TW201724614A - 熱加工基板的系統及方法 - Google Patents

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寇諾Ｆ 馬狄剛
伊莉亞 沃斯凱
亞歷山大 守康 高
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凱特伊夫公司
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Abstract

可在各種步驟處將各種材料沉積於OLED基板上，其中該等材料隨後可需要進行乾燥、焙烤及其組合。給定乾燥及焙烤步驟之關鍵性質，本發明教示之發明人已設計用於執行乾燥及焙烤之各種模組，其可用作製程開發模組，且另外用作生產中之專用製程模組。

Description

熱加工基板的系統及方法 【相關申請案之交叉參考】
本申請案主張申請日為2015年11月16日之US 62/255,928之權益，該US 62/255,928整體併入於本文中。
在加工用於例如但不限於用於各種行動電話及智慧型電話技術中之有機發光裝置(organic light emitting device；OLED)顯示器以及為用於監視器及TV螢幕之較大顯示器之基板時，使用用於製造此類顯示技術之各種製造步驟。在彼方面，製程開發需要靈活性以支援對可在製程條件中顯著不同的項進行測試，以便定義用於整個製程中之任何製程步驟之規範。
舉例而言，多種材料可沉積於OLED基板上，其中該等材料溶解或懸浮於可包含一或多種溶劑之載劑液體中。基板隨後可經歷涉及熱處理(諸如乾燥、焙烤或其組合)的加工。可進行此類熱處理步驟以驅除載劑液體，並且誘發材料之物理或化學改變，以便形成具有多種所要性質之膜。給定關於膜形成之乾燥及焙烤步驟的關鍵性質，本發明教示之用於 執行乾燥及焙烤之熱處理模組的各種具體實例可用作製程開發工具，且另外用於生產。
在彼方面，本發明教示之各種乾燥及焙烤模組能夠支援製程開發，此係因為本發明教示之乾燥及焙烤模組之各種具體實例具有測試與任何製程步驟有關之多種參數的靈活性。接著在生產中，本發明教示之乾燥及焙烤模組可將在製程開發期間判定之單一製程用於乾燥或焙烤步驟。作為一實例，提供用於冷凝板冷卻及基板加熱兩者之工具可提供針對製程開發之靈活性，而對於生產工具，可能需要使用冷凝板冷卻或基板加熱。在另一實例中，製程開發模組之製程環境的選擇可包含與針對生產工具之情形相比更大的用於測試各種製程環境之靈活性。舉例而言，關於製程環境，製程開發模組可具有將惰性氣體環境用於一些製程步驟且將其他氣體環境用於其他製程步驟之能力。接著，對於生產工具，製程氣體環境將為如由用於彼製程步驟之製程開發判定之環境。
因此，此項技術中需要製造可容易地在製程開發所需之靈活性以及製造工具中之任何製程步驟之具體需要之間進行調適的用於基板之乾燥及焙烤的工具。
【詳細說明】
本文中所揭示之內容係用於執行作為加工基板(例如，在製造各種OLED裝置時使用之基板)之部分的乾燥及焙烤之熱處理模組的具體實例。根據本發明教示，在將液體油墨沉積於基板上之後，襯底隨後可需要乾燥、焙烤或其組合。可進行此類熱處理步驟以驅除載劑液體，並且誘發材料之物理或化學改變，以便形成具有多種所要性質之膜。本發明教 示之熱處理模組之各種具體實例可用於製程開發以及用於生產用途。
當藉由印刷及其他液體塗佈方法沉積膜時，對上面已沉積有液體材料之基板的熱處理係重要步驟。如本文中在前文所論述，對基板之熱處理可包含乾燥、焙烤或其組合。在液體沉積製程之各種具體實例中，液體可以一圖案印刷至基板上，液體可暴露於乾燥製程以便去除或實質上去除液體之一或多種揮發性組分，且如此便形成膜。舉例而言，膜材料可溶解於載劑流體中以共同形成油墨，油墨可在基板上印刷成一圖案，且在後續乾燥製程中，載劑流體可蒸發以形成膜材料。替代地，舉例而言，油墨可包含懸浮於載劑流體中之膜材料。根據本發明教示，各種乾燥製程可提供用於跨越基板之整體或至少跨基板之某些子區段對基板進行均勻乾燥。
對於本發明教示之各種熱處理模組，例示性基板可為OLED平板顯示器的一部分，且油墨可為用於OLED像素之堆疊層中的一者的油墨。對於可經製備以用於印刷各種OLED堆疊層之各種油墨配製物，材料可溶解或懸浮於載劑流體中，且印刷製程可將油墨沉積至一或多個離散像素區中。在對基板進行熱處理以去除或實質上去除載劑流體之後，所得膜可包括離散OLED像素中之主動OLED層。在此實例中，經沉積OLED層膜的之厚度均勻性(其關於個別離散像素區內之均勻性以及關於跨越基板之不同離散像素區之均勻性)可影響所得OLED顯示器產品之視覺品質。
在彼方面，舉例而言，例如由於乾燥製程比目標乾燥速率快或慢，乾燥製程可影響特定離散像素區內之經沉積膜之厚度均勻性。因此，控制基板區域上之乾燥製程以便實現高度均勻乾燥可為合乎需要的。在一 個實例中，可相對於在乾燥製程之持續時間內之平均乾燥速率控制乾燥之均勻性。在另一實例中，可相對於在整個乾燥製程期間或至少在乾燥製程之部分期間隨時間變化之乾燥速率控制乾燥之均勻性。
當對塗佈有液體之基板進行乾燥時，達成均勻乾燥速率可能具挑戰性。儘管不受理論束縛，但對該挑戰之一種解釋可至少部分地在於在基板上方之液體蒸氣之累積量在中心與在邊緣相比之差。舉例而言，在對塗佈有液體之諸多相同離散區之大陣列之基板進行乾燥之情形下，其中此等離散區可被視為液體之個別「小液滴」或液體之個別「井」，隨著液體之揮發性部分蒸發，此揮發性材料之蒸氣可積聚於基板上方。此蒸氣接著可開始自中心擴散至邊緣，此係由於在基板區域外部不存在蒸氣，且已知擴散將材料流自材料之較高濃度驅動至較低濃度。隨時間，此可產生在基板之中心為較高蒸氣濃度且在基板之邊緣為較低蒸氣濃度之濃度梯度。由於緊接在液體上方之蒸氣之較高濃度與蒸氣之較低濃度相比抑止揮發性組分之進一步蒸發，因此可導致其中基板之邊緣處之蒸發速率高於基板之中心處之蒸發速率的狀況。如由此實例給出，其可大體上指示，基板上方之蒸氣濃度之任何變化可導致蒸發速率變化。此外，在一些製程中，藉由對液體進行乾燥形成之膜之厚度剖面取決於乾燥速率。舉例而言，基板上之小液滴可快速變乾燥並且形成「咖啡環(coffee ring)」(亦即，在中心為薄區，在邊緣為厚環)，或可緩慢地變乾燥並且形成「峰」(亦即，在中心為厚區，厚度自中心至邊緣逐漸變小)，或可以其兩者之間的速率變乾燥並且形成又一不同的剖面。
在基板上之一或多個OLED顯示器之例示性印刷製程中，用 於形成OLED堆疊之膜之油墨可印刷至離散OLED像素中。對於此類印刷製程，取決於乾燥速率，在對OLED層油墨進行乾燥之後形成之所得膜可為均勻且平坦的，可為不均勻的且在中心隆起(例如，「峰」)，或可為不均勻的且在邊緣堆積(例如，「咖啡環」)。另外，若乾燥速率跨越基板係不均勻的，則一些像素中之層將具有均勻剖面，而其他像素中之層可具有在中心隆起之不均勻剖面，且又其他像素可具有在邊緣堆積之不均勻性。此狀況將導致成品顯示器中像素之效能之變化性，此可為不合乎需要的。
關於在將各種塗料沉積於基板上之後加工基板，本發明教示之各種熱處理模組可提供用於跨整個基板區域或跨基板區域之特定子集均勻地乾燥及焙烤基板之系統、設備及方法。本發明教示之各種熱處理模組可提供用於在製程開發環境以及生產環境兩者中均勻地乾燥及焙烤基板之系統、設備及方法。此外，舉例而言，產生特定膜剖面所需之具體乾燥條件可需要廣泛範圍之不同乾燥條件，因此本發明教示之各種熱處理模組在控制對於乾燥而言係重要之參數之類型中提供相當大的靈活性；此類參數可包含進行乾燥時之溫度、進行乾燥時之壓力，以及自基板區上方去除蒸氣之速率。
在未必按比例繪製之圖式中，相似數字可描述不同視圖中之類似組件。具有不同字母後綴之相似數字可表示類似組件之不同情況。該等圖式藉由實例而非限制方式大體說明本發明文獻中所論述之各種具體實例。
舉例而言，圖1A係對可使用冷凝板之乾燥模組500A之各種具體實例的描述。如圖1A中所描繪之乾燥模組500A之各種具體實例可包含溫度受控之冷凝板520，其安裝於乾燥腔室510內冷凝支撐結構522上，以便定位於基板支撐設備530上方，該基板支撐設備530可為基板托盤或夾盤。基板支撐設備530可安裝於基板支撐設備基底535上，該基板支撐設備基底535可提供用於基板支撐設備530相對於冷凝板520之高度調整。如圖1A中所描繪，在基板支撐設備530上，可安裝基板400。乾燥腔室510可具有氣體再填充口540，其可使氣體與使用閥V1控制之乾燥腔室510流動連通。在乾燥模組500A之各種具體實例中，閥V1可為針閥。根據本發明教示，經由氣體再填充口540供應之氣體可包含例如但不限於氮氣、潔淨乾燥空氣以及氬氣。另外，可控制經由氣體再填充口540供應之氣體，以保持規 定的最大量之氧氣、濕氣、臭氧成分，或其組合。乾燥腔室510可經由排氣口550與真空泵堆疊流動連通。可使用閥V2控制自腔室510通過排氣口550之氣體流。在乾燥模組500A之各種具體實例中，閥V2可為節流閥。
對於圖1A之乾燥模組500A之各種具體實例，可調整溫度受控之冷凝板520之溫度，以便產生相對於基板400之溫度差。另外，可調整基板支撐設備530，以便在冷凝板520與基板400之間產生可控距離間隙G。根據本發明教示，對於乾燥模組500A之各種具體實例，在乾燥製程期間，冷凝板520與基板400之間的間隙距離G可介於約1mm至約20mm之間。對於乾燥模組500A之各種具體實例，在乾燥製程期間，冷凝板520與基板400之間的間隙距離G可介於約2mm至約10mm之間。在乾燥模組500A之各種具體實例中，基板支撐設備530可為溫度受控的。在各種具體實例中，溫度受控之冷凝板520可經加熱、冷卻，或兩者。在乾燥模組500A之各種具體實例中，溫度受控之基板支撐件可經加熱、冷卻，或兩者。對於乾燥模組500A之各種具體實例，可主要經由受使基板400處於高於冷凝板520之溫度的溫度下產生之溫度差驅動之擴散製程，將溶劑自基板400去除至冷凝板520上。根據本發明教示，可經由加熱基板、冷卻冷凝板或兩者產生基板400與冷凝板520之間的溫度差。對於乾燥模組500A之各種具體實例，加熱基板400可藉由加熱基板支撐設備530實現。在乾燥模組500A之各種具體實例中，加熱基板400可藉由將經加熱氣體引導至基板支撐設備530之背側上實現。在乾燥模組500A之各種具體實例中，加熱基板400可藉由遠端加熱機構(例如，經由紅外線(IR)燈(未示出)之IR加熱)實現。
根據本發明教示，溶劑蒸氣SVS可自基板400擴散至冷凝板520，其中該等溶劑蒸氣SVS歸因於基板400與冷凝板520之間的溫度差而冷凝。對於乾燥模組500A之各種具體實例，可形成環境真空，且接著可歸因於溶劑自基板400之蒸發而產生溶劑蒸氣SVS，且接著該等溶劑蒸氣SVS擴散至冷凝板520。此後，藉由在腔室中產生環境真空，自冷凝板520蒸發經冷凝溶劑。對於乾燥模組500A之各種具體實例，蒸發經冷凝於冷凝板520上之溶劑可包含升高冷凝板520之溫度，在腔室中產生環境真空，或兩者。因此，可經由排氣口550自乾燥腔室去除自冷凝板520蒸發之溶劑，該排氣口550在圖1中展示為流動連通至真空泵堆疊。排氣口550可使用閥V2與真空泵堆疊可控地流動連通。
根據本發明教示，圖1A之乾燥模組500A之各種具體實例可經組態以將基板自環境溫度加熱至在介於約40℃至約300℃之間的溫度範圍內之溫度。乾燥模組500A之各種具體實例可經組態以將基板自環境溫度冷卻至在介於約-10℃至約15℃之間的溫度範圍內之溫度。對於乾燥模組500A之各種具體實例，冷凝板可經組態有冷卻系統以將冷凝板自環境溫度冷卻至在介於約-10℃至約15℃之間的溫度範圍內之溫度。在乾燥模組500B之各種具體實例中，冷凝板可經組態有加熱系統以將冷凝板自環境溫度加熱至在介於約40℃至約300℃之間的溫度範圍內之溫度。對於乾燥模組500A之各種具體實例，為去除由於乾燥製程冷凝於冷凝板上之溶劑，可將冷凝板自環境溫度加熱至在介於約60℃至約200℃之間的溫度範圍內之溫度。根據本發明教示，環境溫度可介於約15℃至約85℃之間。
如圖1A中所描繪之乾燥模組500A之各種具體實例可經組 態以使得真空泵堆疊可使乾燥腔室510降至高真空，此可促進甚至具有相對較高沸點(例如，180℃或更高之沸點)之溶劑之高效蒸發。另外，如圖1A中所描繪之乾燥模組500A之各種具體實例可將真空壓力程式用於產生隨時間變化之受控制環境壓力。用於乾燥模組500A之真空壓力程式可藉由使用回饋壓力控制環路(未示出)控制氣體再填充口540上之閥V1及排氣口550上之閥V2。如本文中在前文所論述，閥V1可為針閥，且閥V2可為節流閥。
表1概述圖1A之乾燥模組500A之各種具體實例可在加工基板期間提供之操作參數及相關值。
根據表1中概述之操作參數，對於乾燥模組500A之各種具體實例，基板上之油墨可經由暴露於環境真空而變乾燥，其中油墨之液體成分蒸發並且泵抽出該模組，或經由非常接近於相對較冷之冷凝板之曝露而變乾燥，其中油墨之液體成分蒸發並且擴散至冷凝板，該液體成分在該冷凝板中冷凝，或經由該兩者之組合而變乾燥。如表1中所指示，乾燥模組500A之各種具體實例可經組態以經由高真空泵抽堆疊在延長的時間段內泵抽空腔室而達成1×10-6托或更小之基礎壓力。對於乾燥模組500A之各種具體實例，其可經組態以在經由高真空泵抽堆疊在乾燥腔室上泵抽以對基板進行乾燥之後，在例如在基板係實質上乾燥之後的相對較短時間段內(可在例如約5s至約960s之範圍內選擇的一段時間內，以及對於各種具體實例，例如可在約15s至約480s範圍內選擇的一段時間內)，接近1×10-5托之最大製程真空。乾燥模組500A之各種具體實例可經組態有壓力控制系統，以用於將壓力主動地控制為在自環境壓力降至10毫托之設定點範圍內之隨 時間變化的特定設定點壓力(如壓力程式中之一系列步驟所規定，每一步驟規定在特定時間段內隨時間變化的壓力)，且壓力控制系統可以設定點之5±%的準確度產生環境壓力。乾燥模組500A之各種具體實例如表1中所指示可經組態以依如相對於跨冷凝板區域之平均溫度所量測±2℃的準確度以及依在跨冷凝板區域之平均溫度周圍±2℃之均勻度，將冷凝板之溫度控制在自-20℃至環境溫度之範圍內。如表1中所指示，乾燥模組500A之各種具體實例可經組態以依±2℃(如相對於跨基板區域之平均溫度所量測)之準確度以及依在跨基板區域之平均溫度周圍±2℃之均勻度，將基板之溫度控制在自環境溫度至100℃之範圍內。如表1中所指示，乾燥模組500A之各種具體實例可經組態以將基板與冷凝板之間的間隙控制在自約0mm至20mm之範圍內。
關於本文中所揭示之具有本文中在表1至表5中概述之操作參數之所有乾燥及焙烤模組，基板區域之基板溫度控制及溫度均勻度可僅等效地參照基板區域的其中熱處理必須控制在目標範圍內以達成所要製程 結果的子集，例如在製造於基板上的平板顯示裝置之主動區域內或跨整個基板區域但不包含被稱為「邊緣排除區」的周邊區。在各種具體實例中，此類「邊緣排除區」可經界定以使得其中溫度必須控制在目標範圍內以達成所要製程結果之基板區域包含除了所有側上之邊緣排除區以外的整個基板。邊緣排除區對於不同基板可為不同，例如邊緣排除區對於不同基板可為5mm之寬度，或對於不同基板為10mm之寬度，而對於不同基板，邊緣排除區之寬度可為20mm，或對於不同基板，邊緣排除區可為50mm。
如圖1B中所描繪之乾燥模組500B之各種具體實例可包含溫度受控之冷凝板520，其安裝於乾燥腔室510內冷凝支撐件522上，以便定位於溫度受控之基板支撐設備530上方，該基板支撐設備530可為夾盤或托盤。可為基板托盤或夾盤之基板支撐設備530可安裝於基板支撐設備基底535上，該基板支撐設備基底535可提供用於基板支撐設備530相對於冷凝板520之高度調整。如圖1B中所描繪，在基板支撐設備530上，可安裝基板400。如前文針對圖1A之乾燥模組500a所描述，乾燥腔室510可具有氣體再填充口540，其可使氣體與使用閥V1控制之乾燥腔室510流動連通。在乾燥模組500B之各種具體實例中，閥V1可為針閥。根據本發明教示，經由氣體再填充口540供應之氣體可包含(例如)氮氣、潔淨乾燥空氣以及氬氣。另外，可控制經由氣體再填充口540供應之氣體，以保持規定的最大量之氧氣、濕氣、臭氧成分，或其組合。
圖1B之乾燥腔室510可經由排氣口550與真空泵堆疊流動連通。可使用閥V2控制自腔室510通過排氣口550之氣體流。在乾燥模組500B之各種具體實例中，閥V2可為節流閥。在圖1A之乾燥模組500A及圖 1B之乾燥模組500B之各種具體實例中，用以將氣體泵抽出乾燥模組腔室之真空泵堆疊可為低真空泵(roughing pump)、低真空泵泵及渦輪泵，或低真空泵及低溫泵。在乾燥模組之各種具體實例中，低真空泵可為乾式泵，例如渦旋泵、隔膜泵、螺旋泵，或泵油不會暴露於泵抽路徑以便將泵油對乾燥腔室之污染減到最少的另一類別之泵。
對於圖1B之乾燥模組500B之各種具體實例，溫度受控之基板支撐設備530可具有被包含為該設備之部分的升舉銷532。升舉銷532可經組態以將基板400固持在特定的固定高度處，或將基板400升舉至例如可使得處置器在將基板400裝載至乾燥模組500B中及將基板400自乾燥模組500B卸載期間能夠容易地操控該基板的特定高度。基板夾盤與升舉銷組合可經組態以使得基板400可置放於升舉銷532上，且經由基板支撐設備530、升舉銷532或兩者之運動，基板400可擱置於基板支撐設備530上並且由基板支撐設備530固持。使用溫度受控之基板支撐設備530例如作為經加熱夾盤的乾燥模組500B之各種具體實例可包含邊緣護罩560。根據本發明教示，乾燥模組之各種具體實例中的任一者可包含提供蒸氣罩蓋之邊緣護罩，該蒸氣罩蓋可防止或極大程度上最少化蒸氣擴散出基板上方之區(此可在基板之邊緣處發生)以及防止或減少氣體在冷凝板之邊緣處流入(此可擾亂基板上方之蒸氣的流量或分佈)。如本文中在前文所論述，源自基板之蒸氣可為用於製備成膜油墨之載劑液體蒸發的結果，其中載劑液體可為溶劑或溶劑之組合。
圖1B之乾燥模組500B之各種具體實例之額外特徵可包含蒸氣減除系統570，其可位於乾燥模組500B與真空泵堆疊之間的線中，以 及蒸氣監測器575，其用於監測乾燥模組500B中之各種蒸氣的含量。蒸氣減除系統570之各種具體實例可自流動通過蒸氣減除系統570之氣體去除蒸氣，蒸氣減除系統570可經組態有例如機械過濾器、化學過濾器或冷捕集器。
圖1B之乾燥模組500B之各種具體實例可具有在溫度受控之基板支撐設備530上方之溫度受控之冷凝板520，以及冷凝板520與基板530之間的可控距離間隙G。根據本發明教示，對於乾燥模組500A之各種具體實例，在乾燥製程期間，冷凝板520與基板400之間的間隙距離G可介於約1mm至約20mm之間。如本文中在前文針對圖1A之乾燥模組500A之各種具體實例所描述，對於圖1B之乾燥模組500B之具體實例，可主要經由至冷凝板520上之受溫度驅動之擴散自基板400去除溶劑，其中經由加熱基板400、冷卻冷凝板520或兩者自基板400驅除溶劑蒸氣SVS。對於乾燥模組500B之各種具體實例，可產生環境真空，且接著可歸因於溶劑自基板400蒸發且接著擴散至冷凝板520而形成溶劑蒸氣SVS。根據本發明教示，受溫度驅動之蒸氣自基板400至冷凝板520上之擴散可經由溫度控制之組合發生，該溫度控制之組合產生其中基板400與冷凝板520相比相對較熱之溫度差。在蒸氣冷凝於冷凝板520上之後，其接著可經由環境真空自冷凝板520蒸發。
根據本發明教示，圖1B之乾燥模組500B之各種具體實例可經組態以將基板自環境溫度加熱至在介於約40℃至約300℃之間的溫度範圍內之溫度。乾燥模組500B之各種具體實例可經組態以將基板自環境溫度冷卻至在介於約-10℃至約15℃之間的溫度範圍內之溫度。對於乾燥模組 500B之各種具體實例，冷凝板可經組態有冷卻系統以將冷凝板自環境溫度冷卻至在介於約-10℃至約15℃之間的溫度範圍內之溫度。在乾燥模組500B之各種具體實例中，冷凝板可經組態有加熱系統以將冷凝板自環境溫度加熱至在介於約40℃至約300℃之間的溫度範圍內之溫度。對於乾燥模組500B之各種具體實例，為去除由於乾燥製程冷凝於冷凝板上之溶劑，可將冷凝板自環境溫度加熱至在介於約60℃至約200℃之間的溫度範圍內之溫度。根據本發明教示，環境溫度可介於約15℃至約85℃之間。
如本文中在前文針對圖1A之乾燥模組500A所描述，圖1B之乾燥模組500B之各種具體實例可經組態以使得真空泵堆疊可使乾燥腔室510降至高真空，此可促進甚至具有相對較高沸點(例如，180℃或更高之沸點)之溶劑之高效蒸發。如圖1B中所描繪之乾燥模組500B之各種具體實例可將真空壓力程式用於產生隨時間變化之受控制環境壓力。此類真空壓力程式可經組態以藉由使用回饋壓力控制環路(未示出)控制氣體再填充口540上之閥V1及排氣口550上之閥V2。如本文中在前文所論述，閥V1可為針閥，且閥V2可為節流閥。
表2概述乾燥模組500B之各種具體實例可在加工基板期間提供之操作參數及相關值。
根據表2中概述之操作參數，對於乾燥模組500B之各種具體實例，基板上之油墨可經由暴露於環境真空而變乾燥，其中油墨之液體成分蒸發並且泵抽出該模組，或經由非常接近於相對較冷之冷凝板之曝露而變乾燥，其中油墨之液體成分蒸發並且擴散至冷凝板，該液體成分在該冷凝板中冷凝，或經由該兩者之組合而變乾燥。如表2中所指示，乾燥模 組500B之各種具體實例可經組態以經由高真空泵抽堆疊在延長的時間段內泵抽空腔室而達成1×10-6托或更小之基礎壓力。對於乾燥模組500B之各種具體實例，其可經組態以在經由高真空泵抽堆疊在乾燥腔室上泵抽以對基板進行乾燥之後，在例如在基板係實質上乾燥之後的相對較短時間段內(可在例如約5s至約960s之範圍內選擇的一段時間內，以及對於各種具體實例，例如可在約15s至約480s範圍內選擇的一段時間內)，接近1×10-5托之最大製程真空。乾燥模組500B之各種具體實例可經組態有壓力控制系統，以用於將壓力主動地控制為在自環境壓力降至100毫托之設定點範圍內之隨時間變化的特定設定點壓力(如壓力程式中之一系列步驟所規定，每一步驟規定在特定時間段內隨時間變化的壓力)，且壓力控制系統可以設定點之5±%的準確度產生環境壓力。乾燥模組500B可經組態以將冷凝板之溫度控制在自10℃至45℃之範圍內。乾燥模組500B之各種具體實例可經組態以將基板之溫度控制在自環境溫度至60℃之範圍內。乾燥模組500B可經組態以將冷凝板與基板之間的溫度差之均勻度控制為±5℃(如相對於跨基板區域之平均溫度差所量測)。乾燥模組500B之各種具體實例如表2中所指示可經組態以將冷凝板與基板之間的溫度差之均勻度控制為平均溫度差之±15%(如相對於跨基板區域之平均溫度差所量測)。如表2中所指示，乾燥模組500B之各種具體實例可經組態以將基板與冷凝板之間的間隙控制在自1mm至20mm之範圍內。乾燥模組500B之各種具體實例如表2中所指示可經組態以將基板與冷凝板之間的間隙之均勻度控制為±500um(如相對於跨基板區域之平均間隙所量測)。如表2中所指示，乾燥模組500B之各種具體實例可經組態以將基板與冷凝板之間的間隙之均勻度控制為 跨基板區域之平均間隙之±10%(如相對於跨基板區域之平均間隙所量測)。
本發明教示之圖1A之乾燥模組500A及圖1B之乾燥模組500B之各種具體實例藉由使用真空壓力程式以及提供關於界定基板400與冷凝板520之間的間隙G的靈活性，提供修改諸如基板之溫度及冷凝板之溫度(或其之間的溫度差)之製程參數的靈活性。關於影響基板乾燥之參數的此類靈活性可為製程開發以及生產環境中之週期性機器調整及重新校準提供靈活性。此類參數一旦在製程開發期間判定則可針對製造工具容易地設定。
圖1C及圖1D描繪冷凝板525，其各種具體實例可與本發明教示之乾燥模組(諸如圖1A之乾燥模組500A及圖1B之乾燥模組500B)之具體實例一起使用。本發明人已發現圖1C及圖1D之冷凝板520可提供對基板進行均勻乾燥。
藉助於對圖1C及圖1D之概述，且儘管不受理論束縛，但如本文中在前文所論述，達成均勻地塗佈有液體油墨之基板之均勻乾燥速 率的挑戰可至少部分地由於基板上方之液體蒸氣之累積量在基板之中心與在邊緣相比之差。因此，在中心之乾燥速率與在邊緣處相比可在相對較大程度上受到抑止，從而導致自中心至邊緣之不均勻乾燥速率。本發明教示之各種乾燥模組可經組態以例如藉由在接近於基板之邊緣處使用安裝於乾燥腔室內之擋板或護罩(其可中斷遠離基板之蒸氣擴散流，且藉此相對地減少此現象之影響)，減少基板之邊緣處之不均勻乾燥。在各種具體實例中，使用此類護罩或擋板產生以下狀況：其中蒸氣自基板至冷凝板之擴散速率可遠大於自中心向外超出基板之擴散速率，藉此提供具有減少的邊緣效應之乾燥製程。
然而，在某些情形下，塗佈至基板上之液體油墨跨基板區域可為不均勻的，而是可具有特定圖案，其具有由具有塗層之區以及不具有塗層之區界定之相異區域或特徵。舉例而言，基板上之油墨塗層圖案可為矩形塗佈區與未經塗佈之周邊區，或在OLED顯示裝置之基板之主動區域中之個別紅色、綠色及藍色像素胞元之區。在額外實例中，基板上之油墨塗層圖案可為兩個或更多個矩形塗佈區之陣列，或可為在OLED顯示裝置之基板之主動區域中之個別紅色、綠色及藍色像素胞元之區。基板之各種具體實例可具有可界定基板或母體玻璃大小之此類主動區域的陣列。基板或母體玻璃可具有對應於不同代(「G」)之大小，該不同代例如G3.5(例如，約720mm×約630mm)、半截止G6(例如，約1500mm×約925mm)、G6(例如，約1850mm×約1500mm)、G8或G8.5(例如，約2500mm×約2200mm)、G10、或G10.5(例如，約3000mm×約2800mm)，或G11(例如，約3000mm×約3000mm)。舉例而言，G8基板可經組態有用於55"對角線之顯示裝置之 六個主動區域之陣列，其中每一主動區域在周邊藉由基板上之空白區與其他主動區域隔開，該等空白區可例如稍後促進將基板切割成六個單獨顯示器以用於後續製造成作為發揮功能的顯示裝置之最終產品。
對於此類在基板上之主動區域中具有被基板上之空白區包圍之像素區的基板，對填充任何個別像素之液體油墨進行乾燥之速率可取決於經蒸發油墨之蒸氣流動遠離彼個別像素之速率。在基板之乾燥製程期間，對於經填充像素之大主動區域中間的像素，其中冷凝板緊密靠近於彼像素上方，假定蒸氣流量主要至冷凝板係合理的。此係歸因於主動區域之大中間區中之像素的實體配置，如假定油墨蒸氣濃度對於此類像素可為局部均勻的，在此類像素之所有側上存在等量液體。相比之下，對於主動區域中之經填充像素之大區之邊緣處的像素，儘管假定存在可與在中心相同的朝向冷凝板之大量蒸氣流量係合理的，但亦將存在自經塗佈區向外至例如由主動區域之間的空白區界定之未經塗佈區中的蒸氣流量。因此，歸因於至例如由主動區域之間的空白區界定之未經塗佈區中之此額外的向外蒸氣流，自經填充像素之大區之邊緣處之像素的總蒸發速率可高於經填充像素之大區之中心處的總蒸發速率。
實務上，觀察到對於給定的基板至冷凝板間隙距離，此邊緣驅動之向外蒸氣流的影響自位於大致等於如自經塗佈區之邊緣量測之基板至冷凝板間隙距離的距離處之像素開始變得顯著。舉例而言，對於5mm之間隙距離，邊緣驅動之向外蒸氣流可導致在距邊緣5mm之距離處開始之乾燥速率的顯著增加，且乾燥速率之增加對於越來越接近於邊緣之像素繼續增加，直至在經塗佈區之極邊緣處觀察到對於彼等像素之最大乾燥速率。 相同原理同樣適用於不被像素化的經塗佈區(例如毯覆式經塗佈區)，此係關於彼經塗佈區之特定區域中之局部乾燥速率。在乾燥製程之各種具體實例中，可跨大於需要塗層具有所製造之裝置之功能之目標區的區提供液體塗層。舉例而言，基板可經組態有具有由「虛擬」像素組成之周邊區之主動區域，該等虛擬像素在於顯示器上產生影像時不為主動但提供用於將油墨裝載至圍繞主動像素之區域中的像素區中。在此類基板組態中，其中提供液體塗層之實際區延伸超出主動區域特定寬度，其被稱為虛擬像素寬度。
本發明人已認識到，如在圖1C及圖1D中所示意性地描繪，使用經組態有不同間隙大小之冷凝板525之乾燥模組可提供對邊緣效應之有效解決方案，藉此提供對基板之均勻乾燥。本發明人已進一步認識到，可藉由使用圍繞OLED裝置之主動區域之周邊具有虛擬像素之基板進一步增強此類冷凝板525之用途。在圖1C中，描繪在基板400上方之冷凝板525，溶劑蒸氣SVS自基板400朝向冷凝板525擴散。基板400經展示為具有如由空白區412隔開的主動區域或經塗佈區410A與主動區域或經塗佈區410B。冷凝板525可經組態以提供第一間隙G1，其促進跨OLED裝置之主動區域之有效蒸發，以及第二間隙G2，其大於第一間隙G1，以便減緩邊緣處之蒸發速率。在圖1D中之放大視圖中展示圖1C中所描繪之區。在圖1D中，描繪在具有主動區域410A之基板400上方的冷凝板525。在主動區域410A中，展示填充有油墨小液滴10之多個像素：處於主動之例示性像素420A，以及在虛擬像素區中之例示性像素420D。在主動區域410A之邊緣處之區中，如圖1D中所描繪，第一間隙G1跨主動像素區I，而第二間隙G2跨虛擬像素區II。根據本發明教示之乾燥模組之各種具體實例，基板400與冷凝板525 之間的第一間隙G1可介於約1毫米至約20毫米之間，而基板400與冷凝板525之間的第二間隙G2可比第一間隙大至少1毫米。
冷凝板525之各種具體實例可經組態有在冷凝板525的面向基板400之面中的過渡區，其處於產生第一間隙G1及第二間隙G2之區域中。在冷凝板525之各種具體實例中，過渡區包括相對陡峭的階梯，如圖1C及圖1D中所描繪，而冷凝板525之其他具體實例可經組態有成角度之區，或平滑地連接兩個區之連續輪廓。在各種具體實例中，可調整產生間隙G1及G2之區域之間的過渡區之連續輪廓以控制自基板至冷凝板之相對局部的蒸氣流量以補償邊緣乾燥效應。在冷凝板525及相關方法之各種具體實例中，圖1D中表示之所有像素皆可為主動像素以使得區I及區II兩者皆係主動區域之部分，其與跨過渡區具有逐漸增大之間隙之冷凝板525組合以使得區II中之像素之所得乾燥速率與區II中之像素之乾燥速率沒有實質上的不同。
根據使用圖1C及圖1D之冷凝板525之各種具體實例之乾燥模組之本發明教示，該乾燥模組經組態用於對諸如具有虛擬像素區II之基板400的基板進行乾燥，其中G1與G2相同，其中冷凝板各處提供大致相同間隙，虛擬像素寬度可等於冷凝板與基板之間的間隙。在經組態有虛擬像素區之基板之各種具體實例中，虛擬像素寬度可等於冷凝板與基板之間的間隙的兩倍、三倍或甚至四倍。
根據使用其中G2>G1的圖1C及圖1D之冷凝板525之各種具體實例之乾燥模組的本發明教示，其中冷凝板525可經組態以便在經組態以對基板(諸如具有虛擬像素區II之基板400)進行乾燥之經塗佈區末端提供減小的乾燥速率，虛擬像素寬度可等於冷凝板與基板之間的間隙G1，或 小於冷凝板與基板之間的間隙G1。在使用經組態用於對具有虛擬像素之基板進行乾燥之冷凝板525(諸如圖1C及圖1D之冷凝板525)之乾燥模組的各種具體實例中，虛擬像素寬度可介於約10μm(微米)至約32(毫米)之間。對於使用對具有虛擬像素之基板進行乾燥之冷凝板(諸如圖1C及圖1D之冷凝板525)之乾燥模組的各種具體實例，虛擬像素寬度可介於約100μm(微米)至約500μm(微米)之間。在使用對具有虛擬像素之基板進行乾燥之冷凝板(諸如圖1C及圖1D之冷凝板525)之乾燥模組的各種具體實例中，虛擬像素寬度可介於約1mm至約32mm之間。
對於本發明教示之乾燥模組之各種具體實例，以下可為合乎需要的：使用基板與冷凝板之間的與目標虛擬像素寬度相比相對較大之間隙，例如以減小乾燥製程對由於構建中之缺陷以及基板、基板支撐設備及冷凝板之定位產生的跨基板之區域之間隙變化的靈敏度，或在另外維持基板與冷凝板之間的相同溫度差的同時減小乾燥速率。在此情形下，以下可為合乎需要的：以減小所需之虛擬像素寬度或完全消除對虛擬像素之需要的方式，在經塗佈區之邊緣處相對於中心局部減小自基板至冷凝板之油墨蒸氣之流量，以便補償邊緣驅動之向外流。
根據本發明教示，圖1C及圖1D之冷凝板525之各種具體實例可實體地經圖案化以便產生基板之不同基板區與冷凝板之間的不同間隙。對於此類具體實例，相對於基板上之液體塗層之圖案形成不同間隙。對於加工具有包含虛擬像素區之主動區域之基板的各種具體實例，本發明教示之冷凝板可經組態以提供跨第一區之第一間隙，以及跨第一區之周邊以及跨圍繞第一區之第二區的第二間隙，在除了該第一區之周邊以外的該 第一區內提供液體塗層。對於基板之各種具體實例，第二區不具有液體塗層。在各種具體實例中，跨第一區之塗層包括虛擬區，在該虛擬區內對塗層之乾燥無需為均勻的。在具有包含虛擬像素區之主動區域之基板的各種具體實例中，跨第一區之塗層包括虛擬區，在該虛擬區內在乾燥之後所得之層不參與所製造之裝置之主動功能。在各種具體實例中，此虛擬區可包括均勻塗層之擴展或圍繞主動像素之區之虛擬像素的集合。對於具有包含虛擬像素區之主動區域之基板的各種具體實例，由本發明教示之冷凝板提供之第二間隙擠出第一區所跨之周邊區的寬度小於虛擬區之寬度。在具有包含虛擬像素區之主動區域之基板的各種具體實例中，由本發明教示之冷凝板提供之第二間隙擠出第一區所跨之周邊區之寬度與虛擬區之寬度相同。
各種乾燥製程可使用可經組態有圖1C及圖1D之冷凝板525之各種具體實例的圖1A之乾燥模組500A或圖1B之乾燥模組500B。根據各種乾燥製程之本發明教示，液體油墨可以一圖案沉積至基板上，基板可置放於乾燥模組中之基板支撐設備上，可密封乾燥模組，乾燥模組中之壓力可減小且因此根據目標壓力剖面或目標壓力隨時間之變化受到控制。本發明教示之乾燥模組之各種具體實例可經調整以便將基板之具有經沉積液體圖案之表面置放在接近於冷凝板處，冷凝板之溫度可控制為低於基板之溫度，且在此類狀況下，液體油墨之液體組分可自基板之表面蒸發且冷凝至冷凝板上，其中乾燥模組中之經蒸發油墨蒸氣之主流自基板表面發散且至冷凝板上。在乾燥製程之各種具體實例中，可控制基板溫度及冷凝板溫度兩者，其中此類控制可包含將基板溫度控制為高於環境溫度或低於環境 溫度，將冷凝板溫度控制為高於環境溫度或低於環境溫度，或其某一組合。
對於本發明教示之乾燥製程之各種具體實例，在基板係乾燥或實質上乾燥之後，可調整乾燥模組之基板與冷凝板之間的間隙以使得該間隙與其將在液體自基板蒸發期間相比相對較大。另外，可調整乾燥模組壓力以在乾燥模組中產生相對於在液體自基板蒸發時模組中之壓力為較低的壓力，且經冷凝於冷凝板上之液體可自冷凝板蒸發且可經由排氣口自乾燥模組排空。此外，根據本發明教示之乾燥製程之各種具體實例，在液體自冷凝板蒸發時，冷凝板溫度可相對於在液體自基板蒸發期間使用之冷凝板溫度而增加，以便促進經冷凝於冷凝板上之液體之更快速蒸發。根據本發明教示之乾燥製程之各種具體實例，在基板係乾燥或實質上乾燥之後，可藉由使用具有規定純度(諸如氮氣、潔淨乾燥空氣或氬氣)且具有特定的規定最大量之氧氣、水蒸氣或臭氧之製程氣體，增加乾燥模組壓力。在本發明教示之乾燥製程之各種具體實例中，在冷凝板乾燥或實質上乾燥之後，可藉由用具有規定純度(諸如氮氣、潔淨乾燥空氣或氬氣)且具有特定的規定最大量之氧氣、水蒸氣或臭氧之製程氣體再填充模組，增加乾燥模組壓力。最後，在用製程氣體再填充乾燥模組之後，可敞開乾燥模組，且可去除基板。根據本發明物質之乾燥模組之各種具體實例，可在乾燥製程環境中將氧氣、水蒸氣及臭氧之污染維持為例如小於約百萬分之一(parts per million；ppm)百至小於約10ppm、小於約1ppm、小於約十億分之一(parts per billion；ppb)百、小於約10ppb或小於約1ppb。
圖2A描繪本發明教示之使用真空箱或真空腔室之乾燥模組501A之各種具體實例。經組態有真空箱或真空腔室之乾燥模組501A之各 種具體實例可具有由圖1A之乾燥模組之具體實例提供之屬性及特徵中的諸多者。舉例而言，在乾燥模組501A之各種具體實例中，乾燥腔室510可容納溫度受控之基板支撐設備530，其可為基板托盤或夾盤。基板支撐設備530可在如圖2A中所展示描繪溶劑蒸氣SVS自基板400發散之乾燥製程期間支撐基板400。經組態為真空箱或真空腔室之乾燥模組之具體實例之唯一要求係在製造期間應用於基板之載劑液體中之材料必須經恰當地調配以達成僅使用減少的壓力去除載劑液體之均勻乾燥。乾燥腔室510可具有氣體入口540A，其可使氣體與使用閥V1控制之乾燥腔室510流動連通。在乾燥模組501A之各種具體實例中，閥V1可為針閥。根據本發明教示，經由氣體入口540A供應之氣體可包含(例如)氮氣、潔淨乾燥空氣以及氬氣。另外，可控制經由氣體入口540A供應之氣體，以保持規定的最大量之氧氣、濕氣、臭氧成分，或其組合。乾燥模組501A之各種具體實例可經組態以使得溶劑蒸氣SV可經由可使用閥V2控制之溶劑蒸氣入口540B與乾燥腔室510流動連通。在乾燥模組501A之各種具體實例中，閥V2可為針閥。乾燥腔室510可經由排氣口550與真空泵堆疊流動連通。可使用閥V3控制自腔室510通過排氣口550之氣體流。在乾燥模組500A之各種具體實例中，閥V3可為節流閥。在本文中所揭示之乾燥模組或焙烤模組之各種具體實例中，引入至製程腔室中之溶劑蒸氣SV可與由基板400上之液體塗層之蒸發產生之溶劑蒸氣SVS相同或實質上相同，且替代地，引入至製程腔室中之溶劑蒸氣SV可不同於由基板400上之液體塗層之蒸發產生之溶劑蒸氣SVS。
另外，類似於圖1A之乾燥模組之具體實例，圖2A之乾燥模組501A之各種具體實例可經組態以使得真空泵堆疊可使乾燥腔室510降 至高真空，此可促進甚至具有相對較高沸點(例如，180℃或更高之沸點)之溶劑之高效蒸發。此外，乾燥模組501A之各種具體實例可使用真空壓力程式，其經組態以藉由使用回饋壓力控制環路(未示出)控制氣體出口550上之閥V3及氣體入口540A上之閥V1。對於乾燥模組501A之各種具體實例，閥V1可為針閥，且閥V3可為節流閥。圖2A之乾燥模組501A之各種具體實例可具有可根據具體製程之要求經程式化之真空剖面。乾燥模組501A之各種具體實例可具有用於控制至乾燥腔室510中之溶劑蒸氣SV之流量的控制系統。此類控制系統可具有控制感測器(未示出)，其經組態以量測乾燥腔室510中之溶劑蒸氣SV，以及回饋系統(未示出)，其用於控制溶劑蒸氣入口540B上之閥V2及氣體出口550上之閥V3以便在乾燥腔室510中產生特定溶劑蒸氣SV含量。對於乾燥模組501A之各種具體實例，閥V2可為針閥，且閥V3可為節流閥。
表3概述乾燥模組501A之各種具體實例可在加工基板期間提供之操作參數及相關值。
如表3中所概述，對於乾燥模組501A之各種具體實例，基板上之油墨可經由暴露於環境真空而變乾燥，其中油墨之液體成分蒸發並且泵抽出該模組。乾燥模組501A之各種具體實例可經組態以經由高真空泵抽堆疊在延長的時間段內泵抽空腔室而達成1×10-6托或更小之基礎壓力。乾燥模組501A之各種具體實例可經組態以在經由高真空泵抽堆疊在腔室上泵抽以對基板進行乾燥之後，在基板係實質上乾燥之後的相對較短時間段內(例如，在約5s至約60s之時間範圍內選擇的一段時間內；在各種具體實例中，在約120s至約960s之時間範圍內選擇的一段時間內)，接近1×10-5 托之最大製程真空。如表3中概述之乾燥模組501A之各種具體實例可經組態有壓力控制系統，以用於將壓力主動地控制為隨時間變化的特定設定點壓力(如壓力程式中之一系列步驟所規定，每一步驟規定在特定時間段內隨時間變化的壓力)。在彼方面，乾燥模組501A之壓力控制系統之各種具體實例可控制自環境壓力降至1毫托之設定點壓力，且壓力控制系統可以設定點之5±%之準確度產生環境壓力。乾燥模組501A之各種具體實例可經組態以使溶劑蒸氣SV流動至乾燥腔室中。可經由控制系統控制溶劑蒸氣SV之流量以在腔室中形成溶劑蒸氣SV之特定蒸氣壓力。
圖2B係對本發明教示之使用真空箱或真空腔室之焙烤模組501B之各種具體實例的描述。焙烤模組501B之各種具體實例經組態有真空箱或真空腔室。在焙烤模組501B之各種具體實例中，焙烤腔室515可容納用於支撐基板400之溫度受控之基板加熱器580，在焙烤製程期間，溶劑蒸氣SVS可自該基板400發散。溫度受控之基板加熱器580之各種具體實例可經組態以將基板400自室溫加熱至高達介於約250℃至約350℃之間的最高溫度。焙烤腔室515可具有氣體入口540A，其可使氣體與使用閥V1控制之焙烤腔室515流動連通。在焙烤模組501B之各種具體實例中，閥V1可為針閥。根據本發明教示，經由氣體入口540A供應之氣體可包含(例如)氮 氣、潔淨乾燥空氣以及氬氣。另外，可控制經由氣體入口540A供應之氣體，以保持規定的最大量之氧氣、濕氣、臭氧成分，或其組合。焙烤模組501B之各種具體實例可經組態以使得來自應用於基板400之油墨之載劑液體之溶劑蒸氣SVS可經由可使用閥V2控制之溶劑蒸氣入口540B與焙烤腔室515流動連通。在焙烤模組501B之各種具體實例中，閥V2可為針閥。
如圖2B中所描繪，焙烤模組501B之各種具體實例可經組態以在焙烤期間提供跨越基板400之表面交叉流。焙烤模組之各種具體實例可經組態有例如一或多個入口，諸如在焙烤腔室515之一側上之氣體入口540A及溶劑蒸氣入口540B，以及一或多個出口，諸如在焙烤腔室515之對置側上之可由閥V3控制之氣體出口550。對於焙烤模組501B之各種具體實例，氣體之交叉流可自基板表面帶走溶劑蒸氣SVS。在各種具體實例中，氣體之交叉流可自基板表面帶走除氣物質，例如在焙烤期間釋放之截留揮發性污染物。焙烤腔室515可經由排氣口555與真空泵堆疊流動連通。可使用閥V4控制自焙烤腔室515通過排氣口555之氣體流。在焙烤模組501B之各種具體實例中，閥V4可為節流閥。
另外，圖2B之焙烤模組501B之各種具體實例可經組態以使得真空泵堆疊可使焙烤腔室515降至高真空，此可促進甚至具有相對較高沸點(例如，180℃或更高之沸點)之溶劑之高效蒸發。此外，焙烤模組501B之各種具體實例可使用真空壓力程式，其經組態以藉由使用回饋壓力控制環路(未示出)控制氣體出口550上之閥V3及氣體入口540A上之閥V1。對於焙烤模組501B之各種具體實例，閥V1可為針閥，且閥V3可為節流閥。圖2B之焙烤模組501B之各種具體實例可具有可根據具體製程之要 求經程式化之真空剖面。焙烤模組501B之各種具體實例可具有用於控制至焙烤腔室510中之溶劑蒸氣SV之流量的控制系統。此類控制系統可具有控制感測器(未示出)，其經組態以量測乾燥腔室510中之溶劑蒸氣SV，以及回饋系統(未示出)，其用於控制溶劑蒸氣入口540B上之閥V2及氣體出口550上之閥V3以便在乾燥腔室510中產生特定溶劑蒸氣SV含量。圖2B之焙烤模組501B之各種具體實例可具有可根據具體製程之要求經程式化之真空剖面。對於焙烤模組501A之各種具體實例，閥V2可為針閥，且閥V3可為節流閥。在本文中所揭示之乾燥模組或焙烤模組之各種具體實例中，引入至製程腔室中之溶劑蒸氣SV可與由基板400上之液體塗層之蒸發產生之溶劑蒸氣SVS相同或實質上相同，且替代地，引入至製程腔室中之溶劑蒸氣SV可不同於由基板400上之液體塗層之蒸發產生之溶劑蒸氣SVS。
表4概述焙烤模組501B之各種具體實例可在加工基板期間提供之操作參數及相關值。
如表4中所概述，對於乾燥模組501B之各種具體實例，基板上之油墨可經由暴露於環境真空而變乾燥，其中油墨之液體成分蒸發並且泵抽出該模組。焙烤模組501B之各種具體實例可經組態以經由高真空泵抽堆疊在延長的時間段內泵抽空腔室而達成1×10-6托或更小之基礎壓力。焙烤模組501B之各種具體實例可經組態以在經由高真空泵抽堆疊在腔室上泵抽以對基板進行乾燥之後，在基板係實質上乾燥之後的相對較短時間段內(例如，在約5s至約60s之範圍內選擇的一段時間內；在各種具體實例中，在約120s至約960s之範圍內選擇的一段時間內)，接近1×10-5托之最大製程真空。焙烤模組501B之各種具體實例可經組態有壓力控制系統，以用於 將壓力主動地控制為隨時間變化的特定設定點壓力(如壓力程式中之一系列步驟所規定，每一步驟規定在特定時間段內隨時間變化的壓力)。對於焙烤模組501B之各種具體實例，壓力可在自環境壓力降至1毫托之設定點範圍內，且壓力控制系統可以設定點之5±%之準確度產生環境壓力。乾燥模組501A之各種具體實例可經組態以使溶劑蒸氣SV流動至乾燥腔室中。可經由控制系統控制溶劑蒸氣SV之流量以在腔室中產生溶劑蒸氣SV之特定蒸氣壓力。焙烤模組501B之各種具體實例可經組態以依±2℃(如相對於跨基板區域之平均溫度所量測)之準確度以及依在跨基板區域之平均溫度周圍±2℃之均勻度，將基板之溫度控制在自環境溫度至350℃之範圍內。焙烤模組501B之各種具體實例可經組態以使用在焙烤腔室之一側上之一或多個氣體入口以及在焙烤腔室之另一側上之一或多個氣體出口，提供跨越基板之表面之氣體流。焙烤模組501B之各種具體實例可經組態以提供經淨化氣體(例如，氮氣、潔淨乾燥空氣或氬氣)作為跨越基板之表面引導之氣體。
對於圖2A之乾燥模組501A及圖2B之焙烤模組501B之各 種具體實例，蒸氣進口閥可經控制以產生隨時間變化之可程式化流動速率，或可經控制以在製程腔室(諸如乾燥模組501A之乾燥腔室510或焙烤模組501B之焙烤腔室515)內產生特定蒸氣壓力。對於本發明教示之熱處理模組之各種具體實例，蒸氣入口可供應特定材料之飽和蒸氣及載氣(例如空氣、氮氣、潔淨乾燥空氣及氬氣)之混合物。在本發明教示之熱處理模組(諸如乾燥模組501A及焙烤模組501B)之各種具體實例中，可控制飽和蒸氣及載氣之混合物以將某些材料(例如氧氣、水蒸氣及臭氧)之污染最小化至低於特定含量。舉例而言，可控制飽和蒸氣及載氣之混合物以將氧氣、水蒸氣及臭氧之污染控制在例如小於約百萬分之一(ppm)百、小於約10ppm、小於約1ppm、小於約十億分之一(ppb)百、小於約10ppb或小於約1ppb。
在乾燥模組501A和焙烤模組501B在之中熱處理製程之各種具體實例中，塗佈有液體油墨之基板可裝載至乾燥腔室中，接著可密封乾燥腔室，可在乾燥腔室內使用真空泵堆疊產生減少的壓力。在基板處於減少的壓力的乾燥腔室中的一段時間期間，油墨中的液體可從基板蒸發且可從乾燥腔室經由泵通口去除。在乾燥製程之各種具體實例中，在基板在減少的壓力下係乾燥的情況下，加熱基板。在乾燥製程之各種具體實例中，在基板在減少的壓力下係乾燥的情況下，可冷卻基板。在乾燥製程之各種具體實例中，在於減少的壓力下對基板進行乾燥之後，期間油墨之至少介於約50%至約99%之間的液體成分已蒸發，可加熱基板一段時間。在本發明教示之熱處理製程之各種具體實例中，在自熱處理模組去除基板之前已去除油墨之實質上所有液體成分。在本發明教示之熱處理製程之各種具體 實例中在於減少的壓力下對基板進行乾燥以使得已蒸發油墨之至少介於約50%至約99%之間的液體成分之後，可經由蒸氣入口將蒸氣引入至腔室中，在此時間期間，蒸氣可與基板在一段時間內相互作用，其後可自熱處理模組之製程腔室排空蒸氣。在本發明教示之熱處理製程之各種具體實例中，在基板暴露於蒸氣時，可加熱基板。對於本發明教示之熱處理製程之各種具體實例，在基板暴露於蒸氣時，可冷卻基板。
圖3A至圖3C係本發明教示之使用噴頭之乾燥模組之各種具體實例的描繪。對於如圖3A至圖3C中所描繪之乾燥模組之各種具體實例，各種噴頭設計可容易地互換，從而為製程開發提供靈活性。接著可在生產期間在具體製程步驟中使用經由針對該具體製程步驟之製程開發所選擇之噴頭設計。與分別地圖1A和圖1B之乾燥模組500A和500B之各種具體實例相比，乾燥模組500A和500B之冷凝板可由圖3A至圖3C之乾燥模組之具體實例之噴頭設計替換。本發明教示之使用噴頭之乾燥模組之各種具體實例可經由連接至真空泵堆疊之抽氣口去除溶劑蒸氣。在經組態有噴頭之乾燥模組之各種具體實例中，與真空源流動連通之真空通口和與氣體源流動連通之氣體通口之組合可經組態於噴頭上。因此，在噴頭表面附近自氣體通口至真空通口(或等效地，自氣體出口至氣體入口)之氣體流可掃除可與噴頭表面接觸或在噴頭表面附近內之溶劑蒸氣。噴頭可以數種方式經組態以確保可均勻地去除蒸氣。舉例而言，均勻配置之噴嘴可製造至噴頭中。替代地，可製造不均勻配置之噴嘴以有意補償在基板之邊緣處或在經塗佈區之邊緣處可能發生之邊緣效應，此類似於上文關於圖1C和圖1D之論述。舉例而言，在其中相對於例如結合基板之邊緣或結合在基板上之 經塗佈區之間的未經塗佈之區的其他區域需要減小的蒸發速率的某些區中，可提供具有減小的面積密集度之真空通口或具有具減小的孔口之真空通口的噴頭，且藉此減少至彼等區中之噴頭中的蒸氣流量。在各種具體實例中，多孔塊體材料可用以製造噴頭，從而提供均勻溶劑去除。
圖3A係可在用於自基板400去除液體油墨之乾燥製程期間使用噴頭290提供溶劑蒸氣SVS之均勻去除之乾燥模組502A之各種具體實例的描述。如圖3A中所描繪之乾燥模組502A之各種具體實例可包含安裝於乾燥腔室510內以便定位於基板支撐設備530上方之噴頭590，該基板支撐設備530可為基板托盤或夾盤。基板支撐設備530可安裝於基板支撐設備基底535上，該基板支撐設備基底535可提供用於基板支撐設備530相對於噴頭590之高度調整。基板托盤530之各種具體實例可具有用於支撐基板400之額外支撐結構534。如圖3A中所描繪，在基板支撐設備530上，可安裝基板400。
乾燥腔室510可具有氣體入口540，其可使氣體與使用閥V1控制之乾燥腔室510流動連通。在乾燥模組502A之各種具體實例中，閥V1可為針閥。根據本發明教示，經由氣體入口540供應之氣體可包含氮氣、潔淨乾燥空氣以及氬氣。另外，可控制經由氣體再填充口540供應之氣體，以保持規定的最大量之氧氣、濕氣、臭氧成分，或其組合。舉例而言，可控制飽和蒸氣及載氣之混合物以將氧氣、水蒸氣及臭氧之污染控制在例如小於約百萬分之一(ppm)百、小於約10ppm、小於約1ppm、小於約十億分之一(ppb)百、小於約10ppb或小於約1ppb。乾燥模組502A之各種具體實例可經組態以使得溶劑蒸氣SV可經由可使用閥V2控制之溶劑蒸氣入 口540B與乾燥腔室510流動連通。在乾燥模組501A之各種具體實例中，閥V2可為針閥。噴頭590可經由排氣口550與真空泵堆疊流動連通。可使用閥V3控制自腔室510經由噴頭590通過排氣口550之氣體流。在乾燥模組502A之各種具體實例中，閥V3可為節流閥。在本文中所揭示之乾燥模組或焙烤模組之各種具體實例中，引入至製程腔室中之溶劑蒸氣SV可與由基板400上之液體塗層之蒸發產生之溶劑蒸氣SVS相同或實質上相同，且替代地，引入至製程腔室中之溶劑蒸氣SV可不同於由基板400上之液體塗層之蒸發產生之溶劑蒸氣SVS。
除本發明教示之乾燥模組502A之特徵之外，乾燥模組502B之具體實例還可包含邊緣護罩560。對於乾燥模組502B之各種具體實例，邊緣護罩560可提供蒸氣罩蓋，其可防止或極大程度上最少化可在基板之邊緣處發生之溶劑蒸氣擴散，以及防止或極大程度上最少化氣體在噴頭之邊緣處流入。另外，使用經組態有邊緣護罩之噴頭之乾燥腔室之各種具體實例可最大化由噴頭所捕獲之溶劑蒸氣。除乾燥模組502A和502B之特徵之外，圖3C之乾燥模組502C還描繪本發明教示之可經組態有多孔板595之噴頭590之具體實例。對於此類具體實例，可為可能的係溶劑或溶劑蒸氣可截留在多孔板595之孔內。可例如通過引入加熱器(未示出)以加熱多孔板595來解決多孔板595中之此類溶劑或溶劑蒸氣截留。舉例而言，在清洗或維護過程期間，可加熱多孔板以確保有效去除多孔板內截留之溶劑或溶劑蒸氣。舉例而言，在清洗或維護過程期間，可加熱多孔板595以確保有效去除多孔板595內截留之溶劑或溶劑蒸氣。在各種具體實例中，對多孔板之此類加熱可與經由多孔板之抽真空組合以改良去除截留之溶劑之 效率。
對於分別地圖3A至圖3C之乾燥模組502A至502C中之任一者的各種具體實例，可調整基板支撐設備530以便在噴頭590與基板400之間產生可控距離間隙G。根據本發明教示，對於乾燥模組502A之各種具體實例，在乾燥製程期間，噴頭590與基板400之間的間隙距離G可介於約1mm至約100mm之間。對於乾燥模組500A之各種具體實例，在乾燥製程期間，冷凝板520與基板400之間的間隙距離G可介於約2mm至約50mm之間。在分別地圖3A至圖3C之乾燥模組502A至502C中之任一者之各種具體實例中，噴頭可經組態以被冷卻或加熱。在圖3A至圖3C之乾燥模組之各種具體實例中，可將噴頭之溫度控制在介於環境溫度與約200℃之間的範圍內。對於圖3A至圖3C之乾燥模組之各種具體實例，可將噴頭之溫度控制在介於環境溫度與約100℃之間的範圍內。在圖3A至圖3C之乾燥模組之各種具體實例中，可將噴頭之溫度控制在介於環境溫度與約60℃之間的範圍內。對於圖3A至圖3C之乾燥模組之各種具體實例，可將噴頭之溫度控制在介於10℃至60℃之間的範圍內。根據本發明教示，環境溫度可介於約15℃至約85℃之間。
分別地圖3A至圖3C之乾燥模組502A至502C之各種具體實例可經組態以加熱或冷卻基板400，此類似於本文中所描述之乾燥模組及焙烤模組。在各種具體實例中，基板固持器530可為具有整合式加熱、冷卻元件或其組合之夾盤。在乾燥模組502A至502C之各種具體實例中，遠端加熱元件(諸如IR加熱器)可用以加熱基板400。乾燥模組502A至502C之各種具體實例經組態以將基板400之溫度控制為在介於10℃至約300℃之 間的範圍內之溫度。對於乾燥模組502A至502C之各種具體實例，溫度控制可將基板400提供於在介於約-20℃至約80℃之間的範圍內的溫度下。乾燥模組502A至502C之各種具體實例經組態以將基板400之溫度控制為在介於環境溫度與200℃之間的範圍內之溫度。
如前文針對本發明教示之乾燥模組之各種具體實例所描述，分別地如圖3A至圖3C中所描繪之乾燥模組502A至502C可經組態以使得真空泵堆疊可將乾燥腔室510降至高真空，此可促進甚至具有相對較高沸點(例如，180℃或更高之沸點)之溶劑之高效蒸發。此外，乾燥模組502A至502C之各種具體實例可使用真空壓力程式，其經組態以藉由使用回饋壓力控制環路(未示出)控制氣體出口550上之閥V3及氣體入口540A上之閥V1。對於乾燥模組502A至502C之各種具體實例，閥V1可為針閥，且閥V3可為節流閥。分別地圖3A至圖3B之乾燥模組502A至502C之各種具體實例可具有可根據具體製程之要求經程式化之真空剖面。乾燥模組502A至502C之各種具體實例可具有用於控制至乾燥腔室510中之溶劑蒸氣SV之流量的控制系統。此類控制系統可具有控制感測器(未示出)，其經組態以量測乾燥腔室510中之溶劑蒸氣SV，以及回饋系統(未示出)，其用於控制溶劑蒸氣入口540B上之閥V2及氣體出口550上之閥V3以便在乾燥腔室510中產生特定溶劑蒸氣SV含量。對於乾燥模組501A之各種具體實例，閥V2可為針閥，且閥V3可為節流閥。
對於圖3A至圖3C中所描繪之乾燥模組之各種具體實例，修改諸如基板支撐設備與噴頭之間的溫度差、基板與噴頭之間的間隙、真空壓力程式之參數的參數以及調整跨基板之溶劑蒸氣分壓的靈活性為製程 開發以及提供用於製造工具之固定參數集合提供靈活性。
表5概述乾燥模組502A、502B及502C之各種具體實例可在加工基板期間提供之操作參數及相關值。
如表5中所概述，對於乾燥模組502A、502B或502C之各種具體實例，基板上之油墨可經由暴露於逆向噴頭而變乾燥，其中油墨之液體成分蒸發並且經由逆向噴頭泵抽出該模組。乾燥模組502A、502B或502C之各種具體實例可經組態以經由高真空泵抽堆疊在延長的時間段內泵抽空腔室而達成1×10-6托或更小之基礎壓力。乾燥模組502A、502B或502C之各種具體實例可經組態以在經由高真空泵抽堆疊在腔室上泵抽以對基板進行乾燥之後，在基板係實質上乾燥之後的相對較短時間段內(例如，在約5s至約60s之範圍內選擇的一段時間內；在各種具體實例中，在約120s至約960s之範圍內選擇的一段時間內)，接近1×10-5托之最大製程真空。乾燥模組502A、502B或502C之各種具體實例可經組態有壓力控制系統，以用於將壓力主動地控制為在自環境壓力降至1毫托之設定點範圍內之隨時間變化的特定設定點壓力(如壓力程式中之一系列步驟所規定，每一步驟規定在特定時間段內隨時間變化的壓力)，且壓力控制系統可以設定點之5±%的準確度產生環境壓力。如表5中所指示，乾燥模組502A、502B或502C之各種具體實例可經組態以將基板與逆向噴頭之間的間隙控制在自1mm至100mm之範圍內。乾燥模組502A、502B或502C之各種具體實例可經組態以使溶劑蒸氣SV流動至乾燥腔室中。可經由控制系統控制溶劑蒸氣SV之流量以在腔室中產生溶劑蒸氣SV之特定蒸氣壓力。
圖4A係根據本發明教示之焙烤模組之各種具體實例之描述。對於如圖4A中所描繪之焙烤模組之各種具體實例，可控制焙烤模組之過程環境以例如使用過濾系統限制通常為超低含量的顆粒含量。對於各種焙烤模組，可形成低顆粒環境，諸如符合國際標準組織標準(ISO)14644-1：1999，「Cleanrooms and associated controlled environments-Part 1：Classification of air cleanliness」，如由類別1至類別5所規定。對於如圖4A中所描繪之焙烤模組之各種具體實例，可將焙烤模組之製程環境控制為例如惰性氣體環境。對於OLED裝置之各種具體實例，惰性氣體環境可由例如但不限於選自氮氣、鈍氣中之任一者以及其組合之氣體提供。除其中可將反應性物質控制為規定含量的惰性氣體環境之外，額外氣體環境還可包含氮氣及氧氣之製程環境，例如但不限於其中氧氣可在製程開發期間變化高達20%(V/V)的製程環境。
對於圖4A之焙烤模組600A之各種具體實例，在腔室610內，在圖4A中描繪為HB1、HB2及HB3之多個加熱器塊可以能夠加工在圖4A中描繪為400A及400B之多個基板的製程堆疊的形式安裝於腔室610 中。在焙烤模組600A之各種具體實例中，在圖4A中描繪為HB1、HB2及HB3之加熱器塊可達到350℃之最高溫度。在各種具體實例中，在圖4A中描繪為620A、620B及620C之散熱板對可經組態於每一加熱器塊上，且如圖4A中所描繪，來自兩個相鄰加熱器塊中之每一者之散熱板中的每一者可處於在圖4A中描繪為630A及630B之基板支撐設備上方及下方，其中每一基板支撐設備佔據焙烤模組600A內之製程子腔室或狹縫。如在作為圖4A之焙烤模組600A之側視圖的圖4B中所展示，本發明教示之焙烤模組600A之各種具體實例可具有前面板640，其具有在圖4A中描繪為650A及650B之離散狹縫閥，其經組態以使得當其對基板(諸如圖4B之基板400A及400B)敞開時，可在實質上不影響另一位置中之基板之溫度的情況下，將該基板裝載及卸載至基板支撐設備(諸如圖4B之基板支撐設備630A及630B)上之特定狹縫上。
在圖4A及圖4B之焙烤模組600A之各種具體實例中，可由一或多個相關聯加熱器塊加熱散熱板。在圖4A及圖4B之焙烤模組600A之各種具體實例中，加熱器塊可由多個加熱元件組成，每一此類加熱元件將熱遞送至散熱器板之特定區。在圖4A及圖4B之焙烤模組600A之各種具體實例中，散熱器板分散來自一或多個加熱器塊之熱量，從而形成更均勻溫度分佈。圖4A及圖4B之焙烤模組600A之各種具體實例可經組態以依跨基板區域小於平均基板溫度之±10%、平均基板溫度之±5%、平均基板溫度之±2%或平均基板溫度之±1%的溫度變化均勻地加熱基板。
對於本發明教示之圖4A及圖4B之焙烤模組600A之各種具體實例，高純度氣體PG1可經由製程氣體入口700A以及經由焙烤腔室入口 705A及705B與焙烤腔室610可控地流動連通。在圖4A及圖4B之焙烤模組600A之各種具體實例中，高純度製程氣體PG1可首先經純化以最小化某些反應性物質(例如氧氣、水蒸氣或臭氧)之污染，使得每一反應性物質之含量小於例如介於約1ppb至約100ppm之間。根據本發明教示，且如圖4A中所描繪之雙向陰影線所指示，焙烤模組600A可經組態以再循環來自其中定位有基板之每一子腔室或狹縫之側的製程氣體。如由圖4A之編號為2-D之追蹤通過焙烤腔室610之製程氣體之流量的流動箭頭所描繪，製程氣體可自焙烤腔室610流動通過腔室出口710A及710B，其中再循環返迴路徑經由焙烤腔室入口705A及705B回到腔室中。在各種具體實例中，焙烤腔室經組態以在惰性氣體環境(例如氮氣或鈍氣環境，諸如氬氣或氮氣及鈍氣之組合)中操作。
在圖4A及圖4B之焙烤模組600A之各種具體實例中，焙烤腔室經組態以與具有例如低濃度之某些污染物物質(諸如臭氧或水蒸氣)之額外高純度製程氣體源一起操作。舉例而言，高純度製程氣體PG2可為具有低濃度之臭氧或水蒸氣的高純度氧氣源。高純度製程氣體PG2可經由製程氣體入口700B以及經由焙烤腔室入口705A及705B與焙烤腔室610流動連通。在各種具體實例中，製程氣體經由入口再循環至焙烤腔室中。類似地，高純度潔淨乾燥空氣(CDA)可具有低濃度之臭氧或水蒸氣。潔淨乾燥空氣可經由製程氣體入口700C以及經由焙烤腔室入口705A及705B與焙烤腔室610流動連通。
對於本發明教示之焙烤腔室600A之各種具體實例，保持製程氣體在模組中大體上向下流動以便朝向腔室之底部驅動模組中之顆粒且 避免將彼等顆粒引導至基板上可為合乎需要的。因此，在各種具體實例中，製程氣體可經由位於焙烤腔室610之頂半部中之焙烤腔室入口705B再循環至焙烤腔室610中。因此，在各種具體實例中，製程氣體可經由圖4A中所描繪之處於焙烤腔室610之底半部中之第一出口710A及710B再循環出焙烤腔室。在各種具體實例中，製程氣體再循環至焙烤腔室中且經由包含線、歧管、分流器、閥以及類似者之各種流體系統進行分配。舉例而言，在圖4A中，製程氣體可經由線L2與焙烤腔室610流動連通且接著分入腔室製程氣體線L3A及L3B，至焙烤腔室610中之該氣體流可由閥V1至V8控制。如圖4A中所描繪，製程氣體可經由每一基板托盤630A及630B上方之加熱器塊HB1、HB2及HB3或散熱器板620A、620B及620C再循環且接著向下引導至基板托盤630A及630B上，以便實現製程氣體自每一基板托盤630A及630B之中心至每一基板托盤630A及630B之邊緣之流動。當基板(諸如圖4A之基板400A及400B)裝載至焙烤腔室610中之狹縫中時，如圖4A中所描繪之所得製程氣體流將為自每一基板之中心至邊緣。在各種具體實例中，可由加熱器塊HB1、HB2及HB3或散熱板620A、620B及620C將製程氣體加熱至高達規定的製程溫度，使得在流動出加熱器塊或散熱器板且向下至基板上時，製程氣體可實質上處於在製程之規定偏差內的目標基板溫度下。在焙烤模組600A之各種具體實例中，可經由一個通口(諸如焙烤腔室入口705B)提供向下流動至基板上之製程氣體。根據本發明教示，此類入口(諸如圖4A之焙烤腔室入口705B)可實質上定位於焙烤腔室610內之基板位置之中心區中。在焙烤模組600A之各種具體實例中，可經由實質上在焙烤腔室610內之基板位置之中心區中之多個通口提供向下流動至基板上之製程 氣體。在各種具體實例中，可經由分佈於焙烤腔室610內之基板位置上方之多個通口提供向下流動至基板上之氣體。
在本發明教示之焙烤模組之各種具體實例中，製程氣體可以類似於或大於焙烤模組製程腔室(諸如焙烤模組600A之焙烤腔室610)內部之環境壓力的壓力循環通過圖4A之焙烤腔室610。在焙烤模組之各種具體實例中，製程氣體可以實質上高於焙烤模組內部之環境壓力的壓力循環通過焙烤腔室，使得製程氣體之相對較高壓力提供通過本文前述之焙烤腔室之足夠製程流。在本發明教示之焙烤模組之各種具體實例中，可提供大於焙烤腔室(諸如圖4A之焙烤腔室610)內部之環境壓力至少介於約10psi至約160psi之間的規定壓力下的經提供以跨基板表面流動之製程氣體。在焙烤模組600A之各種具體實例中，處於高壓(相對於環境壓力)下之此類氣體可由發源於相對較高壓力下之外部氣體源直接供應，例如自源PG1、PG2或CDA分別通過氣體入口700A、700B及700C供應，該相對較高壓力經由壓力調節器(例如，壓力或流量控制模組F1、F2或F3)減小至目標供應壓力。在各種具體實例中，可經由氣體再循環系統供應此類相對較高壓力氣體，藉以引導處於環境壓力下之再循環的氣體通過閥V6至壓力累積模組730中，該壓力累積模組730經組態以使用泵將來自再循環系統之氣體聚集至累積腔室中，以便在目標供應處產生再循環的氣體之供應，接著可將該再循環的氣體引導通過V5至入口705A中。
在焙烤模組600A之各種具體實例中，可經由流量控制模組(未示出)(例如，包含經由電子控制器耦合到可調整蝶形閥或針閥之氣體流感測器的流量控制模組)或在線L3A上之壓力控制模組(未示出)(例如， 包含經由電子控制器耦合到可調整壓力調節器之壓力感測器的壓力控制模組)控制壓力或流量，以產生至基板上之特定流量。在各種具體實例中，製程氣體可經由外部氣體供應器提供至焙烤腔室中，且此類製程氣體提供至焙烤腔室之主體中。
對於本發明教示之焙烤模組之各種具體實例，可根據各種系統要求以熱方式調節製程氣體。
舉例而言，在本發明教示之焙烤模組之各種具體實例中，製程氣體可在引入至焙烤腔室中之前被引導通過氣體加熱模組。舉例而言，圖4A中所描繪之用於製程模組600A之製程氣體之任何源可在進入焙烤腔室610之前通過製程氣體加熱器。根據焙烤模組600A之各種具體實例，製程氣體加熱設備720A可加熱來自製程氣體源之製程氣體，以及用製程氣體加熱設備720B加熱再循環的製程氣體；兩者皆係在製程氣體進入焙烤腔室610之前加熱製程氣體。對於焙烤模組600A之各種具體實例，製程氣體加熱設備720A及720B可在將製程氣體引入至焙烤腔室中之前將製程氣體加熱至大於約100℃之溫度。在焙烤模組600A之各種具體實例中，製程氣體加熱設備720A及720B可在將製程氣體引入至焙烤腔室中之前將製程氣體加熱至大於約200℃之溫度。對於焙烤模組600A之各種具體實例，製程氣體加熱設備720A及720B可在將製程氣體引入至焙烤腔室中之前將製程氣體加熱至大於約300℃之溫度。
此外，在製程氣體經由一或多個出口流動出焙烤腔室之後，可引導氣體通過氣體冷卻模組。如圖4A中所描繪，製程氣體可經由製程氣體出口710A及710B流量出製程腔室610，且至返回線L4中，且接著被引 導通過氣體冷卻設備740。氣體冷卻設備740可將製程氣體冷卻至低於特定目標溫度。如圖4A中所描繪，氣體可在被引導至氣體加熱設備720B中之前被引導通過氣體冷卻設備740。在圖4A中，在氣體冷卻設備740與氣體加熱設備720B之間的流動路徑中，描繪氣體純化設備760及氣體過濾設備770。給定當在極高溫下操作時可為不相容或低效的各種氣體純化模組及顆粒過濾模組所需之操作條件，將氣體冷卻至低於特定溫度以有助於純化及過濾功能可為合乎需要的。根據圖4A之焙烤模組600A之各種具體實例，氣體冷卻設備740可將製程氣體冷卻至小於約100℃。對於圖4A之焙烤模組600A之各種具體實例，氣體冷卻設備740可將製程氣體冷卻至小於約50℃。在圖4A之焙烤模組600A之各種具體實例中，氣體冷卻設備740可將製程氣體冷卻至小於約30℃。在焙烤模組600A之各種具體實例中，可在與焙烤腔室610流動連通之排氣線中提供風機或排氣泵750以經由排氣口715將氣體流驅動至排氣裝置。
對於焙烤模組600A之各種具體實例，製程氣體可通過顆粒過濾器設備或純化設備以提供減少的顆粒或提高的化學純度。在焙烤模組600A之各種具體實例中，氣體純化設備760及風機或再循環泵755定位於顆粒過濾設備770上游，使得在再循環的製程氣體進入焙烤腔室610之前，在氣體純化設備760或風機或再循環泵755內產生之顆粒可更有效地被顆粒過濾設備770捕獲。在焙烤模組600A之各種具體實例中，風機或再循環泵755可在整個循環系統中提供足夠的製程氣體流量，以及提供通過焙烤腔室之足夠的製程氣體流量。
在各種具體實例中，在製程氣體循環期間，製程氣體可循環 通過包含受閥V12控制之線L5及受閥V13控制之線L6之氣體純化支路，其可控制製程氣體之流量以使得再循環的製程氣體的一部分在給定時間流動通過氣體純化設備760。在各種具體實例中，可在給定時間引導小於10%、小於20%或小於50%之再循環的氣體流通過氣體純化設備760。在各種具體實例中，可在給定時間引導流動通過再循環迴路之實質上所有的再循環的氣體通過氣體純化設備760。在各種具體實例中，氣體純化設備可經組態以自製程氣體去除雜質及反應性物質，諸如氧氣、濕氣及臭氧。舉例而言，氣體純化設備760可去除雜質及反應性物質，諸如氧氣、水蒸氣及臭氧，以及在由於加工基板而產生製程氣體流之各種溶劑蒸氣，以使其小於約百萬分之一(ppm)百、小於約10ppm、小於約1ppm、小於約十億分之一(ppb)百、小於約10ppb或小於約1ppb。在各種具體實例中，氣體純化設備經組態有化學過濾器、機械過濾器或冷捕集器或其組合以用於去除雜質及反應性物質。
在各種具體實例中，在製程氣體循環期間，製程氣體可循環通過包含受閥V15控制之線L8及受閥V16控制之線L9之氣體過濾支路，其可控制製程氣體之流量以使得再循環的製程氣體的一部分在給定時間流動通過氣體過濾設備770。在各種具體實例中，可在給定時間引導小於10%、小於20%或小於50%之再循環的氣體流通過氣體過濾設備770。在各種具體實例中，可在給定時間引導流動通過再循環迴路之實質上所有的再循環的氣體通過氣體過濾設備770。在各種具體實例中，通過氣體過濾設備770之氣體流的量可受流量控制模組(未示出)主動控制。在流量控制模組之各種具體實例中，可藉由例如由於沿著支路中之每一線之管路或任何孔口之直 徑以及跨越任何元件(諸如過濾元件)之壓降引起的對沿著再循環系統中之每一支路流動的相對阻力形成引導至氣體純化支路中之氣體流的量。在焙烤模組600A之各種具體實例中，氣體流氣體過濾設備770可經組態有過濾器，諸如HEPA或ULPA過濾單元。
圖4C描繪根據本發明教示之焙烤模組600B之具體實例。焙烤模組600B可具有如本文中先前針對圖4A之焙烤模組600A所述之所有特徵，且另外可具有圍繞焙烤模組之輔助罩殼，例如輔助焙烤腔室罩殼615，其在圖4C中描繪為圍封焙烤腔室610。對於本發明教示之焙烤模組之各種具體實例，焙烤腔室可不被充分地氣密密封以支援維持具有足夠低含量之某些污染物物質之製程氣體環境。舉例而言，本發明教示之焙烤模組之各種具體實例可不具有充分密封以支援將本發明教示之各種焙烤模組之製程氣體環境維持在規定純度含量。舉例而言，本發明教示之焙烤模組之各種具體實例之製程氣體環境可將各種雜質及反應性物質(如氧氣、水蒸氣或臭氧)限制在例如小於1000ppm、例如小於1ppm或例如小於1ppb之污染含量。
在此情況下，引入圍繞內部焙烤模組之輔助罩殼以提供充分密封環境可為合乎需要的。根據本發明教示之各種具體實例，製程氣體可循環通過輔助焙烤腔室罩殼615。舉例而言，圖4C中所描繪之過程氣體中之任一者或其任何組合可流動通過製程氣體線L2且傳送通過製程線L3B，可使製程氣體循環通過輔助焙烤腔室入口705B，借此流動通過輔助焙烤腔室罩殼615。在各種具體實例中，除如圖4C中所展示之入口705B之外，焙烤模組還可經進一步組態以包含連接至線L3B之另一類似的入口，其如在圖4A 中所提供地將製程氣體直接供應至焙烤腔室610中。在各種具體實例中，內部腔室610之頂部可配備有孔口、狹縫或孔洞以提供用於氣體自入口705B至腔室610中之向下流動。可經由焙烤腔室出口710A及焙烤腔室出口710B循環出輔助焙烤腔室罩殼615。關於狹縫閥結合用於基板裝載及卸載之基板狹縫之使用，如圖4C中所描述，在製程模組600B之各種具體實例中，可提供滑動閥作為輔助罩殼之部分，且可使內部焙烤模組之前部敞開以便提供自由出入(經由狹縫閥)基板狹縫。在各種具體實例中，除如圖4C中所展示之出口710A及710B之外，焙烤模組還可經進一步組態以包含連接至線L4之另一組類似出口，其如在圖4A中提供地直接自焙烤腔室610接收製程氣體。在各種具體實例中，內部腔室610之外圍空腔之底部可配備有孔口、狹縫或孔洞以提供用於氣體自焙烤腔室之中心循環至側外圍空腔中且接著經由出口710A及710B離開焙烤模組之向下流動。
除提供惰性氣體環境之外，焙烤模組(諸如，如圖4A至圖4C中所描繪之本發明教示之焙烤模組600A及600B)之各種具體實例還可經組態有氣體純化系統，其能夠限制可使在OLED裝置製造中所使用之各種材料降級之反應性物質。此類反應性物質可包含例如但不限於水蒸氣、氧氣及臭氧，以及在製造各種OLED裝置期間用於各種油墨中之溶劑之各種有機溶劑蒸氣。圖4A至圖4C中所描繪之焙烤模組之各種具體實例可具有可視所要之製程氣體環境之性質選擇性地使用之氣體純化器。
表6概述焙烤模組600A及600C之各種具體實例可在加工基板期間提供之操作參數及相關值。
如表6中所概述，焙烤模組600A及600C之各種具體實例 可經組態有基板可同時置放至其中以進行熱處理的介於2個與20個之間的狹縫。可提供焙烤模組600A及600C之各種具體實例以使得主要腔室材料係不鏽鋼。焙烤模組600A及600C之各種具體實例可經組態以與由經純化氮氣、經純化潔淨乾燥空氣或氮氣及氧氣之規定混合物組成之製程環境一起操作。焙烤模組600A及600C之各種具體實例可經組態以依相對於平均溫度(如跨基板區域之平均值)±3℃之溫度準確度以及在跨基板區域之平均溫度(如跨基板區域之平均值)周圍±2%之溫度均勻度，將被置放於特定狹縫中之基板自環境溫度加熱至高達350℃。
儘管已經結合特定具體實例描述了本發明之原理，但應明確瞭解，此等描述僅係為了舉例並且並不意欲限制本發明之範圍。已經出於說明和描述之目的提供了本文中已揭示之內容。其並非意欲為窮盡性的或將本發明限制為所描述之精確形式。對熟習此項技術之從業者而言，諸多修改及變化將顯而易知。選擇並描述所揭示之內容以便最佳地解釋所述領域所揭示之具體實例的原理和實際應用，藉此使得熟習此項技術者能夠瞭解適合於所涵蓋之特定用途之各種具體實例及各種修改。意欲藉由所附申請專利範圍及其等效物界定本發明之範圍。
圖1A及圖1B係大體說明本發明教示之使用冷凝板之乾燥模組之各種具體實例的示意性呈現。圖1C係具有可與本發明教示之乾燥模組之各種具體實例一起使用之冷凝板的乾燥模組之修改。圖1D係圖1C中指示之乾燥模組之區的放大視圖。
圖2A及圖2B係大體說明本發明教示之使用真空腔室之乾 燥模組之各種具體實例的示意性呈現。
圖3A至圖3C係大體說明本發明教示之使用噴頭之乾燥模組之各種具體實例的示意性呈現。
圖4A係大體說明本發明教示之焙烤模組之各種具體實例的示意性呈現。圖4B係如圖4A中所展示之焙烤模組之具體實例的側視圖。圖4C係大體說明本發明教示之焙烤模組之各種具體實例的示意性呈現。
400‧‧‧基板
500A‧‧‧乾燥模組
510‧‧‧乾燥腔室
520‧‧‧冷凝板
522‧‧‧冷凝支撐結構
530‧‧‧基板支撐設備
535‧‧‧基板支撐設備
540‧‧‧氣體再填充口
550‧‧‧排氣口
SVS‧‧‧溶劑蒸氣
V1‧‧‧閥
V2‧‧‧閥

Claims (15)

  1. 一種用於加工基板之方法，其包括：將液體油墨塗佈於基板上，其中該液體油墨係包括載劑液體及成膜材料之調配物；將該基板定位於乾燥模組之乾燥腔室中，其中該乾燥腔室包括：基板支撐設備，其用於支撐該基板；冷凝板，其定位於該基板支撐設備上方，其中該冷凝板之與該基板對置之表面經組態以在該冷凝板之與該基板對置之該表面與該基板之間提供至少兩個間隙距離；且其中該至少兩個間隙距離中之第一間隙距離定位於該基板上之第一區域上，且該至少兩個間隙距離中之第二間隙距離定位於該基板上之第二區域上；將真空應用於該乾燥腔室；及對該乾燥腔室中之該基板進行乾燥，其中經組態有至少兩個間隙距離之該冷凝板提供對該基板之均勻乾燥。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其進一步包括在對該基板進行乾燥之前或期間，控制該基板及該冷凝板之溫度。
  3. 如申請專利範圍第2項之方法，其中相對於該冷凝板之受控溫度，維持該基板之受控溫度。
  4. 如申請專利範圍第3項之方法，其中該基板之該受控溫度維持在與該冷凝板之該受控溫度相比為較高的溫度下。
  5. 如申請專利範圍第2項之方法，其中控制該基板之該溫度係藉由控制 該基板支撐設備之溫度進行。
  6. 如申請專利範圍第2項之方法，其中控制該基板之該溫度係藉由控制遠端加熱方法進行。
  7. 如申請專利範圍第7項之方法，其中該遠端加熱方法係使用紅外線源加熱該基板之方法。
  8. 如申請專利範圍第2項之方法，其中該基板之該溫度被控制在介於約40℃至約300℃之間的範圍內。
  9. 如申請專利範圍第2項之方法，其中該冷凝板之該溫度被控制在介於約-10℃至約15℃之間的範圍內。
  10. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該基板之第一區具有跨該第一區為均勻的載劑液體蒸氣濃度。
  11. 如申請專利範圍第10項之方法，其中該冷凝板與該基板之該第一區之間的該第一間隙為約1毫米至約20毫米。
  12. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該基板之第二區具有跨該第二區為不均勻的載劑液體蒸氣濃度。
  13. 如申請專利範圍第12項之方法，其中該冷凝板與該基板之該第二區之間的該第二間隙比該第一間隙大至少1毫米。
  14. 如申請專利範圍第1項之方法，其中在乾燥期間應用於該乾燥腔室之該真空係小於或等於約1×10-5托。
  15. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該乾燥模組進一步包括接近於該基板定位之邊緣護罩。
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