CN103205700A

CN103205700A - 一种有效提高蒸镀质量的掩模板及其制备工艺

Info

Publication number: CN103205700A
Application number: CN2012100107828A
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

Abstract

本发明提出一种有效提高蒸镀质量的掩模板，包括该掩模板包括掩模板本体，掩模板本体上设有图案开口，所述掩模板本体的材质为4J36因瓦合金。该掩模板采用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

一种有效提高蒸镀质量的掩模板及其制备工艺

技术领域

本发明涉及高精密制造领域，具体涉及一种有效提高蒸镀质量的蒸

镀用掩模板，及其相应的制备工艺。

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。

在本发明的一个实施例中，该有效提高蒸镀质量的掩模板，包括掩模板本体，所述掩模板本体上设有图案开口，所述掩模板本体的材质为4J36因瓦合金。

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，所述掩模板本体上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。

本发明还公开一种上述掩模板的制备方法，其包括如下步骤：

1）对芯模进行表面处理；

2）在所述芯模表面贴膜；

3）曝光、显影；

4）采用蚀刻液进行蚀刻；

5）褪膜。

其中，步骤1）中采用喷砂工艺对掩模板进行表面处理，过板速度1000～2000mm/min，喷砂压力2kg/cm²，砂目数100～1000目，喷砂种类为金刚砂。

步骤4）进行蚀刻时，过板速度30～40Hz，蚀刻温度30～60℃；蚀刻液成分如下：蚀刻脱膜碱当量1～5mol/L，蚀刻比重1～6g/cm3 ，蚀刻三价铁含量100～350g/L，蚀刻pH 1～1.5。

该掩模板采用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。

本发明的主要创新之处在于，本发明创新地提出了。

请参阅图1，本发明实施例中，掩模板包括掩模板本体12，掩模板本体12上设有图案开口11，掩模板本体11的材质为4J36因瓦合金。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12上还镀有镍铁合金镀层，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。掩模板本体12的厚度在0.05～0.1mm，图案开口11尺寸为30～180μm。作为一种优选，图案开口尺寸为50～100μm。

如图2所示，该掩模板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掩模板的外边框膨胀57μm *65μm，4J36因瓦合金掩模板的外边框膨胀0.06μm*0.07μm。蒸镀工艺中图1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。

本发明还公开了一种上述掩模板的制备方法，其包括如下步骤：首先对芯模进行表面处理，并在芯模表面贴干膜。表面处理采用喷砂处理方法，其中过板速度1000～2000mm/min，喷砂压力2kg/cm²，砂目数200目，喷砂种类为金刚砂。然后进行曝光、显影；接着采用蚀刻液进行蚀刻，进行蚀刻时，过板速度30～40Hz，蚀刻温度30～60℃；蚀刻液成分如下：蚀刻脱膜碱当量2.54mol/L，蚀刻比重1.425g/cm3 ，蚀刻三价铁含量185g/L，蚀刻pH 为1～1.5；最后褪膜。

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

1.一种有效提高蒸镀质量的掩模板，包括掩模板本体，所述掩模板本体上设有图案开口，其特征在于：所述掩模板本体的材质为4J36因瓦合金。

2.如权利要求1所述的有效提高蒸镀质量的掩模板，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。

3.如权利要求2所述的有效提高蒸镀质量的掩模板，其特征在于：所述4J36因瓦合金为面心立方结构。

4.如权利要求1所述的有效提高蒸镀质量的掩模板，其特征在于：所述掩模板本体上镍铁合金镀层的均匀性为5%～10%。

5.如权利要求4所述的有效提高蒸镀质量的掩模板，其特征在于：所述镍铁合金镀层表面光亮度为一级光亮。

6.如权利要求1所述的有效提高蒸镀质量的掩模板，其特征在于：所述掩模板厚度在0.05～0.1mm，所述图案开口尺寸为30～180μm。

7.如权利要求7所述的有效提高蒸镀质量的掩模板，其特征在于：所述图案开口尺寸为50～100μm。

8.一种掩模板的制备工艺，其特征在于，其包括如下步骤：

1）对芯模进行表面处理；

2）在所述芯模表面贴膜；

3）曝光、显影；

4）采用蚀刻液进行蚀刻；

5）褪膜。

9.根据权利要求8所述的掩模板的制备工艺，其特征在于：步骤1）中采用喷砂工艺对掩模板进行表面处理，过板速度1000～2000mm/min，喷砂压力2kg/cm²，砂目数100～1000目，喷砂种类为金刚砂。

10.根据权利要求8所述的掩模板的制备工艺，其特征在于：步骤4）进行蚀刻时，过板速度30～40Hz，蚀刻温度30～60℃；蚀刻液成分如下：蚀刻脱膜碱当量1～5mol/L，蚀刻比重1～6g/cm³ ，蚀刻三价铁含量100～350g/L，蚀刻pH 1～1.5。