CN217895733U - 用于薄膜电极沉积的溅射设备 - Google Patents

用于薄膜电极沉积的溅射设备 Download PDF

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Abstract

公开用于薄膜电极沉积的溅射设备。所述溅射设备包括:布置在第一方向上并且彼此平行的第一圆柱靶和第二圆柱靶;设置在所述第一圆柱靶中的第一磁体;设置在所述第二圆柱靶中的第二磁体;以及在垂直于所述第一方向的第二方向上与所述第一圆柱靶和所述第二圆柱靶间隔开的基板支架,其中由从所述第一磁体的中心到所述第一圆柱靶的圆柱轴线的第一假想直线与第一垂直线形成的第一角和由从所述第二磁体的中心到所述第二圆柱靶的圆柱轴线的第二假想直线与第二垂直线形成的第二角中的每个都在大约30度到大约180度的范围内。

Description

用于薄膜电极沉积的溅射设备
技术领域
本公开涉及用于形成薄膜电极的溅射设备和方法。
背景技术
显示装置通常包括用于显示图像的多个像素,并且每个像素可以包括设置在基板上的发光元件和一个或多个晶体管。发光元件可以包括彼此面对的下电极和上电极以及设置在它们之间的有机层。
显示装置可以具有顶部发射结构,该顶部发射结构从基板向上透射光以确保足够的发射区域。在具有顶部发射结构的显示装置中,位于有机层上方的上电极可以是透射或半透射的电极,使得从有机层产生的光可以穿过该电极到达外部。作为上电极,主要使用薄的导电金属膜。
比上电极厚的反射电极主要用作下电极,以具有谐振结构,其中没有穿过半透射的上电极的光从下电极朝向半透射的上电极反射回来。
在这种显示装置中,例如,显示装置中所包括的各种层可以通过诸如溅射、化学气相沉积和热蒸发的各种沉积方法形成。热蒸发是一种通过蒸发将在高温坩埚中沉积的材料来形成膜的方法。溅射是这样一种方法,其中由电能加速的气体离子被允许在真空状态下与为沉积材料的靶碰撞,以将发射的靶粒子沉积在诸如基板的沉积靶上。
实用新型内容
本公开的实施例提供一种溅射设备,当在显示装置的有机层上直接形成金属薄膜电极时,该溅射设备和溅射方法能够防止对下有机层的损坏,提高沉积材料的使用效率,并且根据显示装置的扩大容易地形成宽的金属薄膜电极。
本实用新型的一实施例提供一种溅射设备,包括:布置在第一方向上并且彼此平行的第一圆柱靶和第二圆柱靶;设置在所述第一圆柱靶中的第一磁体;设置在所述第二圆柱靶中的第二磁体;在垂直于所述第一方向的第二方向上与所述第一圆柱靶和所述第二圆柱靶间隔开的基板支架,其中由从所述第一磁体的中心到所述第一圆柱靶的圆柱轴线的第一假想直线与第一垂直线形成的第一角在大约30度到大约180度的范围内,其中所述第一垂直线由从所述第一圆柱靶的所述圆柱轴线向所述基板支架的上表面画出的假想垂直线限定,并且由从所述第二磁体的中心到所述第二圆柱靶的圆柱轴线的第二假想直线与第二垂直线形成的第二角在大约30度到大约180度的范围内,其中所述第二垂直线由从所述第二圆柱靶的所述圆柱轴线向所述基板支架的所述上表面画出的假想垂直线限定。
在一实施例中,所述溅射设备可以进一步包括驱动器,用于在所述基板支架被固定时在所述第一方向上移动所述第一圆柱靶和所述第二圆柱靶,或者在所述第一圆柱靶和所述第二圆柱靶被固定时在所述第一方向上移动所述基板支架。
在一实施例中,所述第一圆柱靶和所述第二圆柱靶中的每个都可以包含用于形成透射或半透射的薄膜电极的金属。
在一实施例中,所述第一角和所述第二角可以彼此相同。
在一实施例中,所述第一磁体和所述第二磁体可以以使得其相同的磁极彼此面对的方式设置。
在一实施例中,所述第一磁体和所述第二磁体可以以使得其相反的磁极彼此面对的方式设置。
在一实施例中,所述溅射设备可以进一步包括连接在所述第一圆柱靶与所述第二圆柱靶之间的直流(“DC”)或交流(“AC”)电源。
在一实施例中,所述溅射设备可以进一步包括设置在所述第一圆柱靶与所述第二圆柱靶之间的附加磁体。
在一实施例中,所述附加磁体可以被设置成比连接所述第一圆柱靶的所述圆柱轴线和所述第二圆柱靶的所述圆柱轴线的假想直线更远离所述基板支架。
在一实施例中,地电压可以被连接到所述附加磁体。
根据本实用新型的实施例,当在显示装置的有机层上直接形成金属薄膜电极时,可以防止对下有机层的损坏,提高沉积材料的使用效率,并且容易地形成用于大尺寸的显示装置的宽的金属薄膜电极。
附图说明
图1例示根据一实施例的显示装置的截面结构,
图2例示根据一实施例的溅射设备,
图3例示根据一实施例的溅射设备,
图4例示根据一实施例的溅射设备的结构以及在溅射设备的外侧上产生的磁场线,
图5例示根据一实施例的基板相对于溅射设备移动的方向,
图6例示根据一实施例的溅射设备相对于基板移动的方向,
图7、图8、图9、图10和图11各自例示根据一实施例的溅射设备的内部结构以及在溅射设备的外侧上产生的磁场线,并且
图12例示了例示包括使用根据比较例的溅射设备沉积的薄膜电极的发光元件的特性的曲线图,以及例示包括使用根据一实施例的溅射设备沉积的薄膜电极的发光元件的特性的曲线图。
具体实施方式
现在将在下文中参考附图更全面地描述本实用新型,附图中示出各种实施例。然而,本实用新型可以以许多不同的形式实施,并且不应该被解释为限于本文阐述的实施例。相反,提供这些实施例以使本公开将是彻底的和完整的,并且将向本领域技术人员完全传达本实用新型的范围。
为了清楚地描述本实用新型,省略了与描述无关的部件,并且在整个说明书中,相同的数字指代相同或相似的组成元件。
此外,由于附图中所示的组成构件的尺寸和厚度是为了更好的理解和描述的便利性而任意给出的,所以本实用新型不限于例示的尺寸和厚度。在图中,层、膜、板、区等的厚度为了清楚起见而被扩大。在图中,为了更好的理解和描述的便利性,一些层和区域的厚度被扩大。
应当理解,当诸如层、膜、区或基板的元件被称为在另一元件“上”时,它可以直接在另一元件上,或者也可以存在中间元件。相反,当元件被称为“直接在”另一元件“上”时,不存在中间元件。另外,在说明书中,词语“上”或“上方”意指位于物体部分上或下方,并不一定意指位于物体部分的基于重力方向的上侧。
应当理解,虽然术语“第一”、“第二”、“第三”等可以在本文中使用以描述各种元件、部件、区、层和/或部分,但是这些元件、部件、区、层和/或部分不应该受到这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件、部件、区、层或部分与另一元件、部件、区、层或部分区分。因此,下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可以被称为第二元件、部件、区、层或部分,而不脱离本文的教导。
本文使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的,而不是旨在限制。除非上下文另外明确说明,否则如本文所使用的,“一”、“所述”和“至少一个”不表示对数量的限制,并且旨在包括单数形式和复数形式两者。例如,除非上下文另外明确说明,否则“元件”具有与“至少一个元件”相同的含义。“至少一个”将不被解释为限制“一”。“或”意指“和/或”。如本文所使用的,术语“和/或”包括一个或多个相关列出项的任何和所有组合。应进一步理解,当在本说明书中使用时,术语“包括”或“包含”指定所述特征、区、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或多个其它特征、区、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或增加。
此外,诸如“下”或“底”和“上”或“顶”的相对术语,可在本文中用于描述如图中所例示的一个元件与另一元件的关系。应当理解,相对术语旨在包含装置的除了图中描绘的取向之外的不同取向。例如,如果图中的一幅图中的装置被翻转,那么被描述为在其它元件的“下”侧的元件于是将被定向在其它元件的“上”侧。因此,取决于图的特定取向,术语“下”可以包含“下”和“上”两种取向。类似地,如果图中的一幅图中的装置被翻转,那么被描述为在其它元件“下方”或“之下”的元件于是将被定向在其它元件的“上方”。因此,术语“下方”或“之下”可以包含上方和下方两种取向。
此外,在说明书中,短语“在平面视图中”意指当从上方观察物体部分时,并且短语“在截面视图中”意指当从侧面观察通过垂直切割物体部分所截取的截面时。
如本文中所使用的“大约”或“近似”包括所述值并且意指在特定值的可接受的偏差范围内,该可接受的偏差范围由本领域普通技术人员考虑所讨论的测量以及与测量相关的特定量的误差(即,测量系统的局限性)来确定。例如,“大约”可以意指在一个或多个标准偏差内,或者在所述值的±30%、±20%、±10%或±5%内。
除非另外定义,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。应当进一步理解,术语,诸如在常用词典中定义的那些术语,应当被解释为具有与它们在相关领域和本公开的上下文中的含义一致的含义,并且将不被以理想化或过于正式的含义解释,除非在本文中明确如此定义。
本文参考为理想化实施例的示意图的截面图描述实施例。如此,将预期由于例如制造技术和/或公差所产生的图的形状的变化。因此,本文描述的实施例不应被解释为限于如本文中例示的区的特定形状,而是将包括例如由制造导致的形状偏差。例如,例示或描述为平坦的区通常可能具有粗糙和/或非线性的特征。此外,例示的尖角可以被倒圆。因此,图中例示的区本质上是示意性的,并且它们的形状不旨在例示区的精确形状,并且不旨在限制目前权利要求的范围。
在下文中,将参考附图详细描述本实用新型的实施例。
首先,现在将参考图1描述根据一实施例的显示装置的结构。
图1例示根据一实施例的显示装置的截面结构。
如图1所示,显示装置的实施例可以包括在z方向上依次定位(或设置)的基板110、晶体管阵列层120、绝缘层130、下电极140、有机层150、上电极160和封盖层170。在一实施例中,至少一个绝缘层、导电层等可以另外定位在图1中所示的层中的相邻层之间。当在z方向所垂直的平面上观看时,即,当从在z方向上的平面视图观看时,显示装置可以包括能够显示图像的多个像素。
在一实施例中,基板110可以包含诸如玻璃、塑料或类似物的绝缘材料,并且可以具有柔性。
晶体管阵列层120包括半导体层、绝缘层、导电层及类似物,并且可以包括多个晶体管。
绝缘层130可以包含无机绝缘材料和/或有机绝缘材料,诸如氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)或氮氧化硅(SiON),并且可以包括一个或多个绝缘层。
下电极140也被称为像素电极,并且可以被电连接到晶体管阵列层120的至少一个晶体管以接收数据电压。下电极140可以包含导电材料,诸如包括银(Ag) 或铝(Al)的金属,并且可以是半透射的或反射的。
有机层150可以包括发射层,并且可以包括选自电子注入层、空穴注入层、电子传输层和空穴传输层中的至少一个。有机层150包含有机材料。
上电极160也被称为公共电极,并且可以跨过多个像素传送公共电压。在显示装置在基板110的向上方向上(即,在z方向上)显示图像的具有顶部发射结构的显示装置中,上电极160是透射的或半透射的,以使得从有机层150产生的光可以穿过上电极160到达外部。
上电极160可以直接定位在有机层150上并与有机层150接触。
上电极160可以包含诸如包括银(Ag)或铝(Al)的金属的导电材料,并且可以是透射的或半透射的。在上电极160包含金属的实施例中,上电极160可以由比下电极140薄的金属薄膜电极形成或限定以用于透射或半透射特性。在这样的实施例中,上电极160在z方向上的厚度可以是大约200埃或更小,但是本实用新型不限于此。
下电极140、上电极160和它们之间的有机层150一起形成发光二极管。下电极140和上电极160中的一个可以用作发光二极管的阴极,并且下电极140和上电极160中的另一个可以用作发光二极管的阳极。
发光二极管可以具有谐振结构,其中从有机层150发射的光中没有穿过上电极160的光从下电极140反射回来,并且穿过上电极160或再次被反射。
封盖层170可以覆盖和保护发光二极管。
下文中将参考图2和图3描述根据一实施例的用于沉积显示装置的上电极160 的溅射设备。
图2和图3各自例示根据一实施例的溅射设备。
参考图2,溅射设备1000的实施例包括两个或更多个圆柱靶200a和200b。
圆柱靶200a和200b中的每个可以包含待沉积的膜的材料,并且可以是围绕圆柱体的轴线的圆柱形。在一实施例中,圆柱靶200a和200b可各自包含诸如银(Ag) 或铝(Al)的金属,用于形成如上述上电极160的透射或半透射的薄膜电极。
圆柱靶200a和200b可以通过接收阴极电压构成阴极。
包括在一个溅射设备1000中的圆柱靶200a和200b的数量可以是偶数,但是本实用新型不限于此。
在一实施例中,如图2中所例示的,彼此面对的一对圆柱靶200a和200b在x 方向上布置且彼此平行地间隔开,并且圆柱靶200a和200b中的每个可以在y方向上延伸。
在一实施例中,溅射设备1000可以进一步包括围绕圆柱靶200a和200b定位的支撑构件900。支撑构件900可以支撑圆柱靶200a和200b,可以接收地电压,并且可以引导从圆柱靶200a和200b分离的靶粒子主要在与z方向相反的方向上出去。
在溅射工艺期间,圆柱靶200a和200b中的每个都可以围绕圆柱轴线旋转。因此,圆柱靶200a和200b的靶材料可以被均匀地消耗,并且可以提高使用效率。
参考图3,除了四个圆柱靶200a、200b、200c和200d被定位之外,图3中所示的溅射设备1000a与上述图2中所示的溅射设备1000大部分是相同的。在本实用新型的实施例中,一个溅射设备1000a可以包括偶数个圆柱靶,诸如六个或八个。
在四个或更多个圆柱靶200a、200b、200c和200d定位在一个溅射设备中的实施例中,不同对的圆柱靶200a和200b以及圆柱靶200c和200d可以在z方向上彼此相邻地定位。不同对的圆柱靶200a和200b以及圆柱靶200c和200d的结构可以彼此相同。在这样的实施例中,下面将要描述的一对圆柱靶200a和200b的特性可以同样应用于另一对圆柱靶200c和200d。
将参考图4以及上述图1至图3描述包括在溅射设备中的圆柱靶的具体结构。
图4例示根据一实施例的溅射设备的结构和在溅射设备的外侧上产生的磁场线。
参考图4,可以与上述的有机层相同的有机层150可以已经被提供或形成在其上将(在z方向上)沉积金属薄膜的基板110上。基板110可以被固定在基板支架100上。
该对圆柱靶200a和200b在平行于基板支架100或基板110的表面的x方向上定位。各个圆柱靶200a和200b的圆柱轴线Ca和Cb可以在y方向上延伸。
在一实施例中,基板支架100可以在垂直于x方向的z方向上与圆柱靶200a 和200b间隔开。基板支架100与圆柱靶200a和200b之间的距离可以根据工艺变化,但是可以在例如大约100毫米(mm)到大约500mm的范围内。
用于产生和维持等离子体的一个或更多个磁体210a和210b可以被定位在圆柱靶200a和200b中的每个的内部。图4例示三排磁体210a和210b被定位在圆柱靶 200a和200b中的每个的内部的实施例,但是磁体210a和210b的排数不限于此,并且可以是四排或更多排。
用于支撑磁体210a和210b的磁体支撑件250以及位于磁体支撑件250与磁体 210a和210b之间的轭板205可以进一步被包括在圆柱靶200a和200b中的每个的内部。
当从各个圆柱靶200a和200b的圆柱轴线Ca和Cb朝向基板110或基板支架 100的上表面在z方向上画出的假想线被称为如图4所示的垂直线Rc时,由从磁体210a和210b的布置的中心到各个圆柱靶200a和200b的圆柱轴线Ca和Cb的假想直线与垂直线Rc形成的角被称为磁体角Anga和Angb。这种磁体角Anga和 Angb可以在大约30度到大约180度的范围内,更具体地,可以在大约30度到大约150度的范围内。
两个圆柱靶200a和200b的磁体角Anga和Angb可以彼此相同或不同。
图4例示一实施例,在该实施例中磁体210a和210b的布置的中心被定位在连接两个圆柱靶200a和200b的两个圆柱轴线Ca和Cb的假想直线Lc上,使得磁体角Anga和Angb可以是大约90度。
彼此面对的圆柱靶200a内的磁体210a和圆柱靶200b内的磁体210b可以以使得相同的磁极彼此面对的方式设置,但是本实用新型不限于此。
接下来,将参考图5和图6以及上述图2至图4描述根据一实施例的溅射方法。
在腔室中形成真空,将诸如氩(Ar)气的用于产生等离子体的气体注入到腔室中,并且在恒定压力条件下将电压施加到圆柱靶200a和200b。在这种情况下,可以使用用于将阴极电压施加到圆柱靶200a和200b并将阳极电压或地电压连接到定位在腔室的内壁上或与圆柱靶200a和200b隔开的导体的直流(“DC”)或交流(“AC”)电源。然后,围绕圆柱靶200a和200b的外周产生等离子体。当等离子体的离子加速并以高能量与为阴极的圆柱靶200a和200b碰撞时,圆柱靶 200a和200b可以被溅射,并且被溅射的圆柱靶粒子可以沉积在基板110上的有机层150上。
在一实施例中,通过如上所述的磁体210a和210b的配置,在两个圆柱靶200a 和200b之间的空间中在圆柱靶200a和200b的外侧附近形成磁场线300,并且等离子体可以通过磁场线300被约束在两个圆柱靶200a和200b之间的空间中。
在这样的实施例中,如上所述,磁体角Anga和Angb可以在大约30度到大约 180度的范围内,使得直接入射在基板110上的有机层150上的等离子体离子、等离子体产生的带电粒子、从圆柱靶200a和200b反射的用于产生等离子体的气体的离子粒子、被溅射的靶粒子等的数量和动能,可以通过在运动中与用于等离子体产生的气体的粒子碰撞而被减少。相应地,具有比等离子体离子、等离子体产生的带电粒子、从圆柱靶200a和200b反射的用于产生等离子体的气体的离子粒子、被溅射的靶粒子等的动能低的结合能的有机层150的有机分子,可以被有效地防止损坏,或者分子结构可以在溅射工艺期间被有效地防止变形。
在一实施例中,如上所述,可以减少到达有机层150的被溅射的靶粒子的数量和动能,以容易地控制工艺用以保护有机层150并形成要沉积在有机层150上的薄膜电极,因此可以容易地形成作为透射或半透射的薄膜电极的上电极160。基于上电极160的沉积速率和对有机层150的损坏程度,圆柱靶200a和200b的磁体角Anga和Angb可以被调节到大约30度到大约180度的范围内。
在这样的实施例中,当待沉积的上电极160是包含金属的透射或半透射的薄膜电极时,由金属产生负离子的概率非常低,因此可以进一步减少由用作阴极的圆柱靶200a和200b产生的负离子的加速度以及由于与有机层150的碰撞而产生的对有机层150的损坏。
图5例示根据一实施例的基板相对于溅射设备移动的方向,并且图6例示根据一实施例的溅射设备相对于基板移动的方向。
在上述溅射方法的实施例的过程中,如图5中所例示的,包括圆柱靶200a和200b的溅射设备1000可以在固定其位置并使其上安装有基板110的基板支架100 在x方向上往复运动或通过时执行溅射工艺。在一替代实施例中,如图6中所例示的,包括圆柱靶200a和200b的溅射设备1000在使基板支架100固定时在x方向上往复运动或通过,以执行溅射工艺。
在这样的实施例中,可以进一步包括用于移动溅射设备1000或基板支架100 的驱动器800。在一实施例中,驱动器800可以在基板支架100被固定时在x方向上移动圆柱靶200a和200b。在另一实施例中,驱动器800可以在圆柱靶200a和 200b被固定时在x方向上移动基板支架100。
作为选择,与图5和图6中所例示的不同,基板支架100可以被在平行于y 方向或z方向的方向上定位,并且圆柱靶200a和200b也可以被平行于基板支架 100或与基板支架100对应的基板110定位。
图4和图5中例示的实施例可以等同地应用于上述图3中的溅射设备1000a。
在一实施例中,溅射设备1000或1000a可以通过使用圆柱靶200a和200b并且旋转圆柱靶200a和200b来提高用于形成薄膜电极的沉积材料的使用效率,并且由于可以通过使其上安装有基板110的基板支架100以及溅射设备1000和1000a 相对往复运动或通过来执行溅射,所以可以均匀地且容易地形成用于将被包括在大尺寸的显示装置中的宽的上电极160的宽的金属薄膜电极。
在溅射工艺的一实施例期间,磁体210a和210b可以不摆动。在这样的实施例中,当溅射进行时,圆柱靶200a和200b中的每个的磁体210a和210b的磁体角 Anga和Angb可以不随时间改变。相应地,可以进一步减少对其上沉积有薄膜电极的有机层150的损坏。
接下来,将参考图7至图11以及先前描述的图描述根据一实施例的溅射设备和溅射方法。
图7、图8、图9、图10和图11各自例示根据一实施例的溅射设备的内部结构以及在溅射设备的外侧上产生的磁场线。
参考图7,除了彼此面对的圆柱靶200a内的磁体210a和圆柱靶200b内的磁体210b可以以使得相反的磁极彼此面对的方式布置之外,根据该实施例的溅射设备和溅射方法与根据上述图4至图6中例示的实施例的溅射设备和溅射方法大部分相同。
在这样的实施例中,磁场线300更密集地分布在两个面对的磁体210a和210b 之间,因此,带电粒子可以被更容易地限制在两个圆柱靶200a和200b之间的空间中。
参考图8,除了DC或AC电源400可以进一步连接在两个面对的圆柱靶200a 和200b之间之外,根据该实施例的溅射设备和溅射方法与根据上述图4至图6中所示的实施例的溅射设备和溅射方法大部分相同。在这样的实施例中,电源400 可以是采用双极DC法、DC脉冲法或类似方法的DC电源装置或AC电源装置,或者可以一起使用DC电源和AC电源。在一实施例中,电源400可以采用双极电流法或交流脉冲法。
相应地,在这样的实施例中,等离子体离子或带电粒子被更有效地限制在两个相对的圆柱靶200a和200b之间,从而有效地防止与基板110上的有机层150的高能碰撞。
参考图9,除了彼此面对的圆柱靶200a内的磁体210a和圆柱靶200b内的磁体210b可以以使得相反的磁极彼此面对的方式布置之外,根据该实施例的溅射设备和溅射方法与根据上述图8中例示的实施例的溅射设备和溅射方法大部分相同。在这样的实施例中,如以上参考图7所描述的,磁场线300更密集地分布在两个面对的磁体210a和210b之间,并且因此,带电粒子可以被更容易地限制在两个圆柱靶200a和200b之间的空间中。
参考图10,除了附加磁体500可以被进一步定位在两个面对的圆柱靶200a和 200b之间之外,根据该实施例的溅射设备和溅射方法与根据上述图4至图9中例示的实施例中的任意一个的溅射设备和溅射方法大部分相同。附加磁体500可以在两个圆柱靶200a和200b之间的区域中定位在相对于连接两个圆柱轴线Ca和 Cb的假想直线Lc远离基板110(或基板支架100)的一侧。
附加磁体500可以连接到地电压或阳极电压。附加磁体500可以安装在条形或杆形导电壳体内。地电压可以施加到导电壳体。磁场线300可以连续地形成在附加磁体500与圆柱靶200a和200b内的磁体210a和210b之间。
相应地,在这样的实施例中,等离子体离子或带电粒子通过附加磁体500形成的磁场线300被进一步约束,以在基板110与圆柱靶200a和200b之间的空间中产生等离子体,从而更有效地限制等离子体离子或带电粒子。因此,即使当使磁体角Anga和Angb小于30度以使得圆柱靶200a和200b的磁体210a和210b稍微更朝向基板110时,也可以在减少对有机层150的损坏的同时提高薄膜电极的沉积速率。
除了地电压和阳极电压之外,诸如阴极电压的各种电压可以选择性地施加到附加磁体500或包含附加磁体500的导电壳体。相应地,根据电荷的极性,离子、带电粒子及类似物可以被朝向附加磁体500选择性地引导。然后,通过根据主要施加到影响有机层150的损坏的粒子上的电荷来选择施加到附加磁体500的电压,可以更有效地减少溅射工艺中有机层150的损坏因子。
在图10的实施例中,只有导电壳体或单独的电极可以定位在附加磁体500的位置。在这样的实施例中,地电压、阳极电压和阴极电压中的一个可以被施加到导电壳体或单独的电极。
在图10的实施例中,彼此面对的圆柱靶200a内的磁体210a和圆柱靶200b 内的磁体210b以使得相反的磁极彼此面对的方式定位,但是本实用新型不限于此。在一替代实施例中,如以上参考图4所描述的,彼此面对的圆柱靶200a内的磁体 210a和圆柱靶200b内的磁体210b可以以使得相同的磁极彼此面对的方式布置。
在图10的实施例中,可以省略连接在彼此面对的两个圆柱靶200a和200b之间的DC或AC电源400。
在图10的实施例中,附加磁体500的N极和S极被布置为在x方向上相邻,但是本实用新型不限于此,并且作为选择,N极和S极可以被布置为在z方向上相邻。
参考图11,除了彼此面对的圆柱靶200a内的磁体210a和圆柱靶200b内的磁体210b以使得相同的磁极彼此面对的方式设置之外,根据该实施例的溅射设备和溅射方法与根据上述图10中例示的实施例的溅射设备和溅射方法大部分相同。
在图11的实施例中,可以省略连接在彼此面对的两个圆柱靶200a和200b之间的DC或AC电源400。
在图11的实施例中,附加磁体500的N极和S极被布置为在z方向上相邻,但是本实用新型不限于此,并且作为选择,N极和S极可以被布置为在x方向上相邻。
在上述各种实施例中,一个溅射设备1000或1000a包括偶数个圆柱靶200a、 200b、200c和200d,但是本实用新型不限于此。在一替代实施例中,一个溅射设备1000或1000a可以包括奇数个圆柱靶。例如,在上述图4、图7、图8、图9、图10或图11的溅射设备的实施例中,可以省略一个圆柱靶200a或200b。
图12例示曲线图GR1和GR3以及曲线图GR2,曲线图GR1和GR3例示包括使用根据比较例的溅射设备沉积的薄膜电极的发光元件的特性,曲线图GR2例示包括使用根据一实施例的溅射设备沉积的薄膜电极的发光元件的特性。在一实施例中,发光元件可以为发光二极管。
首先,对于曲线图GR3,与本实用新型的一实施例不同,使圆柱靶的磁体的磁体角小于30度以使得磁体面对基板,并且其示出相对于发光二极管的电压的电流密度特性,该发光二极管包括通过溅射并在圆柱靶与腔室之间施加DC电压而形成的上电极。
参考曲线图GR3,可以看到,发光二极管的泄漏电流在为负电压的反向电压下增大,从而失去了发光二极管的整流特性。相应地,暗点可能出现在显示装置的像素的发射区域中。这归因于在比较例的情况下被溅射的靶粒子、等离子体离子和具有高能量的带电粒子对基板110上的有机层150的损坏。
在图12中,曲线图GR2示出相对于发光二极管的电压的电流密度特性,该发光二极管包括通过使用根据本实用新型一实施例的溅射设备形成的上电极160。
参考曲线图GR2,发光二极管的泄漏电流在负电压下减小,该负电压是反向电压,指示发光二极管的一般特性。曲线图GR1示出相对于发光二极管的电压的电流密度特性,该发光二极管通过使用热蒸发工艺在有机层150上沉积上电极160 而形成,并且可以示出其与根据一实施例的曲线图GR2几乎相同。因此,可以在显示装置的像素的发射区域中保持洁净的发光状态而没有异常。
当通过使用根据一实施例的溅射设备使用溅射工艺形成上电极160时,与使用热蒸发工艺的情况相比,填充材料的周期可以相当长,并且靶的材料仅在溅射工艺期间被消耗,因此可以最小化材料损失和工艺时间,并且可以提高沉积材料的使用效率。在常规热沉积工艺的情况下,不容易形成大尺寸显示装置的上电极。然而,根据本实用新型的实施例,可以容易地形成用于大尺寸显示装置的宽的金属薄膜电极,并且与热沉积工艺相比,可以增加金属薄膜的密度,使得可以提高发光二极管的使用寿命和效率。此外,在热沉积工艺中,期望形成封装层的厚的有机膜以覆盖上电极的由于飞溅现象而导致的不平坦的部分。根据一实施例,上电极形成为基本平坦的,因此封装层可以被制造得较薄,并且可以进一步减小柔性显示装置的曲率半径。
本实用新型不应被解释为限于本文阐述的实施例。相反,提供这些实施例以使本公开将是彻底的和完整的,并且将向本领域技术人员完全传达本实用新型的构思。
虽然已经参考本实用新型的实施例具体示出和描述了本实用新型,但是本领域普通技术人员将理解,在不脱离如所附权利要求限定的本实用新型的精神或范围的情况下,可以在本实用新型中进行形式和细节上的各种改变。

Claims (10)

1.一种溅射设备,其特征在于,包括:
布置在第一方向上并且彼此平行的第一圆柱靶和第二圆柱靶;
设置在所述第一圆柱靶中的第一磁体;
设置在所述第二圆柱靶中的第二磁体;
在垂直于所述第一方向的第二方向上与所述第一圆柱靶和所述第二圆柱靶间隔开的基板支架,
其中由从所述第一磁体的中心到所述第一圆柱靶的圆柱轴线的第一假想直线与第一垂直线形成的第一角在30度到180度的范围内,其中所述第一垂直线由从所述第一圆柱靶的所述圆柱轴线向所述基板支架的上表面画出的假想垂直线限定,并且
由从所述第二磁体的中心到所述第二圆柱靶的圆柱轴线的第二假想直线与第二垂直线形成的第二角在30度到180度的范围内,其中所述第二垂直线由从所述第二圆柱靶的所述圆柱轴线向所述基板支架的所述上表面画出的假想垂直线限定。
2.根据权利要求1所述的溅射设备,其特征在于,所述溅射设备进一步包括驱动器,用于在所述基板支架被固定时在所述第一方向上移动所述第一圆柱靶和所述第二圆柱靶,或者在所述第一圆柱靶和所述第二圆柱靶被固定时在所述第一方向上移动所述基板支架。
3.根据权利要求1所述的溅射设备,其特征在于,所述第一圆柱靶和所述第二圆柱靶中的每个都包含用于形成透射或半透射的薄膜电极的金属。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的溅射设备,其特征在于,所述第一角和所述第二角彼此相同。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的溅射设备,其特征在于,所述第一磁体和所述第二磁体以使得其相同的磁极彼此面对的方式设置。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的溅射设备,其特征在于,所述第一磁体和所述第二磁体以使得其相反的磁极彼此面对的方式设置。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的溅射设备,其特征在于,所述溅射设备进一步包括连接在所述第一圆柱靶与所述第二圆柱靶之间的直流或交流电源。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的溅射设备,其特征在于,所述溅射设备进一步包括:设置在所述第一圆柱靶与所述第二圆柱靶之间的附加磁体。
9.根据权利要求8所述的溅射设备,其特征在于,所述附加磁体被设置成比连接所述第一圆柱靶的所述圆柱轴线和所述第二圆柱靶的所述圆柱轴线的假想直线更远离所述基板支架。
10.根据权利要求9所述的溅射设备,其特征在于,地电压被连接到所述附加磁体。
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