TWI575089B - 薄膜沉積裝置 - Google Patents

Description

薄膜沉積裝置

本發明涉及一種薄膜沉積裝置，更為詳細地，涉及一種能夠防止沉積物質不必要地供應到腔室內部空間的同時，能夠再利用通過原料收集部收集到的沉積物質的薄膜沉積裝置。

通常，有機電發光元件(OLED：Organic Light Emitting Diodes)可在低於習知液晶顯示裝置(LCD：liquid crystal display)的電壓中進行驅動，並能解決薄型化、廣視角、快速應答速度等在LCD中作為問題指出的缺點。

有機電發光元件可分為未對每個像素設置開關元件的無源矩陣型有機電發光元件(Passive Matrix OLED)和對每個像素利用薄膜電晶體形成開關元件而使用的有源矩陣型有機電發光元件(Active Matrix OLED)。其中，有源矩陣型有機電發光元件的結構在基板上形成有機發光部，並且封裝(Encapsulation)有機發光部而防止由有機物形成的有機發光部接觸氧氣及水分而氧化或者劣化。

習知封裝方法利用由金屬或者玻璃材質形成的蓋子來密封有機發光部。但是，這種方法不僅難以實現薄型化，還由於使用金屬或者玻璃，難以實現彎曲的顯示器。最近，提出有在有機發光部的表面上形成有保護膜的方法，該保護膜由聚合物層(Polymer layer)和無機物層 (Inorganic layer)反複層壓而成。這種方法多層沉積無機物和單體(Monomer)後利用紫外線(UV)進行固化，以使單體變成聚合物。

用於形成這種保護膜的習知單體沉積裝置，從裝有液狀單體的容器中使單體氣化，並將其在形成有內部空間的沉積單元中儲存一段時間之後，向基板噴射氣態單體。當在基板上沉積一定厚度的單體後，對基板進行固化而使單體變成聚合物。

在如上所述的單體的沉積過程中，部分單體蒸氣沉積到基板上，剩餘單體蒸氣向基板周邊移動並沉積到基板周邊的部件上。另外，通過移送單元向一方向移送基板，在向一方向移送基板時，可在基板的一面上沉積單體蒸氣。在此過程中，沒有沉積到基板上的單體蒸氣沉積到移送單元上。由於這種單體，有可能導致移送單元的動作變得不穩定或者移送單元遭到破損。此時，停止單體沉積裝置的運行並除去沉積到移送單元的單體。而且，在難以除去單體時更換移送單元。進行這種維護作業期間工序被停止，導致生產效率的下降。而且，移送單元和基板周邊部件的更換周期越短，維護費用越增多，越導致制造費用上升。

而且，如上所述的沉積方法存在沉積效率低的問題。此時，沉積效率意味著沉積源中氣化的沉積材料中實際被沉積到基板上的沉積材料的比率，沉積效率大致為32%。特別是，利用習知FMM的沉積方法中，未被使用於沉積的大致68%左右的沉積材料被沉積到薄膜沉積裝置內部的不希望的區域上，導致不易進行再利用。

因此，本發明是鑒於上述問題而提出的，其目的在於提供一 種薄膜沉積裝置，該裝置能夠防止沉積物質不必要地供應到腔室內部空間的同時，能夠再利用通過原料收集部收集到的沉積物質。

而且，本發明的目的在於提供一種薄膜沉積裝置，該裝置構成為捕獲器與原料供應部一起移動而回收從原料供應部排出的沉積物質，以防止從原料供應部排出的沉積物質擴散到腔室的不必要的空間裏。

為了達到上述目的，本發明的薄膜沉積裝置包括：腔室，其形成有內部空間，在形成上表面的遮斷膜的一區域中形成有供沉積對象基板配設的開口部；原料供應部，其在所述腔室的內部空間內移動的同時向所述遮斷膜提供沉積原料；及原料收集部，其在所述開口部的至少一側被設置在所述原料供應部和所述遮斷膜之間，用於收集向遮斷膜噴射的沉積原料。

其中，優選所述原料收集部包括：捕獲器，其在與原料供應部相對的一面上形成有流入口，並且設置在所述原料供應部的上側；驅動部，其用於使所述捕獲器在與原料供應部並排的方向上往返移動；及排出部，其一端部連接於所述捕獲器的流入口，另一端連接於腔室的外部，用於排出收集到捕獲器中的沉積原料。

而且，所述驅動部優選包括：驅動桿，其一端部能夠轉動地連接於腔室，另一端部連接於捕獲器，用於使捕獲器在與原料供應部並排的方向上往返移動；及驅動馬達，用於向所述驅動桿提供驅動力。

而且，優選通過在腔室的內壁面與原料供應部的移動方向並排設置的線性導向器，來引導所述捕獲器的往返移動。

而且，所述排出部優選包括：連接桿，其一端部能夠轉動地 連接於腔室，另一端部連接於捕獲器；排出通道，在所述連接桿的內部沿長度方向形成，用於連接捕獲器和腔室的外部空間。

根據本發明提供一種薄膜沉積裝置，該裝置能夠防止沉積物質不必要地供應到腔室內部空間的同時，能夠再利用通過原料收集部收集到的沉積物質。

而且，提供一種薄膜沉積裝置，該裝置被設置成捕獲器與原料供應部一起移動的同時回收從原料供應部排出的沉積物質，以防止從原料供應部排出的沉積物質擴散到腔室的不必要的空間裏。

110‧‧‧腔室

111‧‧‧內部空間

112‧‧‧遮斷膜

113‧‧‧開口部

120‧‧‧原料供應部

121‧‧‧導軌

130‧‧‧原料收集部

131‧‧‧捕獲器

131a‧‧‧吸入口

132‧‧‧驅動部

132a‧‧‧驅動桿

132b‧‧‧驅動馬達

133‧‧‧線性導向器

134‧‧‧排出部

134a‧‧‧連接桿

134b‧‧‧排出通道

A1‧‧‧沉積區間

A2‧‧‧遮斷區間

第一圖是本發明的薄膜沉積裝置的立體圖。

第二圖及第三圖是表示本發明的薄膜沉積裝置作用的立體圖。

第四圖至第六圖是表示本發明的薄膜沉積裝置作用的正剖視圖。

第七圖是表示本發明的薄膜沉積裝置的原料收集部結構的側剖視圖。

在對本發明進行說明之前需要說明的是，在多個實施例中對於具有相同結構的結構要素使用相同的附圖標記，並在第一實施例中進行代表性的說明，而在其他實施例中僅說明不同於第一實施例的結構。

下面，參照附圖詳細說明本發明的第一實施例的薄膜沉積裝置。

附圖中第一圖是本發明的薄膜沉積裝置的立體圖。第二圖及第三圖是表示本發明的薄膜沉積裝置作用的立體圖。

如上所述的本發明的薄膜沉積裝置包括：腔室110、在腔室110的內部移動的原料供應部120、以及在腔室110內部的部分區域中與原料供應部120一起移動的原料收集部130。

所述腔室110形成有內部空間111，在形成腔室110的上表面的遮斷面112的一區域中形成有供沉積對象基板配設的開口部113。

所述原料供應部120在所述腔室110的內部空間111內移動的同時向遮斷膜112提供沉積原料。

另外，所述原料供應部120在配設於腔室110的內部空間111一側的狀態下，在與另一側之間進行往返移動，並且設置成在原料供應部120的移動區間中對應於開口部113的區域裏對基板沉積從原料供應部120提供的原料，而為了薄膜均勻的沉積，也向沒有形成開口部113的區域提供一定的原料。這種原料供應部120可包括容器，用於收容沉積物質；加熱部件，用於加熱所述沉積物質；及噴嘴，用於向沉積對象側提供通過所述加熱部件加熱的所述沉積物質。

其中，在所述原料供應部120的移動區間中，將形成有開口部113的區域稱為沉積區間A1，將從原料供應部120的初始位置到開口部113為止的區域稱為遮斷區間A2。

而且，在與腔室110的內部空間111相接的底面設置有導軌121，其用於引導原料供應部120的移動，所述原料供應部120構成為通過未圖示的驅動裝置在導軌121上往返移動。

所述原料收集部130在所述開口部113的至少一側配設在所述原料供應部120和遮斷膜112之間，用於收集在遮斷膜112的內側面中沒有形成開口部113的遮斷區間A2中噴射的沉積原料。這種原料收集部130包括：捕獲器131，其在與所述原料供應部120相對的一面上形成有流入口131a，並且配設在所述原料供應部120的上側；線性導向器133，其在腔室110的內壁面上與原料供應部120的移動方向並排設置，用於引導所述捕獲器131的移動；驅動部132，用於使所述捕獲器131在與原料供應部120並排的方向上往返移動；及排出部134，其一端部連接於所述捕獲器131的流入口131a，另一端部連接於腔室110的外部，用於排出收集到捕獲器131的沉積原料。

其中，所述驅動部132包括：驅動桿132a，其一端部能夠轉動地連接於腔室110，另一端部能夠轉動地連接於捕獲器131的一端部，用於使捕獲器131在與原料供應部120並排的方向上往返移動，且具備至少一個關節；驅動馬達132b，其向所述驅動桿132a的一端部提供旋轉驅動力，以使驅動桿132a折疊。

所述排出部134包括：連接桿134a，其一端部能夠轉動地連接於腔室110，另一端部能夠轉動地連接於捕獲器131的另一端部，且具備至少一個關節；排出通道134b，其在所述連接桿134a的內部沿長度方向形成，用於連接捕獲器131和腔室110的外部空間。另外，雖然在圖中未圖示，在位於腔室110的外部的所述排出通道134b的另一端部可設置有用於收集沉積物質的另一收集裝置。

下面說明上述薄膜沉積裝置的第一實施例的操作。

附圖中，第四圖至第六圖是表示本發明的薄膜沉積裝置的薄膜沉積作用的正剖視圖，第七圖是表示本發明的薄膜沉積裝置的原料收集部130結構的側剖視圖。

如第四圖及第二圖所示，原料供應部120在腔室110的內部空間111中未形成開口部113的一側，沿著導軌121在水平方向上能夠移動地配設，原料收集部130的捕獲器131在原料供應部120的上側能夠沿線性導向器133在與原料供應部120並排的方向上移動地配設。

其中，原料供應部120在腔室110的內部空間111中在包括遮斷區間A2和沉積區間A1的區間的區間上往返移動，原料收集部130在腔室110的內部空間111中沒有形成開口部113的遮斷區間A2內與原料供應部120一起移動。

原料供應部120為了在設置於沉積區間A1的開口部113上的基板上形成均勻厚度的薄膜，從遮斷區間A2開始向沉積對象側提供沉積物質。此時，所述原料收集部130收集並回收在遮斷區間A2內從原料供應部120向遮斷膜112的內側面提供的沉積物質，以防止沉積物質不必要地沉積或者擴散在腔室110的內部。

即，如第五圖及第三圖所示，在原料供應部120開始提供沉積物質的狀態下從第四圖所示位置移動到第五圖所示位置的期間，即從遮斷區間A2內向沉積區間A1移動的期間，配設在原料供應部120的上側的原料收集部130的捕獲器131同原料供應部120一起移動的同時吸入從原料供應部120提供的沉積物質，並向腔室110外部排出。

即，通過未圖示的原料供應部120的驅動裝置，原料供應部 120在導軌121上沿水平方向移位的同時，原料收集部130的驅動桿132a通過驅動馬達132b轉動的同時向箭頭“A”方向推出捕獲器131時，由線性導向器133引導移動的捕獲器131在與原料供應部120並排的方向上移動的同時吸入從原料供應部120排出的沉積物質。

具體地，如第七圖所示，原料收集部130的捕獲器131被設置成通過設置在形成腔室110的上表面的遮斷膜112上的線性導向器133，在與原料供應部120並排的方向上移動；用於連接捕獲器131的一側與驅動馬達132b的折疊式驅動桿132a則隨著驅動馬達132b的驅動方向轉動而折疊。因此，捕獲器131隨著驅動馬達132b的驅動方向，在原料供應部120的上側沿著線性導向器133往返移動，因此能夠控制驅動馬達132b，以使捕獲器131在原料供應部120的上側與原料供應部120一起移動。

而且，所述捕獲器131的另一側具備排出部134，其由內部形成有排出通道134b的折疊式連接桿134a構成，用於向腔室110的外部排出被吸入到捕獲器131的流入口131a的沉積物質。

如上所述，在不對基板進行沉積的遮斷區間A2內，原料收集部130的捕獲器131與原料供應部120一起移動的同時回收從原料供應部120排出的沉積物質，因此能夠防止沉積物質不必要地排出到腔室110的內部。而且，能夠最大限度地減少將腔室110轉換成常壓之後，除去累積到腔室110內部的沉積物質，然後重新轉換成真空的維護工序，因此能夠提高裝備的生產性。

並且，捕獲器131設置成與原料供應部120一起移動的同時回收從原料供應部120排出的沉積物質，從而能夠防止從原料供應部120排除 的沉積物質擴散到腔室110的不必要的空間。

另外，如第六圖所示，原料供應部120通過遮斷區間A2之後，經過沉積區間A1的過程中向開口部113供應沉積物質，以使沉積物質沉積在配設在開口部113的上側的基板上，原料收集部130在到達開口部113之前停在遮斷區間A2的末端部。

另外，雖然在圖中未圖示，原料供應部120向相反方向移動的過程中進入遮斷區間A2時，原料收集部130的捕獲器131與原料供應部120一起移動的同時回收從原料供應部120排出的沉積物質，以防止在原料供應部120向初始位置移動的過程中沉積物質不必要地排出到腔室110的內部。

本發明並不限定於上述實施例，而是在申請專利範圍中記載的範圍內可以實現為多種形式的實施例。因此，在不脫離申請專利範圍所要求保護的本發明精神的範圍內，本領域技術人員所能進行的各種變更及修飾均屬於本發明的保護範圍之內。

110‧‧‧腔室

111‧‧‧內部空間

112‧‧‧遮斷膜

113‧‧‧開口部

120‧‧‧原料供應部

121‧‧‧導軌

130‧‧‧原料收集部

131‧‧‧捕獲器

131a‧‧‧吸入口

132‧‧‧驅動部

132a‧‧‧驅動桿

132b‧‧‧驅動馬達

133‧‧‧線性導向器

134‧‧‧排出部

134a‧‧‧連接桿

134b‧‧‧排出通道

A1‧‧‧沉積區間

A2‧‧‧遮斷區間

Claims (5)

1. 一種薄膜沉積裝置，其特徵在於，包括：一腔室，其形成有一內部空間，在形成上表面的遮斷膜的一區域中形成有供沉積對象基板配設的一開口部；一原料供應部，其在所述腔室的內部空間內移動的同時向所述基板及所述遮斷膜提供沉積原料；及一原料收集部，在所述開口部的至少一側處設置在所述原料供應部和所述遮斷膜之間，用於吸入收集噴射至該遮斷膜的沉積原料。
2. 如申請專利範圍第1項所述之薄膜沉積裝置，其特徵在於：所述原料收集部包括：一捕獲器，其在與該原料供應部相對的一面上形成有一流入口，並且設置在所述原料供應部的上側，用於透過所述流入口吸入向遮斷膜噴射的沉積原料；一驅動部，用於使所述捕獲器在與該原料供應部並排的方向上往返移動；及一排出部，其一端部連接於所述捕獲器的該流入口，另一端連接於該腔室的外部，用於排出收集到該捕獲器上的沉積原料。
3. 如申請專利範圍第2項所述之薄膜沉積裝置，其特徵在於：所述驅動部包括：一驅動桿，其一端部能夠轉動地連接於該腔室，另一端部連接於該捕獲器，用於使該捕獲器在與該原料供應部並排的方向上往返移動；及一驅動馬達，用於向所述驅動桿提供驅動力。
4. 如申請專利範圍第3項所述之薄膜沉積裝置，其特徵在於：通過在該腔室的內壁面與該原料供應部的移動方向並排設置的一線性導向器來引導所述捕獲器的往返移動。
5. 如申請專利範圍第2項所述之薄膜沉積裝置，其特徵在於：所述排出部包括：一連接桿，其一端部能夠轉動地連接於該腔室，另一端部連接於該捕獲器；及一排出通道，其在所述連接桿的內部沿長度方向形成，用於連接該捕獲器和該腔室的外部空間。