具有改善张网平面度功能的复合式金属掩膜板的制作方法

1.本发明涉及一种镀膜制程用金属掩膜板，尤指一种能够在镀膜制程中改善张网平面度的复合式金属掩膜板。


背景技术：

2.在蒸镀等镀膜制程中，对金属掩膜板张网平面度的要求极高。若金属掩膜的张网平面度差，即会使金属掩膜板与其贴合的玻璃基板之间产生贴合缝隙，在镀膜制程中，玻璃基板表面形成的镀膜会因贴合缝隙而产生镀膜边缘模糊(shadow)的问题。因此，为了达成良好镀膜品质的目标，提升金属掩膜板的张网平面度为其一项重要的关键技术。
3.金属掩膜板因镀膜制程的需求，一般是采用厚度约为20μm～200μm的薄形金属板材成形多个镀膜单元图案孔的产品，由于金属掩膜板薄而易弯曲，必须借由框架执行金属掩膜板的张网并固定于镀膜机台上，使金属掩膜板能平整地贴附在待镀膜的基板表面。
4.近年来，随着有机发光二极体(oled)显示幕的镀膜制程使用的金属膜板尺寸大型化的趋势，大型化的金属掩膜板在张网的过程中，越来越容易受到金属掩膜板自身的重量影响而产生悬垂现象，而为影响金属掩膜板张网平面度不良的最大主因。
5.为了克服前述金属掩膜板张网平面度不良的问题，在现有的技术中，有人于制造金属掩膜板的铁镍合金的基材中混入预定体积比例的粒径1～30μm的碳化硅(sic)颗粒、氧化铝(al2o3)颗粒、氮化铝(aln)颗粒等非金属颗粒，借以降低铁镍合金的密度，提升弹性模量，以期改善大尺寸金属掩膜板因重力导致悬垂的问题。
6.前述金属掩膜板利用铁镍合金的基材中混入预定体积比例的粒径1μm～30μm的非金属颗粒的技术方案中，其利用金属掩膜板整体板材降低铁镍合金的密度，提升弹性模量的技术手段，降低因重力悬垂的现象，但是薄形的金属掩膜板因重力而悬垂的程度，除了受到张网机构的张力作用影响外，金属掩膜板的厚度及面积等也是重力悬垂的重要影响因素。前述复合材料式金属掩膜板因采取相异材料的混合比例变化，借由弹性模量的提升来改善重力悬垂现象，但此材料混合比例的技术手段，不易因应不同的重力悬垂程度而调整改变，对于金属掩膜板的张网平面度的改善，其实质效果较为有限。


技术实现要素：

7.本发明所要解决的技术问题是：提供一种复合式金属掩膜板，改善现有镀膜制程用金属掩膜板张网平面度不佳的问题。
8.本发明所提出的技术解决方案是：提供一种复合式金属掩膜板，其包括一复合式板体，以及分布设置于该复合式板体中的多个镀膜图案成形孔，该复合式板体包括：
9.一低热膨胀系数的金属基材，其厚度为15μm～150μm，该金属基材于厚度方向的相对两侧分别为一第一侧面与一第二侧面；以及
10.一第一变形调整镀膜，其形成于该金属基材的第一侧面的全部或部分，该第一变形调整镀膜与该金属基材为热膨胀系数相异的材料，该第一变形调整镀膜的厚度值范围为
1μm～10μm，且该金属基材的热膨胀系数与该第一变形调整镀膜的热膨胀系数的比值为1∶4～1∶9。
11.如上所述的复合式金属掩膜板中，该金属基材的材料为铁镍合金，该第一变形调整镀膜的材料为金属、氧化物或氮化物。
12.如上所述的复合式金属掩膜板中，该第一变形调整镀膜的材料为镍、氧化铝、氧化锆或氮化铝。
13.如上所述的复合式金属掩膜板中，该金属基材的第二侧面的全部或部分设有一第二变形调整镀膜，该第一变形调整镀膜与该金属基材为热膨胀系数相异的材料，该第一变形调整镀膜的厚度值范围为1μm～10μm，且该金属基材的热膨胀系数与该第一变形调整镀膜的热膨胀系数的比值为1∶4～1∶9。
14.如上所述的复合式金属掩膜板中，该第一变形调整镀膜的厚度与该第二变形调整镀膜的厚度相等或不等。
15.如上所述的复合式金属掩膜板中，该金属基材的材料为铁镍合金，该第一变形调整镀膜的材料为金属、氧化物或氮化物，该第二变形调整镀膜的材料为金属、氧化物或氮化物。
16.如上所述的复合式金属掩膜板中，该第一变形调整镀膜的材料为镍、氧化铝、氧化锆或氮化铝，该第二变形调整镀膜的材料为镍、氧化铝、氧化锆或氮化铝。
17.本发明可达成的有益功效是，该复合式金属掩膜板主要是利用金属基材与其侧面的第一变形调整镀膜的相异热膨胀系数材料层结合的复合式层状构造，以及金属基材与第一变形调整镀膜之间特定的热膨胀系数比值的控制，在金属掩膜板张网时，所述第一变形调整镀膜能以反向变形手段来抵消金属基材因重力而自然悬垂量，进而使金属掩膜板张网时达到较佳的张网平面度。
18.其次，前述复合式金属掩膜板借其金属基材与其侧面的第一变形调整镀膜的相异热膨胀系数材料层结合的复合式层状构造，使其能够因应金属掩膜板的厚度、面积大小，以及金属基材因重力悬垂的程度及部位等，调整改变第一变形调整镀膜的厚度、以及第一变形调整镀膜形成于金属基材的部位等，使复合式金属掩膜于张网后能够有效地提升张网平面度。
19.再者，所述复合式金属掩膜板的构造中，所述第一变形调整镀膜是以镀膜手段形成于该金属基材的侧面，使第一变形调整镀膜与金属基材之间形成稳固的结合状态，在第一变形调整镀膜以反向变形手段来抵消金属基材因重力而自然悬垂时，能够确保第一变形调整镀膜反向变形的力量能确保作用在金属基材上。
20.本发明复合式金属掩膜板中，该金属基材的第二侧面还能增设一第二变形调整镀膜，该第二变形调整镀膜与该金属基材为热膨胀系数相异的材料，借由第二变形调整镀膜与第一变形调整镀膜分别形成金属基材相对两侧面，以及金属基材与第一变形调整镀膜之间特定的热膨胀系数比值的控制，如此，借由第二变形调整镀膜与第一变形调整镀膜两向变形调整的机制，使其更能有效地提升复合式金属掩膜的张网平面度。
附图说明
21.图1为本发明复合式金属掩膜板的一较佳实施例的平面示意图。
22.图2为本发明复合式金属掩膜板较佳实施例的局部剖面示意图。
23.图3为图2所示复合式金属掩膜板增设第二变形调整镀膜的另一较佳实施例的局部剖面示意图。
24.附图标记说明：
25.10：复合式板体
26.101：镀膜图案成形孔
27.11：金属基材
28.111：第一侧面
29.112：第二侧面
30.12：第一变形调整镀膜
31.13：第二变形调整镀膜。
具体实施方式
32.以下配合附图及本发明的较佳实施例，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。
33.如图1所示，揭示本发明复合式金属掩膜板的两种较佳实施例，所述复合式金属掩膜板包括一复合式板体10，该复合式板体10中分布设置有多个镀膜图案成形孔101。所述镀膜图案成形孔101的形状是依据镀膜制程中待镀膜基板表面预定形成的镀膜形状而设定。
34.如图2所示的较佳实施例，该复合式板体10包括一金属基材11以及一第一变形调整镀膜12，该金属基材11是具有低热膨胀系数(coefficient of thermal expansion，cte)的金属材料制成的薄片形平板部件，所述低热膨胀系数的金属材料是指常温下平均热膨胀系数低于2.0
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10-6
/℃的金属材料，如：铁镍合金(fe-36ni，invar)等材料。该金属基材11的厚度约为15μm～150μm，该金属基材11于其厚度方向的相对两侧面分别为一第一侧面111与一第二侧面112。
35.如图2所示的较佳实施例，该第一变形调整镀膜12形成于该金属基材11的第一侧面111的全部或部分，该第一变形调整镀膜12形成于该金属基材11的区域是依据金属基材11张网时因重力悬垂的状态而调整，且该第一变形调整镀膜12与该金属基材11为热膨胀系数相异的材料，该第一变形调整镀膜12的厚度值范围为1μm～10μm，且该金属基材11的热膨胀系数与该第一变形调整镀膜12的热膨胀系数的比值为1∶4～1∶9。于本较佳实施例中，该第一变形调整镀膜12的材料可以选用金属、氧化物或氮化物。其中，所述金属可为镍(ni)，所述氧化物可为氧化铝(al2o3)、氧化锆(zro2)，所述氮化物可为氮化铝(aln)等。
36.如图3所示的另一较佳实施例，该金属基材11的第二侧面112还可增设一第二变形调整镀膜，该第二变形调整镀膜13是形成于该金属基材11的第二侧面112的全部或部分，该第二变形调整镀膜13形成于该金属基材11的区域是依据金属基材11张网时因重力悬垂的状态而调整，该第二变形调整镀膜13与该金属基材11为热膨胀系数相异的材料，该第二变形调整镀膜13的厚度值范围为1μm～10μm，该第二变形调整镀膜的厚度可与第一变形调整镀膜的厚度相等或不等，该第二变形调整镀膜13的材料可与第一变形调整镀膜12的相料相同或不同，且该金属基材11的热膨胀系数与该第二变形调整镀膜13的热膨胀系数的比值为1∶4～1∶9。于本较佳实施例中，该第二变形调整镀膜13的材料可以选用金属、氧化物或氮化
物。其中，所述金属可为镍(ni)，所述氧化物可为氧化铝(al2o3)、氧化锆(zro2)，所述氮化物可为氮化铝(aln)等。
37.本发明复合式金属掩膜板应用于蒸镀等镀膜制程时，其利用张网机构拉伸且固定于镀膜机台上，并以该复合式金属掩膜板平贴待镀膜基板表面，再执行镀膜程序。
38.本发明复合式金属掩膜板主要采取金属基材与其一侧或相对两侧的变形调整镀膜(第一变形调整镀膜、第二变形调整镀膜)结合的相异热膨胀系数的复合式层状构造，以及借由金属基材与变形调整镀膜之间特定的热膨胀系数比值，于金属掩膜板张网时，所述变形调整镀膜(第一变形调整镀膜、第二变形调整镀膜)能以反向变形手段来抵消金属基材因重力而自然悬垂量，进而使金属掩膜板张网时达到较佳的张网平面度。
39.以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，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。