本申請是申請日為2013年12月10日的、申請?zhí)枮椤?01380081500.6”的、發(fā)明名稱為“用于有機材料的蒸發(fā)源、具有用于有機材料的蒸發(fā)源的設(shè)備、具有帶有用于有機材料的蒸發(fā)源的蒸發(fā)沉積設(shè)備的系統(tǒng)、以及操作用于有機材料的蒸發(fā)源的方法”的發(fā)明專利申請的分案申請。
本發(fā)明的實施例涉及有機材料的沉積、用于有機材料的源以及用于有機材料的沉積設(shè)備。本發(fā)明的實施例尤其涉及用于有機材料的蒸發(fā)源、用于在真空腔室中沉積有機材料的沉積設(shè)備以及用于沉積有機材料的方法。
背景技術(shù):
有機蒸發(fā)器是一種用于有機發(fā)光二極管(oled)的生產(chǎn)的工具。oled是一種特殊類型的發(fā)光二極管,其中發(fā)射層包括某些有機化合物的薄膜。有機發(fā)光二極管(oled)用在電視屏幕、計算機監(jiān)視器、移動電話、其他手持裝置等的制造以用于顯示信息。oled也可用于一般的空間照明。由于oled像素直接發(fā)射光且不要求背光,oled顯示器可能的顏色、亮度和視角的范圍大于傳統(tǒng)lcd顯示器的范圍。因此,oled顯示器的能耗大幅低于傳統(tǒng)lcd顯示器的能耗。此外,oled可被制造在柔性基板上的事實帶來了進(jìn)一步的應(yīng)用。例如,典型的oled顯示器可包含位于兩個電極之間的多個有機材料層,所述多個有機材料層以形成具有可獨立供能的像素的矩陣顯示面板的方式而全都沉積在基板上。oled一般被放置在兩個玻璃面板之間,并且密封所述玻璃面板的邊緣以將oled封裝于其中。
在這類顯示器裝置的制造中遇到很多挑戰(zhàn)。在一個示例中,具有將oled封裝在兩個玻璃面板之間來防止可能的裝置污染所需的許多勞動密集型步驟。在另一個示例中,不同尺寸顯示器屏幕以及由此產(chǎn)生的不同尺寸的玻璃面板可能要求基本上重新配置用于形成顯示器裝置的工藝和工藝硬件??傮w上,存在對在大面積基板上制造oled裝置的期望。
在大規(guī)模oled顯示器的制造中,帶來各種挑戰(zhàn)的一個步驟是對基板的掩模,例如用于沉積圖案化的層。另外,已知的系統(tǒng)典型地具有小的總材料利用率,例如小于50%。
因此,對于用于形成oled顯示器裝置的新的、改進(jìn)的設(shè)備和方法,存在持續(xù)的需要。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
鑒于上述內(nèi)容,提供一種用于有機材料的改進(jìn)的蒸發(fā)源、用于蒸發(fā)有機材料的改進(jìn)的沉積設(shè)備以及蒸發(fā)有機材料的方法。通過從屬權(quán)利要求、描述和附圖,本發(fā)明的實施例的進(jìn)一步的方面、優(yōu)點和特征將變得顯而易見。
根據(jù)一個實施例,提供了用于有機材料的蒸發(fā)源。所述蒸發(fā)源包含:蒸發(fā)坩鍋,其中所述蒸發(fā)坩鍋配置成蒸發(fā)所述有機材料;具有一個或更多個出口的分布管,其中所述分布管與所述蒸發(fā)坩鍋流體地連通,并且其中所述分布管在蒸發(fā)期間可繞軸旋轉(zhuǎn);以及用于防護(hù)所述有機材料的至少一個側(cè)面防護(hù)罩。
根據(jù)另一實施例,提供了用于在真空腔室中沉積有機材料的沉積設(shè)備。所述沉積設(shè)備包含:所述真空腔室;根據(jù)本文描述的實施例的蒸發(fā)源,其中所述蒸發(fā)源在所述真空腔室中蒸發(fā)所述有機材料;以及基板支撐系統(tǒng),設(shè)置在所述真空腔室中并且具有至少兩個軌道,其中所述基板支撐系統(tǒng)的至少兩個軌道配置成用于在所述真空腔室中對所述基板或攜載所述基板的載具的基本上豎直的支撐。
根據(jù)又一實施例,提供用于蒸發(fā)有機材料的方法。所述方法包含以下步驟:將第一基板移動到基本上豎直的第一處理位置中;當(dāng)蒸發(fā)源蒸發(fā)所述有機材料時,至少利用平移移動、沿第一基板來移動所述蒸發(fā)源;將所述第二基板移動到基本上豎直的第二處理位置中,所述第二處理位置與所述第一處理位置不同;在蒸發(fā)期間繞軸旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)源的分布管;以及當(dāng)所述蒸發(fā)源蒸發(fā)所述有機材料時,至少利用進(jìn)一步的平移移動、沿所述第二基板來移動所述蒸發(fā)源。
附圖說明
因此,為了能夠詳細(xì)地理解本發(fā)明上述特征的方式,可通過參照各實施例對上文中簡要概述的本發(fā)明作出更具體的描述。附圖有關(guān)于本發(fā)明的實施例并且描述如下:
圖1a至1d示出示出根據(jù)本文所述的實施例的用于有機材料的蒸發(fā)源的示意圖,該蒸發(fā)源處于根據(jù)本文所述的更進(jìn)一步的實施例的沉積設(shè)備的真空腔室中的不同沉積位置處;
圖2示出根據(jù)本文所述的實施例的用于在真空腔室中沉積有機材料的沉積設(shè)備的示意性俯視圖;
圖3示出根據(jù)本文所述的實施例的用于在真空腔室中沉積有機材料的另一沉積設(shè)備的示意性俯視圖;
圖4a和4b示出根據(jù)本文所述的實施例的用于在真空腔室中沉積有機材料的沉積設(shè)備以及處于真空腔室中的不同位置處的根據(jù)本文所述的實施例的用于有機材料的蒸發(fā)的蒸發(fā)源示意性側(cè)視圖;
圖5a和5b示出根據(jù)本文所述的實施例的用于在真空腔室中沉積有機材料的沉積設(shè)備以及處于真空腔室中的不同位置處的根據(jù)本文所述的實施例的用于有機材料的蒸發(fā)的多個蒸發(fā)源的示意圖;
圖6示出根據(jù)本文所述的實施例的具有至少兩個沉積設(shè)備和用于有機材料的蒸發(fā)的蒸發(fā)源的系統(tǒng)的示意圖;
圖7a和7b示出根據(jù)本文所述的實施例的蒸發(fā)源的多個部分的示意圖;
圖7c示出根據(jù)本文所述的實施例的另一蒸發(fā)源的示意圖;
圖8a和8b示出根據(jù)本文所述的實施例的用于在真空腔室中沉積有機材料的沉積設(shè)備以及處于真空腔室中的不同位置處的根據(jù)本文所述的實施例的用于有機材料的蒸發(fā)的多個蒸發(fā)源示意圖;
圖9示出根據(jù)本文所述的實施例的用于在一真空腔室中沉積有機材料的另一沉積設(shè)備的示意圖。
圖10示出描繪根據(jù)本文所述的實施例的用于蒸發(fā)有機材料的方法的流程圖。
具體實施方式
現(xiàn)在將詳細(xì)參考本發(fā)明的各種實施例,這些實施例的一個或多個示例在附圖中描繪。在以下對于附圖的描述中,相同的參考數(shù)字來指示相同的部件。總體上,僅描述相對于單獨實施例的區(qū)別。每個示例通過解釋本發(fā)明的方式來提供并且不意味著作為本發(fā)明的限制。另外,描繪或描述為一個實施例的部分的特征可被用在其他實施例上或與其他實施例結(jié)合使用以產(chǎn)生又進(jìn)一步的實施例。本描述意在包含這樣的修改和變型。
圖1a至1d示出位于真空腔室110中的各個位置處的蒸發(fā)源100。不同位置之間的運動由箭頭101b、101c和101d所指示。根據(jù)本文所述的實施例,蒸發(fā)源配置成用于平移運動和繞軸旋轉(zhuǎn)。圖1a至1d示出具有蒸發(fā)坩鍋104和分布管106的蒸發(fā)源100。分布管106由支撐件102來支撐。另外,根據(jù)一些實施例,蒸發(fā)坩鍋104也可由支撐件102來支撐。兩個基板121被提供在真空腔室110中。典型地,用于對基板上的層沉積的進(jìn)行掩模的掩模132可被提供在基板與蒸發(fā)源100之間。如圖1a至1圖所示,有機材料從分布管106蒸發(fā)。這由參考數(shù)字10來指示。
在圖1a中,蒸發(fā)源100示出為在第一位置。如圖1b所示,通過如箭頭101b所指示的蒸發(fā)源的平移運動,真空腔室110中的左基板被沉積有機材料層。當(dāng)左基板121被沉積了此有機材料層時,可交換第二基板,例如圖1a至1d中的右手側(cè)上的基板。圖1b示出用于基板的傳送軌道124。在左基板121已被沉積有機材料層之后,如圖1c中的箭頭101c所指示旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)源的分布管106。當(dāng)在第一基板(圖1b中左手側(cè)上的基板)上沉積有機材料期間,已相對于掩模132定位并對準(zhǔn)第二基板。因此,在圖1c中示出的旋轉(zhuǎn)之后,右手側(cè)上的基板(即第二基板121)可如箭頭101d所指示般被涂覆有機材料層。當(dāng)?shù)诙?21被涂覆有機材料時,第一基板可被移出真空腔室110。圖1d示出在第一基板的位置(圖1d中的左手側(cè))處的傳送軌道124。
根據(jù)本文所述的實施例,基板在基本上豎直的位置中被涂覆有機材料。也就是說,在圖1a至1d中示出的視圖是包含蒸發(fā)源100的設(shè)備的俯視圖。典型地,分布管是蒸氣分布噴頭,特別是線性蒸氣分布噴頭。由此,分布管提供基本上豎直地延伸的線源(linesource)。根據(jù)可與本文所述的其他實施例結(jié)合的本文所述的實施例,尤其在提到基板取向時,基本上豎直要理解成允許與豎直方向偏差10°或更小。因為具有與豎直取向的某個偏差的基板支撐件可帶來更穩(wěn)定的基板位置,所以可提供此偏差。而且,在有機材料的沉積期間的基板取向被視為基本上豎直的,這被視為與水平的基板取向不同。由此通過在對應(yīng)于一個基板維度的一個方向上延伸的線源以及沿著對應(yīng)于另一基板維度的另一方向的平移運動來涂覆基板的表面。
如圖1c所示,分布管106的旋轉(zhuǎn)(即從第一基板121至第二基板121的旋轉(zhuǎn))可以是180°。當(dāng)已如圖1d所示對第二基板沉積之后,分布管106可被往回旋轉(zhuǎn)180°或者可以在如圖1c中所指示的相同方向上旋轉(zhuǎn)。由此,分布管總共旋轉(zhuǎn)360°。根據(jù)可與本文所述的其他實施例結(jié)合的本文所述的實施例,例如,在由參考數(shù)字10所指示的蒸發(fā)線圈(evaporationcoil)未被提供成垂直于基板121的表面情況下,分布管106最少旋轉(zhuǎn)160°。然而,分布管典型地旋轉(zhuǎn)180°或至少360°。
根據(jù)本文所述的實施例,線源(例如線性蒸氣分布噴頭)的平移運動和線源(例如線性蒸氣分布噴頭)的旋轉(zhuǎn)的結(jié)合允許oled顯示器制造的高蒸發(fā)源效率和高材料利用率,其中期望對基板的高精確度的掩模。由于基板和掩??杀3朱o止,源的平移運動允許高掩模精確度。旋轉(zhuǎn)運動允許當(dāng)另一基板被涂覆有機材料時對一個基板的交換。這顯著地改善了材料利用率,因為顯著地減小了空閑時間(即蒸發(fā)源蒸發(fā)有機材料而不涂覆基板期間的時間)。
本文所述的實施例尤其涉及例如用于oled顯示器制造的并且在大面積基板上的有機材料的沉積。根據(jù)一些實施例,大面積基板或支撐一個或多個基板的載具(即大面積載具)可具有至少0.174平方米的尺寸。典型地,載具的尺寸可以是約1.4平方米至約8平方米,更典型地約2平方米至約9平方米,或甚至達(dá)到12平方米。典型地,針對其提供了根據(jù)本文描述的實施例的固持布置、設(shè)備和方法的矩形區(qū)域(基板被支撐在此矩形區(qū)域中)是具有本文描述的大面積基板的載具。例如,對應(yīng)于單一個大面積基板的區(qū)域的大面積載具可以是對應(yīng)于約1.4平方米基板(1.1米×1.3米)的第5代、對應(yīng)于約4.29平方米基板(1.95米×2.2米)的第7.5代、對應(yīng)于約5.7平方米基板(2.2米×2.5米)的第8.5代、或甚至對應(yīng)于約8.7平方米基板(2.85米×3.05米)的第10代??梢灶愃频貙崿F(xiàn)諸如第11代和第12代之類的甚至更高的世代以及對應(yīng)的基板面積。根據(jù)可與本文所述的其他實施例結(jié)合的典型實施例,基板厚度可以從0.1至1.8毫米,并且固持布置(特別是固持裝置)可適用于這樣的基板厚度。然而,具體地,基板厚度可以為約0.9毫米或更小,諸如0.5毫米或0.3毫米,且固持布置(特別是固持裝置)適用于這樣的基板厚度。典型地,基板可由適合于材料沉積的任何材料制造而成。例如,基板可由從下列各項構(gòu)成的群組中選擇的材料制造而成:玻璃(例如鈉鈣玻璃(soda-limeglass)、硼硅玻璃(borosilicateglass)等等)、金屬、聚合物、陶瓷、化合物材料、碳纖維材料、或可由沉積工藝涂覆的任何其他材料或材料的組合。
為了實現(xiàn)良好的可靠性和良率(yieldrate),本文所述的實施例在有機材料的沉積期間保持掩模和基板靜止。提供用于大面積基板的均勻涂覆的可移動線性源。與在每次沉積之后需要交換基板的操作(包含掩模和基板相對于彼此的新對準(zhǔn)步驟)相比,,減少了空閑時間。在空閑時間期間,源在浪費材料。因此,使第二基板位于沉積位置并相對于掩模容易地對準(zhǔn)減少空閑時間并增加材料利用率。
圖2描繪用于在真空腔室110中沉積有機材料的沉積設(shè)備200的實施例。蒸發(fā)源100被提供在真空腔室110中的軌道或線性引導(dǎo)件220上。線性引導(dǎo)件220配置成用于蒸發(fā)源100的平移運動。從而,根據(jù)可與本文所述的其他實施例結(jié)合的不同實施例,可在蒸發(fā)源100中、軌道或線性引導(dǎo)件220處、在真空腔室110內(nèi)或上述位置的組合中提供用于平移運動的驅(qū)動器(drive)。圖2示出閥205,例如閘閥(gatevalve)。閥205允許對相鄰真空腔室(未在圖2中示出)的真空密封。閥可被開啟以用于將基板121或掩模132傳送至真空腔室110中或傳送出真空腔室110。
根據(jù)可與本文所述的其他實施例結(jié)合的一些實施例,鄰近真空腔室110提供進(jìn)一步的真空腔室,諸如維護(hù)真空腔室210處。進(jìn)而利用閥207將真空腔室110和維護(hù)真空腔室210連接。閥207配置成用于開啟和關(guān)閉真空腔室110和維護(hù)真空腔室210之間的真空密封。當(dāng)閥207在開啟狀態(tài)時,蒸發(fā)源100可被移送至維護(hù)真空腔室210。之后,閥可被關(guān)閉以提供真空腔室110和維護(hù)真空腔室210之間的真空密封。如果閥207被關(guān)閉,那么維護(hù)真空腔室210可通風(fēng)(vent)并且開啟,以便在不破壞真空腔室110中的真空的情況下維護(hù)蒸發(fā)源100。
兩個基板121被支撐在真空腔室110內(nèi)的相應(yīng)傳送軌道上。另外,提供用于提供掩模132于其上的兩個軌道。從而,可由相應(yīng)的掩模132對基板121的涂層掩模。根據(jù)典型的實施例,掩模132(即對應(yīng)于第一基板121的第一掩模132和對應(yīng)于第二基板121的第二掩模132)被提供在掩???31中以將掩模132固持在預(yù)定位置。
根據(jù)可與本文所述的其他實施例結(jié)合的一些實施例,基板121可由基板支撐件126來支撐,基板支撐件126連接至對準(zhǔn)單元112。對準(zhǔn)單元112可調(diào)整基板121相對于掩模132的位置。圖2描繪基板支撐件126連接至對準(zhǔn)單元112的實施例。因此,相對于掩模132移動基板以在有機材料的沉積期間提供基板和掩模之間的正確對準(zhǔn)。根據(jù)可與本文所述的其他實施例結(jié)合的進(jìn)一步實施例,替代性地或者附加地,掩模132和/或固持掩模132的掩模框131可連接至對準(zhǔn)單元112。由此,可相對于基板121定位掩模,或者掩模132和基板121兩者皆可相對于彼此定位。配置成用于相對于彼此地調(diào)整基板121和掩模132之間的相對位置的對準(zhǔn)單元112,允許在沉積工藝期間正確地對準(zhǔn)掩模,這對于高質(zhì)量或者led顯示器制造是有益的。
掩模和基板相對于彼此的對準(zhǔn)的示例包含對準(zhǔn)單元,對準(zhǔn)單元允許在定義平面的至少兩個方向上的相對對準(zhǔn),該平面基本上平行于基板的平面和掩模的平面。例如,可至少在x方向和y方向(即,定義上述平行平面的兩個笛卡爾方向(cartesiandirection))上進(jìn)行對準(zhǔn)。典型地,掩模和基板可基本上平行于彼此。特別地,對可進(jìn)一步在基本上垂直于基板的平面和掩模的平面的方向上進(jìn)行對準(zhǔn)。如此,對準(zhǔn)單元配置成至少用于掩模和基板相對于彼此的x-y對準(zhǔn),特別地,用于x-y-z對準(zhǔn)??膳c本文所述的其他實施例結(jié)合的一個特定示例是可在x方向、y方向和z方向中將基板與掩模對準(zhǔn),可在真空腔室110中保持掩模靜止。
如圖2所示,線性引導(dǎo)件220提供蒸發(fā)源100的平移運動的方向。在蒸發(fā)源100的兩側(cè)上提供掩模132。掩模132進(jìn)而可以基本上平行于平移運動的方向而延伸。另外,在蒸發(fā)源100的相對側(cè)的基板121也可以基本上平行于平移運動的方向而延伸。根據(jù)典型的實施例,可通過閥205將基板121移動至真空腔室110中以及移出真空腔室110。從而,沉積設(shè)備200可包含用于基板121的每一個的傳送的相應(yīng)傳送軌道。例如,傳送軌道可以平行于圖2所示的基板位置而延伸,并進(jìn)入至真空腔室110中以及離開真空腔室110。
典型地,提供進(jìn)一步的軌道用于支撐掩???31并且由此支撐掩模132。因此,可與本文所述的其他實施例結(jié)合的一些實施例可在真空腔室110內(nèi)包含四個軌道。為了將掩模132中的一者移出腔室(例如為了掩模的清洗),可將掩模框131并進(jìn)而將掩??杀灰苿又粱?21的傳送軌道上。隨后,相應(yīng)的掩模框可在用于基板的傳送軌道上離開或進(jìn)入真空腔室110。即使有可能為掩???31提供進(jìn)出真空腔室110的單獨傳送軌道,但如果僅兩個軌道(即用于基板的傳送軌道)延伸進(jìn)出真空腔室,并且此外可通過適當(dāng)?shù)闹聞悠骰驒C器人將掩???31移動至用于基板的傳送軌道中的相應(yīng)一個,則可減小沉積設(shè)備200的擁有成本。
圖2描繪蒸發(fā)源100的另一示例性實施例。蒸發(fā)源100包含支撐件102。支撐件102配置成沿著線性引導(dǎo)件220平移運動。支撐件102支撐蒸發(fā)坩鍋104和提供在蒸發(fā)坩鍋104上方的分布管106。從而,在蒸發(fā)坩鍋中產(chǎn)生的蒸氣可向上移動并從分布管的一個或多個出口離開。根據(jù)本文所述的實施例,分布管106也可被視為蒸氣分布噴頭,例如線性蒸氣分布噴頭。
該一個或多個出口可以是一個或多個開口或一個或多個噴嘴,它們例如可提供在噴頭或另一蒸氣分布系統(tǒng)中。蒸發(fā)源可包含蒸氣分布噴頭,例如具有多個噴嘴或開口的線性蒸氣分布噴頭。在本文中,噴頭可被理解成包含具有開口的外罩,如此使得噴頭內(nèi)的壓力比噴頭外部要高,例如高至少一個數(shù)量級。
圖2還描繪具有至少一個防護(hù)罩202的防護(hù)罩組件。典型地,如圖2所示,實施例可包含兩個防護(hù)罩202,例如側(cè)面防護(hù)罩。由此,有機材料的蒸發(fā)可被限定在朝向基板的方向上??杀苊饣騼H在空閑模式中使用相對于分布管的側(cè)向(即在例如垂直于正常蒸發(fā)方向的方向)上的蒸發(fā)??紤]到與切斷有機材料的蒸氣束相比,阻擋有機材料的蒸氣束可更容易的事實,也可朝著側(cè)面防護(hù)罩202中的一者旋轉(zhuǎn)分布管106,以在不期望蒸氣發(fā)射的操作模式期間避免蒸氣離開蒸發(fā)源100。
根據(jù)可與本文所述其他實施例結(jié)合的本文所述的實施例,可通過蒸發(fā)器控制外殼(controlhousing)的旋轉(zhuǎn)來提供分布管的旋轉(zhuǎn),至少分布管安裝在該蒸發(fā)器控制外殼上。典型地,蒸發(fā)坩鍋也安裝在蒸發(fā)器控制外殼上。因此,蒸發(fā)源至少包含要被可旋轉(zhuǎn)地安裝的分布管,特別地,包含兩者(即一起)將被可旋轉(zhuǎn)地安裝的分布管和蒸發(fā)坩鍋,更特別地,包含要一起被可旋轉(zhuǎn)地安裝的控制外殼、分布管和蒸發(fā)坩鍋。典型地,一個或多個側(cè)面防護(hù)罩可被固定地安裝,以使得它們不隨分布管一起旋轉(zhuǎn)。根據(jù)典型的示例,如圖2和3所示,可提供側(cè)面防護(hù)罩,使得蒸氣出口開口被提供在蒸發(fā)源的兩側(cè)上,其中該兩側(cè)分別面對兩個基板中的一個。因此,固定的側(cè)面防護(hù)罩相對于分布管繞著軸的旋轉(zhuǎn)是靜止的。然而,側(cè)面防護(hù)罩跟隨平移運動,并相對于此平移運動是可移動的。
圖3描繪可與本文所述的其他實施例結(jié)合的更進(jìn)一步的修改。由此,為了易于引用,將省略參照圖2描述的細(xì)節(jié)、方面和特征。與圖2相比,圖3所示的蒸發(fā)源100包含三個蒸發(fā)坩鍋104和三個分布管106。為了以有機材料層涂覆基板,可蒸發(fā)一種有機材料或者可蒸發(fā)兩種或更多種有機材料以沉積一層有機材料。從而,這兩種或更多種有機材料在蒸氣狀態(tài)中和/或在基板的表面上混和并形成一層有機材料。有鑒于此,根據(jù)可與本文所述的其他實施例結(jié)合的一些實施例,兩個或更多個蒸發(fā)坩鍋104和兩個或更多個分布管106可由支撐件102來支撐。如上所述,分布管可提供線源(例如作為線性分布噴頭),此外,支撐件102沿著線性引導(dǎo)件220移動以在基板121上沉積有機材料。
根據(jù)可與本文所述的其他實施例結(jié)合的更進(jìn)一步的實施例,可通過線性引導(dǎo)件220的延長部分提供蒸發(fā)源100在維護(hù)真空腔室210中的移送。從而,進(jìn)一步的線性引導(dǎo)件320被提供在維護(hù)真空腔室210中。又更進(jìn)一步地,第二蒸發(fā)源100可被提供在維護(hù)真空腔室210中的等待位置中。圖3示出位于維護(hù)真空腔室的左側(cè)上的等待位置中的進(jìn)一步的蒸發(fā)源100。根據(jù)操作沉積設(shè)備200的一些實施例,例如當(dāng)期望維護(hù)時,真空腔室110中示出的蒸發(fā)源100可被移動至維護(hù)真空腔室210中。為了此移動,可開啟閥207??蓪⒋诉M(jìn)一步的蒸發(fā)源100移動到真空腔室中,該進(jìn)一步的蒸發(fā)源在圖3中示出在等待位置中并處于準(zhǔn)備好要操作的狀態(tài)。隨后,可關(guān)閉閥207,并且維護(hù)真空腔室210可以被通風(fēng)并開啟以維護(hù)剛被移動至維護(hù)真空腔室中的等待位置中的第一蒸發(fā)源100。由此,蒸發(fā)源的快速交換是可能的。沉積設(shè)備200由此具有減少的停機時間,停機時間產(chǎn)生如先前所知的沉積設(shè)備的擁有成本的顯著部分。
另外,本文所述的實施例允許穩(wěn)定的蒸發(fā)速率,例如在一星期或更長的時間尺度上約±5%或更小的蒸發(fā)速率。這特別可由改良的維護(hù)條件來提供。不過,又進(jìn)一步根據(jù)操作有機材料的方法,在不破壞真空的情況下并且甚至在不停止沉積設(shè)備的蒸發(fā)的情況下可進(jìn)行蒸發(fā)坩鍋中的有機材料的重新填充。一個蒸發(fā)源的維護(hù)和重新填充可獨立于另一個源的操作來進(jìn)行。這改善了擁有成本(costofownership,coo),由于源維護(hù)和它的重新填充是許多其他oled制造系統(tǒng)中的瓶頸。。換而言之,通過在例行維護(hù)期間或在掩模交換期間不需要通風(fēng)基板搬運腔室或沉積腔室而達(dá)成的高的系統(tǒng)正常工作時間(uptime)可顯著地改善擁有coo。如上所述,此改善的一個原因是維護(hù)真空腔室和/或與本文所述的維護(hù)真空腔室相關(guān)的其他部件,其中提供了提供了對可排空的單獨腔室(即,維護(hù)真空腔室或另一源存儲腔室)中的一個或多個蒸發(fā)源的維護(hù)和預(yù)調(diào)節(jié)。
圖4a和4b示出用于沉積有機材料的沉積設(shè)備200的示意性剖面?zhèn)纫晥D。由此,圖4a示出其中真空腔室110中的左基板121被涂覆有機材料的操作條件。圖4b示出其中在已旋轉(zhuǎn)分布管106(可在圖4a和4b中看到的兩個分布管)之后,真空腔室110中的右基板121被涂覆有機材料的操作條件。
圖4a和4b示出用于第一基板121的第一傳送軌道和用于第二基板121的第二傳送軌道。第一輥組件被示出在真空腔室110的一側(cè),且第二輥組件被示出在真空腔室的另一側(cè)。在圖4a和4b中,示出第一輥組件和第二輥組件的相應(yīng)輥424。輥可繞著軸425旋轉(zhuǎn)并由驅(qū)動器系統(tǒng)驅(qū)動。典型地,多個輥由一個電機來旋轉(zhuǎn)。基板121支撐在載具421中。根據(jù)可與本文所述的其他實施例結(jié)合的一些實施例,載具421具有在其下側(cè)的桿,該桿可與輥嚙合(engage)。因此,根據(jù)可與本文所述的其他實施例結(jié)合的典型實施例,提供用于第一基板的第一傳送軌道和用于一第二基板的第二傳送軌道。例如由相應(yīng)的輥組件提供兩個進(jìn)一步的軌道。圖4a和4b示出真空腔室110的兩側(cè)上的一個輥403。該進(jìn)一步的軌道配置成用于支撐掩模132,掩模132可被支撐在掩模框131中。根據(jù)示例性實施例,掩???31可在其下側(cè)具有桿431以與相應(yīng)的輥組件的輥403嚙合。
根據(jù)一些可與本文所述的其他實施例結(jié)合的實施例,適用于在處理系統(tǒng)中使用的載具包含電極組件和支撐基座。電極組件配置成產(chǎn)生靜電夾持力以將基板固定至基板載具。根據(jù)又進(jìn)一步的附加或替代性的修改,支撐基座具有形成在其中的加熱儲存庫/冷卻儲存庫。電極組件和支撐基座形成配置成用于在處理系統(tǒng)內(nèi)的傳送的單一主體。載具可以是可連接的以在處理系統(tǒng)中供應(yīng)介質(zhì)。快速斷開器(quickdisconnect)可耦接至所述主體并配置成在主體從熱調(diào)節(jié)介質(zhì)的源去耦時來捕捉加熱儲存庫/冷卻儲存庫中的熱調(diào)節(jié)媒介。可耦接快速斷開器以施加夾持電荷。
根據(jù)可與本文所述的其他實施例結(jié)合的一些實施例,致動器或機器人被提供在真空腔室110中以將掩???31從輥403移動至輥424。由此,在提供傳送軌道的輥組件上提供掩??虿⒂纱颂峁┭谀?。因此,可沿著由用于基板的輥組件所提供的傳送軌道將掩???31移動至真空腔室110中以及移出真空腔室。
在圖4a中,左手側(cè)上的基板121被涂覆有機材料。這由參考數(shù)字10指示,描繪了從分布管106中的多個出口開口或噴嘴中被引導(dǎo)的有機材料的蒸氣。在圖4a中以虛線示出真空腔室110右手側(cè)上的基板和載具。虛線指示基板正在傳送至真空腔室110中或離開真空腔室110,或者指示基板和掩模132目前相對于彼此對準(zhǔn)。典型地,有機材料在左手側(cè)上的基板上的沉積完成之前,完成待涂覆有機材料的基板的傳送和掩模對準(zhǔn)。由此,蒸發(fā)源100可立即從左手側(cè)上的基板的沉積位置旋轉(zhuǎn)至右手側(cè)上的基板的沉積位置,這在圖4b中示出。
蒸發(fā)源100包含致動器108,例如扭矩電機、電轉(zhuǎn)子、或氣動轉(zhuǎn)子。致動器108可經(jīng)由真空旋轉(zhuǎn)饋通件(feed-through)109(例如鐵磁流體饋通件)提供扭矩。致動器108配置成繞著基本上豎直的軸至少旋轉(zhuǎn)分布管106。蒸發(fā)源包含支撐件102,支撐件102例如可容納致動器108和饋通件109。根據(jù)可與本文所述的其他實施例結(jié)合的一些實施例,蒸發(fā)源100還包含蒸發(fā)器控制外殼402。蒸發(fā)器控制外殼402可以是大氣壓盒(atmosphericbox),即一種配置成即使在將真空腔室110抽真空至技術(shù)真空時也在其中維持大氣壓的盒。例如,可在蒸發(fā)器控制外殼402中提供選自由下列各項構(gòu)成的組的至少一個元件:開關(guān)、閥、控制器、冷卻單元以及冷卻控制單元。支撐件102還支撐蒸發(fā)坩鍋104和分布管106。
根據(jù)可與本文所述的其他實施例結(jié)合的一些實施例,以與線性引導(dǎo)件433嚙合的方式提供支撐件102。可通過在線性引導(dǎo)件433內(nèi)移動支撐件102或?qū)⒅渭?02移動到線性引導(dǎo)件433上來提供蒸發(fā)源的平移運動。由此,致動器、驅(qū)動器、電機、驅(qū)動帶和/或驅(qū)動鏈可被提供在線性引導(dǎo)件中或支撐件102中。根據(jù)又進(jìn)一步的替代方案,致動器、驅(qū)動器、電機、驅(qū)動帶和/或驅(qū)動鏈的相應(yīng)部分可被提供在線性引導(dǎo)件和支撐件兩者中。
在已將分布管已從真空腔室110中左手側(cè)上的基板121被涂覆的涂覆位置(見圖1a)旋轉(zhuǎn)至真空腔室110中右手側(cè)上的基板121被涂覆有機材料的位置(見圖4b)之后,通過沿著線性引導(dǎo)件433的平移運動來移動蒸發(fā)源100以用于沉積真空腔室110中右手側(cè)上的基板121。如圖4b中左手側(cè)上的虛線所指示,先前被涂覆有機材料的第一基板現(xiàn)在被移出真空腔室110。新的基板被提供在真空腔室110中左手側(cè)上的處理區(qū)域中,且掩模132和基板121相對于彼此對準(zhǔn)。因此,在右手側(cè)上的基板121已被涂覆有機材料層之后,分布管106可由致動器108來旋轉(zhuǎn)以再次在左手側(cè)上的新基板121上沉積有機材料。
如上所述,本文所述的實施例包含提供線源的至少一個氣體分布管沿著基板121的一個維度的平移運動以及該至少一個分布管從第一處理區(qū)域至第二處理區(qū)域的旋轉(zhuǎn),其中第一處理區(qū)域和第二處理區(qū)域中的每一個配置成具有支撐于其中的基板。例如,處理區(qū)域中的基板被支撐在載具中,該載具進(jìn)而被提供在傳送軌道和/或用于基板位置對準(zhǔn)的致動器上。典型地,形成線源的至少一個分布管106在基本上豎直的方向上延伸,即定義線源的線在基本上豎直的方向上延伸,且該至少一個分布管106的旋轉(zhuǎn)軸也在基本上豎直的方向上延伸。至少一個分布管106配置成在操作期間旋轉(zhuǎn)。例如關(guān)于圖4a和4b可見,形成線源的方向和旋轉(zhuǎn)軸的方向可以是平行的。
根據(jù)一些實施例,蒸發(fā)源可包含至例如具有滑動觸點(slidingcontact)的源的機械信號和/或電力傳輸。例如,對于至蒸發(fā)源的信號和/或電力傳輸,可提供線性驅(qū)動器、真空旋轉(zhuǎn)單元和/或滑動觸點的組合。根據(jù)可與本文所述的其他實施例結(jié)合的更進(jìn)一步的實施例,蒸發(fā)源可包含感性(inductive)電力傳輸和/或感性信號傳輸。圖4a和4b示出在蒸發(fā)源100(例如在支撐件102)處的第一線圈布置452以及在真空腔室110中的第二線圈布置453。由此,能以感性方式將電力和/或控制信號從真空腔室110內(nèi)傳輸至蒸發(fā)源100。例如,線圈布置453可在真空腔室中延伸,使得無論平移運動的位置如何都可提供電力和/或信號傳輸。根據(jù)不同的實施方式,可由線圈布置的組合來提供以下各項中的至少一者:用于蒸發(fā)坩鍋的電力(即蒸發(fā)有機材料的電力)、用于致動器108(即分布管的旋轉(zhuǎn))的電力、用于蒸發(fā)的控制的控制信號、用于分布管的旋轉(zhuǎn)的控制的控制信號以及用于平移運動的控制信號。
根據(jù)可與本文所述的其他實施例結(jié)合的典型實施例,蒸發(fā)源包含至少一個蒸發(fā)坩鍋以及至少一個分布管(例如至少一個線性蒸氣分布噴頭)。然而,蒸發(fā)源可包含兩個或三個、最后甚至是四個或五個蒸發(fā)坩鍋以及對應(yīng)的分布管。由此,可在若干坩鍋中的至少兩者中蒸發(fā)不同的有機材料,如此使得不同的有機材料在基板上形成一個有機層。附加地或者替代性地,可在若干坩鍋中的至少兩者中蒸發(fā)類似的有機材料,使得可增加沉積速率。這是特別真實的,由于有機材料通常僅可在相對小的溫度范圍(例如20℃或甚至更小)中蒸發(fā),因此不可通過增加坩鍋中的溫度來大幅增加蒸發(fā)速率。
根據(jù)本文所述的實施例,蒸發(fā)源、沉積設(shè)備、操作蒸發(fā)源和/或沉積設(shè)備的方法以及制造蒸發(fā)源和/或沉積設(shè)備的方法配置成用于豎直沉積,即在層沉積期間以基本上豎直的取向(例如豎直方向+-10°)支撐基板。另外,線源、平移運動以及蒸發(fā)方向的旋轉(zhuǎn)(特別是繞著基本上豎直(例如平行于基板取向和/或線源的線延伸的方向)的軸的旋轉(zhuǎn))的組合允許約80%或更高的高材料利用率。這與其他系統(tǒng)相比是至少30%的改進(jìn)。
位于工藝腔室(即用于在其中的層沉積的真空腔室)內(nèi)的可移動且可轉(zhuǎn)向的蒸發(fā)源允許以高材料利用率連續(xù)的或幾乎連續(xù)的涂覆。一般來說,本文所述的實施例通過使用具有180°轉(zhuǎn)向機構(gòu)的掃描源方法以交替地涂覆兩個基板來允許高的蒸發(fā)源效率(>85%)和高的材料利用率(至少50%或更高)。由此,源效率考慮了由于蒸氣束延伸超過大面積基板的尺寸以允許待涂覆基板的整體面積的均勻涂覆的事實所造成的材料損失。材料利用率附加地考慮到蒸發(fā)源的空閑時間(即其中蒸發(fā)源不能將被蒸發(fā)的材料沉積在基板上的時間)期間所造成的損失。
更進(jìn)一步地,本文所述的并關(guān)于豎直基板取向的實施例允許沉積設(shè)備、特別是包含用于在基板上涂覆若干有機材料層的若干沉積設(shè)備的沉積系統(tǒng)的小占地面積。由此,可認(rèn)為本文所述的設(shè)備配置成用于大面積基板的處理或在大面積載具中的多個基板的處理。豎直取向進(jìn)一步允許對于當(dāng)前和未來的基板尺寸世代(即目前和未來的玻璃尺寸)的良好可縮放性。
圖5a和5b示出沉積設(shè)備500的更進(jìn)一步的實施例。圖5a示出沉積設(shè)備500的示意性俯視圖。圖5b示出沉積設(shè)備500的示意性剖面圖。沉積設(shè)備500包含真空腔室110。閥205(例如閘閥)允許對于相鄰真空腔室的真空密封。閥可被打開以將基板121或掩模132傳送至真空腔室110中或傳送出真空腔室110。兩個或更多個蒸發(fā)源100被提供在真空腔室110中。圖5a中所示的示例示出七個蒸發(fā)源。根據(jù)可與本文所述的其他實施例結(jié)合的典型實施例,可有益地提供兩個蒸發(fā)源、三個蒸發(fā)源或四個蒸發(fā)源。與也可以根據(jù)一些實施例提供的更高數(shù)目的蒸發(fā)源相比,有限數(shù)目的蒸發(fā)源(例如二至四個)的維護(hù)的后勤可能較為容易。因此,對于這樣的系統(tǒng),擁有成本可能較佳。
根據(jù)可與本文所述的其他實施例結(jié)合的一些實施例并且例如圖5a所示,可提供環(huán)形軌道530。環(huán)形軌道530可包含直線部分534和彎曲部分533。環(huán)形軌道530提供蒸發(fā)源的平移運動和蒸發(fā)源的旋轉(zhuǎn)。如上所述,蒸發(fā)源可典型地為線源,例如線性蒸氣分布噴頭。
根據(jù)可與本文所述的其他實施例結(jié)合的一些實施例,環(huán)形軌道包含軌或軌布置、輥布置或磁性引導(dǎo)件,以沿著環(huán)形軌道移動一個或多個蒸發(fā)源。
基于環(huán)形軌道530,一列源可以隨著平移運動沿著基板121移動,該基板121典型地由掩模132來掩模。環(huán)形軌道530的彎曲部分533提供蒸發(fā)源100的旋轉(zhuǎn)。另外,彎曲部分533可提供在第二基板121前方的蒸發(fā)源的定位。環(huán)形軌道530的進(jìn)一步的直線部分534提供沿著進(jìn)一步的基板121的進(jìn)一步的平移運動。由此,如上所述,根據(jù)可與本文所述的其他實施例結(jié)合的一些實施例,基板121和掩模132在沉積期間基本上保持靜止。沿著靜止的基板移動提供線源(例如具有基本上豎直的線取向的線源)的蒸發(fā)源。
根據(jù)可與本文所述的其他實施例結(jié)合的一些實施例,在真空腔室110中示出的基板121可由具有輥403和424的基板支撐件支撐,進(jìn)一步,在靜止的沉積位置由連接至對準(zhǔn)單元112的基板支撐件126支撐。對準(zhǔn)單元112可相對于掩模132調(diào)整基板121的位置。因此,可相對于掩模132移動基板以在有機材料的沉積期間提供基板和掩模之間的正確對準(zhǔn)。根據(jù)可與本文所述的其他實施例結(jié)合的進(jìn)一步的實施例,替代性地或另外,掩模132和/或固持掩模132的掩???31可被連接至對準(zhǔn)單元112。從而,可相對于基板121定位掩模,或者掩模132和基板121兩者可相對于彼此而定位。
在圖5a和5b中示出的實施例示出提供在真空腔室110中的兩個基板121。然而,特別是對于在真空腔室中包含一列蒸發(fā)源100的實施例,可提供至少三個基板或至少四個基板。從而,甚至對于具有較大數(shù)量的蒸發(fā)源因而具有較高產(chǎn)量的沉積設(shè)備500,可提供用于基板的交換(即將新的基板傳送至真空腔室中并將已處理的基板傳送出真空腔室)的足夠的時間。
圖5a和5b示出用于第一基板121的第一傳送軌道和用于第二基板121的第二傳送軌道。第一輥組件示出在真空腔室110的一側(cè)。第一輥組件包含輥424。另外,傳送系統(tǒng)包含磁性引導(dǎo)元件524。類似地,具有輥和磁性引導(dǎo)元件的第二傳送系統(tǒng)被提供在真空腔室的相反側(cè)上。可例如像參照圖4和4b所述那樣操作傳送系統(tǒng)。載具421的上部由磁性引導(dǎo)元件524引導(dǎo)。類似地,根據(jù)一些實施例,掩???31可由輥403和磁性引導(dǎo)元件503支撐。
圖5b示例性地示出分別提供在環(huán)形軌道530的相應(yīng)直線部分534上的兩個支撐件102。蒸發(fā)坩鍋104和分布管106由相應(yīng)的支撐件102支撐。由此,圖5b描繪由支撐件102支撐的兩個分布管106。支撐件102示出為被引導(dǎo)在環(huán)形軌道的直線部分534上。根據(jù)可與本文所述的其他實施例結(jié)合的一些實施例,可提供致動器、驅(qū)動器、電機、驅(qū)動帶和/或驅(qū)動鏈以沿著環(huán)形軌道(即沿著環(huán)形軌道的直線部分534并沿著環(huán)形軌道的彎曲部分533(見圖5a))移動支撐件102。
圖6示出沉積系統(tǒng)600的實施例,所述沉積系統(tǒng)600具有第一沉積設(shè)備200和第二沉積設(shè)備200。根據(jù)可與本文所述的其他實施例結(jié)合的本文所述的實施例,提供一個或多個移送腔室。圖6示例性地示出第一移送腔室610和第二移送腔室611。另外,示出部分的移送腔室609和612。如圖6所示,閘閥605被提供在移送腔室610和移送腔室609之間。閘閥605可關(guān)閉或開啟以提供移送腔室610和移送腔室609之間的真空密封。根據(jù)可與本文所述的其他實施例結(jié)合的一些實施例,一個或多個閘閥可被提供在兩個相鄰的移送腔室之間。閘閥605的存在取決于沉積系統(tǒng)600的應(yīng)用,即取決于沉積在基板上的有機材料的層的種類、數(shù)目和/或順序。因此,一個或多個閘閥605可被提供在移送腔室之間。替代性地,沒有閘閥被提供在任何移送腔室之間。
根據(jù)可與本文所述的其他實施例結(jié)合的一些實施例,移送腔室中的一者或多者可被提供為真空旋轉(zhuǎn)腔室。在其中,可繞著中央軸(例如豎直的中央軸)旋轉(zhuǎn)基板121。從而,傳送軌道621的取向可變化。如在移送腔室611中所示,旋轉(zhuǎn)二個基板121。相對于從沉積設(shè)備200的傳送軌道621延伸的二個傳送軌道621旋轉(zhuǎn)基板121位于的二個傳送軌道621r。由此,傳送軌道621r上的兩個基板121分別被提供在待移送至相鄰移送腔室610或612的位置。
第一沉積設(shè)備200通過閥205連接至第一移送腔室610。如圖6所示并根據(jù)可與本文所述的其他實施例結(jié)合的一些實施例,傳送軌道621從真空腔室110延伸至移送腔室610中。由此,基板121的一者或多者可從真空腔室110移送至移送腔室610。從而,典型地開啟閥205以傳送一個或多個基板。進(jìn)一步的沉積設(shè)備200通過進(jìn)一步的閥205連接至第二移送腔室611。因此,基板可從沉積設(shè)備被移送至移送腔室、從該移送腔室被移送至另一移送腔室、以及從該另一移送腔室被移送至另一沉積設(shè)備。由此,可在不將基板暴露于大氣和非真空條件和/或不期望的環(huán)境的情況下將若干有機材料層沉積在基板上。根據(jù)可與本文所述的其他實施例結(jié)合的典型實施例,移送腔室是真空移送腔室,所述真空移動腔室例如配置成用于在真空條件和/或期望的環(huán)境下移送一個或多個基板。
圖6所示的沉積設(shè)備200可與參照圖3所描述的沉積設(shè)備相似或類似。為圖6中示例性示出的沉積系統(tǒng)600提供針對本文的位置設(shè)備所述的方面、細(xì)節(jié)和特征。根據(jù)可與本文所述的其他實施例結(jié)合的一些實施例,蒸發(fā)源100’可被提供在沉積設(shè)備200中。蒸發(fā)源100’包含四個分布管,配置成在基板121上引導(dǎo)有機材料。由此,可以在四個坩鍋中的至少兩個中蒸發(fā)不同的有機材料,使得不同的有機材料在基板上形成一個有機層。附加地或者替代性地,可以在四個坩鍋中的至少二個中蒸發(fā)類似的有機材料,使得可增加沉積速率。通過在圖6中示出的四個分布管的相應(yīng)的一個分布管朝向基板121引導(dǎo)在四個蒸發(fā)坩鍋中蒸發(fā)的相應(yīng)材料。
如上所述,根據(jù)可與本文所述的其他實施例結(jié)合的一些實施例,可沿第一方向?qū)⒒?21移出真空腔室110。由此,沿著基本上直線的路徑將基板121移動至相鄰的真空腔室(例如移送腔室)中。在移送腔室中,可旋轉(zhuǎn)基板以使得可沿著第二方向上的第二直線路徑移動基板,所述第二方向不同于所述第一方向。根據(jù)典型的實施例,第二方向基本上垂直于第一方向。這允許容易的沉積系統(tǒng)設(shè)計。為了基板在真空腔室110中的裝載,可沿著第二方向在移送腔室中移動基板并且可在移送腔室中旋轉(zhuǎn)該基板。之后,可沿著不同于第二方向的第一方向?qū)⒒逡苿又琳婵涨皇?10中。
圖7a至7c可根據(jù)本文的實施例利用的蒸發(fā)源的多個部分。蒸發(fā)源可包含分布管106和蒸發(fā)坩鍋104,如圖7a所示。由此,例如,該分布管可以是具有加熱單元715的細(xì)長立方體。蒸發(fā)坩鍋可以是用于將利用加熱單元725蒸發(fā)的有機材料的儲存庫。根據(jù)可與本文所述的其他實施例結(jié)合的典型實施例,分布管106提供線源。例如,沿著至少一條線布置多個開口和/或噴嘴。根據(jù)替代的實施例,可提供沿著該至少一條線延伸的一個細(xì)長開口。例如,細(xì)長開口可以是狹縫。根據(jù)可與本文所述的其他實施例結(jié)合的一些實施例,所述線基本上豎直地延伸。例如,分布管106的長度至少對應(yīng)于要在沉積設(shè)備中沉積的基板的高度。在許多情況中,分布管106的長度將比待沉積的基板的高度更長,至少長10%或甚至20%。由此,可提供在基板的上端和/或基板的下端處的均勻沉積。
根據(jù)可與本文所述的其他實施例結(jié)合的一些實施例,分布管的長度可以是1.3米或更長,例如2.5米或更長。根據(jù)一種配置,如圖7a所示,蒸發(fā)坩鍋104被提供在分布管106的下端。在蒸發(fā)坩鍋104中蒸發(fā)有機材料。有機材料的蒸氣在分布管的底部進(jìn)入分布管106并且基本上側(cè)向地被引導(dǎo)通過分布管中的多個開口,例如朝向基本上豎直的基板。出于說明性目的,蒸發(fā)坩鍋104和分布管106在圖7a中示出沒有熱防護(hù)罩。由此,可在圖7a所示的示意性透視圖中看見加熱單元715和加熱單元725。
圖7b示出蒸發(fā)源的中分布管106連接至蒸發(fā)坩鍋104的部分的放大的示意圖。提供凸緣單元(flangeunit)703,配置成提供蒸發(fā)坩鍋104和分布管106之間的連接。例如,蒸發(fā)坩鍋和分布管被提供為分開的單元,所述分開的單元可在凸緣單元處被分開和連接或組裝,例如用于蒸發(fā)源的操作。
分布管106具有內(nèi)部中空空間710。提供加熱單元715以加熱分布管。因此,分布管106可被加熱至由蒸發(fā)坩鍋104所提供的有機材料的蒸氣不會在分布管106的壁的內(nèi)部冷凝的溫度。繞著分布管106的管子提供防護(hù)罩717。防護(hù)罩配置成將加熱單元715所提供的熱能往回反射到中空空間710。由此,由于防護(hù)罩717減少熱量損失,可以減少加熱分布管所需的能量(即提供至加熱單元715的能量)。根據(jù)可與本文所述的其他實施例結(jié)合的一些實施例,防護(hù)罩717可包含一個熱防護(hù)層?;蛘撸€或更多個熱防護(hù)層可被提供在熱防護(hù)罩717內(nèi)。
典型地,如圖7b所示,熱防護(hù)罩717包含在分布管106中的開口712的位置處的開口。在圖7b中示出的蒸發(fā)源的放大圖示出四個開口712。沿著基本上平行于分布管106的軸的線提供開口712。如本文所述,分布管106可被提供為線性分布噴頭,例如,具有設(shè)置在所述分布管106中的多個開口。從而,本文所理解的噴頭具有包圍空間、中空空間或管,可在所述包圍空間、中空空間或管中提供或引導(dǎo)例如來自蒸發(fā)坩鍋的材料。噴頭可具有多個開口(或細(xì)長狹縫),使得噴頭的內(nèi)的壓力比噴頭外要高。例如,噴頭內(nèi)的壓力可以比噴頭外部高至少一個數(shù)量級。
在操作期間,分布管106在凸緣單元703處連接至蒸發(fā)坩鍋104。蒸發(fā)坩鍋104配置成接收待蒸發(fā)的有機材料并蒸發(fā)有機材料。圖7b示出穿透蒸發(fā)坩鍋104的外殼的剖面。例如在蒸發(fā)坩鍋的上部提供再填充開口,所述重新填充開口可使用插塞722、蓋、遮蓋物等來封閉,以封閉蒸發(fā)坩鍋104的包圍空間。
外部加熱單元725被提供在蒸發(fā)坩鍋104的包圍空間內(nèi)。外部加熱元件可至少沿著蒸發(fā)坩鍋104的壁的一部份延伸。根據(jù)可與本文所述的其他實施例結(jié)合的一些實施例,可附加地或替代性地提供一個或多個中央加熱元件726。圖7b示出兩個中央加熱元件726。中央加熱元件726可包含用于將電功率提供至中央加熱元件組件的導(dǎo)體729。根據(jù)一些實施方式,蒸發(fā)坩鍋104還可包含防護(hù)罩727。防護(hù)罩727可配置成將熱能往回反射到蒸發(fā)坩鍋104的包圍空間中,所述熱能由外部加熱單元725和中央加熱元件726(如果中央加熱元件726存在)提供。從而,可提供在蒸發(fā)坩鍋104內(nèi)的有機材料的有效加熱。
根據(jù)本文已經(jīng)描述的一些實施例,可為蒸發(fā)源提供熱防護(hù)罩(諸如防護(hù)罩717和防護(hù)罩727)。熱防護(hù)罩可減少蒸發(fā)源的能量損失。從而,可減少能量消耗。然而,作為進(jìn)一步的方面,特別是對于有機材料的沉積而言,可以減少源自蒸發(fā)源的熱輻射,特別是在沉積期間去往掩模和基板的熱輻射。特別對于有機材料在被掩模的基板上的沉積而言,更甚至對于顯示器制造而言,基板和掩模的溫度需要被精準(zhǔn)地控制。因此,可減少或避免源自蒸發(fā)源的熱輻射。因此,本文所述的一些實施例包含熱防護(hù)罩,諸如防護(hù)罩717和防護(hù)罩727。
這些防護(hù)罩可包含若干防護(hù)層以減少到蒸發(fā)源外部的熱輻射。作為進(jìn)一步的選項,熱防護(hù)罩可包含由流體(諸如空氣、氮氣、水、或其他適合的冷卻流體)主動冷卻的防護(hù)層,。根據(jù)可與本文所述的其他實施例結(jié)合的更進(jìn)一步的實施例,提供給蒸發(fā)源的一個或多個熱防護(hù)罩可包含環(huán)繞蒸發(fā)源的相應(yīng)部分(諸如分布管106和/或蒸發(fā)坩鍋104)的薄片金屬,。例如,薄片金屬可具有0.1毫米至3毫米的厚度,可從選自由鐵金屬(ss)和非鐵金屬(cu、ti、al)構(gòu)成的組中的至少一個材料中選擇,和/或可相對于彼此間隔,例如0.1毫米或更大的間隙。
根據(jù)一些實施例,如參照圖7a至7b所示例性示出的,蒸發(fā)坩鍋104被提供在分布管106的下側(cè)。根據(jù)可與本文所述的其他實施例結(jié)合的又一些實施例,可在分布管的中央部分或分布管的下端和分布管的上端之間的另一位置處將蒸氣導(dǎo)管732提供給分布管106。圖7c描繪蒸發(fā)源的示例,該蒸發(fā)源具有分布管106和提供在分布管的中央部分處的蒸氣導(dǎo)管732。有機材料的蒸氣在蒸發(fā)坩鍋104中產(chǎn)生并被引導(dǎo)通過蒸氣導(dǎo)管732而到達(dá)分布管106的中央部分。蒸氣通過多個開口712離開分布管106。分布管106由支撐件102支撐,如參照本文所述的其他實施例所述。根據(jù)可與本文所述的其他實施例結(jié)合的更進(jìn)一步實施例,可在沿著分布管106的長度的不同位置處提供兩個或更多個蒸氣導(dǎo)管732。從而,蒸氣導(dǎo)管732可連接至一個蒸發(fā)坩鍋104或者可連接至若干蒸發(fā)坩鍋104。例如,每一個蒸氣導(dǎo)管732可具有對應(yīng)的蒸發(fā)坩鍋104?;蛘?,蒸發(fā)坩鍋104可與連接至分布管106的兩個或更多個蒸氣導(dǎo)管732流體地連通。
如本文所述,分布管可以是中空的柱體。由此,可如一般所接受的那樣將術(shù)語柱體理解成具有圓形的底面形狀和圓形的頂面形狀以及連接上部圓形和小的下部圓形的彎曲表面區(qū)域或殼。根據(jù)可與本文所述的其他實施例結(jié)合的進(jìn)一步的實施例,可進(jìn)一步在數(shù)學(xué)意義上將術(shù)語柱體理解成具有任意的底面形狀和完全相同的上部形狀以及連接上部形狀和下部形狀的彎曲表面區(qū)域或殼。因此,柱體不一定需要具有圓形的截面。相反,底表面和上表面可具有不同于圓形的形狀。
如參照圖5a和5b所述,具有一列蒸發(fā)源的實施例和/或具有用于蒸發(fā)源的平移和旋轉(zhuǎn)運動的環(huán)形軌道的實施例可獲益于具有在真空腔室中提供的多于兩個的基板。在真空腔室110內(nèi)提供多于兩個基板的不同實施例在圖8a、8b和圖9中描繪。例如如圖8a所示,真空腔室110可包含四個位置或處理區(qū)域,在所述位置或處理區(qū)域中可處理基板121,例如在所述位置或處理區(qū)域中有機材料可被沉積在基板121上。從而,根據(jù)可與本文所述的其他實施例結(jié)合的一些實施例,可加快基板的交換以增加產(chǎn)量,特別是對于在其中提供多個蒸發(fā)源的沉積設(shè)備500而言。在圖8a中示出的沉積設(shè)備500包含兩個移送腔室810。鄰近真空腔室110提供移送腔室的每一個。例如,移送腔室810可經(jīng)由閥205連接至真空腔室110。如參照本文示出的其他實施例所述,可提供一個移送腔室,而不是圖8a中示出的兩個移送腔室810。
傳送軌道621被提供在移送腔室810中。傳送軌道621延伸至真空腔室110中。根據(jù)可與本文所述的其他實施例結(jié)合的一些實施例,可由輥的布置、磁性引導(dǎo)元件的布置和/或配置成用于基板和/或具有基板的載具的基本上線性的運動的其他傳送元件來限定傳送軌道,其中基板典型地基本上豎直地取向。如圖8a所示,可例如通過支撐載具421來提供支撐基板的基板支撐件126,所述載具421具有設(shè)置在所述載具421中的基板。根據(jù)可與本文所述的其他實施例結(jié)合的一些實施例,基板121可被提供在處理位置中,處理位置自然地與傳送軌道621偏離。例如,可在基本上垂直于傳送軌道621的方向的方向上移動基板121,以將基板定位至處理位置中或定位離開處理位置。
四個基板121被提供在真空腔室110中,其中可沿基本上平行于傳送軌道621的方向的線來定位兩個基板。因此,沿著第一線定位兩個基板,沿著第二線定位兩個基板。用于移動多個蒸發(fā)源100的環(huán)形軌道530被提供在第一線和第二線之間。根據(jù)一些實施例,環(huán)形軌道可包含兩個直線部分和兩個彎曲部分。兩個直線部分可以基本上平行于第一線和/或基本上平行于基板121。例如,對于線性分布噴頭,可沿著環(huán)形軌道530的直線部分移動蒸發(fā)源100,以提供用于有機材料在基板上的位置的平移運動。通過蒸發(fā)源沿著環(huán)形軌道的彎曲部分的運動來旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)源100。從而,由蒸發(fā)源的分布管引導(dǎo)的有機材料的蒸氣的方向旋轉(zhuǎn)例如180°。因此,蒸發(fā)源的分布管可旋轉(zhuǎn)至少160°。
根據(jù)可與本文所述其他實施例結(jié)合的一些實施例,例如可由掩模框131支撐的掩模132被分別提供在由基板位置所定義的第一線與環(huán)形軌道530之間或由進(jìn)一步的基板位置所定義的第二線與環(huán)形軌道530之間。環(huán)形軌道530允許多個蒸發(fā)源100沿著基板的平移運動,所述基板由掩模132來掩模。根據(jù)可與本文所述的其他實施例結(jié)合的一些實施例,兩個或更多個蒸發(fā)源100被提供在環(huán)形軌道530上。例如,圖8a示出提供在環(huán)形軌道530上的八個蒸發(fā)源100??梢岳靡粋€接著一個的平移運動、跨基板傳送兩個或更多個蒸發(fā)源。從而,例如,蒸發(fā)源100中的每一個可沉積一種有機材料層。因此,若干不同的有機材料層可被沉積在提供在處理位置中的基板上。根據(jù)可與本文所述的其他實施例結(jié)合的一些實施例,蒸發(fā)源100中的兩個或更多個或甚至每個蒸發(fā)源可在基板上沉積不同的有機材料層。
根據(jù)可與本文所述的其他實施例結(jié)合的更進(jìn)一步的實施例,可提供維護(hù)真空腔室210。例如,維護(hù)真空腔室210可通過閥207與真空腔室110分開。閥207配置成用于開啟和關(guān)閉真空腔室110和維護(hù)真空腔室210之間的真空密封。蒸發(fā)源100可被移送至維護(hù)真空腔室210。之后,可以關(guān)閉閥以提供真空腔室110和維護(hù)真空腔室210之間的真空密封。因此,可在不破壞真空腔室110的真空的情況下通風(fēng)和開啟維護(hù)真空腔室。
進(jìn)一步的軌道820(例如進(jìn)一步的環(huán)形軌道)被提供在維護(hù)真空腔室210中。如在圖8a中示例性地示出,該進(jìn)一步的軌道820的彎曲部分可與環(huán)形軌道530的彎曲部分重疊。這允許蒸發(fā)源100從環(huán)形軌道530到進(jìn)一步的軌道820的移送。因此,可將蒸發(fā)源從環(huán)形軌道530移動至進(jìn)一步的軌道820,反之亦然。這允許了在維護(hù)真空腔室210中移動蒸發(fā)源,以用于蒸發(fā)源的維護(hù)并允許將維護(hù)好的蒸發(fā)源從維護(hù)真空腔室210移動至真空腔室110中。維護(hù)好的蒸發(fā)源可在真空腔室110中蒸發(fā)基板上的有機材料。
即使未在圖8a中示出,用于基板和掩模相對于彼此的對準(zhǔn)的一個或多個對準(zhǔn)單元可被提供在如圖8a所示的沉積設(shè)備500中。圖8a示出其中環(huán)形軌道530被提供在由兩個基板的處理位置所定義的第一線與由兩個進(jìn)一步的基板的處理位置所定義的第二線之間的實施例。
環(huán)形軌道530的替代性布置在圖8b中示出。從而,環(huán)形軌道530環(huán)繞至少一個基板,典型地環(huán)繞沿著由基板的處理位置定義的線所布置的兩個或更多個基板??紤]到上述內(nèi)容,根據(jù)一種選項(見圖8a),至少兩個基板可被定向以使得它們相應(yīng)的表面(其上沉積有機材料的表面)是彼此面對。根據(jù)另一種選項(見圖8b),真空腔室110中的基板和它們相應(yīng)的表面(其上沉積有機材料的表面)被定向在相同的方向上。雖然在圖8a和8b中示出的沉積設(shè)備500描繪了配置成容納四個基板121的真空腔室110,但是也可提供配置成容納兩個基板121的真空腔室的相應(yīng)修改。能以與參照圖8a中所示的實施例所述的方式類似的方式、在圖8b中示出的實施例中實施進(jìn)一步的細(xì)節(jié)、方面和特征(例如關(guān)于維護(hù)真空腔室210、進(jìn)一步的軌道820、傳送軌道621、移送腔室810等)。
根據(jù)本文所述的實施例,沉積設(shè)備包含具有兩個或更多個基板(即基板處理區(qū)域)的腔室。當(dāng)正在處理一個基板時,另一基板被移動至腔室中或移出腔室。因此,可在一個基板處理區(qū)域中處理一個基板。另外,可移出位于第二基板處理區(qū)域中的基板可,且可將新的基板移動至第二基板處理區(qū)域中。
如本文所述,一個或多個蒸發(fā)源可提供為一個或多個線源,其通過平移運動掃描靜止的基板。特別是對于具有源列(sourcetrain)和/或環(huán)形軌道的實施例而言,可為每一個有機層提供至少一個線源。例如,在制造顯示器的情況中,可為發(fā)射層、空穴傳送層、空穴注入層等提供線源。
圖9描繪沉積設(shè)備500的更進(jìn)一步的實施例。沉積設(shè)備500包含如先前本文所述的實施例描述的移送腔室810、閥205、維護(hù)真空腔室210以及進(jìn)一步的軌道820。雖然圖9示出的實施例包含四個移送腔室810,以協(xié)助更好地將基板121交換至真空腔室中以在基板上沉積有機材料,類似地,傳送軌道被提供在移送腔室810中。傳送軌道延伸進(jìn)入真空旋轉(zhuǎn)隔室910中,以將基板移送至真空旋轉(zhuǎn)隔室中以及將基板移送出真空旋轉(zhuǎn)隔室。圖9示出四個真空旋轉(zhuǎn)隔室910連接至真空腔室110的示例。環(huán)形軌道530被提供在真空腔室110中。多個蒸發(fā)源100由環(huán)形軌道530支撐,并因可進(jìn)行沿著環(huán)形軌道的直線部分的平移運動以及沿著環(huán)形軌道的彎曲部分的旋轉(zhuǎn)運動。
真空旋轉(zhuǎn)隔室910連接至真空腔室110,使得包含真空腔室110和真空旋轉(zhuǎn)隔室910的系統(tǒng)可被抽真空。或者,可提供包含旋轉(zhuǎn)模塊的一個腔室?;逶谡婵招D(zhuǎn)隔室910內(nèi)的旋轉(zhuǎn)由參考標(biāo)記911指示的圓來指示。根據(jù)可與本文所述其他實施例結(jié)合的典型實施例,真空旋轉(zhuǎn)隔室中的每一個包含一真空旋轉(zhuǎn)模塊,其中可在真空旋轉(zhuǎn)模塊的第一位置中裝載或卸載基板。從移送腔室810裝載的基板的例如180°的旋轉(zhuǎn)移動到處于處理位置中的基板,在所述處理位置中,蒸發(fā)源沿著基板的表面掃描。根據(jù)更進(jìn)一步的替代方案,例如,如果以不同的方式布置真空腔室和隔室,則也可以提供用于將基板提供至處理位置中的不同于180°的角度的基板旋轉(zhuǎn)。然而,將基板從移送位置移動至處理位置的180°旋轉(zhuǎn)提供了可比較的小占地面積。
如圖9所示,例如,旋轉(zhuǎn)模塊可包含兩個對準(zhǔn)單元112,使得對于提供在旋轉(zhuǎn)模塊中的兩個基板位置中的每一個位置,基板121和掩模132可相對于彼此對準(zhǔn)。根據(jù)一個實施例,沉積設(shè)備可包含例如四個真空旋轉(zhuǎn)模塊和八個基板支撐位置。然而,根據(jù)可與本文所述的更進(jìn)一步的實施例結(jié)合的其他實施例,可提供不同數(shù)目的基板支撐位置和/或不同數(shù)目的真空旋轉(zhuǎn)模塊。例如,根據(jù)此本文所述的實施例,提供至少兩個基板處理位置?;逄幚砦恢糜纱瞬贾贸稍试S至少通過蒸發(fā)源的分布管的旋轉(zhuǎn)來處理基板。作為另一個示例,也可提供至少兩個旋轉(zhuǎn)模塊、至少兩個基板處理位置以及至少四個基板支撐位置(其中兩個也是基板處理位置)。
圖10示出描繪根據(jù)本文所述的實施例的蒸發(fā)有機材料的方法的流程圖。一般來說,提供兩個基板位置以改善材料利用率。這與蒸發(fā)源(特別是諸如線性分布噴淋頭之類的線源)的平移運動和旋轉(zhuǎn)運動相結(jié)合。在步驟802中,將以基本上垂直的取向上提供的第一基板移動到第一處理位置中。蒸發(fā)源至少利用平移運動、沿著定位在第一處理位置中的第一基板移動,例如掃描第一基板,其中在步驟804中,在第一基板上沉積有機材料。當(dāng)處理第一基板時,可準(zhǔn)備第二處理位置以在其中處理第二基板。例如,在步驟806中,可將第二基板移動到不同于第一處理位置的第二處理位置中。更進(jìn)一步的,第二基板的準(zhǔn)備可包含將先前處理好的基板從第二處理位置中移除和/或掩模與第二基板相對于彼此對準(zhǔn)。在步驟808中,至少旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)源的分布管以便隨后將其向第二處理位置引導(dǎo)。如本文所述,所述旋轉(zhuǎn)可繞著基本上豎直的軸進(jìn)行,典型地繞著線源沿著其延伸的軸進(jìn)行。在步驟809中,蒸發(fā)源至少利用平移運動、沿著定位在第二處理位置中的第二基板移動,例如是掃描第二基板,其中在第二基板上沉積有機材料。
根據(jù)一個實施例,提供了用于有機材料的蒸發(fā)源。所述蒸發(fā)源包含蒸發(fā)坩鍋,其中所述蒸發(fā)坩鍋配置成蒸發(fā)所述有機材料;具有一個或更多個出口的分布管,其中所述分布管與所述蒸發(fā)坩鍋流體地連通,并且其中所述分布管在蒸發(fā)期間可繞軸旋轉(zhuǎn);以及用于所述分布管的支撐件,其中所述支撐件可連接到第一驅(qū)動器或包括所述第一驅(qū)動器,其中所述第一驅(qū)動器配置成用于所述支撐件和所述分布管的平移移動。
根據(jù)另一實施例,提供了用于在真空腔室中沉積有機材料的沉積設(shè)備。所述沉積設(shè)備包含:處理真空腔室;用于有機材料的蒸發(fā)源,其中所述蒸發(fā)源在所述處理真空腔室中蒸發(fā)所述有機材料;以及基板支撐系統(tǒng),設(shè)置在所述真空腔室中并且具有至少兩個軌道,其中所述基板支撐系統(tǒng)的軌道(例如,每一個軌道)配置成用于在所述真空腔室中對所述基板或攜載所述基板的載具的基本上豎直的支撐。所述蒸發(fā)源包含:蒸發(fā)坩鍋,其中所述蒸發(fā)坩鍋配置成蒸發(fā)有機材料;具有一個或更多個出口的分布管,其中所述分布管與所述蒸發(fā)坩鍋流體地連通并且其中所述分布管在蒸發(fā)期間可繞軸旋轉(zhuǎn);以及用于所述分布管的支撐件,其中所述支撐件可連接到第一驅(qū)動器或包括所述第一驅(qū)動器,其中所述第一驅(qū)動器配置成用于所述支撐件和所述分布管的平移移動。
根據(jù)又一實施例,提供用于蒸發(fā)有機材料的方法。蒸發(fā)有機材料的方法包含以下步驟:將所述第一基板移動到基本上豎直的第一處理位置中;當(dāng)蒸發(fā)源蒸發(fā)所述有機材料時,至少利用平移移動、沿第一基板來移動所述蒸發(fā)源;將所述第二基板移動到基本上豎直的第二處理位置中,所述第二處理位置與所述第一處理位置不同;在蒸發(fā)期間繞軸旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)源的分布管;以及當(dāng)所述蒸發(fā)源蒸發(fā)所述有機材料時,至少利用平移移動、沿所述第二基板來移動所述蒸發(fā)源。
根據(jù)可與本文描述的其他實施例結(jié)合的一些實施例,所述分布管可以是包含所述一個或多個出口的蒸氣分布噴頭。根據(jù)可與本文描述的其他實施例結(jié)合的一些實施例,所述分布管可旋轉(zhuǎn)至少180°或至少360°。根據(jù)可與本文描述的其他實施例結(jié)合的一些實施例,所述分布管通過第二驅(qū)動器可繞著所述軸旋轉(zhuǎn),所述第二驅(qū)動器相對于所述支撐件旋轉(zhuǎn)所述分布管,并且特別地,所述第二驅(qū)動器還相對于所述支撐件旋轉(zhuǎn)所述蒸發(fā)坩鍋。根據(jù)可與本文描述的其他實施例結(jié)合的一些實施例,所述分布管可通過沿環(huán)形軌道行進(jìn)而可繞所述軸旋轉(zhuǎn)。根據(jù)可與本文描述的其他實施例結(jié)合的一些實施例,所述蒸發(fā)源可進(jìn)一步包括蒸發(fā)器控制外殼,配置成維持所述蒸發(fā)器控制外殼中的大氣壓力,其中所述外殼由所述支撐件來支撐并且配置成容納選自下列各項構(gòu)成的組的至少一個元件:開關(guān)、閥、控制器、冷卻單元以及冷卻控制單元。根據(jù)可與本文描述的其他實施例結(jié)合的一些實施例,所述蒸發(fā)源可進(jìn)一步包含:至少一個側(cè)面防護(hù)罩,特別是兩個側(cè)面防護(hù)罩,用于防護(hù)所述有機材料的蒸發(fā)。根據(jù)可與本文描述的其他實施例結(jié)合的一些實施例,所述蒸發(fā)源可進(jìn)一步包含:線圈,用于感性電力傳輸和感性信號傳輸中的至少一者。根據(jù)可與本文描述的其他實施例結(jié)合的一些實施例,一種沉積設(shè)備可進(jìn)一步包含:維護(hù)真空腔室,與所述處理真空腔室相連接;以及真空閥,用于開啟和關(guān)閉所述處理真空腔室與所述維護(hù)真空腔室之間的真空密封,其中所述蒸發(fā)源可從所述處理真空腔室被移送至所述維護(hù)真空腔室并且從所述維護(hù)真空腔室被移送至所述處理真空腔室。根據(jù)可與本文描述的其他實施例結(jié)合的一些實施例,當(dāng)沿所述第一基板移動所述蒸發(fā)源時,將第二基板移動到基本上豎直的第二處理位置中。
雖然以上內(nèi)容針對本發(fā)明的實施例,但是可設(shè)計本發(fā)明的其他和進(jìn)一步的實施例而不背離本發(fā)明的基本范圍,并且本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求書來確定。