TWI664876B - 遮罩、遮罩的製造方法及應用此遮罩之有機電激發光元件的蒸鍍方法 - Google Patents

Abstract

一種遮罩，其包括罩網以及至少一遮蔽膠體。遮蔽膠體為具有黏性及彈性的一高分子聚合材料，罩網具有複數個貫穿開口。遮蔽膠體不具開口且遮蔽膠體覆蓋部分之罩網的表面及此些貫穿開口其中之複數者。其中，遮蔽膠體的硬度小於罩網的硬度。

Description

遮罩、遮罩的製造方法及應用此遮罩之有機電激發 光元件的蒸鍍方法

本發明係關於一種蒸鍍技術，特別是一種遮罩、遮罩的製造方法及應用此遮罩之有機電激發光元件的蒸鍍方法。

目前常見的有機電致發光顯示器(Organic Light Emitting Display，OLED)的製作方法通常是透過遮罩將有機發光材料沉積在基板上。一般來說，遮罩係具有複數個微細開口，可供有機發光材料通過此些微細開口而附著於基板上。

當遮罩應用於蒸鍍製程時，需將遮罩固定並對遮罩的四周施加張力，以使遮罩表面平整。然而，在施加張力時，遮罩所受之應力會受到微細開口的分布情形而不均勻，因此靠近施加張力的微細開口旁的遮罩之實心區域容易呈現皺褶形變。這樣一來，遮罩的微細開口的形狀及位置容易偏移，故容易產生鍍膜的厚度不均或是欲鍍膜位置偏離等情況。

本發明一實施例提出一種遮罩，其包括罩網以及至少一遮蔽膠體。罩網具有複數個貫穿開口。遮蔽膠體不具開口，且遮蔽膠體覆蓋部 分之罩網的表面及此些貫穿開口其中之複數者。其中，遮蔽膠體的硬度小於罩網的硬度。

本發明一實施例提出一種遮罩的製造方法，其包含：提供金屬薄板、於金屬薄板形成間隔配置的複數個貫穿開口以形成罩網以及固著至少一遮蔽膠體於罩網的開口區，遮蔽膠體不具開口。於此，金屬薄板的實心區圍繞金屬薄板的開口區，且此些貫穿開口係形成於開口區，且遮蔽膠體覆蓋此些貫穿開口中之複數者，且遮蔽膠體的硬度小於罩網的硬度。

本發明一實施例提出一種有機電激發光元件的蒸鍍方法，其包含：覆蓋遮罩於基板上以及透過遮罩進行基板的蒸鍍製程。於此，遮罩包括罩網及至少一遮蔽膠體。罩網具有複數個貫穿開口，遮蔽膠體不具開口，且遮蔽膠體覆蓋此些貫穿開口中的複數者。透過遮罩使得蒸鍍材料經由未被遮蔽膠體覆蓋的複數個貫穿開口沉積於基板上。

綜上所述，本發明實施例之遮罩、遮罩的製造方法及有機電激發光元件的蒸鍍方法，藉由遮蔽膠體遮蔽罩網局部的蒸鍍開口(貫穿開口)以在罩網內部增設無蒸鍍開口的區域，且可降低罩網張網時產生皺摺(Wrinkle)。在一些實施例中，可藉由本發明實施例之遮罩來蒸鍍至少一種顏色的蒸鍍材料，故可藉由遮蔽膠體的位置及形狀調整有機薄膜顯示器的子畫素陣列的排列形式。

100‧‧‧遮罩

110‧‧‧罩網

111‧‧‧金屬薄板

112‧‧‧實心區

114‧‧‧開口區

120、120a、120b、120c、120d、120e、120f、120g‧‧‧遮蔽膠體

200‧‧‧基板

300、400‧‧‧子畫素陣列

A-A‧‧‧剖線

D1‧‧‧垂直投影方向

H‧‧‧貫穿開口

L1‧‧‧第一側

L2‧‧‧第二側

M1、M2、M3‧‧‧區域

P‧‧‧子畫素區域

R、G、B‧‧‧有機發光薄膜

S‧‧‧蒸鍍源

S12、S14、S16、S22、S24‧‧‧步驟

圖1為本發明一實施例的遮罩的俯視概略示意圖。

圖2為對應於圖1之A-A剖線的遮罩的截面示意圖。

圖3為本發明另一實施例的遮罩的俯視概略示意圖。

圖4為本發明一實施例的遮罩的製造方法的流程圖。

圖5至圖7分別是本發明一實施例的遮罩的製造方法於各步驟所形成的剖面示意圖。

圖8為本發明一實施例的有機電激發光元件的蒸鍍方法的流程圖。

圖9至圖10分別是本發明一實施例的有機電激發光元件的蒸鍍方法於各步驟所形成的剖面示意圖。

圖11係利用圖1之遮罩蒸鍍的有機薄膜顯示器的子畫素陣列。

圖12係利用圖1之遮罩蒸鍍的另一有機薄膜顯示器的子畫素陣列。

圖1為本發明一實施例的遮罩的俯視概略示意圖。圖2為對應於圖1之A-A剖線的遮罩的截面示意圖。請參閱圖1及圖2，遮罩100包括罩網110以及至少一遮蔽膠體120。罩網110具有複數個貫穿開口H。遮蔽膠體120覆蓋罩網110的表面及其中一部份的貫穿開口H。遮蔽膠體120的硬度小於罩網110的硬度。

於一實施例中，罩網110具有實心區112以及開口區114。其中，實心區112圍繞開口區114。此些貫穿開口H實質上可以是呈現陣列形式配置的複數個網格，其係以一維陣列(圖未繪示)或二維陣列(如圖1所繪示)的陣列形式配置於開口區114。遮蔽膠體120不具開口，並位於開口區114並且覆蓋其中一些貫穿開口H。於一實施態樣中，如圖1所繪示，遮蔽膠體120可以覆蓋貫穿開口H陣列中之其中複數個行(column)或列(row)的複數個貫穿開口H。於另一實施態樣中，如圖1所繪示，遮蔽膠 體120係與實心區112分離，也就是說，遮蔽膠體120僅位於開口區114而未延伸至實心區112。

當遮罩100應用於有機電激發光元件的蒸鍍製程時，將遮罩100固定於欲進行蒸鍍的基板上，並且對遮罩100施加張力以使遮罩100表面平整。於此，由於位於開口區114內之遮蔽膠體120與貫穿開口H的強度對比相對於實心區112內之罩網110與貫穿開口H之間的強度對比來得低，使得罩網110的開口區114與實心區112所受應力的對比降低。依此，遮蔽膠體120可緩衝以及分散罩網110所接收的張力，改善應力分布不均的問題，進而改善罩網110產生皺褶的現象。

遮蔽膠體120的位置可視有機薄膜顯示器的子畫素陣列的排列方式而定。於一實施態樣中，此些貫穿開口H的排列方式係對應有機薄膜顯示器的子畫素陣列。依此，當遮罩100應用於有機電激發光元件的蒸鍍製程時，可藉由將遮蔽膠體120遮蔽特定區域內的複數個貫穿開口H，以使蒸鍍後的有機薄膜顯示器的子畫素陣列可對應特定區域內的貫穿開口H的位置而呈現特定的子畫素陣列的排列方式。

在罩網110的垂直投影方向D1上，遮蔽膠體120的垂直投影範圍的形狀亦可以視有機薄膜顯示器的畫素陣列的排列而呈現不同的形狀，各遮蔽膠體120的垂直投影範圍的形狀可例如是但不限於點狀、條狀、多邊形或不規則形狀。

舉一示例，如圖1所繪示，遮罩100包括複數個遮蔽膠體120(例如是遮蔽膠體120a、120b、120c)，且此些遮蔽膠體120係彼此分離，亦即，此些遮蔽膠體120並未相連接。遮蔽膠體120a呈現長矩形且遮蔽膠 體120a的長軸的一端耦接位於開口區114的第一側L1的實心區112，並且遮蔽膠體120a的長軸的另一端耦接位於開口區114相對第一側L1的第二側L2的實心區112。於此，遮蔽膠體120a可大致上將開口區114分為兩個區域，且此兩個區域皆各包括複數個貫穿開口H。另外，遮蔽膠體120b及遮蔽膠體120c都呈現點狀(圓形)，且遮蔽膠體120b及遮蔽膠體120c分別遮蔽由遮蔽膠體120a於開口區114內所劃分出的兩個區域內的複數個貫穿開口H。

舉另一示例，如圖3所繪示，遮罩100包括複數個彼此分離的遮蔽膠體120(例如是遮蔽膠體120d、120e、120f、120g)。遮蔽膠體120d及遮蔽膠體120e皆呈現長矩形且其長軸的兩端分別耦接位於開口區114之第一側L1及第二側L2的實心區112。於此，遮蔽膠體120d及遮蔽膠體120e可大致上將開口區114分為三個區域，且此三個區域皆各包括複數個貫穿開口H。另外，遮蔽膠體120f呈現不規則形，遮蔽膠體120g呈現點狀(圓形)，且遮蔽膠體120f及遮蔽膠體120g分別遮蔽由遮蔽膠體120d及遮蔽膠體120e於開口區114內所劃分出的區域內的複數個貫穿開口H。

須說明的是，圖1及圖3所繪示之遮蔽膠體120的位置、形狀及數量僅作為示例，其可以視是應用之有機薄膜顯示器的子畫素陣列的排列形式而定，而非對本發明實施例的限定。

於一實施例中，罩網110的材料與遮蔽膠體120的材料不同。於一實施態樣中，罩網110的材料為金屬。遮蔽膠體120的材料為聚合物(Polymer)。在另一實施態樣中，罩網110的材料可以是單一金屬材料或是合金材料，而遮蔽膠體120係具有黏性及彈性的高分子聚合材料。 在又一實施態樣中，遮蔽膠體120的楊氏係數(Young's modulus)小於罩網110的楊氏係數，於此，罩網110相較於遮蔽膠體120來說較具剛性(不易變形)，而遮蔽膠體120相較於罩網110來說較具彈性(較易變形)。於此，遮蔽膠體120可進一步緩衝及分散張力，進而改善罩網110產生皺褶的現象。

圖4為本發明一實施例的遮罩的製造方法的流程圖。圖5至圖7分別是本發明一實施例的遮罩的製造方法於各步驟所形成的剖面示意圖。遮罩的製造方法包括提供金屬薄板111(步驟S12)、形成間隔配置的複數個貫穿開口H於金屬薄板111的開口區114以形成罩網110(步驟S14)及固著至少一遮蔽膠體120於罩網的開口區114(步驟S16)。

於步驟S12中，如圖5所繪示，金屬薄板111係一板材，其可預先規劃待圖案化之區域。於一實施態樣中，金屬薄板111可預先規劃實心區112以及開口區114，且實心區112圍繞開口區114。金屬薄板111的材料可以是單一金屬材料或是合金材料。

於步驟S14中，如圖6所繪示，經由微影蝕刻製程，於金屬薄板111所預先規劃的開口區114內進行開孔，以於金屬薄板111的開口區114之內形成間隔配置的複數個貫穿開口H。於此，以形成罩網110。

於步驟S16中，如圖7所繪示，於此實施態樣中，將複數個遮蔽膠體120固著於罩網110的開口區114，遮蔽膠體120不具開口。不過，於其他實施態樣中，可以將一個遮蔽膠體120固著於罩網110的開口區114。遮蔽膠體120覆蓋其中一些貫穿開口H，且遮蔽膠體120的位置可視有機薄膜顯示器的畫素陣列的排列而對應特定貫穿開口H的位置。舉例而 言，遮蔽膠體120可以覆蓋貫穿開口H陣列中之其中一行、其中一列或其中一特定區域的複數個貫穿開口H。於此實施態樣中，遮蔽膠體120的硬度小於罩網110的硬度。

圖8為本發明一實施例的有機電激發光元件的蒸鍍方法的流程圖。圖9至圖10分別是本發明一實施例的有機電激發光元件的蒸鍍方法於各步驟所形成的剖面示意圖。有機電激發光元件的蒸鍍方法包括覆蓋遮罩100於基板200上(步驟S22)及透過遮罩100進行基板200的蒸鍍製程(步驟S24)。

於步驟S22中，如圖1及圖9所繪示，遮罩100係包括罩網110及遮蔽膠體120，罩網110具有複數個貫穿開口H，而遮蔽膠體120不具開口且覆蓋其中一些貫穿開口H。基板200可以是一欲進行蒸鍍製程的基板。於一實施態樣中，基板200係欲進行有機材料蒸鍍製程的基板，基板200的蒸鍍面已設有主動元件陣列層、畫素定義層及暴露於畫素定義層所界定的子畫素區域P內的電極圖案層(例如是陽極層)、電洞注入層、及/或電洞傳輸層(圖未繪示)。將基板200的蒸鍍面朝下面對蒸鍍源S設置，遮罩100位於於基板200與蒸鍍源S之間。透過一固定載具(圖未繪示)而將遮罩100定位於基板200的蒸鍍面上。於一實施態樣中，遮罩100的各貫穿開口H可以是對應畫素定義層所界定的各子畫素區域P。

接著，於步驟S24中，如圖10所繪示，蒸鍍源S加熱後，蒸鍍材料受熱蒸發而以遮罩100為罩幕經由未被遮蔽膠體120覆蓋的貫穿開口H而沉積於基板200上。於一實施態樣中，蒸鍍材料可以是分別具有不同顏色的有機發光材料，例如是但不限於、紅色、藍色及/或綠色的有機 發光材料。蒸鍍源S可先將其中一種顏色的有機發光材料蒸鍍到未被遮蔽膠體120覆蓋的貫穿開口H內，之後遮罩100及/或基板200可以視蒸鍍條件而移位或不移位，再繼續蒸鍍有機發光材料。依此，基板200的子畫素區域P內形成適於發出紅光之有機發光薄膜R、適於發出綠光之有機發光薄膜G及適於發出藍光之有機發光薄膜B，而此些有機發光薄膜即構成有機薄膜顯示器的子畫素陣列。

於一實施態樣中，遮罩100可以係對應其中一種顏色的蒸鍍材料的遮罩，於此，對應被遮蔽膠體120所遮蔽的複數個貫穿開口H的複數個子畫素區域P，即不會沉積對應該顏色的有機發光薄膜。舉例而言，圖11為有機薄膜顯示器的子畫素陣列300，而圖11之子畫素陣列300係利用圖1之遮罩100蒸鍍綠色有機發光材料。於此，圖11之子畫素陣列300的範圍係對應圖1之遮罩100的範圍。也就是說，圖11之子畫素陣列300的區域M1內的複數個子畫素區域P係對應圖1之遮罩100的遮蔽膠體120b所遮蔽的複數個貫穿開口H；而，圖11之子畫素陣列300的區域M2內的複數個子畫素區域P係對應圖1之遮罩100的遮蔽膠體120a所遮蔽的複數個貫穿開口H；而，圖11之子畫素陣列300的區域M3內的複數個子畫素區域P係對應圖1之遮罩100的遮蔽膠體120c所遮蔽的複數個貫穿開口H。

用來蒸鍍紅色有機發光材料及藍色有機發光材料之遮罩的遮蔽膠體(圖未繪示)的位置與蒸鍍綠色有機發光材料之遮罩100(圖1所繪示)的遮蔽膠體120的位置不同，且紅色有機發光材料及藍色有機發光材料之遮罩的對應於區域M1及M3之處並無被遮蔽膠體120所遮蔽，而紅色有機發光材料及藍色有機發光材料之遮罩的對應於區域M2之處被遮 蔽膠體120所遮蔽。於此，於子畫素陣列300的區域M1及M3中，子畫素陣列300之對應被遮蔽膠體120b及120c遮蔽的貫穿開口H之複數個子畫素區域P，並無沉積對應適於發出綠光的有機發光薄膜G，而僅只有適於發出紅光之有機發光薄膜R及適於發出藍光之有機發光薄膜B。於子畫素陣列300的區域M2中，子畫素陣列300之對應被遮蔽膠體120a遮蔽的貫穿開口H之複數個子畫素區域P，並無沉積對應適於發出紅光之有機發光薄膜R、適於發出藍光之有機發光薄膜B及適於發出綠光的有機發光薄膜G。

於另一實施態樣中，遮罩100係對應每種顏色的蒸鍍材料的遮罩，於此，對應被遮蔽膠體120遮蔽的貫穿開口H之複數個子畫素區域P，即不會沉積有機發光材料。舉例而言，圖12為有機薄膜顯示器的子畫素陣列400，而圖12之子畫素陣列400係利用圖1之遮罩100蒸鍍紅色有機發光材料、藍色有機發光材料及綠色有機發光材料。於此，圖12之子畫素陣列400的範圍係對應圖1之遮罩100的範圍。也就是說，圖12之子畫素陣列400的區域M1內的複數個子畫素區域P係對應圖1之遮罩100的遮蔽膠體120b所遮蔽的複數個貫穿開口H；而，圖12之子畫素陣列400的區域M2內的複數個子畫素區域P係對應圖1之遮罩100的遮蔽膠體120a所遮蔽的複數個貫穿開口H；而，圖12之子畫素陣列400的區域M3內的複數個子畫素區域P係對應圖1之遮罩100的遮蔽膠體120c所遮蔽的複數個貫穿開口H。於此，於子畫素陣列400的區域M1、M2及M3中，子畫素陣列400之對應被遮蔽膠體120a、120b、120c遮蔽的貫穿開口H之複數個子畫素區域P，並無沉積對應適於發出紅光之有機發光薄膜R、適於發出藍光之有機發光薄膜B及適於發出綠光的有機發光薄膜G。

綜上所述，本發明實施例之遮罩、遮罩的製造方法及有機電激發光元件的蒸鍍方法，藉由遮蔽膠體遮蔽罩網局部的蒸鍍開口(貫穿開口)以在罩網內部增設無蒸鍍開口的區域，且可降低罩網張網時產生皺摺(Wrinkle)。在一些實施例中，可藉由本發明實施例之遮罩來蒸鍍至少一種顏色的蒸鍍材料，故可藉由遮蔽膠體的位置及形狀調整有機薄膜顯示器的子畫素陣列的排列形式。

雖然本發明的技術內容已經以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神所作些許之更動與潤飾，皆應涵蓋於本發明的範疇內，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (10)

1. 一種遮罩，包括：一罩網，具有複數個貫穿開口；以及至少一遮蔽膠體，為具有黏性及彈性的一高分子聚合材料，該至少一遮蔽膠體不具開口，覆蓋部分之該罩網的表面及該些貫穿開口其中之複數者，其中該至少一遮蔽膠體的硬度小於該罩網的硬度。
2. 如請求項1所述之遮罩，其中在該罩網的一垂直投影方向上，該至少一遮蔽膠體的垂直投影範圍為點狀、條狀、多邊形或不規則形狀。
3. 如請求項1所述之遮罩，其中該至少一遮蔽膠體有複數個，且該些遮蔽膠體彼此分離。
4. 如請求項1所述之遮罩，其中該罩網具有一實心區以及一開口區，該實心區圍繞該開口區，該些貫穿開口以陣列形式配置於該開口區，且該至少一遮蔽膠體位於該開口區。
5. 如請求項4所述之遮罩，其中該至少一遮蔽膠體的一端耦接位於該開口區的第一側的該實心區，並且該至少一遮蔽膠體的另一端耦接位於該開口區相對該第一側的第二側的該實心區。
6. 如請求項4所述之遮罩，其中該至少一遮蔽膠體與該實心區分離。
7. 如請求項1所述之遮罩，其中該罩網的材料為金屬，且該至少一遮蔽膠體的材料為聚合物。
8. 如請求項1所述之遮罩，其中該至少一遮蔽膠體的楊氏係數(Young's modulus)小於該罩網的楊氏係數。
9. 一種遮罩的製造方法，包括：提供一金屬薄板，其中該金屬薄板具有一實心區以及一開口區，且該實心區圍繞該開口區；形成間隔配置的複數個貫穿開口於該金屬薄板的該開口區，以形成一罩網；以及固著至少一遮蔽膠體於該罩網的該開口區，該至少一遮蔽膠體不具開口，且該至少一遮蔽膠體為具有黏性及彈性的一高分子聚合材料，其中該至少一遮蔽膠體覆蓋該些貫穿開口中之複數者，且該至少一遮蔽膠體的硬度小於該罩網的硬度。
10. 一種有機電激發光元件的蒸鍍方法，包括：覆蓋一遮罩於一基板上，其中該遮罩包括一罩網及至少一遮蔽膠體，該至少一遮蔽膠體為具有黏性及彈性之一高分子聚合材料，該罩網具有複數個貫穿開口，該至少一遮蔽膠體不具開口，且該至少一遮蔽膠體覆蓋該些貫穿開口中的複數者；以及透過該遮罩進行該基板的一蒸鍍製程，以使一蒸鍍材料經由未被該至少一遮蔽膠體覆蓋的該些貫穿開口沉積於該基板上。