本發(fā)明的實(shí)施方式涉及一種材料沉積布置、一種用于材料沉積布置的分配管道、一種具有材料沉積布置的沉積設(shè)備、以及一種用于將材料沉積在基板上的方法。本發(fā)明的實(shí)施方式尤其涉及一種用于真空沉積腔室的材料沉積布置、一種具有材料沉積布置的真空沉積設(shè)備、以及一種用于在真空沉積腔室中將材料沉積在基板上的方法。
背景技術(shù):
有機(jī)蒸發(fā)器為用于生產(chǎn)有機(jī)發(fā)光二極管(organiclight-emittingdiodes,oled)的工具。oled為一種特別類型的發(fā)光二極管,在oled中,發(fā)射層包括特定有機(jī)化合物薄膜。有機(jī)發(fā)光二極管(oled)用于制造顯示信息的電視屏幕、計(jì)算機(jī)顯示器、手機(jī)、其他手持裝置等。oled也可用于一般空間照明。oled顯示器的可能顏色、亮度和視角的范圍比傳統(tǒng)液晶顯示器(lcd)大,因?yàn)閛led像素直接發(fā)光而非使用背光。因此,oled顯示器的能量損耗顯著小于傳統(tǒng)液晶顯示器的能量損耗。另外,可將oled制造在柔性基板上,這一事實(shí)產(chǎn)生更多應(yīng)用。典型oled顯示器,舉例而言,可在兩個(gè)電極之間包括有機(jī)材料層,這些有機(jī)材料層全部沉積于基板上,使得形成具有可單獨(dú)激勵(lì)的像素的矩陣顯示面板。oled一般置于兩個(gè)玻璃面板之間,并且玻璃面板邊緣被密封以封裝oled于玻璃面板中。
制造這種顯示裝置面臨許多挑戰(zhàn)。oled顯示器或oled發(fā)光應(yīng)用包括例如在真空中蒸發(fā)的一些有機(jī)材料的堆疊。有機(jī)材料經(jīng)由遮蔽掩模(shadowmask)以接續(xù)的方式沉積。為了高效制造oled堆疊,需要兩種或更多種材料(例如為主體(host)和摻雜劑)共沉積或共蒸發(fā)成混合/摻雜層。另外,必須考慮蒸發(fā)非常敏感的有機(jī)材料的若干工藝條件。
為了沉積材料于基板上,加熱材料直到材料蒸發(fā)。另外,例如,為了保持已蒸發(fā)的材料處于控制溫度或避免已蒸發(fā)的材料在管道中冷凝,可以加熱將材料引導(dǎo)到基板的管道。當(dāng)材料蒸發(fā)時(shí),例如通過穿過具有用于已蒸發(fā)的材料的出口或噴嘴的分配管道,將材料引導(dǎo)到基板。在過去數(shù)年中,沉積工藝的準(zhǔn)確性已經(jīng)提高,例如能夠提供越來越小像素尺寸。然而,掩模遮蔽效應(yīng)、對(duì)已蒸發(fā)的材料的散布等等使得蒸發(fā)工藝的準(zhǔn)確性和預(yù)測(cè)性難以進(jìn)一步的提高。
鑒于上述,本文所述實(shí)施方式的目的是提供一種材料沉積布置、一種真空沉積腔室、一種分配管道、以及一種用于將材料沉積在基板上的方法,所述方法克服本領(lǐng)域的至少一些問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
鑒于上述,提供根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求的用于將材料沉積在基板上材料沉積布置、沉積腔室、分配管道,以及用于將材料沉積在基板上的方法。本發(fā)明的其他方面、優(yōu)點(diǎn)和特征將從從屬權(quán)利要求、說明書和附圖顯而易見。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式,提供一種用于在真空腔室中將已蒸發(fā)的材料沉積在基板上的材料沉積布置,已蒸發(fā)的材料具體地是兩種或更多種已蒸發(fā)的材料。材料沉積布置包括:第一材料源,包括第一材料蒸發(fā)器,第一材料蒸發(fā)器被配置為用于蒸發(fā)將沉積于基板上的第一材料,具體地是有上述兩種或更多種材料的第一材料;第一分配管道,包括第一分配管道殼體,其中第一分配管道與第一材料蒸發(fā)器流體連通;以及多個(gè)第一噴嘴,在第一分配管道殼體中,其中多個(gè)第一噴嘴中的一或多個(gè)噴嘴包括開口長(zhǎng)度和開口尺寸,其中這些多個(gè)第一噴嘴中的一或多個(gè)噴嘴的長(zhǎng)度對(duì)尺寸比等于或大于2:1。材料沉積布置進(jìn)一步包括:第二材料源,包括第二材料蒸發(fā)器,第二材料蒸發(fā)器被配置為用于蒸發(fā)將沉積于基板上的第二材料,具體地是有上述兩種或更多種材料的第二材料;第二分配管道,包括第二分配管道殼體,其中第二分配管道與第二材料蒸發(fā)器流體連通;以及多個(gè)第二噴嘴,在第二分配管道殼體中。多個(gè)第一噴嘴中的第一噴嘴與多個(gè)第二噴嘴中的第二噴嘴之間的距離等于或小于30mm。
根據(jù)另一實(shí)施方式,提供一種用于在真空腔室中將已蒸發(fā)的材料沉積在基板上的材料沉積布置,已蒸發(fā)的材料具體地是兩種或更多種已蒸發(fā)的材料。材料沉積布置包括:第一材料源,包括第一材料蒸發(fā)器,第一材料蒸發(fā)器被配置為用于蒸發(fā)將沉積于基板上的第一材料,具體地是有上述兩種或更多種材料的第一材料;第一分配管道,包括第一分配管道殼體,其中第一分配管道與第一材料蒸發(fā)器流體連通;以及多個(gè)第一噴嘴,在第一分配管道殼體中,其中多個(gè)第一噴嘴中的一或多個(gè)噴嘴包括開口長(zhǎng)度和開口尺寸并且被配置為提供第一分配方向,其中多個(gè)第一噴嘴中的一或多個(gè)噴嘴的長(zhǎng)度對(duì)尺寸比等于或大于2:1。材料沉積布置進(jìn)一步包括:第二材料源,包括第二材料蒸發(fā)器,第二材料蒸發(fā)器被配置為用于蒸發(fā)將沉積于基板上的第二材料,具體地是有上述兩種或更多種材料的第二材料;第二分配管道,包括第二分配管道殼體,其中第二分配管道與第二材料蒸發(fā)器流體連通;以及多個(gè)第二噴嘴,在第二分配管道殼體中,其中多個(gè)第二噴嘴中的一或多個(gè)噴嘴被配置為提供第二分配方向。多個(gè)第一噴嘴中的一或多個(gè)噴嘴的第一分配方向與多個(gè)第二噴嘴中的一或多個(gè)噴嘴的第二分配方向彼此平行布置,或布置為與平行布置的偏差高達(dá)5°。
根據(jù)另一實(shí)施方式,提供一種用于在真空腔室中將已蒸發(fā)的材料沉積在基板上的分配管道。分配管道包括:分配管道殼體;以及噴嘴,在分配管道殼體中,其中噴嘴包括開口長(zhǎng)度和開口尺寸。噴嘴的長(zhǎng)度對(duì)尺寸比等于或大于2:1,并且噴嘴包括對(duì)已蒸發(fā)的有機(jī)材料具有化學(xué)惰性的材料。
根據(jù)其他實(shí)施方式,提供一種用于在真空腔室中將已蒸發(fā)的材料沉積在基板上的材料沉積布置,已蒸發(fā)的材料具體地是兩種或更多種已蒸發(fā)的材料。材料沉積布置包括:第一材料源,包括第一材料蒸發(fā)器,第一材料蒸發(fā)器被配置為用于蒸發(fā)將沉積于基板上的第一材料,具體地是有上述兩個(gè)或更多個(gè)材料的第一材料;以及根據(jù)本文所述實(shí)施方式的分配管道,作為第一分配管道,其中第一分配管道與第一材料蒸發(fā)器流體連通。材料沉積布置進(jìn)一步包括:第二材料源,包括第二材料蒸發(fā)器,第二材料蒸發(fā)器被配置為用于蒸發(fā)將沉積于基板上的第二材料,具體地是上述兩種或更多種材料的第二材料;以及第二分配管道,包括分配管道殼體,其中第二分配管道與第二材料蒸發(fā)器流體連通;以及多個(gè)第二噴嘴,在第二分配管道殼體中。第一分配管道的噴嘴與第二分配管道的多個(gè)第二噴嘴中的第二噴嘴之間的距離等于或小于30mm。另外地或替代地,第一分配管道的噴嘴被配置為提供第一分配方向,并且第二分配管道的多個(gè)第二噴嘴中的第二噴嘴被配置為提供第二分配方向,其中第一分配方向與第二分配方向彼此平行布置或布置為與平行布置的偏差高達(dá)5°。
根據(jù)其他實(shí)施方式,提供一種真空沉積腔室。真空沉積腔室包括根據(jù)本文所述實(shí)施方式的材料沉積布置。真空沉積腔室進(jìn)一步包括基板支撐件,用于在沉積期間支撐基板。材料沉積布置的分配管道中的至少一個(gè)與基板支撐件之間的距離為小于250mm。
根據(jù)其他實(shí)施方式,提供一種用于在真空沉積腔室中將已蒸發(fā)的材料沉積在基板上的方法,真空沉積腔室具有腔室容積。方法包括通過布置于腔室容積中的第一材料蒸發(fā)器蒸發(fā)第一材料。方法進(jìn)一步包括將已蒸發(fā)的第一材料提供到第一分配管道,第一分配管道包括第一分配管道殼體,其中第一分配管道與第一材料蒸發(fā)器流體連通。將已蒸發(fā)的第一材料提供到第一分配管道通常包括在第一分配管道中提供約10-2-10-1mbar的壓力。方法進(jìn)一步包括引導(dǎo)已蒸發(fā)的第一材料通過第一分配管道殼體中的多個(gè)第一噴嘴中的一或多個(gè)噴嘴。多個(gè)第一噴嘴中的一或多個(gè)噴嘴包括開口長(zhǎng)度和開口尺寸,其中引導(dǎo)已蒸發(fā)的第一材料通過一或多個(gè)噴嘴包括引導(dǎo)已蒸發(fā)的第一材料通過具有等于或大于2:1長(zhǎng)度對(duì)尺寸比的一或多個(gè)噴嘴。方法進(jìn)一步包括朝向腔室容積中的基板將已蒸發(fā)的第一材料釋放到腔室容積,其中腔室容積提供約10-5至10-7mbar的壓力。
實(shí)施方式針對(duì)用于執(zhí)行所公開的方法并包括用于執(zhí)行各個(gè)所述方法步驟的設(shè)備部件的設(shè)備。這些方法步驟可由硬件部件、由合適軟件編程的計(jì)算機(jī)、由這兩者的任何組合或任何其他方式執(zhí)行。此外,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式還針對(duì)了操作所述設(shè)備的方法。它包括了用于執(zhí)行設(shè)備的每一功能的方法步驟。
附圖說明
因此,為了能夠詳細(xì)理解本發(fā)明的上述特征結(jié)構(gòu)所用方式,上文所簡(jiǎn)要概述的更具體的描述可以參考實(shí)施方式進(jìn)行。附圖涉及本發(fā)明的實(shí)施方式并且描述如下:
圖1a至1f示出根據(jù)本文所述實(shí)施方式的材料沉積布置的示意圖,以及材料沉積布置的局部、更詳細(xì)的視圖;
圖2a至2c示出根據(jù)本文所述實(shí)施方式的材料沉積布置的分配管道的示意圖;
圖3a示出根據(jù)本文所述實(shí)施方式的分配管道和噴嘴的材料分配的示意圖;
圖3b示出已知系統(tǒng)的分配管道的材料分配的示意圖;
圖3c示出根據(jù)本文所述實(shí)施方式并屬于已知系統(tǒng)的分配管道的材料分配的比較圖;
圖4a示出根據(jù)本文所述實(shí)施方式的材料沉積布置;
圖4b示出已知沉積系統(tǒng);
圖5a和5b示出根據(jù)本文所述實(shí)施方式的材料沉積布置的示意性側(cè)視圖和俯視圖;
圖6a和6b根據(jù)本文所述實(shí)施方式的材料沉積布置的示意性側(cè)視圖、以及根據(jù)本文所述實(shí)施方式的材料沉積布置的分配管道和噴嘴的更詳細(xì)的視圖;
圖7a至7d示出根據(jù)本文所述實(shí)施方式的用于分配管道和材料沉積布置的噴嘴的示意圖;
圖8a至8c示出根據(jù)本文所述實(shí)施方式的材料沉積布置和分配管道;
圖9a和9b示出根據(jù)本文所述實(shí)施方式的分配管道的示意圖;
圖10示出根據(jù)本文所述實(shí)施方式的真空沉積腔室;以及
圖11示出根據(jù)本文所述實(shí)施方式的用于將材料沉積在基板上的方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在具體參照各種實(shí)施方式,這些實(shí)施方式的一或多個(gè)示例示出在附圖中。在以下附圖說明中,相同附圖標(biāo)號(hào)意指相同部件。通常,僅描述了有關(guān)于各個(gè)實(shí)施方式的不同之處。每個(gè)示例以說明的方式提供,而不意在作為限制。另外,作為實(shí)施方式的部分而說明或描述的特征可以用于其他實(shí)施方式或與其他實(shí)施方式結(jié)合,從而產(chǎn)生其他實(shí)施方式。預(yù)期本說明書包括這些修改和變化。
如本文所使用,術(shù)語“流體連通”可理解為呈流體連通的兩個(gè)元件可以經(jīng)由允許流體于這兩個(gè)元件之間流動(dòng)的連接件交換流體。在一個(gè)示例中,呈流體連通的元件可以包括中空結(jié)構(gòu),流體可以流動(dòng)通過中空結(jié)構(gòu)。根據(jù)一些實(shí)施方式,呈流體連通的元件中的至少一個(gè)可為管狀元件。
此外,在以下描述中,材料源可理解為提供將沉積于基板上的材料的源。具體來說,材料源可配置為用于在真空腔室中提供將沉積于基板上的材料,真空腔室諸如真空沉積腔室或設(shè)備。根據(jù)一些實(shí)施方式,材料源可通過被配置為蒸發(fā)將沉積的材料來提供將沉積于基板上的材料。例如,材料源可以包括蒸發(fā)器或坩鍋,蒸發(fā)器或坩鍋蒸發(fā)將沉積于基板上的材料,并且尤其以朝向基板或進(jìn)入材料源的分配管道的方向釋放已蒸發(fā)的材料。在一些實(shí)施方式中,蒸發(fā)器可流體連通于分配管道,例如,用于分配已蒸發(fā)的材料。
根據(jù)本文所述一些實(shí)施方式,分配管道可理解為用于引導(dǎo)和分配已蒸發(fā)的材料的管道。具體來說,分配管道可從蒸發(fā)器引導(dǎo)已蒸發(fā)的材料至分配管道中的出口或開口。線性分配管道可理解為在第一方向上延伸的管道,具體地是在縱向方向中延伸的管。在一些實(shí)施方式中,線性分配管道包括具有圓柱的形狀的管道,其中圓柱可具有圓形底部形狀或任何其他適合底部形狀。
本文所指噴嘴可理解為用于引導(dǎo)流體、尤其是用于控制流體的方向或特性(例如,從噴嘴出現(xiàn)的流體的流速、速度、形狀和/或壓力)的裝置。根據(jù)本文所述一些實(shí)施方式,噴嘴可為用于引導(dǎo)或指引蒸氣的裝置,蒸氣諸如將沉積于基板上的已蒸發(fā)的材料的蒸氣。噴嘴可以具有用于接收流體的入口、用于引導(dǎo)流體通過噴嘴的開口(例如,鉆孔(bore)或通道)、以及用于釋放流體的出口。通常,噴嘴的開口或通道可以包括用于實(shí)現(xiàn)流過噴嘴的流體的期望方向或特性的限定幾何形狀。根據(jù)一些實(shí)施方式,噴嘴可為分配管道的部分或可連接于提供已蒸發(fā)的材料的分配管道,并且可從分配管道接收已蒸發(fā)的材料。
根據(jù)本文所述實(shí)施方式,提供用于在真空腔室中將已蒸發(fā)的材料沉積在基板上的材料沉積布置。根據(jù)一些實(shí)施方式,材料沉積布置可配置為用于在真空腔室中將兩種或更多種已蒸發(fā)的材料沉積在基板上。材料沉積布置包括第一材料源,第一材料源包括第一材料蒸發(fā)器,第一材料蒸發(fā)器被配置為用于蒸發(fā)將沉積于基板上的第一材料。根據(jù)一些實(shí)施方式,第一材料可為來自將沉積于基板上的兩種或更多種材料的第一材料。第一材料源進(jìn)一步包括第一分配管道,第一分配管道包括第一分配管道殼體,其中第一分配管道與第一材料蒸發(fā)器流體連通,其中第一材料源進(jìn)一步包括位在第一分配管道殼體中的多個(gè)第一噴嘴。通常,多個(gè)第一噴嘴中的一或多個(gè)噴嘴包括開口長(zhǎng)度和開口尺寸,其中多個(gè)第一噴嘴中的一或多個(gè)噴嘴的長(zhǎng)度對(duì)尺寸比等于或大于2:1。材料沉積布置包括第二材料源,第二材料源包括第二材料蒸發(fā)器,第二材料蒸發(fā)器被配置為用于蒸發(fā)將沉積于基板上的第二材料。根據(jù)一些實(shí)施方式,第二材料可為來自將沉積于基板上的兩種或更多種材料的第二材料。第二材料源進(jìn)一步包括第二分配管道,第二分配管道包括第二分配管道殼體,其中第二分配管道與第二材料蒸發(fā)器流體連通。第二材料源進(jìn)一步包括位于第二分配管道殼體中的多個(gè)第二噴嘴。根據(jù)本文所述實(shí)施方式,多個(gè)第一噴嘴中的第一噴嘴與多個(gè)第二噴嘴中的第二噴嘴之間的距離等于或小于30mm。根據(jù)一些實(shí)施方式,第一材料和第二材料可為相同材料,或替代地可為不同材料。
圖1a示出根據(jù)本文所述實(shí)施方式的材料沉積布置100的側(cè)視圖。如圖1a中所示的材料沉積布置的實(shí)施方式可以包括具有第一材料蒸發(fā)器102a的第一材料源、具有第二材料蒸發(fā)器102b的第二材料源、以及具有第三材料蒸發(fā)器102c的第三材料源。在一個(gè)實(shí)施方式中,材料蒸發(fā)器102a、102b和102c中的每者可以提供不同材料。在另一實(shí)施方式中,材料蒸發(fā)器中的每者可以提供相同材料,或者一部分的材料蒸發(fā)器可以提供相同材料,而另一部分的材料蒸發(fā)器提供不同材料。根據(jù)一些實(shí)施方式,第一材料蒸發(fā)器102a、102b和102c可為坩鍋,被配置為用于蒸發(fā)將沉積于基板上的材料。第一材料蒸發(fā)器102a、102b和102c分別與分配管道106a、106b和106c流體連通。由這些材料蒸發(fā)器中的一者蒸發(fā)的材料可從材料蒸發(fā)器釋放并且流入到相應(yīng)分配管道中。
如從圖1a可見,分配管道106a、106b和106c中的每者包括分配管道殼體,分配管道殼體包括多個(gè)噴嘴712。通過多個(gè)噴嘴,已蒸發(fā)的材料釋放并引導(dǎo)至待涂布的基板(未示出)。根據(jù)一些實(shí)施方式,噴嘴712可以是分配管道的整體部分,諸如分配管道殼體中形成的開口,或者可由連接到分配管道殼體以執(zhí)行已限定的工藝的噴嘴而提供,例如,引導(dǎo)已蒸發(fā)的材料朝向待涂布的基板。在一個(gè)示例中,噴嘴可通過旋擰、插接或收縮工藝連接到分配管道。在一個(gè)實(shí)施方式中,噴嘴可互換地連接到材料沉積布置的分配管道。
圖1b示出如圖1a中所示的第三分配管道106c的區(qū)段a的放大圖。如圖1b中所示的局部圖示出第三分配管道106c、以及第三分配管道106c的多個(gè)噴嘴中的一個(gè)噴嘴712。噴嘴712提供已蒸發(fā)的材料可通過的開口713、或通道。噴嘴712的開口713提供開口長(zhǎng)度714,如圖1b中所示。根據(jù)一些實(shí)施方式,開口長(zhǎng)度714可以沿著噴嘴的縱向或長(zhǎng)度軸線測(cè)量,尤其在對(duì)應(yīng)于離開噴嘴的平均流體方向的方向中。在一個(gè)實(shí)施方式中,噴嘴的開口長(zhǎng)度714可為實(shí)質(zhì)上垂直于分配管道的縱向(或線性)方向。
術(shù)語“實(shí)質(zhì)上垂直的(substantiallyperpendicular)”可理解為包括與嚴(yán)格垂直布置的偏差高達(dá)15°。根據(jù)一些實(shí)施方式,在以下描述中,以“實(shí)質(zhì)上(substantially)”修飾的其他術(shù)語可以包括與已指示的角度布置的偏差高達(dá)15°,或與一個(gè)維度偏差約15%。
圖1c示出材料沉積布置100的前視圖,這個(gè)材料沉積布置可對(duì)應(yīng)于如圖1a中所示的材料沉積布置,但旋轉(zhuǎn)約90°。材料蒸發(fā)器102a、102b和102c分別與第一分配管道106a、第二分配管道106b和第三分配管道106c流體連通。噴嘴712的開口在前視圖中可見。不同分配管道106a、106b和106c的噴嘴712彼此之間設(shè)有距離200。根據(jù)本文所述實(shí)施方式,第一噴嘴之間的距離可典型地小于50mm,更典型地小于30mm,并且甚至更典型地小于25mm。
根據(jù)一些實(shí)施方式,不同分配管道106a、106b和106c的噴嘴712之間的距離從相應(yīng)噴嘴的開口的中心點(diǎn)測(cè)量。在一個(gè)示例中,噴嘴的開口的中心點(diǎn)可限定為開口的幾何中心點(diǎn)。在開口為圓形的情況中,圓形的中心點(diǎn)為與在邊緣上的點(diǎn)等距的點(diǎn)。例如,如果噴嘴的開口具有對(duì)稱形狀,開口的中心點(diǎn)可描述成在對(duì)稱運(yùn)動(dòng)中處于不變的點(diǎn)。例如,正方形、矩形、菱形或平行四邊形的中心點(diǎn)位于對(duì)角線交點(diǎn),中心點(diǎn)為旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的固定點(diǎn)。類似地,橢圓形的中心點(diǎn)位于軸線交點(diǎn)。根據(jù)一些實(shí)施方式,中心點(diǎn)可理解為形狀的形心(centroid)。
在一些實(shí)施方式中,在分配管道的噴嘴之間的距離200可為實(shí)質(zhì)上水平的距離。例如,分配管道106a、106b和106c可在實(shí)質(zhì)上垂直的方向中延伸。噴嘴可以具有蒸發(fā)方向,即,噴嘴釋放已蒸發(fā)的材料所沿著的實(shí)質(zhì)上水平的方向。根據(jù)一些實(shí)施方式,在不同分配管道的噴嘴之間的實(shí)質(zhì)上水平距離可理解為包括與嚴(yán)格水平布置的偏差約15°。
根據(jù)一些實(shí)施方式,這些噴嘴之間的距離可描述成在不同分配管道彼此之間的距離,舉例來說,從分配管道的縱向軸線測(cè)量的距離。在一個(gè)實(shí)施方式中,分配管道彼此相距距離200。
圖1d至1f圖示出在圖1c的前視圖中的局部圖b的實(shí)施方式。在圖1d至1f中,指示噴嘴712的開口尺寸716。噴嘴的開口尺寸可取決于噴嘴的形狀。在一個(gè)實(shí)施方式中,開口尺寸可理解為開口的并非開口長(zhǎng)度的一個(gè)維度。根據(jù)一些實(shí)施方式,開口尺寸可為開口的橫截面的最小維度,尤其是噴嘴的出口的橫截面的最小維度(它是已蒸發(fā)的材料離開噴嘴時(shí)的位置)。
圖1d示出噴嘴開口和開口尺寸716的示例,其中開口尺寸對(duì)應(yīng)于橫截面,尤其是開口直徑。圖1e示出示例,其中噴嘴開口具有橢圓狀的形狀,并且開口尺寸由開口的橫截面的最小尺寸限定。圖1f示出示例,其中噴嘴開口具有細(xì)長(zhǎng)圓形形狀,其中開口尺寸由開口的橫截面的最小尺寸限定。技術(shù)人員將了解到,圖1a至1f所示實(shí)施方式僅為示例,并且未將應(yīng)用限于噴嘴開口的尺寸、形狀和長(zhǎng)度的所示示例、或分配管道和材料源的布置的所示示例,如將詳細(xì)見于下文。
根據(jù)本文所述實(shí)施方式,第一分配管道的每個(gè)噴嘴可以具有2:1或更大的開口長(zhǎng)度對(duì)尺寸比,或僅第一分配管道的噴嘴的一部分可以具有所提到的長(zhǎng)度對(duì)尺寸比。根據(jù)一些實(shí)施方式,如本文所述的材料沉積布置的第二分配管道和/或第三分配管道也可包括具有2:1或更大的開口長(zhǎng)度對(duì)尺寸比的一或多個(gè)噴嘴。
根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施方式結(jié)合的一些實(shí)施方式,分配管道可以具有實(shí)質(zhì)上三角形的橫截面。圖2a示出分配管道106的橫截面的示例。分配管道106具有壁322、326和324,壁322、326和324包圍內(nèi)部中空空間710。在噴嘴712處設(shè)置的材料源的出口側(cè)設(shè)有壁322。分配管道的橫截面可描述成基本上三角形的,即,分配管道的主要區(qū)段對(duì)應(yīng)于三角形的一部分和/或分配管道的橫截面可為具有圓角和/或切角的三角形。如圖2a中所示,例如,在出口側(cè)的三角形的角被切去。
分配管道的出口側(cè)的寬度,例如,如圖2a中所示的橫截面中的壁322的維度由箭頭352指示。另外,分配管道106的橫截面的其他維度由箭頭354和355指示。根據(jù)本文所述實(shí)施方式,分配管道的出口側(cè)的寬度為橫截面的最大維度的30%或更少,例如,由箭頭354和355指示的較大維度的30%或更少。鑒于分配管道的維度和形狀,相鄰分配管道106的噴嘴712可提供為處于較小距離。較小距離改善彼此相鄰地蒸發(fā)的有機(jī)材料的混合。
圖2b示出兩個(gè)分配管道彼此相鄰地提供的實(shí)施方式。因此,具有如圖2b中所示的兩個(gè)分配管道的材料沉積布置可以蒸發(fā)彼此相鄰的兩種有機(jī)材料。這種材料沉積布置還可意指材料沉積陣列。如圖2b中所示,分配管道106的橫截面的形狀允許相鄰分配管道的噴嘴靠近彼此安置。根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施方式結(jié)合的一些實(shí)施方式,第一分配管道的第一噴嘴和第二分配管道的第二噴嘴可以具有30mm或以下的距離,例如從5mm至25mm。更具體是,第一出口或噴嘴至第二出口或噴嘴的距離可為10mm或以下。
根據(jù)本文所述一些實(shí)施方式,在第一分配管道的第一噴嘴和第二分配管道的第二噴嘴之間的距離可測(cè)量為相應(yīng)噴嘴的縱向軸線之間的最小距離。在一個(gè)示例中,在相應(yīng)噴嘴的縱向軸線之間的最小距離在噴嘴的出口(即,已蒸發(fā)的材料離開噴嘴時(shí)的位置)測(cè)量。圖2c示出如圖2b中所示的布置的局部圖c。在圖2c中放大的局部圖c示出兩個(gè)噴嘴106a和106b的示例,其中在噴嘴之間的距離200在相應(yīng)噴嘴的出口處、在第一分配管道106a的第一噴嘴的縱向軸線201和第二分配管道106b的第二噴嘴的縱向軸線202之間測(cè)量。根據(jù)一些實(shí)施方式,如本文所指的噴嘴的縱向軸線沿著噴嘴的長(zhǎng)度方向延伸。
根據(jù)本文所述實(shí)施方式,如本文所述的材料沉積布置可以用于高準(zhǔn)確性工藝中,高準(zhǔn)確性工藝諸如有機(jī)發(fā)光二極管(oled)生產(chǎn)工藝。圖3a和4a示出根據(jù)本文所述實(shí)施方式的材料沉積布置的效果。圖3b和4b示出已知材料沉積布置的比較示例的效果。在圖3a中,示出從根據(jù)本文所述實(shí)施方式的材料沉積布置釋放的已蒸發(fā)的材料的分配的測(cè)試數(shù)據(jù)。曲線800顯示已蒸發(fā)的材料從具有2:1或較高的長(zhǎng)度對(duì)尺寸比的噴嘴釋放的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。圖3a的示例示出已蒸發(fā)的材料的分配近似遵循cos6形狀。如圖3b中所示的與已知材料沉積布置的比較示出,傳統(tǒng)材料沉積布置的分配對(duì)應(yīng)于由曲線801所示的cos1形狀。由根據(jù)本文所述實(shí)施方式的材料沉積布置產(chǎn)生的曲線800與已知系統(tǒng)的曲線801之間的差異實(shí)質(zhì)上為已蒸發(fā)的材料的羽流(plume)的寬度、以及在羽流中的已蒸發(fā)的材料的集中分配。例如,如果掩模用于沉積材料于基板上,例如是在oled生產(chǎn)系統(tǒng)中,掩??蔀榫哂邢袼亻_口的像素掩模,像素開口具有約50μmx50μm或甚至以下的尺寸,諸如像素開口具有約30μm或以下、或約20μm的橫截面的尺寸(例如,橫截面的最小尺寸)。在一個(gè)示例中,像素掩??删哂屑s40μm的厚度??紤]掩模的厚度和像素開口的尺寸,可能出現(xiàn)遮蔽效應(yīng),其中在掩模中的像素開口的壁遮蔽像素開口。根據(jù)本文所述實(shí)施方式的材料沉積布置和/或分配管道和/或噴嘴可有助于減少遮蔽效應(yīng)。
可通過使用利用根據(jù)本文所述實(shí)施方式的材料沉積布置的蒸發(fā)來達(dá)成高定向性,導(dǎo)致改善對(duì)已蒸發(fā)的材料的使用,因?yàn)楦嘁颜舭l(fā)的材料實(shí)際上會(huì)到達(dá)基板(并且,例如而非基板的上方和下方的區(qū)域)。
圖3c示出在掩模的像素中的已蒸發(fā)的材料的分配并且示出三條不同的線。全部的三條線示出在噴嘴和基板之間的已限定的距離中已蒸發(fā)的材料的分配。在一個(gè)示例中,在噴嘴出口(已蒸發(fā)的材料離開噴嘴時(shí)的位置)與基板或基板支撐件之間的距離可為250mm或更少,例如為約200mm,或約150mm。第一線804示出已知材料沉積布置所提供的掩模的像素開口中的已蒸發(fā)的材料的分配。第一線804的分配對(duì)應(yīng)于cos1狀分配。利用根據(jù)本文所述實(shí)施方式的材料沉積布置或分配管道,已蒸發(fā)的材料的分配可對(duì)應(yīng)于由第二線805所示的cos6狀分配。具體來說,第二線805的斜率陡于第一線804的斜率。技術(shù)人員從圖3c可見,相較cos1分配情況而言,在cos6分配情況下,在掩模的像素開口的邊緣被更好地填滿。第三線806示出利用根據(jù)本文所述實(shí)施方式的材料沉積布置或分配管道的實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果。第三線806實(shí)質(zhì)上遵循了具有已蒸發(fā)的材料的cos6狀分配的第二線805。當(dāng)使用根據(jù)本文所述實(shí)施方式的材料沉積布置或分配管道,遮蔽效應(yīng)就會(huì)減少。
圖4a示出根據(jù)本文所述實(shí)施方式的示例性地包括三個(gè)材料沉積布置100a、100b和100c的材料沉積布置。材料沉積布置可為如本文中的實(shí)施方式所述的材料沉積布置。圖4a的沉積系統(tǒng)進(jìn)一步示出用已蒸發(fā)的材料涂布的基板121,以及用于遮蔽基板121的掩模132。圖4a示意性地示出已蒸發(fā)的材料802如何離開和脫離材料沉積布置100a、100b和100c,具體地是材料沉積布置的噴嘴。根據(jù)本文所述實(shí)施方式,已蒸發(fā)的材料802在離開材料沉積布置100a、100b和100c而進(jìn)入沉積腔室的真空空間時(shí)散布。具有2:1或更大的長(zhǎng)度對(duì)尺寸比的噴嘴使已蒸發(fā)的材料的散布受限,例如,通過涵蓋約30°或更少的角度。在圖4b中示出相較已知沉積系統(tǒng)來說,已蒸發(fā)的材料803涵蓋約60°的角度。
如圖3a、3b、4a和4b中所示示例可見,根據(jù)本文所述實(shí)施方式材料沉積布置可以提供已蒸發(fā)的材料的較小的分配散布,并且允許更精確引導(dǎo)已蒸發(fā)的材料到達(dá)基板,尤其是更精確地到達(dá)掩模開口而以高準(zhǔn)確性來涂布基板。
以小于30mm的距離布置分配管道的噴嘴進(jìn)一步提供對(duì)混合不同材料源100a、100b和100c的不同材料的選擇。通過使用特殊形狀分配管道,例如是如圖4a中示例性地所示的三角形狀形狀,在材料沉積布置的噴嘴之間的減少的距離可進(jìn)一步改善。
具有cos6狀分配的已蒸發(fā)的材料可允許使用較小掩模開口并改善將于基板上涂布的較小的結(jié)構(gòu)(例如,用于oled產(chǎn)品的像素)的準(zhǔn)確性。
根據(jù)一些實(shí)施方式,提供用于在真空腔室中沉積已蒸發(fā)的材料于基板上的材料沉積布置。根據(jù)一些實(shí)施方式,材料沉積布置可配置為用于在真空腔室中將沉積兩種或更多種已蒸發(fā)的材料沉積在基板上。材料沉積布置包括第一材料源,第一材料源包括第一材料蒸發(fā)器,被配置為用于蒸發(fā)將沉積于基板上的第一材料。根據(jù)一些實(shí)施方式,第一材料可為將沉積于基板上的兩種或更多種材料中的第一材料。第一材料源進(jìn)一步包括第一分配管道,第一分配管道包括第一分配管道殼體,其中第一分配管道與第一材料蒸發(fā)器流體連通。另外,第一材料源包括位于第一分配管道殼體中的多個(gè)第一噴嘴,其中多個(gè)第一噴嘴中的一或多個(gè)噴嘴包括開口長(zhǎng)度和開口尺寸,并且被配置為提供第一分配方向。多個(gè)第一噴嘴中的一或多個(gè)噴嘴的長(zhǎng)度對(duì)尺寸比等于或大于2:1。材料沉積布置進(jìn)一步包括第二材料源,第二材料源包括第二材料蒸發(fā)器,被配置為蒸發(fā)將沉積于基板上的第二材料。根據(jù)一些實(shí)施方式,第二材料可為將沉積于基板上的兩種或更多種材料中的第二材料。第二材料源進(jìn)一步包括第二分配管道。第二分配管道包括第二分配管道殼體,其中第二分配管道與第二材料蒸發(fā)器流體連通。第二材料源進(jìn)一步包括位于第二分配管道殼體中的多個(gè)第二噴嘴,其中一或多個(gè)第二噴嘴被配置為提供第二分配方向。根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施方式結(jié)合的本文所述數(shù)個(gè)實(shí)施方式,多個(gè)第一噴嘴中的一或多個(gè)噴嘴的第一分配方向和多個(gè)第二噴嘴的一或多個(gè)噴嘴的第二分配方向彼此平行布置,或布置為與平行布置的偏差高達(dá)5°。根據(jù)一些實(shí)施方式,第一材料和第二材料可為相同材料,或替代地可為不同材料。
圖5a示出材料沉積布置的示意圖,材料沉積布置具有在第一分配管道殼體中的噴嘴的第一分配方向與在第二分配管道殼體中的噴嘴的第二分配方向上實(shí)質(zhì)上平行的布置。示例性地示出于圖5a中的材料沉積布置示出第一材料源100a和第二材料源100b。第一材料源100a和第二材料源100b中的每者分別包括材料蒸發(fā)器102a和102b。在一個(gè)實(shí)施方式中,每個(gè)材料蒸發(fā)器可以提供不同材料。在另一實(shí)施方式中,每個(gè)材料蒸發(fā)器可以提供相同材料,或部分的材料蒸發(fā)器可提供相同材料,而另一部分的材料蒸發(fā)器提供不同材料。根據(jù)本文所述實(shí)施方式,第一材料源100a包括第一分配管道106a,并且第二材料源100b包括第二分配管道106b。第一分配管道和第二分配管道各自具有分配管道殼體,噴嘴712布置在分配管道殼體中。具體來說,第一分配管道包括多個(gè)第一噴嘴,并且第二分配管道包括多個(gè)第二噴嘴,用于從相應(yīng)分配管道殼體朝向?qū)⑼坎嫉幕遽尫乓颜舭l(fā)的材料。
根據(jù)本文所述實(shí)施方式,第一分配管道和/或第二分配管道的一或多個(gè)噴嘴可以具有為2:1或更大的噴嘴的長(zhǎng)度對(duì)尺寸比,例如2.5:1、3:1、5:1或甚至大于5:1。噴嘴開口的尺寸和長(zhǎng)度可理解成上述相關(guān)于圖1a至1f詳細(xì)描述的那樣。在一些實(shí)施方式中,第一分配管道的一或多個(gè)噴嘴提供第一分配方向,并且第二分配管道的一或多個(gè)噴嘴提供第二分配方向。
根據(jù)本文所述實(shí)施方式,噴嘴的分配方向可理解為噴嘴的平均分配方向。在一些實(shí)施方式中,平均分配方向可實(shí)質(zhì)上對(duì)應(yīng)于已蒸發(fā)的材料的從噴嘴朝向?qū)⑼坎嫉幕遽尫诺挠鹆髦械木€,具體地是平均分配方向可實(shí)質(zhì)上對(duì)應(yīng)于已蒸發(fā)的材料的集中到達(dá)在已蒸發(fā)的材料的羽流中的最大值沿著的線。根據(jù)一些實(shí)施方式,噴嘴的平均分配方向可理解為對(duì)應(yīng)至已蒸發(fā)的材料的從噴嘴朝向待沉積的基板釋放的羽流的幾何中心線。在一些實(shí)施方式中,蒸氣羽流的中心線可描述成對(duì)應(yīng)于包括已蒸發(fā)的材料的幾何形心的線,以及在噴嘴的長(zhǎng)度軸線或縱向軸線上的點(diǎn),例如,噴嘴出口的點(diǎn)。根據(jù)其他實(shí)施方式,噴嘴的平均分配方向可描述成沿著具有噴嘴出口與待涂布的基板之間的最小距離的線延伸,具體地是被描述成沿著具有在噴嘴出口的點(diǎn)與待涂布基板之間的最小距離的線延伸,噴嘴出口的點(diǎn)位于噴嘴的長(zhǎng)度軸線或縱向軸線上。
圖5b示出根據(jù)一些實(shí)施方式的包括第一材料源100a和100b的材料沉積布置的俯視圖。如圖5a和5b中的示例可見,第一分配管道106a的噴嘴712提供第一分配方向210,并且第二分配管道106b的噴嘴712提供第二分配方向211。通常,第一分配管道中和第二分配管道中的噴嘴被布置成使得第一分配方向和第二分配方向彼此平行。根據(jù)一些實(shí)施方式,第一分配方向和第二分配方向可與嚴(yán)格平行布置偏差高達(dá)5°,例如與嚴(yán)格平行布置的偏差約3°或約2°。根據(jù)一些實(shí)施方式,如圖5a和5b中指示的第一分配方向210和第二分配方向211彼此之間可以具有約30mm或更小的距離。
如上所述,圖5a和5b中示出的材料沉積布置的第一分配管道和第二分配管道可以具有三角形狀形狀。圖6a和6b示出實(shí)質(zhì)上三角形的材料沉積布置,在材料沉積布置中,第一分配管道和第二分配管道的噴嘴的分配方向是彼此實(shí)質(zhì)上平行的。
圖6a示出實(shí)施方式的橫截面圖,在這個(gè)實(shí)施方式中,提供具有第一分配管道106a的第一材料源、具有第二分配管道106b的第二材料源、以及具有第三分配管道106c的第三材料源。根據(jù)一些實(shí)施方式,這些分配管道可配備有加熱元件380和絕熱器879,用于提高加熱效率和避免已蒸發(fā)的材料在分配管道中冷凝。蒸發(fā)器控制殼體702鄰近這些分配管道設(shè)置,并且經(jīng)由絕熱器879而連接到這些分配管道。在分配管道106a、106b和106c上方的箭頭(當(dāng)在投影平面中看見時(shí))示出已蒸發(fā)的有機(jī)材料離開分配管道106a、106b和106c。這些分配管道的相應(yīng)噴嘴的平均分配方向以附圖標(biāo)號(hào)210、211和212標(biāo)注。如于圖6a中可見,不同分配管道的分配方向是實(shí)質(zhì)上平行的。
三個(gè)分配管道106a、106b和106c的噴嘴712的局部圖和簡(jiǎn)化圖示出于圖6b中。示例性地示出的三個(gè)噴嘴712具有長(zhǎng)度軸線或縱向軸線201、202、203。噴嘴712可從分配管道106a、106b和106c在第一分配方向210、第二分配方向211、及第三分配方向212上朝向待涂布的基板(未示出)引導(dǎo)已蒸發(fā)的材料。如圖6b中所示的實(shí)施方式指示,三個(gè)分配方向彼此平行,或與嚴(yán)格平行布置的偏差可為高達(dá)5°。
根據(jù)本文所述實(shí)施方式,諸如本文所指第一分配管道、第二分配管道和第三分配管道的不同分配管道可流體連通于不同蒸發(fā)器,例如在三個(gè)分配管道情況下,可流體連通于三個(gè)不同的蒸發(fā)器。在一些實(shí)施方式中,不同分配管道可流體連通于相同類型的蒸發(fā)器,但是蒸發(fā)不同材料。例如,可由流體連通于三個(gè)蒸發(fā)器的三個(gè)分配管道提供三種不同組分。在一個(gè)示例中,如本文所述的材料沉積布置可以用來生產(chǎn)oled。已蒸發(fā)的材料可以包括用于生產(chǎn)oled的三種組分。
根據(jù)本文所述實(shí)施方式,使用不同噴嘴的分配方向的平行布置和使用具有2:1或較大的長(zhǎng)度對(duì)尺寸比的噴嘴可有助于提高已蒸發(fā)的材料在從噴嘴釋放時(shí)的行為的均勻性和預(yù)測(cè)性。例如,實(shí)質(zhì)上平行于另一或相鄰的已蒸發(fā)的材料的方向的已蒸發(fā)的材料的方向可使已蒸發(fā)的材料對(duì)掩模和/或基板有常態(tài)且均勻的影響。在一個(gè)示例中,不同分配管道的不同組分可對(duì)掩模和/或基板具有實(shí)質(zhì)上相同的沖角(impactangle),尤其是對(duì)掩模和/或基板實(shí)質(zhì)上垂直的沖角。一或多種組分的涂層的生產(chǎn)可利用根據(jù)本文所述實(shí)施方式的材料沉積布置以更精確的方式執(zhí)行。另外,當(dāng)不同的材料源在分配方向之間具有限定角度時(shí),具有平行布置的分配方向的材料源可以減少例如在已知系統(tǒng)中付出的安裝和計(jì)算勞動(dòng)量。另外,如果不同組分用于不同的材料源,根據(jù)本文所述實(shí)施方式包括上述平行布置的分配方向的材料沉積布置可均勻地混合不同組分。
根據(jù)一些實(shí)施方式,提供用于在真空腔室中將已蒸發(fā)的材料沉積在基板上的分配管道。分配管道包括分配管道殼體以及位于分配管道殼體中的噴嘴。噴嘴包括開口長(zhǎng)度和開口尺寸,其中噴嘴的長(zhǎng)度對(duì)尺寸比等于或大于2:1。根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施方式結(jié)合的一些實(shí)施方式,噴嘴包括對(duì)已蒸發(fā)的有機(jī)材料具有化學(xué)惰性的材料。在一個(gè)示例中,已蒸發(fā)的有機(jī)材料可典型地具有約150℃及約650℃之間的溫度,更典型地約100℃及500℃之間的溫度。
圖7a至7d示出根據(jù)本文所述實(shí)施方式的分配管道的噴嘴的示例。如圖7a至7d中所示的噴嘴200包括開口203(或通道或鉆孔203),用于引導(dǎo)已蒸發(fā)的材料通過噴嘴。根據(jù)本文所述實(shí)施方式,噴嘴200具有開口長(zhǎng)度714和開口尺寸716。本文所述實(shí)施方式中的噴嘴的長(zhǎng)度對(duì)尺寸比可為2:1或更大,如上所述實(shí)例。術(shù)語“開口長(zhǎng)度”和“開口尺寸”可如上述相關(guān)于1a至1f的描述理解。
圖7a示出包括第一噴嘴材料206和第二噴嘴材料208的噴嘴。例如,第一噴嘴材料206可為具有熱傳導(dǎo)值大于21w/mk的材料,例如銅。在一些實(shí)施方式中,第二噴嘴材料208可提供于開口或通道713的內(nèi)側(cè)并且可對(duì)已蒸發(fā)的有機(jī)材料為化學(xué)惰性的。例如,第二噴嘴材料可以選自鉭(ta)、鈮(nb)、鈦(ti)、類金剛石層(diamond-likecarbon,dlc)、不銹鋼、石英玻璃、以及石墨。如圖7a中的實(shí)施方式中可見,第二噴嘴材料208可提供為通道713的內(nèi)側(cè)的薄涂層。
圖7b示出具有第一噴嘴材料206和第二噴嘴材料208的實(shí)施方式。如圖7b中所示的噴嘴的示例由第一部分和第二部分組成,第一部分由第一噴嘴材料206(例如,具有是大于21w/mk的熱傳導(dǎo)值)所制成,第二部分由第二噴嘴材料208制成,第二噴嘴材料208可對(duì)已蒸發(fā)的有機(jī)材料為化學(xué)惰性的。在示例中,第一噴嘴材料和第二噴嘴材料可以如相關(guān)于圖7a的描述進(jìn)行選擇。如圖7b中可見,第二噴嘴材料208為噴嘴的一部分,并尤其是不僅是內(nèi)部通道側(cè)的涂層。
根據(jù)一些實(shí)施方式,第二噴嘴材料的厚度可典型地在一定納米到若干微米的范圍中。在示例中,第二噴嘴材料的在噴嘴開口中的厚度可典型地在約10nm至約50μm之間,更典型地在約100nm至約50μm之間,并且甚至更典型地在約500nm至約50μm之間。在一個(gè)示例中,第二噴嘴材料的厚度可為約10μm。
圖7c圖示出噴嘴200的實(shí)施方式,其中噴嘴700是由第一噴嘴材料制成,第一噴嘴材料具有大于分配管道的熱傳導(dǎo)率的熱傳導(dǎo)率或高于21w/mk的熱傳導(dǎo)率,噴嘴可連接到分配管道。在本文所述實(shí)施方式中,第一噴嘴材料206對(duì)已蒸發(fā)的有機(jī)材料為惰性的。在一個(gè)示例中,第一噴嘴材料可以選自ta、nb、ti、dlc或石墨。
圖7d示出根據(jù)本文所述實(shí)施方式的如圖7a中所示的噴嘴的示意圖。在開口713中可見第二噴嘴材料208,而噴嘴700的外側(cè)示出第一噴嘴材料206。
根據(jù)本文所述一些實(shí)施方式,噴嘴的開口或通道可具有典型地約1mm至約10mm的尺寸、更典型地約1mm至約6mm的尺寸,且甚至更典型地2mm至約5mm的尺寸,已蒸發(fā)的材料在蒸發(fā)工藝期間通過噴嘴的開口或通道以到達(dá)待涂布的基板。根據(jù)一些實(shí)施方式,通道或開口的尺寸可指橫截面的最小尺寸,例如通道或開口的直徑。在一個(gè)示例中,開口或通道的尺寸于噴嘴的出口進(jìn)行測(cè)量。根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施方式結(jié)合的本文所述的一些實(shí)施方式,開口或通道可于公差區(qū)域h7中制造,例如,以約10μm至約18μm的公差制造。
根據(jù)本文所述一些實(shí)施方式,用于根據(jù)本文所述實(shí)施方式的材料沉積布置或分配管道的噴嘴可包括螺紋,用于重復(fù)地連接噴嘴于分配管道且解除噴嘴至分配管道的連接,材料沉積布置用于在真空沉積腔室中將材料沉積在基板上。在一些實(shí)施方式中,具有用于連接于分配管道的螺紋的噴嘴可具有內(nèi)螺紋和/或外螺紋,用于能夠反復(fù)連接噴嘴于分配管道,尤其是不需要損壞分配管道或噴嘴。例如,具有限定特性的第一噴嘴可連接于用于第一工藝的分配管道。在第一工藝完成之后,第一噴嘴可解除連接且第二噴嘴可連接于用于第二工藝的分配管道。如果第一工藝將再度執(zhí)行,第二噴嘴可從該分配管道解除連接且第一噴嘴可再度連接于該分配管道,用于執(zhí)行第一工藝。根據(jù)一些實(shí)施方式,分配管道也可包括螺紋,用于噴嘴至分配管道的可互換的連接,例如通過裝配(fitting)于噴嘴的螺紋的方式進(jìn)行。
根據(jù)本文所述一些實(shí)施方式,如本文所述實(shí)施方式中的材料沉積布置和如本文所述實(shí)施方式中的分配管道可見于圖8a至8c中。分配管道106可流體連通于坩鍋,用于分配由坩鍋提供的已蒸發(fā)的材料。分配管道例如可為具有加熱單元715的細(xì)長(zhǎng)的立方體。蒸發(fā)坩鍋可為用于將利用外部加熱單元725蒸發(fā)的有機(jī)材料的儲(chǔ)器。根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施方式結(jié)合的典型實(shí)施方式,分配管道106提供線源。根據(jù)本文所述一些實(shí)施方式,材料沉積布置100進(jìn)一步包括多個(gè)開口和/或出口,用于朝向基板釋放已蒸發(fā)的材料,例如沿著至少一條線布置的噴嘴。
根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施方式結(jié)合的一些實(shí)施方式。分配管道的噴嘴可適用于在某個(gè)方向中釋放已蒸發(fā)的材料,此方向不同于分配管道的長(zhǎng)度方向,諸如實(shí)質(zhì)上垂直于分配管道的長(zhǎng)度方向的方向。根據(jù)一些實(shí)施方式,出口(例如噴嘴)被布置成具有為水平方向+-20°的主要蒸發(fā)方向。根據(jù)一些特定實(shí)施方式,蒸發(fā)方向可略微地向上定向,例如為從水平向上15°的范圍,例如是向上3°至7°。因此,基板可稍微傾斜以實(shí)質(zhì)上垂直于蒸發(fā)方向。在具有傾斜基板的情況下,可以減少產(chǎn)生不需要的粒子。然而,根據(jù)本文所述實(shí)施方式的噴嘴和材料沉積布置也可用于沉積設(shè)備,這種沉積設(shè)備被配置為用于沉積材料于水平定向的基板上。
在一個(gè)示例中,分配管道106的長(zhǎng)度至少對(duì)應(yīng)于在沉積設(shè)備中的待沉積基板的高度。在許多情況下,分配管道106的長(zhǎng)度將比待沉積基板的高度長(zhǎng)至少10%或甚至20%。具有長(zhǎng)于基板的高度的分配管道可在基板的上端和/或基板的下端提供均勻沉積。
根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施方式結(jié)合的一些實(shí)施方式,分配管道的長(zhǎng)度可為1.3m或以上,例如為2.5m或以上。根據(jù)一個(gè)配置,如圖8a中所示,蒸發(fā)坩鍋104被提供于分配管道106的下端。有機(jī)材料于蒸發(fā)坩鍋104中蒸發(fā)。有機(jī)材料的蒸氣在分配管道的底部進(jìn)入分配管道106,并且基本上側(cè)邊地(sideways)被引導(dǎo)而通過分配管道中的多個(gè)噴嘴,例如朝向基本上垂直的基板。
圖8b示出材料源的一部分的放大圖,其中分配管道106連接于蒸發(fā)坩鍋104。提供凸緣單元703,凸緣單元703被配置為提供蒸發(fā)坩鍋104和分配管道106之間的連接。例如,蒸發(fā)坩鍋和分配管道被提供為分離單元,可分離且連接或組裝于凸緣單元,例如,用于進(jìn)行材料源的操作。
分配管道106具有內(nèi)部中空空間710。加熱單元715可提供以加熱分配管道。因此,分配管道106可加熱至某個(gè)溫度以使有機(jī)材料的蒸氣不冷凝于分配管道106的壁的內(nèi)部,有機(jī)材料的蒸氣由蒸發(fā)坩鍋104提供。
例如,分配管道可保持在某個(gè)溫度,相較將沉積于基板上的材料的蒸發(fā)溫度來說,這個(gè)溫度典型地高約1℃至約20℃,更典型地高約5℃至約20℃,且甚至更典型地高約10℃至約15℃。兩個(gè)或更多個(gè)熱遮蔽件717提供于分配管道106的管道周圍。
在操作期間,分配管道106可在凸緣單元703連接于蒸發(fā)坩鍋104。蒸發(fā)坩鍋104被配置為接收將蒸發(fā)的有機(jī)材料且蒸發(fā)有機(jī)材料。根據(jù)一些實(shí)施方式,將蒸發(fā)的材料可包括氧化銦錫(ito)、npd、alq3、喹吖啶酮(quinacridone)、mg/ag、星狀(starburst)材料等等中的至少一者。圖8b示出穿過蒸發(fā)坩鍋104的殼體的截面。再填充開口例如提供在蒸發(fā)坩鍋的上部,再填充開口可使用塞(plug)722、蓋(lid)、蓋件等等關(guān)閉,用于關(guān)閉蒸發(fā)坩鍋104的內(nèi)部空間(enclosure)。
外部加熱單元725提供于蒸發(fā)坩鍋104的內(nèi)部空間中。外部加熱單元可沿著蒸發(fā)坩鍋104的壁的至少一部分延伸。根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施方式結(jié)合的一些實(shí)施方式,可另外或替代地提供一或多個(gè)中央加熱元件726。圖8b示出兩個(gè)中央加熱元件726。根據(jù)一些實(shí)現(xiàn)方式,蒸發(fā)坩鍋104可進(jìn)一步包括遮蔽件727。
根據(jù)一些實(shí)施方式,如相關(guān)于圖8a至8b示例性示出,蒸發(fā)坩鍋104提供于分配管道106的下側(cè)。根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施方式結(jié)合的其他實(shí)施方式,蒸氣導(dǎo)管732可在分配管道的中心部分而提供到分配管道106,或者可在分配管道的下端和分配管道的上端之間的另一位置而提供到分配管道106。圖8c示出具有分配管道106和提供于分配管道的中心部分的蒸氣導(dǎo)管732的材料源的示例。有機(jī)材料的蒸氣產(chǎn)生于蒸發(fā)坩鍋104中且引導(dǎo)通過蒸氣導(dǎo)管732至分配管道106的中心部分。蒸氣經(jīng)由多個(gè)噴嘴712離開分配管道106,這些噴嘴712可為相關(guān)于圖7a至7d所描述的噴嘴。根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施方式結(jié)合的再其他實(shí)施方式,兩個(gè)或更多個(gè)蒸氣導(dǎo)管732可沿著分配管道106的長(zhǎng)度提供于不同位置。在一些實(shí)施方式中,蒸氣導(dǎo)管732可連接于一個(gè)蒸發(fā)坩鍋104或多個(gè)蒸發(fā)坩鍋104。例如,各蒸氣導(dǎo)管732可具有對(duì)應(yīng)的蒸發(fā)坩鍋104?;蛘?,蒸發(fā)坩鍋104可流體連通于兩個(gè)或更多個(gè)蒸氣導(dǎo)管732,這兩個(gè)或更多個(gè)蒸氣導(dǎo)管732連接于分配管道106。
如本文所述,分配管道可為中空?qǐng)A柱。術(shù)語“圓柱”可理解為普遍接受地為具有圓形底部形狀和圓形頂部形狀以及連接頂部圓形和底部圓形的曲面區(qū)域或殼。根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施方式結(jié)合的其他另外或替代的實(shí)施方式,術(shù)語“圓柱”在數(shù)學(xué)意義上可進(jìn)一步理解為具有任意底部形狀和一致頂部形狀,以及連接頂部形狀和底部形狀的曲面區(qū)域或殼。因此,圓柱不一定必須為圓形的橫截面。替代地,底部表面和頂部表面可以具有不同于圓形的形狀。
圖9a和9b示出根據(jù)本文所述實(shí)施方式的用于材料沉積布置的分配管道106的實(shí)施方式的截面圖。根據(jù)一些實(shí)施方式,分配管道106包括分配管道殼體116,分配管道殼體116包括第一殼體材料,或以第一殼體材料制成。如圖9a和9b中的實(shí)施方式中可見,分配管道為沿著第一方向136延伸的線性分配管道。
圖9a示出具有多個(gè)開口107的分配管道,這些開口107沿著在分配管道殼體中的第一方向布置。在一些實(shí)施方式中,分配管道中的開口的壁109可理解為根據(jù)本文所述實(shí)施方式的噴嘴。在一個(gè)示例中,開口107的壁109可包括第一噴嘴材料(例如,以第一噴嘴材料涂布),其中第一噴嘴材料的熱傳導(dǎo)值在一些示例中可以大于第一分配管道材料的熱傳導(dǎo)率或大于21w/mk。在一個(gè)示例中,開口107的壁109可以用銅覆蓋。在一個(gè)實(shí)施方式中,壁可以用銅和第二噴嘴材料覆蓋,例如,第二噴嘴材料是對(duì)已蒸發(fā)的有機(jī)材料具有化學(xué)惰性的材料。
圖9b示出根據(jù)本文所述實(shí)施方式的分配管道的實(shí)施方式。示出于圖9b中的分配管道106包括開口107,開口107具有延伸壁108。通常,開口107的延伸壁108沿著實(shí)質(zhì)上垂直于分配管道殼體116的第一方向136的方向延伸。根據(jù)一些實(shí)施方式,開口107的壁108可從分配管道以任何適合角度延伸。在一些實(shí)施方式中,分配管道殼體116的開口107的壁108可提供根據(jù)本文所述實(shí)施方式的分配管道106的噴嘴。例如,壁108可以包括第一噴嘴材料,或用第一噴嘴材料制成。根據(jù)一些實(shí)施方式,壁108可在內(nèi)側(cè)涂布第一噴嘴材料和/或第二噴嘴材料,例如是對(duì)已蒸發(fā)的有機(jī)材料具有化學(xué)惰性的材料。
在一些實(shí)施方式中,壁108提供用于安裝噴嘴于分配管道殼體116的安裝輔助,舉例而言,噴嘴為如圖8a至8d中示例性地示出的噴嘴。根據(jù)一些實(shí)施方式,壁108可以提供用于將噴嘴旋擰到分配管道殼體116的螺紋。
根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施方式結(jié)合的一些實(shí)施方式,本文所指的材料沉積布置或分配管道的噴嘴可設(shè)計(jì)為形成具有cosn狀形狀輪廓的羽流(plume),其中n尤其大于4。在一個(gè)示例中,噴嘴被設(shè)計(jì)為形成具有cos6狀形狀輪廓的羽流。如果需要窄形狀的羽流時(shí),達(dá)成cosn形式羽流的已蒸發(fā)的材料的噴嘴可有用處。例如,包括用于具有小開口(例如是具有約20μm的尺寸的開口)基板的掩模的沉積工藝可從窄cosn形狀羽流獲益,并且由于已蒸發(fā)的材料的羽流不散布在掩模上而是通過掩模的開口,材料利用率可提高。根據(jù)一些實(shí)施方式,噴嘴可設(shè)計(jì)為使得噴嘴的長(zhǎng)度和噴嘴的通道的直徑的關(guān)系為限定關(guān)系,例如是2:1或更高。根據(jù)另外或替代的實(shí)施方式,噴嘴通道可包括段差(steps)、斜面、準(zhǔn)直儀(collimator)結(jié)構(gòu)及/或壓力級(jí)(pressurestages),用于達(dá)成期望羽流形狀。
根據(jù)本文所述一些實(shí)施方式,描述真空沉積腔室。真空沉積腔室包括根據(jù)上述的任何實(shí)施方式的材料沉積布置。真空沉積腔室進(jìn)一步包括基板支撐件,用于在沉積期間支撐基板。通常,在材料沉積布置的多個(gè)分配管道至少一者與基板支撐件之間的距離小于250mm。根據(jù)一些實(shí)施方式,在分配管道與基板支撐件之間的距離可從分配管道的噴嘴出口和基板支撐件的一位置測(cè)量,基板支撐件的此位置位于具有基板的平面(例如,接觸點(diǎn)、夾具等等)。
在一些實(shí)施方式中,真空沉積腔室可包括材料沉積布置,材料沉積布置具有噴嘴,此噴嘴具有2:1或更大的開口尺寸對(duì)開口長(zhǎng)度比。根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施方式結(jié)合的一些實(shí)施方式,真空沉積腔室可包括材料沉積布置,材料沉積布置具有第一材料源和第二材料源,例如如上所述的第一和第二材料源(例如,具有第一分配管道和第二分配管道的第一和第二材料源,第一分配管道具有多個(gè)第一噴嘴,第二分配管道具有多個(gè)第二噴嘴)。通常,多個(gè)第一噴嘴的第一噴嘴和多個(gè)第二噴嘴的第二噴嘴之間的距離等于或小于30mm。
根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施方式結(jié)合的一些實(shí)施方式,真空沉積腔室可包括材料沉積布置,材料沉積布置具有噴嘴,噴嘴具有2:1或更大的開口尺寸對(duì)開口長(zhǎng)度比。根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施方式結(jié)合的一些實(shí)施方式,真空沉積腔室可包括具有第一材料源和第二材料源的材料沉積布置,諸如如上所述的第一材料源和第二材料源(例如,具有第一分配管道和第二分配管道的第一材料源和第二材料源,第一分配管道具有多個(gè)第一噴嘴,第二分配管道具有多個(gè)第二噴嘴)。通常,第一分配管道的多個(gè)第一噴嘴中的至少一者提供第一分配方向,并且多個(gè)第二噴嘴中的至少一者提供第二分配方向。在一些實(shí)施方式中,多個(gè)第一噴嘴中的一或多個(gè)噴嘴的第一分配方向和多個(gè)第二噴嘴中的一或多個(gè)噴嘴的第二分配方向彼此平行布置或布置為與平行布置的偏差高達(dá)5°。
根據(jù)一些實(shí)施方式,真空沉積腔室可包括材料沉積布置,材料沉積布置具有分配管道,分配管道具有分配管道殼體和噴嘴,噴嘴位于分配管道殼體中。噴嘴開口的長(zhǎng)度對(duì)尺寸比為2:1或更大,并且噴嘴包括對(duì)已蒸發(fā)的有機(jī)材料具有化學(xué)惰性的材料,已蒸發(fā)的有機(jī)材料例如上述所指有機(jī)材料。
圖10示出沉積設(shè)備300,根據(jù)本文所述實(shí)施方式的材料沉積布置、分配管道或噴嘴都可用于沉積設(shè)備300。以下所指諸如噴嘴或分配管道的元件可為如上相關(guān)于圖1a至9b所述的元件。例如,下文所指分配管道可為有關(guān)于圖1a至9b示例性描述的分配管道,只要所組合的實(shí)施方式不會(huì)彼此矛盾即可。
圖10的沉積設(shè)備300包括位于真空腔室110中的某個(gè)位置處的材料源100。根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施方式結(jié)合的一些實(shí)施方式,材料源被配置為用于平移運(yùn)動(dòng)或繞著軸線旋轉(zhuǎn)。材料源100具有一或多個(gè)蒸發(fā)坩鍋104和一或多個(gè)分配管道106。兩個(gè)蒸發(fā)坩鍋和兩個(gè)分配管道示出于圖10中。分配管道106是由支撐件102支撐。另外,根據(jù)一些實(shí)施方式,蒸發(fā)坩鍋104也可由支撐件102支撐。兩個(gè)基板121提供于真空腔室110中。通常,用于遮蔽基板上的層沉積的掩模132可提供于基板和材料源100之間。在一些實(shí)施方式中,掩??蔀橄袼匮谀#?,具有開口的像素掩模,開口具有尺寸(例如,橫截面的直徑或最小尺寸),尺寸典型地為約10μm與約50μm之間,更典型地為約15μm與約40μm之間,且甚至更典型地為約15μm與約30μm之間。在一個(gè)示例中,掩模開口的尺寸約20μm。在另一示例中,掩模開口具有約50μmx50μm的延展。有機(jī)材料從分配管道106蒸發(fā)。
根據(jù)本文所述的實(shí)施方式,基板在基本上垂直的位置處涂布有機(jī)材料。示出于圖10中的視圖為包括材料源100的設(shè)備的俯視圖。通常,分配管道為線性蒸氣分配噴頭。根據(jù)一些實(shí)施方式,分配管道提供基本上垂直地延伸的線源。根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施方式結(jié)合的實(shí)施方式,“基本上垂直的”在意指基板方向時(shí)特定地理解為允許與垂直方向有20°或以下的偏差,例如,10°或以下的偏差。例如,因?yàn)榛逯渭哂信c垂直方向的一些偏差可能產(chǎn)生更穩(wěn)定的基板定位,從而提供這種偏差。然而,在沉積有機(jī)材料期間的基板方向被認(rèn)定為基本上垂直的,而不同于水平基板方向。在一些實(shí)施方式中,基板表面是由線源涂布,線源在對(duì)應(yīng)于一個(gè)基板維度和平移運(yùn)動(dòng)的方向上延伸,平移運(yùn)動(dòng)沿著對(duì)應(yīng)于其他基板維度的其他方向。根據(jù)其他實(shí)施方式,沉積設(shè)備可為用于沉積材料于基本上水平地定向的基板上沉積設(shè)備。例如,在沉積設(shè)備中涂布基板可在向上或向下方向執(zhí)行。
圖10示出用于在真空腔室110中沉積有機(jī)材料的沉積設(shè)備300的實(shí)施方式。材料源100提供于真空腔室110中的軌道上,軌道例如是環(huán)狀軌道或線性導(dǎo)件320。軌道或線性導(dǎo)件320被配置為用于材料源100的平移運(yùn)動(dòng)。根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施方式結(jié)合的不同實(shí)施方式,用于平移運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)器可提供于材料源100中、在軌道或線性導(dǎo)件320處、在真空腔室110中或其組合。圖10示出閥205,閥205例如閘閥。閥205提供與相鄰真空腔室(未示出于圖10中)的真空密封。閥可打開以將基板121或掩模132傳送進(jìn)入真空腔室110或離開真空腔室110。
根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施方式結(jié)合的一些實(shí)施方式,其他真空腔室(諸如維護(hù)真空腔室111)相鄰于真空腔室110而提供。在一些實(shí)施方式中,真空腔室110和維護(hù)真空腔室111用閥207連接。閥207被配置為打開和關(guān)閉在真空腔室110與維護(hù)真空腔室111之間的真空密封。當(dāng)閥207處于打開狀態(tài)時(shí),材料源100可傳送至維護(hù)真空腔室111。之后,閥可關(guān)閉以提供在真空腔室110和維護(hù)真空腔室111之間的真空密封。如果閥207關(guān)閉,維護(hù)真空腔室111可排氣和打開,用于維護(hù)材料源100而不破壞真空腔室110中的真空。
在圖10中所示的實(shí)施方式中,兩個(gè)基板121支撐于在真空腔室110中的相應(yīng)傳送軌道上。根據(jù)一些實(shí)施方式,在至少一個(gè)分配管道和基板支撐件之間的距離小于250mm。在圖10中,此距離由在基板支撐件126與材料源100的分配管道106的噴嘴的出口之間的距離101指示。另外,提供兩個(gè)軌道,以供設(shè)置掩模132于兩個(gè)軌道上?;?21的涂層可由相應(yīng)掩模132遮蔽。根據(jù)典型實(shí)施方式,這些掩模132提供于掩模框架131中,以將掩模132固持在預(yù)定位置中,這些掩模132即對(duì)應(yīng)于第一基板121的第一掩模132和對(duì)應(yīng)于第二基板121的第二掩模132。
根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施方式結(jié)合的一些實(shí)施方式,基板121可由基板支撐件126支撐,基板支撐件126連接對(duì)準(zhǔn)單元112。對(duì)準(zhǔn)單元112可調(diào)整基板121相對(duì)于掩模132的位置。圖10示出基板支撐件126連接于對(duì)準(zhǔn)單元112的實(shí)施方式。因此,基板相對(duì)于掩模132移動(dòng),以提供在有機(jī)材料沉積期間基板與掩模之間適當(dāng)?shù)膶?duì)準(zhǔn)。根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施方式結(jié)合的進(jìn)一步的實(shí)施方式,掩模132和/或支撐掩模132的掩模框架131可替代地或另外地連接于對(duì)準(zhǔn)單元112。根據(jù)一些實(shí)施方式,掩??上鄬?duì)于基板121定位或掩模132和基板121兩者可相對(duì)于彼此定位。被配置為用于調(diào)整基板121和掩模132相對(duì)于彼此之間的位置的對(duì)準(zhǔn)單元112在沉積期間提供對(duì)遮蔽的適當(dāng)?shù)貙?duì)準(zhǔn),而有利于高品質(zhì)、發(fā)光二極管(led)顯示器制造、或oled顯示器制造。
如圖10中所示,線性導(dǎo)件320提供材料源100的平移運(yùn)動(dòng)的方向。在材料源100的兩側(cè)上提供掩模132。掩模132可以基本上平行于平移運(yùn)動(dòng)的方向延伸。另外,在材料源100的相對(duì)側(cè)的基板121也可在基本上平行于平移運(yùn)動(dòng)的方向上延伸。根據(jù)典型實(shí)施方式,基板121可經(jīng)由閥205移動(dòng)至真空腔室110中和離開真空腔室110。沉積設(shè)備300可以包括用于傳送每個(gè)基板121的相應(yīng)傳送軌道。例如,傳送軌道可平行于如圖10中所示基板位置延伸并進(jìn)入或離開真空腔室110。
通常,其他軌道被提供為用于支撐掩??蚣?31和掩模132。因此,可與本文所述其他實(shí)施方式結(jié)合的一些實(shí)施方式可包括在真空腔室110中的四個(gè)軌道。為了移動(dòng)這些掩模132中的一者離開腔室(例如為了清洗掩模),掩模框架131和掩??梢苿?dòng)至基板121的傳送軌道上。相應(yīng)掩模框架可以接著在用于基板的傳送軌道上離開或進(jìn)入真空腔室110。雖然提供單獨(dú)傳送軌道使掩模框架131進(jìn)入和離開真空腔室110是可能的,但是如果只有兩個(gè)軌道(即基板的傳送軌道)延伸進(jìn)和延伸出真空腔室110并且此外掩??蚣?31可由適當(dāng)?shù)闹聞?dòng)器或機(jī)械手移動(dòng)到用于基板的傳送軌道的相應(yīng)一者,那么沉積設(shè)備300的擁有成本就會(huì)減少。
圖10示出材料源100的示例性實(shí)施方式。材料源100包括支撐件102。支撐件102被配置為沿著線性導(dǎo)件320平移運(yùn)動(dòng)。支撐件102支撐兩個(gè)蒸發(fā)坩鍋104和兩個(gè)分配管道106,分配管道106設(shè)在蒸發(fā)坩鍋104上方。在蒸發(fā)坩鍋中產(chǎn)生的蒸氣可向上地移動(dòng)并離開分配管道的一或多個(gè)噴嘴或出口。
根據(jù)本文所述實(shí)施方式,材料源包括一或多個(gè)蒸發(fā)坩鍋和一或多個(gè)分配管道,其中一或多個(gè)分配管道的相應(yīng)分配管道可流體連通于一或多個(gè)蒸發(fā)坩鍋的相應(yīng)蒸發(fā)坩鍋。用于oled裝置制造的多種應(yīng)用包括處理步驟,其中一種、兩種或更多種有機(jī)材料同時(shí)蒸發(fā)。因此,如圖10中所示的示例,兩個(gè)分配管道以及對(duì)應(yīng)蒸發(fā)坩鍋可相鄰于彼此提供。因此,材料源100也可意指為材料源陣列,例如,其中多于一種有機(jī)材料同時(shí)蒸發(fā)。如本文中所述,材料源陣列本身可意指為用于兩種或更多種有機(jī)材料的材料源,例如,材料源陣列可提供用于蒸發(fā)及沉積三個(gè)材料到基板上。根據(jù)一些實(shí)施方式,材料源陣列可被配置為用于從不同材料源同時(shí)提供相同材料。
分配管道的一或多個(gè)噴嘴可包括、例如可為提供在噴頭或另一蒸氣分配系統(tǒng)中的一或多個(gè)噴嘴。提供本文所述的分配管道的噴嘴可為本文所述實(shí)施方式中描述的噴嘴,例如相關(guān)于圖8a至8d描述的噴嘴。分配管道在本文中可理解為包括內(nèi)部空間,內(nèi)部空間具有多個(gè)開口,使得在分配管道中的壓力高于在分配管道外的壓力,例如,高至少一個(gè)量級(jí)。在一個(gè)示例中,在分配管道中的壓力可在約10-2至約10-3mbar之間。
根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施方式結(jié)合的數(shù)個(gè)實(shí)施方式,分配管道的旋轉(zhuǎn)可由蒸發(fā)器控制殼體的旋轉(zhuǎn)提供,至少可固定分配管道于蒸發(fā)器控制殼體上。另外地或替代地,通過沿著環(huán)狀軌道的彎曲部分來移動(dòng)材料源,使得分配管道旋轉(zhuǎn)。通常,蒸發(fā)坩鍋也固定于蒸發(fā)器控制殼體上。因此,材料源包括分配管道和蒸發(fā)坩鍋,分配管道和蒸發(fā)坩鍋可旋轉(zhuǎn)地固定,例如可旋轉(zhuǎn)地固定在一起。
根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施方式結(jié)合的一些實(shí)施方式,分配管道或蒸發(fā)管可設(shè)計(jì)成三角形的形狀,使得分配管道的開口或噴嘴可盡可能的彼此靠近。使分配管道的開口或噴嘴盡可能地靠近彼此允許例如改善對(duì)不同有機(jī)材料的混合,舉例而言,在共蒸發(fā)兩種、三種或甚至多種不同有機(jī)材料的情況下。
根據(jù)本文所述實(shí)施方式,分配管道的出口側(cè)的寬度(包括開口的分配管道的那側(cè))為橫截面的最大尺寸的30%或小于30%。由此,分配管道的開口或相鄰分配管道的噴嘴可以提供在較小距離處。較小距離改善對(duì)多種有機(jī)材料的混合,這些有機(jī)材料相鄰于彼此而蒸發(fā)。再者,另外地或替代地,并獨(dú)立于改善對(duì)有機(jī)材料的混合,壁面對(duì)基板的寬度可以本質(zhì)上平行的方式減少。因此,壁面對(duì)基板的表面區(qū)域可以本質(zhì)上平行的方式減少。這種布置減少提供至支撐在沉積區(qū)域中或略微在沉積區(qū)域前的掩?;蚧宓臒嶝?fù)載。
另外地或替代地,鑒于材料源的三角形的形狀,朝掩模輻射的面積減少。此外,可以提供金屬板的堆疊(例如高達(dá)10個(gè)金屬板),從而減少從材料源至掩模的熱傳遞。根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施方式結(jié)合的一些實(shí)施方式,熱遮蔽件或金屬板可具有用于噴嘴的孔口,并且可附接到至少源的前側(cè),即,面對(duì)基板的那側(cè)。
雖然如圖10中所示的實(shí)施方式提供具有可移動(dòng)源的沉積設(shè)備,技術(shù)人員可以理解,上述實(shí)施方式也可應(yīng)用在沉積設(shè)備中,基板在處理期間在這些沉積設(shè)備中移動(dòng)。例如,可沿著靜態(tài)材料源引導(dǎo)和驅(qū)動(dòng)待涂布的基板。
本文所述實(shí)施方式尤其涉及沉積有機(jī)材料,例如,在大面積基板上的oled顯示器制造。根據(jù)一些實(shí)施方式,大面積基板或支撐一或多個(gè)基板的載體(即,大面積載體)可以具有至少0.174m2的尺寸。例如,沉積設(shè)備可適用于處理大面積基板,諸如第5代、第7.5代、第8.5代或甚至第10代的基板,第5代對(duì)應(yīng)于約1.4m2的基板(1.1mx1.3m),第7.5代對(duì)應(yīng)于約4.29m2的基板(1.95mx2.2m),第8.5代對(duì)應(yīng)于約5.7m2的基板(2.2mx2.5m),第10代對(duì)應(yīng)于約8.7m2的基板(2.85m×3.05m)。甚至諸如第11代和第12代的更高代以及對(duì)應(yīng)基板面積可以類似方式實(shí)現(xiàn)。根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施方式結(jié)合的典型實(shí)施方式,基板厚度可為從0.1至1.8mm,并且用于基板的固持布置可適應(yīng)于這種基板厚度。然而,具體來說,基板厚度可為約0.9mm或以下,例如是0.5mm或0.3mm,并且固持布置可適應(yīng)于這種基板厚度。通常,基板可由適于材料沉積的任何材料制成。例如,基板可以選自由以下項(xiàng)組成的組:玻璃(例如,鈉鈣玻璃、硼硅玻璃等等)、金屬、聚合物、陶瓷、復(fù)合材料、碳纖維材料或可通過沉積工藝涂布的任何其他材料或材料的組合。
根據(jù)一些實(shí)施方式,提供用于在真空沉積腔室中將已蒸發(fā)的材料沉積在基板上的方法,真空沉積腔室具有腔室容積。腔室容積可理解為腔室壁包圍的空間,并尤其是作為提供于相同的壓力方案的空間。示出根據(jù)本文所述方法的流程圖400示出于圖11中。方法在方塊410中包括通過第一材料蒸發(fā)器蒸發(fā)第一材料,第一材料蒸發(fā)器布置在腔室容積中。例如,第一材料蒸發(fā)器可為用于蒸發(fā)有機(jī)材料的源。在一個(gè)示例中,蒸發(fā)器可以適于蒸發(fā)具有約150°至約500°的蒸發(fā)溫度的材料。在一些實(shí)施方式中,材料源可為坩鍋。
在方塊420中,方法包括將已蒸發(fā)的第一材料提供到第一分配管道,第一分配管道包括第一分配管道殼體。根據(jù)本文所述實(shí)施方式,第一分配管道與第一材料蒸發(fā)器流體連通。根據(jù)一些實(shí)施方式,分配管道可為如上所述分配管道,例如線性分配管道,或者如圖1a至9b所示的分配管道。將已蒸發(fā)的第一材料提供到第一分配管道進(jìn)一步包括在第一分配管道中提供約10-2-10-1mbar的壓力。在方塊430中,引導(dǎo)已蒸發(fā)的材料通過第一分配管道殼體中的多個(gè)第一噴嘴中的一或多個(gè)。通常,多個(gè)第一噴嘴中的一或多的噴嘴具有開口長(zhǎng)度和開口尺寸,其中引導(dǎo)已蒸發(fā)的材料通過一或多個(gè)噴嘴進(jìn)一步包括引導(dǎo)已蒸發(fā)的材料通過具有長(zhǎng)度對(duì)尺寸比等于或大于2:1的一或多個(gè)噴嘴。根據(jù)一些實(shí)施方式,引導(dǎo)已蒸發(fā)的材料所通過的噴嘴可為如上實(shí)施方式中所述的噴嘴。在一個(gè)示例中,噴嘴可旋擰至分配管道殼體。在可與本文所述其他實(shí)施方式結(jié)合的實(shí)施方式中,噴嘴可以包括對(duì)已蒸發(fā)的有機(jī)材料具有化學(xué)惰性的材料,諸如如圖7a至7d中所示的噴嘴。根據(jù)一些實(shí)施方式,噴嘴可為分配管道的一部分,如相關(guān)于圖9a和9b中示例性地示出和描述的。
在方塊440中,已蒸發(fā)的材料朝向腔室容積中的基板而釋放至腔室容積。通常,腔室容積提供10-5至10-7mbar的壓力,更典型地約10-6至約10-7mbar。例如,真空腔室可以包括泵、密封件等等,用于能夠抽空腔室達(dá)約10-5至10-7mbar的壓力,并且用于維持真空腔室中的壓力。在一些實(shí)施方式中,從噴嘴釋放的蒸氣羽流可以具有cos6狀分配。根據(jù)本文所述一些實(shí)施方式,具有cos6狀分配的蒸氣羽流可較具有cos1狀分配的蒸氣羽流提供更小遮蔽效應(yīng)。這種效應(yīng)例如示出于圖3a至3c中。在cos6狀分配的已蒸發(fā)的材料的情況下,基板上的材料沉積的均勻性以及沉積的準(zhǔn)確性就會(huì)提高。
根據(jù)一些實(shí)施方式,方法進(jìn)一步包括通過在腔室容積中的第二材料蒸發(fā)器蒸發(fā)第二材料,將已蒸發(fā)的第二材料提供到第二分配管道,第二分配管道包括第二分配管道殼體。根據(jù)一些實(shí)施方式,第二材料可為與第一材料相同的材料。在其他實(shí)施方式中,第二材料不同于第一材料。在一些實(shí)施方式中,第二分配管道可為如上述分配管道。通常,第二分配管道與第二材料蒸發(fā)器流體連通,并且將已蒸發(fā)的第二材料提供到第二分配管道包括在第二分配管道中提供約10-2-10-1mbar的壓力。真空腔室和/或材料沉積布置可以設(shè)有泵、密封件、閥等等,用于提供和維持分配管道中的壓力。方法可進(jìn)一步包括引導(dǎo)已蒸發(fā)的材料通過第二分配管道殼體中的多個(gè)第二噴嘴中的一或多個(gè)。在一些實(shí)施方式中,已蒸發(fā)的第一材料和已蒸發(fā)的第二材料以小于30mm的距離而分別被引導(dǎo)通過第一分配管道的一或多個(gè)第一噴嘴和第二分配管道的一或多個(gè)第二噴嘴。小于30mm的距離可讓不同已蒸發(fā)的材料準(zhǔn)確沉積在基板上,例如,以便制造oled顯示器等等。
根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施方式結(jié)合的實(shí)施方式,已蒸發(fā)的第一材料在第一分配方向中從第一分配管道的一或多個(gè)第一噴嘴釋放,第一分配方向平行于第二分配管道的一或多個(gè)第二噴嘴的第二分配方向,或與平行布置偏差高達(dá)5°。對(duì)分配方向的平行布置可以允許來自不同的材料源的不同已蒸發(fā)的材料的限定沉積和混合特征。
在可與本文所述其他實(shí)施方式結(jié)合的再其他實(shí)施方式中,第一分配管道和第二分配管道中的至少一者的一或多個(gè)噴嘴包括對(duì)已蒸發(fā)的有機(jī)材料具有化學(xué)惰性的材料。通過包括惰性材料(例如,作為噴嘴開口的涂層的惰性材料)的噴嘴的已蒸發(fā)的材料不受噴嘴材料影響并且維持在期望狀態(tài)中。例如,已蒸發(fā)的材料的組分在噴嘴之前和之后保持相同。在一個(gè)示例中,方向、流速及壓力可仍受到噴嘴影響。
在一些實(shí)施方式中,方法包括將分配管道加熱到將沉積于基板上的材料的蒸發(fā)溫度或以上。對(duì)分配管道的加熱可由加熱裝置執(zhí)行。在一個(gè)示例中,加熱裝置性能可由熱遮蔽件支持,例如上述相關(guān)于圖8a至8c的描述。
根據(jù)一些實(shí)施方式,提供如本文所述的材料沉積布置的使用和/或如本文所述的分配管道的使用。
雖然前述內(nèi)容針對(duì)一些實(shí)施方式,但在不脫離本發(fā)明的基本范圍的前提下,可設(shè)計(jì)出其他或進(jìn)一步實(shí)施方式,并且本發(fā)明的范圍是由隨附的權(quán)利要求書確定。