蒸镀掩模

文档序号:90766 发布日期:2021-10-08 浏览:33次 >En<

阅读说明:本技术 蒸镀掩模 (Vapor deposition mask ) 是由 岩井洋平 高城淳 于 2020-01-31 设计创作,主要内容包括:本发明实现能够在显示装置的制造中对像素以良好的精度蒸镀发光体的蒸镀掩模。为此,本发明具有如下的结构。在显示装置的制造中所使用的蒸镀掩模的特征在于,上述蒸镀掩模由用于将蒸镀物形成于像素的掩模(50)和支承上述掩模(50)的支承框(60)构成,上述支承框(60)由上板(61)、下板(62)和粘接上述上板(61)与上述下板(62)的粘接件(63)构成,具有止挡件(100),其用于在上述上板(61)与上述下板(62)之间被施加剪切力时防止上述上板(61)与上述下板(62)在上述支承框(60)的主面方向上彼此偏移。(The invention provides a vapor deposition mask capable of depositing a light emitting body to a pixel with good accuracy in manufacturing a display device. Therefore, the present invention has the following structure. The vapor deposition mask used in the manufacture of a display device is characterized in that the vapor deposition mask is composed of a mask (50) for forming a vapor deposition material on a pixel and a support frame (60) for supporting the mask (50), the support frame (60) is composed of an upper plate (61), a lower plate (62) and an adhesive member (63) for adhering the upper plate (61) and the lower plate (62), and the vapor deposition mask is provided with a stopper (100) for preventing the upper plate (61) and the lower plate (62) from shifting from each other in the main surface direction of the support frame (60) when a shearing force is applied between the upper plate (61) and the lower plate (62).)

蒸镀掩模

技术领域

本发明涉及通过蒸镀来形成有机EL显示装置等的像素时使用的蒸镀掩模。

背景技术

有机EL显示装置通过蒸镀按每一个像素形成作为发光材料的有机层。像素间距小,因此,由通过蒸镀形成的各像素中的有机EL层构成的发光体的尺寸也小。与此相伴,在蒸镀掩模中的孔的间距和孔的尺寸也非常小。因此,蒸镀掩模的精度是重要的。

蒸镀掩模由大量形成有用于对像素进行蒸镀的孔的掩模箔的部分和支承该掩模箔的支承框构成。在专利文献1中记载有,为了减少该支承框的变形且提高尺寸精度,将支承框构成为上框和下框2个框,并将上框和下框用粘接件粘接在一起的结构。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2017-210633号公报。

发明内容

发明要解决的问题

本发明的蒸镀掩模,由与有机EL显示装置的显示区域的像素对应地形成有多个孔的箔状掩模和支承箔状掩模的支承框构成。以后在本说明书中,将形成有多个孔的箔状掩模简单称为掩模,将掩模与支承框的组装体称为蒸镀掩模。

有机EL显示装置的像素间距非常小,而且与各像素对应的掩模孔的直径非常小。因此,需要形成孔的掩模的厚度也非常小。另外,掩模需要沿着被蒸镀的基板预先平坦化。为了维持掩模的平坦度,需要利用支承框对掩模向外侧施加拉力。这时,作为反作用,对于支承框施加向内侧的拉力。

支承框为了尺寸精度的提高和防止框自身的变形,形成为上框和下框的双框构造,并利用粘接件将上框和下框粘接在一起的结构。这时,作为来自掩模的反作用的对于支承框的拉力,主要施加于上框。

如此一来,剪切力施加于粘接上框与下框的粘接层,产生上框与下框彼此在平面方向上偏移的现象。由这样的剪切力导致的上框与下框的偏移对于由蒸镀掩模形成的蒸镀精度产生重要的影响。

本发明防止由剪切力导致的上框与下框的偏移,维持蒸镀掩模的尺寸精度,由此能够实现优良品质的有机EL显示装置的制造。

用于解决问题的技术手段

本发明是克服上述问题的发明,主要的具体技术手段如下所述。

(1)显示装置的制造中所使用的蒸镀掩模,其特征在于:所述蒸镀掩模由用于将蒸镀物形成于像素的掩模和支承所述掩模的支承框构成,所述支承框由上板、下板和粘接所述上板与所述下板的粘接件构成,具有止挡件,其用于在所述上板与所述下板之间被施加剪切力时防止所述上板与所述下板在所述支承框的主面方向上相互偏移。

(2)显示装置的制造中所使用的蒸镀掩模,其特征在于:所述蒸镀掩模由用于将蒸镀物形成于像素的掩模和支承所述掩模的支承框构成,所述支承框由上板、下板和粘接所述上板与所述下板的粘接件构成,在所述上板的一个面以规定的间距形成有凸部,在所述下板的一个面以所述规定的间距形成有凹部,所述凸部与所述凹部相嵌合。

附图说明

图1为有机EL显示装置的平面图。

图2是表示有机EL显示装置的像素结构的平面图。

图3是表示显示区域中的基板与蒸镀掩模的关系的截面图。

图4是表示蒸镀装置的概要的截面图。

图5是蒸镀掩模的详细图。

图6A是表示蒸镀掩模的形成了掩模的状态的截面图。

图6B是支承框的截面图。

图6C是表示暂时安装支承框和掩模的状态的截面图。

图6D是表示利用通过电镀形成的接合部件将掩模与支承框接合在一起的状态的截面图。

图6E是表示将母材从掩模剥离的状态的截面图。

图7是表示支承框的制造工序的截面图。

图8是蒸镀掩模的平面图。

图9是图8的A-A截面图。

图10是在对支承框的上板施加有拉力的状态下的支承框的截面图。

图11是表示本发明的概略的截面图。

图12是表示本发明的概略的平面图。

图13A是表示实施例1的实施方式1的制造工序的截面图。

图13B是表示接着图13A的工序的截面图。

图13C是表示实施例1的实施方式1的截面图。

图14A是表示实施例1的实施方式2的制造工序的截面图。

图14B是表示接着图14A的工序的截面图。

图14C是表示接着图14B的工序的截面图。

图14D是表示实施例2的实施方式1的结构的截面图。

图15A是表示实施例2的实施方式1的制造工序的截面图。

图15B是表示接着图15A的工序的截面图。

图15C是表示接着图15B的工序的截面图。

图15D是表示接着图15C的工序的截面图。

图15E是表示实施例2的实施方式1的结构的截面图。

图16A是表示实施例2的实施方式2的制造工序的截面图。

图16B是表示接着图16A的工序的截面图。

图16C是表示接着图16B的工序的截面图。

图16D是表示实施例2的实施方式2的结构的截面图。

图17A是表示实施例2的实施方式3的制造工序的截面图。

图17B是表示接着图17A的工序的截面图。

图17C是表示接着图17B的工序的截面图。

图17D是表示接着图17C的工序的截面图。

图17E是表示接着图17D的工序的截面图。

图17F是表示实施例2的实施方式3的结构的截面图。

图18A是表示实施例3的实施方式1的制造工序的截面图。

图18B是表示接着图18A的工序的截面图。

图18C是表示接着图18B的工序的截面图。

图18D是表示接着图18C的工序的截面图。

图18E是表示实施例3的实施方式1的结构的截面图。

图18F是表示实施例3的实施方式1的解耦股的平面图。

图18G是表示实施例3的实施方式1的另一例的结构的平面图。

图19A是表示实施例3的实施方式2的制造工序的截面图。

图19B是表示接着图19A的工序的截面图。

图19C是表示接着图19B的工序的截面图。

图19D是表示接着图19C的工序的截面图。

图19E是表示接着图19D的工序的截面图。

图19F是表示实施例3的实施方式2的结构的截面图。

图19G是表示实施例3的实施方式2的结构的平面图。

图19H是表示实施例3的实施方式2的另一例的结构的平面图。

图20A是表示实施例4的实施方式1的制造工序的截面图。

图20B是表示接着图20A的工序的截面图。

图20C是表示接着图20B的工序的截面图。

图20D是表示接着图20C的工序的截面图。

图20E是表示接着图20D的工序的截面图。

图20F是表示实施例4的实施方式1的最终工序的截面图。

图20G是表示实施例4的实施方式1的结构的平面图。

图21A是表示实施例4的实施方式2的制造工序的截面图。

图21B是表示接着图21A的工序的截面图。

图21C是表示接着图21B的工序的截面图。

图21D是表示接着图21C的工序的截面图。

图21E是表示接着图21D的工序的截面图。

图21F是表示实施例4的实施方式2的结构的截面图。

图22是表示实施例5的实施方式1的制造工序的截面图。

图23是表示实施例5的实施方式1的结构的截面图。

图24是表示实施例5中的凸部和凹部的例子的图。

图25是表示实施例5中的凸部和凹部的另一例的图。

图26是表示实施例5中的凸部和凹部的又一例的平面图。

图27是表示实施例5中的凸部和凹部的又一例的平面图。

图28是表示实施例5中的凸部和凹部的又一例的平面图。

图29是表示实施例5的实施方式2的制造工序的截面图。

图30是表示实施例5的实施方式2的结构的截面图。

图31是表示实施例5的实施方式3的制造工序的截面图。

图32是表示实施例5的实施方式3的结构的截面图。

具体实施方式

图1是有机EL显示装置的平面图。在图1中,在由玻璃或者聚酰亚胺的树脂形成的TFT基板40上,形成有显示图像的显示区域10。在显示区域10的周边配置有边框区域21。在边框区域21中配置有对像素14供给电流的电流供给线、扫描线驱动电路20等。在显示区域10中,扫描线11在横方向(x方向)上延伸且在纵方向(y方向)上排列。另外,影像信号线12和电源线13在纵方向上延伸且在横方向上排列。由扫描线11和影像信号线12以及电源线13包围的区域成为像素14,在像素14内形成有进行发光的有机EL层、由TFT形成的驱动晶体管、开关晶体管等。

在基板40的1边形成有端子区域30。在端子区域30为了驱动影像信号线12而搭载有驱动器IC31,为了对有机EL显示装置供给电源、信号而连接有柔性配线基板32。

图2是有机EL显示装置的显示区域的平面图。在图2中,在与图1的像素14对应的部分形成具有红色发光体R的红色像素、绿色发光体G的绿色像素、或者具有蓝色发光体B的蓝色像素,各像素或者发光体形成三角配置。红色发光体R、绿色发光体G、蓝色发光体B分别由不同的有机EL材料构成,所以分别被蒸镀。因此,为了形成图2所示的像素结构,需要3个蒸镀掩模。

图2中,各发光体的平面形状为圆形,是各发光体形成三角配置的例子,但这是一个例子,发光体的平面形状也可以为正方形、长方形、条纹等的情况。另外,发光体的配置不限于三角,也可以是菱形、平行四边形、条纹配置等的情况。在图2中,发光体的直径d1例如为15μm至20μm。像素间距pp例如为30μm至40μm。在该情况下,掩模的直径与发光体的直径相同。另一方面,掩模的孔按各发光体分别地形成,因此掩模的孔的间距pm为50μm至67μm。相邻地配置的不同颜色彼此的间隔,即成为蒸镀掩模的对准余量,需要为10μm至30μm程度,鉴于各像素的发光区域的扩大化、显示区域的高精细化,优选该距离形成得较小。

图3是表示用于蒸镀成为3色的发光体之一的有机EL材料的掩模50和基板40的状态的截面图。在图3中,蒸镀基板40即TFT基板40的厚度ts例如为0.5mm。另一方面,为了将发光体的直径d1形成为15μm至20μm,在掩模50也同样地形成有孔径d1的孔。有机EL材料被蒸镀在从设置于掩模50的孔露出的基板40的表面。为了正好地在孔径d1的区域中蒸镀有机EL材料,掩模50的板厚tm需要较薄地形成为5μm至10μm程度。如果掩模50的板厚较厚,则成为相对要从倾斜方向堆积的有机EL材料的遮蔽物,产生所谓的“暗角(vignetting)”,形成蒸镀不良。

为了形成如图2所示的高精细的像素结构,如图3所示,需要掩模50与蒸镀基板40形成几乎密接状态。为此,需要对掩模50施加拉力来将掩模50保持平坦。此外,图3中的箭头80是有机EL材料的蒸发物。虽然未图示,也存在将磁铁以相对于掩模50面向基板40的相反侧的方式配置,利用磁力使掩模50与基板40密接的情况。

图4是表示真空蒸镀的状态的概略截面图。在图4的真空腔室1000内,蒸镀材料80从蒸镀源900向基板40蒸发。能够经由蒸镀掩模的掩模50向基板40蒸镀发光材料。为了使蒸镀膜厚均匀,在图4中使用了2个蒸镀源90。蒸镀源90,为了使蒸镀膜均匀而能够根据需要增减数量。

蒸镀掩模为将箔状的掩模50与支承框60利用接合部件70接合而形成的。支承框60为上板61与下板62通过粘接件63粘接而成的结构。支承框60与掩模50通过基于电镀形成的接合部件70而接合。为了使薄的掩模50不弯曲,由支承框60对掩模50施加拉力。作为其反作用,对支承框60产生向内侧的拉力,对粘接上板61与下板62的粘接件63产生剪切应力。

图5是蒸镀掩模5的详细图。在图5中,上侧为平面图,下侧为截面图。因为有机EL显示装置单独地制造的效率差,所以在大的基板形成多个有机EL显示面板。因此,蒸镀掩模5也是与该大的基板对应的结构。

在图5中,蒸镀掩模5由支承框60划分为4个,在各区域的每一个存在掩模50。各掩模50对应16个有机EL显示装置。因此,利用图5的蒸镀掩模50形成64个有机EL显示装置。此外,在图5中,蒸镀掩模5被划分为4个,但此为一例,划分的个数不限于4。

各掩模50由于有机EL显示装置的显示区域的各像素对应地形成有多个孔的开口区域51和不存在孔的周边区域52构成。掩模50例如是厚度为数μm至十数μm的Ni或者Ni合金,通过电镀形成。

支承框60为上板61和下板62通过粘接件63粘接而成的结构。将支承框60形成为2层结构的理由之一是,因为在利用辊形成板材时,形成薄板需要增加辊次数,因此更容易准确地形成尺寸。其他的理由是,能够通过2个板材来彼此抵消板材固有的变形,能够防止在所层叠的支承框产生变形。

上板61、下板62例如用厚度0.5mm程度的因瓦合金材料形成。因瓦合金材料是铁和镍的合金,热膨胀系数非常小。由上板61、下板62和粘接件63形成的支承框60和掩模50通过基于电镀形成的接合部件70而接合。由支承框60对所完成的掩模50施加拉力,防止掩模50的弯曲。

图6A至图6E是表示用于形成图5所示的蒸镀掩模的工艺的截面图。图6A是表示通过电镀形成了掩模50的状态的截面图。准备平面平滑的金属板,将其作为母材90使用,并在该母材90上形成掩模50。即,在母材90上形成用于图案化的光致抗蚀剂91,通过在规定的部位生长镀层而形成箔。在图6A中,光致抗蚀剂91仅形成在掩模50的外形部,但为了形成开口区域中的孔而形成光致抗蚀剂,并能够同时在掩模50的开口部形成用于像素部的蒸镀的孔。

图6B是与掩模50分别形成的支承框60的截面图。支承框60例如是将厚度0.5mm的由因瓦合金材料构成的上板61和下板62用粘接件63粘接而成的结构。粘接件63的厚度例如为15μm。板材由于作为延伸材以卷状提供,有时保留着向圆弧方向的翘曲。在这样的情况下,将2个板以正背面颠倒地粘接,能够抵消翘曲确保平坦性。支承框50的加工也可以使用切削加工也可以用蚀刻加工。

图6C是表示将支承框60临时粘接在形成有掩模50的母材90的状态的截面图。临时粘接使用的临时粘接件92,优选在之后的工序中使母材90的剥离容易的材料。

图6D是表示为了将掩模50与支承框60粘接,对图6C的构造形成光致抗蚀剂91,之后使镀层生长而形成了掩模50与支承框60的连接部件70的状态的截面图。在图6D中,将形成作为接合部件70的镀层的部分以外用光致抗蚀剂91覆盖,通过电镀形成接合部件70。

在图6D中,在支承框60中,除了通过电镀形成接合部件70的部分以外形成抗蚀剂91。但并不限定于此,也可以对支承框60整面实施电镀。但是,在该情况下,通过对支承框60整面实施电镀,存在由于电镀膜的应力而支承框60发生变形的情况,因此需要注意。

图6E是表示在将光致抗蚀剂91剥离后,将由金属形成的母材90从蒸镀掩模5剥离的状态的截面图。由此完成蒸镀掩模5。此外,在母材90,在通过电镀形成掩模50时对掩模50产生应力,该应力在将母材90从蒸镀掩模5剥离时向掩模50收缩的方向作用,使其与支承框60收缩相反,成为支承掩模50的力。换言之,由支承框60对掩模50产生向外侧拉伸的拉力。利用该拉力来保持掩模50的平坦性。

图7是表示支承框60的制造方法的截面图。支承框60是将上板61和下板62用粘接件63粘接而成的。用于上板61、下板62的板材作为延伸材料以卷状提供,因此保留着向圆弧方向的翘曲。因此,如图7所示,将2个板正背颠倒地粘接,确保平坦性。

本发明的蒸镀掩模5如图5所示,在以后的说明中,为了容易明白而使用简略图。图8是在以后的说明中的蒸镀掩模5的平面图。图8中仅记载了图5中的1个区域。即,在支承框60内形成有1个掩模50。图9是图8的A-A截面图。实际的蒸镀掩模5如图5所示,掩模50与支承框60通过基于电镀形成的接合部件70而接合,在图9中,省略了接合部件70。掩模50粘接于支承框60的上板61。以后,在本发明的说明中的蒸镀掩模5的截面使用图9进行说明。此外,在如图5所示的接合部件70存在的情况下,从掩模50向支承框60的拉力主要产生于上板61,这一点在图9也是同样的。

图10是表示本发明要解决的问题的截面图。对于掩模50为了保持平坦性,施加了拉力。另一方面,对于支承框60,作为反作用而向内侧施加拉力,由此,对粘接上板61与下板62的粘接件63产生剪切力,上板61和下板62在平面方向上产生偏移。如此一来,结果是掩模50的孔的位置产生移动。

即,因为基板40和蒸镀掩模5的下板62被固定在蒸镀装置,所以结果是与支承框60的上板61粘接的掩模50中的开口相对于基板40发生偏移。如在图2等中所说明,在有机EL显示装置中,因为像素间距非常小,当发生图10所示的偏移时,像素中的发光体即有机EL层的位置发生了偏移,对于显示品质造成重大的影响。

本发明的结构,如图11所示,在支承框60中设置防止上板61与下板62的偏移的止挡件100,由此,即使在上板61与下板62之间被施加了基于拉力产生的剪切应力的情况下,也使得上板61与下板62之间不产生偏移,使得作为发光体的有机EL层的位置不偏移。

图12是表示为此形成的结构的蒸镀掩模5的平面图。在图12中,在掩模50的外侧,用于固定支承框60的上板61与下板62的止挡件100形成于长边上、短边上和角部。此外,止挡件100的平面的位置不限于图12,能够根据止挡件100的性质选择位置即可。在以下所示的实施例表示了各种止挡件100的结构。

实施例1

实施例1通过用冰镐、锥子或者钻头等那样的、前头尖的冲孔工具110贯通上板61和下板62地冲孔,利用冲孔部分的上板61的变形,防止上板61与下板62的平面方向的偏移。

(实施方式1)

图13A至图13C是表示实施例1的实施方式1的图。图13A的上侧的截面图是表示将支承框60夹在具有孔的下侧刚体(载置台)115与上侧刚体(压制台)114之间,将冲孔工具110与支承框60接触的状态的图。图13A的下侧的图是表示配置在支承框60上的冲孔工具110的打点111的平面图。

图13B是表示利用冲孔工具110贯通支承框60的上板61和下板62的状态的图,上侧的图是截面图,下侧的图是平面图。如图13B的截面图所示,在已将支承框60冲孔时,在上板61和下板62产生毛刺113,利用该毛刺113防止上板61与下板62的彼此偏移。图13B的下侧的平面图中,112是贯通孔,1121是以产生毛刺的方式使支承框60发生了变形的部分。

图13C是表示形成于贯通孔112的毛刺113的状态的截面图。所形成的孔112例如为圆形。因此,在平面方向的任一方向上都能够抑制支承框60的上板61与下板62彼此的移动。

(实施方式2)

图14A至图14D是表示实施例1的实施方式2的截面图。在实施方式1中,如图13C所示,在用冲孔工具110冲孔的支承框60的背侧,毛刺113作为突起产生。在蒸镀装置等中,存在这样的突起状的毛刺113成为障碍的情况。实施方式2是应对该问题的方式。

图14A的上侧的截面图是表示将支承框60夹在具有孔的下侧刚体115与上侧刚体114之间,使得用于实施端铣削加工的端铣刀116抵接于下板62时的截面图。利用端铣刀116仅在下板62形成孔。

图14B是表示在下板62形成了孔之后,将支承框60配置在下侧刚体115的直径较小的部分,将冲孔工具110与上板61侧接触的状态的截面图。图14C表示利用冲孔工具110将上板61冲孔了的状态的截面图。这时,在下板62预先形成有孔,并且,因为下侧刚体115的直径变小,上板61的毛刺113没有比下板62更向下方突出,而与下板62的端部抵接。

图14D是加工后的支承框60的截面图。在图14D中,被冲孔的上板61的毛刺113没有比下板62的下表面突出,而与下板62的端面抵接。通过上板61的毛刺113来防止下板62与上板61在平面方向上偏移。而且,毛刺113没有比下板62的下表面更向下方突出。

实施例2

实施例2是通过在支承框60的上板61和下板62形成的贯通孔钉入销,能够防止上板61与下板62彼此偏移的方式。

(实施方式1)

图15A至15E是表示实施例2的实施方式1的截面图。图15A是表示为了在上板61和下板62形成贯通孔,将扩孔锥117与上板61接触的状态。在载置有支承框60的下侧刚体115,在与扩孔锥117对应的部分形成有开口。

图15B是表示将形成有贯通孔的支承框60载置在没有形成开口的下侧刚体115上,为了形成用于收容被钉入的销的头的孔,将端铣刀116抵接于上板61的状态的截面图。图15C是表示利用端铣刀116在与销的头对应的部分开孔的状态的截面图。

图15D是表示在如此所形成的上板61与下板62的孔中插入销120的状态的截面图。为了使上板61与下板62的平面方向的偏移消失,销120的主体与上板61和下板62的贯通孔的关系不是“带间隙嵌合”而优选是“紧密嵌合”。

图15E是表示在形成于上板61和下板62的孔中插入销120的状态的截面图。通过扩孔锥加工和端铣削加工,销120被完全收容在上板61和下板62中。在图15E中,利用销120能够防止支承框60的上板61与下板62的偏移。另外,与如实施例1所示利用毛刺113防止上板61与下板62的偏移的情况相比,再现性优异。

(实施方式2)

图16A至16D是表示实施例2的实施方式2的截面图。实施方式2与实施方式1的不同点在于,所使用的销是如图16C所示那样的平行销121。平行销121的情况下,因为销没有头,所以不需要实施方式1中使用的端铣削加工。

图16A是表示将扩孔锥117抵接于具有孔的下侧刚体115之上的状态的截面图。图16B是表示将利用扩孔锥117形成了贯通孔的支承框60载置在不存在孔的下侧刚体115之上的状态的截面图。图16C是表示在支承框60的贯通孔中插入平行销121的状态的截面图。在该情况下,为了消除上板61与下板62的平面方向的偏移,平行销121与上板61和下板62的贯通孔的关系不是“带间隙嵌合”而更优选是“紧密嵌合”。

图16D是表示通过将平行销121钉在支承框60的贯通孔内而插入的状态的截面图。因为实施方式2与实施方式1相比不需要端铣削加工,相应地能够简化工序。

(实施方式3)

图17A至17D是表示实施例2的实施方式3的截面图。实施方式3与实施方式1的不同点在于,所使用的销是如图17D所示的中空销122。销122的外形形状与实施方式1的销120类似。因此,形成于支承框115的贯通孔、利用端铣刀116形成于上板61的孔与实施方式1相同,实施方式3的图17A、图17B、图17C所示的加工工艺与实施方式1的图15A、图15B、图15C相同。

图17D与图15D的不同点在于,在图17D中使用的销122的长度比图15D中使用的销120的长度长。图17D中,在载置有支承框60的下侧刚体115形成有孔,在该部分,销122的前端比下板62的下表面更向下方突出。

图17E是表示将支承框60翻过来,在不存在孔的下侧刚体115上用工具(敲击棒)123敲击销122的中空部分的状态的截面图。由此,压倒中空销122的前端,将中空销122固定。

图17F是表示压倒中空销122的前端,将中空销122固定的状态的截面图。如图17F所示,中空销122前端的压倒的部分比下板62的下表面更向下方突出。在蒸镀装置中,如果是蒸镀掩模5的任一面都可以存在突起的结构,就能够使用图17F所示的结构。

实施例3

实施例3是在平面形状中,使下板62比上板61小,将能够在端部与下板62和上板61强力地粘接的材料形成在上板61的端部下表面和下板62的端部侧面,由此防止上板61和下板62在平面方向的偏移的结构。

(实施方式1)

图18A至18E是表示实施例3的实施方式1的截面图。图18A是表示上板61与下板62上下颠倒地载置在下侧刚体115上的状态的截面图。如图18所示,下板62的尺寸比上板61的尺寸小,在端部成为上板61比下板62更向外侧突出的状态。

图18B是表示在上板61的端部使用三维打印机层叠造型物133的状态。130表示三维打印机的喷嘴。像这样形成的造型物133为例如在进行了热处理或者紫外线照射等之后,具有与上板61和下板62以粘接件63以上的强力相粘接的性质的材料。图18C是表示利用三维打印机将造型物133层叠完成了的状态的截面。在该状态下,例如不仅进行热处理,或者还进行紫外线照射,使造型物133固化,并且使造型物133与上板61和下板62强力地粘接。图18C等中的杠铃标记135表示层叠造型物133与上板61和下板62强力地粘接。

图18D表示使用研磨工具132研磨造型物133,使支承框60的平面和侧面平坦化的状态的截面图。图18E是加工后的支承框60的截面图。图18A至图18D将上板61和下板62以上下颠倒的状态进行加工,图18E成为将上板61和下板62的上下关系恢复原状的状态。

图18F是从背面观察支承框60的情况下的背面平面图。下板62与上板61相比在整周上外形较小。用三维打印机在整周上形成层叠造型物131在时间上、成本上不利的情况下,如图18F所示,能够将层叠造型物131在下板62的外侧离散地形成。当然,如果条件允许,也可以将层叠造型物131形成在下板62的外周全部区域。

图18G是将层叠造型物131形成在支承框60的内周侧的例子。图18G由于是背面平面图,因此只能看到下板62。下板62在内周的整周比上板61宽度小的情况下,层叠造型物113形成于下板62的内周的整周。

(实施方式2)

图19A至19E是表示实施例3的实施方式2的截面图。实施方式2与实施方式1的不同点在于,在支承框60中,起初下板62与上板61的尺寸相同,将下板62的端部用端铣刀除去,由此确保利用三维打印机形成造型物131的空间。

图19A是表示将上板61与下板62为相同尺寸的支承框60形成为上下颠倒的状态并配置于下侧刚体115上的状态下,为了将下板62端部的一部分除去而设置有端铣刀116的状态的截面图。此外,图19A至图19E中的支承框60成为上下颠倒的状态,载置在下侧刚体115上。

图19B是表示利用端铣刀116将下板62端部切削除去了的状态的截面图。图19C是表示利用三维打印机在上板61端部形成有层叠造型物133的状态的截面图。130表示三维打印机的喷嘴。图19C与图18B中所说明的结构是相同的。图19D对应于实施方式1的图18C,图19E对应于实施方式1的图18D。19F是表示加工后的支承框60的截面图,与实施方式1的图18E对应。

实施方式2的支承框60的平面图与实施方式1不同。即,因为实施方式2利用端铣刀116将下板62的端部除去,所以通常除去部分的平面成为圆。图19G是实施方式2的支承框60的背面平面图。在图19G中,在形成于下板62端部的利用端铣刀116所形成的孔中填充有用三维打印机形成的层叠造型物133。因为用端铣刀形成孔,孔和层叠造型物133在外周离散地形成。

图19H是实施方式2的支承框60的另一例的背面平面图。图19H中,在下板62的内周侧的端部利用端铣刀116形成孔,并且在该孔中填充有用三维打印机形成的层叠造型物133。在图19H中,因为孔用端铣刀116形成,所以孔和层叠造型物133在内周离散地形成。

此外,图19G、图19H等中,因为形成于下板62的除去部分利用端铣刀116形成,所以成为圆形的孔。但是,也能够通过使用端铣刀116以外的工具,将下板62的端部的除去部分的平面形状形成为圆以外的形状。

实施例4

实施例4是在支承框60中,为了消除上板61与下板62的偏移,在端部利用电镀固定上板61和下板62的例子。

(实施方式1)

图20A至图20F是表示实施例4的实施方式1的截面图,图20G是基于实施例4的支承框60的平面图。图20A的上侧的图是实施本实施方式的处理前的支承框60的截面图,下侧的图是放入溶剂140的溶剂槽141的截面图,该溶剂溶解粘接支承框60的上板61和下板62的粘接件63。使支承框60的1边的端部浸渍在该溶剂中。

图20B是表示使支承框60的1边的端部浸渍在溶剂140中的状态的截面图。在图20B中,支承框60浸渍在溶剂140中的部分的圆形标记表示粘接件63向溶剂140溶解的过程途中。图20C表示浸渍在溶剂140中的范围的粘接件63被除去了的状态的截面图。

在本实施方式中,电镀是在上板61与下板62的端面、以及在端部中在上板61与下板62之间形成镀层的方式。图20D的上侧的图是表示在实施电镀前以在上板61与下板62的主面没有形成镀层的方式,粘贴遮蔽胶带142的状态的截面图。图20的下侧的图是表示电镀液143被收容在电镀槽145中的状态的截面图。

图20E是表示使支承框60的端部浸渍在电镀液143中的状态的截面图。在图20E中,对与电镀液143接触的上板61和下板62实施电镀。图20F是表示将在端部在上板61与下板62之间以及端部侧面实施了镀层144的状态的支承框60从电镀槽145取出了的状态的截面图。如图20F的上侧所示,镀层144填充在下板62与上板61之间而将上板61与下板62牢固地粘接,能够防止由于剪切力导致的上板61与下板62的偏移。顺便说明,上板61与下板62之间的镀层厚是与粘接件63相同厚度,为15μm至20μm。

图20A至图20F所示的工序不仅应用在支承框60的1边,而能够应用在支承框60的4边。图20G是表示通过本实施方式在支承框60实施了镀层144的状态的平面图。如图20G所示,镀层144被实施于支承框60的4边的外端整个区域,对于向任一方向的剪切力都能够应对。此外,图20G的虚线表示镀层在支承框60的端部形成于上板61与下板62之间的状态。

(实施方式2)

图21A至图21E是表示实施例4的实施方式2的截面图。图21A是表示将支承框60的端部浸渍在溶剂140中,将粘接件63溶解的状态的截面图,与实施方式1的图20B对应。在支承框60中,粘接件63被除去了的范围,上板61与下板62的间隔容易变大。图21B是表示在支承框60的端部,上板61与下板62的间隔变大的状态的截面图。如此一来,产生即使对上板61和下板62实施镀层144,上板61与下板62不能通过镀层144被粘接的状态。

图21C是表示为了防止上述的状态,在电镀前利用夹钳146防止上板61与下板62的间隔的扩大的状态的截面图。图21C的上侧的图中,对于在端部粘接件63被除去了的支承框60粘贴遮蔽胶带142,之后,利用夹钳146抑制上板61与下板62的间隔的扩大,在上板61与下板62之间以均匀的厚度实施电镀。夹钳146可以形成在支承框60的1边整体,也可以离散地形成。在该状态下,浸渍在图21C所示的电镀液143中。

图21D是表示将被夹住的状态的支承框60浸渍在电镀液143内,实施了镀层144的状态的截面图。图21D是表示像这样将端部被电镀了的支承框60从电镀液143取出的状态的截面图。21E是表示除去了夹钳146和遮蔽胶带142的状态的支承框60的截面图。像这样所形成的实施方式2的支承框60的平面图与实施方式1的图20G相同。

像这样,基于本实施方式的支承框60,因为能够在端部可靠地将上板61与下板62通过镀层144粘接,所以能够可靠地防止因剪切力引起的偏移。

实施例5

实施例5的支承框60,截面构造与实施例1至4不同。在实施例5的支承框60中,准备在单面具有凸部611和凹部612的上板61和在单面具有凸部621和凹部622的下板62,使在上板61或者下板62的一方的凸部、与上板61或者下板62的另一方的凹部相嵌合,将上板61与下板62贴合。像这样形成的支承框60利用相互配合的凸部与凹部,即使在与主面平行方向上产生剪切力,也不产生上板61和下板62的偏移。

(实施方式1)

图22是表示基于实施例5的实施方式1的支承框60的制造方法的截面图。图22中,准备在单面形成有凸部611和凹部612的上板61、和在单面形成有凸部621和凹部622的下板62。这样的板材既可以利用冲压制作,也能够利用机械加工制作。图22中,将上板61和下板62凹凸面相向地利用辊粘接。在粘接时,利用与支承框60的主面垂直方向的力一边从喷嘴153向粘接面涂布粘接液152一边贴合,以使得上板61与下板62不产生剥离。

当使上板61与下板62粘接时,利用辊150将上板61和下板62中的一方的凸部与上板61和下板62中的另一方的凹部相嵌合地粘接,因此,即使在上板61与下板62之间施加剪切力,上板61与下板62也不发生主面方向的偏移。另外,因为一边利用辊150进行碾压一边将凸部与凹部相嵌合,所以能够防止凸部和凹部的制造公差引起的偏移。

图23是像这样所制作的支承框的截面图。在图23中,因为上板61的凸部与下板的凹部相嵌合而组合,因此即使施加剪切力,上板61与下板62也不产生偏移。另外,在上板61与下板62之间,因为存在粘接件,即使施加垂直于主面方向的力,上板61与下板62也不产生剥离。

图24是表示在上板61和下板62形成有凸部和凹部的面的状态的图。图24的左侧为上板61,右侧为下板62。在图24的左侧的图中,在上板61,凸部611以规定的间距形成。上侧为平面图,下侧为其B-B截面图。在图24的左侧的图中,凸部611形成为岛状,并配置为矩阵状。各凸部611的平面形状在图24中为圆形,但也可以是正方形,也可以是长方形。

图24的右侧的图中,在下板62中,在与上板61的凸部611对应的部分形成有凹部622。图24的右侧的图的上侧为平面图,下侧为其C-C截面图。下板62的凹部622以与上板61中的凸部611相同的间距形成,各凹部622的平面形状与上板61中的凸部611相同。在图24中,通过使上板61的凸部611与下板62的凹部622相嵌合地粘接,由此即使施加剪切力,也能够制作出上61板与下板62不产生偏移的支承框60。

图25是表示上板61和下板62的形成有凹部和凸部的面的状态的另一例的图。图24的左侧为上板61,右侧为下板62。在图24的左侧的图中,在上板61中,凸部611以规定的间距形成。上侧为平面图,下侧为其D-D截面图。

在图25的右侧的图中,在下板62中与上板61同样地,凸部621以规定的间距形成。上侧为平面图,下侧为其E-E截面图。即,下板62与上板61是相同的结构。在将上板61与下板62贴合时,使上板61的凸部611与下板62的虚线的圆所示的凹部相嵌合。在下板62中,4个凸部621之间的空间构成凹部622。

图25中也与图24是相同的效果。在图24的结构中,需要将上板61和下板62通过不同的工序形成,但图25的结构中,也能够将上板61和下板62同时形成。因此,能够降低制造成本。

图26是表示形成于支承框60的上板61和下板62的凸部和凹部的另一例的平面图。在图26中,在上板61的一个面中,凸部611在纵方向(y方向)上形成为条纹状,并且在横方向(x方向)上按规定的间距形成。凸部611与凸部611之间成为凹部612。在图26至图28中的形态中,上板61和下板62为相同形状,因此仅记载了上板61。

在图26中,通过将凸部611的间距设定为pp,凸部611的宽度w设定为w=p/2,相同宽度的凸部611和凹部612以相同间距形成。依据这样的结构,能够同时形成上板61和下板62。使像这样形成的上板61和下板62的凸部与凹部相嵌合,能够形成支承框60。此外,在将上板61与下板62相嵌合时,喷出粘接液152的方式与图22所说明的方式相同。

像这样所形成的支承框60相对于在横方向(图26的x方向)上施加的剪切力,上板61和下板62不产生偏移。另一方面,即使相对于纵方向(图26的y方向)上施加的剪切力,由于在上板61和下板62所形成的凹凸而粘接面积增加,因此也具有一定程度的效果。但是,相对于在纵方向上施加的剪切力是不充分的。

图27是表示在支承框60的上板61和下板62形成的凸部611和凹部612的另一例的平面图。在图27中,在上板61的一个面,凸部611在倾斜方向上以条纹状延伸,在其直角方向上以规定的间距形成。凸部611与凸部611之间成为凹部612。图27的结构,除了凸部611在倾斜方向上形成为条纹状以外,与图26是相同的。

使基于图27的结构的上板61与下板62相嵌合地形成的支承框60,因为向横方向(图27的x方向)、纵方向(图27的y方向)的剪切力被分散,因此上板61和下板62的偏移在x方向、y方向的任一者都不发生。但是,在向x方向或者y方向的剪切力非常大的情况下,上板61和下板62将发生稍微偏移。

图28是表示在支承框60的上板和下板形成的凸部和凹部的另一例的平面图。在图28中,在上板61的一个面中,凸部611在纵方向上形成为曲折状,在其直角方向上以规定的间距排列。在凸部611与凸部611之间成为凹部612。图28的结构除了凸部61形成为曲折状以外与图26是相同的。

使基于图28的结构的上板61与下板62相嵌合地形成的支承框60,向横方向(图28的x方向)、纵方向(图28的y方向)的剪切力被分散,因此上板和下板的偏移在x方向、y方向的任一者都不容易发生。尤其是如果曲折的角度为45度,施加与x方向或者y方向的剪切力,上下左右均被抵消而成为零。因此,如果即使产生了较大的剪切力,上板61与下板62也不产生偏移。

此外,图26-28的结构中,上板61、下板62均能够形成为相同的部件,在制造成本上是有利的。

(实施方式2)

图29是表示实施例5的实施方式2的结构的制造工序的截面图。在图29中,除了上板61的凸部611的截面和下板62的凸部621的截面为三角形这一点以外,与实施方式1的图22是相同的。图29所示的凸部611、621也能够通过冲压或者机械加工形成。在实施方式2中的上板61或者下板62的平面形状与图24至图28中所说明的内容是相同的。

图30是实施方式2的支承框60的截面图。通过上板61的凸部611和下板62的凹部621相嵌合,即使从掩模50对支承框60施加拉力,上板61与下板62也不产生偏移。但是,实施方式2表示了截面为三角形的情况,该截面并不限定于三角形,即使三角形的顶点形成有曲率R的形状或者为梯形等的情况下也是同样的。

(实施方式3)

图31是表示实施例5的实施方式3的结构的制造工序的截面图。在实施方式3中,利用三维打印机在上板61形成凸部65和在下板62形成凸部66这一点与实施方式1是不同的。除了利用三维打印机形成了凸部65、66以外,与在实施方式1中的图22所说明的内容是相同的。图32是实施方式3的支承框的截面图。除了凸部65、66由三维打印机形成以外,与实施方式1中的图23所说明的内容是相同的。

实施方式3的上板61或者下板62的平面形状与图24至图28中所说明的内容是相同的。例如,利用机械加工如图28所示将凸部611以平面形状成为曲折状的方式形成是比较困难的,但是如果利用三维打印机,则能够容易地形成。

以上的实施例关于利用蒸镀掩模制造有机EL显示装置的情况进行了说明。但是,本发明并不限定于此,在有机EL显示装置以外的显示装置中,也能够作为需要高精细间距的蒸镀的情况下的蒸镀掩模使用。

附图标记的说明

5…蒸镀掩模,10…显示区域,11…扫描线,12…影像信号线,13…电源线,14…像素,14…像素,14…像素,14…像素,20…扫描线驱动电路,21…边框区域,30…端子区域,31…驱动器IC,32…柔性配线基板,40…基板,50…掩模,51…开口区域,52…周边区域,60…支承框,61…上板,62…下板,63…粘接件,65…三维打印机形成的凸部,66…三维打印机形成的凸部,70…接合部件,80…蒸发物,90…母材,91…抗蚀剂,92…临时固定粘接件,100…止挡件,110…冲孔工具,111…打点,112…孔,113…毛刺,114…上侧刚体(载置台),115…下侧刚体(压制台),116…端铣刀,117…扩孔锥,120…销,121…平行销,122…中空销,123…敲击棒,130…三维打印机用喷嘴,131…三维造型物,132…研磨工具,133…喷出物,135…表示强粘接的标记,140…溶剂,141…溶剂槽,142…遮蔽胶带,143…电镀液,144…镀层,145…电镀槽,150…辊,152…粘接液,153…喷嘴,150…共用电极,151…电容绝缘膜,152…像素电极,153…取向膜,611…凸部,612…凹部,621…凸部,622…凹部,900…蒸镀源,1000…真空蒸镀腔室,1121…支承框的变形部分,B…蓝色发光体,G…绿色发光体,R…红色发光体。

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