用于沉积的掩模和对准它的方法

用于沉积的掩模和对准它的方法
【专利摘要】根据本发明的用于在透明基板上形成图案的用于沉积的掩模包含具有贯穿地形成的掩模对准标记的掩模元件，以便对准在所述透明基板上形成的基板对准标记；和在所述掩模元件的一个表面上形成的不平整区域，以邻近所述掩模对准标记，所述不平整区域在它的表面具有突起和凹陷。根据本发明的实施方式，可通过增加形成在基板和掩模上的对准标记的识别率，而防止掩模对准中发生的偏差。结果，可通过降低有机发光二极管(OLED)显示装置的次品率而降低制造成本。
【专利说明】用于沉积的掩模和对准它的方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明的实施方式主要涉及用于沉积的掩模和对准它的方法，更具体地涉及用于沉积的掩模和能够精确地对准用于沉积的掩模和基板的对准它的方法。
【背景技术】
[0002]包括空穴注入电极、电子注入电极、设置在它们之间的有机发光层的有机发光二极管(OLED)显示装置为自发光类型的显示装置，所述装置在自阳极注入的空穴和自阴极注入的电子湮灭时发光，所述湮灭是由于空穴和电子在有机发光层中的再结合而造成的。此外，有机发光二极管(OLED)显示装置呈现高质量特性，例如更低的能耗、更高的亮度、更宽的视角和更高的反应速度，因而已经作为便携电子装置的下一代显示装置而被关注。
[0003]有机发光二极管(OLED)显示装置包括有机发光显示面板，所述有机发光显示面板包括其上形成薄膜晶体管和有机发光元件(OLED)的显示基板。所述有机发光元件包括阳极、阴极和有机发光层，并通过由分别从阳极和阴极注出的空穴和电子形成激子并使激子迁移至基态而发光。
[0004]在例如有机发光二极管(OLED)显示装置的平板显示装置中，在真空条件下使用用于沉积相应的材料，例如用作电极的有机材料或金属的真空沉积方法，以在平板上形成薄膜。通过在真空室内部放置其上形成有机薄膜的基板，并通过用沉积源单元蒸发或升华有机材料以便在所述基板上沉积，而进行真空沉积方法。
[0005]通过在基板上对准和贴附用于沉积的掩模，并进行控制以通过开放区域在基板上沉积用于形成蒸发的图案的材料而进行沉积过程，用于沉积的掩模包括与将在基板上形成的预定图案相对应的开放区域。在沉积过`程中，在基板上无偏差地准确对准和贴附用于沉积的掩模是重要的。
[0006]然而，当所述基板为透明基板时，由于在通过测量装置进行测量时从掩模表面反射的光，对准的掩模之间，具体为角度对准标记(angle alignment mark)和基板(以及掩模)之间的对比差异小，因而难于确定所述角度对准标记的位置。
[0007]该背景部分公开的信息仅用于增强对所描述的技术的背景理解，因而可包含未形成为在这个国家中本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

【发明内容】

[0008]本发明的一个方面提供了用于沉积的掩模和对准它的方法，所述方法能够防止在基板和掩模间产生的对准偏差。
[0009]本发明的另一个方面提供了用于沉积的掩模和对准它的方法，所述方法能够增加形成在基板和掩模上的对准标记的识别率。
[0010]本发明的实施方式提供了用于在透明基板上形成图案的用于沉积的掩模，所述掩模包括:具有掩模对准标记的掩模元件，所述掩模对准标记贯穿地形成，以便与在所述透明基板上形成的基板对准标记对准；和不平整区域，所述不平整区域形成在所述掩模元件的一个表面上，以邻近所述掩模对准标记，所述不平整区域在它的表面上具有突起和凹陷。[0011 ] 所述不平整区域可漫反射入射光。
[0012]所述不平整区域可涂布有漫反射材料。
[0013]可所述不平整区域可以低于用于沉积的所述掩模的一个表面的高度形成。
[0014]所述不平整区域可通过半蚀法形成。
[0015]所述用于沉积的掩模可进一步包括在所述掩模对准标记和所述不平整区域之间形成的平坦区域，所述平坦区域具有平坦表面。
[0016]可沿所述掩模对准标记的边缘形成所述平坦区域。
[0017]所述平坦区域可反射入射光。
[0018]所述平坦区域可涂布有光反射材料。
[0019]本发明的另一个实施方式提供了对准掩模的方法，包括步骤:制备透明基板，所述透明基板具有在透明基板的一个表面上形成的基板对准标记及邻近所述基板对准标记的角度对准标记；在所述透明基板上放置用于沉积的掩模，所述掩模包括具有掩模对准标记的掩模元件和不平整区域，所述掩模对准标记贯穿地形成以便对准在所述透明基板上形成的基板对准标记，所述不平整区域形成在所述掩模元件的一个表面上以邻近所述掩模对准标记，所述不平整区域在它的表面上具有突起和凹陷，所述不平整区域面向所述透明基板；将所述基板对准标记和所述掩模对准标记在预定的位置对准；和对准所述角度对准标记，以使所述角度对准标记在与所述不平整区域重叠的同时被放置在预定的位置。
[0020]在对准所述位置或对准所述角度的步骤中，在通过面向所述不平整区域放置的测量装置测量对准状态后，可调节所述透明基板或用于沉积的所述掩模的对准位置。
[0021]所述测量装置可为安装有CXD相机的测量装置。
[0022]根据本发明的实施方式，可通过增加形成在所述基板和所述掩模上的对准标记的识别率来防止发生掩模的对准偏差。
[0023]结果，可通过降低有机发光二极管(OLED)显示装置的次品率而降低制造成本。
【专利附图】

【附图说明】
[0024]当结合附图考虑时，通过参考下面的详细说明更好地理解时，本发明更完整的理解及它的许多伴随的优点将显而易见，附图中，相似的附图标记表示相同或相似的部件，其中:
[0025]图1为说明根据本发明的实施方式的用于沉积的掩模及用于对准基板的方法的不意性斜视图。
[0026]图2为沿图1的I1-1I线所获得的示意性截面视图。
[0027]图3至图5为说明根据本发明的实施方式通过测量装置测量用于沉积的掩模和透明基板的对准的实例的俯视图。
[0028]图6为说明根据本发明的实施方式的用于沉积的掩模和用于对准基板的方法的示意性截面视图。
[0029]图7为在对准根据本发明的实施方式的用于沉积的掩模和透明基板，及拍摄对准标记后说明对准标记的识别率的图。【具体实施方式】
[0030]下文，将参照附图详细地说明根据本发明的实施方式的用于沉积的掩模和对准它的方法。然而，本发明不限于下面说明的示例性实施方式，而是可以各种形式实施。因此，提供所述示例性实施方式用于充分说明本发明及在本发明的范围内本领域普通技术人员的全部信息。全部说明书中相似的附图标记表示相似的元件。 [0031]附图中，为了清楚而放大了层、膜、面板、区域等的厚度。此外，为了更好地理解和易于说明，在附图中放大一些层和区域的厚度。可理解当称一种元件，例如层、膜、区域或基板在另一种元件“上面”时，它可直接在另一种元件上面，或者也可存在介于中间的元件。
[0032]此外，除非明确相反地说明，理解词语“包含(comprise) ”及其变化形式，例如“包含(comprises) ”或“包含(comprising) ”表示包含说明的元件,但不排除任何其它元件。
[0033]此外，全部说明书中，“上面”表示一个位于目标部分的上面和下面，并且不必须表示一种物体位于基于重力方向的顶部。
[0034]图1为说明根据本发明的实施方式的用于沉积的掩模及用于对准基板的方法的示意性斜视图，并且图2为沿图1的I1-1I线获得的示意性截面视图。
[0035]参照图1和图2，根据本发明的实施方式的用于沉积的掩模100为用于在透明基板200上形成图案的掩模，并被配置为包括掩模元件105和不平整区域130。
[0036]透明基板200为用于形成有机发光二极管(OLED)显示装置的基板，并可进一步具有透明阻挡膜210。透明基板200可由弹性材料制造。虽然在图1中未说明，用作阳极的第一电极层形成在透明阻挡膜210上，有机发光层形成在所述第一电极层上，并且用作阴极的第二电极层形成在有机发光层上。
[0037]可通过真空沉积或溅射形成第一电极层以在透明基板200上具有预定的图案，并在形成第一电极层和有机发光层后，可通过真空沉积等模制第二电极层以使其具有预定的图案。此外，可通过沉积、旋涂、喷墨印刷(inkjet printing)等形成有机发光层。有机发光层可具有多层膜的结构，所述多层膜至少包括发光层。例如，电子传输层(ETL)可被设置在第二电极层和有机发光层之间，空穴传输层(HTL)可被设置在第一电极层和有机发光层之间，空穴注入层(HIL)可被设置在第一电极层和空穴传输层之间，电子注入层(EIL)可被设置在第二电极层和电子传输层(ETL)之间。由于上述多层结构，空穴和电子可更顺利地传输到有机发光层中。
[0038]在制造具有前述构型的有机发光二极管(OLED)显示装置中，在采用沉积方法的工艺中使用具有与各图案对应的开放区域150的用于沉积的掩模100，以形成具有预定图案的电极层和有机发光层。通过真空吸附手段或例如磁体单元的掩模支撑手段将用于沉积的掩模附着到透明基板200。
[0039]在预定的位置精确地放置用于沉积的掩模100和透明基板200，以在期望的位置精确地形成所述图案。图1中，线A表示用于对准用于沉积的掩模100和透明基板200的校准线。在用于对准的透明基板200的一个表面上形成基板对准标记230和角度对准标记220。作为用于确认与掩模的对准状态的标记的基板对准标记230是用于确定是否与下面将要说明的掩模对准标记110匹配的手段。本实施方式说明了基板对准标记230形成为十字(+)的形状，但不限于此，因而可以各种图形来形成基板对准标记230。即使基板对准标记230与掩模对准标记110相匹配，但是在基板的角度偏离预定的参照时也可放置角度对准标记220。因而，角度对准标记220邻近基板对准标记230形成，这作为防止基板翘曲的手段。本实施方式说明了以四边形的形状形成角度对准标记220，但是不限于此，因而可以各种图形来形成角度对准标记220。基板对准标记230和掩模对准标记110彼此邻近地形成，但是彼此以预定的距离分隔开。
[0040]掩模元件105为板状元件，包括与将被沉积的目标图案相对应而形成的开放区域150，并且掩模元件105的材料可为金属材料，例如金属或合金，官能聚合物，或聚合物和金属的混合物。开放区域150可具有多个通过刺透用于沉积的掩模100而形成的裂缝。开放区域150可具有对应于第一电极层、有机发光层和第二电极层的图案。[0041]作为用于对准透明基板200和用于沉积的掩模100的标记的掩模对准标记110通过刺透掩模元件105而形成为开放区域。本发明的该实施方式说明了掩模对准标记110具有圆形的形状，但是不限于此，因而掩模对准标记100可具有各种多边形的形状，例如三角形、四边形等。当掩模对准标记110和基板对准标记230对准时，掩模对准标记110的面积可大于基板对准标记230，以使基板对准标记230可被设置在掩模对准标记110的区域内。此外，为了与透明基板200精确对准，在掩模元件105的外部可形成至少两个掩模对准标记110。
[0042]在掩模元件105的一个表面上形成不平整区域130以邻近掩模对准标记110，并且所述具有突起和凹陷的不平整区域130在所述掩模元件105的一个表面上形成。如图2显示，不平整区域130具有弯曲的表面，多个凸起和凹陷在上面重复。由于前述特征，不平整区域130可漫反射入射光。在通过测量装置300进行测量时(参照图6)，由于漫反射来自测量装置的入射光，不平整区域130显得比边缘更暗。当在非不平整区域130的区域中设置角度对准标记220时，由于从用于沉积的掩模100的表面反射的光而难以识别角度对准标记220。换句话说，在该实施方式中，如图2显示，角度对准标记220在不平整区域130内放置，通过防止来自测量装置300的入射光从不平整区域130反射，可能防止由于反射的光而造成在不平整区域130上放置的透明基板200的角度对准标记220不被测量装置300识别。
[0043]图3至图5为说明根据实施方式通过测量装置测量用于沉积的掩模和透明基板的对准的实例的俯视图。图3(b)和4(b)为由电荷耦合元件(CCD)相机拍摄的根据本发明的实施方式的用于沉积的掩模的照片。
[0044]如图3(a)所示，不平整区域131在被掩模对准标记110隔开的同时，可在掩模对准标记110周围分成至少两个部分形成；如图4(a)和5中说明，不平整区域132和133在被掩模对准标记110隔开的同时，可围绕掩模对准标记110的边缘形成为连续的区域。
[0045]本发明的该实施方式说明了不平整区域130的整个形状具有椭圆形的形状，但是不限于此。因此，不平整区域130可具有各种形状。所形成的不平整区域130的面积可大于角度对准标记220，以易于区分在不平整区域130内放置的角度对准标记220。
[0046]如图2所示，可通过部分切割用于沉积的掩模100的表面，形成具有低于用于沉积的掩模100的一个表面的高度的不平整区域130。在这个情况下，可通过选自各种方法，例如半蚀法、激光、光刻法、喷砂法等中的一种而形成不平整区域130。当以低于用于沉积的掩模100的一个表面的高度形成不平整区域130时，即使将用于沉积的掩模100附着到透明基板200上，不平整区域130仍不会被损害。[0047]可用漫反射材料涂布不平整区域130，所述漫反射材料可根据材料的分子颗粒对光波长的反应漫反射光。在这种情况下，可更有效地漫反射入射光。
[0048]可在掩模对准标记110和不平整区域130之间进一步设置具有平坦表面的平坦区域120(如在图3(&)、图4(&)及图5中分别显示的121、122和123)。所述平坦区域120可反射入射光。掩模对准标记110对于以基板方向入射的传播的光是开放的，而平坦区域120反射以基板方向入射的光，以在通过测量装置300进行测量的同时使掩模对准标记110以低亮度显示，并使平坦区域120以高亮度显示。因此，掩模对准标记110和平坦区域120之间对比度的差异明显，从而可易于区分掩模对准标记110。根据上述原理，平坦区域120相对于所述不平整区域130存在差异，以便易于区分掩模对准标记110和不平整区域130。
[0049]可沿掩模对准标记110的边界形成平坦区域120，以易于区分掩模对准标记110，并且所述平坦区域120可通过用光反射材料涂布而形成，所述光反射材料根据与材料的分子颗粒与光波长的反应而反射入射光。
[0050]如图3 (a)显示，当在掩模对准标记110周围分成至少两个部分而形成不平整区域131时，形成平坦区域121以围绕掩模对准标记110的边界，以几何隔离不平整区域131和掩模对准标记110 ;如图4(a)和图5中显示，形成平坦区域122和123以围绕掩模对准标记110的边界，但是所述平坦区域可在不平整区域132和133内部的一些区域形成。
[0051]本发明的该实施方式说明了包围掩模对准标记110的平坦区域120的整个形状具有四边形122 (参照图4)和环形123 (参照图5)，但是不限于此，并且可在包围掩模对准标记110的同时具有隔开掩模对准标记110和不平整区域132、133的形状中的各种变化。
[0052]下文，将参照【专利附图】

【附图说明】根据实例性实施方式的用于沉积的掩模的使用和用于对准它的方法。
[0053]图6为说明根据本发·明的实施方式的用于沉积的掩模和用于对准基板的方法的示意性图。
[0054]参照图1和图6,制备具有一个表面SI的透明基板200,邻近表面SI形成基板对准标记230和邻近基板对准标记230形成的角度对准标记220，然后，将透明基板200固定在基板支撑元件(未显示)上。已经说明了基板对准标记230和邻近它形成的角度对准标记220的特征。
[0055]将根据本发明的实施方式的用于沉积的掩模100设置在透明基板200上，并通过掩模支撑方法将透明基板200粘附到用于沉积的掩模100上。在这个情况下，设置其上形成有不平整区域130的用于沉积的掩模100，以使它的一个表面S2面向所述透明基板200。
[0056]接着，使基板对准标记230和掩模对准标记110对准以在预定的位置设置。在这个情况下，通过测量对准状态而确认基板对准标记230和掩模对准标记110的位置，通过以面向所述不平整区域130设置的测量装置300来测量对准状态。预先预定的位置是指放入安装CXD相机的测量装置300的位置，并可与例如图3至图5中显示的校准线310、315和320对应。将具有十字形状的基板对准标记230的中心部分放在中心部分，在所述中心部分处垂直校准线310与水平校准线315交叉，并且可形成圆形中心线320以具有与环形掩模对准标记110相同的尺寸，以匹配掩模对准标记110 (为了方便，在附图中显示不彼此匹配)。校准线310、315和320的形状310、315仅为举例，因而可根据对准标记的颜色、形状等形成具有各种形状的校准线310、315和320。[0057]当通过安装在测量装置300中的CXD相机拍照时，由于来自CXD相机的入射光通过用于沉积的掩模100的掩模对准标记110，而所述掩模对准标记110为开放区域，因此亮度减小，而由于自平坦区域120反射入射光，从而提高亮度。由于掩模对准标记110和平坦区域120之间的显著差异，可易于识别掩模对准标记110，从而可发现用于沉积的掩模100是否被设置在期望的位置。此外，位于掩模对准标记Iio中心的基板对准标记230反射入射光以提高亮度，从而可容易区分掩模对准标记110。当基板对准标记230或掩模对准标记110未设置在预定的位置时，移动基板支撑元件，或通过掩模操纵元件(未显示)移动透明基板200或用于沉积的掩模100，以在预定的位置设置。
[0058]接着，对准角度对准标记220以在角度对准标记220与不平整区域130重叠的同时在预定的位置设置角度对准标记220。在这个情况下，通过测量对准状态而确认角度对准标记220和不平整区域130的位置，通过面向所述不平整区域130设置的测量装置300而测量对准状态。预定的位置是指放入安装CCD相机的测量装置300的位置，并可与例如图3至图5中显示的垂直校准线310对应。同时使基板对准标记230和角度对准标记220对准以匹配垂直校准线310，从而可防止透明基板200被设置为偏离用于沉积的掩模100。当角度对准标记220未被设置在预定的位置时，移动基板支撑元件，或通过掩模操纵元件移动透明基板200或用于沉积的掩模100，以在预定的位置设置。
[0059]当通过测量装置安装的C⑶相机拍照时，来自CXD相机的入射光在不平整区域130漫反射，从而减小亮度，并且所述入射光在邻近不平整区域130的平坦区域反射，从而提高亮度，这样不平整区域130和平坦区域120的亮度差异显著。当不平整区域130中的亮度减小以在不平整区域130中放置角度对准标记220时，可易于识别角度对准标记220。
[0060]通过上述方法 ，进行了透明基板200和用于沉积的掩模100的对准过程，然后进行有机材料的沉积。
[0061]下文，将参照【专利附图】

【附图说明】根据实例性实施方式的用于沉积的掩模的使用和用于对准它的方法的效果。
[0062]图7为说明对准根据本发明的实施方式的用于沉积的掩模和透明基板，及拍摄对准的掩模后，对准的掩模的识别率的图。
[0063]识别率显示在针对形成在透明基板200上的对准标记220和230以及掩模对准标记110的形状的图像存储在测量装置300后，储存的图像和通过测量装置实际测量的形状彼此重叠的程度，即，与形状的全部区域的重叠区域。即，当存储的图像的形状和实际测量的形状完全重叠时，识别率对应于100%，并且当存储的图像的形状和实际测量的形状完全不重叠时，识别率对应于0%。优选地识别率实验上为95%或更大。
[0064]图7的实验例I为使用图3中显示的用于沉积的掩模对准后的掩模对准识别率，并且实验例2为使用图4中显示的用于沉积的掩模对准后的掩模对准识别率。形成对比例I的沉积掩模以具有与实验例I相同的形状，但是不具有所述不平整区域。形成对比例2的沉积掩模以具有与实验例2相同的形状，但是不具有不平整区域。此外，实验例和对比例的每个用于沉积的掩模包含两个掩模对准标记110,并相应于掩模对准标记110包含基板对准标记230、角度对准标记220、不平整区域130、平坦区域120等。通过图7中的Cl和C2的每个显示的两个测量装置300测量两个对准标记110。
[0065]可认识到对比例I和对比例2显示根据示例性频率88~96%的识别率分别，而实验例I和实验例2都显示96%或更大的识别率。可认识到通过漫反射在不平整区域中入射的光，根据本发明的实施方式的用于沉积的掩模的掩模对准识别率更高。
[0066]尽管已结合目前认为是可行的示例性实施方式说明了本发明，应理解的是本发明不限于已公开的实施方式，相反，是要涵盖所附权利要求的精神和范围内包括的各种修改和等价置 换。
【权利要求】
1.一种用于在透明基板上形成图案的用于沉积的掩模，包含: 具有掩模对准标记的掩模元件，所述掩模对准标记贯穿地形成，以便对准在所述透明基板上形成的基板对准标记；和 不平整区域，所述不平整区域形成在所述掩模元件的一个表面上，以邻近所述掩模对准标记，所述不平整区域的表面包含突起和凹陷。
2.根据权利要求1所述的用于沉积的掩模，其中: 所述不平整区域漫反射入射到所述不平整区域的表面上的光。
3.根据权利要求2所述的用于沉积的掩模，其中: 所述不平整区域涂布有漫反射材料。
4.根据权利要求1所述的用于沉积的掩模，其中: 以低于所述用于沉积的掩模的一个表面的高度形成所述不平整区域。
5.根据权利要求4所述的用于沉积的掩模，其中: 所述不平整区域通过半蚀法形成。
6.根据权利要求1所述的用于沉积的掩模，进一步包含: 在所述掩模对准标记和所述不平整区域之间形成的平坦区域，所述平坦区域具有平坦表面。
7.根据权利要求6所述的用于沉积的掩模，其中: 所述平坦区域沿所述掩模对准标记的边缘形成。
8.根据权利要求6所述的用于沉积的掩模，其中: 所述平坦区域反射入射到所述平坦区域的平坦表面上的光。
9.根据权利要求8所述的用于沉积的掩模，其中: 所述平坦区域涂布有光反射材料。
10.一种对准掩模的方法，包含: 制备透明基板，所述透明基板具有在所述透明基板的一个表面上形成的基板对准标记及邻近所述基板对准标记形成的角度对准标记； 在所述透明基板上放置用于沉积的掩模，所述掩模包含具有掩模对准标记的掩模元件和不平整区域，所述掩模对准标记贯穿地形成以便对准在所述透明基板上形成的所述基板对准标记，所述不平整区域在所述掩模元件的一个表面上形成以邻近所述掩模对准标记，所述不平整区域的表面具有突起和凹陷，所述不平整区域面向所述透明基板； 在预定的位置对准所述基板对准标记和所述掩模对准标记；和对准所述角度对准标记，以使所述角度对准标记在与所述不平整区域重叠的同时被设置在预定的位置。
11.根据权利要求10所述的方法，其中: 在对准所述位置或对准所述角度的步骤中， 在通过面向所述不平整区域设置的测量装置测量对准状态后，调节所述透明基板或所述用于沉积的掩模的对准位置。
12.根据权利要求11所述的方法，其中: 所述测量装置为安装CCD相机的测量装置。
13.一种用于在透明基板上形成图案的用于沉积的掩模，包含:具有掩模对准标记的掩模元件，所述掩模对准标记贯穿所述掩模元件；和被设置在所述掩模对准标记的至少两个相对侧的不平整区域，所述不平整区域包含不平坦表面，所述不平坦表面漫反射入射到所述不平整区域的不平坦表面的光。
14.根据权利要求13所述的用于沉积的掩模，所述不平整区域的不平坦表面涂布有漫反射材料。
15.根据权利要求13所述的用于沉积的掩模，所述不平整区域以低于所述用于沉积的掩模的表面的高度形成。
16.根据权利要求13所述的用于沉积的掩模，所述不平整区域形成为包围全部所述掩模对准标记。
17.根据权利要求13所述的用于沉积的掩模，进一步包含将所述掩模对准标记与所述不平整区域几何隔离的 平坦区域，所述平坦区域具有平坦表面。
【文档编号】H01L51/56GK103572246SQ201310328944
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年7月31日 优先权日:2012年7月31日
【发明者】洪宰敏, 朴商赫, 郑祐永, 权昰娜, 姜锡昊, 李政烈 申请人:三星显示有限公司