CN103451625B - 沉积设备和利用其制造有机发光二极管显示器的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种沉积设备和利用所述沉积设备制造有机发光二极管显示器的方法。所述沉积设备包括：沉积源，包括沿着第一方向线性布置并且排放沉积材料的喷嘴；一对角度控制构件，设置在沉积源的两侧并且控制沉积材料的排放方向角。每个角度控制构件包括平行于第一方向的旋转轴以及围绕旋转轴安装并且围绕旋转轴彼此分开预定间隔的多个屏蔽板。尽管沉积角根据工艺时间的增加而改变，但是补偿沉积角以形成均匀的薄膜。另外，可以通过有机发光二极管(OLED)显示器的每个像素均匀地沉积有机薄膜，从而增加每个像素的亮度均匀性。

Description

沉积设备和利用其制造有机发光二极管显示器的方法
技术领域
本发明涉及一种沉积设备和一种利用该沉积设备的有机发光二极管(OLED)显示器的制造方法，更具体地讲，涉及一种通过角度控制构件控制沉积材料的发射方向的沉积设备以及利用该沉积设备的有机发光二极管(OLED)显示器的制造方法。
背景技术
在显示装置中，具有宽视角、优良的对比度以及快响应速度的优点的有机发光二极管显示器已经作为下一代显示元件之一受到关注。
通常，有机发光二极管显示器具有沉积结构，其中，发射层位于阳极和阴极之间，使得在阳极和阴极中产生的空穴和电子在用于发光的发射层中复合，从而实现颜色。然而，在这种结构中，难以获得高效率的发光，因此在每个电极和发射层之间选择性地添加并插入诸如电子注入层(EIL)、电子传输层(ETL)、空穴传输层(HTL)和空穴注入层(HIL)的中间层。
在诸如有机发光二极管(OLED)显示器的平板显示器中，用作电极的金属或有机材料采用真空沉积方法，在真空气氛下沉积对应的材料并在平板上形成薄膜。在真空沉积方法中，将其上将形成有机薄膜的基底放在真空室中，将图案与将要形成的图案(例如，薄膜)相同的精细金属掩模(FMM)紧密地设置在基底上，通过使用沉积源单元使有机材料蒸发或升华，以将有机材料沉积在基底上。
在这种真空沉积方法中，必须根据沉积材料的特性以及掩模的图案来控制喷射角，并且控制喷射角使得喷射角不随时间流逝而改变。
在该背景技术部分公开的上述信息仅是为了增强对本发明背景的理解，因此，它可以包含对于本领域普通技术人员来说不构成在本国已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明涉及一种沉积设备，所述沉积设备通过补偿随着时间流逝而改变的沉积角来均匀地形成薄膜。
本发明还涉及一种有机发光二极管(OLED)显示器的制造方法，所述制造方法通过控制角度控制构件的角度来保证均匀的沉积角，从而均匀地形成沉积薄膜的厚度。
根据本发明的沉积设备包括：沉积源，包括沿着第一方向线性布置并且排放沉积材料的喷嘴；一对角度控制构件，设置在沉积源的两侧并且控制沉积材料的排放方向角，其中，每个角度控制构件包括平行于第一方向的旋转轴以及相对于旋转轴安装并且围绕旋转轴彼此分开预定间隔的多个屏蔽板。
多个屏蔽板可以分开设置，同时形成相等的中心角。
所述沉积设备还可以包括旋转旋转轴的旋转驱动器。
所述沉积设备还可以包括控制旋转驱动器以周期性地旋转屏蔽板的旋转控制器。
所述沉积设备还可以包括设置在每个角度控制构件的一侧上用于控制角度控制构件和沉积源之间的距离的移动单元。
根据本发明的有机发光二极管(OLED)显示器的制造方法包括以下步骤：设置基底，以面对沉积源，所述沉积源包括沿着第一方向布置并且排放沉积材料的喷嘴；设置一对角度控制构件，所述角度控制构件分别安装有围绕旋转轴并且控制沉积材料在沉积源的两侧上的排放方向角的多个屏蔽板；旋转角度控制构件的屏蔽板。
所述方法还可以包括控制角度控制构件与沉积源之间的距离。
在旋转角度控制构件的屏蔽板的过程中，经过预定时间段，可以周期性地旋转屏蔽板。
沉积材料可以为形成有机发射层的有机材料，所述薄膜可以为有机发射层。
根据本发明的示例性实施例，可以均匀地形成具有期望厚度的薄膜。另外，尽管随着工艺时间的增加而改变了沉积角，但是补偿沉积角，以形成均匀的薄膜。
另外，有机薄膜可以均匀地沉积在有机发光二极管(OLED)显示器的每个像素，从而提高了每个像素的亮度均匀性。
另外，根据本发明的示例性实施例，尽管沉积材料附于角度控制构件使得沉积材料的沉积角发生改变，但是可以在不停止工艺的情况下替换角度控制构件，从而可以提高制造产率。制造工艺容易，沉积装置可以容易地应用于大尺寸基底的制造工艺，并且可以提高制造产率和沉积效率。
附图说明
当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，本发明的更完整的理解以及本发明的许多附加优点将随着它们被更好地理解而变得容易清楚，在附图中，相同的标号表示相同或相似的组件，在附图中：
图1是根据本发明示例性实施例的沉积设备的透视图。
图2是根据本发明示例性实施例的沉积设备的角度控制构件的透视图。
图3A和图3B是示出通过利用根据本发明示例性实施例的沉积设备制造有机发光二极管(OLED)显示器的方法的示意图。
图4是示出通过利用根据本发明示例性实施例的沉积设备制造有机发光二极管(OLED)显示器的方法的流程图。
具体实施方式
将参照附图描述根据本发明实施例的沉积设备和制造有机发光二极管(OLED)显示器的方法。然而，本发明不限于这里公开的示例性实施例，而是本发明可以以各种不同的形式实施。这里的示例性实施例仅是使得本发明的公开完整，并且向本领域普通技术人员全面地提供本发明的解释。在整个说明书中，相同的标号表示相同的元件。
在附图中，为了清晰起见，夸大了层、膜、面板、区域等的厚度。在附图中，为了更好地理解且容易说明，夸大了一些层和区域的厚度。将理解的是，当诸如层、膜、区域或基底的元件被称作“在”另一元件“上”时，该元件可以直接在其它元件上或者也可以存在中间元件。
另外，除非明确给出相反的描述，否则术语“包括”将被理解为表示包括所述元件，但是不排除任何其它元件。此外，在整个说明书中，“在……上”意味着位于目标元件上方或下方，不意图必须位于基于重力方向的顶部上。
图1是根据本发明示例性实施例的沉积设备的透视图，图2是根据本发明示例性实施例的沉积设备的角度控制构件的透视图。
参照图1和图2，根据本发明示例性实施例的沉积设备包括沉积源100a和100b以及一对角度控制构件200。
在每幅图中，为了更好地理解且容易说明，尽管没有示出室，但是图1的所有组件设置在保持合适的真空度的真空室中。形成有薄膜的基底S和沉积设备(在图3A和图3B中示出)设置在真空室中。基底S面对沉积设备并且与沉积设备分隔开，沉积设备和基底S可以在沉积过程中相对运动。当基底S水平设置时，沉积设备与基底S分开并且设置在基底S下方，沉积材料可以向上发射；而当基底S竖直设置时，沉积设备与基底S分开并且设置在基底S的沿着水平方向的侧面，沉积材料可以沿着水平方向发射。在本发明的示例性实施例中，沉积设备设置在真空室的底表面上，基底S水平设置在沉积设备上，但是本发明不限于此，基底S可以竖直设置，从而沉积设备可以设置在基底沿着水平方向的侧面并且与基底分开。
作为用于发射将要被沉积在基底S上的沉积材料的装置，沉积源100a和100b包括用于在其中容纳诸如有机材料的沉积材料的空间(未示出)。用于容纳沉积材料的空间可以由诸如具有优良的热辐射的氧化铝(Al2O3)或氮化铝(AlN)的陶瓷材料形成，但是不发明不限于此，用于容纳沉积材料的空间可以由具有优良的热辐射和耐热性的各种材料形成。形成为附于并围绕用于容纳沉积材料的空间的外侧的加热器(未示出)可以设置在所述空间的外侧上，并且加热器加热并蒸发容纳的沉积材料。用于喷射在沉积源的内部空间中蒸发或升华的沉积材料的喷嘴110a和110b分别设置在沉积源100a和100b的面对基底S的一侧上。
将要在其上形成沉积材料的基底S可以形成为四边形，沉积源100a和100b可以构造为线性沉积源，在线性沉积源中，分别用于排放沉积材料的喷嘴110a和110b对应于基底S的一侧线性布置。如图1中所示，喷嘴110a和110b可以设置为一行，或者喷嘴110a和110b可以设置为多行，而不限于一行。另外，多个沉积源可以平行设置，在本示例性实施例中，作为示例，两个沉积源100a和100b可以平行地设置。
角度控制构件200在沉积源100a和100b的两侧设置为一对，并且分别形成在从沉积源100a和100b的喷嘴110a和110b排放的沉积材料的发射路径上，从而执行控制喷嘴110a和110b的发射方向的功能。当沉积源100a和100b表示如图1中所示的沿第一方向延伸的线性沉积源时，角度控制构件200可以分别沿着线性沉积源100a和100b的纵向方向形成，并且角度控制构件200可以设置在沉积材料的排放路径上。
设置在沉积源100a和100b的两侧的每个角度控制构件200包括旋转轴230和多个屏蔽板220。作为杆状构件的旋转轴230沿着第一方向延伸并且沿着与第一方向平行的方向设置。作为控制沉积材料的发射方向角的装置的屏蔽板220部分地设置在沉积材料的发射路径上，并且形成为根据旋转轴230延伸的板型形状。提供多个屏蔽板220，多个屏蔽板220设置为相对于旋转轴230彼此分开间隔，并且根据旋转轴230的旋转而旋转。在图2的该示例性实施例中，为每个角度控制构件200提供三个屏蔽板220，但是本发明不限于此。
在沉积工艺中分别从沉积源100a和100b的喷嘴110a和110b喷射的沉积材料可以附于设置在沉积材料的发射路径上的屏蔽板220，但是如果附于屏蔽板220的沉积材料随着时间的流逝而增加，则沉积材料排放的角度会发生变化。当提供多个屏蔽板220时，在时间流逝之后，屏蔽板220可以旋转并且可以使用屏蔽板220，因此，不需要更换屏蔽板220，与提供一个屏蔽板的情况相比，可以延长使用时间。
多个屏蔽板220分开地设置，同时朝向中心形成相等的角度。例如，如图2中所示，在三个屏蔽板220的情况下，屏蔽板220分开设置，同时形成120度的角。
形成用于支撑旋转轴230的两端的条形形状的一对支撑件210，支撑件210支撑旋转轴230以沿着如沉积源100a和100b的长度方向的第一方向设置。可以通过提供动力的旋转驱动器(未示出)来旋转旋转轴230，并且旋转驱动器连接到旋转轴230的两侧，或者旋转驱动器可以设置在支撑件210内。旋转控制器(未示出)可以控制旋转驱动器，从而在经过预定时间段之后使屏蔽板220周期性地旋转。当平行设置多个沉积源100a和100b时，板型形状的角度控制构件250设置在沉积源100a和100b之间，并且可以控制从每个沉积源排放的沉积材料的发射角。
还可以包括设置在每个角度控制构件200的一侧并且控制角度控制构件200与沉积源100a和100b之间的距离的运动单元400、400a和400b。即，运动单元400、400a和400b可以控制设置在沉积源100a和100b的两侧处的角度控制构件200，从而更靠近沉积源100a和100b或者更远离沉积源100a和100b。随后将参照图3A和图3B提供对其的详细描述。
接下来，将参照附图描述根据本发明示例性实施例的沉积设备的操作以及有机发光二极管(OLED)显示器的制造方法。
图3A和图3B是示出通过使用根据本发明示例性实施例的沉积设备制造有机发光二极管(OLED)显示器的方法的示意图，图4是示出通过使用根据本发明示例性实施例的沉积设备制造有机发光二极管(OLED)显示器的方法的流程图。
首先，将基底S放入到真空室(未示出)中，然后将基底S设置为面对排放沉积材料的沉积源100a和100b(图4，块401)。另外，围绕旋转轴230a和230b安装多个屏蔽板220a和220b(图4，块402)，在沉积源100a和100b的两侧分别设置用于控制沉积材料的发射方向角的一对角度控制构件200a和200b(图4，块403)。
对容纳在沉积源100a和100b内的沉积材料进行加热，以使其蒸发，如图3A和图3B中所示，通过喷嘴110a和110b排放沉积材料(图4，块404)。排放的沉积材料到达基底S，以在基底S上形成薄膜。
当沉积材料排放到基底S上以形成薄膜时，沉积材料沉积在位于沉积材料排放的路径上的基底S和角度控制构件200a和200b上。当沉积材料附于设置在沉积材料排放的路径上的角度控制构件200a和200b的一部分上并且此后固化时，排放沉积材料的角度会发生变化。此时，旋转旋转轴230a和230b，从而将未设置在沉积材料的发射路径上的其它屏蔽板220a和220b移动到沉积材料的发射路径中(图4，块405)。例如，当设置三个屏蔽板220(参见图3A和图3B)，同时形成相等的中心角时，在经过预定时间段之后，将旋转轴230旋转120度。如上所述，如果旋转图2中的旋转轴230，则屏蔽板220位于与屏蔽板220最初预定的位置相同的位置，从而可以连续执行沉积工艺。即，尽管沉积材料附于屏蔽板220上，但是可以在不停止沉积工艺并且不替换屏蔽板220的情况下延长屏蔽板220的使用时间。
参照图3A和图3B，必须根据沉积条件(例如，基底S的尺寸以及基底S与沉积源100a和100b之间的距离)来控制沉积材料的发射角(图4，块406)。为此，可以控制角度控制构件200a和200b的屏蔽板220a和220b的旋转角以及角度控制构件200a和200b与沉积源100a和100b之间的距离。如图3A中所示，当沉积源100a和100b的两侧的角度控制构件200a和200b变得更靠近沉积源100a和100b时，可以减小沉积材料的发射角。相反，如图3B中所示，当移动沉积源100a和100b的两侧的角度控制构件200a和200b，从而更远离沉积源100a和100b时，可以增加沉积材料的发射角。
另外，通过模拟过程，可以检查取决于包括工艺时间和沉积材料在内的工艺条件的附于角度控制构件200a和200b的沉积材料的量以及根据工艺时间的逝去的沉积材料的排放角的控制，关于这一点，在经过通过检查的数据而预定的时间之后，可以旋转角度控制构件200a和200b的屏蔽板220a和220b(图4，块407)。
例如，当沉积材料沉积在基底S上从而形成薄膜时，如果在经过工艺时间之后，附于角度控制构件200a和200b的沉积材料增加了改变发射角度的量，则控制角度控制构件200a和200b的屏蔽板220a和220b以旋转预定角度。
沉积材料期望包括用于形成有机发射层(在有机发光二极管(OLED)显示器中用于显示红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的子像素)的有机材料。
尽管已经结合目前被认为是实践的示例性实施例描述了本发明，但是应该理解，本发明不限于公开的实施例，而是相反，本发明意图覆盖包括在权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。

Claims (16)

1.一种沉积设备，所述沉积设备包括：
沉积源，包括沿着第一方向线性布置并且排放沉积材料的喷嘴；
一对角度控制构件，设置在沉积源的两侧并且控制沉积材料的排放方向角，
每个角度控制构件包括平行于第一方向的旋转轴以及围绕旋转轴安装并且围绕旋转轴彼此分开预定间隔的多个屏蔽板。
2.根据权利要求1所述的沉积设备，所述多个屏蔽板形成相等的中心角。
3.根据权利要求1所述的沉积设备，所述沉积设备还包括旋转所述旋转轴的旋转驱动器。
4.根据权利要求3所述的沉积设备，所述沉积设备还包括控制旋转驱动器以周期性地旋转屏蔽板的旋转控制器。
5.根据权利要求4所述的沉积设备，所述旋转控制器控制旋转驱动器，从而基于监视附于角度控制构件的沉积材料的量和沉积材料的排放角中的至少一个来旋转屏蔽板。
6.根据权利要求1所述的沉积设备，所述角度控制构件基于基底的尺寸以及基底与沉积源之间的距离中的至少一个来控制沉积材料的排放方向角。
7.根据权利要求1所述的沉积设备，所述沉积设备还包括设置在每个角度控制构件的一侧上并且控制角度控制构件与沉积源之间的距离的移动单元。
8.一种制造有机发光二极管显示器的方法，所述方法包括以下步骤：
设置基底，以面对沉积源，所述沉积源包括沿着第一方向布置并且排放沉积材料的喷嘴；
提供一对角度控制构件，每个角度控制构件设置在沉积源的对应侧上，所述每个角度控制构件包括围绕旋转轴设置并且控制沉积材料在沉积源的两侧上的排放方向角的多个屏蔽板；
将沉积材料排放到基底上，从而在基底上形成薄膜；
旋转角度控制构件的屏蔽板。
9.根据权利要求8所述的方法，所述方法还包括控制角度控制构件与沉积源之间的距离的步骤。
10.根据权利要求8所述的方法，每经过预定的时间段，角度控制构件的屏蔽板被周期性地旋转。
11.根据权利要求8所述的方法，沉积材料包括形成有机发射层的有机材料，所述薄膜为有机发射层。
12.根据权利要求8所述的方法，排放步骤包括加热沉积源中的沉积材料，从而将沉积材料排放到基底上。
13.根据权利要求8所述的方法，旋转步骤包括旋转旋转轴，从而将未设置在沉积材料的发射路径上的屏蔽板移动到沉积材料的发射路径中。
14.根据权利要求8所述的方法，所述方法还包括根据基底的尺寸以及基底与沉积源之间的距离中的至少一个控制沉积材料的排放方向角的步骤。
15.根据权利要求8所述的方法，所述方法还包括监视附于角度控制构件的沉积材料的量和沉积材料的排放角中的至少一个的步骤。
16.根据权利要求15所述的方法，角度控制构件的屏蔽板基于监视附于角度控制构件的沉积材料的量以及沉积材料的排放角中的至少一个而被旋转。
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