TWI586822B - 使用有機層沉積設備製造有機發光顯示設備之方法及使用該方法製造之有機發光顯示設備 - Google Patents

使用有機層沉積設備製造有機發光顯示設備之方法及使用該方法製造之有機發光顯示設備 Download PDF

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金綵雄
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Description

使用有機層沉積設備製造有機發光顯示設備之方法及使用該方法製造之有機發光顯示設備
相關申請案之交互參照
本申請案主張於2012年7月10日向韓國智慧財產局提出之申請案10-2012-0075138、2012年7月13日向韓國智慧財產局提出之申請案10-2012-0076940、以及2012年10月4日向韓國智慧財產局提出之申請案10-2012-0110095之優先權效益。本申請案之揭露藉此併入此三件申請案之全部內文以作為參考。
本發明之實施例之態樣是有關於一種 使用有機層沉積設備(有機發光顯示裝置)製造有機發光顯示設備之方法,以及使用此方法製造之有機發光顯示設備 。
有機發光顯示設備(有機發光顯示裝置)相較於其他顯示裝置具有較廣視角、較佳對比特性以及較快反應速度,因此已作為下一代的顯示裝置而引起注目。
有機發光顯示設備包含中間層,其包括位於第一電極及面對第一電極之第二電極之間的發射層。電極和中間層可使用各種方法而形成,其中之一為獨立的沉積方法。當有機發光顯示設備使用沉積方法而製造時,具有與所欲形成之有機層相同圖案之精細金屬遮罩(fine metal mask,FMM)被設置以緊密地接觸有機層及其類似物將形成之基板上,而有機層材料經由FMM被沉積以形成具有所需圖案之有機層。
然而,使用上述FMM之沉積方法在使用大型母玻璃製造大型有機發光顯示設備是困難的。例如,當使用一個大型遮罩時,遮罩可能由於自身的重量(自重力)而彎曲,因而扭曲圖案。這樣的缺點可能使FMM方法在最近高清晰度圖案的趨勢上是不可取的。
此外,對準基板和FMM以彼此緊密接觸、進行沉積、以及從基板分離FMM的過程是耗時的,導致很長的製造時間,且可能會導致生產效率低。
在先前技術部分中所公開的資訊對於本發明之發明人在實現本發明之前,或者是在實現本發明的過程中所獲得的技術訊息是已知的。因此,它可能包含不構成本發明所屬技術領域中具有通常知識者已知之習知技術之訊息。
為了解決使用精細金屬遮罩(FMM)之沉積方法的缺點及/或其他問題,本發明之一態樣是有機層沉積設備,其適用於大量生產大型基板、使高清晰度的圖案化、並降低有機層的厚度的校正/補償的時間和成本、使用其之製造有機發光顯示設備(有機發光顯示裝置)之方法,以及使用此方法所製造之有機發光顯示設備。
依據本發明之一實施例,提供一種有機層沉積設備。有機層沉積設備包含:輸送單元,包含轉移單元以安裝基板並配置以沿著基板移動、第一輸送單元,用以以第一方向移動安裝基板之轉移單元、以及第二輸送單元,用以以相對於第一方向之第二方向移動完成沉積後與基板分離之轉移單元;用以安裝基板至轉移單元之裝載單元;包含配置以維持真空狀態之腔室以及複數個有機層沉積組件以在從裝載單元傳送之安裝至轉移單元之基板上沉積有機層之沉積單元;以及將當穿過沉積單元時完成沉積之基板從轉移單元分離之卸載單元,其中轉移單元係配置以在第一輸送單元及第二輸送單元之間移動,轉移單元係配置以使安裝之基板與複數個有機層沉積組件分離同時以第一輸送單元傳送,每一複數個有機層沉積組件包含: 複數個沉積源,每一複數個沉積源係配置以釋放複數個沉積材料之對應的一個;以及一沉積源噴嘴單元位於每一個沉積源之一側,且包含一或多個沉積源噴嘴,有機層沉積組件包含用以形成共用層之複數個共用層沉積組件及用以形成圖案層之複數個圖案層沉積組件,每一圖案層沉積組件更包含含有複數個校正狹縫之校正狹縫板,圖案沉積組件之校正狹縫係沿著第一方向相對於彼此偏移,且從沉積源釋放之沉積材料各自穿過相對之校正狹縫板並以一圖案沉積在基板上。
在一實施例中,每一校正狹縫以該第一方向延伸。
在不同圖案層沉積組件中之校正狹縫板之校正狹縫之位置在垂直於第一方向之第二方向中係彼此不同。
經由校正狹縫板沉積於基板上之圖案層可不彼此重疊。
校正狹縫板之校正狹縫可具有相同長度。
校正狹縫板之校正狹縫可具有不同長度。
校正狹縫板之校正狹縫之長度可隨著校正狹縫遠離個別之校正狹縫板之中心而增加。
有機層沉積設備更可包含位於對應的一個校正狹縫板之一側且遮蔽至少一部分從沉積源釋放之沉積材料之校正板。
校正板之寬度可從對應的一個校正狹縫板之中心往邊緣減少。
校正板可具有圓弧或餘弦之形狀。
校正板在對應於 對應的一個校正狹縫板之中心 之區域之寬度係大於校正板之邊緣之寬度。
校正板可具有一形狀使得沉積材料在校正狹縫板之中心比校正狹縫板之邊緣被較佳地遮蔽。
第一輸送單元及該第二輸送單元可配置以穿過沉積單元。
第一輸送單元及第二輸送單元可一者排列在另一者之上方且彼此平行。
第一輸送單元可配置以移動轉移單元以依序穿過裝載單元、沉積單元及卸載單元。
第二輸送單元可配置以移動轉移單元以依序穿過卸載單元、沉積單元及裝載單元。
有機層沉積組件之校正狹縫板於第一方向或第二方向中至少之一之一長度可小於基板。
依據本發明之另一實施例,提供一種使用有機層沉積設備製造有機發光顯示設備之方法,以在基板上形成有機層。此方法包含:於裝載單元中安裝基板至轉移單元;藉由使用穿過腔室之第一輸送單元,以傳送安裝 基板 之轉移單元至腔室;當基板相對於有機層沉積組件移動、有機層沉積組件係在腔室中且與基板分隔開時,沉積從複數個有機層沉積組件釋放之沉積材料以在該基板上形成有機層;在卸載單元中從轉移單元分離已完成沉積之基板;以及藉由使用安裝以穿過該腔室之一第二輸送單元以從已分離之該基板傳送該轉移單元至該裝載單元,其中每一複數個有機層沉積組件包含:複數個沉積源,每一複數個沉積源係配置以釋放複數個沉積材料之對應的一個;以及位於每一沉積源之一側,且包含一或多個沉積源噴嘴之沉積源噴嘴單元,有機層沉積組件包含用以形成共用層之複數個共用層沉積組件及用以形成圖案層之複數個圖案層沉積組件,每一圖案層沉積組件更包含含有複數個校正狹縫之校正狹縫板,圖案沉積組件之校正狹縫係沿著第一方向相對於彼此偏移,基板與有機層沉積組件分隔開以相對於有機層沉積組件相對地移動,從沉積源釋放之沉積材料穿過相對之校正狹縫板並以一圖案沉積在該基板上。
腔室可容納在基板上連續進行沉積之有機層沉積組件。
轉移單元在第一輸送單元及第二輸送單元之間循環。
第一輸送單元及第二輸送單元可平行排列且一者在另一者之上方。
有機層沉積組件之圖案狹縫板於第一方向或垂直於第一方向之第二方向中至少一者之長度係小於基板。
依據本發明之另一實施例,有機發光顯示設備包含:基板;位於基板上且每一者包含半導體主動層、與半導體主動層絕緣之閘極電極、以及分別接觸半導體主動層之源極電極及汲極電極之複數個薄膜電晶體;複數個像素電極分別位於薄膜電晶體上;複數個有機層分別位於複數個像素電極上;以及位於複數個有機層上之相對電極,其中遠離沉積區域之中心之位於基板上之有機層中至少一者之頂側及底側之間之斜側之長度係大於接近沉積區域之中心之其他有機層之斜側之長度,基板上之有機層中至少一者為使用上述有機層沉積設備所形成之一線性圖案有機層。
每一有機層包含至少一發光層。
位於設置於沉積區域之中心之有機層之頂側及底側之間之斜側可具有實質上相同長度。
在沉積區域中之有機層可在沉積區域之中心對稱地排列。
依據本發明之另一實施例,提供一種有機層沉積設備。有機層沉積設備包含:輸送單元,包含用以安裝基板並配置以與基板一起移動之轉移單元、用以以第一方向移動安裝基板之轉移單元之第一輸送單元、以及用以以相對於第一方向之一方向移動在已完成沉積後與基板分離之轉移單元之第二輸送單元;用以安裝基板至轉移單元之裝載單元;包含維持真空狀態之腔室以及複數個有機層沉積組件以在從該裝載單元傳送之安裝至轉移單元之基板上沉積有機層之沉積單元;以及當穿過沉積單元時以從轉移單元分離已完成沉積之基板之卸載單元。轉移單元係配置以該第一輸送單元及第二輸送單元之間移動,安裝至轉移單元之基板係配置以與複數個有機層沉積組件分離,同時以第一輸送單元傳送。每一複數個有機層沉積組件包含: 複數個沉積源,每一複數個沉積源係配置以釋放複數個沉積材料之對應之一個;位於每一複數個沉積源之一側,且包含一或多個沉積源噴嘴之沉積源噴嘴單元;面對沉積源噴嘴單元且包含一或多個圖案狹縫之圖案狹縫版;以及位於複數個沉積源及圖案狹縫板之間且包含開口配置以允許沉積材料且朝向該圖案狹縫板穿透之修正閘門。相鄰之修正閘門之開口係沿著垂直於第一方向之第二方向彼此偏移,且從複數個沉積源釋放之沉積材料穿過圖案狹縫板且以圖案沉積於該基板上。
修正閘門之開口可以第一方向拉長。
修正閘門之開口之位置可彼此不同。
經由開口沉積於基板上之圖案可不彼此重疊。
在一實施例中,當量測複數個有機層之厚度時,修正基板傳送過有機層沉積設備,並且 修正閘門位於複數個沉積源及圖案狹縫板之間,使得沉積材料藉由穿過修正閘門之開口沉積於修正基板之上。
沉積單元可包含m個有機層沉積組件,每一m個有機層沉積組件可包含n個沉積源,且每一m個有機層沉積組件可包含修正閘門,其中m及n為自然數。
在一實施例中,當量測複數個有機層之厚度時,第n-1個沉積源被啟動,且修正基板以於第一方向上傳送且來自啟動之第n-1個沉積源之沉積材料沉積於修正基板上,同時阻擋除了第n-1個沉積源之外的沉積源之沉積材料到達修正基板, 在修正基板在沉積單元之外後,第n個沉積源被啟動, 且修正基板於第一方向上傳送且來自啟動該第n個沉積源之沉積材料沉積於修正基板上,同時阻擋除了第n個沉積源之外的沉積源之沉積材料到達修正基板。
每一複數個有機層沉積組件可包含相同數量之複數個沉積源,且用以量測有機層及複數個沉積源之數量之修正板之數量可相同。
第一輸送單元及第二輸送單元可配置以穿過沉積單元。
第一輸送單元及第二輸送單元可彼此平行排列於另一者之上方。
第一輸送單元可配置以依序傳送轉移單元至裝載單元、沉積單元及卸載單元。
第二輸送單元可配置以依序傳送轉移單元至卸載單元、沉積單元及裝載單元。
有機層沉積組件之校正狹縫板於第一方向或垂直於第一方向之第二方向中至少一者可小於基板。
沉積源噴嘴單元可包含複數個沉積源噴嘴沿垂直於第一方向之第二方向排列,圖案狹縫板可包含複數個圖案狹縫沿第二方向排列,有機層沉積設備更可包含遮蔽板組件沿第二方向在沉積源噴嘴單元及圖案狹縫板之間排列且包含複數個遮蔽板用以定義沉積源噴嘴單元及圖案狹縫板之間之空間為複數個沉積空間。
遮蔽板組件可包含含有複數個第一遮蔽板之第一遮蔽板組件以及含有複數個第二遮蔽板之第二遮蔽板組件。
每一第一遮蔽板及每一第二遮蔽板可沿第二方向排列,以定義沉積源噴嘴單元及圖案狹縫板之間之空間為複數個沉積空間。
沉積源噴嘴單元可包含沿第一方向排列之複數個沉積源噴嘴,圖案狹縫板可具有沿垂直於第一方向之第二方向排列之複數個圖案狹縫。
複數個沉積源、沉積源噴嘴單元及圖案狹縫可藉由連接構件彼此連接而一體成型。
連接構件可配置以導引沉積材料之流動路徑。
連接構件可配置以密封沉積源噴嘴及圖案狹縫板之間之空間。
在依據本發明之另一實施例中,提供一種使用用於形成有機層於基板上之有機層沉積設備製造有機發光顯示設備之方法。此方法包含:於裝載單元中安裝基板至轉移單元;藉由使用穿過腔室之第一輸送單元,以傳送安裝基板之轉移單元至腔室;當在該腔室中基板與有機層沉積組件分隔且相對於有機層沉積組件移動時,藉由沉積從複數個有機層沉積組件釋放之沉積材料在該基板上以形成有機層;在卸載單元中從轉移單元分離已完成沉積之基板;以及藉由使用穿過腔室之第二輸送單元將已與基板分離之轉移單元傳送至裝載單元。每一有機層沉積組件包含:複數個沉積源,每一沉積源係配置以釋放沉積材料之對應的一個;位於每一複數個沉積源之一側,且包含一或多個沉積源噴嘴之沉積源噴嘴單元;面對沉積源噴嘴單元且包含一或多個圖案狹縫之圖案狹縫板;以及位於複數個沉積源及圖案狹縫板之間且具有開口配置以允許 來自複數個沉積源之對應之 沉積材料朝向該圖案狹縫板穿透之修正閘門。相鄰之修正閘門之開口係沿著垂直於基板傳送之第一方向之第二方向彼此偏移,從複數個沉積源釋放之沉積材料穿過圖案狹縫板且以圖案沉積於基板上。
腔室可包含複數個 有機層沉積組件,且其中藉由使用每一複數個有機層沉積組件以令沉積依序進行於該基板上。
轉移單元可於第一輸送單元及第二輸送單元之間移動。
第一輸送單元及第二輸送單元可彼此上下平行排列。
有機層沉積組件之圖案狹縫板於第一方向或垂直於第一方向之第二方向中至少一者小於基板。
在依據本發明之另一實施例中,提供一種有機發光顯示設備。有機發光顯示設備包含:基板;位於該基板上且包含半導體主動層、與半導體主動層絕緣之閘極電極、以及分別接觸半導體主動層之源極電極及汲極電極之至少一薄膜電晶體;位於至少一薄膜電晶體上之複數個像素電極;位於複數個像素電極上之複數個有機層;以及位於複數個有機層上之相對電極。較遠離沉積區域之中心之位於基板上之複數個有機層中至少之一者之頂側及底側之間之斜側之長度係大於接近沉積區域之中心之其他複數個有機層之個別頂側及底側之間之斜側之長度,基板上之複數個有機層中至少之一者為使用上述有機層沉積設備所形成之一線性圖案有機層。
複數個有機層可包含至少發光層。
在每一所形成之有機層之較遠於沉積區域之中心中,較遠於沉積區域之中心之斜側可大於其他斜側。
沉積於沉積區域之中心之有機層之斜側可具有實質上相同之長度。
在沉積區域中之複數個有機層可在沉積區域之中心對稱地排列。
依據本發明之另一實施例,提供一種用於有機層沉積之設備,包含含有固定基板其上之轉移單元之輸送單元、第一輸送單元,其以第一方向移動固定基板之轉移單元;以及第二輸送單元,其在沉積後以相對於第一方向之一方向移動已卸下基板之轉移單元;以及包含維持於真空之腔室之沉積單元;以及一或多個有機層沉積組件沉積有機材料層於固定於轉移單元之基板,其中有機層沉積組件包含沉積源,其發射沉積材料;沉積源噴嘴單元,其排列於沉積源之一側,沉積源噴嘴單元包含複數個沉積源噴嘴;圖案狹縫板,其排列以面對沉積源噴嘴單元,圖案狹縫板包含複數個圖案狹縫排列於一方向;以及第一工具閘門,其排列於沉積源及圖案狹縫板以覆蓋至少一部分之基板,第一工具閘門包含形成於第一方向之一或多個工具狹縫,其中轉移單元可在第一輸送單元及第二輸送單元之間來回移動,且固定於轉移單元之基板與有機層沉積組件以設定距離分隔,同時藉由第一輸送單元傳送。
第一工具閘門可排列於每一複數個有機層沉積組件中,且於每一第一工具閘門中所形成之工具狹縫可形成以與其他偏移。
第一工具閘門可排列於複數個有機層沉積組件中用以沉積共用層之有機層沉積組件中。
在一實施例中,只有當使用之基板被傳送至有機層沉積組件中時,第一工具閘門被排列以覆蓋至少一部分之基板。
在依據一實施例之在複數個有機層沉積組件中用以沉積圖案層之有機層沉積組件中,進一步形成排列於沉積源及圖案狹縫板之間以覆蓋至少一部分之基板且包含沿著第一方向在二相對端之工具狹縫之第二工具閘門。
第二工具閘門之工具狹縫之寬度係大於圖案狹縫板之圖案狹縫之寬度。
在一實施例中,第一輸送單元及第二輸送單元係排列以穿過沉積單元。
在一實施例中,第一輸送單元及第二輸送單元係以垂直方向彼此排列。
在一實施例中,設備更包含固定基板於轉移單元之裝載單元;以及在基板穿過沉積單元且完成沉積之後從轉移單元卸下基板之卸載單元。
在一實施例中,第一輸送單元依序移動轉移單元至裝載單元、沉積單元及卸載單元。
在一實施例中,第二輸送單元依序移動轉移單元至卸載單元、沉積單元及裝載單元。
在依據一實施例之有機層沉積組件中,沉積源所發射之沉積材料係穿過圖案狹縫板並沉積以在該基板上形成圖案。
在一實施例中,有機層沉積組件之圖案狹縫板小於基板。
在一實施例中,磁軌形成於轉移單元之表面中,複數個線圈形成於每一第一輸送單元及第二輸送單元,且磁軌及線圈彼此結合且構成驅動單元以產生用以移動轉移單元之驅動力。
在一實施例中,複數個沉積源噴嘴以第一方向形成於沉積源噴嘴單元,複數個圖案狹縫以第一方向形成於圖案狹縫板。設備更包含遮蔽板組件,其包含以第一方向排列於沉積源噴嘴單元及圖案狹縫板之間且定義沉積源噴嘴單元及圖案狹縫之間之空間為複數個沉積空間之複數個遮蔽板。
在一實施例中,每一複數個遮蔽板以實質上垂直於第一方向之第二方向延伸。
在一實施例中,遮蔽板組件包含含有複數個第一遮蔽板之第一遮蔽板組件;以及含有複數個第二遮蔽板之第二遮蔽板組件。
在一實施例中,複數個沉積源噴嘴以第一方向形成於沉積源噴嘴單元,且複數個圖案狹縫以垂直於第一方向之第二方向形成於圖案狹縫板。
在一實施例中,沉積源、沉積源噴嘴單元及圖案狹縫板經由連接構件彼此連接以形成一單體。
在一實施例中,連接構件導引沉積材料移動之路徑。
在一實施例中,連接構件係形成以密封沉積源、沉積源噴嘴單元及圖案狹縫所形成之空間與外界。
依據本發明之另一實施例,提供一種使用用以在基板形成有機材料層之有機層沉積設備之方法,該方法包含:當基板固定於轉移單元時,藉由配置以穿過腔室之第一輸送單元將轉移單元傳送入腔室之操作;當複數個有機層沉積組件為與基板分隔一設定或預定距離時,基板相對於有機層沉積組件移動且由有機層沉積組件發出之沉積材料沉積於該基板上時形成有機材料層之操作;以及藉由配置以穿過腔室之第二輸送單元傳送從卸下基板之轉移單元之操作,其中形成有機材料層之操作包含當所使用之基板傳送至有機層沉積組件中時,沉積材料藉由其中形成一或多個工具狹縫之第一工具閘門沉積於所使用之基板之操作。
在一實施例中,第一工具閘門排列於每一複數個有機層沉積組件中,且形成於第一工具閘門之工具狹縫形成以至少一部分偏移其他。
在一實施例中,第一工具閘門排列於複數個有機層沉積組件中用以沉積共用層之有機層沉積組件中。
在一實施例中,只有當工具基板被傳送至有機層沉積組件中時,第一工具閘門被排列以覆蓋至少一部分之基板。
在一實施例中,方法更包含在轉移單元藉由第一輸送單元傳送之前,裝載單元固定基板於轉移單元之操作;以及轉移單元藉由該第二輸送單元傳送回去之前,在卸載單元從轉移單元卸下已完成沉積之基板之操作。
在一實施例中,轉移單元在第一輸送單元及第二輸送單元之間來回移動。
在一實施例中,第一輸送單元及第二輸送單元彼此排列於垂直方向。
在一實施例中,每一有機層沉積組件包含發出沉積材料之沉積源;排列於沉積源之一側之沉積源噴嘴單元,沉積源噴嘴單元包含複數個沉積源噴嘴;排列以面對沉積源噴嘴單元之圖案狹縫板,圖案狹縫板包含複數個圖案狹縫排列於一方向,且由沉積源發出之沉積材料穿過圖案狹縫板並沉積於基板上以形成圖案。
在依據一實施例之複數個有機層沉積組件中用以沉積圖案層之有機層沉積組件中,形成排列於沉積源噴嘴及圖案狹縫板之間以覆蓋至少一部分之基板且包含形成於至少二相對端之工具狹縫之第二工具閘門。
在一實施例中,第二工具閘門之工具狹縫之寬度係大於圖案狹縫板之圖案狹縫之寬度。
在一實施例中,有機層沉積組件之圖案狹縫板在第一方向及垂直於第一方向之第二方向之至少任一者上係小於基板而形成。
依據本發明之另一實施例,提供一種有機發光顯示設備包含基板;位於基板上且包含半導體主動層、與半導體主動層絕緣之閘極電極、以及分別接觸半導體主動層之源極電極及汲極電極之至少一薄膜電晶體;位於至少一薄膜電晶體上之複數個像素電極;位於複數個像素電極上之複數個有機層;以及位於複數個有機層上之相對電極,其中遠離沉積區域之中心之位於基板上之複數個有機層中至少一者之頂側及底側之間之斜側之長度係大於接近沉積區域之中心之其他複數個有機層之個別頂側及底側之間之斜側之長度,其中基板上之複數個有機層中至少一者為使用上述有機層沉積設備所形成之線性圖案有機層。
在一實施例中,基板具有40吋或更多之尺寸。
在一實施例中,複數個有機層包含至少發光層。
依據一實施例,在較遠於沉積區域之中心之每一有機層中,較遠於沉積區域之中心之斜側係大於其他斜側。
在一實施例中,設置於沉積區域之中心之有機層之斜邊具有實質上相同之長度。
在一實施例中,設置於沉積區域中之複數個有機層於沉積區域之中心對稱排列。
1...有機層沉積設備
100...沉積單元
200...裝載單元
300...卸載單元
212...第一支架
322...第二支架
214...傳送腔室
324、101...腔室
218...第一反轉腔室
328...第二反轉腔室
219...緩衝腔室
2...基板
2a...第一工具圖案層
2b...第二工具圖案層
2c...第三工具圖案層
430...轉移單元
431...載體
431a...主體部
431b...磁軌
431c...CPS模組
431d...電源供應單元
431f...凸輪從動件
432、600...靜電夾具
100-1~100-11、700、800、900...有機層沉積組件
190...沉積源替換單元
500...圖案狹縫板替換單元
400...輸送單元
410...第一輸送單元
411...線圈
412...導引構件
412a...第一容納部
412b...第二容納部
412c...連接部
412d...容納凹槽
412e...突出部
413...上磁懸浮軸承
414...側磁懸浮軸承
415、416...間隙感測器
420...第二輸送單元
421...線圈
422...滾輪導引
423...充電軌道
102...基部
103...下部外殼
104...上部外殼
104-1...容納部分
110、110’、110-1a、110-1b、110-1c、110-2a、110-2b、110-2c、110-3a、110-3b、110-3c、110-4a、110-4b、110-4c、110-5a、110-5b、110-5c、110-6a、110-6b、110-6c、110-7a、110-7b、110-7c、110-8a、110-8b、110-8c、110-9a、110-9b、110-9c、110-10a、110-10b、110-10c、110-11a、110-11b、110-11c、710、810、910...沉積源
120、120’、720、820、920...沉積源噴嘴單元
121、121’、721、821、921...沉積源噴嘴
130、750、850、950...圖案狹縫板
131、131a、131b、131c、131d、131e、751、851、951...圖案狹縫
136...開口遮罩
140...遮蔽構件
141...第一工具閘門
141-1~141-11...修正閘門
141a、140’...工具閘門
142...第二工具閘門
142-1~142-11...開口
142a...工具狹縫
150...第一階台
160...第二階台
170...攝像機
171...攝像機容納單元
180...感測器
115、715、915...沉積材料
111、711、911...坩堝
112、712、912...加熱器
R1、R2、R3...排斥力
G...重力
231、232、233、234、235、331、332、333、334、335...校正狹縫板
231a、232a、233a、234a、235a...校正狹縫
231b、232b、233b、234b、235b...校正板
730...遮蔽組件
731...遮蔽板
732...遮蔽框架
752、852、952...空間
135、755、955...框架
830...第一遮蔽板組件
831...第一遮蔽板
840...第二遮蔽板組件
841...第二遮蔽板
842...第二遮蔽框架
935...連接構件
I1、I2、I3、I4...距離
P1、P2、P3、P4、P5...有機層
θb、θc、θd、θe...臨界入射角
SR1、SR2、SR3、SR4、SR5...右側遮蔽
SL1、SL2、SL3、SL4、SL5...左側遮蔽
S...沉積空間
C...中心線
51...絕緣層
52...半導體主動層
53...閘極絕緣層
54...閘極
55...中間絕緣層
56及57...源極/汲極
58...保護層
59...絕緣層
60...像素定義層
61...第一電極
62...有機層
63...第二電極
TFT...薄膜電晶體
OLED...有機發光二極體
藉由詳細地描述實施例並結合附圖,本發明的上述和其它特徵及態樣將變得顯而易見,其中:
第1圖係為依據本發明之一實施例之描述有機層沉積設備之結構之平面圖;
第2圖係為依據本發明之一實施例之第1圖中有機層沉積設備之沉積單元之側面圖;
第3圖係為依據本發明之一實施例之第1圖中有機層沉積設備之沉積單元之立體圖;
第4圖係為依據本發明之一實施例之第3圖中沉積單元之剖面圖;
第5圖係為依據本發明之一實施例之第3圖中沉積單元之沉積源之立體圖;
第6圖係為依據本發明之另一實施例之第3圖中沉積單元之沉積源之立體圖;
第7圖係為依據本發明之一實施例之第3圖中沉積單元之第一輸送單元及轉移單元之剖面圖;
第8圖係為依據本發明之一實施例之當第3圖中沉積單元沉積有機材料層之工具閘門之立體圖;
第9圖係為依據本發明之一實施例之當第3圖之沉積單元在工具操作中之工具閘門之立體圖;
第10圖係為顯示依據本發明之一實施例之在第9圖之工具操作中當基板穿過第一有機層沉積組件時有機材料層形成之示意圖;
第11圖係為顯示依據本發明之一實施例之在第9圖之工具操作中當基板穿過第二有機層沉積組件時有機材料層形成之示意圖;
第12圖係為顯示依據本發明之一實施例之在第9圖之工具操作中當基板穿過第三有機層沉積組件時有機材料層形成之示意圖;
第13圖係為依據本發明之一實施例之包含沉積源之沉積組件之立體圖;
第14圖係為校正狹縫板之例子之平面圖;
第15圖係為校正狹縫板之另一例子之平面圖;
第16圖係為依據本發明之一實施例之每一沉積組件包含沉積單元之立體圖;
第17及18圖係為依據本發明之一實施例之說明修正閘門之操作之平面圖;
第19圖係為依據本發明之另一實施例之有機層沉積組件之示意圖;
第20圖係為第19圖中有機層沉積組件之側剖面圖;
第21圖係為第19圖中有機層沉積組件之平面剖面圖;
第22圖係為依據本發明之另一實施例之有機層沉積組件之示意圖;
第23圖係為依據本發明之另一實施例之有機層沉積組件之示意圖;
第24圖係為說明第3圖中有機層沉積設備之圖案狹縫板之等距離圖案狹縫之示意圖;
第25圖係為藉由使用第24圖中圖案狹縫板形成有機層之示意圖;以及
第26圖係為依據本發明之一實施例之使用有機層沉積設備製造主動矩陣型有機發光顯示設備之剖面圖。
如本文所用,術語“及/或”包括一個或多個相關所列項目的任何及所有組合。詞語例如“至少一”在元件列表之前時,修改元件的全部列表,而不修改列表中的各個元件。
現在將詳細參考本發明之實施例,其例子被描述於附圖中,其中相似的參考符號指相似的元件。下面描述實施例以藉由參閱附圖解釋本發明之態樣。
第1圖係為依據本發明之一實施例之描述有機層沉積設備1之結構之平面圖。第2圖係為依據本發明之一實施例之第1圖中有機層沉積設備1之沉積單元100之側面圖。
請參閱第1及2圖,有機層沉積設備1包含沉積單元100、裝載單元200、卸載單元300及輸送單元400(參閱第3及4圖)。
裝載單元200可包含第一支架212、傳送腔室214、第一反轉腔室218及緩衝腔室219。
尚未施加沉積材料於其上之複數個基板2(例如,第3及4圖顯示之基板2)堆疊於第一支架212上。包含於傳送腔室214之傳送機械手從第一支架212拿起基板2之一者,放置基板2於轉移單元430上,並移動基板2所放置之轉移單元430至第一反轉腔室218。
第一反轉腔室218相鄰於傳送腔室214。第一反轉腔室218包含第一反轉機械手以反轉轉移單元430並接著裝載其於沉積單元100之第一輸送單元410上。
參閱第1圖,傳送腔室214之傳送機械手放置基板2之一者於轉換單元430之一頂表面上,且放置基板2之轉移單元430接著被轉入第一反轉腔室218。第一反轉腔室218之第一反轉機械手反轉轉移單元430,故基板2在沉積單元100中上下顛倒。
卸載單元300配置以相對於上述裝載單元200之方式操作。例如,在第二反轉腔室328中之第二反轉機械手反轉基板2之轉移單元300,其已穿過沉積單元100並接著移動基板200及轉移單元430至排出腔室324。接著,排出機械手拿取基板2及轉移單元430至排出腔室324之外,從轉移單元430分離基板2,並接著在第二支架322上卸載基板2。基板2已分離之轉移單元430經由第二輸送單元420返回裝載單元200。
然而,本發明不限定於上述例子。例如,當放置基板2於轉移單元300上時,基板2可固定(或連接)於轉移單元300之底表面並接著移動至沉積單元100。在上述實施例中,例如,第一反轉腔室218之第一反轉機械手及第二反轉腔室328之第二反轉機械手可省略。
沉積單元100可包含至少一用以沉積之腔室。在一實施例中,如第1及2圖所示,沉積單元100包含一腔室101,其中複數個有機層沉積組件100-1、100-2至100-n可位於其中。參閱第1圖,11個有機層沉積組件,即有機層沉積組件100-1、有機層沉積組件100-2至有機層沉積組件100-11位於腔室101中,但是有機層沉積組件之數量可依據所需沉積材料及沉積條件而改變。腔室101在沉積過程中維持真空。依據本發明之實施例,有機層沉積組件(例如,見第13圖中之100-1、100-2至100-11)可包含複數個共用層沉積組件(第13圖中100-1、100-2、100-3、100-4、100-10及100-11)以形成共用層以及複數個圖案層沉積組件(第13圖中100-5、100-6、100-7、100-8及100-9)以形成圖案層。此將於後續描述。
在第1圖所示之實施例中,轉移單元430以及固定(或連接)於其上之基板2可藉由第一輸送單元410而至少被移動至沉積單元100或可依序被移動至裝載單元200、沉積單元100及卸載單元300,且在卸載單元300中已分離基板2之轉移單元430可藉由第二輸送單元420而被移動回裝載單元200。
第一輸送單元410穿過腔室101,當穿過沉積單元100時,且第二輸送單元420輸送(或傳送)已分離基板2之轉移單元430。
在本發明之實施例中,有機層沉積設備1係配置使得第一輸送單元410及第二輸送單元420上下相對地設置,故在當穿過沉積單元100而已完成沉積之基板2從轉移單元430分離之後,轉移單元430經由形成於第一輸送單元410下方之第二輸送單元420而反轉回裝載單元200,因此,有機層沉積設備1可具有改良之空間利用效率。換句話說,第一及第二輸送單元410及420係一者在另一者之上方地平行排列。
在一實施例中,第1圖所示之沉積單元100更可包含沉積源替換單元190位於每一有機層沉積組件100-n之一側。雖然圖中並未特別描述,沉積源替換單元190可以盒型形成,其可被吸引至每一有機層沉積組件之外部。因此,有機層沉積組件之沉積源110(參閱第3圖)可相對容易地替換。
第1圖描述有機層沉積設備1,其中兩組結構中每一組包含平行排列之裝載單元200、沉積單元100、卸載單元300及輸送單元400。即,可見的是,兩個有機層沉積設備1分別並排排列(在第1圖中為上下)。在上述實施中,圖案狹縫板替換單元500更可位於這兩個有機層沉積設備1之間。即,由於此結構的配置,這兩個有機層沉積設備1分享圖案狹縫板替換單元500,相較於每一有機層沉積設備1包含一圖案狹縫板替換單元500之例子,導致提高空間利用效率。
第3圖 係為依據本發明之一實施例之第1圖中有機層沉積設備1之沉積單元100之立體圖。第4圖係為依據本發明之一實施例之第3圖中沉積單元100之剖面圖。
參閱第3及4圖,有機層沉積設備1之沉積單元100包含至少一有機層沉積組件,即有機層沉積組件100-1,以及輸送單元400。
在本文中,將描述沉積單元100之整體結構。
腔室101可以中空盒型形成且可包含至少一有機層沉積組件100-1及輸送單元400。基部102被形成以固定沉積單元100於地面上,下部外殼103位於基部102上,且上部外殼104位於下部外殼103上。腔室101容納下部外殼103及上部外殼104。在這方面,下部外殼103及腔室101之連接部分係被密封使得腔室101之內部完全與外界分隔開來。由於下部外殼103及上部外殼104位於固定於地面上之基部102上之結構,下部外殼103及上部外殼104可維持於固定位置,即使腔室101重覆收縮或展開。因此,下部外殼103及上部外殼104可作為沉積單元100中之參考框架。
上部外殼104包含有機層沉積組件100-1及輸送單元400之第一輸送單元410,而下部外殼103包含輸送單元400之第二輸送單元420。當轉移單元430在第一輸送單元410及第二輸送單元420之間週期移動時,連續進行沉積過程。
在本文中,有機層沉積組件100-1之組成將詳細描述。
有機層沉積組件100-1包含沉積源110、沉積源噴嘴單元120、圖案狹縫板130、遮蔽構件140、第一階台150、第二階台160、攝像機170及感測器180。在這方面,第3及4圖中所有元件可排列於腔室101中並維持於一適當真空狀態中。此結構用以到達沉積材料之線性度。
例如,為了將已從沉積源110釋放並穿過沉積源噴嘴單元120及圖案狹縫板130之沉積材料115以所需圖案沉積至基板2上,需維持高程度之腔室101之真空狀態,如那些使用精細金屬遮罩(fine metal mask,FMM)沉積方法。此外,圖案狹縫板130之溫度必須足夠低於沉積源110,因為當圖案狹縫板130之溫度夠低時圖案狹縫板130之熱膨脹被降低或最小化。
沉積材料115所沉積之基板2排列於腔室101中。基板2可為用於平板顯示設備(裝置)之基板。例如,大型基板,例如母玻璃,用以製造複數個平板顯示器,可使用為基板2。
依據本發明,沉積過程可藉由相對於有機層沉積組件100-1移動基板2而進行。
在使用FMM之傳統沉積方法中,FMM之尺寸相同於基板之尺寸。因此,當基板之尺寸增加,FMM之尺寸也增加。由於這些問題,製造FMM及藉由拉伸FMM以精確圖案對準FMM是困難的。
為了解決這些問題,在依據本發明之有機層沉積組件100-1中,當有機層沉積組件100-1及基板2相對於彼此移動時,沉積可被進行。換言之,當面對有機層沉積組件100-1之基板2以Y軸方向移動時,沉積可連續地進行。意即,當基板2以第3圖中箭號A之方向移動時,沉積係以掃描方式進行。雖然基板2被描述以沉積進行時第3圖中腔室101中Y軸方向移動,本發明並不限定於此。例如,當基板2被固定且有機層沉積組件100-1以Y軸方向移動時,沉積可被進行。
因此,在有機層沉積組件100-1中,圖案狹縫板130可小於(例如,遠小於)傳統沉積方法之FMM。換言之,在有機層沉積組件100-1中,沉積可連續地進行,即,當基板2以Y軸方向移動時以掃描方式。因此,在X軸及Y軸方向中圖案狹縫板130之長度之至少一者可小於(例如,遠小於)同一方向中之基板2之長度。由於圖案狹縫板130可以小於(例如,遠小於)傳統沉積方式中所使用之FMM而形成,製造圖案狹縫板130是相對簡單的。即,小型圖案狹縫板130更適用於製造製程,包含蝕刻,以及在蝕刻後所進行的精確的伸長、焊接、轉移和洗滌。此外,製造相對大型的顯示設備(裝置)是更適當的。
當如上述有機層沉積組件100-1及基板2相對彼此移動時為了進行沉積,有機層沉積組件100-1及基板2可以一特定距離(例如,一間隙)彼此分隔開。此將於下面詳細描述。
包含並加熱沉積材料115之沉積源110在腔室101中面對基板2。當包含於沉積源110中之沉積材料115蒸發時,沉積進行於基板2上。
沉積源110包含坩堝111填充沉積材料115及加熱器112加熱坩堝111以蒸發沉積材料115至坩堝111之一側,特別是,至沉積源噴嘴單元120。
沉積源噴嘴單元120,在一實施例中,位於沉積源120之一側,例如,朝向(或面對)基板2之沉積源110之一側。在這方面,依據本發明實施例之每一有機層沉積組件可包含不同沉積源噴嘴以進行形成共用層及圖案層之沉積。即,用以形成圖案層之沉積源噴嘴單元120可包含複數個沉積源噴嘴121沿Y軸方向排列,即基板2之掃描方向。因此,沿著X軸方向,只有沉積源噴嘴121形成且因此遮蔽實質上降低以形成圖案層。用以形成共用層之沉積源噴嘴單元可包含複數個沉積源噴嘴121沿排列X軸方向排列,藉此可提高共用層之厚度均勻度。
在一實施例中,圖案狹縫板130可位於沉積源110及基板2之間。圖案狹縫板130更可包含一框架具有相同於視窗框架之形狀。圖案狹縫板130包含複數個圖案狹縫131排列於X軸方向。在沉積源110中已被蒸發之沉積材料115穿過沉積源噴嘴單元120及圖案狹縫板130並接著朝基板2移動。在這方面,圖案狹縫板130可使用用以形成FMM之相同方法形成,特別是,條紋式遮罩。例如,圖案狹縫板130可藉由蝕刻而形成。在這方面,圖案狹縫131之總數量可多於沉積源噴嘴121之總數量。
在一實施例中,沉積源110(及所結合之沉積源噴嘴單元120)及圖案狹縫板130可藉由一特定距離(例如,一間隙)而彼此分隔開。
如上所述,當有機層沉積組件100-1相對於基板2移動時,進行沉積。為了相對於基板2移動有機層沉積組件100-1,圖案狹縫板130藉由一特定距離(例如,一間隙)而分隔開。
在傳統使用FMM之沉積方法中,以FMM進行之沉積通常緊密接觸基板以避免在基板上形成陰影。然而,當FMM以緊密接觸基板而形成時,由於基板及FMM之接觸的缺陷可能會發生。此外,由於相對於基板移動遮罩是困難的,遮罩及基板具有相同尺寸。因此,當顯示裝置之尺寸增加時,遮罩也較大。然而,形成大型遮罩是困難的。
為了解決這些問題,在依據本發明實施例之有機層沉積組件100-1中,圖案狹縫板130藉由一特定距離(例如,一間隙)而與沉積沉積材料之基板2分隔開。
依據本發明實施例,當小於基板之遮罩相對於基板移動時,可進行沉積,因此,製造遮罩是相對容易的。此外,由於基板及遮罩之間的接觸的缺陷可被避免。此外,由於在沉積過程中不需要緊密接觸基板及遮罩,製造速度可被提高。
在本文中,上部外殼104之元件之特定位置將被描述。
沉積源110及沉積源噴嘴單元120位於上部外殼104之底部。容納部分104-1分別形成於沉積單元110及沉積源噴嘴單元120之側部以具有突出形狀。第一階台150、第二階台160及圖案狹縫板130依序形成於(或位於)容納部分104-1上。
在這方面,第一階台150係形成以在X軸及Y軸方向移動,故第一階台150在X軸及Y軸方向對齊圖案狹縫板130。即,第一階台150包含複數個致動器使得第一階台150以X軸及Y軸方向相對於上部外殼104移動。
第二階台160係形成以在Z軸方向移動以在Z軸方向對期圖案狹縫板130。即,第二階台160包含複數個致動器以在Z軸方向相對於第一階台150移動。
圖案狹縫板130位於第二階台160上。圖案狹縫板130位於第一階台150及第二階台160以在X軸、Y軸及Z軸方向移動,因此,對齊,特別是,即時對齊,在基板2及圖案狹縫板130之間可被進行。
此外,上部外殼104、第一階台150及第二階台160可導引沉積材料115之流動路徑,使得經由沉積源噴嘴121釋放之沉積材料115不分散於流動路徑之外。即,沉積材料115之流動路徑藉由上部外殼104、第一階台150及第二階台160而密封,因此,沉積材料115在X軸及Y軸方向之移動可藉此同時地或同時地導引。
遮蔽構件140可位於圖案狹縫板130及沉積源110之間。特別是,陽極或陰極圖案形成於基板2之邊緣部分且使用為用以檢查產品或在製造產品之終端。若有機材料被應用於基板2之此邊緣部分(即,陽極或陰極圖案所形成之部分),陽極或陰極不足以進行此功能。因此,基板2之邊緣部分被形成為有機材料或其類似物不應用之非薄膜形成區域。如上所述,然而,在有機層沉積設備中,當基板2相對於有機層沉積設備移動時,沉積以掃描方式進行,因此,避免有機材料沉積於基板2之非薄膜形成區域是不容易的。
因此,為了避免有機材料沉積於基板2之非薄膜形成區域上,在有機層沉積設備中,遮蔽構件140可位於基板2之邊緣部分。雖然第3及4圖中未特別說明,遮蔽構件140可包含兩相鄰板。
當基板2不穿過有機層沉積組件100-1時,遮蔽構件140遮蔽沉積源110,因此,從沉積源110釋放之沉積材料115不到達圖案狹縫板130。當基板2穿過有機層沉積組件100-1且遮蔽構件140遮蔽沉積源110時,遮蔽構件140之前部,其遮蔽沉積源110,與基板2之移動而移動,因此,沉積材料115之流動路徑式開放的且從沉積源110釋放之沉積材料115穿過圖案狹縫板130並沉積於基板2上。並且,當基板2穿過有機層沉積組件100-1時,遮蔽構件140之後端與基板2之移動而移動以遮蔽沉積源110,故沉積材料115之流動路徑是關閉的。因此,從沉積源110釋放之沉積材料115不到達圖案狹縫板130。
如上所述,基板2之非薄膜形成區域藉由遮蔽構件140遮蔽,因此,在不使用分離結構下避免有機材料沉積於基板2之非薄膜形成區域上是容易(或相對容易)的。
在本文中,輸送(或傳送)沉積材料115將沉積於上之基板2之輸送單元400係更詳細地描述。參閱第3及4圖,輸送單元400包含第一輸送單元410、第二輸送單元420及轉移單元430。
第一輸送單元410以線中方式輸送(或傳送)轉移單元430以及連接轉移單元430之基板2,故有機層可藉由有機層沉積組件100-1形成於基板2上,其中轉移單元430包含載體431以及與其連接之靜電夾具432。第一輸送單元410包含線圈411、導引構件412、上磁懸浮(例如,磁懸浮或磁性懸浮)軸承(未繪示)、側磁懸浮(例如,磁懸浮或磁性懸浮)軸承(未繪示)以及間隙感測器(未繪示)。在一實施例中,磁懸浮軸承及間隙感測器安裝於導引構件412上。
在當轉移單元430穿過沉積單元100時完成一個沉積循環之後,第二輸送單元420返回在卸載單元300中已分離基板2之轉移單元430至裝載單元420。第二輸送單元420包含線圈421、滾輪導引422及充電軌道423。
轉移單元430包含沿著第一輸送單元410及第二輸送單元420被輸送(或傳送)之載體431以及結合於(或連接)載體431之表面之靜電夾具432。基板2連接靜電夾具432。
在本文中,輸送單元400之每一元件將更詳細地描述。
轉移單元430之載體431將詳細地描述。
參閱第7圖,載體431包含主體部431a、磁軌(例如,線性馬達系統(linear motor system,LMS)磁鐵)431b、非接觸式電源供應(contactless power supply,CPS)模組431c、電源供應單元431d及導引凹槽。載體431更可包含凸輪從動件431f(cam followers)。
主體部431a構成載體431之基部且可以磁性材料形成,例如鐵。在這方面,由於載體431之主體部431a以及將於下面描述之上及側磁懸浮軸承(例如,磁懸浮軸承)413及414之間之排斥力(及/或吸引力),載體431可藉由一特定距離(例如,一間隙)與導引構件412維持分隔開。
導引凹槽可分別形成於主體部431a之側部且每一者可容納導引構件412之導引突出部412e。
磁軌431b可以主體部431a前進之方向沿著主體部431a之中心線而形成。主體部431a之磁軌431b以及將更詳細描述之線圈411,可彼此結合以構成線性馬達,且載體431可藉由線性馬達以箭號A而被輸送(或傳送)。
CPS模組431c及電源供應單元431d可分別形成於主體部431a之磁軌431b之側部。電源供應單元431d包含提供電力之電池(例如,可充電電池),故靜電夾具432可夾住(例如,固定或保持)基板2並維持操作。CPS模組431c為用以充電電源供應單元431d之無線充電模組。例如,形成於第二輸送模組420之充電軌道423,將於下面描述,是連接至變頻器(未繪示),因此,當載體431傳送至第二輸送單元420時,在充電軌道423及CPS模組431c之間形成磁場以供應電力至CPS模組431c。供應至CPS模組431c之電力是使用以充電電源供應單元431d。
靜電夾具432可包含一電極嵌入於由陶瓷形成之主體,其中此電極以電力供應。當高電壓(例如,適當電壓或相對高電壓)施加至此電極時,基板2連接至靜電夾具432之主體之表面上。
在本文中,轉移單元430被詳細地描述。
主體部431a之磁軌431b及線圈411可彼此結合以構成一操作單元。在這方面,操作單元可為線性馬達。相較於傳統滑動導軌系統,線性馬達具有高度(例如,非常高度)之位置決定由於其小摩擦係數及小位置誤差。如上所述,線性馬達包含線圈411及磁軌431b。磁軌431b是線性地位於載體431上,且複數個線圈411可位於腔室101之內側並以一特定距離(例如,一間隙)與磁軌431b分隔開以面對磁軌431b。由於磁軌431b位於載體431而非線圈411,載體431在不須電力供應下是可操作的。在這方面,線圈411可在大氣氣氛中之氣氛(atmosphere,ATM)箱中形成(或位於),且磁軌431b連接之載體431可在維持於真空中之腔室101內移動。
在本文中,第一輸送單元410及轉移單元430被詳細地描述。
參閱第4及7圖,第一輸送單元410輸送(或傳送)固定(或連接)基板2之靜電夾具432以及輸送(或傳送)靜電夾具432之載體431。在這方面,第一輸送單元410包含線圈411、導引構件412、上磁懸浮(例如,磁懸浮)軸承413、側磁懸浮(例如,磁懸浮)軸承414以及間隙感測器415及416。
線圈411及導引構件412形成於(或位於)上部外殼104內。線圈411形成於(或位於)上部外殼104之較高部分,且導引構件412分別形成於(或位於)上部外殼104之內側。
導引構件412導引載體431以一方向移動。在這方面,導引構件412係形成以穿過沉積單元100。
特別是,導引構件412容納載體431之側部以導引載體431沿著以第3圖中箭號A之方向移動。在這方面,導引構件412可包含設置於載體431下方之第一容納部412a、設置於載體431上方之第二容納部412b以及連接第一容納部412a及第二容納部412b之連接部412c。容納凹槽412d藉由第一容納部412a、第二容納部412b及連接部412c而形成。載體431之側部分別容納於容納凹槽412d中,且載體431沿著容納凹槽412d移動。
側磁懸浮(例如,磁懸浮)軸承414分別位在(或位於)導引構件412之連接部412c以分別對應載體431之側部。側磁懸浮(例如,磁懸浮)軸承414在載體431及導引構件412之間形成(或造成)一距離,故載體431以非接觸導引構件412沿導引構件412移動。即,發生於第7圖中左側之側磁懸浮(例如,磁懸浮)軸承414以及為磁性材料之載體431之間的排斥力R1,以及發生於第7圖中右側之側磁懸浮(例如,磁懸浮)軸承414以及為磁性材料之載體431之間的排斥力R2,維持平衡,因此,在載體431及導引構件412之各個部分之間有一固定(或實質上固定)之距離。
每一上磁懸浮(例如,磁懸浮)軸承413可位於(或位在)導引構件412之第二容納部412b中以在載體431之上方。上磁懸浮(例如,磁懸浮)軸承413致使載體431以非接觸第一及第二容納部412a及412b且維持固定(或實質上固定)之距離(或間隙)沿著導引構件412移動。即,發生於上磁懸浮軸承413以及為磁性材料之載體431之間的排斥力(或者是吸引力)R3,係與重力G維持平衡,因此,在載體431及各個導引構件412之間有一固定(或實質上固定)之距離。
每一導引構件412更可包含間隙感測器415及416。間隙感測器415及416可量測載體431及導引構件412之間的距離。參閱第7圖,間隙感測器415可設置於第一容納部412a中以對應載體431之底部。設置於第一容納部412a之間隙感測器415可量測第一容納部412a及載體431之間的距離。間隙感測器416可設置於連接部412c中。間隙感測器416可量測載體431之側表面及連接部412c之間之距離。本發明不限定於上述例子且間隙感測器416可設置於側磁懸浮軸承414之一側。
上及側磁懸浮(例如,磁懸浮)軸承413及414之磁力可依據間隙感測器415及416量測之值而改變,因此,載體431及各個導引構件412之間之距離可被即時調整。即,載體431之精確轉移可使用上及側磁懸浮(例如,磁懸浮)軸承413及414以及間隙感測器415及416而回饋地控制。
在本文中,第二輸送單元420及轉移單元430將被詳細的描述。
回頭參閱第4圖,第二輸送單元420返回在卸載單元300中已分離基板2之靜電夾具432以及承載靜電夾具432至裝載單元200之載體431。在這方面,第二輸送單元420包含線圈421、滾輪導引422及充電軌道423。
特別是,線圈421、滾輪導引422及充電軌道423可設置於下部外殼103之內表面。例如,線圈421及充電軌道423可位於下部外殼103之頂部內表面,而滾輪導引422可位於下部外殼103之內側。在這方面,如同第一輸送單元410之線圈411,線圈412可位於ATM箱中。
並且,如同第一輸送單元410,第二輸送單元也包含線圈421,且線圈421可與載體431之主體部431a之磁軌431b結合以構成驅動單元,在此驅動單元可為線性馬達。載體431可藉由線性馬達沿著相對於第3圖所示之箭號A之方向而移動。
滾輪導引422導引載體431以一方向移動。在這方面,滾輪導引422係形成(例如,位於或排列)以穿過沉積單元100。特別是,滾輪導引422支撐凸輪從動件431f(見第7圖)分別形成於載體431之側部以沿著相對於第3圖所示之箭號A之方向移動。即,載體431與設置於載體431之側部之凸輪從動件431f分別沿著滾輪導引422而移動。在這方面,凸輪從動件431f被使用為用以準確地重覆特定操作之軸承。在一實施例中,複數個凸輪從動件431f形成於載體431之側表面並作為在第二輸送單元420中用以輸送載體431之輪。在此不提供凸輪從動件431f之詳細描述。
第二輸送單元420是用於返回已分離基板2之載體431之過程,而非沉積有機材料於基板2上之過程,因此,位置準確性(或位置的準確性)不須如第一輸送單元410。因此,磁懸浮(例如,磁懸浮)被應用於需高位置準確性之第一輸送單元410以獲得位置準確性,傳統滾輪方法被應用於須相對低位置準確性之第二送單元420,藉以降低製造花費及簡化有機層沉積設備之結構。雖然第4圖中未繪示,磁懸浮也可應用於第二輸送單元420,如在第一輸送單元410中。
依據本發明實施例之有機層沉積設備1之有機層沉積組件100-1更可包含用於對準程序之攝像機170及感測器180。詳言之,攝像機170可即時對準形成於圖案狹縫板130之框架135(見第24圖)中之第一對準標記以及形成於基板2上之第二對準標記。在這方面,攝像機170位於用以較精確檢視在沉積過程中維持真空之腔室101。對此,攝像機170可安裝於大氣狀態中各個攝像機容納單元171中。
由於基板2以一特定距離(例如,一間隙)而彼此分隔開,基板2及位於不同位置之圖案狹縫板130之間之距離係使用攝像機170來量測。對於此操作而言,有機層沉積設備1之有機層沉積組件100-1可包含感測器180。在這方面,感測器180可為共焦感測器(confocal sensors)。共焦感測器可藉由使用高速旋轉之雷射光束並藉由使用掃描境而掃描欲量測之物體並藉由使用螢光或雷射光束之反射光線量測至物體之距離。共焦感測器可藉由感測不同介質之間的邊界界面而量測距離。
攝像機170及感測器180的使用致使基板2及圖案狹縫板130之間之距離的即時量測,因此即時對準基板2及圖案狹縫板130,因此圖案之位置準確性(或位置的準確性)可被提高(即,明顯地提高)。
第5圖係為描述用以形成圖案層之沉積源噴嘴121之立體圖,第6圖係為描述用以形成共用層之沉積源噴嘴121’之立體圖。用以形成圖案層之有機層沉積組件為圖案層沉積組件(例如,見第13圖中有機層沉積組件100-5至100-9)且因此將在本文中被稱為上述,用以形成共用層之有機層沉積組件為共用層沉積組件100-1至100-4、100-10及100-11且因此將在本文中被稱為上述。
參閱第5圖,圖案層沉積組件100-5包含三個沉積源100及三個沉積源噴嘴單元120,且每一沉積源噴嘴單元120包含一個沉積源噴嘴121於其中心。已在沉積源110中蒸發之沉積材料115穿過沉積源噴嘴單元120並接著朝基板2移動。如上所述,每一沉積源噴嘴單元120具有一個沉積源噴嘴121,且在依據一實施例之單一圖案層沉積組件100-5中,三個沉積源110沿著基板2之掃描方向排列,最後,複數個沉積源噴嘴121在圖案層沉積組件100-5中沿著基板2之掃描方向排列。在這方面,若複數個沉積源噴嘴121沿X軸方向排列,位於每一沉積源噴嘴121及圖案狹縫131之間之一間隔可改變且在此例子中,藉由位於相對遠於圖案狹縫131之沉積源噴嘴發出之沉積材料可形成遮蔽。因此,在本發明實施例中僅形成一個沉積源噴嘴121於X軸方向可造成遮蔽形成之降低(例如,實質上下降或降低)。此外,由於沉積源噴嘴121沿掃描方向排列,即使當通量差發生於單一沉積源噴嘴,通量差可被偏移且因此沉積均勻性可維持定值(或實質上定值)。
此外,雖然第5圖中未繪示,在位於圖案層沉積組件100-5中之三個沉積源110,在相對端之沉積源可用以沉積主體材料且中間沉積源可用以沉積摻質材料。如上所述,依據本發明之實施例之有機層沉積設備可包含用以沉積主體材料之沉積源以及用以沉積摻質材料之沉積於以在機板2上同時沉積主體材料及摻質材料,因此可快速進行製程且也可改良裝置效率。
參閱第6圖,沉積源噴嘴單元120’位於沉積源110’之一側,例如,面對基板2之沉積源110’之一側。此外,沉積源噴嘴單元120’包含複數個沉積源噴嘴121’沿X軸方向排列(即,垂直於基板2之掃描方向之方向)。在一實施例中,沉積源噴嘴121’可彼此等距地形成,且依據另一實施例,相鄰沉積源噴嘴121’之間之距離可沉積源噴嘴單元120’之相對端降低。在沉積源110’中蒸發之沉積材料可穿過沉積源噴嘴單元120’之沉積源噴嘴121’以朝向將沉積沉積材料之基板2而移動。如上所述,在形成共用層中,沉積源噴嘴121’沿著X軸方向形成(即,垂直於基板2之掃描方向之方向),因此可改良共用層之厚度均勻性。
在一實施例中,圖案狹縫板130可位於沉積源110及基板2之間。圖案狹縫板130更可包含具有相同於視窗框架之形狀之框架。圖案狹縫板130包含複數個圖案狹縫131沿X軸方向排列。在沉積源110中已蒸發之沉積材料115穿過沉積源噴嘴單元120及圖案狹縫板130並接著朝基板2移動。在這方面,圖案狹縫板130可使用用以形成FMM之相同方法而形成,特別是,條紋式遮罩。例如,圖案狹縫板130可藉由蝕刻而形成。例如,圖案狹縫131之總數量可多於沉積源噴嘴121之總數量。
在一實施例中,沉積源110及所結合之沉積源噴嘴單元120可以一特定距離(例如,一間隙)而與圖案狹縫板130彼此分隔開。
如上所述,當有機層沉積組件100-1相對於基板2移動時,進行沉積。為了相對於基板2移動有機層沉積組件100-1,圖案狹縫板130以一特定距離(例如,一間隙)而與基板2分隔開。
在傳統使用FMM之沉積方法中,以FMM進行之沉積通常緊密接觸基板以避免在基板上形成陰影。然而,當FMM以緊密接觸基板而形成時,由於基板及FMM之接觸的缺陷可能會發生。此外,由於相對於基板移動遮罩是困難的,遮罩及基板具有相同尺寸。因此,當顯示裝置之尺寸增加時,遮罩也較大。然而,形成大型遮罩是困難的。
為了解決這些問題,在依據本發明實施例之有機層沉積組件100-1中,圖案狹縫板130藉由一特定距離(例如,一間隙)而與沉積沉積材料之基板2分隔開。
依據本發明實施例,當小於基板之遮罩相對於基板移動時,可進行沉積,因此,製造遮罩是相對容易的。此外,由於基板及遮罩之間的接觸的缺陷可被避免。此外,由於在沉積過程中不需要緊密接觸基板及遮罩,製造速度可被提高。
在一實施例中,參閱第4圖,攝像機170可即時對準形成於圖案狹縫板130之框架135(見第24圖)中之第一標記以及形成於基板2上之第二標記(未繪示)。感測器180可為共焦感測器(confocal sensors)。如上所述,由於基板2及圖案狹縫板130之間之距離使用攝像機170及感測器180而被即時量測,基板2可即時對準圖案狹縫板130,藉此圖案之位置準確性可被明顯地提高。
依據本發明之實施例之用於有機材料沉積之設備1之有機層沉積組件100-1更可包含特殊設計之遮蔽構件140,即工具閘門140’(見第9圖)以控制形成於基板2上之有機材料層之厚度。下面將詳細描述。
詳言之,有機發光設備之特性大多決定於有機材料層之厚度。因此,為了製造具極佳品質之有機發光顯示設備,在形成有機材料層之前用以校正全部有機材料層之厚度的工具閘門是需要的。在此,工具操作意指用以以一設定或預定沉積速度藉由沉積有機材料至不具有裝置沉積於上之基板(例如,薄膜電晶體)而設置有機材料至所需厚度之操作,藉由使用分析裝置以量測厚度而量測所沉積之有機材料之厚度,例如橢圓偏光計(ellipsometer),以及改變有機材料之工具因素(tooling factor,T/F)或基於所量測厚度調整沉積速度。在此,T/F意指基於以感測器量測之有機材料層之厚度及有機材料層之目標厚度之間之比例在工具操作中控制參數。
然而,若工具操作進行於有機材料層以使用相關領域之方法形成於基板上,對每一將形成之有機材料層進行工具操作是需要的,每一沉積源、或每一組件。換言之,對每一有機材料以一對一基準進行工具操作是需要的,因此需花費明顯的時間。例如,在第1圖之有機層沉積之設備之例子中,總言之,排列有11個有機層沉積組件且每一有機層沉積組件包含三個沉積源。在全部沉積源中進行33個工具操作是需要的。此外,由於形成有機材料層於玻璃基板上並分析是需要的,耗費用以沉積之材料及用以工具操作之分析裝置是需要的。因此,在相關領域中進行工具操作之方法劣化生產效率並提高材料耗費及耗費成本。
為解決這些問題,有機層沉積之設備更包含工具閘門140’以控制有機材料層形成於基板2上之厚度,其中複數個有機材料層形成於基板2上且工具操作同時進行於複數個沉積源上。
第8圖係為工具閘門140’之立體圖當第3圖之沉積單元100沉積有機材料層,第9圖為當沉積單元100在工具操作中顯示工具閘門140’之立體圖。
第8及9圖顯示3個有機層沉積組件,假設有機層沉積組件100-1及有機層沉積組件100-3為用以沉積共用層之有機層沉積組件且有機層沉積組件100-2為用以沉積圖案層之有機層沉積組件。
在此例子中,分別沉積共用層之有機層沉積組件100-1及有機層沉積組件100-3包含第一工具閘門141。複數個工具閘門141a可形成於第一工具閘門141中以具有長形狀延伸於基板移動之方向。形成於基板上之複數個有機材料層之厚度之平均藉由使用複數個工具閘門141a而獲得,用以校正有機材料層之厚度之工具操作基於此平均而進行。
第一工具閘門141係形成以致使在有機層沉積組件中移動,只有在工具操作進行時第一工具閘門141可排列於沉積源110上。換言之,在有機材料層沉積之過程中,如第8圖所示,當第一工具閘門141與沉積源110以一方向分隔開設定或預定距離時,沉積材料115移動之路徑形成,因此由沉積源110發射之沉積材料115沉積於基板2上。在工具操作之過程中,如第9圖所示,第一工具閘門141排列於沉積源110上,因此在沉積源110蒸發之有機材料穿過第一工具閘門141並在基板2上形成設定或預定圖案層。
在此,排列於每一有機層沉積組件中之第一工具閘門141之工具狹縫141a可被形成以些微彼此偏移。換言之,有機層沉積組件100-1之工具閘門141a可不排列如有機層沉積組件100-3之工具狹縫141a之同一線,因此在有機層沉積組件100-1中蒸發之有機材料及在有機層沉積組件100-3中蒸發之有機材料可在基板上以不同區域沉積。
用以沉積圖案層之有機層沉積組件100-2包含第二工具閘門142。用以量測有機材料層之厚度之工具狹縫142a可排列於第二工具閘門142之兩相對端以具有長形狀延伸於基板移動之方向。
如上所述,形成於基板上之複數個圖案層之厚度之平均藉由使用形成於第二工具閘門142之兩相對端之工具狹縫142a而獲得,用以校正有機材料層之厚度之工具操作基於此平均而進行。
第二工具閘門142係形成以致使在有機層沉積組件中移動且只有在工具操作進行時第二工具閘門142可排列於沉積源110上。換言之,在有機材料層沉積之過程中,如第8圖所示,當第二工具閘門142與沉積源110以一方向分隔開設定或預定距離時,沉積材料115移動之路徑形成,因此由沉積源110發射之沉積材料115沉積於基板2上。在工具操作之過程中,如第9圖所示,第二工具閘門142排列於沉積源110上,因此在沉積源110蒸發之有機材料穿過第二工具閘門142並在基板2上形成設定或預定圖案層。
在此,第二工具閘門142之工具狹縫142a之寬度可大於圖案狹縫板130之圖案狹縫131之寬度。雖然圖案狹縫板130之圖案狹縫131之寬度為約幾百μm且相似於圖案層之厚度,圖案層之最小量測厚度為約2mm,因此對工具操作形成第二工具閘門142之工具狹縫142a以具有寬度大於圖案狹縫板130之圖案狹縫131是需要的。
如上所述,藉由在單一基板上形成複數個線性圖案層,複數個有機材料層形成於單一基板上且工具操作可相對於複數個沉積源同時進行。
在本文中,以有機層沉積之設備之方法校正厚度將更詳細地描述。
第10圖 係為一示意圖顯示,在第9圖之工具操作過程中,當基板穿過有機層沉積組件100-1時有機材料層形成。 第11圖 係為一示意圖顯示,在第9圖之工具操作過程中,當基板穿過有機層沉積組件100-2時有機材料層形成。 第12圖 係為一示意圖顯示,在第9圖之工具操作過程中,當基板穿過有機層沉積組件100-3時有機材料層形成。
校正厚度之比較方法將於下面描述。首先,有機材料薄膜藉由沉積有機材料以薄膜形成於各個沉積玻璃基板藉由使用任意T/F及任意沉積速度而形成。接著,藉由使用分析裝置以量測厚度而量測有機材料薄膜之厚度。藉由基於所量測厚度而調整T/F而滿足目標厚度。接著,為了決定校正T/F是否精確,再次於各個有機材料進行工具操作是需要的,並且,即使在有機材料薄膜形成後,在每100至120沉積中再次進行工具操作是需要的。
然而,藉由使用依據本發明之實施例之校正厚度之方法,薄膜藉由使用單一基板於單一路徑而非相對於每一沉積源形成薄膜而形成。換言之,當工具閘門140’如第9圖所示排列且基板2以在工具操作中箭號A之方向移動時,當基板2穿過有機層沉積組件100-1時容納於有機層沉積組件100-1之沉積材料被圖案化至基板2上,因此第一工具圖案層2a形成於基板2上,如第10圖所示。在此,第一工具圖案層2a係藉由有機層沉積組件100-1之工具閘門140’而圖案化。
在此,基板2繼續移動,且當基板2穿過有機層沉積組件100-2時,容納於有機層沉積組件100-2之沉積材料被圖案化至基板2上,因此第二工具圖案層2b形成於基板2上,如第11圖所示。第二工具圖案層2b係藉由有機層沉積組件100-2之工具閘門140’而圖案化。
在此,基板2繼續移動,且當基板2穿過有機層沉積組件100-3時,容納於有機層沉積組件100-3之沉積材料被圖案化至基板2上,因此第三工具圖案層2c形成於基板2上,如第12圖所示。第三工具圖案層2c係藉由有機層沉積組件10032之工具閘門140’而圖案化。
如上所述,依據本發明之一實施例,工具操作藉由使用單一基板於單一路徑在不依據個別沉積源而於不同基板上形成薄膜而進行,相較於薄膜之厚度在每一基板被量測之例子,時間可被降低,因此可提高生產率。此外,由於基於基板成本之降低及分析裝置之減少數量的投入降低,產品之單價可降低。因此,可明顯地提高量產。
第13圖係為依據本發明之一實施例之包含沉積源之沉積組件之立體圖。參閱第13圖,依據本發明之一實施例之有機層沉積設備包含11個有機層沉積組件100-1、100-2至100-11。此外,每一個有機層沉積組件100-1、100-2至100-11包含三個沉積源。例如,沉積組件100-1可包含三個沉積源110-1a、110-1b及110-1c,沉積組件100-2可包含三個沉積源110-2a、110-2b及110-2c。
有機層沉積組件100-1、100-2至100-11包含,如上所述,共用層沉積組件100-1、100-2、100-3、100-4、100-10及100-11且圖案層沉積組件100-5至100-9。
共用層沉積組件100-1、100-2、100-3、100-4、100-10及100-11可形成有機層之共用層(例如,見第26圖之OLED)。即,共用層沉積組件100-1之沉積源110-1a、110-1b及110-1c可包含用以形成電洞注入層之沉積材料,共用層沉積組件100-2之沉積源110-2a、110-2b及110-2c可包含用以形成中間層之沉積材料,共用層沉積組件100-3之沉積源110-3a、110-3b及110-3c可包含用以形成電洞傳輸層之沉積材料,共用層沉積組件100-4之沉積源110-4a、110-4b及110-4c也可包含用以形成電洞注入層之沉積材料。此外,共用層沉積組件100-10之沉積源110-10a、110-10b及110-10c可包含用以形成電子傳輸層之沉積材料以及沉積源110-11a、110-11b,共用層沉積組件100-11之沉積源110-11a、110-11b及110-11c可包含用以形成電子注入層之沉積材料。藉由共用層沉積組件100-1、100-2、100-3、100-4、100-10及100-11形成之沉積層可不論子像素而共同地形成。因此,圖案狹縫板,即,具有一圖案狹縫之開口遮罩136,可形成於(例如,位於或之上)共用層沉積組件100-1、100-2、100-3、100-4、100-10及100-11之沉積源上。
每一圖案層沉積組件100-5、100-6、100-7、100-8及100-9可形成對應子像素之有機層62之圖案層。即,圖案層沉積組件100-5之沉積源110-5a、110-5b及110-5c可包含用以形成紅色及綠色子像素之輔助層之沉積材料,圖案層沉積組件100-6之沉積源110-6a、110-6b及110-6c可包含用以形成紅色子像素之輔助層之沉積材料,圖案層沉積組件100-7之沉積源110-7a、110-7b及110-7c可包含用以形成紅色發光層之沉積材料,圖案層沉積組件100-8之沉積源110-8a、110-8b及110-8c可包含用以形成綠色發光層之沉積材料,圖案層沉積組件100-9之沉積源110-9a、110-9b及110-9c可包含用以形成藍色發光層之沉積材料。
具有圖案狹縫131之圖案狹縫板130可位於圖案層沉積組件100-5、100-6、100-7、100-8及100-9之沉積源之上。
本發明不限定於此,依據本發明之另一實施例之有機層沉積設備可包含二或多個沉積組件,且每一沉積組件可包含一或多個沉積源。此外,包含於沉積源中之沉積材料可依據裝置之結構而改變。
第14圖係為校正狹縫板之例子之平面圖。當量測圖案層之厚度時,校正狹縫板231、232、233、234及235取代每一圖案層沉積組件(例如,見第13圖中100-5、100-6、100-7、100-8及100-9)之圖案狹縫板(例如,見第4圖中130)以位於第二階台(例如,見第4圖中160)。即,校正狹縫板231、232、233、234及235可位於圖案層沉積組件(例如,見第13圖中100-5、100-6、100-7、100-8及100-9)之各個第二階台160。
每一校正狹縫板231、232、233、234及235可分別包含(或具有)複數個校正狹縫231a、232a、233a、234a及235a。每一校正狹縫231a、232a、233a、234a及235a之縱向方向可平行於基板2之輸送(或傳送)方向,即,第一方向A,沿垂直於第一方向A之第二方向之校正狹縫231a、232a、233a、234a及235a彼此不同。即,校正狹縫231a、232a、233a、234a及235a可形成以使其在垂質於第一方向A之第二方向中偏移。即,位於圖案層沉積組件100-5、100-6、100-7、100-8及100-9上之校正狹縫板231、232、233、234及235之校正狹縫231a、232a、233a、234a及235a之位置可相對於第一方向A而彼此不同。因此,當穿過校正狹縫231a、232a、233a、234a及235a之沉積材料沉積於基板2上以形成圖案層時,所形成之圖案層不重疊。
當量測圖案層之厚度時,在圖案層 沉積組件100-5、100-6、100-7、100-8及100-9之沉積源中,操作沉積源100-5a、100-6a、100-7a、100-8a及100-9a,停止其他沉積源100-5b、100-5c、100-6b、100-6c、100-7b、100-7c、100-8b、100-8c、100-9b及100-9c之操作,或者閘門(未繪示於第14圖中)用以避免其沉積材料到達校正基板,在此狀態中,第一校正基板以第一方向A被輸送(例如傳送)且操作沉積源100-5a、100-6a、100-7a、100-8a及100-9a之沉積材料允許沉積至第一校正基板上。當第一校正基板完全穿過沉積單元時,操作沉積源100-5b、100-6b、100-7b、100-8b及100-9b,且當沉積源之沉積材料而非沉積源100-5b、100-6b、100-7b、100-8b及100-9b被避免到達第二校正基板時,第二校正基板以第一方向A被輸送(或傳送)以允許從沉積源發射之沉積材料沉積於第二校正基板上。當第二校正基板完全穿過沉積單元時,操作沉積源100-5c、100-6c、100-7c、100-8c及100-9c,且當沉積源之沉積材料而非沉積源100-5c、100-6c、100-7c、100-8c及100-9c被避免到達第三校正基板時,第三校正基板以第一方向A被輸送(或傳送)以允許從沉積源發射之沉積材料沉積於第三校正基板上。
如上所述,當進行沉積過程以藉由使用校正狹縫231、232、233、234及235量測圖案層之厚度時,用以量測圖案層之厚度之校正基板之數量可相同於包含於圖案層沉積組件中之沉積源之數量。例如,由於每一圖案層沉積組件100-5、100-6、100-7、100-8及100-9包含,如第13圖所示,三個沉積源,三個校正基板用以量測沉積源110-5a、110-5b、110-5c……110-9a、110-9b及110-9c之圖案層之厚度。
例如,校正狹縫板231、232、233、234及235的使用致使藉由使用沉積源所形成之圖案層之厚度以三個校正基板而被量測。即,當不使用具有彼此偏移之校正狹縫231a、232a、233a、234a及235a之校正狹縫板231、232、233、234及235時,15個校正基板之總量,其為與沉積源110-5a、110-5b、110-5c……110-9a、110-9b及110-9c之數量相同,可被需要以量測藉由沉積源所形成之圖案層之厚度。然而,由於依據本發明之實施例之校正狹縫板231、232、233、234及235包含彼此偏移之校正狹縫231a、232a、233a、234a及235a,藉由圖案層沉積組件100-5、100-6、100-7、100-8及100-9之沉積源所形成之圖案層不重疊。因此,校正基板之數量相同於圖案層沉積組件100-5、100-6、100-7、100-8及100-9之沉積源之數量(在第13圖所示之實施例中為三),藉由圖案層沉積組件100-5、100-6、100-7、100-8及100-9之沉積源所形成之圖案層之厚度可被量測。藉此,可降低圖案層之厚度的量測及校正之時間及成本。
校正狹縫231a、232a、233a、234a及235a之長度在第14圖所示之實施例中可全部相同。
第15圖係為校正狹縫板之另一例子之平面圖。
校正板231b、232b、233b、234b及235b分別位於或設置於校正狹縫板331、332、333、334及335之表面上以阻擋至少一部分之從每一沉積源發射之沉積材料。
校正板231b、232b、233b、234b及235b係成型以使得校正板之高度(或寬度)在接近於校正狹縫板331、332、333、334及335之各個中心之位置為最大,且高度(或寬度)隨著各個部份之校正板接近各個校正狹縫板之邊緣而降低。換言之,在每一對校正板231b、232b、233b、234b及235b之間之間隙在接近各個校正狹縫板331、332、333、334及335之中心部分之位置為最小,在校正板對之間之間隙隨著部分之校正板231b、232b、233b、234b及235b接近校正狹縫板331、332、333、334及335之末端部分而變寬。如第15圖所示,校正板231b、232b、233b、234b及235b可具有圓弧或餘弦之形狀。
具有上述形狀之校正板231b、232b、233b、234b及235b可導致相較於校正狹縫板之末端在校正狹縫板之中心較大量之遮蔽沉積材料。
依據本發明之另一實施例,取代藉由使用校正板231b、232b、233b、234b及235b阻擋沉積材料,校正狹縫板之校正狹縫可被形成以具有不同長度以阻擋沉積材料。即,每一校正狹縫板之校正狹縫可具有從校正狹縫板之中心較大之長度。
第16圖係為依據本發明之一實施例之每一沉積組件包含沉積單元之立體圖。參閱第16圖,依據本發明之實施例之有機層沉積設備可包含11個沉積組件100-1至100-11。並且,每一沉積組件100-1至100-11可包含三個沉積源。例如,沉積組件100-1包含三個沉積源110-1a至110-1c,且沉積組件100-2包含三個沉積源110-2a至110-2c。
每一沉積組件100-1至100-4、100-10及100-11可在第26圖之有機層中形成共用層。換言之,沉積組件100-1之沉積源110-1a至110-1c可包含用以形成電洞注入層之沉積材料,沉積組件100-2之沉積源110-2a至110-2c可包含用以形成中間層之沉積材料,沉積組件100-3之沉積源110-3a至110-3c可包含用以形成電洞傳輸層之沉積材料,沉積組件100-4之沉積源110-4a至110-4c也可包含用以形成電洞注入層之沉積材料。並且,沉積組件100-10之沉積源110-10a至110-10c可包含用以形成電子傳輸層之沉積材料,沉積組件100-11之沉積源110-11a至110-11c可包含用以形成電子注入層之沉積材料。由一些之沉積組件100-1、100-2、100-3、100-4、100-10及100-11所形成之沉積層可 不論子像素而共同地形成。因此,圖案狹縫板,即,一開口遮罩,包含一圖案狹縫可設置於沉積組件100-1、100-2、100-3、100-4、100-10及100-11之沉積源上。
每一其他沉積組件100-5、100-6、100-7、100-8及100-9可依據有機層62中之子像素而形成圖案層。換言之,沉積組件100-5之沉積源110-5a至110-5c可包含用以形成紅色及綠色子像素之輔助層之沉積材料,沉積組件100-6之沉積源110-6a至110-6c可包含用以形成紅色子像素之輔助層之沉積材料,沉積組件100-7之沉積源110-7a至110-7c可包含用以形成紅色發光層之沉積材料,沉積組件100-8之沉積源110-8a至110-8c可包含用以形成綠色發光層之沉積材料,沉積組件100-9之沉積源110-9a至110-9c可包含用以形成藍色發光層之沉積材料。
包含複數個圖案狹縫131之圖案狹縫板130可位於沉積組件100-5、100-6、100-7、100-8及100-9之沉積源之上。
然而,本發明不限定於此且依據本發明之一實施例之有機層沉積設備可包含二或多個沉積組件且每一沉積組件可包含一或多個沉積源。並且,任一適當之不同類型之沉積材料可依據裝置結構而包含於沉積源中。
第17及18圖係為依據本發明之一實施例之說明修正閘門141-1至141-11之操作之平面圖。第17圖為修正閘門141-1至141-11分別位於沉積組件100-1至100-11之前之平面圖,第18圖為修正閘門141-1至141-11分別位於沉積組件100-1至100-11之後之平面圖。
如第18圖所示,修正閘門141-1至141-11可位於沉積源110及圖案狹縫板130之間,且可分別包含開口142-1至142-11配置以允許沉積材料115穿過圖案狹縫板130。開口142-1至142-11可以第一方向A拉長。修正閘門141-1至141-11之開口142-1至142-11在長度上平行於第一方向A,但具有不同的位置。換言之,開口142-1至142-11可配置以沿著垂直於第一方向A之方向(第二方向)彼此偏移。因此,當穿過開口142-1至142-11之沉積材料形成設置於修正基板2上之圖案層時,由沉積組件100-1至100-11所形成之圖案層不彼此重疊。由於在第17及18圖中共有11個沉積組件100-1至100-11,11個不重疊之圖案層可沿著第二方向經由開口142-1至142-11而形成。
一般而言,第1圖之沉積單元100包含m個有機層沉積組件,且每一m個有機層沉積組件可包含n個沉積源及一個修正閘門。在此,m及n可分別為大於或等於2之自然數。
當有機層之厚度被量測時,第n-1個沉積源被啟動,且修正基板(例如,將沉積有機層以量測厚度之基板)可以第一方向被傳送(或傳輸)且從第n-1個沉積源之沉積材料可於修正基板上沉積,當除了第n-1個沉積源之外的沉積源之沉積材料被阻擋到達修正基板。當修正基板在沉積單元之外時,第n個沉積源被啟動,且修正基板以第一方向被傳送且從被啟動之第n個沉積源之沉積材料可沉積於修正基板上,當除了第n個沉積源之外的沉積源之沉積材料被阻擋到達修正基板。參閱第17及18圖,修正閘門141-1至141-11可用以量測形成於基板上之有機層之厚度。
例如,在量測有機層之厚度之前,如第17圖所示,修正閘門141-1至141-11位於沉積源110-1a、110-1b、110-1c、…110-11a、110-11b、110-11c之一側,當量測厚度時,如第18圖所示,修正閘門141-1至141-11排列於沉積源110-1a、110-1b、110-1c、…110-11a、110-11b、110-11c之上。接著,當基板2沿著第一方向A移動時可進行沉積過程。當沉積過程進行於修正基板2上時,在從沉積源110-1a、110-1b、110-1c、…110-11a、110-11b、110-11c中轉移之前之最接近修正基板2之沉積源110-1a、110-2a…110-11a被啟動且沉積源110-1a、110-2a…110-11a之沉積材料沉積於修正基板2上。在此,沉積源110-1b、110-1c、110-2b、110-2c、…110-11b、110-11c而非沉積源110-1a、110-2a…110-11a可被停止啟動或藉由第3圖中之遮蔽構件140而阻擋,使其沉積材料不到達修正基板2。
在藉由沉積源110-1a、110-2a…110-11a之沉積過程被進行之後,相鄰於沉積源110-1a、110-2a…110-11a之沉積源110-1b、110-2b…110-11b被啟動,且其他沉積源110-1a、110-1c、110-2a、110-2c、…110-11a、110-11c被停止啟動或藉由遮蔽構件140而阻擋,使其沉積材料不到達修正基板2。
當用以量測有機層之厚度之沉積過程如上進行時,相同於包含在一沉積組件中之沉積源數量之修正基板2之數量係用以量測有機層之厚度。例如,參閱第17及18圖,因為三個沉積源包含於每一沉積組件100-1至100-11中,三個修正基板2可用以量測由每一沉積源110-1a、110-1b、110-1c、…110-11a、110-11b、110-11c所形成之有機層之厚度。
藉由使用上述修正閘門141-1至141-11,藉由每一沉積源沉積於三個修正基板2上之有機層之厚度可被量測。換言之,當不使用具有彼此偏移之開口142-1至142-11之修正閘門141-1至141-11時,相同於沉積源110-1a、110-1b、110-1c、…110-11a、110-11b、110-11c之數量之修正基板2之數量可需要以量測由每一沉積源形成之有機層之厚度。然而,因為修正閘門141-1至141-11分別包含彼此偏移之開口1421-至142-11,由沉積組件100-1至100-11之沉積源形成之有機層不彼此重疊。因此,由沉積組件100-1至100-11之沉積源形成之有機層之厚度可藉由使用修正基板2之數量相同於包含在每一沉積組件100-1至100-11中之沉積源之數量而量測。因此,可降低量測及補強有機層之厚度所需之時間,且可降低量測及補強有機層之厚度之成本。
第19圖係為依據本發明之另一實施例之有機層沉積組件700之示意圖,第20圖係為第19圖中有機層沉積組件700之側剖面圖,第21圖係為第19圖中有機層沉積組件700之平面剖面圖。
參閱第19至21圖,依據本發明實施例之有機層沉積組件700包含沉積源710、沉積源噴嘴單元720、遮蔽組件(例如,阻隔組件或阻隔板組件)730以及圖案狹縫板750。
沉積源710包含填充沉積材料715之坩堝711以及加熱坩堝711以蒸發沉積材料715至沉積源噴嘴單元720之加熱器712。沉積源噴嘴單元720位於沉積源720之一側。沉積源噴嘴單元720包含複數個沉積源噴嘴721沿著X軸方向排列。
此外,遮蔽板組件730位於沉積源噴嘴單元720之一側。遮蔽板組件730包含複數個遮蔽板(例如,阻隔板)731,且遮蔽框架732位於遮蔽板731之外部(周圍或周邊)。遮蔽板731可沿著X軸方向彼此平行排列。在這方面,遮蔽板731可彼此等距。此外,遮蔽板731可沿著YZ平面延伸,如第19圖所示,且可為矩形。遮蔽板731可劃分(例如,定義)沉積源噴嘴單元720及圖案狹縫板750之間之空間為複數個沉積空間S。即,在依據本發明實施例之有機層沉積組件700中,由於遮蔽板731,如第19圖所示,沉積材料所發射之每一沉積源噴嘴721具有沉積空間S。如上所述,由於遮蔽板731劃分沉積源噴嘴單元720及圖案狹縫板750之間之空間為複數個沉積空間S,從一沉積源噴嘴721發射之沉積材料可不與從另一沉積源噴嘴721發射之沉積材料混合且可穿過圖案狹縫板750之圖案狹縫751以沉積於連接靜電夾具600之基板2上。即,遮蔽板731可避免經由各個沉積源噴嘴721發射(或釋出)之沉積材料分散且可導引其移動路徑,即,導引其以Z軸方向移動。
如上所述,遮蔽板731可提供沉積材料之線性度,因此,形成於基板2上之遮蔽之尺寸可被降低(例如,實質上降低),因此,保持有機層沉積組件700與基板2以一特定距離(例如,一間隙)分隔開是有可能的。
在一實施例中,圖案狹縫板750可位於沉積源710及基板2之間。圖案狹縫板750更可包含具有形狀相似於視窗框架之框架755。圖案狹縫板750包含以X軸方向排列且其中有區域或空間752之圖案狹縫751。已在沉積源710中蒸發之沉積材料715穿過沉積源噴嘴單元720及圖案狹縫板750並接著朝基板2移動。
第22圖係為依據本發明之另一實施例之有機層沉積組件800之示意圖。
參閱第22圖,依據本發明實施例之有機層沉積組件800包含沉積源810、沉積源噴嘴單元820、第一遮蔽板組件(例如,第一阻隔板組件)830、第二遮蔽板組件(例如,第二阻隔板組件)840以及圖案狹縫板850。在這方面,沉積源810、第一遮蔽板組件830及圖案狹縫板850之詳細結構實質上相同於第19圖所描述之實施例,因此,在此不再描述。依據本發明實施例之有機層沉積組件800不同於其中第二遮蔽板組件840位於第一遮蔽板組件830之一側之依據前述實施例之有機層沉積組件700。
例如第二遮蔽板組件840包含複數個第二遮蔽板(例如,阻隔板)841以及位於第二遮蔽板841外部(例如,周圍或周邊)之第二遮蔽框架842。第二遮蔽板841可沿著X軸方向彼此平行排列。在這方面,第二遮蔽板841可彼此等距。此外,各個第二遮蔽板841可形成以(排列於)平行於第22圖中之YZ平面,即,可以垂直於X軸方向之方向而形成(例如,排列或面向)。
如上述排列之第一遮蔽板831及第二遮蔽板841可劃分沉積源噴嘴單元820及圖案狹縫板850之間之空間。即,由於第一遮蔽板831及第二遮蔽板841,沉積空間被劃分成複數個沉積空間分別對應於沉積材料發射之沉積源噴嘴821。
在這方面,第二遮蔽板841可位於分別對應於第一遮蔽板831。換言之,各個第二遮蔽板841對準各個第一遮蔽板831,使得各個第二遮蔽板841平行於各個第一遮蔽板831。即,第一遮蔽板及與其對應之第二遮蔽板可位於相同平面。雖然在第22圖中,第一遮蔽板831在X軸方向之寬度(或厚度)似乎相同於第二遮蔽板841之X軸方向寬度,本發明之實施例並不限定於此。即,需要與圖案狹縫851精細對準之第二遮蔽板841可相對薄地形成,且不須與圖案狹縫851精細對準之第一遮蔽板831可相對厚地形成,使其製造簡單。區域或空間852位於圖案狹縫851之間。
第23圖係為依據本發明之另一實施例之有機層沉積組件900之示意圖。
參閱第23圖,依據本發明實施例之有機層沉積組件900包含沉積源910、沉積源噴嘴單元920以及圖案狹縫板950。
沉積源910包含填充沉積材料915之坩堝911以及加熱坩堝911以蒸發沉積材料915至沉積源噴嘴單元920之加熱器912。沉積源噴嘴單元920位於沉積源920之一側。沉積源噴嘴單元920包含複數個沉積源噴嘴921沿著Y軸方向排列。在一實施例中,圖案狹縫板950及框架955更可位於沉積源910及連接靜電夾具600之基板2之間,且圖案狹縫板950可具有複數個圖案狹縫951及空間(或區域)952沿著X軸方向排列。沉積源910及沉積源噴嘴單元920可藉由一連接構件935連接至圖案狹縫板950。
本發明實施例不同於在包含於沉積源噴嘴單元920中之沉積源噴嘴921之前述實施例。差異將詳細描述如下。
沉積源噴嘴單元920位於沉積源910之一側,例如朝向基板2之沉積源910之一側。此外,沉積源噴嘴單元920包含沿著Y軸方向(即,基板2之掃描方向)排列之沉積源噴嘴921。在這方面,沉積源噴嘴921可彼此等距。在沉積源910中已蒸發之沉積材料915穿過沉積源噴嘴單元920並接著朝基板2移動。最後,在有機層沉積組件900中,沉積源噴嘴921沿著基板2之掃描方向排列。在這方面,若沉積源噴嘴921沿著X軸方向排列,每一沉積源噴嘴921及圖案狹縫951之間之間隔可改變,且在此例子中,遮蔽可由於從位於相對遠於圖案狹縫951之沉積源噴嘴發射之沉積材料而形成。因此,在本發明實施例中之沿著X軸方向僅形成一沉積源噴嘴921可在遮蔽之形成中造成實質上降低。此外,沉積源噴嘴921沿著掃描方向排列,即使當通量差發生於單一沉積源噴嘴之間,通量差可被偏移且因此沉積均勻性可維持定值(或實質上定值)。
在本文中,依據本發明之實施例之使用有機層沉積設備所形成之有機層之結構將更詳細地描述。
第24圖係為說明有機層沉積設備之圖案狹縫板130之等距離圖案狹縫131之示意圖,第25圖係為藉由使用第24圖中圖案狹縫板130形成有機層之示意圖。
第24及25圖說明彼此等距之圖案狹縫131之圖案狹縫板130。即,在第24圖中,圖案狹縫131滿足下列條件:I1= I2= I3= I4,其中I1至I4為相鄰圖案狹縫131之間之距離。
在此實施例中,沿著沉積空間S之中心線C釋放之沉積材料之入射角實質上垂直於基板2。因此,使用穿過圖案狹縫131a之沉積材料所形成之有機層P1具有最小(或減小)尺寸之遮蔽,且右側遮蔽SR1及左側遮蔽SL1彼此對稱(或對稱地)地形成。
然而,穿過位於較遠於沉積空間S之中心線C之圖案狹縫之沉積材料之臨界入射角θ逐漸增加,因此,穿過最外側圖案狹縫131e之沉積材料之臨界入射角θ為約55°。因此,沉積材料以相對於圖案狹縫131e之傾斜角入射,使用穿過圖案狹縫131e之沉積材料所形成之有機層P5具有較大遮蔽。例如,左側遮蔽SL5大於右側遮蔽SR5
即,當沉積材料之臨界入射角θ增加時,遮蔽之尺寸也增加。例如,在較遠於沉積空間S之中心線C之位置之遮蔽之尺寸增加。此外,沉積材料之臨界入射角θ隨著沉積空間S之中心線C及各個圖案狹縫增加而增加。因此,使用穿過較遠於沉積空間S之中心線C之圖案狹縫之沉積材料所形成之有機層具有較大遮蔽尺寸。例如,在各個有機層之側部上之遮蔽中,在較遠於沉積空間S之中心線C之位置之遮蔽之尺寸較大於其他。
即,參閱第25圖,形成於沉積空間S之中心線C之左側之有機層具有一結構,其中左斜邊(位於頂側及底側之間左方之斜側)較大於右斜邊(位於頂側及底側之間右方之斜側),且形成於沉積空間S之中心線C之右側之有機層具有一結構,其中右斜邊(例如,右斜側)較大於左斜邊(例如,左斜側)。
並且,在形成於沉積空間S之中心線C之左側上之有機層中,左斜邊(例如,左斜側)之長度朝左方增加。在形成於沉積空間S之中心線C之右側上之有機層中,右斜邊(例如,右斜側)之長度朝右方增加。因此,在沉積空間S中所形成之有機層可以沉積空間S之中心線C彼此對稱形成。
此結構現在將更詳細地描述。
穿過圖案狹縫131b之沉積材料以臨界入射角θb穿過圖案狹縫131b,且使用已穿過圖案狹縫131b之沉積材料而形成之有機層P2具有尺寸SL2之左側遮蔽。同樣地,穿過圖案狹縫131c之沉積材料以臨界入射角θc穿過圖案狹縫131c,且使用已穿過圖案狹縫131c之沉積材料而形成之有機層P3具有尺寸SL3之左側遮蔽。同樣地,穿過圖案狹縫131d之沉積材料以臨界入射角θd穿過圖案狹縫131d,且使用已穿過圖案狹縫131d之沉積材料而形成之有機層P4具有尺寸SL4之左側遮蔽。同樣地,穿過圖案狹縫131e之沉積材料以臨界入射角θe穿過圖案狹縫131e,且使用已穿過圖案狹縫131e之沉積材料而形成之有機層P5具有尺寸SL5之左側遮蔽。
在這方面,臨界入射角滿足下列條件:θbcde,因此,有機層之遮蔽之尺寸也滿足下列條件:SL1< SL2< SL3<SL4< SL5
第26圖係為依據本發明之一實施例之使用有機層沉積設備製造主動矩陣型有機發光顯示設備之剖面圖。
參閱第26圖,依據本發明實施例之主動矩陣有機發光顯示設備形成於基板2上。基板2以透明材料形成,例如,玻璃、塑膠或金屬。絕緣層51,例如緩衝層,形成於基板2之全部表面上。絕緣層51在其他實施例中可被省略。
薄膜電晶體(TFT)及有機發光二極體(OLED)設置於絕緣層51上。
半導體主動層52以一設定或預定圖案形成於絕緣層51之上表面上。閘極絕緣層53係形成以覆蓋半導體主動層52。半導體主動層52可包含p型或n型半導體材料。
TFT之閘極形成於對應半導體主動層52之閘極絕緣層53之區域中。中間絕緣層55形成以覆蓋閘極54。在中間絕緣層55形成之後,中間絕緣層55及閘極絕緣層53藉由例如乾蝕而蝕刻以形成分別暴露部分半導體主動層52之接觸孔。
源極/汲極56及57形成於中間絕緣層55上以經由各個接觸孔接觸半導體主動層52。保護層58形成以覆蓋源極/汲極56及57,且被蝕刻以暴露一部分之源極/汲極56及57中之一者。絕緣層59更可形成於保護層58上以平坦化保護層58。
此外,OLED藉由依據當前之發射紅光、綠光或藍光以顯示圖像信息(例如設定或預定圖像信息)。OLED包含第一電極61位於保護層58上。第一電極61電性連接TFT中已暴露之源極/汲極56及57。
像素定義層60係形成以覆蓋第一電極61。在像素定義層60中形成一開口以暴露至少一部分之第一電極61,且包含發光層(EML)之有機層62形成於開口所定義之區域中。第二電極63形成於有機層62上。
像素定義層60,其定義各個像素,可以有機材料形成。 像素 定義層60也平坦化基板2之區域之表面,其中第一電極61形成,特別是,絕緣層59之表面。
第一電極61及第二電極63彼此電性絕緣,且分別施加相反極性之電壓以誘發發光。
有機層62,包含發光層,可以低分子量有機材料或高分子量有機材料形成。當使用低分子量有機材料時,有機層62可具有單層或包含電洞注入層(HIL)、電洞傳輸層(HTL)、發光層、電子傳輸層(ETL)及/或電子注入層(EIL)之多層結構。可使用之有機材料之非限制性例子可包含銅苯二甲藍(copper phthalocyanine,CuPc)、N,N’-二(萘基-1-基)-N,N’-二 苯基-聯苯 胺(N,N'-di(naphthalene-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine,NPB)及參(8-羥基喹啉)鋁(tris-8-hydroxyquinoline aluminum,Alq 3 )。
有機層62,包含發光層,可使用依據本發明之實施例之有機層沉積設備而形成(例如,見第1圖中有機層沉積設備1)。即,有機層沉積組件設置成以一設定或預定距離與將沉積沉積材料之基板分隔開,其中有機層沉積組件包含釋放沉積材料之沉積源、位於沉積源之一側之沉積源噴嘴單元,其中沉積源噴嘴單元包含複數個沉積源噴嘴形成於其中、以及圖案狹縫板面對沉積源噴嘴單元,其中圖案狹縫板包含複數個圖案狹縫形成於其中。接著,當有機層沉積組件之一者(見第1圖中有機層沉積組件100-1)或基板(見第1圖中基板2)相對地移動時,從有機層沉積設備(例如,見第1圖中有機層沉積設備)發射之沉積材料沉積於基板上(例如,見第1圖中基板2)。
在有機層62形成後,第二電極63可藉由如用以形成有機層62之相同(或實質上相同)之沉積方法而形成。
第一電極61可作為陽極,第二電極63可作為陰極。或者,第一電極61可作為陰極,第二電極63可作為陽極。第一電極61可被圖案化以對應各個像素區域,第二電極63可形成以覆蓋全部像素(例如,實質上覆蓋基板之全部面積)。
第一電極61可形成為透明電極或反射電極。上述透明電極可以 氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)、氧化銦鋅(indium zinc oxide,IZO)、氧化鋅(zinc oxide,ZnO)或氧化銦(indium oxide,In2O3)形成。上述反射電極可以藉由形成從銀(Ag)、鎂(Mg)、鋁(Al)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、金(Au)、鎳(Ni)、釹(Nd)、銥(Ir)、鉻(Cr)或其化合物形成反射層並在反射層上形成ITO、IZO、ZnO或In2O3而形成。第一電極61可藉由例如濺鍍而形成一層並接著藉由例如光刻圖案化此層而形成。
第二電極63也可形成為透明電極或反射電極。當第二電極63形成為透明電極時,第二電極63可使用為陰極。為此,上述透明電極可藉由沉積具有低功函數之金屬,例如,鋰(Li)、鈣(Ca)、氟化鋰/鈣(LiF/Ca)、氟化鋰/鋁(LiF/Al)、鋁(Al)、銀(Ag)、鎂(Mg)或其化合物於有機層62之表面上,並從ITO、IZO、ZnO或In2O3或其類似物形成輔助電極層或匯流電極線而形成。當第二電極63形成為反射電極時,反射電極可藉由沉積Li、Ca、LiF/Ca、LiF/Al、Al、Ag、Mg或其化合物於有機層62之全部表面上而形成。第二電極63可使用與上述用以形成有機層62相同之沉積方法而形成。
依據上述本發明實施例之有機層沉積設備可應用以形成有機TFT之有機層或無機層,以及從不同適當材料形成層。
依據本發明之實施例,適用於在大型基板上大量生產裝置之有機層沉積設備,致使高清晰度圖案、致使在減少時間中校正有機層之厚度、導致有機層沉積設備之高操作速度、並致使降低有機層之厚度之校正的成本以降低有機發光顯示設備之製造成本,使用其以製造有機發光顯示設備之方法,以及使用此方法所製造之有機發光顯示設備,可被提供。
如上所述,本發明之一或多個實施例提供適用於量產大型基板並致使高清晰度圖案之有機層沉積設備、使用此設備之製造有機發光顯示設備之方法、以及使用此方法之有機發光顯示設備。雖然已顯示並描述本發明之一些實施例,本發明所屬技術領域中具有通常知識者應當理解,在不脫離本發明下列申請專利範圍及其同義所定義之範疇下這些實施例可進行改變。
1...有機層沉積設備
100...沉積單元
200...裝載單元
300...卸載單元
212...第一支架
322...第二支架
214...傳送腔室
324、101...腔室
218...第一反轉腔室
328...第二反轉腔室
219...緩衝腔室
2...基板
430...轉移單元
100-1~100-11...有機層沉積組件
190...沉積源替換單元
500...圖案狹縫板替換單元

Claims (37)

  1. 一種藉由使用用於形成有機層於基板上之有機層沉積設備製造有機發光顯示設備之方法,該方法包含:
    於一裝載單元中安裝一基板至一轉移單元;
    藉由使用穿過一腔室之一第一輸送單元,以沿著一第一方向傳送安裝該基板之該轉移單元至該腔室;
    當該基板相對於複數個有機層沉積組件移動時,沉積從該複數個有機層沉積組件釋放之複數個沉積材料以在該基板上形成一有機層,該複數個有機層沉積組件係在該腔室中且與該基板分隔開;
    在一卸載單元中將已完成沉積於其上之該基板從該轉移單元分離;以及
    藉由使用安裝以穿過該腔室之一第二輸送單元將已與該基板分離之該轉移單元傳送至該裝載單元,其中
    各該複數個有機層沉積組件包含:
    複數個沉積源,各該複數個沉積源係配置以釋放複數個該沉積材料中之對應的一個;以及
    一沉積源噴嘴單元,位於各該複數個沉積源之一側,且包含一或多個沉積源噴嘴,
    該複數個有機層沉積組件包含用以形成一共用層之複數個共用層沉積組件及用以形成一圖案層之複數個圖案層沉積組件,
    各該複數個圖案層沉積組件更包含含有複數個校正狹縫之一校正狹縫板,
    該複數個圖案沉積組件之該複數個校正狹縫係沿著垂直於該第一方向之一第二方向相對於彼此偏移,
    該基板與該複數個有機層沉積組件分隔開以相對於該複數個有機層沉積組件為相對可移動的,及從該複數個沉積源釋放之複數個該沉積材料各自穿過該校正狹縫板並以一圖案沉積在該基板上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中該腔室容納在該基板上連續進行沉積之該複數個有機層沉積組件。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中該轉移單元在該第一輸送單元及該第二輸送單元之間循環。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中該第一輸送單元及該第二輸送單元係平行排列且一者在另一者之上方。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中該複數個有機層沉積組件之一圖案狹縫板於該第一方向或垂直於該第一方向之該第二方向中至少之一之長度小於該基板。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中各該複數個校正狹縫於該第一方向延伸。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中在不同之該複數個圖案層沉積組件中之該校正狹縫板之該複數個校正狹縫之位置在該第一方向中彼此不同。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中該校正狹縫板之該複數個校正狹縫之長度隨著該複數個校正狹縫遠離個別之該校正狹縫板之中心而增加。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之方法,更包含一校正板,位於對應的一個該校正狹縫板之一側且遮蔽至少一部分從該複數個沉積源釋放之複數個該沉積材料。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之方法,其中該校正板之寬度係從對應的一個該校正狹縫板之中心往邊緣減少。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之方法,其中該校正板具有圓弧或餘弦之形狀。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之方法,其中該校正板在對應於對應的一個該校正狹縫板之中心之區域之寬度係大於該校正板之邊緣之寬度。
  13. 如申請專利範圍第9項所述之方法,其中該校正板具有一形狀使得複數個該沉積材料在該校正狹縫板之中心比該校正狹縫板之邊緣被較佳地遮蔽。
  14. 一種有機發光顯示設備,包含:
    一基板;
    複數個薄膜電晶體,位於該基板上且各包含一半導體主動層、與該半導體主動層絕緣之一閘極電極、以及分別接觸該半導體主動層之一源極電極及一汲極電極;
    複數個像素電極,分別位於該複數個薄膜電晶體上;
    複數個有機層,分別位於該複數個像素電極上;以及
    一相對電極,位於該複數個有機層上,
    其中較遠離一沉積區域之中心之位於該基板上之至少一個該複數個有機層中之頂側及底側之間之斜側之長度大於形成於接近該沉積區域之中心之其他該複數個有機層之斜側之長度,該基板上之該至少一個該複數個有機層為使用申請專利範圍第1項所述之方法所形成之一線性圖案有機層。
  15. 一種藉由使用用於形成有機層於基板上之有機層沉積設備製造有機發光顯示設備之方法,該方法包含:
    於一裝載單元中安裝一基板至一轉移單元;
    藉由使用穿過一腔室之一第一輸送單元,以傳送安裝該基板之該轉移單元至該腔室;
    當在該腔室中該基板與複數個有機層沉積組件分隔且相對於該複數個有機層沉積組件移動時,藉由沉積從該複數個有機層沉積組件釋放之複數個沉積材料在該基板上以形成複數個有機層;
    在一卸載單元中將已完成沉積之該基板從該轉移單元分離;以及
    藉由使用穿過該腔室之一第二輸送單元將已與該基板分離之該轉移單元傳送至該裝載單元,
    其中各該複數個有機層沉積組件包含:
    複數個沉積源,各該複數個沉積源配置以釋放複數個該沉積材料中之對應的一個;
    一沉積源噴嘴單元,位於各該複數個沉積源之一側,且包含一或多個沉積源噴嘴;
    一圖案狹縫板,面對該沉積源噴嘴單元且包含一或多個圖案狹縫;以及
    一修正閘門,位於該複數個沉積源及該圖案狹縫板之間且具有一開口配置以允許來自該複數個沉積源之對應之複數個該沉積材料朝向該圖案狹縫板穿透,
    其中相鄰之該修正閘門之該開口係沿著垂直於該基板傳送之一第一方向之一第二方向彼此偏移,從該複數個沉積源釋放之複數個該沉積材料穿過該圖案狹縫板且以一圖案沉積於該基板上。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之方法,其中該腔室包含該複數個有機層沉積組件,且其中藉由使用各該複數個有機層沉積組件以令沉積依序於該基板上進行。
  17. 如申請專利範圍第15項所述之方法,其中該轉移單元係於該第一輸送單元及該第二輸送單元之間移動。
  18. 如申請專利範圍第15項所述之方法,其中該第一輸送單元及該第二輸送單元係彼此上下平行排列。
  19. 如申請專利範圍第15項所述之方法,其中該複數個有機層沉積組件之該圖案狹縫板於該第一方向或垂直於該第一方向之該第二方向中至少之一小於該基板。
  20. 如申請專利範圍第15項所述之方法,其中各該修正閘門之該開口係於該第一方向拉長。
  21. 如申請專利範圍第15項所述之方法,其中該修正閘門之該開口之位置係彼此不同。
  22. 如申請專利範圍第15項所述之方法,其中當量測該複數個有機層之厚度時,一修正基板傳送過一有機層沉積設備,並且該修正閘門位於該複數個沉積源及該圖案狹縫板之間,使得複數個該沉積材料藉由穿過該修正閘門之該開口沉積於該修正基板之上。
  23. 如申請專利範圍第22項所述之方法,其中一沉積單元包含m個有機層沉積組件,各該m個有機層沉積組件包含n個沉積源,且各該m個有機層沉積組件包含該修正閘門,其中m及n為自然數。
  24. 如申請專利範圍第23項所述之方法,其中,當量測該複數個有機層之厚度時,該第n-1個沉積源被啟動,且該修正基板於該第一方向上傳送且來自啟動之該第n-1個沉積源之該沉積材料沉積於該修正基板上,同時阻擋除了該第n-1個沉積源之外的該些沉積源之該沉積材料到達該修正基板,在該修正基板在該沉積單元之外後,啟動該第n個沉積源,且該修正基板於該第一方向上傳送且來自啟動之該第n個沉積源之該沉積材料沉積於該修正基板上,同時阻擋除了該第n個沉積源之外的該些沉積源之該沉積材料到達該修正基板。
  25. 一種有機發光顯示設備,包含:
    一基板;
    至少一薄膜電晶體,位於該基板上且包含一半導體主動層、與該半導體主動層絕緣之一閘極電極以及分別接觸該半導體主動層之一源極電極及一汲極電極;
    複數個像素電極,位於該至少一薄膜電晶體上;
    複數個有機層,位於該複數個像素電極上;以及
    一相對電極,位於該複數個有機層上,
    其中較遠離一沉積區域之中心之位於該基板上之該複數個有機層中至少之一之頂側及底側之間之斜側之長度係大於接近該沉積區域之中心之其他該複數個有機層之個別頂側及底側之間之斜側之長度,且該基板上之該複數個有機層中至少之一為使用申請專利範圍第15項所述之方法所形成之一線性圖案有機層。
  26. 一種使用用於形成有機材料層於基板上之有機層沉積設備之方法,該方法包含:
    藉由配置以穿過一腔室之一第一輸送單元傳送固定一基板於其上之一轉移單元至該腔室;
    當複數個有機層沉積組件以一設定距離與該基板分隔時,該基板相對於該複數個有機層沉積組件移動且當由該複數個有機層沉積組件發出之一沉積材料沉積於該基板上形成一有機材料層時,一有機層形成於該基板上;以及
    藉由配置以穿過該腔室之一第二輸送單元傳送回卸下該基板之該轉移單元,其中該有機材料層之形成包含當所使用之該基板傳送至該複數個有機層沉積組件中時,該沉積材料藉由其中形成一或多個工具狹縫之一第一工具閘門沉積於所使用之該基板之一操作。
  27. 如申請專利範圍第26項所述之方法,其中該第一工具閘門排列於各該複數個有機層沉積組件中,且形成於該第一工具閘門之該工具狹縫形成以至少一部分偏移彼此。
  28. 如申請專利範圍第27項所述之方法,其中該第一工具閘門排列於該複數個有機層沉積組件中用以沉積一共用層之一有機層沉積組件中。
  29. 如申請專利範圍第26項所述之方法,其中只有當使用之該基板被傳送至該複數個有機層沉積組件中時,該第一工具閘門被排列以覆蓋至少一部分之該基板。
  30. 如申請專利範圍第26項所述之方法,更包含在該轉移單元藉由該第一輸送單元傳送之前,在一裝載單元固定該基板於該轉移單元之一操作;以及其中在該轉移單元藉由該第二輸送單元傳送回去之前,在該卸載單元從該轉移單元卸下已完成沉積之該基板之一操作。
  31. 如申請專利範圍第30項所述之方法,其中該轉移單元在該第一輸送單元及該第二輸送單元之間來回移動。
  32. 如申請專利範圍第30項所述之方法,其中該第一輸送單元及該第二輸送單元於垂直方向上彼此相鄰排列。
  33. 如申請專利範圍第30項所述之方法,其中各該複數個有機層沉積組件包含:
    一沉積源,發出一沉積材料;
    一沉積源噴嘴單元,排列於該沉積源之一側,該沉積源噴嘴單元包含複數個沉積源噴嘴;以及
    一圖案狹縫板,排列以面對該沉積源噴嘴單元,該圖案狹縫板包含複數個圖案狹縫排列於一方向上,其中由該沉積源發出之該沉積材料穿過該圖案狹縫板並沉積以形成一圖案於該基板上。
  34. 如申請專利範圍第33項所述之方法,其中在該複數個有機層沉積組件中用以沉積一圖案層之一有機層沉積組件中,形成排列於該沉積源噴嘴及該圖案狹縫板之間以覆蓋至少一部分之該基板且包含形成於二相對端之一工具狹縫之一第二工具閘門。
  35. 如申請專利範圍第34項所述之方法,其中該第二工具閘門之該工具狹縫之寬度係大於該圖案狹縫板之該圖案狹縫之寬度。
  36. 如申請專利範圍第33項所述之方法,其中該複數個有機層沉積組件之該圖案狹縫板在一第一方向及垂直於該第一方向之一第二方向之至少任一者上係小於該基板而形成。
  37. 一種有機發光顯示設備,包含:
    一基板;
    至少一薄膜電晶體,位於該基板上且包含一半導體主動層、與該半導體主動層絕緣之一閘極電極、以及分別接觸該半導體主動層之一源極電極及一汲極電極;
    複數個像素電極,位於該至少一薄膜電晶體上;
    複數個有機層,位於該複數個像素電極上;以及
    一相對電極,位於該複數個有機層上,
    其中較遠離一沉積區域之中心之位於該基板上之至少一個該複數個有機層中之頂側及底側之間之斜側之長度大於接近該沉積區域之中心之其他該複數個有機層之個別頂側及底側之間之斜側之長度,其中該基板上之該至少一個該複數個有機層為使用申請專利範圍第26項所述之方法所形成之一線性圖案有機層。
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