用於製造用於平板顯示器的沉積掩模組件的設備的製作方法
2023-05-09 00:06:11
用於製造用於平板顯示器的沉積掩模組件的設備的製作方法
【專利摘要】本發明提供了一種用於製造用於平板顯示器的沉積掩模組件的設備，當分開的圖案掩模被焊接到支撐固定裝置時，該設備防止圖案掩模中的圖案扭曲。一種本發明的用於製造用於平板顯示器的沉積掩模組件的設備，所述沉積掩模組件包括形成開口的框架掩模、安裝在框架掩模中的支撐固定裝置以及焊接到支撐固定裝置並具有允許沉積材料穿過其傳輸的圖案的圖案掩模，所述設備包括：焊頭，設置在圖案掩模的一側；支撐構件，在圖案掩模的與焊頭相對的一側支撐支撐固定裝置且圖案掩模介於支撐構件和焊頭之間。
【專利說明】用於製造用於平板顯示器的沉積掩模組件的設備
【技術領域】
[0001]所描述的涉及一種用於製造用於平板顯示器的沉積掩模組件的設備。
【背景技術】
[0002]平板顯示器具有諸如重量輕和纖薄的特點，其示例包括液晶顯示器(LCD)和有機發光二極體(OLED)顯示器。與IXD相比，OLED顯示器的發光和視角特性優良，並且OLED顯示器不需要背光，因此以超薄型被實施。
[0003]OLED顯示器是利用下述現象的顯示裝置:從陰極注入的電子和從陽極注入的空穴在有機薄膜中複合以形成激子並通過來自所形成的激子的能量而產生具有預定波長的光。
[0004]OLED顯示器採用光刻法或使用沉積掩模組件沉積法，其中，在沉積掩模組件中形成有包括多個狹縫的圖案以在由玻璃、不鏽鋼或合成樹脂形成的基板上選擇性地形成陰極、陽極、有機薄膜等。
[0005]在光刻法中，在將光致抗蝕劑塗覆在一些區域上之後，水分會在通過溼法蝕刻或幹法蝕刻剝離和蝕刻光致抗蝕劑的過程中流入。另一方面，使用沉積掩模組件的沉積方法用於那種會因水分而劣化的材料，如有機薄膜。
[0006]為了顯示全彩色，形成了一些包括R (紅色)有機發射層、G (綠色)有機發射層和B (藍色)有機發射層的有機發光二極體(OLED)顯示器。通過將形成有多個開口的掩模圖案在基板上對準並通過掩模圖案的開口提供沉積材料，從而在基板上形成R (紅色)有機發射層、G (綠色)有機發射層和B (藍色)有機發射層的圖案。
[0007]對於沉積方法,在沉積掩模組`件中，將支撐固定裝置(support fixture)安裝成與框架掩模的開口交叉，並且分開的圖案掩模被焊接到支撐固定裝置，從而防止分開的圖案掩模在支撐固定裝置上移動。
[0008]支撐固定裝置被固定到框架掩模的開口的兩端。因此，在執行焊接時在圖案掩模中會發生圖案的扭曲。即，圖案掩模的焊接品質會劣化。
[0009]在該【背景技術】部分公開的上述信息僅僅用於加強對所描述的技術的背景的理解，因此，它可能包含不構成對本領域普通技術人員來說在本領域內已知的現有技術的信息。
【發明內容】
[0010]所描述的內容致力於提供一種用於製造用於平板顯示器的沉積掩模組件的設備，當分開的圖案掩模焊接到支撐固定裝置時，該設備防止圖案掩模中的圖案扭曲。
[0011]本發明提供了一種用於製造用於平板顯示器的沉積掩模組件的設備，所述沉積掩模組件包括形成開口的框架掩模、安裝在框架掩模中的支撐固定裝置以及焊接到支撐固定裝置並具有允許沉積材料穿過其傳輸的圖案的圖案掩模。所述用於製造沉積掩模組件的設備包括:焊頭，設置在圖案掩模的一側；支撐構件，在圖案掩模的與焊頭相對的一側支撐支撐固定裝置且圖案掩模介於支撐構件和焊頭之間。[0012]支撐固定裝置可以平行地設置為多個且橫跨開口並被固定到框架掩模，並且支撐構件可以安裝成與多個支撐固定裝置中的每個支撐固定裝置相對應。
[0013]支撐構件可以包括朝向支撐固定裝置上升和下降的杆以及操作杆的汽缸和電機中的任意一個。
[0014]杆可以具有支撐銷，所述支撐銷的與支撐固定裝置接觸的上端具有凸狀彎曲表面。
[0015]所述用於製造用於平板顯示器的沉積掩模組件的設備還可以包括安裝在支撐構件的相對側以通過雷射自動對焦感測支撐構件的支撐的觀測單元。
[0016]根據示例性實施例，存在下述效果:當通過焊頭將圖案掩模焊接到支撐固定裝置時，通過由支撐構件支撐支撐固定裝置使圖案掩模和支撐固定裝置之間的間隙最小化。因此，在圖案掩模和支撐固定裝置被焊接之後，能夠防止圖案掩模中的圖案扭曲。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]通過參照下面結合附圖考慮時的詳細描述，本發明的更加完整的理解及其許多附加的優點將隨著對本發明更好地理解而顯而易見，在附圖中，相同的標號指示相同或相似的組件，其中:
[0018]圖1是根據本發明實施例的用於製造用於平板顯示器的沉積掩模組件的設備的分解透視圖；
[0019]圖2是沿圖1中的線I1-1I截取的剖視圖；
[0020]圖3是通過使用由圖1中的設備製造的沉積掩模組件在基板上方執行沉積工藝的操作狀態的剖視圖；
[0021]圖4是應用於圖1的支撐構件的上端的透視圖；
[0022]圖5是支撐固定裝置由應用於圖4的支撐構件所支撐的狀態的剖視圖；
[0023]圖6是示出了當應用支撐構件時在執行焊接之前和之後圖案掩模的位置變化的狀態的曲線圖；
[0024]圖7是示出了當未應用支撐構件時在執行焊接之前和之後圖案掩模的位置變化的狀態的曲線圖。
【具體實施方式】
[0025]在下文中將參照附圖來更充分地描述本發明，附圖中示出了本發明的示例性實施例。附圖和描述被認為本質上是說明性的而非限制性的。相同的標號在整個說明書中始終表示相同的元件。
[0026]此外，為了理解和易於描述，附圖中示出的每個組件的尺寸、形式和厚度被任意地示出，並且本發明不局限於此。如本領域技術人員將認識到的，在不脫離本發明的精神或範圍的全部情況下，可以以各種不同的方式修改所描述的實施例。因此，下面僅通過參照附圖來描述實施例，以解釋本發明的各個方面。 [0027]圖1是根據本發明示例性實施例的用於製造用於平板顯示器的沉積掩模組件的設備的分解透視圖，圖2是沿圖1中的線I1-1I截取的剖視圖。
[0028]參照圖1，實施例的用於製造沉積掩模組件的設備包括焊頭10和支撐構件20，用於製造沉積掩模組件300。
[0029]圖3是通過使用由圖1中的設備製造的沉積掩模組件在基板上方執行沉積工藝的操作狀態的剖視圖。
[0030]參照圖3，為了在基板S上沉積沉積材料，根據本發明示例性實施例的用於平板顯示器的沉積設備可以包括室100、沉積源200和沉積掩模組件300。
[0031]室100形成在基板S上方執行沉積工藝的空間。沉積源200安裝在室100中的一側(例如，下側)，以蒸發沉積材料。
[0032]沉積掩模組件300設置在沉積源200的一側(例如，上側)上。沉積掩模組件300在上表面支撐基板S，並允許通過下側從沉積源200噴射或蒸發的沉積材料通過沉積掩模組件300被傳輸，由此在基板S上形成沉積材料的圖案。
[0033]此外，用於平板顯示器的沉積設備還可以包括用於在室100內固定沉積掩模組件300的分開的固定構件110。
[0034]再次參照圖1到圖3，沉積掩模組件300包括框架掩模31、支撐固定裝置32和圖案掩模33。框架掩模31被固定到固定構件110，以設置在沉積設備中的沉積源200的上側上，而開口 311形成在框架掩模31中，以通過開口 311傳輸蒸發的沉積材料。例如，框架掩模31可以形成為具有圍繞開口 311的長邊和短邊的四邊形框架結構。
[0035]支撐固定裝置32在框架掩模31上橫跨開口 311並固定到框架掩模31。支撐固定裝置32可被焊接到框架掩模31。此外，可以設置一個以上的支撐固定裝置32並設置得與框架掩模31的長邊平行。
[0036]支撐固定裝置32的`上表面和框架掩模31的上表面具有相同的高度，以形成平坦的表面。因此，圖案掩模33可以由開口 311上的支撐固定裝置32支撐，並且可以由圍繞開口 311的框架掩模31支撐。
[0037]圖案掩模33設置在支撐固定裝置32和框架掩模31的上表面上，並且通過焊接(例如，十字焊接(cross welding))被固定到支撐固定裝置32。
[0038]在用於製造沉積掩模組件的設備中，焊頭10設置在圖案掩模33的上部，以將圖案掩模33焊接到支撐固定裝置32。
[0039]圖案掩模33可以具有圖案P，以將從沉積設備的沉積源200蒸發的沉積材料傳輸到基板S的一側。
[0040]圖案掩模33可以設置在框架掩模31的上表面上，以通過焊接固定到支撐固定裝置32的上表面，由此防止圖案P在沉積工藝的過程中移動。
[0041]在圖1中，通過分割形成多個圖案掩模33，由此多個圖案掩模33被設置為與一個框架掩模31相對應。因此，多個圖案掩模33安裝在支撐固定裝置32上，並以間隔G相互分隔開。多個圖案掩模33可被焊接到支撐固定裝置32，以防止圖案掩模33之間的移動。
[0042]在用於製造沉積掩模組件的設備中，支撐構件20在焊頭10的相對側支撐支撐固定裝置32，並且圖案掩模33介於支撐構件20和焊頭10之間。例如，當圖案掩模33設置在支撐固定裝置32的上表面上時，支撐構件20設置在支撐固定裝置32的下側。
[0043]即，當圖案掩模33通過焊頭10焊接到支撐固定裝置32時，支撐構件20可以在支撐固定裝置32的下側支撐支撐固定裝置32，以使支撐固定裝置32和圖案掩模33之間的間隙最小化。[0044]因此，在設置多個支撐固定裝置32的情況下，支撐構件20可以設置成多個，以安裝成與多個支撐固定裝置32中的每個對應，由此減小彼此對應的支撐固定裝置32和圖案掩模33之間的間隙。
[0045]支撐構件20可以由朝向支撐固定裝置32上升和下降的杆21以及操作杆21的汽缸(cylinder) 22或電機(未示出)形成。例如，當執行焊接時，杆21隨汽缸22的上升而上升，以將支撐固定裝置32向上推動到圖案掩模33的一側。 [0046]因此，通過使杆21上升能夠使在焊接工藝過程中接受來自焊頭的載荷的圖案掩模33與支撐固定裝置32之間的間隙最小化。此外，能夠維持分開的圖案掩模33相互平行地設置的狀態。
[0047]圖案掩模33和支撐固定裝置32的焊接點W形成在圖案掩模33中未形成圖案P的部分(即，圖案P之間的部分)和與其相對應的支撐固定裝置32之間。另外，由支撐構件20所支撐的支撐固定構件32的支撐點可以形成為與所述焊接點中的一個焊接點W相對應。
[0048]如上所述，由於支撐固定裝置32被焊接在圖案掩模33的圖案P之間，所以能夠防止因支撐固定裝置32和圖案掩模33的焊接而阻擋圖案掩模33的圖案P。
[0049]沉積掩模組件300還可以包括裂紋遮擋掩模(crack blind mask) 35。裂紋遮擋掩模35安裝在支撐固定裝置32的下表面上並在圖案掩模33的相對側上與彼此分隔開的圖案掩模33的間隔G相對應。
[0050]因此，從沉積源200蒸發的沉積材料被圖案掩模33之間的裂紋遮擋掩模35阻擋，從而不會對應於間隔G多餘地沉積在基板S上。
[0051]圖4是應用於圖1中的支撐構件20的上端的透視圖，圖5是支撐固定裝置32由應用於圖4的支撐構件20所支撐的狀態的剖視圖。參照圖4和圖5，支撐構件20的杆21具有支撐銷23，支撐銷23的與支撐固定裝置32接觸的上端具有凸狀彎曲表面。
[0052]支撐銷23可以通過凸狀彎曲表面支撐支撐固定裝置32的下表面，以在焊接支撐構件20和圖案掩模33時利用支撐銷23的滑動運動來使杆21的上端與支撐固定裝置32之間的摩擦最小化。
[0053]因此，當通過使用焊頭20將圖案掩模33焊接到支撐固定裝置32時，支撐銷23的凸狀彎曲表面可以通過與支撐固定裝置32的摩擦來防止焊接到支撐固定裝置32的圖案掩模33的圖案P扭曲(distortion)。
[0054]雖然在附圖中未示出，但是在通過向杆21的上端設置球來支撐支撐固定裝置32的情況下，能夠通過球的滾動運動進一步減小形成在杆21的上端和支撐固定裝置32之間的摩擦。
[0055]再次參照圖1到圖3，根據本發明示例性實施例的用於製造用於平板顯示器的沉積掩模組件的設備還可以包括安裝在焊頭10的與支撐構件20相對的上側的觀測單元40。
[0056]觀測單元40設置在圖案掩模33的上部，以拍攝焊接到支撐固定裝置32的圖案掩模33的上部圖像，由此允許由支撐構件20對支撐固定裝置32的支撐程度通過雷射自動對焦來感測。
[0057]當圖案掩模33被焊接到支撐固定裝置32時，觀測單元40可以允許確保超小狀態(例如，I微米)，在超小狀態下可允許圖案掩模33的圖案P的扭曲。
[0058]在試驗示例中，用於製造用於平板顯示器的沉積掩模組件的設備允許支撐構件20上升，以使支撐構件20與支撐固定裝置32接觸，然後執行進一步地上升160微米，由此將圖案掩模33焊接到支撐固定裝置32。
[0059]在這種情況下，觀測單元40拍攝支撐構件20在圖案掩模33上的支撐點上部的圖像。拍攝的點焊熔核圖像(nugget image)的尺寸為200微米,而圖案掩模33中的圖案P的最大扭曲為I微米。
[0060]在另一試驗示例中，用於製造用於平板顯示器的沉積掩模組件的設備允許支撐構件20上升，以使支撐構件20與支撐固定裝置32接觸，然後執行進一步地上升260微米，由此將圖案掩模33焊接到支撐固定裝置32。
[0061]在這種情況下，觀測單元40拍攝圖案掩模33上的支撐構件20的支撐點上部的圖像。拍攝的點焊熔核圖像的尺寸為200微米，而圖案掩模33中的圖案P的最大扭曲為0.7微米。
[0062]在又一試驗示例中，用於製造用於平板顯示器的沉積掩模組件的設備允許支撐構件20上升，以使支撐構件20與支撐固定裝置32接觸，然後執行進一步地上升500微米，由此將圖案掩模33焊接到支撐固定裝置32。
[0063]在這種情況下，觀測單元40拍攝圖案掩模33上的支撐構件20的支撐點上部的圖像。拍攝的點焊熔核圖像的尺寸為230微米，而圖案掩模33中的圖案P的最大扭曲為0.7微米。
[0064]如上所述，可確認的是，通過使用焊頭10、支撐構件20和觀測單元40，圖案掩模33中的圖案P的扭曲程度處於所允許的超小狀態(例如，I微米)內。
[0065]另外，通過感測由`觀測單元40拍攝的圖案掩模33中的圖案P的扭曲程度並基於扭曲數據通過控制器(未示出)控制支撐構件20的上升程度，能夠在將圖案掩模33焊接到支撐固定裝置32時使圖案P的扭曲最小化。
[0066]圖6是示出了當應用了支撐構件時在執行焊接之前和之後圖案掩模的位置變化的狀態的曲線圖，圖7是示出了當未應用支撐構件時在執行焊接之前和之後圖案掩模的位置變化的狀態的曲線圖。
[0067]參照圖6，在回顧通過觀測單元40拍攝的圖案P的扭曲程度時，在通過應用支撐構件20焊接圖案掩模33的情況下，圖案P的扭曲在I微米(可允許的超小狀態)內。即，減小了圖案掩模33的圖案P的扭曲缺陷。
[0068]參照圖7，在觀察通過觀測單元40拍攝的圖案P的扭曲程度時，在通過未應用支撐構件20焊接圖案掩模33的情況下，圖案P的扭曲處於3微米到6微米的水平(超過了可允許的超小狀態)。即，發生了很多圖案掩模中的圖案扭曲缺陷a、b、c和d。
[0069]雖然已經結合當前被認為是實際的示例性實施例描述了本公開，但是將理解的是，本發明不限於所公開的實施例，相反，而是意在覆蓋包括在權利要求的範圍和精神內的各種修改和等同布置。
【權利要求】
1.一種用於製造用於平板顯示器的沉積掩模組件的設備，所述沉積掩模組件包括形成開口的框架掩模、安裝在框架掩模中的支撐固定裝置以及焊接到支撐固定裝置並具有允許沉積材料穿過其傳輸的圖案的圖案掩模，所述設備包括: 焊頭，設置在圖案掩模的一側； 支撐構件，在圖案掩模的與焊頭相對的一側支撐支撐固定裝置且圖案掩模介於支撐構件和焊頭之間。
2.如權利要求1所述的設備，其中，支撐固定裝置平行地設置為多個且橫跨開口並被固定到框架掩模，並且支撐構件安裝成與多個支撐固定裝置中的每個支撐固定裝置相對應。
3.如權利要求1所述的設備，其中，支撐構件包括朝向支撐固定裝置上升和下降的杆以及操作杆的汽缸和電機中的任意一個。
4.如權利要求3所述的設備，其中，杆具有支撐銷，所述支撐銷的與支撐固定裝置接觸的上端具有凸狀彎曲表面。
5.如權利要求3所述的設備，所述設備還包括安裝在焊頭的與支撐構件相對的一側以通過雷射自動對焦感測支撐構件的支撐的觀測單元。
【文檔編號】H01L51/56GK103774087SQ201310506804
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年10月24日 優先權日:2012年10月25日
【發明者】金義圭, 姜錫昊 申請人:三星顯示有限公司