[发明专利]具有加热的泻流孔的真空沉积源

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2008年12月18日提交的美国临时申请序列号No.61/138,682、名称为IN-VACUUM DEPOSITION SOURCES，SYSTEMS，AND RELATED METHODS FOR DEPOSITION OF ORGANIC MATERIALS的权益，在此通过参考引入其全部内容，用于所有目的。

技术领域

本发明涉及气相沉积源、系统及相关的沉积方法。更具体而言，本发明涉及与以很难控制的或者不稳定的方式蒸发或升华的材料一起使用的气相沉积源。举例来说，本发明尤其适合于沉积有机材料，诸如用于有机发光设备(OLED)的那些有机材料。

背景技术

有机发光设备，也被称为有机电致发光设备，典型地通过在第一电极和第二电极之间夹入两个或多个有机层构造而成。在常规结构的无源矩阵有机发光设备中，多个横向间隔开的透光阳极，例如氧化铟锡阳极，作为第一电极形成在诸如玻璃基底的透光基底上。然后，在保持为通常小于1毫托的换算压力的室内，通过来自各个源的各种有机材料的气相沉积而依次形成两个或更多个有机层。多个横向间隔开的阴极作为第二电极沉积在最上方的一个有机层的上方。阴极相对于阳极成一定角度定向，典型地成直角定向。

施加电势(也称为驱动电压)在合适的列(阳极)以及相继地每一排(阴极)之间操作这种常规的无源矩阵有机发光设备。当阴极相对于阳极负性偏压时，光从由阴极和阳极的交叠区域限定的像素射出，并且发射的光通过阳极和基底传到观察者。

在有源矩阵有机发光设备中，通过连接到各个透光部分的薄膜晶体管提供一排阳极作为第一电极。两个或更多个有机层以与如上所述的无源矩阵设备的结构基本等同的方式通过气相沉积依次形成。共用阴极作为第二电极沉积在最上方的一个有机层上方。示例性的有源矩阵有机发光设备的结构和功能在美国专利No.5,550,066中描述，在此通过参考引入其全部内容，用于所有目的。

举例来说，用来构造有机发光设备的有机材料、气相沉积有机层的厚度和层结构在美国专利No.4,356,429、4,539,507、4,720,432和4,769,292中描述，在此通过参考引入它们的全部内容，用于所有目的。

OLED中所用的示例性有机材料被称为Alq3(三(8-羟基喹啉)铝)。这种材料和与其类似的其它材料的典型特征在于具有不良的热传导性，这使得难于均匀地加热材料以使其汽化。此外，这些有机材料通常呈现粉末或颗粒形态，这也使得难以均匀地加热材料。这些材料在室温或沉积温度或两者下还可以是液态。加热材料的这种不均匀性造成材料的不均匀汽化(通过升华作用)。在基底或结构处被引导的这种不均匀的水汽流量(flux)将致使在基底或结构上形成有机层，这将会产生与不均匀的水汽流量相一致的不均匀的层厚度。

Spahn的美国专利No.6,237,529中描述了用于在结构上热物理气相沉积有机层以便制造有机发光设备的源。Klug等人的美国专利No.6,837,939中描述了沉积有机层的另一种源。Spahn和Klug等人的用于沉积有机层的源代表了当前的现有技术。这些源试图通过使用固态或粒状材料代替颗粒形式的材料来解决沉积这些材料时遇到的不均匀性。Spahn的源使用挡板和有孔板的装置来帮助最小化能够通过源材料喷射的微粒，但是没有解决上述的均匀性问题。Klug等人的源使用将沉积材料的致密颗粒送进加热的区域中的机构和挡板和有孔板的装置来解决均匀性问题。然而，Klug等人的源是复杂的，并且不能调整和/或计量汽化的材料。

发明内容

因此，本发明提供一种气相沉积源和沉积方法，所述气相沉积源和沉积方法能够为不均匀或以不稳定状态蒸发或升华的材料提供稳定可控的流量。这些材料的典型特征在于具有低或不良热传导性、颗粒、薄片或粉末坚实度(consistency)和一种或多种无机组分中的一个或多个。此外，这些材料典型地从固态升华而不是从液态(熔融状态)蒸发，并且是以不稳定或难以调整的方式升华。升华的材料也对热处理敏感，因为它们可能会根据期望升华，但仍然可以在窄的温度范围内分解。不要求这些材料在室温或沉积温度或两者下是固态的，并且可以是液态的。

因此，根据本发明的沉积源和方法提供一种以如下方式可控地加热沉积材料的能力，该方式可以最优化蒸发或升华，并且最小化不均匀的加热、对坩埚内沉积材料的不期望的部分加热以及在加热到蒸发或升华该材料时沉积材料的不期望的分解。