CN107309152A - 真空干燥设备及使用真空干燥设备制造膜的方法 - Google Patents

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Abstract

公开了真空干燥设备和制造膜的方法，真空干燥设备包括：腔；衬底安装板，布置在腔中；挡板，在腔中布置在衬底安装板之上，挡板与衬底安装板间隔开并且面对衬底安装板，并且具有多个通孔；气体分配管，在腔中布置在挡板之上；以及多个喷嘴尖部，从气体分配管伸出并且穿透挡板的通孔，多个喷嘴尖部配置为向衬底安装板喷射气体。

Description

真空干燥设备及使用真空干燥设备制造膜的方法
相关申请的交叉引用
于2016年4月27日提交至韩国知识产权局且题为“真空干燥设备及使用真空干燥设备制造膜的方法”的第10-2016-0051344号韩国专利申请通过引用以其整体并入本文。
技术领域
实施方式涉及真空干燥设备以及使用真空干燥设备制造膜的方法。
背景技术
作为自发光装置的有机发光装置具有视角广、对比度高、反应速度快、亮度高、驱动电压特性优秀以及多色彩性能优秀的优点。
有机发光装置具有这样的结构，在该结构中，在注入空穴的阳极电极与注入电子的阴极电极之间布置有空穴注入层、空穴传输层和发光层。当电压被施加至这些电极之间时，空穴和电子在发光层中复合以产生激子，并且这些激子从激发态变化到基态，从而发光。
发明内容
实施方式涉及真空干燥设备，包括：腔；衬底安装板，布置在腔中；挡板，在腔中布置在衬底安装板之上，挡板与衬底安装板间隔开并且面对衬底安装板，并且具有多个通孔；气体分配管，在腔中布置在挡板之上；以及多个喷嘴尖部，从气体分配管伸出并且穿透挡板的通孔，多个喷嘴尖部配置为向衬底安装板喷射气体。
多个气体分配管可被提供，气体分配管在第一方向上延伸，气体分配管中不同的气体分配管可在与第一方向相交的第二方向上互相间隔开。
挡板可具有多个挡板缝，并且多个挡板缝可包括在第一方向上延伸的挡板缝和在第二方向上延伸的挡板缝。
设备还可包括气体供应源和气体供应管，气体供应管形成从气体供应源到气体分配管的流动路径，其中，气体供应管可包括在一个方向上延伸的第一子气体供应管和从第一子气体供应管分出的两个第二子气体供应管，第二子气体供应管中的每个与气体分配管直接连接，以及从第二子气体供应管与气体分配管直接连接的点延伸到气体分配管的一端的第一流动路径的长度可以与从第二子气体供应管与气体分配管直接连接的点延伸到气体分配管的另一端的第二流动路径的长度相等。
气体分配管的数量可以为2n个，其中，n是1或更大的整数。从气体供应源到气体分配管的多个流动路径的长度可以互相相等。
多个喷嘴尖部可包括第一喷嘴尖部和第二喷嘴尖部，其中，第一喷嘴尖部位于在第一方向上延伸的气体分配管的一端处，第二喷嘴尖部定位成比第一喷嘴尖部离气体分配管的中心更近，第一喷嘴尖部和第二喷嘴尖部中的每个可具有喷射气体的至少一个注入孔，以及第一喷嘴尖部的注入孔的截面面积可以比第二喷嘴尖部的注入孔的截面面积大。
喷嘴尖部中的每个可包括第一注入孔和第二注入孔，第一注入孔和第二注入孔喷射惰性气体，并且第一注入孔的截面面积可以与第二注入孔的截面面积不同。
设备可包括下加热板和热源，其中，下加热板在腔中位于衬底安装板之下，热源配置为加热挡板。
设备可包括气流阻挡框架和帘幕气体注入喷嘴，其中，气流阻挡框架沿着挡板的边缘布置在衬底安装板与挡板之间，并且气流阻挡框架的至少一部分与衬底安装板和挡板重叠，帘幕气体注入喷嘴布置成围绕气流阻挡框架。
设备可包括侧部加热板，侧部加热板布置在腔的侧部部分的内侧壁上。
实施方式还涉及制造膜的方法，包括：在膜制造空间中将衬底布置在挡板的一侧之下，挡板具有多个通孔；以及通过从布置在挡板的另一侧之上的气体分配管分出的多个喷嘴尖部向衬底喷射惰性气体，使得惰性气体通过通孔穿过挡板。
衬底可以是基础衬底，基础衬底具有位于其上的有机材料层。喷射惰性气体可干燥有机材料层以形成膜，膜是有机膜。
方法还可包括减小膜制造空间中的压力。减小压力可包括：在第一时间段内将压力从第一压力减小到第二压力以及在第二时间段内保持第二压力，其中，第二压力小于第一压力，第二时间段比第一时间段长。喷射惰性气体可包括：在第三时间段喷射惰性气体，同时使惰性气体的流速从第一流速减小到第二流速，第二流速小于第一流速；以及在第四时间段喷射惰性气体，同时保持第二流速，第四时间段比第三时间段长。第一时间段可以与第三时间段重叠，并且第二时间段可以与第四时间段重叠。开始在第二时间段保持第二压力可以比开始在第四时间段内保持喷射惰性气体的第二流速先进行。
减小压力还可包括在保持第二压力之后将压力从第二压力减小到第三压力，第三压力小于第二压力。将压力从第一压力减小到第二压力时压力每单位时间的变化速率可以比将压力从第二压力减小到第三压力时压力每单位时间的变化速率大。
方法还可包括加热挡板、加热位于衬底的与挡板相反的侧上的加热板、以及加热侧部加热板，侧部加热板位于衬底与挡板之间限定的衬底干燥空间的侧部侧上。加热板的加热温度可以比挡板的加热温度高。挡板的加热温度可以比侧部加热板的加热温度高。挡板的加热温度可以为250℃或更高。
方法还可包括使用帘幕气体注入喷嘴喷射帘幕气体，帘幕气体注入喷嘴围绕衬底与挡板之间限定的衬底干燥空间，帘幕气体注入喷嘴包括注入孔。通过喷嘴尖部的注入孔喷射的惰性气体的流速可以是通过帘幕气体注入喷嘴的注入孔喷射的帘幕气体的流速的1倍至3倍。
惰性气体可以通过气体供应管、气体分配管和多个喷嘴尖部从气体供应源供应，其中，气体供应管与气体供应源连接、气体分配管与气体供应管连接，多个喷嘴尖部从气体分配管分出。气体分配管可在第一方向上延伸。从气体供应管与气体分配管直接连接的点延伸到气体分配管的一端的第一流动路径的长度可以与从气体供应管与气体分配管直接连接的点延伸到气体分配管的另一端的第二流动路径的长度相等。
气体分配管的数量可以为2n个，其中，n是1或更大的整数。气体分配管中不同的气体分配管可以在与第一方向相交的第二方向上互相间隔开。从气体供应源到气体分配管的多个流动路径的长度可以互相相等。
气体分配管可在第一方向上延伸。多个喷嘴尖部包括第一喷嘴尖部和第二喷嘴尖部，其中，第一喷嘴尖部位于在第一方向上延伸的气体分配管的一端处，第二喷嘴尖部定位成比第一喷嘴尖部离气体分配管的中心更近。第一喷嘴尖部和第二喷嘴尖部中的每个可具有喷射气体的至少一个注入孔。通过第一喷嘴尖部的注入孔喷射的惰性气体的流速可以比通过第二喷嘴尖部的注入孔喷射的惰性气体的流速大。
喷嘴尖部中的每个可包括第一注入孔和第二注入孔，第一注入孔和第二注入孔喷射惰性气体。通过第一注入孔喷射的惰性气体的流速可以与通过第二注入孔喷射的惰性气体的流速不同。
附图说明
通过参照附图详细描述示例性实施方式，特征将对本领域技术人员变得显而易见，在附图中：
图1示出了根据实施方式的真空干燥设备的侧剖图；
图2示出了图1的真空干燥设备的示意性分解立体图；
图3示出了图1的挡板的立体图；
图4示出了图3的部分A的放大立体图；
图5示出了图1的气体分配管和喷嘴尖部的立体图；
图6示出了图5的部分B的放大立体图；
图7示出了对比沿图5的线VIIa-VIIa'、VIIb-VIIb'和VIIc-VIIc'截取的截面的剖视图；
图8至图11示出了用于说明根据实施方式制造膜的方法的视图；
图12示出了显示根据示例1的模拟气体流动路径的图像的视图；
图13示出了显示根据示例2的模拟气体流动路径的图像的视图；以及
图14示出了显示根据对比示例的模拟气体流动路径的图像的视图。
具体实施方式
现将参照附图在下文中更充分地描述示例性实施方式；然而，这些示例性实施方式可以以不同的形式实施，且不应被理解为限于本文中阐述的实施方式。更确切地，这些实施方式被提供，以使得本公开将是彻底且完全的，并且会将示例性实施例充分地传达给本领域技术人员。
在附图中，为了说明的清楚，层和区域的尺寸可能被夸大。在说明书全文中，相同的附图标记表示相同的元件。
在本文中，术语“干燥”表示通过加热溶剂成分来使溶剂成分气化的过程。例如，干燥可在0℃或更高、50℃或更高、100℃或更高、150℃或更高、200℃或更高、250℃或更高或300℃或更高的温度下执行。
图1示出了根据实施方式的真空干燥设备的侧剖图。图2示出了图1的真空干燥设备的示意性分解立体图。
参照图1和图2，根据实施方式的真空干燥设备1000包括腔100、衬底安装板200、挡板300、气体分配管400和多个喷嘴尖部500，其中，衬底安装板200布置在腔100中，挡板300在腔100中布置在衬底安装板200之上，挡板300与衬底安装板200间隔开并且面对衬底安装板200，而且具有多个通孔301，气体分配管400在腔100中布置在挡板300之上，多个喷嘴尖部500从气体分配管400中的每个伸出并且穿透挡板300的通孔301，多个喷嘴尖部500配置为向衬底安装板200喷射气体。
腔100可配置为提供用于执行减压过程和/或干燥过程的空间。腔100的侧壁可设置有缝状衬底引入部分和/或衬底取出部分。
衬底安装板200可布置在腔100中。衬底安装板200可提供用于稳定地安装衬底的空间。图2示出了衬底安装板200具有矩形形状的情况。然而，衬底安装板200可具有其它适当的形状。例如，衬底安装板200可以是圆形的。衬底安装板200可由提升机构支承和提升。提升机构可包括提升销210。
图3示出了图1的挡板的立体图。图4示出了图3的部分A的放大立体图。
参照图1至图4，挡板300可在腔100中布置在衬底安装板200之上。挡板300可以与衬底安装板200间隔开并且可面对衬底安装板200。挡板300可允许从挡板300的一侧移动到挡板300的另一侧的气流均匀。挡板300可具有多个通孔301和多个挡板缝302。
每个都具有基本上圆形的平面形状的通孔301可以以矩阵形状在第一方向X1和第二方向X2上互相间隔开。待在下文描述的喷嘴尖部500可插入至通孔301中。
挡板缝302可配置为通过使气体从挡板300的一侧循环到挡板300的另一侧来控制气流。挡板缝302可具有适当的排列和形状。例如，挡板缝302可包括在第一方向X1上延伸的挡板缝和在第二方向X2上延伸的挡板缝，并且可以以基本上网格形状排列。在另一实施方式中，挡板300可包括仅在一个方向上延伸的多个挡板缝，或者可包括多个附加挡板孔，其中，每个挡板孔具有基本上圆形的平面形状。
在示例性实施方式中，真空干燥设备1000还可包括配置为加热挡板300的热源303。热源303可包括插入挡板300中的热线。在另一实施方式中，热源303可包括配置为用光照射挡板300的光源，或可包括布置在挡板300的一侧上的加热板。当热源303是加热板时，加热板可具有孔和/或缝，该孔和/或缝具有与挡板300的孔和/或缝的形状和排列相同的形状和排列。
图5示出了图1的气体分配管和喷嘴尖部的立体图。图6示出了图5的部分B的放大立体图。
参照图1、图2、图5和图6，气体分配管400中的每个可在腔100中布置在挡板300之上。多个喷嘴尖部500可从气体分配管400中的每个向挡板300伸出。
气体分配管400中的每个可用于将从气体供应管620供应的处理气体分配至多个喷嘴尖部500。气体分配管400可在与衬底安装板200的一侧平行的第一方向X1上延伸。多个气体分配管400可设置在腔100中，并且可布置成在与衬底安装板200的一侧平行的第二方向X2上互相间隔开。在一些实施方式中，气体分配管400可包括第一气体分配管410和第二气体分配管420，第一气体分配管410在第二方向X2上布置在最外面，与第一气体分配管410相比，第二气体分配管420布置成在第二方向X2上离中心更近。
多个喷嘴尖部500可从气体分配管400分出以接收处理气体。如图1中所示，喷嘴尖部500的下端可伸出到挡板300的底部之下。在其它实施例中，向挡板300伸出的喷嘴尖部500的下端可位于与挡板300的底部基本上齐平的位置处。
多个喷嘴尖部500可分别包括多个注入孔500a，多个注入孔500a用于喷射从气体分配管400供应的处理气体。作为从喷嘴尖部500的内部延伸至外部的开口的注入孔500a可向下倾斜，以便促进处理气体的喷射。
图7示出了对比沿图5的线VIIa-VIIa'、VIIb-VIIb'和VIIc-VIIc'截取的截面的剖视图。
参照图5至图7，多个喷嘴尖部500可从第一气体分配管410分出。多个喷嘴尖部500可包括第一喷嘴尖部510、第二喷嘴尖部520和第三喷嘴尖部530，其中，第一喷嘴尖部510从第一气体分配管410分出并且位于第一气体分配管410在第一方向X1上的一端处，第二喷嘴尖部520从第一气体分配管410分出，并且比第一喷嘴尖部510更靠近第一气体分配管410的中心，第三喷嘴尖部530从第二气体分配管420分出。第一喷嘴尖部510可以是向安装在衬底安装板200上的衬底的在第一方向X1上的边缘喷射处理气体的喷嘴尖部。第二喷嘴尖部520可以与第三喷嘴尖部530类似地是向衬底在第二方向X2上的边缘喷射处理气体的喷嘴尖部。
喷嘴尖部500中的每个可包括位于喷嘴尖部500在第二方向X2上的相对侧处的两个注入孔500a。例如，多个注入孔500a可包括第一注入孔510a、第二注入孔510b、第三注入孔520a、第四注入孔520b、第五注入孔530a和第六注入孔530b，其中，第一注入孔510a位于第一喷嘴尖部510在第二方向X2上的一侧处，第二注入孔510b位于第一喷嘴尖部510在第二方向X2上的另一侧处，第三注入孔520a位于第二喷嘴尖部520在第二方向X2上的一侧处，第四注入孔520b位于第二喷嘴尖部520在第二方向X2上的另一侧处，第五注入孔530a位于第三喷嘴尖部530在第二方向X2上的一侧处，第六注入孔530b位于第三喷嘴尖部530在第二方向X2上的另一侧处。在其它实施例中，注入孔可位于喷嘴尖部500在第一方向X1上的一侧和另一侧处、可位于喷嘴尖部500在第一方向X1上和第二方向X2上的所有侧处，或者可位于喷嘴尖部500在与第一方向X1和第二方向X2相交的不同方向上的所有侧处。
在示例性实施方式中，喷嘴尖部500和注入孔500a可配置为向安装在衬底安装板200上的衬底的边缘喷射比衬底的中心更多量的处理气体。在向衬底的中心喷射时，处理气体可通过多个相邻的注入孔500a喷射，然而，与衬底的中心相比，衬底的边缘与更少数量的注入孔500a相邻。因此，处理气体的注入量可根据衬底的位置而改变，以便使干燥能够更均匀。
例如，第一注入孔510a的截面面积可以比第二注入孔510b的截面面积大。在注入孔500a的截面具有基本上圆形形状的情况中，第一注入孔510a的直径(d1a)可以比第二注入孔510b的直径(d1b)大。与第二注入孔510b相比，第一注入孔510a可以是向衬底在第二方向X2上的边缘喷射处理气体的注入孔。
第三注入孔520a的直径(d2a)可以比第四注入孔520b的直径(d2b)大。与第四注入孔520b相比，第三注入孔520a可以是向衬底(未显示)在第二方向X2上的边缘喷射处理气体的注入孔。第五注入孔530a的直径(d3a)可以与第六注入孔530b的直径(d3b)相等或者不同。
第一注入孔510a的截面面积可以比第三注入孔520a的截面面积大。例如，第一注入孔510a的直径(d1a)可以比第三注入孔520a的直径(d2a)大。与第三注入孔520a类似，第一注入孔510a可以是向衬底在第一方向X1上的边缘喷射处理气体的注入孔。第二注入孔510b的直径(d1b)可以与第三注入孔520a的直径(d2a)相等或不同。第三注入孔520a的直径(d2a)可以比第五注入孔530a的直径(d3a)大。与第五注入孔530a类似，第三注入孔520a是向衬底在第二方向X2上的边缘喷射处理气体的注入孔。第四注入孔520b的直径(d2b)可以与第五注入孔530a的直径(d3a)相等或不同。
在一些实施例中，注入孔500a的数量、排列和尺寸可进行各种改变。例如，所有注入孔500a的截面面积可基本上互相相等。
占有相对大体积的气体分配管400布置在挡板300之上。从气体分配管400分出的喷嘴尖部500可配置为穿过挡板300以向衬底安装板200喷射处理气体，从而使挡板300与衬底安装板200之间限定的衬底干燥空间中的热导率基本上保持均匀。因此，可以有减少处理气体的热损失的效果以及将处理气体的热量完全传送至衬底的效果。此外，当衬底干燥空间中不布置额外的管时，可防止出现处理气体的湍流，以便减少根据衬底的位置的干燥路径与排放路径之间的差异。
再次参照图1和图2，真空干燥设备1000还可包括向气体分配管400供应处理气体的气体供应源610和形成从气体供应源610到气体分配管400的流动路径的气体供应管620。
气体供应源610可布置在腔100外部。气体供应源610可配置为存储处理气体并且将处理气体供应至腔100中。处理气体可包括惰性气体。例如，处理气体可以是具有低反应性的稳定材料。例如，处理气体可以是氮气(N2)或氩气(Ar)，或者可以是掺杂有氢气(H2)和/或一氧化碳(CO)气体的氮气(N2)或氩气(Ar)。气体供应管620可将布置在腔100外部的气体供应源610与布置在腔100中的气体分配管400连接。在示例性实施方式中，气体供应管620可具有级联结构，在级联结构中，与气体供应源610直接连接的一个管分支成两个管，该两个管中的每个分支成两个管等。例如，气体供应管620可包括在一个方向(例如，第三方向X3)上延伸的第一子气体供应管621以及从第一子气体供应管621分出且与气体分配管400直接连接的两个第二子气体供应管622。在这种情况下，第二子气体供应管622和气体分配管400中的每个的数量可以为2n个(其中，n是1或更大的整数)。当连接气体供应源610和多个气体分配管400的气体供应管620以级联的形式配置时，从气体供应源610延伸到2n个气体分配管400的多个流动路径的长度可基本上互相相等。因此，传送至多个气体分配管400的处理气体的量可互相相等。在本文中，术语“流动路径的长度”表示气体流动路径的长度。
此外，第一流动路径的长度可以与第二流动路径的长度相等，其中，第一流动路径从第二子气体供应管622与气体分配管400直接连接的点延伸到气体分配管400在第一方向X1上的一端，第二流动路径从该点延伸到气体分配管400在第一方向X1上的另一端。
在一些实施例中，气体供应管620的形状和排列可进行各种修改。
在示例性实施方式中，真空干燥设备1000还可包括气流阻挡单元、热供应单元以及排放单元，其中，气流阻挡单元包括气流阻挡框架710和帘幕气体注入喷嘴720，热供应单元包括下加热板810和侧部加热板820，排放单元包括排放罩910、排放泵920和排放管930。
气流阻挡框架710可沿着挡板300的边缘布置在衬底安装板200与挡板300之间。气流阻挡框架710的至少一部分可以与衬底安装板200和挡板300重叠。
帘幕气体注入喷嘴720可在第一方向X1和第二方向X2上延伸，并且可布置成围绕气流阻挡框架710。帘幕气体注入喷嘴720可配置为向气流阻挡框架710喷射帘幕气体，例如，向气流阻挡框架710与帘幕气体注入喷嘴720接触的区域。例如，帘幕气体注入喷嘴720可从布置在腔100外部的帘幕气体供应源接收帘幕气体，并且可通过多个帘幕气体注入孔721向气流阻挡框架710喷射帘幕气体。帘幕气体可以是惰性气体。
气流阻挡框架710和帘幕气体注入喷嘴720可用于使其中执行干燥过程的空间(即，衬底干燥空间)与腔100中的其它空间互相隔开。例如，气流阻挡框架710可物理上封闭衬底干燥空间的侧部侧以最小化开口面积，并且帘幕气体注入喷嘴720可喷射帘幕气体以形成气体帘幕，从而防止在衬底干燥空间的内部与外部之间形成气流。下文将参照图8详细描述衬底干燥空间。
下加热板810可在腔100中布置在衬底安装板200之下。下加热板810可以与衬底安装板200一起由提升销210固定和提升。下加热板810可向衬底安装板200的底部供应热量。
侧部加热板820可布置在腔100的侧部部分的内侧壁上。例如，侧部加热板820可布置成围绕气流阻挡框架710。侧部加热板820可向衬底安装板200的侧部侧供应热量。
排放罩910可布置成与腔100的顶部相邻。排放罩910可位于气体分配管400之上并面对挡板300。排放罩910可有效地收集从挡板300的下侧向上移动的气体。排放罩910的平面面积可以等于或大于挡板300的平面面积。例如，排放罩910可完全覆盖挡板300或与挡板300重叠。此外，在排放罩910具有如图1中所示的倾斜的情况中，从挡板300的边缘向上移动的气流与从挡板300的中心向上移动的气流之间的路径长度上的差异可被减小。
排放泵920可布置在腔100外部用于控制或保持腔100中的压力。例如，排放泵920可将腔100中的气体排放至腔100的外部来减小腔100中的压力，从而使腔100的压力接近待干燥的材料(例如，有机材料)的蒸气压力，以便容易地气化有机材料。此外，排放泵920可快速地抽吸通过有机材料的气化而产生的有机材料气体和处理气体，以便保持腔100中的压力并且提高有机材料的干燥特性。排放泵920可以是例如干燥泵或涡轮泵。
排放管930可将腔100的内部与布置在腔100外部的排放泵920连接，以提供用于排放由排放罩910收集的气体的路径。排放管930可连接至排放罩910的中心。
在下文中，将描述根据实施方式的制造膜的方法。
根据实施方式的制造膜的方法可包括在基础衬底上形成有机材料层以及使用图1的真空干燥设备1000来干燥有机材料层。在干燥有机材料层时，有机材料层可通过干燥有机材料层而固化，或者有机材料层可通过干燥有机材料层而被烤干。
有机材料可形成在基础衬底上。有机材料层可通过将有机材料溶液施加到基础衬底上形成。当该制造膜的方法应用于制造有机发光装置的方法时，有机材料层可包括空穴注入材料、空穴传输材料和/或有机发光材料。在本文中，术语“基础衬底”可包括中间结构，在形成有机发光装置时，有机材料层被施加至该中间结构。为便于解释，设置有有机材料层的基础衬底被称为“衬底”。
空穴注入材料可包括作为示例的酞菁化合物，例如，CuPc；三苯胺化合物，诸如m-MTDATA(4,4',4"-三(N-3-甲苯基-N-苯胺基)三苯胺)、TDATA(4,4',4"-三(二苯胺)三苯胺)或2-TNATA(4,4',4"-三[2-萘基(苯基)-氨基]三苯胺)；或PEDOT/PSS(聚(3,4-乙烯二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸盐)。空穴传输材料可包括作为示例的NPD(4,4'-二[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]联苯)、TPD(N,N'-二苯基-N,N'-二[3-甲基苯基]-1,1'-联苯-4,4'-二胺)或NPB(N,N'-二(萘-1-基)-N,N'-二苯基-联苯胺)。有机发光材料可包括作为示例的Alq3(三-(8-羟基喹啉)铝(III))、CBP(4,4'-N,N'-二咔唑-联苯)、PVK(聚(N-乙烯基咔唑))、AND(9,10-二(2-萘乙烯)蒽)、TPBi(1,3,5-三(N-苯基苯并咪唑-2-基)苯)、TBADN(2-(t-丁基)-9,10-二(20-萘基)蒽)、DSA(联苯乙烯)、CDBP(4,4'-二(9-咔唑基)-2,2'-二甲基-联苯)或MADN(2-甲基-9,10-二(萘乙酰胺-2-基)蒽)。
衬底可使用图1的真空干燥设备1000干燥。使用真空干燥设备干燥衬底可包括将衬底布置在真空干燥设备中、以及减小真空干燥设备的腔中的压力、以及喷射处理气体。
图8示出了其中安装有衬底的真空干燥设备的侧剖图，以及图9示出了在图8的步骤中衬底的一部分的放大剖视图。图10示出了在减少真空干燥设备的腔中压力以及喷射处理气体期间真空干燥设备的侧剖图。
参照图8和图9，在真空干燥设备中安装衬底10时，设置有有机材料层12的基础衬底11可布置在具有多个通孔的挡板300之下。如上所述，衬底10可以是设置有有机材料层12的基础衬底11。例如，衬底10可布置在衬底安装板200上，其中，衬底安装板200布置在挡板300与下加热板810之间。在真空干燥设备中安装衬底10可包括将衬底10布置在衬底安装板200上以及使用提升销210来提升衬底安装板200和衬底10以将衬底10定位在挡板300之下。衬底安装板200可被提升至这样的位置，在该位置处，衬底安装板200与气流阻挡框架710接触。在这种情况中，衬底安装板200、挡板300和气流阻挡框架710限定衬底干燥空间SDS。衬底干燥空间SDS是这样的空间，在该空间中，衬底10的干燥被充分地执行，并且衬底干燥空间SDS可以与腔100中的其它空间区分开。例如，气流阻挡框架710可物理上封闭衬底干燥空间SDS的侧部侧以最小化开口面积，并且帘幕气体注入喷嘴720可喷射帘幕气体以防止在衬底干燥空间SDS的内部与外部之间形成气流。当处理气体已对衬底10的干燥产生贡献时，处理气体可通过挡板300的挡板缝302从衬底干燥空间SDS排出。
接下来，参照图10，减小腔中的压力以及喷射处理气体可包括喷射处理气体以及减小腔100中的压力。
在喷射处理气体时，可使用多个从气体分配管400分出并且通过挡板300的通孔301穿过挡板300的多个喷嘴尖部500向衬底10喷射处理气体。例如，可通过气体供应管620、连接至气体供应管620的气体分配管400和从气体分配管400分出的多个喷嘴尖部500来向衬底10喷射从布置在腔100的外部的气体供应源610供应的处理气体。处理气体可以是具有50℃或更高、100℃或更高、150℃或更高、200℃或更高、250℃或更高或300℃或更高的温度的惰性气体。处理气体可以以约0.2至3SLM的流速喷射。
喷嘴尖部500及喷嘴尖部500的注入孔500a可配置为向衬底10的边缘喷射比衬底10的中心更多量的处理气体。例如，通过用于向衬底10的边缘喷射处理气体的第一喷嘴尖部的注入孔喷射的处理气体的流速可以比通过用于向衬底10的中心喷射处理气体的第二喷嘴尖部的注入孔喷射的处理气体的流速大。如上所述，一个喷嘴尖部500可包括第一注入孔和第二注入孔(例如，图7中的注入孔510a和510b)。通过用于向衬底10的边缘喷射处理气体的第一注入孔喷射的处理气体的流速可以比通过用于向衬底10的中心喷射处理气体的第二注入孔喷射的处理气体的流速大。
作为从喷嘴尖部500的内部延伸至外部的开口的注入孔500a可向下倾斜，以便容易地向衬底安装板200喷射处理。例如，注入孔500a的处理气体喷射方向与衬底10的一侧之间的角度可以是30°至45°。当角度在上述范围内时，可有可能防止衬底10被处理气体的注入压力损坏，并且可有可能通过形成稳定的气流抑制湍流的出现。另外，衬底10可通过所描述的注入孔及与所描述的注入孔相邻的其它注入孔被稳定地干燥。
通过喷嘴尖部500喷射的处理气体可施加至衬底10来干燥有机材料。处理气体可通过挡板300的挡板缝302离开衬底干燥空间SDS，并且可通过排放单元排出至腔100的外部。在示例性实施方式中，衬底干燥空间SDS可以与腔100中的其它空间隔开，并且因此，通过喷嘴尖部500喷射的处理气体可仅通过挡板缝302排放。例如，通过喷嘴尖部500喷射的处理气体的量可以与通过挡板缝302离开的处理气体的量基本上相等。
在根据本实施方式的制造膜的方法中，气体分配管400可布置在挡板300之上。因此，可保持衬底10与挡板300之间的热导率基本上均匀。此外，在从喷嘴尖部500延伸至衬底10的气体流动路径中以及在从衬底10延伸至挡板缝302的气体流动路径中不存在阻塞气流的配置，并且因此可形成稳定的气体流动路径。此外，气体供应管620可以是级联形式的。因此，从气体供应源610到2n个气体分配管400的多个流动路径的长度可基本上互相相等。将参照图11详细描述喷射处理气体。
在示例性实施方式中，制造膜的方法还可包括加热布置在衬底10之上的挡板300、加热布置在衬底10之下的下加热板810、加热布置在衬底10与挡板300之间限定的衬底干燥空间SDS的侧部侧上的侧部加热板820和/或使用布置成围绕衬底干燥空间SDS的帘幕气体注入喷嘴720喷射幕帘气体。
挡板300可以是布置在衬底10之上的第一加热板，并且下加热板810可以是布置在衬底10之下的第二加热板。当衬底10的上侧和下侧被同时加热时，溶剂蒸汽将不会再次凝结，从而最小化对衬底10的污染。例如，下加热板810的加热温度可以等于或高于挡板300的加热温度。挡板300的加热温度可以为约250℃或更高。此外，挡板300的加热温度可以比侧部加热板820的加热温度高。当侧部加热板820的加热温度比挡板300的加热温度低时，下文描述的帘幕气体的流动可以是稳定的，并且衬底干燥空间SDS可被有效地隔开。
通过帘幕气体注入喷嘴720喷射的帘幕气体的流速可以为约0.2至3SLM。通过喷嘴尖部500的注入孔500a喷射的处理气体的流速可以为通过帘幕气体注入喷嘴720喷射的帘幕气体的流速的约1倍至3倍或者例如约1.6至2倍。当分别用上述范围来控制帘幕气体的流速和处理气体的流速时，衬底干燥空间SDS可与外部隔开，使得可有可能防止杂质粘附至衬底干燥空间SDS中的衬底10。可防止处理气体的损失，以便在干燥衬底10时完全地使用处理气体。帘幕气体的温度可以比处理气体的温度低。例如，帘幕气体可以是具有约50℃或更高、约100℃或更高或约120℃的温度的惰性气体。
由于已参照图1描述了挡板300、下加热板810和侧部加热板820的形状、操作和排列，因此将不重复其详细描述。
可使用包括排放罩910、排放泵920和排放管930的排放单元对腔100进行排放，以将腔100中的压力减小到预定的压力。预定压力可以为约10-4Torr至10-1Torr。腔中的压力可接近有机材料的蒸气压力，并且因此，有机材料可被气化。
在下文中，将参照图11更详细地描述喷射处理气体以及减小腔中的压力。图11示出了显示在关于图10说明的过程中腔压力相对于时间的改变以及气体流速相对于时间的改变的曲线图。
在示例性实施方式中，喷射处理气体的至少一部分以及减小腔100中的压力的至少一部分可同时执行。在这种情况中，减小腔100中的压力和喷射处理气体的过程可包括作为初步减压的第一段S1、作为干燥扩散的第二段S2以及作为气体注入完成的第三段S3。
作为初步减压的第一段S1可包括通过减小腔100中的压力来开始减压干燥过程。例如，第一段S1可被执行约60秒至180秒。例如，在第一段S1中，腔100中的压力可从第一压力P1减小到第二压力P2，并且随后第二压力P2可被保持。例如，第一压力P1可以是大气压力，并且第二压力P2可以为约10Torr至100Torr。此外，在第一段S1中，处理气体的流速可以从第一流速F1减小到第二流速F2。此外，在第一段S1中，帘幕气体的流速可以从比第一流速F1低的第三流速F3减小到比第二流速F2低的第四流速F4。
接下来，作为干燥扩散的第二段S2可包括保持腔100中的压力和处理气体的注入量以基本上完成有机膜的干燥、展平和稳定。例如，第二段S2可被执行约250秒至600秒。例如，在第一段S1之后的第二段S2中，腔100中的压力可以被保持在第二压力P2处。此外，在第二段S2中，处理气体的流速和帘幕气体的流速可分别被保持在第二流速F2和第四流速F4处。
在减小腔100中的压力之后压力开始被保持的时间点可以在处理气体的注入量和帘幕气体的注入量开始被保持的时间点之前。例如，将腔100中的压力保持在第二压力P2处的过程可以在将处理气体的流速保持在第二流速F2处的过程和将帘幕气体的流速保持在第四流速F4处的过程之前开始。例如，腔100中的压力快速改变期间的时间段可设定为不与气体的流速快速改变期间的时间段精确匹配，从而使腔100中的压力稳定并且促进在减小的压力下的排放。
接下来，作为气体注入完成的第三段S3可包括减小气体的流速、移除剩余溶剂以及稳定形成的有机膜的表面。例如，第三段S3可被执行约200秒至300秒。
例如，在第三段S3中，腔100中的压力可从第二压力P2减小到第三压力P3，并且可完成在减小的压力下的排放。第三压力P3可以为约10-4Torr至10-1Torr。此外，在第三段S3中，处理气体的流速可从第二流速F2减小，并且可完成处理气体的注入。此外，在第三段S3中，帘幕气体的流速可从第四流速F4减小，并且可完成帘幕气体的注入。在这种情况中，处理气体流速的每单位时间的变化率可以比帘幕气体流速的每单位时间的变化率大。处理气体的注入和帘幕气体的注入可以比在减小的压力下的排放早完成。在将第一压力P1减小到第二压力P2时压力每单位时间的变化率可以比在第三段S3中(例如，在将第二压力P2减小到第三压力P3时)压力每单位时间的变化率大。干燥特性可通过允许在除去剩余溶剂和稳定有机膜的表面的第三段S3中的压力变化缓慢而被进一步提高。
以下示例以及对比示例被提供以便使一个或多个实施方式的特征显著，但是将理解的是，示例和对比示例不应被理解为限制实施方式的范围，对比示例也不应被理解为在实施方式的范围之外。此外，将理解的是，实施方式不限于示例和对比示例中描述的具体细节。
<示例1>
在通过喷嘴尖部的注入孔喷射的300℃的氮气(N2)的流速被保持在0.5SLM处并且通过帘幕气体注入喷嘴的注入孔喷射的120℃的氮气(N2)的流速被保持在0.5SLM处时，模拟氮气(N2)的流动路径。其结果在图12中示出。
<示例2>
在通过喷嘴尖部的注入孔喷射的300℃的氮气(N2)的流速被保持在3SLM处并且通过帘幕气体注入喷嘴的注入孔喷射的120℃的氮气(N2)的流速被保持在2SLM处时，模拟氮气(N2)的流动路径。其结果在图13中示出。
<对比示例>
在通过喷嘴尖部的注入孔喷射的300℃的氮气(N2)的流速被保持在1SLM处并且通过帘幕气体注入喷嘴的注入孔喷射的120℃的氮气(N2)的流速被保持在2SLM处时，模拟氮气(N2)的流动路径。其结果在图14中示出。
图12示出了根据示例1的模拟气体流动路径的图像。图13示出了根据示例2的模拟气体流动路径的图像，以及图14示出了根据对比示例的模拟气体流动路径的图像。
参照图12，可确定的是，当处理气体的流速与帘幕气体的流速相等时，通过帘幕气体注入喷嘴的注入孔喷射的帘幕气体形成闭合曲线流，以便有效地封闭衬底干燥空间。
参照图13，可确定的是，当处理气体的流速比帘幕气体的流速高时，通过帘幕气体注入喷嘴的注入孔喷射的帘幕气体形成清晰的闭合曲线流，并且通过喷嘴尖部的注入孔喷射的处理气体完全没有泄露到衬底干燥空间的外部。
参照图14，可确定的是，当处理气体的流速比帘幕气体的流速低时，通过帘幕气体注入喷嘴的注入孔喷射的帘幕气体形成复合流，并且在衬底干燥空间的内部与外部之间形成连接流。
通过总结和回顾，作为用于在衬底上形成有机膜的方法，有机溶液可通过溶液涂覆工艺(诸如墨喷印刷或喷嘴印刷)排放到衬底的期望部分上。可以使衬底上的有机溶液与高温惰性气体接触来干燥并且烤干该有机溶液。然而，在有机溶液的加热路径根据有机溶液的排放位置而改变时，特别是当诸如有机发光显示面板衬底的衬底具有大面积时，有机溶液有可能不可被均匀地干燥。
实施方式提供可均匀地干燥衬底上的有机溶液的真空干燥设备。
实施方式提供制造膜的方法，在该方法中，通过使用真空干燥设备可提高干燥有机溶液的均匀性并且可最小化杂质的含量。
根据实施方式，加热板可布置在衬底之上和之下。因此，可防止或避免溶剂蒸汽的凝结，从而制造的膜具有提高的干燥均匀性和最小含量的杂质。
根据实施方式，气体分配管布置在挡板之上。因此，可均匀地保持衬底干燥空间中的热导率，并且不阻塞惰性气体的流动，以便根据衬底的位置减小流动路径上的差异。此外，增加了气体分配管(即，惰性气体的流动路径)的结构的设计上的自由程度。气体分配管以级联的形式设计以减小距离惰性气体供应源的距离上的差异，以便保持惰性气体的注入量均匀。
在本文中公开了示例性实施方式，并且，虽然采用了专用术语，但是它们仅以一般性和描述性的含义使用和解释，且不是为了限制的目的。因此，本领域技术人员将理解的是，在不背离如所附权利要求中阐述的精神和范围的情况下，可以做出形式和细节上的各种改变。

Claims (20)

1.一种真空干燥设备，包括：
腔；
衬底安装板，布置在所述腔中；
挡板，在所述腔中布置在所述衬底安装板之上，所述挡板与所述衬底安装板间隔开并且面对所述衬底安装板，并且具有多个通孔；
气体分配管，在所述腔中布置在所述挡板之上；以及
多个喷嘴尖部，从所述气体分配管伸出并且穿透所述挡板的所述通孔，所述多个喷嘴尖部配置为向所述衬底安装板喷射气体。
2.如权利要求1所述的设备，其中：
多个所述气体分配管被提供，所述气体分配管在第一方向上延伸，
所述气体分配管中不同的气体分配管在与所述第一方向相交的第二方向上互相间隔开。
3.如权利要求2所述的设备，其中：
所述挡板具有多个挡板缝，以及
所述多个挡板缝包括在所述第一方向上延伸的挡板缝和在所述第二方向上延伸的挡板缝。
4.如权利要求2所述的设备，还包括：
气体供应源；以及
气体供应管，形成从所述气体供应源到所述气体分配管的流动路径，其中，
所述气体供应管包括在一个方向上延伸的第一子气体供应管和从所述第一子气体供应管分出的两个第二子气体供应管，
所述第二子气体供应管中的每个与所述气体分配管直接连接，以及
从所述第二子气体供应管与所述气体分配管直接连接的点延伸到所述气体分配管的一端的第一流动路径的长度与从所述第二子气体供应管与所述气体分配管直接连接的所述点延伸到所述气体分配管的另一端的第二流动路径的长度相等。
5.如权利要求4所述的设备，其中：
所述气体分配管的数量为2n个，其中，n是1或更大的整数，
从所述气体供应源到所述气体分配管的多个流动路径的长度互相相等。
6.如权利要求2所述的设备，其中：
所述多个喷嘴尖部包括第一喷嘴尖部和第二喷嘴尖部，其中，所述第一喷嘴尖部位于在所述第一方向上延伸的所述气体分配管的一端处，所述第二喷嘴尖部定位成比所述第一喷嘴尖部离所述气体分配管的中心更近，
所述第一喷嘴尖部和所述第二喷嘴尖部中的每个具有喷射气体的至少一个注入孔，以及
所述第一喷嘴尖部的注入孔的截面面积比所述第二喷嘴尖部的注入孔的截面面积大。
7.如权利要求1所述的设备，其中：
所述喷嘴尖部中的每个包括第一注入孔和第二注入孔，所述第一注入孔和所述第二注入孔喷射惰性气体，以及
所述第一注入孔的截面面积与所述第二注入孔的截面面积不同。
8.如权利要求1所述的设备，还包括：
下加热板，在所述腔中位于所述衬底安装板之下；以及
热源，配置为加热所述挡板。
9.如权利要求8所述的设备，还包括：
气流阻挡框架，沿着所述挡板的边缘布置在所述衬底安装板与所述挡板之间，并且所述气流阻挡框架的至少一部分与所述衬底安装板和所述挡板重叠，以及
帘幕气体注入喷嘴，布置成围绕所述气流阻挡框架。
10.如权利要求9所述的设备，还包括：
侧部加热板，布置在所述腔的侧部部分的内侧壁上。
11.一种制造膜的方法，所述方法包括：
在膜制造空间中将衬底布置在挡板的一侧之下，所述挡板具有多个通孔；以及
通过从布置在所述挡板的另一侧之上的气体分配管分出的多个喷嘴尖部向所述衬底喷射惰性气体，使得所述惰性气体通过所述通孔穿过所述挡板。
12.如权利要求11所述的方法，其中：
所述衬底是基础衬底，所述基础衬底具有位于其上的有机材料层，以及
喷射所述惰性气体干燥所述有机材料层以形成所述膜，所述膜是有机膜。
13.如权利要求11所述的方法，还包括：
减小所述膜制造空间中的压力，其中：
减小所述压力包括在第一时间段将所述压力从第一压力减小到第二压力以及在第二时间段保持所述第二压力，其中，所述第二压力小于所述第一压力，所述第二时间段比所述第一时间段长，
喷射所述惰性气体包括：在第三时间段喷射所述惰性气体，同时使所述惰性气体的流速从第一流速减小到第二流速，所述第二流速小于所述第一流速；以及在第四时间段喷射所述惰性气体，同时保持所述第二流速，所述第四时间段比所述第三时间段长，
所述第一时间段与所述第三时间段重叠，并且所述第二时间段与所述第四时间段重叠，以及
开始在所述第二时间段保持所述第二压力比开始在所述第四时间段保持喷射所述惰性气体的所述第二流速先进行。
14.如权利要求13所述的方法，其中：
减小所述压力还包括在保持所述第二压力之后将所述压力从所述第二压力减小到第三压力，所述第三压力小于所述第二压力，以及
将所述压力从所述第一压力减小到所述第二压力时的压力每单位时间的变化速率比将所述压力从所述第二压力减小到所述第三压力时的压力每单位时间的变化速率大。
15.如权利要求11所述的方法，还包括：
加热所述挡板；
加热位于所述衬底的与所述挡板相反的侧上的加热板；以及
加热侧部加热板，所述侧部加热板位于所述衬底与所述挡板之间限定的衬底干燥空间的侧部侧上，
其中：
所述加热板的加热温度比所述挡板的加热温度高，
所述挡板的所述加热温度比所述侧部加热板的加热温度高，以及
所述挡板的所述加热温度为250℃或更高。
16.如权利要求11所述的方法，还包括：
使用帘幕气体注入喷嘴喷射帘幕气体，所述帘幕气体注入喷嘴围绕所述衬底与所述挡板之间限定的衬底干燥空间，所述帘幕气体注入喷嘴包括注入孔，
其中，通过所述喷嘴尖部的注入孔喷射的所述惰性气体的流速是通过所述帘幕气体注入喷嘴的注入孔喷射的所述帘幕气体的流速的1倍至3倍。
17.如权利要求11所述的方法，其中：
所述惰性气体通过气体供应管、所述气体分配管和所述多个喷嘴尖部从气体供应源供应，其中，所述气体供应管与所述气体供应源连接，所述气体分配管与所述气体供应管连接，所述多个喷嘴尖部从所述气体分配管分出，
所述气体分配管在第一方向上延伸，以及
从所述气体供应管与所述气体分配管直接连接的点延伸到所述气体分配管的一端的第一流动路径的长度与从所述气体供应管与所述气体分配管直接连接的所述点延伸到所述气体分配管的另一端的第二流动路径的长度相等。
18.如权利要求17所述的方法，其中：
所述气体分配管的数量为2n个，其中，n是1或更大的整数，
所述气体分配管中不同的气体分配管在与所述第一方向相交的第二方向上互相间隔开，以及
从所述气体供应源到所述气体分配管的多个流动路径的长度互相相等。
19.如权利要求11所述的方法，其中：
所述气体分配管在第一方向上延伸，
所述多个喷嘴尖部包括第一喷嘴尖部和第二喷嘴尖部，其中，所述第一喷嘴尖部位于在所述第一方向上延伸的所述气体分配管的一端处，所述第二喷嘴尖部定位成比所述第一喷嘴尖部离所述气体分配管的中心更近，
所述第一喷嘴尖部和所述第二喷嘴尖部中的每个具有喷射气体的至少一个注入孔，以及
通过所述第一喷嘴尖部的注入孔喷射的所述惰性气体的流速比通过所述第二喷嘴尖部的注入孔喷射的所述惰性气体的流速大。
20.如权利要求11所述的方法，其中：
所述喷嘴尖部中的每个包括第一注入孔和第二注入孔，所述第一注入孔和所述第二注入孔喷射所述惰性气体，以及
通过所述第一注入孔喷射的所述惰性气体的流速与通过所述第二注入孔喷射的所述惰性气体的流速不同。
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