CN107151782A - 用于有机发光二极管的沉积装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于有机发光二极管的沉积装置，其能够防止大块玻璃由于重力而下垂。沉积装置使得玻璃能够在其向上凸起地弯曲的状态下从平面静电吸盘的中心部朝向其边缘部粘附到平面静电吸盘的下表面，从而防止由玻璃的下垂量引起的掩模变形。此外，沉积装置使得玻璃和掩模能够快速对准，因为在玻璃尽可能靠近掩模而不接触之后，通过测量设置在其上的各个对准标记使玻璃与掩模彼此粘附。

Description

用于有机发光二极管的沉积装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年3月3日提交的韩国专利申请第10-2016-0025401号的权益，其全部内容通过引用并入本文如同在本文中完全阐述一样。
技术领域
本发明涉及一种用于有机发光二极管的沉积装置，更具体地，涉及一种如下的用于有机发光二极管的沉积装置：其中有机发光二极管的基板与靶相关地设置以使得沉积材料能够以向上沉积的方式沉积在基板的下表面上。
背景技术
随着信息时代的到来，在视觉上显示电传输的信息信号的显示器领域正在迅速发展。因此，对更薄更轻并且消耗更少功率的各种平板显示装置的开发的研究持续进行。
这种平板显示装置的代表性示例可以包括液晶显示(LCD)装置、等离子体显示面板(PDP)装置、场发射显示(FED)装置、电致发光显示(ELD)装置、电润湿显示(EWD)装置和有机发光显示(OLED)装置。
这些平板显示装置通常需要平面显示面板来实现图像。这样的平面显示面板被配置成使得一对基板彼此面对结合的形式，其具有介于其间的特定的发光材料或偏振器材料。
其中，有机发光显示(OLED)装置是利用作为自发光元件的有机发光二极管来显示图像的装置。
与其他平板显示装置相比，这种有机发光显示装置理想地产生有限量的热量。此外，由于其自发光的优点，在工业中对有机发光显示装置的需求正在增加。在制造有机发光显示装置的方法中，加热其中存储有机材料的坩埚，使得蒸发的有机材料以薄膜的形式沉积在玻璃片上。
此时，形成在其上的具有预定图案的掩模位于玻璃与坩埚之间，有机材料可以通过该掩模选择性地通过。有机材料与掩模的图案一致地沉积在玻璃上。在韩国专利注册第351822号中公开了利用掩模制造有机发光显示器的方法。
然而，随着玻璃片变得更大时，当玻璃由于重力而下垂并因此与掩模接触时，可能发生掩模的变形。因此，需要有效措施以使玻璃与掩模接触而不引起掩模的变形。
此外，因为玻璃下垂的量和掩模下垂的量不同，所以需要花费大量的时间和费用来使它们精确地对准，并且不同的下垂量会劣化接触的均匀性，这可能因为瑕疵点(spot)增加缺陷率。
发明内容
因此，本发明涉及一种基本上消除了由于现有技术的限制和缺点而引起的一个或更多个问题的用于有机发光二极管的沉积装置。
本发明的一个目的是提供如下的用于有机发光二极管的沉积装置：其中基板(例如，玻璃板(片))与平面静电吸盘紧密接触，以便在与掩模接触之前附着到该平面静电吸盘上然后在没有发生下垂的状态下再次附着到掩模并且与掩模对准。
本发明的另外的优点、目的和特征的一部分阐述于下面的描述中，而一部分对本领域普通技术人员而言，当对下述进行考察时是显见的，或者可以从本发明的实践中获知本发明的另外的优点、目的和特征。通过在书面描述及其权利要求以及附图中所具体指出的结构可实现和得到本发明的目的和其他优点。
为了实现这些目的和其他优点，并且根据本发明的目的，如在本文中具体实施和广泛描述的，提供了一种用于有机发光二极管的示例性的沉积装置，其包括：支承单元，支承单元配置成从其底侧支承玻璃片；以及吸引单元，吸引单元配置成从其顶侧吸引玻璃。此时，施压单元被设置成对玻璃的边缘部施加压力，使得在玻璃被吸引单元真空吸引之前玻璃的中心部向上突起。这样，当吸引单元试图吸引玻璃时，从玻璃的中心部开始朝向边缘部逐渐进行玻璃的吸引，这可以防止玻璃下垂。尽管示例性的沉积装置被描述为是关于玻璃片的，至少在一些其他实施方式中，该玻璃可以被其他用于有机发光二极管的基板取代。
应当理解，本发明的前述一般描述和下面的详细描述是示例性和说明性的，并且旨在提供对所要求保护的本发明的进一步解释。
附图说明
包括附图以提供对本发明的进一步理解，并且附图被并入本申请中并构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施方案，并且与描述一起用于解释本发明的原理。在附图中：
图1是示出根据本发明的一个实施方案的用于有机发光二极管的沉积装置的截面图；
图2是示出图1所示的用于有机发光二极管的沉积装置中的施压单元对玻璃施加压力的状态的截面图；
图3是示意性地示出图2所示的用于有机发光二极管的沉积装置的静电吸盘的截面图；
图4是示意性地示出通过图1所示的用于有机发光二极管的沉积装置的对准照相机观察到的玻璃和掩模的对准状态的参考图；以及
图5至图10是示出在图1所示的用于有机发光二极管的沉积装置中使玻璃紧密接触到或附着到掩模的工艺的参考图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图对本发明的示例性实施方案进行描述，以帮助本领域技术人员容易地实现。应当注意，在整个附图中，相同或相似的元件由相同的附图标记表示。此外，在本发明的以下描述中，可以省略本文中并入的已知功能和配置的详细描述以避免不简要，而该详细的描述根据本发明可以对本领域技术人员来说是显然的。此外，为了便于描述，将附图中所示的某些特征放大、缩小或简化，并且附图及其组成元件不一定以准确的比例示出。然而，本领域技术人员可以容易地理解这些细节。
图1是示出根据本发明的实施方案的用于有机发光二极管的沉积装置100的截面图，图2是示出在图1所示的用于有机发光二极管的沉积装置100中的施压单元对玻璃施加压力的状态的截面图。图3是示意性地示出图2所示的用于有机发光二极管的沉积装置100的静电吸盘的截面图，并且图4是示意性地示出通过图1所示的用于有机发光二极管的沉积装置100的对准相机观察到的玻璃和掩模的对准状态的参考图。
根据本发明的实施方案的用于有机发光二极管的沉积装置100包括：支承单元110，其竖直可移动地放置在真空室10内，并且被配置成支承其上的玻璃20；施压单元120，其配置成竖直地移动并且对玻璃20的上表面的边缘部施加压力，使得玻璃20的中心部向上突起；静电吸盘130，其配置成附着到玻璃20的上表面以防止玻璃20下垂；以及掩模140，其被设置在玻璃20下方并且设置有设定的沉积图案P。
此外，冷却板150设置在静电吸盘130上方并且用于防止玻璃20或掩模140过热。
此外，磁力板160设置在冷却板150上方并且用于在玻璃20附着到静电吸盘130之后利用磁力使掩模140和玻璃20保持接触状态。
此外，对准相机170设置在磁力板160上方并且用于测量设置在玻璃20上的第一标记21和设置在掩模140上的第二标记141的对准状态。
在以下描述中，玻璃包括在平板显示元件(例如有机发光二极管)中使用的玻璃基板。尽管此处的特定的实施方式是关于玻璃进行描述的，然而在一些实施方式中所述玻璃可以由不是玻璃的基板所取代。
此外，以下描述涉及作为示例的向上沉积，其中玻璃20经由自动控制装置(robot)L(参见图5)供应到真空室10中并且置于支承单元110上，调整玻璃20和掩模140的对准状态，并且在完全对准状态下从玻璃20的底侧发射沉积材料以执行沉积工艺。当然，本发明不限于此，并且可以在玻璃沿竖直方向或倾斜方向取向的状态下沉积所述沉积材料。
支承单元110被设置成楔形形状。因此，支承单元110具有有中心为开口的基本矩形形状，并且经由支承单元110的边缘从玻璃20的底侧支承边缘部，即玻璃20的非显示区。当玻璃20被放置在支承单元110上时，玻璃20的中心部由于重力而向下下垂。当然，玻璃片越大，其下垂量越大。
此时，支承单元110的上表面在其相反的端部设置有与玻璃20的边缘部接触的倾斜部111。
倾斜部111中的每一个均被成形为使得其高度从玻璃20的边缘部到中心部逐渐增加，或者从支承单元110的边缘部的外侧向内逐渐增加。因此，当玻璃20被加载到支承单元110上时，玻璃20的边缘部与倾斜部111的最高端接触并且由倾斜部111的最高端支承。
此时，由于倾斜部111的高度差，玻璃20的边缘部的相反端与支承单元110间隔开，而不是与支承单元110的上表面接触。因此，形成接触区112和非接触区113，在接触区112中，装载的玻璃20的除了相反端之外的边缘部与倾斜部111的顶部接触，在非接触区113中，位于比倾斜部111低的位置处的支承单元110的上表面没有与处于与倾斜部111在相同高度的玻璃20接触。除了上述简单平坦的倾斜部之外，由于高度差而形成的接触区112和非接触区113还可以借助于实现具有不同高度部分的台阶结构或曲线倾斜结构来形成。
当形成上述倾斜部111时，可以使得由于重力而处于向下下垂状态的玻璃20通过施压单元120变成向上凸起地弯曲状态，这将在下面描述。
施压单元120被设置成竖直地移动。施压单元120向在支承单元110上的由于重力而处于向下弯曲状态的玻璃20的边缘部的相反侧施加压力，使得玻璃20从向下弯曲状态变成向上凸起地弯曲状态。
由此，如图2所示，玻璃20弯曲成向上突起，并且玻璃20的中心部变得更靠近静电吸盘130的下表面的中心。
此时，施压单元120沿与倾斜部111垂直的方向对玻璃20的边缘部施加压力，使得玻璃20的中心部向上凸起地弯曲。为此，施压单元120包括辊121，其可以在施压单元120沿与倾斜部111垂直的方向向玻璃20施加压力时防止由于玻璃20与施压单元120之间的摩擦而对玻璃20造成损坏。
辊121设置在施压单元120的端部上，以与玻璃20接触。当向玻璃20施加压力时，辊121可以变形，并且可以相对于玻璃20进行位置移动。此时，由于辊121可以在玻璃20上旋转，因此即使在玻璃20与辊121之间的界面处发生位置移动，也可以防止摩擦损坏。尽管图1和图2示出了施压单元120，但是根据本发明的实施方案的用于有机发光二极管的沉积装置100可以不包括施压单元120。
如图3所示，静电吸盘130包括形成在冷却板150的下表面上的绝缘层131和形成在绝缘层131中的电极图案132。
绝缘层131由氧化铝(Al2O3)形成，氧化铝(Al2O3)是具有高电阻的金属氧化物粉末。电极图案132可以通过在接收DC电压时产生静电力来吸引玻璃20。
在玻璃20的中心部向上凸起地弯曲的状态下，当静电吸盘130向下移动或者支承单元110向上移动并且向静电吸盘130施加电压时，玻璃20的中心部首先与静电吸盘130的下表面接触，从而附着到静电吸盘130。然后，随着施压单元120逐渐向上移动，使得施加到玻璃20的边缘部的压力逐渐释放，玻璃20从静电吸盘130的中心部朝向边缘部逐渐附着到静电吸盘130。因此，可以在没有用于向上推动玻璃20的单独结构的情况下实现玻璃20与静电吸盘130之间的完全附着。
在玻璃20完全粘附到静电吸盘130之后，静电吸盘130向下移动以位于靠近掩模140的位置，使得玻璃20尽可能靠近掩模140定位而不会与掩模140接触。
此时，对准照相机170测量设置在玻璃20上的第一标记21和设置在掩模140上的第二标记141，以使玻璃20与掩模140彼此对准。此处，支承单元110、施压单元120、静电吸盘130、冷却板150和磁力板160中的每一个均设置有驱动单元180，以便其沿竖直方向或水平方向被传送而用于第一标记21和第二标记141的位置的对准。驱动单元180可以通过使前述各个元件在前后方向上、在左右方向上、或在竖直方向上直线地往复或旋转使第一标记21和第二标记141彼此对准竖直。
当掩模140和玻璃20的对准完成时，掩模140附着到玻璃20，并且完成沉积工艺的准备。
此外，磁力板160用于在玻璃20与掩模140彼此紧密接触的状态下产生磁力，以便磁吸引由金属材料形成的掩模140，从而使玻璃20与掩模140之间紧密接触。因此，即使在应用大块玻璃20的情况下，由于重力，玻璃20的曲率和掩模140的曲率不同，也可以防止因实现玻璃20与掩模140之间的接触的能力的劣化而引起的阴影(shadowing)的发生。
此外，冷却板150用于在沉积工艺期间冷却玻璃20或掩模140，从而防止其过热。因此，可以防止玻璃20的变形，并且可以实现薄膜图案的精确形成。尽管在附图中未示出，但是冷却板150可以包括例如冷却管线(未示出)，其中引入有冷却水或冷却空气。
在下文中，将参照附图对根据本发明的用于有机发光二极管的沉积装置的操作方法进行描述。
图5至图10是示出在图1所示的用于有机发光二极管的沉积装置中使玻璃紧密接触掩模或附着到掩模的工艺的参考图。
首先，参照图5，将其上放置有玻璃的装载机L装载到支承单元110中。然后，如图6所示，在将玻璃20放置在支承单元110上之后，将装载机L从支承单元110向外输送。
此时，可以看出，仅玻璃20的边缘部被支承在支承单元110上，并且玻璃20的中心部由于重力而向下垂。
在玻璃20的中心部向下下垂的状态下，玻璃20的下垂量可能太大而不能够使得玻璃20附着到静电吸盘130，即使静电吸盘130试图去吸引玻璃20也不能够使得玻璃20附着到静电吸盘130。因此，如图7所示，施压单元120向下移动，使得辊121推动玻璃20的上表面的边缘部，从而使玻璃20的中心部向上凸起地弯曲。
此处，玻璃20的边缘部被推动和弯曲的程度可以根据支承单元110的上表面上的倾斜部111的角度而变化，并且可以考虑到玻璃20的尺寸或重量对倾斜部111的角度进行调节。当然，当支承单元110的相对端之间的距离减小时，可以控制玻璃20弯曲的程度，而不管倾斜部111的角度如何。
当玻璃20的中心部突起到设定高度，或者对应于设定的曲率范围时，如图8所示，静电吸盘130向下移动，使得玻璃20从静电吸盘130的中心部开始电磁附着到静电吸盘130。
为了确保玻璃20逐渐附着到静电吸盘130，以便从静电吸盘130的中心部到边缘部均匀地粘附，如图9所示，通过施压单元120施加到玻璃20的压力逐渐释放，并且支承单元110向上移动预定高度，直到玻璃20完全附着到静电吸盘130。此时，当施压单元120不再施加压力时，支承单元110不再向上移动，并且静电吸盘130向下移动以吸引玻璃20。此外，可以同时执行支承单元110的向上移动和静电吸盘130的向下移动。
然后，如图10所示，在玻璃20和静电吸盘130保持彼此粘附的状态下，支承单元110和静电吸盘130向下移动，使得玻璃20附着到掩模140。
然后，当向磁力板160施加电压以在磁力板160与掩模140之间产生吸引力时，静电吸盘130、玻璃20和掩模140彼此完全附着。
之后，当从掩模140的底侧将沉积材料沉积在玻璃上时，可以执行沉积工艺。
因此，利用本发明的用于有机发光二极管的沉积装置100，可以补偿真空室10内的由于重力引起的玻璃20的下垂量，以使得玻璃20能够容易地附着到静电吸盘130，因此，可以防止当下垂的玻璃20与掩模140接触时引起的掩模140的变形。
从以上描述显而易见的是，根据本发明的用于有机发光二极管的沉积装置具有以下一个或更多个效果。
首先，通过利用施压单元对大块玻璃的边缘部施加压力，可以使得玻璃的中心部向上凸起地弯曲。
第二，通过利用静电吸盘从其中心部吸引玻璃，可以使得玻璃能够从静电吸盘的中心部到边缘部完全紧密接触。
第三，因为玻璃可以保持在平面状态，所以可以防止当玻璃与掩模接触时的掩模的变形。
第四，通过测量设置在玻璃上的对准标记和掩模上的对准标记，玻璃和掩模可以在紧密接触的状态下彼此附着，这可以确保容易且快速地实现其对准。
对于本领域技术人员显而易见的是，上述本发明不限于上述实施方案和附图，并且可以在本发明的精神和范围内设计各种替换方案、修改方案和变型方案。

Claims (13)

1.一种用于有机发光二极管的沉积装置，包括：
支承单元，所述支承单元配置成支承装载在其上的用于所述有机发光二极管的基板的下表面的边缘部，所述支承单元设置在真空室内，能够竖直地移动或旋转；
施压单元，所述施压单元配置成对所述支承单元上的所述基板的上表面的相反边缘部施加压力，使得所述基板的中心部向上凸起地弯曲；
静电吸盘，所述静电吸盘设置成能够在所述基板上方竖直地移动以吸引所述基板；以及
具有设定的沉积图案的掩模，所述掩模被固定在所述基板下方。
2.根据权利要求1所述的沉积装置，其中所述支承单元包括倾斜部，使得所述支承单元的上表面的高度从所述基板的边缘部朝向所述基板的中心部逐渐增加，所述基板为玻璃。
3.根据权利要求2所述的沉积装置，其中所述施压单元包括辊，所述辊设置在所述支承单元的所述倾斜部上方以便当施加压力至所述基板上时与所述基板的所述上表面的各边缘部接触。
4.根据权利要求1所述的沉积装置，还包括设置在所述静电吸盘上方的用于防止所述基板或所述掩模过热的冷却板。
5.根据权利要求1所述的沉积装置，还包括磁力板，所述磁力板设置在所述静电吸盘上方以在所述基板附着到所述静电吸盘之后利用磁力使所述掩模与所述基板保持彼此接触。
6.根据权利要求1所述的沉积装置，还包括对准相机，所述对准相机设置在所述静电吸盘上方以测量设置在所述基板上的第一标记和设置在所述掩模上的第二标记的对准状态。
7.一种用于有机发光二极管的沉积装置，包括：
支承单元，所述支承单元配置成支承装载在其上的用于有机发光二极管的基板的下表面的边缘部，所述支承单元设置在真空室内，能够竖直地移动或旋转；
静电吸盘，所述静电吸盘设置成在所述基板上方能够竖直地移动以吸引所述基板；以及
具有设定的沉积图案的掩模，所述掩模被固定在所述基板下方。
8.根据权利要求7所述的沉积装置，还包括施压单元，所述施压单元被配置成对所述支承单元上的所述基板的上表面的相反边缘部施加压力，所述基板为玻璃。
9.根据权利要求7所述的沉积装置，其中所述支承单元包括倾斜部，使得所述支承单元的上表面的高度从所述基板的边缘部朝向所述基板的中心部逐渐增加。
10.根据权利要求8所述的沉积装置，其中所述施压单元包括辊，所述辊设置在所述支承单元的所述倾斜部上方以便当施加压力至所述基板上时与所述基板的上表面的各边缘部接触。
11.根据权利要求7所述的沉积装置，还包括设置在所述静电吸盘上方的用于防止所述基板或所述掩模过热的冷却板。
12.根据权利要求7所述的沉积装置，还包括磁力板，所述磁力板设置在所述静电吸盘上方以在所述基板附着到所述静电吸盘上之后利用磁力使所述掩模与所述基板保持彼此接触。
13.根据权利要求7所述的沉积装置，还包括对准照相机，所述对准相机设置在所述静电吸盘上方以测量设置在所述基板上的第一标记和设置在所述掩模上的第二标记的对准状态。
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