CN112575286B - 金属遮罩 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种金属遮罩，其于薄形金属板材中形成至少一镀膜孔，以及对应于镀膜孔的数量与位置的凹槽和钝化孔，镀膜孔自金属板材的沉积材迎接侧朝基材迎接侧方向延伸，凹槽形成于金属板材的基材迎接侧，钝化孔则自凹槽的槽底面延伸而连通镀膜孔，借此利用相异方向倾斜的镀膜孔与钝化孔结合而形成具有钝化尖端的镀膜孔位，如此，镀膜孔的斜角及其结合钝化孔等几何形状的控制，使金属遮罩具备防止镀膜孔位的尖角变形的功能，确保镀膜的品质。

Description

金属遮罩

技术领域

本发明涉及一种遮罩，尤指一种应用于镀膜工艺中的遮蔽功能，用以辅助被镀物表面形成特定图案的镀膜层的金属遮罩。

背景技术

目前有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示器产业中，其使用的有机发光材料需要通过蒸镀方式来实现，其中的镀膜层材料需通过遮罩的辅助，才能形成几何形状的电路。随着OLED镀膜工艺的良率不断提升，除了要求相关治具尺寸的精准度，还另需通过作业过程的防护等，以避免镀膜产品因不必要的接触而造成损伤等，为目前OLED镀膜工艺领域主要的努力方向中的一项。

一般而言，OLED蒸镀工艺用的金属遮罩主要是用过化学蚀刻工艺、激光切割或电铸工艺来制作。如图2所示，前述工艺手段皆可达成在金属遮罩2A中形成形近似漏斗型的开口20A形状。由于受限于工艺因素的限制，近似漏斗型的开口20A形状虽最易加工。但是，当以物理气相沉积(physical vapor deposition，PVD)或化学气相沉积(chemical vapordeposition，CVD)等手段结合具有至少一图案化开口的金属遮罩对基材(如玻璃基板或软性基板)表面进行镀膜工艺过程中，为了能够防止阴影效应(shadow effect)的产生，金属遮罩必须以其基材接侧接触基板的状态下进行镀膜工艺。因此，金属遮罩中近似漏斗型的开口的边缘也会接触被镀物，故有易发生开口边缘接触被镀物而产生刮伤的情形。

为了克服前述金属遮罩的开口边缘易刮伤被镀物的问题，如图3所示，目前相关业界大多在金属遮罩2B的基材迎接侧相对于每一开口20B的位置分别形成较大孔径的凹陷部21B，借以降低开口20B边缘与被镀物接触的风险。但是，目前一般常用的金属遮罩2B皆为厚度薄的薄形金属板，金属遮罩的近似漏斗型的开口20B的周壁为锐角，导致金属遮罩于其开口20B邻接凹陷部21B的尖形孔端缘22B过尖而易发生翘曲现象，而会影响镀膜品质。

此外，目前金属遮罩有关凹陷部深度与宽度的设定，欠缺较佳的技术方案。尤其是凹陷部的深度较深时，则金属遮罩于被镀物镀膜时，易因对蒸镀材料遮护不足而产生阴影效应，不利于被镀物的镀膜形状、尺寸精度及品质。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种金属遮罩，解决现有金属遮罩中的镀膜孔的锐角状孔周壁易翘曲而影响镀膜品质等问题。

本发明所提出的技术解决方案是：提供一种金属遮罩，其包括一薄形的金属板材，该金属板材的相对两侧分别为沉积材迎接侧与基材迎接侧，且该金属板材包括至少一镀膜孔和对应连通所述镀膜孔的凹槽，其中：

所述镀膜孔自金属板材的沉积材迎接侧朝基材迎接侧方向延伸，且所述镀膜孔的孔径自沉积材迎接侧朝基材迎接侧方向尺寸递减；

所述凹槽形成于该金属板材的基材迎接侧，且所述凹槽的槽底面设有朝沉积材迎接侧方向延伸且连通所述镀膜孔的钝化孔，所述钝化孔与所述镀膜孔之间的连接部位形成预设形状的镀膜孔位，且所述钝化孔的孔径自槽底面朝镀膜孔方向尺寸递减，通过相异方向倾斜的所述镀膜孔与所述钝化孔结合而形成镀膜孔位。

如上所述的金属遮罩中，所述凹槽的外周缘与所镀膜孔的孔缘之间的宽度小于或等于0.5～5倍的金属板材的板厚，所述凹槽的深度小于或等于5μm～15μm，且所述凹槽的深度的最大值小于或等于该金属板材的板厚的二分之一。

如上所述的金属遮罩中，该金属板材的板厚为15μm～300μm，所述镀膜孔的斜向的孔壁与沉积材迎接侧的斜角大于或等于50度，所述钝化孔的深度小于或等于10μm。

本发明可达成的有益功效是，通过相异方向倾斜的镀膜孔与钝化孔的结合，而形成具有钝化尖端的镀膜孔位，如此，镀膜孔的斜角及其结合钝化孔等几何形状的控制，使金属遮罩具备防止镀膜孔位的尖角变形的功能，确保镀膜的品质，有效改善现有金属遮罩的镀膜孔位尖端过尖易翘曲问题。

本发明的金属遮罩还可进一步利用所述凹槽的外周缘与所镀膜孔的孔缘之间的宽度小于或等于0.5～5倍的金属板材的板厚，所述凹槽的深度小于或等于5μm～15μm，且所述凹槽的深度的最大值小于或等于该金属板材的板厚的二分之一，借此使金属遮罩于基材迎接侧利用深度与宽度适当控制的凹槽构造，使金属遮罩于被镀物的镀膜过程中可以有效防止接触伤害，且能提供适当的遮护功能而避免阴影效应，解决现有金属遮罩中位于镀膜孔外侧的凹陷部深度控制不易的问题。

本发明的金属遮罩还可进一步设定该金属板材的板厚为15μm～300μm，所述镀膜孔的斜向的孔壁相对于沉积材迎接侧的斜角大于或等于55度，所述钝化孔的深度小于或等于15μm，使该金属遮罩对镀膜孔的斜角及其结合钝化孔等几何形状的控制达到较佳化，使金属遮罩防止镀膜孔位的尖角变形的功能达到较佳的状态。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1为本发明金属遮罩的一优选实施例的剖面示意图。

图2为现有的第一种金属遮罩的剖面示意图。

图3为现有的第二种金属遮罩的剖面示意图。

附图标号说明：

10 金属板材

101 沉积材迎接侧

102 基材迎接侧

11 镀膜孔

12 凹槽

121 槽底面

13 钝化孔

14 镀膜孔位

H0 板厚

H1 深度

H2 深度

A 斜角

L 宽度

2A、2B 金属遮罩

20A、20B 开口

21B 凹陷部

22B 尖形孔端缘

具体实施方式

以下配合图式及本发明的优选实施例，进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段。

如图1所示，揭示本发明金属遮罩的一优选实施例，由附图中可以见及，该金属遮罩包括一薄形的金属板材10，于本优选实施例中，该金属板材10的板厚H0约为15μm～300μm，该金属板材10的材料可以选用如镍铁合金等低膨胀系数的金属板材，但不以此为限。

该金属板材10的相对两侧分别为沉积材迎接侧101与基材迎接侧102，该金属板材10中包括至少一镀膜孔11、至少一凹槽12以及至少一钝化孔13，当所述镀膜孔11为多个时，多个所述镀膜孔11间隔分布于该金属板材10中，所述凹槽12与所述钝化孔13的数量及位置对应于所述镀膜孔11。

前述中，所述镀膜孔11是自金属板材10的沉积材迎接侧101朝基材迎接侧102方向延伸，且所述镀膜孔11的孔径自沉积材迎接侧101朝基材迎接侧102方向尺寸递减，所述凹槽12是形成于该金属板材10的基材迎接侧102，且所述凹槽12内侧具有一槽底面121，所述钝化孔13自槽底面121朝沉积材迎接侧101方向延伸且连通所述镀膜孔11，所述钝化孔13与所述镀膜孔11之间的连接部位形成预设形状的镀膜孔位14，且所述钝化孔13的孔径自槽底面121朝镀膜孔11方向尺寸递减，通过相异方向倾斜的镀膜孔11与钝化孔13结合而形成具有钝化尖端的镀膜孔位14，使金属遮罩具备防止镀膜孔位14的尖角变形的功能。所述镀膜孔位14对应于待镀膜物预设成形的图案化镀膜形状与尺寸。

所述镀膜孔11与所述钝化孔13是利用化学性或物理性蚀刻手段所成形，所述凹槽12则可通过机械加工、化学蚀刻或其他物理手段/化学手段所成形。

其中，所述镀膜孔11的斜向的孔壁与沉积材迎接侧101的斜角A小于或等于55度。所述凹槽12的外周缘相对于镀膜孔11的孔缘的宽度L小于或等于0.5～5倍的金属板材10的板厚H0，即沿图1所示的水平方向，凹槽12的外周缘与镀膜孔11的孔缘之间的距离小于或等于0.5～5倍的金属板材10的板厚H0，所述凹槽12的深度H1小于或等于5μm～15μm，且所述凹槽12的深度H1的最大值小于或等于该金属板材10的板厚H0的二分之一为佳，所述钝化孔13的深度H2小于或等于15μm。

本发明的金属遮罩能应用于有机发光二极管(OLED)显示器的制造过程中，结合物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)等手段于其玻璃基板或软性基板等基板的表面镀膜工艺，其中，该金属遮罩以其周边区域由固定机构加以固定，且使该金属遮罩的金属板材的基材迎接侧接触待镀膜的基板(如玻璃基板或软性基板等)的预定镀膜表面，其次，利用物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)手段产生解离的镀膜材料中的一部分通过金属板材中的镀膜孔位14，而沉积于基板表面特定位置形成镀膜。

经由前述说明，本发明的金属遮罩主要通过镀膜孔的斜角及其结合钝化孔等几何形状的控制，改善现有金属遮罩的镀膜孔位尖端过尖易翘曲问题；另一方面，通过金属板材于基材迎接侧的凹槽构造，以及凹槽的深度与宽度适当控制，使金属遮罩于被镀物的镀膜过程中可以有效防止接触伤害，且能提供适当的遮护功能而避免阴影效应等问题。

以上所述仅是本发明的优选实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (2)

1.一种金属遮罩，其包括一薄形的金属板材，该金属板材的相对两侧分别为沉积材迎接侧与基材迎接侧，且该金属板材包括至少一镀膜孔和对应连通所述镀膜孔的凹槽，其特征在于：

所述镀膜孔自该金属板材的该沉积材迎接侧朝该基材迎接侧方向延伸，且所述镀膜孔的孔径自该沉积材迎接侧朝该基材迎接侧方向尺寸递减；

所述凹槽形成于该金属板材的基材迎接侧，且所述凹槽的槽底面设有朝该沉积材迎接侧方向延伸且连通所述镀膜孔的钝化孔，所述钝化孔与所述镀膜孔之间的连接部位形成预设形状的镀膜孔位，且所述钝化孔的孔径自该槽底面朝该镀膜孔方向尺寸递减，通过相异方向倾斜的所述镀膜孔与所述钝化孔结合而形成该镀膜孔位；

所述凹槽的外周缘与所镀膜孔的孔缘之间的宽度小于或等于0.5～5倍的金属板材的板厚，所述凹槽的深度小于或等于5μm～15μm，且所述凹槽的深度的最大值小于或等于该金属板材的板厚的二分之一。

2.根据权利要求1所述的金属遮罩，其特征在于，该金属板材的板厚为15μm～300μm，所述镀膜孔的斜向的孔壁与该沉积材迎接侧的斜角小于或等于55度，所述钝化孔的深度小于或等于15μm。

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