CN110747431B - 精细掩膜板及其制作方法、组合掩膜板及显示基板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种精细掩膜板及其制作方法、组合掩膜板及显示基板，该精细掩膜板包括：掩膜图案区以及设置于掩膜图案区外围的非掩膜区，掩膜图案区包括：至少一个第一网格图案区、围绕第一网格图案区设置的阻挡环图案、以及设置在阻挡环图案外围的第二网格图案区。本发明中，通过在精细掩膜板上设置阻挡环图案，当精细掩膜板和开放掩膜板组合时，阻挡环图案可以遮挡住开放掩膜板的开口区因制作精度和张网精度而造成的尺寸误差，避免开放掩膜板的制作精度和张网精度对蒸镀过程的影响，同时，在蒸镀过程中，阻挡环图案会阻挡蒸镀材料通过，从而不会在显示基板上形成虚拟显示区，可以将显示区外围的电路连接区向显示区靠近，从而实现窄边框。

Description

精细掩膜板及其制作方法、组合掩膜板及显示基板
技术领域
本发明实施例涉及显示技术领域，尤其涉及一种精细掩膜板及其制作方法、组合掩膜板及显示基板。
背景技术
相关技术中通常采用蒸镀方式形成有机发光二极管(OLED)的发光单元，蒸镀时采用的组合掩膜板包括叠加设置的精细掩膜板(Fine Metal Mask，FMM)和开放掩膜板(Common Mask或Open Mask)。为了避免开放掩膜板制作精度和张网精度的影响，其开口区的尺寸需要设计的大于精细掩膜板的显示开口区(AA区)的尺寸，蒸镀时才不会让精细掩膜板的显示开口区被开放掩膜板的材料遮挡住，同时，还需要在精细掩膜板的显示开口区外设计与显示开口区相同的网格图案(Pattern)，该区域也称为虚拟区(DUMMY区)。虚拟区的存在会在OLED显示基板上形成虚拟显示区，导致外围区域的电路连接区(contact区)减少，电路连接区过小的话，有可能会存在电路连接问题，如果要维持电路连接区的尺寸，则需要增加边框的尺寸，从而难以实现窄边框(slim boarder)。
发明内容
本发明实施例提供一种精细掩膜板及其制作方法、组合掩膜板及显示基板，用于解决使用相关技术中的掩膜板形成的OLED显示基板难以实现窄边框的问题。
为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：
第一方面，本发明实施例提供了一种精细掩膜板，包括：
掩膜图案区以及设置于所述掩膜图案区外围的非掩膜区，所述掩膜图案区包括：至少一个第一网格图案区、围绕所述第一网格图案区设置的阻挡环图案、以及设置在所述阻挡环图案外围的第二网格图案区。
可选的，所述阻挡环图案的厚度小于所述非掩膜区的厚度。
可选的，所述阻挡环图案的厚度等于所述非掩膜区的厚度的0.4～0.8。
可选的，所述掩膜图案区包括N个第一网格图案区，N为大于或等于2的正整数。
第二方面，本发明实施例提供了一种组合掩膜板，包括：
叠加设置的精细掩膜板和开放掩膜板；
所述精细掩膜板为上述第一方面所述的精细掩膜板；
所述开放掩膜板包括：框架、设置于所述框架上的掩膜本体，以及开设于所述掩膜本体上的开口区；
其中，所述开口区与所述第一网格图案区形状相同且对应设置，所述开口区的边缘在所述精细掩膜板上的正投影落入对应的所述第一网格图案区外围的阻挡环图案上。
可选的，所述开口区的边缘在所述精细掩膜板上的正投影落入对应的所述第一网格图案区外围的阻挡环图案的中部位置。
可选的，所述开放掩膜板包括M×N个所述开口区，其中，N为一个所述精细掩膜板上的所述第一网格图案区的个数，M为所述精细掩膜板的个数，M个所述精细掩膜板阵列化设置，N为大于或等于2的正整数，M为大于或等于2的正整数。第三方面，本发明实施例提供了一种精细掩膜板的制作方法，包括：
形成精细掩膜板，所述精细掩膜板包括：掩膜图案区以及设置于所述掩膜图案区外围的非掩膜区，所述掩膜图案区包括至少一个第一网格图案区、围绕所述第一网格图案区设置的阻挡环图案、以及设置在所述阻挡环图案外围的第二网格图案区。
可选的，所述形成精细掩膜板包括：
提供掩膜材料；
在所述掩膜材料上涂敷光刻胶；
采用半色调或者灰色调掩膜板对所述光刻胶进行刻蚀，形成光刻胶全保留区、光刻胶部分保留区和光刻胶全去除区；
对所述光刻胶全去除区的掩膜材料进行刻蚀，形成第一网格图案区和第二网格图案区；
去除所述光刻胶部分保留区的全部光刻胶，以及，去除所述光刻胶全保留区的部分厚度的光刻胶；
对所述光刻胶部分保留区的掩膜材料进行刻蚀，形成阻挡环图案；
去除剩余的光刻胶。
第四方面，本发明实施例提供了一种OLED显示基板，包括多个发光单元，所述发光单元采用上述第二方面的组合掩膜板蒸镀形成。
在本发明实施例中，通过在精细掩膜板上设置阻挡环图案，当精细掩膜板和开放掩膜板组合时，阻挡环图案可以遮挡住开放掩膜板的开口区因制作精度和张网精度而造成的尺寸误差，避免开放掩膜板的制作精度和张网精度对蒸镀过程的影响，同时，在蒸镀过程中，阻挡环图案会阻挡蒸镀材料通过，从而不会在显示基板上形成虚拟显示区，可以将显示区外围的电路连接区向显示区靠近，从而实现窄边框。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为相关技术中的精细掩膜板的结构示意图；
图2和图3为相关技术中的组合掩膜板的结构示意图；
图4为图3的组合掩膜板的局部放大图；
图5为采用相关技术中的组合掩膜板制作OLED显示基板的示意图；
图6为本发明一实施例的精细掩膜板的结构示意图；
图7和图8为本发明一实施例的组合掩膜板的结构示意图；
图9为图8的组合掩膜板的局部放大图；
图10为采用本发明实施例的组合掩膜板制作OLED显示基板的示意图；
图11为本发明另一实施例的精细掩膜板的结构示意图；
图12为本发明又一实施例的精细掩膜板的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1，图1为相关技术中的精细掩膜板的结构示意图，该精细掩膜板10包括：掩膜图案区11以及设置于所述掩膜图案区11外围的非掩膜区12，所述掩膜图案区11包括：至少一个显示开口区111(虚线框所框部分)以及设置在所述显示开口区111外围的虚拟区112。其中，每一显示开口区111对应一显示基板的显示区(AA区)，显示开口区111内的每一金属网格对应显示基板的一发光单元。图1所示的掩膜板包括四个显示开口区111，即可同时用于4个显示基板的发光单元的蒸镀。虚拟区112具有与显示开口区111相同的网格图案。需要了解的是，图1中的虚线框并非真实存在，即对于精细掩膜板来说，并没有办法定义显示开口区111和虚拟区112，需要与开放掩膜板配合，由开放掩膜板来定义显示开口区111。
请参考图2-图4，图2-图4为相关技术中的组合掩膜板的结构示意图，该组合掩膜板30包括：叠加设置的精细金属掩膜板10和开放掩膜板20，精细金属掩膜板10的结构如图1所示，图2-图4所示的组合掩膜板30包括一个开放掩膜板20和4个阵列化设置的精细金属掩膜板10。开放掩膜板20用于定义精细掩膜板的显示开口区，开放掩膜板20包括：框架21、设置于所述框架21上的掩膜本体22，以及开设于所述掩膜本体22上的开口区23，开口区23用于定义精细掩膜板的显示开口区。理想情况下，开口区23的尺寸应该与精细掩膜板的显示开口区111的尺寸相同，但是由于开放掩膜板的制作精度和张网精度的影响，需要将其开口区23的尺寸设计的大于精细掩膜板10的显示开口区(AA区)的尺寸，避免两者叠加时，开放掩膜板的材料遮挡住精细掩膜板的显示开口区，同时，精细掩膜板上还设置了虚拟区，以应对两者对位精度等不良造成蒸镀不良。如图3和图4所示，精细金属掩膜板10和开放掩膜板20叠加后，由于开放掩膜板20的开口区23的尺寸大于精细掩膜板10的显示开口区111的尺寸，精细掩膜板10的显示开口区111和部分虚拟区12会从开放掩膜板20的开口区23暴露出来。
请参考图5，图5为采用相关技术中的组合掩膜板制作OLED显示基板的示意图，从图5中可以看出，形成的OLED显示基板包括：显示区41以及位于显示区41外围的虚拟显示区42，其中，显示区41为精细掩膜板10的显示开口区111对应的部分，为显示区的设计尺寸，虚拟显示区42为精细掩膜板10的部分虚拟区112对应的部分，为蒸镀不良区，由于增加了虚拟显示区42，因而OLED显示基板的电路连接区43的尺寸势必会被压缩，如果要维持电路连接区43的尺寸，则需要增加边框的尺寸，不利于窄边框的实现。
为解决上述问题，本发明实施例提供一种精细掩膜板及其制作方法、组合掩膜板及显示基板，下面将详细进行说明。
请参考图6，图6为本发明一实施例的精细掩膜板的结构示意图，该精细掩膜板包括：掩膜图案区101以及设置于所述掩膜图案区101外围的非掩膜区102，所述掩膜图案区101包括：至少一个第一网格图案区1011(虚线框所框部分)、围绕所述第一网格图案区1011设置的阻挡环图案1012、以及设置在所述阻挡环图案1012外围的第二网格图案区1013。
其中，第一网格图案区1011对应于图1中的显示开口区111，每一第一网格图案区1011对应一显示基板的显示区(AA区)，第一网格图案区1011内的每一金属网格对应显示基板的一发光单元。第二网格图案区1013对应于图1中的虚拟区112，第二网格图案区1013具有与第一网格图案区1011相同的网格图案。第二网格图案1013的作用为：由于在张网过程中，拉伸精细掩膜板会让第一网格图案区1011产生侧向的压力，在第一网格图案区1011周围设置第二网格图案区1013，可以让侧向压力更均匀，不容易产生褶皱。本发明实施例中，通过在精细掩膜板上设置阻挡环图案，当精细掩膜板和开放掩膜板组合时，阻挡环图案可以遮挡住开放掩膜板的开口区因制作精度和张网精度而造成的尺寸误差，避免开放掩膜板的制作精度和张网精度对蒸镀过程的影响，同时，在蒸镀过程中，阻挡环图案会阻挡蒸镀材料通过，从而不会在显示基板上形成虚拟显示区，可以将显示区外围的电路连接区向显示区靠近，从而实现窄边框。
本发明实施例中，可选的，所述阻挡环图案1012的外边缘的形状与第一网格图案区1011的形状相同。图6所示的实施例中，第一网格图案区1011的图案为矩形，阻挡环图案1012为矩形环。在本发明的其他一些实施例中，第一网格图案区也可以为其他形状，例如为圆形，正方形、三角形、菱形、椭圆形、五边形、六边形等。请参考图11，第一网格图案区为圆形，相应的，阻挡环图案1012为圆环。另外，所述第一网格图案区也可以为不规则形状，例如水滴形、刘海屏(notch panel)形等。请参考图12，第一网格图案区为不规则形状，相应的，阻挡环图案1012也为不规则环图案。
本发明实施例中，可选的，所述阻挡环图案1012的厚度小于所述非掩膜区102的厚度。非掩膜区102的厚度为掩膜板材料本身的厚度。所述第一网格图案区中的网格的厚度也可以为掩膜板材料本身的厚度。本发明实施例中，通过减少阻挡环图案1012的厚度，可以避免因阻挡环图案1012的重量太大，导致掩膜板下垂而造成蒸镀不良的问题。
本发明实施例中，可选的，所述阻挡环图案1012的厚度可以等于所述非掩膜区102的厚度的0.4～0.8。优选的，所述阻挡环图案1012可以采用背面半刻蚀方式刻蚀形成，厚度等于所述非掩膜区102的厚度的2/3。
当然，在本发明的其他一些实施例中，所述阻挡环图案1012的厚度也可以等于所述非掩膜区102的厚度。该种方案下，所述阻挡环图案1012的形成工艺较为简单。
本发明实施例中，可选的，所述掩膜图案区包括N个第一网格图案区1012，N为大于或等于2的正整数，即采用一张精细掩膜板可以同时蒸镀N个显示基板的发光单元，提高了蒸镀效率。
本发明实施例中的精细掩膜板中的网格可以为金属网格，当然，也不排除采用其他材料制作的网格。
请参考图7和图8，图7和图8为本发明一实施例的组合掩膜板的结构示意图，该组合掩膜板包括：叠加设置的精细掩膜板100和开放掩膜板200；所述精细掩膜板100为上述图6所示的精细掩膜板。所述开放掩膜板200包括：框架201、设置于所述框架201上的掩膜本体202，以及开设于所述掩膜本体202上的开口区203。理想情况下，开口区203的尺寸应该与精细掩膜板的第一网格图案区的尺寸相同，但是由于开放掩膜板的制作精度和张网精度的影响，需要将其开口区203的尺寸设计的大于精细掩膜板100的第一网格图案区的尺寸，避免两者叠加时，开放掩膜板的材料遮挡住精细掩膜板的第一网格图案区。本发明实施例中，所述开口区203与所述精细掩膜板100的第一网格图案区1011形状相同且对应设置，所述开口区203的边缘在所述精细掩膜板100上的正投影落入对应的所述第一网格图案区1011外围的阻挡环图案1012上。也就是说，当精细掩膜板100和开放掩膜板200叠加设置时，阻挡环图案1012会至少部分暴露在开放掩膜板200的开口区内。
本发明实施例中，由于在精细掩膜板上设置了阻挡环图案，当精细掩膜板和开放掩膜板叠加时，阻挡环图案可以代替相关技术中的露出开放掩膜板的开口区的虚拟区，遮挡住开放掩膜板因制作精度和张网精度而造成的尺寸误差，避免开放掩膜板的制作精度和张网精度对蒸镀过程的影响。同时，在蒸镀过程中，阻挡环图案会阻挡蒸镀材料通过，从而不会在显示基板上形成虚拟显示区，可以将显示区外围的电路连接区向显示区靠近，从而实现窄边框。
本发明实施例中，可选的，所述开放掩膜板200的开口区203的边缘在所述精细掩膜板100上的正投影落入对应的所述第一网格图案区外围的阻挡环图案的中部位置，例如中线位置，请参考图10，从而可以应对开口区在两个方向上的尺寸误差。
本发明实施例中，可选的，所述开放掩膜板包括M×N个所述开口区，其中，N为一个所述精细掩膜板上的所述第一网格图案区的个数，M为所述精细掩膜板的个数，M个所述精细掩膜板阵列化设置，N为大于或等于2的正整数，M为大于或等于2的正整数。从而可以一次蒸镀更多个OLED显示基板的发光单元。
请参考图10，图10为采用本发明实施例的组合掩膜板蒸镀制作OLED显示基板的示意图，从图10中可以看出，形成的OLED显示基板仅包括：显示区52，不包括虚拟显示区，其中，显示区52为精细金属掩膜板100的第一网格图案区1011对应的部分，为显示区的设计尺寸，由于减少了虚拟显示区，因而OLED显示基板的电路连接区55的尺寸不会被压缩，不需要为了维持电路连接区的尺寸增加边框的尺寸，有利于窄边框的实现。另外，由于OLED显示基板实现了窄边框，使得在制作OLED显示基板的过程中，可以在玻璃等基底上排列更多OLED显示基板，提高基底的利用率。
图10所示的实施例中，OLED显示基板包括：基底51、显示区52、公共层53、阳极54和电路连接区55，其中，公共层53例如可以包括以下至少之一：电子传输层，电子注入层、空穴传输层和空穴注入层。
本发明实施例还提供一种精细掩膜板的制作方法，包括：
步骤61：形成精细掩膜板，所述精细掩膜板包括：掩膜图案区以及设置于所述掩膜图案区外围的非掩膜区，所述掩膜图案区包括至少一个第一网格图案区、围绕所述第一网格图案区设置的阻挡环图案、以及设置在所述阻挡环图案外围的第二网格图案区。
可选的，所述形成精细掩膜板包括：
步骤611：提供掩膜材料；
步骤612：在所述掩膜材料上涂敷光刻胶；
步骤613：采用半色调或者灰色调掩膜板对所述光刻胶进行刻蚀，形成光刻胶全保留区、光刻胶部分保留区和光刻胶全去除区；
步骤614：对所述光刻胶全去除区的掩膜材料进行刻蚀，形成第一网格图案区和第二网格图案区；
步骤615：去除所述光刻胶部分保留区的全部光刻胶，以及，去除所述光刻胶全保留区的部分厚度的光刻胶；
步骤616：对所述光刻胶部分保留区的掩膜材料进行刻蚀，形成阻挡环图案；
步骤617：去除剩余的光刻胶。
本发明实施例还提供一种OLED显示基板，包括多个发光单元，所述发光单元采用上述任意实施例中的组合掩膜板蒸镀形成。本发明实施例中的OLED显示基板只包括显示区，不包括虚拟显示区，可以将显示区外围的电路连接区向显示区靠近，从而实现窄边框。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种精细掩膜板，其特征在于，包括：
掩膜图案区以及设置于所述掩膜图案区外围的非掩膜区，所述掩膜图案区包括：至少一个第一网格图案区、围绕所述第一网格图案区设置的阻挡环图案、以及设置在所述阻挡环图案外围的第二网格图案区。
2.如权利要求1所述的精细掩膜板，其特征在于，所述阻挡环图案的厚度小于所述非掩膜区的厚度。
3.如权利要求2所述的掩膜板，其特征在于，所述阻挡环图案的厚度等于所述非掩膜区的厚度的0.4～0.8。
4.如权利要求1所述的精细掩膜板，其特征在于，所述掩膜图案区包括N个第一网格图案区，N为大于或等于2的正整数。
5.一种组合掩膜板，其特征在于，包括：
叠加设置的精细掩膜板和开放掩膜板；
所述精细掩膜板为如权利要求1-4任一项所述的精细掩膜板；
所述开放掩膜板包括：框架、设置于所述框架上的掩膜本体，以及开设于所述掩膜本体上的开口区；
其中，所述开口区与所述第一网格图案区形状相同且对应设置，所述开口区的边缘在所述精细掩膜板上的正投影落入对应的所述第一网格图案区外围的阻挡环图案上。
6.如权利要求5所述的组合掩膜板，其特征在于，所述开口区的边缘在所述精细掩膜板上的正投影落入对应的所述第一网格图案区外围的阻挡环图案的中部位置。
7.如权利要求5所述的组合掩膜板，其特征在于，所述开放掩膜板包括M×N个所述开口区，其中，N为一个所述精细掩膜板上的所述第一网格图案区的个数，M为所述精细掩膜板的个数，M个所述精细掩膜板阵列化设置，N为大于或等于2的正整数，M为大于或等于2的正整数。
8.一种精细掩膜板的制作方法，其特征在于，包括：
形成精细掩膜板，所述精细掩膜板包括：掩膜图案区以及设置于所述掩膜图案区外围的非掩膜区，所述掩膜图案区包括至少一个第一网格图案区、围绕所述第一网格图案区设置的阻挡环图案、以及设置在所述阻挡环图案外围的第二网格图案区。
9.如权利要求8所述的精细掩膜板的制作方法，其特征在于，所述形成精细掩膜板包括：
提供掩膜材料；
在所述掩膜材料上涂敷光刻胶；
采用半色调或者灰色调掩膜板对所述光刻胶进行刻蚀，形成光刻胶全保留区、光刻胶部分保留区和光刻胶全去除区；
对所述光刻胶全去除区的掩膜材料进行刻蚀，形成第一网格图案区和第二网格图案区；
去除所述光刻胶部分保留区的全部光刻胶，以及，去除所述光刻胶全保留区的部分厚度的光刻胶；
对所述光刻胶部分保留区的掩膜材料进行刻蚀，形成阻挡环图案；
去除剩余的光刻胶。
10.一种OLED显示基板，其特征在于，包括多个发光单元，所述发光单元采用如权利要求5-7任一项所述的组合掩膜板蒸镀形成。
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