[发明专利]蒸发器、由蒸发器组成的机构和覆层设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述、用于尤其在制造有机的发光二极管和/或有机的太阳能电池时在真空中蒸发优选有机的材料以制造大面积覆层的蒸发器，本发明还涉及一种按权利要求12所述的由至少两个优选仅两个蒸发器组成的机构和按权利要求15所述的覆层设备以及按权利要求16所述的蒸发器和/或由蒸发器组成的机构和/或覆层设备的应用。

背景技术

在制造OLED（有机发光二极管）和有机的太阳能电池时，在真空中主要使用热蒸发器来离析活性有机层和运输层。有机材料可以在真空中根据所使用的原始材料在约100℃和约700℃之间的温度范围内蒸发。在此主要使用点状的蒸发源，其中，在坩埚中蒸发的材料在主要由陶瓷或玻璃制成的已加热的管中伴随或不伴随附加的惰性气体流动地分布到更大的表面上。为了有机材料的大面积的均匀的分布，由此产生了在蒸发坩埚和待覆层的基底之间的较大距离。在公知的蒸发器中，导引蒸汽的管路的温度必须高于蒸发器的温度，以便防止蒸发后的材料在管路中就已经离析。因此在公知的蒸发器中，为了达到合理的覆层率，必须有意地明显超过有机材料的蒸发温度，通常超过50℃。但在很多用于制造OLED或有机太阳能电池相关的有机材料中，略微超过蒸发温度就会导致分子结构损伤，这在产生的构件的效率很低时产生。

公知的蒸发器的另一个缺陷在于，加热时间持续较长直至蒸发系统的单个部件达到它们的必要的温度，这个温度在覆层时间段内在较窄的温度窗口中必须保持恒定不变。公知的用于蒸发有机材料的蒸发器的加热时间会达多个小时。公知的蒸发器主要用电阻加热装置工作，陶瓷的或用石英玻璃制成的蒸发容器通过电阻加热装置被加热，蒸发容器与电阻加热装置直接机械式接触。

在陶瓷-蒸发技术的非专业领域中公知，使用线形的蒸发器，在该蒸发器的蒸发容器中布置两个对称地与蒸发物直接接触的加热棒。这种蒸发器在DE 42 04 938 C1中说明。公知的蒸发器尤其适用于蒸发高熔点的玻璃和/或陶瓷材料，如SiO或SiO₂。基于在蒸发过程中出现的高温，局部至2500℃，公知的蒸发器并不适用于应用在制造OLED和/或有机的太阳能电池中，因为待蒸发的有机材料会由于高温作用而损毁。此外，在公知的蒸发器中加热棒的加热时间明显过长，且可调节性由于加热棒的惯性而过大。

尤其在有机的光电流中通常需要将由多种材料构成的混合层覆设到基底上或在气相覆层期间给予材料。这造成，必须同时蒸发至少两种不同的材料。这些不同的材料在此通常具有明显不同的蒸发温度。差距在此可能达400℃。在实践中根据层的功能和特性的不同，使用十分不同的混合比例。这包含了混合比例为1：1的混合层直至混合比例例如为1：99的覆设层。

为了调整单个蒸发器的覆层率以及因而也间接调整从两个蒸发器蒸发的材料的混合比例，典型地实现一种温度调节。换句话说，覆层率（气相覆层率）经由对蒸发器的温度的调整而调整。但温度调节与蒸发器的构造无关地相对缓慢。时间常量通常至少在分钟范围内。这使得通过温度调节来精确地调节混合比例变得极为艰难。可能时需要的梯度层通过覆层率的温度调节似乎不可行，在梯度层中，混合比例在层生成时发生变化。

发明内容

基于前述现有技术，本发明所要解决的技术问题是，建议一种尤其用于有机材料的蒸发器，用这种蒸发器可以快速调整或改变覆层率。优选用所述蒸发器应当能快速，也就是说不迟缓地调整在由至少两个蒸发器组成的机构中的至少两种待蒸发的材料的混合比例。此外，本发明所要解决的技术问题还在于，建议一种由两个蒸发器组成的机构，这两个蒸发器中的至少一个具有如前所述针对覆层率的最佳的调整可能性。此外，本发明所要解决的技术问题还在于，建议一种相应最佳的覆层设备。完全优选的是，覆层设备应当设计用于实现梯度层。

本发明所要解决的技术问题通过有权利要求1特征的蒸发器、有权利要求12特征的机构和有权利要求15特征的覆层设备解决。本发明有利的扩展设计由从属权利要求得出。所有由至少两个在说明书、权利要求书和/或附图公开的特征的结合都处在本发明的框架之中。