监测掩膜板形成图案位置的方法以及基板与流程

本发明涉及OLED技术领域，特别是涉及一种监测金属掩膜板形成图案位置的方法以及基板。

背景技术：

有机电致发光技术(Organic Light Emitting Diode,OLED)是一种新型的显示、照明技术，近几年内针对OLED技术的投资项目逐渐增加，OLED已经成为行业热点。OLED显示面板制造主要分为三大部分，第1部分阵列基板(Array)制程，第2部分OLED制程，第3部分模组(Module)制程，其中Array和OLED制程极为重要。

Array制程：主要经历涉及金属/非金属成膜，涂胶，曝光，显影，蚀刻等步骤，在基板表面形成具有特定图案的膜层，图案的结构预先设置在曝光板(photo mask)表面。Photo Mask通用材质为石英。通过Photo mask曝光形成的图案具有很高的精度，精度通常在微米级。通过使用不同图案的曝光板，经历多次循环的成膜、涂胶、曝光、显影、蚀刻，最终形成驱动像素的薄膜晶体管(thin film transistor，TFT)结构。对于同一层薄膜，往往需要移动photo mask在基板的不同位置进行曝光，在移动photo mask过程中，很难将photo mask精准地移动至相应位置，容易导致位置偏差。

OLED制程：目前已经量产、建设的OLED面板企业，一般采用真空蒸镀技术形成有机和金属薄膜，即：在真空环境(～10-5Pa)，加热有机材料，材料受热升华，通过具有特殊图案的掩膜板(evaporation mask),在经历Array制程的玻璃基板表面形成具有一定形状的有机\金属薄膜，经历多种材料的连续沉积成膜，即可形成具有多层薄膜的OLED结构。掩膜板(Mask)通常采用铁镍合金(Invar)材质，简称金属mask，包括精细型金属mask(fine mask)和开口型金属mask(open mask)，具体地，铁镍合金薄片(30～200um)焊接在不锈钢金属框架四边。采用利用掩膜板(mask)形成具有特殊结构的薄膜层，涉及多个过程：(1)掩膜的网面(mask sheet)的加工；(2)网面和金属框架的焊接，制造成可用于面板生产的Mask；(3)Mask经过运输到达面板生产企业；(4)Mask投入前首次清洗；(5)Mask和基板的对位；(6)真空蒸镀(Mask Sheet受热)；(7)Mask清洗、检测并循环使用等。

在整个过程中，厂商的加工的规格偏差、运输异常，面板生产企业内Mask的清洗、搬运，使用者错误操作等都可能造成薄膜层的设计规格和实际规格的偏差，甚至损坏mask有效面，影响产品制程，造成产品不良。因此，正式生产以前和生产期间监控设计图形和实际成膜图形之间的规格偏差，对OLED面板生产有重要意义。

针对该问题，目前的改善做法包括以下几个方面：

(1)面板生产企业积极地管控入厂Mask开口精度、总间距(Total Pitch，TP)、下垂量等，以此管制来料金属Mask的异常。

(2)对于经历蒸镀的首片基板进行显微镜(通常使用UV显微镜)检查，即：将具有蒸镀图形的基板放置在显微镜平台,量测指定点、蒸镀图形到参考点或图形的距离，具体地涉及图案定位、间距测量，同时将结果与设计规格比较，从而知悉实际薄膜和设计薄膜的规格偏差。

但是，在连续生产前，首片检查要求操作人员熟悉显微镜的使用，而且非常熟悉设计规格，才有能力判断蒸镀成膜图形OK/NG。当需要进行多个点位图形的测量时，需重复操作显微镜(定点、定边界、测距等操作)，更显得繁琐。连续生产期间，随机抽取基板进行检查，此时迅速测量并判断薄膜层位置是否符合规格非常重要,否则将导致大量产品报废，此时反复的操作显微镜测量图形，非常耗时。特别地，测量精细金属掩膜(Fine Metal Mask，FMM)形成的有机图案时，因为有机图形尺寸、图形间距较小(10um～100um)，往往需要切换显微镜镜头，再进行一系列图形测量，非常不方便。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种监测金属掩膜板形成图案位置的方法以及基板，能够方便、快速完成OLED面板的检查，进而判断掩膜板是否异常，能满足快速应对随机抽取的多片基板的监测需求。

本发明提供一种监测金属掩膜板形成图案位置的方法，包括：提供一掩膜板及一基板，其中掩膜板上设置有多个检测开口，基板上对应设置有多个图案测试区，图案测试区包括多个标尺图案；应用掩膜板在基板上沉积与检测开口对应的检测图案；根据检测图案的边缘与各标尺图案相对位置关系确定检测图案在基板上的实际位置。

其中，根据检测图案的边缘与标尺图案相对位置关系确定检测图案在基板上的实际位置的步骤之后，进一步包括：获取实际位置与设计位置的偏差，进而判断掩膜板是否出现异常。

其中，掩膜板上进一步设置有多个有效开口；检测开口设置在掩膜板有效开口所形成的有效区域外围，或者设置在掩膜板有效区域内，且穿插在有效开口之间。

其中，检测图案的边缘的设计位置位于图案测试区的中心，标尺图案分布在检测图案的边缘的设计位置的两侧，呈左右或上下对称。

其中，每一标尺图案的附近增加数字，以指示标尺图案距离固定参考点的距离。

其中，检测开口的每个边缘在基板上对应设置有至少一个标尺图案区域，每个标尺图案区域包括多个标尺图案。

其中，形成检测图案的薄膜为光致发光材料，根据检测图案的边缘与各标尺图案相对位置关系确定检测图案在基板上的实际位置的步骤进一步包括：利用紫外光激发检测图案，并根据检测图案形成的发光图案确定检测图案的边缘与各标尺图案相对位置关系。

其中，基板上进一步设置有用于辅助识别检测图案的边缘的参考图案。

其中，参考图案为垂直于检测图案的边缘设置的金属线或金属氧化物线。

本发明还提供一种基板，基板上设置有多个图案测试区，图案测试区包括多个标尺图案，标尺图案用于标定应用金属掩膜板在基板上形成的检测图案的实际位置。

通过上述方案，本发明的有益效果是：本发明通过在掩膜板上设置有多个检测开口，基板上对应设置有多个图案测试区，图案测试区包括多个标尺图案；应用掩膜板在基板上沉积与检测开口对应的检测图案；根据检测图案的边缘与各标尺图案相对位置关系确定检测图案在基板上的实际位置，能够方便、快速完成OLED面板的检查，进而判断掩膜板是否异常，能满足快速应对随机抽取的多片基板的监测需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1是本发明实施例的监测掩膜板形成图案位置的方法的流程示意图；

图2a是本发明实施例的检测开口设置在有效开口所形成的有效区域外围的掩膜板的结构示意图；

图2b是与图2a中的掩膜板对应的基板的结构示意图；

图3a是本发明实施例的检测开口穿插在有效开口之间的掩膜板示意图；

图3b是与图3a中的掩膜板对应的基板的结构示意图；

图4是本发明第一实施例的标尺图案的结构示意图；

图5是本发明第二实施例的标尺图案的结构示意图。

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的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。

图1是本发明实施例的监测掩膜板形成图案位置的方法的流程示意图。如图1所示，监测掩膜板形成图案位置的方法包括：

步骤S10：提供一掩膜板及一基板，其中掩膜板上设置有多个检测开口，基板上对应设置有多个图案测试区，图案测试区包括多个标尺图案。

其中，图案测试区位于检测开口边缘，使得后续通过掩膜板在基板上沉积有机薄膜层时，在通过检测开口沉积的有机薄膜层的边缘有多个标尺图案，以判断图形设计位置和实际位置的偏差，进而可以发现异常。

在本发明实施例中，掩膜板上进一步设置有多个有效开口；对应地在步骤S10中，应用掩膜板在基板上沉积与有效开口对应的有效图案；其中，检测开口设置在有效开口所形成的有效区域外围，或者设置在有效区域内，且穿插在有效开口之间。

参见图2a-图3b，其中图2a是检测开口设置在有效开口所形成的有效区域外围的掩膜板示意图，图2b是与图2a对应的基板结构示意图。图3a是检测开口穿插在有效开口之间的掩膜板示意图，图3b是与图3a对应的基板结构示意图。

1表示掩膜板的框架，2表示掩膜板的网面，通常材质为铁镍合金(Invar)。3为检测开口，图2a中设置了8个检测开口3，而图3a中设置了6个检测开口3，实际可根据需求确定检测开口3的数量，在此不再详述。

基板5上在与检测开口3对应的区域设置了图案测试区6。掩膜板上进一步设置有多个有效开口4，对应地应用掩膜板在基板5上沉积与有效开口4对应的有效图案7。

由于标尺图案可以配置在基板的有机薄膜成膜区内，因此增加标尺图案对现有制程无影响。同时，现有基板制程(Array制程)的最小线宽/间距，直接决定标尺的测量能力。

图案测试区6的放大图见右图，包括多个标尺图案，圆圈表示标尺图案区域8，、用于指示标尺图案在此区域，实际并无该圆圈，标尺图案区域8也可以用线框表示，在此不作限制。检测开口3的每个边缘在基板5上对应设置有至少一个标尺图案区域8，每个标尺图案区域8包括多个标尺图案。

步骤S11：应用掩膜板在基板上沉积与检测开口对应的检测图案。

在步骤S11中，应用掩膜板在基板上沉积有机薄膜层。具体地，基板上的分别与掩膜板上的检测开口3以及有效开口4对应的图案测试区6以及有效图案7都会沉积上有机薄膜层。而图案测试区6上沉积的有机薄膜层形成的图案即为检测图案。参见图4，检测图案9的边缘的设计位置位于图案测试区6的中心，标尺图案区域8用线框表示，标尺图案区域8中的标尺图案放大如右图所示，标尺图案81、82分布在检测图案9的边缘的设计位置的两侧，呈左右对称。参见图5，标尺图案83也可以呈上下对称。

步骤S12：根据检测图案的边缘与各标尺图案相对位置关系确定检测图案在基板上的实际位置。

在本发明实施例中，形成检测图案的薄膜为光致发光材料，具体为有机电致发光薄膜层。有机薄膜层在使用UV光照射时，有自发光的特性。在步骤S12中，利用紫外光光激发检测图案，并根据检测图案形成的发光图案确定检测图案的边缘与各标尺图案相对位置关系。更具体地，应用UV显微镜直接照射有机薄膜层，显微镜镜头下人工读取检测图案的边缘在标尺图案区域内的位置，进而确定检测图案在基板上的实际位置。另外，可以在每一标尺图案的附近增加数字，以指示标尺图案距离固定参考点的距离。其中固定参考点可以是检测图案的边缘的设计位置。

在本发明实施例中，基板上进一步设置有用于辅助识别检测图案的边缘的参考图案11。参考图案11为垂直于检测图案的边缘设置的金属线或金属氧化物线。参考图案11的设置可以用于帮助分辨有机薄膜层边缘。

在步骤S12之后，进一步包括：获取实际位置与设计位置的偏差，进而判断掩膜板是否出现图案异常。如此可方便、快速地监测产线产品表面有机薄膜层成膜位置，有助于快速完成首片OLED面板的检查；对于连续生产的产线，也能满足快速应对随机抽取的多片基板的监测需求。

本发明实施列在基板上有机薄膜层的区域配置标尺，基于有机薄膜层的光致发光效应，使用UV光源显微镜，迅速读出产品基板表面有机薄膜层所在位置。相比传统方法，有以下优点：

(1)减少显微镜操作步骤，只需进行读数，多点测量更加快捷，测量更直观；

(2)测量人员观测后可立即进行判断，更方便；

(3)可避免人员记录错误等风险；

通过以上方法，可以迅速知悉实际位置和设计位置的偏差，从而判断金属Mask是否出现图形异常。

对于大尺寸掩膜板，通常需要监测基板表面多个点位，来判断掩膜板形成有机薄膜层的实际位置是否与设计位置一致，因此需要重复测量动作，但是采用本专利所述方法，多点测量动作直接变为人员地直观读数，大大减小测量工作，提高效率。

本发明还提供一种基板的结构示意图。具体参见图2b和图3b，基板5上设置有多个图案测试区6，图案测试区6包括多个标尺图案，标尺图案用于标定应用金属掩膜板在基板5上形成的检测图案的实际位置。获取实际位置与设计位置的偏差，进而判断掩膜板是否出现图案异常。如此可方便、快速地监测产线产品表面有机薄膜层成膜位置，有助于快速完成首片OLED面板的检查；对于连续生产的产线，也能满足快速应对随机抽取的多片基板的监测需求。

基板5上进一步沉积有与对应掩膜板上的有效开口对应的有效图案，具体地，应用掩膜板在基板上沉积有机薄膜层。即基板上的分别与掩膜板上的检测开口3以及有效开口4对应的图案测试区6以及有效图案7都会沉积上有机薄膜层。而图案测试区6上沉积的有机薄膜层形成的图案即为检测图案。检测图案的边缘的设计位置位于图案测试区的中心，标尺图案区域8可以用线框表示，也可以用圆圈表示，在此不作限制。标尺图案分布在检测图案的边缘的设计位置的两侧，呈左右或上下对称。

另外，可以在每一标尺图案的附近增加数字，以指示标尺图案距离固定参考点的距离。其中，固定参考点可以是检测图案的边缘的设计位置。

在本发明实施例中，基板5上进一步可以设置有用于辅助识别检测图案的边缘的参考图案。参考图案为垂直于检测图案的边缘设置的金属线或金属氧化物线。设置参考图案可以用于帮助分辨有机薄膜层边缘。

综上所述，本发明通过在掩膜板上设置有至少一个检测开口，基板上对应设置有至少一个图案测试区，图案测试区包括多个标尺图案；应用掩膜板在基板上沉积与检测开口对应的检测图案；根据检测图案的边缘与各标尺图案相对位置关系确定检测图案在基板上的实际位置，能够方便、快速完成OLED面板的检查，进而判断掩膜板是否异常，能满足快速应对随机抽取的多片基板的监测需求。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。