TWI650889B - 在ｏｌｅｄ上形成無機薄層的方法 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於一種以原子層沉積方法在有機發光二極體基板上形成氧化鋁薄膜之方法，其可經由完美濕氣移除程序而防止有機發光二極體之損害，同時以使用水(H2O)之原子層沉積方法在有機發光二極體基板上有效地形成氧化鋁薄膜，且根據本發明的該以原子層沉積方法在有機發光二極體基板上形成氧化鋁薄膜之方法包括以下步驟：1)將濕氣移除截留器安裝於用於排出真空腔室中氣體的排出管線上，該真空腔室具備程序氣體供應單元及程序氣體排出單元；2)製備基板，在其上形成有機發光二極體；3)將該基板攜載於該真空腔室內部；4)藉由敞開安裝於該濕氣移除截留器前方之閘閥而移除該真空腔室中之濕氣；5)以使用H2O作為程序氣體之原子沉積方法在該基板上形成該氧化鋁薄膜；及6)藉由敞開安裝於該濕氣移除截留器前方之該閘閥以移除該真空腔室中的該濕氣，於該真空腔室中完成該薄膜沉積程序。
Description
本發明係關於一種在有機發光二極體基板上形成氧化鋁薄膜之方法，且更具體言之，係關於一種以原子層沉積方法在有機發光二極體基板上形成氧化鋁薄膜之方法，其可經由完美濕氣移除程序而防止有機發光二極體之損害，同時以使用水之原子層沉積方法在有機發光二極體基板上有效地形成氧化鋁薄膜。
最近，開發了將多種資訊實施為畫面之影像顯示裝置，其係在將該裝置實施為具有高效能同時更薄、更輕且易於實行資訊通信時代之核心技術的方向上予以開發。針對影像顯示裝置之請求引導研究及開發用於諸如以下各者之各種平板顯示裝置的技術：液晶顯示器(LCD)、電漿顯示面板(PDP)、電致發光顯示器(ELD)、場發射顯示器(FED)、有機發光顯示器(OLED)，及其類似者。
特定言之，研究及開發最近集中於能夠實施影像顯示裝置之可撓性特性的OLED。OLED為用於藉由控制自有機發光層發射之光之量而顯示影像的顯示裝置，其為用於將電子及電洞自電子注入電極(陰極)及電洞注入電極(陽極)注入至發光層中且在組合經注入電子及電洞之激子
自激態下降至基態時發射光的裝置。
OLED當中之主動矩陣OLED(AMOLED)藉由以矩陣之形式配置經組態有由主動元件控制之3色(R、G、B)子像素的像素而顯示影像。因此，每一子像素具備一有機電致發光裝置及一電池驅動單元，電池驅動單元用於驅動有機電致發光裝置。電池驅動單元包括至少兩個薄膜電晶體及一儲存電容器以藉由根據資料信號來控制被供應至有機電致發光裝置之電流之量而控制有機發光顯示裝置之亮度。
OLED係以形成組態單元面板之元件基板的方法予以製造，該形成係藉由在母基板上形成被界定為作用區域及非作用區域之複數個胞元、在作用區域周圍形成玻璃料且沿著雕繪線切割母基板而進行。
此時，將形成於作用區域中的諸如閘極線及資料線之內部電線連接至接通/關斷襯墊及可撓性印刷電路(FPC)襯墊，且接著經由朝向外部延伸之襯墊電線而連接至短路棒或其類似者。接通/關斷襯墊用以確認裝置內部之佈線網路是否正常地操作，且FPC襯墊經由FPC而連接至驅動電路基板。
儘管具有此結構之OLED具有若干優點，但存在諸多問題待解決使得難以開發用於大量生產大型OLED之技術，且使用壽命突然地縮減，此係因為在空氣中之濕氣及氧氣未被有效地阻擋的情況下會出現諸如暗點或其類似者之缺陷。
特定言之，若將包括有機電致發光裝置及電池驅動單元之有機發光結構形成於聚醯亞胺或其類似者之聚合物基板上以實施可撓性顯示器，則聚合物基板之濕氣及氧氣透過率比玻璃基板之透過率高得多，且因
此，用於有機發光結構之囊封方法最近受到另外關注。
在AMOLED之狀況下，眾多周知，為濕氣透過率之評估尺度的水蒸氣透過率(Water Vapor Transmission Rate；WVTR)之值應為每天10-6g/m2或更小。為此目的，代替使用玻璃基板之囊封方法，最近將層壓複數個膜層以用於防止濕氣及氧氣滲透至如圖1所展示而被形成有元件之基板中的方法呈現為囊封方法。
另一方面，如圖1所展示，亦呈現一種用於藉由依序地將具有阻擋濕氣及氧氣之極佳效能之無機薄膜40及有機薄膜50層壓於被形成有有機發光二極體30之基板10上而囊封發光二極體30的薄膜囊封方法。此時，通常將障壁層20形成於基板10上。
然而，因為直至目前為止尚未開發一種關於囊封方法而大量生產大型OLED之技術，所以誠摯地需要開發一種用於形成無機薄膜之技術。
因此，已鑒於在先前技術中出現之上述問題而作出本發明，且本發明之目標係提供一種能夠以使用水之原子層沉積方法在有機發光二極體基板上有效地形成氧化鋁薄膜且經由完美地移除吸附於反應器中之濕氣之程序而防止有機發光二極體之損害的方法。
為了實現以上目標，根據本發明之一態樣，提供一種以原子層沉積方法在有機發光二極體基板上形成氧化鋁薄膜之方法，該方法包括以下步驟：1)將濕氣移除截留器安裝於用於排出真空腔室中氣體的排出管線上，該真空腔室具備程序氣體供應單元及程序氣體排出單元；2)製備基
板，在其上形成有機發光二極體；3)將該基板攜載於該真空腔室內部；4)藉由敞開該濕氣移除截留器前方之閘閥而移除該真空腔室中之濕氣；5)以使用H2O作為程序氣體之原子沉積方法在該基板上形成該氧化鋁薄膜；及6)藉由敞開安裝於該濕氣移除截留器前方之該閘閥以移除該真空腔室中的該濕氣，於該真空腔室中完成該薄膜沉積程序。
另外，在本發明中，較佳的是，將該濕氣移除截留器安裝於該排出管線之渦輪泵前方。
另外，在本發明中，較佳的是，在該閘閥關閉時使用該程序氣體排出單元來進行步驟5)，且在進行除了步驟5)以外之該等步驟時，藉由敞開該閘閥而維持無濕氣狀態。
100‧‧‧根據本發明之具體實例的原子層沉積裝置
110‧‧‧真空腔室
120‧‧‧程序氣體供應單元
130‧‧‧程序氣體排出單元
140‧‧‧排出管線
150‧‧‧濕氣移除截留器
圖1為展示一般有機發光二極體基板之結構的視圖。
圖2為展示根據本發明之具體實例的原子層沉積裝置之結構的視圖。
圖3為說明根據本發明之具體實例的以原子層沉積方法在有機發光二極體基板上形成氧化鋁薄膜之方法的流程圖。
在下文中，將參考所附圖式來詳細地描述本發明之特定具體實例。
根據此具體實例的以原子層沉積方法在有機發光二極體基板上形成氧化鋁薄膜之方法始於製備有機發光二極體基板之步驟(步驟S100)，如圖3所展示。有機發光二極體基板為複數個有機發光二極體係以
矩陣之形式形成於玻璃基板或其類似者上的結構，且未形成用於保護有機發光二極體之囊封薄膜。
如圖2所展示，程序氣體供應單元120、程序氣體排出單元130、排出管線140及濕氣移除截留器150安裝於真空腔室110中，在真空腔室110中進行原子層沉積方法。
程序氣體供應單元120為如圖2所展示而安裝於真空腔室110之一個側處以將程序氣體或其類似者供應於真空腔室110內部的組件。另外，程序氣體排出單元130為用於將用於程序中之程序氣體或其類似者排出至外部的組件。因此，在由程序氣體供應單元120及程序氣體排出單元130以脈衝之形式供應及排出多種氣體時，進行將原子層沉積於有機發光二極體基板上之程序，且排除排出管線之操作。
另外，排出管線140用於排出程序中以產生及維持真空腔室110內部的預定程度之真空度。因此，排出管線140通常經組態有渦輪泵144、連接至渦輪泵144之乾燥泵146，及用於敞開及關閉連接至渦輪泵144之管道142的閘閥148。
另外，在此具體實例中，濕氣移除截留器150較佳地安裝於排出管線140之渦輪泵144前方，如圖2所展示。因此，在由濕氣移除截留器150敞開閘閥148時，可吸收及移除真空腔室110中之所有濕氣。各種結構可用於濕氣移除截留器150，且舉例而言，可使用截留排出氣體中之濕氣的結構，該截留係使用在使用氦氣或其類似者之極低溫度下的蒸氣壓或溶解度之差而進行。
接下來，進行將基板攜載於真空腔室110內部之步驟(步驟
S200)。在此步驟中，在安裝於真空腔室之側壁或其類似者上以將基板攜載於真空腔室內部的閘閥(圖中未示)敞開時，將在先前步驟中製備之有機發光二極體基板攜載至真空腔室中且裝配於真空腔室內部之處理位置處。
接下來，進行敞開濕氣移除截留器150前方之閘閥148且移除真空腔室110中之濕氣的步驟(步驟S300)此步驟係與排出真空腔室內部之氣體的程序一起在該程序進行之前預先進行，且較佳的是，此步驟係在將有機發光二極體基板攜載至真空腔室中之前執行。
另外，因為此步驟係以僅使用敞開排出管線140之閘閥148之操作的簡單方法而執行，所以其可在與一般排出程序之時間相同的時間且以與一般排出程序之方法相同的方法而執行。
接下來，進行以使用H2O作為程序氣體之原子沉積方法在有機發光二極體基板上形成氧化鋁薄膜的步驟(步驟S400)因為以原子沉積方法在基板上形成Al2O3薄膜之一般方法可如在此步驟中一樣使用，所以將省略其詳細描述。
明顯地，此步驟(步驟S400)係在關閉閘閥148時使用程序氣體供應單元120及程序氣體排出單元130而進行。
接下來，進行敞開濕氣移除截留器150前方之閘閥148且移除薄膜沉積程序被完成之真空腔室110內部之濕氣的步驟(步驟S500)。此步驟係緊接地在完成該程序之後進行，以藉由緊接地移除該程序被完成之真空腔室110內部的濕氣而防止有機發光二極體之損害。明顯地，移除濕氣之特定方法係以與預先移除濕氣之步驟之方式相同的方式而進行。
在除了形成氧化鋁薄膜之步驟以外的所有時間，閘閥148
較佳地處於敞開狀態。
接著，可將基板釋放至外部(步驟S600)，或可進行額外程序。
根據本發明，可以使用蒸氣之原子沉積方法在易遭受濕氣之有機發光二極體上有效地形成氧化鋁薄膜，且在沉積程序中之有機發光二極體可藉由在該程序之前及之後完全地移除濕氣而不受到濕氣損害。
雖然已參考特定說明性具體實例而描述本發明，但其並不受到具體實例限定，而僅受到所附申請專利範圍限定。應瞭解，熟習此項技術者可在不脫離本發明之範圍及精神的情況下改變或修改具體實例。
Claims (3)
- 一種以原子層沉積方法在有機發光二極體基板上形成氧化鋁薄膜之方法，該形成氧化鋁薄膜之方法包含以下步驟：1)將濕氣移除截留器安裝於用於排出真空腔室中氣體的排出管線上，該真空腔室具備程序氣體供應單元及程序氣體排出單元；2)製備基板，在其上形成有機發光二極體；3)將該基板攜載於該真空腔室內部；4)藉由敞開該濕氣移除截留器前方之閘閥而移除該真空腔室中之濕氣；5)以使用H2O作為程序氣體之原子沉積方法在該基板上形成該氧化鋁薄膜；及6)藉由敞開安裝於該濕氣移除截留器前方之該閘閥以移除該真空腔室中的該濕氣，於該真空腔室中完成該薄膜沉積程序。
- 如申請專利範圍第1項之形成氧化鋁薄膜之方法，其中將該濕氣移除截留器安裝於該排出管線之渦輪泵前方。
- 如申請專利範圍第1項之形成氧化鋁薄膜之方法，其中在該閘閥關閉時使用該程序氣體排出單元來進行步驟5)，且在進行除了步驟5)以外之該等步驟時，藉由敞開該閘閥而維持無濕氣狀態。
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