TWI591425B - 小開口蒸鍍用掩模板 - Google Patents

Description

小開口蒸鍍用掩模板

本發明屬於顯示面板製作行業，涉及一種應用於OLED顯示面板製作過程中的蒸鍍用掩模板，具體涉及一種小開口蒸鍍用掩模板。

由於有機電致發光二極體(Organic Light-Emitting Diode，OLED)由於同時具備自發光，不需背光源、對比度高、厚度薄、視角廣、反應速度快、可用於撓曲性面板、使用溫度範圍廣、構造及制程較簡單等優異之特性，被認為是下一代的平面顯示器新興應用技術。

OLED生產過程中最重要的一環節是將有機層按照驅動矩陣的要求沉積到基板上，形成關鍵的發光顯示單元。OLED是一種固體材料，其高精度塗覆技術的發展是制約OLED產品化的關鍵。目前完成這一工作，主要採用真空沉積或真空熱蒸發(VTE)的方法，其是將位於真空腔體內的有機物分子輕微加熱(蒸發)，使得這些分子以薄膜的形式凝聚在溫度較低的基板上。在這一過程中需要與OLED發光顯示單元精度相適應的高精密掩模板作為媒介。

圖1所示是一種用於OLED蒸鍍用掩模板的結構示意圖，具有掩模圖案10的掩模板11固定在外框12上，其中掩模板11、外框12均為金屬材料。圖2所示為圖1中A-A方向的截面放大示意圖，20為掩模部，21為有機材料蒸鍍時在 基板上形成薄膜所經過的開口，由於掩模板11一般是金屬薄片通過蝕刻技術製得，構成其掩模圖案(10)的掩模部(20)、開口(21)的尺寸會受到金屬薄片本身厚度h(h一般大於30μm)和技術的限制，從而限制最終OLED產品的解析度；換而言之，開口(21)的寬度尺寸d1很難進一步做小(目前d1小於30um的開口非常難以製作)，即使能夠做到很小，較大高寬比的開口亦不能滿足高品質蒸鍍過程。鑒於此，業內亟需一種能夠解決此問題的方案。

有鑑於此，本發明提供了一種小開口蒸鍍用掩模板，能夠有效克服以上問題，具體技術方案如下。

一種小開口蒸鍍用掩模板，所述掩模板包括掩模層和掩模支撐層兩層結構，所述掩模層具有由掩模開口陣列形成的開口單元，所述掩模支撐層具有由支撐視窗陣列形成的視窗單元，所述掩模層和所述掩模支撐層之間緊密貼合；構成所述開口單元的掩模開口陣列方式與構成所述視窗單元的支撐視窗陣列方式相同，所述掩模開口與所述支撐視窗一一對應，且每個所述掩模開口設置於相應的所述支撐視窗內部；所述掩模開口的開口尺寸小於相對應的所述支撐視窗的開口尺寸，所述掩模層的厚度不大於所述掩模支撐層的厚度。

本發明中，最終決定掩模板蒸鍍效果在於掩模層掩模開口的開口品質，在相對較薄的掩模層上可以設置品質更高的掩模開口(即製作的掩模開口邊緣整齊)，具有較小的高寬比(即掩模層厚度與開口尺寸比值較小)，於本發明中，所述掩模層的厚度範圍為：2-20μm；所述掩模支撐層的厚度範圍為：20-60μm。

作為本發明的優選，所述掩模層的厚度為：5μm、8μm、12μm、15μm或18μm；所述掩模支撐層的厚度為：25μm、30μm、35μm、40μm、45μm或50μm。

一種實施例，構成所述開口單元的掩模開口與構成所述視窗單元的支撐視窗的開口形狀均為矩形，所述掩模層上所述掩模開口的邊長尺寸範圍為15-40μm。

另一些實施例中，構成所述開口單元的掩模開口與構成所述視窗單元的支撐視窗的開口形狀均為正六邊形或八邊形，所述掩模層上所述掩模開口的邊長尺寸範圍為10-30μm。

構成所述開口單元的掩模開口與構成所述視窗單元的支撐視窗的開口形狀均也可以為圓形，所述掩模層上所述掩模開口的直徑尺寸範圍為15-45μm。

進一步，構成所述掩模板的掩模層的材質為有機材料。

進一步，所述掩模支撐層的材質為金屬材料，其優選為不銹鋼、因瓦合金或者其它鎳基合金。

根據本專利背景技術中對現有技術所述，傳統掩模板的構成材質全部為金屬合金，本發明提供了一個完全不同於現有掩模板的技術方案，本發明的小開口蒸鍍用掩模板具有以下優勢：由於有金屬掩模支撐層的作用，可以將構成掩模板的有機掩模層做的很薄，如此在保證掩模層的掩模開口具有較小高寬比的前提下，進一步將開口的寬度尺寸做的更小，從而使得形成的最終掩模板能夠蒸鍍形成解析度更高的OLED產品。

本發明附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐瞭解到。

10‧‧‧開口單元構成的掩模圖案

11‧‧‧掩模板

12‧‧‧外框

20‧‧‧掩模部

21‧‧‧有機材料蒸鍍的掩模開口

30‧‧‧掩模板

41‧‧‧掩模支撐層

410‧‧‧支撐視窗

42‧‧‧掩模層

420‧‧‧掩模開口

90‧‧‧基板

91‧‧‧固定掩模板元件的固定機構

92‧‧‧有機蒸鍍源

A-A‧‧‧待剖截面

B-B‧‧‧待剖截面

d1‧‧‧開口21的寬度尺寸

d2‧‧‧邊長尺寸

h‧‧‧掩模板厚度

h1‧‧‧掩模支撐層的厚度

h2‧‧‧掩模層的厚度

I‧‧‧待放大區域

圖1、為現有技術一種用於OLED蒸鍍用掩模板的結構示意圖；圖2、為圖1中A-A方向的截面放大示意圖；圖3、為本發明所涉及小開口蒸鍍用掩模板實施例一的整體示意圖；圖4、為圖3中I部分的放大示意圖；圖5、為圖4中B-B方向的截面示意圖；圖6、為圖4所示結構反面的示意圖；圖7、為與本發明所涉及掩模板實施例二的示意圖；圖8、為與本發明所涉及掩模板實施例三的示意圖；以及圖9、為採用本發明小開口蒸鍍用掩模板進行蒸鍍有機材料的示意圖。

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在發明圖式中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用於解釋本發明，而不能解釋為對本發明的限制。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語“上”、“下”、“底”、“頂”、“前”、“後”、“內”、“外”、“橫”、“豎”等指示的方位或 位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

下面將參照附圖來描述本發明所涉及的小開口蒸鍍用掩模板，如圖3所示，為本發明所涉及小開口蒸鍍用掩模板實施例一的整體示意圖；圖4為圖3中I部分的放大示意圖；圖5為圖4中B-B方向的截面示意圖；圖6為圖4所示結構反面的示意圖；圖7為與本發明所涉及掩模板實施例二的示意圖；圖8為與本發明所涉及掩模板實施例三的示意圖。

實施例一：

如圖3所示，掩模板30上設置有陣列形式的掩模圖案，其具體結構如圖4、圖5、圖6所示。本實施例中，掩模板30包括掩模層42和掩模支撐層41兩層結構，掩模層42具有由掩模開口420陣列形成的開口單元(開口單元即為一組緊密排布的掩模開口)，掩模支撐層41具有由支撐視窗410陣列形成的視窗單元(視窗單元即為一組緊密排布的支撐視窗)，如圖5所示，掩模層42和掩模支撐層41之間緊密貼合；如圖4、圖6所示，構成開口單元的掩模開口420陣列方式與構成視窗單元的支撐視窗410陣列方式相同，掩模開口420與支撐視窗410一一對應，且每個掩模開口420設置於相應的支撐視窗410內部(即掩模開口420的邊緣處於支撐視窗410的邊緣所圍成的區域之內)；掩模開口420的開口尺寸小於相對應的支撐視窗410的開口尺寸，掩模層的厚度h2不大於所述掩模支撐層41的厚度h1。

本發明中，最終決定掩模板蒸鍍效果在於掩模層42掩模開口420的開口品質，在相對較薄的掩模層42上可以設置品質更高的掩模開口420(即製作的掩模開口邊緣整齊)，而且具有較小的高寬比(即掩模層厚度與開口尺寸 比值較小)，較小的高寬比利於後續有材料的蒸鍍。另外，構成掩模板的掩模支撐層41上的支撐視窗410具有較大的開口尺寸，其對後續有機材料的蒸鍍影響較小，相對較厚(與掩模層厚度相比較)的掩模支撐層41能夠提供較為穩定的支撐座作用，亦不會由於自身的厚度問題形成對後期有機採用的蒸鍍產生影響。

於本發明中，掩模層42的厚度h2範圍為：2-20μm；掩模支撐層41的厚度h1範圍為：20-60μm。

作為本發明的優選，在本發明的一些實施例中可將掩模層42的厚度h2具體設計為：5μm、8μm、12μm、15μm或18μm；掩模支撐層41的厚度h1具體設計為：25μm、30μm、35μm、40μm、45μm或50μm。

本實施例中，構成開口單元的掩模開口420與構成視窗單元的支撐視窗410的開口形狀均為矩形(優選為方形)，掩模層42上掩模開口420的邊長尺寸d2範圍為15-40μm。構成本實施例中的開口單元(或視窗單元)均由掩模開口(或支撐視窗)陣列構成，具體參考圖4或圖6。

本發明中，構成掩模板30的掩模層42的材質為有機材料，該有機材料具有成膜性能，且所成的膜層具有一定的抗破壞強度。作為優選，該有機材料為光阻或者其它具有感光性能的有機材料。

另外，構成本發明中掩模支撐層41的材質為金屬材料，一般選用不銹鋼、因瓦合金或者其它鎳基合金，其優選為具有較小熱膨脹係數的因瓦合金片材。

實施例二：

本實施例中，與實施例一不同的是：構成開口單元的掩模開口420與構成視窗單元的支撐視窗410的開口形狀均為正六邊形或八邊形，其中掩模層 42上掩模開口420的邊長尺寸範圍為10-30μm。圖7所示為單元的掩模開口420與支撐視窗410開口形狀均為正六邊形的示意圖。(此處不再進行八邊形示例)

實施例三：

本實施例中，與實施例一不同的是：構成開口單元的掩模開口420與構成視窗單元的支撐視窗410的開口形狀均為圓形，其中掩模層42上掩模開口420的直徑尺寸範圍為15-45μm。圖8所示為單元的掩模開口420與支撐視窗410開口形狀均為圓形的示意圖。

根據本專利背景技術中對現有技術所述，傳統掩模板的構成材質全部為金屬合金，本發明提供了一個完全不同於現有掩模板的技術方案，本發明的小開口蒸鍍用掩模板具有以下優勢：由於有金屬掩模支撐層的作用，可以將構成掩模板的有機掩模層做的很薄，如此在保證掩模層的掩模開口具有較小高寬比的前提下，進一步將開口的寬度尺寸做的更小，從而使得形成的最終掩模板能夠蒸鍍形成解析度更高的OLED產品。

具體而言，通過本發明製作的掩模板最終決定有機材料沉積效果為掩模層42的掩模開口420，由於掩模層具有有機材質的特性，其比較容易實現“輕薄”化。由於具有“輕”的特性，處於其下方的掩模支撐層41易於實現對其支撐；而“薄”的特徵，使得設置於其上的開口結構42能夠較為容易實現小尺寸開口設計。

如圖9所示，為採用本發明磁性掩模板進行蒸鍍有機材料的示意圖，在密封腔室中，裝配在外框12上的掩模板30通過外框12固定在固定機構91上，掩模板30上部設置有待蒸鍍的基板90，下部設置有有機蒸鍍源92，有機蒸鍍源92中的有機材料通過蒸發擴散到腔室內部，擴散的有機材料在經過掩模板 30的支撐視窗、掩模開口後沉積到基板90上形成有機發光層。一般基板背後設置有磁性吸附裝置。

本發明所涉及的掩模板保留有金屬層結構，其具備傳統掩模板的磁性，在後期應用過程中，可被基板背後的磁性吸附設備吸附，可進一步減小掩模板的下垂量。

(以上實施例所展示的掩模板均為一整體結構，即一件完整的掩模板產品只具備一塊本發明所述的掩模板；然而在實際應用過程中，一件完整的掩模板產品可以選擇採用多塊掩模板拼接形成)本次PCT階段需要補充的內容。

本發明中，任何提及“一個實施例”、“實施例”、“示意性實施例”等意指結合該實施例描述的具體構件、結構或者特點包含于本發明的至少一個實施例中。在本說明書各處的該示意性表述不一定指的是相同的實施例。而且，當結合任何實施例描述具體構件、結構或者特點時，所主張的是，結合其他的實施例實現這樣的構件、結構或者特點均落在本領域技術人員的範圍之內。

儘管參照本發明的多個示意性實施例對本發明的具體實施方式進行了詳細的描述，但是必須理解，本領域技術人員可以設計出多種其他的改進和實施例，這些改進和實施例將落在本發明原理的精神和範圍之內。具體而言，在前述公開、附圖以及權利要求的範圍之內，可以在零部件和/或者從屬組合佈局的佈置方面作出合理的變型和改進，而不會脫離本發明的精神。除了零部件和/或佈局方面的變型和改進，其範圍由所附權利要求及其等同物限定。

B-B‧‧‧待剖截面

d2‧‧‧邊長尺寸

410‧‧‧支撐視窗

420‧‧‧掩模開口

Claims (6)

1. 一種小開口蒸鍍用掩模板，上部設置有待蒸鍍的基板，下部設置有機蒸鍍源，係用於讓該有機蒸鍍源中的有機材料沉積到該基板上形成有機發光層，而完成OLED顯示面板的製作，該掩模板係包括掩模層和掩模支撐層兩層結構，該掩模層係具有由掩模開口陣列形成的開口單元，該掩模支撐層具有由支撐視窗陣列形成的視窗單元，其特徵在於：該掩模層和該掩模支撐層之間緊密貼合；構成該開口單元的掩模開口陣列方式與構成該視窗單元的支撐視窗陣列方式相同，該掩模開口與該支撐視窗一一對應，且該些掩模開口設置於相應的該支撐視窗內部；該掩模開口的開口尺寸小於相對應的該支撐視窗的開口尺寸，該掩模層的厚度不大於該掩模支撐層的厚度；其中，該掩模板的掩模層的材質為光阻或者具有感光性能的有機材料；該掩模支撐層的材質為具有較小熱膨脹係數的因瓦合金片材。
2. 如申請專利範圍第1項所述之小開口蒸鍍用掩模板，其中，該掩模層的厚度範圍為：2-20μm；該掩模支撐層的厚度範圍為：20-60μm。
3. 如申請專利範圍第2項所述之小開口蒸鍍用掩模板，其中，該掩模層的厚度為：5μm、8μm、12μm、15μm或18μm；該掩模支撐層的厚度為：25μm、30μm、35μm、40μm、45μm或50μm。
4. 如申請專利範圍第1項所述之小開口蒸鍍用掩模板，其中，構成該開口單元的掩模開口與構成該視窗單元的支撐視窗的開口形狀均為矩形，該掩模層上該掩模開口的邊長尺寸範圍為15-40μm。
5. 如申請專利範圍第1項所述之小開口蒸鍍用掩模板，其中，構成該開口單元的掩模開口與構成該視窗單元的支撐視窗的開口形狀均為正六邊形或八邊形，該掩膜掩模層上該掩模開口的邊長尺寸範圍為10-30μm。
6. 如申請專利範圍第1項所述之小開口蒸鍍用掩模板，其中，構成該開口單元的掩模開口與構成該視窗單元的支撐視窗的開口形狀均為圓形，該掩模層上該掩模開口的直徑尺寸範圍為15-45μm。