CN110670014A - 一种母版芯模、掩膜板及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种母版芯模、掩膜板及其制作方法。其中，母版芯模包括：导电芯模主板和绝缘底板；所述导电芯模主板贴附于所述绝缘底板上；所述导电芯模主板上设置有掩膜图形；所述掩膜图形与通过所述母版芯模制备的掩膜板的遮光图形相同。本发明实施例提供的技术方案，可解决现有掩膜板开口密度较低或者精度较差的问题。

Description

一种母版芯模、掩膜板及其制作方法

技术领域

本发明实施例涉及掩膜板制作技术领域，尤其涉及一种母版芯模、掩膜板及其制作方法。

背景技术

有源矩阵有机发光二极体(Active-matrix organic light emitting diode，AMOLED)显示屏幕因其色域广，对比度高，响应速度快，发光效率高，且无需背光源等优势，已经逐渐进入消费者的视野。蒸镀法是制作AMOLED器件最常用的方式。

为蒸镀服务的掩膜板制作方式有：蚀刻，电铸和镭射等。目前，通常采用湿法刻蚀方式制作，蚀刻过程主要采用酸性溶液。为了提高蚀刻制作效率和良率，通常采用双面蚀刻工艺，同时，在掩膜板的横截面可制作出与蒸镀机相匹配的斜角。但是，湿法蚀刻工艺在生产高PPI(Pixels Per Inch，每英寸所拥有的像素)的产品时，遇到了技术性的瓶颈，无法得到所要求的开口密度或形状，良率较低。而镭射加工出的掩膜板的开口形状受其镭射头形状限制。

电铸的加工方式为：使用曝光机在导电基板上曝光显影制作出电铸成型的母版芯模，对母版芯模通电后电铸形成金属掩膜板，母版芯模的形状与电铸出的金属掩膜板的开口形状一致。但是由于导电基板的曝光显影技术不太成熟，曝光显影出的母版芯模精度较差，使得加工出的金属掩膜板质量较差。

发明内容

本发明提供一种母版芯模、掩膜板及其制作方法，以解决现有掩膜板开口密度较低或者精度较差的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种母版芯模，包括：导电芯模主板和绝缘底板；

所述导电芯模主板贴附于所述绝缘底板上；

所述导电芯模主板上设置有掩膜图形；所述掩膜图形与通过所述母版芯模制备的掩膜板的遮光图形相同。

可选的，所述导电芯模主板的材料为钼。

可选的，所述掩膜图形呈网格状。

可选的，网格状的所述掩膜图形的网格线侧面与所述绝缘底板所在平面存在预设倾斜角。

可选的，所述绝缘底板为玻璃底板。

第二方面，本发明实施例还提供了一种掩膜板的制作方法，采用本发明任意实施例所述的母版芯模制备，该掩膜板的制作方法包括：

将所述母版芯模置于电镀液中；

将所述母版芯模通电，在所述导电芯模主板远离所述绝缘底板的表面形成电铸层；

将所述电铸层从所述母版芯模上剥离，形成掩膜板；

其中，所述电铸层与所述母版芯模相背离的一面为所述掩膜板的蒸镀面。

可选的，将所述母版芯模通电，在所述导电芯模主板远离所述绝缘底板的表面形成电铸层，包括：将所述母版芯模通电，在所述导电芯模主板远离所述绝缘底板的表面且按照沿第一方向以及第二方向的生长速率比形成所述电铸层；其中，所述第一方向为平行于所述母版芯模所在平面的方向，所述第二方向为垂直于所述母版芯模所在平面的方向。

可选的，所述生长速率比为3:5。

可选的，在将所述电铸层从所述母版芯模上剥离，形成所述掩膜板之后，还包括：将所述掩膜板进行热处理。

可选的，所述掩膜板的遮光图形呈网格状；网格状的所述遮光图形的网格线线宽为预设线宽与补偿宽度之和；其中，所述补偿宽度等于热处理时所述掩膜板的内缩宽度。

可选的，所述电铸层的材料为镍铁合金。

可选的，所述镍铁合金中镍的质量占比为40％。

可选的，在将所述电铸层从所述母版芯模上剥离，形成所述掩膜板之后，还包括：将所述掩膜板切割为设定形状的单条掩膜板。

第三方面，本发明实施例还提供了一种掩膜板，由本发明任意实施例所述的掩膜板的制作方法制成。

本发明实施例提供的技术方案，采用了一种包括导电芯模主板和绝缘底板的母版芯模，来制备掩膜板，导电芯模主板贴附在所述绝缘底板上，并且导电芯模主板上设置有掩膜图形，掩膜图形与通过该母版芯模制备的掩膜板的遮光图形相同，则掩膜板全部形成于导电芯模主板的掩膜图形上，不会形成在绝缘底板上，掩膜板的形状与导电芯模主板形状一致，掩膜板与导电芯模主板的结合面不作为掩膜板的蒸镀面，导电芯模主板上的粗糙结构不会反映到蒸镀面上，从而提高了掩膜板的制作精度，获得较佳的蒸镀效果。并且，采用本实施例的掩膜板制作方法能够增大开口密度，获取高PPI的金属掩膜板，利于实现显示面板的高分辨率。

附图说明

图1为现有技术中掩膜板制备过程示意图；

图2是本发明实施例提供的一种母版芯模的结构示意图；

图3是图2中母版芯模沿直线A-A＇的剖视图；

图4为本发明实施例提供的一种导电芯模主板的轴测图；

图5是本发明实施例提供的一种电铸后的母版芯模的剖视图；

图6是本发明实施例提供的另一种电铸后的母版芯模的剖视图；

图7是本发明实施例提供的一种掩膜板的制作方法的流程图；

图8是本发明实施例提供的一种掩膜板制作过程示意图；

图9是本发明实施例提供的另一种掩膜板的制作方法的流程图；

图10是本发明实施例提供的一种掩膜板的切割图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

现有技术中，制作掩膜板可采用湿法刻蚀的方法，但是高分辨率对应的掩膜板厚度越来越薄，一般湿法刻蚀的原材料厚度一般在20～40μm，这种厚度的原材料，在制作高于500PPI的金属掩膜板时良品率较低，所以电铸方法成为用户使用较广泛的掩膜板制备方法。因为相较于湿法刻蚀，电铸方法可实现较高开口密度，良品率高，降低制作成本；另外，可通过对电铸时间和电铸液浓度的控制制作任意厚度的掩膜板，不需要利用较厚的合金材料通过加工形成薄材料的掩膜板，节省工艺和加工成本，并且较厚的合金材料有可能需要进口买入，电铸方法不需要买入较厚的合金材料，降低了原材料被垄断的风险。

电铸制成的掩膜板由可导电母版芯模制备，可导电母版芯模往往采用不锈钢等材料，具体掩膜板制备过程如图1所示，图1为现有技术中掩膜板制备过程示意图。在导电基板111上涂布光刻胶112，将光刻胶112和导电基板111经过曝光显影得到母版芯模11，将母版芯模11放入电铸液中，则母版芯模11上的开口处电铸成型掩膜板13，而后将掩膜板13从母版芯模11上剥离，掩膜板13用于进行蒸镀操作。在实现本发明实施例的过程中，发明人发现因为曝光显影的技术不够成熟，光刻胶112和导电基板111的表面存在粗糙、颗粒等问题，使得母版芯模11的质量较差，在进行电铸时，掩膜板13与母版芯模11的接触面，也相应的存在粗糙、不平整等问题，如图1中T区域所示，掩膜板13与母版芯模11相接触的T区域会对蒸镀区域造成影响，将存在缺陷的表面反映到蒸镀区域，使得蒸镀效果变差。

本发明实施例提供一种母版芯模，能够有效避免将母版芯模11的质量缺陷反映到蒸镀区域上，参考图2和图3，图2是本发明实施例提供的一种母版芯模的结构示意图，图3是图2中母版芯模沿直线A-A＇的剖视图，该母版芯模11包括：

导电芯模主板113和绝缘底板114；

导电芯模主板113贴附于绝缘底板114上；

导电芯模主板113上设置有掩膜图形；掩膜图形与通过母版芯模11制备的掩膜板的遮光图形相同。

母版芯模11作为形成掩膜板的模具，包括两部分，即相互贴合的导电芯模主板113和绝缘底板114，导电芯模主板113上的掩膜图形根据掩膜板的形状进行设定。例如，若需要网格状的掩膜板，则对应设置网格状的导电芯模主板113，如图2所示；若需要形状不规则的掩膜板，则对应设置形状不规则的导电芯模主板113。

可选的，参考图2，导电芯模主板113的掩膜图形可呈网格状，制备网格状的掩膜板，本实施例中，网格状的掩膜板可用于高PPI的显示面板有机发光层的蒸镀。图4为本发明实施例提供的一种导电芯模主板的轴测图，由图4可直观的了解导电芯模主板113的网格状外形。

参考图5，图5是本发明实施例提供的一种电铸后的母版芯模的剖视图，因为导电芯模主板113通电后会形成电铸层，即掩膜板13，而绝缘底板114在通电后不会形成电铸层，则制备的掩膜板13的遮光图形与导电芯模主板113的掩膜图形是相同的。如图5所示，掩膜板13不与导电芯模主板113相接触的表面为掩膜板13的蒸镀面，蒸镀面因电铸形成，所以表面非常致密和平整。即使导电芯模主板113因为曝光显影的关系，表面存在粗糙等缺陷，这些缺陷也被进行了隐藏，不会影响蒸镀面的平整度，保证掩膜板13的质量。

本发明实施例提供的母版芯模，采用了一种包括导电芯模主板和绝缘底板的母版芯模，来制备掩膜板，导电芯模主板贴附在所述绝缘底板上，并且导电芯模主板上设置有掩膜图形，掩膜图形与通过该母版芯模制备的掩膜板的遮光图形相同，则掩膜板全部形成于导电芯模主板的掩膜图形上，不会形成在绝缘底板上，掩膜板的形状与导电芯模主板形状一致，掩膜板与导电芯模主板的结合面不作为掩膜板的蒸镀面，导电芯模主板上的粗糙结构不会反映到蒸镀面上，从而提高了掩膜板的制作精度，获得较佳的蒸镀效果。并且，采用本实施例的掩膜板制作方法能够增大开口密度，获取高PPI的金属掩膜板，利于实现显示面板的高分辨率。

可选的，导电芯模主板113的材料可以为钼。钼具有较高的化学稳定性，当钼材料的导电芯模主板113通电后，导电芯模主板113上电铸形成的电铸层按一定的比例生成，有利于形成均匀、规则的掩膜板。

继续参考图4，若导电芯模主板113的掩膜图形呈网格状，则导电芯模主板113由交错的网格线116构成，可将任意两个开口115之间的掩膜图形称为网格线116。图6是本发明实施例提供的另一种电铸后的母版芯模的剖视图，可选的参考图5和图6，网格状的掩膜图形的网格线116侧面与绝缘底板114所在平面可以存在预设倾斜角θ。预设倾斜角θ可以为90度，如图5所示，预设倾斜角θ可以小于90度，如图6所示。预设倾斜角θ可以根据蒸镀机相匹配设置，其数值影响蒸镀区域的有效面积，从而会影响显示效果。

可选的，绝缘底板114可以为玻璃底板。

本发明实施例还提供一种掩膜板的制作方法，采用本发明任意实施例提供的母版芯模制备。参考图7，图7是本发明实施例提供的一种掩膜板的制作方法的流程图，该掩膜板的制作方法包括：

S710、将母版芯模置于电镀液中。

S720、将母版芯模通电，在导电芯模主板远离绝缘底板的表面形成电铸层。

将本发明任意实施例提供的母版芯模11置于电镀液中，电镀液为金属盐溶液，为母版芯模11的导电芯模主板113通电进行电镀，一般情况下，需要为导电芯模主板113通负电，则金属盐溶液中的金属阳离子则可以被置换出来，沉积到导电芯模主板113上。参考图8，图8是本发明实施例提供的一种掩膜板制作过程示意图。将导电芯模主板113通电后，导电芯模主板113的表面形成有电铸层。

可选的，电铸层的材料为镍铁合金，则电镀液为镍的盐溶液和铁的盐溶液。可选的，镍铁合金中镍的质量占比为40％。当镍的质量占比远偏于40％，会影响掩膜板13表面的品质。若镍的质量占比大于40％，掩膜板13表面粗糙度较低，将掩膜板13置于掩膜板量测机台上量测，灯光打开时，因其表面光线太亮而无法使电荷耦合器件(charge coupleddevice，CCD)镜头聚焦进行量测；若镍的质量占比低于40％，则掩膜板13表面光线太暗，影响掩膜板13的透光图形的精度测量，同时增加掩膜板13表面缺陷检测时的工作量。

S730、将电铸层从母版芯模上剥离，形成掩膜板；其中，电铸层与母版芯模相背离的一面为掩膜板的蒸镀面。

电铸层作为掩膜板13，与母版芯模11相背离的一面较为平滑，作为掩膜板13的蒸镀面，掩膜板13与母版芯模11剥离的一面为掩膜板13与待蒸镀物体相接触的一面，则掩膜板13与母版芯模11的剥离的一面上的质量缺陷会被隐藏到待蒸镀物体的非蒸镀区域，不会反映到蒸镀区域上。

本发明实施例提供的掩膜版的制作方法，采用了一种包括导电芯模主板和绝缘底板的母版芯模，来制备掩膜板，导电芯模主板贴附在所述绝缘底板上，并且导电芯模主板上设置有掩膜图形，掩膜图形与通过该母版芯模制备的掩膜板的遮光图形相同，则掩膜板全部形成于导电芯模主板的掩膜图形上，不会形成在绝缘底板上，掩膜板的形状与导电芯模主板形状一致，掩膜板与导电芯模主板的结合面不作为掩膜板的蒸镀面，导电芯模主板上的粗糙结构不会反映到蒸镀面上，从而提高了掩膜板的制作精度，获得较佳的蒸镀效果。并且，采用本实施例的掩膜板制作方法能够增大开口密度，获取高PPI的金属掩膜板，利于实现显示面板的高分辨率。

参考图9，图9是本发明实施例提供的另一种掩膜板的制作方法的流程图，该掩膜板的制作方法包括：

S910、将母版芯模置于电镀液中。

S920、将母版芯模通电，在导电芯模主板远离绝缘底板的表面且按照沿第一方向以及第二方向的生长速率比形成电铸层。

其中，第一方向为平行于母版芯模所在平面的方向，第二方向为垂直于母版芯模所在平面的方向。

参考图8，当导电芯模主板113的材料为钼时，在母版芯模11通电后，导电芯模主板113上电镀的电铸层会沿相互垂直的第一方向X和第二方向Y按照生长速度比形成，使得用户可根据通电电流的大小，控制生长速度比，获取所需厚度和尺寸的掩膜板13。

可选的，生长速率比为3:5，当电铸层沿第一方向X和第二方向Y上形成的生长速度比为3:5时，掩膜板13相较于导电芯模主板113，不会出现较大的形变量，易获取符合用户需要的掩膜板13。

S930、将电铸层从母版芯模上剥离，形成掩膜板；其中，电铸层与母版芯模相背离的一面为掩膜板的蒸镀面。

S940、将掩膜板进行热处理。

电铸成型完成后，需要对掩膜板13进行热处理，以降低掩膜板13的热膨胀系数，产线要求规格低于2ppm/℃，以降低上机蒸镀时高温对掩膜板13产生的热变形影响。热处理时是以钛板为基板来进行加热处理，钛板耐热性强、耐腐蚀强，可承受较高的加热温度。

可选的，掩膜板13的遮光图形可呈网格状；网格状的遮光图形的网格线线宽为预设线宽D与补偿宽度X之和；其中，补偿宽度X等于热处理时掩膜板13的内缩宽度Y。

在热处理过程中，掩膜板13因材料性质的原因会产生一定的内缩，假设内缩宽度为Y，若用户需要的网格线116的线宽为预设线宽D，将网格线116的原始线宽设置为D后，经过热处理，网格线116的线宽为(D-Y)，为了使得最后得到的掩膜板13的网格线116线宽为预设线宽D，则需要将网格线116的原始线宽在预设线宽D的基础上增加一个补偿宽度X，即原始线宽设置为(D+X)，补偿宽度X等于热处理时掩膜板13的内缩宽度Y，则原始线宽为(D+X)的网格线116经过热处理后，线宽为预设线宽D。

在热处理过程中，掩膜板13内缩宽度Y与加热时间、加热温度以及掩膜板13的材料有关，可根据多次实验测得网格线116的线宽在特定条件下的内缩宽度Y，进而设置合适的补偿宽度X。

S950、将掩膜板切割为设定形状的单条掩膜板。

参考图10，图10是本发明实施例提供的一种掩膜板的切割图，将掩膜板13从母版芯模11上剥离下来后，可将整片的掩膜板13切合为设定形状的单条掩膜板131，本实施例中，可先执行S940，再执行S950，也可以先执行S950，再执行S940。本实施例对于掩膜板的切割和热处理的顺序不进行限定。

可选的，可通过蚀刻或镭射的方式加工出单条掩膜板131的外轮廓形状。单条掩膜板131的外形轮廓根据待蒸镀物体的具体形状设定。例如，若待蒸镀物体为显示面板有机发光层，可根据有机发光层的形状切割单条掩膜板131。

本发明实施例还提供一种掩膜板，由本发明任意实施例提供的掩膜板的制作方法制成。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (14)

1.一种母版芯模，其特征在于，包括：导电芯模主板和绝缘底板；

所述导电芯模主板贴附于所述绝缘底板上；

所述导电芯模主板上设置有掩膜图形；所述掩膜图形与通过所述母版芯模制备的掩膜板的遮光图形相同。

2.根据权利要求1所述的母版芯模，其特征在于，所述导电芯模主板的材料为钼。

3.根据权利要求1所述的母版芯模，其特征在于，所述掩膜图形呈网格状。

4.根据权利要求3所述的母版芯模，其特征在于，

网格状的所述掩膜图形的网格线侧面与所述绝缘底板所在平面存在预设倾斜角。

5.根据权利要求1所述的母版芯模，其特征在于，所述绝缘底板为玻璃底板。

6.一种掩膜板的制作方法，其特征在于，采用权利要求1-5任一项所述的母版芯模制备；所述掩膜板的制作方法包括：

将所述母版芯模置于电镀液中；

将所述母版芯模通电，在所述导电芯模主板远离所述绝缘底板的表面形成电铸层；

将所述电铸层从所述母版芯模上剥离，形成掩膜板；

其中，所述电铸层与所述母版芯模相背离的一面为所述掩膜板的蒸镀面。

7.根据权利要求6所述的掩膜板的制作方法，其特征在于，将所述母版芯模通电，在所述导电芯模主板远离所述绝缘底板的表面形成电铸层，包括：

将所述母版芯模通电，在所述导电芯模主板远离所述绝缘底板的表面且按照沿第一方向以及第二方向的生长速率比形成所述电铸层；

其中，所述第一方向为平行于所述母版芯模所在平面的方向，所述第二方向为垂直于所述母版芯模所在平面的方向。

8.根据权利要求7所述的掩膜板的制作方法，其特征在于：

所述生长速率比为3:5。

9.根据权利要求6所述的掩膜板的制作方法，其特征在于，在将所述电铸层从所述母版芯模上剥离，形成所述掩膜板之后，还包括：

将所述掩膜板进行热处理。

10.根据权利要求9所述的掩膜板的制作方法，其特征在于，所述掩膜板的遮光图形呈网格状；网格状的所述遮光图形的网格线线宽为预设线宽与补偿宽度之和；其中，所述补偿宽度等于热处理时所述掩膜板的内缩宽度。

11.根据权利要求6所述的掩膜板的制作方法，其特征在于：

所述电铸层的材料为镍铁合金。

12.根据权利要求11所述的掩膜板的制作方法，其特征在于：

所述镍铁合金中镍的质量占比为40％。

13.根据权利要求6所述的掩膜板的制作方法，其特征在于，在将所述电铸层从所述母版芯模上剥离，形成所述掩膜板之后，还包括：

将所述掩膜板切割为设定形状的单条掩膜板。

14.一种掩膜板，其特征在于，由上述权利要求6-13任一项所述的掩膜板的制作方法制成。

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