CN101096754B - 荫罩和使用该荫罩制造有机发光器件的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种荫罩以及使用该荫罩制造OLED显示器件的方法，其中该荫罩不下垂，并且该荫罩包括多个列，每列包括多个第一单元形成部分或者第二单元形成部分，其中第一单元形成部分和第二单元形成部分在多个列中交替排列，并且设置在相邻列中的第一单元形成部分和第二单元形成部分包括具有不同开口方向的传输部分。

Description

荫罩和使用该荫罩制造有机发光器件的方法
本申请要求2006年6月30日提交的韩国专利申请第2006-60610号的权益，在此引用其全文以供参考。
技术领域
本发明涉及一种有机发光二极管，更具体地，涉及一种不下垂(sagging)的荫罩，以及使用该荫罩制造有机发光二极管(OLED)显示器件的方法。
背景技术
多种平板显示器件之一，有机发光二极管(OLED)显示器件，自身发光。与液晶显示(LCD)器件相比，OLED显示器件具有宽视角和高对比度等优越性。OLED显示器件不必具备背光单元，从而OLED显示器件实现了薄外形、轻重量以及低耗电。
此外，OLED显示器件为通过低压驱动，并且OLED显示器件具有较快的响应速度。而且，OLED显示器件是用固体物质制造，由此OLED显示器件能够承受外部的冲击并且能够在较宽的温度范围内应用。尤其是，OLED显示器件可以仅用沉积和封装装置制造，从而简化了制造OLED显示器件的方法。
如果以有源矩阵型驱动OLED显示器件，在该有源矩阵型中每个像素包括作为开关元件的薄膜晶体管，则即使在施加低电流的情形下也能够实现相同的亮度，由此获得低耗电、精细、大尺寸的器件。
OLED显示器件通过用包括电子和空穴的载流子激发荧光材料而呈现图像。
同时，OLED通常以不具有附加薄膜晶体管的无源矩阵型驱动。然而，无源矩阵型在器件的低耗和寿命方面有局限。从而，现在已经研究并学习针对适用于需要高分辨率和大尺寸的下一代显示的有源矩阵型OLED显示器件。
基于有机发光层是否设置于下基板或上基板上，OLED显示器件被分为下发光模式和上发光模式。例如，如果在上发光模式中实现有源矩阵型，则薄膜晶体管阵列设置在下基板上，并且发光层设置在上基板上，这是指双板型OLED(DOD)显示器件。
以下，将参照附图描述相关技术的OLED显示器件。
图1为示出相关技术的OLED显示器件的截面图。参照图1，相关技术的OLED显示器件是由第一基板10、第二基板20、包括在第一基板10的每个子像素中的薄膜晶体管(TFT)的薄膜晶体管阵列、形成在第二基板20上的有机发光二极管(E)、以及形成在第一基板10和第二基板20周围的密封图案30。为了向有机发光二极管(E)施加电流，需要透明电极16和用于针对每个子像素连接薄膜晶体管(TFT)和第二电极25的连接器17。
此时，有机发光二极管(E)是由用作公共电极的第一电极21、设置在第一电极21上方每个子像素边界中的第二电极隔离体26、有机发光层22、23、24、以及第二电极25构成。为了形成有机发光二极管(E)，顺序沉积第一电极21、第二电极隔离体26、有机发光层22、23和24以及第二电极25，然后有机发光层22、23和24以及第二电极25被设置在每个子像素边界上的第二电极隔离体分隔开。
此时，有机发光层是由顺序沉积的第一载流子传输层22、发光层23、以及第二载流子传输层24构成。第一载流子传输层22和第二载流子传输层24向发光层23注入并传输电子或者空穴。
第一载流子传输层22和第二载流子传输层24是基于阳极和阴极的位置而确定的。例如，假定发光层23选自高分子物质，第一电极21用作阳极，并且第二电极25用作阴极。在这种情形下，设置为与第一电极21相邻的第一载流子传输层22是由顺序沉积的空穴注入层和空穴传输层构成；而设置为与第二电极25相邻的第二载流子传输层24是由顺序沉积的电子注入层和电子传输层构成。
而且，第一载流子传输层22和第二载流子传输层24以及发光层23可以是由高分子物质或者低分子物质形成。如果使用低分子物质，则用真空沉积法形成。同时，如果使用高分子物质，则用喷墨法形成。
不像用于LCD器件的一般隔离体，导电衬垫料17用作两个基板之间的电连接器并且保持盒间隙。导电衬垫料17在两个基板之间具有预定的高度。
薄膜晶体管(TFT)对应于与有机发光二极管(E)连接的驱动薄膜晶体管。薄膜晶体管(TFT)包括形成在第一基板10的预定部分上的栅极11、形成覆盖栅极11的岛形的半导体层13、以及形成在半导体层13两侧的源极14a和漏极14b。此外，栅绝缘层12形成在第一基板10的整个表面上，其中栅绝缘层12设置在栅极11和半导体层13之间。然后，钝化层形成在包括源极14a和漏极14b的栅绝缘层12上。此时，漏极14b通过形成在钝化层15中的接触孔与形成在钝化层15中的透明电极16电连接。透明电极16的上侧与导电衬垫料17相接触。
导电衬垫料17使每个子像素的薄膜晶体管(TFT)的漏极14b与形成在第二基板20上的第二电极25电连接。导电衬垫料17是通过用金属材料涂覆由有机绝缘材料制成的柱形衬垫料而形成的。第一基板10的子像素一一对应地与第二基板20的子像素电连接。
用于导电衬垫料17的金属材料选自导电材料，优选地，选自具有柔软性和低电阻值的金属材料。此时，第一电极21是由透明电极材料形成，而第二电极25是由遮光金属层形成。而且，第一基板10和第二基板20之间的间隔可以充满惰性气体或者绝缘液体。
尽管未示出，第一基板10包括扫描线、彼此以预定间隔与扫描线交叉的信号线、电源线以及存储电容。
对于双板型OLED显示器件，在第一电极21上存在栅格形状的总线，该第一电极21是由具有高电阻率的透明电极材料制成。该总线防止第一电极21上电压值降低。
同时，有机发光层形成在第二基板20上。有机发光层是由有机发光材料形成，该有机发光材料对于每个子像素发射预定的光，例如红(R)、绿(G)和蓝(B)光。
图2为示出形成相关技术的OLED显示器件的荫罩的平面图。
如图2所示，荫罩40具备多个单元形成部分45，其中该多个单元形成部分45按照确定的间隔有规律地沿同一方向排列。每个形成在荫罩40中的单元形成部分45具备多个对应于R、G和B有机发光层的传输部分51。此时，每个传输部分51的线宽度与每个R、G和B有机发光层的线宽度相同。
设置在每个单元形成部分45中的多个传输部分51按照固定的间隔形成在同一方向上。除了传输部分51以外，荫罩40的其它部分限定为掩模部分41。
每个单元形成部分45与对应于一个OLED显示器件的一个单元具有相同的尺寸，其中一个盒具备多个像素。
在用相关技术的荫罩40制造OLED显示器件的过程中，有机发光层通过荫罩40的每个传输部分51形成在基板上。此时，如果荫罩40是由蒸发装置支撑，并与蒸发装置相距预定空间并保持预设时段，则荫罩40的中心部分或者与传输部分相邻的其它部分可以由于重力而下垂。
尤其是，如图2所示，当使用包括多个单元形成部分的荫罩40时，由于容易按预期尺寸形成狭缝而不会减小有机发光层的宽度，因此狭缝型比在相应的像素中具有传输部分的槽型更有利。在这种情形下，由于狭缝的长度较长，因此掩模在传输部分的长度方向更严重地下垂，其中狭缝的长度对应于传输部分的长度。
相关技术的荫罩具有以下缺点。
当使用包括多个单元形成部分的荫罩40时，由于容易按预期尺寸形成狭缝而不会减小有机发光层的宽度，因此狭缝型比在相应的像素中具有传输部分的槽型更有利。在这种情形下，由于狭缝的长度较长，因此掩模在传输部分的长度方向更严重地下垂。
通过蒸发沉积法形成OLED显示器件的有机发光层。在这种情形下，有机发光层形成在由荫罩暴露的部分上。此时，如果荫罩40是由蒸发装置支撑，并且与蒸发装置相距预定空间并保持预设时段，则荫罩40的中心部分或者与传输部分相邻的其它部分可以由于重力而下垂。荫罩下垂时，很难正常地形成有机发光层。相应地，有机发光层可以比预期尺寸更大或者更小，或者可以形成在远离预期部分的其它部分中。尤其是，如果荫罩的传输部分具备按同一方向形成的长缝，荫罩可以更严重地下垂。
为了克服该问题，可以将磁力施加于由金属材料形成的荫罩上，由此抬起荫罩。然而，需要提供向荫罩提供磁力的附加装置，由此导致器件的制造成本增加。
发明内容
因此，本发明致力于提供一种荫罩和使用该荫罩制造OLED显示器件的方法，其基本上避免了由相关技术的限制和缺点带来的一种或更多问题。
本发明的一个目的在于提供一种不下垂的荫罩，以及使用该荫罩制造有机发光二极管(OLED)显示器件的方法。
本发明的附加优点、目的和特征将部分地在后面的描述中得以阐明，部分地通过实践以下描述将对于本领域普通技术人员显而易见，或者可通过实施本发明来认识它们。本发明的目的和其他优点可通过所写的说明书及其权利要求以及附图中具体指出的结构来实现和得到。
为了实现这些目的和其它优点，根据本发明的目的，作为具体和广义的描述，一种荫罩包括多个列，每列包括多个第一单元形成部分或者第二单元形成部分，其中第一单元形成部分和第二单元形成部分按列交替排列，并且设置在相邻列中的第一单元形成部分和第二单元形成部分包括具有不同开口方向的传输部分。
此时，所述设置在每列中的单元形成部分的传输部分具有相同的开口方向。
而且，所述设置有具有第一方向的传输部分的列与设置有具有第二方向的传输部分的列交替。
而且，所述第一方向和第二方向彼此交叉。
而且，所述第一方向与第二方向垂直。
根据另一方面，一种荫罩，包括多个列和行，每列包括多个第一单元形成部分或者第二单元形成部分，每个单元形成部分包括多个传输部分，其中，第一单元形成部分设置在奇数行中，并且第二单元形成部分设置在偶数行中。
此时，所述设置在每列中的单元形成部分的传输部分具有相同的开口方向。
而且，所述设置在该列中的单元形成部分中的传输部分具有相同的开口方向。
而且，所述设置有具有第一方向的传输部分的第一单元形成部分与设置有具有第二方向的传输部分的第二单元形成部分交替。
而且，所述第一方向与第二方向彼此交叉。
而且，所述第一方向与第二方向垂直。
根据再一方面，一种制造OLED显示器件的方法，包括：准备荫罩，该荫罩包括多个列，每列包括多个第一单元形成部分或第二单元形成部分，其中第一单元形成部分和第二单元形成部分按列交替排列，并且设置在相邻列中的第一单元形成部分和第二单元形成部分包括具有不同开口方向的传输部分；将荫罩设置在基板下方；以及通过荫罩的传输部分向基板提供有机发光材料层而形成有机发光层，该有机发光材料层是由设置在荫罩下方的有机发光材料供体所提供。
根据再一方面，一种制造OLED显示器件的方法，包括：准备荫罩，该荫罩包括多个列和行，每列包括多个第一单元形成部分或第二单元形成部分，每个单元形成部分包括多个传输部分，其中，第一单元形成部分设置在奇数行中，而第二单元形成部分设置在偶数行中；将荫罩设置在基板下方；以及通过荫罩的传输部分向基板提供有机发光材料层而形成有机发光层，该有机发光材料层是由设置在荫罩下方的有机发光材料供体所提供。
应该理解，本发明上面的概述和下面的详细说明都是示例性和解释性的，意欲对所要求保护的本发明提供进一步解释。
附图说明
所包括的用于提供对本发明进一步解释并结合进来构成本申请一部分的附图说明了本发明的实施方式，并与说明书一起用于说明本发明的原理。在附图中：
图1为示出根据相关技术的双板型OLED显示器件的截面图；
图2为示出根据相关技术制造OLED显示器件的荫罩的平面图；
图3为示出根据本发明第一个实施方式的荫罩的平面图；
图4为示出根据本发明第二个实施方式的荫罩的平面图；以及
图5为示出使用根据本发明优选实施方式的荫罩制造OLED显示器件的有机发光层的方法的视图。
具体实施方式
将参照附图中所示的实施例详细描述本发明的优选实施方式。尽可能的，在整个附图中使用相同的附图标记表示相同或相似的部件。
下面，将参照附图描述根据本发明优选实施方式的OLED显示器件。
图3是示出根据本发明第一个实施方式的荫罩的平面图。
如图3所示，根据本发明第一个实施方式的荫罩限定有多个列。沿着每列，存在多个第一单元形成部分110或第二单元形成部分120，其中每个第一单元形成部分110和第二单元形成部分120具备多个传输部分111。此时，设置在相邻列中的传输部分111彼此垂直。例如，设置在偶数列中的传输部分垂直于设置在奇数列中的传输部分。对于同一列，传输部分111沿同一方向排列。参照图3，沿着荫罩100的同一列，设置在相邻单元形成部分110或者120中的传输部分111可以沿同一垂直线排列或者沿不同的垂直线排列。
假定荫罩100包括“n”列，具有第一方向的传输部分111的第一单元形成部分110形成在第一列中，具有第二方向的传输部分121的第二单元形成部分120形成在第二列中。在这种情形下，设置在第一列中的每个传输部分111的开口方向不同于设置在第二列中的每个传输部分121的开口方向。
设置在第一列的第一单元形成部分中的传输部分111的第一方向可以是与设置在第二列的单元形成部分中的传输部分121的第二方向垂直或者倾斜。倘若设置在第一单元形成部分110中的传输部分111的方向不同于设置在第二单元形成部分120中的传输部分121，则可以补偿沿不同方向下垂的荫罩。尤其是，可以防止由重力引起的荫罩中心部分的下垂。
此时，传输部分111和121形成为开口型。除了传输部分以外，荫罩100的其它部分限定有掩模部分101。在蒸发沉积时，材料蒸发，然后通过荫罩的传输部分111和121沉积在基板(未示出)上。如果是掩模部分101，则蒸发材料不会通过其传输。
在本发明的第一个实施方式中，荫罩100具有彼此不同的第一单元形成部分和第二单元形成部分。这是因为由于在狭缝型中传输部分沿同一方向排列而引起开口面积增加，荫罩会更严重地下垂。
在这个方面中，根据本发明第一个实施方式的荫罩100既具有第一方向的传输部分111，也具有第二方向的传输部分121，其中具有第一方向传输部分111的奇数列与具有第二方向传输部分121的偶数列交替，从而由于预定方向的张力而防止荫罩下垂。
图4为示出根据本发明第二个实施方式的荫罩的平面图。
参照图4，根据本发明第二个实施方式的荫罩200限定有多列和多行。沿着每列，存在多个第一单元形成部分210和第二单元形成部分220，其中每个第一单元形成部分210和第二单元形成部分220设置有多个传输部分211。此时，第一单元形成部分210设置在荫罩200的奇数行中，而第二单元形成部分220设置在荫罩200的偶数行中。而且，第一单元形成部分210和第二单元形成部分220的传输部分211沿同一方向排列。
尽管未示出，第一单元形成部分按第一方向设置，第二单元形成部分按第二方向设置，其中第一单元形成部分的第一方向不同于第二单元形成部分的第二方向。例如，当基于图4的排列提供多个单元形成部分时，第一单元形成部分的第一方向与第二单元形成部分的第二方向可以是直垂直的或者倾斜的。
以下将描述一种使用根据本发明第二个实施方式的荫罩200制造OLED显示器件的方法。
首先，准备荫罩200，该荫罩200限定有多个列和行。沿着设置在荫罩200中的每列，存在多个第一单元形成部分210或者第二单元形成部分220，其中每个第一单元形成部分210和第二单元形成部分220设置有多个传输部分211。此时，第一单元形成部分210设置在荫罩200的奇数行中，而第二单元形成部分220设置在荫罩200的偶数行中。而且，第一单元形成部分210和第二单元形成部分220的传输部分211沿同一方向排列。
然后，在基板(未示出)下方设置荫罩200，并且在荫罩200下方设置有机发光材料供体。从而，有机发光材料供体通过荫罩的传输部分向基板(未示出)提供有机发光材料，由此有机发光材料形成在基板上。
图5为示出使用根据本发明优选实施方式制造OLED显示器件的有机发光层的方法的视图。
如图5所示，蒸发向荫罩100或200的传输部分111发出预定颜色的光的有机发光材料，以形成第一有机发光层310。此时，提供有机发光材料的有机发光材料供体410设置在荫罩100之下。而且，在高温时提供蒸汽态的有机发光材料。从而，发光材料的蒸汽粘附在被暴露的基板300的表面上。在这种情形下，荫罩的外侧由框架400支撑，由此荫罩100设置在发光材料供体410上方并设置在基板300下方。
如图5所示，在其它子像素中形成第二和第三有机发光层320和330之后，在相应的子像素中形成第一有机发光层310。为了形成第二有机发光层320和第三有机发光层330，同一荫罩100移动一个子像素或者两个子像素。
以下将描述使用荫罩100形成OLED显示器件的有机发光层的方法。
首先，准备荫罩100，该荫罩100设置在基板下方。而且，有机发光材料供体410设置在荫罩100的下方。然后，通过荫罩100的传输部分向基板提供有机发光材料，由此相应的有机发光层形成在基板300的预定部分上。
可以使用根据本发明第一个和第二个实施方式的荫罩100。对于根据本发明第一个实施方式的荫罩100，存在多列，并且沿着每列存在多个第一单元形成部分或者第二单元形成部分，其中，每个第一单元形成部分和第二单元形成部分设置有多个传输部分，并且设置在相邻列中的传输部分彼此垂直。
对于根据本发明第二个实施方式的荫罩，存在多列和多行，并且沿着每列存在多个第一单元形成部分或者第二单元形成部分，每个第一单元形成部分和第二单元形成部分设置有多个传输部分，其中第一单元形成部分设置在荫罩的奇数行中；第二单元形成部分设置在荫罩的偶数行中，并且第一单元形成部分和第二单元形成部分的传输部分沿同一方向排列。
如上所述，根据本发明的荫罩和使用该荫罩制造OLED显示器件的方法具有以下优点。
对于相关技术的荫罩，由于施加于荫罩的重力，荫罩的中心部分可以比荫罩的边缘更下垂。尤其是，如果荫罩的传输部分设置为狭缝型，并且传输部分的开口方向相同，从而荫罩由于狭缝型传输部分而更严重地下垂。
同时，根据本发明的狭缝型荫罩包括多列和多行。沿着每列，存在多个第一单元形成部分或者第二单元形成部分，其中每个第一单元形成部分和第二单元形成部分设置有多个传输部分。此时，设置在相邻列中的传输部分的开口方向彼此不同，由此加强了荫罩的张力。作为结果，可以防止荫罩下垂。
很显然，本领域的熟练技术人员可以在不脱离本发明的精神或者范围的情况下可以对本发明进行各种修改和改进。因此，本发明旨在覆盖所有落入所附权利要求及其等效物范围内的对本发明进行的修改和改进。

Claims (6)

1.一种荫罩，包括多个列，每列包括多个第一单元形成部分或者第二单元形成部分，其中第一单元形成部分和第二单元形成部分在多个列中交替排列，并且设置在相邻列中的第一单元形成部分和第二单元形成部分包括具有不同开口方向的传输部分。
2.根据权利要求1所述的荫罩，其特征在于，所述设置在每列中的单元形成部分中的传输部分具有相同的开口方向。
3.根据权利要求2所述的荫罩，其特征在于，所述设置有具有第一方向的传输部分的列与设置有具有第二方向的传输部分的列交替。
4.根据权利要求3所述的荫罩，其特征在于，所述第一方向和第二方向彼此交叉。
5.根据权利要求4所述的荫罩，其特征在于，所述第一方向与第二方向垂直。
6.一种制造有机发光二极管显示器件的方法，包括：
准备荫罩，该荫罩包括多个列，每列包括多个第一单元形成部分或第二单元形成部分，其中第一单元形成部分和第二单元形成部分按列交替排列，并且设置在相邻列中的第一单元形成部分和第二单元形成部分包括具有不同开口方向的传输部分；
将荫罩设置在基板下方；以及
通过荫罩的传输部分向基板提供有机发光材料层而形成有机发光层，该有机发光材料层是由设置在荫罩下方的有机发光材料供体所提供。
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