CN103205672A

CN103205672A - 一种易于焊接的蒸镀用掩模板的制备工艺

Info

Publication number: CN103205672A
Application number: CN2012100106774A
Authority: CN
Inventors: 魏志凌; 高小平; 郑庆靓
Original assignee: Kunshan Power Stencil Co Ltd
Current assignee: Kunshan Power Stencil Co Ltd
Priority date: 2012-01-16
Filing date: 2012-01-16
Publication date: 2013-07-17
Anticipated expiration: 2032-01-16
Also published as: CN103205672B

Abstract

一种易于焊接的蒸镀用掩模板的制备工艺，其工艺流程如下：芯模(基板)前处理→电铸→后处理→剥离→双面贴膜→单面曝光→单面显影→蚀刻→退膜→激光切割。应用该工艺可以制备得到具有单面凹形区域，凹形区域部分具有蒸镀用开口图形，而凹形区域的四周为焊接区域的蒸镀用掩模板。该蒸镀用掩模板具有以下优点：避免不良焊接，如焊不透、焊穿等现象；提高薄掩模板的焊接质量。在确保满足蒸镀要求的同时，又满足掩模板与掩模框架的焊接要求。同时，本发明使用电铸工艺进行掩模板基体的制备，以确保掩模板表面光滑，无毛刺、划痕等缺陷，厚度均一；本发明使用蚀刻工艺进行凹形区域的刻蚀，保证蚀刻深度均匀可控；本发明使用激光切割进行开口图形的雕刻，保证雕刻开口宽度精确，切口光滑。

Description

一种易于焊接的蒸镀用掩模板的制备工艺

技术领域

本发明涉及一种易于焊接的蒸镀用掩模板的制备工艺，属于材料制备和加工领域，具体涉及一种用于制造电致发光显示装置（OLED）时的用于蒸镀的掩模板制备工艺，该掩模板易于焊接固定，且满足蒸镀要求。

背景技术

有机电致发光显示装置（OLED）具有高亮度和快响应时间，并且还能够显示彩色图像，因此近年来在有机电致发光显示装置的领域中取得了飞速的发展。

有机发光显示装置包括阳极与阴极之间的有机发光层。其发光原理为空穴和电子从阳极和阴极移除以产生激发态的激发子，激发子重新组合以发光。通常来说，构成有机发光显示装置的薄膜的精细图样的形成方法包括使用图样掩模的光刻方法或沉积方法。

由于有机发射层对湿度敏感，因而使用传统的光刻方法难以形成有机发射层。因此在光刻胶层和蚀刻处理过程中，暴露于湿气的光刻方法不适于沉积有机发射层。为了解决该问题，使用具有特定图样的掩模板在真空中沉积有机发射材料的方法得到了广泛应用。

又由于蒸镀工艺要求使用的是薄掩模板，使其具有更好的蒸镀效果，所以现有工艺已使用薄至10μm的掩模板。

但同时由于掩模板的尺寸太薄，而带来了新的问题：目前的工艺是通过焊接方法将掩模板固定在掩模框架上，厚度越薄，越不易焊接，容易出现焊穿或焊不透的现象，一般来说，厚度在50μm以下的掩模板如果焊接不良，会出现上述焊接缺陷。因为板越薄，就越难把握焊接的工艺参数，对于薄板焊接，若焊接的激光能量偏高，就会出现焊穿现象（图4）；若焊接的激光能量偏低，就会出现焊不穿现象（图5）。

所以，制备一种能够使薄板易于焊接同时满足蒸镀要求的掩模板极为迫切。

发明内容

本发明旨在解决以上技术问题，发明一种开口图形区域为单面凹陷，而周围为更厚的焊接区域的蒸镀用掩模板，在确保满足蒸镀要求的同时，又满足掩模板与掩模框架的焊接要求。同时，本发明使用电铸工艺进行掩模板的制备，以确保掩模板表面光滑，无毛刺、划痕等缺陷，本发明采用蚀刻的方法来制备蒸镀区域（凹形区域），并用激光切割的方法在凹形区域进行开口图形的雕刻，制备得到的掩模板具有较低的表面粗糙度和厚度均一的尺寸。

一种易于焊接的蒸镀用掩模板的制备方法，其工艺流程如下：

芯模(基板)前处理→电铸→后处理→双面贴膜→单面曝光→单面显影→蚀刻→退膜→激光切割。

其中，蒸镀区（凹形区域）包括满足蒸镀要求的开口图形区域（图2）。

其中，焊接区域为蒸镀层开口图形区域（凹形区域）以外的四周（图2）。

优选地，蒸镀区（凹陷区域）的厚度为20-50μm。

优选地，焊接区域的厚度为40-100μm。

具体的说，蒸镀用掩模板的制备工艺路线如下：

（1）芯模(基板)前处理：选择不锈钢板为芯模材料，将芯模除油、酸洗、喷砂；

（2）电铸：采用电铸的方法将金属电铸到芯模表面；

（3）后处理：对电铸层进行喷砂处理；

（4）剥离：将电铸层基板从芯模上剥离下来。

（5）双面贴膜：在制备得到的电铸层双面贴膜，其中一面的贴膜目的在于进行单面曝光，而另外一面的目的在于提供一层保护膜，以确保在蚀刻时该面部被腐蚀；

（6）单面曝光：曝光区域为开口图形区域的四周部分（焊接区域）；

（7）单面显影：将未曝光区域显影，保留曝光部分贴膜；

（8）蚀刻：将显影区域进行蚀刻处理；

（9）脱膜：将干膜去除；

（10）激光切割：用激光切割蒸镀区域（凹形区域）的开口图形。

优选地，曝光显影工艺参数如下：

曝光量（mj）	1000-2000
		曝光时间（s）	1000-2500
显影时间（s）	100-300

优选地，电铸工艺参数如下：

Figure 2012100106774100002DEST_PATH_IMAGE002

优选地，蚀刻工艺参数如下：

蚀刻液温度（℃）	50
		蚀刻液喷射压力(psi)	10-15
蚀刻时间（min）	40-80

优选地，激光切割的工艺参数如下：

运动速率（cm·min^-1）	100-200
		气压（MPa）	0-2
激光能量（mj）	400～900
		电流（A）	700～900
激光频率（Hz）	6000-8000
		有效切割面积范围	600mm*800mm

本发明的核心技术在于在芯模（基板）上电铸的掩模板基体后，在其开口图形区域部分进行蚀刻，以形成凹形区域，此区域主要用于蒸镀，为保证蒸镀质量，因此需要更薄的厚度；而四周的区域，为焊接区域，其主要用于焊接在蒸镀框架上，起到固定的作用，为保证焊接质量，避免焊接不良现象，需要在此区域具有较厚的金属材料厚度。同时，本发明采用激光切割的方式进行开口图形的加工，具有较高的开口图形质量。借由上述技术方案，本发明至少具有下列优点及有益效果：

（一）避免不良焊接，如焊不透、焊穿等现象（图4、图5）；

（二）提高薄掩模板的焊接质量（图3）；

（三）同时满足焊接要求及蒸镀要求。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解。

图1.单层掩模板

1-开口图形区域

2-焊点位置（在掩模板的四周）

3-掩模板

图2. 双层掩模板

1-边框焊点位置焊接区域

2-掩模板蒸镀区域

3-开口图形

图3. 焊接良好的示意图:

图4. 焊穿（高能量）示意图:

1-掩模板

2-掩模框架

3-焊料

图5. 焊不透（低能量）示意图：

1-掩模板

2-掩模框架

3-焊料

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明揭示一种易于焊接的蒸镀用掩模板的制备方法，该掩模板包括用于蒸镀的开口图形区域（呈单面凹形区域）和用于焊接的焊接区域（周围更厚的焊接区域），在确保满足蒸镀要求的同时，又满足掩模板与掩模框架的焊接要求。如图2中2所示，为蒸镀用的开口图形区域，它包含开口图形（如图2中3所示）；如图2中1所示，其为焊接区域，主要目的是将蒸镀用掩模板的四周的用于焊接的位置加厚，在保证用于蒸镀部分的蒸镀层（图形开口区域）的厚度适当薄的前提下，增加焊接部位的厚度，以确保焊接质量。

其与普通的蒸镀用掩模板的主要区别在于，普通的焊接用的掩模板为平板，如图1所示。为了在蒸镀时取得更好的效果，通产采用薄至10μm的掩模板。而掩模板的厚度越薄，越不易焊接，容易出现焊穿或焊不透的现象，一般来说，厚度在50μm以下的掩模板如果焊接不良，会出现焊接缺陷。因为板越薄，就越难把握焊接的工艺参数，对于薄板焊接，若焊接的激光能量偏高，就会出现焊穿现象，如图4所示，即焊料3焊接在掩模框架2上，而未与掩模板1粘接。若焊接的激光能量偏低，就会出现焊不穿现象，如图5所示即焊料3仍然滞留在掩模板1上，而未与掩模框架粘接。这两种方式都会引起掩模板与掩模框架的粘接不良，而无法达到焊接牢固的目的。

通常情况下，理想的焊接应该如图3所示，即焊料3将掩模板1与掩模框架3进行牢固的粘接，从而将掩模板1规定在掩模框架3上。因此，本发明采取了蒸镀区域与焊接区域的厚度不同的处理工艺，从而在确保满足蒸镀要求的同时，又满足掩模板与掩模框架的焊接要求。

为保证蒸镀和焊接要求的同时满足，本发明还对焊接区域和蒸镀区域的厚度分别进行了限定，其中，焊接区域的厚度范围在40-100μm，蒸镀层的厚度范围在20-50μm。

本发明同时揭示上述蒸镀用掩模板的制备方法，蒸镀用掩模板的制备工艺包括如下步骤：芯模(基板)前处理→电铸→后处理→剥离→双面贴膜→单面曝光→单面显影→蚀刻→退膜→激光切割。

具体的说，蒸镀用掩模板的制备工艺路线如下：

（2）电铸：采用电铸的方法将金属电铸到芯模表面；

（3）后处理：对电铸层进行喷砂处理；

（4）剥离：将电铸层基板从芯模上剥离下来。

（7）单面显影：将未曝光区域显影，保留曝光部分贴膜；

（8）蚀刻：将显影区域进行蚀刻处理；

（9）脱膜：将干膜去除；

在本发明的一个实施例中，优选的一组工艺参数如下：

曝光显影工艺参数如下：

曝光量（mj）	2000
		曝光时间（s）	2500
显影时间（s）	120

电铸工艺参数如下：

Figure 2012100106774100002DEST_PATH_IMAGE004

蚀刻工艺参数如下：

蚀刻液温度（℃）	50
		蚀刻液喷射压力(psi)	14
蚀刻时间（min）	60

激光切割的工艺参数如下：

运动速率（cm·min^-1）	150
		气压（MPa）	1.5
激光能量（mj）	700
		电流（A）	800
激光频率（Hz）	7000
		有效切割面积范围	600mm*800mm

采用以上一组工艺参数，可以制备得到开口图形区域部分的厚度为25μm，焊接区域厚度为50μm的蒸镀用掩模板，该掩模板的表面光滑，无毛刺、划痕缺陷，表面粗糙度可达COV小于10%。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种易于焊接的蒸镀用掩模板的制备工艺，其工艺流程如下：

芯模(基板)前处理→电铸→后处理→剥离→双面贴膜→单面曝光→单面显影→蚀刻→退膜→激光切割。

2. 根据权利要求1所述的蒸镀用掩模板的制备工艺，其特征在于，掩模板具有单面凹形区域，凹形区域部分具有蒸镀用开口图形，而凹形区域的四周为焊接区域。

3.根据权利要求1所述的蒸镀用掩模板的制备工艺，其特征在于，芯模(基板)前处理包括除油、酸洗和喷砂。

4.根据权利要求1所述的蒸镀用掩模板的制备工艺，其特征在于，芯模后处理包括水洗、喷砂。

5.根据权利要求1所述的蒸镀用掩模板的制备工艺，其特征在于，电铸的目的在于在芯模(基板)表面电铸掩模板的基体。

6.根据权利要求1所述的蒸镀用掩模板的制备工艺，其特征在于，单面曝光区域为掩模板的蒸镀层的开口图形区域的四周。

7.根据权利要求1所述的蒸镀用掩模板的制备工艺，其特征在于，单面显影区域为未曝光区域，即掩模板的蒸镀层的开口图形区域（凹形区域）。

8.根据权利要求1所述的蒸镀用掩模板的制备工艺，其特征在于，蚀刻区域为未曝光区域，即掩模板的蒸镀层的开口图形区域（凹形区域）。

9.根据权利要求1所述的蒸镀用掩模板的制备工艺，其特征在于，使用激光切割方法进行蒸镀层开口图形的雕刻。

10.根据权利要求1所述的易于焊接的蒸镀用掩模板，其特征在于，蒸镀用凹形区域的厚度为20-50μm。

11.根据权利要求1所述的易于焊接的蒸镀用掩模板，其特征在于，凹形区域四周的焊接区域的厚度为40-100μm。