TWI311158B - Process and device for positioning the mask - Google Patents

Description

Ι3Π158 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種用以排列/移除並對齊遮罩於待 塗佈基板上之方法，且特別是有關於一種在真空室中用於 具有機電致發光（electroluminescent)材料之大面積基 板’特別是螢幕、顯示裝置及類似裝置。

【先前技術】 在生產所謂的有機電發光二極體（organic light emitting diode, 0LED)顯示裝置或螢幕時，需要應用有 機、電致發光（electroluminescent)材料產生對應之微結 構在一透明基板上，例如玻璃。使得有機電致發光結構可 以由對應之電極層驅動並受激發光。 微結構、有機、電致發光材料經常以真空塗佈製程施 用’而微結構通常以對應之遮軍產生。這些遮罩需要以適 當方式置放在基板上，並一起通過對應之塗佈室。然後再 將遮罩從基板移除，可能接著進行清洗以利再使用。 因為微結構的尺寸小’遮罩的精確定位十分重要。特 別當生產所謂的三原色（RGB)顯示裝置，在晝素中紅光、 綠光及藍光必須鄰近產生以呈現色彩於顯示裝置上。此 外’真空塗佈製程需要高度的真空，因此必須確保遮罩的 支持裝置不會產生不必要的顆粒。 在先前技術中，已知有用於薄遮罩的磁性支持裝置 (DE 297 07 686 U1) ’其中薄遮罩以定位柱排列於基板承 TW2953PA/ P1057TW00 6 1311158 載裝置上’接著放上待塗佈基板。在基板之上是一磁鐵裝 置’用以將基板壓在整面含鐵之磁性遮罩上，基板位於遮 • 罩及磁鐵裝置之間。在這用以支持遮罩的裝置，將遮罩以 ； 機械貼附於基板的過程中會引起不必要的顆粒產生，而且 .这樣的襄置對於簡單、快速且精確的遮罩排列及移除過程 不利。 此外，EP 1 202 329 A2指出一種遮罩排列，遮罩以 基板承载裝置後面的磁鐵排列整面貼在基板上。這裡的遮 t罩可以具有用以失置的周邊框架，可以給予通常做成薄片 的遮罩一定的穩定性。雖然這樣的遮罩與基板磁吸可使遮 罩與基板完全密接，不會產生孔隙而形成平 整的塗佈邊 、'彖但這種裝置在快速、精確控制基板更換時並非最佳， 特別，在真空狀態下。而且，磁鐵只用以產生遮罩與基板 之間凡整、沒有孔隙的接觸面，但並不能發揮在動態系統 中支持基板承料置上的基板與遮罩通過塗佈區域 用。

【發明内容】 、、有鑑於此，本發明的目的就是在提供一種更換遮罩的 方法及#別;在動態真空塗佈製程中的線上生產 ^ OLED f幕或顯示裝置的遮罩排列及對齊。可以避免先 月技術的缺點’並能夠保證精確、快速簡易的遮罩更換， =安全可靠的在塗佈期間將遮罩排·(動態）移動中 的基板。特別是，用以更換遮罩的裝置是易於製造並可簡 TW2953PA/ P1057TW00 7 1311158 易才呆作的 ^目^具有㈣專·Β$ι項之特徵的 ί具=專利範圍第10或第U項特徵的裝置心 成。較佳實施例則以附屬項達成目的。 加以達

遮罩根==:觀:，本發明根據的知識I 鐵，Μ旦 八二至中，較佳地以可以開關的電磁 間易的產生支持力施加於遮罩上以

:創2出具有第一移動裝置及支持配件的裝置，支二: Ζ旱起及置放遮罩，而第—移動裝置用以將遮罩對^ 二板。根據本發明’支持配件具有電磁鐵的特徵，可^ 放磁性遮罩’或是具有磁性邊緣或框架的遮罩拿起或置 因此，電磁鐵較佳地排列圍繞在一支持平板，或是一 支持框架的巾央區域上，其巾巾央區域沒有電磁鐵，=得 遮罩可以由其邊緣或周邊框架拿起。一方面可以確保遮^ 排列及定位裝置的電磁鐵為少量時，安全、穩定的接收遮 罩；另一方面，可以操作不同的遮罩，在非磁性遮罩時只 需提供對應的磁性框架即可。 較佳地，電磁鐵係彼此等距間隔成環形、矩形或封閉 之多邊形，使得遮罩可以均勻受力地拿起。 移動裝置’可使支持配件相對於基板移動，較佳地包 括幾個獨立的移動裝置’特別是至少具有三種獨立移動方 向的移動裝置。較佳地，移動裝置係以線性驅動裝置及/ 或旋轉驅動裝置組成，可以沿著三個獨立之空間方向，亦 TW2953PA/ P1057TW00 8 1311158 即 X ' y、z 轉。

二度空間座標，使支持配件一邊移動及/或旋 根據本發明進一步的觀點，在獨立 -與第-移動裝《立之一第二移動装置， 近遮罩。 扣从使基板接 一口此，第二移動裝置及基板承载裝置 疋件’使連接與釋放更為簡便。 應之_ ^佳實施例中，第二移動展置包括幾 特別是線性驅動裴置。 >動裝置’ 雖然在遮罩與基板的對齊以及拉近基板與 離中需減震’特別是在動態塗佈期間以磁力轉移及持E 下，能夠在維持特定精度下加速遮罩過程。 、 軸向驅動裝置提供緩和、平順及均勻的動作，使得 持酉士己件或轉_較佳地移動’特別是朝向基板及遠^ 板時’或者是將基板朝向遮罩及遠離遮罩時。 土

對控制移動裝置來說，較佳地提供監視及/或控制裝 置。監視裝置用以確認遮罩與基板之錯誤定位，使控制^ 置藉由驅動第一移動裝置進行校正。為此，監視裝^較^ 地具有至少兩台電耦合元件（charge coup^d deviee5 aD) 照相機’將基板上對應之記號與遮罩對齊或記錄。’ 基板更換較佳地在真空塗佈機台的真空區域内進行 下’裝置較佳地可以_在真空室的牆上。移動裝置的驅 動裝置或至少部分的移動裝置較佳地排列在真空室外，以 減少帶入真空區域的雜質。 TW2953PA/ P1057TW00 9 I3lll58 較佳地，更換遮罩的裝 基板承載固定位置’使基板進行=基板承載裝置- 此外基板承載裝置較佳地具有磁 或電磁鐵，用以在塗佈過程 久磁鐵 基板。因此’具有磁性邊緣或磁性框竿的iC對於 ::應=:置=;繞於基板接：域::被

栽農置，或從基板承載;;基板承 相同部位的兩側被支持著。 、_ 夺遮罩係以 排_鐵於基板承錄置上時，基板 具有遮罩支持框架。磁鐵排列& 褒置較佺地 板的另-側上。♦排列在基板承載裝置，相對於基 在較佳實施例中，基板上的斑料 關=加’基板承憾置的磁鐵的支持功效可以被減^或 1佳地’搬運裝㈣支持配件具有—

形、多邊形或環形框架，使得在中央區域的監視單元^矩 照相機能夠具有清晰的影像。 的CCD 遮罩的搬運以下列方式進行：首先，基板承載裝置上 的基板’係位於-基板承餘置支持位置上且與支持 相對，磁鐵触地轉距_環繞接㈣域設置 載裝置上。遮罩減同時或依序排列在可移動之支持^ 的電磁鐵上’且監視及控制單元決定遮罩與基板的相對位 TW2953PA/ P1057TW00 10 I311158 #，特別是側向位置，例如x/y水平面座標，最後基板水 乎搬運通過塗佈機台。在對齊錯誤或定位錯誤的地方，驅 動第/移動裝置對齊基板及遮罩，也就是較佳地以兩個互 相之玉父方向的側向或線性移動遮罩，例如X/y方向，及 /威對一苐二垂直軸（Z軸）旋轉。此外，可以提供進一步的 發動方向及/或型態，例如Z方向的線性移動。 在對齊後，遮罩置放於基板上，較佳地、更精確地係 以麟動第二移動裝置，使得遮罩及基板彼此靠近。就這一 ‘點而言，遮罩及基板彼此間的靠近與對齊移動是可以互換 的。 且等二罩=在基板上，支持配件的電磁鐵即停止作 動’且遮罩以基板承载裳置的磁鐵支持。 使町在基板承載裝置上通過塗佈機A，[、£罩的土板 钸。當然’遮罩可以不必進行對齊 1進仃對應之塗 承截裝置以相同裝置移除。 再:人從基板或基板 Φ 為讓本發明之上述目的、特徵 權，下文特舉-較佳實補，並配==能更明顯易 明如下： 所附圖式，作詳細說 【實施方式】 第1圖緣示遮罩安裝機台之侧 真空塗佈機台之真空室中的遮罩®。第1圖為用於-、#丨面圖，特別θ 、、、、 凌機台的側視圖及部 Γ二連續(線上)塗饰有機致發光材料 於 M生產獅顯示裝幕之遮罩安裝 TW2953PA/ P1057TW00 11 1311158 機台。 第1圖繪示一内牆或一結合平板丨之剖面，結合平板 1可插入真空室之内牆。第1圖之結合平板1之上，基板 承載褒置2具有-基板3，可藉由運輸或輸送裝置（未顯 示）運送通過真空室。 如第1圖之狀態，基板位於一具有遮罩定位裝置5之 遮罩安裝機台之上’細讓遮罩6可輯列或對齊於 3 ° 遮罩定位裝置5具有多個電磁鐵7，環繞支持平板或 支持框架8制。支持框架8透過真空韻導引裳置η 依序連接不同之驅動裝置12、13、14及16，以 板承载裝置2或基板3軸支持平板或支持框“。因此土， =驅動裝置12可以產生水平方向的移動，垂直驅動裝 驅鮮：以產生垂直方向的移動，也就是垂直紙面方向。

"13產生軸向之移動，也就是定位軸15的方向。 此外，旋轉驅動裝置14可以讓支持平板8以定位 ^ 中心旋轉。因為驅動裝置12、13、14及16的緣故，去蛀 平板8可以義至㈣於基板承驗置2的任何叉待 除了遮罩定位裝置5以外，一第二移動裝置 具有幾個抬昇裝置18，如本實施例中為4個，排列^地 以結合矩形基板承载褒置的轉角（_er)。括 ， 的末端分別具有輕接元件11，用以與基板承載結8 10作用，使得基板承载裝置2與抬昇裝置件 基板承載裝置2。 彳要从移動 TW2953PA/ P1057TW00 12 1311158 抬昇機構或驅動裝置18可以包括水力或氣壓抬昇 柱。或如較佳實施例中’為一軸向驅動裝置，其特徵為可 以產生均勻、正確且平順之移動。軸向驅動裝置13或其 他驅動裝置可以同樣方式設置。 八 除了抬昇裝置18及遮罩定位裝置5以外’更提供cep 照相機17在結合平板丨上，較佳地至少為兩台照相機， 用以透過二視窗監視遮罩6與基板3的定位。CCD照相機 為一監視單元，檢查遮罩是否正確定位在基板上。如果發 生錯誤定位時，則啟動控制單元（未顯示），控制遮罩^ 位裝置5的移動。 基板承載裝置2包括，環繞在基板擺放區域周圍的多 個磁鐵4，磁鐵4的位置對應於電磁鐵7。也就是當遮罩 轉移到基板3時觀察基板及遮㈣ ^ 承載裝置2的磁鐵4彼此相對，或是其中心轴:列= 線。磁鐵4可以為永久磁鐵或電磁鐵。磁鐵4排列在基板 承載裝置2的相反_遮罩支持_ 9上，鮮支持框竿 9依序透過間隔物2〇排列在基板承载裝置2的基板支持平 板上。遮罩支持框架9因此可以任意合適方式，特別是可 以解開的方式，連接至基板承載裝置2的基板支持平板上。 遮罩支持框架9可以是—環狀框架或是-連續平 板。特別是，遮罩支持框架9也可以將磁鐵4設置在上面， 做為磁鐵4的磁性連接裝置。 環狀或類似㈣制的磁鐵4及？，係環繞或沿著接 收基板3之區域的邊緣以產生均勻之作用，並在動態塗佈 TW2953PA/P1057TW00 13 1311158 過程中將遮罩6以磁力緊密支持而不會損害到極薄的遮 罩。 、、 將遮罩轉移到基板的過程如第1圖到第3圖所描綠， 遮罩6首先以一遮罩伺服器傳給遮罩定位裝置5，所述遮 罩6具有一磁性框架或磁性邊緣21 (請參照第4圖）。對 應圍繞或環形排列在遮罩定位裝置5的支持框架8上的磁 鐵，使得遮罩6可藉由自身的框架或邊緣21，以啟動支持 平板8的電磁鐵7所支持。 、

等遮罩6排列在基板3後，基板3排列在相對於遮罩 定位裝置5之預先定義的位置上。正確的將遮罩6與基板 3之側向對齊，也就是透過驅動裝置12、14及丨6，在 照相機17的辅助下對齊χ/y座標。 當遮罩6正確對齊在基板3上方後，也就是全部記錄 (register)或投影位置達成一致後，具有基板3之基板承 載裝置2係以抬昇裝置18之祕元件u結合基板承载結 合元件10。如第2圖所示’以抬昇裝£ 18從後方移動^ 遮罩6之處’使得遮罩6的雜框架或邊緣放在基 裝置的磁鐵4上，且遮罩6放在基板3上。此外或可替: 地，此一移動也可以轴向驅動裝置13來完成。 之後，電磁鐵7取消作用或關閉，基板3以抬昇襄置 具有遮罩6的基板3，以基板承載裝置2的磁鐵 持遮罩6於以框架或邊緣21支持之基板3上，準備 行後續的輸送通過真空塗佈機台。 TW2953PA/P1057TW00 14 1311158 從第4圖可以清楚看到遮罩6及遮罩6的框架或邊緣 21，以及磁鐵4。磁鐵4位於基板承載裝置2 (未顯示） 的框架或邊緣21之下。透過基板承載裝置2上的磁鐵4 支持遮罩。經過選擇的磁鐵4的支持排列，特別是呈環形 或忙形環繞或沿著基板之邊緣排列，並提供對應之遮罩 上之框架或邊緣與磁鐵發生作用，使遮罩可以被操作。可 確保在動態塗佈期間將遮罩支持在基板或基板承載裝置 上，並減少在操作遮罩過程中，也就是在抬起及放下遮罩 ，過程中產生的顆粒。此外’錢系統的設計及建造並不 昂貴。 藉由使用電磁鐵抬起及放下遮罩，或以遮罩之框架或 邊緣支持遮軍在定位裝置上，可確保遮罩以簡單、均^一、 平順的動作轉移，特別是使用軸向驅動裝置對定位裝置及 /或以抬昇裝置對基板承载裝置進行垂直調整。遮罩6及 框架20可以形成為-片或多片。多片的設計稱之為 (frame)，單片的設計稱之為邊緣（edge)。 ” 雖然以上僅對排列遮罩於基板做描述，從基板去 罩係可以同樣裝置採相反方式進行。不同之處在遮罩不需 要對齊。 而 、綜上所述，雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上， ^並非用以喊本發明。本㈣技術領域巾具有通 吊知識者，在不脫離本發明之精神和範圍内，當可作 =更動與潤飾。因此，本翻之保護範圍#視後附之申性 專利範圍所界定者為準。 月 TW2953PA/ P1057TW00 15 1311158 【圖式簡單說明】 第1圖繪示遮罩安裝機台之侧視圖，其中遮罩為抬昇 狀態； 第2圖繪示第1圖之遮罩安裝機台，遮罩係排列於基 板上， 第3圖繪示第1圖及第2圖之遮罩安裝機台，遮罩係 置放於基板上；以及 第4圖繪示具有框架之遮罩的平面圖。 主要元件符號說明】 内牆（結合平板） 基板承載裝置 基板 磁鐵

遮罩定位裝置 遮罩 電磁鐵 支持平板或框架 遮罩支持框架 10 :基板承載結合元件 11 摩馬接元件 12 水平驅動裝置 13 軸向驅動裝置 14 旋轉驅動裝置 TW2953PA/ P1057TW00 16 1311158 15 :定位轴 16 :垂直驅動裝置 17 :照相機 18 :抬昇裝置 19 :導引裝置 20 :間隔物 21 :框架或邊緣

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Claims (1)

1311158 十、申請專利範圍： 梠年斗月/ R修(更)1L本 1. -種用以排列/移除並對齊—遮罩於 之方法，該塗佈基板係為具有機電致^光 ieLer°lumi廳⑽）材料之大面積基板且包括通過直 ;:二進行塗層之基板的榮幕、顯示裝置及類似裝置， 提供-基板於-基板承载裝置上，複數個磁 — 基板接收區域設置於該承载裝置的背面； ％ 以可搬運多種尺寸之基板的—第—移 持配件上的複數個電磁鐵支持一遮罩； 、、—支 決定該遮罩及該基板之一相對位置； =該料與縣板，也就是㈣—軸 付該遮罩相對於該基板移動； 置使 假設排列方位錯誤時，以該第一移動褒置移動 配件置放該遮罩於該基板上，使賴罩幾乎垂直於^ ' :動，並/或以一第二移崎置將該基 置 罩的方向移動丨以及 臀衣置在该遮 停止該些電磁鐵作用，並以該基板承載 磁鐵支持該基板上的該遮罩。 的該些 2. 如申請專利範圍第丨項所述之方法，复 具有-磁性邊緣或一框架對應於該基板承载裝、遮罩 些磁鐵以及一支持排列。 、置上的該 3. 如申請專利範圍第丨或2項所述之 遮罩於該基板上之位置係以一監視裝置自動決定、中該 TW2953(〇9〇331)CRF/ P1057TW00 lg 1311158 4·如申清專利範圍第3項所述之方法，其中該監視 束置已括或夕個電輕合元件（charge coupled device, CCD)照相機。 5如申明#利_第3項所述之方法，其巾該監視裝 置包括兩個電耦合元件照相機。 、6.如申明專利範圍第項所述之方法，更包括 以獨立之線性移動及/或旋轉移動對齊該遮罩。 、7·如申請專利範圍第1或2項所述之方法，更包括 乂該支持配件及/或該第二移動裝置之線性移動排列該遮 罩於該基板上。 择置二=1請專利範圍第7項所述之方法，其中排列該 遮罩於該基板上之步驟，更包括以—或多個__裝f 進行。 9·如申請專利範圍第1或2項所述之方法，其中該 基板從緊密支持之該遮罩後方接近該遮罩。 、 10.如”專觀圍第項所述之方法，其中決 定該遮罩及該基板之該相對位置之步驟，係為該遮罩對該 基板以近乎平行移㈣方錢定該遮罩及縣板之橫向 位置及/或該遮罩及該基板的對齊。 U. —種排列/移除並對齊遮罩之裝置，係用於一待 塗佈基板，該基板通過-真空塗佈室進行塗佈，該基板係 為具有機電致發光（electroluminescent)材料之大 基板且包括在真空塗層室進行塗層之螢幕、顯示裝 似裝置，該裝置包括-遮罩’以磁力支持於該待塗佈基板 TW2953<090331)CRF/ P1057TW00 19 Ι3Π158 支持配件’用以拿起及置放該遮罩；以 動破置，用以相對於該基板移動該支持 弟一移 徵為： 又符配件，該裝置之特 該支持配件包括可開關之複數個電磁 彼此分離設置於該支持配件之—中央區域的周°圍:電=鐵 一第二移動裝置，用以將該待塗佈基板在近乎古$提供 塗佈基板及該遮罩所在之平面的情況下 罢該待 支持配件移動。 π忒遮罩的該 12. 如申請專利範圍第η項所述之裝置，農 :移動裝置及/或該第二移動裝置包括一主軸驅動：：第 k主軸驅動裝置用以將該支持配件或該遮: =移動，或是將該基板朝向或遠離該支持配;= 13. 如申請專利範圍第u或12項所述之 該第一移動裝置包括至少兩獨立之線性驅動^ 中 少—旋轉驅動裝置，用以側向（lateral) ^ 或至 或該遮罩。该支持配件 14. 如申請專利範圍第11或12項所述之炉 括提供一監視及控制裝置，用以對齊該遮罩與^基板更包 15. 如申請專利範圍第14項所述之裝置a 視及控制裝置包括一或多個電耦合元件照相機。該a 16. 如申請專利範圍第14項所述之袈置，且 卜 視及控制裝置包括兩個電耦合元件照相機。 一該I 17·如申請專利範圍第u或12項所述之裝置， 且 丹T TW2953(090331)CRF/ P1057TW00 20 1311158 該裝置特別提供一結合牆，使得該裝置能夠排列於該真空 塗佈室内。 18. 如申請專利範圍第I?項所述之裝置，其中該裝 置係排列在一室内牆（chamber wall)i ° 19. 如申請專利範圍第n或12項所述之裝置，更提 供一基板承载固定位置，用以使支持及搬運該基板通過一 塗佈機台之一基板承載裝置能夠排列於相對於該支持配 件之一預設轉移位置上。 • 2〇· %申請專利範圍第19項所述之裝置，更包括形 成該基板承載固定位置，使得該基板承载裝置平放於相對 於一支持排列之複數個磁鐵之反面在記錄（register)中。 21.如申請專利範圍第19項所述之裝置，其中該基 板承載裝置之該些磁鐵及該支持配件之該些電磁鐵互相 對4 ’使得能夠以開關該些電磁鐵之方式置放及移除該遮 罩於該基板承載裝置，並能夠緊密支持該基板承載裝置上 之該遮罩。 _ 22·如申請專利範圍第19項所述之裝置，其中該支 持配件包括-支持平板或矩形、多邊形或環狀之一支持框 •架’該支持框架之一側面提供該些電磁鐵，相對該侧面之 一相對面上提供該第-移動裝置之驅動裝置或移動裝置。 23.如申請專利範圍第19項所述之裝置其中該基 板承载裝置之該些磁鐵係以彼此間等距離之方式排列。 一 24.如申請專利範圍第19項所述之裝置，其中該第 -移動裝置包括至少-输元件，雜接元件以可鬆開之 TW2953(090331)CRF/ P1057TW00 1311158 方式夹住該基板承載裝置。 25.如申請專利範圍第19項所述之裝置，其中該第 二移動裝置包括多個移動裝置。 . 26.如申請專利範圍第25項所述之裝置，其中該第 二移動裝置包括四個移動裝置。 27. 如申請專利範圍第26項所述之裝置，其中該四 ' 個移動裝置係為抬昇裝置。 28. 如申請專利範圍第19項所述之裝置，係以申請 • 專利範圍第1〜2項其中之一的方法進行操作。

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