掩膜板本體和掩膜板的製作方法
2023-06-22 00:18:06
本實用新型涉及顯示裝置的生產領域，具體涉及一種掩膜板本體和掩膜板。
背景技術：
目前，OLED(Organic Light-Emitting Diode)顯示器在量產時主要採用精細金屬掩膜(Fine Metal Mask，FMM)方式形成彩色顯示器，具體是通過蒸鍍方式將有機發光材料按照預定程序蒸鍍到顯示背板上，利用掩膜板上的圖形，使得各種顏色的有機材料蒸鍍到相應的位置上。為此，需要先製作掩膜板。
由於掩膜板的厚度很薄，因此，在掩膜板的製作過程中，在掩膜板本體上形成掩膜區後，通常會在掩膜板本體的兩端施加拉力(如圖1所示)以對其進行拉伸，從而使拉伸後的掩膜板本體產生一定強度並保持形狀的穩定。但是，由於掩膜區M與其兩側的非掩膜區的厚度不同，因此，在拉伸時，掩膜板本體的邊緣發生內縮，從而導致拉伸後的掩膜板本體的非掩膜區形成褶皺，越靠近沿拉伸方向的中部，褶皺現象越明顯。圖2為圖1中掩膜板本體受到拉伸後的AA』截面的褶皺狀態示意圖，圖2中曲線的兩個凸起處表示掩膜區兩側部分的褶皺較明顯，兩個凸起處之間的平坦處表示掩膜區較平坦。當這些產生褶皺的掩膜板投入生產時，將會影響產品良率。
因此，如何改善掩膜板的褶皺現象成為本領域亟待解決的技術問題。
技術實現要素：
本實用新型旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一，提出了一種掩膜板本體和掩膜板，以改善掩膜板的褶皺現象。
為了解決上述技術問題之一，本實用新型提供一種掩膜板本體，包括至少一個掩膜區和環繞在所述掩膜區周圍的非掩膜區，所述掩膜板本體沿預設拉伸方向延伸的邊緣的對應於所述掩膜區的部分設置為彎曲部；從所述彎曲部的至少一端至所述彎曲部的中部，所述彎曲部逐漸靠近或呈階梯式靠近所述掩膜區沿所述預設拉伸方向延伸的邊緣；所述預設拉伸方向為所述掩膜板本體的長度方向或寬度方向。
優選地，從所述彎曲部的兩端至中部，所述彎曲部逐漸靠近或呈階梯式靠近所述掩膜區。
優選地，所述彎曲部為弧形。
優選地，所述掩膜區沿所述預設拉伸方向的尺寸在100mm～120mm之間；
所述彎曲部的兩端到所述掩膜區的距離與所述彎曲部的中部到所述掩膜區的距離之間的差值均在[140L，160L]μm內，所述彎曲部的中部到所述掩膜區的距離在380μm～420μm之間；
其中，L為與所述掩膜板本體對應的參考掩膜板本體在受到所述預設拉伸方向上的拉伸時，所述參考掩膜板本體的邊緣中部朝向所述參考掩膜板本體內部收縮的值。
優選地，所述掩膜板本體的長度在800mm～900mm之間，寬度在80mm～100mm之間，厚度在20μm～40μm之間；所述預設拉伸方向為所述掩膜板本體的長度方向。
優選地，製成所述掩膜板本體的材料包括殷鋼。
優選地，沿所述預設拉伸方向，所述掩膜板本體位於所有掩膜區所在區域的兩側的部分中，每部分均包括：兩個沿所述預設拉伸方向延伸的延伸部以及連接在兩個所述延伸部之間的連接部，所述連接部與所述延伸部靠近所述掩膜區的一端相連。
相應地，本實用新型還提供一種掩膜板，所述掩膜板包括本實用新型提供的上述掩膜板本體。
在本實用新型中，由於掩膜板本體的邊緣的對應於掩膜區的部分形成彎曲部，彎曲部從其至少一端至中部，整體上是逐漸靠近掩膜區的，因此，當沿所述預設拉伸方向拉伸掩膜板本體時，拉力會分解為兩部分，一部分沿預設拉伸方向對掩膜板本體進行拉伸，另一部分驅使掩膜區兩側的區域產生向外擴張的趨勢，從而使得拉伸後形成的掩膜板的褶皺現象減輕，進而使得利用所述掩膜板製作的顯示產品的良率提高。
附圖說明
附圖是用來提供對本實用新型的進一步理解，並且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用於解釋本實用新型，但並不構成對本實用新型的限制。在附圖中：
圖1是現有技術中的掩膜板本體的結構示意圖；
圖2是圖1中掩膜板本體受到拉伸後的AA』線處的褶皺狀態示意圖；
圖3是本實用新型的實施例中提供的掩膜板本體的結構示意圖；
圖4是本實用新型的掩膜板本體在受到拉伸時產生的擴張趨勢示意圖；
圖5是本實用新型的掩膜板本體受到拉伸後的AA』線處的褶皺狀態與現有技術中掩膜板本體受到拉伸後的AA』線處的褶皺狀態對比示意圖；
圖6是本實用新型的掩膜板本體受到拉伸時的ansys軟體仿真示意圖。
其中，附圖標記為：
10、掩膜板本體；10a、掩膜板本體的1/4部分；11、彎曲部；12、延伸部；13、連接部；M、掩膜區；S1～S9、條形區域。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用於說明和解釋本實用新型，並不用於限制本實用新型。
作為本實用新型的一方面，提供一種掩膜板本體10，如圖3所示，掩膜板本體10包括至少一個掩膜區M和環繞在掩膜區M周圍的非掩膜區(即圖3中的空白區域)，掩膜區M用於與顯示基板的顯示區對應，掩膜板本體10沿預設方向延伸的邊緣與掩膜區M對應的部分設置為彎曲部11，所述預設拉伸方向為掩膜板本體10的長度方向或寬度方向。從彎曲部11的至少一端至彎曲部11的中部，彎曲部11逐漸靠近或呈階梯式靠近掩膜區M沿所述預設拉伸方向延伸的邊緣。
需要說明的是，所述「沿預設拉伸方向延伸」的邊緣並不表示該邊緣一定為直線，只要整體上是沿所述預設拉伸方向延伸即可。如圖3中，當所述預設拉伸方向為長度方向(即圖3中的上下方向)時，所述「沿預設拉伸方向延伸」的邊緣即為左右兩側的邊緣。應當理解的是，彎曲部11的兩端為沿所述預設拉伸方向的兩端，彎曲部11的中部為兩端之間的中心對應的位置或靠近中心對應的位置。
可以理解的是，上述「從彎曲部11的至少一端至彎曲部11的中部，彎曲部11逐漸靠近或呈階梯式靠近掩膜區M沿所述預設拉伸方向延伸的邊緣」是指，彎曲部11的至少一端到中部的部分滿足：該部分上的任意兩個位置(如圖3中彎曲部11下端與中部之間的位置a和位置b)中，當位置a更靠近彎曲部11中部時，位置a到掩膜區M的左側邊緣的垂直距離小於或等於位置b到掩膜區M的左側邊緣垂直距離，且彎曲部11下端到掩膜區M的左側邊緣的垂直距離大於彎曲部11中部到掩膜區M的左側邊緣的垂直距離。即，彎曲部11從其至少一端至中部，整體上是逐漸靠近掩膜區M的。
在掩膜板的製作過程中，形成掩膜板本體10後，再對掩膜板本體10進行拉伸以提高其結構穩定性，從而得到最終所需的掩膜板；其中，施加的拉力方向可以沿所述預設拉伸方向。而由於彎曲部11從其至少一端至中部，整體上是逐漸靠近掩膜區M的，因此，當沿所述預設拉伸方向拉伸掩膜板本體10時，拉力會分解為兩部分，一部分沿預設拉伸方向對掩膜板本體10進行拉伸，另一部分驅使掩膜區M兩側的區域產生向外擴張的趨勢，從而減輕了拉伸時產生的褶皺現象，進而使得利用拉伸後的掩膜板本體製備的顯示產品的良率提高。
優選地，從彎曲部11的兩端至中部，彎曲部11逐漸靠近(如圖3所示)或呈階梯式靠近掩膜區M，從而使彎曲部的各個位置均能夠產生向外擴張的趨勢(如圖4中朝左右方向的箭頭所示)。並且，在對現有技術中的掩膜板本體進行拉伸時，越靠近掩膜區沿預設拉伸方向中心的區域，褶皺現象越明顯，而本實用新型採用圖3中的結構時，越靠近沿預設拉伸方向的中部，擴張趨勢越明顯(圖4中黑色箭頭越長，表明擴張趨勢越明顯)，從而使得不同位置的不同褶皺現象均得到相應的改善。圖5為本實用新型的圖4的掩膜板本體經過拉伸後的AA』截面的褶皺狀態與圖1的掩膜板本體經過拉伸後的AA』截面的褶皺狀態對比圖，可以看出，本實用新型中的掩膜板本體10經過拉伸後的褶皺程度明顯小於現有技術中的掩膜板本體經過拉伸後的褶皺程度。
進一步地，彎曲部11為朝向掩膜區M彎曲的弧形，以便於拉力在掩膜區M兩側區域中傳遞，從而更有利於掩膜區M兩側部分向外擴張。
掩膜板本體10上可以設置有多個掩膜區M，而當多個掩膜區M排列為多列時，相鄰兩列掩膜區M之間的部分也容易發生褶皺，因此，為了減少褶皺的產生，將多個掩膜區M排成一列，如圖3和圖4所示。
其中，掩膜區M沿所述預設拉伸方向的尺寸在100mm～120mm之間，這種情況下，彎曲部11的兩端到掩膜區M的距離與彎曲部11的中部到掩膜區M的距離之間的差值均在[140L，160L]μm內，彎曲部11的中部到掩膜區M的距離在380μm～420μm之間；其中，L為與所述掩膜板本體對應的參考掩膜板本體在受到所述預設拉伸方向上的拉伸時，所述參考掩膜板本體的邊緣中部朝向所述參考掩膜板本體內部收縮的值。需要說明的是，所述參考掩膜板本體是指與本實用新型提供的上述掩膜板本體10大小相同、但其沿預設拉伸方向的邊緣為直線的掩膜板本體，也即，現有技術中的掩膜板本體。在實際應用中，可以先選擇多個邊緣為直線的掩膜板本體(即，參考掩膜板本體)，然後沿預設拉伸方向對其進行拉伸，再檢測拉伸後的參考掩膜板本體邊緣中部的內縮尺寸，該內縮尺寸即為L。彎曲部11的兩端和中部到掩膜區M的距離均是指到掩膜區M的沿預設拉伸方向延伸的邊緣的垂直距離。
本實用新型中的掩膜板本體尤其適用於精細金屬掩膜板(Fine Metal Mask，FMM)，具體地，掩膜板本體的長度在800mm～900mm之間，寬度在80mm～100mm之間，厚度在20μm～40μm之間。這時，在掩膜板製作過程中，沿長度方向拉伸掩膜板本體10，以便於施加拉力；相應地，所述預設拉伸方向為所述掩膜板的長度方向。
進一步地，為了使掩膜板本體10具有較高的韌性和塑性，本實用新型中，製成掩膜板本體10的材料包括殷鋼，從而便於通過拉伸來提高掩膜板本體10的強度和結構穩定性。
進一步地，如圖3所示，沿所述預設拉伸方向(在本實用新型中，所述預設拉伸方向具體為掩膜板本體10的長度方向)，掩膜板本體10位於所有掩膜區M所在區域的兩側的部分中，每部分均包括：兩個沿所述預設拉伸方向延伸的延伸部12以及連接在兩個延伸部12之間的連接部13，連接部12與延伸部13靠近掩膜區M的一端相連。在掩膜板本體10的搬送過程中，利用夾持件對延伸部12進行夾持，進而搬送掩膜板本體10。
作為本實用新型的另一方面，提供一種掩膜板的製作方法，包括：
首先，提供掩膜板本體10，該掩膜板本體10即為上述掩膜板本體10，其包括至少一個掩膜區M和環繞在掩膜區M周圍的非掩膜區，掩膜板本體10的沿預設拉伸方向延伸的邊緣與掩膜區M對應的部分形成彎曲部11；從所述彎曲部的至少一端至所述彎曲部的中部，所述彎曲部逐漸靠近或呈階梯式靠近所述掩膜區沿所述預設拉伸方向延伸的邊緣。
然後，在掩膜板本體10沿所述預設拉伸方向的兩端分別施加沿所述預設拉伸方向、且朝向掩膜板本體10外部的拉力。其中，所述預設拉伸方向為掩膜板本體10的長度方向或寬度方向。在本實用新型中，掩膜板本體10的長度在800mm～900mm之間，寬度在80mm～100mm之間，所述預設拉伸方向為掩膜板本體10的長度方向。如圖4所示，在施加拉力對掩膜板本體10進行拉伸時，兩端的拉力分別沿長度方向向上和向下。
所述製作方法還可以包括：將拉伸後的掩膜板本體10固定在框架上，從而得到所需要的掩膜板，該掩膜板可以投入到蒸鍍腔室進行蒸鍍。
如上文所述，沿所述預設拉伸方向，掩膜板本體10位於所有掩膜區M所在區域的兩側的部分中，每部分均包括：兩個沿所述預設拉伸方向延伸的延伸部12以及連接在兩個延伸部12之間的連接部13，連接部13與延伸部12靠近掩膜區M的一端相連。這種情況下，在對掩膜板本體10進行拉伸時，所述拉力施加在延伸部12背離掩膜區M的一端。
為了使得掩膜區M兩側的部分在拉力的作用向外擴展的趨勢能夠減少褶皺，同時防止拉力過大造成掩膜板變形或損壞，優選地，施加在掩膜板本體10每一端的拉力均由1N～3N逐漸增大至8N～12N。例如，每端拉力均由2N增大至5N，然後增大至7N，再增大至10N。
本實用新型通過Ansys軟體對掩膜板在製作過程中的形態變化進行仿真模擬。其中，掩膜板本體10由殷鋼製成，長度為850mm，寬度為85mm，厚度為30μm；且包括兩個掩膜區M；掩膜板本體10的邊緣中，與掩膜區M對應的部分形成弧形的彎曲部11，彎曲部11兩端到掩膜區的距離均為(400+150L)μm，彎曲部11中部到掩膜區的距離為400μm。其中，L為參考掩膜板本體在製作過程中受到拉伸時，邊緣內縮的尺寸，參考掩膜板本體與上述掩膜板本體10的區別僅在於：參考掩膜板本體沿預設拉伸方向的邊緣為直線，而上述掩膜板本體10的邊緣形成上述彎曲部11。在模擬時，只對圖3中掩膜板本體10的1/4部分10a進行模擬，該部分兩端施加總和為10N的拉力後，掩膜板本體10的1/4部分10a的狀態變化結果如圖6所示。在仿真模擬時，為了更清楚地看到掩膜板本體10各部分的擴張趨勢，將掩膜板本體10的1/4部分10a劃分為多個條形區域S1～S9，條形區域S1～S7對應於掩膜板本體10的1/4部分10a的掩膜區，區域S8～S9對應掩膜板本體10的1/4部分10a的非掩膜區。
掩膜板本體10各區域的擴張趨勢如圖6所示，圖中的虛線為各區域在拉伸前的原始位置，通過圖6可以看出，區域S1～S4的擴張趨勢相對較小，區域S5～S9的擴張趨勢相對較大，並且，區域S5～S9上下兩端的擴張趨勢較小，中部的擴張趨勢較大。而由於上下兩端的褶皺程度小於中部的褶皺程度，因此，在實際生產中對掩膜板本體10進行拉伸後，掩膜區兩側部分的各位置的褶皺狀態均能夠改善。
作為本實用新型的再一方面，提供一種掩膜板，該掩膜板包括上述掩膜板本體，所述掩膜板還包括用於安裝所述掩膜板本體的框架。為了提高掩膜板本體的強度和穩定性，可以先對掩膜板本體進行拉伸，再將拉伸後的掩膜板本體固定到框架上。應當理解，由於掩膜板本體受到拉伸時擴張的尺寸是遠小於掩膜板本體的長度和寬度的，因此，所述掩膜板的尺寸和形狀可以參見圖3所示的掩膜板本體10。
通過以上描述可以看出，本實用新型中提供的掩膜板本體的邊緣的對應於掩膜區的部分形成彎曲部，該彎曲部從其至少一端至中部，整體上是逐漸靠近所述掩膜區的，因此，當沿所述預設拉伸方向拉伸掩膜板本體時，掩膜區兩側的區域由應力驅使產生向外擴張的趨勢，從而能夠減輕製備的掩膜板的褶皺現象，進而使得利用掩膜板製作的顯示基板的質量提高。
可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本實用新型的原理而採用的示例性實施方式，然而本實用新型並不局限於此。對於本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本實用新型的精神和實質的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本實用新型的保護範圍。