CN104043566A

CN104043566A - 涂覆装置

Info

Publication number: CN104043566A
Application number: CN201310681276.6A
Authority: CN
Inventors: 朴宰彻; 李忠爀; 宋大镐; 崔洛初; 鱼庆恩; 吴旻贞; 李民雨; 裵相钧
Original assignee: Na Li Technology Co Ltd; Samsung Display Co Ltd
Current assignee: Na Li Technology Co Ltd; Samsung Display Co Ltd
Priority date: 2013-03-15
Filing date: 2013-12-12
Publication date: 2014-09-17
Anticipated expiration: 2033-12-12
Also published as: KR102150625B1; KR20140113048A; JP6382508B2; CN104043566B; JP2014181402A; US20140261183A1

Abstract

本发明提供一种涂覆装置。该涂覆装置包括蒸发部、热分解部、沉积室、真空泵和排气管。沉积室包括上部分、面对上部分的下部分以及将下部分和上部分彼此连接的侧壁部分，该侧壁部分包括入口、第一出口、第二出口、第三出口和第四出口。排气管包括连接到第一出口和第二出口的第一辅助管、连接到第三出口和第四出口的第二辅助管、连接到第一辅助管和第二辅助管的中间管、以及连接到中间管的主管。真空泵被配置为通过排气管从沉积室排出沉积材料的单体中的没有被沉积的部分。

Description

涂覆装置

技术领域

本发明的示例性实施方式涉及一种涂覆装置。更具体地，本发明的示例性实施方式涉及聚对二甲苯涂覆装置。

背景技术

通常，例如，诸如印刷电路板、医疗设备、显示面板等的制造品包括用于增加制造品的抗腐蚀性、防潮性能、防氧化性能等的保护层。保护层可以用作制造品的最外层。

保护层可以根据其区域而具有不同的厚度。保护层的厚度的差异会导致关于保护层的弱点。例如，腐蚀和氧化会发生在制造品的其中保护层的厚度相对薄的区域中。

发明内容

本发明的示例性实施方式提供一种能够形成均匀保护层的涂覆装置。

本发明的示例性实施方式提供一种涂覆装置，该涂覆装置包括蒸发部、热分解部、沉积室、真空泵和排气管。蒸发部被配置为蒸发沉积材料的二聚物，热分解部被配置为使蒸发的沉积材料的二聚物热分解为单体。

沉积室包括上部分、面对上部分的下部分以及使上部分和下部分彼此连接的侧壁部分。多个对象设置在下部分上并被配置为在其上接收沉积材料的单体，侧壁部分包括设置在下部分和上部分之间的入口、第一出口、第二出口、第三出口和第四出口。

排气管包括连接到第一出口和第二出口的第一辅助管、连接到第三出口和第四出口的第二辅助管、连接到第一辅助管和第二辅助管的中间管、以及连接到中间管的主管。真空泵被配置为在蒸发部和排气管之间提供用于沉积材料的流体路径，并被配置为通过排气管从沉积室排出沉积材料的单体中的没有被沉积的部分。

对象基本上平行于下部分，并在下部分和上部分之间以规则的间距彼此间隔开。

对象分别被多个支座支撑。冷却器件分别设置在支座处以控制支座周围的沉积温度。

入口面对第一出口、第二出口、第三出口和第四出口。扩散板面对入口设置在沉积室内部，并且扩散板包括面对入口的弯曲部分。

中间管具有比第一辅助管的截面面积和第二辅助管的截面面积更大的截面面积，并且主管具有比中间管的截面面积更大的截面面积。第一辅助管、第二辅助管和中间管的每个形成为弯曲形状并具有至少一个弯曲部分。

根据本发明的示例性实施方式，提供一种涂覆装置。该涂覆装置包括：原材料供应部；蒸发部，配置为蒸发由原材料供应部以粉末形式供应到其的沉积材料的二聚物，其中原材料供应部通过第一连接管连接到蒸发部；热分解部，通过第二连接管连接到蒸发部并配置为使蒸发的沉积材料的二聚物热分解为单体；沉积室，通过第三连接管连接到热分解部。沉积室包括：下部分；面对下部分的上部分；侧壁部分，使下部分和上部分彼此连接；平台，设置在下部分上且包括固定到其上的多个支座，该多个支座配置为分别支撑多个对象，该多个对象配置为在其上接收沉积材料的单体；多个冷却器件，提供到支座并被配置为降低支座周围的温度；以及加热器件，设置在沉积室的侧壁部分处。侧壁部分包括设置在下部分与上部分之间的入口、第一出口、第二出口、第三出口和第四出口。

此外，涂覆装置还包括：空气冷却器件，设置在蒸发部的外表面上，并被配置为冷却蒸发部且在其中包括多个排气孔；第四连接管，包括连接到第一出口和第二出口的第一辅助管、连接到第三出口和第四出口的第二辅助管、连接到第一辅助管和第二辅助管的中间管以及连接到中间管的主管；冷阱（cold trap），配置为冷却从沉积室排出的被蒸发的沉积材料的单体并通过第四连接管的主管连接到沉积室；以及真空泵，通过第五连接管连接到冷阱。真空泵配置为通过第四连接管从沉积室排出沉积材料的单体的没有被沉积的部分，并被配置为通过排出沉积材料的单体的部分而在蒸发部与排气管之间产生用于沉积材料的流体路径。

此外，涂覆装置还包括可操作地连接到原材料供应部、热分解部、蒸发部和真空泵中的每个的控制部。控制部被配置为控制蒸发部和热分解部的温度，并被配置为控制来自原材料供应部的二聚物的供应。此外，控制部被配置为控制真空泵的抽吸强度。根据以上，排气管形成均匀的排放路径而与沉积室的区域无关。由于该涂覆装置，保护层均匀地形成在对象上，而与对象的位置无关。

设置在平台上的冷却器件防止对象被加热并控制平台周围的温度以提高聚对二甲苯单体的沉积效率。设置在沉积室上的冷却器件防止聚对二甲苯单体沉积在沉积室的内侧壁上。

扩散板将通过沉积室的入口进入的聚对二甲苯单体扩散到沉积室的整个空间。

附图说明

当结合附图考虑时，本发明的示例性实施方式能够从以下的详细描述被更详细地理解，附图中：

图1是示出根据本发明示例性实施方式的涂覆装置的方框图；

图2是示出根据本发明示例性实施方式的沉积室和排气管的透视图；

图3是示出图2所示的沉积室的流体路径的视图；

图4是图2所示的沉积室的局部切除透视图；

图5是示出图4所示的用于沉积的对象的透视图；

图6是示出根据本发明示例性实施方式的排气管的视图；

图7A至图7C是示出根据本发明示例性实施方式的沉积室的入口区域的视图；

图8A和图8B是示出根据本发明示例性实施方式的扩散板的视图；和

图9是示出根据本发明示例性实施方式的蒸发部的透视图。

具体实施方式

将理解，当元件或层被称为在另一元件或层“上”、“连接到”或“耦接到”另一元件或层时，它可以直接在另一元件或层上、直接连接到或耦接到另一元件或层，或者可以存在居间元件或层。相同的附图标记始终指代相同的元件。当在这里使用时，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任意和所有组合。

这里使用的术语仅是为了描述特定实施方式的目的，而不意欲限制本发明。当在这里使用时，单数形式也旨在包括复数形式，除非上下文另外清晰地指示。还将理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指定所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或添加。

在下文，将参照附图详细说明本发明的示例性实施方式。

图1是示出根据本发明示例性实施方式的涂覆装置的方框图。

参照图1，涂覆装置包括例如原材料供应部100、蒸发部200、热分解部300、沉积室400、冷阱500、真空泵600和控制部700。

原材料供应部100将沉积材料的粉末形式的二聚物供应到蒸发部200。在本示例性实施方式中，沉积材料可以是，但不限于，聚对二甲苯。也就是说，各种材料可以用作沉积材料，只要被蒸发的二聚物被热分解为单体。

原材料供应部100和蒸发部200通过例如第一连接管FP1彼此连接。例如，原材料供应部100以均一的量将聚对二甲苯二聚物供应到蒸发部200。聚对二甲苯二聚物的供应量通过例如计算原材料供应部100中包含的聚对二甲苯二聚物的质量变化量来控制。

蒸发部200蒸发供应到其的聚对二甲苯二聚物。蒸发部200在例如约150度至约230度的温度加热聚对二甲苯二聚物。蒸发部200和热分解部300通过例如第二连接管FP2彼此连接。蒸发部200通过第二连接管FP2将蒸发的聚对二甲苯二聚物提供到热分解部300。

热分解部300使蒸发的聚对二甲苯二聚物热分解为聚对二甲苯单体。为了热分解反应，热分解部300在例如约650度加热被蒸发的聚对二甲苯二聚物。聚对二甲苯二聚物可以例如为二-对二甲苯（di-para-xylene）、一氯-对二甲苯、或二氯-对二甲苯。

热分解部300和沉积室400通过例如第三连接管FP3彼此连接。热分解部300通过第三连接管FP3将聚对二甲苯单体提供到沉积室400。

沉积室400容纳用于沉积的至少一个对象（subject）。聚对二甲苯单体被沉积在对象上以形成聚合物。聚合物用作保护该对象的保护层。该对象可以是，但不限于，显示面板。

沉积室400和冷阱500通过例如第四连接管FP4彼此连接。没有沉积在所述对象上的聚对二甲苯单体通过第四连接管FP4从沉积室400排出。

冷阱500冷却没有被沉积在所述对象上的聚对二甲苯单体。被冷却的聚对二甲苯单体不朝向沉积室400回流。冷阱500和真空泵600通过例如第五连接管FP5彼此连接。备选地，在示例性实施方式中，冷阱500可以被省略。在此情形下，沉积室400和真空泵600例如通过第四连接管FP4彼此直接连接。

用于聚对二甲苯单体的流体路径通过例如真空泵600的抽吸而形成，聚对二甲苯单体的速度由真空泵600的抽吸强度确定。

控制部700控制涂覆装置。控制部700控制来自原材料供应部100的聚对二甲苯二聚物的供应量。此外，控制部700控制蒸发部200和热分解部300的温度。此外，控制部700控制真空泵600的抽吸强度。虽然没有在图1中示出，但是可以在第一至第五连接管FP1至FP5的每个处安装阀门以控制通过第一至第五连接管FP1至FP5中的相应连接管流动的流体的量。

图2是示出根据本公开示例性实施方式的沉积室和排气管的透视图，图3是示出图2所示的沉积室的流体路径的视图。

参照图2，沉积室400包括例如下部分410、上部分420以及连接下部分410和上部分420的侧壁部分430。沉积室400可以具有例如图2所示的圆筒形状，但是本发明的示例性实施方式不限于沉积室400的此特定形状。而是，沉积室400可以形成为各种形状。

例如，所述对象包括其上沉积聚对二甲苯单体的SUB1、SUB2、SUB3、SUB4、SUB5、SUB6、SUB7、SUB8、SUB9和SUB10。对象SUB1至SUB10设置在下部分410上。图2示出每个具有板形的十个对象SUB1至SUB10，但是本发明的示例性实施方式不限于对于该十个对象SUB1至SUB10的此特定形状。而是，这十个对象SUB1至SUB10可以形成为各种形状。

对象SUB1至SUB10例如基本上彼此平行地设置在下部分410上。对象SUB1至SUB10例如在下部分410和上部分420之间以规则的间距彼此间隔开。

沉积室400包括例如依次穿过侧壁部分430形成的入口430-I、第一出口430-O1、第二出口430-O2、第三出口430-O3和第四出口430-O4。第一出口430-O1、第二出口430-O2、第三出口430-O3和第四出口430-O4例如在下部分410和上部分420之间以规则的间距彼此间隔开。

例如，第一出口430-O1和第二出口430-O2之间的距离ID1、第二出口430-O2和第三出口430-O3之间的距离ID2以及第三出口430-O3和第四出口430-O4之间的距离ID3彼此相等。这里，第一出口430-O1、第二出口430-O2、第三出口430-O3和第四出口430-O4所布置的方向被称为例如第一方向DR1。第一方向DR1对应于下部分410的法线方向。下部分410平行于由第二方向DR2和第三方向DR3定义的平面。例如，入口430-I设置为面对第一出口430-O1、第二出口430-O2、第三出口430-O3和第四出口430-O4。因而，入口430-I和第一至第四出口430-O1至430-O4之间的流体路径变长，使得聚对二甲苯单体在对象SUB1至SUB10上的沉积概率变高。

聚对二甲苯单体的没有沉积在对象SUB1至SUB10上的部分通过第四连接管FP4从沉积室400排出。第四连接管FP4用作沉积室400的排气管。术语第四连接管和排气管在这里用相同的附图标记“FP4”可互换地表示。

排气管FP4包括例如第一辅助管FP4-1、第二辅助管FP4-2、中间管FP4-3和主管FP4-4。例如，第一辅助管FP4-1连接到第一出口430-O1和第二出口430-O2，第二辅助管FP4-2连接到第三出口430-O3和第四出口430-O4。

例如，中间管FP4-3连接到第一辅助管FP4-1和第二辅助管FP4-2，主管FP4-4连接到中间管FP4-3和冷阱500（参照图1）。

参照图3，第一辅助管FP4-1提供自第一出口430-O1和第二出口430-O2的一个中间排放路径，第二辅助管FP4-2提供自第三出口430-O3和第四出口430-O4的另一个中间排放路径。中间管FP4-3提供自第一辅助管FP4-1和第二辅助管FP4-2的主排放路径。

由于排气管FP4，流体路径均匀地形成在入口430-I和第一至第四出口430-O1至430-O4之间，而与沉积室400的区域无关。因此，保护层可以均匀地形成在对象SUB1至SUB10上，而与对象SUB1至SUB10的位置无关。

图4是图2所示的沉积室的局部切除透视图。

参照图4，平台ST设置在沉积室400中。例如，平台ST包括支座SS7、SS8、SS9和SS10以及用于将支座SS7至SS10固定到其的固定轴SPT。图4示出十个支座当中的四个支座SS7至SS10以及分别与所述四个支座SS7至SS10相对应的四个对象SUB7至SUB10。

支座SS7至SS10例如沿第一方向DR1以规则间距彼此间隔开。例如，支座SS7至SS10分别支撑对象SUB7至SUB10。例如，冷却器件CA7、CA8、CA9和CA10被分别提供到支座SS7至SS10。例如，冷却器件CA7至CA10的每个附接到支座SS7至SS10中的相应支座的下表面。冷却器件CA7至CA10的每个可以是，但不限于，冷却剂气体或水通过其循环的管。备选地，在示例性实施方式中，冷却器件CA7至CA10可以例如分别设置在支座SS7至SS10内部。

冷却器件CA7至CA10降低支座SS7至SS10周围的温度，例如其低于其它区域中的温度。例如，聚对二甲苯单体在约30度的温度具有高的沉积效率，但是在热分解之后立即进入沉积室400中的聚对二甲苯单体具有高于约30度的温度。冷却器件CA7至CA10降低支座SS7至SS10周围的温度，从而例如间接地降低在对象SUB1至SUB10上沉积的聚对二甲苯单体的温度。因此，聚对二甲苯单体的沉积效率可以增加。

加热器件HA例如设置在沉积室400的侧壁部分430处。加热器件HA配置为包括例如设置在内侧表面上的加热电缆或处于高温的流体通过其循环的管。加热器件HA加热侧壁部分430以防止聚对二甲苯单体沉积在侧壁部分的内侧表面上。

图5是示出图4所示的用于沉积的对象的透视图，显示面板作为代表性示例在图5中示出。

参照图5，显示面板DP包括例如多个像素区域PXA被限定在其上的基底基板BS。例如，基底基板BS可以由透明材料诸如玻璃、石英或塑料形成。第一电极EL1设置在基底基板BS上以分别对应于像素区域PXA。每个具有例如通道的第二电极EL2设置在基底基板BS上以分别对应于像素区域PXA。

液晶分子LC设置在该通道中，通道中的液晶分子LC的布置通过由设置在每个像素区域PXA中的第一和第二电极EL1和EL2形成的电场改变。

聚对二甲苯保护层形成在沉积室400中的显示面板DP上以覆盖第二电极EL2。聚对二甲苯保护层密封该通道的开口。

虽然没有在附图中示出，但是基底基板BS还可以包括例如用于施加信号到第一电极EL1的布线和开关器件。此外，显示面板DP可以在形成聚对二甲苯保护层之前还包括例如形成在第二电极EL2上的有机/无机层。与图5所示的对象不同，通道可以例如由有机/无机层形成。在此情形下，第二电极EL2例如设置在通道上以面对第一电极EL1。

图6是示出根据本发明示例性实施方式的排气管的视图。相同的附图标记表示图2中的相同元件，因而将省略相同元件的详细描述。

参照图6，排气管FP40包括例如第一辅助管FP40-1、第二辅助管FP40-2、中间管FP40-3和主管FP40-4。

例如，如图6所示，中间管FP40-3具有比第一辅助管FP40-1的直径DM1和第二辅助管FP40-2的直径DM2大的直径DM3。主管FP40-4例如具有比中间管FP40-3的直径DM3大的直径DM4。换言之，中间管FP40-3的截面面积大于第一辅助管FP40-1的截面面积和第二辅助管FP40-2的截面面积，主管FP40-4的截面面积大于中间管FP40-3的截面面积。

虽然流过第一辅助管FP40-1和第二辅助管FP40-2的聚对二甲苯单体进入中间管FP40-3，但是聚对二甲苯单体的速度不减小。此外，虽然流过中间管FP40-3的聚对二甲苯单体进入主管FP40-4，但是聚对二甲苯单体的速度不减小。因此，没有沉积在所述对象上的聚对二甲苯单体通过排气管FP40从沉积室400平稳地排出。

第一辅助管FP40-1、第二辅助管FP40-2和中间管FP40-3的每个包括例如至少一个弯曲部分VP。第一辅助管FP40-1、第二辅助管FP40-2和中间管FP40-3的每个例如在弯曲部分VP处弯折以具有弯曲形状。在图6中，第一辅助管FP40-1、第二辅助管FP40-2和中间管FP40-3的每个包括例如两个弯曲部分VP，因而第一辅助管FP40-1、第二辅助管FP40-2和中间管FP40-3的每个具有例如U形。由于弯曲部分VP的弯曲形状，聚对二甲苯单体的速度的减小被最小化并且施加到弯曲部分VP的压力降低。

排气管FP40还包括例如设置在第一辅助管FP40-1的端部分与第一和第二出口430-O1和430-O2（参照图2）之间的喇叭型连接管BP。喇叭型连接管BP具有例如随着其从第一辅助管FP40-1的端部分靠近第一出口430-O1而逐渐增大的截面面积。喇叭型连接管BP例如设置在第二辅助管FP40-2的端部分与第三和第四出口430-O3和430-O4之间。喇叭型连接管BP例如增加了没有沉积在对象上的进入排气管FP40中的聚对二甲苯单体的量。

图7A至图7C是示出根据本发明示例性实施方式的沉积室的入口区域的视图，图8A和图8B是示出根据本发明示例性实施方式的扩散板的视图。

参照图7A至图7C，沉积室400包括例如从侧壁部分430突出的入口区域430-IA。入口430-I例如穿过入口区域430-IA形成。入口430-I连接到第三连接管FP3。

例如，扩散板DS设置在沉积室400里面以面对入口430-I。例如，进入入口430-I中的聚对二甲苯单体与扩散板DS碰撞并被均匀地分布。扩散板DS例如由不锈钢形成。

参照图8A和图8B，扩散板DS包括例如面对入口430-I的弯曲表面CS。如图8A和图8B所示，扩散板DS被全部弯曲。

例如，扩散板DS包括沿第一方向DR1布置的上部分UP、中心部分CP和下部分LP。例如，中心部分CP在基本上垂直于第一方向DR1的第二方向DR2上的宽度W10大于上部分UP和下部分LP在第二方向DR2上的宽度W20和W30。此外，例如，上部分UP和下部分LP在第二方向DR2上的宽度W20和W30随着其远离中心部分CP而逐渐减小。

上部分UP、中心部分CP和下部分LP例如在第一方向DR1上具有基本上相同的长度。中心部分CP具有例如八边形形状，并且上部分UP和下部分LP具有例如等腰梯形形状。

面对入口430-I的中心部分CP防止聚对二甲苯单体被直接提供到对象SUB1至SUB10的一部分。上部分UP和下部分LP增加扩散到沉积室400的上侧和下侧的聚对二甲苯单体的量。

图9是示出根据本发明示例性实施方式的蒸发部的透视图。

蒸发部200具有例如管形，加热电缆（未示出）设置在蒸发部200中。聚对二甲苯二聚物的蒸发量根据温度变化。

空气冷却器件ACA设置在蒸发部200的外表面上以冷却蒸发部200。空气冷却器件ACA围绕蒸发部200。空气冷却器件ACA具有例如管形，其具有气体通过其排出的排气孔OH，例如空气或氮气。空气冷却器件ACA不限于上述管形，而是可以形成为各种形状。通过排气孔OH排出的气体冷却蒸发部200。

当在沉积室400中进行的沉积工艺结束时，空气冷却器件ACA运行。在沉积聚对二甲苯单体的工艺完成之后，蒸发部200被空气冷却器件ACA快速地冷却，因此聚对二甲苯单体的蒸发被停止。因此，可以防止不需要的聚对二甲苯单体或聚对二甲苯二聚物进入沉积室400中。

已经描述了本发明的示例性实施方式，将进一步指出，对于本领域普通技术人员是容易变得显然的，可以进行各种修改而不脱离本发明的精神和范围，本发明的范围由权利要求书的边界限定。

本申请要求于2013年3月15日提交的韩国专利申请No.10-2013-0027933的优先权，其公开内容通过引用整体地结合于此。

Claims

1.一种涂覆装置，包括：

蒸发部，配置为蒸发沉积材料的二聚物；

热分解部，配置为使蒸发的沉积材料的所述二聚物热分解为单体；

沉积室，包括下部分、面对所述下部分的上部分以及将所述下部分和所述上部分彼此连接的侧壁部分，多个对象设置在所述下部分上并被配置为在其上接收所述沉积材料的单体，所述侧壁部分包括入口、第一出口、第二出口、第三出口和第四出口，其中所述第一出口、所述第二出口、所述第三出口和所述第四出口依次设置在所述下部分和所述上部分之间；

排气管，包括连接到所述第一出口和所述第二出口的第一辅助管、连接到所述第三出口和所述第四出口的第二辅助管、连接到所述第一辅助管和所述第二辅助管的中间管、以及连接到所述中间管的主管；和

真空泵，配置为通过所述排气管从所述沉积室排出所述沉积材料的所述单体的没有被沉积的部分，并被配置为通过排出所述沉积材料的所述单体的所述部分而在所述蒸发部和所述排气管之间产生用于所述沉积材料的流体路径。

2.根据权利要求1所述的涂覆装置，其中所述第一出口、所述第二出口、所述第三出口和所述第四出口以规则的间距彼此间隔开。

3.根据权利要求1所述的涂覆装置，其中所述对象基本上平行于所述下部分，并在所述下部分和所述上部分之间以规则间距彼此间隔开。

4.根据权利要求3所述的涂覆装置，还包括平台，该平台包括设置在所述沉积室内部的多个支座和将所述支座固定到其的固定轴，所述多个支座配置为支撑所述对象。

5.根据权利要求4所述的涂覆装置，还包括分别设置在所述支座处以控制所述支座周围的沉积温度的多个冷却器件。

6.根据权利要求3所述的涂覆装置，其中所述入口面对所述第一出口、所述第二出口、所述第三出口和所述第四出口。

7.根据权利要求6所述的涂覆装置，还包括面对所述入口设置在所述沉积室内部的扩散板。

8.根据权利要求7所述的涂覆装置，其中所述扩散板包括面对所述入口的弯曲部分。

9.根据权利要求8所述的涂覆装置，其中所述第一出口、所述第二出口、所述第三出口和所述第四出口设置的方向被称为第一方向，基本上垂直于所述第一方向的方向被称为第二方向，其中所述扩散板被分成沿所述第一方向设置的上部分、中心部分和下部分，所述中心部分在所述第二方向上的宽度大于所述上部分和所述下部分在所述第二方向上的宽度，其中所述上部分和所述下部分的宽度随着所述上部分和所述下部分远离所述中心部分而减小。

10.根据权利要求1所述的涂覆装置，其中所述中间管具有比所述第一辅助管的截面面积和所述第二辅助管的截面面积大的截面面积，并且所述主管具有比所述中间管的截面面积大的截面面积。