TWI444486B - Mask positioning optical system - Google Patents

Description

遮罩定位光學系統

本發明係有關於為了製造有機EL裝置、用以讓金屬遮罩相對於基板做配置之遮罩定位，特別是，有關於利用了遮罩的框架的一部份之遮罩定位光學系統。

作為製造有機EL裝置之有效方法，是有真空蒸鍍法。關於真空蒸鍍，基板與遮罩的定位是有必要的。在此，也針對有機EL裝置，逐年在該處理基板大型化的推波助瀾下，例如，G6世代的基板尺寸已達至1500mm×1800mm；伴隨於此的是，在基板尺寸的大型化的同時，當然，遮罩也會大型化，其尺寸亦達2000mm×2000mm的程度。特別是，使用鋼製遮罩的話，在有機EL裝置方面，其重量亦達300Kg；在以往，是把基板以及遮罩水平平放來進行對位。尚且，相關的先前技術，例如，已揭示於下述的專利文獻1中。

〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕

〔專利文獻1〕日本特開2006-302896號專利公報

在有機EL蒸鍍裝置中，是使用金屬遮罩把發光材料 蒸鍍到基板上；但是現在隨著裝置大型化，要求要有高精度的定位系統。

在此，有機EL蒸鍍裝置，是使用金屬遮罩與是為目標物之基板上的標記來進行定位後，在該金屬遮罩與基板緊密接觸的狀態下進行蒸鍍。此時的配置是，以首先是配置蒸鍍源，接著配置遮罩，之後配置基板的順序來進行；但是在這個時候，特別是，在蒸鍍源的特性上，在該蒸鍍源與遮罩之間是沒辦法安置固定機構的。

還有，上述的製程，其全程都是在真空室內的高度真空中進行，所以是不可能配置複雜的機構。

再加上，在以往的蒸鍍裝置之定位系統中，具有如下般的問題點。

1.圖案效率

以往，為了在圖案的蒸鍍區域內配置定位標記(圖案)的緣故，不得不縮小用以製造製品的區域，即製品圖案區域；更甚者，有著不得不蒸鍍定位標記(圖案)之問題。

2.透過照明

在用以定位的照明中，有所謂的「反射方式」與「透過方式」；一般而言，透過方式的方法是比較優秀，但因為上述蒸鍍源與遮罩間的限制，無法配置光學系統，所以反而多採用反射方式。尚且，作為裝置，不管是反射方式 還是透過方式，理想上是能因應狀況而靈活使用。

3.反射照明

把定位標記配置到蒸鍍區域外的話，遮罩框架與該標記重疊，因此，在遮罩框架的背面反射的話，變成會有難以辨識該定位標記之問題點。

在此，本發明是有鑑於上述先前技術的問題點而達成之發明，更具體而言，特別是，其目的是在於提供有一種遮罩定位光學系統，可以一邊採用透過照明方式，來有效活用遮罩。

為了達成上述目的，提供一種遮罩定位光學系統，根據本發明，首先，在把蒸鍍材料蒸鍍到基板上之真空蒸鍍室中，進行該基板與利用金屬薄膜所構成的金屬遮罩之定位；其中，具備有：固定框架，乃是形成在前述金屬遮罩的周圍，且在其四個角落形成「L」字形狀的導光路徑；以及臺，乃是在搭載前述基板到表面的同時，在其四個角落，在對應到前述固定框架的導光路徑的位置，形成「L」字形狀的導光路徑；藉由被導到形成在前述遮罩框架的導光路徑以及形成在前述臺的導光路徑內的光所形成由設在前述金屬遮罩的一部份的金屬遮罩標記與設在前述基板的一部份的定位標記之透過照明所形成的像，來進行與金屬遮罩的定位。

進一步，在本發明，記載於前述的遮罩定位光學系統中，在形成於前述固定框架的一部份之「L」字形狀的導光路徑的其中一端，開口在前述固定框架的上邊或是下邊；在形成於前述臺的一部份之「L」字形狀的導光路徑的其中一端，開口在前述臺的上邊或是下邊者為佳。更進一步，把攝像機部設在前述真空蒸鍍室的外部者為佳，該攝像機部乃是用於攝影由射入到前述導光路徑的光源和自前述導光路徑所射出的前述定位標記之透過照明所形成的像。

根據如上所述之本發明，提供有利用透過照明方式在性能上較為優異，而且，可以有效活用遮罩之遮罩定位光學系統，可以得到在技術上實用且優異的效果。

以下，有關本發明的實施型態，一邊參閱添附的圖面一邊詳細說明之。尚且，在以下的詳細說明中，首先，本發明採用的有機EL裝置製造裝置，特別是，概略說明有關於該有機EL成膜裝置，同時詳細說明有關於在該裝置內之由本發明所構成的遮罩定位光學系統。

構成有機EL製造裝置之有機EL成膜裝置，乃是作為在真空環境中蒸鍍發光材料，在基板上形成EL層之真空蒸鍍室而發揮功能者；以下，有關於該真空蒸鍍室，一 併與搬送室表示於添附的圖1中。在圖中，搬送室內的搬送機器人5，具有全體可以上下移動(參閱圖1的箭頭59)，可以左右旋轉的3節構造的臂51，在其前端具有基板搬送用的梳狀把持部58。

一方面，真空蒸鍍室1，大致上來說是由以下所構成：使發光材料昇華並蒸鍍到基板6的蒸鍍部71、76；進行與陰影遮罩之間的對位，例如，把發光材料蒸鍍到玻璃板等基板6上之必要的部分之定位部8；以及，接著，在與上述搬送機器人5之間進行基板6的交接，使該基板6往蒸鍍部71、76移動之交接部91、93。定位部8與交接部91、93，乃是分別兩系統地設在右側R線與左側L線。

亦即，遮罩並不僅是單在基板上形成發光材料層(EL層)並以電極做包挾，在陽極之上形成正孔注入層或輸送層，更進一步，在陰極之上形成電子注入層或輸送層等等，以各式各樣的的材料進行多層形成來作為薄膜，或是洗淨基板者；一般，大致上來說，是由搬入處理對象的基板6之加載群組(load cluster)，處理前述基板之複數個群組，各個群組間或群組(cluster)與加載群組，或者是，在與次工程(密封工程)之間所設置的複數個交接室等所構成。尚且，在本實施型態中，把基板，其蒸鍍面朝上放置並進行搬送，另一方面，在做蒸鍍時，在直立該基板的狀態下做蒸鍍。

接著，根據本發明的實施例，上述的定位部8(亦 即，遮罩定位光學系統)，是利用以下詳述之遮罩部100與臺部200所構成。

首先，在添附的圖2中，表示有遮罩部100之結構，也如圖所示，例如，具備有：利用金屬材料把外形形成為「口」字形狀之固定框架101，以及在該固定框架的其中一面(圖中的例子為背面)上往長寬方向拉伸(賦予張力)的狀態下做安裝、利用金屬薄膜所形成之板厚40~100μm的金屬遮罩102。接著，在該固定框架101的一部份，更具體而言，在本例中，在「口」字形狀的周邊四個角落，形成有各自形成導光路徑之貫通孔103。

尚且，作為該導光路徑的貫通孔103的詳細部分，如添附的圖4所示，從構成固定框架101的上邊之端面104沿著上述金屬遮罩102的面，延伸在垂直方向上，同時，從形成該框架的內周面之傾斜面(例如，傾斜角度=45度)105開始，朝向相對於上述金屬遮罩102的面之垂直的方向上，形成所謂「L」字形狀。接著，在該傾斜面105(亦即，在這些貫通孔103的底部)，以傾斜角度=45度的方式安裝反射鏡106。亦即，利用貫通孔103及反射鏡106，形成「L」字形狀的導光路徑。尚且，在圖2及圖3中，符號107乃是表示在上述金屬遮罩102形成孔狀之金屬遮罩標記。

另一方面，臺部200，如添附的圖4所示，利用用以在其表面搭載基板6之板狀的臺201所構成，同時在其四個角落，亦即，在對應到在上述固定框架101的一部份形 成貫通孔103的位置上，與上述同樣地，形成有作為形成「L」字形狀的導光路徑之貫通孔202。尚且，在該圖3中，符號61乃是表示形成在上述基板6的表面之定位標記。

尚且，作為該導光路徑的貫通孔202的詳細部分，與上述同樣地，如添附的圖4所示，也可以從圖面很明確地表示出，從構成其上邊之端面203沿著上述金屬遮罩102的面，延伸在垂直方向上，同時，也相對於上述金屬遮罩102的面形成在垂直的方向上，接著，在這些貫通孔202的底部形成傾斜面(例如，傾斜角度=45度)204，接著，在該傾斜面204，以傾斜角度=45度安裝反射鏡205。亦即，利用貫通孔202及反射鏡205，形成「L」字形狀的導光路徑。

繼續，有關上述之遮罩定位光學系統的動作，一邊參閱圖4一邊加以說明。亦即，也如圖4所示，上述臺部200的臺201搭載基板6在其表面並予以直立後，金屬遮罩102移動上述遮罩部100到相對於上述基板6之特定位置(亦即，進行遮罩定位)。又，在此，用以蒸鍍EL材料的蒸發源，設在圖之左側。

此時，根據在以上說明過其詳細的構成之遮罩定位光學系統，透過形成在真空蒸鍍室1的一部份的窗部(玻璃等之透過性材料)301，把設在外部，例如，來自燈等的光源302之照明光，朝向在上述遮罩部100的固定框架101的上邊、形成在端面104之貫通孔103照射(參閱圖 的箭頭)。該照明光是藉由安裝在上述貫通孔103的底部之反射鏡106而被反射，通過相對向的基板6，射入到形成在臺201的表面之貫通孔202(導光路徑)。該射入的光，更進一步，利用安裝在該貫通孔202的底部之反射鏡204而被反射，從形成在上述臺201的上邊端面203之貫通孔202(導光路徑)射出。該射出光，從圖的箭頭來看也可以很明確地，透過其他的窗部(玻璃等之透過性材料)303，與上述光源302同樣地，射入到設在真空蒸鍍室1的外部之攝像機部304。

亦即，該攝像機部304，例如，與包含透鏡之射入光學系統一起具備有CCD等之攝像元件；該攝像元件，把來自上述光源302的照明光作為透過照明，可以同時攝影形成在上述基板6的表面之定位標記61與金屬遮罩102(參閱圖5)。接著，利用經由該攝像元件所攝影的定位標記與金屬標記，經由在此未圖示之驅動機構或其控制部，金屬遮罩102調整其位置到相對於上述基板6之特定的位置。

由以上的說明也清楚地，根據上述本發明所構成的遮罩定位光學系統，經由在構成上述遮罩部的遮罩框架的一部份設有導光路徑的方式，可以把定位標記配置到金屬遮罩的蒸鍍區域的外側(更具體而言，在金屬遮罩與遮罩框架之間)，所以經由金屬遮罩用以製造製品的區域之製品圖案區域不會被縮小，亦即，可以有效活用遮罩。又，根據上述本發明所構成的遮罩定位光學系統，利用透過照明 方式，可以實現更優異性能之金屬遮罩與基板之遮罩定位。

1‧‧‧真空蒸鍍室

8‧‧‧定位部

100‧‧‧遮罩部

101‧‧‧固定框架

102‧‧‧金屬遮罩

103，202‧‧‧貫通孔

104，203‧‧‧端面

106，204‧‧‧反射鏡

200‧‧‧臺

61‧‧‧定位標記

301，303‧‧‧窗部

302‧‧‧光源

304‧‧‧攝像機

201‧‧‧臺

6‧‧‧基板

〔圖1〕表示有採用本發明之遮罩定位光學系統之有機EL裝置製造裝置的內部結構之一例之立體圖。

〔圖2〕表示有構成上述裝置的定位部之遮罩部的詳細的結構之一例之一部份放大立體圖。

〔圖3〕表示有構成上述裝置的定位部之遮罩部的詳細的結構之一例之一部份放大立體圖。

〔圖4〕用以詳細說明上述遮罩部與臺部之遮罩定位系統之一部份放大立體圖。

〔圖5〕表示有利用攝像元件來同時攝影形成在基板表面的定位標記與金屬遮罩之畫面的一例之圖。

1‧‧‧真空蒸鍍室

6‧‧‧基板

100‧‧‧遮罩部

101‧‧‧固定框架

102‧‧‧金屬遮罩

103，202‧‧‧貫通孔

104，203‧‧‧端面

105‧‧‧傾斜面

106，204‧‧‧反射鏡

200‧‧‧臺

201‧‧‧臺

205‧‧‧反射鏡

61‧‧‧定位標記

301，303‧‧‧窗部

302‧‧‧光源

304‧‧‧攝像機

Claims (3)

1. 一種遮罩定位光學系統，乃是在把蒸鍍材料蒸鍍到基板上的真空蒸鍍室中，進行該基板與利用金屬薄膜所構成的金屬遮罩之定位；其特徵在於：具備有：固定框架，乃是形成在前述金屬遮罩的周圍，且在其四個角落形成「L」字形狀的導光路徑；以及臺，乃是在搭載前述基板到表面的同時，在其四個角落，在對應到前述固定框架的導光路徑的位置，形成「L」字形狀的導光路徑；藉由被導到形成在前述固定框架的導光路徑以及形成在前述臺的導光路徑內的光所形成設在前述金屬遮罩的一部份的金屬遮罩標記與設在前述基板的一部份的定位標記之透過照明所形成的像，來進行與金屬遮罩的定位。
2. 如請求項1之遮罩定位光學系統，其中：在形成於前述固定框架的一部份之「L」字形狀的導光路徑的其中一端，開口在前述固定框架的上邊或是下邊；在形成於前述臺的一部份之「L」字形狀的導光路徑的其中一端，開口在前述臺的上邊或是下邊。
3. 如請求項2之遮罩定位光學系統，其中：進一步，把攝像機部設在前述真空蒸鍍室的外部，該攝像機部乃是用於攝影由射入到前述導光路徑的光源和自前述導光路徑所射出的前述定位標記之透過照明所形成的像。