CN111188008A

CN111188008A - 一种金属掩膜条、金属掩膜板及其制作方法以及玻璃光罩

Info

Publication number: CN111188008A
Application number: CN202010106326.8A
Authority: CN
Inventors: 蒋谦; 陈永胜
Original assignee: Wuhan China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co Ltd
Current assignee: Wuhan China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co Ltd
Priority date: 2020-02-21
Filing date: 2020-02-21
Publication date: 2020-05-22
Anticipated expiration: 2040-02-21
Also published as: US20220002858A1; WO2021164069A1; CN111188008B

Abstract

本发明提供一种金属掩膜条、金属掩膜板及其制作方法以及玻璃光罩，该金属掩膜条包括：包括至少两个掩膜子部，所述掩膜子部包括：不透光区域，设于所述金属掩膜条的其中一端；复用区域，位于所述金属掩膜条的长度的预设分界线的设定侧，所述设定侧与所述不透光区域位于同一侧；至少一透光区域，所述透光区域位于所述不透光区域和所述复用区域之间。本发明的金属掩膜条、金属掩膜板及其制作方法以及玻璃光罩，能够提高生产效率以及降低生产成本。

Description

一种金属掩膜条、金属掩膜板及其制作方法以及玻璃光罩

【技术领域】

本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种金属掩膜条、金属掩膜板及其制作方法以及玻璃光罩。

【背景技术】

显示面板的制作过程中不可避免地使用真空蒸镀技术，真空蒸镀技术中需要使用金属掩膜板，金属掩膜板包括金属掩膜条。

目前的金属掩膜条的宽度由显示面板的宽度决定，金属掩膜条的长度通常固定。显示面板的研发过程和批量生产通常分离，显示面板的研发过程中使用研发线，研发线重点在于产品的多样性(不同尺寸、不同像素、不同功能)开发和验证；批量生产中使用量产线，量产线用于批量生产出指定型号的显示面板。然而研发线和量产线的金属掩膜条的长度不同，且研发用金属掩膜条和量产用金属掩膜条彼此独立，技术上无法兼容，因此需要分开制作，从而降低了生产效率，此外还增加了生产成本。

因此，有必要提供一种金属掩膜条、金属掩膜板及其制作方法以及玻璃光罩，以解决现有技术所存在的问题。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种金属掩膜条、金属掩膜板及其制作方法以及玻璃光罩，能够提高生产效率以及降低生产成本。

为解决上述技术问题，本发明提供一种金属掩膜条，包括至少两个掩膜子部，所述掩膜子部包括：

不透光区域，设于所述金属掩膜条的其中一端；

复用区域，位于所述金属掩膜条的长度的预设分界线的设定侧，所述设定侧与所述不透光区域位于同一侧；

至少一透光区域，所述透光区域位于所述不透光区域和所述复用区域之间。

本发明还提供一种金属掩膜板，包括：多个上述金属掩膜条。

本发明还提供一种金属掩膜板的制作方法，包括：

制备金属掩膜条；其包括至少两个掩膜子部，所述掩膜子部包括：不透光区域，设于所述金属掩膜条的其中一端；复用区域，位于所述金属掩膜条的长度的预设分界线的设定侧，所述设定侧与所述不透光区域位于同一侧；至少一透光区域，所述透光区域位于所述不透光区域和所述复用区域之间；

沿所述预设分界线对所述金属掩膜条进行切割，形成多个掩膜子部，将所述掩膜子部焊接在支撑架上，形成第一长度的金属掩膜板；

和/或将所述金属掩膜条焊接在支撑架上，形成第二长度的金属掩膜板；所述第二长度大于所述第一长度。

本发明还提供一种玻璃光罩，其中所述玻璃光罩用于制作金属掩膜条，其中所述金属掩膜条包括至少两个掩膜子部，所述掩膜子部包括：不透光区域，设于所述金属掩膜条的其中一端；复用区域，位于所述金属掩膜条的长度的预设分界线的设定侧，所述设定侧与所述不透光区域位于同一侧；至少一透光区域，所述透光区域位于所述不透光区域和所述复用区域之间；

所述玻璃光罩包括图案区域和非图案区域，其中所述图案区域与所述透光区域和所复用区域的位置对应，所述非图案区域与所述不透光区域的位置对应。

本发明的金属掩膜条、金属掩膜板及其制作方法以及玻璃光罩，其包括至少两个掩膜子部，所述掩膜子部包括：不透光区域，设于所述金属掩膜条的其中一端；复用区域，位于所述金属掩膜条的长度的预设分界线的设定侧，所述设定侧与所述不透光区域位于同一侧；至少一透光区域，所述透光区域位于所述不透光区域和所述复用区域之间；由于该金属掩膜条可以同时制备第一产线的掩膜板和第二产线的掩膜板，因此降低了生产成本，提高了生产效率。

【附图说明】

图1为现有第一种金属掩膜板的制作方法的第一步的结构示意图；

图2为现有第一种金属掩膜板的制作方法的第二步的结构示意图；

图3为现有第二种金属掩膜板的制作方法的第一步的结构示意图；

图4为现有第二种金属掩膜板的制作方法的第二步的结构示意图；

图5为现有金属掩膜条的结构示意图；

图6为图5中透光区域的放大示意图；

图7为本发明一实施例的金属掩膜条的其中一种结构示意图；

图8为本发明一实施例的金属掩膜条的另一种结构示意图；

图9为本发明另一实施例的金属掩膜条的结构示意图；

图10为本发明图7中的金属掩膜条切割后的结构示意图；

图11为本发明一实施例的玻璃光罩的结构示意图；

图12为本发明另一实施例的玻璃光罩的结构示意图；

图13为本发明一实施例的金属掩膜条的制作方法的结构示意图。

【具体实施方式】

以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

以显示面板为有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)显示面板为例，采用真空蒸镀技术制备显示面板的薄膜，真空环境(～10-5Pa)中加热有机或者金属材料，材料受热升华，通过具有图案的金属掩膜板，在基板表面形成具有一定形状的有机薄膜或者金属薄膜。经历多种材料的连续沉积成膜，即可形成具有多层薄膜的显示面板。

金属掩膜板包括通用型金属掩膜板和精密型金属掩膜板。通用型金属掩膜版和精密型金属掩膜版的结构都包括金属框架和固定在金属框架之上的金属掩膜条，金属掩膜条的厚度范围为10-100um(常用厚度可包括20um、25um以及30um)。金属掩膜条采用激光焊接的方法固定在金属框架上。

通常精密型金属掩膜板通过以下方式制作，如图1所示，第一种方式是先将多条具有支撑和遮挡作用的金属条11焊接在金属框架10上，金属条11的宽度范围为2-30mm，具体的宽度可根据实际需求设定，厚度为50um或100um，金属条11沿竖直方向排布，如图2所示，然后再张网、将精密金属掩膜条12焊接在金属框架10之上，焊接完一条精密金属掩膜条12后，再张网、焊接下一条精密金属掩膜条(以下简称金属掩膜条)；金属掩膜条12沿水平方向排布。精密金属掩膜条12与金属条限定形成蒸镀区域C1至C10，其中蒸镀区的行列数目不限定，图1中仅示意出C1～C10。

如图3和图4所示，第二种方式是在金属框架10之上焊接网状支撑片13，然后再之上张网、焊接精密金属掩膜条12，焊接完一条精密金属掩膜条12后，再张网、焊接下一条精密金属掩膜条12。图2和图4中仅示意一条精密金属掩膜条。蒸镀区的行列数目不限定，图中仅示意C1～C10。

如图5所示，现有的金属掩膜条12包括两个不透光区域S1、S2，透光区域A1至A5，透光区域A1至A5设置在不透光区域S1和S2之间，且A1～A5的透光区的宽度小于金属掩膜条宽度W。不透光区域S1、S2的端部均设置有U形开口，U形开口上方和下方设置有夹爪区。不透光区域S1和S2的靠近外侧的一端为金属掩膜条的末端，靠近内侧的一端为预定的切割线的位置。金属掩膜条12的长度L范围在1200mm左右，具体尺寸不限。

透光区域A1～A5的放大示意图如图6所示，透光区域上设置有多个精密孔101，也即形成精密阵列孔区，其余透光区域与此相同，在此不再赘述。

返回图5，相邻两个透光区域之间可为不透光区域(也即金属材料)或者为透光区域，当相邻两个透光区域之间为透光区域时，上述A1至A5为相连的精密阵列孔区。透光区域的尺寸和数量不限，具体根据显示面板的尺寸设定。

显示面板的生产线决定精密金属掩膜条12的长度L，其宽度W不限定，宽度W由显示面板的宽度决定。比如对于量产线用精密金属掩膜条12的长度L通常在1200mm左右，对于研发线用精密金属掩膜条12的长度L通常在650mm左右。

金属掩膜条12的材质可为铁镍合金，其长度为L，宽度为W，厚度范围为10um-30um，优选地厚度为20um、25um、30um中的一种。

请参照图7至图8，图7为本发明一实施例的金属掩膜条的结构示意图。

如图7所示，本实施例的每个金属掩膜条20包括两个掩膜子部21。其中一个掩膜子部21位于所述金属掩膜条20的其中一侧(左侧)，另外所述掩膜子部21位于所述金属掩膜条20的另外一侧(右侧)。也即两个掩膜子部21的位置相对。在一实施方式中，两个所述掩膜子部21的长度相等，从而便于将该金属掩膜条同时适应于第一产线和第二产线。当然，在其他实施方式中，两个所述掩膜子部21的长度也可不相等。在一实施方式中，第一产线为研发线，第二产线可为量产线。

所述掩膜子部21包括：不透光区域S1和复用区域S3以及两个透光区域A1、A2。其中不透光区域S1设于所述金属掩膜条20的其中一端。其中不透光区域的具体结构可以参见图6。所述不透光区域S1的设定端部设置有第一开口101，其中设定端部也即外端部，第一开口101的俯视形状可为U形。S1和S3的长度可相等，也可不相等。

复用区域S3位于所述金属掩膜条20的长度的预设分界线40的设定侧，所述设定侧与所述不透光区域S1位于同一侧。该预设分界线40可为所述金属掩膜条20的长度的二分之一分界线。以左侧的掩膜子部为例，当不透光区域S1设于所述金属掩膜条20的左端时，复用区域S3位于所述金属掩膜条20的长度的二分之一分界线的左侧；当不透光区域S1设于所述金属掩膜条20的右端时，复用区域S3位于所述金属掩膜条20的长度的二分之一分界线的右侧。在一实施方式中，所述复用区域S3的面积大于预设面积，该预设面积可以根据经验值设定，从而使得掩膜条更加稳固地固定在支撑架上。在一实施方式中，为了简化制程工艺，所述复用区域S3与所述不透光区域S1的面积相等。在一实施方式中，所述复用区域S3中与所述设定端部对置的端部设置有第二开口201，所述第一开口101的位置与所述第二开口201的位置对应，该第二开口201的俯视形状也可为U形，然而，由于金属掩膜条的厚度较薄，使得在生产或者移动过程中容易在相邻两个复用区域之间的开口处附近发生折伤。为了避免出现该问题，在其他实施方式中，如图8所示，所述复用区域S3上可未设置开口。

也即在一实施方式中，同一掩膜子部21中的不透光区域S1与所述复用区域S3相对设置。以左侧的掩膜子部为例，不透光区域S1设于所述掩膜子部21的左端，复用区域S3位于所述掩膜子部21的右端。

所述透光区域A1、A2位于所述不透光区域S1和所述复用区域S3之间。在一实施方式中，相邻两个透光区域A1、A2之间可间隔设置，此时相邻两个所述透光区域A1、A2之间的间隙处为非透光区域。当然相邻两个透光区域A1、A2之间也可不间隔设置，也即此时A1、A2相连，形成一个透光区域。在一实施方式中，所述不透光区域S1与所述透光区域A1之间可以间隔设置，也可不间隔设置。所述复用区域S3与所述透光区域A2之间可以间隔设置，也可不间隔设置。可以理解的，每个掩膜子部中的透光区域的数量不限于此。

在本实施例的金属掩膜条20用于第一产线(第一产线比如为研发线)，所述复用区域S3为不透光区域。

当然可以理解的，每个金属掩膜条也可包括两个以上的掩膜子部。此时预设分界线40可为所述金属掩膜条20的长度的三分之一分界线或者其他分界线。也即该预设分界线40也可为小于或大于二分之一的分界线。

请参照图9，图9为本发明二实施例的金属掩膜条的结构示意图。

如图9所示，本实施例与图8中的金属掩膜条的区别在于，本实施例的金属掩膜条的复用区域S3为透光区域。本实施例的所述金属掩膜条20用于第二产线，第二产线比如为量产线。当所述金属掩膜条20用于第二产线时，所述复用区域S3为透光区域。

本发明还提供一种金属掩膜板，其包括：多个上述任意一种金属掩膜条20，此外还可包括支撑架。其中多个金属掩膜条20设于所述支撑架上。

本发明还提供一种金属掩膜板的制作方法，包括以下步骤：

S101、制备金属掩膜条；

例如，制备如图7和图8所示的金属掩膜条20，该金属掩膜条20的具体结构请参见上文。

S102、沿所述预设分界线对所述金属掩膜条进行切割，形成多个掩膜子部，并将所述掩膜子部焊接在支撑架上，形成第一长度的金属掩膜板；

例如，预先在金属掩膜条20上制作切割线，也即在预设分界线40的位置制作切割线。以图7的金属掩膜条为例，沿所述预设分界线40对所述金属掩膜条20进行切割(使用镭射切割)，形成多个掩膜子部21，如图10所示。可以理解的，沿所述预设分界线40对图8所示的金属掩膜条20进行切割，形成多个掩膜子部21后，可以用激光切割的方法在复用区域S3的外端部加工出开口。也即经过切割后可形成两个长度相同的掩膜子部21。

将所述掩膜子部21焊接在支撑架上，形成第一长度的金属掩膜板。具体的制作过程可以参见图1至图4，在此不再赘述。

此外上述方法还可包括：

S103、将所述金属掩膜条焊接在支撑架上，形成第二长度的金属掩膜板。

例如，不对上述金属掩膜条20进行切割，直接将图7至8中的任意一种金属掩膜条焊接在支撑架上，形成第二长度的金属掩膜板。其中第二长度大于第一长度。

比如上述图7和图8的研发用途的金属掩膜条，在L/2位置处切割后，可应用在显示面板的研发线中，进行张网、焊接制作精密金属掩膜板；如果不进行切割，可以直接应用在显示面板的量产线。比如第二长度比如为1300mm，第一长度比如为650mm。在其他实施方式中，第二长度为第一长度的三倍或者四倍，在此不作限定。

比如，长度为1300mm的精密金属掩膜条可以应用在量产线，进行张网、焊接得到量产用的精密金属掩膜板，经过切割后，产出图10示意的2条650mm精密金属掩膜条，可以直接应用于显示面板的研发线，进行张网、焊接得到研发用的精密金属掩膜版，从而实现精密金属掩膜条兼容研发线和量产线。当然在其他实施例中，金属掩膜板的制作方法可包括第一步和第三步。

以下对上述方法第一步也即制备金属掩膜条进行说明：

在制作图7至图9所示的金属掩膜条，需要优先制作对应的玻璃光罩，如图11所示，玻璃光罩50的尺寸略大于金属掩膜条20的尺寸。在一实施例中，玻璃光罩50包括图案化区域(部分透光区域或者图形化区域)51和非图案化区域(全透光区域)52，其中玻璃光罩50与金属掩膜条20的透光区域对应的位置处设置有对应的图形化区域，形成部分透光区域或者图案化区域51；与不透光区域对应的位置处未设置图案，形成全透光区域或者图案化区域52，与复用区域S3对应的位置也未设置图案。在玻璃光罩50上可设置有水平切割线和竖直切割线的标识。切割线的设置根据需求决定。

在另一实施例中，如图12所示，其中该玻璃光罩50与复用区域S3对应的位置为图案化区域51，也即在与复用区域S3对应的位置设置有图案。

制作上述图7和图8的金属掩膜条，必须要制作对应的玻璃光罩，且玻璃光罩的成本高昂。例如上述图11的玻璃光罩只能制作图7和图8所示的金属掩膜条20，导致玻璃光罩的利用率较低，提高了生产成本，为了避免此问题，可以采用以下方式解决：

第一种方式：采用图11所示的玻璃光罩先制作图8所示的金属掩膜条，然后在L/2分界线处切割后导入研发线，进行验证和测试。在研发线的验证和测试通过后，使用少量图8的金属掩膜条，不进行切割并导入量产线进行小量验证和测试。量产线小量验证和测试通过后，对上述玻璃光罩进行再一次图案化处理，使得与金属掩膜条20的复用区域S3对应的位置形成部分透光区域，通过图案化处理的玻璃光罩，由供应商重新生产对图8所示的金属掩膜条20的复用区域S3进行图案化处理，以制作出精密阵列孔，也即形成透光区域，得到图9所示的金属掩膜条20，提供给面板生产厂并直接导入量产线。

由于仅需一个玻璃光罩，在制作完适用于研发线的金属掩膜条20后，对玻璃光罩第二次加工(图案化处理)，之后通过加工后的玻璃光罩制作适用于量产线的金属掩膜条20。此方案需要对玻璃光罩进行第二次加工。

第二种方式：图7至图9中的金属掩膜条20均采用图12所示的玻璃光罩进行制作。

结合图13，60表示金属层、61表示光阻层，该金属层60的材料可为铁镍合金，62表示设置在光阻层61和玻璃光罩50之间的遮挡板62，70为放置在玻璃光罩50另外一侧的光源，光源70发出短波长色光(通常为UV光)，之后通过玻璃光罩50投射在光阻层61上。玻璃光罩50的图案化区域51中的图案被投射在光阻层61上，将图案转移到光阻层61中，但是与遮挡板62对应的位置，由于光线被遮挡，因此无法将图案转移至光阻层61中，也即在遮挡板62下方的光阻层没有图案。经过曝光、显影、蚀刻制程后，即可制造出图7和图8所示的金属掩膜条20，特别地，遮挡板62也可设计为允许部分区域透光。

在曝光过程中，将遮挡板62去除，将玻璃光罩50之上的图案全部被投射在光阻层61上，经过曝光、显影、蚀刻制程后，即可制造出图9所示的金属掩膜条。采用该方案，仅需购买1次玻璃光罩，且不需对玻璃光罩进行二次加工，提高玻璃光罩的利用率，有效降低生产成本，进而降低新款显示面板的研发、量产的总成本，实现同时生产研发线的金属掩膜条和量产线的金属掩膜条。

本发明的金属掩膜条、金属掩膜板及其制作方法以及玻璃光罩，包括至少两个掩膜子部，所述掩膜子部包括：不透光区域，设于所述金属掩膜条的其中一端；复用区域，位于所述金属掩膜条的长度的预设分界线的设定侧，所述设定侧与所述不透光区域位于同一侧；至少一透光区域，所述透光区域位于所述不透光区域和所述复用区域之间；由于该金属掩膜条可以同时适用于第一产线和第二产线，因此降低了生产成本，提高了生产效率。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims

1.一种金属掩膜条，其特征在于，包括至少两个掩膜子部，所述掩膜子部包括：

不透光区域，设于所述金属掩膜条的其中一端；

2.根据权利要求1所述的金属掩膜条，其特征在于，

所述金属掩膜条包括两个掩膜子部，其中一个所述掩膜子部位于所述金属掩膜条的其中一侧，另外所述掩膜子部位于所述金属掩膜条的另外一侧。

3.根据权利要求2所述的金属掩膜条，其特征在于，两个所述掩膜子部的长度相等。

4.根据权利要求1所述的金属掩膜条，其特征在于，

所述金属掩膜条用于第一产线时，所述复用区域为不透光区域；

所述金属掩膜条用于第二产线时，所述复用区域为透光区域。

5.根据权利要求1所述的金属掩膜条，其特征在于，

所述不透光区域的设定端部设置有第一开口，所述复用区域中与所述设定端部对置的端部设置有第二开口，所述第一开口的位置与所述第二开口的位置对应。

6.根据权利要求1所述的金属掩膜条，其特征在于，

所述预设分界线包括二分之一分界线。

7.一种金属掩膜板，其特征在于，包括：多个如权利要求1至6任意一项所述的金属掩膜条。

8.一种金属掩膜板的制作方法，其特征在于，包括：

和/或将所述金属掩膜条焊接在所述支撑架上，形成第二长度的金属掩膜板；所述第二长度大于所述第一长度。

9.一种玻璃光罩，其特征在于，其中所述玻璃光罩用于制作金属掩膜条，其中所述金属掩膜条包括至少两个掩膜子部，所述掩膜子部包括：不透光区域，设于所述金属掩膜条的其中一端；复用区域，位于所述金属掩膜条的长度的预设分界线的设定侧，所述设定侧与所述不透光区域位于同一侧；至少一透光区域，所述透光区域位于所述不透光区域和所述复用区域之间；

所述玻璃光罩包括图案化区域和非图案化区域，其中所述图案化区域与所述透光区域和所复用区域的位置对应，所述非图案化区域与所述不透光区域的位置对应。

10.根据权利要求9所述的玻璃光罩，其特征在于，

第一产线所采用的金属掩膜条和第二产线所采用的金属掩膜条均是通过采用所述玻璃光罩制得的。