CN207624734U - 掩模板和封装结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于显示技术领域,具体涉及一种掩模板和封装结构。该掩模板至少划分为透过区和遮挡区,其包括基体,在所述遮挡区邻接所述透过区的边缘、在垂直于所述基体的方向上设置有凸块,所述凸块在靠近透过区处的高度大于远离透过区处的高度。采用该掩模板,能有效防止气相沉积物断裂物脱落,降低脱落物污染基板,减小沉积阴影;同时还延长了掩模板在一个蒸镀周期内的更换时间,进一步提高产能,降低成本;从而,该封装结构在保持开口率不变条件下使得第一无机膜层和第二无机膜层的对位裕量进一步提升,提升薄膜封装、尤其是侧面封装的信赖性。
Description
技术领域
本实用新型属于显示技术领域,具体涉及一种掩模板和封装结构。
背景技术
OLED(Organic Light-Emitting Diode:有机发光二极管)显示装置是目前常用的平板显示装置之一。薄膜封装(Thin Film Encapsulation,简称TFE)是实现OLED显示的关键技术。在柔性OLED制程中,需要在OLED器件的有机材料蒸镀完成之后,进行隔绝水氧的封装工艺。
在封装工艺中,为了降低水氧透过率(Water Oxygen Vapor Transmission,简称WVTR),广泛采纳第一无机膜层+有机膜层+第二无机膜层的叠层封装。如图1A和图1B所示为目前掩模板(Mask)的俯视图和剖视图。但是,如图2所示,这种掩模板在化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,简称CVD)工艺中不可避免的会在边缘区域形成沉积物2,造成沉积阴影21(Shadow,即实际沉积边界超过掩模板边界的区),同时受气相沉积工艺能力与掩模板制作精度限制,第一无机膜层和第二无机膜层沉积的掩模板采用相同掩模板设计,阴影边叠加掩模板对位精度偏差导致水氧进入风险急剧上升。随着掩模板对位工艺波动恶化,再者遮挡区的气相沉积物脱落风险随蒸镀时间增加,脱落物或异物会直接刺穿封装膜层导致薄膜封装失效,进一步恶化薄膜封装信赖性。另外,沉积物脱落的增多缩短了掩模板的清洗周期(Cleancycle),降低产能,增加了生产成本。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中上述不足,提供一种掩模板和封装结构,减小沉积阴影,有效避免因工艺流程导致的封装膜层对位偏差。
解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是该掩模板,所述掩模板至少划分为透过区和遮挡区,所述掩模板包括基体,在所述遮挡区邻接所述透过区的边缘、垂直于所述基体所在平面的方向上设置有凸块,所述凸块在靠近所述透过区处的高度大于远离所述透过区处的高度。
优选的是,所述凸块向所述透过区延伸、并部分悬空设置在所述透过区。
优选的是,在从所述遮挡区指向所述透过区的方向上,所述凸块向所述透过区悬空延伸的尺寸范围为所述凸块的整体尺寸的1/4-1/2。
优选的是,所述凸块的高度在从所述透过区指向所述遮挡区的方向上逐渐减小。
优选的是,所述凸块在垂直于所述基体所在平面的、由所述透过区指向所述遮挡区方向的截面形状为梯形或三角形。
一种封装结构,包括第一无机膜层和第二无机膜层,采用上述的掩模板形成所述第一无机膜层和所述第二无机膜层,其中,形成所述第一无机膜层的第一掩模板具有第一凸块,形成所述第二无机膜层的第二掩模板具有第二凸块,所述第一凸块的最大高度大于所述第二凸块的最大高度。
本实用新型的有益效果是:
采用该掩模板,能有效防止气相沉积物断裂物脱落,有效降低脱落物污染基板,减小沉积阴影;同时还延长了掩模板在一个蒸镀周期内的更换时间,进一步提高产能,降低成本;
该封装结构中,实现了增大裕量,从而实现在保持开口率不变条件下使得第一无机膜层和第二无机膜层的对位裕量进一步提升,提升薄膜封装、尤其是侧面封装的信赖性。
附图说明
图1A和图1B分别为现有技术中封装结构的掩模板的俯视图和剖视图;
图2为现有技术中封装结构的制备示意图;
图3为现有技术中封装结构的结构示意图;
图4A和图4B分别为本实用新型实施例1中掩模板的俯视图和剖视图;
图5为本实用新型实施例1中封装结构的制备示意图;
图6A-图6C为本实用新型实施例1中掩模板的制备方法工艺图;
图7A和图7B分别为本实用新型实施例2中掩模板的俯视图和剖视图;
图8A-图8C为本实用新型实施例2中掩模板的制备方法工艺图;
图9为本实用新型实施例3中封装结构的结构示意图;
图10A-图10B、图11A-图11B为本实用新型实施例4中封装结构的制备工艺示意图;
附图标识中:
1-掩模板;11-基体;12-凸块;13-透过区;131-凹槽;132-开口;14-遮挡区;
2-沉积物;21-阴影;
31-光刻胶;32-基块;33-第一成模版;34-第二成模版;
5-封装结构;51-第一无机膜层;52-有机膜层;53-第二无机膜层。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本实用新型掩模板和封装结构作进一步详细描述。
本实用新型的技术构思在于:究其原因,出现上述膜层对位偏差的根本原因在于,目前制备薄膜封装结构的掩模板未区别对待第一无机膜层和第二无机膜层工艺阴影的差别,将第一无机膜层与第二无机膜层采用相同的掩模板设计,形成如图3所示的薄膜封装结构,随着第一无机膜层与第二无机膜层对位工艺差异,导致对位精度偏差进一步变大。
本实用新型从出现对位偏差的根本原因出发,根据第一无机膜层和第二无机膜层在气相沉积工艺中出现沉积角的原因,利用沉积角度与封装结构边界导向结合的原理,使得遮挡角匹配沉积角,来设计用于制备薄膜封装结构的掩模板,不仅避免了因工艺流程导致的封装结构中膜层对位偏差,还可有效降低沉积脱落物污染基板(Glass),提升膜层性能;同时还延长了制备薄膜封装结构的掩模板在一个蒸镀周期(Cycle)内的更换时间,进一步提高产能,降低成本。
这里,沉积角即阴影的一种通俗称法,以薄膜封装膜层的理想侧壁与实际形成侧壁的差异进行衡量。沉积角的尺寸可以简单定义为:掩模板的边界到薄膜封装膜层的边界的距离;或者,以薄膜封装膜层边界膜厚从95%下降到5%范围内的距离。
实施例1:
本实施例针对目前的掩模板无法遮挡气相沉积的断裂物,影响工艺成品质量,而且加速清洗周期的问题,提供一种掩模板以及该掩模板的制备方法,该掩模板能有效遮挡气相沉积的断裂物,保证工艺成品质量,而且缩短了清洗周期。
蒸镀是将待成膜的物质置于真空中进行蒸发或升华,使之在工件或基片表面析出的过程。本实施例中的薄膜封装膜层以化学气相沉积作为示例。如图4A和图4B所示,该膜层结构用的掩模板1至少划分为透过区13和遮挡区14,其中,掩模板包括基体11,在遮挡区14邻接透过区13的边缘、在垂直于基体11的方向上设置有凸块12,凸块12在靠近透过区处的高度大于远离透过区处的高度。透过区13用于使得沉积物下落,以沉积形成薄膜层。
在图4B中,基体11所在平面为XZ构成的平面,凸块12的高度对应Y方向,由透过区指向遮挡区的方向对应X方向,全文均以此定义为准。
对于普通边框的掩模板,优选的是,凸块12在邻接透过区的部分悬空设置。将凸块12向透过区13延伸、并部分悬空设置在透过区,能进一步遮挡气相沉积的断裂物,特别适用于普通边框。边框即像素开口边界到切割线之间的距离,例如,在国内一家显示产品产家中,普通边框宽度定义为>900μm;窄边框宽度定义为<850μm。
遮挡区14用于遮挡沉积物。该掩模板1通过设置凸块12来形成遮挡角,从而防止遮挡区14边界超出掩模板1的边缘部分的沉积物受重力作用断裂,由于从掩模板1上脱落杂质是已经固化后的SiOx/SiNx,通常会以异物的形式存在封装膜层中,导致封装膜层产生裂缝(TFE Crack)。因此该掩模板能解决随沉积时间增加掩模板1的遮挡区14沉积物脱落污染非遮挡区14(即透过区13)的情况,避免通过透过区13掉落在沉积基板表面,从而利用遮挡角坡度降低沉积物脱落风险,保证封装效果。
而且,调节凸块12在靠近透过区13相对于远离透过区13的高度,可以形成不同角度的遮挡斜坡,不同的斜坡能获得不同的收集遮挡区14沉积物的效果,进一步提升膜层性能。
本实施例的掩模板,通过设置凸块12悬空延伸,并不同于单纯缩小透过区的尺寸,缩小透过区的尺寸一方面使得像素开口率(对应掩模板的透过区)下降,另一方面并不会从本质上改变阴影,而会导致有效膜厚大于70%的封装区域减小。
优选的是,在从遮挡区指向透过区的方向上,凸块向透过区悬空延伸的尺寸范围为其整体尺寸的1/4-1/2。例如,在国内一家显示产品产家中,对普通边框为1060μm的产品,延伸范围为350-650μm。通过凸块12向透过区13延伸的宽度范围,能保证遮挡和收纳沉积物的双重效果。
一种能较好收集沉积物的结构为,凸块12的高度在从透过区13指向遮挡区14的方向上逐渐减小。优选的是,凸块12在垂直于基体11所在平面、由透过区指向遮挡区方向的截面形状为梯形或三角形,图4B中示意了凸块12的典型形状。应该理解的是,凸块12在垂直于基体11所在平面方向上的截面形状也可以为其他形状,只要能保证对气相沉积的断裂物进行遮挡即可,这里不做限定。
如图5所示,掩模板1在封装结构的制备工艺的阴影21相对于图2中的阴影21尺寸明显减小,图5中形成的薄膜封装膜层的剖面长度小于图2中形成的薄膜封装膜层的剖面长度。
蒸镀周期(Cycle)即蒸镀腔从升温到降温之间的稳定温度的时间区间,升温与降温过程都不能进行蒸镀,蒸镀材料占屏幕成本约40%,从工厂成本角度,每次掩模板1清洗节点均需匹配蒸镀周期。因此在工业制成中,往往以用于形成封装结构的掩模板上脱落沉积物的时间为掩模板清洁节点,本实施例的掩模板1中凸块12的设置可有效延长掩模板的清洁周期,不仅适用于普通边框,还适用于窄边框。
相应的,本实施例还提供一种掩模板的制备方法,以形成在气相沉积工艺中制备膜层结构的掩模板。
该掩模板的制备方法,包括形成透过区和遮挡区的步骤,其中,基体11在遮挡区14邻接透过区13的边缘、在垂直于基体11的方向上形成为凸块12,凸块12在靠近透过区处的高度大于远离透过区处的高度。
对于简单的凸块12形状,该掩模板1可在同一工艺过程中一体形成,对于复杂形状的凸块12形状则需要对成模版进行改造,以使得制备得到的封装结构用掩模板具有收集沉积物的功能。
在阐述具体制备方法之前,应该理解,在本实用新型中,构图工艺,可只包括光刻工艺,或,包括光刻工艺以及刻蚀步骤,同时还可以包括打印、喷墨等其他用于形成预定图形的工艺;光刻工艺,是指包括成膜、曝光、显影等工艺过程的利用光刻胶、掩模板、曝光机等形成图形的工艺。可根据本实用新型中不同步骤所形成的结构选择相应的构图工艺。
该掩模板的制备方法主要包括形成凸块和形成透过区两大工艺。在本实施例的制备方法中,包括步骤:
通过构图工艺,使基块对应着凸块的区域的高度大于对应着遮挡区未设置凸块的区域的高度,且在对应着凸块的区域形成高度为由对应着透过区的区域向对应着遮挡区未设置凸块的区域逐渐减小的斜坡结构;
通过构图工艺,去除基块对应着透过区的未设置凸块的区域,保留对应着凸块和遮挡区的区域。
其中,形成包括斜坡结构的构图工艺包括:
半曝光工艺和干刻工艺组合;或者,
曝光工艺、硬烘工艺和干刻工艺组合;或者,
曝光工艺和湿刻工艺组合。
一种优选的制备方法是,该掩模板可以采用包括半曝光工艺和干刻工艺组合的方法、并结合普通曝光工艺实现制备,即其中的第一次曝光工艺为半曝光工艺,采用灰色调成模版或半色调成模版形成,第二次曝光工艺为普通曝光工艺。其中,在对应着透过区13的区域为第一完全保留区,凸块12的区域为半保留区,遮挡区14的区域为第一完全去除区,半保留区从第一完全保留区向第一完全去除区具有渐进变化的透过率。第二次曝光工艺中采用的普通成模版中,在对应着透过区13的区域为第二去除区,凸块12和遮挡区14的区域为第二保留区。
这里,保留区与去除区相对于该区域在涂胶工艺时形成的光刻胶最终的状态是被保留还是被去除而言,而与光刻胶的性质无关,例如与是负性光刻胶还是正性光刻胶无关:通常情况下,负性光刻胶经曝光、显影工艺后被保留,而正性光刻胶经曝光、显影工艺后被去除。
同时,该掩模板为一体成型方式形成,即以立方体基块为模,形成包括多个透过区、并形成凸块的掩模板。应该理解的是,为便于描述,本实用新型选取图4A中包括一个透过区的局部结构,以掩模板中可形成单个独立膜层结构的局部结构进行描述(即图4A中包括透过区13及其周边的部分遮挡区14的结构),下文涉及到的两端、终端、中间均相对于该结构而言。
如图6A所示,在形成凸块的步骤中:
首先,在基块32正面涂光刻胶31,并采用第一成模版33,即半色调或灰度的成模版进行曝光,保留第一完全保留区的光刻胶31的厚度,去除第一完全去除区的光刻胶31,使得半保留区的光刻胶31形成从原厚到无的厚度逐渐变小的斜坡,实现较小轮廓(profile)的长斜坡;接着,对基块32进行干法刻蚀(Dry Etch),获得两端薄、中间为原厚,中间向两端斜坡过渡的基体雏形,形成与光刻胶轮廓接近的遮挡角斜坡;然后,剥离光刻胶31。
在形成透过区的步骤中:对基块32的正反两面分别进行处理,在对应凸块的部分和对应基体的部分形成不同尺寸的透过区(分别对应凸块12对应的窄间距透过区部分,和基体11对应的宽间距透过区部分)。首先,在基块32正面涂光刻胶31,并采用第二成模版34进行曝光、显影工艺,保留第二保留区的光刻胶,去除第二去除区的光刻胶;接着,对基块32进行干法刻蚀工艺,形成中间和终端薄、而斜坡部分保留的形状,中间较薄的区域形成凹槽131;然后,翻面,重复前一步骤,即在基块32的反面涂光刻胶31,并采用第二成模版34进行曝光、显影工艺,保留第二保留区的光刻胶31,去除第二去除区的光刻胶31;接下来,对基块32进行干法刻蚀工艺,中间较薄的区域形成开口132,从而形成包括透过区13和凸块12的图形,得到最终的掩模板1的形貌。
在该掩模板的制备方法中,光刻胶的形状对后期基体形成斜坡是直接影响,光刻胶的斜坡与刻蚀后的斜坡一致,所以遮挡角的实现主要参考光刻胶工艺。
一种优选的制备方法是,该掩模板采用包括普通曝光工艺、硬烘工艺和干刻工艺的方法形成。如图6B所示,在形成凸块的步骤中:
首先,在基块32正面涂光刻胶31,采用第一成模版33进行曝光、显影工艺,第一保留区的光刻胶,去除第一去除区的光刻胶;利用曝光工艺中的硬烘(hard bake),使得保留的光刻胶的边沿缩减为斜坡,获得两端薄、中间为原厚,中间向两端为斜坡过渡的基体雏形,即将原本较大轮廓(Profile)的陡坡,烘烤成为较小轮廓的长斜坡(从第二子图到第三子图);接着,对基块32进行干法刻蚀工艺(Dry Etch),形成两侧与光刻胶形状接近的遮挡角斜坡;然后,剥离光刻胶。
在形成透过区的步骤中:通过掩模板制作的典型工艺,对基块32的正反两面分别进行处理,在对应凸块的部分和对应基体的部分形成不同尺寸的透过区。首先,在基块32正面涂光刻胶31,并采用第二成模版34进行曝光、显影工艺,保留第二保留区的光刻胶,去除第二去除区的光刻胶;接着,对基块32进行干法刻蚀工艺,形成中间和终端薄、而斜坡部分保留的形状,中间较薄的区域形成凹槽131;然后,翻面,重复前一步骤,即在基块32的反面涂光刻胶31,并采用第二成模版34进行曝光、显影工艺,保留第二保留区的光刻胶31,去除第二去除区的光刻胶31;接下来,对基块32进行干法刻蚀工艺,中间较薄的区域形成开口132,从而形成包括透过区13和凸块12(形成遮挡角)的图形,得到最终的掩模板1的形貌。
该制备工艺的核心在于,通过硬烘工艺,让光刻胶的轮廓更小,参考遮挡角的设计值来确定硬烘工艺参数,再通过干刻工艺实现掩模板的结构。
一种优选的制备方式是,该掩模板采用包括普通曝光工艺、湿刻工艺的方法形成。如图6C所示,在形成凸块的步骤中:
首先,在基块32正面涂光刻胶31,采用第一成模版33进行曝光、显影工艺,保留第一保留区的光刻胶,去除第一去除区的光刻胶,形成较大轮廓(Profile)陡坡的光刻胶遮挡层;接着,对基块32进行湿法刻蚀工艺(Wet Etch),由于湿法刻蚀工艺具有各向同性特点,即刻蚀方向与光刻胶遮挡层角度关系不大,而是朝各个方向等速率的刻蚀,从而形成如第三子图的圆弧底面形状的刻蚀效果(此时的遮挡角已不是直线三角形形状,而是底面为弧形三角形形状),将基块32两侧未被光刻胶覆盖的区域形成圆弧底面形状;然后,剥离光刻胶。
在形成透过区的步骤中:通过掩模板制作的典型工艺,对基块32的正反两面分别进行处理,在对应凸块的部分和对应基体的部分形成不同尺寸的透过区。首先,在基块32正面涂光刻胶31,并采用第二成模版34进行曝光、显影工艺,保留第二保留区的光刻胶,去除第二去除区的光刻胶;接着,对基块32进行湿法刻蚀工艺,通过各向同性刻蚀形成中间和终端薄、而斜坡部分保留的形状,中间较薄的区域形成凹槽131;然后,翻面,重复前一步骤,即在基块32的反面涂光刻胶31,并采用第二成模版34进行曝光、显影工艺,保留第二保留区的光刻胶,去除第二去除区的光刻胶;接下来,对基块32进行湿法刻蚀工艺,通过各向同性刻蚀形成中间的开口132,从而包括透过区13和凸块12的图形,得到最终的掩模板1的形貌。相比之下,采用该制备方法形成的光刻胶PR的形状比硬烘方式得到的角度更直立。
综合上述三种优选制备方法,在使凸块向透过区延伸、并部分悬空设置在透过区的步骤:
在去除基块对应着透过区的未设置凸块的区域,保留对应着凸块和遮挡区的区域的步骤中包括:
在基块形成有凸块的一侧进行正面构图工艺,正面构图工艺对应形成以相对的凸块的间距范围为限的凹槽,优选凹槽底部的基块的厚度不大于基体的厚度。也就是说,在正面构图工艺的过程中,并不将基块在对应着透过区的部分刻穿,而保留一定的厚度留待反面构图工艺中去除;
在未形成有凸块的一侧进行反面构图工艺,反面构图工艺对应形成以相对的基体的间距范围为限的开口,由于开口的间距大于凹槽的间距,因此凹槽对应的基块中间部分能被有效去除而得到使得凸块相对于透过区悬空设置的效果。
根据本实施例提供的掩模板的制备方法,可以很方便的形成能有效防止气相沉积物断裂物脱落的掩模板,该掩模板能有效降低脱落物污染基板(Glass),减小沉积阴影,提升膜层性能;同时还延长了掩模板在一个蒸镀周期内的更换时间,进一步提高产能,降低成本。
实施例2:
本实施例提供一种掩模板以及该掩模板的制备方法,该掩模板能有效遮挡气相沉积的断裂物,保证工艺成品质量,而且缩短了清洗周期。
虽然普通边框可以靠损失像素开口率来控制沉积阴影和脱落物,但对于窄边框而言的开口率而言则需重点保证,因此本实施例适用于窄边框的掩模板只设置凸块12,凸块12不向透过区悬空延伸。通常情况下,凸块12的最大高度越大,则遮挡角越高,沉积角也就越小,但是根据实际经验:遮挡角也是有极限的,遮挡角太高会导致封装膜层沉积在遮挡角直角拐角处,所以对于普通边框而言,从损失一点像素开口率,而保证遮挡角不要太高综合考虑。同时应该理解的是,缩小像素开口率只是为了避免遮挡角太高,实质上根据工厂工艺差异,来确认是否需要变化开口率。
如图7A和图7B所示,该掩模板1至少划分为透过区13和遮挡区14,其中,掩模板包括基体11,在遮挡区邻接透过区的边缘、在垂直于基体11的方向上设置有凸块12,凸块12在靠近透过区处的高度大于远离透过区处的高度。
相应的,本实施例还提供一种掩模板的制备方法,以形成在气相沉积工艺中制备掩模板。与实施例1相同,本实施例中的掩模板也可以采用三种方法来分别形成,但由于凸块12无需向透过区悬空延伸,从而省略在基块32的反面涂胶进行构图工艺的步骤,因此工艺得到了简化。
该掩模板的制备方法,包括在基体11中形成透过区13和遮挡区14的步骤,在该掩模板的制备方法中将掩模板1在遮挡区14邻接透过区13的边缘、在垂直于基体11的方向上形成为凸块12,凸块12在靠近透过区13处的高度大于远离透过区13处的高度。
一种优选的制备方法是,该掩模板1可以采用包括半曝光工艺和干刻工艺的方法、并结合普通曝光工艺实现制备,即其中的第一次半曝光工艺采用灰色调成模版或半色调成模版形成。其中,在对应着透过区13的区域为第一完全保留区,凸块12的区域为半保留区,遮挡区14的区域为第一完全去除区,半保留区从第一完全保留区向第一完全去除区具有渐进变化的透过率。第二次曝光工艺中采用的普通成模版中,在对应着透过区13的区域为第二去除区,凸块12和遮挡区14的区域为第二保留区。
同样的,保留区与去除区相对于该区域在涂胶工艺时形成的光刻胶最终的状态是被保留还是被去除而言,而与光刻胶的性质无关,例如与是负性光刻胶还是正性光刻胶无关:通常情况下,负性光刻胶经曝光、显影工艺后被保留,而正性光刻胶经曝光、显影工艺后被去除。
本实施例中的掩模板,制备方法同样包括形成凸块和形成透过区两大工艺。相比实施例1中的掩模板,其在形成透过区的工艺只需进行正面构图工艺,直接形成透过区的开口,较为简化。
如图8A所示,首先在基块32正面涂光刻胶31,并采用第一成模版33,即半色调或灰度的成模版进行曝光,保留第一完全保留区的光刻胶31的厚度,去除第一完全去除区的光刻胶31,使得半保留区的光刻胶31形成从原厚到无的厚度逐渐变小的斜坡,实现较小轮廓(profile)的长斜坡;接着,对基块32进行干法刻蚀(Dry Etch),获得两端薄、中间为原厚,中间向两端斜坡过渡的基体雏形,形成与光刻胶轮廓接近的遮挡角斜坡;然后,剥离光刻胶31。接着对基块32正面涂光刻胶31,并采用第二成模版34进行曝光、显影工艺,保留第二保留区的光刻胶,去除第二去除区的光刻胶;对基块32进行干法刻蚀工艺,形成中间和终端薄、而斜坡部分保留的形状,从而形成包括透过区13和凸块12的图形,得到最终的掩模板1的形貌。在该掩模板的制备方法中,光刻胶的形状对后期基体形成斜坡是直接影响,光刻胶的斜坡与刻蚀后的斜坡一致,所以遮挡角的实现主要参考光刻胶工艺。
一种优选的制备方法是,该掩模板1采用包括普通曝光工艺、硬烘工艺和干刻工艺的方法形成。如图8B所示,在基块32正面涂光刻胶31,采用第一成模版33进行曝光、显影工艺,保留第一完全保留区的光刻胶,去除第一完全去除区的光刻胶;利用曝光工艺中的硬烘(hard bake),使得保留的光刻胶的边沿缩减为斜坡,获得两端薄、中间为原厚,中间向两端为斜坡过渡的基体雏形,即将原本较大轮廓(Profile)的陡坡,烘烤成为较小轮廓的长斜坡(从第二子图到第三子图);然后对基块32进行干法刻蚀工艺(Dry Etch),形成两侧与光刻胶形状接近的遮挡角斜坡;剥离光刻胶。接着通过掩模板制作的典型工艺,对基块32正面涂光刻胶31,并采用第二成模版34进行曝光、显影工艺,保留第二保留区的光刻胶,去除第二去除区的光刻胶;对基块32进行干法刻蚀工艺,形成中间和终端薄、而斜坡部分保留的形状,从而形成包括透过区13和凸块12(形成遮挡角)的图形,得到最终的掩模板1的形貌。该制备工艺的核心在于,通过硬烘工艺,让光刻胶的轮廓更小,参考遮挡角的设计值来确定硬烘工艺参数,再通过干刻工艺实现掩模板的结构。
一种优选的制备方式是,该掩模板1采用包括普通曝光工艺、湿刻工艺的方法形成。如图8C所示,在基块32正面涂光刻胶31,采用第一成模版33进行曝光、显影工艺,保留第一完全保留区的光刻胶,去除第一完全去除区的光刻胶,形成较大轮廓(Profile)陡坡的光刻胶遮挡层;接着对基块32进行湿法刻蚀工艺(Wet Etch),由于湿法刻蚀工艺具有各向同性特点,即刻蚀方向与光刻胶遮挡层角度关系不大,而是朝各个方向等速率的刻蚀,从而形成如第三子图的圆弧底面形状的刻蚀效果(此时的遮挡角已不是直线三角形形状,而是底面为弧形三角形形状),将基块32两侧未被光刻胶覆盖的区域形成圆弧底面形状;然后,剥离光刻胶。接着通过掩模板制作的典型工艺,在基块32正面涂光刻胶31,并采用第二成模版34进行曝光、显影工艺,保留第二保留区的光刻胶,去除第二去除区的光刻胶;对基块32进行湿法刻蚀工艺,通过各向同性刻蚀形成中间和终端薄、而斜坡部分保留的形状,从而形成包括透过区13和凸块12的图形,得到最终的掩模板1的形貌。相比之下,采用该制备方法形成的光刻胶PR的形状比硬烘方式得到的角度更直立。
根据本实施例提供的掩模板的制备方法,可以很方便的形成能有效防止气相沉积物断裂物脱落的掩模板,该掩模板能有效降低脱落物污染基板(Glass),减小沉积阴影,提升膜层性能;同时还延长了掩模板在一个蒸镀周期内的更换时间,进一步提高产能,降低成本。该掩模板尤其适用于窄边框的显示面板封装结构的制备。
实施例3:
本实施例提供一种封装结构,该封装结构为采用实施例1或实施例2的掩模板形成。
在相同的沉积阴影工艺能力下,本实施例中的封装结构5通过遮挡角的高度差异化设计,通过控制大角度沉积方向,加速封装区CVD沉积,降低第一无机膜层和第二无机膜层的沉积阴影,可有效控制膜层阴影风险,得到的封装结构如图9所示。例如在国内一家显示产品产家中,其采用的掩模板,透过区边界垂直下去的膜厚约为80%,以掩模板边界到无机膜层边界的距离约360μm。
在该封装结构中,第二无机膜层包裹第一无机膜层的阴影边界的距离差距增大了,留给工艺对位的可偏移量也就增加,实现了增大裕量(Margin),从而实现在保持开口率不变条件下使得第一无机膜层和第二无机膜层的对位裕量(Margin)进一步提升,提升薄膜封装、尤其是侧面封装的信赖性。
实施例4:
本实施例提供一种膜层制备方法,可以制备实施例3的封装结构,尤其适用于OLED显示器件的封装。
该膜层制备方法中,第一无机膜层、有机膜层和第二无机膜层采用气相沉积法形成。在封装结构的制备工艺中,掩模板的遮挡角越大,即遮挡三角形越高,沉积角越小,所以第一无机膜层与第二无机膜层的沉积角配合形成包裹,通过设置不同膜层的掩模板的遮挡角来实现。
对于普通边框的封装结构,该膜层制备方法包括步骤:
如图10A所示,采用第一掩模板形成第一无机膜层51,第一掩模板在遮挡区14邻接透过区13的边缘、在垂直于基体11的方向上设置有第一凸块;以及,第一凸块在邻接透过区的部分悬空设置;
形成有机膜层52;
如图10B所示,采用第二掩模板形成第二无机膜层53,第二掩模板在遮挡区14邻接透过区13的边缘、在垂直于基体11的方向上设置有第二凸块;以及,第二凸块在邻接透过区的部分悬空设置。
优选的是,第一凸块的最大高度大于第二凸块的最大高度。即,使得形成第一无机膜层51的掩模板中凸块的高度大于形成第二无机膜层53的掩模板中凸块的高度,从而形成不同程度的能遮挡气相沉积的断裂物的掩模板。
优选的是,在从遮挡区指向透过区的方向上,第一凸块和第二凸块分别向透过区悬空延伸的尺寸范围为其整体尺寸的1/4-1/2。例如,将延伸范围设置为在350-650μm。通过设置悬空延伸的宽度,使得凸块能保证遮挡和收纳两方面效果的均衡。
优选的是,第一凸块和第二凸块在垂直于基体11所在平面方向上的截面形状为梯形或三角形。
在该膜层制备方法中,通过在形成不同无机膜层的掩模板中设置差别化的第一凸块和第二凸块,能相应的遮挡该层无机膜层在气相沉积过程的断裂物,保证工艺成品质量,而且缩短了清洗周期,不仅适用于普通边框,还适用于窄边框。
对于窄边框的封装结构,该膜层制备方法包括步骤:
如图11A所示,采用第一掩模板形成第一无机膜层51,第一掩模板在遮挡区14邻接透过区13的边缘、在厚度方向的一侧设置有第一凸块;
形成有机膜层52;
如图11B所示,采用第二掩模板形成第二无机膜层53,第二掩模板在遮挡区14邻接透过区13的边缘、在厚度方向的一侧设置有第二凸块;
这里,只需第一凸块和第二凸块靠近透过区的高度大于远离透过区的高度,第一凸块和第二凸块无需向透过区悬空延伸。
由于透过区的大小不能影响阴影的大小,阴影区域内的膜厚无法得到保证,也即封装性能不保证。根据国内一家显示产品产家中,薄膜封装膜层的阴影水平约为400μm,其中70%厚度以下、封装性能不保证区域的就超过300μm。由于目前显示产品的边框范围约为800-1100μm,考虑掩模板制作公差100μm与工艺对准误差50μm,封装性能难以得到保证,因此,将像素开口率缩小100μm都是非常困难的,而在本实施例的膜层制备方法中,则可以将300μm的厚度不保证区域缩减到150μm,这样的效果对于薄膜封装来说是非常有利的改善。
该膜层制备方法,利用包括能控制气相沉积阴影的遮挡角高度设计的掩模板,通过调节凸起的高度调节沉积阴影范围,使得沉积角与薄膜封装结构TFE的遮挡角匹配,有效避免非开口区的沉积物脱落物污染基板;并区别对待第一无机膜层和第二无机膜层的遮挡角,形成第二无机膜层包裹第一无机膜层的包裹封装效果,提升封装信赖性;而且可以降低掩模板更换频率,有效延长在一个蒸镀周期内掩模板的工艺时间,提升产能,节约成本。
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种掩模板,所述掩模板至少划分为透过区和遮挡区,其特征在于,所述掩模板包括基体,在所述遮挡区邻接所述透过区的边缘、垂直于所述基体所在平面的方向上设置有凸块,所述凸块在靠近所述透过区处的高度大于远离所述透过区处的高度。
2.根据权利要求1所述的掩模板,其特征在于,所述凸块向所述透过区延伸、并部分悬空设置在所述透过区。
3.根据权利要求2所述的掩模板,其特征在于,在从所述遮挡区指向所述透过区的方向上,所述凸块向所述透过区悬空延伸的尺寸范围为所述凸块的整体尺寸的1/4-1/2。
4.根据权利要求1所述的掩模板,其特征在于,所述凸块的高度在从所述透过区指向所述遮挡区的方向上逐渐减小。
5.根据权利要求1-4任一项所述的掩模板,其特征在于,所述凸块在垂直于所述基体所在平面的、由所述透过区指向所述遮挡区方向的截面形状为梯形或三角形。
6.一种封装结构,包括第一无机膜层和第二无机膜层,其特征在于,采用权利要求1-5任一项所述的掩模板形成所述第一无机膜层和所述第二无机膜层,其中,形成所述第一无机膜层的第一掩模板具有第一凸块,形成所述第二无机膜层的第二掩模板具有第二凸块,所述第一凸块的最大高度大于所述第二凸块的最大高度。
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