CN101812662A - 掩模附着单元和使用该掩模附着单元的沉积设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种掩模附着单元和一种使用该掩模附着单元的沉积设备，所述掩模附着单元包括：磁性组件；盖板，与所述磁性组件隔开；磁性控制单元，至少部分地在所述磁性组件的边缘和所述盖板的边缘之间。使用该掩模附着单元的沉积设备能够使用该掩模附着单元将基底和掩模组件附着在一起，以提高沉积精确度，同时防止掩模组件的切口发生变形。
Description
技术领域
实施例涉及一种掩模附着单元和使用该掩模附着单元的沉积设备，更具体地说，涉及一种能够防止掩模组件的切口变形的掩模附着单元和使用该掩模附着单元的沉积设备。
背景技术
因为平板显示装置(例如，液晶显示(LCD)装置和有机发光二极管(OLED)显示装置)重量轻且纤薄，所以已经将它们用作阴极射线管(CRT)显示装置的替代性显示装置。OLED显示装置相对于LCD显示装置具有许多优点。比如，与LCD显示装置相比，OLED显示装置具有更好的亮度和更大的视角，同时因为能够去掉背光单元，所以具有超纤薄结构。
OLED显示装置是使用如下现象的显示装置，即，从阴极注入到有机薄膜的电子与从阳极注入的空穴复合，以形成激子，从而发光。
为了在由例如玻璃、不锈钢或合成树脂形成的基底上选择性地形成阴极、阳极、有机薄膜等，使用光刻方法或沉积方法。沉积方法使用掩模组件，掩模组件具有包括多个切口的图案。在光刻方法中，如果将光致抗蚀剂涂覆到基底的特定区域，然后进行湿蚀刻或干蚀刻，则在光致抗蚀剂剥离工艺或蚀刻工艺过程中会将湿气引入到光致抗蚀剂中。因此，当有机薄膜由可能因湿气而劣化的材料形成时，可以使用采用掩模组件的沉积方法。
OLED显示装置包括具有R、G和B有机发射层的OLED，以显示全色。例如，在经由传统的沉积方法形成OLED显示装置的过程中，可以在将要形成有沉积材料(例如，OLED的R、G和B有机发射层)的基底上设置具有多个开口的掩模组件。然后，可以通过掩模组件的开口将R、G和B有机发射层设置到基底上，从而在基底上沉积期望的图案。因此，可以在基底的特定区域形成包括R、G和B有机发射层的OLED。
使用传统的掩模组件的沉积设备可以包括掩模附着单元，掩模附着单元具有将掩模组件和基底附着的磁性材料。然而，传统的掩模附着单元中的磁性材料会对掩模组件施加不均匀的磁力，从而导致掩模组件变形。
发明内容
因此，多个实施例涉及一种基本上克服了由于现有技术的限制和缺点产生的一个或多个问题的掩模附着单元和使用该掩模附着单元的沉积设备。
因此，一个实施例的特征在于提供这样一种掩模附着单元和一种使用该掩模附着单元的沉积设备，即，所述掩模附着单元和所述沉积设备能够使得掩模附着单元的磁性材料对掩模组件施加的磁力的不均匀性最小化，从而防止掩模组件的切口变形。
以上和其他特征和优点中的至少一个可以通过提供一种用于沉积设备的掩模附着单元来实现，该用于沉积设备的掩模附着单元包括：磁性组件；盖板，与所述磁性组件隔开；磁性控制单元，至少部分地在所述磁性组件的边缘和所述盖板的边缘之间。
所述磁性控制单元可以包含磁屏蔽材料或铁素体磁性材料。
所述磁性控制单元可以包含铁素体磁性材料，所述磁性控制单元是由钢形成的薄膜片。
所述磁性控制单元可以与所述磁性组件的两个表面叠置。
所述磁性控制单元的一部分可以在所述磁性组件和所述盖板之间。
所述盖板可以具有多个冷却剂通道。
所述磁性组件可以包括磁板和涂覆到所述磁板的面向所述盖板的表面的磁性材料。
所述磁性控制单元可以与所述磁性材料的两个表面叠置，所述磁性控制单元覆盖所述磁性材料的侧表面。
所述磁性组件的所述磁性材料可以是金属基材料。
以上和其他特征和优点中的至少一个还可以通过提供一种沉积设备来实现，所述沉积设备包括室、在所述室中的沉积源、在所述沉积源上方的掩模组件和在所述掩模组件上方的掩模附着单元，其中，所述掩模附着单元包括：磁性组件；盖板，与所述磁性组件隔开；磁性控制单元，至少部分地在所述磁性组件的边缘和所述盖板的边缘之间。
所述磁性控制单元可以包含磁屏蔽材料或铁素体磁性材料。
所述磁性控制单元可以包含铁素体磁性材料，所述磁性控制单元是由钢形成的薄膜片。
所述盖板可以具有多个冷却剂通道。
所述磁性组件可以包括磁板和涂覆到所述磁板的面向所述盖板的表面的磁性材料。
所述磁性组件的所述磁性材料可以是金属基材料。
所述掩模组件可以包括具有多个开口的掩模框和至少一个图案掩模，所述至少一个图案掩模延伸成固定至所述掩模框。
所述图案掩模可以是精细金属掩模。
所述掩模框可以由金属材料形成。
所述沉积设备还可以包括用于将所述掩模组件结合到所述室的掩模支撑件。
所述掩模支撑件可以具有多个冷却剂通道。
附图说明
通过参照附图详细描述示例性实施例，对于本领域普通技术人员来说，以上和其他特征和优点将变得更加明显，在附图中：
图1示出了根据示例性实施例的沉积设备的示意图；
图2示出了图1的掩模组件和掩模附着单元的放大图。
具体实施方式
现在将在下文中参照附图更充分地描述示例实施例；然而，示例实施例可以以不同的形式来实施，而不应该被理解为局限于在此阐述的实施例。而是提供这些实施例使本公开将是彻底的且完整的，并将把本发明的范围充分地传达给本领域的技术人员。
在附图中，为了示出清楚起见，会夸大层和区域的尺寸。还应该理解的是，当层或元件被称作“在”另一层或基底“上”时，该层或元件可以直接在另一层或基底上，或者也可以存在中间层。此外，应当理解的是，当层被称作“在”另一层“下方”时，该层可以直接在另一层下方，或者也可以存在一个或多个中间层。另外，还应当理解的是，当层被称作“在”两层“之间”时，该层可以是这两层之间唯一的层，或者也可以存在一个或多个中间层。相同的标号始终表示相同的元件。
图1示出了根据示例性实施例的沉积设备的示意图，图2示出了图1的掩模组件和掩模附着单元的放大图。
参照图1，根据示例性实施例的沉积设备可以包括室100、设置在室100中的沉积源110、设置在沉积源110上方的掩模组件200和设置在掩模组件200上方的掩模附着单元300。这里，根据示例性实施例的沉积设备还可以包括设置在掩模组件200和结合构件120之间的掩模支撑件130，从而容易地将掩模组件200结合到室100，并在结合工艺过程中防止对掩模组件200造成损坏。可以将掩模支撑件130设置为紧挨着掩模组件200的掩模框220。室100的结合构件120可以具有弯曲的形状。
如图1和图2所示，掩模组件200可以包括具有开口的掩模框220和一个或多个图案掩模210，一个或多个图案掩模210延伸成固定至掩模框220。每个图案掩模210可以具有与掩模框220的开口对应的一个或多个切口(未示出)，从而可以使从沉积源110注入或蒸发的沉积材料图案化并沉积在基底S上。在使用掩模组件200的沉积方法中，可以非常精确地设置掩模组件200的图案掩模210，并且可以将掩模组件200最大限度地附着到基底S，从而改善通过掩模组件200的图案掩模210沉积在基底S上的材料的沉积精确度。
图案掩模210可以是由例如金属薄膜形成的精细金属掩模(FMM)，所述金属薄膜可以由不锈钢(steel use stainless，SUS)、殷钢、镍、钴或它们的合金中的至少一种形成。
掩模框220可以由例如抗压力变形的材料(即，刚性金属材料)形成，从而当将图案掩模210固定到掩模框220时，使变形最小化。例如，掩模框220可以与图案掩模210由相同的材料形成，从而使掩模框220容易地固定到图案掩模210。这里，为了在沉积工艺过程中防止由室100中的热导致掩模组件200发生变形，可以在掩模组件200的掩模框220中形成冷却剂通道(未示出)。冷却剂通道可以提供这样的通道，即冷却剂(例如，冷却水等)可以在该通道中流动，以冷却掩模组件200。掩模框220可以具有多个冷却剂通道。当根据示例性实施例的沉积设备包括掩模支撑件130时，可以在掩模支撑件130中形成冷却剂通道135，从而在不改变掩模框220的强度的情况下防止掩模组件200的变形。冷却剂通道135可以提供这样的通道，即冷却水等在该通道中流动，从而掩模组件200不会因室100中的热而发生变形。掩模支撑件130可以具有多个冷却剂通道135。
掩模附着单元300可以设置在基底S的与设置有掩模组件200的一侧相反的一侧上，使得基底S可以设置在掩模附着单元300和掩模组件200之间。这里，可以通过固定构件400将掩模附着单元300固定到室100。掩模附着单元300(即，磁性组件320)可以产生磁力和磁场，掩模组件200通过该磁力和磁场附着到基底S，从而防止在从沉积源110注入或蒸发的沉积材料上产生阴影。
掩模附着单元300可以包括盖板310、设置在盖板310上方的磁性组件320以及至少部分地设置在磁性组件320的边缘和盖板310的边缘之间的磁性控制单元330。
当掩模附着单元300与基底S接触时，盖板310可以防止对基底S造成损坏(例如，由磁性组件320造成的损坏)，并且盖板310可以具有冷却剂通道315，冷却剂(例如，冷却水等)流经冷却剂通道315，从而均匀地保持基底S的温度。冷却剂通道315可以是多个，在相邻的冷却剂通道315之间具有预定的间隔。盖板310可以在磁性组件320和基底S之间，并可以与例如整个基底S叠置。
磁性组件320可以包括磁板322和涂覆到磁板322的面向盖板310的表面的磁性材料325。例如，磁性材料325可以是膜(例如，平坦的膜)，所述膜覆盖磁板322的面向盖板310的整个表面。磁性材料325可以由例如橡胶或金属磁性材料形成。如果磁性材料325由橡胶磁性材料形成，则由于室100中的热而会产生释气(out-gassing)，由此缩短了有机发射层的寿命。因此，磁性材料325可以优选地由金属磁性材料形成。
磁性控制单元330可以消除或显著减小从磁性组件320施加到掩模组件200的边缘的磁力。磁性控制单元330可以包含磁屏蔽材料或铁素体磁性材料(例如，钢)，并且可以优选地是由例如钢形成的薄膜片。例如，如图2所示，磁性控制单元330可以被弯曲，以覆盖磁性材料325的边缘，因此磁性控制单元330可以与例如磁性材料325的两个表面叠置。即，磁性控制单元330的第一部分可以设置在磁性材料325和盖板310之间，磁性控制单元330的第二部分可以基本上垂直于第一部分，从而与磁性材料325的侧表面(例如，整个侧表面)叠置。例如，磁性控制单元330可以与磁性材料325的整个边缘(例如，磁性材料325的整个周边)叠置，即覆盖磁性材料325的整个边缘(例如，磁性材料325的整个周边)。例如，磁性控制单元330可以位于磁性材料325上。
现在将参照图1和图2描述根据示例性实施例的沉积设备的沉积工艺。沉积源可以设置在室100中，掩模组件200可以使用掩模支撑件130结合到室100。
在将基底S放置在掩模组件200上之后，可以将掩模附着单元300的磁性组件320定位在基底S的与设置有掩模组件200的一侧相反的一侧上，基底S可以设置在磁性组件320和掩模组件200间，从而磁性组件320施加磁力和磁场，使得掩模组件200可以附着到基底S。
因为掩模附着单元300包括设置在磁性组件320的面向掩模组件200的边缘处的磁性控制单元330，所以磁性控制单元330可消除或显著减小从磁性组件320的边缘产生的磁力和磁场。因此，施加到掩模组件200的边缘的磁力和磁场的不均匀性可以被消除或基本上最小化。换言之，如果磁力和磁场在磁性材料325的边缘处比在磁性材料325的中心处强，则磁性控制单元330可以使磁性材料325的边缘处的磁力和磁场最小化，因此施加到掩模组件200的磁力和磁场可以是基本上均匀的，例如，在掩模组件200的边缘和中心处施加的磁力和磁场可以是基本上均匀的。因此，可以防止掩模组件200的切口(即，图案掩模210中的被设置成与掩模组件的边缘相邻的切口)发生变形。
当将室100的内部加热到特定温度以执行沉积工艺时，可以通过在掩模支撑件130中形成的冷却剂通道(即，冷却剂通道135)和/或通过在掩模附着单元300的盖板310中形成的冷却剂通道(即，冷却剂通道315)来引入冷却剂(例如，冷却水等)，从而防止掩模组件200和基底S由于室100中的热而发生变形。
沉积材料可以从沉积源110进行注入或可以从沉积源110蒸发，从而被沉积在基底S上，以通过掩模组件200的切口形成特定图案。
在根据示例性实施例的掩模附着单元和使用该掩模附着单元的沉积设备中，包含磁屏蔽材料或铁素体磁性材料(例如，钢)的磁性控制单元330可以设置在掩模附着单元300的磁性材料325的面向掩模组件200的边缘处，以减小或屏蔽从磁性材料325施加到掩模组件200的边缘的磁力，由此使施加到掩模组件200的边缘的磁力和磁场的不均匀性最小化。
因为磁性材料层的磁力和磁场传统上在其边缘处比在其中心部分强，所以与掩模组件的中心部分相比，磁性材料层会向掩模组件的边缘部分施加更大的磁力和磁场，因此，邻近掩模组件的边缘设置的切口会变形。从以上可以看出，根据示例性实施例的掩模附着单元和使用该掩模附着单元的沉积设备可以通过磁性控制单元来控制施加到掩模组件的边缘的磁力和磁场，以使施加到掩模组件的边缘的磁力和磁场的不均匀性最小化，由此防止掩模组件的切口发生变形。
这里已经公开了示例性实施例，尽管采用特定术语，但仅以通常和描述性的意思来使用和解释它们，而不是出于限制的目的。因此，本领域普通技术人员应当理解，在不脱离如权利要求书阐述的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节方面做出各种改变。
Claims (20)
1.一种用于沉积设备的掩模附着单元，包括：
磁性组件；
盖板，与所述磁性组件隔开；
磁性控制单元，至少部分地在所述磁性组件的边缘和所述盖板的边缘之间。
2.如权利要求1所述的掩模附着单元，其中，所述磁性控制单元包含磁屏蔽材料或铁素体磁性材料。
3.如权利要求2所述的掩模附着单元，其中，所述磁性控制单元包含铁素体磁性材料，所述磁性控制单元是由钢形成的薄膜片。
4.如权利要求1所述的掩模附着单元，其中，所述磁性控制单元与所述磁性组件的两个表面叠置。
5.如权利要求1所述的掩模附着单元，其中，磁性控制单元的一部分在所述磁性组件和所述盖板之间。
6.如权利要求1所述的掩模附着单元，其中，所述盖板具有多个冷却剂通道。
7.如权利要求1所述的掩模附着单元，其中，所述磁性组件包括磁板和涂覆到所述磁板的面向所述盖板的表面的磁性材料。
8.如权利要求7所述的掩模附着单元，其中，所述磁性控制单元与所述磁性材料的两个表面叠置，所述磁性控制单元覆盖所述磁性材料的侧表面。
9.如权利要求7所述的掩模附着单元，其中，所述磁性组件的所述磁性材料是金属基材料。
10.一种沉积设备，包括室、在所述室中的沉积源、在所述沉积源上方的掩模组件和在所述掩模组件上方的掩模附着单元，其中，所述掩模附着单元包括：
磁性组件；
盖板，与所述磁性组件隔开；
磁性控制单元，至少部分地在所述磁性组件的边缘和所述盖板的边缘之间。
11.如权利要求10所述的沉积设备，其中，所述磁性控制单元包含磁屏蔽材料或铁素体磁性材料。
12.如权利要求11所述的沉积设备，其中，所述磁性控制单元包含铁素体磁性材料，所述磁性控制单元是由钢形成的薄膜片。
13.如权利要求10所述的沉积设备，其中，所述盖板具有多个冷却剂通道。
14.如权利要求10所述的沉积设备，其中，所述磁性组件包括磁板和涂覆到所述磁板的面向所述盖板的表面的磁性材料。
15.如权利要求14所述的沉积设备，其中，所述磁性组件的所述磁性材料是金属基材料。
16.如权利要求10所述的沉积设备，其中，所述掩模组件包括具有多个开口的掩模框和至少一个图案掩模，所述至少一个图案掩模延伸成固定至所述掩模框。
17.如权利要求16所述的沉积设备，其中，所述图案掩模是精细金属掩模。
18.如权利要求16所述的沉积设备，其中，所述掩模框由金属材料形成。
19.如权利要求10所述的沉积设备，所述沉积设备还包括用于将所述掩模组件结合到所述室的掩模支撑件。
20.如权利要求19所述的沉积设备，其中，所述掩模支撑件具有多个冷却剂通道。
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