掩膜组件及其制作方法
技术领域
本发明涉及显示面板制造
技术领域
,特别涉及一种掩膜组件及其制作方法。背景技术
有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)又称为有机电激光显示或有机发光半导体,OLED由于其具有的驱动电压低、主动发光、视角宽、效率高、响应速度快、易实现全彩色大面积壁挂式显示、柔性显示等诸多特点,逐渐取代液晶显示器(LiquidCrystal Display,LCD)在手机、手表、电视、电脑、车载显示屏等领域广泛应用。
在OLED制造技术中,掩模板作为真空蒸镀技术采用的至关重要的部件之一,用于控制有机材料或金属沉积在OLED基板上的位置,从而在OLED基板上形成不同形状的图案。
为了对掩膜版进行重复利用,需要对使用后的掩膜版进行超声波清洗,但是发现,在对掩膜版进行清洗的过程中,掩膜版边缘的连接点经常出现断裂,并且裂纹向外延伸至其它区域的情况,从而使掩膜版无法充分利用,进而增加了资源的浪费,提高了显示面板的生产成本。
发明内容
基于此,有必要提供一种掩膜组件及其制作方法,该掩膜组件及其制作方法可以达到有效避免在清洗过程中断裂的技术效果。
根据本申请的一个方面,提供一种掩膜组件,包括:
掩膜框架;以及
掩膜网面,所述掩膜网面通过多个连接点连接于所述掩膜框架;
其中,所述掩膜网面包括:
网面本体,具有位于网面本体的中心位置的蒸镀区域及围绕所述蒸镀区域设置的连接区域,所述网面本体通过所述连接区域与所述掩膜框架连接;
多个阻挡部,位于所述连接区域内,多个所述阻挡部彼此间隔地布设于所述网面本体的一侧,且所述阻挡部具有用于容纳所述连接点的阻挡槽。
如此,连接网面本体和掩膜框架的连接点位于阻挡部形成的阻挡槽内,布设于网面本体的阻挡部显著增加了连接点周围的受力面积,从而减小了单位面积所受到的拉力值,进而增加了连接点处产生的裂纹的爬坡难度,有效阻挡了裂纹自连接点沿远离连接点的方向延伸,最终有效防止掩膜网面在清洗过程中断裂,延长了掩膜组件的使用寿命。
在其中一个实施例中,所述阻挡部在所述网面本体上的正投影为围绕所述连接点的封闭图形。
如此,可阻挡焊点处产生的裂纹朝任意方向延伸,达到良好的防断裂效果。
在其中一个实施例中,所述阻挡部包括凸设于所述网面本体一侧的至少一挡墙;
位于最内侧的所述挡墙界定出所述阻挡槽的边界。
如此,挡墙的设置显著增加了连接点周围的受力面积,增加了裂纹的爬坡难度,有效阻挡了裂纹自焊点向外延伸,起到了更好的防断裂效果。
在其中一个实施例中,所述阻挡部包括多个挡墙。
多个挡墙的设置进一步增加了裂纹的爬坡难度。
在其中一个实施例中,多个所述挡墙围绕所述焊点彼此间隔地同轴设置。
如此,多个同轴设置的挡墙的设置进一步增加了裂纹的爬坡难度,更有效地阻挡了裂纹自焊点向外延伸,起到了更好的防断裂效果。
在其中一个实施例中,所述挡墙在所述网面本体上的正投影的内轮廓与外轮廓均平滑过渡。
如此,挡墙在周向延伸方向上不存在尖锐的拐角,从而避免了拐角处产生的应力集中现象。
在其中一个实施例中,所述挡墙垂直于其周向延伸方向的截面为拱形。
如此,挡墙可与网面本体牢固连接不易损坏。
在其中一个实施例中,所述挡墙凸出于所述网面本体的高度为0.11毫米至0.115毫米。
如此,挡墙可在有效阻止裂纹扩展的作用的同时,不会与蒸镀结构发生干涉而影响蒸镀效果。
在其中一个实施例中,所述连接区域包括非减薄区和围绕所述非减薄区设置的减薄区;
在所述掩膜框架和所述掩膜网片的层叠方向上,所述减薄区的厚度小于所述非减薄区的厚度,所述阻挡部位于所述减薄区。
如此,减薄区的设置在保证掩膜网面具有足够的强度的前提下,使阻挡部的高度尽可能的大,从而提高了阻止裂纹扩展的效果。
根据本申请的另一个方面,提供一种掩膜组件的制作方法,包括:
提供一掩膜网面和一掩膜框架;所述掩膜网面包括网面本体和多个阻挡部,所述阻挡部具有阻挡槽;
张拉所述掩膜网面于所述掩膜框架上;
连接所述掩膜网面与所述掩膜框架;其中,连接形成的连接点位于所述阻挡槽内。
上述掩膜网面及掩膜组件,减重槽的开设减小了连接点处承受的拉应力,阻挡部的设置则起到了减小连接点处的应力、阻止连接点的裂纹扩展的作用,从而共同降低了掩膜网面从连接点焊点处断裂的概率,避免了因此造成的产品不良,同时延长了掩膜组件的使用寿命,降低了因掩膜网面损坏导致掩膜网面的数量不足而降低生产效率的概率。
附图说明
图1为本发明一实施例的掩膜组件的结构示意图;
图2所示掩膜组件的A-A方向的剖视图;
图3为图2所示掩膜组件的阻挡部的俯视图;
图4为另一实施例的掩膜组件的阻挡部的俯视图;
图5为图3所示阻挡部的B-B方向的剖视图;
图6为本发明一实施例掩膜组件的制作方法的流程图。
附图标号说明:
100、掩膜组件;20、掩膜网面;21、网面本体;212、蒸镀区域;2121、蒸镀开口;214、连接区域;2141、非减薄区;2141a、减重槽;2143、减薄区;23、阻挡部;232、挡墙;234、阻挡槽;25、连接点;40、框架。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
在OLED制造技术中,需要利用真空蒸镀技术,在一定的真空条件下加热蒸镀材料,使蒸镀材料熔化(或升华)成原子、分子或原子团组成的蒸汽,然后凝结在基板表面成膜以形成OLED器件的功能层。
用于蒸镀功能层的通用金属掩膜版(Common Metal Mask,简称CMM)主要由框体(Frame)和网面(Sheet)两部分组成,网面通过张网技术张拉于框体上,网面的边缘设置于框体上,然后通过焊接等的方式与框体组合成完整的掩膜版,网面的边缘形成连接框体的连接点。在真空蒸镀过程中,OLED基板的被蒸镀面与蒸镀源相对设置,来自蒸镀源的蒸镀材料通过掩膜版被蒸镀在被蒸镀面上并形成相应的图案。但是在掩膜版的清洗过程中,会出现连接点从裂纹处断裂并延伸到网面上的情况。
发明人经过研究发现,出现上述情况的原因在于:网面与框体的连接点在形成过程中产生了无法消除的残余应力,特别是通过激光焊接的方式连接网面与框体时,激光焊接会在网面上产生焊点作为连接点,焊点处在焊接过程中形成了无法消除的残余应力。由于焊接采用的是将网面熔化并凝固的方式焊接在框体上的激光焊接技术,因此在激光照射到网面上时会出现溅射,导致焊点中心厚度严重减小而形成中间凹、四周凸的形貌,上述形貌的形成进一步加剧了焊点处的应力,并导致焊点处垂直于张网拉力的方向的横截面的面积较小,因此单位面积所受到的拉力较大。于是,在蒸镀过程以及清洗过程的超声波振动的作用下,网面极易发生断裂。
如图1及图2所示,图1示出了本发明一实施例的掩膜组件的结构示意图;
图2为图2所示的掩膜组件的A-A向剖视图。需要说明的是,本申请的图示中的连接点仅为示意,并不代表连接点的具体形状。
基于上述原因,本发明的一实施例提供了一种掩膜组件100,该掩膜组件100有效降低了连接点处受到的单位应力,有效阻止了网面在清洗过程中发生断裂,进而延长了掩膜组件100的使用寿命。
具体地,掩膜组件100包括掩膜框架40及掩膜网面20,掩膜网面20设置于掩膜框架40上并与掩膜框架40相互固接。在下列实施例中,掩膜组件100为通用金属掩膜版(CommonMetal Mask,简称CMM),用于蒸镀HTL(空穴传输层)、ETL(电子传输层)、Cathode(阴极)等功能层,各个功能层通过掩膜组件100依次蒸镀沉积到OLED基板上。
掩膜框架40大致呈矩形的中空框架结构,围合形成大致呈矩形的蒸镀空间。掩膜框架40的宽度方向(即图1中的X方向)为第一方向,掩膜框架40的长度方向(即图1中的Y方向)为第二方向,掩膜框架40的厚度方向(即图2中的Z方向)为第三方向,第一方向、第二方向以及第三方向两两相交,作为一种较佳的实施方式,第一方向、第二方向以及第三方向相互垂直。可以理解,掩膜框架40的形状不限于此,第一方向、第二方向以及第三方向也可仅相交而不垂直。
掩膜网面20包括网面本体21,网面本体21为薄片状结构,网面本体21垂直于第三方向的横截面大致呈矩形,且网面本体21的形状和尺寸与掩膜框架40的形状和尺寸相匹配。网面本体21沿第三方向支撑于掩膜框架40上并连通掩膜框架40的蒸镀空间,网面本体21的宽度方向沿第一方向延伸,网面本体21的长度方向沿第二方向延伸,网面本体21的厚度方向沿第三方向延伸,网面本体21在垂直于第三方向的平面上的正投影与掩膜框架40在垂直于第三方向的平面上的正投影在第三方向上至少部分交叠。作为一种较佳的实施方式,网面本体21在垂直于第三方向的平面上的正投影的四周边缘与掩膜框架40在垂直于第三方向的平面上的正投影在第三方向上交叠。
网面本体21具有蒸镀区域212及连接区域214,蒸镀区域212位于网面本体20的中心位置,连接区域214和蒸镀区域212在垂直于第三方向的平面内相邻设置。蒸镀区域212的网面本体21与蒸镀空间对应连通,连接区域214的网面本体21与掩膜框架40相互固接。如此,网面本体21通过位于连接区域214的部分与掩膜框架40固接,蒸镀材料穿过蒸镀区域212的网面本体21到达OLED基板。
具体地,蒸镀区域212垂直于第三方向的横截面的形状大致呈矩形,蒸镀区域212的宽度方向沿第一方向延伸,蒸镀区域212的长度方向沿第二方向延伸。蒸镀区域212的网面本体21开设有多个蒸镀开口2121,多个蒸镀开口2121阵列设置,每行蒸镀开口2121中的每个蒸镀开口2121沿第一方向间隔排布,多行蒸镀开口2121沿第二方向间隔排布,每个蒸镀开口2121均位于掩膜框架40形成的蒸镀空间内,每个蒸镀开口2121大致呈矩形,每个蒸镀开口2121沿第三方向连通网面本体21在第三方向上的相对两侧表面。
如此,在蒸镀时,蒸镀材料穿过蒸镀开口2121到达OLED基板,从而在OLED基板上形成与蒸镀开口2121的形状相同的膜层图案。可以理解,蒸镀区域212的形状、大小和蒸镀开口2121的数量、形状以及大小不限,可根据需要设置以满足不同的蒸镀要求。
连接区域214环绕蒸镀区域212的四周,连接区域214包括两条沿第一方向延伸的直边和两条沿第二方向延伸的直边,即蒸镀区域212的四条直边的外侧均对应设有连接区域214,连接区域214的网面本体21至少部分设置于掩膜框架40上,连接区域214的网面本体21与掩膜框架40通过多个连接点25相互连接,多个连接点25沿连接区域214的延伸方向间隔排布并沿周向环绕蒸镀区域212,从而使掩膜网面20和掩膜框架40牢固地相互连接。可以理解,连接点25的数量以及排列方式不限,可根据需要设置以满足不同连接要求。
为了达到防止连接点25处断裂的目的,本申请的网面本体21还包括多个阻挡部23,多个阻挡部23均位于网面本体21的连接区域214内,多个阻挡部23彼此间隔地布设于网面本体21在第三方向上的一侧,且阻挡部23具有用于容纳连接点25的阻挡槽234。具体地在一些实施例中,多个阻挡部23沿连接区域214的延伸方向间隔排布并沿周向环绕蒸镀区域212。
如此,连接网面本体21和掩膜框架40的连接点25位于阻挡部23形成的阻挡槽234内,布设于网面本体21的阻挡部23显著增加了连接点25周围的受力面积,从而减小了单位面积所受到的拉力值,进而增加了连接点25处产生的裂纹的爬坡难度,有效阻挡了裂纹自连接点25沿垂直于第三方向的方向远离连接点25延伸,最终有效防止掩膜网面20在清洗过程中断裂,延长了掩膜组件100的使用寿命。
如图3所示,每个阻挡部23在网面本体21上的正投影为围绕连接点25的封闭图形,因此可阻挡连接点25处产生的裂纹朝垂直于第三方向的任意方向延伸,达到良好的防断裂效果。
进一步地,阻挡部23包括凸设于网面本体21一侧的至少一挡墙232,位于最内侧的挡墙232界定出阻挡槽234的边界。
具体地在一些实施例中,如图3所示,阻挡部23仅包括一个挡墙232。具体地在另一些实施例中,如图4所示,阻挡部23包括多个挡墙232,每个阻挡部23中的多个挡墙232围绕连接点25彼此间隔地同轴设置,且位于最内侧的挡墙232界定出阻挡槽234的边界。
如此,多个挡墙232的设置进一步增加了裂纹的爬坡难度,更有效地阻挡了裂纹自连接点25向外延伸,起到了更好的防断裂效果。在一些实施例中,每个阻挡部23中的相邻两个挡墙232之间的距离为1mm至2mm。可以理解,每个阻挡部23中的挡墙232的数量以及相邻两个挡墙232之间的距离不限于此,可以根据相邻连接点25之间的距离设置。
进一步地,每个挡墙232在网面本体21上的正投影的外轮廓与内轮廓均平滑延伸。如此,挡墙232在周向延伸方向上不存在尖锐的拐角,从而避免了拐角处产生的应力集中现象。在一些实施例中,挡墙232在网面本体21上的正投影为圆环、椭圆环或具有圆角的多边形环。可以理解,挡墙232在网面本体21上的正投影的形状不限于此,可根据需要设置以满足不同要求。其中,在网面本体21上的正投影的外轮廓与内轮廓是指该正投影的内侧边缘和外侧边缘,例如,当挡墙232在网面本体21上的正投影为圆环时,该正投影的外轮廓为圆环的外圆,该正投影的内轮廓为圆环的内圆。
如图5所示,更进一步地,挡墙232垂直于自身的周向延伸方向的截面为拱形,因此挡墙232在垂直于第三方向的任意方向上的尺寸自连接网面本体21的一端至远离网面本体21的一端逐渐减小,从而可与网面本体21牢固连接而不易损坏。
可以理解,挡墙232的具体形状不限于此,可根据需要设置以满足不同要求。在其它一些实施例中,挡墙232垂直于自身的周向延伸方向的截面的形状不限于此,还可以为半圆形、带有倒角的长方形或其它形状。
在一些实施例中,阻挡部23凸出于网面本体20的高度(即阻挡部23在第三方向上的高度)为0.11mm至0.115mm,从而在可有效阻止裂纹扩展的同时不与蒸镀结构发生干涉。可以理解,如果阻挡部23在第三方向上的高度小于0.11mm,则无法起到良好的阻止裂纹扩展的作用。而如果阻挡部23在第三方向上的高度大于0.115mm,则容易与蒸镀结构发生干涉而影响蒸镀效果,造成对位异常或蒸镀阴影区过大等现象。
在一些实施例中,挡墙232的径向方向上宽度为0.05mm至0.1mm。可以理解,挡墙232的宽度不限于此,可以根据挡墙232的设置空间的大小决定,并与挡墙232的设置空间的大小呈正比。其中,挡墙232的径向方向上的宽度是指挡墙232的任意一径向方向上的内径和外径的差值。例如,当挡墙232在网面本体21上的正投影为圆环时,挡墙232的径向方向上宽度等于前述圆环的环宽。
在一些实施例中,为了在保证掩膜组件100在第三方向上的整体高度在一定范围内的同时尽量增大阻挡部23的高度,网面本体21的连接区域214包括减薄区2143和非减薄区2141。具体地,非减薄区2141与连接区域214在垂直于第三方向的平面内相邻设置并且非减薄区2141绕第三方向环绕焊接区域,减薄区2143位于非减薄区2141远离连接区域214的一侧以环绕非减薄区2141,减薄区2143在第三方向上的厚度小于非减薄区2141在第三方向上的厚度,减薄区2143与非减薄区2141之间平滑过渡,阻挡部23位于减薄区2143内。
如此,减薄区2143的设置在保证掩膜网面20具有足够的强度的前提下,使阻挡部23的高度尽可能的大,从而提高了阻止裂纹扩展的效果。
具体地在一实施例中,非减薄区2143一侧的减薄区2143在第一方向或第二方向上的宽度为2mm至3mm,从而为阻挡部23的设置留下足够的空间。减薄区2143在第三方向上的厚度与非减薄区2141在第三方向上的厚度的差值为10μm-15μm,从而保证网面本体21具有足够的结构强度。可以理解,减薄区2143在第一方向或第二方向上的宽度和在第三方向上的厚度不限,可根据需要设置以满足不同要求。
在一些实施例中,连接区域214靠近蒸镀区域212的一侧的非减薄区2141开设有具有底壁的减重槽2141a,减重槽2141自网面本体21在第三方向上的一侧表面沿第三方向朝网面本体21的另一侧表面延伸。减重槽2141a的开设减小了掩膜网面20的整体重量,进而降低了张网拉力,因此连接点25处的拉力也随之减小,从而进一步防止连接点25处发生断裂。
可以理解,减重槽2141a的位置、数量、大小以及深度不限,减重槽2141a可开设于网面本体21设有阻挡部23的一侧,也可开设于网面本体21背离阻挡部23的一侧。具体地,在一实施例中,连接区域214的每条直边设有多个减重槽2141a,且多个减重槽2141a沿连接区域214的直边的长度方向间隔设置。在另一实施例中,连接区域214的每条直边仅设有一个减重槽2141a,每个减重槽2141a沿其所在直边的长度方向延伸而呈长条形,每个减重槽2141a在第三方向上的深度可大于网面本体21在第三方向上的厚度的二分之一也可小于网面本体21在第三方向上的厚度的二分之一。
在一些实施例中,上述阻挡部23、非减薄区2141以及减重槽2141a均可通过在原材料上通过曝光显影和刻蚀技术制作形成。可以理解,形成阻挡部23、非减薄区2141以及减重槽2141a的方式不限于此,可根据需要设置。
在一些实施例中,掩膜网面20与框架20采用激光焊接的方式相互固接,激光照射在连接区域214的网面本体21上以使网面本体21上形成多个焊点以作为网面本体21和框架20的连接点25。可以理解,掩膜网面20与框架40的固定方式不限于此,可选择其它的加工方式以形成连接点25。
如图6所示,本申请还提供了一种掩膜组件100的制作方法,包括以下步骤:
S110:提供一掩膜网面20和一掩膜框架;掩膜网面20包括网面本体21和多个阻挡部23,阻挡部23具有阻挡槽243。
具体地,掩膜板原料是厚度为200μm的金属基板。可采曝光显影和刻蚀技术对掩膜板原料的一侧的部分区域进行刻蚀,被刻蚀的区域形成网面本体21,未被刻蚀的区域形成具有阻挡槽234的阻挡部23。然后继续采用曝光显影和刻蚀技术对网面本体21进行刻蚀以形成减薄区2143、蒸镀开口2121以及减重槽2141a。
S120:张拉掩膜网面20于掩膜框架40上。
具体地,张拉机构夹持并张拉掩膜网面20使其承载于掩膜框架40上,掩膜网面20的蒸镀区域212与掩膜框架20的蒸镀空间对应连通。
S130:连接掩膜网面20与掩膜框架40,其中,焊接形成的连接点25位于阻挡槽234内。
具体地,在一些实施例中,采用激光焊接的方式焊接掩膜网面20与掩膜框架40,各个连接点25均对应位于一个阻挡槽234内。
上述掩膜网面20及掩膜组件100,减重槽2141a的开设减小了连接点25处承受的拉应力,阻挡部23的设置则起到了减小连接点25处的应力、阻止连接点25处的裂纹扩展的作用,从而共同降低了掩膜网面20从连接点25处断裂的概率,避免了因此造成的产品不良,同时延长了掩膜组件100的使用寿命,降低了因掩膜网面20损坏导致掩膜网面20的数量不足而降低生产效率的概率。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
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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