[发明专利]一种通用金属掩模版制作工艺及其制作的一体式掩模版

说明书

本发明公开了一种通用金属掩模版制作工艺及其制作的一体式掩模版，属于掩模版制作领域。本发明的通用金属掩模版制作工艺，利用电铸工艺在具有窗口的金属框上电铸生长一体成型出掩模薄板，然后通过蚀刻工艺在掩模薄板上形成开口，并且在电铸工艺中，利用阳极治具将金属框的窗口填满，使电铸过程中电流密度均匀，提高了掩模薄板厚度均匀性；省去了复杂的张网和焊接过程，制作更加简单，且降低了金属掩模版的制造成本；并且，工艺实施难度小，金属框的厚度尺寸不受工艺限制，制作的通用金属掩模版的机械强度高，电铸成型的掩模薄板均匀性好，尺寸精度高，大幅提高了通用金属掩模版的制作精度，对于实现终端产品的窄边框具有重大意义。

技术领域

本发明涉及一种金属掩模版的制作工艺，更具体地说，涉及一种通用金属掩模版制作工艺及其制作的一体式掩模版。

背景技术

AMOLED(主动式有机发光显示器)被称为下一代显示技术，目前已在穿戴、手机、平板电脑和笔记本等众多领域逐步使用。并随着技术的成熟和良率的提升，占有份额越来越高，具有逐步取代a-Si及LTPS显示器的趋势。

AMOLED现在主流的生产方式为真空蒸镀，其中金属掩膜版作为真空蒸镀不可或缺的治具，也越来越受到市场的关注，其中分为通用金属掩模版(CMM)和精细金属掩膜版(FMM)，金属掩膜版目前主要由韩国、日本及中国台湾地区生产垄断。

通用金属掩模版(CMM)目前主要采用单张掩模网(CMM Sheet)在金属框(Frame)上进行张网制作，精度大致在40～75μm之间。但是，随着手机等产品的发展趋势，手机等屏幕的屏占比要求越来越高，势必要求产品边框越来越窄，通用金属掩模版的精度将慢慢无法满足趋势，同时从单张掩模网制作到张网焊接工艺复杂，掩模网张网焊接后的位置精度变化大。

如图1所示，为显示屏幕中的分层结构，其中a1为屏幕面板(Panel)，a2为Frit封装区域，a3为共通层有机材料边界，a4为屏幕显示区域。目前的产品，共通层有机材料边界a3与屏幕显示区域a4及Frit封装区域a2之间都具有一段安全区域，即为共通层金属掩膜版的精度决定。如果可以优化共通层金属掩膜版(通用金属掩模版)的精度，即可满足未来对于显示屏幕大屏占比的要求，减小屏幕显示区域a4与屏幕面板(Panel)a1边缘的距离。而现有技术中，通过四边张网的方式去保证通用金属掩模版的精度，但是四边张网过程中力相互牵扯方式较为复杂，且由于需要保证垂量和强度无法实现掩模网的轻薄化，生产的蚀刻精度 (由掩模网的厚度决定)无法进一步精进。

基于现有通用金属掩模版制作工艺存在的上述不足，现有技术中也有改进技术方案公开，如中国专利号ZL201310400757.5公开的“一种OLED显示面板生产用新型精细金属掩膜版及制作方法”，装置包括在金属基板上设置多个通孔形成的边框，在边框的上表面电铸有一层精细掩膜从而使精细掩膜与边框结合为一体，精细掩膜划分有精细结构部分形成的图形区域和边框区域，图形区域与边框上的通孔相对应。制作方法步骤如下：A、准备金属基板：将因瓦合金板或不锈钢板开料，使之符合设计尺寸，形成金属基板；B、制作精细掩膜：在金属基板上涂覆光阻层，将需要的图案显影在金属基板上的光阻层，再依次电铸上金属衬底层和热膨胀系数低的金属层，形成掩膜版的精细掩膜；C、腐蚀基板：在精细掩膜上划有图形区域，通过化学刻蚀的方法将图形区域背部对应片区的金属基板腐蚀掉，形成通孔，留下外部边框和内部分隔框，使外部边框和内部分隔框共同支撑起精细掩膜。该专利申请案能够制备一体化的通用金属掩模版，但其是在一整块金属基板上电铸形成精细掩膜后将金属基板背部材料化学腐蚀掉来形成金属边框的，这种方式虽然能够保证电铸精细掩膜的精度，但金属基板背部大面积材料的化学蚀刻难度大，难以蚀刻出大面积、大深度的通孔，因此其金属基板的厚度一般需要控制在0.5～2mm，成型后的金属掩膜版的厚度较薄，金属框的结构强度较差，容易产生变形，只能够应用于小开口掩模版的制作，对于大尺寸的通用金属掩模版来说，金属框弯曲变形很容易造成精细掩模的变形或撕裂，且较薄的金属框也难以承受大尺寸精细掩模的重量，在进行真空蒸镀过程中也容易下垂而影响蒸镀精度。