專利名稱：蒸發源和采用該蒸發源的蒸鍍裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及蒸發源和采用該蒸發源的蒸鍍裝置，更詳細地說，涉及將坩堝和噴嘴部內設于一個殼體內的蒸發源和安裝有該蒸發源的蒸鍍裝置。
背景技術：
一般地，蒸發裝置用于各種電子零件的薄膜蒸鍍，特別是主要使用在半導體、LCD、有機電場顯示裝置等電子裝置及顯示裝置的薄膜形成中。
所述有機電場發光顯示裝置分別從電子注入電極、空穴注入電極向發光層內部分別注入電子和空穴，在結合有被注入的電子和空穴的激子(Exiton)從激發狀態回落至基礎狀態時發光。
在此，為了提高有機電場發光顯示裝置的發光效率，必須通過發光層順暢地輸送空穴和電子，為此能夠在陰極和有機發光層之間配置電子輸送層，在陽極和有機發光層之間配置空穴輸送層。另外，能夠在陽極和空穴輸送層之間配置空穴注入層，在陰極和電子輸送層之間配置電子注入層。
并且，作為在基板上形成薄膜的一般方法，具有真空蒸鍍法、鍍離子(Ion-plation)法以及濺射法等物理蒸鍍法(PVD)和利用氣體反應的化學氣相蒸鍍法(CVD)等。其中，在有機電場發光元件的金屬膜等的薄膜形成中主要利用真空蒸鍍法。
作為該真空蒸鍍法所使用的蒸發源，使用有間接加熱方式(或感應加熱方式)的蒸發源，該間接加熱方式需要以規定溫度(例如Al時為1200℃)加熱收容在坩堝中的蒸鍍物質的裝置，該裝置具有用于加熱所述坩堝的加熱器和用于向基板噴射從被加熱的坩堝放出的蒸鍍物質的噴嘴部。另外，為了防止由所述加熱部產生的高溫熱向蒸發源的外部放出的現象，遍及蒸發源整體設置多個隔熱材料。
但是，根據這樣的蒸發源的結構，通常在一個劃分的空間內配置坩堝和要加熱該坩堝的加熱部，在另一個劃分的空間內配置噴嘴部，該噴嘴部與坩堝連通，所述坩堝和噴嘴部設有用于遮斷熱的隔熱材料，當然坩堝和噴嘴部的連結部位也同樣地設有用于遮斷熱的隔熱材料。
因此，必須增大蒸鍍源的體積，設置到這樣的大蒸鍍源上的隔熱材料的安裝費用增加，另外，用于移動該蒸鍍源的轉移裝置也要求具有高功率。
作為記載有現有的真空蒸鍍裝置及其方法的技術的文獻，具有下述的專利文獻1，其公開了利用在有機物和無機物的蒸鍍中容易使用的線形蒸鍍和間接加熱的真空蒸鍍裝置及其方法。
專利文獻1韓國專利公開第2003-0024338號說明書發明內容本發明是鑒于上述問題點而研發的，其目的是提供將坩堝和加熱部以及噴嘴部配置在一個劃分的空間內而縮小其尺寸的蒸發源，和利用該蒸發源將蒸鍍物質蒸鍍在基板上的蒸鍍裝置。
為實現上述目的，本發明的蒸發源包括殼體；內設于所述殼體中的坩堝；內設于所述殼體中，并用于加熱坩堝而設置在其周邊的加熱部；經由噴射嘴將從所述坩堝蒸發的蒸鍍物質噴射到位于殼體外部的基板上的噴嘴部。
另外，所述加熱部至少具有大于或等于一個的板狀加熱器以加熱坩堝，所述板狀加熱器具有一定的單位寬幅并且左右交替地曲折而構成板狀。
另外，所述殼體是具有冷卻水路的冷卻套，其可以將一個連續的管子彎曲而均勻配置在冷卻套的整體部位，并且能夠將多個管子分別配置在冷卻套的不同部位。
另外，本發明的蒸發源還包括在所述加熱部和殼體之間為隔斷熱而設置的隔熱部。
所述隔熱部具有單獨一個或以多個重疊配置的隔熱材料，其可適用石墨毛氈(グラフアイトフエルト)材質，所述隔熱部還具有覆蓋噴射嘴而配置的噴嘴隔熱材料。
所述隔熱部還包括隔熱板，其設置在噴射孔的內周面，用于遮斷經由噴射嘴放射的熱。
所述噴射嘴為確保基板內成膜的均勻度而以任意間隔設置，其直徑大小是5～15mm，相對所述基板的長度而配置1～20個。
所述隔熱板還包括第一隔熱板，其覆蓋噴射孔的內周面及噴射孔周邊的一部分殼體的外周面；第二隔熱板，其在殼體的外周面上突出形成以包含所述第一隔熱板進行劃分。
采用具有這樣結構的蒸發源的蒸鍍裝置，包括所述蒸發源和轉移所述蒸發源而設置的轉移部。
所述轉移部通過由電機的動力旋轉的滾珠絲杠使蒸發源沿導向部件移動。
排列所述多個蒸發源，使從停止狀態的各蒸發源噴射的蒸鍍物質集中在基板的一定范圍內，傾斜地配置各蒸發源的噴射嘴以使蒸鍍物質集中在所述基板上。
另外，所述蒸發源包括殼體；內設于所述殼體內的坩堝；內設于所述殼體內，為加熱坩堝而設置在其周邊的加熱部；通過噴射嘴將從所述坩堝蒸發的蒸鍍物質噴射到位于殼體外部的基板上的噴嘴部。
根據以上說明的本發明，通過在一個劃分空間內設置坩堝和加熱部以及噴嘴部，與在各自不同的空間配置坩堝和噴嘴部的現有的蒸發源相比，小型且輕量，限定噴射嘴的直徑和個數從而最大限度地遮斷從蒸發源放出的放射熱，均勻地蒸鍍蒸鍍物質。
另外，具有如下效果，即，還可以降低用于移動蒸發源的轉移部的功率，排列多個蒸發源來集中地噴射蒸鍍物質，提高產品的品質。
圖1是概略地表示本發明最佳實施方式的蒸發源的立體圖；圖2是沿圖1的A-A線的剖面圖；圖3是單獨地表示圖2所示的坩堝的立體圖；圖4是表示圖2所示的板狀加熱器的立體圖；圖5是表示本發明的另一實施方式的蒸發源的殼體及隔熱部的剖面圖；圖6是表示本發明的另一實施方式的蒸發源的隔熱結構的剖面圖；圖7是概略地表示采用了圖1的蒸發源的蒸鍍裝置的概略圖；圖8是概略地表示圖7的一實施方式的立體圖；圖9是概略地表示圖7的另一實施方式的立體圖；圖10是概略地表示對圖8及圖9所示的蒸發源和從蒸發源噴射的蒸鍍物質的噴射范圍的一實施方式的側面圖；
圖11是概略地表示對圖8及圖9所示的蒸發源和從蒸發源噴射的蒸鍍物質的噴射范圍的另一實施方式的側面圖；具體實施方式
以下，根據附圖詳細說明本發明的蒸發源及采用該蒸發源的蒸鍍裝置。
圖1是概略地表示本發明理想的實施方式的蒸發源的立體圖；圖2是沿圖1的A-A線的剖面圖。參照附圖，本發明的蒸發源100包括設于殼體110內部的坩堝120、具有用于加熱該坩堝120的加熱器130的加熱部、具有覆蓋該加熱部的多個隔熱材料的隔熱部以及與所述坩堝120連通并且具有用于向外部噴射蒸鍍物質的噴射嘴140的噴嘴部。
所述坩堝120收容有蒸鍍物質，為了加熱該坩堝120，在其周邊配置加熱器130，在加熱器130的周邊設有用于遮斷由該加熱器130產生的高溫熱的反射器(reflector；162)。
所述加熱器130根據需要能夠在坩堝120的整個面上設置，也能夠設置在已選擇的大于或等于一個的面上。另外，在用于噴射從坩堝120蒸發的蒸鍍物質的噴射嘴140的前端，設置用于遮斷蒸鍍物質的熱量的第一隔熱板180，在該第一隔熱板180的上部及下部，在殼體110的外周面上突出設置用于防止蒸鍍物質擴散和放射熱量擴散的第二隔熱板190。另外，在蒸發源100的一側設置測定經由所述噴射嘴140噴射的蒸鍍物質的蒸鍍厚度的厚度測量器142。
圖3是單獨表示圖2所示的坩堝的立體圖。
如圖3所示，所述坩堝120內設于殼體110中，理想的是具有適當的收容空間的大致矩形，安裝在該坩堝120上的噴嘴140為了確保基板內成膜的均一度理想的是以任意的間隔進行配置。此時，為了最大程度地遮斷經由噴射嘴140從坩堝120放出的放射熱量，重要的是將噴射嘴140的面積最小化。
因此，噴射嘴140的直徑最理想的是5～15mm，這是因為噴射嘴140的大小若小于5mm，則不能夠將噴射到基板上的蒸鍍物質充分地進行傳遞，不能夠均勻地蒸鍍。并且，若噴射嘴140的直徑是15mm以上，則經由噴射嘴140放出規定以上的放射熱量，由此使基板的溫度上升。另外，所述噴嘴部理想的是材質為石墨，所述噴射嘴140理想的是相對于所述基板的長度1m配置1～20個。這是因為，經由噴射嘴140充分地向基板上傳遞由蒸發源100加熱而蒸發的蒸鍍物質，并且從該噴射嘴140傳遞最小限的放射熱。
圖4是表示圖2所示的板狀加熱器的立體圖。
如圖4所示，表示有為了加熱矩形的坩堝120而使用的板狀加熱器130，該板狀加熱器130整體上具有一定的寬幅和高度以及長度，以至少能夠覆蓋坩堝120一側面的大小制作，以根據需要將坩堝120收容于內部。
另外，由圖示可知，板狀加熱器130具有規定的寬幅，左右交替地曲折而形成。這樣的形狀是考慮到熱傳導及電阻等能夠在同一面積產生最大限的熱。另一方面，理想的是，為了向所述板狀加熱器130通電而設有與加熱器130接觸的電線以及向該電線供給電源的電源供給部，為了安全地供給電源而設置框體114以包圍所述電源供給部的輪廓。
所述殼體110是冷卻套，在其主體上形成冷卻水路112，該冷卻水路112可配置管子而形成，此時，能夠將一根管子連續地彎曲并且在冷卻套即殼體100的整體部位均等地配置，或者能夠區別殼體100的上面和側面等而分別配置管子。
當然，雖然沒有圖示，但顯然必須設置冷卻水罐和泵等，以能夠使冷卻水出入所述冷卻水路112。在所述殼體110的內面配置有隔熱材料160。所述隔熱材料160是隔熱部的局部構成要素，是用于遮斷從坩堝120及加熱器130產生的熱量的部件。此時，所述隔熱材料160包圍所述殼體110整個面配置，用石墨毛氈(Graphite felt)進行制作為好。
另外，在所述噴射嘴140的前端部設置噴嘴隔熱材料170，所述噴嘴隔熱材料170覆蓋設于坩堝120的噴射嘴140而配置，即可以與隔熱材料160同時配置在噴射嘴140的周邊部，，也可以遍及殼體120一面的整體進行配置。所述噴嘴隔熱材料170用于防止噴嘴的凝結，理想的是用石墨毛氈進行制作。
另外，在所述噴射嘴140的噴射孔上設置用于遮斷蒸鍍物質的熱的第一隔熱板180，在殼體110的外周面突出設置第二隔熱板190，以包含該第一隔熱板180并進行劃分。該第一、第二隔熱板180、190當然要使蒸鍍物質集中噴射，還用于防止與蒸鍍物質一同放出的放射熱的擴散。
在此，所述噴射嘴140的終端配置直至噴嘴隔熱材料170的接觸面，為了避免從該噴射嘴140噴射的蒸鍍物質及熱與所述隔熱材料160和殼體110接觸，設置第一隔熱板180。該第一隔熱板180為中空圓錐狀，其終端部向外彎曲安裝甚至直至殼體110的一部分外面以遮斷與熱的接觸。
另外，為了支承設于所述坩堝120周邊的加熱器130而設置多個加熱器支承槽132。所述加熱器支承槽132為支承加熱器130并絕緣而設置，因此，理想的是由陶瓷材質構成，也可以由氮化硼(BN)和氧化鋁(Al2O3)材質構成。
本發明中，所述加熱器130和反射器(reflector；162)以坩堝120為中心上下對稱配置，在上下部加熱坩堝120。另外，在所述殼體110的后面設置用于控制溫度的熱電偶116。
另一方面，本發明構成所述隔熱部及隔熱結構時不限于上述一實施方式。即，附圖5是表示本發明另一實施方式的蒸發源的殼體及隔熱部的剖面圖；圖6是表示本發明另一實施方式的蒸發源的隔熱結構的剖面圖。本發明的隔熱部可以由第一隔熱材料350及第二隔熱材料360構成。
此時，所述第一隔熱材料350緊密接觸殼體310的內面配置，第二隔熱材料360緊密接觸第一隔熱材料350的內側面配置。此時，所述第一隔熱材料350理想的是以氧化鋁(Al2O3)或莫來石(mullite)制作，第二隔熱材料360理想的是以石墨毛氈制作。
另外，所述殼體310是冷卻套，在冷卻套主體上形成冷卻水路312。所述冷卻水路312可配置管子而構成，當然，必須設置冷卻水罐和泵等以使冷卻水在所述冷卻水路312出入。
另外，為了避免從所述噴射嘴噴射的蒸鍍物質及熱量與第一隔熱材料350和殼體310接觸而設置第一隔熱部380，該第一隔熱部380為中空圓筒形狀，可與形成于第一隔熱材料350和殼體310的噴射孔372連通，如圖所示，其終端部是向外彎折的形狀并且安裝至殼體310的一部分外面，以遮斷與熱的接觸。
另一方面，以下參照附圖詳細說明安裝有具有上述結構的蒸發源的蒸鍍裝置。
圖7是概略地表示采用有圖1的蒸發源的蒸鍍裝置的概略圖。
參照圖7，本發明的蒸鍍裝置200朝向豎立配置于真空腔210中的基板220設置蒸發源100，該蒸發源100通過轉移部一邊上下往復移動一邊噴射蒸鍍物質而蒸鍍在基板20上。
所述轉移部用于移動蒸發源100，故利用由電機230旋轉的滾珠絲杠232，蒸發源100沿導向部件234移動。并且，在基板220的整個面上設置決定蒸鍍物質的蒸鍍形狀的掩模240。
圖8及圖9是概略地表示圖7的實施方式的立體圖。如圖8所示，可將兩個蒸發源100水平排列上下移動地設置；如圖9所示，可將兩個蒸發源100垂直排列左右移動地設置。在此，所述蒸發源可以大于或等于三個，根據需要設置多個。另外，蒸發源100的垂直或水平具體意味著噴射嘴140的排列位置。
圖10是概略地表示對圖8及圖9所示的蒸發源和從蒸發源噴射的蒸鍍物質的噴射范圍的一實施方式的側面圖；圖11是概略地表示對圖8及圖9所示的蒸發源和從蒸發源噴射的蒸鍍物質的噴射范圍的另一實施方式的側面圖。
如圖10及圖11所示，將從大于或等于二個的多個蒸發源100噴射的蒸鍍物質蒸鍍到基板20上并且具有一定的重疊范圍。為了形成這樣的重疊范圍，如圖10所示，可傾斜地配置設于坩堝120上的噴射嘴140，如圖11所示傾斜地配置蒸發源100。
以上參照
了本發明最佳實施例，但所述方面僅僅說明本發明，并不限定意思和權利范圍所記載的本發明的范圍。因此，根據上述說明本領域從業人員能夠在不脫離本發明技術思想的范圍內進行各種變更及修正。
權利要求
1.一種蒸發源，其特制在于，包括殼體；內設于所述殼體內的坩堝；內設于所述殼體中，并為加熱坩堝而設于周邊的加熱部；噴嘴部，經由噴射嘴將從所述坩堝蒸發的蒸鍍物質噴射到位于殼體外部的基板上。
2.如權利要求1所述的蒸發源，其特征在于，所述加熱部至少具有大于或等于一個的用于加熱坩堝而設置的加熱器。
3.如權利要求2所述的蒸發源，其特征在于，所述加熱器是板狀的加熱器。
4.如權利要求3所述的蒸發源，其特征在于，所述板狀加熱器具有一定的單位寬幅，并且左右交替曲折而構成板狀。
5.如權利要求1所述的蒸發源，其特征在于，所述殼體是具有冷卻水路的冷卻套。
6.如權利要求5所述的蒸發源，其特征在于，所述冷卻水路將一個連續的管子彎曲而均勻地配置在冷卻套的整體部位。
7.如權利要求5所述的蒸發源，其特征在于，所述冷卻水路將多個管子分別配置在冷卻套的不同部位。
8.如權利要求1所述的蒸發源，其特征在于，還包括用于隔熱而配置在所述加熱部和殼體之間的隔熱部。
9.如權利要求8所述的蒸發源，其特征在于，所述隔熱部包含一個和多個重疊配置的隔熱材料。
10.如權利要求9所述的蒸發源，其特征在于，所述隔熱材料是石墨毛氈材質。
11.如權利要求8所述的蒸發源，其特征在于，所述隔熱部還包括覆蓋噴射嘴而配置的噴嘴隔熱材料。
12.如權利要求8所述的蒸發源，其特征在于，所述隔熱部還包括隔熱板，其設置在噴射孔的內周面，遮斷經由噴射嘴放射的熱。
13.如權利要求8所述的蒸發源，其特征在于，所述隔熱部還包括設于加熱器周邊的反射器。
14.如權利要求1所述的蒸發源，其特征在于，所述噴嘴部的材質是石墨。
15.如權利要求1所述的蒸發源，其特征在于，所述噴射嘴的直徑大小為5～15mm。
16.如權利要求1所述的蒸發源，其特征在于，所述噴射嘴相對于所述基板的長度1m配置1～20個。
17.如權利要求12所述的蒸發源，其特征在于，所述隔熱板具有覆蓋噴射孔的內周面及噴射孔周邊的一部分殼體外周面而配置的第一隔熱板。
18.如權利要求17所述的蒸發源，其特征在于，所述隔熱板還具有在殼體的外周面突出形成以包含第一隔熱部并進行劃分的第二隔熱板。
19.如權利要求1所述的蒸鍍裝置，其特征在于，包括所述蒸發源和轉移所述蒸發源而設置的轉移部。
20.如權利要求19所述的蒸鍍裝置，其特征在于，所述轉移部通過由電機的動力旋轉的滾珠絲杠沿導向部件移動蒸發源。
21.如權利要求19所述的蒸鍍裝置，其特征在于，排列所述多個蒸發源，使從停止狀態的各蒸發源噴射的蒸鍍物質集中在基板的一定范圍內。
22.如權利要求21所述的蒸鍍裝置，其特征在于，傾斜配置各蒸發源的噴射嘴，使蒸鍍物質向所述基板集中。
23.如權利要求21所述的蒸鍍裝置，其特征在于，傾斜配置各蒸發源，使蒸鍍物質向所述基板集中。
24.如權利要求19所述的蒸鍍裝置，其特征在于，所述蒸發源包括殼體；內設于所述殼體中的坩堝；內設于所述殼體中，并用于加熱坩堝而設置在其周邊對加熱部；經由噴射嘴將從所述坩堝蒸發的蒸鍍物質向位于殼體的外部的基板噴射而設置的噴嘴部。
25.如權利要求24所述的蒸鍍裝置，其特征在于，所述加熱部至少具有大于或等于一個的用于加熱坩堝而設置的加熱器。
全文摘要
一種蒸發源和蒸鍍裝置，該蒸發源將坩堝和加熱部以及噴嘴部配置在一個劃分空間，縮小其尺寸；所述蒸鍍裝置利用所述蒸發源將蒸鍍物質蒸鍍在基板上。所述蒸發源包括殼體(110)；內設于所述殼體(110)內的坩堝(120)；內設于所述殼體(110)中，用于加熱坩堝(120)而設于其周邊的加熱部；噴嘴部，經由噴射嘴(140)將從所述坩堝(120)蒸發的蒸鍍物質噴射到位于殼體(110)外部的基板(220)上。
文檔編號C23C14/26GK1814854SQ20051009237
公開日2006年8月9日 申請日期2005年8月29日 優先權日2005年1月31日
發明者金度根, 許明洙, 鄭錫憲, 康熙哲, 古野和雄 申請人:三星Sdi株式會社