KR102082192B1 - 증발된 재료를 증착하기 위한 장치, 분배 파이프, 진공 증착 챔버, 및 증발된 재료를 증착하기 위한 방법 - Google Patents
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Abstract
진공 증착 챔버가 설명된다. 상기 진공 증착 챔버는 분배 파이프들을 갖는 재료 증착 장치; 및 증착 동안에 기판을 지지하기 위한 기판 지지부;를 포함하며, 상기 재료 증착 장치의 분배 파이프들 중 하나 이상의 분배 파이프와 상기 기판 지지부 사이의 거리는 250 mm 미만이다.
Description
[0001] 실시예들은 재료 증착 어레인지먼트(material deposition arrangement), 재료 증착 어레인지먼트를 위한 분배 파이프(distribution pipe), 재료 증착 어레인지먼트를 갖는 증착 장치, 및 기판 상에 재료를 증착하기 위한 방법에 관한 것이다. 실시예들은 특히, 진공 증착 챔버를 위한 재료 증착 어레인지먼트, 재료 증착 어레인지먼트를 갖는 진공 증착 장치, 및 진공 증착 챔버에서 기판 상에 재료를 증착하기 위한 방법에 관한 것이다.
[0002] 유기 증발기들은 유기 발광 다이오드(OLED, organic light-emitting diode)들의 생산을 위한 도구이다. OLED들은 발광 층이 특정 유기 화합물들의 박막을 포함하는 특수한 타입의 발광 다이오드들이다. 유기 발광 다이오드(OLED)들은 정보를 디스플레이하기 위해 텔레비전 스크린들, 컴퓨터 모니터들, 모바일폰들, 기타 핸드-헬드(hand-held) 디바이스들 등의 제조에 사용된다. OLED들은 일반 공간 조명에도 또한 사용될 수 있다. OLED 픽셀들은 직접 광을 방출하고 백라이트를 사용하지 않기 때문에, OLED 디스플레이들에서 가능한 색상들, 휘도 및 시야각의 범위는 기존의 LCD 디스플레이들의 가능한 색상들, 휘도 및 시야각보다 더 크다. 따라서, OLED 디스플레이들의 에너지 소비는 기존의 LCD 디스플레이들의 에너지 소비보다 훨씬 더 적다. 또한, OLED가 플렉서블 기판들 상에 제조될 수 있다는 사실은 추가의 애플리케이션들을 초래한다. 통상적인 OLED 디스플레이는, 예를 들어, 개별적으로 활성화될 수 있는(energizable) 픽셀들을 갖는 매트릭스 디스플레이 패널을 형성하는 방식으로 기판 상에 모두 증착되는 2 개의 전극들 사이에 위치된 유기 재료의 층들을 포함할 수 있다. OLED는 일반적으로 2 개의 유리 패널들 사이에 배치되고, 유리 패널들의 에지들은 밀봉되어 그 내부에 OLED를 캡슐화한다.
[0003] 그러한 디스플레이 디바이스들의 제조에 있어서 많은 도전과제들에 맞닥뜨리게 된다. OLED 디스플레이들 또는 OLED 조명 애플리케이션들은 예를 들어 진공 상태에서 증발되는 몇가지 유기 재료들의 스택을 포함한다. 유기 재료들은 쉐도우 마스크(shadow mask)들을 통해 후속 방식으로 증착된다. 높은 효율을 갖는 OLED 스택들의 제조를 위해, 혼합된/도핑된 층들을 초래하는 2 또는 그 초과의 재료들, 예를 들어, 호스트 및 도펀트의 공동-증착(co-deposition) 또는 공동-증발(co-evaporation)이 바람직하다. 또한, 매우 민감한 유기 재료들의 증발을 위한 몇가지 프로세스 조건들이 존재한다는 것이 고려되어야 한다.
[0004] 기판 상에 재료를 증착하기 위해, 재료는 증발될 때까지 가열된다. 또한, 예를 들어, 증발된 재료를 제어된 온도로 유지시키기 위해 또는 파이프들 내의 증발된 재료의 응결을 방지하기 위하여, 재료를 기판으로 가이딩하는 파이프들은 가열될 수 있다. 재료가 증발될 때, 재료는 예를 들어, 증발된 재료에 대한 유출구들 또는 노즐들을 갖는 분배 파이프들을 통과함으로써 기판으로 가이딩된다. 지난 몇 년 동안, 예를 들어, 점점 더 작은 픽셀 사이즈들을 제공할 수 있도록, 증착 프로세스의 정밀도는 증가되었다. 그러나, 마스크의 섀도잉 효과(shadowing effect)들, 증발된 재료의 확산 등은 증발 프로세스의 정밀도 및 예측가능성을 더욱 증가시키는 것을 어렵게 한다.
[0005] 상기된 바를 고려하면, 본원에서 설명되는 실시예들의 목적은, 본 기술분야에서의 문제들 중 적어도 일부를 극복하는, 재료 증착 어레인지먼트, 진공 증착 챔버, 분배 파이프, 및 기판 상에 재료를 증착하기 위한 방법을 제공하는 것이다.
[0003] 그러한 디스플레이 디바이스들의 제조에 있어서 많은 도전과제들에 맞닥뜨리게 된다. OLED 디스플레이들 또는 OLED 조명 애플리케이션들은 예를 들어 진공 상태에서 증발되는 몇가지 유기 재료들의 스택을 포함한다. 유기 재료들은 쉐도우 마스크(shadow mask)들을 통해 후속 방식으로 증착된다. 높은 효율을 갖는 OLED 스택들의 제조를 위해, 혼합된/도핑된 층들을 초래하는 2 또는 그 초과의 재료들, 예를 들어, 호스트 및 도펀트의 공동-증착(co-deposition) 또는 공동-증발(co-evaporation)이 바람직하다. 또한, 매우 민감한 유기 재료들의 증발을 위한 몇가지 프로세스 조건들이 존재한다는 것이 고려되어야 한다.
[0004] 기판 상에 재료를 증착하기 위해, 재료는 증발될 때까지 가열된다. 또한, 예를 들어, 증발된 재료를 제어된 온도로 유지시키기 위해 또는 파이프들 내의 증발된 재료의 응결을 방지하기 위하여, 재료를 기판으로 가이딩하는 파이프들은 가열될 수 있다. 재료가 증발될 때, 재료는 예를 들어, 증발된 재료에 대한 유출구들 또는 노즐들을 갖는 분배 파이프들을 통과함으로써 기판으로 가이딩된다. 지난 몇 년 동안, 예를 들어, 점점 더 작은 픽셀 사이즈들을 제공할 수 있도록, 증착 프로세스의 정밀도는 증가되었다. 그러나, 마스크의 섀도잉 효과(shadowing effect)들, 증발된 재료의 확산 등은 증발 프로세스의 정밀도 및 예측가능성을 더욱 증가시키는 것을 어렵게 한다.
[0005] 상기된 바를 고려하면, 본원에서 설명되는 실시예들의 목적은, 본 기술분야에서의 문제들 중 적어도 일부를 극복하는, 재료 증착 어레인지먼트, 진공 증착 챔버, 분배 파이프, 및 기판 상에 재료를 증착하기 위한 방법을 제공하는 것이다.
[0006] 상기된 바를 고려하면, 진공 증착 챔버가 제공된다. 실시예들의 추가적인 양상들, 이점들, 및 특징들은 종속 청구항들, 설명, 및 첨부 도면들로부터 명백하다.
[0007] 일 실시예에 따르면, 진공 증착 챔버가 제공된다. 상기 진공 증착 챔버는 분배 파이프들을 갖는 재료 증착 장치; 및 증착 동안에 기판을 지지하기 위한 기판 지지부;를 포함하며, 상기 재료 증착 장치의 분배 파이프들 중 하나 이상의 파이프와 상기 기판 지지부 사이의 거리는 250 mm 미만이다.
[0008] 실시예들은 또한, 개시된 방법들을 수행하기 위한 장치들에 관한 것이고, 각각의 설명되는 방법 특징을 수행하기 위한 장치 부분들을 포함한다. 방법 특징들은 하드웨어 컴포넌트들, 적절한 소프트웨어에 의해 프로그래밍된 컴퓨터, 이들 둘의 임의의 조합, 또는 임의의 다른 방식에 의해 수행될 수 있다. 게다가, 실시예들은 또한, 설명되는 장치를 동작시키기 위한 방법들에 관한 것이다. 이는 장치의 모든 각각의 기능을 수행하기 위한 방법 특징들을 포함한다.
[0007] 일 실시예에 따르면, 진공 증착 챔버가 제공된다. 상기 진공 증착 챔버는 분배 파이프들을 갖는 재료 증착 장치; 및 증착 동안에 기판을 지지하기 위한 기판 지지부;를 포함하며, 상기 재료 증착 장치의 분배 파이프들 중 하나 이상의 파이프와 상기 기판 지지부 사이의 거리는 250 mm 미만이다.
[0008] 실시예들은 또한, 개시된 방법들을 수행하기 위한 장치들에 관한 것이고, 각각의 설명되는 방법 특징을 수행하기 위한 장치 부분들을 포함한다. 방법 특징들은 하드웨어 컴포넌트들, 적절한 소프트웨어에 의해 프로그래밍된 컴퓨터, 이들 둘의 임의의 조합, 또는 임의의 다른 방식에 의해 수행될 수 있다. 게다가, 실시예들은 또한, 설명되는 장치를 동작시키기 위한 방법들에 관한 것이다. 이는 장치의 모든 각각의 기능을 수행하기 위한 방법 특징들을 포함한다.
[0009] 실시예들의 상기 열거된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 앞서 간략히 요약된 보다 구체적인 설명이 실시예들을 참조로 하여 이루어질 수 있다. 첨부 도면들은 실시예들과 관련되고, 다음에서 설명된다.
도 1a 내지 도 1f는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 재료 증착 어레인지먼트의 개략도 및 재료 증착 어레인지먼트의 부분적인 더 상세한 도면들을 도시한다.
도 2a 내지 도 2c는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 재료 증착 어레인지먼트의 분배 파이프들의 개략도들을 도시한다.
도 3a는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 분배 파이프 및 노즐의 재료 분배의 도면을 도시한다.
도 3b는 알려진 시스템의 분배 파이프의 재료 분배의 도면을 도시한다.
도 3c는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 분배 파이프 및 알려진 시스템의 재료 분배의 비교 도면을 도시한다.
도 4a는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 재료 증착 어레인지먼트를 도시한다.
도 4b는 알려져 있는 바와 같은 증착 시스템을 도시한다.
도 5a 및 도 5b는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 재료 증착 어레인지먼트의 개략적인 측면도 및 평면도를 도시한다.
도 6a 및 도 6b는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 재료 증착 어레인지먼트의 개략적인 측면도, 및 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 재료 증착 어레인지먼트의 분배 파이프들 및 노즐들의 더 상세한 도면을 도시한다.
도 7a 내지 도 7d는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 재료 증착 어레인지먼트들 및 분배 파이프들에서 사용되는 노즐들의 개략도들을 도시한다.
도 8a 내지 도 8c는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 재료 증착 어레인지먼트 및 분배 파이프를 도시한다.
도 9a 및 도 9b는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 분배 파이프를 도시한다.
도 10은 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 진공 증착 챔버를 도시한다.
도 11은 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 기판 상에 재료를 증착하기 위한 방법의 흐름도를 도시한다.
도 1a 내지 도 1f는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 재료 증착 어레인지먼트의 개략도 및 재료 증착 어레인지먼트의 부분적인 더 상세한 도면들을 도시한다.
도 2a 내지 도 2c는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 재료 증착 어레인지먼트의 분배 파이프들의 개략도들을 도시한다.
도 3a는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 분배 파이프 및 노즐의 재료 분배의 도면을 도시한다.
도 3b는 알려진 시스템의 분배 파이프의 재료 분배의 도면을 도시한다.
도 3c는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 분배 파이프 및 알려진 시스템의 재료 분배의 비교 도면을 도시한다.
도 4a는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 재료 증착 어레인지먼트를 도시한다.
도 4b는 알려져 있는 바와 같은 증착 시스템을 도시한다.
도 5a 및 도 5b는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 재료 증착 어레인지먼트의 개략적인 측면도 및 평면도를 도시한다.
도 6a 및 도 6b는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 재료 증착 어레인지먼트의 개략적인 측면도, 및 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 재료 증착 어레인지먼트의 분배 파이프들 및 노즐들의 더 상세한 도면을 도시한다.
도 7a 내지 도 7d는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 재료 증착 어레인지먼트들 및 분배 파이프들에서 사용되는 노즐들의 개략도들을 도시한다.
도 8a 내지 도 8c는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 재료 증착 어레인지먼트 및 분배 파이프를 도시한다.
도 9a 및 도 9b는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 분배 파이프를 도시한다.
도 10은 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 진공 증착 챔버를 도시한다.
도 11은 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 기판 상에 재료를 증착하기 위한 방법의 흐름도를 도시한다.
[0010] 이제, 다양한 실시예들이 상세히 참조될 것이고, 그러한 다양한 실시예들의 하나 또는 그 초과의 예들이 도면들에서 예시된다. 도면들의 다음의 설명 내에서, 동일한 참조 번호들은 동일한 컴포넌트들을 지칭한다. 일반적으로, 개별적인 실시예들에 대한 차이들만이 설명된다. 각각의 예는 설명을 통해 제공되고, 제한으로서 의도되지 않는다. 추가로, 일 실시예의 부분으로서 예시 또는 설명되는 특징들이, 또한 추가적인 실시예를 산출하기 위해, 다른 실시예들에 대해 또는 다른 실시예들과 함께 사용될 수 있다. 설명은 그러한 변형들 및 변동들을 포함하도록 의도된다.
[0011] 본원에서 사용되는 바와 같이, "유체 소통"이라는 용어는, 유체 소통하고 있는 2개의 엘리먼트들이 2개의 엘리먼트들 사이에서 유체가 유동하게 허용하는 연결을 통해 유체를 교환할 수 있는 것으로 이해될 수 있다. 일 예에서, 유체 소통하고 있는 엘리먼트들은 중공 구조를 포함할 수 있고, 그러한 중공 구조를 통해 유체가 유동할 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 유체 소통하고 있는 엘리먼트들 중 적어도 하나는 파이프와 같은 엘리먼트일 수 있다.
[0012] 게다가, 다음의 설명에서, 재료 소스는 기판 상에 증착될 재료를 제공하는 소스로서 이해될 수 있다. 특히, 재료 소스는 진공 증착 챔버 또는 장치와 같은 진공 챔버에서 기판 상에 증착될 재료를 제공하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 재료 소스는 증착될 재료를 증발시키도록 구성됨으로써 기판 상에 증착될 재료를 제공할 수 있다. 예컨대, 재료 소스는 증발기 또는 도가니(crucible)를 포함할 수 있고, 그러한 증발기 또는 도가니는, 기판 상에 증착될 재료를 증발시키고, 특히, 재료 소스의 분배 파이프 내로 또는 기판을 향하는 방향으로 증발된 재료를 방출한다. 몇몇 실시예들에서, 증발기는, 예컨대 증발된 재료를 분배하기 위해, 분배 파이프와 유체 소통하고 있을 수 있다.
[0013] 본원에서 설명되는 몇몇 실시예들에 따르면, 분배 파이프는, 증발된 재료를 가이딩하고 분배하기 위한 파이프로서 이해될 수 있다. 특히, 분배 파이프는 증발기로부터 분배 파이프에서의 배출구 또는 개구들로 증발된 재료를 가이딩할 수 있다. 선형 분배 파이프는 제 1의, 특히 길이방향의, 방향으로 연장되는 파이프로서 이해될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 선형 분배 파이프는 실린더의 형상을 갖는 파이프를 포함학, 여기에서, 실린더는 원형 바닥 형상 또는 임의의 다른 적합한 바닥 형상을 가질 수 있다.
[0014] 본원에서 참조되는 바와 같은 노즐은, 특히, 유체의 특성들(예컨대, 노즐로부터 나타나는 유체의 유량, 속력, 형상, 및/또는 압력)또는 방향을 제어하기 위해, 유체를 가이딩하기 위한 디바이스로서 이해될 수 있다. 본원에서 설명되는 몇몇 실시예들에 따르면, 노즐은 기판 상에 증착될 증발된 재료의 증기와 같은 증기를 가이딩하거나 또는 지향시키기 위한 디바이스일 수 있다. 노즐은 유체를 수용하기 위한 유입구, 노즐을 통해 유체를 가이딩하기 위한 개구(예컨대, 보어 또는 통로), 및 유체를 방출하기 위한 배출구를 가질 수 있다. 전형적으로, 노즐의 개구 또는 통로는 노즐을 통해 유동하는 유체의 원하는 방향 또는 특성을 달성하기 위해 정의된 기하형상을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 노즐은 분배 파이프의 일부일 수 있거나, 또는 증발된 재료를 제공하는 분배 파이프에 연결될 수 있고, 분배 파이프롤부터 증발된 재료를 수용할 수 있다.
[0015] 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 진공 챔버에서 기판 상에 증발된 재료들을 증착하기 위한 재료 증착 어레인지먼트가 제공된다. 몇몇 실시예들에 따르면, 재료 증착 어레인지먼트는 진공 챔버에서 기판 상에 2개 또는 그 초과의 증발된 재료들을 증착하도록 구성될 수 있다. 재료 증착 어레인지먼트는 기판 상에 증착될 제 1 재료를 증발시키도록 구성된 제 1 재료 증발기를 포함하는 제 1 재료 소스를 포함한다. 몇몇 실시예들에 따르면, 제 1 재료는 기판 상에 증착될 2개 또는 그 초과의 재료들로부터의 제 1 재료일 수 있다. 제 1 재료 소스는 제 1 분배 파이프 하우징을 포함하는 제 1 분배 파이프를 더 포함하고, 여기에서, 제 1 분배 파이프는 제 1 재료 증발기와 유체 소통하고, 여기에서, 재료 소스는 제 1 분배 파이프 하우징에서의 복수의 제 1 노즐들을 더 포함한다. 전형적으로, 복수의 제 1 노즐들 중 하나 또는 그 초과의 노즐들은 개구 길이 및 개구 사이즈를 포함하고, 여기에서, 복수의 제 1 노즐들 중 하나 또는 그 초과의 노즐들의 길이 대 사이즈 비율은 2:1과 동등하거나 또는 그 초과이다. 재료 증착 장치는 기판 상에 증착될 제 2 재료를 증발시키도록 구성된 제 2 재료 증발기를 포함하는 제 2 재료 소스를 포함한다. 몇몇 실시예들에 따르면, 제 2 재료는 기판 상에 증착될 2개 또는 그 초과의 재료들 중 제 2 재료이다. 제 2 재료 소스는 제 2 분배 파이프 하우징을 포함하는 제 2 분배 파이프를 더 포함하고, 여기에서, 제 2 분배 파이프는 제 2 재료 증발기와 유체 소통한다. 제 2 재료 소스는 제 2 분배 파이프 하우징에서의 복수의 제 2 노즐들을 더 포함한다. 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 복수의 제 1 노즐들 중 제 1 노즐과 복수의 제 2 노즐들 중 제 2 노즐 사이의 거리는 30 mm와 동등하거나 또는 그 미만이다. 몇몇 실시예들에 따르면, 제 1 재료 및 제 2 재료는 동일한 재료일 수 있거나, 또는 대안적으로, 상이한 재료들일 수 있다.
[0016] 도 1a는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 재료 증착 어레인지먼트(100)의 측면도를 도시한다. 도 1a에서 도시된 바와 같은 재료 증착 어레인지먼트의 실시예는 제 1 재료 증발기(102a)를 갖는 제 1 재료 소스, 제 2 재료 증발기(102b)를 갖는 제 2 재료 소스, 및 제 3 재료 증발기(102c)를 갖는 제 3 재료 소스를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 재료 증발기들(102a, 102b, 및 102c) 각각은 상이한 재료를 제공할 수 있다. 다른 실시예들에서, 재료 증발기들 각각이 동일한 재료를 제공할 수 있거나, 또는 재료 증발기들의 일부가 동일한 재료는 제공할 수 있는 반면에, 재료 증발기들의 다른 부분이 상이한 재료를 제공한다. 몇몇 실시예들에 따르면, 재료 증발기들(102a, 102b, 및 102c)은 기판 상에 증착될 재료를 증발시키도록 구성된 도가니들일 수 있다. 재료 증발기들(102a, 102b, 및 102c)은 분배 파이프들(106a, 106b, 및 106c)과 각각 유체 소통하고 있다. 재료 증발기들 중 하나에 의해 증발된 재료는 재료 증발기로부터 방출될 수 있고, 각각의 분배 파이프 내로 유동할 수 있다.
[0017] 도 1a에서 보이는 바와 같이, 분배 파이프들(106a, 106b, 및 106c) 각각은 복수의 노즐들(712)을 포함하는 분배 파이프 하우징을 포함한다. 복수의 노즐들을 통해, 증발된 재료가 방출되고, 코팅될 기판(미도시)으로 가이딩된다. 몇몇 실시예들에 따르면, 노즐들(712)은 분배 파이프 하우징에 형성되어 있는 개구와 같이 분배 파이프들의 일체형 부분일 수 있거나, 또는 정의된 프로세스들을 충족시키기 위해, 예컨대, 증발된 재료를 코팅될 기판을 향하여 가이딩하기 위해 분배 파이프 하우징에 연결된 노즐에 의해 제공될 수 있다. 일 예에서, 노즐들은 스크루잉, 플러깅(plugging), 또는 수축(shrinking) 프로세스에 의해 분배 파이프에 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 노즐들은 재료 증착 어레인지먼트의 분배 파이프에 교환가능하게 연결될 수 있다.
[0018] 도 1b는 도 1a에서 도시된 제 3 분배 파이프(106c)의 섹션(A)의 확대도를 도시한다. 도 1b에서 도시된 부분적인 도면은 분배 파이프(106c), 및 분배 파이프(106c)의 복수의 노즐들 중 하나의 노즐(712)을 도시한다. 노즐(712)은 개구(713) 또는 통로를 제공하고, 그러한 개구(713) 또는 통로를 통해, 증발된 재료가 통과할 수 있다. 도 1b에서 도시된 바와 같이, 노즐(712)의 개구(713)는 개구 길이(714)를 제공한다. 몇몇 실시예들에 따르면, 개구 길이(714)는 노즐의 길이방향 또는 길이 축을 따라, 특히, 노즐에서 빠져나가는 평균 유체 방향에 대응하는 방향에서 측정될 수 있다. 일 실시예에서, 노즐의 개구 길이(714)는 분배 파이프의 길이방향(또는 선형) 방향에 대해 실질적으로 수직적일 수 있다.
[0019] "실질적으로 수직적인"이라는 용어는 엄격한 수직적인 배열로부터의 최고 15°만큼의 편차를 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 다음의 설명에서 "실질적으로"로 표시되어 있는 추가적인 용어들은 표시된 각도 배열로부터의 최고 15°의 편차, 또는 하나의 치수(dimension)의 약 15 %의 편차를 포함할 수 있다.
[0020] 도 1c는 정면도로 재료 증착 어레인지먼트(100)를 도시하고, 이는 도 1a에서 도시된 재료 증착 어레인지먼트에 대응할 수 있지만 약 90°만큼 터닝된 것이다. 재료 증발기들(102a, 102b, 및 102c)은 분배 파이프들(106a, 106b, 및 106c)과 각각 유체 소통하고 있다. 노즐들(712)의 개구들이 정면도에서 보인다. 상이한 분배 파이프들(106a, 106b, 및 106c)의 노즐들(712)은 서로에 대해 거리(200)를 제공한다. 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 제 1 노즐 사이의 거리는 전형적으로는 50 mm 미만, 더 전형적으로는 30 mm 미만, 그리고 한층 더 전형적으로는 25 mm 미만일 수 있다.
[0021] 몇몇 실시예들에 따르면, 상이한 분배 파이프들(106a, 106b, 및 106c)의 노즐들(712) 사이의 거리는 각각의 노즐의 개구의 중심 포인트로부터 측정된다. 일 예에서, 노즐의 개구의 중심 포인트는 개구의 기하학적인 중심 포인트인 것으로서 정의될 수 있다. 개구가 원인 경우에서, 원의 중심 포인트는 에지 상의 포인트들로부터 등거리에 있는 포인트이다. 예컨대, 노즐들의 개구가 대칭적인 형상을 갖는 경우에, 개구의 중심 포인트는 대칭 작용에 의해 변화되지 않고 유지되는 포인트로서 설명될 수 있다. 예컨대, 정사각형, 직사각형, 마름모, 또는 평행사변형의 중심 포인트는 대각선들이 교차되는 곳이고, 중심 포인트는 회전 대칭들의 고정된 포인트이다. 유사하게, 타원의 중심은 축들이 교차되는 곳이다. 몇몇 실시예들에 따르면, 중심 포인트는 형상의 도심(centroid)인 것으로서 이해될 수 있다.
[0022] 몇몇 실시예들에서, 분배 파이프들의 노즐들 사이의 거리(200)는 실질적으로 수평인 거리일 수 있다. 예컨대, 분배 파이프들(106a, 106b, 및 106c)은 실질적으로 수직인 방향으로 연장될 수 있다. 노즐들은 증발 방향, 즉, 노즐들이 증발된 재료를 방출하는 방향을 가질 수 있고, 그러한 방향은 실질적으로 수평이다. 몇몇 실시예들에 따르면, 상이한 분배 파이프들의 노즐들 사이의 실질적으로 수평인 거리는 엄격한 수평 배열로부터의 약 15°의 편차를 포함하는 것으로서 이해될 수 있다.
[0023] 몇몇 실시예들에 따르면, 노즐들 사이의 거리는, 예컨대 분배 파이프들의 길이방향 축으로부터 측정된, 상이한 분배 파이프들 사이의 서로에 대한 거리인 것으로서 설명될 수 있다. 일 실시예에서, 분배 파이프들은 서로에 대해 거리(200)를 갖는다.
[0024] 도 1d 내지 도 1f는 도 1c의 정면도에서 표시된 바와 같은 부분적인 도면(B)의 실시예들을 도시한다. 도 1d 내지 도 1f에서, 노즐(712)의 개구 사이즈(716)가 표시된다. 노즐의 개구 사이즈는 노즐의 형상에 따라 좌우될 수 있다. 일 실시예에서, 개구 사이즈는 개구 길이가 아닌, 개구의 하나의 치수인 것으로서 이해될 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 개구 사이즈는 개구의 단면, 특히, (증발 재료가 노즐에서 빠져나가는 위치인) 노즐의 배출구에서의 단면의 최소 치수일 수 있다.
[0025] 도 1d는 노즐 개구 및 개구 사이즈(716)의 예를 도시하고, 여기에서, 개구 사이즈는 단면, 특히, 개구 직경에 대응한다. 도 1e는 노즐 개구가 타원형 형상을 갖고, 개구의 사이즈가 개구의 단면의 최소 치수에 의해 정의되는 예를 도시한다. 도 1f는 노즐 개구가 세장형(elongated) 원의 형상을 갖는 예를 도시하고, 여기에서, 개구의 사이즈는 개구의 단면의 최소 치수에 의해 정의된다. 당업자는 도 1a 내지 도 1f의 도시된 실시예들이 예들일 뿐이고, 아래에서 상세히 보게 될 바와 같이, 노즐 개구의 사이즈, 형상 및 길이의 도시된 예들, 또는 재료 소스 및 분배 파이프들의 배열의 도시된 예들로 애플리케이션을 제한하지 않는다는 것을 이해할 것이다.
[0026] 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 제 1 분배 파이프의 각각의 노즐이 2:1 또는 그 초과의 개구 길이 대 사이즈 비율을 가질 수 있거나, 제 1 분배 파이프의 노즐들의 일부만이 언급된 길이 대 사이즈 비율을 가질 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 본원에서 설명되는 바와 같은 재료 증착 어레인지먼트의 제 2 및/또는 제 3 분배 파이프가 또한, 2:1 또는 그 초과의 개구 길이 대 사이즈 비율을 갖는 하나 또는 그 초과의 노즐들을 포함할 수 있다.
[0027] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 분배 파이프는 실질적으로 삼각형인 단면을 가질 수 있다. 도 2a는 분배 파이프(106)의 단면의 예를 도시한다. 분배 파이프(106)는 내측 중공 공간(710)을 둘러싸는 벽들(322, 326, 및 324)을 갖는다. 벽(322)은 노즐들(712)이 제공되는, 재료 소스의 배출구 측에 제공된다. 분배 파이프의 단면은 본질적으로 삼각형인 것으로서 설명될 수 있고, 즉, 분배 파이프의 주 섹션이 삼각형의 일부에 대응하고, 그리고/또는 분배 파이프의 단면이 둥근 코너들 및/또는 컷-오프(cut-off)된 코너들을 갖는 삼각형일 수 있다. 도 2a에서 도시된 바와 같이, 예컨대, 배출구 측에서의 삼각형의 코너는 컷 오프된다.
[0028] 분배 파이프의 배출구 측의 목, 예컨대, 도 2a에서 도시된 단면에서의 벽(322)의 치수가 화살표(352)에 의해 표시된다. 추가로, 분배 파이프(106)의 단면의 다른 치수들이 화살표들(354 및 355)에 의해 표시된다. 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 분배 파이프의 배출구 측의 폭은 단면의 최대 치수의 30 % 또는 그 미만, 예컨대, 화살표들(354 및 355)에 의해 표시된 치수들 중 더 큰 치수의 30 %이다. 분배 파이프의 형상 및 치수들을 고려하면, 이웃하는 분배 파이프들(106)의 노즐들(712)은 더 작은 거리로 제공될 수 있다. 더 작은 거리는 서로 바로 옆에서 증발되는 유기 재료들의 혼합을 개선한다.
[0029] 도 2b는 2개의 분배 파이프들이 서로 바로 옆에서 제공되는 실시예를 도시한다. 따라서, 도 2b에서 도시된 바와 같은 2개의 분배 파이프들을 갖는 재료 증착 어레인지먼트는 2개의 유기 재료들을 서로 바로 옆에서 증발시킬 수 있다. 그러한 재료 증착 어레인지먼트는 또한, 재료 증착 어레이라고 지칭될 수 있다. 도 2b에서 도시된 바와 같이, 분배 파이프들(106)의 단면의 형상은 이웃하는 분배 파이프들의 노즐들을 서로에 대해 근접하게 배치하는 것을 허용한다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 제 1 분배 파이프의 제 1 노즐과 제 2 분배 파이프의 제 2 노즐은 30 mm 또는 그 미만, 예컨대 5 mm 내지 25 mm의 거리를 가질 수 있다. 더 구체적으로, 제 1 배출구 또는 노즐 대 제 2 배출구 또는 노즐의 거리는 10 mm 또는 그 미만일 수 있다.
[0030] 본원에서 설명되는 몇몇 실시예들에 따르면, 제 1 분배 파이프의 제 1 노즐과 제 2 분배 파이프의 제 2 노즐 사이의 거리는 각각의 노즐들의 길이방향 축들 사이의 최소 거리로서 측정될 수 있다. 일 예에서, 각각의 노즐들의 길이방향 축들 사이의 최소 거리는 노즐들의 배출구(즉, 증발된 재료가 노즐에서 나가는 위치)에서의 측정치들이다. 도 2c는 도 2b에서 도시된 어레인지먼트의 부분적인 도면(C)을 도시한다. 도 2c에서 확대된 부분적인 도면(C)은 2개의 노즐들(106a 및 106b)의 예를 도시하고, 여기에서, 노즐들 사이의 거리(200)는 각각의 노즐들의 배출구에서, 제 1 분배 파이프(106a)의 제 1 노즐의 길이방향 축(201)과 제 2 분배 파이프(106b)의 제 2 노즐의 길이방향 축(202) 사이에서 측정된다. 몇몇 실시예들에 따르면, 본원에서 참조되는 바와 같은 노즐의 길이방향 축은 노즐의 길이 방향을 따라 이어진다.
[0031] 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 본원에서 설명되는 바와 같은 재료 증착 어레인지먼트는 OLED 생산 프로세스와 같은 고 정밀 프로세스들에서 사용될 수 있다. 도 3a 및 도 4a는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 재료 증착 어레인지먼트의 효과들을 도시한다. 도 3b 및 도 4b는 알려진 재료 증착 어레인지먼트의 비교 예의 효과들을 도시한다. 도 3a에서, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 재료 증착 어레인지먼트로부터 방출된 바와 같은 증발된 재료의 분배의 테스트 데이터가 도시된다. 커브(800)는 2:1 또는 그 초과의 길이 대 사이즈 비율을 갖는 노즐로부터 방출된 증발된 재료의 실험 결과를 도시한다. 도 3a의 예는 증발된 재료의 분배가 대략 cos6 형상을 따르는 것을 도시한다. 도 3b에서 도시된 바와 같은 알려진 재료 증착 어레인지먼트와의 비교는 통상적인 재료 증착 어레인지먼트들의 분배가 커브(801)에 의해 도시된 바와 같이 cos1 형상에 대응하는 것을 도시한다. 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 재료 증착 어레인지먼트에 의해 생성된 커브(800)와 알려진 시스템들의 커브(801) 사이의 차이는 실질적으로, 증발된 재료의 플룸(plume)의 폭 및 플룸에서의 증발된 재료의 농도 분배이다. 예컨대, 예를 들어 OLED 생산 시스템에서 기판 상에 재료를 증착하기 위해 마스크들이 사용되는 경우에, 마스크는 약 30 μm 또는 그 미만, 또는 약 20 μm의 단면의 치수(예컨대, 단면의 최소 치수)를 갖는 픽셀 개구와 같은, 약 50 μm x 50 μm, 또는 심지어 그 미만의 사이즈를 갖는 픽셀 개구들을 갖는 픽셀 마스크일 수 있다. 일 예에서, 픽셀 마스크는 약 40 μm의 두께를 가질 수 있다. 마스크의 두께 및 픽셀 개구들의 사이즈를 고려하면, 마스크에서의 픽셀 개구들의 벽들이 픽셀 개구를 섀도잉하는 섀도잉 효과가 나타날 수 있다. 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 재료 증착 어레인지먼트 및/또는 분배 파이프들 및/또는 노즐들은 섀도잉 효과를 감소시키는 것을 보조할 수 있다.
[0032] 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 재료 증착 어레인지먼트에 의한 증발을 사용함으로써 달성될 수 있는 높은 방향성은, 증발되는 재료 중 더 많은 재료가 기판(그리고, 예컨대, 기판 위 및 아래의 영역이 아님)에 실제로 도달하기 때문에, 증발된 재료의 활용을 개선한다.
[0033] 도 3c는 마스크의 픽셀에서의 증발된 재료의 분배를 도시하고, 3개의 상이한 라인들을 도시한다. 모든 3개의 라인들은 노즐과 기판 사이의 정의된 거리에서의 증발된 재료의 분배를 도시한다. 일 예에서, 노즐 배출구(증발된 재료가 노즐에서 나가는 위치)와 기판 또는 기판 지지부 사이의 거리는 250 mm 또는 그 미만, 예컨대 약 200 mm, 또는 약 150 mm일 수 있다. 제 1 라인(804)은 알려진 재료 증착 어레인지먼트들에 의해 제공된 바와 같은, 마스크의 픽셀 개구에서의 증발된 재료의 분배를 도시한다. 제 1 라인(804)의 분배는 cos1과 같은 분배에 대응한다. 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 재료 증착 어레인지먼트 또는 분배 파이프의 경우에, 증발된 재료의 분배는 제 2 라인(805)에 의해 도시된 바와 같은 cos6과 같은 분배에 대응할 수 있다. 특히, 제 2 라인(805)의 기울기는 제 1 라인(804)의 기울기보다 더 급격하다. 당업자는, 도 3c로부터, 마스크의 픽셀 개구의 에지들이 cos1 분배에 의한 것보다 cos6 분배에 의해 더 우수하게 충전되는(filled) 것을 볼 수 있다. 제 3 라인(806)은 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 재료 증착 어레인지먼트 또는 분배 파이프를 이용한 실험 테스트들의 결과를 도시한다. 제 3 라인(806)은 증발된 재료의 cos6과 같은 분배를 갖는 제 2 라인(805)을 따른다. 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 재료 증착 어레인지먼트 또는 분배 파이프를 사용하는 경우에, 섀도잉 효과가 감소될 수 있다.
[0034] 도 4a는 3개의 재료 증착 어레인지먼트들(100a, 100b, 및 100c)을 예시적으로 포함하는, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 재료 증착 어레인지먼트를 도시한다. 재료 증착 어레인지먼트는 본원에서의 실시예들에서 설명되는 바와 같은 재료 증착 어레인지먼트일 수 있다. 도 4a의 증착 시스템은 추가로, 증발된 재료로 코팅될 기판(121) 및 기판(121)을 마스킹하기 위한 마스크(132)를 도시한다. 도 4a는 증발된 재료(802)가 재료 증착 어레인지먼트들(100a, 100b, 100c), 특히, 재료 증착 어레인지먼트들의 노즐들에서 어떻게 빠져나가고 나가는지를 개략적으로 도시한다. 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 증발된 재료(802)는, 재료 증착 어레인지먼트에서 나가고 증착 챔버의 진공 볼륨에 진입하는 경우에, 확산된다. 2:1 또는 그 초과의 길이 대 사이즈 비율을 갖는 노즐들은, 예컨대 약 30° 또는 그 미만의 각도를 포함함으로써, 증발된 재료의 제한된 확산을 갖는 것을 허용한다. 알려져 있는 바와 같은 증착 시스템과의 비교는, 도 4b에서, 증발된 재료(803)가 약 60°의 각도를 포함하는 것을 도시한다.
[0035] 도 3a, 도 3b, 도 4a, 및 도 4b에서 도시된 예들에 의해 보이는 바와 같이, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 재료 증착 어레인지먼트는 증발된 재료의 더 작은 분배 확산을 제공할 수 있고, 증발된 재료를 기판으로 더 정밀하게, 그리고 특히, 높은 정밀도로 기판을 코팅하기 위한 마스크 개구들로 더 정밀하게 가이딩하는 것을 허용한다.
[0036] 30 mm 미만의 거리로 분배 파이프들의 노즐들을 배열하는 것은 추가로, 상이한 재료 소스들(100a, 100b, 및 100c)의 상이한 재료들을 혼합하기 위한 옵션들을 제공한다. 재료 증착 어레인지먼트들의 노즐들 사이의 감소된 거리는, 도 4a에서 예시적으로 도시된 바와 같은 삼각형과 같은 형상과 같은, 분배 파이프들을 위한 특수한 형상을 사용함으로써, 더 개선될 수 있다.
[0037] 증발된 재료의 cos6과 같은 분배를 갖는 것은, 더 작은 마스크 개구들을 사용하고, OLED 제품을 위한 픽셀들과 같은, 기판 상에 코팅될 더 작은 구조들에 대한 정밀도를 개선하는 것을 허용할 수 있다.
[0038] 몇몇 실시예들에 따르면, 진공 챔버에서 기판 상에 증발된 재료들을 증착하기 위한 재료 증착 어레인지먼트가 제공된다. 몇몇 실시예들에 따르면, 재료 증착 어레인지먼트는 진공 챔버에서 기판 상에 2개 또는 그 초과의 증발된 재료들을 증착하도록 구성될 수 있다. 재료 증착 어레인지먼트는 기판 상에 증착될 제 1 재료를 증발시키도록 구성된 제 1 재료 증발기를 포함하는 제 1 재료 소스를 포함한다. 몇몇 실시예들에 따르면, 제 1 재료는 기판 상에 증착될 2개 또는 그 초과의 재료들 중 제 1 재료일 수 있다. 제 1 재료 소스는 제 1 분배 파이프 하우징을 포함하는 제 1 분배 파이프를 더 포함하고, 여기에서, 제 1 분배 파이프는 제 1 재료 증발기와 유체 소통하고; 추가로, 제 1 재료 소스는 제 1 분배 파이프 하우징에서의 복수의 제 1 노즐들을 포함하고, 여기에서, 복수의 제 1 노즐들 중 하나 또는 그 초과의 노즐들은 개구 길이 및 개구 사이즈를 포함하고, 제 1 분배 방향으르 제공하도록 구성된다. 복수의 제 1 노즐들 중 하나 또는 그 초과의 노즐들의 길이 대 사이즈 비율은 2:1과 동등하거나 또는 그 초과이다. 재료 증착 어레인지먼트는 기판 상에 증착될 제 2 재료를 증발시키도록 구성된 제 2 재료 증발기를 포함하는 제 2 재료 소스를 더 포함한다. 몇몇 실시예들에 따르면, 제 2 재료는 기판 상에 증착될 2개 또는 그 초과의 재료들 중 제 2 재료일 수 있다. 제 2 재료 소스는 제 2 분배 파이프를 더 포함하고: 제 2 분배 파이프는 제 2 분배 파이프 하우징을 포함하고, 여기에서, 제 2 분배 파이프는 제 2 재료 증발기와 유체 소통한다. 제 2 재료 소스는 제 2 분배 파이프 하우징에서의 복수의 제 2 노즐들을 더 포함하고, 여기에서, 제 2 노즐들 중 하나 또는 그 초과는 제 2 분배 방향을 제공하도록 구성된다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는, 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 복수의 제 1 노즐들 중 하나 또는 그 초과의 노즐들의 제 1 분배 방향과 복수의 제 2 노즐들 중 하나 또는 그 초과의 노즐들의 제 2 분배 방향은 서로에 대해 평행하게 배열되거나, 또는 평행한 배열로부터 최고 5°의 편차로 배열된다. 몇몇 실시예들에 따르면, 제 1 재료 및 제 2 재료는 동일한 재료일 수 있거나, 또는 대안적으로, 상이한 재료들일 수 있다.
[0039] 도 5a는 제 1 분배 파이프 하우징에서의 노즐의 제 1 분배 방향과 제 2 분배 파이프 하우징에서의 노즐의 제 2 분배 방향의 실질적으로 평행한 배열을 갖는 재료 증착 어레인지먼트를 도시한다. 도 5a에서 예시적으로 도시된 재료 증착 어레인지먼트는 제 1 재료 소스(100a) 및 제 2 재료 소스(100b)를 도시한다. 재료 소스들(100a 및 100b) 각각은 재료 증발기(102a 및 102b)를 각각 포함한다. 일 실시예에서, 재료 증발기들 각각은 상이한 재료를 제공할 수 있다. 다른 실시예에서, 재료 증발기들 각각이 동일한 재료를 제공할 수 있거나, 또는 재료 증발기들의 일부가 동일한 재료를 제공할 수 있는 반면에, 재료 증발기들의 다른 부분은 상이한 재료를 제공한다. 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 제 1 재료 소스(100a)는 제 1 분배 파이프(106a)를 포함하고, 제 2 재료 소스(100b)는 제 2 분배 파이프(106b)를 포함한다. 제 1 및 제 2 분배 파이프는 각각, 분배 파이프 하우징을 갖고, 그러한 분배 파이프 하우징에 노즐들(712)이 배열된다. 특히, 각각의 분배 파이프 하우징으로부터 코팅될 기판을 향하여 증발된 재료를 방출하기 위해, 제 1 분배 파이프는 복수의 제 1 노즐들을 포함하고, 제 2 분배 파이프는 복수의 제 2 노즐들을 포함한다.
[0040] 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 제 1 분배 파이프 및/또는 제 2 분배 파이프의 노즐들 중 하나 또는 그 초과는 2:1 또는 그 초과, 예컨대 2.5:1, 3:1, 5:1, 또는 심지어 5:1 초과인 노즐 개구의 길이 대 사이즈 비율을 가질 수 있다. 노즐 개구의 사이즈 및 길이는 도 1a 내지 도 1f에 대하여 위에서 상세히 설명된 것으로서 이해될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 1 분배 파이프의 하나 또는 그 초과의 노즐들은 제 1 분배 방향을 제공하고, 제 2 분배 파이프의 하나 또는 그 초과의 노즐들은 제 2 분배 방향을 제공한다.
[0041] 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 노즐의 분배 방향은 노즐의 평균 분배 방향으로서 이해될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 평균 분배 방향은 실질적으로, 노즐로부터 코팅될 기판을 향하여 방출되는 증발된 재료의 플룸에서의 라인, 특히, 증발된 재료의 농도가 증발된 재료의 플룸 내에서 최대에 도달하는 라인에 대응할 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 노즐의 평균 분배 방향은 노즐로부터 증착될 기판을 향하여 방출되는 증발된 재료의 플룸의 기하학적인 중심 라인에 대응하는 것으로서 이해될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 증기 플룸의 중심 라인은 증발된 재료의 플룸의 기하학적인 도심, 및 노즐의 길이 축 또는 길이방향 축 상의 포인트, 예컨대 노즐의 배출구에서의 포인트를 포함하는 라인에 대응하는 것으로서 설명될 수 있다. 또한 추가적인 실시예들에 따르면, 노즐의 평균 분배 방향은 노즐 배출구와 코팅될 기판 사이에서, 특히, 노즐의 길이 축 또는 길이방향 축 상에 놓인 노즐 배출구의 포인트와 코팅될 기판 사이에서 최소 거리를 갖는 라인을 따라 이어지는 것으로서 설명될 수 있다.
[0042] 도 5b는 몇몇 실시예들에 따른, 재료 소스들(100a 및 100b)을 포함하는 재료 어레인지먼트의 평면도를 도시한다. 도 5a 및 도 5b에서 도시된 예에서 보이는 바와 같이, 제 1 분배 파이프(106a)의 노즐들(712)은 제 1 분배 방향(210)을 제공하고, 제 2 분배 파이프(106b)의 노즐들(712)은 제 2 분배 방향(211)을 제공한다. 전형적으로, 제 1 분배 파이프 및 제 2 분배 파이프에서의 노즐들은 제 1 분배 방향과 제 2 분배 방향이 서로에 대해 평행하도록 배열된다. 몇몇 실시예들에 따르면, 제 1 분배 방향과 제 2 분배 방향은 엄격한 평행한 배열로부터의 최고 5°의 편차, 예컨대 엄격한 평행한 배열로부터의 약 3° 또는 약 2°의 편차를 가질 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 도 5a 및 도 5b에서 표시된 바와 같은 제 1 분배 방향(210)과 제 2 분배 방향(211)은 약 30 mm 또는 그 미만의 서로 사이의 거리를 가질 수 있다.
[0043] 위에서 이미 설명된 바와 같이, 도 5a 및 도 5b에서 도시된 재료 증착 어레인지먼트의 제 1 분배 파이프 및 제 2 분배 파이프는 삼각형과 같은 형상을 가질 수 있다. 도 6a 및 도 6b는 제 1 분배 파이프 및 제 2 분배 파이프의 노즐들의 분배 방향이 서로에 대해 실질적으로 평행한 실질적으로 삼각형 형상인 재료 증착 어레인지먼트를 도시한다.
[0044] 도 6a는 제 1 분배 파이프(106a)를 갖는 제 1 재료 소스, 제 2 분배 파이프(106b)를 갖는 제 2 재료 소스, 및 제 3 분배 파이프(106c)를 갖는 제 3 재료 소스가 제공되는 실시예의 단면도를 도시한다. 몇몇 실시예들에 따르면, 가열 효율을 개선하고, 분배 파이프들 내의 증발된 재료의 응축을 피하기 위해, 가열 엘리먼트들(380) 및 단열재(879)가 분배 파이프들에 장비될 수 있다. 증발기 제어 하우징(702)이 분배 파이프들 근처에 제공되고, 단열재(879)를 통해 그러한 분배 파이프들에 연결된다. 분배 파이프들(106a, 106b, 및 106c) 위의 화살표들(투영의 평면에서 보는 경우)은 분배 파이프들(106a, 106b, 및 106c)에서 빠져나가는 증발된 유기 재료를 예시한다. 분배 파이프들의 각각의 노즐들의 평균 분배 방향은 참조 부호들(210, 211, 및 212)로 표시된다. 도 6a에서 보이는 바와 같이, 상이한 분배 파이프들의 분배 방향들은 실질적으로 평행하다.
[0045] 3개의 분배 파이프들(106a, 106b, 및 106c)의 노즐들(712)의 부분적인 및 간략화된 도면이 도 6b에서 도시된다. 예시적으로 도시된 3개의 노즐들(712)은 길이 축들 또는 길이방향 축들(201, 202, 203)을 갖는다. 노즐들(712)은, 제 1 분배 방향(210), 제 2 분배 방향(211), 및 제 3 분배 방향(212)으로, 분배 파이프들(106a, 106b, 및 106c)로부터 코팅될 기판(미도시)을 향하여 증발된 재료를 가이딩할 수 있다. 도 6b에서 도시된 실시예에서 표시된 바와 같이, 3개의 분배 방향들은 서로에 대해 평행하고, 엄격한 평행한 배열로부터 최고 5°만큼 벗어날 수 있다.
[0046] 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 본원에서 참조되는 바와 같은 제 1, 제 2, 및 제 3 분배 파이프와 같은 상이한 분배 파이프들은 상이한 증발기들, 예컨대 3개의 분배 파이프들의 경우에 3개의 상이한 증발기들과 유체 소통하고 있을 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 상이한 분배 파이프들은 동일한 타입이지만 상이한 재료들을 증발시키는 증발기들과 유체 소통하고 있을 수 있다. 예컨대, 3개의 상이한 컴포넌트들이 3개의 증발기들과 유체 소통하고 있는 3개의 분배 파이프들에 의해 제공될 수 있다. 일 예에서, 본원에서 설명되는 바와 같은 재료 증착 어레인지먼트는 OLED들을 생산하기 위해 사용될 수 있다. 증발된 재료는 OLED들을 생산하기 위해 사용되는 3개의 컴포넌트들을 포함할 수 있다.
[0047] 본원에서 설명되는 실시예들에 따라, 상이한 노즐들의 분배 방향들의 평행한 배열을 사용하고, 2:1 또는 그 초과의 길이 대 사이즈 비율을 갖는 노즐을 사용하는 것은 노즐로부터 방출되는 경우의 증발된 재료의 거동의 예측가능성 및 균일성을 개선하는 것을 보조할 수 있다. 예컨대, 증발된 재료의 방향이 다른 또는 인접한 증발된 재료의 방향에 대해 실질적으로 평행한 것은, 마스크 및/또는 기판 상의 증발된 재료의 규칙적이고 균일한 충돌을 갖는 것을 허용할 수 있다. 일 예에서, 상이한 분배 파이프들의 상이한 컴포넌트들은 마스크 및/또는 기판 상의 실질적으로 동일한 충돌 각도, 특히, 마스크 및/또는 기판 상의 실질적으로 수직적인 충돌 각도를 가질 수 있다. 하나 또는 그 초과의 컴포넌트들의 코팅의 생성은 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 재료 증착 어레인지먼트로 더 정밀한 방식으로 수행될 수 있다. 추가로, 분배 방향들의 평행한 배열을 갖는 재료 소스들은, 상이한 재료 소스들이 분배 방향들 사이에서 정의된 각도를 갖는 경우에, 예컨대, 알려진 시스템들에서 행해지는 바와 같은 탑재 및 계산 노력을 감소시킬 수 있다. 추가로, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 분배 방향들의 위에서 설명된 평행한 배열을 포함하는 재료 증착 어레인지먼트는, 상이한 재료 소스들에서 상이한 컴포넌트들이 사용되는 경우에, 상이한 컴포넌트들의 균일한 혼합을 발생시킬 수 있다.
[0048] 몇몇 실시예들에 따르면, 진공 챔버에서 기판 상에 증발된 재료를 증착하기 위한 분배 파이프가 제공된다. 분배 파이프는 분배 파이프 하우징, 및 분배 파이프 하우징에서의 노즐을 포함한다. 노즐은 개구 길이 및 개구 사이즈를 포함하고, 여기에서, 노즐의 길이 대 사이즈 비율은 2:1과 동등하거나 또는 그 초과이다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 노즐은 증발되는 유기 재료에 대해 화학적으로 비활성인 재료를 포함한다. 일 예에서, 증발된 유기 재료는 전형적으로는 약 150 ℃ 및 약 650 ℃, 더 전형적으로는 약 100 ℃ 내지 500 ℃의 온도를 가질 수 있다.
[0049] 도 7a 내지 도 7d는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 분배 파이프의 노즐들의 예들을 도시한다. 도 7a 내지 도 7d에서 도시된 노즐들(200)은 노즐을 통해 증발된 재료를 가이딩하기 위한 개구(203)(또는 통로 또는 보어(203))를 포함한다. 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 노즐들(200)은 개구 길이(714) 및 개구 사이즈(716)를 갖는다. 예컨대 위에서 설명된 바와 같이, 본원에서 설명되는 실시예들에서의 노즐들의 길이 대 사이즈 비율은 2:1 또는 그 초과일 수 있다. "개구 길이" 및 "개구 사이즈"라는 용어들은 도 1a 내지 도 1f에 대하여 이에서 설명된 바와 같이 이해될 수 있다.
[0050] 도 7a는 제 1 노즐 재료(206) 및 제 2 노즐 재료(208)를 포함하는 노즐을 도시한다. 예컨대, 제 1 노즐 재료(206)는 예컨대 구리와 같은, 21 W/mK 초과의 열 전도율 값을 갖는 재료일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 2 노즐 재료(208)는 개구 또는 통로(203)의 내부 측에 제공될 수 있고, 증발된 유기 재료에 대해 화학적으로 비활성일 수 있다. 예컨대, 제 2 노즐 재료는 Ta, Nb, Ti, DLC, 스테인리스 스틸, 석영 유리, 및 흑연으로부터 선택될 수 있다. 도 7a에서 도시된 실시예들에서 보이는 바와 같이, 제 2 노즐 재료(208)는 통로(203)의 내부 측에서의 얇은 코팅으로서 제공될 수 있다.
[0051] 도 7b는 제 1 노즐 재료(206) 및 제 2 노즐 재료(208)를 갖는 노즐의 실시예를 도시한다. 도 7b에서 도시된 노즐의 예는 제 1 노즐 재료(206)(예컨대 21 W/mK 초과의 열 전도율 값을 가짐)로 제조된 제 1 부분, 및 증발된 유기 재료에 대해 비활성일 수 있는 제 2 노즐 재료(208)로 제조된 제 2 부분으로 구성된다. 일 예에서, 제 1 및 제 2 노즐 재료는 도 7a에 대하여 설명된 바와 같이 선택될 수 있다. 도 7b에서 보이는 바와 같이, 제 2 노즐 재료(208)는 노즐의 일부이고, 특히, 단지 내측 통로 측에서의 코팅만이 아니다.
[0052] 몇몇 실시예들에 따르면, 제 2 노즐 재료의 두께는 전형적으로, 수 나노미터 내지 수 마이크로미터의 범위에 있을 수 있다. 일 예에서, 노즐 개구에서의 제 2 노즐 재료의 두께는, 전형적으로는 약 10 nm 내지 약 50 μm, 더 전형적으로는 약 100 nm 내지 약 50 μm, 그리고 한층 더 전형적으로는 약 500 nm 내지 약 50 μm일 수 있다. 일 예에서, 제 2 노즐 재료의 두께는 약 10 μm일 수 있다.
[0053] 도 7c는 노즐(712)의 실시예를 도시하고, 여기에서, 노즐(200)은 노즐이 연결될 수 있는 분배 파이프의 열 전도율보다 더 큰 열 전도율, 또는 21 W/mK보다 더 높은 열 전도율을 갖는 제 1 노즐 재료로 제조된다. 본원에서 설명되는 실시예에서, 제 1 노즐 재료(206)는 증발된 유기 재료들에 대해 비활성이다. 일 예에서, 제 1 노즐 재료는 Ta, Nb, Ti, DLC, 또는 흑연으로부터 선택될 수 있다.
[0054] 도 7d는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 도 7a에서 도시된 노즐의 사시도를 도시한다. 개구(713)에서, 제 2 노즐 재료(208)가 보이는 한편, 노즐(712)의 외부 측은 제 1 노즐 재료(206)를 도시한다.
[0055] 본원에서 설명되는 몇몇 실시예들에 따르면, 증발된 재료가 코팅될 기판에 도달하기 위해 증발 프로세스 동안에 유동하는 노즐의 개구 또는 통로는 전형적으로는 약 1 mm 내지 약 10 mm, 더 전형적으로는 약 1 mm 내지 약 6 mm, 그리고 한층 더 전형적으로는 2 mm 내지 약 5 mm의 사이즈를 가질 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 통로 또는 개구의 치수는 단면의 최소 치수, 예컨대 통로 또는 개구의 직경을 지칭할 수 있다. 일 실시예에서, 개구 또는 통로의 사이즈는 노즐의 배출구에서 측정된다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는, 본원에서 설명되는 몇몇 실시예들에 따르면, 개구 또는 통로는 허용오차 존(H7)에서 생성될 수 있고, 예컨대, 약 10 μm 내지 약 18 μm의 허용오차로 생성될 수 있다.
[0056] 본원에서 설명되는 몇몇 실시예들에 따르면, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 분배 파이프를 위한, 또는 진공 증착 챔버에서 기판 상에 재료를 증착하기 위한 재료 증착 어레인지먼트를 위한 노즐은 분배 파이프에 노즐을 반복적으로 연결시키고 연결해제시키기 위한 스레드(thread)를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 분배 파이프에 연결되기 위한 스레드를 갖는 노즐은, 특히, 분배 파이프 또는 노즐을 파괴시키지 않으면서, 분배 파이프에 노즐을 반복가능하게 연결시킬 수 있기 위해 내측 스레드 및/또는 외측 스레드를 가질 수 있다. 예컨대, 정의된 특성들을 갖는 제 1 노즐이 제 1 프로세스를 위해 분배 파이프에 연결될 수 있다. 제 1 프로세스가 완료된 후에, 제 1 노즐이 연결해제될 수 있고, 제 2 노즐이 제 2 프로세스를 위해 분배 파이프에 연결될 수 있다. 제 1 프로세스가 다시 수행될 것인 경우에, 제 2 노즐이 분배 파이프로부터 연결해제될 수 있고, 제 1 노즐이 다시, 제 1 프로세스를 수행하기 위해 분배 파이프에 연결될 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 분배 파이프는 또한, 예컨대, 노즐의 스레드에 대해 피팅(fitting)함으로써, 분배 파이프에 대한 노즐의 교환가능한 연결을 위한 스레드를 포함할 수 있다.
[0057] 본원에서 설명되는 몇몇 실시예들에 따르면, 본원에서의 실시예들에서 설명되는 바와 같은 재료 증착 어레인지먼트 및 본원에서 설명되는 실시예들에서 설명되는 바와 같은 분배 파이프가 도 8a 내지 도 8c에서 보인다. 분배 파이프(106)는 도기니(104)에 의해 제공되는 증발된 재료를 분배하기 위해 도가니와 유체 소통하고 있을 수 있다. 분배 파이프는, 예컨대, 가열 유닛(715)을 갖는 세장형 큐브일 수 있다. 증발 도가니느 가열 유닛(725)으로 증발될 유기 재료를 위한 리저버(reservoir)일 수 있다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 전형적인 실시예들에 따르면, 분배 파이프(106)는 라인 소스를 제공한다. 본원에서 설명되는 몇몇 실시예들에 따르면, 재료 증착 어레인지먼트(100)는 적어도 하나의 라인을 따라 배열되어 있는 노즐들과 같은, 기판을 향하여 증발된 재료를 방출하기 위한, 복수의 개구들 및/또는 배출구들을 더 포함한다.
[0058] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 분배 파이프의 노즐들은 분배 파이프의 길이 방향에 대해 실질적으로 수직적인 방향과 같은, 분배 파이프의 길이 방향과 상이한 방향으로, 증발된 재료를 방출하도록 적응될 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 배출구들(예컨대, 노즐들)은 수평 +- 20°가 되도록 주 증발 방향을 갖도록 배열된다. 몇몇 특정한 실시예들에 따르면, 증발 방향은 약간 상방으로, 예컨대, 상방으로 수평 내지 15°, 예컨대 상방으로 3° 내지 7°의 범위에 있도록 배향될 수 있다. 대응하여, 기판은 증발 방향에 대해 실질적으로 수직적이도록 약간 경사질 수 있다. 경사진 기판으로 인해, 원하지 않는 입자 생성이 감소될 수 있다. 그러나, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 노즐 및 재료 증착 어레인지먼트는 또한, 수평으로 배향된 기판 상에 재료를 증착하도록 구성된 증착 장치에서 사용될 수 있다.
[0059] 일 예에서, 분배 파이프(106)의 길이는, 적어도, 증착 장치에서 증착될 기판의 높이에 대응한다. 다수의 경우들에서, 분배 파이프(106)의 길이는, 적어도 10 % 또는 심지어 20 %만큼, 증착될 기판의 높이보다 더 길 것이다. 분배 파이프가 기판의 높이보다 더 긴 것으로 인해, 기판의 상측 단부 및/또는 기판의 하측 단부에서의 균일한 증착이 제공될 수 있다.
[0060] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 분배 파이프의 길이는 1.3 m 또는 그 초과, 예컨대 2.5 m 또는 그 초과일 수 있다. 일 구성에 따르면, 도 1a에서 도시된 바와 같이, 증발 도가니(104)가 분배 파이프(106)의 하측 단부에 제공된다. 유기 재료가 증발 도가니(104)에서 증발된다. 유기 재료의 증기는 분배 파이프의 바닥에서 분배 파이프(106)에 진입하고, 분배 파이프에서의 복수의 노즐들을 통해, 예컨대 본질적으로 수직인 기판을 향하여 본질적으로 옆으로 가이딩된다.
[0061] 도 8b는 재료 소스의 일부의 확대된 개략도를 도시하고, 여기에서, 분배 파이프(106)는 증발 도가니(104)에 연결된다. 증발 도가니(104)와 분배 파이프(106) 사이의 연결을 제공하도록 구성된 플랜지 유닛(703)이 제공된다. 예컨대, 증발 도가니 및 분배 파이프는, 예컨대 재료 소스의 동작을 위해, 플랜지 유닛에서 분리 및 연결될 수 있거나 또는 어셈블링될 수 있는 별개의 유닛들로서 제공된다.
[0062] 분배 파이프(106)는 내측 중공 공간(710)을 갖는다. 가열 유닛(715)이 분배 파이프를 가열하기 위해 제공될 수 있다. 따라서, 분배 파이프(106)는, 증발 도가니(104)에 의해 제공되는 유기 재료의 증기가 분배 파이프(106)의 벽의 내측 부분에서 응축되지 않도록 하는 온도로 가열될 수 있다.
[0063] 예컨대, 분배 파이프는, 기판 상에 증착될 재료의 증발 온도보다, 전형적으로는 약 1 ℃ 내지 약 20 ℃, 더 전형적으로는 약 5 ℃ 내지 약 20 ℃, 그리고 한층 더 전형적으로는 약 10 ℃ 내지 약 15 ℃만큼 더 높은 온도로 유지될 수 있다. 2개 또는 그 초과의 열 실드들(717)이 분배 파이프(106)의 튜브 주위에 제공된다.
[0064] 동작 동안에, 분배 파이프(106)는 플랜지 유닛(703)에서 증발 도가니(104)에 연결될 수 있다. 증발 도가니(104)는 증발될 유기 재료를 수용하도록, 그리고 유기 재료를 증발시키도록 구성된다. 몇몇 실시예들에 따르면, 증발될 재료는 ITO, NPD, Alq3, 퀴나크리돈(Quinacridone), Mg/AG, 스타버스트(starburst) 재료들 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 도 8b는 증발 도가니(104)의 하우징을 통한 단면을 도시한다. 증발 도가니(104)의 인클로저를 폐쇄하기 위해 플러그(722), 덮개, 커버 등을 사용하여 폐쇄될 수 있는 리필 개구가, 예컨대, 증발 도가니의 상측 부분에 제공된다.
[0065] 외측 가열 유닛(725)이 증발 도가니(104)의 인클로저 내에 제공된다. 외측 가열 엘리먼트는, 적어도, 증발 도가니(104)의 벽의 일부를 따라 연장될 수 있다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 하나 또는 그 초과의 중앙 가열 엘리먼트들(726)이 부가적으로 또는 대안적으로 제공될 수 있다. 도 8b는 2개의 중앙 가열 엘리먼트들(726)을 도시한다. 몇몇 구현들에 따르면, 증발 도가니(104)는 실드(727)를 더 포함할 수 있다.
[0066] 몇몇 실시예들에 따르면, 도 8a 내지 도 8b에 대하여 예시적으로 도시된 바와 같이, 증발 도가니(104)가 분배 파이프(106)의 하부 측에 제공된다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 또한 추가적인 실시예들에 따르면, 증기 도관(732)이 분배 파이프의 중앙 부분에서, 또는 분배 파이프의 상측 단부와 분배 파이프의 하측 단부 사이의 다른 위치에서, 분배 파이프(106)에 제공될 수 있다. 도 8c는 분배 파이프(106), 및 분배 파이프의 중앙 부분에 제공된 증기 도관(732)을 갖는 재료 소스의 예를 예시한다. 유기 재료의 증기가 증발 도가니(104)에서 생성되고, 증기 도관(732)을 통해 분배 파이프들(106)의 중앙 부분으로 가이딩된다. 증기는 도 7a 내지 도 7d에 대하여 설명된 바와 같은 노즐일 수 있는 복수의 노즐들(712)을 통해 분배 파이프(106)에서 빠져나간다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 또한 추가적인 실시예들에 따르면, 2개 또는 그 초과의 증기 도관들(732)이 분배 파이프(106)의 길이를 따라 상이한 위치들에 제공될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 증기 도관들(732)은 하나의 증발 도가니(104)에 연결될 수 있거나, 또는 수개의 증발 도가니들(104)에 연결될 수 있다. 예컨대, 각각의 증기 도관(732)은 대응하는 증발 도가니(104)를 가질 수 있다. 대안적으로, 증발 도가니(104)는 분배 파이프(106)에 연결된 2개 또는 그 초과의 증기 도관들(732)과 유체 소통할 수 있다.
[0067] 본원에서 설명되는 바와 같이, 분배 파이프는 중공 실린더일 수 있다. 실린더라는 용어는, 원형 바닥 형상 및 원형 상측 형상, 및 상측 원과 작은 하측 원을 연결시키는 휘어진 표면 영역 또는 셸(shell)을 갖는 것으로서 통상적으로 용인되는 바와 같이 이해될 수 있다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 또한 부가적인 또는 대안적인 실시예들에 따르면, 실린더라는 용어는 추가로, 임의의 바닥 형상 및 동일한 상측 형상, 및 상측 형상과 하측 형상을 연결시키는 휘어진 표면 영역 또는 셸을 갖는 것으로서 수학적인 의미로 이해될 수 있다. 따라서, 실린더는 반드시 원형 단면을 가질 필요는 없다. 대신에, 베이스 표면 및 상측 표면은 원과 상이한 형상을 가질 수 있다.
[0068] 도 9a 및 도 9b는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 재료 증착 어레인지먼트를 위한 분배 파이프(106)의 실시예들의 단면도들을 도시한다. 몇몇 실시예들에 따르면, 분배 파이프(106)는 제 1 하우징 재료를 포함하거나 또는 제 1 하우징 재료로 제조된 분배 파이프 하우징(116)을 포함한다. 도 9a 및 도 9b에서 도시된 실시예들에서 보이는 바와 같이, 분배 파이프는 제 1 방향(136)을 따라 연장되는 선형 분배 파이프이다.
[0069] 도 9a는 분배 파이프 하우징에서 제 1 방향을 따라 배열되어 있는 복수의 개구들(107)을 갖는 분배 파이프를 도시한다. 몇몇 실시예들에서, 분배 파이프에서의 개구들의 벽들(109)은 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 노즐들인 것으로서 이해될 수 있다. 일 예에서, 개구들(107)의 벽들(109)은 (예컨대, 제 1 노즐 재료로 코팅됨으로써) 제 1 노즐 재료를 포함할 수 있고, 여기에서, 제 1 노즐 재료의 열 전도율 값은, 몇몇 예들에서, 제 1 분배 파이프 재료의 열 전도율보다 더 클 수 있거나, 또는 21 W/mK보다 더 클 수 있다. 일 예에서, 개구들(107)의 벽들(109)은 구리로 덮일 수 있다. 일 실시예에서, 벽들은 증발되는 유기 재료에 대해 화학적으로 비활성인 재료와 같은 제 2 노즐 재료 및 구리로 덮일 수 있다.
[0070] 도 9b는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 분배 파이프의 실시예를 도시한다. 도 9b에서 도시된 분배 파이프(106)는 연장 벽들(108)이 제공되어 있는 개구들(107)을 포함한다. 전형적으로, 개구들(107)의 연장 벽들(108)은 분배 파이프 하우징(116)의 제 1 방향(136)에 대해 실질적으로 수직적인 방향으로 연장된다. 몇몇 실시예들에 따르면, 개구들(107)의 벽들(108)은 분배 파이프로부터 임의의 적합한 각도로 연장될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 분배 파이프 하우징(116)의 개구들(107)의 벽들(108)은 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 분배 파이프(106)의 노즐을 제공할 수 있다. 예컨대, 벽들(108)은 제 1 노즐 재료를 포함할 수 있거나, 또는 제 1 노즐 재료로 제조될 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 벽들(108)은 제 1 및/또는 제 2 노즐 재료, 예컨대, 증발되는 유기 재료들에 대해 화학적으로 비활성인 재료로 내부 측에서 코팅될 수 있다.
[0071] 몇몇 실시예들에서, 벽들(108)은, 분배 파이프 하우징(116)에 예컨대 도 8a 내지 도 8d에서 예시적으로 도시된 바와 같은 노즐들과 같은 노즐들을 탑재하기 위해 탑재 보조를 제공한다. 몇몇 실시예들에 따르면, 벽들(108)은 분배 파이프 하우징(116)에 노즐을 스크루잉하기 위해 스레드를 제공할 수 있다.
[0072] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 본원에서 참조되는 분배 파이프들 또는 재료 증착 어레인지먼트의 노즐들은 cosn과 같은 형상의 프로파일을 갖는 플룸을 형성하도록 설계될 수 있고, 여기에서, n은 특히 4보다 더 크다. 일 예에서, 노즐은 cos6과 같은 형상의 프로파일을 갖는 플룸을 형성하도록 설계된다. 증발되는 재료의 cosn 형태의 플룸을 달성하는 노즐은, 플룸의 좁은 형상이 요구되는 경우에, 유용할 수 있다. 예컨대, 작은 개구들(예컨대, 약 20 μm의 사이즈를 갖는 개구들)을 갖는, 기판을 위한 마스크들을 포함하는 증착 프로세스는 좁은 cosn 형상의 플룸으로부터 이익을 얻을 수 있고, 증발되는 재료의 플룸이 마스크 상에 확산되지 않지만 마스크의 개구들을 통과하므로 재료 이용이 증가될 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 노즐은 노즐의 길이와 노즐의 통로의 직경의 관계가 2:1 또는 그 초과와 같은 정의된 관계에 있도록 설계될 수 있다. 부가적인 또는 대안적인 실시예들에 따르면, 노즐의 통로는 원하는 플룸 형상을 달성하기 위해, 스텝들, 경사들, 콜리메이터 구조(들), 및/또는 압력 스테이지들을 포함할 수 있다.
[0073] 본원에서 설명되는 몇몇 실시예들에 따르면, 진공 증착 챔버가 설명된다. 진공 증착 챔버는 위에서 설명된 실시예들 중 임의의 실시예에 따른 재료 증착 어레인지먼트를 포함한다. 진공 증착 챔버는 증착 동안에 기판을 지지하기 위한 기판 지지부를 더 포함한다. 전형적으로, 기판 지지부와 재료 증착 어레인지먼트들의 분배 파이프들 중 적어도 하나 사이의 거리는 250 mm 미만이다. 몇몇 실시예들에 따르면, 기판 지지부와 분배 파이프 사이의 거리는 기판을 갖는 평면에 놓인 기판 지지부의 위치(예컨대, 접촉 포인트, 클램프 등)와 분배 파이프의 노즐 배출구로부터 측정될 수 있다.
[0074] 몇몇 실시예들에서, 진공 증착 챔버는 2:1 또는 그 초과의 개구 사이즈 대 개구 길이 비율을 갖는 노즐을 갖는 재료 증착 어레인지먼트를 포함할 수 있다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 진공 증착 챔버는 (예컨대, 복수의 제 1 노즐들을 갖는 제 1 분배 파이프 및 복수의 제 2 노즐들을 갖는 제 2 분배 파이프를 갖는) 위에서 설명된 바와 같은 제 1 및 제 2 재료 소스들과 같은, 제 1 재료 소스 및 제 2 재료 소스를 갖는 재료 증착 어레인지먼트를 포함할 수 있다. 전형적으로, 복수의 제 1 노즐들 중 제 1 노즐과 복수의 제 2 노즐들 중 제 2 노즐 사이의 거리는 30 mm와 동등하거나 또는 그 미만이다.
[0075] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 진공 증착 챔버는 2:1 또는 그 초과의 개구 사이즈 대 개구 길이 비율을 갖는 노즐을 갖는 재료 증착 어레인지먼트를 포함할 수 있다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 진공 증착 챔버는 (예컨대, 복수의 제 1 노즐들을 갖는 제 1 분배 파이프 및 복수의 제 2 노즐들을 갖는 제 2 분배 파이프를 갖는) 위에서 설명된 바와 같은 제 1 및 제 2 재료 소스들과 같은, 제 1 재료 소스 및 제 2 재료 소스를 갖는 재료 증착 어레인지먼트를 포함할 수 있다. 전형적으로, 제 1 분배 파이프의 복수의 제 1 노즐들 중 적어도 하나는 제 1 분배 방향을 제공하고, 복수의 제 2 노즐들 중 적어도 하나는 제 2 분배 방향을 제공한다. 몇몇 실시예들에서, 복수의 제 1 노즐들 중 하나 또는 그 초과의 노즐들의 제 1 분배 방향, 및 복수의 제 2 노즐들 중 하나 또는 그 초과의 노즐들의 제 2 분배 방향은 서로에 대해 평행하게 배열되거나, 또는 평행한 배열로부터의 최고 5°의 편차로 배열된다.
[0076] 몇몇 실시예들에 따르면, 진공 증착 챔버는, 분배 파이프 하우징, 및 분배 파이프 하우징에서의 노즐을 갖는 분배 파이프를 갖는 재료 증착 어레인지먼트를 포함할 수 있다. 노즐 개구의 길이 대 사이즈 비율은 2:1 또는 그 초과이고, 노즐은 위에서 참조된 유기 재료들과 같은 증발되는 유기 재료에 대해 화학적으로 비활성인 재료를 포함한다.
[0077] 도 10은 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 재료 증착 어레인지먼트, 분배 파이프, 또는 노즐이 사용될 수 있는 증착 장치(300)를 도시한다. 노즐들 또는 분배 파이프들과 같은 아래에서 참조되는 엘리먼트들은 도 1 내지 도 9에 대하여 위에서 상세히 설명된 바와 같은 엘리먼트들일 수 있다. 예컨대, 다음에서 참조되는 바와 같은 분배 파이프는, 조합되는 실시예들이 서로 상충되지 않는 한, 도 1 내지 도 9에 대하여 예시적으로 설명된 바와 같은 분배 파이프일 수 있다.
[0078] 도 10의 증착 장치(300)는 진공 챔버(110)에서 적소에 재료 소스(100)를 포함한다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 재료 소스는 병진운동 이동 및 축을 중심으로 하는 회전을 위해 구성된다. 재료 소스(100)는 하나 또는 그 초과의 증발 도가니들(104) 및 하나 또는 그 초과의 분배 파이프들(106)을 갖는다. 2개의 증발 도가니들 및 2개의 분배 파이프들이 도 10에서 도시된다. 분배 파이프들(106)은 지지부(102)에 의해 지지된다. 추가로, 몇몇 실시예들에 따르면, 증발 도가니들(104)이 또한, 지지부(102)에 의해 지지될 수 있다. 2개의 기판들(121)이 진공 챔버(110)에서 제공된다. 전형적으로, 기판 상의 층 증착의 마스킹을 위한 마스크(132)가 기판과 재료 소스(100) 사이에 제공될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 마스크는 픽셀 마스크, 예컨대, 전형적으로는 약 10 μm 내지 약 50 μm, 더 전형적으로는 약 15 μm 내지 40 μm, 그리고 한층 더 전형적으로는 약 15 μm 내지 약 30 μm의 사이즈(예컨대, 단면의 최소 치수 또는 직경)를 갖는 개구들을 갖는 픽셀 마스크일 수 있다. 일 예에서, 마스크 개구들의 사이즈는 약 20 μm이다. 다른 예에서, 마스크 개구들은 약 50 μm x 50 μm의 연장을 갖는다. 유기 재료가 분배 파이프들(106)로부터 증발된다.
[0079] 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 기판들은 본질적으로 수직인 위치로 유기 재료로 코팅된다. 도 10에서 도시된 도면은 재료 소스(100)를 포함하는 장치의 평면도이다. 전형적으로, 분배 파이프는 선형 증기 분배 샤워헤드이다. 몇몇 실시예들에 따르면, 분배 파이프는 본질적으로 수직으로 연장되는 라인 소스를 제공한다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는, 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 본질적으로 수직은, 특히, 기판 배향을 지칭하는 경우에, 20° 또는 그 미만, 예컨대 10° 또는 그 미만의 수직 방향으로부터의 편차를 허용하는 것으로 이해된다. 예컨대, 수직 배향으로부터 약간의 편차를 갖는 기판 지지부가 더 안정적인 기판 위치를 발생시킬 수 있기 때문에, 편차가 제공될 수 있다. 또한, 유기 재료의 증착 동안의 기판 배향이 본질적으로 수직인 것으로 고려되고, 이는 수평 기판 배향과 상이한 것으로 고려된다. 몇몇 실시예들에서, 기판들의 표면은, 하나의 기판 치수에 대응하는 하나의 방향으로 연장되는 라인 소스, 및 다른 기판 치수에 대응하는 다른 방향을 따르는 병진운동 이동에 의해 코팅된다. 다른 실시예들에 따르면, 증착 장치는 본질적으로 수평으로 배향된 기판 상에 재료를 증착하기 위한 증착 장치일 수 있다. 예컨대, 증착 장치에서의 기판의 코팅은 상측 또는 하측 방향으로 수행될 수 있다.
[0080] 도 10은 진공 챔버(100)에서 유기 재료를 증착하기 위한 증착 장치(300)의 실시예를 예시한다. 재료 소스(100)는, 진공 챔버(110)에서, 예컨대 루프형 트랙 또는 선형 가이드(320)와 같은 트랙 상에 제공된다. 트랙 또는 선형 가이드(320)는 재료 소스(100)의 병진운동 이동을 위해 구성된다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 상이한 실시예들에 따르면, 병진운동 이동을 위한 드라이브(drive)가 재료 소스(100)에, 트랙 또는 선형 가이드(320)에, 진공 챔버(110) 내에, 또는 이들의 조합에 제공될 수 있다. 도 10은 예컨대 게이트 밸브와 같은 밸브(205)를 도시한다. 밸브(205)는 인접한 진공 챔버(도 10에서 도시되지 않음)에 대한 진공 밀봉을 허용한다. 밸브는 진공 챔버(110) 내로 또는 진공 챔버(110) 밖으로의 기판(121) 또는 마스크(132)의 운송을 위해 개방될 수 있다.
[0081] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 유지보수 진공 챔버(210)와 같은 추가적인 진공 챔버가 진공 챔버(110) 근처에 제공된다. 몇몇 실시예들에서, 진공 챔버(110) 및 유지보수 진공 챔버(210)는 밸브(207)와 연결된다. 밸브(207)는 진공 챔버(110)와 유지보수 진공 챔버(210) 사이에서 진공 밀봉을 개방 및 폐쇄하기 위해 구성된다. 재료 소스(100)는, 밸브(207)가 개방 상태에 있는 동안에, 유지보수 진공 챔버(210)로 이송될 수 있다. 그 후에, 밸브는 진공 챔버(110)와 유지보수 진공 챔버(210) 사이에 진공 밀봉을 제공하기 위해 폐쇄될 수 있다. 밸브(207)가 폐쇄되는 경우에, 유지보수 진공 챔버(210)는, 진공 챔버(110)에서의 진공을 파괴시키지 않으면서, 재료 소스(100)의 유지보수를 위해 벤팅(vent) 및 개방될 수 있다.
[0082] 도 10에서 도시된 실시예에서, 2개의 기판들(121)이 진공 챔버(110) 내의 각각의 운송 트랙들 상에 지지된다. 몇몇 실시예들에 따르면, 기판 지지부와 분배 파이프들 중 적어도 하나 사이의 거리는 250 mm 미만이다. 도 10에서, 거리는 재료 소스(100)의 분배 파이프(106)의 노즐의 배출구와 기판 지지부(126) 사이의 거리(101)에 의해 표시된다. 추가로, 마스크들(132)을 위에 제공하기 위한 2개의 트랙들이 제공된다. 기판들(121)의 코팅은 각각의 마스크들(132)에 의해 마스킹될 수 있다. 전형적인 실시예들에 따르면, 마스크들(132), 즉, 제 1 기판(121)에 대응하는 제 1 마스크(132), 및 제 2 기판(121)에 대응하는 제 2 마스크(132)가 미리 결정된 위치에 마스크(132)를 유지시키기 위해 마스크 프레임(131)에 제공된다.
[0083] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 기판(121)은 정렬 유닛(112)에 연결된 기판 지지부(126)에 의해 지지될 수 있다. 정렬 유닛(112)은 마스크(132)에 대하여 기판(121)의 위치를 조정할 수 있다. 도 10은 기판 지지부(126)가 정렬 유닛(112)에 연결된 실시예를 예시한다. 따라서, 기판은 유기 재료의 증착 동안에 기판과 마스크 사이의 적절한 정렬을 제공하기 위해, 마스크(132)에 관하여 이동된다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 추가적인 실시예에 따르면, 대안적으로 또는 부가적으로, 마스크(132), 및/또는 마스크(132)를 유지시키는 마스크 프레임(131)이 정렬 유닛(112)에 연결될 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 마스크가 기판(121)에 관하여 위치될 수 있거나, 또는 마스크(132) 및 기판(121) 양자 모두가 서로에 관하여 위치될 수 있다. 기판(121)과 마스크(132) 사이의 위치를 서로에 관하여 조정하도록 구성된 정렬 유닛들(112)은 증착 프로세스 동안에 마스킹의 적절한 정렬을 허용하고, 이는 고 품질, LED 디스플레이 제조, 또는 OLED 디스플레이 제조에 대해 유익하다.
[0084] 도 10에서 도시된 바와 같이, 선형 가이드(320)는 재료 소스(100)의 병진운동 이동의 방향을 제공한다. 재료 소스(100)의 양 측들 상에 마스크(132)가 제공된다. 마스크들(132)은 병진운동 이동의 방향에 대해 본질적으로 평행하게 연장될 수 있다. 추가로, 재료 소스(100)의 대향 측들에서의 기판들(121)이 또한, 병진운동 이동의 방향에 대해 본질적으로 평행하게 연장될 수 있다. 전형적인 실시예들에 따르면, 기판(121)은 밸브(205)를 통해 진공 챔버(110) 내로 그리고 진공 챔버(110) 밖으로 이동될 수 있다. 증착 장치(300)는 기판들(121) 각각의 운송을 위한 각각의 운송 트랙을 포함할 수 있다. 예컨대, 운송 트랙은 도 10에서 도시된 기판 위치에 대해 평행하게, 그리고 진공 챔버(110) 내로 그리고 밖으로 연장될 수 있다.
[0085] 전형적으로, 마스크 프레임들(131) 및 마스크들(132)을 지지하기 위해 추가적인 트랙들이 제공된다. 따라서, 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들은 진공 챔버(100) 내의 4개의 트랙들을 포함할 수 있다. 예컨대 마스크의 세정을 위해, 챔버 밖으로 마스크들(132) 중 하나를 이동시키기 위하여, 마스크 프레임(131) 및 마스크가 기판(121)의 운송 트랙 상으로 이동될 수 있다. 그 후에, 각각의 마스크 프레임은 기판을 위한 운송 트랙 상에서 진공 챔버(110)에서 빠져나갈 수 있거나, 또는 진공 챔버(110)에 진입할 수 있다. 마스크 프레임들(131)을 위해 진공 챔버(110) 내로 그리고 밖으로의 별개의 운송 트랙을 제공하는 것이 가능할 것이지만, 단지 2개의 트랙들, 즉, 기판을 위한 운송 트랙들이 진공 챔버(110) 내로 그리고 밖으로 연장되고, 부가하여, 마스크 프레임들(131)이 적절한 액추에이터 또는 로봇에 의해 기판을 위한 운송 트랙들 각각 상으로 이동될 수 있는 경우에, 증착 장치(200)의 소유 비용이 감소될 수 있다.
[0086] 도 10은 재료 소스(100)의 예시적인 실시예를 예시한다. 재료 소스(100)는 지지부(102)를 포함한다. 지지부(102)는 선형 가이드(320)를 따르는 병진운동 이동을 위해 구성된다. 지지부(102)는 2개의 증발 도가니들(104), 및 증발 도가니(104) 위에 제공된 2개의 분배 파이프들(106)을 지지한다. 증발 도가니에서 생성되는 증기는 상방으로, 그리고 분배 파이프의 하나 또는 그 초과의 노즐들 또는 배출구들 밖으로 이동할 수 있다.
[0087] 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 재료 소스는 하나 또는 그 초과의 증발 도가니들 및 하나 또는 그 초과의 분배 파이프들을 포함하고, 여기에서, 하나 또는 그 초과의 분배 파이프들 각각은 하나 또는 그 초과의 증발 도가니들 각각과 유체 소통할 수 있다. OLED 디바이스 제조를 위한 다양한 애플리케이션들은 하나, 2개, 또는 그 초과의 유기 재료들이 동시에 증발되는 프로세싱 특징들을 포함한다. 따라서, 예컨대 도 10에서 도시된 바와 같이, 2개의 분배 파이프들 및 대응하는 증발 도가니들이 서로 바로 옆에서 제공될 수 있다. 따라서, 재료 소스(100)는 또한, 재료 소스 어레이라고 지칭될 수 있고, 예컨대, 여기에서, 유기 재료의 하나 초과의 종류가 동시에 증발된다. 본원에서 설명되는 바와 같이, 재료 소스 어레이 그 자체가 2개 또는 그 초과의 유기 재료들을 위한 재료 소스라고 지칭될 수 있고, 예컨대, 재료 소스 어레이가 하나의 기판 상에 3개의 재료들을 증발시키고 증착하기 위해 제공될 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 재료 소스 어레이는 동시에 상이한 재료 소스들로부터 동일한 재료를 제공하도록 구성될 수 있다.
[0088] 분배 파이프의 하나 또는 그 초과의 노즐은, 예컨대, 샤워헤드 또는 다른 증기 분배 시스템에 제공될 수 있는 하나 또는 그 초과의 노즐들을 포함할 수 있다. 본원에서 설명되는 분배 파이프를 위해 제공되는 노즐들은 도 8a 내지 도 8d에 대하여 설명된 노즐들과 같은, 본원에서의 실시예들에서 설명되는 바와 같은 노즐들일 수 있다. 분배 파이프는, 분배 파이프에서의 압력이, 예컨대 적어도 하나의 자릿수만큼, 분배 파이프의 외부의 압력보다 더 높도록 하는 개구들을 갖는 인클로저를 포함하는 것으로 본원에서 이해될 수 있다. 일 예에서, 분배 파이프에서의 압력은 약about 10-2 내지 약 10-3 mbar일 수 있다.
[0089] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는, 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 분배 파이프의 회전이 증발기 제어 하우징의 회전에 의해 제공될 수 있고, 그러한 증발기 제어 하우징 상에 적어도 분배 파이프가 탑재된다. 부가적으로 또는 대안적으로, 분배 파이프의 회전은 루프형 트랙의 휘어진 부분을 따라 재료 소스를 이동시킴으로써 제공될 수 있다. 전형적으로, 또한, 증발 도가니가 증발기 제어 하우징 상에 탑재된다. 따라서, 재료 소스들은, 양자 모두 회전가능하게, 예컨대 함께, 탑재될 수 있는, 분배 파이프 및 증발 도가니를 포함한다.
[0090] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 분배 파이프 또는 증발 튜브는, 분배 파이프의 개구들 또는 노즐들이 서로에 대해 가능한 근접하게 되게 하는 것이 가능하도록, 삼각형 형상으로 설계될 수 있다. 분배 파이프의 개구들 또는 노즐들이 서로에 대해 가능한 근접하게 되게 하는 것은, 예컨대, 2개, 3개, 또는 한층 더 많은 상이한 유기 재료들의 동시-증발의 경우에 대해, 예컨대, 상이한 유기 재료들의 개선된 혼합을 달성하는 것을 허용한다.
[0091] 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 분배 파이프의 (개구들을 포함하는 분배 파이프의 측인) 배출구 측의 폭은 단면의 최대 치수의 30 % 또는 그 미만이다. 이를 고려하면, 이웃하는 분배 파이프들의 노즐들 또는 분배 파이프들의 개구들이 더 작은 거리로 제공될 수 있다. 더 작은 거리는 서로 바로 옆에서 증발되는 유기 재료들의 혼합을 개선한다. 또한 추가로, 부가적으로 또는 대안적으로, 그리고 유기 재료들의 개선된 혼합과 무관하게, 본질적으로 평행한 방식으로 기판을 향하는 벽의 폭이 감소될 수 있다. 대응하여, 본질적으로 평행한 방식으로 기판을 향하는 벽의 표면 영역이 감소될 수 있다. 어레인지먼트는 증착 영역에서 또는 증착 영역 약간 전에서 지지되는 마스크 또는 기판에 제공되는 열 부하를 감소시킨다.
[0092] 부가적으로 또는 대안적으로, 재료 소스의 삼각형 형상을 고려하면, 마스크를 향하여 복사되는 영역이 감소된다. 부가적으로, 예컨대 최대 10개의 금속 플레이트들의 금속 플레이트들의 스택이 재료 소스로부터 마스크로의 열 전달을 감소시키기 위해 제공될 수 있다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 열 실드들 또는 금속 플레이트들에 노즐들을 위한 오리피스(orifice)들이 제공될 수 있고, 그러한 열 실드들 또는 금속 플레이트들은, 적어도, 소스의 전방 측, 즉, 기판을 향하는 측에 부착될 수 있다.
[0093] 도 10에서 도시된 실시예가 이동가능한 소스를 갖는 증착 장치를 제공하지만, 당업자는, 위에서 설명된 실시예들이 또한, 프로세싱 동안에 기판이 이동되는 증착 장치들에서 적용될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 예컨대, 코팅될 기판들은 정지된 재료 소스들을 따라 가이딩 및 구동될 수 있다.
[0094] 본원에서 설명되는 실시예들은 특히, 예컨대 대면적 기판들 상의 OLED 디스플레이 제조를 위한 유기 재료들의 증착에 관한 것이다. 몇몇 실시예들에 따르면, 대면적 기판들, 또는 하나 또는 그 초과의 기판들을 지지하는 캐리어들, 즉, 대면적 캐리어들은, 적어도 0.174 m2의 사이즈를 가질 수 있다. 예컨대, 증착 장치는, 약 1.4 m2 기판들(1.1 m x 1.3 m)에 대응하는 GEN 5, 약 4.29 m2 기판들(1.95 m x 2.2 m)에 대응하는 GEN 7.5, 약 5.7m2 기판들(2.2 m x 2.5 m)에 대응하는 GEN 8.5, 또는 심지어, 약 8.7 m2 기판들(2.85 m x 3.05 m)에 대응하는 GEN 10의 기판들과 같은 대면적 기판들을 프로세싱하도록 적응될 수 있다. GEN 11 및 GEN 12와 같은 한층 더 큰 세대들 및 대응하는 기판 면적들이 유사하게 구현될 수 있다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 전형적인 실시예들에 따르면, 기판 두께는 0.1 내지 1.8 mm일 수 있고, 기판을 위한 유지 어레인지먼트는 그러한 기판 두께들을 위해 적응될 수 있다. 그러나, 특히, 기판 두께가 약 0.9 mm 또는 그 미만, 예컨대 0.5 mm 또는 0.3 mm일 수 있고, 유지 어레인지먼트는 그러한 기판 두께들을 위해 적응된다. 전형적으로, 기판은 재료 증착에 대해 적합한 임의의 재료로 제조될 수 있다. 예컨대, 기판은 유리(예컨대, 소다-석회 유리, 보로실리케이트 유리 등), 금속, 폴리머, 세라믹, 화합물 재료들, 탄소 섬유 재료들, 또는 증착 프로세스에 의해 코팅될 수 있는 임의의 다른 재료 또는 재료들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 재료로 제조될 수 있다.
[0095] 몇몇 실시예들에 따르면, 챔버 볼륨을 갖는 진공 증착 챔버에서 기판 상에 증발된 재료를 증착하기 위한 방법이 제공된다. 챔버 볼륨은 챔버 벽들에 의해 에워싸인 볼륨, 그리고 특히, 동일한 압력 체제(regime)를 제공하는 볼륨으로서 이해될 수 있다. 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 방법을 도시하는 흐름도(400)가 도 11에서 도시된다. 방법은, 블록(410)에서, 챔버 볼륨 내에 배열된 제 1 재료 증발기에 의해 제 1 재료를 증발시키는 단계를 포함한다. 예컨대, 제 1 재료 증발기는 유기 재료들을 증발시키기 위한 소스일 수 있다. 일 예에서, 증발기는 약 150 ℃ 내지 약 500 ℃의 증발 온도를 가지고 재료를 증발시키도록 적응될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 재료 소스는 도가니일 수 있다.
[0096] 블록(420)에서, 방법은 제 1 분배 파이프 하우징을 포함하는 제 1 분배 파이프에 증발된 제 1 재료를 제공하는 단계를 포함한다. 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 제 1 분배 파이프는 제 1 재료 증발기와 유체 소통한다. 몇몇 실시예들에 따르면, 분배 파이프는 위에서 설명된 바와 같은 분배 파이프, 예컨대, 선형 분배 파이프, 또는 도 1 내지 도 9에 대하여 도시되고 설명된 분배 파이프일 수 있다. 제 1 분배 파이프에 증발된 제 1 재료를 제공하는 것은, 제 1 분배 파이프에서 약 10-2 내지 10-1 mbar의 압력을 제공하는 것을 더 포함한다. 블록(430)에서, 증발된 재료는 제 1 분배 파이프 하우징에서의 복수의 제 1 노즐들 중 하나 또는 그 초과를 통해 가이딩된다. 전형적으로, 복수의 제 1 노즐들 중 하나 또는 그 초과의 노즐들은 개구 길이 및 개구 사이즈를 갖고, 여기에서, 하나 또는 그 초과의 노즐들을 통해 증발된 재료를 가이딩하는 것은, 2:1과 동등하거나 또는 그 초과인 길이 대 사이즈 비율을 갖는 하나 또는 그 초과의 노즐들을 통해 증발된 재료를 가이딩하는 것을 더 포함한다. 몇몇 실시예들에 따르면, 증발된 재료가 가이딩되는 노즐들은 위의 실시예들에서 설명되는 바와 같은 노즐들일 수 있다. 일 예에서, 노즐은 분배 파이프 하우징에 스크루잉 가능할 수 있다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예에서, 노즐은 도 7a 내지 도 7d에서 도시된 노즐들과 같이, 증발된 유기 재료에 대해 화학적으로 비활성인 재료를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 노즐들은, 도 9a 및 도 9b에 대하여 예시적으로 도시되고 설명된 바와 같은 분배 파이프의 일부일 수 있다.
[0097] 블록(440)에서, 증발된 재료는 챔버 볼륨에서의 기판을 향하여 챔버 볼륨으로 방출된다. 전형적으로, 챔버 볼륨은 약 10-5 내지 10-7 mbar, 더 전형적으로는 약 10-6 내지 약 10-7의 압력을 제공한다. 예컨대, 진공 챔버는, 약 10-5 내지 10-7 mbar의 압력으로 챔버를 진공배기시킬 수 있도록, 그리고 진공 챔버에서 압력을 유지하도록, 펌프들 밀봉부들 등을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 노즐들로부터 방출되는 증기 플룸은 cos6과 같은 분배를 가질 수 있다. 본원에서 설명되는 몇몇 실시예들에 따르면, cos6과 같은 분배를 갖는 증기 플룸은, 예컨대 cos1과 같은 분배를 갖는 증기 플룸보다 더 작은 섀도잉 효과를 제공할 수 있다. 효과는 예컨대 도 3a 내지 도 3c에서 도시된다. 증발된 재료의 cos6과 같은 분배로 인해, 기판 상의 재료 증착의 균일성, 뿐만 아니라, 증착의 정밀도가 증가될 수 있다.
[0098] 몇몇 실시예들에 따르면, 방법은, 챔버 볼륨에서 제 2 재료 증발기를 사용하여 제 2 재료를 증발시키고, 제 2 분배 파이프 하우징을 포함하는 제 2 분배 파이프에 증발된 제 2 재료를 제공하는 단계를 더 포함한다. 몇몇 실시예들에 따르면, 제 2 재료는 제 1 재료와 동일한 재료일 수 있다. 다른 실시예들에서, 제 2 재료는 제 1 재료와 상이하다. 몇몇 실시예들에서, 제 2 분배 파이프는 위에서 설명된 바와 같은 분배 파이프일 수 있다. 전형적으로, 제 2 분배 파이프는 제 2 재료 증발기와 유체 소통하고, 제 2 분배 파이프에 증발된 제 2 재료를 제공하는 것은, 제 2 분배 파이프에서 약 10-2 내지 10-1 mbar의 압력을 제공하는 것을 포함한다. 분배 파이프에서 압력을 제공하고 유지시키기 위해, 진공 챔버 및/또는 재료 증착 어레인지먼트에 펌프들, 밀봉부들, 슬루스(sluice)들 등이 제공될 수 있다. 방법은 제 2 분배 파이프 하우징에서의 복수의 제 2 노즐들 중 하나 또는 그 초과를 통해 증발된 재료를 가이딩하는 단계를 더 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 1 증발된 재료 및 제 2 증발된 재료는, 30 mm 미만의 거리에서, 각각, 제 1 분배 파이프의 하나 또는 그 초과의 제 1 노즐들 및 제 2 분배 파이프의 하나 또는 그 초과의 제 2 노즐들을 통해 가이딩된다. 30 mm 미만의 거리는, 예컨대 OLED 디스플레이 등의 생산을 위한, 기판 상의 상이한 증발된 재료의 정밀한 증착을 허용할 수 있다.
[0099] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따르면, 제 1 증발된 재료는, 제 2 분배 파이프의 하나 또는 그 초과의 제 2 노즐들의 제 2 분배 방향에 대해 평행하거나, 또는 평행한 배열로부터의 최고 5°의 편차를 갖는 제 1 분배로, 제 1 분배 파이프의 하나 또는 그 초과의 제 1 노즐들로부터 방출된다. 분배 방향들의 평행한 배열은 상이한 재료 소스들로부터 유래하는 상이한 증발된 재료들의 정의된 증착 및 혼합 특성을 허용할 수 있다.
[00100] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 또한 추가적인 실시예에서, 제 1 분배 파이프와 제 2 분배 파이프 중 적어도 하나의 하나 또는 그 초과의 노즐들은 증발되는 유기 재료에 대해 화학적으로 비활성인 재료를 포함한다. 비활성 재료(예컨대, 노즐 개구의 코팅으로서의 비활성 재료)를 포함하는 노즐을 통과하는 증발된 재료는 노즐 재료에 의해 영향을 받지 않고, 원하는 상태로 유지된다. 예컨대, 증발된 재료의 조성은 노즐 전과 후에 동일한게 유지된다. 일 예에서, 그럼에도 불구하고, 방향, 유동 속도, 및 압력이 노즐에 의해 영향을 받지 않을 수 있다.
[00101] 몇몇 실시예들에서, 방법은 기판 상에 증착될 재료의 증발 온도 또는 그 초과로 분배 파이프를 가열하는 단계를 포함한다. 분배 파이프의 가열은 가열 디바이스들에 의해 수행될 수 있다. 일 예에서, 가열 디바이스들의 성능은, 예컨대 도 8a 내지 도 8c에 대하여 위에서 설명된 바와 같이, 열 실드들에 의해 지원된다.
[00102] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에서, 진공 챔버 내의 기판 상에 증발된 재료를 증착하기 위한 장치가 제공된다. 상기 장치는: 기판 상에 증착될 제 1 재료를 증발시키도록 구성된 제 1 증발기; 상기 제 1 증발기와 유체 소통하는 제 1 분배 파이프 하우징; 및 상기 제 1 분배 파이프 하우징과 유체 소통하는 복수의 제 1 노즐들;을 포함하는 제 1 재료 소스로서, 상기 복수의 제 1 노즐들 중 하나 또는 둘 이상의 노즐은 개구 길이 및 개구 사이즈를 포함하고, 상기 상기 복수의 제 1 노즐들 중 하나 또는 둘 이상의 노즐의 개구 길이 대 개구 사이즈의 비율은 2:1과 동등하거나 그 초과인, 제 1 재료 소스; 그리고 기판 상에 증착될 제 2 재료를 증발시키도록 구성된 제 2 증발기; 상기 제 2 증발기와 유체 소통하는 제 2 분배 파이프 하우징; 및 상기 제 2 분배 파이프 하우징과 유체 소통하는 복수의 제 2 노즐들;을 포함하는 제 2 재료 소스로서, 상기 복수의 제 1 노즐들 중 하나 이상의 제 1 노즐과 상기 복수의 제 2 노즐들 중 하나 이상의 제 2 노즐 사이의 거리는 50 mm와 동등하거나 그 미만인, 제 2 재료 소스;를 포함한다.
[00103] 몇몇 실시예들에서, 제 1 분배 방향은 복수의 제 1 노즐들 중 하나 또는 둘 이상의 노즐의 길이 방향에 대응하며, 제 2 분배 방향은 복수의 제 2 노즐들 중 하나 또는 둘 이상의 노즐의 길이 방향에 대응한다.
[00104] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에서, 개구 길이 대 개구 사이즈의 비율은 디멘션리스(dimensionless)이다.
[00105] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에서, 노즐의 개구의 사이즈는 개구의 단면의 최소 치수에 의해 정의된다.
[00106] 몇몇 실시예들에 따르면, 본원에서 설명되는 바와 같은 재료 증착 어레인지먼트의 사용, 및/또는 본원에서 설명되는 바와 같은 분배 파이프의 사용이 제공된다.
[00107] 위에서 설명된 복수의 실시예들을 고려할 때, 실시예들은 아래와 같은 증발된 재료를 증착하기 위한 장치, 증발된 재료를 증착하기 위한 분배 파이프, 진공 증착 챔버, 및 증발된 재료를 증착하기 위한 방법을 실시예들로서 포함한다:
실시예 1. 진공 챔버에서 기판 상에 증발된 재료를 증착하기 위한 장치로서, 제 1 재료 소스 및 제 2 재료 소스를 포함하며, 상기 제 1 재료 소스(100a)는, 제 1 재료를 증발시키도록 구성된 제 1 재료 증발기; 제 1 분배 파이프 하우징(housing)을 포함하는 제 1 분배 파이프(상기 제 1 분배 파이프는 상기 제 1 재료 증발기와 유체 소통함); 및 상기 제 1 분배 파이프 하우징에서의 복수의 제 1 노즐들을 포함하고, 상기 복수의 제 1 노즐들 중 하나 또는 그 초과의 노즐들은 개구 길이 및 개구 사이즈를 포함하고, 상기 복수의 제 1 노즐들 중 하나 또는 그 초과의 노즐들의 개구 길이 대 개구 사이즈의 비율은 2:1과 동등하거나 또는 그 초과이고, 상기 제 2 재료 소스는, 제 2 재료를 증발시키도록 구성된 제 2 재료 증발기; 제 2 분배 파이프 하우징을 포함하는 제 2 분배 파이프(상기 제 2 분배 파이프는 상기 제 2 재료 증발기와 유체 소통함); 및 상기 제 2 분배 파이프 하우징에서의 복수의 제 2 노즐들;을 포함하고, 상기 복수의 제 1 노즐들 중 적어도 하나의 제 1 노즐과 상기 복수의 제 2 노즐들 중 적어도 하나의 제 2 노즐 사이의 거리는 50 mm와 동등하거나 또는 그 미만인, 증발된 재료를 증착하기 위한 장치.
실시예 2. 실시예 1에 있어서, 상기 복수의 제 1 노즐들 중 적어도 하나의 제 1 노즐과 상기 복수의 제 2 노즐들 중 적어도 하나의 제 2 노즐 사이의 거리는 수평 거리인, 증발된 재료를 증착하기 위한 장치.
실시예 3. 실시예 1 또는 실시예 2에 있어서, 상기 제 1 분배 파이프와 상기 제 2 분배 파이프 사이의 거리는 30 mm와 동등하거나 또는 그 미만인, 증발된 재료를 증착하기 위한 장치.
실시예 4. 실시예 1 내지 실시예 3 중 어느 한 실시예에 있어서, 상기 복수의 제 1 노즐들 중 적어도 하나의 제 1 노즐과 상기 복수의 제 2 노즐들 중 적어도 하나의 제 2 노즐 사이의 거리는 상기 적어도 하나의 제 1 노즐의 제 1 중심 포인트와 상기 적어도 하나의 제 2 노즐의 제 2 중심 포인트 사이의 거리인, 증발된 재료를 증착하기 위한 장치.
실시예 5. 실시예 1 내지 실시예 4 중 어느 한 실시예에 있어서, 상기 제 1 노즐들은 제 1 분배 방향을 제공하고, 상기 제 2 노즐들은 제 2 분배 방향을 제공하고, 상기 제 1 분배 방향과 상기 제 2 분배 방향은 서로에 대한 평행으로부터 최고 5°의 편차로 배열되는, 증발된 재료를 증착하기 위한 장치.
실시예 6. 진공 챔버에서 기판 상에 증발된 재료를 증착하기 위한 장치로서, 제 1 재료 소스; 및 제 2 재료 소스를 포함하며, 상기 제 1 재료 소스는, 제 1 재료를 증발시키도록 구성된 제 1 재료 증발기; 제 1 분배 파이프 하우징을 포함하는 제 1 분배 파이프(상기 제 1 분배 파이프는 상기 제 1 재료 증발기와 유체 소통함); 및 상기 제 1 분배 파이프 하우징에서의 복수의 제 1 노즐들을 포함하고, 상기 복수의 제 1 노즐들 중 하나 또는 그 초과의 제 1 노즐들은 개구 길이 및 개구 사이즈를 포함하고, 제 1 분배 방향을 제공하고, 상기 복수의 제 1 노즐들 중 하나 또는 그 초과의 노즐들의 개구 길이 대 개구 사이즈의 비율은 2:1과 동등하거나 또는 그 초과이고, 상기 제 2 재료 소스는, 제 2 재료를 증발시키도록 구성된 제 2 재료 증발기; 제 2 분배 파이프 하우징을 포함하는 제 2 분배 파이프(상기 제 2 분배 파이프는 상기 제 2 재료 증발기와 유체 소통함); 및 상기 제 2 분배 파이프 하우징에서의 복수의 제 2 노즐들을 포함하고, 상기 복수의 제 2 노즐들 중 하나 또는 그 초과의 노즐들은 제 2 분배 방향을 제공하고, 상기 복수의 제 1 노즐들 중 하나 또는 그 초과의 노즐들의 제 1 분배 방향과 상기 복수의 제 2 노즐들 중 하나 또는 그 초과의 노즐들의 제 2 분배 방향은 평행으로부터 최고 5°의 편차로 배열되는, 증발된 재료를 증착하기 위한 장치.
실시예 7. 실시예 6에 있어서, 상기 제 1 분배 방향은 상기 복수의 제 1 노즐들 중 하나 또는 그 초과의 노즐들로부터 방출되는 증발된 재료의 플룸(plume)의 평균 증발 방향에 대응하고, 상기 제 2 분배 방향은 상기 복수의 제 2 노즐들 중 하나 또는 그 초과의 노즐들로부터 방출되는 증발된 재료의 플룸의 평균 증발 방향에 대응하는, 증발된 재료를 증착하기 위한 장치.
실시예 8. 실시예 6 또는 실시예 7에 있어서, 상기 복수의 제 1 노즐들 중 적어도 하나의 제 1 노즐과 상기 복수의 제 2 노즐들 중 적어도 하나의 제 2 노즐 사이의 거리는 50 mm와 동등하거나 또는 그 미만인, 증발된 재료를 증착하기 위한 장치.
실시예 9. 실시예 1 내지 실시예 8 중 어느 한 실시예에 있어서, 상기 제 1 분배 파이프와 상기 제 2 분배 파이프 중 적어도 하나의 복수의 노즐들 중 하나 또는 그 초과의 노즐들은 증발되는 유기 재료에 대해 화학적으로 비활성인 재료를 포함하는, 증발된 재료를 증착하기 위한 장치.
실시예 10. 진공 챔버에서 기판 상에 증발된 재료를 증착하기 위한 분배 파이프로서, 분배 파이프 하우징; 및 상기 분배 파이프 하우징에서의 노즐을 포함하며, 상기 노즐은 개구 길이 및 개구 사이즈를 갖는 개구를 포함하고, 상기 노즐의 개구 길이 대 개구 사이즈의 비율은 2:1과 동등하거나 또는 그 초과이고, 상기 노즐은 증발되는 유기 재료에 대해 화학적으로 비활성인 재료를 포함하는, 증발된 재료를 증착하기 위한 분배 파이프.
실시예 11. 실시예 10에 있어서, 상기 노즐 재료는 최고 650 ℃의 온도에서 상기 증발되는 유기 재료에 대해 화학적으로 비활성인, 증발된 재료를 증착하기 위한 분배 파이프.
실시예 12. 실시예 10 또는 실시예 11에 있어서, 상기 노즐의 개구의 내부 측은 증발되는 유기 재료에 대해 화학적으로 비활성인 재료로 코팅되는, 증발된 재료를 증착하기 위한 분배 파이프.
실시예 13. 실시예 10 내지 실시예 12 중 어느 한 실시예에 있어서, 상기 증발되는 유기 재료에 대해 화학적으로 비활성인 재료는 스테인리스 스틸, 석영 유리, 티타늄, 탄탈룸, Nb, 및 DLC로 구성된 그룹으로부터 선택되는, 증발된 재료를 증착하기 위한 분배 파이프.
실시예 14. 진공 챔버에서 기판 상에 증발된 재료를 증착하기 위한 장치로서, 제 1 재료 소스; 및 제 2 재료 소스를 포함하며, 상기 제 1 재료 소스는, 제 1 재료를 증발시키도록 구성된 제 1 재료 증발기; 상기 장치의 제 1 분배 파이프인 실시예 10 또는 실시예 11에 따른 분배 파이프(상기 제 1 분배 파이프는 상기 제 1 재료 증발기와 유체 소통함); 및 상기 제 1 분배 파이프의 분배 파이프 하우징에서의 복수의 제 1 노즐들을 포함하고, 상기 제 2 재료 소스는, 제 2 재료를 증발시키도록 구성된 제 2 재료 증발기; 제 2 분배 파이프 하우징을 포함하는 제 2 분배 파이프(상기 제 2 분배 파이프는 상기 제 2 재료 증발기와 유체 소통함); 및 상기 제 2 분배 파이프 하우징에서의 복수의 제 2 노즐들을 포함하고, 상기 제 1 노즐들 중 적어도 하나와 상기 제 2 노즐들 중 적어도 하나 사이의 거리가 50 mm와 동등하거나 또는 그 미만이거나; 또는 상기 제 1 노즐들 중 적어도 하나가 제 1 분배 방향을 제공하도록 구성되고, 상기 제 2 노즐들 중 적어도 하나가 제 2 분배 방향을 제공하도록 구성되고, 상기 제 1 분배 방향과 상기 제 2 분배 방향이 서로에 대한 평행으로부터 최고 5°의 편차로 배열되는, 증발된 재료를 증착하기 위한 장치.
실시예 15. 실시예 1 내지 실시예 9 및 실시예 14 중 어느 한 실시예에 따른 증발된 재료를 증착하기 위한 장치 또는 실시예 10 내지 13 중 어느 한 실시예에 따른 분배 파이프에 있어서, 개구 길이 대 개구 사이즈의 비율이 2:1 이상인 상기 노즐은 증발되는 유기 재료의 cos6 형상의 증기 플룸을 형성하는, 증발된 재료를 증착하기 위한 장치 또는 증발된 재료를 증착하기 위한 분배 파이프.
실시예 16. 진공 증착 챔버로서, 실시예 1 내지 실시예 9 중 어느 한 실시예에 기재된 증발된 재료를 증착하기 위한 장치; 및 증착 동안에 기판을 지지하기 위한 기판 지지부를 포함하며, 상기 장치의 분배 파이프들 중 적어도 하나와 상기 기판 지지부 사이의 거리는 250 mm 미만인, 진공 증착 챔버.
실시예 17. 실시예 16에 있어서, 상기 기판 지지부와 상기 장치 사이에 마스크를 더 포함하는, 진공 증착 챔버.
실시예 18. 실시예 16 또는 실시예 17에 있어서, 상기 장치는 상기 진공 증착 챔버 내에서 이동가능한, 진공 증착 챔버.
실시예 19. 챔버 볼륨을 갖는 진공 증착 챔버에서 기판 상에 증발된 재료를 증착하기 위한 방법으로서, 상기 챔버 볼륨 내에 배열된 제 1 재료 증발기에 의해 제 1 재료를 증발시키는 단계; 제 1 분배 파이프 하우징을 포함하는 제 1 분배 파이프에 증발된 제 1 재료를 제공하는 단계(상기 제 1 분배 파이프는, 상기 제 1 분배 파이프에서의 약 10-2 내지 10-1 mbar의 압력에서, 상기 제 1 재료 증발기와 유체 소통함); 상기 제 1 분배 파이프 하우징에서의 복수의 제 1 노즐들 중 하나 또는 그 초과의 노즐들을 통해 상기 증발된 제 1 재료를 가이딩하는 단계(상기 복수의 제 1 노즐들 중 하나 또는 그 초과의 노즐들은 개구 길이 및 개구 사이즈를 포함하고, 2:1과 동등하거나 또는 그 초과인 개구 길이 대 개구 사이즈의 비율을 가짐); 및 상기 챔버 볼륨에서의 기판을 향하여 상기 챔버 볼륨 내로 상기 증발된 제 1 재료를 방출하는 단계를 포함하며, 상기 챔버 볼륨은 약 10-5 내지 10-7 mbar의 압력을 제공하는, 증발된 재료를 증착하기 위한 방법.
실시예 20. 실시예 19에 있어서, 상기 챔버 볼륨에서 제 2 재료 증발기에 의해 제 2 재료를 증발시키는 단계; 제 2 분배 파이프 하우징을 포함하는 제 2 분배 파이프에 증발된 제 2 재료를 제공하는 단계(상기 제 2 분배 파이프는, 상기 제 2 분배 파이프에서의 약 10-2 내지 10-1 mbar의 압력에서, 상기 제 2 재료 증발기와 유체 소통함); 및 상기 제 2 분배 파이프 하우징에서의 복수의 제 2 노즐들 중 하나 또는 그 초과를 통해 상기 증발된 제 2 재료를 가이딩하는 단계를 더 포함하며, 상기 증발된 제 1 재료 및 상기 증발된 제 2 재료는, 상기 제 1 분배 파이프의 하나 또는 그 초과의 제 1 노즐들과 상기 제 2 분배 파이프의 하나 또는 그 초과의 제 2 노즐들 사이의 거리가 50 mm 미만인, 상기 제 1 분배 파이프의 하나 또는 그 초과의 제 1 노즐들 및 상기 제 2 분배 파이프의 하나 또는 그 초과의 제 2 노즐들을 통해 각각 가이딩되고, 그리고/또는 상기 증발된 제 1 재료는 상기 제 2 분배 파이프의 하나 또는 그 초과의 제 2 노즐들의 제 2 분배 방향에 대해 평행하거나, 또는 평행한 배열로부터 최고 5°의 편차를 갖는 제 1 분배 방향으로, 상기 제 1 분배 파이프의 하나 또는 그 초과의 제 1 노즐들로부터 방출되고, 그리고/또는 상기 제 1 분배 파이프와 상기 제 2 분배 파이프 중 적어도 하나의 하나 또는 그 초과의 노즐들은 증발되는 유기 재료에 대해 화학적으로 비활성인 재료를 포함하는, 증발된 재료를 증착하기 위한 방법.
실시예 21. 실시예 1, 실시예 6, 또는 실시예 14 중 어느 한 실시예에 있어서, 상기 제 1 분배 파이프 및 상기 제 2 분배 파이프는 실질적으로 수직인 방향으로 연장되는, 증발된 재료를 증착하기 위한 장치.
[00108] 전술한 바가 몇몇 실시예들에 관한 것이지만, 다른 및 추가적인 실시예들이 본 발명의 기본적인 범위로부터 벗어나지 않으면서 고안될 수 있고, 본 발명의 범위는 다음의 청구항들에 의해 결정된다.
[0011] 본원에서 사용되는 바와 같이, "유체 소통"이라는 용어는, 유체 소통하고 있는 2개의 엘리먼트들이 2개의 엘리먼트들 사이에서 유체가 유동하게 허용하는 연결을 통해 유체를 교환할 수 있는 것으로 이해될 수 있다. 일 예에서, 유체 소통하고 있는 엘리먼트들은 중공 구조를 포함할 수 있고, 그러한 중공 구조를 통해 유체가 유동할 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 유체 소통하고 있는 엘리먼트들 중 적어도 하나는 파이프와 같은 엘리먼트일 수 있다.
[0012] 게다가, 다음의 설명에서, 재료 소스는 기판 상에 증착될 재료를 제공하는 소스로서 이해될 수 있다. 특히, 재료 소스는 진공 증착 챔버 또는 장치와 같은 진공 챔버에서 기판 상에 증착될 재료를 제공하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 재료 소스는 증착될 재료를 증발시키도록 구성됨으로써 기판 상에 증착될 재료를 제공할 수 있다. 예컨대, 재료 소스는 증발기 또는 도가니(crucible)를 포함할 수 있고, 그러한 증발기 또는 도가니는, 기판 상에 증착될 재료를 증발시키고, 특히, 재료 소스의 분배 파이프 내로 또는 기판을 향하는 방향으로 증발된 재료를 방출한다. 몇몇 실시예들에서, 증발기는, 예컨대 증발된 재료를 분배하기 위해, 분배 파이프와 유체 소통하고 있을 수 있다.
[0013] 본원에서 설명되는 몇몇 실시예들에 따르면, 분배 파이프는, 증발된 재료를 가이딩하고 분배하기 위한 파이프로서 이해될 수 있다. 특히, 분배 파이프는 증발기로부터 분배 파이프에서의 배출구 또는 개구들로 증발된 재료를 가이딩할 수 있다. 선형 분배 파이프는 제 1의, 특히 길이방향의, 방향으로 연장되는 파이프로서 이해될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 선형 분배 파이프는 실린더의 형상을 갖는 파이프를 포함학, 여기에서, 실린더는 원형 바닥 형상 또는 임의의 다른 적합한 바닥 형상을 가질 수 있다.
[0014] 본원에서 참조되는 바와 같은 노즐은, 특히, 유체의 특성들(예컨대, 노즐로부터 나타나는 유체의 유량, 속력, 형상, 및/또는 압력)또는 방향을 제어하기 위해, 유체를 가이딩하기 위한 디바이스로서 이해될 수 있다. 본원에서 설명되는 몇몇 실시예들에 따르면, 노즐은 기판 상에 증착될 증발된 재료의 증기와 같은 증기를 가이딩하거나 또는 지향시키기 위한 디바이스일 수 있다. 노즐은 유체를 수용하기 위한 유입구, 노즐을 통해 유체를 가이딩하기 위한 개구(예컨대, 보어 또는 통로), 및 유체를 방출하기 위한 배출구를 가질 수 있다. 전형적으로, 노즐의 개구 또는 통로는 노즐을 통해 유동하는 유체의 원하는 방향 또는 특성을 달성하기 위해 정의된 기하형상을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 노즐은 분배 파이프의 일부일 수 있거나, 또는 증발된 재료를 제공하는 분배 파이프에 연결될 수 있고, 분배 파이프롤부터 증발된 재료를 수용할 수 있다.
[0015] 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 진공 챔버에서 기판 상에 증발된 재료들을 증착하기 위한 재료 증착 어레인지먼트가 제공된다. 몇몇 실시예들에 따르면, 재료 증착 어레인지먼트는 진공 챔버에서 기판 상에 2개 또는 그 초과의 증발된 재료들을 증착하도록 구성될 수 있다. 재료 증착 어레인지먼트는 기판 상에 증착될 제 1 재료를 증발시키도록 구성된 제 1 재료 증발기를 포함하는 제 1 재료 소스를 포함한다. 몇몇 실시예들에 따르면, 제 1 재료는 기판 상에 증착될 2개 또는 그 초과의 재료들로부터의 제 1 재료일 수 있다. 제 1 재료 소스는 제 1 분배 파이프 하우징을 포함하는 제 1 분배 파이프를 더 포함하고, 여기에서, 제 1 분배 파이프는 제 1 재료 증발기와 유체 소통하고, 여기에서, 재료 소스는 제 1 분배 파이프 하우징에서의 복수의 제 1 노즐들을 더 포함한다. 전형적으로, 복수의 제 1 노즐들 중 하나 또는 그 초과의 노즐들은 개구 길이 및 개구 사이즈를 포함하고, 여기에서, 복수의 제 1 노즐들 중 하나 또는 그 초과의 노즐들의 길이 대 사이즈 비율은 2:1과 동등하거나 또는 그 초과이다. 재료 증착 장치는 기판 상에 증착될 제 2 재료를 증발시키도록 구성된 제 2 재료 증발기를 포함하는 제 2 재료 소스를 포함한다. 몇몇 실시예들에 따르면, 제 2 재료는 기판 상에 증착될 2개 또는 그 초과의 재료들 중 제 2 재료이다. 제 2 재료 소스는 제 2 분배 파이프 하우징을 포함하는 제 2 분배 파이프를 더 포함하고, 여기에서, 제 2 분배 파이프는 제 2 재료 증발기와 유체 소통한다. 제 2 재료 소스는 제 2 분배 파이프 하우징에서의 복수의 제 2 노즐들을 더 포함한다. 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 복수의 제 1 노즐들 중 제 1 노즐과 복수의 제 2 노즐들 중 제 2 노즐 사이의 거리는 30 mm와 동등하거나 또는 그 미만이다. 몇몇 실시예들에 따르면, 제 1 재료 및 제 2 재료는 동일한 재료일 수 있거나, 또는 대안적으로, 상이한 재료들일 수 있다.
[0016] 도 1a는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 재료 증착 어레인지먼트(100)의 측면도를 도시한다. 도 1a에서 도시된 바와 같은 재료 증착 어레인지먼트의 실시예는 제 1 재료 증발기(102a)를 갖는 제 1 재료 소스, 제 2 재료 증발기(102b)를 갖는 제 2 재료 소스, 및 제 3 재료 증발기(102c)를 갖는 제 3 재료 소스를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 재료 증발기들(102a, 102b, 및 102c) 각각은 상이한 재료를 제공할 수 있다. 다른 실시예들에서, 재료 증발기들 각각이 동일한 재료를 제공할 수 있거나, 또는 재료 증발기들의 일부가 동일한 재료는 제공할 수 있는 반면에, 재료 증발기들의 다른 부분이 상이한 재료를 제공한다. 몇몇 실시예들에 따르면, 재료 증발기들(102a, 102b, 및 102c)은 기판 상에 증착될 재료를 증발시키도록 구성된 도가니들일 수 있다. 재료 증발기들(102a, 102b, 및 102c)은 분배 파이프들(106a, 106b, 및 106c)과 각각 유체 소통하고 있다. 재료 증발기들 중 하나에 의해 증발된 재료는 재료 증발기로부터 방출될 수 있고, 각각의 분배 파이프 내로 유동할 수 있다.
[0017] 도 1a에서 보이는 바와 같이, 분배 파이프들(106a, 106b, 및 106c) 각각은 복수의 노즐들(712)을 포함하는 분배 파이프 하우징을 포함한다. 복수의 노즐들을 통해, 증발된 재료가 방출되고, 코팅될 기판(미도시)으로 가이딩된다. 몇몇 실시예들에 따르면, 노즐들(712)은 분배 파이프 하우징에 형성되어 있는 개구와 같이 분배 파이프들의 일체형 부분일 수 있거나, 또는 정의된 프로세스들을 충족시키기 위해, 예컨대, 증발된 재료를 코팅될 기판을 향하여 가이딩하기 위해 분배 파이프 하우징에 연결된 노즐에 의해 제공될 수 있다. 일 예에서, 노즐들은 스크루잉, 플러깅(plugging), 또는 수축(shrinking) 프로세스에 의해 분배 파이프에 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 노즐들은 재료 증착 어레인지먼트의 분배 파이프에 교환가능하게 연결될 수 있다.
[0018] 도 1b는 도 1a에서 도시된 제 3 분배 파이프(106c)의 섹션(A)의 확대도를 도시한다. 도 1b에서 도시된 부분적인 도면은 분배 파이프(106c), 및 분배 파이프(106c)의 복수의 노즐들 중 하나의 노즐(712)을 도시한다. 노즐(712)은 개구(713) 또는 통로를 제공하고, 그러한 개구(713) 또는 통로를 통해, 증발된 재료가 통과할 수 있다. 도 1b에서 도시된 바와 같이, 노즐(712)의 개구(713)는 개구 길이(714)를 제공한다. 몇몇 실시예들에 따르면, 개구 길이(714)는 노즐의 길이방향 또는 길이 축을 따라, 특히, 노즐에서 빠져나가는 평균 유체 방향에 대응하는 방향에서 측정될 수 있다. 일 실시예에서, 노즐의 개구 길이(714)는 분배 파이프의 길이방향(또는 선형) 방향에 대해 실질적으로 수직적일 수 있다.
[0019] "실질적으로 수직적인"이라는 용어는 엄격한 수직적인 배열로부터의 최고 15°만큼의 편차를 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 다음의 설명에서 "실질적으로"로 표시되어 있는 추가적인 용어들은 표시된 각도 배열로부터의 최고 15°의 편차, 또는 하나의 치수(dimension)의 약 15 %의 편차를 포함할 수 있다.
[0020] 도 1c는 정면도로 재료 증착 어레인지먼트(100)를 도시하고, 이는 도 1a에서 도시된 재료 증착 어레인지먼트에 대응할 수 있지만 약 90°만큼 터닝된 것이다. 재료 증발기들(102a, 102b, 및 102c)은 분배 파이프들(106a, 106b, 및 106c)과 각각 유체 소통하고 있다. 노즐들(712)의 개구들이 정면도에서 보인다. 상이한 분배 파이프들(106a, 106b, 및 106c)의 노즐들(712)은 서로에 대해 거리(200)를 제공한다. 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 제 1 노즐 사이의 거리는 전형적으로는 50 mm 미만, 더 전형적으로는 30 mm 미만, 그리고 한층 더 전형적으로는 25 mm 미만일 수 있다.
[0021] 몇몇 실시예들에 따르면, 상이한 분배 파이프들(106a, 106b, 및 106c)의 노즐들(712) 사이의 거리는 각각의 노즐의 개구의 중심 포인트로부터 측정된다. 일 예에서, 노즐의 개구의 중심 포인트는 개구의 기하학적인 중심 포인트인 것으로서 정의될 수 있다. 개구가 원인 경우에서, 원의 중심 포인트는 에지 상의 포인트들로부터 등거리에 있는 포인트이다. 예컨대, 노즐들의 개구가 대칭적인 형상을 갖는 경우에, 개구의 중심 포인트는 대칭 작용에 의해 변화되지 않고 유지되는 포인트로서 설명될 수 있다. 예컨대, 정사각형, 직사각형, 마름모, 또는 평행사변형의 중심 포인트는 대각선들이 교차되는 곳이고, 중심 포인트는 회전 대칭들의 고정된 포인트이다. 유사하게, 타원의 중심은 축들이 교차되는 곳이다. 몇몇 실시예들에 따르면, 중심 포인트는 형상의 도심(centroid)인 것으로서 이해될 수 있다.
[0022] 몇몇 실시예들에서, 분배 파이프들의 노즐들 사이의 거리(200)는 실질적으로 수평인 거리일 수 있다. 예컨대, 분배 파이프들(106a, 106b, 및 106c)은 실질적으로 수직인 방향으로 연장될 수 있다. 노즐들은 증발 방향, 즉, 노즐들이 증발된 재료를 방출하는 방향을 가질 수 있고, 그러한 방향은 실질적으로 수평이다. 몇몇 실시예들에 따르면, 상이한 분배 파이프들의 노즐들 사이의 실질적으로 수평인 거리는 엄격한 수평 배열로부터의 약 15°의 편차를 포함하는 것으로서 이해될 수 있다.
[0023] 몇몇 실시예들에 따르면, 노즐들 사이의 거리는, 예컨대 분배 파이프들의 길이방향 축으로부터 측정된, 상이한 분배 파이프들 사이의 서로에 대한 거리인 것으로서 설명될 수 있다. 일 실시예에서, 분배 파이프들은 서로에 대해 거리(200)를 갖는다.
[0024] 도 1d 내지 도 1f는 도 1c의 정면도에서 표시된 바와 같은 부분적인 도면(B)의 실시예들을 도시한다. 도 1d 내지 도 1f에서, 노즐(712)의 개구 사이즈(716)가 표시된다. 노즐의 개구 사이즈는 노즐의 형상에 따라 좌우될 수 있다. 일 실시예에서, 개구 사이즈는 개구 길이가 아닌, 개구의 하나의 치수인 것으로서 이해될 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 개구 사이즈는 개구의 단면, 특히, (증발 재료가 노즐에서 빠져나가는 위치인) 노즐의 배출구에서의 단면의 최소 치수일 수 있다.
[0025] 도 1d는 노즐 개구 및 개구 사이즈(716)의 예를 도시하고, 여기에서, 개구 사이즈는 단면, 특히, 개구 직경에 대응한다. 도 1e는 노즐 개구가 타원형 형상을 갖고, 개구의 사이즈가 개구의 단면의 최소 치수에 의해 정의되는 예를 도시한다. 도 1f는 노즐 개구가 세장형(elongated) 원의 형상을 갖는 예를 도시하고, 여기에서, 개구의 사이즈는 개구의 단면의 최소 치수에 의해 정의된다. 당업자는 도 1a 내지 도 1f의 도시된 실시예들이 예들일 뿐이고, 아래에서 상세히 보게 될 바와 같이, 노즐 개구의 사이즈, 형상 및 길이의 도시된 예들, 또는 재료 소스 및 분배 파이프들의 배열의 도시된 예들로 애플리케이션을 제한하지 않는다는 것을 이해할 것이다.
[0026] 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 제 1 분배 파이프의 각각의 노즐이 2:1 또는 그 초과의 개구 길이 대 사이즈 비율을 가질 수 있거나, 제 1 분배 파이프의 노즐들의 일부만이 언급된 길이 대 사이즈 비율을 가질 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 본원에서 설명되는 바와 같은 재료 증착 어레인지먼트의 제 2 및/또는 제 3 분배 파이프가 또한, 2:1 또는 그 초과의 개구 길이 대 사이즈 비율을 갖는 하나 또는 그 초과의 노즐들을 포함할 수 있다.
[0027] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 분배 파이프는 실질적으로 삼각형인 단면을 가질 수 있다. 도 2a는 분배 파이프(106)의 단면의 예를 도시한다. 분배 파이프(106)는 내측 중공 공간(710)을 둘러싸는 벽들(322, 326, 및 324)을 갖는다. 벽(322)은 노즐들(712)이 제공되는, 재료 소스의 배출구 측에 제공된다. 분배 파이프의 단면은 본질적으로 삼각형인 것으로서 설명될 수 있고, 즉, 분배 파이프의 주 섹션이 삼각형의 일부에 대응하고, 그리고/또는 분배 파이프의 단면이 둥근 코너들 및/또는 컷-오프(cut-off)된 코너들을 갖는 삼각형일 수 있다. 도 2a에서 도시된 바와 같이, 예컨대, 배출구 측에서의 삼각형의 코너는 컷 오프된다.
[0028] 분배 파이프의 배출구 측의 목, 예컨대, 도 2a에서 도시된 단면에서의 벽(322)의 치수가 화살표(352)에 의해 표시된다. 추가로, 분배 파이프(106)의 단면의 다른 치수들이 화살표들(354 및 355)에 의해 표시된다. 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 분배 파이프의 배출구 측의 폭은 단면의 최대 치수의 30 % 또는 그 미만, 예컨대, 화살표들(354 및 355)에 의해 표시된 치수들 중 더 큰 치수의 30 %이다. 분배 파이프의 형상 및 치수들을 고려하면, 이웃하는 분배 파이프들(106)의 노즐들(712)은 더 작은 거리로 제공될 수 있다. 더 작은 거리는 서로 바로 옆에서 증발되는 유기 재료들의 혼합을 개선한다.
[0029] 도 2b는 2개의 분배 파이프들이 서로 바로 옆에서 제공되는 실시예를 도시한다. 따라서, 도 2b에서 도시된 바와 같은 2개의 분배 파이프들을 갖는 재료 증착 어레인지먼트는 2개의 유기 재료들을 서로 바로 옆에서 증발시킬 수 있다. 그러한 재료 증착 어레인지먼트는 또한, 재료 증착 어레이라고 지칭될 수 있다. 도 2b에서 도시된 바와 같이, 분배 파이프들(106)의 단면의 형상은 이웃하는 분배 파이프들의 노즐들을 서로에 대해 근접하게 배치하는 것을 허용한다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 제 1 분배 파이프의 제 1 노즐과 제 2 분배 파이프의 제 2 노즐은 30 mm 또는 그 미만, 예컨대 5 mm 내지 25 mm의 거리를 가질 수 있다. 더 구체적으로, 제 1 배출구 또는 노즐 대 제 2 배출구 또는 노즐의 거리는 10 mm 또는 그 미만일 수 있다.
[0030] 본원에서 설명되는 몇몇 실시예들에 따르면, 제 1 분배 파이프의 제 1 노즐과 제 2 분배 파이프의 제 2 노즐 사이의 거리는 각각의 노즐들의 길이방향 축들 사이의 최소 거리로서 측정될 수 있다. 일 예에서, 각각의 노즐들의 길이방향 축들 사이의 최소 거리는 노즐들의 배출구(즉, 증발된 재료가 노즐에서 나가는 위치)에서의 측정치들이다. 도 2c는 도 2b에서 도시된 어레인지먼트의 부분적인 도면(C)을 도시한다. 도 2c에서 확대된 부분적인 도면(C)은 2개의 노즐들(106a 및 106b)의 예를 도시하고, 여기에서, 노즐들 사이의 거리(200)는 각각의 노즐들의 배출구에서, 제 1 분배 파이프(106a)의 제 1 노즐의 길이방향 축(201)과 제 2 분배 파이프(106b)의 제 2 노즐의 길이방향 축(202) 사이에서 측정된다. 몇몇 실시예들에 따르면, 본원에서 참조되는 바와 같은 노즐의 길이방향 축은 노즐의 길이 방향을 따라 이어진다.
[0031] 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 본원에서 설명되는 바와 같은 재료 증착 어레인지먼트는 OLED 생산 프로세스와 같은 고 정밀 프로세스들에서 사용될 수 있다. 도 3a 및 도 4a는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 재료 증착 어레인지먼트의 효과들을 도시한다. 도 3b 및 도 4b는 알려진 재료 증착 어레인지먼트의 비교 예의 효과들을 도시한다. 도 3a에서, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 재료 증착 어레인지먼트로부터 방출된 바와 같은 증발된 재료의 분배의 테스트 데이터가 도시된다. 커브(800)는 2:1 또는 그 초과의 길이 대 사이즈 비율을 갖는 노즐로부터 방출된 증발된 재료의 실험 결과를 도시한다. 도 3a의 예는 증발된 재료의 분배가 대략 cos6 형상을 따르는 것을 도시한다. 도 3b에서 도시된 바와 같은 알려진 재료 증착 어레인지먼트와의 비교는 통상적인 재료 증착 어레인지먼트들의 분배가 커브(801)에 의해 도시된 바와 같이 cos1 형상에 대응하는 것을 도시한다. 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 재료 증착 어레인지먼트에 의해 생성된 커브(800)와 알려진 시스템들의 커브(801) 사이의 차이는 실질적으로, 증발된 재료의 플룸(plume)의 폭 및 플룸에서의 증발된 재료의 농도 분배이다. 예컨대, 예를 들어 OLED 생산 시스템에서 기판 상에 재료를 증착하기 위해 마스크들이 사용되는 경우에, 마스크는 약 30 μm 또는 그 미만, 또는 약 20 μm의 단면의 치수(예컨대, 단면의 최소 치수)를 갖는 픽셀 개구와 같은, 약 50 μm x 50 μm, 또는 심지어 그 미만의 사이즈를 갖는 픽셀 개구들을 갖는 픽셀 마스크일 수 있다. 일 예에서, 픽셀 마스크는 약 40 μm의 두께를 가질 수 있다. 마스크의 두께 및 픽셀 개구들의 사이즈를 고려하면, 마스크에서의 픽셀 개구들의 벽들이 픽셀 개구를 섀도잉하는 섀도잉 효과가 나타날 수 있다. 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 재료 증착 어레인지먼트 및/또는 분배 파이프들 및/또는 노즐들은 섀도잉 효과를 감소시키는 것을 보조할 수 있다.
[0032] 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 재료 증착 어레인지먼트에 의한 증발을 사용함으로써 달성될 수 있는 높은 방향성은, 증발되는 재료 중 더 많은 재료가 기판(그리고, 예컨대, 기판 위 및 아래의 영역이 아님)에 실제로 도달하기 때문에, 증발된 재료의 활용을 개선한다.
[0033] 도 3c는 마스크의 픽셀에서의 증발된 재료의 분배를 도시하고, 3개의 상이한 라인들을 도시한다. 모든 3개의 라인들은 노즐과 기판 사이의 정의된 거리에서의 증발된 재료의 분배를 도시한다. 일 예에서, 노즐 배출구(증발된 재료가 노즐에서 나가는 위치)와 기판 또는 기판 지지부 사이의 거리는 250 mm 또는 그 미만, 예컨대 약 200 mm, 또는 약 150 mm일 수 있다. 제 1 라인(804)은 알려진 재료 증착 어레인지먼트들에 의해 제공된 바와 같은, 마스크의 픽셀 개구에서의 증발된 재료의 분배를 도시한다. 제 1 라인(804)의 분배는 cos1과 같은 분배에 대응한다. 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 재료 증착 어레인지먼트 또는 분배 파이프의 경우에, 증발된 재료의 분배는 제 2 라인(805)에 의해 도시된 바와 같은 cos6과 같은 분배에 대응할 수 있다. 특히, 제 2 라인(805)의 기울기는 제 1 라인(804)의 기울기보다 더 급격하다. 당업자는, 도 3c로부터, 마스크의 픽셀 개구의 에지들이 cos1 분배에 의한 것보다 cos6 분배에 의해 더 우수하게 충전되는(filled) 것을 볼 수 있다. 제 3 라인(806)은 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 재료 증착 어레인지먼트 또는 분배 파이프를 이용한 실험 테스트들의 결과를 도시한다. 제 3 라인(806)은 증발된 재료의 cos6과 같은 분배를 갖는 제 2 라인(805)을 따른다. 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 재료 증착 어레인지먼트 또는 분배 파이프를 사용하는 경우에, 섀도잉 효과가 감소될 수 있다.
[0034] 도 4a는 3개의 재료 증착 어레인지먼트들(100a, 100b, 및 100c)을 예시적으로 포함하는, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 재료 증착 어레인지먼트를 도시한다. 재료 증착 어레인지먼트는 본원에서의 실시예들에서 설명되는 바와 같은 재료 증착 어레인지먼트일 수 있다. 도 4a의 증착 시스템은 추가로, 증발된 재료로 코팅될 기판(121) 및 기판(121)을 마스킹하기 위한 마스크(132)를 도시한다. 도 4a는 증발된 재료(802)가 재료 증착 어레인지먼트들(100a, 100b, 100c), 특히, 재료 증착 어레인지먼트들의 노즐들에서 어떻게 빠져나가고 나가는지를 개략적으로 도시한다. 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 증발된 재료(802)는, 재료 증착 어레인지먼트에서 나가고 증착 챔버의 진공 볼륨에 진입하는 경우에, 확산된다. 2:1 또는 그 초과의 길이 대 사이즈 비율을 갖는 노즐들은, 예컨대 약 30° 또는 그 미만의 각도를 포함함으로써, 증발된 재료의 제한된 확산을 갖는 것을 허용한다. 알려져 있는 바와 같은 증착 시스템과의 비교는, 도 4b에서, 증발된 재료(803)가 약 60°의 각도를 포함하는 것을 도시한다.
[0035] 도 3a, 도 3b, 도 4a, 및 도 4b에서 도시된 예들에 의해 보이는 바와 같이, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 재료 증착 어레인지먼트는 증발된 재료의 더 작은 분배 확산을 제공할 수 있고, 증발된 재료를 기판으로 더 정밀하게, 그리고 특히, 높은 정밀도로 기판을 코팅하기 위한 마스크 개구들로 더 정밀하게 가이딩하는 것을 허용한다.
[0036] 30 mm 미만의 거리로 분배 파이프들의 노즐들을 배열하는 것은 추가로, 상이한 재료 소스들(100a, 100b, 및 100c)의 상이한 재료들을 혼합하기 위한 옵션들을 제공한다. 재료 증착 어레인지먼트들의 노즐들 사이의 감소된 거리는, 도 4a에서 예시적으로 도시된 바와 같은 삼각형과 같은 형상과 같은, 분배 파이프들을 위한 특수한 형상을 사용함으로써, 더 개선될 수 있다.
[0037] 증발된 재료의 cos6과 같은 분배를 갖는 것은, 더 작은 마스크 개구들을 사용하고, OLED 제품을 위한 픽셀들과 같은, 기판 상에 코팅될 더 작은 구조들에 대한 정밀도를 개선하는 것을 허용할 수 있다.
[0038] 몇몇 실시예들에 따르면, 진공 챔버에서 기판 상에 증발된 재료들을 증착하기 위한 재료 증착 어레인지먼트가 제공된다. 몇몇 실시예들에 따르면, 재료 증착 어레인지먼트는 진공 챔버에서 기판 상에 2개 또는 그 초과의 증발된 재료들을 증착하도록 구성될 수 있다. 재료 증착 어레인지먼트는 기판 상에 증착될 제 1 재료를 증발시키도록 구성된 제 1 재료 증발기를 포함하는 제 1 재료 소스를 포함한다. 몇몇 실시예들에 따르면, 제 1 재료는 기판 상에 증착될 2개 또는 그 초과의 재료들 중 제 1 재료일 수 있다. 제 1 재료 소스는 제 1 분배 파이프 하우징을 포함하는 제 1 분배 파이프를 더 포함하고, 여기에서, 제 1 분배 파이프는 제 1 재료 증발기와 유체 소통하고; 추가로, 제 1 재료 소스는 제 1 분배 파이프 하우징에서의 복수의 제 1 노즐들을 포함하고, 여기에서, 복수의 제 1 노즐들 중 하나 또는 그 초과의 노즐들은 개구 길이 및 개구 사이즈를 포함하고, 제 1 분배 방향으르 제공하도록 구성된다. 복수의 제 1 노즐들 중 하나 또는 그 초과의 노즐들의 길이 대 사이즈 비율은 2:1과 동등하거나 또는 그 초과이다. 재료 증착 어레인지먼트는 기판 상에 증착될 제 2 재료를 증발시키도록 구성된 제 2 재료 증발기를 포함하는 제 2 재료 소스를 더 포함한다. 몇몇 실시예들에 따르면, 제 2 재료는 기판 상에 증착될 2개 또는 그 초과의 재료들 중 제 2 재료일 수 있다. 제 2 재료 소스는 제 2 분배 파이프를 더 포함하고: 제 2 분배 파이프는 제 2 분배 파이프 하우징을 포함하고, 여기에서, 제 2 분배 파이프는 제 2 재료 증발기와 유체 소통한다. 제 2 재료 소스는 제 2 분배 파이프 하우징에서의 복수의 제 2 노즐들을 더 포함하고, 여기에서, 제 2 노즐들 중 하나 또는 그 초과는 제 2 분배 방향을 제공하도록 구성된다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는, 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 복수의 제 1 노즐들 중 하나 또는 그 초과의 노즐들의 제 1 분배 방향과 복수의 제 2 노즐들 중 하나 또는 그 초과의 노즐들의 제 2 분배 방향은 서로에 대해 평행하게 배열되거나, 또는 평행한 배열로부터 최고 5°의 편차로 배열된다. 몇몇 실시예들에 따르면, 제 1 재료 및 제 2 재료는 동일한 재료일 수 있거나, 또는 대안적으로, 상이한 재료들일 수 있다.
[0039] 도 5a는 제 1 분배 파이프 하우징에서의 노즐의 제 1 분배 방향과 제 2 분배 파이프 하우징에서의 노즐의 제 2 분배 방향의 실질적으로 평행한 배열을 갖는 재료 증착 어레인지먼트를 도시한다. 도 5a에서 예시적으로 도시된 재료 증착 어레인지먼트는 제 1 재료 소스(100a) 및 제 2 재료 소스(100b)를 도시한다. 재료 소스들(100a 및 100b) 각각은 재료 증발기(102a 및 102b)를 각각 포함한다. 일 실시예에서, 재료 증발기들 각각은 상이한 재료를 제공할 수 있다. 다른 실시예에서, 재료 증발기들 각각이 동일한 재료를 제공할 수 있거나, 또는 재료 증발기들의 일부가 동일한 재료를 제공할 수 있는 반면에, 재료 증발기들의 다른 부분은 상이한 재료를 제공한다. 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 제 1 재료 소스(100a)는 제 1 분배 파이프(106a)를 포함하고, 제 2 재료 소스(100b)는 제 2 분배 파이프(106b)를 포함한다. 제 1 및 제 2 분배 파이프는 각각, 분배 파이프 하우징을 갖고, 그러한 분배 파이프 하우징에 노즐들(712)이 배열된다. 특히, 각각의 분배 파이프 하우징으로부터 코팅될 기판을 향하여 증발된 재료를 방출하기 위해, 제 1 분배 파이프는 복수의 제 1 노즐들을 포함하고, 제 2 분배 파이프는 복수의 제 2 노즐들을 포함한다.
[0040] 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 제 1 분배 파이프 및/또는 제 2 분배 파이프의 노즐들 중 하나 또는 그 초과는 2:1 또는 그 초과, 예컨대 2.5:1, 3:1, 5:1, 또는 심지어 5:1 초과인 노즐 개구의 길이 대 사이즈 비율을 가질 수 있다. 노즐 개구의 사이즈 및 길이는 도 1a 내지 도 1f에 대하여 위에서 상세히 설명된 것으로서 이해될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 1 분배 파이프의 하나 또는 그 초과의 노즐들은 제 1 분배 방향을 제공하고, 제 2 분배 파이프의 하나 또는 그 초과의 노즐들은 제 2 분배 방향을 제공한다.
[0041] 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 노즐의 분배 방향은 노즐의 평균 분배 방향으로서 이해될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 평균 분배 방향은 실질적으로, 노즐로부터 코팅될 기판을 향하여 방출되는 증발된 재료의 플룸에서의 라인, 특히, 증발된 재료의 농도가 증발된 재료의 플룸 내에서 최대에 도달하는 라인에 대응할 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 노즐의 평균 분배 방향은 노즐로부터 증착될 기판을 향하여 방출되는 증발된 재료의 플룸의 기하학적인 중심 라인에 대응하는 것으로서 이해될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 증기 플룸의 중심 라인은 증발된 재료의 플룸의 기하학적인 도심, 및 노즐의 길이 축 또는 길이방향 축 상의 포인트, 예컨대 노즐의 배출구에서의 포인트를 포함하는 라인에 대응하는 것으로서 설명될 수 있다. 또한 추가적인 실시예들에 따르면, 노즐의 평균 분배 방향은 노즐 배출구와 코팅될 기판 사이에서, 특히, 노즐의 길이 축 또는 길이방향 축 상에 놓인 노즐 배출구의 포인트와 코팅될 기판 사이에서 최소 거리를 갖는 라인을 따라 이어지는 것으로서 설명될 수 있다.
[0042] 도 5b는 몇몇 실시예들에 따른, 재료 소스들(100a 및 100b)을 포함하는 재료 어레인지먼트의 평면도를 도시한다. 도 5a 및 도 5b에서 도시된 예에서 보이는 바와 같이, 제 1 분배 파이프(106a)의 노즐들(712)은 제 1 분배 방향(210)을 제공하고, 제 2 분배 파이프(106b)의 노즐들(712)은 제 2 분배 방향(211)을 제공한다. 전형적으로, 제 1 분배 파이프 및 제 2 분배 파이프에서의 노즐들은 제 1 분배 방향과 제 2 분배 방향이 서로에 대해 평행하도록 배열된다. 몇몇 실시예들에 따르면, 제 1 분배 방향과 제 2 분배 방향은 엄격한 평행한 배열로부터의 최고 5°의 편차, 예컨대 엄격한 평행한 배열로부터의 약 3° 또는 약 2°의 편차를 가질 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 도 5a 및 도 5b에서 표시된 바와 같은 제 1 분배 방향(210)과 제 2 분배 방향(211)은 약 30 mm 또는 그 미만의 서로 사이의 거리를 가질 수 있다.
[0043] 위에서 이미 설명된 바와 같이, 도 5a 및 도 5b에서 도시된 재료 증착 어레인지먼트의 제 1 분배 파이프 및 제 2 분배 파이프는 삼각형과 같은 형상을 가질 수 있다. 도 6a 및 도 6b는 제 1 분배 파이프 및 제 2 분배 파이프의 노즐들의 분배 방향이 서로에 대해 실질적으로 평행한 실질적으로 삼각형 형상인 재료 증착 어레인지먼트를 도시한다.
[0044] 도 6a는 제 1 분배 파이프(106a)를 갖는 제 1 재료 소스, 제 2 분배 파이프(106b)를 갖는 제 2 재료 소스, 및 제 3 분배 파이프(106c)를 갖는 제 3 재료 소스가 제공되는 실시예의 단면도를 도시한다. 몇몇 실시예들에 따르면, 가열 효율을 개선하고, 분배 파이프들 내의 증발된 재료의 응축을 피하기 위해, 가열 엘리먼트들(380) 및 단열재(879)가 분배 파이프들에 장비될 수 있다. 증발기 제어 하우징(702)이 분배 파이프들 근처에 제공되고, 단열재(879)를 통해 그러한 분배 파이프들에 연결된다. 분배 파이프들(106a, 106b, 및 106c) 위의 화살표들(투영의 평면에서 보는 경우)은 분배 파이프들(106a, 106b, 및 106c)에서 빠져나가는 증발된 유기 재료를 예시한다. 분배 파이프들의 각각의 노즐들의 평균 분배 방향은 참조 부호들(210, 211, 및 212)로 표시된다. 도 6a에서 보이는 바와 같이, 상이한 분배 파이프들의 분배 방향들은 실질적으로 평행하다.
[0045] 3개의 분배 파이프들(106a, 106b, 및 106c)의 노즐들(712)의 부분적인 및 간략화된 도면이 도 6b에서 도시된다. 예시적으로 도시된 3개의 노즐들(712)은 길이 축들 또는 길이방향 축들(201, 202, 203)을 갖는다. 노즐들(712)은, 제 1 분배 방향(210), 제 2 분배 방향(211), 및 제 3 분배 방향(212)으로, 분배 파이프들(106a, 106b, 및 106c)로부터 코팅될 기판(미도시)을 향하여 증발된 재료를 가이딩할 수 있다. 도 6b에서 도시된 실시예에서 표시된 바와 같이, 3개의 분배 방향들은 서로에 대해 평행하고, 엄격한 평행한 배열로부터 최고 5°만큼 벗어날 수 있다.
[0046] 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 본원에서 참조되는 바와 같은 제 1, 제 2, 및 제 3 분배 파이프와 같은 상이한 분배 파이프들은 상이한 증발기들, 예컨대 3개의 분배 파이프들의 경우에 3개의 상이한 증발기들과 유체 소통하고 있을 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 상이한 분배 파이프들은 동일한 타입이지만 상이한 재료들을 증발시키는 증발기들과 유체 소통하고 있을 수 있다. 예컨대, 3개의 상이한 컴포넌트들이 3개의 증발기들과 유체 소통하고 있는 3개의 분배 파이프들에 의해 제공될 수 있다. 일 예에서, 본원에서 설명되는 바와 같은 재료 증착 어레인지먼트는 OLED들을 생산하기 위해 사용될 수 있다. 증발된 재료는 OLED들을 생산하기 위해 사용되는 3개의 컴포넌트들을 포함할 수 있다.
[0047] 본원에서 설명되는 실시예들에 따라, 상이한 노즐들의 분배 방향들의 평행한 배열을 사용하고, 2:1 또는 그 초과의 길이 대 사이즈 비율을 갖는 노즐을 사용하는 것은 노즐로부터 방출되는 경우의 증발된 재료의 거동의 예측가능성 및 균일성을 개선하는 것을 보조할 수 있다. 예컨대, 증발된 재료의 방향이 다른 또는 인접한 증발된 재료의 방향에 대해 실질적으로 평행한 것은, 마스크 및/또는 기판 상의 증발된 재료의 규칙적이고 균일한 충돌을 갖는 것을 허용할 수 있다. 일 예에서, 상이한 분배 파이프들의 상이한 컴포넌트들은 마스크 및/또는 기판 상의 실질적으로 동일한 충돌 각도, 특히, 마스크 및/또는 기판 상의 실질적으로 수직적인 충돌 각도를 가질 수 있다. 하나 또는 그 초과의 컴포넌트들의 코팅의 생성은 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 재료 증착 어레인지먼트로 더 정밀한 방식으로 수행될 수 있다. 추가로, 분배 방향들의 평행한 배열을 갖는 재료 소스들은, 상이한 재료 소스들이 분배 방향들 사이에서 정의된 각도를 갖는 경우에, 예컨대, 알려진 시스템들에서 행해지는 바와 같은 탑재 및 계산 노력을 감소시킬 수 있다. 추가로, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 분배 방향들의 위에서 설명된 평행한 배열을 포함하는 재료 증착 어레인지먼트는, 상이한 재료 소스들에서 상이한 컴포넌트들이 사용되는 경우에, 상이한 컴포넌트들의 균일한 혼합을 발생시킬 수 있다.
[0048] 몇몇 실시예들에 따르면, 진공 챔버에서 기판 상에 증발된 재료를 증착하기 위한 분배 파이프가 제공된다. 분배 파이프는 분배 파이프 하우징, 및 분배 파이프 하우징에서의 노즐을 포함한다. 노즐은 개구 길이 및 개구 사이즈를 포함하고, 여기에서, 노즐의 길이 대 사이즈 비율은 2:1과 동등하거나 또는 그 초과이다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 노즐은 증발되는 유기 재료에 대해 화학적으로 비활성인 재료를 포함한다. 일 예에서, 증발된 유기 재료는 전형적으로는 약 150 ℃ 및 약 650 ℃, 더 전형적으로는 약 100 ℃ 내지 500 ℃의 온도를 가질 수 있다.
[0049] 도 7a 내지 도 7d는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 분배 파이프의 노즐들의 예들을 도시한다. 도 7a 내지 도 7d에서 도시된 노즐들(200)은 노즐을 통해 증발된 재료를 가이딩하기 위한 개구(203)(또는 통로 또는 보어(203))를 포함한다. 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 노즐들(200)은 개구 길이(714) 및 개구 사이즈(716)를 갖는다. 예컨대 위에서 설명된 바와 같이, 본원에서 설명되는 실시예들에서의 노즐들의 길이 대 사이즈 비율은 2:1 또는 그 초과일 수 있다. "개구 길이" 및 "개구 사이즈"라는 용어들은 도 1a 내지 도 1f에 대하여 이에서 설명된 바와 같이 이해될 수 있다.
[0050] 도 7a는 제 1 노즐 재료(206) 및 제 2 노즐 재료(208)를 포함하는 노즐을 도시한다. 예컨대, 제 1 노즐 재료(206)는 예컨대 구리와 같은, 21 W/mK 초과의 열 전도율 값을 갖는 재료일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 2 노즐 재료(208)는 개구 또는 통로(203)의 내부 측에 제공될 수 있고, 증발된 유기 재료에 대해 화학적으로 비활성일 수 있다. 예컨대, 제 2 노즐 재료는 Ta, Nb, Ti, DLC, 스테인리스 스틸, 석영 유리, 및 흑연으로부터 선택될 수 있다. 도 7a에서 도시된 실시예들에서 보이는 바와 같이, 제 2 노즐 재료(208)는 통로(203)의 내부 측에서의 얇은 코팅으로서 제공될 수 있다.
[0051] 도 7b는 제 1 노즐 재료(206) 및 제 2 노즐 재료(208)를 갖는 노즐의 실시예를 도시한다. 도 7b에서 도시된 노즐의 예는 제 1 노즐 재료(206)(예컨대 21 W/mK 초과의 열 전도율 값을 가짐)로 제조된 제 1 부분, 및 증발된 유기 재료에 대해 비활성일 수 있는 제 2 노즐 재료(208)로 제조된 제 2 부분으로 구성된다. 일 예에서, 제 1 및 제 2 노즐 재료는 도 7a에 대하여 설명된 바와 같이 선택될 수 있다. 도 7b에서 보이는 바와 같이, 제 2 노즐 재료(208)는 노즐의 일부이고, 특히, 단지 내측 통로 측에서의 코팅만이 아니다.
[0052] 몇몇 실시예들에 따르면, 제 2 노즐 재료의 두께는 전형적으로, 수 나노미터 내지 수 마이크로미터의 범위에 있을 수 있다. 일 예에서, 노즐 개구에서의 제 2 노즐 재료의 두께는, 전형적으로는 약 10 nm 내지 약 50 μm, 더 전형적으로는 약 100 nm 내지 약 50 μm, 그리고 한층 더 전형적으로는 약 500 nm 내지 약 50 μm일 수 있다. 일 예에서, 제 2 노즐 재료의 두께는 약 10 μm일 수 있다.
[0053] 도 7c는 노즐(712)의 실시예를 도시하고, 여기에서, 노즐(200)은 노즐이 연결될 수 있는 분배 파이프의 열 전도율보다 더 큰 열 전도율, 또는 21 W/mK보다 더 높은 열 전도율을 갖는 제 1 노즐 재료로 제조된다. 본원에서 설명되는 실시예에서, 제 1 노즐 재료(206)는 증발된 유기 재료들에 대해 비활성이다. 일 예에서, 제 1 노즐 재료는 Ta, Nb, Ti, DLC, 또는 흑연으로부터 선택될 수 있다.
[0054] 도 7d는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 도 7a에서 도시된 노즐의 사시도를 도시한다. 개구(713)에서, 제 2 노즐 재료(208)가 보이는 한편, 노즐(712)의 외부 측은 제 1 노즐 재료(206)를 도시한다.
[0055] 본원에서 설명되는 몇몇 실시예들에 따르면, 증발된 재료가 코팅될 기판에 도달하기 위해 증발 프로세스 동안에 유동하는 노즐의 개구 또는 통로는 전형적으로는 약 1 mm 내지 약 10 mm, 더 전형적으로는 약 1 mm 내지 약 6 mm, 그리고 한층 더 전형적으로는 2 mm 내지 약 5 mm의 사이즈를 가질 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 통로 또는 개구의 치수는 단면의 최소 치수, 예컨대 통로 또는 개구의 직경을 지칭할 수 있다. 일 실시예에서, 개구 또는 통로의 사이즈는 노즐의 배출구에서 측정된다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는, 본원에서 설명되는 몇몇 실시예들에 따르면, 개구 또는 통로는 허용오차 존(H7)에서 생성될 수 있고, 예컨대, 약 10 μm 내지 약 18 μm의 허용오차로 생성될 수 있다.
[0056] 본원에서 설명되는 몇몇 실시예들에 따르면, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 분배 파이프를 위한, 또는 진공 증착 챔버에서 기판 상에 재료를 증착하기 위한 재료 증착 어레인지먼트를 위한 노즐은 분배 파이프에 노즐을 반복적으로 연결시키고 연결해제시키기 위한 스레드(thread)를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 분배 파이프에 연결되기 위한 스레드를 갖는 노즐은, 특히, 분배 파이프 또는 노즐을 파괴시키지 않으면서, 분배 파이프에 노즐을 반복가능하게 연결시킬 수 있기 위해 내측 스레드 및/또는 외측 스레드를 가질 수 있다. 예컨대, 정의된 특성들을 갖는 제 1 노즐이 제 1 프로세스를 위해 분배 파이프에 연결될 수 있다. 제 1 프로세스가 완료된 후에, 제 1 노즐이 연결해제될 수 있고, 제 2 노즐이 제 2 프로세스를 위해 분배 파이프에 연결될 수 있다. 제 1 프로세스가 다시 수행될 것인 경우에, 제 2 노즐이 분배 파이프로부터 연결해제될 수 있고, 제 1 노즐이 다시, 제 1 프로세스를 수행하기 위해 분배 파이프에 연결될 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 분배 파이프는 또한, 예컨대, 노즐의 스레드에 대해 피팅(fitting)함으로써, 분배 파이프에 대한 노즐의 교환가능한 연결을 위한 스레드를 포함할 수 있다.
[0057] 본원에서 설명되는 몇몇 실시예들에 따르면, 본원에서의 실시예들에서 설명되는 바와 같은 재료 증착 어레인지먼트 및 본원에서 설명되는 실시예들에서 설명되는 바와 같은 분배 파이프가 도 8a 내지 도 8c에서 보인다. 분배 파이프(106)는 도기니(104)에 의해 제공되는 증발된 재료를 분배하기 위해 도가니와 유체 소통하고 있을 수 있다. 분배 파이프는, 예컨대, 가열 유닛(715)을 갖는 세장형 큐브일 수 있다. 증발 도가니느 가열 유닛(725)으로 증발될 유기 재료를 위한 리저버(reservoir)일 수 있다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 전형적인 실시예들에 따르면, 분배 파이프(106)는 라인 소스를 제공한다. 본원에서 설명되는 몇몇 실시예들에 따르면, 재료 증착 어레인지먼트(100)는 적어도 하나의 라인을 따라 배열되어 있는 노즐들과 같은, 기판을 향하여 증발된 재료를 방출하기 위한, 복수의 개구들 및/또는 배출구들을 더 포함한다.
[0058] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 분배 파이프의 노즐들은 분배 파이프의 길이 방향에 대해 실질적으로 수직적인 방향과 같은, 분배 파이프의 길이 방향과 상이한 방향으로, 증발된 재료를 방출하도록 적응될 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 배출구들(예컨대, 노즐들)은 수평 +- 20°가 되도록 주 증발 방향을 갖도록 배열된다. 몇몇 특정한 실시예들에 따르면, 증발 방향은 약간 상방으로, 예컨대, 상방으로 수평 내지 15°, 예컨대 상방으로 3° 내지 7°의 범위에 있도록 배향될 수 있다. 대응하여, 기판은 증발 방향에 대해 실질적으로 수직적이도록 약간 경사질 수 있다. 경사진 기판으로 인해, 원하지 않는 입자 생성이 감소될 수 있다. 그러나, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 노즐 및 재료 증착 어레인지먼트는 또한, 수평으로 배향된 기판 상에 재료를 증착하도록 구성된 증착 장치에서 사용될 수 있다.
[0059] 일 예에서, 분배 파이프(106)의 길이는, 적어도, 증착 장치에서 증착될 기판의 높이에 대응한다. 다수의 경우들에서, 분배 파이프(106)의 길이는, 적어도 10 % 또는 심지어 20 %만큼, 증착될 기판의 높이보다 더 길 것이다. 분배 파이프가 기판의 높이보다 더 긴 것으로 인해, 기판의 상측 단부 및/또는 기판의 하측 단부에서의 균일한 증착이 제공될 수 있다.
[0060] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 분배 파이프의 길이는 1.3 m 또는 그 초과, 예컨대 2.5 m 또는 그 초과일 수 있다. 일 구성에 따르면, 도 1a에서 도시된 바와 같이, 증발 도가니(104)가 분배 파이프(106)의 하측 단부에 제공된다. 유기 재료가 증발 도가니(104)에서 증발된다. 유기 재료의 증기는 분배 파이프의 바닥에서 분배 파이프(106)에 진입하고, 분배 파이프에서의 복수의 노즐들을 통해, 예컨대 본질적으로 수직인 기판을 향하여 본질적으로 옆으로 가이딩된다.
[0061] 도 8b는 재료 소스의 일부의 확대된 개략도를 도시하고, 여기에서, 분배 파이프(106)는 증발 도가니(104)에 연결된다. 증발 도가니(104)와 분배 파이프(106) 사이의 연결을 제공하도록 구성된 플랜지 유닛(703)이 제공된다. 예컨대, 증발 도가니 및 분배 파이프는, 예컨대 재료 소스의 동작을 위해, 플랜지 유닛에서 분리 및 연결될 수 있거나 또는 어셈블링될 수 있는 별개의 유닛들로서 제공된다.
[0062] 분배 파이프(106)는 내측 중공 공간(710)을 갖는다. 가열 유닛(715)이 분배 파이프를 가열하기 위해 제공될 수 있다. 따라서, 분배 파이프(106)는, 증발 도가니(104)에 의해 제공되는 유기 재료의 증기가 분배 파이프(106)의 벽의 내측 부분에서 응축되지 않도록 하는 온도로 가열될 수 있다.
[0063] 예컨대, 분배 파이프는, 기판 상에 증착될 재료의 증발 온도보다, 전형적으로는 약 1 ℃ 내지 약 20 ℃, 더 전형적으로는 약 5 ℃ 내지 약 20 ℃, 그리고 한층 더 전형적으로는 약 10 ℃ 내지 약 15 ℃만큼 더 높은 온도로 유지될 수 있다. 2개 또는 그 초과의 열 실드들(717)이 분배 파이프(106)의 튜브 주위에 제공된다.
[0064] 동작 동안에, 분배 파이프(106)는 플랜지 유닛(703)에서 증발 도가니(104)에 연결될 수 있다. 증발 도가니(104)는 증발될 유기 재료를 수용하도록, 그리고 유기 재료를 증발시키도록 구성된다. 몇몇 실시예들에 따르면, 증발될 재료는 ITO, NPD, Alq3, 퀴나크리돈(Quinacridone), Mg/AG, 스타버스트(starburst) 재료들 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 도 8b는 증발 도가니(104)의 하우징을 통한 단면을 도시한다. 증발 도가니(104)의 인클로저를 폐쇄하기 위해 플러그(722), 덮개, 커버 등을 사용하여 폐쇄될 수 있는 리필 개구가, 예컨대, 증발 도가니의 상측 부분에 제공된다.
[0065] 외측 가열 유닛(725)이 증발 도가니(104)의 인클로저 내에 제공된다. 외측 가열 엘리먼트는, 적어도, 증발 도가니(104)의 벽의 일부를 따라 연장될 수 있다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 하나 또는 그 초과의 중앙 가열 엘리먼트들(726)이 부가적으로 또는 대안적으로 제공될 수 있다. 도 8b는 2개의 중앙 가열 엘리먼트들(726)을 도시한다. 몇몇 구현들에 따르면, 증발 도가니(104)는 실드(727)를 더 포함할 수 있다.
[0066] 몇몇 실시예들에 따르면, 도 8a 내지 도 8b에 대하여 예시적으로 도시된 바와 같이, 증발 도가니(104)가 분배 파이프(106)의 하부 측에 제공된다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 또한 추가적인 실시예들에 따르면, 증기 도관(732)이 분배 파이프의 중앙 부분에서, 또는 분배 파이프의 상측 단부와 분배 파이프의 하측 단부 사이의 다른 위치에서, 분배 파이프(106)에 제공될 수 있다. 도 8c는 분배 파이프(106), 및 분배 파이프의 중앙 부분에 제공된 증기 도관(732)을 갖는 재료 소스의 예를 예시한다. 유기 재료의 증기가 증발 도가니(104)에서 생성되고, 증기 도관(732)을 통해 분배 파이프들(106)의 중앙 부분으로 가이딩된다. 증기는 도 7a 내지 도 7d에 대하여 설명된 바와 같은 노즐일 수 있는 복수의 노즐들(712)을 통해 분배 파이프(106)에서 빠져나간다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 또한 추가적인 실시예들에 따르면, 2개 또는 그 초과의 증기 도관들(732)이 분배 파이프(106)의 길이를 따라 상이한 위치들에 제공될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 증기 도관들(732)은 하나의 증발 도가니(104)에 연결될 수 있거나, 또는 수개의 증발 도가니들(104)에 연결될 수 있다. 예컨대, 각각의 증기 도관(732)은 대응하는 증발 도가니(104)를 가질 수 있다. 대안적으로, 증발 도가니(104)는 분배 파이프(106)에 연결된 2개 또는 그 초과의 증기 도관들(732)과 유체 소통할 수 있다.
[0067] 본원에서 설명되는 바와 같이, 분배 파이프는 중공 실린더일 수 있다. 실린더라는 용어는, 원형 바닥 형상 및 원형 상측 형상, 및 상측 원과 작은 하측 원을 연결시키는 휘어진 표면 영역 또는 셸(shell)을 갖는 것으로서 통상적으로 용인되는 바와 같이 이해될 수 있다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 또한 부가적인 또는 대안적인 실시예들에 따르면, 실린더라는 용어는 추가로, 임의의 바닥 형상 및 동일한 상측 형상, 및 상측 형상과 하측 형상을 연결시키는 휘어진 표면 영역 또는 셸을 갖는 것으로서 수학적인 의미로 이해될 수 있다. 따라서, 실린더는 반드시 원형 단면을 가질 필요는 없다. 대신에, 베이스 표면 및 상측 표면은 원과 상이한 형상을 가질 수 있다.
[0068] 도 9a 및 도 9b는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 재료 증착 어레인지먼트를 위한 분배 파이프(106)의 실시예들의 단면도들을 도시한다. 몇몇 실시예들에 따르면, 분배 파이프(106)는 제 1 하우징 재료를 포함하거나 또는 제 1 하우징 재료로 제조된 분배 파이프 하우징(116)을 포함한다. 도 9a 및 도 9b에서 도시된 실시예들에서 보이는 바와 같이, 분배 파이프는 제 1 방향(136)을 따라 연장되는 선형 분배 파이프이다.
[0069] 도 9a는 분배 파이프 하우징에서 제 1 방향을 따라 배열되어 있는 복수의 개구들(107)을 갖는 분배 파이프를 도시한다. 몇몇 실시예들에서, 분배 파이프에서의 개구들의 벽들(109)은 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 노즐들인 것으로서 이해될 수 있다. 일 예에서, 개구들(107)의 벽들(109)은 (예컨대, 제 1 노즐 재료로 코팅됨으로써) 제 1 노즐 재료를 포함할 수 있고, 여기에서, 제 1 노즐 재료의 열 전도율 값은, 몇몇 예들에서, 제 1 분배 파이프 재료의 열 전도율보다 더 클 수 있거나, 또는 21 W/mK보다 더 클 수 있다. 일 예에서, 개구들(107)의 벽들(109)은 구리로 덮일 수 있다. 일 실시예에서, 벽들은 증발되는 유기 재료에 대해 화학적으로 비활성인 재료와 같은 제 2 노즐 재료 및 구리로 덮일 수 있다.
[0070] 도 9b는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 분배 파이프의 실시예를 도시한다. 도 9b에서 도시된 분배 파이프(106)는 연장 벽들(108)이 제공되어 있는 개구들(107)을 포함한다. 전형적으로, 개구들(107)의 연장 벽들(108)은 분배 파이프 하우징(116)의 제 1 방향(136)에 대해 실질적으로 수직적인 방향으로 연장된다. 몇몇 실시예들에 따르면, 개구들(107)의 벽들(108)은 분배 파이프로부터 임의의 적합한 각도로 연장될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 분배 파이프 하우징(116)의 개구들(107)의 벽들(108)은 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 분배 파이프(106)의 노즐을 제공할 수 있다. 예컨대, 벽들(108)은 제 1 노즐 재료를 포함할 수 있거나, 또는 제 1 노즐 재료로 제조될 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 벽들(108)은 제 1 및/또는 제 2 노즐 재료, 예컨대, 증발되는 유기 재료들에 대해 화학적으로 비활성인 재료로 내부 측에서 코팅될 수 있다.
[0071] 몇몇 실시예들에서, 벽들(108)은, 분배 파이프 하우징(116)에 예컨대 도 8a 내지 도 8d에서 예시적으로 도시된 바와 같은 노즐들과 같은 노즐들을 탑재하기 위해 탑재 보조를 제공한다. 몇몇 실시예들에 따르면, 벽들(108)은 분배 파이프 하우징(116)에 노즐을 스크루잉하기 위해 스레드를 제공할 수 있다.
[0072] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 본원에서 참조되는 분배 파이프들 또는 재료 증착 어레인지먼트의 노즐들은 cosn과 같은 형상의 프로파일을 갖는 플룸을 형성하도록 설계될 수 있고, 여기에서, n은 특히 4보다 더 크다. 일 예에서, 노즐은 cos6과 같은 형상의 프로파일을 갖는 플룸을 형성하도록 설계된다. 증발되는 재료의 cosn 형태의 플룸을 달성하는 노즐은, 플룸의 좁은 형상이 요구되는 경우에, 유용할 수 있다. 예컨대, 작은 개구들(예컨대, 약 20 μm의 사이즈를 갖는 개구들)을 갖는, 기판을 위한 마스크들을 포함하는 증착 프로세스는 좁은 cosn 형상의 플룸으로부터 이익을 얻을 수 있고, 증발되는 재료의 플룸이 마스크 상에 확산되지 않지만 마스크의 개구들을 통과하므로 재료 이용이 증가될 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 노즐은 노즐의 길이와 노즐의 통로의 직경의 관계가 2:1 또는 그 초과와 같은 정의된 관계에 있도록 설계될 수 있다. 부가적인 또는 대안적인 실시예들에 따르면, 노즐의 통로는 원하는 플룸 형상을 달성하기 위해, 스텝들, 경사들, 콜리메이터 구조(들), 및/또는 압력 스테이지들을 포함할 수 있다.
[0073] 본원에서 설명되는 몇몇 실시예들에 따르면, 진공 증착 챔버가 설명된다. 진공 증착 챔버는 위에서 설명된 실시예들 중 임의의 실시예에 따른 재료 증착 어레인지먼트를 포함한다. 진공 증착 챔버는 증착 동안에 기판을 지지하기 위한 기판 지지부를 더 포함한다. 전형적으로, 기판 지지부와 재료 증착 어레인지먼트들의 분배 파이프들 중 적어도 하나 사이의 거리는 250 mm 미만이다. 몇몇 실시예들에 따르면, 기판 지지부와 분배 파이프 사이의 거리는 기판을 갖는 평면에 놓인 기판 지지부의 위치(예컨대, 접촉 포인트, 클램프 등)와 분배 파이프의 노즐 배출구로부터 측정될 수 있다.
[0074] 몇몇 실시예들에서, 진공 증착 챔버는 2:1 또는 그 초과의 개구 사이즈 대 개구 길이 비율을 갖는 노즐을 갖는 재료 증착 어레인지먼트를 포함할 수 있다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 진공 증착 챔버는 (예컨대, 복수의 제 1 노즐들을 갖는 제 1 분배 파이프 및 복수의 제 2 노즐들을 갖는 제 2 분배 파이프를 갖는) 위에서 설명된 바와 같은 제 1 및 제 2 재료 소스들과 같은, 제 1 재료 소스 및 제 2 재료 소스를 갖는 재료 증착 어레인지먼트를 포함할 수 있다. 전형적으로, 복수의 제 1 노즐들 중 제 1 노즐과 복수의 제 2 노즐들 중 제 2 노즐 사이의 거리는 30 mm와 동등하거나 또는 그 미만이다.
[0075] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 진공 증착 챔버는 2:1 또는 그 초과의 개구 사이즈 대 개구 길이 비율을 갖는 노즐을 갖는 재료 증착 어레인지먼트를 포함할 수 있다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 진공 증착 챔버는 (예컨대, 복수의 제 1 노즐들을 갖는 제 1 분배 파이프 및 복수의 제 2 노즐들을 갖는 제 2 분배 파이프를 갖는) 위에서 설명된 바와 같은 제 1 및 제 2 재료 소스들과 같은, 제 1 재료 소스 및 제 2 재료 소스를 갖는 재료 증착 어레인지먼트를 포함할 수 있다. 전형적으로, 제 1 분배 파이프의 복수의 제 1 노즐들 중 적어도 하나는 제 1 분배 방향을 제공하고, 복수의 제 2 노즐들 중 적어도 하나는 제 2 분배 방향을 제공한다. 몇몇 실시예들에서, 복수의 제 1 노즐들 중 하나 또는 그 초과의 노즐들의 제 1 분배 방향, 및 복수의 제 2 노즐들 중 하나 또는 그 초과의 노즐들의 제 2 분배 방향은 서로에 대해 평행하게 배열되거나, 또는 평행한 배열로부터의 최고 5°의 편차로 배열된다.
[0076] 몇몇 실시예들에 따르면, 진공 증착 챔버는, 분배 파이프 하우징, 및 분배 파이프 하우징에서의 노즐을 갖는 분배 파이프를 갖는 재료 증착 어레인지먼트를 포함할 수 있다. 노즐 개구의 길이 대 사이즈 비율은 2:1 또는 그 초과이고, 노즐은 위에서 참조된 유기 재료들과 같은 증발되는 유기 재료에 대해 화학적으로 비활성인 재료를 포함한다.
[0077] 도 10은 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 재료 증착 어레인지먼트, 분배 파이프, 또는 노즐이 사용될 수 있는 증착 장치(300)를 도시한다. 노즐들 또는 분배 파이프들과 같은 아래에서 참조되는 엘리먼트들은 도 1 내지 도 9에 대하여 위에서 상세히 설명된 바와 같은 엘리먼트들일 수 있다. 예컨대, 다음에서 참조되는 바와 같은 분배 파이프는, 조합되는 실시예들이 서로 상충되지 않는 한, 도 1 내지 도 9에 대하여 예시적으로 설명된 바와 같은 분배 파이프일 수 있다.
[0078] 도 10의 증착 장치(300)는 진공 챔버(110)에서 적소에 재료 소스(100)를 포함한다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 재료 소스는 병진운동 이동 및 축을 중심으로 하는 회전을 위해 구성된다. 재료 소스(100)는 하나 또는 그 초과의 증발 도가니들(104) 및 하나 또는 그 초과의 분배 파이프들(106)을 갖는다. 2개의 증발 도가니들 및 2개의 분배 파이프들이 도 10에서 도시된다. 분배 파이프들(106)은 지지부(102)에 의해 지지된다. 추가로, 몇몇 실시예들에 따르면, 증발 도가니들(104)이 또한, 지지부(102)에 의해 지지될 수 있다. 2개의 기판들(121)이 진공 챔버(110)에서 제공된다. 전형적으로, 기판 상의 층 증착의 마스킹을 위한 마스크(132)가 기판과 재료 소스(100) 사이에 제공될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 마스크는 픽셀 마스크, 예컨대, 전형적으로는 약 10 μm 내지 약 50 μm, 더 전형적으로는 약 15 μm 내지 40 μm, 그리고 한층 더 전형적으로는 약 15 μm 내지 약 30 μm의 사이즈(예컨대, 단면의 최소 치수 또는 직경)를 갖는 개구들을 갖는 픽셀 마스크일 수 있다. 일 예에서, 마스크 개구들의 사이즈는 약 20 μm이다. 다른 예에서, 마스크 개구들은 약 50 μm x 50 μm의 연장을 갖는다. 유기 재료가 분배 파이프들(106)로부터 증발된다.
[0079] 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 기판들은 본질적으로 수직인 위치로 유기 재료로 코팅된다. 도 10에서 도시된 도면은 재료 소스(100)를 포함하는 장치의 평면도이다. 전형적으로, 분배 파이프는 선형 증기 분배 샤워헤드이다. 몇몇 실시예들에 따르면, 분배 파이프는 본질적으로 수직으로 연장되는 라인 소스를 제공한다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는, 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 본질적으로 수직은, 특히, 기판 배향을 지칭하는 경우에, 20° 또는 그 미만, 예컨대 10° 또는 그 미만의 수직 방향으로부터의 편차를 허용하는 것으로 이해된다. 예컨대, 수직 배향으로부터 약간의 편차를 갖는 기판 지지부가 더 안정적인 기판 위치를 발생시킬 수 있기 때문에, 편차가 제공될 수 있다. 또한, 유기 재료의 증착 동안의 기판 배향이 본질적으로 수직인 것으로 고려되고, 이는 수평 기판 배향과 상이한 것으로 고려된다. 몇몇 실시예들에서, 기판들의 표면은, 하나의 기판 치수에 대응하는 하나의 방향으로 연장되는 라인 소스, 및 다른 기판 치수에 대응하는 다른 방향을 따르는 병진운동 이동에 의해 코팅된다. 다른 실시예들에 따르면, 증착 장치는 본질적으로 수평으로 배향된 기판 상에 재료를 증착하기 위한 증착 장치일 수 있다. 예컨대, 증착 장치에서의 기판의 코팅은 상측 또는 하측 방향으로 수행될 수 있다.
[0080] 도 10은 진공 챔버(100)에서 유기 재료를 증착하기 위한 증착 장치(300)의 실시예를 예시한다. 재료 소스(100)는, 진공 챔버(110)에서, 예컨대 루프형 트랙 또는 선형 가이드(320)와 같은 트랙 상에 제공된다. 트랙 또는 선형 가이드(320)는 재료 소스(100)의 병진운동 이동을 위해 구성된다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 상이한 실시예들에 따르면, 병진운동 이동을 위한 드라이브(drive)가 재료 소스(100)에, 트랙 또는 선형 가이드(320)에, 진공 챔버(110) 내에, 또는 이들의 조합에 제공될 수 있다. 도 10은 예컨대 게이트 밸브와 같은 밸브(205)를 도시한다. 밸브(205)는 인접한 진공 챔버(도 10에서 도시되지 않음)에 대한 진공 밀봉을 허용한다. 밸브는 진공 챔버(110) 내로 또는 진공 챔버(110) 밖으로의 기판(121) 또는 마스크(132)의 운송을 위해 개방될 수 있다.
[0081] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 유지보수 진공 챔버(210)와 같은 추가적인 진공 챔버가 진공 챔버(110) 근처에 제공된다. 몇몇 실시예들에서, 진공 챔버(110) 및 유지보수 진공 챔버(210)는 밸브(207)와 연결된다. 밸브(207)는 진공 챔버(110)와 유지보수 진공 챔버(210) 사이에서 진공 밀봉을 개방 및 폐쇄하기 위해 구성된다. 재료 소스(100)는, 밸브(207)가 개방 상태에 있는 동안에, 유지보수 진공 챔버(210)로 이송될 수 있다. 그 후에, 밸브는 진공 챔버(110)와 유지보수 진공 챔버(210) 사이에 진공 밀봉을 제공하기 위해 폐쇄될 수 있다. 밸브(207)가 폐쇄되는 경우에, 유지보수 진공 챔버(210)는, 진공 챔버(110)에서의 진공을 파괴시키지 않으면서, 재료 소스(100)의 유지보수를 위해 벤팅(vent) 및 개방될 수 있다.
[0082] 도 10에서 도시된 실시예에서, 2개의 기판들(121)이 진공 챔버(110) 내의 각각의 운송 트랙들 상에 지지된다. 몇몇 실시예들에 따르면, 기판 지지부와 분배 파이프들 중 적어도 하나 사이의 거리는 250 mm 미만이다. 도 10에서, 거리는 재료 소스(100)의 분배 파이프(106)의 노즐의 배출구와 기판 지지부(126) 사이의 거리(101)에 의해 표시된다. 추가로, 마스크들(132)을 위에 제공하기 위한 2개의 트랙들이 제공된다. 기판들(121)의 코팅은 각각의 마스크들(132)에 의해 마스킹될 수 있다. 전형적인 실시예들에 따르면, 마스크들(132), 즉, 제 1 기판(121)에 대응하는 제 1 마스크(132), 및 제 2 기판(121)에 대응하는 제 2 마스크(132)가 미리 결정된 위치에 마스크(132)를 유지시키기 위해 마스크 프레임(131)에 제공된다.
[0083] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 기판(121)은 정렬 유닛(112)에 연결된 기판 지지부(126)에 의해 지지될 수 있다. 정렬 유닛(112)은 마스크(132)에 대하여 기판(121)의 위치를 조정할 수 있다. 도 10은 기판 지지부(126)가 정렬 유닛(112)에 연결된 실시예를 예시한다. 따라서, 기판은 유기 재료의 증착 동안에 기판과 마스크 사이의 적절한 정렬을 제공하기 위해, 마스크(132)에 관하여 이동된다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 추가적인 실시예에 따르면, 대안적으로 또는 부가적으로, 마스크(132), 및/또는 마스크(132)를 유지시키는 마스크 프레임(131)이 정렬 유닛(112)에 연결될 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 마스크가 기판(121)에 관하여 위치될 수 있거나, 또는 마스크(132) 및 기판(121) 양자 모두가 서로에 관하여 위치될 수 있다. 기판(121)과 마스크(132) 사이의 위치를 서로에 관하여 조정하도록 구성된 정렬 유닛들(112)은 증착 프로세스 동안에 마스킹의 적절한 정렬을 허용하고, 이는 고 품질, LED 디스플레이 제조, 또는 OLED 디스플레이 제조에 대해 유익하다.
[0084] 도 10에서 도시된 바와 같이, 선형 가이드(320)는 재료 소스(100)의 병진운동 이동의 방향을 제공한다. 재료 소스(100)의 양 측들 상에 마스크(132)가 제공된다. 마스크들(132)은 병진운동 이동의 방향에 대해 본질적으로 평행하게 연장될 수 있다. 추가로, 재료 소스(100)의 대향 측들에서의 기판들(121)이 또한, 병진운동 이동의 방향에 대해 본질적으로 평행하게 연장될 수 있다. 전형적인 실시예들에 따르면, 기판(121)은 밸브(205)를 통해 진공 챔버(110) 내로 그리고 진공 챔버(110) 밖으로 이동될 수 있다. 증착 장치(300)는 기판들(121) 각각의 운송을 위한 각각의 운송 트랙을 포함할 수 있다. 예컨대, 운송 트랙은 도 10에서 도시된 기판 위치에 대해 평행하게, 그리고 진공 챔버(110) 내로 그리고 밖으로 연장될 수 있다.
[0085] 전형적으로, 마스크 프레임들(131) 및 마스크들(132)을 지지하기 위해 추가적인 트랙들이 제공된다. 따라서, 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들은 진공 챔버(100) 내의 4개의 트랙들을 포함할 수 있다. 예컨대 마스크의 세정을 위해, 챔버 밖으로 마스크들(132) 중 하나를 이동시키기 위하여, 마스크 프레임(131) 및 마스크가 기판(121)의 운송 트랙 상으로 이동될 수 있다. 그 후에, 각각의 마스크 프레임은 기판을 위한 운송 트랙 상에서 진공 챔버(110)에서 빠져나갈 수 있거나, 또는 진공 챔버(110)에 진입할 수 있다. 마스크 프레임들(131)을 위해 진공 챔버(110) 내로 그리고 밖으로의 별개의 운송 트랙을 제공하는 것이 가능할 것이지만, 단지 2개의 트랙들, 즉, 기판을 위한 운송 트랙들이 진공 챔버(110) 내로 그리고 밖으로 연장되고, 부가하여, 마스크 프레임들(131)이 적절한 액추에이터 또는 로봇에 의해 기판을 위한 운송 트랙들 각각 상으로 이동될 수 있는 경우에, 증착 장치(200)의 소유 비용이 감소될 수 있다.
[0086] 도 10은 재료 소스(100)의 예시적인 실시예를 예시한다. 재료 소스(100)는 지지부(102)를 포함한다. 지지부(102)는 선형 가이드(320)를 따르는 병진운동 이동을 위해 구성된다. 지지부(102)는 2개의 증발 도가니들(104), 및 증발 도가니(104) 위에 제공된 2개의 분배 파이프들(106)을 지지한다. 증발 도가니에서 생성되는 증기는 상방으로, 그리고 분배 파이프의 하나 또는 그 초과의 노즐들 또는 배출구들 밖으로 이동할 수 있다.
[0087] 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 재료 소스는 하나 또는 그 초과의 증발 도가니들 및 하나 또는 그 초과의 분배 파이프들을 포함하고, 여기에서, 하나 또는 그 초과의 분배 파이프들 각각은 하나 또는 그 초과의 증발 도가니들 각각과 유체 소통할 수 있다. OLED 디바이스 제조를 위한 다양한 애플리케이션들은 하나, 2개, 또는 그 초과의 유기 재료들이 동시에 증발되는 프로세싱 특징들을 포함한다. 따라서, 예컨대 도 10에서 도시된 바와 같이, 2개의 분배 파이프들 및 대응하는 증발 도가니들이 서로 바로 옆에서 제공될 수 있다. 따라서, 재료 소스(100)는 또한, 재료 소스 어레이라고 지칭될 수 있고, 예컨대, 여기에서, 유기 재료의 하나 초과의 종류가 동시에 증발된다. 본원에서 설명되는 바와 같이, 재료 소스 어레이 그 자체가 2개 또는 그 초과의 유기 재료들을 위한 재료 소스라고 지칭될 수 있고, 예컨대, 재료 소스 어레이가 하나의 기판 상에 3개의 재료들을 증발시키고 증착하기 위해 제공될 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 재료 소스 어레이는 동시에 상이한 재료 소스들로부터 동일한 재료를 제공하도록 구성될 수 있다.
[0088] 분배 파이프의 하나 또는 그 초과의 노즐은, 예컨대, 샤워헤드 또는 다른 증기 분배 시스템에 제공될 수 있는 하나 또는 그 초과의 노즐들을 포함할 수 있다. 본원에서 설명되는 분배 파이프를 위해 제공되는 노즐들은 도 8a 내지 도 8d에 대하여 설명된 노즐들과 같은, 본원에서의 실시예들에서 설명되는 바와 같은 노즐들일 수 있다. 분배 파이프는, 분배 파이프에서의 압력이, 예컨대 적어도 하나의 자릿수만큼, 분배 파이프의 외부의 압력보다 더 높도록 하는 개구들을 갖는 인클로저를 포함하는 것으로 본원에서 이해될 수 있다. 일 예에서, 분배 파이프에서의 압력은 약about 10-2 내지 약 10-3 mbar일 수 있다.
[0089] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는, 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 분배 파이프의 회전이 증발기 제어 하우징의 회전에 의해 제공될 수 있고, 그러한 증발기 제어 하우징 상에 적어도 분배 파이프가 탑재된다. 부가적으로 또는 대안적으로, 분배 파이프의 회전은 루프형 트랙의 휘어진 부분을 따라 재료 소스를 이동시킴으로써 제공될 수 있다. 전형적으로, 또한, 증발 도가니가 증발기 제어 하우징 상에 탑재된다. 따라서, 재료 소스들은, 양자 모두 회전가능하게, 예컨대 함께, 탑재될 수 있는, 분배 파이프 및 증발 도가니를 포함한다.
[0090] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 분배 파이프 또는 증발 튜브는, 분배 파이프의 개구들 또는 노즐들이 서로에 대해 가능한 근접하게 되게 하는 것이 가능하도록, 삼각형 형상으로 설계될 수 있다. 분배 파이프의 개구들 또는 노즐들이 서로에 대해 가능한 근접하게 되게 하는 것은, 예컨대, 2개, 3개, 또는 한층 더 많은 상이한 유기 재료들의 동시-증발의 경우에 대해, 예컨대, 상이한 유기 재료들의 개선된 혼합을 달성하는 것을 허용한다.
[0091] 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 분배 파이프의 (개구들을 포함하는 분배 파이프의 측인) 배출구 측의 폭은 단면의 최대 치수의 30 % 또는 그 미만이다. 이를 고려하면, 이웃하는 분배 파이프들의 노즐들 또는 분배 파이프들의 개구들이 더 작은 거리로 제공될 수 있다. 더 작은 거리는 서로 바로 옆에서 증발되는 유기 재료들의 혼합을 개선한다. 또한 추가로, 부가적으로 또는 대안적으로, 그리고 유기 재료들의 개선된 혼합과 무관하게, 본질적으로 평행한 방식으로 기판을 향하는 벽의 폭이 감소될 수 있다. 대응하여, 본질적으로 평행한 방식으로 기판을 향하는 벽의 표면 영역이 감소될 수 있다. 어레인지먼트는 증착 영역에서 또는 증착 영역 약간 전에서 지지되는 마스크 또는 기판에 제공되는 열 부하를 감소시킨다.
[0092] 부가적으로 또는 대안적으로, 재료 소스의 삼각형 형상을 고려하면, 마스크를 향하여 복사되는 영역이 감소된다. 부가적으로, 예컨대 최대 10개의 금속 플레이트들의 금속 플레이트들의 스택이 재료 소스로부터 마스크로의 열 전달을 감소시키기 위해 제공될 수 있다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 열 실드들 또는 금속 플레이트들에 노즐들을 위한 오리피스(orifice)들이 제공될 수 있고, 그러한 열 실드들 또는 금속 플레이트들은, 적어도, 소스의 전방 측, 즉, 기판을 향하는 측에 부착될 수 있다.
[0093] 도 10에서 도시된 실시예가 이동가능한 소스를 갖는 증착 장치를 제공하지만, 당업자는, 위에서 설명된 실시예들이 또한, 프로세싱 동안에 기판이 이동되는 증착 장치들에서 적용될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 예컨대, 코팅될 기판들은 정지된 재료 소스들을 따라 가이딩 및 구동될 수 있다.
[0094] 본원에서 설명되는 실시예들은 특히, 예컨대 대면적 기판들 상의 OLED 디스플레이 제조를 위한 유기 재료들의 증착에 관한 것이다. 몇몇 실시예들에 따르면, 대면적 기판들, 또는 하나 또는 그 초과의 기판들을 지지하는 캐리어들, 즉, 대면적 캐리어들은, 적어도 0.174 m2의 사이즈를 가질 수 있다. 예컨대, 증착 장치는, 약 1.4 m2 기판들(1.1 m x 1.3 m)에 대응하는 GEN 5, 약 4.29 m2 기판들(1.95 m x 2.2 m)에 대응하는 GEN 7.5, 약 5.7m2 기판들(2.2 m x 2.5 m)에 대응하는 GEN 8.5, 또는 심지어, 약 8.7 m2 기판들(2.85 m x 3.05 m)에 대응하는 GEN 10의 기판들과 같은 대면적 기판들을 프로세싱하도록 적응될 수 있다. GEN 11 및 GEN 12와 같은 한층 더 큰 세대들 및 대응하는 기판 면적들이 유사하게 구현될 수 있다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 전형적인 실시예들에 따르면, 기판 두께는 0.1 내지 1.8 mm일 수 있고, 기판을 위한 유지 어레인지먼트는 그러한 기판 두께들을 위해 적응될 수 있다. 그러나, 특히, 기판 두께가 약 0.9 mm 또는 그 미만, 예컨대 0.5 mm 또는 0.3 mm일 수 있고, 유지 어레인지먼트는 그러한 기판 두께들을 위해 적응된다. 전형적으로, 기판은 재료 증착에 대해 적합한 임의의 재료로 제조될 수 있다. 예컨대, 기판은 유리(예컨대, 소다-석회 유리, 보로실리케이트 유리 등), 금속, 폴리머, 세라믹, 화합물 재료들, 탄소 섬유 재료들, 또는 증착 프로세스에 의해 코팅될 수 있는 임의의 다른 재료 또는 재료들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 재료로 제조될 수 있다.
[0095] 몇몇 실시예들에 따르면, 챔버 볼륨을 갖는 진공 증착 챔버에서 기판 상에 증발된 재료를 증착하기 위한 방법이 제공된다. 챔버 볼륨은 챔버 벽들에 의해 에워싸인 볼륨, 그리고 특히, 동일한 압력 체제(regime)를 제공하는 볼륨으로서 이해될 수 있다. 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 방법을 도시하는 흐름도(400)가 도 11에서 도시된다. 방법은, 블록(410)에서, 챔버 볼륨 내에 배열된 제 1 재료 증발기에 의해 제 1 재료를 증발시키는 단계를 포함한다. 예컨대, 제 1 재료 증발기는 유기 재료들을 증발시키기 위한 소스일 수 있다. 일 예에서, 증발기는 약 150 ℃ 내지 약 500 ℃의 증발 온도를 가지고 재료를 증발시키도록 적응될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 재료 소스는 도가니일 수 있다.
[0096] 블록(420)에서, 방법은 제 1 분배 파이프 하우징을 포함하는 제 1 분배 파이프에 증발된 제 1 재료를 제공하는 단계를 포함한다. 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 제 1 분배 파이프는 제 1 재료 증발기와 유체 소통한다. 몇몇 실시예들에 따르면, 분배 파이프는 위에서 설명된 바와 같은 분배 파이프, 예컨대, 선형 분배 파이프, 또는 도 1 내지 도 9에 대하여 도시되고 설명된 분배 파이프일 수 있다. 제 1 분배 파이프에 증발된 제 1 재료를 제공하는 것은, 제 1 분배 파이프에서 약 10-2 내지 10-1 mbar의 압력을 제공하는 것을 더 포함한다. 블록(430)에서, 증발된 재료는 제 1 분배 파이프 하우징에서의 복수의 제 1 노즐들 중 하나 또는 그 초과를 통해 가이딩된다. 전형적으로, 복수의 제 1 노즐들 중 하나 또는 그 초과의 노즐들은 개구 길이 및 개구 사이즈를 갖고, 여기에서, 하나 또는 그 초과의 노즐들을 통해 증발된 재료를 가이딩하는 것은, 2:1과 동등하거나 또는 그 초과인 길이 대 사이즈 비율을 갖는 하나 또는 그 초과의 노즐들을 통해 증발된 재료를 가이딩하는 것을 더 포함한다. 몇몇 실시예들에 따르면, 증발된 재료가 가이딩되는 노즐들은 위의 실시예들에서 설명되는 바와 같은 노즐들일 수 있다. 일 예에서, 노즐은 분배 파이프 하우징에 스크루잉 가능할 수 있다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예에서, 노즐은 도 7a 내지 도 7d에서 도시된 노즐들과 같이, 증발된 유기 재료에 대해 화학적으로 비활성인 재료를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 노즐들은, 도 9a 및 도 9b에 대하여 예시적으로 도시되고 설명된 바와 같은 분배 파이프의 일부일 수 있다.
[0097] 블록(440)에서, 증발된 재료는 챔버 볼륨에서의 기판을 향하여 챔버 볼륨으로 방출된다. 전형적으로, 챔버 볼륨은 약 10-5 내지 10-7 mbar, 더 전형적으로는 약 10-6 내지 약 10-7의 압력을 제공한다. 예컨대, 진공 챔버는, 약 10-5 내지 10-7 mbar의 압력으로 챔버를 진공배기시킬 수 있도록, 그리고 진공 챔버에서 압력을 유지하도록, 펌프들 밀봉부들 등을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 노즐들로부터 방출되는 증기 플룸은 cos6과 같은 분배를 가질 수 있다. 본원에서 설명되는 몇몇 실시예들에 따르면, cos6과 같은 분배를 갖는 증기 플룸은, 예컨대 cos1과 같은 분배를 갖는 증기 플룸보다 더 작은 섀도잉 효과를 제공할 수 있다. 효과는 예컨대 도 3a 내지 도 3c에서 도시된다. 증발된 재료의 cos6과 같은 분배로 인해, 기판 상의 재료 증착의 균일성, 뿐만 아니라, 증착의 정밀도가 증가될 수 있다.
[0098] 몇몇 실시예들에 따르면, 방법은, 챔버 볼륨에서 제 2 재료 증발기를 사용하여 제 2 재료를 증발시키고, 제 2 분배 파이프 하우징을 포함하는 제 2 분배 파이프에 증발된 제 2 재료를 제공하는 단계를 더 포함한다. 몇몇 실시예들에 따르면, 제 2 재료는 제 1 재료와 동일한 재료일 수 있다. 다른 실시예들에서, 제 2 재료는 제 1 재료와 상이하다. 몇몇 실시예들에서, 제 2 분배 파이프는 위에서 설명된 바와 같은 분배 파이프일 수 있다. 전형적으로, 제 2 분배 파이프는 제 2 재료 증발기와 유체 소통하고, 제 2 분배 파이프에 증발된 제 2 재료를 제공하는 것은, 제 2 분배 파이프에서 약 10-2 내지 10-1 mbar의 압력을 제공하는 것을 포함한다. 분배 파이프에서 압력을 제공하고 유지시키기 위해, 진공 챔버 및/또는 재료 증착 어레인지먼트에 펌프들, 밀봉부들, 슬루스(sluice)들 등이 제공될 수 있다. 방법은 제 2 분배 파이프 하우징에서의 복수의 제 2 노즐들 중 하나 또는 그 초과를 통해 증발된 재료를 가이딩하는 단계를 더 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 1 증발된 재료 및 제 2 증발된 재료는, 30 mm 미만의 거리에서, 각각, 제 1 분배 파이프의 하나 또는 그 초과의 제 1 노즐들 및 제 2 분배 파이프의 하나 또는 그 초과의 제 2 노즐들을 통해 가이딩된다. 30 mm 미만의 거리는, 예컨대 OLED 디스플레이 등의 생산을 위한, 기판 상의 상이한 증발된 재료의 정밀한 증착을 허용할 수 있다.
[0099] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따르면, 제 1 증발된 재료는, 제 2 분배 파이프의 하나 또는 그 초과의 제 2 노즐들의 제 2 분배 방향에 대해 평행하거나, 또는 평행한 배열로부터의 최고 5°의 편차를 갖는 제 1 분배로, 제 1 분배 파이프의 하나 또는 그 초과의 제 1 노즐들로부터 방출된다. 분배 방향들의 평행한 배열은 상이한 재료 소스들로부터 유래하는 상이한 증발된 재료들의 정의된 증착 및 혼합 특성을 허용할 수 있다.
[00100] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 또한 추가적인 실시예에서, 제 1 분배 파이프와 제 2 분배 파이프 중 적어도 하나의 하나 또는 그 초과의 노즐들은 증발되는 유기 재료에 대해 화학적으로 비활성인 재료를 포함한다. 비활성 재료(예컨대, 노즐 개구의 코팅으로서의 비활성 재료)를 포함하는 노즐을 통과하는 증발된 재료는 노즐 재료에 의해 영향을 받지 않고, 원하는 상태로 유지된다. 예컨대, 증발된 재료의 조성은 노즐 전과 후에 동일한게 유지된다. 일 예에서, 그럼에도 불구하고, 방향, 유동 속도, 및 압력이 노즐에 의해 영향을 받지 않을 수 있다.
[00101] 몇몇 실시예들에서, 방법은 기판 상에 증착될 재료의 증발 온도 또는 그 초과로 분배 파이프를 가열하는 단계를 포함한다. 분배 파이프의 가열은 가열 디바이스들에 의해 수행될 수 있다. 일 예에서, 가열 디바이스들의 성능은, 예컨대 도 8a 내지 도 8c에 대하여 위에서 설명된 바와 같이, 열 실드들에 의해 지원된다.
[00102] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에서, 진공 챔버 내의 기판 상에 증발된 재료를 증착하기 위한 장치가 제공된다. 상기 장치는: 기판 상에 증착될 제 1 재료를 증발시키도록 구성된 제 1 증발기; 상기 제 1 증발기와 유체 소통하는 제 1 분배 파이프 하우징; 및 상기 제 1 분배 파이프 하우징과 유체 소통하는 복수의 제 1 노즐들;을 포함하는 제 1 재료 소스로서, 상기 복수의 제 1 노즐들 중 하나 또는 둘 이상의 노즐은 개구 길이 및 개구 사이즈를 포함하고, 상기 상기 복수의 제 1 노즐들 중 하나 또는 둘 이상의 노즐의 개구 길이 대 개구 사이즈의 비율은 2:1과 동등하거나 그 초과인, 제 1 재료 소스; 그리고 기판 상에 증착될 제 2 재료를 증발시키도록 구성된 제 2 증발기; 상기 제 2 증발기와 유체 소통하는 제 2 분배 파이프 하우징; 및 상기 제 2 분배 파이프 하우징과 유체 소통하는 복수의 제 2 노즐들;을 포함하는 제 2 재료 소스로서, 상기 복수의 제 1 노즐들 중 하나 이상의 제 1 노즐과 상기 복수의 제 2 노즐들 중 하나 이상의 제 2 노즐 사이의 거리는 50 mm와 동등하거나 그 미만인, 제 2 재료 소스;를 포함한다.
[00103] 몇몇 실시예들에서, 제 1 분배 방향은 복수의 제 1 노즐들 중 하나 또는 둘 이상의 노즐의 길이 방향에 대응하며, 제 2 분배 방향은 복수의 제 2 노즐들 중 하나 또는 둘 이상의 노즐의 길이 방향에 대응한다.
[00104] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에서, 개구 길이 대 개구 사이즈의 비율은 디멘션리스(dimensionless)이다.
[00105] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에서, 노즐의 개구의 사이즈는 개구의 단면의 최소 치수에 의해 정의된다.
[00106] 몇몇 실시예들에 따르면, 본원에서 설명되는 바와 같은 재료 증착 어레인지먼트의 사용, 및/또는 본원에서 설명되는 바와 같은 분배 파이프의 사용이 제공된다.
[00107] 위에서 설명된 복수의 실시예들을 고려할 때, 실시예들은 아래와 같은 증발된 재료를 증착하기 위한 장치, 증발된 재료를 증착하기 위한 분배 파이프, 진공 증착 챔버, 및 증발된 재료를 증착하기 위한 방법을 실시예들로서 포함한다:
실시예 1. 진공 챔버에서 기판 상에 증발된 재료를 증착하기 위한 장치로서, 제 1 재료 소스 및 제 2 재료 소스를 포함하며, 상기 제 1 재료 소스(100a)는, 제 1 재료를 증발시키도록 구성된 제 1 재료 증발기; 제 1 분배 파이프 하우징(housing)을 포함하는 제 1 분배 파이프(상기 제 1 분배 파이프는 상기 제 1 재료 증발기와 유체 소통함); 및 상기 제 1 분배 파이프 하우징에서의 복수의 제 1 노즐들을 포함하고, 상기 복수의 제 1 노즐들 중 하나 또는 그 초과의 노즐들은 개구 길이 및 개구 사이즈를 포함하고, 상기 복수의 제 1 노즐들 중 하나 또는 그 초과의 노즐들의 개구 길이 대 개구 사이즈의 비율은 2:1과 동등하거나 또는 그 초과이고, 상기 제 2 재료 소스는, 제 2 재료를 증발시키도록 구성된 제 2 재료 증발기; 제 2 분배 파이프 하우징을 포함하는 제 2 분배 파이프(상기 제 2 분배 파이프는 상기 제 2 재료 증발기와 유체 소통함); 및 상기 제 2 분배 파이프 하우징에서의 복수의 제 2 노즐들;을 포함하고, 상기 복수의 제 1 노즐들 중 적어도 하나의 제 1 노즐과 상기 복수의 제 2 노즐들 중 적어도 하나의 제 2 노즐 사이의 거리는 50 mm와 동등하거나 또는 그 미만인, 증발된 재료를 증착하기 위한 장치.
실시예 2. 실시예 1에 있어서, 상기 복수의 제 1 노즐들 중 적어도 하나의 제 1 노즐과 상기 복수의 제 2 노즐들 중 적어도 하나의 제 2 노즐 사이의 거리는 수평 거리인, 증발된 재료를 증착하기 위한 장치.
실시예 3. 실시예 1 또는 실시예 2에 있어서, 상기 제 1 분배 파이프와 상기 제 2 분배 파이프 사이의 거리는 30 mm와 동등하거나 또는 그 미만인, 증발된 재료를 증착하기 위한 장치.
실시예 4. 실시예 1 내지 실시예 3 중 어느 한 실시예에 있어서, 상기 복수의 제 1 노즐들 중 적어도 하나의 제 1 노즐과 상기 복수의 제 2 노즐들 중 적어도 하나의 제 2 노즐 사이의 거리는 상기 적어도 하나의 제 1 노즐의 제 1 중심 포인트와 상기 적어도 하나의 제 2 노즐의 제 2 중심 포인트 사이의 거리인, 증발된 재료를 증착하기 위한 장치.
실시예 5. 실시예 1 내지 실시예 4 중 어느 한 실시예에 있어서, 상기 제 1 노즐들은 제 1 분배 방향을 제공하고, 상기 제 2 노즐들은 제 2 분배 방향을 제공하고, 상기 제 1 분배 방향과 상기 제 2 분배 방향은 서로에 대한 평행으로부터 최고 5°의 편차로 배열되는, 증발된 재료를 증착하기 위한 장치.
실시예 6. 진공 챔버에서 기판 상에 증발된 재료를 증착하기 위한 장치로서, 제 1 재료 소스; 및 제 2 재료 소스를 포함하며, 상기 제 1 재료 소스는, 제 1 재료를 증발시키도록 구성된 제 1 재료 증발기; 제 1 분배 파이프 하우징을 포함하는 제 1 분배 파이프(상기 제 1 분배 파이프는 상기 제 1 재료 증발기와 유체 소통함); 및 상기 제 1 분배 파이프 하우징에서의 복수의 제 1 노즐들을 포함하고, 상기 복수의 제 1 노즐들 중 하나 또는 그 초과의 제 1 노즐들은 개구 길이 및 개구 사이즈를 포함하고, 제 1 분배 방향을 제공하고, 상기 복수의 제 1 노즐들 중 하나 또는 그 초과의 노즐들의 개구 길이 대 개구 사이즈의 비율은 2:1과 동등하거나 또는 그 초과이고, 상기 제 2 재료 소스는, 제 2 재료를 증발시키도록 구성된 제 2 재료 증발기; 제 2 분배 파이프 하우징을 포함하는 제 2 분배 파이프(상기 제 2 분배 파이프는 상기 제 2 재료 증발기와 유체 소통함); 및 상기 제 2 분배 파이프 하우징에서의 복수의 제 2 노즐들을 포함하고, 상기 복수의 제 2 노즐들 중 하나 또는 그 초과의 노즐들은 제 2 분배 방향을 제공하고, 상기 복수의 제 1 노즐들 중 하나 또는 그 초과의 노즐들의 제 1 분배 방향과 상기 복수의 제 2 노즐들 중 하나 또는 그 초과의 노즐들의 제 2 분배 방향은 평행으로부터 최고 5°의 편차로 배열되는, 증발된 재료를 증착하기 위한 장치.
실시예 7. 실시예 6에 있어서, 상기 제 1 분배 방향은 상기 복수의 제 1 노즐들 중 하나 또는 그 초과의 노즐들로부터 방출되는 증발된 재료의 플룸(plume)의 평균 증발 방향에 대응하고, 상기 제 2 분배 방향은 상기 복수의 제 2 노즐들 중 하나 또는 그 초과의 노즐들로부터 방출되는 증발된 재료의 플룸의 평균 증발 방향에 대응하는, 증발된 재료를 증착하기 위한 장치.
실시예 8. 실시예 6 또는 실시예 7에 있어서, 상기 복수의 제 1 노즐들 중 적어도 하나의 제 1 노즐과 상기 복수의 제 2 노즐들 중 적어도 하나의 제 2 노즐 사이의 거리는 50 mm와 동등하거나 또는 그 미만인, 증발된 재료를 증착하기 위한 장치.
실시예 9. 실시예 1 내지 실시예 8 중 어느 한 실시예에 있어서, 상기 제 1 분배 파이프와 상기 제 2 분배 파이프 중 적어도 하나의 복수의 노즐들 중 하나 또는 그 초과의 노즐들은 증발되는 유기 재료에 대해 화학적으로 비활성인 재료를 포함하는, 증발된 재료를 증착하기 위한 장치.
실시예 10. 진공 챔버에서 기판 상에 증발된 재료를 증착하기 위한 분배 파이프로서, 분배 파이프 하우징; 및 상기 분배 파이프 하우징에서의 노즐을 포함하며, 상기 노즐은 개구 길이 및 개구 사이즈를 갖는 개구를 포함하고, 상기 노즐의 개구 길이 대 개구 사이즈의 비율은 2:1과 동등하거나 또는 그 초과이고, 상기 노즐은 증발되는 유기 재료에 대해 화학적으로 비활성인 재료를 포함하는, 증발된 재료를 증착하기 위한 분배 파이프.
실시예 11. 실시예 10에 있어서, 상기 노즐 재료는 최고 650 ℃의 온도에서 상기 증발되는 유기 재료에 대해 화학적으로 비활성인, 증발된 재료를 증착하기 위한 분배 파이프.
실시예 12. 실시예 10 또는 실시예 11에 있어서, 상기 노즐의 개구의 내부 측은 증발되는 유기 재료에 대해 화학적으로 비활성인 재료로 코팅되는, 증발된 재료를 증착하기 위한 분배 파이프.
실시예 13. 실시예 10 내지 실시예 12 중 어느 한 실시예에 있어서, 상기 증발되는 유기 재료에 대해 화학적으로 비활성인 재료는 스테인리스 스틸, 석영 유리, 티타늄, 탄탈룸, Nb, 및 DLC로 구성된 그룹으로부터 선택되는, 증발된 재료를 증착하기 위한 분배 파이프.
실시예 14. 진공 챔버에서 기판 상에 증발된 재료를 증착하기 위한 장치로서, 제 1 재료 소스; 및 제 2 재료 소스를 포함하며, 상기 제 1 재료 소스는, 제 1 재료를 증발시키도록 구성된 제 1 재료 증발기; 상기 장치의 제 1 분배 파이프인 실시예 10 또는 실시예 11에 따른 분배 파이프(상기 제 1 분배 파이프는 상기 제 1 재료 증발기와 유체 소통함); 및 상기 제 1 분배 파이프의 분배 파이프 하우징에서의 복수의 제 1 노즐들을 포함하고, 상기 제 2 재료 소스는, 제 2 재료를 증발시키도록 구성된 제 2 재료 증발기; 제 2 분배 파이프 하우징을 포함하는 제 2 분배 파이프(상기 제 2 분배 파이프는 상기 제 2 재료 증발기와 유체 소통함); 및 상기 제 2 분배 파이프 하우징에서의 복수의 제 2 노즐들을 포함하고, 상기 제 1 노즐들 중 적어도 하나와 상기 제 2 노즐들 중 적어도 하나 사이의 거리가 50 mm와 동등하거나 또는 그 미만이거나; 또는 상기 제 1 노즐들 중 적어도 하나가 제 1 분배 방향을 제공하도록 구성되고, 상기 제 2 노즐들 중 적어도 하나가 제 2 분배 방향을 제공하도록 구성되고, 상기 제 1 분배 방향과 상기 제 2 분배 방향이 서로에 대한 평행으로부터 최고 5°의 편차로 배열되는, 증발된 재료를 증착하기 위한 장치.
실시예 15. 실시예 1 내지 실시예 9 및 실시예 14 중 어느 한 실시예에 따른 증발된 재료를 증착하기 위한 장치 또는 실시예 10 내지 13 중 어느 한 실시예에 따른 분배 파이프에 있어서, 개구 길이 대 개구 사이즈의 비율이 2:1 이상인 상기 노즐은 증발되는 유기 재료의 cos6 형상의 증기 플룸을 형성하는, 증발된 재료를 증착하기 위한 장치 또는 증발된 재료를 증착하기 위한 분배 파이프.
실시예 16. 진공 증착 챔버로서, 실시예 1 내지 실시예 9 중 어느 한 실시예에 기재된 증발된 재료를 증착하기 위한 장치; 및 증착 동안에 기판을 지지하기 위한 기판 지지부를 포함하며, 상기 장치의 분배 파이프들 중 적어도 하나와 상기 기판 지지부 사이의 거리는 250 mm 미만인, 진공 증착 챔버.
실시예 17. 실시예 16에 있어서, 상기 기판 지지부와 상기 장치 사이에 마스크를 더 포함하는, 진공 증착 챔버.
실시예 18. 실시예 16 또는 실시예 17에 있어서, 상기 장치는 상기 진공 증착 챔버 내에서 이동가능한, 진공 증착 챔버.
실시예 19. 챔버 볼륨을 갖는 진공 증착 챔버에서 기판 상에 증발된 재료를 증착하기 위한 방법으로서, 상기 챔버 볼륨 내에 배열된 제 1 재료 증발기에 의해 제 1 재료를 증발시키는 단계; 제 1 분배 파이프 하우징을 포함하는 제 1 분배 파이프에 증발된 제 1 재료를 제공하는 단계(상기 제 1 분배 파이프는, 상기 제 1 분배 파이프에서의 약 10-2 내지 10-1 mbar의 압력에서, 상기 제 1 재료 증발기와 유체 소통함); 상기 제 1 분배 파이프 하우징에서의 복수의 제 1 노즐들 중 하나 또는 그 초과의 노즐들을 통해 상기 증발된 제 1 재료를 가이딩하는 단계(상기 복수의 제 1 노즐들 중 하나 또는 그 초과의 노즐들은 개구 길이 및 개구 사이즈를 포함하고, 2:1과 동등하거나 또는 그 초과인 개구 길이 대 개구 사이즈의 비율을 가짐); 및 상기 챔버 볼륨에서의 기판을 향하여 상기 챔버 볼륨 내로 상기 증발된 제 1 재료를 방출하는 단계를 포함하며, 상기 챔버 볼륨은 약 10-5 내지 10-7 mbar의 압력을 제공하는, 증발된 재료를 증착하기 위한 방법.
실시예 20. 실시예 19에 있어서, 상기 챔버 볼륨에서 제 2 재료 증발기에 의해 제 2 재료를 증발시키는 단계; 제 2 분배 파이프 하우징을 포함하는 제 2 분배 파이프에 증발된 제 2 재료를 제공하는 단계(상기 제 2 분배 파이프는, 상기 제 2 분배 파이프에서의 약 10-2 내지 10-1 mbar의 압력에서, 상기 제 2 재료 증발기와 유체 소통함); 및 상기 제 2 분배 파이프 하우징에서의 복수의 제 2 노즐들 중 하나 또는 그 초과를 통해 상기 증발된 제 2 재료를 가이딩하는 단계를 더 포함하며, 상기 증발된 제 1 재료 및 상기 증발된 제 2 재료는, 상기 제 1 분배 파이프의 하나 또는 그 초과의 제 1 노즐들과 상기 제 2 분배 파이프의 하나 또는 그 초과의 제 2 노즐들 사이의 거리가 50 mm 미만인, 상기 제 1 분배 파이프의 하나 또는 그 초과의 제 1 노즐들 및 상기 제 2 분배 파이프의 하나 또는 그 초과의 제 2 노즐들을 통해 각각 가이딩되고, 그리고/또는 상기 증발된 제 1 재료는 상기 제 2 분배 파이프의 하나 또는 그 초과의 제 2 노즐들의 제 2 분배 방향에 대해 평행하거나, 또는 평행한 배열로부터 최고 5°의 편차를 갖는 제 1 분배 방향으로, 상기 제 1 분배 파이프의 하나 또는 그 초과의 제 1 노즐들로부터 방출되고, 그리고/또는 상기 제 1 분배 파이프와 상기 제 2 분배 파이프 중 적어도 하나의 하나 또는 그 초과의 노즐들은 증발되는 유기 재료에 대해 화학적으로 비활성인 재료를 포함하는, 증발된 재료를 증착하기 위한 방법.
실시예 21. 실시예 1, 실시예 6, 또는 실시예 14 중 어느 한 실시예에 있어서, 상기 제 1 분배 파이프 및 상기 제 2 분배 파이프는 실질적으로 수직인 방향으로 연장되는, 증발된 재료를 증착하기 위한 장치.
[00108] 전술한 바가 몇몇 실시예들에 관한 것이지만, 다른 및 추가적인 실시예들이 본 발명의 기본적인 범위로부터 벗어나지 않으면서 고안될 수 있고, 본 발명의 범위는 다음의 청구항들에 의해 결정된다.
Claims (25)
- 진공 증착 챔버로서,
분배 파이프들을 갖는 재료 증착 장치; 및
증착 동안에 기판을 지지하기 위한 기판 지지부;를 포함하며,
상기 재료 증착 장치의 분배 파이프들 중 하나 이상의 분배 파이프와 상기 기판 지지부 사이의 거리가 250 mm 미만이고,
상기 분배 파이프들의 단면은, 평행한 방식으로 기판을 바라보는 벽의 폭을 감소시키도록, 둥근 코너들을 갖는 삼각형의 일부에 대응하는 주 섹션(main section)을 포함하는,
진공 증착 챔버. - 제 1 항에 있어서,
상기 벽의 폭은 상기 분배 파이프들의 단면의 최대 치수의 30 % 또는 그 미만인,
진공 증착 챔버. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 분배 파이프들은, 30° 또는 그 미만의 각도를 포함하는(encompassing) 증발된 재료의 분배(distribution)를 갖는,
진공 증착 챔버. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
인근(adjacent) 분배 파이프들의 노즐들은 서로로부터 50 mm 미만의 거리를 갖는,
진공 증착 챔버. - 제 4 항에 있어서,
상기 인근 분배 파이프들의 노즐들 사이의 거리는, 제 1 분배 파이프의 제 1 노즐의 제 1 중심 포인트와 제 2 분배 파이프의 제 2 노즐의 제 2 중심 포인트 사이의 거리인,
진공 증착 챔버. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 분배 파이프들 중 제 1 분배 파이프의 하나 또는 둘 이상의 제 1 노즐로부터, 상기 분배 파이프들 중 제 2 분배 파이프의 하나 또는 둘 이상의 제 2 노즐의 제 2 분배 방향에 대해 평행한 방향으로부터 최대 5°의 편차를 갖는 제 1 분배 방향으로, 제 1 증발 재료가 배출되는,
진공 증착 챔버. - 제 4 항에 있어서,
복수의 제 1 노즐들 중 하나 또는 둘 이상의 노즐의 길이 대 사이즈 비율이 2:1과 동등하거나 그 초과인,
진공 증착 챔버. - 제 7 항에 있어서,
상기 비율은 증발된 유기 재료의 cos6 형상의 증기 플룸(vapor plume)을 형성하는
진공 증착 챔버. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 분배 파이프들 중 하나 이상의 분배 파이프는 증발된 유기 재료의 분배 파이프인,
진공 증착 챔버. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 기판 지지부(126)와 상기 재료 증착 장치(100) 사이에 픽셀 마스크 지지부(pixel mask support)를 더 포함하는,
진공 증착 챔버. - 제 10 항에 있어서,
상기 픽셀 마스크 지지부 상에 픽셀 마스크를 더 포함하며, 상기 픽셀 마스크(132)는 50 μm x 50 μm 또는 그 미만의 사이즈를 갖는 픽셀 개구들을 포함하는,
진공 증착 챔버. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 재료 증착 장치(100)는 상기 진공 증착 챔버(110) 내에서 이동가능한,
진공 증착 챔버. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 분배 파이프들은 실질적으로 수직 방향으로 연장하는,
진공 증착 챔버.
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