CN112859510A - 一种掩膜板及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及显示技术技术领域，且公开了一种掩膜板，包括透光底板，所述透光底板的上方活动安装有定型框架，所述定型框架的内部活动安装有块状单元格，所述块状单元格的中部开设有安装槽，所述安装槽的侧面开设有定位孔，所述安装槽的边角处开设有卡槽，所述安装槽和卡槽的内部活动安装有定位架，所述定位架的两侧均开设有转动卡槽。该掩膜板及其制作方法，通过在在定型框架的上下两端均开设有转动卡槽，且转动卡槽的内部活动安装有转动圆板，转动圆板的中部设有像素图案，像素图案可在转动卡槽的内部进行转动和拆卸，通过像素图案之间的图形组合形成要加工的掩膜图案，便于自动灵活的进行调整，提高装置的重复使用率，节省加工生产成本。

Description

一种掩膜板及其制作方法

技术领域

本发明涉及显示技术技术领域，具体为一种掩膜板及其制作方法。

背景技术

光刻掩膜版（又称光罩，英文为MaskReticle），简称掩膜版，是微纳加工技术常用的光刻工艺所使用的图形母版，由不透明的遮光薄膜在透明基板上形成掩膜图形结构，再通过曝光过程将图形信息转移到产品基片上，待加工的掩膜版由玻璃/石英基片、铬层和光刻胶层构成，其图形结构可通过制版工艺加工获得，常用加工设备为直写式光刻设备，如激光直写光刻机、电子束光刻机等，掩膜版应用十分广泛，在涉及光刻工艺的领域都需要使用掩膜版，如IC（IntegratedCircuit，集成电路）、FPD（FlatPanelDisplay，平板显示器）、PCB（PrintedCircuitBoards，印刷电路板）、MEMS（MicroElectroMechanicalSystems，微机电系统）等。

在有机发光二极管(OrganicLight-EmittingDiode，OLED)制造过程中，通常采用高精度金属掩膜板(FineMetalMask，FMM)作为蒸镀掩膜板，将发光材料蒸镀在阵列基板上对应的开口区域形成OLED器件，由于金属掩膜板的厚度较小，而且中间形成为布满开孔的网状结构，使得整个金属掩膜板容易产生变形，当将金属掩膜板拉伸并固定于边框时，容易产生边缘区域与开孔的设置区域相连接的部分向上翘曲而边缘区域又向下弯曲的褶皱现象。

另外，在进行蒸镀前，金属掩膜板与待蒸镀基板贴合时，设置开孔的中间区域部分也易形成褶皱，又由于金属掩膜板上的边缘区域未设置有开孔，相较于开孔的设置区域，在边缘区域的单位面积内所受磁性吸附力大于开孔设置区域的单位面积内所受磁性吸附力，从而限制了中间开孔区域的褶皱及开孔区和边缘区连接处的褶皱向边缘的扩展，使得褶皱堆积在金属掩膜板的内部，当金属掩膜板与待蒸镀基板之间产生褶皱时，两者之间存在间隙，进而在蒸镀时使得褶皱在待蒸镀基板的对应区域产生蒸镀阴影并造成混色，从而造成产品不良。

发明内容

本发明提供了一种掩膜板及其制作方法，具备便于均匀拉伸形变、便于使用和维修、具有灵活调整单元特性的优点，解决了上述背景技术中提到的问题。

本发明提供如下技术方案：一种掩膜板，包括透光底板，所述透光底板的上方活动安装有定型框架，所述定型框架的内部活动安装有块状单元格，所述块状单元格的中部开设有安装槽，所述安装槽的侧面开设有定位孔，所述安装槽的边角处开设有卡槽，所述安装槽和卡槽的内部活动安装有定位架，所述定位架的两侧均开设有转动卡槽，所述转动卡槽的中部固定安装有透光板，所述转动卡槽的内部活动安装有转动圆板，所述转动圆板的中部固定安装有像素图案，所述定位架的四个侧壁上均固定安装有支撑杆，所述支撑杆的顶端固定安装有堵头。

优选的，所述定型框架的上方活动安装有面板，所述定型框架和面板的四角处均开设有连接孔，所述透光底板的上端固定安装有安装螺栓，所述连接孔套接在安装螺栓的上方，所述安装螺栓的上端开设有转动孔，所述转动孔的内部活动安装有连接圆环。

优选的，所述定型框架的外侧面上均开设有活动槽，所述活动槽的中部开设有第二连接孔，所述第二连接孔的内部活动安装有支撑杆。

优选的，所述连接圆环为圆环状连接环，且所述安装螺栓和连接圆环均匀连接在透光底板、定型框架和面板的四角处。

优选的，所述透光底板、定型框架、面板、块状单元格和定位架均为正四边形，且定型框架、块状单元格、转动圆板和透光底板、面板、定位架的边缘处均为由铬膜氧化铁硅化钼硅和乳胶混合制成的硬质遮光膜。

优选的，所述像素图案为玻璃或石英基片、铬层和光刻胶层构成。

优选的，所述支撑杆和堵头均三三二二形式安装在定位架的四个侧面上，且相邻的两个定位架的支撑杆和堵头均为E字状交叉连接。

优选的，所述透光底板和面板为框型图案，且透光底板、面板和定位架的中心部位为透明导光玻璃或石英基片、铬层和光刻胶层构成。

优选的，所述块状单元格的数量为二十五个，且二十五个所述块状单元格阵列安装在定型框架的内部，且块状单元格的厚度值与定型框架的厚度值一致。

一种掩膜板及其制作方法，包括以下步骤：

第一步：首先，将转动圆板修剪裁切成规定形状和直径大小的圆形面板，随后根据需求绘制生成设备可以识别的掩膜版版图文件（GDS格式），并使用无掩模光刻机读取版图文件，对带胶的空白转动圆板进行非接触式曝光（曝光波长nm），照射转动圆板上所需图形区域，使该区域的光刻胶（通常为正胶）发生光化学反应，形成像素图案处空白图案，经过显影、定影后，曝光区域的光刻胶溶解脱落，暴露出下面的铬层，使用铬刻蚀液进行湿法刻蚀，将暴露出的铬层刻蚀掉形成透光区域，而受光刻胶保护的铬层不会被刻蚀，形成不透光区域，这样重复十遍及更多以上步骤，便在转动圆板上形成透光率不同的像素图案，且在有必要的情况下，使用湿法或干法方式去除掩膜版上的光刻胶层，并对掩膜版进行清洗，此时，此步骤可进行大规模的批量生产加工，提高装置的生产效率和精准度；

第二步：随后，将加工后的转动圆板进行定量的组装和拼接，将转动圆板安装在定位架上开设的转动卡槽内部，并在转动卡槽的顶部进行固定，将转动圆板活动封装在定位架的上下两侧，随后将定位架套装在块状单元格的内部，并通过支撑杆和堵头将定位架进行套接在块状单元格的内部；

第三步：将组装好的块状单元格依次安装在定型框架的内部，并将边缘的块状单元格上伸出的支撑杆连接在定型框架上开设的活动槽和第二连接孔，此时支撑杆穿过定位孔伸出，并连接在相邻的块状单元格的内部，进行弹性连接；

第四步：将组装好的定型框架的上下面边缘处焊接透光底板和面板，并在定型框架和面板上开设的连接孔中穿插安装安装螺栓，且在安装螺栓上安装连接圆环；

第五步：将组装完成的承载下游图形设计和工艺技术信息的掩膜板安装在下游制程材料上方，经过曝光等加工工艺，下游即可得到大批量的带有图形设计及工艺技术信息“复印”后的材料。

本发明具备以下有益效果：

1、该掩膜板及其制作方法，通过在在定型框架的上下两端均开设有转动卡槽，且转动卡槽的内部活动安装有转动圆板，转动圆板的中部设有像素图案，像素图案可在转动卡槽的内部进行转动和拆卸，通过像素图案之间的图形组合形成要加工的掩膜图案，便于自动灵活的进行调整，提高装置的重复使用率，节省加工生产成本。

2、该掩膜板及其制作方法，通过定型框架的内部活动安装有块状单元格，且块状单元格的中部通过支撑杆和堵头进行交叉连接，便于在定型框架带动块状单元格发生拉伸形变时块状单元格内部的支撑杆和堵头进行均匀的移动，对块状单元格之间进行连接，避免定型框架和块状单元格在拉伸时中间部位发生过度下垂变形，保证掩膜图案形状不变，和确保掩膜图案的位置准确，避免后期加工出现色偏、混色等显示不良等现象，保证装置的使用加工效果。

3、该掩膜板及其制作方法，通过在透光底板的上方四角处固定连接有安装螺栓，且安装螺栓的上端活动安装有定型框架和面板，并在安装螺栓的上部连接有连接圆环，便于通过连接圆环对透光底板、面板及中部的定型框架进行固定拉伸，且保证掩膜板在固定时均匀向四面拉伸，且施力均匀，保证掩膜板发生均匀形变。

4、该掩膜板及其制作方法，此技术中的掩膜板由于转动圆板为活动安装在块状单元格的中部，便于当产品型号发生变化时，所有型号的掩膜板都可使用该装置，只需要重新设置转动圆板上像素图案的开口板和图形板即可，这进一步节约了生产成本，采用透光底板和面板对定型框架内部的成像单元进行封装固定即可实现支撑和遮挡作用，从而可省去焊接遮挡条和支撑条的步骤，降低装置的加工成本和更换维修成本，此时，此步骤可进行大规模的批量生产加工，提高装置的生产效率和精准度。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明结构爆炸示意图；

图3为本发明块状单元格示意图；

图4为本发明块状单元格爆炸示意图；

图5为本发明结构A处示意图。

图中：1、透光底板；2、安装螺栓；3、转动孔；4、连接圆环；5、定型框架；6、面板；7、连接孔；8、活动槽；9、第二连接孔；10、块状单元格；11、安装槽；12、卡槽；13、定位孔；14、定位架；15、透光板；16、转动卡槽；17、转动圆板；18、像素图案；19、支撑杆；20、堵头。

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，所描述的实施例仅仅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做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。

请参阅图1-5，一种掩膜板，包括透光底板1，透光底板1的上方活动安装有定型框架5，定型框架5的内部活动安装有块状单元格10，块状单元格10的中部开设有安装槽11，安装槽11的侧面开设有定位孔13，安装槽11的边角处开设有卡槽12，安装槽11和卡槽12的内部活动安装有定位架14，定位架14的两侧均开设有转动卡槽16，转动卡槽16的中部固定安装有透光板15，转动卡槽16的内部活动安装有转动圆板17，转动圆板17的中部固定安装有像素图案18，定位架14的四个侧壁上均固定安装有支撑杆19，支撑杆19的顶端固定安装有堵头20。

其中，定型框架5的上方活动安装有面板6，定型框架5和面板6的四角处均开设有连接孔7，透光底板1的上端固定安装有安装螺栓2，连接孔7套接在安装螺栓2的上方，安装螺栓2的上端开设有转动孔3，转动孔3的内部活动安装有连接圆环4，通过在透光底板1的上方四角处固定连接有安装螺栓2，且安装螺栓2的上端活动安装有定型框架5和面板6，并在安装螺栓2的上部连接有连接圆环4，便于通过连接圆环4对透光底板1、面板6及中部的定型框架5进行固定拉伸，且保证掩膜板在固定时均匀向四面拉伸，且施力均匀，保证掩膜板发生均匀形变。

其中，定型框架5的外侧面上均开设有活动槽8，活动槽8的中部开设有第二连接孔9，第二连接孔9的内部活动安装有支撑杆19，活动槽8和第二连接孔9对最外沿的块状单元格10进行连接，便于保证装置整体的拉伸形变。

其中，连接圆环4为圆环状连接环，且安装螺栓2和连接圆环4均匀连接在透光底板1、定型框架5和面板6的四角处，连接圆环4为装置的固定提供连接，保证装置的稳定进行。

其中，透光底板1、定型框架5、面板6、块状单元格10和定位架14均为正四边形，且定型框架5、块状单元格10、转动圆板17和透光底板1、面板6、定位架14的边缘处均为由铬膜氧化铁硅化钼硅和乳胶混合制成的硬质遮光膜，由于转动圆板17为活动安装在块状单元格10的中部，便于当产品型号发生变化时，所有型号的掩膜板都可使用该装置，只需要重新设置转动圆板17上像素图案18的开口板和图形板即可，这进一步节约了生产成本。

其中，像素图案18为玻璃或石英基片、铬层和光刻胶层构成，通过在在定型框架5的上下两端均开设有转动卡槽16，且转动卡槽16的内部活动安装有转动圆板17，转动圆板17的中部设有像素图案18，像素图案18可在转动卡槽16的内部进行转动和拆卸，通过像素图案18之间的图形组合形成要加工的掩膜图案，便于自动灵活的进行调整，提高装置的重复使用率，节省加工生产成本。

其中，支撑杆19和堵头20均三三二二形式安装在定位架14的四个侧面上，且相邻的两个定位架14的支撑杆19和堵头20均为E字状交叉连接，通过定型框架5的内部活动安装有块状单元格10，且块状单元格10的中部通过支撑杆19和堵头20进行交叉连接，便于在定型框架5带动块状单元格10发生拉伸形变时块状单元格10内部的支撑杆19和堵头20进行均匀的移动，对块状单元格10之间进行连接，避免定型框架5和块状单元格10在拉伸时中间部位发生过度下垂变形，保证掩膜图案形状不变，和确保掩膜图案的位置准确，避免后期加工出现色偏、混色等显示不良等现象，保证装置的使用加工效果。

其中，透光底板1和面板6为框型图案，且透光底板1、面板6和定位架14的中心部位为透明导光玻璃或石英基片、铬层和光刻胶层构成，采用透光底板1和面板6对定型框架5内部的成像单元进行封装固定即可实现支撑和遮挡作用，从而可省去焊接遮挡条和支撑条的步骤，降低装置的加工成本和更换维修成本。

其中，块状单元格10的数量为二十五个，且二十五个块状单元格10阵列安装在定型框架5的内部，且块状单元格10的厚度值与定型框架5的厚度值一致，转动圆板17和像素图案18为单独的结构单元，当某个单元发生损伤时，只需更换该单元而不需更换整个板，降低装置维修成本，便于延长装置的使用寿命。

一种掩膜板及其制作方法，包括以下步骤：

第一步：首先，将转动圆板17修剪裁切成规定形状和直径大小的圆形面板，随后根据需求绘制生成设备可以识别的掩膜版版图文件GDS格式，并使用无掩模光刻机读取版图文件，对带胶的空白转动圆板17进行非接触式曝光曝光波长405nm，照射转动圆板17上所需图形区域，使该区域的光刻胶通常为正胶发生光化学反应，形成像素图案18处空白图案，经过显影、定影后，曝光区域的光刻胶溶解脱落，暴露出下面的铬层，使用铬刻蚀液进行湿法刻蚀，将暴露出的铬层刻蚀掉形成透光区域，而受光刻胶保护的铬层不会被刻蚀，形成不透光区域，这样重复十遍及更多以上步骤，便在转动圆板17上形成透光率不同的像素图案18，且在有必要的情况下，使用湿法或干法方式去除掩膜版上的光刻胶层，并对掩膜版进行清洗，此时，此步骤可进行大规模的批量生产加工，提高装置的生产效率和精准度；

第二步：随后，将加工后的转动圆板17进行定量的组装和拼接，将转动圆板17安装在定位架14上开设的转动卡槽16内部，并在转动卡槽16的顶部进行固定，将转动圆板17活动封装在定位架14的上下两侧，随后将定位架14套装在块状单元格10的内部，并通过支撑杆19和堵头20将定位架14进行套接在块状单元格10的内部；

第三步：将组装好的块状单元格10依次安装在定型框架5的内部，并将边缘的块状单元格10上伸出的支撑杆19连接在定型框架5上开设的活动槽8和第二连接孔9，此时支撑杆19穿过定位孔13伸出，并连接在相邻的块状单元格10的内部，进行弹性连接；

第四步：将组装好的定型框架5的上下面边缘处焊接透光底板1和面板6，并在定型框架5和面板6上开设的连接孔7中穿插安装安装螺栓2，且在安装螺栓2上安装连接圆环4；

第五步：将组装完成的承载下游图形设计和工艺技术信息的掩膜板安装在下游制程材料上方，经过曝光等加工工艺，下游即可得到大批量的带有图形设计及工艺技术信息“复印”后的材料。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种掩膜板，包括透光底板（1），其特征在于：所述透光底板（1）的上方活动安装有定型框架（5），所述定型框架（5）的内部活动安装有块状单元格（10），所述块状单元格（10）的中部开设有安装槽（11），所述安装槽（11）的侧面开设有定位孔（13），所述安装槽（11）的边角处开设有卡槽（12），所述安装槽（11）和卡槽（12）的内部活动安装有定位架（14），所述定位架（14）的两侧均开设有转动卡槽（16），所述转动卡槽（16）的中部固定安装有透光板（15），所述转动卡槽（16）的内部活动安装有转动圆板（17），所述转动圆板（17）的中部固定安装有像素图案（18），所述定位架（14）的四个侧壁上均固定安装有支撑杆（19），所述支撑杆（19）的顶端固定安装有堵头（20）。

2.根据权利要求1所述的一种掩膜板，其特征在于：所述定型框架（5）的上方活动安装有面板（6），所述定型框架（5）和面板（6）的四角处均开设有连接孔（7），所述透光底板（1）的上端固定安装有安装螺栓（2），所述连接孔（7）套接在安装螺栓（2）的上方，所述安装螺栓（2）的上端开设有转动孔（3），所述转动孔（3）的内部活动安装有连接圆环（4）。

3.根据权利要求2所述的一种掩膜板，其特征在于：所述定型框架（5）的外侧面上均开设有活动槽（8），所述活动槽（8）的中部开设有第二连接孔（9），所述第二连接孔（9）的内部活动安装有支撑杆（19）。

4.根据权利要求2所述的一种掩膜板，其特征在于：所述连接圆环（4）为圆环状连接环，且所述安装螺栓（2）和连接圆环（4）均匀连接在透光底板（1）、定型框架（5）和面板（6）的四角处。

5.根据权利要求1所述的一种掩膜板，其特征在于：所述透光底板（1）、定型框架（5）、面板（6）、块状单元格（10）和定位架（14）均为正四边形，且定型框架（5）、块状单元格（10）、转动圆板（17）和透光底板（1）、面板（6）、定位架（14）的边缘处均为由铬膜氧化铁硅化钼硅和乳胶混合制成的硬质遮光膜。

6.根据权利要求1所述的一种掩膜板，其特征在于：所述像素图案（18）为玻璃或石英基片、铬层和光刻胶层构成。

7.根据权利要求1所述的一种掩膜板，其特征在于：所述支撑杆（19）和堵头（20）均三三二二形式安装在定位架（14）的四个侧面上，且相邻的两个定位架（14）的支撑杆（19）和堵头（20）均为E字状交叉连接。

8.根据权利要求5所述的一种掩膜板，其特征在于：所述透光底板（1）和面板（6）为框型图案，且透光底板（1）、面板（6）和定位架（14）的中心部位为透明导光玻璃或石英基片、铬层和光刻胶层构成。

9.根据权利要求5所述的一种掩膜板，其特征在于：所述块状单元格（10）的数量为二十五个，且二十五个所述块状单元格（10）阵列安装在定型框架（5）的内部，且块状单元格（10）的厚度值与定型框架（5）的厚度值一致。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种掩膜板及其制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：首先，将转动圆板（17）修剪裁切成规定形状和直径大小的圆形面板，随后根据需求绘制生成设备可以识别的掩膜版版图文件（GDS格式），并使用无掩模光刻机读取版图文件，对带胶的空白转动圆板（17）进行非接触式曝光（曝光波长405nm），照射转动圆板（17）上所需图形区域，使该区域的光刻胶（通常为正胶）发生光化学反应，形成像素图案（18）处空白图案，经过显影、定影后，曝光区域的光刻胶溶解脱落，暴露出下面的铬层，使用铬刻蚀液进行湿法刻蚀，将暴露出的铬层刻蚀掉形成透光区域，而受光刻胶保护的铬层不会被刻蚀，形成不透光区域，这样重复十遍及更多以上步骤，便在转动圆板（17）上形成透光率不同的像素图案（18），且在有必要的情况下，使用湿法或干法方式去除掩膜版上的光刻胶层，并对掩膜版进行清洗，此时，此步骤可进行大规模的批量生产加工，提高装置的生产效率和精准度；

第二步：随后，将加工后的转动圆板（17）进行定量的组装和拼接，将转动圆板（17）安装在定位架（14）上开设的转动卡槽（16）内部，并在转动卡槽（16）的顶部进行固定，将转动圆板（17）活动封装在定位架（14）的上下两侧，随后将定位架（14）套装在块状单元格（10）的内部，并通过支撑杆（19）和堵头（20）将定位架（14）进行套接在块状单元格（10）的内部；

第三步：将组装好的块状单元格（10）依次安装在定型框架（5）的内部，并将边缘的块状单元格（10）上伸出的支撑杆（19）连接在定型框架（5）上开设的活动槽（8）和第二连接孔（9），此时支撑杆（19）穿过定位孔（13）伸出，并连接在相邻的块状单元格（10）的内部，进行弹性连接；

第四步：将组装好的定型框架（5）的上下面边缘处焊接透光底板（1）和面板（6），并在定型框架（5）和面板（6）上开设的连接孔（7）中穿插安装安装螺栓（2），且在安装螺栓（2）上安装连接圆环（4）；

第五步：将组装完成的承载下游图形设计和工艺技术信息的掩膜板安装在下游制程材料上方，经过曝光等加工工艺，下游即可得到大批量的带有图形设计及工艺技术信息“复印”后的材料。

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