專利名稱：蒸鍍用狹長溝槽掩模板的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及OLED制造過程中所需的蒸鍍用狹長溝槽掩模板的制備方法。
背景技術(shù)：
—般地,OLED器件為一種發(fā)射顯不器件,其通過電激發(fā)突光有機化合物發(fā)光。依據(jù)可以排列為矩陣的NXM像素的驅(qū)動方式，OLED器件可以看作無源矩陣OLED (PMOLED)器件或有源矩陣OLED (AMOLED)器件。AMOLED器件與PMOLED器件相比，由于其低功耗和高分辨率，適合于大尺寸顯示器。依據(jù)光從有機化合物發(fā)出的方向，OLED器件可為頂發(fā)射OLED器件、底發(fā)射OLED器件或頂和底發(fā)射OLED器件。頂發(fā)射OLED器件在與設(shè)置有像素的襯底的相反方向上發(fā)光且與底發(fā)射OLED不同,其具有高開口率(Aperture ratio)。對于既包含用于主要顯示窗口的頂發(fā)射型又包含用于次要窗口的底發(fā)射型OLED器件的需求正在增長，因為此器件可以被小型化且其消耗很少的功率。這樣的OLED器件可以主要用于包括外部次要顯示窗口和內(nèi)部主要顯示窗口的移動電話。次要顯示窗口消耗的功率少于主要顯示窗口，且當移動電話處于呼叫等待狀態(tài)時它可以保持開的狀態(tài)，從而允許在任何時候觀察接收狀態(tài)、電池余量、時間等。有機電致發(fā)光二極管(Organic Light-Emitting Diode,0LED)是在一定電場驅(qū)動下，電子和空穴分別從陰極 和陽極注入到陰極修飾層和空穴注入層，并在發(fā)光層中相遇，形成的激子最終導(dǎo)致可見光的發(fā)射。對于有機電致發(fā)光器件，我們可按發(fā)光材料將其分成兩種:小分子OLED和聞分子0LED。上述有機電致發(fā)光裝置包括第一電極、有機發(fā)光層及第二電極。制造有機發(fā)光裝置時，通過光刻法，通過腐蝕劑在ITO上構(gòu)圖。光刻法再用來制備第二電極時，濕氣滲入有機發(fā)光層和第二電極之間，會顯著地縮短有機發(fā)光裝置的壽命，降低其性能。為了克服以上問題，采用蒸鍍工藝將有機發(fā)光材料沉積在基板上，形成有機發(fā)光層，該方法需配套高精度蒸鍍用蔭罩。第二電極的制作同發(fā)光層的制作方法。在蒸鍍過程中，隨著時間的延長，溫度也在不斷上升，高溫可達到60°C，由于蔭罩開口尺寸以微米級衡量，并且需要蒸鍍到ITO玻璃上的有機材料的厚度很薄，以納米級單位進行衡量，所以對開口尺寸精度、開口形貌以及板厚需嚴格要求。由于傳統(tǒng)工藝使用的蒸鍍用狹長溝槽掩模板(也稱為蔭罩)的開口一般為單層的，蔭罩上的開口也無具無錐度，所以會造成有機材料顆粒的遮擋，影響蒸鍍層的均勻性，降低蒸鍍質(zhì)量，增加了制造成本。傳統(tǒng)工藝采用單層開口的OLED掩模板，且開口無錐度，如圖1所示，有機材料顆粒從各個角度穿過掩模板并貼附于基板上，開口 I無錐度，當顆粒傾斜射入角度小于或等于Θ時，這部分顆粒會碰到開口壁而被遮蔽，無法到達基板。這種現(xiàn)象會產(chǎn)生以下問題:使傾斜射入的顆粒出現(xiàn)部分缺失，致使輝度下降，并且在基板上不能形成希望的厚度和形狀。
一般蒸鍍用蔭罩的厚度在100 μ m左右，而蒸鍍的有機材料膜厚只在IOOnm左右，蔭罩上的開口尺寸最小可以是10 μ m，所以無錐度開口的側(cè)壁勢必會在蒸鍍過程中產(chǎn)生遮擋，但另一方面，如果只減薄蔭罩的厚度來降低有機材料的遮擋程度，又會影響蔭罩的使用壽命，因為蔭罩過薄，易變形，影響的蔭罩的使用，降低蒸鍍質(zhì)量。傳統(tǒng)的蒸鍍用狹長溝槽掩模板的開口種類有三種:點狀蔭罩板(Invar-ShadowMask)、柵格式 / 狹縫蔭罩板(Aperture Grille Mask/Slit Mask)、狹槽蔭罩板(SlotMask)。都具有如圖1開口 11所述的單面無錐度的開口缺陷。本發(fā)明提供一種OLED制造過程中所需的蒸鍍用狹長溝槽掩模板的制備方法，該方法制備的掩模板具有錐度開口設(shè)計，解決了有機顆粒由于開口壁的遮蔽而無法達到基板的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有OLED制造技術(shù)中，蒸鍍時有機顆粒由于開口壁的遮蔽而無法達到基板的技術(shù)問題，提供一種新的蒸鍍用狹長溝槽掩模板的制備方法，使用該方法制備的掩模板具有有機材料的使用率高、成膜率高、掩模板使用壽命長、節(jié)約成本的優(yōu)點。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種蒸鍍用狹長溝槽掩模板的制備方法，采用雙面蝕刻工藝，包括如下幾個步驟:
a)選取厚度為15 200μ m金屬或合金薄板作為掩模板材料，掩模板材料的一個面為和IT0半導(dǎo)體玻璃接觸的ITO面，另一個面作為蒸鍍面；
b)從掩模板材料的ITO面蝕刻形成ITO面狹長溝槽狀開口(I)；
c)從掩模板的蒸鍍面刻蝕形成 狹長溝槽開口(2)，并使狹長溝槽開口(2)與ITO面狹長溝槽狀開口(I)中心重合，且狹長溝槽開口(2)中心對稱；且開口孔壁上具有30 50°的蒸鍍錐角；
d)通過對ITO面和蒸鍍面蝕刻時間的控制，得到所需要的狹長溝槽開口(2)與ITO面狹長溝槽狀開口⑴的開口深度；ITO面狹長溝槽狀開口(I)深度為5 50μπι，橫向尺寸為50 70 μ m，ITO面狹長溝槽狀開口⑴的尺寸精度控制在±5 μ m ;狹長溝槽開口(2)深度為10 150 μ m,橫向尺寸為80 140 μ m,
e)通過蝕刻，制得具有ITO面小尺寸ITO面狹長溝槽狀開口(I)與蒸鍍面大尺寸狹長溝槽開口(2)相貫通形成葫蘆狀狹長溝槽的掩模板；
其中，所述掩模板形狀為四邊形，ITO面狹長溝槽狀開口(I)橫向和縱向之間均具有實橋；狹長溝槽開口(2)橫向之間具有實橋；所述掩模板上在ITO面上的狹長溝槽狀開口
(I)尺寸小于在蒸鍍面上的狹長溝槽開口(2)尺寸。上述技術(shù)方案中，所述ITO面開口通過橫向和縱向若干個實橋，將開口連接起來，形成網(wǎng)格狀；蒸鍍面上的狹長溝槽開口通過橫向?qū)崢?，將開口連接起來，狹長溝槽在掩模板上呈規(guī)則分布；所述掩模板為矩形，厚度為10 150μπι。ITO面狹長溝槽狀開口和蒸鍍面的狹長溝槽開口均具有倒錐角，ITO面的開口倒錐角的角度小于蒸鍍面的狹長溝槽開口倒錐角的角度。掩模板材料為不銹鋼、純鎳、鎳鈷合金、鎳鐵合金、因瓦合金中的任意一種金屬板。掩模板厚度為20 100 μ m ;將其在掩模板的厚度方向上垂直剖開，其剖面圖為葫蘆狀。ITO面和蒸鍍面上的開口長尺寸邊的方向為縱向，開口小尺寸邊的方向為橫向；ΙΤ0面開口橫向尺寸小于蒸鍍面網(wǎng)格開口的橫向尺寸。ITO面狹長溝槽開口橫向上的尺寸精度在±5 μ m ;ITO面的倒錐角開口的垂直深度在5 25 μ m。蒸鍍面狹長溝槽開口側(cè)壁為光滑錐壁，錐度在30 50°。ITO面的倒錐角開口的垂直深度小于等于蒸鍍面錐角開口的垂直深度；所述掩模板使用時，ITO面與蒸鍍基板ITO玻璃緊密貼緊，有機材料通過ITO面開口和蒸鍍面狹長溝槽開口蒸鍍到ITO玻璃基板上。ITO面狹長溝槽狀開口側(cè)壁為光滑倒錐壁，錐角為0-8°。本發(fā)明通過該發(fā)明的有益效果如下:該種制備工藝制作的掩模板具有錐度開口，即ITO面開口尺寸小于蒸鍍面開口尺寸，解決了有機顆粒由于開口壁的遮蔽而無法達到基板的問題；在保證ITO面開口位置精度的同時提高了有機材料的成膜率；提高了有機材料的使用率，節(jié)約了成本。提高了蒸鍍薄膜的均勻度；開口葫蘆形的設(shè)計，保證了掩模板與ITO玻璃基板緊貼面(即ITO面)的開口尺寸精度控制在要求范圍內(nèi)；掩模板具有大開口設(shè)計的一定厚度的蒸鍍面，保證在不影響蒸鍍的情況下，對掩模板進行了加厚穩(wěn)固的作用；擴大了蔭罩的厚度范圍，避免由于掩模板過薄導(dǎo)致的板面變形，提高了蔭罩使用壽命，取得了較好的技術(shù)效果。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中掩模板結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明實施例1中掩模板結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為掩模板和ITO玻璃基板配合示意圖。圖4為掩模板狹長溝槽示意圖。圖5為狹長溝槽掩模板蒸鍍面俯視圖。

圖1中，I為掩模板的無錐度開口，2為ITO玻璃，3為單層掩模板，4為ITO面，5為
蒸鍍面。圖2中，I為ITO面小尺寸開口，2為蒸鍍面大尺寸開口，3為單層掩模板，4為ITO面，5為蒸鍍面。圖3中，I為ITO面小尺寸開口，2為蒸鍍面大尺寸開口，3為掩模板，4為ITO面，5為蒸鍍面。圖4中，111為蒸鍍面大尺寸開口，222為ITO面小尺寸開口，333為掩模板ITO面實橋。圖5中，111為蒸鍍面大尺寸開口，222為ITO面小尺寸開口，333為掩模板ITO面實橋，5為蒸鍍面。下面通過實施例對本發(fā)明作進一步闡述。
具體實施例方式實施例1
一種蒸鍍用狹長溝槽掩模板，如圖2所示，厚為50μπι，形狀為四邊形金屬板，包括與銦錫氧化物(ΙΤ0)面接觸的ITO面4和蒸鍍面5，所述掩模板上具有貫通ITO面和蒸鍍面的狹長溝槽，狹長溝槽在ITO面上的開口 I的尺寸小于在蒸鍍面上的開口 2的尺寸。選取因瓦合金為掩模板材料，采用雙面蝕刻工藝，圖3為掩模板和ITO面配合示意圖。從掩模板的ITO面4蝕刻形成如圖2中掩模板的ITO面開口 1，開口 I深度為15 μ m,橫向尺寸為70 μ m,從掩模板的蒸鍍面5刻蝕形成如圖2中蒸鍍面上的開口 2，并保證蒸鍍面上的開口 2與模板的ITO面開口 I中心重合，且蒸鍍面上的開口 2中心對稱，深度為35 μ m，橫向尺寸為140 μ m,且蒸鍍面上的開口 2的開口孔壁具有一定凹弧度，形成了如圖3中的蒸鍍角度50°。通過對ITO面和蒸鍍面蝕刻時間的分開控制，得到所需要的ITO面開口 I和蒸鍍面上的開口 2的開口深度。如圖4所示，實橋3將開口連接在一起；通過上述蝕刻工藝制得的開口剖視圖如圖3所示，15 μ m深70 μ m寬的ITO面小尺寸開口 I與35 μ m深140 μ m寬的蒸鍍面大尺寸開口 2相貫通形成葫蘆狀狹長溝槽開口，開口具有50°的蒸鍍錐角，開口 I的尺寸精度控制在±5 μ m;上述雙面蝕刻也可以采用單面分兩次蝕刻。實施例2
一種蒸鍍用狹長溝槽掩模板，厚為35 μ m，形狀為四邊形金屬板，包括與銦錫氧化物(ITO)面接觸的ITO面和蒸鍍面兩個面，所述掩模板上具有貫通ITO面和蒸鍍面的狹長溝槽，狹長溝槽在ITO面上的開口的尺寸小于在蒸鍍面上的開口的尺寸。所述蒸鍍用狹長溝槽掩模板為四邊形鎳鈷合金金屬板，掩模板的ITO面開口深度為10 μ m,橫向尺寸為50 μ m,蒸鍍面上的槽狀開口與掩模板的ITO面開口中心重合,且兩開口中心對稱，，且蒸鍍面上的開口孔壁具有一定凹弧度，形成了蒸鍍角度30°。通過對ITO面和蒸鍍面蝕刻時間的分開控制，得到10 μ m深50 μ m寬的ITO面小尺寸開口與25 μ m深120μπι寬的蒸鍍面大尺寸開口相貫通形成葫蘆狀狹長溝槽開口，開口具有30°的蒸鍍錐角，實橋?qū)㈤_口連接在一起；通過蝕刻工藝制得的開口，ITO面開口的尺寸精度控制在±5 μ m ;上述雙面蝕刻也可以 采用單面分兩次蝕刻。ITO面狹長溝槽狀開口側(cè)壁為光滑倒錐壁，錐角為2°。實施例3
一種蒸鍍用狹長溝槽掩模板，厚為100 μ m，形狀為四邊形金屬板，包括ITO面和蒸鍍面兩個面，所述掩模板上具有貫通ITO面和蒸鍍面的狹長溝槽，狹長溝槽在ITO面上的開口的尺寸小于在蒸鍍面上的開口的尺寸。所述蒸鍍用狹長溝槽掩模板為四邊形鎳鈷合金金屬板，掩模板的ITO面開口深度為35 μ m，橫向尺寸為70 μ m,蒸鍍面上的狹長溝槽狀開口與模板的ITO面開口中心重合，且與ITO面上的開口中心對稱。蒸鍍面上的開口孔壁具有一定凹弧度，形成了蒸鍍角度30°。通過對ITO面和蒸鍍面蝕刻時間的分開控制，得到35μπι深50 μ m寬的ITO面小尺寸開口與65 μ m深70 μ m寬的蒸鍍面狹長溝槽狀的大尺寸開口，二者相貫通形成葫蘆狀狹長溝槽開口，開口具有50°的蒸鍍錐角。實橋?qū)㈤_口連接在一起；通過蝕刻工藝制得的開口，ITO面開口的尺寸精度控制在±5 μ m;上述雙面蝕刻也可以采用單面分兩次蝕刻。ITO面狹長溝槽狀開口側(cè)壁為光滑倒錐壁，錐角為8°。采用所述掩模板進行有機電致發(fā)光二極管蒸鍍的方法，包括如下幾個步驟:把掩模板的ITO面和ITO半導(dǎo)體玻璃面結(jié)合，把掩模板的蒸鍍面對應(yīng)有機蒸鍍源；蒸發(fā)有機材料，使有機材料通過掩模板上的狹長溝槽，附著到和ITO半導(dǎo)體玻璃面上；分離掩模板和ITO半導(dǎo)體玻璃，完成蒸鍍。
權(quán)利要求
1.一種蒸鍍用狹長溝槽掩模板的制備方法，采用雙面蝕刻工藝，包括如下幾個步驟: a)選取厚度為15 200μ m金屬或合金薄板作為掩模板材料，掩模板材料的一個面為和IT0半導(dǎo)體玻璃接觸的ITO面，另一個面作為蒸鍍面； b)從掩模板材料的ITO面蝕刻形成狹長溝槽狀開口(I)； c)從掩模板的蒸鍍面刻蝕形成狹長溝槽開口(2)，并使狹長溝槽開口(2)與ITO面狹長溝槽狀開口(1)中心重合；且開口孔壁具有30 50°蒸鍍錐角； d)通過對ITO面和蒸鍍面蝕刻時間的控制，得到所需要的蒸鍍面狹長溝槽開口(2)與ITO面狹長溝槽開口(I)的開口深度；ITO面狹長溝槽狀開口(I)深度為5 50μπι，橫向尺寸為50 70μπι，ITO面狹長溝槽狀開口(I)的尺寸精度控制在±5 μ m;狹長溝槽開口(2)深度為10 150 μ m,橫向尺寸為80 140 μ m ； e)通過蝕刻，制得具有ITO面小尺寸ITO面狹長溝槽狀開口(I)與蒸鍍面大尺寸狹長溝槽開口(2)相貫通形成葫蘆狀狹長溝槽的掩模板； 其中，所述掩模板形狀為四邊形，ITO面狹長溝槽狀開口(I)橫向和縱向之間均具有實橋；狹長溝槽開口(2)橫向之間具有實橋；所述掩模板上在ITO面上的狹長溝槽狀開口(I)尺寸小于在蒸鍍面上的狹長溝槽開口(2)尺寸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸鍍用狹長溝槽掩模板的制備方法，其特征在于所述掩模板為矩形，厚度為10 150 μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸鍍用狹長溝槽掩模板的制備方法，其特征在于槽狀開口在掩模板的厚度方向上垂直剖面圖為葫蘆狀，ITO面槽狀開口和蒸鍍面的槽狀開口均具有倒錐角，ITO面開口的倒錐角的角度小于蒸鍍面的槽狀開口的倒錐角的角度；蒸鍍面狹長溝槽開口的錐角在30 50。。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸鍍用狹長溝槽掩模板的制備方法，其特征在于所述的ITO面的橫向尺寸精度控制在±5μπι。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蒸鍍用狹長溝槽掩模板的制備方法，其特征在于ITO面的倒錐角開口的垂直厚度小于等于蒸鍍面錐角開口的垂直厚度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸鍍用狹長溝槽掩模板的制備方法，其特征在于掩模板材料為不銹鋼、純鎳、鎳鈷合金、鎳鐵合金、因瓦合金中的任意一種；掩模板厚度為10 100 μ m。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蒸鍍用狹長溝槽掩模板的制備方法，其特征在于ITO面的倒錐角開口的垂直深度在5 25 μ m。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸鍍用狹長溝槽掩模板的制備方法，其特征在于蒸鍍面狹長溝槽開口側(cè)壁為光滑錐壁。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機發(fā)光二極管的蒸鍍方法，其特征在于ITO面狹長溝槽狀開口側(cè)壁為光滑倒錐壁，錐角為0-8°。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸鍍用狹長溝槽掩模板的制備方法，其特征在于所述掩模板使用時，ITO面與蒸鍍基板ITO玻璃緊密貼緊，有機材料通過蒸鍍面面槽狀開口和ITO面狹長溝槽狀開口蒸鍍到ITO玻璃基板上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種蒸鍍用狹長溝槽掩模板的制備方法，主要解決現(xiàn)有OLED制造技術(shù)中，蒸鍍時有機顆粒由于掩模板開口壁的遮蔽而無法達到基板的技術(shù)問題，本發(fā)明通過采用一種蒸鍍用狹長溝槽掩模板的制備方法，采用雙面蝕刻工藝，包括如下幾個步驟從掩模板材料的ITO面蝕刻形成ITO面狹長溝槽狀開口(1)；從掩模板的蒸鍍面刻蝕形成狹長溝槽開口(2)，并使狹長溝槽開口(2)與ITO面狹長溝槽狀開口(1)中心重合，且狹長溝槽開口(2)中心對稱；且開口孔壁具有一定凹弧度，形成了30～50°蒸鍍錐角；通過蝕刻工藝，制得具有ITO面小尺寸狹長溝槽狀開口(1)與蒸鍍面大尺寸狹長溝槽開口(2)相貫通形成葫蘆狀開口的掩模板的技術(shù)方案，較好地解決了該問題，可用于有機發(fā)光二級管的工業(yè)生產(chǎn)中。
文檔編號C23F1/02GK103205675SQ20121001068
公開日2013年7月17日 申請日期2012年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月16日
發(fā)明者魏志凌, 高小平, 鄭慶靚 申請人:昆山允升吉光電科技有限公司