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蒸发源

阅读:1058发布:2020-06-03

IPRDB可以提供蒸发源专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且描述一种用于金属或金属合金的蒸发源(100)。蒸发源包括:蒸发坩锅(104),其中蒸发坩锅配置为蒸发金属或金属合金;分布管(106),具有一或多个出口(712),沿着分布管的长度提供,其中分布管流体连通于蒸发坩锅,其中分布管进一步包括第一外部管(234)和第一内部管(232),以及其中分布管和蒸发坩锅提供成单一件。,下面是蒸发源专利的具体信息内容。

1.一种用于金属或金属合金的蒸发源,所述蒸发源包括:蒸发坩锅,其中所述蒸发坩锅配置为蒸发所述金属或所述金属合金;

分布管,具有一或多个出口,沿着所述分布管的长度提供,其中所述分布管流体连通于所述蒸发坩锅,其中所述分布管包括第一外部管和第一内部管,以及

其中所述分布管和所述蒸发坩锅提供成单一件。

2.如权利要求1所述的蒸发源,其中所述蒸发坩锅进一步包括第二外部管和第二内部管。

3.如权利要求2所述的蒸发源,其中所述蒸发坩锅的所述第二外部管和所述第二内部管提供成所述单一件的一部分。

4.如权利要求3所述的蒸发源,其中所述单一件以焊接或烧结的方式提供。

5.如权利要求1至4任一项所述的蒸发源,其中所述分布管进一步包括第一加热元件,所述第一加热元件布置于所述第一内部管的内部,和/或其中所述蒸发坩锅进一步包括第二加热元件,所述第二加热元件布置于所述第二内部管的内部。

6.如权利要求1至5任一项所述的蒸发源,其中所述蒸发坩锅和所述分布管由钼或钽制成。

7.如权利要求1至6任一项所述的蒸发源,其中所述一或多个出口为喷嘴,所述喷嘴沿着蒸发方向延伸。

8.如权利要求7所述的蒸发源,其中所述蒸发方向基本上水平。

9.如权利要求1至8任一项所述的蒸发源,其中所述分布管为蒸汽分布喷头,所述蒸汽分布喷头包括所述一或多个出口,特别是其中所述蒸汽分布喷头为线性蒸汽分布喷头,所述线性蒸汽分布喷头提供线性源用于所述金属或所述金属合金的蒸汽。

10.如权利要求1至9任一项所述的蒸发源,其中所述分布管包括开口,所述开口利用螺丝或螺钉而可密封的,用于将蒸发材料填充于所述蒸发源中或所述蒸发坩锅中。

11.一种用于金属或金属合金的蒸发源阵列,所述蒸发源阵列包括:如权利要求1至10任一项所述的第一蒸发源;以及

如权利要求1至10任一项所述的至少第二蒸发源,

其中所述第一蒸发源的一或多个出口的至少第一出口和所述第二蒸发源的一或多个出口的至少第二出口具有25mm或更少的距离。

12.如权利要求11所述的蒸发源阵列,其中所述分布管在蒸发期间绕着轴是可旋转的;

以及进一步包括:

一或多个支撑件,所述支撑件用于所述分布管,其中所述支撑件可连接于第一驱动器或包括所述第一驱动器,其中所述第一驱动器配置为用于所述一或多个支撑件和所述分布管的平移运动。

13.操作如权利要求11至12任一项所述的蒸发源阵列的方法,其中所述第一蒸发源的蒸发材料是银且所述第二蒸发源的蒸发材料是镁。

14.操作如权利要求13所述的蒸发源阵列的方法,其中所述第一蒸发源的所述蒸发材料和所述第二蒸发源的所述蒸发材料以1:1≤Ag:Mg≤7:1的比例蒸发。

15.如权利要求1至10任一项所述的蒸发源,其中所述分布管具有非圆形截面,所述非圆形截面垂直于所述分布管的长度,所述非圆形截面具有对应于三角形的一部分的主要截面,特别是其中垂直于所述分布管的长度的截面为具有圆角和/或截角的三角形。

说明书全文

蒸发源

技术领域

[0001] 本发明的实施方式涉及沉积金属材料,金属材料例如为用于有机发光二极管(OLED)制造。具体来说,实施方式涉及蒸发金属和金属合金。特别是,实施方式涉及一种用于金属或金属合金的蒸发源、一种用于金属或金属合金的蒸发源阵列以及一种操作蒸发源阵列的方法。

背景技术

[0002] 金属蒸发器为用于制造有机发光二极管(organic light-emitting diodes,OLED)的工具。有机发光二极管为发光二极管的一种特别的形式,在有机发光二极管中,发光层包括特定的有机化合物的薄膜。有机发光二极管使用于制造显示信息的电视屏幕、计算机显示器、移动电话、其他手持装置等。有机发光二极管也可使用于一般空间照明。有机发光二极管显示器的可行的颜色、亮度和视角的范围大于传统液晶显示器(LCD)的可行的颜色、亮度和视角的范围,因为有机发光二极管像素直接发光且不需要背光。因此,有机发光二极管显示器的能量损耗大量地少于传统的液晶显示器的能量损耗。此外,有机发光二极管可制造于柔性的基板上的事实而产生更多的应用。典型的有机发光二极管显示器例如可包括有机材料层,所述有机材料层位于两个电极之间,此两个电极以形成矩阵显示面板的方式全部沉积于基板上,矩阵显示面板具有独立可激励的像素。有机发光二极管通常置于两个玻璃面板之间,且玻璃面板的边缘被密封以封装有机发光二极管于其中。
[0003] 有机发光二极管显示器或有机发光二极管照明应用包括多种有机材料和金属或金属合金的堆叠,金属或金属合金例如是在真空中蒸发。对于制造有机发光二极管堆叠来说,可期望两种或更多种金属或金属合金的共蒸发(co-evaporation)。
[0004] 典型的有机发光二极管显示器例如是可包括有机材料层,所述有机材料层位于两个电极之间,此两个电极全部沉积于基板上。这些电极之一包含透明的导电层,例如是氧化铟锡(ITO)或其他透明导电氧化物(transparent conductive oxide,TCO)材料。第二个电极包含金属或金属合金。作为用于降低电子亲和性的层或保护层,时常在阴极和电子传输层之间为非常薄的氟化锂层,可沉积氟化铯或银。
[0005] 鉴于金属蒸发的高温,在有机发光二极管制造期间,基板和/或其他部件上的热负载可能是高的。因此,改善的金属或金属合金的蒸发装置和改善的金属或金属合金的蒸发是有需要的。

发明内容

[0006] 鉴于上述,提供一种用于金属或金属合金的蒸发源、一种蒸发源阵列和一种操作蒸发源阵列的方法。进一步的优点、特征、方面和细节从附属的权利要求书、说明书和附图清楚可见。
[0007] 根据实施方式,提供一种用于金属或金属合金的蒸发源。蒸发源包括:蒸发坩锅,其中蒸发坩锅配置为蒸发金属或金属合金;分布管,具有一或多个出口,沿着分布管的长度提供,其中分布管流体连通于蒸发坩锅,其中分布管进一步包括第一外部管和第一内部管,以及其中分布管和蒸发坩锅提供成单一件。
[0008] 根据另一个实施方式,蒸发源的蒸发坩锅可进一步包括第二外部管和第二内部管,其中蒸发坩锅的第二外部管和第二内部管提供成单一件的一部分。单一件例如是以焊接(welding)、烧结(sintering)或另一不可拆卸的连接的方式提供。根据再一个实施方式,分布管可进一步包括第一加热元件,布置于第一内部管的内部,和/或其中蒸发坩锅进一步包括第二加热元件,布置于第二内部管的内部,其中蒸发坩锅和分布管可由钼或钽制成。
[0009] 蒸发源可进一步包括一或多个出口,其中所述一或多个出口为喷嘴,沿着蒸发方向延伸。一或多个出口的蒸发方向可基本上水平。蒸发源的分布管可为蒸汽分布喷头,包括所述一或多个出口,特别是蒸汽分布喷头是线性蒸汽分布喷头,提供线性源,用于金属或金属合金的蒸汽。根据其他实施方式,蒸发源的分布管可包括开口,开口利用螺丝或螺钉而可密封的,用于将蒸发材料填充于蒸发源中或蒸发坩锅中。此外,蒸发源的分布管可具有非圆形截面,垂直于分布管的长度,非圆形截面具有主要截面,对应于三角形的一部分,特别是其中垂直于分布管的长度的截面为具有圆角和/或截角的三角形。
[0010] 根据另一个实施方式,提供一种用于金属或金属合金的蒸发源阵列。蒸发源阵列包括第一蒸发源和至少第二蒸发源,其中第一蒸发源的一或多个出口的至少第一出口和至少第二蒸发源的一或多个出口的至少第二出口具有25mm或更小的距离。蒸发源阵列可配置使得分布管在蒸发期间绕着轴是可旋转的,且进一步包括用于分布管的一或多个支撑件,其中支撑件可连接于第一驱动器或包括第一驱动器,其中第一驱动器配置为用于一或多个支撑件和分布管的平移运动。
[0011] 实施方式也涉及用于执行所公开的方法的设备,且设备包括用以执行各所述的方法或处理的设备部件。这些方法或处理可由硬件部件、由合适软件编程的计算机、两者的结合或任何其他方式执行。此外,根据本公开内容的实施方式也涉及用于操作所述设备的方法。实施方式包括用于执行所述设备的各个功能的方法或处理。根据本文所述的方法,第一蒸发源的蒸发材料为银(Ag),且第二蒸发源的蒸发材料为镁(Mg),其中第一蒸发源的蒸发材料和第二蒸发源的蒸发材料以1:1≤Ag:Mg≤7:1的比例蒸发。

附图说明

[0012] 因此,以本发明的上述特征可被详细了解的方式,可参考实施方式获得对于本发明以上简短总结的更特定的叙述。附图涉及本发明的实施方式,描述于以下:
[0013] 图1绘示根据本文所述实施方式的在真空腔室中用于沉积例如是金属或金属合金的金属材料的沉积设备的示意上视图;
[0014] 图2绘示根据本文所述实施方式的蒸发源的部分的视图;
[0015] 图3A和图3B分别绘示根据本文所述实施方式的蒸发源或蒸发管的部分的示意截面图;
[0016] 图4分别绘示根据本文所述实施方式的两个蒸发源或两个蒸发管的阵列的示意截面上视图;
[0017] 图5A至图5C分别绘示根据本文所述实施方式的蒸发源或蒸发管的部分的示意截面图;
[0018] 图6分别绘示根据本文所述实施方式的蒸发源或蒸发管的部分的示意截面图;
[0019] 图7A绘示根据本文所述实施方式的蒸发管的部分的示意图;
[0020] 图7B和图7C绘示根据本文所述实施方式的在屏蔽物中的开口的阵列的部分的示意图;
[0021] 图8绘示根据本文所述实施方式的蒸发源的部分的示意图;
[0022] 图9A和图9B分别绘示根据本文所述实施方式的蒸发源或蒸发管的部分的示意截面图;
[0023] 图10A绘示根据本文所述实施方式的另一个蒸发源的示意图;
[0024] 图10B绘示根据本文所述实施方式的再一个蒸发源的示意图;
[0025] 图11A和图11B绘示根据本文所述实施方式的在真空腔室中用于沉积有机材料的沉积设备的示意图以及根据本文所述实施方式的在真空腔室中的不同沉积位置中用于蒸发有机材料的蒸发源的示意图;以及
[0026] 图12绘示根据本文所述实施方式的利用分布管来沉积例如是金属或金属合金的金属材料的方法的流程图。

具体实施方式

[0027] 现在将详细参照本发明的各种实施方式,本发明的各种实施方式的一或多个例子绘示于附图中。在下方附图的说明中,相同元件符号意指相同元件。一般来说,仅对有关于个别实施方式的相异处进行说明。各例子通过说明本发明的方式提供且不意味为本发明的限制。再者,所说明或叙述而作为一个实施方式的部分的特征可用于其他实施方式或与其他实施方式结合,以取得另一个实施方式。此意指本说明包括此些调整和变化。
[0028] 图1绘示在真空腔室110中的一位置的蒸发源100。根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式,蒸发源配置为用于平移运动且绕着轴旋转。蒸发源100具有一或多个蒸发坩锅104和一或多个分布管106。两个蒸发坩锅和两个分布管绘示于图1中,其中蒸发坩锅和分布管可设置于支撑件102上。分布管106与蒸发坩锅104由支撑件102支撑。两个基板121提供于真空腔室110中。金属材料从分布管106蒸发,所述金属材料例如为金属或金属合金。
[0029] 根据本文所述的实施方式,基板于基本上垂直位置中涂布有金属材料。例如,金属材料可为金属或金属合金,诸如是钙、铝、钡、钌、镁-银合金、银或它们的组合。绘示于图1中的视图为包括蒸发源100的设备的上视图。一般来说,分布管为蒸汽分布喷头,特别是线性蒸汽分布喷头。分布管提供基本上垂直延伸的接线源。根据可与本文所述其他实施方式结合的实施方式,基本上垂直特别是在意指基板的方向时理解为允许自垂直方向有20°或更小的偏移,例如为10°或更小的偏移。可使用自垂直方向的偏移,以减少颗粒产生于基板上或沉积于其上的层上。或者,此偏移可例如是因为具有自垂直方向的一些偏移的基板支撑件提供而可能致使更稳定的基板位置。然而,在金属材料沉积期间,基板方向认定为基本上垂直的,而视为不同于水平的基板方向。基本上垂直方向的基板的表面由接线源和平移运动进行涂布,所述接线源沿着对应于一个基板尺寸的一个方向延伸,所述平移运动沿着对应于其他基板尺寸的其他方向。
[0030] 图1绘示在真空腔室110中的用于沉积例如是金属或金属合金的金属材料的沉积设备200的实施方式。蒸发源100提供于真空腔室110中的轨道或线性导件220上,轨道例如是环状轨道(如例如是绘示于图11A中)。轨道或线性导件220配置为用于蒸发源100的平移运动。根据可与本文所述其他实施方式结合的不同实施方式,用于平移运动的驱动器可设置于蒸发源100中、设置于轨道或线性导件220处、设置于真空腔室110中或它们的组合。
[0031] 图1绘示出阀205,阀205例如为闸阀。阀205提供与相邻真空腔室的真空密封(未绘示于图1中)。阀可开启以用于传送基板121或框架131至真空腔室110中或离开真空腔室110。框架131可支撑掩模,掩模遮蔽基板121的边缘。
[0032] 根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式,例如是维护真空腔室210的其他真空腔室相邻于真空腔室110配置。真空腔室110和维护真空腔室210以阀207连接。阀207配置为开启或关闭真空腔室110与维护真空腔室210之间的真空密封件。当阀207为开启状态时,蒸发源100可传送至维护真空腔室210。之后,阀可关闭,以在真空腔室110与维护真空腔室210之间提供真空密封。如果阀207为关闭时,维护真空腔室210可排气且开启以进行蒸发源100的维护,而不破坏真空腔室110中的真空。因此,在真空腔室110中操作蒸发源
100,而维护真空腔室210基于维护目的而进行排气可能也是可行的。
[0033] 两个基板121于真空腔室110中支撑在个别的传送轨道上。此外,用于提供框架131的两个轨道提供于其上,所述框架131例如为掩模的框架。基板121的涂布可由个别的掩模进行遮蔽,掩模可由框架131支撑。根据典型的实施方式,框架131设置于默认的位置中,所述框架131也就是对应于第一基板121的第一框架131和对应于第二基板121的第二框架131。
[0034] 根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式,基板121可由基板支撑件126支撑,基板支撑件126连接于对准单元112。对准单元112可相对于框架131调整基板121的位置。图1绘示基板支撑件126连接于对准单元112的实施方式。因此,在沉积金属材料期间,基板相对于框架131和/或掩模移动,以提供基板和框架之间合适的对准。框架和/或掩模可相对于基板121定位,或者,框架131和基板121可皆相对于彼此定位。对准单元112配置为用于调整基板121和框架131相对于彼此之间的位置,对准单元112在沉积工艺期间提供框架合适的对准,而有利于高质量的有机发光二极管显示器的制造。
[0035] 框架和基板相对于彼此的对准的例子包括对准单元,对准单元提供由定义平面的至少两个方向的相对对准,此平面基本上平行于基板的平面和框架的平面。例如,对准可至少在x方向和y方向中进行,也就是定义上述平行的平面的两个笛卡儿方向(Cartesian directions)。一般来说,框架和基板可基本上彼此平行。特别是,对准可进一步在基本上垂直于基板的平面和框架的平面的方向中进行。因此,对准单元可位置为至少用于框架和基板相对于彼此的X-Y对准,且特别是X-Y-Z对准。可与本文所述其他实施方式结合的一个特定例子于x方向、y方向和z方向中对准基板于框架,而可在真空腔室110中静态地支承。
[0036] 如图1中所示,线性导件220提供蒸发源100平移运动的方向。在蒸发源100的两侧上,于蒸发源100的相对侧的基板121可基本上平行于平移运动的方向延伸。根据典型的实施方式,基板121可经由阀205移动至真空腔室110中和离开真空腔室110。沉积设备200可包括个别的传送轨道,用以传送各基板121。例如,传送轨道可平行于如图1中所示的基板的位置延伸,且进入和离开真空腔室110。
[0037] 一般来说,提供其他轨道来支撑框架131。因此,可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式可在真空腔室110中包括四个轨道。为了例如是清洁框架131而移动框架131之一离开腔室,框架可移动至基板121的传送轨道上。个别的框架可接着在用于基板的传送轨道上离开或进入真空腔室110。即使提供用于框架131的分离的传送轨道来进入或离开真空腔室110是可行的,但是如果只有两个轨道,也就是用于基板的传送轨道,延伸进入和离开真空腔室110,且另外如果框架131可由合适的致动器或机器人移动至用于基板的传送轨道的个别一个,则沉积设备200的所有权的成本(costs of ownership)可减少。
[0038] 图1绘示蒸发源100的范例性实施方式。蒸发源100包括支撑件102。支撑件102配置为用于沿着线性导件220的平移运动。支撑件102可支撑一或多个(例如为两个)蒸发坩锅104和设置于蒸发坩锅104之上的一或多个(例如为两个)分布管106。根据可与本文所述其他实施方式结合的实施方式,分布管和蒸发坩锅提供成单一件。在此单一件中,于蒸发坩锅中产生的蒸汽可向上地移动且离开分布管的一或多个出口。根据本文所述的实施方式,分布管106也可视为蒸汽分布喷头,例如为线性蒸汽分布喷头。
[0039] 图2绘示根据本文所述实施方式的蒸发源的部分的视图。蒸发源可包括分布管106和蒸发坩锅104。蒸发坩锅104可例如是通过焊接的不可拆卸的方式固定于分布管106的第一端。因此,蒸发坩锅104和分布管106提供成单一件。在接触区域没有提供密封地封闭的接触区域230的缝隙或狭缝。根据本文所述的实施方式,蒸发坩锅和分布管之间没有缝隙和/或狭缝。特别是,蒸发坩锅的内部和分布管的内部形成一个共同的中空空间。中空空间没有缝隙或狭缝,例如为中空空间在蒸发坩锅和分布管之间没有缝隙或狭缝。在蒸发坩锅和分布管没有提供成单一件的情况下,缝隙或狭缝可能存在于蒸发坩锅104和分布管106之间的接触区域230。例如,蒸发坩锅和分布管可彼此焊接,使得可避免在蒸发坩锅和分布管的接触区域中的缝隙或狭缝。
[0040] 在分布管106相对于第一端的第二端,封闭板材236可例如是通过焊接以不可拆卸的方式固定,使得也没有缝隙或狭缝,以取得密封地封闭的接触区域230。封闭板材236可提供有开口或孔238,用以分别填充蒸发材料于蒸发源100中或蒸发坩锅104中。此开口或孔238可由闭合物240以蒸汽紧密方式可拆卸地密封,闭合物240例如是螺丝、螺钉、插塞或任何合适的密封件。根据一些实施方式,可提供一个开口或孔用于利用蒸发材料填充蒸发源
100或蒸发坩锅104。然而,也可提供多于一个开口或孔。因此,通过提供为单一件的蒸发坩锅和分布管所提供的中空空间仅透过一或多个开口或孔以及一或多个出口712来对外开放,所述一或多个开口或孔用于利用蒸发材料填充蒸发源100或蒸发坩锅104,所述一或多个出口712例如是喷嘴。一或多个出口712导引蒸发材料至基板,所述蒸发材料例如是金属蒸汽或金属合金蒸汽。根据可与本文所述其他实施方式结合的实施方式,其中提供有沉积材料的中空空间或体积提供于分布管与分布管中的内部管之间,和/或提供于蒸发坩锅壁和蒸发坩锅中的内部管之间。
[0041] 根据实施方式,分布管106可为具有内部管232和外部管234的细长管,如图2中所示。内部管232可形成为柱体,所述柱体具有一个封闭端和一个开放端。内部管232、外部管234和封闭板材236可焊接,以形成单一件。此外,内部管232、外部管234、封闭板材236和蒸发坩锅104可焊接,以形成为单一件的蒸发源100。
[0042] 根据本文所述的实施方式,蒸发源100包括分布管106和蒸发坩锅104,其中分布管和蒸发坩锅提供成单一件。形成为单一件的蒸发源提供封闭的壳体或不具有狭缝或缝隙的蒸发源的体积的边界。此构造或设计的优点在于此构造或设计避免液态金属或金属蒸汽流入狭缝或缝隙中。已知的金属的湿润性可能导致经由此种狭缝或缝隙的流动。此种液态金属通过狭缝或缝隙缓行(crawl)、漫延(creep)、流动(flow)或渗流(seep),且到达蒸发源的外部。结果可能污染或弄脏涂布机器的内部或损坏灵敏的机器部件。此外,液态金属可能导致电性短路。
[0043] 根据本文所述的实施方式,提供为单一件的分布管和蒸发坩锅不具有狭缝或缝隙可在本文理解为这些部件以不可拆卸的方式结合在一起,不可拆卸的方式例如为焊接(welding)、烧结(sintering)、焊合(soldering)、钎焊(brazing)、从单一件制造、压焊(pressure welding)或压合(press fitting)、3D打印、接合(bonding)、产生融合或其他适合的方式。
[0044] 根据可与本文所述其他实施方式结合的实施方式,分布管106包括第一外部管234和第一内部管232。分布管的第一外部管和第一内部管可通过焊接或如上所述任何其他适合的手段以不可拆卸的方式结合在一起,以形成不具有狭缝或缝隙的单一件。此外,分布管包括第一加热元件715(见例如是图3B),第一加热元件715布置在第一内部管232的内部。中空空间、封闭壳体或蒸发源的体积的部分形成于第一外部管与第一内部管的壁之间。因此,第一加热元件不在中空空间、封闭壳体或蒸发源的体积中,用于进行层沉积的材料提供于中空空间、封闭壳体或蒸发源的体积中。然而,第一加热元件位于第一外部管与第一内部管中。
[0045] 根据可与本文所述其他实施方式结合的另一实施方式,蒸发坩锅104包括第二外部管248和第二内部管244。蒸发坩锅的第二外部管和第二内部管可通过焊接或如上所述其他任何适合的手段以不可拆卸的方式结合在一起,以形成不具有狭缝或缝隙的单一件。此外,蒸发坩锅包括第二加热元件725(见例如是图3B),第二加热元件725布置在第二内部管的内部。中空空间、封闭壳体或蒸发源的体积的其他部分形成于第二外部管与第二内部管的壁之间。因此,第二加热元件不在中空空间、封闭壳体或蒸发源的体积中,用于进行层沉积的材料提供于中空空间、封闭壳体或蒸发源的体积中。然而,第二加热元件位于第二外部管与第二内部管中。
[0046] 分布管进一步包括一或多个出口,所述一或多个出口可形成为喷嘴。一或多个出口或喷嘴沿着蒸发方向延伸。蒸发方向可为基本上水平的。分布管可为具有一或多个出口的蒸汽分布喷头。特别是,蒸汽分布喷头可为提供用于金属蒸汽的线性源的线性蒸汽分布喷头。根据实施方式,蒸发源的一或多个出口具有25mm或更少的距离。此外,蒸发源的一或多个出口或喷嘴的开口的直径具有1mm至6mm的截面,例如为1mm至3mm之间。
[0047] 分布管进一步包括一或多个开口,用于利用蒸发材料填充蒸发源100或蒸发坩锅104。用于利用蒸发材料填充蒸发源100或蒸发坩锅104的开口可利用螺丝或螺钉而可密封的。可密封于此可理解为可拆卸以用于利用蒸发材料填充蒸发源或蒸发坩锅的蒸汽紧密闭合物。蒸汽紧密密封可通过使用盖或帽实现。盖或帽可由螺丝或螺钉提供。根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式,盖或帽可以由石墨制成。根据另一实施方式,蒸发坩锅可由钼或钽制成。根据其他实施方式,分布管可由钼或钽制成。此外,钼或钽的喷嘴杆的制造是可行的。根据另一个实施方式,蒸发坩锅、分布管和喷嘴杆可由钼或钽制成。
[0048] 根据可与本文所述其他实施方式结合的另一个实施方式,蒸发源可形成使得分布管具有非圆形截面,非圆形截面垂直于分布管的长度。蒸发源可具有主要截面,主要截面对应于三角形的部分。垂直于分布管的长度的非圆形截面可为具有圆角和/或截角的三角形。此外,蒸发源可具有三角形的截面。
[0049] 上述设计提供结合第一与第二蒸发源而形成阵列的可能性。可使用蒸发源的阵列,以得出金属或金属合金的蒸发率增加。此外,蒸发源的阵列可使用于共蒸发两种不同的金属或金属合金。根据可与本文所述其他实施方式结合的实施方式,蒸发源的阵列可布置使得各蒸发源的一或多个出口的蒸发方向倾向于对称面,所述对称面沿着分布管的长度延伸。例如,分布源的倾斜角可为20°或更小,例如为3°与10°之间,所述分布源的倾斜角例如为蒸发源的主要蒸发方向相对于基板表面的正交的表面进行散发的角度。此一或多个出口或喷嘴的方向提供实现蒸发源的阵列与基板之间具有较短距离的可能性。
[0050] 根据实施方式,第一蒸发源的蒸发材料可为银(Ag),并且第二蒸发源的蒸发材料可为镁(Mg)。第一和第二蒸发材料可以以1:2≤Ag:Mg≤7:1之间的比例进行蒸发,特别是1:1≤Ag:Mg≤5:1之间的比例。
[0051] 根据本文所述的实施方式,蒸发源包括一或多个蒸发坩锅和一或多个分布管,其中所述一或多个分布管的个别者可流体连通于所述一或多个蒸发坩锅的个别者。用于制造OLED装置的各种应用包括多个工艺,其中一或多个金属材料同时蒸发。因此,如图4中所范例性绘示,两个分布管和对应的蒸发坩锅可相邻于彼此提供,两个分布管和对应的蒸发坩锅各成为单一件。因此,蒸发源100也可意指为蒸发源阵列,例如为其中多于一种的金属材料同时蒸发。如本文所述,蒸发源阵列本身可意指为用于两个或更多个金属材料的蒸发源,金属材料例如为金属或金属合金。
[0052] 如本文所述,用于金属材料的蒸发源或蒸发源阵列可分别相对于需求改善,以独立于彼此或结合地沉积不同金属。当沉积两个或更多个金属合金材料于基板上时,从相同的坩锅蒸发两个或更多个金属材料的蒸发源可能面临金属合金材料混合不足的情况。因此,对于多种应用来说,改善混合金属合金材料是有需求的,所述应用例如为沉积两个不同金属材料以在基板上提供一个金属合金层。
[0053] 分布管的一或多个出口可为一或多个开口或一或多个喷嘴,所述一或多个出口可例如为提供在喷头或另一蒸汽分布系统中。蒸发源可包括蒸汽分布喷头,例如是具有多个喷嘴或开口的线性蒸汽分布喷头。喷头在本文中可理解为包括具有开口的封闭空间,使得在喷头中的压力高于喷头的外部的压力,例如为在喷头中的压力比喷头的外部的压力高出至少一个数量级。
[0054] 根据可与本文所述其他实施方式结合的实施方式,分布管的旋转可由蒸发器控制壳体的旋转提供,蒸发坩锅和分布管安装于蒸发器控制壳体上。例如,蒸发坩锅和分布管可通过焊接而以单一件的形式提供。额外或选择性地,分布管的旋转可通过沿着环状轨道的弯曲部移动蒸发源来提供(见例如是图11A)。因此,蒸发源包括分布管和蒸发坩锅,分布管和蒸发坩锅可都是可旋转地安装,也就是一起可旋转。
[0055] 根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式,蒸发源包括分布管(例如为蒸发管)。分布管可具有多个开口,例如是实施的喷嘴阵列。此外,蒸发源包括蒸发坩锅,蒸发坩锅包含蒸发材料。根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式,分布管或蒸发管可设计成三角形的形状,使得开口或喷嘴阵列尽可能彼此靠近是可行的。这让改善不同的金属材料的混合可实现,例如为针对两个、三个或甚至更多不同金属材料共蒸发的情况。
[0056] 根据可额外或选择性实施的又一个实施方式,本文所述的蒸发源减少基板的温度上升,在所述基板上已经沉积有温度敏感的有机材料。这可为例如是低于5开尔文(Kelvin),或甚至低于1K。热从蒸发源传送至基板的减少可通过改善的冷却方式提供。额外或选择性地,鉴于蒸发源的三角形的形状,朝向基板辐射的区域减少。此外,可提供金属板材的堆叠,以减少热从蒸发源传送至基板,金属板材的堆叠例如是高达10个金属板材。根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式,热屏蔽物或金属板材可具有用于出口或喷嘴的孔口,且可至少附接于源的前侧,也就是面对基板的侧。
[0057] 根据可与本文所述其他实施方式结合的典型实施方式,分布管106提供接线源。例如,多个开口和/或出口712(例如是喷嘴)沿着至少一个接线布置。根据替代性的实施方式,可提供沿着此至少一个接线的一个延长开口。例如,延长开口可为狭缝。根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式,接线基本上垂直地延伸。例如,分布管106的长度或多个开口和/或出口的长度至少对应于在沉积设备中的将沉积的基板的高度。在许多例子中,分布管106的长度或多个开口和/或出口的长度将比将沉积的基板的高度长至少10%或甚至20%。根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式,分布管的长度或多个开口和/或出口的长度可设置有恒定的突出物(protrusion)或悬吊件(overhang)P至基板的高度H,使得分布管的总长度或多个开口和/或出口的长度由H+2·P给出。通过此恒定的突出物或悬吊件,在基板的上端和/或基板的下端可提供均匀的沉积。
[0058] 根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式,分布管的长度可为1.3m或更长,例如为2.5m或更长。根据一个配置,如图2中所示,蒸发坩锅104提供于分布管106的下端。金属材料在蒸发坩锅104中蒸发。金属材料的蒸汽在分布管的底部进入分布管106且基本上侧向地导引通过在分布管中的多个开口,例如为朝向基本上垂直的基板。
[0059] 根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式,出口(例如为喷嘴)布置为具有相对于水平±20°的主要蒸发方向。根据一些特定的实施方式,蒸发方向可略微地向上,例如为在从水平到向上15°的范围中,例如是向上3°至7°。因此,基板可略微地倾斜,以实质上垂直于蒸发方向。蒸发方向和基板的此略微倾斜的方向可减少不需要的粒子产生。基于说明的目的,蒸发坩锅104和分布管106在图2中绘示成不具有热屏蔽物。第一加热元件
715和第二加热元件725可见于如图3B中所示的示意透视图中。
[0060] 图3A和图3B分别绘示根据本文所述实施方式的蒸发源或蒸发管的部分的示意截面图。蒸发坩锅可为用于将蒸发的金属材料的贮槽(reservoir)。根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式,可提供第一加热元件用于分布管且可提供第二加热元件用于蒸发坩锅。例如,可提供第一加热元件和第二加热元件以分别从分布管和蒸发坩锅中分别加热分布管和蒸发坩锅。因此,整体加热功率可减少而可接着减少在基板或掩模上的热负载。然而,也可提供第一加热元件和第二加热元件的一个而从外部加热此源。
[0061] 图3A绘示第二加热元件725。第二加热元件725可提供于蒸发坩锅104的底部板材3 3
242或可配置为围绕蒸发坩锅的外部(未绘示)。蒸发坩锅104的体积可为100cm 和3000cm之间,特别是700cm3和1700cm3之间,更特别是1200cm3。如图3B中所示,第一加热元件715可布置于分布管106的第一内部管232的内部且提供以加热分布管。第一加热元件715和第二加热元件725分别可分离地且独立地进行温度和/或功率控制。因此,分布管106可加热至一温度,使得由蒸发坩锅104提供的金属材料之蒸汽不凝结于分布管106,例如是不凝结于分布管106的壁的内部。蒸发坩锅104可加热至一温度,使得例如是金属或金属合金的金属材料以合适的蒸发率蒸发,以产生且确保需沉积于基板上的所预期的金属层厚度的金属蒸汽的流动。
[0062] 图3B分别绘示根据本文所述其他实施方式的蒸发源或蒸发管的下部的示意截面图。如从图3B可见,根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式,蒸发源100包括分布管106和蒸发坩锅104。分布管106包括外部管234和内部管232。蒸发坩锅104包括外部管248、内部管244和底部板材242。内部管232和内部管244可皆形成为具有一个封闭端和一个开放端的柱体。柱体可具有任意形状的截面,例如是圆形、椭圆形、三角形、四边形、六角形或多角形。然而,圆形的柱体提供较高对称性的热辐射。用于加热分布管106的第一加热元件715可布置于内部管232的内侧。用于加热蒸发坩锅104的第二加热元件725可布置于内部管244的内侧。第一加热元件和/或第二加热元件可为电加热元件,如图3B中所范例性绘示。
[0063] 置放加热元件于内部管232和内部管244的内部减少热损失到蒸发源的外部。因此,整体加热功率可减少,这可接着减少在基板或掩模上的热负载。此外,具有加热元件于管的内部导致例如是杆状的加热元件的热膨胀,这导致改善在加热元件与分布管和蒸发坩锅的内部管之间的热接触。因此,可确保加热功率从第一加热元件715和第二加热元件725分别有效率地传送至分布管的内部管232和坩锅的内部管244。此外,避免加热元件的热损害,如果在操作期间置于真空中的加热元件对被加热的物体的热接触低且无法散热时,加热元件可能发生热损害。根据可与本文所述其他实施方式结合的实施方式,加热元件可相较于内部管表现出较大的热膨胀或较大的热膨胀系数。因此,当加热元件加热时,可在加热元件和内部管之间产生较佳的热接触。
[0064] 分布管106的第一内部管232和蒸发坩锅104的第二内部管244可具有表面246,两个封闭端在此表面246彼此面对。根据实施方式,分布管106的第一内部管232和蒸发坩锅104的第二内部管244可彼此面对而没有机械接触。根据另一个实施方式,分布管的第一内部管232和蒸发坩锅的第二内部管244可为机械接触。内部管232和内部管244可在表面246直接接触或非直接接触。封闭端可提供凹槽和突出物。例如,凹槽和突出物可形成像是槽(slot)和键(key)。在表面246,第一内部管232和第二内部管244可具有一体积,此体积由凹槽和突出物所围绕。此体积可为空的或可以以材料填充,所述材料表现出低的热传导,以热分离加热元件715和加热元件725的热控制。根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式,内部管232和内部管244可以以两种不同的部件制成,所述两个不同的部件为浮动接触(floating contact),其中两个内部管的提供有凹槽和突出物的端提供有足够的空间来用于热膨胀,所述凹槽和突出物例如为槽和键。
[0065] 根据又一个实施方式,分布管的第一内部管232和蒸发坩锅的第二内部管244可为直接但可拆卸的机械接触。在分布管的第一内部管232和蒸发坩锅的第二内部管244之间的狭缝或缝隙不影响蒸发源100的功能性。在蒸发源的此部分,没有通往蒸发源的外部的开口。第一内部管和第二内部管的每一个于此端密封地封闭。第一内部管和第二内部管在相对于这些端的端呈现出开口,以在第一内部管和第二内部管的内部放置加热元件715和加热元件725。通过在分布管106的封闭端以如上所述的不可拆卸方式将第一内部管232的开放端结合至封闭板材236,没有通往蒸发源100的外部的狭缝、缝隙或开口。此同样应用于在蒸发坩锅104的底部板材242的第二内部管244。
[0066] 根据其他实施方式,分布管106的第一内部管232和蒸发坩锅104的第二内部管244可以不可拆卸的方式结合在一起,以形成单一件,不可拆卸的方式例如为通过焊接或如上所述的任何其他合适的手段。通过焊接、焊合或另一不可拆卸的方式而不具有一个进一步组装动作的情况下,形成第一和第二内部管两者为单一件提供可能性,以分别结合此单一件至分布管和蒸发坩锅。或者,内部管232和内部管244可制成单一件。此结合的内部管可焊接于封闭板材236、外部管234、外部管248和底部板材242上,以形成为单一件的蒸发源100。
[0067] 除了分别用于填充蒸发材料240于分布管106或蒸发坩锅104中的所期望的孔之外,上述实施方式提供以单一件制成的蒸发源100,以单一件制成的蒸发源100提供封闭的蒸发体积而不具有类似于狭缝或缝隙的开口。此外,本文有用于导引蒸汽至基板的一或多个开口或喷嘴。
[0068] 图4分别绘示根据本文所述实施方式的两个蒸发源或两个蒸发管的阵列的示意截面上视图。分布管106提供接线源。内部管232可布置于分布管106的外部管234的内部。例如,多个开口和/或出口712(例如是喷嘴)沿着一个接线布置。根据选择性的实施方式,沿着此至少一个接线延伸的一个延长的开口可提供于各分布管106上。例如,延长的开口可为狭缝。根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式,接线基本上垂直延伸,也就是在图4中沿着延伸至图面中的接线。如从图4中可见,各分布管的开口和/或出口712(例如是喷嘴)布置为使得所述一或多个开口和/或出口712的蒸发方向倾斜于对称面布置,所述对称面沿着各分布管的长度提供。倾斜角可适用于使得当蒸发材料的束覆盖开口或喷嘴和基板121之间的距离时,蒸发材料的束的中心彼此交会(meet),基板121可位于与分布管106的开口或喷嘴阵列相距距离D的位置。根据可与本文所述其他实施方式结合的实施方式,基板
121可支承于固定位置,且分布管106的阵列沿着传送接线移动,传送接线平行于由线性导件220所提供的基板表面。
[0069] 在基板与分布管106的开口或喷嘴阵列之间的距离D可为500mm或更小,例如是145mm或更小。例如来说,距离D可为从50至1000,特别是从50至500。
[0070] 图5A绘示分布管106的截面图。分布管106具有壁322、324、326,所述壁322、324、326围绕内部中空空间710。内部管232布置于外部管中。壁322提供于蒸发坩锅的出口侧,出口712设置于蒸发坩锅的出口侧。根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式,出口712可由喷嘴312提供。分布管的截面可说明成基本上为三角形,也就是分布管的主要截面对应于三角形的一部分和/或分布管的截面可为具有圆角和/或截角的三角形。如图5A中所示,例如是三角形在出口侧的角被切除。
[0071] 分布管的出口侧的宽度以箭头352表示,例如为在图5A中所示的截面中的壁322的尺寸。此外,分布管106的截面的其他尺寸以箭头354和355表示。根据本文所述的实施方式,分布管的出口侧的宽度为截面的最大尺寸的30%或更少,例如为由箭头354和355所表示的尺寸的较大尺寸的30%。有鉴于此,相邻分布管106的出口712可提供于较小的距离处。较小的距离改善金属材料的混合,所述金属材料相邻于彼此进行蒸发。这在参照图5C、图9A、图9B、图10A和图10B时可较佳地理解。再更进一步来说,额外或选择性地,独立于改善有机材料的混合之外,以基本上平行方式分别面对沉积区域或基板的壁的宽度可减少。因此,以基本上平行方式分别面对沉积区域或基板的壁的表面积可减少,此壁例如为壁322。这减少提供至掩模或基板的热负载,掩模或基板支撑在沉积区域中或略微地在沉积区域前。
[0072] 根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式,分布管的长度和分布管中的全部出口的面积的乘积再除以分布管的水力直径(hydraulic diameter),也就是由公式N*A*L/D计算得出的值可为7000mm2或更小,例如为1000mm2至5000mm2。在此公式中,N是分布管中的出口的数量,A是一个出口的截面积,L是分布管的长度,且D是分布管的水力直径。
[0073] 图5B绘示根据本文所述一些实施方式的分布管106的进一步的细节。加热元件可为电加热器,所述电加热器布置于分布管106的内部管232的内部和蒸发坩锅104的内部管244的内部。例如,加热元件可由加热线提供,加热线例如为夹持或其他方式固定于内部管
232或内部管244的涂布的加热线。
[0074] 两个或更多个热屏蔽物372分别提供于分布管106或分布管的外部管周围。例如,热屏蔽物372可彼此分隔。可提供作为在所述热屏蔽物之一上的点状物的突出物373相对于彼此分隔热屏蔽物。因此,提供热屏蔽物372的堆叠。例如,可提供两个或更多个热屏蔽物,例如是五个或更多个热屏蔽物或甚至10个热屏蔽物。根据一些实施方式,此堆叠设计成在处理期间补偿源的热膨胀,使得喷嘴永远不会阻塞。根据可与本文所述其他实施方式结合的其他实施方式,最外面的热屏蔽物可为水冷却的。
[0075] 如图5B中所范例性绘示,如图5B中的截面图中所示的出口712提供有喷嘴312。喷嘴312延伸通过热屏蔽物372。当喷嘴导引金属材料通过热屏蔽物的此堆叠时,这可减少金属材料在热屏蔽物处凝结。喷嘴可加热至一温度,此温度类似于分布管106的内部的温度。为了改善喷嘴312的加热,可提供喷嘴支撑件部412,喷嘴支撑件部412接触分布管的加热壁,如例如是图6中所示。
[0076] 图5C绘示两个分布管彼此相邻设置的实施方式。因此,如图5C中所示的具有分布管布置的蒸发源可蒸发彼此相邻的两种金属材料。此蒸发源也可因而意指为蒸发源阵列。如图5C中所示,分布管106的截面的形状允许相邻分布管的出口或喷嘴彼此靠近置放。根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式,第一分布管的第一出口或喷嘴和第二分布管的第二出口或喷嘴可具有25mm或更小的距离,例如是5mm至25mm的距离。更特别是,第一出口或喷嘴至第二出口或喷嘴的距离可为10mm或更小。
[0077] 根据可与本文所述其他实施方式结合的其他实施方式,可提供喷嘴312的管延伸。鉴于这些分布管之间的小距离,此种管延伸可够小,以避免于其中的阻塞或凝结。管延伸可设计使得两个或甚至三个源的喷嘴可提供于彼此之上的一个接线中,也就是在沿着分布管的延伸的一个接线中而可为垂直延伸。具有此特别的设计的情况下,甚至有机会在小的管延伸之上排列此两个或三个源的喷嘴于一个接线中,以实现完美的混合。
[0078] 图5C进一步绘示根据本文所述实施方式的减少热负载。沉积区域312绘示于图5C中。一般来说,基板可提供于沉积区域中来沉积金属材料于基板上。在侧壁326和沉积区域312之间的角度395标示于图5C中。如可见,侧壁326以相对大的角度倾斜,使得热辐射没有直接地朝向沉积区域辐射,尽管有热屏蔽物和冷却元件,热辐射仍可能发生。根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式,角度395可为15°或更大。因此,由箭头392所标注的尺寸或面积显著地小于由箭头394所标注的尺寸或面积。由箭头392标注的尺寸对应于分布管106的截面的尺寸,面对沉积区域的分布管106的截面的表面基本上平行或具有30°或更小的角度或甚至15°或更小的角度。对应的面积,也就是直接提供热负载于基板的面积为绘示于图5C中的尺寸乘分布管的长度。由箭头394所表示的尺寸为在个别截面中的整个蒸发源的沉积区域312上的投影。对应的面积,也就是投影在沉积区域的表面上的面积为如图
5C中所示的尺寸(箭头394)乘分布管的长度。根据可与本文所述其他实施方式结合的实施方式,相较于由箭头394所表示的面积,由箭头392所表示的面积可为30%或更少。鉴于上述,分布管106的形状减少朝向沉积区域辐射的直接热负载。因此,基板和在基板前的掩模的温度稳定性可改善。
[0079] 图6绘示根据本文所述实施方式的蒸发源的其他选择性修改。图6绘示分布管106的截面图。分布管106的壁围绕内部中空空间710。内部管232布置于外部管中。蒸汽可通过喷嘴312离开内部中空空间。为了改善喷嘴312的加热,提供喷嘴支撑件412,喷嘴支撑件412接触分布管106的加热壁。围绕分布管106的外部屏蔽物402为冷却屏蔽物,用以进一步减少热负载。此外,提供屏蔽物404以分别额外地减少朝向沉积区域或基板的热负载。
[0080] 根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式,冷却屏蔽物可提供为金属板件,具有用于冷却流体的导管,导管附接于金属板件或设置于在金属板件中,冷却流体例如是水。可提供热电冷却手段或其他冷却手段,以对冷却屏蔽物进行冷却。一般来说,可冷却外部屏蔽物,所述外部屏蔽物也就是围绕分布管的内部中空空间的最外面的屏蔽物。
[0081] 图6绘示可根据一些实施方式提供的其他方面。塑形屏蔽物405绘示于图6中。塑形屏蔽物一般从蒸发源的一部分朝向基板或沉积区域延伸。因此,可控制通过出口离开分布管或管的蒸汽的方向,也就是可减少蒸汽散发的角度。根据一些实施方式,通过出口或喷嘴蒸发的金属材料的至少一部分由塑形屏蔽物阻挡。通过此种配置,可控制散发角度的宽度。根据一些实施,塑形屏蔽物405可以类似于外部屏蔽物402和屏蔽物404的方式进行冷却,以进一步减少朝向沉积区域发散的热辐射。
[0082] 图7A绘示蒸发源的一部分。根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式,蒸发源或蒸发源阵列为垂直线性源。因此,三个出口712为垂直出口阵列的一部分。图7A绘示热屏蔽物572的堆叠,热屏蔽物572的堆叠可由固定元件573附接于分布管,固定元件573例如为螺丝或类似物。此外,屏蔽物404为冷却屏蔽物,具有进一步开口设置于其中。根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式,外部屏蔽物的设计可配置为允许蒸发源的部件的热膨胀,其中开口保持对齐于分布管的喷嘴,或在到达操作温度时,完成对齐于分布管的喷嘴。图7B绘示冷却外部屏蔽物404的侧视图。冷却外部屏蔽物可基本上沿着分布管的长度延伸。或者,两个或三个冷却外部屏蔽物可彼此相邻设置,以沿着分布管的长度延伸。冷却外部屏蔽物由固定元件502附接于蒸发源,固定元件502例如为螺丝,其中固定元件基本上沿着长度延伸设置于分布管的中心(±10%或±20%)。基于分布管的热膨胀,面临热膨胀的外部屏蔽物404的部分的长度减少。在外部屏蔽物404中的开口531可于靠近固定元件502时为圆形,且可于距固定元件较大距离时具有椭圆形的形状。根据一些实施方式,于平行于蒸发管的纵轴的方向的开口531的长度可越增加,与固定元件的距离可越大。一般来说,在垂直于蒸发管的纵轴的方向的开口531的宽度可恒定。鉴于上述,特别是沿着蒸发管的纵轴的外部屏蔽物404可基于热膨胀延伸,且平行于蒸发管的纵轴的增加的尺寸可补偿或至少部分补偿热膨胀。因此,蒸发源可在广泛的温度范围中进行操作而没有外部屏蔽物404中的开口阻挡喷嘴。
[0083] 图7C绘示本文所述实施方式的其他选择性特征,其他选择性特征也可同样提供用于本文所述的其他实施方式。图7C绘示从壁322(见图5A)的侧部的侧视图,其中屏蔽物572提供于壁322处。此外,侧壁326绘示于图7C中。如图7C中可见,屏蔽物572或在屏蔽物的堆叠中的屏蔽物沿着蒸发管的长度分段的。屏蔽物部分的长度可为200mm或更短,例如为120mm或更短,例如是60mm至100mm。因此,屏蔽物部分的长度,例如为屏蔽物的堆叠减少,以减少它的热膨胀。因此,喷嘴可延伸通过且对应于出口712的在屏蔽物中的开口的对齐较不关键。
[0084] 根据可与本文所述其他实施方式结合的其他实施方式,两个或更多个热屏蔽物372提供于内部中空空间710和分布管106的加热部分周围。因此,从分布管106的加热部分朝向基板、掩模或沉积设备的另一部分的热辐射可减少。根据一个例子,如图7A中所示,更多热屏蔽物572的层可设置于开口或出口所提供的侧。提供热屏蔽物的堆叠。根据可与本文所述其他实施方式结合的典型实施方式,热屏蔽物372和/或572彼此分隔例如是0.1mm至
3mm。根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式,热屏蔽物的堆叠设计成如有关于图7A至图7C的说明,使得热屏蔽物的堆叠在处理期间补偿源的热膨胀,使得喷嘴永远不会被阻挡。此外,最外面的屏蔽物可额外地进行冷却,例如是利用水进行冷却。因此,根据一些实施方式,外部屏蔽物404,特别是在开口提供侧的外部屏蔽物404可为冷却屏蔽物,例如为具有圆锥形的开口提供于其中。因此,即使喷嘴具有约1300℃的温度时,此布置提供具有
1℃的ΔT的偏差的温度稳定性。
[0085] 图8绘示蒸发源100的进一步视图。提供蒸发坩锅104用于蒸发金属材料。第二加热元件提供于第二内部管244的内部(皆未绘示于图8中),用以加热蒸发坩锅104。分布管106流体连通于蒸发坩锅,使得于蒸发坩锅中蒸发的金属材料在分布管106中可为分布式的。蒸发金属材料通过开口(未绘示于图8中)离开分布管106。蒸发坩锅106具有侧壁326、相对于位在出口侧的壁的壁324和顶壁325。顶壁325和第一内部管232例如为通过焊接结合,例如是使得不提供像是狭缝或缝隙的开口。第一加热元件(未绘示于图8中)布置于分布管106的第一内部管232的内部。根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式,蒸发源和/或这些壁的一或多个可各自由钼或钽制成。特别是,蒸发源和/或这些壁的一或多个可由钼或钽制成。蒸发坩锅104和分布管106的两个区段可独立于彼此加热。
[0086] 进一步减少朝向沉积区域热辐射的屏蔽物404由冷却元件680进行冷却。例如,用于具有冷却流体提供于其中的导管可安装于屏蔽物404。如图8中所示,塑形屏蔽物405可额外地提供于冷却屏蔽物404。根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式,塑形屏蔽物也可进行冷却,例如为水冷却。例如,塑形屏蔽物可附接于冷却屏蔽物或冷却屏蔽物配置。金属材料的沉积膜的厚度均匀性可在喷嘴阵列和额外的塑形屏蔽物之上调整,塑形屏蔽物可置于此一或多个开口或喷嘴旁。源的紧凑设计允许在沉积设备的真空腔室中利用驱动机械移动源。在此情况中,全部的控制器、电源和额外的支撑件功能在大气箱中进行,大气箱附接于源。
[0087] 图9A和图9B绘示包括分布管106的截面的其他上视图。图9A绘示具有三个分布管106的实施方式的示意图,所述三个分布管106设置于蒸发器控制壳体702之上。蒸发器控制壳体配置为维持其中的大气压力且配置为容纳至少一个元件,所述至少一个元件选自由开关、阀、控制器、冷却单元、冷却控制单元、加热控制单元、电源和测量装置所组成的群组。因此,用于操作蒸发源阵列的蒸发源的部件可在接近蒸发坩锅和分布管的大气压力下提供,且可与蒸发源一起移动通过沉积设备。
[0088] 绘示于图9A中的分布管106由第一加热元件进行加热,第一加热元件设置于第一内部管232的内部。冷却屏蔽物402围绕分布管106设置。根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式,一个冷却屏蔽物可围绕两个或更多个分布管106。在蒸发坩锅中蒸发的金属材料于分布管106的个别者中为分布式,且可通过出口712离开分布管。一般来说,多个出口沿着分布管106的长度为分布式的。图9B绘示类似于图9A的实施方式,其中提供两个分布管。出口由喷嘴312提供。各分布管流体连通于蒸发坩锅(未绘示于图9A和图9B中),其中分布管具有垂直于分布管的长度的非圆形截面,且非圆形截面包括出口侧,位于所述出口侧处提供一或多个出口,其中截面的出口侧的宽度为截面的最大尺寸的30%或更小。
[0089] 图10A绘示根据本文所述其他实施方式。提供三个分布管106。蒸发器控制壳体702相邻于分布管设置且经由隔热器879连接于所述分布管。如上所述,配置为维护其中的大气压力的蒸发器控制壳体配置为容纳至少一个元件,所述至少一个元件选自由开关、阀、控制器、冷却单元、冷却控制单元、加热控制单元、电源和测量装置所组成的群组。除了冷却屏蔽物402之外,提供具有侧壁804的冷却屏蔽物404。冷却屏蔽物404和侧壁804提供U形的冷却热屏蔽物,以减少朝向沉积区域的热辐射,沉积区域也就是基板和/或掩模。箭头811、812和813分别绘示离开分布管106的已蒸发的金属材料。由于基本上为三角形的形状的分布管,源自三个分布管的蒸发圆锥彼此紧邻,使得可改善来自不同分布管的金属材料的混合。
[0090] 如图10A中进一步所示,提供塑形屏蔽物405,例如是附接于冷却屏蔽物404或作为冷却屏蔽物404的一部分。根据一些实施方式,塑形屏蔽物405也可冷却,以进一步减少朝向沉积区域发散的热负载。塑形屏蔽物界定朝向基板分布的金属材料的分布圆锥,也就是说,塑形屏蔽物配置为阻挡金属材料的至少一部分。
[0091] 图10B绘示根据本文所述实施方式的再一个蒸发源的截面图。绘示三个分布管,其中各分布管由设置在内部管中的加热元件加热(皆未绘示于图10B中)。产生于蒸发坩锅(未绘示)中的蒸汽分别经由喷嘴312和612离开分布管。为了让喷嘴的出口712更靠在一起,外部的喷嘴612包括管延伸,所述管延伸包括短管,所述短管朝向中心分布管的喷嘴管延伸。根据一些实施方式,管延伸612可具有弯曲,例如是60°至120°的弯曲,例如为90°的弯曲。多个热屏蔽物572设置于蒸发源的出口侧壁。例如,至少5个或甚至至少7个热屏蔽物572提供于蒸发管的出口侧。屏蔽物402提供至或提供于一或多个分布管,其中提供冷却元件822。在分布管与屏蔽物402之间,提供多个屏蔽物372。例如,至少2个或甚至至少5个屏蔽物372提供于分布管与屏蔽物402之间。多个屏蔽物572和多个屏蔽物372提供成屏蔽物的堆叠,例如,其中屏蔽物彼此相距0.1mm至3mm。
[0092] 根据可与本文所述其他实施方式结合的其他实施方式,其他屏蔽物812可提供于分布管之间。例如,其他屏蔽物812可为冷却屏蔽物或冷却凸耳(lug)。通过其他屏蔽物,分布管的温度可独立于彼此进行控制。例如,在不同金属通过相邻的分布管进行蒸发的情况中,这些金属可能需要在不同温度进行蒸发。因此,例如为冷却屏蔽物的其他屏蔽物812可减少在蒸发源或蒸发源阵列中的分布管之间的串扰(cross-talk)。
[0093] 本文所述的实施方式大多涉及在基板为基本上垂直方向时,用于在基板上沉积金属材料的蒸发源和蒸发设备。基本上垂直基板方向让沉积设备和特别是包括多个沉积设备的沉积系统具有小的占地面积,针对OLED制造来说,所述沉积设备用于在基板上涂布多层的有机或金属材料层。可考虑的是,本文所述的设备配置为用于大面积基板处理或处理在大面积载体中的多个基板。垂直方向进一步提供目前和未来基板尺寸代的良好的可伸缩性(scalability),也就是现在和未来的玻璃尺寸。然而,具有改善的截面形状与热屏蔽物和冷却元件的概念的蒸发源也可提供用于在水平基板上沉积材料。
[0094] 图11A和图11B绘示沉积设备500的其他实施方式。图11A绘示沉积设备500的示意上视图。图11B绘示沉积设备500的示意截面侧视图。沉积设备500包括真空腔室110。例如为闸阀的阀205允许对相邻的真空腔室进行真空密封。阀可开启,以用于传送基板121或掩模132至真空腔室110中或离开真空腔室110。两个或更多个蒸发源100提供于真空腔室110中。
绘示于图11A中的例子绘示七个蒸发源。根据可与本文所述其他实施方式结合的典型实施方式,可有利地提供两个蒸发源、三个蒸发源或四个蒸发源。相较于也可根据一些实施方式设置的较大数量的蒸发源,有限数量的蒸发源(例如为2至4个)的维护后勤(logistics of maintenance)可较为简单。因此,对于此种系统的所有权的成本可能较佳。
[0095] 根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式,且如图11A中所范例性绘示,可提供环状轨道530。环状轨道530可包括直部534和弯曲部533。环状轨道530提供用于蒸发源的平移运动和蒸发源的旋转。如上所述,蒸发源一般可为接线源,例如为线性蒸汽分布喷头。
[0096] 根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式,环状轨道包括轨道或轨道配置、滚轴配置或磁性导件,以沿着环状轨道移动一或多个蒸发源。
[0097] 基于环状轨道530,一系列的源可沿着基板121平移运动,基板121一般以掩模132遮蔽。环状轨道530的弯曲部533提供蒸发源100的旋转。此外,弯曲部533可提供用于定位蒸发源于第二个基板121的前方。环状轨道530的其他直部534提供沿着其他基板121的其他平移运动。如上所述,根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式,基板121和选择的掩模132在沉积期间基本上保持静止。提供接线源的蒸发源沿着静止的基板移动,线接源例如为具有基本上垂直方向的接线的接线源。
[0098] 根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式,绘示成在真空腔室110中的基板121可由具有滚轴403和424的基板支撑件支撑,且在静止沉积位置中进一步由连接于对准单元112的基板支撑件126支撑。对准单元112可调整基板121相对于掩模132的位置。因此,基板可相对于掩模132移动,以提供于沉积金属材料期间在基板和掩模之间的适当对准。根据可与本文所述其他实施方式结合的其他实施方式,掩模132和/或支承掩模132的掩模框架131可额外或选择性连接于对准单元112。掩模可相对于基板121定位,或掩模132和基板121两者可相对于彼此定位。
[0099] 如图11A和图11B中所示的实施方式绘示出设置于真空腔室110中的两个基板121。再者,特别是对于包括在真空腔室中的一系列的蒸发源100的实施方式来说,可提供至少三个基板或至少四个基板。在此方式中,甚至是对于具有大数量的蒸发源和因此较高产量的沉积设备500来说,可提供足够时间来进行基板的交换,基板的交换也就是传送新的基板至真空腔室中且传送已处理基板离开真空腔室。
[0100] 图11A和图11B绘示出用于第一个基板121的第一传送轨道和用于第二个基板121的第二传送轨道。第一滚轴组件绘示于真空腔室110的一侧上。第一滚轴组件包括滚轴424。此外,传送系统包括磁性导引元件524。类似地,具有滚轴和磁性导引元件的第二个传送系统提供在真空腔室的相反侧上。载体421的上部由磁性导引元件524导引。类似地,根据一些实施方式,掩模框架131可由滚轴403和磁性导引元件503支撑。
[0101] 图11B范例性绘示设置于环状轨道530的各自的直部534的两个支撑件102。蒸发坩锅104和分布管106由各自的支撑件102支撑。图7B绘示由支撑件102支撑的两个分布管106。支撑件102绘示成在环状轨道的直部534上进行导引。根据可与本文所述其他实施方式结合的一些实施方式,可提供致动器、驱动器、电机、驱动皮带和/或驱动链条,以沿着环状轨道移动支撑件102,也就是沿着环状轨道的直部534和沿着环状轨道的弯曲部(见图11A)移动支撑件102。
[0102] 根据本文所述的沉积设备的实施方式,例如为线性蒸汽分布喷头的接线源的平移运动和例如为线性蒸汽分布喷头的接线源的旋转的组合提供用于OLED显示器制造的高蒸发源效率和高材料利用率,其中遮蔽基板的高准确性是需要的。因为基板和掩模可维持静止,所以源的平移运动提供高遮蔽准确性。旋转运动于基板涂布有材料时提供另一基板的交换。这显著改善材料利用率,因为空闲时间显著减少,也就是在蒸发源蒸发材料而没有涂布基板期间的时间显著减少。
[0103] 本文所述的实施方式特别涉及沉积金属材料,例如为用于OLED显示器制造和于大面积基板上。根据一些实施方式,大面积基板或支撑一或多个基板的载体可具有至少0.174m2或至少1.4m2的尺寸,支撑一或多个基板的载体也就是大面积载体。一般来说,载体的尺寸可为约1.4m2至约8m2,更典型的约2m2至约9m2或甚至高达12m2。一般来说,矩形区域为具有用于如本文所述的大面积基板的尺寸的载体,基板被支撑于此矩形区域中,此矩形区域提供用于根据本文所述实施方式的支承配置、设备和方法。例如来说,对应于单一大面积基板的区域的大面积载体可为第5代、第7.5代、第8.5代或甚至是第10代,第5代对应于约
1.4m2的基板(1.1m x 1.3m),第7.5代对应于约4.29m2的基板(1.95m x 2.2m),第8.5代对应于约5.7m2的基板(2.2m x 2.5m),第10代对应于约8.7m2的基板(2.85m x 3.05m)。甚至更高代和对应的基板面积可以类似的方式实施,更高代例如是第11代和第12代。根据可与本文所述其他实施方式结合的典型实施方式,基板厚度可从0.1至1.8mm且支承配置,特别是支承装置可适用于此种基板厚度。然而,特别是基板厚度可为约0.9mm或更小,例如是0.5mm或
0.3mm,且支承配置,特别是支承装置适用于此种基板厚度。一般来说,基板可以任何适用于材料沉积的材料制成。例如,基板可由选自由玻璃(例如为钠钙玻璃(soda-lime glass)、硼硅玻璃(borosilicate glass)等)、金属、聚合物、陶瓷、复合材料、碳纤维材料或任何其他材料所组成的群组的材料制成,或可通过沉积工艺进行涂布的材料的组合制成。
[0104] 为了达到良好的可靠性和生产率,本文所述的实施方式在沉积金属材料期间保持基板静止。提供用于均匀涂布大面积基板的可移动的线性源。相较于在各沉积后,基板需要进行包括掩模与基板相对于彼此的新的对准工艺的交换的操作,空闲时间减少。在空闲时间期间,源浪费材料。因此,具有第二个基板于沉积位置中且准备相对于掩模进行对准减少空闲时间和增加材料利用率。
[0105] 本文所述的实施方式进一步提供具有减少朝向沉积区域的热辐射的蒸发源(或蒸发源阵列),使得掩模可于基本上恒定的温度进行支承,此沉积区域也就是基板和/或掩模,此基本上恒定的温度在5℃或更小的温度范围中或甚至是1℃或更小的温度范围中。此外,分布管或于出口侧具有小宽度的分布管的形状减少在掩模上的热负载且进一步改善不同金属材料的混合,因为相邻的分布管的出口可以紧密靠近的方式提供,例如为25mm或更小的距离。
[0106] 根据可与本文所述其他实施方式结合的典型实施方式,蒸发源包括至少一个蒸发坩锅和至少一个分布管,所述至少一个分布管例如为至少一个线性蒸汽分布喷头。然而,蒸发源可包括两个或三个,最终甚至四个或五个蒸发坩锅和对应的分布管。利用包括多个分布管的至少两个的蒸发源,不同金属材料可于所述多个蒸发坩锅的至少两个中进行蒸发,使得不同的金属材料在基板上形成一个金属层或金属合金层。类似的金属材料可额外或选择性在所述多个蒸发坩锅的至少两个中进行蒸发,使得可增加沉积率。
[0107] 根据本文所述实施方式,蒸发源、沉积设备、操作蒸发源和/或沉积设备的方法以及制造蒸发源和/或沉积设备的方法配置用于垂直沉积,也就是基板在层沉积期间支撑于基本上垂直方向中(例如为垂直的±10°)。此外,接线源、蒸发方向的平移运动和旋转的组合提供约80%或更高的高材料利用率,蒸发方向的旋转特别是绕着基本上垂直的轴的旋转,此基本上垂直例如为平行于基板方向和/或接线源的接线延伸的方向。
[0108] 在处理腔室中的可移动或可旋转的蒸发源提供以高材料利用率连续或几乎连续的涂布,所述处理腔室也就是用以在其中进行层沉积的真空腔室。一般来说,通过使用具有180°旋转机械来交替涂布两个基板的扫描源方法,本文所述实施方式提供高蒸发源效率(>
85%)和高材料利用率(至少50%或更高)。如本文所述的源效率将材料损失列入考虑,所述材料损失是因蒸汽束延伸超过大面积基板的尺寸以让将涂布基板的整个面积均匀涂布的事实所导致的。材料利用率额外地考虑在蒸发源的空闲时间期间所产生的损失,也就是蒸发源不沉积蒸发材料于基板上的时间。
[0109] 此外,本文所述实施方式涉及垂直基板方向允许沉积设备,且特别是包括多个沉积设备的沉积系统有小的占地面积,所述沉积设备用于涂布多个层的有机和金属材料于基板上。可留意的是,本文所述的设备配置为用于大面积基板处理或处理在大面积载体中的多个基板。垂直方向进一步提供目前和未来基板尺寸代的良好的可伸缩性(scalability),也就是现在和未来的玻璃尺寸。
[0110] 图12绘示根据本文所述实施方式的利用分布管的用于沉积金属材料的方法700的流程图,金属材料例如为金属或金属合金。分布管可布置于真空工具中,用以制造有机发光二极管(OLED)。
[0111] 根据本公开内容的一方面,方法700包括于方块710中利用第一蒸发源蒸发第一金属或金属合金。根据一些实施方式,方法700进一步包括方块720,利用第二蒸发源蒸发第二金属或金属合金。根据本文所述实施方式,方法700进一步包括于方块730中,在基板上形成层,此基板包括利用第一蒸发源蒸发的第一金属或金属合金。根据本文所述的选择性实施方式,方法700的方块730说明形成层于基板上,此基板包括利用第二蒸发源蒸发的第二金属或金属合金。根据再一个实施方式,方法700的方块730进一步包括在基板上形成层的处理,此基板包括分别利用第一和第二蒸发源蒸发的第一金属或金属合金以及第二金属或金属合金的混合。根据实施方式,第一蒸发源的蒸发材料可为银(Ag)。根据另一个实施方式,第二蒸发源的蒸发材料可为镁(Mg)。例如为银的第一蒸发源的蒸发材料和例如为镁的第二蒸发源的蒸发材料可以1:2≤Ag:Mg≤7:1的比例进行蒸发,特别是1:1≤Ag:Mg≤7:1的比例进行蒸发,更特别是1:1≤Ag:Mg≤5:1的比例进行蒸发。
[0112] 根据本文所述的实施方式,基板在基本上垂直位置中涂布有金属材料。分布管提供基本上垂直延伸的接线源。根据可与本文所述其他实施方式结合的实施方式,基本上垂直可特别地在意指基板方向时理解为允许从垂直方向偏移20°或更小的角度,例如为偏移10°或更小的角度。自垂直方向的偏移可用于减少粒子产生于基板上或沉积于其上的层上。
根据可与本文所述其他实施方式结合的不同实施方式,蒸发源可提供于真空腔室中的轨道上,轨道例如为环状轨道或线性导件。轨道或线性导件配置为用于蒸发源的平移运动。用于平移运动的驱动器可设置于蒸发源中、设置于轨道或线性导件、设置于真空腔室中或它们的组合。
[0113] 虽然前述内容涉及本发明的实施方式,但是可以在不脱离本发明的基本范围的情况下设计本发明的其它和进一步的实施方式,并且其范围由随附权利要求书来确定。
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