CN103820753B - 薄膜蒸镀用掩膜组件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

用于薄膜蒸镀的掩膜组件包括：形成开口部的框架主体；在沿第一方向受到拉伸力的状态下，两端部固定于框架主体的多个单位掩膜；设置于框架主体的端部拉伸单元。端部拉伸单元在多个单位掩膜中相邻的两个单位掩膜之间沿与第一方向垂直相交的第二方向移动而用于沿第二方向拉伸单位掩膜的端部。

Description

薄膜蒸镀用掩膜组件及其制造方法

技术领域

本发明涉及掩膜组件，尤其涉及在有机发光层或金属层等的薄膜蒸镀工艺中使用的掩膜组件及其制造方法。

背景技术

液晶显示装置（LCD）和有机发光显示装置（OLED）作为平板显示装置而被广泛使用。平板显示装置包括特定图案的金属层，而对于有机发光显示装置而言，针对每个像素都形成有特定图案的有机发光层。作为形成金属层和有机发光层的方法可应用利用掩膜组件的蒸镀法。

掩膜组件由形成有与金属层或有机发光层的图案对应的开口部的掩膜和支撑掩膜的框架构成。在分割掩膜方式中，掩膜被分割成形成为带状的多个单位掩膜，各个单位掩膜在沿长度方向拉伸的状态下通过熔接而固定于框架。分割掩膜方式具有能够选择使用优质品且容易维修的优点。

但是，单位掩膜仅沿一个方向受到拉伸力，因此单位掩膜虽然沿拉伸方向（即，长度方向）被拉长，然而在与拉伸方向垂直相交的方向（即，宽度方向）上则发生收缩现象，从而有可能使整个掩膜发生褶皱。单位掩膜的宽度越大，这种褶皱现象越明显。

而且，单位掩膜的两侧端部在被夹具固定的状态下被拉伸，然而单位掩膜本身由较薄的金属板材形成，因此单位掩膜有可能无法承受夹具拽拉的力而以被固定在夹具的端部为中心发生褶皱。在单位掩膜的端部产生的褶皱有可能被扩张到形成有开口部的单位掩膜的中心部而引发蒸镀不良。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在分割掩膜方式的掩膜组件中，能够抑制单位掩膜产生褶皱而提高薄膜的蒸镀品质的掩膜组件及其制造方法。

根据本发明的一实施例的掩膜组件包括：ⅰ）形成开口部的框架主体；ⅱ）多个单位掩膜，在沿第一方向受到拉伸力的状态下，多个单位掩膜的两端部固定于框架主体；ⅲ）以及端部拉伸单元，端部拉伸单元设置于框架主体，并且在多个单位掩膜中相邻的两个单位掩膜之间沿与第一方向垂直相交的第二方向移动，以用于沿第二方向拉伸单位掩膜的端部。

在相邻的两个单位掩膜之间可提供有一个端部拉伸单位。框架主体可形成有用于设置端部拉伸单元的多个凹槽，单位掩膜的端部可固定于多个凹槽之间的框架主体的表面。

端部拉伸单元可包括：在凹槽的底面上与第二方向平行地形成的导轨；结合于导轨而沿第二方向滑动的移动部件；结合于移动部件而控制移动部件的移动方向和移动量的移动控制部。

移动部件的宽度可形成为小于凹槽的宽度，移动部件的表面可以维持与框架主体的表面相同的高度。

移动控制部可包括：设置于移动部件的侧壁且具备齿条的齿条结合部；具备与齿条啮合的小齿轮的驱动轴。移动控制部还可包括设置于凹槽的侧壁的引导结合部。引导结合部可沿着第二方向与齿条结合部形成面接触，以引导齿条结合部的移动。

第一方向可与单位掩膜的长度方向一致，第二方向可以与单位掩膜的宽度方向一致。

根据本发明的另一实施例的掩膜组件的制造方法包括如下步骤：ⅰ）准备端部形成有扩张部的多个单位掩膜和设置有多个端部拉伸单元的框架主体；ⅱ）将多个单位掩膜中的某一个单位掩膜沿第一方向拉伸，并在框架主体的表面上固定单位掩膜的两端部；ⅲ）将扩张部固定到端部拉伸单元的移动部件；ⅳ）沿与第一方向垂直相交的第二方向移动移动部件，以沿第二方向拉伸单位掩膜的端部；ⅴ）将扩张部从单位掩膜分离去除。

扩张部在单位掩膜的每个端部具备一对，且可沿第二方向朝单位掩膜的外侧突出。框架主体形成有多个凹槽，多个凹槽中的每一个凹槽设置有端部拉伸单元，多个单位掩膜之间的每个空间，可对应一个凹槽。

端部拉伸单元可包括：在凹槽的底面上与第二方向平行地形成的导轨；结合于导轨而沿第二方向滑动的移动部件；结合于移动部件而控制移动部件的移动方向和移动量的移动控制部。

移动部件的宽度形成为小于凹槽的宽度，移动部件的表面可以维持与框架主体的表面相同的高度。移动控制部可包括：设置于移动部件的侧壁且具备齿条的齿条结合部；具备与齿条啮合的小齿轮的驱动轴。

当沿第二方向移动移动部件时，移动部件可远离单位掩膜。多个单位掩膜可包括第一单位掩膜和第二单位掩膜。第二单位掩膜在第一单位掩膜固定于框架主体之后固定于第一单位掩膜的一旁，一个端部拉伸单元可依次固定于第一单位掩膜的扩张部和第二单位掩膜的扩张部。

第一方向与单位掩膜的长度方向一致，第二方向可以与单位掩膜的宽度方向一致。

通过沿第二方向拉伸因第一方向的拉伸而产生褶皱的单位掩膜，可有效地消除单位掩膜的褶皱。因此可抑制因褶皱而引起的单位掩膜的图案开口部的变形，从而提高薄膜的蒸镀品质。

附图说明

图1为根据本发明的一实施例的掩膜组件的分解立体图。

图2为示出图1的A部分的放大图。

图3为图2所示的端部拉伸单元的剖面图。

图4为图2所示的端部拉伸单元的局部立体图。

图5为示出根据本发明的一实施例的掩膜组件的制造方法的工序顺序图。

图6为示出图5所示的第一步骤至第三步骤的掩膜组件的局部立体图。

图7为示出图5所示的第四步骤的掩膜组件的局部立体图。

图8为示出图5所示的第五步骤的掩膜组件的局部立体图。

符号说明

100：掩膜组件 10：单位掩膜

20：框架主体 22：凹槽

30：端部拉伸单元 31：移动部件

32：导轨 33：移动控制部

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的实施例，以使本发明所属的技术领域里的具有普通知识的技术人员能够容易地实施。本发明可以实现为各种不同的形态，并不局限于在此说明的实施例。

在整个说明书中，当指出某个部分“包括”某个构成要素时，除非有特殊的相反的记载，否则是意味着还可以包括其他构成要素。而且，在整个说明书中，当描述为层、膜、区域、板等部分位于其他部分“上”或“之上”时，这不仅包含位于其他部分“紧上方”的情形，而且还包含两者中间存在另一部分的情形。而且，所谓“上”或“之上”是指位于对象部分的上方或下方的情形，并非指以重力方向为基准位于上侧的情形。

图1为根据本发明的一实施例的掩膜组件的分解立体图，图2为示出图1的A部分的放大图。

参照图1和图2，本实施例的掩膜组件100包括：多个单位掩膜10；支撑多个单位掩膜10的框架主体20；设置于框架主体20的多个端部拉伸单元30。

各个单位掩膜10为带状，具有预定的长度和宽度。在图1和图2中，将单位掩膜10的长度方向表示为第一方向，将单位掩膜10的宽度方向表示为第二方向。各个单位掩膜10在沿第一方向受到拉伸力的状态下，两侧端部通过熔接而固定于框架主体20，由此支撑于框架主体20。

多个单位掩膜10沿着第二方向彼此相隔预定距离而并排布置于框架主体20上。各单位掩膜10的端部可形成有用于结合到向单位掩膜10施加拉伸力的夹具（未图示）的一对突出部11。

各个单位掩膜10形成有多个图案开口部15。多个图案开口部15沿着第一方向彼此相隔预定距离并排布置。图案开口部15由多个微细开口部形成，各个微细开口部以与欲要蒸镀的薄膜相同的形状形成。据此，在蒸镀工序中，蒸镀物质通过图案开口部蒸镀到基板上，从而形成所期望的形状的薄膜（有机发光层或金属层等）。

一个图案开口部15可对应于一个平板显示装置（例如，有机发光显示装置）。此时，可通过利用一个掩膜组件100的单一工序同时蒸镀相当于多个平板显示装置的图案。即，掩膜组件100对应于一个母基板，可在母基板上同时形成相当于多个平板显示装置的图案。

框架主体20形成为中央形成开口部21的四边框形状。与单位掩膜10相接的框架主体20的两个边与第二方向平行，另外两个边与第一方向平行。通过框架主体20的开口部21，形成于多个单位掩膜10的图案开口部15得以暴露。

随着受到拉伸力的多个单位掩膜10被固定于框架主体20，压缩力沿着单位掩膜10的拉伸方向（即，第一方向）作用于框架主体20。框架主体20可由刚性较大的金属材料（例如，不锈钢等金属）制造，以避免产生依据压缩力的变形。

多个端部拉伸单元30设置在用于固定单位掩膜10的端部的框架主体20的两个边，且沿着第二方向彼此隔开预定距离而设置。各个端部拉伸单元30包括在给定的空间内沿第二方向移动的移动部件31。

由于单位掩膜10仅在第一方向上受到拉伸力，因此沿第二方向发生收缩现象而容易产生褶皱。端部拉伸单元30用来暂时与单位掩膜10的端部固定，并沿着第二方向拉伸单位掩膜10的端部以消除单位掩膜10所产生的褶皱。

具体来讲，各个单位掩膜10形成有用于固定在移动部件31的扩张部12（图2中用虚线表示），随着执行沿第二方向的拉伸而消除褶皱之后，扩张部12从单位掩膜10中被去除。对于利用扩张部12以及端部拉伸单元30的单位掩膜10的褶皱消除过程，将在后述的掩膜组件100的制造方法中进行详细说明。

端部拉伸单元30位于各单位掩膜10的两侧（左右侧）。此时，彼此相邻的两个单位掩膜10可依次固定于一个端部拉伸单元30，因此相邻的两个单位掩膜10之间设有一个端部拉伸单元30。

进而，多个端部拉伸30对应于多个单位掩膜10之间的空间和最外围单位掩膜10的外侧空间而设置。即，当假设单位掩膜10的数量为n时，框架主体20的一个边将提供有n+1个端部拉伸单元30。相邻的两个单位掩膜10之间设有一个端部拉伸单元30，因此可使不必要的空间扩张趋于最小，且可缩小单位掩膜10之间的间距。

框架主体20形成有用于设置端部拉伸单元30的多个凹槽22，在没有形成凹槽22的表面23上通过熔接而与单位掩膜10固定。

图3为图2所示的端部拉伸单元的剖面图，图4为图2所示的端部拉伸单元的局部立体图。

参照图3和图4，端部拉伸单元30包括：形成于凹槽22的导轨32；结合于导轨32的移动部件31；控制移动部件31的移动的移动控制部33。

导轨32在凹槽22的底面上与第二方向平行地形成，且以槽或凸起的形态提供。虽然在图3中以在凹槽22的底面形成有由槽构成的两个导轨32的情形为例进行了示出，然而导轨32的数量和形态并不局限于所示的示例。

移动部件31结合于导轨32，从而在凹槽22内沿第二方向滑动。移动部件31与导轨凸起32之间可具有凸起-槽的结合结构。移动部件31的宽度形成为小于凹槽22的宽度，从而使移动部件31能够在凹槽22内左右移动。而且，移动部件31的表面S31维持与框架主体20的表面23相同的高度。

移动控制部33结合于移动部件31，以控制沿第二方向的移动部件31的移动。移动控制部33可包括：设置于移动部件31的侧壁且具备齿条341的齿条结合部34；具备与齿条341啮合的小齿轮351的驱动轴35。驱动轴35可位于凹槽22的一侧侧壁与移动部件31之间，其在支撑于框架主体20的状态下结合于外部动力源（未图示）而能够旋转。

以图3为基准，当驱动轴35沿顺时针方向旋转时，齿条结合部34远离凹槽22的侧壁的同时，移动部件31朝右侧移动。相反，当驱动轴35沿逆时针方向旋转时，齿条结合部34被拉向凹槽22的侧壁的同时，移动部件31朝左侧移动。移动部件31的移动量与驱动轴35的旋转量成比例。可根据驱动轴35的旋转方向和旋转量来精确地控制移动部件31的移动方向和移动量。

移动控制部33还可包括设置于凹槽22的侧壁的引导结合部36。引导结合部35沿着第二方向与齿条结合部34形成面接触而引导齿条结合部34的移动。例如，齿条结合部34可包括朝驱动轴35突出的至少一个第一水平部342，引导结合部36可包括沿着第二方向与第一水平部342形成面接触的至少一个第二水平部361。

第一水平部342和第二水平部361可分别具备一对。此时，可在某一个第一水平部342的内侧形成齿条341。而且，一对第二水平部361中的某一个第二水平部361可在第一水平部342的外侧与第一水平部342形成面接触，而另一个第二水平部361可在第一水平部342的内侧与第一水平部342形成面接触。

移动控制部33的构成不局限于前述的示例，只要是能够使移动部件31在凹槽22沿第二方向滑动的构成，则均可适用。

以下，对掩膜组件100的制造方法进行说明。

图5为示出根据本发明的一实施例的掩膜组件的制造方法的工序顺序图。

参照图5，掩膜组件的制造方法包括：准备端部形成有扩张部的多个单位掩膜以及设置有多个端部拉伸单元的框架主体的第一步骤S10；将某一个单位掩膜沿第一方向拉伸，并在框架主体的表面上固定单位掩膜的两端部的第二步骤S20；将扩张部固定到端部拉伸单元的移动部件的第三步骤S30。

而且，掩膜组件的制造方法包括：沿与第一方向垂直相交的第二方向移动移动部件，以沿第二方向拉伸单位掩膜的端部的第四步骤S40；将扩张部从单位掩膜分离去除的第五步骤S50。在第二步骤S20的拉伸过程中单位掩膜上有可能发生褶皱，此时所产生的单位掩膜的褶皱在第四步骤S40的拉伸过程中被去除。

经过第二步骤S20至第五步骤S50，一个单位掩膜被固定于框架主体，而在被固定的单位掩膜的一旁，另一单位掩膜经过第二步骤S20至第五步骤S50而固定于框架主体。即，对每个单位掩膜重复进行第二步骤S20至第五步骤S50，从而多个单位掩膜被固定于框架主体。

图6为示出图5所示的第一步骤至第三步骤的掩膜组件的局部立体图。

参照图6，在第一步骤S10，单位掩膜10形成一对突出部11和一对扩张部12。一对突出部11沿第一方向朝单位掩膜10的外侧突出，一对扩张部12沿第二方向槽单位掩膜10的外侧突出。而且，在第一步骤S10，框架主体20设置有多个端部拉伸单元30。端部拉伸单元30的位置和详细结构与前述的情形相同，因此省略详细的说明。

在第二步骤S20，一对突出部11结合到未图示的夹具中，而单位掩膜10借助由夹具施加的外力而沿第一方向被拉伸。沿第一方向被拉伸的单位掩膜10通过熔接而固定于框架主体20的表面23。

在此过程中，单位掩膜10仅沿一个方向受到拉伸力，因此在与被拉伸的方向垂直相交的方向（即，第二方向）上发生收缩现象，从而可能使整个单位掩膜10发生褶皱。而且，单位掩膜10由较薄的金属板材形成，因此根据夹具拽拉的力，突出部11周围可能发生褶皱。

在第三步骤S30，扩张部12通过熔接而固定到端部拉伸单元30的移动部件31。此时，移动部件31位于在凹槽22中最为靠近单位掩膜10的位置。即，移动控制部33可确定移动部件31的位置，以使得朝向单位掩膜10的凹槽22的一侧的侧壁与移动部件31之间的距离最小。

图7为示出图5所示的第四步骤的掩膜组件的局部立体图。

参照图7，在第四步骤S40，移动部件31沿第二方向滑动，由此沿第二方向拉伸单位掩膜10的端部。据此，去除在第二步骤S20中产生的单位掩膜10的褶皱。

基于图3所示的移动控制部33的结构，对于以图7为基准而位于单位掩膜的右侧的移动部件31，通过沿顺时针方向旋转驱动轴35，使移动部件31朝右侧移动。相反，对于位于单位掩膜10的左侧的移动部件31，通过沿逆时针方向旋转驱动轴35，使移动部件31朝左侧移动。

如此，使位于单位掩膜10的左侧和右侧的两个移动部件31朝彼此远离的方向滑动，据此沿第二方向拉伸单位掩膜10的端部。由于可根据驱动轴35的旋转方向和旋转量来精确地控制移动部件31的移动方向和移动量，因此可精细地控制用于去除褶皱的针对单位掩膜10的拉伸力。

图8为示出图5所示的第五步骤的掩膜组件的局部立体图。

参照图8，在第五步骤S50，扩张部12从单位掩膜10a中被分离去除。经过第二步骤S20至第五步骤S50，一个单位掩膜10a无褶皱地固定于框架主体20。此后，在被固定的单位掩膜10a的一旁，另一单位掩膜10b被提供，并重复第二步骤S20至第五步骤S50而固定于框架主体20。

为了便于说明，将首先被固定的单位掩膜称为第一单位掩膜10a，而之后被固定的单位掩膜则称为第二单位掩膜10b。在拉伸第一单位掩膜10a时使用的移动部件31，在此之后使用为与第二单位掩膜10b的扩张部12结合而拉伸第二单位掩膜10b的端部。

据此，相邻的两个单位掩膜10a、10b之间可布置有一个端部拉伸单元30。其结果，使得端部拉伸单元30在框架主体20中所占的空间最小化，从而可防止单位掩膜10a、10b之间的间距因端部拉伸单元30而被不必要地扩大。而且，可通过增加一个掩膜组件100所具备的图案开口部15的数量来增加可形成于一个母基板的图案数。

如上所述，根据本实施例的掩膜组件100，通过沿第二方向拉伸因沿第一方向的拉伸而产生褶皱的单位掩膜10，可以有效地去除褶皱。据此，可抑制因褶皱而引起的单位掩膜10的图案开口部15的变形，从而提高薄膜的蒸镀品质。

以上，虽然对本发明的优选实施例进行了说明，但本发明并不局限于此，在不脱离权利要求书和对发明的详细说明以及附图所记载的范围的情况下，可变更实施为各种各样，这种变更实施属于本发明的范围是显而易见的。

Claims (5)

1.一种掩膜组件，其中包括：

形成开口部的框架主体；

多个单位掩膜，在沿第一方向受到拉伸力的状态下，多个所述单位掩膜的两端部通过熔接而固定于所述框架主体；以及

端部拉伸单元，所述端部拉伸单元设置于所述框架主体，并且在所述多个单位掩膜中相邻的两个单位掩膜之间沿与所述第一方向垂直相交的第二方向移动而用于沿所述第二方向拉伸所述单位掩膜的端部，

所述框架主体形成有用于设置所述端部拉伸单元的多个凹槽，

所述端部拉伸单元包括：

在所述凹槽的底面上与所述第二方向平行地形成的导轨；

结合于所述导轨而沿所述第二方向滑动的移动部件；

结合于所述移动部件而控制所述移动部件的移动方向和移动量的移动控制部，

所述移动控制部包括：

设置于所述移动部件的侧壁且具备齿条的齿条结合部；

具备与所述齿条啮合的小齿轮的驱动轴，

所述第一方向与所述单位掩膜的长度方向一致，

所述第二方向与所述单位掩膜的宽度方向一致。

2.如权利要求1所述的掩膜组件，其中，在所述相邻的两个单位掩膜之间提供有一个所述端部拉伸单元。

3.如权利要求2所述的掩膜组件，其中，

所述单位掩膜的端部固定于所述多个凹槽之间的所述框架主体的表面。

4.如权利要求3所述的掩膜组件，其中，所述移动部件的宽度形成为小于所述凹槽的宽度，

所述移动部件的表面维持与所述框架主体的表面相同的高度。

5.如权利要求3所述的掩膜组件，其中，所述移动控制部还包括设置于所述凹槽的侧壁的引导结合部，

所述引导结合部沿着所述第二方向与所述齿条结合部形成面接触而引导所述齿条结合部的移动。