CN106591775B - 掩膜板本体、掩膜板及其制作方法 - Google Patents

掩膜板本体、掩膜板及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种掩膜板本体，包括至少一个掩膜区和环绕在所述掩膜区周围的非掩膜区，所述掩膜板本体沿预设拉伸方向延伸的边缘的对应于所述掩膜区的部分设置为弯曲部；从所述弯曲部的至少一端至所述弯曲部的中部，所述弯曲部逐渐靠近或呈阶梯式靠近所述掩膜区沿所述预设拉伸方向延伸的边缘；所述预设拉伸方向为所述掩膜板本体的长度方向或宽度方向。相应地，本发明还提供一种掩膜板及其制作方法。本发明能够改善掩膜板的掩膜区两侧的褶皱现象。

Description

掩膜板本体、掩膜板及其制作方法
技术领域
本发明涉及显示装置的生产领域，具体涉及一种掩膜板本体、掩膜板及其制作方法。
背景技术
目前，OLED(Organic Light-Emitting Diode)显示器在量产时主要采用精细金属掩膜(Fine Metal Mask，FMM)方式形成彩色显示器，具体是通过蒸镀方式将有机发光材料按照预定程序蒸镀到显示背板上，利用掩膜板上的图形，使得各种颜色的有机材料蒸镀到相应的位置上。为此，需要先制作掩膜板。
由于掩膜板的厚度很薄，因此，在掩膜板的制作过程中，在掩膜板本体上形成掩膜区后，通常会在掩膜板本体的两端施加拉力(如图1所示)以对其进行拉伸，从而使拉伸后的掩膜板本体产生一定强度并保持形状的稳定。但是，由于掩膜区M与其两侧的非掩膜区的厚度不同，因此，在拉伸时，掩膜板本体的边缘发生内缩，从而导致拉伸后的掩膜板本体的非掩膜区形成褶皱，越靠近沿拉伸方向的中部，褶皱现象越明显。图2为图1中掩膜板本体受到拉伸后的AA’截面的褶皱状态示意图，图2中曲线的两个凸起处表示掩膜区两侧部分的褶皱较明显，两个凸起处之间的平坦处表示掩膜区较平坦。当这些产生褶皱的掩膜板投入生产时，将会影响产品良率。
因此，如何改善掩膜板的褶皱现象成为本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种掩膜板本体、掩膜板及其制作方法，以改善掩膜板的褶皱现象。
为了解决上述技术问题之一，本发明提供一种掩膜板本体，包括至少一个掩膜区和环绕在所述掩膜区周围的非掩膜区，所述掩膜板本体沿预设拉伸方向延伸的边缘的对应于所述掩膜区的部分设置为弯曲部，从所述弯曲部的至少一端至所述弯曲部的中部，所述弯曲部逐渐靠近或呈阶梯式靠近所述掩膜区沿所述预设拉伸方向延伸的边缘；所述预设拉伸方向为所述掩膜板本体的长度方向或宽度方向。
优选地，从所述弯曲部的两端至中部，所述弯曲部逐渐靠近或呈阶梯式靠近所述掩膜区。
优选地，所述弯曲部为弧形。
优选地，所述掩膜区沿所述预设拉伸方向的尺寸在100mm～120mm之间；
所述弯曲部的两端到所述掩膜区的距离与所述弯曲部的中部到所述掩膜区的距离之间的差值均在[140L，160L]μm内，所述弯曲部的中部到所述掩膜区的距离在380μm～420μm之间；
其中，L为与所述掩膜板本体对应的参考掩膜板本体在受到所述预设拉伸方向上的拉伸时，所述参考掩膜板本体的边缘中部朝向所述参考掩膜板本体内部收缩的值。
优选地，所述掩膜板本体的长度在800mm～900mm之间，宽度在80mm～100mm之间，厚度在20μm～40μm之间；所述预设拉伸方向为所述掩膜板本体的长度方向。
优选地，制成所述掩膜板本体的材料包括殷钢。
优选地，沿所述预设拉伸方向，所述掩膜板本体位于所有掩膜区所在区域的两侧的部分中，每部分均包括：两个沿所述预设拉伸方向延伸的延伸部以及连接在两个所述延伸部之间的连接部，所述连接部与所述延伸部靠近所述掩膜区的一端相连。
相应地，本发明还提供一种掩膜板的制作方法，包括：
提供掩膜板本体，所述掩膜板本体为本发明提供的上述掩膜板本体；
在所述掩膜板本体沿所述预设拉伸方向的两端分别施加沿所述预设拉伸方向、且朝向所述掩膜板本体外部的拉力。
优选地，施加在所述掩膜板本体每一端的拉力均由1N～3N逐渐增大至8N～12N。
优选地，当所述掩膜板本体包括沿所述预设拉伸方向延伸的延伸部时，所述拉力施加在所述延伸部背离所述掩膜区的一端。
相应地，本发明还提供一种掩膜板，所述掩膜板包括本发明提供的上述掩膜板本体。
在本发明中，由于掩膜板本体的边缘的对应于掩膜区的部分形成弯曲部，弯曲部从其至少一端至中部，整体上是逐渐靠近掩膜区的，因此，当沿所述预设拉伸方向拉伸掩膜板本体时，拉力会分解为两部分，一部分沿预设拉伸方向对掩膜板本体进行拉伸，另一部分驱使掩膜区两侧的区域产生向外扩张的趋势，从而使得拉伸后形成的掩膜板的褶皱现象减轻，进而使得利用所述掩膜板制作的显示产品的良率提高。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是现有技术中的掩膜板本体的结构示意图；
图2是图1中掩膜板本体受到拉伸后的AA’线处的褶皱状态示意图；
图3是本发明的实施例中提供的掩膜板本体的结构示意图；
图4是本发明的掩膜板本体在受到拉伸时产生的扩张趋势示意图；
图5是本发明的掩膜板本体受到拉伸后的AA’线处的褶皱状态与现有技术中掩膜板本体受到拉伸后的AA’线处的褶皱状态对比示意图；
图6是本发明的掩膜板本体受到拉伸时的ansys软件仿真示意图。
其中，附图标记为：
10、掩膜板本体；10a、掩膜板本体的1/4部分；11、弯曲部；12、延伸部；13、连接部；M、掩膜区；S1～S9、条形区域。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
作为本发明的一方面，提供一种掩膜板本体10，如图3所示，掩膜板本体10包括至少一个掩膜区M和环绕在掩膜区M周围的非掩膜区(即图3中的空白区域)，掩膜区M用于与显示基板的显示区对应，掩膜板本体10沿预设方向延伸的边缘与掩膜区M对应的部分设置为弯曲部11，所述预设拉伸方向为掩膜板本体10的长度方向或宽度方向。从弯曲部11的至少一端至弯曲部11的中部，弯曲部11逐渐靠近或呈阶梯式靠近掩膜区M沿所述预设拉伸方向延伸的边缘。
需要说明的是，所述“沿预设拉伸方向延伸”的边缘并不表示该边缘一定为直线，只要整体上是沿所述预设拉伸方向延伸即可。如图3中，当所述预设拉伸方向为长度方向(即图3中的上下方向)时，所述“沿预设拉伸方向延伸”的边缘即为左右两侧的边缘。应当理解的是，弯曲部11的两端为沿所述预设拉伸方向的两端，弯曲部11的中部为两端之间的中心对应的位置或靠近中心对应的位置。
可以理解的是，上述“从弯曲部11的至少一端至弯曲部11的中部，弯曲部11逐渐靠近或呈阶梯式靠近掩膜区M沿所述预设拉伸方向延伸的边缘”是指，弯曲部11的至少一端到中部的部分满足：该部分上的任意两个位置(如图3中弯曲部11下端与中部之间的位置a和位置b)中，当位置a更靠近弯曲部11中部时，位置a到掩膜区M的左侧边缘的垂直距离小于或等于位置b到掩膜区M的左侧边缘垂直距离，且弯曲部11下端到掩膜区M的左侧边缘的垂直距离大于弯曲部11中部到掩膜区M的左侧边缘的垂直距离。即，弯曲部11从其至少一端至中部，整体上是逐渐靠近掩膜区M的。
在掩膜板的制作过程中，形成掩膜板本体10后，再对掩膜板本体10进行拉伸以提高其结构稳定性，从而得到最终所需的掩膜板；其中，施加的拉力方向可以沿所述预设拉伸方向。而由于弯曲部11从其至少一端至中部，整体上是逐渐靠近掩膜区M的，因此，当沿所述预设拉伸方向拉伸掩膜板本体10时，拉力会分解为两部分，一部分沿预设拉伸方向对掩膜板本体10进行拉伸，另一部分驱使掩膜区M两侧的区域产生向外扩张的趋势，从而减轻了拉伸时产生的褶皱现象，进而使得利用拉伸后的掩膜板本体制备的显示产品的良率提高。
优选地，从弯曲部11的两端至中部，弯曲部11逐渐靠近(如图3所示)或呈阶梯式靠近掩膜区M，从而使弯曲部的各个位置均能够产生向外扩张的趋势(如图4中朝左右方向的箭头所示)。并且，在对现有技术中的掩膜板本体进行拉伸时，越靠近掩膜区沿预设拉伸方向中心的区域，褶皱现象越明显，而本发明采用图3中的结构时，越靠近沿预设拉伸方向的中部，扩张趋势越明显(图4中黑色箭头越长，表明扩张趋势越明显)，从而使得不同位置的不同褶皱现象均得到相应的改善。图5为本发明的图4的掩膜板本体经过拉伸后的AA’截面的褶皱状态与图1的掩膜板本体经过拉伸后的AA’截面的褶皱状态对比图，可以看出，本发明中的掩膜板本体10经过拉伸后的褶皱程度明显小于现有技术中的掩膜板本体经过拉伸后的褶皱程度。
进一步地，弯曲部11为朝向掩膜区M弯曲的弧形，以便于拉力在掩膜区M两侧区域中传递，从而更有利于掩膜区M两侧部分向外扩张。
掩膜板本体10上可以设置有多个掩膜区M，而当多个掩膜区M排列为多列时，相邻两列掩膜区M之间的部分也容易发生褶皱，因此，为了减少褶皱的产生，将多个掩膜区M排成一列，如图3和图4所示。
其中，掩膜区M沿所述预设拉伸方向的尺寸在100mm～120mm之间，这种情况下，弯曲部11的两端到掩膜区M的距离与弯曲部11的中部到掩膜区M的距离之间的差值均在[140L，160L]μm内，弯曲部11的中部到掩膜区M的距离在380μm～420μm之间；其中，L为与所述掩膜板本体对应的参考掩膜板本体在受到所述预设拉伸方向上的拉伸时，所述参考掩膜板本体的边缘中部朝向所述参考掩膜板本体内部收缩的值。需要说明的是，所述参考掩膜板本体是指与本发明提供的上述掩膜板本体10大小相同、但其沿预设拉伸方向的边缘为直线的掩膜板本体，也即，现有技术中的掩膜板本体。在实际应用中，可以先选择多个边缘为直线的掩膜板本体(即，参考掩膜板本体)，然后沿预设拉伸方向对其进行拉伸，再检测拉伸后的参考掩膜板本体边缘中部的内缩尺寸，该内缩尺寸即为L。弯曲部11的两端和中部到掩膜区M的距离均是指到掩膜区M的沿预设拉伸方向延伸的边缘的垂直距离。
本发明中的掩膜板本体尤其适用于精细金属掩膜板(Fine Metal Mask，FMM)，具体地，掩膜板本体的长度在800mm～900mm之间，宽度在80mm～100mm之间，厚度在20μm～40μm之间。这时，在掩膜板制作过程中，沿长度方向拉伸掩膜板本体10，以便于施加拉力；相应地，所述预设拉伸方向为所述掩膜板的长度方向。
进一步地，为了使掩膜板本体10具有较高的韧性和塑性，本发明中，制成掩膜板本体10的材料包括殷钢，从而便于通过拉伸来提高掩膜板本体10的强度和结构稳定性。
进一步地，如图3所示，沿所述预设拉伸方向(在本发明中，所述预设拉伸方向具体为掩膜板本体10的长度方向)，掩膜板本体10位于所有掩膜区M所在区域的两侧的部分中，每部分均包括：两个沿所述预设拉伸方向延伸的延伸部12以及连接在两个延伸部12之间的连接部13，连接部12与延伸部13靠近掩膜区M的一端相连。在掩膜板本体10的搬送过程中，利用夹持件对延伸部12进行夹持，进而搬送掩膜板本体10。
作为本发明的另一方面，提供一种掩膜板的制作方法，包括：
首先，提供掩膜板本体10，该掩膜板本体10即为上述掩膜板本体10，其包括至少一个掩膜区M和环绕在掩膜区M周围的非掩膜区，掩膜板本体10的沿预设拉伸方向延伸的边缘与掩膜区M对应的部分形成弯曲部11；从所述弯曲部的至少一端至所述弯曲部的中部，所述弯曲部逐渐靠近或呈阶梯式靠近所述掩膜区沿所述预设拉伸方向延伸的边缘。
然后，在掩膜板本体10沿所述预设拉伸方向的两端分别施加沿所述预设拉伸方向、且朝向掩膜板本体10外部的拉力。其中，所述预设拉伸方向为掩膜板本体10的长度方向或宽度方向。在本发明中，掩膜板本体10的长度在800mm～900mm之间，宽度在80mm～100mm之间，所述预设拉伸方向为掩膜板本体10的长度方向。如图4所示，在施加拉力对掩膜板本体10进行拉伸时，两端的拉力分别沿长度方向向上和向下。
所述制作方法还可以包括：将拉伸后的掩膜板本体10固定在框架上，从而得到所需要的掩膜板，该掩膜板可以投入到蒸镀腔室进行蒸镀。
如上文所述，沿所述预设拉伸方向，掩膜板本体10位于所有掩膜区M所在区域的两侧的部分中，每部分均包括：两个沿所述预设拉伸方向延伸的延伸部12以及连接在两个延伸部12之间的连接部13，连接部13与延伸部12靠近掩膜区M的一端相连。这种情况下，在对掩膜板本体10进行拉伸时，所述拉力施加在延伸部12背离掩膜区M的一端。
为了使得掩膜区M两侧的部分在拉力的作用向外扩展的趋势能够减少褶皱，同时防止拉力过大造成掩膜板变形或损坏，优选地，施加在掩膜板本体10每一端的拉力均由1N～3N逐渐增大至8N～12N。例如，每端拉力均由2N增大至5N，然后增大至7N，再增大至10N。
本发明通过Ansys软件对掩膜板在制作过程中的形态变化进行仿真模拟。其中，掩膜板本体10由殷钢制成，长度为850mm，宽度为85mm，厚度为30μm；且包括两个掩膜区M；掩膜板本体10的边缘中，与掩膜区M对应的部分形成弧形的弯曲部11，弯曲部11两端到掩膜区的距离均为(400+150L)μm，弯曲部11中部到掩膜区的距离为400μm。其中，L为参考掩膜板本体在制作过程中受到拉伸时，边缘内缩的尺寸，参考掩膜板本体与上述掩膜板本体10的区别仅在于：参考掩膜板本体沿预设拉伸方向的边缘为直线，而上述掩膜板本体10的边缘形成上述弯曲部11。在模拟时，只对图3中掩膜板本体10的1/4部分10a进行模拟，该部分两端施加总和为10N的拉力后，掩膜板本体10的1/4部分10a的状态变化结果如图6所示。在仿真模拟时，为了更清楚地看到掩膜板本体10各部分的扩张趋势，将掩膜板本体10的1/4部分10a划分为多个条形区域S1～S9，条形区域S1～S7对应于掩膜板本体10的1/4部分10a的掩膜区，区域S8～S9对应掩膜板本体10的1/4部分10a的非掩膜区。
掩膜板本体10各区域的扩张趋势如图6所示，图中的虚线为各区域在拉伸前的原始位置，通过图6可以看出，区域S1～S4的扩张趋势相对较小，区域S5～S9的扩张趋势相对较大，并且，区域S5～S9上下两端的扩张趋势较小，中部的扩张趋势较大。而由于上下两端的褶皱程度小于中部的褶皱程度，因此，在实际生产中对掩膜板本体10进行拉伸后，掩膜区两侧部分的各位置的褶皱状态均能够改善。
作为本发明的再一方面，提供一种掩膜板，该掩膜板包括上述掩膜板本体，所述掩膜板还包括用于安装所述掩膜板本体的框架。为了提高掩膜板本体的强度和稳定性，可以先对掩膜板本体进行拉伸，再将拉伸后的掩膜板本体固定到框架上。应当理解，由于掩膜板本体受到拉伸时扩张的尺寸是远小于掩膜板本体的长度和宽度的，因此，所述掩膜板的尺寸和形状可以参见图3所示的掩膜板本体10。
通过以上描述可以看出，本发明中提供的掩膜板本体的边缘的对应于掩膜区的部分形成弯曲部，该弯曲部从其至少一端至中部，整体上是逐渐靠近所述掩膜区的，因此，当沿所述预设拉伸方向拉伸掩膜板本体时，掩膜区两侧的区域由应力驱使产生向外扩张的趋势，从而能够减轻制备的掩膜板的褶皱现象，进而使得利用掩膜板制作的显示基板的质量提高。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种掩膜板本体，包括至少一个掩膜区和环绕在所述掩膜区周围的非掩膜区，其特征在于，所述掩膜板本体沿预设拉伸方向延伸的边缘的对应于所述掩膜区的部分设置为弯曲部；从所述弯曲部的至少一端至所述弯曲部的中部，所述弯曲部逐渐靠近或呈阶梯式靠近所述掩膜区沿所述预设拉伸方向延伸的边缘；所述预设拉伸方向为所述掩膜板本体的长度方向或宽度方向。
2.根据权利要求1所述的掩膜板本体，其特征在于，从所述弯曲部的两端至中部，所述弯曲部逐渐靠近或呈阶梯式靠近所述掩膜区。
3.根据权利要求2所述的掩膜板本体，其特征在于，所述弯曲部为弧形。
4.根据权利要求2所述的掩膜板本体，其特征在于，所述掩膜区沿所述预设拉伸方向的尺寸在100mm～120mm之间；
所述弯曲部的两端到所述掩膜区的距离与所述弯曲部的中部到所述掩膜区的距离之间的差值均在[140L，160L]μm内，所述弯曲部的中部到所述掩膜区的距离在380μm～420μm之间；
其中，L为与所述掩膜板本体对应的参考掩膜板本体在受到所述预设拉伸方向上的拉伸时，所述参考掩膜板本体的边缘中部朝向所述参考掩膜板本体内部收缩的值。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的掩膜板本体，其特征在于，所述掩膜板本体的长度在800mm～900mm之间，宽度在80mm～100mm之间，厚度在20μm～40μm之间；所述预设拉伸方向为所述掩膜板本体的长度方向。
6.根据权利要求1至4中任意一项所述的掩膜板本体，其特征在于，制成所述掩膜板本体的材料包括殷钢。
7.根据权利要求1至4中任意一项所述的掩膜板本体，其特征在于，沿所述预设拉伸方向，所述掩膜板本体位于所有掩膜区所在区域的两侧的部分中，每部分均包括：两个沿所述预设拉伸方向延伸的延伸部以及连接在两个所述延伸部之间的连接部，所述连接部与所述延伸部靠近所述掩膜区的一端相连。
8.一种掩膜板的制作方法，其特征在于，包括：
提供掩膜板本体，所述掩膜板本体为权利要求1至7中任意一项所述的掩膜板本体；
在所述掩膜板本体沿所述预设拉伸方向的两端分别施加沿所述预设拉伸方向、且朝向所述掩膜板本体外部的拉力。
9.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，施加在所述掩膜板本体每一端的拉力均由1N～3N逐渐增大至8N～12N。
10.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，当所述掩膜板本体包括沿所述预设拉伸方向延伸的延伸部时，所述拉力施加在所述延伸部背离所述掩膜区的一端。
11.一种掩膜板，其特征在于，所述掩膜板包括权利要求1至7中任意一项所述的掩膜板本体。
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