JP6963604B2 - Metal mask for OLED deposition and OLED deposition method - Google Patents
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Description
本発明は、金属蒸着技術に関するものであり、特にOLED蒸着用メタルマスク及びOLED蒸着方法に関するものである。 The present invention relates to a metal vapor deposition technique, and more particularly to a metal mask for OLED vapor deposition and an OLED vapor deposition method.
有機発光ダイオード(Organic Light Emitting Diode、OLED)ディスプレイは、軽薄であり、自発的に発光することができ、対応速度が速いので、スマートフォンやタブレットなどの端末に広く応用されている。従来の技術において、OLEDの発光サブピクセルの形成方法は蒸着法を採用し、主にOLED基板の蒸着面と蒸着源との間にメタルマスクを配置し、蒸着材料は加熱によって蒸発されるので、メタルマスクの開口によって蒸着面の対応するサブピクセル領域に対して蒸着する。しかし、メタルマスク蒸着法はシャドウ効果(shadow effect)が発生し易く、即ち第一サブピクセル領域に対して蒸着する場合、蒸着材料は第一サブピクセルの所定領域の外側に拡散可能であり、即ち第二サブピクセル領域又は第三サブピクセル領域に拡散されて、混色を引き起こし、OLEDの発光表示効果に影響を及ぼす。 Organic Light Emitting Diode (OLED) displays are frivolous, can emit light spontaneously, and have a high response speed, so they are widely applied to terminals such as smartphones and tablets. In the conventional technique, a thin-film deposition method is adopted as a method for forming light emitting subpixels of an OLED, a metal mask is mainly placed between a thin-film deposition surface of an OLED substrate and a thin-film deposition source, and the vapor-deposited material is vaporized by heating. Deposition is performed on the corresponding sub-pixel region of the vapor deposition surface by the opening of the metal mask. However, in the metal mask deposition method, a shadow effect is likely to occur, that is, when vapor deposition is performed on the first subpixel region, the vapor deposition material can be diffused outside a predetermined region of the first subpixel, that is, It is diffused into the second subpixel region or the third subpixel region, causing color mixing and affecting the emission display effect of the OLED.
本発明は、OLED蒸着用メタルマスク及びOLED蒸着方法を提供し、OLED基板に対して蒸着する場合にピクセル領域の混色を引き起こす技術的問題を解決する。 The present invention provides a metal mask for OLED vapor deposition and an OLED vapor deposition method, and solves a technical problem that causes color mixing in a pixel region when vapor deposition is performed on an OLED substrate.
本発明に係わるOLED蒸着用メタルマスクは、基板と、前記基板を貫通する開口部と、前記基板の1つの表面から突出するように形成された擁壁と、を備え、前記擁壁は前記開口部の辺縁を囲み、且つ前記擁壁における前記開口部に向かう内表面は反射面であり、前記擁壁は前記開口部と前記基板の他の部分を隔離するために用いられる。 The metal mask for OLED deposition according to the present invention includes a substrate, an opening penetrating the substrate, and a retaining wall formed so as to project from one surface of the substrate, and the retaining wall is the opening. The inner surface of the retaining wall that surrounds the edges of the portion and faces the opening is a reflective surface, which is used to separate the opening from the rest of the substrate.
その中において、前記擁壁の内表面はV字状の断面を有する反射面である。 Among them, the inner surface of the retaining wall is a reflective surface having a V-shaped cross section.
その中において、前記基板に垂直する前記擁壁の断面は二等辺台形であり、前記内表面が前記開口部の外側に向かって広げるようにする。 Among them, the cross section of the retaining wall perpendicular to the substrate is isosceles trapezoidal so that the inner surface expands toward the outside of the opening.
その中において、前記擁壁の内表面は、前記開口部の辺縁に接続され且つ前記開口部から離れるように傾斜する斜面と、前記斜面に接続され且つ前記基板の表面に垂直する遮蔽面と、を備える。 Among them, the inner surface of the retaining wall includes a slope connected to the edge of the opening and inclined away from the opening, and a shielding surface connected to the slope and perpendicular to the surface of the substrate. , Equipped with.
その中において、前記基板に垂直する前記擁壁の断面はL字状であり、前記擁壁の内表面が階段状に設置された2つの反射面を形成するようにする。 Among them, the cross section of the retaining wall perpendicular to the substrate is L-shaped, and the inner surface of the retaining wall forms two reflective surfaces arranged in a staircase pattern.
その中において、前記擁壁の内表面は外へ突出された円弧面である。 Among them, the inner surface of the retaining wall is an arc surface protruding outward.
その中において、前記擁壁は、前記基板に接続されている第一部分と、前記第一部分に接続されており且つ前記第一部分の材料と異なる材料からなる第二部分と、を備え、前記第一部分の内表面と前記第二部分の内表面は階段状に設置されて前記反射面を構成する。 Among them, the retaining wall includes a first portion connected to the substrate and a second portion connected to the first portion and made of a material different from the material of the first portion. The inner surface of the second portion and the inner surface of the second portion are installed in a stepped manner to form the reflective surface.
その中において、前記擁壁は第一壁及び第二壁を備え、前記第一壁は前記開口部の辺縁に隣接し、前記第二壁は前記第一壁を囲み且つ前記第一壁と間隔を置いて設置され、前記開口部に向かう前記第一壁の内表面は前記開口部の外側に向かって広げて前記反射面を形成する。 Among them, the retaining wall includes a first wall and a second wall, the first wall is adjacent to the edge of the opening, and the second wall surrounds the first wall and is associated with the first wall. The inner surface of the first wall, which is installed at intervals and faces the opening, expands toward the outside of the opening to form the reflective surface.
その中において、前記擁壁は前記基板と離反する頂面を備え、前記頂面は平面であり、又は前記頂面は曲面である。 Among them, the retaining wall has a top surface that separates from the substrate, and the top surface is a flat surface or the top surface is a curved surface.
本発明に係わる蒸着用メタルマスクは、基板と、前記基板を貫通する開口部と、を備え、前記基板の表面にはさらに溝が形成されており、前記開口部と前記溝は間隔を置いて設置され、前記開口部と前記溝との間には擁壁が形成される。 The metal mask for vapor deposition according to the present invention includes a substrate and an opening penetrating the substrate, and a groove is further formed on the surface of the substrate, and the opening and the groove are spaced apart from each other. It is installed and a retaining wall is formed between the opening and the groove.
本発明に係わるOLED蒸着方法は、OLEDパネル表面の複数の蒸着領域を確定するステップと、真空環境において、蒸着材料とOLEDパネルの表面との間にメタルマスクを設置するステップと、前記メタルマスクの開口部を1つの蒸着領域に対向させ、且つ前記擁壁によって前記蒸着領域と他の蒸着領域を隔離するステップと、加熱蒸着するステップと、を備える。 The OLED deposition method according to the present invention includes a step of determining a plurality of vapor deposition regions on the surface of the OLED panel, a step of installing a metal mask between the vapor deposition material and the surface of the OLED panel in a vacuum environment, and a step of the metal mask. It includes a step of making the opening face one vapor deposition region and separating the vapor deposition region from the other vapor deposition region by the retaining wall, and a step of heat-depositing.
本発明に係わるOLED蒸着方法は、OLEDパネル表面の複数の蒸着領域を確定し、2つの前記蒸着領域毎の間には隔離柱が設置されているステップと、真空環境において、蒸着材料とOLEDパネルの表面との間にメタルマスクを設置するステップと、前記メタルマスクの開口部を1つの蒸着領域に対向させ、前記隔離柱は前記溝内に挿入されて、前記溝と前記開口部との間の擁壁は、前記蒸着領域と前記開口部に対向する蒸着領域以外の他の蒸着領域を隔離するステップと、加熱蒸着するステップと、を備える。 In the OLED vapor deposition method according to the present invention, a plurality of thin-film deposition regions on the surface of the OLED panel are determined, and an isolation column is installed between each of the two thin-film deposition regions. A step of installing a metal mask between the surface of the metal mask and an opening of the metal mask facing one vapor deposition region, the isolation column is inserted into the groove, and between the groove and the opening. The retaining wall includes a step of separating the vapor deposition region and a vapor deposition region other than the vapor deposition region facing the opening, and a step of heat-depositing.
本発明によって提供されるOLED蒸着用メタルマスクは、前記基板の開口部の辺縁に擁壁を設置し、前記OLED蒸着方法によって前記OLED基板に対して蒸着することにより、前記蒸着材料が所定のサブピクセル領域の外側に拡散されて招く混色の発生を回避し、従ってOLEDの発光表示効果を高める。 In the metal mask for OLED deposition provided by the present invention, the vapor deposition material is predetermined by installing a retaining wall on the edge of the opening of the substrate and depositing the vapor deposition on the OLED substrate by the OLED vapor deposition method. It avoids the occurrence of color mixing caused by being diffused outside the sub-pixel region, and thus enhances the emission display effect of the OLED.
以下、本発明の実施形態に係る技術的方案をより明確に説明するために、本発明の実施形態の説明に使用される図面について簡単に説明する。明らかに、以下説明される図面は、本発明の一部の実施形態だけのものであり、当業者であれば、これらの図面から創造的な努力なしに他の図面を得ることができる。
以下、本発明の実施形態の図面と結合して、本発明の実施形態の技術的方案に対して明確に、完全に説明する。 Hereinafter, the technical aspects of the embodiments of the present invention will be described clearly and completely in combination with the drawings of the embodiments of the present invention.
図1を参照すると、本発明はOLED蒸着用メタルマスク100を提供し、OLEDのサブピクセル領域を形成するために用いられる。第一実施形態において、前記メタルマスク100は、基板10と、前記基板10を貫通する開口部20と、前記開口部20の辺縁を囲む擁壁30と、を備える。前記基板10は、第一表面11と、前記第一表面11に対向する第二表面12と、を備える。前記開口部20はフレア形状であり、即ち前記第一表面11の開口端は前記第二表面12の開口端よりわずかに小さく、前記基板10に垂直する前記開口部20の断面は二等辺台形である。前記擁壁30は、前記基板10の第一表面11から突出するように形成され、且つ前記開口部20の辺縁を囲んで設置される。
With reference to FIG. 1, the present invention provides a
前記擁壁30は、前記開口部20と前記基板10の他の部分を隔離するために用いられる。前記擁壁30は、前記開口部20に向かう内表面301と、前記基板10と離反する頂面302と、を備える。前記内表面301は、反射面である。前記内表面301の作用は、蒸着材料を遮断且つ反射することにより、蒸着材料がOLED基板の所定の蒸着領域以外の位置に拡散しないようにする。本実施形態において、前記内表面301は前記開口部20の外側に向かって広げて斜面を形成し、前記頂面302は平面であり、前記基板10に垂直する前記擁壁30の断面は二等辺台形である。前記擁壁30は、同じ材料で形成される。前記擁壁30の材料は、鉄、ニッケル、アルミニウム、又は合金、又は有機材料、又は無機材料である。有機材料は、ポリイミド、アクリル樹脂などであり、無機材料は、SiNxなどである。
The retaining
図2を参照すると、OLEDパネル200は、OLED基板210と、前記OLED基板210にアレイ状に配列された複数の蒸着領域220と、2つの前記蒸着領域220毎の間に設置された隔離柱230と、を備える。前記蒸着領域220に対して蒸着操作を行うことにより、アレイ状に配列されたサブピクセルを形成する。サブピクセルは異なる色を有するので、OLEDパネルは異なる色を呈し、前記蒸着領域220も異なる色の材料を蒸着した異なる蒸着領域を備える。本願の前記蒸着領域220は、赤色を蒸着した第一蒸着領域2201と、青色を蒸着した第二蒸着領域2202と、緑色を蒸着した第三蒸着領域2203と、を備える。蒸着操作を行う場合、前記OLEDパネル200は前記メタルマスク100の上に積層され、前記隔離柱230は前記第一表面11上に配置されて、前記開口部20に対応する蒸着領域と他の蒸着領域とをさらに隔離することができる。蒸着材料は前記開口部20を通って前記蒸着領域220に入り、一部分の蒸着材料は前記擁壁30に拡散されると、前記擁壁30の内表面301に遮断且つ反射されて、所定の前記蒸着領域220内に拡散されるので、蒸着材料が所定のサブピクセル領域の外側に拡散されて混色を引き起こすことを免れ、OLEDの発光表示効果を高める。
Referring to FIG. 2, the
前記擁壁30は、様々な形状を有し且つ形成材料も異なることができると、理解されるべきである。具体的には、使用状況に応じて、対応的に選択することができる。
It should be understood that the retaining
図3を参照すると、本発明の第二実施形態はメタルマスク300を提供し、前記第一実施形態と異なる点は、本実施形態に係わる前記メタルマスク300の擁壁330の内表面3301は、V字状の断面を有する反射面であり、蒸着材料の拡散経路は図面に示す通りであり、蒸着材料は反射面で何度も反射されて前記蒸着領域内に反射され、蒸着材料が開口部以外の領域に拡散されて他の蒸着領域を影響することを減少する。
Referring to FIG. 3, the second embodiment of the present invention provides the
図4を参照すると、本発明の第三実施形態はメタルマスク400を提供し、前記第一、第二実施形態と異なる点は、本実施形態に係わる前記メタルマスク400の擁壁430の内表面4301は、開口部20の辺縁に接続され且つ前記開口部20から離れるように傾斜する斜面4301aと、前記斜面4301aに接続され且つ前記基板10の表面に垂直する遮蔽面4301bと、を備える。
Referring to FIG. 4, the third embodiment of the present invention provides the
図5を参照すると、本発明の第四実施形態はメタルマスク500を提供し、前記第一〜第三実施形態と異なる点は、本実施形態に係わる前記メタルマスク500の擁壁530の内表面5301は外へ突出された円弧面であり、その頂面5302は曲面である。前記基板10に垂直する前記擁壁530の断面は放物線状である。
Referring to FIG. 5, the fourth embodiment of the present invention provides the
図6を参照すると、本発明の第五実施形態はメタルマスク600を提供し、前記第一〜第四実施形態と異なる点は、本実施形態に係わる前記メタルマスク600の擁壁630の内表面6301は、階段状に設置された2つの反射面を形成し、階段状に設置された2つの反射面は全て前記開口部20から離れる方向に向かって外へ拡張する斜面である。前記基板10に垂直する前記擁壁630の断面はL字状であり、前記基板10の第一表面11に設置された第一段階631はL字状の短辺を形成し、第一段階631の上に設置された第二段階632はL字状の長辺を形成する。蒸着材料は、階段状に設置された反射面で何度も反射されて、蒸着材料が開口部20以外の他の領域に拡散されることを減少する。
Referring to FIG. 6, the fifth embodiment of the present invention provides the
図7を参照すると、本発明の第六実施形態はメタルマスク700を提供し、前記第一〜第五実施形態と異なる点は、本実施形態に係わる前記メタルマスク700の擁壁730は、前記基板10に接続されている第一部分733と、前記第一部分733に接続されている第二部分734と、を備える。前記第一部分733と前記第二部分734の構成材料は異なる。前記第一部分733は、前記開口部20の辺縁を囲んで設置される。前記第二部分734は、前記第一部分733の上に設置され且つその辺縁は前記開口部20からわずかに離れている。前記第一部分733の内表面と前記第二部分734の内表面は階段状に設置されて内表面7301を構成し、階段状に設置された前記第一部分733の内表面と前記第二部分734の内表面は全て前記開口部20から離れている外へ拡張する斜面である。
Referring to FIG. 7, the sixth embodiment of the present invention provides the
図8を参照すると、本発明の第七実施形態はメタルマスク800を提供し、前記第一〜第六実施形態と異なる点は、本実施形態に係わる前記メタルマスク800の擁壁830は、第一壁835及び第二壁836を備える。前記第一壁835は前記開口部20に隣接し且つ前記開口部20の辺縁を囲み、前記第二壁836は前記第一壁835を囲み且つ前記第一壁835と間隔を置いて設置される。前記開口部20に向かう前記第一壁835の内表面8301は前記開口部20の外側に向かって広げて反射面を形成する。前記基板10に垂直する前記第一壁835及び前記第二壁836の断面は全て二等辺台形である。本実施形態において、前記第一壁835及び前記第二壁836の形状及び材料は同じでもよく、又は異なってもよく、且つその形状は前記第一〜第六実施形態の任意の形状であることができると、理解されるべきである。
Referring to FIG. 8, the seventh embodiment of the present invention provides the
図9と図10を参照すると、本発明の第八実施形態はメタルマスク900を提供する。前記メタルマスク900は、基板10と、前記基板10を貫通する開口部20と、前記基板の第一表面11に形成された溝940と、を備える。前記開口部20と前記溝940は間隔を置いて設置され、前記開口部20と前記溝940との間には擁壁が形成される。前記溝940は、前記OLEDパネル200の隔離柱230とそれぞれ対応して設置される。蒸着操作を行う場合、前記隔離柱230は前記溝940内に挿入されて、前記基板10を前記OLED基板210に接近させ、このとき、前記溝940と前記開口部20との間の擁壁は、蒸着材料が前記開口部20以外の領域に拡散されることを防止する。
With reference to FIGS. 9 and 10, an eighth embodiment of the present invention provides a
本発明の第一〜第七実施形態に係わるメタルマスクは、いずれもフォトレジスト塗布、露光、現像、エッチング等のパターニング工程により形成される。主に以下のようなステップを備える:
第一ステップでは、メタルマスク基材の表面に第一フォトレジスト層をコーティングし、パターニング工程によって第一フォトレジスト層上に光透過領域を形成する;
第二ステップでは、メタルマスク基材に対してエッチングして、メタルマスク基材における光透過領域に位置する箇所に開口部を形成してから、第一フォトレジスト層を取り出す;
第三ステップでは、メタルマスク基材の他の表面に第二フォトレジスト層をコーティングし、第二フォトレジスト層をパターニングして前記擁壁のパターンを画定する;
第四ステップでは、擁壁のパターンに基づいて擁壁を形成し、擁壁の材料は鉄、ニッケル、アルミニウム、又は合金、又は有機材料、又は無機材料である。
The metal masks according to the first to seventh embodiments of the present invention are all formed by patterning steps such as photoresist coating, exposure, development, and etching. The main steps are as follows:
In the first step, the surface of the metal mask substrate is coated with a first photoresist layer, and a light-transmitting region is formed on the first photoresist layer by a patterning step;
In the second step, the metal mask substrate is etched to form an opening at a location located in the light transmitting region of the metal mask substrate, and then the first photoresist layer is taken out;
In the third step, the other surface of the metal mask substrate is coated with a second photoresist layer and the second photoresist layer is patterned to define the pattern of the retaining wall;
In the fourth step, a retaining wall is formed based on the pattern of the retaining wall, and the material of the retaining wall is iron, nickel, aluminum, or alloy, or an organic material or an inorganic material .
図2及び図11を再び参照すると、本発明はOLED蒸着方法をさらに提供し、本出願では、第一実施形態に係わるメタルマスクをOLED蒸着過程で使用されるメタルマスクとすることを例として説明する。異なる有機発光材料によって、アレイ状に配置された異なる色(一般的に赤、緑、青の三種の三原色である)のサブピクセルを蒸着形成するので、OLEDディスプレイは異なる色を呈する。故に、特定の領域に対応する色を呈する有機発光材料を蒸着することを必要とする。本出願において、前記OLED蒸着方法は以下のステップを備える。 With reference to FIGS. 2 and 11 again, the present invention further provides an OLED vapor deposition method, and in the present application, the metal mask according to the first embodiment will be described as an example of a metal mask used in the OLED vapor deposition process. do. The OLED display exhibits different colors because the different organic luminescent materials deposit and form subpixels of different colors (generally the three primary colors of red, green, and blue) arranged in an array. Therefore, it is necessary to deposit an organic luminescent material that exhibits a color corresponding to a specific region. In the present application, the OLED deposition method includes the following steps.
ステップS1では、OLEDパネル200を提供し、前記OLEDパネル表面の複数の蒸着領域220を確定する。
In step S1, the
このステップにおいて、複数の前記蒸着領域220は、サブピクセルの所在位置である。
In this step, the plurality of thin-
ステップS2では、真空環境において、蒸着材料と前記OLEDパネル200の表面との間に前記メタルマスク100を設置する。
In step S2, the
このステップにおいて、前記OLEDパネル200は前記メタルマスク100の上に積層される。第一〜第七実施形態において、前記OLEDパネル200の隔離柱230は前記メタルマスク100の第一表面11に配置される。
In this step, the
ステップS3では、前記メタルマスク100の開口部20を1つの蒸着領域2201に対向させ、且つ前記メタルマスク100の擁壁30によって前記蒸着領域2201と他の蒸着領域を隔離する。このステップにおいて、前記蒸着領域2201は、同じ色のサブピクセルの所在位置である。
In step S3, the
ステップS4では、加熱蒸着する。 In step S4, heat vapor deposition is performed.
このステップにおいて、前記加熱蒸着は、前記蒸着材料を加熱することにより、前記蒸着材料を蒸発拡散させて前記蒸着領域2201に附着するようにすることを意味する。1つの前記蒸着領域2201の蒸着が終了した後、他の色の蒸着材料を改めて選択してから前記メタルマスクを水平移動して、前記メタルマスクの開口部を次の蒸着領域に対向させ、且つ上述した操作を繰り返して、他の色のサブピクセルを形成し、即ちOLED蒸着過程が完了すると、理解されるべきである。蒸着過程において、前記擁壁30は前記蒸着領域2201と他の蒸着領域を隔離することができるので、混色の発生を回避する。
In this step, the heat-deposited means that the vapor-deposited material is heated to evaporate and diffuse the vapor-deposited material so that it adheres to the vapor-deposited
図12を参照すると、本出願では第八実施形態に係わるメタルマスクをOLED蒸着過程で使用されるメタルマスクとする場合、前記蒸着方法は以下のようなステップを備える:
ステップS1:前記OLEDパネル表面の複数の蒸着領域を確定し、2つの前記蒸着領域毎の間には隔離柱が設置されている;
ステップS2:真空環境において、蒸着材料とOLEDパネルの表面との間にメタルマスクを設置する;
ステップS3:前記メタルマスクの開口部を1つの蒸着領域に対向させ、前記隔離柱230は前記溝940内に挿入されて、前記溝と前記開口部との間の擁壁930は、前記蒸着領域と前記開口部に対向する蒸着領域以外の他の蒸着領域を隔離する;
ステップS4:加熱蒸着する。
Referring to FIG. 12, when the metal mask according to the eighth embodiment is a metal mask used in the OLED vapor deposition process in the present application, the vapor deposition method includes the following steps:
Step S1: A plurality of thin-film deposition regions on the surface of the OLED panel are determined, and isolation columns are installed between each of the two thin-film deposition regions;
Step S2: In a vacuum environment, a metal mask is placed between the deposited material and the surface of the OLED panel;
Step S3: The opening of the metal mask is opposed to one vapor deposition region, the
Step S4: Heat vapor deposition.
本願に係わるOLED蒸着用メタルマスク及びOLED蒸着方法において、前記メタルマスクに擁壁を設置することにより、前記蒸着材料を反射し且つ前記蒸着材料の拡散を遮断することができ、前記蒸着材料を所定の前記蒸着領域内に最大限に保留して、蒸着材料が他の蒸着領域に拡散されて招く混色の発生を回避し、従ってOLEDの発光表示効果が大幅に向上する。 In the OLED vapor deposition metal mask and OLED vapor deposition method according to the present application, by installing a retaining wall on the metal mask, the vapor deposition material can be reflected and the diffusion of the vapor deposition material can be blocked, and the vapor deposition material can be predetermined. By maximally retaining the vapor deposition material in the thin-film deposition region, the generation of color mixing caused by the vapor-filmed material being diffused into other thin-film deposition regions is avoided, and therefore the luminescence display effect of the OLED is greatly improved.
Claims (3)
The metal mask for OLED deposition according to claim 1, wherein the material of the retaining wall is iron, nickel, aluminum, an alloy, an organic material, or an inorganic material.
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