材料的有机物质的大的材料制造。
23.如权利要求18或22所述的有机场致发光膜蒸镀用蒸镀源，其特征在于，上述蒸镀源用铝(Al)、锆(Zr)、硅(Si)或钇(Y)的氧化物或氮化物的任何一种，或者两种以上的合成物质制造。
全文摘要
本发明提供了可以补偿加热装置与蒸镀材料表面之间的间隔变化的、用于形成有机场致发光膜的蒸镀源。包括容器，由上部板、侧壁和底构件构成；加热装置，对蒸镀材料提供热量；以及移动装置，根据探测装置的信号进行工作，移动加热装置，加热装置借助于移动装置向下移动，使得加热装置与蒸镀材料表面之间的间隔维持初始设定值。探测装置和加热装置设置在上部板上，移动装置包括多个缸筒，使上部板上下移动；以及控制装置，接收探测装置的信号，当上部板与蒸镀材料表面之间的间隔比设定的间隔大时，使缸筒工作，沿侧壁向下移动上部板。
文档编号C23C14/26GK1487116SQ0317876
公开日2004年4月7日 申请日期2003年7月18日 优先权日2002年7月19日
发明者金起范, 金相大, 韩允洙, 卓润兴, 金锡洲 申请人:Lg电子株式会社