CN100460554C - 制造显示器的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种制造由绝缘衬底(SUB)和形成于该绝缘衬底(SUB)上的，包括显示元件(OLED)的结构所构成的显示器的方法，该方法包括在真空中使用一个掩模采用气相淀积方法在绝缘衬底上形成一图形化层作为该结构的一部分，以及通过设置由金属衬底和覆盖着金属衬底的一个主表面，并且其红外线吸收比率比金属板更高的红外线吸收层所构成的冷却板，使红外线吸收层面朝着绝缘衬底(SUB)，从而在图形化层形成之前和/或其过程中冷却绝缘衬底(SUB)。

Description

制造显示器的方法和装置
技术领域
本发明涉及制造显示器的方法和装置，尤其涉及一种其制造工艺包括使用一掩模采用真空气相淀积在一绝缘衬底上形成一图形化层的显示器的制造方法和装置。
背景技术
在平板显示器的制作中，通常使用一掩模采用真空气相淀积在一绝缘衬底上形成图形化层。例如，在制造有机电致发光(EL)显示器时，时常使用其直径与每个有机EL元件相对应的掩模采用真空蒸发来形成一有机EL元件的有机层。
水份的存在会严重缩短有机EL元件的寿命。因此，在有机EL显示器的制造过程中，为了在有机层形成以前进行干燥，绝缘衬底通常在真空中被加热。然后，在密闭的真空中形成有机层。
在这种方法中，干燥和薄膜成形在真空中不间断地进行。这导致难以在有机层的成形开始前很好的冷却绝缘层。结果，有机层形被成于热膨胀的绝缘层上。
此外，在类似于真空蒸发或者溅射的薄膜成形方法中，原本没有必要加热某一种层将生成于其上的衬底。然而，实际上，即使在薄膜成形之前衬底温度大约为室温，但在薄膜刚刚成形后不久，温度有时会达到比如70℃或更高。
除了包含发光层外，有机EL元件的有机层还包含空穴传输层和电子传输层。而且，当有机EL显示器被设计为可以显示彩色图像时，某些情况下，需要形成发射蓝光、绿光和红光的发光层。所以，为了形成有机层，有时候有必要连续地形成空穴传输层、蓝色发光层、绿色发光层、红色发光层和电子传输层。
如上所述，薄膜成形会导致衬底温度升高。当形成有机层的薄膜成形操作进行了多次时，那么，不光是衬底温度在薄膜成形过程中升高，而且由于某些薄膜成形所导致的升高的衬底温度也对之后进行的薄膜成形的衬底温度有影响。
如上所述，当形成某一层时，衬底温度会受导由层的形成所产生的热量以及在层的形成开始时的衬底温度的影响。据此，特别是当多层结构被用做有机层或者需要形成多种类型的发光颜色不同的发光层时，薄膜成形过程中的衬底温度是难以精确地控制的。
绝缘层的温度对其尺寸有影响。因此，如果在薄膜形成过程中衬底温度不能被精确地控制，各层就不能在设计好的位置上形成。如果每个形成于绝缘衬底上的结构元件的位置精度都很低，就不可能实现所设计的性能。
发明内容
本发明的一个目的是当使用一掩模用气相淀积来进行薄膜形成时，精确地控制衬底温度，从而提高各层薄膜的位置精度。
根据本发明的第一方面，提供了一种制造由绝缘衬底和形成于该绝缘衬底上，并且含有一显示元件的结构所构成的显示器的方法，该方法包括使用掩模采用真空气相淀积在绝缘衬底上形成一图形化层以作为该结构的一部分，以及在图形化层形成之前和/或其过程中，通过设置由金属衬底和覆盖了金属衬底的主表面的，并且其红外线吸收比率比比金属板更高的红外线吸收层所构成的冷却板，使红外线吸收层面朝着绝缘衬底，来冷却绝缘衬底。
根据本发明的第二方面，提供了一种制造包括由绝缘衬底和形成于该绝缘衬底上的，并且含有一显示元件的结构所构成的显示器的方法，该方法包括设置绝缘衬底和包括第一金属衬底和覆盖着第一金属衬底的主表面的，并且其在真空中的红外线吸收比率比第一金属板更高的第一红外线吸收层的第一冷却板，使得第一红外线吸收层面朝绝缘衬底的第一主表面，以及在这种情况下，使用掩模采用气相淀积的方法在绝缘衬底的第二主表面上形成第一图形化层以作为结构的一部分。
根据本发明的第三方面，提供了一种制造由绝缘衬底和形成于该绝缘衬底上的，并且含有一显示元件的结构所构成的显示器的方法，该方法包括在真空中加热绝缘衬底，通过设置绝缘层和由第一金属衬底和覆盖着第一金属衬底的主表面的，并且其红外线吸收比率比第一金属板更高的第一红外线吸收层所构成的第一冷却板，使第一红外线吸收层朝着绝缘衬底，来冷却被加热的绝缘衬底，以及使用掩模采用气相淀积的方法在冷却的绝缘衬底的第二主表面上形成一图形化层以作为结构的一部分。
根据本发明的第四方面，提供了一种制造由绝缘衬底和形成于该绝缘衬底上的，并且含有一显示元件的结构所构成的显示器的装置，该装置包括真空室，可将绝缘衬底传输到其中；材料源，可设置在真空室中，并且蒸发作为所述结构的一部分的图形化层的材料，从而在真空室中采用蒸发材料来提供绝缘衬底的主表面；掩模，可设置在真空室中的材料源和绝缘衬底之间；以及冷却板，其包括一金属衬底和红外线吸收层，其中红外线吸收层覆盖着金属衬底的主表面，且其红外线吸收比率比金属板更高，并且在材料源采用蒸发材料的方式提供绝缘衬底的主表面之前和/或过程中，将红外线吸收层面对着绝缘衬底放置。根据本发明的第五方面，提供一种制造由一缘衬底和形成于该绝缘衬底上的，并且含有一显示元件的结构所构成的显示器的装置，该装置包括第一真空室，可将绝缘衬底传输到其中；第一材料源，可设置在第一真空室中并且蒸发作为所述结构的一部分的第一图形层的第一材料，从而在第一真空室内采用蒸发第一材料源提供绝缘衬底的第一主表面；第一掩模，可设置于第一真空室内的第一材料源和绝缘衬底之间；以及第一冷却板，包括第一金属衬底和第一红外线吸收层，其中第一红外线吸收层覆盖着第一金属衬底的主表面且其红外线吸收比率比第一金属板更高，并且可设置在第一真空室内从而使第一红外线吸收层面对这在第一真空室内的绝缘衬底的第二主表面。根据本发明的第六方面，提供一种制造由绝缘衬底和形成于缘衬底上的，并且含有一显示元件的结构所构成的显示器的装置，该装置包括第一真空室，可将绝缘衬底传输到其中；加热器，用于加热第一真空是内的绝缘衬底；第二真空室，可将绝缘衬底从第一真空室传输到其中；第一冷却板，它包括第一金属衬底和第一红外线吸收层，其中第一红外线吸收层覆盖第一金属衬底的主表面且其红外线吸收比率比第一金属板更强，并且可设置在第二真空室内从而使第一红外线吸收层在第二真空室内面对着绝缘衬底；第三真空室，可将绝缘衬底从第二真空室传输到其中；材料源，可设置在第三真空室内并且蒸发作为所述结构的一部分图形化层的材料，从而在第三真空室内采用所蒸发的材料来提供绝缘衬底的主表面；以及掩模，可设置于第三真空室内的材料源和绝缘衬底之间。
附图说明
图1是图示出一种可以按照根据本发明的一个实施例的方法被制造的显示器的实例的平面图。
图2是图示出一个在图1所示的显示器中可行的结构的实例的剖面图。
图3是图示出一个在图2所示的显示元件中可行的结构的实例的剖面图。
图4是图示出根据本发明的一个实施例的制造装置的剖面图。
图5是图示出一个可用于图4所示的制造装置中的冷却室的实例的剖面图。
图6是图示出一个可用于图4所示的制造装置中的淀积室的实例的剖面图。
图7是图示出一个被设置于图6所示的淀积室中的装置的实例的剖面图。
具体实施方式
以下参考附图详细地讨论本发明的一个实施例。值得注意的是，在附图中，相同的标号表示具有相同或相似功能的组成元件，且对此将不再重复解释。
图1是一图示根据本发明的一个实施例的方法所制造的显示器的例子的平面示意图。就是说，图1示出一有源矩阵有机EL显示器作为一个例子。
有机EL显示器包括很多像素PX。像素PX可以矩阵形式排列在诸如玻璃衬底之类的绝缘衬底SUB上。
在衬底SUB上，也排列了扫描信号线驱动器YDR和视频信号线驱动器XDR。
在衬底SUB上，连接到扫描信号线驱动器YDR的扫描信号线SL1和SL2在像素PX矩阵的行方向工作。扫描信号线驱动器YDR以电压信号的方式向扫描信号线SL1和SL2提供扫描信号。
此外，在衬底SUB上，连接到视频信号线驱动器XDR的视频信号线DL在像素PX矩阵的列方向上工作。视频信号线驱动器XDR给视频信号线DL提供视频信号。
另外，电源线PSL也形成于衬底SUB上。
各个像素PX可包括一个像素电路，和一个作为一个显示元件的有机EL元件OLED。像素电路包括驱动控制元件DR、二极管连接开关SW1、视频信号供给控制开关SW2、输出控制开关SW3、和电容器C。
有机EL元件OLED包括互相面对着的阳级和阴极和根据在阳极和阴极间的流动的电流来改变其光学特性的有机层。例如，假设阳极可作为下电极形成，而阴极可作为上电极形成，它通过有机层面对着下电极。
驱动控制元件DR是，例如，薄膜晶体管(在下文中提到时称之为TFT)，其中的源极、漏极、和沟道形成于多晶半导体层。例如，以多晶硅层作为多晶半导体层的p沟道TFT可用作驱动控制元件DR。驱动控制元件DR的源极可连接到电源线PSL。值得注意的是，连接到电源线PSL上的节点ND1是第一电源终端。
二极管连接开关SW1连接在驱动控制元件DR的漏极和栅级之间。二极管连接开关SW1的开关操作是由，例如，由扫描信号线驱动器YDR所提供的，且经由扫描信号线SL2的扫描信号来控制的。例如，p沟道TFT可用做二极管连接开关SW1，并且该TFT的栅级可连接到扫描信号线SL2上。
视频信号供给控制开关SW2连接在驱动控制元件DR的漏极和视频信号线DL之间。例如，p沟道TFT可用做视频信号供给控制开关SW2，并且该TFT的栅级可连接到扫描信号线SL2。
输出控制开关SW3和显示元件OLED可串联连接在驱动控制元件DR的漏极和第二电源终端ND2之间。在本实施例中，p沟道TFT可用做视频信号供给控制开关SW3，并且该TFT的栅极可连接到扫描信号线SL1，以及该TFT的源极和漏极可分别连接到驱动控制元件DR的漏极和显示元件OLED的阳极。第二电源终端ND2的电势比第一电源终端ND1的要低。
电容器C的一个电极可连接到驱动控制元件DR的栅极。在一个写周期之后的显示周期内，电容器C将驱动控制元件DR的电势维持基本恒定。例如，电容器C连接在恒定电势终端ND3和驱动控制元件DR的栅极之间。
图2是显示图1所示的显示器中的结构的剖面图。尽管图2仅仅是以TFT为特例的输出控制开关SW3，但二极管连接开关SW1和视频信号供给控制开关SW2可具有与输出控制开关SW3相同的结构。而且，驱动控制元件DR可具有与输出控制开关SW3基本相似的结构。
如图2所示，下层涂层UC形成于绝缘衬底SUB的一个主表面上。该下层涂层UC可以是，例如，SiNx层和SiO2层的层叠结构。
在下层涂层UC上，形成图形多晶硅层以作为半导体层SC。在每层半导体层SC中，可分开形成TFT的源极S和漏极D。在半导体层SC中的源极S和漏极D之间的区域CH可作为沟道使用。
栅极绝缘体GI可形成于半导体层SC上，而第一导体图形和绝缘薄膜I1可随即形成于栅级绝缘体GI之上。第一导电图形可用作TFT的栅极G、电容器C的第一电极(未示出)、扫描信号线SL1和SL2、和连接这些元件的互连。绝缘薄膜I1可用作层间电介质薄膜和电容器C的电介质层。
第二导电图形形成于绝缘薄膜I1上。第二导电图形可用作源极电极SE、漏极电极DE、电容器C的第二电极(未示出)、视频信号线DL、电源线PSL、以及连接这些元件的互连。在形成于绝缘薄膜GI和I1中的通孔的位置，源极电极SE和漏极电极DE可分别连接到TFT的源极S和漏极D。
绝缘薄膜I2和第三导电图形相继地形成于第二导电图形和绝缘薄膜I1上。绝缘薄膜I2可用作钝化层和/或平面化层。第三导电图形可用作有机EL元件OLED的像素电极PE。例如，像素电极PE是一个阳极。
对应于每个像素PX有一个通孔形成于绝缘薄膜I2中。该通孔达到连接着输出控制开关SW3的源极S的源极电极SE。每个像素电极PE都覆盖通孔的侧壁和底表面，从而通过源极电极SE连接到输出控制开关SW3的源极S。
隔离绝缘层SI形成于绝缘薄膜I2上。例如，有机绝缘层可用作隔离绝缘层SI。
隔离绝缘层SI在像素电极PE的位置上具有通孔。在每个隔离绝缘层的通孔中，包括发光层的有机层ORG覆盖着像素电极PE。例如发光层是包含红、绿、或者蓝色发光有机化合物的薄膜。除了这些发光层，有机层ORG还可以包括，例如，空穴注入层、空穴传输层、电子注入层、电子传输层、和空穴阻挡层。当使用小分子有机化合物作为各层有机层ORG时候，这些层采都可采用诸如使用掩模的真空蒸发方法来形成。
一个公用电极CE被形成于隔离绝缘层SI和有机层ORG之上。通过贯穿绝缘薄膜I1和I2及隔离绝缘薄膜SI而形成的接触孔(未示出)，公用电极CE被电学性地连接到提供节点ND2的电极互连上。在本实施例中，公用电极CE是阴极。
每个有机EL元件OLED都由像素电极PE、有机层ORG和公用电极CE组成。
图3是一个图示出图2所示有机EL元件OLED中所使用结构的实例的示意图。
图3所示的有机EL元件OLED包括用作阳极的像素电极PE、用作阴极的公用电极CE、以及夹在两者之间的有机层ORG。
在本例中，有机层ORG包括发光层EMT、空穴传输层HT、以及电子传输层ET。空穴传输层HT夹在发光层EMT和像素电极PE之间。电子传输层ET夹在发光层EMT和作为阴极的公用电极CE之间。
图4是显示根据本发明的一个实施例的制造装置的平面示意图。图5是显示图4所示制造装置中所使用的冷却室的实例的剖面图。图6是显示图4所示的制造装置中所使用的冷却室的实例的剖面图。图7是显示图6所示的淀积室中所设置的设备的实例的剖面图。
图4所示制造装置是一包括多室系统的单衬底工艺装置。该制造装置包括装载—闭锁室LLC，传输室TC1和TC2，加热室HC，冷却室CC，淀积室DC1至DC5，和中继室RC1。
排气系统(未示出)连接到每个室。在制造过程中，除了装载—闭锁室LLC，其它室都需持续排气。
装载—闭锁室LLC包括传输台(未示出)，在该台上可放置绝缘衬底SUB。另外，一对闸板阀被连接到装载—闭锁室LLC。装载—闭锁室LLC经由这些闸板阀中的一个连接到传输室TC1。
装填站或者其它类似结构可置于连接到装载—闭锁室LLC的其它闸板阀附近。通过组合这些闸板阀的开启/关闭操作和排气系统的操作，装载—闭锁室LLC可以不必将传输室TC1暴露到空气中就能将绝缘衬底SUB从装填站载入传输室TC1。
一个真空机器人VR1可置于传输室TC1中。此外，加热室HC、冷却室CC、淀积室DC1、和中继室RC1可通过闸板阀(未示出)连接到传输室TC1上。真空机器人VR1可将绝缘衬底SUB从传输室TC1卸载到加热室HC、冷却室CC、淀积室DC1、和中继室RC1，并且将绝缘衬底SUB由装载—闭锁室LLC、加热室HC、冷却室CC、和淀积室DC1载入传输室TC1。
加热室HC包括用于固定绝缘衬底SUB的衬底固定器(未示出)，或者可放置绝缘衬底的平台(未示出)，以及加热器(未示出)。在加热室HC中，绝缘衬底SUB可通过在真空室中被加热而使之干燥。
如图5所示，冷却室CC包含冷却板CP1、和用于固定绝缘衬底的衬底固定器(未示出)，或者可放置绝缘衬底于其上的平台(未示出)。
冷却板CP1由金属衬底MS1和红外线吸收层IRAL所组成，其中红外线吸收层覆盖了金属衬底MS1的主要表面并且其红外线吸收比率比金属衬底MS1更高。
在冷却室CC中，冷却板CP1可置于绝缘衬底附近从而使红外线吸收层IRAL1面朝着绝缘衬底。采用这种方式，通过允许冷却板CP1吸收从绝缘衬底SUB发射出的红外线辐射而使绝缘衬底冷却。
一般而言，冷却板CP1所具有的结构，是将来自金属衬底MS1的热量辐射到冷却室CC的外面。例如，有可能使用一种结构，在该结构中，沟道在金属衬底MS1内或者邻近处形成，通过给沟道供给冷却液，比如水，使金属衬底MS1冷却。也有可能使用一种结构，在该结构中，可以通过良好的热导体将来自金属衬底MS1的热量辐射到冷却室CC外面。
绝缘衬底SUB和冷却板CP1之间的距离可以被改变。这一机理使之可简化将绝缘衬底SUB载入冷却室CC或者将其从冷却室中卸载的操作，并且有可能调节冷却板CP1的冷却效果。
在本例中，淀积室DC1是一个用于形成空穴传输层HT的真空蒸发室。如图6所示，淀积室DC1包括可用于淀积薄膜的材料的蒸发材料EM。在本例中还包括空穴传输材料、包含蒸发材料的坩埚CR、掩模MSK、和冷却板CP2。另外，薄膜成形室DC1包含衬底固定器HLD1和冷却固定器HLD2。
衬底固定器HLD1支撑支撑着绝缘衬底SUB的边缘。衬底固定器HLD1可拆卸式的固定绝缘衬底SUB，从而使其薄膜形成表面背对着坩埚CR。在本例中，衬底固定器HLD1也可作为掩模固定器来固定掩模MSK。
当其被供电时，坩埚CR可自行产生热量，或者由诸如分离形成的电阻加热器之类的加热器对其进行加热。通过提高坩埚CR的温度，包含在其中的蒸发材料EM被蒸发。典型地，为了将所需蒸发的蒸发材料EM均匀地提供给绝缘衬底的薄膜成形表面，坩埚CR可以由驱动装置(未显示)相对于绝缘衬底移动，其移动方向基本平行于绝缘衬底的主表面，例如，如图6所示的箭头方向。例如，坩埚CR可加热至350℃，而坩埚CR离开绝缘衬底SUB的距离大约为500mm。
掩模MSK可放置于在坩埚CR和绝缘衬底SUB之间，并且靠近绝缘衬底SUB的位置。在本例中，掩模MSK在对应于有机层ORG的位置上有孔。
冷却板CP2由金属衬底MS2和红外线吸收层IRAL2构成，其中红外线吸收层覆盖了金属衬底MS2的主要表面，并且其红外线吸收比率比金属衬底MS2更高。在淀积室DC1，冷却板CP可放置于绝缘衬底SUB附近，使得红外线吸收层IRAL2可面朝着绝缘衬底SUB的薄膜成形表面的另一面。采用这种方式，通过允许冷却板CP2吸收由绝缘衬底SUB发射出的红外线辐射，使绝缘衬底SUB被冷却。
冷却板CP2的典型结构是将金属衬底MS2的热量辐射到淀积室DC1的外面。例如，如图7所示，有可能使用一种结构，在该结构中，沟道在金属衬底MS2内或者邻近的地方形成，且通过给沟道提供冷却剂，比如水，使金属衬底MS2被冷却。也有可能使用一种结构，在该结构中，可以通过良好的热导体将金属衬底MS2的热量辐射到淀积室DC1外面去。
冷却板固定器HLD2支撑冷却板CP2。冷却板固定器HLD2固定冷却板CP2，使得红外线吸收层IRAL2面对着绝缘衬底SUB。冷却板固定器HLD2可以有一个能够可拆卸式固定冷却板CP2的结构。例如，有可能将一个磁铁粘接在冷却板固定器HLD2上，并可利用磁力来固定冷却板CP2。
绝缘衬底SUB和冷却板CP2间的距离可以被改变。例如，衬底固定器HLD1和冷却板固定器HLD2中的至少一个可制成能上下移动的。这一装置有可能简化将绝缘衬底SUB载入淀积室DC1，或者将其从中卸载出的操作，并且有可能调节冷却板CP2的冷却效果。
中继室RC1是一个将绝缘衬底SUB从传输室TC1传输到传输室TC2的中继点。中继室RC1包括，例如，一个传输平台。如上所述，中继器室RC1可通过一闸板阀被连接到传输室TC1。中继室RC1也通过闸板阀被连接到传输室TC2上。值得注意的是，并不一定始终需要使用这些闸板阀。
真空机器人VR2可设置在传输室TC2中。而且，中继室RC1和RC2和淀积室DC2至DC5可通过闸板阀(未示出)被连接到传输室TC2。真空机器人VR2可将绝缘衬底SUB从传输室TC2中卸载到薄膜成形室DC2至DC5和中继室RC2，以及将绝缘衬底SUB从中继室RC1和淀积室DC2至DC5载入进传输室TC2中。
在本例中，淀积室DC2是用于形成发蓝光的发光层EMT的真空蒸发室。淀积室DC2具有与淀积室DC1基本相同的结构。淀积室DC2还包括与涉及淀积室DC1的说明中相同的设备。然而，在淀积室DC2中，发出蓝光的蓝光有机化合物可用作蒸发材料EM。此外，在淀积室DC2中，一种在对应于有机层ORG中的发蓝光部分的位置上有孔的掩模可用作掩模MSK。
在本例中，淀积室DC3是一用于形成发绿光的发光层EMT的真空蒸发室。淀积室DC3具有与淀积室DC1基本相同的结构。而且，淀积室DC3包含与涉及淀积室DC1的说明中相同的设备。在淀积室DC3中，然而，发出绿光的绿光有机化合物被用作蒸发材料EM。此外，在淀积室DC3中，一种在对应于有机层ORG中的发绿光部分的位置上有孔的掩模被用作掩模MSK。
在本例中，淀积室DC4是用于形成发红光的发光层EMT的真空蒸发室。淀积室DC4具有与淀积室DC1基本相同的结构。淀积室DC4还包括与涉及淀积室DC1的说明中相同的设备。然而，在淀积室DC4中，发出红光的红光有机化合物可用作蒸发材料EM。此外，在淀积室DC2中，一种在对应于有机层ORG中的发红光部分的位置上有孔的掩模被用作掩模MSK。
在本例中，淀积室DC5是一用于形成电子传输层ET的真空蒸发室。淀积室DC5具有与淀积室DC1充分地相同的结构。此外，淀积室DC5包含与涉及淀积室DC1的说明中相同的设备。在淀积室DC5中，然而，一种电子传输材料被用作蒸发材料EM。
中继室RC2是一个中继点，用于将绝缘衬底SUB从传输室TC2传输到后续的真空室(未示出)，例如用于形成公用电极CE的真空室。中继室RC2包括，例如，一个传输平台。如上所述，中继器室RC2可通过一闸板阀连接到传输室TC2。中继器室RC2也同样可通过一闸板阀被连接到一后续真空室。值得注意的是，并不是始终需要使用这些闸板阀。
如下将叙述通过使用图4所示的制造装置来制造一个显示器。首先，可在绝缘衬底SUB上形成一个隔离绝缘层SI和它的下层结构。例如，一个400x500mm的玻璃衬底可用作绝缘衬底SUB。
已形成隔离绝缘层SI和其类似物的绝缘衬底SUB可放置于一个盒子(未示出)中。并将该盒子放在前文描述的装填站中。
装填站拥有，例如，一个三维旋臂型传输机器人。通过使用该传输机器人，放置于盒子中的绝缘衬底SUB可传输进图4中所示的制造装置中。
也就是说，当位于装载—闭锁室LLC和传输室TC1之间的闸板阀保持关闭时，位于装填站的一侧的装载—闭锁室的闸板阀LLC被开启。在这种情况下，除了装载—闭锁室LLC，每个室都被抽真空。
然后，通过使用三维旋臂型机器人，放置于盒子中的绝缘衬底SUB可放置于装载—闭锁室LLC内的传输平台上。接着，关闭设置于装填站的一侧的装载—闭锁室LLC的闸板阀，而利用与之相连的排气系统，对装载—闭锁室LLC抽真空。
装载—闭锁室LLC抽真空之后，装载—闭锁室LLC和传输室TC1之间的闸板阀被开启，通过使用冷却板机器人VR1，将绝缘衬底SUB从装载—闭锁室LLC载入到传输室TC1。此后，可关闭装载—闭锁室LLC和传输室TC1之间的闸板阀。
然后，传输室TC1和加热室HC之间的闸板阀被开启，并且将绝缘衬底SUB从传输室TC1传输到加热室HC中。在传输室TC1和加热室HC之间的闸板阀关闭之后，利用加热室HC中的加热器对绝缘衬底SUB进行加热。这样，使得绝缘衬底SUB干燥。
在绝缘衬底SUB被充分干燥后，传输室TC1和加热室HC之间的闸板阀被开启，将绝缘衬底SUB从加热室HC卸载到传输室TC1中。然后，传输室TC1和加热室HC之间的闸板阀被关闭，而传输室TC1和冷却室CC之间的闸板阀被开启。然后，将绝缘衬底SUB从传输室TC1传输到冷却室CC中，而传输室TC1和冷却室CC之间的闸板阀被关闭。
在冷却室CC，冷却板CP1和绝缘衬底SUB可设置成使冷却板的红外线吸收层IRAL1面对绝缘衬底SUB的主表面。在本实施例中，可通过粘胶，将一0.1mm厚的，主要包含聚乙烯的，吸收70％的波长范围在5至22μm的红外线的红外线吸收层IRAL1粘贴在一由铜制成，具有与图7中所示的金属衬底MS2相同的水冷机制的金属衬底MS1上，从而获得了冷却板CP1。
如上所述，冷却板CP1的红外线吸收层IRAL1的红外线吸收比率比金属衬底MS1更大。因此，冷却板CP1能够比一个仅仅由金属衬底MS1制成的冷却板更加有效地吸收由绝缘衬底所发射出的红外线辐射。
同样地，红外线吸收层IRAL1是通过一粘胶层(未示出)被粘到金属衬底MS1上的。因此，在红外线吸收层IRAL1和粘胶层之间，以及在金属衬底MS1和粘胶层之间，几乎没有任何微小的缝隙。因此，红外线吸收层IRAL1的热量可迅速地传导给金属衬底MS1。
因此，当使用一种可以将金属衬底MS1的热量辐射到冷却室CC外的结构使用时，冷却板CP1可始终具备高的冷却能力。也就是说，绝缘衬底SUB可以迅速地充分冷却。
从冷却效率的角度来看，希望冷却板CP1和绝缘衬底SUB之间的距离尽可能地小。然而，即使冷却板CP1和绝缘衬底SUB彼此接触，还是会有一些缝隙存在于红外线吸收层IRAL1和绝缘衬底SUB之间，所以可期望几乎没有热量从冷却板CP1传导至绝缘衬底SUB。也就是说，即使当冷却板CP1与绝缘衬底SUB分离时，如果冷却板CP1和绝缘衬底SUB之间的距离充分地小，其冷却效率就几乎和冷却板CP1和绝缘衬底SUB彼此接触的情况相同。
所以，冷却板CP1和绝缘衬底SUB之间的距离通常是0至100mm。在本例中，冷却板CP1和绝缘衬底SUB间的距离被设置为1mm。
在冷却板CC中，可降低绝缘衬底SUB的温度，例如，从大约70℃或者更高降到大约40℃或者更低。当红外线吸收层IRAL1没有形成于冷却板CP1上时，就需要500秒来使得绝缘衬底从70℃冷却到30℃。相比较而言，当红外线吸收层IRAL1形成于冷却板CP1上时，冷却在大约160秒内就可完成。
在绝缘衬底SUB得到充分冷却之后，可开启传输室TC1和冷却室CC之间的闸板阀，通过使用真空机器人VR1，将绝缘衬底SUB从冷却室CC卸载到传输室TC1中。然后，传关闭输室TC1和冷却室CC之间的闸板阀，而开启传输室TC1和淀积室DC1之间的闸板阀。之后，通过使用真空机器人VR1，可将绝缘衬底SUB从传输室TC1传输到淀积室DC1中，且关闭传输室TC1和淀积室DC1之间的闸板阀。
在淀积室DC1中，衬底固定器HLD1固定着绝缘衬底SUB从而使其薄膜形成面朝下。冷却板固定器HLD2固定着冷却板CP2从而使红外线吸收层IRAL2面对绝缘衬底SUB的上表面。例如，与冷却板CP1相同的结构可用于冷却板CP2。而且，冷却板CP2和绝缘衬底SUB之间的距离可按照与已说明的冷却板CP1和绝缘衬底SUB之间距离设置的相同方式来设置。
坩埚CR被置于绝缘衬底SUB下方。将绝缘衬底CR加热至一个温度，在该温度下可以很好地蒸发材料EM，例如，在本实例中的，在坩埚CR中所含的空穴传输材料可充分地蒸发。例如，将坩埚CR加热到350℃。另外，坩埚CR可在与绝缘衬底SUB充分平行的方向以恒定速率移动。例如，坩埚CR可在大约100秒内从绝缘衬底的一侧移动到其相反的另一侧。
被蒸发的蒸发材料EM可通过掩模MSK的孔淀积到面对着坩埚Cr的绝缘衬底的表面上。以这种方法，蒸发材料EM的热量可传导给绝缘衬底SUB。此外，由坩埚CR所发射出的红外线辐射可穿过掩模MSK的孔被绝缘衬底SUB吸收。
冷却板CP2的红外线吸收层IRAL2可有效地吸收由绝缘衬底SUB所发射出的红外线辐射。被红外线吸收层IRAL2所吸收的热量可以与如上所描述的用于冷却板CP1相同的方式迅速地辐射到淀积室DC1的外面。
如上所述，尽管热能量是由蒸发提供给绝缘衬底的，但是由绝缘衬底SUB所发射出的红外线辐射可迅速地辐射到淀积室DC1之外。同样，由于绝缘衬底SUB可被冷却室CC充分地冷却，当蒸发开始时，绝缘衬底SUB的温度充分地低。因而，当在淀积室DC1中进行薄膜成形时，绝缘衬底SUB的温度可以被控制在一个相对窄的，例如大约40℃的温度范围。也就是说，当薄膜成形正在进行时，有可能防止绝缘衬底的温度变化。
同样，与绝缘衬底SUB不同，掩模MSK可在淀积室DC1中反复且持续地使用。因而，在薄膜成形过程中掩模MSK的温度保持不变。
因此，有可能防止绝缘衬底SUB的相对于掩模MSK的相对尺度在薄膜成形过程中发生变化。因此，能够以很高的位置精度形成空穴传输层HT。
于是，在空穴传输层HT如此形成后，传输室TC1和淀积室DC1之间的闸板阀被开启，通过使用真空机器人VR1，绝缘衬底SUB可从淀积室DC1卸载到传输室TC1中。然后，传输室TC1和淀积室DC1之间的闸板阀被关闭，而传输室TC1和中继室RC1之间的闸板阀被开启。此后，通过使用真空机器人VR1，将绝缘衬底SUB从传输室TC1传输到中继室RC1中，而传输室TC1和中继室RC1之间的闸板阀被关闭。
然后，中继室RC1和传输室TC2之间的闸板阀被开启。在那之后，绝缘衬底SUB被由中继室RC1传输到传输室TC2中，而中继室RC1和传输室TC2间的闸板阀被关闭。
接着，按照与已说明的用于空穴传输层的程序大致相同的程序，蓝光发射层EMT、绿光发射层EMT、红光发射层EMT、和电子传输层ET可相继地分别形成于淀积室DC2、DC3、DC4、和DC5。
当绝缘衬底SUB从淀积室DC1卸载到传输室TC1中时，其已充分地冷却。同样，在从DC2至DC5的各个淀积室中，如同在淀积室DC1中一样，由绝缘衬底SUB所发射的红外线辐射可迅速地辐射到室外。另外，在淀积室DC2至DC5中，如同在淀积室DC1中一样，在进行薄膜形成时，掩模MSK的温度不会变化。
因此，在淀积室DC2至DC5中，如同在淀积室DC1中一样，有可能防止绝缘衬底相对于掩模MSK的相对尺度在薄膜形成过程中发生变化。结果，蓝光发射层EMT、绿光发射层EMT、红光发射层EMT、和电子传输层ET都能够以高的位置精度形成。
如上所述，在有机层ORG形成后，绝缘衬底SUB可从传输室TC2传输到中继室RC2中。此后，形成公用电极CE和其类似物，从而完成如图1和图2中所示的显示器。
如上所述，本方法可以精确地控制绝缘衬底SUB在薄膜成形过程中的温度。因此，空穴传输层HT、蓝光发射层EMT、绿光发射层EMT、红光发射层EMT、和电子传输层ET都能够以高的位置精度形成。因此，从而可实现所设计的性能。
可用于冷却板CP1和CP2中的材料将在下文中进行解释。
作为金属衬底MS1和MS2的材料，有可能使用金属或者合金，例如铜、铝、铁、银、铝合金、不锈钢、或者黄铜。金属衬底MS1和MS2可以有任何形状，只要其被红外线吸收层IRAL1和IRAL2覆盖的表面充分地平坦。
红外线吸收层IRAL1和IRAL2可以由任何材料制成，只要其红外线吸收比率比金属衬底MS1和MS2高。例如，可以使用诸如树脂之类的有机材料或诸如金属氧化物之类的无机材料作为红外线吸收层IRAL1和IRAL2的材料。
可用作红外线吸收层IRAL1和IRAL2材料的有机材料的例子是聚乙烯、聚四氟乙烯、和主要包含这些有机材料的树脂。可用作红外线吸收层IRAL1和IRAL2材料的无机化合物的例子是陶瓷制品，例如，氧化铝、石英、氮化硅、氮化铝、和硅的碳化物。可用作红外线吸收层IRAL1和IRAL2材料的无机化合物可以被混合在树脂中。也就是说，也有可能用一种树脂和无机化合物的混合物来作为红外线吸收层IRAL1和IRAL2的材料。
作为一种红外线吸收层IRAL1和IRAL2的材料，该材料对应于波长为5至22μm的红外线辐射的吸收比为2％或者更高。这种材料的例子是玻璃。
当红外线吸收层IRAL1和IRAL2的材料包含有机材料时，红外线吸收层IRALI和IRAL2可以用溶液涂敷或类似的方法形成。同样，当无机化合物用作红外线吸收层IRAL1和IRAL2材料时，红外线吸收层IRAL1和IRAL2可以用诸如溶液涂敷、蒸发淀积、电镀或者表面氧化的方法形成。
红外线吸收层IRAL1和IRAL2也可以是被简便地操作的薄片或者薄膜。在这种情况下，红外线吸收层IRAL1和IRAL2也可以用粘胶粘附在金属衬底MS1上。同样地，红外线吸收层IRAL2也可以用粘胶粘附到金属衬底MS2上。
红外线吸收层IRAL1和IRAL2的厚度也可以是，例如，小于或等于1mm。如果红外线吸收层IRAL1和IRAL2厚，则分别会妨碍由红外线吸收层IRAL1和IRAL2到金属衬底MS1和MS2的热传导。
红外线吸收层IRAL1和IRAL2的厚度也可以是，例如，大于或等于50nm或者更大。如果红外线吸收层IRAL1和IRAL2薄，由于红外线吸收层IRAL1和IRAL2的退化，也很容易发生功能性退化。另外，薄的红外线吸收层IRAL1和IRAL2在某些情况下难以形成或者处理。
红外线吸收层IRAL1和IRAL2也可以被一层具有更高红外线吸收比率的保护层覆盖。当该保护层具有令人满意的高的物理稳定性和化学稳定性时，就可以避免红外线吸收层IRAL1和IRAL2的退化。此外，如果有必要使冷却板与绝缘衬底紧密接触，并且红外线吸收层由粘性材料制成，则将冷却板粘附在绝缘衬底上，会使得衬底无法传输，但保护层可避免这种粘附的发生。可用作保护层材料的例子是氟化钡、铊的溴氯化物、铊的溴碘化物、溴化钾、氯化钾、氯化钠、碘化铯、和硒化锌。
在上述实施例中，可通过使用冷却板CP1和CP2来冷却绝缘衬底SUB。然而，为了改善冷却板CP1和CP2的冷却效果，一种红外线吸收比率比绝缘衬底高的红外线吸收层也可形成于与绝缘衬底SUB的薄膜成形表面的相反表面。
作为红外线辐射层，有可能使用，例如，一种通过将一种无机材料混合在树脂中所得到的材料。作为这种无机化合物的例子是短周期周期表中的VI族到VIII族的元素氧化物，例如，CuO、Fe2O3、CrO2和MnO2，及它们的混合物。当这些无机化合物被混合时，就可扩展能够发射出的红外线辐射的波长范围。
通过使用例如溶液涂敷的方法，红外线辐射层可以形成于绝缘衬底SUB上。红外线辐射层也可以是一可以便于操作的薄片或者薄膜。在这种情况下，红外线辐射层可以采用一种粘胶粘附到绝缘衬底上。如果有必要，红外线辐射层可以在淀积室DC5中的薄膜成形完成后从绝缘衬底上除去。
除了在绝缘衬底SUB上形成红外线辐射层，也可以使用具有高红外线吸收比率的绝缘衬底层。例如，也可以使用一种添加了如前所述的涉及红外线发射层的无机化合物的玻璃衬底作为绝缘衬底SUB。
在以上实施例中，冷却板CP2被设置于所有淀积室DC1至DC5中。然而，将冷却板CP2设置于DC1至DC5的所有淀积室中并非总是必要的。例如，如果要载入淀积室DC5的绝缘衬底SUB被充分地冷却，并且绝缘衬底SUB在淀积室DC5中的薄膜成形过程中，即使没有冷却板CP2其温度变化也非常小，那么冷却板CP2不需要被设置于淀积室DC5中。
尽管以上实施例使用包含冷却板CP1的冷却室CC，但并不一定需要使用冷却室。例如，如果在淀积室DC1内开始形成薄膜之前，绝缘衬底SUB已被设置在淀积室DC1中的冷却板CP1充分冷却，那么可以被省略冷却室CC。
在以上实施例中，5个淀积室DC1至DC5用于提供有机层ORG的三层结构并且形成三种发光颜色不同的发光层EMT。然而，如果省略电子传输层ET或者空穴传输层HT，那么也可省略用于形成这些层的淀积室DC1至DC5。同样的，如果只形成一种类型的发光层EMT作为发光层EMT，那么就可省略淀积室DC2至DC4中的两个。
在以上实施例中，加热室HC可用于干燥绝缘衬底SUB。然而，加热室HC也可以用于作其它用途。例如，加热室HC可被用于各个形成有机层ORG的薄的薄膜的回流。在这种情况下，加热室HC通常可设置于形成薄的薄膜以作为回流目标的淀积室的附近。
在以上实施例中，本发明可应用于采用真空蒸发的方法形成薄膜的制造装置。然而，本发明也可以应用于采用其它气相淀积方法形成薄膜的处理装置。例如，本发明也可以应用于采用溅射的方法来形成薄膜的制造装置。
在以上实施例中，本发明应用于包括多室系统的单衬底处理装置。然而，本发明也可以应用于其它制造装置。例如，本发明也可以应用于在线的批处理型制造装置。
本领域技术人员可以容易地作出其它改进和修正。因此，在更广的方面，本发明不局限于本文所示出和描述的特定的细节和典型的实施例。因此，在不背离由所附的权利要求及其等同物所定义的总体发明概念的精神和范围的前提下，可以作出各种修正。

Claims (21)

1.一种制造由绝缘衬底和形成于该绝缘衬底上的且包括显示元件的结构所组成的显示器的方法，其特征在于，该方法包括：
使用掩模采用真空气相淀积在绝缘衬底上形成一图形化层以作为该结构的一部分；和
在图形化层形成之前和/或其过程中，通过设置冷却板，其中冷却板包括金属衬底和红外线吸收层，所述红外线吸收层覆盖着金属衬底的主表面且其红外线吸收比率比金属板更高，使所述红外线吸收层面对着绝缘衬底，来冷却绝缘衬底。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述红外线吸收层由树脂和/或金属氧化物制成。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气相淀积是真空蒸发或者溅射。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冷却板被设置为使冷却板和绝缘衬底彼此分开。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述显示元件是有机EL元件，而所述图形化层是所述有机EL元件的一部分。
6.一种制造由绝缘衬底和形成于该绝缘衬底上且包括显示元件的结构所组成的显示器的方法，其特征在于，该方法包括：
在真空中，设置该绝缘衬底和第一冷却板，其中第一冷却板包括第一金属衬底和第一红外线吸收层，其第一红外线吸收层覆盖着第一金属衬底的主表面且其红外线吸收比率比第一金属衬底更高，以使第一红外线吸收层面对着绝缘衬底的第一主要表面；和
在此状态下，在绝缘衬底的第二主表面上使用第一掩模采用气相淀积方法形成第一图形化层作为所述结构的一部分。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在形成第一图形化层之后，在真空中使用掩模采用气相淀积方法在绝缘衬底的第二主表面上形成第二图形化层以作为所述结构的一部分。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在第一图形化层形成后，在真空中设置绝缘衬底和第二冷却板，其中第二冷却板包括第二金属衬底和第二红外线吸收层，所述第二红外线吸收层覆盖着第二金属衬底的主表面且所述第二红外线吸收层的红外线吸收比率比第二金属板更高，以使所述第二红外线吸收层面对着绝缘衬底的第一主表面；和
在此状态下，使用第二掩模采用气相淀积方法在绝缘衬底的第二主表面上形成第二图形化层以作为所述结构的一部分。
9.一种制造由绝缘衬底和形成于该绝缘衬底上且包括显示元件的结构所组成显示器的方法，其特征在于，该方法包括：
在真空中加热绝缘衬底；
在真空中，通过设置绝缘衬底和第一冷却板，其中第一冷却板包括金属衬底和第一红外线吸收层，该第一红外线吸收层覆盖着金属衬底的主表面且其红外线吸收比率比第一金属板更高，以使第一红外线吸收层面对绝缘衬底，来冷却被加热的绝缘衬底；和
使用掩模采用真空气相淀积方法在冷却的绝缘衬底上形成一图形化层作为所述结构的一部分。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述形成图形化层包括：
设置绝缘衬底和第二冷却板，其中第二冷却板包括第二金属衬底和第二红外线吸收层，该第二红外线吸收层覆盖着第二金属衬底的主表面且其红外线吸收比率比第二金属板更高，以使第二红外线吸收层面对着绝缘衬底的第一主表面；和
在此状态下，使用掩模采用气相淀积方法在绝缘衬底的第二主表面上形成图形化层。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述加热绝缘衬底包括干燥绝缘衬底。
12.一种制造由绝缘衬底和形成于该衬底上且包括显示元件的结构所组成的显示器的装置，其特征在于，该装置包括：
真空室，可将绝缘衬底传输入其中；
材料源，其设置于真空室中，并且蒸发图形化层材料作为所述结构的一部分，从而在真空室中采用所述蒸发材料来提供绝缘衬底的主表面；
掩模，设置于真空室内的材料源和绝缘衬底之间；和
冷却板，包括金属衬底和覆盖于金属衬底主表面，且其红外线吸收比率比金属板更高的红外线吸收层，在材料源采用蒸发材料来提供绝缘衬底的主表面之前和/或其过程中，将红外线吸收层面对着绝缘衬底。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述红外线吸收层由树脂和/或金属氧化物制成。
14.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述真空室、材料源和掩模形成蒸发系统或者溅射系统。
15.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述冷却板设置成使冷却板和绝缘衬底彼此分开。
16.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述显示元件是有机EL元件，而所述图形化层是该有机EL元件的一部分。
17.一种制造由绝缘衬底和形成于该绝缘衬底上且包括显示元件的结构所组成的显示器的装置，其特征在于，该装置包括：
第一真空室，可将绝缘衬底被传输入其中；
第一材料源，设置于第一真空室内，且蒸发第一图形化层的第一材料作为所述结构的一部分以蒸发的第一材料提供在第一真空室内的绝缘衬底的主表面；
第一掩模，设置于第一真空室内第一材料源和绝缘衬底之间；和
第一冷却板，包括第一金属衬底和第一红外线吸收层，所述第一红外线吸收层覆盖着第一金属衬底的主表面且其红外线吸收比率比第一金属板更高，并将其设置于第一真空室内以使得第一红外线层面对着第一真空室内的绝缘衬底的第二主表面。
18.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第二真空室，其连接到第一真空室且绝缘衬底可从第一真空室传输入其中；
第二材料源，其被设置于第二真空室内，并且蒸发第二图形化层的第二材料作为所述结构的一部分以蒸发的第二材料提供在第二真空室内的绝缘衬底的第一主表面；和
第二掩模，被设置于第二真空室内的第二材料源和绝缘衬底之间。
19.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述装置还包括第二冷却板，所述第二冷却板包括第二金属衬底和第二红外线吸收层，所述第二红外线吸收层覆盖着第二金属衬底的主表面且其红外线吸收比率比第二金属板更高，并设置成使得第二红外线吸收层面对着在第二真空室内的绝缘衬底的第二主表面。
20.一种制造由绝缘衬底和形成于该绝缘衬底上且包括显示元件的结构所组成的显示器的装置，其特征在于，它包括：
第一真空室，可将绝缘衬底被传输入其中；
加热器，用于在第一真空室内加热绝缘衬底；
第二真空室，可将绝缘衬底从第一真空室传输入其中；
第一冷却板，包括第一金属衬底和第一红外线吸收层，所述第一红外线吸收层覆盖着第一金属衬底的主表面且其红外线吸比率比第一金属板更高，并且设置于第二真空室内以使得第一红外线层面对着第二真空室内的绝缘衬底；
第三真空室，可将绝缘衬底被从第二真空室传输入其中；
材料源，设置于第三真空室内，并且蒸发图形化层的材料作为所述结构的一部分以蒸发的材料提供在第三真空室内的绝缘衬底的主表面；和
掩模，设置在第三真空室内的材料源和绝缘衬底之间。
21.如权利要求20所述的装置，其特征在于，所述装置还包括第二冷却板，所述第二冷却板包括第二金属衬底和第二红外线吸收层，所述第二红外线吸收层覆盖着第二金属衬底的一主表面且其红外线吸收比率比第二金属板更高，并设置于第三真空室内以使得第二红外线吸收层面对着第三真空室内的绝缘衬底。
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