一种金属掩膜板的制备方法及金属掩膜板与流程

本公开涉及掩膜板制备工艺技术领域，具体而言，涉及一种金属掩膜板的制备方法及金属掩膜板。

背景技术：

在制备显示面板过程中，需要将各层有机发光材料蒸镀到基板上，蒸镀过程会使用相应的金属掩膜板。金属掩膜板分为精细金属掩膜板(finemetalmask)和公共层金属掩膜板(commonmetalmask)，精细金属掩膜板用于蒸镀红r、绿g、蓝b像素发光材料，公共层金属掩膜板用于蒸镀公共层的有机或金属材料。

为了确保能够将有机材料准确的蒸镀到基板相应的位置上，需要将金属掩膜板与基板完全贴合，进而传统的金属掩膜板制备过程中，对支撑掩膜板(f-mask)和精细金属掩膜板(fmm)进行张网工艺，再将张网工艺后在f-mask上处于拉伸状态的fmm激光焊接到金属框架(frame)上以组装成一张完整的金属掩膜板(mfa)，支撑掩膜板、精细金属掩膜板、金属框架组成完整的金属掩膜板，金属掩膜板的结构示意图参见图1。

但在制备工程中，精细金属掩膜板拉伸精度难以控制，拉力过大或过小均可能会导致自身严重变形，进而导致组装形成的金属掩膜板的像素孔位置和设计的像素孔位置产生一定偏移，在利用该金属掩膜板进行蒸镀时造成阴影不良和混色等问题；并且，在拉伸的过程中，精细金属掩膜板的焊接区域会因应力分布不均产生褶皱变形，导致激光焊接到金属框架上时发生虚焊或者焊穿，造成结合不牢的现象。

技术实现要素：

有鉴于此，本公开的目的在于提供一种金属掩膜板的制备方法及金属掩膜板，能够解决传统的制备方法中因张网工艺使得金属掩膜板的像素孔位置与设计的像素孔位置产生一定偏移，进而在利用该金属掩膜板进行蒸镀时造成的阴影不良和混色等问题；以及因拉伸时应力分布不均产生褶皱变形，导致激光焊接到金属框架上时发生虚焊或者焊穿，造成结合不牢的现象。

第一方面，本公开提供了一种金属掩膜板的制备方法，其中，包括：

在金属框架的焊接部上电铸连接层；

在所述连接层上电铸一电铸层，形成电铸掩膜板；其中，所述电铸层的边缘部与所述连接层存在预定面积的接触连接；

对所述电铸掩膜板包括的所述电铸层的所述边缘部、所述连接层以及所述金属框架的焊接部进行焊接处理，形成金属掩膜板。

在一种可能的实施方式中，在所述在金属框架的焊接部上电铸连接层之前，还包括：

在所述金属框架上除所述焊接部以外的非焊接区域上涂覆非导电物质，形成绝缘层，所述绝缘层的厚度与所述连接层的厚度相同。

在一种可能的实施方式中，所述在所述连接层上电铸一电铸层，形成电铸掩膜板，包括：

在所述金属框架的镂空部内填充非导电物质形成支撑层，所述支撑层的第一上表面与所述金属框架的第二上表面平齐；

在所述第一上表面上涂覆导电物质形成导电层，所述导电层的厚度与所述连接层的厚度相同；

利用电铸溶液在所述导电层上形成所述电铸层，以形成所述电铸掩膜板。

在一种可能的实施方式中，所述利用电铸溶液在所述导电层上形成所述电铸层，形成所述电铸掩膜板，包括：

在所述导电层上贴覆第一膜层；

基于铬板对所述第一膜层进行曝光处理；

对进行曝光处理后的所述第一膜层进行显影处理，得到第二膜层；

基于所述第二膜层，利用电铸溶液在所述导电层上形成所述电铸层，以形成所述电铸掩膜板。

在一种可能的实施方式中，在所述形成所述电铸掩膜板之前，还包括：

去除所述非导电物质、所述导电层以及所述第二膜层。

在一种可能的实施方式中，所述对所述电铸掩膜板包括的所述电铸层的所述边缘部、所述连接层以及所述金属框架的焊接部进行焊接处理，形成金属掩膜板，包括：

在所述连接层的材料为铁镍合金的情况下，对所述电铸掩膜板包括的所述电铸层的所述边缘部、所述连接层以及所述金属框架的焊接部进行激光焊接处理，形成所述金属掩膜板。

在一种可能的实施方式中，所述对所述电铸掩膜板包括的所述电铸层的所述边缘部、所述连接层以及所述金属框架的焊接部进行焊接处理，形成金属掩膜板，还包括：

在所述连接层的材料为钎焊材料的情况下，对所述电铸掩膜板进行退火处理，形成所述金属掩膜板。

第二方面，本公开还提供了一种金属掩膜板，其中，包括：

金属框架、连接层和电铸层；

所述连接层位于所述金属框架与所述电铸层之间，所述连接层焊接在所述金属框架的焊接部上，所述电铸层的边缘部与所述连接层存在预定面积的焊接。

在一种可能的实施方式中，所述电铸层的中间部设置有多个像素孔，多个像素孔按照预定区域分布。

本公开实施例通过电铸的方式生成连接层和与连接层相连的电铸层，电铸层上具有用于蒸镀的像素孔，再对连接层、电铸层的边缘部及金属框架的焊接部进行焊接处理，来形成金属掩膜板，该过程无需进行张网工艺，也即无需拉伸电铸层，电铸层上的像素孔位置与设计的像素孔位置不会产生偏移，从而避免了蒸镀时造成阴影不良和混色等问题；并且，在电铸层不会因拉伸产生褶皱变形的同时，利用连接层进一步加强了电铸层的边缘部与金属框架的焊接部的结合强度，避免了虚焊或者焊穿的现象以及结合不牢的现象；本公开还无需使用支撑掩膜板，有效地降低了制作成本和操作成本，节约了生产时间，提高了生产效率。

为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本公开或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了传统制备方法中金属掩膜板的结构示意图；

图2示出了利用本公开实施例所提供的制备方法制备金属掩膜板的过程中的截面示意图；

图3示出了本公开实施例所提供的一种金属掩膜板的制备方法的流程图；

图4示出了本公开实施例所提供的一种金属掩膜板的制备方法中在连接层上电铸一电铸层，形成电铸掩膜板的流程图；

图5示出了本公开实施例所提供的一种金属掩膜板的制备方法中利用电铸溶液在导电层上形成电铸层，进而形成电铸掩膜板的流程图；

图6示出了利用本公开实施例所提供的制备方法制备的金属掩膜板的俯视图；

图7示出了本公开实施例所提供的制备过程中电铸层的边缘部、连接层以及金属框架的焊接部的局部放大图。

附图标记：

1-金属框架；2-连接层；3-绝缘层；4-电铸层；5-支撑层；6-导电层；7-第一膜层；8-第二膜层。

具体实施方式

为了使得本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开的附图，对本公开的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

为了保持本公开的以下说明清楚且简明，本公开省略了已知功能和已知部件的详细说明。

本公开第一方面提供一种金属掩膜板的制备方法，对制备精细金属掩膜板和制备公共层金属掩膜板均适用，利用本公开实施例提供的制备方法能够避免利用传统制备方法形成的金属掩膜板蒸镀时造成的阴影不良和混色等问题，还能够避免虚焊或者焊穿的现象以及结合不牢的现象；并且，在制备过程中无需使用支撑掩膜板，有效地降低了制作成本和操作成本，节约了生产时间，提高了生产效率。下面结合图2-6对本公开实施例提供的金属掩膜板的制备方法进行详细阐述。

图2示出了利用本公开实施例提供的制备方法制备金属掩膜板的过程中的截面示意图，图3示出了本公开实施例的一种金属掩膜板的制备方法的流程图。具体地，金属掩膜板的制备方法步骤如下s301至s303：

s301，在金属框架的焊接部上电铸连接层。

在具体实施中，金属框架1上可以只设置有焊接部，也可以既设置有焊接部又设置有非焊接部。本实施例图2给出的实施例就是设置了焊接部和非焊接部两部分，焊接部用于通过焊接工艺与其他材料结合连接，非焊接部则用于与显示面板的其他装置进行连接。考虑到金属框架1的导电性，为了避免在第一阴极和第一阳极通电进行电铸时非焊接部上也电铸连接层2，因此，在金属框架1的焊接部上电铸连接层2之前，在金属框架1上除焊接部以外的非焊接区域上涂覆非导电物质，形成绝缘层3，绝缘层3的厚度与连接层2的厚度相同，具体参照图2中(a)标识的示意图。并且，在非焊接区域上涂覆绝缘层3能够在后续的制备工艺中隔绝非焊接部，避免非焊接部导电导致制备失败等。

其中，非导电物质为不溶于水但可溶于有机溶剂的材料，例如树脂类材料等。

在具体制备的过程中，以金属框架1作为电铸的第一阴极，铁镍合金作为电铸的第一阳极，在第一阴极和第一阳极之间进行通电，以在金属框架1的焊接部上进行电铸，以在金属框架1的焊接部上电铸一连接层2，具体参照图2中(b)标识的示意图；该连接层2的材料可以为钎焊材料，也可以为铁镍合金，还可以为铁、镍、钴、铬等的合金。

其中，该连接层2覆盖了金属框架1的焊接部的整个焊接区域，并且，优选的设置该连接层2的厚度为10um-30um。

s302，在连接层上电铸一电铸层，形成电铸掩膜板；其中，电铸层的边缘部与连接层存在预定面积的接触连接。

在金属框架1上形成连接层2和绝缘层3之后，在连接层2上电铸一电铸层4，以形成电铸掩膜板，该电铸层4的材料也可以为铁镍合金等。

考虑到需要通过连接层2将电铸层4与金属框架1结合连接，因此设置电铸层4的边缘部与连接层2之间存在预定面积的接触连接，也就是说，电铸层4的边缘部与连接层2的一部分接触连接；优选地该预定面积可以为连接层2的整个表面积，也即电铸层4的边缘部与整个连接层2接触连接。

具体地，在连接层2上电铸一电铸层4，形成电铸掩膜板的方法参照图4示出的流程图，其中，具体步骤包括s401至s403：

s401，在金属框架的镂空部内填充非导电物质形成支撑层，支撑层的第一上表面与金属框架的第二上表面平齐。

在制备金属掩膜板之前，金属框架1的中间部分设置为镂空部，以确保在形成金属掩膜板之后能够在该镂空部对应的区域形成像素孔，进而完成蒸镀。

在制备金属掩膜板的过程中，在金属框架1的该镂空部内填充非导电物质以形成支撑层5，该支撑层5为形成电铸层4起到支撑的作用；并且，该支撑层5的第一上表面与金属框架1的第二上表面平齐，具体参照图2中(a)至(f)标识的示意图。

其中，该非导电物质同样为不溶于水但可溶于有机溶剂的材料，在制备过程中，考虑到绝缘层3同样采用非导电物质形成，因此，在绝缘层3和支撑层5采用的材料相同时，可以同时形成绝缘层3和支撑层5；在绝缘层3和支撑层5采用的材料不同时，可以先形成绝缘层3再形成支撑层5，也可以先形成支撑层5再形成绝缘层3，本公开实施例对此不做具体限定。

值得说明的是，该支撑层5的厚度小于或等于金属框架1的厚度即可，本公开实施例提供的图2中(a)至(f)标识的示意图示出的支撑层5的厚度等于金属框架1的厚度。

s402，在第一上表面上涂覆导电物质形成导电层，导电层的厚度与连接层的厚度相同。

在形成支撑层5之后，在支撑层5的第一上表面上涂覆导电物质以形成导电层6，具体参照图2中(c)标识的示意图；其中，导电物质为不溶于水但可溶于有机溶剂的材料，例如石墨乳等。

其中，导电层6的厚度与连接层2的厚度也相同，并且需要确保导电层6远离支撑层5的一侧平整、清洁，以确保后续制备的电铸层4精度较高。

s403，利用电铸溶液在导电层上形成电铸层，以形成电铸掩膜板。

在形成导电层6之后，在导电层6远离支撑层5的一侧利用电铸溶液在导电层6上形成电铸层4，在形成电铸层4之后，进而形成电铸掩膜板。

进一步地，利用电铸溶液在导电层6上形成电铸层4，进而形成电铸掩膜板的方法参照图5示出的流程图，其中，具体步骤包括：

s501，在导电层上贴覆第一膜层。

这里，为了确保利用金属掩膜板蒸镀出的图案准确，需要确保电铸层4上的像素孔与待蒸镀的图案相对应；因此在形成电铸层4时先在导电层6上贴覆第一膜层7，具体参照图2中(d)标识的示意图。

其中，第一膜层7采用感光膜；具体地，在预设温度和预设压力的条件下，将第一膜层7贴覆在导电层6上。为了避免后续制备工艺中存在误操作导致第一膜层7损坏，可以设置第一膜层7的面积较大一些，例如图2中(d)标识的示意图中，第一膜层7不仅覆盖了导电层6，还覆盖了连接层2。当然，该图2示出的仅为一个示例，并不限定于此。

s502，基于铬板对第一膜层进行曝光处理。

在具体制备之前，可以预先基于待蒸镀的图案制作高精度的铬板。

在具体制备的过程中，利用曝光机基于该铬板对第一膜层7进行曝光处理，也即将铬板上的图案曝光到第一膜层7上。

s503，对进行曝光处理后的第一膜层进行显影处理，得到第二膜层。

进一步地，对进行曝光处理后的第一膜层7进行显影处理，也即将铬板上的图案曝光到第一膜层7上之后进行显影处理，也即将第一膜层7上待蒸镀的图案对应的部分保留，也即对应电铸层4上的像素孔，其余部分去除，也即，将其余部分对应的导电层6暴露出来，进而形成第二膜层8，具体参照图2中(e)标识的示意图。

s504，基于第二膜层，利用电铸溶液在导电层上形成电铸层，以形成电铸掩膜板。

这里，第二膜层8对应了待蒸镀的图案，因此，基于第二膜层8，利用电铸溶液在导电层6上形成电铸层4，以形成电铸掩膜板。具体地，以金属框架1作为电铸的第二阴极，铁镍合金作为电铸的第二阳极，将第二膜层8和导电层6置于电铸溶液中，在第二阴极和第二阳极之间进行通电，以使电铸溶液在导电层6上形成与第二膜层8相互配合的电铸层4；电铸层4的厚度与第二膜层8的厚度、第一膜层7的厚度均相同，具体参照图2中(f)标识的示意图。其中，电铸层4的厚度为5um-50um，具体地厚度可以根据像素孔的大小、所属显示面板的分辨率大小确定；这里，要求的分辨率越高，电铸层4的厚度应设置的越小。

进一步地，为了确保电铸层4的边缘部能够通过连接层2与金属框架1结合连接，因此，设置电铸层4能够与连接层2接触连接，优选地，电铸层4和第二膜层8相互配合形成的面积大小与导电层6和连接层2形成的面积大小相同。

考虑到金属掩膜板用于蒸镀工艺中，蒸镀过程中金属掩膜板的电铸层4会发生热膨胀效应，因此，基于电铸层4的热膨胀对第二膜层8设置缩率补偿，以确保蒸镀时的精确度。

在形成电铸掩膜板之前，还需要将电铸掩膜板上的非导电物质、导电层6以及第二膜层8去除；具体地，将上述形成的连接层2、绝缘层3、支撑层5、导电层6、第二膜层8、电铸层4以及金属框架1先置于有机溶剂中，溶解绝缘层3、支撑层5和导电层6；之后，将剩余的浸泡在用于去除第二膜层8的退膜液中，以将第二膜层8去除；之后清洗、吹干，得到电铸掩膜板。

s303，对电铸掩膜板包括的电铸层的边缘部、连接层以及金属框架的焊接部进行焊接处理，形成金属掩膜板。

考虑到电铸掩膜板中的电铸层4、连接层2以及金属框架1之间仅为制备工艺形成的连接，其连接并不牢固；因此，需要对电铸层4的边缘部、连接层2以及金属框架1的焊接部进行焊接处理，以形成一体式金属掩膜板，也即电铸层4、连接层2以及金属框架1之间形成牢固的连接；具体地，图2中(g)标识的为金属掩膜板的截面示意图。进一步地，图6示出了利用本公开实施例提供的制备方法制备的金属掩膜板的俯视图。

图7示出了本公开实施例提供的制备过程中电铸层4的边缘部、连接层2以及金属框架1的焊接部的局部放大图，结合图7具体地，在连接层2的材料为铁镍合金的情况下，对电铸层4的边缘部、连接层2以及金属框架1的焊接部进行激光焊接处理，也即使得电铸层4的边缘部或边缘部与连接层2接触的一侧、连接层2、金属框架1的焊接部的上表面受热熔融进而相互结合，以形成一体式的金属掩膜板。

在连接层2的材料为钎焊材料的情况下，对电铸掩膜板进行退火处理，形成金属掩膜板。值得说明的是，在连接层2的材料为钎焊材料的情况下，由于钎焊材料为可导电金属，如铜磷钎料等；因此，在金属框架1的焊接部上电铸连接层2之前，需要将金属框架1的焊接部的焊接区域的氧化物、油脂、灰尘等彻底清除掉之后再电铸连接层2，这里为在金属框架1的焊接部上涂覆钎焊材料。

其中，退火处理可以在惰性气体或真空环境下进行，并且，该退火处理的温度范围为300℃-600℃，值得说明的是，钎焊材料的熔点范围同样为300℃-600℃，以便于在退火处理的过程中达到钎焊材料的熔点时，连接层2融化；并在冷却后形成连接接头，以连接电铸层4的边缘部和金属框架1的焊接部；这里，通过采用钎焊材料作为连接层2，能够在退火处理的过程中钎焊材料融化时，增强电铸层4的边缘部和金属框架1的焊接部之间的结合力，同时还加强了金属框架1的焊接部的抗损和抗变形能力。并且，该退火处理能够有效地降低电铸层4的热膨胀系数，进而能够确保像素孔以及像素孔位置的精确度，以确保蒸镀时的精确度。

本公开实施例通过连接层连接电铸层的边缘部及金属框架的焊接部以形成金属掩膜板，无需使用支撑掩膜板，在有效地降低了制作成本和操作成本，节约了生产时间，提高了生产效率的同时，还避免了因电铸层过薄出现焊穿的情况；并且，电铸层为在金属框架的基础上形成的，无需进行张网工艺，也即无需拉伸电铸层，电铸层上的像素孔位置与设计的像素孔位置不会产生偏移，从而避免了蒸镀时造成阴影不良和混色等问题；以及，在电铸层不会因拉伸产生褶皱变形的同时，利用连接层进一步加强了电铸层的边缘部与金属框架的焊接部的结合强度，避免了虚焊或者焊穿的现象以及结合不牢的现象。

第二方面，本公开还提供了一种金属掩膜板，具体可参照图2中(g)的结构示意图，其中，包括金属框架1、连接层2和电铸层4；所述连接层2位于所述金属框架1与所述电铸层4之间，所述连接层2焊接在所述金属框架1的焊接部上，所述电铸层4的边缘部与所述连接层2的存在预定面积的焊接；并且，所述电铸层4的中间部设置有多个像素孔，多个像素孔按照预定区域分布，以达到蒸镀预设图案的目的。

本公开实施例提供的金属掩膜板，无需使用支撑掩膜板，有效地降低了制作成本和操作成本；该金属掩膜板中并未对电铸层4进行拉伸，因此电铸层4上的像素孔位置与设计的像素孔位置不会产生偏移，避免了蒸镀时造成阴影不良和混色等问题；在未对电铸层4进行拉伸的情况下，电铸层4便不会产生褶皱变形，避免了因褶皱变形造成的结合不牢的现象；同时利用连接层2连接金属框架1和电铸层4，进一步加强了电铸层4的边缘部与金属框架1的焊接部的结合强度，也即加强了金属掩膜板的强度。

以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行来执行。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本公开的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实施例中。

尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。

以上对本公开多个实施例进行了详细说明，但本公开不限于这些具体的实施例，本领域技术人员在本公开构思的基础上，能够做出多种变型和修改实施例，这些变型和修改都应落入本公开所要求保护的范围之内。