专利名称：有机电致发光二极管的蒸镀方法
技术领域：
本发明涉及一种有机电致发光二极管的蒸镀方法。
背景技术：
一般地，OLED器件为一种发射显示器件，其通过电激发荧光有机化合物发光。依据可以排列为矩阵的NXM像素的驱动方式，OLED器件可以看作无源矩阵OLED (PMOLED)器件或有源矩阵OLED (AMOLED)器件。AMOLED器件与PMOLED器件相比，由于其低功耗和高分辨率，适合于大尺寸显示器。依据光从有机化合物发出的方向，OLED器件可为顶发射OLED器件、底发射OLED器件或顶和底发射OLED器件。顶发射OLED器件在与设置有像素的衬底的相反方向上发光且与底发射OLED不同,其具有高开口率(Aperture ratio)。对于既包含用于主要显示窗口的顶发射型又包含用于次要窗口的底发射型OLED器件的需求正在增长，因为此器件可以被小型化且其消耗很少的功率。这样的OLED器件可以主要用于包括外部次要显示窗口和内部主要显示窗口的移动电话。次要显示窗口消耗的功率少于主要显示窗口，且当移动电话处于呼叫等待状态时它可以保持开的状态，从而允许在任何时候观察接收状态、电池余量、时间等。有机电致发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,0LED)是在一定电场驱动下，电子和空穴分别从阴 极和阳极注入到阴极修饰层和空穴注入层，并在发光层中相遇，形成的激子最终导致可见光的发射。对于有机电致发光器件，我们可按发光材料将其分成两种:小分子OLED和闻分子0LED。上述有机电致发光装置包括第一电极、有机发光层及第二电极。制造有机发光装置时，通过光刻法，通过腐蚀剂在ITO上构图。光刻法再用来制备第二电极时，湿气渗入有机发光层和第二电极之间，会显著地缩短有机发光装置的寿命，降低其性能。为了克服以上问题，采用蒸镀工艺将有机发光材料沉积在基板上，形成有机发光层，该方法需配套高精度蒸镀用(也称为荫罩)。第二电极的制作同发光层的制作方法。在蒸镀过程中，随着时间的延长，温度也在不断上升，高温可达到60°C，由于荫罩开口尺寸以微米级衡量，并且需要蒸镀到ITO玻璃上的有机材料的厚度很薄，以纳米级单位进行衡量，所以对开口尺寸精度、开口形貌以及板厚需严格要求。由于传统工艺使用的蒸镀用荫罩的开口一般为单层的，荫罩上的开口也无具无锥度，所以会造成有机材料颗粒的遮挡，影响蒸镀层的均匀性，降低蒸镀质量，增加了制造成本。传统工艺采用单层开口的OLED掩模板，且开口无锥度，如图1所示，有机材料颗粒从各个角度穿过掩模板并贴附于基板上，开口 I无锥度，当颗粒倾斜射入角度小于或等于Θ时，这部分颗粒会碰到开口壁而被遮蔽，无法到达基板。这种现象会产生以下问题:使倾斜射入的颗粒出现部分缺失，致使辉度下降，并且在基板上不能形成希望的厚度和形状。一般蒸镀用荫罩的厚度在100 μ m左右，而蒸镀的有机材料膜厚只在IOOnm左右，荫罩上的开口尺寸最小可以是10 μ m，所以无锥度开口的侧壁势必会在蒸镀过程中产生遮挡，但另一方面，如果只减薄荫罩的厚度来降低有机材料的遮挡程度，又会影响荫罩的使用寿命，因为荫罩过薄，易变形，影响的荫罩的使用，降低蒸镀质量。传统的蒸镀用掩模板的开口种类有三种:点状荫罩板(Invar-Shadow Mask)、栅格式/狭缝荫罩板(Aperture Grille Mask/Slit Mask)、狭槽荫罩板(Slot Mask)。都具有如图1开口 11所述的单面无锥度的开口缺陷。本发明提供一种OLED制造过程中所需的蒸镀方法，该方法采用的掩模板具有锥度开口设计，即ITO面开口尺寸小于蒸镀面开口尺寸，解决了有机颗粒由于开口壁的遮蔽而无法达到基板的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有OLED制造技术中，蒸镀时有机颗粒由于开口壁的遮蔽而无法达到基板的技术问题，提供一种新的蒸镀方法，该方法具有有机材料的使用率高、成膜率高、掩模板使用寿命长、节约成本的优点。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下:一种有机电致发光二极管的蒸镀方法，包括如下几个步骤:
把掩模板的ITO面和ITO半导体玻璃面结合，把掩模板的蒸镀面对应有机蒸镀源； 蒸发有机材料，使有机材料通过掩模板上的通孔，附着到和ITO半导体玻璃面上； 分离掩模板和ITO半导体玻璃，完成蒸镀； 其中，蒸镀用掩模板，形状为四边形金属板，包括与铟锡氧化物(ITO)接触的ITO面和蒸镀面两个面，所述掩模板上具有贯通ITO面和蒸镀面的通孔，通孔在ITO面上的开口尺寸小于在蒸镀面上的开口尺寸，ITO面和蒸镀面的通孔开口均具有倒锥角。上述技术方案中，所述ITO面和蒸镀面上的通孔开口通过若干个实桥，将开口连接起来，通孔在掩模板上呈规则网格状分布；所述掩模板为矩形，厚度为5 200 μ m。ITO面和蒸镀面的通孔开口均具有倒锥角，ITO面的通孔开口倒锥角的角度小于蒸镀面的通孔开口倒锥角的角度。掩模板材料为不锈钢、纯镍、镍钴合金、镍铁合金、因瓦合金中的任意一种金属板。掩模板厚度为10 50μπι;将其在掩模板的厚度方向上垂直剖开，其剖面图为葫芦状。ITO面和蒸镀面上的开口长尺寸边的方向为纵向，开口小尺寸边的方向为横向；ITO面开口横向尺寸小于蒸镀面网格开口的横向尺寸。ITO面通孔开口横向上的尺寸精度在± 5 μ m ; ITO面的倒锥角开口的垂直深度在5 25 μ m。蒸镀面大尺寸网格状开口侧壁为光滑锥壁，锥度在30 50°。ITO面的倒锥角开口的垂直深度小于等于蒸镀面锥角开口的垂直深度；所述掩模板使用时，ITO面与蒸镀基板ITO玻璃紧密贴紧，有机材料通过ITO面通孔开口蒸镀到ITO玻璃基板上。本发明通过该发明的有益效果如下:该种荫罩具有锥度开口设计，即ITO面开口尺寸小于蒸镀面开口尺寸，解决了有机颗粒由于开口壁的遮蔽而无法达到基板的问题；在保证ITO面开口位置精度的同时提高了有机材料的成膜率；提高了有机材料的使用率，节约了成本。提高了蒸镀薄膜的均匀度；开口葫芦形的设计，保证了掩模板与ITO玻璃基板紧贴面(即ITO面)的开口尺寸精度控制在要求范围内；掩模板具有大开口设计的一定厚度的蒸镀面，保证在不影响蒸镀的情况下，对掩模板进行了加厚稳固的作用；扩大了荫罩的厚度范围，避免由于荫罩过薄导致的板面变形，提高了荫罩使用寿命，取得了较好的技术效果。
图1为现有技术中掩模板结构示意图。图2为本发明实施例1中掩模板结构示意图。图3为掩模板和ITO玻璃基板配合示意图。图4为掩模板蒸镀面俯视图。图5为蒸镀过 程示意图。图1中，I为掩模板无锥度开口，2为ITO玻璃，3为单层掩模板，4为ITO面，5为蒸镀面。图2中，I为ITO面小尺寸开口，2为蒸镀面大尺寸开口，3为单层掩模板，4为ITO面，5为蒸镀面。图3中，I为ITO面小尺寸开口，2为蒸镀面大尺寸开口，3为掩模板，4为ITO面，5为蒸镀面。图4中，I为ITO面小尺寸开口，2为蒸镀面大尺寸开口，3为掩模板，4为ITO面，5为蒸镀面。图5中，I为无锥度开口，2为ITO玻璃，3为单层掩模板，4为ITO面，5为蒸镀面，11为有机蒸镀材料，22为蒸发源。下面通过实施例对本发明作进一步阐述。
具体实施例方式实施例1
一种蒸镀用掩模板，如图2所示，厚为50 μ m，形状为四边形金属板，包括与铟锡氧化物(ΙΤ0)接触的ITO面4和蒸镀面5，所述掩模板上具有贯通ITO面和蒸镀面的通孔，通孔在ITO面上的开口 I的尺寸小于在蒸镀面上的开口 2的尺寸。选取因瓦合金为掩模板材料，采用双面蚀刻工艺，图3为掩模板和ITO面配合示意图。从掩模板的ITO面4蚀刻形成如图2中掩模板的ITO面开口 1，开口 I深度为15 μ m,横向尺寸为70 μ m,从掩模板的蒸镀面5刻蚀形成如图2中蒸镀面上的开口 2，并保证蒸镀面上的开口 2与模板的ITO面开口 I中心重合，且蒸镀面上的开口 2中心对称，深度为35 μ m，横向尺寸为140 μ m,且蒸镀面上的开口 2的开口孔壁具有一定凹弧度，形成了如图3中的蒸镀角度50°。通过对ITO面和蒸镀面蚀刻时间的分开控制，得到所需要的ITO面开口 I和蒸镀面上的开口 2的的开口深度。如图4所示，实桥3将开口连接在一起；通过上述蚀刻工艺制得的开口剖视图如图3所示，15μπι深70μπι宽的ITO面小尺寸开口 I与35 μ m深140 μ m宽的蒸镀面大尺寸开口 2相贯通形成葫芦状沟槽开口，开口具有50°的蒸镀锥角，开口 I的尺寸精度控制在±5 μ m;上述双面蚀刻也可以采用单面分两次蚀刻。采用所述掩模板进行有机电致发光二极管蒸镀的方法，包括如下几个步骤:把掩模板的ITO面和ITO半导体玻璃面结合，把掩模板的蒸镀面对应有机蒸镀源；如图5所示，蒸发有机材料，使有机材料通过掩模板上的通孔，附着到和ITO半导体玻璃面上；分离掩模板和ITO半导体玻璃，完成蒸镀。
实施例2
一种蒸镀用掩模板，厚为100 μ m，形状为四边形金属板，包括与铟锡氧化物(ΙΤ0)接触的ITO面和蒸镀面两个面，所述掩模板上具有贯通ITO面和蒸镀面的通孔，通孔在ITO面上的开口的尺寸小于在蒸镀面上的开口的尺寸。所述蒸镀用掩模板为四边形镍钴合金金属板，掩模板的ITO面开口深度为35μπι，横向尺寸为70 μ m,蒸镀面上的开口与模板的ITO面开口中心重合，且蒸镀面上的开口中心对称，深度为65 μ m,横向尺寸为140 μ m,且蒸镀面上的开口孔壁具有一定凹弧度，形成了蒸镀角度30°。通过对ITO面和蒸镀面蚀刻时间的分开控制，得到所需要的ITO面开口和蒸镀面上的开口深度。实桥将开口连接在一起；通过蚀刻工艺制得的开口，35μπι深50μπι宽的ITO面小尺寸开口与65 μ m深140 μ m宽的蒸镀面大尺寸开口相贯通形成葫芦状沟槽开口，开口具有30 °的蒸镀锥角，ITO面开口的尺寸精度控制在± 5 μ m ;上述双面蚀刻也可以采用单面分两次蚀刻。采用所述掩模板进行有机电致发光二极管蒸镀的方法，包括如下几个步骤:把掩模板的ITO面和ITO半导体玻璃面结合，把掩模板的蒸镀面对应有机蒸镀源；蒸发有机材料，使有机材料通过掩模板上的通孔，附着到和ITO半导体玻璃面上；分离掩模板和ITO半导体玻璃，完成 蒸镀。
权利要求
1.一种有机电致发光二极管的蒸镀方法，包括如下几个步骤: (1)把掩模板的ITO面和ITO半导体玻璃面结合，把掩模板的蒸镀面对应有机蒸镀源； (2)蒸发有机材料，使有机材料通过掩模板上的通孔，附着到和ITO半导体玻璃面上； (3)分离掩模板和ITO半导体玻璃，完成蒸镀； 其中，蒸镀用掩模板，形状为四边形金属板，包括与铟锡氧化物(ΙΤ0)接触的ITO面和蒸镀面两个面，所述掩模板上具有贯通ITO面和蒸镀面的通孔，通孔在ITO面上的开口尺寸小于在蒸镀面上的开口尺寸，ITO面和蒸镀面的通孔开口均具有倒锥角。
2.根据权利要求1所述的有机电致发光二极管的蒸镀方法，其特征在于所述ITO面和蒸镀面上的通孔开口通过若干个实桥，将开口连接起来，通孔在掩模板上呈规则网格状分布；所述掩模板为矩形，厚度为5 200 μ m。
3.根据权利要求1所述的有机电致发光二极管的蒸镀方法，其特征在于ITO面的通孔开口倒锥角的角度小于蒸镀面的通孔开口倒锥角的角度。
4.根据权利要求1所述的有机电致发光二极管的蒸镀方法，其特征在于掩模板材料为不锈钢、纯镍、镍钴合金、镍铁合金、因瓦合金中的任意一种金属板。
5.根据权利要求1所述的有机电致发光二极管的蒸镀方法，其特征在于掩模板厚度为10 50 μ m ;将其在掩模板的厚度方向上垂直剖开，其剖面图为葫芦状。
6.根据权利要求2所述的有机电致发光二极管的蒸镀方法，其特征在于ITO面和蒸镀面上的开口长尺寸边的方向为纵向，开口小尺寸边的方向为横向；ιτο面开口横向尺寸小于蒸镀面网格开口的横向尺寸。
7.根据权利要求3所述的有机电致发光二极管的蒸镀方法，其特征在于ITO面通孔开口横向上的尺寸精度在±5 μ m ;ITO面的倒锥角开口的垂直深度在5 25 μ m。
8.根据权利要求3所述的有机电致发光二极管的蒸镀方法，其特征在于蒸镀面大尺寸网格状开口侧壁为光滑锥壁，锥度在30 50°。
9.根据权利要求3所述的有机电致发光二极管的蒸镀方法，其特征在于ITO面的倒锥角开口的垂直深度小于等于蒸镀面锥角 开口的垂直深度。
全文摘要
本发明涉及一种有机电致发光二极管的蒸镀方法，主要解决现有OLED制造技术中，蒸镀时有机颗粒由于掩模板开口壁的遮蔽而无法达到基板的技术问题，本发明通过采用一种二极管的蒸镀方法，包括如下几个步骤把掩模板的ITO面和ITO半导体玻璃面结合，把掩模板的蒸镀面对应有机蒸镀源；蒸发有机材料，使有机材料通过掩模板上的通孔，附着到和ITO半导体玻璃面上；分离掩模板和ITO半导体玻璃，完成蒸镀；其中，所述掩模板上具有贯通ITO面和蒸镀面的通孔，通孔在ITO面上的开口尺寸小于在蒸镀面上的开口尺寸的技术方案，较好地解决了该问题，可用于有机发光二级管的工业生产中。
文档编号C23C14/04GK103205679SQ20121001069
公开日2013年7月17日 申请日期2012年1月16日 优先权日2012年1月16日
发明者魏志凌, 高小平, 郑庆靓 申请人:昆山允升吉光电科技有限公司