CN110484864B - 子掩膜版以及掩膜版 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种子掩膜版以及掩膜版，该子掩膜版包括衬底以及设置在所述衬底上的掩膜图案，所述掩膜图案包括至少一个与所述子掩膜版的拉伸方向朝向不同的第一角部，以及至少一个与所述子掩膜版的拉伸方向朝向相同的第二角部，所述第一角部为圆角，所述第二角部为倒角；该子掩膜版能够降低张网过程中的褶皱高度，提高子掩膜版的蒸镀效果。

Description

子掩膜版以及掩膜版
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种子掩膜版以及掩膜版。
背景技术
有机发光二极管显示装置(Organic Light Emitting Diode，OLED)是未来显示产品的发展趋势，具有视角宽、响应速度快、亮度高、对比度高、色彩鲜艳、重量轻、厚度薄、功耗低等一系列优点。成为了继LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)之后的下一代主流显示技术。
目前，真空热蒸镀是制备OLED器件的一种行之有效的方法，它将加热蒸发的材料分子穿过高精度金属掩膜版(Fine Metal Mask，FMM)的开口沉积到背板的相应位置处，以获得所需分辨率的显示面板。
高精度金属掩膜版(Fine Metal Mask，FMM)作为蒸镀OLED发光材料的掩膜版，已经得到广泛地应用。在将其放入到蒸镀机之前，必须对其进行张网，以防重力作用导致的变形，进一步造成FMM的对位变差，阴影增大，引起混色。然而，FMM在张网的过程中会不可避免出现一些褶皱，特别是当FMM长度变长，张网的拉伸力增大，褶皱的高度就会增高，从而导致FMM的平坦度降低，影响蒸镀的效果。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题是，提供一种子掩膜版以及掩膜版，该子掩膜版能够降低张网过程中的褶皱高度，提高子掩膜版的蒸镀效果。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种子掩膜版，包括衬底以及设置在所述衬底上的掩膜图案，所述掩膜图案包括至少一个与所述子掩膜版的拉伸方向朝向不同的第一角部，以及至少一个与所述子掩膜版的拉伸方向朝向相同的第二角部，所述第一角部为圆角，所述第二角部为倒角。
可选地，所述掩膜图案包括至少两个所述第一角部，所述掩膜图案为轴对称图形，所述掩膜图案的对称轴与所述子掩膜版拉伸方向平行，所述第一角部对称设置于所述对称轴的两侧。
可选地，所述掩膜图案为多边形。
可选地，所述掩膜图案为六边形、三角形或菱形。
可选地，所述掩膜图案为轴对称六边形，包括两个分别位于所述掩膜图案顶端和底端的所述第二角部以及四个对称设置于所述掩膜图案对称轴两侧的所述第一角部。
可选地，所述第一角部和所述第二角部均为120°。
可选地，所述掩膜图案包括相对设置并与所述子掩膜版的拉伸方向平行的第一边和第二边，所述第一边与所述第二边之间的距离为L，所述第一角部的半径为R，所述L与所述R满足关系式：R/L＝1/8～1/4。
可选地，所述衬底包括图案区以及围绕所述图案区四周的封闭区，所述图案区中设置有至少一个所述掩膜图案。
可选地，所述衬底还包括位于所述图案区相对两侧的夹持区。
本发明实施例还提供了一种掩膜版，包括前述的子掩膜版。
本发明提供了一种子掩膜版以及掩膜版，通过将掩膜图案中与子掩膜版的拉伸方向朝向不同的第一角部设计为圆角，将掩膜图案中与子掩膜版的拉伸方向朝向相同的第二角部设计为倒角，以降低张网过程中子掩膜版产生褶皱的高度，从而提高子掩膜版的蒸镀效果。
当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。本发明的其它特征和优点将在随后的说明书实施例中阐述，并且，部分地从说明书实施例中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明实施例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。附图中各部件的形状和大小不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
图1为现有子掩膜版中掩膜图案的结构示意图；
图2为本发明实施例子掩膜版的结构示意图；
图3为本发明实施例子掩膜版中掩膜图案的结构示意图；
图4为仿真实验中第一对照掩膜图案的结构示意图；
图5为仿真实验中第二对照掩膜图案的结构示意图；
图6为本发明实施例仿真实验中褶皱高度与子掩膜版横截面宽度的线形图；
图7为本发明实施例仿真实验中褶皱高度、R/L比值以及开口损失率的线形图；
图8为现有子掩膜版刻蚀形成掩膜图案后的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。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。
图1为现有子掩膜版中掩膜图案的结构示意图。现有子掩膜版在将其放入到蒸镀机之前，必须对其进行张网，以防重力作用导致的变形，造成对位变差。然而，现有子掩膜版中的掩膜图案一般为多边形，包括多个角部，这些角部均为倒角。子掩膜版在张网的过程中，子掩膜版的角部会出现褶皱，从而导致子掩膜版的平坦度降低，影响蒸镀的效果。如图1所示，以现有子掩膜版中的掩膜图案为六边形为例，掩膜图案包括六个角部，六个角部均为倒角。在子掩膜版张网的过程中，对子掩膜版中掩膜图案相对的两端施加向掩膜图案的外侧延伸的拉力F，使掩膜图案的两端沿着拉力F方向进行拉伸，拉伸结束后，掩膜图案的六个角部会产生高度较高的褶皱。
为了解决现有子掩膜版在张网过程中产生褶皱等问题。本发明实施例提供一种子掩膜版，包括衬底以及设置在所述衬底上的掩膜图案，所述掩膜图案包括至少一个与所述子掩膜版的拉伸方向朝向不同的第一角部，以及至少一个与所述子掩膜版的拉伸方向朝向相同的第二角部，所述第一角部为圆角，所述第二角部为倒角。其中，所述第一角部的朝向是指第一角部的角平分线的延伸方向；所述第二角部的朝向是指第二角部的角平分线的延伸方向。所述第一角部的朝向与所述子掩膜版的拉伸方向不同是指所述第一角部的角平分线的延伸方向与所述子掩膜版的拉伸方向呈一定的角度，即所述第一角部的角平分线的延伸方向与所述子掩膜版的拉伸方向不平行。
需要说明的是，本发明实施例中所述的拉伸方向，包括沿子掩膜版相对的两端延伸的两个方向，而不能理解为一个方向，该两个方向相反，并位于同一平面，该平面为子掩膜版所在的平面。
本发明实施例提供的子掩膜版，通过将掩膜图案中与子掩膜版的拉伸方向朝向不同的第一角部设计为圆角，将掩膜图案中与子掩膜版的拉伸方向朝向相同的第二角部设计为倒角，以降低张网过程中子掩膜版产生褶皱的高度，从而提高子掩膜版的蒸镀效果。
下面通过具体实施例详细说明本发明实施例的技术方案。
图2为本发明实施例子掩膜版的结构示意图。如图2所示，本发明实施例子掩膜版包括衬底10，衬底10包括图案区11、围绕图案区11周围的封闭区12以及位于图案区11相对两侧的夹持区13。图案区11中设置有周期分布的至少一个掩膜图案14。掩膜图案14为开口结构，其允许蒸镀材料通过。封闭区12完全封闭而没有开口，其不允许蒸镀材料通过。夹持区13用于被张网装置夹持，使张网装置对子掩膜版施加沿子掩膜版的拉伸方向延伸的拉力F。本实施例中图案区11对应显示基板的显示区，其中，周期分布的掩膜图案14对应显示区的特定位置，比如，每个像素对应一个掩膜图案14。封闭区12对应显示基板的非显示区，比如，非显示区包括话筒和摄像头等区域。本实施例子掩膜版在真空热蒸镀时，蒸镀材料穿过掩膜图案14沉积到显示区的特定位置，并形成相应的图案。
实施例中，掩膜图案包括至少一个与所述子掩膜版的拉伸方向朝向不同的第一角部，以及至少一个与所述子掩膜版的拉伸方向朝向相同的第二角部。第一角部为圆角，第二角部为倒角。本发明实施例通过将掩膜图案中的角部分别设计为圆角和倒角，以降低张网过程中子掩膜版产生褶皱的高度，从而提高子掩膜版的蒸镀效果。
实施例中，掩膜图案的形状可以有多种结构，只要掩膜图案具有第一角部和第二角部即可。比如，掩膜图案可以为多边形，多边形包括但不限于六边形、三角形或四边形等多边形。
下面以掩膜图案为六边形为例进行说明。
图3为本发明实施例子掩膜版中掩膜图案的结构示意图。如图3所示，该掩膜图案14受到沿着子掩膜版的延伸方向延伸的拉力F。掩膜图案14为轴对称六边形，掩膜图案14的对称轴与子掩膜版的延伸方向平行。掩膜图案14包括六个角部15，六个角部15均为120°。六个角部15包括两个分别位于掩膜图案14顶端和底端的第二角部152以及四个位于掩膜图案14两侧的第一角部151。四个第一角部151对称设置于掩膜图案14对称轴的两侧，即对称轴的两侧各设有两个第一角部151。第二角部152的朝向与子掩膜版的拉伸方向相同，并位于掩膜图案14的对称轴上。四个第一角部151的朝向与子掩膜版的拉伸方向不同。四个第一角部151的朝向与子掩膜版的拉伸方向所成的角度均为60°。其中，第一角部151均为圆角，第二角部152均为倒角。
下面通过仿真实验说明本发明实施例子掩膜版降低褶皱高度的效果。其中，仿真实验包括：建立子掩膜版的有限元模型；根据该子掩膜版的有限元模型得到子掩膜版处于最佳形变量时施加在子掩膜版的相对两侧的最佳拉力F；根据最佳拉力F得到子掩膜版焊接在金属框架之前施加在金属框架的两个焊接侧的真实对抗力。仿真实验中所使用的子掩膜版的宽度为100mm,长度为35掩膜图案14mm，厚度为30mm，掩膜图案14的长度为32mm。本实施例中的仿真实验为现有技术，本实施例在此不再赘述。
图4为仿真实验中第一对照掩膜图案的结构示意图，示意了一种第一对照掩膜图案。如图4所示，该第一对照掩膜图案受到沿着子掩膜版的延伸方向延伸的拉力F。第一对照掩膜图案为轴对称六边形，第一对照掩膜图案的对称轴与子掩膜版的延伸方向平行。第一对照掩膜图案包括六个角部15，六个角部15均为120°。六个角部15包括位于第一对照掩膜图案顶端和底端的两个第二角部152以及位于第一对照掩膜图案两侧的四个第一角部151。第二角部152的朝向与子掩膜版的拉伸方向相同，并位于第一对照掩膜图案的对称轴上。四个第一角部151对称设置于第一对照掩膜图案对称轴的两侧。四个第一角部151的朝向与子掩膜版的拉伸方向不同。其中，第一角部151和第二角部152均为圆角。
图5为仿真实验中第二对照掩膜图案的结构示意图，示意了一种第二对照掩膜图案。如图5所示，该对第二对照掩膜图案受到沿着子掩膜版的延伸方向延伸的拉力F。该第二对照掩膜图案为轴对称六边形，第二对照掩膜图案的对称轴与子掩膜版的延伸方向平行。第二对照掩膜图案包括六个角部15，六个角部15均为120°。六个角部15包括位于第二对照掩膜图案顶端和底端的两个第二角部152以及位于第二对照掩膜图案两侧的四个第一角部151。第二角部152的朝向与子掩膜版的拉伸方向相同，并位于第二对照掩膜图案的对称轴上。四个第一角部151对称设置于第二对照掩膜图案对称轴的两侧，四个第一角部151的朝向与子掩膜版的拉伸方向不同。其中，四个第一角部151均为倒角，两个第二角部152均为圆角。
分别对图1所示的掩膜图案、图5所示的掩膜图案、图3所示的掩膜图案以及图4所示的掩膜图案进行仿真实验，实验结果如表1所示。
表1仿真实验中掩膜图案的褶皱高度
Figure BDA0002220554260000071
由上述仿真实验的结果可知，图5所示的掩膜图案的褶皱高度＞图1所示的掩膜图案的褶皱高度＞图4所示的掩膜图案的褶皱高度＞图3所示的掩膜图案的褶皱高度。由此可知，图3所示的掩膜图案大幅度的降低了子掩膜版的褶皱高度。
图6为本发明实施例仿真实验中褶皱高度与子掩膜版横截面宽度的线形图。图6示意了图1所示的掩膜图案、图5所示的掩膜图案、图3所示的掩膜图案以及图4所示的掩膜图案中褶皱高度与子掩膜版横截面宽度的线形图。其中，图6中的纵坐标为掩膜图案的褶皱高度，横坐标为子掩膜版横截面的宽度。如图6所示，随着第一角部的半径R的增大，子掩膜版的褶皱高度越来越低。
然而，通过增大第一角部的半径R，以降低子掩膜版的褶皱高度，会导致掩膜图案的开口率降低。如图3所示，为了解决上述问题，实施例中，掩膜图案14包括相对设置并与所述子掩膜版的拉伸方向平行的第一边和第二边，所述第一边与所述第二边之间的距离为L，所述第一角部的半径为R，所述L与所述R满足关系式：R/L＝1/8～1/4。R/L比值在1/8～1/4的范围内，一方面能够降低子掩膜版褶皱高度的同时，另一方面使掩膜图案开口损失率较小。
图7为本发明实施例仿真实验中褶皱高度、R/L比值以及开口损失率的线形图。图7示意了图3所示掩膜图案仿真实验的线形图，其中，左侧纵坐标为图3所示掩膜图案的褶皱高度，右侧纵坐标为图3所示掩膜图案的开口损失率，横坐标为图3所示掩膜图案的R/L比值。如图7所示，图3所示掩膜图案中第一角部为圆角。以六边形掩膜图案的角部均为倒角的开口率作为标准值100％进行计算，通过对褶皱高度以及开口损失率进行对比，发现第一角部的半径R值比价小的时候，褶皱高度降低幅度大，R值比较大时，褶皱幅度降低小。但是对于开口损失率，在R值比较小的时候，开口损失率降低幅度小，R比较大的时候，开口损失率降低幅度大。当R/L＝5/16时，子掩膜版的褶皱高度降低约77％，开口率降低约1.8％。
实施例中，掩膜图案中第一角部制备形成圆角是在刻蚀形成掩膜图案之前，预先设计形成相应图案，再通过刻蚀形成。实施例中掩膜图案的制备方法为现有技术，本实施例在此不再赘述。
图8为现有子掩膜版刻蚀形成掩膜图案后的结构示意图。如图8所示，现有子掩膜版在刻蚀形成掩膜图案的过程中，容易出现刻蚀形成的掩膜图案的角部形状与设计的掩膜图案的角部形状不同，具体体现为在掩膜图案的角部位置由于刻蚀的不均匀性会造成刻蚀不足或过刻的情况，从而对掩膜图案的开口率和蒸镀的精度造成影响。因而，本实施例子掩膜版在刻蚀形成掩膜图案之前，需要考虑到刻蚀不足或过刻的情况，在设计掩膜图案时，进行相应的改进，从而改善了掩膜图案刻蚀均匀性的问题。
综上所述，本发明实施例子掩膜版能够降低张网过程中子掩膜版产生褶皱的高度，从而提高子掩膜版的蒸镀效果。
第二实施例
本发明实施例还提供了一种掩膜版，包括框架以及设置于框架之上的子掩膜版，该子掩膜版为前述实施例的子掩膜版。本发明实施例掩膜版较小了褶皱高度，从而提高掩膜版的蒸镀效果。
在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“中部”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
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 (7)

1.一种子掩膜版，其特征在于，包括衬底以及设置在所述衬底上的掩膜图案，所述掩膜图案包括至少一个与所述子掩膜版的拉伸方向朝向不同的第一角部，以及至少一个与所述子掩膜版的拉伸方向朝向相同的第二角部，所述第一角部为圆角，所述第二角部为倒角；所述掩膜图案为六边形；所述掩膜图案包括相对设置并与所述子掩膜版的拉伸方向平行的第一边和第二边，所述第一边与所述第二边之间的距离为L，所述第一角部的半径为R，所述L与所述R满足关系式：R/L＝1/8～1/4。
2.根据权利要求1所述的子掩膜版，其征在于，所述掩膜图案包括至少两个所述第一角部，所述掩膜图案为轴对称图形，所述掩膜图案的对称轴与所述子掩膜版拉伸方向平行，所述第一角部对称设置于所述对称轴的两侧。
3.根据权利要求1所述的子掩膜版，其特征在于，所述掩膜图案为轴对称六边形，包括两个分别位于所述掩膜图案顶端和底端的所述第二角部以及四个对称设置于所述掩膜图案对称轴两侧的所述第一角部。
4.根据权利要求3所述的子掩膜版，其特征在于，所述第一角部和所述第二角部均为120°。
5.根据权利要求1所述的子掩膜版，其特征在于，所述衬底包括图案区以及围绕所述图案区四周的封闭区，所述图案区中设置有至少一个所述掩膜图案。
6.根据权利要求5所述的子掩膜版，其特征在于，所述衬底还包括位于所述图案区相对两侧的夹持区。
7.一种掩膜版，其特征在于，包括如权利要求1-6任一所述的子掩膜版。
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