CN109468588A - 一种掩膜板的制备方法、掩膜板 - Google Patents
一种掩膜板的制备方法、掩膜板 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种掩膜板的制备方法、掩膜板,所述方法包括:控制掩膜板本体和/或框架的温度达到初始温度,将掩膜板本体与框架组装在一起;控制掩膜板本体和框架的温度分别达到最终温度,并通过掩膜板本体和/或框架温度的变化,使框架对掩膜板本体产生预定的拉伸量;使掩膜板制作过程中不需要拉伸及位置精度调整的复杂工艺,简单高效。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,尤指一种掩膜板的制备方法、掩膜板。
背景技术
有机发光二极管在制造过程中,通常采用精度金属掩模板(Fine Metal Mask,FMM)作为蒸镀掩模板,将R、G、B发光材料通过精度金属掩模板上的开孔蒸镀在阵列基板上对应的开口区域形成OLED器件。
传统的高精度金属掩模板的材质采用因瓦合金(Invar),首先通过刻蚀法在薄金属片上面制作像素开孔形成掩膜板本体2;然后通过对框架1施加一对反作用力,使框架1预先产生一定形变;接着,在水平方向施加拉力将掩膜板本体2拉平,并调整像素开孔的位置精度,最后再将掩膜板本体2焊接在框架1上,将框架1上的反作用力去除后通过框架1的形变回弹力代替原掩膜板本体2上的水平拉力,从而保持掩膜板本体2的位置精度,如图1所示。然而,此种方法制作掩膜板时,框架1只能在沿着掩膜板本体2拉伸的方向(图1中为X方向)产生拉力,而在垂直于此方向上(图1中的Y方向)并无拉力,只能靠掩膜板本体自然收缩,这就容易造成该方向的像素位置产生偏移。另外,通过这种方式制作掩膜板,框架1对掩膜板本体的拉力并不均匀,这也容易在X方向产生像素位置偏移。
因此,传统的拉伸方式进行张网只能在某一个方向进行位置精度的控制,其他方向是无法控制的,同时虽然传统的金属掩膜板具有低热膨胀系数,但是在蒸镀腔内掩膜板温度上升同样会差生一定变形量而导致位置偏差,这些都是无法避免的。另外,与金属材质的掩膜板相比,其他材质的掩膜板有时并不适用传统的拉伸张网方式,如玻璃基掩膜板具有硬度较高、脆性较大特点,传统的将掩膜板进行拉伸张网的方式已经不再适用。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种掩膜板的制备方法、掩膜板,使掩膜板制作过程中不需要拉伸及位置精度调整的复杂工艺,简单高效。
为了达到本发明目的,本发明采用如下技术方案:
第一方面,本发明提供一种掩膜板的制备方法,包括:
控制掩膜板本体和/或框架的温度达到初始温度,将掩膜板本体与框架组装在一起;
控制掩膜板本体和框架的温度分别达到最终温度,并通过掩膜板本体和/或框架温度的变化,使框架对掩膜板本体产生预定的拉伸量。
可选地,所述通过掩膜板本体和/或框架温度的变化,使框架对掩膜板本体产生预定拉伸量的方法包括:
使框架温度升高膨胀,使掩膜板本体温度保持不变;
或者使掩膜板本体温度降低收缩,使框架温度保持不变;
或者使框架和掩膜板本体温度同时升高,且框架的膨胀量大于掩膜板本体的膨胀量;
或者使框架和掩膜板本体温度同时降低,且框架的收缩量小于掩膜板本体的收缩量。
可选地,所述最终温度为掩膜板本体和框架蒸镀时的温度。
可选地,所述掩膜板本体的热膨胀系数低于所述框架的热膨胀系数,所述掩膜板的制备方法包括:
控制掩膜板本体的温度与框架的温度分别为初始温度T1,将掩膜板本体与框架组装在一起;
调节掩膜板本体和框架分别达到最终温度T2,其中,T2>T1,此时框架的膨胀量大于掩膜板本体的膨胀量,从而使框架对掩膜板本体产生预定的拉伸量。
可选地,所述框架对掩膜板本体产生预定拉伸量的计算方法包括:
其中,T1为掩膜板本体和框架固定时的温度;
T2为蒸镀时掩膜板本体的温度;
Ld为掩膜板本体的设计尺寸,mm;
L0为掩膜板本体实际尺寸L0,mm;
CTEf为框架的热膨胀系数,mm/mm.℃;
CTEm为掩膜板本体的热膨胀系数,mm/mm.℃;
Ld-L0为框架对掩膜板本体产生预定的拉伸量。
可选地,所述掩膜板本体的热膨胀系数大于所述框架的热膨胀系数,所述掩膜板的制备方法包括:
控制掩膜板本体的温度和框架的温度分别为初始温度T1,将掩膜板本体与框架组装在一起;
调节掩膜板本体和框架分别达到最终温度T2,其中,T2<T1,此时框架的收缩量小于掩膜板本体的收缩量,从而使框架对掩膜板本体产生预定的拉伸量。
可选地,所述框架对掩膜板本体产生预定拉伸量的计算方法包括:
其中,T1为掩膜板本体和框架固定时的温度;
T2为蒸镀时掩膜板本体的温度;
Ld为掩膜板本体的设计尺寸,mm;
L0为掩膜板本体实际尺寸L0,mm;
CTEf为框架的热膨胀系数,mm/mm.℃;
CTEm为掩膜板本体的热膨胀系数,mm/mm.℃;
Ld-L0为框架对掩膜板本体产生预定的拉伸量。
可选地,所述掩膜板本体的热膨胀系数大于所述框架的热膨胀系数,所述掩膜板的制备方法包括:
控制框架的温度为最终温度T2,掩膜板本体的温度为初始温度T1,其中,T2<T1,将掩膜板本体与框架组装在一起;
调节掩膜板本体和框架分别达到最终温度T2,此时掩膜板本体收缩,而框架形状保持不变,从而使框架对掩膜板本体产生预定的拉伸量。
可选地,所述掩膜板本体的热膨胀系数等于所述框架的热膨胀系数,所述掩膜板的制备方法包括:
控制掩膜板本体的温度为初始温度T1,框架的温度为最终T2,其中T1>T2,将掩膜板本体与框架组装在一起;
调节掩膜板本体和框架的温度分别达到最终温度T2,此时掩膜板本体收缩,而框架形状保持不变,从而使框架对掩膜板本体产生预定的拉伸量。
可选地,所述框架对掩膜板本体产生预定拉伸量的计算方法包括:
其中,T1为掩膜板本体和框架固定时的温度;
T2为蒸镀时掩膜板本体的温度;
Ld为掩膜板本体的设计尺寸,mm;
L0为掩膜板本体实际尺寸L0,mm;
CTEf为框架的热膨胀系数,mm/mm.℃;
CTEm为掩膜板本体的热膨胀系数,mm/mm.℃;
Ld-L0为框架对掩膜板本体产生预定的拉伸量。
可选地,所述掩膜板本体与框架采用胶固化的方式组装在一起。
第二方面,本发明还提供一种掩膜板,采用权利要求权利要求1-10任一所述掩膜板的制备方法制备而成,所述掩膜板包括掩膜板本体以及框架,所述掩膜板本体与所述框架组装在一起。
可选地,所述掩膜板本体的材质为玻璃材质。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明针对不同材质和热膨胀系数的掩膜板本体和框架,以蒸镀时掩膜板本体的使用温度为目标,通过调节温度变化,在二者之间存在尺寸差值的情况下将二者迅速组装在一起,所以在实际的蒸镀使用状态下,框架总会对掩膜板产生拉伸作用,且该拉伸作用是多个方向的,同时拉伸量精确可控,因此能很好的控制掩膜板的像素位置精度。
2、本发明的制备方法由于是在实际蒸镀使用温度下,框架对掩膜板本身产生预定拉伸量,因此可以消除传统方法中因蒸镀时掩膜板因温度上升而造成像素位置的偏差,提高材料沉积的像素精准位置,减小不良的产生。
3、本发明中的框架对掩膜板本体的预定拉伸量以及掩膜板本体与框架组装在一起时的温度都可通过计算得到精准值,使掩膜板制作过程不需要拉伸及位置精度调整的复杂工艺,简单高效。
4、本发明的制备方法通过温度变化使框架产生膨胀或收缩的方式来拉紧掩膜板本体,这种拉伸作用不仅更加均匀,而且可以实现X、Y等多个方向的拉伸作用。
5、本发明中的掩膜板本体和框架材质的选择上不再仅局限于传统的因瓦合金材料,而是可以选择多种不同材料,并根据掩膜板本体和框架不同材质的选择搭配,提供相对应的多种组装方法,具有极大的灵活性。
6、本发明中根据材料膨胀量不同采用温控法实现拉伸作用,而此方法中,温度的精准控制与保持是关键,否则就很难实现掩膜板的高精度。当掩膜板本体与框架在不同温度进行组装时,二者接触后会有热量传递,导致温度与理论值有产生偏差,时间越长,温度偏差越大,进而造成像素位置精度下降,这就要求掩膜板本体与框架的组装要在极短时间内完成。为此,本发明采用胶固化方式进行组装,优选地,采用UV胶固化,而本发明中掩膜板本体采用玻璃材质,玻璃具有良好的透光性,可在数秒内将掩膜板本体与框架固定,极大降低掩膜板本体与框架的热量传递,确保温度的精准保持。
7、本发明中采用玻璃材质作为掩膜板本体,其热膨胀系数为3~4×10-6/℃,与TFT玻璃背板的热膨胀系数近乎相等,因此,在蒸镀时二者具有相近的膨胀量,可极大减小因热膨胀而造成的位置偏差。另外,与玻璃材质掩膜板相比,比其热膨胀系数小的或大的材料种类繁多,本发明中的方法可根据实际设计需求选用比玻璃的热膨胀系数大的或小的或相等的材质框架进行组装制作,极大拓展了框架材质的使用范围。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案,并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为一种制备掩膜板的结构示意图;
图2为本发明提供的一种掩膜板的制备方法的流程图;
图3为本发明第一实施例中掩膜板制备过程中温度变化的示意图一;
图4为本发明第一实施例中掩膜板制备过程中温度变化的示意图二;
图5为本发明第一实施例中掩膜板主体与框架组装在一起的流程示意图;
图6为本发明第一实施例中框架的剖视图;
图7为本发明第一实施例中掩膜板主体与框架组装在一起的剖视图;
图8为本发明第一实施例中框架上涂覆胶体的示意图一;
图9为本发明第一实施例中框架上涂覆胶体的示意图二;
图10为本发明第二实施例中掩膜板制备过程中温度变化的示意图一;
图11为本发明第三实施例中掩膜板制备过程中温度变化的示意图二。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
如图2所示,本发明提供了一种掩膜板的制备方法,包括:
控制掩膜板本体和/或框架的温度达到初始温度,将掩膜板本体与框架组装在一起;
控制掩膜板本体和框架的温度分别达到最终温度,并通过掩膜板本体和/或框架温度的变化,使框架对掩膜板本体产生预定的拉伸量。
本发明针对不同材质和热膨胀系数的掩膜板本体和框架,以蒸镀时掩膜板本体的使用温度为目标,通过调节温度变化,在二者之间存在尺寸差值的情况下将二者迅速组装在一起,所以在实际的蒸镀使用状态下,框架总会对掩膜板产生拉伸作用,且该拉伸作用是多个方向的,同时拉伸量精确可控,因此能很好的控制掩膜板的像素位置精度。
实施例1
本发明实施例提供了一种掩膜板的制备方法,该掩膜板包括掩膜板本体和框架,其中,掩膜板本体的热膨胀系数低于所述框架的热膨胀系数,掩膜板的制备方法包括:
如图3所示,在环境温度T0状态下,控制掩膜板本体的温度与框架的温度分别为初始温度T1,其中,T1>T0,此时将掩膜板本体与框架组装在一起;掩膜板本体和框架在蒸镀时,掩膜板本体和框架吸热,同时升温达到最终温度T2,其中,T2>T1,由于掩膜板本体的热膨胀系数低于所述框架的热膨胀系数,此时框架的膨胀量大于掩膜板本体的膨胀量,从而使框架对掩膜板本体产生预定的拉伸量,且是多个方向的拉伸作用。其中,温度T2为掩膜板最终的使用温度,即真空蒸镀环境下,蒸发源中的材料通过掩膜板沉积到TFT背板上的过程中,掩膜板本体和框架此时的温度即为T2。
在本实施例中,如图4所示,本发明还可以选择从环境温度T0降温到T1的方式,即T1<T0,此时将掩膜板本体与框架组装在一起;掩膜板本体和框架在蒸镀时,掩膜板本体和框架吸热,同时升温达到最终温度T2,其中,T2>T1,此时框架的膨胀量大于掩膜板本体的膨胀量。
本发明中掩膜板本体和框架的各种温度,都是以环境温度T0为基准的,其中在掩膜板本体与框架组装在一起的制作过程中,无论如何调节掩膜板本体和框架的温度,都是以最终温度T2为最终使用温度为目标,以框架的膨胀量大于掩膜板本体的膨胀量为准则,进而实现框架对掩膜板本体的拉伸作用。
本实施例中的框架对掩膜板本体的预定拉伸量能够通过计算而得到精准值,框架对掩膜板本体产生预定拉伸量的计算方法包括:
其中,T1为掩膜板本体和框架固定时的温度;
T2为蒸镀时掩膜板本体的温度;
Ld为掩膜板本体的设计尺寸,mm;
L0为掩膜板本体实际尺寸L0,mm;
CTEf为框架的热膨胀系数,mm/mm.℃;
CTEm为掩膜板本体的热膨胀系数,mm/mm.℃;
Ld-L0为框架对掩膜板本体产生预定的拉伸量。
在本实施例中,以掩膜板本体选用玻璃材质,框架的材质为不锈钢为例,其中,掩膜板本体的热膨胀系数CTEm=3.5×10-6mm/mm.℃,框架的热膨胀系数CTEf=15*10-6mm/mm.℃,此时CTEm<CTEf,框架对掩膜板本体产生预定拉伸量的计算方法包括:
假设我们在做掩膜板本体设计时将收缩率定为0.02%,即掩膜板本体实际尺寸L0是设计尺寸Ld的99.98%,所以有L0=0.9998Ld,将以上数据带入公式可得到T1=T2-17.39℃,其中T2为蒸镀时掩膜板本体的最终温度,为已知量,可根据实际情况而定,在此我们假设T2=40℃,这样可以得出T1=22.61℃,所以掩膜板本体与框架组装在一起的温度T1为22.61℃,即需要先将掩膜板本体和框架从环境温度T0变化到22.61℃,并在此温度下将二者组装在一起。
本发明的原理为根据掩膜板本体和框架受温度影响而产生的膨胀量或收缩量的不同,利用掩膜板本体和框架之间产生的尺寸差值将二者固定在一起,进而实现框架在多个方向对掩膜板本体进行拉紧和位置精度控制。采用此种方式可以消除蒸镀时因温度上升而造成掩膜板本体上像素位置精度的偏差。本发明中掩膜板和框架由于材质不同,热膨胀系数会不同,在温度变化时二者产生的膨胀量或收缩量是不同的,通过调节温度变化来控制掩膜板本体和框架之间的尺寸差别,然后再将二者固定在一起,当掩膜板本体和框架的温度回归到最终温度T2时,框架就会对掩膜板本体产生预定的拉力。
在本实施例中,如图5所示,将掩膜板本体与框架组装在一起的方法,包括:
将框架1放置于温控台3内控制其温度保持在T1,控温吸盘4将掩膜板本体2吸附平整的同时,控制其温度为T1,然后在框架1上涂覆胶体5,并将掩膜板本体2放置于框架1上,使掩膜板本体2与框架1组装在一起,最后将胶体5固化,然后将掩膜板本体2和框架1冷却至温度T0。使用时,将掩膜板本体2和框架1置于真空蒸镀腔室中,蒸发源中的材料向上蒸发并透过掩膜板本体被沉积在TFT基板上,此过程中掩膜板本体和框架因吸热其温度变为T2,此时,掩膜板本体被框架在多个方向拉紧而形变到设计尺寸。
其中,所述的掩膜板本体2要求同时制作出有效开孔区内的像素开孔和有效开孔区外部对位用的标记。掩膜板本体2放置于框架1上的过程中,只需确保掩膜板本体2上的有效开孔区能够出现在框架1中间的镂空区,而不被框架1遮挡即可,所以要求简单的机械对位即可。
优选地,本发明采用UV胶固化的方式,将掩膜板本体2与框架1组装在一起。
在本实施例中,如图6和图7所示,掩膜板本体与框架通过胶体固化组装在一起的方法为:
在框架1的表面上形成槽体101,然后在槽体101内放置胶体5,且胶体5的上端由槽体101的开口伸出,最后将掩膜板本体2放置在框架1上,然后通过光照固化,完成安装。
现有技术中,无论是传统的金属刻蚀掩膜板,还是电铸金属掩膜板,都需要采用激光焊接的方式将掩膜板本体与金属框架固定,而激光热熔焊易造成焊点处褶皱收缩,控制不好,易造成掩膜板中的像素位置发生偏移,精度下降,而本发明中掩膜板本体采用胶固化的方式,不会造成像素位置偏移的问题。
本发明中根据材料膨胀量不同采用温控法实现拉伸作用,而此方法中,温度的精准控制与保持是关键,否则就很难实现掩膜板的高精度。当掩膜板本体与框架在不同温度进行组装时,二者接触后会有热量传递,导致温度与理论值有产生偏差,时间越长,温度偏差越大,进而造成像素位置精度下降,这就要求掩膜板本体与框架的组装要在极短时间内完成。为此,本发明采用UV胶固化方式,掩膜板本体采用玻璃材质,玻璃材质具有良好的透光性,可在数秒内将掩膜板本体与框架固定,极大降低掩膜板本体与框架的热量传递,确保温度的精准保持。
为了提高UV胶固化方式的可靠性,本发明通过在框架上形成槽体,可确保涂胶后掩膜板本体与框架有良好的接触平坦度。其中,框架1上涂覆胶体5的方式可以是连续一圈,如图8所示;也可以选择断续点胶的方式制作一圈,如图9所示。断续点胶方式,具有更好的效果,因为断续点胶后,胶体5与胶体5之间留有一段间隙,当掩膜板本体与框架贴合后,凸起的胶体5会被压向两侧,进而保证胶滴有良好的平坦性,而不会出现胶体5凸起将掩膜板本体与框架间顶出间隙的情况。
本发明的制备方法由于是在实际蒸镀使用温度下,框架对掩膜板本身产生预定拉伸量,因此可以消除传统方法中因蒸镀时掩膜板因温度上升而造成像素位置的偏差,提高材料沉积的像素精准位置,减小不良的产生。
本发明中的框架对掩膜板本体的预定拉伸量以及掩膜板本体与框架组装在一起时的温度都可通过计算得到精准值,使掩膜板制作过程不需要拉伸及位置精度调整的复杂工艺,简单高效。
本发明的制备方法通过温度变化使框架产生膨胀或收缩的方式来拉紧掩膜板本体,这种拉伸作用不仅更加均匀,而且可以实现X、Y等多个方向的拉伸作用。
本发明中的掩膜板本体和框架材质的选择上不再仅局限于传统的因瓦合金材料,而是可以选择多种不同材料,并根据掩膜板本体和框架不同材质的选择搭配,提供相对应的多种组装方法,具有极大的灵活性。
实施例2
本发明实施例提供了一种掩膜板的制备方法,该掩膜板包括掩膜板本体和框架,其中,掩膜板本体的热膨胀系数等于所述框架的热膨胀系数,掩膜板的制备方法包括:
如图10所示,在环境温度T0状态下,控制掩膜板本体的温度为初始温度T1,框架的温度为最终温度T2,其中,T1>T2,此时将掩膜板本体与框架组装在一起;掩膜板本体和框架在蒸镀时,控制掩膜板本体和框架分别达到最终温度T2,此时掩膜板本体温度降低收缩,而框架温度相对掩膜板本体温度不变,形状保持不变,从而使框架对掩膜板本体产生预定的拉伸量,且是多个方向的拉伸作用。其中,温度T2为掩膜板最终的使用温度,即真空蒸镀环境下,蒸发源中的材料通过掩膜板沉积到TFT背板上的过程中,掩膜板本体和框架的温度即为T2。
本实施例中的框架对掩膜板本体的预定拉伸量能够通过计算而得到精准值,框架对掩膜板本体产生预定拉伸量的计算方法包括:
其中,T1为掩膜板本体和框架固定时的温度;
T2为蒸镀时掩膜板本体的温度;
Ld为掩膜板本体的设计尺寸,mm;
L0为掩膜板本体实际尺寸L0,mm;
CTEf为框架的热膨胀系数,mm/mm.℃;
CTEm为掩膜板本体的热膨胀系数,mm/mm.℃;
Ld-L0为框架对掩膜板本体产生预定的拉伸量。
在本实施例中,以掩膜板本体和框架都选用玻璃材质为例,其中,掩膜板本体的热膨胀系数CTEm=CTEf=3.5×10-6mm/mm.℃,框架对掩膜板本体产生预定拉伸量的计算方法包括:
假设在做掩膜板本体设计时将收缩率定为0.02%,即掩膜板本体实际尺寸L0是设计尺寸Ld的99.98%,所以有L0=0.9998Ld,将以上数据带入公式可得到T1=T2+57.15℃,其中T2为蒸镀时掩膜板本体和框架的最终温度,为已知量,可根据实际情况而定,在此假设T2=40℃,这样可以得出T1=97.15℃,所以掩膜板在组装时先将框架温度升高到30℃,同时将掩膜板本体温度升为97.15℃,并在框架上涂紫外光固化胶,然后将两者贴合后采用紫外光迅速固化。
本发明中掩膜板本体和框架组装时采用胶固化的方式,如采用紫外光固化方式,使得掩膜板本体和框架的组装速度很快,但是当掩膜板本体和框架在不同温度下组装时,在短时间内仍可能会有微小的温度波动,此时可根据实际的温度波动大小进行等量的温度补偿。
本实施例另一种实施方式为,控制掩膜板本体的温度为初始温度T2,框架的温度为最终T1,其中,T2>T1,此时将掩膜板本体与框架组装在一起;掩膜板本体和框架在蒸镀时,控制掩膜板本体和框架分别达到最终温度T2,此时框架温度升高膨胀,而掩膜板本体的温度相对框架的温度保持不变,形状保持不变,从而使框架对掩膜板本体产生预定的拉伸量。
实施例3
本发明实施例提供了一种掩膜板的制备方法,该掩膜板包括掩膜板本体和框架,其中,掩膜板本体的热膨胀系数大于所述框架的热膨胀系数,以掩膜板本体为玻璃材质,框架为因瓦合金材质为例,掩膜板的制备方法包括:
如图11所示,在环境温度T0状态下,控制掩膜板本体的温度和框架的温度分别为初始温度T1,其中,T1>T0,此时将掩膜板本体与框架组装在一起;掩膜板本体和框架在蒸镀时,控制掩膜板本体和框架降温达到最终温度T2,其中,T2<T1,由于掩膜板本体的热膨胀系数大于所述框架的热膨胀系数,此时冷却后掩膜板本体的收缩量大于框架的收缩量,从而使框架对掩膜板本体产生预定的拉伸量,且是多个方向的拉伸作用。
本实施例中的框架对掩膜板本体的预定拉伸量能够通过计算而得到精准值,框架对掩膜板本体产生预定拉伸量的计算方法包括:
其中,T1为掩膜板本体和框架固定时的温度;
T2为蒸镀时掩膜板本体的温度;
Ld为掩膜板本体的设计尺寸,mm;
L0为掩膜板本体实际尺寸L0,mm;
CTEf为框架的热膨胀系数,mm/mm.℃;
CTEm为掩膜板本体的热膨胀系数,mm/mm.℃;
Ld-L0为框架对掩膜板本体产生预定的拉伸量的拉伸量。
实施例4
本发明实施例提供了一种掩膜板的制备方法,该掩膜板包括掩膜板本体和框架,其中,掩膜板本体的热膨胀系数大于所述框架的热膨胀系数,以掩膜板本体为玻璃材质,框架为因瓦合金材质为例,掩膜板的制备方法包括:
在环境温度T0状态下,控制框架的温度为最终温度T2,掩膜板本体的温度为初始温度T1,其中,T1>T2,此时将掩膜板本体与框架组装在一起;掩膜板本体和框架在蒸镀时,控制掩膜板本体和框架降温达到最终温度T2,此时相对于掩膜板组装时,框架的温度保持不变,无变形量,而掩膜板本体的温度相当于从T1降到T2,所以掩膜板本体会收缩,此时框架会在多个方向对掩膜板产生预定的拉伸量。
本实施例中的框架对掩膜板本体的预定拉伸量能够通过计算而得到精准值,框架对掩膜板本体产生预定拉伸量的计算方法包括:
其中,T1为掩膜板本体和框架固定时的温度;
T2为蒸镀时掩膜板本体的温度;
Ld为掩膜板本体的设计尺寸,mm;
L0为掩膜板本体实际尺寸L0,mm;
CTEf为框架的热膨胀系数,mm/mm.℃;
CTEm为掩膜板本体的热膨胀系数,mm/mm.℃;
Ld-L0为框架对掩膜板本体产生预定的拉伸量的拉伸量。
本发明还提供一种掩膜板,采用如上任一所述掩膜板的制备方法制备而成,所述掩膜板包括掩膜板本体以及框架,所述掩膜板本体与所述框架组装在一起。本发明中所述的掩膜板本体和框架材质不再仅局限于传统的因瓦合金材料,而是可以选择多种不同材料,范围极广,且根据掩膜板本体和框架不同材质的选择搭配,本发明可对应不同的方法,具有极大的灵活性。
优选地,本发明中掩膜板本体的材质为玻璃材质,该掩膜板本体的热膨胀系数为3~4×10-6/℃,与TFT玻璃背板的热膨胀系数近乎相等,因此,在蒸镀时二者具有相近的膨胀量,可极大减小因热膨胀而造成的位置偏差。另外,与玻璃材质掩膜板本体相比,比其热膨胀系数小的或大的材料种类繁多,本发明中的方法可根据实际设计需求选用比玻璃的热膨胀系数大的或小的或相等的材质进行组装制作,极大拓展了框架材质的使用范围。
虽然本发明所揭露的实施方式如上,但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式,并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员,在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化,但本发明的专利保护范围,仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (13)
1.一种掩膜板的制备方法,其特征在于,包括:
控制掩膜板本体和/或框架的温度达到初始温度,将掩膜板本体与框架组装在一起;
控制掩膜板本体和框架的温度分别达到最终温度,并通过掩膜板本体和/或框架温度的变化,使框架对掩膜板本体产生预定的拉伸量。
2.根据权利要求1所述的掩膜板的制备方法,其特征在于,所述通过掩膜板本体和/或框架温度的变化,使框架对掩膜板本体产生预定拉伸量的方法包括:
使框架温度升高膨胀,使掩膜板本体温度保持不变;
或者使掩膜板本体温度降低收缩,使框架温度保持不变;
或者使框架和掩膜板本体温度同时升高,且框架的膨胀量大于掩膜板本体的膨胀量;
或者使框架和掩膜板本体温度同时降低,且框架的收缩量小于掩膜板本体的收缩量。
3.根据权利要求1所述的掩膜板的制备方法,其特征在于,所述最终温度为掩膜板本体和框架蒸镀时的温度。
4.根据权利要求1所述的掩膜板的制备方法,其特征在于,所述掩膜板本体的热膨胀系数低于所述框架的热膨胀系数,所述掩膜板的制备方法包括:
控制掩膜板本体的温度和框架的温度分别为初始温度T1,将掩膜板本体与框架组装在一起;
调节掩膜板本体和框架分别达到最终温度T2,其中,T2>T1,此时框架的膨胀量大于掩膜板本体的膨胀量,从而使框架对掩膜板本体产生预定的拉伸量。
5.根据权利要求4所述的掩膜板的制备方法,其特征在于,所述框架对掩膜板本体产生预定拉伸量的计算方法包括:
其中,T1为掩膜板本体和框架固定时的温度;
T2为蒸镀时掩膜板本体的温度;
Ld为掩膜板本体的设计尺寸,mm;
L0为掩膜板本体实际尺寸L0,mm;
CTEf为框架的热膨胀系数,mm/mm.℃;
CTEm为掩膜板本体的热膨胀系数,mm/mm.℃;
Ld-L0为框架对掩膜板本体产生的预定拉伸量。
6.根据权利要求1所述的掩膜板的制备方法,其特征在于,所述掩膜板本体的热膨胀系数大于所述框架的热膨胀系数,所述掩膜板的制备方法包括:
控制掩膜板本体的温度和框架的温度分别为初始温度T1,将掩膜板本体与框架组装在一起;
调节掩膜板本体和框架分别达到最终温度T2,其中,T2<T1,此时框架的收缩量小于掩膜板本体的收缩量,从而使框架对掩膜板本体产生预定的拉伸量。
7.根据权利要求6所述的掩膜板的制备方法,其特征在于,所述框架对掩膜板本体产生预定拉伸量的计算方法包括:
其中,T1为掩膜板本体和框架固定时的温度;
T2为蒸镀时掩膜板本体的温度;
Ld为掩膜板本体的设计尺寸,mm;
L0为掩膜板本体实际尺寸L0,mm;
CTEf为框架的热膨胀系数,mm/mm.℃;
CTEm为掩膜板本体的热膨胀系数,mm/mm.℃;
Ld-L0为框架对掩膜板本体产生预定拉伸量。
8.根据权利要求1所述的掩膜板的制备方法,其特征在于,所述掩膜板本体的热膨胀系数大于所述框架的热膨胀系数,所述掩膜板的制备方法包括:
控制框架的温度为最终温度T2,掩膜板本体的温度为初始温度T1,其中,T2<T1,将掩膜板本体与框架组装在一起;
调节掩膜板本体和框架分别达到最终温度T2,此时掩膜板本体收缩,而框架形状保持不变,从而使框架对掩膜板本体产生预定的拉伸量。
9.根据权利要求1所述的掩膜板的制备方法,其特征在于,所述掩膜板本体的热膨胀系数等于所述框架的热膨胀系数,所述掩膜板的制备方法包括:
控制掩膜板本体的温度为初始温度T1,框架的温度为最终温度T2,其中T1>T2,将掩膜板本体与框架组装在一起;
调节掩膜板本体和框架的温度分别达到最终温度T2,此时掩膜板本体收缩,而框架形状保持不变,从而使框架对掩膜板本体产生预定的拉伸量。
10.根据权利要求8或9所述的掩膜板的制备方法,其特征在于,所述框架对掩膜板本体产生预定拉伸量的计算方法包括:
其中,T1为掩膜板本体和框架固定时的温度;
T2为蒸镀时掩膜板本体的温度;
Ld为掩膜板本体的设计尺寸,mm;
L0为掩膜板本体实际尺寸L0,mm;
CTEf为框架的热膨胀系数,mm/mm.℃;
CTEm为掩膜板本体的热膨胀系数,mm/mm.℃;
Ld-L0为框架对掩膜板本体产生预定的拉伸量。
11.根据权利要求1所述的掩膜板的制备方法,其特征在于,所述掩膜板本体与框架采用胶固化的方式组装在一起。
12.一种掩膜板,其特征在于,采用权利要求1-11任一所述掩膜板的制备方法制备而成,所述掩膜板包括掩膜板本体以及框架,所述掩膜板本体与所述框架组装在一起。
13.根据权利要求12所述的掩膜板,其特征在于,所述掩膜板本体为玻璃材质。
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