[发明专利]一种掩膜板及其制作方法

说明书

本发明公开了一种掩膜板及其制作方法，所述掩膜板包括掩膜板框和固定在掩膜板框上的掩膜本体，所述掩膜板框的厚度大于掩膜本体，所述掩膜本体与掩膜板框为电铸一体成型结构。本申请通过电铸成型工艺得到掩膜本体和掩膜板框为一体的掩膜板结构，节省了传统掩膜板制作过程中的张网和焊接制程，减少了张网焊接设备的高额投资；同时避免了张网和焊接制程中造成的不良和浪费，提高了掩膜板的制作良率和效率。另外，蒸镀工艺中，掩膜板下表面的平整要求较高，本申请的掩膜板下表面依附在电铸模板上表面生成，电铸模板上表面为平面，因此掩膜板下表面更加平整，掩膜板在电铸完成后，不需要进行额外的后加工程序。

技术领域

本发明涉及有机发光二极管显示器的制作领域，更具体的说是涉及一种掩膜板及其制作方法。

背景技术

有机电致发光器件(Organic Light Emitting Diodes，OLED)以其自发光、低成本、高亮度、高对比度、响应快、低功耗、视角广、外观轻薄、可柔性显示等优点，已逐渐取代液晶显示器（LCD），成为当前显示主流，广泛应用在智能手机、智能手表、平板电脑、电视等领域。OLED的制作流程为依次在基板上制作驱动电路和阳极，然后在阳极上沉积有机功能层、有机发光层和阴极。有机发光层的材料一般分为大分子有机材料和小分子有机材料，当前应用以小分子有机材料为主。对于小分子有机材料，通常利用真空蒸镀的方法，在阳极上形成各有机功能层、有机发光层，最后再形成器件的阴极。

在利用真空蒸镀方法制作OLED器件的过程当中，需要用到蒸镀模具-掩膜板作为媒介进行OLED发光像素图案的的蒸镀。掩膜板分为大开口金属掩膜板（Open Mask）和高精度金属掩膜板（Fine Metal Mask，FMM），前者主要用于功能层和阴极的真空蒸镀成膜，后者主要用于红（R）、绿（G）、蓝（B）各发光层和各发光层专用功能层的真空蒸镀成膜。

掩膜板的材质一般为金属或金属合金，常用的为因瓦合金（Invar）。其主要由制作有对应的OLED发光图案的掩膜本体和掩膜板框组成。因为人们对显示质量的需求，要求显示高分辨率，高端显示都要求分辨率做到500PPI以上，这样就要求在显示屏上的子像素必须做到很小，达到10um甚至更小，相应的就要求对应用到的掩膜板特别是FMM要求开口很小，厚度要很薄（25um以内）才能满足高分辨率OLED的制作要求，大大的增加了FMM的制作难度和良率。掩膜板框的作用是用于固定掩膜本体和配合在OLED蒸镀设备中的运输传送，需要较好的平整度和强度。随着生产线的高世代化，掩膜板框越来越大，单个掩膜板框重量就超过50kg。

当前，掩膜板的制作主要有两种方法。一是刻蚀方法，在超薄（一般为20~50um）的因瓦合金薄膜上通过曝光显影然后酸刻，获得与显示像素对应图案的整版掩膜本体（通常用于小世代线）或掩膜本体条（FMM Stick），然后再通过张网机将掩膜本体或掩膜本体条张网拉紧焊接在掩膜板框上获得真空蒸镀的掩膜板。二是电铸方法，在一本体基板上通过曝光显影方案获得所需的与显示像素对应的图案，放入电铸槽中电铸得到相应的整版掩膜本体（通常用于小世代线）或掩膜本体条（FMM Stick），然后再通过张网机将掩膜本体或掩膜本体条张网拉紧焊接在掩膜板框上获得真空蒸镀的掩膜板，通过电铸方法制作的掩膜本体可做到更薄，可达到5um的厚度。

以上两种方法的掩膜板的制作都需要经过张网和焊接的制程/流程，而因为精度和拉力强度等要求，这些张网焊接设备的要求很高，设备造价高，而且张网焊接的效率很低，需要多台设备才能满足生产线的要求，造成设备投资很大。

另外，除了需要花较大的资金购买设备外，张网焊接的过程当中要求高精度对位和对张网拉力合理控制，稍微操作不当就会造成不良，从而报废高价掩膜本体或stick，或降低OLED发光层的蒸镀质量和良品率。还会造成张网和焊接的不良和报废，从而直接影响到OLED蒸镀的效果和质量。

且随着有机发光器件尺寸和生产线母板基板尺寸越来越大，传统的张网焊接的工艺难度将会更大，需要购买的张网焊接设备费用更高，张网焊接的不良率会更高，从而造成OLED蒸镀不良和制作成本更高。