CN109423600B - 掩膜条及其制备方法、掩膜板 - Google Patents

掩膜条及其制备方法、掩膜板 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种掩膜条及其制备方法、掩膜板，包括：掩膜条主体包括：沿预设拉伸方向排布的若干个掩膜单元，掩膜单元包括：掩膜区域和非掩膜区域，非掩膜区域上与掩膜条主体的边缘的距离小于等于第一预设距离的点所构成的区域为边侧区域，边侧区域内与对应的掩膜区域之间的距离小于等于第二预设距离的点所构成的区域为原始应力集中区域，边侧区域内除原始应力集中区域之外的其他区域内至少部分位置设置有应力集中结构。本发明的技术方案通过在边侧区域内除原始应力集中区域之外的其他区域内至少部分位置设置应力集中结构，可使得掩膜条在被拉伸时，边侧区域的应力分布更为均匀，从而能有效减小边侧区域的褶皱的幅度，提升蒸镀效果。

Description

掩膜条及其制备方法、掩膜板
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种掩膜条及其制备方法、掩膜板。
背景技术
目前，有机电致发光显示器件(Organic Light-Emitting Diode,简称OLED)凭借其低功耗、高色饱和度、广视角、薄厚度、能实现柔性化等优异性能，已经逐渐成为显示领域的主流。在量产OLED时，需要使用精细金属掩膜板(Fine Metal Mask，简称FMM)、采用蒸镀工艺在各像素单元内形成有机发光层。
在制备精细金属掩膜板的过程中，需要先在掩膜条的两端施加拉力，以对其进行拉伸，然后将掩膜条与固定框架进行固定，从而得到精细金属掩膜板。
然而，当掩膜条上的掩膜区域为异形(不为矩形)时，在拉伸掩膜条的过程中，掩膜条的边侧区域会因为应力分布不均匀而产生幅度(偏离掩膜条基准平面的最大值)较大的褶皱。当使用具有上述掩膜条的精细金属掩膜板制备有机发光层时，褶皱会使得掩膜条的掩膜区域与显示基板之间的距离增大，从而影响蒸镀效果。
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，提出了一种掩膜条及其制备方法、掩膜板。
为实现上述目的，本发明提供了一种掩膜条，包括：掩膜条主体，掩膜条主体包括：沿预设拉伸方向排布的若干个掩膜单元，所述掩膜单元包括：掩膜区域和围绕所述掩膜区域的非掩膜区域，所述非掩膜区域内与所述掩膜条主体的边缘的距离小于等于第一预设距离的点所构成的区域为边侧区域，所述边侧区域内与对应的掩膜区域之间的距离小于等于第二预设距离的点所构成的区域为原始应力集中区域，所述边侧区域内除所述原始应力集中区域之外的其他区域内至少部分位置设置有应力集中结构。
可选地，所述应力集中结构包括：呈阵列排布的若干个凹槽。
可选地，所述凹槽为焊点槽或刻蚀槽。
可选地，当所述凹槽为焊点槽时，所述应力集中结构中的各所述焊点槽均不相交。
可选地，所述掩膜单元的形状为矩形，所述掩膜区域的形状为圆形且其中心点位于所述掩膜单元的中心，所述应力集中结构位于所述掩膜单元的四个角处。
可选地，所述应力集中结构的形状为矩形，所述应力集中结构的长度方向与所述预设拉伸方向平行。
可选地，所述掩膜单元中的掩膜区域的数量为1个或多个；
当所述掩膜单元中的掩膜区域的数量为多个时，所述掩膜单元中的掩膜区域沿垂直与所述预设拉伸方向的方向排布。
为实现上述目的，本发明还提供了一种掩膜板，包括：如上述的掩膜条。
为实现上述目的，本发明还提供了一种掩膜条的制备方法，包括：
形成掩膜条主体，所述掩膜条主体包括：沿预设拉伸方向排布的若干个掩膜单元，所述掩膜单元包括：掩膜区域和围绕所述掩膜区域的非掩膜区域，所述非掩膜区域上与所述掩膜条主体的边缘的距离小于等于第一预设距离的点所构成的区域为边侧区域，所述边侧区域内与对应的掩膜区域之间的距离小于等于第二预设距离的点所构成的区域为原始应力集中区域；
在所述边侧区域内除所述原始应力集中区域之外的其他区域内至少部分位置设置应力集中结构。
可选地，所述应力集中结构包括：呈阵列排布的若干个凹槽。
可选地，所述凹槽为焊点槽，形成应力集中结构的步骤包括：
通过焊接设备在掩膜条主体表面且对应待形成凹槽的位置形成焊点槽；
或者，所述凹槽为刻蚀槽，形成应力集中结构的步骤包括：
通过刻蚀液在所述掩膜条主体表面且对应待形成凹槽的位置形成刻蚀槽。
可选地，当所述凹槽为焊点槽时，所述应力集中结构中的各所述焊点槽均不相交。
可选地，在掩膜条主体表面形成焊点槽的过程中，焊接头的输出能量为0.1J～0.2J，处理时间为0.5ms～1ms。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种掩膜条及其制备方法、掩膜板，其中该掩膜条包括：掩膜条主体包括：沿预设拉伸方向排布的若干个掩膜单元，掩膜单元包括：掩膜区域和围绕掩膜区域的非掩膜区域，非掩膜区域上与掩膜条主体的边缘的距离小于等于第一预设距离的点所构成的区域为边侧区域，边侧区域内与对应的掩膜区域之间的距离小于等于第二预设距离的点所构成的区域为原始应力集中区域，边侧区域内除原始应力集中区域之外的其他区域内至少部分位置设置有应力集中结构。本发明的技术方案通过在掩膜条主体的边侧区域内除原始应力集中区域之外的其他区域内至少部分位置设置应力集中结构，可使得掩膜条在被拉伸时，边侧区域的应力分布更为均匀，从而能有效减小边侧区域的褶皱的幅度，提升蒸镀效果。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种掩膜条的俯视图；
图2为掩膜单元内边侧区域和原始应力集中区域的示意图
图3为对未设置有应力集中结构的掩膜条主体进行应力仿真测试时的示意图；
图4为现有技术中现有技术中一种掩膜条的俯视图；
图5为图4中A-A’线处褶皱分布示意图；
图6为图1中A-A’线处褶皱分布与图4中A-A’线处褶皱分布的对比示意图；
图7为图1中应力集中结构的俯视图；
图8为本发明实施例二提供的一种掩膜条的俯视图；
图9为本发明实施例三提供的一种掩膜条的制备方法的流程图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的一种掩膜条及其制备方法、掩膜板进行详细描述。
图1为本发明实施例一提供的一种掩膜条的俯视图，图2为掩膜单元内边侧区域和原始应力集中区域6的示意图，如图1和图2所示，该掩膜条包括：掩膜条主体1，掩膜条主体1包括：沿预设拉伸方向排布的若干个掩膜单元2，掩膜单元2包括：掩膜区域3和围绕掩膜区域3的非掩膜区域，非掩膜区域上与掩膜条主体1的边缘的距离小于等于第一预设距离的点所构成的区域为边侧区域4，边侧区域4内与对应的掩膜区域3之间的距离小于等于第二预设距离的点所构成的区域为原始应力集中区域6，边侧区域4内除原始应力集中区域6之外的其他区域内至少部分位置设置有应力集中结构。
需要说明书的是，附图1中掩膜条为单列型掩膜条(即一个掩膜单元2中仅包括一个掩膜区域3，掩膜条主体1上的全部掩膜区域3沿预设拉伸方向排列)，掩膜区域3的形状为圆形的情况，仅起到示意性作用，其不会对本发明的技术方案产生限制。
在本发明中，针对掩膜条的尺寸、掩膜条内掩膜区域3的形状等因素来对第一预设距离进行取值，以限定出合适的边侧区域4范围。
下面结合附图来对本发明中确定第二预设距离的取值的过程和原理进行详细描述。图3为对未设置有应力集中结构的掩膜条主体1进行应力仿真测试时的示意图，如图3所示，首先通过仿真软件建立未设置有应力集中结构的掩膜条主体1的模型，然后向该掩膜条主体1的两端施加沿预设拉伸方向的拉力，再通过仿真软件检测出掩膜条主体1上的应力分布。在实际仿真测试中发现，掩膜条主体1上的应力集中区域7为非掩膜区域内在垂直于预设拉伸方向上宽度相对较窄的位置，而宽度相对较宽的位置处的应力相对较小。基于此现象，本发明中定义边侧区域4内与对应的掩膜区域3之间的距离小于等于第二预设距离的点所构成的区域为(边侧区域4内的)原始应力集中区域6。其中，第二预设距离的大小可根据仿真出的应力分布进行相应取值。
需要说明的是，虽然上述定义出的原始应力集中区域6与仿真出的边侧区域4内的应力集中区域7存在一定偏差，但是该定义出原始应力集中区域6也能在一定程度上反应出边侧区域4内应力集中的真实位置。
下面将结合附图来对本发明中设置应力集中结构的位置进行详细描述。
参见图2所示，假定各掩膜单元2为42mm×42mm的正方形区域，掩膜区域3为位于掩膜单元2中间的圆形区域，圆形区域的圆心与正方形区域的中心重叠，圆形区域半径为18mm，第一预设距离取值为3mm，根据仿真测试结果将第二预设距离取值为3mm。
此时，边侧区域4为位于掩膜区域3上、下两侧且尺寸为42mm×3mm的矩形区域。原始应力集中区域6为以中心O为圆心、半径为21mm的圆形区域与边侧区域4重叠的区域。在确定边侧区域4和原始应力集中区域6后，可在边侧区域4内除原始应力集中区域6之外的其他区域内至少部分位置设置应力集中结构。
作为本实施例中的一种可选方案，应力集中结构设置于边侧区域4的两端且尺寸为10mm×3mm的矩形区域中，该矩形区域的长度方向与预设拉伸方向平行。将应力集中结构设置于边侧区域4的两端(即应力集中结构位于掩膜单元2的四个角处)，可在实现改善边侧区的应力分布的情况下，还能有效避免应力集中结构对掩膜区内的网状结构(未示出)造成不良影响。
当然，本领域技术人员应该知晓的是，图4所示的掩膜单元的情况仅起到示例性作用，其不会对本发明的技术方案产生限制。
下面将结合附图来对本发明提供的掩膜条改善边侧区域4内的褶皱的幅度的原理进行详细描述。
图4为现有技术中现有技术中一种掩膜条的俯视图，图5为图4中A-A’线处褶皱分布示意图，如图4和图5所示，针对边侧区域4，当现有技术中的掩膜条的两端被拉伸时，褶皱仅存在于在垂直于预设拉伸方向上宽度相对较窄的位置(原始应力集中区域6)，且褶皱的幅度较大。
图6为图1中A-A’线处褶皱分布与图4中A-A’线处褶皱分布的对比示意图，如图6所示，在本发明中，在向掩膜条主体1两端施加沿预设拉伸方向的拉力后，由于应力集中结构的存在，会使得应力集中结构所对应区域内的应力增大(应力集中)，原始应力集中区域6中的应力减小。相较于现有技术，本发明的技术方案可使得边侧区域4中应力集中的区域的面积增大，边侧区域4中的应力分布更为均匀。此时，边侧区域4中存在褶皱的区域的面积增大，但是褶皱的幅度减小。
当使用具有本发明提供的掩膜条的精细金属掩膜板制备有机发光层时，由于褶皱的幅度减小，从而使得掩膜条的掩膜区域3与显示基板之间的距离减小，从而能有效改善蒸镀效果。
图7为图1中应力集中结构的俯视图，如图7所示，本实施例中，可选地，应力集中结构包括：呈阵列排布的若干个凹槽8。通过设置凹槽8，可使得掩膜条主体1被拉伸时应力在凹槽8周围集中。当多个凹槽8构成阵列时，即可形成一个应力集中区域。进一步可选地，凹槽8为刻蚀槽或焊点槽。其中，刻蚀槽可通过半刻蚀工艺形成；焊点槽可通过点焊工艺形成。
在利用焊接头以在掩膜条的表面形成焊点槽时，若相邻焊点槽之间存在重叠，则容易出现因焊点过密而导致掩膜条发生形变的问题。在本发明中为避免在点焊工艺中出现掩膜条形变的问题，可使得应力集中结构中的各焊点槽均不相交。
需要说明的是，上述应力集中结构包括凹槽8的情况仅为本发明中的一种优选方案，凹槽8的设计可在不影响掩膜条坚硬度的情况下实现应力集中功能。当然，本发明中的应力集中结构还可为其他结构，例如：孔、缺口、台阶等结构。此处不再一一举例。
图8为本发明实施例二提供的一种掩膜条的俯视图，如图8所示，与上述实施例一中不同的是，本实施例中掩膜条为双列型掩膜条(即一个掩膜单元2中包括两个掩膜区域3，两个掩膜区域3沿垂直于预设拉伸方向排列)。在各掩膜单元2中，上、下两侧的边侧区域4内除原始应力集中区域6之外的其他区域内至少部分位置设置应力集中结构。
需要说明的是，本发明中每个掩膜单元2中的掩膜区域3的数量还可以为3个或多个，掩膜单元2中的掩膜区域3沿垂直与预设拉伸方向的方向排布。此外，本发明中的掩膜区域3并不限于圆形，还可以为其他规则形状或非规则形状。具体情况此处不再详细描述。
本发明实施例一、实施例二均提供了一种掩膜条，该掩膜条包括：掩膜条主体，通过在掩膜条主体的边侧区域内除原始应力集中区域之外的其他区域内至少部分位置设置应力集中结构，可使得掩膜条在被拉伸时，边侧区域的应力分布更为均匀，从而能有效减小边侧区域的褶皱的幅度，提升蒸镀效果。
图9为本发明实施例三提供的一种掩膜条的制备方法的流程图，如图9所示，该掩膜条的制备方法用于制备上述实施例一和实施例二中的掩膜条，该制备方法包括：
步骤S1、形成掩膜条主体。
其中，掩膜条主体包括：沿预设拉伸方向排布的若干个掩膜单元，掩膜单元包括：掩膜区域和围绕掩膜区域的非掩膜区域，非掩膜区域上与掩膜条主体的边缘的距离小于等于第一预设距离的点所构成的区域为边侧区域，边侧区域内与对应的掩膜区域之间的距离小于等于第二预设距离的点所构成的区域为原始应力集中区域。
可选地，掩膜条主体的材料为殷钢，可使得掩膜条主体具备较高的韧性和塑性。
步骤S2、在边侧区域内除原始应力集中区域之外的其他区域内至少部分位置设置应力集中结构。
可选地，应力集中结构包括：呈阵列排布的若干个凹槽。该凹槽为焊点槽或刻蚀槽。
当凹槽为焊点槽时，形成应力集中结构的步骤具体包括：通过焊接设备在掩膜条主体表面且对应待形成凹槽的位置形成焊点槽。在形成焊点槽的过程中，若焊接头输出能量过小，处理时间过短，则难以形成焊点槽，若焊接头输出能量过大，处理时间过长，则容易导致掩膜条发生形变。本实施例中优选地，在形成焊点槽的过程中，焊接头的输出能量为0.1J～0.2J，处理时间为0.5ms～1ms，可在形成焊点槽的同时防止掩膜条发生形变。
进一步优选地，应力集中结构中的各焊点槽均不相交，也能在一定程度上有效防止掩膜条发生形变。
当凹槽为刻蚀槽时，形成应力集中结构的步骤具体包括：通过刻蚀液在掩膜条主体表面且对应待形成凹槽的位置形成刻蚀槽。
本发明实施例四提供了一种掩膜板，该掩膜板包括掩膜条，该掩膜条采用上述实施例一或实施例二中的掩膜条，具体结构可参见上述实施例一和实施例二中的描述，此处不再赘述。
在制备上述掩膜板时，可先在掩膜条主体上形成应力集中结构，再将具备应力集中结构的掩膜条与固定框架焊接固定；或者，先将具备应力集中结构的掩膜条与固定框架焊接固定，再在掩膜条主体上形成应力集中结构。本实施例中，优选采用“先形成应力集中结构、后焊接固定”的方式进行制备。
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)

1.一种掩膜条，其特征在于，包括：掩膜条主体，掩膜条主体包括：沿预设拉伸方向排布的若干个掩膜单元，所述掩膜单元包括：掩膜区域和围绕所述掩膜区域的非掩膜区域，所述非掩膜区域内与所述掩膜条主体的边缘的距离小于等于第一预设距离的点所构成的区域为边侧区域，所述边侧区域内与对应的掩膜区域之间的距离小于等于第二预设距离的点所构成的区域为原始应力集中区域，所述边侧区域内除所述原始应力集中区域之外的其他区域内至少部分位置设置有应力集中结构；所述应力集中结构包括：呈阵列排布的若干个凹槽。
2.根据权利要求1所述的掩膜条，其特征在于，所述凹槽为焊点槽或刻蚀槽。
3.根据权利要求2所述的掩膜条，其特征在于，当所述凹槽为焊点槽时，所述应力集中结构中的各所述焊点槽均不相交。
4.根据权利要求1所述的掩膜条，其特征在于，所述掩膜单元的形状为矩形，所述掩膜区域的形状为圆形且其中心点位于所述掩膜单元的中心，所述应力集中结构位于所述掩膜单元的四个角处。
5.根据权利要求1所述的掩膜条，其特征在于，所述应力集中结构的形状为矩形，所述应力集中结构的长度方向与所述预设拉伸方向平行。
6.根据权利要求1所述的掩膜条，其特征在于，所述掩膜单元中的掩膜区域的数量为1个或多个；
当所述掩膜单元中的掩膜区域的数量为多个时，所述掩膜单元中的掩膜区域沿垂直与所述预设拉伸方向的方向排布。
7.一种掩膜板，其特征在于，包括：如上述权利要求1-6中任一所述的掩膜条。
8.一种掩膜条的制备方法，其特征在于，包括：
形成掩膜条主体，所述掩膜条主体包括：沿预设拉伸方向排布的若干个掩膜单元，所述掩膜单元包括：掩膜区域和围绕所述掩膜区域的非掩膜区域，所述非掩膜区域上与所述掩膜条主体的边缘的距离小于等于第一预设距离的点所构成的区域为边侧区域，所述边侧区域内与对应的掩膜区域之间的距离小于等于第二预设距离的点所构成的区域为原始应力集中区域；
在所述边侧区域内除所述原始应力集中区域之外的其他区域内至少部分位置设置应力集中结构,所述应力集中结构包括：呈阵列排布的若干个凹槽。
9.根据权利要求8所述的掩膜条的制备方法，其特征在于，
所述凹槽为焊点槽，形成应力集中结构的步骤包括：
通过焊接设备在掩膜条主体表面且对应待形成凹槽的位置形成焊点槽；
或者，所述凹槽为刻蚀槽，形成应力集中结构的步骤包括：
通过刻蚀液在所述掩膜条主体表面且对应待形成凹槽的位置形成刻蚀槽。
10.根据权利要求9所述的掩膜条的制备方法，其特征在于，当所述凹槽为焊点槽时，所述应力集中结构中的各所述焊点槽均不相交。
11.根据权利要求9所述的掩膜条的制备方法，其特征在于，在掩膜条主体表面形成焊点槽的过程中，焊接头的输出能量为0.1J～0.2J，处理时间为0.5ms～1ms。
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