具有倾斜坩锅的蒸发设备制造技术

本发明专利技术涉及一种具有倾斜坩锅的蒸发设备。该设备包括至少一个蒸发坩锅（１００），该蒸发坩锅（１００）具有用于蒸发材料（３００）的蒸发表面，其中，蒸发表面相对于水平以倾斜角度（α）倾斜。本发明专利技术还提供用于蒸发衬底的方法，其包括以下步骤：提供竖直定向衬底（１０）；提供具有用于蒸发材料的蒸发表面（１２０）的坩锅；在蒸发表面（１２０）上蒸发材料，该蒸发表面相对于水平以倾斜角度（α）倾斜。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及薄膜形成设备和在用于薄膜形成的蒸发设备中使用 的坩锅。具体地，涉及用于合金或者金属蒸发的蒸发设备和蒸发方法。更 具体地，涉及在生产有机发光二极管中使用的蒸发设备和使用该设备的方 法。
技术介绍
对于在衬底上薄膜涂覆材料，能够使用热蒸发器。例如，具有金属膜 的涂层(例如提供一种大平板显示器的电容器或者在柔性衬底或者薄片上 提供保护层)能够应用蒸发器。尤其是，有机蒸发器是用于某种产品类型的有机发光二极管(OLED)的必要工具。OLED是特定类型的发光二极管，其中发光层包 括某种有机化合物的薄膜。这种系统能够用在电视屏幕、计算机显示器、 便携式系统屏幕等中。OLED还能够用于一般的室内照明。OLED显示器 的色彩范围、亮度和视角大于传统的LCD显示器，因为OLED像素直接 发射光，并且不需要背光。因而，OLED显示器的能量消耗显著低于传统 的LCD显示器的能量消耗。此外，OLED能够涂覆在柔性衬底上这样的情 况打开了通向诸如巻起式显示器或者甚至嵌在衣服中的显示器的新应用的 大门。一般地，OLED的发光层和导电层的堆叠由电极夹持。除了其它方 面，OLED的功能还依赖于电极的涂覆厚度。因而在生产OLED中，用电 极材料进行涂覆的涂覆率在预定的容许范围内是重要的。 一般期望，涂覆 厚度尽可能均匀。此外，当用诸如金属的材料涂覆衬底时，已经沉积在衬 底上的层(尤其是有机材料)不应该被诸如等离子体辐射的蒸发处理的副 作用损坏。具体地，有机材料比在传统的蒸发处理中使用的非有机材料更易于受损。闪蒸蒸发器已经在有机材料的涂覆中使用，但是至今没有提供 连续涂覆处理的解决方案。
技术实现思路
鉴于以上，本专利技术提供一种根据本专利技术第一方面的蒸发设备和根据本 专利技术第十六方面的用于蒸发的方法。根据本专利技术的一方面，用于在竖直定向衬底上沉积材料的蒸发设备设 置有至少一个蒸发坩锅，其中，蒸发坩锅具有用于蒸发材料的蒸发表面， 蒸发表面相对于水平以倾斜角倾斜。根据本专利技术的另一方面，提供一种方法，其包括提供竖直定向衬底；提供具有用于蒸发材料的蒸发表面的坩锅；以及在蒸发表面上蒸发材料，该蒸发表面相对于水平以倾斜角度倾斜。通常的倾斜角度在10°和90°之间，还更通常在60°和90°之间。 从从属权利要求、描述和附图中能够于以上实施例组合的其它有点、 特征、方面和细节是显而易见的。各实施例还涉及用于执行所公开的方法并包括用于执行每个所描述的 方法步骤的设备部件的设备。这些方法步骤可以通过硬件部件、由适合的 软件编程的计算机、两者组合或者以任何其它方式执行。此外，各实施例 还涉及操作所描述的设备或者制造所描述的设备的方法。它包括用于执行 设备的功能或者制造设备的部件的方法步骤。附图说明本专利技术的以上所述的和其它更详细的方面的一些将在以下描述中进行描述，并参照附图部分地图示。其中图1A是用于根据本专利技术的蒸发设备的具有凹部的坩锅的示意图。 图1B是用于根据本专利技术的蒸发设备的具有平面表面的坩锅的另一实 施例的示意图。图2A、图2B、图2C和图3示出了根据本专利技术的蒸发设备的各种实 施例。图4示出了可用于根据本专利技术的蒸发设备的坩锅的倾斜几何形状。图5A和图5B示出了多个坩锅定位成一个在另一上方的根据本专利技术的蒸发设备的实施例。图6A和图6B示出了多个坩锅定位成彼此水平相邻的根据本专利技术的蒸 发设备的实施例。图7A、图7B和图7C示出了用于根据本专利技术的蒸发设备的倾斜坩锅 的实施例。具体实施方式在不限制本申请的范围的情况下，在下文当中将铝描述为待沉积在衬 底上的材料。本专利技术还涉及待被蒸发并用于涂覆衬底的金属、合金或者其 它材料。此外，在不限制本专利技术的范围的情况下，衬底通常是指经常用于 显示技术(例如，显示器)的玻璃衬底。本专利技术的实施例能够应用到在其 它衬底上的薄膜蒸气沉积，并且应用于其它技术，例如应用于柔性衬底或 者薄片。尤其是，本专利技术的实施例能够用在OLED生产中。通常，根据本 专利技术的蒸发设备用于对已经涂覆有有机材料或者还要用有机材料涂覆的衬 底进行涂覆。即，在生产中衬底可以是有机发光二极管。在以下对附图的描述中，相同的参考标号表示相同的部件。 一般地， 仅仅描述各实施例的不同之处。通常，在本专利技术实施例中，对要蒸发的材料进行热蒸发。一般地，尤其对于大平板显示器，衬底(例如，可以提供为大和比较 薄的玻璃衬底)在涂覆处理中通常被竖直定位，并被竖直蒸发器涂覆。在 此上下文中术语"比较薄"是指0.5mm禾fl 4.0mm之间(通常在0.5mm和 1.2mm之间，诸如在0.5mm和0.7mm之间或者在0.7mm和1.2mm之间) 的玻璃厚度。术语"竖直蒸发器"定义为布置和适于涂覆竖定向的衬底的 蒸发器。此外，术语"衬底"还包括薄膜等。根据本专利技术处理的衬底可以 已经用有机材料涂覆。由本专利技术教导的诸如OLED的竖直蒸发器允许连续地连线生产的涂覆 衬底。更具体地，竖直蒸发器允许对大衬底进行涂覆，并且有效地防止了衬底上的颗粒。一般地，本专利技术允许对任意长度和高度的衬底进行涂覆。在通常的实施例中，衬底的每30—40cm高度可以设置一个蒸发器。在lt匕 上下文中的高度是指位于蒸发设备中的衬底的竖直尺寸。例如，高度为 80cm的衬底能够用具有两个或者三个竖直蒸发器的蒸发设备来蒸发。图1A和图1B示出了可用于本专利技术的蒸发设备的两个坩锅100的示意 侧视图。图1所示的坩锅在坩锅的中部设置凹入区域110，并以参考标号 120表示蒸发表面，而图1B的坩锅是平面的。可选地，坩锅能够包括凸 起。也可以使用几何尺寸不同的坩锅。例如，坩锅的横截面可以是三角 形、梯形或者圆形。在下面，为了简单起见，坩锅将描述为具有平面形 式，即，矩形横截面。然而，这将理解为也提及其它坩锅形状。在操作中，如将从以下更详细地描述，坩锅100能够在衬底上进行材 料的薄膜形成。根据此处描述的通常的实施例，待蒸气沉积在衬底上的材 料能够是如同铝、金、铜的金属或者包括至少这些金属中一者的合金。通常，根据本专利技术的坩锅由从由以下组成的组中选择的一个或者多个 材料制成金属硼化物、金属氮化物、金属碳化物、非金属硼化物、非金 属氮化物、非金属碳化物、氮化物、钛氮化物、硼化物、石墨、TiB2、 BN、 B4C和SiC。坩锅通常的长度在90mm和350mm的范围中，更通常 在90mm和180mm的范围中，诸如130mm，而坩锅的通常的宽度在 20mm和40mm的范围中，诸如30mm。柑锅通常的高度在5mm和15mm 的范围中，诸如10mm。待沉积的材料通过加热蒸发坩锅100而被熔化和蒸发。通过提供连接 到第一电连接162和和第二电连接164的电源(未示出)，能够进行加 热。例如，这些电连接可以是由铜或者其合金制成的电极。由此，通过电 流流经坩锅100的本体进行加热。根据其它实施例，还可以由蒸发设备的 辐射加热器或者蒸发设备的感应加热单元进行。通常将坩锅表面的温度选定在130(TC至160(TC的范围中，例如约 1560°C。通过相应地调节经过坩锅的电流或者相应地调节辐射来完成。通 常，坩锅材料选定为其稳定性不受该范围的温度的不良影响。如图2A所示，在本专利技术的通常实施例中，蒸发坩锅IOO用于衬底10被竖直地布置的竖直蒸发。根据本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在衬底（１０）上沉积材料的蒸发设备，所述衬底竖直定向，所述蒸发设备包括：　至少一个蒸发坩锅（１００），所述蒸发坩锅是适用于将固体材料转换成蒸气的单元；　所述蒸发坩锅（１００）具有用于蒸发所述材料（３００）的蒸发表面（１２ ０）；　其中，所述蒸发表面相对于水平以倾斜角度（α）倾斜。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：沃夫冈布斯史贝克，迈克尔科恩格，斯特凡凯勒，斯特凡班格尔特，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]