CN103774087B - 用于制造用于平板显示器的沉积掩模组件的设备 - Google Patents
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Abstract
提供了一种用于制造用于平板显示器的沉积掩模组件的设备，当分开的图案掩模被焊接到支撑固定装置时，该设备防止图案掩模中的图案扭曲。一种本发明的用于制造用于平板显示器的沉积掩模组件的设备，所述沉积掩模组件包括形成开口的框架掩模、安装在框架掩模中的支撑固定装置以及焊接到支撑固定装置并具有允许沉积材料穿过其传输的图案的图案掩模，所述设备包括：焊头，设置在图案掩模的一侧；支撑构件，在图案掩模的与焊头相对的一侧支撑支撑固定装置且图案掩模介于支撑构件和焊头之间。
Description
技术领域
所描述的涉及一种用于制造用于平板显示器的沉积掩模组件的设备。
背景技术
平板显示器具有诸如重量轻和纤薄的特点，其示例包括液晶显示器（LCD）和有机发光二极管（OLED）显示器。与LCD相比，OLED显示器的发光和视角特性优良，并且OLED显示器不需要背光，因此以超薄型被实施。
OLED显示器是利用下述现象的显示装置：从阴极注入的电子和从阳极注入的空穴在有机薄膜中复合以形成激子并通过来自所形成的激子的能量而产生具有预定波长的光。
OLED显示器采用光刻法或使用沉积掩模组件沉积法，其中，在沉积掩模组件中形成有包括多个狭缝的图案以在由玻璃、不锈钢或合成树脂形成的基板上选择性地形成阴极、阳极、有机薄膜等。
在光刻法中，在将光致抗蚀剂涂覆在一些区域上之后，水分会在通过湿法蚀刻或干法蚀刻剥离和蚀刻光致抗蚀剂的过程中流入。另一方面，使用沉积掩模组件的沉积方法用于那种会因水分而劣化的材料，如有机薄膜。
为了显示全彩色，形成了一些包括R（红色）有机发射层、G（绿色）有机发射层和B（蓝色）有机发射层的有机发光二极管（OLED）显示器。通过将形成有多个开口的掩模图案在基板上对准并通过掩模图案的开口提供沉积材料，从而在基板上形成R（红色）有机发射层、G（绿色）有机发射层和B（蓝色）有机发射层的图案。
对于沉积方法，在沉积掩模组件中，将支撑固定装置（support fixture）安装成与框架掩模的开口交叉，并且分开的图案掩模被焊接到支撑固定装置，从而防止分开的图案掩模在支撑固定装置上移动。
支撑固定装置被固定到框架掩模的开口的两端。因此，在执行焊接时在图案掩模中会发生图案的扭曲。即，图案掩模的焊接品质会劣化。
在该背景技术部分公开的上述信息仅仅用于加强对所描述的技术的背景的理解，因此，它可能包含不构成对本领域普通技术人员来说在本领域内已知的现有技术的信息。
发明内容
所描述的内容致力于提供一种用于制造用于平板显示器的沉积掩模组件的设备，当分开的图案掩模焊接到支撑固定装置时，该设备防止图案掩模中的图案扭曲。
本发明提供了一种用于制造用于平板显示器的沉积掩模组件的设备，所述沉积掩模组件包括形成开口的框架掩模、安装在框架掩模中的支撑固定装置以及焊接到支撑固定装置并具有允许沉积材料穿过其传输的图案的图案掩模。所述用于制造沉积掩模组件的设备包括：焊头，设置在图案掩模的一侧；支撑构件，在图案掩模的与焊头相对的一侧支撑支撑固定装置且图案掩模介于支撑构件和焊头之间。
支撑固定装置可以平行地设置为多个且横跨开口并被固定到框架掩模，并且支撑构件可以安装成与多个支撑固定装置中的每个支撑固定装置相对应。
支撑构件可以包括朝向支撑固定装置上升和下降的杆以及操作杆的汽缸和电机中的任意一个。
杆可以具有支撑销，所述支撑销的与支撑固定装置接触的上端具有凸状弯曲表面。
所述用于制造用于平板显示器的沉积掩模组件的设备还可以包括安装在支撑构件的相对侧以通过激光自动对焦感测支撑构件的支撑的观测单元。
根据示例性实施例，存在下述效果：当通过焊头将图案掩模焊接到支撑固定装置时，通过由支撑构件支撑支撑固定装置使图案掩模和支撑固定装置之间的间隙最小化。因此，在图案掩模和支撑固定装置被焊接之后，能够防止图案掩模中的图案扭曲。
附图说明
通过参照下面结合附图考虑时的详细描述，本发明的更加完整的理解及其许多附加的优点将随着对本发明更好地理解而显而易见，在附图中，相同的标号指示相同或相似的组件，其中：
图1是根据本发明实施例的用于制造用于平板显示器的沉积掩模组件的设备的分解透视图；
图2是沿图1中的线II-II截取的剖视图；
图3是通过使用由图1中的设备制造的沉积掩模组件在基板上方执行沉积工艺的操作状态的剖视图；
图4是应用于图1的支撑构件的上端的透视图；
图5是支撑固定装置由应用于图4的支撑构件所支撑的状态的剖视图；
图6是示出了当应用支撑构件时在执行焊接之前和之后图案掩模的位置变化的状态的曲线图；
图7是示出了当未应用支撑构件时在执行焊接之前和之后图案掩模的位置变化的状态的曲线图。
具体实施方式
在下文中将参照附图来更充分地描述本发明，附图中示出了本发明的示例性实施例。附图和描述被认为本质上是说明性的而非限制性的。相同的标号在整个说明书中始终表示相同的元件。
此外，为了理解和易于描述，附图中示出的每个组件的尺寸、形式和厚度被任意地示出，并且本发明不局限于此。如本领域技术人员将认识到的，在不脱离本发明的精神或范围的全部情况下，可以以各种不同的方式修改所描述的实施例。因此，下面仅通过参照附图来描述实施例，以解释本发明的各个方面。
图1是根据本发明示例性实施例的用于制造用于平板显示器的沉积掩模组件的设备的分解透视图，图2是沿图1中的线II-II截取的剖视图。
参照图1，实施例的用于制造沉积掩模组件的设备包括焊头10和支撑构件20，用于制造沉积掩模组件300。
图3是通过使用由图1中的设备制造的沉积掩模组件在基板上方执行沉积工艺的操作状态的剖视图。
参照图3，为了在基板S上沉积沉积材料，根据本发明示例性实施例的用于平板显示器的沉积设备可以包括室100、沉积源200和沉积掩模组件300。
室100形成在基板S上方执行沉积工艺的空间。沉积源200安装在室100中的一侧（例如，下侧），以蒸发沉积材料。
沉积掩模组件300设置在沉积源200的一侧（例如，上侧）上。沉积掩模组件300在上表面支撑基板S，并允许通过下侧从沉积源200喷射或蒸发的沉积材料通过沉积掩模组件300被传输，由此在基板S上形成沉积材料的图案。
此外，用于平板显示器的沉积设备还可以包括用于在室100内固定沉积掩模组件300的分开的固定构件110。
再次参照图1到图3，沉积掩模组件300包括框架掩模31、支撑固定装置32和图案掩模33。框架掩模31被固定到固定构件110，以设置在沉积设备中的沉积源200的上侧上，而开口311形成在框架掩模31中，以通过开口311传输蒸发的沉积材料。例如，框架掩模31可以形成为具有围绕开口311的长边和短边的四边形框架结构。
支撑固定装置32在框架掩模31上横跨开口311并固定到框架掩模31。支撑固定装置32可被焊接到框架掩模31。此外，可以设置一个以上的支撑固定装置32并设置得与框架掩模31的长边平行。
支撑固定装置32的上表面和框架掩模31的上表面具有相同的高度，以形成平坦的表面。因此，图案掩模33可以由开口311上的支撑固定装置32支撑，并且可以由围绕开口311的框架掩模31支撑。
图案掩模33设置在支撑固定装置32和框架掩模31的上表面上，并且通过焊接（例如，十字焊接（cross welding））被固定到支撑固定装置32。
在用于制造沉积掩模组件的设备中，焊头10设置在图案掩模33的上部，以将图案掩模33焊接到支撑固定装置32。
图案掩模33可以具有图案P，以将从沉积设备的沉积源200蒸发的沉积材料传输到基板S的一侧。
图案掩模33可以设置在框架掩模31的上表面上，以通过焊接固定到支撑固定装置32的上表面，由此防止图案P在沉积工艺的过程中移动。
在图1中，通过分割形成多个图案掩模33，由此多个图案掩模33被设置为与一个框架掩模31相对应。因此，多个图案掩模33安装在支撑固定装置32上，并以间隔G相互分隔开。多个图案掩模33可被焊接到支撑固定装置32，以防止图案掩模33之间的移动。
在用于制造沉积掩模组件的设备中，支撑构件20在焊头10的相对侧支撑支撑固定装置32，并且图案掩模33介于支撑构件20和焊头10之间。例如，当图案掩模33设置在支撑固定装置32的上表面上时，支撑构件20设置在支撑固定装置32的下侧。
即，当图案掩模33通过焊头10焊接到支撑固定装置32时，支撑构件20可以在支撑固定装置32的下侧支撑支撑固定装置32，以使支撑固定装置32和图案掩模33之间的间隙最小化。
因此，在设置多个支撑固定装置32的情况下，支撑构件20可以设置成多个，以安装成与多个支撑固定装置32中的每个对应，由此减小彼此对应的支撑固定装置32和图案掩模33之间的间隙。
支撑构件20可以由朝向支撑固定装置32上升和下降的杆21以及操作杆21的汽缸（cylinder）22或电机（未示出）形成。例如，当执行焊接时，杆21随汽缸22的上升而上升，以将支撑固定装置32向上推动到图案掩模33的一侧。
因此，通过使杆21上升能够使在焊接工艺过程中接受来自焊头的载荷的图案掩模33与支撑固定装置32之间的间隙最小化。此外，能够维持分开的图案掩模33相互平行地设置的状态。
图案掩模33和支撑固定装置32的焊接点W形成在图案掩模33中未形成图案P的部分（即，图案P之间的部分）和与其相对应的支撑固定装置32之间。另外，由支撑构件20所支撑的支撑固定构件32的支撑点可以形成为与所述焊接点中的一个焊接点W相对应。
如上所述，由于支撑固定装置32被焊接在图案掩模33的图案P之间，所以能够防止因支撑固定装置32和图案掩模33的焊接而阻挡图案掩模33的图案P。
沉积掩模组件300还可以包括裂纹遮挡掩模（crack blind mask）35。裂纹遮挡掩模35安装在支撑固定装置32的下表面上并在图案掩模33的相对侧上与彼此分隔开的图案掩模33的间隔G相对应。
因此，从沉积源200蒸发的沉积材料被图案掩模33之间的裂纹遮挡掩模35阻挡，从而不会对应于间隔G多余地沉积在基板S上。
图4是应用于图1中的支撑构件20的上端的透视图，图5是支撑固定装置32由应用于图4的支撑构件20所支撑的状态的剖视图。参照图4和图5，支撑构件20的杆21具有支撑销23，支撑销23的与支撑固定装置32接触的上端具有凸状弯曲表面。
支撑销23可以通过凸状弯曲表面支撑支撑固定装置32的下表面，以在焊接支撑构件20和图案掩模33时利用支撑销23的滑动运动来使杆21的上端与支撑固定装置32之间的摩擦最小化。
因此，当通过使用焊头20将图案掩模33焊接到支撑固定装置32时，支撑销23的凸状弯曲表面可以通过与支撑固定装置32的摩擦来防止焊接到支撑固定装置32的图案掩模33的图案P扭曲（distortion）。
虽然在附图中未示出，但是在通过向杆21的上端设置球来支撑支撑固定装置32的情况下，能够通过球的滚动运动进一步减小形成在杆21的上端和支撑固定装置32之间的摩擦。
再次参照图1到图3，根据本发明示例性实施例的用于制造用于平板显示器的沉积掩模组件的设备还可以包括安装在焊头10的与支撑构件20相对的上侧的观测单元40。
观测单元40设置在图案掩模33的上部，以拍摄焊接到支撑固定装置32的图案掩模33的上部图像，由此允许由支撑构件20对支撑固定装置32的支撑程度通过激光自动对焦来感测。
当图案掩模33被焊接到支撑固定装置32时，观测单元40可以允许确保超小状态（例如，1微米），在超小状态下可允许图案掩模33的图案P的扭曲。
在试验示例中，用于制造用于平板显示器的沉积掩模组件的设备允许支撑构件20上升，以使支撑构件20与支撑固定装置32接触，然后执行进一步地上升160微米，由此将图案掩模33焊接到支撑固定装置32。
在这种情况下，观测单元40拍摄支撑构件20在图案掩模33上的支撑点上部的图像。拍摄的点焊熔核图像（nugget image）的尺寸为200微米，而图案掩模33中的图案P的最大扭曲为1微米。
在另一试验示例中，用于制造用于平板显示器的沉积掩模组件的设备允许支撑构件20上升，以使支撑构件20与支撑固定装置32接触，然后执行进一步地上升260微米，由此将图案掩模33焊接到支撑固定装置32。
在这种情况下，观测单元40拍摄图案掩模33上的支撑构件20的支撑点上部的图像。拍摄的点焊熔核图像的尺寸为200微米，而图案掩模33中的图案P的最大扭曲为0.7微米。
在又一试验示例中，用于制造用于平板显示器的沉积掩模组件的设备允许支撑构件20上升，以使支撑构件20与支撑固定装置32接触，然后执行进一步地上升500微米，由此将图案掩模33焊接到支撑固定装置32。
在这种情况下，观测单元40拍摄图案掩模33上的支撑构件20的支撑点上部的图像。拍摄的点焊熔核图像的尺寸为230微米，而图案掩模33中的图案P的最大扭曲为0.7微米。
如上所述，可确认的是，通过使用焊头10、支撑构件20和观测单元40，图案掩模33中的图案P的扭曲程度处于所允许的超小状态（例如，1微米）内。
另外，通过感测由观测单元40拍摄的图案掩模33中的图案P的扭曲程度并基于扭曲数据通过控制器（未示出）控制支撑构件20的上升程度，能够在将图案掩模33焊接到支撑固定装置32时使图案P的扭曲最小化。
图6是示出了当应用了支撑构件时在执行焊接之前和之后图案掩模的位置变化的状态的曲线图，图7是示出了当未应用支撑构件时在执行焊接之前和之后图案掩模的位置变化的状态的曲线图。
参照图6，在回顾通过观测单元40拍摄的图案P的扭曲程度时，在通过应用支撑构件20焊接图案掩模33的情况下，图案P的扭曲在1微米（可允许的超小状态）内。即，减小了图案掩模33的图案P的扭曲缺陷。
参照图7，在观察通过观测单元40拍摄的图案P的扭曲程度时，在通过未应用支撑构件20焊接图案掩模33的情况下，图案P的扭曲处于3微米到6微米的水平（超过了可允许的超小状态）。即，发生了很多图案掩模中的图案扭曲缺陷a、b、c和d。
虽然已经结合当前被认为是实际的示例性实施例描述了本公开，但是将理解的是，本发明不限于所公开的实施例，相反，而是意在覆盖包括在权利要求的范围和精神内的各种修改和等同布置。
Claims (4)
1.一种用于制造用于平板显示器的沉积掩模组件的设备，所述沉积掩模组件包括形成开口的框架掩模、安装在框架掩模中的支撑固定装置以及焊接到支撑固定装置并具有允许沉积材料穿过其传输的图案的图案掩模，所述设备包括：
焊头，设置在图案掩模的一侧；
支撑构件，在图案掩模的与焊头相对的一侧支撑支撑固定装置且图案掩模介于支撑构件和焊头之间，
其中，支撑构件包括在与支撑固定装置接触的上端具有凸状弯曲表面的支撑销。
2.如权利要求1所述的设备，其中，支撑固定装置平行地设置为多个且横跨开口并被固定到框架掩模，并且支撑构件安装成与多个支撑固定装置中的每个支撑固定装置相对应。
3.如权利要求1所述的设备，其中，支撑构件包括朝向支撑固定装置上升和下降的杆以及操作杆的汽缸和电机中的任意一个。
4.如权利要求3所述的设备，所述设备还包括安装在焊头的与支撑构件相对的一侧以通过激光自动对焦感测支撑构件的支撑的观测单元。
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