CN115747753B - 一种tfe遮罩免清洗结构及工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种TFE遮罩免清洗结构及工艺方法，涉及薄膜封装技术领域。所述TFE遮罩免清洗结构包括：界面保护层，形成于所述TFE遮罩上方，用于保护TFE遮罩表面的平整性，防止后续制程对TFE遮罩表面的腐蚀和破坏而引起精度偏差；剥离层，形成于所述界面保护层上方，所述剥离层耐高温且化学性能稳定，用于隔绝绝缘，且在激光照射下或在蚀刻液作用下可剥离。本发明提供的一种TFE遮罩免清洗结构及工艺方法，节省了TFE遮罩阳极氧化的工艺，节省大量的制造成本，避免清洗废料对环境的污染。
Description
技术领域
本发明涉及薄膜封装技术领域，特别涉及一种TFE遮罩免清洗结构及工艺方法。
背景技术
在有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode)OLED显示器具备自发光特性，低功耗，宽视角，响应速度快，超轻超薄，抗震性好等特点，采用薄膜封装OLED器件可实现柔性，可折叠，可弯折等特点，该技术被广泛运用于柔性显示领域。
薄膜封装技术(Thin Film Encapsulastion)简称TFE，TFE技术是在TFT基板上，将有机的EL蒸镀后，在上方通过沉积Barrierlayer(隔绝层)和Bufferlayer(平坦层)，依次顺序制备3～5层交错覆盖来隔绝水氧，用来保护有机EL的技术，其中TFE(ThinFilmEncapsulation)封装中Barrier layer(隔绝层)多采用PECVD(化学气相沉积)机台沉积无机薄膜，比如氮化硅，起到阻隔水氧的作用，Bufferlayer(平坦层)多采用IJP(喷墨打印)机台涂布有机薄膜，比如高分子聚合物、树脂等，其作用就是覆盖无机层的缺陷，实现平坦化，可以释放无机层之间的应力，实现柔性封装。
TFE薄膜封装结构制备过程中，采用2～3层无机/有机的叠层结构，PECVD(化学气相沉积)机台每沉积一层无机薄膜，需要一张金属遮罩，用于遮挡无需要沉积薄膜的区域(绑定区)，TFE遮罩常采用铟瓦合金进行制作，由于PECVD(化学气相沉积)多采用RF电源激化反应粒子的活性，所以腔体上下电极多采用陶瓷结构，防止异常放电，因此TFE遮罩表面常沉积一层Al2O3进行表面的阳极氧化。
TFE遮罩表面随着沉积时间越长，TFE金属遮罩上积累的无机薄膜也越来越厚，需要人工装卸TFE遮罩并送外定期清洗，清洗费用高，药液清洗的费液影响环境友好型社会的发展。
发明内容
本发明要解决的技术问题，在于提供一种TFE遮罩免清洗结构及工艺方法，通过界面保护层取代阳极氧化层节省了TFE遮罩阳极氧化的工艺，通过剥离层免除TFE金属遮罩清洗的费用，节省大量的制造成本，避免清洗废料对环境的污染。
第一方面，本发明提供了一种TFE遮罩免清洗结构，包括：
界面保护层，形成于所述TFE遮罩上方，用于保护TFE遮罩表面的平整性，防止后续制程对TFE遮罩表面的腐蚀和破坏而引起精度偏差；
剥离层，形成于所述界面保护层上方，所述剥离层耐高温且化学性能稳定，用于隔绝绝缘，且在激光照射下或在蚀刻液作用下可剥离。
进一步地，所述界面保护层包括SiNx层、SiO2层以及SiNx与SiO2的叠层。
进一步地，所述界面保护层的厚度范围为2～6um。
进一步地，所述剥离层包括PI层以及PEN层。
进一步地，所述剥离层的厚度范围为2～6um。
第二方面，本发明提供了一种TFE遮罩免清洗工艺方法，应用于第一方面的TFE遮罩免清洗结构，所述方法包括：
首先在TFE遮罩上形成一层界面保护层，然后再在TFE遮罩上印刷一层剥离层；
当TFE遮罩积累了一定厚度的薄膜时，人工拆卸TFE遮罩，把拆卸后的遮罩放入激光剥离机下进行激光剥离，经过剥离工艺之后，剥离层被碳化，采用酒精清理遮挡板表面，然后在TFE遮罩上再次印刷一层剥离层，固化后重复上机使用。
进一步地，所述界面保护层通过化学气相沉积形成；所述剥离层通过丝网印刷、涂布机、或者喷墨打印印刷形成；激光能量功率为1～10W；酒精为纯度98％的酒精。
第三方面，本发明还提供了另一种TFE遮罩免清洗工艺方法，应用于第一方面的TFE遮罩免清洗结构，所述方法包括：
首先在TFE遮罩上沉积一层界面保护层，然后再在TFE遮罩上印刷一层剥离层；
当TFE遮罩积累了一定厚度的薄膜时，人工拆卸TFE遮罩，把拆卸后的遮罩传入蚀刻槽，采用酸性蚀刻液进行浸泡，剥离层在酸性溶液中溶解使得表面积累的无机薄膜整块脱落，从而达到免清洗；然后在TFE遮罩上再次印刷一层剥离层，固化后重复上机使用。
进一步地，所述界面保护层通过化学气相沉积形成；所述剥离层通过丝网印刷、涂布机、或者喷墨打印印刷形成；所述酸性蚀刻液包括硝酸、醋酸和草酸。
本发明具有如下优点：
通过界面保护层取代阳极氧化层节省了TFE遮罩阳极氧化的工艺，通过剥离层免除TFE金属遮罩清洗的费用，不仅可以免除TFE金属遮罩清洗的费用，而且TFE遮罩无需要定期进行表面的阳极氧化处理，节省TFE遮罩阳极氧化的工艺，节省了阳极氧化的费用，为公司节省大量的人力和物力，节省送外清洗的时间，避免清洗废料对环境的污染，提高了机台的生产效率，节省制造成本。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1为现有技术中TFE遮罩结构示意图；
图2为现有技术中TFE遮罩清洗流程图；
图3为本发明实施例一的结构示意图；
图4为本发明实施例二的流程示意图；
图5为本发明实施例三的流程示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供一种TFE遮罩免清洗结构及工艺方法，通过界面保护层取代阳极氧化层节省了TFE遮罩阳极氧化的工艺，通过剥离层免除TFE金属遮罩清洗的费用，节省大量的制造成本，避免清洗废料对环境的污染。
本发明实施例中的技术方案，总体思路如下：
传统TFE遮罩如图1所示采用Invar合金制作，设计镂空区域与非镂空区域，其中非镂空区域表面需要通过PVD沉积溅射一层Al2O3薄膜。Al2O3起绝缘隔离的作用，防止Invar合金在RF电源的上下电极之间发生异常放电，阳极氧化的制程时程久，溅射工艺难度大，量产效率低。TFE遮罩经过一段时间使用之后，表面会沉积一层厚厚的无机薄膜(SiNx，SiNC)，厚膜堆积后容易发生Peeling，污染腔室，因此需要拆卸定期清洗。
传统TFE遮罩清洗的步骤如图2，首先经过人工拆卸，物流送外清洗，清洗过程常采用去离子水清洗，药液浸泡，超声清洗，干燥炉干燥，遮罩表面阳极氧化处理，物流返厂上机。其中药液清洗产生的废液对环境影响很大，表面阳极氧化处理时间长，效率慢，成本高。
因此，本发明提出一种TFE遮罩免清洗的方法：首先在TFE遮罩上先进行界面改质，在TFE遮罩上沉积一层界面保护层，该层界面保护层既有保护TFE遮罩表面的平整性，防止后续制程对其表面的腐蚀和破坏而引起TFE遮罩的精度偏差；然后再在TFE遮罩上设计涂布一层有机物作为剥离层，此有机物耐高温，化学性能稳定，在激光照射下或者蚀刻液作用下易剥离，有机薄膜也起到一个隔绝绝缘的作用取代工艺复杂的阳极氧化。
实施例一
本实施例提供了一种TFE遮罩免清洗结构，如图3所示，包括：
界面保护层，形成于所述TFE遮罩上方，用于保护TFE遮罩表面的平整性，防止后续制程对TFE遮罩表面的腐蚀和破坏而引起精度偏差；
剥离层，形成于所述界面保护层上方，所述剥离层耐高温且化学性能稳定，用于隔绝绝缘，且在激光照射下或在蚀刻液作用下可剥离。
在一具体实施方式中：
界面保护层是在TFE遮罩上通过PECVD(化学气相沉积)沉积形成；该界面保护层的材料不限于SiNx，SiO2，或者两者的叠层，其厚度范围为2～6um，优选为4um。该层界面保护层可以保护TFE遮罩表面的平整性，防止后续制程对其表面的腐蚀和破坏而引起TFE遮罩的精度偏差。
剥离层是在TFE遮罩上通过不限于丝网印刷，coater(涂布机)，IJP(喷墨打印)的方式印刷一层有机物形成；该有机物不限于PI(聚酰亚胺)，PEN(聚对苯二甲酸乙二醇酯)；该有机物厚度为2～6um，优选为4um。此有机物耐高温，化学性能稳定，在激光照射下或在蚀刻液作用下易剥离，同时有机薄膜也起到隔绝绝缘的作用，可以取代工艺复杂的阳极氧化，避免阳极氧化的制程时程久，溅射工艺难度大，量产效率低的问题。
实施例二
本实施例提供了一种TFE遮罩免清洗工艺方法，应用于实施例一的TFE遮罩免清洗结构，如图4所示，所述方法包括：
首先在TFE遮罩上形成一层界面保护层，然后再在TFE遮罩上印刷一层剥离层；
当TFE遮罩积累了一定厚度的薄膜时，人工拆卸TFE遮罩，把拆卸后的遮罩放入激光剥离机下进行激光剥离，经过剥离工艺之后，剥离层被碳化，采用酒精清理遮挡板表面，然后在TFE遮罩上再次印刷一层剥离层，固化后重复上机使用。
在一具体的实现方式中：
首先在TFE遮罩上先进行界面改质，在TFE遮罩上通过PECVD(化学气相沉积)沉积一层界面保护层，该界面保护层的材料不限于SiNx，SiO2，或者两者的叠层，其厚度范围为2～6um，优选为4um。该层界面保护层既有保护TFE遮罩表面的平整性，防止后续制程对其表面的腐蚀和破坏而引起TFE遮罩的精度偏差。然后再在TFE遮罩上通过不限于丝网印刷，coater(涂布机)，IJP(喷墨打印)的方式印刷一层有机物作为剥离层，该有机物不限于PI(聚酰亚胺)，PEN(聚对苯二甲酸乙二醇酯)，该有机物厚度为2～6um，优选为4um。此有机物耐高温，化学性能稳定，在激光照射下易剥离，有机薄膜也起到一个隔绝绝缘的作用取代工艺复杂的阳极氧化，阳极氧化的制程时程久，溅射工艺难度大，量产效率低。
当涂布了剥离层的TFE遮罩在经过使用一段时间之后，积累了一定厚度的无机薄膜，需要人工拆卸TFE遮罩，把拆卸后的遮罩放入激光剥离机(LLO)下进行激光剥离，激光能量功率为1～10W，优选激光能量功率为3W，经过激光剥离机(LLO)剥离工艺之后，剥离层被碳化；采用纯度98％的酒精清理遮挡板表面的particle，然后把TFE遮罩放入Coater(涂布机)或者IJP机台中进行PI涂胶或者点胶，再次印刷一层剥离层，固化后重复上机，重复利用。此方法避免了遮罩定期送外清洗的工艺，节省了阳极氧化的费用，为公司节省大量的人力和物力，节省送外清洗的时间，提高了机台的生产效率。
实施例三
本发明还提供了另一种TFE遮罩免清洗工艺方法，应用于实施例一的TFE遮罩免清洗结构，如图5所示，所述方法包括：
首先在TFE遮罩上沉积一层界面保护层，然后再在TFE遮罩上印刷一层剥离层；
当TFE遮罩积累了一定厚度的薄膜时，人工拆卸TFE遮罩，把拆卸后的遮罩传入蚀刻槽，采用酸性蚀刻液进行浸泡，剥离层在酸性溶液中溶解使得表面积累的无机薄膜整块脱落，从而达到免清洗；然后在TFE遮罩上再次印刷一层剥离层，固化后重复上机使用。
在一具体的实现方式中：
首先在TFE遮罩上先进行界面改质，在TFE遮罩上通过PECVD(化学气相沉积)沉积一层界面保护层，该界面保护层的材料不限于SiNx，SiO2，或者两者的叠层，其厚度范围为2～6um，优选为4um。该层界面保护层既有保护TFE遮罩表面的平整性，防止后续制程对其表面的腐蚀和破坏而引起TFE遮罩的精度偏差。然后再在TFE遮罩上通过不限于丝网印刷，coater(涂布机)，IJP(喷墨打印)的方式印刷一层有机物作为剥离层，该有机物不限于PI(聚酰亚胺)，PEN(聚对苯二甲酸乙二醇酯)，该有机物厚度为2～6um，优选为4um。此有机物耐高温，化学性能稳定，在激光照射下易剥离，有机薄膜也起到一个隔绝绝缘的作用取代工艺复杂的阳极氧化，阳极氧化的制程时程久，溅射工艺难度大，量产效率低。
当涂布了剥离层的TFE遮罩在经过使用一段时间之后，积累了一定厚度的无机薄膜，需要人工拆卸TFE遮罩，把拆卸后的遮罩传入蚀刻的tank槽，采用酸性蚀刻液进行浸泡，酸性蚀刻液不限于硝酸、醋酸、草酸等，剥离层在酸性溶液中溶解并且剥离层表面积累的无机薄膜整块掉入溶液中，无机薄膜由于没有剥离层的支撑而整块掉入溶液中，从而达到免除送外清洗的目的，然后重新把TFE遮罩放入丝网印刷，Coater(涂布机)，IJP机台中进行PI涂胶或者点胶再次印刷一层剥离层，固化后重复上机，重复利用。上述的PECVD(化学气相沉积)，蚀刻tank槽，丝网印刷，均是器件制备中现存的设备，因此TFE遮罩清洗无需出厂，在自我开发的方案中自行清洗，此发明避免了遮罩定期送外清洗的工艺，节省了阳极氧化的费用，为公司节省大量的人力和物力，节省送外清洗的时间，提高了机台的生产效率。
本发明通过界面保护层取代阳极氧化层节省了TFE遮罩阳极氧化的工艺，通过剥离层免除TFE金属遮罩清洗的费用，不仅可以免除TFE金属遮罩清洗的费用，而且TFE遮罩无需要定期进行表面的阳极氧化处理，节省TFE遮罩阳极氧化的工艺，节省了阳极氧化的费用，为公司节省大量的人力和物力，节省送外清洗的时间，避免清洗废料对环境的污染，提高了机台的生产效率，节省制造成本。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。
Claims (9)
1.一种TFE遮罩免清洗结构，其特征在于，包括：
界面保护层，形成于所述TFE遮罩上方，用于保护TFE遮罩表面的平整性，防止后续制程对TFE遮罩表面的腐蚀和破坏而引起精度偏差；
剥离层，形成于所述界面保护层上方，所述剥离层耐高温且化学性能稳定，用于隔绝绝缘，且在激光照射下或在蚀刻液作用下可剥离。
2.根据权利要求1所述的TFE遮罩免清洗结构，其特征在于：所述界面保护层包括SiNx层、SiO2层以及SiNx与SiO2的叠层。
3.根据权利要求1或2所述的TFE遮罩免清洗结构，其特征在于：所述界面保护层的厚度范围为2～6um。
4.根据权利要求1所述的TFE遮罩免清洗结构，其特征在于：所述剥离层包括PI层以及PEN层。
5.根据权利要求1或4所述的TFE遮罩免清洗结构，其特征在于：所述剥离层的厚度范围为2～6um。
6.一种TFE遮罩免清洗工艺方法，应用于如权利要求1-5任一项所述的TFE遮罩免清洗结构，所述方法包括：
首先在TFE遮罩上形成一层界面保护层，然后再在TFE遮罩上印刷一层剥离层；
当TFE遮罩积累了一定厚度的薄膜时，人工拆卸TFE遮罩，把拆卸后的遮罩放入激光剥离机下进行激光剥离，经过剥离工艺之后，剥离层被碳化，采用酒精清理遮挡板表面，然后在TFE遮罩上再次印刷一层剥离层，固化后重复上机使用。
7.根据权利要求6所述的TFE遮罩免清洗工艺方法，其特征在于：所述界面保护层通过化学气相沉积形成；所述剥离层通过丝网印刷、涂布机、或者喷墨打印印刷形成；激光能量功率为1～10W；酒精为纯度98％的酒精。
8.一种TFE遮罩免清洗工艺方法，应用于如权利要求1-5任一项所述的TFE遮罩免清洗结构，所述方法包括：
首先在TFE遮罩上沉积一层界面保护层，然后再在TFE遮罩上印刷一层剥离层；
当TFE遮罩积累了一定厚度的薄膜时，人工拆卸TFE遮罩，把拆卸后的遮罩传入蚀刻槽，采用酸性蚀刻液进行浸泡，剥离层在酸性溶液中溶解使得表面积累的无机薄膜整块脱落，从而达到免清洗；然后在TFE遮罩上再次印刷一层剥离层，固化后重复上机使用。
9.根据权利要求8所述的TFE遮罩免清洗工艺方法，其特征在于：所述界面保护层通过化学气相沉积形成；所述剥离层通过丝网印刷、涂布机、或者喷墨打印印刷形成；所述酸性蚀刻液包括硝酸、醋酸和草酸。
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