掩膜装置、掩膜版固定方法及其蒸镀方法与流程

文档序号:13706515阅读:481来源:国知局

本发明涉及蒸镀技术领域,尤其涉及一种掩膜装置、掩膜版固定方法及其蒸镀方法。



背景技术:

由于利用蒸镀方法(物理气相沉积)制备的薄膜纯度较高,易于在线检测和控制薄膜的厚度与成分,因此该方法可用于制备显示面板。

现有技术中,在利用蒸镀方法制备显示面板时,可利用掩膜版作为媒介,在待蒸镀基板(可以为显示面板)上形成薄膜。

上述过程中,通过施加一定的拉力拉伸掩膜版(此过程可称之为张网),使得掩膜版处于紧绷状态,以抵抗因其自身重力造成的掩膜版变形的问题。

然而,在张网过程中,掩膜版沿着拉伸方向会产生一定的褶皱,使得掩膜版上发生褶皱的区域与待蒸镀基板贴合不良,进而造成蒸镀效果不佳。



技术实现要素:

本发明实施例提供一种掩膜装置、掩膜版固定方法及其蒸镀方法,用于改善掩膜版上发生褶皱的区域与待蒸镀基板之间的贴合不良,提高蒸镀效果。

第一方面,本发明提供一种掩膜装置,掩膜装置包括:

掩膜框架以及设置在所述掩膜框架上的掩膜版;

支撑部,所述支撑部包括第一支撑单元和与所述第一支撑单元相接触的第二支撑单元,所述第一支撑单元可拆卸设置在所述掩膜框架内,所述第一支撑单元远离所述第二支撑单元的一侧与所述掩膜框架靠近所述掩膜版的一侧表面平齐;

所述第二支撑单元用于支撑所述掩膜框架和所述第一支撑单元。

第二方面,本发明提供一种掩膜版固定方法,掩膜版固定方法适用于上述本发明第一方面所涉及到的掩膜装置,所述固定方法包括:

将所述掩膜框架以及所述支撑部进行组装;

将所述掩膜版焊接于组装后的所述掩膜框架上;

切除所述掩膜框架边缘外侧的掩膜版。

第三方面,本发明提供一种蒸镀方法,蒸镀方法包括上述本发明第二方面涉及到的掩膜版固定方法,蒸镀方法还包括:

将固定有掩膜版的组装后的所述掩膜框架送入蒸镀腔室;

将待蒸镀基板放置于所述掩膜版远离所述掩膜框架的一侧,并与所述掩膜版贴合;

将所述支撑部撤出所述蒸镀腔室。

如上所述的方面和任一可能的实现方式的有益效果如下:

本实施例的掩膜装置包括支撑部,该支撑部的第一支撑单元可拆卸设置在掩膜框架内,且第一支撑单元远离第二支撑单元的一侧(靠近带蒸镀基板的一侧)与掩膜框架靠近掩膜版的一侧表面平齐,该第一支撑单元可在将掩膜版固定在掩膜框架上的时候,提供支撑力,保证设置在掩膜框架通孔处的掩膜版也受到支撑力,避免由掩膜版自身的重力造成的下垂问题。进而本实例在将掩膜版固定在掩膜框架时,极大程度上减小张网时使用的力,进而避免了褶皱的产生,使得掩膜版与待蒸镀基板之间贴合良好,提升了蒸镀效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的蒸镀原理示意图;

图2为本发明实施例所提供的掩膜装置的立体装配示意图;

图3为本发明实施例所提供的掩膜装置结构示意图之一;

图4为图3中aa’方向的剖面图;

图5为本发明实施例所提供的掩膜装置结构示意图之二;

图6为图5中bb’方向的剖面图;

图7为本发明实施例所提供的第一支撑单元的结构示意图;

图8为本发明实施例所提供的掩膜装置的结构示意图之三;

图9为本发明实施例所提供的支撑部的结构示意图;

图10为本发明实施例所提供的掩膜装置的结构示意图之四;

图11为本发明实施例所提供的掩膜装置的结构示意图之五;

图12为本发明实施例所提供的掩膜固定方法流程图;

图13为本发明实施例所提供的蒸镀方法流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解,本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,a和/或b,可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应当理解,尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二等来描述支撑单元,但这些支撑单元不应限于这些术语。这些术语仅用来将支撑单元彼此区分开。例如,在不脱离本发明实施例范围的情况下,第一支撑单元也可以被称为第二支撑单元,类似地,第二支撑单元也可以被称为第一支撑单元。

需要注意的是,本发明实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的,不应理解为对本发明实施例的限定。此外在上下文中,还需要理解的是,当提到一个元件被形成在另一个元件“上”或“下”时,其不仅能够直接形成在另一个元件“上”或者“下”,也可以通过中间元件间接形成在另一元件“上”或者“下”。

在详细的阐述本发明的技术方案之前,对蒸镀的原理以及过程进行简单介绍:

如图1所示,其为本发明实施例所提供的蒸镀原理示意图,对待蒸镀基板3进行蒸镀,主要采用蒸镀方法(物理气相沉积的方法),该方法是将蒸发源(固体或液体)表面气化成气态原子、分子或部分电离成离子,并通过掩膜版2遮盖住不需要蒸镀的区域,将气化成气态原子或者分子沉积到待蒸镀基板表面需要蒸镀的区域,在待蒸镀基板表面的特定区域形成薄膜。

在对待蒸镀基板3进行蒸镀时,通常是在真空腔室(图中未示出)内进行的,对该蒸发源进行加热,通过设置在掩膜版2上的沉积通孔,使气化出的原子、分子或者离子凝聚在温度较低的待蒸镀基板上。

现有技术中,在对待蒸镀基板进行蒸镀时,需要掩膜版作为媒介,在待蒸镀基板需要蒸镀的区域中形成相应的图案(薄膜),在不需要被蒸镀的区域中不进行蒸镀。虽然掩膜版的厚度和形状各不相同,但都会出现其由于受到重力的作用而发生形变的情况,从而影响掩膜版的平坦度,进而影响蒸镀效果。为了得到消除重力对掩膜板的平坦度的影响,一般利用张网技术,对掩膜版施加一定的拉力,使得掩膜版处于紧绷的状态,在此状态下将掩膜版的两端固定在掩膜框架上,之后进行蒸镀操作。但是,在张网过程中,由于掩膜版受到拉伸,其表面会产生褶皱,褶皱方向主要沿拉伸方向,其具体的褶皱形态以及幅度与特定的掩膜版有关,例如掩膜版的长、宽、厚、掩膜材料性质、面板形状、面板排布、开孔形状以及开孔密度等均会导致褶皱的产生。产生褶皱的原因较多,造成对褶皱的可控性较差,进而使得掩膜版上发生褶皱的区域与待蒸镀基板贴合不良,对后续蒸镀造成较为严重的影响。

为了解决现有技术中由于掩膜版的褶皱造成的贴合不良的问题,可在掩膜版上设置过渡区域,该过渡区域设置有过渡孔,但是该过渡孔不用来蒸镀,该过渡孔的目的是为了降低掩膜版的重量,从而降低由于重量引起的掩膜版的平坦度不佳的问题,进一步避免为了解决平坦度不佳而利用张网技术时产生的褶皱问题。

但是,上述技术手段,虽然减轻了掩膜版的重量,减缓了由掩膜版的重力造成的掩膜版的平坦度较差的问题,但是由于减轻重量的部分设置在掩膜版的过渡区(非蒸镀区域),对掩膜版蒸镀区域的平坦度的改善微乎其微,因此,在蒸镀过程中,掩膜版的蒸镀区域还会出现褶皱,进而造成贴合不良,影响蒸镀效果。

为了解决上述掩膜褶皱问题,发明人发现,褶皱是由张网产生的,而采用张网技术是为了消除由重力造成的掩膜版下垂(平坦度)的问题,此时,若能够消除重力对掩膜版的影响,也就可以减小张网时所使用的力,进而避免由张网而产生的褶皱,不会造成由褶皱引起的贴合不良。

本实施例提供一种掩膜装置,如图2以及图3所示,图2为本发明实施例所提供的掩膜装置的立体装配示意图,图3为本发明实施例所提供的掩膜装置结构示意图之一,该掩膜装置1包括:掩膜框架4以及设置在掩膜框架4上的掩膜版2;支撑部6,支撑部6包括第一支撑单元62和与第一支撑单元62相接触的第二支撑单元64,第一支撑单元62可拆卸设置在掩膜框架4内,第一支撑单元62远离第二支撑单元64的一侧与掩膜框架4靠近掩膜版2的一侧表面平齐;第二支撑单元64用于支撑掩膜框架4和第一支撑单元62。

需要说明的是,作为示例,在图3所示的aa’方向上,第一支撑单元的厚度可与掩膜框架的高度相等,也可不等:当第一支撑单元的厚度与掩膜框架的高度相等时,第一支撑单元的在aa’方向上的截面为矩形,第二支撑单元在aa’方向上的截面也为矩形;当第一支撑单元的高度与掩膜版的高度不相等时,示例性的,以第一支撑单元的高度y大于掩膜版的高度x为例,参见图4,其为图3中aa’方向的剖面图,从图4所示,第一支撑单元在aa’方向上的截面为矩形,第二支撑单元在aa’方向上的截面为与第一支撑单元相对于的凹槽形。

并且,第一支撑单元可拆卸设置在掩膜框架内,可以理解的是,第一支撑单元可与掩膜框架的内壁相接触,在将掩膜版固定在掩膜框架时,保证第一支撑单元对位于其上的掩膜版进行支撑;也可不与掩膜框架的内壁相接触,当第一支撑单元不与掩膜框架的内壁相接触时,必然的,在将掩膜版固定在掩膜框架时,也必须保证第一支撑单元对位于其上的掩膜版进行支撑,第一支撑单元远离第二支撑单元的一侧的面积可与掩膜版的面积相同,以保证对掩膜版具有足够的支撑力,亦可,继续参见图3,第一支撑单元远离第二支撑单元的一侧的面积可稍大于掩膜版的面积。另外,将掩膜版固定在掩膜框架之后,可将第一支撑单元以及支撑第一单元的第二支撑单元撤出,不影响后续的蒸镀操作。

第二支撑单元用于支撑第一支撑单元以及掩膜框架,可以理解的是,方便在将掩膜版固定在掩膜框架时,保证掩膜框架、设置在掩膜框架内的第一支撑单元的与掩膜版相接触的一侧表面平齐,避免与设置在第一支撑单元上掩膜版产生间隙,致使由掩膜版的重力作用导致的掩膜版的平坦度不佳。

补充说明的是,图2以及图3仅仅是作为示例,并不代表第一支撑单元只能为平板,当还可为其他结构,例如凸台或者圆台等,只要保证该第一支撑单元远离第二支撑单元的一侧与眼膜框架靠近掩膜版的一侧表面平齐即可。作为示例,图1~图4所示出的掩膜版、掩膜框架以及支撑部仅作为示例,并不代表实际生产时的尺寸。以图4所示的方位为基准,第二支撑单元从左至右的宽度,可大于掩膜框架沿着此方向的宽度,亦可小于掩膜版的宽度,本实例中只要能够满足第二支撑单元对第一支撑单元以及掩膜框架的支撑作用即可,并不对其做特别限定。

现有技术中,由于只有掩膜框架和若干条(通常为1~5条)厚度与掩膜在同样数量级(约为100μm)的支撑条对掩膜版进行支撑,而掩膜框架只是围成的框架结构,其绝大部分面积为通孔,并且支撑条在承受了掩膜的重力之后本身也有很大的重垂,因此,放置在掩膜框架上的掩膜版,尤其是通孔位置处的掩膜版必然会受到重力的作用下垂,影响掩膜版的平坦度,进而造成贴合不良的问题。

本实施例的掩膜装置包括支撑部,该支撑部的第一支撑单元可拆卸设置在掩膜框架内,且第一支撑单元远离第二支撑单元的一侧(靠近带蒸镀基板的一侧)与掩膜框架靠近掩膜版的一侧表面平齐,该第一支撑单元可在将掩膜版固定在掩膜框架上的时候,提供支撑力,保证设置在掩膜框架通孔处的掩膜版也受到支撑力,避免由掩膜版自身的重力造成的下垂问题。进而本实例在将掩膜版固定在掩膜框架时,极大程度上减小张网时使用的力,进而避免了褶皱的产生,使得掩膜版与待蒸镀基板之间贴合良好,提升了蒸镀效果。

进一步的,如图5所示,其为本发明实施例所提供的掩膜装置结构示意图之二,第一支撑单元62的形状与掩膜框架4围成的形状相同,且第一支撑单元62设置在掩膜框架4内时,掩膜框架4的内壁与第一支撑单元62相接触。这样的设计,在将掩膜版固定在掩膜框架上时,最大程度的支撑设置在第一支撑单元之上的掩膜版,平衡掩膜版的重力,使得掩膜版具有较好的平坦度,进而使其与待蒸镀基板之间形成很好的贴合,提升蒸镀效果。

在一种实施例中,如图6所示,其为图5中bb’方向的剖面图,第一支撑单元62的高度y与掩膜框架4的高度x一致。这样的设计,便于制备第二支撑单元,以便第二支撑单元支撑掩膜框架以及第一支撑单元。

在一种实施例中,继续参见图2,第一支撑单元62可为平板,或者如图7所示,其为本发明实施例所提供的第一支撑单元的结构示意图,第一支撑单元62可为网格板,该网格板,重量较轻。

需要说明的是,在本申请的其他一些实现方式中,第一支撑单元还可以是中间具有镂空图案或孔洞的平板部件。镂空图案或孔洞的具体形状不限,可以是圆形、方形、多边形、椭圆、条形、曲线形及其他规则或不规则图形。只要不影响第一支撑单元对于掩膜版的平坦化支撑效果即可。

无论是网格板还是平板,或中间具有镂空图案或孔洞的平板部件,其作用为,在将掩膜版固定在掩膜框架的过程中,对掩膜版进行支撑,因此,本实施例示例性的给出了一些具体的结构,但是本领域技术人员可在了解本实施例之后可知,第一支撑单元并不限于上述的结构类型,只有能够满足可拆卸的设置在掩膜框架上,并且,其远离第二支撑单元的一侧与掩膜框架靠近掩膜版的一侧表面平齐,即可解决本实例所能解决的技术问题。

继续参见图6,本实施例中第二支撑单元64可为平台。

在一种实施方式中,如图8所示,其为本发明实施例所提供的掩膜装置的结构示意图之三,第二支撑单元64的边缘在掩膜框架4所在平面的正投影位于第一支撑单元62的边缘在掩膜框架4所在平面的正投影外。并且,第二支撑单元64的边缘在掩膜框架4所在平面的正投影位于掩膜框架4的外边缘内。

本实施例中,以图8所示的方位为基准,从左至右的方向上,第二支撑单元的宽度大于第一支撑单元的宽度,从而便于对第一支撑单元进行支撑。第二支撑单元的宽度小于掩膜框架的宽度,原因如下:

由于在蒸镀腔室内,需要对掩膜框架进行固定,如图8所示,本实施例通过支架8对掩膜框架进行夹持固定,从而便于后续的蒸镀。此时,需要在掩膜框架上预留出空间,以便于支架对掩膜框架进行夹持固定,因此,第二支撑单元的宽度必须小于掩膜框架的宽度。

如图9所示,其为本发明实施例所提供的支撑部的结构示意图,该支撑部6可为一体成型结构,即第一支撑单元62和第二支撑单元64为一体结构,这样的设计,便于安装和拆卸。

在一种实施方式中,如图10所示,其为本发明实施例所提供的掩膜装置的结构示意图之四,掩膜版2的材质为铁磁性材料,掩膜装置1还包括磁板9,在将固定在掩膜框架4上的掩膜版2放置于蒸镀腔室内时,磁板9位于掩膜版2远离掩膜框架4的一侧,利用磁作用力吸附掩膜版2。

需要说明的是,如图10所示,掩膜版2靠近磁板9的一侧设置有待蒸镀基板3,待蒸镀基板3与掩膜版2相接触。由于掩膜框架是框架结构(中空结构),因此,放置在上面的掩膜版很容易受到重力的作用下垂,使得掩膜版与待蒸镀基板之间的贴合不佳,因此,可在待蒸镀基板的上方(以图10所示方位为基准)设置磁板,利用磁板对掩膜版的磁力来平衡掩膜版的重力,从而改善掩膜版与待蒸镀基板之间的贴合问题,提高蒸镀效果。

再次以图10为例,对本实施例的蒸镀过程进行介绍:

首先,在蒸镀前,对掩膜框架4以及支撑部6(包括第一支撑单元62以及第二支撑单元64)进行组装,将第一支撑单元62放置在掩膜框架4内,且第一支撑单元62靠近掩膜版2的一侧与掩膜框架4即将靠近掩膜版2的一侧平齐,接着,将掩膜版2固定在组装后的掩膜框架4上,示例性的,可通过焊接将掩膜版2固定在掩膜框架4上,在将掩膜版2固定在掩膜框架4的过程中,支撑部6一直对掩膜版2进行支撑,该支撑力用于平衡掩膜版2的重力,从而使得掩膜版2可以平整的固定在掩膜框架4上;接着,将待蒸镀基板3与掩膜版2紧密贴合,再将磁板9下放到合适的位置,利用磁板9的磁作用力吸附掩膜版2,接着将支撑部6撤出蒸镀腔室,对蒸镀腔室抽真空到预设真空度,打开蒸发源(图中未示出)进行蒸镀。必然的,在上述过程中,支架8一直对掩膜框架进行夹持固定。

需要说明的是,在本申请的一些实现方式中,第一支撑单元除了可以是平板,或者图7所示的网格板外,还可以是中间具有镂空图案或孔洞的平板部件。镂空图案或孔洞的具体形状不限,可以是圆形、方形、多边形、椭圆、条形、曲线形及其他规则或不规则图形。只要不影响第一支撑单元对于掩膜版的平坦化支撑效果即可。

示例性的,本实施中铁磁性材料可包括铁以及铁合金。更为优选的是,利用铁镍合金作为掩膜版。

需要补充的是,本实施例所涉及到掩膜版,如图2所示,其为整体掩膜版;亦可为分立掩膜版,如图11所示,其为本发明实施例所提供的掩膜装置的结构示意图之五,分立式的掩膜版可并排固定在掩膜框架上。

示例性的,如图11所示,掩膜版上还可设置有沉积通孔21,通过该沉积通孔可在待蒸镀基板上蒸镀上薄膜,沉积通孔位于需要蒸镀的区域。掩膜版还可包括夹持部22,在张网过程中,通过夹持部22对掩膜版进行拉伸(绷拉),之后将掩膜版2焊接在掩膜框架4上,最后将夹持部22切除。

作为示例,图11示出了10条分立式掩膜版,事实上,本实施例并不对掩膜版的数量做出特别限定,并且其示出的位置以及大小均不代表实际生产时的位置和大小。

本实施例中,支撑部的材质可为非铁磁性材料。

进一步的,非铁磁性材料可包括铜、铜合金、铝以及无磁性钢等。这是由于掩膜装置中设置有磁板,利用磁板吸附固定在掩膜框架上的掩膜版,而支撑部(第一支撑单元和第二支撑单元)由于在蒸镀前,需要撤出,因此更优的选择是使用非铁性材料,以便磁板不对其产生吸附力。

本实施例提供一种掩膜版固定方法,如图12所示,其为本发明实施例所提供的掩膜固定方法流程图,该掩膜版固定方法适用于上述掩膜版,该掩膜版固定方法包括:

s1、将掩膜框架以及支撑部进行组装;

s2、将掩膜版焊接于组装后的掩膜框架上;

s3、切除掩膜框架边缘外侧的掩膜版。

将掩膜框架与支撑部进行组装的方式有很多种,示例性的,可将掩膜框架套在第一支撑单元上;或者,可将第一支撑单元远离第二支撑单元的一侧插入到掩膜框架内,使得第一支撑单元远离第二支撑单元的一侧与掩膜框架靠近掩膜版的一侧表面平齐。从而将掩膜版放置在平齐的表面上,再将其固定在掩膜框架上。由于在将掩膜版固定于组装后的掩膜框架上时,支撑部对掩膜版有支撑作用,因此可极大程度减小张网时使用的力度,避免掩膜版产生褶皱。继续参见图11,在将掩膜版2固定于组装后的掩膜框架4上之后,将多余的部分(例如,夹持部22)切除。

本实施例提供一种蒸镀方法,如图13所示,其为本发明实施例所提供的蒸镀方法流程图,该蒸镀方法包括上述掩膜版固定方法,该蒸镀方法还包括:

s4、将固定有掩膜版的组装后的掩膜框架送入蒸镀腔室;

s5、将待蒸镀基板放置于掩膜版远离掩膜框架的一侧,并与掩膜版贴合;

s6、将磁板放置于待蒸镀基板远离掩膜版的一侧,利用磁作用力吸附掩膜版;

s7、将支撑部撤出蒸镀腔室。

在将支撑部撤出蒸镀腔室之后,该蒸镀方法还可包括:

s8、对蒸镀腔室抽真空到预设真空度,打开蒸发源进行蒸镀。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

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