CN109830511A - 掩膜板制作方法及掩膜板 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种掩膜板制作方法及掩膜板。掩膜板制作方法，包括：形成第一图案化光刻胶层；形成光刻胶图案；形成电铸层；形成掩膜板。掩膜板采用本发明的掩膜板制作方法制成。本发明的掩膜板制作方法及掩膜板，能够减小电铸层的开口的角度，以增大发光面积、提高电铸层厚度的均一性，同时，还能够使电铸层的厚度可调。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种掩膜板制作方法及掩膜板。
背景技术
随着有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)显示面板对高像素密度(Pixels Per Inch，PPI)的追求，在保证蒸镀RGB发光层的精细金属掩模板(FineMetal Mask，FMM)的强度的前提下，减小掩膜板的厚度，以提高显示面板的像素密度成为了现阶段的研究方向。
发明内容
本发明的目的是提供一种掩膜板制作方法及掩膜板，所述掩膜板的厚度根据需求可调节，所述制造方法制造得到的掩膜板的开口精度高，能够满足精细金属掩模板的要求。
一方面，本发明实施例提供了一种掩膜板制作方法，包括：形成第一图案化光刻胶层，在母板上涂覆第一光刻胶层，并图案化处理形成第一图案化光刻胶层，第一图案化光刻胶层包括第一支架和第一开口区域；形成光刻胶图案，在第一支架和母板通过第一开口区域形成的暴露部分的表面上涂覆第二光刻胶层，并图案化处理形成在第一图案化光刻胶层上层叠的第二图案化光刻胶层，所述第一图案化光刻胶层和所述第二图案化光刻胶层构成光刻胶图案，第二图案化光刻胶层包括第二支架和第二开口区域，第二支架层叠于第一支架上并形成支撑架，第二支架的下表面完全覆盖第一支架上表面，第二支架上表面的面积大于第一支架下表面的面积，第二开口区域与第一开口区域连通并形成支撑架之间的开口；形成电铸层，沉积金属层，开口内的金属层构成电铸层，电铸层的厚度小于支撑架的厚度大于第一支架的厚度；形成掩膜板，将母板与电铸层分离以形成掩膜板。
可选择地，在形成第一图案化光刻胶层的步骤中，在形成第一图案化光刻胶层的步骤中，第一支架为柱状结构体，且于第一图案化光刻胶层中呈行列分布，第一开口区域为每两个相邻第一支架之间的空隙相互连通形成的网状通道；第一支架的侧面与母板形成的角度α满足：180°>α≥90°。
可选择地，角度α满足：120°>α>90°，或者，α＝90°。
可选择地，第一支架的横截面为矩形或等腰梯形，第一支架的侧面为平滑表面；第二支架的横截面为倒梯形，第二支架的侧面为平滑表面。
可选择地，形成光刻胶图案的步骤中，第二支架的侧面与母板形成的角度θ满足：90°>θ>30°。
可选择地，形成光刻胶图案的步骤中，角度θ根据第一支架的厚度确定。
可选择地，形成电铸层的步骤中，金属层的沉积厚度根据第二支架的侧面与母板形成的角度θ确定；电铸层具有接触母板的下表面和与下表面相对的上表面，上表面在相邻两个支撑架之间的距离D与角度θ具有递减比例关系，递减比例关系为△D：△θ＝1:5。
可选择地，形成光刻胶图案的步骤中，第一支架上表面的面积等于第二支架下表面的面积，第二支架上表面的面积大于第二支架下表面的面积。
可选择地，第一图案化光刻胶层的厚度为5μmμm～8μmμm，第二图案化光刻胶层的厚度为10μm～20μm。
另一方面，本发明实施例还提供了一种掩膜板，掩膜板采用上述的掩膜板制作方法制成。
本发明实施例提供的掩膜板制作方法及掩膜板，该方法首先依次制作第一图案化光刻胶层和第二图案化光刻胶层的方式形成了光刻胶图案，然后根据光刻胶图案的支撑架和开口，一次成型制作电铸层，并将母板与电铸层分离以形成掩膜板。掩膜板开口精度高，掩膜板厚度根据需要可灵活调节，该种掩膜板完全适应高精细金属掩膜板的需求。
进一步的，通过本发明实施例的方法制作的掩膜板，能够减小电铸层的开口侧壁的倾斜角度，以减小电铸层的内阴影面积，进而增大利用该种掩膜板形成的OLED发光面积。同时，通过本发明实施例的方法制作的掩膜板，能够提高利用该种掩膜板形成的OLED有机发光层厚度的均一性，从而提高OLED显示效果。
附图说明
下面将参考附图来描述本发明示例性实施例的特征、优点和技术效果。
图1是本发明实施例提供的一种掩膜板制作方法的流程图；
图2a至图2d是本发明掩膜板制作方法的一种实施例的制造过程示意图；
图3a至图3d是本发明掩膜板制作方法的另一种实施例的制造过程示意图；
图4a至图4d是对比例掩膜板制作方法的制造过程示意图；
图5是采用本发明实施例的掩膜板制作方法制成的掩膜板。
其中：
10-母板；11-暴露部分；20-第一支架；21-第一侧面；30-第二支架；31-第二侧面；40-电铸层；41-凸肋；42-下表面；43-上表面；50-光刻胶模柱；51-电铸模柱层；52-板铸接触面；60-电铸层；61-镂空区域。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本发明造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。
为了更好地理解本发明，下面结合图1至图4对本发明实施方式提供的掩膜板制作方法及掩膜板进行详细描述。
图1是本发明实施方式提供的一种掩膜板制作方法的流程图。
参阅图1，本发明具体实施方式提供了一种掩膜板制作方法，包括：
S110、在母板上涂覆第一光刻胶层，并图案化处理形成第一图案化光刻胶层，第一图案化光刻胶层包括第一支架和第一开口区域；
S120、在第一支架和母板通过第一开口区域形成的暴露部分的表面上涂覆第二光刻胶层，并图案化处理形成在第一图案化光刻胶层上层叠的第二图案化光刻胶层，第一图案化光刻胶层和第二图案化光刻胶层构成光刻胶图案，第二图案化光刻胶层包括第二支架和第二开口区域，第二支架层叠于第一支架上并形成支撑架，第二开口区域与第一开口区域连通并形成支撑架之间的开口；
S130、沉积金属层，开口内的金属层构成电铸层，电铸层的厚度小于支撑架的厚度大于第一支架的厚度；
S140、将母板与电铸层分离以形成掩膜板。
本发明具体实施方式提供的掩膜板制作方法，首先依次制作第一图案化光刻胶层和第二图案化光刻胶层的方式形成了光刻胶图案，光刻胶图案具有支撑架和开口，然后一次成型地在开口内制作电铸层，并最终制成掩膜板。掩膜板开口精度高，能够有效提高掩膜板的分辨率，掩膜板厚度根据需要可灵活调节，该种掩膜板完全适应高精细金属掩膜板的需求。进一步的，在本发明具体实施方式中，采用一次电铸成型的方法制作电铸层，工艺简单，无需刻蚀，成本低，且能更好的控制开口精度，减小电铸层的开口侧壁的倾斜角度，以减小电铸层在开口处的内阴影面积，进而增大利用该种掩膜板形成的OLED发光面积。同时，通过本发明实施例的方法制作的掩膜板，能够提高利用该种掩膜板形成的OLED有机发光层厚度的均一性，从而提高OLED显示效果。
在本发明具体实施方式中，在步骤S110中，首先，在母板上涂覆第一光刻胶层，该第一光刻胶层采用正性光刻胶，然后在第一光刻胶层上布置第一曝光掩膜，使光通过第一曝光掩膜照射。其中，该第一曝光掩膜为具有透光区域和遮光区域的图案化掩膜。其次，经过曝光的第一光刻胶层进行显影处理，非曝光区域被残留，以形成第一图案化光刻胶层。
步骤S110中，第一支架为柱状结构体，且在第一图案化光刻胶层中呈行列分布，第一开口区域为每两个相邻第一支架之间的空隙相互连通形成的网状通道；第一支架的侧面与所述母板形成的角度α满足：180°>α≥9°度；可选择地120°>α>90°，或者，α＝90°；第一图案化光刻胶层的厚度为5μm～8μm，可选择地为6μm～7μm。第一支架的侧面为平滑表面。
步骤S120中，在形成第二图案化光刻胶层时，首先，在第一支架和母板上涂覆第二光刻胶层，该第二光刻胶层采用负性光刻胶，然后在第二光刻胶层上布置第二曝光掩膜，使光通过第二曝光掩膜照射。其中，该第二曝光掩膜为具有透光区域和遮光区域的图案掩膜。其次，经过曝光的第二光刻胶层进行显影，而非曝光区域被残留，由此形成了第二图案化光刻胶层。
另外，加热塑形在第一支架上形成横截面为倒置梯形的第二支架，第二支架的横截面可选择地为倒梯形；第二支架的侧面与母板形成的角度θ根据第一支架的厚度确定，第二支架的侧面与母板形成的角度θ满足：90°>θ>30°，可选择地为75°>θ>60°。第二支架的侧面为平滑表面。第二图案化光刻胶层的厚度为10μm～20μm，可选择的第二图案化光刻胶层的厚度为12μm～18μm。
步骤S120中，第二支架的下表面完全覆盖第一支架上表面，第二支架上表面的面积大于第一支架下表面的面积；可选择的，第一支架上表面的面积等于第二支架下表面的面积，第二支架上表面的面积大于第二支架下表面的面积，故，柱状第二支架与柱状第一支架的接触面完全重叠，与接触面垂直的纵向上柱状第二支架与柱状第一支架对应设置，可选择地，在纵向上柱状第二支架与柱状第一支架的中心线完全重叠。
步骤S130，包括：S131，在支撑架及开口处的母板上沉积金属层；S132，去除支撑架，同时去除支撑架上的金属沉积层，保留开口处的金属层以形成由多个凸肋(Rib)纵横交叉分布构成网格状电铸层。
步骤S132中，支撑架通过灰化(Stripper)工艺去除，以在网格状电铸层内形成多个镂空区域，故支撑架所在的区域为电铸层的镂空区域。
步骤S130中，金属层的沉积厚度根据第二支架的侧面与母板形成的角度θ确定；电铸层具有接触母板的下表面和与下表面相对的上表面，上表面在相邻两个支撑架之间的距离D与角度θ具有递减比例关系，递减比例关系为△D：△θ＝1:5。电铸层的厚度为10μmμm～25μmμm，可选择的，电铸层的厚度为15μmμm～20μmμm。
步骤S130中，所述金属层的材料为磁性镍或镍基合金材料。
下面通过实施例、对比例及制造过程示意图，进一步详细说明本申请具体实施方式。
实施例1
图2a至图2d是实施例1的掩膜板制作方法的制造过程示意图。
参阅图2a至图2d，实施例1的掩膜板制作方法，包括：
如图2a所示，利用步骤S110和步骤S120在母板10上形成光刻胶图案，在步骤S110中在母板10上涂覆正性光刻胶，并图案化处理形成厚度为H的第一图案化光刻胶层，第一图案化光刻胶层包括多个具有正等腰梯形截面的柱状第一支架20，第一支架20的第一侧面21与母板10形成的角度α为110°，步骤S120中在第一图案化光刻胶层的上表面和母板10的暴露部分11涂覆负性光刻胶，制作具有倒梯形截面的柱状第二支架30，并形成第二图案化光刻胶层，第二支架30的第二侧面31与母板10形成的角度θ为70°。其中，第二支架30和第一支架20构成的支撑架的厚度为T’。
如图2b所示，利用步骤S130在光刻胶图案的网状开口内形成电铸层40。其中，电铸层40的厚度为T，第二支架30的第二侧面31与母板10之间形成的角度θ即为电铸层40的锥角θ’，电铸层40的凸肋41具有与母板10接触的下表面42和与下表面42相对的上表面43，上表面43在相邻两个支撑架之间的距离D。
如图2c所示，将电铸层40从母板10上剥离。
如图2d所示，对剥离后的电铸层40进行张网，使电铸层40的下表面42向上设置，构成掩膜板。相邻两个凸肋41之间的镂空区域的边界距离(critical distance，CD)为图2a所示支撑架的最小宽度尺寸。凸肋41的最大宽度尺寸Rib为图2a所示支撑架之间形成的开口的最大距离。
在本发明实施例1中，在保证镂空区域的边界距离CD与凸肋41的最大宽度尺寸Rib的比例、支撑架的厚度T’及电铸层40的厚度T不变的情况下，电铸层40锥角θ’，即角度θ减小20°电铸层40的凸肋41上表面43在相邻两个支撑架之间的距离D只减小4μmμm，对掩膜版强度的影响较小。
实施例2
图3a至图3d是实施例2的掩膜板制作方法的制造过程示意图。
参阅图3a至图3d，实施例1的掩膜板制作方法，包括：
如图3a所示，利用步骤S110和步骤S120在母板10上形成光刻胶图案，在步骤S110中在母板10上涂覆正性光刻胶，并图案化处理形成具有第一厚度为H的第一图案化光刻胶层，第一图案化光刻胶层包括多个具有矩形截面的柱状第一支架20，第一支架20的第一侧面21与母板10形成的角度α为90°，步骤S120中在第一图案化光刻胶层的上表面和母板10的暴露部分11涂覆负性光刻胶，制作具有倒梯形截面的柱状第二支架30，并形成第二图案化光刻胶层，第二支架20的第二侧面31与母板10形成的角度θ为80°。其中，第二支架30和第一支架20构成的支撑架的厚度为T’。如图3b所示，利用步骤S130在光刻胶图案的网状开口内形成电铸层40。其中，电铸层40的厚度为T，第二支架30的第二侧面31与母板10之间形成的角度θ即为电铸层40的锥角θ’，电铸层40的凸肋41具有与母板10接触的下表面42和与下表面42相对的上表面43，上表面43在相邻两个支撑架之间的距离D。
如图3c所示，将电铸层40从母板10上剥离。
如图3d所示，对剥离后的电铸层40进行张网，使电铸层40的下表面42向上设置，构成掩膜板。
在本发明实施例2中，在保证镂空区域的边界距离CD与凸肋41的最大宽度尺寸Rib的比例、支撑架的厚度T’及电铸层40的厚度T不变的情况下，可以通过控制第一图案化光刻胶层厚度H来改变电铸层40锥角θ’，即角度θ的大小，从而满足掩膜板制作的需要。
对比例1
图4a至图4d是对比例1的掩膜板制作方法的制造过程示意图。
参阅图4a至图4d，对比例1的掩膜板制作方法，包括：：
a、在母板10上涂覆负性光刻胶，并通过曝光显影生成具有倒梯形截面的光刻胶模柱50；b、在每两个光刻胶模柱50之间的开口处形成电铸模柱层51，其中，电铸层51与母板10的接触面为板铸接触面52；c、对电铸模柱层51进行脱模处理，使电铸模柱层51从母板10上剥离；d、对剥离下来的电铸模柱层51进行张网处理，形成板铸接触面52向上的掩膜板。
虽然，利用上述的方法可以一定程度地控制电铸模柱层51的厚度，减小电铸模柱层51CD/Rib值，实现较高的像素密度。但是，该方法在制作倒梯形的电铸模柱层51时，由于倒梯形最小尺寸、CD/Rib和电铸模柱层51的厚度等的限制，导致电铸模柱层51的开口的角度较大
由上述实施例1与对比例1可以看出：在实施例1中，保证CD/Rib、支撑架的厚度T’、电铸层40的厚度T不变的情况下，当电铸层40的开口的角度θ减小20°时，电铸层的上表面在相邻两个支撑架之间的距离D仅减小4μm，并不会影响掩膜板的强度。而在对比例1中，如果在相同的条件下，同样使电铸模柱层51的开口的角度θ减小20°时，电铸模柱层51的上表面在相邻两个光刻胶模柱50之间的距离D需要减小12μm，则会对掩膜板的强度有较大的影响。因此，本发明实施例提供的掩膜板制造方法相对于对比例，能够在提高像素密度的同时，保证掩膜板的强度。
由上述实施例2与实施例1可以看出：实施例2相较于实施例1，电铸层40的开口的角度为θ的减小角度略小，但是内阴影的影像也略小。
综上所述，本发明实施例的掩膜板制作方法，有利于减小电铸层的开口的角度θ，增大发光面积和减小内阴影的影响，并且有利于减小CD/Rib值，从而达到提升像素密度的目的。
请参阅图5，为掩膜板的局部阵列示意图。如图5所示，本发明实施例还提供了一种掩膜板，包括电铸层60，电铸层60为由多个凸肋纵横交叉分布构成的具有镂空区域61的网格状电铸层，掩膜板采用本发明实施例的掩膜板制作方法制成。具体地，本发明实施例的掩膜板，通过在母板先涂覆一层正性光刻胶，并图案化处理形成具有厚度为H的第一图案化光刻胶层，再在第一图案化光刻胶层的上表面和母板的暴露部分涂覆一层负性光刻胶，制作具有第二厚度的倒梯形截面的柱状第二支架，并形成第二图案化光刻胶层，然后一次成型地在每组第一图案化光刻胶层和第二图案化光刻胶层形成的光刻胶图案之间的开口内制作电铸层，并最终制成具有多个阵列排列的镂空区域的电铸层的掩膜板。因此，在本发明实施例的掩膜板的制作过程中，能够在不改变第一图案化光刻胶层和第二图案化光刻胶层形成的支撑架的整体厚度的前提下，通过控制第一图案化光刻胶层和第二图案化光刻胶层的厚度比例，使掩膜板在满足CD/Rib以及掩膜板的强度的条件下，增加掩膜板的电铸层柱的开口的角度，从而改善因锥度角过小造成的显示效果不良的影响。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (10)
1.一种掩膜板制作方法，包括：
形成第一图案化光刻胶层，在母板上涂覆第一光刻胶层，并图案化处理形成所述第一图案化光刻胶层，所述第一图案化光刻胶层包括第一支架和第一开口区域；
形成光刻胶图案，在所述第一支架和所述母板通过所述第一开口区域形成的暴露部分的表面上涂覆第二光刻胶层，并图案化处理形成在所述第一图案化光刻胶层上层叠的第二图案化光刻胶层，所述第一图案化光刻胶层和所述第二图案化光刻胶层构成所述光刻胶图案，所述第二图案化光刻胶层包括第二支架和第二开口区域，所述第二支架层叠于所述第一支架上并形成支撑架，所述第二支架的下表面完全覆盖所述第一支架上表面，所述第二支架上表面的面积大于所述第一支架下表面的面积，所述第二开口区域与所述第一开口区域连通并形成所述支撑架之间的开口；
形成电铸层，沉积金属层，所述开口内的金属层构成电铸层，所述电铸层的厚度小于所述支撑架的厚度且大于所述第一支架的厚度；
形成掩膜板，将所述母板与所述电铸层分离以形成所述掩膜板。
2.根据权利要求1所述的掩膜板制作方法，其中，在所述形成第一图案化光刻胶层的步骤中，所述第一支架为柱状结构体，且于所述第一图案化光刻胶层中呈行列分布，所述第一开口区域为每两个相邻所述第一支架之间的空隙相互连通形成的网状通道；
所述第一支架的侧面与所述母板形成的角度α满足：180°>α≥90°。
3.根据权利要求2所述的掩膜板制作方法，其中，所述角度α满足：120°>α>90°，或者，α＝90°。
4.根据权利要求1所述的掩膜板制作方法，其中，所述第一支架的横截面为矩形或等腰梯形，所述第一支架的侧面为平滑表面；
所述第二支架的横截面为倒梯形，所述第二支架的侧面为平滑表面。
5.根据权利要求1至4项任一项所述的掩膜板制作方法，其中，所述形成光刻胶图案的步骤中，所述第二支架的侧面与所述母板形成的角度θ满足：90°>θ>30°。
6.根据权利要求5所述的掩膜板制作方法，其中，所述形成光刻胶图案的步骤中，所述角度θ根据所述第一支架的厚度确定。
7.根据权利要求5所述的掩膜板制作方法，其中，所述形成电铸层的步骤中，所述金属层的沉积厚度根据所述第二支架的侧面与所述母板形成的所述角度θ确定；所述电铸层具有接触所述母板的下表面和与所述下表面相对的上表面，所述上表面在相邻两个所述支撑架之间的距离D与所述角度θ具有递减比例关系，所述递减比例关系为△D：△θ＝1:5。
8.根据权利要求1所述的掩膜板制作方法，其中，所述形成光刻胶图案的步骤中，所述第一支架上表面的面积等于所述第二支架下表面的面积，所述第二支架上表面的面积大于所述第二支架下表面的面积。
9.根据权利要求1所述的掩膜板制作方法，其中，所述第一图案化光刻胶层的厚度为5μm～8μm，所述第二图案化光刻胶层的厚度为10μm～20μm。
10.一种掩膜板，其特征在于，所述掩膜板采用如权利要求1-9任一项所述的掩膜板制作方法制成。
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