用于OLED像素蒸镀的金属板材料的蒸镀用掩模的制作方法

实施例涉及一种用于oled像素蒸镀的金属板材料的蒸镀用掩模。具体地，实施例涉及能够在oled像素蒸镀时提高蒸镀效率的蒸镀用掩模及其制造方法。

背景技术：

1、显示装置正被应用于多种设备。例如，显示装置不仅应用于诸如智能手机、平板电脑等小型设备，还应用于诸如电视、监视器、公共显示器(public display)等大型设备。尤其是，最近对于500ppi(每英寸像素：pixel per inch)以上的超高清晰度uhd(ultra highdefinition)的需求正在增加，并且高清晰度显示装置正应用于小型设备以及大型设备。因此，对于用于实现低电力及高清晰度的技术的关注度也在提高。

2、通常使用的显示装置按照驱动方法可以粗分为lcd(液晶显示器：liquid crystaldisplay)以及oled(有机发光二极管：organic light emitting diode)等。

3、作为一种利用液晶(liquid crystal)驱动的显示装置，lcd是具有在所述液晶的下部配置有包括ccfl(冷阴极荧光灯：cold cathode fluorescent lamp)或led(发光二极管：light emitting diode)等光源的结构且以利用配置于所述光源上的所述液晶来调节从所述光源发出的光的量的方式驱动的显示装置。

4、另外，作为一种利用有机物驱动的显示装置，oled无需单独的光源，有机物自身能够起到光源的作用，从而以低电力驱动。另外，oled能够表现无限的对比度，并具有比lcd快约1000倍以上的响应速度，而且可视角优秀，因此，作为能够替代lcd的显示装置而备受瞩目。

5、尤其是，在oled中，发光层所包含的所述有机物能够通过被称作精细金属掩模(fmm，fine metal mask)的蒸镀用掩模蒸镀于基板上，并且蒸镀的所述有机物能够形成为与形成于所述蒸镀用掩模上的图案对应的图案，以起到像素的作用。

6、具体地，所述蒸镀用掩模通常利用金属板形成。所述蒸镀用掩模可以通过在所述金属板上形成与所述像素的图案位置对应的通孔的方式制造。此时，所述通孔可以包括通过氯化铁湿式蚀刻工艺在所述金属板上彼此连通的第一表面孔和第二表面孔。

7、此时，包括所述第一表面孔和第二表面孔的通孔的内壁具有预定水平以上的均方根表面粗糙度(rms)。即，所述通孔的内壁具有150～200nm范围的均方根表面粗糙度(rms)。其中，比起所述金属板具备的物性，更由形成所述通孔时所使用的蚀刻液来决定所述通孔内壁的均方根表面粗糙度。通常，在所述通孔的湿式蚀刻工艺中，使用氯化铁作为蚀刻液。并且，利用所述氯化铁形成的所述通孔的内壁由于所述氯化铁具备的物性而具有150～200nm范围的均方根表面粗糙度。此时，所述蒸镀用掩模的耐久性与所述通孔内壁的均方根表面粗糙度密切相关。即，当所述通孔内壁的均方根表面粗糙度增加时，在对蒸镀源实施清洗工艺时会发生困难。换言之，随着所述均方根表面粗糙度增加，与所述蒸镀源的结合力也会增加。因此，存在的问题在于，在进行所述清洗工艺时，粘附在所述通孔内壁上的蒸镀器件无法被完全的去除，而是部分残留。

8、因此，最近，通过变更蚀刻工艺条件或蚀刻液条件等来调节所述蒸镀用掩模的表面或所述通孔内壁的表面粗糙度。然而，上述的仅通过改变蚀刻工艺条件或蚀刻液条件来改善所述通孔内壁的表面粗糙度是有局限性的。另外，随着所述蚀刻工艺条件或蚀刻液条件改变，通孔的尺寸也会改变，这会导致通孔的均匀度或精度减小。

9、因此，需要能够保持通孔的均匀度或精度并改善所述通孔的内壁的均方根表面粗糙度的蒸镀用掩模及其制造方法。

技术实现思路

1、技术问题

2、实施例旨在提供一种蒸镀用掩模及其制造方法，其能够控制通孔的内壁的均方根表面粗糙度来提高蒸镀效率。

3、另外，实施例旨在提供一种蒸镀用掩模及其制造方法，其能够在蒸镀源的蒸镀之后进行的清洗工艺中改善对蒸镀源的清洗性。

4、另外，实施例旨在提供一种蒸镀用掩模及其制造方法，其能够在湿式蚀刻工艺之后进一步进行电解研磨工艺以改善通孔内壁的均方根表面粗糙度。

5、另外，实施例旨在提供一种蒸镀用掩模及其制造方法，其能够增强通孔内部的耐腐蚀性以增强品质和耐久性。

6、另外，实施例旨在提供一种蒸镀用掩模及其制造方法，其能够改善金属板的表面粗糙度以提高金属板与光刻胶的紧贴力。

7、另外，实施例旨在提供一种蒸镀用掩模及其制造方法，其能够改善金属板的表面粗糙度以提高形成于金属板的通孔的均匀度。

8、另外，实施例旨在提供一种蒸镀用掩模及其制造方法，其能够基于小孔径需要具备的特性和大孔径需要具备的特性，使金属板的第一表面和第二表面具有彼此不同的表面粗糙度，以提高与光刻胶的紧贴力和通孔的均匀度。

9、另外，实施例旨在提供一种蒸镀用掩模及其制造方法，其能够最大限度地保持位于形成有大孔径的表面的岛形状，以使所述岛部的尺寸相对于现有技术最小化。

10、另外，实施例旨在提供一种蒸镀掩模，其包括根据位置而具有不同形状的多个通孔。

11、所提出的实施例旨在解决的技术问题不限于上述技术问题，本领域技术人员能够通过下面的记载明确地理解未提及的其他技术问题。

12、技术方案

13、在实施例的用于oled像素蒸镀的金属材料的蒸镀用掩模中，所述蒸镀用掩模包括用于形成蒸镀图案的蒸镀区域和除所述蒸镀区域以外的非蒸镀区域，所述蒸镀区域包括沿长度方向隔开并形成有多个通孔的多个有效部和除所述有效部以外的非有效部，所述通孔包括：小表面孔，形成于所述蒸镀用掩模的一表面上；大表面孔，形成于所述蒸镀用掩模的与所述一表面相反的另一表面上；以及连通部，连接所述小表面孔与所述大表面孔的分界，其中，所述小表面孔和所述大表面孔中至少一个的内侧表面的均方根表面粗糙度(rms)小于150nm。

14、另外，所述小表面孔和所述大表面孔中至少一个的内侧表面的均方根表面粗糙度(rms)满足50nm～100nm之间的范围。另外，所述小表面孔的内侧表面的均方根表面粗糙度(rms)小于形成有所述小表面孔的所述一表面的均方根表面粗糙度(rms)。另外，所述大表面孔的内侧表面的均方根表面粗糙度小于形成有所述大表面孔的所述另一表面的均方根表面粗糙度。另外，所述小表面孔的第一直径大于所述连通部的第二直径，所述第一直径是所述第二直径的1.2倍以下。另外，所述第一直径处于所述第二直径的1.05倍～1.1倍范围之内。

15、另外，所述小表面孔的内侧表面形成有第一拐点，所述小表面孔的内侧表面包括：第一子第一内侧表面，形成于所述蒸镀用掩模的一表面与所述第一拐点之间；以及第二子第一内侧表面，形成于所述第一拐点与所述连通部之间。

16、另外，所述大表面孔的内侧表面形成有第二拐点，所述大表面孔的内侧表面包括：第一子第二内侧表面，形成于所述蒸镀用掩模的另一表面与所述第二拐点之间；以及第二子第二内侧表面，形成于所述第二拐点与所述连通部之间。

17、另外，所述通孔的直径为33μm以下且所述多个通孔之间的间距为48μm以下，以具有500ppi以上的清晰度。

18、另一方面，实施例的制造方法包括如下步骤：准备具有预定的厚度的金属板；对所述金属板的一表面和另一表面分别进行蚀刻，以形成具有小表面孔、大表面孔以及连接所述小表面孔与大表面孔的分界的连通部的第一通孔；对形成的所述第一通孔的内侧表面进行电解研磨以形成第二通孔，其中，所述第二通孔的内侧表面的均方根表面粗糙度小于所述第一通孔的内侧表面的均方根表面粗糙度，所述第二通孔的内侧表面的均方根表面粗糙度小于150nm。

19、另外，所述第二通孔的小表面孔和所述大表面孔中至少一个的内侧表面的均方根表面粗糙度满足50nm～100nm之间的范围。

20、另外，所述第二通孔的小表面孔的内侧表面的均方根表面粗糙度小于所述金属材料的一表面的均方根表面粗糙度，所述第二通孔的大表面孔的内侧表面的均方根表面粗糙度小于所述金属材料的另一表面的均方根表面粗糙度。

21、另外，所述第二通孔的小表面孔的第一剖面倾角大于所述第一通孔的小表面孔的第二剖面倾角，所述第一剖面倾角具有75度～89度之间的范围。

22、在实施例的用于oled像素蒸镀的金属材料的蒸镀用掩模中，所述蒸镀用掩模包括用于蒸镀的蒸镀区域和除所述蒸镀区域以外的非蒸镀区域，所述蒸镀区域包括多个有效部和除所述有效部以外的非有效部，所述有效部包括：多个小表面孔，形成于所述金属材料的一表面上；多个大表面孔，形成于所述金属材料的与一表面相反的另一表面上；多个通孔，连通所述小表面孔与所述大表面孔；以及岛部，位于所述多个通孔之间，是所述金属材料的非蚀刻区域，其中，与所述金属材料的一表面对应的所述岛部的第一表面具有第一均方根表面粗糙度，与所述金属材料的另一表面对应的所述岛部的第二表面具有不同于所述第一均方根表面粗糙度的第二均方根表面粗糙度。

23、另外，所述第一均方根表面粗糙度小于所述第二均方根表面粗糙度。另外，所述第一均方根表面粗糙度具有150nm～200nm之间的范围。另外，所述第二均方根表面粗糙度具有200nm～250nm之间的范围。另外，所述岛部的第二表面的水平方向的宽度具有4μm～6μm之间的范围。另外，所述岛部的第二表面的垂直方向的宽度是所述水平方向的宽度的95％～110％。另外，所述多个小表面孔之间的孔径偏差在1.5μm以内。

24、另一方面，蒸镀用掩模的制造方法包括如下步骤：准备具有预定的厚度的第一金属板；对准备的所述第一金属板的第一表面和第二表面进行第一次表面处理以形成第二金属板；对所述第二金属板的第一表面和第二表面进行第二次表面处理以形成第三金属板；在所述第三金属板的第一表面形成小表面孔，并在所述第三金属板的第二表面形成大表面孔，以形成连通所述小表面孔与大表面孔的分界的通孔，其中，所述第二次表面处理以对所述第二金属板的第一表面和第二表面分别进行彼此不同的表面处理的方式进行，所述第三金属板的第一表面具有第一均方根表面粗糙度，所述第三金属板的第二表面具有不同于所述第一均方根表面粗糙度的第二均方根表面粗糙度。

25、另外，所述第一金属板的第一表面和第二表面分别具有70nm～150nm范围的均方根表面粗糙度，所述第二金属板的第一表面和第二表面分别具有250nm～300nm范围的均方根表面粗糙度。

26、另外，所述第三金属板的第一表面具有150nm～200nm范围的第一均方根表面粗糙度，所述第三金属板的第二表面具有200nm～250nm范围的第二均方根表面粗糙度。

27、另外，实施例的用于oled像素蒸镀的金属材料的蒸镀用掩模为包括彼此对置的第一表面和第二表面的oled用蒸镀掩模，其包括蒸镀图案区域和非蒸镀区域，所述蒸镀图案区域包括所述第一表面上的小表面孔与所述第二表面上的大表面孔连通形成的多个通孔，所述蒸镀图案区域包括三个以上的有效区域，位于最外缘的两个有效区域为外缘区域，除所述外缘区域以外的有效区域为中间区域，位于所述中间区域的通孔包括与位于所述外缘区域的通孔形状不同的部分。

28、另外，在所述中间区域中，大孔径的中心与小孔径的中心对齐，所述外缘区域包括大孔径的中心与小孔径的中心错开的区域。

29、另外，所述外缘区域的至少一部分包括大孔径的中心与小孔径的中心对齐的区域。

30、另外，位于所述外缘区域的多个通孔离中间区域的距离越大，大孔径的中心与小孔径的中心之间的隔开距离就越大。

31、另外，所述外缘区域包括位于接近所述中间区域的一端的第一外缘区域和位于与所述中间区域的所述一端相反的另一端的第二外缘区域，位于所述第二外缘区域的多个通孔离所述中间区域越远，大孔径的中心就越比小孔径的中心更接近中间区域。

32、另外，所述中间区域和所述外缘区域的小孔径的尺寸相对应。另外，所述外缘区域包括大孔径的尺寸与所述中间区域不同的区域。另外，在所述中间区域中，大孔径的中心与小孔径的中心对齐，所述外缘区域包括大孔径的中心与小孔径的中心对齐的区域。另外，在所述中间区域测量的肋的厚度包括比在所述外缘区域测量的肋的厚度更大的区域。另外，所述外缘区域包括离所述中间区域越远，肋的厚度越小的区域。另外，所述外缘区域的岛部的直径包括比所述中间区域的岛部的直径更小的区域。另外，在所述中间区域中，大孔径的中心与小孔径的中心对齐，所述外缘区域包括大孔径的中心与小孔径的中心错开的区域。

33、有益效果

34、根据实施例，蒸镀用掩模包括第一表面孔与第二表面孔连通形成的多个通孔。此时，所述通孔能够以在进行湿式蚀刻工艺之后进一步进行电解研磨工艺的方式形成。因此，实施例中的蒸镀用掩模的通孔内壁的均方根表面粗糙度比蒸镀用掩模的第一表面和/或第二表面的均方根表面粗糙度小。优选地，实施例中的蒸镀用掩模的通孔内壁的均方根表面粗糙度小于150nm。更优选地，实施例中的蒸镀用掩模的通孔内壁的均方根表面粗糙度满足50nm～100nm范围。

35、根据上述实施例，能够提高所述蒸镀用掩模的通孔内壁的均方根表面粗糙度，从而能够提高蒸镀掩模的清洗性。另外，根据实施例，随着上述清洗性的提高，能够显著地增加所述蒸镀掩模的可使用次数。另外，根据实施例，能够增强所述蒸镀用掩模的通孔内部的耐腐蚀性，从而能够增强蒸镀用掩模的品质和耐久性。

36、另外，以往仅进行所述湿式蚀刻工艺，能够对与第一表面孔对应的小表面孔形成的最大的倾角为75°。然而，在实施例中，能够以上述方式进一步进行电解研磨工艺，以将所述小表面孔的倾角形成为75°以上。优选地，实施例中的所述小表面孔的倾角可以具有75°～85°之间的范围。

37、根据上述实施例，能够通过增加所述蒸镀用掩模的通孔的倾角来改善阴影效应(shadow effect)。另外，根据实施例，能够防止所述倾角的增加所导致的蒸镀缺陷并提高蒸镀效率，从而能够提供能够均匀地蒸镀400ppi以上的清晰度的oled像素图案的蒸镀用掩模。

38、另外，根据实施例，蒸镀用掩模的第一表面孔与第二表面孔之间的分界面呈圆滑的弧形，从而能够提高蒸镀用掩模被拉伸时对于高拉伸载荷的耐久度。

39、在实施例中，将金属板的第一表面和第二表面形成为均方根表面粗糙度彼此不同。即，对形成有小孔径的金属板的第一表面适用符合所述小孔径需要具备的特性的第一均方根表面粗糙度，对形成有大孔径的第二表面适用符合所述大孔径需要具备的特性的第二均方根表面粗糙度。所述小孔径与蒸镀源的蒸镀均匀度密切相关，因此，对所述第一表面适用比所述第二均方根表面粗糙度更小的第一均方根表面粗糙度，以提高小孔径的孔径均匀性。另外，对于所述大孔径重要的是最大限度地保持岛形状并增加孔径尺寸，因此，对所述第二表面适用比所述第一均方根表面粗糙度更大的第二均方根表面粗糙度，以保持岛形状。

40、上述实施例的蒸镀用掩模赋予第一表面和第二表面的均方根表面粗糙度彼此不同，因此，能够提高各个表面与光刻胶的紧贴力和孔径均匀度。因此，在实施例中，能够通过提高与所述光刻胶的紧贴力来使岛部尺寸最小化，从而能够减小大孔径的剖面倾角以增加蒸镀效率。另外，在实施例中，能够提高对于所述第一表面的加工性以更加精密且均匀地形成小孔径。

41、在实施例的oled用蒸镀掩模中，能够将位于外缘区域的多个通孔形成为形状与位于中间区域的通孔不同，以提高oled蒸镀图案的均匀性。

42、实施例的oled用蒸镀掩模能够解决随着位于最外缘的多个通孔离有机材料供给源距离增加且与有机材料供给源的角度远离垂直而导致蒸镀效率降低的问题。