JP6854383B2

JP6854383B2 - マスク及び表示パネル

Info

Publication number: JP6854383B2
Application number: JP2020501149A
Authority: JP
Inventors: ミンシンリウ; ズリアンワン; シュアイヤンガン; フェンガオ; ドンユンエルブイ
Original assignee: Kunshan Govisionox Optoelectronics Co Ltd
Current assignee: Kunshan Govisionox Optoelectronics Co Ltd
Priority date: 2018-03-30
Filing date: 2018-09-13
Publication date: 2021-04-07
Anticipated expiration: 2038-09-13
Also published as: US11066738B2; KR102316665B1; TW201903482A; US20200080186A1; EP3640364A4; EP3640364B1; CN108300963B; EP3640364A1; TWI706189B; WO2019184265A1; JP2020527748A; KR20200028018A; CN108300963A

Description

本発明は、表示技術に関し、特にマスク及び表示パネルに関する。

表示技術の発展に伴い、表示パネルの解像度はますます高くなり、スクリーンの解析度が大幅に向上したため、画素アレイの密度はますます高くなり、これで表示パネルの製作にとって大きな挑戦をもたらしている。画素アレイは、一般に、蒸着により製作され、例えば、ファインメタルマスク（ＦｉｎｅＭｅｔａｌＭａｓｋ）を用いて発光層を基板に精密に蒸着することにより、密度の高い画素アレイを形成する。マスクの開口数が増えるにつれ、開口の密度が大きくなる結果、開口との間の距離が小さくなる傾向があり、マスクの強度が低下させられる。

マスクの強度を向上させるためには、通常、画素の形状または配列を変更することで、接続ブリッジの面積を増加する目的を達成し、これにより、マスクの強度を向上させる。しかしながら、マスクの強度を高めるために画素配列を変更することによる効果は限られている。また、従来の画素配列の表示パネルを製作する場合や、画素配列を調整できない場合等、マスクの強度を簡単かつ効果的に高めることは困難であることが多い。

ここで、本発明は、マスクの強度が向上されることにより、画素の蒸着精度が向上され、表示パネルの色ムラを避けることができるマスクを提供する。

本発明は、表示パネルの製作に用いられるマスクを提供する。相互に間隔を置いて設けられる複数の貫通孔と、第１の表面と、前記第１の表面に対向する第２の表面と、を含み、前記貫通孔は前記第１の表面に第１の開口が形成され、前記貫通孔は前記第２の表面に前記第１の開口の面積より大きい第２の開口が形成され、前記第２の開口は、前記マスクの水平方向または垂直方向に対して９０°を含まない予め設定された角度となる第１の設定方向に平行に配列される、マスクである。

上記のマスクにおいて、前記第２の開口は、マスクの水平方向または垂直方向に対して予め設定された角度θとなる第１の設定方向に平行に配列されるように配置されるので、前記第２の開口の密度および前記第２の開口の面積が変更させなく、前記第２の開口同士の間の距離を著しく増加させることができ、これにより、前記第２の開口同士の間の面積を著しく増加させてマスクの強度を向上させるとともに、第２の開口同士の間の接続面積が均一にさせ、マスクに均一な応力が掛けられる。

一実施例において、前記第２の開口は軸対称な多角形であり、前記第２の開口の少なくとも１つの対称軸は前記第１の設定方向に平行する。

一実施例において、前記第２の開口は矩形であり、前記第２の開口の対称軸は第１の対称軸と第２の対称軸とを含み、前記第２の開口の前記第１の対称軸は前記第１の設定方向に平行し、または前記第２の開口の前記第２の対称軸は前記第１の設定方向に平行する。

一実施例において、前記第１の開口の幾何中心線と前記第２の開口の幾何中心線とは重なっている。

一実施例において、前記第１の開口は、前記第２の開口を前記マスクが存在される平面に投影した範囲内にある。

一実施例において、前記第１の開口は、前記第２の開口の形状が予め設定された比率で縮小された多角形である。

一実施例において、前記予め設定された角度は、９０°を含まなく４５°から１３５°までの範囲にある。

一実施例において、前記第１の開口同士の間に、前記第１の開口を接続しかつ前記第１の表面を支持する第１の接続ブリッジが設けられ、前記第２の開口同士の間に、前記第２の開口を接続しかつ前記第２の表面を支持する第２の接続ブリッジが設けられ、前記第２の接続ブリッジの面積は前記第１の接続ブリッジの面積より小さい。

一実施例において、前記第１の開口部は、前記第１の設定方向とは異なる第２の設定方向に平行に配列される。

一実施例において、前記第１開口の少なくとも一部は、前記第１の設定方向に平行に配列されている。

一実施例において、前記第１の開口は、前記第１の設定方向に平行に配列されている。

一実施例において、前記第１の表面の前記第１の開口は、第１の表面から第２の表面に向かってエッチングによる形成され、前記第２の表面の前記第２の開口は、第２の表面から第１の表面に向かってエッチングによる形成される。

本発明は、さらに、表示基板と、上記のマスクで製作されて前記表示基板に配列される画素と、を含む表示パネルを提供する。

本願の技術案によれば、第２の表面の接続面積を増加してマスクの強度を向上させることができるとともに、第２の表面の隣接する第２の開口の間の接続面積が均一にさせるにより、マスクに均一な応力が掛けられる。当該マスクにより製作された表示パネルにおいて、高い解像度を確保するとともに表示ムラを回避できる。

本発明の実施例または従来技術による技術案をより明らかに説明するために、実施例または従来技術を記述するのに必要な図面に対し簡単に説明する。後述する図面は本発明の実施例に過ぎず、当業者にとって創造的な努力を必要とせずに、これらの図面に基づいて他の実施例の図面を得られることが明らかである。
従来の技術案に係るファインメタルマスクを模式的に示す構造図である。本発明の一実施例に係るマスクの構造を模式的に示す透視図である。図２に示されるマスクの貫通孔の構造を模式的に示す正面図である。図３に示されるマスクの貫通孔の構造を模式的に示すＡ−Ａ断面図である。従来の技術案に係る不規則に配列されている画素アレイに対して製作されるマスクを模式的に示す構造図である。本発明の他の実施例に係るマスクを模式的に示す構造図である。

本発明の上記目的、特徴および利点をより理解されるために、以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明を全面的かつ完全に理解されるために、以下、具体的かつ詳細に説明する。しかし、本発明は様々な形態で実現することができ、当業者が本発明の精神を逸脱しないかぎり、実施形態を改良することができ、本発明は本稿で説明する実施例に限定されるものではない。

表示パネルの画素を製作する際に、蒸着により画素の各層の材料をアレイ基板に蒸着する必要がある。蒸着する際には、対応するファインメタルマスクが必要である。蒸着する際には高温が発生するため、このとき、ファインメタルマスクが熱膨張して重力の作用下で垂れ下がる現象が発生される。ファインメタルマスクの幾何学的形状の変化のために、蒸着材料が特定の位置に蒸着できないので、蒸着精度に影響を与え、その結果、製作された表示パネルは、表示ムラや色ムラなどの問題が生じる。

図１は従来の技術案に係るファインメタルマスク６００を模式的に示す構造図である。ファインメタルマスク６００には、蒸着材料をアレイ基板に蒸着させるためのアレイを形成するように分布している貫通孔６１０が設けられている。従来の技術案において、蒸着する際にファインメタルマスク６００が変形しやすいという問題を避けるために、通常、ファインメタルマスク６００を金属フレームに固定させ、次に金属フレーム付きのファインメタルマスク６００をアレイ基板に固定させて蒸着が行われる。具体的には、ファインメタルマスク６００を金属フレームに固定させる際には、まずファインメタルマスク６００を適当な力で引っ張り、次に金属フレームに適当な対抗力を加えて金属フレームを変形させ、最後に、引っ張られたファインメタルマスク６００を対抗力が加わった金属フレームに固定させ、金属フレームの変形による復元力によってファインメタルマスク６００を締め付け、これにより、ファインメタルマスク６００は、蒸着される際に垂れ下がることが発生しない。このようにファインメタルマスク６００を予め引っ張るプロセスは、通常、引っ張り工程と呼ばれる。

一般的には、蒸着の精度を向上させるために、ファインメタルマスクに対してＰＰＡ（ＰｉｘｅｌＰｏｓｉｔｉｏｎＡｃｃｕｒａｃｙ、画素位置精度）調整を行い、ファインメタルマスク６００とアレイ基板の間の位置合わせが必要となる。そのため、引っ張り工程おいて、適切な引張力と金属フレームを変形させる対抗力を求め、蒸着の精度の要求を満足するように、対象物に試験を行うことで力を調整する必要がある。しかし、ファインメタルマスク６００の貫通孔６１０がますます多くなるため、貫通孔６１０の間の距離（すなわち、貫通孔６１０の間の接続ブリッジのサイズ）はより短くなるから、引っ張られる際に、ファインメタルマスクは壊されやすく、その結果、蒸着の難しさやコストが増加し、蒸着の製作効率に影響を与える。

本発明に提供されるマスクにおいて、マスクの強度が向上され、画素の蒸着精度が高まり、表示パネルの色ムラを回避できる。図２は本発明の一実施例に係るマスクの構造を模式的に示す透視図である。図３は図２に示されるマスクの貫通孔の構造を模式的に示す正面図である。図４は図３に示されるマスクの貫通孔の構造を模式的に示すＡ−Ａ断面図である。図２〜４に示すように、マスク１００は、相互に間隔を置いて設けられる複数の貫通孔１１０と、第１の表面２００と、前記第１の表面２００に対向する第２の表面３００と、を含む。前記複数の貫通孔１１０は、前記第１の表面２００に複数の第１の開口２１０が形成され、前記複数の貫通孔１１０は、前記第２の表面３００に複数の第２の開口３１０が形成される。第２の開口３１０の面積は第１の開口２１０の面積より大きい。複数の第２の開口は、マスク１００の水平方向または垂直方向に対して予め設定された角度θとなる第１の設定方向に平行に配列されている。図２に示すように、第１の設定方向に複数の列の第２の開口３１０が設けられてもよい。第２の開口の面積は第１の開口の面積より大きいため、マスクの強度は第２の開口の間の接続面積によって決める。本実施例において、従来の技術案における第２の開口３１０の配列を変更することで、隣接する第２の開口３１０同士の間隔を広げ、すなわち、隣接する第２の開口３１０同士の接続面積を広げることにより、マスク１００の強度を向上させるとともに、隣接する第２の開口３１０同士の接続面積が均一にさせ、マスク１００に均一な応力が掛けられる。

一実施例において、前記第１の開口２１０同士の間に、前記第１の開口２１０を接続し且つ前記第１の表面２００を支持する第１の接続ブリッジ５００が設けられる。前記第２の開口３１０同士の間に、前記第２の開口３１０を接続し且つ前記第２の表面３００を支持する第２の接続ブリッジ４００が設けられる。前記第２の接続ブリッジ４００の面積は、前記第１の接続ブリッジ５００の面積より小さい。

なお、前記第２の開口３１０の面積は前記第１の開口２１０の面積より大きく、前記第２の接続ブリッジ４００の面積は前記第１の接続ブリッジ５００の面積より小さいため、第２の接続ブリッジ４００の面積は、マスク１００の強度に直接影響を与える。しかしながら、表示パネルの解像度に対する要求が高まっており、マスクの開口の密度はより高くなっているため、第２の接続ブリッジ４００の面積を増加することは非常に困難である。図１に示すように、従来のマスク６００において、通常、第１の開口と第２の開口とどちらも、マスクの水平方向または垂直方向に平行に配列されるように配置される。本願の技術案において、従来の技術案に比べて、巧妙に第２の開口３１０が予め設定された角度θ回転されることで、第２の開口部３１０は、マスクの水平方向または垂直方向に対して予め設定された角度θとなる第１の設定方向に平行に配列され、これにより、前記第２の開口３１０の密度および前記第２の開口３１０の面積を変更せず、前記第２の接続ブリッジ４００の面積を増加してマスク１００の強度を向上させることができる。図２に示すように、本発明の実施例に係るマスク１００において、前記第２の開口３１０が予め設定された角度回転された後、前記第２の接続ブリッジ４００の幅が著しく広がっているため、前記第２の接続ブリッジ４００の面積も大幅に増加し、それによって、本発明のマスク１００の強度が向上される。

一実施例において、前記第２の開口３１０は、例えば、軸対称な四辺形または軸対称な六辺形などの軸対称な多角形である。第２の開口の少なくとも１つの対称軸は、第１の設定方向に平行する。なお、第２の開口が複数の対称軸を含むと、複数の第２の開口が対応される同じ対称軸は、第１の設定方向に平行する。

一実施例において、前記第２の開口３１０は矩形である。第２の開口が矩形である場合、第２の開口の対称軸は、それぞれ矩形の２対の辺に平行である第１の対称軸および第２の対称軸を含む。第２の開口の第１の対称軸は第１の設定方向に平行であり、または第２の開口の第２の対称軸は第１の設定方向に平行であり、すなわち、第２の開口の第１の対称軸は、マスクの水平方向（図の左右方向）または垂直方向（図の上下方向）に対して予め設定された角度θにあり、または第２の開口の第２の対称軸は、マスクの水平方向または垂直方向に対して予め設定された角度θにあるから、第２の開口は、第１の設定方向に平行に配列されている。

一実施例において、前記第１の開口２１０の幾何中心線と前記第２の開口３１０の幾何中心線とは重なっている。

一実施例において、前記第１の開口２１０は、第２の開口をマスクが存在される平面に投影した範囲内にある。

一実施例において、前記予め設定された角度θは、９０°を含まず、４５°から１３５°までの範囲にある。

一実施例において、前記第１の開口２１０は、前記第２の開口３１０の形状が予め設定された比率で縮小された多角形である。なお、第１の開口２１０は、第２の開口３１０とは異なる形状であってもよい。

一実施例において、前記複数の第１の開口は、前記第１の設定方向とは異なる第２の設定方向に平行に配列されている。すなわち、全ての第１開口の配列方向は同様であるが、第１開口の配列方向は、第２開口の配列方向とは異なっている。

マスク１００を製作する際に、前記第１の表面２００の前記第１の開口２１０は上から下にエッチングされ、前記第２の表面３００の前記第２の開口３１０は下から上にエッチングされるため、２つの工程は同時に行われるが、互いに独立で行われる。従来のマスク６００において、第１の開口と第２の開口とどちらもマスクの水平方向または垂直方向に平行に配列されるように配置される場合に対して、前記第２の開口３１０をエッチングする際に、角度θで回転するだけ必要があるため、マスクの製作工程がほとんど変更しなくても、前記マスク１００の前記第２の接続ブリッジ４００の面積を大幅に増加することができるから、前記マスク１００の強度を簡単で直接に向上させることができる。

具体的には、例えば、第２の開口は矩形であり、第２の開口の少なくとも１つの対称軸は、水平方向または垂直方向に対して予め設定された角度θにあるように配置され、このように、第２の接続ブリッジ４００の面積を最大化にする。

一実施例において、前記第１の開口の少なくとも一部は、前記第１の設定方向に平行に配列されている。すなわち、第１の開口の一部の配列方向は、第２の開口の配列方向と同様であってもよい。

一実施例において、前記複数の第１の開口２１０は、前記第１の設定方向に平行に配列されている。すなわち、第１開口２１０の配列方向は、第２開口３１０の配列方向と同様であり、いずれも第１の設定方向である。従来のマスク６００において、第１の開口と第２の開口とどちらもマスクの水平方向または垂直方向に平行に配列されるように配置される場合に対して、第１の開口２１０と第２の開口３１０をエッチングする際に、いずれも角度θで回転するだけ必要があるため、マスクの製作をほとんど変更しなくても、前記マスク１００の前記第２の接続ブリッジ４００の面積を大幅に増加することができるから、前記マスク１００の強度を簡単かつ直接的に向上させることができる。

図５は従来の技術案に係る不規則に配列されている画素アレイに対して製作されるマスクを模式的に示す構造図である。図５に示すように、前記第１の開口７１０が不規則に配列されているマスク７００において、従来の技術案のマスク７００の第２の開口７２０の配列方向は、通常、対応する前記第１の開口７１０の配列方向と同様であり、すなわち、第２の開口７２０と第１の開口７１０の相応的な対称軸の方向は同様である。したがって、接続ブリッジ７３０の形状は不規則でお互いに異なっているため、マスク７００の整合性が悪くなり、応力不均一が発生しやすく、マスク７００の強度に影響を与える。

図６は本発明の他の実施例に係るマスクを模式的に示す構造図である。図６に示すように、一実施例において、前記第１の開口２１０が同じ方向に平行に配列されていないときでも、複数の第２の開口３１０は、マスクの水平方向または垂直方向に対して９０°を含まない予め設定された角度となる第１の設定方向に平行に配列されるように配置される。上述したように、図５において、前記第２の開口７２０の不規則な配列によるマスク７００の応力不均一の問題を解決するために、本発明において、複数の第２の開口は、第１の設定方向に平行に配列されるように配置されることにより、全ての前記第２の開口３１０の配列方向が同様であり、第２の接続ブリッジ４００は規則的に分布しているようにする。したがって、本発明は、マスク１００の応力不均一の問題を解決し、マスク１００の強度を向上させることができる。表示パネルに不規則に配列されている画素アレイは、画素を共有する配列または他の非従来のＲＧＢ配列の画素アレイであってもよく、または画素の形状が三角形または他の多角形である画素アレイであってもよい。

本発明は、さらに、表示基板と、前記表示基板にアレイのように配列されている画素と、を含む表示パネルに関する。前記画素は、上述のマスクから製作される。表示パネルは、解像度が高く、画素の蒸着精度も高いため、表示パネルの表示ムラの問題を解決することができる。

図１と図２とを比較すると、第１の開口２１０及び第２の開口３１０のサイズが変わらない場合、改善されたマスク１００の前記第２の開口３１０間の第２の接続ブリッジ４００の面積は、約１％増加するように著しく増加し、マスク１００の強度が向上される。

上述した実施例の各技術的特徴は任意に組み合わせることができる。記述の簡潔化のために、上述した実施例における各技術的特徴のあらゆる組合せについて説明していないが、これらの技術的特徴の組合せは矛盾しない限り、本明細書に記述されている範囲内であると考えられるべきである。

上述した実施例は、本発明のいくつかの実施形態を示したものにすぎず、その記述が具体的かつ詳細であるが、本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。なお、当業者にとって、本発明の趣旨から逸脱しないかぎり、さらなる変形及び改良を行うことができ、これらもすべて本発明の保護範囲内にある。本発明の保護範囲は、特許請求の範囲に準ずるべきである。

Claims

表示パネルの製作に用いられるマスクであって、
相互に間隔を置いて設けられる複数の貫通孔と、
第１の表面と、
前記第１の表面に対向する第２の表面と、を含み、
前記貫通孔は前記第１の表面に第１の開口が形成され、前記貫通孔は前記第２の表面に前記第１の開口の面積より大きい第２の開口が形成され、前記第２の開口は、前記マスクの水平方向または垂直方向に対して９０°を含まない予め設定された角度となる第１の設定方向に平行に配列され、
前記第１開口の少なくとも一部の長手方向は前記第２開口の長手方向と異なり、
各前記第１の開口は、それぞれ前記第２の開口が前記マスクが存在する平面に投影された範囲内にある、
ことを特徴とするマスク。
前記第２の開口は軸対称な多角形であり、前記第２の開口の少なくとも１つの対称軸は前記第１の設定方向に平行する、ことを特徴とする請求項１に記載のマスク。
前記第２の開口は矩形であり、前記第２の開口の対称軸は第１の対称軸と第２の対称軸とを含み、前記第２の開口の前記第１の対称軸は前記第１の設定方向に平行し、または前記第２の開口の前記第２の対称軸は前記第１の設定方向に平行する、ことを特徴とする請求項２に記載のマスク。
前記第１の開口の幾何中心線と前記第２の開口の幾何中心線とは重なっている、ことを特徴とする請求項１に記載のマスク。
前記予め設定された角度は、９０°を含まなく４５°から１３５°までの範囲にある、ことを特徴とする請求項１に記載のマスク。
前記第１の開口同士の間に、前記第１の開口を接続しかつ前記第１の表面を支持する第１の接続ブリッジが設けられ、
前記第２の開口同士の間に、前記第２の開口を接続しかつ前記第２の表面を支持する第２の接続ブリッジが設けられ、
前記第２の接続ブリッジの面積は前記第１の接続ブリッジの面積より小さい、ことを特徴とする請求項１に記載のマスク。
前記第１の開口は、前記第１の設定方向に、又は前記第１の設定方向とは異なる第２の設定方向に平行に配列される、ことを特徴とする請求項１に記載のマスク。
前記第１の開口の少なくとも一部は、前記第１の設定方向に平行に配列されている、ことを特徴とする請求項１に記載のマスク。
表示基板と、請求項１乃至８の何れか１つに記載のマスクで製作されて前記表示基板に配列される画素とを含む、ことを特徴とする表示パネル。