CN1657181A - 用于在基板上沉积有机材料的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种装置，其包括滴落单元、传输单元和位置调整单元。该滴落单元滴落有机材料滴。该传输单元沿着第一方向传输滴落单元。该位置调整单元插入在滴落单元和传输单元之间，以调整滴落单元的位置。因此，滴落该有机材料的装置具有小尺寸，并能将该有机材料滴滴落在精确的位置上。而且，该传输单元迅速移动滴落单元，并且位置调整单元精确地调整滴落单元的位置。因此，减小了用于烘干注入到空穴中的有机材料的时差。

Description

用于在基板上沉积有机材料的装置
技术领域
本发明涉及一种用于在基板上沉积有机材料的装置。尤其是，本发明涉及一种用于在基板上沉积有机材料滴的装置。
背景技术
通常，显示装置利用由信息处理装置处理的数据来显示图像。
不同类型的显示装置包括阴极射线管(CRT)装置，液晶显示器(LCD)装置，有机发光二极管(OLED)装置，等离子体显示板(PDP)，等等。CRT通过控制应用到荧光层上的电子束来显示图像。LCD通过定向液晶来显示图像。OLED通过流经有机发光层的电流来显示图像。PDP通过等离子体显示图像。
该OLED具有诸如厚度薄、高亮度、全色、低功耗、和低生产成本等特性。
该OLED包括：在基板上以矩阵形状排列的阳极，在基板上形成的并具有开口的有机层，通过开口使部分阳极暴露，在通过有机层暴露的阳极上形成的有机发光层，和在有机发光层上形成的阴极。
OLED的有机发光层包括空穴注入层(HIL)、发射材料层(EML)和电子注入层(EIL)。
通过诸如裂隙掩模(slit mask)、旋涂、卷装进出(roll-to-roll)、真空沉积等方法能形成该有机发光层。最近，使用滴落方法，其中将有机材料滴滴落到在有机层上形成的空穴中。
用于滴落有机材料滴的装置典型的包括有机材料滴落单元和传输有机材料滴落单元的传输单元。在常规的装置中，将有机材料一次注入以矩阵形状排列的空穴中可能是困难的。常规装置扫描有机材料空穴，并随着滴落单元沿着该层穿过，将有机材料注入到空穴中。
当注入到空穴中的有机材料的烘干时间不同时，每个空穴的有机发光层具有相互不同的轮廓，并且从有机发光层产生的光具有不同的亮度。因此，显示质量恶化。
最近，使用一种沿着层同时滴落有机材料以形成更均匀的发光层的装置。
该装置使用多个有机材料滴落单元和多个传输单元。该传输单元对应于该有机材料滴落单元。然而，滴落有机材料的这种装置具有更大的尺寸。
发明内容
根据本发明的滴落有机材料的示例性装置包括滴落单元、传输单元和位置调整单元。滴落单元滴落有机材料滴。该传输单元沿着第一方向传输滴落单元。在滴落单元和传输单元之间设置位置调整单元以调整滴落单元的位置。
在根据本发明的滴落有机材料的另一示例性装置中，装置包括至少两个滴落单元、一传输单元、一组合单元和一位置调整单元。这些滴落单元滴落有机材料滴。这些滴落单元可以串联。该传输单元在第一方向传输滴落单元。插在滴落单元和传输单元之间的该组合单元将滴落单元与传输单元连接。位置调整单元设置在滴落单元和组合单元之间，以便调整滴落单元之间的距离，并调整滴落单元的位置。
在根据本发明的滴落有机材料的另一示例性装置中，装置包括第一滴落装置、第二滴落装置、第一位置调整单元和第二位置调整单元。该第一滴落装置包括滴落有机材料滴的第一滴落单元，和连接第一滴落单元并沿着第一方向传输第一滴落单元的第一传输单元。该第二滴落装置包括滴落有机材料滴的第二滴落单元，和连接第二滴落单元并沿着第一方向传输第二滴落单元的第二传输单元。第二滴落装置沿着第二方向与第一滴落装置间隔，该第二方向大致垂直于第一方向。该第一位置调整单元插在第一滴落单元和第一传输单元之间以调整第一滴落单元的位置。该第二位置调整单元插在第二滴落单元和第二传输单元之间以调整第二滴落单元的位置。
根据本发明的说明性实施例，沉积有机材料的装置在目标位置上精确沉积有机材料滴。
而且，传输单元迅速地移动滴落单元，并且位置调整单元精确地调整滴落单元的位置。因此，减小了用于烘干注入到空穴中的有机材料的时差。
附图说明
通过参照附图详细地描述示例性实施例，本发明的上述和其他特征将变得显而易见，其中：
图1是根据本发明的实施例描述滴落有机材料的装置的示意图；
图2是根据本发明的示例性实施例描述具有数据处理单元的滴落有机材料的装置的示意图；
图3是根据本发明的另一示例性实施例描述滴落有机材料的装置的示意图；
图4显示了滴落有机材料的装置中的传输单元的细节；
图5根据本发明的示例性实施例显示了具有导轨的滴落有机材料的装置；
图6是根据本发明的另一实施例描述滴落有机材料的装置的示意图；
图7是根据本发明的又一实施例描述滴落有机材料的装置的示意图；和
图8是根据本发明的另一实施例的滴落有机材料的装置的透视图。
具体实施方式
图1是根据本发明的第一示例性实施例描述滴落有机材料的装置的示意图。参考图1，装置100包括滴落单元110、传输单元120和位置调整单元130。滴落单元110在基板10上沉积或滴落有机材料滴，如有机发光材料、滤色器的合成物等，以在基板10上形成有机图案20。滴落单元110包括多个喷嘴112。使用通过喷嘴112滴落的有机材料形成有机图案20。面向基板10设置这些喷嘴112。排列这些喷嘴112，使得喷嘴112之间的距离在几微米到几百微米的范围内。
滴落单元110还包括向滴落单元110提供有机材料的有机材料提供单元115。该有机材料提供单元115可包括有机材料容器114和导管113。通过导管113将有机材料容器114中的有机材料传输到喷嘴112。该有机材料提供单元115还包括质量流量控制器(MFC)。该MFC控制流过导管113的有机材料的量。
该传输单元120传输滴落单元110。当滴落单元110到达预定点时，该传输单元120停止传输滴落单元110。为了精确地控制传输单元120在预定点处停止滴落单元110，该装置100包括位置调整单元130。位置调整单元130调整该预定点，使得滴落单元能精确地滴落该有机材料。位置调整单元130可沿着与传输单元120移动滴落单元110的方向相同的方向移动滴落单元110。
参考图2，位置调整单元130还包括位置测量单元132和数据处理单元134。该位置测量单元132使用位置探测装置测量滴落单元110的位置。优选地，该位置探测装置获得定位标记30的图像，并且位置测量单元132通过使用至少两个定位标记来测量滴落单元110的位置。电荷耦合器(CCD)摄像器可用作位置探测装置。
该数据处理单元134从位置测量单元132接收包括滴落单元110的位置信息的位置数据，并且处理该位置数据以形成布置数据。该布置数据包括滴落单元110的信息。例如，该布置数据可表示滴落单元110是否位于合适的位置，或目标位置和当前位置之间的距离等。该布置数据应用于位置调整单元130用于调整滴落单元110的位置。根据该实施例，通过位置测量单元132和数据处理单元134可以补偿滴落单元110的位置。因此，能更精确地设置滴落单元110。
图3是根据本发明的另一个实施例描述滴落有机材料的装置的示意图。除了位置调整单元外，该实施例的滴落有机材料的装置与上述实施例相同。如同在上述实施例中描述的一样，相同的附图标记将用来指相同或类似的部分。
参考图3，该实施例的滴落有机材料的装置100包括多个位置调整单元130。为了图解，显示了两个单元130a和130b。将位置调整单元130固定到传输单元120上，由此当位置调整单元130移动时，位置调整单元130之间的距离保持相同。每个滴落单元110连接相应的位置调整单元130，并由相应的位置调整单元控制。优选地，滴落单元110相互之间分隔的距离等于滴落单元110的多个喷嘴112的宽度。
当滴落单元110之间的距离与所需的距离不相同时，由滴落单元110的喷嘴112滴下的有机材料滴将变的不规则。位置调整单元130可用于调整滴落单元110之间的距离。
图4根据该实施例显示了传输单元120的更多细节。该传输单元120包括传输带126和驱动单元122和124。该传输带126最好是闭合弯曲皮带。该驱动单元122和124设置在传输带126的内部，并且相互隔开，以便传输带126具有预定张力。该驱动单元122对应于连接到马达的主动辊，并且该驱动单元124对应于从动辊，反之亦然。该主动辊122驱动传输带126，并且通过由主动辊122驱动的传输带126，该从动辊124旋转。位置调整单元130固定在传输带126上，并且滴落单元110安装在位置调整单元130上。
在该实施例中，该传输带126传输位置调整单元130和滴落单元110。可代替地，该传输单元120可以使用能使位置调整单元130往复运动的其他装置，例如，液压缸、滚珠螺旋装置等。
如图4所示，滴落有机材料的装置使用传输带126作为传输单元120来移动位置调整单元130和滴落单元110。
参考图5，当传输单元120传输位置调整单元130和滴落单元110时，位置调整单元130和滴落单元110可以变换位置，使得滴落单元110不能将有机材料滴滴落在理想的位置上。为了稳定调整单元130和滴落单元110，滴落有机材料的装置可以包括引导位置调整单元130的导轨140。
可替代地，可以用另外的导轨(未示出)来引导滴落单元110。优选地，位置调整单元130靠在导轨140上以防止位置调整单元130和滴落单元110的位置变换。导轨140可以是柱形杆状。
图6更详细的显示了滴落单元。滴落有机材料的装置100还包括旋转单元150。该旋转单元150插入在位置调整单元130和滴落单元110之间。该旋转单元150相对于基板10旋转滴落单元110。该旋转单元150包括马达(未示出)和齿轮(未示出)。
用于注射有机材料的喷嘴112具有的喷嘴之间的距离小于基板10上空穴20之间的距离。根据该实施例，使用旋转单元150，有助于在空穴中沉积有机材料滴，该空穴的距离小于滴落单元110的喷嘴112之间的距离。
图7是根据本发明的又一示例性实施例描述滴落有机材料的装置的示意图。参考图7，滴落有机材料的装置100包括滴落单元110、传输单元120、组合单元160和位置调整单元130。
滴落有机材料的装置100包括至少一个滴落单元110。在这个说明性实施例中，沿着行进的路径设置并排排列的两个滴落单元110。每个滴落单元110包括多个喷嘴112。喷嘴112虽然呈线性排列，但也能按阵列来排列(未示出)。喷嘴112之间的距离在几微米到几百微米的范围内。有机材料提供单元115向滴落单元110提供有机材料。该有机材料提供单元115可以包括有机材料容器114和导管113。通过导管113将有机材料容器114中的有机材料传送给喷嘴112。该有机材料提供单元115还包括质量流量控制器(MFC)。该MFC控制流经导管113的有机材料的量。
滴落单元110可以与旋转单元150结合。该旋转单元150相对于基板10旋转滴落单元110。该旋转单元150包括马达(未示出)和齿轮(未示出)。因此，滴落该有机材料的装置100可以提供空穴，该空穴的距离小于滴嘴112之间的距离。提供导轨140以引导滴落单元110。该传输单元120传输滴落单元110。该传输单元120可以使用传输部件，如传输带、液压缸、滚珠螺旋装置等。
组合单元160连接传输单元120以接合并传输位置调整单元130和滴落单元110。位置调整单元130插入在组合单元160和滴落单元110之间，并且控制滴落单元110的位置，以使滴落单元110将有机材料滴精确地滴落到目标位置。
位置调整单元130可以包括位置测量单元132和数据处理单元134。该位置测量单元132测量滴落单元110的位置。为了测量滴落单元110的位置，该位置测量单元132包括能获得定位标记30的图像的位置探测装置。例如，电荷耦合器(CCD)摄像器可用作位置探测装置。该位置测量单元132通过使用至少两个定位标记30来测量滴落单元110的位置。该数据处理单元134从位置测量单元132接收包括滴落单元110的位置信息的位置数据，并且处理该位置数据以形成布置数据。该布置数据包括滴落单元110的信息。例如，该布置数据可表示滴落单元110是否位于合适的位置，或目标和当前位置之间的距离等。该布置数据应用于位置调整单元130以调整滴落单元110的位置。
图8是根据本发明的又一实施例描述滴落有机材料的装置的示意图。参考图8，滴落有机材料的装置100包括第一滴落装置200和第二滴落装置300。该第一滴落装置200包括第一滴落单元210、第一传输单元220和第一位置调整单元230。
该第一滴落单元210向基板10滴落有机材料，如有机发光材料、滤色器的合成物等。然后，在基板10上形成有机图案20。滴落该有机材料的装置100包括至少一个第一滴落单元210。在该实施例中，滴落该有机材料的装置100包括多个第一滴落单元210。
沿着传输单元220的行进路径并排排列该第一滴落单元210。每个第一滴落单元210包括多个滴落喷嘴212。在第一滴落单元210上形成第一滴落喷嘴212，使得第一滴落喷嘴212面向基板10，并且滴落喷嘴212之间的距离在几微米到几百微米的范围内。
该有机材料提供单元500包括有机材料容器510和导管520，通过导管520将有机材料容器510中的有机材料提供给滴落喷嘴212。该有机材料提供单元500还包括用于控制流经导管520的有机材料的量的MFC。该有机材料提供单元500向第一和第二滴落装置200和300提供该有机材料。
该第一传输单元220在预定方向上传输该第一滴落单元210。优选地，该第一传输单元220线性移动该第一滴落单元210。当第一滴落单元210到达预定位置时，该第一传输单元220停止操作。在第一滴落喷嘴212之间的距离是几微米到几百微米。为了更精确地控制该第一滴落喷嘴212的位置，在第一滴落单元210上设置第一位置调整单元230。将第一位置调整单元230设置在第一传输单元220和第一滴落单元210之间，使得第一位置调整单元230随着第一传输单元220移动。该第一位置调整单元230沿着第一传输单元220的行进方向移动该第一滴落单元210。该第一位置调整单元230可以使用能使第一滴落单元210往复移动的设备。
该第二滴落装置300包括第二滴落单元310、第二传输单元320和第二位置调整单元330。该第二滴落单元310向基板10滴落该有机材料，如有机发光材料、滤色器的合成物等。然后，在基板10上形成有机图案20。滴落该有机材料的装置100包括至少一个第二滴落单元310。在该实施例中，滴落该有机材料的装置100包括多个第二滴落单元310。
沿着传输单元220的行进路径也并排排列该第二滴落单元310。该第二滴落单元310类似于第一滴落单元210排列。
每个第二滴落单元310包括多个第二滴落喷嘴312。在第二滴落单元310上形成这些第二滴落喷嘴312，使得第二滴落喷嘴312面向基板10。这些第二滴落喷嘴312相互分隔开。第二滴落喷嘴312之间的距离在大约几微米到大约几百微米的范围内。
排列第一滴落喷嘴212和第二滴落喷嘴312，以便沿着第一条线排列第一滴落喷嘴212，并且沿着与第一条线大致平行的第二条线排列第二滴落喷嘴312。因此，第一滴落喷嘴212和第二滴落喷嘴312在阵列的不同行或列上滴落该有机材料滴。而且，第一滴落喷嘴212和第二滴落喷嘴312能以Z字形顺序排列，其中第一滴落喷嘴位于第二滴落喷嘴之间，并且第二滴落喷嘴位于第一滴落喷嘴之间。
该有机材料提供单元500也向第二滴落单元310提供有机材料。
该第二传输单元320在预定方向上传输该第二滴落单元310。第一和第二传输单元220和320可以独立操作。为了更好地控制第二滴嘴312的位置，在第二滴落单元310上设置第二位置调整单元330。将该第二位置调整单元330设置在第二传输单元320和第二滴落单元310之间，使得第二位置调整单元330随着第二传输单元320移动。
该第二位置调整单元330沿着第二传输单元320的移动的路径移动该第二滴落单元310。该第二位置调整单元330可以使用能往复移动第二滴落单元310的装置。
已经描述了本发明的示例性实施例和它的优点，应当注意，在不脱离由附加权利要求定义的本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种变化、替换和修改。

Claims (20)

1.一种在基板上沉积有机材料的装置，包括：
滴落有机材料滴的一滴落单元；
沿着一第一方向传输所述滴落单元的一传输单元；和
插入在所述滴落单元和所述传输单元之间的一位置调整单元，以调整所述滴落单元的位置。
2.如权利要求1的装置，其中所述滴落单元包括多个供有机材料流过的喷嘴，沿着第一方向排列这些喷嘴。
3.如权利要求1的装置，其中所述位置调整单元包括使所述滴落单元往复运动的一往复单元。
4.如权利要求1的装置，其中所述位置调整单元还包括测量所述滴落单元的位置的所述位置测量单元。
5.如权利要求1的装置，其中还包括一第二滴落单元。
6.如权利要求1的装置，其中所述传输单元包括：
移动所述滴落单元的一传送带，所述滴落单元连接到所述位置调整单元；和
驱动该传送带的一驱动单元。
7.如权利要求1的装置，其中还包括引导所述滴落单元的导轨。
8.如权利要求1的装置，其中还包括旋转所述滴落单元的一旋转单元。
9.如权利要求1的装置，其中还包括测量所述滴落单元的位置的一位置测量单元。
10.如权利要求1的装置，还包括处理数据并确定所述滴落单元的位置的一数据处理单元。
11.一种滴落有机材料的装置，包括：
至少两个滴落有机材料滴的滴落单元，；
在一第一方向传输所述滴落单元的一传输单元；
插入在所述滴落单元和所述传输单元之间的一组合单元，该组合单元将所述滴落单元与所述传输单元连接起来；和
插入在所述滴落单元和所述组合单元之间的一位置调整单元，所述位置调整单元控制所述滴落单元之间的距离，并调整所述滴落单元的位置。
12.如权利要求11的装置，其中每个所述滴落单元包括多个供有机材料流过的喷嘴，沿着所述第一方向排列这些喷嘴。
13.如权利要求11的装置，其中所述位置调整单元包括使所述滴落单元往复运动以调整所述滴落单元之间的距离的装置。
14.如权利要求11的装置，其中该传输单元包括：
移动所述滴落单元的传送带；和
驱动该传送带的驱动单元。
15.如权利要求11的装置，其中还包括引导滴落单元的导轨。
16.如权利要求11的装置，其中还包括一位置探测装置，该装置获得滴落单元的位置图像以确定滴落单元的位置。
17.如权利要求11的装置，其中还包括至少一个旋转所述滴落单元的旋转单元。
18.一种滴落有机材料的装置，包括：
一第一滴落装置，包括滴落有机材料滴的一第一滴落单元，和连接所述第一滴落单元并沿着一第一方向传输所述第一滴落单元的一第一传输单元；
一第二滴落装置，包括滴落有机材料滴的一第二滴落单元，和连接所述第二滴落单元并沿着第一方向传输所述第二滴落单元的一第二传输单元，该第二滴落装置沿着一第二方向与第一滴落装置间隔，该第二方向大致垂直于所述第一方向；
一第一位置调整单元，其插入在所述第一滴落单元和所述第一传输单元之间，以调整所述第一滴落单元的位置；和
一第二位置调整单元，其插入在所述第二滴落单元和所述第二传输单元之间，以调整所述第二滴落单元的位置。
19.如权利要求18的装置，其中还包括其他第一滴落单元和其他第二滴落单元，其中将每个第二滴落单元设置在所述第一滴落单元之间。
20.如权利要求18的装置，其中还包括用于引导相应的第一和第二滴落单元的第一轨道和第二轨道。
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