具有氣體供應(yīng)的蒸發(fā)裝置的制造方法
【專利說(shuō)明】
[0001]本發(fā)明的
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種在基板上沉積材料的蒸發(fā)裝置。本發(fā)明的實(shí)施例尤其涉及一種具有氣體供應(yīng)的蒸發(fā)裝置，更確切地涉及一種包括蒸發(fā)坩禍和氣體供應(yīng)的蒸發(fā)裝置。
[0003]本發(fā)明的
【背景技術(shù)】
[0004]在柔性基板上沉積薄層是用于許多應(yīng)用的生產(chǎn)工藝。在柔性基板涂覆裝置的一個(gè)或多個(gè)腔室中涂覆柔性基板。柔性基板(諸如，由塑料或預(yù)先涂覆的紙制成的箔)在輥(roller)或滾筒上被引導(dǎo)，并且以此方式傳遞沉積材料源。經(jīng)涂覆的基板的可能應(yīng)用的范圍從提供用于包裝行業(yè)的經(jīng)涂覆的箔到沉積用于柔性電子器件和高級(jí)技術(shù)應(yīng)用(諸如，智能電話、平面屏幕TV和太陽(yáng)能面板)的薄膜。
[0005]不同的沉積工藝可以用于實(shí)現(xiàn)具有所需性質(zhì)的層。例如，在熱蒸發(fā)工藝中，使薄鋁層金屬化到柔性基板上。以此類方式涂覆的基板可例如用于保護(hù)包裝或裝飾材料的生產(chǎn)。在進(jìn)一步的工藝中(諸如，在反應(yīng)涂覆工藝中)，除了來(lái)自材料源的經(jīng)蒸發(fā)的材料之外，還將氣體供應(yīng)至基板以引起化學(xué)反應(yīng)，從而影響已沉積在基板上的層。通過(guò)使用此類工藝，可控制基板的若干特性，諸如，水蒸氣或氧的阻擋特性以及成品的透明特性。
[0006]對(duì)于成品，期望在基板上具有可靠且光學(xué)可接受的層，從而具有高質(zhì)量的產(chǎn)品。同時(shí)，必須考慮沉積工藝的生產(chǎn)率，因?yàn)槠駷橹?，產(chǎn)生高質(zhì)量產(chǎn)品的緩慢工藝由于隨生產(chǎn)時(shí)間增加的成本而無(wú)法被客戶接受。在已知的系統(tǒng)中，材料源的數(shù)量可經(jīng)調(diào)整以改善生產(chǎn)率，用于基板的引導(dǎo)滾筒可經(jīng)調(diào)整(諸如，被冷卻，或以合適的方式定位)以實(shí)現(xiàn)所需的層性質(zhì)，并且控制單元可監(jiān)測(cè)并優(yōu)化工藝以避免工藝操作中的不規(guī)則性。
[0007]然而，無(wú)論所采取的措施如何，不規(guī)則性在經(jīng)涂覆的基板的光學(xué)外觀中仍會(huì)出現(xiàn)，這在包裝行業(yè)或裝飾箔的情況下是不可接受的。鑒于上述內(nèi)容，本發(fā)明的目標(biāo)在于提供一種克服現(xiàn)有技術(shù)中的至少一些問(wèn)題的蒸發(fā)裝置。
[0008]本發(fā)明的

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]鑒于上述內(nèi)容，提供一種根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)裝置以及根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求11所述的蒸發(fā)裝置。本發(fā)明的另外方面、優(yōu)點(diǎn)和特征根據(jù)從屬權(quán)利要求、說(shuō)明書和附圖是顯而易見的。
[0010]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供一種用于在由滾筒支撐的基板上沉積材料的蒸發(fā)裝置。所述蒸發(fā)裝置包括:第一組蒸發(fā)坩禍，所述第一組蒸發(fā)坩禍在沿第一方向的第一線上對(duì)齊，并且用于將經(jīng)蒸發(fā)的材料沉積在所述基板上；以及第一氣體供應(yīng)管道，所述第一氣體供應(yīng)管道在所述第一方向上延伸，并且布置在所述第一組蒸發(fā)坩禍中的至少一個(gè)蒸發(fā)坩禍與所述滾筒之間。所述蒸發(fā)裝置進(jìn)一步包括第二氣體供應(yīng)管道，所述第二氣體供應(yīng)管道在所述第一方向上延伸，并且用于利用開口在所述第一組蒸發(fā)坩禍與所述滾筒之間提供氣體，所述開口經(jīng)成形并定位以改善材料沉積的均勾性。
[0011]根據(jù)另一實(shí)施例，提供一種用于在由滾筒支撐的基板上沉積材料的蒸發(fā)裝置。所述蒸發(fā)裝置包括:第一組蒸發(fā)坩禍和第二組蒸發(fā)坩禍，所述第一組蒸發(fā)坩禍沿在第一方向上延伸的第一線對(duì)齊，所述第二組蒸發(fā)坩禍沿在所述第一方向上延伸的第二線對(duì)齊；以及第一氣體供應(yīng)，所述第一氣體供應(yīng)在所述第一方向上延伸，并且配置成用于為所述第一組蒸發(fā)坩禍和所述第二組蒸發(fā)坩禍供應(yīng)氣體。所述蒸發(fā)裝置進(jìn)一步包括第二氣體供應(yīng)，所述第二氣體供應(yīng)在所述第一方向上延伸，并且用于為所述第一組蒸發(fā)坩禍提供氣體且包括管道，其中，所述管道包括沿所述第一方向基本上位于所述第一組蒸發(fā)坩禍中的蒸發(fā)坩禍的位置處的氣體出口開口，并且沿所述第一方向在所述第二組蒸發(fā)坩禍中的蒸發(fā)坩禍的位置處是閉合的。
[0012]實(shí)施例還涉及用于實(shí)施所公開的方法的裝置，并且包括用于執(zhí)行每一個(gè)所述方法步驟的裝置零件。這些方法步驟可借助于硬件組件、通過(guò)適當(dāng)?shù)能浖?lái)編程的計(jì)算機(jī)、通過(guò)這兩者的任何組合或以任何其他方式來(lái)執(zhí)行。此外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例還涉及所述裝置利用其來(lái)操作的方法。所述方法包括用于實(shí)施所述裝置的每一個(gè)功能的方法步驟。
【附圖說(shuō)明】
[0013]因此，為了詳細(xì)地理解本發(fā)明的上述特征的方式，可以參照實(shí)施例來(lái)進(jìn)行對(duì)上文簡(jiǎn)要概述的本發(fā)明的更特定的描述。附圖涉及本發(fā)明的實(shí)施例，并且在下文中描述:
[0014]圖1示出根據(jù)本文所述的實(shí)施例的蒸發(fā)裝置的示意性俯視圖；
[0015]圖2示出圖1中所示的蒸發(fā)裝置的示意性主視圖；
[0016]圖3示出圖1中所示的蒸發(fā)裝置的示意性側(cè)視圖；
[0017]圖4示出根據(jù)本文所述的實(shí)施例的、具有兩組坩禍的蒸發(fā)裝置的示意性俯視圖；
[0018]圖5示出圖4中所示的蒸發(fā)裝置的示意性主視圖；
[0019]圖6示出根據(jù)本文所述的實(shí)施例的、具有第一氣體供應(yīng)、第二氣體供應(yīng)和第三氣體供應(yīng)的蒸發(fā)裝置的示意性俯視圖；
[0020]圖7示出圖6中所示的蒸發(fā)裝置的示意性主視圖；
[0021]圖8示出根據(jù)本文所述的實(shí)施例的、具有氣體供應(yīng)管道的蒸發(fā)裝置的示意性俯視圖；
[0022]圖9示出根據(jù)本文所述的實(shí)施例的、具有設(shè)有開口的氣體供應(yīng)管道的蒸發(fā)裝置的示意性俯視圖；
[0023]圖10示出根據(jù)本文所述的實(shí)施例的、具有設(shè)有開口的第一氣體供應(yīng)管道和第二氣體供應(yīng)管道的蒸發(fā)裝置的示意性俯視圖；
[0024]圖11示出圖10中所示的蒸發(fā)裝置的示意性主視圖；
[0025]圖12示出根據(jù)本文所述的實(shí)施例的、具有設(shè)有開口的第一氣體供應(yīng)管道和第二氣體供應(yīng)管道的蒸發(fā)裝置的示意性俯視圖；
[0026]圖13示出根據(jù)本文所述的實(shí)施例的、具有設(shè)有開口的第一氣體供應(yīng)管道和第二氣體供應(yīng)管道的蒸發(fā)裝置的示意性俯視圖；
[0027]圖14示出根據(jù)本文所述的實(shí)施例的、具有設(shè)有開口的第一氣體供應(yīng)管道和第二氣體供應(yīng)管道的蒸發(fā)裝置的示意性俯視圖；
[0028]圖15示出根據(jù)本文所述的實(shí)施例的、具有設(shè)有開口的第一氣體供應(yīng)管道和第二氣體供應(yīng)管道的蒸發(fā)裝置的示意性俯視圖；
[0029]圖16示出根據(jù)本文所述的實(shí)施例的、具有設(shè)有開口的第一氣體供應(yīng)管道和第二氣體供應(yīng)管道的蒸發(fā)裝置的示意性俯視圖；
[0030]圖17示出根據(jù)本文所述的實(shí)施例的、具有第一氣體供應(yīng)管道和第二氣體供應(yīng)管道的蒸發(fā)裝置的示意性主視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]現(xiàn)在將詳細(xì)參考本發(fā)明的各種實(shí)施例，在附圖中示出這些實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)示例。在以下對(duì)附圖的描述中，相同的元件符號(hào)指示相同的部件。一般來(lái)說(shuō)，僅描述相對(duì)于單個(gè)實(shí)施例的差異。提供每一個(gè)示例作為對(duì)本發(fā)明的解釋，并且示例不意味著是對(duì)本發(fā)明的限制。另外，可對(duì)其他實(shí)施例使用或可結(jié)合其他實(shí)施例來(lái)使用示出或描述為一個(gè)實(shí)施例的部分的特征，從而產(chǎn)生另一實(shí)施例。本說(shuō)明書旨在包括此類修改和變型。
[0032]在已知的系統(tǒng)(諸如，反應(yīng)蒸發(fā)系統(tǒng))中，以材料層來(lái)涂覆基板。然而，成品(諸如，經(jīng)涂覆的箔)的光學(xué)外觀有時(shí)不令人滿意。光學(xué)外觀是客戶在決定是否購(gòu)買產(chǎn)品時(shí)考慮的因素之一。例如，在經(jīng)涂覆的基板應(yīng)當(dāng)用作提供所定義的阻擋特性的透明基板情況下，光學(xué)外觀是不應(yīng)忽略的產(chǎn)品的判據(jù)。雖然光學(xué)外觀是期望改進(jìn)的，但是同時(shí)也更希望生產(chǎn)成本不增加。另外，生產(chǎn)率應(yīng)當(dāng)保持恒定，或甚至應(yīng)當(dāng)增長(zhǎng)。因此，期望提供一種能夠改善成品的光學(xué)外觀同時(shí)提供容易且價(jià)格合理的工藝的蒸發(fā)系統(tǒng)。
[0033]根據(jù)本文所述的一些實(shí)施例，提供一種用于在由基板支撐件(諸如，滾筒)支撐的基板上沉積材料的蒸發(fā)裝置。圖1示出如本文所述的蒸發(fā)裝置100和待涂覆的基板160的示例。蒸發(fā)裝置100可以包括第一組蒸發(fā)坩禍110，所述第一組蒸發(fā)坩禍110在沿第一方向121的第一線120上對(duì)齊，并且用于在基板160上沉積經(jīng)蒸發(fā)的材料。圖1中所示的第一組蒸發(fā)坩禍110示例性地包括坩禍111至117。一般來(lái)說(shuō)，第一方向在圖1中示出為以參考符號(hào)121指示的箭頭。第二方向122可定義為基本上垂直于第一方向121。在一個(gè)實(shí)施例中，第二方向是基板160在沉積工藝期間移動(dòng)的方向。
[0034]在圖1中，第一氣體供應(yīng)管道130示出為在第一組蒸發(fā)坩禍110中的蒸發(fā)坩禍111、112、113、114、115、116、117中的至少一個(gè)與基板支撐件之間。基板支撐件在圖2中被示例性地示出為滾筒170。圖1中所示的實(shí)施例還示出第二氣體供應(yīng)管道140，所述第二氣體供應(yīng)管道140用于利用開口 150在第一組蒸發(fā)坩禍110與基板支撐件170之間提供氣體，所述開口經(jīng)成形并定位以改善材料沉積的均勾性。
[0035]已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，改善材料沉積的均勻性改善了在經(jīng)涂覆的基板的長(zhǎng)度和寬度上的光學(xué)外觀和阻擋功能的均勻性。此外，提供第二氣體供應(yīng)以便為第一組坩禍提供氣體(具體地，相應(yīng)地使開口成形并定位在第二氣體供應(yīng)管道中)，以便以不復(fù)雜且成本有效的方式改善經(jīng)涂覆的層的均勻性。
[0036]蒸發(fā)裝置可以是用于反應(yīng)蒸發(fā)工藝的蒸發(fā)裝置。根據(jù)一些實(shí)施例，本文所述的坩禍可適于在待涂覆的基板上提供經(jīng)蒸發(fā)的材料。在一個(gè)實(shí)施例中，坩禍可提供將沉積為基板上的層的材料的一種組分。例如，本文所述坩禍可以包括金屬，所述金屬在坩禍中蒸發(fā)。根據(jù)一些實(shí)施例，來(lái)自坩禍的經(jīng)蒸發(fā)的材料可與蒸發(fā)裝置中的進(jìn)一步的組分反應(yīng)，以便形成將沉積在基板上的材料或所需的層。
[0037]在蒸發(fā)裝置是反應(yīng)蒸發(fā)裝置的情況下，通過(guò)由本文所述的實(shí)施例通過(guò)提供將從一組坩禍(諸如，第一組坩禍)中沉積的材料的第一組分以及將由第一氣體供應(yīng)管道和具有所定義的開口的第二氣體供應(yīng)管道沉積的材料的第二組分來(lái)改善層均勻性。在一個(gè)示例中，由坩禍提供的組分是金屬(諸如，鋁)，而第二組分則是反應(yīng)氣體(像氧)。在根據(jù)本文所述的實(shí)施例的蒸發(fā)裝置中，來(lái)自坩禍的鋁與來(lái)自第一和/或第二氣體供應(yīng)管道的氧一起可在基板上形成A10J1。在進(jìn)一步的示例中，由坩禍提供的材料是Cu，而由氣體供應(yīng)管道提供的氣體是氧，從而在基板上形成CuOjl。根據(jù)一些實(shí)施例，任何材料、(具體地，任何金屬)均可用作坩禍中的材料，只要可通過(guò)熱蒸發(fā)來(lái)實(shí)現(xiàn)材料的蒸氣壓力。
[0038]此外，本文所提到的一組坩禍應(yīng)理解為一組至少兩個(gè)的坩禍。具體來(lái)說(shuō)，一組坩禍可描述為在線上對(duì)齊的至少兩個(gè)坩禍。例如，一組坩禍中的坩禍沿其對(duì)齊的線延伸穿過(guò)坩禍的中心。一般來(lái)說(shuō)，坩禍中心可定義為坩禍在如上所述的第一方向和第二方向上的幾何中心，例如，在坩禍的長(zhǎng)度方向和寬度方向上的中心。根據(jù)進(jìn)一步的實(shí)施例，坩禍的中心可定義為是該坩禍的重心。
[0039]在一個(gè)實(shí)施例中，一組坩禍中的坩禍可以來(lái)自相同的類型，或者可具有基本相同的尺寸。雖然在附圖的示意性示圖中未示出，但是本文所述的坩禍可配備有材料供應(yīng)，所述材料供應(yīng)用于將由坩禍蒸發(fā)的材料遞送至這些坩禍。此外，本文所述的坩禍可以配置成用于將遞送至坩禍的材料加熱至熔化溫度并進(jìn)一步加熱到蒸發(fā)溫度。
[0040]根據(jù)一些實(shí)施例，本文所述的i甘禍還可以由蒸發(fā)器舟(evaporator boat)組成。例如，蒸發(fā)器舟可以在一個(gè)框架中包括坩禍布置。在本文所述的實(shí)施例中，一組坩禍還可以例如是一組蒸發(fā)器舟。在一個(gè)示例中，一組蒸發(fā)器舟可以包括沿線布置的兩個(gè)蒸發(fā)器舟。然而，為了更好地概述，此類蒸發(fā)器舟還被稱為坩禍。根據(jù)一些實(shí)施例，術(shù)語(yǔ)“坩禍”同義地用于術(shù)語(yǔ)“蒸發(fā)坩禍”。
[0041]圖2示出圖1的蒸發(fā)裝置的示意性主視圖。在圖2中所示實(shí)施例中，基板160由滾筒170引導(dǎo)并支撐。在主視圖中，可以看到第一組蒸發(fā)坩禍110中的第一坩禍111。在圖2的主視圖中，沿第一方向121的第一線120由交叉指示。在滾筒170與坩禍111之間，第