掩膜组件的制作方法

本发明涉及掩膜技术领域，具体而言，涉及一种掩膜组件。

背景技术：

目前，用于蒸镀工艺的蒸镀罩主要是直接采用金属丝网或是进行金属电铸形成网版的方式。然而，上述方式均具有尺寸安定性的问题，其根本的原因是由于金属或丝网材料具有弹性，从而在蒸镀过程中上述材料会随使用时间及温度产生一定的变形量或是弹性疲劳的现象，导致蒸镀罩的寿命减少，或蒸镀罩中镂空图案的尺寸随之产生对位差异，尤其是在大面积组件的生产制作上，微量的尺寸变化会导致整体面积的累积变化量超过设计误差。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种掩膜组件，以解决现有技术中蒸镀罩的寿命较低且蒸镀罩中镂空图案的尺寸已发生变化的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种掩膜组件，包括：碳纤维材料层，具有第一镂空区域；第一金属层，设置于碳纤维材料层的至少一侧表面，且第一金属层具有与第一镂空区域对应的第二镂空区域。

进一步地，上述碳纤维材料层为碳纤维布或碳纤维膜。

进一步地，上述掩膜组件还包括第二金属层，第二金属层设置于碳纤维材料层和第一金属层对应第一镂空区域和第二镂空区域的表面上。

进一步地，上述第一金属层和/或第二金属层的热膨胀系数为0～5ppm/℃。

进一步地，上述第一金属层和/或第二金属层为磁性金属层。

进一步地，上述第一金属层和/或第二金属层为铁镍合金层。

进一步地，在碳纤维材料层的延伸方向上，第二金属层的厚度为0.5～30μm。

进一步地，上述第一金属层的厚度为5～50μm。

进一步地，上述掩膜组件的厚度为30～150μm。

进一步地，上述掩膜组件还包括与碳纤维材料层和/或第一金属层连接的固定框。

应用本发明的技术方案，提供了一种包括碳纤维材料层和第一金属层的掩膜组件，由于碳纤维材料层具有低膨胀和高强度的特性，从而在应用上述掩膜组件时不仅降低了工艺中温度变化对其可靠性的影响，还减少了上述温度变化导致的掩膜组件中镂空图案的尺寸变化；并且，通过上述第一金属层能够使掩膜组件具有平滑表面，从而避免了在蒸发、溅射或印刷等制备工艺时材料在掩膜组件表面的堆积，进而省去了后续为去除上述堆积材料的刮除工序以及刮除工序带来的损伤，使掩膜组件同时满足了高强度和高精度的需求。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本发明实施方式所提供的一种掩膜组件的剖面示意图；以及

图2示出了本发明实施方式所提供的一种具有第二金属层的掩膜组件的剖面示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、碳纤维材料层；20、第一金属层；30、第二金属层；40、固定框。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

正如背景技术中所介绍的，现有技术中在蒸镀过程中上述材料会随使用时间及温度产生一定的变形量或是弹性疲劳的现象，导致蒸镀罩的寿命减少，或蒸镀罩中镂空图案的尺寸随之产生对位差异。本申请的发明人针对上述问题进行研究，提出了一种掩膜组件，如图1和2所示，包括碳纤维材料层10和第一金属层20，其中，碳纤维材料层10具有第一镂空区域，第一金属层20设置于碳纤维材料层10的至少一侧表面，且第一金属层20具有与第一镂空区域对应的第二镂空区域。

本发明的上述掩膜组件中由于碳纤维材料层具有低膨胀和高强度的特性，从而在应用上述掩膜组件时不仅降低了工艺中温度变化对其可靠性的影响，还减少了上述温度变化导致的掩膜组件中镂空图案的尺寸变化；并且，通过上述第一金属层能够使掩膜组件具有平滑表面，从而避免了在蒸发、溅射或印刷等制备工艺时材料在掩膜组件表面的堆积，进而省去了后续为去除上述堆积材料的刮除工序以及刮除工序带来的损伤，使掩膜组件同时满足了高强度和高精度的需求。

在本发明的上述掩膜组件中，上述第一镂空区域和第二镂空区域用于使蒸发、溅射或印刷等制备工艺中部分材料能够通过，而剩余的部分材料被掩膜组件阻挡，从而在预沉积表面形成所需的图案。

为了使碳纤维材料层10能够具有较高的热膨胀系数和拉伸强度，优选地，上述碳纤维材料层10为碳纤维布或碳纤维膜。碳纤维布的热膨胀系数通常为-0.40～0ppm/℃，拉伸强度通常为3～5GPa，从而采用上述的优选种类能够使碳纤维材料层10在蒸镀等需要加热的过程中不会随温度而发生变形或是产生弹性疲劳的现象，进而提高了掩膜组件的寿命。

在本发明的上述掩膜组件中，优选地，第一金属层20的热膨胀系数为0～5ppm/℃。将热膨胀系数限定在上述优选的参数范围内，能够保证第一金属层20在蒸镀等需要加热的过程中不会随温度而发生变形或是产生弹性疲劳的现象，从而进一步提高了掩膜组件的寿命。

在上述优选的实施方式中，本领域技术人员可以根据实际需求从现有技术中选取热膨胀系数满足0～5ppm/℃的第一金属层20，为了对整体蒸镀罩的夹持及使用时对位控制的方便性，优选地，上述第一金属层20为磁性金属层；更为优选地，上述第一金属层20为铁镍合金层。

在本发明的上述掩膜组件中，第一金属层20的厚度优选为5～50μm。将第一金属层20的厚度限定在上述优选的参数范围，能够在保证第一金属层20的平滑性的同时降低掩膜组件的厚度，从而也降低了第一金属层20的厚度太大对掩膜组件性能的影响。

在本发明的上述掩膜组件中，为了保证掩膜组件的机械性能，掩膜组件的厚度优选为30～150μm。本领域技术人员可以根据上述掩膜组件的厚度以及上述第一金属层20的厚度对碳纤维材料层的厚度进行选取。

在本发明的上述掩膜组件中，优选地，掩膜组件还包括第二金属层30，第二金属层30设置于碳纤维材料层10和第一金属层20对应第一镂空区域和第二镂空区域的表面上，如图2所示。由于上述碳纤维材料层10中的第一镂空区域以及第一金属层20中的第二镂空区域通常是通过激光工艺形成的，从而容易导致上述第一镂空区域和上述第二镂空区域具有凹凸不平的表面，因此通过设置上述第二金属层30能够使第一镂空区域和第二镂空区域具有平滑表面，从而有效地避免了在蒸发、沉积或印刷等制备工艺时材料堆积而导致的镂空图案变形，进而无需再通过对上述第一镂空区域和上述第二镂空区域进行刀刮等表面处理，避免了刀刮等工艺带来的损伤。

在本发明的上述掩膜组件中，为了在保证第二金属层30的平滑性的同时降低第二金属层30对掩膜组件中镂空图案的尺寸的影响，优选地，上述第二金属层30的厚度为0.5～30um，更优选地为0.5～10um；更为优选地，上述第二金属层30的热膨胀系数为0～5ppm/℃。将热膨胀系数限定在上述优选的参数范围内，能够保证第二金属层30在蒸镀等需要加热的过程中不会随温度而发生变形或是产生弹性疲劳的现象，从而提高了掩膜组件的寿命。

本领域技术人员可以根据现有技术对上述第二金属层30的种类进行合理选取，以使第二金属层30的满足热膨胀系数为0～5ppm/℃的需求，第二金属层30的材料可以与第一金属层20的材料相同，此时，上述第二金属层30优选为磁性金属层；更为优选为铁镍合金层，从而提高了对整体蒸镀罩的夹持及使用时对位控制的方便性，但也不局限于上述优选的种类，即第二金属层30的材料也可以与第一金属层20的材料不同。

在本发明的上述掩膜组件中，优选地，掩膜组件还包括与碳纤维材料层10和/或第一金属层20连接的固定框40。上述固定框40能够起到对掩膜组件的固定作用，以防止剧烈运动而导致的掩膜组件的变形。

下面将结合实施例和对比例进一步说明本申请提供的掩膜组件。

实施例1

本实施例提供的掩膜组件如图1所示，包括碳纤维材料层和设置于碳纤维材料层的两侧表面的第一金属层，其中，碳纤维材料层具有第一镂空区域，且碳纤维材料层为碳纤维布(型号为CFS-II-200)，第一金属层具有与第一镂空区域对应的第二镂空区域，厚度为4μm，且第一金属层为鎳层，掩膜组件的厚度为120μm。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：

第一金属层为铁铂(FePt₅₃)合金层。

实施例3

本实施例与实施例2的区别在于：

第一金属层为铁镍合金层。

实施例4

本实施例与实施例3的区别在于：

第一金属层的厚度为5μm，掩膜组件的厚度为30μm。

实施例5

本实施例与实施例4的区别在于：

第一金属层的厚度为50μm，掩膜组件的厚度为150μm。

实施例6

本实施例与实施例5的区别在于：

本实施例提供的掩膜组件如图2所示，还包括设置于碳纤维材料层和第一金属层对应第一镂空区域和第二镂空区域的表面上的第二金属层，第二金属层为镍层，且厚度为0.5μm。

实施例7

本实施例与实施例6的区别在于：

第二金属层为铁铂(FePt₅₃)合金层。

实施例8

本实施例与实施例7的区别在于：

第二金属层为铁镍合金层。

实施例9

本实施例与实施例8的区别在于：

第二金属层的厚度为30μm。

实施例10

本实施例与实施例9的区别在于：

第一金属层的厚度为8μm，第二金属层的厚度为8μm。

对比例1

本对比例提供的掩膜组件包括镍金属网，厚度为30μm，开孔大小pitch＝50μm，四周通过胶粘粘固定于铝合金框架上。

对上述实施例1至10和对比例1中掩膜组件的可靠性进行测试，测试方法为加热至150°维持10分钟后再回温至室温，如此反复100次后重新与玻璃上的对位标记对位，并量测对位标记第一点与最后一点的位置偏差，测试结果如下：

从上述测试结果可以看出，本申请实施例1至10中的掩膜组件相比于对比例1，对位标记的位置偏差较小，从而掩膜组件的尺寸变化也较小，进而相比于对比例1中的掩膜组件减少了温度变化而导致的掩膜组件中镂空图案的尺寸变化。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

1、应用上述掩膜组件时不仅降低了工艺中温度变化对其可靠性的影响，还减少了上述温度变化导致的掩膜组件中镂空图案的尺寸变化；

2、通过上述第一金属层能够使掩膜组件具有平滑表面，从而避免了在蒸发、溅射或印刷等制备工艺时材料在掩膜组件表面的堆积，进而省去了后续为去除上述堆积材料的刮除工序以及刮除工序带来的损伤，使掩膜组件同时满足了高强度和高精度的需求。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。