CN104561892A - Oled材料真空热蒸镀用掩膜板 - Google Patents

Oled材料真空热蒸镀用掩膜板 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种OLED材料真空热蒸镀用掩膜板，包括掩膜边框(1)、固定于所述掩膜边框(1)上的插条(3)、及固定于所述插条(3)上的掩膜(5)；所述掩膜边框(1)包括四条边，该四条边围拢出一对应掩膜(5)的开口；掩膜边框(1)的每条边均设置一条凹陷于其上表面的沟槽(11)；所述插条(3)固定于所述沟槽(11)内；所述掩膜(5)通过点焊固定于插条(3)上，焊点(7)位于插条(3)上。当掩膜变形需要更换时，仅需将插条取出进行抛光、或更换插条即可，掩膜边框能够重复多次使用，减少掩膜边框的报废量，提高掩膜边框的利用率，同时能够减少掩膜边框的备份数量，节约材料及生产成本。

Description

OLED材料真空热蒸镀用掩膜板
技术领域
本发明涉及有机发光二极管显示器的制作领域，尤其涉及一种OLED材料真空热蒸镀用掩膜板。
背景技术
有机发光二级管显示器(Organic Light Emitting Diode，OLED)是一种极具发展前景的平板显示技术，它具有十分优异的显示性能，特别是自发光、结构简单、超轻薄、响应速度快、宽视角、低功耗及可实现柔性显示等特性，被誉为“梦幻显示器”，再加上其生产设备投资远小于TFT-LCD，得到了各大显示器厂家的青睐，已成为显示技术领域中第三代显示器件的主力军。目前OLED已处于大规模量产的前夜，随着研究的进一步深入，新技术的不断涌现，OLED显示器件必将有一个突破性的发展。
OLED具有依次形成于基板上的阳极、有机发光层和阴极。OLED各功能材料层与阴极金属层薄膜通过真空热蒸镀工艺制备，真空热蒸镀工艺需要使用到掩膜板(Mask)。掩膜板的作用是使OLED材料蒸镀到设计的位置，因此掩膜板的开孔位置、形状以及表面平整度都相当重要。图1所示为OLED材料真空热蒸镀过程的示意图，坩埚100内添置有待蒸镀的OLED材料200，在小于10-5Pa的真空度环境下，坩埚100缓慢升温，到达OLED材料200的气化温度以后，OLED材料200慢慢变成气态升华上来，穿过掩膜板300的开孔，气态分子在基板400表面沉积，并降温凝结成固态分子。OLED材料分子的不断堆积慢慢形成薄膜于基板400上。
请参阅图2至图6，为现有的OLED材料真空热蒸镀用掩膜板制作过程的示意图。该制作过程一般包括：步骤1、如图2所示，制作不锈钢掩膜边框(Frame)10；步骤2、如图3所示，提供掩膜基板20’，该掩膜基板20’一般是50微米或者100微米的不锈钢或镍铁合金钢的薄片；步骤3、如图4所示，对掩膜基板20’ 进行图案化处理，即在掩膜基板20’上开一些小孔21，形成掩膜20；步骤4、如图5所示，在掩膜20四周施加一定的力，使其表面平整，并且开孔21无变形，然后将掩膜20与掩膜边框10对位好；步骤5、如图6所示，激光点焊，使掩膜20与掩膜边框10焊接在一起。完成上述制作过程后，掩膜20就会表面平整，开孔21无形变，并且通过挪动掩膜边框10可以方便取用掩膜20。
掩膜在使用一段时间后，上边会沉积一定厚度的OLED材料，在重力作用下容易导致掩膜下垂变形，而且OLED材料也可能堵塞开孔，或者使开孔有效尺寸变小。所以，掩膜在使用一定的时间后，就需要进行清洗，甚至要更换一张新的掩膜。
当需要更换一张新的掩膜时，需要把原来的掩膜与掩膜边框分离，去掉掩膜，并对掩膜边框表面进行研磨抛光。因为原来的点焊位置应该有凸起，需要将掩膜边框表面研磨成平面(平面度在50微米内)。同时，在原来的点焊位置，焊接时的热量也等于是给焊点位置进行了热处理，导致点焊位置硬度变大，所以这一层硬化层也需要研磨去掉，以便不影响下一片掩膜的点焊效果。
这样的情况下，多次更换掩膜后，掩膜边框经过多次抛光，厚度会逐渐变薄，不仅影响到边框的结构强度，也会影响到掩膜在蒸镀设备里的对位位置。所以，掩膜边框经过研磨抛光一定的厚度后就需要报废，并且掩膜边框需要运输到有大型抛光磨床的厂家进行研磨抛光，比较耗时，所以需要制作多块掩膜边框备用，导致生产成本增加。
发明内容
本发明的目的在于提供一种OLED材料真空热蒸镀用掩膜板，其掩膜边框能够重复多次使用，减少掩膜边框的报废量，提高掩膜边框的利用率，同时能够减少掩膜边框的备份数量，节约材料及生产成本。
为实现上述目的，本发明提供一种OLED材料真空热蒸镀用掩膜板，包括掩膜边框、固定于所述掩膜边框上的插条、及固定于所述插条上的掩膜；
所述掩膜边框包括四条边，该四条边围拢出一对应掩膜的开口；将所述掩膜边框靠近掩膜一侧的表面定义为上表面，掩膜边框的每条边均设置一条凹陷于其上表面的沟槽；
所述插条固定于所述沟槽内；所述掩膜通过点焊固定于插条上，焊点位于插条上。
所述插条与所述沟槽在尺寸上形成紧密配合无缝隙。
每条沟槽下方设有至少两个第一阶梯孔，所述第一阶梯孔包括第一下沉孔及光孔通孔；所述插条对应所述第一阶梯孔设有螺纹孔；一第一螺钉穿过所述光孔通孔锁合于螺纹孔内，从而将所述插条固定于所述沟槽内。
每条沟槽下方还设有至少一个第二阶梯孔，所述第二阶梯孔包括第二下沉孔及螺纹通孔；一第二螺钉旋合于所述螺纹通孔内；当需从所述沟槽内取出插条时，能够通过旋转该第二螺钉，使其上升，将所述插条顶出沟槽。
所述沟槽的宽度大于焊点直径的1.5倍，所述沟槽的深度小于掩膜边框厚度的1/2。
所述沟槽与插条的横截面形状相同，均为正方形或长方形。
所述第一下沉孔与第二下沉孔的深度小于掩膜边框厚度的1/3。
所述插条的上表面与掩膜边框的上表面的平整度相同，均控制在50微米以内。
所述插条与掩膜边框的材质相同，均为不锈钢。
所述插条为整体式或组合式。
本发明的有益效果：本发明提供的一种OLED材料真空热蒸镀用掩膜板，在掩膜边框的四条边上分别设置沟槽，将插条固定于沟槽内，将掩膜通过点焊固定于插条上；当掩膜变形需要更换时，仅需要将插条取出并进行抛光处理即可，而不需要将整个掩膜边框运输到有大型抛光磨床的厂家进行研磨抛光，操作简单，省时省力，避免了因抛光引起的掩膜边框厚度变薄及由于对掩膜边框多次抛光导致的报废；当插条经多次抛光，厚度不合格时，更换插条即可，而不需要将整个掩膜边框报废，从而掩膜边框能够重复多次使用，减少掩膜边框的报废量，提高掩膜边框的利用率，同时能够减少掩膜边框的备份数量，只需多备份几套插条即可，节约材料及生产成本。
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
附图中，
图1为OLED材料真空热蒸镀过程的示意图；
图2为现有的OLED材料真空热蒸镀用掩膜板制作过程步骤1的示意图；
图3为现有的OLED材料真空热蒸镀用掩膜板制作过程步骤2的示意图；
图4为现有的OLED材料真空热蒸镀用掩膜板制作过程步骤3的示意图；
图5为现有的OLED材料真空热蒸镀用掩膜板制作过程步骤4的示意图；
图6为现有的OLED材料真空热蒸镀用掩膜板制作过程步骤5的示意图；
图7为本发明OLED材料真空热蒸镀用掩膜板的平面俯视示意图；
图8为本发明OLED材料真空热蒸镀用掩膜板的掩膜边框与插条的立体分解图；
图9为本发明OLED材料真空热蒸镀用掩膜板中对应第一阶梯孔处的剖面示意图；
图10为本发明OLED材料真空热蒸镀用掩膜板中对应第二阶梯孔处的剖面示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请同时参阅图7至图10，本发明提供一种OLED材料真空热蒸镀用掩膜板，包括掩膜边框1、固定于所述掩膜边框1上的插条3、及固定于所述插条3上的掩膜5。
所述掩膜边框1包括四条边，该四条边围拢出一对应掩膜5的开口。将所述掩膜边框1靠近掩膜5一侧的表面定义为上表面，掩膜边框1的每条边均设置一条凹陷于其上表面的沟槽11。
所述插条3固定于所述沟槽11内。所述掩膜5通过点焊固定于插条3上，焊点7位于插条3上。
所述掩膜5包括多个贯穿其厚度的开孔51，所述多个贯穿掩膜5厚度的开孔 51构成与OLED欲蒸镀区域相对应的图案。
具体的，所述插条3与所述沟槽11的横截面形状相同，均可以但不限于为正方形或长方形，且所述插条3与所述沟槽11在尺寸上形成紧密配合无缝隙。
所述沟槽11的宽度应大于焊点7直径的1.5倍，以足够容纳焊点7。所述沟槽11的深度应小于掩膜边框1厚度的1/2。
所述插条3的上表面与掩膜边框1的上表面的平整度相同，均控制在50微米以内，以保证掩膜5固定后的平整度，使掩膜5准确对位。
所述插条3与掩膜边框1的材质相同，均为不锈钢。
所述插条3为整体式或组合式，即所述插条3可以如图8所示，是一个完整的整体式矩形框，也可以由两根、三根、四根、或八根插条组合在一起形成一个矩形框。
进一步的，如图9所示，每条沟槽11下方设有至少两个第一阶梯孔13，所述第一阶梯孔13包括第一下沉孔131及光孔通孔133，较佳的，所述至少两个第一阶梯孔13关于掩膜边框1的中心线对称。所述插条3对应所述第一阶梯孔13设有螺纹孔33。一第一螺钉91穿过所述光孔通孔133锁合于螺纹孔33内，从而将所述插条3固定于所述沟槽11内。所述第一下沉孔131的深度小于掩膜边框1厚度的1/3，其作用是容置所述第一螺钉91的头部，防止第一螺钉91的头部凸出掩膜边框1的下表面。
采用上述结构，当所述掩膜5变形需要更换时，仅需松动所述第一螺钉91，将插条3取下进行抛光处理即可，而不需要将整个掩膜边框1运输到有大型抛光磨床的厂家进行研磨抛光，操作简单，省时省力，避免了因抛光引起的掩膜边框1厚度变薄及由于对掩膜边框1多次抛光导致的报废；当所述插条3经多次抛光，厚度不合格时，更换新的插条3即可，而不需要将整个掩膜边框1报废，从而掩膜边框1能够重复多次使用，减少掩膜边框1的报废量，提高掩膜边框1的利用率，同时能够减少掩膜边框1的备份数量，只需多备份几套插条3即可，节约材料及生产成本。
由于所述插条3与所述沟槽11在尺寸上形成紧密配合无缝隙，当需要将插条3取出进行抛光或更换时，为便于插条3的取出，每条沟槽11下方还设有至少一个第二阶梯孔15，所述第二阶梯孔15包括第二下沉孔151及螺纹通孔153，而所述插条3在对应第二阶梯孔15的位置处没有开孔；一第二螺钉93旋合于所 述螺纹通孔153内，且该第二螺钉93的螺纹段较长；当需从所述沟槽11内取出插条3时，能够通过旋转该第二螺钉93，使其上升，将所述插条3顶出沟槽11，可方便的将插条3从沟槽11内取出。第二下沉孔151的深度小于掩膜边框1厚度的1/3，其作用是防止螺纹旋转过程中产生的毛刺对掩膜边框1下表面的平整度造成影响。
上述OLED材料真空热蒸镀用掩膜板应用于OLED有机材料以及氟化锂(LiF)等无机材料的蒸镀。当然，该掩膜板也可应用于其它真空热蒸镀领域。
综上所述，本发明的OLED材料真空热蒸镀用掩膜板，在掩膜边框的四条边上分别设置沟槽，将插条固定于沟槽内，将掩膜通过点焊固定于插条上；当掩膜变形需要更换时，仅需要将插条取出并进行抛光处理即可，而不需要将整个掩膜边框运输到有大型抛光磨床的厂家进行研磨抛光，操作简单，省时省力，避免了因抛光引起的掩膜边框厚度变薄及由于对掩膜边框多次抛光导致的报废；当插条经多次抛光，厚度不合格时，更换插条即可，而不需要将整个掩膜边框报废，从而掩膜边框能够重复多次使用，减少掩膜边框的报废量，提高掩膜边框的利用率，同时能够减少掩膜边框的备份数量，只需多备份几套插条即可，节约材料及生产成本。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种OLED材料真空热蒸镀用掩膜板，其特征在于，包括掩膜边框(1)、固定于所述掩膜边框(1)上的插条(3)、及固定于所述插条(3)上的掩膜(5)；
所述掩膜边框(1)包括四条边，该四条边围拢出一对应掩膜(5)的开口；将所述掩膜边框(1)靠近掩膜(5)一侧的表面定义为上表面，掩膜边框(1)的每条边均设置一条凹陷于其上表面的沟槽(11)；
所述插条(3)固定于所述沟槽(11)内；所述掩膜(5)通过点焊固定于插条(3)上，焊点(7)位于插条(3)上。
2.如权利要求1所述的OLED材料真空热蒸镀用掩膜板，其特征在于，所述插条(3)与所述沟槽(11)在尺寸上形成紧密配合无缝隙。
3.如权利要求1所述的OLED材料真空热蒸镀用掩膜板，其特征在于，每条沟槽(11)下方设有至少两个第一阶梯孔(13)，所述第一阶梯孔(13)包括第一下沉孔(131)及光孔通孔(133)；所述插条(3)对应所述第一阶梯孔(13)设有螺纹孔(33)；一第一螺钉(91)穿过所述光孔通孔(133)锁合于螺纹孔(33)内，从而将所述插条(3)固定于所述沟槽(11)内。
4.如权利要求3所述的OLED材料真空热蒸镀用掩膜板，其特征在于，每条沟槽(11)下方还设有至少一个第二阶梯孔(15)，所述第二阶梯孔(15)包括第二下沉孔(151)及螺纹通孔(153)；一第二螺钉(93)旋合于所述螺纹通孔(133)内；当需从所述沟槽(11)内取出插条(3)时，能够通过旋转该第二螺钉(93)，使其上升，将所述插条(3)顶出沟槽(11)。
5.如权利要求1所述的OLED材料真空热蒸镀用掩膜板，其特征在于，所述沟槽(11)的宽度大于焊点(7)直径的1.5倍，所述沟槽(11)的深度小于掩膜边框(1)厚度的1/2。
6.如权利要求1所述的OLED材料真空热蒸镀用掩膜板，其特征在于，所述沟槽(11)与插条(3)的横截面形状相同，均为正方形或长方形。
7.如权利要求4所述的OLED材料真空热蒸镀用掩膜板，其特征在于，所述第一下沉孔(131)与第二下沉孔(151)的深度小于掩膜边框(1)厚度的1/3。
8.如权利要求1所述的OLED材料真空热蒸镀用掩膜板，其特征在于，所述插条(3)的上表面与掩膜边框(1)的上表面的平整度相同，均控制在50微米以内。
9.如权利要求1所述的OLED材料真空热蒸镀用掩膜板，其特征在于，所述插条(3)与掩膜边框(1)的材质相同，均为不锈钢。
10.如权利要求4所述的OLED材料真空热蒸镀用掩膜板，其特征在于，所述插条(3)为整体式或组合式。
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