專利名稱：顯示裝置的沉積掩模及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于沉積平板顯示器使用的薄膜的掩模，更具體地，涉及沉積掩模及其制造方法，其適用于具有高分辨率以及改進(jìn)的定位精度和圖形尺寸精度的平板顯示器。
背景技術(shù)：
用于沉積顯示裝置的薄膜的沉積掩模通常通過使用光刻的刻蝕方法和使用光刻和電解方法的電成型方法來(lái)制作。所制作的沉積掩模與襯底精密對(duì)準(zhǔn)，在襯底處將形成沉積對(duì)象，也即顯示裝置。透過沉積掩模提供沉積源，由此沉積所需圖形到襯底上。這種沉積掩?；旧蠟榫?xì)圖形化的掩模，并且視掩模尺寸和顯示器的高分辨率變得難以制作。
通常，對(duì)于沉積掩模，用于沉積過程的金屬薄膜越薄，則在沉積過程后顯示裝置的品質(zhì)越高。因而，這造成沉積掩模的金屬薄膜越薄越好。然而，如果金屬薄膜太薄，那么即使可以保證定位精度和圖形尺寸精度，但沉積掩?？赡茉诔练e過程中或者在沉積準(zhǔn)備過程中被損壞。
因此，傳統(tǒng)沉積掩模以可適用于薄膜沉積裝置的尺寸來(lái)制作，其中不僅沉積掩模的定位精度和圖形尺寸精度而且用于確定位置的掩模對(duì)準(zhǔn)和形成接觸的機(jī)械過程在確定在玻璃襯底上制作的顯示裝置的品質(zhì)時(shí)起到重要作用。優(yōu)選地，這種沉積掩模制作簡(jiǎn)單，耗時(shí)少且成本低。
圖1A、1C和1D顯示了用于沉積顯示裝置薄膜的傳統(tǒng)沉積掩模的平面圖。圖1B顯示了沿圖1A中線IB-IB截取的用于沉積顯示裝置薄膜的傳統(tǒng)沉積掩模的剖視圖。圖1A至1D所示的沉積掩模用于在襯底上制作多個(gè)顯示裝置，并且因而被用于顯示裝置小于沉積對(duì)象即襯底的情況中。
請(qǐng)參照?qǐng)D1A和1B，傳統(tǒng)沉積掩模100包括邊框120和由邊框120支撐的精細(xì)圖形化掩模110。如圖1C所示，邊框120除了邊緣121之外包括位于中心的開口125，并支撐精細(xì)圖形化掩模110。精細(xì)圖形化掩模110包括多個(gè)具有將形成在襯底上的圖形的圖形掩模112，如圖1D所示。在精細(xì)圖形化掩模110中，多個(gè)圖形掩模112對(duì)應(yīng)于邊框120的開口125而設(shè)置。標(biāo)記116表示精細(xì)圖形化掩模110的邊緣，而標(biāo)記117和118表示精細(xì)圖形化掩模110的圖形掩模112之間的部分。
所述多個(gè)圖形掩模112中的每一個(gè)對(duì)應(yīng)一襯底，例如將形成在介電襯底上的顯示裝置，并包括具有與將形成在襯底上的圖形相同的開口114。
以下將說明用于制作具有上述結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)沉積掩模的方法。首先，精細(xì)圖形化掩模110利用例如光刻或電成型等傳統(tǒng)方法制作成一體型，其包括多個(gè)圖形掩模112。精細(xì)圖形化掩模110與邊框120的開口125對(duì)準(zhǔn)，隨后精細(xì)圖形化掩模110通過焊接或粘接被固定到邊框120上。
圖2A和2B顯示了用于沉積顯示裝置薄膜的傳統(tǒng)沉積掩模的平面圖和剖視圖，其中圖2B顯示了沿圖2A中線IIB-IIB截取的剖視圖。圖2A和2B所示的沉積掩模用于在襯底上制作一個(gè)顯示裝置，其用于顯示裝置具有與沉積對(duì)象(即襯底)相似尺寸的情況下。
請(qǐng)參照?qǐng)D2A和2B，傳統(tǒng)沉積掩模200包括邊框220和精細(xì)圖形化掩模210。如圖2B所示，邊框220除了邊緣221之外包括位于中心的開口225。精細(xì)圖形化掩模210包括一個(gè)具有與沉積對(duì)象(即襯底)相似尺寸的圖形掩模212。精細(xì)圖形化掩模210中的圖形掩模212包括具有與將形成在襯底上的顯示裝置的圖形相同的圖形的開口214。
同樣地，在傳統(tǒng)沉積掩模200中，精細(xì)圖形化掩模210利用例如光刻方法或電成型方法等傳統(tǒng)方法制作成一體型。精細(xì)圖形化掩模210與邊框220的開口225對(duì)準(zhǔn)，隨后精細(xì)圖形化掩模210通過焊接或粘接被固定到邊框220上。
如上所述，用于沉積顯示裝置薄膜的傳統(tǒng)沉積掩模至少具有以下問題。
由于精細(xì)圖形化掩模通過使用光刻的刻蝕工藝或使用光刻或電解的電成型方法在金屬薄膜上形成圖形掩模而被制作成一體型，所以制作沒有例如圖形破損等缺欠的大尺寸精細(xì)掩模是非常困難的，并且圖形尺寸精度降低。此外，由于圖形掩模形成為一體型，也很難將精細(xì)掩模對(duì)準(zhǔn)并固定到邊框以及獲得理想的定位精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種沉積掩模及其制作方法，其可以改善定位精度和圖形尺寸精度。
本發(fā)明另外提供一種沉積掩模及其制作方法，其容易制作并適用于高分辨率顯示裝置。
本發(fā)明另外提供一種沉積掩模，包括至少一個(gè)圖形掩模，具有與將形成在襯底上的圖形相同的圖形；以及邊框掩模，具有至少一個(gè)開口，其中圖形掩模被分別固定到對(duì)應(yīng)于開口的邊框掩模上。
在本發(fā)明的各實(shí)施例中，沉積掩模還包括用于支撐邊框掩模的邊框，邊框掩模由磁性材料制成，而邊框和圖形掩模由金屬、金屬合金或聚合物樹脂制成。
本發(fā)明另外提供一種制作沉積掩模的方法，包括以下步驟制備至少一個(gè)具有與將形成在襯底上的圖形相同的圖形的圖形掩模和具有至少一個(gè)開口的邊框掩模；將圖形掩模與邊框掩模的開口對(duì)準(zhǔn)；以及將與開口對(duì)準(zhǔn)的圖形掩模固定到邊框掩模上。
在本發(fā)明的各實(shí)施例中，通過重復(fù)對(duì)準(zhǔn)和固定步驟，圖形掩模被分別固定到邊框掩模的每個(gè)開口上。該方法還包括在制備圖形掩模和邊框掩模之后固定邊框掩模到邊框的步驟。通過焊接或粘接來(lái)進(jìn)行固定圖形掩模到邊框掩模和固定邊框掩模到邊框的步驟。圖形掩模通過使用光刻的刻蝕方法或者使用光刻或電解方法的電成型方法來(lái)制作。
本發(fā)明另外提供一種平板顯示器。該平板顯示器利用一沉積掩模制備，在該沉積掩模中，至少一個(gè)具有與將形成在襯底上的圖形相同的圖形的圖形掩模對(duì)準(zhǔn)并分別固定到邊框掩模的至少一個(gè)開口。


圖1A、1C和1D為用于顯示裝置的傳統(tǒng)沉積掩模的平面圖，其中沉積對(duì)象小于顯示裝置的襯底；圖1B為用于顯示裝置的傳統(tǒng)沉積掩模的剖視圖，其中沉積對(duì)象小于顯示裝置的襯底；圖2A和2B分別為用于顯示裝置的傳統(tǒng)沉積掩模的平面圖和剖視圖，其中沉積對(duì)象具有與顯示裝置襯底相似的尺寸；圖3A和3C為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的用于顯示裝置的沉積掩模的平面圖；圖3B為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的用于顯示裝置的沉積掩模的剖視圖；圖4A和4B分別為根據(jù)本發(fā)明另一示范性實(shí)施例的用于顯示裝置的沉積掩模的平面圖和剖視圖；以及圖5和6為顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的制作用于顯示裝置的沉積掩模的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參照附圖對(duì)本發(fā)明的示范性實(shí)施例描述如下。
圖3A和3C為根據(jù)本發(fā)明一示范性實(shí)施例的用于沉積平面顯示器薄膜的掩模的平面圖。圖3B為沿圖3A中線IIIB-IIIB截取的根據(jù)本發(fā)明一示范性實(shí)施例的用于沉積平面顯示器薄膜的掩模的剖視圖。根據(jù)本發(fā)明一示范性實(shí)施例的沉積掩模300用于在一個(gè)襯底上制作多個(gè)顯示裝置，其用于顯示裝置小于沉積對(duì)象(即襯底)的情況下。
本發(fā)明的沉積掩模300包括邊框掩模330和多個(gè)精細(xì)圖形的圖形掩模310，圖形掩模310固定到邊框掩模330上。邊框掩模330用作圖形掩模310的支撐體。邊框掩模330包括多個(gè)對(duì)應(yīng)圖形掩模310被固定的位置的開口335以及用于支撐精細(xì)圖形的圖形掩模330的邊框部分，如圖3C所示。
邊框掩模330的開口335用于保證沉積對(duì)象(即襯底)的有效區(qū)域。此外，開口335的尺寸與精細(xì)圖形的圖形掩模310(也即，將形成在襯底上的顯示裝置)的尺寸相對(duì)應(yīng)。邊框掩模330的邊框部分由包圍多個(gè)開口335的邊緣部分336及彼此構(gòu)建如開口335形狀的交叉的部分337和338構(gòu)成。
多個(gè)圖形掩模310與邊框掩模330的開口335一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，并分別固定到開口335上。每個(gè)圖形掩模310包括開口314，其具有與將形成在襯底上的圖形相同的圖形。
制作具有以上根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的沉積掩模300的方法將參照?qǐng)D5和6加以描述。
首先，多個(gè)精細(xì)圖形的圖形掩模310和包括多個(gè)開口335的邊框掩模320被分別制作。通過使用典型光刻工藝的刻蝕方法或者使用光刻工藝和電解方法的電成型方法以及使用激光直接輻照的切割方法來(lái)制作圖形掩模310。圖形掩模310包括開口314，開口314具有與將形成在襯底上的顯示裝置的圖形相同的圖形。
隨后，多個(gè)圖形掩模310與邊框掩模330的多個(gè)開口335一一對(duì)準(zhǔn)，并通過焊接或粘接被分別固定。也就是說，如圖5和6所示，圖形掩模310-1對(duì)準(zhǔn)并固定到邊框掩模330的多個(gè)開口335-1至335-5中所對(duì)應(yīng)的開口335-1。接著，圖形掩模310-2對(duì)準(zhǔn)并固定到開口335-2。通過重復(fù)這種操作，多個(gè)圖形掩模310各自分別對(duì)準(zhǔn)并固定到多個(gè)開口335，由此制作根據(jù)本發(fā)明一示范性實(shí)施例的如圖3A所示的沉積掩模300。
這里，用于保證圖形掩模310和邊框掩模330的開口335之間的定位精度的方法涉及到形成對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記(未示出)，依據(jù)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記可以檢查圖形掩模310和邊框掩模330之間的對(duì)準(zhǔn)精度。對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記可以形成在圖形掩模310和邊框掩模330的預(yù)定位置上，并可以通過具有攝像機(jī)的視覺系統(tǒng)(未示出)檢查圖形掩模310和邊框掩模330之間的對(duì)準(zhǔn)。隨后，如果檢查結(jié)果提示定位精度在允許的范圍內(nèi)，則將圖形掩模310固定到邊框掩模330。
因此，在本發(fā)明的一示范性實(shí)施例中，沉積掩模不是通過一體型地制作多個(gè)圖形掩模來(lái)制作的，而是通過分別制作多個(gè)圖形掩模并將分別制作的圖形掩模分別對(duì)準(zhǔn)并固定到邊框掩模的開口。因而，改善了定位精度和圖形尺寸精度。此外，掩模尺寸減小，這有助于掩模的制作并降低制作成本。
圖4A和4B為根據(jù)本發(fā)明另一示范性實(shí)施例的用于沉積平板顯示器薄膜的掩模的平面圖和剖視圖。圖4B為沿圖4A中的線IVB-IVB截取的剖視圖。根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的沉積掩模400用于在一個(gè)襯底上形成多個(gè)顯示裝置，其用于顯示裝置小于沉積對(duì)象(即襯底)的情況下。
根據(jù)本發(fā)明另一示范性實(shí)施例的沉積掩模400，邊框掩模430被邊框420支撐，以便更強(qiáng)固地支撐圖形掩模410。由于邊框420用作邊框掩模430的支撐體，所以其可以具有在邊框中心具有開口425并具有邊緣412這種結(jié)構(gòu)，如圖4B所示。通過得到邊框420的額外支撐，該結(jié)構(gòu)可以保證對(duì)襯底的大有效區(qū)域的支撐。通過使用固定有圖形掩模的掩模可以在襯底上沉積薄膜。
在本發(fā)明的示范性實(shí)施例中，邊框和圖形掩模由純金屬、金屬合金或者聚合物樹脂等制成。邊框掩模由磁性金屬制成，其在邊框和圖形掩模之間具有良好的粘接和足以防止剝落的強(qiáng)度。
盡管本發(fā)明的示范性實(shí)施例僅描述了多個(gè)顯示裝置被制作在一個(gè)襯底上的情況下使用的沉積掩模，但是它們也適用于各種沉積掩模，包括用于在一個(gè)襯底上制作一個(gè)顯示裝置的沉積掩膜。
根據(jù)如上所述的本發(fā)明示范性實(shí)施例，與傳統(tǒng)沉積掩模相反，在傳統(tǒng)沉積掩模中精細(xì)圖形化掩模被一體型地制作，而本發(fā)明沉積掩模的圖形掩模是分別制作的，且分別對(duì)準(zhǔn)并固定到邊框掩模，由此改善了定位精度和圖形尺寸精度，并使工藝更容易。此外，也可以提供適于高分辨率顯示器的沉積掩模。
盡管以上已描述了本發(fā)明示范性實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員會(huì)意識(shí)到，從所附權(quán)利要求書描述的本發(fā)明的精神和范圍出發(fā)，可以做出各種變化和改動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種沉積掩模，包括至少一個(gè)圖形掩模，具有與將形成在襯底上的圖形相同的圖形；以及邊框掩模，具有至少一個(gè)開口，其中所述至少一個(gè)圖形掩模被分別固定到邊框掩模上，使得通過所述開口露出所述至少一個(gè)圖形掩模。
2.如權(quán)利要求1所述的沉積掩模，還包括用于支撐邊框掩模的邊框。
3.如權(quán)利要求2所述的沉積掩模，其中邊框掩模由磁性金屬制成。
4.如權(quán)利要求2所述的沉積掩模，其中邊框和圖形掩模由金屬、金屬合金和聚合物樹脂中的至少一種制成。
5.一種用于制作沉積掩模的方法，該方法包括以下步驟制備至少一個(gè)圖形掩模和具有至少一個(gè)開口的邊框掩模，其中圖形掩模具有與將形成在襯底上的圖形相同的圖形；將圖形掩模與邊框掩模的開口對(duì)準(zhǔn)；以及將圖形掩模固定到邊框掩模上。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，還包括通過重復(fù)對(duì)準(zhǔn)步驟和固定步驟將各個(gè)圖形掩模固定在每個(gè)開口上方的步驟。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其中通過使用焊接和粘接中的至少一種方法將圖形掩模固定到邊框掩模上。
8.如權(quán)利要求5所述的方法，其中圖形掩模通過使用光刻的刻蝕方法或者使用光刻或電解方法的電成型方法來(lái)制作。
9.如權(quán)利要求5所述的方法，還包括在制備圖形掩模和邊框掩模后將邊框掩模固定到邊框的步驟。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中通過使用焊接或粘接中的至少一種方法將邊框掩模固定到邊框上。
11.一種平板顯示器，其中該平板顯示器利用沉積掩模制作，在該沉積掩模中具有與將形成在襯底上的圖形相同的圖形的至少一個(gè)圖形掩模對(duì)準(zhǔn)并分別固定到邊框掩模的至少一個(gè)開口。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種顯示裝置的沉積掩模及其制造方法。其易于保證定位精度和圖形尺寸精度，并適用于高分辨率顯示裝置。本發(fā)明的沉積掩模具有至少一個(gè)圖形掩模，其具有與將形成在襯底上的圖形相同的圖形；以及邊框掩模，其具有至少一個(gè)開口。圖形掩模在對(duì)應(yīng)于開口的邊框掩模區(qū)域被分別固定到邊框掩模。沉積掩模通過制備具有與將形成在襯底上的圖形相同的圖形的至少一個(gè)圖形掩模和具有至少一個(gè)開口的邊框掩模制作而成。該方法還包括將圖形掩模與邊框掩模的開口對(duì)準(zhǔn)并將與開口對(duì)準(zhǔn)的圖形掩模固定到邊框掩模上。
文檔編號(hào)B32B3/24GK1534383SQ2004100038
公開日2004年10月6日 申請(qǐng)日期2004年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月27日
發(fā)明者金利坤, 金泰亨 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社