TWI615344B - 沉積源運送裝置 - Google Patents

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TWI615344B
TWI615344B TW103103135A TW103103135A TWI615344B TW I615344 B TWI615344 B TW I615344B TW 103103135 A TW103103135 A TW 103103135A TW 103103135 A TW103103135 A TW 103103135A TW I615344 B TWI615344 B TW I615344B
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宋原準
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Abstract

根據本發明的一方面的沉積源運送裝置包括：導軌，沿一方向延伸而形成，並具有形成磁力的第一懸浮元件；支撐元件，被配置在該導軌上，並具有與該第一懸浮元件相對的第二懸浮元件；以及沉積源框架，安裝在該支撐元件上。

Description

沉積源運送裝置
本發明涉及一種沉積源運送裝置，更詳細地，涉及適用於離子注入系統的沉積源運送裝置。
一般來講，作為平板顯示器之一的電致發光顯示裝置，根據作為發光層使用的物質區分為無機電致發光顯示裝置和有機電致發光顯示裝置，由於有機電致發光顯示裝置能夠用低電壓驅動，且為輕量薄型的同時，具備不僅視角寬而且響應速度快的優點，因此受到矚目。
這種有機電致發光顯示裝置的有機電致發光元件由在基板上以層壓方式形成的陽極、有機物層及陰極構成。有機物層包括通過空穴和電子的再結合而形成激子並發射光的有機發光層的有機物層，此外，為了用有機發光層順暢地傳輸空穴和電子以提高發光效率，使電子注入層和電子傳輸層的有機物層介於所述陰極和有機發光層之間的同時，使空穴注入層和電子傳輸層的有機物層介於陽極和有機發光層之間。
由上述結構形成的有機電致發光元件一般由如真空沉積法、離子鍍法及濺射法等物理氣相沉積法、或通過氣體反應進行的化學氣相沉積法制作。特別是，為了形成有機電致發光元件的有機物層，廣泛使 用將在真空中蒸發的有機物質沉積在基板上的真空沉積法，在這種真空沉積法中，使用的沉積源(effusion cell，泄流室)可將在真空腔室內蒸發的有機物質噴射到基板。沉積源包括收容有有機物質的坩堝和加熱坩堝的加熱機構。
在基板趨於大型化的形式下，為了將具有良好的階梯覆蓋能力和均勻度的有機物層形成在基板上，沉積源在真空腔室內移動並向靜止的基板提供通過蒸發有機物質形成的有機氣相物質。
如此，沉積源由移動的移動源形成的情況下，為了沉積源的移動而設置軌道，且沉積源在軌道上移動。此時，軌道上設置有沿軌道移動的滑動導軌，在滑動導軌上安裝有沉積源主體。
在滑動導軌的內部插入設置有用於連動的多個球或軸承，並為了減少球與軌道的摩擦，對球施加潤滑油(grease)。如此，在使用設置有球的滑動導軌的情況下，當沉積源在軌道上移動時，會有振動傳遞到沉積源。
這種振動對離子注入系統帶來噪音，這會帶來感測器錯誤及膜厚度不均勻等問題。特別是，在摩擦大的情況下，移動速度降低，這導致膜厚度的不均勻。此外，因摩擦而球產生熱或因腔室內的熱而潤滑油被加熱時，則由於潤滑油蒸發而氣體引發腔室內部的污染，這成為導致不良的原因。此外，由於為了潤滑油的再供給而需要中斷操作，因此發生操作時間延遲且生產率降低的問題。
本發明是為了解決上述問題而提出的，目的在於提供一種能 夠將振動的影響最小化並提高壽命的離子注入系統的沉積源運送裝置。
根據本發明的一方面的沉積源運送裝置包括：導軌，沿一方向延伸而形成，並具有形成磁力的第一懸浮元件；支撐元件，被配置在該導軌上，並具有與該第一懸浮元件相對的第二懸浮元件；以及沉積源框架，安裝在該支撐元件上。
該第一懸浮元件及該第二懸浮元件由永久磁鐵形成，該第一懸浮元件及該第二懸浮元件能夠以相同的極性相互面對的方式配置，並且該導軌包括朝上突出的支撐柱和從該支撐柱彎曲的上板，該支撐元件可形成為沿沉積源框架的長度方向延伸而形成的板狀。
該第一懸浮元件固定設置在該上板的上表面，該第二懸浮元件固定設置在該支撐元件的下部，並在該支撐元件與該第二懸浮元件之間可設置有具有彈性的緩衝元件。
該第一懸浮元件及該第二懸浮元件由永久磁鐵形成，該第一懸浮元件及該第二懸浮元件能夠以相互不同的極性相互面對的方式配置，該第一懸浮元件可由包括磁芯和纏繞在形成於磁芯上的突起的線圈的電磁鐵形成。
該第二懸浮元件可由強磁性體板形成，該導軌包括朝上突出的支撐柱和從該支撐柱彎曲的上板，該支撐元件可包括與沉積源框架的下表面相接觸的上部支撐部、在該上部支撐部的下側與該上板的下表面相對的下部支撐部及連接該下部支撐部與該上部支撐部的側面支撐部。
該第一懸浮元件固定設置在該上板的下表面，該第二懸浮元件固定設置在該下部支撐部的上表面，並在該上部支撐部的下表面與該上 板的上表面之間可設置有具有彈性的緩衝元件。
該緩衝元件可配置成固定在該上部支撐部的下表面並與該上板相隔，並且可進一步包括結合在該沉積源框架的繩和纏繞該繩的捲取元件。
可進一步包括：第一繩，與該沉積源框架的一側端部連接；第一捲取元件，纏繞該第一繩；第一電動機，旋轉該第一捲取元件；第二繩，與該沉積源框架的另一側端部連接；第二捲取元件，纏繞該第二繩；和第二電動機，旋轉該第二捲取元件。
根據本發明的實施例，由於通過磁懸浮移送沉積源，因此使對沉積源的振動最小化，從而能夠執行精密的工序。此外，不僅減少摩擦而提高沉積源運送裝置的壽命，而且除去摩擦時飛散的顆粒及雜質而能夠減少因雜質產生的污染。
101、102、103、104‧‧‧沉積源運送裝置
10‧‧‧沉積源
15‧‧‧氣缸
15a‧‧‧導杆
21‧‧‧沉積源框架
25、35、45‧‧‧支撐元件
25a、45a‧‧‧上部支撐部
25b、45b‧‧‧下部支撐部
25c、45c‧‧‧側面支撐部
26、36、46‧‧‧導軌
26a、36a、46a‧‧‧支撐柱
26b、36b、46b‧‧‧上板
28、38、48‧‧‧第一懸浮元件
27、37、47‧‧‧第二懸浮元件
29、39、49‧‧‧緩衝元件
48a‧‧‧磁芯
48b‧‧‧線圈
48c‧‧‧突起
51‧‧‧第一繩
52‧‧‧第二繩
53‧‧‧第一捲取元件
55‧‧‧第二捲取元件
56‧‧‧第一電動機
57‧‧‧第二電動機
60‧‧‧腔室
Ⅱ-Ⅱ‧‧‧割面線
圖1是圖示根據本發明的第一實施例的沉積源運送裝置的立體圖。
圖2是沿圖1中Ⅱ-Ⅱ線截取的剖視圖。
圖3是表示潤滑油的蒸發氣體對有機發光元件的壽命的影響的圖表。
圖4是圖示根據本發明的第二實施例的沉積源運送裝置的剖視圖。
圖5是圖示根據本發明的第三實施例的沉積源運送裝置的剖視圖。
圖6是圖示根據本發明的第四實施例的沉積源運送裝置的立體圖。
圖7是圖示根據本發明的第四實施例的沉積源運送裝置的剖視圖。
以下，參照圖式對本發明的實施例進行詳細說明，使得本發明所屬技術領域的技術人員能夠易於實施。本發明可以以多種不同的形式實現，並不限定於在此說明的實施例。
在整個說明書中，當提到某部分“包括”某結構元件時，除非有相反的記載，這表示並不排除其他結構元件，而是可進一步包括其他結構元件。此外，在本記載中，所謂“在......上”表示位於物件元件的上側或下側，並非一定表示以重力方向為基準位於上方。
圖1是根據本發明的一實施例的沉積源運送裝置的立體圖，圖2是沿圖1中Ⅱ-Ⅱ線截取的剖視圖。
參照圖1及圖2進行說明，則根據本實施例的沉積源運送裝置101包括導軌26、通過磁力相對於導軌26懸浮的支撐元件25、及安裝在支撐元件25上的沉積源框架21。
沉積源10可具備儲存有有機物質的坩堝、用於加熱坩堝的加熱元件、及噴射有機物質的噴嘴。但本發明並不限於此，能夠安裝在沉積源框架21上的所有種類的沉積源均可適用于本發明。
沉積源運送裝置101被配置在腔室內，且腔室形成真空空間。在腔室內設置有導軌26，導軌26沿沉積源10的移動方向長長地延伸而形成，且兩個導軌26被配置成平行。
導軌26包括朝上突出的支撐柱26a和被配置成從支撐柱26a彎曲而與地面平行的上板26b。上板26b從相對置的導軌26朝向外側彎曲，並在上板26b的下部固定設置有形成磁力的第一懸浮元件28。第一懸浮元件28沿導軌26的長度方向延伸而形成。在此，第一懸浮元件28由形成磁力的 永久磁鐵形成。
沉積源框架21形成為矩形的板狀，並在沉積源框架21的下部設置有支撐元件25。在沉積源框架21設置有多個支撐元件25，且沉積源框架21安裝在支撐元件25，與支撐元件25一同移動。支撐元件25包括與沉積源框架21的下表面相接觸的上部支撐部25a、被配置在上部支撐部的下側的下部支撐部25b、及連接下部支撐部25b和上部支撐部25a的側面支撐部25c。
下部支撐部25b被配置成在上板26b的下部與上板26b的下表面相對。在下部支撐部25b固定設置有與第一懸浮元件28相對而與第一懸浮元件28相互作用磁力的第二懸浮元件27。在此，第二懸浮元件27可由永久磁鐵形成。
第一懸浮元件28與第二懸浮元件27相互作用引力，且第一懸浮元件28與第二懸浮元件27相互面對的面具有相互不同的極性。例如，在第一懸浮元件28的朝向上板26b的面為N極且朝向第二懸浮元件27的面為S極的情況下，第二懸浮元件27可形成為朝向下部支撐部25b的面為S極且朝向第一懸浮元件28的面為N極。由此，因第一懸浮元件28的S極與第二懸浮元件27的N極相互面對而能夠作用相互吸引的力。
如上所述，若在第一懸浮元件28及第二懸浮元件27之間引力產生作用，則因第一懸浮元件28吸引位於下部的第二懸浮元件27，支撐元件25及沉積源框架21懸浮而能夠移動。
另外，在與上板26b對置的上部支撐部25a的下表面設置有緩衝元件29。緩衝元件29由具有彈性的材料形成，特別是可由耐摩擦的聚四氟乙烯形成。緩衝元件29被配置在上板26b與上部支撐部25a的下表面之 間，並固定在上部支撐部25a，從而被配置成從上板26b相隔的狀態。緩衝元件29起著當懸浮被中斷時使傳遞至沉積源10及沉積源框架21的衝擊最小化的作用。
在沉積源框架21可設置有移送沉積源框架21的通過液壓或氣壓驅動的氣缸15，氣缸15的導杆15a與沉積源框架21連接而能夠推或拉沉積源框架21。通過這種氣缸15，沉積源框架21從導軌26懸浮並能夠沿導軌26的長度方向移動。
如上所述，根據本實施例，由於沉積源10通過磁懸浮相對於導軌26移動，因此不僅能夠減少對沉積源10的振動，而且通過不使用潤滑油(grease)能夠防止由潤滑油等潤滑液的蒸發氣體而發生的不良影響。
圖3是表示潤滑油的蒸發氣體對有機發光元件的壽命的影響的圖表。
如圖3所示，可知不間斷地在腔室內沉積有機物質的的情況下，隨著時間的推移，有機發光元件亮度的以平緩的傾斜度線性地減少。但是，在低於50℃加熱30分鐘的腔室內沉積有機物質的情況下，有機發光元件的亮度急劇減少。
由於不間斷地沉積有機物質係能在幾乎沒有潤滑油蒸發的狀態下來沉積有機物質，因此有機發光元件的壽命優異。但是，若在低於50℃加熱30分鐘的腔室，潤滑油蒸發將使腔室內大量存在潤滑油氣體；在這種情況下，沉積出的有機發光元件的壽命將惡化。
如上所述，根據圖3明確可知潤滑油的蒸發氣體嚴重影響壽命。
根據本實施例，由於通過磁懸浮移送沉積源10，因此完全沒有必要使用潤滑油，由此能夠提高製造的有機發光元件的壽命特性。
圖4是圖示根據本發明的第二實施例的沉積源運送裝置的剖視圖。
參照圖4進行說明，則根據本第二實施例的沉積源運送裝置102包括導軌36、通過磁力相對於導軌36懸浮的支撐元件35、及安裝在支撐元件35上的沉積源框架21。
沉積源10可具備存儲有有機物質的坩堝、用於加熱坩堝的加熱元件、及噴射有機物質的噴嘴。但本實施例並不限於此，能夠安裝在沉積源框架21上的所有種類的沉積源均可適用于本發明。
導軌36沿沉積源10的移動方向長長地延伸而形成，且兩個導軌36被配置成平行。
導軌36包括朝上突出的支撐柱36a和被配置成從支撐柱36a彎曲而與地面平行的上板36b。上板36b從相對的導軌36朝向外側彎曲，且在上板36b的下部固定設置有形成磁力的第一懸浮元件38。第一懸浮元件38沿導軌36的長度方向延伸而形成。在此，第一懸浮元件38由形成磁力的永久磁鐵形成。
沉積源框架21形成為矩形的板狀外型，且在沉積源框架21的下部設置有支撐元件35。在沉積源框架21設置有多個支撐元件35，且沉積源框架21安裝在支撐元件35，與支撐元件35一同移動。支撐元件35形成為固定在沉積源框架21的下表面的板狀，並沿沉積源框架的長度方向長長地延伸而形成。
在支撐元件35的下表面固定設置有與第一懸浮元件38相對而與第一懸浮元件38相互作用磁力的第二懸浮元件37。在此，第二懸浮元件37可由永久磁鐵形成。
第一懸浮元件38與第二懸浮元件37相互作用斥力，且第一懸浮元件38與第二懸浮元件37相互面對的面具有相互相同的極性。例如，在第一懸浮元件38的朝向上板36b的面為N極且朝向第二懸浮元件37的面為S極的情況下，第二懸浮元件37可形成為朝向支撐元件35的面為N極且朝向第一懸浮元件38的面為S極。由此，第一懸浮元件38的S極與第二懸浮元件37的S極相互面對而可作用相互排斥的力。
如上所述，若在第一懸浮元件38與第二懸浮元件37之間斥力產生作用，則因第一懸浮元件38推升位於上方的第二懸浮元件37，支撐元件35及沉積源框架21懸浮而能夠移動。
另外，在支撐元件35與第二懸浮元件37之間設置有緩衝元件39。緩衝元件39由具有彈性的材料形成，特別是可由耐摩擦的聚四氟乙烯形成。緩衝元件39起著在懸浮被中斷時使傳遞至沉積源10及沉積源框架21的衝擊最小化的作用。
如上所述，根據本實施例，由於沉積源10通過磁懸浮相對於導軌36移動，因此不僅能夠減少對沉積源10的振動，而且通過不使用潤滑油(grease)能夠防止由潤滑油等潤滑劑的蒸發氣體而發生的不良影響。
圖5是圖示根據本發明的第三實施例的沉積源運送裝置的剖視圖。
參照圖5進行說明，則根據本第三實施例的沉積源運送裝置 103包括導軌46、通過磁力相對於導軌46懸浮的支撐元件45、及安裝在支撐元件45上的沉積源框架21。
沉積源10可具備存儲有有機物質的坩堝、用於加熱坩堝的加熱元件、及噴射有機物質的噴嘴。但本實施例並不限於此，能夠安裝在沉積源框架21上的所有種類的沉積源均可適用于本發明。
導軌46沿沉積源10的移動方向長長地延伸而形成，且兩個導軌46被配置成平行。導軌46包括朝上突出的支撐柱46a和被配置成從支撐柱46a彎曲而與地面平行的上板46b。上板46b從相對的導軌46朝向外側彎曲，且在上板46b的下部固定設置有形成磁力的第一懸浮元件48。第一懸浮元件48沿導軌46的長度方向延伸而形成。
在此，第一懸浮元件48由形成磁力的電磁鐵形成。第一懸浮元件48包括由強磁性體形成的磁芯48a和包圍磁芯48a的線圈48b。在磁芯48a的寬度方向的兩側端部形成有向下突出的突起48c，且線圈48b以包圍突起48c的方式設置。
沉積源框架21形成為矩形的板狀，且在沉積源框架21的下部設置有支撐元件45。在沉積源框架21設置有多個支撐元件45，且沉積源框架21安裝在支撐元件45，與支撐元件45一同移動。支撐元件45包括與沉積源框架21的下表面相接觸的上部支撐部45a、被配置在上部支撐部的下側的下部支撐部45b、及連接下部支撐部45b和上部支撐部45a的側面支撐部45c。
下部支撐部45b被配置成在上板46b的下部與上板46b相對。在下部支撐部45b固定設置有與第一懸浮元件48相對而與第一懸浮元件48相互作用磁力的第二懸浮元件47。在此，第二懸浮元件47可由強磁性體板 形成。在第二懸浮元件47形成有向上部突出的突起47a，因第一懸浮元件48的突起48c吸引位於下部的第二懸浮元件47的突起47a而發生懸浮力。
另外，在上部支撐部45a與上板46b對置的下表面設置有緩衝元件49。緩衝元件49由具有彈性的材料形成，並起著使傳遞至沉積源10及沉積源框架21的衝擊最小化的作用。
如上所述，根據本實施例，由於沉積源10通過磁懸浮相對於導軌46移動，因此不僅能夠減少對沉積源10的振動，而且通過不使用潤滑油(grease)能夠防止由潤滑油等潤滑劑的蒸發氣體而發生的不良影響。
圖6是圖示根據本發明的第四實施例的沉積源運送裝置的立體圖，圖7是圖示根據本發明的第四實施例的沉積源運送裝置的側視圖。
參照圖6及圖7進行說明，則根據本實施例的沉積源運送裝置104除了使力作用於沉積源框架21來移送的移送機構外，由與根據上述的第一實施例的沉積源運送裝置相同的結構形成，因此省略對相同結構的重複說明。
根據本實施例的沉積源運送裝置104包括：第一繩51，結合在沉積源框架21的一側端部；第二繩52，結合在沉積源框架21的另一側端部；第一捲取元件53，纏繞第一繩51；第二捲取元件55，纏繞第二繩52；第一電動機56，旋轉第一捲取元件53；和第二電動機57，旋轉第二捲取元件55。
第一繩51沿沉積源框架21移動的方向固定在一側端部，並纏繞在第一捲取元件53。第一捲取元件53形成為棒狀，並設置成能夠旋轉的結構。第一捲取元件53支撐第一繩51，纏繞或解繞第一繩51以移送沉積源 框架21。在第一捲取元件53連接設置有第一電動機56，第一電動機56通過正轉或反轉，能夠纏繞或解繞第一繩51。第一電動機56連接設置在第一捲取元件53的下部，並與腔室60的底面相比設置在更下側。
第二繩52沿沉積源框架21移動的方向固定在另一側端部，並纏繞在第二捲取元件55。第二捲取元件55形成為棒狀，並設置成能夠旋轉的結構。第二捲取元件55支撐第二繩52，纏繞或解繞第二繩52以移送沉積源框架21。在第二捲取元件55連接設置有第二電動機57，第二電動機57通過正轉或反轉，能夠纏繞或解繞第二繩52。第二電動機57連接並設置在第二捲取元件55的下部，並與腔室60的底面相比設置在更下側。
在沉積源框架21向第一捲取元件53側移動的情況下，第一繩51被纏繞在第一捲取元件53，第二繩52從第二捲取元件55解繞。此時，第一電動機56沿纏繞第一繩51的方向旋轉，第二電動機57沿解繞第二繩52的方向旋轉。
此外，在沉積源框架21向第二捲取元件55側移動的情況下，第一繩51從第一捲取元件53解繞，第二繩52被纏繞在第二捲取元件55。此時，第一電動機56沿解繞第一繩51的方向旋轉，第二電動機57沿纏繞第二繩52的方向旋轉。
如上所述，根據本實施例，由於以磁懸浮方式移動沉積源，因此用很小的力也能夠使沉積源移動，並利用繩和電動機能夠容易且穩定地移動沉積源。
以上對本發明的優選實施例進行了說明，但本發明並不限定於此，在申請權利範圍、發明說明及圖式範圍內，可變形為多種方式而實 施，且這屬於本發明的範圍內也是理所當然的。
101‧‧‧沉積源運送裝置
10‧‧‧沉積源
15‧‧‧氣缸
15a‧‧‧導杆
21‧‧‧沉積源框架
25‧‧‧支撐元件
26‧‧‧導軌
26a‧‧‧支撐柱
26b‧‧‧上板
28‧‧‧第一懸浮元件
Ⅱ-Ⅱ‧‧‧割面線

Claims (14)

  1. 一種沉積源運送裝置，包括：導軌，沿一方向延伸而形成，並具有形成磁力的第一懸浮元件；支撐元件，被配置在該導軌上，並具有與該第一懸浮元件相對的第二懸浮元件；沉積源框架，安裝在該支撐元件上；以及緩衝元件，位於該導軌及該支撐元件之間。
  2. 根據請求項1所述的沉積源運送裝置，其中，該第一懸浮元件及該第二懸浮元件由永久磁鐵形成，該第一懸浮元件及該第二懸浮元件以相同的極性相互面對的方式配置。
  3. 根據請求項2所述的沉積源運送裝置，其中，該導軌包括朝上突出的支撐柱和從該支撐柱彎曲的一上板，該支撐元件形成為沿該沉積源框架的長度方向延伸而形成的板狀外形。
  4. 根據請求項3所述的沉積源運送裝置，其中，該第一懸浮元件固定設置在該上板的一上表面，該第二懸浮元件固定設置在該支撐元件的下部。
  5. 根據請求項4所述的沉積源運送裝置，其中，在該支撐元件與該第二懸浮元件之間設置有具有彈性的該緩衝元件。
  6. 根據請求項1所述的沉積源運送裝置，其中，該第一懸浮元件及該第二懸浮元件由永久磁鐵形成，該第一懸浮元件及該第二懸浮元件以相互不同的極性相互面對的方式配置。
  7. 根據請求項1所述的沉積源運送裝置，其中，該第一懸浮元件包括磁芯和纏繞在形成於該磁芯上的突起的線圈。
  8. 根據請求項7所述的沉積源運送裝置，其中，該第二懸浮元件由強磁性體板形成。
  9. 根據請求項1所述的沉積源運送裝置，其中，該導軌包括朝上突出的支撐柱和從該支撐柱彎曲的上板，該支撐元件包括與該沉積源框架的下表面相接觸的上部支撐部、在該上部支撐部的下側與該上板的下表面相對的下部支撐部及連接該下部支撐部與該上部支撐部的側面支撐部。
  10. 根據請求項9所述的沉積源運送裝置，其中，第一懸浮元件固定設置在該上板的該下表面，該第二懸浮元件固定設置在該下部支撐部的上表面。
  11. 根據請求項10所述的沉積源運送裝置，其中，在該上部支撐部的下表面與該上板的上表面之間設置有具有彈性的該緩衝元件。
  12. 根據請求項11所述的沉積源運送裝置，其中，該緩衝元件配置成固定在該上部支撐部的該下表面並與該上板相隔。
  13. 根據請求項1所述的沉積源運送裝置，進一步包括結合在該沉積源框架的繩和纏繞該繩的捲取元件。
  14. 根據請求項1所述的沉積源運送裝置，進一步包括：第一繩，與該沉積源框架的一側端部連接；第一捲取元件，纏繞該第一繩；第一電動機，旋轉該第一捲取元件；第二繩，與該沉積源框架的另一側端部連接；第二捲取元件，纏繞該第二繩；以及第二電動機；旋轉該第二捲取元件。
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