一種掩膜裝置及其組裝方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種掩膜裝置及其組裝方法，該掩膜裝置包括框架以及設(shè)置在所述框架上的掩膜板，所述框架包括：疊加固定的第一框架和第二框架，所述第一框架采用形狀記憶合金制成，所述第二框架采用熱膨脹系數(shù)小于預(yù)定值的金屬材料制成，所述掩膜板焊接在所述第一框架上。本發(fā)明的掩膜裝置，利用具有形狀記憶功能的形狀記憶合金作為焊接掩膜板的框架，在焊接組裝掩膜板的過程中，只需始終對形狀記憶合金框架施加恒定的對抗力即可。當(dāng)掩膜板焊接組裝完成后，撤掉對抗力并對形狀記憶合金框架進(jìn)行加熱，即可使形狀記憶合金框架恢復(fù)到變形前的形狀。極大的簡化了掩膜裝置的組裝過程，更提高了掩膜板的質(zhì)量。
【專利說明】一種掩膜裝置及其組裝方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及掩膜板領(lǐng)域，尤其涉及一種掩模裝置及其組裝方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在OLED(有機(jī)發(fā)光二極管)技術(shù)中，真空蒸鍍用的掩膜板技術(shù)是一項(xiàng)至關(guān)重要的技術(shù)，掩膜板的質(zhì)量直接影響著生產(chǎn)制造成本和產(chǎn)品質(zhì)量。OLED蒸鍍用的掩膜板中FMM(Fine Metal Mask，精密金屬掩模板)是最關(guān)鍵的掩膜板，F(xiàn)MM用于蒸鍍發(fā)光層材料，因此FMM質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到屏幕的顯示效果。FMM —般采用INVAR(因瓦合金，又稱為殷鋼)金屬制作，厚度極薄，約為30-50um (微米)，蒸鍍時(shí)將FMM貼在蒸鍍基板表面，并保持很高的位置精度是非常困難的。因此需要將FMM采用激光焊接在金屬框架(通常為因瓦合金框架)上才能使用。將第一條FMM焊接在框架上時(shí)，一般需要先對框架兩端施加對抗力Cl，在對FMM兩端施加力F進(jìn)行引張，將FMM焊接到框架上，焊接第二條FMM時(shí)，減小對抗力為C2 = C1-F，接下來焊接的每條FMM對框架施加的對抗力依次減小。因此，在焊接每條FMM都需要重新調(diào)整對抗力，不僅工藝復(fù)雜，力的大小不易確定，而且使得每條FMM受到的外力狀態(tài)都有所差別，降低了 FMM開口形狀的均勻性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明提供一種掩模裝置及其組裝方法，簡化了掩膜板組裝工藝，提高了掩膜板開口形狀的均勻性。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種掩模裝置，包括:框架以及設(shè)置在所述框架上的掩膜板，所述框架包括:疊加固定的第一框架和第二框架，所述第一框架采用形狀記憶合金制成，所述第二框架采用熱膨脹系數(shù)小于預(yù)定值的金屬材料制成，所述掩膜板焊接在所述第一框架上。
[0005]優(yōu)選地，所述形狀記憶合金為鎳鈦合金。
[0006]優(yōu)選地，所述第二框架采用不銹鋼或因瓦合金制成。
[0007]優(yōu)選地，所述第一框架的厚度為0.1-1Omm,所述第二框架的厚度為10_30mm。
[0008]優(yōu)選地，所述第一框架和所述第二框架上設(shè)置有多組螺旋對位孔，通過對位孔用螺栓將第一框架和第二框架對位固定。
[0009]優(yōu)選地，所述掩膜板包括多條間隔設(shè)置的遮光金屬條。
[0010]優(yōu)選地，所述掩膜板為OLED蒸鍍用精密金屬掩膜板。
[0011]本發(fā)明還提供一種掩膜裝置的組裝方法，包括:
[0012]提供第一框架，所述第一框架采用形狀記憶合金制成；
[0013]提供第二框架，所述第二框架采用熱膨脹系數(shù)小于預(yù)定值的金屬材料制成；
[0014]對所述第一框架的兩相對端施加恒定對抗力，使所述第一框架的兩相對端向內(nèi)收縮發(fā)生形變；
[0015]將掩膜板焊接在所述第一框架上；
[0016]焊接完成后，撤消對所述第一框架施加的對抗力；
[0017]對所述第一框架進(jìn)行加熱，使所述第一框架恢復(fù)原狀；
[0018]將焊接有所述掩膜板的第一框架疊加固定在所述第二框架上。
[0019]優(yōu)選地，所述掩膜板包括多條間隔設(shè)置的遮光金屬條；所述將掩膜板焊接在所述第一框架上具體為:
[0020]將所述遮光金屬條的兩端分別焊接在所述第一框架的所述兩相對端上。
[0021]優(yōu)選地，所述遮光金屬條的實(shí)際長度值比設(shè)計(jì)值小X%，所述對抗力的大小滿足以下條件:使得所述第一框架的兩相對端向內(nèi)收縮的形變量大小等于所述遮光金屬條的設(shè)計(jì)值的X%。
[0022]本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下:
[0023]本發(fā)明的掩膜裝置，利用具有形狀記憶功能的形狀記憶合金作為焊接掩膜板的框架，與現(xiàn)有技術(shù)中采用不銹鋼或因瓦合金作為焊接掩膜板的框架的結(jié)構(gòu)相比，在焊接組裝掩膜板的過程中，只需始終對形狀記憶合金框架施加恒定的對抗力即可，不需要不斷調(diào)整對抗力的大小。當(dāng)掩膜板焊接組裝完成后，撤掉對抗力并對形狀記憶合金框架進(jìn)行加熱，即可使形狀記憶合金框架恢復(fù)到變形前的形狀。該組裝方法極大的簡化了掩膜裝置的組裝過程，更提高了掩膜板的質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率和成品率，對于實(shí)際生產(chǎn)和提高產(chǎn)品良率具有重要意義。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的掩膜裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2-圖6為本發(fā)明實(shí)施例的掩膜裝置的組裝方法示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026]下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0027]請參考圖1，圖1為本發(fā)明實(shí)施例的掩膜裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，該掩膜裝置包括框架以及設(shè)置在所述框架上的掩膜板10，所述框架包括:疊加固定的第一框架21和第二框架22，所述第一框架21采用形狀記憶合金制成，所述第二框架22采用熱膨脹系數(shù)小于預(yù)定值的金屬材料制成，所述掩膜板10焊接在所述第一框架21上。
[0028]優(yōu)選地，所述形狀記憶合金為鎳鈦合金。當(dāng)然，也可以為其他類型的記憶合金。形狀記憶合金具有變形恢復(fù)能力，即通過外力等使其發(fā)生變形后，還可以恢復(fù)到變形之前的形狀。
[0029]熱膨脹系數(shù)較小的金屬材料通常不易發(fā)生形變，優(yōu)選地，所述第二框架采用不銹鋼或因瓦合金制成，不銹鋼和因瓦合金的熱膨脹系數(shù)均較小。
[0030]本發(fā)明實(shí)施例中，第一框架21的厚度較薄，第二框架22的厚度較厚，優(yōu)選地，所述第一框架的厚度為0.l-10mm，所述第二框架的厚度為10_30mm。
[0031]S卩，本發(fā)明實(shí)施例的掩膜板框架包括兩層結(jié)構(gòu)，其中，上層框架(第一框架21)采用具有形狀記憶特性的形狀記憶合金制成，厚度較薄，用于組裝焊接掩膜板10 ;下層框架(第二框架22)由熱膨脹系數(shù)較小金屬材料制成，厚度較厚，用于固定掩膜板10，以防止焊接組裝后的掩膜板10變形的作用。
[0032]優(yōu)選地，所述第一框架21和所述第二框架22上設(shè)置有多組螺旋對位孔，通過對位孔用螺栓將第一框架21和第二框架22對位固定。本發(fā)明實(shí)施例中，在所述第一框架21和所述第二框架22的四邊上分別設(shè)置三個(gè)螺旋對位孔。當(dāng)然，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，所述第一框架21和所述第二框架22也可以通過其他方式疊加固定。
[0033]本發(fā)明實(shí)施例中，所述掩膜板10包括多條間隔設(shè)置的遮光金屬條11。當(dāng)然，在本發(fā)明的其他一些實(shí)施例中，所述掩膜板10也可以為其他類型的圖案。
[0034]優(yōu)選地，本發(fā)明實(shí)施例中的掩膜板為OLED蒸鍍用精密金屬掩膜板，用于蒸鍍發(fā)光層材料。
[0035]請參考圖2至圖5，上述實(shí)施例中的掩膜裝置的組裝方法包括以下步驟:
[0036]步驟SlOl:請參考圖2，提供第一框架21，所述第一框架21采用形狀記憶合金制成；
[0037]步驟S102:提供第二框架，所述第二框架采用熱膨脹系數(shù)小于預(yù)定值的金屬材料制成；
[0038]步驟S103:請參考圖3，對所述第一框架21的兩相對端施加恒定對抗力Ffcg，使所述第一框架21的兩相對端向內(nèi)收縮發(fā)生形變；
[0039]步驟S104:請參考圖3，將掩膜板焊接在所述第一框架21上；
[0040]本實(shí)施例中，所述掩膜板包括多條間隔設(shè)置的遮光金屬條；具體焊接時(shí)，可以直接將遮光金屬條11的兩端焊接在所述第一框架21的兩相對端的焊接線24上，不需要拉伸遮光金屬條11。具體的，可以將多條遮光金屬條11逐條焊接，也可以同時(shí)焊接。
[0041]步驟S105:焊接完成后，撤消對所述第一框架21施加的對抗力Ffis ；
[0042]步驟S106:請參考圖4，對所述第一框架21進(jìn)行加熱，使所述第一框架21恢復(fù)原狀；
[0043]本發(fā)明實(shí)施例中，可以采用加熱金屬絲30對所述第一框架21進(jìn)行加熱，使所述第一框架21恢復(fù)原狀。當(dāng)?shù)谝豢蚣?1采用鎳鈦合金制成時(shí)，加熱的溫度范圍通常為100-200°C，可以使其恢復(fù)原狀，請參考圖5。
[0044]步驟S107:請參考圖6，將焊接有所述掩膜板的第一框架21疊加固定在所述第二框架22上。
[0045]優(yōu)選地，本發(fā)明實(shí)施例中的第一框架21采用鎳鈦合金制成，鎳鈦合金具有形狀記憶效應(yīng)，在常溫條件下受到外力作用時(shí)發(fā)生塑性形變，由應(yīng)力誘發(fā)合金中的奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，但經(jīng)熱處理后合金內(nèi)發(fā)生由馬氏體轉(zhuǎn)化為奧氏體的逆相變，恢復(fù)到它所“記憶”的形狀，即恢復(fù)到低溫變形前的形狀。鎳鈦合金能夠完全恢復(fù)的形變量可達(dá)6%?8%，而一般掩膜板設(shè)計(jì)的形變量僅為0.0Y%，因此，第一框架21恢復(fù)原形狀完全沒有問題。
[0046]當(dāng)本發(fā)明實(shí)施例中的掩膜板為包括多條間隔設(shè)置的遮光金屬條11的掩膜板時(shí)，由于遮光金屬條11長度較長，厚度卻非常薄，一般為30?40um，在重力作用下會發(fā)生中間位置下垂，導(dǎo)致掩膜板發(fā)生變形，因此，實(shí)際制造的遮光金屬條11實(shí)際長度要比設(shè)計(jì)值小X%，當(dāng)遮光金屬條11焊接完成且第一框架21恢復(fù)形變后，遮光金屬條11受到拉力作用處于繃直狀態(tài)，伸長的應(yīng)變量為X%，這樣張網(wǎng)后的遮光金屬條11的長度正好等于設(shè)計(jì)值長度。
[0047]本發(fā)明實(shí)施例中，利用具有形狀記憶功能的形狀記憶合金作為焊接掩膜板的第一框架21，在組裝過程中只需始終對第一框架21施加恒定的對抗力，其中，所述對抗力的大小滿足以下條件:使得所述第一框架的兩相對端向內(nèi)收縮的形變量大小等于所述遮光金屬條的設(shè)計(jì)值的X%。此時(shí)，不需要拉伸掩膜板，只要直接將掩膜板焊接在第一框架21上即可。掩膜板焊接組裝完成后，撤掉施加在第一框架21上的對抗力并對第一框架21進(jìn)行加熱，溫度為該形狀記憶合金的相轉(zhuǎn)變溫度，該溫度受形狀記憶合金成分影響。對第一框架21熱處理后使第一框架21恢復(fù)到最初始的形狀，掩膜板隨著第一框架21形變恢復(fù)的同時(shí)被拉伸到設(shè)計(jì)的形變值X%。
[0048]本發(fā)明實(shí)施例的掩膜裝置，利用具有形狀記憶功能的形狀記憶合金作為焊接掩膜板的框架(第一框架21)，與現(xiàn)有技術(shù)中采用不銹鋼或因瓦合金作為焊接掩膜板的框架的結(jié)構(gòu)相比，在焊接組裝掩膜板的過程中，只需始終對第一框架21施加恒定的對抗力即可，不需要不斷調(diào)整對抗力的大小。當(dāng)掩膜板焊接組裝完成后，撤掉對抗力并對第一框架21進(jìn)行加熱，即可使第一框架21恢復(fù)到變形前的形狀。本發(fā)明實(shí)施例的組裝方法極大的簡化了掩膜裝置的組裝過程。
[0049]當(dāng)掩膜板為包括多條遮光金屬條的掩膜板時(shí)，采用本發(fā)明實(shí)施例的方法避免了對每條遮光金屬條進(jìn)行焊接仿真模擬的復(fù)雜工作，減小了由于多次仿真模擬運(yùn)用簡化模型和采用不同的分析方法所導(dǎo)致的誤差性，使得每條遮光金屬條受力和所處的狀態(tài)相同，提高了掩膜板開口形狀的均勻性。即，不僅簡化了組裝工藝，更提高了掩膜板的質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率和成品率，對于實(shí)際生廣和提尚廣品良率具有重要意義。
[0050]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種掩膜裝置，包括框架以及設(shè)置在所述框架上的掩膜板，其特征在于，所述框架包括:疊加固定的第一框架和第二框架，所述第一框架采用形狀記憶合金制成，所述第二框架采用熱膨脹系數(shù)小于預(yù)定值的金屬材料制成，所述掩膜板焊接在所述第一框架上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掩膜裝置，其特征在于，所述形狀記憶合金為鎳鈦合金。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掩膜裝置，其特征在于，所述第二框架采用不銹鋼或因瓦合金制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掩膜裝置，其特征在于，所述第一框架的厚度為0.l-10mm，所述第二框架的厚度為10-30mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掩膜裝置，其特征在于，所述第一框架和所述第二框架上設(shè)置有多組螺旋對位孔，通過對位孔用螺栓將第一框架和第二框架對位固定。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掩膜裝置，其特征在于，所述掩膜板包括多條間隔設(shè)置的遮光金屬條。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的掩膜裝置，其特征在于，所述掩膜板為OLED蒸鍍用精密金屬掩膜板。
8.一種掩膜裝置的組裝方法，其特征在于，包括: 提供第一框架，所述第一框架采用形狀記憶合金制成； 提供第二框架，所述第二框架采用熱膨脹系數(shù)小于預(yù)定值的金屬材料制成； 對所述第一框架的兩相對端施加恒定對抗力，使所述第一框架的兩相對端向內(nèi)收縮發(fā)生形變； 將掩膜板焊接在所述第一框架上； 焊接完成后，撤消對所述第一框架施加的對抗力； 對所述第一框架進(jìn)行加熱，使所述第一框架恢復(fù)原狀； 將焊接有所述掩膜板的第一框架疊加固定在所述第二框架上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8述的掩膜裝置的組裝方法，其特征在于，所述掩膜板包括多條間隔設(shè)置的遮光金屬條；所述將掩膜板焊接在所述第一框架上具體為: 將所述遮光金屬條的兩端分別焊接在所述第一框架的所述兩相對端上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的掩膜裝置的組裝方法，其特征在于，所述遮光金屬條的實(shí)際長度值比設(shè)計(jì)值小X%，所述對抗力的大小滿足以下條件:使得所述第一框架的兩相對端向內(nèi)收縮的形變量大小等于所述遮光金屬條的設(shè)計(jì)值的x%。
【文檔編號】C23C14/04GK104498871SQ201510019170
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2015年1月14日 優(yōu)先權(quán)日:2015年1月14日
【發(fā)明者】白珊珊, 嵇鳳麗, 玄明花 申請人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司, 鄂爾多斯市源盛光電有限責(zé)任公司