相關申請的交叉引用
本申請要求于2016年3月3日提交的韓國專利申請第10-2016-0025401號的權益,其全部內容通過引用并入本文如同在本文中完全闡述一樣。
本發明涉及一種用于有機發光二極管的沉積裝置,更具體地,涉及一種如下的用于有機發光二極管的沉積裝置:其中有機發光二極管的基板與靶相關地設置以使得沉積材料能夠以向上沉積的方式沉積在基板的下表面上。
背景技術:
隨著信息時代的到來,在視覺上顯示電傳輸的信息信號的顯示器領域正在迅速發展。因此,對更薄更輕并且消耗更少功率的各種平板顯示裝置的開發的研究持續進行。
這種平板顯示裝置的代表性示例可以包括液晶顯示(lcd)裝置、等離子體顯示面板(pdp)裝置、場發射顯示(fed)裝置、電致發光顯示(eld)裝置、電潤濕顯示(ewd)裝置和有機發光顯示(oled)裝置。
這些平板顯示裝置通常需要平面顯示面板來實現圖像。這樣的平面顯示面板被配置成使得一對基板彼此面對結合的形式,其具有介于其間的特定的發光材料或偏振器材料。
其中,有機發光顯示(oled)裝置是利用作為自發光元件的有機發光二極管來顯示圖像的裝置。
與其他平板顯示裝置相比,這種有機發光顯示裝置理想地產生有限量的熱量。此外,由于其自發光的優點,在工業中對有機發光顯示裝置的需求正在增加。在制造有機發光顯示裝置的方法中,加熱其中存儲有機材料的坩堝,使得蒸發的有機材料以薄膜的形式沉積在玻璃片上。
此時,形成在其上的具有預定圖案的掩模位于玻璃與坩堝之間,有機材料可以通過該掩模選擇性地通過。有機材料與掩模的圖案一致地沉積在玻璃上。在韓國專利注冊第351822號中公開了利用掩模制造有機發光顯示器的方法。
然而,隨著玻璃片變得更大時,當玻璃由于重力而下垂并因此與掩模接觸時,可能發生掩模的變形。因此,需要有效措施以使玻璃與掩模接觸而不引起掩模的變形。
此外,因為玻璃下垂的量和掩模下垂的量不同,所以需要花費大量的時間和費用來使它們精確地對準,并且不同的下垂量會劣化接觸的均勻性,這可能因為瑕疵點(spot)增加缺陷率。
技術實現要素:
因此,本發明涉及一種基本上消除了由于現有技術的限制和缺點而引起的一個或更多個問題的用于有機發光二極管的沉積裝置。
本發明的一個目的是提供如下的用于有機發光二極管的沉積裝置:其中基板(例如,玻璃板(片))與平面靜電吸盤緊密接觸,以便在與掩模接觸之前附著到該平面靜電吸盤上然后在沒有發生下垂的狀態下再次附著到掩模并且與掩模對準。
本發明的另外的優點、目的和特征的一部分闡述于下面的描述中,而一部分對本領域普通技術人員而言,當對下述進行考察時是顯見的,或者可以從本發明的實踐中獲知本發明的另外的優點、目的和特征。通過在書面描述及其權利要求以及附圖中所具體指出的結構可實現和得到本發明的目的和其他優點。
為了實現這些目的和其他優點,并且根據本發明的目的,如在本文中具體實施和廣泛描述的,提供了一種用于有機發光二極管的示例性的沉積裝置,其包括:支承單元,支承單元配置成從其底側支承玻璃片;以及吸引單元,吸引單元配置成從其頂側吸引玻璃。此時,施壓單元被設置成對玻璃的邊緣部施加壓力,使得在玻璃被吸引單元真空吸引之前玻璃的中心部向上突起。這樣,當吸引單元試圖吸引玻璃時,從玻璃的中心部開始朝向邊緣部逐漸進行玻璃的吸引,這可以防止玻璃下垂。盡管示例性的沉積裝置被描述為是關于玻璃片的,至少在一些其他實施方式中,該玻璃可以被其他用于有機發光二極管的基板取代。
應當理解,本發明的前述一般描述和下面的詳細描述是示例性和說明性的,并且旨在提供對所要求保護的本發明的進一步解釋。
附圖說明
包括附圖以提供對本發明的進一步理解,并且附圖被并入本申請中并構成本申請的一部分,附圖示出了本發明的實施方案,并且與描述一起用于解釋本發明的原理。在附圖中:
圖1是示出根據本發明的一個實施方案的用于有機發光二極管的沉積裝置的截面圖;
圖2是示出圖1所示的用于有機發光二極管的沉積裝置中的施壓單元對玻璃施加壓力的狀態的截面圖;
圖3是示意性地示出圖2所示的用于有機發光二極管的沉積裝置的靜電吸盤的截面圖;
圖4是示意性地示出通過圖1所示的用于有機發光二極管的沉積裝置的對準照相機觀察到的玻璃和掩模的對準狀態的參考圖;以及
圖5至圖10是示出在圖1所示的用于有機發光二極管的沉積裝置中使玻璃緊密接觸到或附著到掩模的工藝的參考圖。
具體實施方式
在下文中,將參照附圖對本發明的示例性實施方案進行描述,以幫助本領域技術人員容易地實現。應當注意,在整個附圖中,相同或相似的元件由相同的附圖標記表示。此外,在本發明的以下描述中,可以省略本文中并入的已知功能和配置的詳細描述以避免不簡要,而該詳細的描述根據本發明可以對本領域技術人員來說是顯然的。此外,為了便于描述,將附圖中所示的某些特征放大、縮小或簡化,并且附圖及其組成元件不一定以準確的比例示出。然而,本領域技術人員可以容易地理解這些細節。
圖1是示出根據本發明的實施方案的用于有機發光二極管的沉積裝置100的截面圖,圖2是示出在圖1所示的用于有機發光二極管的沉積裝置100中的施壓單元對玻璃施加壓力的狀態的截面圖。圖3是示意性地示出圖2所示的用于有機發光二極管的沉積裝置100的靜電吸盤的截面圖,并且圖4是示意性地示出通過圖1所示的用于有機發光二極管的沉積裝置100的對準相機觀察到的玻璃和掩模的對準狀態的參考圖。
根據本發明的實施方案的用于有機發光二極管的沉積裝置100包括:支承單元110,其豎直可移動地放置在真空室10內,并且被配置成支承其上的玻璃20;施壓單元120,其配置成豎直地移動并且對玻璃20的上表面的邊緣部施加壓力,使得玻璃20的中心部向上突起;靜電吸盤130,其配置成附著到玻璃20的上表面以防止玻璃20下垂;以及掩模140,其被設置在玻璃20下方并且設置有設定的沉積圖案p。
此外,冷卻板150設置在靜電吸盤130上方并且用于防止玻璃20或掩模140過熱。
此外,磁力板160設置在冷卻板150上方并且用于在玻璃20附著到靜電吸盤130之后利用磁力使掩模140和玻璃20保持接觸狀態。
此外,對準相機170設置在磁力板160上方并且用于測量設置在玻璃20上的第一標記21和設置在掩模140上的第二標記141的對準狀態。
在以下描述中,玻璃包括在平板顯示元件(例如有機發光二極管)中使用的玻璃基板。盡管此處的特定的實施方式是關于玻璃進行描述的,然而在一些實施方式中所述玻璃可以由不是玻璃的基板所取代。
此外,以下描述涉及作為示例的向上沉積,其中玻璃20經由自動控制裝置(robot)l(參見圖5)供應到真空室10中并且置于支承單元110上,調整玻璃20和掩模140的對準狀態,并且在完全對準狀態下從玻璃20的底側發射沉積材料以執行沉積工藝。當然,本發明不限于此,并且可以在玻璃沿豎直方向或傾斜方向取向的狀態下沉積所述沉積材料。
支承單元110被設置成楔形形狀。因此,支承單元110具有有中心為開口的基本矩形形狀,并且經由支承單元110的邊緣從玻璃20的底側支承邊緣部,即玻璃20的非顯示區。當玻璃20被放置在支承單元110上時,玻璃20的中心部由于重力而向下下垂。當然,玻璃片越大,其下垂量越大。
此時,支承單元110的上表面在其相反的端部設置有與玻璃20的邊緣部接觸的傾斜部111。
傾斜部111中的每一個均被成形為使得其高度從玻璃20的邊緣部到中心部逐漸增加,或者從支承單元110的邊緣部的外側向內逐漸增加。因此,當玻璃20被加載到支承單元110上時,玻璃20的邊緣部與傾斜部111的最高端接觸并且由傾斜部111的最高端支承。
此時,由于傾斜部111的高度差,玻璃20的邊緣部的相反端與支承單元110間隔開,而不是與支承單元110的上表面接觸。因此,形成接觸區112和非接觸區113,在接觸區112中,裝載的玻璃20的除了相反端之外的邊緣部與傾斜部111的頂部接觸,在非接觸區113中,位于比傾斜部111低的位置處的支承單元110的上表面沒有與處于與傾斜部111在相同高度的玻璃20接觸。除了上述簡單平坦的傾斜部之外,由于高度差而形成的接觸區112和非接觸區113還可以借助于實現具有不同高度部分的臺階結構或曲線傾斜結構來形成。
當形成上述傾斜部111時,可以使得由于重力而處于向下下垂狀態的玻璃20通過施壓單元120變成向上凸起地彎曲狀態,這將在下面描述。
施壓單元120被設置成豎直地移動。施壓單元120向在支承單元110上的由于重力而處于向下彎曲狀態的玻璃20的邊緣部的相反側施加壓力,使得玻璃20從向下彎曲狀態變成向上凸起地彎曲狀態。
由此,如圖2所示,玻璃20彎曲成向上突起,并且玻璃20的中心部變得更靠近靜電吸盤130的下表面的中心。
此時,施壓單元120沿與傾斜部111垂直的方向對玻璃20的邊緣部施加壓力,使得玻璃20的中心部向上凸起地彎曲。為此,施壓單元120包括輥121,其可以在施壓單元120沿與傾斜部111垂直的方向向玻璃20施加壓力時防止由于玻璃20與施壓單元120之間的摩擦而對玻璃20造成損壞。
輥121設置在施壓單元120的端部上,以與玻璃20接觸。當向玻璃20施加壓力時,輥121可以變形,并且可以相對于玻璃20進行位置移動。此時,由于輥121可以在玻璃20上旋轉,因此即使在玻璃20與輥121之間的界面處發生位置移動,也可以防止摩擦損壞。盡管圖1和圖2示出了施壓單元120,但是根據本發明的實施方案的用于有機發光二極管的沉積裝置100可以不包括施壓單元120。
如圖3所示,靜電吸盤130包括形成在冷卻板150的下表面上的絕緣層131和形成在絕緣層131中的電極圖案132。
絕緣層131由氧化鋁(al2o3)形成,氧化鋁(al2o3)是具有高電阻的金屬氧化物粉末。電極圖案132可以通過在接收dc電壓時產生靜電力來吸引玻璃20。
在玻璃20的中心部向上凸起地彎曲的狀態下,當靜電吸盤130向下移動或者支承單元110向上移動并且向靜電吸盤130施加電壓時,玻璃20的中心部首先與靜電吸盤130的下表面接觸,從而附著到靜電吸盤130。然后,隨著施壓單元120逐漸向上移動,使得施加到玻璃20的邊緣部的壓力逐漸釋放,玻璃20從靜電吸盤130的中心部朝向邊緣部逐漸附著到靜電吸盤130。因此,可以在沒有用于向上推動玻璃20的單獨結構的情況下實現玻璃20與靜電吸盤130之間的完全附著。
在玻璃20完全粘附到靜電吸盤130之后,靜電吸盤130向下移動以位于靠近掩模140的位置,使得玻璃20盡可能靠近掩模140定位而不會與掩模140接觸。
此時,對準照相機170測量設置在玻璃20上的第一標記21和設置在掩模140上的第二標記141,以使玻璃20與掩模140彼此對準。此處,支承單元110、施壓單元120、靜電吸盤130、冷卻板150和磁力板160中的每一個均設置有驅動單元180,以便其沿豎直方向或水平方向被傳送而用于第一標記21和第二標記141的位置的對準。驅動單元180可以通過使前述各個元件在前后方向上、在左右方向上、或在豎直方向上直線地往復或旋轉使第一標記21和第二標記141彼此對準豎直。
當掩模140和玻璃20的對準完成時,掩模140附著到玻璃20,并且完成沉積工藝的準備。
此外,磁力板160用于在玻璃20與掩模140彼此緊密接觸的狀態下產生磁力,以便磁吸引由金屬材料形成的掩模140,從而使玻璃20與掩模140之間緊密接觸。因此,即使在應用大塊玻璃20的情況下,由于重力,玻璃20的曲率和掩模140的曲率不同,也可以防止因實現玻璃20與掩模140之間的接觸的能力的劣化而引起的陰影(shadowing)的發生。
此外,冷卻板150用于在沉積工藝期間冷卻玻璃20或掩模140,從而防止其過熱。因此,可以防止玻璃20的變形,并且可以實現薄膜圖案的精確形成。盡管在附圖中未示出,但是冷卻板150可以包括例如冷卻管線(未示出),其中引入有冷卻水或冷卻空氣。
在下文中,將參照附圖對根據本發明的用于有機發光二極管的沉積裝置的操作方法進行描述。
圖5至圖10是示出在圖1所示的用于有機發光二極管的沉積裝置中使玻璃緊密接觸掩模或附著到掩模的工藝的參考圖。
首先,參照圖5,將其上放置有玻璃的裝載機l裝載到支承單元110中。然后,如圖6所示,在將玻璃20放置在支承單元110上之后,將裝載機l從支承單元110向外輸送。
此時,可以看出,僅玻璃20的邊緣部被支承在支承單元110上,并且玻璃20的中心部由于重力而向下垂。
在玻璃20的中心部向下下垂的狀態下,玻璃20的下垂量可能太大而不能夠使得玻璃20附著到靜電吸盤130,即使靜電吸盤130試圖去吸引玻璃20也不能夠使得玻璃20附著到靜電吸盤130。因此,如圖7所示,施壓單元120向下移動,使得輥121推動玻璃20的上表面的邊緣部,從而使玻璃20的中心部向上凸起地彎曲。
此處,玻璃20的邊緣部被推動和彎曲的程度可以根據支承單元110的上表面上的傾斜部111的角度而變化,并且可以考慮到玻璃20的尺寸或重量對傾斜部111的角度進行調節。當然,當支承單元110的相對端之間的距離減小時,可以控制玻璃20彎曲的程度,而不管傾斜部111的角度如何。
當玻璃20的中心部突起到設定高度,或者對應于設定的曲率范圍時,如圖8所示,靜電吸盤130向下移動,使得玻璃20從靜電吸盤130的中心部開始電磁附著到靜電吸盤130。
為了確保玻璃20逐漸附著到靜電吸盤130,以便從靜電吸盤130的中心部到邊緣部均勻地粘附,如圖9所示,通過施壓單元120施加到玻璃20的壓力逐漸釋放,并且支承單元110向上移動預定高度,直到玻璃20完全附著到靜電吸盤130。此時,當施壓單元120不再施加壓力時,支承單元110不再向上移動,并且靜電吸盤130向下移動以吸引玻璃20。此外,可以同時執行支承單元110的向上移動和靜電吸盤130的向下移動。
然后,如圖10所示,在玻璃20和靜電吸盤130保持彼此粘附的狀態下,支承單元110和靜電吸盤130向下移動,使得玻璃20附著到掩模140。
然后,當向磁力板160施加電壓以在磁力板160與掩模140之間產生吸引力時,靜電吸盤130、玻璃20和掩模140彼此完全附著。
之后,當從掩模140的底側將沉積材料沉積在玻璃上時,可以執行沉積工藝。
因此,利用本發明的用于有機發光二極管的沉積裝置100,可以補償真空室10內的由于重力引起的玻璃20的下垂量,以使得玻璃20能夠容易地附著到靜電吸盤130,因此,可以防止當下垂的玻璃20與掩模140接觸時引起的掩模140的變形。
從以上描述顯而易見的是,根據本發明的用于有機發光二極管的沉積裝置具有以下一個或更多個效果。
首先,通過利用施壓單元對大塊玻璃的邊緣部施加壓力,可以使得玻璃的中心部向上凸起地彎曲。
第二,通過利用靜電吸盤從其中心部吸引玻璃,可以使得玻璃能夠從靜電吸盤的中心部到邊緣部完全緊密接觸。
第三,因為玻璃可以保持在平面狀態,所以可以防止當玻璃與掩模接觸時的掩模的變形。
第四,通過測量設置在玻璃上的對準標記和掩模上的對準標記,玻璃和掩模可以在緊密接觸的狀態下彼此附著,這可以確保容易且快速地實現其對準。
對于本領域技術人員顯而易見的是,上述本發明不限于上述實施方案和附圖,并且可以在本發明的精神和范圍內設計各種替換方案、修改方案和變型方案。