一種oled顯示面板生產用新型蔭罩板的製作方法

2023-07-14 08:23:21 1

一種oled顯示面板生產用新型蔭罩板的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種OLED顯示面板生產用新型蔭罩板的製作方法，該方法包括製備基板或框架工件、加工對位標識、鑲嵌填充物、塗覆感光層、曝光、顯影、等離子體活化處理、非電沉積面防護、電沉積精細掩膜、去除感光層、去除填充物等步驟，填充物的去除刻蝕非常方便，刻蝕過程中不需要加保護層，2-3個小時就可以完成填充物刻蝕工作，極大縮短了刻蝕周期，降低了產品的生產成本。採用本發明的方法製作的蔭罩板，精細掩膜和基板或框架是結合緊密的一體化結構，一方面，省去了將精細掩膜焊接到邊框上的過程，簡化了製作過程，另一方面，在清洗及OLED蒸鍍等相應的操作過程中，基板或框架上的內部分隔框會起到一定的支撐保護作用，減少了精細掩膜的下垂，大大延長了蔭罩板的使用壽命。
【專利說明】一種OLED顯示面板生產用新型蔭罩板的製作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種OLED顯示面板生產用蔭罩板的製作方法，屬於半導體製造【技術領域】。
【背景技術】
[0002]高像素密度的OLED (有機發光二極體，又稱為有機電雷射顯示，具有自發光的特性)顯示面板的生產需要採用厚度很薄、熱膨脹係數小的精細金屬掩膜(Fine Metal Mask,FMM)作為蔭罩板(或稱掩膜板)來蒸鍍OLED面板像元內的有機發光體(三基色)。
[0003]目前OLED用蔭罩板通常使用因瓦合金(INVAR,又稱殷鋼)通過化學刻蝕的方法來製備。首先在因瓦合金表面塗覆光刻膠或感光幹膜，通過曝光的方式將掩膜板的精細圖案轉移到感光膜上，再通過顯影和化學刻蝕的方式最後製成蔭罩板。
[0004]首先，通常蔭罩板的厚度只有30-200 μ m，既薄又脆，將蔭罩板貼在蒸鍍有機發光體像元的基板(玻璃片或柔性的基材)表面，並保持很高的位置精度是非常困難的，通常需要將蔭罩板採用雷射焊接在金屬框架上才能使用。在焊接過程中，由於對蔭罩板施加的張力不均勻或熱效應等因素，很容易產生移位或損壞蔭罩板。
[0005]其次，由於OLED的製備過程，每隔一段時間就必須通過清潔來阻止蔭罩板中的圖案因殘留有機物質引起的缺陷，非常容易導致蔭罩板中某些圖像單元損壞，因此蔭罩板大約每兩個月就必須進行更換，這些因素使得OLED顯示面板生產過程中，蔭罩板的成本相當昂貴。[0006]再次，部分蔭罩板的精細掩膜面積較大，雖然焊接時已經將精細掩膜很好的拉伸，但精細掩膜仍會受重力影響而產生下垂，造成蒸鍍時掩膜和被蒸鍍表面有一定程度的分離，從而使蒸鍍的精度下降。
[0007]申請號為「2013104007575」，名稱為「一種OLED顯示面板生產用新型精細金屬掩膜版及製作方法」的專利文件公開了一種精細金屬掩膜的製作方法，該方法是對於整炔基板電沉積精細金屬掩膜後通過刻蝕去除精細圖案下方基板。但化學刻蝕因瓦合金蔭罩板相當困難。一是刻蝕的厚度太大，刻蝕過程中很難控制刻蝕的精度，並且刻蝕時間很長，通常要刻蝕幾天；二是刻蝕的時候，必須在被刻蝕表面塗覆上保護層，但在刻蝕的過程中，刻蝕還沒有達到所需要深度，保護層就已經脫落；三是因為要刻蝕掉的部分和基板(或框架)可能是同一種材料，或基板(或框架)與刻蝕液會發生化學反應，因此刻蝕過程中保護不周可能就會連基板(或框架)的一部分也被刻蝕掉，刻蝕廢品率比較高。

【發明內容】

[0008]為了克服現有技術的不足，本發明提供一種製作周期短、生產成本低的OLED顯示面板生產用新型蔭罩板的製作方法。
[0009]本發明解決其技術問題所採用的技術方案是:
[0010]一種OLED顯示面板生產用新型蔭罩板的製作方法，其製作步驟如下:[0011]1、製備基板或框架:機加工出帶單通孔或多通孔的基板或框架工件。
[0012]2、加工對位標識:將工件上需要對位標識的位置進行機加工處理或雷射打孔，形成對位標識。
[0013]3、鑲嵌填充物:在工件的通孔中緊密鑲嵌填充物，並對工件表面做拋光處理。
[0014]4、塗覆感光層:在工件表面塗覆感光材料形成感光層。
[0015]5、曝光:採用光刻設備曝光，將精細掩膜所需要的圖案轉移到感光層上。
[0016]6、顯影:採用顯影溶液顯影處理，將感光層中可溶解的部分洗掉，留下需要的掩膜圖案。
[0017]7、等離子體活化處理:將顯影后的工件放入等離子體設備腔內，等離子處理15_30mino
[0018]8、非電沉積面防護:在工件的非電沉積面粘貼保護材料形成保護層。
[0019]9、電沉積精細掩膜:在工件上感光層被溶解掉的部分電沉積金屬形成精細掩膜。
[0020]10、去除感光層:採用去膠液去除感光層。
[0021]11、去除填充物:去除非電沉積面的保護層，將工件浸入僅與填充物材料反應的刻蝕液或有機溶劑中，通過刻蝕去除填充物，清洗後用壓縮空氣吹乾，製得蔭罩板成品。
[0022]所述基板或框架上通孔的尺寸比實際所需掩膜圖案各邊長大0.5—3mm，且通孔中心與掩膜圖案中心重合。`
[0023]所述對位標識為通孔或凹坑。
[0024]所述填充物有兩種，第一種是填充物為與工件本身材料不同的導電材料，第二種是填充物由絕緣材料和覆蓋在絕緣材料表面的導電材料構成，所述導電材料與工件本身材料不同。所述絕緣材料為玻璃、塑料、硬質橡膠、陶瓷中的一種；所述導電材料為鉻、鎂、鋁、鋅、銅、銀、鉬、金中的一種。
[0025]第二種填充物的去除方法為:將工件浸入僅與導電材料反應的刻蝕液中，通過刻蝕去除裸露的導電材料，再浸入僅與絕緣材料反應的刻蝕液或有機溶劑中，通過刻蝕去除絕緣材料。
[0026]本發明的有益效果是:
[0027]1、本發明的蔭罩板製作工藝刻蝕非常方便，由於填充物的材料與精細掩膜及基板或框架的材料是不同的，可以選擇只對填充物材料起反應的刻蝕液去刻蝕填充物材料，很容易就把填充物材料和精細掩膜及基板或框架分離開，刻蝕過程中不需要加保護層，2-3個小時就可以完成填充物刻蝕工作，極大縮短了刻蝕周期，降低了產品的生產成本。
[0028]2、本發明的方法製備的蔭罩板其精細掩膜和基板或框架是結合緊密的一體化結構，能增加精細掩膜的強度，省去了將精細掩膜焊接到邊框上的過程，簡化了製作過程。
[0029]3、採用本發明的方法製作的蔭罩板，精細掩膜和基板或框架是一體化結構，在清洗及相應的操作過程中，基板或框架上的內部分隔框會起到一定的支撐保護作用，大大延長了蔭罩板的使用壽命。
[0030]4、採用本發明的方法製作的蔭罩板，精細掩膜和基板或框架是一體化結構，在蒸鍍過程中，基板或框架上的內部分隔框可以有效降低精細金屬掩膜因重力而產生的下垂。
【專利附圖】

【附圖說明】[0031]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0032]圖1是多孔或單孔蔭罩板成品正面結構示意圖；
[0033]圖2是多孔蔭罩板成品背面結構示意圖；
[0034]圖3是單孔蔭罩板成品背面結構示意圖；
[0035]圖4是多孔蔭罩板基板或框架結構示意圖；
[0036]圖5是單孔蔭罩板基板或框架結構示意圖；
[0037]圖6是鑲嵌填充物的工件剖視圖；
[0038]圖7是增加感光層後的工件剖視圖；
[0039]圖8是米用平行曝光機曝光不意圖；
[0040]圖9是米用雷射直寫曝光機曝光不意圖；
[0041]圖10是顯影后工件首I]視圖；
[0042]圖11是非電沉積面粘貼保護層後工件剖視圖；
[0043]圖12是電沉積形成精細掩膜後工件剖視圖；
[0044]圖13是去除感光層後工件剖視圖；
[0045]圖14是去除非電沉積面粘貼保護層後工件剖視圖；
[0046]圖15是去除填充物後工件剖視圖。
【具體實施方式】
[0047]一種OLED顯示面板生產用新型蔭罩板的製作方法，蔭罩板I的結構如圖1、圖2、圖3所示，本實施例中，僅以一個精細圖形區域的製作為例進行說明。
[0048]1、製備基板或框架
[0049]用不鏽鋼或殷鋼(Invar，因瓦合金)加工出如圖4、圖5所示的帶單通孔或多通孔2的基板或框架工件。根據精細掩膜板的大小及複雜程度，可以是一個或多個通孔。所述通孔的尺寸比實際所需掩膜圖案各邊長大0.5 — 3mm，且通孔中心與掩膜圖案中心重合。通孔的尺寸比實際所需掩膜圖案各邊長大0.5-3mm的理由為:一是本發明採用鑲嵌填充物的方式，為了保證掩膜圖案與工件上的通孔能夠一一對應而留的空間緩衝區；二是一旦填充物與通孔如果有空隙，電沉積過程中也能保證精細圖案部分的質量，如果掩膜圖案和通孔的大小相同，就很難保證電沉積的質量。
[0050]2、加工對位標識
[0051]將工件上需要對位標識的位置進行機加工處理或雷射打孔，形成對位標識3，對位標識可以是通孔或凹坑，用於後續生產過程中確定蔭罩板精細圖案的位置精確對位。
[0052]3、鑲嵌填充物
[0053]在工件的通孔中緊密鑲嵌填充物4，使填充物的上下表面與工件的上下表面平齊，並對填充了填充物的工件上表面做拋光處理，鑲嵌填充物後的工件如圖6所示。填充物的作用是作為電沉積生長的一個載體。
[0054]本發明的填充物有兩種，第一種填充物為與工件本身材料不同的導電材料，所述導電材料為鉻、鎂、鋁、鋅、銅、銀、鉬、金中的一種，填充完成後做拋光處理即可。
[0055]第二種填充物由絕緣材料和覆蓋在絕緣材料表面的導電材料構成，所述導電材料與工件本身材料不同，所述絕緣材料為玻璃、塑料、硬質橡膠、陶瓷等表面易於拋光處理的非金屬材料中的一種，所述導電材料為鉻、鎂、鋁、鋅、銅、銀、鉬、金中的一種，填充完成後做拋光處理。
[0056]在絕緣材料表面電沉積導電材料的原因是，填充物是未來電沉積生長精細金屬掩膜的一個載體，絕緣材料是不導電的，但是為了讓其表面導電，只能通過表面電鍍、蒸鍍或濺射沉積一層導電材料金屬層，這樣整個表面都是導電的，可以後續順利進行精細金屬掩膜的電沉積生長。
[0057]4、塗覆感光層
[0058]在工件表面塗覆感光幹膜或光刻膠等感光材料形成感光層5，為轉移掩膜圖案做準備，塗覆感光層後的工件如圖7所示。
[0059]5、曝光
[0060]採用光刻設備曝光，將精細掩膜所需要的圖案轉移到感光層上。如圖8所示，可以採用平行曝光機曝光，將掩膜板6上的掩膜圖案轉移到感光層上，或者如圖9所示，可以採用雷射直寫曝光機曝光，將掩膜圖案轉移到感光層上。
[0061]6、顯影
[0062]採用顯影溶液顯影處理，將感光層中可溶解的部分洗掉，留下需要的掩膜圖案，清洗掉的部分即為後續電沉積精細掩膜的空間，顯影后的工件如圖10所示。
[0063]7、等離子體活化處理
[0064]將工件放入等離子體設備腔內，抽真空，然後注入工作氣體，在電場作用下激發等離子處理15-30min，增加感光層的垂直度以及增大導電材料表面附著力。
`[0065]8、非電沉積面防護
[0066]在工件的非電沉積面粘貼保護材料形成保護層7，保護材料可以是石蠟、光刻膠、塑料貼膜、金屬或非金屬保護罩、防電鍍膠帶或其他膠帶等，非電沉積面防護後工件如圖11所示。
[0067]9、電沉積精細掩膜
[0068]在工件上感光層被溶解掉的部分電沉積金屬形成精細掩膜8，電沉積的金屬層為鎳、鑰、鉻、鉬、錫、鎳鐵合金等線膨脹係數低的金屬，電沉積精細掩膜後的工件如圖12所
/Jn ο
[0069]10、去除感光層
[0070]採用去膠液去除感光幹膜或光刻膠感光層，去除感光層後的工件如圖13所示。
[0071]11、去除填充物
[0072]去除非電沉積面的保護層，去除保護層後的工件如圖14所示，將工件浸入僅與填充物材料反應的刻蝕液或有機溶劑中，通過刻蝕去除填充物，去除填充物後的工件如圖15所示。
[0073]去除第一種填充物，對於導電的兩性金屬，如鋁、鎂、鋅，刻蝕液可以採用鹼的稀溶液，對於金屬鉻，刻蝕液可以是硫酸鈰銨的冰醋酸溶液；對於金，刻蝕液可以是碘和碘化鉀溶液，總之刻蝕液是僅與鑲嵌的金屬反應而不與基板或框架、精細掩膜反應的溶液。
[0074]去除第二種填充物，將工件浸入僅與導電材料反應的刻蝕液中，通過刻蝕去除裸露的導電材料，再浸入僅與絕緣材料反應的刻蝕液或有機溶劑中，通過刻蝕去除絕緣材料。對於填充物為高分子材料如有機玻璃等可以採用強有機溶劑如丙酮等進行溶解，對於填充物為玻璃材料可以採用玻璃刻蝕液如BOE、HF酸等去除。
[0075]去除填充物後，通過丙酮溶液及純水清洗工件，然後用壓縮空氣吹乾，就製得可以直接使用的蔭罩板半成品或成品，如果以基板作為電沉積的載體，需要將其焊接到框架基座上，形成與框架外形相同的蔭罩板成品；如果直接以框架作為電沉積的載體，則形成的直接就是成品。
[0076]本發明的蔭罩板製作工藝刻蝕非常方便，由於填充物的材料與掩膜部材料是不同的，可以選擇只對填充物材料起反應的刻蝕液去刻蝕填充物材料，很容易就把填充物材料和掩膜部分分離開，刻蝕過程中不需要加保護層，2-3個小時就可以完成填充物刻蝕工作，極大縮短了刻蝕周期，降低了產品的生產成本。
[0077]本發明的方法製備的蔭罩板其精細掩膜和基板或框架是結合緊密的一體化結構，能增加精細掩膜的強度，省去了將精細掩膜焊接到邊框上的過程，簡化了製作過程。
[0078]採用本發明的方法製作的蔭罩板，精細掩膜和基板是一體化結構，在清洗及相應的操作過程中，基板會起到一定的支撐保護作用，大大延長了蔭罩板的使用壽命。
[0079]採用本發明的方法製作的蔭罩板，精細掩膜和基板或框架是一體化結構，在蒸鍍過程中，基板或框架上的內部分隔框9可以有效降低精細金屬掩膜因重力而產生的下垂。
【權利要求】
1.一種OLED顯示面板生產用新型蔭罩板的製作方法，其特徵在於其製作步驟如下: (1)、製備基板或框架:機加工出帶單通孔或多通孔的基板或框架工件； (2)、加工對位標識:將工件上需要對位標識的位置進行機加工處理或雷射打孔，形成對位標識； (3)、鑲嵌填充物:在工件的通孔中緊密鑲嵌填充物，並對工件表面做拋光處理； (4)、塗覆感光層:在工件表面塗覆感光材料形成感光層； (5)、曝光:採用光刻設備曝光，將精細掩膜所需要的圖案轉移到感光層上； (6)、顯影:採用顯影溶液顯影處理，將感光層中可溶解的部分洗掉，留下需要的掩膜圖案； (7)、等離子體活化處理:將顯影后的工件放入等離子體設備腔內，等離子處理15_30min ； (8)、非電沉積面防護:在工件的非電沉積面粘貼保護材料形成保護層； (9)、電沉積精細掩膜:在工件上感光層被溶解掉的部分電沉積金屬形成精細掩膜； (10)、去除感光層:採用去膠液去除感光 層: (11)、去除填充物:去除非電沉積面的保護層，將工件浸入僅與填充物材料反應的刻蝕液或有機溶劑中，通過刻蝕去除填充物，清洗後用壓縮空氣吹乾，製得蔭罩板成品。
2.根據權利要求1所述的蔭罩板的製作方法，其特徵在於所述通孔的尺寸比實際所需掩膜圖案各邊長大0.5 — 3_，且通孔中心與掩膜圖案中心重合。
3.根據權利要求1所述的蔭罩板的製作方法，其特徵在於所述對位標識為通孔或凹坑。
4.根據權利要求1所述的蔭罩板的製作方法，其特徵在於所述填充物為與工件本身材料不同的導電材料。
5.根據權利要求1所述的蔭罩板的製作方法，其特徵在於所述填充物由絕緣材料和覆蓋在絕緣材料表面的導電材料構成，所述導電材料與工件本身材料不同。
6.根據權利要求5所述的蔭罩板的製作方法，其特徵在於所述絕緣材料為玻璃、塑料、硬質橡膠、陶瓷中的一種。
7.根據權利要求4或5所述的蔭罩板的製作方法，其特徵在於所述導電材料為鉻、鎂、鋁、鋅、銅、銀、鉬、金中的一種。
8.根據權利要求5所述的蔭罩板的製作方法，其特徵在於去除填充物的方法為:將工件浸入僅與導電材料反應的刻蝕液中，通過刻蝕去除裸露的導電材料，再浸入僅與絕緣材料反應的刻蝕液或有機溶劑中,通過刻蝕去除絕緣材料。
【文檔編號】C23C14/04GK103866230SQ201410105648
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月20日 優先權日:2014年3月20日
【發明者】李源, 韓建崴, 杜衛衝 申請人:中山新諾科技股份有限公司