TWI623809B - 遮罩組件及使用其之薄膜沉積法 - Google Patents

遮罩組件及使用其之薄膜沉積法 Download PDF

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Abstract

提供一種遮罩組件及使用其之薄膜沉積法。遮罩組件包含遮罩框，其包含第一側到第四側。第一側到第四側形成矩形。矩形之內側定義窗口。遮罩框具有複數個基板座位部，配置以從至少二角落朝向窗口突出。二角落以對角線方向彼此面對。遮罩組件包含四角落，四角落位於遮罩組件之第一側到第四側彼此相交處。遮罩包含用於沉積之複數個開孔。複數個開孔配置以對應於窗口。

Description

遮罩組件及使用其之薄膜沉積法
本發明是關於一種遮罩組件，且更特別是有關於一種使用其之薄膜沉積法。
在顯示裝置中，有機發光顯示裝置可為自發光顯示裝置。有機發光顯示裝置可具有廣視角、優對比度及高反應速度。
有機發光顯示裝置可包含中間層，其包含至少一發光層介於彼此面對的電極之間。電極和中間層可以各種方法形成，而此類方法之其中之一即為沉積法。
在使用沉積法製造有機發光顯示裝置的其中之一方法中，具有期望圖樣的薄膜可藉由製造具有與將要沉積於基板上之薄膜圖樣相同之開孔圖樣之遮罩而形成於基板上。舉例而言，精細金屬遮罩(FMM)可緊密接觸基板而沉積材料可透過精細金屬遮罩沉積於基板上。
在配置基板於遮罩組件上的情況中，遮罩框之內側及基板之外側以預設寬度彼此重疊。薄膜透過其上之沉積材料之沉積而形成於 基板上。遮罩框之內側定義窗口以支撐基板。寬廣重疊區域出現，則在增加旨在實質形成於基板上之單元細胞之數量上具有限制。
本發明概念之例示性實施例提供遮罩組件，其可增加形成於基板上的單元細胞之數量，同時最小化遮罩框與基板之間的重疊區域。
本發明概念之至少一例示性實施例中，提供使用遮罩組件的薄膜沉積法，其可增加形成於基板上的單元細胞之數量，同時最小化遮罩框與基板之間的重疊區域。
在本發明概念之至少一例示性實施例中，提供包含遮罩框的遮罩組件，該遮罩框包含第一側到第四側。第一側到第四側形成矩形。矩形之內側定義窗口。遮罩框具有複數個基板座位部。基板座位部可從至少二角落朝向窗口突出。該二窗口以對角線方向彼此面對。遮罩組件包含含有複數個開孔之遮罩。遮罩固定至遮罩框。複數個開孔配置以對應於窗口。
在本發明概念之例示性實施例中，提供包含製備遮罩框的薄膜沉積法，該遮罩框包含第一側到第四側。第一側到第四側形成矩形。矩形之內側定義窗口。遮罩框具有複數個基板座位部設置以從至少二角落朝向窗口而突出。該二角落以對角線方向彼此面對。該方法包含配置包含複數個開孔之遮罩於遮罩框上、以及固定遮罩於遮罩框。複數個開孔配置以對應窗口。該方法包含裝設基板於遮罩上，使得基板之外側配置以重合於遮罩框之第一側到第四側之內側。該方法包含將沉積材料透過窗口及用於沉積之複數個開孔而沉積於基板上。
本發明概念之例示性實施例包含複數個基板座位部設置以從至少二角落朝向窗口突出。該二角落以對角線方向彼此面對。基板與遮罩框之間的重疊區域可最小化且基板可被穩定地支撐。薄膜可透過沉積材料之沉積而形成於基板上。
根據本發明概念之例示性實施例之遮罩組件可增加將形成於基板上的單元細胞之數量。
10‧‧‧框支撐件
20‧‧‧傳輸部分
30‧‧‧沉積供應源
100‧‧‧遮罩組件
110、110a、110b、110c、110d、110e‧‧‧遮罩框
111‧‧‧第一側
112‧‧‧第二側
113‧‧‧第三側
114‧‧‧第四側
120、120a‧‧‧遮罩
130‧‧‧焊接部
140‧‧‧輔助焊接部
DM‧‧‧沉積材料
OC‧‧‧外側
OP‧‧‧開孔
S‧‧‧基板
SS、SS1、SS2、SS3、SS4、SS5‧‧‧基板座位部
T1、T2‧‧‧厚度
W‧‧‧窗口
S10、S20、S30、S40‧‧‧步驟
本揭露之較完整解釋及其中許多的附屬態樣將在考量搭配附圖時，藉由參考下方實施方式而輕易獲得同時更容易理解，其中：第1圖係根據本發明概念之例示性實施例之遮罩組件的透視圖；第2圖係根據第1圖中所示之本發明概念之例示性實施例顯示遮罩的平面圖；第3圖係根據第1圖中所示之本發明概念之例示性實施例之遮罩框的平面圖；第4圖係顯示在遮罩從第1圖之遮罩組件略去之狀態中基板與遮罩框之間的配置關係的平面圖；第5圖為第4圖中沿著線段A-A所截取的剖面圖；第6圖至第10圖係顯示第1圖中遮罩框之各種例示性實施例的平面圖；第11圖係顯示使用第1圖之遮罩組件之薄膜沉積法的流程圖；以及 第12圖至第16圖為解釋使用第11圖之遮罩框之薄膜沉積法的視圖。
本發明概念之例示性實施例及實現其之方法可透過參考以下較佳實施例之詳細描述及附圖圖式而更輕易理解。然而，本發明概念之例示性實施例可以各種不同形式實現且不應被解釋為限於本文所述之實施例。較佳地，提供這些實施例使得本揭露將趨於全面及完整且將充分傳遞本發明之概念給所屬領域中通常知識者。
亦將被理解地，當層被稱作位於另一層或基板「上(on)」時，其可直接地位於其他層或基板上，或可存在中間層。在整篇說明書中，相同參考符號表示相同構件。
第一、第二、第三等詞彙可被用於本文以敘述各種元件、構件、區域、層及/或部分，然而，這些元件、構件、區域、層及/或部分不應限於這些詞彙。這些詞彙僅用於區分一元件、構件、區域、層及/或部分與另一元件、構件、區域、層及/或部分。因此，以下討論之第一元件、構件、區域、層或部分可視為第二元件、構件、區域、層或部分而不背離本發明概念之教示。
本發明概念之例示性實施例將參考附圖而詳細描述。
第1圖係根據本發明概念之例示性實施例之遮罩組件之透視圖，且第2圖係顯示第1圖所示遮罩之例示性實施例的平面圖。
參考第1圖，遮罩組件100可包含遮罩框110、遮罩120及焊接部130。
遮罩組件100可用以透過在基板之期望位置上之沉積材料之沉積以製成薄膜圖樣。基板可為用於顯示裝置的基板。舉例而言，基板可為用於諸如有機發光顯示裝置、液晶顯示裝置及電漿顯示裝置之顯示裝置的基板。基板可為裸基板或部分形成有諸如薄膜或配線之結構的基板。基板可為包含複數個單元細胞的母基板，該單元細胞可透過依細胞之單元切割而聚集為顯示基板。
遮罩框110可支撐遮罩120，並可以具有高剛性的金屬材料形成，例如，像是不鏽鋼之金屬。遮罩框110可藉由焊接而耦合於遮罩120。遮罩框110可形成為在沉積材料穿過遮罩120沉積於基板上時不干擾沉積之結構。舉例而言，遮罩框110可具有帶狀形狀，其中定義有窗口W。
遮罩120可包含複數個開孔OP。開孔OP可用於沉積。遮罩120可固定至遮罩框110。複數個開孔OP可用於沉積。複數個開孔OP可排列以對應遮罩框110之窗口W。可形成遮罩120使得用於沉積之複數個開孔OP不重疊於遮罩框110之複數個基板座位部(例如第3圖中SS)。遮罩120可為集成式遮罩(integrated type mask)，其中複數個開孔OP形成於一金屬板上，如第1圖中所示。遮罩120a可為分離式遮罩，其中複數個開孔OP分開地形成於複數個金屬板上，如第2圖所示。
複數個開孔OP可沿線設置並可沿一方向彼此分隔。複數個開孔OP可穿過遮罩框110之窗口W而顯露。各開孔OP可包含複數個精細開孔。複數個精細開孔OP可形成為對應將沉積於基板上的薄膜之形狀的形狀，基板排列於遮罩120上。在沉積處理中，沉積材料可穿過開孔OP 而沉積於基板上，並可形成具有期望形狀的薄膜(例如，有機發光顯示裝置之有機發光層之金屬層)。
一開孔OP可對應於可為單元細胞的一平板顯示器(例如，有機發光顯示裝置)。對應於複數個平板顯示器之圖樣，可使用遮罩組件100同時透過單一處理而沉積。遮罩組件100可對應於母基板，且對應複數個平板顯示器的圖樣可同時形成於母基板上。
焊接部130可形成於遮罩120之邊界上。遮罩120之邊界可對應遮罩框110之各側。焊接部130可藉由用以固定遮罩120於遮罩框110之焊接形成，例如，點焊或雷射焊。
遮罩組件100可包含輔助焊接部140。輔助焊接部140可形成於遮罩120之部分，其對應於遮罩框110之複數個基板座位部(例如第3圖中SS)。輔助焊接部140可固定遮罩框110。複數個基板座位部(例如第3圖中SS)可形成於遮罩框110上。
第3圖係根據第1圖所示本發明概念之例示性實施例之遮罩框的平面圖。第4圖顯示在遮罩自第1圖之遮罩組件略去之狀態中基板與遮罩框之間的配置關係的平面圖，且第5圖為沿著第4圖中線段A-A所截取的剖面圖。
參考第3圖，遮罩框110可包含可形成矩形之第一側到第四側111至114。窗口W可藉由第一側到第四側111至114之內側而定義。
遮罩框110可包含複數個基板座位部SS，複數個基板座位部SS可從至少二角落朝窗口W突出。至少二角落可以對角線方向彼此面對。舉例而言，基板座位部SS可形成以從第一側111及第四側114彼此相 交處之角落與第二側112及第三側113彼此相交處之角落而朝向窗口W突出。在至少一本發明概念之例示性實施例中，基板座位部SS可形成以從第一側111及第二側112彼此相交處之角落與第三側113及第四側114彼此相交處之角落朝向窗口W突出。基板座位部SS可具有三角形形狀。
複數個基板座位部SS可穩定地支撐基板S，同時最小化基板S與遮罩框110之間的重疊區域。薄膜可透過其上之沉積材料之沉積而形成於基板S上。基板S之外側OC可重合於遮罩框110之第一側到第四側111至114之內側。基板S與遮罩框110之間的重疊區域可減少為，舉例而言，第4圖中所示之陰影區域。可增加將形成於基板S上的單元細胞之數量。
基板S可藉由遮罩120而支撐，遮罩120可耦合至遮罩框110。遮罩120可能具有不足以使遮罩120支撐基板S之薄厚度。遮罩框110之厚度T1可較厚於遮罩120之厚度T2。厚度T1可增加複數個基板座位部SS的支撐力。基板座位部SS可關聯於遮罩框110並可支撐基板S。
第6圖至第10圖顯示第1圖中遮罩框之各種例示性實施例的平面圖。
第6圖顯示，舉例而言，遮罩框110a可包含三基板座位部SS1。遮罩框110a可包含可從二角落朝向窗口W突出之基板座位部SS1。三基板座位部SS1的其中之二可以對角線方向彼此面對。基板座位部SS1可包含第三基板座位部SS1，其可不與另一基板座位部SS1以對角線方向面對。舉例而言，基板座位部SS1可形成以從第一側111及第四側114彼此相交處之角落、第二側112及第三側113彼此相交處之角落、以及第三 側113及第四側114彼此相交處之角落各別地朝向窗口W而突出。基板座位部SS1可具有三角形形狀。基板座位部SS1可增加可支撐基板的區域之數量。基板可裝設於遮罩組件上。第7圖顯示可包含四基板座位部SS2之遮罩框110b。遮罩框110b可包含基板座位部SS2，基板座位部SS2各別地從第一側至第四側111至114彼此相交處之四角落朝向窗口W突出。基板座位部SS2可形成以從第一側111及第二側112彼此相交處之角落、第二側112及第三側113彼此相交處之角落、第三側113及第四側114彼此相交處之角落、以及第四側114及第一側111彼此相交處之角落各別地朝向窗口W突出。基板座位部SS2可具有三角形形狀。基板座位部SS2可增加可支撐基板的區域之數量。基板可裝設於遮罩組件上。
第8圖顯示可包含矩形基板座位部SS3的遮罩框110c。矩形基板座位部SS3可增加與基板的接觸面積。基板可裝設於遮罩組件上。第8圖顯示可從第一側111及第四側114彼此相交處之角落、以及第二側112及第三側113彼此相交處之角落朝向窗口W突出的二基板座位部SS3。基板座位部SS3之數量可為三個，舉例而言，如第6圖所示，或可為四個，舉例而言，如第7圖所示。
第9圖顯示可包含扇形基板座位部SS4的遮罩框110d。扇形基板座位部SS4可增加與基板的接觸面積。基板可裝設於遮罩組件上。第9圖顯示二基板座位部SS4。基板座位部SS4可從第一側111及第四側114彼此相交處之角落以及第二側112及第三側113彼此相交處之角落朝向窗口W突出。基板座位部SS4之數量也可為三個，如第6圖所示，或可為四個，如第7圖所示。
第10圖顯示可包含基板座位部SS5的遮罩框110e。基板座位部SS5可具有藉由從矩形除去扇形而獲得之形狀。從矩形除去扇形而獲得之形狀可增加與基板的接觸面積。基板可裝設於遮罩組件上。第10圖顯示可朝向窗口W而突出之二基板座位部SS5。基板座位部SS5可從第一側111及第四側114彼此相交處之角落以及第二側112及第三側113彼此相交處之角落朝向窗口W突出。基板座位部SS5之數量也可為三個，如第6圖所示，或可為四個，如第7圖所示。
根據本發明概念之例示性實施例之遮罩組件100可包含複數個基板座位部SS。基板座位部SS可從至少二角落朝向窗口W突出。二角落可以對角線方向彼此面對。基板S可被穩定地支撐且基板S與遮罩框110之間的重疊區域可最小化。薄膜可透過其上之沉積材料之沉積而形成於基板上。
將形成於基板S上的單元細胞之數量可藉由根據本發明概念之例示性實施例的遮罩組件100而增加。
第11圖為顯示舉例而言使用第1圖之遮罩組件的薄膜沉積法之流程圖。第12圖至第16圖為顯示使用例如第11圖之遮罩框的薄膜沉積法的示意圖。
參考第11圖，使用根據本發明概念之例示性實施例之遮罩組件100的薄膜沉積法可包含製備遮罩框(步驟S10)、固定遮罩(步驟S20)、裝設基板(步驟S30)、以及沉積(步驟S40)。
參考第12圖，遮罩框110可製備為包含可形成一矩形之第一側到第四側111至114。遮罩框110之製備可根據步驟S10進行(如第11 圖)。矩形之內側可定義窗口W。遮罩框110可包含複數個基板座位部SS。基板座位部SS可朝向窗口W突出。基板座位部SS可從至少二角落朝向窗口W突出，基板座位部SS可以對角線方向彼此面對。遮罩框之角落可為第一側到第四側111至114各別地彼此相交處。
遮罩框製備(步驟S10)可包含形成遮罩框110，使得遮罩框110具有厚度T1厚於遮罩120之厚度T2(例如第13圖)。遮罩框製備(步驟S10)可包含形成基板座位部SS，使得基板座位部SS之平面形狀變成三角形、矩形、扇形、以及藉由從矩形除去扇形而獲得之形狀的其中之一。
參考第13圖，遮罩固定(步驟S20)可配置包含複數個開孔OP的遮罩120。開孔OP可配置以對應於窗口W。遮罩固定(步驟S20)可固定遮罩120於遮罩框110。
遮罩120可製備為其中複數個開孔OP可形成於一金屬板上之集成式遮罩，或為其中複數個開孔分開形成於複數個金屬板上之分離式遮罩。遮罩120可形成以使複數個開孔OP不重疊於基板座位部SS。
在遮罩固定中(步驟S20)，遮罩固定可藉由形成焊接部130於遮罩120之邊界上而執行。遮罩120之邊界可對應於遮罩框110之各側111至114。遮罩固定(步驟S20)可包含形成輔助焊接部140於遮罩120之部分上。遮罩120之部分可對應於遮罩框110之複數個基板座位部SS。
隨著遮罩框製備(步驟S10)及遮罩固定(步驟S20)進行，可完成遮罩組件100。遮罩組件100可用於薄膜沉積中。
參考第14圖及第15圖，基板裝設(步驟S30)可使基板S裝設於遮罩120上。基板S之外側OC可配置以重合遮罩框110之第一側到第四側111至114之內側。
在基板裝設中(步驟S30)，遮罩組件100可首先在一空間中固定於框支撐件10，其中該空間係進行沉積處理處。接著，基板S可透過傳輸部分20而配置於遮罩120上。傳輸部分20可對齊基板S之外側OC以重合於遮罩框110之第一側到第四側111至114之內側。基板座位部SS可支撐基板S。基板座位部SS可最小化基板S與遮罩框110之間的重疊區域(例如第15圖之SS)。傳輸部分20可作用以壓住基板S並避免基板S掉落。基板S可為用於顯示裝置之基板，諸如有機發光顯示裝置、液晶顯示裝置、或電漿顯示裝置。
參考第16圖，沉積(步驟S40)可將沉積材料DM透過窗口W及複數個開孔(第13圖中13)而沉積於基板S。
具體而言，在沉積(步驟S40)中，沉積材料DM(例如，金屬材料或有機物)可提供至基板S之一側，使得期望之薄膜圖樣(例如，金屬層或有機發光層)使用配置於遮罩組件100之下部的沉積供應源30而形成於基板S上。
所屬領域的通常知識者將理解到可對較佳實施例進行各種變更及修改而實質上不背離本發明概念之原則。前述內文為本發明概念之例示性實施例的說明且不應解釋為其限制。

Claims (16)

  1. 一種遮罩組件，其包含：一遮罩框，包含一第一側到一第四側，該第一側到該第四側形成一矩形，該矩形之內側定義一窗口；複數個基板座位部，設置在定義該窗口的該矩形之內側，其中至少二該複數個基板座位部設置在該窗口的至少二角落，該二角落以一對角線方向彼此面對；以及一遮罩，固定於該遮罩框，該遮罩包含複數個開孔配置以對應於該窗口。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之遮罩組件，其中該複數個基板座位部之形狀選自由三角形、矩形、扇形、及藉由從矩形除去扇形而獲得之形狀所組成之群組。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之遮罩組件，其中該遮罩框之厚度厚於該遮罩之厚度。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之遮罩組件，其中該遮罩為其中該複數個開孔形成於一金屬板上之一集成式遮罩，或該遮罩為其中該複數個開孔分別形成於複數個該金屬板上之一分離式遮罩。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之遮罩組件，其中該複數個開孔形成於該遮罩上，使得該複數個開孔不重疊於該基板座位部。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之遮罩組件，其中複數個焊接部形成於該遮罩之複數個邊界上，該複數個邊界對應於該遮罩框之各側。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之遮罩組件，其中複數個輔助焊接部形成於該遮罩之複數個部分上，該遮罩之該複數個部分對應於該遮罩框之該複數個基板座位部。
  8. 一種薄膜沉積法，其包含：製備包含一第一側到一第四側之一遮罩框，該第一側到該第四側形成一矩形，該矩形之內側定義一窗口，該遮罩框具有複數個基板座位部設置在定義該窗口的該矩形之內側，其中至少二該複數個基板座位部設置在該窗口的至少二角落，且該二角落以一對角線方向彼此面對；配置包含複數個開孔之一遮罩於該遮罩框上，該複數個開孔配置以對應於該窗口，並固定該遮罩於該遮罩框；裝設一基板於該遮罩上，使得該基板之外側配置以重合於該遮罩框之該第一側到該第四側之內側；以及透過該窗口及該複數個開孔而沉積一沉積材料於該基板上。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之薄膜沉積法，其中該遮罩框之製備包含形成該基板座位部，使得該基板座位部之形狀選自由三角形、矩形、扇形、以及藉由從矩形除去扇形而獲得之形狀所組成之群組。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之薄膜沉積法，其中該遮罩框之製備包含形成該遮罩框，使得該遮罩框具有厚度厚於該遮罩之厚度。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之薄膜沉積法，其中該遮罩之固定包含製備該遮罩為一集成式遮罩，其中該複數個開孔係形成於一金屬板上；或為一分離式遮罩，其中該複數個開孔係分開形成於複數個該金屬板上。
  12. 如申請專利範圍第8項所述之薄膜沉積法，其中該遮罩之固定包含形成該遮罩，使得該複數個開孔不重疊於該基板座位部。
  13. 如申請專利範圍第8項所述之薄膜沉積法，其中該遮罩之固定包含形成複數個焊接部於該遮罩之複數個邊界上，該遮罩之該複數個邊界係對應於該遮罩框之各側。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之薄膜沉積法，其中該遮罩之固定包含形成複數個輔助焊接部於該遮罩之複數個部分上，該遮罩之該複數個部分係對應於該遮罩框之該複數個基板座位部。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之薄膜沉積法，其中該基板之裝設包含製備該基板為用於一有機發光顯示裝置的該基板。
  16. 如申請專利範圍第13項所述之薄膜沉積法，其中該沉積材料之沉積包含製備該沉積材料，該沉積材料包含用於形成一有機發光顯示裝置之一金屬層之一金屬材料或用於形成一有機發光層之一有機物。
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