[發明專利]用于沉積膜的方法和設備

無效

• 申請號: 201210080898.9
• 申請日: 2008-06-13
• 公開（公告）號: CN102632710A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 弗拉基米爾·布洛維奇;陳江龍;康納爾·弗朗西斯·馬迪根;馬丁·A·斯楚米特
• 申請（專利權）人: 麻省理工學院
• 主分類號: B41J2/01
• 分類號: B41J2/01;H01L33/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 王偉;安翔

分案申請

本申請是申請號為200880020197.8號專利申請(國際申請號PCT/US2008/066975，國際公開號WO2008/157395A1)的分案申請。200880020197.8號專利申請的申請日為2008年6月13日，發明名稱為“用于沉積膜的方法和設備”

本申請要求于2007年6月14日提交的、標題為“METHOD?ANDAPPARATUS?FOR?DEPOSITING?FILMS”的臨時申請No.60/944,000的優先權，其全部內容通過引用結合于此。

技術領域

本公開涉及一種用于在襯底上有效率地沉積膜圖案的方法和設備。更具體而言，本公開涉及在可以形成LED或者其他類型顯示器的一部分的襯底上沉積膜的方法和設備。

背景技術

制造有機發光器件(OLED)需要在襯底上沉積一個或多個有機膜，并且將膜疊堆的頂部和底部耦合到電極。膜厚度是主要的考慮因素。總的層疊堆厚度為約100nm，并且每層以優于+/-1nm的精確度來進行最佳地均勻沉積。膜純度同樣重要。傳統設備使用以下兩種方法中的一種來形成膜疊堆：(1)在相對真空的環境下進行有機材料的熱蒸發，并且有機蒸氣隨后冷凝在襯底上；或者(2)將有機材料溶解在溶劑中，用得到的溶液涂覆襯底，并且隨后去除溶劑。

沉積OLED的有機薄膜的另一個考慮因素是將膜精確放置在所需的位置。根據膜沉積的方法，存在兩種用于執行這項任務的傳統技術。對于熱蒸發而言，使用蔭罩屏蔽(shadow?masking)來形成所需構造的OLED膜。蔭罩屏蔽技術需要將限定分明的掩模放置在襯底區域上方，隨后在整個襯底區域上方沉積膜。一旦完成沉積，就去除蔭罩掩模。通過掩模暴露的區域限定了襯底上沉積的材料圖案。這種工藝的效率低，這是因為即使只有通過蔭罩掩模暴露的區域需要膜，也必須涂覆整個襯底。另外，隨著每次使用，對蔭罩掩模進行越來越多地涂覆，所以最終必須被丟棄或者被清潔。最后，在大區域上方使用蔭罩掩模很困難，這是因為需要使用非常薄的掩模(用于實現小的特征尺寸)，而這使得所述掩模的結構不穩定。然而，蒸氣沉積技術以高均勻性、高純度和優良的厚度控制來生產OLED膜。

對于溶劑沉積而言，噴墨印刷可以用于沉積OLED膜的圖案。噴墨印刷需要將有機材料溶解在溶劑中，生產出可印刷的墨。另外，噴墨印刷傳統上限于使用單層OLED膜疊堆，這通常具有比多層疊堆更差的性能。造成這種單層限制的原因在于，印刷通常造成任何下面有機層的破壞性溶解。最終，除非首先將襯底制備成限定要沉積墨的區域，否則這個步驟增加該工藝的成本和復雜性，噴墨印刷也被限于厚度均勻性比蒸氣沉積膜差的圓形沉積區域。材料質量通常也較差，這是由于在干燥工藝中出現材料結構上的變化并且在墨中存在材料雜質。然而，噴墨印刷技術能夠以良好的材料效率在非常大的區域上提供OLED膜圖案。

對于有機薄膜而言，沒有傳統技術將噴墨印刷的大面積構圖能力與使用蒸氣沉積實現的高均勻性、純度和厚度控制結合起來。因為經過噴墨處理的單層OLED器件對于普遍的商業化而言質量不足，而熱蒸發對于按比例縮小大面積而言是不現實的，所以在OLED工業方面存在的主要技術挑戰是開發出一種技術能夠提供高的膜質量和有成本效益的大面積可伸縮性。

最后，制造OLED顯示器還會需要構圖沉積的金屬、有機半導體和/或無機絕緣體的薄膜。傳統上，使用蒸氣沉積和/或濺射來沉積這些層。使用先前的襯底制備(例如，用絕緣體進行構圖涂覆)、如上所述的蔭罩屏蔽、當采用未經處理的襯底或保護層時的傳統光刻，來完成構圖過程。與所需圖案的直接沉積相比，這些方法中的每個方法的效率都低，這是因為其浪費材料或者需要附加的加工步驟。因此，用于沉積高質量、有成本效益、大面積可伸縮膜的方法和設置也需要這些材料。

發明內容

在一個實施例中，本公開涉及在襯底上沉積墨的設備，該設備包括：腔室，該腔室用于容納墨；排放噴嘴，該排放噴嘴具有入口端口和出口端口，排放噴嘴在入口處接收來自腔室的一定數量的墨，并且分配來自出口的一定數量的墨；以及分配器，該分配器用于計量從腔室到排放噴嘴的入口的一定數量的墨，其中，該腔室容納具有多個懸浮顆粒的處于液體形式的墨，并且以脈動方式計量從腔室到排放噴嘴的一定數量的墨，并且排放噴嘴蒸發載液并且將基本固體的顆粒沉積在襯底上。