用于有机薄膜的堆积的分子束源制造技术

一种用于堆积有机薄膜的分子束源，能够在大尺寸基底的膜形成表面上形成均匀薄膜，而不会在释放膜形成材料的分子的开口处产生膜形成材料的沉积或分离，其中阀３３设置在从所述分子加热部１２开始到所述用于向膜形成表面释放产生的膜形成材料的分子的分子释放开口１４的空间内，此外，加热器１８和１９设置在分子释放开口１４的侧面，用于加热要释放的膜形成材料的分子。在分子释放开口１４侧面设置有具有锥形导壁的外导件１３，以及还有具有锥形导壁的内导件１６，其设置在所述外导件内。在外导件１３和内导件１６之间，形成有分子释放通道１７，其直径沿分子释放的方向逐渐增大。加热器１８和１９分别设置在外导件１３和内导件１６上，此外，除了这些，加热器２０设置为贯穿分子释放开口１４，由此在释放开口处几乎不会发生变窄及／或阻塞。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于有机薄膜的堆积(accumulate)的分子束源，用于加热将以薄膜形态形成在固体物体或物质如基底等的表面上的材料，从而熔化并蒸发薄膜形成材料；即产生蒸发分子以在固体物体的表面上长成薄膜，更特定地，它涉及一种用于有机材料的薄膜的堆积的分子束源，其适于用于将有机材料的薄膜的堆积在如基底等的固体物体的薄膜形成表面。
技术介绍
近年来，对有机薄膜元件有所关注，例如，作为其中典型的或代表性的成员，有机电致发光(即EL)及/或有机半导体。对这样的薄膜元件，在真空中加热有机材料，以便将蒸气喷到基底的表面，然后让它冷却；由此其被固化或粘合在上面。通常使用下列方法，其中有机材料被放在由例如钨等具有高熔点的材料制成的熔炉或坩锅中，然后借助于加热器通过加热坩锅的周围来加热该要形成薄膜的材料；由此产生要喷在基底上的蒸气。然而，由于几乎所有有机材料即膜形成材料都较差，特别是在热传导率上，借助于如上面提到的蒸发装置，不可能均匀地加热该膜形成材料，因此产生一个缺点即它导致蒸气产生的不均匀或不一致。也很明显，这样的缺点会带来更大的问题，特别是，如果试图将大量有机材料放入坩锅中的话。于是，如在下面的专利文献1中所述，提出将一种热稳定并化学稳定的材料，及也在热传导率上明显优于膜形成材料的材料，与膜形成材料一起放入到坩锅中，由此，使上面提到的缺陷得到解决。另外，作为涉及膜形成材料的蒸发手段的另一缺陷，也指出其一恶果；即由于在高蒸发压力和低温的环境下有机膜形成材料可产生蒸气，只要将该材料放入坩锅中并将其设置在真空中则会无意地或意料不到地产生膜形成材料的蒸气，由此对基底带来污染。为了处理上面提到的这种缺陷，如在下面的专利文献2中所述，提出一种想法，其通过针形阀调节蒸气的量，同时使坩锅在结构上是封闭型的。专利文献1日本专利公开号2003-2778；及专利文献2日本专利公开号2003-95787。
技术实现思路
从本专利技术专利技术人所作的研究中发现，通过将一种在热传导率上优于膜形成材料的材料，与膜形成材料一起放入到坩锅中，可能均匀地产生蒸气。然而，也发现，如果试图在大尺寸基底的膜形成表面上，一致地或均匀地形成有机材料薄膜，必须在蒸发源和基底之间采用大的间隔，因此其极大地损害或降低了材料使用的效率。同样，通过借助于如针形阀中断用于放出分子的开口，也是实现对蒸发材料的排出/阻塞的控制的较好的方法，然而作为释放分子的开口，它过于狭窄，即接近于点状，因此它也带来一种缺陷即它不能应用于在大尺寸基底的膜形成表面上形成均匀薄膜。同样，有机膜形成材料也具有高蒸发压力，它在低温下产生蒸气。；然而，在温度降低时它可容易地再凝结。由于这个原因，当膜形成材料的蒸气接触到邻近用于释放分子的开口的壁表面而温度下降时，那么有机膜形成材料分离或沉积在壁表面上。这种情况的结果是，用于释放分子的开口变窄或其被阻塞；由此，降低了在基底上形成膜的效率或对膜形成带来有害效果。除了这些，在用于释放分子的开口附近再凝结或固化的有机膜形成材料会从壁表面上片状脱落，而在粉状环境下在真空空间中漂浮散落；即增大了其附着在要形成薄膜的薄膜表面上的几率。根据本专利技术，它的实现是通过考虑到关于上面提到的用于堆积有机薄膜的常规分子束源所具有的缺陷，特别是，通过研究该释放分子的部分的结构，特别是释放分子的开口，以及作为其结果，目的是提供用于堆积有机薄膜的分子束源，该分子束源能够在大尺寸基底的膜形成表面上形成均匀薄膜，也能防止膜形成材料在释放膜形成材料的分子的开口处分离或沉积，由此几乎不会在释放用的开口处引起窄化及/或阻塞。为了实现上面提到的目的，根据本专利技术，首先提供一种用于堆积有机薄膜的分子束源，特别是，用于蒸发有机材料的，包括蒸气产生源；外导件，其在释放膜形成材料的分子的开口的侧面具有锥形导壁，该膜形成材料的分子在所述蒸气产生源中产生，朝向膜形成表面；内导件，其设置在所述外导件内部，具有锥形导壁；分子释放通道，其形成在所述外导件和所述内导件之间，具有其中有直径的锥形，其沿释放分子的方向逐渐增大。在外导件和内导件内分别设置有加热器，由此在分子释放通道内部和外部形成加热器。用这样的将加热器设置在蒸气容易再凝结的分子释放开口处的分子束源，从而防止蒸发材料分离或沉积在分子释放开口附近，而几乎不会在释放分子的开口处发生由于蒸气的再凝结或分离而引起的变窄及/或阻塞。这使得能稳定地释放蒸气。而且，根据本专利技术，该分子束源如上面提到的那样设置加热器，它还包括一个加热器，其设置为穿过所述分子释放通道，靠近用于支撑所述外导件和所述内导件的组件；因此，可以防止引起蒸气在穿过分子释放通道的支撑组件上再凝结或固化。这样，也可以保护分子释放通道变窄及/或被阻塞，特别是其在快要到分子释放开口的部分。而且，根据本专利技术，该分子束源如上面提到的那样设置加热器，它还包括一个阀，其设置在从所述蒸气产生源开始到所述用于向膜形成表面释放在所述蒸气产生源产生的膜形成材料的分子的分子释放开口的路径上；因此通过在开始蒸发时关闭该阀，可以加热该材料而不会泄漏蒸气。由于这个原因，可以容易地将压力保持为稳定在依赖于在蒸气产生源侧面的材料温度的平衡压力。在这种情况下，可以在蒸气产生源该侧保持完全一致或均匀的压力。然而，根据本专利技术，如上面提到的在分子束源内设置加热器，设置在分子释放开口的侧面的该加热器具有一缠绕密度，与设置在蒸气产生源的侧面的加热器相比，其为密集的或拥挤的。这样作，可以确保防止蒸气在分子释放开口处再凝结或固化。此外，根据本专利技术，如上面提到的在分子束源内设置加热器，该内导件和外导件制作为在指向膜形成表面方向上可互相相对移动。这样，可以调节分子释放开口的开口部为宽或窄。而且，由于可以改变分子释放开口的开口部的中央位置，因此可依赖于例如要形成薄膜的膜形成表面的区域的尺寸等，任意地决定分子的释放条件。附图说明参考附图，从下面的详细描述中，本专利技术这些及其他目的、特征和优点将变得更明显，在附图中图1是示出根据本专利技术一实施例的用于堆积有机薄膜的分子束源的实施例的垂直剖视图；图2是上面提到的用于堆积有机薄膜的分子束源的正视图；图3是放大的垂直剖视图，示出上面提到的用于堆积有机薄膜的分子束源的主要的部分，包括分子释放部和设置在其外部的致冷/加热部件；图4是放大的垂直剖视图，示出该主要部分，特别是，在用上面提到的用于堆积有机薄膜的分子束源对一基底形成膜时的情况下；图5是放大的垂直剖视图，示出该主要部分，特别是，在将内导件从上面的图4所示的位置改变到一位置处对该基底形成膜时的情况下；图6是垂直剖视图，示出加热材料包含在上面提到的用于堆积有机薄膜的分子束源的坩锅内；图7是示出当释放分子时，在分子加热室的侧面及也在分子释放开口侧面的温度的图示，其中在上面提到的用于堆积有机薄膜的分子束源内，加热器不仅设置在分子加热室的侧面，也设置在分子释放开口的侧面；及图8也是示出当释放分子时，在分子加热室侧面和在分子释放开口侧面的温度的图示，其中在上面提到的用于堆积有机薄膜的分子束源内，加热器不仅设置在分子加热室的侧面，也设置在分子释放开口的侧面。具体实施例方式根据本专利技术，阀设置在蒸气的路线上，由此使得能关闭释放的蒸气。而且，加热器设置在蒸气容易凝结或固化的分子释放开口本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于堆积有机薄膜的分子束源，用于蒸发有机材料，包括：蒸气产生源；外导件，其在释放膜形成材料的分子的分子释放开口的侧面具有锥形导壁，该膜形成材料分子在所述蒸气产生源中产生，朝向膜形成表面；内导件，其设置在所述外导件 内部，具有锥形导壁；分子释放通道，其形成在所述外导件和所述内导件之间，具有其中有直径的锥形，其沿释放分子的方向逐渐增大；及设置在所述分子释放通道内的加热器，用于加热要被释放的膜形成材料的蒸汽粒子。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：小林理，斋藤建勇，
申请(专利权)人：长州产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]