专利名称：蒸发设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及蒸发设备，更具体地，涉及适于使用掩模的蒸发的蒸发设备。
背景技术：
当通过诸如溅射或蒸发等的真空膜形成方法以特定图案形成构成有机电致发光 (EL)元件的有机化合物层或电极时，作为特定方法，广泛并且通常采用利用具有与要形成膜的区域对应的开口的遮蔽掩模(shadow mask)的构图。近年来，随着对于越来越高分辨率元件的要求，能够以高精度形成高分辨率图案所利用的真空蒸发用掩模变得必要。在真空蒸发设备中，当在掩模上覆盖其上要形成薄膜的基板(膜形成基板)并且将基板与掩模对齐之后，利用以与蒸发源或者溅射目标相对的状态固定的基板和掩模，形成膜。这里，当形成膜时，为了防止在掩模与基板之间出现间隙，通过施加压力等使在蒸发设备中基板和掩模彼此亲密接触。例如，如在日本专利申请特开No. 2005-158571中所描述的，提出了这样一种方法，其中，通过利用重力或跳针(plunger pin)等使基板物理地压靠蒸发掩模，增强基板与蒸发掩模之间的附着性。通过以这种方式增强基板与掩模之间的附着性，防止材料移到掩模周围以到达其背面，并且要形成膜的区域和不形成膜的区域被精确地分开。然而，当基板的尺寸大时，由于基板和蒸发掩模的自重，在蒸发掩模的中央部分中引起的变形变得明显。即使对整个基板施加压力，在基板边缘部分处，尤其是在基板的四个角(角部)中，基板与蒸发掩模之间的附着性也减小。结果，划分要形成膜的区域和不形成膜的区域的精度降低。此外，当根据日本专利专利特开No. 2005-158571中公开的方法从上面均勻地对基板施加力时，施加到基板和蒸发掩模的负载变大，从而基板和蒸发掩模变形。结果，要形成膜的区域和不形成膜的区域之间的边界从期望位置位移，从而降低了划分要形成膜的区域和不形成膜的区域的精度。
发明内容
做出本发明以解决上述问题，并且本发明的目的是提供减少掩模的变形、提高基板与蒸发掩模之间的附着性并且提高划分要形成膜的区域和不形成膜的区域的精度的蒸发设备。根据本发明，一种蒸发设备包括用于保持蒸发掩模的单元，所述蒸发掩模包括含有铁磁性材料的金属箔和用于固定金属箔的掩模框架；和用于使包括磁性材料的蒸发掩模压靠膜形成基板的施压机构。所述施压机构至少在与膜形成基板的四个角部中包括用于将蒸发掩模吸引向膜形成基板的磁体。所述蒸发设备可以进一步包括用于使膜形成基板的周边压靠掩模的施压体。
根据本发明，可以提供减少蒸发掩模的变形、提高膜形成基板与蒸发掩模之间的附着性并且提高划分要形成膜的区域和不形成膜的区域的精度的蒸发设备。参照附图阅读实施例实施例的以下描述，本发明的进一步特征将变得明显。
图1是示出根据本发明的实施例的蒸发设备的示意截面图。图2A和2B是示出球和磁体相对于蒸发掩模和基板的优选位置关系的示意图。图3A、;3B和3C是示意性示出本发明的作用的截面图。图4是示出示例1中使用的蒸发设备的示意截面图。图5是示出蒸发设备的蒸发掩模中的开口的放大示意截面图。图6A和6B是示出在根据本发明的蒸发设备中提供的施压结构的磁体和施压体的第二示例布置的截面图。
具体实施例方式根据本发明的蒸发设备至少包括蒸发源、用于保持在包含磁性材料的蒸发掩模上布置的膜形成基板的机构和用于使膜形成基板压靠蒸发掩模的施压机构。这里，蒸发掩模是包括含有铁磁性材料的金属箔和用于固定金属箔的掩模框架。施压机构是位于蒸发掩模上方的部件，并且磁体被布置在膜形成基板的角部上方的位置处，该基板安装在蒸发掩模上。根据本发明，优选地，除了上述磁体之外，施压机构还包括用于在膜形成基板的周边处并且在膜框架上方使上述膜形成基板压靠蒸发掩模的施压体。下面参照附图描述根据本发明的蒸发设备的实施例。注意，可以进行落入本发明的范围内的适当设计变化，并且本发明决不限于以下描述的实施例。图1是示出根据本发明的实施例的蒸发设备的示意截面图。图1中所示的蒸发设备1包括在蒸发室10中提供的蒸发掩模11、用于保持上面设置有膜形成基板的蒸发掩模 11的机构25、施压机构12 (以下也称为触摸板)以及蒸发源13。在图1中所示的蒸发设备 1中，在蒸发掩模11上安装膜形成基板20(以下也简称为“基板”)。此外，图1中所示的蒸发设备1为例如在制造有机电致发光器件时使用的设备。以下，现在描述图1中所示的构成蒸发设备1的部件。蒸发室10与真空排气系统(未示出)连接。当实际执行真空蒸发时，通过真空排气系统将蒸发室10中的压力调整到在LOXlO-4Pa到1. 0 X KT6Pa的范围内。蒸发掩模11是包括金属箔14和掩模框架15的部件。金属箔14是包含铁磁性材料的薄膜状部件。金属箔14中具有开口 16，开口 16被以预定形状构图以使得仅在基板20 上的期望位置处沉积蒸发材料。掩模框架15是由刚性材料制成的部件，用于固定金属箔 14。施压机构(触摸板)12包括球17和磁体18。这里，球17是用于对要安装在蒸发掩模11上的基板20的边部和角部施压的施压体。磁体18是用于将包含铁磁性材料的金属箔14与基板20 —起吸引向触摸板12的部件。根据本发明，作为用于确保基板20与金属箔14之间的附着性的部件的磁体18是必须的。然而，从确保基板20与金属箔14之间的附着性的角度出发，优选地，磁体18与施压体17组合使用。注意，以下要描述提供施压体17和磁体18的优选地点。蒸发源13至少包括用于存储蒸发材料的蒸发材料存储部(未示出)和用于加热蒸发材料的加热装置(未示出)。图2A和2B是示出施压体和磁体相对于蒸发掩模和基板的优选位置关系的示意图。图2A是透视图，并且图2B是沿图2A的线2B-2B截取的截面图。如图2A所示，在由掩模框架15支撑的基板20的边部和角部上方提供施压体17。 这使得基板20的边部和角部被施压体17压在掩模框架15上并且被固定在蒸发掩模11 (金属箔14)上。注意，根据本发明，作为施压体，代替图2A中所示的球，可以提供具有诸如跳针的突起的部件。此外，通过施压体17对基板施压的方法在本发明中并不特别受限，还可以进行通过球或针与弹簧的组合的调整。在与基板20的至少四个角部附近对应的位置处提供磁体18。注意，当提供磁体18 时，例如，可以仅在与图2A中所示的基板20的角部附近对应的每个位置处提供一个磁体， 但是本发明不限于此。可以在与角部附近对应的每个位置处提供多个磁体，或者如图6A所示，在与基板的边缘对应的每个位置处另外地提供多个磁体。在任意情况下，磁体被沿掩模框架的内侧提供在金属箔上方。此外，根据本发明在与基板的角部附近和周边对应的位置处提供的磁体18的磁力强度和形状并不特别受限。注意，当磁体18被布置在金属箔14中的开口 16的附近时，在金属箔14被磁体18吸引时开口 16可能变形。因此，优选地，磁体 18被提供为远离金属箔14中的开口 16。图3A到3C是示意性示出本发明的作用的示意图。当根据本发明在蒸发设备中的基板上形成薄膜时，首先，在蒸发掩模上安装基板20 (图3A)。此时，基板20的中央部分由于自重而极大地向下变形(变形量吨)，并且此时，在基板20的边缘部和金属箔14之间引起间隙。该间隙沿基板20的边是大的，并且在基板20的角部中变为最大。这里，当使磁体18在基板20上方接近基板20时，磁体18的磁力使金属箔14升高(图3B)。金属箔14的提升使金属箔14更接近基板20，由此，金属箔14与基板20之间的附着性提高。此外，金属箔14的提升对基板20施加向上的力。这减少了由于自重的基板的变形。这里，使当磁体18接近基板时的基板的变形量为d2，那么满足关系Cl1 > d2。接下来，基板20的边缘部，特别地，边部和角部被作为施压体的球17压在掩模框架上(图3C)。此时，通过杠杆原理，基板20的中央部分被升高根据基板20的边缘部的压力的量，由此，变形量进一步减少。这里，设在基板被施压之后的基板的变形量为d3，那么满足关系d2 > d3。注意，当基板20通过被球17施压而升高时，金属箔14被磁体18的磁力向上吸引，由此，保持确保基板20和金属箔14之间的附着性。以这种方式，通过包括磁体18和施压体(球)17的施压机构提高基板20与金属箔14之间的附着性，由此，在蒸发中精确地划分要形成膜的区域和不形成膜的区域。此外， 在根据本发明的蒸发设备中，可以减少蒸发掩模11自身的变形，由此，可以增加蒸发掩模的使用寿命。注意，通过传递设备(未示出)，基板20可以被放入蒸发室中并且可以被移出蒸发室。此外，使用传递设备，可以关于多个基板20连续地执行蒸发操作。(示例 1)图4是示出本示例中的蒸发设备的示意截面图。图4中所示的蒸发设备2具有与图1中所示的蒸发设备相同的结构，除了在图4中所示的蒸发设备2中的蒸发掩模11与蒸发源13之间提供闸板(shutter)21。在图4中所示的蒸发设备2中，闸板21是被提供来控制蒸发量的部件。更特别地，间板21具有在蒸发开始时打开并且在计划的量的蒸发材料沉积在基板上时关闭的开关机构(未示出)。这里，图4中所示的蒸发设备用于执行蒸发。注意，当执行蒸发时，蒸发室10中的压力被调整为在大约1. OX KT4Pa到1.0 X KT6Pa的范围内。此外，在本示例中，在使用的蒸发掩模11中，金属箔14的材料是因瓦合金(invar， 包含！^和Ni的合金)，并且金属箔14的厚度为50 μ m。此外，在本示例中，基板20的尺寸为 360mmX 470mmX0. 5mm，并且掩模框架 15 是具有!MOmmX 450mm 的内尺寸、460mmX 570mm 的外尺寸和50mm的厚度的矩形框架。图5是示出图4中所示的蒸发设备的蒸发掩模中的开口的放大示意截面图。当实际制造诸如有机发光器件的显示器件时，在基板20上形成电极层(未示出)和有机EL层 23，在基板上预先提供了用于划分构成该器件的有机发光元件的提(bank) 22。这里，当要求在期望位置处形成RGB像素时，基板20适当地移动以进行调整，使得其上要形成期望像素的区域与该掩模中的对应开口 16对齐。如图2A中所示，在基板的边部和角部上方提供触摸板的球17。仅在基板的角部上方提供触摸板的磁体18。在该示例中，作为球17，在从基板的边缘部向内5mm的位置处沿着边以规则的间隔布置分别具有40g的重量的16个球。作为磁体18，在从基板的角向内20mm并且在基板的对角线上的位置处布置具有15mm的直径和8mm的厚度的约0. IT的四个铁氧体磁体。注意，具有球17和磁体18的触摸板12可以通过升降机构(未示出)自由地调整从其到基板20的距离。在本示例中，磁体18和基板20之间的距离被设为5mm并且球17 处于对基板20施压的状态中。这里，基板20和蒸发掩模11 (金属箔14)之间的附着性的状态被测量。确认出基板20的整个表面与蒸发掩模11基本上紧密接触。此外，在本示例的蒸发设备中，在基板20的中央附近的基板20和蒸发掩模11的变形量为约200 μ m。与不执行通过球17施压的情况相比，变形量减少约100 μ m,并且与不布置磁体18的情况相比，变形量减少约200 μ m。如上所述，根据本发明的蒸发设备减小了掩模的变形，提高了基板与蒸发掩模之间的附着性，并且提高了划分要形成膜的区域和不形成膜的区域的精度。虽然已参考示例性实施例描述了本发明，但应理解，本发明不限于公开的示例性实施例。以下权利要求的范围应为赋予最宽的解释，以包含所有这样的变型以及等同的结构和功能。
权利要求
1.一种蒸发设备，包括用于保持蒸发掩模的机构，所述蒸发掩模包括含有铁磁性材料的金属箔和用于固定金属箔的掩模框架；和用于使设置在蒸发掩模上的膜形成基板压靠蒸发掩模的施压机构， 其中所述施压机构至少在与膜形成基板的角部对应的位置处包括磁体。
2.根据权利要求1的蒸发设备，其中所述施压机构还包括用于在与设置在蒸发掩模上的膜形成基板的周边对应的位置处并且在掩模框架上方使膜形成基板压靠蒸发掩模的施压体。
全文摘要
本申请涉及蒸发设备，该蒸发设备减少掩模的变形、提高基板与蒸发掩模之间的附着性并且提高划分要形成膜的区域和不形成膜的区域的精度。该蒸发设备包括用于使设置在包括磁材料的蒸发掩模上的膜形成基板压靠蒸发掩模的施压机构。该施压机构包括用于将掩模至少吸引向膜形成基板的角部的磁体。
文档编号C23C14/24GK102212778SQ201110083128
公开日2011年10月12日 申请日期2011年4月2日 优先权日2010年4月5日
发明者中川善之, 吉川俊明, 吉田正典, 唐木哲也, 増田正道, 大山淳史, 宫町尚利, 小金井昭雄, 山口裕人, 浮贺谷信贵 申请人:佳能株式会社