相關申請的交叉引用
于2016年3月7日提交至韓國知識產權局的且題為“薄膜形成裝置及使用其制造顯示設備的方法”的第10-2016-0027199號韓國專利申請通過引用以其整體并入本文。
本公開涉及薄膜形成裝置及使用該薄膜形成裝置制造顯示設備的方法。
背景技術:
隨著多媒體技術的發展,顯示設備的重要性穩步增長。因此,諸如液晶顯示器(lcd)、有機發光二極管(oled)顯示器等的多種顯示設備已得到發展并且變得普遍。
可通過將多種薄膜沉積在襯底上來制造顯示設備。存在通過將用于形成待沉積于襯底上的薄膜的源材料蒸發而在襯底上形成薄膜的方法。
技術實現要素:
根據本公開的示例性實施方式,制造顯示設備的方法包括:
制備包括爐缸和前散熱器的薄膜形成裝置,爐缸存儲用于形成薄膜的源材料,前散熱器布置在爐缸上并且包括反射板,其中,反射板包括具有第一反射率的第一表面和具有第二反射率的第二表面,第二反射率與第一反射率不同;以及
通過蒸發薄膜形成裝置的源材料,在襯底上形成薄膜。第一反射率可大于第二反射率。
第一表面和第二表面可由不同材料形成。
第一反射板可由一種材料形成。
第一反射板還可具有反射鏡涂層,該反射鏡涂層形成在第一表面上。
第二表面的粗糙度可大于第一表面的粗糙度。
第一反射率可為90%或更高。
第二反射率可為10%或更低。
第一表面可包括鏡面反射表面,以及第二表面可包括漫反射表面。
薄膜形成裝置還可包括連接至爐缸的噴嘴,其中,第一反射板包括孔,噴嘴插入孔中。
薄膜形成裝置還可包括與第一反射板重疊的蓋板。
從爐缸釋放的熱量中的至少一些可被第一表面反射,以及穿透第一反射板并且被蓋板反射的熱量中的至少一些可被第二表面吸收。
前散熱器還可包括第二反射板,該第二反射板包括具有第三反射率的第一表面和具有第四反射率的第二表面,該第四反射率與第三反射率不同。
第三反射率可大于第四反射率。
第三反射率可與第一反射率相同。
第三反射率可與第一反射率不同。
薄膜形成裝置還可包括側散熱器,該側散熱器布置成與爐缸的側部相鄰,其中,側散熱器的第一表面具有第一反射率。
附圖說明
通過參照附圖詳細描述示例性實施方式,特征將變得對本領域的技術人員顯而易見,在附圖中:
圖1示出了根據本公開示例性實施方式的薄膜形成裝置的示意性剖視圖。
圖2示出了顯示根據圖1的示例性實施方式的薄膜形成裝置的元件中的一些之間的關系的立體圖。
圖3示出了沿圖2的線i-i’截取的剖視圖。
圖4示出了根據圖1的示例性實施方式的薄膜形成裝置的前散熱器的分解立體圖。
圖5示出了根據圖1的示例性實施方式的薄膜形成裝置中的熱量流動的概念性視圖。
圖6示出了根據本公開另一示例性實施方式的薄膜形成裝置的前散熱器的分解立體圖。
圖7示出了顯示根據圖6的示例性實施方式的薄膜形成裝置中的熱量流動的概念性視圖。
圖8示出了根據本公開另一示例性實施方式的薄膜形成裝置的剖視圖。
具體實施方式
現將在下文中參照附圖更全面地描述示例性實施方式;然而,這些示例性實施方式可通過不同形式實施且不應該被理解為受限于本文中所陳述的實施方式。相反,這些實施方式被提供以使得本公開將是周全和完整的,并且將充分地向本領域技術人員傳達示例性實現方式。
為了說明的清晰,在附圖中,層和區域的尺寸可能被夸大。還應理解的是,當層或元件被稱為在另一層或襯底“上”時,其可直接在該另一層或襯底上,或者也可存在介于中間的層。另外,應理解的是,當層被稱為在另一層“下”時,其可直接在該另一層下,以及也可存在一個或多個介于中間的層。此外,還應理解的是,當層被稱為在兩個層“之間”時,其可以是這兩個層之間唯一的層,或也可存在一個或多個介于中間的層。全文中,相同的附圖標記表示相同的元件。
被用于表示元件在另一元件上、或位于不同層或一個層上的用語“在…上”包括兩種情況:元件直接位于另一元件或層上的情況;以及元件經由另一層或又一元件而位于另一元件上的情況。
雖然用語“第一、第二等”用來描述各種組成元件,但是這些組成元件不被這些用語限制。這些術語僅用于將組成元件與其他組成元件區別開。相應地,在下文的描述中,第一組成元件可以是第二組成元件。
下文中,將以液晶顯示器(lcd)為例來描述本公開的示例性實施方式,但本公開不限于此。即,本公開還適用于有機發光二極管(oled)顯示器。
圖1是根據本公開示例性實施方式的薄膜形成裝置的示意性剖視圖。圖2是示出了根據圖1的示例性實施方式的薄膜形成裝置的元件中的一些之間的關系的立體圖。圖3是沿圖2的線i-i’截取的剖視圖。
參照圖1至圖3,根據本示例性實施方式的薄膜形成裝置包括沉積源ev,其中,沉積源ev具有存儲用于形成薄膜的源材料m的爐缸cr和位于在爐缸cr上的前散熱器fr。沉積源ev還可包括冷卻間rh和噴嘴nz。如下文參照圖4討論的,前散熱器fr包括反射板rp,反射板rp具有第一表面s1和第二表面s2,其中,第一表面s1具有第一反射率,第二表面s2具有與第一反射率不同的第二反射率。
薄膜形成裝置還可包括腔室ch。腔室ch可包括具有特定尺寸的內部空間。即,腔室ch可為將在下文描述的各種元件提供空間。腔室ch的內部空間可與腔室ch的外部空間阻隔。即,腔室ch的內部空間可以是密封的空間。換句話說,腔室ch的內部空間和外部空間可相互隔開,以及它們之間的空氣交換可被阻隔。然而,腔室ch可無需設計成密封的并可配置成設置有入口/出口,并且因此能夠在密封模式與通風模式之間切換。
腔室ch可包括其上安裝有襯底s的襯底支承件ss,在該襯底s上將使用源材料m形成薄膜。襯底s可在襯底支承件ss上布置成面對沉積源ev。多種器件可布置于襯底s上。多種掩??刹贾迷谝r底s與沉積源ev之間以在襯底s上形成具有特定圖案的薄膜。具體地,襯底s可在其邊緣由襯底支承件ss支承。襯底支承件ss支承襯底s的邊緣而露出襯底s的中心部分。因此,由沉積源ev提供的源材料m可到達襯底s的中心部分,并且可因此在襯底s上形成薄膜。
腔室ch可包括用于傳送襯底s的傳送部tr。在示例中,傳送部tr可包括機器臂或多種夾具,但本公開不限于此。即,傳送部tr可包括能夠將襯底s放入腔室ch或將襯底s從腔室ch取出的任何設備。
底板bp可布置于腔室ch中。底板bp支承將在下文描述的沉積源ev。
在示例中,底板bp可包括導軌,沉積源ev沿該導軌移動。在該示例中,沉積源ev可沿底板bp中的導軌水平地移動。在另一示例中,底板bp可包括豎直地移動沉積源ev的升降器。在此示例中,底板bp可由升降器豎直地升高或降低。當底板bp包括用于水平移動沉積源ev的導軌和/或用于豎直移動沉積源ev的升降器時,沉積源ev可被移到和布置于用于待執行的工藝的合適位置。
沉積源ev可布置在底板bp上。在下文中將參照圖3描述沉積源ev。沉積源ev可包括爐缸cr、加熱器ht、冷卻間rh、噴嘴nz以及前散熱器fr。
爐缸cr可存儲用于形成薄膜的源材料m。換句話說,爐缸cr可具有存儲源材料m的空間。在示例中,源材料m可以是有機材料。即,爐缸cr可存儲有機材料,并且因此,根據本示例性實施方式的薄膜形成裝置可在襯底s上形成有機薄膜,其中,襯底s為在其上待形成薄膜的目標對象。
加熱器ht可布置在爐缸cr的外部和/或內部。圖3示出了加熱器ht位于爐缸cr外部的示例,但加熱器ht的位置不限于此。即,在另一示例中,加熱器ht可位于爐缸cr的內部。
加熱器ht可向爐缸cr提供熱量。更具體地,加熱器ht可加熱爐缸cr,并且因此,爐缸cr中的源材料m可被加熱。經加熱的源材料m可經由噴嘴nz(將在下文描述)被輸送至襯底s,其中,襯底s為在其上待形成薄膜的目標對象。
加熱器ht可以是電子束加熱器或電阻線圈加熱器,但加熱器ht的類型不限于此。即,能夠為爐缸cr提供所需熱量的任何加熱工具可被用作為加熱器ht。
加熱器ht可包圍爐缸cr的側部和/或底部。圖3示出了加熱器ht包圍爐缸cr的側部和底部二者的示例,但加熱器ht的位置不限于此。即,在另一示例中,加熱器ht可布置成只包圍爐缸cr的側部或只包圍爐缸cr的底部。在又一示例中,加熱器ht可布置成與爐缸cr的側部中的僅一些相鄰。
本文中,冷卻間rh可在其中容納爐缸cr和加熱器ht。更具體地,冷卻間rh可布置成包圍爐缸cr和加熱器ht以及可為爐缸cr和加熱器ht提供空間。
冷卻間rh可防止由加熱器ht產生的熱量釋放到加熱器ht的外部,即,腔室ch的內部空間。在示例中,冷卻間rh可包括用于阻隔由加熱器ht產生的熱量的冷卻工具。冷卻工具可例如是冷卻通道,但冷卻工具的類型不限于此。
前散熱器fr可布置在爐缸cr上。前散熱器fr可防止來自加熱器ht、來自由加熱器ht加熱的爐缸cr、或來自存在于經加熱的爐缸cr中的源材料m的熱量傳遞至襯底s。下文將進一步詳細描述前散熱器fr。
噴嘴nz可布置在前散熱器fr上。噴嘴nz可連接爐缸cr的內部和外部。噴嘴nz可包括開口。開口可以是矩形、圓形或半圓形的,但開口的形狀不限于此。即,噴嘴nz的開口可形成為除本文陳述的那些形狀以外的多種形狀。
圖3示出了噴嘴nz為矩形的示例,但噴嘴nz的形狀不限于此。即,在另一示例中,噴嘴nz可以是圓柱形的。
存在于爐缸cr中的源材料m可經由噴嘴nz被輸送至襯底s。即,被蒸發的源材料m可經由噴嘴nz噴射并沉積至襯底s上,從而形成薄膜。
圖2和圖3示出了多個噴嘴nz排布在一個方向上的示例,但噴嘴nz的數量和排布方向不限于此。即,在另一示例中,可只提供一個噴嘴nz。在又一示例中,多個噴嘴nz可排布成具有行和列的矩陣。
在下文中將參照圖4描述前散熱器fr。圖4是根據圖1的示例性實施方式的薄膜形成裝置的前散熱器fr的分解立體圖。
前散熱器fr可包括反射板rp和蓋板cp。反射板rp和蓋板cp可相互重疊,例如,互相完全重疊。
反射板rp反射和吸收來自爐缸cr、來自源材料m和/或來自加熱器ht的熱量。更具體地,反射板rp反射和吸收來自爐缸cr、來自源材料m和/或來自加熱器ht的輻射熱量。
反射板rp可具有第一表面s1和第二表面s2,其中,第一表面s1面對爐缸cr,第二表面s2面對目標對象,薄膜待形成在該目標對象上。
第一表面s1可具有第一反射率以及第二表面s2可具有第二反射率。第一反射率與第二反射率可彼此不同。更具體地,第一反射率可相對大于第二反射率。在示例中,反射板rp可由具有不同反射率的兩種材料組成。換句話說,兩種材料中的一種可形成第一表面s1,以及另一材料可形成第二表面s2。例如,第一材料可以是金屬以及第二材料可以是陶瓷。
在另一示例中,反射板rp可由單種材料形成以及反射板rp的表面可被不同地處理。例如,單種材料可以是在第一表面s1上具有反射鏡涂層的熱吸收材料(例如陶瓷),從而與第二表面s2相比,提高第一表面s1的反射率??商娲?,例如,單種材料可以是熱反射材料(例如金屬),并且可增加第二表面s2的粗糙度,即,第二表面s2可以是粗糙的,并且因此,第二表面s2的反射率可變得相對小于第一表面s1的反射率。即,通過使第一表面s1的粗糙度與第二表面s2的粗糙度彼此不同,可使第一表面s1的反射率與第二表面s2的反射率彼此不同。從而,第二表面s2可提供比第一表面s1更多的漫反射。
第一反射率與第二反射率之間的差異越大,熱量的再使用效率越高并且傳遞至襯底s的熱量的減少量越大。在示例中,第一反射率可以是90%或更高,以及第二反射率可以是10%或更低。換句話說,第一表面s1可以是高反射性的,以及第二表面s2可以是高吸收性的。
在示例中,在第一表面s1上發生的反射的類型可不同于在第二表面s2上發生的反射的類型。更具體地,第一表面s1上可發生鏡面反射,以及第二表面s2上可發生漫反射。即,第一表面s1可包括用于有效反射從爐缸cr傳遞的熱量的鏡面反射表面,以及第二表面s2可包括用于吸收或漫射從蓋板cp(將在下文描述)反射的熱量的漫反射表面。
反射板rp可包括多個孔h。噴嘴nz可被插入孔h中。即,噴嘴nz可被插入反射板rp中,以及反射板rp可覆蓋爐缸cr。換句話說,前散熱器fr可用作爐缸cr的蓋子。
反射板rp可包括金屬材料。在示例中,反射板rp可包括不銹鋼,但反射板rp的材料不限于此。即,諸如塑料等的任何反射材料也可被用于形成反射板rp。
蓋板cp可布置在反射板rp上。蓋板cp可覆蓋反射板rp。蓋板cp可具有與反射板rp基本上相同的形狀。即,如果在反射板rp中形成孔h,則在蓋板cp中也可形成多個孔h以與反射板rp的孔h重疊。換句話說,噴嘴nz可被插入彼此覆蓋的反射板rp和蓋板cp中的每一個的孔h中。
蓋板cp由金屬材料形成。在示例中,蓋板cp可包括不銹鋼,但蓋板cp的材料不限于此。
圖4示出了蓋板cp和反射板rp二者都為矩形的示例,但蓋板cp和反射板rp的形狀不限于此。即,在另一示例中,蓋板cp和反射板rp可以是圓形的或可以是部分彎曲的。
在下文中,將參照圖5描述由前散熱器fr引起的熱量耗散。圖5是示出了根據圖1的示例性實施方式的薄膜形成裝置中的熱量流動的概念性視圖。
參照圖5,從爐缸cr、源材料m或加熱器ht釋放的熱量①中的一些可被反射板rp的第一表面s1反射。所反射的熱量(即,熱量②)可被提供回至爐缸cr,并且可因此被再利用。
穿透反射板rp的熱量③可到達蓋板cp。熱量③中的至少一些可被蓋板cp反射以朝向反射板rp傳輸返回。即,由蓋板cp反射的熱量(即,熱量④)可朝向反射板rp的第二表面s2傳輸。熱量④中的至少一些可被反射板rp的第二表面s2吸收。如上所述,如果反射板rp的第二表面s2的反射率降低,換句話說,如果反射板rp的第二表面s2的吸收率增加,則熱量④中的大部分可被反射板rp的第二表面s2吸收。因此,可防止從爐缸cr等釋放的熱量被傳遞至襯底s。
即,從爐缸cr等釋放的熱量中的僅一小部分(即,僅熱量⑤)可穿透前散熱器fr并且傳輸到腔室ch中。圖5示出了從爐缸cr等釋放的熱量中的一些穿透蓋板cp的示例,但本公開不限于此。即,在另一示例中,從爐缸cr等釋放的熱量可被完全阻隔。
相應地,可減少從爐缸cr等釋放的熱量或防止從爐缸cr等釋放的熱量傳遞至襯底s而引起對形成在襯底s上的薄膜的損壞或使襯底s上的其他元件的性質劣化。
在下文中,將描述根據本公開的另一示例性實施方式的薄膜形成裝置。
圖6是根據本公開另一示例性實施方式的薄膜形成裝置的前散熱器fr的分解立體圖。參照圖6,根據本示例性實施方式的薄膜形成裝置的前散熱器fr與圖4中的其對應物不同,不同之處在于其包括第一反射板rp1和第二反射板rp2。
根據本示例性實施方式的薄膜形成裝置可包括兩個或更多反射板。圖6示出了設置有兩個反射板的示例,但本公開不限于此。即,在另一示例中,可設置三個或更多個反射板。
第一反射板rp1和第二反射板rp2可具有基本上相同的形狀。第一反射板rp1和第二反射板rp2可與反射板rp基本上相同。即,在示例中,第一反射板rp1可包括具有第一反射率的第一表面s1和具有第二反射率的第二表面s2,以及第二反射板rp2可包括具有第一反射率的第一表面s3和具有第二反射率的第二表面s4。
在另一示例中,第一反射板rp1的第一表面s1和第二反射板rp2的第一表面s3可具有不同的反射率。換句話說,第一反射板rp1的第一表面s1和第二表面s2可分別具有第一反射率和第二反射率,以及第二反射板rp2的第一表面s3和第二表面s4可分別具有第三反射率和第四反射率。第一反射率可大于第二反射率。第三反射率可大于第四反射率。第一反射率可與第三反射率不同。
在設置有兩個反射板的情況下,如圖6中所示,從爐缸cr等釋放的熱量可被有效地阻隔并且可因此防止從爐缸cr等釋放的熱量被傳遞至襯底s而引起對襯底s的損壞。
在下文中,將參照圖7描述由圖6的前散熱器fr引起的熱量的耗散。圖7是示出了根據圖6的示例性實施方式的薄膜形成裝置中的熱量流動的概念性視圖。
參照圖7,從爐缸cr、用于形成薄膜的源材料m或加熱器ht釋放的熱量①中的至少一些可被第二反射板rp2的第一表面s3反射。所反射的熱量(即,熱量②)可被提供回至爐缸cr,并且可因此被再利用。
穿透第二反射板rp2的熱量③可到達第一反射板rp1的第一表面s1。熱量③中的至少一些(即,熱量④)可被反射以朝向第二反射板rp2的第二表面s4傳輸返回。到達第二反射板rp2的第二表面s4的熱量中的至少一些可被第二反射板rp2的第二表面s4吸收。如上所述,如果第二反射板rp2的第二表面s4的反射率降低,換句話說,如果第二反射板rp2的第二表面s4的吸收率增加,則熱量④中的大部分可被第二反射板rp2的第二表面s4吸收。
穿透第二反射板rp2的熱量③中的至少一些還可穿過第一反射板rp1。穿透第一反射板rp1的熱量⑤可朝向蓋板cp傳輸。
穿透第一反射板rp1的熱量⑤中的至少一些可被反射以朝向第一反射板rp1的第二表面s2傳輸返回。到達第一反射板rp1的第二表面s2的熱量⑥中的至少一些可被第一反射板rp1的第二表面s2吸收。如上所述,如果第一反射板rp1的第二表面s2的反射率降低,換句話說,如果第一反射板rp1的第二表面s2的吸收率增大,則被蓋板cp反射的熱量⑥中的大部分可被第一反射板rp1的第二表面s2吸收。
即,從爐缸cr等釋放的熱量中的僅一小部分(即,僅熱量⑦)可穿透前散熱器fr并且傳輸到腔室ch中。圖7示出了從爐缸cr等釋放的熱量中的一些穿透蓋板cp的示例,但本公開不限于此。即,在另一示例中,從爐缸cr等釋放的熱量可被完全阻隔。
利用圖6的前散熱器fr的結構,可防止從爐缸cr等釋放的熱量被傳遞至襯底s而不利地影響襯底s上的元件。
圖8是根據本公開另一示例性實施方式的薄膜形成裝置的剖視圖。參照圖8,根據本示例性實施方式的薄膜形成裝置與圖3中的其對應物不同,不同之處在于其還包括側散熱器sr。
側散熱器sr可布置在冷卻間rh與爐缸cr之間。側散熱器sr可反射從加熱器ht釋放的熱量,并且可因此將熱量傳遞回至爐缸cr。
為了反射從加熱器ht釋放的熱量,面對加熱器ht的側散熱器sr的第一表面可以是反射性的。
在示例中,側散熱器sr的第一表面和第二表面可具有不同的反射率。換句話說,與前散熱器fr類似,側散熱器sr可包括具有第一反射率的第一表面以及具有不同于第一反射率的第二反射率的第二表面。由于側散熱器sr主要用于將由加熱器ht產生的熱量傳遞回至爐缸cr,因此第一反射率可大于第二反射率。即,側散熱器sr的第一表面可形成為具有優異的反射率,并且可因此能夠將來自加熱器ht的輻射熱量傳遞回至爐缸cr。
在下文中,將描述根據本公開的示例性實施方式的制造顯示設備的方法。該方法包括:制備包括爐缸cr和前散熱器fr的薄膜形成裝置,爐缸cr存儲用于形成薄膜的源材料m,前散熱器fr布置在爐缸cr上并且包括反射板rp,其中,反射板rp包括具有第一反射率的第一表面s1和具有與第一反射率不同的第二反射率的第二表面s2;以及將薄膜形成裝置放置成面對襯底s,并通過蒸發薄膜形成裝置的源材料m在襯底s上形成薄膜。
薄膜形成裝置可與上文已經描述的薄膜形成裝置中的任何一個基本上相同,并且因此將省略其詳細說明。
襯底s可例如是用于制造oled顯示器或lcd的襯底,但本公開不限于此。即,不具體限制襯底s的類型。
在示例中,通過薄膜形成裝置形成在襯底s上的薄膜可包括有機材料。即,源材料m可以是有機材料,以及通過薄膜形成裝置形成在襯底s上的薄膜可以是有機層。
然而,本公開不限于此示例。即,在另一示例中,通過薄膜形成裝置形成在襯底s上的薄膜可包括無機材料。
通過總結和回顧,雖然蒸發用于形成薄膜的待沉積于襯底上的源材料可精確地形成顯示設備中所需要的薄膜,但這種蒸發可能因蒸發工藝所需的熱量而導致對襯底的損壞。根據一個或多個示例性實施方式,可減少由沉積源產生的熱量或防止由沉積源產生的熱量被傳遞至襯底,其中,薄膜待形成于該襯底上。此外,可阻隔由沉積源產生的熱量,并且可因此減少由沉積源產生的熱量或防止由沉積源產生的熱量導致對形成在襯底上的薄膜的損壞。一個或多個示例性實施方式提供薄膜形成裝置,該薄膜形成裝置能夠減少由沉積源產生的熱量或防止由沉積源產生的熱量被傳遞至襯底。一個或多個示例性實施方式提供薄膜形成裝置,該薄膜形成裝置能夠有效地阻隔由沉積源產生的熱量,并且因此防止對形成在襯底上的薄膜的損壞。一個或多個示例性實施方式可提供制造顯示設備的方法,該方法能夠降低由沉積源產生的熱量或防止由沉積源產生的熱量傳遞至襯底。
本文中已經公開了示例性實施方式,并且雖然使用了專用用語,但是這些用語僅以一般性和描述性的含義使用并且將僅以一般性和描述性的含義來解釋,并且不是出于限制的目的。在一些情況下,如在本申請的提交時應對本領域普通技術人員所顯而易見的,除非另外具體指示,否則結合特定實施方式描述的特征、特性和/或元件可單獨地使用或與結合其他實施方式描述的特征、特性和/或元件組合使用。相應地,本領域技術人員將理解,在不背離如所附權利要求陳述的本發明的精神和范圍的條件下,可在形式和細節上作出各種改變。