專(zhuān)利名稱(chēng)：掩模組件及用于使用該掩模組件的平板顯示器的沉積設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的示例實(shí)施例涉及一種掩模組件以及一種用于使用該掩模組件的平板顯 示器的沉積設(shè)備。更具體地講，本發(fā)明的示例實(shí)施例涉及一種掩模組件以及一種用于使用 該掩模組件的平板顯示器的能夠在沉積過(guò)程中防止基板重量引起的掩模組件的圖案的變 形并且改善沉積精度的沉積設(shè)備。
背景技術(shù)：
由于輕質(zhì)及纖薄特性，平板顯示裝置已被用作陰極射線(xiàn)管顯示裝置的替代性顯示 裝置。平板顯示裝置的示例可以包括液晶顯示裝置(LCD)、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示裝 置等。在平板顯示裝置中，例如，OLED顯示裝置與LCD相比可以具有更好的亮度和更大的 視角，并且由于去掉了背光單元，OLED顯示裝置可以具有更薄的結(jié)構(gòu)。OLED顯示裝置可以利用這樣的現(xiàn)象來(lái)操作，即，從陰極注入到有機(jī)薄膜中的電子 可以與從陽(yáng)極注入的空穴復(fù)合以形成激子。激子能量可以產(chǎn)生光的特定波形，從而實(shí)現(xiàn)圖 像。為了顯示全色彩，OLED顯示裝置可以包括具有R、G、B有機(jī)發(fā)射層的0LED。為了選擇性地在傳統(tǒng)的OLED顯示裝置的基板上形成陰極、陽(yáng)極、有機(jī)薄膜等(例 如，形成玻璃、不銹鋼或合成樹(shù)脂)，可以使用光刻方法或沉積方法。例如，在光刻方法中，可 以將光刻膠涂覆到基板的特定區(qū)域，接下來(lái)對(duì)所述基板的特定區(qū)域進(jìn)行濕法蝕刻或干法蝕 亥IJ，從而在基板上形成預(yù)定的圖案。然而，在光刻方法中，在分離光刻膠的過(guò)程或蝕刻過(guò)程 中，可能會(huì)將濕氣引入到光刻膠中。因此，OLED顯示裝置的有機(jī)薄膜可能由于光刻膠中的 濕氣而劣化。在另一示例中，在沉積方法中，可以將具有包括多個(gè)縫隙的圖案的掩模組件排列 在基板上，然后通過(guò)縫隙在基板上進(jìn)行材料沉積，例如，以預(yù)定的圖案沉積發(fā)射R、G和B顏 色的有機(jī)發(fā)光層。然而，在用于使用傳統(tǒng)的掩模組件的平板顯示裝置的傳統(tǒng)的沉積設(shè)備中， 在沉積過(guò)程中，基板的中間部分可能由于基板的重量而向掩模組件彎曲。如此，掩模組件的 圖案掩模會(huì)被基板按壓并會(huì)變形，從而引起在基板上的不精確排列和材料的沉積。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的實(shí)施例在于一種掩模組件和一種用于使用該掩模組件的平板顯示 器的沉積設(shè)備，所述沉積設(shè)備基本上克服了由現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺點(diǎn)引起的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題。本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)特征在于提供一種能夠在沉積過(guò)程中防止由掩模組件上的 基板的重量引起的掩模組件的圖案變形的掩模組件。本發(fā)明實(shí)施例的另一特征在于提供一種掩模組件，通過(guò)所述掩模組件能夠改善沉 積精度。本發(fā)明實(shí)施例的另一特征在于提供一種用于使用掩模組件的平板顯示裝置的沉 積設(shè)備，所述掩模組件具有一個(gè)或多個(gè)上述特征。
可以通過(guò)一種掩模組件來(lái)實(shí)現(xiàn)至少一種上述和其他的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，所述掩模組件包括掩?？蚣?，具有開(kāi)口和圍繞開(kāi)口的框架；圖案掩模，包括具有至少一個(gè)圖案的圖案部 分和焊接到框架的焊接部分；支撐棒，跨過(guò)開(kāi)口并被焊接到圖案掩模。焊接部分可以沿第一方向延伸，第一方向與圖案掩模的縱邊平行。支撐棒可以沿第二方向延伸，以跨過(guò)開(kāi)口，第二方向與第一方向垂直。掩模組件可以包括多個(gè)支撐棒，支 撐棒沿第一方向彼此間隔開(kāi)。框架可以具有用于容納支撐棒端部的槽。槽可以具有基本上 等于支撐棒厚度的深度。圖案掩?？梢允蔷?xì)金屬掩模。支撐棒可以包含與掩?？蚣艿牟?料基本上相同的材料?？梢詫D案掩模和支撐棒之間的焊點(diǎn)設(shè)置在圖案掩模的圖案之間。 圖案可以包括至少一個(gè)縫隙。所述棒可以在開(kāi)口和圖案掩模之間。還可以通過(guò)一種用于平板顯示器的沉積設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)至少一種上述和其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，所述沉積設(shè)備包括室、設(shè)置在室的下部的沉積源、設(shè)置在沉積源上方并支撐基板的掩 模組件，其中，掩模組件包括掩模框架，具有開(kāi)口和圍繞開(kāi)口的框架；圖案掩模，包括具有 至少一個(gè)圖案的圖案部分和焊接到框架的焊接部分；支撐棒，跨過(guò)開(kāi)口并被焊接到圖案掩 模。焊接部分可以沿第一方向延伸，第一方向與圖案掩模的縱邊平行。支撐棒可以沿第二方向延伸，以跨過(guò)開(kāi)口，第二方向與第一方向垂直。掩模組件可以包括多個(gè)支撐棒，支 撐棒沿第一方向彼此間隔開(kāi)。框架可以具有用于容納支撐棒端部的槽。槽可以具有基本上 等于支撐棒厚度的深度。圖案掩?？梢允蔷?xì)金屬掩模。支撐棒可以包含與掩模框架的材 料基本上相同的材料。可以將圖案掩模和支撐棒之間的焊點(diǎn)設(shè)置在圖案掩模的圖案之間。 圖案可以包括至少一個(gè)縫隙。本發(fā)明的其他方面和/或優(yōu)點(diǎn)將部分地在后面的描述中提出，部分地通過(guò)描述而 顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐而被知曉。


通過(guò)下面結(jié)合附圖進(jìn)行的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，上述和其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)對(duì)于 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會(huì)變得更明顯，附圖中圖IA示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的掩模組件的透視圖；圖IB示出了圖IA中掩模組件的圖案的放大透視圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的用于使用掩模組件的平板顯示器的沉積 設(shè)備的示意圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明另一示例性實(shí)施例的掩模組件的透視圖。
具體實(shí)施例方式于2009年2月5日向韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的第10-2009-0009344號(hào)名為“掩模組 件以及用于使用該掩模組件的平板顯示器的沉積設(shè)備”的韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)將通過(guò)引用而全部 包含于此。在下文中將參照附圖更充分地描述示例實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以以不同的形式 來(lái)實(shí)施，且不應(yīng)該解釋為局限于在這里所提出的實(shí)施例。相反，提供這些實(shí)施例使得本公開(kāi) 將是徹底和完全的，并將本發(fā)明的范圍充分地傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。
在附圖中，為了清晰起見(jiàn)，會(huì)夸大層和區(qū)域的尺寸。應(yīng)該理解的是，當(dāng)層或元件被 稱(chēng)作“在”另一層或基板“上”時(shí)，該層或元件可以直接在另一層或基板上，或者可以存在中 間層。相反，應(yīng)該理解的是，當(dāng)層被稱(chēng)作在另一層“之下”時(shí)，該層可以直接在另一層之下， 或者可以存在一個(gè)或多個(gè)中間層。此外，應(yīng)該理解的是，當(dāng)層被稱(chēng)作在兩層“之間”時(shí)，該層 可以是兩層之間的唯一的層，或者可以存在一個(gè)或多個(gè)中間層。相同的標(biāo)號(hào)始終表示相同 的元件。圖IA示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的掩模組件的透視圖，圖IB示出了圖IA中掩模組 件的圖案的放大透視圖，圖2示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的用于使用掩模組件的平板 顯示器的沉積設(shè)備的示意圖。參照?qǐng)DIA和圖1B，根據(jù)示例性實(shí)施例的掩模組件可以包括具有開(kāi)口 120的掩模框架100;多個(gè)圖案掩模200，跨過(guò)開(kāi)口 120沿第一方向延伸(例如，每個(gè)圖案掩模200的縱 邊(longitudinal side)可以沿圖IA中的χ軸延伸)；支撐棒300，沿垂直于第一方向的第 二方向(例如，沿圖IA中的y軸)延伸，以跨越過(guò)開(kāi)口 120?？梢詫⒍鄠€(gè)圖案掩模200焊接 到掩?？蚣?00的框架110。應(yīng)該注意的是，雖然圖IA示出沿第一方向延伸并焊接到掩模 框架100的多個(gè)圖案掩模200，但是圖案掩模的其他結(jié)構(gòu)(例如，掩模組件可以包括具有與 開(kāi)口 120對(duì)應(yīng)的區(qū)域并被焊接到掩?？蚣?00的框架110的單個(gè)的圖案掩模，從而沿一個(gè) 或多個(gè)第一方向和第二方向與整個(gè)開(kāi)口 120重疊)包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。掩?？蚣?00可以包括開(kāi)口 120和框架110。開(kāi)口 120可以足夠大以與顯示裝置 的基板上的顯示區(qū)域(例如，開(kāi)口 120可以是具有與顯示裝置的基板上的顯示區(qū)域完全重 疊的面積的單個(gè)開(kāi)口)重疊。框架110可以圍繞開(kāi)口 120，并且可被焊接到圖案掩模200。 可以由抗壓縮力引起的變形的堅(jiān)固材料(例如，堅(jiān)固的金屬材料)形成掩?？蚣?00的框 架110，從而可以通過(guò)例如焊接將圖案掩模200的端部固定到框架110。圖案掩模200 (例如每個(gè)圖案掩模200)可以包括圖案部分220，具有對(duì)應(yīng)于開(kāi)口 120的至少一個(gè)圖案210 ；焊接部分230，沿第一方向延伸并被焊接到框架110。例如，圖案 部分220可以沿第一方向延伸以與開(kāi)口 120的至少一部分重疊，焊接部分230可以沿第一 方向從圖案部分220延伸至框架110。例如，焊接部分230可以與圖案部分220成為一體， 并且可以通過(guò)焊接(例如，焊接部分230可以從圖案部分220的每個(gè)端延伸到框架110的 相應(yīng)的邊，以與開(kāi)口 120完全重疊)將圖案部分220連接到框架110。圖案210 (例如每個(gè) 圖案210)可以包括至少一個(gè)縫隙201 (例如多個(gè)縫隙201)，以提供用于材料沉積的開(kāi)口。 例如，如圖IA和圖IB所示，圖案210均可以包括沿第二方向延伸并沿第一方向彼此隔開(kāi)的 多個(gè)縫隙201。在此，圖案掩模200可以是由金屬薄膜(例如，一種或多種不銹鋼(SUS)、不 脹鋼(invar)、鎳、鈷及它們的合金)形成的精細(xì)金屬掩模(fine metal mask) 0如果使用 多個(gè)圖案掩模220，如圖IA所示，可以將圖案掩模200彼此相鄰設(shè)置，以與開(kāi)口 120 (例如整 個(gè)開(kāi)口 120)重疊。支撐棒300可以設(shè)置為跨過(guò)掩?？蚣?00的開(kāi)口 120，以防止圖案掩模200變形。 例如，如圖IA所示，可以將支撐棒300焊接到框架110 (例如面對(duì)圖案掩模200的框架110 表面)上，所以支撐棒300的端部可以與框架110重疊。例如，支撐棒300可以沿框架100 的整個(gè)長(zhǎng)度(即沿第二方向)延伸，從而支撐棒300的端部可以與相應(yīng)的框架寬度部分重 疊(例如完全重疊)。關(guān)于這點(diǎn)，應(yīng)該注意的是，可以將框架110的框架寬度部分限定在框架110的外邊緣(即，面對(duì)框架110的外部的邊緣)和框架110的內(nèi)邊緣(即，面對(duì)開(kāi)口 120的邊緣)的之間。支撐棒300可以在框架110和圖案220之間。如圖IA所示，當(dāng)將多個(gè)圖案掩模200焊接到掩模框架100時(shí)，支撐棒300可以沿 垂直于第一方向的第二方向跨過(guò)開(kāi)口 120，例如，支撐棒300的縱邊可以沿第二方向延伸， 以跨過(guò)圖案掩模200的縱邊。在此，為了防止圖案掩模200的圖案210因支撐棒300和圖 案掩模200之間的焊接而被阻擋，可以在圖案掩模200的圖案210之間將支撐棒300焊接 到的圖案掩模200。換言之，如圖IA所示，支撐棒300可以與圖案部分220的兩相鄰的圖案 210之間的部分重疊，從而支撐棒300可以不與縫隙201重疊。例如，如圖IA和圖IB所示， 可以這樣設(shè)置支撐棒300，使支撐棒300和圖案掩模200之間的焊點(diǎn)P被設(shè)置在圖案210之 間，例如在沿第一方向彼此相鄰的圖案210之間?？梢砸灶A(yù)定的間隔提供多個(gè)支撐棒300，例如，兩個(gè)支撐棒300可以沿第一方向彼此間隔開(kāi)。支撐棒300可以具有任何適合的形狀和橫截面，例如，支撐棒可以具有圓形橫截 面或多邊形橫截面。例如，與圖案掩模200的預(yù)定區(qū)域接觸的支撐棒300的部分可以具有 多邊形橫截面，從而當(dāng)施加壓力到圖案掩模200時(shí)，支撐棒300的形狀可以防止或者顯著地 最小化支撐棒300對(duì)圖案掩模200造成的損害，并且可以增加支撐棒300和圖案掩模200 之間的焊接性。參照?qǐng)D2，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的用于使用掩模組件的平板顯示器的沉積設(shè) 備可以包括室400 ；沉積源410，設(shè)置在室400的下部；掩模組件，設(shè)置在沉積源410上方 并支撐基板S。該掩模組件可以基本上與前面參照?qǐng)DIA和圖IB描述的具有包括開(kāi)口 120 的掩模框架100、圖案掩模200以及支撐棒300的掩模組件相同。用于平板顯示器的沉積設(shè) 備還可以包括單個(gè)的固定構(gòu)件420，以固定掩模組件。將參照?qǐng)D2描述根據(jù)本發(fā)明的利用掩模組件的薄膜沉積工藝。在將掩模組件固定 到固定元件420之后，可以將基板S設(shè)置在掩模組件的圖案掩模200上，即，可以將圖案掩 模200設(shè)置在基板S和開(kāi)口 120之間。在此，可以通過(guò)隔離支架(未示出)將基板S與圖 案掩模200以預(yù)定的間隙間隔開(kāi)，并且可以將基板S設(shè)置為與掩模組件的開(kāi)口 120完全重疊。接下來(lái)，可以將沉積源410設(shè)置為通過(guò)開(kāi)口 120 (例如，單個(gè)的開(kāi)口 120)面對(duì)圖案 掩模200。當(dāng)沉積材料從設(shè)置在室400下部的沉積源410被注入或者蒸發(fā)時(shí)，沉積材料可以 通過(guò)圖案掩模200的圖案210沉積在基板S上，從而在基板S上形成特定圖案(即，對(duì)應(yīng)于 圖案掩模200的圖案210的圖案)。在此，當(dāng)掩模組件由于室400中的熱而熱膨脹時(shí)，為了 防止由于支撐棒300和框架110之間的熱膨脹特性的差異引起支撐棒300的脫落和變形， 可以用與框架110的材料基本相同的材料形成支撐棒300。此時(shí)，由于沉積過(guò)程中基板S的重量，從基板S的中間部分向沉積源410會(huì)產(chǎn)生壓 力。由于支撐基板S的圖案掩模200可以被焊接到支撐棒300，壓力可以被支撐圖案掩模 200的支撐棒300分散，從而防止圖案掩模200的變形。根據(jù)在圖3中示出的另一示例實(shí)施例，除了掩?？蚣艿目蚣芙Y(jié)構(gòu)之外，掩模組件 可以基本上與前面參照?qǐng)DIA和圖IB描述的掩模組件相同。具體來(lái)講，如圖3所示，掩?？?架100的框架110可以包括槽311。支撐棒300的端部可以插入槽311中。槽311的深度 可以等于支撐棒300的厚度，所以當(dāng)支撐棒300安裝在對(duì)應(yīng)的槽311中時(shí)，支撐棒300和框架110的上表面可以基本上共平面(例如基本上形成xy平面)。在框架110中形成槽311 可有助于以與形成框架110的高度基本上相同的高度形成支撐棒300。因此，框架110和圖 案掩模200之間距離不會(huì)因支撐棒300而增加，從而有助于掩模組件的框架110和圖案掩 模200的焊接部分230之間的焊接。此外，可以減小將焊接部分230焊接到框架110所需 的結(jié)合力。
根據(jù)示例實(shí)施例，掩模組件以及用于使用該掩模組件的平板顯示器的沉積設(shè)備可 以包括跨過(guò)掩?？蚣艿拈_(kāi)口并支撐包括至少一個(gè)圖案的圖案掩模的支撐棒。支撐棒的結(jié)構(gòu) 及將其焊接到圖案掩模可以促進(jìn)基板的壓力和重量在更大區(qū)域分散，從而可以能夠防止或 者顯著地最小化在沉積過(guò)程中由基板的重量引起的圖案掩模的變形。在此公開(kāi)了示例性實(shí)施例，盡管使用了特定的術(shù)語(yǔ)，但是僅僅以一般的和描述性 的含義來(lái)使用和解釋這些術(shù)語(yǔ)，而非出于限制的目的。因此，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理 解，在不脫離由權(quán)利要求書(shū)描述的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以做出各種形式和細(xì) 節(jié)上的改變。
權(quán)利要求
一種掩模組件，所述掩模組件包括掩模框架，所述掩模框架具有開(kāi)口和圍繞開(kāi)口的框架；所述掩模框架上的圖案掩模，包括具有至少一個(gè)與開(kāi)口重疊的圖案的圖案部分和附著到所述框架的焊接部分；至少一個(gè)支撐棒，跨過(guò)開(kāi)口并附著到圖案掩模。
2.如權(quán)利要求1所述的掩模組件，其中，所述焊接部分沿第一方向延伸，第一方向與所述圖案掩模的縱邊平行。
3.如權(quán)利要求2所述的掩模組件，其中，所述支撐棒沿第二方向延伸以跨過(guò)開(kāi)口，第二方向與所述第一方向垂直。
4.如權(quán)利要求3所述的掩模組件，其中，所述掩模組件包括多個(gè)支撐棒，支撐棒沿所述第一方向彼此間隔開(kāi)。
5.如權(quán)利要求1所述的掩模組件，其中，所述框架具有用于容納支撐棒端部的槽。
6.如權(quán)利要求5所述的掩模組件，其中，所述槽具有等于支撐棒厚度的深度。
7.如權(quán)利要求1所述的掩模組件，其中，所述圖案掩模是精細(xì)金屬掩模。
8.如權(quán)利要求1所述的掩模組件，其中，所述支撐棒包含與掩模框架的材料相同的材料。
9.如權(quán)利要求1所述的掩模組件，其中，將所述圖案掩模和所述支撐棒之間的焊點(diǎn)設(shè) 置在圖案掩模的圖案之間。
10.如權(quán)利要求1所述的掩模組件，其中，所述圖案包括至少一個(gè)縫隙。
11.如權(quán)利要求1所述的掩模組件，其中，所述支撐棒在所述開(kāi)口和圖案掩模之間。
12.一種用于平板顯示器的沉積設(shè)備，所述設(shè)備包括室、設(shè)置在室的下部的沉積源、設(shè) 置在沉積源上方并構(gòu)造為支撐基板的掩模組件，其中，掩模組件包括掩?？蚣埽哂虚_(kāi)口和圍繞開(kāi)口的框架；所述掩模框架上的圖案掩模，包括具有至少一個(gè)與開(kāi)口重疊的圖案的圖案部分和附著 到所述框架的焊接部分；至少一個(gè)支撐棒，跨過(guò)開(kāi)口并附著到圖案掩模。
13.如權(quán)利要求12所述的沉積設(shè)備，其中，所述焊接部分沿第一方向延伸，第一方向與 所述圖案掩模的縱邊平行。
14.如權(quán)利要求13所述的沉積設(shè)備，其中，所述支撐棒沿第二方向延伸以跨過(guò)開(kāi)口，第 二方向與所述第一方向垂直。
15.如權(quán)利要求14所述的沉積設(shè)備，其中，所述掩模組件包括多個(gè)支撐棒，支撐棒沿所 述第一方向彼此間隔開(kāi)。
16.如權(quán)利要求12所述的沉積設(shè)備，其中，所述框架具有用于容納支撐棒端部的槽。
17.如權(quán)利要求16所述的沉積設(shè)備，其中，所述槽具有等于支撐棒厚度的深度。
18.如權(quán)利要求12所述的沉積設(shè)備，其中，所述支撐棒包含與掩?？蚣艿牟牧舷嗤?材料。
19.如權(quán)利要求12所述的沉積設(shè)備，其中，將所述圖案掩模和所述支撐棒之間的焊點(diǎn) 設(shè)置在圖案掩模的圖案之間。
20.如權(quán)利要求12所述的沉積設(shè)備，其中，所述設(shè)備還包括用于固定掩模組件的固定構(gòu)件.
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了掩模組件及用于使用該掩模組件的平板顯示器的沉積設(shè)備。所述掩模組件包括掩模框架，具有開(kāi)口和圍繞開(kāi)口的框架；掩?？蚣苌系膱D案掩模，包括具有至少一個(gè)與開(kāi)口重疊的圖案的圖案部分和附著到所述框架的焊接部分；至少一個(gè)支撐棒，跨過(guò)開(kāi)口并附著到圖案掩模。
文檔編號(hào)C23C14/04GK101798670SQ20101011366
公開(kāi)日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2010年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月5日
發(fā)明者張大植, 成棟永 申請(qǐng)人:三星移動(dòng)顯示器株式會(huì)社