[发明专利]组合的掩模与使用该掩模制造有机电致发光装置的方法和设备

说明书

发明的领域

本发明涉及能够把电能转变成光的有机EL(电致发光)装置，并且其具有在装置中的各种应用，例如显示装置，平板显示器，背后照明，内部装饰，布告板，电子摄像机，表等等。更具体地说，本发明涉及组合的掩模，其中多个用于制造有机EL装置的沉积掩模被布置，和涉及用于生产这种组合的掩模的方法和设备。此外，本发明也涉及用于使用这种组合的掩模制造有机EL装置的方法和设备。

发明的背景与相关技术的描述

在有机EL装置中，当在阴极和阳极之间布置的有机层内从阴极提供的电子与从阳极提供的空穴被复合的时候，光被发射出。因为有机EL装置的简单的结构和能够以低电压发射出高强度的多色的光，有机EL装置通常被使用在薄的小型的显示器中。

为了使用有机EL装置制造全色的显示面板，包括红，绿和蓝(RGB)的发射层的薄膜层，第一电极层(例如，ITO)，第二电极层(例如，金属)等等，必须以具有预定间距的预定图案被有规则地形成。

在上述薄膜层中，为了以精确图案形成例如发射层的有机薄膜层，从有机薄膜层特征的观点看，通常应用掩模沉积方法。在掩模沉积方法中，沉积过程使用具有依照发射层的预定图案形成的缝隙的掩模，在真空中进行。

为了提高制造有机EL装置的生产率，多个有机EL装置被同时形成在单一的大的衬底上。这是因为用来形成发射层的掩模沉积以衬底到衬底以分批的方式被执行，并且现有的有机EL装置主要使用在小型设备中。

在其中多个有机EL装置被同时形成在单一的大的衬底上的情况下，具有多个缝隙阵列的沉积掩模必须被准备，其每个阵列相应于单一的有机EL装置。然而，在这种情况下，这种沉积掩模的尺寸被增加，并且在制造过程和沉积过程中这种沉积掩模被极大地变形。因此，缝隙阵列的高尺寸准确度不能被充分保持。因此，其中每一个具有相应于单一有机EL装置的缝隙阵列的多个沉积掩模被排列的组合掩模如在日本未审专利申请公开号2000-113978中所公开。

由于相应于三种颜色(RGB)的三个发射层被形成，准确地调整在三个发射t层之间的相对位置是重要的。虽然用于定位相对于衬底的单一沉积掩模的方法已经被建议(日本未审专利申请公开号11-158605)，但用于相对于衬底定位组合掩模的方法没有提供。此外，在组合掩模中，用于同时地形成多个有机EL装置提供的多个沉积掩模必须都被准确地定位。

因此，本发明的一个目的是提供用于实际上使用组合掩模的结构，其中多个沉积掩模被排列，每个掩模具有相应于有机EL装置的缝隙阵列。另外，本发明的另一个目的是提供以沉积掩模被准确地定位在组合掩模中的方式制造组合掩模的装置。此外，本发明的另一个目的是提供用于制造有机EL装置的方法和设备，通过它们，组合掩模和衬底能被准确地定位，多个有机EL装置通过沉积过程能被形成在单一衬底上，并且制造有机EL装置的生产率能被显著地提高。另外，本发明的另一个目的是提供一种高质量不昂贵的有机EL装置。

本发明的概要

根据本发明，组合掩模包括多个沉积掩模，每个沉积掩模具有根据沉积图案形成的沉积缝隙阵列；在具有多个开口的基板上沉积掩模被排列。沉积掩模通过接合单元以可脱离的方式被保持到基板上，并且用来在基板上定位沉积掩模的对准标记被形成在基板上。形成在基板上的每个开口的面积大于形成在每个沉积掩模中的沉积缝隙阵列的面积。更好地，当施加外力时，接合单元能够脱离沉积掩模。例如，每个接合单元可以由弹簧和传导弹力的部件构成。当没有施加外力时，沉积掩模通过弹力固定，当施加外力时，该部件移走施加到沉积掩模上的弹力。

此外，根据本发明，用于组合掩模的制造设备包括支承基板的台；沉积掩模保持和移动单元，其相对基板保持沉积掩模和自由地移动沉积掩模；定位系统，其检测基板和沉积掩模的对准标记或参考位置，并且使用沉积掩模保持和移动单元调整在基板和沉积掩模之间的相对位置；和分离单元，其通过在接合单元上施加外力来分离沉积掩模和基板。

此外，根据本发明，用于组合掩模的制造方法包括步骤，在台上支承基板，在基板上沉积掩模被放置；通过例如使用CCD摄像机的图象处理，检测基板和沉积掩模的对准标记或参考位置；通过相对基板保持和移动沉积掩模，调整在基板和沉积掩模之间的相对位置；和在调整相对位置的步骤后使用接合单元来把沉积掩模固定在基板上。