TW201638362A - 遮罩 - Google Patents

Abstract

一種遮罩，包括沿一預定方向接續排列的複數個圖案化結構以及環繞圖案化結構設置的周邊區。各圖案化結構包含開口部以及環繞開口部設置的薄化部。開口部具有陣列排列的多個貫穿開口。薄化部的外邊界具有大致平行於預定方向且互相對應之一側邊及另一側邊。薄化部的外邊界與開口部的邊界之間所圍設的區域面積以定義出薄化部。薄化部的厚度小於周邊區的厚度。

Description

遮罩

本發明是有關於一種遮罩，且特別是有關於一種蒸鍍製程用的遮罩。

有機電致發光顯示器(Organic Light Emitting Diode,OLED)以其自發光、廣視角、省電、程序簡易、低成本、操作溫度廣泛、高應答速度以及全彩化等等的優點，使其具有極大的潛力，因此可望成為下一代平面顯示器之主流。有機電致發光顯示器的製作方法一般是採用蒸鍍的方式將有機材料形成於基板上，並且蒸鍍過程當中可以設置遮罩於基板與蒸鍍源之間以實現圖案化蒸鍍層的製作。

蒸鍍用金屬遮罩(Fine metal mask,FMM)是將金屬薄板蝕刻出微細開口區域而構成的，且蝕刻後金屬之間的空隙即為蒸鍍開口，可供蒸鍍材料通過而附著於基板上。蒸鍍製程當中，金屬遮罩與欲蒸鍍的基板間不能有間隙，以免造成蒸鍍材料外溢而產生陰影效應(Shadow effect)。因此，蒸鍍製程中除了需以機台中的固定結構固定金屬遮罩外，還會在基板上方設置磁鐵板，讓 金屬遮罩因磁力的吸引而可以緊密的服貼於基板上。

固定結構固定金屬遮罩時主要是夾持住金屬遮罩的兩端以將金屬遮罩支撐與展開。此時，金屬遮罩所受到的應力可能因為金屬遮罩本身的圖案設計(例如設計蒸鍍開口的分布)而有不同的分布情形。當金屬遮罩所受應力分布不均勻時，金屬遮罩會有皺褶而無法服貼於基板上。因此，蒸鍍製程中往往需要降低金屬遮罩發生皺褶的機率。

本發明提供一種遮罩，不容易在應用於蒸鍍製成時產生皺摺。

本發明的一種遮罩包括複數個圖案化結構以及周邊區。圖案化結構沿預定方向接續排列。各圖案化結構包含開口部以及薄化部。開口部具有陣列排列的多個貫穿開口。薄化部環繞開口部設置。薄化部的外邊界具有大致平行於預定方向且互相對應之一側邊及另一側邊，且薄化部的外邊界與開口部的邊界之間所圍設的區域面積以定義出薄化部。周邊區環繞這些圖案化結構設置，且薄化部的厚度小於周邊區的厚度。

基於上述，本發明實施例的遮罩具有多個圖案化結構，且圖案化結構由內而外設置有開口部與薄化部，藉由薄化部的薄化厚度來緩衝與散布拉伸應力，而改善遮罩因外力拉張而產生皺褶的現象。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

100、100A~100E‧‧‧遮罩

100a、100b‧‧‧兩端

110‧‧‧圖案化結構

112、112A~112E‧‧‧開口部

112a、112aA~112aE‧‧‧邊界

114‧‧‧薄化部

114a‧‧‧外邊界

120‧‧‧周邊區

A-A’‧‧‧剖線

D1、D2‧‧‧方向

d、x、y‧‧‧距離

E1、E2‧‧‧側邊

S‧‧‧細線段

T1~T3‧‧‧厚度

P‧‧‧貫穿開口

X‧‧‧區域

圖1為本發明一實施例的遮罩的局部上視示意圖。

圖2為圖1中區域X的放大示意圖。

圖3為本發明一實施例的遮罩局部的剖面示意圖。

圖4為本發明另一實施例的遮罩的局部上視示意圖。

圖5為圖4中區域X的放大示意圖。

圖6為本發明又一實施例的遮罩的局部上視示意圖。

圖7為圖6中區域X的放大示意圖。

圖8為本發明再一實施例的遮罩的局部上視示意圖。

圖9為圖8中區域X的放大示意圖。

圖10為本發明一實施例的遮罩的局部上視示意圖。

圖11為圖10中區域X的放大示意圖。

圖12為本發明另一實施例的遮罩的局部上視示意圖。

圖13為圖12中區域X的放大示意圖。

圖1為本發明一實施例的遮罩的局部上視示意圖。圖2為圖1中區域X的放大示意圖。請參照圖1及圖2，遮罩100包 括複數個圖案化結構110以及周邊區120。複數個圖案化結構110沿預定方向D1接續排列。各圖案化結構110包含開口部112及薄化部114。開口部112具有陣列排列的多個貫穿開口P(標示於圖2)。薄化部114環繞開口部112設置。薄化部114的外邊界114a具有大致平行於預定方向D1且互相對應之側邊E1與側邊E2。薄化部114的外邊界114a與開口部112的邊界112a之間所圍設的區域面積定義出薄化部114。周邊區120環繞圖案化結構110設置。

在本實施例中，遮罩100例如是一窄長形的遮罩，且預定方向D1可以平行於遮罩100本身的延伸方向。當遮罩100應用於蒸鍍製程時，遮罩100會被機台的固定結構所固定並展開，其中機台的固定結構會夾持遮罩100的兩端100a、100b並將遮罩100拉平。此時，遮罩100所受到的拉伸應力主要會平行於預定方向D1。值得一提的是，透過『薄化部114的側邊E1、E2大致平行於預定方向D1』的設計，拉伸應力不易在每一圖案化結構110的外邊緣(即薄化部114的外邊界114a)發生應力分佈不均的問題，進而降低遮罩100發生皺褶的機率及/或遮罩100皺褶的起伏程度。

圖3為本發明一實施例的遮罩局部的剖面示意圖。特別是，圖3對應於圖2的剖線A-A’。請參照圖2及圖3，薄化部114的厚度T1小於周邊區120的厚度T2。開口部112包括多條細線段S。這些細線段S連接成網格狀以定義出複數個貫穿開口P。在本實施例中，細線段S的厚度T3可大於薄化部114的厚度T1；細線段S的厚度T3可等於周邊區120的厚度T2。更進一步地說， 薄化部114的厚度T1可為周邊區120的厚度T2的35%至75%。然而，本發明不以此為限，在其他實施例中，薄化部114的厚度T1、周邊區120的厚度T2以及細線段S的厚度T3亦可做其它適當設計。無論薄化部114厚度T1與周邊區120厚度T2的比值、或者細線段S厚度T3與周邊區120厚度T2的關係為何，凡具有厚度T1小之薄化部114及厚度T2大之周邊區120之遮罩100均在本發明所欲保護的範疇內。

請參照圖1、圖2及圖3，本實施例之遮罩100是同一塊薄片。換言之，圖案化結構110與周邊區120是由同一薄片圖案化而成。舉例而言，可在一薄片的上下表面分別形成第一、二圖案化光阻，其中第一、二圖案化光阻均暴露出貫穿開口P預定區，第一圖案化光阻暴露出預定薄化部114預定區，但第二圖案化光阻覆蓋薄化部114預定區；然後，以第一、二圖案化光阻為罩幕圖案化薄片，以形成貫穿薄片的貫穿開口P以及不貫穿薄片的薄化部114。然而，本發明不限於此，在其他實施例中，亦可採用其它適當方法形成遮罩100。在本實施例中，遮罩100可採用金屬薄片製作，但本發明不以此為限，在其它實施例中，遮罩100亦可採用其它適當材料製作。

請參照圖2，在本實施例中，開口部112的邊界112a可圍成一非矩形，例如一圓形。薄化部114的外邊界114a可圍成一矩形。開口部112的邊界112a可內切於薄化部114的外邊界114a，但本發明不以此為限。開口部112的邊界112a至薄化部114的外 邊界114a的距離d沿預定方向D1的變化是先逐漸減少再逐漸增加。需說明的是，本發明並不限制開口部112邊界112a的形狀一定要是圓形，在其他實施例中，亦可視實際需求(例如：以遮罩100製成之有機電致發光顯示器的外型)將開口部112的邊界112a設計為其他形狀。此外，本發明亦不限制開口部112的邊界112a一定要內切於薄化部114的外邊界114a，在其它實施例中，開口部的邊界與薄化部的外邊界之間的最短距離也可不為零，以下將配合其他圖示，舉例說明之。

圖4為本發明另一實施例的遮罩的局部上視示意圖。圖5為圖4中區域X的放大示意圖。請對照圖1、圖2與圖4、圖5，遮罩100A與遮罩100類似，因此相同或相對應的元件，以相同或相對應的標號表示。遮罩100A與遮罩100的差異在於：遮罩100A的開口部112A的邊界112aA沒有內切於薄化部114的外邊界114a。以下主要就此差異處做說明，二者相同處請依圖4及圖5中的標號參照前述說明，於此便不再重述。

請參照圖4及圖5，遮罩100A包括沿一預定方向D1接續排列複數個圖案化結構110以及環繞複數個圖案化結構110設置的周邊區120。各圖案化結構110包含開口部112A以及環繞開口部112A設置的薄化部114。開口部112A具有陣列排列的多個貫穿開口P。薄化部114的外邊界114a具有大致平行於預定方向D1且互相對應之一側邊E1及另一側邊E2。薄化部114的外邊界114a與開口部112A的邊界112aA之間所圍設的區域面積定義出 薄化部114。薄化部114的厚度小於周邊區120的厚度(請對應參照圖3)。

與遮罩100不同的是，遮罩100A的開口部112A的邊界112aA沒有內切於薄化部114的外邊界114a。換言之，開口部112A的邊界112aA與薄化部114的外邊界114a之間的最短距離可以大於零。更精確地說，預定方向D1與方向D2垂直，開口部112A邊界112aA在預定方向D1上與薄化部114外邊界114a的最短距離為y，開口部112A的邊界112aA在方向D2上與薄化部114的外邊界114a的最短距離為x，在本實施例中，最短距離x、y可均不為零。然而，本發明不限於此，在其它實施例中，在未繪示的其它實施例中，最短距離x、y之一可為零，而最短距離x、y之另一可不為零。

最短距離x、y中至少一者可大於零，換言之，對照圖2與圖5可知，圖5之薄化部114在圖案化結構110中所佔的比例較圖2之薄化部114在圖案化結構110中所佔的比例來得大。因此，圖5之薄化部114可較圖2之薄化部114更進一步地分散拉伸應力，而更進一步降低遮罩100A發生皺褶的機率及/或遮罩100A皺褶的起伏程度。

圖6為本發明又一實施例的遮罩的局部上視示意圖。圖7為圖6中區域X的放大示意圖。請對照圖1、圖2與圖6、圖7，遮罩100B與遮罩100類似，因此相同或相對應的元件，以相同或相對應的標號表示。遮罩100B與遮罩100的差異在於：遮罩100B 之開口部112B邊界112aB的形狀與遮罩100之的開口部112邊界112a的形狀不同。以下主要就此差異處做說明，二者相同處請依圖6及圖7中的標號參照前述說明，於此便不再重述。

請參照圖6及圖7，遮罩100B包括沿一預定方向D1接續排列複數個圖案化結構110以及環繞複數個圖案化結構110設置的周邊區120。各圖案化結構110包含開口部112B以及環繞開口部112B設置的薄化部114。開口部112B具有陣列排列的多個貫穿開口P。薄化部114的外邊界114a具有大致平行於預定方向D1且互相對應之一側邊E1及另一側邊E2。薄化部114的外邊界114a與開口部112B的邊界112aB之間所圍設的區域面積定義出薄化部114。薄化部114的厚度小於周邊區120的厚度(請對應參照圖3)。

與遮罩100不同的是，遮罩100B開口部112B之邊界112aB的形狀不是圓形，而是橢圓形。在本實施例中，橢圓形(即開口部112B之邊界112aB)的四個端點可均位於薄化部114的外邊界114a上。然而，本發明不限於此，在本發明另一實施例中，在橢圓形(即開口部112B之邊界112aB)長軸上的二端點可位於薄化部114的外邊界114a上，而在橢圓形(即開口部112B之邊界112aB)短軸上的二端點可位於外邊界114a以內；在本發明又一實施例中，在橢圓形(即開口部112B之邊界112aB)短軸上的二端點可位於薄化部114的外邊界114a上，而在橢圓形(即開口部112B之邊界112aB)長軸上的二端點可位於外邊界114a以內。 遮罩100B具有與遮罩100類似的功效與優點，於此便不再重述。

圖8為本發明再一實施例的遮罩的局部上視示意圖。圖9為圖8中區域X的放大示意圖。請對照圖1、圖2與圖8、圖9，遮罩100C與遮罩100類似，因此相同或相對應的元件，以相同或相對應的標號表示。遮罩100C與遮罩100的差異在於：遮罩100C之開口部112C邊界112aC的形狀與遮罩100之開口部112邊界112a的形狀不同。以下主要就此差異處做說明，二者相同處請依圖8及圖9中的標號參照前述說明，於此便不再重述。

請參照圖8及圖9，遮罩100C包括沿一預定方向D1接續排列複數個圖案化結構110以及環繞複數個圖案化結構110設置的周邊區120。各圖案化結構110包含開口部112C以及環繞開口部112C設置的薄化部114。開口部112C具有陣列排列的多個貫穿開口P。薄化部114的外邊界114a具有大致平行於預定方向D1且互相對應之一側邊E1及另一側邊E2。薄化部114的外邊界114a與開口部112C的邊界112aC之間所圍設的區域面積定義出薄化部114。薄化部114的厚度小於周邊區120的厚度(請對應參照圖3)。

與遮罩100不同的是，遮罩100C之開口部112C邊界112aC的形狀不是圓形，而是菱形。在本實施例中，此菱形(即開口部112C之邊界112aC)的四個頂點可均位於薄化部114的外邊界114a上。然而，本發明不限於此，在本發明另一實施例中，在預定方向D1上排列之菱形(即開口部112C之邊界112aC)的二 頂點可位於薄化部114的外邊界114a上，而在方向D2上排列之菱形(即開口部112C之邊界112aC)的二頂點可位於外邊界114a以內；在本發明又一實施例中，在方向D2上排列之菱形(即開口部112C之邊界112aC)的二頂點可位於薄化部114的外邊界114a上，而在預定方向D1上排列之菱形(即開口部112C之邊界112aC)的二頂點位於外邊界114a以內。遮罩100C具有與遮罩100類似的功效與優點，於此便不再重述。

圖10為本發明一實施例的遮罩的局部上視示意圖。圖11為圖10中區域X的放大示意圖。請對照圖1、圖2與圖10、圖11，遮罩100D與遮罩100類似，因此相同或相對應的元件，以相同或相對應的標號表示。遮罩100D與遮罩100的差異在於：遮罩100D開口部112D邊界112aD的形狀與遮罩100的開口部112邊界112a的形狀不同。以下主要就此差異處做說明，二者相同處請依圖10及圖11中的標號參照前述說明，於此便不再重述。

請參照圖10及圖11，遮罩100D包括沿一預定方向D1接續排列複數個圖案化結構110以及環繞複數個圖案化結構110設置的周邊區120。各圖案化結構110包含開口部112D以及環繞開口部112D設置的薄化部114。開口部112D具有陣列排列的多個貫穿開口P。薄化部114的外邊界114a具有大致平行於預定方向D1且互相對應之一側邊E1及另一側邊E2。薄化部114的外邊界114a與開口部112D的邊界112aD之間所圍設的區域面積定義出薄化部114。薄化部114的厚度小於周邊區120的厚度(請對應 參照圖3)。

與遮罩100不同的是，遮罩100D之開口部112D邊界112aC的形狀不是圓形，而是六邊形。在本實施例中，此六邊形(即開口部112D之邊界112aD)的上下二側邊以及左右二頂點可均位於薄化部114的外邊界114a上。然而，本發明不限於此，在本發明另一實施例中，在預定方向D1上排列之六邊形(即開口部112D之邊界112aD)的上下二側邊可位於薄化部114的外邊界114a上，而在方向D2上排列之六邊形(即開口部112D之邊界112aD)的左右二頂點可位於外邊界114a以內；在本發明又一實施例中，在預定方向D1上排列之六邊形(即開口部112D之邊界112aD)的上下二側邊可位於薄化部114的外邊界114a以內，而在方向D2上排列之六邊形(即開口部112D之邊界112aD)的左右二頂點可位於外邊界114a上。遮罩100D具有與遮罩100類似的功效與優點，於此便不再重述。

圖12為本發明另一實施例的遮罩的局部上視示意圖。圖13為圖12中區域X的放大示意圖。請對照圖1、圖2與圖12、圖13，遮罩100E與遮罩100類似，因此相同或相對應的元件，以相同或相對應的標號表示。遮罩100E與遮罩100的差異在於：遮罩100E之開口部112E邊界112aE的形狀與遮罩100的開口部112邊界112a的形狀不同。以下主要就此差異處做說明，二者相同處請依圖12及圖13中的標號參照前述說明，於此便不再重述。

請參照圖12及圖13，遮罩100E包括沿一預定方向D1 接續排列複數個圖案化結構110以及環繞複數個圖案化結構110設置的周邊區120。各圖案化結構110包含開口部112E以及環繞開口部112E設置的薄化部114。開口部112E具有陣列排列的多個貫穿開口P。薄化部114的外邊界114a具有大致平行於預定方向D1且互相對應之一側邊E1及另一側邊E2。薄化部114的外邊界114a與開口部112E的邊界112aE之間所圍設的區域面積定義出薄化部114。薄化部114的厚度小於周邊區120的厚度(請對應參照圖3)。

與遮罩100不同的是，遮罩100E之開口部112E邊界112aE的形狀不是圓形，而是五邊形。在本實施例中，此五邊形(即開口部112E之邊界112aE)的一頂點、相對於此頂點的一底邊以及左右二頂點可均位於薄化部114的外邊界114a上。然而，本發明不限於此，在本發明另一實施例中，在預定方向D1上排列之五邊形(即開口部112E之邊界112aE)的一頂點以及相對於此頂點的一底邊可位於薄化部114的外邊界114a上，而在方向D2上排列之五邊形(即開口部112E之邊界112aE)的左右二頂點可位於外邊界114a以內；在本發明又一實施例中，在預定方向D1上排列之五邊形(即開口部112E之邊界112aE)的一頂點以及相對於此頂點的一底邊可位於外邊界114a以內，而在方向D2上排列之五邊形(即開口部112E之邊界112aE)的左右二頂點可位於外邊界114a上。遮罩100E具有與遮罩100類似的功效與優點，於此便不再重述。

綜上所述，本發明實施例的遮罩具有多個圖案化結構，且圖案化結構由內而外設置有開口部與薄化部。薄化部的薄化厚度能夠緩衝與散布拉伸應力，進而改善遮罩因外力拉張而產生皺褶的現象。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧遮罩

100a、100b‧‧‧兩端

110‧‧‧圖案化結構

112‧‧‧開口部

114‧‧‧薄化部

120‧‧‧周邊區

D1、D2‧‧‧方向

X‧‧‧區域

Claims (10)

1. 一種遮罩，包括：複數個圖案化結構，沿一預定方向接續排列，其中各該圖案化結構包含：一開口部，具有陣列排列的多個貫穿開口；以及一薄化部，環繞該開口部設置，該薄化部的外邊界具有大致平行於該預定方向且互相對應之一側邊及另一側邊，且該薄化部的外邊界與該開口部的邊界之間所圍設的區域面積以定義出該薄化部；以及一周邊區，該周邊區環繞該些圖案化結構設置，且該薄化部的厚度小於該周邊區的厚度。
2. 如申請專利範圍第1項所述之遮罩，其中該薄化部的厚度為該周邊區的厚度的35%至75%。
3. 如申請專利範圍第1項所述之遮罩，其中該遮罩為長條狀，且該長條狀的延伸方向平行於該預定方向。
4. 如申請專利範圍第1項所述之遮罩，其中該開口部的邊界圍成非矩形。
5. 如申請專利範圍第1項所述之遮罩，其中該薄化部的外邊界圍成矩形。
6. 如申請專利範圍第1項所述之遮罩，其中該開口部的邊界至該薄化部的外邊界的距離沿該預定方向的變化是先逐漸減少再逐漸增加。
7. 如申請專利範圍第1項所述之遮罩，其中該開口部包括多條細線段，該些細線段連接成網格狀以定義出該些貫穿開口。
8. 如申請專利範圍第7項所述之遮罩，其中該些細線段的厚度大於該薄化部的厚度。
9. 如申請專利範圍第7項所述之遮罩，其中該些細線段的厚度等於該周邊區的厚度。
10. 如申請專利範圍第1項所述之遮罩，其中該些圖案化結構與該周邊區由一薄片圖案化而成。