TWI500784B - 複合掩膜版組件 - Google Patents

Description

複合掩膜版組件

本發明是有關於電子印刷領域，更詳而言之，係關於一種複合掩膜版組件。

由於有機發光二極體(Organic Light-Emitting Diode，OLED)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，被認為是下一代之平面顯示器新興應用技術。

OLED生產過程中最重要之一環節是將有機層按照驅動矩陣之要求敷塗到基層上，形成關鍵之發光顯示單元。OLED是一種固體材料，其高精度塗覆技術之發展是限制OLED產品化之關鍵。目前完成這一工作，主要採用真空沉積或真空熱蒸發（VTE）之方法，其是將位於真空腔體內之有機物分子輕微加熱（蒸發），使得這些分子以薄膜之形式凝聚在溫度較低之基層上。在這一過程中需要與OLED發光顯示單元精度相適應之高精密掩膜版組件作為媒介。

圖1所示係為一種用於OLED蒸鍍用掩膜版組件之結構示意圖，其由具有掩膜圖案10之掩膜主體11與固定掩膜主體11用之外框12構成，其中掩膜主體11、外框12均為金屬材料。圖2 所示為圖1中A-A方向所截切之截面放大示意圖，其中符號20所指為掩膜部，符號21所指為有機材料蒸鍍時在基板上形成薄膜之通道，由於掩膜主體11一般是金屬薄片通過蝕刻等加工技術製得，構成其掩膜圖案10之掩膜部20、通道21之尺寸（如：兩通道之中心間距尺寸d1）會受到金屬薄片本身厚度h和加工技術之限制，從而限制最終OLED產品之分辨率。另外，若製作大尺寸掩膜版，其金屬型之掩膜主體11會具有較大之質量，從而會導致掩膜主體11板面產生下垂（即板面下凹），這對精度要求較高之掩膜蒸鍍過程是不利的。鑒於此，業內急需要一種能夠解決此問題之方案。

有鑑於此，本發明之目的在於提出一種複合掩膜版組件以克服習知技術中之種種缺陷。

為達到上述目的及其他目的，本發明提供一種複合掩膜版組件，包括掩膜主體和掩膜框，其中，該掩膜主體包括掩膜層和支撐層，該掩膜層具有開口，該開口構成掩膜版圖案區；該支撐層具有與該掩膜層之開口相對應之支撐條，該支撐層與該掩膜層緊密結合，起到對該掩膜層的支撐作用，且該支撐層不會對該開口形成遮擋。

在本發明之一實施例中，上述之複合掩膜版至少有一個掩膜圖案區。

在本發明之一實施例中，上述之複合掩膜版上任一該掩膜層之開口置於該支撐層中相鄰之兩個該支撐條之間，相鄰之該支撐條之間距係為該掩膜層開口間距的n倍，其中n為大於等於1且為正整數。

在本發明之一實施例中，上述之支撐層採用具有磁性能之合金材料。優選地，該支撐層採用因瓦合金材料。

在本發明之一實施例中，上述之掩膜層採用耐磨、耐高溫、耐酸鹼且與該支撐層之間有良好附著力之材料。優選地，該掩膜層採用性能穩定之聚合高分子材料。

在本發明之一實施例中，上述之該支撐層厚度之範圍係為大於等於2μm，小於等於20μm。優選地，該支撐層厚度係為2μm、或6μm、或10μm、或14μm、或18μm、或20μm。

在本發明之一實施例中，上述之該掩膜層厚度之範圍係為大於等於20μm，小於等於60μm。優選地，該掩膜層厚度係為20μm、或30μm、或40μm、或50μm、或60μm。

在本發明之一實施例中，上述之該掩膜層之開口係通過鐳射加工技術刻製造而成。

在本發明之一實施例中，上述之該支撐層係通過蝕刻或電鑄或鐳射切割技術製備。

在本發明之一實施例中，上述之該掩膜版之開口邊緣係為垂直直角、或係為倒角、或係為過渡曲線。

在本發明之一實施例中，上述之該掩膜主體係通過鐳射焊接或膠水粘接之方式固定於該掩膜框。

基於上述，本發明提供之複合掩膜版組件相對於習知技術中之掩膜版，可以製作更高PPI（即Pixels per inch所表示之是每英寸所擁有之像素(pixel)數目）之OLED顯示幕（複合掩膜版上每英寸所擁有之開口數量與OLED顯示幕之PPI相對應）。例如：習知技術中之掩膜版之開口中心間距d1為144μm，其對應之PPI=2.54cm/144μm≈176；而當本發明中兩條構成掩膜版支撐條310之中心間距d2為144μm時（如圖3），複合掩膜版之實際PPI為PPI=2.54cm/d3=2.54cm/72μm≈352，由此製得之OLED顯示幕亦為352PPI，如此超越人眼所能看到之極限300PPI。

習知技術中之掩膜版之構成材質為金屬合金，本發明中將金屬合金材料作為支撐層，其與掩膜圖案對應之區域與習知技術中之掩膜版相比，內部金屬材料大量減少，雖然增加有機材料構成之掩膜層，但其質量相對較輕，從而使得複合掩膜版之總體質量減少。在以相同之張力將複合掩膜版固定在外框上時，複合掩膜版之內部下垂量也將會減少。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

以下藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟悉此技術領域之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點及功效。本發明亦可藉由其它不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明之精神下進行各種修飾與變更。

須知，本說明書所附圖式中所繪示之結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示之內容，以供熟悉此技術領域之人士之瞭解與閱讀，並非用以限定本發明可實施之限定條件，故不具技術上之實質意義，任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整，在不影響本發明所能產生之功效及所能達成之目的下，均應仍落在本發明所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。同時，本說明書中所引用之如“上、下”、“一”及“底部”等之用語，亦僅為便於敘述之明瞭，而非用以限定本發明可實施之範圍，其相對關係之改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發明可實施之範疇。

另，在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確之規定和限定，術語“聯接”、“連通”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以係固定連接，一體地連接，也可以係可拆卸連接；可以係兩個組件內部之連通；可以係直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對於本領域之普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中之具體含義。

本發明之發明構思如下，由於現有掩膜繃網技術中在生產大尺寸面板會出現大尺寸掩膜版下垂之問題，當尺寸越大，對產品之精度、質量都會造成很大影響，同時降低良品率。本發明提供之複合掩膜版通過對複合掩膜版中之掩膜層加設支撐層以增加複合掩膜版之整體剛度，同時將掩膜層和支撐層之材料使用整體更加輕便之材料，使其整體重量減輕，也減少了複合掩膜版可能之下垂量，從而使製造更大尺寸面板更加容易實現。

下面將參照附圖來描述本發明之掩膜框架及其對應之掩膜組件，其中，圖3係為本發明一種複合掩膜版之結構示意圖；圖4係圖3所示複合掩膜版之整體仰視圖；圖5係圖4中符號42所指部分之放大示意圖；圖6所示係將掩膜版固定在真空腔內進行蒸鍍之結構示意圖。

根據本發明之實施例，乃為一種複合掩膜版，如圖3至圖6所示的複合掩膜版包括掩膜層32和支撐層31，其中，該掩膜層32包括有掩膜層開口320，該掩膜層開口320構成掩膜版圖案區41；該支撐層31包括有與該掩膜層開口320相對應之支撐條310，該支撐層31與該掩膜層32緊密結合，起到對該掩膜層32支撐作用，且該支撐層31不會對該掩膜層開口320形成遮擋。

根據本發明之實施例，該複合掩膜版至少有一個掩膜圖案區41。圖4係圖3所示複合掩膜版之整體仰視圖，符號41所指部分即對應於掩膜層32之掩膜圖案區，圖5係圖4中符號42所指部分之放大示意圖，其與圖3所示的結構相對應。

根據本發明之實施例，如圖4所示，該掩膜版上任一該掩膜層開口320置於該支撐層31中相鄰之兩個該支撐條310之間，相鄰之該支撐條310之間距係該掩膜層開口320間距的n倍，符號n代表大於等於1的正整數。

該掩膜版開口320以矩陣方式分佈於掩膜圖案區域41上，支撐層之支撐條310以一定之間距d2分佈於該掩膜版開口之掩膜部上，兩相鄰之該支撐條間之間距係為d3。其中，d2、d3有如下關係：d3=n×d2（n係為1、2、3、4……）。

根據本發明之一個實施例，n=2或3或4或5或6。

根據本發明之實施例，該支撐層31採用具有磁性能之合金材料。

優選地，該支撐層31採用因瓦合金材料。

根據本發明之實施例，該掩膜層32採用耐磨、耐高溫、耐酸鹼且與該支撐層31之間有良好附著力之材料。

優選地，該掩膜層32採用性能穩定之聚合高分子材料。

根據本發明之實施例，該支撐層厚度h1大於等於2μm，小於等於20μm。優選地，該支撐層厚度h1係為2μm或6μm或10或14μm或18μm或20μm。

根據本發明之實施例，該掩膜層厚度h2大於等於20μm，小於等於60μm。優選地，該掩膜層厚度h2係為20μm或30μm或40μm或50μm或60μm。

根據本發明之一個實施例，h1=6μm，h2=30μm。

根據本發明之實施例，該掩膜層開口320通過鐳射加工技術刻製。

根據本發明之實施例，該支撐層31通過蝕刻或電鑄或鐳射切割加工技術製備。優選地，該支撐層31可以係通過蝕刻加工技術製備。

根據本發明之實施例，該掩膜版開口320邊緣可以係垂直直角或係倒角或係過渡曲線。其中，該掩膜版開口320邊緣係為倒角或係過渡曲線可以更大限度之避免對蒸鍍過程中蒸鍍材料揮發過程之影響。

將本發明提供之複合掩膜版固定在外框上，其整體外觀結構如圖1所示，圖6所示係將掩膜版固定在真空腔內進行蒸鍍之結構示意圖，圖中符號30所指係為由支撐層31、掩膜層32以及掩膜框架33構成之蒸鍍用掩膜整體，61係為基板、62係為固定蒸鍍用掩膜整體30之基台、63係為蒸發源。有機材料（構成OLED三原色之R、G、B材料）由蒸發源63蒸發，蒸汽通過複合掩膜版之開口通道320在基板61上形成與開口通道320相適應之圖案。

附圖中所示僅為結構示意圖，圖中所展示之並不能完全真實之反映各種尺寸關係以及開口圖形之外貌，其中複合掩膜版上之開口處之棱邊並非絕對垂直，而是存在一定程度的倒角。

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之具體構件、結構或者特點包含於本發明之至少一個實施例中。在本說明書各處之該示意性表述不一定指之係相同之實施例。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，結合其他之實施例實現這樣之構件、結構或者特點均落在本發明之申請專利範圍之內。

儘管參照本發明之多個示意性實施例對本發明之具體實施方式進行了詳細之描述，但是必須理解，本領域技術人員可以設計出多種其他之改進和實施例，這些改進和實施例均落在本發明原理之精神和範圍之內。具體而言，在前述公開、附圖以及申請專利範圍之內，可以在零部件和/或者從屬組合佈局之佈置方面作出合理之變形和改進，而不會脫離本發明之精神。

10．．．掩膜圖案

11．．．掩膜主體

12．．．外框

20．．．掩膜部

21．．．有機材料蒸鍍時在基板上形成薄膜之通道

d1．．．相鄰開囗中心間距尺寸

h．．．掩膜厚度

31．．．支撐層

310．．．支撐條

32．．．掩膜層

320．．．掩膜層開口

321．．．掩膜圖案區掩膜部

d2．．．相鄰兩支撐條之中心間距

d3．．．相鄰兩開口通道中心間距

h1．．．支撐層之厚度尺寸

h2．．．掩膜層之厚度尺寸

41．．．對應於掩膜層之掩膜圖案區

42．．．待放大區域

33．．．掩膜框架

30．．．由支撐層、掩膜層以及掩膜框架構成之蒸鍍用掩膜整體

61．．．為基板

62．．．為固定蒸鍍用掩膜整體之基台

63．．．為蒸發源

圖1所示係為一種用於OLED蒸鍍用掩膜版之結構示意圖； 圖2所示係為圖1中A-A方向所截切之截面放大示意圖； 圖3係為本發明一種複合掩膜版之結構示意圖； 圖4係為圖3所示複合掩膜版之整體仰視圖； 圖5係為圖4中元件符號42所指區域之放大示意圖；以及 圖6所示係為將掩膜版固定在真空腔內進行蒸鍍之結構示意圖。

31．．．支撐層

310．．．支撐條

32．．．掩膜層

320．．．掩膜層開囗

321．．．掩膜圖案區掩膜部

d2．．．相鄰兩支撐條之中心間距

d3．．．相鄰兩開囗通道中心間距

h1．．．支撐層之厚度尺寸

h2．．．掩膜層之厚度尺寸

Claims (14)

1. 一種複合掩膜版組件，包括掩膜主體和掩膜框，其中，該掩膜主體包括掩膜層和支撐層，該掩膜層具有開口，該開口構成掩膜版圖案區；該支撐層具有與該掩膜層之開口相對應之支撐條，該支撐層與該掩膜層緊密結合，起到對該掩膜層支撐的作用，且該支撐層不會對該開口形成遮擋，其中，該掩膜層採用聚合高分子材料。
2. 如申請專利範圍第1項所述之複合掩膜版組件，其中，至少有一個掩膜圖案區。
3. 如申請專利範圍第1項所述之複合掩膜版組件，其中，該掩膜層之開口置於該支撐層中相鄰之兩個該支撐條之間，相鄰之該支撐條之間距係為該掩膜層開口間距的正整數倍。
4. 如申請專利範圍第1項所述之複合掩膜版組件，其中，該支撐層採用具有磁性能之合金材料。
5. 如申請專利範圍第4項所述之複合掩膜版組件，其中，該支撐層採用因瓦合金材料。
6. 如申請專利範圍第1項所述之複合掩膜版組件，其中，該掩膜層採用耐磨、耐高溫、耐酸鹼且與該支撐層之間有良好附著力之材料。
7. 如申請專利範圍第1項所述之複合掩膜版組件，其中，該支撐層厚度之範圍係介於2μm至20μm之間。
8. 如申請專利範圍第7項所述之複合掩膜版組件，其中，該支撐層厚度係為2μm、或6μm、或10μm、或14μm、或18μm、或20μm。
9. 如申請專利範圍第1項所述之複合掩膜版組件，其中，該掩膜層厚度之範圍係介於20μm至60μm之間。
10. 如申請專利範圍第9項所述之複合掩膜版組件，其中，該掩膜層厚度係為20μm、或30μm、或40μm、或50μm、或60μm。
11. 如申請專利範圍第1項所述之複合掩膜版組件，其中，該掩膜層之開口係通過鐳射加工技術刻製。
12. 如申請專利範圍第1項所述之複合掩膜版組件，其中，該支撐層係通過蝕刻或電鑄或鐳射切割加工技術製成。
13. 如申請專利範圍第1項所述之複合掩膜版組件，其中，該掩膜版之開口邊緣係為垂直直角、或為倒角、或為過渡曲線。
14. 如申請專利範圍第1項所述之複合掩膜版組件，其中，該掩膜主體係通過鐳射焊接或膠水粘接之方式固定於該掩膜框。