沉积装置系统

文档序号:453226 发布日期:2021-12-28 浏览:3次 >En<

阅读说明:本技术 沉积装置系统 (Deposition apparatus system ) 是由 崔虔熏 申大成 金昇渊 洪熏护 于 2019-11-29 设计创作,主要内容包括:本发明的沉积装置系统可包括:真空室、设置在所述真空室的一个表面上的至少一个观察口、沉积装置(包括容纳在所述真空室中以容纳沉积原料的坩埚、被构造成加热所述坩埚的加热器单元、以及供由所述沉积原料蒸发的沉积材料通过的至少一个喷嘴)、位于所述观察口外部以通过所述观察口拍摄所述喷嘴的相机、位于所述观察口外部以通过所述观察口向所述喷嘴输出激光束的激光器、被构造成将从所述激光器输出的激光束移动至所述喷嘴上的一个点的激光移动单元、以及被构造成接收由所述相机拍摄的喷嘴图像并且根据从所述喷嘴图像上检测堵塞的结果来控制所述激光器和所述激光移动单元的操作的控制器。(The deposition apparatus system of the present invention may comprise: a vacuum chamber, at least one viewing port provided on one surface of the vacuum chamber, a deposition apparatus including a crucible accommodated in the vacuum chamber to accommodate a deposition raw material, a heater unit configured to heat the crucible, and at least one nozzle through which a deposition material evaporated by the deposition raw material passes, a camera located outside the viewing port to photograph the nozzle through the viewing port, a laser located outside the observation port to output a laser beam to the nozzle through the observation port, a laser moving unit configured to move the laser beam output from the laser to a point on the nozzle, and a controller configured to receive a nozzle image captured by the camera and to control operations of the laser and the laser moving unit according to a result of detecting a blockage from the nozzle image.)

沉积装置系统

[

技术领域

]

本发明涉及一种将沉积材料沉积在气相沉积对象上的沉积装置系统,更具体而言,涉及一种能够快速检测并有效防止用于排出沉积材料的喷嘴的初始堵塞现象的沉积装置系统。

[

背景技术

]

沉积是一种将气态颗粒喷射到诸如金属或玻璃等物体的表面上以形成薄固体膜的方法。

最近,随着有机发光二极管(OLED)显示器在诸如TV或移动电话等电子设备上的使用增加,对用于OLED显示器面板的设备的研究也活跃。特别是,制造OLED显示器面板的方法包括在真空状态下在玻璃基板上沉积有机材料的过程。

具体而言,沉积过程包括加热容纳有机材料的坩埚以将有机材料蒸发成气态的过程,以及将气态的有机材料通过喷嘴沉积在基板上的过程。

然而,在沉积过程中,气态的有机材料在未移动至基板的情况下可沉积在喷嘴周围而形成膜,或者可发生堵塞喷嘴的孔的堵塞现象。

当发生堵塞现象时,有机材料不均匀地沉积在玻璃基板上。当发生的堵塞现象严重时,需要停止沉积过程以清洁喷嘴。

韩国专利申请公开2015-0114098号(于2014年3月31日提交)涉及一种线性蒸发源(加热器可从其上拆卸),其包括从坩埚的喷嘴上拆卸的第一加热器和对应于坩埚的上侧和下侧表面的第二和第三加热器。

第二加热器和第三加热器分别加热坩埚的上部和下部,使得坩埚的下部中包含的沉积材料在坩埚的上部蒸发,并且第一加热器加热坩埚的喷嘴,使得当在坩埚中蒸发的沉积材料通过坩埚的喷嘴喷射时可提沉积材料的温度均匀性。

因此,当在沉积过程中发生堵塞现象时,可通过提高第一加热器的温度以熔化喷嘴周围的有机材料来抑制堵塞现象。

然而,根据该相关技术,难以初步检测喷嘴周围发生的堵塞现象并快速应对堵塞现象。

另外,当检测到堵塞现象以操作第一加热器时,从喷嘴排出的沉积材料的蒸发量可能会暂时性过度增加,从而影响通过沉积过程制造的OLED显示器的品质。

另外,当移除喷嘴侧的第一加热器以拆卸坩埚时,第一加热器中可能会发生大量断开的问题。

另外,当第一加热器工作以抑制堵塞时,通过所有喷嘴排出的热量增加并且真空室内部的显示器基板的温度增加。因此,为了防止这种情况,需要提供单独的冷却装置。

[

发明内容

]

[技术问题]

本发明设计用于解决相关技术的问题,并且本发明的目的是提供一种能够快速检测用于排出沉积材料的喷嘴的初始堵塞现象并且在不影响沉积过程的范围内有效防止堵塞现象的沉积装置系统。

[技术方案]

沉积装置系统可包括:真空室、设置在所述真空室的一个表面上的至少一个观察口、沉积装置(包括容纳在所述真空室中以容纳沉积原料的坩埚、被构造成加热所述坩埚的加热器单元、以及供由所述沉积原料蒸发的沉积材料通过的至少一个喷嘴)、位于所述观察口外部以通过所述观察口拍摄所述喷嘴的相机、位于所述观察口外部以通过所述观察口向所述喷嘴输出激光束的激光器、被构造成将从所述激光器输出的激光束移动至所述喷嘴上的一个点的激光移动单元,以及被构造成接收由所述相机拍摄的喷嘴图像并且根据从所述喷嘴图像检测到堵塞的结果来控制所述激光器和所述激光移动单元的操作的控制器。

所述观察口可包括第一观察口,相机安装在其外部,以及第二观察口,其设置在第一观察口附近,激光器安装在其外部。

所示观察口可包括:涂覆到第一观察口以防止从相机入射的光反射的第一涂层,以及涂覆到第二观察口以透射从激光器照射的激光束的第二涂层。

所述沉积装置系统还可包括照明单元,其位于观察口外部以通过观察口向喷嘴照射光。

所述照明单元可照射具有特定波段波长的光以提高沉积材料的亮度。

观察口还可包括第三观察口,其设置在第一观察口附近,并且第三观察口可以是透明窗,照明单元安装在其外部。

所述观察口还可包括第三涂层,其用于涂覆第三观察口以透射从照明单元照射的光。

激光移动单元可包括被构造成将激光器的激光束朝向喷嘴反射的反射器,以及被构造成调节反射器的角度的旋转电机。

控制器可根据喷嘴的堵塞程度控制激光束的输出强度和时间。

沉积装置系统还可包括玻璃,其可更换地设置在观察口和喷嘴之间以保护观察口免受沉积材料的影响。

玻璃可被布置为距离所述观察口比距离所述喷嘴更近。

沉积装置系统还可包括快门单元,其设置在观察口和喷嘴之间以能够开闭,并且被构造成保护观察口免受沉积材料的影响。

快门单元可包括:被设置成面向观察口的至少一部分并开闭观察口的视野的快门,以及被构造成控制快门的运动的快门驱动部。

快门可被布置为距离所述观察口比距离所述喷嘴更近。

控制器可控制快门驱动部的操作,使得快门在相机、照明单元或激光器中的至少一个操作的时间点打开观察口的视野。

沉积装置系统还可包括监视器,其被构造成显示由相机拍摄的喷嘴图像。

当从喷嘴图像检测到堵塞时,控制器可在监视器上产生警报。

[有益效果]

根据本发明的实施方式,由于相机实时监控用于排出沉积材料的喷嘴,因此可快速检测喷嘴的初始堵塞并快速应对初始堵塞。

另外,由于激光向喷嘴的所需位置提供热能,因此可快速解决初始堵塞并防止堵塞现象。因此,可缩短沉积过程时间并防止沉积材料的浪费。

另外,由于与用于产生沉积材料的加热器单元分开,激光器仅向喷嘴上发生初始堵塞的点提供热能,因此可均匀地保持沉积材料的蒸发量并防止堵塞现象。因此,可稳定地保持通过沉积过程制造的OLED显示器的品质。

另外,由于相机和激光器设置在真空室外部,因此无需修改沉积装置即可容易地应用于现有产品并且可降低成本。

[

附图说明

]

图1和图2是示意性地示出当从上面和正面观看时本发明的实施方式的沉积装置系统的真空室的内部的图。

图3是示出本发明的实施方式的沉积装置的分解立体图。

图4是示意性地示出本发明的实施方式的堵塞防止模块的图。

图5和图6是示出可应用于图4的堵塞防止模块的上部的立体图和侧视图。

图7a和图7b是示出本发明的实施方式的通过堵塞防止模块清除堵塞之前/之后在监视器上显示的喷嘴图像的图。

[

具体实施方式

]

下面,将参考附图详细描述本发明的实施方式。

图1和图2是示意性地示出当从上面和正面观看时本发明的实施方式的沉积装置系统的真空室的内部的图。

本发明的实施方式的沉积装置系统可包括真空室1、可移动地安装在真空室1中的沉积装置100、以及可拆卸地设置在真空室1的上侧的堵塞检测清除模块200,如图1和2所示。

支撑部10设置在真空室1内部的下侧,第一驱动部11和第二驱动部12在支撑部10上在两侧在前后方向上并排布置得较长,第三驱动部13在两个方向上布置得较长以穿过第一驱动部11和第二驱动部12,并且沉积装置100可设置在第三驱动部13上。

第一驱动部11和第二驱动部12可被构造成在真空室1的前后方向上移动沉积装置100和第三驱动部13,并且第三驱动部13可被构造成在真空室1的两个方向上移动沉积装置100。

至少一个或多个的气相沉积对象14和15可安装在真空室1内部,并且可通过设置在真空室1的天花板上的对准器16固定在沉积装置100上方。当然,气相沉积对象14和15可被不同地构造成包括玻璃基板。

因此,当沉积装置100通过第一驱动部11和第二驱动部12在真空室1的前后方向上移动或通过第三驱动部13在真空室1的两个方向上移动时,从沉积装置100排出的沉积材料可沉积在至少一个或多个的气相沉积对象14和15上。

如上所述,沉积过程以沉积装置100移动并且气相沉积对象14和15被固定的内联方式(in-line manner)进行,或者沉积过程以气相沉积对象14和15移动并且沉积装置100被固定的集群方式(cluster manner)进行,但不限于此。

图3是示出本发明的实施方式的沉积装置的分解立体图。

如图3所示,应用于本发明的沉积装置100可包括容纳沉积原料的坩埚110、被设置成围绕坩埚110的加热器120、被设置成围绕加热器120的冷却器130、设置在坩埚110的上表面上的喷嘴盖140、以及设置在喷嘴盖140的上表面上的引导件150。

坩埚110具有上表面开口的容器形状,可容纳沉积原料,并且可被加热器120加热以将沉积原料蒸发成沉积材料。

沉积原料是在坩埚110中容纳的材料,沉积材料是在坩埚110中蒸发的材料,沉积原料和沉积材料相同,它们只是为了便于描述而区分液体/固体材料和气态材料的名称,但不限于此。

至少一个喷嘴111可位于坩埚110的上部,喷嘴111可形成为供沉积材料通过的各种形状,例如孔或狭缝。坩埚110可在真空室1(如图2所示)中在前后方向上布置得较长,并且喷嘴111可被布置成在真空室1(如图2所示)中在前后方向上以预定距离彼此隔开。

加热器120可包括容纳坩埚110的加热器框架、向坩埚110产生热量的加热器、以及将由加热器产生的热量反射到坩埚110的反射器。加热器框架被设置成围绕坩埚110,反射器安装在加热器框架内部,并且加热器安装在反射器内部,使得加热器可被安装成最靠近坩埚110。

冷却器130可容纳加热器120,并且可被构造成一种使从加热器120排出的热量向外部的泄漏最小化的热绝缘体。

喷嘴盖140覆盖在于坩埚110的上部形成的喷嘴111的外围,并且可位于坩埚110的上部和引导件150的下部之间。喷嘴盖140可使坩埚110中产生的热量向引导件150的传递最小化,从而使受热的引导件150对气相沉积对象14和15(如图2所示)的影响最小化。

引导件150引导从喷嘴111排出的沉积材料,引导沉积材料朝向气相沉积对象14和15(如图12所示),并且引导沉积材料均匀地沉积在气相沉积对象14和15上(如图2所示)。

引导件150可使沉积材料对真空室1的影响最小化,并限制从喷嘴111喷射的材料沉积在气相沉积对象14和15上的入射角(如图2所示)。

图4是示意性地示出本发明的实施方式的堵塞防止模块的图,并且图5和图6是示出可应用于图4的堵塞防止模块的上部的立体图和侧视图。

应用于本发明的堵塞防止模块200可以以模块的形式安装在真空室1的上部,并且真空室1中的喷嘴141和142中发生的堵塞可在真空室1外部被检测并清除。

当然,堵塞防止模块200的安装位置不限于真空室1内部的上侧,并且堵塞防止模块200可设置在真空室1内部面向沉积装置100的一个表面上,或者可安装在真空室1内部的两侧或下侧。

如图4至图6所示,堵塞防止模块200还可包括观察口V1、V2和V3、相机210、照明部221和222、激光器230、激光移动单元240、快门单元251、252和253、控制器260和监视器270。

观察口V1、V2和V3被设置成透射具有特定波段波长的光,并且至少一个观察口可设置在真空室1的上表面上。

第一观察口V1可设置在安装相机210的位置处以透射具有适合于相机210的波长的光,并且第一涂层C1可形成在第一观察口V1的外侧表面上。第一涂层C1可以是抗反射涂层,并且即使当相机210的光入射时,第一涂层C1也通过减少反射光的量在相机210上形成图像。

第二观察口V2设置在安装照明单元221和222的位置处,并且第二涂层C2可形成在第二观察口V2的外侧表面上。第二涂层C2可仅透射具有特定波段波长的光并且透射由照明单元221和222照射的光的波长。

第三观察口V3设置在安装激光器230的位置处,并且第三涂层C3可形成在第三观察口V3的外侧表面上。第三涂层C3可透射激光束并且透射从激光器230照射的激光束。

第一、第二和第三观察口V1、V2和V3可根据需要添加涂层,但不限于此。

第一、第二和第三观察口V1、V2和V3均设置在相邻位置,第一观察口V1可设置在一对第二观察口V2之间,第三观察口V3可设置在第一观察口V1的一侧,但不限于此。

第一、第二和第三观察口V1、V2和V3在蒸发过程中可容易被沉积材料污染。为了防止这种情况,可在第一、第二和第三观察口V1、V2和V3下方设置可单独更换的第一、第二和第三玻璃G1、G2和G3。

第一、第二和第三玻璃G1、G2和G3可定位成面向第一、第二和第三观察口V1、V2和V3的内部,并且可定位成距离第一、第二和第三观察口V1、V2和V3比距离喷嘴111更近。

可设置能够在真空室1内部支撑第一、第二和第三玻璃G1、G2和G3的支撑构件,并且根据污染程度,将第一、第二和第三玻璃G1、G2和G3更换为新玻璃。

相机210安装在真空室外部,即,第一观察口V1外部以面向喷嘴111,并且可以以预设周期拍摄至少一个喷嘴111。

相机210可以是即使在真空室1外部也能够准确地拍摄位于真空室1内部的喷嘴111的视觉相机,但不限于此。

另外,相机210可通过有线或无线方式与控制器260通信,并且可将由相机210拍摄的喷嘴图像传送至控制器260。

照明单元221和222可与相机210连接以调整喷嘴111的环境亮度,使得相机210清楚地拍摄喷嘴111。这一对照明单元221和222可设置在相机210的两侧以向喷嘴111照射光。

照明单元221和222可照射具有特定波段波长的光,并且光提高堵塞在喷嘴111中的沉积材料的亮度,从而引起荧光或磷光。根据实施方式,照明单元221和222可以以紫外(UV)光的形式构成,并且当照射UV光时,用于OLED显示器制造过程的有机材料可以是荧光或磷光,但不限于此。

激光器230被构造成向喷嘴111输出激光束,并且激光束可向喷嘴111的堵塞部分提供热能。根据实施方式,激光器230可以以UV激光器的形式构成,但不限于此。

另外,激光器230可通过有线或无线方式与控制器260通信,并且根据控制器260的控制信号控制激光束的输出强度和时间。

激光移动单元240可被构造成将从激光器230输出的激光束移动至喷嘴111上的一个点。

根据实施方式,激光移动单元240可包括将从激光器230输出的激光束朝向喷嘴111上的一个点反射的反射器241以及调整反射器241的角度的旋转电机242。

反射器241的一个表面可被设置成面向激光器230和喷嘴111之间,并且反射器241的另一个表面可连接至旋转电机242。

当然,对激光移动单元240进行了简单描述,可添加扩束器、聚光器等,并且可被构造成在水平方向上移动激光器230或旋转激光器230所指向的角度,但不限于此。

至少一个快门单元251、252和253可被设置成保护第一、第二和第三观察口V1、V2和V3免受沉积材料的影响,并且第一、第二和第三快门单元251、252和253可设置在第一、第二和第三观察口V1、V2和V3和喷嘴111之间以被开闭。

第一快门单元251被设置成开闭第一观察口V1的视野,并且可由设置在第一观察口V1下方以面向第一观察口V1的第一快门251a和控制第一快门251a的运动的第一快门驱动部251b组成。

第一快门251a可被设置为比喷嘴11更靠近距离第一观察口V1,并且可位于第一玻璃G1下方。第一快门驱动部251b可由连接至第一快门251a的一侧的旋转轴和电机组成,但不限于此。

第二快门单元252被设置为开闭第二观察口V2的视野并且可由第二快门252a和第二快门驱动部252b组成。

第三快门单元253被设置为开闭第三观察口V3的视野并且可由第三快门253a和第三快门驱动部253b组成。

第一、第二和第三快门251a、252a和253a通常保持在关闭状态。

因此,当沉积材料在沉积过程期间通过喷嘴111向上排出时,正在蒸发的沉积材料在沉积在第一、第二和第三观察口V1、V2和V3上之前被第一、第二、第三快门251a、252a和253a以及第一、第二和第三玻璃G1、G2和G3双重阻挡,从而保持第一、第二和第三观察口V1、V2和V3处于清洁状态。

当相机210工作时,第一快门251a可暂时性地打开第一观察口V1,但是正在蒸发的沉积材料被第一玻璃G1阻挡,从而保持第一观察口V1清洁。

当照明单元221和222工作时,第二快门252a可暂时性地打开地第二观察口V2,但是正在蒸发的沉积材料被第二玻璃G2阻挡,从而保持第二观察口V2清洁。

当激光器230工作时,第三快门253a可暂时性地打开第三观察口V3,但是正在蒸发的沉积材料被第三玻璃G3阻挡,从而保持第三观察口V3清洁。

控制器260可控制相机210、照明单元221和222、激光器230、激光移动单元240、第一、第二和第三快门单元251、252和253以及监视器270的操作,并通过有线或无线方式传输控制信号。

控制器260可通过控制相机210、照明单元221和222以及第一和第二快门单元251和252的操作来拍摄喷嘴图像、接收喷嘴图像、处理喷嘴图像并将喷嘴图像传送至监视器270。

控制器260可分析喷嘴图像以检测初始堵塞现象或通过操作员的判断根据输入信号判断堵塞,并且将堵塞警报以文本、声音或警告灯的形式传送至监视器270。

已检测到初始堵塞的控制器260可通过控制激光器230、激光移动单元240和第三快门单元253的操作将激光束照射到喷嘴111上的一个点,即检测到初始堵塞的点。

控制器260可均匀地控制激光束的输出强度和时间或根据喷嘴111的堵塞程度进行各种控制以提高激光束的输出强度和时间,但不限于此。

监视器270可显示喷嘴图像和从控制器260传送的堵塞警报。

操作员可通过监视器270上显示的喷嘴图像快速确定喷嘴111的初始堵塞现象,或者检查喷嘴111的堵塞被清除。

图7a和图7b是示出本发明的实施方式的通过堵塞防止模块清除堵塞之前/之后在监视器上显示的喷嘴图像的图。

在本发明的堵塞防止模块清除堵塞之前,通过如图7a所示的喷嘴图像可以清楚地看出,喷嘴111的孔被沉积材料a堵塞。

然而,在本发明的堵塞防止模块通过激光束清除堵塞之后,通过如图7b所示的喷嘴图像可以看出,沉积材料从喷嘴111的孔中完全清除。

上述描述仅说明本发明的技术思想,并且本发明所属领域的技术人员在不脱离本发明的基本特征的情况下可以进行各种修改和变化。

因此,本发明所公开的实施方式不旨在限制本发明的技术精神,而是旨在解释本发明的技术精神,并且本发明的技术精神的范围不受这些实施方式的限制。

本发明的范围应由下述权利要求来解释,并且在其等效范围内的所有技术思想均应被解释为包括在本发明的范围内。

[工业实用性]

本实施方式可提供一种在制造OLED显示器面板时将有机材料以薄膜形状沉积在玻璃基板上的沉积装置系统。

15页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:用于在生产条件下采集CVD反应器的状态的方法

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!