TWI678824B - 掩膜及其製備方法 - Google Patents
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Abstract
一種掩膜，其包括塑膠層及與所述塑膠層結合的框體和複數個磁性元件，所述塑膠層包括相對的第一表面和第二表面，所述框體設置在所述塑膠層的第一表面且覆蓋第一表面的周邊，所述複數個磁性元件設置在所述塑膠層的第一表面，所述塑膠層上開設有貫穿所述第一表面和所述第二表面的複數個開口，沿每一個磁性元件與第一表面結合的一端指向每一個磁性元件遠離第一表面的一端，每一個磁性元件逐漸變細。所述掩膜用於沉積OLED顯示面板，可降低或避免Shadow Effect。本申請還提供所述掩膜的製備方法。
Description
本發明涉及一種掩膜及其製備方法，尤其涉及一種用於沉積OLED顯示面板的掩膜及其製備方法。
有機發光二極體(OLED)顯示面板的製備通常包括採用氣相沉積的方式在襯底(如薄膜電晶體襯底)上形成有機發光材料層的步驟。而沉積有機發光材料層的步驟需要使用一掩膜，所述掩膜設置在襯底(如薄膜電晶體襯底)上，掩膜上開設有複數個通孔，蒸發源蒸發的材料藉由掩膜上的通孔沉積到襯底(如薄膜電晶體襯底)上。每一個通孔處沉積的材料對應形成OLED顯示面板的一個子畫素。通常每個通孔的尺寸設計成與每一個子畫素的尺寸相當。然，最終使用該掩膜沉積形成的子畫素常常大於設定的子畫素的尺寸。例如，當設定的子畫素圖案的寬度為x，長度為y，若設置掩膜上的通孔的尺寸與子畫素圖案的尺寸相同，由於使用掩膜和蒸鍍工藝在襯底上形成的子畫素圖案的過程中形成掩膜與襯底之間存在間隙，使得實際制得的子畫素圖案的寬度會大於x，長度會大於y；此現象稱之為shadow effect。因此，掩膜對OLED顯示面板的生產精度以及性能有重要影響。
鑒於以上內容，有必要提供一種能夠降低shadow effect的掩膜及其製備方法。
一種掩膜，其包括塑膠層及與所述塑膠層結合的框體和複數個磁性元件，所述塑膠層包括相對的第一表面和第二表面，所述框體設置在所述塑膠層的第一表面且覆蓋第一表面的周邊，所述複數個磁性元件設置在所述塑膠層的第一表面，所述塑膠層上開設有貫穿所述第一表面和所述第二表面的複數個開口，沿每一個磁性元件與第一表面結合的一端指向每一個磁性元件遠離第一表面的一端，每一個磁性元件逐漸變細。
一種掩膜的製備方法，其包括如下步驟：提供一金屬板，在所述金屬板的一表面上形成一塑膠層；對所述金屬板進行局部蝕刻，蝕刻後的金屬板形成為框體，該框體覆蓋所述塑膠層的周邊；在所述塑膠層具有所述框體的表面形成間隔設置的複數個磁性元件，沿遠離塑膠層的方向每一個磁性元件逐漸變細；在所述塑膠層未被所述框體和所述複數個磁性元件覆蓋的區域上開設貫穿所述塑膠層的複數個開口。
一種掩膜的製備方法，其包括如下步驟：提供一金屬板，在所述金屬板的一表面上形成一塑膠層，所述金屬板的材質為具有磁性的金屬或合金；對所述金屬板進行局部蝕刻，蝕刻後的金屬板形成為框體和間隔設置的複數個磁性元件，該框體覆蓋所述塑膠層的周邊，所述複數個磁性元件被所述框體所圍繞；在所述塑膠層未被所述框體和所述複數個磁性元件覆蓋的區域上開設貫穿所述塑膠層的複數個開口。
所述掩膜具有磁性，沉積過程中掩膜與沉積設備中用於支撐待沉積的襯底的磁板相互吸引，使掩膜與待沉積的襯底之間更緊密的結合，降低或者避免造成Shadow Effect；此外，磁性元件的形狀設計利於沉積過程中引導蒸鍍材料進入開口時的入射角度，使蒸鍍材料沉積到襯底的預定的位置，進一步降低或者避免Shadow Effect。所述掩膜的製備方法工藝簡單。
100、200‧‧‧掩膜
10‧‧‧塑膠層
101‧‧‧第一表面
103‧‧‧第二表面
20‧‧‧框體
11‧‧‧開口
30‧‧‧磁性元件
31‧‧‧底面
33‧‧‧側面
40‧‧‧金屬板
50、60‧‧‧光阻層
300‧‧‧遮罩膜
310‧‧‧通孔
80‧‧‧襯底
圖1是本發明較佳實施方式的掩膜的平面示意圖。
圖2是圖1沿剖面線II-II剖開的剖面示意圖。
圖3是本發明的掩膜的磁性元件的變更例示意圖。
圖4a-4g是本發明第一實施方式的掩膜的製備示意剖面圖。
圖5a-5f是本發明第二實施方式的掩膜的製備示意剖面圖。
圖6是本發明較佳實施方式的掩膜的使用狀態示意圖。
請一併參閱圖1至圖2，本發明較佳實施方式的掩膜100包括一塑膠層10及與該塑膠層10結合的框體20。如圖2所示，該塑膠層10包括相對的第一表面101和第二表面103。所述框體20設置在塑膠層10的第一表面101，且覆蓋第一表面101的周邊並延伸形成一閉合的框。所述塑膠層10上開設有貫穿所述第一表面101和所述第二表面103的複數個開口11。所述複數個開口11相互間隔設置。本實施例中，所述複數個開口11成矩陣排布。
所述塑膠層10本領域常規使用的各種塑膠，優選為聚醯亞胺。
所述框體20用於支撐所述塑膠層10，並提高所述掩膜100的整體強度。所述框體20的材質可為金屬或合金，優選具有磁性的金屬或合金。
沉積OLED顯示面板的有機發光材料層時，掩膜與襯底(如薄膜電晶體襯底)均放入沉積設備(如蒸鍍機，圖未示)中，沉積設備中具有一磁板(圖未示)，且沉積過程中，所述磁板、所述襯底、所述掩膜為依次層疊放置。如果掩膜100沒有磁性，沉積過程中掩膜與襯底容易形成一間隙，進而造成Shadow Effect。當掩膜100具有磁性，沉積過程中掩膜與磁板相互吸引，使掩膜與襯底之間更緊密的結合，降低或避免造成Shadow Effect。
雖然當框體20的材質為具有磁性的金屬或合金能使掩膜100具有磁性，但框體20僅設置在塑膠層10的周邊，不能較好的保證塑膠層10的其他區域與襯底之間的緊密的結合，因此，為進一步降低所述掩膜100與襯底之間的間隙，所述掩膜100還包括設置於所述塑膠層10的第一表面101上的複數個磁性元件30。本實施例中，每一個磁性元件30位於相鄰的四個開口11之間，所述四個開口11分別位於一矩形的四個頂角。所述框體20圍繞所述複數個磁性元件30。其它實施例中，所述複數個磁性元件30間隔設置於第一表面101未開設開口11的位置即可。
每一個磁性元件30的材質為含有磁性粒子的油墨。所述磁性粒子可為本領域常規使用的鐵顆粒、鎳顆粒和鈷顆粒。
每一個磁性元件30的材質也可為具有磁性的金屬或合金，如鐵、鈷、鎳和因瓦合金。當所述磁性元件30的材質為金屬或合金時，優選所述框體20和所述磁性元件30採用相同的材料。
如圖1、圖2所示，每一個磁性元件30包括與所述第一表面101相對的底面31和連接於所述底面31與所述第一表面101之間的至少一個側面33。優選的，如圖1和圖2所示，每一磁性元件30呈棱臺狀，沿第一表面101指向底面31的方向，每一磁性元件30逐漸變細；即每一磁性元件30的平行
於第一表面101的截面的面積在沿第一表面101指向底面31的方向逐漸變小。也即，每一個磁性元件30的至少一個側面33相對塑膠層10的第一表面101傾斜(如側面33與第一表面101的夾角為25-70度)，而非垂直。
請參閱圖6，使用該掩膜100對一襯底80進行蒸鍍沉積子畫素圖案時，所述襯底80和所述掩膜100為層疊放置，且所述襯底80放置於該掩膜100具有第二表面103的一側；所述蒸鍍材料從該掩膜100具有第一表面101的一側穿過開口11沉積到襯底80上。所述磁性元件30的側面33設置為相對塑膠層10的第一表面101傾斜，有利於沉積過程中引導蒸鍍材料沿所述傾斜的側面33進入開口11，從而可影響蒸鍍材料進入開口11時的入射角度，使蒸鍍材料沉積到襯底80的預定的位置，進一步降低或避免Shadow Effect。當然，所述磁性元件30的側面33的傾斜角度、磁性元件的高度等參數需要進行調整設定以使蒸鍍材料較好地沉積到襯底80的預定的位置。
本實施例中，如圖1-2所示，每一個磁性元件30包括與所述第一表面101相對的底面31(正八邊形)和連接於所述底面31與所述第一表面101之間的八個側面33。所述每一個側面33均相對塑膠層10的第一表面101傾斜。
可以理解的，所述磁性元件30的形狀還可根據需要進行調整，如圖3所示，每一個磁性元件30包括四邊形的底面31和連接於所述底面31與所述第一表面101之間的四個側面33；或每一個磁性元件30呈圓臺狀，其包括圓形的底面31和連接於所述底面31與所述第一表面101之間的一個弧形的側面33。為了簡化，圖3中將具有不同形狀的磁性元件30同時呈現在一個塑膠層10上，且圖3僅簡單示出塑膠層10和不同形狀的磁性元件30，其他要素和特徵未體現。通常為了製造方便，同一個掩膜100上的磁性元件30具有相同的形狀。
可以理解的，所述磁性元件30的形狀不限於圖示的幾種，還可為其他的各種規則或不規則的形狀。
可以理解的，所述複數個磁性元件30的排布情況可以根據情況進行調整，不限於圖1所示的均勻排布，可以在需加強塑膠層10與磁板吸附的區域排布高密度的磁性元件30，塑膠層10的其他區域磁性元件30排布密度低些。
本發明第一實施方式的掩膜100的製備方法包括如下步驟。所述掩膜100的磁性元件30的材質為含有磁性粒子的油墨。
步驟S1：如圖4a所示，提供一金屬板40，在所述金屬板40的一表面上形成一塑膠層10。
所述塑膠層10可採用注塑形成的方式形成在所述金屬板40上。所述金屬板40的材質優選具有磁性的金屬或合金。所述塑膠層10本領域常規使用的各種塑膠，優選為聚醯亞胺。
步驟S2：如圖4b至圖4d所示，對所述金屬板40進行局部蝕刻以去除金屬板40的中央區域，蝕刻後的金屬板40形成為框體20，該框體20僅覆蓋所述塑膠層10的周邊。
局部蝕刻金屬板40的步驟具體包括：如圖4b所示，在金屬板40遠離塑膠層10的表面形成一光阻層50，對光阻層50進行曝光顯影，使光阻層50局部覆蓋所述金屬板40的周邊(如圖4c所示)；蝕刻去除金屬板40未被光阻層50覆蓋的部分，留下的金屬板40形成為框體20，所述框體20覆蓋所述塑膠層10的周邊(如圖4d所示)；去除剩餘的光阻層50。
步驟S3：如圖4e所示，在所述塑膠層10結合所述框體20的表面形成複數個間隔設置的磁性元件30。
所述複數個磁性元件30被所述框體20所環繞。所述複數個磁性元件30採用噴墨列印的方式形成於所述塑膠層10上。每一個磁性元件30為含有磁性粒子的油墨。採用噴墨列印形成磁性元件30時，藉由調整噴墨列印的工藝參數(如噴墨量、噴墨速度、墨的粘稠度等)，控制形成的磁性元件30的形狀、尺寸大小(使形成的磁性元件30沿遠離塑膠層10的方向逐漸變細)。例如，可藉由控制形成一個磁性元件30時的噴墨量控制磁性元件的高度，面積大小。
步驟S4：如圖4f與圖4g所示，在所述塑膠層10上開設貫穿所述塑膠層10的複數個開口11。
在所述塑膠層10上開設開口11具體包括如下步驟：如圖4f所示，採用一遮罩膜300，該遮罩膜300上開設有複數個通孔310；在塑膠層10一側(如具有框體20的一側)放置所述遮罩膜300，對所述塑膠層10進行鐳射蝕刻，對應遮罩膜300的通孔310處的塑膠層10(未被框體20和磁性元件30覆蓋的區域)被蝕刻形成開口11(如圖4g所示)。
本發明第二實施方式的掩膜200的製備方法包括如下步驟。本實施例中，所述掩膜200的磁性元件30和框體20為相同的材質。
步驟S1：如圖5a所示，提供一金屬板40，在所述金屬板40的一表面上形成一塑膠層10。
所述塑膠層10可採用注塑形成的方式形成在所述金屬板40上。所述金屬板40的材質為具有磁性的金屬或合金，優選為因瓦合金。所述塑膠層10本領域常規使用的各種塑膠，優選為聚醯亞胺。
步驟S2：如圖5b至圖5d所示，對所述金屬板40進行局部蝕刻，蝕刻後的金屬板40形成為框體20和複數個間隔設置的磁性元件30，該框體20僅覆蓋所述塑膠層10的周邊，所述複數個磁性元件30被框體20所圍繞。
局部蝕刻金屬板40的步驟具體包括：如圖5b所示，在金屬板40遠離塑膠層10的表面形成一光阻層60，對光阻層60進行曝光顯影，使光阻層60局部遮蔽所述金屬板40(如圖5c所示)；如採用濕法蝕刻去除金屬板40未被光阻層60遮蔽的部分，留下的金屬板40形成為框體20和複數個間隔設置的磁性元件30，所述框體20覆蓋所述塑膠層10的的周邊，所述複數個磁性元件30被框體20所圍繞(如圖5d所示)；去除剩餘的光阻層50。另外，藉由控制濕法蝕刻制程的參數，可調整該磁性元件30的形狀，使磁性元件30沿遠離塑膠層10的方向逐漸變細。
步驟S3：如圖5e與圖5f所示，在所述塑膠層10上開設貫穿所述塑膠層10的複數個開口11。
在所述塑膠層10上開設開口11具體包括如下步驟：如圖5e所示，採用一遮罩膜300，該遮罩膜300上開設有複數個通孔310；在塑膠層10一側(如具有框體20的一側)放置所述遮罩膜300，對所述塑膠層10進行鐳射蝕刻，對應遮罩膜300的通孔310處的塑膠層10(未被框體20和磁性元件30覆蓋的區域)被蝕刻形成開口11(如圖5f所示)。
該製備方法使框體20和複數個磁性元件30能夠同時形成，簡化了掩膜200的製備工藝流程。
Claims (9)
- 一種掩膜，其包括塑膠層及與所述塑膠層結合的框體和複數個磁性元件，所述塑膠層包括相對的第一表面和第二表面，所述框體設置在所述塑膠層的第一表面且覆蓋第一表面的周邊，所述複數個磁性元件設置在所述塑膠層的第一表面，所述塑膠層上開設有貫穿所述第一表面和所述第二表面的複數個開口，其改良在於：沿每一個磁性元件與第一表面結合的一端指向每一個磁性元件遠離第一表面的一端，每一個磁性元件逐漸變細，所述複數開口成矩陣排佈成複數行與複數列，每一個磁性元件位於相鄰兩行和相鄰兩列的四個開口之間的區域，所述四個開口分別位於一矩形的四個頂角。
- 如請求項1所述的掩膜，其中：每一個磁性元件的材質為含有磁性粒子的油墨或具有磁性的金屬或合金。
- 如請求項1所述的掩膜，其中：所述框體的材質為金屬或合金。
- 如請求項3所述的掩膜，其中：所述框體和所述磁性元件的材質均為具有磁性的金屬或合金。
- 如請求項3所述的掩膜，其中：每一個磁性元件包括與所述第一表面相對的底面和連接於所述底面與所述第一表面之間的至少一個側面，所述至少一個側面相對第一表面傾斜。
- 如請求項1所述的掩膜，其中：所述框體圍繞所述複數個磁性元件。
- 一種掩膜的製備方法，其包括如下步驟：提供一金屬板，在所述金屬板的一表面上形成一塑膠層；對所述金屬板進行局部蝕刻，蝕刻後的金屬板形成為框體，該框體覆蓋所述塑膠層的周邊；在所述塑膠層具有所述框體的表面形成間隔設置的複數個磁性元件，沿遠離塑膠層的方向每一個磁性元件逐漸變細；在所述塑膠層未被所述框體和所述複數個磁性元件覆蓋的區域上開設貫穿所述塑膠層的複數個開口，所述複數開口成矩陣排佈成複數行與複數列，每一個磁性元件位於相鄰兩行和相鄰兩列的四個開口之間的區域，所述四個開口分別位於一矩形的四個頂角。
- 如請求項7所述的掩膜的製備方法，其中：每一個磁性元件為含有磁性粒子的油墨；所述複數個磁性元件採用噴墨列印的方式形成於所述塑膠層上。
- 一種掩膜的製備方法，其包括如下步驟：提供一金屬板，在所述金屬板的一表面上形成一塑膠層，所述金屬板的材質為具有磁性的金屬或合金；對所述金屬板進行局部蝕刻，蝕刻後的金屬板形成為框體和間隔設置的複數個磁性元件，該框體覆蓋所述塑膠層的周邊，所述複數個磁性元件被所述框體所圍繞；在所述塑膠層未被所述框體和所述複數個磁性元件覆蓋的區域上開設貫穿所述塑膠層的複數個開口，所述複數開口成矩陣排佈成複數行與複數列，每一個磁性元件位於相鄰兩行和相鄰兩列的四個開口之間的區域，所述四個開口分別位於一矩形的四個頂角。
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