一种具有多层结构的掩膜板

技术领域

本发明涉及材料掩膜图案化沉积技术领域，尤其是涉及一种具有多层结构的掩膜板。

背景技术

现代技术和应用需要越来越高的分辨率的有机发光微型显示器，来显示越来越小的亚像素尺寸，最短尺寸已经小于3.5微米，迅速接近2微米，甚至亚像素之间距离小于1微米。而在有机发光微型显示器蒸镀工艺中超高分辨率掩膜的结构用于对单个亚像素进行图案化工艺，从而使显示器实现RGB独立像素发光显示。由于对图案化工艺精度的要求，掩膜的结构需要使用极薄的掩膜结构。这样掩膜的结构非常脆弱，并且可能会下垂，使其在蒸镀工艺中的使用和保存以及掩膜制造工艺都具有相当的难度。

在蒸镀工艺中，掩膜是具有完全图案特征的金属材料加工的极薄材料片，通常放置在基板和蒸发源之间，蒸发材料通过在掩模的开口被沉积到基板上，其形状基本上由掩模开口限定。最终在基板上形成图案化图形。如图3所示，掩膜在像素边缘处的沉积材料的阻塞导致形成梯形像素横截面轮廓。随着像素尺寸和像素间距的减小以允许高分辨率和高性能显示，这个阴影区域开始延伸到OLED结构，使得OLED层的厚度在子像素上不均匀。掩膜和基板之间的距离越远，形成的阴影效应越严重。这反过来又会导致发光不均匀、性能降低和显示器寿命缩短。

发明内容

本发明提供一种具有多层结构的掩膜板，以解决现有技术中沉积过程中的阴影问题。

本发明还解决了现有掩膜结构脆弱以及下垂的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种具有多层结构的掩膜板，所述掩膜板包括至少两层，并且具有至少一个开口；

其中，第一掩膜层与基板的距离小于第二掩膜层与基板的距离；

所述第一掩膜层的开口横截面小于第二掩膜层的开口横截面；这样蒸发的材料通过所述第二掩膜层进入所述第一掩膜层，最后沉积在所述基板上。

在一些实施例中，所述第一掩膜层的图形与所述第二掩膜层的图形相似。

在一些实施例中，所述第二掩膜层的开口横截面为锥形。

在一些实施例中，所述第二掩膜层的开口横截面与所述第一掩膜层的开口横截面形成阶梯形。

在一些实施例中，所述第二掩膜层的厚度大于所述第一掩膜层的厚度，所述第二掩膜层为支撑层。

在一些实施例中，所述第二掩膜层的厚度为50～200μm

在一些实施例中，所述第一掩膜层的厚度为1～20μm。

本发明具有的有益效果是：

(1)本发明的掩膜板采用开口的入口大于出口的设计，能够有效减少蒸发材料的阴影效果；

(2)该掩膜板由于开口的设计，使得第二掩膜层可以做的比较厚，能够有效支撑第一掩膜层，所以能克服现有掩膜板的脆弱性和下垂问题；

(3)本发明采用渐变、梯形、阶梯状的横截面开口，可使有机材料有更大通量达到基底，节约材料，降低成本，适于工业化应用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方案或现有技术中的技术方案，下面将对实施方案或现有技术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方案，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明：一种具有多层结构的掩膜板的结构示意图之一；

图2为本发明：一种具有多层结构的掩膜板的结构示意图之二；

图3为现有的掩膜板的结构示意图。

其中：掩膜板1、第一掩膜层10、第二掩膜层20、开口30、基板100、亚像素3001、掩膜板2。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

实施例1

参见图1所示，一种具有多层结构的掩膜板1，该掩膜板1包括两层，分别是第一掩膜层10和第二掩膜层20，掩膜板1上设有多个开口30。第一掩膜层10为极薄金属片，其位于最靠近基板100的位置，并且第一掩膜层10的开口与图形确定了待沉积硅基板100上的图形。第一掩膜层10之下为第二掩膜层20。为了解决阴影区域问题，第二掩膜层20的开口大于第一掩膜层10的开口，这样在沉积有机发光材料的过程中，由于最靠近基板100的第一掩膜层10的横截面小于第二掩膜层20的横截面，使得沉积在基板100上的阴影大大减少。这样的结构，可以把第二掩膜层20做的更厚，能够更好的支撑第一掩膜层10，防止下垂以及掩膜结构脆弱的问题。当然，此时要求第一掩膜层10的图形与第二掩膜层20的图形相似。上述第二掩膜层的厚度可以在50～200μm中选择，本实施列中第二掩膜层的厚度为155μm。第一掩膜层的厚度可以在1～20μm中选择，本实施例中第一掩膜层的厚度为6μm。

本实施例中为了更充分的利用有机发光材料，将第二掩膜层20的开口横截面设计为锥形，即接触有机发光材料的口由大变小，不仅解决阴影，而且节约材料。如图1中的亚像素3001，沉积的材料几乎没有任何浪费。

在蒸镀工艺中，蒸发材料从蒸发源200中蒸发出，通过进入具有较大尺寸开口的第二掩膜层20，然后进入具有较小尺寸开口的第一掩膜层10，穿过掩膜后，沉积到硅基板100上。在此结构之下，离轴角度更大的蒸发材料通量也更大地到达硅基板100，从而改善从沉积材料的中心到边缘的厚度均匀性。

实施例2

参见图2所示，一种具有多层结构的掩膜板2，其第二掩膜层20的开口横截面与第一掩膜层10的开口横截面形成阶梯形，其余与实施例1相同。该种结构使有机发光材料蒸发物质有更大通量到达基底，而不会造成材料的浪费。同时由于其更靠近带沉积硅基底100，会减少正在沉积的亚像素3001，的阴影区域。

本发明具有的有益效果是：

(1)本发明的掩膜板采用开口的入口大于出口的设计，能够有效减少蒸发材料的阴影效果；

(2)该掩膜板由于开口的设计，使得第二掩膜层可以做的比较厚，能够有效支撑第一掩膜层，所以能克服现有掩膜板的脆弱性和下垂问题；

(3)本发明采用渐变、梯形、阶梯状的横截面开口，可使有机材料有更大通量达到基底，节约材料，降低成本，适于工业化应用。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。