CN105063552A - 一种蒸镀用磁性掩模板 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种蒸镀用磁性掩模板,其由掩模层和掩模支撑层两层结构构成，所述掩模层由有机材料构成，所述掩模支撑层由金属材料制成，由于构成所述掩模板的掩模层和所述掩模支撑层具有特殊的配合结构，其在OLED蒸镀应用过程中，能够较好的满足有机材料在基板上的成型。

Description

一种蒸镀用磁性掩模板

技术领域

本发明属于显示面板行业，涉及一种应用于OLED显示面板制作中间环节的工具，具体涉及一种应用于OLED显示面板有机发光材料蒸镀用的磁性掩模板。

背景技术

由于有机电致发光二极管(OrganicLight-EmittingDiode，OLED)同时具备自发光、不需背光源、对比度高、厚度薄、视角广、反应速度快、可用于挠曲性面板、使用温度范围广、构造及制程较简单等优异之特性，被认为是下一代的平面显示器新兴应用技术。

OLED生产过程中最重要的一环节是将有机层按照驱动矩阵的要求敷涂到基板上，形成关键的发光显示单元。OLED是一种固体材料，高精度涂覆技术的发展是制约OLED产品化的关键。目前完成这一工作，主要采用真空沉积或真空热蒸发（VTE）的方法，其是将位于真空腔体内的有机物分子轻微加热（蒸发），使得这些分子以薄膜的形式凝聚在温度较低的基板上。在这一过程中需要与OLED发光显示单元精度相适应的高精密掩模板作为媒介。

图1所示是一种用于OLED蒸镀用掩模板的结构示意图，具有掩模图案10的掩模板11固定在外框12上，其中掩模板11、外框12均为金属材料。图2所示为图1中A-A方向的截面放大示意图，20为掩模部，21为有机材料蒸镀时的掩模开口，由于掩模板11一般是金属薄片通过蚀刻等工艺制得，构成其掩模图案（10）的掩模部（20）、开口（21）的尺寸会受到金属薄片本身厚度h（h一般大于30μm）和工艺的限制，从而限制最终OLED产品的分辨率；换而言之，开口（21）的宽度尺寸d1很难进一步做小（目前d1小于30um的开口非常难以制作），即使能够做到更小，较大高宽比的开口亦不能满足高质量蒸镀过程。另外，若制作大尺寸掩模板，其金属型的掩模主体11会具有较大的质量，从而会导致掩模主体11板面产生下垂（即板面中间会出现下凹现象），这对精度要求较高的掩模蒸镀过程是不利的。鉴于此，业内亟需一种能够解决此问题的方案。

中国专利2012204544970公开了一种由有机掩模层和掩模支撑层构成复合掩模板的技术方案，然而在实际掩模板的制作过程中，由于该技术方案中的掩模支撑层包含有大量线径尺寸较小的支撑条（均为几十μm级别的），尺寸较小的支撑条极易产生变形（或断裂）从而与有机掩模层的开口发生干扰，甚至引起掩模板报废。

基于此，本发明提供了一种结构更为合理的技术方案。

发明内容

有鉴于此，为克服以上所述缺陷。本发明提供了一种蒸镀用磁性掩模板,具体技术方案如下：

一种蒸镀用磁性掩模板，其由掩模层和掩模支撑层两层结构构成，所述掩模层上设置有若干由开口阵列形成的开口单元，相邻两所述开口单元之间的间隙宽度大于同一开口单元内相邻两开口之间的间距；所述掩模支撑层作为所述掩模层的载体，所述掩模支撑层上设置有若干镂空窗口，所述镂空窗口之间通过内部若干交错的支撑条区分；所述磁性掩模板的所述掩模层与所述掩模支撑层之间紧密贴合，所述掩模层的开口单元与所述掩模支撑层的镂空窗口相对应，所述掩模支撑层的支撑条均设置在所述掩模层上相邻两开口单元之间形成的间隙上，所述支撑条的宽度与所述掩模层上相邻两开口单元之间形成的间隙宽度相适应，且所述支撑层不会对所述掩模层的开口形成遮挡。

进一步，所述掩模层由有机材料制得，所述掩模支撑层由金属材料制得。

进一步，所述掩模支撑层的材料为不锈钢、因瓦合金或者其它镍基合金。

进一步，所述掩模层采用的有机材料为感光聚合材料。

进一步，所述掩模层厚度大于等于2μm，小于等于20μm。作为本发明的优选方案，所述掩模层厚度为2μm或6μm或10或14μm或18μm或20μm。

进一步，所述掩模支撑层厚度大于等于20μm，小于等于60μm。其中优选为，所述掩模支撑层厚度为20μm或30μm或40μm或50μm或60μm。

进一步，所述掩模层开口通过曝光显影工艺制得。

进一步，本发明中所述掩模支撑层通过蚀刻或电铸或激光切割工艺制备。

根据本专利背景技术中对现有技术所述，传统掩模板的构成材质全部为金属合金，本发明中是将强度较大的金属材料作为掩模支撑层，其与传统掩模板相比，内部金属材料大量减少，虽然增加有机材料构成的掩模层，但其质量相对较轻，从而使得掩模板的总体质量减少。在以相同的张力将本发明的磁性掩模板固定在外框上时，复合掩模板的内部下垂量也将会弱化。

本发明还具有以下优势：由于有金属掩模支撑层的作用，可以将构成掩模板的有机掩模层做的更薄，如此在保证掩模层开口具有较小高宽比的前提下，进一步将开口的宽度尺寸做的更小，从而使得形成的最终磁性掩模板能够蒸镀形成分辨率更高的OLED产品；此外，由于构成掩模支撑层的支撑条具有与掩模层中非蒸镀区域相匹配的尺寸（即支撑条宽度与相邻两开口单元之间的间隙宽度相适应），而在实际应用中，相邻两开口单元之间的间隙宽度一般都控制在厘米级别（一般大于1cm），较大尺寸的支撑条能够有效保证掩模支撑层本身不易被损坏，而且具有相对较大尺寸的掩模支撑层更容易制作。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1所示为现有技术一种用于OLED蒸镀用掩模板的结构示意图；

图2所示为图1中A-A方向的截面放大示意图；

图3所示为本发明蒸镀用磁性掩模板的整体示意图；

图4所示为图3中沿B-B方向的截面示意图；

图5所示为构成本发明磁性掩模板的有机掩模层整体示意图；

图6所示为构成本发明磁性掩模板的掩模支撑层整体示意图；

图7所示为图4中I区域的放大示意图；

图8所示为采用本发明磁性掩模板进行蒸镀有机材料的示意图。

其中，图1中，10——掩模图案，11——掩模板，12——外框，A-A——待剖截面；

图2中，20——掩模部，21——有机材料蒸镀时的掩模开口，d1——开口21的宽度尺寸，h——掩模板厚度；

图3中，30为磁性掩模板，311为设置在磁性掩模板30上用于蒸镀的开口阵列形成的开口单元，B-B——待剖截面，d2为相邻两开口单元之间的间隙宽度;

图4中，31为有机掩模层，32为掩模支撑层，321为构成掩模支撑层32的支撑条，322为掩模支撑层32上形成的镂空窗口,I为待放大的区域；

图5中，312为有机掩模层31上相邻两开口单元之间的间隙；

图6中，d4为支撑条321的宽度；

图7中，3110为设置在磁性掩模板30上用于蒸镀的开口，h1为有机掩模掩模层的厚度，h2为掩模支撑层的厚度，d3为同一开口单元内相邻两开口之间的间距；

图8中，80为基板，81为固定掩模板组件的固定机构，82为有机蒸镀源。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“底”、“顶”、“前”、“后”、“内”、“外”、“横”、“竖”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

下面将参照附图来描述本发明的掩模框架及其对应的掩模组件，其中图3所示为本发明蒸镀用磁性掩模板的整体示意图；图4所示为图3中沿B-B方向的截面示意图；图5所示为构成本发明磁性掩模板的有机掩模掩模层整体示意图；图6所示为构成本发明磁性掩模板的掩模支撑层整体示意图；图7所示为图4中I区域的放大示意图；图8所示为采用本发明磁性掩模板进行蒸镀有机材料的示意图。

图3为蒸镀用磁性掩模板30的整体示意图，其截面示意图如图4所示，磁性掩模板30由掩模层31和掩模支撑层32两层结构构成，掩模层31上设置有若干由开口3110阵列形成的开口单元311，如图7所示，相邻两开口单元311之间间隙312的宽度d2大于同一开口单元311内相邻两开口3110之间的间距d3；掩模支撑层32作为掩模层31的载体，掩模支撑层上32设置有若干镂空窗口322，镂空窗口322之间通过内部若干交错的支撑条321区分；磁性掩模板30的掩模层31与掩模支撑层32之间紧密贴合，掩模层31的开口单元311与掩模支撑层32的镂空窗口322相对应，即如图7所示，每个开口单元311与相应的镂空窗口322的位置相对应；掩模支撑层32的支撑条321均设置在掩模层31上相邻两开口单元311之间形成的间隙上，如图4、7所示，支撑条321的位置与开口单元311之间的间隙312位置相对应；支撑条321的宽度与掩模层31上相邻两开口单元311之间形成的间隙312宽度相适应，且支撑层321不会对掩模层31的开口3110形成遮挡，如图7所示，支撑条321的宽度d4不大于相对应的相邻两开口单元311之间间隙312的宽度d2。

作为一具体实施例，磁性掩模板的掩模层31上开口单元311与掩模支撑层32的镂空窗口均形成4*3的阵列，具体如图5、图6所示，且311的位置一一与镂空窗口322的位置相对应。

本实施例中，掩模层31由有机材料制得，掩模支撑层32由金属材料制得。进一步拓展：掩模支撑层32的材料为不锈钢、因瓦合金或者其它镍基合金；掩模层31采用的有机材料为感光聚合材料。当然，本发明的掩模层31和掩模支撑层32也可以采用其它具有与以上特性相同或相似的材料构成。在本实施例中，掩模层31采用感光聚合材料作为制作材料具有以下考虑：感光聚合材料具有对特定光线敏感的特性（例如紫外光），在磁性掩模板的制作过程中，可利用此特性，采用曝光显影的方式快速形成磁性掩模板的掩模层，基于现有曝光显影设备已具有较高精度和分辨率，通过该方式制作的磁性掩模板的掩模层具有较高质量的开口，能够很好的满足掩模板后期的蒸镀应用。该方式打破了传统采用化学蚀刻、电铸成型或激光切割的方式形成掩模板开口。

作为本发明的其它一些实施例，如图7所示，掩模层31厚度h1大于等于2μm，小于等于20μm。作为其中的优选方案，掩模层31厚度h1为2μm或6μm或10或14μm或18μm或20μm。

在另一些实施例中，掩模支撑层32厚度h2大于等于20μm，小于等于60μm。其中优选方案为，掩模支撑层32厚度h2为20μm或30μm或40μm或50μm或60μm。

如上所述，当本发明的掩模层31采用感光聚合材料制得时，掩模层31的开口3110是通过曝光显影工艺制得。

而本发明中掩模支撑层32是采用金属材料制成的，其通过蚀刻或电铸或激光切割工艺制备。

另外需要补充说明的是，由于本发明所涉及的磁性掩模板是由具有较薄尺寸的有机层与金属层进行结合形成的，有机层材料一般是通过干膜压贴或湿膜涂覆的方式附着在掩模支撑层表面。

根据本专利背景技术中对现有技术所述，传统掩模板的构成材质全部为金属合金，本发明中是将强度较大的金属材料作为掩模支撑层，其与传统掩模板相比，内部金属材料大量减少，虽然增加有机材料构成的掩模层，但其质量相对较轻，从而使得掩模板的总体质量减少。在以相同的张力将本发明的磁性掩模板固定在外框上时，复合掩模板的内部下垂量也将会弱化。

本发明还具有以下优势：由于有金属掩模支撑层的作用，可以将构成掩模板的有机掩模层做的更薄，如此在保证掩模层开口具有较小高宽比的前提下，进一步将开口的宽度尺寸做的更小，从而使得形成的最终磁性掩模板能够蒸镀形成分辨率更高的OLED产品；此外，由于构成掩模支撑层的支撑条具有与掩模层中非蒸镀区域相匹配的尺寸（即支撑条宽度与相邻两开口单元之间的间隙宽度相适应），而在实际应用中，相邻两开口单元之间的间隙宽度一般都控制在厘米级别（一般大于1cm），较大尺寸的支撑条能够有效保证掩模支撑层本身不易被损坏，而且较具有相对较大尺寸的掩模支撑层更容易制作。

图8所示为采用本发明磁性掩模板进行蒸镀有机材料的示意图，在密封腔室中，装配在外框12上的掩模板30通过外框12固定在固定机构81上，掩模板30上部设置有待蒸镀的基板80，下部设置有有机蒸镀源82，有机蒸镀源82中的有机材料通过蒸发扩散到腔室内部，扩散的有机材料在经过掩模板30的开口沉积到基板80上形成有机发光层。一般基板背后设置有磁性吸附装置。

本发明所涉及的掩模板保留有金属层结构，其具备传统掩模板的磁性，在后期应用过程中，可被基板背后的磁性吸附设备吸附，可进一步减小掩模板的下垂量。

本发明内容中“磁性掩模板”、“掩模板”系为同一概念；另外，任何提及“一个实施例”、“实施例”、“示意性实施例”等意指结合该实施例描述的具体构件、结构或者特点包含于本发明的至少一个实施例中。在本说明书各处的该示意性表述不一定指的是相同的实施例。而且，当结合任何实施例描述具体构件、结构或者特点时，所主张的是，结合其他的实施例实现这样的构件、结构或者特点均落在本领域技术人员的范围之内。

尽管参照本发明的多个示意性实施例对本发明的具体实施方式进行了详细的描述，但是必须理解，本领域技术人员可以设计出多种其他的改进和实施例，这些改进和实施例将落在本发明原理的精神和范围之内。具体而言，在前述公开、附图以及权利要求的范围之内，可以在零部件和/或者从属组合布局的布置方面作出合理的变型和改进，而不会脱离本发明的精神。除了零部件和/或布局方面的变型和改进，其范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种蒸镀用磁性掩模板，其由掩模层和掩模支撑层两层结构构成，其特征在于：

所述掩模层上设置有若干由开口阵列形成的开口单元，相邻两所述开口单元之间的间隙宽度大于同一开口单元内相邻两开口之间的间距；

所述掩模支撑层作为所述掩模层的载体，所述掩模支撑层上设置有若干镂空窗口，所述镂空窗口之间通过内部若干交错的支撑条区分；

所述磁性掩模板的所述掩模层与所述掩模支撑层之间紧密贴合，所述掩模层的开口单元与所述掩模支撑层的镂空窗口相对应，所述掩模支撑层的支撑条均设置在所述掩模层上相邻两开口单元之间形成的间隙上，所述支撑条的宽度与所述掩模层上相邻两开口单元之间形成的间隙宽度相适应，且所述支撑层不会对所述掩模层的开口形成遮挡。

2.根据权利要求1所述的磁性蒸镀掩模板，其特征在于，所述掩模层由有机材料制得，所述掩模支撑层由金属材料制得。

3.根据权利要求2所述的复合掩模板，其特征在于，所述掩模支撑层的材料为不锈钢、因瓦合金或者其它镍基合金。

4.根据权利要求2或3所述的复合掩模板，其特征在于，所述掩模层采用的有机材料为感光聚合材料。

5.根据权利要求1或2所述的复合掩模板，其特征在于，所述掩模层厚度大于等于2μm，小于等于20μm。

6.根据权利要求8所述的复合掩模板，其特征在于，所述掩模层厚度为2μm或6μm或10或14μm或18μm或20μm。

7.根据权利要求1所述的复合掩模板，其特征在于，所述掩模支撑层厚度大于等于20μm，小于等于60μm。

8.根据权利要求10所述的复合掩模板，其特征在于，所述掩模支撑层厚度为20μm或30μm或40μm或50μm或60μm。

9.根据权利要求4所述的复合掩模板，其特征在于，所述掩模层开口通过曝光显影工艺制得。

10.根据权利要求2所述的复合掩模板，其特征在于，所述掩模支撑层通过蚀刻或电铸或激光切割工艺制备。