TWI594477B - 有機層沈積設備、使用其製造有機發光顯示裝置之方法、以及使用該方法製造之有機發光顯示裝置 - Google Patents

有機層沈積設備、使用其製造有機發光顯示裝置之方法、以及使用該方法製造之有機發光顯示裝置 Download PDF

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Description

有機層沈積設備、使用其製造有機發光顯示裝置之方法、 以及使用該方法製造之有機發光顯示裝置
相關申請案之交互參照
本申請案主張於2012年6月22日向韓國智慧財產局提出之韓國專利申請號10-2012-0067303之優先權及效益，其全部內容納於此處作為參考。
本發明之態樣係關於一種有機層沉積設備、藉由使用其製造有機發光顯示裝置之方法及使用該方法所製造之有機發光顯示裝置。
有機發光顯示裝置相較於其他顯示裝置具有較廣之視角、較佳之對比特性、及較快之反應速度，故已被視為下一代顯示裝置而受到注目。
有機發光顯示裝置包含設置於第一電極與第二電極間之有機層(包含發光層)。電極與有機層可使用獨立沉積方法之其中之一之各種方法所形成。當有機發光顯示裝置係藉由使用沉積方法而製造時，具有與要形成之有機層之圖樣相同之精細金屬遮罩(FMM)係設置以緊密地接觸其上形成有有機層及 其相似物之基板，且有機層材料係沉積於精細金屬遮罩上以形成具有所需圖樣之有機層。
然而，使用這種精細金屬遮罩之沉積方法於使用大型母基板來製造大型有機發光顯示裝置時出現困難。例如，當使用此類大型遮罩時，遮罩可能會由於自身重量而彎曲，從而扭曲圖樣。此缺點不利於近來趨勢之高清晰圖樣。
此外，對準基板與精細金屬遮罩以相互緊密接觸，於其上執行沉積，且將精細金屬遮罩從基板分離之製程係耗費時間，導致很長的製造時間及低生產效率。
揭露於此背景之資訊係本發明之發明人於完成本發明前所已知或為於完成本發明之製程中所獲得的技術資訊。所以，其可包含不形成本國技術領域具通常知識者已知的先前技術之資訊。
為了解決使用精細金屬遮罩(FMM)之沉積方法及/或其他問題之缺點，本發明之態樣係直接針對適用於大量製造大型基板且實現高清晰圖樣化之有機層沉積設備、藉由使用其製造有機發光顯示裝置之方法、以及使用該方法所製造之有機發光顯示裝置。
根據本發明之實施例，提供一種有機層沉積設備，其包含：包含固定基板且形成以隨著基板移動之傳送單元、沿第一方向移動基板固定於其上之傳送單元之第一運送單元、以及於完成沉積後沿相反於第一方向之方向移動與基板分離之傳送單元之第二運送單元之運送單元；固定基板於傳送單元上之 裝載單元；包含維持於真空狀態之腔室及沉積有機層於從裝載單元傳送之傳送單元所固定之基板上之至少一有機層沉積組件之沉積單元；以及於通過沉積單元時從傳送單元分離其上已完成沉積之基板之卸載單元，其中傳送單元係形成以於第一運送單元及第二運送單元間循環地移動，且其中固定於傳送單元之基板於藉由第一運送單元傳送時係形成以置於離至少一有機層沉積組件一設定距離。
當第一運送單元及第二運送單元通過沉積單元時，第一運送單元及第二運送單元可分別彼此平行排列於上方及下方。
複數個沉積單元可彼此平行排列，圖樣化狹縫片替換單元可設置於複數個沉積單元之兩相鄰沉積單元之間，且兩相鄰沉積單元之圖樣化狹縫片可放入及可取出於圖樣化狹縫片替換單元
第一運送單元可依序地運送傳送單元進裝載單元、沉積單元及卸載單元。
第二運送單元可依序地運送傳送單元進卸載單元、沉積單元及裝載單元。
至少一有機層沉積組件可包含：釋出沉積材料之沉積源；設置於沉積源之一側邊且包含複數個沉積源噴嘴之沉積源噴嘴單元；以及面對沉積源噴嘴單元且包含沿第二方向排列之複數個圖樣化狹縫之圖樣化狹縫片，且由沉積源所釋出之沉積材料可通過圖樣化狹縫片以於基板上沉積為特定圖樣。
至少一有機層沉積組件之圖樣化狹縫片於第一方向及垂直於第一方向之第二方向之至少其一可形成小於基板。
有機層沉積設備可包含複數個有機層沉積組件，且複數個有機層沉積組件之個別沉積源可包含不同沉積材料。
當基板相對於有機層沉積組件移動時，至少一有機層沉積組件之個別沉積材料可依序地沉積於基板上。
有機層沉積組件及基板可彼此相對沿著平行於沉積材料要沉積於其上之基板之表面的表面而移動
傳送單元可包含由第一運送單元及第二運送單元移動之載體、以及牢固地結合至載體以固定基板之靜電夾盤。
磁性軌道可形成於載體之表面上，各第一運送單元及第二運送單元可包含複數個線圈，其中磁性軌道及複數個線圈係結合在一起以組成產生驅動力以移動傳送單元之作動單元。
第一運送單元可包含各含有容納溝槽之導引構件，其中個別容納溝槽係容納傳送單元之兩側，以導引傳送單元以沿第一方向移動；以及將傳送單元從容納溝槽懸浮以在不接觸容納溝槽下移動傳送單元之磁性懸浮軸承。
磁性懸浮軸承可包含排列於載體兩側上之側磁性懸浮軸承及排列於載體上方之上磁性懸浮軸承。
第一運送單元可更包含量測導引構件及載體間之距離之間距感測器。
複數個線圈可形成於大氣盒中。
大氣盒可藉由風箱連接至腔室。
至少一凸輪隨動器可設置於載體之兩側表面上，且第二運送單元可包含滾輪導件以支撐至少一凸輪隨動器，其中載體之至少一凸輪隨動器沿滾輪導件移動。
非接觸式電源供應(CPS)模組係設置於載體中且充電軌道係形成於對應至非接觸式電源供應模組之第二運送單元之一部份處，其中當載體於第 二運送單元傳送時，磁場係形成於充電軌道及非接觸式電源供應模組之間，以用非接觸方式供應電源至非接觸式電源供應模組。
腔室可更包含容納第一運送單元及至少一有機層沉積組件之上殼以及容納第二運送單元之下殼。
沉積源及複數個沉積源噴嘴可形成於上殼，其中沿第一方向及垂直於第一方向之第二方向傳送圖樣化狹縫片之第一座台、沿垂直於各第一方向及第二方向的第三方向傳送圖樣化狹縫片之第二座台、以及圖樣化狹縫片係依序地堆疊於沉積源及複數個沉積源噴嘴上。
圖樣化狹縫片及基板可藉由第一座台及第二座台之移動而相互對準。
有機層沉積設備可更包含設置於沉積源及圖樣化狹縫片之間之屏蔽構件，其中屏蔽構件隨著基板移動以掩蔽基板之至少一部份。
屏蔽構件可形成以遮蔽基板之非膜形成區域。
圖樣化狹縫片可包含第一對準標記，基板可包含第二對準標記且沉積單元可更包含拍攝第一對準標記及第二對準標記以偵測基板至圖樣化狹縫片之相對位置之相機。
沉積單元可更包含用以量測基板與圖樣化狹縫片間之距離之感測器，且感測器可設置於基板上且感測基板之表面與圖樣化狹縫片之表面，以量測基板與圖樣化狹縫片間之距離。
感測器可為共軛焦感測器。
根據本發明之另一實施例，提供一種藉由使用用以形成有機層於基板上之有機層沉積設備而製造有機發光顯示裝置之方法，此方法包含：固定基板於裝載單元之傳送單元上；藉由使用安裝以通過腔室之第一運送單元來運送基板固定於其上之傳送單元進入腔室；當基板相對於有機層沉積組件移動 時，藉由沉積從有機層沉積組件所釋出之沈積材料於基板上而形成有機層，腔室中有機層沉積組件以預定距離與基板分隔；於卸載單元中將其上已完成沉積之基板與傳送單元分離；以及藉由使用安裝以通過腔室之第二運送單元來運送與基板分離之傳送單元至裝載單元。
腔室可包含複數個有機層沉積組件，且可藉由使用各複數個有機層沉積組件而依序地執行沉積於基板上。
傳送單元係於第一運送單元與第二運送單元間循環地移動。
第一運送單元及第二運送單元可分別彼此平行排列於上方及下方。
傳送單元可在不接觸第一運送單元下於腔室內傳送。
有機層沉積設備可包含釋出不同沉積材料之複數個有機層沉積組件。
形成有機層之步驟可包含於基板上同步沉積從複數個有機層沉積組件所釋出之各沉積材料。
有機層沉積組件可包含：釋出沉積材料之沉積源；設置於沈積源之側邊且包含複數個沉積源噴嘴之沉積源噴嘴單元；以及面對沈積源噴嘴單元且包含沿垂直於第一方向之第二方向排列之複數個圖樣化狹縫之圖樣化狹縫片，且從沉積源所釋出之沈積材料可通過圖樣化狹縫片以於基板上沉積為特定圖樣。
有機層沉積組件之圖樣化狹縫片可於第一方向及垂直於第一方向之第二方向之至少其一形成小於基板。
根據本發明之另一實施例，提供一種有機發光顯示裝置，其包含：基板；設置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、以及各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；設 置於至少一薄膜電晶體上之複數個像素電極；設置於複數個像素電極上之複數個有機層；以及設置於複數個有機層上之反向電極，其中形成於基板上遠離沉積區域之中心之複數個有機層之至少其一之斜邊的長度大於形成於靠近沉積區域之中心之其他有機層之斜邊的長度，且其中於基板上所形成之複數個有機層之至少其一係為使用前述之有機層沉積設備所形成之線性圖樣化有機層。
基板可具有40英吋或更多之大小。
複數個有機層可包含至少一發光層。
複數個有機層可具有非均勻厚度。
於形成於遠離沉積區域之中心之各複數個有機層中，遠離沉積區域之中心之一斜邊可大於另一斜邊。
於一實施例中，隨著沉積區域所形成之複數個有機層離沉積區域之中心越遠，則複數個有機層之其中之一之兩側邊之重疊區域係形成越窄。
設置於沉積區域之中心之有機層之斜邊可具有實質上相同之長度。
設置於沉積區域之複數個有機層可對於沉積區域之中心而對稱排列。
1‧‧‧有機層沉積設備
2、50‧‧‧基板
10‧‧‧有機發光顯示裝置
51、59‧‧‧絕緣層
52‧‧‧半導體主動層
52a‧‧‧通道區域
52b‧‧‧源極區域
52c‧‧‧汲極區域
53‧‧‧閘極絕緣層
54‧‧‧閘極電極
55‧‧‧層間絕緣層
56‧‧‧源極電極
57‧‧‧汲極電極
58‧‧‧鈍化層
60‧‧‧像素定義層
61‧‧‧第一電極
62‧‧‧第二電極
63‧‧‧有機層
100‧‧‧沉積單元
100-1、100-2、…、100-n‧‧‧有機層沉積組件
101‧‧‧腔室
102‧‧‧底座
103‧‧‧下殼
104-1‧‧‧容納部份
104‧‧‧上殼
110、110'‧‧‧沉積源
111‧‧‧坩鍋
112‧‧‧加熱器
115‧‧‧沉積材料
120、120'‧‧‧沉積源噴嘴單元
121、121'‧‧‧沉積源噴嘴
130‧‧‧圖樣化狹縫片
131、131a、131b、131c、131d、131e‧‧‧圖樣化狹縫
135‧‧‧框架
140‧‧‧屏蔽構件
150‧‧‧第一座台
160‧‧‧第二座台
170‧‧‧相機
171‧‧‧相機容納單元
180‧‧‧感測器
190‧‧‧沉積源替換單元
200‧‧‧裝載單元
212‧‧‧第一支架
214‧‧‧傳輸腔室
218‧‧‧第一反轉腔室
219‧‧‧緩衝腔室
300‧‧‧卸載單元
322‧‧‧第二支架
324‧‧‧頂出腔室
328‧‧‧第二反轉腔室
400‧‧‧運送單元
410‧‧‧第一運送單元
411、421‧‧‧線圈
411a‧‧‧大氣盒
411b‧‧‧風箱
411c‧‧‧纜線
411d‧‧‧補強板
411e‧‧‧封裝構件
412‧‧‧導引構件
412a‧‧‧第一容納部份
412b‧‧‧第二容納部份
412c‧‧‧連接部份
412d‧‧‧容納溝槽
412e‧‧‧導引突部
413‧‧‧上磁性懸浮軸承
414‧‧‧側磁性懸浮軸承
415、416‧‧‧間距感測器
420‧‧‧第二運送單元
422‧‧‧滾輪導件
423‧‧‧充電軌道
430‧‧‧傳送單元
431‧‧‧載體
431a‧‧‧主體部份
431b‧‧‧磁性軌道
431c‧‧‧非接觸式電源供應模組
431d‧‧‧電源供應單元
431e‧‧‧導引溝槽
431f‧‧‧凸輪隨動器
432‧‧‧靜電夾盤
500‧‧‧圖樣化狹縫片替換單元
A‧‧‧箭號
S‧‧‧沉積空間
R1、R2、R3‧‧‧排斥力
C‧‧‧中心線
G‧‧‧重力
P1、P2、P3、P4、P5‧‧‧有機層
θ b、θ c、θ d、θ e‧‧‧臨界入射角
SL1、SL2、SL3、SL4、SL5‧‧‧左側陰影
SR1、SR2、SR3、SR4、SR5‧‧‧右側陰影
l1、l2、l3、l4‧‧‧長度
OLED‧‧‧有機發光二極體
TFT‧‧‧薄膜電晶體
本發明之上述及其他特性及優點將藉由參考附圖詳細描述其例示性實施例而變的更加明顯，其中：第1圖 係根據本發明實施例之有機層沉積設備之結構的平面示意圖； 第2圖 係根據本發明實施例之第1圖之有機層沉積設備之沉積單元的側面示意圖；第3圖 係根據本發明實施例之第1圖之有機層沉積設備之沉積單元的透視示意圖；第4圖 係根據本發明實施例之第3圖之沉積單元的剖面示意圖；第5圖 係根據本發明實施例之第3圖之沉積單元的沉積源的透視圖；第6圖 係根據本發明另一實施例之第3圖之沉積單元的沉積源的透視圖；第7圖 係特別繪示根據本發明實施例之第3圖之沉積單元的傳送單元之載體的透視圖；第8圖 係特別繪示根據本發明實施例之第3圖之沉積單元的第一運送單元及傳送單元的剖面圖；第9圖 係表示根據本發明實施例之第3圖之沉積單元的線圈形成於大氣盒之結構圖；第10圖 係表示根據本發明實施例之圖樣化狹縫以等間距排列於包含第3圖之沉積單元之有機層沉積設備之圖樣化狹縫片之結構圖；第11圖 係表示根據本發明實施例藉由使用第10圖之圖樣化狹縫片而形成於基板上之有機層之示意圖；以及第12圖 係為根據本發明實施例之使用有機層沉積設備所製造之主動陣列型有機發光顯示裝置之剖面圖。
現將詳細參考本發明之本實施例，其範例繪示於附圖中，其中全文中相似之參考符號代表相似之元件。藉由參考圖式，實施例係於下文中描述以解釋本發明之態樣。當詞彙例如「至少其一」前綴於元件列表時，係為修飾整個元件列表而非修飾列表中之個別元件。
第1圖係根據本發明實施例之有機層沉積設備1之結構的平面示意圖。第2圖係根據本發明實施例之第1圖之有機層沉積設備1之沉積單元100的側面示意圖。
參閱第1圖及第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及運送單元400。
負載單元200可包含第一支架212、傳輸腔室214、第一反轉腔室218及緩衝腔室219。
沉積材料還未施於其上之複數個基板2(未示於第1圖)堆積於第一支架212上。包含於傳輸腔室214之傳輸機械從第一支架212拾取基板2之其中之一，將其設置於藉由第二運送單元420所傳送之傳送單元430上，且移動基板2設置於其上之傳送單元430進第一反轉腔室218。
第一反轉腔室218設置相鄰於傳輸腔室214。第一反轉腔室218包含反轉傳送單元430且將其裝載於運送單元400之第一運送單元410上之第一反轉機械。
參閱第1圖，傳輸腔室214之傳輸機械將基板2之其中之一置於傳送單元430之頂部表面，且基板2設置於其上之傳送單元430接著傳送進第一反轉腔室218。第一反轉腔室218之第一反轉機械反轉傳送單元430，以使基板2於沉積單元100中上下反轉。
卸載單元300係與前述之裝載單元200配置以相反方式作動。特別是，於第二反轉腔室328之第二反轉機械於基板2設置於傳送單元430上而通過沉 積單元100時反轉傳送單元430，然後移動基板2設置於其上之傳送單元430進入頂出腔室(ejection chamber)324。然後，頂出機械將基板2設置於其上之傳送單元430取出頂出腔室324，將基板2與傳送單元430分離，然後將基板2裝載於第二支架322上。與基板2分離之傳送單元430通過第二運送單元420返回裝載單元200。
然而，本發明不受限於上述範例。例如，當設置基板2於傳送單元430上時，基板2可固定於傳送單元430之底部表面，然後移進沉積單元100。 於此實施例中，例如，第一反轉腔室218之第一反轉機械及第二反轉腔室328之第二反轉機械可省略。
沉積單元100可包含用於沉積的至少一腔室。於一實施例中，如第1圖及第2圖所示，沉積單元100包含複數個有機層沉積組件100-1、100-2、…、100-n可設置於其中之腔室101。參考第1圖，十一個有機層沈積組件，即第一有機層沈積組件100-1、第二有機層沈積組件100-2、…、第十一有機層沈積組件100-11設置於腔室101中，但有機層沈積組件的數量可隨所需沉積材料及沉積條件而變化。腔室101係於沉積製程期間維持真空。
在這方面，十一個有機層沈積組件之一部份可用於沉積以形成共同層，且十一個有機層沈積組件之剩餘部份可用於沉積以形成圖樣層。於此實施例中，用於沉積以形成共同層之有機層沉積組件可不包含圖樣化狹縫片130(參閱第3圖)。根據一實施例，十一個有機層沈積組件可配置以使第一有機層沈積組件100-1執行用以形成電洞注入層(HIL)作為共同層之沉積，第二有機層沈積組件100-2執行用以形成注入層(IL)作為共同層之沉積，第三有機層沈積組件100-3及第四有機層沈積組件100-4執行用以形成電洞傳輸層(HTL)作為共同層之沉積，第五有機層沈積組件100-5執行用以形成例如電洞傳輸層中之R'材料及/或G'材料作為共同層之沉積，第六有機層沈積組件100-6執行用以形成電洞傳輸層中之R”材料作為共同層之沉積，第七有機層沈積組件100-7執行用以形成紅色發光 層(R EML)作為圖樣層之沉積，第八有機層沈積組件100-8執行用以形成綠色發光層(G EML)作為圖樣層之沉積，第九有機層沈積組件100-9執行用以形成藍色發光層(B EML)作為圖樣層之沉積，第十有機層沈積組件100-10執行用以形成電子傳輸層(ETL)作為共同層之沉積，而第十一有機層沈積組件100-11執行用以形成電子注入層(EIL)作為共同層之沉積。上述之有機層沉積組件亦可以各種形式排列。
於第1圖所示之實施例中，基板2固定於其上之傳送單元430可藉由第一運送單元410至少移至沉積單元100或可依序移至裝載單元200、沉積單元100及卸載單元300，且於卸載單元300中與基板2分離之傳送單元430可藉由第二運送單元420移回至裝載單元200。
第一運送單元410在通過沉積單元100時通過腔室101，且第二運送單元420運送與基板2分離之傳送單元430。
於本實施例中，有機層沉積設備1係配置以使第一運送單元410及第二運送單元420各自設置於上方與下方，以使在通過第一運送單元410時其上完成沉積之傳送單元430於卸載單元300中與基板2分離後，傳送單元430通過形成於第一運送單元410下之第二運送單元420而返回裝載單元200，使得有機層沉積設備1可具有改良的空間利用效率。
於實施例中，第1圖之沉積單元100可更包含設置於各有機層沉積組件之側邊之沉積源替換單元190。雖然未特別示於圖中，沉積源替換單元190可形成為可從各有機層沉積組件取出外部的卡夾型(cassette-type)。因此，有機層沉積組件100-1之沉積源110(參考第3圖)可輕易地替換。
第1圖表示各包含裝載單元200、沉積單元100、卸載單元300及運送單元400的兩組結構係平行排列之有機層沉積設備1。亦即，可看出兩有機層沉積設備1分別排列於一側邊與另一側邊(第1圖的上方與下方)。於此實施例中， 圖樣化狹縫片替換單元500可設置於兩有機層沉積設備1之間。亦即，由於此結構配置，兩有機層沉積設備1共享圖樣化狹縫片替換單元500，與有機層沉積設備1各包含圖樣化狹縫片替換單元500的例子相較下，使得空間利用效率改善。
第3圖係根據本發明實施例之第1圖之有機層沉積設備1之沉積單元100的透視示意圖。第4圖係根據本發明實施例之第3圖之沉積單元100的剖面示意圖。第5圖係根據本發明實施例之第3圖之沉積單元100的三個沉積源110的透視圖。第6圖係根據本發明另一實施例之第3圖之沉積單元100的三個沉積源110'的透視圖。第7圖係特別繪示根據本發明實施例之第3圖之沉積單元100的傳送單元430之載體431的透視圖。第8圖係特別繪示根據本發明實施例之第3圖之沉積單元100的第一運送單元410及傳送單元430的剖面圖。
參考第3圖及第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100-1及運送單元400。
後文中，將描述沉積單元100的整體結構。
腔室101可形成為中空盒形且容納至少一有機層沉積組件100-1及傳送單元430。於其他描述方式，底座102係形成以固定沉積單元100於基準面(ground)上，下殼103設置於底座102上，且上殼104設置於下殼103上。腔室101容納下殼103及上殼104。為此，下殼103及腔室101之連接部份係密封以使腔室101之內側完全地與外界隔絕。由於其中下殼103與上殼104設置於固定於基準面上之底座102之結構，即使腔室101反復收縮與擴張，下殼103與上殼104可維持於固定位置。故而，下殼103及上殼104可作為沉積單元100之參考框架。
上殼104包含有機層沉積組件100-1及運送單元400之第一運送單元410，且下殼103包含運送單元400之第二運送單元420。當傳送單元430於第一運送單元410及第二運送單元420間循環地移動時，沉積製程係連續執行。
後文中，詳細描述有機層沉積組件100-1之組成。
第一有機層沉積組件100-1包含沉積源110、沉積源噴嘴單元120、圖樣化狹縫片130、屏蔽構件140、第一座台150、第二座台160、相機170及感測器180。為此，第3圖及第4圖所示之所有元件可排列於維持適當真空狀態之腔室101。需此結構來達成沉積材料之線性度(linearity)。
特別是，為了將已從沉積源110釋出且通過沉積源噴嘴單元120及圖樣化狹縫片130之沉積材料115以所需圖樣沈積至基板2上，理想是維持腔室101於與用於精細金屬遮罩之沉積方法相同之真空狀態。此外，因為圖樣化狹縫片130之熱膨脹在圖樣化狹縫片130之溫度充份低時會最小化，圖樣化狹縫片130之溫度應充份低於沉積源110(約100℃或更少)。
沉積材料115欲沉積於其上之基板2係排列於腔室101中。基板2可為用於平板顯示裝置之基板。例如，用以製造複數個平板顯示裝置之大型基板，例如母玻璃，可用來作為基板2。
根據實施例，沉積製程可相對於有機層沉積組件100-1移動基板2而執行。
於使用精細金屬遮罩之傳統沉積方法中，精細金屬遮罩的尺度需與基板相同。故而，當基板尺度增加，精細金屬遮罩也需要為大尺寸。由於這問題，製造精細金屬遮罩且藉由延展精細金屬遮罩而對準精細金屬遮罩為準確圖樣是困難的。
為解決此問題，於根據本實施例之有機層沉積組件100-1中，於有機層沉積組件100-1與基板2相對彼此移動時，可執行沉積。換言之，於面對有機層沉積組件100-1之基板2沿Y軸方向移動時，沉積可連續地執行。亦即，當基板2係沿第3圖所示之箭號A之方向移動時，沉積係以掃描方式執行。雖然當執行沉積時，基板2在第3圖之腔室101中繪示為沿著Y軸方向移動，本發明不受限於此。 例如，沉積可在有機層沉積組件100-1沿Y軸方向移動且基板2維持於固定位置時執行。
因此，於有機層沉積組件100-1中，圖樣化狹縫片130可遠小於傳統沉積方法所使用之精細金屬遮罩。換言之，於有機層沉積組件100-1中，沉積係連續地執行，即以掃描方式且同時基板2沿Y方向移動。因此，於X方向及Y方向之圖樣化狹縫片130之長度之至少其一可遠小於基板2之長度。因為圖樣化狹縫片130可形成遠小於傳統沉積方法所使用之精細金屬遮罩，故可輕易製造圖樣化狹縫片130。亦即，小圖樣化狹縫片130相較於傳統沉積方法所使用之精細金屬遮罩對包含精確延展後之蝕刻、焊接、轉印及清洗製程之製造製程中係為較有利的。此外，此對於製造相對較大型顯示裝置較為有利。
為了在有機層沉積組件100-1及基板2如前述般相對移動時執行沉積，有機層沉積組件100-1及基板2可以特定距離彼此分離。此於後更詳細描述。
包含並加熱沉積材料115之沉積源110係設置於腔室中相反於(正對於)基板2所設置之側邊的側邊。當包含於沉積源110之沉積材料115蒸發時，沉積便執行於基板2上。
沉積源110包含填滿沉積材料115之坩鍋111及加熱坩鍋111之加熱器112，以便朝填滿沉積材料115之坩鍋111之側邊，特別是朝沉積源噴嘴單元120而蒸發沉積材料115。
於一實施例中，沉積源噴嘴單元係設置於面對基板2之沉積源110之側邊。在這方面，根據本實施例之各沉積源噴嘴單元可包含於執行用以形成共同層及圖樣層之沉積中不同之沉積源噴嘴。此結構將於後更詳細地描述。
第5圖係用以形成圖樣層之沉積源噴嘴的透視圖。第6圖係用以形成共同層之沉積源噴嘴的透視圖。
參閱第5圖，有機層沉積組件100-1包含三沉積源110及三沉積源噴嘴單元120。各沉積源噴嘴單元120包含沉積源噴嘴121於其中心部份。已於沉積源110汽化之沉積材料115通過沉積源噴嘴單元120且沉積至沈積材料115欲沉積於其上之基板2上。沉積源噴嘴121係形成於沉積源噴嘴單元120且三沉積源110係沿X軸方向排列於有機層沉積組件100-1中。亦即，複數個沉積源噴嘴121可沿X軸方向形成於有機層沉積組件100-1中。如果複數個沉積源噴嘴121沿X軸方向排列，則各自介於沉積源噴嘴121與圖樣化狹縫131(見第10圖)間之距離係與彼此不同，且因此，由於從設置遠離圖樣化狹縫131之沉積源噴嘴121所釋出之沉積材料115，陰影發生於基板2上。因此，於本實施例中，沉積源噴嘴121係形成以使沉積源噴嘴121只有一排沿X軸方向形成，以顯著地降低陰影之發生。此外，沉積源噴嘴121係排列於基板2之掃描方向，且因此，發生於沉積源噴嘴121之通量差異可補償且沉積均勻度可維持一致(constant)。
雖然未示於第5圖及第6圖，設置於中間沉積源110之兩側邊之三個沉積源110之其中二個可用於沉積主體材料，且設置於其中間之另一沉積源110可用於沉積摻雜物材料。如前所述，根據本實施例之有機層沉積設備包含用以沉積主體材料之沉積源及用以沉積摻雜物材料之沉積源兩者，且因此，主體材料及摻雜物材料可共沉積於基板2上，且因此，製造製程可簡化且快速執行，且使用有機層沉積設備所製造之有機發光顯示裝置可具有改良之效率。
參閱第6圖，沉積源噴嘴單元120'係設置於沉積源110'之側邊，且特別是面對基板2之沉積源110'之側邊。沉積源噴嘴單元120'包含沿Y軸方向(即基板2之掃描方向之方向)排列之複數個沉積源噴嘴121'。在此方面，複數個沉積源噴嘴121'可以等間距或較小間距朝著其兩端排列。已於沉積源110'汽化之沉積材料通過沉積源噴嘴單元120'之沉積源噴嘴121'且接著沉積於基板2上。藉由沿Y軸 方向(即基板2之掃描方向之方向)排列複數個沉積源噴嘴121'以便形成共同層，可改進共同層之厚度均勻度。
於一實施例中，圖樣化狹縫片130可設置於沉積源110及基板2之間。圖樣化狹縫片130可更包含具有相似於視窗框架之形狀的框架135(示於第10圖)。圖樣化狹縫片130包含沿X軸方向排列之複數個圖樣化狹縫131。於沉積源110汽化之沉積材料115通過沉積源噴嘴單元120及圖樣化狹縫片130且接著沉積於基板2上。為此，圖樣化狹縫片130可使用與用於形成特別是條紋狀遮罩之精細金屬遮罩之例如蝕刻之相同方法而形成。在這方面，圖樣化狹縫131之總數可多於沉積源噴嘴121之總數。
於一實施例中，沉積源110(及與其結合之沉積源噴嘴單元120)及圖樣化狹縫片130可以特定距離而彼此分離。
如前所述，當有機層沉積組件100-1相對於基板2移動時，執行沉積。為使有機層沉積組件100-1相對於基板2移動，圖樣化狹縫片130設置以特定距離與基板2分離。
於使用精細金屬遮罩之傳統沉積方法中，沉積係以精細金屬遮罩緊密接觸基板以預防陰影生成於基板上。然而，當精細金屬遮罩與基板緊密接觸時，可能會發生因基板與精細金屬遮罩之接觸產生的缺陷。此外，因為難以相對於基板移動遮罩，故遮罩與基板需要以相同尺寸形成。因此，當顯示裝置之尺寸增加，遮罩亦需變大。然而，形成大遮罩係相當困難。
為解決此問題，於根據本實施例之有機層沉積組件100-1中，圖樣化狹縫片130係形成以特定距離與沉積材料欲沉積於其上之基板2分離。
根據本實施例，當形成小於基板之遮罩相對基板移動時，可執行沉積，且因此輕易地製造遮罩。此外，可預防由於基板與遮罩間接觸之缺陷。此外，因為於沉積製程期間基板與遮罩不需緊密地接觸，可改進製造速度。
後文中，將描述上殼104之各元件的特別配置。
沉積源110及沉積源噴嘴單元120係設置於上殼104之底部部份。 容納部份104-1係各自形成於沉積源110及沉積源噴嘴單元120之兩側邊以具有凸出形狀。第一座台150、第二座台160及圖樣化狹縫片130係依此順序依序地形成於容納部份104-1上。
在此方面，第一座台150係形成以沿X軸方向及Y方向移動以使第一座台150沿X軸方向及Y軸方向對準圖樣化狹縫片130。亦即，第一座台150包含複數個致動器(actuator)以使第一座台150相對上殼104沿X軸方向及Y軸方向移動。
第二座台160係形成以沿Z軸方向移動以便沿Z軸方向對準圖樣化狹縫片130。亦即，第二座台160包含複數個致動器且係形成以相對第一座台150沿Z軸方向移動。
圖樣化狹縫片130係設置於第二座台160上。圖樣化狹縫片130係設置於第一座台150及第二座台160上以便沿X軸方向、Y軸方向及Z軸方向移動，且因此，可執行於基板2與圖樣化狹縫片130間特別是即時對準之對準。
此外，上殼104、第一座台150及第二座台160可導引沉積材料115之流動路徑，以使經沉積源噴嘴121所釋出之沉積材料115不逸散至流通路徑外部。亦即，沉積材料115之流通路徑係由上殼104、第一座台150及第二座台160所密封，且因此沿X軸方向及Y軸方向之沉積材料115之移動可因而同步(concurrently)或同時(simultaneously)導引。
屏蔽構件140可設置於圖樣化狹縫片130與沉積源110間。特別是，陽極或陰極圖樣係形成於基板2之邊緣部份且用作用以檢查產品或製造產品之端子(terminal)。如果有機材料施於基板2之區域上，則陽極或陰極無法充分地執行其功能。因此，基板2之邊緣部份係形成以成為有機材料或其相似物不施於 其上之非膜形成區域。如前所述，然而，於有機層沉積設備中，當基板2相對於有機層沉積設備移動時，以掃描方式執行沉積，且因此，不易預防有機材料沉積於基板2之非膜形成區域上。
所以，為預防有機材料沉積於基板2之非膜形成區域上，於有機層沉積設備中，屏蔽構件140可設置於基板2之邊緣部份。雖然未特別示於第3圖及第4圖，屏蔽構件140可包含兩相鄰平板。
當基板2未通過有機層沉積組件100-1時，屏蔽構件140遮蔽沉積源110，且因此，從沉積源110釋出之沉積材料115不會到達圖樣化狹縫片130。當基板2進入具遮蔽沉積源110之屏蔽構件140之有機層沉積組件100-1時，遮蔽沉積源110之屏蔽構件140之前部部份隨著基板2之移動而移動，且因此，沉積材料115之流通路徑開啟且從沉積源110所釋出之沉積材料115通過圖樣化狹縫片130而沉積於基板2上。同樣地，當基板2通過有機層沉積組件100-1時，屏蔽構件140之後部部份隨著基板2之移動而移動以遮蔽沉積源110，以使沉積材料115之流通路徑關閉。因此，從沉積源110所釋出之沉積材料115不會到達圖樣化狹縫片130。
如前所述，基板2之非膜形成區域被屏蔽構件140所遮蔽，且因此，可不需使用獨立結構而輕易預防有機材料沉積於基板2之非膜形成區域。
後文中，更詳細描述運送沉積材料115欲沉積於其上之基板2之運送單元400。參閱第3圖、第4圖、第7圖及第8圖，運送單元400包含第一運送單元410、第二運送單元420及傳送單元430。
第一運送單元410運送包含載體431及以線內方式(in-line manner)隨附於其之靜電夾盤432之傳送單元430、以及隨附於傳送單元430之基板2，以使有機層可藉由有機層沉積組件100-1而形成於基板2上。第一運送單元410包含線圈411、導引構件412、上磁性懸浮軸承413、側磁性懸浮軸承414以及間距感測器415及416。
於一沉積循環完畢後，當傳送單元430通過沉積單元100時，第二運送單元420將於卸載單元300中與基板2分離之傳送單元430回傳至裝載單元200。第二運送單元420包含線圈421、滾輪導件422及充電軌道423。
傳送單元430包含沿第一運送單元410及第二運送單元420運送之載體431以及結合於載體431之表面上且隨附基板2之靜電夾盤432。
後文中，運送單元400之各元件將更詳細描述。
傳送單元430之載體431現將詳細描述。
參閱第7圖，載體431包含主體部份431a、磁性軌道431b、非接觸式電源供應模組431c、電源供應單元431d及導引溝槽431e。載體431可更包含凸輪隨動器431f(參閱第8圖)。
主體部份431a組成載體431之基礎部份且可以例如鐵之磁性材料所形成。在此方面，由於介於主體部份431a及於後描述之各上磁性懸浮軸承413與側磁性懸浮軸承414之間之排斥力，載體431可以特定距離維持與導引構件412分離。
導引溝槽431e可各自形成於主體部份431a之兩側邊且各可容納導引構件412之導引突部412e。
磁性軌道431b可於主體部份431a行進之方向沿主體部份431a之中心線而形成。係於後更詳細描述之線性馬達系統(LMS)磁性軌道431b及線圈411更與彼此結合而組成線性馬達，且載體431可藉由線性馬達沿箭號A方向運送。
非接觸式電源供應模組431c及電源供應單元431d可各自形成於主體部份431a內之線性馬達系統磁性軌道431b之兩側邊上。電源供應單元431d包含提供電源之電池(例如可充電電池)，以使靜電夾盤432可夾住基板2並維持作動。非接觸式電源供應模組431c係對電源供應單元431d充電之無線充電模組。特別是，形成於稍後描述之第二運送單元420之充電軌道423係連接至反轉器 (inverter)(未示)，且因此，當載體431傳送進第二運送單元420時，磁場係形成於充電軌道423及非接觸式電源供應模組431c之間，以便供應電源至非接觸式電源供應模組431c。供應至非接觸式電源供應模組431c之電源係用於使電源供應單元431d充電。
靜電夾盤432可包含嵌入以陶瓷形成之主體部份之電極，其中供應電源於電極。於施加高電壓於電極時，基板2係隨附於靜電夾盤432之主體部份的表面上。
後文中，詳細描述第一運送單元410及傳送單元430。
參閱第4圖及第8圖，第一運送單元410運送固定基板2之靜電夾盤432且運送運送靜電夾盤432之載體431。在此方面，第一運送單元410包含線圈411、導引構件412、上磁性懸浮軸承413、側磁性懸浮軸承414及間距感測器415及416。
線圈411及導引構件412係形成於上殼104內。線圈411係形成於上殼104之上部部份，且導引構件412各自形成於上殼104之兩內側。線圈411係參考第9圖而於後描述。
導引構件412導引載體431沿一方向移動。為此，導引構件412係形成以通過沈積單元100。
特別是，導引構件412容納載體431之兩側邊以導引載體431沿第3圖所示之箭號A的方向移動。在此方面，導引構件412可包含設置於載體431下方之第一容納部份412a、設置於載體431上方之第二容納部份412b，以及連接第一容納部份412a及第二容納部份412b之連接部份412c。容納溝槽412d係藉由第一容納部份412a、第二容納部份412b以及連接部份412c而形成。載體431之兩側分別容納於容納溝槽412d內，且載體431沿容納溝槽412d移動。
側磁性懸浮軸承414各設置於導引構件412之連接部份412c，以便各自對應於載體431之兩側邊。側磁性懸浮軸承414致使介於載體431及導引構件412間之距離，以使載體431不與導引構件412接觸而沿導引構件412移動。亦即，發生於第8圖之左側邊之側磁性懸浮軸承414及為磁性材料之載體431間之排斥力R1與發生於第8圖之右側邊之側磁性懸浮軸承414及為磁性材料之載體431間之排斥力R2維持平衡，且因此，介於載體431及導引構件412之各自部份間之距離一致。
各上磁性懸浮軸承413可設置於第二容納部份412b內以位於載體431上方。上磁性懸浮軸承413使載體431在不接觸第一容納部份412a及第二容納部份412b下沿導引構件412以於其中維持一致之距離而移動。亦即，發生於上磁性懸浮軸承413及為磁性材料之載體431之間之排斥力R3及重力G維持平衡，且因此，載體431及個別導引構件412間之距離一致。
各導引構件412可更包含間距感測器415。間距感測器415可量測介於載體431及導引構件412之間之距離。參閱第8圖，間距感測器415可設置於第一容納部份412a內，以對應至載體431之底部部份。設置於第一容納部份412a之間距感測器415可量測介於第一容納部份412a與載體431之間之距離。間距感測器416可設置於側磁性懸浮軸承414間之一邊。間距感測器416可量測介於載體431之一側面及側磁性懸浮軸承414間之距離。本發明不受限於上述範例，且間距感測器416可設置於連接部份412c。
上磁性懸浮軸承413及側磁性懸浮軸承414之磁力可隨間距感測器415及416所量測之值而變化，故而，載體431及個別導引構件412間之距離可即時調整。亦即，載體431之精確傳送可受到使用上磁性懸浮軸承413及側磁性懸浮軸承414以及間距感測器415及416之反饋控制(feedback controlled)。
後文中，更詳細描述傳送單元430之作動。
主體部份431a之線性馬達系統磁性軌道431b及線圈411可彼此結合以組成作動單元。為此，作動單元可為線性馬達。線性馬達具有相較於傳統滑動導引系統較小之磨擦係數、小位置誤差及非常高度之位置判定。如前述，線性馬達可包含線圈411及線性馬達系統磁性軌道431b。線性馬達系統磁性軌道431b線性設置於載體431上，且複數個線圈411可以特定距離設置於腔室101之內側，以面對線性馬達系統磁性軌道431b。因為線性馬達系統磁性軌道431b取代線圈411設置於載體431上，故載體431可不需供應電源而作動。
為此，線圈411可形成於大氣盒(atmosphere(ATM)box)中。特別是，雖然線性馬達一般具有與傳統滑動導引系統相較下非常高度之位置判定，但由於線圈逸氣(outgassing)而難以於真空環境中使用線性馬達。然而，於根據本實施例之用於有機層沉積設備之運送系統中，線性馬達系統磁性軌道431b及線圈411可藉由以約5mm之距離而彼此分離，且因此，線圈411係包含於為空氣大氣之大氣盒中，且線性馬達系統磁性軌道431b隨附之載體431可於維持於真空之腔室101中移動。這點現將更詳細描述。
第9圖係表示第3圖之線圈411形成於大氣盒之結構圖。參閱第9圖，線圈411容納於大氣盒411a中。通口(hall)係形成於腔室101以對應於線圈411，且因此，線圈411對外開放。風箱411b係形成以圍繞通口，且風箱411b及大氣盒41la彼此連接。為此，標示為摺管(pleated tube)之風箱411b係藉摺狀而形成為可撓式。故而，容納於大氣盒411a之線圈411可維持於空氣大氣中，且腔室101之內側可維持於真空狀態。纜線411c可於空氣大氣中連接至線圈411，故而電源可從外部裝置施加至線圈411。補強板411d可設置於風箱411b之上側與下側，以穩定地連接腔室101與大氣盒411a。此外，封裝構件411e，例如O型環，可設置於風箱411b及大氣盒411a之間，且因此，可改進腔室101內之真空可靠度。
因為大氣盒411a係藉由風箱411b連接至腔室101，故即使腔室101重複收縮與擴張，大氣盒411a與容納於其中之線圈411仍可維持於固定位置，且因此，介於線圈411與線性馬達系統磁性軌道431b間之距離可維持一致。此外，因為容納於大氣盒411a之線圈411係維持於空氣大氣中，故線性馬達可不管例如逸氣的問題而使用。
後文中，詳細描述第二運送單元420及傳送單元430。
再參閱第4圖，第二運送單元420運回於卸載單元300中與基板2分離之靜電夾盤432及承載靜電夾盤432之載體431至裝載單元200。為此，第二運送單元420包含線圈421、滾輪導件422及充電軌道423。
特別是，線圈421、滾輪導件422及充電軌道423可位於下殼103內。線圈421及充電軌道423可設置於下殼103之頂內表面上，且滾輪導件422可設置於下殼103之兩內側邊。雖然未示於第4圖，線圈421可如第一運送單元410之線圈411設置於大氣盒。
如同第一運送單元410，第二運送單元420可包含線圈421。同樣地，載體431之主體部份431a之線性馬達系統磁性軌道431b及線圈421彼此結合以組成作動單元。為此，作動單元可為線性馬達。載體431可沿第3圖所示之箭號A的方向之相反方向藉由線性馬達而移動。
滾輪導件422導引載體431沿一方向移動。為此，滾輪導件422係形成以通過沉積單元100。特別是，滾輪導件422支撐分別形成於載體431之兩側之凸輪隨動器431f(見第8圖)，以導引載體431沿第3圖所示之箭號A的方向之相反方向移動。亦即，載體431隨著沿滾輪導件422旋轉分別設置於載體431兩側上之凸輪隨動器431f而移動。為此，凸輪隨動器431f用以作為用於精確地重複特定作動之軸承。於實施例中，複數個凸輪隨動器431f係形成於載體431之側表面上且 作為於第二運送單元420中用以運送載體431之滾輪。在此不提供凸輪隨動器431f之詳細描述。
第二運送單元420係用於運回與基板2分離之載體431之製程，且非用於沉積有機材料於基板2上之製程，且因此，其位置精確度不需如第一運送單元410一般。所以磁性懸浮係應用於需要高位置精確度之第一運送單元410，從而獲得位置精確度，且傳統滾輪方法係應用於需要相對較低的位置精確度之第二運送單元420，從而降低製造成本且簡化有機層沉積設備之結構。雖然未示於第4圖中，磁性懸浮也可如第一運送單元410般應用於第二運送單元420。
根據本實施例之有機層沉積設備1之有機層沉積組件100-1可更包含用以對準製程之相機170及感測器180。
相機170可即時對準形成於圖樣化狹縫片130之框架135之第一對準標記(圖未示)及形成於基板2上之第二對準標記(圖未示)。為此，於沉積期間相機170係設置以於維持於真空之腔室101中更精確地查看。為此，相機170可以大氣狀態安裝於相機容納單元171。亦即，相似於第9圖所示之容納於大氣盒之線圈411，通口係形成於腔室101以對應於相機170，且因此相機170對外開啟，且相機容納單元171係形成以從通口延伸。因此，相機170可安裝於為大氣狀態之相機容納單元171中，且腔室101之內側可依舊維持於真空狀態。由於此結構，即使腔室101反覆地收縮及擴張，相機容納單元171及容納於其中之相機170可維持於固定位置。所以，於沉積期間，相機170可於維持真空之腔室101中更精確地查看。
因為基板2及圖樣化狹縫片130以特定距離彼此分離，至設置於不同位置之基板2及圖樣化狹縫片130之距離皆需使用相機170量測。為此作動，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。為此，感測器180可為共軛焦感測器(confocal sensor)。共軛焦感測器可藉由使用藉使用掃描鏡而高速旋 轉之雷射光束而掃描待量測之物體，且藉由使用螢光或雷射光束所發出之反射光而量測至物體之距離。共軛焦感測器可藉由感測不同介質間之邊界介面而量測距離。
亦即，感測器180，例如共軛焦感測器，係設置於腔室101且位於基板2上。共軛焦感測器可藉由感測介於基板2之頂部表面及空間之邊界介面而量測至基板2之頂部表面之距離，且藉由感測介於基板2之底部表面及空間之邊界介面而量測至基板2之底部表面之距離。此外，感測器180可藉由感測介於空間及圖樣化狹縫片130之邊界介面而量測至圖樣化狹縫片130之頂部表面之距離。因此，感測器180可藉由量測至基板2之底部表面之距離與至圖樣化狹縫片130之頂部表面之距離而得到基板2與圖樣化狹縫片130之間之距離。
因為基板2與圖樣化狹縫片130之間的距離係使用相機170及感測器180而即時量測，且因此基板2可即時對準圖樣化狹縫片130，使得圖樣的位置精確度可明顯改進。
下文中，使用前述之有機層沉積設備1所形成之有機層之結構係更詳細描述。
第10圖係繪示根據本發明之實施例之圖樣化狹縫131以等間距排列於包含第3圖之沉積單元100之有機層沉積設備1之圖樣化狹縫片130中之結構圖。第11圖係繪示根據本發明之實施例之藉由使用第10圖之圖樣化狹縫片130而形成於基板2上之有機層之示意圖。
第10圖及第11圖繪示圖樣化狹縫131以等間距排列之圖樣化狹縫片130。亦即，於第10圖中，介於圖樣化狹縫131之間的長度l1至l4滿足下列條件：l1=l2=l3=l4。
於此實施例中，沿沉積空間S之中心線C所釋出之沉積材料之入射角實質上垂直於基板2。故而，使用已通過圖樣化狹縫131a之沉積材料所形成之 有機層P1具有最小尺度之陰影，且右側陰影SR1及左側陰影SL1係彼此對稱而形成。
然而，通過設置遠離沉積空間S之中心線C之圖樣化狹縫的沉積材料的臨界入射角θ b至θ e係逐漸增加，故而，通過最末端之圖樣化狹縫131e之沉積材料之臨界入射角θ e係約55°。故而，沉積材料相對於圖樣化狹縫131e傾斜一角度，且使用通過圖樣化狹縫131e之沉積材料所形成之有機層P5具有最大陰影。特別是，左側陰影SL5係大於右側陰影SR5。
換言之，隨著沉積材料之臨界入射角增加，則陰影之大小亦增加。特別是，隨著位置距沉積空間S之中心線C越遠則陰影之大小增加。此外，隨著介於沉積空間S之中心線C及對應圖樣化狹縫之距離增加，沉積材料之臨界入射角增加。故而，使用通過設置於離沉積空間S之中心線C較遠的圖樣化狹縫之沉積材料所形成之有機層具有較大陰影尺度。特別是，各有機層兩側的陰影中，位於離沉積空間S之中心線C較遠的位置處之陰影的尺寸比另一處還要大。
換言之，參考第11圖，形成於沉積空間S之中心線C之左側之有機層具有左斜邊大於右斜邊之結構，且形成於沉積空間S之中心線C之右側之有機層具有右斜邊大於左斜邊之結構。
同樣地，形成於沉積空間S之中心線C之左側之有機層中，左斜邊的長度朝左增加。形成於沉積空間S之中心線C之右側之有機層中，右斜邊的長度朝右增加。因此，形成於沉積空間S之有機層可形成而對於沉積空間S之中心線C彼此對稱。
此結構現將更詳細地描述。
通過圖樣化狹縫131b之沉積材料以臨界入射角θ b通過圖樣化狹縫131b，且使用通過圖樣化狹縫131b之沉積材料所形成之有機層P2具有左側陰影SL2。相似地，通過圖樣化狹縫131c之沉積材料以臨界入射角θ c通過圖樣化 狹縫131c，且使用通過圖樣化狹縫131c之沉積材料所形成之有機層P3具有左側陰影SL3。相似地，通過圖樣化狹縫131d之沉積材料以臨界入射角θ d通過圖樣化狹縫131d，且使用通過圖樣化狹縫131d之沉積材料所形成之有機層P4具有左側陰影SL4。相似地，通過圖樣化狹縫131e之沉積材料以臨界入射角θ e通過圖樣化狹縫131e，且使用通過圖樣化狹縫131e之沉積材料所形成之有機層P5具有左側陰影SL5。
在此方面，臨界入射角滿足下列條件：θ b<θ c<θ d<θ e，故而有機層之陰影的尺寸亦滿足下列條件：SL1<SL2<SL3<SL4<SL5。
第12圖係根據本發明之實施例之使用有機層沉積設備1所製造之主動陣列型有機發光顯示裝置之剖面圖。
參閱第12圖，根據本實施例之主動陣列型有機發光顯示裝置10係形成於基板50上。基板50可由透明材料例如玻璃、塑膠或金屬所形成。例如緩衝層之絕緣層51係形成於基板50之整個表面上。
如第12圖所示，薄膜電晶體TFT、電容(圖未示)及有機發光二極體OLED係設置於絕緣層51上。
半導體主動層52係以預設或預定圖樣形成於絕緣層51之上表面。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。
薄膜電晶體TFT之閘極電極54係形成於對應至通道區域52a之閘極絕緣層53之區域中。層間絕緣層55係形成以覆蓋閘極電極54。層間絕緣層55及閘極絕緣層53係被蝕刻，例如乾蝕刻，以形成暴露半導體主動層52之部份的接觸孔。
源極電極56及汲極電極57係形成於層間絕緣層55上以透過接觸孔分別接觸源極區域52b及汲極區域52c。鈍化層58係形成以覆蓋源極電極56及 汲極電極57，且被蝕刻以暴露源極電極56及汲極電極57之一部份。絕緣層59可更形成於鈍化層58上以平坦化鈍化層58。
此外，有機發光二極體OLED根據電流藉由發出紅色、綠色或藍色光而顯示預設或預定之影像資訊。有機發光二極體OLED包含設置於鈍化層58上之第一電極61。第一電極61電性連接至薄膜電晶體TFT之暴露之源極電極56或汲極電極57。
像素定義層60係形成以覆蓋第一電極61。開口係形成於像素定義層60中，且包含發光層(EML)之有機層63係形成於由開口界定之區域。第二電極62係形成於有機層63上。
定義各別像素之像素定義層60係由有機材料形成。像素定義層60亦平坦化第一電極61形成於其中之基板50之區域之表面，且特別是鈍化層58或絕緣層59之表面。
第一電極61及第二電極62係彼此絕緣，且分別施加相反極性之電壓至有機層63以促使發光。
包含發光層之有機層63可由低分子量有機材料或高分子量有機材料所形成。當使用低分子量有機材料時，有機層63可具有包含電洞注入層(HIL)、電洞傳輸層(HTL)、發光層(EML)、電子傳輸層(ETL)、及/或電子注入層(EIL)之單層或多層結構。可用的有機材料之非限制性範例可包含銅酞菁(copper phthalocyanine,CuPc)、N,N'-二-(萘-1-基)-N,N'-二苯基-聯苯胺(N,N'-di(naphthalene-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine,NPB)及三-8-羥基喹啉鋁(tris-8-hydroxyquinoline aluminum,Alq3)。
包含發光層之有機層63可使用第1圖至第10圖所示之有機層沉積設備1而形成。亦即，包含釋出沉積材料之沉積源、設置於沉積源側邊且包含形成於其中之複數個沉積源噴嘴之沉積源噴嘴單元、以及面對沉積源噴嘴單元且 包含形成於其中之複數個圖樣化狹縫之圖樣化狹縫片的有機層沉積設備係與沉積材料欲沉積於其上之基板以預設或預定距離分離。此外，當有機層沉積設備1與基板2彼此相對移動時，從有機層沉積設備1(參閱第1圖)所釋出之沉積材料係沉積於基板2上(參閱第8圖)。
於有機層63形成後，第二電極62可以用以形成有機層63之相同沉積方法所形成。
第一電極61可作為陽極，且第二電極62可作為陰極。或者是，第一電極61可作為陰極，且第二電極62可做為陽極。第一電極61可圖樣化以對應至個別像素區域，且第二電極62可形成以覆蓋所有像素。
第一電極61可形成為透明電極或反射電極。這樣的透明電極可以氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鋅(ZnO)或氧化銦(In2O3)所形成。這樣的反射電極可藉由自銀(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且形成氧化銦錫、氧化銦鋅、氧化鋅或氧化銦之層於反射層上而形成。第一電極61可藉由例如濺鍍來形成層，然後藉由例如光刻法(photolithography)來圖樣化該層而形成。
第二電極62也可形成為透明電極或反射電極。當第二電極62係形成為透明電極時，第二電極62作為陰極。為此，這樣的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63之表面上，且形成自氧化銦錫、氧化銦鋅、氧化鋅、氧化銦或其相似物之輔助電極層或匯流排電極線(bus electrode line)於其上而形成。當第二電極62形成為反射電極時，反射層可藉由沉積鋰、鈣、氟化鋰/鈣、氟化鋰/鋁、鋁、銀、鎂或其化合物於有機層63之整個表面上而形成。第二電極62可使用上述用來形成有機層63之相同沉積方法而形成。
上述根據本發明實施例之有機層沉積設備可應用於形成有機薄膜電晶體TFT之有機層或無機層，且由各種材料來形成層。
如前述，本發明一或多個實施例提供一種適用於大量製造大型基板且能高精度圖樣化之有機層沉積設備、藉由使用其而製造有機發光顯示裝置之方法以及使用該方法所製造之有機發光顯示裝置。
雖然已展現而描述本發明一些實施例，技術領域具一般知識者將理解在不脫離本發明之原則與精神下可對實施例進行變化，本發明之範疇則定義於申請專利範圍及其等效物中。
1‧‧‧有機層沉積設備
100‧‧‧沉積單元
100-1、100-2、100-11‧‧‧有機層沉積組件
101‧‧‧腔室
190‧‧‧沉積源替換單元
200‧‧‧裝載單元
212‧‧‧第一支架
214‧‧‧傳輸腔室
218‧‧‧第一反轉腔室
219‧‧‧緩衝腔室
300‧‧‧卸載單元
322‧‧‧第二支架
324‧‧‧頂出腔室
328‧‧‧第二反轉腔室
430‧‧‧傳送單元
500‧‧‧圖樣化狹縫片替換單元

Claims (37)

  1. 一種有機層沉積設備，其包含：一運送單元，包含用以固定一基板且配置以隨著該基板移動之一傳送單元、用以沿一第一方向移動該基板固定於其上之該傳送單元之一第一運送單元、以及用以於已完成沉積後沿相反於該第一方向之一方向移動已與該基板分離之該傳送單元之一第二運送單元；一裝載單元，用以固定該基板於該傳送單元上；一沉積單元，包含維持於一真空狀態之一腔室及用以沉積一有機層於從該裝載單元所傳送之該傳送單元上所固定之該基板上之一有機層沉積組件；以及一卸載單元，用以於通過該沉積單元時從該傳送單元分離已完成沉積之該基板，其中該傳送單元係配置以於該第一運送單元及該第二運送單元間循環地移動，其中固定於該傳送單元之該基板於由該第一運送單元傳送時係配置以置於離該有機層沉積組件一設定距離，以及其中該有機層沉積組件包含一圖樣化狹縫片，該圖樣化狹縫片具有沿一第二方向排列之複數個圖樣化狹縫。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之有機層沉積設備，其中該第一運送單元及該第二運送單元係配置以通過該沉積單元。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之有機層沉積設備，其中該第一運送單元及該第二運送單元係分別彼此平行排列於上方及下方。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之有機層沉積設備，其中複數個該沉積單元係彼此平行排列，其中一圖樣化狹縫片替換單元係設置於該複數個沉積單元之兩相鄰沉積單元之間，且其中該兩相鄰沉積單元之一圖樣化狹縫片係配置以放入及取出於該圖樣化狹縫片替換單元。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之有機層沉積設備，其中該第一運送單元係配置以依序地運送該傳送單元進該裝載單元、該沉積單元及該卸載單元。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之有機層沉積設備，其中該第二運送單元係配置以依序地運送該傳送單元進該卸載單元、該沉積單元及該裝載單元。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之有機層沉積設備，其中該有機層沉積組件包含：用以釋出一沉積材料之一沉積源；以及位於該沉積源之一側邊且包含複數個沉積源噴嘴之一沉積源噴嘴單元；且其中該沉積源係配置以釋出該沉積材料通過該圖樣化狹縫片以於該基板上沉積為一特定圖樣。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之有機層沉積設備，其中該有機層沉積組件之該圖樣化狹縫片於該第一方向及垂直於該第一方向之該第二方向之至少其一係形成小於該基板。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之有機層沉積設備，其中該有機層沉積設備包含複數個該有機層沉積組件，且其中該複數個有機層沉積組件之個別沉積源包含不同沉積材料。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之有機層沉積設備，其中當該基板相對於該有機層沉積組件移動時，該有機層沉積組件之個別沉 積材料係依序地沉積於該基板上。
  11. 如申請專利範圍第7項所述之有機層沉積設備，其中該有機層沉積組件及該基板係彼此相對沿著平行於該沉積材料要沉積於其上之該基板之一表面的一表面而移動。
  12. 如申請專利範圍第7項所述之有機層沉積設備，其中該傳送單元包含配置以由該第一運送單元及該第二運送單元移動之一載體、以及牢固地結合至該載體以固定該基板之一靜電夾盤。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之有機層沉積設備，其中一磁性軌道係於該載體之一表面上，各該第一運送單元及該第二運送單元包含複數個線圈，其中該磁性軌道及該複數個線圈係結合在一起以組成用以產生一驅動力以移動該傳送單元之一作動單元。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之有機層沉積設備，其中該第一運送單元包含各含有一容納溝槽之一導引構件，其中各別該容納溝槽係配置以容納該傳送單元之兩側，以導引該傳送單元以沿該第一方向移動；且一磁性懸浮軸承係配置以將該傳送單元從該容納溝槽懸浮，以在不接觸該容納溝槽下移動該傳送單元。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之有機層沉積設備，其中該磁性懸浮軸承包含排列於該載體之兩側上之一側磁性懸浮軸承及排列於該載體上方之一上磁性懸浮軸承。
  16. 如申請專利範圍第14項所述之有機層沉積設備，其中該第一運送單元更包含用以量測該導引構件及該載體之間之一距離之一間距感測器。
  17. 如申請專利範圍第13項所述之有機層沉積設備，其中該複數個線圈係形成於一大氣盒中。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之有機層沉積設備，其中該大氣盒係藉由一風箱連接至該腔室。
  19. 如申請專利範圍第13項所述之有機層沉積設備，其中一凸輪隨動器係設置該載體之兩側表面上，且該第二運送單元包含一滾輪導件以支撐該凸輪隨動器，其中該載體之該凸輪隨動器係配置以沿該滾輪導件移動。
  20. 如申請專利範圍第12項所述之有機層沉積設備，其中一非接觸式電源供應(CPS)模組係於該載體中且一充電軌道係於對應至該非接觸式電源供應模組之該第二運送單元之一部份，其中當該載體係於該第二運送單元傳送時，一磁場係形成於該充電軌道及該非接觸式電源供應模組之間，以用一非接觸方式供應電源至該非接觸式電源供應模組。
  21. 如申請專利範圍第7項所述之有機層沉積設備，其中該腔室更包含用以容納該第一運送單元及該有機層沉積組件之一上殼以及用以容納該第二運送單元之一下殼。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之有機層沉積設備，其中該沉積源及該複數個沉積源噴嘴係形成於該上殼中，且其中用以沿該第一方向及垂直於該第一方向之該第二方向傳送該圖樣化狹縫片之一第一座台、用以沿垂直於各該第一方向及該第二方向的一第三方向傳送該圖樣化狹縫片之一第二座台、以及該圖樣化狹縫片係依序地堆疊於該沉積源及該複數個沉積源噴嘴上。
  23. 如申請專利範圍第22項所述之有機層沉積設備，其中該圖樣 化狹縫片及該基板係藉由該第一座台及該第二座台之移動而配置以彼此對準。
  24. 如申請專利範圍第7項所述之有機層沉積設備，更包含設置於該沉積源及該圖樣化狹縫片之間之一屏蔽構件，其中該屏蔽構件係配置以隨著該基板移動以掩蔽該基板之至少一部份。
  25. 如申請專利範圍第24項所述之有機層沉積設備，其中該屏蔽構件係形成以遮蔽該基板之一非膜形成區域。
  26. 如申請專利範圍第7項所述之有機層沉積設備，其中該圖樣化狹縫片包含一第一對準標記，該基板包含一第二對準標記，且該沉積單元更包含配置以拍攝該第一對準標記及該第二對準標記以偵測該基板至該圖樣化狹縫片之相對位置之一相機。
  27. 如申請專利範圍第7項所述之有機層沉積設備，其中該沉積單元更包含用以量測該基板與該圖樣化狹縫片間之一距離之一感測器，且其中該感測器係位於該基板上且配置以感測該基板之一表面與該圖樣化狹縫片之一表面，以量測該基板與該圖樣化狹縫片間之該距離。
  28. 如申請專利範圍第27項所述之有機層沉積設備，其中該感測器係一共軛焦感測器。
  29. 一種製造有機發光顯示裝置之方法，其係藉由使用用以形成一有機層於一基板上之一有機層沉積設備，該方法包含：固定該基板於一裝載單元中之一傳送單元上；藉由使用安裝以通過一腔室之一第一運送單元，而運送該基板固定於其上之該傳送單元進該腔室； 當該基板相對於一有機層沉積組件移動時，藉由沉積從該有機層沉積組件所釋出之一沉積材料於該基板上而形成該有機層，該腔室中該有機層沉積組件以一預定距離與該基板分隔；於一卸載單元將其上已完成沉積之該基板與該傳送單元分離；以及藉由使用安裝以通過該腔室之一第二運送單元來運送與該基板分離之該傳送單元至該裝載單元，其中該有機層沉積組件包含一圖樣化狹縫片，該圖樣化狹縫片具有沿一第二方向排列之複數個圖樣化狹縫。
  30. 如申請專利範圍第29項所述之方法，其中該腔室包含複數個該有機層沉積組件，且其中藉由使用各該複數個有機層沉積組件而依序地執行沉積於該基板上。
  31. 如申請專利範圍第29項所述之方法，其中該傳送單元係於該第一運送單元與該第二運送單元間循環地移動。
  32. 如申請專利範圍第29項所述之方法，其中該第一運送單元及該第二運送單元係分別彼此平行排列於上方及下方。
  33. 如申請專利範圍第29項所述之方法，其中該傳送單元係在不接觸該第一運送單元下而於該腔室中傳送。
  34. 如申請專利範圍第29項所述之方法，其中該有機層沉積設備包含用以釋出不同沉積材料之複數個該有機層沉積組件。
  35. 如申請專利範圍第29項所述之方法，其中形成該有機層之步驟包含於該基板上同步沉積從複數個該有機層沉積組件所釋出 之各該沉積材料。
  36. 如申請專利範圍第29項所述之方法，其中該有機層沉積組件包含：釋出該沉積材料之一沉積源；以及設置於該沈積源之一側邊且包含複數個沉積源噴嘴之一沉積源噴嘴單元；且其中從該沉積源所釋出之該沈積材料通過該圖樣化狹縫片以於該基板上沉積為一特定圖樣。
  37. 如申請專利範圍第36項所述之方法，其中該有機層沉積組件之該圖樣化狹縫片於該第一方向及垂直於該第一方向之該第二方向之至少其一係形成小於該基板。
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