一种选择性除膜装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种在涂布工艺中进行选择性除膜或者配合涂布设备实现选择性涂 布的选择性除膜装置，属于涂布技术领域。
【背景技术】
[0002] 在半导体、太阳能电池、液晶面板、LED照明、OLED显示、OLED照明等领域的生产工 艺中存在一些精密涂布工艺，这些涂布工艺不同于一般的整面涂布工艺而是需要进行图案 涂布，即涂布出来的薄膜是按照一定图案分布排列的，通常称该类涂布为选择性涂布或者 选择性成膜。以OLED量产工艺为例就存在以下一些选择性涂布工艺，例如用狭缝涂布机来 进行液态空穴注入层薄膜的涂布，用旋涂设备来进行内光提取层的涂布，用喷涂设备来进 行内光提取层的涂布。量产中通常是用大尺寸玻璃例如尺寸为370mmX470mm的基板进行涂 布，最后切割成需要的小尺寸灯片，例如100mmX50mm，100_X100mm等。这就要求前面提到 的各种涂布需要进行图案涂布来与最终的灯片尺码相一致案，否则就会对量产过程中其它 工序造成影响。例如液态空穴注入层薄膜涂布如果没有图案涂布，那么会对后续封装工序 造成影响，影响最终灯片封装的可靠性导致灯片发生漏气。再例如外光提取层薄膜的涂布 如果没有图案涂布，就会对后续的裂片工序造成影响，导致无法完成裂片。所以选择性涂布 工艺是OLED量产中非常重要且必不可少的工艺。现有的涂布设备和技术都因为各自的局 限无法很稳定的实现选择性涂布。本发明就是来解决这个问题，实现稳定的，精准的选择性 除膜配合各涂布工艺实现选择性涂布。
[0003] 现有的技术主要的选择性涂布方案主要有以下几种。第一种用超声喷涂设备在 Mask的辅助下实现图案涂布，在超声喷涂之前在基板上提前放置好与相应图案相对应的 Mask，不需要成膜的地方利用Mask进行阻挡，最终获得相应图案的薄膜。这种方案最大的 缺点就是最终图案薄膜的边缘会发生厚度不均匀，以厚度为Ium的薄膜为例，常会造成边 缘0. 5-5_区域内的薄膜厚度远大于lum，这在很多精密涂布工艺中是不允许的。
[0004] US6548115公开了一种涂布装置和方式，该系统利用在涂布刀头中添加一个特定 图案的薄片来部分阻止溶液的流出，最终获得一定图案的薄膜，这是在精密涂布领域常用 的另一种方案。这种图案涂布方式最大的缺点就是每一个图案都需要一个特定对应图案的 薄片来帮助实现，这使得在大批量生产过程中不能实现多种图案成膜的来回切换，大大限 制了其图案涂布的应用功能。而且这种通过刀头中添加薄片的方式只能够很好地实现与刀 头运动方向垂直方向的图案成膜，而刀头运动方向的图案还需要通过控制刀头的选择性收 刀和落刀来控制，这使得该方向的图案边缘有堆积，边缘成膜厚度较中间更厚。这种方案对 成膜材料的粘度非常敏感，对粘度在l-20X10_3Pa. S内的材料的图案控制显得尤为困难， 以目标厚度为IOOnm的薄膜为例，以这种方案实现的图案边缘常在目标位置±2_左右的 范围内的薄膜厚度较目标厚度有±20%的不均匀，这在很多涂布应用中是不允许的。
[0005] 还有一种图案涂布方案的思路是先对基板进行整面涂布，然后用其它方法将不需 要的薄膜除去，最终实现图案涂布。现有一种装置是利用一个液体喷头和一个真空吸管按 照一定角度固定，利用机械传动控制其运动轨迹，当其在薄膜上面按照一定轨迹运动时，溶 剂从液体喷头喷到薄膜上面将薄膜溶解，溶解后的薄膜跟随溶剂迅速被真空吸管吸走，从 而实现可选择性精密除膜的功能。该方案最大的缺点在于这种装置的设计大大限制了其移 动速度从而使得除膜速度很慢，通常该方案的除膜速度为10-20mm/ sec。除膜装置的工艺宽 口很窄，并且除膜后常常会在除膜区域有较大的残留，并且除膜后薄膜的边缘常出现毛边 和比较大的堆积，这些缺点大大限制了其在量产中的应用。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是克服现有技术的不足之处，提供一种选择性除膜装置，帮助各种 精密涂布设备实现选择性涂布或者在各种精密涂布之后利用该选择性除膜装置来进行选 择性除膜，最终获得所需图案的薄膜。
[0007] 本发明的选择性除膜装置，所述的除膜装置包括除膜头、出液装置、除液装置、定 位装置和位移装置，所述的除膜头安装在定位装置上，所述的定位装置安装在位移装置上， 所述的除膜头包括出液管和除液管，所述出液装置与除膜头的出液管相连，所述除液装置 与除膜头的除液管相连，所述的出液管包裹除液管，或者除液管包裹出液管，所述的出液装 置用于将除膜液体输送到待加工薄膜表面，所述的除液装置用于将反应后或者溶解后的废 液除去，所述的定位装置用于将除膜头和待加工薄膜进行相对定位，所述的位移装置用于 控制除膜头或者薄膜相对位置实现选择性除膜。
[0008] 所述的选择性除膜装置中，
[0009] 所述的除膜头的数量为一个或者多个。
[0010] 所述的出液管的数量为一个或者多个。
[0011] 所述的出液管具有至少1个出液管入口和至少1个出液管出口，所述的出液装置 与出液管入口相连。
[0012] 所述的出液管入口的截面形状选自圆形、椭圆、矩形、平行四边形、三角形、梯形或 者不规则图形。
[0013] 所述的出液管出口的截面形状选自圆形、椭圆、矩形、平行四边形、三角形、梯形或 者不规则图形。
[0014] 所述的除液管的数量为一个或者多个。
[0015] 所述的除液管具有至少1个除液管入口和至少1个除液管出口，所述的除液装置 与除液管出口相连。
[0016] 所述的除液管入口的截面形状选自圆形、椭圆、矩形、平行四边形、三角形、梯形或 者不规则图形。
[0017] 所述的除液管出口的截面形状选自圆形、椭圆、矩形、平行四边形、三角形、梯形或 者不规则图形。
[0018] 所述的出液管具有至少1个出液管入口和至少1个出液管出口，所述的除液管具 有至少1个除液管入口和至少1个除液管出口，所述的出液管出口所在的平面和除液管入 口所在的平面与薄膜表面的垂直距离差值不大于1〇_。
[0019] 本发明的除膜头，包括出液管和除液管，所述的出液管用于将除膜液体输送到待 加工薄膜表面，所述的除液管用于将反应后或者溶解后的废液除去，所述的出液管包裹除 液管，或者除液管包裹出液管。
[0020] 所述的除膜头中，
[0021] 所述的出液管的数量为一个或者多个。
[0022] 所述的出液管具有至少1个出液管入口和至少1个出液管出口，所述的出液装置 与出液管入口相连。
[0023] 所述的出液管入口的截面形状选自圆形、椭圆、矩形、平行四边形、三角形、梯形或 者不规则图形。
[0024] 所述的出液管出口的截面形状选自圆形、椭圆、矩形、平行四边形、三角形、梯形或 者不规则图形。
[0025] 所述的除液管的数量为一个或者多个。
[0026] 所述的除液管具有至少1个除液管入口和至少1个除液管出口，所述的除液装置 与除液管出口相连。
[0027] 所述的除液管入口的截面形状选自圆形、椭圆、矩形、平行四边形、三角形、梯形或 者不规则图形。
[0028] 所述的除液管出口的截面形状选自圆形、椭圆、矩形、平行四边形、三角形、梯形或 者不规则图形。
[0029] 所述的出液管具有至少1个出液管入口和至少1个出液管出口，所述的除液管具 有至少1个除液管入口和至少1个除液管出口，所述的出液管出口所在的平面和除液管入 口所在的平面与薄膜表面的垂直距离差值不大于1〇_。
[0030] 本发明的除膜的方法，包括如下步骤：
[0031] 1)利用出液装置以一定范围的流量将液体输送至除膜头出液管；
[0032] 2)液体从除膜头出液管出口流到待加工薄膜表面，将待加工薄膜溶解或者反应；
[0033] 3)利用除液装置将一定范围的负压施加在除膜头除液管；
[0034] 4)与待加工薄膜反应或者溶解后的废液从除膜头除液管入口被抽出，即可实现除 膜；
[0035] 5)位移装置控制除膜头安装一定轨迹移动，即可实现选择性除膜；
[0036] 所述的除膜头的移动速度为：5mm/s-300mm/s ;
[0037] 所述的除膜头出液管中液体流速为：10mL/min-1000mL/min ;
[0038] 所述的除液装置施加的负压为：5kPa_50kPa。
[0039] 本发明的选择性除膜装置，利用定位装置将除膜头和待加工薄膜进行定位，出液 管将液体输送到待加工薄膜表面，液体与待加工薄膜进行反应或者将待加工薄膜溶解，除 液管将反应或者溶解后的废液除去，利用位移装置控制除膜头或者薄膜按照指定轨迹运行 即可实现选择性除膜。
[0040] 本发明具有如下技术效果：
[0041] 1)利用该装置可以获得一个非常宽的工艺窗口；
[0042] 2)除膜速度范围增加到5-300mm/sec，除膜速度快达到现有技术的8倍以上；
[0043] 3)除膜效果好，除膜后除膜区域没有残留或者残留非常小，除膜边缘没有堆积或 者堆积很小，使其能够真正运用于量产工艺之中。
【附图说明】
[0044] 图1是本发明的选择性除膜装置的示意图；
[0045] 图2是对待加工薄膜除膜之后除膜区域存在的残留的示意图；
[0046] 图3是对待加工薄膜除膜之后薄膜边缘发生的堆积的截面示意图。
[0047] 其中，110为除膜头，120为出液装置，130为除液装置，140为定位装置，150为位移 装置，210为基板，220为待加工薄膜，230为除液管，230a为除液管入口，230b为除液管出 口，240为出液管，240a为出液管入口，240b为出液管出口，310、410为基板，320、420为待加 工薄膜，330、440为除膜区域，340为残留薄膜，430为薄膜堆积。
【具体实施方式】
[0048] 实施例1
[0049] 如图1所示，本发明的选择性除膜装置，包括除膜头（110)、出液装置（120)、除液 装置（130)、定位装置（140)和位移装置（150)，所述的除膜头（110)安装在定位装置（140) 上，所述的定位装置（140)安装在位移装置（150)上。
[0050] 所述的除膜头（110)包括出液管（240)和除液管（230)，除液管（230)包裹出液管 (240)，所述的出液管（240)包括出液管入口（240a)和出液管出口（240b)，所述