專利名稱：用于有機(jī)材料的蒸發(fā)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種用于汽化(vaporizing)有機(jī)材料(尤其是三聚氰胺) 的蒸發(fā)器。另外，本發(fā)明涉及一種使用有機(jī)材料(尤其是三聚氰胺)涂布襯底的方法。
背景技術(shù)：
一般而言，三聚氰胺(melamine)可被蒸發(fā)(升華)。通常，要汽化的材料布置在矩形坩堝中，在坩堝中置有要汽化的材料。坩堝可置放于蒸發(fā)管中，且可用加熱裝置或加熱系統(tǒng)來加熱該蒸發(fā)管。坩堝必須加熱至使三聚氰胺蒸發(fā)的溫度。三聚氰胺的蒸發(fā)溫度為約 250°C至300°C。三聚氰胺在約330°C的溫度就會燃燒。因此，不能通過改變加熱裝置的溫度來顯著提高蒸發(fā)速率。另外，蒸發(fā)管必須調(diào)適成要涂布的襯底或薄片(web)的寬度。因此，當(dāng)具有鄰近襯底或薄片直接置放的噴嘴的坩堝或蒸發(fā)器調(diào)適成要涂布的襯底或薄片的寬度時，只有具有有限寬度的襯底或薄片可使用于有效處理。因此，蒸發(fā)器沿著襯底寬度具有約1600mm的長度。因此，希望提供一種改良的蒸發(fā)器，特別適用于三聚氰胺的蒸發(fā)器，其允許更一致或均勻地沉積三聚氰胺。另外，希望提供一種可用于三聚氰胺且易于使用和制造的蒸發(fā)器， 以及一種在柔性襯底或薄片(特別是大寬度的襯底或薄片)上提供三聚氰胺的均勻涂布的方法。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)一實(shí)施例，提供一種用于汽化有機(jī)材料的蒸發(fā)器。該蒸發(fā)器包括第一腔室，其具有噴嘴，該噴嘴調(diào)適成導(dǎo)向要涂布的襯底；至少一個第二腔室，用于汽化有機(jī)材料；至少一個蒸汽通道，用于將汽化的有機(jī)材料自該至少一個第二腔室引導(dǎo)至該第一腔室；其中該第一腔室調(diào)適成將汽化的有機(jī)材料提供給該噴嘴，該噴嘴對應(yīng)于第一實(shí)質(zhì)升華表面，且該至少一個第二腔室的一個或多個腔室調(diào)適成在操作期間提供組合的第二升華表面區(qū)域，其中該第二升華表面區(qū)域?qū)?yīng)于該第一實(shí)質(zhì)升華表面的至少70%。根據(jù)另一實(shí)施例，提供一種使用蒸發(fā)器用有機(jī)材料來涂布襯底的方法，該蒸發(fā)器具有第一腔室及第二腔室。該方法包括在操作期間，在具有第二升華表面區(qū)域的第二腔室中升華該有機(jī)材料；將該升華的有機(jī)材料自該第二腔室引導(dǎo)至該第一腔室，該第一腔室具有噴嘴，該噴嘴導(dǎo)向襯底以將該升華的有機(jī)材料沉積在襯底上，其中該第一腔室調(diào)適成將汽化的有機(jī)材料提供給該噴嘴，該噴嘴對應(yīng)于第一實(shí)質(zhì)升華表面，其中該第二升華表面區(qū)域?qū)?yīng)于該第一實(shí)質(zhì)升華表面的至少70%。根據(jù)又另一實(shí)施例，提供一種用于汽化三聚氰胺的蒸發(fā)器，其包括第一腔室，該第一腔室具有噴嘴，該噴嘴調(diào)適成導(dǎo)向要涂布的襯底；至少一個第二腔室，用于汽化三聚氰胺；至少一個蒸汽通道，用于將汽化的三聚氰胺自該至少一個第二腔室引導(dǎo)至該第一腔室； 其中該至少一個第二腔室的一個或多個腔室調(diào)適成在操作期間提供約0. 34m2或以上的組合第二升華表面區(qū)域。
附圖簡述為了詳細(xì)了解本發(fā)明的上述特征，可參照多個實(shí)施例給出如上概要的本發(fā)明更具體的描述，部分實(shí)施例在附圖中示出。然而應(yīng)了解到，附圖僅說明本發(fā)明的代表性實(shí)施例， 因此不應(yīng)用來限制本發(fā)明范圍，因?yàn)楸景l(fā)明可允許其它等效實(shí)施例。

圖1示出蒸發(fā)器組件的示意圖；圖2示出第一腔室的進(jìn)一步實(shí)施例；圖3示出第一腔室的另一實(shí)施例；圖4示出第一腔室的又一實(shí)施例；圖5示出用于蒸發(fā)三聚氰胺的第二腔室的進(jìn)一步實(shí)施例；圖6示出用于蒸發(fā)三聚氰胺的第二腔室的另一實(shí)施例；圖7示出用于蒸發(fā)三聚氰胺的第二腔室的又一實(shí)施例；以及圖8示出方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)將參照各種實(shí)施例做詳細(xì)說明，這些實(shí)施例的一個或多個示例在附圖中示出。 提供各示例作為解釋之用且不作為本發(fā)明的限制。在以下附圖描述內(nèi)，相同附圖標(biāo)記指示相同組件。一般而言，僅針對個別實(shí)施例的差異處進(jìn)行描述。一些有機(jī)材料，如三聚氰胺，可在IO-2Hibar (毫巴)下，約300°C下，尤其在約210°C 到約320°C之間蒸發(fā)或升華。在另一實(shí)施例中，三聚氰胺在約250°C和310°C下蒸發(fā)。要升華的三聚氰胺在比升華溫度稍高的溫度下燃燒。舉例而言，三聚氰胺在約330°C下燃燒。因此，必須控制要蒸發(fā)的三聚氰胺的溫度。通常，因?yàn)槿矍璋吩谳^高溫度下不是進(jìn)行蒸發(fā)而會燃燒，所以必須在狹窄溫度范圍內(nèi)供熱，因此蒸發(fā)器的蒸發(fā)速率不能通過提高蒸發(fā)溫度來顯著提升。因此，為了提供三聚氰胺的一致或均勻涂布，必須將蒸發(fā)的三聚氰胺以適用于大寬度襯底或薄片的基本一致方式和/或速率提供至蒸發(fā)器的噴嘴。在下文中，參照三聚氰胺進(jìn)行說明。然而，應(yīng)了解實(shí)施例亦可應(yīng)用于其它有機(jī)材料，這些其它有機(jī)材料具有在其中可能蒸發(fā)且在略高于期望蒸發(fā)溫度的溫度下材料燃燒的相對小的范圍，例如，僅比期望蒸發(fā)溫度高出70°C，尤其僅高出50°C或甚至只高出約30°C。 通常，本文中所描述的實(shí)施例還可在有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)的生產(chǎn)中用于沉積有機(jī)材料。圖1示出說明蒸發(fā)器組件(vaporizer assembly)實(shí)施例的示意圖。該蒸發(fā)器組件包括外殼10。該外殼內(nèi)部具有約5_3mbar至約l_2mbar，通常約10_2mbar的壓力。要處理的薄片(web)或襯底22在輸送方向上經(jīng)引導(dǎo)通過外殼10。薄片或襯底22在與該輸送方向正交且具有預(yù)定寬度W。根據(jù)一可與本文中其它實(shí)施例組合的實(shí)施例，該襯底的寬度范圍在一特定實(shí)施例中可在約1. 2m與^!之間，通常在約an與3. 5m之間。在外殼10中，用三聚氰胺或其它材料涂布襯底22。在外殼10中，設(shè)置有轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)筒20用以引導(dǎo)襯底22。提供轉(zhuǎn)筒20用來形成通過第一腔室30的噴嘴32前方的襯底22的支承件。噴嘴32噴射要沉積在襯底22上的蒸發(fā)或升華的三聚氰胺。第一腔室30將升華的三聚氰胺提供給噴嘴32。因此，第一腔室30中的蒸發(fā)的三聚氰胺通過噴嘴32并沉積在襯底或薄片22上。在典型實(shí)施例中，轉(zhuǎn)筒20可被冷卻以使該升華的三聚氰胺在短時間內(nèi)在襯底22上解除升華狀態(tài)(desublimate)。因而減小該柔性襯底上的熱負(fù)荷。
根據(jù)可與本文中所描述其它實(shí)施例組合的一些實(shí)施例，具有噴嘴32的第一腔室 30布置在支承著襯底22的轉(zhuǎn)筒20下方或在與轉(zhuǎn)筒相對。隨后，第一腔室32的噴嘴32向上導(dǎo)向。在另一實(shí)施例中，噴嘴32可布置在第一腔室30的側(cè)壁中，尤其當(dāng)支承襯底22的轉(zhuǎn)筒20布置成與噴嘴32水平地間隔開來，且噴嘴32朝向襯底22排放升華的三聚氰胺的動作基本上水平導(dǎo)向時。在一些實(shí)施例中，噴嘴32具有狹縫開口，該狹縫開口大致平行于該轉(zhuǎn)筒的旋轉(zhuǎn)軸和/或襯底22的寬度而縱向延伸(longitudinal extension)。在其它實(shí)施例中，噴嘴32 亦可具有若干開口，這些開口布置成覆蓋襯底22寬度的基本上一部分，尤其覆蓋襯底22的完整寬度。根據(jù)可與本文中所描述實(shí)施例的任一個組合的另一實(shí)施例，可通過在附圖中未示出的關(guān)閉件(shutter)來關(guān)閉或打開該狹縫開口或諸開口。在可與本文中所描述其它實(shí)施例組合的典型實(shí)施例中，第二腔室40置于外殼10 外部。可用三聚氰胺42至少部分地填充第二腔室40。第二腔室40具有腔室壁44。加熱裝置46置于第二腔室40的腔室壁44的外表面上。當(dāng)加熱裝置啟動時，加熱裝置46的熱通過第二腔室40的腔室壁44并加熱第二腔室40中的三聚氰胺42。當(dāng)三聚氰胺由加熱裝置46加熱至升華溫度時，尤其約250°C至320°C時，通常約300°C時，三聚氰胺42通常在腔室壁44處開始升華。升華表面48(圖1中的虛線)可定義為腔室壁44被三聚氰胺42所覆蓋并且受熱至升華溫度的區(qū)域。因此，升華表面48隨著第二腔室40中三聚氰胺42的量而變化，且升華的三聚氰胺的量以時間函數(shù)來變化。當(dāng)三聚氰胺42蒸發(fā)時，其通過通道50，該通道提供第二腔室40與第一腔室30之間的流體連接。根據(jù)一可與本文中所描述其它實(shí)施例組合的實(shí)施例，通道50可包括閥52， 其用于調(diào)節(jié)汽化或升華的三聚氰胺自第二腔室40至第一腔室30的流動。閥52可例如為蝶形閥。在其它實(shí)施例中針對該目的可使用其它合適的閥。在圖1中，通道50通過外殼10 的開口 12。外殼10可在開口 12處被密封，以使(根據(jù)一些實(shí)施例)三聚氰胺42在其中蒸發(fā)的第二腔室40可置放在具有標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力的空間中。因此，可在不改變外殼10中的次大氣壓力(sub-atmospheric pressure)的情況下，用三聚氰胺再填充第二腔室40。舉例而言，出于該目的，可關(guān)閉閥52并且可打開另一開口(未圖示)以使用三聚氰胺42再填充第二腔室40。根據(jù)可與本文中所描述其它實(shí)施例組合的一些實(shí)施例，通道50的截面可比第一
腔室小。根據(jù)可與本文中所描述其它實(shí)施例組合的一些實(shí)施例，第二腔室40可與真空泵 45流體連接。只要閥52處于關(guān)閉位置，即，不允許第一腔室30與第二腔室40之間的流體交換，可啟動真空泵45以在第二腔室40中產(chǎn)生與外殼10壓力相同的真空。隨后，可打開閥52?？筛郊踊蛱娲?，提供通往外殼10中的較低壓力的旁路，以用于減小第二腔室40中的壓力或在閥52關(guān)閉時在第二腔室40中提供降低的壓力。根據(jù)可與本文中所描述其它實(shí)施例組合的一些實(shí)施例，可將加熱裝置3454置于通道50、閥52及第一腔室30的至少一個的周圍。若由加熱元件3454來加熱通道50及第一腔室30，則升華的三聚氰胺可能不會在通道50、閥52和/或第一腔室30的壁上解除升華狀態(tài)(desublimate)或冷凝(condense)。出于同一目的，在一可與其它實(shí)施例組合的實(shí)施例中，噴嘴32及閥52可包括至少一個加熱裝置或若干個加熱裝置。在一實(shí)施例中，可被動地加熱閥52，尤其可由用于加熱通道50的加熱裝置M來被動地加熱閥52。圖1中所示的蒸發(fā)器組件可進(jìn)一步包括控制器60，用于控制三聚氰胺在襯底22上的沉積工藝。出于該目的，加熱裝置34、46和/或討由控制器60來控制。根據(jù)可與本文中所描述其它實(shí)施例組合的一些實(shí)施例，布置傳感器70以測量涂布在襯底22上的三聚氰胺的厚度，并且將該測量結(jié)果提供給控制器60?？裳刂r底22的完整寬度W或該寬度W的一部分來測量涂布在襯底22上的三聚氰胺厚度。舉例而言，可使用兩個或兩個以上的傳感器70來沿著襯底22的寬度測量該厚度。根據(jù)一可與本文中所描述其它實(shí)施例組合的實(shí)施例，該控制器可調(diào)適成控制用于關(guān)閉及打開閥52的致動器。因此，要升華的三聚氰胺42及通過通道50的升華的三聚氰胺可受到精確控制，以在薄片或襯底22上提供均勻涂層。詳言之，閥52可以調(diào)節(jié)，以提供升華的三聚氰胺從第二腔室40到第一腔室30的恒定流動。 該流動取決于襯底寬度、襯底22上的涂層的期望厚度和/或第一腔室30的噴嘴32的長度 L。在另一實(shí)施例中，用于打開及關(guān)閉噴嘴32的關(guān)閉件由控制器60來控制。在可與本文中所描述其它實(shí)施例組合的一些實(shí)施例中，可提供閉環(huán)控制，其使用傳感器70來測量襯底22 上的三聚氰胺涂層厚度并且使用加熱裝置34、46、M和/或閥52來調(diào)節(jié)三聚氰胺自該第一腔室至該第二腔室且隨后至噴嘴32的流動。根據(jù)可與本文中所描述其它實(shí)施例組合的一些實(shí)施例，第一腔室30及第二腔室 40的尺寸相對于彼此來定義。通常，對許多已知設(shè)備而言，第一腔室30將用于蒸發(fā)該三聚氰胺。因此，將第一腔室30中供蒸發(fā)三聚氰胺之用的表面稱為對應(yīng)(corresponding)或?qū)嵸|(zhì)蒸發(fā)表面(virtual evaporationsurface)。置于外殼10中的第一腔室30將特定量的蒸發(fā)的三聚氰胺提供給噴嘴32以便在襯底22上進(jìn)行沉積，其中三聚氰胺從第二腔室40通過通道50及通過第一腔室30的側(cè)壁中的開口 36而到達(dá)第一腔室30。提供給第一腔室30 的噴嘴32的蒸發(fā)的三聚氰胺對應(yīng)于特定升華表面。第一腔室30的該實(shí)質(zhì)升華表面取決于噴嘴32的長度L，且該噴嘴32的長度L與要用三聚氰胺涂布的襯底或薄片的寬度W基本上相關(guān)。為了在襯底22上提供預(yù)定厚度的涂層，第一腔室30的對應(yīng)升華表面視根據(jù)噴嘴32 的長度L所蒸發(fā)的三聚氰胺而定。舉例而言，若第一腔室30的對應(yīng)實(shí)質(zhì)蒸發(fā)表面的長度對應(yīng)于噴嘴32的長度L，則第一腔室30的對應(yīng)升華表面可能具有170mm的寬度。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，例如在圖1的蒸發(fā)器組件中所示，該升華三聚氰胺在第二腔室40中產(chǎn)生。第二腔室40因此可對于第一腔室30的對應(yīng)升華表面進(jìn)行調(diào)適。舉例而言，第二腔室30具有的升華表面可大于第一腔室30的對應(yīng)實(shí)質(zhì)升華表面的70%。在另一實(shí)施例中，該第二腔室具有的升華表面可大于該第一腔室的對應(yīng)實(shí)質(zhì)升華表面的90%。在一典型實(shí)施例中，該第二腔室的升華表面可超過該第一腔室的對應(yīng)升華表面。因?yàn)榭捎砷y 52來控制通過該通道50的三聚氰胺的流動和/或量，該要涂布的薄片或襯底的厚度因此可受精確控制。在下文中，參照圖2、圖3及圖4來說明該第一腔室的若干實(shí)施例。這些實(shí)施例可用作本文中所描述蒸發(fā)器組件的替代或附加修改方案。圖2示出第一腔室30'的一實(shí)施例。如圖1所示，該腔室具有噴嘴32'，其布置在傳送襯底22的轉(zhuǎn)筒20下方或與其相對。第一腔室30'具有側(cè)壁39'以及與噴嘴32' 相對的底壁38'。與圖1中所示的第一腔室30不同，圖2中所示的第一腔室30'不僅具有一個開口 36，而且可在側(cè)壁39'中具有若干開口 36' a、36' b。在圖2中，僅示出兩個開口 36' a、36' b。然而，在可與本文中所描述其它實(shí)施例組合的其它實(shí)施例中，可在側(cè)壁 39'中布置三個或三個以上的開口。開口 36' a、36' b與通道50流體連接且因此與第二腔室40流體連接。因此，由第二腔室40提供的升華的三聚氰胺可從數(shù)個方向進(jìn)入第一腔室30，且因此可增強(qiáng)所沉積三聚氰胺沿著襯底22寬度W的均勻性。根據(jù)可與本文中所描述其它實(shí)施例組合的一些實(shí)施例，可針對每個開口 36' a、36' b設(shè)置對應(yīng)閥，用于調(diào)節(jié)經(jīng)由各開口進(jìn)入該第一腔室中的流動。圖3示出第一腔室30〃的另一實(shí)施例。圖3的第一腔室30〃基本上對應(yīng)于圖3 的第一腔室30'。然而，圖3的第一腔室30"具有兩個子腔室30" a,30" b，這些子腔室由分隔壁31〃分隔開。該分隔壁自第一腔室30〃的底部38〃延伸至噴嘴32〃。第一腔室 30〃的各子腔室30〃 a, 30" b具有至少一個開口 36' a、36' b，該至少一個開口與通道50 流體連接且因此與第二腔室40流體連接。在可與本文中所描述其它實(shí)施例組合的另一實(shí)施例中，可針對各開口設(shè)置對應(yīng)閥(未圖示)，用于調(diào)節(jié)經(jīng)由該各開口 36' a、36' b(尤其各開口)進(jìn)入第一腔室30〃的子腔室30〃 a,30" b中的流動。另外，開口 36〃 a,36" b 不僅可布置在第一腔室30"的側(cè)壁39"中，還可布置在底壁38"中。關(guān)于圖3中所示的第一腔室30"的實(shí)施例，經(jīng)由噴嘴32"的排放可沿長度L受到精確控制。在可與其它實(shí)施例組合的其它實(shí)施例中，第一腔室30"可能不僅包括二個子腔室，而且包括三個或三個以上的子腔室，這些子腔室可彼此獨(dú)立地控制，例如蒸發(fā)的三聚氰胺的各開口或供應(yīng)通道處的閥來控制。圖4示出第一腔室30〃 ‘的另一實(shí)施例。第一腔室30〃 ‘具有噴嘴32〃 ‘，噴嘴32〃 ’布置在傳送要涂布襯底22的轉(zhuǎn)筒20的下方或與其相對。該第一腔室具有側(cè)壁 39"‘以及與噴嘴32〃 ‘相對的底壁38〃 ‘。開口 36〃 ‘布置在第一腔室30〃 ‘的該底壁38〃 ‘上，明確而言，在第一腔室30〃 ‘的底壁39〃 ‘中間處。底壁39〃 ‘的中間可相對于噴嘴32〃 ’的長度L來定義，尤其是噴嘴32〃 ’的狹縫開口的長度。開口 36〃 ’與通道50流體連接且因此與第二腔室40流體連接。就該第一腔室30'而言，可增強(qiáng)薄片或襯底22上的三聚氰胺沉積均勻性。在另一實(shí)施例中，第一腔室30"‘可在底壁38"‘中包括兩個或兩個以上的開口，尤其是在第一腔室30"‘的縱向上(即，平行于噴嘴32"‘的長度L)規(guī)則地間隔地布置這些開口。就該第二腔室的實(shí)施例而言，有可能沿該噴嘴的長度L提供蒸發(fā)的三聚氰胺的流動及基本均勻的熱分布。在下文中，參照圖5、圖6及圖7來說明該第二腔室的若干個實(shí)施例。這些實(shí)施例可用作本文中所描述蒸發(fā)器組件的替代或附加修改方案。圖5示出至少一個第二腔室40'的另一實(shí)施例。第二腔室40'包括兩個或兩個以上的腔室40' a及40' b。各腔室40' a及40' b可分別由加熱裝置46' a及46' b 來加熱及控制。另外，在第二腔室40'的操作中，各腔室40' a、40' b可容納不同量的三聚氰胺42' a、42' b。腔室40' a及40' b分別具有升華表面48' a、48' b，其取決于腔室40' a、40' b中的三聚氰胺量。在圖5所示的示例中，第一腔室40' a具有比第二腔室40' b低的升華表面。蒸發(fā)的三聚氰胺通過連接閥49' a、49' b進(jìn)入公共通道50。各閥49' a、49' b可獨(dú)立打開或關(guān)閉，尤其在一可與其它實(shí)施例組合的實(shí)施例中，可由控制器60來控制。若兩個連接閥49' a、49' b都至少部分地打開，則各腔室40‘ a、40' b至少部分地將其升華表面48' a、48' b提供給第二腔室40'的公共的，即組合的升華表面。通常，當(dāng)涉及如本文中提及的組合表面時，指示這些表面的區(qū)域(area，面積)的總和。因此，組合表面可理解為組合表面區(qū)域。僅打開連接閥49' a、49' b其中之一且另一閥關(guān)閉的狀況下，腔室40‘ a、40' b 之中只有分配給該打開閥的腔室的升華表面48' a、48' b對第二腔室40'的升華表面有貢獻(xiàn)。舉例而言，腔室40' a、40' b各自調(diào)適成所具有的升華表面大于第一腔室30的對應(yīng)升華表面的70%。在另一實(shí)施例中，腔室40' a、40' b各自調(diào)適成所具有的升華表面大于第一腔室30的對應(yīng)升華表面的90%。在一典型實(shí)施例中，腔室40' a、40' b各自調(diào)適成具有的升華表面超過第一腔室30的對應(yīng)升華表面。另外，在一可與其它實(shí)施例組合的實(shí)施例中，可由泵45'將各腔室40' a、40' b抽空至與外殼10相同的壓力。該泵經(jīng)由分別分配給腔室40' a、40' b的泵閥47' a、47' b與腔室40' a及40' b流體連接。根據(jù)可與本文中所描述其它實(shí)施例組合的一些實(shí)施例，在襯底22的涂布工藝期間，這些腔室的其中至少一個可在不停止涂布工藝的情況下，經(jīng)由再填充開口(未圖示)進(jìn)行再填充。舉例而言，當(dāng)?shù)谝磺皇?0' a需要再填充時，關(guān)閉分配給第一腔室40' a的第一連接閥49' a。分配給第二腔室40' a的第二泵閥47' b仍保持關(guān)閉，該第二腔室仍繼續(xù)產(chǎn)生升華的三聚氰胺給第一腔室30。隨后，用三聚氰胺42' a填充第一腔室40' a。接著，打開分配給第一腔室40' a的第一泵閥47' a且該泵將一個或多個第二腔室40'的第一腔室40' a抽空到與外殼10中相同的壓力，尤其10_2mbar的壓力。隨后，再次打開第一連接閥49' a，且腔室40' a的升華的三聚氰胺用于涂布襯底22。因此，即使第二腔室 40' a或40' b其中之一必須再填充三聚氰胺，該薄片仍得以繼續(xù)涂布。另外，外殼10中的壓力在再填充操作期間不改變。根據(jù)可與本文中所描述其它實(shí)施例組合的一些實(shí)施例， 在該至少一個第二腔室40' a、40' b其中一腔室的再填充過程期間，第二腔室40'的該公共即組合的升華表面基本上保持恒定。亦如圖1所示，通道50包括閥52，該閥用于調(diào)節(jié)蒸發(fā)的三聚氰胺至第一腔室30的流動。各閥47' a、47' b、49a'、49b'、52及泵45'均由控制器60來控制，以提供蒸發(fā)的三聚氰胺至第一腔室30的流動的精確控制，且因此襯底22的均勻涂層為時間及位置函數(shù)。在圖6中，揭示第二腔室40"的另一實(shí)施例，該實(shí)施例可與本文中所描述其它實(shí)施例組合。第二腔室40"具有大的底部表面41"以及至少一個基本上垂直布置的側(cè)表面 43〃。底部表面41"至少具有與側(cè)表面43"相同的表面。因此，如果三聚氰胺42"在第二腔室40"中填充至側(cè)或邊上的表面43"的中間處，則大部分的升華表面48"由底部表面41"所提供。因此，第二腔室40"中的三聚氰胺的填充高度變化(例如，因三聚氰胺升華而使填充高度變化)并不會導(dǎo)致第二腔室40"中三聚氰胺42"的升華速率的劇烈變化。 因此，圖6中所示的第二腔室40"的實(shí)施例可對襯底22上的涂層厚度提供較好控制。圖7示出第二腔室40"‘的另一實(shí)施例，該實(shí)施例可與本文中所描述其它實(shí)施例組合。第二腔室40"‘包括布置在第二腔室40"‘中的若干個槽(vat)80"‘。這些槽調(diào)適成容納要升華的三聚氰胺42" ’。各槽80" ’可容納不同量的要蒸發(fā)的三聚氰胺。 詳言之，要蒸發(fā)的三聚氰胺的量取決于槽80"‘在第二腔室40"‘中的位置。由諸加熱裝置82"‘獨(dú)立地加熱槽80"‘。另外，在一可與其它實(shí)施例組合的實(shí)施例中，第二腔室 40"丨包括其壁44"丨的外表面上的額外加熱裝置46"丨，以使升華的三聚氰胺不立即在該第二腔室的壁44上解除升華狀態(tài)(desublimate)。加熱傳感器(未圖示)可布置在第二腔室40〃 ‘或槽80〃 ‘中，以分別控制各槽80〃 ‘的蒸發(fā)速率。另外，第二腔室40〃 ‘ 可包括若干個開口(未圖示)，用于獨(dú)立地將三聚氰胺再填充到各槽中。在下文中，參照圖1的蒸發(fā)器組件來描述一種用于控制蒸發(fā)系統(tǒng)的方法，如圖8所示。該方法也可供該蒸發(fā)系統(tǒng)的其它實(shí)施例使用。舉例而言，圖2至圖7中所揭示的第一腔室及第二腔室可用于以下方法或工藝。在第一步驟1000中，指定襯底22上的涂層厚度并確定該襯底的寬度W。根據(jù)該厚度及該寬度W，在下一步驟1010中，計(jì)算該第一腔室的對應(yīng)升華表面和/或確定該襯底上的沉積速率。在最后步驟中，由閥52和/或由加熱裝置46 的溫度調(diào)節(jié)來調(diào)節(jié)升華的三聚氰胺通過通道50至第一腔室30的流動(步驟1020)。在另一實(shí)施例中，可使用傳感器70提供閉環(huán)控制，以確定襯底22上所沉積的三聚氰胺的厚度。通常，加熱裝置34、46、M布置成分別與該通道、該第一腔室或該第二腔室接觸， 使得它們形成接觸加熱裝置。因此，在使用控制器的情況下，可使用傳感器來提供該蒸發(fā)及涂布工藝的閉環(huán)控制(closed loop control)。另外，該第一腔室可能不僅具備一個開口用于將蒸發(fā)的三聚氰胺施加到該第一腔室，如果該第一腔室分成若干個子腔室的話，還可(例如)自各側(cè)、自若干側(cè)提供一個或多個管道進(jìn)入該噴嘴管或該第一腔室的若干個腔室中。在該狀況下，與通道一樣，各管道可具有獨(dú)立調(diào)節(jié)手段，以用于調(diào)節(jié)蒸發(fā)的三聚氰胺至該第一腔室或至該第一腔室的各個子腔室的流動。如果這些第二腔室或蒸發(fā)器腔室布置在大氣壓力下，則該第二腔室調(diào)適成抵抗與該大氣壓力之間的大壓力差，即，其內(nèi)壓可對應(yīng)于該外殼(例如真空腔室)的內(nèi)壓，尤其為l(T2mbar。根據(jù)可與本文中所描述其它實(shí)施例組合的一些實(shí)施例，該外殼內(nèi)部的壓力可處于約5-3mbar至r2mbar。在可與其它實(shí)施例組合的一些實(shí)施例中，該第二腔室，尤其是該第二腔室的一個或多個腔室，可由獨(dú)立泵或由到達(dá)真空腔室或外殼的旁路(bypass)來抽空。因此，涂布的薄片或襯底的膜厚可控制至約士 10%，尤其約士5%。詳言之，就上文所揭示的實(shí)施例而言，有可能按比例增大該噴嘴的長度至:3m以上。另外，在一可與其它實(shí)施例組合的實(shí)施例中，溫度可使用閉環(huán)溫度控制(closed loop temperature control)而控制在約士50°C，尤其士5°C或以下。通常，本文中參照諸實(shí)施例所描述的閥可調(diào)適成提供介于完全打開位置和關(guān)閉位置之間的連續(xù)位置范圍。根據(jù)上文，本文中所描述的實(shí)施例提供一種用于有機(jī)材料的改良蒸發(fā)器，以及一種用于蒸發(fā)有機(jī)材料的改良方法。其尤其適用于具有小可用蒸發(fā)溫度范圍的有機(jī)材料，如三聚氰胺或類似物。因此，可改良以下方面的至少一個通過改良加熱均勻性來改善在軸向和/或截面方向上的蒸發(fā)均勻性，材料在噴嘴及關(guān)閉件上的冷凝，以及柔性襯底上的均勻性及粘附性。因此，多個實(shí)施例可包括上述細(xì)節(jié)及方面。舉例而言，提供一種用于汽化有機(jī)材料的蒸發(fā)器。在一典型實(shí)施例中，該有機(jī)材料為三聚氰胺。該蒸發(fā)器包括第一腔室，其具有調(diào)適成導(dǎo)向要涂布的襯底的噴嘴；至少一個第二腔室，用于汽化有機(jī)材料；至少一個蒸汽通道，用于將汽化的有機(jī)材料自該至少一個第二腔室引導(dǎo)至該第一腔室；其中該第一腔室調(diào)適成將汽化的有機(jī)材料提供至對應(yīng)于第一實(shí)質(zhì)升華表面的噴嘴，且該至少一個第二腔室調(diào)適成在操作期間提供組合的第二升華表面區(qū)域，其中該組合的第二升華表面區(qū)域?qū)?yīng)于該第一實(shí)質(zhì)升華表面的至少70%。根據(jù)其它實(shí)施例，該第二升華表面區(qū)域?qū)?yīng)于該第一實(shí)質(zhì)升華表面的至少90%，尤其該第一實(shí)質(zhì)升華表面的95%。根據(jù)這些實(shí)施例的其它修改，該噴嘴具有縱軸及在該縱軸上的長度L，該長度L介于約IOOOmm至約3500mm之間，尤其介于約2000至約3000mm之間。因此，由長度約170mm的第一尺寸及長度與該噴嘴相同的第二尺寸來提供該第一實(shí)質(zhì)升華表面。根據(jù)這些實(shí)施例的其它修改，升華表面為該第一腔室或第二腔室中的被要蒸發(fā)的有機(jī)材料所覆蓋的一腔室的表面，且該表面由加熱裝置加熱，使得該有機(jī)材料自該表面蒸發(fā)。根據(jù)其它實(shí)施例，閥布置在該通道中，以用于調(diào)節(jié)蒸發(fā)的有機(jī)材料自該第二腔室至該第一腔室的流動。因此，在一實(shí)施例中，該閥可為蝶形閥。根據(jù)其它實(shí)施例，該蒸發(fā)器包括控制器，其調(diào)適成控制蒸發(fā)的有機(jī)材料自該至少一個第二腔室至該第一腔室的流動。因此，該控制器可依據(jù)期望涂層厚度、襯底的寬度和/ 或噴嘴的開口長度調(diào)適成控制該流動。根據(jù)其它實(shí)施例，至少一個加熱器布置在選自由蒸汽通道、該第一腔室、閥及其組合所組成的組中的一個裝置處，用于將該裝置基本上加熱至升華溫度。根據(jù)又一實(shí)施例，該第一腔室包括至少兩個彼此分離的子腔室，其中該第一腔室的各子腔室與該第二腔室流體連接。因此，該蒸發(fā)器可包括多個閥，用于獨(dú)立地調(diào)節(jié)蒸發(fā)的有機(jī)材料至該第一腔室的各子腔室的流動。根據(jù)其它實(shí)施例，該至少一個第二腔室包括至少兩個彼此分離的腔室，其中該至少一個第二腔室的各腔室與該第一腔室流體連接。因此，該至少一個第二腔室的各腔室可具有對應(yīng)于該第一實(shí)質(zhì)升華表面的至少70%的升華表面，尤其對應(yīng)于該第一實(shí)質(zhì)升華表面的至少90%。根據(jù)又另一實(shí)施例，該蒸發(fā)器可進(jìn)一步包括至少一個閥，用于獨(dú)立地調(diào)節(jié)蒸發(fā)的有機(jī)材料從該至少一個第二腔室的各腔室至該第一腔室的流動。根據(jù)這些實(shí)施例的其它修改，該第一腔室及該噴嘴置于次大氣壓力下的外殼中且該第二腔室置于該外殼外部。在又另一實(shí)施例中，該噴嘴具有縱軸(longitudinal axis)及在該縱軸上的長度 L，該長度L介于約IOOOmm至約3500mm之間，尤其介于約2000至約3000mm之間。根據(jù)另一實(shí)施例，提供一種使用具有第一腔室及第二腔室的蒸發(fā)器用有機(jī)材料來涂布襯底的方法。在一典型實(shí)施例中，該有機(jī)材料為三聚氰胺。該方法包括在操作期間具有第二升華表面區(qū)域的第二腔室中升華有機(jī)材料；將升華的有機(jī)材料自該第二腔室引導(dǎo)至該第一腔室，該第一腔室具有導(dǎo)向該襯底的噴嘴，以將升華的有機(jī)材料沉積在該襯底上，其中該第一腔室調(diào)適成將汽化的有機(jī)材料提供給對應(yīng)于第一實(shí)質(zhì)升華表面的該噴嘴，其中該第二升華表面區(qū)域?qū)?yīng)于該第一實(shí)質(zhì)升華表面的至少70%。因此，依據(jù)選自由期望涂層厚度、襯底的寬度、噴嘴的開口長度及其組合所組成的組中的至少一個參數(shù)來控制該有機(jī)材料從該第二腔室至該第一腔室的流動。在另一實(shí)施例中，有機(jī)材料自該第二腔室至該第一腔室的流動大致恒定。根據(jù)又另一實(shí)施例，該有機(jī)材料的流動通過調(diào)節(jié)布置在通道中的閥來控制，該通道用于將升華的有機(jī)材料自該第二腔室引導(dǎo)至該第一腔室；或通過調(diào)節(jié)用于升華該第二腔室處的有機(jī)材料的加熱裝置的溫度來控制；或以上述方式的組合來控制。在另一實(shí)施例中，該溫度是以在預(yù)定升華溫度值上下約5°C的精確度來調(diào)節(jié)。根據(jù)一可與其它實(shí)施例組合的實(shí)施例，通過調(diào)節(jié)該第二腔室的升華表面來控制有機(jī)材料的流動。因此，該至少一個第二腔室包括至少兩個腔室，其中各腔室具有升華表面， 其至少構(gòu)成該第二腔室的升華表面的一部分，其中通過調(diào)節(jié)分配給該至少一個第二腔室的各腔室的閥來控制該第二腔室的升華表面，閥布置在用于將升華的有機(jī)材料自該第二腔室引導(dǎo)至該第一腔室的通道中。根據(jù)其它實(shí)施例，該第二升華表面區(qū)域?qū)?yīng)于該第一實(shí)質(zhì)升華表面的至少90%， 尤其95%。根據(jù)另一實(shí)施例，提供一種用于汽化三聚氰胺的蒸發(fā)器，其包括第一腔室，該第一腔室具有調(diào)適成導(dǎo)向要涂布的襯底的噴嘴；至少一個第二腔室，用于汽化三聚氰胺；至少一個蒸汽通道，用于將汽化的三聚氰胺自該至少一個第二腔室引導(dǎo)至該第一腔室；其中該至少一個第二腔室的一個或多個腔室調(diào)適成在操作期間提供約0. 34m2或以上的組合第二升華表面區(qū)域。雖然以上針對本發(fā)明諸實(shí)施例進(jìn)行說明，但可在不背離本發(fā)明基本范圍的情況下，設(shè)計(jì)本發(fā)明的其它及進(jìn)一步實(shí)施例，且本發(fā)明的范圍由以下的權(quán)利要求來確定。
權(quán)利要求
1.一種用于汽化有機(jī)材料的蒸發(fā)器，包含第一腔室，其具有噴嘴，所述噴嘴調(diào)適成導(dǎo)向要涂布的襯底； 至少一個第二腔室，用于汽化所述有機(jī)材料；至少一個蒸汽通道，用于將所述汽化的有機(jī)材料自所述至少一個第二腔室引導(dǎo)至所述第一腔室；其中所述第一腔室調(diào)適成將汽化的有機(jī)材料提供給所述噴嘴，所述噴嘴對應(yīng)于第一實(shí)質(zhì)升華表面，且所述至少一個第二腔室的一個或多個腔室調(diào)適成在操作期間提供組合的第二升華表面區(qū)域，其中所述組合的第二升華表面區(qū)域?qū)?yīng)于所述第一實(shí)質(zhì)升華表面的至少 70%。
2.如權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)器，其特征在于，所述第二升華表面區(qū)域?qū)?yīng)于所述第一實(shí)質(zhì)升華表面的至少90 %，尤其95 %。
3.如權(quán)利要求1或2所述的蒸發(fā)器，其特征在于，所述噴嘴具有縱軸并且在所述縱軸上具有長度L，所述長度L介于約1000mm至約3500mm之間，尤其介于約2000mm至約3000mm 之間。
4.如權(quán)利要求3所述的蒸發(fā)器，其特征在于，所述第一實(shí)質(zhì)升華表面由長度為約170mm 的第一尺寸及長度與所述噴嘴相同的第二尺寸來提供。
5.如權(quán)利要求1至4的任一項(xiàng)所述的蒸發(fā)器，其特征在于，升華表面為所述第一腔室或第二腔室中的被要蒸發(fā)的有機(jī)材料所覆蓋的一腔室的表面，且由加熱裝置來加熱所述表面以使所述有機(jī)材料自所述表面蒸發(fā)。
6.如權(quán)利要求1至5的任一項(xiàng)所述的蒸發(fā)器，其特征在于，將閥設(shè)置在所述通道中，用于調(diào)節(jié)所述蒸發(fā)的有機(jī)材料從所述至少一個第二腔室至所述第一腔室的流動。
7.如權(quán)利要求6所述的蒸發(fā)器，其特征在于，還包含控制器，其調(diào)適成控制所述蒸發(fā)的有機(jī)材料從所述至少一個第二腔室至所述第一腔室的流動。
8.如權(quán)利要求1至7的任一項(xiàng)所述的蒸發(fā)器，其特征在于，至少一個加熱器設(shè)置在選自由蒸汽通道、所述第一腔室、閥及其組合所組成的組中的一個裝置處，用于將所述裝置基本上加熱至所述升華溫度。
9.如權(quán)利要求1至8的任一項(xiàng)所述的蒸發(fā)器，其特征在于，所述至少一個第二腔室包含至少兩個彼此分離的腔室，其中所述至少一個第二腔室的各腔室與所述第一腔室流體連接。
10.如權(quán)利要求1至9的任一項(xiàng)所述的蒸發(fā)器，其特征在于，所述第一腔室及所述噴嘴置于次大氣壓下的外殼中，且所述至少一個第二腔室置于所述外殼外部。
11.如權(quán)利要求1至10的任一項(xiàng)所述的蒸發(fā)器，其特征在于，所述噴嘴具有縱軸并且在所述縱軸上具有長度L，所述長度L介于約IOOOmm至約3500mm之間，尤其介于約2000mm 至約3000mm之間。
12.一種使用蒸發(fā)器用有機(jī)材料涂布襯底的方法，所述蒸發(fā)器具有第一腔室及至少一個第二腔室，所述方法包括在操作期間，在具有第二升華表面區(qū)域的所述至少一個第二腔室中升華所述有機(jī)材料；將所述升華的有機(jī)材料從所述至少一個第二腔室引導(dǎo)至所述第一腔室，所述第一腔室具有導(dǎo)向所述襯底的噴嘴，以將所述升華的有機(jī)材料沉積在所述襯底上，其中所述第一腔室調(diào)適成將汽化的有機(jī)材料提供給所述噴嘴，所述噴嘴對應(yīng)于第一實(shí)質(zhì)升華表面，其中所述第二升華表面區(qū)域?qū)?yīng)于所述第一實(shí)質(zhì)升華表面的至少70%。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述有機(jī)材料的流動通過調(diào)節(jié)設(shè)置在通道中的閥來控制，所述通道用于將所述升華的有機(jī)材料自所述至少一個第二腔室引導(dǎo)至所述第一腔室；或通過調(diào)節(jié)用于升華所述至少一個第二腔室處的所述有機(jī)材料的加熱裝置的溫度來控制；或以上述方式的組合來控制。
14.如權(quán)利要求12至13的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述有機(jī)材料的流動通過調(diào)節(jié)所述至少一個第二腔室的所述升華表面來控制。
15.一種用于汽化三聚氰胺的蒸發(fā)器，包含第一腔室，其具有噴嘴，所述噴嘴調(diào)適成導(dǎo)向要涂布的襯底；至少一個第二腔室，用于汽化所述三聚氰胺；至少一個蒸汽通道，用于將汽化的三聚氰胺自所述至少一個第二腔室引導(dǎo)至所述第一腔室；其中所述至少一個第二腔室的一個或多個腔室具有約0. 34m2或以上的組合升華表面區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明描述一種用于汽化有機(jī)材料的蒸發(fā)器。該蒸發(fā)器包括第一腔室，其具有調(diào)適成導(dǎo)向要涂布的襯底的噴嘴；至少一個第二腔室，用于汽化有機(jī)材料；至少一個蒸汽通道，用于將汽化的有機(jī)材料自該至少一個第二腔室引導(dǎo)至該第一腔室；其中該第一腔室調(diào)適成將汽化的有機(jī)材料提供給該噴嘴，該噴嘴對應(yīng)于第一實(shí)質(zhì)升華表面，且該至少一個第二腔室調(diào)適成在操作期間提供第二升華表面區(qū)域，其中該第二升華表面區(qū)域?qū)?yīng)于該第一實(shí)質(zhì)升華表面的至少70％。
文檔編號C23C14/24GK102165091SQ200980139115
公開日2011年8月24日 申請日期2009年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月29日
發(fā)明者G·霍夫曼, S·海恩 申請人:應(yīng)用材料股份有限公司