CN103205693A - 一种掩模板组件 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种掩模板组件，该掩模板组件包括掩模板本体和掩模框架，所述掩模板本体在拉伸状态下固定在所述掩模框架上，所述掩模板本体、掩模框架均采用4J36因瓦合金制成。该掩模板组件的掩模板本体、掩模框架均采用4J36因瓦合金，该种材料具有因瓦效应的反常热膨胀，其平均膨胀系数一般为1.5×10-6℃，含镍在36%是达到1.8×10-8℃，且在室温-80℃～+100℃时均不发生变化，因此采用该材料的掩模板本体、掩模框架在蒸镀室内的变形量很小，这样就可有效减小图案开口尺寸精度偏差，以及图案开口位置精度偏差，有效提高蒸镀质量，提高有机蒸镀材料的成膜率。
Description
技术领域
本发明涉及OLED制作领域，具体涉及OLED制作过程中的使用的一种能有效提高蒸镀质量的蒸镀用掩模板组件。
背景技术
根据发光层的材料，电致发光显示装置可分为无机电致发光显示装置和有机电致发光显示装置。由于与无机电致发光显示装置相比，有机电致发光显示装置可具有更高的亮度和更快的响应时间，并且还能够显示彩色图像，所以近年来在有机电致发光显示装置的领域中取得了相应的发展。
通常，有机发光显示装置包括阳极与阴极之间的有机发光层。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。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，一二使用传统的光刻方法难以形成有机发射层。因此在光刻胶层处理和蚀刻处理过程中，暴露于湿气的光刻方法不适于沉积有机发射层的处理。
为了解决该方法，使用具有特定图样的图样掩模板在真空中沉积有机发射材料的方法广泛用于形成有机发射层。目前传统工艺，一般采用不锈钢（SUS）材料制作掩模板，由于蒸镀室需升温至29-51℃，掩模也会随着蒸镀室温度的升高而升高，会由于热膨胀系数的存在使其尺寸发生变化，所以尺寸精度和位置精度等会降低，影响蒸镀质量。EL材料（蒸镀材料）成本较高，位置精度的降低也会降低材料的成膜率，无形中增加了制造成本。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别是解决掩模板在蒸镀室内容易受热膨胀的问题。
为达到上述目的，本发明提出了一种在蒸镀室内膨胀系数小，可有效提高蒸镀质量的掩模板组件。
在本发明的一个实施例中，该掩模板组件包括掩模板本体和掩模框架，所述掩模板本体在拉伸状态下固定在所述掩模框架上，所述掩模板本体、掩模框架均采用4J36因瓦合金制成。
在本发明的一个实施例中，所述4J36因瓦合金按重量百分比含64%的Fe和36%的Ni。
其中，所述4J36因瓦合金为面心立方结构。
在本发明的一个实施例中，所述掩模板本体与所述掩模框架焊接或粘接，优选焊接。
其中，所述掩模板本体与所述掩模框架焊接或粘接位置在掩模框架的边框区域。
进一步的，所述掩模板本体与所述掩模框架焊接或粘接位置在掩模框架的边框中心线到掩模框架边框外边界之间的区域。
其中，所述掩模框架外边框的边框外边界与所述掩模本体的外形线重合。
在本发明的一个实施例中，所述掩模板本体上镀有镍铁合金镀层，所述镍铁合金镀层的均匀性为5%～10%。
其中，所述镍铁合金镀层表面光亮度为一级光亮。
在本发明的一个实施例中，所述掩模板本体厚度在0.05～0.1mm，所述图案开口尺寸为30～180μm。
其中作为一种优选，所述图案开口尺寸为50～100μm。
该掩模板组件的掩模板本体、掩模框架均采用4J36因瓦合金，该种材料具有因瓦效应的反常热膨胀，其平均膨胀系数一般为1.5×10-6℃，含镍在36%是达到1.8 ×10-8℃，且在室温-80℃～+100℃时均不发生变化，因此采用该材料的掩模板本体、掩模框架在蒸镀室内的变形量很小，这样就可有效减小图案开口尺寸精度偏差，以及图案开口位置精度偏差，有效提高蒸镀质量，提高有机蒸镀材料的成膜率。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例掩模板本体受热膨胀后的对比示意图。
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。
请参阅图1，在本发明的一个实施例中，该掩模板组件包括掩模板本体1111和掩模框架2222，掩模板本体1111在拉伸状态下固定在掩模框架2222上，掩模板本体1111与掩模框架2222采用焊接或粘接方法进行连接，优选焊接方式进行连接。掩模框架2222边框3333的外边界4444与掩模本体1111的外形线重合，掩模本体1111上设有图形开口5555。掩模板本体1111与掩模框架2222焊接或粘接位置在掩模框架2222的边框区域，优选的，掩模板本体1111与掩模框架2222焊接或粘接位置在掩模框架2222的边框3333中心线到掩模框架边框外边界之间的区域。
掩模板本体1111、掩模框架2222均采用4J36因瓦合金制成，所述4J36因瓦合金按重量百分比含64%的Fe和36%的Ni，4J36因瓦合金为面心立方结构。掩模板本体1111上镀有镍铁合金镀层，镍铁合金镀层的均匀性为5%～10%，镍铁合金镀层表面光亮度为一级光亮。掩模板厚度为0.05～0.1mm，图案开口尺寸为30～180μm，其中作为一种优选，图案开口尺寸为50～100μm。
该掩模板组件的掩模板本体、掩模框架均采用4J36因瓦合金，该种材料具有因瓦效应的反常热膨胀，其平均膨胀系数一般为1.5×10-6℃，含镍在36%是达到1.8 ×10-8℃，且在室温-80℃～+100℃时均不发生变化，因此采用该材料的掩模板本体、掩模框架在蒸镀室内的变形量很小，这样就可有效减小图案开口尺寸精度偏差，以及图案开口位置精度偏差，有效提高蒸镀质量，提高有机蒸镀材料的成膜率。
以掩模板本体为例对其受热膨胀后的变形进行比对分析，如图2所示，该掩模板本体在蒸镀室内受热会膨胀变形，图中111为受热膨胀前的掩模板本体长边框、112为受热膨胀后的掩模板长边框、221为受热膨胀前的掩模板短边框、222为受热膨胀后的掩模板短边框、331为图案开口中心受热膨胀前的位置、332为图案开口中心受热膨胀后的位置。由图2可知当掩模板本体受热膨胀后，图案开口的位置会相应有所改变，这样就会对蒸镀的质量造成不良影响。
4J36因瓦合金材料具有因瓦效应的反常热膨胀，其平均膨胀系数一般为1.5×10-6℃，含镍在36%是达到1.8 ×10-8℃，且在室温-80℃～+100℃时均不发生变化。
下面就4J36因瓦合金材料与SUS(不锈钢材料)制成的掩模板本体在蒸镀室提高相同温度的条件下变化情况进行比较。其中膨胀系数为一般是指线膨胀系数，即温度每变化1℃材料长度变化的百分率。
膨胀长度的计算公式如下：
ΔL=L×（t-t0）×a
其中：ΔL-膨胀长度 单位mm
L-受热长度 单位mm
（t-t0）-温度差 单位℃
a-膨胀系数 单位/℃
SUS的线胀系数a/(10-6/℃) 膨胀与温度有关:(在下列温度间/℃) 温度分四段：20～100 ;20～200 ;20～300 ;20～400时线膨胀系数分别为:16.0 ;16.8 ; 17.5 ;18.1。
传统工艺，在蒸镀过程中，蒸镀室需要升温至29～51℃。
1、 优选443mm*510mm的SUS的掩模板本体由室温升至30℃，根
据膨胀长度计算公式，
图2中的111膨胀长度为：
ΔL11=L×（t-t0）×a
=510mm×（30℃-22℃）×16.0×10-6
≈65μm
图2中的221膨胀长度为：
ΔL12=L×（t-t0）×a
=443mm×（30℃-22℃）×16.0×10-6/℃
≈57μm
2、 优选443mm*510mm的4J36因瓦合金材料的掩模板本体由室温
升至30℃，根据膨胀长度计算公式，
图2中的111膨胀长度为：
ΔL21=L×（t-t0）×a
=510mm×（30℃-22℃）×1.8 ×10-8/℃
≈0.07μm
图2中的221膨胀长度为：
ΔL22=L×（t-t0）×a
=443mm×（30℃-22℃）×1.8 ×10-8/℃
≈0.06μm
比较上述膨胀结果，SUS掩模板本体的外边框膨胀57μm *65μm，4J36因瓦合金掩模板本体的外边框膨胀0.06μm*0.07μm。蒸镀工艺中中掩模板图案开口11的位置精度要求控制在±5μm内，由此可见，4J36因瓦合金材料制作的蒸镀用掩模板能够满足蒸镀要求，并且有效提高蒸镀质量。同理采用4J36因瓦合金材料的掩模框架在蒸镀室内膨胀变形量较小，可有效提高蒸镀质量，提高有机蒸镀材料的成膜率。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。
Claims (15)
1.一种掩模板组件，包括掩模板本体和掩模框架，所述掩模板本体在拉伸状态下固定在所述掩模框架上，其特征在于：所述掩模板本体具有与蒸镀基板相同的热膨胀系数。
2.根据权利要求1所述的一种掩模板组件，其特征在于：所述掩模板本体、掩模框架均采用4J36因瓦合金制成。
3.根据权利要求1所述的一种掩模板组件，其特征在于：所述4J36因瓦合金按重量百分比含64%的Fe和36%的Ni。
4.根据权利要求1所述的一种掩模板组件，其特征在于：所述4J36因瓦合金为面心立方结构。
5.根据权利要求1所述的一种掩模板组件，其特征在于：所述掩模板本体与所述掩模框架通过焊接方式固定在一起。
6.根据权利要求5所述的一种掩模板组件，其特征在于：所述掩模板本体与所述掩模框架焊接位置在掩模框架的边框区域。
7.根据权利要求6所述的一种掩模板组件，其特征在于：所述掩模板本体与所述掩模框架焊接位置在掩模框架的边框中心线到掩模框架边框外边界之间的区域。
8.根据权利要求1所述的一种掩模板组件，其特征在于：所述掩模板本体与所述掩模框架通过粘接方式固定在一起。
9.根据权利要求8所述的一种掩模板组件，其特征在于：所述掩模板本体与所述掩模框架粘接位置在掩模框架的边框区域。
10.根据权利要求9所述的一种掩模板组件，其特征在于：所述掩模板本体与所述掩模框架粘接位置在掩模框架的边框中心线到掩模框架边框外边界之间的区域。
11.根据权利要求1所述的一种掩模板组件，其特征在于：所述掩模框架的边框外边界与所述掩模本体的外形线重合。
12.根据权利要求1所述的一种掩模板组件，其特征在于：所述掩模板本体上镀有镍铁合金镀层，所述镍铁合金镀层的均匀性为5%～10%。
13.根据权利要求1所述的一种掩模板组件，其特征在于：所述镍铁合金镀层表面光亮度为一级光亮。
14.根据权利要求1所述的一种掩模板组件，其特征在于：所述掩模板本体厚度在0.05～0.1mm，所述图案开口尺寸为30～180μm。
15.根据权利要求14所述的一种掩模板组件，其特征在于：所述图案开口尺寸为50～100μm。
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