TW201520349A - 成膜遮罩及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係構成為具備有：遮罩片，係具備對應於基板所成膜之薄膜圖案而形成複數開口圖案之樹脂製膜；以及在該膜之一面，設置於形成有該複數開口圖案之有效區域內，並設有將該複數開口圖案中至少一個開口圖案加以內包之大小的貫通孔之磁性金屬薄膜；以及磁性金屬構件之金屬遮罩，係與該遮罩片分離獨立而設於該遮罩片之該磁性金屬薄膜側，並形成有將該磁性金屬薄膜加以內包大小之開口部。

Description

成膜遮罩及其製造方法
本發明係關於一種用以在基板透過開口圖案來成膜以形成薄膜圖案之成膜遮罩，尤其係指一種會抑制起因於不同材料間之線膨脹係數差所產生之內部應力，而可提升薄膜圖案之形成位置精度之成膜遮罩及其製造方法。
以往此種成膜遮罩係用以在基板上形成一定形狀之薄膜圖案的遮罩，為層積了具有既定開口圖案之樹脂製膜及形成貫通孔之金屬板保持構件(例如，參照日本特開2004-190057號公報或日本特開2008-274373號公報)。
但是，此般以往成膜遮罩中，由於係將外形形狀略同之膜與保持構件加以密接而密接面積較廣，在兩材料間之線膨脹係數無法整合時，便會因其差所產生之內部應力而使得遮罩變形，使得開口圖案位置偏移而無法位置精度良好地形成薄膜圖案。
又，在存有上述內部應力之遮罩的膜形成上述複數開口圖案時，上述內部應力會部分性地釋放，其結果，開口圖案之位置便會累積性地偏移。
尤其是，在位於形成複數開口圖案之有效區域外側之所謂空白部分的保持構件之面積較大時，該部分之膜所發生之內部應力(收縮應力)便會較大，使得遮罩較中央要靠外側之開口圖案及貫通孔之位置便會大大地偏移。因此，便會有無法位置精度良好地形成薄膜圖案之虞。
於是，本發明目的便在於處理此般問題點，而提供一種會抑制起因於不同材料間之線膨脹係數差所產生之內部應力，而可提升薄膜圖案之形成 位置精度之成膜遮罩及其製造方法。
為達成上述目的，本發明之成膜遮罩係構成為具備有：遮罩片，係具備對應於基板所成膜之薄膜圖案而形成複數開口圖案之樹脂製膜；以及在該膜之一面，設置於形成有該複數開口圖案之有效區域內，並設有將該複數開口圖案中至少一個開口圖案加以內包之大小的貫通孔之磁性金屬薄膜；以及磁性金屬構件之金屬遮罩，係與該遮罩片分離獨立而設於該遮罩片之該磁性金屬薄膜側，並形成有將該磁性金屬薄膜加以內包大小之開口部。
又，本發明之成膜遮罩之製造方法係用以在基板透過複數開口圖案而成膜來形成複數薄膜圖案之成膜遮罩之製造方法，係進行：第1階段，係在樹脂製膜之一面，形成對應於形成有該複數開口圖案之有效區域，並設有可將該複數開口圖案中至少一個開口圖案加以內包大小之貫通孔的磁性金屬薄膜；第2階段，係於磁性金屬構件之金屬片形成形成有將該磁性金屬薄膜加以內包大小之開口部的金屬遮罩；第3階段，係將該金屬遮罩之周緣部固定在框狀框之一端面後，在該膜周緣部將該一面側固定於該框之該一端面；以及第4階段，係將雷射光照射於該膜之該有效區域內，形成該複數開口圖案來成為遮罩片。
依本發明，由於在遮罩片形成有複數開口圖案之有效區域外側，即所謂空白部分並未存在有磁性金屬薄膜，故與以往相比，可使得磁性金屬薄膜與膜之密接面積較小，可使得因兩材料間之線膨脹係數差而產生於膜之內部應力較小。從而，即使在雷射加工複數開口圖案的情況，仍可抑制開口圖案之位置偏移而位置精度良好地形成開口圖案。藉此，磁性金屬薄膜之材料選擇幅度便會擴張，又，在磁性金屬薄膜為合金的情況，可以緩和構成元素對組成分布之要求精度，而可改善遮罩片之生產性。
1‧‧‧遮罩片
2‧‧‧金屬遮罩
3‧‧‧金屬框
5‧‧‧膜
7‧‧‧磁性金屬薄膜
8‧‧‧金屬薄膜圖案
9‧‧‧開口部
10‧‧‧開口
圖1係顯示本發明成膜遮罩之實施形態的圖式，(a)為平面圖，(b)為(a)之O-O線剖面箭頭視圖。
圖2係顯示本發明成膜遮罩之遮罩片一構成例之圖式，(a)為底視圖，(b)為(a)之部分放大底視圖。
圖3係顯示上述遮罩片之其他構成例的底視圖。
圖4係顯示本發明成膜遮罩之金屬遮罩一構成例之圖式，(a)為對應於圖2之遮罩片的金屬遮罩平面圖，(b)為對應於圖3之遮罩片的金屬遮罩平面圖。
圖5係說明本發明成膜遮罩之製造方法的工序圖，為顯示對金屬框之金屬遮罩接合工序之剖視圖。
圖6係說明本發明成膜遮罩之製造方法的工序圖，為顯示對金屬框之成為遮罩片的膜接合工序之剖視圖。
圖7係說明本發明成膜遮罩之製造方法的工序圖，為顯示開口圖案形成工序之剖視圖，(a)為整體圖，(b)為(a)之部分放大圖。
以下，便基於添附圖式來詳細地說明本發明之實施形態。圖1係顯示本發明成膜遮罩之實施形態的圖式，(a)為平面圖，(b)為(a)之O-O線剖面箭頭視圖。此成膜遮罩係用以於基板透過開口圖案而成膜來形成薄膜圖案，構成為具備有遮罩片1、金屬遮罩2以及金屬框3。另外，以下說明中，係就基板具有可形成複數有機EL顯示面板之複數顯示部的表面積之有機EL用基板的情況來加以闡述。
上述遮罩片1會成為形成開口圖案4之主遮罩，如圖2(b)部分加以顯示般，係構成為具備有：對應於有機EL用基板所成膜之複數薄膜圖案(有機EL層)而貫通形成有與該薄膜圖案形狀尺寸相同之複數開口圖案4之樹脂製膜，以及在該膜5之一面5a，設置於形成有該複數開口圖案4之有效區域內，並設有將複數開口圖案4中至少一個開口圖案4加以內包之大小的貫通孔6之磁性金屬薄膜7。另外，本實施形態中，係就形成有內包1線分之複數開口圖案4大小之條狀貫通孔6的情況來加以說明。
詳細而言，上述遮罩片1如圖2(a)所示，係設有個別地對應於該複數顯示部而由複數該開口圖案4所構成之開口圖案群，並個別地對應於該複數顯示部而設有複數該磁性金屬薄膜7。另外，在鄰接之面板間的顯示部間隔較例如10mm要小時，該磁性金屬薄膜7可如圖3所示，對應於複數顯示部之全區域而設置一個即可。
更詳細而言，該膜5係厚度為20μm~100μm左右例如聚醯亞胺或聚對苯二甲酸乙二酯(PET)等之可讓可視光透過的樹脂。較佳地，最好是具有高耐熱性，而線膨脹係數較小之聚醯亞胺。
又，該磁性金屬薄膜7係厚度為10μm~50μm左右之例如鎳、鎳合金、銦鋼或銦鋼合金等磁性金屬材料薄膜，係以公知之半添加法(semi-additive process)或消除法(Subtractive process)等選擇性地去除對應於貫通孔6部分之不需要的薄膜來加以形成。再者，以與該磁性金屬薄膜7相同之工序，或其他工序來沿著膜5周緣部形成有如圖2(a)及圖3所示般，由金屬材料所構成之框狀金屬薄膜圖案8。另外，亦可取代框狀金屬薄膜圖案8而沿著膜5的緣部來排列形成獨立之複數金屬薄膜圖案8。較佳地，該磁性金屬薄膜7及金屬薄膜圖案8最好是線膨脹係數近似於膜5材料之聚醯亞胺的鎳或鎳合金。
該遮罩片1之磁性金屬薄膜7側係與遮罩片1物理性分離獨立而設有金屬遮罩2。此金屬遮罩2係藉由內建於成膜裝置之腔室內的基板保持具的磁石之磁力，從有機EL用基板之內面側吸附而按壓遮罩片1，來用以讓遮罩片1密接於有機EL用基板之成膜面，為例如銦鋼或銦鋼合金等所構成之磁性金屬構件。然後，形成有將該磁性金屬薄膜7內包大小之開口部9。
此處，在如圖2(a)所示，於遮罩片1設有個別地對應於該複數顯示部而由複數該開口圖案4所構成之開口圖案群，並個別地對應於該複數顯示部而設有複數該磁性金屬薄膜7的情況，如圖4(a)所示，金屬遮罩2會形成有分別將該複數磁性金屬薄膜7內包大小之複數開口部9。又，如圖3所示，於遮罩片1對應於複數顯示部之全區域而設置有1個磁性金屬薄膜7時，如圖4(b)所示，金屬遮罩2便形成有將該1個磁性金屬薄膜7內包大小之1個開口部9。或者，金屬遮罩2亦可形成有將複數磁性金屬薄膜7內包大小之1個開口部9。
該金屬遮罩2之該遮罩片2的相反側係設有金屬框3。此金屬框3係將遮罩片1及金屬遮罩2之各周緣部個別地固定於一端面3a(參照圖5,6)來加以支撐者，係由例如銦鋼或銦鋼合金等所構成之磁性金屬構件，具備內包該金屬遮罩2之圖4(a)所示般的複數開口部9，或同圖(b)所示般之1個開口部9大小之開口10而成為框狀。
接著，就此般構成之成膜遮罩之製造方法來加以說明。
首先，如圖5(a)所示，將金屬遮罩2之周緣部以拉張夾具(tension giip)11保持而拉張於平行金屬遮罩2之面的側邊，在施與一定張力狀態下，將金屬遮罩2架設於金屬框3之一端面3a。然後，在此狀態下，如同圖(b)所示，使用例如YAG雷射將雷射光L照射至金屬遮罩2之周緣區域，將金屬遮罩2點焊於金屬框3之一端面3a。此點焊在複數處加以進行即可。之後，如同圖(c)所示，以金屬遮罩2收納於膜5所形成之金屬薄膜圖案8的框內之方式，藉由裁切具將金屬遮罩2之周緣部切除。
接著，如圖6(a)所示，將膜5設有磁性金屬薄膜7及金屬薄膜圖案之一面5a側為金屬遮罩2側，將周緣部以複數拉張夾具11保持而拉張於平行膜5之面的側邊，來對膜5施加不會使該膜5拉伸程度之既定張力。然後，在此狀態下，膜5便會覆蓋金屬遮罩2而位於金屬框3之上方。接著，如同圖(b)所示，讓膜5所設置之磁性金屬薄膜7位在金屬框3所支撐之金屬遮罩2的開口部9內，並以該金屬遮罩2會位於膜5所形成之金屬薄膜圖案8之框內的方式來調整金屬遮罩2側或膜5側之位置後，使得該金屬薄膜圖案8密接於金屬框3之一端面3a。接著，如同圖(c)所示，讓雷射光照射於該金屬薄膜圖案8之一部分，使得金屬薄膜圖案8點焊於金屬框3之一端面3a。此點焊與金屬遮罩2之點焊同樣地，在複數處加以進行即可。另外，至該點焊結束為止，膜5會持續被施加有既定之張力。之後，如同圖(d)所示，膜5會沿著金屬框3之外周緣而被加以裁切。藉此，膜5便會固定在金屬框3而被加以支撐。此情況，膜5(之後的遮罩片1)與金屬遮罩2便會相互地分離獨立。
接著，以金屬框3側在上之方式來使得該金屬框3載置在雷射加工裝置之XT台座上。然後，如圖7所示，在磁性金屬薄膜7對應於貫通孔6之膜5的部分，以照射面積會等同於開口圖案4之面積的方式來加以整形而照射例如400nm以下之雷射光L，來燒蝕(Ablation)去除膜5。藉此，便會貫穿膜5來形成開口圖案4。之後，將XY台座以預定之既定間距步進移動於XY方向，並讓雷射光照射於磁性金屬薄膜7對應於貫通孔6之膜的一部分，來形成如圖2(b)所示般之複數開口圖案4而成為遮罩片1。如此一來，便完成圖1所示之成膜遮罩。
依本發明之成膜遮罩，在遮罩片1形成有複數開口圖案4的有效區域以外之所謂空白部分由於不存在有磁性金屬薄膜7，故與以往相比，會使得磁性金屬薄膜7與膜5之密接面積變小，使得起因於兩材料間之線膨脹係數差而產生於膜5之內部應力變小。從而，即便是在雷射加工複數開口圖案4的情況，亦可抑制開口圖案4之位置偏移來位置精度良好地形成開口圖案4。藉此，便會使得磁性金屬薄膜7之材料選擇幅度擴張，又，在磁性金屬薄膜7為合金的情況，可以緩和構成元素對組成分布之要求精度，而可改善遮罩片1之生產性。
另外，由於雷射加工時之開口圖案4的位置偏移量較小，可藉由預先實驗來確認預測開口圖案之位置偏移。從而，只要能預估上述位置偏移來調整雷射光之照射位置並雷射加工開口圖案4，便能讓形成後之所有開口圖案4位於正確的位置。因此，亦可容易地製造將開口圖案4高密度地配置之高精細成膜遮罩。此情況，在預估上述位置偏移來照射雷射光時，或許雷射光一部分會露出貫通孔6而到達磁性金屬薄膜7。此時，只要預估該位置偏移來預先調整貫通孔6之形成位置即可。
又，依本發明成膜遮罩，由於金屬遮罩2之開口部9係具有內包有機EL用基板之顯示區域大小者，故其形成精度及相對於遮罩片1之對位精度是毫米級即可，而不要求高精度。從而，可降低金屬遮罩2之製造成本。
再者，金屬遮罩2之開口部9緣部由於係在充分遠離遮罩片1之開口圖案4形成位置之位置，故不會有該開口部9之緣部成為成膜陰影之虞。從而，金屬遮罩2容易取得，可使用厚度為100μm以上之壓延材料。這樣也可以降低金屬遮罩2之製造成本。
上述實施形態中，雖已就用以形成有具多面複數顯示面板之成膜遮罩的情況來加以說明，但本發明不限於此，亦可為用以形成1個顯示面板之成膜遮罩。
又，上述實施形態中，雖已就將遮罩片1與金屬片2點焊於金屬框3之一端面3a的情況來加以說明，但本發明不限於此，亦可使用接著劑、焊料等來加以接合。或，亦可以沒有金屬框3。
然後，本發明之成膜遮罩亦可適用於用以蒸鍍形成薄膜圖案之蒸鍍用遮罩，及用以濺鍍成膜之濺鍍成膜用遮罩之任一者。
1‧‧‧遮罩片
2‧‧‧金屬遮罩
3‧‧‧金屬框
5‧‧‧膜
7‧‧‧磁性金屬薄膜
8‧‧‧金屬薄膜圖案
9‧‧‧開口部
10‧‧‧開口

Claims (12)

  1. 一種成膜遮罩，係具備有：遮罩片，係具備對應於基板所成膜之薄膜圖案而形成複數開口圖案之樹脂製膜；以及在該膜之一面，設置於形成有該複數開口圖案之有效區域內，並設有將該複數開口圖案中至少一個開口圖案加以內包之大小的貫通孔之磁性金屬薄膜；以及磁性金屬構件之金屬遮罩，係與該遮罩片分離獨立而設於該遮罩片之該磁性金屬薄膜側，並形成有將該磁性金屬薄膜加以內包大小之開口部。
  2. 如申請專利範圍第1項之成膜遮罩，其更具備有將該遮罩片及該金屬遮罩之各周緣部個別地固定於一端面來加以支撐之框狀框。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之成膜遮罩，其中該遮罩片之周緣區域係沿其周緣部而形成有金屬薄膜之圖案。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之成膜遮罩，其中該基板係具有可形成複數顯示面板之複數顯示部的表面積；該遮罩片係設有個別地對應於該複數顯示部而由複數該開口圖案所構成之開口圖案群，並個別地對應於該複數顯示部而設有複數該磁性金屬薄膜；該金屬遮罩係形成有將該複數磁性金屬薄膜分別加以內包大小之複數該開口部，或將該複數磁性金屬薄膜加以內包大小之一個該開口部。
  5. 如申請專利範圍第3項之成膜遮罩，其中該基板係具有可形成複數顯示面板之複數顯示部的表面積；該遮罩片係設有個別地對應於該複數顯示部而由複數該開口圖案所構成之開口圖案群，並個別地對應於該複數顯示部而設有複數該磁性金屬薄膜；該金屬遮罩係形成有將該複數磁性金屬薄膜分別加以內包大小之複數該開口部，或將該複數磁性金屬薄膜加以內包大小之一個該開口部。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之成膜遮罩，其中該基板係具有可形成複數顯示面板之複數顯示部的表面積；該遮罩片係設有個別地對應於該複數顯示部而由複數該開口圖案所構成之開口圖案群，並對應於該複數顯示部之全區域而設有一個該磁性金屬薄膜；該金屬遮罩係形成有將該一個磁性金屬薄膜加以內包大小之一個該開口部。
  7. 如申請專利範圍第3項之成膜遮罩，其中該基板係具有可形成複數顯示面板之複數顯示部的表面積；該遮罩片係設有個別地對應於該複數顯示部而由複數該開口圖案所構成之開口圖案群，並對應於該複數顯示部之全區域而設有一個該磁性金屬薄膜；該金屬遮罩係形成有將該一個磁性金屬薄膜加以內包大小之一個該開口部。
  8. 一種成膜遮罩之製造方法，係用以在基板透過複數開口圖案而成膜來形成複數薄膜圖案之成膜遮罩之製造方法，係進行：第1階段，係在樹脂製膜之一面，形成對應於形成有該複數開口圖案之有效區域，並設有可將該複數開口圖案中至少一個開口圖案加以內包大小之貫通孔的磁性金屬薄膜；第2階段，係於磁性金屬構件之金屬片形成形成有將該磁性金屬薄膜加以內包大小之開口部的金屬遮罩；第3階段，係將該金屬遮罩之周緣部固定在框狀框之一端面後，在該膜周緣部將該一面側固定於該框之該一端面；以及第4階段，係將雷射光照射於該膜之該有效區域內，形成該複數開口圖案來成為遮罩片。
  9. 如申請專利範圍第8項之成膜遮罩之製造方法，其係於該膜之周緣區域，沿其周緣部而形成金屬薄膜圖案。
  10. 如申請專利範圍第9項之成膜遮罩之製造方法，其中該第3階段中，係將該膜之該金屬薄膜圖案，及該金屬遮罩周緣部點焊於該框。
  11. 如申請專利範圍第8至10項中任一項之成膜遮罩之製造方法，其中該基板係具有可形成複數顯示面板之複數顯示部的表面積；該遮罩片係設有個別地對應於該複數顯示部而由複數該開口圖案所構成之開口圖案群，並個別地對應於該複數顯示部而設有複數該磁性金屬薄膜；該金屬遮罩係形成有將該複數磁性金屬薄膜分別加以內包大小之複數該開口部。
  12. 如申請專利範圍第8至10項中任一項之成膜遮罩之製造方法，其中該基板係具有可形成複數顯示面板之複數顯示部的表面積；該遮罩片係設有個別地對應於該複數顯示部而由複數該開口圖案所構成之開口圖案群，並對應於該複數顯示部之全區域而設有一個該磁性金屬薄膜；該金屬遮罩係形成有將該一個磁性金屬薄膜加以內包大小之一個該開口部。
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