CN104152845B - 掩模组件及使用掩模组件的薄膜沉积方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种掩模组件和一种使用该掩模组件的薄膜沉积方法。掩模组件包括掩模框架，掩模框架包括第一边、第二边、第三边和第四边。第一边、第二边、第三边和第四边形成矩形。矩形的内侧限定窗口。掩模框架具有设置为从矩形的至少两个角朝着窗口突出的多个基板安放部分。所述至少两个角中的两个角沿矩形的对角线方向彼此面对。掩模组件包括位于掩模组件的第一边到第四边彼此相交处的四个角。掩模包括用于沉积的多个开口。多个开口被布置为与窗口相对应。

Description

掩模组件及使用掩模组件的薄膜沉积方法

技术领域

本发明涉及一种掩模组件，更具体地说，涉及一种使用该掩模组件的薄膜沉积方法。

背景技术

在显示装置中，有机发光显示装置可以是自发光显示装置。有机发光显示装置可以具有宽的视角、优异的对比度和高的响应速度。

有机发光显示装置可以包括中间层，中间层包括位于彼此面对的电极之间的至少一层发光层。电极和中间层可以以各种方法形成，而这些方法中的一种就是沉积方法。

在一种使用沉积方法来制造有机发光显示装置的方法中，具有期望图案的薄膜可以通过制造具有与将要形成在基板上的薄膜图案相同的开口图案的掩模而形成在基板上。例如，精细金属掩模（FMM）可以与基板紧密接触，沉积材料可以通过FMM沉积在基板上。

发明内容

在将基板布置在掩模组件上的情况下，掩模框架的内侧和基板的外侧彼此叠置预定的宽度。通过将沉积材料沉积在基板上而使薄膜形成在基板上。掩模框架的内侧限定用于支撑基板的窗口。产生了宽的叠置区域，并且在增加想要实际形成在基板上的单元格（unit cell）的数量方面存在限制。

本发明构思的示例性实施例提供了一种在使掩模框架和基板之间的叠置区域最小化的同时能够增加形成在基板上的单元格的数量的掩模组件。

在本发明构思的至少一个示例性实施例中，提供了一种在使掩模框架和基板之间的叠置区域最小化的同时能够增加形成在基板上的单元格的数量的使用掩模组件的薄膜沉积方法。

在本发明构思的至少一个示例性实施例中，提供了一种掩模组件，该掩模组件包括掩模框架，掩模框架包括第一边、第二边、第三边和第四边。第一边、第二边、第三边和第四边形成矩形。矩形的内侧限定窗口。掩模框架具有多个基板安放部分。基板安放部分可以从矩形的至少两个角朝着窗口突出。所述至少两个角中的两个角沿矩形的对角线方向彼此面对。掩模组件包括掩模，掩模包括多个开口。掩模固定到掩模框架。所述多个开口被布置为与窗口相对应。

在本发明构思的示例性实施例中，提供了一种薄膜沉积方法，该薄膜沉积方法包括准备包括第一边、第二边、第三边和第四边的掩模框架。第一边、第二边、第三边和第四边形成矩形。矩形的内侧限定窗口。掩模框架具有被设置为从矩形的至少两个角朝窗口突出的多个基板安放部分。所述至少两个角中的两个角沿矩形的对角线方向彼此面对。该方法包括在掩模框架上布置包括多个开口的掩模以及将掩模固定到掩模框架。所述多个开口被布置为与窗口相对应。该方法包括在掩模上安放基板，使得基板的外侧被布置为与掩模框架的第一边、第二边、第三边和第四边的内侧贴合。该方法包括通过窗口和用于沉积的所述多个开口在基板上沉积沉积材料。

本发明构思的示例性实施例包括被设置为从至少两个角朝窗口突出的多个基板安放部分。所述至少两个角中的两个角沿矩形的对角线方向彼此面对。基板和掩模框架之间的叠置区域能够被最小化，基板能够被稳定地支撑。薄膜可以通过沉积沉积材料而形成在基板上。

根据本发明构思的示例性实施例的掩模组件可以增加将要形成在基板上的单元格的数量。

附图说明

通过参照下面结合附图考虑时进行的详细描述，本公开的更完整的理解和本公开的许多附加方面将容易获得并变得更加容易理解，其中：

图1是根据本发明构思的示例性实施例的掩模组件的透视图；

图2是示出了根据图1中示出的本发明构思的示例性实施例的掩模的平面图；

图3是根据图1中示出的本发明构思的示例性实施例的掩模框架的平面图；

图4是示出了从图1中的掩模组件省略了掩模的状态下基板和掩模框架之间的布置关系的平面图；

图5是沿图4中的A-A线截取的截面图；

图6到图10是示出了图1中的掩模框架的各种示例性实施例的平面图；

图11是示出了使用图1中的掩模组件的薄膜沉积方法的流程图；

图12到图16是说明使用图11中的掩模框架的薄膜沉积方法的视图。

具体实施方式

通过参照下面对优选实施例和附图的详细描述，可以更加容易地理解本发明构思的示例性实施例及其实现方法。然而，本发明构思的示例性实施例可以以多种不同的形式来实施，并且不应该被解释为局限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例使本公开将是彻底的和完全的，这些实施例将把本发明构思的原理充分地传达给本领域技术人员。

还将理解的是，当层被称作“在”另一层或基板“上”时，该层可以直接在所述另一层或基板上，或者也可以存在中间层。在整个说明书中，相同的标号指示相同的元件。

在这里可使用术语第一、第二、第三等来描述不同的元件、组件、区域、层和/或部分，然而，这些元件、组件、区域、层和/或部分不应该受这些术语限制。这些术语仅是用来将一个元件、组件、区域、层或部分与另一个元件、组件、区域、层或部分区分开来。因此，在不脱离本发明构思的教导的情况下，下面讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可被命名为第二元件、组件、区域、层或部分。

将参照附图详细描述本发明构思的示例性实施例。

图1是根据本发明构思的示例性实施例的掩模组件的透视图，图2是示出了在图1中示出的掩模的示例性实施例的平面图。

参照图1，掩模组件100可以包括掩模框架110、掩模120和焊接部分130。

可以使用掩模组件100通过将沉积材料沉积在基板的期望位置上来形成薄膜图案。基板可以是用于显示装置的基板。例如，基板可以是用于诸如有机发光显示装置、液晶显示装置和等离子体显示装置的显示装置的基板。基板可以是裸基板或者局部形成有诸如薄膜和布线的结构的基板。基板可以是包括通过以格为单元进行切割而形成的多个单元格（unit cell）的母板，多个单元格可以聚集为显示基板。

掩模框架110可以支撑掩模120，并且可以由具有高刚度的金属材料（例如，诸如不锈钢的金属）形成。掩模框架110可以通过焊接结合到掩模120。掩模框架110可以形成为在通过掩模120在基板上沉积沉积材料时不干扰沉积的结构。例如，掩模框架110可以具有限定窗口W的带的形状。

掩模120可以包括多个开口OP。开口OP可以用于沉积。掩模120可以固定到掩模框架110。多个开口OP可以用于沉积。多个开口可以被布置为与掩模框架110的窗口W相对应。掩模120可以形成为使得用于沉积的多个开口OP不与掩模框架110的多个基板安放部分（例如，图3中的SS）叠置。掩模120可以是多个开口OP形成在一个金属板上的一体型掩模，例如，如图1中所示。掩模120a可以是多个开口OP分开地形成在多个金属板上的分离型掩模，例如，如图2中所示。

多个开口OP可以位于一条线上，并且可以沿一个方向彼此分隔开。多个开口OP可以通过掩模框架110的窗口W暴露。每个开口OP可以包括多个精细开口。多个精细开口的形状可以形成为与将要沉积在布置在掩模120上的基板上的薄膜的形状相对应。在沉积过程中，沉积材料可以通过开口OP沉积在基板上，可以形成具有期望的形状的薄膜（例如，有机发光显示装置中的有机发光层的金属层）。

一个开口OP可以与可以是单元格的一个平板显示器（例如，有机发光显示装置）相对应。与多个平板显示器相对应的图案可以使用掩模组件100通过单个过程同时沉积。掩模组件100可以与母基板相对应，而可以与多个平板显示器相对应的图案可以同时形成在母基板上。

焊接部分130可以形成在掩模120的边框上。掩模120的边框可以对应于掩模框架110的各个边。焊接部分130可以通过用于将掩模120固定在掩模框架110上的焊接（例如，点焊或激光焊）来形成。

掩模组件100可以包括辅助焊接部分140。辅助焊接部分140可以形成在掩模120的与掩模框架110的多个基板安放部分（例如，图3中的SS）对应的部分上。辅助焊接部分140可以固定掩模框架110。多个基板安放部分（例如，图3中的SS）可以形成在掩模框架110上。

图3是根据图1中示出的本发明构思的示例性实施例的掩模框架的平面图。图4是示出了从图1中的掩模组件省略了掩模的状态下基板和掩模框架之间的布置关系的平面图，图5是沿图4中的A-A线截取的截面图。

参照图3，掩模框架110可以包括可以形成矩形的第一边111到第四边114。窗口W可以由第一边111到第四边114的内侧来限定。

掩模框架110可以包括多个基板安放部分SS，所述多个基板安放部分SS可以从至少两个角朝着窗口W突出。所述至少两个角中的两个角可以沿对角线方向彼此面对。例如，基板安放部分SS可以形成在第一边111和第四边114彼此相交处。例如，基板安放部分SS可以形成为从第一边111和第四边114彼此相交的角以及第二边112和第三边113彼此相交的角朝着窗口W突出。在本发明构思的至少一个示例性实施例中，基板安放部分SS可以形成为从第一边111和第二边112彼此相交的角以及第三边113和第四边114彼此相交的角朝着窗口W突出。基板安放部分SS可以具有三角形的形状。

多个基板安放部分SS可以在使基板S和掩模框架110之间的叠置区域最小化的同时稳定地支撑基板S。可以通过将沉积材料沉积在基板上而使薄膜形成在基板上。基板S的外侧OC可以与掩模框架110的第一边111到第四边114的内侧贴合。例如，如图4中所示，基板S和掩模框架110之间的叠置区域可以减小至阴影区域。可以增加将要形成在基板S上的单元格的数量。

基板S可以由可以结合到掩模框架110的掩模120支撑。掩模120可以具有不足以使掩模120支撑基板S的薄的厚度。掩模框架110的厚度T1可以比掩模120的厚度T2厚。厚度T1可以使用于多个基板安放部分SS的支撑力增加。基板安放部分SS可以与掩模框架110相关联并且可以支撑基板S。

图6到图10是示出了图1中的掩模框架的各种示例性实施例的平面图。

例如，图6示出了掩模框架110a可以包括三个基板安放部分SS1。掩模框架110a可以包括可以从两个角朝着窗口W突出的基板安放部分SS1。三个基板安放部分SS1中的两个可以在对角线方向上彼此面对。基板安放部分SS1可以包括可以在对角线方向上没有面对另一基板安放部分SS1的第三基板安放部分SS1。例如，基板安放部分SS1可以形成为分别从第一边111和第四边114彼此相交的角、第二边112和第三边113彼此相交的角以及第三边113和第四边114彼此相交的角朝着窗口W突出。基板安放部分SS1可以具有三角形的形状。基板安放部分SS1可以使能够支撑基板的区域的数量增加。基板可以被安放在掩模组件上。图7示出掩模框架110b，掩模框架110b可以包括四个基板安放部分SS2。掩模框架110b可以包括分别从第一边111到第四边114彼此相交的四个角朝着窗口W突出的基板安放部分SS2。基板安放部分SS2可以形成为分别从第一边111和第二边112彼此相交的角、第二边112和第三边113彼此相交的角、第三边113和第四边114彼此相交的角以及第四边114和第一边111彼此相交的角朝着窗口W突出。基板安放部分SS2可以具有三角形的形状。基板安放部分SS2可以使能够支撑基板的区域的数量增加。基板可以安放在掩模组件上。

图8示出了可以包括矩形的基板安放部分SS3的掩模框架110c。矩形的基板安放部分SS3可以增加与基板的接触面积。基板可以被安放在掩模组件上。图8示出了可以从第一边111和第四边114彼此相交的角以及第二边112和第三边113彼此相交的角朝着窗口W突出的两个基板安放部分SS3。基板安放部分SS3的数量可以为三个，例如，如图6中所示，或者可以是四个，例如，如图7中所示。

图9示出了可以包括扇形的基板安放部分SS4的掩模框架110d。扇形的基板安放部分SS4可以增加与基板的接触面积。基板可以被安放在掩模组件上。图9示出了两个基板安放部分SS4。基板安放部分SS4可以从第一边111和第四边114彼此相交的角以及第二边112和第三边113彼此相交的角朝着窗口W突出。基板安放部分SS4的数量也可以是如图6中所示的三个，或者可以是如图7中所示的四个。

图10示出了可以包括基板安放部分SS5的掩模框架110e。基板安放部分SS5可以具有通过从矩形去除扇形而获得的形状。通过从矩形去除扇形而获得的形状可以增加与基板的接触面积。基板可以被安放在掩模组件上。图10示出了可以朝着窗口W突出的两个基板安放部分SS5。基板安放部分SS5可以从第一边111和第四边114彼此相交的角以及第二边112和第三边113彼此相交的角朝着窗口突出。基板安放部分SS5的数量也可以是如图6中所示的三个，或者可以是如图7中所示的四个。

根据本发明构思的示例性实施例的掩模组件100可以包括多个基板安放部分SS。基板安放部分SS可以从至少两个角朝着窗口W突出。两个角可以在对角线方向上彼此面对。基板S可以被稳定地支撑，并且基板S和掩模框架110之间的叠置区域可以被最小化。可以通过将沉积材料沉积在基板上而在基板上形成薄膜。

可以通过根据本发明构思的示例性实施例的掩模组件100来增加将要形成在基板S上的单元格的数量。

图11是示出了例如使用图1中的掩模组件的薄膜沉积方法的流程图。图12到图16是示出了使用例如图3中的掩模框架的薄膜沉积方法的视图。

参照图11，使用根据本发明构思的示例性实施例的掩模组件100的薄膜沉积方法可以包括掩模框架准备步骤（S10）、掩模固定步骤（S20）、基板安放步骤（S30）和沉积步骤（S40）。

参照图12，可以准备包括第一边111到第四边114的掩模框架110，第一边111到第四边114可以形成矩形。可以根据步骤（S10）（例如，图12）来执行准备掩模框架110。矩形的内侧可以限定窗口W。掩模框架110可以包括多个基板安放部分SS。基板安放部分SS可以朝着窗口W突出。基板安放部分SS可以从可以沿对角线方向彼此面对的至少两个角朝着窗口W突出。掩模框架的角可以分别位于第一边111到第四边114彼此相交处。

掩模框架准备步骤（S10）可以包括形成掩模框架110，使得掩模框架110具有比掩模120的厚度T2厚的厚度T1（例如，图13）。掩模框架准备步骤（S10）可以包括形成基板安放部分SS，使得基板安放部分的平面形状成为三角形、矩形、扇形和通过从矩形去掉扇形而获得的形状中的任意一种。

参照图13，掩模固定步骤（S20）可以布置包括多个开口OP的掩模120。开口OP可以布置为与窗口W对应。掩模固定步骤（S20）可以使掩模120固定到掩模框架110。

可以将掩模120准备成多个开口OP可以形成在一个金属板上的一体型掩模或多个开口OP分开地形成在多个金属板上的分离型掩模。掩模120可以形成为使得多个开口OP不与基板安放部分SS叠置。

在掩模固定步骤（S20）中，可以通过在掩模120的边框上形成焊接部分130来执行掩模固定步骤。掩模120的边框可以与掩模框架110的各个边111到114相对应。掩模固定步骤（S20）可以包括在掩模120的部分上形成辅助焊接部分140。掩模120的所述部分可以与掩模框架110的多个基板安放部分SS相对应。

随着执行掩模框架准备步骤（S10）和掩模固定步骤（S20），可以完成掩模组件100。可以在薄膜沉积中使用掩模组件100。

参照图14和图15，基板安放步骤（S30）可以将基板S安放在掩模120上。基板S的外侧OC可以布置为与掩模框架110的第一边111到第四边114的内侧贴合。

在基板安放步骤（S30）中，首先可以在执行沉积工艺的空间中将掩模组件100固定到框架支撑10。然后，可以通过运输部分20将基板S布置在掩模120上。运输部分20可以使基板S的外侧OC对准为与掩模框架110的第一边111到第四边114的内侧贴合。基板安放部分SS可以支撑基板S。基板安放部分SS可以使基板S和掩模框架110之间的叠置区域（例如，图15中的SS）最小化。运输部分20可以用于按压基板S并防止基板S下垂。基板S可以是用于显示装置（诸如有机发光显示装置、液晶显示装置或等离子体显示装置）的基板。

参照图16，沉积步骤（S40）可以通过窗口W和多个开口（图13中的OP）在基板S上沉积沉积材料DM。

具体地说，在沉积步骤（S40）中，可以将沉积材料DM（例如，金属材料或有机物）提供到基板S的一侧，从而使用布置在掩模组件100的下部的沉积供应源30在基板S上形成期望的薄膜图案（例如，金属层或有机发光层）。

本领域技术人员将理解的是，在基本上不脱离本发明构思的原理的情况下，可以对优选实施例进行许多变化和修改。上述的内容是对本发明构思的示例性实施例的说明，并且不被解释为限制本发明构思。

Claims (16)

1.一种掩模组件，所述掩模组件包括：

掩模框架，包括第一边、第二边、第三边和第四边，第一边、第二边、第三边和第四边形成矩形；

窗口，由矩形的内侧限定；

多个基板安放部分，被构造为从矩形的至少两个角朝着窗口突出，所述至少两个角中的两个角沿矩形的对角线方向彼此面对；

掩模，固定到掩模框架，掩模包括布置为与窗口相对应的多个开口，

其中，基板安放部分与掩模接触。

2.如权利要求1所述的掩模组件，其中，所述多个基板安放部分的形状从由三角形、矩形、扇形和从矩形去除扇形而获得的形状组成的组中选择。

3.如权利要求1所述的掩模组件，其中，掩模框架的厚度比掩模的厚度厚。

4.如权利要求1所述的掩模组件，其中，掩模是一体型掩模或分离型掩模，在一体型掩模中，所述多个开口形成在一个金属板上，在分离型掩模中，所述多个开口分开地形成在多个金属板上。

5.如权利要求1所述的掩模组件，其中，所述多个开口形成在掩模上，使得所述多个开口不与基板安放部分叠置。

6.如权利要求1所述的掩模组件，其中，焊接部分形成在掩模的边框上，边框对应于掩模框架的各个边。

7.如权利要求6所述的掩模组件，其中，辅助焊接部分形成在掩模的一部分上，掩模的所述一部分对应于掩模框架的所述多个基板安放部分。

8.一种薄膜沉积方法，所述薄膜沉积方法包括：

准备包括第一边、第二边、第三边和第四边的掩模框架，第一边、第二边、第三边和第四边形成矩形，矩形的内侧限定窗口，掩模框架具有多个基板安放部分，所述多个基板安放部分被构造为从矩形的至少两个角朝窗口突出，所述至少两个角中的两个角沿矩形的对角线方向彼此面对；

在掩模框架上布置包括多个开口的掩模并将掩模固定到掩模框架，开口被布置为与窗口相对应；

在掩模上安放基板，使得基板的外侧被布置为与掩模框架的第一边、第二边、第三边和第四边的内侧贴合；

通过窗口和所述多个开口在基板上沉积沉积材料。

9.如权利要求8所述的薄膜沉积方法，其中，准备掩模框架的步骤包括形成基板安放部分，使得基板安放部分的形状从由三角形、矩形、扇形和从矩形去除扇形而获得的形状组成的组中选择。

10.如权利要求8所述的薄膜沉积方法，其中，准备掩模框架的步骤包括形成掩模框架，使得掩模框架的厚度比掩模的厚度厚。

11.如权利要求8所述的薄膜沉积方法，其中，固定掩模的步骤包括将掩模制备成一体型掩模或分离型掩模，在一体型掩模中，所述多个开口形成在一个金属板上，在分离型掩模中，所述多个开口分开地形成在多个金属板上。

12.如权利要求8所述的薄膜沉积方法，其中，固定掩模的步骤包括形成掩模，使得所述多个开口不与基板安放部分叠置。

13.如权利要求8所述的薄膜沉积方法，其中，固定掩模的步骤包括在掩模的边框上形成焊接部分，掩模的边框对应于掩模框架的各个边。

14.如权利要求13所述的薄膜沉积方法，其中，固定掩模的步骤包括在掩模的一部分上形成辅助焊接部分，掩模的所述一部分对应于掩模框架的所述多个基板安放部分。

15.如权利要求13所述的薄膜沉积方法，其中，安放基板的步骤包括准备基板作为用于有机发光显示装置的基板。

16.如权利要求13所述的薄膜沉积方法，其中，沉积的步骤包括准备沉积材料，所述沉积材料包括用于形成有机发光显示装置的金属层的金属材料或用于形成有机发光层的有机物。