CN103572206A - 一种复合掩模板组件的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合掩模板组件的制作方法，包括：S1、一次电铸：通过一次电铸形成掩模层，掩模层包括有第一开口以及掩模部，第一开口和掩模部构成掩模图案区；S2、二次电铸：通过二次电铸形成支撑层，支撑层包括有与掩模层的掩模部相对应的支撑条以及与第一开口及其相邻掩模部相对应的第二开口，支撑层与掩模层紧密结合，起到对掩模层支撑作用，且支撑层不会对第一开口形成遮挡。本发明提供的方法制作的复合掩模板，支撑条可以对下垂的掩模层提供一定的支撑力，如此可以更好的解决传统工艺中下垂问题，进而改善产品的精度和质量，使制造更大尺寸面板成为可能。

Description

一种复合掩模板组件的制作方法

技术领域

本发明涉及OLED制造领域，尤其涉及一种复合掩模板组件的制作方法。

背景技术

由于有机电致发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)由于同时具备自发光，不需背光源、对比度高、厚度薄、视角广、反应速度快、可用于挠曲性面板、使用温度范围广、构造及制程较简单等优异之特性，被认为是下一代的平面显示器新兴应用技术。

OLED生产过程中最重要的一环节是将有机层按照驱动矩阵的要求敷涂到基层上，形成关键的发光显示单元。OLED是一种固体材料，其高精度涂覆技术的发展是制约OLED产品化的关键。目前完成这一工作，主要采用真空沉积或真空热蒸发（VTE）的方法，其是将位于真空腔体内的有机物分子轻微加热（蒸发），使得这些分子以薄膜的形式凝聚在温度较低的基层上。在这一过程中需要与OLED发光显示单元精度相适应的高精密掩模板组件作为媒介。

图1所示是一种用于OLED蒸镀用掩模板组件的结构示意图，其由具有掩模图案10的掩模主体11与固定掩模主体11用的外框12构成，其中掩模主体11、外框12均为金属材料。图2 所示为图1中A-A所示的截面放大示意图，20为掩模部，21为有机材料蒸镀时在基板上形成薄膜的通道，由于掩模主体11一般是金属薄片通过蚀刻等工艺制得，构成其掩模图案（10）的掩模部（20）、通道（21）的尺寸（如：两通道的中心间距尺寸d1）会受到金属薄片本身厚度h和工艺的限制，从而限制最终OLED产品的分辨率。另外，若制作大尺寸掩模板，其金属型的掩模主体11会具有较大的质量，从而会导致掩模主体11板面产生下垂（即板面下凹），这对精度要求较高的掩模蒸镀过程是不利的。鉴于此，业内亟需一种能够解决此问题的方案。

 

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种复合掩模板组件的制作方法，克服上述现有技术中缺陷的至少一个。

本发明提供了一种复合掩模板组件的制作方法，包括：

S1、一次电铸：通过一次电铸形成掩模层，所述掩模层包括有第一开口以及掩模部，所述第一开口和所述掩模部构成掩模图案区；

S2、二次电铸：通过二次电铸形成支撑层，所述支撑层包括有与所述掩模层的所述掩模部相对应的支撑条以及与所述第一开口及其相邻掩模部相对应的第二开口，所述支撑层与所述掩模层紧密结合，起到对所述掩模层支撑作用，且所述支撑层不会对所述第一开口形成遮挡；

其特征在于，所述掩模层上任一所述第一开口位于与所述支撑层的所述第二开口相对应的区域内，相邻的所述支撑条的间距是所述掩模层相邻的两个所述第一开口中心间距的n倍，所述n大于等于1且为正整数。

另外，根据本发明公开的一种掩模板组件的制作方法还具有如下附加技术特征：

进一步地，所述步骤S1一次电铸包括：

S11、贴膜一步骤：在芯模的一面压贴或涂覆一层感光膜；

S12、曝光一步骤：在所述芯模贴感光膜的一面进行曝光，将对应所述掩模层所述第一开口区域的膜曝光，形成保护膜；

S13、显影一步骤：经显影一步骤将所述曝光一步骤中未曝光的感光膜除去，露出芯模的金属区域，所述保护膜继续保留；

S14、电铸一步骤：通过电铸一步骤在所述显影一步骤中所述露出芯模的金属区域形成一层电铸层，即所述的掩模层。

进一步地，所述步骤S2二次电铸包括：

S21、贴膜二步骤：在所述芯模具有所述掩模层的一面压贴或涂覆一层感光膜；

S22、曝光二步骤：在所述掩模层上贴有所述感光膜的一面进行曝光，将与所述第二开口对应区域的感光膜曝光，形成保护膜；

S23、显影二步骤：经显影二步骤将所述曝光二步骤中未曝光的感光膜去除，露出所述掩模层的金属区域；

S24、电铸二步骤：通过电铸二步骤将所述显影二步骤中所述露出的掩模层的金属区域形成一层电铸层，即所述的支撑层。

进一步地，所述步骤S24电铸二步骤之后还包括将所述掩模层和所述支撑层从所述芯模剥离的步骤。

进一步地，在所述剥离步骤之前或之后，还包括脱膜步骤，将所述曝光一步骤形成的所述保护膜和所述曝光二步骤形成的所述保护膜除去，经所述剥离和所述脱膜步骤后即得到复合掩模板。

进一步地，所述步骤S2二次电铸之后还包括将所述复合掩模板固定到掩模框的步骤，即得到复合掩模板组件。

进一步地，所述固定方式为激光焊接方式或胶水粘结方式。

进一步地，所述复合掩模板为镍或镍基合金。

进一步地，所述支撑层的厚度h1为10μm≤h1≤60μm。

进一步地，所述掩模层的厚度h2为2μm≤h2≤20μm。

本发明的有益效果在于，复合掩模板具有支撑层，支撑层的支撑条对掩模层具有支撑作用，可以有效避免传统制作掩膜板的下垂问题，同时通过电铸工艺制作的掩模层具有第一开口精度高的优势。

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所示是一种用于OLED蒸镀用掩模板的结构示意图；

图2 所示为图1中A-A所示的截面放大示意图；

图3所示为本发明完成贴膜一步骤的截面示意图；

图4所示为本发明完成曝光一步骤的截面示意图；

图5所示为本发明完成显影一步骤的截面示意图；

图6所示为本发明完成电铸一步骤的截面示意图；

图7所示为本发明完成贴膜二步骤的截面示意图；

图8所示为本发明完成曝光二步骤的截面示意图；

图9所示为本发明完成显影二步骤的截面示意图；

图10所示为本发明完成电铸二步骤的截面示意图；

图11所示为本发明完成剥离步骤的截面示意图；

图12所示为本发明完成脱膜步骤的截面示意图；

图13所示为本发明一种复合掩模板组件的整体仰视图；

图14所示为图13中132部分的放大示意图；

图15所示为图13所示复合掩模板组件的截面示意图；

图16所示是将复合掩模板组件固定在真空腔内进行蒸镀的结构示意图。

 

其中，图1中，10为掩模图案，11为掩模主体，12为外框，A-A为待剖观测方向；

图2中，20为掩模部，21为有机材料蒸镀时在基板上形成薄膜的通道，d1为相邻开口中心间距尺寸，h为掩模厚度；

图3中，30为芯模，31为感光膜；

图4中，40为曝光一步骤形成的保护膜；

图5中，50为显影一步骤中露出的芯模的金属区域；

图6中，60为电铸一步骤形成的电铸层，即掩模层，601为掩模层的掩模部；

图7中，70为贴膜二步骤中所贴的感光膜；

图8中，80为曝光二步骤中形成的保护膜；

图9中，90为显影二步骤中露出的掩模层的金属区域；

图10中，100为电铸二步骤中形成的电铸层，即支撑层，101为支撑层上的支撑条；

图12中，602为第一开口，102为第二开口，120为由支撑层100和掩模层60组成的复合掩模板；

图13中，130为掩模框，131为掩模图案区，132为待放大观测部分；

图14中，d2为相邻两支撑条101的中心间距，d3为相邻两个第一开口中心间距；

图15中，h1为支撑层的厚度，h2为掩模层的厚度；

图16中， 160为由掩模层60、支撑层100、掩模框130组成的复合掩模板组件，161为基板,162为固定复合掩模板组件160的基台，163为蒸发源。

具体实施方式

下面详细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。

本发明的发明构思如下，由于现有掩模绷网技术中在生产大尺寸面板会出现大尺寸掩模板下垂的问题，当尺寸越大，对产品的精度、质量都会造成很大影响，同时降低良品率。本发明提供的一种复合掩模板组件的制作方法包括步骤S1、一次电铸；S2、二次电铸形成具有支撑功能的复合掩模板具有支撑层100以及具有掩模图案区的掩模层60，如此可以更好的解决传统工艺中下垂问题，进而改善产品的精度和质量，使制造更大尺寸面板成为可能。

根据本发明的实施例，提供一种复合掩膜板组件的制作方法，如图3～图15所示，包括：

S1、一次电铸：通过一次电铸形成掩模层60，掩模层60包括有第一开口602以及掩模部601，第一开口602和掩模部601构成掩模图案区131；

S2、二次电铸：通过二次电铸形成支撑层100，支撑层100包括有与掩模层60的掩模部601相对应的支撑条101以及与第一开口602及其相邻掩模部601相对应的第二开口102，支撑层100与掩模层60紧密结合，起到对掩模层60支撑作用，且支撑层100不会对第一开口602形成遮挡；

掩模层60上任一第一开口602位于与支撑层100的第二开口102相对应的区域内，相邻的支撑条101的间距是掩模层60相邻的两个第一开口602中心间距的n倍，n大于等于1且为正整数，如图14、图15所示，n=2。

根据本发明的实施例，如图3～图6所示，步骤S1一次电铸包括：

S11、贴膜一步骤：如图3所示，在芯模30的一面压贴或涂覆一层感光膜31；

S12、曝光一步骤：如图4所示，在芯模30贴感光膜31的一面进行曝光，将对应掩模层第一开口区域的膜曝光，形成保护膜40；

S13、显影一步骤：如图5所示，经显影一步骤将曝光一步骤中未曝光的感光膜除去，露出芯模的金属区域50，保护膜40继续保留；

S14、电铸一步骤：如图6所示，通过电铸一步骤在显影一步骤中露出的芯模金属区域50形成一层电铸层60，即所述的掩模层。

在S14电铸一步骤之后还包括清洗步骤，将电铸液清洗干净。

根据本发明的实施例，如图7～图12所示，所述步骤S2二次电铸包括：

S21、贴膜二步骤：如图7所示，在芯模30具有掩模层60的一面压贴或涂覆一层感光膜70；

S22、曝光二步骤：如图8所示，在掩模层60上贴有感光膜70的一面进行曝光，将与第二开口102对应区域的感光膜曝光，形成保护膜80，对应支撑条101区域的感光膜不曝光；

S23、显影二步骤：如图9所示，经显影二步骤将曝光二步骤中未曝光的感光膜去除，露出掩模层的金属区域90；

S24、电铸二步骤：如图10所示，通过电铸二步骤在显影二步骤中露出的掩模层的金属区域90形成一层电铸层100，即所述的支撑层。

在S14电铸一步骤和S24电铸二步骤中电铸材料为镍或镍铁合金。

根据本发明的实施例，步骤S24电铸二步骤之后还包括将掩模层60和支撑层100从芯模30剥离的步骤，如图11所示为完成剥离步骤的截面示意图。

根据本发明的实施例，在剥离步骤之前或之后，还包括脱膜步骤，将曝光一步骤形成的保护膜40和曝光二步骤形成的保护膜80除去，经剥离和脱膜步骤后即得到复合掩模板120。

优选地，如图11～图12所示，在剥离步骤之后进行脱膜，将曝光一步骤形成保护膜40和曝光二步骤形成的保护膜80除去，经剥离和脱膜步骤后即得到所述的复合掩模板120，图12所示为脱膜步骤后的复合掩模板截面示意图，复合掩模板120包括掩模层60和支撑层100。

在剥离和脱膜步骤之后还包括清洗步骤，将复合掩模板清洗干净。

根据本发明的实施例，步骤S2二次电铸之后还包括将复合掩模板固定到掩模框130的步骤，如图13所示为将复合掩模板固定到掩模框130后的复合掩模板组件的整体仰视图，即复合掩模板组件蒸镀面的平面结构示意图。

根据本发明的实施例，如图13所示，复合掩模板120固定到掩模框130的固定方式为激光焊接方式或胶水粘结方式，131为复合掩模板的掩模图案区。

根据本发明的实施例，复合掩模板120为镍或镍基合金。

根据本发明的实施例，如图15所示，支撑层100的厚度h1为10μm≤h1≤60μm。

优选地，支撑层厚度h1为10μm、20μm或30μm或40μm或50μm或60μm。

根据本发明的实施例，如图15所示，掩模层60的厚度h2为2μm≤h2≤20μm。

优选地，掩模层厚度h2为2μm或6μm或10或14μm或18μm或20μm。

根据本发明的一个实施例，掩模层60厚度h2=2μm，支撑层100厚度h1=10μm。

根据本发明的实施例，如图12、图14～图15所示，图14所示为图13中132部分的放大示意图，掩模层60上任一开口602置于支撑层100中相邻的两个支撑条101之间，相邻的支撑条101的间距d2是掩模层的第一开口602中心间距d3的n倍，n大于等于1且为正整数,即d2、d3有如下关系：d3=n×d2（n为1、2、3、4……）。第二开口102与第一开口602及其相邻的掩模部601相对应，即在如图12所述的截面图所示，一个第二开口102对应两个第一开口602以及两个第一开口602之间的掩模部601（平面示意图如图14所示，一个第二开口102对应两排第一开口602其两排第一开口之间的掩模部601），支撑条101不会对第一开口602产生遮挡。

 

根据本发明的实施例，n=2或3或4或5或6。

图16所示是将复合掩模板组件160固定在真空腔内进行蒸镀的结构示意图，图中160是由支撑层100、掩模层60以及掩模框130构成的蒸镀用复合掩模组件，161为基板、162为固定蒸镀用复合掩模板组件160的基台、163为蒸发源。有机材料（构成OLED三原色的R、G、B材料）由蒸发源163蒸发，蒸汽通过复合掩模板的第一开口通道601在基板161上形成与第一开口通道601相适应的图案。

通过本发明所提供的复合掩膜板组件的制作方法，通过电铸工艺制作掩模层的第一开口602精度高，复合掩模板120具有支撑层100，在掩模图案区131的支撑层100上具有支撑条101，可以很好的解决传统工艺中下垂问题，进而改善产品的精度和质量，使制造更大尺寸面板成为可能。

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)

1.一种复合掩模板组件的制作方法，包括：

S1、一次电铸：通过一次电铸形成掩模层，所述掩模层包括有第一开口以及掩模部，所述第一开口和所述掩模部构成掩模图案区；

S2、二次电铸：通过二次电铸形成支撑层，所述支撑层包括有与所述掩模层的所述掩模部相对应的支撑条以及与所述第一开口及其相邻掩模部相对应的第二开口，所述支撑层与所述掩模层紧密结合，起到对所述掩模层支撑作用，且所述支撑层不会对所述第一开口形成遮挡；

其特征在于，所述掩模层上任一所述第一开口位于与所述支撑层的所述第二开口相对应的区域内，相邻的所述支撑条的间距是所述掩模层相邻的两个所述第一开口中心间距的n倍，所述n大于等于1且为正整数。

2.根据权利要求1所述的复合掩模板组件的制作方法，其特征在于，所述步骤S1一次电铸包括：

S11、贴膜一步骤：在芯模的一面压贴或涂覆一层感光膜；

S12、曝光一步骤：在所述芯模贴感光膜的一面进行曝光，将对应所述掩模层所述第一开口区域的膜曝光，形成保护膜；

S13、显影一步骤：经显影一步骤将所述曝光一步骤中未曝光的感光膜除去，露出芯模的金属区域，所述保护膜继续保留；

S14、电铸一步骤：通过电铸一步骤在所述显影一步骤中所述露出芯模的金属区域形成一层电铸层，即所述的掩模层。

3.根据权利要求1所述的复合掩模板组件的制作方法，其特征在于，所述步骤S2二次电铸包括：

S21、贴膜二步骤：在所述芯模具有所述掩模层的一面压贴或涂覆一层感光膜；

S22、曝光二步骤：在所述掩模层上贴有所述感光膜的一面进行曝光，将与所述第二开口对应区域的感光膜曝光，形成保护膜；

S23、显影二步骤：经显影二步骤将所述曝光二步骤中未曝光的感光膜去除，露出所述掩模层的金属区域；

S24、电铸二步骤：通过电铸二步骤将所述显影二步骤中所述露出的掩模层的金属区域形成一层电铸层，即所述的支撑层。

4.根据权利要求3所述的复合掩模板组件的制作方法，其特征在于，所述步骤S24电铸二步骤之后还包括将所述掩模层和所述支撑层从所述芯模剥离的步骤。

5.根据权利要求4所述的复合掩模板组件的制作方法，其特征在于，在所述剥离步骤之前或之后，还包括脱膜步骤，将所述曝光一步骤形成的所述保护膜和所述曝光二步骤形成的所述保护膜除去，经所述剥离和所述脱膜步骤后即得到复合掩模板。

6.根据权利要求1或5所述的复合掩模板组件的制作方法，其特征在于，所述步骤S2二次电铸之后还包括将所述复合掩模板固定到掩模框的步骤，即得到复合掩模板组件。

7.根据权利要求6所述的复合掩模板组件的制作方法，其特征在于，所述固定方式为激光焊接方式或胶水粘结方式。

8.根据权利要求5所述的复合掩模板组件的制作方法，其特征在于，所述复合掩模板为镍或镍基合金。

9.根据权利要求3所述的复合掩模板组件的制作方法，其特征在于，所述支撑层的厚度h1为10μm≤h1≤60μm。

10.根据权利要求2所述的复合掩模板组件的制作方法，其特征在于，所述掩模层的厚度h2为2μm≤h2≤20μm。

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