CN1861833A - 磁掩模保持器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于特别大表面基板的掩模保持器，尤其涉及用于使用真空涂覆方法生产OLED屏幕、显示器等有机电致发光材料(OLED)的微结构，并带有用于在涂覆过程中接受基板(3)的基板运载装置(2)，该基板运载装置(2)包括一个或多个磁体(4)，并且，掩模(6)以磁性材料的框架(21)为特征，以便通过基板运载装置的磁体相对于将被涂覆的基板保持掩模的框架。

Description

磁掩模保持器
技术领域
本发明涉及一种用于特别大表面基板的掩模保持器，尤其用于在优选的大表面基板上的有机电致发光材料(OLED)的微结构，所述大表面基板尤其是指应用真空涂覆工艺的屏幕、显示器等。
背景技术
在利用有机电致发光材料(OLED)的发光特性的所谓OLED显示器或屏幕的生产过程中，必须在诸如玻璃的透明基板上涂抹具有相应的微结构的有机电致发光材料，从而使电致发光结构可由相应的电极层致动，并受激发光。
通常用真空涂覆方法来涂抹微结构的有机电致发光材料，并且通常由相应的遮光掩模来产生微结构。需要将这些掩模以适当的方式放置在基板上以与基板一起被输送通过相应的涂覆室，然后，掩模被再次从基板上去除，以便在可能的清洗后可被再利用。
考虑到微结构的小尺寸，特别是当制造所谓的RGB显示器时，掩模必需非常精确地定位，在这种显示器中，为了在显示器上进行彩色显示，用于红、绿和蓝光的像素区域必经彼此紧密靠近地产生。另外，真空涂覆方法需要高度纯净，从而必须保证掩模的处理装置不产生任何不必要的颗粒。
从现有技术中，已知箔式掩模的磁保持装置(DE 29707686U1)，其中用定位栓在基板运载装置上布置箔式掩模，其上依次放置所述掩模、将被涂覆的基板，将该基板布置在掩模和磁体装置之间。在基板上方布置用来将铁磁体掩模的全部表面按压在基板上的磁体。在用于掩模保持器的这种布置中，将掩模机械地连接到基板运载装置上可促使产生不希望的颗粒，而且，这种布置对于简单、快捷和精确的设置以及从基板上去除掩模来说是不利的。
另外，EP 1202329A2涉及一种掩模布置，其中通过在基板运载装置的后面设置磁体，并将掩模横跨其整个表面地按压在基板上。这里所述的掩模可以周围框架为特征，通过该周围框架，将掩模横向夹紧，以便赋予通常用来制作掩模的薄箔一定程度的稳定性。尽管掩模这种抵抗基板的磁引力能够在掩模与基板之间形成全面的接触，因而不会出现水泡和尖锐的涂覆边缘，但是这种设置对于与掩模改变有关的快速、精确的处理是不理想的，特别是在真空条件下。而且，磁体仅仅是为了在掩模与基板之间产生全表面、无水泡的接触的目的，而不是为了将在基板运载装置上的基板通过涂覆区域与掩模一起移动的动态系统中的保持的目的。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种用于动态真空涂覆方法的掩模保持器，特别是在OLED屏幕或显示器的在线式生产的过程中，避免了现有技术中的缺陷，且尤其保证掩模改变的精确、快速和简单的可能性，以及在涂覆过程中移动的(动态的)基板处安全和可靠地布置掩模。尤其是，用于掩模改变的相应的装置将易于制造且便于操作。
本发明的特征在于这样的事实，即，基板运载装置包括一个或多个磁体，并因此能够在掩模通过涂布机的输送过程中直接地保持掩模，从便直接地或相对于该基板保持掩模，该基板被设置在基板运载装置与掩模之间。
通过这种布置，一方面，由于对掩模的保持作用直接传递到基板运载装置上，因而基板被小心地处理。另一方面，由于磁保持器的作用，因而能确保在掩模通过真空涂布机的输送过程中简单地处理并安全地保持掩模。由于磁体在基板运载装置上的预定布置以及与大表面磁体相对的若干局部化的磁体的应用，从而确保了与相应的处理装置的简单的相互作用，该处理装置可优选以可切换的电磁体为特征。
基板运载装置上的掩模保持器的磁体既可以是永久磁体也可以是电磁体。
优选磁体在基板运载装置处围绕基板接受区域的圆周彼此被等距离的间隔开，在这里，例如，它们可形成环形、矩形或多边形的封闭带。特别是，这种设置确保了均匀地保持掩模。优选磁体被布设置在基板运载装置的背面，即，通过可拆卸地布置在基板接受板处的掩模保持板或相应的框架与基板相对。在优选实施例中，在基板接受板与掩模保持板之间设置隔片，以便在基板接受板与掩模保持板之间接受或保持磁体。
根据本发明，依照磁体在基板运载装置上的布置来形成掩模，从而使其至少以磁边缘或框架为特征，并且，如果掩模被形成为一片，则使用术语“边缘”，而如果掩模总体上由多片构成、且特别是如果框架和掩模由两个不同部分形成，则使用术语“框架”。以这种方式，还可使用随后被并入相应的磁性框架设置中的非磁性掩模材料。
当使用框架时，也可以另外沿着箔平面夹紧薄的箔状掩模，从而使它们以垂直于箔平面的更大的稳定性为特征。
另外，框架的使用或者保持磁体相对于掩模边缘的布置通过相应的高磁力有利于它们稳定的连接。
除了磁保持器之外，还可以例如基板运载装置的磁体可与掩模框架上的相应的凹槽完全接合的补充方式提供保持的可能性。
优选在基板运载装置或基板与掩模或框架之间形成放置表面或接触表面，以使掩模的全部表面与基板接触。
另外，甚至可以在实际掩模区域内的基板运载装置内或者之上设置更多的磁体，以便特别是在磁掩模的情况下，可确保掩模全部的表面压向基板。
从利用附图对实施例所作的以下详细的描述中，本发明的其它优点、特点和特征会变得清楚。
附图说明
全部示意图表示如下：
图1是掩模涂覆站的侧视图，其中掩模处于上升的状态；
图2是图1中所示的掩模涂覆站，其中掩模被设置在基板处；
图3是图1和图2所示的掩模涂覆站，其中掩模沉积在基板上；以及
图4是具有框架的掩模的俯视图。
具体实施方式
图1是用于真空涂布机的真空室、特别是用于生产OLED显示器或屏幕具有有机电致发光材料的透明基板的连续(在线)涂覆的掩模涂覆站的侧视图和局部剖视图。
图1示出了通过室壁或者可被插入室壁的安装板1的剖视图，而在真空室中，即，在图1的安装板1上方，示出带有在其上设置的基板3的基板运载装置2，可利用未示出的传送或输送装置将该基板3输送通过真空室。
在图1所示的状态中，基板位于具有掩模定位装置5的掩模涂覆站的上面，利用该掩膜定位装置可在基板3上设置并对准掩膜6。
掩模定位装置5以大量电磁体7为特征，可将这些电磁体围绕保持板或框架8圆周地布置。反过来，将保持框架8通过真空密封导向件19连接至不同的驱动器12、13、14和16上，这些驱动器有利于保持板或框架8相对于基板运载装置2或基板3的移动。在这一点上，水平驱动器12允许沿水平方向移动，垂直驱动器16允许沿垂直方向移动，即移出图面的移动，而轴驱动器13允许沿轴线方向移动，即沿轴线15的方向移动。此外，设有转动驱动器14，其允许保持板8围绕轴线15转动。由于驱动器12、13、14和16的作用，保持板8可由此被设置在相对于基板运载装置2的任何位置上。
除了掩模定位装置5以外，设置第二移动装置，所述第二移动装置是以优选若干个、而在示例性实施例中总共有4个提升装置18的形式，这些提升装置18被布置成方形用于夹持矩形基板运载装置的角。提升装置18的每一个端部都具有联结元件11，这些元件与基板运载装置联接器10相互作用以使基板运载装置2与提升装置18连接在一起，从而使这些元件能够移动基板运载装置2。
提升机构或提升装置18可包括水力或风力提升筒，或者如在优选实施例中的那样，还包括纺锤形驱动器，其以特别均匀、准确和平稳的移动为特征。可以相同的方式形成轴驱动器13或其它驱动装置。
除了提升装置18和掩模定位装置5以外，另外在安装板1上设置CCD照相机17，优选至少两个照相机，其可通过窗口元件监视掩模6在基板3上的每一次定位。CCD照相机形成监视单元，其检查掩模相对于基板的精确定位。在定位有误的情况中，致动控制单元(未示出)，其控制掩模定位装置5的移动。通过驱动器12、14和16，可精确地定位掩模6，因为这有利于保持框架8沿两个相互垂直的方向对准并转动。另外，轴驱动器13有利于掩模6相对于基板3的距离的位置调整。总的来说，结果是，掩模定位装置5提供了掩模在三个独立的空间方向上准确定位的可能性。
基板运载装置2在圆周方向围绕基板3变成平放的区域包括大量磁体4，这些磁体的位置与电磁体7相对应。这意味着，当在将掩模输送到基板3上的过程中观察对所设置的基板的附着以及掩模的位置时，电磁体7与基板运载装置2的磁体4彼此准确地相对，或者它们的纵轴被布置在一个轴线上。磁体4既可以是永磁体也可以是电磁体。将磁体4设置在掩模保持框架9处的基板运载装置2的后侧面，将该掩模保持框架依次通过在基板运载装置2的基板接受板上的隔片20布置。在这方面，可将掩模保持框架9以任何适当的方式(特别是可拆卸地)连接到基板运载装置2的基板保持板上。
掩模保持框架9既可被形成为环形框架，还可被形成为连续的板。特别地，掩模保持框架还可作为设置在其上的磁体4的磁轭。
围绕或沿着基板3的接受区域的边缘环状或框架形布置磁体4、7，以达到均匀地、并且对于动态的涂覆来说，用足够大的磁力相当紧密地保持掩模6以在不会损坏掩膜的情况下处理薄的、箔状掩模。
如图1-3所示，将掩模以这样一种方式输送到基板上，即，首先将掩模6经过掩模输送装置传送到掩模定位装置5上，所述掩模6以圆周磁框架或边缘21为特征(见图4)，其对应于被圆周或环状布置在掩模定位装置5的保持框架8上的电磁体，以便对于磁体7的相应的致动掩模6能够通过保持板8上的电磁体7由其框架21或边缘保持。
只要其上设有掩模6的基板3被设置在相对于掩模定位装置5的相应的预定位置，就会在CCD照相机17的帮助下通过驱动器12、14和16调整掩模6相对于基板3的精确的横向对准，即，与x/y坐标相关的对准。
当将掩模6在基板3上方的正确位置中对准时，即，在投影中完全对准或全等一致时，带有基板3的基板运载装置2由位于基板运载装置联结器10处的提升装置18的联结元件11夹紧，并且，如图2所示，将基板运载装置通过提升装置18从后面横向通过掩模6，从而使掩模6的磁框架或边缘变成平放在基板运载装置的磁体4的上面，而掩模6变成平放在基板3的上面。另外或可替换地，还可以通过轴驱动器13实现垂直于基板或掩模平面的移动。
之后，使电磁体7解除致动或者断电，并通过提升驱动装置18向上横向通过基板3。
然后，带有掩模6的基板3准备好继续通过真空涂布机输送，同时，在基板3上保持掩模6的基板运载装置2的磁体4由框架21或边缘保持。
这在图4的俯视图中可以特别清楚地看出，该图示出了掩模6以及掩模6和磁体4的框架或边缘21，其在位于布置在其下的基板运载装置2上的框架或边缘21的下面(未示出)。通过在基板运载装置上的磁体4所选择的掩模保持器的布置，特别是在以围绕或沿着基板的边缘的环状或框架形的布置且在用于与磁体相互作用的掩模上的框架或边缘的相应的设置中，有利于简单地处理掩模，有利于在动态涂覆过程中抵靠基板或基板运载装置牢固地保持掩模，以及有利于大幅减少在处理掩模的过程中(即，提升和下降掩模)所产生的颗粒。此外，使整个系统的设计和施工费用降低。
通过使用用于通过其在定位装置中的框架或边缘升降或保持掩模的电磁体，特别是当使用用于垂直调整定位装置的纺锤形驱动器和/或用于基板运载装置的提升装置时，用可获得的特别均匀和平稳的移动及输送保证了简单的输送。将掩模6和框架21既可制成为一片也可制成为若干片，多片式设计被描述为框架，而一片式设计被描述为边缘。
尽管此处只描述了基板上的掩模的布置，但用相同的装置以相反的方式当然可能从基板上去除掩模。仅需要避免掩模的对准即可。
术语列表：
1  室壁
2  基板运载装置
3  基板
4  磁体
5  掩模定位装置
6  掩模
7  电磁体
8  保持板或框架
9  掩模保持框架
10 基板运载装置联结器
11 夹紧装置
12 水平驱动器
13 轴驱动器
14 转动驱动器
15 定位轴
16 垂直驱动器
17 照相机
18 提升装置
19 导向件
20 隔片
21 掩模框架

Claims (10)

1.一种用于大表面基板的掩模保持器，尤其用于使用真空涂覆方法生产OLED屏幕、显示器等有机电致发光材料(OLED)的微结构，并带有用于在涂覆过程中接受基板(3)的基板运载装置(2)，其特征在于，基板运载装置(2)包括在其背面上的一个或多个与基板接受区域相对的磁体，将这些磁体在基板运载装置上围绕基板接受区域的圆周或沿着基板接受区域彼此等距离地间隔开，并且，掩模(6)以框架(21)为特征，以便通过基板运载装置的磁体相对于将被涂覆的基板保持掩模的框架。
2.如权利要求1所述的掩模保持器，其特征在于，磁体(4)为永久磁体或电磁体。
3.如权利要求1或2所述的掩模保持器，其特征在于，磁体(4)在基板运载装置上围绕基板接受区域的边缘圆周或沿着基板接受区域的边缘彼此等距离地间隔开。
4.如前述权利要求中的任何一个所述的掩模保持器，其特征在于，将基板(3)设置在掩模(6)与基板运载装置(2)之间。
5.如前述权利要求中的任何一个所述的掩模保持器，其特征在于，框架(21)和掩模(6)形成为一片或者多片或者作为两个独立的部分。
6.如前述权利要求中的任何一个所述的掩模保持器，其特征在于，基板运载装置(2)以用于接受基板运载装置(2)的磁体(4)的掩模保持框架(9)为特征。
7.如权利要求6所述的掩模保持器，其特征在于，掩模保持框架(9)通过隔片(20)可拆卸地设置在基板运载装置(2)上，从而使磁体(4)设置在掩模保持框架(9)与基板运载装置(2)的基板接受板的背面之间。
8.如前述权利要求中的任何一个所述的掩模保持器，其特征在于，考虑到掩模(6)的位置，将基板运载装置上的框架(21)的放置平面相对于框架(21)对准，以使掩模的全部表面接触基板(3)。
9.如前述权利要求中的任何一个所述的掩模保持器，其特征在于，框架(21)为环形、矩形或多边形和/或完全环绕掩模(6)。
10.如前述权利要求中的任何一个所述的掩模保持器，其特征在于，在基板运载装置(2)上设置的附加磁体用于使掩模(6)的全部表面压向基板。
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