CN103556150A - 一种高精度掩模板的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高精度掩模板的制作方法，包括通过蚀刻工艺蚀刻金属基板的两面制作掩模板的蚀刻步骤，金属基板的两面包括掩模板的开口区域和非开口区域，开口区域包括蚀刻区域和非蚀刻区域，非蚀刻区域在开口区域的中央，蚀刻区域是由非蚀刻区域的外边缘与对应的开口区域的内边缘围成的封闭区域，在蚀刻步骤中，金属基板两面的非开口区域和非蚀刻区域设有保护膜，蚀刻液与蚀刻区域的金属反应，在蚀刻区域形成贯穿金属基板的通孔，所述通孔使非蚀刻区域从对应的开口区域脱离，在所述开口区域形成掩模开口。利用本发明提供的方法制作大开口的掩模板时，可以提高掩模开口的精度，从而提高蒸镀质量。

Description

一种高精度掩模板的制作方法

技术领域

 本发明涉及一掩模板的制作方法，具体涉及一种OLED蒸镀用掩模板的制作方法。

背景技术

有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode；OLED)显示器具有自主发光、低电压直流驱动、全固化、视角宽、颜色丰富等一系列的优点，与液晶显示器相比，OLED显示器不需要背光源，视角大，功率低，其响应速度可达到液晶显示器的1000倍，其制造成本却低于同等分辨率的液晶显示器。因此，OLED显示器具有广阔的应用前景，逐渐成为未来20年成长最快的新型显示技术。

OLED结构中的有机层材料的制作需要用到蒸镀用的掩模板，传统用蚀刻方法制作掩模板，如图1～7所示，包括：

双面贴膜步骤：如图1所示，将膜11压贴或涂覆到金属基板10的两面；

双面曝光步骤：如图2所示，将金属基板10上非开口区域的膜曝光形成保护膜20，开口区域的膜不曝光，形成未曝光膜区域21；

双面显影步骤：如图3～4所示，将未曝光膜区域21的膜通过显影步骤除去，露出金属基板上的蚀刻区域31，保护膜20继续保留，图3所示为显影后的平面结构示意图，图4所示为图3中沿A-A方向的截面示意图；

双面蚀刻步骤：如图5所示，蚀刻后在金属基板的蚀刻区域31处形成开口51；

脱膜步骤：如图6～7所示，将保护膜20褪掉，如图6所示为脱膜后的平面结构示意图，即掩模板整体平面结构示意图，掩模板60包括掩模板本体62以及掩模板本体上的开口50，图7所示为图6中沿B-B方向的截面示意图。

传统通过上述蚀刻方法制作掩模板，制作小尺寸蒸镀孔（蒸镀孔尺寸L为小于100μm ）的掩模板时蒸镀孔精度很高，但是制作大尺寸（蒸镀孔尺寸L大于100μm ）的掩模板时蒸镀孔的精度不高，如图7所示，预设的蒸镀孔51的尺寸为L, 实际制作的蒸镀孔的尺寸L1要比预设的尺寸L偏大或偏小(图7所示为比预计的尺寸偏大)，蒸镀孔的精度不高，从而影响蒸镀质量。

本发明主要是针对以上问题提出一种掩模板的制作方法，较好的解决以上所述问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种高精度掩模板的制作方法，在制作大开口（开口尺寸大于100μm ）的掩模板时提高掩模开口的精度，从而提高蒸镀质量。

本发明提供一种高精度掩模板的制作方法，包括通过蚀刻工艺蚀刻金属基板的两面制作掩模板的蚀刻步骤，其特征在于：

所述金属基板的两面包括掩模板的开口区域和非开口区域，所述开口区域包括蚀刻区域和非蚀刻区域，所述非蚀刻区域在所述开口区域的中央，所述蚀刻区域是由所述非蚀刻区域的外边缘与对应的所述开口区域的内边缘围成的封闭区域，在所述蚀刻步骤中，所述金属基板两面的非开口区域和所述非蚀刻区域设有保护膜，蚀刻液与所述蚀刻区域的金属反应，在所述蚀刻区域形成贯穿所述金属基板的通孔，所述通孔使所述非蚀刻区域从对应的所述开口区域脱离，在所述开口区域形成掩模开口。

另外，根据本发明公开的一种高精度掩模板的制作方法还具有如下附加技术特征：

进一步地，金属基板两面对应的开口区域的中心连线垂直于金属基板的板面。

进一步地，金属基板两面的开口区域大小相等。

进一步地，金属基板两面的开口区域大小不相等。

进一步地，蚀刻区域的宽度为5～80μm。

进一步地，金属基板两面的蚀刻区域的宽度相等。

进一步地，蚀刻步骤之前还包括将金属基板的两面进行贴膜步骤、曝光步骤、显影步骤。

进一步地，曝光步骤中，将非蚀刻区域和非开口区域的膜曝光形成保护膜，蚀刻区域的膜未曝光形成未曝光膜区域。

进一步地，显影步骤将未曝光膜区域的膜去除露出蚀刻区域，保护膜继续保留。

本发明还提供了一种掩模板，包括掩模板本体，所述掩模板本体上设有掩模开口， 其特征在于，所述掩模板包括蒸镀面和ITO面，沿所述掩模开口中心轴线所在的截面上所述掩模开口的边缘线呈葫芦状，所述蒸镀面的掩模开口大于所述ITO面的掩模开口，所述蒸镀面掩模开口的侧壁与所述掩模板本体的板面呈30～60°夹角。

本发明的有益效果在于，通过本方法制作掩模板，在制作大尺寸（开口尺寸大于100μm ）掩模开口的掩模板时，将制作大尺寸的掩模开口转化为制作小尺寸的通孔，从而提高大尺寸掩模开口的精度。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1所示为金属基板完成贴膜步骤的截面示意图；

图2所示为现有技术中完成曝光步骤的截面示意图；

图3所示为现有技术中完成显影步骤的平面结构示意图；

图4所示为图3中沿A-A方向的截面示意图；

图5所示为现有技术中完成蚀刻步骤的截面示意图；

图6所示为现有技术中完成脱膜步骤的平面示意图；

图7所示为图6中沿B-B方向的截面示意图；

图8所示为本发明完成曝光步骤的截面示意图；

图9所示为本发明完成显影步骤的平面示意图；

图10所示为图9中沿C-C方向的截面示意图；

图11所示为本发明完成蚀刻步骤的截面示意图；

图12所示为本发明完成脱膜步骤的平面结构示意图；

图13所示为图12中沿D-D方向的截面示意图；

图14所示为本发明完成曝光步骤的截面示意图；

图15所示为本发明完成显影步骤的截面示意图；

图16所示为本发明完成蚀刻步骤的截面示意图；

图17所示为本发明完成脱膜步骤的截面示意图；

图18所示为图17中沿E-E方向的截面示意图；

图19所示为图18中180部分放大示意图。

 

图1中，10为金属基板，11为膜；

图2中，20为保护膜，21为未曝光膜区域；

图3中，31为露出的蚀刻区域，A-A为待解剖观测方向；

图5中，50为掩模开口；

图6中，60为掩模板整体，61为掩模板本体，B-B为待解剖观测方向；

图7中，L为预设蒸镀孔的尺寸，L1为实际蒸镀孔的尺寸；

图8中，80为非开口区域的保护膜，81为未曝光膜区域，82为开口区域的非蚀刻区域的保护膜；

图9中，90为显影步骤后露出的蚀刻区域，C-C为待解剖观测方向, L2为金属基板其中一面的蚀刻区域的宽度；

图10中，L3为金属基板其中一面的蚀刻区域的宽度；

图11中，110为对应蚀刻区域的通孔；

图12中，120为掩模板整体，121为掩模开口，122为掩模板本体，D-D为待解剖观测方向；

图14中，140为ITO面非蚀刻区域的保护膜，141为蒸镀面非蚀刻区域的保护膜；

图17中，170为掩膜板整体，171为掩模开口，172为掩模板本体，E-E为待解剖观测方向；

图18中，180为待放大观测部分；

图19中，1为TIO面，2为蒸镀面，θ为蒸镀面掩模开口的侧壁与掩模板本体的板面的夹角。

 

具体实施方式

下面将参照附图来描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

根据本发明的实施例，参考图1、图8～图19所示，提供了一种高精度掩模板的制作方法，

包括通过蚀刻工艺蚀刻金属基板的两面制作掩模板的蚀刻步骤，其特征在于：

所述金属基板的两面包括掩模板的开口区域和非开口区域，所述开口区域包括蚀刻区域和非蚀刻区域，所述非蚀刻区域在所述开口区域的中央，所述蚀刻区域是由所述非蚀刻区域的外边缘与对应的所述开口区域的内边缘围成的封闭区域，在所述蚀刻步骤中，所述金属基板两面的非开口区域和所述非蚀刻区域设有保护膜，蚀刻液与所述蚀刻区域的金属反应，在所述蚀刻区域形成贯穿所述金属基板的通孔110，所述通孔使所述非蚀刻区域从对应的所述开口区域脱离，在所述开口区域形成掩模开口（121或171）。

另外，根据本发明公开的一种高精度掩模板的制作方法还具有如下附加技术特征：

根据本发明的实施例，提供了一种高精度掩模板的制作方法，具体步骤如图1、图8～图13所示，包括：

贴膜步骤：如图1所示，将膜11压贴或涂覆到金属基板10的两面；

曝光步骤：如图8所示，将金属基板10两面的对应非开口区域的膜曝光形成保护膜80，将对应开口区域的非蚀刻区域的膜曝光形成保护膜82，对应开口区域的蚀刻区域的膜不曝光，形成未曝光膜区域81，金属基板10两面设定的开口区域大小相等，开口区域即与未曝光膜区域81和曝光膜82区域对应的区域；

显影步骤：如图9～10所示，将未曝光膜区域81的膜通过显影步骤除去，露出金属基板上的蚀刻区域90，保护膜80和保护膜82继续保留，图9所示为显影后的平面结构示意图，图10所示为图9中沿C-C方向的截面示意图；

蚀刻步骤：如图11所示，蚀刻步骤中蚀刻液与金属基板10上的蚀刻区域90的金属反应，在蚀刻区域90形成贯穿金属基板10的通孔110，通孔110使非蚀刻区域以及对应的保护膜82从对应的开口区域脱离，在金属基板上的开口区域形成掩模开口121；

脱膜步骤：如图12～13所示，将保护膜80除去（保护膜82及其对应的非蚀刻区域在蚀刻步骤中已经移除），如图12所示为脱膜后的平面结构示意图，即掩模板整体平面结构示意图，掩模板120包括掩模板本体122以及掩模板本体上的掩模开口121，图13所示为图12中沿D-D方向的截面示意图。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种高精度掩模板的制作方法，具体步骤如图1、图14～图19所示，包括：

贴膜步骤：如图1所示，将膜11压贴或涂覆到金属基板10的两面；

曝光步骤：如图14所示，将金属基板10上对应非开口区域的膜曝光形成保护膜80和对应开口区域的非蚀刻区域的膜曝光形成保护膜140（图14中所示金属基板10的上侧）和保护膜141（图14中所示金属基板10的下侧），对应开口区域的蚀刻区域的膜不曝光，形成未曝光膜区域81，金属基板10两面设定的开口区域大小不相等，与保护膜141对应的开口区域大于与保护膜140对应的开口区域，图14所示的位置中，图14所示的位置中，金属基板10上面的开口区域（未曝光膜区域81与保护膜140区域对应的区域）小于下面的开口区域（未曝光膜区域81与保护膜141区域对应的区域）；

显影步骤：如图15所示，将未曝光膜区域81的膜通过显影步骤除去，露出金属基板10上的蚀刻区域90，保护膜80、140、141继续保留，与图15对应的平面结构示意图与图9所示相同；

蚀刻步骤：如图16所示，蚀刻步骤中蚀刻液与蚀刻区域90的金属反应，在蚀刻区域90形成贯穿金属基板10的通孔110，通孔110使非蚀刻区域以及对应的保护膜140和141从对应的开口区域脱离，在金属基板10上的开口区域形成掩模开口171；

脱膜步骤：如图17～图19所示，将保护膜80除去（保护膜140、141及与保护膜140、141对应的非蚀刻区域在蚀刻步骤中已经移除），17所示为完成脱膜步骤的平面结构示意图，即掩模板整体平面结构示意图，掩模板170包括掩模板本体172以及掩模板本体上的掩模开口171，图18所示为图17中沿E-E方向的截面示意图,图19所示为图18中180部分放大示意图，图19中θ为蒸镀面掩模开口171的侧壁与掩模板本体的板面夹角，θ角的范围为30°～60°。

图1、图14～图19所示的高精度掩模板的制作方法中，金属基板10两面上设定的开口区域大小不相等，可以使掩模板蒸镀面掩模开口171的侧壁与掩膜板本体的板面的夹角θ更大，如此可以更好地减小蒸镀过程中掩模开口的侧壁对蒸镀材料的遮挡。

根据本发明的一些实施例，金属基板10两面对应的开口区域的中心连线垂直于金属基板的板面。

根据本发明的一些实施例，蚀刻区域90的宽度（L2、L3）为5～80μm，例如蚀刻区域的宽度可以为10μm 、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm。

优选地，蚀刻区域90的宽度（L2、L3）为60μm。

根据本发明的一些实施例，金属基板10两面的蚀刻区域90的宽度相等，即L2=L3，如图9～图10、图15所示。

根据本发明的一些实施例，在蚀刻工艺蚀刻金属基板10的两面制作掩模板的蚀刻步骤中，对金属基板10的两面同时进行蚀刻（即双面蚀刻）如图10和图16所示；或者对金属基板10进行两次单面蚀刻（图中未示出）。

设金属基板的两面分别为面一和面二，对金属基板10进行两次单面蚀刻的具体步骤如下:

在金属基板面一进行单面贴膜一步骤→单面曝光一步骤→单面显影一步骤→单面蚀刻一步骤；

在金属基板面二进行单面贴膜二步骤→单面曝光二步骤→单面显影二步骤→单面蚀刻二步骤。

单面贴膜步骤、单面曝光步骤、单面显影步骤同上述所述的金属基板10其中一面的贴膜步骤、曝光步骤、显影步骤，在单面蚀刻一步骤之前需要在金属基板10的面二贴上保护膜，同理在单面蚀刻二步骤之前也要在金属基板10的面一贴上保护膜，贴保护膜的一面在蚀刻步骤中不会与蚀刻液反应，通过单面蚀刻一步骤和单面蚀刻二步骤形成图17～图19或者图12～图13所示的掩模板。

本发明还提供了一种通过上述方法制作的掩模板，如图17～19所示，图17为掩模板整体平面结构示意图，包括掩模板本体172，所述掩模板本体上设有掩模开口171， 其特征在于，所述掩模板170包括蒸镀面和ITO面，沿所述掩模开口中心轴线所在的截面上所述掩模开口的边缘线呈葫芦状，所述蒸镀面的掩模开口大于所述ITO面的掩模开口，所述蒸镀面掩模开口的侧壁与所述掩模板本体的板面呈30～60°夹角，图18所示为图17中沿E-E方向的截面示意图，图18中180部分的放大示意图如图19所示，图19中1为掩模板的ITO面，2为掩模板的蒸镀面，θ为蒸镀面掩模开口171的侧壁与掩模板本体的板面的夹角，θ角的范围为30°～60°。

通过本发明所提供的高精度掩模板的制作方法，在制作大尺寸（开口尺寸大于200μm ）掩模开口的掩模板时，将制作大尺寸的掩模开口转化为制作小尺寸的通孔110，从而提高大尺寸掩模开口的精度，同时掩模板蒸镀面掩模开口171的侧壁与掩模板本体板面的角θ范围为30°～60°，可以很好地减小蒸镀过程中掩模开口的侧壁对蒸镀材料的遮挡。

尽管参照本发明的多个示意性实施例对本发明的具体实施方式进行了详细的描述，但是必须理解，本领域技术人员可以设计出多种其他的改进和实施例，这些改进和实施例将落在本发明原理的精神和范围之内。具体而言，在前述公开、附图以及权利要求的范围之内，可以在零部件和/或者从属组合布局的布置方面作出合理的变型和改进，而不会脱离本发明的精神。除了零部件和/或布局方面的变型和改进，其范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种高精度掩模板的制作方法，包括通过蚀刻工艺蚀刻金属基板的两面制作掩模板的蚀刻步骤，其特征在于：

所述金属基板的两面包括掩模板的开口区域和非开口区域，所述开口区域包括蚀刻区域和非蚀刻区域，所述非蚀刻区域在所述开口区域的中央，所述蚀刻区域是由所述非蚀刻区域的外边缘与对应的所述开口区域的内边缘围成的封闭区域，在所述蚀刻步骤中，所述金属基板两面的非开口区域和所述非蚀刻区域设有保护膜，蚀刻液与所述蚀刻区域的金属反应，在所述蚀刻区域形成贯穿所述金属基板的通孔，所述通孔使所述非蚀刻区域从对应的所述开口区域脱离，在所述开口区域形成掩模开口。

2.根据权利要求1所述的高精度掩模板的制作方法，其特征在于，所述金属基板两面对应的所述开口区域的中心连线垂直于所述金属基板的板面。

3.根据权利要求2所述的高精度掩模板的制作方法，其特征在于，所述金属基板两面的所述开口区域大小相等。

4.根据权利要求2所述的高精度掩模板的制作方法，其特征在于，所述金属基板两面的所述开口区域大小不相等。

5.根据权利要求1所述的高精度掩模板的制作方法，其特征在于，所述蚀刻区域的宽度为5～80μm。

6.根据权利要求2～5任意一项权利要求所述的高精度掩模板的制作方法，其特征在于，所述金属基板两面的所述蚀刻区域的宽度相等。

7.根据权利要求1所述的高精度掩模板的制作方法，其特征在于，在所述蚀刻步骤之前还包括将所述金属基板的两面进行贴膜步骤、曝光步骤、显影步骤。

8.根据权利要求2所述的高精度掩模板的制作方法，其特征在于，在所述曝光步骤中，将所述非蚀刻区域和所述非开口区域的膜曝光形成所述的保护膜，所述蚀刻区域的膜未曝光形成未曝光膜区域。

9.根据权利要求3所述的高精度掩模板的制作方法，其特征在于，所述显影步骤将所述未曝光膜区域的膜去除露出所述的蚀刻区域，所述保护膜继续保留。

10.一种掩模板，包括掩模板本体，所述掩模板本体上设有掩模开口， 其特征在于，所述掩模板包括蒸镀面和ITO面，沿所述掩模开口中心轴线所在的截面上所述掩模开口的边缘线呈葫芦状，所述蒸镀面的掩模开口大于所述ITO面的掩模开口，所述蒸镀面掩模开口的侧壁与所述掩模板本体的板面呈30～60°夹角。

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