CN107354425B - 拼接式精细金属掩膜板及其制作方法 - Google Patents

拼接式精细金属掩膜板及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种拼接式精细金属掩膜板及其制作方法。所述拼接式精细金属掩膜板将多个子掩膜板(3)对应安装在掩膜框(1)的多个安装槽(12)内拼接成大尺寸的掩膜板，于每一安装槽(12)底面与子掩膜框(31)底面之间设置数个独立控制的第一压电体(51)，于每一安装槽(12)侧面与子掩膜框(31)侧面之间设置数个独立控制的第二压电体(52)，相应的第一压电体(51)与第二压电体(52)在通电状态下受控发生精确的延伸或收缩使得子掩膜板(3)微移动来调节各个子掩膜板(3)的水平度与位置精度，能够提高精细金属掩膜板的精度及良率，降低制作成本，适用于制作大尺寸高解析度OLED显示器。

Description

拼接式精细金属掩膜板及其制作方法
技术领域
本发明涉及OLED显示器制程领域，尤其涉及一种拼接式精细金属掩膜板及其制作方法。
背景技术
在显示技术领域，液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)与有机发光二极管显示器(Organic Light Emitting Diode，OLED)等平板显示装置已经逐步取代阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT)显示器。
OLED显示器与当前主流的LCD显示器相比，具有轻薄、对比度高、色域广、成本低、响应速度快、能耗小、驱动电压低、工作温度范围宽、生产工艺简单、发光效率高及可柔性显示等优点，且OLED显示器的生产设备投资远小于LCD显示器。如今，OLED显示器逐渐在智能手机和平板电脑等移动设备、智能手表等柔性可穿戴设备、大尺寸曲面电视、白光照明等领域普及，发展势头强劲。
OLED通常包括：阳极、置于阳极上的空穴注入层(HIL)、置于空穴注入层上的空穴传输层(HTL)、置于空穴传输层上的发光层(EML)、置于发光层上的电子传输层(ETL)、置于电子传输层上的电子注入层(EIL)以及置于电子注入层上的阴极。目前，OLED的制作方法通常是以精细金属掩膜板(Fine Metal Mask，FMM)将有机材料以真空热蒸镀法成膜于ITO阳极层上，再将金属阴极以热蒸镀或溅镀的方式沉积上去。
FMM是OLED显示器解析度的重要决定因素，请同时参阅图1与图2，传统的精细金属掩膜板包括掩膜框(Mask Frame)100、及焊接在所述掩膜框100上的精细金属掩膜(FMMsheet)200，所述精细金属掩膜200内设有呈矩阵式排列的多个小孔201，每一小孔201对应制作一个子像素(Sub-Pixel)。所述精细金属掩膜200由金属材料经过双面光刻、蚀刻工艺制造而成，通过张网机(Mask Tension)将精细金属掩膜200与掩膜框100对位并进行激光焊接制得传统的精细金属掩膜板。
随着厂商对OLED显示器产能提升的需求以及大世代设备的导入量产，对OLED显示器解析度的要求日益提高(如300PPI以上)，对OLED显示器的尺寸需求越来越大，现有FMM的精度及良率有待提高，制造成本有待降低，已经难以满足生产需求，有必要研发适用于大尺寸高解析度OLED显示器的精细金属掩膜板。
发明内容
本发明的目的在于提供一种拼接式精细金属掩膜板，能够提高精细金属掩膜板的精度及良率，降低制作成本，适用于制作大尺寸高解析度OLED显示器。
本发明的另一目的在于提供一种拼接式精细金属掩膜板的制作方法，通过该方法制作出的拼接式精细金属掩膜板精度及良率较高，制作成本较低，适用于制作大尺寸高解析度OLED显示器。
为实现上述目的，本发明首先提供一种拼接式精细金属掩膜板，包括：
一掩膜框，所述掩膜框包括多个安装分区，每一安装分区设置一个安装槽；
与掩膜框的多个安装分区数量对等的多个子掩膜板，一子掩膜板对应安装在一个安装槽内；所述子掩膜板包括子掩膜框、及固定在所述子掩膜框上的子金属掩膜；
于每一安装分区内设在安装槽底面与子掩膜框底面之间的数个独立控制的第一压电体；
以及于每一安装分区内设在安装槽侧面与子掩膜框侧面之间的数个独立控制的第二压电体；
相应的第一压电体与第二压电体在通电状态下受控发生延伸或收缩使得子掩膜板微移动来调节各个子掩膜板的水平度与位置精度。
所述安装槽的纵剖面呈倒“凸”字形。
所述掩膜框靠近用于承载所述拼接式精细金属掩膜板的承载平台一侧设有分别与第一压电体、及第二压电体对应的第一外接电极、及第二外接电极，所述第一外接电极、及第二外接电极通过设在掩膜框内的电路分别与对应的第一压电体、及第二压电体连接；
所述承载平台具有分别与第一外接电极及第二外接电极对应的多个控制电极，所述多个控制电极均与一电源模块连接，所述承载平台与所述拼接式精细金属掩膜板之间设置弹簧，通过所述拼接式精细金属掩膜板的重力压缩弹簧至设计位置使第一外接电极、第二外接电极分别接通对应的控制电极，从而使电源模块向第一压电体及第二压电体通电控制第一压电体及第二压电体延伸或收缩。
所述多个安装分区呈阵列式排布。
所述子掩膜框与子金属掩膜通过焊接固定。
每一子金属掩膜的材料均为因瓦合金。
本发明还提供一种拼接式精细金属掩膜板的制作方法，包括如下步骤：
步骤S1、提供掩膜框；
所述掩膜框包括多个安装分区，每一安装分区设置一个安装槽；
步骤S2、于掩膜框的每一安装分区内在安装槽的底面上设置数个独立控制的第一压电体，在安装槽的侧面上设置数个独立控制的第二压电体；
步骤S3、提供与掩膜框的多个安装分区数量对等的多个子掩膜板，所述子掩膜板包括子掩膜框、及固定在所述子掩膜框上的子金属掩膜；将每一子掩膜板安装在对应的安装槽内，使子掩膜框的底面接触第一压电体，侧面接触第二压电体；
步骤S4、使第一压电体与第二压电体通电，通过控制相应的第一压电体与第二压电体发生延伸或收缩使得子掩膜板微移动来调节各个子掩膜板的水平度与位置精度。
所述掩膜框靠近用于承载所述拼接式精细金属掩膜板的承载平台一侧设有分别与第一压电体、及第二压电体对应的第一外接电极、及第二外接电极，所述第一外接电极、及第二外接电极通过设在掩膜框内的电路分别与对应的第一压电体、及第二压电体连接；
所述承载平台具有分别与第一外接电极及第二外接电极对应的多个控制电极，所述多个控制电极均与一电源模块连接，所述承载平台与所述拼接式精细金属掩膜板之间设置弹簧；所述步骤S4通过所述拼接式精细金属掩膜板的重力压缩弹簧至设计位置使第一外接电极、第二外接电极分别接通对应的控制电极，从而使电源模块向第一压电体及第二压电体通电控制第一压电体及第二压电体延伸或收缩。
所述安装槽的纵剖面呈倒“凸”字形。
所述多个安装分区呈阵列式排布；所述子掩膜框与子金属掩膜通过焊接固定；每一子金属掩膜的材料均为因瓦合金。
本发明的有益效果：本发明提供的一种拼接式精细金属掩膜板，将多个子掩膜板对应安装在掩膜框的多个安装槽内拼接成大尺寸的掩膜板，于每一安装槽底面与子掩膜框底面之间设置数个独立控制的第一压电体，于每一安装槽侧面与子掩膜框侧面之间设置数个独立控制的第二压电体，相应的第一压电体与第二压电体在通电状态下受控发生精确的延伸或收缩使得子掩膜板微移动来调节各个子掩膜板的水平度与位置精度，能够提高精细金属掩膜板的精度及良率，降低制作成本，适用于制作大尺寸高解析度OLED显示器。本发明提供的一种拼接式精细金属掩膜板的制作方法，先于掩膜框的每一安装槽的底面上设置数个独立控制的第一压电体，在安装槽的侧面上设置数个独立控制的第二压电体；再将每一子掩膜板安装在对应的安装槽内，使子掩膜框的底面接触第一压电体，侧面接触第二压电体；通过控制相应的第一压电体与第二压电体发生精确的延伸或收缩使得子掩膜板微移动来调节各个子掩膜板的水平度与位置精度，能够提高精细金属掩膜板的精度及良率，降低制作成本，使掩膜板适用于制作大尺寸高解析度OLED显示器。
附图说明
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图中，
图1为传统的精细金属掩膜板的主视示意图；
图2为传统的精细金属掩膜板的俯视示意图；
图3为本发明的拼接式精细金属掩膜板的俯视示意图；
图4为本发明的拼接式精细金属掩膜板中一子掩膜板的俯视示意图；
图5为本发明的拼接式精细金属掩膜板的剖面结构示意图；
图6为本发明的拼接式精细金属掩膜板在掩膜框与承载平台接触部分的放大示意图；
图7为本发明的拼接式精细金属掩膜板的第一压电体、第二压电体与电源模块连接的电路示意图；
图8为本发明的拼接式精细金属掩膜板的制作方法的流程图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请同时参阅图3、图4、图5、图6、与图7，本发明提供一种拼接式精细金属掩膜板，包括：
一掩膜框1，所述掩膜框1包括多个安装分区11，每一安装分区11设置一个安装槽12；
与掩膜框1的多个安装分区11数量对等的多个子掩膜板3，一子掩膜板3对应安装在一个安装槽12内；所述子掩膜板3包括子掩膜框31、及固定在所述子掩膜框31上的子金属掩膜32；
于每一安装分区11内设在安装槽12底面与子掩膜框31底面之间的数个独立控制的第一压电体51；
以及于每一安装分区11内设在安装槽12侧面与子掩膜框31侧面之间的数个独立控制的第二压电体52。
具体地：
所述多个安装分区11呈阵列式排布；所述子掩膜框31与子金属掩膜32通过焊接固定；每一子金属掩膜32的材料均为因瓦(Invar)合金。
将多个小尺寸的子掩膜板3对应安装在掩膜框1的多个安装槽12内即能拼接成大尺寸的掩膜板。所述掩膜框1内安装分区11与安装槽12的数量、及子掩膜板3的数量不限，可根据OLED显示器的型号与尺寸进行调整。
进一步地：
如图5所示，所述安装槽12的纵剖面呈倒“凸”字形。
结合图5、图6与图7，所述掩膜框1靠近用于承载所述拼接式精细金属掩膜板的承载平台7一侧设有分别与第一压电体51、及第二压电体52对应的第一外接电极61、及第二外接电极62，所述第一外接电极61、及第二外接电极62通过设在设在掩膜框1内的电路(未图示)分别与对应的第一压电体51、及第二压电体52连接；
所述承载平台7具有分别与第一外接电极61及第二外接电极62对应的多个控制电极71，所述多个控制电极71均与一电源模块8连接，所述承载平台7与所述拼接式精细金属掩膜板之间设置弹簧9，在所述拼接式精细金属掩膜板的重力作用下，弹簧9被压缩至设计位置产生恒定的弹簧压力使第一外接电极61、第二外接电极62分别接通对应的控制电极71，从而使电源模块8向第一压电体51及第二压电体52通电控制第一压电体51及第二压电体52延伸或收缩。
相应的第一压电体51在通电状态下受控发生精确的延伸或收缩使得子掩膜框31带动子金属掩膜32在竖直方向微移动，也即使子掩膜板3在竖直方向微移动，来调节各个子掩膜板3的水平度；相应的第二压电体52在通电状态下受控发生精确的延伸或收缩使得子掩膜框31带动子金属掩膜32在水平方向微移动，也即使子掩膜板3在水平方向微移动，来调节各个子掩膜板3的位置精度，能够提高精细金属掩膜板的精度及良率，降低制作成本，适用于制作大尺寸高解析度OLED显示器。
值得一提的是，电源模块8设置于用于蒸镀OLED的蒸镀腔室外部，各个第一压电体51及第二压电体52又都是独立连接于电源模块8受其控制的，因此，可以直接通过电源模块8改变向各个第一电压体51及第二电压体52通入的电压的大小来实时控制各个第一压电体51及第二压电体52的延伸量或收缩量使得子掩膜框31带动子金属掩膜32产生相应的微移动量，从而实时调节各子掩膜板3的水平度与位置精度，适合在实际量产中进行应用。
请参阅图8，结合图3、图4、图5、图6与图7，本发明还提供一种拼接式精细金属掩膜板的制作方法，包括如下步骤：
步骤S1、提供掩膜框1。
所述掩膜框1包括多个安装分区11，每一安装分区11设置一个安装槽12。
具体地，如图3所示，所述多个安装分区11呈阵列式排布；如图5所示，所述安装槽12的纵剖面呈倒“凸”字形。
步骤S2、于掩膜框1的每一安装分区11内在安装槽12的底面上设置数个独立控制的第一压电体51，在安装槽12的侧面上设置数个独立控制的第二压电体52。
步骤S3、提供与掩膜框1的多个安装分区11数量对等的多个子掩膜板3，所述子掩膜板3包括子掩膜框31、及固定在所述子掩膜框31上的子金属掩膜32；将每一子掩膜板3安装在对应的安装槽12内，使子掩膜框31的底面接触第一压电体51，侧面接触第二压电体52。
具体地，每一子金属掩膜32的材料均为因瓦合金；所述子掩膜框31与子金属掩膜32通过焊接固定。
步骤S4、使第一压电体51与第二压电体52通电，通过控制相应的第一压电体51与第二压电体52发生精确的延伸或收缩使得子掩膜板3微移动来调节各个子掩膜板3的水平度与位置精度。
具体地，结合图5、图6与图7，所述掩膜框1靠近用于承载所述拼接式精细金属掩膜板的承载平台7一侧设有分别与第一压电体51、及第二压电体52对应的第一外接电极61、及第二外接电极62，所述第一外接电极61、及第二外接电极62通过设在掩膜框1内的电路分别与对应的第一压电体51、及第二压电体52连接；
所述承载平台7具有分别与第一外接电极61及第二外接电极62对应的多个控制电极71，所述多个控制电极71均与一电源模块8连接，所述承载平台7与所述拼接式精细金属掩膜板之间设置弹簧9；该步骤S4通过所述拼接式精细金属掩膜板的重力压缩弹簧9至设计位置产生恒定的弹簧压力使第一外接电极61、第二外接电极62分别接通对应的控制电极71，从而使电源模块8向第一压电体51及第二压电体52通电控制第一压电体51及第二压电体52延伸或收缩。
进一步地，相应的第一压电体51在通电状态下受控发生精确的延伸或收缩使得子掩膜框31带动子金属掩膜32在竖直方向微移动，也即使子掩膜板3在竖直方向微移动，来调节各个子掩膜板3的水平度；相应的第二压电体52在通电状态下受控发生精确的延伸或收缩使得子掩膜框31带动子金属掩膜32在水平方向微移动，也即使子掩膜板3在水平方向微移动，来调节各个子掩膜板3的位置精度。
上述拼接式精细金属掩膜板的制作方法能够提高精细金属掩膜板的精度及良率，降低制作成本，使掩膜板适用于制作大尺寸高解析度OLED显示器。
综上所述，本发明的拼接式精细金属掩膜板，将多个子掩膜板对应安装在掩膜框的多个安装槽内拼接成大尺寸的掩膜板，于每一安装槽底面与子掩膜框底面之间设置数个独立控制的第一压电体，于每一安装槽侧面与子掩膜框侧面之间设置数个独立控制的第二压电体，相应的第一压电体与第二压电体在通电状态下受控发生精确的延伸或收缩使得子掩膜板微移动来调节各个子掩膜板的水平度与位置精度，能够提高精细金属掩膜板的精度及良率，降低制作成本，适用于制作大尺寸高解析度OLED显示器。本发明的拼接式精细金属掩膜板的制作方法，先于掩膜框的每一安装槽的底面上设置数个独立控制的第一压电体，在安装槽的侧面上设置数个独立控制的第二压电体；再将每一子掩膜板安装在对应的安装槽内，使子掩膜框的底面接触第一压电体，侧面接触第二压电体；通过控制相应的第一压电体与第二压电体发生精确的延伸或收缩使得子掩膜板微移动来调节各个子掩膜板的水平度与位置精度，能够提高精细金属掩膜板的精度及良率，降低制作成本，使掩膜板适用于制作大尺寸高解析度OLED显示器。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种拼接式精细金属掩膜板，其特征在于，包括：
一掩膜框(1)，所述掩膜框(1)包括多个安装分区(11)，每一安装分区(11)设置一个安装槽(12)；
与掩膜框(1)的多个安装分区(11)数量对等的多个子掩膜板(3)，每一个子掩膜板(3)对应安装在一个安装槽(12)内；所述子掩膜板(3)包括子掩膜框(31)、及固定在所述子掩膜框(31)上的子金属掩膜(32)；
于每一安装分区(11)内设在安装槽(12)底面与子掩膜框(31)底面之间的数个独立控制的第一压电体(51)；
以及于每一安装分区(11)内设在安装槽(12)侧面与子掩膜框(31)侧面之间的数个独立控制的第二压电体(52)；
第一压电体(51)与第二压电体(52)在通电状态下受控发生延伸或收缩使得相应的子掩膜板(3)微移动，从而调节各个子掩膜板(3)的位置精度。
2.如权利要求1所述的拼接式精细金属掩膜板，其特征在于，所述安装槽(12)的纵剖面呈倒“凸”字形。
3.如权利要求1所述的拼接式精细金属掩膜板，其特征在于，所述掩膜框(1)靠近用于承载所述拼接式精细金属掩膜板的承载平台(7)一侧设有分别与第一压电体(51)、及第二压电体(52)对应的第一外接电极(61)、及第二外接电极(62)，所述第一外接电极(61)、及第二外接电极(62)通过设在掩膜框(1)内的电路分别与对应的第一压电体(51)、及第二压电体(52)连接；
所述承载平台(7)具有分别与第一外接电极(61)及第二外接电极(62)对应的多个控制电极(71)，所述多个控制电极(71)均与一电源模块(8)连接，所述承载平台(7)与所述拼接式精细金属掩膜板之间设置弹簧(9)，通过所述拼接式精细金属掩膜板的重力压缩弹簧(9)至设计位置使第一外接电极(61)、第二外接电极(62)分别接通对应的控制电极(71)，从而使电源模块(8)向第一压电体(51)及第二压电体(52)通电控制第一压电体(51)及第二压电体(52)延伸或收缩。
4.如权利要求1至3任一项所述的拼接式精细金属掩膜板，其特征在于，所述多个安装分区(11)呈阵列式排布。
5.如权利要求1所述的拼接式精细金属掩膜板，其特征在于，所述子掩膜框(31)与子金属掩膜(32)通过焊接固定。
6.如权利要求1所述的拼接式精细金属掩膜板，其特征在于，每一子金属掩膜(32)的材料均为因瓦合金。
7.一种拼接式精细金属掩膜板的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、提供掩膜框(1)；
所述掩膜框(1)包括多个安装分区(11)，每一安装分区(11)设置一个安装槽(12)；
步骤S2、于掩膜框(1)的每一安装分区(11)内在安装槽(12)的底面上设置数个独立控制的第一压电体(51)，在安装槽(12)的侧面上设置数个独立控制的第二压电体(52)；
步骤S3、提供与掩膜框(1)的多个安装分区(11)数量对等的多个子掩膜板(3)，所述子掩膜板(3)包括子掩膜框(31)、及固定在所述子掩膜框(31)上的子金属掩膜(32)；将每一子掩膜板(3)安装在对应的安装槽(12)内，使子掩膜框(31)的底面接触第一压电体(51)，侧面接触第二压电体(52)；
步骤S4、使第一压电体(51)与第二压电体(52)通电，通过控制相应的第一压电体(51)与第二压电体(52)发生延伸或收缩使得子掩膜板(3)微移动来调节各个子掩膜板(3)的位置精度。
8.如权利要求7所述的拼接式精细金属掩膜板的制作方法，其特征在于，所述掩膜框(1)靠近用于承载所述拼接式精细金属掩膜板的承载平台(7)一侧设有分别与第一压电体(51)、及第二压电体(52)对应的第一外接电极(61)、及第二外接电极(62)，所述第一外接电极(61)、及第二外接电极(62)通过设在掩膜框(1)内的电路分别与对应的第一压电体(51)、及第二压电体(52)连接；
所述承载平台(7)具有分别与第一外接电极(61)及第二外接电极(62)对应的多个控制电极(71)，所述多个控制电极(71)均与一电源模块(8)连接，所述承载平台(7)与所述拼接式精细金属掩膜板之间设置弹簧(9)；所述步骤S4通过所述拼接式精细金属掩膜板的重力压缩弹簧(9)至设计位置使第一外接电极(61)、第二外接电极(62)分别接通对应的控制电极(71)，从而使电源模块(8)向第一压电体(51)及第二压电体(52)通电控制第一压电体(51)及第二压电体(52)延伸或收缩。
9.如权利要求7所述的拼接式精细金属掩膜板的制作方法，其特征在于，所述安装槽(12)的纵剖面呈倒“凸”字形。
10.如权利要求7至9任一项所述的拼接式精细金属掩膜板的制作方法，其特征在于，所述多个安装分区(11)呈阵列式排布；所述子掩膜框(31)与子金属掩膜(32)通过焊接固定；每一子金属掩膜(32)的材料均为因瓦合金。
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