TWI440739B - 光罩儲存與基材承載室及用於操作該光罩儲存與基材承載室之方法 - Google Patents

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Description

光罩儲存與基材承載室及用於操作該光罩儲存與基材承載室之方法
下列描述有關一光罩儲存與基材承載室及一種用於操作該光罩儲存與基材承載室之方法，且更特別係，有關可負載/卸載複數個基材之一光罩儲存與基材承載室、連同可攜帶一基材至一處理室、或來自一處理室的基材之一承載裝置，及一種用於操作該光罩儲存與基材承載室之方法。
一有機發光二極體(Organic Light-Emitting Diode，OLED)顯示器件是一自發光顯示器件，具有廣視角、高對比度、與快速響應時間，因此被視為一有希望的顯示器件。
一種包含在OLED裝置中的OLED元件包括彼此面對的電極、與插入該等電極之間的中間層，且中間層(例如，一電洞注入層、一通孔層、一發光層、一電子載層、或一電子注入層)為有機材料製成的有機薄膜。這些有機薄膜通常由沈積處理形成。
通常，在沈積處理過程，一基材載入一真空室，且填滿一待沉積的有機材料之熱爐加熱以蒸發或昇華該有機材料。一具有圖案形成的開口之光罩配置在基材的前面，且有機材料蒸發或昇華至基材上，藉使一有機薄膜沉積在基材上。
圖1為說明用來沉積一有機薄膜在一OLED元件之一般處理單元的示意圖。請即參考圖1，一處理單元(10)可包括一負載鎖室(30)、一自動搬運裝置(41)、複數個處理室(20)、與一轉移室(40)。來自一上游處理單元的基材、或轉移至一下游處理單元的基材為保持在負載鎖室(30)作為隨後運送。自動搬運裝置(41)攜帶基材從負載鎖室(30)至一對應處理室(20)。複數個處理室(20)產生各種不同的有機薄膜。轉移室(40)連接處理室(20)與負載鎖室(30)，且調適其中的自動搬運裝置(41)。
根據相關技術，一光罩與一基材載入處理室(20)，且置放的光罩與基材為配置用於沈積處理。相關技術的處理單元(10)包括一分開的光罩儲存室(50)，用於儲存載入處理室(20)的一乾淨光罩，及儲存從處理室(20)轉移的一使用過、污染的光罩。
同樣地，光罩儲存室(50)佔用處理單元(10)中的特定空間，且因此，處理單元(10)失去用來安裝該等處理室(20)的空間，藉使降低空間利用。
此外，如圖1所示的複數個處理單元(10)為採線形配置以形成用於沉積一有機薄膜之系統，且因為光罩儲存室(50)的空間損失，為了全性能，需要一額外處理單元，此導致增加系統的整體大小且提高購買費用。
下列描述有關能夠選擇性攜帶基材或儲存光罩的一光罩儲存與基材承載室，藉此改進在一單處理單元中的空間利用，及減少系統的整體大小與購買費用。
在一般態樣中，提供一光罩儲存與基材承載室，包括：一第一空間部分，在其側邊有一門，透過該門，一基材或一光罩可進入或離開；一第二空間部分，連接該第一空間部分；一光罩儲存單元，構成具有在其堆積的複數個光罩；及一移動單元，構成交互移動該光罩儲存單元，以選擇性置放該光罩儲存單元在第一空間部分或第二空間部分；其中當光罩儲存單元置放在該第一空間部分時，一光罩可透過該門進入與離開，且當光罩儲存單元置放在該第二空間部分時，一基材可透過該門進入與離開。
光罩儲存與基材承載室可更包括：一密封單元，構成當光罩儲存單元置放在第二空間部分時，藉由阻斷第一與第二空間部分，彼此獨立以密閉式密封第一空間部分與第二空間部分。
該密封單元可構成包括：一密封板，構成連同該光罩儲存單元交互移動，且密閉式密封介於第一空間部分與第二空間部分之間的一開口；及一密封構件，形成在該開口的邊緣上。
該密封單元可構成更包括一夾緊構件，構成當光罩儲存單元攜出該第二空間部分時，夾緊該密封板。
光罩儲存與基材承載室可更包括一可旋轉板，安裝在該密封板的上表面，且構成旋轉基材以進入第一空間部分。
光罩儲存與基材承載室可更包括：一第一真空泵，構成連接第一空間部分，以在該第一空間部分建立真空；及一第二真空泵，構成連接第二空間部分，以在該第二空間部分建立真空。
第一空間部分與第二空間部分可垂直配置在該光罩儲存與基材承載室的內部空間中，且該移動單元可向上與向下交互移動該光罩儲存單元。
第一空間部分與第二空間部分可為水平配置，且移動單元可在左至右方向，交互移動該光罩儲存單元。
在另一通常態樣中，提供一種用於操作一光罩儲存與基材承載室之方法，該光罩儲存與基材承載室分成：一第一空間部分，在其側邊有一門，透過該門，一基材或一光罩可進入或離開；及一第二空間部分，連接該第一空間部分，該方法包括：移動堆積複數個光罩的一光罩儲存單元至該第一部件；攜帶一光罩至光罩儲存單元或來自該光罩儲存單元的一光罩；移動該光罩儲存單元至第二空間部分；及攜帶一基材至第一空間部分或來自該第一空間部分的一基材。
該方法可更包括攜帶光罩儲存單元從第二空間部分至光罩儲存與基材承載室的外部、攜帶堆積新光罩的光罩儲存單元至第二空間部分，且在第二空間部分建立真空。
其他的特徵與態樣可從下面連同附圖、與文後申請專利範圍的詳細描述變得更明白。
除非特別描述，否則在圖式與詳細描述中，相同的參考編號視為相同元件、特徵、與結構。為了清楚、說明與方便緣故，這些元件的相對尺寸經過放大。
下列描述用來協助讀者瞭解在此描述的方法、裝置及/或系統。因此，在此描述的方法、裝置、及/或系統的各種不同變更、修改與類似變化為對熟諳此技者建議。同時，為了提高清楚與簡潔，省略描述眾所週知功能與架構。
以下，一光罩儲存與基材承載室、及一種用於操作該光罩儲存與基材承載室之方法將參考附圖詳細描述。
用於沉積一有機薄膜在一有機發光二極體(OLED)顯示器件的基材與光罩只是本發明的範例，但本發明可應用於一半導體裝置與一液晶顯示器件之沈積處理的基材與光罩。
圖2為說明根據本發明之一示範性具體實施例的一具有光罩儲存與基材承載室之處理單元的示意圖。圖3為說明在圖2所示光罩儲存與基材承載室的示意圖。圖4為說明當基材轉移且當光罩轉移時的圖3所示光罩儲存與基材承載室的示意圖。圖5為顯示圖3所示光罩儲存與基材承載室之一密封單元與一夾緊構件的放大圖。
請即參考圖2至5，光罩儲存與基材承載室(100)可選擇性攜帶一基材或儲存一光罩，且包括一第一空間部分(110)、一第二空間部分(120)、一光罩儲存單元(130)、一移動單元(140)、一密封單元與一可旋轉板(160)。
光罩儲存與基材承載室(100)的內部空間分成第一空間部分(110)與第二空間部分(120)。
第一空間部分(110)為光罩儲存與基材承載室(100)的內部空間的上面部分，且其側邊有一門(111)，透過該門，一基材S或一光罩M可進入或離開。
第二空間部分(120)為光罩儲存基材承載室(100)的內部空間的下面部分。第二空間部分(120)與第一空間部分(110)為經由其間形成的一開口(121)彼此連接。
在第二空間部分(120)的一側端上，形成一門(未在圖顯示)，透過該門，光罩儲存單元(130)便可進入及離開第二空間部分(120)。藉由開啟該門，堆積污染光罩的光罩儲存單元(130)可攜出第二空間部分(120)，然後堆積新清潔、未污染光罩的光罩儲存單元(130)會攜入第二空間部分(120)，且該門關閉。
複數個光罩M在光罩儲存單元(130)中以預定間隔彼此垂直堆積。
移動單元(140)可向上與向下交互移動光罩儲存單元(130)。光罩儲存單元(130)可由該移動單元(140)選擇性位在第一空間部分(110)或第二空間中部件(120)。在圖4中，示意說明該移動單元(140)安裝在光罩儲存與基材承載室(100)的外部，不過可調適在光罩儲存與基材承載室(100)中。
該移動單元(140)能以執行線性交互運動的各種不同形式實施，且可使用眾所週知技術，諸如一壓梭空氣筒、一線性馬達、一旋轉馬達與一滾珠螺桿的組合，如此省略詳細描述。
當光罩儲存單元(130)位在第二空間部分(120)時，藉由阻斷彼此連接，密封單元便可獨立密封第一空間部分(110)與第二空間部分(120)。密封單元包括一密封板(151)、一密封構件(152)、與一夾緊構件(153)。
密封板(151)可連同光罩儲存單元(130)交互移動，且密閉式密封在第一空間部分(110)與第二空間部分(120)之間形成的開口(121)。
開口(121)是在一位置上形成，其中光罩儲存與基材承載室(100)的內部空間分成第一空間部分(110)與第二空間部分(120)。一凸出部分(122)從光罩儲存與基材承載室(100)的內側壁伸向開口(121)，且沿著光罩儲存與基材承載室(100)的整個周圍以環狀形成。
密封構件(152)可提供在開口(121)的邊緣，且可為橡膠或類似製品的O形環構件。
當光罩儲存單元(130)攜出第二空間部分(120)時，夾緊構件(153)可夾緊該密封板(151)。該夾緊構件(153)藉由下壓密封板(151)完全阻斷介於密封板(151)與密封構件(152)之間的空氣流動。
當光罩儲存單元(130)移向第二空間部分(120)時，密封板(151)會向下移動，然後阻斷開口(121)且其後密切接觸該密封構件(152)，藉此完成阻斷介於第一空間部分(110)與第二空間部分(120)之間的空氣流動。因此，第一空間部分(110)與第二空間部分(120)變成彼此獨立密封。當光罩儲存單元(130)攜出第二空間部分(120)時，交互攜帶基材S的第一空間部分(110)會受制於真空狀態，且攜出光罩儲存單元(130)的第二空間部分(120)進入大氣壓力狀態。此時，密封單元完全避免介於第一空間部分(110)與第二空間部分(120)之間的空氣流程，使得可同時執行攜帶基材S的操作與攜出光罩儲存單元(130)的操作。
該可旋轉板(160)安裝在密封板(151)的上表面，旋轉已攜入第一空間部分(110)的基材S。當光罩儲存單元(130)置放在第二空間部分(120)時，基材S從先前處理載入第一空間部分(110)，且要置放在該可旋轉板(160)上的基材S在第一空間部分(110)內部會旋轉180度。
然後，基材S攜出第一空間部分(110)且攜帶作為下一處理。旋轉180度之後，基材S攜出第一空間部分(110)，且如此當始終維持基材S在相同方向時，可使基材S注入一處理室(20)。
此外，該可旋轉板(160)包括複數個基材支撐接腳(161)，以預定距離使基材S隔開該可旋轉板(160)。
第一空間部分(110)連接一第一真空泵(171)，以在該第一空間部分(110)建立真空，且第二空間部分(120)連接一第二真空泵(172)，以在第二空間部分(120)建立真空。
從第二空間單元(120)移除光罩儲存單元(130)的過程期間，在第二空間部分(120)的真空會釋回，且第二空間部分(120)進入大氣壓力狀態。其後，未污染、堆積新光罩M的光罩儲存單元(130)攜入第二空間部分(120)，且第二真空泵(172)在第二空間部分(120)建立真空。
而且，當停止整個處理之後處理重新開始時，第一空間部分(110)處於真空狀態。此時，光罩儲存單元(130)移入第二空間部分(120)，且第一真空泵(171)在第一空間部分(110)建立真空。
以下，關於圖2至6，將描述一種用於操作光罩儲存與基材承載室之方法。圖6為說明根據本發明之一示範性具體實施例用於操作光罩儲存與基材承載室之方法的示意圖。
該方法可包括下列步驟：第一移動；攜帶一光罩；第二移動；及攜帶一基材。
請即參考圖6的(a)連同圖2至5，具堆積複數個光罩M的光罩儲存單元(130)移入第一空間部分(110)。然後，請即參考圖6的(b)，第一空間部分(110)的門(111)為開啟，且一使用的光罩M攜入光罩儲存單元(130)；或者，在光罩儲存單元(130)上堆積的未使用光罩M從光罩儲存單元(130)攜帶。
然後，請即參考圖6的(c)，光罩儲存單元(130)移至第二空間部分(120)。當光罩儲存單元(130)置放在第二空間部分(120)時，密封板(151)與密封構件(152)阻斷介於第一空間部分(110)與第二空間部分(120)之間的空氣流動，藉此彼此獨立以密閉式密封第一空間部分(110)與第二空間部分(120)。
請即參考圖6的(d)，基材S攜帶至第一空間部分(110)或攜帶出第一空間部分(110)。
同樣地，當光罩儲存單元(130)置放在第一空間部分(110)時，光罩M可透過該門(111)進入與離開，且當光罩儲存單元(130)置放在第二空間部分(120)時，基材S可透過該門(111)進入與離開。
不管攜帶基材的處理，只要光罩儲存單元(130)置放在第二空間部分(120)，可攜帶出光罩儲存單元(130)至光罩儲存與基材承載室(100)的外部。
即是，當光罩儲存單元(130)置放在第二空間部分(120)，且第一空間部分(110)與第二空間部分(120)藉由密封單元彼此獨立密閉式密封，光罩儲存單元(130)攜帶出至外部(攜帶出儲存單元的步驟)，然後堆積新光罩M的光罩儲存單元(130)攜帶入第二空間部分(120)(攜帶入儲存單元的步驟)，且第二真空泵(172)在第二空間部分(120)重新建立真空(建立真空的步驟)。
如上述，根據上述光罩儲存與基材承載室與用於操作該光罩儲存與基材承載室之方法，一單室可構成選擇性攜帶一基材或儲存一光罩，藉此改進空間利用且同時達成降低購買費用的效益。
此外，當光罩儲存單元攜帶入第二空間部分時，上述光罩儲存與基材承載室構成彼此獨立以密閉式密封第一空間部分與第二空間部分，且如此不需要額外處理用於密封第一與第二空間部分，藉此減少整體處理時間。
再者，上述光罩儲存與基材承載室包括夾緊構件，藉由該夾緊構件，可完全避免介於第一空間部分與第二空間部分之間的空氣流動。
而且，根據上述光罩儲存與基材承載室與用於操作該光罩儲存與基材承載室之方法，可減少該光罩儲存與基材承載室的大小，藉此減少一轉移基材的自動搬運裝置的大小。此外，除了自動搬運裝置之外，不需要額外系統用於攜帶在該光罩儲存與基材承載室內的基材，使得可簡化整體系統。
在圖3顯示的範例中，第一空間部分與第二空間部分為垂直配置在光罩儲存與基材承載室內，且移動單元向上與向下交互移動光罩儲存單元，但光罩儲存與基材承載室可構成具有：第一與第二空間部分，彼此水平配置；及一移動單元，在左至右方向中交互移動一光罩儲存單元。
許多範例已在上面描述。儘管如此，應明白可進行各種不同修改。例如，如果描述的技術以不同順序執行、及/或如果一描述的系統、架構、器件、或電路的組件以不同方法組合、及/或由其他組件或其等效物所取代或補充，可達成正確的結果。因此，其他實施是在文後申請專利的範疇內。
10．．．處理單元
20．．．處理室
30．．．負載鎖室
40．．．轉移室
41．．．自動搬運裝置
50．．．光罩儲存室
100．．．光罩儲存與基材承載室
111．．．門
110．．．第一空間部分
120．．．第二空間部分
121．．．開口
122．．．凸出部分
130．．．光罩儲存單元
140．．．移動單元
151．．．密封板
152．．．密封構件
153．．．夾緊構件
160．．．可旋轉板
161．．．基材支撐接腳
171．．．第一真空泵
172．．．第二真空泵
M．．．光罩
S．．．基材
圖1為說明用來沉積一有機薄膜在一有機發光二極體(OLED)顯示元件之一般處理單元的示意圖。
圖2為說明根據本發明之一示範性具體實施例的一具有光罩儲存與基材承載室之處理單元的示意圖。
圖3為說明在圖2所示光罩儲存與基材承載室的示意圖。
圖4為說明當基材轉移且當光罩轉移時的圖3所示光罩儲存與基材承載室的示意圖。
圖5為顯示圖3所示光罩儲存與基材承載室之一密封單元與一夾緊構件的放大圖。
圖6為說明根據本發明之一示範性具體實施例之用於操作光罩儲存與基材承載室之方法的示意圖。
100．．．光罩儲存與基材承載室
111．．．門
110．．．第一空間部分
120．．．第二空間部分
130．．．光罩儲存單元
151．．．密封板
160．．．可旋轉板
161．．．基材支撐接腳
171．．．第一真空泵
172．．．第二真空泵
M．．．光罩

Claims (10)

  1. 一種光罩儲存與基材承載室包括：
    一第一空間部分，其側邊有一門，透過該門，一基材或一光罩可進入或離開；
    一第二空間部分，連接該第一空間部分；
    一光罩儲存單元，構成具有堆積複數個光罩；及
    一移動單元，構成交互移動該光罩儲存單元，以選擇性置放該光罩儲存單元在該第一空間部分或該第二空間部分；
    其中當該光罩儲存單元置放在該第一空間部分時，一光罩可透過該門進入與離開，且當該光罩儲存單元置放在該第二空間部分時，一基材可透過該門進入與離開。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光罩儲存與基材承載室，其更包括：
    一密封單元，構成當該光罩儲存單元置放在該第二空間部分時，藉由阻斷該等第一與第二空間部分，彼此獨立以密閉式密封該第一空間部分與該第二空間部分。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之光罩儲存與基材承載室，其中該密封單元構成包括：
    一密封板，構成連同該光罩儲存單元交互移動，且密閉式密封介於該第一空間部分與該第二空間部分之間的一開口；及
    一密封構件，形成在該開口的邊緣上。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之光罩儲存與基材承載室，其中該密封單元構成更包括一夾緊構件，其構成當該光罩儲存單元攜帶出該第二空間部分時，夾緊該密封板。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之光罩儲存與基材承載室，其更包括：
    一可旋轉板，安裝在該密封板的上表面，且構成旋轉基材以進入該第一空間部分。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之光罩儲存與基材承載室， 其更包括：
    一第一真空泵，構成連接該第一空間部分，以在該第一空間部分建立真空；及
    一第二真空泵，構成連接該第二空間部分，以在該第二空間部分建立真空。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之光罩儲存與基材承載室，其中該第一空間部分與該第二空間部分為垂直配置在該光罩儲存與基材承載室的內部空間，且該移動單元向上與向下交互移動該光罩儲存單元。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之光罩儲存與基材承載室，其中該第一空間部分與該第二空間部分為水平配置，且該移動單元在左至右方向中交互移動該光罩儲存單元。
  9. 一種用於操作一光罩儲存與基材承載室之方法，該光罩儲存與基材承載室分成：一第一空間部分，在其側邊有一門，透過該門，一基材或一光罩可進入或離開；及一第二空間部分，該第二空間部分連接該第一空間部分，該方法包括：
    移動一堆積複數個光罩的光罩儲存單元至該第一空間部分；
    攜帶一光罩至該光罩儲存單元，或來自該光罩儲存單元的一光罩；
    移動該光罩儲存單元至該第二空間部分；及
    攜帶一基材至該第一空間部分，或來自該第一空間部分的一基材。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之方法，更包括：
    攜帶該光罩儲存單元從該第二空間部分至該光罩儲存與基材承載室的外部；
    攜帶該堆積新光罩的光罩儲存單元至該第二空間部分；及
    在第二空間部分建立真空。
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