一种用于异形屏的掩膜条结构及其制程方法与流程

1.本发明属于异形屏技术领域，具体涉及一种用于异形屏的掩膜条结构及其制程方法。


背景技术：

2.oled显示面板具有厚度薄，功耗低，可弯曲及柔性显示等优势，近年来成为下一代面板显示器的发展趋势。
3.现有的oled面板是在真空环境下利用蒸发源将有机材料加热后蒸发，有机材料透过金属掩膜条上开孔位置，在基板表面形成有机薄膜，成膜位置需是基板上被指定的发光位置，基板的电流才能有效传入oled器件发光，所以需要金属掩膜条要有较高的位置精度以及稳定性，并且需与基板紧密贴合，防止有机材料蒸发到错误位置、产生混色现象。
4.目前主流的屏幕均是设计成矩形，金属掩膜条中的有效区域也需要与其配合设计成矩形，即两端的张力会比较均匀的施加在有效区域。在开发异形屏（圆形、菱形等）的时候，掩膜条的有效区域需设计成异形（圆形、菱形等），有效区域的两侧就会存在圆弧或者顶点，即两端张力在施加时会产生不同的张力效果，有效区域边缘受力不均匀，容易发生有效区域变形、位置偏移、产生褶皱等问题，直接影响了混色良率，这也是目前开发异形屏幕的难点之一。为此，我们提出一种用于异形屏的掩膜条结构及其制程方法，以解决上述背景技术中提到的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种用于异形屏的掩膜条结构及其制程方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于异形屏的掩膜条结构，包括金属掩膜条主体，所述金属掩膜条主体的两端中部设有开口向外的u型槽，所述金属掩膜条主体的表面设有若干组等间距分布的蚀刻区域，所述蚀刻区域包括呈圆形设置的有效区域和位于有效区域外侧的呈矩形设置的缓冲区域。
7.所述金属掩膜条主体的厚度为20-30um。
8.所述有效区域采用双面蚀刻工艺，将金属掩膜条主体双面蚀刻后，产生通孔，通孔作用是让有机材料通过。
9.所述缓冲区域采用双面蚀刻加单面填充工艺，在缓冲区域正面蚀刻出的凹槽中填充1-3um的阻挡层，阻挡层作用是阻挡有机材料的通过。
10.一种用于异形屏的掩膜条结构的制程方法，具体包括以下步骤：s1、采用金属invar36材质制造金属掩膜条主体，金属掩膜条主体厚度为20-100um，不设限；s2、设计第一种有效区域的石英光罩，确认该有效区域形状为目标异形；s3、设计第二种缓冲区域的石英光罩，确认缓冲区域为异形屏四周的包围层，且包
围层的蚀刻面积不设限制；s4、采用第一种有效区域石英光罩，分别对金属掩膜条主体进行正面、背面蚀刻，确认该区域分布为通孔设计 ；s5、完成有效区域的通孔蚀刻工艺；s6、采用第二种缓冲区域石英光罩，首先对金属掩膜条主体进行正面蚀刻，产生凹槽，其深度设计在1-3um；s7、采用第二种缓冲区域石英光罩，对掩膜条缓冲层的凹槽进行光阻填充，其厚度=1-3um；s8、采用第二种缓冲区域石英光罩，对金属掩膜条主体缓冲层进行背面蚀刻，非通孔工艺结束；s9、金属掩膜条主体的蚀刻区域的制程工艺结束。
11.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供的一种用于异形屏的掩膜条结构及其制程方法，本发明可以提高用于异形屏的金属掩膜条主体张网良率，提高张网效率，本发明金属掩膜条主体的结构减缓异形屏的受力不均匀现象，解决褶皱问题，降低混色风险，改善混色现象。
附图说明
12.图1为本发明金属掩膜条主体的整体结构示意图；图2为通孔截面结构示意图；图3为凹槽截面结构示意图；图4为阻挡层截面结构示意图；图5为非通孔截面示意图；图6为rgb排列方式示意图；图7为金属掩膜条主体的微观结构示意图；图8为矩形屏的金属掩膜条主体受力状况示意图；图9为圆形屏的金属掩膜条主体受力状况示意图。
13.图中：1、金属掩膜条主体；2、u型槽；3、蚀刻区域；4、有效区域；5、缓冲区域；6、通孔；7、凹槽；8、阻挡层；9、非通孔。
具体实施方式
14.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做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。
15.本发明提供了如图1-8的一种用于异形屏的掩膜条结构，包括金属掩膜条主体1，所述金属掩膜条主体1的两端中部设有开口向外的u型槽2，所述金属掩膜条主体1的表面设有若干组等间距分布的蚀刻区域3，所述蚀刻区域3包括呈圆形设置的有效区域4和位于有效区域4外侧的呈矩形设置的缓冲区域5。
16.所述金属掩膜条主体1的厚度为20-30um。
17.所述有效区域4采用双面蚀刻工艺，将金属掩膜条主体1双面蚀刻后，产生通孔6，通孔6作用是让有机材料通过。
18.所述缓冲区域5采用双面蚀刻加单面填充工艺，在缓冲区域5正面蚀刻出的凹槽7中填充1-3um的阻挡层8，阻挡层8作用是阻挡有机材料的通过。
19.oled异形屏在开发过程中，除了基板需要设计成圆形（或其他形状）以外，还需要设计金属掩膜条主体1与其相匹配，保证有机材料可以精准的蒸镀到基板上的发光区域。然而金属掩膜条主体1在张网过程中，两侧的治具会先对其进行施力拉伸后焊接，张力对矩形的施力分布均匀性高，而对圆形等异形屏的施力均匀性低，这是根据其形状的不规则形成的。而受力不均匀则会产生不同的形变量，即圆形等异形区域易发生变形，且易产生褶皱、波浪，这对异形屏的金属掩膜条主体1张网制程造成了很大的影响，如图8所示。
20.本文提出的金属掩膜条主体1的结构，如图9所示，在蚀刻区域3的结构中可提出两种概念：通孔6与非通孔9，该两种孔均需要对其分别进行正面、背面蚀刻，而非通孔即对非有效区域的包围层进行二次处理，通过光阻（或玻璃胶等不限）将其填充，形成非通孔9。
21.设计有效区域4是异形（以圆形举例）时，该区域内部结构是以通孔6排列。在缓冲区域5采用非通孔9对有效区域4进行包围缓冲，将其异形区域包围至与矩形相同，此时有效区域4的通孔6的周围已经排列非通孔9。因通孔6与非通孔9的结构相近，仅非通孔9在表面填充一层厚度为1-3um的阻挡层8，可用于阻挡蒸发的有机材料；所以当两端张力进行施力时，拥有包围层的蚀刻区域3的受力作用与真实矩形有效区域受力基本相近。
22.本文主要通过对异形屏的周围区域进行结构改变，设计缓冲区域5用于减少受力不均匀现象，结构图如图1所示。
23.异形的有效区域4设计为“通孔”结构，确保有效区域4为实际蒸镀区域，即有机材料可透过穿孔，成膜于基板表面。
24.缓冲区域5设计为“非通孔”结构，将非通孔9排列在缓冲区域5的四周外围，形成一圈包围层，确保所有蚀刻区域3的整体仍为矩形区域，提高整体的受力均匀性。同时其表面填充了一种阻挡层8，可阻挡有机材料成膜，保证基板成膜的异形形状。
25.如图8所示，矩形屏的金属掩膜条主体1受力状况：由于有效区域4是规则型面积，在张力方向上的受力均匀性高；如图9所示，圆形屏（异形屏）的金属掩膜条主体1受力状况：由于有效区域4在张力方向上的边缘不整齐，故其受力均匀性较差，易引起圆弧变形与产生褶皱；如图1所示，本发明金属掩膜条主体1的整体结构示意图：在异形屏的有效区域4外，设计一层缓冲区域5的包围层，使得整体的蚀刻区域3仍保持矩形状态，受力均匀性较高；如图7所示，本发明金属掩膜条主体1的微观结构示意图：由通孔6组成的区域为异形屏，而周围有非通孔9起到包围层的作用。
26.以rgb排列方式如图6所示为例（其他rgb排列方式同理），所以在单看r的时候（g/b同理），其规律性排列如图7所示：通孔6为实际的有效区域4的双面蚀刻开孔，所以将通孔6的区域连起来是一个有锯齿边缘的圆形；非通孔9，工艺上被双面蚀刻过，且填充有阻挡层8，故有机材料不可通过；金属掩膜条主体1，即非处理区域，该区域截面图平坦，未受任何蚀刻，同样有机材料不可通
过；综上，再强调一点，是因为将整体都蚀刻成下述一个整体的矩形，受力才比较均匀，所以外围的缓冲区域5作用是将圆形补成矩形，补的意思是指需要蚀刻开孔，需要对孔进行排列，其规律性需和圆形内部的相同才有效。
27.一种用于异形屏的掩膜条结构的制程方法，具体包括以下步骤：s1、采用金属invar36材质制造金属掩膜条主体1，金属掩膜条主体1厚度为20-100um，不设限；s2、设计第一种有效区域4的石英光罩，确认该有效区域4形状为目标异形；s3、设计第二种缓冲区域5的石英光罩，确认缓冲区域5为异形屏四周的包围层，且包围层的蚀刻面积不设限制；s4、采用第一种有效区域4石英光罩，分别对金属掩膜条主体1进行正面、背面蚀刻，确认该区域分布为通孔设计 ；s5、完成有效区域4的通孔6蚀刻工艺；s6、采用第二种缓冲区域5石英光罩，首先对金属掩膜条主体1进行正面蚀刻，产生凹槽7，其深度设计在1-3um；s7、采用第二种缓冲区域5石英光罩，对掩膜条缓冲层的凹槽7进行光阻填充，其厚度=1-3um；s8、采用第二种缓冲区域5石英光罩，对金属掩膜条主体1缓冲层进行背面蚀刻，非通孔工艺结束；s9、金属掩膜条主体1的蚀刻区域3的制程工艺结束。
28.综上所述，与现有技术相比，本发明可以提高用于异形屏的金属掩膜条主体1张网良率，提高张网效率，本发明金属掩膜条主体1的结构减缓异形屏的受力不均匀现象，解决褶皱问题，降低混色风险，改善混色现象。
29.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种用于异形屏的掩膜条结构，包括金属掩膜条主体（1），其特征在于：所述金属掩膜条主体（1）的两端中部设有开口向外的u型槽（2），所述金属掩膜条主体（1）的表面设有若干组等间距分布的蚀刻区域（3），所述蚀刻区域（3）包括呈圆形设置的有效区域（4）和位于有效区域（4）外侧的呈矩形设置的缓冲区域（5）。2.根据权利要求1所述的一种用于异形屏的掩膜条结构，其特征在于：所述金属掩膜条主体（1）的厚度为20-30um。3.根据权利要求1所述的一种用于异形屏的掩膜条结构，其特征在于：所述有效区域（4）采用双面蚀刻工艺，将金属掩膜条主体（1）双面蚀刻后，产生通孔（6），通孔（6）作用是让有机材料通过。4.根据权利要求1所述的一种用于异形屏的掩膜条结构，其特征在于：所述缓冲区域（5）采用双面蚀刻加单面填充工艺，在缓冲区域（5）正面蚀刻出的凹槽（7）中填充1-3um的阻挡层（8），阻挡层（8）作用是阻挡有机材料的通过。5.一种权利要求1-4任意一项所述的用于异形屏的掩膜条结构的制程方法，其特征在于：具体包括以下步骤：s1、采用金属invar36材质制造金属掩膜条主体（1），金属掩膜条主体（1）厚度为20-100um，不设限；s2、设计第一种有效区域（4）的石英光罩，确认该有效区域（4）形状为目标异形；s3、设计第二种缓冲区域（5）的石英光罩，确认缓冲区域（5）为异形屏四周的包围层，且包围层的蚀刻面积不设限制；s4、采用第一种有效区域（4）石英光罩，分别对金属掩膜条主体（1）进行正面、背面蚀刻，确认该区域分布为通孔设计 ；s5、完成有效区域（4）的通孔（6）蚀刻工艺；s6、采用第二种缓冲区域（5）石英光罩，首先对金属掩膜条主体（1）进行正面蚀刻，产生凹槽（7），其深度设计在1-3um；s7、采用第二种缓冲区域（5）石英光罩，对掩膜条缓冲层的凹槽（7）进行光阻填充，其厚度=1-3um；s8、采用第二种缓冲区域（5）石英光罩，对金属掩膜条主体（1）缓冲层进行背面蚀刻，非通孔工艺结束；s9、金属掩膜条主体（1）的蚀刻区域（3）的制程工艺结束。

技术总结
本发明公开了一种用于异形屏的掩膜条结构及其制程方法，包括金属掩膜条主体，金属掩膜条主体的两端中部设有开口向外的U型槽，金属掩膜条主体的表面设有若干组等间距分布的蚀刻区域，蚀刻区域包括呈圆形设置的有效区域和位于有效区域外侧的呈矩形设置的缓冲区域。有效区域采用双面蚀刻工艺，将金属掩膜条主体双面蚀刻后，产生通孔。缓冲区域采用双面蚀刻加单面填充工艺，在缓冲区域正面蚀刻出的凹槽中填充1-3um的阻挡层。本发明可以提高用于异形屏的金属掩膜条主体张网良率，提高张网效率，本发明金属掩膜条主体的结构减缓异形屏的受力不均匀现象，解决褶皱问题，降低混色风险，改善混色现象。改善混色现象。改善混色现象。


技术研发人员：沈志昇 吴聪原
受保护的技术使用者：福建华佳彩有限公司
技术研发日：2021.12.30
技术公布日：2022/3/8