TWI576445B - 蒸鍍遮罩 - Google Patents

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TWI576445B
TWI576445B TW103127814A TW103127814A TWI576445B TW I576445 B TWI576445 B TW I576445B TW 103127814 A TW103127814 A TW 103127814A TW 103127814 A TW103127814 A TW 103127814A TW I576445 B TWI576445 B TW I576445B
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郭雅佩
陳之磊
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Description

蒸鍍遮罩
本發明係有關於一種蒸鍍裝置；具體而言，本發明係有關於一種於顯示器製程中使用的蒸鍍遮罩。
有機電激發光二極體(Organic Light Emitting Diode)或稱有機發光顯示器，簡稱OLED，具有超薄、高亮度、高發光效率、高反應速度、廣視角、自發光而不另需背光源等特色。OLED具有設置於陰極與陽極間的有機層。利用有機材料的特性，OLED將能量以光波的形式釋出。簡言之，OLED具有有機發光層。有機材料的種類及組合並可加以變化，產生各發不同光的OLED。
在OLED之製程中，舉例來說，可以氣或液相沉積、塗佈或電鍍等方式成膜，其中有機膜層可以真空蒸鍍搭配遮罩界定成膜區域的方式形成。如圖1A~1C所示，習知遮罩90由上部片體820及下部片體810搭設成；上部片體820及下部片體810可再架設於框架900上。上部片體820及下部片體810並於基材S上圍構成成膜區域M。其中，每完成蒸鍍製程，遮罩90係經清潔(以例如浸泡於藥液中、噴灑藥液以及/或以清洗設備清潔)以除去附著其上的蒸鍍材料，並經乾燥以備下次蒸鍍之用。然而，相互搭設之上部片體820及下部片體810畢竟為相互獨立的部件，兩者間若未加以黏接或焊接，則上部片體820及下部片體810相疊的部分A仍會發生微小的間隙g。當進行遮罩90之清潔時，儘管藥液可能流入間隙g，間隙g的狹小及重疊部分的大面積難以確保藥液可充分清潔該重疊的部分A；再者，流入間隙g內的藥液及其可能攜帶的物質亦難確保可通過間隙g，而在清洗後自遮罩90移除(即殘留於間隙g、遮罩90)。因此，上部片體820及下部片體810相疊的部分A 及其間隙g在清潔後仍有成膜材料殘留過多的顧慮；此外，藥液的成分亦可能殘留於遮罩90。該些殘留一方面可能成為汙染物、降低遮罩90壽命，另一方面則可能在使用於蒸鍍製程時釋出，影響製程品質，產品良率因此受到影響。
本發明的目的在於提供一種蒸鍍遮罩，具有容易清潔的優點。
本發明的另一目的在於提供一種蒸鍍遮罩，使用率高且協助提高蒸鍍成品的良率。
本發明的蒸鍍遮罩供使用於具有蒸鍍源之蒸鍍製程中，包含第一本體及第二本體。第一本體具有第一疊合區，第一疊合區上形成有複數第一穿孔。第二本體與第一本體不同方向延伸，並具有第二疊合區。第二疊合區上形成有複數第二穿孔。第一疊合區係與第二疊合區疊合，且第一穿孔在第二疊合區上之投影範圍均在第二穿孔之範圍外。
本發明蒸鍍遮罩的第一本體與第二本體相互疊設。當第一本體與第二本體相互疊設時，重疊的部分因第一穿孔及第二穿孔而形成有孔。
本發明蒸鍍遮罩的第一本體與第二本體分別形成有第一穿孔及第二穿孔，且第一本體與第二本體相互疊設，其中第一本體與第二本體相互疊設時以其形成有第一穿孔及第二穿孔的部分相疊而疊設。第一穿孔在第二本體上之投影範圍係在第二穿孔之範圍外。
〔本發明〕
10、10n‧‧‧蒸鍍遮罩
100、100a、100b、100c‧‧‧第一本體
110‧‧‧第一本體
120‧‧‧開孔
150‧‧‧第一疊合區
180‧‧‧第一穿孔
200、200a、200b、200c‧‧‧第二本體
220‧‧‧第二本體
250‧‧‧第二疊合區
280‧‧‧第二穿孔
500‧‧‧框體
G‧‧‧間隙
D‧‧‧孔徑
d‧‧‧距離
S‧‧‧基板
C‧‧‧蒸鍍源
〔習知〕
820‧‧‧上部片體
810‧‧‧下部片體
900‧‧‧框架
90‧‧‧遮罩
M‧‧‧成膜區域
A‧‧‧相疊的部分
g‧‧‧間隙
圖1A所示為習知遮罩的分解圖；圖1B與1C所示分別為習知遮罩的俯視圖與側視圖；圖2A~2B所示為本發明蒸鍍遮罩的實施例的分解圖；圖3A與3B所示分別為本發明蒸鍍遮罩的實施例的立體圖與俯視圖；圖3C所示為圖3B之A-A剖線的剖視圖；圖4所示為液體於本發明蒸鍍遮罩流動之示意圖； 圖5~6與8A所示為本發明蒸鍍遮罩其他實施例之示意圖；圖7所示為圖5之B-B剖線以及圖6之C-C剖線的剖視圖；圖8B所示為圖8A之D-D剖線的剖視圖；圖9A~9B所示為本發明顯示蒸鍍遮罩之使用例的示意圖；圖10所示為本發明蒸鍍遮罩其他實施例的分解圖；以及圖11所示為圖10所示實施例之使用例的示意圖。
本發明提供一種蒸鍍遮罩，供使用於具有一蒸鍍源的蒸鍍製程中。透過蒸鍍製程，舉例來說，可於基材表面形成膜層。較佳而言，本發明的蒸鍍遮罩可在有機發光顯示器(Organic Light Emitting Display,OLED，或稱有機電激發光二極體(Organic Light Emitting Diode))的成膜/蒸鍍製程中，用於在基材的特定區域上形成有機發光層。該特定區域之選擇例如可以為顯示面板之顯示區或形成像素的區域。蒸鍍源朝向基板釋出蒸鍍材料，例如汽化的有機分子，蒸鍍材料穿過蒸鍍遮罩以在基材上形成圖案化或限定區域的有機發光層。
每完成蒸鍍製程，蒸鍍遮罩係經清潔(以例如清洗設備清潔)以除去附著其上的蒸鍍材料，並經乾燥以備下次蒸鍍之用。本發明之蒸鍍遮罩藉其本身的結構則獲得更良好的清潔成果。
如圖2A所示實施例，蒸鍍遮罩10包含第一本體100與第二本體200，其中第一本體100具有第一疊合區150，第二本體200具有第二疊合區250。第一疊合區150上形成有複數第一穿孔180，第二疊合區250上形成有複數第二穿孔280。在此較佳實施例中，第一本體100與第二本體200具體為具有兩個具不同延伸方向的本體，且較佳為長條狀金屬片。該些金屬片上形成有複數第一穿孔180或複數第二穿孔280。因此，第一疊合區150或可視為作為第一本體100的金屬片上形成有該些第一穿孔180的區域，第二疊合區250則可視為作為第二本體200的金屬片上形成有該些第二穿孔280的區域。複數第一穿孔180或複數第二穿孔280較佳集中分布於第一本體100或第二本體200上；其中可集中分布於第一本體100或第二本體200上一或多個 區域而形成一或多個第一疊合區150或第二疊合區250。當第一本體100與第二本體200相組合，第一本體100具有至少一第一疊合區150與第二本體200的至少一第二疊合區250相互疊合。
另一方面，第一穿孔180或第二穿孔280之穿孔大小或稱開口面積。複數個第一穿孔180或第二穿孔280之開口面積的總合，或稱為總開口面積。穿孔大小、數量、甚至形狀可決定總開口面積。
如圖3A所示，蒸鍍遮罩10內相互組合的第一本體100及第二本體200較佳朝不同方向延伸，並較佳圍構成一幾何範圍。舉例來說，二個相互間隔且朝相同方向延伸的第一本體100與二個相互間隔且垂直第一本體100延伸的第二本體200構成矩形框架且圍成矩形範圍；或者，二個相互間隔且朝相同方向延伸的第一本體100與三個相互間隔且垂直第一本體100延伸的第二本體200圍成兩個矩形範圍，如圖3A所示。當進行蒸鍍時，基材裸露的部分與框架所圍成範圍相當；換言之，該框架界定基材的成膜區域而於此鍍上材料。如圖3A所示，當第一本體100與第二本體200相組合，第一疊合區150與第二疊合區250較佳相互疊合。此時，第一本體100與第二本體200疊設且第一疊合區150與第二疊合區250疊合時，第一穿孔180投影於第二疊合區250時係落在第二穿孔280之外的範圍，第二穿孔280投影於第一疊合區150時係落在第一穿孔180之範外的範圍。換句話說，在第一本體100與第二本體200的相疊的部分(即疊合區150/250)中，第一穿孔180與第二穿孔280的分布會彼此錯開，以致於第一疊合區150與第二疊合區250重疊時第一穿孔180與第二穿孔280不會直接連通，故第一穿孔180與第二穿孔280因第一本體100或第二本體200之遮擋而不使該相疊的部分因此具有穿孔貫穿疊合區150/250之相反兩側表面。
以圖2B與圖3A~3C所示實施例為例，在第一本體100的第一疊合區150內可形成相互間隔之複數第一穿孔180，第二本體200的第二疊合區250亦形成相互間隔之複數第二穿孔280，且這些第二穿孔280與這些第一穿孔180錯位。錯開的程度較佳是大於第一穿孔180或第二穿孔280的孔徑。以圖3C所示說明，相鄰穿孔，如相鄰第一穿孔180與第二穿孔280錯開的距離D大於第一穿孔180或第二穿孔280孔徑d；其中距離D亦相當於第一穿孔 180(或第二穿孔280)以及與該第一穿孔180(或第二穿孔280)最接近之第二穿孔280(或第一穿孔180)的距離。該距離又相當於例如第一穿孔180中心至相鄰第二穿孔280中心的長度，或相當於第一穿孔180右側邊界至相鄰第二穿孔280右側邊界的長度。進一步而言，該些第一穿孔180與第二穿孔280在由第一疊合區150及第二疊合區250重疊形成的區域150/250中錯位，且第一穿孔180在第二疊合區250的投影範圍落在相鄰二第二穿孔280之間，第二穿孔280在第一疊合區150的投影範圍則落在相鄰二第一穿孔180之間。再者，藉由使錯開的距離D大於孔徑d，第一穿孔180在第二疊合區250的投影範圍與第二穿孔280的範圍較佳不重疊。如圖3B及其依據A-A剖線的剖視圖3C所示，當俯視蒸鍍遮罩10，例如俯視第二本體200相對位於第一本體100上方的蒸鍍遮罩10時，可見到第二疊合區250中的第二穿孔280，並透過第二穿孔280見到下方部分的第一本體100。第一本體100部分自第二穿孔280露出的部分的兩旁係有第一穿孔180；第一穿孔180為第二本體200所遮蓋(在圖3B放大圖中以虛線表示)。反之，當仰視遮蒸鍍遮罩10時，可見到第一疊合區150中的第一穿孔180，並透過第一穿孔180見到上方部分的第二本體200。
以圖2B與圖3A~3C所示實施例為例。在設計蒸鍍遮罩10的階段，係可知第一疊合區150、第二疊合區250或第一疊合區與第二疊合區重疊之區域150/250大致為方形。此時，設計時並可於該重疊區域內劃分25個方形區域，如圖2B所示，並依該些方形區域於第一疊合區150及第二疊合區250交錯形成第一穿孔180及第二穿孔280。例如在奇數的方形區域(如第一疊合區150第一列或第一行的第1、第3、第5格)形成第一穿孔180，並在偶數的方形區域(如第二疊合區250內第一列或第一行的第2與第4格)形成第二穿孔280，藉以使第一穿孔180及第二穿孔280於第一疊合區與第二疊合區重疊之區域150/250交錯分布；其中所述第一疊合區150內的第一列或第一行與第二疊合區250的第一列或第一行對應，當第一本體100與第二本體200相組合，且該第一疊合區150與該第二疊合區250相互疊合時，第一疊合區150內的第一列(或第一行)相對位於第二疊合區250之第一列(或第一行)的上方或下方。換言之，除了設置在邊緣位置的之外，其他每一第一穿孔180(或說第一穿孔180在第二疊合區之投影範圍)均由複數個第二穿孔280所圍繞； 反之亦然。
更進一步來說，疊設的第一本體與第二本體於第一疊合區150及第二疊合區250之間形成有間隙G。以圖2B與3A~3B所示實施例為例。間隙G可為第一本體100與第二本體200之間堆疊時，沒有加以如黏接或焊接而自然產生，且較佳為微小的縫隙。間隙G並連通第一穿孔180及第二穿孔280。如此，當第一本體100或第二本體200的表面有液體存在，液體可能滲入第一穿孔180或第二穿孔280、並由於毛細現象而通過間隙G抵達另一側，亦即由第一本體100流到第二本體200及第二穿孔280，或由第二本體200流到第一本體100及第一穿孔180。換句話說，本實施例之蒸鍍遮罩藉其本身的結構如第一本體100及第二本體200，促使液體於第一本體100及第二本體200重疊部分的流通及分配。如圖4所示，當液體為洗劑，本實施例之蒸鍍遮罩藉此結構讓洗劑能流通至第一本體100及第二本體200重疊部分而達到更良好的清潔成果，並藉由第一穿孔180及第二穿孔280的配置讓洗劑自第一穿孔180/第二穿孔280排出，以避免洗劑殘留於間隙G中。在清潔之後，本發明之蒸鍍遮罩亦可因重疊區域的液體以及蒸鍍材料的通透性而具有較短的乾燥時間，蒸鍍遮罩的使用率因此提高。
在其他實施例中，第一穿孔180或第二穿孔280可為其他形狀如矩形、圓形。穿孔形狀之選擇可以其成形之效率決定，例如形成圓形穿孔較方便，則選擇圓形為第一穿孔180及/或第二穿孔280的形狀。再者，第一穿孔180或第二穿孔280之(總)開口面積可改變。如圖5所示，第一本體100a及第二本體200a錯位形成矩形的第一穿孔180a及第二穿孔280a，第一穿孔180a或第二穿孔280a的開口面積並因其形狀與分布方式而與前述實施例有差別。如圖6所示，第一本體100b及第二本體200b交錯形成圓形第一穿孔180b及第二穿孔280b，第一穿孔180b或第二穿孔280b的開口面積並因其形狀與分布方式而與前述實施例有差別。相較於圖5~7所示實施例，在圖3B~3C所示實施例中，第一穿孔180/第二穿孔280具有較大的開口面積，且疊合區150/250的孔(由第一穿孔及第二穿孔而形成)亦形成較大之總開口面積。在本發明實施例中，圖3B~3C中第一穿孔180/第二穿孔280之開口的長*寬可例如為5單位*5單位。反過來說，相較於圖3B~3C所示實施例，在圖 5~7所示實施例中(圖5與6之剖視圖可同時參照圖7)，第一穿孔180a/第一穿孔180b以及第二穿孔280a/第二穿孔280b於第一疊合區150/第二疊合區250相較於圖3B~3C的第一穿孔180/第二穿孔280具有較小的開口面積；不但如此，重疊的部分150/250的孔(由第一穿孔及第二穿孔而形成)形成較小之總開口面積，其中圖5~7中第一穿孔180/第二穿孔280之開口的長*寬可例如為6單位*4單位。一般而言，重疊的部分150/250之總開口面積越大，則重疊的部分150/250中實質有第一本體部分及第二本體部分相疊的面積越小；此外，大的總開口面積及小的相疊的面積原則上反映較好的液體通透性(如液體於重疊的部分150/250較好的通透性)。較佳而言，第一穿孔180之總開口面積及第二穿孔280之總開口面積的合小於第一疊合區150面積或第二疊合區250面積之90%。
在其他實施例中，第一穿孔與第二穿孔之各別或總開口面積可不同。如圖8A~8B所示，第一穿孔180c的開口面積小於第二穿孔280c的開口面積。其中第一穿孔及/或第二穿孔的大小或(總)開口面積可依據蒸鍍遮罩10與蒸鍍源間的位置關係如第一本體及第二本體與蒸鍍源之遠近來設計，以及/或者蒸鍍遮罩的清洗方式及/或清洗設備的清洗模式來設計。舉例來說，使面朝蒸鍍源C的第一本體100具有較小之第一穿孔180的大小或(總)開口面積，較佳為第一穿孔180c的大小或(總)開口面積小於第二穿孔280c的大小或(總)開口面積，以減少蒸鍍材料在蒸鍍的過程中附著於第二本體更甚至附著於欲蒸鍍的基板上。圖8A~8B雖將第一本體100繪於下方，然此不限制第一本體100實際上的位置。
本發明之第一本體及第二本體較佳與一支撐件連接。如圖9A~9B所示，第一本體100與第二本體200可設置於支撐件，藉此固定其延伸方向及其圍構成的幾何範圍，其中支撐件較佳為框體500。框體500並可供欲蒸鍍之基材如玻璃基板S設置。
如圖9A~9B所示實施例，二個第一本體100平行延伸於y軸方向上，三個第二本體200平行延伸於x軸方向上。二個第一本體100與三個第二本體200於z軸上的位置不同。舉例來說，第二本體200位於第一本體100上，且各第二本體200與下方二個第一本體100疊設。每一第一本體100並具 有三個第一疊合區150分別疊合於三個第二本體200各自的第二疊合區250。另一第一本體100亦如此。因此，該些第一本體100及第二本體200構成類T形框架，並圍構成二矩形範圍。
再者，第一本體100、第二本體200與框體500更於z軸向上依序組合，但不以此為限，例如第一本體100及第二本體200的順序可調換。第一本體100、第二本體200與框體500於圖9A以及圖9B所示中之上下關係不限制實際操作時三者在空間中的相對位置。在此實施例中，框體500行經第一本體100及第二本體200之端緣，且第一本體100或第二本體200以相對兩端連接於框體500之相對兩側。再者，第一本體100及第二本體200可以焊接如雷射點焊的方式固設於框體500。另外，框體500可以具有支撐台(圖未示)。基板S設置於支撐台上。較佳而言，基板S欲蒸鍍的一面較佳背向支撐台，其中第一本體100及第二本體200係面向基板S欲蒸鍍的一面而組合於框體500上，並且遮蔽基板S；換句話說，基板S夾設於第一本體100與第二本體200(或謂蒸鍍遮罩)及框體500間。此時，第一本體與第二本體中遠離支撐台的本體係定義為較接近蒸鍍源的本體，例如第一本體100為接近蒸鍍源的本體；在進行蒸鍍時，第一本體100之朝向蒸鍍源的一面及第二本體200朝向蒸鍍源且沒有與第一本體100相疊的部分，即沒有受到遮蔽的部分直接收受蒸鍍材料。
舉例來說，基板S可為玻璃基板。玻璃基板設置於框體500與第一本體100及第二本體200(或謂蒸鍍遮罩)間，並有類T形框架圍構成的二矩形範圍界定其成膜區域。每一矩形範圍，即成膜區域的尺寸可為例如65吋(即，G6大小)面板的1850mm*1500mm的大小。當蒸鍍完成，G6大小的成品上將有兩個矩形膜層如有機膜層。
在其他實施例中，基板S可藉由例如吸盤裝置，在蒸鍍室中，透過基板S的非蒸鍍面將其固定於蒸鍍遮罩上方。蒸鍍源通常位於蒸鍍遮罩下方，並朝向蒸鍍遮罩及基板S的方向進行蒸鍍。蒸鍍遮罩並非一定緊貼於基板S；換言之，蒸鍍遮罩可與基板S間隔設置。本發明之蒸鍍遮罩藉其本身的結構可在短時間內獲得良好的清潔成果，因此可迅速再投入蒸鍍製程並協助提高成品良率。
圖10所示為本發明蒸鍍遮罩的另一實施例。蒸鍍遮罩10n亦包含第一本體110與第二本體220，其中第一本體110具有第一疊合區150，第二本體220具有第二疊合區250。第一疊合區150上形成有複數第一穿孔180，第二疊合區250上形成有複數第二穿孔280。此外，第一本體110於第一疊合區150之外的部分進一步形成有開孔120，提供界定成膜區域。在圖10所示實施例中，第一本體110形成有複數開孔120，其中該些開孔120可例如以一定規則排列而佔有第一本體110一區域。再者，該些開孔120的尺寸可相當於像素大小，並以矩陣式排列。如圖10所示，第一本體110上形成複數開孔120的區域形成一網格狀結構。因此，因第一本體上具有界定成膜區域之結構，因此可以提供這樣一種蒸鍍方式，即在基材上形成與像素對應的有機層。
另一方面，第二本體220可具有多個第二疊合區250。如圖10所示，該些第二疊合區250沿第二本體220之延伸方向排列；或者，可謂第二本體220具有一沿其延伸方向延伸的疊合區250’。
有關第一本體110與第二本體220的使用，如圖10~11所示使用例，複數個第一本體110平行延伸於y軸向上，且沿x軸向並排。第一本體110上近兩端以及中間的第一疊合區150因此大致對齊，且構成於該並排方向，即x軸向上延伸的疊合區150’。另一方面，第二本體220具有在x軸向上延伸的疊合區250’。並排的多個第一本體110可疊設於第二本體220，且疊合區150’與疊合區250’相互疊合，藉此疊合區150’/250’具有孔。如上所述，此係促使液體於第一本體110及第二本體220本身的重疊部分的流通及分配。當液體為洗劑，本發明之蒸鍍遮罩藉此結構獲得更良好的清潔成果。在清潔之後，本發明之蒸鍍遮罩可因重疊區域的通透性而具有較短的乾燥時間，蒸鍍遮罩的使用性因此提高。
本發明已由上述相關實施例加以描述，然而上述實施例僅為實施本發明之範例。必需指出的是，已揭露之實施例並未限制本發明之範圍。相反地，包含於申請專利範圍之精神及範圍之修改及均等設置均包含於本發明之範圍內。
10‧‧‧蒸鍍遮罩
100‧‧‧第一本體
150‧‧‧第一疊合區
180‧‧‧第一穿孔
200‧‧‧第二本體
250‧‧‧第二疊合區
280‧‧‧第二穿孔

Claims (6)

  1. 一種蒸鍍遮罩，供使用於具有一蒸鍍源之蒸鍍製程中，包含：一第一本體，具有一第一疊合區；其中，該第一疊合區上形成有複數第一穿孔；以及一第二本體，係與該第一本體不同方向延伸，並具有一第二疊合區；其中，該第二疊合區上形成有複數第二穿孔；其中，該第一疊合區係與該第二疊合區疊合，且該第一穿孔在該第二疊合區上之投影範圍均在該第二穿孔之範圍外。
  2. 如請求項1所述之蒸鍍遮罩，其中該第一穿孔在該第二疊合區上之投影範圍係夾於相鄰二該第二穿孔之間。
  3. 如請求項1所述之蒸鍍遮罩，其中該第一疊合區及該第二疊合區間夾有一間隙，該間隙分別連通該第一穿孔及該第二穿孔。
  4. 如請求項1所述之蒸鍍遮罩，其中該第一穿孔及該第二穿孔中至少其一為圓形。
  5. 如請求項1所述之蒸鍍遮罩，其中該第一本體較該第二本體接近該蒸鍍源，該第一穿孔之開口面積小於該第二穿孔之開口面積。
  6. 如請求項1所述之蒸鍍遮罩，其中該些第一穿孔之總開口面積及該些第二穿孔之總開口面積之加總小於該第一疊合區面積之90%。
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