CN111074214A - 沉积设备和使用该沉积设备的沉积方法 - Google Patents

沉积设备和使用该沉积设备的沉积方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及沉积设备和沉积方法。该沉积设备包括腔室、平台、沉积源、多个喷嘴和电离器,其中,平台设置在腔室内并且在平台上放置有目标衬底;沉积源设置在腔室内并包括沉积材料;多个喷嘴连接至位于腔室内的沉积源,以在平台的方向上喷射沉积材料;电离器设置在喷嘴与平台之间,以使从喷嘴喷射的沉积材料带电荷。在电离器和喷嘴中的每一个中生成第一电场,并且在平台与电离器之间生成第二电场,该第二电场具有比第一电场小的强度。喷嘴中的每一个包括多个突出尖端,多个突出尖端设置在喷嘴中的每一个的内表面上,以使沉积材料带电荷。

Description

沉积设备和使用该沉积设备的沉积方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年10月22日提交的第10-2018-0126174号韩国专利申请的优先权和权益,该韩国专利申请为了所有目的通过引用并入本文,就好像在本文中完全阐述一样。
技术领域
本发明的示例性实施方式总体上涉及沉积设备和使用该沉积设备的沉积方法,并且更具体地,涉及具有沉积均匀性的沉积设备。
背景技术
由于有机发光显示装置能够以低电压驱动、是质量轻且紧凑的,并且具有宽视角、优异对比度和高响应速度,因而有机发光显示装置作为下一代显示装置正受到关注。
在这种有机发光显示装置中,在电极与发光层之间可以选择性地插入中间层,诸如电子注入层、电子传输层、空穴传输层和空穴注入层,以获得高效率的发射。
用于发光层的有机薄膜可以通过沉积工艺形成在衬底上。当执行沉积工艺时,如果有机薄膜没有均匀地形成在多个发射区域中的每一个中,则有机发光显示装置的良品率可能劣化。
在背景技术部分中公开的以上信息仅用于理解本发明构思的背景技术,并且因此,它可能包含不构成现有技术的信息。
发明内容
根据本发明的示例性实施方式构造的装置能够提供具有改善的沉积均匀性的沉积设备。
本发明构思的其它特征将在下面的描述中进行阐述,并且根据描述将在某种程度上显而易见,或者可以通过本发明构思的实践而习得。
本发明构思的示例性实施方式提供了一种沉积设备,该沉积设备包括腔室、平台、沉积源、多个喷嘴以及电离器,其中,平台设置在腔室内并且在平台上放置有目标衬底;沉积源设置在腔室内并包括沉积材料;多个喷嘴连接至位于腔室内的沉积源,以在平台的方向上喷射沉积材料;电离器设置在喷嘴与平台之间,以使从喷嘴喷射的沉积材料带电荷,其中,在电离器和喷嘴中的每一个中生成第一电场,并且在平台与电离器之间生成第二电场,第二电场具有比第一电场的强度小的强度。
喷嘴中的每一个可以包括多个突出尖端,多个突出尖端设置在喷嘴中的每一个的内表面上,以使沉积材料带电荷。
电离器可以包括第一电极单元和第二电极单元,第二电极单元设置在第一电极单元与平台之间,并具有其中限定有多个网孔的板形状,其中,第一电极单元可以包括第一板和多个针形电极,第一板具有板形状,多个针形电极设置在第一板上以使从喷嘴喷射的沉积材料带电荷。
可以向喷嘴施加充电电压,可以向第一电极单元施加第一电压,可以向第二电极单元施加比第一电压和充电电压中的每一个小的第二电压,并且可以向平台施加比第二电压小的第三电压。
充电电压可以与第一电压相同。
喷嘴可以电连接至第一电极单元。
第一电极单元与第二电极单元之间的距离或者喷嘴中的每一个与第二电极单元之间的距离可以小于第二电极单元与平台之间的距离。
在第一板中可以限定有多个喷嘴孔,并且多个喷嘴中的每一个的至少一部分可以插入至喷嘴孔中的每一个中。
沉积设备还可以包括设置在平台与电离器之间的掩模,其中,沉积材料可以沉积在目标衬底的由掩模暴露的区域中。
可以向喷嘴施加充电电压,可以向第一电极单元施加第一电压,可以向第二电极单元施加比第一电压和充电电压中的每一个小的第二电压,并且可以向掩模施加比第二电压小的第三电压。
第二电极单元的网孔中的每一个的内表面可以包括至少一个倾斜表面,并且网孔中的每一个的内表面可以具有在平面上朝向网孔中的每一个的中心变尖的形状。
沉积设备还可以包括子加热构件,子加热构件配置成分别围绕多个喷嘴。
位于第一板上的针形电极的密度可以在邻近于喷嘴的方向上减小。
喷嘴可以布置在第一方向上,以在平面上与平台的中央部分重叠,并且第二电极单元可以包括第一网状电极和多个第二网状电极,其中,第一网状电极在第一方向上延伸,以在平面上与平台的中央部分重叠;多个第二网状电极彼此面对,且第一网状电极在平面上在与第一方向垂直的第二方向上位于多个第二网状电极之间,其中,在第一网状电极与第一电极单元之间生成的电场可以具有比在第二网状电极与第一电极单元之间生成的电场的强度小的强度。
施加至第一网状电极的电压可以大于施加至第二网状电极的电压。
第一网状电极与第一电极单元之间的距离可以大于第二网状电极与第一电极单元之间的距离。
沉积设备还可以包括第三电极单元,第三电极单元设置在电离器与平台之间并且在第三电极单元中限定有多个孔,其中,可以在第三电极单元与平台之间生成第二电场。
可以向喷嘴施加充电电压,可以向第一电极单元施加第一电压,可以向第二电极单元施加比第一电压和充电电压中的每一个小的第二电压,可以向平台施加比第二电压小的第三电压,并且可以向第三电极单元施加第四电压,第四电压等于或小于第二电压且大于第三电压。在实施方式中,目标衬底可以包括基底层、设置在基底层上的多个薄膜晶体管以及一一对应地电连接至薄膜晶体管的像素电极,其中,沉积材料可以沉积在像素电极上。
可以向喷嘴施加充电电压,可以向第一电极单元施加第一电压,可以向第二电极单元施加比第一电压和充电电压中的每一个小的第二电压,并且可以向像素电极中的至少一个施加比第二电压小的第三电压。
沉积设备还可以包括沉积源移动单元,沉积源移动单元设置成与沉积源相邻以允许沉积源移动。
喷嘴可以布置在第一方向上,并且第一电极单元的第一板可以具有在第一方向上延伸的形状。
沉积设备还可以包括配置成围绕沉积源中的至少一个加热构件。
沉积源可以设置成多个,并且多个沉积源可以包括彼此不同的沉积材料。
第一电场可以具有等于或大于沉积材料的电离能值且小于沉积材料的分解能值的强度。
沉积设备还可以包括设置在喷嘴与沉积源之间的蒸发室,以蒸发沉积材料。
喷嘴中的每一个的顶表面可以在截面上具有向上变尖的形状。
在本发明构思的示例性实施方式中,沉积方法包括:将目标衬底放置在平台上;蒸发沉积源的沉积材料;在电离器和喷嘴中形成第一电场以使沉积材料带电荷;以及将沉积材料沉积在目标衬底上,其中,沉积材料的沉积可以包括:在电离器与平台之间形成第二电场以引导沉积材料的移动方向,其中第二电场具有比第一电场的强度小的强度。
电离器可以包括第一电极单元和第二电极单元,其中,第二电极单元设置在第一电极单元与平台之间,并且具有其中限定有多个网孔的板形状,其中,第一电极单元包括第一板和多个针形电极,其中,第一板具有板形状,多个针形电极设置在第一板上以使从喷嘴喷射的沉积材料带电荷。
喷嘴中的每一个可以包括多个突出尖端,多个突出尖端形成在喷嘴中的每一个的内表面上,并且使沉积材料带电荷可以包括:向突出尖端施加充电电压以使沉积材料带电荷。
使沉积材料带电荷还可以包括:向第一电极单元施加第一电压;以及向第二电极单元施加比第一电压和充电电压中的每一个小的第二电压。
充电电压可以与第一电压相同。
引导沉积材料可以包括向平台施加比第二电压小的第三电压。
沉积方法还可以包括在目标衬底上设置掩模,其中,引导沉积材料可以包括向掩模施加比第二电压小的第三电压。
放置目标衬底可以包括:在基底层上形成包括薄膜晶体管的电路层;以及在电路层上形成像素电极,并且引导沉积材料可以包括向像素电极中的至少一个施加比第二电压小的第三电压。
第二电极单元可以包括第一网状电极和多个第二网状电极,其中,第一网状电极在平面上与平台的中央部分重叠;多个第二网状电极彼此面对,且第一网状电极在平面上位于多个第二网状电极之间,其中,第一网状电极和第二网状电极在平面上彼此间隔开,第一网状电极与喷嘴中的每一个之间的距离大于第二网状电极中的每一个与喷嘴中的每一个之间的距离,以及形成第一电场可以包括:在第一网状电极与第一电极单元之间形成第一子电场;以及在第二网状电极中的每一个与第一电极单元之间形成第二子电场,第二子电场具有比第一子电场的强度大的强度。
使沉积材料带电荷可以包括向第一网状电极和第二网状电极中的每一个施加不同的电压。
在沉积材料的沉积中,沉积材料在邻近于目标衬底的区域中的移动方向相对于平台的顶表面可以具有约80度至约100度的角度。
在本发明构思的示例性实施方式中,沉积设备包括腔室、平台、掩模、沉积源、多个喷嘴以及电离器,其中,平台设置在腔室内并且在平台上放置有目标衬底;掩模设置在目标衬底上;沉积源设置在腔室内并包括沉积材料;多个喷嘴连接至位于腔室内的沉积源以喷射沉积材料,并包括多个突出尖端,多个突出尖端设置在喷嘴中的每一个的内表面上,以使沉积材料带电荷;电离器设置在喷嘴与平台之间,其中,电离器包括第一电极单元和第二电极单元,其中,第一电极单元包括配置成使从喷嘴喷射的沉积材料带电荷的多个针形电极;第二电极单元面对第一电极单元并且配置成与第一电极单元以及喷嘴中的每一个一起生成第一电场,其中,第二电极单元与平台、目标衬底和掩模中的至少一个一起生成第二电场,其中第二电场具有比第一电场的强度小的强度。
应理解的是,前述概述性描述和以下的详细描述两者均是示例性和说明性的,并且旨在提供对所要求保护的本发明的进一步说明。
附图说明
附图示出了本发明的示例性实施方式并且与说明书一起用于解释本发明构思,包括附图以提供对本发明的进一步理解,并且附图并入并构成本说明书的一部分。
图1是根据本发明构思的示例性实施方式的沉积设备的示意性前视图。
图2是示出根据本发明构思的示例性实施方式的沉积材料的移动路径的流程图。
图3是图1的沉积源的放大剖视图。
图4是图1的沉积源、蒸发室、喷嘴和电离器的立体图。
图5是图1的喷嘴和电离器的放大剖视图。
图6是第二电极部分的放大立体图。
图7是示出图5的喷嘴中的一个喷嘴的剖视图。
图8是图7的喷嘴的横向剖视图。
图9是示出根据本发明构思的示例性实施方式的沉积材料的移动路径的视图。
图10是根据示例性实施方式的目标衬底的放大图。
图11是在其上完成沉积的目标衬底的放大图。
图12是示出取决于第二电场的强度的沉积材料的路径的曲线图。
图13是示出取决于第二电场的强度的沉积材料的入射角的曲线图。
图14是根据本发明构思的另一示例性实施方式的电离器的放大剖视图。
图15是图14的第二电极单元的放大图。
图16是根据本发明构思的另一示例性实施方式的电离器的放大剖视图。
图17是根据本发明构思的另一示例性实施方式的喷嘴的剖视图。
图18是根据本发明构思的另一示例性实施方式的电离器的放大剖视图。
图19是根据本发明构思的另一示例性实施方式的沉积设备的剖视图。
图20是根据本发明构思的另一示例性实施方式的沉积设备的剖视图。
图21是根据本发明构思的另一示例性实施方式的沉积设备的剖视图。
图22是根据本发明构思的另一示例性实施方式的沉积源、蒸发室、喷嘴和电离器的立体图。
图23是图22的沉积源、蒸发室、喷嘴和电离器的剖视图。
图24是根据本发明构思的另一示例性实施方式的目标衬底的放大剖视图。
图25是根据本发明构思的另一示例性实施方式的目标衬底的放大剖视图。
图26是示出根据本发明构思的示例性实施方式的沉积方法的流程图。
具体实施方式
在下面的描述中,出于说明的目的,对许多具体细节进行阐述以提供对本发明的各种示例性实施方式或实现方式的透彻理解。如本文中所使用的,“实施方式”和“实现方式”是可互换的词语,其是采用本文中公开的本发明构思中的一个或多个的装置或方法的非限制性示例。然而,显而易见的是,可以在没有这些具体细节或者具有一个或多个等同布置的情况下对各种示例性实施方式进行实践。在其它实例中,为了避免不必要地模糊各种示例性实施方式,以框图形式示出公知的结构和装置。此外,各种示例性实施方式可以是不同的,但不一定是排他的。例如,在不背离本发明构思的情况下,示例性实施方式的特定形状、配置和特性可以在另一示例性实施方式中使用或实施。
除非另有说明,否则示出的示例性实施方式应被理解为提供一些方式的不同细节的示例性特征,其中可以在实践中以所述一些方式来实施本发明构思。因此,除非另有说明,否则在不背离本发明构思的情况下,各种实施方式的特征、组件、模块、层、膜、面板、区域和/或方面等(下文中单独称为或统称为“元件”)可以另行组合、分离、互换和/或重新布置。
附图中的交叉影线和/或阴影的使用通常用于使相邻元件之间的边界清楚。因此,除非指定,否则交叉影线或阴影的存在或者不存在均不表示或指示对特定材料、材料性质、尺寸、比例、图示元件之间的共性和/或元件的任何其它特性、属性、性质等的任何偏好或要求。此外,在附图中,出于清楚和/或描述的目的,元件的尺寸和相对尺寸可被夸大。当可以不同地实施示例性实施方式时,具体处理顺序可以与所描述的顺序不同地执行。例如,两个连续地描述的过程可以基本上同时地执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行。此外,相同的附图标记表示相同的元件。
当层或元件被称为位于另一元件或层“上”、“连接至”或“联接至”另一元件或层时,其可以直接位于另一元件或层上、直接连接至或联接至另一元件或层,或者可以存在介于中间的元件或层。然而,当元件或层被称为“直接位于”另一元件或层“上”、“直接连接至”或“直接联接至”另一元件或层时,不存在介于中间的元件或层。为此,术语“连接”可以表示在存在或者不存在介于中间的元件的情况下的物理连接、电连接和/或流体连接。此外,DR1轴、DR2轴和DR3轴不限于直角坐标系的三个轴(诸如,x轴、y轴和z轴),且可以以更宽泛的含义进行解释。例如,DR1轴、DR2轴和DR3轴可以彼此垂直,或者可以表示彼此不垂直的不同方向。出于本公开的目的,“X、Y和Z中的至少一个”和“选自由X、Y和Z构成的集合中的至少一个”可解释为仅X、仅Y、仅Z或者X、Y和Z中的两个或更多个的任何组合,诸如,例如XYZ、XYY、YZ和ZZ。如本文中所使用的,术语“和/或”包括相关所列项目中的一个或多个的任何和所有组合。
虽然术语“第一”、“第二”等可以在本文中用于描述各种类型的元件,但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语用于将一个元件与另一元件区分开。因此,在不背离本公开的教导的情况下,下面讨论的第一元件可称为第二元件。
诸如“下面(beneath)”、“下方(below)”、“之下(under)”、“下(lower)”、“上方(above)”、“上(upper)”、“之上(over)”、“较高(higher)”、“侧(side)”(例如,如“侧壁(sidewall)”中那样)等的空间相对术语可以在本文中用于描述性目的,并且从而用于描述如附图中所示的一个元件与另一(些)元件的关系。除了附图中描绘的取向之外,空间相对术语旨在包括设备在使用、操作和/或制造中的不同取向。例如,如果将附图中的设备翻转,则描述为在其它元件或特征“下方”或“下面”的元件将随之取向为在其它元件或特征“上方”。因此,示例性术语“下方”可包括上方和下方两种取向。此外,设备可以以其它方式取向(例如,旋转90度或处于其它取向),并且因而相应地解释本文中所使用的空间相对描述语。
本文中使用的术语是出于描述特定实施方式的目的,而非旨在进行限制。除非上下文另有明确指示,否则如本文中所使用的,单数形式“一(a)”、“一个(an)”和“该(the)”旨在也包括复数形式。此外,当在本说明书中使用时,术语“包含”、“包含有”、“包括”和/或“包括有”表示所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其集合的存在,但不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其集合的存在或添加。还应注意的是,如本文中所使用的,术语“基本上”、“约”和其它类似术语用作近似术语而不用作程度术语,并且因此用于为本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供值中的固有偏差留有余量。
本文中参照剖面图和/或分解图对各种示例性实施方式进行描述,所述剖面图和/或分解图是理想化示例性实施方式和/或中间结构的示意图。因此,将预期由例如制造技术和/或公差而导致的与图示形状的偏差。因此,本文中公开的示例性实施方式不应该一定被理解为受限于特定示出的区域形状,而是应包括由例如制造引起的形状上的偏差。以这种方式,附图中示出的区域本质上可为示意性的,并且这些区域的形状可以不反映装置的区域的实际形状,并且因此不一定旨在进行限定。
按照本领域中的惯例,针对功能性块、单元和/或模块,附图中描述并示出了一些示例性实施方式。本领域技术人员将理解的是,这些块、单元和/或模块通过可使用基于半导体的制备技术或其它制造技术而形成的、诸如逻辑电路、分立组件、微处理器、硬布线电路、存储器元件、布线连接等的电子(或光学)电路物理上地实现。在块、单元和/或模块通过微处理器或其它类似硬件实施的情况下,可使用软件(例如,微代码)对所述块、单元和/或模块进行编程和控制以执行本文中讨论的各种功能,并且可选地,可以由固件和/或软件来驱动它们。还考虑到的是,每个块、单元和/或模块可以通过专用硬件进行实施,或者实施为执行一些功能的专用硬件与执行其它功能的处理器(例如,一个或多个编程式微处理器和相关电路)的组合。此外,在不背离本发明构思的范围的情况下,一些示例性实施方式的每个块、单元和/或模块可以在物理上划分成两个或更多个交互且分立的块、单元和/或模块。此外,在不背离本发明构思的范围的情况下,一些示例性实施方式的块、单元和/或模块可以物理地组合成更复杂的块、单元和/或模块。
除非另有限定,否则本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。除非本文中明确地如此限定,否则术语,诸如在常用词典中限定的术语,应解释为具有与其在相关技术的语境中的含义一致的含义,并且不应以理想化或过度正式的含义进行解释。
图1是根据本发明构思的示例性实施方式的沉积设备的示意性前视图,并且图2是示出根据本发明构思的示例性实施方式的沉积材料的移动路径的流程图。
参照图1至图2,根据本发明构思的示例性实施方式的沉积设备1000可以在目标衬底SUB上沉积薄膜。例如,根据该实施方式的沉积设备1000可用于制造有机发光显示装置。即,目标衬底SUB可以是包括有机发光元件的有机发光面板的一部分,并且薄膜可以是构成有机发光元件的有机薄膜中的一种。例如,薄膜可以是发光层。替代地,薄膜可以是电子注入层、电子传输层、空穴传输层和空穴注入层中的至少一种。
根据本发明构思的示例性实施方式的沉积设备1000包括腔室CHM、平台STG、沉积源100、蒸发室200、喷嘴300和电离器IZ。
腔室CHM提供沉积材料移动通过的空间。腔室CHM保持在真空状态中,以防止异物从外部引入并确保沉积材料的平直度。虽然在该实施方式中腔室CHM具有六面体形状,但是根据本发明构思的腔室CHM不限于特定实施方式。
平台STG设置在腔室CHM内。具体地,平台STG设置在由腔室CHM限定的空间的上部空间中。虽然未示出,但是平台STG可以通过平台固定单元(未示出)固定在腔室CHM内。平台STG可以具有与由第一方向DR1和第二方向DR2限定的平面平行的平坦的板形状。上文描述的目标衬底SUB可以位于平台STG的顶表面上。平台STG的顶表面可以面对腔室CHM的底表面。根据该实施方式,可以向平台STG施加电压。
在下文中,第三方向DR3可以限定为与第一方向DR1和第二方向DR2中的每一个垂直的方向。第三方向DR3与将在下文描述的向上方向和向下方向平行。此外,第三方向DR3可以是用于将在下文描述的组件的前表面和后表面区分开的参考方向。然而,向上方向和向下方向可以是相对概念,并且因此可以改变成不同的方向。
沉积源100设置在腔室CHM内。例如,沉积源100可以设置在腔室CHM的下部空间中。沉积源100包括沉积材料(未示出)。在该实施方式中,沉积材料(未示出)可包括无机材料。沉积材料可以是在室温下呈液态的材料。
蒸发室200设置在沉积源100上并连接至沉积源100。引入至蒸发室200中的沉积材料可以在蒸发室200内蒸发。虽然未示出,但是根据本发明构思的示例性实施方式的沉积设备1000还可包括压力控制单元(未示出),该压力控制单元控制蒸发室200的内部空间的压力。可以通过压力控制单元在蒸发室200内蒸发呈液态的沉积材料。在另一示例性实施方式中,可以省略蒸发室200。
多个喷嘴300可以设置在蒸发室200上并连接至蒸发室200。喷嘴300可以朝向平台STG喷射沉积材料。在该实施方式中,喷嘴300在平面上沿着第一方向DR1布置。然而,示例性实施方式不特别受限于喷嘴300的数量或喷嘴300的布置关系。
根据该实施方式,可以向喷嘴300施加电压。喷嘴300包括导电材料。例如,喷嘴300可包括金属材料。
电离器IZ设置在喷嘴300上方。根据该实施方式的电离器IZ包括两个电极单元400和500,电极单元400和500中的每一个具有板形状。电极单元400和500设置成竖直地彼此面对。
根据该实施方式,可以向两个电极单元400和500中的每一个施加电压。因此,可以在由电离器IZ和喷嘴300限定的空间中产生电场。从喷嘴300喷射的沉积材料可以通过由喷嘴300和电离器IZ产生的电场而带电荷。即,沉积材料可以通过电离器IZ失去或获得电子。
此外,根据该实施方式,可以在限定在电离器IZ与平台STG之间的空间中产生电场EF2。电场EF2平行于第三方向DR3。通过电离器IZ而带电荷的沉积材料沿着电场EF2的方向移动。因此,沉积材料可以沉积在位于平台STG上的目标衬底SUB上。
将参照图9对由喷嘴300、电离器IZ和平台STG产生的电场进行更详细的描述。
虽然未示出,但是根据示例性实施方式的沉积设备1000包括多个电源单元(未示出)。电源单元可以向喷嘴300、电离器IZ和平台STG中的每一个施加电压。
根据示例性实施方式的沉积设备1000还包括掩模MSK。掩模MSK设置在目标衬底SUB上。即,掩模MSK设置在目标衬底SUB与电离器IZ之间。掩模MSK与目标衬底SUB相邻。掩模MSK具有多个掩模开口(未示出)。沉积材料可以通过掩模开口在目标衬底SUB上图案化。即,沉积材料可以沉积在目标衬底SUB的通过掩模开口暴露的区域中的每一个上。
图3是图1的沉积源的放大剖视图。
参照图3,根据示例性实施方式的沉积源100可以设置成多个。多个沉积源110、120和130可以分别容纳在彼此不同的容器CT中。沉积源110、120和130布置在第一方向DR1上。然而,示例性实施方式不特别受限于沉积源110、120和130之间的布置关系。
此外,虽然在图3中示出了三个沉积源110、120和130,但是示例性实施方式不特别受限于沉积源的数量。例如,根据本发明构思的另一示例性实施方式,可以设置四个或更多个沉积源。在又一实施方式中,沉积设备1000可以仅包括一个沉积源100。
分别包含在沉积源110、120和130中的沉积材料可以彼此不同。例如,第一沉积源110可以包括第一材料,第二沉积源120可以包括第二材料,并且第三沉积源130可以包括第三材料。
例如,第一材料至第三材料可以包括构成有机发光元件的发光层的主材料和掺杂剂材料。此外,第一材料至第三材料中的每一个可以包括分别构成有机发光元件的电子注入层、电子传输层、空穴传输层和空穴注入层的材料中的一种。
沉积源110、120和130中的每一个连接至蒸发室200。具体地,分别容纳沉积源110、120和130的容器CT通过限定在容器CT的上部部分中的排放孔ER连接至蒸发室200。沉积源110、120和130的沉积材料可以通过排放孔ER移动至蒸发室200。沉积材料可以在蒸发室200中蒸发,并且以多个蒸汽颗粒DP的形式提供给喷嘴300(参见图1和图2)。
根据本发明构思的示例性实施方式,可以根据待沉积的沉积材料的种类选择性地打开和关闭排放孔ER。图3示出了仅打开多个排放孔ER中的与第二沉积源120连接的一个排放孔ER的情况的示例。
根据示例性实施方式的沉积设备1000包括至少一个加热构件HM1和HM2。加热构件HM1和HM2可以与沉积源110、120和130一起容纳在壳体HS中。在另一示例性实施方式中,可以省略壳体HS。
加热构件HM1和HM2设置成围绕沉积源110、120和130。加热构件HM1和HM2可以向沉积源110、120和130传递热量。
图3示出了加热构件HM1和HM2设置成多个的情况的示例。具体地,多个加热构件HM1和HM2包括第一加热构件HM1和第二加热构件HM2。第一加热构件HM1设置成与沉积源110、120和130的侧表面相邻,以对沉积源110、120和130的侧表面进行加热。第二加热构件HM2设置在沉积源110、120和130下方,以对沉积源110、120和130的底表面进行加热。示例性实施方式不特别受限于加热构件HM1和HM2的形状和布置关系。
图4是图1的沉积源、蒸发室、喷嘴和电离器的立体图,并且图5是图1的喷嘴和电离器的放大剖视图。图6是第二电极部分的放大立体图。
参照图4至图6,根据本发明构思的示例性实施方式的电离器IZ包括第一电极单元400和第二电极单元500。第一电极单元400和第二电极单元500中的每一个包括金属材料。
第一电极单元400设置在喷嘴300上方。第一电极单元400包括第一板410和多个针形电极420。第一板410具有与平台STG的顶表面平行的板形状。在第一板410中可以限定有多个喷嘴孔NH。喷嘴孔NH穿过第一板410。喷嘴孔NH布置在第一方向DR1上。具体地,喷嘴孔NH布置成穿过第一板410在第二方向DR2上的中心。
喷嘴孔NH在平面上与喷嘴300重叠。喷嘴300中的每一个的至少一部分插入至喷嘴孔NH中的每一个中。具体地,喷嘴300的上部部分可以一一对应地插入至喷嘴孔NH。根据示例性实施方式,第一板410可以连接至喷嘴300。
多个针形电极420设置在第一板410上。针形电极420中的每一个在作为向上方向的第三方向DR3上延伸。针形电极420中的每一个的端部可以具有尖的形状。即,针形电极420中的每一个的上部部分可以具有比其下部部分的厚度小的厚度。虽然在图5中针形电极420中的每一个的所述端部设置在比喷嘴300中的每一个的顶表面的高度高的高度处,但是示例性实施方式不限于此。
针形电极420可以不设置在与喷嘴孔NH重叠的区域中。
第二电极单元500设置在第一电极单元400上方。即,第二电极单元500设置在第一电极单元400与平台STG之间。第二电极单元500与第一电极单元400间隔开预定距离。第二电极单元500具有与第一电极单元400的第一板410平行的板形状。
根据本发明构思的示例性实施方式,在第二电极单元500中可以限定有多个网孔MH。即,第二电极单元500可以具有其中条形电极分别在彼此交叉的第一方向DR1和第二方向DR2上延伸的格子形状。网孔MH穿过第二电极单元500。网孔MH中的每一个在平面上具有矩形形状。
根据示例性实施方式,可以向第一电极单元400和第二电极单元500中的每一个施加电压。即,在第一电极单元400与第二电极单元500之间生成第一电场EF1。第一电极单元400的针形电极420中的每一个的端部与第二电极单元500之间的距离被限定为第一距离DT1。
从喷嘴300喷射的蒸汽颗粒中的至少一部分可以通过第一电极单元400的针形电极420而带电荷。例如,蒸汽颗粒中的与针形电极420接触或相邻的蒸汽颗粒可以向针形电极420提供电子,并且因此具有正(+)极性。
带电荷的蒸汽颗粒被限定为带电颗粒。带电颗粒穿过网孔MH,并且然后被提供给电离器IZ的上侧。
根据示例性实施方式,第一电场EF1可以具有比沉积材料的电离能值大且比沉积材料的分解能值小的强度。当第一电场EF1具有处于上述范围内的预定强度时,蒸汽颗粒可以带电荷。例如,第一电场EF1可以具有约106V/m至约107V/m的强度。
图7是示出图5的喷嘴中的一个喷嘴的剖视图。图8是图7的喷嘴的横向剖视图。
参照图7和图8,根据本发明构思的实施方式的喷嘴300中的每一个包括多个突出尖端PT。突出尖端PT设置在喷嘴300中的每一个的内表面上。突出尖端PT中的每一个在平面或截面上可以具有从喷嘴300的内表面朝向喷嘴300的中心的尖的形状。突出尖端PT包括导电材料。
虽然突出尖端PT完全布置在由喷嘴300的内表面所占据的区域中,但是本发明构思的实施方式不限于此。例如,根据本发明构思的另一实施方式,突出尖端PT可以设置成限制于由喷嘴300的内表面所占据的区域的一部分。例如,突出尖端PT可以设置成限制于由喷嘴300的内表面所占据的区域中的、与喷嘴300的喷射沉积材料的端部相邻的区域。即,突出尖端PT可以仅设置在喷嘴300的内表面的上部区域上。
根据示例性实施方式,可以在施加有电压的喷嘴300与第二电极单元500之间产生电场。提供给喷嘴300的蒸汽颗粒DP中的至少一部分可以通过设置在喷嘴300中的每一个的内表面上的突出尖端PT而带电荷。例如,蒸汽颗粒DP中的与突出尖端PT接触或相邻的部分蒸汽颗粒DP可以向突出尖端PT提供电子以具有正(+)极性。即,蒸汽颗粒DP可以通过设置在喷嘴300的内表面上的多个突出尖端PT转换成带电颗粒IP。带电颗粒IP可以通过喷嘴300从喷嘴300的内部空间喷射。
图9是示出根据本发明构思的示例性实施方式的沉积材料的移动路径的视图。
将参照图9对沉积源100的沉积材料在目标衬底SUB上的沉积原理进行描述。
根据该实施方式,可以向喷嘴300、电离器IZ的电极单元400和500以及平台STG中的每一个施加电压。
具体地,向喷嘴300施加充电电压VN
向第一电极单元400施加第一电压V1
向第二电极单元500施加第二电压V2
向平台STG施加第三电压V3
根据示例性实施方式,喷嘴300电连接至第一电极单元400。因此,充电电压VN可以具有与第一电压V1的强度相同的强度。例如,充电电压VN和第一电压V1中的每一个可以具有约90V至约110V的强度。
虽然未示出,但是当喷嘴300和第一电极单元400彼此间隔开时,充电电压VN可以具有与第一电压V1的强度不同的强度。根据本发明构思,充电电压VN与第一电压V1之间的强度关系不受特别限制。
第二电压V2可以小于充电电压VN和第一电压V1中的每一个。例如,第二电压V2可以具有约40V至约60V的强度。
因此,可以在喷嘴300与第二电极单元500之间以及在第一电极单元400与第二电极单元500之间生成第一电场EF1(参见图5)。移动至喷嘴300中的每一个的内部空间以及第一电极单元400与第二电极单元500之间的空间中的每一个的蒸汽颗粒DP(参见图7)可以通过第一电场EF1(参见图5)而带电荷,并且因此转换成带电颗粒IP。带电颗粒IP穿过第二电极单元500的网孔MH(参见图6)以向上移动。
第三电压V3可以小于第二电压V2。例如,第三电压V3可以具有约1V至约20V的强度。
因此,可以在第二电极单元500与平台STG之间生成第二电场EF2。第二电场EF2可以具有比第一电场EF1的强度小的强度。例如,第二电场EF2可以具有约10V/m至约100V/m的强度。第二电极单元500与平台STG之间的间隔距离限定为第二距离DT2。第二距离DT2大于第一距离DT1。此外,第二距离DT2可以比喷嘴300中的每一个与第二电极单元500之间的距离大。
穿过第二电极单元500的带电颗粒IP朝向平台STG移动。根据该实施方式,具有正(+)极性的带电颗粒IP可以沿着第二电场EF2的方向移动。如上所述,第二电场EF2与第三方向DR3平行。
带电颗粒IP沿着第二电场EF2的方向移动,并且然后沉积在目标衬底SUB上。
图10是根据示例性实施方式的目标衬底的放大图,并且图11是在其上完成沉积的目标衬底的放大图。
图10和图11示出了目标衬底SUB的配置的示例,以对根据示例性实施方式的沉积设备1000的使用进行说明。即,根据本发明构思的沉积设备1000的使用不特别受限于目标衬底SUB的种类。
参照图10和图11,根据示例性实施方式的目标衬底SUB可以是有机发光显示面板的一部分。在下文中,将对目标衬底SUB的配置进行更详细的描述。
目标衬底SUB包括基底层BS、功能层BL和电路层CL。基底层BS限定目标衬底SUB的后表面。基底层BS可以是用于形成目标衬底SUB的电极和显示元件的基底层。基底层BS可以设置成衬底的形式。基底层BS可以与平台STG(参见图9)完全接触。
功能层BL设置在基底层BS上。功能层BL可以包括阻挡层和/或缓冲层。功能层BL可以防止通过基底层BS引入的氧气或水分渗入至电路层CL中并且允许电路层CL稳定地形成在基底层BS上。在本说明书中,对功能层BL的材料种类没有特别限制。根据本发明构思的另一示例性实施方式,可以省略功能层BL。
电路层CL设置在基底层BS上。电路层CL可以包括用于驱动有机发光元件的多个薄膜晶体管TFT和多条信号线(未示出)。图10和图11仅示出了电路层CL的多个薄膜晶体管TFT中的与有机发光元件直接连接的薄膜晶体管TFT,并且因此,稍后将作为示例对薄膜晶体管TFT的配置进行描述。
薄膜晶体管TFT中的每一个包括半导体图案SP、控制电极GE、输入电极IE和输出电极OE。半导体图案SP可以包括半导体材料。控制电极GE与半导体图案SP间隔开,且第一绝缘层IL1位于控制电极GE与半导体图案SP之间。
输入电极IE和输出电极OE可以与控制电极GE间隔开,且第二绝缘层IL2位于输入电极IE和输出电极OE与控制电极GE之间。输入电极IE和输出电极OE分别穿过第一绝缘层IL1和第二绝缘层IL2连接至半导体图案SP的一侧和另一侧。
第三绝缘层IL3可以设置在第二绝缘层IL2上,以覆盖输入电极IE和输出电极OE。在薄膜晶体管TFT中,半导体图案SP可以设置在控制电极GE上。替代地,半导体图案SP可以设置在输入电极IE和输出电极OE上。替代地,输入电极IE和输出电极OE可以设置在相同的层上并且直接连接至半导体图案SP。根据示例性实施方式的薄膜晶体管TFT可以具有多种结构,并且不受限于特定实施方式。
像素电极PE和像素限定层PDL设置在电路层CL上。像素电极PE可以穿过第三绝缘层IL3并连接至薄膜晶体管TFT。像素限定层PDL设置在第三绝缘层IL3和像素电极PE上。沉积开口EOP可以限定在像素限定层PDL中。沉积开口EOP可以使像素电极PE中的每一个的区域的至少一部分暴露。像素电极PE的暴露区域可以限定为像素区域PXA1、PXA2和PXA3。多个像素区域PXA1、PXA2和PXA3可以限定有机发光显示面板的显示区域。
如图10中所示,多个掩模开口MOP限定在掩模MSK中。掩模开口MOP可以在平面上与沉积开口EOP一一对应地重叠。即,掩模开口MOP与像素区域PXA1、PXA2和PXA3重叠。
根据本发明构思的示例性实施方式,通过喷嘴300和电离器IZ带电荷的带电颗粒IP朝向平台STG移动,即朝向目标衬底SUB移动。带电颗粒IP可以穿过掩模MSK的掩模开口MOP,并且然后沉积在位于目标衬底SUB上的像素区域PXA1至PXA3中。
如图11中所示,所沉积的沉积材料在像素区域PXA1、PXA2和PXA3中形成发光层EL。发光层EL设置在像素电极PE中的每一个上。虽然未示出,但在完全形成发光层EL之后,在发光层EL上形成公共电极(未示出)以制造显示面板的显示衬底。
与本发明构思的示例性实施方式不同,当蒸汽颗粒不带电荷时,或者当在电离器IZ与平台STG之间没有生成电场时,从喷嘴300喷射的蒸汽颗粒可能不会均匀地提供给目标衬底SUB。具体地,在像素区域限定在目标衬底SUB的边缘上的情况下,目标衬底SUB的顶表面的法线与蒸汽颗粒入射的方向之间的角度可以相对大。即,当蒸汽颗粒倾斜地入射至目标衬底SUB中时,入射至限定在目标衬底SUB的边缘区域中的像素区域中的蒸汽颗粒中的一部分可以被掩模MSK阻挡。在这种情况下,蒸汽颗粒可能无法沉积在像素区域的局部区域中。然而,根据本发明构思的示例性实施方式,蒸汽颗粒DP(参见图7)相对于喷嘴300和电离器IZ中的每一个而带电荷,并且带电颗粒IP移动至电离器IZ与平台STG之间的其中生成有第二电场EF2的空间。带电颗粒IP的移动方向可以通过第二电场EF2改变到与第三方向DR3相邻的方向中。具体地,由于第二电场EF2的影响,带电颗粒IP的角度可以在带电颗粒IP的移动方向与第二电场EF2的方向之间减小。该角度可以是约10度或更小。即,根据该实施方式,带电颗粒IP相对于平台STG的顶表面的角度θ(参见图12)可以是约80度至约100度。在该实施方式中,平台STG具有与目标衬底SUB的顶表面以及掩模MSK的顶表面和底表面平行的顶表面。因此,根据本发明构思的该实施方式,由于带电颗粒IP在邻近于第三方向DR3的方向上入射至位于目标衬底SUB上的像素区域PXA1至PXA3中,因此沉积材料可以均匀地沉积在目标衬底SUB上。即,可以提高有机发光显示装置的良品率。
此外,根据示例性实施方式,可以向喷嘴300中的每一个施加电压,并且多个突出尖端PT可以设置在喷嘴300中的每一个的内表面上,可以改善沉积材料的带电荷效率。
图12是示出取决于第二电场的强度的沉积材料的路径的曲线图,并且图13是示出取决于第二电场的强度的沉积材料的入射角的曲线图。
根据本发明构思的示例性实施方式,随着在平台STG与第二电极单元500之间生成的第二电场EF2的强度增加,即,随着平台STG与第二电极单元500之间的电位差显著增加,带电颗粒IP的移动方向可以与第三方向DR3(参见图9)相邻。即,随着平台STG与第二电极单元500之间的电位差增加,入射角θ可以增加,其中入射角θ限定为平台STG的顶表面与带电颗粒IP的移动方向之间的角度。
如图12中所示,与电位差是约1V的情况相比,当电位差是约10V时,带电颗粒IP的入射角θ增加。此外,与电位差是约10V的情况相比,当电位差是约100V时,入射角θ增加。根据示例性实施方式,当电位差是约10V或更大时,带电颗粒IP的入射角θ可以是约80度至约100度。
另外,如图13中所示,随着第二距离DT2减小,入射角θ可以增加。当其中产生第二电场EF2的第三方向DR3(参见图9)上的第二距离DT2(即,平台STG与第二电极单元500之间的第二距离DT2)是约340mm至约505mm并且电位差是约10V或更大时,带电颗粒IP的入射角θ可以是约80度至约100度。
图14是根据本发明构思的另一示例性实施方式的电离器的放大剖视图,并且图15是图14的第二电极单元的放大图。
为了便于描述,将主要描述该实施方式与前述实施方式之间的不同之处,并且将从前述实施方式中推导得出所省略的描述。此外,相同的附图标记被赋予相同的组件,并且将省略与该组件有关的重复描述。
参照图14和图15,根据另一示例性实施方式,多个网孔MH-1可以限定在电离器IZ-1的第二电极单元500-1中。网孔MH-1穿过第二电极单元500-1。网孔MH-1中的每一个在平面上具有矩形形状。
根据该实施方式,网孔MH-1中的每一个的内表面具有朝向网孔MH-1中的每一个的中心变尖的截面形状。即,网孔MH-1中的每一个的内表面可以包括至少一个倾斜表面IS。
根据该实施方式,从喷嘴300提供的蒸汽颗粒DP中的没有在喷嘴300中的每一个的内部空间或者针形电极420与第二电极单元500-1之间的空间中带电荷的部分蒸汽颗粒DP可以通过第二电极单元500-1的网孔MH-1的内表面的倾斜表面IS带电荷。例如,蒸汽颗粒DP中的与倾斜表面IS接触或相邻的部分蒸汽颗粒DP可以向第二电极单元500-1提供电子以具有正(+)极性。
因此,根据该实施方式,可以进一步改善沉积材料的带电荷效率。
图16是根据本发明构思的另一示例性实施方式的电离器的放大剖视图。
为了便于描述,将主要描述该实施方式与前述实施方式之间的不同之处,并且将从前述实施方式中推导得出所省略的描述。此外,相同的附图标记被赋予相同的组件,并且将省略与该组件有关的重复描述。
参照图16,根据另一示例性实施方式的沉积设备还包括多个子加热构件600。
子加热构件600布置成围绕喷嘴300。子加热构件600与喷嘴300一一对应地设置。具体地,子加热构件600中的每一个设置成围绕喷嘴300中的每一个的外表面。子加热构件600中的每一个与喷嘴300的端部相邻。
示例性实施方式不特别受限于子加热构件600的形状和布置关系。例如,根据另一示例性实施方式,子加热构件600中的每一个可具有完全围绕喷嘴300中的每一个的外表面的形状,或者可设置在喷嘴300中的每一个的内部空间中。
根据该实施方式,子加热构件600可以设置成与喷嘴300的上部部分相邻,以对喷嘴300的内部空间进行加热。因此,可以防止蒸汽颗粒积聚在喷嘴300的内部空间中或者积聚在喷嘴300周围。
图17是根据本发明构思的另一示例性实施方式的喷嘴的剖视图。
为了便于描述,将主要描述该实施方式与前述实施方式之间的不同之处,并且将从前述实施方式中推导得出所省略的描述。此外,相同的附图标记被赋予相同的组件,并且将省略与该组件有关的重复描述。
参照图17,根据另一示例性实施方式的喷嘴300-3中的每一个的顶表面在截面上可以具有在作为向上方向的第三方向DR3上变尖的形状。根据该实施方式,从喷嘴300-3喷射的蒸汽颗粒DP可以通过喷嘴300-3中的每一个的顶表面的尖的形状而带电荷。蒸汽颗粒DP可以通过喷嘴300-3喷射,并且还向喷嘴300-3提供电子以具有正(+)极性。
根据该实施方式,可以进一步改善沉积材料的带电荷效率。
图18是根据本发明构思的另一示例性实施方式的电离器的放大剖视图。
为了便于描述,将主要描述该实施方式与前述实施方式之间的不同之处,并且将从前述实施方式中推导得出所省略的描述。此外,相同的附图标记被赋予相同的组件,并且将省略与该组件有关的重复描述。
参照图18,根据另一示例性实施方式的第一电极单元400-4包括第一板410和多个针形电极420-4。由于第一板410具有与图4和图5的上述第一板410相同的配置,因此将省略对其的详细描述。
针形电极420-4设置在第一板410上。针形电极420-4中的每一个在作为向上方向的第三方向DR3上延伸。
根据该实施方式,当针形电极420-4在第一板410上邻近于喷嘴300时,密度可能降低。具体地,位于邻近于喷嘴300的区域中的针形电极420-4之间的距离可以增加,并且位于远离喷嘴300的方向上的针形电极420-4之间的在第二方向DR2上的距离可以减小。
通常,位于邻近于喷嘴300的区域中的蒸汽颗粒可以具有比位于不邻近于喷嘴300的区域中的蒸汽颗粒的密度大的密度。根据该实施方式,位于蒸汽颗粒相对分散的区域(即,不邻近于喷嘴300的区域)中的针形电极420-4之间的距离可以小于位于蒸汽颗粒的密度相对高的区域(即,相对邻近于喷嘴300的区域)中的针形电极420-4之间的距离。因此,即使通过喷嘴300喷射的蒸汽颗粒具有对于每个区域的不同密度,由于针形电极420-4而导致的带电荷效率对于每个区域也是不同的。因此,沉积设备可以进一步改善沉积均匀性。
图19是根据本发明构思的另一示例性实施方式的沉积设备的剖视图。
为了便于描述,将主要描述该实施方式与前述实施方式之间的不同之处,并且将从前述实施方式中推导得出所省略的描述。此外,相同的附图标记被赋予相同的组件,并且将省略与该组件有关的重复描述。
参照图19,根据另一示例性实施方式的沉积设备1000-5的第二电极单元500-5可包括多个电极510和520,多个电极510和520中的每一个具有板形状。
具体地,第二电极单元500-5包括第一网状电极510和多个第二网状电极520。虽然未示出,但是多个网孔MH(参见图6)可以限定在第一网状电极510和第二网状电极520中的每一个中。
第一网状电极510和第二网状电极520可以在平面上彼此间隔开。在该实施方式中,第一网状电极510和第二网状电极520设置在相同的平面上。即,第一网状电极510与平台STG之间的距离与第二网状电极520中的每一个与平台STG之间的距离相同。
第一网状电极510可以在平面上具有在第一方向DR1上延伸的板形状。第一网状电极510可以在平面上与平台STG的中央部分重叠。第一网状电极510可以在平面上与喷嘴300重叠。
第二网状电极520中的每一个在平面上具有在第一方向DR1上延伸的板形状。第二网状电极520布置在第二方向DR2上,且第一网状电极510位于第二网状电极520之间。第二网状电极520可以在平面上与平台STG的外围部分重叠。第二网状电极520在平面上不与喷嘴300重叠。
根据该实施方式,施加至第一网状电极510的电压V2A可以大于施加至第二网状电极520中的每一个的电压V2B。即,在第一网状电极510与第一电极单元400之间生成的第一子电场可以具有比在第二网状电极520中的每一个与第一电极单元400之间生成的第二子电场的强度小的强度。在第一网状电极510与平台STG之间生成的电场EF2A可以具有比在第二网状电极520中的每一个与平台STG之间生成的电场EF2B的强度大的强度。
根据该实施方式,在蒸汽颗粒具有相对低的密度的区域(即,电离器IZ中的相对不邻近于喷嘴300的区域)中的电场具有比在蒸汽颗粒具有相对高的密度的区域(即,邻近于喷嘴300的区域)中的电场的强度大的强度。因此,即使通过喷嘴300喷射的蒸汽颗粒具有对于每个区域的不同密度,由于针形电极而导致的带电荷效率对于每个区域也是不同的。因此,沉积设备可以进一步改善沉积均匀性。
图20是根据本发明构思的另一示例性实施方式的沉积设备的剖视图。
为了便于描述,将主要描述该实施方式与前述实施方式之间的不同之处,并且将从前述实施方式中推导得出所省略的描述。此外,相同的附图标记被赋予相同的组件,并且将省略与该组件有关的重复描述。
参照图20,根据另一示例性实施方式的沉积设备1000-6的第二电极单元500-6包括第一网状电极510和多个第二网状电极520。
第一网状电极510和第二网状电极520可以在平面上彼此间隔开。在该实施方式中,可以向第一网状电极510和第二网状电极520施加相同的电压V2
根据该实施方式,第一网状电极510可以设置成高于第二网状电极520。即,第一网状电极510与第一电极单元400之间的距离可以大于第二网状电极520中的每一个与第一电极单元400之间的距离。第一网状电极510与平台STG之间的距离小于第二网状电极520中的每一个与平台STG之间的距离。
因此,在第一网状电极510与第一电极单元400之间生成的第一子电场可以具有比在第二网状电极520中的每一个与第一电极单元400之间生成的第二子电场的强度小的强度。在第一网状电极510与平台STG之间生成的电场EF2A可以具有比在第二网状电极520中的每一个与平台STG之间生成的电场EF2B的强度大的强度。
根据该实施方式,在蒸汽颗粒具有相对低的密度的区域(即,电离器IZ中的相对不邻近于喷嘴300的区域)中的电场具有比在蒸汽颗粒具有相对高的密度的区域(即,邻近于喷嘴300的区域)中的电场的强度大的强度。因此,即使通过喷嘴300喷射的蒸汽颗粒具有对于每个区域的不同密度,由于针形电极而导致的带电荷效率对于每个区域也是不同的。因此,沉积设备可以进一步改善沉积均匀性。
图21是根据本发明构思的另一示例性实施方式的沉积设备的剖视图。
为了便于描述,将主要描述该实施方式与前述实施方式之间的不同之处,并且将从前述实施方式中推导得出所省略的描述。此外,相同的附图标记被赋予相同的组件,并且将省略与该组件有关的重复描述。
参照图21,根据另一示例性实施方式的沉积设备1000-7还包括设置在电离器IZ与平台STG之间的第三电极单元700。第三电极单元700可以具有板形状。虽然未示出,但是第三电极单元700包括限定在平面中的多个孔(未示出)。从电离器IZ提供的带电颗粒可以穿过孔(未示出)以朝向平台STG移动。
示例性实施方式不特别受限于孔(未示出)的形状和数量。例如,第三电极单元700的孔(未示出)可以具有与上述第二电极单元500的网孔MH(参见图6)中的每一个相同的形状。
根据示例性实施方式,可以向第三电极单元700施加第四电压V4。第四电压V4可以等于或小于第二电压V2并且大于第三电压V3
当第四电压V4等于第二电压V2时,可以在喷嘴300与第二电极单元500之间以及第一电极单元400与第二电极单元500之间生成第一电场EF1(参见图5),并且可以在第三电极单元700与平台STG之间生成第二电场EF2。可以不在第二电极单元500与第三电极单元700之间生成电场。
虽然未示出,但是当第四电压V4小于第二电压V2时,可以在第二电极单元500与第三电极单元700之间生成第三电场(未示出)。第三电场(未示出)的方向与第三方向DR3平行地朝向平台STG。在示例性实施方式中,第三电场(未示出)的强度不受特别限制。
图22是根据本发明构思的另一示例性实施方式的沉积源、蒸发室、喷嘴和电离器的立体图,并且图23是图22的沉积源、蒸发室、喷嘴和电离器的剖视图。
为了便于描述,将主要描述该实施方式与前述实施方式之间的不同之处,并且将从前述实施方式中推导得出所省略的描述。此外,相同的附图标记被赋予相同的组件,并且将省略与该组件有关的重复描述。
参照图22和图23,根据另一示例性实施方式的沉积设备具有其中沉积源100、蒸发室200和喷嘴300彼此连接的形状。
根据该实施方式,第一电极单元400-8可以在平面上具有在第一方向DR1上延伸的形状。具体地,第一电极单元400-8的第一板410可以具有在第一方向DR1上延伸的板形状。由第一板410占据的平面的面积可以小于由第二电极单元500占据的平面的面积。第一电极单元400-8可以连接至沉积源100、蒸发室200和喷嘴300。
虽然未示出,但是根据该实施方式的沉积设备还可包括沉积源移动单元(未示出)。沉积源移动单元(未示出)允许沉积源100、蒸发室200、喷嘴300和第一电极单元400-8在第二方向DR2上往复运动。随着第一电极单元400-8移动,从喷嘴300喷射的蒸汽颗粒可以均匀地提供给第二电极单元500。
根据该实施方式,可以更有效地分散从喷嘴300喷射的蒸汽颗粒。即,根据该实施方式,可以进一步改善沉积设备的沉积均匀性。
图24是根据本发明构思的另一示例性实施方式的目标衬底的放大剖视图。
为了便于描述,将主要描述该实施方式与前述实施方式之间的不同之处,并且将从前述实施方式中推导得出所省略的描述。此外,相同的附图标记被赋予相同的组件,并且将省略与该组件有关的重复描述。
如图24中所示,根据本发明构思的另一实施方式,可以向掩模MSK施加第三电压V3。不向平台STG施加电压。因此,可以在第二电极单元500(参见图9)与掩模MSK之间生成电场。该电场可以具有比上述第一电场的强度小的强度。
根据该实施方式,通过喷嘴300(参见图9)或电离器IZ(参见图9)而带电荷的带电颗粒IP可以朝向掩模MSK入射。带电颗粒IP可以穿过掩模MSK的掩模开口MOP,并且然后沉积在目标衬底SUB上的像素区域PXA1至PXA3中。
图25是根据本发明构思的另一示例性实施方式的目标衬底的放大剖视图。
为了便于描述,将主要描述该实施方式与前述实施方式之间的不同之处,并且将从前述实施方式中推导得出所省略的描述。此外,相同的附图标记被赋予相同的组件,并且将省略与该组件有关的重复描述。
如图25中所示,根据另一示例性实施方式,可以向目标衬底SUB的像素电极PE施加第三电压V3A、V3B和V3C。第三电压V3A、V3B和V3C中的每一个可以小于第二电压V2。可以不向平台STG和掩模MSK施加电压。因此,可以在像素电极PE与第二电极单元500(参见图9)之间生成电场。该电场可以具有比上述第一电场的强度小的强度。
根据该实施方式,通过喷嘴300(参见图9)或电离器IZ(参见图9)而带电荷的带电颗粒IPA、IPB和IPC可以朝向目标衬底SUB入射。带电颗粒IPA、IPB和IPC可以穿过掩模MSK的掩模开口MOP,并且然后沉积在目标衬底SUB上的像素区域PXA1至PXA3中。
此外,根据本发明构思的示例性实施方式,当在像素区域PXA1至PXA3中沉积不同的沉积材料时,施加至像素电极PE的第三电压V3A、V3B和V3C可以根据像素区域PXA1至PXA3的种类而彼此不同。例如,沉积在像素区域PXA1至PXA3中的沉积材料可以构成发射具有彼此不同颜色的光的发光层EL(参见图11)。
具体地,可以向设置在第一像素区域PXA1中的像素电极PE施加第一子电压V3A,可以向设置在第二像素区域PXA2中的像素电极PE施加第二子电压V3B,并且可以向设置在第三像素区域PXA3中的像素电极PE施加第三子电压V3C。第一子电压V3A、第二子电压V3B和第三子电压V3C中的每一个小于第二电压V2(参见图9)。第一子电压V3A、第二子电压V3B和第三子电压V3C可以通过沉积在像素区域PXA1至PXA3中的沉积材料的电离能值或分解能值而确定。
图26是示出根据本发明构思的示例性实施方式的沉积方法的流程图。
在下文中,稍后将对使用根据示例性实施方式的沉积设备的沉积方法进行描述。
首先,将目标衬底SUB(参见图10)放置在平台STG上(参见图1)(S1)。如图10中所示,可以通过顺序地形成基底层BS、电路层CL和像素电极PE来设置目标衬底SUB(参见图10)。
此后,蒸发沉积源100的沉积材料(S2)。沉积材料可以在蒸发室200(参见图3)中蒸发。所蒸发的沉积材料以多个蒸汽颗粒DP(参见图7)的形式提供给喷嘴300。
此后,可以向电离器IZ(参见图9)和喷嘴300(参见图9)施加电压VN、V1和V2以在电离器IZ(参见图9)和喷嘴300(参见图9)中生成第一电场EF1。沉积材料可以通过第一电场EF1而带电荷(S3)。
具体地,向喷嘴300(参见图9)施加充电电压VN,向第一电极单元400施加第一电压V1,并且向第二电极单元500施加第二电压V2。在该实施方式中,充电电压VN和第一电压V1中的每一个大于第二电压V2。沉积材料可以通过电离器IZ的针形电极420(参见图5)和喷嘴300的突出尖端PT(参见图7)而带电荷。
此后,向平台STG施加第三电压V3,以在第二电极单元500(参见图9)与平台STG之间生成第二电场EF2(S4)。第三电压V3可以小于第二电压V2。第二电场EF2可以具有比第一电场EF1的强度小的强度。
根据本发明构思的另一示例性实施方式,除了将第三电压V3施加至平台STG的方法之外,还可以通过多种方法在第二电极单元500(参见图9)与平台STG之间生成第二电场EF2。例如,如图24中所示,可以通过将第三电压V3施加至掩模MSK(参见图24)的方法或将第三电压V3施加至目标衬底SUB的像素电极PE中的每一个的方法,在第二电极单元500(参见图9)与平台STG之间生成第二电场EF2
第二电场EF2可以引导移动方向,使得带电荷的沉积材料入射至目标衬底SUB中。在该实施方式中,沉积材料入射至目标衬底SUB中的方向可以相对于目标衬底SUB的顶表面成约80度至约100度。
根据本发明构思的示例性实施方式,沉积材料可以均匀地沉积在衬底上。即,可以提高有机发光显示装置的良品率。
虽然本文中已经描述了特定的示例性实施方式和实现方式,但是根据该描述,其它实施方式和修改将是显而易见的。因此,本发明构思不限于这些实施方式,而是如将对本领域普通技术人员显而易见的那样,受限于所附权利要求的更宽泛范围以及多种显而易见的修改和等同布置。

Claims (39)

1.沉积设备,包括:
腔室;
平台,设置在所述腔室内并且在所述平台上放置有目标衬底;
沉积源,设置在所述腔室内并包括沉积材料;
多个喷嘴,连接至位于所述腔室内的所述沉积源,以在所述平台的方向上喷射所述沉积材料;以及
电离器,设置在所述喷嘴与所述平台之间,以使从所述喷嘴喷射的所述沉积材料带电荷,
其中,在所述电离器和所述喷嘴中的每一个中生成第一电场,以及
在所述平台与所述电离器之间生成第二电场,所述第二电场具有比所述第一电场的强度小的强度。
2.根据权利要求1所述的沉积设备,其中,所述喷嘴中的每一个包括多个突出尖端,所述多个突出尖端设置在所述喷嘴中的每一个的内表面上,以使所述沉积材料带电荷。
3.根据权利要求1所述的沉积设备,其中,所述电离器包括:
第一电极单元;以及
第二电极单元,设置在所述第一电极单元与所述平台之间,并具有其中限定有多个网孔的板形状,
其中,所述第一电极单元包括:
第一板,具有板形状;以及
多个针形电极,设置在所述第一板上,以使从所述喷嘴喷射的所述沉积材料带电荷。
4.根据权利要求3所述的沉积设备,其中,向所述喷嘴施加充电电压,
向所述第一电极单元施加第一电压,
向所述第二电极单元施加第二电压,所述第二电压比所述第一电压和所述充电电压中的每一个小,以及
向所述平台施加第三电压,所述第三电压比所述第二电压小。
5.根据权利要求4所述的沉积设备,其中,所述充电电压与所述第一电压相同。
6.根据权利要求4所述的沉积设备,其中,所述喷嘴电连接至所述第一电极单元。
7.根据权利要求3所述的沉积设备,其中,所述第一电极单元与所述第二电极单元之间的距离或者所述喷嘴中的每一个与所述第二电极单元之间的距离小于所述第二电极单元与所述平台之间的距离。
8.根据权利要求3所述的沉积设备,其中,在所述第一板中限定有多个喷嘴孔,以及
所述多个喷嘴中的每一个的至少一部分插入至所述喷嘴孔中的每一个中。
9.根据权利要求3所述的沉积设备,还包括设置在所述平台与所述电离器之间的掩模,
其中,所述沉积材料沉积在所述目标衬底的由所述掩模暴露的区域中。
10.根据权利要求9所述的沉积设备,其中,向所述喷嘴施加充电电压,
向所述第一电极单元施加第一电压,
向所述第二电极单元施加第二电压,所述第二电压比所述第一电压和所述充电电压中的每一个小,以及
向所述掩模施加第三电压,所述第三电压比所述第二电压小。
11.根据权利要求3所述的沉积设备,其中,所述第二电极单元的所述网孔中的每一个的内表面包括至少一个倾斜表面,以及
所述网孔中的每一个的所述内表面具有在平面上朝向所述网孔中的每一个的中心变尖的形状。
12.根据权利要求11所述的沉积设备,还包括子加热构件,所述子加热构件配置成分别围绕所述多个喷嘴。
13.根据权利要求3所述的沉积设备,其中,位于所述第一板上的所述针形电极的密度在靠近于所述喷嘴的方向上减小。
14.根据权利要求3所述的沉积设备,其中,所述喷嘴布置在第一方向上,以在平面上与所述平台的中央部分重叠,以及
所述第二电极单元包括:
第一网状电极,在所述第一方向上延伸,以在所述平面上与所述平台的所述中央部分重叠;以及
多个第二网状电极,所述多个第二网状电极彼此面对,且所述第一网状电极在平面上在与所述第一方向垂直的第二方向上位于所述多个第二网状电极之间,
其中,在所述第一网状电极与所述第一电极单元之间生成的电场具有比在所述第二网状电极与所述第一电极单元之间生成的电场的强度小的强度。
15.根据权利要求14所述的沉积设备,其中,施加至所述第一网状电极的电压大于施加至所述第二网状电极的电压。
16.根据权利要求14所述的沉积设备,其中,所述第一网状电极与所述第一电极单元之间的距离大于所述第二网状电极与所述第一电极单元之间的距离。
17.根据权利要求3所述的沉积设备,还包括第三电极单元,所述第三电极单元设置在所述电离器与所述平台之间,并且在所述第三电极单元中限定有多个孔,
其中,在所述第三电极单元与所述平台之间生成所述第二电场。
18.根据权利要求17所述的沉积设备,其中,向所述喷嘴施加充电电压,
向所述第一电极单元施加第一电压,
向所述第二电极单元施加第二电压,所述第二电压比所述第一电压和所述充电电压中的每一个小,
向所述平台施加第三电压,所述第三电压比所述第二电压小,以及
向所述第三电极单元施加第四电压,所述第四电压等于或小于所述第二电压并且大于所述第三电压。
19.根据权利要求3所述的沉积设备,其中,所述目标衬底包括:
基底层;
多个薄膜晶体管,设置在所述基底层上;以及
像素电极,一一对应地电连接至所述薄膜晶体管,
其中,所述沉积材料沉积在所述像素电极上。
20.根据权利要求19所述的沉积设备,其中,向所述喷嘴施加充电电压,
向所述第一电极单元施加第一电压,
向所述第二电极单元施加第二电压,所述第二电压比所述第一电压和所述充电电压中的每一个小,以及
向所述像素电极中的至少一个施加第三电压,所述第三电压比所述第二电压小。
21.根据权利要求3所述的沉积设备,还包括沉积源移动单元,所述沉积源移动单元设置成与所述沉积源相邻以允许所述沉积源移动。
22.根据权利要求21所述的沉积设备,其中,所述喷嘴布置在第一方向上,以及
所述第一电极单元的所述第一板具有在所述第一方向上延伸的形状。
23.根据权利要求1所述的沉积设备,还包括至少一个加热构件,所述加热构件配置成围绕所述沉积源。
24.根据权利要求1所述的沉积设备,其中,所述沉积源设置成多个,以及
所述多个沉积源包括彼此不同的沉积材料。
25.根据权利要求1所述的沉积设备,其中,所述第一电场具有等于或大于所述沉积材料的电离能值并且小于所述沉积材料的分解能值的强度。
26.根据权利要求1所述的沉积设备,还包括设置在所述喷嘴与所述沉积源之间的蒸发室,以蒸发所述沉积材料。
27.根据权利要求1所述的沉积设备,其中,所述喷嘴中的每一个的顶表面在截面上具有向上变尖的形状。
28.沉积方法,包括:
将目标衬底放置在平台上;
蒸发沉积源的沉积材料;
在电离器和喷嘴中形成第一电场以使所述沉积材料带电荷;以及
将所述沉积材料沉积在所述目标衬底上,
其中,沉积所述沉积材料包括:在所述电离器与所述平台之间形成第二电场以引导所述沉积材料的移动方向,所述第二电场具有比所述第一电场的强度小的强度。
29.根据权利要求28所述的沉积方法,其中,所述电离器包括:
第一电极单元;以及
第二电极单元,设置在所述第一电极单元与所述平台之间,并具有其中限定有多个网孔的板形状,
其中,所述第一电极单元包括:
第一板,具有板形状;以及
多个针形电极,设置在所述第一板上,以使从所述喷嘴喷射的所述沉积材料带电荷。
30.根据权利要求28所述的沉积方法,其中,所述喷嘴中的每一个包括多个突出尖端,所述多个突出尖端形成在所述喷嘴中的每一个的内表面上,以及
使所述沉积材料带电荷包括:向所述突出尖端施加充电电压以使所述沉积材料带电荷。
31.根据权利要求30所述的沉积方法,其中,使所述沉积材料带电荷还包括:
向第一电极单元施加第一电压;以及
向第二电极单元施加第二电压,所述第二电压比所述第一电压和所述充电电压中的每一个小。
32.根据权利要求31所述的沉积方法,其中,所述充电电压与所述第一电压相同。
33.根据权利要求31所述的沉积方法,其中,引导所述沉积材料包括向所述平台施加第三电压,所述第三电压比所述第二电压小。
34.根据权利要求31所述的沉积方法,还包括在所述目标衬底上设置掩模,
其中,引导所述沉积材料包括:向所述掩模施加第三电压,所述第三电压比所述第二电压小。
35.根据权利要求31所述的沉积方法,其中,
放置所述目标衬底包括:
在基底层上形成包括薄膜晶体管的电路层;以及
在所述电路层上形成像素电极,以及
引导所述沉积材料包括:向所述像素电极中的至少一个施加第三电压,所述第三电压比所述第二电压小。
36.根据权利要求31所述的沉积方法,其中,所述第二电极单元包括:
第一网状电极,在平面上与所述平台的中央部分重叠;以及
多个第二网状电极,所述多个第二网状电极彼此面对,且所述第一网状电极在所述平面上位于所述多个第二网状电极之间,
其中,所述第一网状电极和所述第二网状电极在所述平面上彼此间隔开,
所述第一网状电极与所述喷嘴中的每一个之间的距离大于所述第二网状电极中的每一个与所述喷嘴中的每一个之间的距离,以及
形成所述第一电场包括:
在所述第一网状电极与所述第一电极单元之间形成第一子电场;以及
在所述第二网状电极中的每一个与所述第一电极单元之间形成第二子电场,所述第二子电场具有比所述第一子电场的强度大的强度。
37.根据权利要求36所述的沉积方法,其中,使所述沉积材料带电荷包括:向所述第一网状电极和所述第二网状电极中的每一个施加不同的电压。
38.根据权利要求28所述的沉积方法,其中,在沉积所述沉积材料时,所述沉积材料在邻近于所述目标衬底的区域中的所述移动方向相对于所述平台的顶表面具有80度至100度的角度。
39.沉积设备,包括:
腔室;
平台,设置在所述腔室内并且在所述平台上放置有目标衬底;
掩模,设置在所述目标衬底上;
沉积源,设置在所述腔室内并包括沉积材料;
多个喷嘴,连接至位于所述腔室内的所述沉积源以喷射所述沉积材料,并包括多个突出尖端,所述多个突出尖端设置在所述喷嘴中的每一个的内表面上,以使所述沉积材料带电荷;以及
电离器,设置在所述喷嘴与所述平台之间,
其中,所述电离器包括:
第一电极单元,包括配置成使从所述喷嘴喷射的所述沉积材料带电荷的多个针形电极;以及
第二电极单元,面对所述第一电极单元并且配置成与所述第一电极单元以及所述喷嘴中的每一个一起生成第一电场,
其中,所述第二电极单元与所述平台、所述目标衬底和所述掩模中的至少一个一起生成第二电场,所述第二电场具有比所述第一电场的强度小的强度。
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