TWI832673B - 金屬遮罩及其蒸鍍治具 - Google Patents
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Abstract
一種金屬遮罩,包括金屬本體及多個通孔。金屬本體具有第一表面及第二表面,多個通孔穿透金屬本體,且開口於第一表面及第二表面,其中,每一通孔具有第一開口、第二開口及第三開口。第一開口形成於第一表面;第二開口形成於第二表面,且小於第一開口;第三開口位於通孔內以及第一開口與第二開口之間,且第三開口小於第二開口。每一通孔還具有第一長度及第二長度,且第一長度大於第二長度。
Description
本發明是有關一種金屬遮罩,尤其是一種可用於蒸鍍的狹縫式金屬遮罩。
金屬遮罩(Metal Mask)常見用於顯示器產業,例如在顯示面板的製造中,用以將像素材料蒸鍍到基板上,形成像素圖案。金屬遮罩具有多個蒸鍍孔,在蒸鍍過程中對應於基板上將形成像素圖案的位置。金屬遮罩一般固定於支撐件以用於蒸鍍作業,其中該固定會張開金屬遮罩、並在其上產生張力。金屬遮罩在承受張力下有可能產生褶皺等現象,影響其通孔造型,進而影響蒸鍍品質,產生例如擴鍍及混色等問題。
本發明提供一種金屬遮罩,結構強度較佳,在張力下具有較好的平整性,有助於改善陰影效應,提高蒸鍍結果的可靠性及良率。
本發明還提供一種蒸鍍治具,平整性佳,有助於改善陰影效應,提升蒸鍍品質。
本發明所提供的金屬遮罩包括金屬本體及多個通孔。金屬本體具有第一表面及第二表面,多個通孔穿透金屬本體,且開口於第一表面及第二表面,其中,每一通孔具有第一開口、第二開口及第三開口。第一開
口形成於第一表面;第二開口形成於第二表面,且小於第一開口;第三開口位於通孔內以及第一開口與第二開口之間,且第三開口小於第二開口。每一通孔還具有第一長度及第二長度,且第一長度大於第二長度。
在本發明的一實施例中,上述之每一通孔之第三開口在第一長度之方向上具有第一口徑,在第二長度之方向上具有第二口徑,且第一口徑至少為第二口徑的三倍。
在本發明的一實施例中,上述之多個通孔在第二長度之方向上間隔排列,且多個通孔在第一表面之相鄰的多個第一開口間相隔第一間距,在第二表面之相鄰的多個第二開口間相隔第二間距;其中第一間距及第二間距不為零。
在本發明的一實施例中,上述之第二間距之長度不小於第二口徑。
在本發明的一實施例中,上述之金屬本體在多個通孔之穿透方向上具有厚度,且厚度不大於50μm;每一通孔之第二口徑不大於80μm。
在本發明的一實施例中,上述之金屬本體之厚度不小於15μm,每一通孔之第二口徑不小於15μm。
本發明所提供的蒸鍍治具包括前述金屬遮罩及框體。框體包含第一框壁及第二框壁,且第一框壁及第二框壁位在框體之相對兩側。金屬遮罩在第一長度之方向上具有第一端及第二端,且金屬遮罩之第一端與第一框壁連接、第二端與第二框壁連接而固定於框體上。
本發明金屬遮罩的通孔的第一長度大於第二長度,呈現長形,且通孔中第三開口在第二長度之方向上的第二口徑小於等於第二間距,而第二間距及第一間距不為零,因此可維持或提高金屬遮罩的結構強
度以及在張力下的平整性,從而有助於改善陰影效應,提高蒸鍍結果的可靠性及良率。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下。
1、1a、1b:金屬遮罩
10:金屬本體
101:第一表面
102:第二表面
11:第一端
12:第二端
20:通孔
201:第一開口
202:第二開口
203:第三開口
3:蒸鍍治具
40:框體
401:第一框壁
402:第二框壁
L1:第一長度
L2:第二長度
D1:第一間距
D2:第二間距
TH:厚度
H1:第一口徑
H2:第二口徑
θ:角度
A、A1~A5:區域
A’:蒸鍍區
SH:陰影效應
F:張力
圖1為本發明一實施例的金屬遮罩的俯視示意圖。
圖2為圖1的局部放大示意圖。
圖3為本發明一實施例的金屬遮罩的仰視示意圖。
圖4為圖3的局部放大示意圖。
圖5為圖1的局部剖視示意圖。
圖6為本發明一實施例的第三開口的俯視示意圖。
圖7A-7B為本發明試驗例的照片示意圖。
圖8為本發明一實施例的蒸鍍治具的俯視示意圖。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效,在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中,將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語,僅是參考附加圖式的方向。因此,使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。此外,本說明書或申請專利範圍中提及的「第一」、「第二」等用語僅用以命名元件(element)的名稱或區別不同實施例或範圍,而並非用來限制元件數量上的上限或下限。
圖1為本發明一實施例的金屬遮罩的俯視示意圖,圖2為圖1之局部B的放大圖,圖3為本發明一實施例的金屬遮罩的仰視示意圖,圖4為圖3之局部B的放大圖。如圖1所示,在本發明實施例中,金屬遮罩1包括金屬本體10。較佳而言,金屬本體10為板體型態,且具有相對之第一表面101及第二表面102,此外板體的厚度TH較佳為15μm~50μm。圖1~2的視角即面向第二表面102俯視金屬遮罩1之角度,圖3~4的視角則為面向第一表面101仰視金屬遮罩1之角度。當金屬遮罩1用於例如蒸鍍作業時,第一表面101可作為蒸鍍面,而第二表面102可作為基材面而面向例如玻璃板。
如圖1~4所示,金屬遮罩1還包括多個通孔20穿透金屬本體10。多個通孔20分別開口於第一表面101及第二表面102,且每一通孔20在第一表面101形成第一開口201,在第二表面102形成第二開口202。在本發明實施例中,第一開口201與第二開口202大致對齊,其中第二開口202小於第一開口201,且較佳而言,第一開口201之中心與第二開口202之中心的連線垂直於第一表面101及第二表面102。也就是說,第一開口201之中心與第二開口202之中心間的水平偏移量在適當的範圍內。偏移量的適當範圍較佳不大於3μm,且更佳為零。比較圖4及圖3,可以看出第一開口201類似於在中心不變下,相對於第二開口202往四面八方擴大之開口。
如圖2所示,在本發明實施例中,多個通孔20的形狀大致相同,且彼此間依一定規則排列。較佳而言,通孔20的形狀大致具有第一長度L1及第二長度L2,其中第一長度L1大於第二長度L2,且第一長度L1的方向(即X方向)與第二長度L2的方向(即Y方向)大致垂直。也就是說,通孔20大致呈現長形。為方便描繪,L1及L2等標示在圖2中靠近第
二開口202,然可理解的是,第一長度L1及第二長度L2在本文中仍表示通孔20的長度,且不盡然等於第二開口202在X方向、Y方向上之長度。
通孔20的形狀,舉例來說,可大致為矩形,而矩形的長邊大致具有第一長度L1,短邊大致具有第二長度L2。第一開口201及第二開口202的形狀亦相應地呈現長形例如為矩形。在其他實施例中,通孔20的形狀亦可為例如橢圓形,其中橢圓形之長軸可大致具有第一長度L1、短軸可具有第二長度L2。可理解的是,為方便說明及描繪,圖1~圖4中的第一開口201、第二開口202是以矩形來表示,然實際上可以是近似矩形,此外開口的邊可以是非直線,開口轉角處可以是非尖角。
如圖2所示,多個通孔20在Y方向上排列。較佳而言,多個通孔20彼此間大致平行並排,然不以此為限。舉例來說,多個通孔20亦可在X方向上交錯,從而相鄰通孔20的頭、尾部分相互錯開。在本發明較佳實施例中,多個通孔20彼此間隔排列,也就是說,多個通孔20彼此不連通。如圖2、圖4所示,因第一開口201與第二開口202大致對齊,且第一開口201大於第二開口202,因此相鄰通孔20之第一開口201間也較第二開口202間更為靠近。圖5為沿圖1之CC線的剖視示意圖,如圖5所示,相鄰通孔20的第一開口201在Y方向上相隔第一間距D1、第二開口202在Y方向上間相隔第二間距D2,其中第一間距D1及第二間距D2不為零,且第一間距D1小於第二間距D2。
如圖5所示,通孔20還具有第三開口203。第三開口203是在通孔20內,位於第一開口201與第二開口202之間。在本發明實施例中,第三開口203與第一開口201、第二開口202亦大致對齊。也就是說,第三開口203之中心與第一開口201之中心或第二開口202之中心間的水平偏移量在適當的範圍內。偏移量的適當範圍較佳不大於3μm,且更佳為零。
其中,第三開口203小於第二開口202。圖6所示為第三開口203在XY面上之示意圖。如圖5~6所示,第三開口203類似於在中心不變下,相對於第二開口202往內縮之開口。在本發明實施例中,第三開口203在X方向上具有第一口徑H1,在Y方向上具有第二口徑H2,其中第一口徑H1大於第二口徑H2,且較佳地,第二口徑H2還小於或等於相鄰第二開口202間的第二間距D2。在本發明較佳實施例中,第一口徑H1至少為第二口徑H2的三倍,第二口徑H2較佳為15μm~80μm。
當金屬遮罩1用於例如蒸鍍作業時,第三開口203可相當為蒸鍍孔。如上所述,第三開口203小於第二開口202,且進一步來說,第三開口203與第一開口201在YZ面上之連線相對於Y方向形成夾角θ,而θ小於90°。在本發明實施例中,θ可為30°~70°。如圖5所示,第三開口203與第二開口202間之通孔20內壁以及第三開口203與第一開口201間之通孔20內壁具內凹曲面。在本發明實施例中,該內凹曲面之型態可因製作通孔20及其第一開口201、第二開口202以及第三開口203而形成。舉例來說,內壁的內凹曲面可因蝕刻金屬本體10造成。然而,本發明不限制通孔20的製作方式及其內壁的型態。
如圖1、圖3所示,在本發明實施例中,金屬遮罩1可更包含多個區域例如區域A1~A5,每一區域A1、A2、A3、A4、A5具有如前述之在Y方向上間隔排列的多個通孔20。每一區域A1、A2、A3、A4、A5之通孔20數量可視需求調整,不以圖所示為限。在本發明較佳實施例中,多個區域並在X方向上間隔排列,然不以此為限。舉例來說,多個區域可如圖1、圖3所示間隔並排,惟亦可相互錯排(圖未示)。
本發明實施例之金屬遮罩1可用於例如蒸鍍作業。進一步而言,金屬遮罩1可張開且連接於支撐件而作為蒸鍍治具,其中,金屬遮罩1可
透過張力張開且固定於支撐件。在若干情形下,張力方向平行於X方向。當金屬遮罩設計不良,例如結構不佳,前述的張力固定可能造成金屬遮罩產生褶皺而影響通孔造型,進而影響蒸鍍結果。基於此,本發明進行如下試驗,評測本發明實施例之蒸鍍遮罩1的可靠性。
試驗:
(1)方法:在試驗例1~12中,分別進行金屬遮罩的固定及像素蒸鍍。試驗例1~12間的差別在於金屬遮罩。金屬遮罩間在H2、D2、D1、θ、TH值上至少有一個不同,如表1所示。
(2)結果:
(2-1)在試驗例1~12中,對於經固定的金屬遮罩作外觀檢測。一般來說,肉眼即可大致確認金屬遮罩的外觀狀態。以試驗例3、7為例,其中,圖7A、7B所示分別為試驗例3、7的照片示意圖,其中,左邊為金屬遮罩的照片示意圖。圖7A左邊及圖7B左邊可大致呈現肉眼能觀察到的金屬遮罩的外觀狀態,其中,圖7A左邊為試驗例3之金屬遮罩1a在經固定且具張力下的狀態,圖7B左邊為試驗例7之金屬遮罩1b在經固定且具張力下的狀態。金屬遮罩
1a、1b的區域A具有多個通孔,且通孔之H2、D2、D1、θ、TH值如表1所示。如圖7A所示,試驗例3的金屬遮罩1a在經張力固定後產生褶皺,表示其結構可能不良。基於試驗例3中第二口徑H2未小於第二間距D2,推測因此而影響金屬遮罩1a的結構。反觀試驗例7,如圖7B所示,金屬遮罩1b在經張力固定後維持平整,表示其結構應無問題。
(2-2)在試驗例1~12中,使用固定後的金屬遮罩作像素蒸鍍,再觀察像素圖案是否有陰影效應(Shadow Effect)。以試驗例3、7為例,其中,圖7A右邊放大表示金屬遮罩1a虛線框選處D所形成之像素圖案,圖7B右邊放大表示金屬遮罩1b虛線框選處D所形成之像素圖案。如圖7A所示,在試驗例3中,至少在像素圖案中央R色區塊的左側觀察到陰影效應SH,表示可能有擴鍍的情形。值得注意的是,金屬遮罩1a通孔的夾角θ為83.7°。一般來說,通常夾角θ<30°才容易產生擴鍍。金屬遮罩1a通孔的夾角θ為83.7°,因此更可能是因褶皺影響通孔造型,貼附在基板上不平整,進而產生陰影效應,影響蒸鍍結果。反觀試驗例7,將圖7B與圖7A比較,沒有觀察到陰影效應,表示沒有擴鍍情形或明顯的擴鍍情形,蒸鍍結果合格。
在試驗例1~2、4~6、8~12中亦進行陰影效應之評量,其中在試驗例1、12及前述試驗例7中,即便有陰影效應,其值皆在±3μm內,表示其蒸鍍結果合格。
本發明還提供一種蒸鍍治具。圖8為本發明一實施例的蒸鍍治具的俯視示意圖。如圖8所示,蒸鍍治具3包括如前述之金屬遮罩1及框體40。框體40包含第一框壁401及第二框壁402,且第一框壁401及第二框壁402位在框體40之相對兩側。金屬遮罩1在X方向上具有第一端11及第二端12,透過第一端11與第一框壁401連接、第二端12與第二框壁402連接而固定於框體40上。進一步來說,金屬遮罩1更固定於框體40上且
具有張力。如圖8所示,張力F之方向至少平行於X方向,且張力F可從第一端11、第二端12朝離開金屬遮罩1之方向張開固定於框體40的金屬遮罩1。在本發明若干實施例中,張力F較佳不大於15N,惟不以此為限。張力F之大小可依金屬遮罩1之結構而調整。在本發明若干實施例中,金屬遮罩1可更包括多個蒸鍍區A’,每一蒸鍍區A’具有多個通孔20,且多個蒸鍍區A’在X方向上間隔排列。
在本發明若干實施例中,金屬遮罩1可更包括多個蒸鍍區A’,每一蒸鍍區A’具有多個通孔20,且多個蒸鍍區A’在X方向上間隔排列。此外金屬遮罩1的數量不以圖8所示為限。在其他實施例中,舉例來說,蒸鍍治具3可包括多個金屬遮罩1及框體40,其中多個金屬遮罩1可沿例如Y方向排列固定於框體40上。本發明實施例之蒸鍍治具3基於金屬遮罩1之通孔設計,其中第一間距D1>0μm,第二口徑H2≦第二間距D2,15μm≦H2≦80μm且H1/H2≧3,因此結構良好,強度較佳,且蒸鍍區A’在適當張力F下具有平整性,因此有助於改善陰影效應,提高蒸鍍結果的可靠性及良率。
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,本發明所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作些許之更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
20:通孔
201:第一開口
202:第二開口
203:第三開口
D1:第一間距
D2:第二間距
TH:厚度
H2:第二口徑
θ:角度
Claims (6)
- 一種金屬遮罩,包括:一金屬本體,該金屬本體具有一第一表面及一第二表面;以及多個通孔穿透該金屬本體,其中每一該通孔具有一第一長度及一第二長度;該第一長度大於該第二長度,且該多個通孔在該第二長度之方向上間隔排列;該多個通孔分別開口於該第一表面及該第二表面,其中,每一該通孔具有:一第一開口,形成於該第一表面,且該多個通孔在該第一表面之相鄰的該些第一開口間相隔一第一間距;一第二開口,形成於該第二表面;該第二開口小於該第一開口,且該多個通孔在該第二表面之相鄰的該些第二開口間相隔一第二間距,其中該第一間距及該第二間距不為零;以及一第三開口,位於該通孔內以及該第一開口與該第二開口之間;該第三開口小於該第二開口,且該第三開口在該第一長度之方向上具有一第一口徑,在該第二長度之方向上具有一第二口徑;該第二口徑為15μm~80μm,其中該第二間距之長度不小於該第二口徑,而該第一口徑至少為該第二口徑的三倍。
- 如請求項1所述之金屬遮罩,其中該金屬本體在該些通孔之穿透方向上具有一厚度,且該厚度不大於50μm;每一該通孔之該第二口徑不大於80μm。
- 如請求項2所述之金屬遮罩,其中該金屬本體之該厚度不小於15μm,每一該通孔之該第二口徑不小於15μm。
- 一種蒸鍍治具,包括:一金屬遮罩,包括:一金屬本體,該金屬本體具有一第一表面及一第二表面;以及多個通孔穿透該金屬本體,其中每一該通孔具有一第一長度及一第二長度;該第一長度大於該第二長度,且該多個通孔在該第二長度之方向上間隔排列;該多個通孔分別開口於該第一表面及該第二表面,其中,每一該通孔具有:一第一開口,形成於該第一表面,且該多個通孔在該第一表面之相鄰的該些第一開口間相隔一第一間距;一第二開口,形成於該第二表面;該第二開口小於該第一開口,且該多個通孔在該第二表面之相鄰的該些第二開口間相隔一第二間距,其中該第一間距及該第二間距不為零;以及一第三開口,位於該通孔內以及該第一開口與該第二開口之間;該第三開口小於該第二開口,且該第三開口在該第一長度之方向上具有一第一口徑,在該第二長度之方向上具有一第二口徑;該第二口徑為15μm~80μm,其中該第二間距之長度不小於該第二口徑,而該第一口徑至少為該第二口徑的三倍;以及一框體,包含一第一框壁及一第二框壁,且該第一框壁及該第二框壁位在該框體之相對兩側; 其中,該金屬遮罩在該第一長度之方向上具有一第一端及一第二端,且該金屬遮罩之該第一端與該第一框壁連接、該第二端與該第二框壁連接而固定於該框體上。
- 如請求項4所述之蒸鍍治具,其中該金屬遮罩更固定於該框體上且具有一張力,其中該張力之方向平行於該第一長度之方向。
- 如請求項4所述之蒸鍍治具,其中該金屬遮罩更包括多個蒸鍍區,每一該蒸鍍區具有該些通孔,且該些蒸鍍區在該第一長度之方向上間隔排列。
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CN (1) | CN116536624A (zh) |
TW (1) | TWI832673B (zh) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN113981367A (zh) * | 2017-09-05 | 2022-01-28 | 大日本印刷株式会社 | 蒸镀掩模装置的制造方法和蒸镀掩模装置的制造装置 |
CN115198230A (zh) * | 2021-04-09 | 2022-10-18 | 大日本印刷株式会社 | 蒸镀掩模、蒸镀掩模装置、蒸镀装置以及有机器件的制造方法 |
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2023
- 2023-01-16 TW TW112101729A patent/TWI832673B/zh active
- 2023-05-06 CN CN202310502738.7A patent/CN116536624A/zh active Pending
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