薄膜封装层制造设备及使用其制造显示设备的方法
【专利摘要】本发明提供了薄膜封装层制造设备，其可包括传送腔室、溅射腔室、单体沉积腔室、化学气相沉积(CVD)腔室和原子层沉积(ALD)腔室。传送腔室可连接至其它腔室中的每个，并且可被配置成对齐衬底。其它腔室中的每个可被配置成从传送腔室接收衬底和向传送腔室传送衬底。溅射腔室可被配置成通过溅射工艺将第一无机层形成在衬底上。单体沉积腔室可被配置成将第一有机层沉积在第一无机层上。CVD腔室可被配置成将第二无机层形成在第一有机层上。ALD腔室可被配置成将第三无机层形成在第二无机层上。
【专利说明】薄膜封装层制造设备及使用其制造显示设备的方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2013年8月16日提交到韩国知识产权局的、题为“薄膜封装层制造设备及使用其制造显示设备的方法”的第10-2013-0097323号韩国专利申请的优先权，该申请通过弓I用整体地并入本文。
【技术领域】
[0003]本发明实施方式涉及设备和制造方法，例如，薄膜封装层制造设备及使用其制造显示设备的方法。
【背景技术】
[0004]移动电子装置被广泛使用，包括如移动电话和平板电脑的小型电子装置。这种移动电子装置包括用于支持多种功能和提供如图像或视频的视觉信息的显示设备。随着用于操作显示设备的隔间被小型化，电子装置中的显示器的作用增加。已研制成具有能够从平坦状态弯曲成预定角度的结构的显示设备。例如，显示设备的发光单元考虑到使用寿命等而可用多层薄膜进行封装。在封装工艺中，薄膜封装层可利用多种方法通过交替地堆叠有机层和无机层而形成。
【发明内容】
[0005]本发明的实施方式涉及薄膜封装层制造设备，其包括第一传送腔室、溅射腔室、单体沉积腔室、化学气相沉积(CVD)腔室和原子层沉积(ALD)腔室。第一传送腔室可被配置成对齐衬底。溅射腔室可连接至第一传送腔室，配置成从第一传送腔室接收衬底，并且通过溅射工艺将第一无机层形成在衬底上。单体沉积腔室可连接至第一传送腔室，并且配置成从第一传送腔室接收衬底，并且将第一有机层形成在第一无机层上。化学气相沉积(CVD)腔室连接至第一传送腔室，并且配置成从第一传送腔室接收衬底，并且将第二无机层形成在第一有机层上。原子层沉积(ALD)腔室可连接至第一传送腔室，并且配置成从第一传送腔室接收衬底，并且将第三无机层形成在第二无机层上。
[0006]溅射腔室和单体沉积腔室可被配置成分别向下沉积第一无机层和第一有机层。化学气相沉积腔室和原子层沉积腔室可被配置成分别向上沉积第二无机层和第三无机层。
[0007]薄膜封装层制造设备还可包括第一翻转腔室，第一翻转腔室连接至第一传送腔室，并且配置成从第一传送腔室接收衬底、反转衬底、以及将衬底传送至第一传送腔室。第一翻转腔室可包括第一腔体单元，第一腔体单元具有形成在其中的空间和配置成用于衬底的插入或撤出的开口。位于第一腔体单元内的第一夹持单元可被配置成夹持或释放衬底。衬底旋转单元可被配置成旋转由第一夹持单元夹持的衬底。第一夹持单元可被配置成在第一方向上被驱动，衬底旋转单元可被配置成在垂直于第一方向的第二方向上被驱动。第一翻转腔室还可包括位于配置成可旋转地开启和关闭开口的第一腔体单元中的第一门。
[0008]薄膜封装层制造设备可包括第一传送腔室、溅射腔室、单体沉积腔室、第二传送腔室、化学气相沉积(CVD)腔室和原子层沉积(ALD)腔室。第一传送腔室可被配置成对齐衬底。溅射腔室可连接至第一传送腔室，并且配置成从第一传送腔室接收衬底并通过溅射工艺将第一无机层形成在衬底上。单体沉积腔室可连接至第一传送腔室，并且配置成从第一传送腔室接收衬底并将第一有机层沉积在第一无机层上。第二传送腔室可连接至第一传送腔室，并且配置成对齐衬底。化学气相沉积(CVD)腔室可连接至第二传送腔室，并且配置成从第二传送腔室接收衬底并且将第二无机层形成在第一有机层上。原子层沉积(ALD)腔室可连接至第二传送腔室，并且配置成从第二传送腔室接收衬底并将第三无机层形成在第二无机层上。
[0009]薄膜封装层制造设备还可以包括第一翻转腔室，用于连接第一传送腔室和第二传送腔室，并且配置成从第一传送腔室接收衬底、反转衬底、以及将衬底传送至第二传送腔室。第一翻转腔室可包括第一腔体单元，第一腔体单元具有形成在其中的空间和配置成用于衬底的插入或撤出的开口。位于第一腔体单元内的第一夹持单元可被配置成夹持或释放衬底。衬底旋转单元可被配置成旋转由第一夹持单元夹持的衬底。
[0010]薄膜封装层制造设备还可包括第二翻转腔室，第二翻转腔室连接至第二传送腔室，并且配置成从第二传送腔室接收衬底、反转衬底、以及将衬底传送至第二传送腔室。第二翻转腔室可包括第二腔体单元、第二夹持单元以及第二衬底旋转单元，第二腔体单元具有形成在其中的空间和配置成用于衬底的插入或撤出的第二开口，位于第二腔体单元内的第二夹持单元配置成夹持或释放衬底，第二衬底旋转单元配置成旋转由第二夹持单元的衬
。
[0011]溅射腔室和单体沉积腔室可被布置在第一传送腔室的第一周边周围以限定第一簇。CVD腔室和ALD腔室可被布置在第二传送腔室的第二周边周围以限定第二簇。
[0012]用于制造显示设备的方法可包括以下步骤。可在溅射腔室中通过溅射工艺将第一无机层形成在衬底上。可将衬底从溅射腔室传送至单体沉积腔室中。可在单体沉积腔室中通过单体沉积工艺将第一有机层形成在第一无机层上。可将衬底从单体沉积腔室传送到化学气相沉积(CVD)腔室中。可在CVD腔室中通过CVD工艺将第二无机层形成在第一有机层上。可将衬底从CVD腔室传送至原子层沉积(ALD)腔室中。可在ALD腔室中通过ALD工艺将第三无机层形成在第二无机层上。
[0013]传送步骤可使用至少一个传送腔室进行。衬底可在第一翻转腔室中反转、传送到至少一个传送腔室中、以及传送到化学气相沉积腔室中。第一无机层和第一有机层可通过向下沉积形成。第二无机层和第三无机层可通过向上沉积形成。
[0014]该方法还可包括在第一有机层的形成后反转衬底。该方法还可包括在第三无机层的形成后反转衬底。该方法可使用本文中描述的薄膜封装层制造设备进行。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]通过参照附图对示例性实施方式进行详细描述，本发明的特征对本领域的技术人员而言将变得显而易见，在附图中:
[0016]图1示出了薄膜封装层制造设备的示意图；
[0017]图2示出了使用图1所示薄膜封装层制造设备制造的显示设备的剖视图；
[0018]图3示出了图1所示第一翻转腔室的示意图；以及
[0019]图4示出了薄膜封装层制造设备的示意图。
【具体实施方式】
[0020]下文中将参照附图对本发明的示例性实施方式进行更加完整的描述，然而它们可以不同的形式来实现并且不应被解释成受限于本文中所记载的实施方式。相反，这些实施方式被提供成使得本公开将是彻底和完整的，并且将示例性实现方式充分传递给本领域的技术人员。为了说明的清晰，在附图中层和区域的尺寸可被夸大。虽然本文中可使用术语“第一”、“第二”等来描述多种部件，但是这些部件不应被这些术语限制。这些术语仅仅用于区分开一个部件与另一部件。除非上下文中另有明确指示，否则如本文所使用的单数形式旨在包括复数形式。本文中使用的术语“包括(comprises) ”和/或“包括有(comprising)”是指所述的特征或部件在多种实施方式中的存在，而不是排除一个或多个其它特征或部件在多种实施方式中的存在或附加。
[0021]当层、区域或部件被称为“形成在”另一层、区域或部件“上”时，其可以直接或间接地形成在其它层、区域或部件上。也就是说，例如，可存在有中间层、区域或部件。为了解释的便利，元件在附图中的尺寸可被夸大。因为部件在附图中的尺寸和厚度为了解释的便利而任意示出，所以下面的实施方式并不限于此。当特定实施方式可被不同地实现时，具体的工艺顺序能够以与所描述的顺序不同的顺序进行。例如，两个连续描述的工艺可基本同时进行或者以与所描述的顺序相反的顺序进行。
[0022]图1示出了薄膜封装层制造设备100的示意图。图2示出了可使用图1所示薄膜封装层制造设备100制造的显示设备200的剖视图。图3示出了图1所示第一翻转腔室140的示意图。参照图1至图3，薄膜封装层制造设备100可形成单个簇，并且可在形成有发光单元220的衬底210上形成薄膜封装层230。
[0023]薄膜封装层制造设备100可包括装载腔室110，形成有发光单元220的衬底210从设备的外侧导入到该装载腔室110中。装载腔室110可存储形成有发光单元220的衬底210，并将衬底210装载至第一缓冲腔室120。薄膜封装层制造设备100可包括连接至装载腔室110的第一缓冲腔室120。第一缓冲腔室120可设置有传送装置或载体以移动形成有发光单元220的衬底210。
[0024]薄膜封装层制造设备100可包括连接至第一缓冲腔室120的第一簇130。第一簇130可包括第一传送腔室131。第一簇130可包括连接至第一传送腔室131的溅射腔室132以通过溅射工艺形成第一无机层231。第一簇130可包括连接至第一传送腔室131的单体沉积腔室134以通过闪蒸工艺形成第一有机层232。单体沉积腔室134可以通过闪蒸器形成第一有机层232。
[0025]第一簇130可包括连接至第一传送腔室131的化学气相沉积腔室136以通过化学气相沉积工艺形成第二无机层233。化学气相沉积腔室136可通过执行常用的化学气相沉积(CVD)工艺或等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺形成第二无机层233。第一簇130可包括连接至第一传送腔室131的原子层沉积腔室137以通过原子层沉积(ALD)工艺形成第三无机层234。
[0026]第一簇130可包括第一掩模存储腔室,第一掩模存储腔室存储用于可在溅射腔室132、单体沉积腔室134、CVD腔室136和ALD腔室137中的至少一个中进行的沉积工艺的掩模。第一掩模存储腔室133可设置有多个，并且多个第一掩模存储腔室133中的每个可单独地存储用于溅射腔室132、单体沉积腔室134、CVD腔室136和ALD腔室137的掩模。然而，为了解释的便利，将主要参照第一掩模存储腔室133存储用于溅射腔室132、单体沉积腔室134、CVD腔室136和ALD腔室137的所有掩模的情况来进行详细描述。
[0027]第一簇130可包括连接至第一传送腔室131的第二缓冲腔室135。第二缓冲腔室135可临时存储形成有发光单元220的衬底210，或者可在其它腔室的内压与工艺压力不同时控制其内部压力。
[0028]第一簇130可包括第一翻转腔室140，第一翻转腔室140连接至第一传送腔室131并用于反转形成有发光单元220的衬底210。第一翻转腔室140可包括第一腔体单元141，第一腔体单元141具有形成在其中的空间。第一腔体单元141可具有开口，形成有发光单元220的衬底210通过该开口导入。第一翻转腔室140可包括第一门142，第一门142被安装在第一腔体单元141中以开启/关闭开口。第一翻转腔室140可包括第一夹持单元143，第一夹持单元143可被安装在第一腔体单元141内以夹持或松开衬底210。
[0029]第一夹持单元143可包括第一夹钳143a和第二夹钳143b，第一夹钳143a用于支承衬底210，第二夹钳143b设置成面向第一夹钳143a并且可移动地安装在第一腔体单元141的内表面上。第一夹持单元143可包括第一线性驱动单元143c，第一线性驱动单元143c用于选择性地线性移动第一夹钳143a或第二夹钳143b。第一线性驱动单元143c可不同地形成。例如，第一线性驱动单元143c可设置有第一电机、可通过第一电机的转动而线性移动的第一线性移动构件、和连接至第一线性移动构件和第一夹钳143a或者连接至第一线性移动构件和第二夹钳143b的第一连接构件143e。第一连接构件143e和第一线性移动构件可被连接成能够选择性地分离。第一线性驱动单元143c可包括第一气缸143d和选择性地接合至第一气缸143d的第一连接构件143e。
[0030]第一线性驱动单元143c可具有其它配置，并且可包括用于选择性地线性移动第一夹钳143a或第二夹钳143b的任意或所有设备。为了解释的便利，将主要参照第一线性驱动单元143c包括第一气缸143d和第一连接构件143e的情况来进行详细描述。第一翻转腔室140可包括衬底旋转单元144,衬底旋转单元144用于旋转由第一夹持单元143夹持的衬底210。第一夹持单元143可在第一方向上被驱动，并且衬底旋转单元144可在垂直于第一方向的第二方向上被驱动。衬底旋转单元144可包括第一旋转驱动单元144a以旋转衬底210。第一旋转驱动单元144a可设置有用于产生旋转力的电机。衬底旋转单元144可设置有第一施力单元144b,第一施力单元144b通过第一旋转轴与第一夹钳143a和第二夹钳143b中的一个接触。第一施力单元144b可设置有气缸，并且通过利用气缸改变其长度而由第一旋转轴与第一夹钳143a和第二夹钳143b中的一个接触。
[0031]薄膜封装层制造设备100可包括卸载腔室，卸载腔室可从第一传送腔室131接收衬底210并且将衬底210卸载至设备的外侧。卸载腔室可与装载腔室110整体地形成，或者与装载腔室110分离地形成。在卸载腔室与装载腔室110分离地形成的情况下，例如，卸载腔室可连接至第一传送腔室131和第三缓冲腔室，或者可连接至第二缓冲腔室135。然而，为了解释的便利，将主要参照卸载腔室与装载腔室110整体地形成的情况来进行详细描述。
[0032]显示设备200可通过使用薄膜封装层制造设备100将薄膜封装层230形成在形成有发光单元220的衬底210上而制成。显示设备200可以多种形式形成。例如，显示设备200可包括液晶显示设备、等离子显示设备、有机发光显示设备等。然而，为了解释的便利，将主要参照显示设备200包括有机发光显示设备的情况来进行详细描述。
[0033]首先，发光单元220可被形成在衬底210上。发光单元220可包括薄膜晶体管(TFT)、用于覆盖TFT的钝化层221、和形成在钝化层221上的有机发光显示器件(OLED) 228。衬底210可包括，例如，玻璃材料，并且衬底210可包括，例如，塑料材料、或者如不锈钢(SUS)或钛(Ti)的金属材料。包括有机化合物和/或无机化合物(如Si0x(x ^ D或SiNx(x彡D)的缓冲层222进一步被形成在衬底210上。
[0034]具有预定图案的有源层223被形成在缓冲层222上，然后被栅极绝缘层224掩埋。有源层223可包括源区域223a、漏区域223c和位于源区域223a与漏区域223c之间的沟道区域223b。有源层223可包括多种材料。例如，有源层223可包括如非晶硅或晶体硅的无机半导体材料。有源层223可包括氧化物半导体材料。有源层223可包括有机半导体材料。然而，为了解释的便利，将主要参照有源层223由非晶硅形成的情况来进行详细描述。有源层223可通过将非晶硅层形成在缓冲层222上、结晶化非晶硅层以形成多晶硅层、以及图案化多晶硅层而形成。有源层223的源区域223a和漏区域223c可根据TFT的类型而掺杂有杂质，例如，根据TFT是驱动TFT还是开关TFT。
[0035]与有源层223对应的栅极225和用于覆盖有源层223的层间绝缘层226可被形成在栅极绝缘层224上。接触孔可被形成在层间绝缘层226和栅极绝缘层224中，然后源极227a和漏极227b可被形成在层间绝缘层226上以使得源极227a和漏极227b分别与源区域223a和漏区域223c接触。因为反射层在源极227a和漏极227b形成时一同形成，所以源极227a和漏极227b可由具有良好的导电性的材料形成为具有能够反射光的厚度。
[0036]钝化层221可被形成在薄膜晶体管和反射层上，并且0LED228的像素电极228a可被形成在钝化层221上。像素电极228a可通过形成在钝化层221中的通孔与漏极227b接触。钝化层221可由无机材料和/或有机材料形成，由单层或双层或多层形成，并且可由用于平坦化其顶部表面的平坦化层形成而无论下方层的弯曲状态如何，或者与下方层的弯曲状态共形地形成。钝化层221可由透明绝缘材料形成以获取共振效果。
[0037]在像素电极228a被形成在钝化层221上后，像素限定层229可由有机材料和/或无机材料形成以覆盖像素电极228a和钝化层221,然后可被开口以暴露像素电极228a。中间层228b和相对电极228c可至少被形成在像素电极228a上。像素电极228a可充当阳极，相对电极228c可充当阴极，反之亦然。像素电极228a和相对电极228c可通过中间层228b而彼此绝缘，并且有机发射层可在具有彼此不同电势的电压被施加到中间层228b时发光。中间层228b可包括有机发射层。中间层228b可包括，例如，有机发射层，并且还可包括空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、电子传输层(ETL)和电子注入层(HIL)中的至少一个。中间层228b可包括无机发射层，并且还可包括其它多种功能层。
[0038]单元像素可包括多个子像素，多个子像素可发出多种颜色的光。例如，单元像素可包括发出红色、绿色和蓝色光的子像素，或者发出红色、绿色、蓝色和白色光的子像素。子像素可包括具有用于发出多种颜色的光的有机发射层的中间层228b。例如，子像素可包括具有用于发出红色、绿色和蓝色光的有机发射层的中间层。可发出多种颜色的光的子像素可包括用于发出相同颜色的光(例如，白色)的中间层，并且可包括可将白光转换成预定颜色光的颜色转换层或彩色滤光器。
[0039]用于发出白光的中间层228b可具有多种结构，例如，至少将用于发出红光的发光物质、用于发出绿光的发光物质和用于发出蓝光的发光物质彼此堆叠的结构。中间层可包括至少将用于发出红光的发光物质、用于发出绿光的发光物质和用于发出蓝光的发光物质混合的结构。红色、绿色和蓝色是示例性的；其它颜色可以以任何合适的组合和/或数量附加地或可选地使用。换言之，除了红色、绿色和蓝色的组合以外，可采用能够发出白光的其它多种颜色的任何组合。
[0040]在形成有发光单元220的衬底210被制备后，衬底210可导入薄膜封装层制造设备100中以形成薄膜封装层230。薄膜封装层230可包括多个无机层，或者无机层和有机层。薄膜封装层230的有机层可由聚合物形成，并且可以是由聚对苯二甲酸乙二酯、聚酰亚胺、聚碳酸酯、环氧树脂、聚乙烯和聚丙烯酸酯中的任一个形成的单层或堆叠层。有机层可由聚丙烯酸酯形成，详细地，可包括包含二丙烯酸酯系单体和三丙烯酸酯系单体的聚合单体成分。单体成分还可包括单丙烯酸酯系单体。单体成分还可包括，例如，合适的光引发剂，诸如，三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(TPO)。
[0041]薄膜封装层230的无机层可以是包括金属氧化物或金属氮化物的单层或堆叠层。详细地，无机层可包括SiNx、A1203、S12和T12中的任一个。被暴露到外侧的薄膜封装层230的顶层可由无机层形成，以防止湿气渗入到有机发光显示器件中。薄膜封装层230可包括至少一个有机层被介入到至少两个无机层之间的至少一个夹层结构。薄膜封装层230可包括至少一个无机层被介入到至少两个有机层之间的至少一个夹层结构。薄膜封装层230可包括至少一个有机层被介入到至少两个无机层之间的夹层结构和至少一个无机层被介入到至少两个有机层之间的夹层结构。薄膜封装层230可包括从有机发光显示器件(OLED) 228的顶部依次形成的第一无机层231、第一有机层232和第二无机层233。薄膜封装层230可包括从0LED228的顶部依次形成的第一无机层231、第一有机层232、第二无机层233、第二有机层和第三无机层234。薄膜封装层230可包括从0LED228的顶部依次形成的第一无机层231、第一有机层232、第二无机层233、第二有机层、第三无机层234、第三有机层和第四无机层。薄膜封装层230可包括从0LED228的顶部依次形成的第一无机层231、第一有机层232、第二无机层233和第三无机层234。
[0042]为了解释的便利，将主要参照薄膜封装层230包括第一无机层231、第一有机层232、第二无机层233和第三无机层234的情况来进行详细描述。包括氟化锂(LiF)的卤化金属层可附加地被包括在0LED228与第一无机层231之间。卤化金属层可防止0LED228在第一无机层231以溅射方法形成时受损。第一有机层232可小于第二无机层233，第二有机层可小于第三无机层234。第一有机层232可被第二无机层233完全覆盖，第二有机层可被第二无机层234完全覆盖。
[0043]为了解释的便利，将主要参照薄膜封装层230包括依次形成的第一无机层231、第一有机层232、第二无机层233和第三无机层234的情况来进行详细描述。用于形成薄膜封装层(例如，薄膜封装层230)的方法可包括以下步骤。在薄膜封装层制造设备100维持在如5E-4Pa或更小的真空度后，可使用机械臂将掩模从第一掩模存储腔室133传送至溅射腔室132、单体沉积腔室134、CVD腔室136和ALD腔室，然后安装在每个腔室内。掩模可在进行工艺前提前供给到相应腔室。然而，为了解释的便利，将参照掩模提前供给到相应腔室的情况来进行详细描述。
[0044]然后，衬底210可从外侧导入装载腔室110中。此时，衬底可处于可形成有发光单元220的状态。当衬底210被导入时，例如，装载腔室110可将衬底210传送至第一缓冲腔室120中。衬底210被传送至第一缓冲腔室120前，装载腔室110和第一缓冲腔室120可维持在相同内压。在完成前述操作后，第一缓冲腔室120的内压可变得与第一传送腔室131的内压对应，栅阀被开启，然后衬底210可从第一缓冲腔室120导入第一传送腔室131中。此时，衬底210可使用传送装置、载体或机械臂等来传送。
[0045]传送至第一传送腔室131中的衬底210可在第一传送腔室131内对齐到位。衬底210的位置对齐可使用机械臂进行。衬底210可对齐到与预定位置对应的位置。在衬底210的位置被对齐后，溅射腔室132的内压可变得与第一传送腔室131的内压对应，然后衬底210可从第一传送腔室131传送至溅射腔室132中。溅射腔室132可将第一无机层231形成在发光单元220上。衬底210可被安装在事先安装的掩模与衬底保持件之间，并且使用衬底210的标记和掩模的开口标记通过具有连接至其的视角的对齐工具来精确对齐，然后附接有掩模。此时，用于溅射的工艺气体可注入到溅射腔室132中并且电压可施加到阴极以形成等离子体放电而溅射腔室132可维持在约IE-1至约lE-2Pa的真空度范围。在衬底210或阴极在溅射腔室132内移动的过程中，可进行沉积工艺。
[0046]在进行前述工艺的过程中，当第一无机层231的厚度达到目标厚度时，例如，衬底210或阴极可移动至备用区域以停止工艺气体的放电和注入，然后溅射腔室132的真空度可通过控制真空排气系统的传导性而维持成与第一传送腔室131的真空度相同。此时，衬底210可从掩模拆离，然后移动至可卸载衬底210的位置处。
[0047]在第一无机层231被形成后，溅射腔室132的内压可继而变得与第一传送腔室131的内压对应，衬底210可从溅射腔室132传送至第一传送腔室131中。传送至第一传送腔室131中的衬底210可在如下状态下传送至单体沉积腔室134，在该状态中第一传送腔室131的内压可维持成与单体沉积腔室134的内压相同。此时，衬底210可被装载在事先安装的掩模与衬底保持件之间，通过使用衬底210的标记和掩模的开口标记通过具有连接至其的视角的对齐工具来精确对齐，然后附接有掩模。
[0048]工艺气体可被注入到可进行单体沉积工艺的单体沉积腔室134中，而单体沉积腔室134可维持在约IE-1至约lE-2Pa的真空度范围，并且包含有机材料的蒸发器的喷嘴单元可被开启。此时，在衬底210或源单元被移动的过程中，可在单体沉积腔室134内进行沉积和固化工艺。单体沉积腔室134可将第一有机层232形成在所传送的衬底210的第一无机层231上。当衬底被装载到单体沉积腔室134中时，例如，可通过闪蒸发器沉积可通过UV或热来聚合的单体和光引发剂。
[0049]当完成工艺时，第一有机层232的聚合物类型可通过将热施加到单体可被沉积的表面而形成，以使得单体被固化和聚合。在进行该工艺的过程中，当第一有机层232的厚度达到目标厚度时，衬底210或源单元可移动至备用区域，喷嘴单元可被关闭，工艺气体的导入可停止，真空排气系统的传导性可被控制，以使得单体沉积腔室134的真空度可维持成与第一传送腔室131的真空度相同。衬底210可从掩模拆离，然后可被移动至可拆卸衬底210的位置。
[0050]当单体沉积腔室134的内压变得与第一传送腔室131的内压相同时，例如，形成有第一有机层232衬底210可从单体沉积腔室134传送到第一传送腔室131中。第一传送腔室131的内压可再次维持成与第一翻转腔室140的内压相同。此时，衬底210可从第一传送腔室131传送至第一翻转腔室140中。当第一传送腔室131的内压与第一翻转腔室140的内压相同时，例如，第一门142可被开启。此时，第一传送腔室131的机械臂可将衬底210从第一传送腔室131传送至第一翻转腔室140中，以使得衬底210可被安装在第一翻转腔室140的第一夹钳143a上。
[0051]当完成该工艺时，第一气缸143d可被驱动以使得连接至第一气缸143d的第一连接构件143e移动，由此使得第二夹钳143b朝向衬底210移动。第二夹钳143b可与第一夹钳143a—同夹持衬底210的边缘部。此时，第一气缸143d的一个端部可释放与第一连接构件143e的夹持以从第一气缸143d分离第二夹钳143b。当完成该工艺时，第一旋转轴可通过第一施力单元144b连接至第一夹钳143a和第二夹钳143b中的至少一个。此时，第一旋转轴可连接至第一旋转驱动单元144a。当第一旋转轴被连接至第一夹钳143a和第二夹钳143b中的至少一个时，第一旋转驱动单元144a可被驱动以旋转第一夹钳143a和第二夹钳143b中的至少一个。此时，第一夹钳143a和第二夹钳143b可根据第一旋转驱动单元144a的操作而同时旋转。衬底210可与第一夹钳143a和第二夹钳143b —同旋转，以使得第一有机层232可被朝下反转。
[0052]当完成该工艺时，第一施力单元144b可被驱动以从第一夹钳143a和第二夹钳143b中的至少一个分离第一旋转轴。连接至第一夹钳143a的第一气缸143d可被驱动以将第一夹钳143a连接至第一连接构件143e。此时,第一连接构件143e可通过第一气缸143d的操作而线性地移动第一夹钳143a。第一夹钳143a可通过第一气缸143d的操作而从衬底210分离以释放对衬底210的夹持。当第一夹钳143a和第二夹钳143b对衬底210的夹持被释放时，例如，第一传送腔室131的机械臂可通过开口将第一翻转腔室140中的衬底210传送至第一传送腔室131中。
[0053]因此，第一翻转腔室140可反转衬底210，从而使得可在溅射腔室132和单体沉积腔室134中进行向下沉积工艺，然后在CVD腔室136和ALD腔室137中进行向上沉积工艺。在这方面，向上沉积可以是将形成在衬底210中的发光单元220放置成面向每个腔室的底部表面、将沉积材料从每个腔室的底侧移动至其顶侧、以及将沉积材料沉积到发光单元220上的工艺；而向下沉积可以是将形成在衬底210中的发光单元220放置成面向每个腔室的顶部表面、将沉积材料从每个腔室的顶侧移动至其底侧、以及将沉积材料沉积到发光单元220上的工艺。
[0054]当完成该工艺时，在第一传送腔室131的内压变得与CVD腔室136的内压相同后，衬底210可从第一传送腔室131传送至CVD腔室136中。此时，在CVD腔室136中，衬底可与掩模对齐。之后，连接至高真空泵的传导控制阀可被完全关闭，排放气体氩(Ar)可被注入到等离子体生成单元中，而真空度可被维持在约l_200Pa的范围内，并且电力可升至约3-5W/cm2以生成等离子体。此时,压力可通过由等离子体生成源供给反应材料、反应气体和载气而保持在约l_200Pa的范围内。反应材料可被注入到等离子体区域以形成自由基(SiN生成气体:SiH4/NH3/N2/H2/Ar的使用)。沉积工艺在本文所描述的环境下进行。沉积速率可维持在约 200nm/min 内，并且 SiH4 (约 50_500sccm) /NH3 (约 300_200sccm) /N2 (约300-2000sccm)气体可被连续地供给。当进行该工艺而且第二无机层233由此达到目标厚度时，例如，可停止对反应有贡献的气体的供给并且使等离子体电源逐步跌落至lW/cm2。之后，衬底210可从掩模拆离，然后可移动至可拆卸衬底210的位置。
[0055]当完成该工艺时，衬底210可从CVD腔室136传送至第一传送腔室131中。此时，CVD腔室136的内压可变得与第一传送腔室131的内压相同。在衬底210被导入第一传送腔室131中后，第一传送腔室131的内压可变得与ALD腔室137的内压相同。此时，衬底210可从第一传送腔室131传送至ALD腔室137。在ALD腔室137中，第三无机层234可被形成在第二无机层233上。
[0056]当完成该工艺时，薄膜封装层230可被形成为覆盖发光单元220，从而制造显示设备200。之后，ALD腔室137的内压可维持成与第一传送腔室131的内压相同，并且显示设备200可从ALD腔室137传送至第一传送腔室131中。第一传送腔室131可将显示设备200传送至第一缓冲腔室120中并且第一缓冲腔室120可将显示设备200传送至装载腔室110中以卸载显示设备200，这与本文中描述的相同或相似。
[0057]在显示设备200被制造后，显示设备200可从第一传送腔室131传送至第一翻转腔室140,可被反转,并且可通过第一传送腔室131、第一缓冲腔室120和装载腔室110而卸载至设备外侧。显示设备200可通过独立形成的卸载腔室卸载，或者可在第一翻转腔室140中反转显示设备200，然后可通过第一传送腔室131和卸载腔室卸载至设备的外侧。
[0058]在第一无机层231、第一有机层232、第二无机层233和第三无机层234被形成的情况下，第二缓冲腔室135可临时存储衬底210。例如，当在溅射腔室132、单体沉积腔室134、CVD腔室136和ALD腔室137中的一个或多个中发生故障时，第二缓冲腔室135可临时存储衬底210以由此确保薄膜封装层制造设备100的生产线平衡。因此，薄膜封装层制造设备100和用于制造显示设备的方法可通过在单个簇中进行所有工艺而节省用于形成薄膜封装层230的时间和简化薄膜封装层制造设备100的配置。薄膜封装层制造设备100和用于制造显示设备的方法可通过顺序地在向上和向下沉积中形成薄膜封装层230、然后直接卸载显示设备200而增加生产力。
[0059]图4示出了薄膜封装层制造设备300的示意图。参照图4，薄膜封装层制造设备300可包括装载腔室310、第一缓冲腔室320、第一簇330、第二簇350、第一翻转腔室340、第二翻转腔室360和卸载腔室370。装载腔室310、第一缓冲腔室320和卸载腔室370可与参照图3描述的相同或相似。为了解释的便利，将参照装载腔室310和卸载腔室370彼此单独形成的情况来进行详细描述。
[0060]第一簇330可包括第一传送腔室331、派射腔室332、第一掩模存储腔室333、单体沉积腔室334和第二缓冲腔室335中的一个或多个。第一传送腔室331、溅射腔室332和第二单体沉积腔室334各自可设置成多个。第一传送腔室331、溅射腔室332、第一掩模存储腔室333、单体沉积腔室334和第二缓冲腔室335可与参照图1至图3描述的第一传送腔室131、溅射腔室132、第一掩模存储腔室133、单体沉积腔室134和第二缓冲腔室135相同或相似。第一翻转腔室340可连接第一簇330与第二簇350。第一翻转腔室340可包括第一腔体单元、第一夹持单元和衬底旋转单元。第一腔体单元、第一夹持单元和衬底旋转单元可与参照图1至图3描述的相同或相似。
[0061]第二簇350可包括第二传送腔室351、化学气相沉积(CVD)腔室352、第二掩模存储腔室353、原子层沉积(ALD)腔室354和第三缓冲腔室355中的一个或多个。CVD腔室352和ALD腔室354可设置成多个。第二传送腔室351、CVD腔室352、第二掩模存储腔室353、ALD腔室354和第三缓冲腔室355可与参照图1至图3描述的第一传送腔室131、CVD腔室136、第一掩模存储腔室133、ALD腔室137和第二缓冲腔室135相同或相似。第二翻转腔室360可连接至第二传送腔室351。第二翻转腔室360可包括第二腔体单元、第二夹持单元和第二衬底旋转单元。例如，第二腔体单元、第二夹持单元和第二衬底旋转单元可与第一翻转腔室140的第一腔体单元141、第一夹持单元143和衬底旋转单元144相同或相似。
[0062]通过薄膜封装层制造设备300形成薄膜封装层230的方法可与前面的描述相同或相似地进行。形成有发光单元220的衬底210可被装载至装载腔室310中，并且经由第一缓冲腔室320传送至第一传送腔室331中。第一传送腔室331可将衬底210传送至溅射腔室332中，并且溅射腔室332可通过溅射工艺将第一无机层231形成在发光单元220上。
[0063]当完成该工艺时，衬底210可从溅射腔室332经由第一传送腔室331导入单体沉积腔室334中以将第一有机层232形成在第一无机层231上。衬底210可从单体沉积腔室334传送到第一传送腔室331中，并且可从第一传送腔室331传送到第一翻转腔室340中。在衬底210被传送后，第一翻转腔室340可反转衬底210。其上可在溅射腔室332和单体沉积腔室334中向下沉积有第一无机层231和第一有机层232的衬底210可在第一翻转腔室340中被反转并且可被传送至第二传送腔室351中。形成在衬底210上的第一有机层232可被设置成面向第二传送腔室351的下侧。第二传送腔室351可将衬底210传送至CVD腔室352中。CVD腔室352可将第二无机层233形成在第一有机层232上，如参照图1至图3描述的CVD腔室136中那样。
[0064]当完成该工艺时，衬底210可从CVD腔室352经由第二传送腔室351传送至ALD腔室354中。ALD腔室354可将第三无机层234形成在第二无机层233上，并且用于形成第三无机层234的方法可与参照图1至图3描述的在ALD腔室137中用于形成第三无机层234的方法相同或相似。
[0065]当完成该工艺时，具有薄膜封装层230的显示设备200可被制造，其中薄膜封装层230包括形成在第二无机层233上的第三无机层234。显示设备200可从ALD腔室354经由第二传送腔室351传送至第二翻转腔室360中。第二翻转腔室360可再次反转显示设备200。用于在第二翻转腔室360处反转显示设备200的方法可与用于在第一翻转腔室340处反转衬底210的方法相同或相似。当第二翻转腔室360反转显示设备200时，显示设备200可被设置成使得第三无机层234面向第二翻转腔室360的上侧。此时，第二翻转腔室360可将显示设备200传送至卸载腔室370中，卸载腔室370可将显示设备200卸载至设备的外侧。
[0066]除了经由第二翻转腔室360将显示设备200传送至卸载腔室370以外，还可能经由第二传送腔室351、第一翻转腔室340、第一传送腔室331、第一缓冲腔室320和装载腔室310将显示设备200卸载至设备外侧。此时，与第二翻转腔室360类似，第一翻转腔室340可反转显示设备200，并将反转的显示设备200传送至第一传送腔室中。还可能在显示设备200不由第二翻转腔室360反转的状态下将显示设备200卸载至外侧。此时，第二翻转腔室360可能不存在，并且可能将卸载腔室370连接至第三缓冲腔室355或者独立的缓冲腔室，并且经由卸载腔室370将显示设备200卸载至外侧。
[0067]腔室之间的连接本质上可是物理性的，并且可以是直接或间接的。例如，第一传送腔室与其它腔室之间的连接可不具有中间腔室和/或其它部件，或者可具有一个或多个中间腔室和/或其它部件。相似地，衬底从一个腔室至另一个腔室的传送可以是直接或间接的。例如，衬底可直接从已进行完前一步骤的一个腔室传送至进行后续步骤的另一个腔室。可选地，当从前一工艺腔室移动至后一工艺腔室时，衬底可穿过一个或多个中间腔室(例如，传送腔室)。
[0068]通过总结和回顾，薄膜封装层制造设备及使用其制造显示设备的方法可通过减少工作时间而最大化工作生产力。薄膜封装层制造设备和用于制造显示设备的方法可通过在单个簇中进行所有工艺而节省用于形成薄膜封装层的时间和简化薄膜封装层制造设备的配置。薄膜封装层制造设备和用于制造显示设备的方法可通过以向上和向下沉积而顺序形成薄膜封装层然后直接卸载显示设备而增加生产力。另外，薄膜封装层制造设备和用于制造显示设备的方法可通过经由卸载腔室卸载形成有薄膜封装层的显示设备而减少工作时间并且最大化生产力。此外，薄膜封装层制造设备300和用于制造显示设备的方法可通过以依次连接的顺序形成薄膜封装层而迅速且简洁地进行工作。
[0069]本文中已公开了本发明的示例性实施方式，虽然采用了特定术语，但是它们仅应以通用的和描述性的含义来使用和解释，而不是用于限制的目的。除非另有具体指示，否则结合特定实施方式描述的特征、特性和/或元件可单独使用或者与结合其它实施方式描述的特征、特性和/或元件组合使用。因此，在不背离如随附的权利要求书所记载的本公开的精神和范围的情况下可对形式和细节进行多种修改。
【权利要求】
1.一种薄膜封装层制造设备，包括: 第一传送腔室，配置成对齐衬底； 溅射腔室，连接至所述第一传送腔室，并且配置成从所述第一传送腔室接收所述衬底并通过溅射工艺将第一无机层形成在所述衬底上； 单体沉积腔室，连接至所述第一传送腔室，并且配置成从所述第一传送腔室接收所述衬底并将第一有机层沉积在所述第一无机层上； 化学气相沉积(CVD)腔室，连接至所述第一传送腔室，并且配置成从所述第一传送腔室接收所述衬底并将第二无机层形成在所述第一有机层上；以及 原子层沉积(ALD)腔室，连接至所述第一传送腔室，并且配置成从所述第一传送腔室接收所述衬底并将第三无机层形成在所述第二无机层上。
2.如权利要求1所述的薄膜封装层制造设备，其中，所述溅射腔室和所述单体沉积腔室被配置成分别向下沉积所述第一无机层和所述第一有机层。
3.如权利要求1所述的薄膜封装层制造设备，其中，所述化学气相沉积腔室和所述原子层沉积腔室被配置成分别向上沉积所述第二无机层和所述第三无机层。
4.如权利要求1所述的薄膜封装层制造设备，还包括: 第一翻转腔室，连接至所述第一传送腔室，并且配置成从所述第一传送腔室接收所述衬底、反转所述衬底、以及将所述衬底传送至所述第一传送腔室。
5.如权利要求4所述的薄膜封装层制造设备，其中，所述第一翻转腔室包括: 第一腔体单元，具有形成在其中的空间和配置成用于所述衬底的插入或撤出的开口 ； 第一夹持单元，位于所述第一腔体单元内，配置成夹持或释放所述衬底；以及 衬底旋转单元，配置成旋转由所述第一夹持单元夹持的所述衬底。
6.如权利要求5所述的薄膜封装层制造设备，其中，所述第一夹持单元被配置成在第一方向上被驱动，以及所述衬底旋转单元被配置成在垂直于所述第一方向的第二方向上被驱动。
7.如权利要求5所述的薄膜封装层制造设备，其中，所述第一翻转腔室还包括位于所述第一腔体单元中的、配置成可旋转地开启和关闭所述开口的第一门。
8.一种薄膜封装层制造设备，包括: 第一传送腔室，配置成对齐衬底； 溅射腔室，连接至所述第一传送腔室，并且配置成从所述第一传送腔室接收所述衬底并通过溅射工艺将第一无机层形成在所述衬底上； 单体沉积腔室，连接至所述第一传送腔室，并且配置成从所述第一传送腔室接收所述衬底并将第一有机层沉积在所述第一无机层上； 第二传送腔室，连接至所述第一传送腔室，并且配置成对齐所述衬底； 化学气相沉积(CVD)腔室，连接至所述第二传送腔室，并且配置成从所述第二传送腔室接收所述衬底并将第二无机层形成在所述第一有机层上；以及 原子层沉积(ALD)腔室，连接至所述第二传送腔室，并且配置成从所述第二传送腔室接收所述衬底并将第三无机层形成在所述第二无机层上。
9.如权利要求8所述的薄膜封装层制造设备，还包括: 第一翻转腔室，用于连接所述第一传送腔室和所述第二传送腔室，并且配置成从所述第一传送腔室接收所述衬底、反转所述衬底、以及将所述衬底传送至所述第二传送腔室。
10.如权利要求9所述的薄膜封装层制造设备，其中，所述第一翻转腔室包括: 第一腔体单元，具有形成在其中的空间和配置成用于所述衬底的插入或撤出的开口 ； 第一夹持单元，位于所述第一腔体单元内，配置成夹持或释放所述衬底；以及 衬底旋转单元，配置成旋转由所述第一夹持单元夹持的所述衬底。
11.如权利要求8所述的薄膜封装层制造设备，还包括: 第二翻转腔室，连接至所述第二传送腔室，并且配置成从所述第二传送腔室接收所述衬底、反转所述衬底、以及将所述衬底传送至所述第二传送腔室。
12.如权利要求11所述的薄膜封装层制造设备，其中，所述第二翻转腔室包括: 第二腔体单元，具有形成在其中的空间和配置成用于所述衬底的插入或撤出的第二开Π ； 第二夹持单元，位于所述第二腔体单元内，配置成夹持或释放所述衬底；以及 第二衬底旋转单元，配置成旋转由所述第二夹持单元夹持的所述衬底。
13.如权利要求11所述的薄膜封装层制造设备，其中， 所述溅射腔室和所述单体沉积腔室被布置在所述第一传送腔室的第一周边周围以限定第一簇；以及 所述CVD腔室和所述ALD腔室被布置在所述第二传送腔室的第二周边周围以限定第二簇。
14.一种用于制造显示设备的方法，所述方法包括: 在溅射腔室中通过溅射工艺将第一无机层形成在衬底上； 将所述衬底从所述溅射腔室传送至单体沉积腔室； 在所述单体沉积腔室中通过单体沉积工艺将第一有机层形成在所述第一无机层上； 将所述衬底从所述单体沉积腔室传送至化学气相沉积(CVD)腔室；在所述CVD腔室中通过CVD工艺将第二无机层形成在所述第一有机层上； 将所述衬底从所述CVD腔室传送至原子层沉积(ALD)腔室；以及 在所述ALD腔室中通过ALD工艺将第三无机层形成在所述第二无机层上。
15.如权利要求14所述的方法，其中，所述传送步骤使用至少一个传送腔室进行。
16.如权利要求15所述的方法，其中将所述衬底从所述单体沉积腔室传送至化学气相沉积(CVD)腔室的步骤包括: 将所述衬底从所述单体沉积腔室传送至第一翻转腔室，在所述第一翻转腔室中反转所述衬底，将所述衬底传送至所述至少一个传送腔室，以及将所述衬底传送至所述化学气相沉积腔室。
17.如权利要求14所述的方法，其中，所述第一无机层和所述第一有机层通过向下沉积形成。
18.如权利要求14所述的方法，其中，所述第二无机层和所述第三无机层通过向上沉积形成。
19.如权利要求14所述的方法，还包括: 在所述第一有机层的所述形成后反转所述衬底。
20.如权利要求14所述的方法，还包括:在所述第三无机层的所述形成后反转所述衬底。
【文档编号】H01L51/56GK104377317SQ201410400313
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年8月14日 优先权日:2013年8月16日
【发明者】李勇锡, 徐旻成, 许明洙, 安美罗 申请人:三星显示有限公司