TWI431831B - 製造有機半導體的裝置 - Google Patents

Description

製造有機半導體的裝置

本發明是有關於製造有機半導體的裝置，更特別地是關於將有機材料塗佈在基板上的有機半導體製造裝置。

一般來說，有機發光二極體(OLED)面板和現在的液晶顯示器(LCD)面板來比較，具有低電壓驅動、超薄的形體、廣視角與高反應速度等等的優點。有機發光二極體面板藉由施加預定電壓在分別形成在下板和上板上的透明金屬電極，讓電流通過嵌在下板和上板間的有機發光材料來發光，其中，下板為一透明玻璃基板具有氧化銦錫(ITO)透明電極圖案形成於其上以作為正電極，且上板為一基板具有金屬電極形成於於其上以作為負電極。

有機半導體裝置是用來製造這類的有機發光二極體(OLED)面板。為了製造具有上述結構的有機發光二極體(OLED)面板，需要實行包括蝕刻、沉積和表面改質等製程在透明基板上。沉積一沉積材料在透明基板上的其中之一方法是使用一塗佈裝置均勻的塗佈一沉積材料在一透明基板上。在這個例子中，塗部在透明基板上的沉積材料之厚度是利用個別感測器(separate sensor)來量測。該感測器藉由量測由塗部裝置塗部的沉積材料量，而間接地量測沉積材料的厚度。感測器通常安置在塗佈裝置和透明基板之間。塗佈裝置與透明基板以一固定距離間隔，以防止因感測器的干擾而使透明基板表面局部沉積。因此，當沉積材料從塗佈裝置塗佈時，部份的沉積材料將不可避免地遺漏而不沉積在透明基板上。

此外，一般而言，有機半導體製造裝置包括複數個塗佈單元(dispensing unit)在配置的每一個感測器中。舉例來說，有機半導體製造裝置可包括第一和第二塗佈單元，第一感測器係配置在第一塗佈單元中且第二感測器係配置在第二塗佈單元中。在這個例子中，從第一塗佈單元塗佈的部份沉積材料可能沉積在第二感測器上，以致於第二感測器無法準確地量測從第二塗佈單元塗佈的沉積材料量。因，沉積在透明基板上的沉積材料厚度的量測可靠性將會下降。

本發明所描述的有機半導體製造裝置，可縮短透明基板和塗佈裝置之間的距離。

此外，本發明提供一種有機半導體製造裝置，可避免沉積材料沉積在任何相鄰的感測器上。

本發明之一方面係提供一有機半導體製造裝置，包括儲存沉積在一基板上的一沉積材料的一儲存單元、汽化儲存單元中之沉積材料的一加熱單元、塗佈汽化的沉積材料的一塗佈單元、以及一端連接至儲存單元且另一端連接至塗佈單元的一輸送單元，輸送單元從儲存單元輸送沉積材料至塗佈單元，有機半導體製造裝置包含：一暴露部，形成在輸送單元的至少一部份上，以對外排放通過輸送單元輸送的一部份沉積材料；以及一感測單元，配置鄰接於暴露部以量測通過暴露部排放的沉積材料量。

因此，根據本發明，而非如習知製造有機半導體的裝置，當感測單元配置鄰接於輸送單元時，可縮小透明基板和塗佈單元間的距離。

據此，可預防從塗佈單元塗佈的部份沉積材料被感測單元感測，即使並沒有確實地沉積在透明基板上，藉此可降低製造半導體的成本。

此外，有機半導體製造裝置可確實的量測從輸送單元輸送之沉積材料的沉積量，同時可防止由塗佈單元塗佈之沉積材料沉積在感測單元上。因此，可改善沉積在透明基板上之沉積材料厚度的量測可靠性。

現在將參考本發明的較佳實施例，該等較佳實施例的範例均圖解於附圖之中。雖然本文將配合該等較佳實施例來說明本發明，不過應該瞭解該些實施例並非用以限制本發明。相反地，本發明涵蓋隨附申請專利範圍所定義之本發明的精神與範疇內可能包含的所有替代例、修正例、以及等效例，下文的詳細說明中提出許多特定細節以便更徹底地瞭解本發明。配合下面的圖式來討論下文的詳細說明將更容易瞭解本發明的真實特性及其目的與優點，其中於所有圖式中，相同的元件符號代表相同的部件。

圖1為根據一具體實施例說明一有機半導體製造裝置100的側視圖。

參考圖1，有機半導體製造裝置100包括一儲存單元110、一加熱單元120、一塗佈單元130和一輸送單元140。

儲存單元110儲存將被沉積在基板10上的沉積材料。儲存單元110可是具有一內部空間的儲存槽。沉積材料可被垂直的沉積在基板10上。沉積材料可是有機材料、無機材料、金屬材料等等。

加熱單元120汽化儲存在儲存單元110中的沉積材料，且可是一加熱線圈(heating coil)。加熱單元120形式上圍繞著儲存單元110之圓周表面存在。當施加電到加熱單元120時，加熱單元120會產生熱以加熱和汽化沉積材料。

塗佈單元130塗佈汽化的沉積材料。塗佈單元130可具有一管結構，管結構的縱長方向上具有複數個塗佈孔。塗佈單元130可配置成與基板10平行。塗佈單元130以一個方向行進以塗佈沉積材料在基板10上，同時藉由驅動裝置(未顯示)維持塗佈單元130的位置平行於基板10。舉例來說，管狀塗佈單元130可以坐落於一垂直方向且以一正確(right)方向行進，以塗佈沉積材料在基板10上。另一方面，可以固定塗佈單元130並向在一方向移動的基板10塗佈沉積材料。

輸送單元140的一端連接至儲存單元110，且另一端連接至塗佈單元130。輸送單元140從儲存單元110輸送沉積材料至塗佈單元130。輸送單元140可以被加熱到一特定溫度，以預防汽化的沉積材料冷凝。

同時，有機半導體製造裝置包括一暴露部150和一感測單元160。

暴露部150係形成在輸送單元140的至少一部份上，以允許部份的沉積材料通過輸送單元140輸送而對外排放。暴露部150可以是形成在輸送單元140上的一孔洞。於另一實施例中，暴露部150可是具有一特定直徑的管，連接到輸送單元140。沿著輸送單元140所輸送的部份沉積材料，通過暴露部150漏出到輸送單元140之外。

感測單元160鄰接於暴露部150配置。感測單元160量測通過暴露部150排放的沉積材料數量。藉由感測單元160量測的沉積材料排放量，可用以間接量測沉積在基板10上的沉積材料的厚度。

如前所述，根據現有實施例之有機半導體製造裝置100具有可縮小透明基板和塗佈單元間距離的一結構，而非如習知有機半導體製造裝置中，將感測單元配置在一塗佈單元和一輸送單元之間。因此，可預防由塗佈單元塗佈之部分沉積材料遺漏而沒有沉積在透明基板10上，則可降低製造成本。

可沉積各種沉積材料在基板10上。為了沉積各種沉積材料在基板10上，有機半導體製造裝置100可包括複數個塗佈單元、複數個輸送單元、和複數個儲存單元。塗佈單元可以平行排列於基板10上。同樣地，在此範例中，當感測單元160配置鄰接於輸送單元而非如習知有機半導體製造裝置時，不會有從塗佈單元塗佈的沉積材料沉積在任何的感測單元上，因此感測單元可準確的量測從個別輸送單元輸送之沉積材料量。所以，可改善沉積在透明基板10上的沉積材料的厚度量測可靠性。

同時，有機半導體製造裝置100更包含一噴嘴(未顯示)。

噴嘴形成在暴露部上以控制排放至外部的沉積材料數量。噴嘴的直徑可從1至10 mm。這樣的設定是考慮到事實上當噴嘴的直徑小於1 mm時，無法塗佈一沉積材料或允許塗佈非常小量的沉積材料；當噴嘴的直徑大於10 mm時，將會塗佈超大量的沉積材料。

圖2說明圖1之有機半導體製造裝置100中之感測單元160的側視圖。

參考圖2，感測單元160包括一底元件161、一滑動元件162、和一感測器164。

底元件161可被固定在圖1之輸送單元140上。然而，底元件161除可被固定在圖1之輸送單元140上外，還可鄰接輸送單元140配置。

滑動元件162係耦合至底元件161及配置以朝向或遠離輸送單元140。

感測器164附著在滑動元件162。感測器164可是一氣相感測器或石英晶體微量天平(quartz crystal microbalance；QCM)，氣相感測器可量測從暴露部150排放的沉積材料數量。感測器164可以可移除的方式附著在滑動元件162上。因此，可簡單的以另一個新的感測器164進行替換。

同時，縮短感測器164和暴露部150間的距離，感測器164可更準確的量測從暴露部150排放的沉積材料數量，且可使沉積材料在單位時間內大量沉積在感測器164上，以縮短感測器164的更換週期。

相反地，增加感測器164和暴露部150間的距離，將降低感測器164量測從暴露部150排放的沉積材料數量的量測準確性，且當沉積材料在每單位時間內以較少沉積材料沉積在感測器164上時，感測器164的更換週期(replacement cycle)將會增加。

由於具有上述結構的感測單元160可利用滑動元件162改變感測器164和暴露部150間的距離，感測器164可準確量測從暴露部150排放的沉積材料數量，而適當地維持感測器164的更換週期。

圖3說明圖1之有機半導體製造裝置100中變化的感測單元160之側視圖。

參考圖3，變化的感測單元160可更包括一轉動元件163。

轉動元件163與滑動元件162轉動地耦合。舉例來說，轉動元件163與滑動元件162樞紐耦合(hinge-coupled)。用來耦合轉動元件163與滑動元件162的樞紐器(hinge)可包括一摩擦元件(未顯示)，以產生一預定程度的摩擦力。摩擦元件可以是一金屬板，配置在轉動元件163的接觸部件和滑動元件162之間。摩擦元件可用以固定轉動元件163以相對於滑動元件162的一特定轉角(rotation angle)轉動。在此範例中，感測器164係附著在轉動元件163上。

如前所述，轉動元件163係轉動以改變感測器164和暴露部150間的距離，藉此使感測器164可準確地量測從暴露部150排放的沉積材料數量，而適當地維持感測器164的更換週期。

同時，有機半導體製造裝置100(如圖1)可更包括一沉積防止元件(未顯示)。當感測單元160由彼此相鄰的複數個感測單元排列組成，沉積防止元件係位於感測單元160之間以預防沉積材料從暴露部150排放而沉積在該感測單元160上。沉積防止元件可具有一平板形狀(plated shape)。

另一方面，感測單元160可收納於單獨密封腔體(separate sealed chamber)中。經由上述結構，可以預防從暴露部150排放的沉積材料沉積在感測單元160的周圍部份上。

同時，部份的輸送單元140可以一角度彎曲，且暴露部150可以形成在輸送單元140的彎曲部件上。輸送單元140的彎曲結構可縮小有機半導體製造裝置100的尺寸，且可使有機半導體製造裝置100的保養、維修變簡單。

前述的有機半導體製造裝置可應用在製造主動矩陣有機發光二極體(OLED)製程的沉積程序中。

在不脫離本發明之精神或本質特點，本發明可以幾種形式來實施。亦可理解，上述實施例非為前述之任何細節所限制，除非特別指定，否則可廣泛地解釋為於所附申請專利範圍之精神及範疇內。因而，所有落入申請專利範圍之邊界或範圍內的任何變化或修正，或這些變化或修正之等同替代物，係包括於申請專利範圍中。

10．．．基板

100．．．有機半導體製造裝置

110．．．儲存單元

120．．．加熱單元

130．．．塗佈單元

140．．．輸送單元

150．．．暴露部

160．．．感測單元

161．．．底元件

162．．．滑動元件

163．．．轉動元件

164．．．感測器

本發明詳細的說明如上，將可藉由參考以上實施例的詳細說明與伴隨圖式結合解讀而有最佳的了解。

圖1為根據一具體實施例說明一有機半導體製造裝置的側視圖。

圖2說明圖1之有機半導體製造裝置中之感測單元的側視圖。

圖3說明圖1之有機半導體製造裝置中變形的感測單元的側視圖。

10．．．基板

100．．．有機半導體製造裝置

110．．．儲存單元

120．．．加熱單元

130．．．塗佈單元

140．．．輸送單元

150．．．暴露部

160．．．感測單元

Claims (6)

1. 一種有機半導體製造裝置，包括儲存將沉積在一基板上之一沉積材料的一儲存單元、汽化該儲存單元中的該沉積材料的一加熱單元、塗佈該汽化的沉積材料的一塗佈單元、以及一端連接至該儲存單元且另一端連接至該塗佈單元的一輸送單元，該輸送單元從該儲存單元輸送該沉積材料至該塗佈單元，其中該裝置包含：一暴露部，形成在該輸送單元的至少一部份上，以對外排放通過該輸送單元輸送的一部份該沉積材料；以及一感測單元，配置鄰接於該暴露部以量測通過該暴露部排放的該沉積材料的一數量。
2. 如申請專利範圍第1項所述之有機半導體製造裝置，其中該感測單元包含：一底元件；一滑動元件，耦合至該底元件並配置成得以移動朝向或遠離該輸送單元；以及一感測器，附著至該滑動元件。
3. 如申請專利範圍第1項所述之有機半導體製造裝置，其中該感測單元包含：一底元件；一滑動元件，耦合至該底元件並配置得以移動朝向或遠離該輸送單元；一轉動元件，與該滑動元件轉動地耦合；以及一感測器，附著至該滑動元件。
4. 如申請專利範圍第1項所述之有機半導體製造裝置，其中該感測單元由複數個感測單元所組成，且更包含位於該感測單元間的至少一沉積防止元件，以預防該沉積材料沉積在該感測單元上。
5. 如申請專利範圍第1項所述之有機半導體製造裝置，更包含一噴嘴形成在該暴露部，用以控制該沉積材料的對外排放的數量。
6. 如申請專利範圍第5項所述之有機半導體製造裝置，其中該噴嘴的一直徑係從1至10 mm。