具有氣體供應的蒸發裝置的制造方法
【專利說明】
[0001]本發明的
技術領域
[0002]本發明的實施例涉及一種在基板上沉積材料的蒸發裝置。本發明的實施例尤其涉及一種具有氣體供應的蒸發裝置，更確切地涉及一種包括蒸發坩禍和氣體供應的蒸發裝置。
[0003]本發明的
【背景技術】
[0004]在柔性基板上沉積薄層是用于許多應用的生產工藝。在柔性基板涂覆裝置的一個或多個腔室中涂覆柔性基板。柔性基板(諸如，由塑料或預先涂覆的紙制成的箔)在輥(roller)或滾筒上被引導，并且以此方式傳遞沉積材料源。經涂覆的基板的可能應用的范圍從提供用于包裝行業的經涂覆的箔到沉積用于柔性電子器件和高級技術應用(諸如，智能電話、平面屏幕TV和太陽能面板)的薄膜。
[0005]不同的沉積工藝可以用于實現具有所需性質的層。例如，在熱蒸發工藝中，使薄鋁層金屬化到柔性基板上。以此類方式涂覆的基板可例如用于保護包裝或裝飾材料的生產。在進一步的工藝中(諸如，在反應涂覆工藝中)，除了來自材料源的經蒸發的材料之外，還將氣體供應至基板以引起化學反應，從而影響已沉積在基板上的層。通過使用此類工藝，可控制基板的若干特性，諸如，水蒸氣或氧的阻擋特性以及成品的透明特性。
[0006]對于成品，期望在基板上具有可靠且光學可接受的層，從而具有高質量的產品。同時，必須考慮沉積工藝的生產率，因為迄今為止，產生高質量產品的緩慢工藝由于隨生產時間增加的成本而無法被客戶接受。在已知的系統中，材料源的數量可經調整以改善生產率，用于基板的引導滾筒可經調整(諸如，被冷卻，或以合適的方式定位)以實現所需的層性質，并且控制單元可監測并優化工藝以避免工藝操作中的不規則性。
[0007]然而，無論所采取的措施如何，不規則性在經涂覆的基板的光學外觀中仍會出現，這在包裝行業或裝飾箔的情況下是不可接受的。鑒于上述內容，本發明的目標在于提供一種克服現有技術中的至少一些問題的蒸發裝置。
[0008]本發明的
【發明內容】
[0009]鑒于上述內容，提供一種根據獨立權利要求1所述的蒸發裝置以及根據獨立權利要求11所述的蒸發裝置。本發明的另外方面、優點和特征根據從屬權利要求、說明書和附圖是顯而易見的。
[0010]根據一個實施例，提供一種用于在由滾筒支撐的基板上沉積材料的蒸發裝置。所述蒸發裝置包括:第一組蒸發坩禍，所述第一組蒸發坩禍在沿第一方向的第一線上對齊，并且用于將經蒸發的材料沉積在所述基板上；以及第一氣體供應管道，所述第一氣體供應管道在所述第一方向上延伸，并且布置在所述第一組蒸發坩禍中的至少一個蒸發坩禍與所述滾筒之間。所述蒸發裝置進一步包括第二氣體供應管道，所述第二氣體供應管道在所述第一方向上延伸，并且用于利用開口在所述第一組蒸發坩禍與所述滾筒之間提供氣體，所述開口經成形并定位以改善材料沉積的均勾性。
[0011]根據另一實施例，提供一種用于在由滾筒支撐的基板上沉積材料的蒸發裝置。所述蒸發裝置包括:第一組蒸發坩禍和第二組蒸發坩禍，所述第一組蒸發坩禍沿在第一方向上延伸的第一線對齊，所述第二組蒸發坩禍沿在所述第一方向上延伸的第二線對齊；以及第一氣體供應，所述第一氣體供應在所述第一方向上延伸，并且配置成用于為所述第一組蒸發坩禍和所述第二組蒸發坩禍供應氣體。所述蒸發裝置進一步包括第二氣體供應，所述第二氣體供應在所述第一方向上延伸，并且用于為所述第一組蒸發坩禍提供氣體且包括管道，其中，所述管道包括沿所述第一方向基本上位于所述第一組蒸發坩禍中的蒸發坩禍的位置處的氣體出口開口，并且沿所述第一方向在所述第二組蒸發坩禍中的蒸發坩禍的位置處是閉合的。
[0012]實施例還涉及用于實施所公開的方法的裝置，并且包括用于執行每一個所述方法步驟的裝置零件。這些方法步驟可借助于硬件組件、通過適當的軟件來編程的計算機、通過這兩者的任何組合或以任何其他方式來執行。此外，根據本發明的實施例還涉及所述裝置利用其來操作的方法。所述方法包括用于實施所述裝置的每一個功能的方法步驟。
【附圖說明】
[0013]因此，為了詳細地理解本發明的上述特征的方式，可以參照實施例來進行對上文簡要概述的本發明的更特定的描述。附圖涉及本發明的實施例，并且在下文中描述:
[0014]圖1示出根據本文所述的實施例的蒸發裝置的示意性俯視圖；
[0015]圖2示出圖1中所示的蒸發裝置的示意性主視圖；
[0016]圖3示出圖1中所示的蒸發裝置的示意性側視圖；
[0017]圖4示出根據本文所述的實施例的、具有兩組坩禍的蒸發裝置的示意性俯視圖；
[0018]圖5示出圖4中所示的蒸發裝置的示意性主視圖；
[0019]圖6示出根據本文所述的實施例的、具有第一氣體供應、第二氣體供應和第三氣體供應的蒸發裝置的示意性俯視圖；
[0020]圖7示出圖6中所示的蒸發裝置的示意性主視圖；
[0021]圖8示出根據本文所述的實施例的、具有氣體供應管道的蒸發裝置的示意性俯視圖；
[0022]圖9示出根據本文所述的實施例的、具有設有開口的氣體供應管道的蒸發裝置的示意性俯視圖；
[0023]圖10示出根據本文所述的實施例的、具有設有開口的第一氣體供應管道和第二氣體供應管道的蒸發裝置的示意性俯視圖；
[0024]圖11示出圖10中所示的蒸發裝置的示意性主視圖；
[0025]圖12示出根據本文所述的實施例的、具有設有開口的第一氣體供應管道和第二氣體供應管道的蒸發裝置的示意性俯視圖；
[0026]圖13示出根據本文所述的實施例的、具有設有開口的第一氣體供應管道和第二氣體供應管道的蒸發裝置的示意性俯視圖；
[0027]圖14示出根據本文所述的實施例的、具有設有開口的第一氣體供應管道和第二氣體供應管道的蒸發裝置的示意性俯視圖；
[0028]圖15示出根據本文所述的實施例的、具有設有開口的第一氣體供應管道和第二氣體供應管道的蒸發裝置的示意性俯視圖；
[0029]圖16示出根據本文所述的實施例的、具有設有開口的第一氣體供應管道和第二氣體供應管道的蒸發裝置的示意性俯視圖；
[0030]圖17示出根據本文所述的實施例的、具有第一氣體供應管道和第二氣體供應管道的蒸發裝置的示意性主視圖。
【具體實施方式】
[0031]現在將詳細參考本發明的各種實施例，在附圖中示出這些實施例的一個或多個示例。在以下對附圖的描述中，相同的元件符號指示相同的部件。一般來說，僅描述相對于單個實施例的差異。提供每一個示例作為對本發明的解釋，并且示例不意味著是對本發明的限制。另外，可對其他實施例使用或可結合其他實施例來使用示出或描述為一個實施例的部分的特征，從而產生另一實施例。本說明書旨在包括此類修改和變型。
[0032]在已知的系統(諸如，反應蒸發系統)中，以材料層來涂覆基板。然而，成品(諸如，經涂覆的箔)的光學外觀有時不令人滿意。光學外觀是客戶在決定是否購買產品時考慮的因素之一。例如，在經涂覆的基板應當用作提供所定義的阻擋特性的透明基板情況下，光學外觀是不應忽略的產品的判據。雖然光學外觀是期望改進的，但是同時也更希望生產成本不增加。另外，生產率應當保持恒定，或甚至應當增長。因此，期望提供一種能夠改善成品的光學外觀同時提供容易且價格合理的工藝的蒸發系統。
[0033]根據本文所述的一些實施例，提供一種用于在由基板支撐件(諸如，滾筒)支撐的基板上沉積材料的蒸發裝置。圖1示出如本文所述的蒸發裝置100和待涂覆的基板160的示例。蒸發裝置100可以包括第一組蒸發坩禍110，所述第一組蒸發坩禍110在沿第一方向121的第一線120上對齊，并且用于在基板160上沉積經蒸發的材料。圖1中所示的第一組蒸發坩禍110示例性地包括坩禍111至117。一般來說，第一方向在圖1中示出為以參考符號121指示的箭頭。第二方向122可定義為基本上垂直于第一方向121。在一個實施例中，第二方向是基板160在沉積工藝期間移動的方向。
[0034]在圖1中，第一氣體供應管道130示出為在第一組蒸發坩禍110中的蒸發坩禍111、112、113、114、115、116、117中的至少一個與基板支撐件之間。基板支撐件在圖2中被示例性地示出為滾筒170。圖1中所示的實施例還示出第二氣體供應管道140，所述第二氣體供應管道140用于利用開口 150在第一組蒸發坩禍110與基板支撐件170之間提供氣體，所述開口經成形并定位以改善材料沉積的均勾性。
[0035]已經發現，改善材料沉積的均勻性改善了在經涂覆的基板的長度和寬度上的光學外觀和阻擋功能的均勻性。此外，提供第二氣體供應以便為第一組坩禍提供氣體(具體地，相應地使開口成形并定位在第二氣體供應管道中)，以便以不復雜且成本有效的方式改善經涂覆的層的均勻性。
[0036]蒸發裝置可以是用于反應蒸發工藝的蒸發裝置。根據一些實施例，本文所述的坩禍可適于在待涂覆的基板上提供經蒸發的材料。在一個實施例中，坩禍可提供將沉積為基板上的層的材料的一種組分。例如，本文所述坩禍可以包括金屬，所述金屬在坩禍中蒸發。根據一些實施例，來自坩禍的經蒸發的材料可與蒸發裝置中的進一步的組分反應，以便形成將沉積在基板上的材料或所需的層。
[0037]在蒸發裝置是反應蒸發裝置的情況下，通過由本文所述的實施例通過提供將從一組坩禍(諸如，第一組坩禍)中沉積的材料的第一組分以及將由第一氣體供應管道和具有所定義的開口的第二氣體供應管道沉積的材料的第二組分來改善層均勻性。在一個示例中，由坩禍提供的組分是金屬(諸如，鋁)，而第二組分則是反應氣體(像氧)。在根據本文所述的實施例的蒸發裝置中，來自坩禍的鋁與來自第一和/或第二氣體供應管道的氧一起可在基板上形成A10J1。在進一步的示例中，由坩禍提供的材料是Cu，而由氣體供應管道提供的氣體是氧，從而在基板上形成CuOjl。根據一些實施例，任何材料、(具體地，任何金屬)均可用作坩禍中的材料，只要可通過熱蒸發來實現材料的蒸氣壓力。
[0038]此外，本文所提到的一組坩禍應理解為一組至少兩個的坩禍。具體來說，一組坩禍可描述為在線上對齊的至少兩個坩禍。例如，一組坩禍中的坩禍沿其對齊的線延伸穿過坩禍的中心。一般來說，坩禍中心可定義為坩禍在如上所述的第一方向和第二方向上的幾何中心，例如，在坩禍的長度方向和寬度方向上的中心。根據進一步的實施例，坩禍的中心可定義為是該坩禍的重心。
[0039]在一個實施例中，一組坩禍中的坩禍可以來自相同的類型，或者可具有基本相同的尺寸。雖然在附圖的示意性示圖中未示出，但是本文所述的坩禍可配備有材料供應，所述材料供應用于將由坩禍蒸發的材料遞送至這些坩禍。此外，本文所述的坩禍可以配置成用于將遞送至坩禍的材料加熱至熔化溫度并進一步加熱到蒸發溫度。
[0040]根據一些實施例，本文所述的i甘禍還可以由蒸發器舟(evaporator boat)組成。例如，蒸發器舟可以在一個框架中包括坩禍布置。在本文所述的實施例中，一組坩禍還可以例如是一組蒸發器舟。在一個示例中，一組蒸發器舟可以包括沿線布置的兩個蒸發器舟。然而，為了更好地概述，此類蒸發器舟還被稱為坩禍。根據一些實施例，術語“坩禍”同義地用于術語“蒸發坩禍”。
[0041]圖2示出圖1的蒸發裝置的示意性主視圖。在圖2中所示實施例中，基板160由滾筒170引導并支撐。在主視圖中，可以看到第一組蒸發坩禍110中的第一坩禍111。在圖2的主視圖中，沿第一方向121的第一線120由交叉指示。在滾筒170與坩禍111之間，第