TW201946311A - 掩模的製造方法，掩模支撐緩衝基板及其製造方法 - Google Patents

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張澤龍
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南韓商Tgo科技股份有限公司
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Abstract

本發明涉及一種掩模支撐緩衝基板及其製造方法以及框架一體型掩模的製造方法。本發明的掩模支撐緩衝基板的製造方法，用於製造緩衝基板（buffer substrate），該緩衝基板支撐OLED像素形成用掩模以使其對應於框架，其包括以下步驟：（a）提供掩模金屬膜；（b）將掩模金屬膜黏合在一表面形成有臨時黏合部的緩衝基板上；（c）在掩模金屬膜上形成掩模圖案；以及（d）從緩衝基板分離形成有掩模圖案的掩模金屬膜。

Description

掩模的製造方法，掩模支撐緩衝基板及其製造方法
發明領域
本發明涉及一種掩模的製造方法，掩模支撐緩衝基板及其製造方法。更具體涉及能夠穩定地在掩模上形成圖案，並且穩定地支撐並移動掩膜而不會使其變形的掩模的製造方法，掩模支撐緩衝基板及其製造方法。
發明背景
作為OLED（有機發光二極體）製造工藝中形成像素的技術，主要使用FMM（Fine Metal Mask，精細金屬掩模）方法，該方法將薄膜形式的金屬掩模（Shadow Mask，陰影掩模）緊貼於基板並且在所需位置上沉積有機物。
在超高清的OLED中，現有的QHD（Quarter High Definition，四分之一高清）畫質為500-600PPI（pixel per inch，每英吋像素），像素大小為約30-50μm，而4K UHD（Ultra High Definition，超高清）、8K UHD高清具有比之更高的~860PPI，~1600PPI等的分辨率。如此，考慮到超高清的OLED的像素大小，需要將各單元之間的對準誤差縮小為數μm程度，超出這一誤差將導致產品的不良，所以收率可能極低。因此，需要開發能夠防止掩模的下垂或者扭曲等變形並且使對準精確的技術，以及將掩模固定於框架的技術等。
發明概要
技術問題
因此，本發明是為了解決上述現有技術中的問題而提出的，其目的在於，提供一種可以在掩模上穩定地形成圖案的掩模的製造方法。
另外，本發明的目的在於，提供一種掩模支撐緩衝基板及其製造方法，可穩定地支撐並移動掩膜而不會使其變形。
技術方案
本發明的上述目的通過一種掩模的製造方法達成，該方法用於製造OLED像素形成用掩模，其包括以下步驟：（a）提供掩模金屬膜；（b）將所述掩模金屬膜黏合在一表面形成有臨時黏合部的緩衝基板上；（c）在所述掩模金屬膜上形成掩模圖案；（d）從所述緩衝基板分離形成有所述掩模圖案的所述掩模金屬膜。
所述掩模金屬膜可以通過軋製或者電鑄（electroforming）形成。
可以在所述步驟（b）和所述步驟（c）之間進一步包括：縮小黏合於所述緩衝基板的所述掩模金屬膜的厚度的步驟。
當通過所述電鑄形成所述掩模金屬膜時，所述步驟（a）可以包括以下步驟：（a1）在導電性單晶基材的至少一表面上形成所述掩模金屬膜；以及（a2）從所述導電性單晶基材分離所述掩模金屬膜。
可以在所述步驟（a1）和所述步驟（a2）之間進一步包括：對所述掩模金屬膜進行熱處理的工序。
所述臨時黏合部可以是可通過加熱而分離的黏合劑或者黏合片材、可通過UV照射而分離的黏合劑或者黏合片材。
所述臨時黏合部可以是液體蠟（liquid wax）或者熱剝離膠帶（thermal release tape）。
所述液體蠟可以在低於85℃的溫度下，將所述掩模金屬膜和所述緩衝基板固定並黏合在一起。
在所述步驟（b）中，可以將所述液體蠟加熱至85℃以上，使所述掩模金屬膜接觸於所述緩衝基板後，使所述掩模金屬膜以及所述緩衝基板通過兩個輥之間，以進行黏合。
所述步驟（b）中，在黏合所述掩模金屬膜以前，可以在與所述掩模的焊接部對應的所述緩衝基板的部分形成雷射通過孔。
所述步驟（c）可以包括以下步驟：（c1）在所述掩模金屬膜上形成被圖案化的絕緣部；（c2）對從所述絕緣部之間暴露的所述掩模金屬膜的部分進行蝕刻，從而形成所述掩模圖案；以及（c3）去除所述絕緣部。
在所述步驟（d）中，可以對於所述臨時黏合部進行加熱、化學處理、施加超聲波、施加UV中的至少一種處理，以分離所述掩模金屬膜和所述緩衝基板。
在步驟（d）中，可以執行溶劑脫黏（Solvent Debonding）、熱脫黏（Heat Debonding）、可剝離黏合劑脫黏（Peelable Adhesive Debonding）、常溫脫黏（Room Temperature Debonding）中的任意一種方法。
並且，本發明的所述目的通過掩模支撐緩衝基板來達成，該掩模支撐緩衝基板用於支撐OLED像素形成用掩模，其包括：緩衝基板；臨時黏合部，形成在所述緩衝基板上；以及掩模，形成掩模圖案，通過所述臨時黏合部黏合在所述緩衝基板上。
所述掩模金屬膜的厚度可以是5μm至20μm。
所述臨時黏合部可以是可通過加熱而分離的黏合劑或者黏合片材、可通過UV照射而分離的黏合劑或者黏合片材。
所述緩衝基板可以包含晶片、玻璃（glass）、二氧化矽（silica）、耐熱玻璃、石英（quartz）、三氧化鋁（Al2 O3 ）、硼矽酸鹽玻璃（borosilicate glass）、氧化鋯（zirconia）中的任意一種材料。
可以在與所述掩模的焊接部對應的所述緩衝基板以及所述臨時黏合部的部分，形成有雷射通過孔。
所述掩模可以包括形成有多個所述掩模圖案的一個或多個掩模單元。
並且，本發明的所述目的通過一種掩模支撐緩衝基板的製造方法來達成，該方法用於製造緩衝基板，該緩衝基板支撐OLED像素形成用掩模以使其對應於框架，其特徵在於，包括以下步驟：（a）提供掩模金屬膜；（b）將所述掩模金屬膜黏合在一表面形成有臨時黏合部的緩衝基板上；以及（c）在所述掩模金屬膜形成掩模圖案，以製造掩模。
發明效果
根據如上構成的本發明，具有可以穩定地形成掩模圖案的效果。
另外，根據本發明，能夠穩定地支撐並移動掩膜而不會使其變形。
具體實施方式
後述的對於本發明的詳細說明將參照附圖，該附圖將能夠實施本發明的特定實施例作為示例示出。充分詳細地說明這些實施例，以使本領域技術人員能夠實施本發明。應當理解，本發明的多種實施例雖然彼此不同，但是不必相互排斥。例如，在此記載的特定形狀、結構及特性與一實施例有關，在不脫離本發明的精神及範圍的情況下，能夠實現為其他實施例。另外，應當理解，各個公開的實施例中的個別構成要素的位置或配置，在不脫離本發明的精神及範圍的情況下，能夠進行變更。因此，後述的詳細說明不應被視為具有限制意義，只要適當地說明，則本發明的範圍僅由所附的申請專利範圍及其等同的所有範圍限定。圖中相似的附圖標記從多方面表示相同或相似的功能，為了方便起見，長度、面積、厚度及其形狀可以誇大表示。
以下，將參照附圖對本發明的優選實施例進行詳細說明，以便本領域技術人員能夠容易地實施本發明。
圖1是示出現有的OLED像素沉積用掩模10的概略圖。
參照圖1，現有的掩模10可以以條式（Stick-Type）或者板式（Plate-Type）製造。圖1的（a）中示出的掩模10作為條式掩模，可以將條的兩側焊接固定於OLED像素沉積框架並使用。圖1的（b）中示出的掩模100作為板式掩模，可以使用於大面積的像素形成工藝，也可以將板的邊緣焊接固定在OLED像素沉積框架200（參照圖11）使用。圖1的（c）是A-A'部分的放大側剖視圖。
在掩模10的主體（Body，或者掩模膜11）中，具備多個顯示單元C。一個單元C與智能手機等的一個顯示器（display）對應。單元C中形成有像素圖案P（掩模圖案P），以便與顯示器的各個像素對應。放大單元C時，顯示與R、G、B對應的多個像素圖案P。作為一例，在單元C中形成有像素圖案P，以便具有70×140分辨率。即，大量的像素圖案P形成集合，以構成一個單元C，並且多個單元C可以形成於掩模10。
掩模圖案P可以具有側部傾斜的形狀、錐（Taper）形。優選地，掩模圖案P具有寬度從上部到下部遞增或者遞減的形狀，即大致呈錐形。更優選地，由於掩模100的上部表面緊貼目標基板900（參照圖11），掩模圖案P具有寬度從上部到下部遞增的形狀。
圖2是示出現有的用於形成高分辨率OLED的掩模的概略圖。
為了實現高分辨率的OLED，圖案的尺寸在減小，為此需要縮小所使用的掩模金屬膜的厚度。如圖2的（a）所示，想要實現高分辨率的OLED像素6，應當在掩模10'中縮小像素間距以及像素大小等（PD->PD'）。另外，為了防止OLED像素6因陰影效果而不均勻地沉積，需要將掩模10'的圖案傾斜地形成14。但是，在厚度T1約30-50μm的較厚的掩模10'上傾斜地形成14圖案的過程中，難以實現適合精細像素間距PD'以及像素大小的圖案化13，導致在加工工藝中收率降低。換句話說，為了具有精細像素間距PD'並傾斜地形成14圖案，應該使用厚度薄的掩模10'。
特別是，為了UHD水平的高分辨率，如圖2的（b）所示，應當使用厚度T2為20μm以下的較薄的掩模10'，才能進行精細圖案化。另外，為了UHD以上的超高分辨率，可以考慮使用厚度T2為10μm的較薄的掩模10'。
圖3至7是示出本發明的一實施例涉及的掩模的製造過程的概略圖。
以下，說明製造掩模金屬膜110'並將其支撐於緩衝基板50以製造掩模100的一系列工藝。
圖3是示出以軋製方式製造本發明的一實施例涉及的掩模金屬膜的過程的概略圖。圖4是示出以電鑄方式製造本發明的另一實施例涉及的掩模金屬膜的過程的概略圖。
首先，可以準備掩模金屬膜110。作為一實施例，可以以軋製方式準備掩模金屬膜110。
參照圖3的（a），可以將通過軋製工序製成的金屬片材用作掩模金屬膜110'。通過軋製工序製造的金屬片材字製造工藝上可以具有數十至數百μm的厚度。如圖2中所述，為了UHD水平的高分辨率，應該使用厚度為20μm以下的較薄的掩模金屬膜110，才能進行精細圖案化，為了UHD以上的超高分辨率，應該使用厚度為10μm的較薄的掩模金屬膜110。但是，通過軋製工序製成的掩模金屬膜110'的厚度為約25~500μm，因此需要使其厚度變得更薄。
因此，可以進一步進行使掩模金屬膜110'的一表面平坦化PS的工序。其中，平坦化PS是指將掩模金屬膜110'的一表面（上表面）進行鏡面化的同時，去除掩模金屬膜110'的上部的一部分，從而縮小厚度。平坦化PS可以通過CMP（Chemical Mechanical Polishing，化學機械拋光）方法進行，並可以不受限制地使用公知的CMP方法。另外，可以通過化學濕式蝕刻（chemical wet etching）或者乾式蝕刻（dry etching）方法，縮小掩模金屬膜110'的厚度。此外，還可以不受限制地使用能夠使掩模金屬膜110'的厚度變薄的平坦化工序。
在實施平坦化PS過程中，在作為一例的CMP過程中，能夠控制掩模金屬膜110'上部表面的表面粗糙度Ra 。優選地，可以進行進一步降低表面粗超度的鏡面化。或者，作為另一例，在進行化學濕式蝕刻或乾式蝕刻過程以實施平坦化PS後，可以增加其他的CMP工序等拋光工序以降低表面粗糙度Ra 。
如此，可以將掩模金屬膜110'的厚度縮小至約50μm以下。因此，優選地，將掩模金屬膜110的厚度形成為約2μm至50μm，更加優選地，可以將厚度形成為約5μm至20μm。但是，並非必須限定於此。
參照圖3的（b），與圖3的（a）相同，可以對通過軋製工序製造的掩模金屬膜110'縮小厚度，以製造掩模金屬膜110。但是，掩模金屬膜110'可以在後述的緩衝基板50上通過臨時黏合部55黏合的狀態下，實施平坦化PS工序，以縮小厚度。
作為另一實施例，可以通過電鑄方式準備掩模金屬膜110。
參照圖4的（a），準備導電性基材21。母板的基材21可以是導電性材料，以便能夠實施電鑄。母板可以在電鑄中用作陰極體。
作為導電性材料，金屬可以在表面上生成金屬氧化物，可以在製造金屬過程中流入有雜質，多晶矽基材可以存在夾雜物或者晶界（Grain Boundary），導電性高分子基材含有雜質的可能性高，並且強度、耐酸性等可能脆弱。將諸如金屬氧化物、雜質、夾雜物、晶界等的妨礙在母板（或者陰極體）表面均勻形成電場的因素稱為“缺陷”（Defect）。由於缺陷（Defect），無法對所述材料的陰極施加均勻的電場，有可能導致不均勻地形成一部分鍍膜110（或者掩模金屬膜110）。
在實現UHD級別以上的超高清像素中，鍍膜以及鍍膜圖案（掩模圖案P）的不均勻，有可能對形成像素產生不好的影響。例如，當前QHD畫質為500-600PPI（pixel per inch，每英吋像素），像素大小為約30-50μm，在4K UHD、8K UHD高畫質具有比之更高的~860PPI，~1600PPI等的分辨率。直接應用於VR設備的微型顯示器、或者***VR設備後使用的微型顯示器以約2000PPI以上級別的高分辨率為目標，像素大小為約5~10μm。應用於此的FMM、陰影掩模的圖案寬度可以形成為數μm至數十μm大小，優選小於30μm的大小，因此數μm大小的缺陷也是在掩模的圖案尺寸中佔據很大比重程度的尺寸。另外，為了去除所述材料的陰極的缺陷，可以進行用於去除金屬氧化物、雜質等的附加工序，該過程中有可能又引發陰極材料被蝕刻等的其他缺陷。
因此，本發明可以使用單晶矽材料的母板（或者陰極體）。特別是，優選單晶矽材料。可以對單晶矽材料的母板進行1019 /cm3 以上的高濃度摻雜，以便具有導電性。摻雜可以對整個母板進行，也可以僅對母板的局部表面進行。
另一方面，單晶材料可以使用Ti、Cu、Ag等金屬、GaN、SiC、GaAs、GaP、AlN、InN、InP、Ge等半導體、石墨（graphite）、石墨烯（graphene）等碳類材料、包含CH3 NH3 PbCl3 、CH3 NH3 PbBr3 、CH3 NH3 PbI3 、SrTiO3 等的鈣鈦礦（perovskite）結構等的超導用單晶陶瓷、飛機零部件用單晶超耐熱合金等。金屬、碳類材料通常是導電性材料。半導體材料可以進行1019 /cm3 以上的高濃度摻雜，以便具有導電性。其他材料可以進行摻雜或者形成氧空位（oxygen vacancy）等，以形成導電性。摻雜可以在母板整體進行，也可以只在母板的局部表面進行。
單晶材料由於沒有缺陷，電鑄時，由於在整體表面形成均勻的電場而生成均勻的鍍膜110。通過均勻的鍍膜製造的框架一體型掩模100、200可以進一步改善OLED像素的畫質水平。並且，由於無需進行去除、消除缺陷的附加工序，能夠降低工藝費用，並提升生產性。
參照圖4的（a），接著將導電性基材21用作母板（陰極體（Cathode Body）），隔開配置陽極體（未圖示），並且可以在導電性基材21上通過電鑄形成鍍膜110（或者掩模金屬膜110）。鍍膜110可以形成在導電性基材21暴露的上部表面以及側面上，其與陽極相向並且電場可以作用於其上。除了導電性基材21的側面，還可以將鍍膜110形成至導電性基材21的下部表面的一部分。
然後，可以將鍍膜110的邊緣部分通過雷射切割D，或者在鍍膜110的上部形成光刻膠層，並且僅將暴露的鍍膜110部分蝕刻去除D。因此，如圖4的（b）所示，可以從導電性基材21分離鍍膜110。
另一方面，將鍍膜110從導電性基材21分離以前，可以進行熱處理H。本發明的特徵在於，為降低掩模100的熱膨脹係數，同時防止掩模100以及掩模圖案P的熱變形，在從導電性基材21分離鍍膜110（或者，母板、陰極體）以前，進行熱處理H。熱處理可以以300℃至800℃的溫度進行。
一般，與通過軋製製成的因瓦合金薄板相比，通過電鑄製成的因瓦合金薄板的熱膨脹係數高。因此，對因瓦合金薄板進行熱處理，從而可以降低熱膨脹係數，但是該熱處理過程中有可能在因瓦合金薄板中發生剝離、變形等。這是由於只對因瓦合金薄板進行熱處理，或者只對臨時黏合於導電性基材21的上部表面的因瓦合金薄板進行熱處理而引起的現象。但是，本發明除了導電性基材21的上部表面以外，還將鍍膜110形成至側面以及到下部表面的一部分，因此，即使進行熱處理H也不會發生剝離、變形等。換句話說，在導電性基材21和鍍膜110緊密黏合的狀態下進行熱處理，因此，能夠防止因熱處理導致的剝離、變形等，並且能夠穩定地進行熱處理。
與軋製工序相比，通過電鑄工序生成的掩模金屬膜110的厚度可以更薄。因此，還可以省略縮小厚度的平坦化PS工序，但是根據電鍍掩模金屬膜110'的表面層的組成、結晶結構/精細結構而蝕刻特性有可能不同，因此需要通過平坦化PS來控制表面特性、厚度。
圖5至圖7是示出本發明的一實施例涉及的緩衝基板50上黏合掩模金屬膜110，並形成掩模100的掩模，以製造支撐緩衝基板的過程的概略圖。
參照圖5的（a），可以提供緩衝基板（buffer substrate）50。緩衝基板500是，當在掩模金屬膜110形成掩模圖案P時，支撐掩模金屬膜110的媒介，或者可以在一表面附著所製造的掩模100並以將其支撐的狀態進行移動的媒介。優選地，緩衝基板50的一表面平坦，以便能夠支撐平坦的掩模100或者掩模金屬膜110。緩衝基板50可以是面積大於掩模金屬膜110的大平板形狀，以便能夠支撐掩模金屬膜110整體。
優選地，緩衝基板50是透明材料，以便通過後續工藝將掩模100與框架200對準，並在黏合過程中，容易目視（vision）觀察等。另外，透明材料還可以透射雷射。作為透明材料，可以使用玻璃（glass）、二氧化矽（silica）、耐熱玻璃、石英（quartz）、三氧化鋁（Al2 O3 ）、硼矽酸鹽玻璃（borosilicate glass）、氧化鋯（zirconia）等材料。作為一例，緩衝基板50可以使用硼矽酸鹽玻璃中具有優秀的耐熱性、化學耐久性、機械強度、透明性等的BOROFLOAT® 33材料。另外，BOROFLOAT® 33的熱膨脹係數為約3.3，與因瓦合金掩模金屬膜110的熱膨脹係數差異小，因此容易控制掩模金屬膜110。
另一方面，緩衝基板50的與掩模金屬膜110接觸的一表面可以是鏡面，以便在與掩模金屬膜110（或者掩模100）的界面之間不發生空隙（air gap）。鑒於此，緩衝基板50的一表面的表面粗超度Ra可以是100nm以下。為了實現表面粗超度Ra為100nm以下的緩衝基板50，緩衝基板500可以使用晶片（wafer）。晶片的表面粗超度Ra為約10nm，市場上產品多，並且表面處理工序被廣為知曉，因此可以用作緩衝基板50。緩衝基板50的表面粗超度Ra為nm級，因此沒有空隙，或者幾乎沒有，通過雷射焊接容易生成焊縫WB，因此可以不對掩模圖案P的對準誤差造成影響。
緩衝基板50可以形成有雷射通過孔（未圖示），以便從緩衝基板50上部照射的雷射L到達掩模100的焊接部（待焊接區域）。雷射通過孔（未圖示）能夠以與焊接部的位置以及數量對應的方式形成於緩衝基板50。多個焊接部在掩模100的邊緣或者虛擬部DM以規定間距配置，因此多個雷射通過孔（未圖示）也可以以與之對應的方式以規定間距形成。作為一例，在掩模100的兩側（左側/右側）虛擬部DM，以規定間距配置多個焊接部100，因此在緩衝基板50在兩側（左側/右側）也可以以規定間距形成多個雷射通過孔（未圖示）。另一方面，還可以在緩衝基板50上形成臨時黏合部55的狀態下形成雷射通過孔（未圖示）。此時，可以將雷射通過孔（未圖示）形成為貫穿緩衝基板50和臨時黏合部55。
雷射通過孔（未圖示）並非必須與焊接部的位置以及數量對應。例如，也可以只對一部分雷射通過孔（未圖示）照射雷射L，以進行焊接。另外，將掩模100與緩衝基板50對準時，也可以使用與焊接部不對應的雷射通過孔（未圖示）中的一部分，以替代對準標記。如果緩衝基板50的材料對雷射L透明，則也可以不形成雷射通過孔（未圖示）。
可以在緩衝基板50的一表面形成臨時黏合部55。直到掩模100黏合於框架200以前，臨時黏合部55能夠使掩模100（或者掩模金屬膜110）臨時黏合於緩衝基板50的一表面，以便支撐在緩衝基板50上。
臨時黏合部55可以使用可通過加熱而分離的黏合劑或者黏合片材、可通過UV（紫外線）照射而分離的黏合劑或者黏合片材。
作為一例，臨時黏合部55可以使用液體蠟（liquid wax）。液體蠟可以使用與在晶片的拋光步驟等中所使用的蠟相同的，對其類型不做特別限定。液體蠟可以包含丙烯酸樹脂、乙酸乙烯酯、尼龍以及多種聚合物等物質以及溶劑，作為主要用於控制關於維持力的黏合力、耐衝擊性等的樹脂成分。作為一例，臨時黏合部55可以使用SKYLIQUID ABR-4016，其包含丁腈橡膠（ABR，Acrylonitrile butadiene rubber）作為樹脂成分，並且包含正丙醇作為溶劑成分。液體蠟使用旋塗方法可以形成在臨時黏合部55上。
作為液體蠟的臨時黏合部55在高於85℃~100℃的溫度下黏度降低，在低於85℃的溫度下黏度升高，可以如固體似的局部凝固，從而能夠將掩模金屬膜110'和緩衝基板50固定並黏合在一起。
然後，參照圖5的（b），可以在緩衝基板50上黏合金屬膜110'。將液體蠟加熱至85℃以上，使掩模金屬膜110'接觸於緩衝基板50後，使掩模金屬膜110以及緩衝基板50通過兩個輥之間，從而可以進行黏合。
根據一實施例，在緩衝基板50進行約120℃、60秒的烘乾（baking），以使臨時黏合部55的溶媒進行汽化，並可以直接進行掩模金屬膜層疊（lamination）工序。層疊可以是在一表面形成有臨時黏合部55的緩衝基板50上裝載掩模金屬膜110'，使其通過約100℃的上部輥（roll）和約0℃的下部輥之間進行。其結果，掩模金屬膜110'可以通過臨時黏合部55接觸在緩衝基板50上。
圖8是示出本發明的一實施例涉及的臨時黏合部55的放大剖視概略圖。作為又一例，臨時黏合部55可以使用熱剝離膠帶（thermal release tape）。熱剝離膠帶的中間配置PET薄膜等芯膜56，芯膜56的兩表面配置可熱剝離的黏合層（thermal release adhesive）57a、57b，可以是在黏合層57a、57b的外框配置剝離薄膜/離型膜58a、58b的形狀。其中，配置在芯膜56兩表面的黏合層57a、57b的彼此剝離的溫度可以不同。
根據一實施例，在去除剝離膜/離型膜58a、58b的狀態下，熱剝離膠帶的下部表面（第二黏合層57b）黏合於緩衝基板50，熱剝離膠帶的上部表面（第一黏合層57a）可以黏合於掩模金屬膜110'。第一黏合層57a和第二黏合層57b彼此剝離的溫度不同，因此當通過後續工藝將掩模100從緩衝基板50分離時，通過施加使第一黏合層57a熱剝離的熱，掩模100可以從緩衝基板50以及臨時黏合部55分離。
接著，進一步參照圖5的（b），可以使掩模金屬膜110'的一表面進行平坦化PS。如圖3中所述，通過軋製工序製成的掩模金屬膜110'可以通過平坦化PS工序縮小厚度（110'->110）。並且，通過電鑄工序製成的掩模金屬膜110為了控制表面特性、厚度而進行平坦化PS工序。
由此，如圖5的（c）所示，隨著掩模金屬膜110'的厚度縮小（110'->110），掩模金屬膜110的厚度可以形成為約5μm至20μm。
然後，參照圖6的（d），可以在掩模金屬膜110上形成被圖案化的絕緣部25。絕緣部25可以由光刻膠材料利用印刷法等形成。
接著，可以進行掩模金屬膜110的蝕刻。可以不受限制地使用乾式蝕刻、濕式蝕刻等方法，並可以蝕刻向蝕刻結果絕緣部25之間的縫隙空間26暴露的掩模金屬膜110的部分。掩模金屬膜110的蝕刻部分可以構成掩模圖案P。
然後，參照圖6的（e），可以去除絕緣部25。去除絕緣部25後，可以完成在掩模金屬膜110形成有多個掩模圖案P的掩模100的製造。
另一方面，掩模100使通過臨時黏合部55支撐於緩衝基板50的狀態。通過只進行到這一步驟，將支撐有掩模100的緩衝基板50移動並且將掩模黏合在框架200，從而可用於製造框架一體型掩模（參照圖9）。或者，從緩衝基板50分離掩模100，以包含一個單元C的單位切割掩模100，以使可以使用於框架一體型掩模的製造。以下，假設進一步進行將掩模100從緩衝基板50分離的工序進行說明。
然後，參照圖6的（f），將掩模100黏合在框架200後，可以分離（debonding）掩模100和緩衝基板50。分離掩模100和緩衝基板50可以通過向臨時黏合部55進行加熱ET、化學處理CM、施加超聲波US、施加UV中的至少一種。
更加詳細的是，作為一例，加熱ET至高於85℃~100℃的溫度時，臨時黏合部55的黏度降低，並降低掩模100和緩衝基板50的黏合力，從而可以分離掩模100和緩衝基板50。作為另一例，在IPA（吲哚丙酸）、丙酮、乙醇等化學物質中浸漬CM臨時黏合部55，從而溶解臨時黏合部55，以去除等方式可以分離掩模100和緩衝基板50。作為另一例，施加超聲波US或者施加UV時，掩模100和緩衝基板50的黏合力變弱，從而可以分離掩模100和緩衝基板50。
進一步說明，用於黏合掩模100和緩衝基板50的臨時黏合部55為TBDB黏合材料（temporary bonding & debonding adhesive，臨時黏合和剝離黏合劑），因此可以使用各種脫黏方法。
作為一例，可以使用基於化學處理CM的溶劑脫黏（Solvent Debonding）方法。隨著臨時黏合部55因溶劑（solvent）的滲透而溶解，可以實現脫黏。此時，由於掩模100形成有圖案P，通過掩模圖案P以及掩模100與緩衝基板50的界面，可以滲透溶劑。溶劑脫黏可以在常溫（room temperature）下脫黏，不需要其他設計複雜的脫黏設備，因此與其他脫黏方法相比，相對經濟。
作為另一例，可使用基於加熱ET的熱脫黏（Heat Debonding）方法。利用高溫的熱引導臨時黏合部55的分解，當掩模100與緩衝基板50間的黏合力減少時，可以沿著上下方向或者左右方向進行分離。
作為另一例，可以使用基於加熱ET、施加UV等的可剝離黏合劑脫黏（eelable Adhesive Debonding）方法。當臨時黏合部55為熱剝離膠帶時，可通過剝離黏合劑脫黏方法進行脫黏，該方法不像熱脫黏方法似的需要高溫的熱處理以及昂貴的熱處理裝備，並且進行過程相對簡單。
作為另一例，可以使用基於化學處理CM、施加超聲波US、施加UV等的常溫脫黏（Room Temperature Debonding）方法。當掩模100或者緩衝基板50的一部分（中心部）可以進行不黏合（non-sticky）處理時，通過臨時黏合部55只能在邊緣部分進行黏合。並且，在脫黏時，溶劑滲透到邊緣部分，通過溶解臨時黏合部55，可以實現脫黏。該方法在進行黏合和脫黏期間，在除了掩模100、緩衝基板50的邊緣區域以外的剩餘部分，不發生直接損失或者在脫黏時不會因黏合材料殘餘物（residue）而發生缺陷等。並且，與熱脫黏法不同，脫黏時不需要高溫的熱處理過程，因此能夠相對地節省工藝費用。
然後，參照圖7的（g），完成掩模100和緩衝基板55的分離，從而可以完成形成有多個掩模圖案P的掩模100的製造。
掩模100可以是形成有多個掩模單元C的大型掩模（圖7的（h1）），也可以是形成有一個掩模單元C的掩模（圖7的（h2））。掩模100可以包含形成有多個掩模圖案P的一個或多個掩模單元C以及位於掩模單元C周邊的虛擬部（DM）。如上所述，能夠由金屬片材通過軋製工序、電鑄等製成掩模100。虛擬部DM與除了單元C以外的掩模膜110（掩模金屬膜110）部分對應，可以僅包括掩模膜110，或者包括形成有形狀與掩模圖案P相似的規定的虛擬部圖案的掩模膜110。
掩模圖案P的寬度可以為小於40μm，掩模100的厚度可以為約5~20μm。框架200具有多個掩模單元區域CR（CR11~CR56），因此可以具備多個掩模100且所述多個掩模具有的掩模單元C（C11~C56）對應於各個掩模單元區域CR（CR11~CR56）。
圖9是示出本發明的一實施例涉及的框架一體型掩模的主視圖（圖9的（a））以及側剖視圖（圖9的（b）），圖10是示出本發明的一實施例涉及的框架的主視圖（圖10的（a））以及側剖視圖（圖10的（b））。
參照圖9以及圖10，框架一體型掩模可以包括多個掩模100以及一個框架200。換句話說，將每個掩模100分別黏合於框架200的形態。在此，假設掩模100使用圖7的（h2）中示出的形成有一個掩模單元C的掩模100。以下，為了便於說明，以四角形狀的掩模100為例進行說明，但是掩模100在黏合於框架200之前，可以是兩側具備用於夾持的突出部的條式掩模形狀，黏合於框架200後，可以去除突出部。
各個掩模100形成有多個掩模圖案P，一個掩模100可以形成有一個單元C。一個掩模單元C可以與智能手機等的一個顯示器對應。
掩模100可以是熱膨脹係數為約1.0×10-6 /℃的因瓦合金（invar）或為約1.0×10-7 /℃的超級因瓦合金（super invar）材料。由於這種材料的掩模100的熱膨脹係數非常低，因熱能而掩模的圖案形狀變形的可能性小，在製造高分辨率的OLED中，可以用作FMM、陰影掩模（Shadow Mask）。此外，考慮到最近開發在溫度變化值不大的範圍內實施像素沉積工序的技術，掩模100也可以是熱膨脹係數比之略大的鎳（Ni）、鎳-鈷（Ni-Co）等材料。
使用通過軋製工序製造的金屬片材時，與通過電鑄形成的鍍膜相比，在厚度方面較厚，因此可能需要進一步的平坦化PS工序，但是由於熱膨脹係數CTE低，因此不需要進行其他熱處理工序，並且耐腐性強。
另一方面，並非必須使用通過軋製工序製成的金屬片材，也可以使用通過電鑄製成的金屬片材。此時，可通過進一步進行熱處理工序，從而降低電鑄片材的熱膨脹係數。
框架200可以形成為黏合多個掩模100。包括最外圍邊緣在內，框架200可以包括沿著第一方向（例如，橫向）、第二方向（例如，豎向）形成的多個角部。這種多個角部可以在框架200上劃分待黏合掩模100的區域。
框架200可以包括大概呈四角形狀、方框形狀的邊緣框架部210。邊緣框架部210的內部可以是中空形狀。即，邊緣框架部210可以包括中空區域R。框架200可以由因瓦合金、超級因瓦合金、鋁、鈦等金屬材料形成，考慮到熱變形，優選由與掩模具有相同熱膨脹係數的因瓦合金、超級因瓦合金、鎳、鎳-鈷等材料形成，這些材料均可應用於所有作為框架200的構成要素的邊緣框架部210、掩模單元片材部220。
另外，框架200具備多個掩模單元區域CR，並且可以包括連接到邊緣框架部210的掩模單元片材部220。掩模單元片材部220可以與掩模100相同地通過軋製形成，或者可以通過電鑄等其它的成膜工序形成。另外，掩模單元片材部220可以通過雷射劃線、蝕刻等在平面狀片材（sheet）上形成多個掩模單元區域CR後，連接到邊緣框架部210。或者，掩模單元片材部220可以將平面狀的片材連接到邊緣框架部210後，通過雷射劃線、蝕刻等形成多個掩模單元區域CR。
掩模單元片材部220可以包括邊緣片材部221以及第一柵格片材部223、第二柵格片材部225中的至少一個。邊緣片材部221以及第一柵格片材部223、第二柵格片材部225是指在同一片材上劃分的各個部分，它們彼此之間形成為一體。
邊緣片材部221可以實質上連接到邊緣框架部210。因此，邊緣片材部221可以具有與邊緣框架部210對應的大致四角形狀、方框形狀。
另外，第一柵格片材部223可以沿著第一方向（橫向）延伸形成。第一柵格片材部223以直線形態形成，其兩端可以連接到邊緣片材部221。當掩模單元片材部220包括多個第一柵格片材部223時，各個第一柵格片材部223優選具有相同的間距。
另外，進一步地，第二柵格片材部225可以沿著第二方向（豎向）延伸形成，第二柵格片材部225以直線形態形成，其兩端可以連接到邊緣片材部221。第一柵格片材部223和第二柵格片材部225可以彼此垂直交叉。當掩模單元片材部220包括多個第二柵格片材部225時，各個第二柵格片材部225優選具有相同的間距。
另一方面，根據掩模單元C的尺寸，第一柵格片材部223之間的間距和第二柵格片材部225之間的間距可以相同或不同。
第一柵格片材部223以及第二柵格片材部225雖然具有薄膜形態的較薄的厚度，但是垂直於長度方向的截面的形狀可以是諸如矩形、平行四邊形的四邊形形狀、三角形形狀等，邊、角的一部分可以形成圓形。截面形狀可以在雷射劃線、蝕刻等過程中進行調節。
邊緣框架部210的厚度可以大於掩模單元片材部220的厚度。由於邊緣框架部210負責框架200的整體剛性，可以以數mm至數十cm的厚度形成。
就掩模單元片材部220而言，實際上製造厚片材的工藝困難，過厚，則有可能在OLED像素沉積工藝中有機物源600（參照圖16）堵塞通過掩模100的路徑。相反，過薄，則有可能難以確保足以支撐掩模100的剛性。由此，掩模單元片材部220優選比邊緣框架部210的厚度更薄，但是比掩模100更厚。掩模單元片材部220的厚度可以約為0.1mm至1mm。並且，第一柵格片材部223、第二柵格片材部225的寬度可以約為1~5mm。
在平面狀片材中，除了邊緣片材部221、第一柵格片材部223、第二柵格片材部225佔據的區域以外，可以提供多個掩模單元區域CR（CR11~CR56）。從另一個角度來說，掩模單元區域CR可以是指在邊緣框架部210的中空區域R中，除了邊緣片材部221、第一柵格片材部223、第二柵格片材部225佔據的區域以外的空白區域。
隨著掩模100的單元C與該掩模單元區域CR對應，實際上可以用作通過掩模圖案P沉積OLED的像素的通道。如前所述，一個掩模單元C與智能手機等的一個顯示器對應。一個掩模100中可以形成有用於構成一個單元C的掩模圖案P。或者，一個掩模100具備多個單元C且各個單元C可以與框架200的各個單元區域CR對應，但是為了精確地對準掩模100，需要避免大面積掩模100，優選具備一個單元C的小面積掩模100。或者，也可以是具有多個單元C的一個掩模100與掩模200的一個單元區域CR對應。此時，為了精確地對準，可以考慮具有2-3個單元C的掩模100與掩模200的一個單元區域CR對應。
掩模200具備多個掩模單元區域CR，可以將各個掩模100黏合成每個掩模單元C與掩模單元區域CR對應。掩模單元C與框架200的掩模單元區域CR對應，虛擬部的一部分或者全部可以黏合於框架200（掩模單元片材部220）。由此，掩模100和框架200可以形成一體式結構。
另一方面，根據另一實施例，框架不是以將掩模單元片材部220黏合於邊緣框架部210的方式製造，而是可以使用在邊緣框架部210的中空區域R部分直接形成與邊緣框架部210成為一體的柵格框架（相當於柵格片材部223、225）的框架。這種形態的框架也包括至少一個掩模單元區域CR，可以使掩模100與掩模單元區域CR對應，以製造框架一體型掩模。
圖9以及圖10的掩模100包括一個單元C，因此具有較短的長度，因此PPA（pixel position accuracy）扭曲的程度能夠變小。假設包括多個單元C1~C6、...的掩模10的長度為1m，並且在1m的總長度中發生10μm的PPA誤差，則本發明的掩模100可以隨著相對長度減小（相當於單元C數量減少）而將上述誤差範圍變成1/n。例如，本發明的掩模100長度為100mm，則具有從現有的掩模10的1m減小為1/10的長度，因此在100mm的總長度中發生1μm的PPA誤差，顯著降低對準誤差。
另一方面，掩模100具備多個單元C，並且即使使各個單元C與框架200的各個單元區域CR對應也處於對準誤差最小化的範圍內，則掩模100也可以與框架200的多個掩模單元區域CR對應。或者，具有多個單元C的掩模100也可以與一個掩模單元區域CR對應。在這種情況下，也考慮到基於對準的工序時間和生產性，掩模100優選具備盡可能少量的單元C。
在本發明中，由於只需使掩模100的一個單元C對應並確認對準狀態即可，因此與同時匹配多個單元C（C1~C6）並需要確認全部對準狀態的現有方法相比，可以顯著縮短製造時間。
即，本發明的框架一體型掩模的製造方法與現有方法相比，能夠明顯縮短時間，該現有方法通過使包含於6個掩模100的各個單元C11~C16分別與一個單元區域CR11~CR16對應並確認各個對準狀態的6次過程，同時匹配6個單元C1~C6，並且全部確認需要確認6個單元C1~C6的對準狀態。
另外，在本發明的框架一體型掩模的製造方法中，使30個掩模100分別與30個單元區域CR（CR11~CR56）對應並對準的30次的過程中的產品收率，可以明顯高於使分別包括6個單元C1~C6的5個掩模與框架對應並對準的5次過程中的現有產品的產量。由於在每次對應於6個單元C的區域中對準6個單元C1~C6的現有方法是明顯繁瑣且困難的作業，產品收率低。
圖11是示出本發明的一實施例涉及的利用框架一體型掩模100、200的OLED像素沉積裝置1000的概略圖。
參照圖11，OLED像素沉積裝置1000包括：磁板300，容納有磁體310，並且排布有冷卻水管350；沉積源供給部500，從磁板300的下部供給有機物原料600。
磁板300與沉積源沉積部500之間可以***有用於沉積有機物源600的玻璃等目標基板900。目標基板900上可以以緊貼或非常接近的方式配置有使有機物源600按不同像素沉積的框架一體型掩模100、200（或者FMM）。磁體310可以產生磁場，並通過磁場，緊貼到目標基板900。
沉積源供給部500可以往返於左右路徑並供給有機物源600，由沉積源供給部500供給的有機物源600可以通過形成於框架一體型掩模100、200的圖案P黏合於目標基板900的一側。通過框架一體型掩模100、200的圖案P後沉積的有機物源600，可以用作OLED的像素700。
為了防止由於陰影效應（Shadow Effect）發生的像素700的不均勻沉積，框架一體型掩模100、200的圖案可以傾斜地形成S（或者以膠帶形象S形成）。沿著傾斜表面，在對角線方向上通過圖案的有機物源600，也可以有助於像素700的形成，因此，能夠整體上厚度均勻地沉積像素700。
在高於像素沉積工藝溫度的第一溫度下，掩模100黏合固定於框架200，因此即使提升至用於沉積像素工藝的溫度，也對掩模圖案P的位置幾乎不構成影響，掩模100和相鄰的掩模100之間的PPA能夠保持為不超過3μm。
如上所述，本發明列舉了優選實施例進行圖示和說明，但是不限於上述實施例，在不脫離本發明的精神的範圍內，本領域技術人員能夠進行各種變形和變更。這種變形及變更均落在本發明和所附的申請專利的範圍內。
6‧‧‧OLED像素
10、10'‧‧‧掩模
13‧‧‧圖案化
14‧‧‧傾斜地形成
21‧‧‧導電性基材
25‧‧‧絕緣部
26‧‧‧縫隙空間
50‧‧‧緩衝基板
55‧‧‧臨時黏合部
56‧‧‧芯膜
57a‧‧‧第一黏合層
57b‧‧‧第二黏合層
58a、58b‧‧‧剝離薄膜/離型膜
100‧‧‧掩模
110‧‧‧鍍膜、掩模膜、掩模金屬膜
110'‧‧‧掩模金屬膜
200、1000‧‧‧OLED像素沉積裝置
210‧‧‧邊緣框架部
220‧‧‧掩模單元片材部
221‧‧‧邊緣片材部
223‧‧‧第一柵格片材部
225‧‧‧第二柵格片材部
300‧‧‧磁板
310‧‧‧磁體
350‧‧‧冷卻水管
500‧‧‧緩衝基板
600‧‧‧有機物源
700‧‧‧像素
900‧‧‧目標基板
C‧‧‧單元、掩模單元
CM‧‧‧化學處理
CR‧‧‧掩模單元區域
DM‧‧‧虛擬部、掩模虛擬部
ET‧‧‧加熱
P‧‧‧掩模圖案；像素圖案
PS‧‧‧表面平坦化
US‧‧‧施加超聲波
UV‧‧‧施加UV
Ra‧‧‧表面粗糙度
T1、T2‧‧‧厚度
圖1是示出現有的OLED像素沉積用掩模的概略圖。
圖2是示出現有的用於形成高分辨率OLED的掩膜的概略圖。
圖3至圖7是示出本發明的一實施例涉及的掩模的製造過程的概略圖。
圖8是示出本發明的一實施例涉及的臨時黏合部的放大剖視概略圖。
圖9是示出本發明的一實施例涉及的框架一體型掩模的主視圖以及側剖視圖。
圖10是示出本發明的一實施例涉及的框架的主視圖以及側剖視圖。
圖11是示出本發明的一實施例涉及的利用框架一體型掩模的OLED像素沉積裝置的概略圖。

Claims (20)

  1. 一種掩模的製造方法，用於製造OLED像素形成用掩模，其特徵在於，包括以下步驟： （a）提供掩模金屬膜； （b）將所述掩模金屬膜黏合在一表面形成有臨時黏合部的緩衝基板上； （c）在所述掩模金屬膜上形成掩模圖案； （d）從所述緩衝基板分離形成有所述掩模圖案的所述掩模金屬膜。
  2. 如請求項1所述的掩模的製造方法，其特徵在於， 所述掩模金屬膜通過軋製或者電鑄形成。
  3. 如請求項1所述的掩模的製造方法，其特徵在於， 在所述步驟（b）和所述步驟（c）之間進一步包括：縮小黏合於所述緩衝基板的所述掩模金屬膜的厚度的步驟。
  4. 如請求項2所述的掩模的製造方法，其特徵在於， 當通過所述電鑄形成所述掩模金屬膜時，所述步驟（a）包括以下步驟： （a1）在導電性單晶基材的至少一表面形成所述掩模金屬膜；以及 （a2）從所述導電性單晶基材分離所述掩模金屬膜。
  5. 如請求項4所述的掩模的製造方法，其特徵在於， 在所述步驟（a1）和所述步驟（a2）之間進一步包括：對所述掩模金屬膜進行熱處理的工序。
  6. 如請求項1所述的掩模的製造方法，其特徵在於， 所述臨時黏合部是可通過加熱而分離的黏合劑或者黏合片材、可通過UV照射而分離的黏合劑或者黏合片材。
  7. 如請求項6所述的掩模的製造方法，其特徵在於， 所述臨時黏合部是液體蠟或者熱剝離膠帶。
  8. 如請求項7所述的掩模的製造方法，其特徵在於， 所述液體蠟在低於85℃的溫度下，將所述掩模金屬膜和所述緩衝基板固定並黏合在一起。
  9. 如請求項8所述的掩模的製造方法，其特徵在於， 在所述步驟（b）中，將所述液體蠟加熱至85℃以上，使所述掩模金屬膜接觸於所述緩衝基板後，使所述掩模金屬膜以及所述緩衝基板通過兩個輥之間，以進行黏合。
  10. 如請求項1所述的掩模的製造方法，其特徵在於， 所述步驟（b）中，在黏合所述掩模金屬膜以前，在與所述掩模的焊接部對應的所述緩衝基板的部分形成雷射通過孔。
  11. 如請求項1所述的掩模的製造方法，其特徵在於， 所述步驟（c）包括以下步驟： （c1）在所述掩模金屬膜上形成被圖案化的絕緣部； （c2）對從所述絕緣部之間暴露的所述掩模金屬膜的部分進行蝕刻，從而形成所述掩模圖案；以及 （c3）去除所述絕緣部。
  12. 如請求項1所述的掩模的製造方法，其特徵在於， 在所述步驟（d）中，對於所述臨時黏合部進行加熱、化學處理、施加超聲波、施加UV中的至少一種處理，以分離所述掩模金屬膜和所述緩衝基板。
  13. 如請求項12所述的掩模的製造方法，其特徵在於， 在步驟（d）中，執行溶劑脫黏、熱脫黏、可剝離黏合劑脫黏、常溫脫黏中的任意一種方法。
  14. 一種掩模支撐緩衝基板， 用於支撐OLED像素形成用掩模，其特徵在於包括： 緩衝基板； 臨時黏合部，形成在所述緩衝基板上；以及 掩模，形成有掩模圖案，通過所述臨時黏合部黏合在所述緩衝基板上。
  15. 如請求項14所述的掩模支撐緩衝基板，其特徵在於， 掩模金屬膜的厚度是5μm至20μm。
  16. 如請求項14所述的掩模支撐緩衝基板，其特徵在於， 所述臨時黏合部是可通過加熱而分離的黏合劑或者黏合片材、可通過UV照射而分離的黏合劑或者黏合片材。
  17. 如請求項14所述的掩模支撐緩衝基板，其特徵在於， 所述緩衝基板包含晶片、玻璃、二氧化矽、耐熱玻璃、石英、三氧化鋁、硼矽酸鹽玻璃、氧化鋯中的任意一種材料。
  18. 如請求項14所述的掩模支撐緩衝基板，其特徵在於， 在與所述掩模的焊接部對應的所述緩衝基板以及所述臨時黏合部的部分，形成有雷射通過孔。
  19. 如請求項14所述的掩模支撐緩衝基板，其特徵在於， 所述掩模包括形成有多個所述掩模圖案的一個或多個掩模單元。
  20. 一種掩模支撐緩衝基板的製造方法，用於製造緩衝基板，該緩衝基板支撐OLED像素形成用掩模使其對應於框架，其特徵在於，包括以下步驟： （a）提供掩模金屬膜； （b）將所述掩模金屬膜黏合在一表面形成有臨時黏合部的緩衝基板上；以及 （c）在所述掩模金屬膜形成掩模圖案，以製造掩模。
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