专利名称：用于制造三维立体掩模板的芯模及三维立体掩模板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于制造三维立体掩模板的芯模及三维立体掩模板，属于掩模板制作领域。
背景技术：
OLED，即有机发光二极管，又称有机电激光显示。OLED显示技术与传统的LED显示方式不同，无需背光灯，采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基层，当有电流通过时，这些有机材料就会发光。而且OLED显示屏幕可以做得更轻更薄，可视角度更大，并且能够显著节省电能。OLED的优良性能使得其配件一掩模板得到了前所未有的发展空间。通常，在制造发光显示器时，掩模被用来沉积具有预定图形的层，即当沉积诸如有机层的层时，利用具有特定图形的孔的掩模，在基底上形成具有对应与孔的图形的层。目前比较普遍的是平面金属掩模板，但随着科学技术的日新月异，电子元器件的功能需求也朝着多元化，特殊化方向发展，相应转移用平面三维立体蒸镀掩模板已不能满足这一要求。在过去的金属掩模板制造过程中，由于曝光时掩模的精度和蚀刻的精度对作为最终制品的金属掩模额度图案精度影响很大，故在各工序中必须高精度地管理图形的尺寸精度。可是在过去的制造中，由于在线膨胀系数大的铬、不锈钢等的金属上形成金属掩模板，所以产生于金属材料上的微小温差使制得的每个金属掩模的尺寸精度不同，存在很难获得相同尺寸精度的金属掩模的问题。从材质来讲，一般在线膨胀系数大的金属上形成的金属掩模板，产生于金属材料上的微小温差使制得的每个金属掩模的尺寸精度不同，存在很难获得相同尺寸精度的金属掩模的问题。而镍铁合金则因为加入了铁元素，从而提高了掩模板的硬度及磁性，并且在该范围内，铁含量越高，掩模板的热膨胀系数越低，应用于蒸镀工艺过程时，有机材料的蒸镀位置进度越高。因瓦合金通常含有32%-36%的镍，因瓦合金也叫不胀钢，其平均膨胀 系数一般为1.5X10-6°C。含镍在36%时达到1.8 X10_8°C，且在室温一 80°C到100°C时均不发生变化。含镍量在一定范围内的增减会引起铁、镍合金线膨胀系数的急剧变化。因此对于精度要求很高的蒸镀用掩模板，因瓦合金是首选的材料。其他材料均会因为在蒸镀过程中受热而膨胀影响精度，从而大大影响了产品质量。但同时因瓦合金都是采用熔炼的方法获得的，耗能高，技术要求高，因而价格也是相当高。严重限制了因瓦合金的发展前景。因此，现有技术的平面三维立体蒸镀掩模板，及用于三维立体蒸镀掩模板的材料，严重阻碍了发光显示器的发展。用现有技术的平面三维立体蒸镀掩模板生产的发光显示器满足不了市场对其的高要求。用于制造掩模板的芯模起着至关重要的作用，芯模材料的选取决定着掩模板质量好坏。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于制造三维立体掩模板的芯模及三维立体掩模板，芯模由不锈钢制造而成，有利于芯模与镀层的剥离，且不容易起皮脱落、变形，可以保证在蚀刻时凹凸部位与平面部位的夹角控制在70°、0°，也可以保证在电铸过程中不易起皮脱落，并且剥离时不易变形。为了解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下:
一种用于制造三维立体掩模板的芯模，其特征在于，所述芯模有不锈铁制造而成。所述芯模的一面设有凹陷区域，用于电铸形成三维立体掩模板上的三维立体结构。所述凹陷区域的面积与所要制作的三维立体掩模板的三维立体结构的面积相一致；所述凹陷区域的深度与所要制作的三维立体掩模板的三维立体结构凸起区域的高度相—致。—种三维立体掩模板，其特征在于，由权利要求1-3任一项所述的芯模制作而成。所述三维立体掩模板包括图形开口区域和三维立体结构，所述三维立体结构由凹陷区域和凸起区域构成，所述凹陷区域为比掩模板板面低的凹陷结构，所述凸起区域比掩模板板面高的凸起结构。所述凹陷区域在掩模板的一面，所述凸起区域在掩模板的另一面，所述凹陷区小于所述凸起区域。优选所述的凹陷区域的深度彡10 μ m，凸起区域的高度彡10 μ m。更优选所述的凹陷区域的深度彡I μ m,凸起区域的高度彡I μ m。所述的图形开口尺寸为0.01-10mm。优选所述的图形开口尺寸为10-200 μ m。优选的，所述凹陷区域与掩模板板面形成夹角的范围为70° 90°，所述凸起区域与掩模板板面形成夹角的范围为70° 90°。优选的，所述掩模板应用于OLED制作工艺，是蒸镀有机材料于ITO基板上所要用到的模板，该工艺要求掩模板具有一定的磁性和硬度，并且为了防止随着蒸镀室温度的升高，掩模板产生位置偏差，故该种掩模板应具有尽可能低的热膨胀系数。掩模板的热膨胀系数越低，应用于蒸镀工艺过程时，有机材料的蒸镀位置进度越高；为了配合特殊位置的精度要求，其位置需制作为的凹陷区域或凸起区域，且对的凹陷区域或凸起区域的深宽比要求严格，还包括凹陷区域或凸起区域与板面的角度。三维立体结构根据封装区域的需要设置于掩模板上，例如有的封装区域设置在ITO基板的中间区域，相应的把三维立体结构设置于掩模板的中间；而有的封装区域设置在ITO基板的边缘区域，相应的把三维立体结构设置于掩模板的边缘。根据封装区域的需要可以在掩模板上设置多个三维立体结构，三维立体结构可以设置于掩模板上的任何区域。掩模板的三维立体结构主要起到封装作用，即把ITO基板上已蒸镀的有机材料封装在一起，避开原已蒸镀的有机材料层，并在掩模板三维立体结构四周的开口涂敷封框胶。掩模板上的三维立体结 构是为了避开已蒸镀的有机材料，三维立体结构与ITO基板接触紧贴的一面为凹陷区域，提供避开的空间。在使用时，先用二维蒸镀用掩模板将有机材料一层一层蒸镀到ITO玻璃基板上，再用本发明提供的三维立体掩模板将已蒸镀好的有机材料层封装起来。通过实验可得:
1.虽铜芯模凹陷区域角度可以达到79.62°，但它的的结合力太高，不易于剥离，镀层变形严重，故不能采用；
2.而不锈钢304芯模结合力符合要求，镀层剥离时不易变形，但其开口角度为60.40°，达不到要求，故亦达不到要求；
3.不锈铁芯模具有前面两种材料的优点，结合力可以达到要求，镀层剥离时不易变形，同时开口角度也可以达到75.16°。本发明提供的芯模与其他做平面掩模板的芯模相比，具有以下几个优点:
1.不锈钢含铬又含镍，而不锈铁不含镍，由于镍属于较稳定元素，那么不锈钢的抗腐蚀能力自然要比不锈铁强很多。虽然不锈铁容易被蚀刻，但不易被电铸液腐蚀，因此可以使得凹凸部位与平面部位的夹角更大；
2.改善使用二维掩模转移时基体表面凹凸区域边缘处掩模开口由于无法和基板紧密接触而精确对位，导致转移材料的偏差转移或错位转移的问题，提高了转移材料的位置精度。3.不锈铁价格较不锈钢便宜1/4 1/3，节省成本。4.蚀刻出来的凹凸角落处光滑，易于电铸。本发明提供的用于制造三维立体掩模板的芯模及三维立体掩模板，芯模由不锈铁制造而成，有利于芯模 与镀层的剥离，且不容易起皮脱落、变形，可以保证在蚀刻时凹凸部位与平面部位的夹角控制在70°、0°，生产成本低，具有广阔的市场前景。
下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步详细的说明。图1为芯申旲不意 图中4为芯模，5为芯模的凹陷区域，6为芯模贴膜面。图2为芯模电铸三维立体掩模板的剖视 图中I为三维立体掩模板，3为三维立体掩模板的三维立体结构，4为芯模，5为芯模的凹陷区域。图3为三维立体掩模板俯视 图中I为三维立体掩模板，2为图形开口区域的图形开口，3为三维立体结构。图4为三维立体掩模板三维立体区域示意 图5为图4的A-A剖面 图中11为三维立体掩模板蒸镀面的凸起区域，22为三维立体掩模板ITO面的凹陷区域，33为三维立体掩模板的ITO面，44为三维立体掩模板的蒸镀面。
具体实施例方式实施例1:
如图1-2所示，一种用于制造三维立体掩模板的芯模，所述芯模4有不锈铁制造而成。所述芯模4的贴膜面6设有凹陷区域5，用于电铸形成三维立体掩模板上的三维立体结构3。所述凹陷区域5的面积与所要制作的三维立体掩模板的三维立体结构3的面积相一致；所述凹陷区域5的深度与所要制作的三维立体掩模板的三维立体结构3凸起区域的高度相—致。如图3-5所述，一种三维立体掩模板1，其由上述芯模制作而成，包括图形开口区域的图形开口 2，具有三维立体结构3，所述三维立体结构3由凹陷区域22和凸起区域11构成，所述凹陷区域22为比掩模板板面低的凹陷结构，所述凸起区域11比掩模板板面高的凸起结构。所述的凹陷区域22的深度彡10 μ m，凸起区域11的高度彡IOym0所述凹陷区域22与掩模板I板面形成夹角α为90°，所述凸起区域11与掩模板I板面形成夹角β为90°。所述掩模板的厚度为lOOum。在使用时，三维立体掩模板具有凹陷区域22的一面用于靠近ITO基板，称之为三 维立体掩模板的ITO面33 ;而三维立体蒸镀掩模板的另一面具有凸起区域11，背离ITO基板，用于蒸镀，称之为三维立体蒸镀掩模板的蒸镀面44。实施例2:
一种用于制造三维立体掩模板的芯模，所述芯模有不锈铁制造而成。所述芯模的贴膜面设有凹陷区域，用于电铸形成三维立体掩模板上的三维立体结构。所述凹陷区域的面积与所要制作的三维立体掩模板的三维立体结构的面积相一致；所述凹陷区域的深度与所要制作的三维立体掩模板的三维立体结构凸起区域的高度相一致。一种三维立体蒸镀掩模板，包括图形开口区域的图形开口，具有三维立体结构，所述三维立体结构由凹陷区域和凸起区域构成，所述凹陷区域为比掩模板板面低的凹陷结构，所述凸起区域比掩模板板面高的凸起结构。所述的凹陷区域的深度< I μ m，凸起区域的高度< lym。所述凹陷区域与掩模板板面形成夹角的范围为80°，所述凸起区域与掩模板板面形成夹角的范围为80°。所述掩模板的厚度为20um。在使用时，三维立体掩模板具有凹陷区域的一面用于靠近ITO基板，称之为三维立体掩模板的ITO面；而三维立体掩模板的另一面具有凸起区域，背离ITO基板，用于蒸镀，称之为三维立体掩模板的蒸镀面。实施例3:
一种用于制造三维立体掩模板的芯模，所述芯模有不锈铁制造而成。所述芯模的贴膜面设有凹陷区域，用于电铸形成三维立体掩模板上的三维立体结构。所述凹陷区域的面积与所要制作的三维立体掩模板的三维立体结构的面积相一致；所述凹陷区域的深度与所要制作的三维立体掩模板的三维立体结构凸起区域的高度相一致。一种三维立体蒸镀掩模板，包括图形开口区域的图形开口，具有三维立体结构，所述三维立体结构由凹陷区域和凸起区域构成，所述凹陷区域为比掩模板板面低的凹陷结构，所述凸起区域比掩模板板面高的凸起结构。所述的凹陷区域的深度< ΙΟμπι，凸起区域的高度< ΙΟμπι。所述凹陷区域与掩模板板面形成夹角的范围为85°，所述凸起区域与掩模板板面形成夹角的范围为85°。所述掩模板的厚度为60um。在使用时，三维立体掩模板具有凹陷区域的一面用于靠近ITO基板，称之为三维立体掩模板的ITO面；而三维立体掩模板的另一面具有凸起区域，背离ITO基板，用于蒸镀，称之为三维立体掩模板的蒸镀面。以上实施例目的在于说明本发明，而非限制本发明的保护范围，所有由本发明简单变化而来的应用均落在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种用于制造三维立体掩模板的芯模，其特征在于，所述芯模有不锈铁制造而成。
2.根据权利要求1所述的芯模，其特征在于，所述芯模的一面设有凹陷区域，用于电铸形成三维立体掩模板上的三维立体结构。
3.根据权利要求2所述的芯模，其特征在于，所述凹陷区域的面积与所要制作的三维立体掩模板的三维立体结构的面积相一致；所述凹陷区域的深度与所要制作的三维立体掩模板的三维立体结构凸起区域的高度相一致。
4.一种三维立体掩模板,其特征在于，由权利要求1-3任一项所述的芯模制作而成。
5.根据权利要求4所述的三维立体掩模板，其特征在于，所述三维立体掩模板包括图形开口区域和三维立体结构，所述三维立体结构由凹陷区域和凸起区域构成，所述凹陷区域为比掩模板板面低的凹陷结构，所述凸起区域比掩模板板面高的凸起结构。
6.根据权利要求5所述的三维立体掩模板，其特征在于，所述凹陷区域在掩模板的一面，所述凸起区域在掩模板的另一面，所述凹陷区小于所述凸起区域。
7.根据权利要求5所述的三维立体掩模板，其特征在于，所述的凹陷区域的深度 10 μ m,凸起区域的高度≤10 μ m。
8.根据权利要求5所述的 三维立体掩模板，其特征在于，所述的凹陷区域的深度 I μ m,凸起区域的高度≤ 1 μ m。
9.根据权利要求5所述的三维立体掩模板，其特征在于，所述的图形开口尺寸为0.01-10mm。
10.根据权利要求9所述的三维立体掩模板，其特征在于，所述的图形开口尺寸为10-200 μm。
11.根据权利要求4-10任一项所述的三维立体掩模板，其特征在于，所述凹陷区域与掩模板板面形成夹角的范围为70° 90°，所述凸起区域与掩模板板面形成夹角的范围为70° 900。
全文摘要
本发明涉及一种用于制造三维立体掩模板的芯模及三维立体掩模板，所述芯模由不锈铁制造而成；三维立体掩模板，由上述芯模制作而成，包括图形开口区域和三维立体结构，所述三维立体结构由凹陷区域和凸起区域构成，所述凹陷区域为比掩模板板面低的凹陷结构，所述凸起区域比掩模板板面高的凸起结构。本发明提供的用于制造三维立体掩模板的芯模及三维立体掩模板，芯模由不锈铁制造而成，有利于芯模与镀层的剥离，且不容易起皮脱落、变形，可以保证在蚀刻时凹陷部位与平面部位的夹角控制在70°~90°，生产成本低，具有广阔的市场前景。
文档编号C23C14/12GK103205699SQ20121001076
公开日2013年7月17日 申请日期2012年1月16日 优先权日2012年1月16日
发明者魏志凌, 高小平, 潘世弥, 孙倩 申请人:昆山允升吉光电科技有限公司