一种掩膜板及蒸镀设备的制作方法

本发明涉及成膜技术领域，特别是涉及一种掩膜板及蒸镀设备。

背景技术：

有机发光二极管(organiclight-emittingdiode，简称“oled”)，具有全固态结构、高亮度、全视角、响应速度快、工作温度范围宽、可实现柔性显示等一系列优点。尤其在柔性显示领域，其可以被卷曲、折叠，因此在便携产品或穿戴产品领域有着极为宽广的前景。

oled器件的制作方法有真空蒸镀(vacuumevaporation)、激光热转印(laserinducedthermalimaging,liti)、喷墨打印(inkjetprint)等，目前真空蒸镀技术比较成熟，是各大厂商使用的主流技术。

oled器件的蒸镀分为有机材料蒸镀和金属材料蒸镀，金属材料一般使用mg、ag、al等。金属蒸镀的掩膜版包括图形区域和位于图形区域的周边区域，金属材料以掩膜板为阻挡，通过图形区域的镂空图形蒸镀到oled器件上。蒸镀工序完成后，会将掩膜版搬送回至掩膜版存储腔室。

在蒸镀过程中，掩膜版上也会沉积金属材料，当掩膜板上的金属膜膜厚达到一定厚度时，就会发生剥离，导致产生大量颗粒，污染真空蒸镀设备。

技术实现要素：

本发明提供一种掩膜板及蒸镀设备，用以解决在蒸镀过程中掩膜板上沉积的薄膜膜厚达到一定厚度时，会发生剥离，污染蒸镀设备的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种掩膜板，包括板体，所述板体包括图形区域和位于所述图形区域外围的周边区域，所述图形区域设置有镂空图形，其特征在于，所述掩膜板还包括膜厚测试片，所述膜厚测试片对应所述板体的除所述镂空图形之外的区域设置。

如上所述的掩膜板，其中，所述膜厚测试片设置在所述周边区域。

如上所述的掩膜板，其中，所述掩膜板包括至少两个膜厚测试片，所述至少两个膜厚测试片均匀分布在所述图形区域的周边。

本发明实施例中还提供一种蒸镀设备，包括用于放置如上所述的掩膜板的存储腔，其中，还包括：

膜厚检测单元，用于测量所述掩膜板的膜厚测试片上的第一薄膜的膜厚。

如上所述的蒸镀设备，其中，所述蒸镀设备还包括：

报警单元；

控制单元，与所述膜厚检测单元和报警单元连接，当第一薄膜的膜厚达到预设厚度时，所述控制单元控制所述报警单元发出警报。

如上所述的蒸镀设备，其中，所述存储腔内设置有承载部，所述掩膜板固定放置在所述承载部上；

所述膜厚检测单元固定在所述承载部上，并与所述掩膜板的膜厚测试片的位置对应。

如上所述的蒸镀设备，其中，所述膜厚测试片上的第一薄膜的材料为金属，所述膜厚测试片的材料为绝缘材料；

所述膜厚检测单元包括：

固定在所述承载部上的第一驱动机构；

固定在所述第一驱动机构的输出端的方块电阻测试仪，所述方块电阻测试仪包括计算单元、本体和设置在所述本体上的至少一个探针，所述第一驱动机构用于驱动所述探针插入所述第一薄膜中；所述计算单元与所述探针连接，当所述探针插入所述第一薄膜中时，所述计算单元计算所述第一薄膜的方块电阻；

压力传感器，用于获取所述驱动机构施加在所述方块电阻测试仪上的压力；

所述控制单元与所述第一驱动机构和压力传感器连接，用于控制所述第一驱动机构驱动所述探针插入所述第一薄膜中，直至施加在所述方块电阻测试仪上的压力为预设压力；所述控制单元还与所述计算单元连接，用于根据所述第一薄膜的方块电阻确定所述第一薄膜的厚度。

如上所述的蒸镀设备，其中，所述膜厚测试片上的第一薄膜的材料为金属，所述膜厚测试片的材料为绝缘材料；

所述膜厚检测单元包括：

固定在所述承载部上的电磁铁；

固定在所述承载部上的杠杆结构，所述杠杆结构包括杠杆，所述杠杆的一端固定有具有预设重量的砝码，另一端固定有方块电阻测试仪，所述方块电阻测试仪包括计算单元、本体和设置在所述本体上的至少一个探针，所述计算单元与所述探针连接，当所述探针插入所述第一薄膜中时，所述计算单元计算所述第一薄膜的方块电阻；

所述控制单元与所述电磁铁连接，用于控制所述电磁铁吸合所述砝码，当所述电磁铁不吸合所述砝码时，在所述砝码的重力作用下，所述杠杆的所述另一端抬起，使得所述探针插入所述第一薄膜中；所述控制单元还与所述计算单元连接，用于根据所述第一薄膜的方块电阻确定所述第一薄膜的厚度。

如上所述的蒸镀设备，其中，所述承载部上具有多个支撑块，所述掩膜板固定放置在所述多个支撑块上；

所述膜厚检测单元和支撑块位于所述承载部的同一侧。

如上所述的蒸镀设备，其中，所述支撑块上设置有感应单元，用于检测所述支撑块上是否放置有掩膜板；

所述支撑块上还设置有固定部；

所述控制单元与所述感应单元和固定部连接，当所述支撑块上放置有掩膜板时，所述控制单元控制所述固定部固定所述掩膜板。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

上述技术方案中，通过在掩膜板的除镂空图形之外的区域设置膜厚测试片，在蒸镀制程中，膜厚测试片上会沉积蒸镀材料，通过检测所述膜厚测试片上薄膜的膜厚，可以获取掩膜板上薄膜的膜厚，从而当薄膜的膜厚达到一定的厚度时，能够及时更换掩膜板，避免出现薄膜剥离污染设备的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1表示本发明实施例中掩膜板的结构示意图；

图2表示本发明实施例中蒸镀设备的局部结构示意图；

图3表示本发明实施例中膜厚检测单元的工作原理示意图一；

图4表示本发明实施例中膜厚检测单元的工作原理示意图二；

图5表示图4中膜厚检测单元检测薄膜膜厚的过程示意图；

图6表示本发明实施例中金属薄膜的膜厚与其方块电阻的对应关系示意图。

具体实施方式

在蒸镀成膜工艺中使用的掩膜板，其包括图形区域和位于所述图形区域外围的周边区域，所述图形区域设置有镂空图形。以所述掩膜板为阻挡进行蒸镀制程，蒸镀材料能够通过所述镂空图形沉积在基板上。在蒸镀制程中，掩膜板的除镂空图形之外的区域会沉积蒸镀材料。

本发明在掩膜板的除镂空图形之外的区域设置膜厚测试片，在蒸镀制程中，膜厚测试片上会沉积蒸镀材料，通过检测所述膜厚测试片上薄膜的膜厚，可以获取掩膜板上薄膜的膜厚，从而当薄膜的膜厚达到一定的厚度时，能够及时更换掩膜板，避免出现薄膜剥离污染蒸镀设备的问题。

其中，膜厚测试片上薄膜的膜厚与掩膜板上薄膜的膜厚相同。

下面将结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例一

如图1所示，本实施例中提供一种掩膜板1，用于蒸镀设备。掩膜板1包括板体10，板体10包括图形区域和位于所述图形区域外围的周边区域，所述图形区域设置有镂空图形101。掩膜板1还包括膜厚测试片2，膜厚测试片2对应板体10的除镂空图形101之外的区域设置。

上述掩膜板的非镂空区域设置有膜厚测试片，通过检测所述膜厚测试片上的第一薄膜的膜厚，来获取掩膜板上的薄膜膜厚，从而当掩膜板上的薄膜膜厚达到月射的厚度时，能够及时更换掩膜板，避免出现薄膜剥离污染蒸镀设备的问题。

其中，膜厚测试片2的尺寸和形状不作具体限定，可以规则或不规则形状，只要不遮挡镂空图形101，影响蒸镀工艺即可。

在实际使用过程中，掩膜板1通常固定在一框架100上，以方便掩膜板1的固定。

为了提高检测结果的可靠性，需要保证膜厚测试片2上的第一薄膜的膜厚均一性良好，为此，设置膜厚测试片2的具有第一薄膜的表面平整。至于膜厚测试片2的材料，根据其上的第一薄膜的材料，以及第一薄膜的膜厚检测方法来确定。以膜厚测试片2上的第一薄膜材料为金属为例，可以通过方块电阻来确定第一薄膜的膜厚，为了不影响膜厚的检测，膜厚测试片2的材料选择绝缘材料。

膜厚测试片2具体可以通过配合的螺纹螺母固定在掩膜板1上。当然，也可以通过其它方式固定在掩膜板1上。

以通过蒸镀工艺制作显示器件为例，掩膜板1的图形区域具体可以与显示区域的位置对应，镂空图形101与显示区域的薄膜图形的图形一致。当然，当显示区域的显示区域和非显示区域都包括薄膜图形时，镂空图形101与显示区域和非显示区域的位置对应，镂空图形101与显示区域和非显示区域的薄膜图形的图形一致。其中，显示器件上的薄膜图形由蒸镀材料透过掩膜板1的镂空图形101所在的区域沉积在基板上制得。

需要说明的是，本发明的掩膜板并不局限于适用于蒸镀设备，还适用于其他需要使用掩膜板的成膜设备，以防止出现掩膜板上的薄膜膜厚达到一定厚度时，发生剥离，污染设备的问题。

本实施例中，具体可以将膜厚测试片2设置在掩膜板1的周边区域，由于周边区域的面积较大，便于膜厚测试片2的设置以及后续的膜厚检测。

为了提高检测精度，设置掩膜板1包括至少两个膜厚测试片2，所述至少两个膜厚测试片2均匀分布在所述图形区域的周边，通过检测不同位置的膜厚测试片2上的第一薄膜的膜厚，取其平均值，有利于提高检测精度。例如：所述掩膜板1为矩形板时，可以在掩膜板1的板体10的四个侧边分别设置一膜厚测试片2。

以应用于蒸镀设备为例，上述掩膜板的使用过程为：

将放置在存储腔内的掩膜板送至蒸镀真空腔内；

将所述掩膜板与蒸镀真空腔内的基板进行对位；

以所述掩膜板为阻挡，蒸镀材料透过所述掩膜板上的镂空图形所在的区域沉积在所述基板上，形成第二薄膜图形，所述第二薄膜图形与所述镂空图形的图形一致。同时，所述蒸镀材料也沉积在所述掩膜板1的除镂空图形之外的区域，形成第一薄膜图形；

检测膜厚测试片上的第一薄膜的膜厚，当所述第一薄膜的膜厚达到预设厚度时，将一张新的掩膜板放置到所述存储腔内，更换掉上述掩膜板，当所述第一薄膜的膜厚未达到预设厚度时，将上述掩膜板送回至存储腔内。

其中，所述蒸镀材料可以为有机材料，也可以为金属材料，在此不作限定，根据具体的需求来选择。

实施例二

参见图2所示，本实施例中提供一种蒸镀设备，包括用于放置实施例一中的掩膜板1的存储腔，还包括：

膜厚检测单元，用于测量掩膜板1的膜厚测试片2上的第一薄膜的膜厚。

上述蒸镀设备包括膜厚检测单元，用于检测掩膜板的膜厚测试片上的第一薄膜的膜厚，以获取掩膜板上的薄膜膜厚，从而当掩膜板上的薄膜膜厚达到一定的厚度时，能够及时更换存储腔内的掩膜板，避免出现薄膜剥离污染蒸镀设备的问题。

其中，掩膜板1的具体结构以及使用过程已在实施例一中描述，在此不再详述。

结合图3和图4所示，本实施例中，设置所述蒸镀设备还包括：

报警单元；

控制单元，与所述膜厚检测单元和报警单元连接，当第一薄膜的厚度达到预设厚度时，所述控制单元控制所述报警单元发出警报。

上述技术方案通过设置报警单元，并在掩膜板上的薄膜膜厚达到预设厚度时，控制所述报警单元发出警报，实现自动报警，便于及时更换掩膜板，适用于真空生产线。

所述报警单元可以通过声音、指示灯、可视化图形界面等方式来发出警报，在此不作限定。所述控制单元包括处理器、驱动电路等。

本实施例中，将膜厚检测单元设置在存储腔内，有利于实时检测掩膜板1上的薄膜厚度，便于及时更换。

具体的，可以在所述存储腔内设置有承载部，所述掩膜板固定放置在所述承载部上。所述膜厚检测单元也固定在所述承载部上，并与所述掩膜板的膜厚测试片的位置对应，便于实现对所述膜厚测试片上的第一薄膜的膜厚检测。当所述掩膜板包括多个膜厚测试片时，设置多个膜厚检测单元，且膜厚检测单元与膜厚测试片的位置一一对应，所述膜厚检测单元用于检测位置对应的膜厚测试片上的第一薄膜的膜厚。

进一步地，所述控制单元与所述多个膜厚检测单元连接，用于获取每一膜厚检测单元检测的薄膜厚度，并取平均值，当所述平均值大于预设的厚度时，控制所述警报单元发出警报，实现自动报警，便于及时更换掩膜板，适用于真空生产线，并提高了检测结果的准确性。

参见图2所示，具体可以在所述承载部上设置多个支撑块11，掩膜板1固定放置在多个支撑块11上。所述膜厚检测单元和支撑块11位于所述承载部的同一侧。

可选的，多个膜厚测试片2均匀分布在掩膜板1的图形区域的周边，以方便膜厚测试片的设置以及薄膜膜厚的检测，并提高检测结果的准确度。

本发明的膜厚检测单元可以根据膜厚测试片上的第一薄膜的材料，来选择具体的实现结构，以实现对第一薄膜膜厚的检测。

在一个具体的实施方式中，参见图3所示，膜厚测试片2上的第一薄膜102的材料为金属，所述膜厚检测单元的具体结构为：

所述膜厚检测单元包括：

固定在所述承载部上的第一驱动机构，所述承载部设置在用于放置掩膜板的存储腔内；

固定在所述第一驱动机构的输出端的方块电阻测试仪，所述方块电阻测试仪包括计算单元、本体20和设置在本体20上的至少一个探针21，所述第一驱动机构用于驱动探针21插入第一薄膜102中；所述计算单元与探针21连接，当探针21插入第一薄膜102中时，所述计算单元计算第一薄膜102的方块电阻；

压力传感器(图中未示出)，用于获取所述驱动机构施加在所述方块电阻测试仪上的压力，所述压力传感器可以采用电阻应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器等；

所述控制单元与所述第一驱动机构和压力传感器连接，用于控制所述第一驱动机构驱动探针21插入第一薄膜102中，直至施加在所述方块电阻测试仪上的压力为预设压力；所述控制单元还与所述计算单元连接，用于根据所述第一薄膜的方块电阻确定第一薄膜102的厚度。

上述膜厚检测单元通过检测第一薄膜的方块电阻值rs，计算得出第一薄膜的膜厚d。其中，rs和d满足以下公式：rs＝a*d^b(如图所示)，a、b为与第一薄膜的材料相关的常数。当所述第一薄膜的材料为ag时，方块电阻值rs与第一薄膜的膜厚d的对应关系为图6中示意的曲线。

为了提高检测结果的准确性，设置所述掩膜板包括多个膜厚测试片2，并设置多个膜厚检测单元。膜厚检测单元与膜厚测试片2的位置一一对应设置，用于获取位置对应的膜厚测试片2上的第一薄膜102的膜厚。

当所述蒸镀设备包括报警单元和控制单元时，所述控制单元与所述多个膜厚检测单元连接，用于获取每一膜厚检测单元检测的薄膜厚度，并取平均值，当所述平均值大于预设的厚度时，控制所述警报单元发出警报，实现自动报警，便于及时更换掩膜板，适用于真空生产线。

上述具体实施方式中，优选设置膜厚测试片2的具有第一薄膜102的表面平整，使得第一薄膜102的膜厚均匀，提高检测结果的可靠性。

其中，膜厚测试片2的材料为绝缘材料，以不影响对第一薄膜102的方块电阻的检测。所述第一驱动机构固定在承载部的方式有很多种，在此不再一一列举。所述压力传感器可以设置在所述第一驱动机构的输出端和本体20之间，以获取所述第一驱动机构施加在本体20上的压力。

在另一个具体的实施方式中，结合图4和图5所示，膜厚测试片2上的第一薄膜102的材料为金属，所述膜厚检测单元的具体结构为：

所述膜厚检测单元包括：

固定在所述承载部上的电磁铁3，所述承载部设置在用于放置掩膜板的存储腔内；

固定在所述承载部上的杠杆结构，所述杠杆结构包括杠杆30，杠杆30的一端固定有具有预设重量的砝码31，另一端固定有方块电阻测试仪，所述方块电阻测试仪包括计算单元、本体20和设置在本体20上的至少一个探针21，所述计算单元与探针21连接，当探针21插入第一薄膜102中时，所述计算单元计算第一薄膜102的方块电阻；

所述控制单元与电磁铁3连接，用于控制电磁铁3吸合砝码31，当电磁铁3不吸合砝码31时，在砝码31的重力作用下，杠杆30的固定有方块电阻测试仪的所述另一端抬起，使得探针21插入第一薄膜102中，如图5所示；所述控制单元还与所述计算单元连接，用于根据第一薄膜102的方块电阻确定第一薄膜102的厚度。

为了提高检测结果的准确性，设置所述掩膜板包括多个膜厚测试片2，并设置多个膜厚检测单元。膜厚检测单元与膜厚测试片2的位置一一对应设置，用于获取位置对应的膜厚测试片2上的第一薄膜102的膜厚。

当所述蒸镀设备包括报警单元和控制单元时，所述控制单元与所述多个膜厚检测单元连接，用于获取每一膜厚检测单元检测的薄膜厚度，并取平均值，当所述平均值大于预设的厚度时，控制所述警报单元发出警报，实现自动报警，便于及时更换掩膜板，适用于真空生产线。

其中，电磁铁3可以但并不局限于通过支架结构固定在所述承载部上。所述杠杆结构固定所述承载部上的方式有很多种，在此不再一一列举，只需保证在重力方向上，电磁铁3位于砝码31的上方即可。

该具体实施方式与上一具体实施方式都是利用检测方块电阻，计算得出第一薄膜的膜厚，但是，膜厚检测单元的具体结构不同，都能够实现对方块电阻的检测。

需要说明的是，上述两个具体实施方式以第一薄膜的材料为金属为例，具体介绍了如何利用膜厚检测单元检测膜厚测试片上的第一薄膜的膜厚。但是，利用检测方块电阻计算得出第一薄膜的膜厚的原理，膜厚检测单元的具体结构并不局限于上述两种具体结构，在此不再一一详述。

显然，所述膜厚测试片上的第一薄膜的材料不同，对应的膜厚检测单元的具体实现结构也会有所区别。例如：当所述膜厚测试片上的第一薄膜的材料为有机材料时，就不能通过检测方块电阻值的方式来检测第一薄膜的膜厚。具体的，可以设置所述膜厚测试片的材料为金属，膜厚检测单元可以利用激光或超声波来检测第一薄膜的膜厚，具体的结构在此不再详述。

本实施例中，参见图2所示，具体可以在所述承载部上设置多个支撑块11，掩膜板1固定放置在多个支撑块11上。所述膜厚检测单元和支撑块11位于所述承载部的同一侧，并与膜厚测试片2的位置一一对应设置。所述膜厚检测单元用于检测位置对应的膜厚测试片2上的第一薄膜的膜厚。当掩膜板1包括多个膜厚测试片2时，将多个膜厚测试片2上的第一薄膜膜厚的平均值与预设的厚度进行比较，来确定是否更换掩膜板1，以提高检测结果的准确性。

当掩膜板1固定在一框架100上时，具体将框架100固定放置在多个支撑块11上。

进一步地，可以在支撑块11上设置感应单元，用于检测支撑块11上是否放置有掩膜板1。支撑块11上还设置有固定部。所述控制单元与所述感应单元和固定部连接，当支撑块11上放置有掩膜板1时，所述控制单元控制所述固定部固定掩膜板1。上述技术方案中，掩膜板固定放置在存储腔内，膜厚测试片的位置固定，有利于膜厚检测单元检测其上的第一薄膜的膜厚。

其中，对掩膜板进行固定的具体实现结构可以为：

以掩膜板1为矩形板为例，设置所述承载部上具有四个支撑块11，所述四个支撑块一一对应所述掩膜板1的四个角设置。每一支撑块11上设置有两个固定部，所述固定部包括第二驱动机构和固定体。对于每一支撑块11，其中一个固定部靠近掩膜板1的一个侧面设置，另一个固定部靠近掩膜板1的相邻的另一侧面设置；当支撑块11上放置有掩膜板1后，所述控制单元控制所述第二驱动机构驱动所述固定体顶住掩膜板1的对应的侧面，四个角的固定部相互配合实现对掩膜板1的固定。

需要说明的是，上述结构只是对掩膜板进行固定的一种具体实现结构，能够实现自动固定，适用于真空生产线。当然，能够对掩膜板进行固定的实现结构并不局限于上述一种方式，例如：还可以利用机械手、压片进行固定，其都属于本发明的保护范围。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。