專利名稱:有機(jī)發(fā)光顯示器的蒸鍍方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及OLED制造過(guò)程中有機(jī)發(fā)光二極管的蒸鍍方法。
背景技術(shù):
一般地,OLED器件為一種發(fā)射顯示器件,其通過(guò)電激發(fā)熒光有機(jī)化合物發(fā)光。依據(jù)可以排列為矩陣的NXM像素的驅(qū)動(dòng)方式,OLED器件可以看作無(wú)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(jī)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(duì)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(zhǎng),因?yàn)榇似骷梢员恍⌒突移湎暮苌俚墓β省_@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(dòng)電話。次要顯示窗口消耗的功率少于主要顯示窗口,且當(dāng)移動(dòng)電話處于呼叫等待狀態(tài)時(shí)它可以保持開的狀態(tài),從而允許在任何時(shí)候觀察接收狀態(tài)、電池余量、時(shí)間等。
有機(jī)電致發(fā)光二極管(Organic Light-Emitting Diode,0LED)是在一定電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下,電子和空穴分別從陰極和陽(yáng)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(duì)于有機(jī)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。自從美國(guó)柯達(dá)公司C.W.Tang首先報(bào)道了雙層結(jié)構(gòu)的高效率、高亮度的有機(jī)電致發(fā)光薄膜器件以來(lái),引起了人們極大的關(guān)注,因其自主發(fā)光,驅(qū)動(dòng)電壓低、發(fā)光亮度高、色彩豐富以及工藝簡(jiǎn)單,可制成超薄、大面積柔性器件等優(yōu)點(diǎn)而成為當(dāng)前平板顯示領(lǐng)域的研究執(zhí)占。離子液體在室溫或室溫附近溫度下為液態(tài),事一種低熔點(diǎn)的有機(jī)鹽,完全由離子組成,其組成離子一般是有機(jī)陽(yáng)離子和無(wú)機(jī)陰離子。離子液體有著無(wú)色、無(wú)嗅、低粘度、容易控制、寬相溫度、幾乎不存在氣相壓、熱穩(wěn)定、高電導(dǎo)率以及較寬的電化學(xué)穩(wěn)定窗口等特別的性質(zhì),并且通過(guò)陰陽(yáng)離子的設(shè)計(jì)可以調(diào)節(jié)離子溶液對(duì)無(wú)機(jī)物、水、有機(jī)物及聚合物的溶解性,廣泛應(yīng)用在從綠色化學(xué)化工與催化領(lǐng)域、功能材料、電光與光電材料、太陽(yáng)能、生命科學(xué)等領(lǐng)域。上述有機(jī)電致發(fā)光裝置包括第一電極、有機(jī)發(fā)光層及第二電極。制造有機(jī)發(fā)光裝置時(shí),通過(guò)光刻法,通過(guò)腐蝕劑在ITO上構(gòu)圖。光刻法再用來(lái)制備第二電極時(shí),濕氣滲入有機(jī)發(fā)光層和第二電極之間,會(huì)顯著地縮短有機(jī)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(jī)發(fā)光材料沉積在基板上,形成有機(jī)發(fā)光層,該方法需配套高精度蒸鍍用溝槽掩模板(也稱為蔭罩)。第二電極的制作同發(fā)光層的制作方法。在蒸鍍過(guò)程中,隨著時(shí)間的延長(zhǎng),溫度也在不斷上升,高溫可達(dá)到60°C,由于蔭罩開口尺寸以微米級(jí)衡量,并且需要蒸鍍到ITO玻璃上的有機(jī)材料的厚度很薄,以納米級(jí)單位進(jìn)行衡量,所以對(duì)開口尺寸精度、開口形貌以及板厚需嚴(yán)格要求。由于傳統(tǒng)工藝使用的蒸鍍用蔭罩的開口一般為單層的,蔭罩上的開口也無(wú)具無(wú)錐度,所以會(huì)造成有機(jī)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(wú)錐度,如圖1所示,有機(jī)材料顆粒從各個(gè)角度穿過(guò)掩模板并貼附于基板上,開口 I無(wú)錐度,當(dāng)顆粒傾斜射入角度小于或等于Θ時(shí),這部分顆粒會(huì)碰到開口壁而被遮蔽,無(wú)法到達(dá)基板。這種現(xiàn)象會(huì)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(jī)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(wú)錐度開口的側(cè)壁勢(shì)必會(huì)在蒸鍍過(guò)程中產(chǎn)生遮擋,但另一方面,如果只減薄蔭罩的厚度來(lái)降低有機(jī)材料的遮擋程度,又會(huì)影響蔭罩的使用壽命,因?yàn)槭a罩過(guò)薄,易變形, 影響的蔭罩的使用,降低蒸鍍質(zhì)量。傳統(tǒng)的蒸鍍用溝槽掩模板的開口種類有三種:點(diǎn)狀蔭罩板(Invar-Shadow Mask)、柵格式/狹縫蔭罩板(Aperture Grille Mask/Slit Mask)、狹槽蔭罩板(Slot Mask)。都具有如圖1開口 11所述的單面無(wú)錐度的開口缺陷。本發(fā)明提供一種OLED制造過(guò)程中所需的蒸鍍用溝槽掩模板的蒸鍍方法,該方法所用溝槽型掩模板具有錐度開口設(shè)計(jì),即ITO面開口尺寸小于蒸鍍面開口尺寸,解決了有機(jī)顆粒由于開口壁的遮蔽而無(wú)法達(dá)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(shí)有機(jī)顆粒由于開口壁的遮蔽而無(wú)法達(dá)到基板的技術(shù)問題,提供一種新的有機(jī)發(fā)光二極管的蒸鍍方法,使用該方法具有有機(jī)材料的使用率高、成膜率高、掩模板使用壽命長(zhǎng)、節(jié)約成本的優(yōu)點(diǎn)。為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種有機(jī)發(fā)光二極管的蒸鍍方法,包括如下幾個(gè)步驟:
把蒸鍍用溝槽掩模板的ITO面和ITO半導(dǎo)體玻璃面結(jié)合,把掩模板的蒸鍍面對(duì)應(yīng)有機(jī)蒸鍍?cè)矗?br>
蒸發(fā)有機(jī)材料,使有機(jī)材料通過(guò)掩模板上的溝槽,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;
其中,所述蒸鍍用溝槽掩模板,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(gè)面,所述掩模板上具有貫通ITO面和蒸鍍面的開口,ITO面的開口為網(wǎng)格狀,蒸鍍面開口為溝槽狀,所述槽狀開口相互間隔且相互平行;開口在ITO面上的開口面積小于在蒸鍍面上的開口面積。上述技術(shù)方案中,優(yōu)選的技術(shù)方案所述蒸鍍面上的槽狀開口橫向通過(guò)若干個(gè)實(shí)橋,將開口連接起來(lái);所述掩模板為矩形,厚度為5 200 μ m。所述ITO面通過(guò)橫向和縱向?qū)崢驅(qū)㈤_口在ITO面等距間隔開來(lái);貫通的網(wǎng)格狀開口和溝槽狀開口的中心重合。槽狀開口在掩模板的厚度方向上垂直剖面圖為葫蘆狀,溝槽ITO面和蒸鍍面的槽狀開口具有倒錐角,ITO面開口的倒錐角角度小于蒸鍍面的槽狀開口的倒錐角的角度;蒸鍍面溝槽開口的錐角在30 50°。所述的ITO面的橫向尺寸精度控制在±5 μ m;IT0面的倒錐角開口的垂直深度在5 25 μ m。優(yōu)選的技術(shù)方案,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。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10 50 μ m。蒸鍍面大尺寸溝槽狀開口側(cè)壁為光滑錐壁。在蒸鍍面其為狹長(zhǎng)形,無(wú)實(shí)橋在縱向上間隔;在ITO面開口為網(wǎng)孔形,有實(shí)橋在縱向上將原有狹長(zhǎng)形開口間隔。所述掩模板使用時(shí),ITO面與蒸鍍基板ITO玻璃緊密貼緊,有機(jī)材料通過(guò)ITO面槽狀開口蒸鍍到ITO玻璃基板上。本發(fā)明通過(guò)該發(fā)明的有益效果如下:該種蒸鍍方法使用的掩模板的開口具有錐度,該錐角避免蒸鍍時(shí)有機(jī)材料顆粒被遮擋,蒸鍍不到ITO玻璃上,從而提高了有機(jī)材料的成膜率,降低了成本;開口葫蘆形的設(shè)計(jì),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 板具有狹長(zhǎng)條形大開口設(shè)計(jì)(即溝槽設(shè)計(jì))的一定厚度的蒸鍍面,保證在不影響蒸鍍的情況下,對(duì)掩模板進(jìn)行了加厚穩(wěn)固的作用。掩模板具有大開口設(shè)計(jì)的一定厚度的蒸鍍面,保證在不影響蒸鍍的情況下,對(duì)掩模板進(jìn)行了加厚穩(wěn)固的作用;擴(kuò)大了蔭罩的厚度范圍,避免由于蔭罩過(guò)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(shí)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為掩模板溝槽示意圖。圖5為溝槽掩模板蒸鍍面俯視圖。圖6為蒸鍍示意圖。圖1中,I為掩模板無(wú)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(shí)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(shí)橋,5為蒸鍍面。
圖6中,I為槽狀開口;2為ITO玻璃;3為掩模板;4為ITO面,5為蒸鍍面,11為有機(jī)蒸鍍材料;22為蒸發(fā)源。下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
一張厚為50 μ m的蒸鍍用溝槽掩模板,形狀為四邊形金屬板,包括與銦錫氧化物(ΙΤ0)面接觸的ITO面和蒸鍍面兩個(gè)面,所述掩模板上具有貫通ITO面和蒸鍍面的若干個(gè)溝槽,溝槽在兩個(gè)面上的開口為槽狀開口,所述槽狀開口以一定距離相互間隔且相互平行;槽狀開口在ITO面上的開口面積小于在蒸鍍面上的開口面積。選取因瓦合金為掩模板材料,米用蝕刻工藝,從掩模板的ITO面4半刻形成如圖5中222網(wǎng)格狀開口,222深度為15 μ m,222在縱向上通過(guò)實(shí)橋333連接,222的橫向尺寸為70 μ m ;從掩模板的蒸鍍面5刻蝕形成如圖4中111狹長(zhǎng)狀開口,并保證111和222的中心重合,且111中心對(duì)稱,111深度為35 μ m,111橫向尺寸為140 μ m,且111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°,111為狹長(zhǎng)形開口,無(wú)實(shí)橋333間隔開來(lái);通過(guò)上述蝕刻工藝制得的開口剖視圖如圖5所示,15 μ m深70 μ m寬的ITO面小尺寸開口 222與35 μ m深140 μ m寬的蒸鍍面大尺寸開口 111相貫通形成葫蘆狀溝槽開口,開口具有50 °的錐角,222的尺寸精度控制在±5 μ m。上述蝕刻為兩步蝕刻,也可以通過(guò)ITO面和蒸鍍面同時(shí)蝕刻來(lái)形成上述兩種開口。蒸鍍示意圖如圖6所示,包括如下幾個(gè)步驟:把蒸鍍用溝槽掩模板的ITO面和ITO半導(dǎo)體玻璃面結(jié)合, 把掩模板的蒸鍍面對(duì)應(yīng)有機(jī)蒸鍍?cè)?;蒸發(fā)有機(jī)材料,使有機(jī)材料通過(guò)掩模板上的溝槽,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。
實(shí)施例2
一種蒸鍍用溝槽掩模板,橫向剖面圖如圖2所示,厚為150μπι,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面和蒸鍍面的溝槽,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45 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(duì)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(guò)對(duì)ITO面和蒸鍍面蝕刻時(shí)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(shí)橋3將開口連接在一起;通過(guò)上述蝕刻工藝制得的開口剖視圖如圖3所示,45μπι深70μπι寬的ITO面小尺寸開口 I與105μπι深140μπι寬的蒸鍍面大尺寸開口 2相貫通形成葫蘆狀溝槽開口,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。蒸鍍方法同實(shí)施例實(shí)施例3
一種蒸鍍用溝槽掩模板,厚為100 μ m,形狀為四邊形金屬板,包括ITO面和蒸鍍面兩個(gè)面,所述掩模板上具有貫通ITO面和蒸鍍面的溝槽,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25 μ m,橫向尺寸為50 μ m,蒸鍍面上的開口與模板的ITO面開口中心重合,且蒸鍍面上的開口中心對(duì)稱,深度為75 μ m,橫向尺寸為100 μ m,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(guò)對(duì)ITO面和蒸鍍面蝕刻時(shí)間的分開控制,得到所需要的ITO面開口和蒸鍍面上的開口深度。實(shí)橋?qū)㈤_口連接在一起;通過(guò)蝕刻工藝制得的開口,25 μ m深50 μ m寬的ITO面小尺寸開口與75 μ m深100 μ m寬的蒸鍍面大尺寸開口相貫通形成葫蘆狀溝槽開口,開口具有30 °的蒸鍍錐角,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。蒸鍍方法同實(shí)施例1 。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)發(fā)光二極管的蒸鍍方法,包括如下幾個(gè)步驟: 把蒸鍍用溝槽掩模板的ITO面和ITO半導(dǎo)體玻璃面結(jié)合,把掩模板的蒸鍍面對(duì)應(yīng)有機(jī)蒸鍍?cè)矗? 蒸發(fā)有機(jī)材料,使有機(jī)材料通過(guò)掩模板上的溝槽,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; 其中,所述蒸鍍用溝槽掩模板,形狀為四邊形金屬板,包括與銦錫氧化物(ΙΤ0)面接觸的ITO面和蒸鍍面兩個(gè)面,所述掩模板上具有貫通ITO面和蒸鍍面的開口,ITO面的開口為網(wǎng)格狀,蒸鍍面開口為溝槽狀,所述槽狀開口相互間隔且相互平行;開口在ITO面上的開口面積小于在蒸鍍面上的開口面積。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光二極管的蒸鍍方法,其特征在于所述蒸鍍面上的槽狀開口橫向通過(guò)若干個(gè)實(shí)橋,將開口連接起來(lái),所述掩模板為矩形,厚度為5 200 μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有機(jī)發(fā)光二極管的蒸鍍方法,其特征在于貫通的開口在掩模板的厚度方向上垂直剖面圖為葫蘆狀 ,ITO面網(wǎng)格狀開口和蒸鍍面的槽狀開口具有倒錐角,ITO面開口的倒錐角角度小于蒸鍍面的槽狀開口的倒錐角的角度;蒸鍍面溝槽開口的錐角在30 50°。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的有機(jī)發(fā)光二極管的蒸鍍方法,其特征在于所述的ITO面的橫向尺寸精度控制在±5 μ m ;ITO面的倒錐角開口的垂直深度在5 25 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的有機(jī)發(fā)光二極管的蒸鍍方法,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所述的有機(jī)發(fā)光二極管的蒸鍍方法,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 50μηι。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光二極管的蒸鍍方法,其特征在于蒸鍍面管材狀開口側(cè)壁為光滑錐壁。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光二極管的蒸鍍方法,其特征在于所述掩模板使用時(shí),ITO面與蒸鍍基板ITO玻璃緊密貼緊,有機(jī)材料通過(guò)ITO面槽狀開口蒸鍍到ITO玻璃基板上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種有機(jī)發(fā)光二極管的蒸鍍方法,主要解決現(xiàn)有OLED制造技術(shù)中,蒸鍍時(shí)有機(jī)顆粒由于掩模板開口壁的遮蔽而無(wú)法達(dá)到基板的技術(shù)問題,本發(fā)明通過(guò)采用一種有機(jī)電致發(fā)光二極管的蒸鍍方法,包括如下幾個(gè)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(duì)應(yīng)有機(jī)蒸鍍?cè)?;蒸發(fā)有機(jī)材料,使有機(jī)材料通過(guò)掩模板上的通孔,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;其中,所述掩模板上具有貫通ITO面和蒸鍍面的開口,開口在ITO面上的尺寸小于在蒸鍍面上的尺寸的技術(shù)方案,較好地解決了該問題,可用于有機(jī)發(fā)光二級(jí)管的工業(yè)生產(chǎn)中。
文檔編號(hào)C23C14/12GK103205709SQ201210010690
公開日2013年7月17日 申請(qǐng)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, 潘世彌, 鄭慶靚 申請(qǐng)人:昆山允升吉光電科技有限公司