专利名称：用于平板显示器的薄膜气相沉积的掩模组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于平板显示器的薄膜气相沉积的掩模组件。更具体地 说，本发明涉及一种框架，多个张紧的单元掩模被固定并支撑在其中，并且 掩模组件被形成。
背景技术：
近来，平板显示器由于其深度浅、重量轻而解决了阴极射线管的难题，
所以得到普及。平板显示器的实例包括有机发光二极管(OLED)显示器、 液晶显示器(LCD)和等离子体显示面板(PDP)。
通常，利用预定图案来形成电极和发射层，从而制造平板显示器(例如 OLED显示器)。利用掩模组件的气相沉积法可用于形成电极和发射层。
上述在背景技术部分中公开的信息只用于增强对本发明的背景技术的 理解，因此，它可包含并不构成对本领域普通技术人员在本国为已知的现有 技术的信息。
发明内容
本发明的一个方面是一种用于气相沉积平板显示器的薄膜的掩模组件， 其中清洗所述掩模组件以后残留在单元掩模与框架之间的间隙中的清洗液 可被最少化，并且防止在所述单元掩模上形成突起和凹陷，以提高气相沉积 的精度并使气相沉积误差最小化。
本发明的另 一方面是一种用于气相沉积平板显示器的薄膜的掩模组件， 其包括框架和多个单元掩模。所述框架包括围绕一开口的一对第一支撑部和 一对第二支撑部。所述多个单元掩模具有至少一组图案开口，所述多个单元 掩模被固定在所述第一支撑部上，同时所述多个单元掩模上施加有张紧力。所述第 一支撑部包括第 一表面和第二表面。所述多个单元掩模被固定在所述 第一表面上。所述第二表面从第一表面沿所述多个单元掩模的厚度方向具有 相对所述第一表面的高度差。
所述第一表面可比第二表面更靠近所述开口 ，所述第二表面可具有比第 一表面的高度低的高度。所述第一支撑部的第一表面的厚度可大于所述第一 支撑部的第二表面的厚度。所述第一支撑部的所述第一表面和第二表面的相 对表面可纟皮形成为平坦的。
所述第一表面可具有与所述第二支撑部的高度相同的高度。所述第一支
撑部可满足关系式0.2<W2/W1<0.4，其中Wl表示所述第 一支撑部的宽 度，W2表示所述第一表面的宽度。
本发明的另 一 方面是一种用于平板显示器的薄膜气相沉积的掩模组件， 所述掩模组件包括i)包括一对第一支撑部和一对第二支撑部的框架，其中 所述两对支撑部被彼此连接，以使连接后的所述两对支撑部的内周界限定一 开口；和ii)具有至少一组图案开口的多个单元掩模，其中所述多个单元掩模 被固定至所述第一支撑部，同时所述多个单元掩模上施加有张紧力，所述多 个单元掩模具有长度和厚度；其中，所述第一支撑部包括a)连接至所述多 个单元掩模的一部分的第一子区域，其中当从所述多个单元掩模的厚度方向 观察时，所述第一子区域与所述多个单元掩模的所述一部分重叠，并且，所 述第一子区域具有沿所述厚度方向测量的第一高度，和b)沿所述多个单元掩 模的长度方向从所述第一子区域延伸的第二子区域，其中当从所述厚度方向 观察时，所述第二子区域未被连接至所述多个单元掩模，并与所述多个单元 掩模不重叠，并且，所述第二子区域具有与所述第一高度不同的第二高度。
在上述掩模组件中，所述第一子区域可比所述第二子区域更靠近所述开 口。在上述掩模组件中，所述第一高度可大于所述第二高度。在上述掩模组 件中，所述第一子区域和第二子区域中的每一个均包括彼此相对的上表面和 下表面，其中所述第 一子区域的上表面可被连接至所述多个单元掩模的所述 一部分，并且所述第一子区域和第二子区域的下表面可共同形成平坦表面。在上述掩模组件中，所述第一子区域可具有与所述第二支撑部的高度相
同的高度。在上述掩模组件中，所述第一支撑部可满足关系式0.2<W2/W1 <0.4，其中Wl表示所述第一支撑部的宽度，W2表示所述第一子区域的宽 度。
在上述掩模组件中，所述框架可被构造为通过所述开口接收从气相沉积 源蒸发的有机材料。在上述掩模组件中，所述第一子区域可被焊接至所述多 个单元掩模的所述一部分。
在上述掩模组件中，所述第 一子区域具有沿所述多个单元掩模的长度方 向测量的第一长度，所述第二子区域具有沿所述长度方向测量的第二长度， 并且所述第二长度可大于所述第一长度。
本发明的另一方面是一种用于平板显示器的薄膜气相沉积的掩模组件， 所述掩模组件包括i)具有至少一组图案开口的多个单元掩模；和ii)包括第 一对侧部和第二对侧部的框架，其中所述第一对侧部和第二对侧部祐:彼此连
接，以使连接后的所述两对侧部的内周界限定一开口 ，其中a)所述两对侧 部被构造为支撑所述多个单元掩模，b)所述多个单元掩模的大部分通过所述 框架的开口被暴露，c)所述第 一对侧部中的每一个均包括彼此具有不同厚度 的第 一子区域和第二子区域，其中所述第二子区域从所述第 一子区域延伸， d)当从所述多个单元掩模的厚度方向观察时，所述笫一子区域被连接至所述 多个单元掩模的一部分，并与所述多个单元掩模的所述一部分重叠；和e)当 从所述厚度方向观察时，所述第二子区域未被连接至所述多个单元掩模，并 与所述多个单元掩模不重叠。
在上述掩模组件中，所述第一子区域的厚度可大于所述第二子区域的厚 度。在上述掩模组件中，所述第一子区域的厚度与所述第二子区域的厚度之 间的差小于10mm。
在上述掩模组件中，所述第一子区域具有沿所述多个单元掩模的长度方 向测量的第一长度，所述第二子区域具有沿所述长度方向测量的第二长度， 并且所述第二长度可大于所述第一长度。在上述掩模组件中，所述框架被构造为通过所述开口接收从气相沉积源蒸发的有机材料。
在上述掩模组件中，W2/W1的比可基于所需气相沉积精度而被确定， 其中Wl表示所述第一对侧部中每一个的宽度，W2表示所述第一子区域的 宽度。在上述掩模组件中，所述W2/W1的比可在从0.2至0.4的范围内。
图1是根据本发明一示例性实施例的用于气相沉积平板显示器的薄膜 的掩模组件的分解透视图。
图2是根据本发明该示例性实施例的用于气相沉积平板显示器的薄膜 的掩模组件的俯视图。
图3是沿图2中所示的线I-I所取的掩模组件的横截面图。
图4是表示通过利用该掩模组件的平板显示器的气相沉积过程的示意图。
图5是图3中所示的掩模组件的局部放大图。 图6是根据比较示例的掩模组件的局部放大图。
具体实施例方式
典型的掩模组件包括具有开口的框架，并且带形的一些单元掩模被基本 平行地固定在该框架上，同时沿长度方向具有张紧特性。所述单元掩模被焊 接至所述框架，且所述框架的上表面具有平坦表面。
每个单元掩模包括多组图案开口 ，以使多个OLED显示器可被形成在母 板上。 一组图案开口对应于一个显示装置，并且，每个图案开口的形状与形 成在该显示装置中的多个电极或多个发射层的形状基本相同。
当气相沉积过程通过利用掩模组件被执行一段预定时间时，有机材料被 气相沉积在单元掩模和框架上。因此，通过清洗去除该有机材料以后，掩模 组件被再次气相沉积。掩模組件的清洗，通过利用清洗液、从该掩模组件去 除有机材料以及干燥该掩模组件而执行。然而，清洗液在清洗过程中可能流入单元掩模与框架之间的空隙中，且 清洗液在掩模组件被干燥后仍有残留。由于有机材料被包括在该清洗液中， 因此，由残留的清洗液在单元掩模的表面上可形成突起或凹陷。
在这种情况下，当母板被设置在蕈元掩模上以执行气相沉积时，单元掩 模与母板之间的粘合特性由于单元掩模上的突起和凹陷而被降低。因此，气
相沉积的精度可能被降低，并且，清洗液可能从突起和凹陷泄漏到母板上而 造成气相沉积误差。
本发明的实施例在下文中将参照附图进行更充分的描述，本发明的示例 性实施例被显示在其中。本领域技术人员将认识到，在完全不背离本发明的 精神或范围的情况下，所描述的实施例可通过各种不同的方式进行修改。
图1和图2分别是根据本发明 一示例性实施例的用于气相沉积平板显示
器的薄膜的掩模组件的分解透视图和俯视图。图3是沿图2中所示的线I-I 所取的掩模组件的横截面图。
如图1至图3所示，掩模组件100包括，具有开口 201的框架20，和 一些带形单元掩模40，该带形单元掩模被基本平行地固定在框架20上，同 时沿长度方向(即附图中的y轴方向)施加有张紧力。单元掩模40各自包 括用于气相沉积的多组图案开口 401。
框架20固定并支撑单元掩模40的两端，并且，单元掩模40的图案开 口 401通过开口 201被暴露。在一个实施例中，由于一压力通过施加至单元 掩模40的张紧力而沿单元掩模40的长度方向施加至框架20，因此，通常 利用高强度的金属材料来形成框架20,以使框架20的形状可以不由于所述 压力而改变。
片形的掩模被分割为一些单元掩模40。在掩模组件100中，具有极高 的图案精度的单元掩模40从该片形掩模上分割的单元掩模中进行选择。因 此，用于执行气相沉积的图案开口 401的形状误差可被最小化。
此外，由气相沉积过程中的热膨胀引起的单元掩模40的形状改变和图 案开口 401的变形可被抑制。进一步地，由于均匀的张紧力沿长度方向被施加至单元掩模40,因此单元掩模40的预定部分的形状改变可被最小化。
单元掩模40中的多组图案开口 401中的一组图案开口 401可对应于一 个显示装置。掩模组件100沿单元掩模40的长度方向(即附图中的y轴方 向)和宽度方向(即附图中的x轴方向)包括多组图案开口 401。图案开口 401被分别形成为与将形成在显示装置中的多个电极或多个发射层的形状基 本相同。在图l至图3中，为了方便说明，图案开口 401被示为条形。其他 类型的图案开口也是可以的。
如图1至图3中所示，框架20包括一对第一支撑部(或第一对侧部) 22,其沿单元掩模40的长度方向(即附图中的y轴方向)彼此相对，同时 在其间具有开口 201。框架20还包括一对第二支撑部(或第二对侧部)24, 其沿单元掩模40的宽度方向(即附图中的x轴方向)彼此相对，同时在其 间具有开口 201。
第一支撑部22和第二支撑部24可被形成为具有基本相同或不同的长 度。在图1和图2中，例如，第一支撑部22具有长于第二支撑部24的长度， 从而使第一支撑部22是框架20的较长侧，而第二支撑部24是框架20的较 短侧。
这里，单元掩模40被固定于其上的第一支撑部22的上表面被形成为具 有预定高度差的形状，以使单元掩模40与框架20的重叠区域被减少。
也就是说，第一支撑部22的上表面包括第一表面(或第一子区域)221 和第二表面(或第二子区域)222,单元掩模40被固定在第一表面221上， 第二表面222的高度从第一表面221沿单元掩模40的厚度方向(即图1和 图3中的z轴方向)低于第一表面221的高度。在图3中，h表示第一表面 221与第二表面222之间的高度差。在一个实施例中，在掩模40被清洗的 过程中，清洗液可通过较低的第二表面222坤皮排出。进一步地，第一表面与 第二表面之间的高度差可基本防止清洗液的有机材料残留在掩模40上，或 者可使残留在间隙中的有机材料的量减少或最少化。
第一表面221被定位成比第二表面222更靠近开口 201,且^皮形成为具有与第二支撑部24基本相同的高度。此外，第一支撑部22的下表面被形成 为基本平坦。相应地，第一支撑部22的第一表面221的厚度tl (在图3中 示出)被形成为大于第一支撑部22的第二表面222的厚度t2。
在一个实施例中，具有预定厚度的框架20被制造，而第一支撑部22的 外部通过例如机械过程被部分地去除，从而形成上述结构。由于第一表面 221与第二表面222之间的高度差h (在图3中示出)小于10mm，因此其 实际上不会影响框架20的强度。
当张紧力沿长度方向(即附图中的y轴方向)被施加至单元掩模40时， 单元掩模40的两端与第一表面221重叠，且单元掩模40通过例如焊接方法 被固定在第一表面221上。此外，在单元掩模40被固定在第一表面221上 以后，单元掩模40的焊接点的外部被切除，以形成掩模组件100。
在根据本发明的示例性实施例的掩模组件100中，由于单元掩模40被 固定在宽度小于第一支撑部22的宽度的第一表面221上，因此，单元掩模 40与框架20的重叠区域被减小，从而减小单元掩模40与框架20之间的间 隙。
图4是表示利用该掩模组件的平板显示器的气相沉积过程的示意图。
如图4所示，掩模组件IOO被固定在气相沉积系统中的框架支架12上， 母板14被提供在多个单元掩模40上。在图4中，为了方便描述，形成在单 元掩模40中的图案开口未被描述。
在一个实施例中，当电极材料或发射层材料从气相沉积源16蒸发时， 这些材料通过图1中所示的图案开口 401，以与图案开口 401相同的形状被 沉积在母板14上。如上所述，多个平板显示器(例如多个OLED显示器) 可通过利用掩模组件IOO被制造在母板14上。
掩模组件100用于形成OLED显示器的多个电极和多个发射层，但其并 不限于此，掩模组件IOO可有效地用于形成诸如LCD和PDP的各种其它平 板显示器的电极。
图5是图3中所示掩模组件的局部放大图，图6是根据比较示例(典型的掩模组件)的掩模组件的局部放大图。
如图5中所示，在掩模组件100中，第一支撑部22的上表面被分为第 一表面221和第二表面222。在图5的实施例中，当从掩模的厚度方向观察 时，只有第一表面221被连接至掩模40并与其重叠。然而，在图6中，几 乎整个支撑部22，被连接至掩模40并与其重叠。由于图5的实施例中的重叠 区域明显地小于图6的比较实施例，因此，与根据如图6所示的比较示例的 掩模组件IOO，相比，根据本发明的一个实施例的掩模组件100可有效地减小 单元掩模40与框架20之间的间隙的总面积。
相应地，在#4居本发明的一个实施例的掩才莫组件100中，在清洗气相沉 积在掩模组件IOO上的有机材料和干燥掩模组件100的过程中，残留在单元 掩模40与框架20之间的间隙中的清洗液可净皮最少化。而且防止由于清洗液 而形成在单元掩模40的表面上的突起和凹陷。
因此，当母板14被设置在单元掩模40上以执行气相沉积时，由于图4 中所示的单元掩模40和母板14之间的粘合特性被增大，从而增大粘合精度， 清洗液在气相沉积过程中不^皮泄漏，并可以防止气相沉积i吴差。
在一个实施例中，第一表面221的宽度W2 (图5中示出)与第一支撑 部22的宽度Wl (图5中示出)的比可被设置在约0.2至约0.4的范围内， 特别地可被设置为约0.3。在另一实施例中，根据所需的气相沉积精度，该 比可小于约0.2或大于约0.4。
尽管已结合目前认为是切实可行的示例性实施例描述了本发明，但是应 理解，本发明并不限于所公开的实施例，相反，本发明意在覆盖包括在所附 权利要求书的精神和范围内的各种修改和等同设置。
权利要求
1、一种用于平板显示器的薄膜气相沉积的掩模组件，所述掩模组件包括包括一对第一支撑部和一对第二支撑部的框架，其中所述两对支撑部被彼此连接，以使连接后的所述两对支撑部的内周界限定一开口；以及具有至少一组图案开口的多个单元掩模，其中所述多个单元掩模被固定至所述第一支撑部，同时所述多个单元掩模上施加有张紧力，所述多个单元掩模具有长度和厚度，其中，所述第一支撑部包括连接至所述多个单元掩模的一部分的第一子区域，其中当从所述多个单元掩模的厚度方向观察时，所述第一子区域与所述多个单元掩模的所述一部分重叠，并且，所述第一子区域具有沿所述厚度方向测量的第一高度，以及沿所述多个单元掩模的长度方向从所述第一子区域延伸的第二子区域，其中当从所述厚度方向观察时，所述第二子区域未被连接至所述多个单元掩模，并与所述多个单元掩模不重叠，并且，所述第二子区域具有与所述第一高度不同的第二高度。
2、 如权利要求1所述的掩模组件，其中所述第一子区域比所述第二子 区域更靠近所述开口。
3、 如权利要求1所述的掩模组件，其中所述第一高度大于所述第二高度。
4、 如权利要求1所述的掩模组件，其中，所述第一子区域和第二子区 域中的每一个均包括彼此相对的上表面和下表面，其中所述第一子区域的所 述上表面被连接至所述多个单元掩模的所述一部分，并且所述第一子区域和 第二子区域的所述下表面共同形成平坦表面。
5、 如权利要求1所述的掩模组件，其中，所述第一子区域具有与所述第二支撑部的高度相同的高度。
6、 如权利要求1所述的掩模组件，其中，所述第一支撑部满足关系式 0.2< W2/W1《0.4,其中Wl表示所述第一支撑部的宽度，W2表示所述第 一子区域的宽度。
7、 如权利要求1所述的掩模组件，其中，所述框架被构造为通过所述 开口接收从气相沉积源蒸发的有机材料。
8、 如权利要求1所述的掩模组件，其中，所述第一子区域被焊接至所 述多个单元掩模的所述一部分。
9、 如权利要求1所述的掩模组件，其中，所述第一子区域具有沿所述 多个单元掩模的长度方向测量的第一长度，所述第二子区域具有沿所述长度 方向测量的第二长度，并且所述第二长度大于所述第一长度。
10、 一种用于平板显示器的薄膜气相沉积的掩模组件，所述掩模组件包括具有至少一组图案开口的多个单元掩模；以及包括第一对侧部和第二对侧部的框架，其中所述第一对侧部和第二对侧 部净皮;波此连接，以使连接后的所述两对侧部的内周界限定一开口 ， 其中，所述两对侧部被构造为支撑所述多个单元掩模；所述多个单元掩模的大部分通过所述框架的所述开口被暴露；所述第 一对侧部中的每一个均包括彼此具有不同厚度的第 一子区域和第二子区域，其中所述第二子区域从所述第一子区域延伸；当从所述多个单元掩模的厚度方向观察时，所述第 一子区域被连接至所述多个单元掩模的一部分，并与所述多个单元掩模的所述一部分重叠；以及 当从所述厚度方向观察时，所述第二子区域未被连接至所述多个单元掩模，并与所述多个单元掩模不重叠。
11、 如权利要求IO所述的掩模组件，其中所述第一子区域的厚度大于 所述第二子区域的厚度。
12、 如权利要求IO所述的掩模组件，其中所述第一子区域的厚度与所 述第二子区域的厚度之间的差小于10mm。
13、 如权利要求IO所述的掩模组件，其中所述第一子区域具有沿所述 多个单元掩模的长度方向测量的第一长度，所述第二子区域具有沿所述长度 方向测量的第二长度，并且所述第二长度大于所述第一长度。
14、 如权利要求10所述的掩模组件，其中，所述框架被构造为通过所 述开口接收从气相沉积源蒸发的有机材料。
15、 如权利要求IO所述的掩模组件，其中，W2/W1的比基于所需的气 相沉积精度而被确定，其中，Wl表示所述第一对侧部中每一个的宽度，W2 表示所述第一子区域的宽度。
16、 如权利要求15所述的掩模组件，其中，所述W2/W1的比在从0.2 至0.4的范围内。
全文摘要
本发明公开一种用于平板显示器的薄膜气相沉积的掩模组件。在掩模组件中，清洗该掩模组件以后残留在单元掩模和框架之间的间隙中的清洗液可被最少化。掩模组件包括框架和多个单元掩模。框架包括围绕一开口的一对第一支撑部和一对第二支撑部。多个单元掩模具有至少一组图案开口，多个单元掩模被固定在第一支撑部上，同时多个单元掩模上施加有张紧力。第一支撑部包括第一表面和第二表面。多个单元掩模被固定在第一表面上，并且，第二表面从第一表面沿多个单元掩模的厚度方向具有相对第一表面的高度差。
文档编号C23C16/04GK101440476SQ200810161408
公开日2009年5月27日 申请日期2008年9月25日 优先权日2007年11月23日
发明者成栋永, 金和正 申请人:三星移动显示器株式会社