專利名稱：一種有機(jī)發(fā)光顯示器蒸鍍用掩膜的電鑄制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)發(fā)光顯示器的制作，尤其是涉及一種有機(jī)發(fā)光顯示器蒸鍍用掩膜的電鑄制作方法。
背景技術(shù)：
有機(jī)發(fā)光顯示器(Organic Light Emitting Display，簡稱OLED)不但具備CRT顯示器的亮度高、消耗能源少以及LCD顯示器的輕巧薄的特點(diǎn)，還具有不受環(huán)境的限制、無需背光燈的突出優(yōu)點(diǎn)。即便在陽光下也能輕松看清圖案文字，并具有卷折的功能。OLED顯示屏可以做得更輕更薄，可視角度更大，并且能夠顯著節(jié)省電能。OLED的組成包括1片約1.3mm的玻璃基板、小于0.3mm的高純度金屬材料和ITO導(dǎo)電玻璃，總厚度小于2mm。OLED的制造關(guān)鍵環(huán)節(jié)是，將有機(jī)發(fā)光材料涂布到ITO表面，其涂布質(zhì)量直接決定了OLED的質(zhì)量，制作中需要用到兩種掩膜版一種是光學(xué)掩膜版，用于對ITO導(dǎo)電玻璃進(jìn)行光刻，制取透明的導(dǎo)電陽極，通常采用CRT蔭罩制版技術(shù)制作鉻光學(xué)掩膜版，其方法依次有以下步驟光刻鉻版、顯影、蝕刻、脫膜、清洗、干燥、成品；另一種是金屬掩膜版，用作蒸鍍掩膜在器件上蒸鍍金屬條狀陰極，一般采用CRT蔭罩精細(xì)蝕刻技術(shù)制作金屬掩膜版，其方法依次有以下步驟鋼帶清洗、涂感光膠、雙面掩膜光刻、雙面腐蝕、剝膜、清洗、干燥、成品。這種制作方法的缺陷主要有(1)必需要在一定厚度的金屬箔上進(jìn)行，制成掩模厚度至少在0.05mm以上；(2)存在側(cè)向腐蝕；(3)蝕刻基于化學(xué)溶解，形成的開孔表面毛糙，孔壁不太光滑，不利于發(fā)光材料完全轉(zhuǎn)移到ITO表面；(4)精度比較低高，開孔公差達(dá)到±0.005mm，幅面為370mm×470mm的掩膜板的孔問位置公差高達(dá)±0.008mm；(5)蝕刻掩模板開孔尺寸公差為±(0.010mm～0.015mm)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提出一種有機(jī)發(fā)光顯示器OLED蒸鍍用掩膜的電鑄制作方法。通過用電鑄制作的掩膜將小分子的有機(jī)發(fā)光材料蒸鍍到ITO玻璃上。
本發(fā)明的技術(shù)問題是這樣加以解決的這種OLED蒸鍍用掩膜的電鑄制作方法，依次有以下步驟芯模準(zhǔn)備→芯模前處理→貼膜→曝光→顯影→除油→水洗。
這種OLED蒸鍍用掩膜的電鑄制作方法的特點(diǎn)是還依次有以下后續(xù)步驟活化/鈍化→水洗→電鑄掩膜→水洗→褪膜→剝膜→絲網(wǎng)粘接→成品檢測→成品包裝。
本發(fā)明的技術(shù)問題是這樣擇優(yōu)加以解決的所述活化步驟是將金屬基板浸沒在活化液中活化，浸沒時(shí)間為5分鐘～10分鐘，所述活化液是濃度30％的鹽酸溶液，該步驟適用于容易從芯模脫落的電鑄鎳層。
所述鈍化步驟是將金屬基板浸沒在鈍化液中鈍化，浸沒時(shí)間為1.8分鐘～2.2分鐘，所述鈍化液是濃度10％的重鉻酸鉀溶液，該步驟適用于難以從芯模剝離的電鑄鎳層。
所述電鑄掩膜步驟是將芯模安裝在夾具框架上并與電源負(fù)極相連，然后將框架放入電鑄槽中，以鎳板為陽極，電鑄過程中框架及金屬基板都可以獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)。通電后芯模周圍的電鑄液濃度場使金屬鎳經(jīng)電鑄液在有相反圖形的金屬基板上均勻沉積上一層金屬鎳掩膜，其厚度由電鑄液濃度、電流密度和電鑄時(shí)間調(diào)節(jié)，電鑄層與金屬基板的結(jié)合力太小，電鑄過程中會(huì)起泡，結(jié)合力太大又無法剝離或使剝離變形。
優(yōu)選的方案是，所述電鑄掩膜步驟是采用陰極移動(dòng)加氣體攪拌方式使金屬鎳沉積在金屬基板上。這樣形成的金屬鎳掩膜會(huì)更加均勻。
所述電鑄液的組分和含量分別是氨基磺酸鎳濃縮液(180g/l)333.0ml/l～389.0ml/l氯化鎳濃縮液(500g/l)25.0ml/l～35.0ml/l1，4丁二醇 0.30g/l～0.50g/l濕潤劑 0.05g/l～0.80g/l光亮劑 0.60g/l～1.00g/lpH值緩沖劑 35.00g/l～45.00g/l所述濕潤劑是十二烷基硫酸鈉。
所述光亮劑是糖精。
所述pH值緩沖劑是硼酸。
所述電鑄液的pH值是3.8～5.4、溫度是45℃～60℃，電鑄電流密度是2A/dm2～10A/dm2，電鑄時(shí)間由掩膜板要求的厚度和采用的電流密度決定。
所述褪膜步驟是先將已形成的金屬鎳掩膜的芯模浸沒在溫度為50℃～55℃的濃度8％～10％的氫氧化鈉溶液中浸沒時(shí)間為30分鐘～35分鐘，然后，將金屬基板置于內(nèi)有溫度為45℃～50℃的濃度8％～12％的GC-001的超聲波褪膜缸中超聲波褪膜1.8分鐘～2.2分鐘。
所述剝膜步驟是，用機(jī)械方法將沉積的金屬鎳掩膜與金屬基板分離。
所述絲網(wǎng)粘接步驟是，將分離出的帶有圖形的沉積金屬通過膠水固定在金屬外框上。掩膜對位置要求非常嚴(yán)格，而位置是由絲網(wǎng)張力決定的，張力大小影響位置精度，所述絲網(wǎng)張力是9N/cm～11N/cm。
所述成品檢測步驟是對掩膜厚度、開孔數(shù)量與尺寸、位置精度進(jìn)行檢測。
本發(fā)明的技術(shù)問題是這樣進(jìn)一步加以解決的所述芯模準(zhǔn)備步驟是，選擇金屬基板，優(yōu)選的選擇是不銹鋼基板。
所述芯模前處理步驟是，依次有以下幾個(gè)分步驟化學(xué)除油→電解除油→熱水洗→冷水洗→中和→冷水洗→風(fēng)干；其中化學(xué)除油分步驟是，將金屬基板浸沒在溫度為70℃～90℃的除油劑中除油，浸沒時(shí)間為25分鐘～30分鐘，所述除油劑的組分包括氫氧化鈉、碳酸鈉和磷酸三鈉，它們的重量比為(6～10)∶(2～4)∶(5～7)電解除油分步驟是，將金屬基板浸沒在溫度為60℃～70℃的電解液中除油，浸沒時(shí)間為0.8分鐘～1.2分鐘，所述電解液是含量為60g/l的電解除油粉(UDYPREP283)的電解液。
中和分步驟是，將金屬基板浸沒在中和液中中和，浸沒時(shí)間為0.3分鐘～0.4分鐘，所述中和液是濃度15％的鹽酸溶液。
所述貼膜步驟是，用貼膜機(jī)將厚度大于掩膜的感光干膜平整地貼在金屬基板表面。所述感光干膜的型號(hào)包括日立公司出品的RY3225或杜邦公司出品的FX925，其能分辨的最小平行線條寬度為10μm。
所述曝光步驟是，將其上有與掩膜相反圖形的負(fù)片鉻版藥膜面貼緊感光干膜表面，用平行曝光機(jī)將負(fù)片鉻版上的圖形完整轉(zhuǎn)移到感光干膜表面。
優(yōu)選的方案是，所述曝光步驟是用平行紫外線曝光機(jī)將負(fù)片鉻版上的圖形完整轉(zhuǎn)移到感光干膜表面。
所述顯影步驟是，將曝光后的金屬基板浸沒在顯影液中顯影，清除金屬基板上未曝光的干膜顯現(xiàn)出圖形，在金屬基板上制作與掩膜相反圖形，所述顯影液是濃度0.2％～1.0％的碳酸鈉溶液。
本發(fā)明采用電鑄技術(shù)可以制作厚度在0.05mm以下的OLED蒸鍍用高精度掩膜，由于是基于應(yīng)用電化學(xué)的電沉積原理，通過在芯模上電沉積某一金屬或合金，因此掩膜板開孔均勻一致，孔壁光滑無毛刺，無側(cè)向腐蝕，有利于發(fā)光材料完全轉(zhuǎn)移到ITO表面，顯著提高制品精度，開孔公差達(dá)到±0.005mm，幅面為370mm×470mm的掩膜板的孔間位置公差僅為±0.008mm。
具體實(shí)施例方式
一種小分子OLED蒸鍍用高精度掩膜的電鑄制作方法這種OLED蒸鍍用掩膜的電鑄制作方法，依次有以下步驟芯模準(zhǔn)備→芯模前處理→貼膜→曝光→顯影→除油→水洗→活化/鈍化→水洗→電鑄掩膜→水洗→褪膜→剝膜→絲網(wǎng)粘接→成品檢測→成品包裝。
所述芯模準(zhǔn)備步驟是，選擇不銹鋼基板。
所述芯模前處理步驟是，依次有以下幾個(gè)分步驟化學(xué)除油→電解除油→熱水洗→冷水洗→中和→冷水洗→風(fēng)干。其中化學(xué)除油分步驟是，將金屬基板浸沒在溫度為80℃的除油劑中除油，浸沒時(shí)間為28分鐘，所述除油劑的組分包括氫氧化鈉、碳酸鈉和磷酸三鈉，它們的重量比為8∶3∶6；電解除油分步驟是，將金屬基板浸沒在溫度為65℃的電解液中除油，浸沒時(shí)間為1.0分鐘，所述電解液是60g/l的UDYPREP 283；中和分步驟是，將金屬基板浸沒在中和液中中和，浸沒時(shí)間為0.3分鐘，所述中和液是濃度15％的鹽酸溶液。
所述貼膜步驟是，用貼膜機(jī)將厚度大于掩膜的感光干膜平整地貼在金屬基板表面。所述感光干膜是日立公司出品的RY3225，其能分辨的最小平行線條寬度為10μm。
所述曝光步驟是，將負(fù)片鉻版藥膜面貼緊感光干膜表面，用平行紫外線曝光機(jī)將負(fù)片鉻版上的圖形完整轉(zhuǎn)移到感光干膜表面。
所述顯影步驟是，將曝光后的金屬基板浸沒在顯影液中顯影，清除金屬基板上未曝光的干膜顯現(xiàn)出圖形，在金屬基板上制作與掩膜相反圖形，所述顯影液是濃度0.8％的碳酸鈉溶液。
所述活化步驟是將金屬基板浸沒在活化液中活化，浸沒時(shí)間為8分鐘，所述活化液是濃度30％的鹽酸溶液，該步驟適用于容易從芯模脫落的電鑄鎳層。
所述鈍化步驟是將金屬基板浸沒在鈍化液中鈍化，浸沒時(shí)間為2分鐘，所述鈍化液是濃度10％的重鉻酸鉀溶液，該步驟適用于難以從芯模剝離的電鑄鎳層。
所述電鑄掩膜步驟是采用陰極移動(dòng)加氣體攪拌方式使金屬鎳沉積在金屬基板上，將芯模安裝在夾具框架上并與電源負(fù)極相連，然后將框架放入電鑄槽中，以鎳板為陽極，電鑄過程中框架及金屬基板都可以獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)，通電后芯模周圍的電鑄液濃度場使金屬鎳經(jīng)電鑄液在有相反圖形的金屬基板上均勻沉積上一層金屬鎳掩膜，其厚度由電鑄液濃度、電流密度和電鑄時(shí)間調(diào)節(jié)。
所述電鑄液的組分和含量分別是氨基磺酸鎳濃縮液(180g/l) 350.0ml/l氯化鎳濃縮液(500g/l) 30.0ml/l添加劑PC-3 7.5ml/l濕潤劑NAW-4 0.7ml/l光亮劑NI-22 0.7ml/l硼酸 40.0g/l所述電鑄液的pH值是4.5、溫度是55℃，電鑄電流密度是6A/dm2，電鑄時(shí)間由掩膜板要求的厚度和采用的電流密度決定。
所述褪膜步驟是先將已形成的金屬鎳掩膜的芯模浸沒在溫度為52℃的濃度9％的氫氧化鈉溶液中浸沒時(shí)間為32分鐘，然后，將金屬基板置于內(nèi)有溫度為48℃的濃度10％的GC-001的超聲波褪膜缸中超聲波褪膜2.0分鐘。
所述剝膜步驟是，用機(jī)械方法將沉積的金屬鎳掩膜與金屬基板分離。
所述絲網(wǎng)粘接步驟是，將分離出的帶有圖形的沉積金屬通過膠水固定在金屬外框上。掩膜對位置要求非常嚴(yán)格，而位置是由絲網(wǎng)張力決定的，張力大小影響位置精度，所述絲網(wǎng)張力是10N/cm。
所述成品檢測步驟是對掩膜厚度、開孔數(shù)量與尺寸、位置精度進(jìn)行檢測。檢測結(jié)果如下電鑄制作的開孔公差達(dá)到±0.005mm，幅面為370mm×470mm的掩膜板的孔間位置公差僅為±0.008mm，與其它方法制作的成品對比有明顯的提高與改進(jìn)。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)發(fā)光顯示器蒸鍍用掩膜的電鑄制作方法，依次有以下步驟芯模準(zhǔn)備→芯模前處理→貼膜→曝光→顯影→除油→水洗，其特征在于還依次有以下后續(xù)步驟活化/鈍化→水洗→電鑄掩膜→水洗→褪膜→剝膜→絲網(wǎng)粘接→成品檢測→成品包裝。
2.按照權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光顯示器蒸鍍用掩膜的電鑄制作方法，其特征在于所述活化步驟是將金屬基板浸沒在活化液中活化，浸沒時(shí)間為5分鐘～10分鐘，活化液是濃度30％的鹽酸溶液。
3.按照權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光顯示器蒸鍍用掩膜的電鑄制作方法，其特征在于所述鈍化步驟是將金屬基板浸沒在鈍化液中鈍化，浸沒時(shí)間為1.8分鐘～2.2分鐘，鈍化液是濃度10％的重鉻酸鉀溶液。
4.按照權(quán)利要求1或2或3所述的有機(jī)發(fā)光顯示器蒸鍍用掩膜的電鑄制作方法，其特征在于所述電鑄掩膜步驟是將芯模安裝在夾具框架上并與電源負(fù)極相連，然后將框架放入電鑄槽中，以鎳板為陽極，電鑄過程中框架及金屬基板都可以獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)。
5.按照權(quán)利要求4所述的有機(jī)發(fā)光顯示器蒸鍍用掩膜的電鑄制作方法，其特征在于所述電鑄掩膜步驟是采用陰極移動(dòng)加氣體攪拌方式使金屬鎳沉積在金屬基板上。
6.按照權(quán)利要求5所述的有機(jī)發(fā)光顯示器蒸鍍用掩膜的電鑄制作方法，其特征在于所述電鑄液的組分和含量分別是氨基磺酸鎳濃縮液(180g/l)333.0ml/l～389.0ml/l氯化鎳濃縮液(500g/l)25.0ml/l～35.0ml/l添加劑PC-3 5.0ml/l～10.0ml/l濕潤劑NAW-40.5ml/l～1.0ml/l光亮劑NI-220.5ml/l～1.0ml/lpH值緩沖劑 35.0g/l～45.0g/l電鑄液的pH值是3.8～5.4、溫度是45℃～60℃，電鑄電流密度是2A/dm2～10A/dm2。
7.按照權(quán)利要求6所述的有機(jī)發(fā)光顯示器蒸鍍用掩膜的電鑄制作方法，其特征在于所述褪膜步驟是先將已形成的金屬鎳掩膜的芯模浸沒在溫度為50℃～55℃的濃度8％～10％的氫氧化鈉溶液中浸沒時(shí)間為30分鐘～35分鐘，然后，將金屬基板置于內(nèi)有溫度為45℃～50℃的濃度8％～12％的GC-001的超聲波褪膜缸中超聲波褪膜1.8分鐘～2.2分鐘。
8.按照權(quán)利要求7所述的有機(jī)發(fā)光顯示器蒸鍍用掩膜的電鑄制作方法，其特征在于所述剝膜步驟是，用機(jī)械方法將沉積的金屬鎳掩膜與金屬基板分離。
9.按照權(quán)利要求8所述的有機(jī)發(fā)光顯示器蒸鍍用掩膜的電鑄制作方法，其特征在于所述絲網(wǎng)粘接步驟是，將分離出的帶有圖形的沉積金屬通過膠水固定在金屬外框上，絲網(wǎng)張力是9N/cm～11N/cm。
10.按照權(quán)利要求9所述的有機(jī)發(fā)光顯示器蒸鍍用掩膜的電鑄制作方法，其特征在于所述芯模準(zhǔn)備步驟是，選擇金屬基板；所述芯模前處理步驟是，依次有以下幾個(gè)分步驟化學(xué)除油→電解除油→熱水洗→冷水洗→中和→冷水洗→風(fēng)干；其中化學(xué)除油分步驟是，將金屬基板浸沒在溫度為70℃～90℃的除油劑中除油，浸沒時(shí)間為25分鐘～30分鐘，除油劑的組分包括氫氧化鈉、碳酸鈉和磷酸三鈉，它們的重量比為(6～10)∶(2～4)∶(5～7)；電解除油分步驟是，將金屬基板浸沒在溫度為60℃～70℃的電解液中除油，浸沒時(shí)間為0.8分鐘～1.2分鐘，電解液是60g/l的UDYPREP 283；中和分步驟是，將金屬基板浸沒在中和液中中和，浸沒時(shí)間為0.3分鐘～0.4分鐘，中和液是濃度15％的鹽酸溶液；所述貼膜步驟是，用貼膜機(jī)將厚度大于掩膜的感光干膜平整地貼在金屬基板表面，感光干膜能分辨的最小平行線條寬度為10μm；所述曝光步驟是，將其上有與掩膜相反圖形的負(fù)片鉻版藥膜面貼緊感光干膜表面，用平行曝光機(jī)將負(fù)片鉻版上的圖形完整轉(zhuǎn)移到感光干膜表面；所述顯影步驟是，將曝光后的金屬基板浸沒在顯影液中顯影，清除金屬基板上未曝光的干膜顯現(xiàn)出圖形，在金屬基板上制作與掩膜相反圖形，顯影液是濃度0.2％～1.0％的碳酸鈉溶液。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種有機(jī)發(fā)光顯示器蒸鍍用掩膜的電鑄制作方法，依次有以下步驟芯模準(zhǔn)備→芯模前處理→貼膜→曝光→顯影→除油→水洗，其特征在于還依次有以下后續(xù)步驟活化/鈍化→水洗→電鑄掩膜→水洗→褪膜→剝膜→絲網(wǎng)粘接→成品檢測→成品包裝。本發(fā)明采用電鑄技術(shù)可以制作厚度在0.05mm以下的OLED蒸鍍用高精度掩膜，由于是基于應(yīng)用電化學(xué)的電沉積原理，通過在芯模上電沉積某一金屬或合金，因此掩膜板開孔均勻一致，孔壁光滑無毛刺，無側(cè)向腐蝕，有利于發(fā)光材料完全轉(zhuǎn)移到ITO表面，顯著提高制品精度，開孔公差達(dá)到±0.005mm，幅面為370mm×470mm的掩膜板的孔間位置公差僅為±0.008mm。
文檔編號(hào)C23C14/04GK1804138SQ200510101380
公開日2006年7月19日 申請日期2005年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月14日
發(fā)明者魏志凌, 高小平, 趙錄軍, 胡鵬程 申請人:深圳市允升吉電子有限公司