CN108966660B - 材料沉积布置结构、真空沉积系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
描述一种用于在真空沉积室中在基板上沉积材料的材料沉积布置结构(100)。材料沉积布置结构(100)包括至少一个材料沉积源(105),材料沉积源(105)具有被配置为蒸发材料的坩埚(110)、被配置为用于将蒸发的材料提供至基板的分配组件(120)以及被配置为用于在坩埚(110)与分配组件(120)之间的连接处(112)施加接触力的力施加装置(130)。
Description
技术领域
本公开内容的实施方式涉及用于在基板上沉积一个或多个层,特别是其中包括有机材料的层的沉积设备。具体来说,本公开内容的实施方式涉及用于在真空沉积室中在基板上沉积蒸发材料的材料沉积布置结构、真空沉积系统及其方法,所述材料沉积布置结构、所述真空沉积系统及所述方法特别地用于OLED制造。
背景技术
有机蒸发器是用于生产有机发光二极管(OLED)的工具。OLED是发光二极管的一种特殊类型,其中发射层包括某些有机化合物的薄膜。有机发光二极管(OLED)用在用于显示信息的电视屏幕、计算机显示器、移动电话、其他手持装置等等的制造中。OLED也能够用于一般的空间照明。由于OLED像素直接发光且不需要背光,因此OLED显示器可达成的颜色范围、亮度及视角大于传统LCD显示器的颜色范围、亮度及视角。因此,OLED显示器的能耗大幅低于传统LCD显示器的能耗。此外,OLED能够被制造至柔性基板上的事实带来了另外的应用。
OLED的功能取决于有机材料的涂层厚度。此厚度必须在预定范围内。在OLED的生产中,为了实现高分辨率OLED装置,在蒸发材料的沉积方面存在技术挑战。此外,减少处理时间和便于沉积系统的维护是高度相关的。
因此,一直以来需要提供改进的材料沉积布置结构、真空沉积系统及其方法。
发明内容
基于以上所述,提供根据独立权利要求的一种材料沉积布置结构、一种真空沉积系统、一种用于组装材料沉积布置结构的方法以及一种用于更换材料沉积布置结构的坩埚的方法。本公开内容的其他方面、益处和特征由权利要求书、说明书和附图而显而易见。
根据本公开内容的一方面,提供一种用于在真空沉积室中在基板上沉积材料的材料沉积布置结构。所述材料沉积布置结构包括至少一个材料沉积源,所述材料沉积源具有被配置为蒸发所述材料的坩埚、被配置为用于将蒸发的材料提供至所述基板的分配组件以及被配置为用于在所述坩埚与所述分配组件之间的连接处施加接触力的力施加装置。
根据本公开内容的另一方面,提供一种用于在真空室中在基板上沉积材料的材料沉积布置结构。所述材料沉积布置结构包括第一沉积源,所述第一沉积源具有被配置为蒸发第一材料的第一坩埚、被配置为用于将蒸发的材料提供至基板的第一分配组件以及被配置为用于在所述第一坩埚与所述第一分配组件之间的连接处施加接触力的第一力施加装置。此外,所述材料沉积布置结构包括第二沉积源,所述第二沉积源具有被配置为蒸发第二材料的第二坩埚、被配置为用于将蒸发的材料提供至基板的第二分配组件以及被配置为用于在所述第二坩埚与所述第二分配组件之间的连接处施加接触力的第二力施加装置。
根据本公开内容的另一方面,提供一种真空沉积系统。所述真空沉积系统包括真空沉积室、在所述真空沉积室中的根据本文描述的任何实施方式的材料沉积布置结构以及被配置为用于在材料沉积期间支撑基板的基板支撑件。
根据本公开内容的又另一方面,提供一种用于组装具有至少一个材料沉积源的材料沉积布置结构的方法,所述至少一个材料沉积源具有坩埚和分配组件。所述方法包括:将所述坩埚插入所述至少一个材料沉积源的隔室中;将固持所述坩埚的坩埚固持布置结构固定到所述至少一个材料沉积源的壁上;以及在所述坩埚与所述分配组件之间的连接处施加接触力。
根据本公开内容的另一方面,提供一种用于更换具有至少一个材料沉积源的材料沉积布置结构的坩埚的方法,所述至少一个材料沉积源具有所述坩埚和分配组件。所述方法包括:从所述至少一个材料沉积源的壁上拆卸固持所述坩埚的坩埚固持布置结构;释放在所述坩埚与所述分配组件之间的连接处的接触力;从所述至少一个材料沉积源的隔室移除所述坩埚;以及用新坩埚替换所述坩埚。
实施方式还针对用于执行所揭露的方法的设备并且包括用于执行每个所描述的方法方面的设备部分。这些方法方面可通过硬件部件、由适当软件编程的计算机、两者的任何组合或以任何其他方式来执行。此外,根据本公开内容的实施方式还针对用于操作所描述的设备的方法。用于操作所描述的设备的方法包括用于执行设备的每个功能的方法方面。
附图说明
为了能够详细理解本公开内容的上述特征,可通过参考实施方式获得以上简要概述的本公开内容的更特定的描述。附图关于本公开内容的实施方式并且被描述于下:
图1显示根据本文描述的实施方式的材料沉积布置结构的示意侧视截面图;
图2A显示根据本文描述的另外实施方式的材料沉积布置结构的示意侧视截面图;
图2B显示材料沉积布置结构的示意侧视截面图,其中坩埚固持布置结构从材料沉积源拆解;
图3A显示根据本文描述的实施方式的材料沉积布置结构的下部的详细示意侧视截面图,其中坩埚固持布置结构从材料沉积源拆解;
图3B显示根据本文描述的实施方式的材料沉积布置结构的下部的详细示意侧视截面图,其中坩埚固持布置结构固定至材料沉积源;
图4显示根据本文描述的另外实施方式的材料沉积布置结构的侧视示意图。
图5显示如图4中示例性显示的根据本文描述的另外实施方式的材料沉积布置结构的更详细的示意俯视截面图;
图6显示根据本文描述的实施方式的真空沉积系统的示意图,其中阀处于打开状态;
图7显示说明根据本文描述的实施方式的用于组装具有至少一个材料沉积源的材料沉积布置结构的方法的流程图,至少一个材料沉积源具有坩埚和分配组件;以及
图8显示说明根据本文描述的实施方式的用于更换具有至少一个材料沉积源的材料沉积布置结构的坩埚的方法的流程图,至少一个材料沉积源具有坩埚和分配组件。
具体实施方式
现在将详细参考各个实施方式,其中的一个或多个示例示于每个图中。每个示例都以解释的方式来提供,并不意味着限制。例如,做为一个实施方式的一部分而显示或描述的特征可用在任何其他实施方式上或与任何其他实施方式结合使用,以产生又另一实施方式。旨在使本公开内容包括这样的修改和变化。
在附图的以下描述中,相同的标号代表相同或相似的部件。通常,仅描述关于各个实施方式的差异。除非另外指出,否则一个实施方式中的一部分或一方面的描述也可应用于另一个实施方式中的对应部分或方面。
在更详细地描述本公开内容的各个实施方式之前,解释关于本文使用的一些术语和表达的一些方面。
在本公开内容中,“材料沉积布置结构”应理解为本文所描述的被配置为用于在基板上进行材料沉积的布置结构。具体来说,“材料沉积布置结构”可理解为被配置为用于在大面积基板上沉积有机材料的布置结构,例如以用于OLED显示器制造。例如,“大面积基板”可具有面积为0.5m2或更大,特别是1m2或更大的主表面。在一些实施方式中,大面积基板可以是对应于约0.67m2的基板(0.73m×0.92m)的第4.5代、对应于约1.4m2的基板(1.1m×1.3m)的第5代、对应于约4.29m2的基板(1.95m×2.2m)的第7.5代、对应于约5.7m2的基板(2.2m×2.5m)的第8.5代、或甚至对应于约8.7m2的基板(2.85m×3.05m)的第10代。可以类似地实施甚至更高的代,诸如第11代和第12代以及对应的基板面积。
本文使用的术语“基板”可特别包括基本上非柔性基板,例如晶片、诸如蓝宝石或类似物的透明晶体片、或者玻璃板。然而,本公开内容不限于此,并且术语“基板”也可包含柔性基板,诸如卷材或箔。术语“基本上非柔性”理解为区别于“柔性”。具体而言,基本上非柔性基板可具有一定程度的柔性,例如具有0.5mm或更低的厚度的玻璃板,其中与柔性基板相比,基本上非柔性基板的柔性较小。根据本文描述的实施方式,基板可由适合于材料沉积的任何材料制成。例如,基板可由选自由以下项组成的群组的材料制成:玻璃(例如钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃等)、金属、聚合物、陶瓷、复合材料、碳纤维材料或任何其他材料或可通过沉积处理而被涂覆的材料的组合。
在本公开内容中,“真空沉积室”应理解为被配置为用于真空沉积的室。本文使用的术语“真空”可理解为具有小于例如10毫巴的真空压力的技术真空。通常,本文所描述的真空室中的压力可在10-5毫巴与约10-8毫巴之间,更通常在10-5毫巴与10-7毫巴之间,并且甚至更通常地在约10-6毫巴与约10-7毫巴之间。根据一些实施方式,真空室中的压力可认为是真空室内蒸发材料的分压或总压力(当真空室中仅有蒸发材料做为待沉积的成分存在时,分压和总压力可近似相同)。在一些实施方式中,真空室中的总压力可在从约10-4毫巴至约10-7毫巴的范围内,尤其是在除蒸发材料之外真空室中存在第二成分(诸如气体或类似成分)的情况中。
在本公开内容中,“材料沉积源”可理解为被配置为用于提供待沉积在基板上的材料的源的装置或组件。具体来说,“材料沉积源”可理解为具有坩埚和分配组件的装置或组件,所述坩埚被配置为蒸发待沉积的材料,所述分配组件被配置为用于将蒸发的材料提供至基板。表述“分配组件被配置为用于将蒸发的材料提供至基板”可理解为所述分配组件被配置为用于在沉积方向上引导气态源材料,所述沉积方向在图1中由通过出口126的箭头示例性地指示。因此,气态源材料(例如用于沉积OLED器件的薄膜的材料)在分配组件内被引导并且经由一个或多个出口126离开分配组件。例如,分配组件(例如分配管)的一个或多个出口可以是沿着蒸发方向延伸的喷嘴。通常,蒸发方向是基本水平的,例如,水平方向可对应于图1中所示的x方向。
在本公开内容中,“坩埚”可理解为具有储存器的装置,用于通过加热坩埚而蒸发材料。因此,“坩埚”可理解为源材料储存器,所述源材料储存器可被加热以使源材料通过源材料的蒸发和升华中的至少一种来汽化为气体。通常,坩埚包括加热器以使坩埚中的源材料汽化成气态源材料。例如,最初待蒸发的材料可以是粉末形式。储存器可具有用于接收待蒸发的源材料的内部容积,源材料例如为有机材料。例如,坩埚的容积可在100cm3与3000cm3之间,特别是在700cm3与1700cm3之间,更特别是1200cm3。具体来说,坩埚可包括加热单元,加热单元被配置为用于将提供在坩埚的内部容积中的源材料加热至源材料蒸发的温度。例如,坩埚可以是用于蒸发有机材料的坩埚,有机材料例如为具有约100℃至约600℃的蒸发温度的有机材料。
在本公开内容中,“分配组件”可理解为被配置为用于将蒸发材料,特别是将蒸发材料的羽流(plume)从分配组件提供至基板的组件。例如,分配组件可包括可以是细长立方体的分配管。例如,本文描述的分配管可提供具有沿着分配管的长度布置在至少一条管线中的多个开口和/或喷嘴的线源。
因此,分配组件可以是线性分配喷头,例如具有设置在喷头中的多个开口(或细长狭缝)。本文所理解的喷头可具有外壳、中空空间或管道,其中蒸发材料可例如从蒸发坩埚被提供或引导到基板。根据可与本文描述的任何其它实施方式结合的实施方式,分配管的长度可至少对应于待沉积的基板的高度。具体来说,分配管的长度可比待沉积的基板的高度长至少10%或甚至20%。例如,分配管的长度可以是1.3m或更大,例如2.5m或更大。因此,可提供在基板的上端和/或基板的下端的均匀沉积。根据替代性配置,分配组件可包括可沿着垂直轴布置的一个或多个点源。
因此,本文所描述的“分配组件”可被配置为提供基本垂直延伸的线源。在本公开内容中,术语“基本垂直”特别是在关于基板取向时理解为允许偏离垂直方向10°或更低。可提供这种偏离,因为与垂直取向有一些偏离的基板支撑件可能得到更稳定的基板定位。然而,在沉积有机材料期间的基板取向认为是基本垂直的,这被认为不同于水平基板取向。因此,基板的表面可由沿对应于一个基板尺寸的一个方向延伸的线源和沿着与另一个基板尺寸对应的另一个方向的平移移动来涂覆。
在本公开内容中,“力施加装置”应理解为被配置为用于施加或产生机械力的装置。具体来说,“力施加装置”可理解为被配置为用于施加或产生机械接触力的装置,例如如本文描述的在坩埚与分配组件之间施加或产生机械接触力的装置。例如,力施加装置可以是被动机械元件,例如弹簧。具体来说,应理解,被动机械元件(例如压缩的弹簧)可用来储存势能,例如弹簧能量,此能量可用于施加或施予机械力。替代地,力施加装置可以是主动机械元件,例如致动器。例如,可使用气动致动器、液压致动器或电动致动器做为主动机械元件。
图1显示根据本文描述的实施方式的材料沉积布置结构100的示意截面图。具体来说,材料沉积布置结构被配置为用于在真空沉积室中的基板上沉积材料。如图1中示例性所示,材料沉积布置结构包括具有坩埚110的至少一个材料沉积源105,坩埚110被配置为用以蒸发材料。此外,材料沉积布置结构包括分配组件120,分配组件120被配置为用于将蒸发的材料提供至基板。如图1中示例性所示,至少一个沉积源的分配组件120可包括具有沿着分配管的长度设置的一个或多个出口126的分配管。通常,分配组件120连接到坩埚110。例如,分配组件可直接连接到坩埚。具体来说,分配组件和坩埚可具有至少一个接触表面,分配组件与坩埚在接触表面接触。
具体来说,开口113可设置在分配组件120的底部。例如,设置在分配组件120底部的开口113可被布置及配置为允许与坩埚110流体流通,例如经由设置在坩埚的顶壁中的开口。例如,开口的直径D(参见图3A)可从具有D=10mm的下限,特别是D=15mm的下限,更特别是D=20mm的下限,和D=100mm的上限,特别是D=80mm的上限,更特别是D=50mm的上限的范围中选择。例如,开口的直径D可以是D=45mm。
通常,坩埚与分配组件被配置为彼此可连接,使得坩埚与分配组件之间的流体连通限制在各别开口区域,例如设置在分配组件底部的开口与设置在坩埚顶壁中的开口的连接处。因此,在组装状态下,分配组件的底部部分可与坩埚的顶部部分接触。
此外,如图1中示例性所示,材料沉积布置结构100通常包括力施加装置130,力施加装置130被配置为用于在坩埚110与分配组件120之间的连接处112施加接触力Fc。具体来说,如图1示例性所示,力施加装置130可设置在坩埚110的下方。更特别地,力施加装置可布置在坩埚固持布置结构140与坩埚110的底部之间。例如,力施加装置130可一端连接到坩埚固持布置结构140并且另一端连接到坩埚110的底部。如图1中的箭头示例性所示,力施加装置被配置为用于在朝向坩埚110与分配组件120之间的连接处112的方向上施加力F。例如,力施加装置可施加的力F可以是在基本上垂直方向上的力,例如在与重力相反的方向上的力。垂直方向在图1中示例性地指示为y坐标的方向。例如,力施加装置130可被配置为提供100N的力,例如在坩埚与分配组件之间的连接处的接触力。
因此,有益地提供一种材料沉积布置结构,所述材料沉积布置结构提供坩埚与分配组件之间的改进的密封。特别地,通过提供具有本文所描述的力施加装置的材料沉积布置结构,提供便利的坩埚更换的可能性。此外,可有益地提供坩埚与分配组件之间的高品质密封而不受坩埚尺寸的限制。换句话说,力施加装置可被配置为使得在坩埚与分配组件之间的界面(例如连接处112)处的接触力与使用的坩埚的尺寸无关。
示例性参考图2A和图2B,根据可与本文描述的任何其它实施方式结合的实施方式,至少一个材料沉积源105可包括坩埚固持布置结构140,坩埚固持布置结构140被配置为可拆卸地连接到至少一个材料沉积源的壁111。图2A显示处于组装状态的材料沉积布置结构,而图2B显示在坩埚固持布置结构140从至少一个材料沉积源105的壁111拆解的状态下的材料沉积布置结构。通过比较图2A与图2B可见,在将坩埚固持布置结构140从至少一个材料沉积源105上拆下时,例如在如本文所述的具有弹簧的力施加装置的情况下,力施加装置可扩展。因此,根据可与本文描述的任何其它实施方式结合的实施方式,力施加装置130可包括用于施加接触力的至少一个弹簧131。具体来说,未明确显示,所述至少一个弹簧可包括两个弹簧、三个弹簧、四个弹簧或更多弹簧。例如,三个弹簧可有益地应用于具有大致上三角形截面的坩埚。特别地,在具有三角形截面的坩埚的三角形底部壁的每个角部,可设置弹簧。因此,在具有大致上矩形截面的坩埚的情况下,包括四个弹簧的力施加装置可能是有利的,例如,在具有矩形截面的坩埚的矩形底部壁的每个角部中有一个弹簧。因此,可有益地在坩埚与分配组件之间的连接处提供均匀的接触力。
具体来说,如图1、图2A及图2B中示例性所示,根据可与本文描述的任何其他实施方式结合的实施方式,力施加装置130可连接到坩埚固持布置结构140。例如,坩埚固持布置结构140可包括安装组件141,被配置为用于将坩埚固持布置结构安装到至少一个材料沉积源的壁上,如图3B中示例性所示。具体来说,安装组件141可包括安装板142和一个或多个固定元件143,诸如螺钉。通常,固持布置结构可安装到材料沉积源的壁111上,所述壁111包括用于一个或多个固定元件143的对应接收部。
因此,示例性参考图3A及图3B,根据可与本文描述的任何其他实施方式结合的实施方式,至少一个材料沉积源105可包括坩埚隔室115,坩埚隔室115具有被配置为用于更换坩埚的可闭合开口116。这样的配置尤其可有益于便利的维护以及便利且快速的坩埚更换或替换。
示例性参考图3A及图3B,根据可与本文描述的任何其他实施方式结合的实施方式,坩埚固持布置结构可包括加热布置结构160,加热布置结构160被配置为向坩埚提供热量以用于蒸发材料。具体来说,如图3A及图3B中示例性所示,加热布置结构160可被配置为使得坩埚的至少一部分可放置在加热布置结构的内部。例如,加热布置结构可被配置为用于沿横向方向固持或支撑坩埚。通常,加热布置结构可被配置为用于向坩埚提供热量以用于蒸发提供在坩埚内的有机材料,有机材料例如为具有约100℃至约600℃的蒸发温度的有机材料。
因此,根据可与本文描述的任何其他实施方式结合的实施方式,力施加装置130可由具有高达至少200℃的温度的耐热性的材料制成,所述温度特别是至少400℃,更特别是至少600℃,诸如至少750℃。例如,力施加装置(例如至少一个弹簧131)可包括奥氏体镍铬基超合金(austenitic nickel-chromium-based superalloy)或由奥氏体镍铬基超合金制成,奥氏体镍铬基超合金诸如是因科镍合金(Inconel)。
示例性参考图2B及图3A,根据可与本文描述的任何其他实施方式结合的实施方式,坩埚110与分配组件之间的连接可由分配组件的第一接触表面112A和坩埚的配合的第二接触表面112B提供。例如,如图3A中示例性所示,第一接触表面112A可以是凹形接触表面,并且配合的第二接触表面112B可以是配合的凸形接触表面。因此,可有益地提供坩埚与分配组件之间的改进密封。
根据可与本文描述的其他实施方式结合的实施方式,至少一个材料沉积源可包括第一沉积源105A和第二沉积源105B。另外,可提供第三沉积源105C,如图4中示例性所示。第一沉积源105A包括被配置为蒸发第一材料的第一坩埚110A、被配置为用于向基板提供第一蒸发材料的第一分配组件120A以及被配置为用于在第一坩埚110A与第一分配组件120A之间的连接处施加接触力的第一力施加装置130A。第二沉积源105B包括被配置为蒸发第二材料的第二坩埚110B、被配置为用于将第二蒸发材料提供至基板的第二分配组件120B以及被配置为用于在第二坩埚110B与第二分配组件120B之间的连接处施加接触力的第二力施加装置130B。第三沉积源105C包括被配置为蒸发第三材料的第三坩埚110C、被配置为用于将第三蒸发材料提供至基板的第三分配组件120C以及被配置为用于在第三坩埚110C与第三分配组件120C之间的连接处施加接触力的第三力施加装置130C。
图5显示如图4中示例性显示的根据本文描述的另外实施方式的材料沉积布置结构的更详细的示意俯视截面图。具体来说,图5显示包括第一沉积源105A、第二沉积源105B和第三沉积源105C的材料沉积布置结构的俯视截面图。
因此,从图4及图5应理解,三个分配组件(例如分配管)和对应的蒸发坩埚可彼此紧邻设置。因此,材料沉积布置结构可被设置为蒸发源阵列,例如其中可同时蒸发多于一种的材料。此外,具有三个分配组件和对应的被配置为用于蒸发有机材料的蒸发坩埚的蒸发源阵列也称为三重有机源(triple organic source)。
具体来说,示例性参考图5,材料沉积布置结构100的至少一个材料沉积源可包括三个沉积源,例如第一沉积源105A、第二沉积源105B和第三沉积源105C。通常,每个沉积源包括本文所描述的分配组件、本文所描述的坩埚以及被配置为用于在相应坩埚与相应分配组件之间的连接处施加接触力的力施加装置。例如,第一分配组件120A、第二分配组件120B和第三分配组件120C可被配置为本文所描述的分配管。
具体来说,根据可与本文描述的任何其它实施方式结合的实施方式,至少一个沉积源的分配组件可被配置为具有垂直于分配管的长度的非圆形截面的分配管。例如,垂直于分配管的长度的截面可以是三角形的,具有圆角和/或作为三角形的切角。例如,图5显示三个分配管,其具有垂直于分配管的长度的基本上三角形截面。根据可与本文描述的任何其它实施方式结合的实施方式,每个分配组件与对应的蒸发坩埚流体连通。如图5中示例性所示,第一分配组件120A可经由设置在第一分配组件与第一蒸发坩埚之间的第一开口113A与第一蒸发坩埚流体连通。第二分配组件120B可经由设置在第二分配组件与第二蒸发坩埚之间的第二开口113B与第二蒸发坩埚流体连通。相应地,第三分配组件120C可经由设置在第三分配组件与第三蒸发坩埚之间的第三开口113C与第三蒸发坩埚流体连通。
应理解,参考图1至图3B描述的关于至少一个沉积源105的特征的描述也可应用于第一沉积源105A、第二沉积源105B和第三沉积源105C。
根据可与本文描述的任何其它实施方式结合的实施方式,可提供与至少一个材料沉积源相邻的蒸发器控制壳体180,至少一个材料沉积源例如具有第一分配组件120A、第二分配组件120B和第三分配组件120C,如图5中示例性所示。具体来说,蒸发器控制壳体可被配置为保持其中的气氛压力并且被配置为容纳选自由以下项组成的群组的至少一个元件:开关、阀、控制器、冷却单元、冷却控制单元、加热控制单元、电源以及测量装置。
根据可与本文描述的任何其他实施方式结合的实施方式,分配组件,特别是分配管,可通过设置在分配组件内的加热元件加热。加热元件可以是电加热器,其可由加热丝提供,例如包覆的加热丝,这些加热丝被夹持或以其他方式固定在内管上。示例性参考图5,可提供冷却屏蔽件138。冷却屏蔽件138可包括侧壁,侧壁被布置为使得提供U形冷却屏蔽件,以便减少朝向沉积区域(即基板和/或掩模)的热辐射。例如,冷却屏蔽件可设置为金属板,金属板具有附接到其上或设置在其中的用于冷却流体(诸如水)的导管。额外地或替代地,可提供热电冷却装置或其他冷却装置以冷却冷却屏蔽件。通常,可冷却外屏蔽件,即围绕分配管的内部中空空间的最外面的屏蔽件。
在图5中,为了说明的目的,用箭头指示离开分配组件的出口的蒸发源材料。由于分配组件的基本三角形形状,来自三个分配组件的蒸发锥相互靠近,使得来自不同分配组件的源材料的混合可以得到改善。具体来说,分配管的截面形状允许相邻分配管的出口或喷嘴被放置为彼此靠近。根据可与本文描述的其他实施方式结合的一些实施方式,第一分配组件的第一出口或喷嘴以及第二分配组件的第二出口或喷嘴可具有50mm或更小的距离,例如30mm或更小,或25mm或更小,诸如从5mm至25mm。更特别地,第一出口或喷嘴到第二出口或喷嘴的距离可以是10mm或更小。
如图5进一步所示,可提供例如附接到冷却屏蔽件138或作为冷却屏蔽件的一部分的屏蔽装置,特别是整形屏蔽装置(shaper shielding device)137。通过提供整形屏蔽件,可控制通过出口离开分配管或多个管的蒸汽的方向,即可减小蒸汽发射的角度。根据一些实施方式,通过出口或喷嘴提供的蒸发材料的至少一部分被整形屏蔽件阻挡。因此,可控制发射角度的宽度。
根据本公开内容的另一方面,提供一种真空沉积系统200,如图6中示例性所示。真空沉积系统包括真空沉积室210、在真空沉积室210中的根据本文描述的任何实施方式的材料沉积布置结构100以及被配置为用于在材料沉积期间支撑基板101的基板支撑件220。
具体来说,材料沉积布置结构100可设置在轨道或线性引导件222上,如图6中示例性所示。线性引导件222可被配置为用于材料沉积布置结构100的平移运动。此外,可提供用于提供材料沉积布置结构100的平移运动的驱动装置。具体来说,可在真空沉积室中提供用于材料沉积布置结构的非接触式运输的运输设备。如图6中示例性所示,真空沉积室210可具有闸阀215,真空沉积室可经由闸阀215连接到相邻的路由模块或相邻的服务模块。通常,路由模块被配置为将基板传送到另一真空沉积系统以用于进一步处理,并且服务模块被配置为用于维护材料沉积布置结构。具体来说,闸阀允许与相邻的真空室的真空密封,相邻的真空室例如相邻路由模块或相邻服务模块的真空室,并且闸阀可以打开和闭合以将基板和/或掩模移入或移出真空沉积系统200。
示例性参考图6,根据可与本文描述的任何其他实施方式结合的实施方式,两个基板(例如第一基板101A和第二基板101B)可支撑在真空沉积室210内的各个运输轨道上。此外,可提供用于在其上提供掩模333的两个轨道。具体来说,用于运输基板载体和/或掩模载体的轨道可设置有用于非接触地运输载体的另一运输设备。
通常,基板的涂覆可包括由相应的掩模掩蔽基板,例如由边缘排除掩模(edgeexclusion mask)或由阴影掩模(shadow mask)掩蔽基板。根据典型实施方式,掩模,例如对应于第一基板101A的第一掩模333A和对应于第二基板101B的第二掩模333B,设置在掩模框架331中,以将相应的掩模固持在预定位置,如图6中示例性所示。
如图6所示,线性引导件222提供材料沉积布置结构100的平移运动的方向。在材料沉积布置结构100的两侧上,可提供掩模333,例如用于掩蔽第一基板101A的第一掩模333A和用于掩蔽第二基板101B的第二掩模333B。掩模可基本平行于材料沉积布置结构100的平移运动的方向延伸。此外,在蒸发源的相对侧处的基板也可基本平行于平移运动的方向延伸。
示例性参考图6,可提供被配置为用于材料沉积布置结构100沿着线性引导件222的平移运动的源支撑件231。通常,源支撑件231支撑坩埚110和设置在蒸发坩埚上的分配组件120,如图6中示意性所示。因此,蒸发坩埚中产生的蒸汽可向上移动并从分配组件的一个或多个出口移出。因此,如本文描述的,分配组件被配置为用于从分配组件120向基板101提供蒸发的材料,特别是蒸发的有机材料的羽流。应理解,图6仅显示材料沉积布置结构100的示意代表图,而设置在真空沉积系统200的真空沉积室210中的材料沉积布置结构100可具有本文描述的实施方式的任何配置,如参考图1至图5示例性所述。
示例性参考图7,根据本公开内容的另一方面,提供一种用于组装具有至少一个材料沉积源的材料沉积布置结构的方法300,至少一个材料沉积源具有坩埚和分配组件。具体来说,材料沉积布置结构可以是根据本文描述的实施方式的材料沉积布置结构100。通常,所述方法包括将坩埚110插入(方框310)到至少一个材料沉积源105的隔室中,例如坩埚隔室115。此外,所述方法包括将固持坩埚110的坩埚固持布置结构140固定(方框320)至至少一个材料沉积源105的壁111。此外,所述方法包括在坩埚与分配组件之间的连接处112施加(方框330)接触力。例如,根据本文描述的实施方式,接触力可以是由力施加装置130施加的弹簧力。
示例性参考图8,根据本公开内容的又另一方面,提供一种用于更换具有至少一个材料沉积源的材料沉积布置结构的坩埚的方法400,至少一个材料沉积源具有坩埚和分配组件。具体来说,材料沉积布置结构可以是根据本文描述的实施方式的材料沉积布置结构100。所述方法包括从至少一个材料沉积源105的壁111拆解或拆卸(方框410)固持坩埚110的坩埚固持布置结构140。此外,所述方法包括释放(方框420)在坩埚110与分配组件120之间的连接处112的接触力Fc。此外,所述方法包括从至少一个材料沉积源的隔室移除(方框430)坩埚110,所述隔室例如坩埚隔室115。此外,所述方法包括用新坩埚替换(方框440)坩埚。
因此,基于本文描述的实施方式,应理解,提供了改进的材料沉积布置结构和改进的真空沉积系统,特别地用于OLED制造。此外,通过提供如本文描述的用于组装材料沉积布置结构的方法以及用于更换材料沉积布置结构的坩埚的方法,可促进沉积源的维护。
此外,在至少一个材料沉积源包括两个或更多个沉积源的情况下,材料沉积布置结构提供单独的坩埚更换。而且,可以采用具有不同容积的不同坩埚。例如,对于需要相对少量的蒸发材料的沉积,可使用较小的坩埚。因此,本文描述的材料沉积布置结构的实施方式被配置为降低拥有成本,因为可减少源材料特别是昂贵的有机材料的浪费。
虽然前述内容针对本公开内容的实施方式,但是在不脱离本公开内容的基本范围的情况下可设计本公开内容的其他和进一步的实施方式,并且本公开内容的范围由随附的权利要求书确定。
具体来说,本书面描述使用示例来揭露本公开内容,包括最佳模式,并且亦使本领域任何技术人员能够实践所描述的主题,包括制作和使用任何装置或系统以及执行任何并入的方法。虽然前面已经揭露各种具体实施方式,但上述实施方式的非互斥特征可彼此结合。可专利范围由权利要求限定,如果权利要求具有不与权利要求的字面语言不同的结构元件,或者如果权利要求包括与权利要求的字面语言具有无实质差异的等同结构元件,则旨在使其他示例落在权利要求的范围内。
Claims (14)
1.一种用于在真空沉积室中在基板上沉积材料的材料沉积布置结构(100),所述材料沉积布置结构(100)包括至少一个材料沉积源(105),所述材料沉积源(105)具有:
-坩埚(110),被配置为蒸发所述材料;
-分配组件(120),被配置为用于将蒸发的所述材料提供至所述基板;以及
-力施加装置(130),被配置为用于在所述坩埚(110)与所述分配组件(120)之间的连接处(112)施加接触力,
其中所述坩埚(110)与所述分配组件之间的所述连接处由所述分配组件的第一接触表面(112A)和所述坩埚的配合的第二接触表面(112B)提供。
2.如权利要求1所述的材料沉积布置结构(100),其中所述至少一个材料沉积源(105)包括坩埚固持布置结构(140),所述坩埚固持布置结构被配置为可拆卸地连接到所述至少一个材料沉积源的壁(111)。
3.如权利要求2所述的材料沉积布置结构(100),其中所述力施加装置(130)连接到所述坩埚固持布置结构(140)。
4.如权利要求1所述的材料沉积布置结构(100),其中所述力施加装置(130)由具有至少200℃的温度的耐热性的材料制成。
5.如权利要求1所述的材料沉积布置结构(100),其中所述力施加装置(130)包括用于施加所述接触力的至少一个弹簧(131)。
6.如权利要求1所述的材料沉积布置结构(100),其中所述第一接触表面(112A)为凹形接触表面,并且其中所述配合的第二接触表面(112B)为配合的凸形接触表面。
7.如权利要求2所述的材料沉积布置结构(100),其中所述坩埚固持布置结构(140)包括安装组件(141),所述安装组件(141)被配置为用于将所述坩埚固持布置结构安装至所述至少一个材料沉积源的所述壁。
8.如权利要求2或3所述的材料沉积布置结构(100),其中所述坩埚固持布置结构(140)包括加热布置结构(160),所述加热布置结构被配置为向所述坩埚提供热量以用于蒸发所述材料。
9.如权利要求1至6中任一项所述的材料沉积布置结构(100),其中所述至少一个材料沉积源(105)包括坩埚隔室(115),所述坩埚隔室(115)具有被配置为用于更换所述坩埚的可闭合开口(116)。
10.一种用于在真空室中在基板上沉积材料的材料沉积布置结构(100),包括:
-第一沉积源(105A),具有
-第一坩埚(110A),被配置为蒸发第一材料,
-第一分配组件(120A),被配置为用于将蒸发的材料提供至所述基板,及
-第一力施加装置(130A),被配置为用于在所述第一坩埚(110A)与所述第一分配组件(120A)之间的连接处施加接触力;以及
-第二沉积源(105B),具有
-第二坩埚(110B),被配置为蒸发第二材料,
-第二分配组件(120B),被配置为用于将蒸发的材料提供至所述基板,及
-第二力施加装置(130B),被配置为用于在所述第二坩埚(110B)与所述第二分配组件(120B)之间的连接处施加接触力,
其中所述第一坩埚(110A)与所述第一分配组件(120A)之间的所述连接处由所述第一分配组件(120A)的第一接触表面(112A)和所述第一坩埚(110A)的配合的第二接触表面(112B)提供,并且其中所述第二坩埚(110B)与所述第二分配组件(120B)之间的所述连接处由所述第二分配组件(120B)的第一接触表面(112A)和所述第二坩埚(110B)的配合的第二接触表面(112B)提供。
11.一种真空沉积系统(200),包括:
-真空沉积室(210);
-在所述真空沉积室(210)中的如权利要求1至10中任一项所述的材料沉积布置结构(100);以及
-基板支撑件(220),被配置为用于在材料沉积期间支撑基板。
12.一种用于组装具有至少一个材料沉积源的材料沉积布置结构的方法(300),所述至少一个材料沉积源具有坩埚和分配组件,所述方法包括:
-将所述坩埚插入所述至少一个材料沉积源的隔室中,
-将固持所述坩埚的坩埚固持布置结构固定到所述至少一个材料沉积源的壁上,以及
-在所述坩埚与所述分配组件之间的连接处施加接触力,其中所述坩埚与所述分配组件之间的所述连接处由所述分配组件的第一接触表面和所述坩埚的配合的第二接触表面提供。
13.一种用于更换具有至少一个材料沉积源的材料沉积布置结构的坩埚的方法(400),所述至少一个材料沉积源具有所述坩埚和分配组件,所述方法包括:
-从所述至少一个材料沉积源的壁拆卸固持所述坩埚的坩埚固持布置结构;
-释放在所述坩埚与所述分配组件之间的连接处的接触力,其中所述坩埚与所述分配组件之间的所述连接处由所述分配组件的第一接触表面和所述坩埚的配合的第二接触表面提供;
-从所述至少一个材料沉积源的隔室移除所述坩埚;以及
-用新坩埚替换所述坩埚。
14.如权利要求12或13所述的方法,其中所述接触力是由力施加装置施加的弹簧力。
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