CN102021536A - 任意尺寸底板及显示屏的气相沉积荫罩板系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种任意尺寸底板及显示屏的气相沉积荫罩板系统，包括至少一个真空室，每个真空室内均具有位于其中的M组荫罩板和沉积源；基板，具有M个基本单元，每一基本单元均一致性地被分割为N个区域；传动装置，用于使基板或荫罩板沿真空室的路径进行平移而使得在N个不同时间里，该M组荫罩板分别对应于M个基本单元中的不同区域；M为大于或等于1的自然数，N为大于或等于2的自然数。本发明具有能简化整个沉积系统、移动次数少以及能控制沉积材料的功效。

Description

任意尺寸底板及显示屏的气相沉积荫罩板系统及其方法
技术领域
本发明涉及底板及显示屏领域，更具体的说涉及一种制作任意尺寸底板和显示屏时的气相沉积荫罩板系统及其方法。
背景技术
目前，国内外制造显示屏及底板的主流技术为光蚀刻技术，而光刻机及基板材料尺寸决定了产出的显示屏及底板的最大尺寸。现有技术无法做出超过其光刻机尺寸上限的底板及显示屏，且无法及时、迅速地满足客户的自定义尺寸底板和显示屏的需求，并且该技术还存在投资规模大，占地面积大、对环境要求高、产品单一和产品生产时间长等技术问题。
多年以来人们已经在微电子制造中使用气相沉积荫罩板工艺，气相沉积荫罩板工艺比光刻工艺便宜且容易很多，但是本领域普通技术人员还不支持用气相沉积荫罩板工艺制造大面积底板。
针对上述问题，人们开发出了诸如中国发明专利公告CN10102742 4B公开的“使用小面积荫罩板制造大面积底板的系统和方法”，如图1所示，其示出了通过在连续设置的沉积真空室314a和314b内部的荫罩板沉积工艺逐步形成包括基板段312a、312b、312c、312d、312e和312f的3×2阵列的底板310的典型制造工艺300；沉积真空室314a和314b分别包括荫罩板316a和316b。其是用多个连续基板段312上的多次沉积事件来形成一层底板310；具体的，在时间1时通过使用荫罩板316a，在沉积真空室314a内部的基板段312a上发生沉积事件；然后推进基板，并且在时间2时，通过使用荫罩板316a在沉积真空室314a内部的基板段312b上发生随后的沉积事件；然后推进基板，并且在时间3时，通过使用荫罩板316a在沉积真空室314a内部的基板段312c上发生随后的沉积事件；在沿基板段312a、312b和312c的行完成沉积事件时，将基板推进到沉积真空室314b，其中荫罩板316b相对于荫罩板316a偏移位置，以便形成基板段312的下一行。在时间4时通过使用荫罩板316b，在沉积真空室314b内部的基板段312d上发生沉积事件；然后推进基板，并且在时间5时通过使用荫罩板316b，在沉积真空室314b内部的基板段312e上发生沉积事件；然后推进基板，并且在时间6时通过使用荫罩板316b，在沉积真空室314b内部的基板段312f上发生沉积事件。
其在实际应用中确能实现使用小面积荫罩板制造大面积底板的功效，但是其仍然存在如下不足：
一、在针对大面积底板时，其在沉积时被分割为多行多列的基板段，即需要配套多个连续设置的沉积室并通过大量的沉积才能实现整个底板的成型，由此使得整个制造系统过于冗长；
二、在针对大面积底板时，由于需要大量的沉积次数，故荫罩板和基板之间定位机构会变得复杂，且亦容易出现因为荫罩板与基板段之间定位不精确而造成的相邻基板段之间连接性能差或相脱离的问题；
三、每块荫罩板对应的沉积源需要负责沉积一行或者列中所有的基板段，由此在沉积行列不等的底板或者大面积底板时，在对沉积源进行补充材料等方面亦存在不便之处。
有鉴于此，本发明人针对现有底板及显示屏制作方法的上述缺陷深入研究，遂有本案产生。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种任意尺寸底板及显示屏的气相沉积荫罩板系统，以解决现有技术中制造系统冗长、荫罩板与基板之间定位复杂而使相邻基板段之间连接性能差以及沉积源中沉积材料不便于补充的问题。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种任意尺寸底板及显示屏的气相沉积荫罩板系统，包括：
至少一个真空室，每个真空室内均具有位于其中的M组荫罩板和沉积源；
基板，具有M个基本单元，每一基本单元均一致性地被分割为N个区域；
传动装置，用于使基板或荫罩板沿真空室的路径进行平移而使得在N个不同时间里，该M组荫罩板分别对应于M个基本单元中的不同区域；
其中，M为大于或等于1的自然数，N为大于或等于2的自然数。
进一步，N等于4。
进一步，该至少一个真空室为串联设置的N个真空室，并该传动装置为基板传动装置。
进一步，该至少一个真空室仅为一个，并该传动装置为荫罩板传动装置。
进一步，该荫罩板系统能操作于基本单元中相邻区域对应的荫罩板和沉积源沉积时的一部分材料相重叠。
本发明的第二目的在于提供一种任意尺寸底板及显示屏的气相沉积荫罩板方法，其中，包括如下步骤：
A、按照与完全位于真空箱内的荫罩板和沉积源可操作关系，将每组荫罩板和沉积源分别定位于每一基本单元的第一区域；
B、通过真空蒸镀将材料沉积在每一基本单元的第一区域；
C、通过传动装置将每组荫罩板和沉积源分别定位与每一基本单元的第二区域；
D、通过真空蒸镀将材料沉积在每一基本单元的第二区域；
E、重复步骤C、D而完成对每一基本单元中N个区域的沉积，其中N为大于或等于2的自然数。
进一步，N等于4。
进一步，该传动装置为基板传动装置，该真空箱则包括串联设置的N个，并每一基本单元的不同区域分别在不同的真空箱中沉积。
进一步，该传动装置为荫罩板传动装置，该真空箱则为一个。
进一步，在沉积基本单元中相邻区域时，使对应的荫罩板和沉积源沉积时的一部分材料相重叠。
采用上述结构后，本发明至少具有如下有益效果：
一、本发明采用移动基板的方式来实现时，其只需要根据每一基本单元中区域的个数N而设置N个真空箱即可；而当采用移动荫罩板的方式来实现时，则只需要在一个真空箱内移动即可，即本发明无需如现有技术般设置大量真空箱，由此本发明具有简化整个沉积系统的功效；
二、本发明仅需在N个时间内完成对每一基本单元中N个区域的沉积，即可完成对任意尺寸的底板及显示屏进行制造，由此本发明在移动时仅需移动N次即可，即能避免因为移动次数过多而造成相邻基本段之间连接性能差的问题；
三、本发明在采用移动基板进行沉积时，一块荫罩板在成型一个底板及显示屏时仅需要进行一次沉积操作，由此能使得沉积源中沉积材料具有便于控制的功效。
附图说明
图1为现有技术中一种气相沉积荫罩板系统制造进程的时序图；
图2为本发明第一实施例制造进程的时序图；
图3为本发明第二实施例制造进程的时序图；
图4为本发明第二实施例采用荫罩板传动时制造进程的时序图。
图中：
基板：10
基板段：10a、10b、10c、10d
荫罩板：11a、11b、11c、11d
真空室：13A、13B、13C、13D
基板：20
基板段：20aa、20ba、20ca、20da、20ab、20bb、20cb、20db、20ac、20bc、20cc、20dc、20ad、20bd、20cd、20dd、20ea、20eb、20ec、20ed
荫罩板：21aa、21ab、21ac、21ad、21ba、21bb、21bc、21bd、21ca、21cb、21cc、21cd、21da、21db、21dc、21dd、21ea、21fa、21ga、21ha
真空室：23A、23B、23C、23D、23E
底板：310
沉积真空室：314a、314b
基板段：312a、312b、312c、312d、312e、312f
荫罩板：316a、316b
间距：S。
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。
如图2所示，其示出的为本发明第一实施例制造进程的时序图，其中，该气相沉积荫罩板系统包括连续串联设置的4个真空室13A、13B、13C和13D以及可在真空室内移动的基板10和用于驱动基板10沿真空室的路径进行平移的传动装置（图中未示出）；该基板10仅具有1个基本单元，并该基本单元被分割为4个区域，该每个真空室内均具有位于其中的1组荫罩板和沉积源，即在本实施例中M等于1，而N则等于4；本实施例通过四次沉积，即可逐步形成2×2阵列的底板。
下面对本发明第一实施例的具体时序进行详细说明：
在时间1时，通过使用荫罩板11a，在真空室13A内的基板段10a上发生沉积事件；通过传动装置推动基板而使真空室13B中荫罩板11b能准确对准基板段10b，即在时间2时，通过使用荫罩板11b，在真空室13B内的基板段10b上发生沉积事件；再次通过传动装置推动基板而使真空室13C中荫罩板11c能准确对准基板段10c，即在时间3时，通过使用荫罩板11c，在真空室13C内的基板段10c上发生沉积事件；又通过传动装置推动基板而使真空室13D中荫罩板11d能准确对准基板段10d，即在时间4时，通过使用荫罩板11d，在真空室13D内的基板段10d上发生沉积事件。
如此，通过使用荫罩板，通过时间1、2、3、4时的连续沉积事件形成了2×2阵列的底板，其是应用于小面积底板的制作。
优选的，该荫罩板系统能操作于基本单元中相邻区域对应的荫罩板和沉积源在沉积时的一部分材料相重叠，从而提供底板的缝合效果。需要说明的是，各个真空室之间的间距S可以是任意合适或所需的距离，所述间距能够使基板从真空室传递到真空室同时，真空室可以无干扰的操作。为此，间距S可以为0。为了使用的目的，间距S可适当得大，以允许当使用真空箱的一半结构时，基板具有较宽范围的尺度。
当然在本实施例中，还可以做如下调整，即仅采用一个真空室，而在真空室内设置1组荫罩板和沉积源，而该传动装置则为荫罩板传动装置，在荫罩板传动装置的驱动下，通过时间1、时间2、时间3和时间4分别使得荫罩板能对应于不同的基板段10a、10b、10c和10d，而进行四次沉积，并实现形成2×2阵列的底板。
如图3所示，其示出的为本发明第二实施例制造进程的时序图，其中，该气相沉积荫罩板系统包括连续串联设置的4个真空室23A、23B、23C和23D以及可在真空室内移动的基板20和用于驱动基板20沿真空室的路径进行平移的传动装置（图中未示出）；该基板20具有4个基本单元，并每一基本单元被分割为4个区域，该每个真空室内均具有位于其中的4组荫罩板和沉积源，每一组荫罩板分别对应于一个基本单元中的一个区域，即在本实施例中M等于4，N也等于4；其中基板段20aa、20ba、20ca和20da构成一个基本单元，基板段20ab、20bb、20cb和20db构成一个基本单元，基板段20ac、20bc、20cc和20dc构成一个基本单元，基板段20ad、20bd、20cd和20dd构成一个基本单元。本实施例只需通过4次沉积，即可逐步形成4×4阵列的底板。
下面对本发明第二实施例的具体时序进行详细说明：
在时间1时，通过使用荫罩板21aa、21ab、21ac和21ad，在真空室23A内的基板段20aa、20ab、20ac和20ad上发生沉积事件，其中荫罩板21aa对应于基板段20aa，荫罩板21ab对应于基板段20ab，荫罩板21ac对应于基板段20ac，荫罩板21ad对应于基板段20ad；
通过传动装置推动基板而使真空室23B中荫罩板21ba、21bb、21bc和21bd分别准确对准基板段20ba、20bb、20bc和20bd，即在时间2时，通过使用荫罩板21ba、21bb、21bc和21bd在真空室23B内对基板段20ba、20bb、20bc和20bd一一进行沉积；
通过传动装置推动基板而使真空室23C中荫罩板21ca、21cb、21cc和21cd分别准确对准基板段20ca、20cb、20cc和20cd，即在时间3时，通过使用荫罩板21ca、21cb、21cc和21cd在真空室23C内对基板段20ca、20cb、20cc和20cd一一进行沉积；
通过传动装置推动基板而使真空室23D中荫罩板21da、21db、21dc和21dd分别准确对准基板段20da、20db、20dc和20dd，即在时间3时，通过使用荫罩板21da、21db、21dc和21dd在真空室23D内对基板段20da、20db、20dc和20dd一一进行沉积。
如此，通过使用荫罩板，经由时间1、2、3和4时的连续沉积事件形成了4×4阵列的底板。需要说明的是，当需要形成更大的底板时，只需要相应增加基板段的个数以及每个真空室中荫罩板的个数，如此本发明可以推广至制造任意尺寸的底板和显示屏，而不仅限于4×4阵列底板和2×2阵列底板，即M可以为推广到自然数的范畴。即可同样通过时间1、2、3和4，并通过四次移动即可完成整个沉积。对于N，亦不限于上述实施例中显示的四个，可以根据需要而设置为大于或等于2的自然数。
优选的，在本实施例中，该荫罩板系统能操作于基本单元中相邻区域对应的荫罩板和沉积源在沉积时的一部分材料相重叠，从而提供底板的缝合效果。需要说明的是，各个真空室之间的间距S可以是任意合适或所需的距离，所述间距能够使基板从真空室传递到真空室同时，真空室可以无干扰的操作。为此，间距S可以为0。为了使用的目的，间距S可适当得大，以允许当使用真空箱的一半结构时，基板具有较宽范围的尺度。
当然在本实施例中，还可以做如下调整，即仅采用一个真空室23E，通过移动荫罩板的方式而在时间1、2、3和4进行依次沉积；如图4所示，该真空室23E中具有荫罩板21ea、21fa、21ga和21ha，而该基板则包括四个基本单元，其中基板段20ea、20eb、20ec和20ed构成一个基本单元，基板段20fa、20fb、20fc和20fd构成一个基本单元，基板段20ga、20gb、20gc和20gd构成一个基本单元，基板段20ha、20hb、20hc和20hd构成一个基本单元；通过在真空室23E中进行四次沉积，即可形成4×4阵列的底板。
综上所述，本发明在采用移动基板的方式来实现时，其只需要根据每一基本单元中区域的个数N而设置N个真空箱即可；而当采用移动荫罩板的方式来实现时，则只需要在一个真空箱内移动即可，即本发明无需如现有技术般设置大量真空箱，由此本发明具有简化整个沉积系统的功效；同时，本发明仅需在N个时间内完成对每一基本单元中N个区域的沉积，即可完成对任意尺寸的底板及显示屏进行制造，由此本发明在移动时仅需移动N次即可，即能避免因为移动次数过多而造成相邻基本段之间连接性能差的问题；另外，本发明在采用移动基板进行沉积时，一块荫罩板在成型一个底板及显示屏时仅需要进行一次沉积操作，由此能使得沉积源中沉积材料具有便于控制的功效。
本发明还提供一种任意尺寸底板及显示屏的气相沉积荫罩板方法，其中，包括如下步骤：
A、按照与完全位于真空箱内的荫罩板和沉积源可操作关系，将每组荫罩板和沉积源分别定位于每一基本单元的第一区域；具体地，在第一实施例中，该第一区域即为基板段10a，而对于第二实施例，该第一区域即为基板段20aa、20ba、20ca和20da；
B、通过真空蒸镀将材料沉积在每一基本单元的第一区域；
C、通过传动装置将每组荫罩板和沉积源分别定位与每一基本单元的第二区域；具体地，在第一实施例中，该第二区域为基板段10b，而对于第二实施例，该第二区域为基板段20ab、20bb、20cb和20db；
D、通过真空蒸镀将材料沉积在每一基本单元的第二区域；
E、重复步骤C、D而完成对每一基本单元中N个区域的沉积，其中N为大于或等于2的自然数。如在第一实施例和第二实施例中，其只延伸到第三区域和第四区域。
其中，该传动装置可以为基板传动装置，该真空箱则包括串联设置的N个，并每一基本单元的不同区域分别在不同的真空箱中沉积。该传动装置也可以为荫罩板传动装置，此时该真空箱则为一个。为了起到缝合的效果，在沉积基本单元中相邻区域时，使对应的荫罩板和沉积源沉积时的一部分材料相重叠。
需要说明的是，在本发明中，基板具有基本单元，而该基本单元又被划分为多个区域，其仅仅是指一种被视为，而非基本实质上存在分界进而形成明显的基本单元和区域。
上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (10)

1.一种任意尺寸底板及显示屏的气相沉积荫罩板系统，其特征在于，包括：
至少一个真空室，每个真空室内均具有位于其中的M组荫罩板和沉积源；
基板，具有M个基本单元，每一基本单元均一致性地被分割为N个区域；
传动装置，用于使基板或荫罩板沿真空室的路径进行平移而使得在N个不同时间里，该M组荫罩板分别对应于M个基本单元中的不同区域；
其中，M为大于或等于1的自然数，N为大于或等于2的自然数。
2.如权利要求1所述的任意尺寸底板及显示屏的气相沉积荫罩板系统，其特征在于，N等于4。
3.如权利要求1所述的任意尺寸底板及显示屏的气相沉积荫罩板系统，其特征在于，该至少一个真空室为串联设置的N个真空室，并该传动装置为基板传动装置。
4.如权利要求1所述的任意尺寸底板及显示屏的气相沉积荫罩板系统，其特征在于，该至少一个真空室仅为一个，并该传动装置为荫罩板传动装置。
5.如权利要求1所述的任意尺寸底板及显示屏的气相沉积荫罩板系统，其特征在于，该荫罩板系统能操作于基本单元中相邻区域对应的荫罩板和沉积源沉积时的一部分材料相重叠。
6.一种任意尺寸底板及显示屏的气相沉积荫罩板方法，其特征在于，包括如下步骤：
A、按照与完全位于真空箱内的荫罩板和沉积源可操作关系，将每组荫罩板和沉积源分别定位于每一基本单元的第一区域；
B、通过真空蒸镀将材料沉积在每一基本单元的第一区域；
C、通过传动装置将每组荫罩板和沉积源分别定位与每一基本单元的第二区域；
D、通过真空蒸镀将材料沉积在每一基本单元的第二区域；
E、重复步骤C、D而完成对每一基本单元中N个区域的沉积，其中N为大于或等于2的自然数。
7.如权利要求6所述的任意尺寸底板及显示屏的气相沉积荫罩板方法，其特征在于，N等于4。
8.如权利要求6所述的任意尺寸底板及显示屏的气相沉积荫罩板方法，其特征在于，该传动装置为基板传动装置，该真空箱则包括串联设置的N个，并每一基本单元的不同区域分别在不同的真空箱中沉积。
9.如权利要求6所述的任意尺寸底板及显示屏的气相沉积荫罩板方法，其特征在于，该传动装置为荫罩板传动装置，该真空箱则为一个。
10.如权利要求6所述的任意尺寸底板及显示屏的气相沉积荫罩板方法，其特征在于，在沉积基本单元中相邻区域时，使对应的荫罩板和沉积源沉积时的一部分材料相重叠。
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