专利名称：控制沉积系统的喷射器的方法
技术领域：
本发明涉及一种在沉积系统中控制喷射器的方法，更具体地讲，涉及一种能够防止材料特性改变、喷嘴阻塞和喷溅的在沉积系统中控制喷射器的方法。
背景技术：
电致发光显示器(ELD)根据形成发光层的材料，分为无机电致发光显示器(IELD)和有机电致发光显示器(OELD)。OELD可用低电压驱动，并且质量轻、平坦、具有宽角度区域并还具有快速的响应速度。因此，本领域的技术人员对OELD有兴趣。
OELD的有机电致发光二极管包括在基底上形成为叠层的阳极、有机层和阴极。有机电致发光二极管包括通过空穴和电子的复合而发光的有机发光层。另外，在有机电致发光二极管中，有机电子注入层和电子传输层位于阴极和有机发光层之间，有机空穴注入层和空穴传输层位于阳极和有机发光层之间，以通过将空穴和电子传输到有机发光层来提高发光效率。
通过包括真空镀方法、离子镀方法和喷溅方法的物理气相沉积或基于反应气体的化学气相沉积来制造具有上述结构的有机电致发光二极管。更具体地讲，为了形成有机电致发光二极管的有机层，广泛地使用真空镀方法在真空中沉积蒸发的有机材料。真空镀方法利用喷射器在真空室内将蒸发的有机材料喷射到基底上。
喷射器包括在其中溶解沉积材料的熔罐和用于加热熔罐的加热器。此外，喷射器包括用于喷射蒸发的沉积材料的喷射喷嘴和用于将蒸发的沉积材料从熔罐引导至喷射喷嘴的引导通路。从而，当基底配备在真空室内时，被加热器加热然后被蒸发的沉积材料经引导通路由喷射喷嘴喷射到基底上，随后被沉积。
但是，因为在熔罐内蒸发的沉积材料通过引导通路或喷射喷嘴的冷凝作用而被液化和冷凝，所以喷射器必然会引起喷射喷嘴的阻塞和喷溅等问题。总之，蒸发的沉积材料通过喷射喷嘴的非均匀喷射导致上述问题，因此，难于在基底上形成均匀的有机层。
此外，当从一开始就利用沉积速率控制方法来加热熔罐时，喷射器的温度会突然升高，或者过分地产生过冲，从而导致材料的特性改变或喷溅。
发明内容
因此，本发明的一个目标是提供一种控制喷射器的方法，该方法能够通过防止由于在熔罐中蒸发的沉积材料而导致的喷射喷嘴的阻塞或喷溅，来提高形成在基底上的有机层的均匀性。
本发明的另一目标是提供一种控制喷射器的方法，该方法能够通过在加热喷射器的过程中初始利用温度控制方法启动喷射器，然后利用沉积速率控制方法启动喷射器来防止材料特性的改变或喷溅。
可通过提供一种控制包括熔罐、引导通路和喷射喷嘴的喷射器的方法来实现本发明的前述和/或其他方面，该方法包括加热引导通路和喷射喷嘴；在加热引导通路和喷射喷嘴后加热熔罐。
加热熔罐优选地包括由第一加热结构加热，加热引导通路和喷射喷嘴包括由第二加热结构加热。
加热引导通路和喷射喷嘴以及在加热引导通路和喷射喷嘴后加热熔罐还优选地还包括利用温度控制方法加热熔罐；利用沉积速率控制方法加热熔罐。
该方法优选地还包括在加热引导通路和喷射喷嘴以及在加热引导通路和喷射喷嘴后加热熔罐期间，在缓冲区域上布置喷射器。
可通过提供一种控制包括熔罐、引导通路和喷射喷嘴的喷射器的方法来实现本发明的前述和/或其他方面，该方法包括冷却熔罐；在冷却熔罐后冷却引导通路和喷射喷嘴。
在冷却熔罐后优选地监控沉积速率，在冷却熔罐后当监控的沉积速率小于预定的值时，冷却引导通路和喷射喷嘴。
该方法优选地还包括在冷却熔罐以及冷却熔罐后冷却引导通路和喷射喷嘴的期间，在缓冲区域上布置喷射器。
可通过提供一种控制包括熔罐、引导通路和喷射喷嘴的喷射器的方法来实现本发明的前述和/或其他方面，该方法包括加热引导通路和喷射喷嘴；加热熔罐；执行沉积；冷却熔罐；冷却引导通路和喷射喷嘴。
加热熔罐优选地还包括利用温度控制方法加热熔罐；利用沉积速率控制方法加热熔罐。
执行沉积优选地包括确定沉积速率是否稳定；当确定沉积速率稳定时通过将喷射器移动至膜形成区域来执行沉积。
确定沉积速率稳定优选地包括确定沉积速率在预定的范围内。确定沉积速率稳定优选地包括确定在预定的时间周期期间内沉积速率在预定的范围内。
在冷却熔罐后优选地监控沉积速率，当监控的沉积速率小于预定的值时，冷却引导通路和喷射喷嘴。
该方法优选地还包括在加热引导通路和喷射喷嘴、加热熔罐、冷却熔罐和冷却引导通路和喷射喷嘴的过程中，在缓冲区域布置喷射器。
优选地由第一加热结构加热熔罐，由第二加热结构加热引导通路和喷射喷嘴。
还可通过提供一种控制喷射器的方法来实现本发明的前述和/或其他方面，该方法包括利用温度控制方法加热喷射器；在利用温度控制方法加热喷射器后，利用沉积速率控制方法加热喷射器；执行沉积。
利用温度控制方法加热喷射器优选地包括将第一温度设置为目标温度，并利用温度控制方法加热喷射器；将第二温度设置为目标温度，并利用温度控制方法加热喷射器。
第二温度优选地高于第一温度。
该方法优选地还包括当确定所述沉积速率稳定时执行沉积。当沉积速率在预定范围内时优选地确定沉积速率稳定。当在预定的时间期间内沉积速率在预定范围内时也优选地确定沉积速率稳定。
该方法优选地还包括在利用温度控制方法加热喷射器和在利用温度控制方法加热喷射器之后利用沉积速率控制方法加热喷射器期间，在缓冲区域上布置喷射器，在执行沉积期间，喷射器移动至膜形成区域。
该方法优选地还包括在执行沉积期间，将喷射器上下移动。
以下，通过参照结合附图的以下详细的描述，本发明的更完整的理解和本发明的很多附带的优点将会更加清楚同时使本发明更易于理解，在附图中相同的标号表示相同或相似的元件，其中图1是采用根据本发明的实施例的控制方法的真空沉积系统的简化示意图；图2是采用根据本发明的实施例的控制方法的真空沉积系统中膜形成工艺的简化示意图；图3是采用根据本发明的实施例的控制方法的喷射器的侧视图；图4是根据本发明一个示例性实施例的喷射器的控制方法的流程图；图5是根据本发明另一个示例性实施例的喷射器的控制方法的流程图。
具体实施例方式
图1是采用根据本发明实施例的控制方法的真空沉积系统的简化示意图。图2是采用根据发明实施例的控制方法的真空沉积系统中膜形成工艺的简化示意图。
参照图1和图2，竖直的真空沉积系统包括真空室10、喷射器20和卡盘50。基底30装载在卡盘50上并面向真空室10内的喷射器20。掩模40具有与将形成在基底30上的图案相对应的预定图案。
真空室10具有用于使竖直的真空沉积系统内部处于真空状态并保持真空状态的布置。真空室10包括膜形成区域B和缓冲区域A，膜形成区域B与设置掩模40和基底30的位置相对应，缓冲区域A与根据喷射器20移动的竖直方向与除了膜形成区域B之外的位置相对应。
喷射器20执行的功能为蒸发沉积材料，然后对基底30提供蒸发的沉积材料。为了进行大面积沉积，真空室10内的喷射器20在移动装置(未显示)的驱动下竖直地上下移动。
根据本发明的示例性实施例，为了防止材料特性的改变和防止喷溅，喷射器20开始通过温度控制方法来控制，然后通过沉积速率控制方法来控制。
根据本发明的另一示例性实施例，为了防止喷射器20的喷射喷嘴26(见图3)和引导通路24(见图3)阻塞和喷溅，在采用喷射器20的热量升高控制方法加热喷射喷嘴26和引导通路24后，加热熔罐22(见图3)，或者在采用冷却控制方法冷却熔罐后，冷却喷射喷嘴26和引导通路24。
根据本发明的另一示例性实施例，为了通过对沉积速率的稳定控制来获得均匀的沉积速率，喷射器20开始通过温度控制方法启动，然后执行沉积速率控制方法，如果沉积速率在预定值之内，则执行沉积。
卡盘50执行的功能是装载基底30和掩模40。此外，卡盘50执行的功能是将掩模40和基底30对准。
基底30和掩模40分别设置在与喷射器20分隔的位置。掩模40包括图案形成部分(在图中显示为虚线)，形成为希望形成在基底30上的图案；固定部分，通过焊接被固定到掩模框架(未显示)上。
图3是采用根据本发明的控制方法的喷射器的侧视图。
参照图3，喷射器包括熔罐22、引导通路24、喷射喷嘴26、第一加热结构21a和第二加热结构21b。
沉积材料位于熔罐22中，熔罐22通过第一加热结构21a的加热来蒸发沉积材料。引导通路24是用于将熔罐22与喷射喷嘴26连接使得它们相互连通的通路，在熔罐22中蒸发的沉积材料在喷射喷嘴26中被喷射。引导通路24和喷射喷嘴26被第二加热结构21b加热。第一加热结构21a和第二加热结构21b是指用于通过导电而发热的构件。然而，本发明并不限于此。
如果熔罐22被第一加热结构21a加热，则存储在熔罐22中的沉积材料被蒸发。当引导通路24和喷射喷嘴26被第二加热结构21b加热时，熔罐22内蒸发的有机蒸气材料以气态进入引导通路24和喷射喷嘴26，然后沉积在基底上而没有冷凝现象发生在引导通路24和喷射喷嘴26中。
图4是根据本发明的一个示例性实施例的喷射器的控制方法的流程图。参照图1至图4，首先，通过温度控制方法来加热喷射器20(S10)。在步骤S10中，喷射器20的温度由位于喷射器20中的温度传感器(未显示)来测量，通过利用测量的温度改变施加到喷射器20的电源的量来执行对温度的控制。步骤S10还可分为多个子步骤。调节预定的目标温度是在各个子步骤执行温度控制。根据温度控制方法加热的步骤S10包括两个子步骤，与目标沉积速率的大约10％相对应的温度被调节为两个子步骤中的第一子步骤中的目标温度，通过温度控制方法加热喷射器20。与目标沉积速率的大约70％相对应的温度被调节为第二子步骤的目标温度，通过温度控制方法加热喷射器20。
其后，通过沉积速率控制方法加热喷射器20(S20)。在步骤S20中，喷射器20的沉积速率由沉积速率传感器测量，通过利用测量的沉积速率改变施加到喷射器20的电源的量来执行对沉积速率的控制。沉积速率可由沉积速率传感器(未显示)测量，沉积速率传感器位于喷射器20的前方。可使用附于喷射器20的晶体式传感器。
接下来，确定沉积速率是否稳定(S30)。作为一个例子，可通过确定沉积速率是否在预定范围内来确定沉积速率的稳定性，或者可通过确定在预定的时间周期期间沉积速率是否在预定的范围内来确定沉积速率的稳定性。预定的范围可为在目标沉积速率的大约±5％的范围内。如果沉积速率不稳定，则通过利用沉积速率控制方法连续加热喷射器20来监控沉积速率。
如果沉积速率稳定，则执行沉积操作(S40)。在步骤S10至S30中，喷射器20位于缓冲区域A中，然而，在步骤S40中，在喷射器20移动到膜形成区域B中后，沉积操作生效。从喷射器20的喷射喷嘴26喷射的蒸发的沉积材料穿过真空空间，穿透掩模40的图案形成部分，粘附到基底30上并在其上冷凝，从而在基底30上形成具有预定图案的沉积材料。为了使沉积在基底30上的沉积材料的厚度均匀，执行沉积操作的同时喷射器20上下移动。在这个步骤中，还通过沉积速率控制方法来控制喷射器20。喷射器20最初移回至缓冲区域A，并且调换基底30。其后，确定沉积速率是否稳定，喷射器20移回至膜形成区域B然后执行沉积操作。·根据本发明的示例性实施例，竖直的真空沉积系统的控制方法可通过在喷射器的加热中最初利用温度控制方法启动喷射器，然后利用沉积速率控制方法启动喷射器，来防止材料特性的改变并可防止喷溅。
图5是根据本发明的另一示例性实施例的喷射器的控制方法的流程图。参照图1至图3和图5，首先加热喷射器20的引导通路24和喷射喷嘴26(S110)。引导通路24和喷射喷嘴26被第二加热结构21b加热。在加热熔罐22之前加热引导通路24和喷射喷嘴26的原因在于通过防止在熔罐22中蒸发的沉积材料在引导通路24和喷射喷嘴26中被液化和冷凝来防止喷嘴的阻塞或喷溅。
之后，通过温度控制方法来加热熔罐22(S120)。在步骤S120中，由位于熔罐22中的温度传感器(未显示)测量熔罐22的温度，通过利用测量的温度改变供应到第一加热结构21a的电源的量来执行对温度的控制。还可以根据测量的温度加热第二加热结构21b，无论测量的温度是多少，预定量的电源可被供应到第二加热结构21b。
之后，通过沉积速率控制方法加热熔罐22(S130)。在步骤S130，由沉积速率传感器测量喷射器20的沉积速率，并通过利用测量的沉积速率改变供应到第一加热结构21a的电源的量来执行对沉积速率的控制。还可以根据测量的沉积速率来加热第二加热结构21b，无论测量的沉积速率是多少，预定量的电源可被供应给第二加热结构21b。沉积速率传感器可位于喷射器20的前方，晶体式传感器可固定到喷射器20上。
之后，确定沉积速率是否稳定(S140)。作为一个例子，可通过确定沉积速率是否在预定范围内来确定沉积速率的稳定性，或者可通过确定在预定的时间周期期间内沉积速率是否在预定的范围内来确定沉积速率的稳定性。预定的范围可为在目标沉积速率的大约±5％的范围内。如果沉积速率不稳定，则通过利用沉积速率控制方法连续加热熔罐22来监控沉积速率。
如果沉积速率稳定，则执行沉积操作(S150)。在步骤S110至步骤S140中，喷射器20位于缓冲区域A中，而当在步骤S150中喷射器20移动到膜形成区域B时沉积操作生效。从喷射器20的喷射喷嘴26喷射的蒸发的沉积材料穿过真空空间，穿透掩模40的图案形成部分，冷凝在基底30上，从而具有预定图案的沉积材料形成在基底30上。为了使沉积在基底30上的沉积材料的厚度均匀，在执行沉积操作的同时喷射器20上下移动。在这个步骤中，也可以通过沉积速率控制方法来控制熔罐22。喷射器20初始移回至缓冲区域A，并且调换基底30。之后，确定沉积速率是否稳定，喷射器20移回至膜形成区域B，然后执行沉积操作。
中断电源以中断沉积操作(S160)。例如，如果存储在熔罐22中的沉积材料全部耗尽，则中断沉积操作。
如果请求沉积操作中断，则开始冷却熔罐22(S170)。在冷却引导通路24和喷射喷嘴26之前冷却熔罐22的原因在于通过防止在熔罐22中蒸发的沉积材料在引导通路24和喷射喷嘴26中液化和冷凝来防止喷嘴的阻塞或喷溅。
之后，确定沉积速率是否低于预定的值(S180)。作为一个例子，预定的值为0.1/s。可省略步骤S180，并可以以如下的方式来执行操作，即在开始冷却熔罐22(S170)过后预定的时间后，冷却引导通路24和喷射喷嘴26。
之后，冷却引导通路24和喷射喷嘴26(S190)。
尽管已经示出和描述了本发明的示例性实施例，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离本发明的原理和精神以及权利要求限定的范围的情况下，可对这些实施例做出修改。
根据本发明的控制喷射器的方法可通过防止由在熔罐中蒸发的沉积材料导致的喷射喷嘴的阻塞并通过防止喷溅来提高形成在基底上的有机层的均匀程度。
另外，根据本发明的控制喷射器的方法可通过在喷射器的加热中先利用温度控制方法来启动喷射器，然后利用沉积速率控制方法来启动喷射器，来防止材料特性的改变和防止喷溅。
权利要求
1.一种控制喷射器的方法，所述喷射器包括熔罐、引导通路和喷射喷嘴，所述方法包括加热所述引导通路和所述喷射喷嘴；在加热所述引导通路和所述喷射喷嘴后加热所述熔罐。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，加热所述熔罐包括由第一加热结构加热，加热所述引导通路和所述喷射喷嘴包括由第二加热结构加热。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，加热所述引导通路和所述喷射喷嘴以及在加热所述引导通路和所述喷射喷嘴后加热所述熔罐还包括利用温度控制方法加热所述熔罐；利用沉积速率控制方法加热所述熔罐。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括在加热所述引导通路和所述喷射喷嘴以及在加热所述引导通路和所述喷射喷嘴后加热所述熔罐期间，在缓冲区域上布置所述喷射器。
5.一种控制喷射器的方法，所述喷射器包括熔罐、引导通路和喷射喷嘴，所述方法包括冷却所述熔罐；在冷却所述熔罐后冷却所述引导通路和所述喷射喷嘴。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，在冷却所述熔罐后监控沉积速率，然后在冷却所述熔罐后当所述监控的沉积速率小于预定的值时，冷却所述引导通路和所述喷射喷嘴。
7.根据权利要求5所述的方法，还包括在冷却所述熔罐以及冷却所述熔罐后冷却所述引导通路和所述喷射喷嘴的期间，在缓冲区域上布置所述喷射器。
8.一种控制喷射器的方法，所述喷射器包括熔罐、引导通路和喷射喷嘴，所述方法包括加热所述引导通路和所述喷射喷嘴；加热所述熔罐；执行沉积操作；冷却所述熔罐；冷却所述引导通路和所述喷射喷嘴。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，加热所述熔罐还包括利用温度控制方法加热所述熔罐；利用沉积速率控制方法加热所述熔罐。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，执行沉积包括确定沉积速率是否稳定；当确定沉积速率稳定时通过将所述喷射器移动至膜形成区域来执行沉积。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，确定沉积速率稳定包括确定所述沉积速率在预定的范围内。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，确定沉积速率稳定包括确定在预定的时间周期期间内所述沉积速率在预定的范围内。
13.根据权利要求8所述的方法，其中，在冷却所述熔罐后监控所述沉积速率，当所述监控的沉积速率小于预定的值时，冷却所述引导通路和所述喷射喷嘴。
14.根据权利要求8所述的方法，还包括在加热所述引导通路和所述喷射喷嘴、加热所述熔罐、冷却所述熔罐以及冷却所述引导通路和所述喷射喷嘴期间，在缓冲区域上布置所述喷射器。
15.根据权利要求8所述的方法，其中，由第一加热结构加热所述熔罐，由第二加热结构加热所述引导通路和所述喷射喷嘴。
16.一种控制喷射器的方法，所述方法包括利用所述温度控制方法加热所述喷射器；在利用温度控制方法加热所述喷射器后，利用沉积速率控制方法加热所述喷射器；执行沉积。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，利用温度控制方法加热所述喷射器包括将第一温度设置为目标温度，并利用温度控制方法加热所述喷射器；将第二温度设置为目标温度，并利用温度控制方法加热所述喷射器。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述第二温度高于所述第一温度。
19.根据权利要求16所述的方法，还包括当确定所述沉积速率稳定时执行沉积。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，当所述沉积速率在预定范围内时确定所述沉积速率稳定。
21.根据权利要求19所述的方法，其中，当所述沉积速率在预定的时间周期期间内在预定范围内时确定所述沉积速率稳定。
22.根据权利要求16所述的方法，还包括在利用温度控制方法加热所述喷射器和在利用温度控制方法加热所述喷射器之后利用沉积速率控制方法加热所述喷射器期间，在缓冲区域上布置所述喷射器，在执行沉积期间，所述喷射器移动至膜形成区域。
23.根据权利要求16所述的方法，还包括在执行沉积期间，将所述喷射器上下移动。
全文摘要
本发明提供了一种用于控制喷射器的方法。在控制沉积系统中的包括熔罐、引导通路和喷射喷嘴的喷射器的方法中，加热引导通路和喷射喷嘴。在加热引导通路和喷射喷嘴后加热熔罐。此外，在冷却包括熔罐、引导通路和喷射喷嘴的喷射器中，冷却熔罐。在冷却熔罐后，冷却引导通路和喷射喷嘴。这种方法的优点在于通过防止由熔罐中蒸发的沉积材料导致喷射喷嘴形成阻塞或喷溅来提高形成在基底上的有机层的均匀性。
文档编号C23C14/54GK1800434SQ20061000037
公开日2006年7月12日 申请日期2006年1月6日 优先权日2005年1月6日
发明者黄珉婷, 宋官燮, 金度根, 安宰弘, 李星昊 申请人:三星Sdi株式会社