CN111352294A - 掩模版、显示面板及掩模版的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种掩模版、显示面板及掩模版的制备方法,本发明实施例中的技术方案,掩模版包括透光区、半透光区以及不透光区,其中,所述透光区用于形成阵列基板的像素开口,所述半透光区用于形成阵列基板的像素限定层,所述不透光区用于形成阵列基板的支撑柱。利用本实施例中掩模版仅需一道掩膜工艺就能同时形成像素开口区、像素限定层以及支撑柱三种结构,相比于现有技术,减少了OLED制备过程中所需要的掩膜工艺次数,简化了工艺流程。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种掩模版、显示面板及掩模版的制备方法。
背景技术
有机电致发光显示(Organic Light Emitting Display,OLED)是一种极具发展前景的显示技术。OLED显示装置不仅具有十分优异的显示性能,还具有自发光、结构简单、超轻薄、响应速度快、宽视角、低功耗及可实现柔性显示等特性,被誉为“梦幻显示器”,得到了各大显示器厂家的青睐,已成为显示技术领域主力军。
现有的OLED制备工艺中,主要是利用掩膜工艺基于掩模版对显示面板进行图案化处理,通过曝光设备的曝光处理,将掩模版自身预设的图案等比例的复制到显示面板上。但是OLED显示面板制备工艺较为复杂,需要进行数次掩膜工艺,无形中增加了显示面板的制造成本。
发明内容
本发明提供一种掩模版、显示面板及掩模版的制备方法,减少OLED制备过程中所需的掩膜工艺次数,达到简化工艺流程的效果。
在本发明的一个实施例中,包括一种掩模版,所述掩模版应用于支撑柱、像素限定层以及像素开口的成型像素开口,其特征在于,所述掩模版包括完全透光区、半透光区以及不透光区,所述半透光区包围所述完全透光区以及所述不透光区;所述完全透光区对应于形成所述像素开口的区域,所述半透光区对应于形成所述像素限定层的区域,所述不透光区对应于形成支撑柱的区域。
可选地,所述半透光区设置有氧化铬膜层,所述不透光区设置有金属铬膜层。
可选地,所述半透光区的透光率为20%~40%。
可选地,所述完全透光区的数量为多个,相邻两个所述完全透光区之间设置有所述不透光区,所述不透光区边缘与所述完全透光区边缘之间的距离小于或等于10μm。
可选地,相邻两个完全透光区之间设置有若干个所述不透光区,任意两个所述不透光区边缘的距离小于或等于10μm。
在本发明的另一实施例中,包括一种显示面板,其特征在于,所述显示面板使用所述权利要求1-5中任一项所述的掩模版制备而成。
在本发明的另一实施例中,包括一种掩模版的制备方法,其特征在于,包括:
形成完全透光区,所述完全透光区对应于形成显示面板的像素开口区域;
形成不透光区,所述不透光区对应于形成所述显示面板的支撑柱区域;
形成半透光区,所述半透光区对应于形成所述显示面板的像素限定层区域,其中,所述所述半透光区包围所述完全透光区以及所述不透光区。
可选地,形成半透光区,所述半透光区对应于形成所述显示面板的像素限定层区域,包括:
确定曝光能量;
利用不同透光率的掩模版对所述显示面板的像素限定层区域进行曝光,得到不同厚度的像素限定层区域;
确定最佳像素限定层厚度;
得到所述最佳像素限定层厚度所对应的掩模版透光率。
可选地,得到所述最佳像素限定层厚度所对应的掩模版透光率之后,还包括:
确定所述像素限定层厚度与所述掩模版透光率的曲线关系。
可选地,根据得到的所述掩模版透光率,在所述半透光区设置半透光膜层。
本发明实施例中的技术方案,掩模版包括透光区、半透光区以及不透光区,其中,所述透光区用于形成阵列基板的像素开口,所述半透光区用于形成阵列基板的像素限定层,所述不透光区用于形成阵列基板的支撑柱。利用本实施例中掩模版仅需一道掩膜工艺就能同时形成像素开口区、像素限定层以及支撑柱三种结构,减少了OLED制备过程中所需要的掩膜工艺次数,简化了工艺流程。
附图说明
图1为本发明一实施例的掩模版;
图2为本发明一实施例显示面板的像素开口、支撑柱以及像素限定层;
图3为本发明一实施例掩模版的俯视图;
图4为本发明一实施例显示面板的像素开口、支撑柱以及像素限定层;
图5为本发明一实施例支撑柱边缘与像素开口边缘之间的离d与支撑柱的高度h之间的曲线关系;
图6为本发明一实施例的显示面板的示意图;
图7为本发明一实施例的掩模版的制备方法的流程图;
图8为本发明一实施例的像素限定层厚度与掩模版半透光区透光率之间的曲线关系、像素限定层的坡脚α与掩模版半透光区透光率之间的曲线关系。
附图标记:10-有机胶层、1-完全透光区、2-半透光区、3-不透光区、100-像素开口、200-像素限定层、300-支撑柱、d-完全透光区边缘与不透光区边缘的最小距离、α-像素限定层的坡脚、101-基板、102-漏极区、103-源极区、104-沟道、105-栅极、106-源极、107-漏极、108-阳极、109-平坦化层、PDL-像素限定层。
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。
本发明实施例所涉及到的“上”“下”“左”“右”等方向词语,指的是在坐标轴中的相对位置,而不是绝对位置。本发明实施例所涉及到的“上”、“上方”可以理解为相互接触或不接触,由本领域技术人员根据实际情况设置,不能理解为对本发明的限制。
如背景技术所述,在现有的OLED制备工艺中,需要利用不同的掩模版对显示面板进行多次图案化处理。例如在形成像素限定层时,需要在OLED阳极涂覆有机胶,并通过掩模版在有机胶层制作像素开口,之后再利用另一个掩模版形成支撑柱,也就是说,需要利用两道掩膜工艺来形成像素限定层、像素开口以及支撑柱,制备工艺较为复杂。
基于此,本发明公开了一种掩模版,包括完全透光区、半透光区以及不透光区,半透光区包围所述完全透光区以及所述不透光区。完全透光区用于形成像素开口区域,半透光区用于形成像素限定层区域,不透光区用于形成支撑柱的区域。用该掩模版对阳极上的有机胶层进行曝光,可同时形成素限定层、像素开口以及支撑柱,省略了一道掩膜工艺,进而简化了制备工艺流程。
本发明的一个实施例,如图1所示,掩模版包括完全透光区1、半透光区2以及不透光区3。在显示面板的阳极涂覆有机胶层10后,利用如图1所示的掩模版进行曝光,其中,曝光能量能够完全穿过完全透光区1,曝光能量不能穿过不透光区3,曝光能量部分穿过半透光区2。因此,显示面板阳极上方的有机胶层10对应掩模版完全透光区1的部分进行完全曝光,对应掩模版不透光区3的部分不进行曝光,而对应掩膜版半透光区2的部分进行部分曝光。
如图2所示,经过显影之后,有机胶层10对应掩模版完全透光区1的区域完全去除,有机胶层10对应掩模版不透光区3的区域完全保留,而有机胶层10对应掩模版透光区2的区域部分去除。其中,有机胶层10完全去除的区域形成显示面板的像素开口100,有机胶层10完全保留的区域形成显示面板的支撑柱300,有机胶层10部分去除的区域形成显示面板的像素限定层200。显示面板的像素开口、像素限定层以及支撑柱的位置关系参照现有技术中的位置,本发明不详细赘述。
因此,利用图1所示的掩模版,经过一次曝光显影工艺就形成了显示面板的像素开口、像素限定层以及支撑柱。与现有技术需要两个不同的掩模版,经过两次曝光显影工艺相比较,省略了一道掩膜工艺,进而简化了制备工艺流程。
在本发明另一实施例中,掩模版半透光区2设置有氧化铬膜层,不透光区3设置有金属铬膜层。金属铬膜层能够阻挡曝光能量,使曝光能量不能穿过掩模版的不透光区3。氧化铬膜层光透光率小于金属铬膜层,使曝光能量部分穿过掩模版的半透光区2。
本实施例通过在掩模版的不同区域设置不同的膜层,能够保证掩膜层的不同区域的透光性不同,因此能够在一次掩膜工艺中,显示面板的有机胶层10的不同区域实现不同程度的曝光,进而实现像素开口、支撑柱以及像素限定层的不同结构,简化制备工艺。
其中,氧化铬、金属铬膜层的厚度可以根据实际需求进行设定,以能够满足实际透光率的要求为准,本发明对其不做具体限制。当然,在其他实施例中,本领域技术人员也能够根据需要在掩模版上设置其他材料,只要能保证曝光能量不能穿过掩模版的不透光区3,且曝光能量能够部分穿过掩模版的半透光区2即可,本发明对其不做具体限制。
在本发明另一实施例中,通过调整掩模版的半透光区2的透光率,能够对显示面板的有机层10的对应部分进行不同程度的曝光,显影后形成厚度不同的像素限定层。在本实施例中,将半透光区的透光率设置为20%~40%,得到的像素限定层厚度符合实际生产需要。
如图3所示,图3为掩模版的俯视图,在本发明另一实施例中,掩模版的完全透光区1的数量为多个,多个完全透光区1分别对应形成显示面板的多个像素开口100,相邻两个完全透光区1之间设置有至少一个不透光区3,不透光区3对应形成显示面板的支撑柱300,半透光区2设置在完全透光区1以及不透光区3四周,这样能够在显示面板的相邻两个像素开口之间形成至少一个支撑柱,有利于子像素的形成。
如图4所示,发明人经研究发现,在使用上述掩模版进行一次曝光形成支撑柱、像素开口以及像素限定层的过程中,在有机胶层10烘干完全固化前,有机胶层10具有一定流动性,因此支撑柱300在完全固化前存在下塌情况,支撑柱300容易与周围的像素限定层有机胶流动在一起。支撑柱300的下榻会影响支撑柱高度,进而影响后续封装膜层的可靠性。研究表明,通过减小支撑柱300边缘与像素开口边缘之间的距离d,可以有效地控制支撑柱300的下塌,即,通过控制完全透光区1边缘与不透光区3边缘之间的距离d,可以有效地控制支撑柱300的下塌。
如图5所示,发明人发现,支撑柱边缘与像素开口边缘之间的最小距离d与支撑柱的高度h之间存在如图5所示的曲线关系,当支撑柱边缘与像素开口边缘之间的最小距离d为10μm时,支撑柱的高度h为能够满足封装要求的最小高度。因此为了能够满足封装要求,控制支撑柱的高度,支撑柱边缘与像素开口边缘之间的最小距离d应该小于或等于10μm,进而对掩模版提出了更进一步的要求,即,掩模版不透光区3边缘与完全透光区1边缘之间的距离应当小于或等于10μm。
在本发明的实施例中,通过设置掩模版不透光区3边缘与完全透光区1边缘之间的距离小于或等于10μm,有效控制了支撑柱300的下榻,使支撑柱300高度维持在一个合理范围,不会对之后的封装工艺产生不利影响。
在本发明另一实施例中,掩模版的完全透光区1的数量为多个,多个完全透光区1分别对应形成显示面板的多个像素开口100,相邻两个完全透光区1之间设置有多个不透光区3,多个不透光区3分别对应形成显示面板的多个支撑柱300,半透光区2设置在完全透光区1以及不透光区3四周,这样能够在显示面板的相邻两个像素开口之间形成多个支撑柱,任意两个支撑柱的边缘距离小于或等于10μm。
发明人发现,任意两个支撑柱300边缘的最小距离d与支撑柱的高度h之间也存在如图5所示的曲线关系,当任意两个支撑柱边缘的最小距离d为10μm时,支撑柱的高度h为能够满足封装要求的最小高度。因此为了能够满足封装要求,控制支撑柱300的高度,任意两个支撑柱边缘的最小距离d应该小于或等于10μm,进而对掩模版提出了更进一步的要求,即,掩模版任意两个不透光区3的距离应当小于或等于10μm。
在本发明实施例中,通过设置相邻两个不透光区3的距离小于或等于10μm,使相邻两个支撑柱300之间的距离小于或等于10μm,有效控制了支撑柱300的下榻,使支撑柱300高度维持在一个合理范围,不会对之后的封装工艺产生不利影响。
在本发明的另一实施例中,还包括一种显示面板,如图6所示,该显示面板使用上述掩模版通过一次曝光工艺同时形成像素开口100、像素限定层200以及支撑柱300。
在本发明的另一实施例中,如图7所示,还包括一种掩模版的制备方法,该制备方法包括:
S10,形成完全透光区,所述完全透光区对应于形成显示面板的像素开口区域;
S20,形成不透光区,所述不透光区对应于形成所述显示面板的支撑柱区域;
S30,形成半透光区,所述半透光区对应于形成所述显示面板的像素限定层区域,其中,所述所述半透光区包围所述完全透光区以及所述不透光区。
应当注意的是,本实施例对形成掩模版的完全透光区、不透光区以及半透光区的顺序并不做具体限制,只要最终能够形成上述三个区域即可。
具体地,S30,形成半透光区,所述半透光区对应于形成所述显示面板的像素限定层区域,具体包括:
S31,确定曝光能量;
S32,利用不同透光率的掩模版对所述显示面板的像素限定层区域进行曝光,得到不同厚度的像素限定层区域;
S33,确定最佳像素限定层厚度;
S34,得到所述最佳像素限定层厚度所对应的掩模版透光率。
在本实施例中,在曝光能量和掩模版透光率两个变量的综合作用下,可以得到不同厚度的像素限定层厚度。为了确定掩模版半透光区的透光率,先固定其中一个变量——曝光能量,在特定的曝光能量下,调整掩模版透光率,可以得到不同厚度的像素限定层厚度。选择一个合适的适用于蒸度子像素的像素限定层厚度,即可反推出相应的掩模版透光率。
其中,曝光能量应当足够大,能够使显示面板的有机胶层10接受完全曝光能量后能够完全去除为准,以避免残留的有机胶影响后段正常工艺。
在本发明的一个实施例中,曝光能量为170~220mj/cm2,既能够使有机胶层10接受完全曝光能量后能够完全去除,也不会对显示面板的阳极产生不利影响。
在特定的曝光能量下,调整掩模版透光率,可以得到不同厚度的像素限定层厚度。发明人发现,掩模版的透光率与像素限定层的厚度关系Y1如图8所示。
由于有机层10具有一定流动性,因此有机层10的像素限定层在烘干完全固化前,存在下塌情况,在像素限定层与像素开口之间存在坡脚α,坡脚α与像素限定层的厚度关系Y2如图8所示。选取Y1与Y2的交点,确定最佳像素限定层厚度与对应的掩模版透光率。
在本实施例中,通过获取像素限定层厚度与掩模版透光率之间的曲线关系、像素限定层厚度与像素限定层坡脚α之间的曲线关系,确定其交点为最佳像素限定层厚度、与其对应的掩模版透光率。因为在此点,像素限定层厚度达到平衡,既不会由于坡脚α的存在使像素限定层厚度的下塌量过大,又能够满足子像素的蒸镀要求。
进一步地,根据得到的掩模版透过光率,在半透光区2设置半透光薄膜。具体的,掩模版半透光区2可以设置有氧化铬膜层,不透光区3可以设置有金属铬膜层。金属铬膜层能够阻挡曝光能量,使曝光能量不能穿过掩模版的不透光区3。氧化铬膜层光透光率小于金属铬膜层,使曝光能量部分穿过掩模版的半透光区2。本实施例通过在掩模版的不同区域设置不同的膜层,能够保证掩膜层的不同区域的透光性不同,因此能够在一次掩膜工艺中,显示面板的有机层10的不同区域实现不同程度的曝光,进而实现像素开口、支撑柱以及像素限定层的不同结构,简化制备工艺。
其中,氧化铬、金属铬膜层的厚度可以根据实际需求进行设定,以能够满足实际透光率的要求为准,本发明对其不做具体限制。当然,在其他实施例中,本领域技术人员也能够根据需要在掩模版上设置其他材料,只要能保证曝光能量不能穿过掩模版的不透光区3,且曝光能量能够部分穿过掩模版的半透光区2即可,本发明对其不做具体限制。
本发明另一实施例为一种显示面板的制备方法,包括:
形成阵列基板;
在所述阵列基板上沉积阳极;
在所述阳极上涂布有机胶层;
使用掩模版对所述有机胶层进行曝光处理,所述掩模版包括透光区、半透光区以及不透光区;
对所述有机胶层进行显影处理,形成像素限定层、分布在所述像素限定层的像素开口以及位于所述像素限定层上方非像素开口区域的支撑柱,其中,所述掩模版的透光区对应于形成所述像素开口的区域,所述不透光区对应于形成支撑柱的区域,所述半透光区对应于形成像素限定层像素开口以外的区域。
在像素开口区域蒸镀子像素,并在子像素上方形成封装膜层。
其中,曝光能量为170~220mj/cm2。
有机胶层对应掩模版半透光区接受的曝光能量是对应掩模版完全透光区接受的曝光能量的20%~40%。
应当注意的是,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地明,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 (10)
1.一种掩模版,所述掩模版应用于支撑柱、像素限定层以及像素开口的成型像素开口,其特征在于,所述掩模版包括完全透光区、半透光区以及不透光区,所述半透光区包围所述完全透光区以及所述不透光区;所述完全透光区对应于形成所述像素开口的区域,所述半透光区对应于形成所述像素限定层的区域,所述不透光区对应于形成支撑柱的区域。
2.如权利要求1所述的掩模版,其特征在于,所述半透光区设置有氧化铬膜层,所述不透光区设置有金属铬膜层。
3.如权利要求1所述的掩模版,其特征在于,所述半透光区的透光率为20%~40%。
4.如权利要求1所述的掩模版,其特征在于,所述完全透光区的数量为多个,相邻两个所述完全透光区之间设置有所述不透光区,所述不透光区边缘与所述完全透光区边缘之间的距离小于或等于10μm。
5.如权利要求4所述的掩模版,其特征在于,相邻两个完全透光区之间设置有若干个所述不透光区,任意两个所述不透光区边缘的距离小于或等于10μm。
6.一种显示面板,其特征在于,所述显示面板使用所述权利要求1-5中任一项所述的掩模版制备而成。
7.一种掩模版的制备方法,其特征在于,包括:
形成完全透光区,所述完全透光区对应于形成显示面板的像素开口区域;
形成不透光区,所述不透光区对应于形成所述显示面板的支撑柱区域;
形成半透光区,所述半透光区对应于形成所述显示面板的像素限定层区域,其中,所述所述半透光区包围所述完全透光区以及所述不透光区。
8.一种如权利要求7所述的掩模版的制备方法,其特征在于,形成半透光区,所述半透光区对应于形成所述显示面板的像素限定层区域,包括:
确定曝光能量;
利用不同透光率的掩模版对所述显示面板的像素限定层区域进行曝光,得到不同厚度的像素限定层区域;
确定最佳像素限定层厚度;
得到所述最佳像素限定层厚度所对应的掩模版透光率。
9.一种如权利要求8所述的掩模版的制备方法,其特征在于,得到所述最佳像素限定层厚度所对应的掩模版透光率之后,还包括:
确定所述像素限定层厚度与所述掩模版透光率的曲线关系。
10.一种如权利要求8所述的掩模版的制备方法,其特征在于,根据得到的所述掩模版透光率,在所述半透光区设置半透光膜层。
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