专利名称：蒸发源部件及使用该部件的真空沉积装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用在电致发光显示设备中的真空沉积装置。具体地讲，本发明涉及一种能够使溅射最小化并基本上减少金属氧化物颗粒在基底上的沉积的蒸发源部件(machine)以及一种使用该部件的真空沉积装置。
背景技术：
通常，电致发光(EL)显示设备是一种可在发光层上采用电压以使电子和空穴复合而形成图像的平板显示设备。EL显示设备与其它显示设备相比具有优良的特性，例如可见度好、重量轻、视角宽、色纯度高且功耗较低。
EL显示设备可包括基底、具有两个电极(即阳极和阴极)的发光二极管及置于这两个电极之间的至少一个发光层。因此，由阳极提供的空穴和由阴极提供的电子可在发光层中复合而形成激子，即空穴-电子对，从而在从激发态跃迁到基态的同时发光。
通常可通过真空沉积法形成发光层和阴极。真空沉积装置可包括真空室，内压为大约10-6至大约10-7托(torr)；蒸发源，包括加热器和用于在其内容纳薄膜材料的坩锅。具体地讲，薄膜材料会从坩锅蒸发，涂敷到基底上，并通过吸附、沉积、再蒸发等而固化。然而，在蒸发的薄膜材料涂敷到基底的传统过程中，经常会发生溅射，从而产生不均匀的膜，即薄膜上具有暗斑。
此外，当薄膜材料为金属材料例如镁时，其上层会发生氧化反应而在金属材料的上表面上形成金属氧化物层。随后，金属氧化物材料会与蒸发的金属材料一起被排放到基底上。然而，由于金属氧化物的蒸发温度会基本高于金属的蒸发温度，例如，氧化镁可在大约2500℃左右蒸发，而镁可在大约500℃左右蒸发，所以金属氧化物颗粒会以固态形式沉积到基底上，从而增大了阴极的电阻，并由于金属氧化物颗粒群集，即形成额外的暗点，而导致在阳极和阴极之间发生短路。
因此，存在改进真空沉积装置的结构的需求，以使蒸发的材料的溅射最小化并减少金属氧化物颗粒在基底上的沉积。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种蒸发源部件和具有该部件的真空沉积装置，本发明基本上克服了相关领域中的一个或多个缺点。
本发明实施例的特点在于提供一种蒸发源部件，它能够使蒸发的材料涂敷到基底时的溅射最小化。
因此，本发明实施例的另一特点在于提供一种真空沉积装置，它能够过滤金属氧化物颗粒并使金属氧化物颗粒在基底上的沉积最小化。
本发明实施例的又一特点在于提供一种真空沉积装置，它具有能够提供改进的涂敷到基底的薄膜的蒸发源部件。
本发明的上述和其它特点及优点可通过提供一种蒸发源部件来实现，该部件包括坩锅、加热器和位于坩锅内部的多层内板，多层内板的各层具有至少一个孔。
优选地，多层内板可包括二至五个层。此外，多层内板中的任何两个相邻层之间的最小距离可以为大约2.0mm，多层内板中的任何两个相邻层之间的最大距离可以为大约10.0mm。
各层中的所述至少一个孔可具有独特的位置。可选地，各层中所述至少一个孔可具有独特的大小。
多层内板可具有等于坩锅的内周长的外周长。另外，多层内板可由铜、金或银形成。
本发明的蒸发源部件的坩锅可由石墨、热解氮化硼(PBN)或金属形成。此外，蒸发源部件还可包括具有出口的盖。
在本发明的另一方面，提供了一种真空沉积装置，其包括真空室；坩锅，位于真空室的下部；加热器，围绕坩锅；多层内板，位于坩锅的内部，多层内板的各层具有至少一个孔。
多层内板中的任何两个相邻层之间的最小距离可以为大约2.0mm，多层内板中的任何两个相邻层之间的最大距离可以为大约10.0mm。另外，多层内板可具有等于坩锅的内周长的外周长。
各层中的所述至少一个孔可具有独特的位置。可选地，各层中的所述至少一个孔可具有独特的大小。
坩锅可包括具有出口的盖。另外，坩锅可由石墨、热解氮化硼(PBN)或金属形成。多层内板可由铜、金或银形成。
通过参照附图对本发明示例性实施例的详细描述，对于本领域的普通技术人员，本发明的上述和其它特点及优点将变得更加清楚，附图中图1示出了根据本发明实施例的真空沉积装置的透视图；图2示出了图1中示出的真空沉积装置的蒸发源部件的分解透视图；图3A示出了图1中示出的真空沉积装置的蒸发源部件的剖视图；图3B示出了图2和图3A中示出的多层内板的各层的俯视图。
具体实施例方式
现在，将在下文中参照附图来更充分地描述本发明，附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以以不同的形式实施，且不应被解释为局限于这里阐述的实施例。当然，提供这些实施例使得本公开彻底且完全，并且这些实施例将本发明的范围充分地传达给本领域的技术人员。
在附图中，为了举例说明的清晰，会夸大元件和区域的尺寸。还应该理解，当元件被称作在另一元件或基底“上”时，该元件可直接在另一元件或基底上，或者也可存在中间元件。此外，应该理解，当元件被称作在另一元件“下”时，该元件可直接在另一元件下，或者也可存在一个或多个中间元件。除此之外，还应该理解，当元件被称作在两个元件“之间”时，该元件可以是这两个元件之间唯一的元件，或者也可存在一个或多个中间元件。相同的标号始终表示相同的元件。
下面，将参照图1至图3B来更充分地描述具有根据本发明的蒸发源部件的真空沉积装置的示例性实施例。
如图1中所示，真空沉积装置可包括真空室110和蒸发源部件130。
真空沉积装置的真空室110可以是由本领域的普通技术人员之一确定的任何合适的压力控制容器，它可以与真空排气系统(未示出)连接，以使真空室110的内部保持在真空态。真空室110还可包括支撑架(未示出)，位于真空室110的上部，用来支撑基底；传感器(未示出)，附于真空室110的内壁，用来测定在其内被处理的基底上形成的膜层的厚度。
真空沉积装置的蒸发源部件130可提供将被涂覆到基底上的蒸发材料。因此，蒸发源部件130可位于真空室110的下部，如图1中所示，它可包括坩锅140、加热器150、多层内板160和挡板(未示出)，如图2中所示，其中，挡板用来控制蒸发的薄膜材料的释放。此外，蒸发源部件130可以以这样一种方式设置其开口，即用于排出蒸发的材料的出口，可面向在真空沉积装置中将被处理的基底。
蒸发源部件130的坩锅140可以是具有足够容积容纳薄膜材料的任何形状(例如圆柱形)的适合的加热容器。此外，坩锅140可以由导热性高的材料形成，例如由石墨、热解氮化硼(PBN)、金属或类似的材料形成。
坩锅140可包括开口141和具有出口175的盖170，如图2所示。开口141可以以任何便利的形状形成在坩锅140的上部，以便于将蒸发的材料从坩锅140排出。例如，开口141可以在坩锅140的上表面上，即在坩锅140的与底部平行设置的上面板上，如图2中所示。盖170可以以与开口141的形状相同的形状形成，以便于适当的密封坩锅140。出口175可以穿过盖170以任何形式且在任何位置形成，以便于将蒸发的材料从坩锅140排出。具体地讲，盖170可以以这样一种方式形成，即蒸发的材料可仅通过出口175从坩锅140排出。并不旨在被理论所限制，应该相信，因为出口175可以控制排出的蒸发的材料的流动，所以用具有出口175的盖170密封坩锅140是有利的，从而提高了在基底上形成的薄膜的厚度均匀性。
蒸发源部件130的加热器150可以以本领域公知的任何一种方式形成，用于围绕坩锅140的外表面并提供足够的热来蒸发置于其内的材料。例如，加热器150可以形成为能够电加热坩锅140的线圈，如图2中所示。
蒸发源部件130的多层内板160可以由任何导热性高的材料制成，例如由铜、金、银等制成，该多层内板160可以以其外周长可等于坩锅140的内周长的形状形成。换言之，多层内板160可形成为便于其以足够接近坩锅140的内壁安置在坩锅140内部，从而基本上防止液体在多层内板160和坩锅140的内壁之间流动。
多层内板160可包括以叠置构造放置的至少两层，其中，各层可形成为在其内具有至少一个孔(aperture)的薄板。优选地，多层内板160可包括二至五个板层。例如，多层内板160可具有三层板的结构，即，相互设置在上面的第一层161、第二层162和第三层163。同样，多层内板160可以位于坩锅140内部的蒸发材料的上方，使得蒸发材料可以通过形成在多层内板160的各层中的至少一个孔排出。在这方面，应该指出的是，上面描述的这种多层内板结构的构造并不将其它结构排除在本发明的范围之外。例如，层可以是局部叠置。可选地，层可以以平行或不平行的构造等来设置。
进一步如图3A中所示，坩锅140可以被构造为容纳在其底部放置的薄膜材料180，从而可在薄膜材料180的上方形成空间145。多层内板160可设置在坩锅140内部的空间145中。并不旨在被理论所限制，应该相信，在空间145内多层内板160位于蒸发的薄膜材料180的上方会增加施加到蒸发的薄膜材料180的内压。内压的增加和控制蒸发的薄膜材料180通过多层内板160的特定孔的排出可使蒸发的薄膜材料180在基底上的溅射最小化，从而提供了均匀的膜沉积。另外，由于通过多层内板160中形成的孔过滤了金属氧化物颗粒，所以内压的增加和控制蒸发的薄膜材料180通过特定孔的排出可基本上防止金属氧化物在基底上的沉积，这将在下面更详细的讨论。
当多层内板160具有单层结构时，多层内板160下方的内压会太低而不能够控制蒸发的薄膜材料180的流动也不能使蒸发的薄膜材料的溅射最小化。可选地，当多层内板160具有多于5层的结构时，内压会太高。
多层内板160的第一层161、第二层162和第三层163可设置在坩锅140的内部，且任何两个相邻层之间的最小距离为大约2.0mm，任何两个相邻层之间的最大距离为大约10.0mm。当第一层161、第二层162和第三层163之间的距离分别小于2.0mm时，它们之间的内压会太高而造成多层内板160的变形。可选地，当它们之间的距离大于10.0mm时，内压会太低，从而有助于蒸发的薄膜材料180的氧化反应及其在多层内板160上的重结晶。
如前面关于多层内板160的结构的描述，其外周长可等于坩锅140的内周长。该结构可在坩锅140的空间145内提供足够的内压。也应该指出的是，这种在多层内板160和坩锅140的内壁之间的紧配合可有助于从坩锅140到多层内板160的传热，并且使它们之间的温度相等，从而使薄膜材料180的溅射最小化。坩锅140和多层内板160之间的传热还可对蒸发的薄膜材料180遍及整个坩锅140即空间145和多层内板160提供以均匀温度，从而使薄膜材料在多层内板160上的重结晶最小化。
如前面关于多层内板160的结构的描述，其中各层可包括至少一个孔。例如，多层内板160的第一层161、第二层162和第三层163可分别具有在其内形成的至少一个孔161a、162a和163a，如图3B中所示。然而，应该指出的是，孔161a、孔162a和孔163a不是互相对齐的。换言之，各个孔161a、162a和163a可形成为具有独特的大小或独特的位置。在此，指出的是，“独特的大小”或“独特的位置”可表示孔的特定几何尺寸或孔在层中的特定几何位置。换言之，各层可具有孔的布置，即，具有至少一个与其它层在大小或位置上可几何区别的孔，从而当层被组装在各个的顶部以形成多层内板160时，没有一个孔会对齐。
例如，如图3B中所示，孔161a、162a和163a可分别形成在层161、162和163上的不同几何位置处。同样，将层161、162和163组装成多层内板160时，孔161a、162a和163a不会相互对齐。类似地，孔161a、162a和163a可在层161、162和163内形成为不同的尺寸，从而组装成多层内板160时，这些孔不会互相对齐。并不旨在被理论所限制，应该相信，孔161a、162a和163a的这种结构可有助于过滤氧化的蒸发的薄膜材料。
例如，即使氧化物颗粒穿过了层163(即，多层内板160的最低层)的孔163a，由于孔没有对齐，所以氧化物颗粒也不会穿过层162(即，位于层163之上的层)的孔162a。因此，可过滤金属氧化物颗粒，从而使金属氧化物在基底上的沉积最小化，降低阴极的电阻并防止在阳极和阴极之间的潜在的短路。
可按如下执行本发明实施例的真空沉积装置的组装和操作的示例性方法。
可将薄膜材料180放置在坩锅140的底部，并将多层内板160组装并安放在薄膜材料180上面。可用盖175密封坩锅140，并将坩锅140放置在真空室110的下部作为蒸发源部件130。
如图1中所示，可将基底120设置在真空室110的上部，使得将被处理的基底120的表面可面向蒸发源部件130的盖175。可用基底固定装置122将具有要沉积到基底120上的图案的掩膜121应用于基底120。
接着，可激活加热器150以使在坩锅140内的薄膜材料180蒸发。蒸发的薄膜材料180会离开坩锅140穿过多层内板160的孔和盖170的出口175进入到真空室110。排放到坩锅140外的蒸发的薄膜材料会沉积到基底120上。
如上所述，本发明的蒸发源部件及采用该部件的真空沉积装置的优点在于，使金属氧化物在基底上的沉积最小化，降低了阴极的电阻，并防止了在阳极和阴极之间潜在的短路。因此，用本发明的真空沉积装置制造的EL显示设备会由于膜的均匀性即不存在暗斑而提供改善的图像品质，并由于改进的阴极操作提高可靠性和产量。
本发明的示例性实施例已经公开于此，虽然采用了特定的术语，但是仅在一般描述的意义上来使用和解释这些术语，而不是出于限制的目的。因此，本领域的普通技术人员应该理解，在不脱离如权利要求所阐述的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。
权利要求
1.一种蒸发源部件，包括坩锅；加热器；多层内板，位于所述坩锅内部，所述多层内板的各层具有至少一个孔。
2.如权利要求1中所述的蒸发源部件，其中，所述多层内板包括二至五个层。
3.如权利要求1中所述的蒸发源部件，其中，所述多层内板中的任何两个相邻层之间的最小距离为大约2.0mm，所述多层内板中的任何两个相邻层之间的最大距离为大约10.0mm。
4.如权利要求1中所述的蒸发源部件，其中，各层中的所述至少一个孔具有独特的位置。
5.如权利要求1中所述的蒸发源部件，其中，各层中的所述至少一个孔具有独特的大小。
6.如权利要求1中所述的蒸发源部件，其中，所述多层内板具有等于所述坩锅的内周长的外周长。
7.如权利要求1中所述的蒸发源部件，还包括具有出口的盖。
8.如权利要求1中所述的蒸发源部件，其中，所述坩锅由石墨、热解氮化硼或金属形成。
9.如权利要求1中所述的蒸发源部件，其中，所述多层内板由铜、金或银形成。
10.一种真空沉积装置，包括真空室；坩锅，位于所述真空室的下部；加热器，围绕所述坩锅；多层内板，位于所述坩锅的内部，所述多层内板的各层具有至少一个孔。
11.如权利要求10中所述的真空沉积装置，其中，所述多层内板中的任何两个相邻层之间的最小距离为大约2.0mm，多层内板中的任何两个相邻层之间的最大距离为大约10.0mm。
12.如权利要求10中所述的真空沉积装置，其中，所述多层内板具有等于所述坩锅的内周长的外周长。
13.如权利要求10中所述的真空沉积装置，其中，各层中的所述至少一个孔具有独特的位置。
14.如权利要求10中所述的真空沉积装置，其中，各层中的所述至少一个孔具有独特的大小。
15.如权利要求10中所述的真空沉积装置，其中，所述坩锅包括具有出口的盖。
16.如权利要求10中所述的真空沉积装置，其中，所述坩锅由石墨、热解氮化硼或金属形成。
17.如权利要求10中所述的真空沉积装置，其中，所述多层内板由铜、金或银形成。
全文摘要
本发明提供了一种蒸发源部件和一种使用该部件的真空沉积装置，该真空沉积装置包括真空室、坩锅、加热器和位于坩锅内部的多层内板，其中，多层内板中的各层具有至少一个孔，从而蒸发材料可从坩锅底部穿过多层内板排到真空室中。
文档编号C23C14/54GK1940123SQ20061014182
公开日2007年4月4日 申请日期2006年9月30日 优先权日2005年9月30日
发明者李政烈, 崔镕中, 马成乐, 闵卿旭 申请人:三星Sdi株式会社