掩模块件及使用其的有机气相沉积装置与热蒸镀装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种掩模块件及使用其之有机气相沉积装置与热蒸镀装置。掩模块件设置在一气体出口与一待镀基板之间。掩模块件包含有一像素掩模与一阻热掩模。像素掩模设置在气体出口与待镀基板之间，且具有多个第一开口。阻热掩模设置在气体出口与像素掩模之间，且具有多个第二开口，其中各第二开口对应至少一第一开口设置。
【专利说明】掩模块件及使用其的有机气相沉积装置与热蒸镀装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种掩模块件及使用其的有机气相沉积装置与热蒸镀装置，特别是涉及一种具有阻热掩模的掩模块件及使用其的有机气相沉积装置与热蒸镀装置。
【背景技术】
[0002]在现有制作有机发光二极管显示器的方法中，用以产生光线的有机发光层一般是利用热蒸镀或有机气相沉积法来形成，且在蒸镀源或有机气相沉积装置的气体喷头与待镀基板之间设置一像素掩模。并且，有机气相沉积装置利用通入惰性气体来搭载有机材料，且惰性气体经由管路被传送到气体喷头，而从气体喷头喷出。由于所欲形成的像素结构的布局图案与像素掩模的预定开口图案相同，因此所喷出的有机材料可依照像素掩模的预定开口图案沉积在待镀基板上，且所沉积的有机材料形成有机发光层。
[0003]然而，在传送惰性气体与所搭载的有机材料到气体喷头时，惰性气体与所搭载的有机材料需维持在大约200到300度，以避免用以喷出有机材料的气体喷头产生堵塞。为了避免气体喷头产生堵塞，有机气相沉积装置甚至会在气体喷头处对惰性气体与所搭载的有机材料加热，以提升约10度的温度。由于惰性气体与所搭载的有机材料具有高温，因此传递到像素掩模时仍具有约60到70度以上。如此一来，像素掩模会受到惰性气体与所搭载的有机材料的温度影响而产生热膨胀。并且，像素掩模是由金属所构成，而具有较高的膨胀系数，因此像素掩模的预定开口图案的大小更容易受到热膨胀的影响而改变，进而造成像素掩模的预定开口图案与待镀基板的对位发生偏移。所以，所形成的像素结构的布局图案也会随着预定开口图案的大小的变化而有所不同，进而影响产品良率与质量。此外，为了提升材料利用率，有机气相沉积装置还会缩减输出惰性气体与所搭载的有机材料的气体出口与待镀基板之间的距离，因此像素掩模更容易受到惰性气体与所搭载的有机材料的温度的影响。同样的，热蒸镀装置也有此一问题。
[0004]有鉴于此，降低惰性气体与所搭载的有机材料的温度对像素掩模的影响，以提升像素掩模与待镀基板的对位精准度实为业界努力的目标。
【发明内容】
[0005]本发明的主要目的在于提供一种掩模块件及使用其的有机气相沉积装置与热蒸镀装置，以降低气体温度对像素掩模的影响，进而提升像素掩模与待镀基板的对位精准度。
[0006]为达上述的目的，本发明提供一种掩模块件，设置在一气体出口与一待镀基板之间。掩模块件包含有一像素掩模与一阻热掩模。像素掩模设置在气体出口与待镀基板之间，且具有多个第一开口。阻热掩模设置在气体出口与像素掩模之间，且具有多个第二开口，其中各第二开口对应至少一第一开口设置。
[0007]为达上述的目的，本发明提供一种有机气相沉积装置，用以沉积一有机材料于一待镀基板上。有机气相沉积装置包括一气体源、丨控制阀、丨气体喷头、一管线以及一掩模块件。气体源用以提供一待镀气体。控制阀连接于气体源的出口，用以控制气体源的气体的流量与开关。气体喷头(Shower Head)对准待镀基板。管线一端连接于控制阀，另一端连接于气体喷头，用以将待镀气体传递至气体喷头。掩模块件设置在气体喷头与待镀基板之间，且掩模块件包括依像素掩模以及一阻热掩模。像素掩模设置在气体喷头与待镀基板之间，且具有多个第一开口。阻热掩模设置在气体喷头与像素掩模之间，且具有多个第二开口，其中各第二开口对应至少一第一开口设置。 [0008]为达上述的目的，本发明提供一种热蒸镀装置，用以蒸镀一有机材料至一待镀基板上。热蒸镀装置包括一蒸镀源以及一掩模块件。蒸镀源用以蒸发有机材料。掩模块件设置在蒸镀源与待镀基板之间，且掩模块件包括一像素掩模以及一阻热掩模。像素掩模设置在蒸镀源与待镀基板之间，且具有多个第一开口。阻热掩模设置在蒸镀源与像素掩模之间，且具有多个第二开口，其中各第二开口对应至少一第一开口设置。
[0009]本发明的掩模块件将阻热掩模设置在气体出口与像素掩模之间，使阻热掩模可用于阻隔一部分具有一定温度以上的气体与像素掩模接触，以降低气体传导到像素掩模的热量，且避免像素掩模因直接受到气体接触而产生超出精度范围的热膨胀。借此，像素掩模与待镀基板的对位精准度可被提升。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本发明一第一优选实施例的掩模块件的剖视不意图。
[0011]图2为本发明第一优选实施例的掩模块件的上视示意图。
[0012]图3为本发明一第二优选实施例的掩模块件的剖视示意图。
[0013]图4为本发明一第三优选实施例的掩模块件的剖视示意图。
[0014]图5为本发明一第四优选实施例的掩模块件的剖视示意图。
[0015]图6为本发明一第五优选实施例的掩模块件的不意图。
[0016]图7为本发明一第六优选实施例的掩模块件的上视示意图。
[0017]图8为本发明一第七优选实施例的掩模块件的上视示意图。
[0018]图9为本发明一优选实施例的有机气相沉积装置的不意图。
[0019]图10为本发明一优选实施例的热蒸镀装置的示意图。
[0020]其中，附图标记说明如下:
[0021]100 掩模块件102 气体出口
[0022]102a待镀气体104 待镀基板
[0023]106像素掩模106a第一开口
[0024]108阻热掩模108a第二开口
[0025]110第一框架112第二框架
[0026]114第一隔热胶层116第二隔热胶层
[0027]118隔热层200掩模块件
[0028]202间隙物300掩模块件
[0029]302第三隔热胶层400掩模块件
[0030]402掩模部404框架部
[0031]500掩模块件502冷却回路
[0032]504冷却物质输入口506冷却物质输出口[0033]600掩模块件602阻热掩模
[0034]602a第二开700掩模块件
[0035]800有机气相沉积装置802气体源
[0036]804控制阀806管线
[0037]808气体喷头810掩模块件
[0038]900有机气相沉积装置902蒸镀源
[0039]904掩模块件906反应室
[0040]G间距
【具体实施方式】
[0041]请参考图1与图2，图1为本发明一第一优选实施例的掩模块件的剖视示意图，且图2为本发明第一优选实施例的掩模块件的上视示意图。如图1与图2所示，掩模块件100设置在一气体出口 102与一待镀基板1 04之间。在本实施例中，气体出口 102可为有机气相沉积装置的气体喷头或热蒸镀装置的蒸镀源，用以提供包含有欲镀有机材料的待镀气体102a，并以一定速率喷出。本发明的气体出口并不限于此，可随着有机气相沉积装置的不同而有所不同。并且，本实施例的待镀气体102a可包含有惰性气体与有机材料，以利用惰性气体来搭载有机材料，但本发明不限于此。本发明的待镀气体可依据所使用的有机气相沉积方法来决定，且主要包含有有机材料。本实施例的待镀基板104可为已制作有数组电路的数组基板,但不限于此,本发明的待镀基板可依据实际欲镀有机材料的基材来决定。
[0042]此外，本实施例的掩模块件100包含有一像素掩模106、一阻热掩模108、一第一框架110以及一第二框架112。像素掩模106设置在气体出口 102与待镀基板104之间，用以作为形成有机材料层(图未示)的掩模。阻热掩模108设置在气体出口 102与像素掩模106之间，且阻热掩模108与像素掩模106之间具有一间距G。在本实施例中，像素掩模106为一金属网状结构，而具有多个第一开口 106a，约略与数组基板的像素结构大小相同，使穿过第一开口 106a的待镀气体102a而沉积在待镀基板104上的有机材料层可与像素结构的开口区大小相同，以作为各像素结构的发光层。本发明的有机材料层并不限作为像素结构的发光层。像素掩模106可包含有纯金属或金属合金，因此像素掩模106得以形成有与像素结构的开口区约略相同大小的第一开口 106a，但不限于此。另外，阻热掩模108具有多个第二开口 108a，且各第二开口 108a对应于至少一第一开口 106a设置。并且，阻热掩模108可包含有金属或玻璃，且以包含有具有较低热膨胀系数的材料为优选。在本实施例中，各第二开口 108a是对应于各第一开口 106a，且各第二开口 108a大于各第一开口 106a，使各第一开口 106a在沿着垂直阻热掩模108的投影方向上是位在各第二开口 108a内。由此可知，当待镀气体102a沿着垂直掩模块件100的方向朝掩模块件100移动时，待镀气体102a是以掩模块件100为掩模穿越掩模块件100，而在待镀基板104上形成有机材料层。进一步来说，一部分的待镀气体102a会先遇到阻热掩模108而被阻挡，且剩余部分的待镀气体102会穿越第二开口 108a。然后，由于各第二开口 108a沿着垂直阻热掩模108的投影方向上是大于各第一开口 106a，因此穿越第二开口 108a的待镀气体102a的一部分会遇到像素掩模106而被阻挡，且穿越第二开口 108a的待镀气体102a的剩余部分穿越第一开口 106a而沉积在待镀基板104上。借此，阻热掩模108可在不影响所沉积的有机材料层的大小的情况下阻隔一部分具有一定温度以上的待镀气体与像素掩模106接触，以避免像素掩模106因直接受到待镀气体接触而造成温度上升以及超出精度范围的热膨胀。[0043]在本实施例中，第一框架110设置在阻热掩模108与气体出口 102之间，且第二框架112设置在像素掩模106与阻热掩模108之间。并且，阻热掩模108固定在第一框架110上，且像素掩模106固定在第二框架112上，借此可通过调整第一框架110的位置与第二框架112的位置来控制阻热掩模108与像素掩模106之间的间距G。此外，本实施例的第一框架110与第二框架112为环形，而分别具有一开口，大于第一开口 106a与第二开口108a的分布范围，以避免遮蔽穿越第一开口 106a的待镀气体102a，且第一框架110与第二框架112分别与阻热掩模108以及像素掩模106的边缘部分固定在一起，使通过第一开口106a的待镀气体102a不会受到第一框架110阻挡。本发明的第一框架与第二框架并不限于此。在本发明的其它实施例中，第一框架或第二框架也可以是例如条状等其它几何形状的框架，但不限于此。
[0044]此外，掩模块件100可选择性还包含有一第一隔热胶层114以及一第二隔热胶层116，以助于降低气体的热量通过阻热掩模108、第一框架110与第二框架112传导至像素掩模106。在本实施例中，第一隔热胶层114设置在阻热掩模108与第一框架110之间,用以降低第一框架110的热量传导到阻热掩模108。第二隔热胶层116设置在像素掩模106与第二框架112之间，用以降低第二框架112的热传导到像素掩模106。此外，掩模块件可以利用点焊、螺丝或其它卡榫装置等已知张网方式将阻热掩模与像素掩模分别固定在第一框架与第二框架上。
[0045]另外，掩模块件100也可以选择性还包含有一隔热层118，设置在阻热掩模108面对气体出口 102的表面上，以用于阻隔待镀气体102a的热量传导到阻热掩模108上。于本发明的其它实施例中，掩模块件也可以在像素掩模面对阻热掩模的表面上选择性设置另一隔热层，以进一步降低传导到像素掩模的热量。
[0046]值得注意的是，本实施例的掩模块件100将阻热掩模108设置在气体出口 102与像素掩模106之间，使阻热掩模108可用于阻隔一部分具有一定温度以上的待镀气体102a与像素掩模106接触，以降低待镀气体102a传导到像素掩模106的热量，且避免包含有金属材料的像素掩模106因直接受到待镀气体102a接触而产生超出精度范围的热膨胀。借此，像素掩模106与待镀基板104的对位精准度可被提升，以避免所形成的有机材料层与数组基板有对位上的误差，并提升所欲制作的有机发光二极管显示面板的良率。
[0047]本发明的掩模块件并不以上述实施例为限。下文将继续揭示本发明的其它实施例或变化形，然为了简化说明并突显各实施例或变化形之间的差异，下文中使用相同标号标注相同组件，并不再对重复部分作赘述。
[0048]请参考图3，图3为本发明一第二优选实施例的掩模块件的剖视示意图。如图3所示，相较于第一实施例，本实施例的掩模块件200的第二框架112是设置在像素掩模106与待镀基板104之间，且像素掩模106固定在第二框架112上。并且，本实施例的掩模块件200可选择性还包括两间隙物202，设置在阻热掩模108与像素掩模106之间，且未与第一开口106a以及第二开口 108a重叠，以避免阻挡穿越第一开口 106a的待镀气体102a。值得注意的是，第一框架110与第二框架112可调整到阻热掩模108与像素掩模106皆与间隙物202相接触，借此像素掩模106与阻热掩模108之间的间距G可被固定在与间隙物202的高度相同的大小。因此，本实施例的掩模块件200可通过控制间隙物202的大小来调整像素掩模106与阻热掩模108之间的间距G，以避免将像素掩模106与阻热掩模108之间的间距G限制在第二框架112的厚度。本发明的间隙物的数量并不限于上述，且本发明的掩模块件也可包含有单一个间隙物或三个以上的间隙物。在本发明的其它实施例中，掩模块件也可还包含有一设置在阻热掩模与第一框架之间的第一隔热胶层、一设置在像素掩模与第二框架之间的第二隔热胶层以及一设置在阻热掩模面对气体出口的表面上的隔热层，但不限于此。
[0049]请参考图4，图4为本发明一第三优选实施例的掩模块件的剖视示意图。如图4所示，相较于第一实施例，本实施例的掩模块件300仅具有第一框架110，而未具有第二框架与第二隔热胶层。并且，第一框架110设置在阻热掩模108与像素掩模106之间，且像素掩模106也可固定在第一框架110上,使阻热掩模108与像素掩模106分别固定在第一框架110的上表面与下表面上。借此，像素掩模106与阻热掩模108之间的间距G可被固定在与第一框架110的高度相同的大小，且可通过控制第一框架110的大小来调整像素掩模106与阻热掩模108之间的间距G。此外，本实施例的掩模块件300也可以选择性还包含有一第三隔热胶层302,设置在像素掩模106与第一框架110之间,用以降低像素掩模106与第一框架110之间的热量传导。在本发明的其它实施例中，掩模块件也可还包含有一设置在阻热掩模与第一框架之间的第一隔热胶层以及一设置在阻热掩模面对气体出口的表面上的隔热层，但不限于此。
[0050]请参考图5，图5为本发明一第四优选实施例的掩模块件的剖视示意图。如图5所示，相较于第三实施例，本实施例的掩模块件400的阻热掩模与第一框架为一体成型。换句话说，掩模块件400并未具有第一框架与第一隔热胶层,且阻热掩模108包含有一掩模部402以及一框架部404。并且，框架部404的厚度`大于掩模部402的厚度，且掩模部402具有多个第二开口 108a，对应至少一第一开口 106a。像素掩模106是固定在框架部404上。在本发明的其它实施例中，掩模块件也可还包含有一设置在像素掩模与框架部之间的第三隔热胶层以及一设置在阻热掩模面对气体出口的表面上的隔热层，但不限于此。
[0051]请参考图6,图6为本发明一第五优选实施例的掩模块件的不意图。如图6所不,相较于第一实施例，本实施例的掩模块件500还包含有一冷却回路502，设置在第一框架110中，用以传输一冷却物质。借此，本实施例的掩模块件500可利用在冷却回路502中传输冷却物质将第一框架110的热量传导到冷却物质，以进一步冷却第一框架110。本实施例的掩模块件500可还包含有一冷却物质输入口 504以及一冷却物质输出口 506。冷却物质输入口 504可用于将未与第一框架110产生热交换的冷却物质输入到冷却回路502中，且冷却物质输出口 506可用于将已接收到第一框架110的热量的冷却物质排出，以进一步冷却第一框架IIOo在本发明的其它实施例中，掩模块件也可还包含有一设置在阻热掩模与第一框架之间的第一隔热胶层、一设置在像素掩模与第二框架之间的第二隔热胶层以及一设置在阻热掩模面对气体出口的表面上的隔热层，但不限于此。当然，于其它实施例中，冷却回路也可设置在第二框架112中，或是同时设置在第一框架110与第二框架112中。
[0052]请参考图7，图7为本发明一第六优选实施例的掩模块件的上视示意图。如图7所不，相较于第一实施例，本实施例的掩模块件600的阻热掩模602为一共同掩模(commonmask)，且共同掩模是用于定义像素以外的材料层(例如共享电极)的掩模，使阻热掩模602的各第二开口 602a是对应多个第一开口 108a设置。借此，本实施例的掩模块件可节省额外制作阻热掩模602的成本。
[0053]请参考图8，图8为本发明一第七优选实施例的掩模块件的上视示意图。如图8所示，相较于第一实施例，本实施例的掩模块件700的第一框架110与第二框架112分别设置在阻热掩模108与像素掩模106的下表面上。换句话说，本实施例的第一框架110设置在阻热掩模108与像素掩模106之间，且第二框架112设置在像素掩模106与待镀基板104之间。在本发明的其它实施例中，掩模块件也可还包含有一设置在阻热掩模与第一框架之间的第一隔热胶层、一设置在像素掩模与第二框架之间的第二隔热胶层以及一设置在阻热掩模面对气体出口的表面上的隔热层，但不限于此。
[0054]根据上述实施例的掩模块件，本发明另提供一种有机气相沉积装置。请参考图9，图9为本发明一优选实施例的有机气相沉积装置的不意图。如图9所不,本实施例的有机气相沉积装置800用以沉积一有机材料于待镀基板104上，且有机气相沉积装置800包含有气体源802、控制阀804、管线806、气体喷头(Shower Head) 808以及掩模块件810。气体源802用以提供一待镀气体，例如:有机材料，且控制阀804连接于气体源802的出口，用以控制气体源802的气体的流量与开关。并且，管线806的一端连接于控制阀804，且管线806的另一端连接于气体喷头808，用以将待镀气体传递置气体喷头808。气体喷头808对准待镀基板104，且掩模块件810设置在气体喷头808与待镀基板104之间。借此，从气体喷头808喷出的气体可通过掩模块件810的部分遮蔽，而形成在待镀基板104上。本实施例的掩模块件可为上述实施例或其中任两者的组合的掩模块件，因此在此不再赘述。
[0055]请参考图10，图10为本发明一优选实施例的热蒸镀装置的示意图。如图10所示，本实施例的热蒸镀装置900用以蒸镀丨有机材料至一待镀基板104上，且包含有一蒸镀源902、一掩模块件904以及一反应室906。蒸镀源902、掩模块件904以及待镀基板104设置在反应室906中，且掩模块件904设置在蒸镀源902与待镀基板104之间。本实施例的蒸镀源902用以蒸发有机材料，使含有有机材料的待镀气体通过掩模块件904形成在待镀基板104上。本实施例的掩模块件可为上述实施例或其中任两者的组合的掩模块件，因此在此不再赘述。
[0056]综上所述，本发明的掩模块件将阻热掩模设置在气体出口与像素掩模之间，使阻热掩模可用于阻隔一部分具有一定温度以上的待镀气体与像素掩模接触，以降低待镀气体传导到像素掩模的热量，且避免像素掩模因直接受到待镀气体接触而产生超出精度范围的热膨胀。借此，像素掩模与待镀基板的对位精准度可被提升。
[0057]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种掩模块件,设置在一气体出口与一待镀基板之间,其特征在于,包含有: 一像素掩模，设置在所述气体出口与所述待镀基板之间，且具有多个第一开口 ；以及 一阻热掩模，设置在所述气体出口与所述像素掩模之间，且具有多个第二开口，其中各所述第二开口对应至少一所述第一开口设置。
2.如权利要求1所述的掩模块件，其特征在于，还包括一第一框架，且所述阻热掩模固定在所述第一框架上。
3.如权利要求2所述的掩模块件，其特征在于，还包括一第一隔热胶层，设置于所述阻热掩模与所述第一框架之间。
4.如权利要求2所述的掩模块件，其特征在于，还包括一第二框架，且所述像素掩模固定在所述第二框架上。
5.如权利要求4所述的掩模块件，其特征在于，所述第一框架设置在所述阻热掩模与所述气体出口之间，且所述第二框架设置在所述像素掩模与所述阻热掩模之间。
6.如权利要求4所述的掩模块件，其特征在于，所述第一框架设置在所述阻热掩模与所述像素掩模之间，且所述第二框架设置在所述像素掩模与所述待镀基板之间。
7.如权利要求4所述的掩模块件，其特征在于，还包括一第二隔热胶层，设置于所述像素掩模与所述第二框架之间。
8.如权利要求4所述的 掩模块件，其特征在于，所述第一框架设置在所述阻热掩模与所述气体出口之间，且所述第二框架设置在所述像素掩模与所述待镀基板之间。
9.如权利要求8所述的掩模块件，其特征在于，还包括至少一间隙物，设置在所述阻热掩模与所述像素掩模之间，并与所述阻热掩模以及所述像素掩模相接触。
10.如权利要求2所述的掩模块件，其特征在于，所述像素掩模固定在所述第一框架上，且所述第一框架设置在所述阻热掩模与所述像素掩模之间。
11.如权利要求10所述的掩模块件，其特征在于，还包括一第三隔热胶层，设置于所述像素掩模与所述第一框架之间。
12.如权利要求2所述的掩模块件，其特征在于，还包括一冷却回路，设置在所述第一框架中，用以传输一冷却物质，以冷却所述第一框架。
13.如权利要求1所述的掩模块件，其特征在于，所述阻热掩模包括一体成型的一掩模部以及一框架部，且所述框架部的厚度大于所述掩模部的厚度。
14.如权利要求13所述的掩模块件，其特征在于，所述像素掩模固定于所述框架部上。
15.如权利要求1所述的掩模块件，其特征在于，还包括一隔热层，设置在所述阻热掩模面对所述气体出口的表面上。
16.如权利要求1所述的掩模块件，其特征在于，各所述第二开口大于各所述第一开□。
17.如权利要求1所述的掩模块件，其特征在于，所述阻热掩模为一共同掩模，且各所述第二开口对应多个所述第一开口设置。
18.一种有机气相沉积装置，用以沉积一有机材料于一待镀基板上，其特征在于，所述有机气相沉积装置包括: 一气体源，用以提供一待镀气体； 一控制阀，连接于所述气体源的出口，用以控制所述气体源的气体的流量与开关；一气体喷头，对准所述待镀基板； 一管线，一端连接于所述控制阀，另一端连接于所述气体喷头，用以将所述待镀气体传递至所述气体喷头；以及 一掩模块件，设置在所述气体喷头与所述待镀基板之间，所述掩模块件包括: 一像素掩模，设置在所述气体喷头与所述待镀基板之间，且具有多个第一开口 ；以及一阻热掩模，设置在所述气体喷头与所述像素掩模之间，且具有多个第二开口，其中各所述第二开口对应至少一所述第一开口设置。
19.一种热蒸镀装置，用以蒸镀一有机材料至一待镀基板上，其特征在于，所述热蒸镀装置包括: 一蒸镀源，用以蒸发所述有机材料；以及 一掩模块件，设置在所述蒸镀源与所述待镀基板之间，所述掩模块件包括: 一像素掩模，设置在所述蒸镀源与所述待镀基板之间，且具有多个第一开口 ；以及一阻热掩模，设置在所述蒸镀源与所述像素掩模之间，且具有多个第二开口，其中各所述第二开口对应至少一所述第一开口设置。
【文档编号】C23C14/04GK103572245SQ201210279695
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年8月7日 优先权日:2012年8月7日
【发明者】王文俊, 康恒达, 苏国彰, 黄湘霖 申请人:联胜（中国）科技有限公司, 胜华科技股份有限公司