傳統精密蒸鍍遮罩製作成大面積且具有微結構之技術相當困難；反觀以微機電製程技術可輕易製作微結構，但卻受限於晶圓尺寸而無法製作大面積蒸鍍遮罩。
為了解決此一困境，本文設計出一套微機電製程，使用非等向性濕蝕刻的方式，用(100)矽晶圓製作矽材料蒸鍍遮罩，並且配合2D組裝技術，解決蒸鍍遮罩面積不足之困擾。相信此概念不但可降低蒸鍍遮罩成本，更能提高精密蒸鍍遮罩製作技術。
數值分析部份，本文使用ANSYS有限元素分析軟體，以目前研究中的蒸鍍遮罩為例，探討不同尺寸、不同孔洞數目、不同挾持方法、不同材料、不同溫度下的位移變化情形，作為日後設計之參考。
數值分析結果顯示，本文驗證了矽材料製作之蒸鍍遮罩在熱蒸鍍製程中的可行性。其蒸鍍結果指出本設計能得到較佳的蒸鍍圖形及提高有機發光二極體整體之解析度。

The conventional techniques of manufacturing large-size structures in a very large plate pose severe challenges in making microstructures. In contrast, semiconductor process that employs lithographic processes to form micro scale features is limited in its wafer size.
In ordre to modify the defeat of shadow mask. This thesis propose to use TMAH anisotropic wet etching process and 2D- joining technique to fabricate silicon shadow mask. The potential of this technique would be significant for a very large plate beyond a wafer size with microstructures, and provides a new approach with a high replication and potentially low cost.
In the numerical analysis, this study uses the finite element software, ANSYS, to simulate shadow mask with different size, material, and temperature displacement situation.
The results shows the feasibility of silicon shadow mask used in the thermal evaporation process. It indicates that this design could have smoother pattern and reduce the limitation of Organic Light-Emitting Diode resolution.

中文摘要 I
Abstract II
目錄 III
表目錄 VI
圖目錄 VII
第一章 緒論 1
1.1 有機發光二極體技術 1
1.1.1 有機發光材料簡介 4
1.1.2 有機發光二極體全彩化結構 7
1.1.3 有機發光二極體蒸鍍遮罩 9
1.2文獻回顧 13
1.3研究動機與目的 17
第二章 表面微細加工之簡介 20
2.1微機電系統 20
2.2表面微細加工製程之簡介 20
2.2.1 光罩設計 21
2.2.2 微影製程 22
2.2.3 蝕刻製程 25
2.3 表面微細加工設備之簡介 27
2.3.1 光阻塗佈機 27
2.3.2 雙面對準曝光機 27
2.3.3 反應離子蝕刻機 28
2.3.4 濕式蝕刻 29
第三章 概念設計與製程研究 30
3.1 有機發光二極體蒸鍍遮罩之概念設計 30
3.1.1 單一高精密蒸鍍遮罩之概念設計 30
3.1.2 具大面積高精密蒸鍍遮罩之概念設計 31
3.2 可能面臨的問題與解決方法 32
3.2.1 非等向性蝕刻液之角落攻擊問題 32
3.2.2 蒸鍍遮罩角落重疊的問題 33
3.2.3 蒸鍍遮罩接板高度差問題 34
3.3光罩研究與蒸鍍孔洞設計 35
3.4製程研究與設計 36
第四章 理論基礎與分析方法 43
4.1 基本假設 43
4.2 理論基礎 43
4.3 有限元素法 47
4.4 ANSYS有限元素方法分析軟體 47
4.4.1 ANSYS簡介 48
4.4.2 ANSYS分析步驟 49
4.4.3 ANSYS熱分析流程 51
第五章 數值模擬分析 52
5.1 有機發光二極體蒸鍍遮罩之模擬分析 52
5.1.1 分析背景 52
5.1.2 分析對象之模型建立 52
5.1.3 分析對象之材料設定 54
5.1.4 邊界條件及溫度之設定 55
5.1.5 分析結果 56
5.2 有機發光二極體蒸鍍遮罩之網格獨立測試分析 63
5.2.1 分析背景 63
5.2.2 分析條件設定 63
5.2.3 分析結果 64
5.3 有機發光二極體蒸鍍遮罩之幾何性質參數分析 64
5.3.1 分析背景 64
5.3.2 分析對象之模型建立 65
5.3.3 邊界條件設定 66
5.3.4 分析結果 67
5.3.5 分析結果比較 73
5.4 有機發光二極體蒸鍍遮罩之材料性質參數分析 75
5.4.1 分析背景 75
5.4.2 分析對象之材料設定 75
5.4.3 分析結果 76
5.4.4 分析結果比較 82
5.5 有機發光二極體蒸鍍遮罩之挾持方法分析 85
5.5.1 分析背景 85
5.5.2 邊界條件設定 85
5.5.3 分析結果 86
5.5.4 分析結果比較 92
5.6 有機發光二極體蒸鍍遮罩之溫度參數分析 95
5.6.1 分析背景 95
5.6.2 溫度條件設定 95
5.6.3 分析結果 96
5.6.4 分析結果比較 102
第六章 結論與未來展望 105
6.1 結論 105
6.2 未來展望 106
參考文獻 109

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