CN107868932A - 一种金属掩膜版及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金属掩膜版及其制作方法。所述金属掩膜版的制作方法包括：提供一金属基板；在所述金属基板上形成图形化的介质层；在所述金属基板以及所述介质层上形成掩膜材料层；去除所述介质层以及所述介质层上的所述掩膜材料层；以及分离所述金属基板与剩余的所述掩膜材料层,以利用剩余的所述掩膜材料层构成所述金属掩膜版。本发明实施例提供的技术方案，省去了现有技术中的湿法刻蚀工艺，避免了湿法刻蚀工艺导致的金属掩膜版精度低的问题，达到了提高金属掩膜版精度的有益效果。

Description

一种金属掩膜版及其制作方法

技术领域

本发明实施例涉及金属掩膜版制备技术，尤其涉及一种金属掩膜版及其制作方法。

背景技术

有机发光显示装置性能优良，能够自发光无需背光，易于实现柔性显示，且响应时间短，因此备受用户青睐。

有机发光器件的有效制备是实现有机发光显示装置应用的基础，现有技术中实现有机发光器件的制备方法有多种，其中使用较为广泛的一种方法是像素并置法，采用这种方法制作出的有机发光器件显示色彩纯正，且发光效率高。具体的，像素并置法利用金属掩膜版作为镀膜工艺中的掩膜工具来形成像素材料层，因此，金属掩膜版的精度直接影响着形成有机发光器件的性能。

目前常用的金属掩膜版制作方法为湿法刻蚀，湿法刻蚀的侧刻量较大，且开口尺寸较大，因此精度较低。

发明内容

本发明提供一种金属掩膜版及其制作方法，以提高形成金属掩膜版的精度。

第一方面，本发明实施例提供了一种金属掩膜版的制作方法，所述制作方法包括：

提供一金属基板；

在所述金属基板上形成图形化的介质层；

在所述金属基板以及所述介质层上形成掩膜材料层；

去除所述介质层以及所述介质层上的所述掩膜材料层；以及

分离所述金属基板与剩余的所述掩膜材料层,以利用剩余的所述掩膜材料层构成所述金属掩膜版。

第二方面，本发明实施例还提供了一种金属掩膜版，所述金属掩膜版采用本发明任一实施例所述的制作方法形成。

本发明实施例提供的技术方案，通过提供一金属基板，在金属基板上形成图形化的介质层，在金属基板以及介质层上形成掩膜材料层，去除介质层以及介质层上的掩膜材料层，并分离金属基板与剩余的掩膜材料层,以利用剩余的掩膜材料层构成金属掩膜版，省去了现有技术中的湿法刻蚀工艺，避免了湿法刻蚀工艺导致的金属掩膜版精度低的问题，达到了提高金属掩膜版精度的有益效果。

附图说明

为了更加清楚地说明本发明示例性实施例的技术方案，下面对描述实施例中所需要用到的附图做一简单介绍。显然，所介绍的附图只是本发明所要描述的一部分实施例的附图，而不是全部的附图，对于本领域普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图得到其他的附图。

图1a-图1f是现有技术中金属掩膜版的制作方法的示意图；

图2为本发明实施例中提供的一种金属掩膜版的制作方法的流程示意图；

图3-图9是本发明实施例提供的金属掩膜版的制作方法的示意图；

图10是图9中金属掩膜版的俯视示意图；

图11是本发明实施例提供的又一种金属掩膜版的俯视示意图；

图12是形成减重槽后金属掩膜版的俯视示意图；

图13是沿图12中虚线CD的剖面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1a-图1f是现有技术中金属掩膜版的制作方法的示意图。如图1a所示，提供一金属基板101，通过对金属基板101图形化获得金属掩膜版，即金属基板101为金属掩膜版的掩膜材料层。通常为减小待形成金属掩膜版的热膨胀系数，金属基板101采用镍铁合金材料形成。然后在金属基板101的一个表面上形成光刻胶层102，如图1b所示。采用光罩103遮光进行曝光工艺，如图1c所示。利用显影液对光刻胶进行显影，获得图形化的光刻胶层102，使图形化的光刻胶层102对应待形成金属掩膜版开孔之外的区域，如图1d所示。以图形化的光刻胶作为掩膜，采用湿法刻蚀对金属基板101进行处理，如图1e所示。再将金属基板101上的光刻胶去除，进而获得金属掩膜版，如图1f所示。

现有技术中采用湿法刻蚀对金属基板101进行处理，虽然有光刻胶的掩盖，但是由于湿法刻蚀侧刻量较大，形成的开孔尺寸较大，且不易精确控制，因此，一方面被光刻胶覆盖的金属基板101边缘会被刻蚀掉，影响了金属掩膜版的精度，另一方面，湿法刻蚀无法形成小尺寸开孔，使形成金属掩膜版的开孔尺寸较大。

针对上述问题，本发明提供了一种金属掩膜版的制作方法，该方法可获得小尺寸开孔的金属掩膜版，且未使用湿法刻蚀工艺，进而避免了湿法刻蚀工艺导致的金属掩膜版精度低的问题。

基于以上描述，本发明实施例提供了如下的解决方案。

图2为本发明实施例中提供的一种金属掩膜版的制作方法的流程示意图，如图2所示，该方法可以包括以下步骤：

步骤21、提供一金属基板。

具体的，参见图3，本实施例提供一金属基板201，用于作为后续镀膜工艺的支撑基板。

步骤22、在所述金属基板上形成图形化的介质层。

示例性的，介质层可以为光刻胶层。对应的，在金属基板201上形成图形化的介质层202的步骤可以包括：在金属基板201一表面上形成介质层202，参见图4；然后依次对介质层202进行曝光和显影，分别参见图5和图6，以获得图形化的介质层202，其中，介质层202为光刻胶层。

如图5和图6所示，在光罩203的作用下，部分光刻胶层能够接受光照，被光照射后的光刻胶层不溶于显影液，进而在显影步骤后存留于金属基板201上，这种未感光部分溶于显影液的光刻胶为负性光刻胶。值得注意的是，本实施例中的光刻胶层还可以采用正性光刻胶，与负性光刻胶不同的是，正性光刻胶曝光时使用的光罩203上透光孔的位置对应待去除的光刻胶部分。

需要说明的是，在金属基板201表面上形成光刻胶层后还可以包括一次烘烤，即前烘，用于去除光刻胶层内的溶剂,提高光刻胶层与金属基板201的粘附力及胶膜的机械擦伤能力。此外，由于显影的过程中需要将涂布了光刻胶层的金属基板201浸没于显影液中，因此经显影后的光刻胶层会发生软化及膨胀，且光刻胶层与金属基板201的粘附力会下降，为保证后续工艺的顺利进行，采用再次烘烤(即后烘)的方式来蒸发光刻胶层中的溶剂以固化光刻胶层，使光刻胶层与金属基板201更好的粘结。

示例性的，所述图像化的介质层202可以包括多个相互独立的介质块，所述多个相互独立的介质块呈阵列排布；或者，所述图像化的介质层202包括多个相互独立的介质块，所述多个相互独立的介质块呈多行和多列排布，相邻两行介质块在列方向或行方向上间错设置。

需要说明的是，图形化的介质层202对应于待形成金属掩膜版的开孔，因此，根据待形成金属掩膜版的应用需求对图形化介质的结构进行调整。

步骤23、在所述金属基板以及所述介质层上形成掩膜材料层。

具体的，参见图7，金属基板201的表面上具有图形化的介质层202，于介质层202背离金属基板201的一侧表面上以及未被介质层202覆盖的金属基板201表面上形成掩膜材料层204。

示例性的，掩膜材料层204可以采用镍铁合金形成，其中，镍铁合金中镍元素的含量可以为36％。

需要说明的是，镍铁合金的热膨胀系数较小，且镍含量为36％的镍铁合金是各种不同组分的镍铁合金中热膨胀系数最小的，因此采用镍含量为36％的镍铁合金形成掩膜材料层204有利于降低后续形成金属掩膜版的热膨胀系数，进而避免了金属掩膜版在使用中由于镀膜工艺条件的影响而变形的问题，有利于采用金属掩膜版镀膜时精度的提升。

可选的，掩膜材料层204可以采用离子镀膜或物理溅射的方式形成。上述两种镀膜工艺形成的膜层厚度均匀，且精确度较高。

需要说明的是，本实施例中金属掩膜版可用于形成有机发光器件中的像素材料层，像素材料层的厚度一般较小，要求采用的金属掩膜版的厚度较小。值得注意的是，掩膜材料层204的厚度与后续形成的金属掩膜版厚度相同，可选的，掩膜材料层204的厚度可以为10μm～50μm。

步骤24、去除所述介质层以及所述介质层上的所述掩膜材料层。

参见图8，去除介质层以及形成于介质层上的掩膜材料层204后，金属基板201上具有图形化的掩膜材料层204。

可选的，针对介质层为光刻胶层的情况，所述去除所述介质层以及所述介质层上的所述掩膜材料层204的步骤可以包括：采用剥离液对所述光刻胶层进行处理，所述光刻胶层上的所述掩膜材料层204随所述光刻胶层一同从所述金属基板上脱落。

需要说明的是，剥离液能够使光刻胶溶解，进而使光刻胶层与金属基板分离，进而形成于光刻胶层上的掩膜材料层204也随着脱落。值得注意的是，对于光刻胶层之外的其他介质层材料，可采用类似的方式使介质层以及形成于介质层上的掩膜材料层204从金属基板上脱落，只是对于不同的介质层材料选用的剥离液种类不同。

步骤25、分离所述金属基板与剩余的所述掩膜材料层,以利用剩余的所述掩膜材料层构成所述金属掩膜版。

参见图9，与金属基板分离后的图形化掩膜材料层即为形成的金属掩膜版。

图10是图9中金属掩膜版的俯视示意图。图9对应图10中虚线AB处的截面。需要说明的是，图10中金属掩膜版10包括多个相互独立的开孔301，且多个相互独立的开孔301呈阵列排布，对应于图像化的介质层包括多个相互独立的介质块，所述多个相互独立的介质块呈阵列排布的情况。

图11是本发明实施例提供的又一种金属掩膜版的俯视示意图。需要说明的是，图11中金属掩膜版10包括多个相互独立的开孔301，且多个相互独立的开孔301呈多行或多列排布，相邻两行开孔301在列方向或行方向上间错设置，对应于图像化的介质层包括多个相互独立的介质块，所述多个相互独立的介质块呈多行和多列排布，相邻两行介质块在列方向或行方向上间错设置的情况。

需要说明的是，本实施例中的金属掩膜版10可用于形成有机发光器件中的像素材料层，根据有机发光器件的实际应用场景不同，像素材料层的结构不同，相应的，用于形成像素材料层的金属掩膜版10的开孔301结构需不同，本实施例中金属掩膜版10的制作方法可通过调整图形化介质层的结构使金属掩膜版10获得不同的开孔301结构，进而满足不同需求，实现过程方便快捷。

进一步的，本发明中金属掩膜版10的制作方法还可以包括：在剩余所述掩膜材料层204的一表面上形成减重槽，所述减重槽与所述掩膜材料层204上去除所述介质层以及所述介质层上的所述掩膜材料层204后形成的开孔301相互独立。

示例性的，图12是形成减重槽后金属掩膜版的俯视示意图。图13是沿图12中虚线CD的剖面示意图。如图12所示，金属掩膜版20包括多个开孔301以及减重槽401，多个开孔301与减重槽401相互独立。减重槽401的设置减轻了金属掩膜版20的重量，避免了镀膜过程中金属掩膜版20受重力影响与衬底分离，有利于提升镀膜精度。如图13所示，减重槽401与开孔301不连通，以免减小金属掩膜版的掩膜区域，保证镀膜形状不受减重槽401的影响。本实施例中的减重槽401截面不限于图13所示的矩形，在不影响金属掩膜版20正常使用的情况下还可以为其他形状。

需要说明的是，减重槽401仅设置于金属掩膜版20使用时接触衬底一侧的表面上。

本实施例提供的金属掩膜版的制作方法，通过提供一金属基板，在金属基板上形成图形化的介质层，在金属基板以及介质层上形成掩膜材料层，去除介质层以及介质层上的掩膜材料层，并分离金属基板与剩余的掩膜材料层,以利用剩余的掩膜材料层构成金属掩膜版，省去了现有技术中的湿法刻蚀工艺，避免了湿法刻蚀工艺导致的金属掩膜版精度低的问题，且可获得小尺寸开孔的金属掩膜版，使得金属掩膜版用于制备有机发光器件的像素材料层时，能够增大像素材料层的像素密度。

本发明还提供一种金属掩膜版，所述金属掩膜版采用本发明任一实施例所述的金属掩膜版的制作方法形成。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (13)

1.一种金属掩膜版的制作方法，其特征在于，包括：

提供一金属基板；

在所述金属基板上形成图形化的介质层；

在所述金属基板以及所述介质层上形成掩膜材料层；

去除所述介质层以及所述介质层上的所述掩膜材料层；以及

分离所述金属基板与剩余的所述掩膜材料层,以利用剩余的所述掩膜材料层构成所述金属掩膜版。

2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述金属掩膜材料层采用镍铁合金形成。

3.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述镍铁合金中镍元素的含量为36％。

4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述介质层为光刻胶层。

5.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述在所述金属基板上形成图形化的介质层的步骤，包括：

在所述金属基板一表面上形成所述光刻胶层；

依次对所述光刻胶层进行曝光和显影，以获得图形化的所述光刻胶层。

6.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述去除所述介质层以及所述介质层上的所述掩膜材料层的步骤，包括：

采用剥离液对所述光刻胶层进行处理；

所述光刻胶层上的所述掩膜材料层随所述光刻胶层一同从所述金属基板上脱落。

7.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述光刻胶层采用正性光刻胶形成,或者，所述光刻胶层采用负性光刻胶形成。

8.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，还包括：

在剩余所述掩膜材料层的一表面上形成减重槽，所述减重槽与所述掩膜材料层上去除所述介质层以及所述介质层上的所述掩膜材料层后形成的开孔相互独立。

9.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述图像化的介质层包括多个相互独立的介质块，所述多个相互独立的介质块呈阵列排布。

10.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述图像化的介质层包括多个相互独立的介质块，所述多个相互独立的介质块呈多行和多列排布，相邻两行介质块在列方向或行方向上间错设置。

11.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述掩膜材料层采用离子镀膜或物理溅射的方式形成。

12.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述掩膜材料层的厚度为10μm～50μm。

13.一种金属掩膜版，其特征在于，采用权利要求1-12任一项所述的制作方法形成。