TWI745299B - 用於有機發光二極體製造的陰影遮罩 - Google Patents

用於有機發光二極體製造的陰影遮罩 Download PDF

Info

Publication number
TWI745299B
TWI745299B TW105126867A TW105126867A TWI745299B TW I745299 B TWI745299 B TW I745299B TW 105126867 A TW105126867 A TW 105126867A TW 105126867 A TW105126867 A TW 105126867A TW I745299 B TWI745299 B TW I745299B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
metal material
metal
mask
metal layer
shadow mask
Prior art date
Application number
TW105126867A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201712924A (en
Inventor
方貴平
黃曦
布萊恩E 萊斯特
時經 金
戴特爾 哈斯
Original Assignee
美商應用材料股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 美商應用材料股份有限公司 filed Critical 美商應用材料股份有限公司
Publication of TW201712924A publication Critical patent/TW201712924A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI745299B publication Critical patent/TWI745299B/zh

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24Vacuum evaporation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/04Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C14/042Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/02Local etching
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10Etching compositions
    • C23F1/14Aqueous compositions
    • C23F1/16Acidic compositions
    • C23F1/28Acidic compositions for etching iron group metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D1/00Electroforming
    • C25D1/08Perforated or foraminous objects, e.g. sieves
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25FPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
    • C25F1/00Electrolytic cleaning, degreasing, pickling or descaling
    • C25F1/02Pickling; Descaling
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10Deposition of organic active material
    • H10K71/16Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering
    • H10K71/166Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering using selective deposition, e.g. using a mask

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

本案揭露內容之實施例提供用於陰影遮罩的方法與設備。一個實施例中,提供一種陰影遮罩,且該陰影遮罩包括:框架,由金屬材料製成,該金屬材料具有低於或等於約14微米/公尺/℃之熱膨脹係數;以及一或多個遮罩圖案,耦接該框架,該一或多個遮罩圖案包括第一金屬材料與第二金屬材料,該第二金屬材料有別於該第一金屬材料,且該一或多個遮罩圖案具有複數個開口,該複數個開口形成於該一或多個遮罩圖案中。

Description

用於有機發光二極體製造的陰影遮罩
本案揭露內容之實施例關於利用精細的圖案化陰影遮罩於基材上形成電子元件。尤其,本文揭露之實施例關於用於精細圖案化金屬遮罩之方法與設備,該精細圖案化金屬遮罩用在有機發光二極體(OLED)的製造中。
在製造用於電視螢幕、行動電話顯示器、電腦螢幕、與類似物的平板顯示器時,OLED已吸引許多注意。OLED是特殊類型的發光二極體,其中發光層包括具特定有機化合物之複數個薄膜。OLED亦可用在通用的空間照明。OLED顯示器可能的顏色、亮度、與視角大於傳統顯示器之顏色、亮度、與視角,因為OLED像素直接發光,且不需要背光。因此,OLED顯示器的能量消耗遠低於傳統顯示器的能量消耗。再者,OLED可被製造於可撓基材上的事實開啟了新應用的一扇門,所謂的新應用例如為捲起(roll-up)顯示器或甚至是嵌在可撓媒體中的顯示器。
當前的OLED製造要求將有機材料蒸發且利用複數個圖案化陰影遮罩將金屬沉積於基材上。蒸發及/或沉積期間的溫度改變或差異要求遮罩材料以低熱膨脹係數(CTE)的材料製成。低CTE防止或儘量減少遮罩相對於基材的移動,且使精細的開口圖案能夠形成於該遮罩中,以在處理間維持於相同的位置。
一般而言,精細的開口是藉由蝕刻低CTE材料而製成。然而難以維持精細開口的尺寸準確度及/或位置準確度。隨著解析度需求增加,準確度變得甚為困難。
因此,需要一種改善的精細圖案化陰影遮罩與用於製作該精細圖案化陰影遮罩的方法。
本案揭露內容之實施例提供用於精細圖案化陰影遮罩的方法與設備,該精細圖案化陰影遮罩用在有機發光二極體之製造中。
一個實施例中,提供一種陰影遮罩,該陰影遮罩包括:框架,由金屬材料製成,該金屬材料具有低於或等於約14微米/公尺/o C之熱膨脹係數;以及一或多個遮罩圖案,耦接該框架,該一或多個遮罩圖案包括第一金屬材料與第二金屬材料,該第二金屬材料有別於該第一金屬材料,且該一或多個遮罩圖案具有複數個開口,該等開口形成於該一或多個遮罩圖案中。
另一實施例中,提供一種陰影遮罩,該陰影遮罩包括:一遮罩主體,該遮罩主體包括雙金屬材料,該雙金屬材料形成複數個圖案區域,該等圖案區域之各者具有複數個開口,該等開口形成於該等圖案區域之各者中,該雙金屬材料包括具第一熱膨脹係數的第一金屬材料與具第二熱膨脹係數的第二金屬材料,該第二熱膨脹係數有別於該第一熱膨脹係數。
另一實施例中,提供一種用於形成陰影遮罩的方法,該方法包括:電形成(electroform)第一金屬材料,以形成片狀物;將第二金屬材料電形成至該片狀物上,該第二金屬材料有別於該第一金屬材料;以及,蝕刻該第一金屬材料與該第二金屬材料,以於該片狀物與該第二金屬材料中形成複數個同心開口。
本案揭露內容之實施例提供用於精細金屬遮罩的方法與設備,該精細金屬遮罩可用作為有機發光二極體(OLED)製造中的陰影遮罩。例如,精細金屬遮罩用於真空蒸鍍或沉積製程,其中多層的薄膜沉積在基材上。作為範例,薄膜可形成包括OLED的基材上的一或多個顯示器的一部分。薄膜可源自於用在製造OLED顯示器中的有機材料。基材可由玻璃、塑膠、金屬箔、或其他適合電子元件形成的材料所製成。本文揭露的實施例可在可購自AKT公司(美國加州Santa Clara的應用材料公司之子公司)之腔室及/或系統中實行。本文揭露的實施例亦可在購自其他製造商的腔室及/或系統中實行。
第1圖是OLED元件100的等角分解視圖。OLED元件100形成於基材115上。該基材115可由玻璃、透明塑膠、或其他適合電子元件形成的透明材料所製成。一些OLED元件中,基材115可為金屬箔。OLED元件100包括一或多個有機材料層120,該有機材料層120夾在兩個電極125與130之間。電極125可為透明材料,例如氧化銦錫(ITO)或銀(Ag),且可作為陽極或陰極。一些OLED元件中,電晶體(圖中未示)亦可配置在電極125與基材115之間。電極130可以是金屬材料且作為陰極或陽極。一旦電力施加到電極125與130,光在有機材料層120中生成。光可為紅R、綠G、與藍B之其中一者或組合,紅R、綠G、與藍B是由相對應的有機材料層120之RGB膜所生成。紅R、綠G、與藍B有機膜之各者可包括OLED元件100的次像素主動區135。陰極與陽極的位置及材料之差異取決於利用OLED元件的顯示器之類型。例如,在「頂部照明」顯示器中,光透過元件之陰極側發射,而在「底部照明」元件中,光可透過陽極側發射。
儘管圖中未示,但OLED元件100亦可包括一或多個電洞注射層以及一或多個電子傳輸層,上述層配置在電極125與130以及有機材料層120之間。此外,儘管圖中未示,但OLED元件100可包括用於白光生成的膜層。用於白光生成的膜層可以是有機材料層120中的膜及/或夾在OLED元件100之間的濾片。OLED元件100可形成單一像素,如本技術中已知。可使用本文所述之精細金屬遮罩形成有機材料層120與用於白光生成的膜層(當使用時),以及電極125與130。
第2圖是精細金屬遮罩200的一個實施例的概略平面視圖。精細金屬遮罩200包括複數個圖案區域205,該等圖案區域205耦接框架210。該等圖案區域205用於控制材料在基材上的沉積。例如,圖案區域205可用於控制在形成如第1圖中所述及所示之OLED元件100時有機材料及/或金屬材料的蒸鍍。該等圖案區域205具有一系列的精細開口215,該等精細開口215阻擋沉積材料以免附著至基材之非期望區域或附著於先前沉積的層上。精細開口215從而提供基材之指定區域上或先前沉積之層上的沉積。精細開口215可為圓形、橢圓形、或矩形。精細開口215可包括主要尺寸(例如直徑或其他內尺寸),該主要尺寸為約5微米(μm)至約150μm或更大,這取決於次像素主動區域135(顯示於第1圖)的尺寸及/或形狀。圖案區域205一般包括剖面厚度,該剖面厚度的量級為約5μm至約100μm,諸如約10μm至約50μm。圖案區域205可透過焊接或緊固件(圖中未示)耦接框架210。一個範例中,上面配置有多個圖案區域205的單一遮罩片可經拉張且焊接至框架210。另一範例中,複數個條帶可經拉張且焊接至該框架210,該等條帶每一者具有多個圖案區域205,該等圖案區域205之寬度類似待製造的顯示器。框架210可具有約10毫米(mm)至30mm的剖面厚度,以提供精細金屬遮罩200穩定度。
圖案區域205以及框架210可由具低熱膨脹係數(CTE)之材料製成,該材料抵抗溫度變化期間精細開口215的移動。具低CTE之材料的範例尤其包括:鉬(Mo)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、鎢(W)、鉭(Ta)、釩(V)、上述材料之合金與上述材料之組合,以及鐵(Fe)與鎳(Ni)之合金。低CTE材料維持精細金屬遮罩200中的尺寸穩定度,該尺寸穩定度提供沉積材料之準確性。本文所述之低CTE材料或金屬可為低於或等於15微米/公尺/o C之CTE,諸如低於或等於約14微米/公尺/o C,例如低於或等於約13微米/公尺/o C。
第3A圖至第3E圖是概略部分剖面視圖,說明精細金屬遮罩300(一部分的該遮罩顯示於第3E圖中)的一個實施例的形成方法。該方法包括,製備用於形成精細金屬遮罩300之圖案區域205的遮罩圖案302。遮罩圖案302包括心軸305,該心軸305塗佈有第一光阻劑310。心軸305可以是上文所述之具低CTE的金屬材料。或者,心軸305可以是玻璃材料,該玻璃材料塗佈有導電金屬層,該導電金屬層是在待形成精細金屬遮罩300的該側上。心軸305的厚度312可為約0.1毫米(mm)至約10mm。第一金屬層315A的厚度313可為約1微米(μm)至約3μm。第一光阻劑310的厚度314可等於或大於第一金屬層315A之厚度313。一個實施例中,精細金屬遮罩300的圖案區域205包括量級在約5μm至約100μm(諸如約10μm至約50μm)的剖面厚度。第一光阻劑310可透過使用已知的光微影技術圖案化,以形成精細金屬遮罩300(顯示於第3E圖)中待形成之輪廓開口310之位置的負片。
第3A圖中,第一金屬層315A形成於心軸305上,而在第3B圖中,第二金屬層315B形成於第一金屬層315A上。層315A、315B可透過電形成製程形成。例如,遮罩圖案302可放置在電解浴(圖中未示)以形成第一金屬層315A。該電解浴包括溶解在該電解浴中的第一金屬,該第一金屬會變成第一金屬層315A。根據電形成技術,在心軸305與於浴中的第一金屬之間提供電偏壓。隨後遮罩圖案302可放置在電解浴中,該電解浴具有溶解在該電解浴中的第二金屬,該第二金屬會變成第二金屬層315B。可偏壓該心軸305與該浴以在第一金屬層315A上形成第二金屬層315B。因此遮罩圖案302用於基於第一光阻劑310之圖案形成(精細金屬遮罩300中待形成的輪廓開口318的)整合的雙金屬邊界320。電形成製程之後的任何時間,雙金屬邊界320可被剝掉或不剝掉則以另外方式從心軸305分離。或者,於後續製程中雙金屬邊界320可留在心軸305上。
第一金屬層315A(第一金屬)與第二金屬層315B(第二金屬)是具不同性質的不同材料,所述性質是諸如尤其是導電率或電阻率、CTE。第一金屬層315A(第一金屬)與第二金屬層315B(第二金屬)在蝕刻劑存在時反應不相同,這會在下文中更詳細地解釋。第一金屬層315A(第一金屬)可包括銅(Cu),而第二金屬層315B(第二金屬)可特別為鎳、鎳合金、鎳:鈷合金。一些實施例中,第二金屬層315B可為低CTE材料。具低CTE的材料之範例包括上文所列之材料,包括Fe:Ni合金與Fe:Ni:Co合金,可尤其包括以商標名INVAR®(Fe:Ni 36)、SUPER INVAR32-5®販售的金屬。
第3C圖中,可移除第一光阻劑310以暴露遮罩主體328中之精細開口325。遮罩主體328包括精細開口325與雙金屬邊界320。精細開口325根據精細金屬遮罩300中之待形成輪廓開口318之位置而定位。於遮罩主體328上設置第二光阻劑330。可使用遮罩335以藉由暴露至光340而圖案化第二光阻劑330。根據光微影技術曝光與顯影後,開口345(顯示於第3D圖)形成於留下的第二光阻劑330中。開口345上覆開口325。開口345可與開口325同心。留下的第二光阻劑330形成蝕刻遮罩圖案350,該蝕刻遮罩圖案350可用作為溼蝕刻製程中的遮罩以形成第3E圖中所示的精細金屬遮罩300。
溼蝕刻製程包括以化學物質蝕刻遮罩主體328,該化學物質蝕刻第二金屬層315B之速率比蝕刻第一金屬層315A的速率快。一個實施例中,可利用的蝕刻劑是三價鐵之氯化物(FeCl3)。其他蝕刻劑特別包括鹽酸(HCl)、乙酸(CH3OOH)、稀硫酸(H2SO4<49%)、氟化氫銨(NH4HF)。蝕刻遮罩圖案350可用於在蝕刻期間保護第二金屬層315B之第一表面355。蝕刻製程蝕刻第二金屬層315B蝕刻得比第一金屬層315A快,以在第二金屬層315B中形成漸縮(tapered)側壁360。相較於第二金屬層315B,第一金屬層315A可被輕微地蝕刻。一些實施例中,第一金屬層315A可包括肩部365,該肩部365可為正方形或略為圓形。
第3F圖是精細金屬遮罩300的一部分的透視圖,顯示輪廓開口318之一者的細節。輪廓開口318包括第一開口370(由第一金屬層315A形成)及第二開口375(在第二金屬層315B中形成)。第一開口370與第二開口375之一或二者可為矩形,如圖所示。或者,第一開口370與第二開口375之一或二者可為圓形或其他的多邊形形狀。第一開口370與第二開口375兩者皆可包括主要尺寸(例如內側尺寸),該主要尺寸為約5μm 至約150μm或更大,這取決於次像素主動區域135(示於第1圖中)的尺寸及/或形狀。
第3G圖是沿著第3F圖之線段3G-3G的遮罩主體328與輪廓開口318之一部分的剖面視圖。遮罩主體328包括第一表面355以及與該第一表面355相對的第二表面380。第二表面380可於沉積製程期間接觸顯示器基材(圖中未示)。可將漸縮側壁360形成為包括約45度至約55度(諸如約50度)的角度α。用語「約」可界定為+/-3度至+/-5度。
第4A圖至第4E圖是說明精細金屬遮罩400(一部分的該遮罩400顯示於第4E圖)的一個實施例的形成方法的概略部分剖面視圖。該方法包括製備用於形成精細金屬遮罩400的圖案區域205的遮罩圖案402。遮罩圖案402包括基材404,該基材包括第一金屬層405。第一金屬層405可包括如上文所述之低CTE材料且在此實施例中為精細金屬遮罩400之一部分。基材404可具有約5μm至約50μm的厚度408。基材404包括第一表面410以及與該第一表面410相對的第二表面415。
第4B圖中,第一光阻劑420形成在基材404上,且第二金屬層426形成在第一金屬層405的第一表面410上。可透過利用已知的光微影技術圖案化及顯影第一光阻劑420。此實施例中,第一光阻劑420形成在第一金屬層405的第一表面410上。藉由使用第一光阻劑420,第二金屬層426可透過電形成製程形成。例如,遮罩圖案402可放置在電解浴(圖中未示)中,以形成第二金屬層426。該電解浴包括溶解在該浴中的第二金屬,該第二金屬會變成第二金屬層426。該第二金屬可與上文所述之第二金屬相同。根據電形成技術,於基材404與浴中的第二金屬之間提供電偏壓。從而,遮罩圖案402用於基於第一光阻劑420之圖案形成(精細金屬遮罩400中待形成的輪廓開口425的)整合的雙金屬邊界430。第二金屬層426之第一表面412可於沉積製程期間接觸顯示器基材(圖中未示)。第一光阻劑420之位置包括精細金屬遮罩400中待形成輪廓開口425之多個部分(在第4E圖的視角中只顯示一個開口)。
第4C圖中,透過在基材440之第二表面415上設置第二光阻劑440而形成遮罩主體428。遮罩圖案402可根據光微影技術圖案化及顯影,其中第二表面415的多個部分暴露,形成遮罩主體428。
留下的第二光阻劑440形成蝕刻遮罩圖案445,該蝕刻遮罩圖案445可用作為溼蝕刻製程中的遮罩,以形成第4E圖中所示之金屬遮罩400。圖案化第二光阻劑440提供用在溼蝕刻製程中的蝕刻遮罩圖案445。
溼蝕刻製程包括以化學物質蝕刻遮罩主體428,該化學物質蝕刻第一金屬層405之速率比蝕刻第二金屬層426的速率快。一個實施例中,可利用的蝕刻劑與第3A圖至第3E圖中於上文所述之蝕刻劑相同。蝕刻遮罩圖案445可用於在蝕刻期間保護第一金屬層405之第二表面415。
蝕刻後,第一光阻劑420與第二光阻劑440可如第4E圖所示般移除。移除第一光阻劑420使第二金屬層426中的精細開口435顯露(第4E圖中示出僅只一個)。蝕刻製程蝕刻第一金屬層405蝕刻得比第二金屬層426快。該蝕刻可在第一金屬層405中形成漸縮側壁450。相較於第一金屬層405,第二金屬層426可被輕微地蝕刻。一些實施例中,第二金屬層426可包括特徵455,該特徵455可為漸縮部或輻部(radius)。
第4F圖是精細金屬遮罩400的一部分的透視圖,顯示輪廓開口425之一者的細節。輪廓開口425包括第一開口470(由第一金屬層405形成)與第二開口475(形成在第二金屬層426中)。第一開口470與第二開口475之一或二者可為矩形,如圖所示。或者,第一開口470與第二開口475之一或二者可為圓形或其他的多邊形形狀。第一開口470與第二開口475兩者皆可包括主要尺寸(例如內側尺寸),該主要尺寸為約5μm至約50μm或更大。
第4G圖是沿著第4F圖之線段4G-4G的遮罩主體428與輪廓開口425之一部分的剖面視圖。遮罩主體428包括第一表面410以及與該第一表面412相對的第二表面415。遮罩主體428的第一表面412可於沉積 製程期間接觸顯示器基材(圖中未示)。可將漸縮側壁460形成為包括約45度至約55度(諸如約50度)的角度α。
第5A圖至第5G圖概略部分剖面視圖,說明精細金屬遮罩500(一部分的該遮罩500顯示於第5G圖)的一個實施例的形成方法。該方法包括製備用於形成精細金屬遮罩500的圖案區域205的遮罩圖案502。遮罩圖案502包括心軸505,該心軸505塗佈有第一光阻劑510。心軸505可以是上文所述之具低CTE的金屬材料。或者,心軸505可以是玻璃材料,該玻璃材料塗佈有導電金屬層,該導電金屬層是在待形成精細金屬遮罩500的該側上。第一光阻劑510的厚度512可小於精細金屬遮罩500的期望厚度。一個實施例中,精細金屬遮罩500的圖案區域205包括量級在約5μm至約100μm(諸如約10μm至約50μm)的剖面厚度。第一光阻劑510可透過使用已知的光微影技術圖案化,以形成精細金屬遮罩500(顯示於第5G圖)中待形成之輪廓開口518之位置的負片。
第5B圖中,於第一電形成製程中將第一金屬層515A形成於心軸505上。第一金屬層515A可為提供對心軸505較少附著的金屬。第一金屬層515A可特別為鎳、鎳合金、鎳:鈷合金。第一金屬層515A可用於助於將精細金屬遮罩500從心軸505分離。
第二電形成製程(顯示於第5B圖)中,第二金屬層515B形成於第一金屬層515A上。第二金屬層515B可包括銅(Cu)。一個實施例中,第二金屬層515B的厚度516可為約0.5μm至約1.5μm。第一金屬層515A與第二金屬層515B二者的厚度519可為約1μm至約3μm。
第三電形成製程(顯示於第5C圖)中,第三金屬層515C形成於第二金屬層515B上。第三金屬層515C可特別為鎳、鎳合金、鎳:鈷合金。一些實施例中,第三金屬層515C可為如本文所述之低CTE材料。第三金屬層515C可包括厚度522,該厚度522大於第一光阻劑510之厚度512。
遮罩502用於基於第一光阻劑510之圖案形成(精細金屬遮罩500中待形成的輪廓開口518的)整合的多金屬邊界520。多金屬邊界520形成遮罩主體525。電形成製程之後的任何時間,多金屬邊界520可被剝掉或不剝掉則以另外方式從心軸505分離。或者,於後續製程中多金屬邊界520可留在心軸505上。
相較於第二金屬層515B(第二金屬),第一金屬層515A(第一金屬)與第三金屬層515C(第三金屬)是不同材料。一些實施例中,第一金屬層515A與第三金屬層515C可相同。相較於第二金屬,第一金屬與第三金屬具有不同性質,所述性質尤其諸如導電率或電阻率、CTE。第一金屬與第三金屬、以及第二金屬在蝕刻劑存在時反應不相同。
第5D圖中,第一光阻劑510可留在心軸505上。第二光阻劑530設置於遮罩主體525上。遮罩535可用於藉由暴露至光540而圖案化第二光阻劑530。根據光微影技術暴光與顯影後,開口545(顯示於第5E圖)形成在留下的第二光阻劑530中。開口545上覆第一光阻劑510的位置。開口545可與第一光阻劑510的位置及/或形狀同心。留下的第二光阻劑530形成蝕刻遮罩圖案550(顯示於第5E圖中),該蝕刻遮罩圖案550可用作為溼蝕刻製程中的遮罩,以形成顯示於第5G圖中的精細金屬遮罩500。
溼蝕刻製程包括以化學物質蝕刻遮罩主體525,該化學物質蝕刻第三金屬層515C之速率比蝕刻第二金屬層515B的速率快(使用如前文所述之蝕刻劑)。可執行分開的剝除製程以移除第一光阻劑510而形成開口552。開口552與開口545同心。蝕刻遮罩圖案550可用於在蝕刻期間保護遮罩主體525之第一表面555。蝕刻製程蝕刻第三金屬層515C蝕刻得比第二金屬層515B快,以在第三金屬層515C中形成漸縮側壁560。相較於第三金屬層515C,第一金屬層515A與第二金屬層515B可被輕微地蝕刻。第一金屬層515A與第二金屬層515B可包括其他實施例中所述之特徵。因此,如本文所述之輪廓開口518形成於精細金屬遮罩500中。
如本文所述之精細金屬遮罩200、300、400、與500可用在製造高解析度顯示器中。根據一個實施例,如本文所述之精細金屬遮罩200、300與400可包括約750mmx650mm之尺寸(LxW)。此尺寸的精細金屬遮罩可為以二維拉張的全張(full sheet)(750mmx650mm)。或者,此尺寸的精細金屬遮罩可為一系列的條帶,該等條帶以一維拉張,而覆蓋750mmx650mm的面積。較大的精細金屬遮罩尺寸包括約920mmx約730mm、6代半切(約1500 mm x 約900 mm或750 mm x 1800 mm)、 6代(約1500 mm x 約1800 mm)、8.5代(約2200 mm x 約2500 mm)以及10代 (約2800 mm x 約5200 mm)。在至少較小的尺寸中,如本文所述之精細金屬遮罩200、300、400、與500之精細開口之間的節距容忍度可為每160mm長度約+/-3μm。
在如本文所述之精細金屬遮罩200、300、400、與500之製造中利用電形成技術與溼蝕刻具有勝於習知形成製程的實質優點。與其呈對比,本文所述之遮罩主體是藉由光微影技術形成,而分別形成整合的雙金屬邊界520與430,以及多金屬邊界520。因此,精細開口的尺寸中的差異低於約0.3μm至0.5μm。隨著解析度增加,尺寸均勻性提供優點。因此,如本文所述之精細金屬遮罩200、300、400、與500可具有更為均勻的開口尺寸(因為藉由光微影技術及/或選擇性蝕刻而達成的更佳的控制)。如本文所述之精細金屬遮罩200、300、400、與500亦可具有非常一致的遮罩對遮罩的均勻度。該均勻度不僅在開口尺寸上有所改善,而且節距的準確性以及其他性質亦可獲得改善。
如本文所述之精細金屬遮罩200、300、400、與500可用於以高準確度形成第1圖中所示的OLED元件100的次像素主動區域135。例如,OLED元件100之有機材料層120之RGB層的每一者有高均勻度,諸如大於約95%,例如大於98%。如本文所述之精細金屬遮罩200、300、400、與500符合這些準確性的容忍度。如本文所述之遮罩主體之實施例提供輪廓開口318、425、與518之尺寸準確度。進一步而言,透過使用如本文所述之形成技術,形成輪廓開口318、425、與518是有高度再現性的。
儘管前述內容涉及本案揭露內容之實施例,但可不背離本案揭露內容之基本範疇而設計其他與進一步的實施例。因此,本案揭露內容之範疇由隨後的申請專利範圍所決定。
100:OLED元件
115:基材
120:有機材料層
125、130:電極
135:次像素主動區域
200:精細金屬遮罩
205:圖案區域
210:框架
215:精細開口
300:精細金屬遮罩
302:遮罩圖案
305:心軸
310:第一光阻劑
312、313、314:厚度
315A:第一金屬層
315B:第二金屬層
318:輪廓開口
320:雙金屬邊界
325:精細開口
328:遮罩主體
330:第二光阻劑
335:遮罩
340:光
345:開口
350:蝕刻遮罩圖案
355:第一表面
360:漸縮側壁
365:肩部
370:第一開口
375:第二開口
380:第二表面
400:精細金屬遮罩
402:遮罩圖案
404:基材
405:第一金屬層
408:厚度
410:第一表面
412:第一表面
415:第二表面
420:第一光阻劑
425:輪廓開口
426:第二金屬層
428:遮罩主體
430:雙金屬邊界
435:精細開口
440:第二光阻劑
445:蝕刻遮罩圖案
450:漸縮側壁
455:特徵
460:漸縮側壁
470:第一開口
475:第二開口
500:精細金屬遮罩
502:遮罩圖案
505:心軸
510:第一光阻劑
512:厚度
515A:第一金屬層
515B:第二金屬層
515C:第三金屬層
516、519:厚度
520:多金屬邊界
522:厚度
525:遮罩主體
530:第二光阻劑
535:遮罩
540:光
545:開口
550:蝕刻遮罩圖案
552:開口
555:第一表面
560:漸縮側壁
可透過參考其中一些繪示於附圖中的實施例,可得到上文簡要總結的本案揭露內容之更詳細之敘述,如此可得到詳細地瞭解本案揭露內容之上述特徵的方式。然而,應注意附圖僅繪示本案揭露內容之典型實施例,因此不應被視為限制本案揭露內容之範疇,因為本案揭露內容可容許其他等效實施例。
第1圖是可利用本文所述之實施例製造的OLED元件的等角分解視圖。
第2圖是精細金屬遮罩的一個實施例的概略平面視圖。
第3A圖至第3E圖是概略部分剖面視圖,說明用於精細金屬遮罩的一個實施例的形成方法。
第3F圖是第3E圖精細金屬遮罩的一部分的透視圖,顯示輪廓開口之一者的細節。
第3G圖是沿著第3F圖的線段3G-3G的輪廓開口與遮罩主體之一部分的剖面視圖。
第4A圖至第4E圖是概略部分剖面視圖,說明用於精細金屬遮罩的另一實施例的形成方法。
第4F圖是第4E圖精細金屬遮罩的一部分的透視圖,顯示輪廓開口之一者的細節。
第4G圖是沿著第4F圖的線段4G-4G的輪廓開口與遮罩主體之一部分的剖面視圖。
第5A圖至第5G圖是概略部分剖面視圖,說明用於精細金屬遮罩的另一實施例的形成方法。
為了助於瞭解,在可能之處已使用相同的元件符號代表各圖共通的相同元件。此外,考量一個實施例的元件及/或製程步驟可有利地併入其他實施例而無須進一步記載。
400:精細金屬遮罩
412:第一表面
415:第二表面
425:輪廓開口
426:第二金屬層
428:遮罩主體
435:精細開口
450:漸縮側壁
455:特徵

Claims (11)

  1. 一種陰影遮罩,包括:一框架,由一金屬材料製成,該金屬材料具有低於或等於約14微米/公尺/℃之熱膨脹係數;以及一或多個遮罩圖案,耦接該框架,該一或多個遮罩圖案包括一第一金屬材料、一第二金屬材料、及一第三金屬材料,該第二金屬材料有別於該第一金屬材料,該第三金屬材料有別於該第二金屬材料,且該一或多個遮罩圖案具有複數個開口,該等開口形成於該一或多個遮罩圖案中,其中:該第二金屬材料位在該第一金屬材料與該第三金屬材料之間,該複數個開口之各者包括形成在該第三金屬材料中的多個漸縮側壁,相較於該第三金屬材料,該第一金屬材料與該第二金屬材料被蝕刻得較為輕微,且該第一金屬材料包括鎳或鎳合金。
  2. 如請求項1所述之陰影遮罩,其中該複數個開口之各者包括主要尺寸,該主要尺寸為約5微米至約50微米。
  3. 如請求項1所述之陰影遮罩,其中該等漸縮側壁包括約40度至約55度之角度。
  4. 如請求項1所述之陰影遮罩,其中該第三金屬材料有別於該第一金屬材料。
  5. 如請求項1所述之陰影遮罩,其中該第二金屬材料之一者包括銅(Cu)。
  6. 一種陰影遮罩,包括:一遮罩主體,該遮罩主體包括一多金屬材料,該多金屬材料形成複數個圖案區域,該等圖案區域之各者具有複數個開口,該等開口形成於該等圖案區域之各者中,該多金屬材料包括具第一熱膨脹係數的一第一金屬材料、具第二熱膨脹係數的一第二金屬材料、及具第三熱膨脹係數的一第三金屬材料,該第二熱膨脹係數有別於該第一熱膨脹係數,該第三熱膨脹係數有別於該第二熱膨脹係數,其中該第二金屬材料位於該第一金屬材料與該第三金屬材料之間,該複數個開口之各者包括形成在該第三金屬材料中的多個漸縮側壁,相較於該第三金屬材料,該第一金屬材料與該第二金屬材料被蝕刻得較為輕微,並且該第一金屬材料包括鎳或鎳合金。
  7. 如請求項6所述之陰影遮罩,其中該第三金屬材料有別於該第一金屬材料。
  8. 如請求項6所述之陰影遮罩,其中該第二金屬材料包括銅(Cu)。
  9. 如請求項6所述之陰影遮罩,其中該等漸縮側壁包括約40度至約55度之角度。
  10. 一種用於形成陰影遮罩的方法,包括下述步驟:在一心軸上電形成一第一金屬材料且在該第一金屬材料上電形成有別於該第一金屬材料的一第二金屬材料,其中複數個同心開口形成於該第一金屬材料與該第二金屬材料中;將有別於該第二金屬材料的一第三金屬材料電形成至該第二金屬材料上;以及蝕刻該第一金屬材料、該第二金屬材料、與該第三金屬材料,以於該第一金屬材料、該第二金屬材料、與該第三金屬材料中形成複數個同心開口,其中相較於該第三金屬材料,該第一金屬材料與該第二金屬材料被蝕刻得較為輕微,且該第一金屬材料包括鎳或鎳合金。
  11. 如請求項10所述之方法,其中該第三金屬材料中的該等開口的各者包括一漸縮側壁。
TW105126867A 2015-09-15 2016-08-23 用於有機發光二極體製造的陰影遮罩 TWI745299B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2015/089610 WO2017045122A1 (en) 2015-09-15 2015-09-15 A shadow mask for organic light emitting diode manufacture
WOPCT/CN2015/089610 2015-09-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201712924A TW201712924A (en) 2017-04-01
TWI745299B true TWI745299B (zh) 2021-11-11

Family

ID=58288331

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105126867A TWI745299B (zh) 2015-09-15 2016-08-23 用於有機發光二極體製造的陰影遮罩

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN108026628B (zh)
TW (1) TWI745299B (zh)
WO (1) WO2017045122A1 (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114937753A (zh) * 2017-09-07 2022-08-23 Lg伊诺特有限公司 用于制造有机发光二极管沉积掩模的金属板
US10865497B2 (en) * 2017-09-28 2020-12-15 Sharp Kabushiki Kaisha Manufacturing method of mask
CN108630832A (zh) * 2018-03-13 2018-10-09 阿德文泰克全球有限公司 金属荫罩及其制备方法
US11613801B2 (en) 2018-05-14 2023-03-28 Kunshan Go-Visionox Opto-Electronics Co., Ltd. Masks and display devices
WO2019218606A1 (zh) * 2018-05-14 2019-11-21 昆山国显光电有限公司 掩膜板、显示器件、显示面板及显示终端
CN108385058B (zh) * 2018-05-31 2020-06-09 京东方科技集团股份有限公司 掩膜板和掩膜板的制造方法
EP3815160A4 (en) * 2018-06-26 2022-02-09 Applied Materials, Inc. PERFORATED MASK WITH TAPERED APERTURES FORMED BY DOUBLE ELECTROFORMING USING POSITIVE/NEGATIVE PHOTORESINS
KR102196796B1 (ko) * 2018-11-23 2020-12-30 주식회사 오럼머티리얼 마스크 지지 템플릿과 그의 제조 방법 및 프레임 일체형 마스크의 제조 방법
TW202227650A (zh) * 2021-01-13 2022-07-16 達運精密工業股份有限公司 遮罩、遮罩的製造方法
CN113088875B (zh) * 2021-04-02 2022-12-13 京东方科技集团股份有限公司 掩膜版及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101988181A (zh) * 2009-07-29 2011-03-23 株式会社日立显示器 金属加工方法、金属掩模制造方法以及有机el显示装置制造方法
CN103388121A (zh) * 2012-05-08 2013-11-13 昆山允升吉光电科技有限公司 一种高精度金属掩模板的混合制作工艺
CN103451598A (zh) * 2013-09-05 2013-12-18 中山新诺科技有限公司 一种oled显示面板生产用新型精细金属掩膜版及制作方法
US20150037928A1 (en) * 2012-01-12 2015-02-05 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Vapor deposition mask, method for producing vapor deposition mask device and method for producing organic semiconductor element
TWM508803U (zh) * 2013-11-20 2015-09-11 Applied Materials Inc 用於製造有機發光二極體(oled)的陶瓷遮罩組件

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005183153A (ja) * 2003-12-18 2005-07-07 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 蒸着用マスクの製造方法
JP2013021165A (ja) * 2011-07-12 2013-01-31 Sony Corp 蒸着用マスク、蒸着用マスクの製造方法、電子素子および電子素子の製造方法
CN103205696A (zh) * 2012-01-16 2013-07-17 昆山允升吉光电科技有限公司 蒸镀掩膜板
CN203559114U (zh) * 2013-09-05 2014-04-23 中山新诺科技有限公司 一种oled显示面板生产用新型精细金属掩膜版
CN103589997A (zh) * 2013-10-09 2014-02-19 昆山允升吉光电科技有限公司 一种蒸镀用掩模板

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101988181A (zh) * 2009-07-29 2011-03-23 株式会社日立显示器 金属加工方法、金属掩模制造方法以及有机el显示装置制造方法
US20150037928A1 (en) * 2012-01-12 2015-02-05 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Vapor deposition mask, method for producing vapor deposition mask device and method for producing organic semiconductor element
CN103388121A (zh) * 2012-05-08 2013-11-13 昆山允升吉光电科技有限公司 一种高精度金属掩模板的混合制作工艺
TW201347267A (zh) * 2012-05-08 2013-11-16 Kun Shan Power Stencil Co Ltd 金屬掩膜版的混合製作方法
CN103451598A (zh) * 2013-09-05 2013-12-18 中山新诺科技有限公司 一种oled显示面板生产用新型精细金属掩膜版及制作方法
TWM508803U (zh) * 2013-11-20 2015-09-11 Applied Materials Inc 用於製造有機發光二極體(oled)的陶瓷遮罩組件

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017045122A1 (en) 2017-03-23
CN108026628B (zh) 2020-09-25
TW201712924A (en) 2017-04-01
CN108026628A (zh) 2018-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI745299B (zh) 用於有機發光二極體製造的陰影遮罩
KR100501974B1 (ko) 마스크 및 그 제조 방법
JP4454503B2 (ja) 前面発光有機電界発光素子及びその製造方法
JP4542524B2 (ja) 印刷板、印刷板を製造する方法及び印刷板を利用した平板表示装置の製造方法
JP2004185832A (ja) 蒸着マスク、これを利用した有機el素子の製造方法及び有機el素子
CN109360843B (zh) Oled显示基板及其制作方法、显示装置
US20050282368A1 (en) Mask, method for producing the same, deposition method, electronic device, and electronic apparatus
CN110828483A (zh) 顶发射oled显示背板及其制作方法和oled显示装置
JP6869253B2 (ja) マスクパターン、マスク、およびマスクの製造方法
US7387739B2 (en) Mask and method of manufacturing the same, electroluminescent device and method of manufacturing the same, and electronic instrument
KR20240026969A (ko) 금속판, 증착용마스크 및 이의 제조방법
US9716135B2 (en) Organic thin film transistor array substrate and fabrication method thereof
CN108628091B (zh) 掩膜板及其制作方法
KR100472012B1 (ko) 섀도우 마스크 및 그 제조 방법
US10749135B2 (en) Electrode structure, electronic device comprising same and method for manufacturing same
KR101832988B1 (ko) 모판, 모판의 제조 방법, 및 마스크의 제조 방법
CN111370311B (zh) 显示面板及其制备方法
US20130323470A1 (en) Conductive structure for panel and manufacturing method thereof
CN104681744A (zh) 一种低功耗有机电致发光显示器件及制作方法
KR100684175B1 (ko) 전기발광 소자의 제조 방법
CN110854171B (zh) 一种显示基板及其制备方法、显示装置
CN114574908B (zh) 精细金属掩模制造方法
KR102129777B1 (ko) 파인메탈마스크 제조방법
JP2017150038A (ja) シャドーマスク及び表示装置の製造方法
JP2000243579A (ja) 有機el素子とその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees