TW201920729A - 框架一體型遮罩的製造方法 - Google Patents

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張澤龍
李裕進
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南韓商Tgo科技股份有限公司
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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Abstract

本發明提供一種框架一體型遮罩的製造方法。本發明之框架一體型遮罩的製造方法係一體地形成遮罩與支持遮罩的框架，其特徵在於包含有以下階段：(a)階段，其提供框架，該框架沿著第1方向、與第1方向垂直的第2方向中至少一方向，具備複數個遮罩單元區；(b)階段，其提供形成有複數個遮罩圖案的遮罩；(c)階段，其將遮罩對應於框架的一個遮罩單元區；及(d)階段，其將遮罩之框體之至少一部分接著於框架。

Description

框架一體型遮罩的製造方法
發明領域 本發明是有關於一種框架一體型遮罩的製造方法，更詳而言之，關於一種將遮罩與框架一體化並準確地進行各遮罩間之對準(alignment)的框架一體型遮罩的製造方法。
背景技術 最近在薄板製造中進行有關電鑄鍍敷(Electroforming)方法之研究。電鑄鍍敷方法係將正極體、負極體浸漬於電解液中，並施加電源而使金屬薄板電附著於負極體之表面上，因此，是一種可以製造極薄板並期待量產的方法。
另一方面，作為在OLED製造步驟中形成像素之技術，主要是運用FMM(精密金屬遮罩，Fine Metal Mask)方法，其係使薄膜之金屬遮罩(陰影遮罩，Shadow Mask)與基板密接，並將有機物蒸鍍於所期望位置。
於既有的OLED製造步驟中，在以棒狀、板狀等製造出遮罩後，使遮罩熔接固定在OLED像素蒸鍍框架而使用。一個遮罩可具備複數個對應於一個顯示器的單元。又，為了大面積OLED之製造，可使複數個遮罩固定在OLED像素蒸鍍框架，然而，於固定在框架之過程中，會進行拉伸而使各遮罩變得平坦。欲使遮罩全體部分變得平坦而調節拉伸力屬於非常困難的作業。特別是為了一邊使各單元皆平坦化，一邊排列尺寸不過數~數十μm的遮罩圖案，會要求一邊微細地調節施加於遮罩各側的拉伸力，一邊即時確認排列狀態的高度作業。
儘管如此，於使複數個遮罩固定在一個框架之過程中，會有遮罩相互間，又，遮罩單元之相互間無法良好地排列的問題。又，於將遮罩熔接固定在框架之過程中，由於遮罩膜之厚度過薄且屬於大面積，因此，會有遮罩因負載而下垂或扭曲的問題。
於超高畫質之OLED之情形時，目前QHD畫質為500~600PPI(每英寸像素，pixel per inch)，且像素尺寸到達大約30~50μm，4K UHD、8K UHD高畫質則具有比其更高~860PPI、~1600PPI等的解析度。依此，考慮超高畫質之OLED之像素尺寸，必須將各單元間之排列誤差縮減至數μm左右，此範圍外的誤差會牽涉到製品的失敗，因此，產率變得非常低。故，實際情況是必須開發可防止遮罩下垂或扭曲等變形並準確地進行排列的技術、將遮罩固定在框架的技術等。
發明概要 發明欲解決之課題 本發明是用以解決如前述習知技術的各種問題所研究而成，其目的在提供一種遮罩與框架可構成一體型構造的框架一體型遮罩的製造方法。
又，本發明之目的在提供一種可防止遮罩下垂或扭曲等變形並準確地進行排列的框架一體型遮罩的製造方法。
又，本發明之目的在提供一種可明顯縮減製造時間並明顯提生產率的框架及框架一體型遮罩的製造方法。
用以解決課題之手段 本發明之前述目的可藉由下述框架一體型遮罩的製造方法來達成：其係一體地形成遮罩與支持遮罩的框架，並包含有以下階段：(a)階段，其提供框架，該框架沿著第1方向、與第1方向垂直的第2方向中至少一方向，具備複數個遮罩單元區；(b)階段，其提供形成有複數個遮罩圖案的遮罩；(c)階段，其將遮罩對應於框架的一個遮罩單元區；及(d)階段，其將遮罩之框體之至少一部分接著於框架。
又，本發明之前述目的可藉由下述框架一體型遮罩的製造方法來達成：其係一體地形成遮罩與支持遮罩的框架，並包含有以下階段：(a)階段，其提供框架，該框架沿著第1方向、與第1方向垂直的第2方向中至少一方向，具備複數個遮罩單元區；(b)階段，其提供形成有複數個遮罩圖案並含有複數個遮罩單元的遮罩；(c)階段，其將遮罩對應於框架的一個遮罩單元區；及(d)階段，其將遮罩之框體之至少一部分接著於框架。
框架可包含有：框體框架部；及至少一個第1格柵框架部，其朝第1方向延伸設置，且兩端與框體框架部連結。
框架更可包含有至少一個第2格柵框架部，該第2格柵框架部朝與第1方向垂直的第2方向延伸設置，並與第1格柵框架部交叉，且兩端與框體框架部連結。
框體框架部可為四角狀。
第1格柵框架部與長向垂直的截面形狀可為三角形、四角形，或是邊、角中至少一者為弧形狀的三角形、四角形狀。
遮罩可包含形成有複數個遮罩圖案的遮罩圖案部，以及遮罩圖案部周邊的虛設部，虛設部之至少一部分接著於框架。
可反覆進行(b)階段至(d)階段，在將複數個遮罩依序對應於遮罩單元區後，接著於框架。
於(c)階段中，可將遮罩拉伸而對應於一個遮罩單元區。
施加於遮罩之一側的拉伸力有時亦不超過4N。
於(c)階段中，遮罩的複數個遮罩單元可位於一個遮罩單元區內。
於(c)階段中，可將遮罩對應於框架的至少一個遮罩單元區。
於(d)階段中，可熔接遮罩之框體之至少一部分而接著於框架。
接著於一個遮罩單元區的遮罩及接著於與其鄰接的遮罩單元區的遮罩間之PPA(像素位置精度，pixel position accuracy)有時亦不超過3μm。
發明效果 若藉由依前述而構成的本發明，則遮罩與框架可構成一體型構造。
又，若藉由本發明，則可防止遮罩下垂或扭曲等變形並準確地進行排列。
又，若藉由本發明，則可明顯縮減製造時間並明顯提生產率。
用以實施發明之形態 後述本發明之詳細說明乃參照以圖式來例示可實施本發明之特定實施形態之附圖。為了讓該發明所屬技術領域中具有通常知識者可充分地實施本發明，詳細說明該等實施形態。應理解本發明之各種實施形態雖互為不同，但無須相互排他。舉例言之，在此所記載的特定形狀、構造及特性與一實施形態有關，可於未脫離本發明精神及範圍下作成其他實施形態具體實現。又，應理解各自所揭示實施形態內的個別構成要素之位置或配置，可於未脫離本發明精神及範圍下加以變更。故，後述詳細說明並非採取限定之意，只要能適切地說明，本發明之範圍係與和該請求項主張者均等的所有範圍一同僅受限於添附之請求項。圖式中類似的參照符號是在各種方面具有相同或類似之機能，長度、面積及厚度等與其形態方便上有時亦會誇張表現。
以下，為了讓該發明所屬技術領域中具有通常知識者可輕易地實施本發明，參照附圖詳細說明有關本發明之較佳實施形態。
圖1是顯示習知OLED像素蒸鍍用遮罩10之示意圖。
參照圖1，習知遮罩10可製造成棒型(Stick-Type)或板型(Plate-Type)。圖1(a)所示遮罩10為棒型遮罩，可使棒兩側熔接固定在OLED像素蒸鍍框架而使用。圖1(b)所示遮罩100為板型遮罩，可運用在大面積之像素形成步驟中。
於遮罩10之本體(Body)(或遮罩膜11)可具備複數個顯示器單元(C)。一個單元(C)對應於一個智慧型手機等的顯示器。於單元(C)，對應於顯示器之各像素而形成像素圖案(P)。若將單元(C)放大，則顯現對應於R、G、B的複數個像素圖案(P)。作為一例，於單元(C)，以具有70×140之解析度的方式形成像素圖案(P)。即，各種像素圖案(P)群聚而構成一個單元(C)，複數個單元(C)可形成於遮罩10。
圖2是顯示將習知遮罩10接著於框架20的過程之示意圖。圖3為示意圖，其顯示於拉伸(F1~F2)習知遮罩10之過程中產生單元間之排列誤差。以圖1(a)所示具備6個單元(C：C1~C6)的棒型遮罩10為例來說明。
參照圖2(a)，首先，必須將棒型遮罩10平坦地展開。藉由於棒型遮罩10之長軸方向施加拉伸力(F1~F2)而拉伸，棒型遮罩10會展開。於該狀態下將棒型遮罩10裝載於四角框狀的框架20上。棒型遮罩10之單元(C1~C6)位於框架20之框體內部的空隙區部分。框架20為一個棒型遮罩10之單元(C1~C6)位於框體內部的空隙區之尺寸，亦可為複數個棒型遮罩10之單元(C1~C6)位於框體內部的空隙區之尺寸。
參照圖2(b)，一邊微細地調節施加於棒型遮罩10各側的拉伸力(F1~F2)一邊排列後，將棒型遮罩10側面之一部分進行熔接(W)，藉此，將棒型遮罩10與框架20相互連結。圖2(c)顯示已相互連結的棒型遮罩10與框架之側截面圖。
參照圖3，儘管微細地調節施加於棒型遮罩10各側的拉伸力(F1~F2)，亦會顯現遮罩單元(C1~C3)之相互間無法良好地排列的問題。舉例言之，其例為在單元(C1~C3)之圖案(P)間距離(D1~D1”、D2~D2”)相互不同，或是圖案(P)歪斜。棒型遮罩10為包含有複數個(一例為6個)單元(C1~C6)的大面積，且具有數十μm位階的非常薄之厚度，因此，容易因負載而下垂或扭曲。又，欲使各單元(C1~C6)皆平坦化而一邊調節拉伸力(F1~F2)，一邊透過顯微鏡即時確認各單元(C1~C6)間之排列狀態屬於非常困難的作業。
故，拉伸力(F1~F2)之微細誤差會使棒型遮罩10各單元(C1~C3)伸長或展開的程度產生誤差，依此而產生在遮罩圖案(P)間距離(D1~D1”、D2~D2”)不同的問題。當然，欲完美地排列成誤差為0是困難的，為了讓尺寸為數~數十μm的遮罩圖案(P)不會對超高畫質OLED之像素步驟帶來不良影響，理想的是排列誤差不超過3μm。依此，將鄰接的單元間之排列誤差稱作PPA。
又，欲一邊將大約6~20個左右的複數個棒型遮罩10分別連結於一個框架20，一邊在複數個棒型遮罩10間，又，棒型遮罩10的複數個單元(C~C6)間使排列狀態準確化亦屬於非常困難的作業，只會增加排列所致步驟時間，並成為讓生產性縮減的重大原因。
依此，本發明提出可使遮罩100與框架200構成一體型構造的框架200以及框架一體型遮罩的製造方法。一體地形成於框架200的遮罩100可防止下垂或扭曲等變形，並準確地排列於框架200。又，具有可明顯縮減用以將遮罩100一體地連結於框架200的製造時間，並明顯提升產率之優點。
圖4是顯示本發明一實施形態的框架一體型遮罩之正視圖(圖4(a))及側截面圖(圖4(b))，圖5是顯示本發明一實施形態的框架200之正視圖(圖5(a))及側截面圖(圖5(b))。
參照圖4及圖5，框架一體型遮罩可包含有複數個遮罩100及一個框架200。換言之，為分別將複數個遮罩100一個一個地接著於框架200之形態。以下，為了方便說明，以四角狀的遮罩100為例來說明，遮罩100在接著於框架200前為兩側具備受箝制之突出部的棒型遮罩形態，在接著於框架200後則除去突出部。
於各個遮罩100形成複數個遮罩圖案(P)，於一個遮罩100可形成一個單元(C)。為了能形成為較薄的厚度，遮罩100可藉由電鑄鍍敷來形成。遮罩100可為熱膨脹係數大約1.0×10-6 /℃的不變鋼(invar)、大約1.0×10-7 /℃的超恆範鋼(super invar)材質。該材質之遮罩100的熱膨脹係數非常低，因此，遮罩之圖案形狀因熱能而變形之虞小，在高解析度OLED製造中，運用作為FMM、陰影遮罩(Shadow Mask)。除此之外，若考慮最近欲開發在溫度變化值不大的範圍進行像素蒸鍍步驟的技術，則遮罩100亦可為熱膨脹係數稍微大於此的鎳(Ni)、鎳鈷(Ni-Co)等材質。
框架200形成為接著複數個遮罩100。框架200包含最外圍框體而可含有許多形成於第1方向(例如橫向)、第2方向(例如縱向)的角。這些許多的角可劃分遮罩100接著於框架200上的區域。
框架200可包含有大致呈四角狀、四角框狀的框體框架部210。框體框架部210之內部可為空心狀。框架200由不變鋼、超恆範鋼、鋁、鈦等金屬材質構成，考慮熱變形，宜由具有與遮罩相同的熱膨脹係數之不變鋼、超恆範鋼、鎳、鎳鈷等金屬材質構成，該材質皆可應用在屬於框架200之構成要素的框體框架部210、第1、2格柵框架部220、230。
又，框架200可包含有朝第1方向(橫向)延伸設置的至少一個第1格柵框架部220。第1格柵框架部220可形成為直線狀，且兩端與框體框架部210連結。當框架200包含有複數個第1格柵框架部220時，各個第1格柵框架部220宜構成同等的間隔。
又，框架200可包含有朝第2方向(縱向)延伸設置的至少一個第2格柵框架部230。第2格柵框架部230可形成為直線狀，且兩端與框體框架部210連結。第1格柵框架部220與第2格柵框架部230相互垂直，因此相互交叉。當框架200包含有複數個第2格柵框架部230時，各個第2格柵框架部230宜構成同等的間隔。
另一方面，第1格柵框架部220間之間隔與第2格柵框架部230間之間隔依照遮罩單元(C)之尺寸而相同或不同。
第1格柵框架部220與第2格柵框架部230相互垂直，因此，可存在有相互交叉的交點。作為一例，第1、2格柵框架部220、230可形成預定溝，且該溝相互插入而連結，藉此形成交點。又，第1、2格柵框架部220、230可相互熔接而形成交點。又，亦可將面板素材的內部加工而形成框體框架部210、第1、2格柵框架部220、230。除此之外，亦可無限制地使用公知技術，製造圖5所示形態的框架200。
第1、2格柵框架部220、230與長向垂直的截面形狀為三角形、像是平行四邊形的四角形狀(參照圖5(b)及圖8)，有時邊、角部分亦可局部弧形化。
框體框架部210之厚度(T1)比第1格柵框架部220之厚度(T2)厚。第2格柵框架部230之厚度(T2)亦相同。框體框架部210擔負框架200之全體剛性，因此，可形成為數mm~數cm之厚度。於第1、2格柵框架部220、230之情形時，若厚度(T2)過度地變厚，則於OLED像素蒸鍍步驟中會發生將有機物源600(參照圖9)通過遮罩100之路徑堵塞的問題。反之，若厚度(T2)過度地變薄，則難以確保支持遮罩100之剛性。依此，第1、2格柵框架部220、230之寬度、厚度可形成為大約1~5mm左右。
藉由框體框架部210、第1、2格柵框架部220、230之結合，框架部200可具備複數個遮罩單元區(CR：CR11~CR56)。遮罩單元區(CR)意指框架部200中框體框架部210、第1、2格柵框架部220、230所佔有區域除外的空心狀之空隙區。
藉由使遮罩100之單元(C)對應於該遮罩單元區(CR)，可使用作為實質上透過遮罩圖案(P)蒸鍍OLED像素的通路。如前述，一個遮罩單元(C)對應於一個智慧型手機等的顯示器。構成一個單元(C)的遮罩圖案(P)可形成於一個遮罩100。又，亦可使一個遮罩100具備複數個單元(C)，且各個單元(C)對應於框架200的各個單元區(CR)，然而，為了遮罩100準確之排列，必須揚棄大面積遮罩100，理想的是具備一個單元(C)的小面積遮罩100。又，亦可使具有複數個單元(C)的一個遮罩100對應(參照圖10及圖12)於框架200的一個單元區(CR)，然而，為了準確之排列，宜對應具有2~3個左右少數單元(C)的遮罩100。
框架200具備複數個遮罩單元區(CR)，各個遮罩100可分別使一個遮罩單元(C)對應於遮罩單元區(CR)而接著。各個遮罩100可包含形成有複數個遮罩圖案(P)的遮罩圖案部(對應於單元(C))，以及遮罩圖案部周邊的虛設部(對應於單元(C)除外的遮罩膜110部分)。虛設部可以僅包含遮罩膜110，或是包含形成有與遮罩圖案(P)類似形態之預定虛設圖案的遮罩膜110。遮罩圖案部可對應於框架200之遮罩單元區(CR)，虛設部之一部分或全部則接著於框架200。藉此，遮罩100與框架200可構成一體型構造。
以下，說明製造框架一體型遮罩的過程。
首先，於圖4及圖5中，可提供前述框架200。框架200可將第1格柵框架部220及第2格柵框架部230連結於框體框架部210而製造。於本說明書中，以下述者為例來說明：將5個第1格柵框架部220及4個第2格柵框架部230連結於框體框架部210，並形成6×5之遮罩單元區(CR：CR11~CR56)。
其次，可提供形成有複數個遮罩圖案(P)的遮罩100。藉由電鑄鍍敷方式製造不變鋼、超恆範鋼材質之遮罩100，且於遮罩100可形成一個單元(C)，此已於前述。遮罩圖案(P)之寬度可形成為小於40μm，遮罩100之厚度則形成為大約2~50μm。由於框架200具備複數個遮罩單元區(CR：CR11~CR56)，因此，具有對應於各個遮罩單元區(CR：CR11~CR56)之遮罩單元(C：C11~C56)的遮罩100亦可具備複數個。
圖6為示意圖，其顯示本發明一實施形態的遮罩100之拉伸形態(圖6(a))，以及使遮罩100對應於框架200之單元區(CR)的狀態(圖6(b))。
其次，參照圖6(a)，可將遮罩100對應於框架200的一個遮罩單元區(CR)。如圖6(a)所示，於對應之過程中，可沿著遮罩100之一軸方向拉伸二側(F1~F2)，在遮罩100已平坦化的狀態下將遮罩單元(C)對應於遮罩單元區(CR)。即便於一側，亦可在許多點(圖6之例子為1~3點)拉著遮罩100而拉伸。另一方面，亦可沿著所有軸方向拉伸遮罩100的所有側(F1~F4)而並非一軸方向。
舉例言之，施加於遮罩100各側的拉伸力有時亦不超過4N。依照遮罩100之尺寸而施加的拉伸力可相同或改變。換言之，本發明之遮罩100為含有一個遮罩單元(C)的尺寸，因此，相較於含有複數個單元(C1~C6)的習知棒型遮罩10，所必須的拉伸力可能相同或至少會減少。若考慮9.8N意指1kg的重力之力，則1N屬於比400g的重力之力更小的力，因此，即便遮罩100拉伸後附著於框架200，遮罩100施加於框架200的張力(tension)，或者反之，框架200施加於遮罩100的張力亦會變得非常小。藉此，張力所致遮罩100及/或框架200之變形可以最小化，且遮罩100(或遮罩圖案(P))之排列誤差最小化。
又，習知圖1之遮罩10含有6個單元(C1~C6)，因此具有較長的長度，另一方面，本發明之遮罩100含有1個單元(C)而具有較短的長度，因此，PPA偏離的程度會減小。舉例言之，假設含有複數個單元(C1~C6、…)的遮罩10之長度為1m，且於1m全體產生10μm之PPA誤差，則本發明之遮罩100因相對長度之縮減(對應於單元(C)個數之縮減)，可將前述誤差範圍設為1/n。舉例言之，若本發明之遮罩100之長度為100mm，則由於具有習知遮罩10之1m中縮減為1/10之長度，因此，於100mm長度之全體產生1μm之PPA誤差，具有排列誤差明顯減少的效果。
另一方面，即便遮罩100具備複數個單元(C)，且各個單元(C)對應於框架200的各個單元區(CR)，若排列誤差為最小化的範圍內，則遮罩100亦可對應於框架200的複數個遮罩單元區(CR)。又，具有複數個單元(C)的遮罩100亦可對應於一個遮罩單元區(CR)。此時亦考慮排列所致步驟時間與生產性，遮罩100宜具備盡可能少數的單元(C)。
遮罩100可於平坦狀態下對應於遮罩單元區(CR)，且一邊調節拉伸力(F1~F4)，一邊透過顯微鏡即時確認排列狀態。於本發明之情形時，只要使遮罩100的一個單元(C)對應並確認排列狀態即可，因此，相較於必須使複數個單元(C：C1~C6)同時對應並且皆確認排列狀態的習知方法(參照圖2)，可明顯縮減製造時間。
即，本發明之框架一體型遮罩的製造方法，透過使6個遮罩100中所含各個單元(C11~C16)分別對應於一個單元區(CR11~CR16)且分別確認排列狀態的6次過程，相較於必須使6個單元(C1~C6)同時對應並且同時皆確認6個單元(C1~C6)之排列狀態的習知方法，可遠遠縮短時間。
又，本發明之框架一體型遮罩的製造方法，在分別使30個遮罩100對應於30個單元區(CR：CR11~CR56)並排列的30次過程中，製品收穫率顯現出遠遠高於在使分別含有6個單元(C1~C6)的5個遮罩10(參照圖2(a))對應於框架20並排列的5次過程中習知的製品收穫率。在一次對應6個單元(C)之區域排列6個單元(C1~C6)的習知方法是非常煩雜且困難的作業，因此，顯現出低製品收率。
另一方面，在將遮罩100對應於框架200後，亦可透過預定接著劑，將遮罩100臨時固定在框架200。以後，可進行遮罩100之接著階段。
圖7為示意圖，其顯示將本發明一實施形態的遮罩100對應於框架200之單元區(CR)而接著的過程。圖8為圖7之B-B’截面圖，且為局部放大截面圖，其顯示本發明各種實施形態的遮罩100接著於框架200之形態。
其次，參照圖7、圖8(a)及圖8(b)，可將遮罩100之框體之一部分或全部接著於框架200。接著可藉由熔接(W)來進行，理想的是藉由雷射熔接(W)來進行。經熔接(W)之部分可具有與遮罩100/框架200相同的材質，並且一體地連結。
若於遮罩100之框體部分(或虛設部)之上部照射雷射，則遮罩100之一部分熔融而可與框架200熔接(W)。熔接(W)若在以最大限度靠近框架200之角側進行，則可以最大限度減少遮罩100與框架200間之浮起空間，並提高密接性。熔接(W)部分可生成為線(line)或點(spot)狀，並具有與遮罩100相同的材質，且構成一體地連結遮罩100與框架200之中介體。
顯現出2個鄰接的遮罩100之一框體分別接著(W)於第1格柵框架部220(或第2格柵框架部230)之上面的形態。第1格柵框架部220(或第2格柵框架部230)之寬度、厚度形成為大約1~5mm左右，為了提升製品之生產性，必須使第1格柵框架部220(或第2格柵框架部230)與遮罩100a、100b之框體重疊之寬度以最大限度縮減至大約0.1~2.5mm左右。
第1、2格柵框架部220、230與長向垂直的截面形狀可為三角形220(參照圖8(a)、圖8(c)、圖8(d))，為了更良好地支持遮罩100之負載及張力，截面形狀形成為構成四角形[一例為平行四邊形，參照圖8(b)]，有時邊、角部分亦可局部弧形化。
熔接(W)方法是將遮罩100接著於框架200的一種方法，並不限於此種實施形態。
說明其他例，如圖8(c)，可使用共熔材質之接著部(EM)而將遮罩100接著於框架200。共熔材質之接著部(EM)為含有至少2種金屬的接著劑，可具有膜、線、束狀等各種形狀，並具有大約10~30μm之薄薄的厚度。舉例言之，共熔材質之接著部(EM)可於In、Sn、Bi、Au等群組與Sn、Bi、Ag、Zn、Cu、Sb、Ge等群組中含有至少一者之金屬。共熔材質之接著部(EM)含有至少2個金屬固相(solid phase)，於特定溫度/壓力之共熔點(eutectic point)中，2個金屬固相皆可構成液相(liquid phase)。又，若脫離共熔點，則可再度構成2個金屬固相。藉此，透過固相→液相→固相之相變化，可進行作為接著劑之作用。
共熔接著部(EM)與一般的有機接著劑不同，完全不含揮發性有機物。故，可防止接著劑之揮發性有機物質與步驟氣體反應而對OLED之像素造成不良影響，或者接著劑本身所含有機物質等的逸出氣體汙染像素步驟室，或是作為雜質而蒸鍍於OLED像素的不良影響。又，共熔接著部(EM)為固體，因此，無法藉由OLED有機物洗淨液洗淨而可具有耐蝕性。又，由於含有2種以上的金屬，因此，相較於有機接著劑，與屬於相同金屬材質的遮罩100、框架200具有高接著性而連結，由於為金屬材質，因此，具有可變形性低之優點。
進一步說明其他例，如圖8(d)，可進一步地形成與遮罩100相同材質的接著鍍敷部150而將遮罩100接著於框架200。使遮罩100對應於框架200後，於遮罩100之下部面方向可形成PR等的絕緣部。又，可於絕緣部未覆蓋而露出的遮罩100之背面及框架200上電附著接著鍍敷部150。
接著鍍敷部150可一邊於遮罩100露出的表面及框架200上電附著，一邊構成一體地連結遮罩100與框架200的中介體。此時，接著鍍敷部150一邊與遮罩100之框體部分一體地連結一邊電附著，因此，具有於框架200之內側方向或外側方向施加拉伸力的狀態，且可支持遮罩100。藉此，無須另外進行拉伸遮罩並排列的過程，可使繃緊而朝框架200側拉伸的遮罩100與框架200一體地形成。
於圖8中，為了方便說明，應明白經熔接(W)之部分、共熔材質之接著部(EM)部分的厚度及寬度會稍微誇張來顯示，實際上該部分幾乎未突出，可為在包含於遮罩100的狀態下連結框架200之部分。
參照圖8，顯現出2個鄰接的遮罩100之一框體分別接著於第1格柵框架部220(或第2格柵框架部230)之上面的形態。第1格柵框架部220(或第2格柵框架部230)之寬度、厚度形成為大約1~5mm左右，為了提升製品之生產性，必須使第1格柵框架部220(或第2格柵框架部230)與遮罩100之框體重疊之寬度以最大限度縮減至大約0.1~2.5mm左右。
其次，若完成將一個遮罩100接著於框架200之步驟，則可反覆使剩餘的遮罩100依序地對應於剩餘的遮罩單元(C)並接著於框架200的過程。已經接著於框架200的遮罩100可提示基準位置，因此具有以下優點：可明顯縮減使剩餘的遮罩100依序地對應於單元區(CR)並確認排列狀態的過程之時間。又，接著於一個遮罩單元區的遮罩(100a)及接著於與其鄰接的遮罩單元區的遮罩(100b)間之PPA不超過3μm，具有可提供排列準確的超高畫質OLED像素形成用遮罩之優點。
圖9為示意圖，其顯示使用本發明一實施形態的框架一體型遮罩100、200之OLED像素蒸鍍裝置1000。
參照圖9，OLED像素蒸鍍裝置1000包含有：磁板300，其收納磁鐵310，並配設有冷卻水管線350；及蒸鍍源供給部500，其自磁板300之下部供給有機物源600。
於磁板300與蒸鍍源供給部500之間，可夾雜蒸鍍有機物源600的玻璃等對象基板900。依像素別蒸鍍有機物源600的框架一體型遮罩100、200(或FMM)與對象基板900密接，或是配置成非常靠近。磁鐵310會產生磁場，藉由磁場，可與對象基板900密接。
蒸鍍源供給部500往返左右路徑，並供給有機物源600，自蒸鍍源供給部500供給的有機物源600可通過業已形成於框架一體型遮罩100、200的圖案(P)，蒸鍍於對象基板900之一側。通過框架一體型遮罩100、200之圖案(P)所蒸鍍的有機物源600具有作為OLED之像素700的作用。
為了防止陰影效應(Shadow Effect)所致像素700之不均勻蒸鍍，框架一體型遮罩100、200之圖案可傾斜形成(S)(或形成為錐形狀(S))。沿著傾斜面朝對角線方向通過圖案的有機物源600亦可有助於像素700之形成，因此，像素700可全體以均勻之厚度蒸鍍。
圖10是顯示本發明其他實施形態的框架一體型遮罩100’、200’之正視圖及側截面圖。圖11是顯示本發明其他實施形態的框架200’之正視圖及側截面圖。以下，僅說明與圖4及圖5之實施形態之差異點。
參照圖10及圖11，於框架一體型遮罩100’、200’中，遮罩100’可含有複數個遮罩單元(C：C11、C12、C13)。又，具有複數個遮罩單元(C)的一個遮罩100’可對應於框架200’的一個單元區(CR)。於圖10中，以各個遮罩100’含有2個遮罩單元(C11：C11a、C11b)(C12：C12a、C12b)(C13：C13a、C13b)者為例來說明。又，於圖11中，以下述者為例來說明：將2個第1格柵框架部220’及4個第2格柵框架部230’連結於框體框架部210，並形成3×5之遮罩單元區(CR：CR11~CR53)。
於一個遮罩單元區(CR)可對應複數個遮罩單元(C)。為了準確之排列，宜將具有2~3個左右少數單元(C)的遮罩100’對應於各個遮罩單元區(CR)。將遮罩100’對應於各個遮罩單元區(CR)後接著的方法可同樣地使用圖8中前述熔接(W)、使用共熔材質之接著部(EM)、接著鍍敷部150的接著方法。將遮罩100’對應於遮罩單元區(CR)後，若將遮罩100’接著於框架200’上，則遮罩100’的複數個遮罩單元(C)位於一個遮罩單元區(CR)內。
由其他觀點來看，框架200’可沿著第1方向(橫向)及第2方向(縱向)具備n×m個(n、m為整數)遮罩單元區(CR)。又，複數個遮罩100’之遮罩單元(C)的個數總和大於n×m。即，於一個遮罩單元區(CR)可對應至少一個以上的遮罩單元(C)。於框架200’的各個遮罩單元區(CR)上，可連結各個遮罩100’。
舉圖10及圖11為例，框架200’具備3×5之遮罩單元區(CR：CR11~CR53)，因此，可視為n=3、m=5。又，遮罩單元(C：C11a、C11b、C12a、C12b、C13a、C13b、…、C53a、C53b)的個數總和為6×5=30(個)。於一個遮罩單元區(CR)對應2個遮罩單元(C)，因此，相較於遮罩單元區個數的15個，遮罩單元(C)的個數為30個而多2倍。若於一個遮罩單元區(CR)對應3個遮罩單元(C)，則相較於遮罩單元區個數的15個，遮罩單元(C)的個數為45個而多3倍。依此，複數個遮罩之遮罩單元的個數總和可為n×m個的k倍(k為整數)。
不過，並不限於此，亦可每個遮罩單元區(CR)與不同個數的遮罩單元(C)對應。舉例言之，1列、3列的遮罩單元區(CR11、CR13、CR21、CR23、…、CR51、CR53)與2個遮罩單元(C)對應，2列的遮罩單元區(CR12、CR22、…、CR52)與3個遮罩單元(C)對應而可形成框架200。
如前述，圖10及圖11之框架一體型遮罩100’、200’由於一個遮罩100’含有複數個遮罩單元(C)，因此，具有可縮減將遮罩100’接著於框架200’的步驟時間之優點。如圖4及圖5，雖然並非使遮罩單元(C)與遮罩單元區(CR)一對一對應，然而，當使用含有2~3個左右少數單元(C)的遮罩100’時，比起製造時間，可期待排列狀態之高效率性，具有可提升製品收穫率之優點。
又，至少一個第1格柵框架部220’會劃分遮罩單元區(CR)，且一行含有2個以上的遮罩單元區(CR)，因此，使單位遮罩100’之兩側接著於框體框架部210’、第1格柵框架部220’上，PPA偏離的程度會減小。舉例言之，假設含有複數個單元(C1~C6、…)的習知圖1之遮罩10之長度為1m，且於1m全體產生10μm之PPA誤差，則本發明之遮罩100’因相對長度之縮減，可將前述誤差範圍設為1/n。舉例言之，若本發明之遮罩100’之長度為333mm，則由於具有習知遮罩10之1m中縮減為1/3之長度，因此，於333mm長度之全體產生3.3μm之PPA誤差，具有排列誤差明顯減少的效果。
圖12是顯示本發明另一其他實施形態的框架一體型遮罩100”、200”之正視圖及側截面圖。圖13是顯示本發明另一其他實施形態的框架200”之正視圖及側截面圖。以下，僅說明與圖4及圖5之實施形態之差異點。
參照圖12及圖13，於框架一體型遮罩100”、200”中，遮罩100”可含有複數個遮罩單元(C11：C11a~C11f)。又，具有複數個遮罩單元(C11：C11a~C11f)的一個遮罩100”可對應於框架200”的一個單元區(CR)。於圖12中，以各個遮罩100”含有6個遮罩單元(C11：C11a~C11f)者為例來說明。又，於圖13中，以下述者為例來說明：將4個第2格柵框架部230”連結於框體框架部210”，並形成1×5之遮罩單元區(CR：CR11~CR51)。即，可為格柵框架部並未配置成相互垂直而僅朝一方向延伸設置，且兩端與框體框架部210”連結的形態。屬於僅使用第1格柵框架部220”或是僅使用第2格柵框架部230”的形態。
於一個遮罩單元區(CR)可對應複數個遮罩單元(C)。為了準確之排列，宜將具有盡可能少數單元(C)的遮罩100”對應於各個遮罩單元區(CR)。將遮罩100”對應於各個遮罩單元區(CR)後接著的方法可同樣地使用圖8中前述熔接(W)、使用共熔材質之接著部(EM)、接著鍍敷部150的接著方法。將遮罩100”對應於遮罩單元區(CR)後，若將遮罩100”接著於框架200”上，則遮罩100”的複數個遮罩單元(C)位於一個遮罩單元區(CR)內。
由其他觀點來看，框架200可沿著第1方向(橫向)或第2方向(縱向)具備1×m個或n×1個(n、m為整數)遮罩單元區(CR)。又，複數個遮罩100”之遮罩單元(C)的個數總和大於n或m。即，於一個遮罩單元區(CR)可對應至少一個以上的遮罩單元(C)。於框架200”的各個遮罩單元區(CR)上，可連結各個遮罩100”。
舉圖12及圖13為例，框架200”具備1×5之遮罩單元區(CR：CR11~CR51)，因此，可視為n=1、m=5。又，遮罩單元(C：C11a、C11b、C11c、C11d、C11e、C11f、C21a、C21b、…、C51e、C51f)的個數總和為6×5=30(個)。於一個遮罩單元區(CR)對應6個遮罩單元(C)，因此，相較於遮罩單元區個數的5個，遮罩單元(C)的個數為30個而多6倍。依此，複數個遮罩之遮罩單元的個數總和可為n或m的k倍(k為整數)。
不過，並不限於此，亦可每個遮罩單元區(CR)與不同個數的遮罩單元(C)對應。舉例言之，有時亦可1行、3行、5行的遮罩單元區(CR11、CR31、CR51)與6個遮罩單元(C)對應，2行、4行的遮罩單元區(CR41、CR51)與3個遮罩單元(C)對應而遮罩100”含有其他個數的遮罩單元(C)。
如前述，圖12及圖13之框架一體型遮罩100”、200”由於一個遮罩100”含有複數個遮罩單元(C)，因此，具有可縮減將遮罩100”接著於框架200”的步驟時間之優點。如圖4及圖5，雖然並非使遮罩單元(C)與遮罩單元區(CR)一對一對應，然而，當使用含有2~3個左右少數單元(C)的遮罩100’時，比起製造時間，可期待排列狀態之高效率性，具有可提升製品收穫率之優點。
又，由於在至少一行遮罩單元區(CR)之上、下配置格柵框架部230”，因此，具有使格柵框架部230”支持單位遮罩100”而不會下垂之優點。除了將遮罩100”之兩側接著於框體框架部210”外，亦可將遮罩100”之上、下側接著於格柵框架部230”，因此，具有不會產生遮罩100”之誤排列的效果。
如前述，本發明列舉較佳實施形態而圖示說明，惟並不限於前述實施形態，在未脫離本發明精神之範圍內，該發明所屬技術領域中具有通常知識者可進行各種變形與變更。應理解此種變形例及變更例屬於本發明與添附申請專利範圍之範圍內。
產業上之可利用性 本發明可應用在框架一體型遮罩的製造方法相關的領域中。
10、100、100’、100”‧‧‧遮罩
11、110‧‧‧遮罩膜
20、200、200’、200”‧‧‧框架
150‧‧‧接著鍍敷部
210、210’、210”‧‧‧框體框架部
220、220’、220”‧‧‧第1格柵框架部
230、230’、230”‧‧‧第2格柵框架部
300‧‧‧磁板
310‧‧‧磁鐵
350‧‧‧冷卻水管線
500‧‧‧蒸鍍源供給部
600‧‧‧有機物源
700‧‧‧像素
900‧‧‧對象基板
1000‧‧‧OLED像素蒸鍍裝置
C‧‧‧單元、遮罩單元、顯示器單元
CR‧‧‧遮罩單元區
D1~D1”、D2~D2”‧‧‧距離
EM‧‧‧共熔材質之接著部
F1~F4‧‧‧拉伸力
P‧‧‧遮罩圖案、像素圖案
S‧‧‧錐形狀
T1、T2‧‧‧厚度
W‧‧‧熔接
圖1是顯示習知OLED像素蒸鍍用遮罩之示意圖。
圖2是顯示將習知遮罩接著於框架的過程之示意圖。
圖3為示意圖，其顯示於拉伸習知遮罩之過程中產生單元間之排列誤差。
圖4是顯示本發明一實施形態的框架一體型遮罩之正視圖及側截面圖。
圖5是顯示本發明一實施形態的框架之正視圖及側截面圖。
圖6為示意圖，其顯示本發明一實施形態的遮罩之拉伸形態，以及使遮罩對應於框架之單元區的狀態。
圖7為示意圖，其顯示將本發明一實施形態的遮罩對應於框架之單元區而接著的過程。
圖8為局部放大截面圖，其顯示本發明各種實施形態的遮罩接著於框架之形態。
圖9為示意圖，其顯示使用本發明一實施形態的框架一體型遮罩之OLED像素蒸鍍裝置。
圖10是顯示本發明其他實施形態的框架一體型遮罩之正視圖及側截面圖。
圖11是顯示本發明其他實施形態的框架之正視圖及側截面圖。
圖12是顯示本發明另一其他實施形態的框架一體型遮罩之正視圖及側截面圖。
圖13是顯示本發明另一其他實施形態的框架之正視圖及側截面圖。

Claims (14)

  1. 一種框架一體型遮罩的製造方法，係一體地形成遮罩與支持遮罩的框架，並包含有以下階段： (a)階段，其提供框架，該框架沿著第1方向、與第1方向垂直的第2方向中至少一方向，具備複數個遮罩單元區； (b)階段，其提供形成有複數個遮罩圖案的遮罩； (c)階段，其將遮罩對應於框架的一個遮罩單元區；及 (d)階段，其將遮罩之框體之至少一部分接著於框架。
  2. 一種框架一體型遮罩的製造方法，係一體地形成遮罩與支持遮罩的框架，並包含有以下階段： (a)階段，其提供框架，該框架沿著第1方向、與第1方向垂直的第2方向中至少一方向，具備複數個遮罩單元區； (b)階段，其提供形成有複數個遮罩圖案並含有複數個遮罩單元的遮罩； (c)階段，其將遮罩對應於框架的一個遮罩單元區；及 (d)階段，其將遮罩之框體之至少一部分接著於框架。
  3. 如請求項1或2之框架一體型遮罩的製造方法，其中框架包含有： 框體框架部；及 至少一個第1格柵框架部，其朝第1方向延伸設置，且兩端與框體框架部連結。
  4. 如請求項3之框架一體型遮罩的製造方法，其中框架更包含有至少一個第2格柵框架部，該第2格柵框架部朝與第1方向垂直的第2方向延伸設置，並與第1格柵框架部交叉，且兩端與框體框架部連結。
  5. 如請求項3之框架一體型遮罩的製造方法，其中框體框架部為四角狀。
  6. 如請求項3之框架一體型遮罩的製造方法，其中第1格柵框架部與長向垂直的截面形狀為三角形、四角形，或是邊、角中至少一者為弧形狀的三角形、四角形狀。
  7. 如請求項1之框架一體型遮罩的製造方法，其中遮罩包含形成有複數個遮罩圖案的遮罩圖案部，以及遮罩圖案部周邊的虛設部，虛設部之至少一部分接著於框架。
  8. 如請求項1或2之框架一體型遮罩的製造方法，其中反覆進行(b)階段至(d)階段，在將複數個遮罩依序對應於遮罩單元區後，接著於框架。
  9. 如請求項1之框架一體型遮罩的製造方法，其中於(c)階段中，將遮罩拉伸而對應於一個遮罩單元區。
  10. 如請求項9之框架一體型遮罩的製造方法，其中施加於遮罩之一側的拉伸力不超過4N。
  11. 如請求項2之框架一體型遮罩的製造方法，其中於(c)階段中，遮罩的複數個遮罩單元位於一個遮罩單元區內。
  12. 如請求項1或2之框架一體型遮罩的製造方法，其中於(c)階段中，將遮罩對應於框架的至少一個遮罩單元區。
  13. 如請求項1或2之框架一體型遮罩的製造方法，其中於(d)階段中，熔接遮罩之框體之至少一部分而接著於框架。
  14. 如請求項1或2之框架一體型遮罩的製造方法，其中接著於一個遮罩單元區的遮罩及接著於與其鄰接的遮罩單元區的遮罩間之PPA不超過3μm。
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