薄膜制造裝置和利用其制造有機發光器件的方法
【技術領域】
[0001] 本公開涉及薄膜制造裝置和利用該薄膜制造裝置制造有機發光器件的方法。
【背景技術】
[0002] 有機電致發光（"EL"）器件是電流驅動型發光器件，在其中電極典型地設置在包 括有機材料的薄膜的相對表面上并且電壓施加在電極之間以通過在相對的電極兩者中使 注入到該有機薄膜中的電子和空穴復合來發射光。因此，這樣的有機EL器件在重量輕的薄 顯示器、照明設備等中的應用已經被積極地研究，因為有機EL器件可利用低電壓提供高發 光、可以自身發射光、并且可具有高可見性。
[0003] 制造主要用于提供有機EL器件的有機薄膜的常規方法可包括干法工藝，諸如真 空沉積、或濕法工藝，諸如旋涂。干法工藝是利用相對低分子的有機材料的涂覆工藝，從而 有效地控制厚度、利用具有適當尺寸的孔的掩模劃分涂覆區域、以及容易地提供層疊有具 有不同特性的有機材料的結構。在干法工藝中，用于提供層疊結構的多層技術可以有效地 用于允許亮度效率和器件壽命顯著提高。因此有機EL器件可以用于包括顯示器件的許多 應用。然而，在這樣的技術中，使用了真空設備，所以在引入設備的早期狀態下或者在設備 維護中的制造成本會相當高，并且這樣的技術不能有效地用于制造大基板。因此，具有降低 的成本的生產力進步會被限制。
[0004] 濕法工藝可以有效地用于大規模生產從而制造低價產品，因為濕法工藝可以應用 于具有穩定物理性能諸如高涂覆性能和耐熱性的聚合物材料，設備被簡化，以及可以不采 用諸如真空的特殊環境。然而，在濕法工藝中，用于上層的薄膜形成材料的溶劑可溶解且擴 散到下層的有機材料中以通過滲透而將下層分層。因此，如以上所說明的，利用具有不同特 性的材料制造層疊結構（其是實現高效率和長壽命的重要因素）不能通過濕法工藝有效地 進行。在濕法工藝中，可以使用諸如交聯硬化劑的添加劑以利用具有不同特性的材料制造 層疊結構，但是眾所周知添加劑使發光功能惡化。因此，具有高性能而不使器件功能惡化的 多層結構不能通過濕法工藝有效地提供。
[0005] 已經提出了利用電噴射（ES)方法制造有機發光器件的一些建議，因為ES方法可 以以簡單的方法提供圖案。ES方法包括通過在導電基板和用于發射溶液的噴嘴之間施加高 電壓來噴射功能材料的溶液從而將溶液附著到基板上。帶電的溶液可以通過相互排斥和分 散而變成具有納米尺寸的細微液滴，通過快速增大表面積使溶劑蒸發從而僅使得溶液中的 溶質（例如，有機材料）以干燥狀態附著到基板上來提供均勻的層，由此層疊多個層。
[0006] 多個層可以利用ES方法以納米量級形成在基板上，但是一般地，處理時間相當 長，所以常規的ES方法不能有效地用于大規模生產，常規ES方法會具有進一步限制，諸如 部件的電解腐蝕、污染可能性、維護、缺乏實用性等等。
【發明內容】
[0007] 如上所述，在常規技術中薄膜形成材料從窄的空心針的內部供應，該常規技術不 能通過以穩定的方式沉積具有納米量級水平的微粒用于大規模生產來有效地用于提供納 米量級的均勻層。
[0008] 因此，本發明的實施方式提出一種薄膜制造裝置，其可以應用于大規模生產并可 穩定地提供均勾納米級層。
[0009] 根據本發明的一種薄膜制造裝置的示范實施方式，包括：電極浴槽，容納薄膜形成 材料；多個針電極，設置在電極浴槽中；多個環形電極，在對應于針電極的位置處設置在電 極浴槽上；和基板臺，與針電極和環形電極相對設置，其中基板臺保持基板，在該基板上將 要形成薄膜。
[0010] 在示范實施方式中，每個針電極可以設置在與其對應的環形電極的中心軸處。
[0011] 在示范實施方式中，第一電壓、第二電壓和第三電壓可以分別施加到針電極、環形 電極和基板，其中第二電壓可以具有與第一電壓的極性相同的極性，并且絕對值小于第一 電壓的絕對值，第三電壓可以具有與第一電壓的極性相反的極性，或可以具有與第一電壓 的極性相同的極性并且絕對值小于第一電壓的絕對值。
[0012] 在示范實施方式中，薄膜制造裝置可以還包括：供應單元，其供應薄膜形成材料到 電極浴槽，和收集單元，其收集從電極浴槽流出的薄膜形成材料。
[0013] 在示范實施方式中，電極浴槽可以包括水平控制單元，其允許薄膜形成材料流進 收集單元中，使得薄膜形成材料的水平基本維持在第一高度。
[0014] 在示范實施方式中，針電極的高度可以比第一高度高出0. 15毫米（mm)至4mm范 圍的長度。
[0015] 在示范實施方式中，電極浴槽可以以預定角度傾斜從而薄膜形成材料在預定方向 上流動，供應單元可以包括支管，其中供應單元可以通過分散薄膜形成材料到電極浴槽的 傾斜表面上而基本一致地在第一高度處供應薄膜形成材料，收集單元可以設置在電極浴槽 的傾斜表面的下端。
[0016] 在示范實施方式中，針電極的高度可以比第一高度高出0. 15mm至4mm范圍的長 度。
[0017] 在示范實施方式中，基板臺可以包括使得基板上下反轉的反轉單元。
[0018] 在示范實施方式中，反轉單元可以包括：傳送帶；固定單元，其將基板固定到傳送 帶上；和旋轉單元，其驅動傳送帶并旋轉通過固定單元固定在傳送帶上的基板。
[0019] 在示范實施方式中，固定單元可以包括減壓抽吸裝置。
[0020] 在示范實施方式中，旋轉單元可以包括三角形輥。
[0021] 在示范實施方式中，針電極的末端可以具有尖頭形狀、半尖頭形狀、圓頂狀形狀、 圓柱形狀、多邊柱形和火山口形狀中的至少一種形狀。
[0022] 在示范實施方式中，薄膜制造裝置可以滿足以下不等式：(Vn-Vr)/ Lr 5 3, 000, 000 (V/m)，其中Lr表示環形電極的下端與薄膜形成材料的上表面之間的距離 值，以米為單位，Vn表示施加到針電極的電壓值，以伏為單位，Vr表示施加到環形電極的電 壓值，以伏為單位。
[0023] 在示范實施方式中，薄膜制造裝置可以滿足以下不等式：(Vr-Vs)/ Ls 5 3, 000, 000 (V/m)，其中Ls表示環形電極的上端與基板的下表面之間的距離值，以米為 單位，Vr表示施加到環形電極的電壓值，以伏為單位，Vs表示施加到基板的電壓值，以伏為 單位。
[0024] 在示范實施方式中，薄膜制造裝置可以滿足以下不等式：(Vr-Vs) f (Lsp g/6) X ( π D3/2 γ )1/3,其中Ls表示環形電極的上端與基板的下表面之間的距離值，Vr表示施加到環 形電極的電壓值，Vs表示施加到基板的電壓值，P表示薄膜形成材料的比重值，以千克每 立方米為單位，g表示重力加速度值，以平方米每秒為單位，D表示薄膜形成材料的液滴的 直徑值，以米為單位，和γ表示薄膜形成材料的液滴的表面張力值，以牛頓每米為單位。
[0025] 在示范實施方式中，針電極可以包括不銹鋼、鎢和鉑的至少一個。
[0026] 在示范實施方式中，一種制造有機發光裝置的方法，可以包括利用如上所述的薄 膜制造裝置提供至少一個有機膜。
【附圖說明】
[0027] 圖1是薄膜制造裝置的示范實施方式的示意截面圖。
[0028] 圖2是示出圖1所示的薄膜制造裝置的針電極、環形電極和基板臺的示意截面圖。
[0029] 圖3是示出圖1所示的薄膜制造裝置的針電極和環形電極的俯視平面圖。
[0030] 圖4是透視圖，示出薄膜制造裝置的示范實施方式中的針電極和環形電極的布 置。
[0031] 圖5是示意截面圖，示出薄膜制造裝置的示范實施方式的針電極浴槽和材料收集 單元。
[0032] 圖6是示意截面圖，示出薄膜制造裝置的替代示范實施方式的針電極浴槽和材料 收集單元。
[0033] 圖7至圖10是示出針電極的示范實施方式的截面圖。
[0034] 圖11是薄膜制造裝置的示范實施方式的基板臺的示意截面圖。
[0035] 圖12是薄膜制造裝置的示范實施方式的減壓抽吸型基板臺的示意截面圖。
[0036] 圖13是相對介電常數ε與值"a"之間的相關性的曲線圖。
【具體實施方式】
[0037] 現在在下文將參考在其中示出各種實施方式的附圖更加充分地描述實施方式。然 而，這些實施方式可以以許多不同形式實現并且不應理解為限于在此闡述的這些實施方 式。而是，提供這些實施方式使得本公開將徹底和完整，并將向本領域技術人員完全地傳達 本發明的范圍。相同的附圖標記通篇涉及相同的元件。
[0038] 可以理解當元件被稱為在另一元件"上"時，它可以直接在其他元件上或可以存在 中間的元件。相反，當元件被稱為"直接"在另一元件"上"時，則沒有中間元件存在。
[0039] 可以理解雖然術語"第一"、"第二"、"第三"等可以用于此來描述各種元件、部件、 區域、層和/或部分，這些元件、部件、區域、層和/或部分應不受這些術語限制。這些術語 只用于區分一個元件、部件、區域、層或部分與其他元件、部件、區域、層或部分。因此，以下 討論的第一元件、部件、區域、層或部分可以被稱為第二元件、部件、區域、層或部分，而不背 離在此處的教導。
[0040] 這里所使用的