一種超高分辨率蒸鍍用精細金屬掩膜板及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種超高分辨率蒸鍍用精細金屬掩膜板及其制作方法。所述的精細金屬掩膜板包括上、下兩磁性膜層及石墨烯和/或石墨烯衍生物中間層，所述的上、下兩磁性膜層與石墨烯和/或石墨烯衍生物中間層間依次層疊形成三明治結構；或者，上、下兩磁性膜層對石墨烯和/或石墨烯衍生物中間層形成包封結構。本發(fā)明通過采用上、下兩磁性膜層與石墨烯和/或石墨烯衍生物中間層形成掩膜板，可實現制作更精細的通孔，可大幅度提高單位面積上的通孔密度，以致可顯著提高掩膜板蒸鍍分辨率，可使制作的OLED顯示屏的分辨率超過400PPI，具有顯著的工業(yè)化應用價值。
【專利說明】一種超高分辨率蒸鍍用精細金屬掩膜板及其制作方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明是涉及一種超高分辨率蒸鍍用精細金屬掩膜板及其制作方法，屬于發(fā)光二極管顯示器制造【技術領域】。

【背景技術】
[0002]有機發(fā)光二極管(Organic Light Emitting D1de,簡稱為0LED)是下一代新型顯示技術和照明技術，應用前景巨大。一般情況下，0LED屏體的發(fā)光層是通過有機材料經精細金屬掩膜板(簡稱為FMM)蒸鍍而成。FMM通常由30?50微米厚的因瓦合金片(英語為invar sheet或invar,因瓦合金即為含有35.4%鎳的鐵合金,環(huán)境溫度在一 20°C?20°C時，其熱膨脹系數平均值約為1.6X10_6/°C )，通過濕法刻蝕出狹縫(英語為slit)或狹槽(英語為slot)型開口圖案,然后綁定到金屬掩膜板框架(英語為mask frame)上。由于濕法刻蝕工藝的限制，掩膜板(英語為mask sheet或mask)開口不能做到非常小，一般情況下最小只能做到25?40 μ m,以致限制了 FMM制作0LED顯示屏的分辨率，使目前FMM分辨率極限只能達到320?340PPI (Pixels Per Inch,像素密度，即每英寸所擁有的像素數目)左右。
[0003]目前，日本的V-technology公司采用精細雜化掩膜板(英語為Fine Hybridmask),即:在invar sheet上涂布一層薄的聚酰亞胺(英語為Polyimide或簡稱PI)層，invar層用濕法刻蝕刻孔，Polyimide層用激光打孔，他們宣稱可使掩膜板分辨率達到450PPI。該技術中需使用因瓦合金肋(英語為Invar rib)作為mask的支撐，且PI層厚度為6?10 μ m,由于Invar rib的存在限制了 PI mask sheet的開孔大小，從而限制了掩膜板的分辨率。此外，由于PI膜很薄，打孔時極易破裂。


【發(fā)明內容】

[0004]針對現有技術存在的上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種超高分辨率蒸鍍用精細金屬掩膜板及其制作方法，實現掩膜板的分辨率高于400PPI，滿足0LED顯示屏的應用要求。
[0005]為達上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案:
[0006]一種超高分辨率蒸鍍用精細金屬掩膜板，包括上、下兩磁性膜層及石墨烯和/或石墨烯衍生物中間層，所述的上、下兩磁性膜層與石墨烯和/或石墨烯衍生物中間層間依次層疊形成三明治結構；或者，上、下兩磁性膜層對石墨烯和/或石墨烯衍生物中間層形成包封結構。
[0007]所述的上、下兩磁性膜層可獨立選自因瓦合金膜或添加有軟磁金屬粉的聚酰亞胺膜，上、下兩磁性膜層可相同材質，也可不同材質。
[0008]作為優(yōu)選方案，所述的軟磁金屬粉選自Fe、Co、Ni金屬粉中的至少一種。
[0009]作為優(yōu)選方案，上、下兩磁性膜層的厚度均為3?15μπι，上、下兩磁性膜層與中間層的三層總厚度為6?30 μ m。
[0010]本發(fā)明所述的超高分辨率蒸鍍用精細金屬掩膜板的制作方法，包括如下步驟:
[0011]a)制板，S卩:在下磁性膜的上表面涂敷石墨烯和/或石墨烯衍生物中間層，再將上磁性膜貼合在石墨烯和/或石墨烯衍生物中間層的上表面，然后將上磁性膜與下磁性膜的兩端進行粘接或焊接為一體；
[0012]b)打孔，即:采用激光打孔或激光打孔與濕法刻蝕相結合工藝制作通孔。
[0013]作為優(yōu)選方案，石墨烯和/或石墨烯衍生物中間層采用激光打孔。
[0014]作為優(yōu)選方案，所述的石墨烯和/或石墨烯衍生物采用化學氣相沉積法或層壓法涂敷在下磁性膜的上表面。
[0015]所述通孔的形狀可以為矩形(一般帶有圓角)、菱形、圓形、多邊形等規(guī)則形狀，也可以為不規(guī)則形狀，優(yōu)選為規(guī)則形狀，有利于制作更精細的通孔；且所述通孔可以為狹縫(slit)或狹槽(slot)型，優(yōu)選為狹槽(slot)型，有利于掩膜板張網(英語為masktens1n)。
[0016]由于采用本發(fā)明技術制作的掩膜板超薄(總厚度不超過30 μ m)，因此，可實現采用激光打孔或激光打孔與濕法刻蝕相結合工藝制作更精細的通孔，且由于激光精度高，現有技術中，激光精度可以控制在2μπι左右，并且由于石墨烯和/或石墨烯衍生物中間層具有超強韌性，因而可以保證掩膜板張網時不易破裂，因此可極大提高掩膜板上通孔的密度，從而大幅度提高了掩膜板蒸鍍分辨率。例如，如果開孔尺寸=1(^111，則01^0顯示屏分辨率可以做到25400 + 30 = 846ΡΡΙ ;如果開孔尺寸=20 μ m，則0LED顯示屏分辨率則為25400 + 60 = 423PPI。
[0017]另外，由于本發(fā)明制作的掩膜板超薄，盡管掩膜板上的通孔上下大小一樣，而采用本發(fā)明制作的掩膜板蒸鍍0LED材料時，陰影效應(shadow效應)也會不明顯，不會影響蒸鍍效果。
[0018]綜上所述，與現有技術相比，本發(fā)明通過采用上、下兩磁性膜層與石墨烯和/或石墨烯衍生物中間層形成掩膜板，可實現制作更精細的通孔，可大幅度提高單位面積上的通孔密度，以致可顯著提高掩膜板蒸鍍分辨率，可使制作的0LED顯示屏的分辨率超過400PPI，具有顯著的工業(yè)化應用價值。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為實施例1提供的一種超高分辨率蒸鍍用精細金屬掩膜板的結構示意圖；
[0020]圖2為實施例1提供的掩膜板在開孔后的截面結構示意圖；
[0021]圖3為實施例2提供的一種超高分辨率蒸鍍用精細金屬掩膜板的結構示意圖；
[0022]圖4為實施例3提供的一種超高分辨率蒸鍍用精細金屬掩膜板的結構示意圖；
[0023]圖5為實施例4提供的一種超高分辨率蒸鍍用精細金屬掩膜板的結構示意圖；
[0024]圖6為實施例5提供的一種超高分辨率蒸鍍用精細金屬掩膜板的結構示意圖；
[0025]圖7為本發(fā)明提供的開有slit型通孔的金屬掩膜板的俯視結構示意圖；
[0026]圖8為本發(fā)明提供的開有slot型通孔的金屬掩膜板的俯視結構示意圖。
[0027]圖中:1、上磁性膜層；2、下磁性膜層；3、石墨烯和/或石墨烯衍生物中間層；4、通孔。

【具體實施方式】
[0028]下面結合具體實施例和附圖，進一步闡述本發(fā)明。
[0029]實施例1
[0030]如圖1所示，本實施例提供的一種超高分辨率蒸鍍用精細金屬掩膜板，包括上磁性膜層1及下磁性膜層2和石墨烯和/或石墨烯衍生物中間層3，上磁性膜層1與石墨烯和/或石墨烯衍生物中間層3及下磁性膜層2間依次層疊形成三明治結構。
[0031]所述的石墨烯和/或石墨烯衍生物中間層3可以采用卷對卷(英語為roll toroll，簡稱為R2R)方法層壓在下磁性膜層2的表面上，上磁性膜層1也可以通過層壓方式貼合到石墨烯和/或石墨烯衍生物中間層3的表面上，然后將上磁性膜層1與下磁性膜層2的端部進行粘接或焊接為一體，再采用激光打孔或激光打孔與濕法刻蝕相結合工藝制作通孔4，開孔后的掩膜板的截面結構如圖2所示。
[0032]上磁性膜層1與下磁性膜層2可為相同材質，也可為不同材質；均可獨立選自因瓦合金膜或添加有軟磁金屬粉的聚酰亞胺膜，所述的軟磁金屬粉選自Fe、Co、Ni金屬粉中的至少一種。本實施例中的上磁性膜層1與下磁性膜層2均選用因瓦合金膜。在制作通孔時，上下金屬磁性膜采用濕法刻蝕工藝打孔，石墨烯和/或石墨烯衍生物中間層采用激光打孔。
[0033]上、下兩磁性膜層的厚度均為3?15μπι，上、下兩磁性膜層與中間層的三層總厚度為6?30 μ m。
[0034]實施例2
[0035]如圖3所示，本實施例與實施例1的不同之處僅在于:上磁性膜層1與下磁性膜層2為不同材質；上磁性膜層1為添加有軟磁金屬粉的聚酰亞胺膜，下磁性膜層2為因瓦合金膜，所述的軟磁金屬粉選自Fe、Co、Ni金屬粉中的至少一種。在制作通孔時，上下磁性膜層與石墨烯和/或石墨烯衍生物中間層均采用激光打孔。
[0036]實施例3
[0037]如圖4所示，本實施例與實施例1的不同之處僅在于:上磁性膜層1與下磁性膜層2為不同材質；上磁性膜層1為因瓦合金膜，下磁性膜層2為添加有軟磁金屬粉的聚酰亞胺膜，所述的軟磁金屬粉選自Fe、Co、Ni金屬粉中的至少一種。在制作通孔時，上磁性膜層1采用濕法刻蝕打孔，下磁性膜層與石墨烯和/或石墨烯衍生物中間層均采用激光打孔。
[0038]實施例4
[0039]如圖5所示，本實施例與實施例1的不同之處僅在于:上磁性膜層1與下磁性膜層2為相同材質，均采用添加有軟磁金屬粉的聚酰亞胺膜，所述的軟磁金屬粉選自Fe、Co、Ni金屬粉中的至少一種。在制作通孔時，上下磁性膜層與石墨烯和/或石墨烯衍生物中間層均采用激光打孔。
[0040]實施例5
[0041]如圖6所示，本實施例與實施例1的不同之處僅在于:上磁性膜層1與下磁性膜層2對石墨稀和/或石墨稀衍生物中間層3形成包封結構；所述的石墨稀和/或石墨稀衍生物采用化學氣相沉積法涂敷在下磁性膜層2的上表面，上磁性膜層1與下磁性膜層2的端部進行粘接或焊接為一體；這種結構有利于掩膜板張網，可使中間石墨烯和/或石墨烯衍生物層不易剝離。
[0042]圖7為本發(fā)明提供的開有slit型通孔的金屬掩膜板的俯視結構示意圖；圖8為本發(fā)明提供的開有slot型通孔的金屬掩膜板的俯視結構示意圖；由圖7和圖8可見:本發(fā)明提供的掩膜板可制作狹縫(slit)或狹槽(slot)型通孔，但通孔的形狀可以為矩形(一般帶有圓角)、菱形、圓形、多邊形等規(guī)則形狀，也可以為不規(guī)則形狀，優(yōu)選為規(guī)則形狀，有利于制作更精細的通孔。
[0043]最后有必要在此說明的是:以上實施例只用于對本發(fā)明的技術方案作進一步詳細地說明，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制，本領域的技術人員根據本發(fā)明的上述內容作出的一些非本質的改進和調整均屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種超高分辨率蒸鍍用精細金屬掩膜板，其特征在于:包括上、下兩磁性膜層及石墨烯和/或石墨烯衍生物中間層，所述的上、下兩磁性膜層與石墨烯和/或石墨烯衍生物中間層間依次層疊形成三明治結構；或者，上、下兩磁性膜層對石墨烯和/或石墨烯衍生物中間層形成包封結構。
2.如權利要求1所述的超高分辨率蒸鍍用精細金屬掩膜板，其特征在于:上、下兩磁性膜層為相同材質或不同材質。
3.如權利要求2所述的超高分辨率蒸鍍用精細金屬掩膜板，其特征在于:所述的上、下兩磁性膜層獨立選自因瓦合金膜或添加有軟磁金屬粉的聚酰亞胺膜。
4.如權利要求3所述的超高分辨率蒸鍍用精細金屬掩膜板，其特征在于:所述的軟磁金屬粉選自Fe、Co、Ni金屬粉中的至少一種。
5.如權利要求1至3中任意一項所述的超高分辨率蒸鍍用精細金屬掩膜板，其特征在于:上、下兩磁性膜層的厚度均為3?15 μ m，上、下兩磁性膜層與中間層的三層總厚度為6 ?30 μ m0
6.一種權利要求1所述的超高分辨率蒸鍍用精細金屬掩膜板的制作方法，其特征在于，包括如下步驟: a)制板，即:在下磁性膜的上表面涂敷石墨烯和/或石墨烯衍生物中間層，再將上磁性膜貼合在石墨烯和/或石墨烯衍生物中間層的上表面，然后將上磁性膜與下磁性膜的兩端進行粘接或焊接為一體； b)打孔，即:采用激光打孔或激光打孔與濕法刻蝕相結合工藝制作通孔。
7.如權利要求6所述的制作方法，其特征在于:石墨烯和/或石墨烯衍生物中間層采用激光打孔。
8.如權利要求6所述的制作方法，其特征在于:所述的石墨烯和/或石墨烯衍生物采用化學氣相沉積法或層壓法涂敷在下磁性膜的上表面。
【文檔編號】C23C14/04GK104404446SQ201410657790
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月18日 優(yōu)先權日:2014年11月18日
【發(fā)明者】張霞, 于治水, 姚寶殿 申請人:上海工程技術大學