[发明专利]衬底对准装置以及使用该装置对准衬底的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对准衬底的装置和方法，更具体地，涉及一种用于对准衬底且能够防止衬底下垂的装置和方法。

背景技术

由于信息通信技术的快速进步以及市场需求的扩大，因此平板显示器作为显示设备已广受关注。作为代表性的平板显示器，有液晶显示器、等离子体显示板(PDP)、有机发光二极管(OLED)等等。

在这些平板显示器中，相比已有的LCD设备，有机发光二极管具有诸如反应速度快、重量轻、视角宽、亮度高以及功耗低等的良好的性能。另外，由于它消除了对单独的背光单元的需要，有机发光二极管具有能够被制得具有超薄结构的优点。

有机发光二极管是自发射型二极管，其通常包括阳极层、有机薄膜以及阴极层，这些层堆叠在衬底上以使得通过在阳极和阴极之间施加电压在有机薄膜中引起适当的能量差以从该有机薄膜发光。具体地，当空穴(具有与电子对应的正电荷的粒子)穿过阳极注入以及电子穿过阴极注入时，空穴和电子通过它们之间的电引力重新结合以形成中性且稳定的激子对。然后，随着激子对因从激发态到基态的能量跃迁而消失，产生光。同时，由于可以通过有机材料中掺杂剂的量来调节光的波长，因此有机发光二极管可以表达全色。另外，中型或更小型的有机发光二极管可以呈现与TFT-LCD相当质量的图像或者相比TFT-LCD呈现质量进一步改进的图像，并且可以通过简单的工艺制得，这提供了在价格竞争方面的优势。同样，由于上述的各种优点，OLED作为下一代平板显示器广受关注。

增加用于OLED的玻璃衬底的尺寸以适应OLED的生产率提高以及使用OLED的显示设备的尺寸增加，是目前的趋势。同时，由于用于OLED的制造设备需要较低的安装成本，以及不论OLED和LCD之间工艺的相似性，相比LCD，用于制造OLED的工艺简单得多，因此预期OLED的制造会在不远的将来成为高附加值的产业。

有机发光二极管的细节会在下文描述。OLED通常包括顺次堆叠在衬底上的阳极、空穴注入层、空穴转移层、发射层、电子转移层、电子注入层以及阴极。至于阳极，主要使用ITO(铟锡氧化物)，ITO具有小的表面电阻以及良好的透过性。另外，有机薄膜在空穴注入层、空穴转移层、发射层、电子转移层以及电子注入层中的多层中形成，其中用于发射层的有机材料包括A1q3、TPD、PBD、m-MTDATA、TCTA等。至于阴极，使用LiF-Al金属层。另外，由于有机薄膜非常易于被空气中的湿气和氧气损坏，因此为了阻止湿气和氧气渗入OLED，在OLED的顶面上形成有薄膜以封住OLED，从而增加二极管的寿命。

在堆叠各层之前，利用掩模在玻璃衬底上以预定图案沉积电极和有机发光层。具体地，在使具有预定图案的掩模与衬底形成紧密接触后进行这些层的沉积，从而允许以期望图案形成电极和发光层。

图1是常规的衬底对准装置的侧剖视图。参照图1，常规的衬底对准装置1包括在腔室10中心的旋转转轴60以及支承框架F的掩模框架支持器26，掩模M焊接到该框架F上。该装置进一步包括支撑衬底的衬底支持器21。

将描述一种使用具有上述结构的衬底对准装置来对准衬底的方法。首先，将掩模M和衬底S分别装在掩模框架支持器26和衬底支持器21上。

然后，在使用转轴60将衬底S和掩模M相互靠近以使它们之间具有几百微米的距离之后，通过探测单元53获得在衬底S和掩模M的远端上形成的对准标记的偏离程度的数据(x，y，θ)。之后，根据对准台51上的数据(x，y，θ)将衬底S和掩模M相互精密对准，并且通过永磁板30将它们相互结合，该永磁板与衬底夹紧设备22和转轴60的远端连接。然后，通过旋转转轴60向上移动衬底S和掩模M以在它们相互结合的状态下进行旋转沉积。

发明内容

技术问题

常规的衬底对准装置存在的问题在于：由于衬底仅由衬底支持器支撑，随着衬底按照当前的趋势尺寸逐渐增加，衬底会出现下垂现象。下垂现象使得难于在衬底上形成准确的图案，降低用作探测单元的CCD照相机的景深——从而导致难于准确对准，以及需要长时间的对准。

技术方案

为解决上述问题做出了本发明，并且本发明的目的是提供一种用于对准衬底且能够防止衬底下垂的装置和方法。