[发明专利]用再装填的储存器进行真空沉积的装置和相应的真空沉积方法

说明书

技术领域

本发明涉及真空沉积的领域。更具体而言，本发明涉及有机材料的薄膜的真空沉积，例如用于制备基于有机材料的电致发光二极管(OLED)。

背景技术

OLED装置的基本单元的结构是由夹在透明的阳极和金属阴极之间的非常精细的有机层的堆叠构成的。这些有机层是通过材料或构成该层的材料的蒸发和真空沉积制备的。

由该制备过程提出的一个问题是，于真空中在含有待处理的已蒸发的有机材料的基材的情况下引入外壳。

例如第US4,553,022号美国专利描述了用于实施该方法的已知的装置，其包括由包含待蒸发的有机材料的坩埚构成的热泻流室和允许加热该坩埚的炉子。可以将该热泻流室引入外壳中。然后加热坩埚中所包含的材料至给定的温度，在该温度下已蒸发的材料通过坩埚小孔向基材的表面排出，在此沉积以形成薄膜。为了中断薄膜的沉积操作，在坩埚和基材之间插入掩蔽物，其形成蒸汽流的障碍物。该材料沉积在掩蔽物的表面上或者沉积在外壳的内壁上，因而无法继续利用。

此外，加热坩埚的炉子是向着真空外壳内的基材放置的，其放出的热量具有毁坏沉积薄膜的危险。

最后，需打开外壳以再装填坩埚，因而使外壳再次暴露于空气中。需要进行相同的操作从而与位于外壳内的炉子互相作用。

存在分子束外延的技术领域中的专利，例如US 5,080,870或US5,156,815，它们描述了一种装置，其中包含基材的主要外壳与第二外壳相通，以接受包含待蒸发材料的储存器。注射管可以通过阀门打开或关闭。第二外壳和储存器均具有允许密封的紧密盖子。第二外壳和主要外壳通过紧密的法兰相连接。加热装置围绕着储存器及注射管。

该装置允许通过设置在储存器和主要外壳之间的阀门控制蒸汽流。

然而，在此储存器仅在打开第二外壳的紧密盖子之后才能再装填，这意味着第二外壳/主要外壳的单元暴露于空气中。

发明内容

本发明的目的在于通过建议一种允许在有机材料的真空下产生蒸汽的装置和方法以克服现有技术的缺点，其中产品储存器可以容易地进行再装填。

为此，建议一种真空沉积的装置，其包括适用于接受待处理的基材的并置于真空下的外壳以及至少一个用于产生有机材料的蒸汽的分子束的注射器，该注射器包括位于该外壳内部并且穿过该外壳的注射壁的导管以形成外部喷嘴，该外部喷嘴以可分离的方式与有机材料的供应装置密封连接，其特征在于，该供应装置是一个其颈部可以引入该喷嘴中的瓶，该沉积装置包括位于该注射壁两侧并围绕该瓶的外部加热装置以及围绕该导管的内部加热装置，而且可控制的阀门允许控制该外壳中注射器的导通情况。

该装置允许从真空外壳的外部进行有机材料的再装填，而再装填操作不需要将真空外壳暴露于空气中。可以将有机材料的容量调节至该室的任意尺寸。

根据本发明的另一方面，该注射器的该导管具有加热装置，从而防止有机材料沉积在该导管上。

根据本发明的另一方面，该阀门具有加热装置，从而防止在该阀门上沉积有机材料。

该可移动的储存器优选包括具有圆柱体和颈部的瓶的形状，颈部的末端可引入该注射器的该导管的外端。

该可移动的储存器优选地包括多个在其圆柱体内的金属叶片，它们在该储存器的壁与中心管之间径向延伸，该中心管在该圆柱体的整个长度上延伸。

该装置允许传导热量至储存器的内部，从而改进该储存器以避免产物在储存器的中心区域内堆积。

根据本发明的另一个实施方案，该可移动的储存器包括具有环形截面的圆柱体。

加热装置可以此方式通过该储存器的底部轴向引入。这是另一种避免产物在储存器的中心区域内堆积的方式。

该可移动的储存器优选在其颈部的水平位置上具有阀门。

根据本发明的另一方面，该注射器的导管是垂直的，其穿过该真空外壳的底部，该基材在该外壳的上部水平延伸。

该加热炉优选以在该储存器的底部与颈部之间、在颈部与阀门之间以及在阀门与导管的内口之间的温度梯度加热该储存器。

本发明还涉及使用如上所述的装置进行真空沉积的方法，其特征在于，该方法包括由以下组成的再装填步骤：

关闭该阀门；

将该储存器与该注射器分离；

再装填该储存器；

将该储存器与该注射器相连接；

渐渐打开阀门；

加热该导管；

加热该阀门；及

加热该储存器。

附图说明