CN103852968A - 掩模条和使用掩模条制造有机发光二极管显示器的方法 - Google Patents
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Abstract
公开了用于制造有机发光二极管（OLED）显示器的掩模条。在一个方面，掩模条以长度方向延展并固定到框架。框架包括以矩阵形式设置的多个掩模图案单元，其中开口图案包括基本平行于宽度方向的多个行以及基本平行于长度方向的多个列，宽度方向与长度方向相交。行分别具有朝向掩模图案单元的中心凹入的曲率，列分别具有朝向掩模图案单元的边缘凸出的曲率。
Description
技术领域
所描述的技术概括地涉及使用掩模条制造有机发光二极管（OLED）显示器的方法。
背景技术
OLED显示器是包括空穴注入电极和电子注入电极的自发光型显示装置。OLED显示器是一种自发光型装置，其中从阳极注入的空穴和从阴极注入的电子在有机发射层中彼此复合并耗散以发光。而且，由于OLED显示器功耗低、亮度高、视角宽和响应速度高，所以作为用于商用的下一代显示装置而备受关注。
发明内容
一个创造性方面是用于减少开口图案的布置误差的掩模条和用于使用该掩模条制造有机发光二极管（OLED）显示器的方法。
另一方面是可减少在多个掩模条延展并固定到框架时所产生的开口图案的布置误差的掩模条，以及使用该掩模条制造有机发光显示装置的方法。
另一方面是通过预期在与延展方向相交的方向上的变形量和在延展方向上的变形量来减少开口图案的布置误差的掩模条，以及使用该掩模条制造有机发光显示器的方法。
另一方面是一种掩模条，在长度方向上延展并且固定至框架，该掩模条包括被布置为矩阵形式的多个掩模图案单元，其中开口图案包括基本平行于宽度方向的多个行以及基本平行于长度方向的多个列，宽度方向与长度方向相交，其中，每个行具有朝向掩模图案单元的中心凹入的曲率，以及每个列具有朝向掩模图案单元的边缘凸出的曲率。
行被形成为当它们更靠近掩模图案单元的长度方向的中心时具有更小的曲率。
列被形成为当它们更靠近掩模图案单元的宽度方向的中心时具有更小的曲率。
行分别被形成为当其从掩模图案单元的中心到达外部时具有更小的曲率。
列分别被形成为当其从掩模图案单元的中心到达外部时具有更小的曲率。
行分别被形成为相对于掩模图案单元的长度方向的中心是对称的。
列分别被形成为相对于掩模图案单元的宽度方向的中心是对称的。
掩模图案单元在长度方向上以基本规律的间隔设置，并且在掩模图案单元之间存在阻挡区域。
另一方面是用于制造有机发光二极管（OLED）显示器的方法，包括：提供框架；提供在长度方向上延展的掩模条，其中，掩模条包括被设置为矩阵形式的多个掩模图案单元，其中开口图案包括基本平行于宽度方向的多个行以及基本平行于长度方向的多个列，宽度方向与长度方向相交，其中，每个行具有朝向掩模图案单元的中心凹入的曲率，以及其中，每个列具有朝向掩模图案单元的边缘凸出的曲率；在长度方向上延展掩模条；以及将掩模条的两个端部固定至框架。
掩模条的延展包括将掩模条延展使得行和列可分别形成直线。
开口图案被形成使得设置在偶数行上的多个开口图案和设置在奇数行上的多个开口在长度方向上交替地设置。
附图说明
图1示出了根据示例性实施方式的包括掩模条的沉积掩模的示意图；
图2至图4示出了在掩模条被延展之前根据示例性实施方式的掩模条的一部分的放大俯视图；
图5示出了在掩模条被延展之后根据示例性实施方式的掩模条的一部分的放大俯视图；
图6示出了用于通过使用包括根据示例性实施方式的掩模条的沉积掩模将有机膜沉积在衬底上的沉积装置的截面图。
具体实施方式
通常，OLED显示器包括显示器衬底，显示器衬底上形成有薄膜晶体管和OLED。在制造OLED显示器时，通常使用真空沉积法，在该方法中，用作电极的有机材料或金属通过在真空环境下使用薄膜沉积装置进行沉积，以便在平板上形成薄层。真空沉积法通过如下步骤进行：在薄膜沉积装置的真空腔中放置衬底以形成有机薄膜，以及使用沉积源蒸发并纯化有机材料，从而在衬底上沉积有机材料。
沉积掩模被用于在衬底上形成所需形式的有机膜。当在大于预定尺寸的较大衬底上沉积有机材料时，具有较大耐久性和刚性的金属掩模可被用于掩模以便稳定地沉积具有所需图案的有机材料。使用金属掩模的沉积方法可被用于制造宽OLED显示器的用于沉积有机材料的工序和用于形成阴极的工序。
精细金属掩模（FMM）是用于以精细图案在大尺寸衬底上沉积有机材料的沉积掩模。使用精细金属掩模，可一次在衬底上形成有机材料的多个所需的精细图案。这种精细金属掩模可包括用于允许有机材料穿过FMM的开口图案（诸如多个方形狭缝或多个条形狭缝），以便以所需图案沉积有机材料。在这种情况下，开口图案可被分组以形成掩模图案单元，并且精细金属掩模可被构造为使掩模条可平行地布置在预定方向上，在掩模条中，连续布置有多个掩模图案单元。
精细金属掩模紧密地附接至衬底，并且有机材料沉积，但是传统掩模的中心因掩模的自身重力而不能紧密地附接到衬底。当有机发光显示装置变得更宽时，上述问题更加严峻。
为了阻止掩模因重力而下垂，当掩模条（其中有机材料穿过开口图案）被固定到框架时，张力恒定地施加在预定方向上。在这种情况下，开口图案的位置被张力扭曲，因此难以将位置控制在预定的容许范围内。因此，不能适当地沉积有机发射层，而使显示质量劣化。
将参照附图描述实施方式。本领域技术人员应该理解，所描述的实施方式可以以各种不同的方式修改，而不偏离示例性实施方案的精神或范围。相反地，本文所介绍的示例性实施方式用于使所公开的内容将本发明的精神全面、完整且充分地传递至本领域技术人员。在附图中，相同的参考标号指示相同的元件。
在附图中，为清楚起见，层、膜、面板、区域等的厚度可夸大。一些层和区域的厚度可被夸大，以更好地理解并易于描述。应该理解，当诸如层、膜、区域或衬底的元件被称为“在”另一元件上时，其可直接在另一元件上或者也可存在中间元件。
此外，除非清楚地相反描述，用词“包括（comprise）”和变体诸如“包括（comprises）”或“包括（comprising）”将理解为意指包含所指的元件，但不排除任何其他元件。
图1示出了根据示例性实施方式的包括掩模条的沉积掩模的示意图。
参见图1，掩模条110包括多个掩模图案单元120，并且以长度方向（即，y轴方向）延展且固定至框架。
掩模条110是在第一方向（y轴方向）上伸长的薄板，多个掩模条110在长度方向上基本平行地固定至框架140以构造沉积掩模100。沉积掩模100是用于在衬底上形成有机膜的图案的部件，并且在用于拦截有机材料沉积的阻挡区域之间形成开口图案，以通过开口图案在衬底上沉积有机材料。
当固定至框架140时，掩模条110在长度方向上延展。掩模条110在长度方向上延展以在掩模条固定至框架140时阻止掩模条因自身重力而下垂。
掩模条110可通过具有弹力和刚性的金属材料构造，其可通过镍、镍合金或镍钴合金形成，并且在不局限于此的情况下，其可选自具有弹力和刚性的多种金属。
框架140固定掩模条110，并且，在被设置为基本平行的第一支承件142a和142b连接至被基本平行地设置以横跨第一支承件142a和142b的第二支承件144a和144b时，框架140被形成为基本矩形形状。
掩模条110被设置在基本平行于第二支承件144a和144b的方向上，并且掩模条110的两端固定至第一支承件142a和142b。在掩模条110延展的情况下，框架140被支承，因此框架140具有足够的刚性，并且具有在衬底和沉积掩模100彼此刚性附接时不会引起干扰的构造。
图2至图4示出了在掩模条延展前，根据示例性实施方式的掩模条的一部分的放大俯视图。
图2至图4所示的掩模图案单元120示出了其在被延展以将掩模条110固定至框架140前的形状，并且开口图案的布置不同于在掩模条110延展后的开口图案的布置（参见图5），现将对延展前的掩模图案单元120进行描述。
多个掩模图案单元120以预定间隙形成在掩模条110的长度方向上，掩模图案单元120可在长度方向上相对于阻挡区域130以规律间隔布置。
掩模图案单元120是对应于设置在母体衬底（为待沉积的衬底）上的多个元件的区域，并且它们代表根据预定规则布置有在厚度方向上穿透的多个开口图案122的区域。元件代表通过根据切割线切割母体衬底而制造的显示装置。
可在构造元件的像素上形成子像素，子像素上形成有用于发射红色R光、绿色G光和蓝色B光的有机发射层，并且开口图案122被形成为具有相同的子像素图案和形状以形成子像素图案。子像素被示出为具有矩形形状，在不局限于此的情况下，其可选自具有同一重复图案的多种形状。
当掩模条110固定至框架140时，掩模条110在长度方向上延展，在宽度方向上收缩。掩模图案单元120以与掩模条110相同的方式改变。为了在掩模条110延展后将掩模图案单元120形成为在长度方向具有长度H1而在宽度方向具有宽度W1的矩形形状，在考虑到长度方向的延展和宽度方向的收缩的情况下设计延展前的掩模图案单元120。
参见图2，当掩模条110延展时，相对于宽度方向上的中心线CC1，掩模图案单元120的长度方向的延展量为σ1，并且当到达宽度方向的外部时，延展量减少（σ1>σ2）。而且，延展量不会基本恒定地减少，而是当其到达至宽度方向的外部时基本递减。
在长度方向的中心线CL1处，掩模图案单元120在宽度方向上的收缩量为σ3，并且当到达宽度方向的外部时，延展量减少（σ3>σ4）。而且，收缩量不会恒定地减少，而是当其到达宽度方向的外部时收缩量会逐渐减少。将要描述的开口图案的布置是考虑到延展量和收缩量而设计的。
多个开口图案122被布置为矩阵形式，包括基本平行于宽度方向（x轴方向）的多个行和基本平行于长度方向的多个列，宽度方向与长度方向（y轴方向）相交。
如图3所示，行（L1，L2，L3，L4...）分别具有曲率并且被形成为朝向掩模图案单元120的中心凹入，列（C1，C2，C3...）具有曲率并且被形成为朝向掩模图案单元120的边缘凸出。这是因为，当掩模条110被固定至框架140时，掩模条110在长度方向上延展而在宽度方向上收缩。
行（L1，L2，L3，L4...）可被形成为使它们的曲率可在行（L1，L2，L3，L4...）被设置成更靠近掩模图案单元120的长度方向的中心CL1时减少。
即，在图3中，被布置为比位于最外部的行L1更靠内部的行L2具有更小曲率，被布置为比行L2更靠内部的行L3具有更小曲率。这是因为，当掩模条110延展时，在长度方向上，掩模图案单元120在两端的延展量比在中心大。被布置在掩模图案120的长度方向的中心处的行CL1可形成为直线。
当多个行（C1，C2，C3...）被布置在靠近掩模图案单元120的宽度方向的中心时，多个行（C1，C2，C3...）可被形成为具有较小曲率。
即，在图3中，被布置为比位于最外部的列C1更靠内部的列C2具有更小曲率，被布置为比列C2更靠内部的列C3具有更小曲率。这是因为，当掩模条110延展时，在宽度方向上，掩模图案单元120在两端的收缩量比在中心大。被布置在掩模图案120的宽度方向的中心处的列CC1可形成为直线。
当行（L1，L2，L3...）从掩模图案单元120的中心到达其外部时，可被形成为具有更小的曲率。即，如图4所示，处于最外部的行L1在宽度方向的中心CC1处具有曲率半径RL1，其在宽度方向的外部具有曲率半径RLn，RLn大于RL1。在一个实施方式中，曲率半径与曲率基本成反比例，因而当行从宽度方向的中心到达外部时具有减少的曲率（RL1<RLn）。这是因为，如上所述，当到达宽度方向的外部时，长度方向上的延展量不会恒定地减少，但是会基本递减。
以类似的方式，当列（C1，C2，C3...）从掩模图案单元120的中心到达其外部时，可被形成为具有递减的曲率。即，如图4所示，处于最外部的列C1在长度方向的中心CL1处具有曲率半径RC1，其在宽度方向的外部具有曲率半径RCn，RCn大于RC1。曲率半径可与曲率基本成反比例，因而当列从长度方向的中心到达外部时具有递减的曲率（RC1<RCn）。这是因为，如上所述，当到达长度方向的外部时，宽度方向上的延展量不会恒定地减少，但是会基本递减。
行（L1，L2，L3...）可相对于掩模图案单元120的长度方向的中心对称地形成。即，各个行（L1，L2，L3...）相对于长度方向上的中心线CC1对称。而且，各个列（C1，C2，C3...）可被形成为相对于掩模图案单元120的宽度方向的中心对称。即，列（C1，C2，C3...）相对于宽度方向上的中心线CL1对称。
图5示出了在掩模条延展后，根据示例性实施方式的掩模条的一部分的放大俯视图。
如图5所示，当掩模条110a在长度方向上延展时，掩模图案单元120a在长度方向上延展而在宽度方向上收缩，因此开口图案122的被形成为朝向掩模图案单元120a的内部凹入的行（L1，L2，L3...）、以及开口图案122的被形成为朝向掩模图案单元120a的外部凸出的列（C1，C2，C3...）可转变为直线。
在下文中，将描述根据示例性实施方式的用于制造有机发光二极管（OLED）显示器的方法。
用于制造OLED显示器的方法包括：提供框架；提供掩模条；延展掩模条；以及将掩模条的两端固定到框架。
首先，提供框架140。如上所述，通过连接第一支承件142a和142b以及第二支承件144a和144b将框架140形成为基本矩形的形状，其中，第一支承件142a和142b被设置为彼此基本平行，第二支承件144a和144b被设置为在横跨第一支承件142a和142b的方向上彼此基本平行。
提供掩模条。具体地，提供根据示例性实施方式的掩模条110。
在将掩模条110固定至框架140（参见图1右侧的第二掩模框架110a）之前，在长度方向上延展掩模条110。如图2至图4所示，延展前的掩模条110被设置为矩阵形式，其中，形成在掩模图案单元120上的开口图案122包括横跨长度方向的多个行（L1，L2...）和基本平行于长度方向的多个列（C1，C2...），各个行（L1，L2...）具有曲率并且被形成为朝向掩模图案单元120的内部凹入，各个列（C1，C2...）具有曲率并且被形成为朝向掩模图案单元120的外部凸出。
当掩模条110a延展时，掩模图案单元120a在长度方向上延展，而在宽度方向上收缩，因而如图5所示，开口图案122的被形成为朝向掩模图案单元120的内部凹入的行（L1’，L2’，L3’...）以及开口图案122的被形成为朝向掩模图案单元120的外部凸出的列（C1’，C2’，C3’...）可转变为直线。
在此情况下，如图5所示，开口图案122可被形成为使布置在偶数行（L2，L4...）上的开口图案122和布置在奇数行（L1，L3...）上的开口图案122可在长度方向上交替地布置。
图6示出了用于通过使用包括根据示例性实施方式的掩模条的沉积掩模将有机膜沉积在衬底上的沉积装置的截面图。
参见6，当使用沉积掩模100沉积有机发光显示器的薄膜，即，红色R有机发射层、绿色G有机发射层、和蓝色B有机发射层时，在保持适当真空状态的真空腔（未示出）内设置沉积源400。在本示例性实施方式中例示了沉积掩模100以形成有机发光二极管（OLED）显示器的电极和发光层，但是在不局限于此的情况下，沉积掩模100也适用于形成其它平板显示器的电极。
在真空腔中还可安装真空泵（未示出）和排气装置（未示出），真空泵用于排放真空腔中的气体并且降低真空腔中的压力，排放装置用于将气体注入真空腔中并且增加真空腔内的压力。
沉积源400输出沉积材料并将沉积材料沉积在衬底200上，沉积源400包括用于接纳沉积材料（诸如有机材料）的空间（未示出），并且沉积源400蒸发有机材料并将其喷至衬底200。沉积源400可以形成为各种形式，诸如点式沉积源或线型沉积源。
衬底200通过衬底固定单元（未示出）被固定为面对沉积源400，并且沉积固定单元具有用于容易地附接/分离衬底200的结构，因为当在衬底200上通过沉积材料形成薄膜时，衬底固定单元必须稳定地固定衬底220并且衬底固定单元必须将衬底200排放至外部，所以。衬底固定单元的构造等同于用于传统沉积装置的衬底固定单元，因此省略对其的描述。
在衬底200与沉积源400之间设置沉积掩模100，沉积掩模100被构造有框架140和掩模条110。用于使沉积掩模100紧密地附接至衬底200的磁体单元300被驱动以将沉积掩模100紧密地附接至衬底200。当衬底200和沉积掩模100布置在所需位置时，沉积源400的内部被加热以蒸发被接纳至沉积源400中的有机材料，并且将被蒸发的有机材料沉积到衬底200。
根据所公开的实施方式中的至少一个，当掩模条固定至框架时，通过预期在延展方向上的变形量以及在与延展方向相交的方向上的变形量，来补偿并设计开口图案的位置。因此，掩模条可固定至框架，开口图案的位置可无误地对应于待沉积的有机发射层图案的位置。而且，通过修正开口图案的位置来增加有机发光层的图案精度，从而改善显示质量，并且当衬底和掩模的尺寸增加时，能够无误地在所需位置处提供开口图案。
虽然所描述的本发明与目前视为实际的示例性实施方式有关，应该知道，本发明不限于所公开的实施方式，然而相反，本发明将覆盖包括在所附的权利要求的精神和范围之内的各种修改和等同设置。
Claims (11)
1.一种掩模条，在长度方向上延展并且固定至框架，所述掩模条包括：
多个掩模图案单元，被布置为矩阵形式，其中开口图案包括平行于宽度方向的多个行以及平行于长度方向的多个列，所述宽度方向与所述长度方向相交，
其中，所述多个行中的每一个具有朝向所述掩模图案单元的中心凹入的曲率，所述多个列中的每一个具有朝向所述掩模图案单元的边缘凸出的曲率。
2.如权利要求1所述的掩模条，其中，所述多个行在它们被布置为更靠近所述掩模图案单元的长度方向的中心时具有更小的曲率。
3.如权利要求1所述的掩模条，其中，所述多个列在它们被布置为更靠近所述掩模图案单元的宽度方向的中心时具有更小的曲率。
4.如权利要求1所述的掩模条，其中，所述多个行在它们被布置为更远离所述掩模图案单元的中心时具有更小的曲率。
5.如权利要求1所述的掩模条，其中，所述多个列在它们被布置为更远离所述掩模图案单元的中心时具有更小的曲率。
6.如权利要求1所述的掩模条，其中，所述多个行中的每一个相对于所述掩模图案单元的长度方向的中心对称。
7.如权利要求1所述的掩模条，其中，所述多个列中的每一个相对于所述掩模图案单元的宽度方向的中心对称。
8.如权利要求1所述的掩模条，其中，所述掩模图案单元在所述长度方向上以规律的间隔设置，并且在所述掩模图案单元之间存在阻挡区域。
9.用于制造有机发光二极管显示器的方法，包括：
提供框架；
提供在长度方向上伸长的掩模条，其中，所述掩模条包括多个掩模图案单元，所述多个掩模图案单元被布置为矩阵形式，其中开口图案包括平行于宽度方向的多个行以及平行于长度方向的多个列，所述宽度方向与所述长度方向相交，其中，所述多个行中的每一个具有朝向所述掩模图案单元的中心凹入的曲率，所述多个列中的每一个具有朝向所述掩模图案单元的边缘凸出的曲率；
在所述长度方向上延展所述掩模条；以及
将所述掩模条的两个端部固定至所述框架。
10.如权利要求9所述的方法，其中，延展步骤包括将所述掩模条延展使得所述多个行和所述多个列分别形成直线。
11.如权利要求10所述的方法，其中，布置在偶数行上的多个开口图案和布置在奇数行上的多个开口在所述长度方向上交替地布置。
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