CN117051356A - 用于缩减施加于掩模的拉伸力的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于缩减施加于掩模的拉伸力的方法。本发明的特征在于,通过改变掩模附着至框架的方式来缩减掩模附着至框架的过程中施加的拉伸力,并且随着掩模施加至框架的拉伸力的缩减,能够减小用于承受该拉伸力的框架的尺寸。
Description
技术领域
本发明涉及用于缩减施加于掩模的拉伸力的方法。
背景技术
作为OLED制造工艺中形成像素的技术,主要使用FMM(Fine MetalMask,精细金属掩模)方法,该方法将薄膜形式的金属掩模(Shadow Mask,阴影掩模)紧贴到基板且在所需位置上沉积有机物。
在现有的OLED制造工艺中,将掩模制造成条型、板状等后,将掩模焊接固定到OLED像素沉积框架上并使用。一个掩模上可以具有与一个显示器对应的多个单元。另外,为了制造大面积OLED,可将多个掩模固定于OLED像素沉积框架,在固定于框架的过程中,拉伸各个掩模,以使其变得平坦。调节拉伸力以使掩模的整体部分变得平坦是非常困难的作业。尤其为了一边使各单元都平坦化且一边对准尺寸为数至数十μ m的掩模图案,需要进行如下高难度作业:一边细微地调节施加于掩模各侧的拉伸力,一边实时地确认对准状态。
尽管如此,在将多个掩模固定于一个框架的过程中,仍然存在掩模之间及掩模单元之间对准不好的问题。另外,在将掩模焊接固定于框架的过程中,掩模膜的厚度过薄且面积大,因此存在掩模因荷重而下垂或者扭曲的问题;由于焊接过程中在焊接部分产生的皱纹、毛刺(burr)等,导致掩模单元的对准不准的问题等。
在超高画质的OLED中,现有QHD画质为500-600PPI(pixel per inch,每英寸像素),像素的尺寸达到约30-50μm,而4KUHD、8KUHD高画质具有比其更高的至860PPI、至1600PPI等的分辨率。考虑到超高画质的OLED的像素尺寸,需要将各单元之间的对准误差缩减为数μm左右,超出这一误差将导致产品的不良,所以收率可能极低。因此,需要开发能够防止掩模的下垂或者扭曲等变形并使对准精确的技术以及将掩模固定于框架的技术等。
发明内容
技术问题
因此,本发明是为了解决如上所述现有技术的诸多问题而提出的,目的在于,提供一种能够防止掩模发生褶皱或者扭曲等变形的用于缩减施加于掩模的拉伸力的方法。
此外,本发明的目的在于,提供一种用于缩减施加于掩模的拉伸力的方法,通过改变掩模附着至框架的方式来缩减掩模附着至框架的过程中施加的拉伸力。
此外,本发明的目的在于,提供一种用于缩减施加于掩模的拉伸力的方法,随着掩模施加至框架的拉伸力的缩减,能够减小用于承受该拉伸力的框架的尺寸。
但是,上述技术问题仅为示例性的,本发明的范围并不受限于此。
技术方案
本发明的上述目的通过用于缩减施加于掩模的拉伸力的方法来实现,该方法用于在多个掩模及支撑所述掩模的框架形成一体的框架一体型掩模中将所述掩模附着到框架上时缩减施加在所述掩模的侧面上的拉伸力,所述框架包括:边缘框架部,其包括中空区域;以及掩模单元片材部,其具有多个掩模单元区域且连接于所述边缘框架部;所述掩模单元片材部包括:边缘片材部;至少一个第一栅格片材部,其向第一方向延伸形成,两端连接于所述边缘片材部;以及至少一个第二栅格片材部,其向垂直于第一方向的第二方向延伸形成且与所述第一栅格片材部形成交叉,两端连接于所述边缘片材部;所述掩模单元片材部沿着第一方向、垂直于第一方向的第二方向中的至少一个方向具有多个掩模单元区域,将所述掩模对应并附着到所述掩模单元片材部的所述掩模单元区域的过程中,在所述掩模的四侧上以预设的间距形成多个焊接部。
所述掩模具有四边形状,相较于在所述掩模的两侧以预设的间距形成多个焊接部的情况,在所述掩模的四侧以预设的间距形成多个焊接部的情况,能够缩减施加于所述掩模的侧面上的拉伸力。
相较于在所述掩模的两侧以预设的间距形成多个焊接部的情况,在所述掩模的四侧以预设的间距形成多个焊接部的情况下,所述掩模附着到所述掩模单元片材部之后,基于所述掩模自重的下垂量更小。
以相同厚度的掩模为基准,在所述掩模的四侧以预设的间距形成多个焊接部的情况下基于所述掩模自重的下垂量为在所述掩模的两侧以预设的间距形成多个焊接部的情况下基于所述掩模自重的下垂量的70%以下(大于0)。
以相同厚度的掩模为基准,在所述掩模上放置60g的砝码时,在所述掩模的四侧以预设的间距形成多个焊接部时的所述掩模的下垂量为在所述掩模的两侧以预设的间距形成多个焊接部时的所述掩模的下垂量的50%至80%。
相较于在所述掩模的两侧以预设的间距形成多个焊接部的情况,在所述掩模的四侧以预设的间距形成多个焊接部的情况能够减小所述边缘框架部、所述掩模单元片材部中至少一个的尺寸或者重量。
有益效果
根据如上所述结构的本发明,具有掩模不发生变形且能够稳定地支撑和移动,并且能够防止掩模下垂或者扭曲等变形且准确地进行对准的效果。
此外,根据本发明,通过改变掩模附着至框架的方式,能够缩减掩模附着至框架的过程中施加的拉伸力。
此外,根据本发明,随着掩模施加至框架的拉伸力的缩减,能够减小用于承受该拉伸力的框架的尺寸。
当然,本发明的范围不受上述效果的限制。
附图说明
图1是现有的将掩模附着到框架的过程的示意图。
图2是根据本发明一实施例的框架一体型掩模的主视图及侧面图。
图3是根据本发明一实施例的掩模的示意图。
图4至图5是根据本发明一实施例的通过在模板上粘合掩模金属膜来形成掩模以制造掩模支撑模板的过程的示意图。
图6是根据本发明一实施例的将模板装载到框架上并将掩模对应至框架单元区域的状态示意图。
图7是根据本发明一实施例的将掩模附着至框架之后将掩模与模板分离的过程示意图。
图8是根据本发明一实施例的将掩模附着至框架单元区域的状态示意图。
图9是根据本发明一实施例的基于自重的掩模Z轴上的位移量,基于重量砝码的掩模Z轴上的位移量的概略侧向截面图。
图10是根据本发明多个实验例的基于自重的掩模Z轴上的位移量的曲线图。
图11是根据本发明多个实验例的基于重量砝码的掩模Z轴上的位移量的曲线图。
图12是根据本发明比较例的对掩模两侧进行焊接时施加于掩模的拉伸力、掩模的下垂量及框架的尺寸的示意图。
图13是根据本发明一实施例的对掩模的四侧进行焊接时施加于掩模的拉伸力、掩模的下垂量及框架的尺寸的示意图。
附图标记的说明:
50:模板 51:激光通过孔
55:临时粘合部 100:掩模
110:掩模膜、掩模金属膜 200:框架
210:边缘框架部 220:掩模单元片材部
221:边缘片材部 223:第一栅格片材部
225:第二栅格片材部 C:单元、掩模单元
CR:掩模单元区域 DM:虚设部、掩模虚设部
P:掩模图案 WB:焊珠
WP、WP1、WP2:焊接部
具体实施方式
下面,参照附图详细说明本发明,所述附图用于图示作为本发明可实施的特定实施例的示例。对这些实施例进行详细说明,以使本领域技术人员能够充分地实施本发明。本发明的各种实施例应理解为互为不同但不相排斥。例如,在此记载的特定形状、结构及特性可将一实施例在不超出本发明的精神及范围的情况下实现为其他实施例。另外,公开的每一个实施例中的个别组成要素的位置或布置应理解为在不超出本发明精神及范围情况下可进行变更。因此,以下详细说明并非用于限定本发明,只要能适当地说明,本发明的范围仅由所附的权利要求和与其等同的所有范围限定。附图中类似的附图标记通过各个方面指代相同或类似的功能,为了方便起见,长度、面积及厚度等及其形态还可夸大表示。
下面,为了能够使本领域技术人员容易实施本发明,参照附图对本发明涉及的优选实施例进行详细说明。
图1是现有的将掩模附着到框架的过程的示意图。
现有的掩模10为条型(Stick-Type)或者板型(Plate-Type),图1的条型掩模10可以将条的两侧焊接固定到OLED像素沉积框架上并使用。掩模10的主体(Body,或者掩模膜11)具有多个显示单元C。一个单元C与智能手机等的一个显示器对应。单元C中形成有像素图案P,以便与显示器的各个像素对应。
参照图1的(a),沿着条型掩模10的长轴方向施加拉伸力F1-F2,并在展开的状态下将条型掩模10装载在方框形状的框架20上。条型掩模10的单元C1-C6将位于框架20的框内部空白区域部分。
参照图1的(b),微调施加到条型掩模10各侧的拉伸力F1-F2的同时进行对准,之后通过焊接W条型掩模10侧面的一部分,使条型掩模10和框架20彼此连接。图1的(c)示出彼此连接的条型掩模10和框架的侧截面。
尽管微调施加到条型掩模10各侧的拉伸力F1-F2,但是仍发生掩模单元C1-C3彼此之间对准不好的问题。例如,单元C1-C6的图案P之间的距离彼此不同或者图案P歪斜。由于条型掩模10具有包括多个单元C1-C6的大面积,并且具有数十μm的非常薄的厚度,所以容易因荷重而下垂或者扭曲。另外,一边调节拉伸力F1-F2使各单元C1-C6全部变得平坦,一边通过显微镜实时确认各单元C1-C6之间的对准状态是非常困难的作业。但是为了避免尺寸为数μm至数十μm的掩模图案P对超高画质OLED的像素工艺造成坏影响,对准误差优选不大于3μm。将如此相邻的单元之间的对准误差称为像素定位精度(pixel position accuracy,PPA)。
进一步而言,将各条型掩模10分别连接到一个框架20,同时使多个条型掩模10之间及条型掩模10的多个单元C1-C6之间的对准状态精确是非常困难的作业,而且只会增加基于对准的工艺时间,从而成为降低生产效率的重要原因。
另外,将条型掩模10连接固定到框架20后,施加到条型掩模10的拉伸力F1-F2会反向地作用于框架20。该张力会导致框架20细微变形,而且会发生多个单元C1-C6间的对准状态扭曲的问题。
鉴于此,本发明提出能够使掩模100与框架200形成一体型结构的框架200及框架一体型掩模。与框架200形成一体的掩模100不仅可以防止下垂或者扭曲等变形,而且可以与框架200准确地对准。
图2是根据本发明一实施例的框架一体型掩模的主视图[图2的(a)]及侧截面图[图2的(b)]。
本说明书对框架一体型掩模的构成进行说明,但框架一体型掩模的结构、制造过程可理解为包括韩国发明专利申请第2018-0016186号的全部内容。
参照图2,框架一体型掩模可以包括多个掩模100及一个框架200。换而言之,是将多个掩模100分别附着至框架200的形态。下面,为了便于说明,以四角形状的掩模100为例进行说明,但是掩模100附着到框架200之前,可以是两侧具备用于夹持的突出部的条型掩模形状,附着到框架200上后可以去除突出部。
各掩模100上形成有多个掩模图案P,一个掩模100上可以形成有一个单元C。一个掩模单元C可以与智能手机等的一个显示器对应。
掩模100也可以为因瓦合金(invar)、超因瓦合金(super invar)、镍(Ni)、镍-钴(Ni-Co)等材料。掩模100可使用由轧制(rolling)工艺或者电铸(electroforming)生成的金属片材(sheet)。具体内容将在后面通过图9和图10进行说明。
框架200可以以附着多个掩模100的形式形成。考虑到热变形,框架200优选由与掩模具有相同热膨胀系数的因瓦合金、超级因瓦合金、镍、镍-钴等材料形成。框架200可包括大致四角形状、方框形状的边缘框架部210。边缘框架部210的内部可以为中空形态。
另外,框架200具备多个掩模单元区域CR,并且可以包括与边缘框架部210连接的掩模单元片材部220。掩模单元片材部220可以由边缘片材部221及第一栅格片材部223、第二栅格片材部225组成。边缘片材部221及第一栅格片材部223、第二栅格片材部225是指在同一片材上划分的各部分,它们彼此形成一体。
边缘框架部210的厚度可以大于掩模单元片材部220的厚度,可以以数mm至数cm的厚度形成。掩模单元片材部220的厚度虽然薄于边缘框架部210的厚度,但比掩模100厚,可约为0。1mm至1mm的厚度。第一栅格片材部223、第二栅格片材部225的宽度可以约为1-5mm。
在平面片材中,除了边缘片材部221、第一栅格片材部223、第二栅格片材部225占据的区域以外,可以提供多个掩模单元区域CR(CR11-CR56)。
掩模200具备多个掩模单元区域CR,各掩模100可以各掩模单元C与各掩模单元区域CR分别对应的方式附着。掩模单元C与框架200的掩模单元区域CR对应,虚设部的局部或者全部可以附着到框架200(掩模单元片材部220)上。因此,掩模100和框架200可以形成一体型结构。
图3是根据本发明的一实施例的掩模100的示意图。
掩模100可包括形成有多个掩模图案P的掩模单元C和掩模单元C周围的虚设部DM。可利用轧制工艺、电铸等生成的金属片材制造掩模100,掩模100中可形成有一个单元C。虚设部DM与除单元C以外的掩模膜110(掩模金属膜110)部分对应,且可以只包括掩模膜110,或者包括形成有类似于掩模图案P形态的预设的虚设部图案的掩模膜110。虚设部DM对应掩模100的边缘且虚设部DM的局部或者全部可附着在框架200(掩模单元片材部220)。
掩模图案P的宽度可小于40μm,而且掩模100的厚度可约为5-20μm。由于框架200具备多个掩模单元区域CR(CR11-CR56),因此也可具备多个掩模100,所述掩模100具有对应每个掩模单元区域CR(CR11-CR56)的掩模单元C(C11-C56)。
掩模100可包括与用于执行焊接的区域对应的多个焊接部WP。在掩模100的边缘或者虚设部DM部分以预设间距可布置多个焊接部WP。
参照图1,现有技术中,为了将长条型掩模10进行拉伸后附着到框架20上,仅需要在其两侧(左/右侧)进行焊接W。只有条型掩模10的两侧与框架20对应,剩余两侧(上/下侧)由于很难与框架20对应,因此只能在两侧进行焊接W。因此,经焊接W固定的两侧(左/右侧)与其他两侧(上/下侧)上施加的张力可能存在差异。两侧(左/右侧)紧绷地附着,相反地,其他两侧(上/下侧)部分产生下垂或者褶皱等变形问题。
因此,本发明的特征是,将掩模100附着到框架200上时,焊接所有侧边(作为一例,上下左右四侧)而非两侧。如图3所示,在四边形掩模100中,作为执行焊接区域的焊接部WP:WP1可沿着掩模100的四侧以预设的间距布置。如果沿着掩模100的四侧进行焊接[参照图7],则由于掩模的四侧都附着在框架200上,因此从四侧施加到框架200上的张力或者接收的张力的大小会变得均匀。由此,具有可从所有侧防止掩模100发生变形的效果。
此外,本发明可进一步在掩模100的四侧中顶点部分进行焊接。参照图3,作为用于执行焊接的区域的焊接部WP整体上布置为四边形状。因此,将掩模100焊接到框架200之后,存在压力集中在焊接的四边形顶点部分的危险。应力集中于顶点部分并产生褶皱时,可导致掩模图案P整体上产生对准误差。因此,可通过在掩模100的顶点部分进一步布置焊接部WP2来进行焊接。
焊接部WP2的间距可形成为小于焊接部WP1间的间距。例如,如果焊接部WP1间的间距为2mm,则焊接部WP2间的间距可设置为1mm。或者,即使间距与焊接部WP1相同,也可以在单位面积上布置更多数量的焊接部WP2。图3图示了焊接部WP2横向布置三个且竖向布置三的排列,但焊接部WP2的布置形态不受限制。焊接部WP2相较于焊接部WP1布置地更紧凑,因此焊接时掩模100的顶点部分能够产生更多的焊珠WB,具有稳定地固定并附着掩模100与框架200的效果。此外,对部分焊接部WP1和焊接部WP2进行焊接之后再对其他焊接部WP1进行焊接具有能够进一步防止掩模100的褶皱、下垂等变形的效果。
另外,对焊接部WP:WP1、WP2照射激光并进行焊接时,为了形成充分多的焊珠WB并使焊接稳定地进行,焊接部WP相较于其他区域能够以更厚的厚度形成。
图4至图5是根据本发明一实施例的通过在模板上粘合掩模金属膜来形成掩模以制造掩模支撑模板的过程的示意图。图4至图5说明了将掩模金属膜110粘合到模板50之后形成掩模图案P的过程,但是也可以将事先形成有掩模图案P的掩模100[参照图3]粘合到模板50并完成用于支撑掩模100的模板50的制造。将掩模100直接粘合到模板50时,可省略图4的(b)至图5的(d)工艺。
参照图4的(a),可提供模板50(template)。模板50是一种媒介,其一面上附着有掩模100并以支撑掩模100的状态使掩模100移动。模板50的一面优选为平坦面以支撑并搬运平坦的掩模100。中心部50a可对应掩模金属膜110的掩模单元C,边缘部50b可对应掩模金属膜110的虚设部DM。为了能够整体上支撑掩模金属膜110,模板50为面积大于掩模金属膜110的平坦形状。
为了使从模板50的上部照射的激光L能够到达掩模100的焊接部WP(执行焊接的区域),模板50上可形成有激光通过孔51。激光通过孔51能够以与焊接部WP的位置和数量对应的方式形成在模板50上。由于在掩模100的边缘或者虚设部DM部分上以预设的间距布置多个焊接部WP,因此与之对应地也可以以预设的间距形成多个激光通过孔51。作为一例,可以在掩模100的四侧(上下左右侧)虚设部DM部分以预设的间距布置多个焊接部WP,因此激光通过孔51也可在模板50的四侧(上下左右侧)以预设的间距布置多个。此外,在掩模100的顶点部分可进一步形成焊接部WP2,与其相应地,模板50的顶点部分可进一步形成激光通过孔51。
激光通过孔51的位置和数量不必一定与焊接部WP的位置和数量对应。例如,也可以仅对部分激光通过孔51照射激光L以进行焊接。此外,不与焊接部WP对应的部分激光通过孔51在对准掩模100与模板50时也可作为对准标记而使用。如果模板50的材料对激光L透明,则也可以不形成激光通过孔51。
模板50的一面可形成临时粘合部55。掩模100附着到框架200之前,临时粘合部55可使掩模100(或者掩模金属膜110)临时附着在模板50的一面并支撑在模板50上。
临时粘合部55可使用基于加热可分离的粘合剂、基于照射UV可分离的粘合剂。
作为一示例,临时粘合部55可使用液蜡(liqid wax)。液蜡可使用与半导体晶圆的抛光步骤等中使用的相同的蜡,其类型没有特别限制。作为主要用于控制与维持力有关的粘合力、耐冲击性等的树脂成分,液蜡可包括如丙烯酸、醋酸乙烯酯、尼龙及各种聚合物的物质及溶剂。作为一示例,临时粘合部55可使用包括作为树脂成分的丁腈橡胶(ABR,Acrylonitrile butadiene rubber)和作为溶剂成分的n-丙醇的SKYLIQUIDABR-4016。在临时粘合部55上使用旋涂方法形成液蜡。
作为液蜡的临时粘合部55在高于85℃-100℃的温度下粘性下降,而在低于85℃的温度下粘性增加,一部分被固化成固体,从而可将掩模金属膜110与模板50固定粘合。
然后,参照图4的(b),模板50上可粘合掩模金属膜110′[或者,形成有掩模图案P的掩模100]。以85℃以上加热液蜡并将掩模金属膜110′接触至模板50之后,可使掩模金属膜110′和模板50通过轧辊之间进行粘合。
根据一实施例,在约120℃下对模板50执行60秒的烘焙(baking),从而使临时粘合部55的溶剂气化,之后可马上进行掩模金属膜层压(lamination)工艺。层压通过在一面上形成有临时粘合部55的模板50上装载掩模金属膜110并使其通过约100℃的上部滚轴(roll)和约0℃的下部滚轴之间来执行。其结果,掩模金属膜110’可通过夹设临时粘合部55与模板50接触。
另外,将掩模金属膜110或者形成有掩模图案P的掩模100粘合到模板50时,能够以向掩模金属膜110或者掩模100的至少两侧面方向施加拉伸力的状态粘合到模板50。然后,可以将掩模金属膜110以施加有拉伸力的状态粘合到模板50上并进一步执行掩模图案P的形成工艺。因此,掩模金属膜110或者掩模100能够以其本身持有拉伸力的状态粘合并固定到模板50上。这残留的拉伸力可保持到掩模金属膜110或者掩模100与模板50分离为止。
接下来,再次参照图4的(b),还可以对掩模金属膜110′的一面进行平坦化PS。可利用平坦化PS工艺缩减通过轧制工艺制得的掩模金属膜110′的厚度(110′->110)。此外,为了控制表面特性及厚度,同样可对经电铸工艺制得的掩模金属膜110进行平坦化PS的工艺。
由此,如图4的(c),随着掩模金属膜110′的厚度缩减(110′->110),掩模金属膜110的厚度可约为5μm至20μm。
然后,参照图5的(d),可在掩模金属膜110上形成经图案化的绝缘部25。绝缘部25可利用打印法等由光刻胶形成。
接下来,可对掩模金属膜110进行蚀刻。可不受限制地使用干式蚀刻、湿式蚀刻等方法,经蚀刻的结果,由绝缘部25之间的空白空间26露出的掩模金属膜110部分可被蚀刻掉。掩模金属膜110中被蚀刻的部分形成掩模图案P,从而可制造形成有多个掩模图案P的掩模100。
然后,参照图5的(e),可通过去除绝缘部25来完成用于支撑掩模100的模板50的制造。
框架200具有多个掩模单元区域CR(CR11至CR56),同样可具有多个掩模100,掩模100具有对应各个掩模单元区域CR(CR11至CR56)的掩模单元C(C11至C56)。此外,可具有多个模板50以分别支撑多个掩模100。
图6是根据本发明一实施例的将模板50装载到框架200上并将掩模100对应到框架200的单元区域CR的状态的示意图。图6中列举了将一个掩模100对应/附着在单元区域CR上,但也可以执行将多个掩模100同时对应到所有的单元区域CR并将掩模100附着到框架200上的过程。此时可具有多个模板50,其用于分别支撑多个掩模100的每一个。
模板50可通过真空吸盘90移送。可以用真空吸盘90吸附粘合有掩模100的模板50的面的相反面并进行移送。真空吸盘90吸附模板50并进行翻转之后向框架200移送模板50的过程中仍不会影响掩模100的粘合状态和对准状态。
接着参照图6,可以将掩模100对应到框架200的一个掩模单元区域CR上。通过将模板50装载到框架200(或者掩模单元片材部220),可使掩模100对应至掩模单元区域CR。控制模板50/真空吸盘90的位置的同时可通过显微镜观察掩模100是否对应于掩模单元区域CR。由于模板50挤压掩模100,因此掩模100可与框架200紧贴。
另外,框架200下部可以进一步布置下部支撑体70。下部支撑体70可挤压与掩模100接触的掩模单元区域CR的反面。与此同时,由于下部支撑体70和模板50向相互相反的方向挤压掩模100的边缘和框架200(或者掩模单元片材部220),因此能够保持掩模100的对准状态且不被打乱。
接下来,向掩模100照射激光L并基于激光焊接将掩模100附着到框架200上。通过激光焊接的掩模的焊接部WP部分上生成焊珠WB,焊珠WB可具有与掩模100/框架200相同的材料且与它们一体连接。
另外,根据一实施例,激光L可首先照射焊接部WP2并将掩模100的顶点紧绷地固定并附着到框架200,然后照射焊接部WP1并完成附着工艺。或者,激光L可以首先以相同的间距即焊接部WP1的间距照射掩模100的所有侧面并进行初步附着,然后再对焊接部WP2进行激光L照射并牢固地进行再次附着。或者,在激光L照射的过程中通过实时地观察掩模100与框架200之间的变形状态来控制照射焊接部WP1或者焊接部WP2。
图7是根据本发明一实施例的将掩模附着到框架上之后使掩模与模板分离的过程示意图。
参照图7,将掩模100附着到框架200之后,可将掩模100与模板50分离(debonding)。掩模100与模板50的分离可通过对临时粘合部55进行加热ET、化学处理CM、施加超声波US、施加紫外线UV中至少一个来执行。由于掩模100保持附着在框架200的状态,因此可以只抬起模板50。作为一示例,如果施加高于85℃-100℃的温度的热ET,则临时粘合部55的粘性降低,掩模100与模板50的粘合力减弱,从而可分离掩模100与模板50。作为另一示例,可通过利用将临时粘合部55沉浸CM在IPA、丙酮、乙醇等化学物质中以使临时粘合部55溶解、去除等的方式来使掩模100与模板50分离。作为另一示例,通过施加超声波US或者施加紫外线UV使掩模100与模板50的粘合力减弱,从而可以使掩模100与模板50分离。
另外,将掩模金属膜110或者掩模100粘合到模板50时,如果是以向掩模金属膜110或者掩模100的侧面方向施加拉伸力的状态粘合到模板50的情况,则将模板50从掩模100分离时施加在掩模100上的拉伸力将被解除,同时可转换为使掩模100的两侧紧绷的张力。由此,通过向框架200[掩模单元片材部220]施加张力,使掩模以紧绷的状态附着。
图8是根据本发明一实施例的将掩模100附着到框架200的状态的示意图。图8中图示了将所有掩模1 00附着到框架200的单元区域CR的状态。虽然可一一附着掩模100后再分离模板50,但也可将所有掩模100附着后再分离所有模板50。
现有的图1的掩模10包括6个单元C1-C6,因此具有较长的长度,而本发明的掩模100包括一个单元C,因此具有较短的长度,因此PPA(pixel position accuracy)扭曲的程度会变小。而且,本发明由于只需要对应掩模100的一个单元C并确认对准状态即可,因此与同时对应多个单元C(C1-C6)并需要确认全部对准状态的现有方法相比,本发明可以明显缩短制造时间。
图9是根据本发明一实施例的基于自重的掩模Z轴上的位移量、基于重量砝码的掩模的Z轴上的位移量的概略侧截面图。
框架一体型掩模100、200尤其是掩模100部分需要与待形成OLED像素的目标基板十分靠近地布置。穿过掩模100的有机物源在目标基板上形成OLED像素时,掩模100与目标基板问的间距越远,则越不容易形成清晰的OLED像素。
因此,为了提高与目标基板的紧贴性,掩模100优选以平坦(flat)的状态,或者至少不发生下垂或者向上方凸出的状态附着至掩模单元片材部220。然而,随着掩模单元片材部220和掩模100的大型化,基于荷重很难保持完美的平坦状态。因此,会发生以Z轴基准的负方向的下垂H1、H2[或者位移]。
图9的(a)图示了附着于掩模单元片材部220的掩模100基于自重发生Z轴负方向的下垂H1的状态,图9的Cb)是附着于掩模单元片材部220的掩模100的中央上放置有重量砝码M时掩模100发生Z轴负方向的下垂H2的状态。基于重量砝码M的重量,下垂量H2很显然大于下垂量H1。
图10是根据本发明多个实验例的基于自重的掩模Z轴上的位移量的曲线图。本发明的实验例中对掩模100在两侧及四侧进行焊接。
试样A是对厚度为15μm的掩模的短轴边及长轴边即四侧进行焊接,试样B是对厚度为15μm的掩模的短轴边即两侧进行焊接,试样C是对厚度为25μm的掩模的短轴边及长轴边即四侧进行焊接,试样D是对厚度为25μm的掩模的短轴边即两侧进行焊接。焊接时只形成焊接部WP1而不形成焊接部WP2。以3mm间距测定了Z轴值的最大(max)/最小(min)值。此外,计算与图9的(a)对应的下垂量H1并显示如下表1。
[表1]
参照图10和表1可知,在相同的15μm厚度的掩模中,四侧焊接的试样A相较于两侧焊接的试样B,下垂量H1得到改善。此外,在相同的25μm厚度的掩模中,四侧焊接的试样C相较于两侧焊接的试样D,下垂量得到改善。另外,图10中最大(max)值显示为正值是因为掩模100焊接于边缘片材部221、第一栅格片材部223、第二栅格片材部225时周围的毛刺(burr)引起的,所述表1中显示的下垂量H1为Z轴的负值的绝对值。
对掩模的四侧进行焊接时,基于掩模100自重的下垂量可改善为焊接两侧时的约70%以下(大于0)。观察实验例可知,试样A的下垂量H1改善为试样B的下垂量H1的约69.3%,试样C的下垂量H1改善为试样D的下垂量H1的约28.0%。
图11是根据本发明多个实验例的基于重量砝码的掩模Z轴上的位移量的曲线图。
试样A至试样D与图10相同。此外,如图9的(b),在掩模100的中央放置60g的重量砝码M的状态下测量了Z轴的位移量。以3mm间距测量了Z轴值的最大(max)/最小(min)值。此外,计算与图9的(b)对应的下垂量H2并显示如下表2。
[表2]
试样A | 试样B | 试样C | 试样D | |
下垂量(mm) | 1.174 | 1.583 | 1.022 | 1.284 |
参照图11和表2可知,在相同的15μm厚度的掩模中四侧焊接的试样A相较于两侧焊接的试样B,下垂量H2得到改善。此外,在相同25μm厚度的掩模中四侧焊接的试样C相较于两侧焊接的试样D,下垂量得到改善。
对掩模的四侧进行焊接时基于重量砝码M的掩模100的下垂量可改善为两侧焊接时的约50%至80%。观察实验例可知,试样A的下垂量H1改善为试样B的下垂量H1的约74.2%,试样C的下垂量H1改善为试样D的下垂量H1的约79.6%。
参照图10和图11的结果,对掩模100的四侧进行焊接时,即,掩模100的四侧形成有焊接部WP1时可改善下垂量H1。换而言之,本发明的特征是,将掩模100附着到掩模单元片材部220时,通过四侧焊接使下垂量H1变小,从而能够将掩模100以更加紧绷的状态附着到框架200。
图7中如上所述,将掩模金属膜110或者掩模100粘合到模板50时,如果以沿着掩模金属膜110或者掩模100的侧面方向施加拉伸力的状态粘合到模板50,则掩模100附着到框架200之后[参照图6],将模板50从掩模100分离时[参照图7],随着作用于掩模100的拉伸力的解除可转换为使掩模100的两侧紧绷的张力。因此,通过向框架200[掩模单元片材部220]施加张力,使掩模100以紧绷的状态附着。
如图10和图11,如果将掩模100的四侧焊接并附着至框架200[掩模单元片材部220],则相较于将掩模100的两侧焊接并附着的情况,掩模100的下垂量H1得到改善,相对地能够减少掩模100自身对框架200[掩模单元片材部220]施加的拉伸力。即,具有能够减少在模板50上沿着掩模100的侧面方向施加的拉伸力的效果。相较于之前仅对掩模100的两侧进行焊接并附着的情况,即使以沿着掩模100的侧面方向施加较小的拉伸力的状态附着到框架200,对掩模100的四侧进行焊接并附着时能够改善下垂量H1。
此外,相较于对掩模100的两侧进行焊接并附着的情况,对掩模100的四侧进行焊接并附着的情况能够具有减小框架200的尺寸、重量等效果。对此,将参照图12和图13进行说明。
图12是根据本发明比较例的对掩模两侧进行焊接时施加于掩模的拉伸力、掩模的下垂量及框架的尺寸的示意图。图13是根据本发明一实施例的对掩模的四侧进行焊接时施加于掩模的拉伸力、掩模的下垂量及框架的尺寸的示意图。
参照图12,条型掩模10只对左右侧进行焊接W并附着到框架20上。条型掩模10具有长条型,因此中间部分的下垂量H′与本发明的具有一个单元C的掩模100相比更大。在此基础上,最近条型掩模10如8G进一步变长时,很显然下垂量H′进一步变大。为了缩减下垂量H′,需要沿着条型掩模10的侧面方向施加更大的拉伸力F1、F2。此外,为了支撑进一步变大的拉伸力,框架20的刚度也需要进一步变大。因此,随着条型掩模10的变大,框架20的宽度T1′、厚度T2′也需要变大,进而存在框架20的整体重量也必然变大的问题。此外,框架20变大变重,用于移动该框架20的机器人的工作负载变大,因此机器人的设计也需要随之变大,机器人的运动半径也变大,进而存在沉积设备的整体尺寸必然变大的问题。
相反地,参照图13,本发明的掩模100在四侧进行焊接W并附着到框架200[或者,掩模单元片材部220:221、223、225]。相较于对掩模100两侧进行焊接W的情况,在四侧进行焊接W的情况下掩模100的下垂量H变小,因此沿着掩模100的侧面方向施加的拉伸力F可变小,如上所述。因此,具有能够设计出对变小的拉伸力F进行支撑的框架200[或者,掩模单元片材部220:221、223、225]的优点。而且,能够进一步缩减框架200[或者,掩模单元片材部220:221、223、225]的宽度T1、厚度T2,同时能够缩减框架200的整体重量。因此,框架200移动用机器人的工作负载及运动半径变小,具有能够整体上减小沉积设备尺寸的效果。
如上所述,本发明列举了优选实施例进行图示和说明,但是本发明不限于上述实施例,在不脱离本发明的精神的范围内,本领域技术人员能够进行各种变形和变更。这种变形和变更均属于本发明和所附的权利要求书的范围。
Claims (6)
1.一种用于缩减施加于掩模的拉伸力的方法,该方法用于在多个掩模及支撑所述掩模的框架形成一体的框架一体型掩模中将所述掩模附着到框架上时缩减施加在所述掩模的侧面上的拉伸力,
所述框架包括:边缘框架部,其包括中空区域;以及掩模单元片材部,其具有多个掩模单元区域且连接于所述边缘框架部;
所述掩模单元片材部包括:边缘片材部;至少一个第一栅格片材部,其向第一方向延伸形成,两端连接于所述边缘片材部;以及至少一个第二栅格片材部,其向垂直于第一方向的第二方向延伸形成且与所述第一栅格片材部形成交叉,两端连接于所述边缘片材部;
所述掩模单元片材部沿着第一方向、垂直于第一方向的第二方向中的至少一个方向具有多个掩模单元区域,
将所述掩模对应并附着到所述掩模单元片材部的所述掩模单元区域的过程中,在所述掩模的四侧以预设的间距形成多个焊接部。
2.如权利要求1所述的用于缩减施加于掩模的拉伸力的方法,其中,所述掩模具有四边形状,
相较于在所述掩模的两侧以预设的间距形成多个焊接部的情况,在所述掩模的四侧以预设的间距形成多个焊接部的情况,能够缩减施加于所述掩模的侧面上的拉伸力。
3.如权利要求1所述的用于缩减施加于掩模的拉伸力的方法,其中,相较于在所述掩模的两侧以预设的间距形成多个焊接部的情况,在所述掩模的四侧以预设的间距形成多个焊接部的情况下,所述掩模附着到所述掩模单元片材部之后,基于所述掩模自重的下垂量更小。
4.如权利要求3所述的用于缩减施加于掩模的拉伸力的方法,其中,以相同厚度的掩模为基准,在所述掩模的四侧以预设的间距形成多个焊接部的情况下基于所述掩模自重的下垂量为,在所述掩模的两侧以预设的间距形成多个焊接部的情况下基于所述掩模自重的下垂量的70%以下(大于0)。
5.如权利要求1所述的用于缩减施加于掩模的拉伸力的方法,其中,以相同厚度的掩模为基准,在所述掩模上放置60g的砝码时,在所述掩模的四侧以预设的间距形成多个焊接部时的所述掩模的下垂量为,在所述掩模的两侧上以预设的间距形成多个焊接部时的所述掩模的下垂量的50%至80%。
6.如权利要求1所述的用于缩减施加于掩模的拉伸力的方法,其中,相较于在所述掩模的两侧以预设的间距形成多个焊接部的情况,在所述掩模的四侧以预设的间距形成多个焊接部的情况能够减小所述边缘框架部、所述掩模单元片材部中至少-个的尺寸或者重量。
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