CN102867919B - 有机层沉积设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可以在沉积工艺期间与基板精确地对准的有机层沉积设备。所述有机层沉积设备包括：沉积源；沉积源喷嘴单元；图案化缝隙片，与基板分隔开且比基板小，并且具有沿着垂直于第一方向的第二方向布置的多个图案化缝隙。在基板相对于有机层沉积设备沿着第一方向移动的同时执行沉积。图案化缝隙片包括彼此隔开设置的第一对准标记和第二对准标记。基板包括彼此隔开设置的第一对准图案和第二对准图案。所述有机层沉积设备还包括用来拍摄第一对准标记/图案的第一相机组件和用来拍摄第二对准标记/图案的第二相机组件。基板的移动速度与第一相机组件和第二相机组件的拍摄速度同步。

Description

有机层沉积设备
本申请要求于2011年7月4日在韩国知识产权局提交的第10-2011-0066125号韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请的公开通过引用全部包含于此。
技术领域
根据本发明的实施例的一个或多个方面涉及一种有机层沉积设备和一种通过利用该有机层沉积设备来制造有机发光显示装置的方法。
背景技术
有机发光显示装置与其他显示装置相比具有较大的视角、较好的对比度特性和较快的响应速度，因此作为下一代显示装置而备受关注。
有机发光显示装置包括位于彼此相对布置的第一电极和第二电极之间的中间层，该中间层包括发射层。电极和中间层可以通过各种方法形成，方法之一是执行用于电极和中间层中的每一个的单独的沉积方法。当通过使用这样的单独的沉积方法来制造有机发光显示装置时，通常将具有与将要形成的有机层的图案相同的图案的精细金属掩模(FMM)设置成紧密地接触基板，并且在FMM上方进行有机材料的沉积，以形成具有期望图案的有机层。
发明内容
为了解决使用FMM的单独的沉积方法的缺点，根据本发明实施例的一个或多个方面提供了一种可以简单地应用于大规模制造大尺寸的显示装置并且可以在沉积工艺期间相对于基板精确地对准的有机层沉积设备。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种用来在基板上形成有机层的有机层沉积设备。所述有机层沉积设备包括：沉积源，被构造为排放沉积材料；沉积源喷嘴单元，设置在沉积源的一侧并且包括沿着第一方向布置的多个沉积源喷嘴；图案化缝隙片，与沉积源喷嘴单元相对地设置并且具有沿着垂直于第一方向的第二方向布置的多个图案化缝隙。图案化缝隙片在第一方向和第二方向中的至少一个方向上比基板小。在基板与图案化缝隙片隔开并且相对于有机层沉积设备沿着第一方向移动的同时执行沉积。图案化缝隙片包括彼此隔开设置的第一对准标记和第二对准标记。基板包括彼此隔开设置的第一对准图案和第二对准图案。所述有机层沉积设备还包括用来拍摄第一对准标记和第一对准图案的第一相机组件以及用来拍摄第二对准标记和第二对准图案的第二相机组件。基板的移动速度与第一相机组件和第二相机组件的拍摄速度同步，从而当基板与有机层沉积设备适当地对准时，被第一相机组件捕获的第一对准图案的图像基本彼此相同，被第二相机组件捕获的第二对准图案的图像基本彼此相同。
沉积源、沉积源喷嘴单元和图案化缝隙片可以整体化地形成为一体。
沉积源和沉积源喷嘴单元与图案化缝隙片可以通过引导沉积材料的移动的连接构件整体化地连接为一体。
连接构件可以形成为密封沉积源、沉积源喷嘴单元和图案化缝隙片之间的空间。
所述多个沉积源喷嘴可以以一定的角度倾斜。
所述多个沉积源喷嘴可以包括沿着第一方向布置成两行的沉积源喷嘴。所述两行的沉积源喷嘴可以倾斜成相互面对。
所述多个沉积源喷嘴可以包括沿着第一方向布置成两行的沉积源喷嘴，所述两行中的位于沉积源喷嘴单元的第一侧的一行的沉积源喷嘴可以布置成面向图案化缝隙片的第二侧，所述两行中的位于沉积源喷嘴单元的第二侧的另一行的沉积源喷嘴可以布置成面向图案化缝隙片的第一侧。
第一对准图案可以包括沿着第一方向布置的多个第一标记，第二对准图案可以包括沿着第一方向布置的多个第二标记，第一对准图案和第二对准图案可以在第二方向上彼此分隔开。
所述多个第一标记的形状和尺寸与所述多个第二标记的形状和尺寸可以相同。
所述多个第一标记之间的距离与所述多个第二标记之间的距离可以基本相等。
所述多个第一标记和所述多个第二标记中的每个标记可以具有十字形的形状。
所述多个第一标记和所述多个第二标记中的每个标记可以具有多边形形状。
所述多个第一标记和所述多个第二标记中的每个标记可以具有三角形形状。
第一对准图案和第二对准图案可以具有锯齿形形状。
基板可以沿着第一方向以基本均匀的速率移动，第一相机组件和第二相机组件可以分别以一定的时间间隔拍摄第一对准图案和第二对准图案，第一相机组件可以捕获均包含第一对准图案的多个图像，第二相机组件可以捕获均包含第二对准图案的多个图像，其中，包含第二对准图案的图像的个数等于包含第一对准图案的图像的个数。
第一相机组件和第二相机组件可以位于基板上方，以分别对应于第一对准标记和第二对准标记。
所述有机层沉积设备还可以包括控制器，所述控制器基于由第一相机组件和第二相机组件捕获的信息来确定基板和图案化缝隙片彼此对准的程度。
通过将由第一相机组件拍摄的第一对准图案和第一对准标记的图像之间的第一距离与由第二相机组件拍摄的第二对准图案与第二对准标记的图像之间的第二距离进行比较，控制器可以确定基板和图案化缝隙片在垂直于第一方向的第二方向上彼此对准的程度。
通过将由第一相机组件捕获的第一对准标记的图像与由第二相机组件捕获的第二对准标记的图像进行比较，控制器可以确定图案化缝隙片在第一方向上是否倾斜。
控制器可以确定第一对准标记的被捕获图像和第二对准标记的被捕获图像在第一方向上的位置之间的差异，可以在第二对准标记的被捕获图像位于第一对准标记的被捕获图像的前面时确定图案化缝隙片在第一方向上朝着第一对准标记倾斜，并且可以在第二对准标记的被捕获图像位于第一对准标记的被捕获图像的后面时确定图案化缝隙片在第一方向上朝着第二对准标记倾斜。
通过将第一对准图案的被第一相机组件捕获的图像与第二对准图案的被第二相机组件捕获的图像进行比较，控制器可以确定基板在第一方向上是否倾斜。
控制器可以确定第一对准图案的被捕获图像和第二对准图案的被捕获图像在第一方向上的位置之间的差异，可以在第二对准图案的被捕获图像位于第一对准图案的被捕获图像的前面时确定基板在第一方向上朝着第一对准图案倾斜，并且可以在第二对准图案的被捕获图像位于第一对准图案的被捕获图像的后面时确定基板在第一方向上朝着第二对准图案倾斜。
基于通过控制器确定的对准的程度，可以通过移动基板或图案化缝隙片使基板和图案化缝隙片彼此对准。
图案化缝隙片还可以包括在第一方向上与第一对准标记分隔开的第三对准标记和在第一方向上与第二对准标记分隔开的第四对准标记。
第一对准标记和第三对准标记之间的距离可以等于第二对准标记和第四对准标记之间的距离。
第一对准标记和第二对准标记可以沿着第二方向相互分隔开，第三对准标记和第四对准标记可以沿着第二方向相互分隔开。
第一对准标记和第二对准标记之间的距离可以基本等于第三对准标记和第四对准标记之间的距离。
所述有机层沉积设备还可以包括第三相机组件和第四相机组件。第三相机组件和第四相机组件可以位于基板上方，以分别对应于第三对准标记和第四对准标记。
根据本发明的另一方面，提供了一种用来在基板上形成有机层的有机层沉积设备，所述有机层沉积设备包括：沉积源，被构造为排放沉积材料；沉积源喷嘴单元，设置在沉积源的一侧并且包括沿着第一方向布置的多个沉积源喷嘴；图案化缝隙片，与沉积源喷嘴单元相对地设置并且具有沿着第一方向布置的多个图案化缝隙，图案化缝隙片在第一方向和基本垂直于第一方向的第二方向中的至少一个方向上比基板小；障碍板组件，包括多个障碍板，所述多个障碍板沿着第一方向位于沉积源喷嘴单元和图案化缝隙片之间并且将沉积源喷嘴单元和图案化缝隙片之间的沉积空间划分为多个子沉积空间。有机层沉积设备和基板相互分隔开。有机层沉积设备或基板在沉积过程中相对于另一者移动。基板包括彼此隔开设置的第一对准图案和第二对准图案。图案化缝隙片包括彼此隔开设置的第一对准标记和第二对准标记。所述有机层沉积设备还包括用来拍摄第一对准标记和第一对准图案的第一相机组件以及用来拍摄第二对准标记和第二对准图案的第二相机组件。基板的移动速度与第一相机组件和第二相机组件的拍摄速度同步，从而当基板与有机层沉积设备适当地对准时，被一相机组件捕获的第一对准图案的图像基本彼此相同，被第二相机组件捕获的第二对准图案的图像基本彼此相同。
所述多个障碍板可以沿着基本垂直于第一方向的第二方向延伸。
障碍板组件可以包括第一障碍板组件和第二障碍板组件，第一障碍板组件包括多个第一障碍板，第二障碍板组件包括多个第二障碍板。
所述多个第一障碍板和所述多个第二障碍板可以沿着基本垂直于第一方向的第二方向延伸。
所述多个第一障碍板可以被布置成分别对应于所述多个第二障碍板。
第一对准图案可以包括沿着第二方向布置的多个第一标记。第二对准图案可以包括沿着第二方向布置的多个第二标记。第一对准图案和第二对准图案可以在第一方向上彼此分隔开。
所述多个第一标记的形状和尺寸与所述多个第二标记的形状和尺寸可以相同。
所述多个第一标记之间的距离与所述多个第二标记之间的距离可以相等。
所述多个第一标记和所述多个第二标记中的每个标记可以具有十字形的形状。
所述多个第一标记和所述多个第二标记中的每个标记可以具有多边形形状。
基板可以沿着第二方向以基本均匀的速率移动，第一相机组件和第二相机组件可以分别以一定的时间间隔拍摄第一对准图案和第二对准图案，第一相机组件可以捕获均包含第一对准图案的多个图像，第二相机组件可以捕获均包含第二对准图案的多个图像，其中，包含第二对准图案的图像的个数等于包含第一对准图案的图像的个数。
第一相机组件和第二相机组件可以位于基板上方，以分别对应于第一对准标记和第二对准标记。
所述有机层沉积设备还可以包括控制器，所述控制器基于由第一相机组件和第二相机组件捕获的信息来确定基板和图案化缝隙片彼此对准的程度。
通过将由第一相机组件拍摄的第一对准图案和第一对准标记的图像之间的第一距离与由第二相机组件拍摄的第二对准图案与第二对准标记的图像之间的第二距离进行比较，控制器可以确定基板和图案化缝隙片在第一方向上彼此对准的程度。
通过将由第一相机组件捕获的第一对准标记的图像与由第二相机组件捕获的第二对准标记的图像进行比较，控制器可以确定图案化缝隙片在第二方向上是否倾斜。
控制器可以确定第一对准标记的被捕获图像和第二对准标记的被捕获图像在第二方向上的位置之间的差异，可以在第二对准标记的被捕获图像位于第一对准标记的被捕获图像的前面时确定图案化缝隙片在第二方向上朝着第一对准标记倾斜，并且可以在第二对准标记的被捕获图像位于第一对准标记的被捕获图像的后面时确定图案化缝隙片在第二方向上朝着第二对准标记倾斜。
通过将第一对准图案的被第一相机组件捕获的图像与第二对准图案的被第二相机组件捕获的图像进行比较，控制器可以确定基板在第二方向上是否倾斜。
控制器可以确定第一对准图案的被捕获图像和第二对准图案的被捕获图像在第二方向上的位置之间的差异，可以在第二对准图案的被捕获图像位于第一对准图案的被捕获图像的前面时确定基板在第二方向上朝着第一对准图案倾斜，并且可以在第二对准图案的被捕获图像位于第一对准图案的被捕获图像的后面时确定基板在第二方向上朝着第二对准图案倾斜。
基于通过控制器确定的对准的程度，可以通过移动基板或图案化缝隙片使基板和图案化缝隙片彼此对准。
图案化缝隙片还可以包括在第二方向上与第一对准标记分隔开的第三对准标记和在第二方向上与第二对准标记分隔开的第四对准标记。
所述有机层沉积设备还可以包括第三相机组件和第四相机组件。第三相机组件和第四相机组件可以位于基板上方，以分别对应于第三对准标记和第四对准标记。
附图说明
通过参照附图来详细地描述本发明的示例性实施例，本发明的以上和其他特征将变得更加清楚，在附图中：
图1是根据本发明实施例的包括有机层沉积设备的有机层沉积系统的示意图；
图2示出了图1的有机层沉积系统的修改示例；
图3是根据本发明实施例的有机层沉积设备的示意性透视图；
图4是沿着与YZ平面平行的平面截取的图3的有机层沉积设备的示意性剖视图；
图5是沿着与XZ平面平行的平面截取的图3的有机层沉积设备的示意性剖视图；
图6是示出了根据本发明实施例的基板和图案化缝隙片的布置的平面图；
图7是示出了图6的布置的修改示例的平面图；
图8示出了根据本发明实施例的分别用图3中的第一相机组件161和第二相机组件162捕获的第一对准图案502和第二对准图案503的图像；
图9示出了根据本发明实施例的当图3中的基板和图案化缝隙片在第一方向上彼此适当地对准时的第一对准图案和第二对准图案与第一对准标记和第二对准标记的布置；
图10示出了当图3中的基板500沿X轴方向移动时的第一对准图案502和第二对准图案503与第一对准标记152和第二对准标记153的布置；
图11示出了当图3中的图案化缝隙片沿着用箭头“θ”指示的方向扭曲时的第一对准图案和第二对准图案与第一对准标记和第二对准标记的布置；
图12示出了根据本发明实施例的当图3中的基板500沿着用箭头“θ”指示的方向扭曲时的第一对准图案502和第二对准图案503与第一对准标记152和第二对准标记153的布置；
图13是根据本发明另一实施例的有机层沉积设备100a的示意性透视图；
图14是根据本发明另一实施例的有机层沉积设备的示意性透视图；
图15是根据本发明另一实施例的有机层沉积设备的示意性透视图；
图16是根据本发明另一实施例的有机层沉积设备的示意性切开透视图；
图17是沿着与YZ平面平行的平面截取的图16的有机层沉积设备的示意性剖视图；
图18是沿着与XZ平面平行的平面截取的图16的有机层沉积设备的示意性剖视图；
图19是根据本发明另一实施例的有机层沉积设备的示意性切开透视图；
图20是根据本发明实施例的通过使用有机层沉积设备制造的有机发光显示装置的剖视图。
具体实施方式
现在将参照附图更充分地描述本发明，在附图中示出了本发明的示例性实施例。在附图中，为了清晰起见，夸大了层和区域的厚度。附图中相同的标号指示相同的元件，因此可能省略冗余或重复的描述。
通常，使用精细金属掩模(FMM)的沉积方法并不适于使用尺寸为5G(即，1100mm×1300mm)或更大的母玻璃来制造的较大的装置。换言之，当使用这种大的掩模时，掩模可能由于其自重而弯曲，从而使图案扭曲。这并不利于近来朝着高清晰度图案的趋势。
图1是根据本发明实施例的包括有机层沉积设备的有机层沉积系统的示意图。图2示出了图1的有机层沉积系统的修改示例。
参照图1，有机层沉积系统包括装载单元710、沉积单元730、卸载单元720、第一输送器单元610和第二输送器单元620。
装载单元710可以包括第一架(rack)712、传输机器人714、传输室716和第一翻转室718。
没有被施加沉积材料的多个基板500堆叠在第一架712上。传输机器人714从第一架712拾取多个基板500中的一个基板500，将该基板500放置在由第二输送器单元620传送的静电吸盘600上，并且将放置有基板500的静电吸盘600移动到传输室716中。
第一翻转室718与传输室716相邻地设置。位于第一翻转室718中的第一翻转机器人719翻转静电吸盘600，然后将静电吸盘600装载到沉积单元730的第一输送器单元610中。
参照图1，传输机器人714将多个基板500中的一个基板500放置在静电吸盘600的上表面上，其上设置有基板500的静电吸盘600被装载到传输室716中。第一翻转机器人719翻转静电吸盘600，使得基板500在沉积单元730中被上下颠倒。
卸载单元720被构造为按与上述的装载单元710的方式相反的方式进行操作。具体地讲，第二翻转室728中的第二翻转机器人729将已经穿过沉积单元730的其上具有基板500的静电吸盘600翻转，然后将其上设置有基板500的静电吸盘600移动到排出室726中。然后，排出机器人724将其上设置有基板500的静电吸盘600从排出室726取出，将基板500与静电吸盘600分开，然后将基板500装载到第二架722上。与基板500分开的静电吸盘600经第二输送器单元620返回到装载单元710中。
然而，本发明不限于以上描述。例如，当基板500被初始设置在静电吸盘600上时，基板500可以被固定到静电吸盘600的底表面上，然后被移动到沉积单元730中。在这种情况下，例如，不使用第一翻转室718、第一翻转机器人719、第二翻转室728和第二翻转机器人729。
沉积单元730可以包括至少一个沉积室。参照图1，沉积单元730可以包括第一室731，其中，第一有机层沉积设备至第四有机层沉积设备100、200、300和400位于第一室731中。虽然图1示出的是在第一室731中安装了共四个有机层沉积设备，即，第一有机层沉积设备100至第四有机层沉积设备400，但是可以安装在第一室731中的有机层沉积设备的总数可以根据沉积材料和沉积条件而变化。在沉积工艺期间，将第一室731保持在真空状态。
参照图2，根据本发明的另一实施例，沉积单元730可以包括相互连接的第一室731和第二室732，第一有机层沉积设备100和第二有机层沉积设备200可以位于第一室731中，第三有机层沉积设备300和第四有机层沉积设备400可以位于第二室732中。根据本发明的另一实施例，有机层沉积系统可以包括不止两个室。
在图1示出的实施例中，通过第一输送器单元610，至少可以将其上设置有基板500的静电吸盘600移动到沉积单元730，或者可以将其上设置有基板500的静电吸盘600顺序地移动到装载单元710、沉积单元730和卸载单元720。在卸载单元720中与基板500分开的静电吸盘600在第二输送器单元620的作用下移回到装载单元710。
图3是根据本发明实施例的有机层沉积设备100的示意性透视图。图4是沿着图3中示出的有机层沉积设备100的与YZ平面平行的平面截取的示意性剖视图。图5是沿着图3中示出的有机层沉积设备的与XZ平面平行的平面截取的示意性剖视图。
参照图3至图5，根据当前实施例的有机层沉积设备100包括沉积源110、沉积源喷嘴单元120、图案化缝隙片150、第一相机组件161、第二相机组件162和控制器170。
具体地讲，与使用FMM的沉积方法中一样，应当将图1中的第一室731基本保持在高真空状态，从而从沉积源110排放的沉积材料115可以穿过沉积源喷嘴单元120和图案化缝隙片150，然后按期望的图案沉积到基板500上。另外，图案化缝隙片150的温度应足够地低于沉积源110的温度。为此，图案化缝隙片150的温度可以为大约100℃或更低。图案化缝隙片150的温度应足够低，以减小图案化缝隙片150的热膨胀。
作为沉积目标基板的基板500设置在第一室731中。基板500可以为用于平板显示器的基板。用于制造多个平板显示器的诸如母玻璃的大基板可以用作基板500。也可以采用其他基板。
在当前实施例中，在基板500相对于有机层沉积设备100移动(例如，连续地移动)的同时执行沉积。
具体地讲，在普通的FMM沉积方法中，FMM的尺寸通常等于基板的尺寸。因此，由于FMM的尺寸随着基板变得更大而增加，所以既不易于制造大FMM，也不易于将FMM延展为与图案精确对准。
为了克服该问题，在根据当前实施例的有机层沉积设备100中，可以在有机层沉积设备100或基板500相对于另一者移动的同时执行沉积。换句话说，可以在设置为诸如面对有机层沉积设备100的基板500沿Y轴方向移动的同时连续地执行沉积。也就是说，可以在基板500沿图6中的箭头P指示的方向(即，第一方向)移动的同时以扫描的方式来执行沉积。
在根据当前实施例的有机层沉积设备100中，图案化缝隙片150可以小于(例如，明显地小于)在传统的沉积方法中使用的FMM。换句话说，在有机层沉积设备100中，在基板500沿Y轴方向移动的同时连续地(即，以扫描的方式)执行沉积。因此，图案化缝隙片150的沿X轴方向和/或Y轴方向的长度可以明显小于基板500的沿X轴方向和/或Y轴方向的长度。如上所述，因为图案化缝隙片150可以形成为小于(例如，明显地小于)在传统的沉积方法中使用的FMM，所以制造用在本发明的实施例中的图案化缝隙片150相对容易。换句话说，与使用较大的FMM的传统的沉积方法相比，在包括蚀刻和其他后续工艺(诸如精确延展工艺、焊接工艺、移动工艺和清洁工艺)的所有的工艺中，使用比在传统的沉积方法中使用的FMM小的图案化缝隙片150更加方便。例如，这样对于相对大的显示设备能够更加有利。
包含并加热沉积材料115的沉积源110位于第一室731的与基板500所处的一侧相对的一侧。沉积材料115在于沉积源110中汽化的同时沉积在基板500上。
例如，沉积源110包括：坩埚112，填充有沉积材料115；冷却阻挡件111，加热坩埚112以使坩埚112中的沉积材料115朝向坩埚112的侧部汽化，具体地讲，朝向沉积源喷嘴单元120汽化。冷却阻挡件111防止或减少来自坩埚112的热辐射到外部，即，防止或减少来自坩埚112的热辐射到室中。冷却阻挡件111可以包括加热坩埚112的加热器(未示出)。
沉积源喷嘴单元120位于沉积源110的侧部处，具体地讲，位于沉积源110的面对基板500的侧部处。沉积源喷嘴单元120包括可以沿Y轴方向(即，基板500的扫描方向)按相等的间隔布置的多个沉积源喷嘴121。在沉积源110中汽化的沉积材料115穿过沉积源喷嘴单元120朝向基板500。如上所述，当沉积源喷嘴单元120包括沿Y轴方向(即，沿基板500的扫描方向)布置的多个沉积源喷嘴121时，由排放通过图案化缝隙片150的多个图案化缝隙151中的每个图案化缝隙的沉积材料115形成的图案的尺寸受多个沉积源喷嘴121中的一个沉积源喷嘴的尺寸的影响(这是因为沿X轴方向仅有一个沉积源喷嘴121)。因此，在基板500上可以不形成阴影区域。此外，因为多个沉积源喷嘴121沿基板500的扫描方向布置，所以即使沉积源喷嘴121之间存在流量差异，也可以补偿该差异并且可以恒定地或基本恒定地保持沉积均匀性。
图案化缝隙片150和框架155位于沉积源110和基板500之间。框架155的形状类似于窗口框架(window frame)。图案化缝隙片150粘合在框架155的内部。图案化缝隙片150具有沿X轴方向布置的多个图案化缝隙151。在沉积源110中汽化的沉积材料115穿过沉积源喷嘴单元120和图案化缝隙片150朝向基板500。可以通过作为与在制造FMM(具体地讲，条纹式FMM)的传统方法中使用的方法相同的方法的蚀刻来制造图案化缝隙片150。为此，图案化缝隙151的总数可以大于沉积源喷嘴121的总数。
另外，沉积源110和结合到沉积源110的沉积源喷嘴单元120可以布置为与图案化缝隙片150分开一定的距离(例如，预定的距离)。沉积源110和结合到沉积源110的沉积源喷嘴单元120可以通过第一连接构件135连接到图案化缝隙片150。即，沉积源110、沉积源喷嘴单元120和图案化缝隙片150可以通过经第一连接构件135彼此连接而整体化地形成为一体。第一连接构件135可以引导排放通过沉积源喷嘴121的沉积材料115直直地移动而不沿X轴方向流动。参照图4示出的实施例，第一连接构件135仅形成在沉积源110、沉积源喷嘴单元120、以及图案化缝隙片150的左侧和右侧上，以引导沉积材料115不沿X轴方向流动；然而，本发明的多个方面不限于此。例如，第一连接构件135可以以密封的盒子的形式形成，以引导沉积材料115不沿X轴方向和Y轴方向流动。
如上所述，根据当前实施例的有机层沉积设备100在相对于基板500移动的同时执行沉积。为了相对于基板500移动有机层沉积设备100，图案化缝隙片150定位成与基板500分开一定的距离(例如，预定的距离)。
具体地讲，在利用FMM的传统沉积方法中，为了防止在基板上形成阴影区域，利用与基板紧密接触的FMM执行沉积。然而，当使用的FMM与基板紧密接触时，这样的接触会造成缺陷。另外，在普通的沉积方法中，由于掩模不能相对于基板移动，所以掩模的尺寸与基板的尺寸相同。因此，掩模的尺寸随着显示装置变得更大而增大。然而，制造这种大的掩模并不容易。
为了克服这样的问题，在根据当前实施例的有机层沉积设备100中，图案化缝隙片150被布置为定位(或设置)成与基板500分开一定的距离(例如，预定的距离)。
如上所述，根据本发明的实施例，掩模形成得比基板小，并且在掩模相对于基板移动的同时执行沉积。因此，可以容易地制造掩模。另外，可以防止在传统沉积方法中会出现的因基板和FMM之间的接触而造成的缺陷。另外，由于在沉积工艺期间不需要将图案化缝隙片150(与FMM不一样)定位成与基板紧密接触，所以可以缩短制造时间。
在本发明的实施例中，有机层沉积设备100还可以包括第一对准图案502、第二对准图案503、第一对准标记152、第二对准标记153、第一相机组件161、第二相机组件162和控制器170，以使基板500和图案化缝隙片150相互对准。
第一对准图案502和第二对准图案503沿着基板500的移动方向P形成在基板500上。第一对准图案502和第二对准图案503可以形成在基板500的两端以彼此隔开设置。第一对准图案502可以包括沿基板500的移动方向P布置的多个第一标记502a，第二对准图案503可以包括沿基板500的移动方向P布置的多个第二标记503a。例如，多个第一标记502a和多个第二标记503a中的每个标记可以具有十字的形状。多个第一标记502a中两个紧邻的第一标记(例如，最靠近的两个第一标记)之间的距离可以是相同的，多个第二标记503a中两个紧邻的第二标记之间的距离也可以是相同的。另外和/或可选择地，多个第一标记502a中两个紧邻的第一标记之间的距离可以等于多个第二标记503a中两个紧邻的第二标记之间的距离。
第一对准标记152和第二对准标记153可以位于图案化缝隙片150的各端部(例如，在图案化缝隙片150的纵向方向或长度方向上的端部)处或附近。第一对准标记152和第二对准标记153可以定位成沿着与移动方向P垂直的方向(第二方向)相互分隔开。第一对准标记152和第二对准标记153中的每个可以具有圆形形状。然而，本发明不限于此，第一对准标记152和第二对准标记153中的每个可以具有多边形形状或任何其他适合的形状。例如，如果第一对准标记152和第二对准标记153中的每个具有成直角的三角形(例如，直角三角形)形状，则第一对准标记152和第二对准标记153的斜边可以面向图案化缝隙片150。
当基板500和图案化缝隙片150彼此适当地对准时，第一对准标记152和第二对准标记153位于第一对准图案502和第二对准图案503之间。随后将对此进行描述。
第一相机组件161和第二相机组件162可以位于基板500上或上方，以分别对应于第一对准标记152和第二对准标记153。第一相机组件161可以在基板500上拍摄基板第一对准图案502和第一对准标记152，第二相机组件162可以在基板500上拍摄基板第二对准图案503和第二对准标记153。由于基板500是透明的，所以第一相机组件161和第二相机组件162可以分别拍摄从基板500观看到的第一对准标记152和第二对准标记153。第一相机组件162和第二相机组件162在与移动方向P垂直的第二方向上对齐。
控制器170可以通过对由第一相机组件161和第二相机组件162捕获的信息进行分析来确定基板500和图案化缝隙片500彼此对准的程度，并且可以基于对准的程度来控制驱动器(未示出)移动基板500或图案化缝隙片150。
现在将参照图6至图12来描述图3中示出的基板500与图案化缝隙片150的对准。
图6是示出了根据本发明实施例的从图3中的第一相机组件161和第二相机组件162观看到的基板500和图案化缝隙片150的布置的平面图。
参照图6，基板500沿着Y轴方向移动。第一对准图案502和第二对准图案503平行于基板500移动所沿的Y轴方向布置。第一对准图案502和第二对准图案503可以位于基板500的在与Y轴方向垂直的X轴方向(第二方向)上分隔开的对应的端部处。
位于图案化缝隙片150上的第一对准标记152和第二对准标记153可以在第二方向上彼此分隔开，并且可以位于第一对准图案502和第二对准图案503之间。
图7是示出了图6的布置的修改示例的平面图。参照图7，基板500′可以包括均具有多个三角形形状的第一对准图案602和第二对准图案603。在第一对准图案602和第二对准图案603中的每个对准图案中，均具有成直角的三角形(例如，直角三角形)形状的多个对准标记可以以锯齿形的形式连续地布置。然而，本发明不限于此，例如，可以在第一对准标记602和第二对准标记603中的每个对准标记中连续地布置多个多边形形状的对准标记。
图8示出了根据本发明实施例的分别用图3中的第一相机组件161和第二相机组件162捕获的第一对准图案502和第二对准图案503的图像。具体地讲，在图8中，左图表示被第一相机组件161捕获的第一对准图案502的图像，右图表示被第二相机组件162捕获的第二对准图案503的图像。由于第一相机组件161和第二相机图案162的拍摄速度可以与基板500的移动速度同步，所以第一相机组件161可以捕获第一对准图案502的同样的图像(或基本相同的图像)，并且第二相机组件162可以捕获第二对准图案503的同样的图像(或基本相同的图像)。更具体地讲，第一相机组件161和第二相机组件162中的每个可以捕获按时间间隔(例如，预定的时间间隔)移动的基板500的图像。由于基板500在第一相机组件161和第二相机组件162的拍摄操作期间以规则的速度移动，所以第一相机组件161和第二相机组件162可以分别捕获第一对准图案502和第二对准图案503的同样的图像(或基本相同的图像)。根据本发明的一个实施例，第一相机组件161捕获的包含第一对准图案502的图像的个数可以等于第二相机组件162捕获的包含第二对准图案503的图像的个数。
图9示出了根据本发明实施例的当图3中的基板500和图案化缝隙片150在第一方向上彼此适当地对准时的第一对准图案502和第二对准图案503与第一对准标记152和第二对准标记153的布置。
参照图3和图9，第一相机组件161可以位于第一对准标记152上方，第二相机组件162可以位于第二对准标记153上方，第一相机组件161可以捕获第一对准图案502和第一对准标记152的图像，如图9的左图所示，并且，第二相机组件162可以捕获第二对准图案503和第二对准标记153的图像，如图9的右图所示。如果基板500和图案化缝隙片150彼此适当地对准，那么第一对准图案502和第一对准标记152之间的距离A等于第二对准图案503和第二对准标记153之间的距离A′。
图10示出了当图3中的基板500沿X轴方向移动时的第一对准图案502和第二对准图案503与第一对准标记152和第二对准标记153的布置。
参照图10，当基板500沿着X轴方向移动时，第一对准图案502和第一对准标记152之间的距离B小于第二对准图案503和第二对准标记153之间的距离B′。
如果基板500沿着X轴方向移动，则控制器170控制驱动器(未示出)使基板500沿着X轴方向移动(B′-B)/2的距离。
图11示出了当图3中的图案化缝隙片沿着用箭头“θ”指示的方向扭曲时的第一对准图案和第二对准图案与第一对准标记和第二对准标记的布置。如果图案化缝隙片150沿着θ方向扭曲，则这就意味着图案化缝隙片150绕Z轴逆时针(沿着θ方向)或顺时针(沿着负θ方向)移动。
参照图11，如果图案化缝隙片150沿着“θ”方向(逆时针)扭曲，则在Y轴方向上，被第二相机组件162捕获的第二对准标记153的图像位于被第一相机组件161捕获的第一对准标记152的图像的前面。换言之，相对于第二对准标记152，第二对准标记153的Y轴坐标比第一对准标记152的Y轴坐标大“h1”。可以通过计算第一对准标记152和第二对准标记153之间的距离D1以及第一对准标记152和第二对准标记153的Y轴坐标之间的差h1来测量图案化缝隙片150扭曲的程度。详细地讲，图案化缝隙片150扭曲的角度θ1等于Arctan(h1/D1)。在这种情况下，控制器170控制驱动器(未示出)使图案化缝隙片150沿着负θ方向(顺时针)移动Arctan(h1/D1)的角度。
图12示出了根据本发明实施例的当图3中的基板500沿着用箭头“θ”指示的方向扭曲时的第一对准图案502和第二对准图案503与第一对准标记152和第二对准标记153的布置。如果基板500沿着θ方向扭曲，则这意味着基板500绕Z轴逆时针(沿着θ方向)或顺时针(沿着负θ方向)移动。
参照图12，如果基板500沿着θ方向(逆时针)扭曲，则在Y轴方向上，被第二相机组件162捕获的第二对准图案503的图像位于被第一相机组件161捕获的第一对准图案502的图像的前面。换言之，相对于第一对准图案502，第二对准图案503的Y轴坐标比第一对准图案502的Y轴坐标大“h2”。可以通过计算第一对准图案502和第二对准图案503之间的距离D2以及第一对准图案502和第二对准图案503的Y轴坐标之间的差h2来测量基板500扭曲的程度。详细地讲，基板500扭曲的角度θ2等于Arctan(h2/D2)。在这种情况下，控制器170控制驱动器(未示出)使基板500沿着负θ方向(顺时针)移动Arctan(h2/D2)的角度。
如上所述，根据本发明实施例的图3中的有机层沉积设备100不仅在基板500沿着垂直于移动方向(第一方向)的方向(第二方向)移动时，而且在基板500沿着移动方向(第一方向)扭曲时，能够控制基板500与图案化缝隙片150的对准。
根据本发明，控制器170可以确定第一对准标记152的被捕获图像和第二对准标记153的被捕获图像在Y轴方向(第一方向)上的位置之间的差异。具体地讲，当第二对准标记153的被捕获图像位于第一对准标记152的被捕获图像的前面时，控制器170可以确定图案化缝隙片150在Y轴方向(第一方向)上朝着第一对准标记152倾斜；当第二对准标记153的被捕获图像位于第一对准标记152的被捕获图像的后面时，控制器170可以确定图案化缝隙片150在Y轴方向(第一方向)上朝着第二对准标记152倾斜。
根据本发明，控制器170可以确定第一对准图案502的被捕获图像和第二对准图案503的被捕获图像在Y轴方向(第一方向)上的位置之间的差异。具体地讲，当第二对准图案503的被捕获图像位于第一对准图案502的被捕获图像的前面时，控制器170可以确定基板500在Y轴方向(第一方向)上朝着第一对准图案502倾斜；当第二对准图案503的被捕获图像位于第一对准图案502的被捕获图像的后面时，控制器170可以确定基板500在Y轴方向(第一方向)上朝着第二对准图案503倾斜。
图13是根据本发明另一实施例的有机层沉积设备100a的示意性透视图。参照图13，与图3的有机层沉积设备100相比，有机层沉积设备100a进一步包括第三对准标记152′、第四对准标记153′、第三相机组件161′和第四相机组件162′。
具体地讲，有机层沉积设备100a的图案化缝隙片150′包括第三对准标记152′和第四对准标记153′。在第一方向(Y轴方向)上，第三对准标记152′可以与第一对准标记152分隔开，第四对准标记153′可以与第二对准标记152分隔开。第一对准标记152与第三对准标记152′之间的距离可以等于第二对准标记153与第四对准标记153′之间的距离。第一对准标记152和第二对准标记153在第二方向(X轴方向)上彼此分隔开，第三对准标记152′和第四对准标记153′在第二方向(X轴方向)上彼此分隔开。第一对准标记152与第二对准标记153之间的距离可以等于第三对准标记152′与第四对准标记153′之间的距离。
第一相机组件至第四相机组件161、162、161′和162′可以位于基板500上，以分别对应于第一对准标记至第四对准标记152、153、152′和153′。第三相机组件161′和第四相机组件162′的拍摄速度可以与基板500的移动速度同步。因此，被第三相机组件161′捕获的第一对准图案502的图像可以具有相同的(或基本相同的)形状和尺寸，被第四相机组件162′捕获的第二对准图案503的图像可以具有相同的(或基本相同的)形状和尺寸。控制器170可以通过对由第三相机组件161′和第四相机组件162′捕获的信息进行分析来确定基板500和图案化缝隙片150彼此对准的程度，并且可以基于对准的程度来控制驱动器(未示出)移动基板500或图案化缝隙片150。
图14是根据本发明另一实施例的有机层沉积设备100′的示意性透视图。参照图14，有机层沉积设备100′包括沉积源110′、沉积源喷嘴单元120和图案化缝隙片150。沉积源110′包括：坩埚112，填充有沉积材料115；冷却阻挡件111，加热坩埚112以使坩埚112中的沉积材料115朝向沉积源喷嘴单元112汽化。具有平面形状的沉积源喷嘴单元120位于沉积源110′的侧部。沉积源喷嘴单元120包括沿Y轴方向布置的多个沉积源喷嘴121′。图案化缝隙片150和框架155位于沉积源110′和基板500之间。图案化缝隙片150具有沿X轴方向布置的多个图案化缝隙151。沉积源110′和沉积源喷嘴单元120可以通过第一连接构件135连接到图案化缝隙片150。
在当前实施例中，与图3的有机层沉积设备100不同，形成在沉积源喷嘴单元120上的多个沉积源喷嘴121′以一定的角度(例如，预定的角度)倾斜。具体地讲，沉积源喷嘴121′可以包括沿各行布置的沉积源喷嘴121a′和121b′。沉积源喷嘴121a′和121b′可以沿各自的行布置成以“Z”字形图案交替。沉积源喷嘴121a′和121b′可以在XZ平面上以一定的角度(例如，预定的角度)倾斜。
在本发明的当前实施例中，沉积源喷嘴121a′和121b′布置成彼此以一定的角度(例如，预定的角度)倾斜。第一行的沉积源喷嘴121a′和第二行的沉积源喷嘴121b′可以倾斜成相互面对。即，沉积源喷嘴单元120的左部的第一行沉积源喷嘴121a′可以倾斜成面向图案化缝隙片150的右侧部分，沉积源喷嘴单元120的右部的第二行沉积源喷嘴121b′可以倾斜成面向图案化缝隙片150的左侧部分。
由于根据当前实施例的有机层沉积设备100′的结构，使得可以将沉积材料115的沉积调整成减小有机层在基板500上的中心和端部之间的厚度变化并改善有机层的厚度均匀性。另外，还可以提高沉积材料115的利用效率。
图15是根据本发明另一实施例的有机层沉积设备的示意性透视图。参照图15，根据当前实施例的有机层沉积设备包括多个有机层沉积设备，即，第一有机层沉积设备100、第二有机层沉积设备200和第三有机层沉积设备300，第一有机层沉积设备100、第二有机层沉积设备200和第三有机层沉积设备300中的每个有机层沉积设备具有图4至图6中示出的有机层沉积设备100的结构。换言之，根据当前实施例的有机层沉积设备可以包括多沉积源单元，该多沉积源单元包括多个沉积源并且并发地(例如，同时地)排放用于形成红色(R)发射层、绿色(G)发射层和蓝色(B)发射层的沉积材料。
具体地讲，根据当前实施例的有机层沉积设备包括第一有机层沉积设备100、第二有机层沉积设备200和第三有机层沉积设备300。第一有机层沉积设备100至第三有机层沉积设备300具有与参照图4至图6描述的有机层沉积设备100的结构基本相同的结构，因此，在此将不提供对其的详细描述。
第一有机层沉积设备100至第三有机层沉积设备300的沉积源可以分别包含不同的沉积材料。例如，第一有机层沉积设备100可以包含用于形成红色(R)发射层的沉积材料，第二有机层沉积设备200可以包含用于形成绿色(G)发射层的沉积材料，第三有机层沉积设备300可以包括用于形成蓝色(B)发射层的沉积材料。
换言之，在传统的制造有机发光显示装置的方法中，使用分开的室和掩模来形成每种颜色的发射层。然而，当使用根据当前实施例的有机层沉积设备时，可以利用单个多沉积源单元同时形成R发射层、G发射层和B发射层。因此，缩短了(例如，急剧缩短了)制造有机发光显示装置所需的时间。另外，可以利用数量减少的室来制造有机发光显示装置，从而还可以降低(例如，显著地降低)设备成本。
虽然未示出，但是可以将第一有机层沉积设备100、第二有机层沉积设备200和第三有机层沉积设备300布置成相对于彼此偏移恒定的距离，从而使与图案化缝隙片对应的沉积区域不在基板500上叠置。换言之，如果第一有机层沉积设备100、第二有机层沉积设备200和第三有机层沉积设备300分别用来沉积R发射层、G发射层和B发射层，则第一有机层沉积设备100的图案化缝隙、第二有机层沉积设备200的图案化缝隙和第三有机层沉积设备300的图案化缝隙被布置成相对于彼此不对准，从而在基板500的不同区域中分别形成R发射层、G发射层和B发射层。
此外，用来形成R发射层、G发射层和B发射层的沉积材料可以具有不同的沉积温度。因此，各个第一有机层沉积设备100、第二有机层沉积设备200和第三有机层沉积设备300的沉积源的温度可以被设定得不同。
虽然图15示出了三个有机层沉积设备100、200和300，但是本发明不限于此。换言之，根据本发明另一实施例的有机层沉积设备可以包括均包含不同的沉积材料的多个有机层沉积设备。例如，根据本发明另一实施例的有机层沉积设备可以包括五个有机层沉积设备，这五个有机层沉积设备分别包含用于R发射层的沉积材料、用于G发射层的沉积材料、用于B发射层的沉积材料、用于R发射层的辅助R′层的沉积材料和用于G发射层的辅助G′层的沉积材料。
如上所述，利用多个有机层沉积设备可以并发地(例如，同时地)形成多个有机层，因此可以提高制造产率和沉积效率。此外，可以简化总体制造工艺，并且可以降低制造成本。
图16是根据本发明另一实施例的有机层沉积设备100″的示意性切开透视图。图17是沿着与图16的有机层沉积设备100″的YZ平面平行的平面截取的示意性剖视图。图18是沿着与图16的有机层沉积设备100″的XZ平面平行的平面截取的示意性剖视图。
参照图16至图18，根据当前实施例的有机层沉积设备100″包括沉积源110″、沉积源喷嘴单元120″、障碍板组件130和图案化缝隙片150。
尽管为了便于解释在图16至图18中未示出，但是有机层沉积设备100″的所有组件可以位于保持在适当真空度的室(未示出)内。将室保持在适当的真空，以使沉积材料115能够穿过有机层沉积设备100″沿着大致的直线移动。
在室内，通过静电吸盘600传送作为沉积目标基板的基板500。基板500可以为用于平板显示器的基板。用于制造多个平板显示器的诸如母玻璃的大基板可以用作基板500。也可以采用其他基板。
在本发明的实施例中，基板500可以相对于有机层沉积设备100″移动。例如，基板500可以相对于有机层沉积设备100″沿着箭头P的方向移动。
与上面参照图3至图5描述的前述实施例相似，在根据当前实施例的有机层沉积设备100″中，图案化缝隙片150可以小于(例如，明显小于)在传统的沉积方法中使用的FMM。换言之，在有机层沉积设备100″中，在基板500沿着Y轴方向移动的同时例如以扫描的方式连接地执行沉积。因此，假设图案化缝隙片150的沿着X轴方向的宽度与基板500的沿着X轴方向的宽度基本彼此相等，图案化缝隙片150的沿着Y轴方向的长度可以小于(例如，明显小于)基板500的长度。然而，即使当图案化缝隙片150的沿着X轴方向的宽度小于基板500的沿着X轴方向的宽度时，也可以在基板500或有机层沉积设备100″相对于彼此移动的同时，对整个基板500以扫描方式执行沉积。
如上所述，由于图案化缝隙片150可以形成得小于(例如，明显小于)在传统的沉积方法中使用的FMM，则制造用在本发明的实施例中的图案化缝隙片150相对容易。换言之，与使用较大的FMM的传统的沉积方法相比，在包括蚀刻和其他后续工艺(诸如精确延展工艺、焊接工艺、移动工艺和清洁工艺)的所有的工艺中，使用比在传统的沉积方法中使用的FMM小的图案化缝隙片150更加方便。这对于相对大的显示设备会更为有利。
包含并加热沉积材料115的沉积源110″位于室的与基板500所处的侧部相对的侧部处。
沉积源110″包括填充有沉积材料115的坩埚112和加热坩埚112的冷却阻挡件111。冷却阻挡件111防止或减少来自坩埚112的热辐射到外部，例如，防止或减少来自坩埚112的热辐射到室中。冷却阻挡件111可以包括加热坩埚112的加热器(未示出)。
沉积源喷嘴单元120″位于沉积源110″的侧部处，具体地讲，位于沉积源110″的面对基板500的侧部处。沉积源喷嘴单元120″包括可以沿X轴方向按相等的间隔布置的多个沉积源喷嘴121"。在沉积源110″中汽化的沉积材料115穿过沉积源喷嘴单元120″的沉积源喷嘴121"朝向作为沉积目标的基板500。
障碍板组件130位于沉积源喷嘴单元120″的侧部处。障碍板组件130包括多个障碍板131和覆盖障碍板131的侧部的障碍板框架132。多个障碍板131可以沿着X轴方向以相等的间隔彼此平行地布置。此外，在图16中，每个障碍板131可以平行于YZ平面布置，并且每个障碍板131可以具有矩形形状。如上所述布置的多个障碍板131将沉积源喷嘴单元120″和图案化缝隙片150之间的空间划分为多个子沉积空间S。在根据当前实施例的有机层沉积设备100″中，如图17所示，沉积空间被障碍板131分为分别与排放沉积材料115所通过的沉积源喷嘴121"对应的子沉积空间S。
障碍板131可以分别位于相邻的沉积源喷嘴121"之间。换言之，每个沉积源喷嘴121"可以位于两个相邻的障碍板131之间。每个沉积源喷嘴121"可以位于两个相邻的障碍板131的中点处。然而，本发明不限于这种结构。例如，多个沉积源喷嘴121"可以位于两个相邻的障碍板131之间。在这种情况下，多个沉积源喷嘴121"也可以分别位于两个相邻的障碍板131之间的中点处。
如上所述，由于障碍板131将沉积源喷嘴单元120″和图案化缝隙片150之间的空间划分为多个子沉积空间S，所以通过每个沉积源喷嘴121"排放的沉积材料115并不与通过另一沉积源喷嘴121"排放的沉积材料115混合，并且穿过图案化缝隙片150的图案化缝隙151而沉积在基板500上。换言之，障碍板131引导通过沉积源喷嘴121"排放的沉积材料115直直地移动，即，沿着Z轴方向流动。
如上所述，通过安装障碍板131使沉积材料115受迫以直直地移动，从而与不安装障碍板的情形相比，可以在基板500上形成更小的阴影区域。因此，有机层沉积设备100″和基板500可以彼此分开一定的距离(例如，预定的距离)。后面将对此进行详细的描述。
覆盖障碍板131的侧部的障碍板框架132保持障碍板131的位置，并引导通过沉积源喷嘴121"排放的沉积材料115不沿Y轴方向流动。
沉积源喷嘴单元120″和障碍板组件130可以彼此分隔开一定的距离(例如，预定的距离)。这可防止从沉积源单元110″辐射的热被传导到障碍板组件130。然而，本发明的多个方面不限于此。例如，当适当的热绝缘件(未示出)位于沉积源喷嘴单元120″和障碍板组件130之间时，沉积源喷嘴单元120″和障碍板组件130可以在它们之间存在热绝缘件的情况下结合在一起。
此外，障碍板组件130可以被构造成可从有机层沉积设备100″拆卸。在根据当前实施例的有机层沉积设备100″中，通过使用障碍板组件130来围住沉积空间，从而尚未沉积的沉积材料115大多位于障碍板组件130内。因此，由于障碍板组件130被构造成可从有机层沉积设备100″拆卸，所以当在长的沉积工艺之后在障碍板组件130内有大量的沉积材料115时，可以从有机层沉积设备100″拆卸障碍板组件130，然后将障碍板组件130放置在分开的沉积材料循环设备中，以回收沉积材料115。由于根据本实施例的有机层沉积设备100″的这种结构，使得可以提高沉积材料115的重新使用率，从而可以提高沉积效率，由此可以降低制造成本。
图案化缝隙片150和框架155设置在沉积源110″和基板500之间。框架155的形状可以与窗口框架相似。图案化缝隙片150结合在框架155的内部。图案化缝隙片150具有沿X轴方向布置的多个图案化缝隙151。图案化缝隙151沿着Y轴方向延伸。已经在沉积源110″中汽化并穿过沉积源喷嘴121"的沉积材料115穿过图案化缝隙片150朝向基板500。
图案化缝隙片150可以由金属薄膜形成。图案化缝隙片150固定到框架155，从而向图案化缝隙片150施加拉力。换言之，图案化缝隙片150可以在框架155的作用下在一个方向或两个相反的方向上受拉(例如，伸展)。通过将图案化缝隙片150蚀刻为条纹图案来形成图案化缝隙151。
在根据当前实施例的有机层沉积设备100″中，图案化缝隙151的总数可以大于沉积源喷嘴121"的总数。此外，位于两个相邻的障碍板131之间的图案化缝隙151的数量可以大于位于两个相邻的障碍板131之间的沉积源喷嘴121"的数量。图案化缝隙151的数量可以等于将要形成在基板500上的沉积图案的数量。
障碍板组件130和图案化缝隙片150可以彼此分隔开一定的距离(例如，预定的距离)，并且可以通过第二连接构件133连接。障碍板130的温度由于温度高的沉积源110″而可以升高到100℃或更高。因此，为了防止障碍板组件130的热被传导到图案化缝隙片150，障碍板组件130和图案化缝隙片150彼此分开一定的距离(例如，预定的距离)。
如上所述，根据当前实施例的有机层沉积设备100″在相对于基板500移动的同时执行沉积。为了使有机层沉积设备100″相对于基板500移动，图案化缝隙片150与基板500分隔开一定的距离(例如，预定的距离)。此外，为了防止当图案化缝隙片150与基板500彼此分隔开时在基板500上形成相对大的阴影区域，将障碍板131布置在沉积源喷嘴单元120″和图案化缝隙片150之间以使沉积材料115受迫以沿着直线方向移动。因此，减小了(例如，急剧减小了)可能形成在基板500上的阴影区域的尺寸。
在使用FMM的普通的沉积方法中，利用与基板紧密接触的FMM来执行沉积以减少或防止在基板上形成阴影区域。然而，当与基板紧密接触地使用FMM时，这种接触会造成缺陷，例如形成在基板上的图案上的划痕。另外，在普通的沉积方法中，由于掩模不能相对于基板移动，所以掩模的尺寸与基板的尺寸相同。因此，掩模的尺寸随着显示装置变得更大而增大。然而，制造这种大的掩模并不容易。
为了克服这样的问题，在根据当前实施例的有机层沉积设备100″中，图案化缝隙片150与基板500分隔开一定的距离(例如，预定的距离)。通过安装障碍板131可以有助于减小形成在基板500上的阴影区域的尺寸。
如上所述，当将图案化缝隙片150制造成比基板500小时，图案化缝隙片150可以在沉积过程中相对于基板500移动。因此，不再需要制造如在传统的沉积方法中所使用的大的FMM。另外，由于基板500和图案化缝隙片150彼此分开，所以可以防止由于二者之间的接触造成的缺陷。另外，由于在沉积工艺期间不需要使基板500与图案化缝隙片150接触，所以可以提高制造速度。
图19是根据本发明另一实施例的有机层沉积设备100″′的示意性切开透视图。
参照图19，根据当前实施例的有机层沉积设备100″′包括沉积源110″、沉积源喷嘴单元120″、第一障碍板组件130、第二障碍板组件140和图案化缝隙片150。
尽管为了便于解释未在图19中示出，但是有机层沉积设备100″′的所有组件可以位于保持在适当真空度的室(未示出)内。将室保持在适当的真空，以使沉积材料115能够穿过有机层沉积设备100″′沿着大致的直线移动。
作为沉积目标基板的基板500位于室内。包含并加热沉积材料115的沉积源110″位于室的与基板500所处的侧部相对的侧部处。
沉积源110″和图案化缝隙片150的结构与参照图16描述的实施例中的沉积源和图案化缝隙片的结构基本相同，因此，在此将不提供对其的详细描述。第一障碍板组件130也与参照图16描述的实施例的障碍板组件130基本相同，因此，在此将不提供对其的详细描述。
在当前实施例中，第二障碍板组件140位于第一障碍板组件130的一侧。第二障碍板组件140包括多个第二障碍板141和覆盖第二障碍板141的侧部的第二障碍板框架142。
多个第二障碍板141可以沿着X轴方向以相等的间隔彼此平行地布置。另外，在图19中，每个第二障碍板141可以形成为沿着YZ平面延伸，即，垂直于X轴方向延伸。
如上所述布置的多个第一障碍板131和多个第二障碍板141划分沉积源喷嘴单元120″和图案化缝隙片150之间的沉积空间。沉积空间被第一障碍板131和第二障碍板141分为分别与排放沉积材料115所通过的沉积源喷嘴121"对应的子沉积空间。
第二障碍板141可以定位成分别对应于第一障碍板131。换言之，第二障碍板141可以分别与第一障碍板131对齐。每对对应的第一障碍板131和第二障碍板141可以位于同一平面上。虽然第一障碍板131和第二障碍板141分别示出为具有相同的沿X轴方向的宽度，但是本发明的多个方面不限于此。换言之，应当与图案化缝隙151精确对准的第二障碍板141可以形成得相对薄，而不需要与图案化缝隙151精确对准的第一障碍板131可以形成得相对厚。这使得制造有机层沉积设备100″′更为容易。
如图1所示，可以在室中连续地设置多个有机层沉积设备100″′。在这种情况下，多个有机层沉积设备100″′可以分别用来沉积不同的沉积材料。例如，多个有机层沉积设备100″′可以具有不同的图案化缝隙图案，从而可以通过沉积工艺并发地(例如，同时地)限定不同颜色(例如，红色、绿色和蓝色)的像素。
图20是根据本发明实施例的通过使用有机层沉积设备制造的有源矩阵有机发光显示装置的剖视图。
参照图20，有源矩阵有机发光显示装置形成在基板30上。基板30可以由诸如玻璃、塑料或金属的透明材料形成。诸如缓冲层的绝缘层31形成在基板30的整个表面上。
薄膜晶体管(TFT)40、电容器50和有机发光二极管(OLED)60设置在绝缘层31上，如图20所示。
半导体有源层41形成在绝缘层31的上表面上(例如，以预定的图案形成)。栅极绝缘层32形成为覆盖半导体有源层41。半导体有源层41可以包含p型或n型半导体材料。
电容器50的第一电容器电极51和TFT 40的对应于半导体有源层41的栅电极42形成在栅极绝缘层32的上部上。层间绝缘层33形成为覆盖第一电容器电极51和栅电极42。然后，通过例如干蚀刻来蚀刻层间绝缘层33和栅极绝缘层32，以形成暴露半导体有源层41的部分的接触孔。
然后，第二电容器电极52和源/漏电极43形成在层间绝缘层33上。源/漏电极43通过接触孔接触半导体有源层41。钝化层34形成为覆盖第二电容器电极52和源/漏电极43，并且被蚀刻为暴露漏电极43的一部分。绝缘层(未示出)可进一步形成在钝化层34上以使钝化层34平坦化。
另外，随着电流流过OLED 60，OLED 60通过发射红光、绿光或蓝光来显示图像信息(例如，预定的图像信息)。OLED 60包括位于钝化层34上的第一电极61。第一电极61电连接到TFT 40的漏电极43。
像素限定层35形成为覆盖第一电极61。开口64形成在像素限定层35中，有机发射层63形成在由开口64限定的区域中。第二电极62形成在有机发射层63上。
限定单个像素的像素限定层35由有机材料形成。像素限定层35还使基板30的形成有第一电极61的区域的表面平坦化，具体地讲，使钝化层34的表面平坦化。
第一电极61和第二电极62彼此绝缘，并且分别向有机发射层63施加极性相反的电压，以诱导发光。
有机发射层63可以由低分子量有机材料或高分子量有机材料形成。当使用低分子量有机材料时，有机发射层63可以具有包括从由空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、发射层(EML)、电子传输层(ETL)和电子注入层(EIL)组成的组中选择的至少一层的单层结构或多层结构。可用的有机材料的示例可以包括铜酞菁(CuPc)、N，N′-二(萘-1-基)-N，N′-二苯基-联苯胺(NPB)、三-8-羟基喹啉铝(Alq3)等。可以使用诸如图1至图19中示出的有机层沉积设备的有机层沉积设备利用真空沉积来沉积这种低分子量有机材料。另外，图1和图2的有机层沉积设备100、200、300和/或400可以用图3至图5的有机层沉积设备100、图13的有机层沉积设备100a、图14的有机层沉积设备100′、图15的有机层沉积设备100、200、300、图16至图18的有机层沉积设备100″或者图19的有机层沉积设备100″′中的任一适合的有机层沉积设备来代替。
在形成有机发射层63之后，可以通过与形成有机发射层63所使用的沉积方法相同的沉积方法来形成第二电极62。
第一电极61可以起着阳极的作用，并且第二电极62可以起着阴极的作用，或者，反之亦然。第一电极61可以被图案化为对应于单个像素区域，第二电极62可以形成为覆盖所有的像素。
第一电极61可以形成为透明电极或反射电极。这样的透明电极可以由氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)或者氧化铟(In2O3)形成。这样的反射电极可以通过以下步骤形成：由银(Ag)、镁(Mg)、铝(Al)、铂(Pt)、钯(Pd)、金(Au)、镍(Ni)、钕(Nd)、铱(Ir)、铬(Cr)或它们的混合物形成反射层；在反射层上形成ITO、IZO、ZnO或In2O3的层。可以通过例如溅射形成层，然后通过例如光刻将该层图案化，来形成第一电极61。
第二电极62也可以形成为透明电极或反射电极。当第二电极62形成为透明电极时，第二电极62起着阴极的作用。为此，可以通过在中间的层63的表面上沉积诸如锂(Li)、钙(Ca)、氟化锂/钙(LiF/Ca)、氟化锂/铝(LiF/Al)、铝(Al)、银(Ag)、镁(Mg)或它们的混合物的功函数低的金属，并由ITO、IZO、ZnO或In2O3等在所述金属上形成辅助电极层或汇流电极线，来形成这样的透明电极。当第二电极62形成为反射电极时，可以通过在有机发射层63的整个表面上沉积由Li、Ca、LiF/Ca、LiF/Al、Al、Ag、Mg或它们的混合物来形成反射电极。可以使用与上述的用来形成有机发射层63的方法相同的沉积方法来形成第二电极62。
可以应用如上所述的根据本发明实施例的有机层沉积设备来形成有机TFT的有机层或无机层，并且来形成各种材料的层。
如上所述，根据本发明多个方面的有机层沉积设备可以容易地制造，并且可以简单地应用于大规模地制造大型显示装置。有机层沉积设备可以提高制造产率和沉积效率，可以使沉积材料能够被再利用，并且可以使基板和有机层沉积设备彼此精确地对准。
虽然已经参照本发明的示例性实施例具体地示出并描述了本发明，但是本领域普通技术人员应该明白，在不脱离由权利要求及其等同物所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在此做出各种形式和细节上的改变。

Claims (49)

1.一种用来在基板上形成有机层的有机层沉积设备，所述有机层沉积设备包括：
沉积源，被构造为排放沉积材料；
沉积源喷嘴单元，设置在沉积源的一侧并且包括沿着第一方向布置的多个沉积源喷嘴；以及
图案化缝隙片，与沉积源喷嘴单元相对地设置并且具有沿着垂直于第一方向的第二方向布置的多个图案化缝隙，图案化缝隙片在第一方向和第二方向中的至少一个方向上比基板小，
其中，在基板与图案化缝隙片隔开并且相对于有机层沉积设备沿着第一方向移动的同时执行沉积，
图案化缝隙片包括彼此隔开设置的第一对准标记和第二对准标记，
基板包括彼此隔开设置的第一对准图案和第二对准图案，
所述有机层沉积设备还包括用来拍摄第一对准标记和第一对准图案的第一相机组件以及用来拍摄第二对准标记和第二对准图案的第二相机组件，
基板的移动速度与第一相机组件和第二相机组件的拍摄速度同步，从而当基板与有机层沉积设备适当地对准时，被第一相机组件以不同的时间捕获的第一对准图案的多个图像基本彼此相同，被第二相机组件以不同的时间捕获的第二对准图案的多个图像基本彼此相同。
2.如权利要求1所述的有机层沉积设备，其中，沉积源、沉积源喷嘴单元和图案化缝隙片整体化地形成为一体。
3.如权利要求1所述的有机层沉积设备，其中，沉积源和沉积源喷嘴单元与图案化缝隙片通过引导沉积材料的移动的连接构件整体化地连接为一体。
4.如权利要求3所述的有机层沉积设备，其中，连接构件形成为密封沉积源、沉积源喷嘴单元和图案化缝隙片之间的空间。
5.如权利要求1所述的有机层沉积设备，其中，所述多个沉积源喷嘴以一定的角度倾斜。
6.如权利要求5所述的有机层沉积设备，其中，所述多个沉积源喷嘴包括沿着第一方向布置成两行的沉积源喷嘴，所述两行的沉积源喷嘴倾斜成相互面对。
7.如权利要求5所述的有机层沉积设备，其中，
所述多个沉积源喷嘴包括沿着第一方向布置成两行的沉积源喷嘴，
所述两行中的位于沉积源喷嘴单元的第一侧的一行的沉积源喷嘴布置成面向图案化缝隙片的第二侧，
所述两行中的位于沉积源喷嘴单元的第二侧的另一行的沉积源喷嘴布置成面向图案化缝隙片的第一侧。
8.如权利要求1所述的有机层沉积设备，其中，
第一对准图案包括沿着第一方向布置的多个第一标记，
第二对准图案包括沿着第一方向布置的多个第二标记，
第一对准图案和第二对准图案沿着第二方向彼此分隔开。
9.如权利要求8所述的有机层沉积设备，其中，所述多个第一标记的形状和尺寸与所述多个第二标记的形状和尺寸相同。
10.如权利要求8所述的有机层沉积设备，其中，所述多个第一标记之间的距离与所述多个第二标记之间的距离基本相等。
11.如权利要求10所述的有机层沉积设备，其中，所述多个第一标记和所述多个第二标记中的每个标记具有十字形的形状。
12.如权利要求8所述的有机层沉积设备，其中，所述多个第一标记和所述多个第二标记中的每个标记具有多边形形状。
13.如权利要求12所述的有机层沉积设备，其中，所述多个第一标记和所述多个第二标记中的每个标记具有三角形形状。
14.如权利要求12所述的有机层沉积设备，其中，第一对准图案和第二对准图案具有锯齿形形状。
15.如权利要求1所述的有机层沉积设备，其中，基板沿着第一方向以基本均匀的速率移动，第一相机组件和第二相机组件分别以一定的时间间隔拍摄第一对准图案和第二对准图案，第一相机组件被构造成捕获均包含第一对准图案的多个图像，第二相机组件被构造成捕获均包含第二对准图案的多个图像，其中，包含第二对准图案的图像的个数等于包含第一对准图案的图像的个数。
16.如权利要求1所述的有机层沉积设备，其中，第一相机组件和第二相机组件位于基板上方，以分别对应于第一对准标记和第二对准标记。
17.如权利要求1所述的有机层沉积设备，所述有机层沉积设备还包括控制器，所述控制器基于由第一相机组件和第二相机组件捕获的信息来确定基板和图案化缝隙片彼此对准的程度。
18.如权利要求17所述的有机层沉积设备，其中，控制器被构造成通过将由第一相机组件拍摄的第一对准图案和第一对准标记的图像之间的第一距离与由第二相机组件拍摄的第二对准图案与第二对准标记的图像之间的第二距离进行比较，来确定基板和图案化缝隙片在垂直于第一方向的第二方向上彼此对准的程度。
19.如权利要求17所述的有机层沉积设备，其中，控制器被构造成通过将由第一相机组件捕获的第一对准标记的图像与由第二相机组件捕获的第二对准标记的图像进行比较，来确定图案化缝隙片在第一方向上是否倾斜。
20.如权利要求19所述的有机层沉积设备，其中，控制器被构造成确定第一对准标记的被捕获图像和第二对准标记的被捕获图像在第一方向上的位置之间的差异，在第二对准标记的被捕获图像位于第一对准标记的被捕获图像的前面时确定图案化缝隙片在第一方向上朝着第一对准标记倾斜，并且在第二对准标记的被捕获图像位于第一对准标记的被捕获图像的后面时确定图案化缝隙片在第一方向上朝着第二对准标记倾斜。
21.如权利要求17所述的有机层沉积设备，其中，控制器被构造成通过将第一对准图案的被第一相机组件捕获的图像与第二对准图案的被第二相机组件捕获的图像进行比较，来确定基板在第一方向上是否倾斜。
22.如权利要求21所述的有机层沉积设备，其中，控制器被构造成确定第一对准图案的被捕获图像和第二对准图案的被捕获图像在第一方向上的位置之间的差异，在第二对准图案的被捕获图像位于第一对准图案的被捕获图像的前面时确定基板在第一方向上朝着第一对准图案倾斜，并且在第二对准图案的被捕获图像位于第一对准图案的被捕获图像的后面时确定基板在第一方向上朝着第二对准图案倾斜。
23.如权利要求17所述的有机层沉积设备，其中，基于通过控制器确定的对准的程度，通过移动基板或图案化缝隙片使基板和图案化缝隙片彼此对准。
24.如权利要求1所述的有机层沉积设备，其中，图案化缝隙片还包括在第一方向上与第一对准标记分隔开的第三对准标记和在第一方向上与第二对准标记分隔开的第四对准标记。
25.如权利要求24所述的有机层沉积设备，其中，第一对准标记和第三对准标记之间的距离等于第二对准标记和第四对准标记之间的距离。
26.如权利要求24所述的有机层沉积设备，其中，第一对准标记和第二对准标记在第二方向上相互分隔开，第三对准标记和第四对准标记在第二方向上相互分隔开。
27.如权利要求26所述的有机层沉积设备，其中，第一对准标记和第二对准标记之间的距离基本等于第三对准标记和第四对准标记之间的距离。
28.如权利要求24所述的有机层沉积设备，所述有机层沉积设备还包括第三相机组件和第四相机组件，
其中，第三相机组件和第四相机组件位于基板上方，以分别对应于第三对准标记和第四对准标记。
29.一种用来在基板上形成有机层的有机层沉积设备，所述有机层沉积设备包括：
沉积源，被构造为排放沉积材料；
沉积源喷嘴单元，设置在沉积源的一侧并且包括沿着第一方向布置的多个沉积源喷嘴；
图案化缝隙片，与沉积源喷嘴单元相对地设置并且具有沿着第一方向布置的多个图案化缝隙，图案化缝隙片在第一方向和垂直于第一方向的第二方向中的至少一个方向上比基板小；以及
障碍板组件，包括多个障碍板，所述多个障碍板沿着第一方向位于沉积源喷嘴单元和图案化缝隙片之间并且将沉积源喷嘴单元和图案化缝隙片之间的沉积空间划分为多个子沉积空间，
其中，有机层沉积设备和基板相互分隔开，
有机层沉积设备或基板在沉积过程中相对于另一者移动，
基板包括彼此隔开设置的第一对准图案和第二对准图案，
图案化缝隙片包括彼此隔开设置的第一对准标记和第二对准标记，
所述有机层沉积设备还包括用来拍摄第一对准标记和第一对准图案的第一相机组件以及用来拍摄第二对准标记和第二对准图案的第二相机组件，
基板的移动速度与第一相机组件和第二相机组件的拍摄速度同步，从而当基板与有机层沉积设备适当地对准时，被第一相机组件以不同的时间捕获的第一对准图案的多个图像基本彼此相同，被第二相机组件以不同的时间捕获的第二对准图案的多个图像基本彼此相同。
30.如权利要求29所述的有机层沉积设备，其中，所述多个障碍板沿着第二方向延伸。
31.如权利要求29所述的有机层沉积设备，其中，障碍板组件包括第一障碍板组件和第二障碍板组件，第一障碍板组件包括多个第一障碍板，第二障碍板组件包括多个第二障碍板。
32.如权利要求31所述的有机层沉积设备，其中，所述多个第一障碍板和所述多个第二障碍板沿着第二方向延伸。
33.如权利要求32所述的有机层沉积设备，其中，所述多个第一障碍板被布置成分别对应于所述多个第二障碍板。
34.如权利要求29所述的有机层沉积设备，其中，
第一对准图案包括沿着第二方向布置的多个第一标记，
第二对准图案包括沿着第二方向布置的多个第二标记，
第一对准图案和第二对准图案在第一方向上彼此分隔开。
35.如权利要求34所述的有机层沉积设备，其中，所述多个第一标记的形状和尺寸与所述多个第二标记的形状和尺寸相同。
36.如权利要求34所述的有机层沉积设备，其中，所述多个第一标记之间的距离与所述多个第二标记之间的距离相等。
37.如权利要求36所述的有机层沉积设备，其中，所述多个第一标记和所述多个第二标记中的每个标记具有十字形的形状。
38.如权利要求34所述的有机层沉积设备，其中，所述多个第一标记和所述多个第二标记中的每个标记具有多边形形状。
39.如权利要求29所述的有机层沉积设备，其中，基板沿着第二方向以基本均匀的速率移动，第一相机组件和第二相机组件分别以一定的时间间隔拍摄第一对准图案和第二对准图案，第一相机组件被构造成捕获均包含第一对准图案的多个图像，第二相机组件被构造成捕获均包含第二对准图案的多个图像，其中，包含第二对准图案的图像的个数等于包含第一对准图案的图像的个数。
40.如权利要求29所述的有机层沉积设备，其中，第一相机组件和第二相机组件位于基板上方，以分别对应于第一对准标记和第二对准标记。
41.如权利要求29所述的有机层沉积设备，所述有机层沉积设备还包括控制器，所述控制器基于由第一相机组件和第二相机组件捕获的信息来确定基板和图案化缝隙片彼此对准的程度。
42.如权利要求41所述的有机层沉积设备，其中，控制器被构造成通过将由第一相机组件拍摄的第一对准图案和第一对准标记的图像之间的第一距离与由第二相机组件拍摄的第二对准图案与第二对准标记的图像之间的第二距离进行比较，来确定基板和图案化缝隙片在第一方向上彼此对准的程度。
43.如权利要求41所述的有机层沉积设备，其中，控制器被构造成通过将由第一相机组件捕获的第一对准标记的图像与由第二相机组件捕获的第二对准标记的图像进行比较，来确定图案化缝隙片在第二方向上是否倾斜。
44.如权利要求43所述的有机层沉积设备，其中，控制器被构造成确定第一对准标记的被捕获图像和第二对准标记的被捕获图像在第二方向上的位置之间的差异，在第二对准标记的被捕获图像位于第一对准标记的被捕获图像的前面时确定图案化缝隙片在第二方向上朝着第一对准标记倾斜，并且在第二对准标记的被捕获图像位于第一对准标记的被捕获图像的后面时确定图案化缝隙片在第二方向上朝着第二对准标记倾斜。
45.如权利要求41所述的有机层沉积设备，其中，控制器被构造成通过将第一对准图案的被第一相机组件捕获的图像与第二对准图案的被第二相机组件捕获的图像进行比较，来确定基板在第二方向上是否倾斜。
46.如权利要求45所述的有机层沉积设备，其中，控制器被构造成确定第一对准图案的被捕获图像和第二对准图案的被捕获图像在第二方向上的位置之间的差异，在第二对准图案的被捕获图像位于第一对准图案的被捕获图像的前面时确定基板在第二方向上朝着第一对准图案倾斜，并且在第二对准图像的被捕获图像位于第一对准图案的被捕获图像的后面时确定基板在第二方向上朝着第二对准图案倾斜。
47.如权利要求41所述的有机层沉积设备，其中，基于通过控制器确定的对准的程度，通过移动基板或图案化缝隙片使基板和图案化缝隙片彼此对准。
48.如权利要求29所述的有机层沉积设备，其中，图案化缝隙片还包括在第二方向上与第一对准标记分隔开的第三对准标记和在第二方向上与第二对准标记分隔开的第四对准标记。
49.如权利要求48所述的有机层沉积设备，其中，所述有机层沉积设备还包括第三相机组件和第四相机组件，
其中，第三相机组件和第四相机组件位于基板上方，以分别对应于第三对准标记和第四对准标记。
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