一种精密金属掩膜版、蒸镀装置和蒸镀制程的制作方法

文档序号:16137546发布日期:2018-12-01 01:12阅读:374来源:国知局

本发明涉及显示面板技术领域,尤其涉及一种精密金属掩膜版、蒸镀装置和蒸镀制程。

背景技术

近年来,有机发光二极管(organiclight-emittingdiode,oled)具有自发光、广视角、几乎无穷高的对比度、较低耗电、极高反应速度等优点,在中小尺寸显示领域更有取代液晶显示器(liquidcrystaldisplay,lcd)的趋势,现阶段中小尺寸的oled面板大多依赖蒸镀制程,其中在蒸镀制程中用于图形定义的治具为金属掩模版,可分为精密金属掩膜板(finemetalmask,fmm)和通用金属掩模版(commonmetalmask,cmm)。fmm用于rgb像素定义,主要用于r、g、b发光层和掺杂材料蒸镀,cmm主要作为共通层图形定义装置。

目前,越来越多的相别于传统屏幕形状的异型显示装置的需求日益增加。现如今异型屏幕主要为lcd硬屏,在制造过程中需要使用刀轮切割,导致其生产良率较低。柔性oled面板可使用激光切割,不存在刀轮切割的诸多缺陷,同时柔性面板裂片通过激光剥离技术脱落,不会造成柔性基板损坏,然而现有蒸镀技术中还未有适用于蒸镀异型屏幕的设备,其主要原因为是还未有异型fmm开发使用。因此,需要一种能够用于异形屏的蒸镀的精密金属掩膜版。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明提供了一种精密金属掩膜版,包括设置在支撑框架上的金属支撑网和精密金属掩膜条,金属支撑网为一体成型结构,可以支撑精密金属掩膜条并阻挡蒸镀材料从相邻精密金属掩膜条之间的间隔处通过;开口区域的形状决定了预设蒸镀图案的形状,因此,通过设置开口区域可以使得精密金属掩膜版用于异形屏的蒸镀中。

第一方面,本发明提供了一种精密金属掩膜版,包括支撑框架以及设置在所述支撑框架上的金属支撑网和至少一个精密金属掩膜条,所述精密金属掩膜条位于所述金属支撑网上方,其中,所述金属支撑网为一体成型结构,所述金属支撑网上设置有至少一个开口区域,所述精密金属掩膜条上设置有图形区域,所述图形区域位于至少一个所述开口区域的上方且覆盖至少一个所述开口区域,所述蒸镀制程中,蒸镀材料依次通过所述开口区域和所述图形区域在待蒸镀基板上形成预设蒸镀图案。

在本发明中,精密金属掩膜版上的金属支撑网为一体成型结构,其中设置有至少一个开口区域;金属支撑网可以对精密金属掩膜条起到支撑作用;同时,在蒸镀过程中所述金属支撑网可以阻挡蒸镀材料从相邻精密金属掩膜条之间的间隔处通过。在蒸镀过程中,蒸镀材料通过开口区域和图形区域在待蒸镀基板上形成预设蒸镀图案,所述预设蒸镀图案的形状由开口区域的形状决定,所述预设蒸镀图案中rgb像素定义由精密金属掩膜条的图形区域决定。

在本发明中,所述开口区域的形状根据实际需要进行设定。具体的,可以但不限于为矩形、圆角矩形、椭圆形、星形、正多边形、u-cut设计。可选的,所述开口区域在所述待蒸镀的基板上的正投影与所述预设蒸镀图案的中心重合,且向外延伸50nm-300nm。在本发明中,开口区域的设置使得所述精密金属掩膜版可以用于异形屏的蒸镀。

可选的,所述金属支撑网的外周设置有多个凸起的连接条,所述支撑框架上设置有与多个所述凸起的连接条匹配的多个凹槽,所述凸起的连接条设置在所述凹槽内。

进一步可选的,所述凸起的连接条的长度为30nm-100nm,宽度为5nm-25nm。

在本发明中,金属支撑网的外围设置有多个凸起的连接条,支撑框架上设置有多个凹槽,凸起的连接条与凹槽的宽度、位置和数量相匹配,使得凸起的连接条正好设置在凹槽内,以使得金属支撑网设置在支撑框架上。

可选的,所述凸起的连接条通过焊接的方式连接在所述凹槽内。具体的,可以但不限于为所述凸起的连接条的边缘存在多个焊点,通过所述焊点焊接在所述凹槽内。

在本发明中,金属支撑网在支撑框架上的位置低于精密金属掩膜条在支撑框架上的位置,从而不影响精密金属掩膜条连接至支撑框架上,并且对精密金属掩膜条起到支撑作用。

可选的,所述精密金属掩膜条上还包括缓冲区,所述缓冲区包括第一子缓冲区和第二子缓冲区,所述第一子缓冲区和所述第二子缓冲区对称设置于所述图形区域的两侧,所述缓冲区为镂空结构或半刻蚀结构。

在使用精密金属掩膜版蒸镀时,需要在较高温度下进行,因此会存在金属形变和金属热膨胀,容易产生形变,导致蒸镀材料的错位,并最终产生错位混色等现象。因此,在精密金属掩膜条上设置缓冲区,有利于在高温蒸镀时分散张网拉力,减小张网时y方向产生的形变,从而改善了蒸镀制程中精密金属掩膜条的形变。

进一步可选的,所述第一子缓冲区包括第一缓冲部和第二缓冲部,所述第二子缓冲区包括第三缓冲部和第四缓冲部,所述第一缓冲部和所述第三缓冲部对称设置于所述图形区域的两侧,所述第二缓冲部和所述第四缓冲部对称设置于所述图形区域的两侧。

更进一步可选的,所述第一缓冲部位于所述第二缓冲部远离所述图形区域的一侧。更进一步可选的,所述第三缓冲部位于所述第四缓冲部远离所述图形区域的一侧。

更进一步可选的,所述第二缓冲部和所述第四缓冲部嵌于相邻的所述凸起的连接条之间。

在本发明中,第二缓冲部和第四缓冲部嵌于相邻的凸起的连接条之间,不仅有利于改善蒸镀制程中精密金属掩膜条的形变,还起到进一步固定精密金属掩膜条的作用。

可选的,所述图形区域是由多个通孔间隔构成的网状结构。

在本发明中,所述通孔的间距依照所述待蒸镀基板的设计而定,所述通孔的密度与所述待蒸镀基板上设计的像素排布密度相同。

可选的,所述通孔的截面为梯形截面。进一步可选的,所述梯形截面中的锐角为30°-80°。

进一步可选的,所述图形区域中的多个所述通孔的间距相等。

可选的,所述精密金属掩膜条由蚀刻、电铸或者激光烧蚀工艺制得。

可选的,所述图形区域包括至少一个图形子区域。

在本发明中,所述精密金属掩膜条上的所述图形区域可以为若干个间隔设置的图形子区域,也可以为连续设置的一个图形子区域。其中,若干个间隔设置的图形子区域的各个大小可以相同也可以不同,根据实际需要进行选择。所述图形区域的形状不作限定,具体的根据实际需要进行选择。

可选的,所述开口区域的内周壁上设置有凸环,所述凸环远离所述开口区域的内周壁一端为尖头部。

进一步可选的,所述凸环的厚度为4.5μm-90μm,所述凸环的环宽为0.05mm-1mm,所述尖头部的尖头角度为30°-90°。在本发明中,凸环的厚度小于金属支撑网的厚度。

在本发明中,金属支撑网的开口区域中的凸环,即半刻蚀区域,可避免支撑网开口处与精密金属掩膜条直接接触,降低支撑网开口对精密金属掩膜条的刮伤风险;同时,在蒸镀制程中可以缓解蒸镀材料对精密金属掩膜条的冲力,更好的保护精密金属掩膜条。

可选的,所述金属支撑网的厚度为15μm-100μm,所述精密金属掩膜条的厚度为8μm-100μm。

可选的,所述精密金属掩膜版的材质包括因瓦合金或sus合金。

在本发明中,精密金属掩膜版的大小根据实际的蒸镀需要进行选择。可选的,所述精密金属掩膜版的大小为200mm×200mm-1500mm×1850mm。

可选的,所述金属支撑网上的所述开口区域和所述精密金属掩膜条上的所述图形区域的外周设有锥度角。具体的根据实际需要进行选择。

第二方面,本发明提供了一种蒸镀装置,包括蒸镀源和精密金属掩膜版,所述蒸镀源的开口与所述精密金属掩膜版匹配设置,其中,所述精密金属掩膜版包括第一方面所述的精密金属掩膜版。

第三方面,本发明提供了一种蒸镀制程,包括:

将待蒸镀基板置于第二方面所述的蒸镀装置中,使所述精密金属掩膜版中的所述精密金属掩膜条与所述待蒸镀基板贴合在一起;

开启所述蒸镀源,所述蒸镀源中的蒸镀材料依次通过所述开口区域和所述图形区域在所述待蒸镀基板上形成预设蒸镀图案。

可选的,所述开口区域在所述待蒸镀基板上的正投影与所述预设蒸镀图案的中心重合,且向外延伸50nm-300nm。进一步可选的,向外延伸50nm-280nm、50nm-200nm或50nm-150nm。

本发明的有益效果:

(1)本发明提供的一种精密金属掩膜版,包括设置在支撑框架上的金属支撑网和精密金属掩膜条,金属支撑网为一体化结构,可以支持精密金属掩膜条并阻挡蒸镀材料从相邻精密金属掩膜条之间的间隔处通过,金属支撑网上的开口区域的设置使得精密金属掩膜版可以用于异形屏的蒸镀工艺中;

(2)本发明提供了一种蒸镀装置,包括了精密金属掩膜版,该蒸镀装置可以用于异形屏的蒸镀;

(3)本发明提供了一种蒸镀制程,可以用于异形屏的蒸镀,操作步骤简单,异形屏的生产良率高,有利于节约成本。

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。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

图1为本发明实施例提供的一种精密金属掩膜版的结构示意图。

图2为图1中区域a的a1-a1面的剖面图。

图3为图1中区域b的b1-b1面的剖面图。

图4为本发明实施例提供一种精密金属掩膜版中精密金属掩膜条的结构示意,其中,图4中(a)为第一种精密金属掩膜条的结构示意图,图4中(b)为第二种精密金属掩膜条的结构示意图,图4中(c)为第三种精密金属掩膜条的结构示意图。

图5为本发明实施例提供的一种蒸镀制程示意图。

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作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,为本发明提供的一种精密金属掩膜版,包括支撑框架10以及设置在所述支撑框架10上的金属支撑网20和至少一个精密金属掩膜条30,所述精密金属掩膜条30位于所述金属支撑网20上方,其中,所述金属支撑网20为一体成型结构,所述金属支撑网20上设置有至少一个开口区域21,所述精密金属掩膜条30上设置有图形区域31,所述图形区域31位于至少一个所述开口区域21的上方且覆盖至少一个所述开口区域21,所述蒸镀制程中,蒸镀材料依次通过所述开口区域21和所述图形区域31在待蒸镀基板上形成预设蒸镀图案。在本发明实施方式中,精密金属掩膜版上可以存在一条或多条精密金属掩膜条30;金属支撑网20为一体成型结构,可以对精密金属掩膜条起到支撑作用,并且使得相邻精密金属掩膜条30之间的间隔不会有蒸镀材料通过。在蒸镀过程中,预设蒸镀图案的形状由开口区域的形状决定,从而决定最终屏幕形状,即开口区域定义了预设蒸镀图案形状。在本发明实施方式中,蒸镀材料依次通过所述开口区域21和所述图形区域31在待蒸镀基板上形成预设蒸镀图案。开口区域21的形状根据实际需要进行设定。具体的,可以但不限于为矩形、圆角矩形、椭圆形、星形、正多边形、u-cut设计。可选的,所述开口区域21在所述待蒸镀基板上的正投影与所述预设蒸镀图案的中心重合,且向外延伸50nm-300nm。在本发明中,开口区域的设定使得所述精密金属掩膜版可以用于异形屏的蒸镀。

在本发明实施方式中,请参阅图1和图2,所述金属支撑网20的外周设置有多个凸起的连接条22,所述支撑框架10上设置有与所述多个凸起的连接条22匹配的多个凹槽11,所述凸起的连接条22设置在所述凹槽11内。可选的,所述凸起的连接条22的长度为30nm-100nm,宽度为5nm-25nm。金属支撑网20的外围设置有多个凸起的连接条22,支撑框架10上设置有多个凹槽11,凸起的连接条22与凹槽11的宽度、位置和数量相匹配,使得凸起的连接条22正好设置在凹槽11内,以使得金属支撑网20设置在支撑框架10上。

在本发明实施方式中,请参阅图2,所述凸起的连接条22通过焊接的方式连接在所述凹槽11内。具体的,可以但不限于为所述凸起的连接条22的边缘存在多个焊点23,通过所述焊点23焊接在所述凹槽11内。可选的,所述支撑框架10表面设置有焊点12,所述精密金属掩膜条30可以通过焊点12焊接到支撑框架10。当然,所述精密金属掩膜版中的支撑框架10、金属支撑网20和精密金属掩膜条30可以为一体化结构,节省进行焊接的过程。金属支撑网20在支撑框架10上的位置低于精密金属掩膜条30在支撑框架10上的位置,从而不影响精密金属掩膜条30连接至支撑框架10上,并且对精密金属掩膜条30起到支撑作用。

在本发明实施方式中,请参阅图1,所述精密金属掩膜条上还包括缓冲区,所述缓冲区包括第一子缓冲区32和第二子缓冲区33,所述第一子缓冲区32和所述第二子缓冲区33对称设置于所述图形区域31的两侧,所述缓冲区为镂空结构或半刻蚀结构。可选的,所述第一子缓冲区32包括第一缓冲部321和第二缓冲部322,所述第二子缓冲区33包括第三缓冲部331和第四缓冲部332,所述第一缓冲部321和所述第三缓冲部331对称设置于所述图形区域31的两侧,所述第二缓冲部322和所述第四缓冲部332对称设置于所述图形区域31的两侧。更进一步可选的,所述第一缓冲部321位于所述第二缓冲部322远离所述图形区域31的一侧。更进一步可选的,所述第三缓冲部331位于所述第四缓冲部332远离所述图形区域31的一侧。更进一步可选的,所述第二缓冲部322和所述第四缓冲部332嵌于相邻的所述凸起的连接条22之间。在使用精密金属掩膜版蒸镀时,需要在较高温度下进行,因此会存在金属形变和金属热膨胀,容易产生形变,导致蒸镀材料的错位,并最终产生错位混色等现象。因此,在精密金属掩膜条上设置缓冲区,有利于在高温蒸镀时分散张网拉力,减小张网时y方向产生的形变,从而改善了蒸镀制程中精密金属掩膜条的形变,同时还有利于精密金属掩膜条的固定。

在本发明实施方式中,请参阅图3,为区域b的b1-b1面的剖面图。所述图形区域31是由多个通孔311间隔构成的网状结构。在本发明中,所述通孔311的间距依照所述待蒸镀基板的设计而定,所述通孔311的密度与所述待蒸镀基板上设计的像素排布密度相同。可选的,所述通孔311的截面为梯形截面。进一步可选的,所述梯形截面中的锐角为30°-80°。进一步可选的,所述图形区域31中的多个所述通孔311的间距相等。可选的,所述精密金属掩膜条30由蚀刻、电铸或者激光烧蚀工艺制得。可选的,所述图形区域31包括至少一个图形子区域。在本发明中,所述精密金属掩膜条30上的所述图形区域31可以为若干个间隔设置的图形子区域,也可以为连续设置的一个图形子区域。其中,若干个间隔设置的图形子区域的各个大小可以相同也可以不同,根据实际需要进行选择。所述图形区域的形状不作限定,具体的根据实际需要进行选择。请参阅图4,为本发明提供三种精密金属掩膜条30的结构示意图,其中图4中(a)的图形区域31由连续的图形子区域构成,图4中(b)和(c)中的图形区域中包含了多个间隔设置的图形子区域,图4中(b)的图形区域是多个大小相等的图形子区域312间隔形成的,图4中(c)的图形区域是由大小不等的图形子区域313、图形子区域314和图形子区域315间隔形成的。精密金属掩膜条30中图形区域的设计可以根据实际需要进行选择。

在本发明实施方式中,请参阅图3。所述开口区域21的内周壁上设置有凸环211,所述凸环远离所述开口区域21的内周壁一端为尖头部。可选的,所述凸环211的厚度为为4.5μm-90μm,所述凸环211的环宽为0.05mm-1mm,所述尖头部的尖头角度为30°-90°。在本发明中,凸环的厚度小于金属支撑网的厚度。在本发明中,金属支撑网的开口区域中的凸环,即半刻蚀区域,可避免支撑网开口处与精密金属掩膜条直接接触,降低支撑网开口对精密金属掩膜条的刮伤风险;同时,在蒸镀制程中可以缓解蒸镀材料对精密金属掩膜条的冲力,更好的保护精密金属掩膜条。

在本发明实施方式中,所述金属支撑网20的厚度为15μm-100μm,所述精密金属掩膜条30的厚度为8μm-100μm。

在本发明实施方式中,所述精密金属掩膜版的材质包括因瓦合金或sus合金。

在本发明实施方式中,精密金属掩膜版的大小根据实际的蒸镀需要进行选择。可选的,所述精密金属掩膜版的大小为200mm×200mm-1500mm×1850mm。

本发明提供的精密金属掩膜版中的金属支撑网为一体化结构,可以支持精密金属掩膜条并且可以阻挡蒸镀材料从相邻精密金属掩膜条之间的间隔处通过,开口区域的设置使得精密金属掩膜版可以用于异形屏的蒸镀工艺中。

本发明还提供了一种蒸镀装置,包括蒸镀源和精密金属掩膜版,所述蒸镀源的开口与所述精密金属掩膜版匹配设置,其中,所述精密金属掩膜版为上述的精密金属掩膜版。

请参阅图5,为本发明实施例提供的一种蒸镀制程示意图,包括:

将待蒸镀基板1置于上述的蒸镀装置中,使所述精密金属掩膜版2中的所述精密金属掩膜条30与所述待蒸镀基板1贴合在一起;

开启所述蒸镀源,所述蒸镀源中的蒸镀材料依次通过所述开口区域21和所述图形区域31在所述待蒸镀基板上形成预设蒸镀图案。

在本发明实施方式中,待蒸镀的基板1位于机台承载平台3和精密金属掩膜版2之间。

在本发明实施方式中,所述开口区域21在所述待蒸镀基板1上的正投影与所述预设蒸镀图案的中心重合,且向外延伸50nm-300nm。进一步可选的,向外延伸50nm-280nm、50nm-200nm或50nm-150nm。

具体的,所述蒸镀制程可以但不限于为将本发明提供的精密金属掩膜版送入对于的蒸镀腔体内,机械手臂下降,将精密金属掩膜版的支撑框架置于对应蒸镀设备腔室的承载平台上并固定;待蒸镀的基板被机械手臂传送到腔体中,并平稳放置在机台基板承载装置的托举爪上;基板承载装置下降,利用机台电荷耦合器件将待蒸镀的基板和精密金属掩模版对位,使精密金属掩膜版上的开口区域和待蒸镀的基板上蒸镀区域对应;由于待蒸镀的基板自身重力、平台施加的压力和机台磁板吸引,精密金属掩膜版与待蒸镀的基板紧密贴合,可开始进行蒸镀制程,完成相应功能层在基板表面沉积;蒸镀制程结束后,完成蒸镀的基板被缓慢升起,与精密金属掩膜版分离,基板上指定区域完成镀膜,并传送至下一段制程。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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