TW202113103A - 金屬遮罩 - Google Patents
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Abstract
一種金屬遮罩，係於薄形金屬板材中形成至少一鍍膜孔，以及對應於鍍膜孔之數量與位置之凹槽與鈍化孔，鍍膜孔自金屬板材的沉積材迎接側朝基材迎接側方向延伸，凹槽係形成於金屬板材的基材迎接側，鈍化孔則自凹槽的槽底面延伸而連通鍍膜孔，藉此利用相異方向傾斜的鍍膜孔與鈍化孔結合而形成具有鈍化尖端之鍍膜孔位，如此，鍍膜孔之斜角與結合鈍化孔等幾何形狀之控制，使金屬遮罩具備防止鍍膜孔位之尖角變形之功能，確保鍍膜的品質。
Description
本發明係關於一種遮罩，尤指一種應用於鍍膜製程中的遮蔽功能，用以輔助被鍍物表面形成特定圖案之鍍膜層之金屬遮罩。
目前有機發光二極體（Organic Light-Emitting Diode，OLED）顯示器產業中，其使用的有機發光材料需要通過蒸鍍方式來實現，其中之鍍膜層材料需透過遮罩的輔助，才能形成幾何形狀的電路。隨著OLED鍍膜製程的良率不斷提升，除了要求相關治具尺寸的精準度，還另需通過作業過程的防護等，以避免鍍膜產品因不必要的接觸而造成損傷等，為目前OLED鍍膜製程領域主要的努力方向之一。
一般而言，OLED蒸鍍製程用的金屬遮罩主要是透過化學蝕刻製程、雷射切割或電鑄製程來製作。如圖2所示，前述製程手段皆可達成在金屬遮罩2A中形成近似漏斗型的開口20A形狀。由於受限於製程因素的限制，近似漏斗型的開口20A形狀雖最易加工。但是，當以物理氣相沉積（physical vapor deposition，PVD）或化學氣相沉積（chemical vapor deposition，CVD）等手段結合具有至少一圖案化開口的金屬遮罩對基材（如玻璃基板或軟性基板）表面進行鍍膜製程過程中，為了能夠防止陰影效應（shadow effect）的產生，金屬遮罩必須以其基材接側接觸基板的狀態下進行鍍膜製程。因此，金屬遮罩中近似漏斗型的開口的邊緣也會接觸被鍍物，故有易發生開口邊緣接觸被鍍物而產生刮傷的情形。
為了克服前述金屬遮罩之開口邊緣易刮傷被鍍物之問題，如圖3所示，目前相關業界大多在金屬遮罩2B之基材迎接側相對於每一開口20B之位置分別形成較大孔徑的凹陷部21B，藉以降低開口20B邊緣與被鍍物接觸的風險。但是，目前一般常用的金屬遮罩2B皆為厚度薄之薄形金屬板，金屬遮罩之近似漏斗型的開口20B的周壁為銳角，導致金屬遮罩於其開口20B鄰接凹陷部21B的尖形孔端緣22B過尖而易發生翹曲現象，而會影響鍍膜品質。
此外，目前金屬遮罩有關凹陷部深度與寬度之設定，欠缺適當的技術方案。尤其是凹陷部的深度較深時，則金屬遮罩於被鍍物鍍膜時，易因對蒸鍍材料遮護不足而產生陰影效應，不利於被鍍物之鍍膜形狀與尺寸精度與品質。
本發明之目的在於提供一種金屬遮罩，解決現有金屬遮罩中之鍍膜孔之銳角狀孔周壁易翹曲而影響鍍膜品質等問題。
為了達成前述目的，本發明所提供之金屬遮罩係包括一薄形之金屬板材，該金屬板材相對的兩側分別為一沉積材迎接側與一基材迎接側，且該金屬板材包括至少一鍍膜孔，以及對應於所述鍍膜孔之數量與位置之凹槽與鈍化孔，其中：
所述鍍膜孔係自金屬板材的沉積材迎接側朝基材迎接側方向延伸，且所述鍍膜孔的孔徑自沉積材迎接側一側朝基材迎接側方向尺寸遞減；
所述凹槽係形成於該金屬板材的基材迎接側，且所述凹槽內側具有一槽底面；
所述鈍化孔係自槽底面朝沉積材迎接側方向延伸且連通所述鍍膜孔，所述鈍化孔與所述鍍膜孔之間的連接部位形成預定形狀的鍍膜孔位，且所述鈍化孔的孔徑自槽底面一側朝鍍膜孔方向尺寸遞減，藉由相異方向傾斜的所述鍍膜孔與所述鈍化孔結合而形成鍍膜孔位。
藉由前述金屬遮罩之發明，其主要係藉由相異方向傾斜的鍍膜孔與鈍化孔結合，而形成具有鈍化尖端之鍍膜孔位，如此，鍍膜孔之斜角與結合鈍化孔等幾何形狀之控制，使其具備防止鍍膜孔位之尖角變形之功能，確保鍍膜的品質，有效改善現有金屬遮罩之鍍膜孔位尖端過尖易翹曲問題。
本發明金屬遮罩還可進一步利用所述凹槽的外周緣與所鍍膜孔之孔緣之間的寬度小於或等於0.5~5倍的金屬板材之板厚，所述凹槽的深度小於或等於5μm~15μm，且所述凹槽之深度的最大值小於或等於該金屬板材之板厚的二分之一，藉此使金屬遮罩於基材迎接側利用深度與寬度適當控制的凹槽構造，使金屬遮罩於被鍍物的鍍膜過程中可以有效防止接觸傷害，且能提供適當的遮護功能而避免陰影效應，解決現有金屬遮罩中位於鍍膜孔外側的凹陷部深度控制不易之問題。
本發明金屬遮罩還可進一步設定該金屬板材之板厚為15μm~300μm，所述鍍膜孔之斜向的孔壁相對於沉積材迎接側之斜角小於或等於55度，所述鈍化孔之深度小於或等於10μm，使該金屬遮罩對鍍膜孔之斜角與結合鈍化孔等幾何形狀之控制達到較佳化，使其防止鍍膜孔位之尖角變形之功能達到較佳之狀態。
如圖1所示，係揭示本發明金屬遮罩之一較佳實施例，由圖式中可以見及，該金屬遮罩包括一薄形之金屬板材10，於本較佳實施例中，該金屬板材10之板厚H0約為15μm~300μm，該金屬板材10之材料可以選用如鎳鐵合金等低膨脹係數之金屬板材，惟不以此為限。
如圖1所示，該金屬板材10的相對兩側分別為一沉積材迎接側101與一基材迎接側102，該金屬板材10中包括至少一鍍膜孔11、至少一凹槽12以及至少一鈍化孔13，當所述鍍膜孔11為複數時，複數所述鍍膜孔11間隔分布於該金屬板材10中，所述凹槽12與所述鈍化孔13之數量及位置係對應於所述鍍膜孔11。
如圖1所示，前述中，所述鍍膜孔11係自金屬板材10的沉積材迎接側101朝基材迎接側102方向延伸，且所述鍍膜孔11的孔徑自沉積材迎接側101朝基材迎接側102方向尺寸遞減，所述凹槽12係形成於該金屬板材10的基材迎接側102，且所述凹槽12內側具有一槽底面121，所述鈍化孔13係自槽底面121朝沉積材迎接側101方向延伸且連通所述鍍膜孔11，所述鈍化孔13與所述鍍膜孔11之間的連接部位形成預定形狀的鍍膜孔位14，且所述鈍化孔13的孔徑自槽底面121朝鍍膜孔11方向尺寸遞減，藉由相異方向傾斜的鍍膜孔11與鈍化孔13結合而形成具有鈍化尖端之鍍膜孔位14，使該金屬遮罩具備防止鍍膜孔位14之尖角變形之功能。所述鍍膜孔位14係對應於待鍍膜物預定成形的圖案化鍍膜形狀與尺寸。
如圖1所示，所述鍍膜孔11與所述鈍化孔13係利用化學性或物理性蝕刻手段所成形，所述凹槽12則可透過機械加工、化學蝕刻或其他物理手段/化學手段所成形。
如圖1所示，其中，所述鍍膜孔11之斜向的孔壁相對於沉積材迎接側101之斜角A小於或等於55度。所述凹槽12的外周緣相對於鍍膜孔11之孔緣的寬度L小於或等於0.5~5倍的金屬板材10之板厚H0，亦即沿著圖1所示的水平方向，所述凹槽12的外周緣與鍍膜孔11的孔緣之間的距離小於或等於0.5～5倍的金屬板材10的板厚H0，所述凹槽12的深度H1小於或等於5μm~15μm，且所述凹槽12之深度H1的最大值小於或等於該金屬板材10之板厚H0的二分之一為佳，所述鈍化孔13之深度H2小於或等於15μm。
本發明金屬遮罩能應用於有機發光二極體（OLED）顯示器之製造過程中，結合物理氣相沉積（PVD）或化學氣相沉積（CVD）等手段於其玻璃基板或軟性基板等基板的表面鍍膜製程，其中，該金屬遮罩以其周邊區域由固定機構加以固定，且使該金屬遮罩之金屬板材的基材迎接側接觸待鍍膜之基板(如玻璃基板或軟性基板等)之預定鍍膜表面，之後，利用物理氣相沉積（PVD）或化學氣相沉積（CVD）手段產生解離之鍍膜材料中的一部分通過金屬板材中之鍍膜孔位14，而沉積於基板表面特定位置形成鍍膜。
經由前述說明，本發明金屬遮罩主要係藉由鍍膜孔之斜角與結合鈍化孔等幾何形狀之控制，改善現有金屬遮罩之鍍膜孔位尖端過尖易翹曲問題；另一方面，藉由金屬板材於基材迎接側的凹槽構造，以及凹槽之深度與寬度適當控制，使金屬遮罩於被鍍物的鍍膜過程中可以有效防止接觸傷害，且能提供適當的遮護功能而避免陰影效應等問題。
10:金屬板材
101:沉積材迎接側
102:基材迎接側
11:鍍膜孔
12:凹槽
121:槽底面
13:鈍化孔
14:鍍膜孔位
H0:金屬板材之板厚
H1:凹槽的深度
H2:鈍化孔之深度
A:鍍膜孔之斜向的孔壁相對於沉積材迎接側之斜角
L:凹槽的外周緣相對於鍍膜孔之孔緣的寬度
2A、2B:金屬遮罩
20A、20B:開口
21B:凹陷部
22B:尖形孔端緣
圖1係本發明金屬遮罩之一較佳實施例之剖面示意圖。
圖2係習知第一種金屬遮罩之剖面示意圖。
圖3係習知第二種金屬遮罩之剖面示意圖。
10:金屬板材
101:沉積材迎接側
102:基材迎接側
11:鍍膜孔
12:凹槽
121:槽底面
13:鈍化孔
14:鍍膜孔位
H0:金屬板材之板厚
H1:凹槽的深度
H2:鈍化孔之深度
A:鍍膜孔之斜向的孔壁相對於沉積材迎接側之斜角
L:凹槽的外周緣相對於鍍膜孔之孔緣的寬度
Claims (3)
- 一種金屬遮罩，其包括一薄形之金屬板材，該金屬板材相對的兩側分別為一沉積材迎接側與一基材迎接側，且該金屬板材包括至少一鍍膜孔，以及對應於所述鍍膜孔之數量與位置之凹槽與鈍化孔，其中： 所述鍍膜孔係自該金屬板材的沉積材迎接側朝基材迎接側方向延伸，且所述鍍膜孔的孔徑自該沉積材迎接側朝該基材迎接側方向尺寸遞減； 所述凹槽係形成於該金屬板材的基材迎接側，且所述凹槽內側具有一槽底面； 所述鈍化孔係自該槽底面朝該沉積材迎接側方向延伸且連通所述鍍膜孔，所述鈍化孔與所述鍍膜孔之間的連接部位形成預定形狀的鍍膜孔位，且所述鈍化孔的孔徑自該槽底面朝該鍍膜孔方向尺寸遞減，藉由相異方向傾斜的所述鍍膜孔與所述鈍化孔結合而形成鍍膜孔位。
- 如請求項1所述之金屬遮罩，其中，所述凹槽的外周緣與所鍍膜孔之孔緣之間的寬度小於或等於0.5~5倍的金屬板材之板厚，所述凹槽的深度小於或等於5μm~15μm，且所述凹槽之深度的最大值小於或等於該金屬板材之板厚的二分之一。
- 如請求項1或2所述之金屬遮罩，其中，該金屬板材之板厚為15μm~300μm，所述鍍膜孔之斜向的孔壁相對於沉積材迎接側之斜角小於或等於55度，所述鈍化孔之深度小於或等於15μm。
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