用於製造三維立體掩模板的芯模及三維立體掩模板的製作方法
2023-05-06 17:12:11
專利名稱：用於製造三維立體掩模板的芯模及三維立體掩模板的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於製造三維立體掩模板的芯模及三維立體掩模板，屬於掩模板製作領域。
背景技術：
OLED，即有機發光二極體，又稱有機電雷射顯示。OLED顯示技術與傳統的LED顯示方式不同，無需背光燈，採用非常薄的有機材料塗層和玻璃基層，當有電流通過時，這些有機材料就會發光。而且OLED顯示屏幕可以做得更輕更薄，可視角度更大，並且能夠顯著節省電能。OLED的優良性能使得其配件一掩模板得到了前所未有的發展空間。通常，在製造發光顯示器時，掩模被用來沉積具有預定圖形的層，即當沉積諸如有機層的層時，利用具有特定圖形的孔的掩模，在基底上形成具有對應與孔的圖形的層。目前比較普遍的是平面金屬掩模板，但隨著科學技術的日新月異，電子元器件的功能需求也朝著多元化，特殊化方向發展，相應轉移用平面三維立體蒸鍍掩模板已不能滿足這一要求。在過去的金屬掩模板製造過程中，由於曝光時掩模的精度和蝕刻的精度對作為最終製品的金屬掩模額度圖案精度影響很大，故在各工序中必須高精度地管理圖形的尺寸精度。可是在過去的製造中，由於在線膨脹係數大的鉻、不鏽鋼等的金屬上形成金屬掩模板，所以產生於金屬材料上的微小溫差使製得的每個金屬掩模的尺寸精度不同，存在很難獲得相同尺寸精度的金屬掩模的問題。從材質來講，一般在線膨脹係數大的金屬上形成的金屬掩模板，產生於金屬材料上的微小溫差使製得的每個金屬掩模的尺寸精度不同，存在很難獲得相同尺寸精度的金屬掩模的問題。而鎳鐵合金則因為加入了鐵元素，從而提高了掩模板的硬度及磁性，並且在該範圍內，鐵含量越高，掩模板的熱膨脹係數越低，應用於蒸鍍工藝過程時，有機材料的蒸鍍位置進度越高。因瓦合金通常含有32%-36%的鎳，因瓦合金也叫不脹鋼，其平均膨脹 係數一般為1.5X10-6°C。含鎳在36%時達到1.8 X10_8°C，且在室溫一 80°C到100°C時均不發生變化。含鎳量在一定範圍內的增減會引起鐵、鎳合金線膨脹係數的急劇變化。因此對於精度要求很高的蒸鍍用掩模板，因瓦合金是首選的材料。其他材料均會因為在蒸鍍過程中受熱而膨脹影響精度，從而大大影響了產品質量。但同時因瓦合金都是採用熔煉的方法獲得的，耗能高，技術要求高，因而價格也是相當高。嚴重限制了因瓦合金的發展前景。因此，現有技術的平面三維立體蒸鍍掩模板，及用於三維立體蒸鍍掩模板的材料，嚴重阻礙了發光顯示器的發展。用現有技術的平面三維立體蒸鍍掩模板生產的發光顯示器滿足不了市場對其的高要求。用於製造掩模板的芯模起著至關重要的作用，芯模材料的選取決定著掩模板質量好壞。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種用於製造三維立體掩模板的芯模及三維立體掩模板，芯模由不鏽鋼製造而成，有利於芯模與鍍層的剝離，且不容易起皮脫落、變形，可以保證在蝕刻時凹凸部位與平面部位的夾角控制在70°、0°，也可以保證在電鑄過程中不易起皮脫落，並且剝離時不易變形。為了解決上述技術問題，本發明採取的技術方案如下:
一種用於製造三維立體掩模板的芯模，其特徵在於，所述芯模有不鏽鐵製造而成。所述芯模的一面設有凹陷區域，用於電鑄形成三維立體掩模板上的三維立體結構。所述凹陷區域的面積與所要製作的三維立體掩模板的三維立體結構的面積相一致；所述凹陷區域的深度與所要製作的三維立體掩模板的三維立體結構凸起區域的高度相—致。—種三維立體掩模板，其特徵在於，由權利要求1-3任一項所述的芯模製作而成。所述三維立體掩模板包括圖形開口區域和三維立體結構，所述三維立體結構由凹陷區域和凸起區域構成，所述凹陷區域為比掩模板板面低的凹陷結構，所述凸起區域比掩模板板面高的凸起結構。所述凹陷區域在掩模板的一面，所述凸起區域在掩模板的另一面，所述凹陷區小於所述凸起區域。優選所述的凹陷區域的深度彡10 μ m，凸起區域的高度彡10 μ m。更優選所述的凹陷區域的深度彡I μ m,凸起區域的高度彡I μ m。所述的圖形開口尺寸為0.01-10mm。優選所述的圖形開口尺寸為10-200 μ m。優選的，所述凹陷區域與掩模板板面形成夾角的範圍為70° 90°，所述凸起區域與掩模板板面形成夾角的範圍為70° 90°。優選的，所述掩模板應用於OLED製作工藝，是蒸鍍有機材料於ITO基板上所要用到的模板，該工藝要求掩模板具有一定的磁性和硬度，並且為了防止隨著蒸鍍室溫度的升高，掩模板產生位置偏差，故該種掩模板應具有儘可能低的熱膨脹係數。掩模板的熱膨脹係數越低，應用於蒸鍍工藝過程時，有機材料的蒸鍍位置進度越高；為了配合特殊位置的精度要求，其位置需製作為的凹陷區域或凸起區域，且對的凹陷區域或凸起區域的深寬比要求嚴格，還包括凹陷區域或凸起區域與板面的角度。三維立體結構根據封裝區域的需要設置於掩模板上，例如有的封裝區域設置在ITO基板的中間區域，相應的把三維立體結構設置於掩模板的中間；而有的封裝區域設置在ITO基板的邊緣區域，相應的把三維立體結構設置於掩模板的邊緣。根據封裝區域的需要可以在掩模板上設置多個三維立體結構，三維立體結構可以設置於掩模板上的任何區域。掩模板的三維立體結構主要起到封裝作用，即把ITO基板上已蒸鍍的有機材料封裝在一起，避開原已蒸鍍的有機材料層，並在掩模板三維立體結構四周的開口塗敷封框膠。掩模板上的三維立體結 構是為了避開已蒸鍍的有機材料，三維立體結構與ITO基板接觸緊貼的一面為凹陷區域，提供避開的空間。在使用時，先用二維蒸鍍用掩模板將有機材料一層一層蒸鍍到ITO玻璃基板上，再用本發明提供的三維立體掩模板將已蒸鍍好的有機材料層封裝起來。通過實驗可得:
1.雖銅芯模凹陷區域角度可以達到79.62°，但它的的結合力太高，不易於剝離，鍍層變形嚴重，故不能採用；
2.而不鏽鋼304芯模結合力符合要求，鍍層剝離時不易變形，但其開口角度為60.40°，達不到要求，故亦達不到要求；
3.不鏽鐵芯模具有前面兩種材料的優點，結合力可以達到要求，鍍層剝離時不易變形，同時開口角度也可以達到75.16°。本發明提供的芯模與其他做平面掩模板的芯模相比，具有以下幾個優點:
1.不鏽鋼含鉻又含鎳，而不鏽鐵不含鎳，由於鎳屬於較穩定元素，那麼不鏽鋼的抗腐蝕能力自然要比不鏽鐵強很多。雖然不鏽鐵容易被蝕刻，但不易被電鑄液腐蝕，因此可以使得凹凸部位與平面部位的夾角更大；
2.改善使用二維掩模轉移時基體表面凹凸區域邊緣處掩模開口由於無法和基板緊密接觸而精確對位，導致轉移材料的偏差轉移或錯位轉移的問題，提高了轉移材料的位置精度。3.不鏽鐵價格較不鏽鋼便宜1/4 1/3，節省成本。4.蝕刻出來的凹凸角落處光滑，易於電鑄。本發明提供的用於製造三維立體掩模板的芯模及三維立體掩模板，芯模由不鏽鐵製造而成，有利於芯模 與鍍層的剝離，且不容易起皮脫落、變形，可以保證在蝕刻時凹凸部位與平面部位的夾角控制在70°、0°，生產成本低，具有廣闊的市場前景。
下面結合附圖對本發明的具體實施方式
作進一步詳細的說明。圖1為芯申旲不意 圖中4為芯模，5為芯模的凹陷區域，6為芯模貼膜面。圖2為芯模電鑄三維立體掩模板的剖視 圖中I為三維立體掩模板，3為三維立體掩模板的三維立體結構，4為芯模，5為芯模的凹陷區域。圖3為三維立體掩模板俯視 圖中I為三維立體掩模板，2為圖形開口區域的圖形開口，3為三維立體結構。圖4為三維立體掩模板三維立體區域示意 圖5為圖4的A-A剖面 圖中11為三維立體掩模板蒸鍍面的凸起區域，22為三維立體掩模板ITO面的凹陷區域，33為三維立體掩模板的ITO面，44為三維立體掩模板的蒸鍍面。
具體實施例方式實施例1:
如圖1-2所示，一種用於製造三維立體掩模板的芯模，所述芯模4有不鏽鐵製造而成。所述芯模4的貼膜面6設有凹陷區域5，用於電鑄形成三維立體掩模板上的三維立體結構3。所述凹陷區域5的面積與所要製作的三維立體掩模板的三維立體結構3的面積相一致；所述凹陷區域5的深度與所要製作的三維立體掩模板的三維立體結構3凸起區域的高度相—致。如圖3-5所述，一種三維立體掩模板1，其由上述芯模製作而成，包括圖形開口區域的圖形開口 2，具有三維立體結構3，所述三維立體結構3由凹陷區域22和凸起區域11構成，所述凹陷區域22為比掩模板板面低的凹陷結構，所述凸起區域11比掩模板板面高的凸起結構。所述的凹陷區域22的深度彡10 μ m，凸起區域11的高度彡IOym0所述凹陷區域22與掩模板I板面形成夾角α為90°，所述凸起區域11與掩模板I板面形成夾角β為90°。所述掩模板的厚度為lOOum。在使用時，三維立體掩模板具有凹陷區域22的一面用於靠近ITO基板，稱之為三 維立體掩模板的ITO面33 ;而三維立體蒸鍍掩模板的另一面具有凸起區域11，背離ITO基板，用於蒸鍍，稱之為三維立體蒸鍍掩模板的蒸鍍面44。實施例2:
一種用於製造三維立體掩模板的芯模，所述芯模有不鏽鐵製造而成。所述芯模的貼膜面設有凹陷區域，用於電鑄形成三維立體掩模板上的三維立體結構。所述凹陷區域的面積與所要製作的三維立體掩模板的三維立體結構的面積相一致；所述凹陷區域的深度與所要製作的三維立體掩模板的三維立體結構凸起區域的高度相一致。一種三維立體蒸鍍掩模板，包括圖形開口區域的圖形開口，具有三維立體結構，所述三維立體結構由凹陷區域和凸起區域構成，所述凹陷區域為比掩模板板面低的凹陷結構，所述凸起區域比掩模板板面高的凸起結構。所述的凹陷區域的深度< I μ m，凸起區域的高度< lym。所述凹陷區域與掩模板板面形成夾角的範圍為80°，所述凸起區域與掩模板板面形成夾角的範圍為80°。所述掩模板的厚度為20um。在使用時，三維立體掩模板具有凹陷區域的一面用於靠近ITO基板，稱之為三維立體掩模板的ITO面；而三維立體掩模板的另一面具有凸起區域，背離ITO基板，用於蒸鍍，稱之為三維立體掩模板的蒸鍍面。實施例3:
一種用於製造三維立體掩模板的芯模，所述芯模有不鏽鐵製造而成。所述芯模的貼膜面設有凹陷區域，用於電鑄形成三維立體掩模板上的三維立體結構。所述凹陷區域的面積與所要製作的三維立體掩模板的三維立體結構的面積相一致；所述凹陷區域的深度與所要製作的三維立體掩模板的三維立體結構凸起區域的高度相一致。一種三維立體蒸鍍掩模板，包括圖形開口區域的圖形開口，具有三維立體結構，所述三維立體結構由凹陷區域和凸起區域構成，所述凹陷區域為比掩模板板面低的凹陷結構，所述凸起區域比掩模板板面高的凸起結構。所述的凹陷區域的深度< ΙΟμπι，凸起區域的高度< ΙΟμπι。所述凹陷區域與掩模板板面形成夾角的範圍為85°，所述凸起區域與掩模板板面形成夾角的範圍為85°。所述掩模板的厚度為60um。在使用時，三維立體掩模板具有凹陷區域的一面用於靠近ITO基板，稱之為三維立體掩模板的ITO面；而三維立體掩模板的另一面具有凸起區域，背離ITO基板，用於蒸鍍，稱之為三維立體掩模板的蒸鍍面。以上實施例目的在於說明本發明，而非限制本發明的保護範圍，所有由本發明簡單變化而來的應用均落在本發明的保護範圍內。
權利要求
1.一種用於製造三維立體掩模板的芯模，其特徵在於，所述芯模有不鏽鐵製造而成。
2.根據權利要求1所述的芯模，其特徵在於，所述芯模的一面設有凹陷區域，用於電鑄形成三維立體掩模板上的三維立體結構。
3.根據權利要求2所述的芯模，其特徵在於，所述凹陷區域的面積與所要製作的三維立體掩模板的三維立體結構的面積相一致；所述凹陷區域的深度與所要製作的三維立體掩模板的三維立體結構凸起區域的高度相一致。
4.一種三維立體掩模板,其特徵在於，由權利要求1-3任一項所述的芯模製作而成。
5.根據權利要求4所述的三維立體掩模板，其特徵在於，所述三維立體掩模板包括圖形開口區域和三維立體結構，所述三維立體結構由凹陷區域和凸起區域構成，所述凹陷區域為比掩模板板面低的凹陷結構，所述凸起區域比掩模板板面高的凸起結構。
6.根據權利要求5所述的三維立體掩模板，其特徵在於，所述凹陷區域在掩模板的一面，所述凸起區域在掩模板的另一面，所述凹陷區小於所述凸起區域。
7.根據權利要求5所述的三維立體掩模板，其特徵在於，所述的凹陷區域的深度 10 μ m,凸起區域的高度≤10 μ m。
8.根據權利要求5所述的 三維立體掩模板，其特徵在於，所述的凹陷區域的深度 I μ m,凸起區域的高度≤ 1 μ m。
9.根據權利要求5所述的三維立體掩模板，其特徵在於，所述的圖形開口尺寸為0.01-10mm。
10.根據權利要求9所述的三維立體掩模板，其特徵在於，所述的圖形開口尺寸為10-200 μm。
11.根據權利要求4-10任一項所述的三維立體掩模板，其特徵在於，所述凹陷區域與掩模板板面形成夾角的範圍為70° 90°，所述凸起區域與掩模板板面形成夾角的範圍為70° 900。
全文摘要
本發明涉及一種用於製造三維立體掩模板的芯模及三維立體掩模板，所述芯模由不鏽鐵製造而成；三維立體掩模板，由上述芯模製作而成，包括圖形開口區域和三維立體結構，所述三維立體結構由凹陷區域和凸起區域構成，所述凹陷區域為比掩模板板面低的凹陷結構，所述凸起區域比掩模板板面高的凸起結構。本發明提供的用於製造三維立體掩模板的芯模及三維立體掩模板，芯模由不鏽鐵製造而成，有利於芯模與鍍層的剝離，且不容易起皮脫落、變形，可以保證在蝕刻時凹陷部位與平面部位的夾角控制在70°~90°，生產成本低，具有廣闊的市場前景。
文檔編號C23C14/12GK103205699SQ20121001076
公開日2013年7月17日 申請日期2012年1月16日 優先權日2012年1月16日
發明者魏志凌, 高小平, 潘世彌, 孫倩 申請人:崑山允升吉光電科技有限公司