CN109023235A - 掩模基板、掩膜组件、显示面板和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了掩模基板、掩膜组件、显示面板和显示装置。该掩模基板包括半刻蚀区域和非刻蚀区域，非刻蚀区域围绕半刻蚀区域设置，且半刻蚀区域具有多个阵列排布的开口，并且，任意一个开口到非刻蚀区域的最小距离不小于任意相邻的两个开口之间的距离。本发明所提出的掩模基板，其靠近非刻蚀区域的开口到非刻蚀区域的距离被加长，可使拉伸状态下的掩模基板与掩膜条容易产生褶皱的位置远离开口，确保掩模基板均匀性的同时，还会降低掩模基板拉伸下的变形对掩膜条的干涉影响，从而提高掩膜组件制作出的蒸镀产品的良品率。

Description

掩模基板、掩膜组件、显示面板和显示装置
技术领域
本发明涉及平板显示制作技术领域，具体的，本发明涉及掩模基板、掩膜组件、显示面板和显示装置。
背景技术
平板显示包括液晶显示(LCD)、有机发光二极管显示(OLED)、等离子显示(PDP)和电子墨水显示等，其中，OLED显示具有轻薄、低功耗、高对比度、高色域、可实现柔性显示等优点，从而成为下一代显示器的发展趋势。而OLED显示可分为被动矩阵(PM)OLED和主动矩阵(AM)OLED，其中AMOLED显示的实现方式又分为低温多晶硅(LTPS)背板+精细金属掩膜(FMM)方式和氧化物(Oxide)背板+白光(W)OLED+彩膜的方式。第一种方式主要应用于小尺寸面板，对应手机和移动等应用；而第二种方式主要应用于大尺寸面板，对应显示屏和电视等应用。
精细金属掩膜板(FMM)，是利用FMM上的图形通过蒸镀的方式，将OLED材料按照预定程序蒸镀到LTPS背板上，从而形成红绿蓝器件。为了提升圆形产品的设计成功率，业内普遍使用双层掩膜板(Mask)结构对应圆形产品的蒸镀，即采用开口掩膜板(Open Mask)+FMM的结构更好地实现圆形产品，具体的，处于底部的Open Mask用于形成圆形开口，而处于上部FMM用于形成对应像素的图案，组合后可蒸镀形成圆形产品的发光层形状。但是，双层掩膜板容易存在圆形的边缘混色(例如图1的F区所示)的不良问题，这也严重地影响了产品的蒸镀良品率和产能。
发明内容
本发明是基于发明人的下列发现而完成的：
本发明人在研究过程中发现，现有的精细金属掩膜板的结构可参考图2，其包括掩模基板(Open Mask)100和掩膜条200，掩模基板100具有非刻蚀区域U和半刻蚀区域H，而半刻蚀区域H具有多个开口110；再参考图3，图3是图2沿着AA’线的截面结构示意图，由于非刻蚀区域U和半刻蚀区域H的厚度不同，在拉伸状态下两个区域交接部位存在变形量的不同，容易产生掩膜条200的褶皱E，从而导致靠近非刻蚀区域U的开口110形成的圆形图案边缘出现偏差，进而造成边缘混色问题，影响到产品的良品率。
所以，本发明的发明人将掩模基板上靠近非刻蚀区域的开口到非刻蚀区域的距离加长，可使拉伸状态下的掩模基板与掩膜条产生褶皱的位置远离开口，确保掩模基板均匀性的同时，还可降低掩模基板拉伸下的变形对掩膜条的干涉影响，从而提高掩膜组件制作出的蒸镀产品的良品率。
有鉴于此，本发明的一个目的在于提出一种改善拉伸状态下内应力不均、解决蒸镀产品容易出现的混色问题或者提高蒸镀产品良品率的掩模基板结构设计。
在本发明的第一方面，本发明提出了一种掩模基板。
根据本发明的实施例，所述掩模基板包括半刻蚀区域和非刻蚀区域，所述非刻蚀区域围绕所述半刻蚀区域设置，且所述半刻蚀区域具有多个阵列分布的开口，并且，任意一个所述开口到所述非刻蚀区域的最小距离不小于任意相邻的两个所述开口之间的距离。
发明人经过研究发现，本发明实施例的掩模基板，其靠近非刻蚀区域的开口到非刻蚀区域的距离被加长，如此可使拉伸状态下的掩模基板会与掩膜条产生褶皱的位置远离开口，确保掩模基板均匀性的同时，还会降低掩模基板拉伸下的变形对掩膜条的干涉影响，从而提高该掩模基板在拉伸态下的尺寸精度，进而提高掩膜组件制作出的蒸镀产品的良品率。
另外，根据本发明上述实施例的掩模基板，还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的实施例，最靠近所述非刻蚀区域的一行所述开口到所述非刻蚀区域的最小距离B’，不小于任意相邻两行所述开口之间的间距B，并且最靠近所述非刻蚀区域的一列所述开口到所述非刻蚀区域的最小距离C’，不小于任意相邻两列所述开口之间的间距C。
根据本发明的实施例，任意相邻两行所述开口之间的间距B和任意相邻两列所述开口之间的间距C，各自独立地为1～15厘米。
根据本发明的实施例，所述开口的横截面形状包括圆形，且所述圆形的直径为20～30厘米。
根据本发明的实施例，所述非刻蚀区域的厚度为100～150微米、宽度为20～40厘米，所述半刻蚀区域的厚度为40～85微米。
根据本发明的实施例，所述半刻蚀区域还具有多个虚拟开口，所述虚拟开口围绕所述多个开口设置。
根据本发明的实施例，每行所述开口的两侧分别设置有两个所述虚拟开口，且每列所述开口的两侧分别设置有两个所述虚拟开口，并且，所述半刻蚀区域的横截面为方形，所述半刻蚀区域的四角都设置有一个方形的所述虚拟开口。
根据本发明的实施例，所述虚拟开口的横截面面积为所述开口面积的1/5～1倍。
在本发明的第二方面，本发明提出了一种掩膜组件。
根据本发明的实施例，所述掩膜组件包括：上述的掩模基板；至少一个掩膜条，所述掩膜条叠放在所述掩模基板的一侧且对位固定。
发明人经过研究发现，本发明实施例的掩膜组件，其掩模基板上靠近非刻蚀区域的开口到非刻蚀区域的距离被加长，如此可使拉伸状态下的掩模基板与掩膜条产生褶皱的位置远离开口，从而提高该掩膜组件的形状精度，进而提高制作出的蒸镀产品的良品率。
另外，根据本发明上述实施例的掩膜组件，还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的实施例，所述掩膜条的厚度为20～40微米。
在本发明的第三方面，本发明提出了一种显示面板。
根据本发明的实施例，所述显示面板的功能层图案是使用上述的掩膜组件蒸镀形成的。
发明人经过研究发现，本发明实施例的显示面板，其功能层图案通过使用尺寸精度更高的精细金属掩膜板蒸镀形成，不容易出现混色问题，从而使该显示面板的良品率更高。本领域技术人员能够理解的是，前面针对掩膜组件所描述的特征和优点，仍适用于该显示面板，在此不再赘述。
在本发明的第四方面，本发明提出了一种显示装置。
根据本发明的实施例，所述显示装置包括上述的显示面板。
发明人经过研究发现，本发明实施例的显示装置，其显示面板的蒸镀良品率更高，从而使该显示装置的显示质量更好、良品率更高。本领域技术人员能够理解的是，前面针对显示面板所描述的特征和优点，仍适用于该显示装置，在此不再赘述。
本发明的附加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
本发明的上述的方面结合下面附图对实施例的描述进行解释，其中：
图1是现有技术的圆形产品边缘混色问题的照片；
图2是现有技术的掩膜组件的俯视结构示意图；
图3是现有技术的掩膜组件的局部截面结构示意图；
图4是本发明一个实施例的掩模基板的结构示意图；
图5是本发明一个实施例的掩模基板的截面结构示意图；
图6是本发明另一个实施例的掩模基板的俯视结构示意图；
图7是本发明另一个实施例的掩模基板的俯视结构示意图；
图8是本发明一个实施例的掩膜组件的俯视结构示意图；
图9是本发明一个实施例的掩膜组件的局部截面结构示意图。
附图标记
100 掩模基板
U 非刻蚀区域
H 半刻蚀区域
110 开口
120 虚拟开口
200 掩膜条
E 褶皱
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，本技术领域人员会理解，下面实施例旨在用于解释本发明，而不应视为对本发明的限制。除非特别说明，在下面实施例中没有明确描述具体技术或条件的，本领域技术人员可以按照本领域内的常用的技术或条件或按照产品说明书进行。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种掩模基板。
根据本发明的实施例，参考图4～5，掩模基板100包括半刻蚀区域H和非刻蚀区域U，非刻蚀区域U围绕半刻蚀区域H设置，且半刻蚀区域H具有多个阵列分布的开口110，并且，任意一个开口110到非刻蚀区域U的最小距离d’不小于任意相邻的两个开口110之间的距离d。
本发明人在研究过程中发现，现有的精细金属掩膜板的结构中，由于掩膜基板100的非刻蚀区域U和半刻蚀区域H的厚度不同，在拉伸状态下两个区域交接部位存在变形量的不同，容易产生掩膜条200的褶皱E，从而导致靠近非刻蚀区域U的开口110形成的圆形图案边缘出现偏差，进而造成边缘混色问题，影响到产品的良品率。所以，发明人将掩模基板100上靠近非刻蚀区域U的开口110到非刻蚀区域U的距离d’加长，可使拉伸状态下的掩模基板100与掩膜条200产生褶皱的位置远离开口110，确保掩模基板100均匀性的同时，还可降低掩模基板100拉伸下的变形对掩膜条200的干涉影响，从而提高精细金属掩膜板制作出的蒸镀产品的良品率。
根据本发明的实施例，参考图6，最靠近非刻蚀区域U的一行开口110到非刻蚀区域U的最小距离B’，不小于任意相邻两行开口110之间的间距B，并且，最靠近非刻蚀区域U的一列开口110到非刻蚀区域U的最小距离C’，不小于任意相邻两列开口110之间的间距C。如此，对于横截面为方形的掩膜基板100，多个开口110也呈阵列分布，从而可确保外围的开口110的应力面积与内部的开口110的应力面积相近，进一步保证掩模基板100的半刻蚀区域H在拉伸状态下的均匀性。
根据本发明的实施例，参考图6，开口110的横截面形状可包括圆形，其他具有弧形的形状均可，且圆形的直径D为20～30厘米，本领域技术人员可根据掩膜基板100组成的精细金属掩膜板待蒸镀形成的产品实际尺寸进行相应地调整，如此，低精度的掩膜基板100配合高精度的掩膜条200使用，可制作出20微米尺寸以下的显示单元的功能膜层。
根据本发明的实施例，任意相邻两行开口100之间的间距B和任意相邻两列开口100之间的间距C，可各自独立地为1～15厘米，具体例如6.14厘米、6.32厘米、6.53厘米、6.786厘米、7.1厘米或者12.012厘米等，本领域技术人员可根据实际的掩膜基板100上开口110的具体尺寸进行相应地设计和调整。在本发明的一些实施例中，任意相邻两行开口100之间的间距B和任意相邻两列开口100之间的间距C，可各自独立地为2～12厘米，如此，对于20微米左右尺寸的开口110的间距更合适。
根据本发明的实施例，参考图5，非刻蚀区域U的宽度l可为20～40厘米，如此，上述宽度的非刻蚀区域U可保证掩模基板100在拉伸状态下仍对掩膜条具有良好的支撑作用。根据本发明的实施例，参考图5，非刻蚀区域U的厚度D1可为100～150微米，半刻蚀区域H的厚度D2可为40～85微米，如此，半刻蚀区域H的厚度D2为非刻蚀区域U的厚度D1的50％±10微米，从而可更好地确保掩膜基板100组成的精细金属掩膜板待蒸镀形成的产品良品率。
根据本发明的实施例，参考图7，半刻蚀区域H还可具有多个虚拟开口120，虚拟开口120围绕多个开口110设置，如此，设置在多个开口110与非刻蚀区域U之间增设的虚拟开口120，可进一步缓冲开口110和非刻蚀区域U的变形，进一步降低掩模基板100拉伸下的变形对掩膜条200的干涉影响，从而进一步提高精细金属掩膜板制作出的蒸镀产品的良品率。在本发明的一些实施例中，参考图7，每行开口110的两侧分别设置有两个虚拟开口120，且每列开口110的两侧分别设置有两个长方形的虚拟开口120，并且，半刻蚀区域H的横截面为方形，而半刻蚀区域H的四角都设置有一个方形的虚拟开口120，如此，对于阵列分布的多个开口110外围相应地设置一系列虚拟开口120，可更有效地降低掩模基板100拉伸下的变形对掩膜条200的干涉影响。
根据本发明的实施例，虚拟开口120的横截面面积可为开口100面积的1/5～1倍，如此，在有效地降低掩模基板100拉伸下的变形对掩膜条200的干涉影响的同时，也不会额外地过多增加掩模基板100的面积，从而不会过多地增加精细金属掩膜板的成本。
综上所述，根据本发明的实施例，本发明提出了一种掩模基板，其靠近非刻蚀区域的开口到非刻蚀区域的距离被加长，如此可使拉伸状态下的掩模基板会与掩膜条产生褶皱的位置远离开口，确保掩模基板均匀性的同时，还会降低掩模基板拉伸下的变形对掩膜条的干涉影响，从而提高该掩模基板在拉伸态下的尺寸精度，进而提高精细金属掩膜板制作出的蒸镀产品的良品率。
在本发明的另一个方面，本发明提出了一种掩膜组件。
根据本发明的实施例，参考图8，掩膜组件包括掩模基板100和至少一个掩膜条200，且掩膜条200是叠放在掩模基板100的一侧且对位固定的。如此，参考图9，由于掩模基板100上靠近非刻蚀区域U的开口110到非刻蚀区域U的距离被加长，如此可使拉伸状态下的掩模基板100与掩膜条200产生褶皱E的位置远离开口110，从而有效地降低掩模基板100拉伸下的变形对掩膜条200的干涉影响，进而提高掩膜组件制作出的蒸镀产品的良品率
在本发明的一些实施例中，对于非刻蚀区域U的厚度D1为100～150微米、半刻蚀区域H的厚度D2为40～85微米的掩膜基板100，参考图9，掩膜条的厚度D3可为20～40微米，如此，可对位配合出高像素密度的金属掩膜板的同时，还可保证掩膜组件的尺寸精度和重量要求。
综上所述，根据本发明的实施例，本发明提出了一种掩膜组件，其掩模基板上靠近非刻蚀区域的开口到非刻蚀区域的距离被加长，如此可使拉伸状态下的掩模基板与掩膜条产生褶皱的位置远离开口，从而提高该掩膜组件的形状精度，进而提高制作出的蒸镀产品的良品率。
在本发明的另一个方面，本发明提出了一种显示面板。根据本发明的实施例，显示面板的功能层图案是使用上述的精细金属掩膜板蒸镀形成的。
需要说明的是，该显示面板除了功能层图案以外，还包括其他必要的结构和组成，具体例如基板、薄膜晶体管、电极层，等等，本领域技术人员可根据该显示面板的具体结构和实际功能进行相应地设计和补充，在此不再赘述。
综上所述，根据本发明的实施例，本发明提出了一种显示面板，其功能层图案通过使用尺寸精度更高的掩膜组件蒸镀形成，不容易出现混色问题，从而使该显示面板的良品率更高。本领域技术人员能够理解的是，前面针对掩膜组件所描述的特征和优点，仍适用于该显示面板，在此不再赘述。
在本发明的另一个方面，本发明提出了一种显示装置。根据本发明的实施例，显示装置包括上述的显示面板。
根据本发明的实施例，显示装置的具体类型不受特别的限制，具体例如AMOLED(有源驱动有机发光二极管)显示装置等，本领域技术人员可根据该显示装置的具体使用要求和实际使用环境进行相应地选择，在此不再赘述。需要说明的是，显示装置除了显示面板以外，还包括其他必要的部件和结构，以OLED显示器为例，具体例如外壳、驱动电路、集成电路板和电源线等，本领域技术人员可根据该显示装置所需的功能进行相应地设计，在此不再赘述。
综上所述，根据本发明的实施例，本发明提出了一种显示装置，其显示面板的蒸镀良品率更高，从而使该显示装置的显示质量更好、良品率更高。本领域技术人员能够理解的是，前面针对显示面板所描述的特征和优点，仍适用于该显示装置，在此不再赘述。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (12)

1.一种掩模基板，其特征在于，包括半刻蚀区域和非刻蚀区域，所述非刻蚀区域围绕所述半刻蚀区域设置，且所述半刻蚀区域具有多个阵列排布的开口，并且，任意一个所述开口到所述非刻蚀区域的最小距离不小于任意相邻的两个所述开口之间的距离。
2.根据权利要求1所述的掩模基板，其特征在于，最靠近所述非刻蚀区域的一行所述开口到所述非刻蚀区域的最小距离B’，不小于任意相邻两行所述开口之间的间距B，并且最靠近所述非刻蚀区域的一列所述开口到所述非刻蚀区域的最小距离C’，不小于任意相邻两列所述开口之间的间距C。
3.根据权利要求2所述的掩模基板，其特征在于，任意相邻两行所述开口之间的间距B和任意相邻两列所述开口之间的间距C，各自独立地为1～15厘米。
4.根据权利要求1所述的掩模基板，其特征在于，所述开口的横截面形状包括圆形，且所述圆形的直径为20～30厘米。
5.根据权利要求1所述的掩模基板，其特征在于，所述非刻蚀区域的厚度为100～150微米、宽度为20～40厘米，所述半刻蚀区域的厚度为40～85微米。
6.根据权利要求2～5中任一项所述的掩模基板，其特征在于，所述半刻蚀区域还具有多个虚拟开口，所述虚拟开口围绕所述多个开口设置。
7.根据权利要求6所述的掩模基板，其特征在于，每行所述开口的两侧分别设置有两个所述虚拟开口，且每列所述开口的两侧分别设置有两个所述虚拟开口，并且，所述半刻蚀区域的横截面为方形，所述半刻蚀区域的四角都设置有一个方形的所述虚拟开口。
8.根据权利要求6所述的掩模基板，其特征在于，所述虚拟开口的横截面面积为所述开口面积的1/5～1倍。
9.一种掩膜组件，其特征在于，包括：
权利要求1～8中任一项所述的掩模基板；
至少一个掩膜条，所述掩膜条叠放在所述掩模基板的一侧且对位固定。
10.根据权利要求1所述的掩膜组件，其特征在于，所述掩膜条的厚度为20～40微米。
11.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板的功能层图案是使用权利要求9～10中任一项所述的掩膜组件蒸镀形成的。
12.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求11所述的显示面板。
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