TWI591420B - 用於薄膜沉積之遮罩框架組件 - Google Patents

用於薄膜沉積之遮罩框架組件 Download PDF

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TWI591420B
TWI591420B TW102132972A TW102132972A TWI591420B TW I591420 B TWI591420 B TW I591420B TW 102132972 A TW102132972 A TW 102132972A TW 102132972 A TW102132972 A TW 102132972A TW I591420 B TWI591420 B TW I591420B
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吳允燦
李忠浩
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三星顯示器有限公司
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/62—Pellicles, e.g. pellicle assemblies, e.g. having membrane on support frame; Preparation thereof
    • G03F1/64—Pellicles, e.g. pellicle assemblies, e.g. having membrane on support frame; Preparation thereof characterised by the frames, e.g. structure or material, including bonding means therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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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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    • C23C14/042—Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks
    • H—ELECTRICITY
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Description

用於薄膜沉積之遮罩框架組件 相關申請案之交互參照
本申請案主張於2012年11月30日向韓國智慧財產局提出之韓國專利申請號第10-2012-0138521號之優先權及效益，其全部內容係於此併入作為參考。
本發明之實施例係有關於可減少或避免遮罩之形變之用於薄膜沉積之遮罩框架組件。
通常而言，包含薄膜電晶體(TFT)之有機發光顯示裝置可用於可攜帶裝置如數位相機、攝影機、攝像機、個人數位助理(PDA)、智慧型手機、個人平板電腦(PC)及可撓式顯示裝置，或電子或電動產品如超薄電視(TV)及超薄筆記型電腦。
有機發光顯示裝置包含形成於基板上之第一電極及第二電極，以及形成於第一電極及第二電極間之有機發光層。第一電極、第二電極及有機發光層使用各種方法構成，如光學微影法或沉積法。
光學微影法係於基板上之預定區域塗佈光阻劑，以形成所需圖案層之濕式蝕刻法。然而於光學微影法中，移除光阻劑期間，濕氣可能穿透入有 機發光層。因此有機發光顯示裝置之性能與壽命特性可能隨時間經過而大量耗損。
沉積法係以設置具有與薄膜層相同圖案之精細金屬遮罩於基板上，並沉積用以形成薄膜層之原料於基板上以形成所需之圖案層。
然而當遮罩安裝於遮罩框架上，因為作用於遮罩之拉力，基板上可能出現波浪形皺折。當皺折出現時，遮罩將無法與基板緊密接觸，此可能因此阻礙精密之圖案化。
本發明之實施例提供可減少或避免當遮罩安裝框架上時產生之皺折之一種用於薄膜沉積之遮罩框架組件。
根據本發明之態樣，提供一種用於薄膜沉積之遮罩框架組件，遮罩框架組件包含具開口之遮罩框架，且框架配置以與遮罩框架結合，並包含面對沉積基板之第一表面、相對於第一表面之第二表面、以及具備相異厚度之預防形變部件。
遮罩進一步包含沉積區域，其各包含沿遮罩之第一方向相互隔開之沉積圖案、位於相鄰之沉積區域間之肋板、以及沿與第一方向交叉之第二方向位於沉積區域之邊緣之邊界，且預防形變部件可位於邊界。
遮罩可配置以於第一方向上受到拉伸，遮罩之兩末端部分可設置以與遮罩框架焊接。
遮罩可包含複數個狹縫遮罩，第一方向可為狹縫遮罩之長度方向，第二方向可為狹縫遮罩之寬度方向。
遮罩之寬度可小於遮罩之長度，且遮罩可設置以於遮罩之長度方向受到拉伸。
預防形變部件可沿遮罩之第一方向延伸於邊界，預防形變部件可包含具第一厚度之複數個第一部件，以及具複數個小於第一厚度之第二厚度之第二部件。
預防形變部件包含複數個預防形變區域，預防形變區域包含沿遮罩之第一方向交錯排列之第一及第二部件。
每一邊界包含沿遮罩之第二方向之複數條直線，且對應之預防形變區域可沿第一方向位於每條直線中。
預防形變區域於第二方向之寬度可小於沉積區域於第一方向之寬度及可小於肋板於第一方向之寬度。
每一預防形變區域於第一方向之尺寸對應至第一或第二部件其中之一。
第一部件於遮罩之厚度方向可未受蝕刻，而第二部件於遮罩之厚度方向可為半蝕刻。
第二部件可包含從第二表面為半蝕刻，且具有小於遮罩之其他部件之厚度之遮罩之區域。
每一肋板可介於相鄰之沉積區域間，以及可包含為半蝕刻之第一區域及未受半蝕刻之第二區域。
肋板之第二區域可具至少一虛構圖案。
虛構圖案可包含點狀狹縫圖案或條狀狹縫圖案。
肋板於第一方向之寬度可小於沉積區域於第一方向之寬度。
遮罩可進一步包含半區域、條狀區域以及具有虛構沉積圖案之虛構沉積區域於第一方向之沉積區域之外部。
條狀區域於遮罩之厚度方向可未受蝕刻，且可配置以焊接於遮罩框架。
遮罩框架組件，可進一步包含第一半區域、第一條狀區域、第二半區域、虛構沉積區域及第二條狀區域依序自沉積區域之外側排列至遮罩之末端。
沉積圖案可包含點狀狹縫圖案或條狀狹縫圖案。
遮罩框架可包含沿第一方向彼此相對之複數個第一框架，以及沿第二方向彼此相對之複數個第二框架，，且複數個第一框架可與複數個第二框架結合以界定出開口。
遮罩可包含於垂直於複數個第一框架之方向延伸之複數個狹縫遮罩，每一狹縫遮罩具設置以固定於遮罩框架之兩末端部分，以及於垂直於複數個第二框架之方向排列。
遮罩可包含於第一方向延伸之至少一狹縫遮罩以橫跨遮罩之開口。
100‧‧‧遮罩框架組件
110‧‧‧遮罩框架
111‧‧‧第一框架
112‧‧‧第二框架
113‧‧‧第三框架
114‧‧‧第四框架
115‧‧‧開口
120‧‧‧狹縫遮罩
120a‧‧‧第一表面
120b‧‧‧第二表面
121‧‧‧沉積區域
122‧‧‧肋板
123‧‧‧第一半區域
124‧‧‧第一條狀區域
125‧‧‧第二半區域
126‧‧‧虛構沉積區域
127‧‧‧第二條狀區域
128‧‧‧末端部分
129‧‧‧邊界
130‧‧‧預防形變部件
131‧‧‧沉積圖案
133‧‧‧第一區域
134‧‧‧第二區域
135‧‧‧第三區域
136‧‧‧虛構沉積圖案
137‧‧‧第一直線
138‧‧‧第二直線
139‧‧‧第三直線
140‧‧‧預防形變區域
141‧‧‧第一部件
142‧‧‧第二部件
150‧‧‧遮罩
160‧‧‧沉積基板
1100‧‧‧真空腔室
1110‧‧‧沉積源
1120‧‧‧支撐構件
1200‧‧‧有機發光裝置
1201‧‧‧基板
1202‧‧‧緩衝層
1203‧‧‧主動層
1204‧‧‧閘絕緣層
1205‧‧‧閘電極
1206‧‧‧層間絕緣層
1207‧‧‧源電極
1208‧‧‧汲電極
1209‧‧‧源極區
1210‧‧‧汲極區
1211‧‧‧保護層
1212‧‧‧平坦層
1213‧‧‧像素電極
1214‧‧‧有機層
1215‧‧‧反向電極
1216‧‧‧像素界定層
1217‧‧‧通道區
A、B、C‧‧‧部分
d1‧‧‧距離
t1、t2、t3、t4、t5、t6、t7‧‧‧厚度
W1、W2‧‧‧寬度
Ⅳ-Ⅳ、V-V、Ⅷ-Ⅷ、Ⅸ-Ⅸ‧‧‧線
本發明之實施例之上述及其他態樣將藉由參照附圖更詳細的描述例示性實施例而變得更顯而易見，其中：第1圖係為根據本發明實施例之用於薄膜沉積之遮罩框架組件部分之透視圖； 第2圖係為第1圖所示之實施例之狹縫遮罩之平面圖；第3圖係為第2圖所示之狹縫遮罩之部分A之放大平面圖；第4圖係為沿第3圖所示之線Ⅳ-Ⅳ切割之橫截面圖；第5圖係為沿第3圖所示之線V-V切割之橫截面圖；第6圖係為第3圖所示之部分C之放大透視圖；第7圖係為第2圖所示之狹縫遮罩之部分B之放大平面圖；第8圖係為沿第7圖所示之線Ⅷ-Ⅷ切割之橫截面圖；第9圖係為沿第7圖所示之線Ⅸ-Ⅸ切割之橫截面圖；第10圖係為使用比較例與本發明之實施例比較當遮罩被拉伸時形變量之圖；第11圖係為根據本發明之實施例，使用第1圖所示之實施例之遮罩框架組件之沉積之結構圖；以及第12圖係為根據本發明之實施例，使用第1圖所示之實施例之遮罩框架組件形成之有機發光裝置之橫截面圖。
本發明之例示性實施例受到各種修改與替代形式，特定實施例以例示之方式呈現於圖式中且將更加詳細描述於本文中。然而，應理解的是，不意圖將本發明之例示實施例限於本文所揭露之具體形式，而是相反地，本發明之例示性實施例涵蓋所有落入本發明之精神與範疇內之修改、等效物以及替代物。以下於本發明之描述中，將省略當整合於此可能會造成本發明之特徵較不明確之已知之功能與結構。
應理解的是雖然「第一」、「第二」等用語可用來形容各種構件，但這些構件不應被上述用語所限定。上述用語僅用於區別一構件與其他構件。
在此使用的用語僅用於說明特定實施例之目的而不意圖限制本發明。如本文所用，單數形式「一(a)」、「一(an)」及「該(the)」係旨在包含複數形式及單數形式，除非文中明確地另外定義。應理解的是當說明書中使用「包含(comprises)」、「包含(comprising)」、「包含(includes)」及/或「包含(including)」等用語時，係說明所指之特徵、整數、步驟、操作、元件及/或構件的存在，而不排除一或多個其他特徵、整數、步驟、操作、元件、構件及/或其族群的存在。
下文中，將藉由參照附圖解釋例示性實施例詳細描述本發明之實施例。圖中相似之參考標號表示相似之元件，並省略其重複之描述。
第1圖係為根據本發明實施例之用於薄膜沉積之遮罩框架組件100之部分透視圖。參考第1圖，遮罩框架組件100包含遮罩框架110及具有複數個狹縫遮罩120之遮罩150。
開口115形成於遮罩框架110內，及第一至第四框架111至114相互結合以圍繞開口115。
第一至第四框架111至114中，第一及第二框架(如複數個第一框架)111及112沿X方向相互面對及沿Y方向彼此平行延伸，第三及第四框架(如複數個第二框架)113及114沿Y方向相互面對及沿X方向彼此平行延伸。第一至第四框架111至114相互結合以形成遮罩框架110。
當焊接遮罩150時，遮罩框架110可以具有微量形變之材料形成，如高硬度之金屬。遮罩150可與遮罩框架110結合。
為了精確圖案化，陰影效應可藉由增加遮罩150與位於遮罩150上之沉積基板160間之接觸緊密度(如藉由減少兩者間距離)而減少。因此，遮罩150可形成為薄平板狀。遮罩150之材料包含如不鏽鋼、INVAR(INVAR為Aperam Alloys IMPHY Joint Stock Company之註冊商標)、鎳、鈷、鎳合金或鎳鈷合金。
若顯示裝置具有大尺寸，則遮罩150同樣具備大尺寸。遮罩150將因本身重量而凹陷。為了避免或減少此現象之影響。遮罩150包含於Y方向相互分離(如排列)之狹縫遮罩120。
雖然根據目前之實施例狹縫遮罩120具長條形狀，本發明並不因此而受限，且只要遮罩150之寬度小於遮罩150之長度，遮罩150不限於任一尺寸、形狀或結構，遮罩150之長度係在其中遮罩150被拉伸之方向。
本實施例中，狹縫遮罩120沿交錯其中遮罩150受到拉伸之長度方向(X方向)之寬度方向(Y方向)隔開。狹縫遮罩120沿著垂直於其中第一及第二框架111及112延伸之方向的方向延伸，每一狹縫遮罩120具固定於遮罩框架110之兩末端部分且持續對齊(如排列或並排對齊)於垂直第三及第四框架113及114之方向以覆蓋開口115。
此處預防形變部件(如第2圖之預防形變部件130)形成於狹縫遮罩120中至少一區域以避免狹縫遮罩120受到拉伸時產生波浪形皺折。
現將提供本發明之實施例之狹縫遮罩120之詳細描述。第2圖為第1圖所示之狹縫遮罩120之平面圖。參考第2圖，狹縫遮罩120為長條形狀之金屬板。
複數個沉積區域121形成於狹縫遮罩120上，沿長度方向(X方向)相互隔開。複數個沉積圖案131形成於每一沉積區域121中。
肋板122形成於相鄰之沉積區域121間以連結相鄰之沉積區域121至彼此。肋板122之寬度W1可較沉積區域121之寬度W2窄以確保足夠區域以形成顯示器。減少或避免狹縫遮罩120形變之圖案層形成於每一肋板122中。
沉積區域121與肋板122沿狹縫遮罩120之長度方向(X方向)交錯對齊。一沉積區域121對應至形成於第1圖所示之沉積基板160上之一顯示器，沉積基板160用作為母基板，且沉積區域121之數量可根據將形成於沉積基板160上之顯示器之數量而改變。
沿與狹縫遮罩120之長度方向(X方向)交叉之狹縫遮罩120之寬度方向(Y方向)，邊界129形成於沉積區域121之兩邊(例如相對邊)。用於減少狹縫遮罩120之皺折之預防形變部件130形成於邊界129，且由改變狹縫遮罩120之厚度而形成。
狹縫遮罩120上，用以避免或減少狹縫遮罩120形變之各種形狀之圖案層形成於沉積區域121之外(如在沿長度方向(X方向)之沉積區域121之最外側，或介於最外側沉積區域121與狹縫遮罩120之末端部分128間)。
根據目前之實施例，第一半區域123、第一條狀區域124、第二半區域125、虛構沉積區域126及第二條狀區域127構成於最外側沉積區域121(如位於最外側之沉積區域121)之外部並延伸至狹縫遮罩120之末端部分128。
焊接區域形成於狹縫遮罩120之兩末端部分128。根據目前之實施例，可於狹縫遮罩120之第一條狀區域124進行焊接，拉伸力作用於長度方向(X方向)時，且第一條狀區域124可焊接於第1圖所示之第一及第二框架111及112之上，同時拉力作用於長度方向(X方向)。因此狹縫遮罩120固定於遮罩框架110上。
第3圖係為第2圖所示之狹縫遮罩120之部分A之放大平面圖。第4圖係為沿第3圖所示之線Ⅳ-Ⅳ切割之橫截面圖。第5圖係為沿第3圖所示之線V-V切割之橫截面圖。第6圖係為第3圖所示之部分C之放大透視圖。
第3圖描繪狹縫遮罩120面對第1圖所示之沉積基板160之前表面，如顯示第一表面120a(見第4圖)作為上表面，而第6圖顯示上下顛倒之狹縫遮罩120以描繪狹縫遮罩120之背面圖，如顯示第二表面120b(見第4圖)作為上表面。
參考第3圖至第6圖，沉積圖案131形成於每一沉積區域121中，且包含複數個點狀狹縫，而沉積圖案131不限於點狀狹縫並可包含其他圖案如長條狀狹縫(如條紋狀狹縫)。
當以蝕刻法形成沉積圖案131時，具有與沉積圖案131相同圖案之光阻層可以光阻劑或附著於薄板上之具有圖案之薄膜，然後對薄板蝕刻而形成於薄板上。
肋板122構成於兩鄰近之沉積區域間以結合兩鄰近沉積區域至彼此。肋板122形成於其中狹縫遮罩120受到拉伸之長度方向(X方向)之兩鄰近沉積區域間。
用以避免或減少狹縫遮罩120形變之圖案層形成於每一肋板122中。根據目前之實施例，每一肋板122包含各自相鄰於一對沉積區域121之第一區域133及第二區域134，且亦包含形成於第一及第二區域133及134間之第三區域135。
第一及第二區域133及134為半蝕刻區域。參考第4圖，第一及第二區域133及134之厚度t2約為狹縫遮罩120之無蝕刻部分厚度t1之1/2。目前之實施例中，半蝕刻可自狹縫遮罩120之相對於面對沉積基板160之第一表面120a之 第二表面120b執行一深度(如預定深度)，從而可改進遮罩150與沉積基板160間之緊密接觸。
形成於第一與第二區域133及134間之第三區域135為不半蝕刻之虛構沉積區域。第三區域135之厚度與狹縫遮罩120之無蝕刻部分之厚度t1相同。
本實施例中，虛構沉積圖案136可進一步形成於第三區域135中，且可包含與製造製程相關之沉積圖案131相同之圖案。然而本發明並不受上述所限制及虛構沉積圖案136可以是各種形狀。
本發明之實施例中，如果不需虛構沉積圖案136之沉積於沉積基板160上，於沉積製程中虛構沉積圖案136可使用遮罩覆蓋。
於本實施例中，若半蝕刻之第一及第二區域133及134及包含虛構沉積圖案136之第三區域135形成於每一肋板122中，當狹縫遮罩120受到拉伸，因發生形變(如同時發生)於沉積區域121及肋板122，可增加狹縫遮罩120之平整度。
於此，當狹縫遮罩120受到拉伸，為了藉由減少狹縫遮罩120於寬度方向(Y方向)之收縮以進一步減少波浪狀皺折，預防形變部件130形成於沉積區域121之兩邊，即邊界129。預防形變部件130沿邊界129於其中狹縫遮罩120受到拉伸之長度方向(X方向)延伸，及包括劃分整個邊界129之區域之複數個預防形變區域140。
更詳細地，每一邊界129可沿狹縫遮罩120之寬度方向(Y方向)劃分為複數條直線。根據目前之實施例，雖然第一至第三直線137至139形成於遠離沉積區域121及肋板122之方向延伸構成，但直線之數量不因此而受限。
每一第一至第三直線137至139沿狹縫遮罩120之長度方向劃分為預防形變區域140。根據目前之實施例，雖然根據目前之實施例，預防形變區域140具有矩形形狀，但預防形變區域140不因此而受限。
預防形變區域140聚集性地包含複數個第一部件141及與具有與第一部件141厚度相異之第二部件142。第一及第二部件141及142交錯對齊(如交錯排列)於整個預防形變區域140。每一第一及第二部件141及142具有對應至一預防形變區域140之尺寸。
參考第5圖，第一部件141於狹縫遮罩120之厚度方向上為未蝕刻，並具有厚度t3。然而第二部件142於狹縫遮罩120之厚度方向上為半蝕刻，並具有厚度t4。
本實施例中，半蝕刻為自狹縫遮罩120相對於面對沉積基板160之狹縫遮罩120第一表面120a之第二表面120b蝕刻一定深度(如預定深度)。如上所述，第二部件142之厚度t4約為第一部件141之厚度t3之1/2。
另外，其中形成第一及第二部件141及142之預防形變區域140之距離d1(例如於寬度方向/Y方向之預防形變區域140之寬度)小於肋板122之寬度W1(例如於長度方向/X方向)或第2圖之沉積區域121之寬度W2(例如於沿長度方向/X方向)。
如上所述，因形成預防形變部件130，當狹縫遮罩120於長度方向(X方向)受到拉伸時，狹縫遮罩之形變被其兩端吸收(例如減少)。因此可進一步減少狹縫遮罩120在寬度方向(Y方向)之皺折。
第7圖係為第2圖所示之狹縫遮罩120之部分B之放大平面圖。第8圖係為沿第7圖所示之線Ⅷ-Ⅷ切割之橫截面圖。第9圖係為沿第7圖所示之線Ⅸ-Ⅸ切割之橫截面圖。
參考第7圖至第9圖，於狹縫遮罩120之上，第一半區域123形成於位於沿長度方向(X方向)最外側之沉積區域121之外側。第一半區域123為自狹縫遮罩120之第二表面120b蝕刻一深度(如預定深度)之區域。
第一條狀區域構成於第一半區域123之外(如介於第一半區域123及末端部分128間)，且於狹縫遮罩120之厚度方向未蝕刻。根據目前之實施例，雖然焊接於第一條狀區域124進行，本發明不因此受限。
第二半區域125形成於第一條狀區域124之外側(如介於第一條狀區域124及末端部分128間)。第二半區域蝕刻如第一半區域123(如自狹縫遮罩120之第二表面120b蝕刻一預定深度)。
虛構沉積區域126形成於第二半區域125之外(如介於第二半區域125及末端部分128間)。虛構沉積圖案136可進一步形成於虛構沉積區域126。本發明之虛構沉積圖案136包含點狀狹縫圖案或條狀狹縫圖案，且可包含與製造製程相關之沉積圖案131相同之圖案。
虛構沉積區域126形成接近於沿狹縫遮罩120之長度方向(X方向)之兩末端部分128以當拉伸狹縫遮罩120時，藉由分配沉積區域121相對較大之形變於虛構沉積區域126，以減少狹縫遮罩120整體形變。
第二條狀區域127形成於虛構沉積區域126之外(如介於虛構沉積區域126及末端部分128間)，且為於狹縫遮罩120之厚度方向未蝕刻之區域。可於第二條狀區域127進行焊接而非第一條狀區域124。
本實施例中，預防形變部件130形成於沿狹縫遮罩120受到拉伸之長度方向延伸之邊界129。預防形變部件130包含預防形變區域140，其中包含第一部件141及與具有第一部件141相異厚度之第二部件142。第一及第二部件141及142交錯對齊或交錯排列於整個預防形變區域140上。
如上所述，因為第一半區域123、第一條狀區域124、第二半區域125、包含虛構沉積圖案136之虛構沉積區域126及第二條狀區域127於長度方向(X方向)依序形成狹縫遮罩120之末端部分128之側邊，及因為包含具相異厚度之第一及第二部件141及142之預防形變部件130形成於在狹縫遮罩120之寬度方向(Y方向)中之邊界129，可分散當狹縫遮罩120受到拉伸產生之形變，且從而可減少狹縫遮罩120之整體形變。
第10圖係為根據比較例與本發明之實施例之測試，用以比較遮罩之形變量(例如波浪形皺折)之圖。
第10圖中，比較例顯示當沉積區域沿遮罩之寬度方向形成且虛構沉積區域形成於沉積區域間之肋板之通常狀況，及本發明之實施例顯示當沉積區域沿遮罩之寬度方向形成、虛構沉積區域構成於沉積區域間之肋板、以及預防形變區域額外地於寬度方向上形成於邊界。
參考第10圖，當根據比較例之遮罩受到0.01%之拉伸時，於寬度方向之波浪狀皺折之最大高度約為125.83微米。然而，當根據本發明之實施例之遮罩受到0.01%之拉伸時，於寬度方向之波浪狀皺折之最大高度約為21.29微米。
如上所述，對照根據比較例之遮罩，本發明實施例之遮罩可減少波浪狀皺折之高度降至原來之17%。
第11圖係為根據本發明之實施例，顯示利用第1圖所示之實施例之遮罩框架組件100沉積之結構圖。
參考第11圖，為了使用遮罩框架組件100沉積有機發光層或有機發光顯示裝置之電極，需準備真空腔室1100。
沉積源1110位於真空腔室1100之下側部分，遮罩框架組件100位於沉積源1110之上。沉積基板160位於遮罩150之上。用於固定遮罩框架組件100之支撐構件1120可進一步形成於遮罩框架組件100之邊緣。
限將簡單描述將沉積材料沉積於於沉積基板160上所需部分之製程。首先，藉由支撐構件1120固定遮罩框架組件100，且沉積基板160位於遮罩150之上。然後沉積材料由位於真空腔室1100下側部分之沉積源1110朝遮罩框架組件100噴射。如第2圖，因形成於遮罩150中之沉積區域121，沉積材料沉積於沉積基板160之表面上以得到所需圖案。
本實施例中，如第3圖所繪，因(包含於遮罩150內之每一狹縫遮罩120中)包含虛構沉積圖案136之第3區域135形成於每一肋板122中，其形成於其中形成沉積圖案131之沉積區域121之間，且因包含具有不同厚度之第一及第二部件141及142之避免形變部件130形成於在沉積區域121之兩端形成之邊界129當狹縫遮罩120受到拉伸時，可減少或最小化於寬度方向產生之波浪狀皺折。據此，可改進沉積品質。
第12圖係為根據本發明之實施例利用第1圖所示之遮罩框架組件100沉積並形成有機發光裝置1200之次像素之橫截面圖。
本實施例中，次像素包含至少一薄膜電晶體及有機發光二極體(OLED)。薄膜電晶體不限於第12圖所示之結構，而薄膜電晶體之數量及結構可有各種變化。
參考第12圖，緩衝層1202形成於基板1201上，其可由如玻璃或塑膠形成。具有預定圖案之半導體主動層1203形成於緩衝層1202上。半導體主動層1203可由如多晶矽形成。然而半導體主動層1203並不因此受限，且也可以氧化物半導體形成。舉例而言，氧化物半導體可包含選擇自第12族、第13族及第14族之金屬元素氧化物材料構成，如鋅、銦、鎵、錫、鎘、鍺、鉿或上述元素組合之材料的氧化物。舉例而言，半導體主動層1203可包含G-I-Z-O[(In2O3)a(Ga2O3)b(ZnO)c](a、b、c為滿足a0、b0、且c0之實數)。
閘絕緣層1204形成於半導體主動層1203上，及閘電極1205形成於閘絕緣層1204之區域上。閘電極1205為了薄膜電晶體開/關訊號而與閘極線路電性連結。層間絕緣層1206形成於閘電極1205上，及源電極1207及汲電極1208形成以經由接觸孔各自連結至半導體主動層1203之源極區1209及汲極區1210。源極區1209及汲極區1210間之區域為無摻雜雜質於其上之通道區1217。
保護層1211藉由使用如二氧化矽(SiO2)或矽氮化物(SiNx)形成於源電極1207及汲電極1208上。平坦層1212藉由使用有機材料如壓克力、聚醯亞胺或苯基環丁烯(benzocyclobutene,BCB)形成於保護層1211上。
用作為有機發光二極體陰極之像素電極1213形成於平坦層1212上，及像素界定層1216使用有機材料形成以覆蓋像素電極1213及平坦層1212。開口形成於像素界定層1216後(例如露出一部分之像素電極1213)，有機層1214形成於像素界定層1216上(於一部分像素界定層1216上)及藉由開口露出之像素電 極1213之部分上。有機層1214包含發光層。然而本發明並不受上述結構所限制，且可採用各種有機發光裝置結構。
有機發光二極體根據電流藉由發出紅、綠及藍光以顯示影像訊息，並包含電性連結至薄膜電晶體之源電極1207以自其接收電源(如用以接收正電壓之像素電極1213)之第一電極、覆蓋整個像素並用以提供電源(如用以提供負電壓之反向電極1215)之第二電極及位於像素電極1213及反向電極1215間以發光之有機層1214。
像素電極1213及反向電極1215藉由有機層1214彼此絕緣，且具有不同極性之電壓作用至有機層1214以使有機層1214發光。
雖然像素電極1213及反向電極1215之極性可交換，於本實施例中，像素電極1213用作為陽極，反向電極1215用作為陰極。
像素電極1213可形成為透明電極或反射電極。若像素電極1213形成為透明電極，則可使用銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、氧化鋅(ZnO)或三氧化二銦(In2O3)。若像素電極1213形成為反射電極，則反射層可藉由使用銀、鎂、鋁、鉑、鈀、金、鎳、釹、銥、鉻或其化合物形成，然後銦錫氧化物、銦鋅氧化物、氧化鋅或三氧化二銦可形成於其上。
反向電極1215亦可形成為透明電極或反射電極。若反向電極1215形成為透明電極，因反向電極1215用作為陰極，可朝向有機層1214沉積具低功函數之金屬如鋰、鈣、氟化鋰/鈣、氟化鋰/鋁、鋁、銀、鎂或其化合物，其後輔助電極層可藉由使用透明電極形成材料如銦錫氧化物、銦鋅氧化物、氧化鋅或三氧化二銦形成於其上。若反向電極1215形成為反射電極，則鋰、鈣、氟化鋰/ 鈣、氟化鋰/鋁、鋁、銀、鎂或其化合物，可沉積於整個表面上(如於有機層1214及像素界定層1216上)。
像素電極1213形成為透明電極或反射電極以對應於次像素之開口。此外，反向電極1215可藉由沉積透明電極或反射電極之沉積以形成於顯示區域之整個表面上。然而，反向電極1215不需沉積於整個顯示區域上，且可以各種圖案形成。本發明之其他實施例中，像素電極1213與反向電極1215之位置可交換。
有機層1214可形成為低分子量或高分子量有機層。若有機層1214形成為低分子量有機層，低分子量有機層可藉由以單層或多層結構堆疊電洞注入層(HIL)、電洞傳輸層(HTL)、發光層(EML)、電子傳輸層(ETL)、電子注入層(EIL)等形成。此外，可使用各種低分子量有機材料如銅酞菁、N,N’-雙(1-萘基)-N,N’二苯基-二氨基聯苯(N,N'-di(naphthalene-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine,NPB)、三-8-羥基喹啉鋁(tris-8-hydroxyquinoline aluminum,Alq3)。低分子量有機層可使用真空沉積法形成。
若有機層1214形成為高分子量有機層，其包含電洞傳輸層與發光層。電動傳輸層以聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)形成，而發光層可以高分子量有機材料如聚-苯基乙烯(PPV)系材料或聚芴系材料藉由利用例如絲網印刷法或噴墨印刷法形成。然而有機層1214並不受上述實施例限制，且可以採用各種實施例。
如上所述，根據所述實施例之用於薄膜沉積之遮罩框架組件中，當遮罩受到拉伸並焊接於遮罩框架時，可減少或最小化遮罩因皺折造成之形 變。於是可減少或最小化遮罩與基板間接觸之對應誤差，因此可以提升沉積之品質。
雖然本發明實施例以參照其例示性實施例具體的呈現及描述，將為領域內通常知識者所瞭解的是可對其進行形式與細節上之各種改變而不脫離如以下申請專利範圍所定義之本發明之精神與範疇及其均等。
100‧‧‧遮罩框架組件
110‧‧‧遮罩框架
111‧‧‧第一框架
112‧‧‧第二框架
113‧‧‧第三框架
114‧‧‧第四框架
115‧‧‧開口
120‧‧‧狹縫遮罩
150‧‧‧遮罩
160‧‧‧沉積基板

Claims (23)

  1. 一種用於薄膜沉積用之遮罩框架組件，該遮罩框架組件其包含：一遮罩框架，具一開口；以及一遮罩，配置以與該遮罩框架結合並包含：一第一表面，用以面對一沉積基板；一第二表面，相對於該第一表面；以及一預防形變部件，其包含具一第一厚度之複數個第一部件，以及具小於該第一厚度之一第二厚度之複數個第二部件，其中該複數個第一部件及該複數個第二部件係沿著該遮罩之一第一方向交錯排列，且沿著該遮罩之一第二方向交錯排列，該第二方向係垂直於該第一方向。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之遮罩框架組件，其中該遮罩進一步包含：複數個沉積區域，各包含沿該遮罩之一第一方向相互隔開之複數個沉積圖案；一肋板，位於相鄰之該複數個沉積區域間；以及一邊界，沿與該第一方向交叉之一第二方向位於該複數個沉積區域之邊緣，其中該預防形變部件位於該邊界。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之遮罩框架組件，其中該遮罩配置以於該第一方向上受到拉伸，以及 其中該遮罩之兩末端部分設置以與該遮罩框架焊接。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之遮罩框架組件，其中該遮罩包含複數個狹縫遮罩，其中該第一方向為該複數個狹縫遮罩之長度方向，以及其中該第二方向為該複數個狹縫遮罩之寬度方向。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之遮罩框架組件，其中該遮罩之寬度小於該遮罩之長度，以及其中該遮罩配置以於該遮罩之長度方向受到拉伸。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之遮罩框架組件，其中該預防形變部件沿該遮罩之該第一方向延伸於該邊界。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之遮罩框架組件，其中該預防形變部件包含複數個預防形變區域。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之遮罩框架組件，其中每一該邊界包含沿該遮罩之該第二方向之複數條直線，以及其中對應之該預防形變區域沿該第一方向位於各該複數條直線中。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之遮罩框架組件，其中該複數個預防形變區域於該第二方向之寬度小於該複數個沉積區域於該第一方向之寬度及小於該肋板於該第一方向之寬度。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之遮罩框架組件，其中各該複數個預防形變區域之尺寸於該第一方向對應至該複數個第一部件或該複數個第二部件其中之一。
  11. 如申請專利範圍第6項所述之遮罩框架組件，其中該複數個第 一部件於該遮罩之厚度方向未受蝕刻，以及其中該複數個第二部件於該遮罩之厚度方向為半蝕刻。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之遮罩框架組件，其中該複數個第二部件包含從該第二表面為半蝕刻，且具有小於該遮罩之其他部件之厚度之該遮罩之區域。
  13. 如申請專利範圍第2項所述之遮罩框架組件，其中每一該肋板係介於相鄰之該複數個沉積區域間，以及包含半蝕刻之一第一區域及未受半蝕刻之一第二區域。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之遮罩框架組件，其中該肋板之該第二區域具至少一虛構圖案。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之遮罩框架組件，其中該至少一虛構圖案包含一點狀狹縫圖案或一條狀狹縫圖案。
  16. 如申請專利範圍第13項所述之遮罩框架組件，其中該肋板於該第一方向之寬度小於該複數個沉積區域於該第一方向之寬度。
  17. 如申請專利範圍第2項所述之遮罩框架組件，其中該遮罩進一步包含，沿該第一方向之該複數個沉積區域之外部：一半區域；一條狀區域；以及一虛構沉積區域，其具有一虛構沉積圖案。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之遮罩框架組件，其中該條狀區域於該遮罩之厚度方向未受蝕刻，且配置以焊接於該遮罩框架。
  19. 如申請專利範圍第2項所述之遮罩框架組件，進一步包含一第一半區域、一第一條狀區域、一第二半區域、一虛構沉積區域及一第二條狀區域依序自該複數個沉積區域之外側排列至該遮罩之末端。
  20. 如申請專利範圍第2項所述之遮罩框架組件，其中該複數個沉積圖案包含一點狀狹縫圖案或一條狀狹縫圖案。
  21. 如申請專利範圍第1項所述之遮罩框架組件，其中該遮罩框架包含沿一第一方向彼此相對之複數個第一框架，以及沿一第二方向彼此相對之複數個第二框架，且其中該複數個第一框架與該複數個第二框架結合以界定該開口。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之遮罩框架組件，其中該遮罩包含於垂直於該複數個第一框架之方向延伸之複數個狹縫遮罩，各該複數個狹縫遮罩具設置以固定於該遮罩框架之兩末端部分，以及於垂直於該複數個第二框架之方向排列。
  23. 如申請專利範圍第1項所述之遮罩框架組件，其中該遮罩包含於該第一方向延伸之至少一狹縫遮罩以橫跨該遮罩之該開口。
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