CN110318019A - 掩模的制造方法，掩模支撑缓冲基板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种掩模支撑缓冲基板及其制造方法以及框架一体型掩模的制造方法。本发明的掩模支撑缓冲基板的制造方法，用于制造缓冲基板(buffer substrate，50)，该缓冲基板支撑OLED像素形成用掩模(100)以使其对应于框架(200)，其包括以下步骤：(a)提供掩模金属膜(110)；(b)将掩模金属膜(110)粘合在一表面形成有临时粘合部(55)的缓冲基板(50)上；(c)在掩模金属膜(110)上形成掩模图案(P)；以及(d)从缓冲基板(50)分离形成有掩模图案(P)的掩模金属膜(110)。

Description

掩模的制造方法，掩模支撑缓冲基板及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种掩模的制造方法，掩模支撑缓冲基板及其制造方法。更具体涉及能够稳定地在掩模上形成图案，并且稳定地支撑并移动掩膜而不会使其变形的掩模的制造方法，掩模支撑缓冲基板及其制造方法。
背景技术
作为OLED(有机发光二极管)制造工艺中形成像素的技术，主要使用FMM(FineMetal Mask，精细金属掩模)方法，该方法将薄膜形式的金属掩模(Shadow Mask，阴影掩模)紧贴于基板并且在所需位置上沉积有机物。
在超高清的OLED中，现有的QHD(Quarter High Definition，四分之一高清)画质为500-600PPI(pixel per inch，每英寸像素)，像素大小为约30-50μm，而4K UHD(UltraHigh Definition，超高清)、8K UHD高清具有比之更高的～860PPI，～1600PPI等的分辨率。如此，考虑到超高清的OLED的像素大小，需要将各单元之间的对准误差缩小为数μm程度，超出这一误差将导致产品的不良，所以收率可能极低。因此，需要开发能够防止掩模的下垂或者扭曲等变形并且使对准精确的技术，以及将掩模固定于框架的技术等。
发明内容
技术问题
因此，本发明是为了解决上述现有技术中的问题而提出的，其目的在于，提供一种可以在掩模上稳定地形成图案的掩模的制造方法。
另外，本发明的目的在于，提供一种掩模支撑缓冲基板及其制造方法，可稳定地支撑并移动掩膜而不会使其变形。
技术方案
本发明的上述目的通过一种掩模的制造方法达成，该方法用于制造OLED 像素形成用掩模，其包括以下步骤：(a)提供掩模金属膜；(b)将所述掩模金属膜粘合在一表面形成有临时粘合部的缓冲基板上；(c)在所述掩模金属膜上形成掩模图案；(d)从所述缓冲基板分离形成有所述掩模图案的所述掩模金属膜。
所述掩模金属膜可以通过轧制或者电铸(electroforming)形成。
可以在所述步骤(b)和所述步骤(c)之间进一步包括：缩小粘合于所述缓冲基板的所述掩模金属膜的厚度的步骤。
当通过所述电铸形成所述掩模金属膜时，所述步骤(a)可以包括以下步骤：(a1)在导电性单晶基材的至少一表面上形成所述掩模金属膜；以及(a2)从所述导电性单晶基材分离所述掩模金属膜。
可以在所述步骤(a1)和所述步骤(a2)之间进一步包括：对所述掩模金属膜进行热处理的工序。
所述临时粘合部可以是可通过加热而分离的粘合剂或者粘合片材、可通过UV照射而分离的粘合剂或者粘合片材。
所述临时粘合部可以是液体蜡(liquid wax)或者热剥离胶带(thermal releasetape)。
所述液体蜡可以在低于85℃的温度下，将所述掩模金属膜和所述缓冲基板固定并粘合在一起。
在所述步骤(b)中，可以将所述液体蜡加热至85℃以上，使所述掩模金属膜接触于所述缓冲基板后，使所述掩模金属膜以及所述缓冲基板通过两个辊之间，以进行粘合。
所述步骤(b)中，在粘合所述掩模金属膜以前，可以在与所述掩模的焊接部对应的所述缓冲基板的部分形成激光通过孔。
所述步骤(c)可以包括以下步骤：(c1)在所述掩模金属膜上形成被图案化的绝缘部；(c2)对从所述绝缘部之间暴露的所述掩模金属膜的部分进行蚀刻，从而形成所述掩模图案；以及(c3)去除所述绝缘部。
在所述步骤(d)中，可以对于所述临时粘合部进行加热、化学处理、施加超声波、施加UV中的至少一种处理，以分离所述掩模金属膜和所述缓冲基板。
在步骤(d)中，可以执行溶剂脱粘(Solvent Debonding)、热脱粘(HeatDebonding)、可剥离粘合剂脱粘(Peelable Adhesive Debonding)、常温脱粘(RoomTemperature Debonding)中的任意一种方法。
并且，本发明的所述目的通过掩模支撑缓冲基板来达成，该掩模支撑缓冲基板用于支撑OLED像素形成用掩模，其包括：缓冲基板；临时粘合部，形成在所述缓冲基板上；以及掩模，形成掩模图案，通过所述临时粘合部粘合在所述缓冲基板上。
所述掩模金属膜的厚度可以是5μm至20μm。
所述临时粘合部可以是可通过加热而分离的粘合剂或者粘合片材、可通过UV照射而分离的粘合剂或者粘合片材。
所述缓冲基板可以包含晶片、玻璃(glass)、二氧化硅(silica)、耐热玻璃、石英(quartz)、三氧化铝(Al2O3)、硼硅酸盐玻璃(borosilicate glass)、氧化锆(zirconia)中的任意一种材料。
可以在与所述掩模的焊接部对应的所述缓冲基板以及所述临时粘合部的部分，形成有激光通过孔。
所述掩模可以包括形成有多个所述掩模图案的一个或多个掩模单元。
并且，本发明的所述目的通过一种掩模支撑缓冲基板的制造方法来达成，该方法用于制造缓冲基板，该缓冲基板支撑OLED像素形成用掩模以使其对应于框架，其特征在于，包括以下步骤：(a)提供掩模金属膜；(b)将所述掩模金属膜粘合在一表面形成有临时粘合部的缓冲基板上；以及(c)在所述掩模金属膜形成掩模图案，以制造掩模。
发明效果
根据如上构成的本发明，具有可以稳定地形成掩模图案的效果。
另外，根据本发明，能够稳定地支撑并移动掩膜而不会使其变形。
附图说明
图1是示出现有的OLED像素沉积用掩模的概略图。
图2是示出现有的用于形成高分辨率OLED的掩膜的概略图。
图3至图7是示出本发明的一实施例涉及的掩模的制造过程的概略图。
图8是示出本发明的一实施例涉及的临时粘合部的放大剖视概略图。
图9是示出本发明的一实施例涉及的框架一体型掩模的主视图以及侧剖视图。
图10是示出本发明的一实施例涉及的框架的主视图以及侧剖视图。
图11是示出本发明的一实施例涉及的利用框架一体型掩模的OLED像素沉积装置的概略图。
附图标记：
50：缓冲基板(buffer substrate)
55：临时粘合部
100：掩模
110：掩模膜、掩模金属膜
200：框架
210：边缘框架部
220：掩模单元片材部
221：边缘片材部
223：第一栅格片材部
225：第二栅格片材部
1000：OLED像素沉积装置
C：单元、掩模单元
CM：化学处理
CR：掩模单元区域
DM：虚拟部、掩模虚拟部
ET：加热
P：掩模图案
US：施加超声波
UV：施加UV
具体实施方式
后述的对于本发明的详细说明将参照附图，该附图将能够实施本发明的特定实施例作为示例示出。充分详细地说明这些实施例，以使本领域技术人员能够实施本发明。应当理解，本发明的多种实施例虽然彼此不同，但是不必相互排斥。例如，在此记载的特定形状、结构及特性与一实施例有关，在不脱离本发明的精神及范围的情况下，能够实现为其他实施例。另外，应当理解，各个公开的实施例中的个别构成要素的位置或配置，在不脱离本发明的精神及范围的情况下，能够进行变更。因此，后述的详细说明不应被视为具有限制意义，只要适当地说明，则本发明的范围仅由所附的权利要求书及其等同的所有范围限定。图中相似的附图标记从多方面表示相同或相似的功能，为了方便起见，长度、面积、厚度及其形状可以夸大表示。
以下，将参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明，以便本领域技术人员能够容易地实施本发明。
图1是示出现有的OLED像素沉积用掩模10的概略图。
参照图1，现有的掩模10可以以条式(Stick-Type)或者板式(Plate-Type)制造。图1的(a)中示出的掩模10作为条式掩模，可以将条的两侧焊接固定于OLED像素沉积框架并使用。图1的(b)中示出的掩模100作为板式掩模，可以使用于大面积的像素形成工艺，也可以将板的边缘焊接固定在OLED像素沉积框架200(参照图11)使用。图1的(c)是A-A'部分的放大侧剖视图。
在掩模10的主体(Body，或者掩模膜11)中，具备多个显示单元C。一个单元C与智能手机等的一个显示器(display)对应。单元C中形成有像素图案P(掩模图案P)，以便与显示器的各个像素对应。放大单元C时，显示与R、G、B对应的多个像素图案P。作为一例，在单元C中形成有像素图案P，以便具有70×140分辨率。即，大量的像素图案P形成集合，以构成一个单元C，并且多个单元C可以形成于掩模10。
掩模图案P可以具有侧部倾斜的形状、锥(Taper)形。优选地，掩模图案P具有宽度从上部到下部递增或者递减的形状，即大致呈锥形。更优选地，由于掩模100的上部表面紧贴目标基板900(参照图11)，掩模图案P具有宽度从上部到下部递增的形状。
图2是示出现有的用于形成高分辨率OLED的掩模的概略图。
为了实现高分辨率的OLED，图案的尺寸在减小，为此需要缩小所使用的掩模金属膜的厚度。如图2的(a)所示，想要实现高分辨率的OLED像素6，应当在掩模10'中缩小像素间距以及像素大小等(PD->PD')。另外，为了防止OLED像素6因阴影效果而不均匀地沉积，需要将掩模10'的图案倾斜地形成14。但是，在厚度T1约30-50μm的较厚的掩模10'上倾斜地形成14图案的过程中，难以实现适合精细像素间距PD'以及像素大小的图案化13，导致在加工工艺中收率降低。换句话说，为了具有精细像素间距PD'并倾斜地形成14图案，应该使用厚度薄的掩模10'。
特别是，为了UHD水平的高分辨率，如图2的(b)所示，应当使用厚度T2为20μm以下的较薄的掩模10'，才能进行精细图案化。另外，为了UHD以上的超高分辨率，可以考虑使用厚度T2为10μm的较薄的掩模10'。
图3至7是示出本发明的一实施例涉及的掩模的制造过程的概略图。
以下，说明制造掩模金属膜110'并将其支撑于缓冲基板50以制造掩模100的一系列工艺。
图3是示出以轧制方式制造本发明的一实施例涉及的掩模金属膜的过程的概略图。图4是示出以电铸方式制造本发明的另一实施例涉及的掩模金属膜的过程的概略图。
首先，可以准备掩模金属膜110。作为一实施例，可以以轧制方式准备掩模金属膜110。
参照图3的(a)，可以将通过轧制工序制成的金属片材用作掩模金属膜110'。通过轧制工序制造的金属片材字制造工艺上可以具有数十至数百μm的厚度。如图2中所述，为了UHD水平的高分辨率，应该使用厚度为20μm以下的较薄的掩模金属膜110，才能进行精细图案化，为了UHD以上的超高分辨率，应该使用厚度为10μm的较薄的掩模金属膜110。但是，通过轧制工序制成的掩模金属膜110'的厚度为约25～500μm，因此需要使其厚度变得更薄。
因此，可以进一步进行使掩模金属膜110'的一表面平坦化PS的工序。其中，平坦化PS是指将掩模金属膜110'的一表面(上表面)进行镜面化的同时，去除掩模金属膜110'的上部的一部分，从而缩小厚度。平坦化PS可以通过CMP(Chemical Mechanical Polishing，化学机械抛光)方法进行，并可以不受限制地使用公知的CMP方法。另外，可以通过化学湿式蚀刻(chemical wet etching)或者干式蚀刻(dry etching)方法，缩小掩模金属膜110'的厚度。此外，还可以不受限制地使用能够使掩模金属膜110'的厚度变薄的平坦化工序。
在实施平坦化PS过程中，在作为一例的CMP过程中，能够控制掩模金属膜110'上部表面的表面粗糙度Ra。优选地，可以进行进一步降低表面粗超度的镜面化。或者，作为另一例，在进行化学湿式蚀刻或干式蚀刻过程以实施平坦化PS后，可以增加其他的CMP工序等抛光工序以降低表面粗糙度Ra。
如此，可以将掩模金属膜110'的厚度缩小至约50μm以下。因此，优选地，将掩模金属膜110的厚度形成为约2μm至50μm，更加优选地，可以将厚度形成为约5μm至20μm。但是，并非必须限定于此。
参照图3的(b)，与图3的(a)相同，可以对通过轧制工序制造的掩模金属膜110'缩小厚度，以制造掩模金属膜110。但是，掩模金属膜110'可以在后述的缓冲基板50上通过临时粘合部55粘合的状态下，实施平坦化PS工序，以缩小厚度。
作为另一实施例，可以通过电铸方式准备掩模金属膜110。
参照图4的(a)，准备导电性基材21。母板的基材21可以是导电性材料，以便能够实施电铸。母板可以在电铸中用作阴极体。
作为导电性材料，金属可以在表面上生成金属氧化物，可以在制造金属过程中流入有杂质，多晶硅基材可以存在夹杂物或者晶界(Grain Boundary)，导电性高分子基材含有杂质的可能性高，并且强度、耐酸性等可能脆弱。将诸如金属氧化物、杂质、夹杂物、晶界等的妨碍在母板(或者阴极体)表面均匀形成电场的因素称为“缺陷”(Defect)。由于缺陷(Defect)，无法对所述材料的阴极施加均匀的电场，有可能导致不均匀地形成一部分镀膜110(或者掩模金属膜110)。
在实现UHD级别以上的超高清像素中，镀膜以及镀膜图案(掩模图案P)的不均匀，有可能对形成像素产生不好的影响。例如，当前QHD画质为500-600PPI(pixel per inch，每英寸像素)，像素大小为约30-50μm，在4K UHD、8K UHD高画质具有比之更高的～860PPI，～1600PPI等的分辨率。直接应用于VR设备的微型显示器、或者插入VR设备后使用的微型显示器以约2000PPI以上级别的高分辨率为目标，像素大小为约5～10μm。应用于此的FMM、阴影掩模的图案宽度可以形成为数μm至数十μm大小，优选小于30μm的大小，因此数μm大小的缺陷也是在掩模的图案尺寸中占据很大比重程度的尺寸。另外，为了去除所述材料的阴极的缺陷，可以进行用于去除金属氧化物、杂质等的附加工序，该过程中有可能又引发阴极材料被蚀刻等的其他缺陷。
因此，本发明可以使用单晶硅材料的母板(或者阴极体)。特别是，优选单晶硅材料。可以对单晶硅材料的母板进行1019/cm3以上的高浓度掺杂，以便具有导电性。掺杂可以对整个母板进行，也可以仅对母板的局部表面进行。
另一方面，单晶材料可以使用Ti、Cu、Ag等金属、GaN、SiC、GaAs、GaP、AlN、InN、InP、Ge等半导体、石墨(graphite)、石墨烯(graphene)等碳类材料、包含CH3NH3PbCl3、CH3NH3PbBr3、CH3NH3PbI3、SrTiO3等的钙钛矿(perovskite)结构等的超导用单晶陶瓷、飞机零部件用单晶超耐热合金等。金属、碳类材料通常是导电性材料。半导体材料可以进行1019/cm3以上的高浓度掺杂，以便具有导电性。其他材料可以进行掺杂或者形成氧空位(oxygenvacancy)等，以形成导电性。掺杂可以在母板整体进行，也可以只在母板的局部表面进行。
单晶材料由于没有缺陷，电铸时，由于在整体表面形成均匀的电场而生成均匀的镀膜110。通过均匀的镀膜制造的框架一体型掩模100、200可以进一步改善OLED像素的画质水平。并且，由于无需进行去除、消除缺陷的附加工序，能够降低工艺费用，并提升生产性。
参照图4的(a)，接着将导电性基材21用作母板(阴极体(Cathode Body))，隔开配置阳极体(未图示)，并且可以在导电性基材21上通过电铸形成镀膜110(或者掩模金属膜110)。镀膜110可以形成在导电性基材21暴露的上部表面以及侧面上，其与阳极相向并且电场可以作用于其上。除了导电性基材21的侧面，还可以将镀膜110形成至导电性基材21的下部表面的一部分。
然后，可以将镀膜110的边缘部分通过激光切割D，或者在镀膜110的上部形成光刻胶层，并且仅将暴露的镀膜110部分蚀刻去除D。因此，如图4的(b)所示，可以从导电性基材21分离镀膜110。
另一方面，将镀膜110从导电性基材21分离以前，可以进行热处理H。本发明的特征在于，为降低掩模100的热膨胀系数，同时防止掩模100以及掩模图案P的热变形，在从导电性基材21分离镀膜110(或者，母板、阴极体)以前，进行热处理H。热处理可以以300℃至800℃的温度进行。
一般，与通过轧制制成的因瓦合金薄板相比，通过电铸制成的因瓦合金薄板的热膨胀系数高。因此，对因瓦合金薄板进行热处理，从而可以降低热膨胀系数，但是该热处理过程中有可能在因瓦合金薄板中发生剥离、变形等。这是由于只对因瓦合金薄板进行热处理，或者只对临时粘合于导电性基材21的上部表面的因瓦合金薄板进行热处理而引起的现象。但是，本发明除了导电性基材21的上部表面以外，还将镀膜110形成至侧面以及到下部表面的一部分，因此，即使进行热处理H也不会发生剥离、变形等。换句话说，在导电性基材21和镀膜110紧密粘合的状态下进行热处理，因此，能够防止因热处理导致的剥离、变形等，并且能够稳定地进行热处理。
与轧制工序相比，通过电铸工序生成的掩模金属膜110的厚度可以更薄。因此，还可以省略缩小厚度的平坦化PS工序，但是根据电镀掩模金属膜110'的表面层的组成、结晶结构/精细结构而蚀刻特性有可能不同，因此需要通过平坦化PS来控制表面特性、厚度。
图5至图7是示出本发明的一实施例涉及的缓冲基板50上粘合掩模金属膜110，并形成掩模100的掩模，以制造支撑缓冲基板的过程的概略图。
参照图5的(a)，可以提供缓冲基板(buffer substrate)50。缓冲基板500是，当在掩模金属膜110形成掩模图案P时，支撑掩模金属膜110的媒介，或者可以在一表面附着所制造的掩模100并以将其支撑的状态进行移动的媒介。优选地，缓冲基板50的一表面平坦，以便能够支撑平坦的掩模100或者掩模金属膜110。缓冲基板50可以是面积大于掩模金属膜110的大平板形状，以便能够支撑掩模金属膜110整体。
优选地，缓冲基板50是透明材料，以便通过后续工艺将掩模100与框架200对准，并在粘合过程中，容易目视(vision)观察等。另外，透明材料还可以透射激光。作为透明材料，可以使用玻璃(glass)、二氧化硅(silica)、耐热玻璃、石英(quartz)、三氧化铝(Al2O3)、硼硅酸盐玻璃(borosilicate glass)、氧化锆(zirconia)等材料。作为一例，缓冲基板50可以使用硼硅酸盐玻璃中具有优秀的耐热性、化学耐久性、机械强度、透明性等的33材料。另外，33的热膨胀系数为约3.3，与因瓦合金掩模金属膜110的热膨胀系数差异小，因此容易控制掩模金属膜110。
另一方面，缓冲基板50的与掩模金属膜110接触的一表面可以是镜面，以便在与掩模金属膜110(或者掩模100)的界面之间不发生空隙(air gap)。鉴于此，缓冲基板50的一表面的表面粗超度Ra可以是100nm以下。为了实现表面粗超度Ra为100nm以下的缓冲基板50，缓冲基板500可以使用晶片(wafer)。晶片的表面粗超度Ra为约10nm，市场上产品多，并且表面处理工序被广为知晓，因此可以用作缓冲基板50。缓冲基板50的表面粗超度Ra为nm级，因此没有空隙，或者几乎没有，通过激光焊接容易生成焊缝WB，因此可以不对掩模图案P的对准误差造成影响。
缓冲基板50可以形成有激光通过孔(未图示)，以便从缓冲基板50上部照射的激光L到达掩模100的焊接部(待焊接区域)。激光通过孔(未图示)能够以与焊接部的位置以及数量对应的方式形成于缓冲基板50。多个焊接部在掩模100的边缘或者虚拟部DM以规定间距配置，因此多个激光通过孔(未图示)也可以以与之对应的方式以规定间距形成。作为一例，在掩模100的两侧(左侧/右侧)虚拟部DM，以规定间距配置多个焊接部100，因此在缓冲基板50在两侧(左侧/右侧)也可以以规定间距形成多个激光通过孔(未图示)。另一方面，还可以在缓冲基板50上形成临时粘合部55的状态下形成激光通过孔(未图示)。此时，可以将激光通过孔(未图示)形成为贯穿缓冲基板50和临时粘合部55。
激光通过孔(未图示)并非必须与焊接部的位置以及数量对应。例如，也可以只对一部分激光通过孔(未图示)照射激光L，以进行焊接。另外，将掩模100与缓冲基板50对准时，也可以使用与焊接部不对应的激光通过孔(未图示)中的一部分，以替代对准标记。如果缓冲基板50的材料对激光L透明，则也可以不形成激光通过孔(未图示)。
可以在缓冲基板50的一表面形成临时粘合部55。直到掩模100粘合于框架200以前，临时粘合部55能够使掩模100(或者掩模金属膜110)临时粘合于缓冲基板50的一表面，以便支撑在缓冲基板50上。
临时粘合部55可以使用可通过加热而分离的粘合剂或者粘合片材、可通过UV(紫外线)照射而分离的粘合剂或者粘合片材。
作为一例，临时粘合部55可以使用液体蜡(liquid wax)。液体蜡可以使用与在晶片的抛光步骤等中所使用的蜡相同的，对其类型不做特别限定。液体蜡可以包含丙烯酸树脂、乙酸乙烯酯、尼龙以及多种聚合物等物质以及溶剂，作为主要用于控制关于维持力的粘合力、耐冲击性等的树脂成分。作为一例，临时粘合部55可以使用SKYLIQUID ABR-4016，其包含丁腈橡胶(ABR，Acrylonitrile butadiene rubber)作为树脂成分，并且包含正丙醇作为溶剂成分。液体蜡使用旋涂方法可以形成在临时粘合部55上。
作为液体蜡的临时粘合部55在高于85℃～100℃的温度下粘度降低，在低于85℃的温度下粘度升高，可以如固体似的局部凝固，从而能够将掩模金属膜110'和缓冲基板50固定并粘合在一起。
然后，参照图5的(b)，可以在缓冲基板50上粘合金属膜110'。将液体蜡加热至85℃以上，使掩模金属膜110'接触于缓冲基板50后，使掩模金属膜110以及缓冲基板50通过两个辊之间，从而可以进行粘合。
根据一实施例，在缓冲基板50进行约120℃、60秒的烘干(baking)，以使临时粘合部55的溶媒进行汽化，并可以直接进行掩模金属膜层叠(lamination)工序。层叠可以是在一表面形成有临时粘合部55的缓冲基板50上装载掩模金属膜110'，使其通过约100℃的上部辊(roll)和约0℃的下部辊之间进行。其结果，掩模金属膜110'可以通过临时粘合部55接触在缓冲基板50上。
图8是示出本发明的一实施例涉及的临时粘合部55的放大剖视概略图。作为又一例，临时粘合部55可以使用热剥离胶带(thermal release tape)。热剥离胶带的中间配置PET薄膜等芯膜56，芯膜56的两表面配置可热剥离的粘合层(thermal release adhesive)57a、57b，可以是在粘合层57a、57b的外框配置剥离薄膜/离型膜58a、58b的形状。其中，配置在芯膜56两表面的粘合层57a、57b的彼此剥离的温度可以不同。
根据一实施例，在去除剥离膜/离型膜58a、58b的状态下，热剥离胶带的下部表面(第二粘合层57b)粘合于缓冲基板50，热剥离胶带的上部表面(第一粘合层57a)可以粘合于掩模金属膜110'。第一粘合层57a和第二粘合层57b彼此剥离的温度不同，因此当通过后续工艺将掩模100从缓冲基板50分离时，通过施加使第一粘合层57a热剥离的热，掩模100可以从缓冲基板50以及临时粘合部55分离。
接着，进一步参照图5的(b)，可以使掩模金属膜110'的一表面进行平坦化PS。如图3中所述，通过轧制工序制成的掩模金属膜110'可以通过平坦化PS工序缩小厚度(110'->110)。并且，通过电铸工序制成的掩模金属膜110为了控制表面特性、厚度而进行平坦化PS工序。
由此，如图5的(c)所示，随着掩模金属膜110'的厚度缩小(110'->110)，掩模金属膜110的厚度可以形成为约5μm至20μm。
然后，参照图6的(d)，可以在掩模金属膜110上形成被图案化的绝缘部25。绝缘部25可以由光刻胶材料利用印刷法等形成。
接着，可以进行掩模金属膜110的蚀刻。可以不受限制地使用干式蚀刻、湿式蚀刻等方法，并可以蚀刻向蚀刻结果绝缘部25之间的缝隙空间26暴露的掩模金属膜110的部分。掩模金属膜110的蚀刻部分可以构成掩模图案P。
然后，参照图6的(e)，可以去除绝缘部25。去除绝缘部25后，可以完成在掩模金属膜110形成有多个掩模图案P的掩模100的制造。
另一方面，掩模100使通过临时粘合部55支撑于缓冲基板50的状态。通过只进行到这一步骤，将支撑有掩模100的缓冲基板50移动并且将掩模粘合在框架200，从而可用于制造框架一体型掩模(参照图9)。或者，从缓冲基板50分离掩模100，以包含一个单元C的单位切割掩模100，以使可以使用于框架一体型掩模的制造。以下，假设进一步进行将掩模100从缓冲基板50分离的工序进行说明。
然后，参照图6的(f)，将掩模100粘合在框架200后，可以分离(debonding)掩模100和缓冲基板50。分离掩模100和缓冲基板50可以通过向临时粘合部55进行加热ET、化学处理CM、施加超声波US、施加UV中的至少一种。
更加详细的是，作为一例，加热ET至高于85℃～100℃的温度时，临时粘合部55的粘度降低，并降低掩模100和缓冲基板50的粘合力，从而可以分离掩模100和缓冲基板50。作为另一例，在IPA(吲哚丙酸)、丙酮、乙醇等化学物质中浸渍CM临时粘合部55，从而溶解临时粘合部55，以去除等方式可以分离掩模100和缓冲基板50。作为另一例，施加超声波US或者施加UV时，掩模100和缓冲基板50的粘合力变弱，从而可以分离掩模100和缓冲基板50。
进一步说明，用于粘合掩模100和缓冲基板50的临时粘合部55为TBDB粘合材料(temporary bonding&debonding adhesive，临时粘合和剥离粘合剂)，因此可以使用各种脱粘方法。
作为一例，可以使用基于化学处理CM的溶剂脱粘(Solvent Debonding)方法。随着临时粘合部55因溶剂(solvent)的渗透而溶解，可以实现脱粘。此时，由于掩模100形成有图案P，通过掩模图案P以及掩模100与缓冲基板50的界面，可以渗透溶剂。溶剂脱粘可以在常温(room temperature)下脱粘，不需要其他设计复杂的脱粘设备，因此与其他脱粘方法相比，相对经济。
作为另一例，可使用基于加热ET的热脱粘(Heat Debonding)方法。利用高温的热引导临时粘合部55的分解，当掩模100与缓冲基板50间的粘合力减少时，可以沿着上下方向或者左右方向进行分离。
作为另一例，可以使用基于加热ET、施加UV等的可剥离粘合剂脱粘(eelableAdhesive Debonding)方法。当临时粘合部55为热剥离胶带时，可通过剥离粘合剂脱粘方法进行脱粘，该方法不像热脱粘方法似的需要高温的热处理以及昂贵的热处理装备，并且进行过程相对简单。
作为另一例，可以使用基于化学处理CM、施加超声波US、施加UV等的常温脱粘(Room Temperature Debonding)方法。当掩模100或者缓冲基板50的一部分(中心部)可以进行不粘合(non-sticky)处理时，通过临时粘合部55只能在边缘部分进行粘合。并且，在脱粘时，溶剂渗透到边缘部分，通过溶解临时粘合部55，可以实现脱粘。该方法在进行粘合和脱粘期间，在除了掩模100、缓冲基板50的边缘区域以外的剩余部分，不发生直接损失或者在脱粘时不会因粘合材料残余物(residue)而发生缺陷等。并且，与热脱粘法不同，脱粘时不需要高温的热处理过程，因此能够相对地节省工艺费用。
然后，参照图7的(g)，完成掩模100和缓冲基板55的分离，从而可以完成形成有多个掩模图案P的掩模100的制造。
掩模100可以是形成有多个掩模单元C的大型掩模(图7的(h1))，也可以是形成有一个掩模单元C的掩模(图7的(h2))。掩模100可以包含形成有多个掩模图案P的一个或多个掩模单元C以及位于掩模单元C周边的虚拟部(DM)。如上所述，能够由金属片材通过轧制工序、电铸等制成掩模100。虚拟部DM与除了单元C以外的掩模膜110(掩模金属膜110)部分对应，可以仅包括掩模膜110，或者包括形成有形状与掩模图案P相似的规定的虚拟部图案的掩模膜110。
掩模图案P的宽度可以为小于40μm，掩模100的厚度可以为约5～20μm。框架200具有多个掩模单元区域CR(CR11～CR56)，因此可以具备多个掩模100且所述多个掩模具有的掩模单元C(C11～C56)对应于各个掩模单元区域CR(CR11～CR56)。
图9是示出本发明的一实施例涉及的框架一体型掩模的主视图(图9的(a))以及侧剖视图(图9的(b))，图10是示出本发明的一实施例涉及的框架的主视图(图10的(a))以及侧剖视图(图10的(b))。
参照图9以及图10，框架一体型掩模可以包括多个掩模100以及一个框架200。换句话说，将每个掩模100分别粘合于框架200的形态。在此，假设掩模100使用图7的(h2)中示出的形成有一个掩模单元C的掩模100。以下，为了便于说明，以四角形状的掩模100为例进行说明，但是掩模100在粘合于框架200之前，可以是两侧具备用于夹持的突出部的条式掩模形状，粘合于框架200后，可以去除突出部。
各个掩模100形成有多个掩模图案P，一个掩模100可以形成有一个单元C。一个掩模单元C可以与智能手机等的一个显示器对应。
掩模100可以是热膨胀系数为约1.0×10-6/℃的因瓦合金(invar)或为约1.0×10-7/℃的超级因瓦合金(super invar)材料。由于这种材料的掩模100的热膨胀系数非常低，因热能而掩模的图案形状变形的可能性小，在制造高分辨率的OLED中，可以用作FMM、阴影掩模(Shadow Mask)。此外，考虑到最近开发在温度变化值不大的范围内实施像素沉积工序的技术，掩模100也可以是热膨胀系数比之略大的镍(Ni)、镍-钴(Ni-Co)等材料。
使用通过轧制工序制造的金属片材时，与通过电铸形成的镀膜相比，在厚度方面较厚，因此可能需要进一步的平坦化PS工序，但是由于热膨胀系数CTE低，因此不需要进行其他热处理工序，并且耐腐性强。
另一方面，并非必须使用通过轧制工序制成的金属片材，也可以使用通过电铸制成的金属片材。此时，可通过进一步进行热处理工序，从而降低电铸片材的热膨胀系数。
框架200可以形成为粘合多个掩模100。包括最外围边缘在内，框架200可以包括沿着第一方向(例如，横向)、第二方向(例如，竖向)形成的多个角部。这种多个角部可以在框架200上划分待粘合掩模100的区域。
框架200可以包括大概呈四角形状、方框形状的边缘框架部210。边缘框架部210的内部可以是中空形状。即，边缘框架部210可以包括中空区域R。框架200可以由因瓦合金、超级因瓦合金、铝、钛等金属材料形成，考虑到热变形，优选由与掩模具有相同热膨胀系数的因瓦合金、超级因瓦合金、镍、镍-钴等材料形成，这些材料均可应用于所有作为框架200的构成要素的边缘框架部210、掩模单元片材部220。
另外，框架200具备多个掩模单元区域CR，并且可以包括连接到边缘框架部210的掩模单元片材部220。掩模单元片材部220可以与掩模100相同地通过轧制形成，或者可以通过电铸等其它的成膜工序形成。另外，掩模单元片材部220可以通过激光划线、蚀刻等在平面状片材(sheet)上形成多个掩模单元区域CR后，连接到边缘框架部210。或者，掩模单元片材部220可以将平面状的片材连接到边缘框架部210后，通过激光划线、蚀刻等形成多个掩模单元区域CR。
掩模单元片材部220可以包括边缘片材部221以及第一栅格片材部223、第二栅格片材部225中的至少一个。边缘片材部221以及第一栅格片材部223、第二栅格片材部225是指在同一片材上划分的各个部分，它们彼此之间形成为一体。
边缘片材部221可以实质上连接到边缘框架部210。因此，边缘片材部221可以具有与边缘框架部210对应的大致四角形状、方框形状。
另外，第一栅格片材部223可以沿着第一方向(横向)延伸形成。第一栅格片材部223以直线形态形成，其两端可以连接到边缘片材部221。当掩模单元片材部220包括多个第一栅格片材部223时，各个第一栅格片材部223优选具有相同的间距。
另外，进一步地，第二栅格片材部225可以沿着第二方向(竖向)延伸形成，第二栅格片材部225以直线形态形成，其两端可以连接到边缘片材部221。第一栅格片材部223和第二栅格片材部225可以彼此垂直交叉。当掩模单元片材部220包括多个第二栅格片材部225时，各个第二栅格片材部225优选具有相同的间距。
另一方面，根据掩模单元C的尺寸，第一栅格片材部223之间的间距和第二栅格片材部225之间的间距可以相同或不同。
第一栅格片材部223以及第二栅格片材部225虽然具有薄膜形态的较薄的厚度，但是垂直于长度方向的截面的形状可以是诸如矩形、平行四边形的四边形形状、三角形形状等，边、角的一部分可以形成圆形。截面形状可以在激光划线、蚀刻等过程中进行调节。
边缘框架部210的厚度可以大于掩模单元片材部220的厚度。由于边缘框架部210负责框架200的整体刚性，可以以数mm至数十cm的厚度形成。
就掩模单元片材部220而言，实际上制造厚片材的工艺困难，过厚，则有可能在OLED像素沉积工艺中有机物源600(参照图11)堵塞通过掩模100的路径。相反，过薄，则有可能难以确保足以支撑掩模100的刚性。由此，掩模单元片材部220优选比边缘框架部210的厚度更薄，但是比掩模100更厚。掩模单元片材部220的厚度可以约为0.1mm至1mm。并且，第一栅格片材部223、第二栅格片材部225的宽度可以约为1～5mm。
在平面状片材中，除了边缘片材部221、第一栅格片材部223、第二栅格片材部225占据的区域以外，可以提供多个掩模单元区域CR(CR11～CR56)。从另一个角度来说，掩模单元区域CR可以是指在边缘框架部210的中空区域R中，除了边缘片材部221、第一栅格片材部223、第二栅格片材部225占据的区域以外的空白区域。
随着掩模100的单元C与该掩模单元区域CR对应，实际上可以用作通过掩模图案P沉积OLED的像素的通道。如前所述，一个掩模单元C与智能手机等的一个显示器对应。一个掩模100中可以形成有用于构成一个单元C的掩模图案P。或者，一个掩模100具备多个单元C且各个单元C可以与框架200的各个单元区域CR对应，但是为了精确地对准掩模100，需要避免大面积掩模100，优选具备一个单元C的小面积掩模100。或者，也可以是具有多个单元C的一个掩模100与掩模200的一个单元区域CR对应。此时，为了精确地对准，可以考虑具有2-3个单元C的掩模100与掩模200的一个单元区域CR对应。
掩模200具备多个掩模单元区域CR，可以将各个掩模100粘合成每个掩模单元C与掩模单元区域CR对应。掩模单元C与框架200的掩模单元区域CR对应，虚拟部的一部分或者全部可以粘合于框架200(掩模单元片材部220)。由此，掩模100和框架200可以形成一体式结构。
另一方面，根据另一实施例，框架不是以将掩模单元片材部220粘合于边缘框架部210的方式制造，而是可以使用在边缘框架部210的中空区域R部分直接形成与边缘框架部210成为一体的栅格框架(相当于栅格片材部223、225)的框架。这种形态的框架也包括至少一个掩模单元区域CR，可以使掩模100与掩模单元区域CR对应，以制造框架一体型掩模。
图9以及图10的掩模100包括一个单元C，因此具有较短的长度，因此PPA(pixelposition accuracy)扭曲的程度能够变小。假设包括多个单元C1～C6、...的掩模10的长度为1m，并且在1m的总长度中发生10μm的PPA误差，则本发明的掩模100可以随着相对长度减小(相当于单元C数量减少)而将上述误差范围变成1/n。例如，本发明的掩模100长度为100mm，则具有从现有的掩模10的1m减小为1/10的长度，因此在100mm的总长度中发生1μm的PPA误差，显著降低对准误差。
另一方面，掩模100具备多个单元C，并且即使使各个单元C与框架200的各个单元区域CR对应也处于对准误差最小化的范围内，则掩模100也可以与框架200的多个掩模单元区域CR对应。或者，具有多个单元C的掩模100也可以与一个掩模单元区域CR对应。在这种情况下，也考虑到基于对准的工序时间和生产性，掩模100优选具备尽可能少量的单元C。
在本发明中，由于只需使掩模100的一个单元C对应并确认对准状态即可，因此与同时匹配多个单元C(C1～C6)并需要确认全部对准状态的现有方法相比，可以显著缩短制造时间。
即，本发明的框架一体型掩模的制造方法与现有方法相比，能够明显缩短时间，该现有方法通过使包含于6个掩模100的各个单元C11～C16分别与一个单元区域CR11～CR16对应并确认各个对准状态的6次过程，同时匹配6个单元C1～C6，并且全部确认需要确认6个单元C1～C6的对准状态。
另外，在本发明的框架一体型掩模的制造方法中，使30个掩模100分别与30个单元区域CR(CR11～CR56)对应并对准的30次的过程中的产品收率，可以明显高于使分别包括6个单元C1～C6的5个掩模与框架对应并对准的5次过程中的现有产品的产量。由于在每次对应于6个单元C的区域中对准6个单元C1～C6的现有方法是明显繁琐且困难的作业，产品收率低。
图11是示出本发明的一实施例涉及的利用框架一体型掩模100、200的OLED像素沉积装置1000的概略图。
参照图11，OLED像素沉积装置1000包括：磁板300，容纳有磁体310，并且排布有冷却水管350；沉积源供给部500，从磁板300的下部供给有机物原料600。
磁板300与沉积源沉积部500之间可以插入有用于沉积有机物源600的玻璃等目标基板900。目标基板900上可以以紧贴或非常接近的方式配置有使有机物源600按不同像素沉积的框架一体型掩模100、200(或者FMM)。磁体310可以产生磁场，并通过磁场，紧贴到目标基板900。
沉积源供给部500可以往返于左右路径并供给有机物源600，由沉积源供给部500供给的有机物源600可以通过形成于框架一体型掩模100、200的图案P粘合于目标基板900的一侧。通过框架一体型掩模100、200的图案P后沉积的有机物源600，可以用作OLED的像素700。
为了防止由于阴影效应(Shadow Effect)发生的像素700的不均匀沉积，框架一体型掩模100、200的图案可以倾斜地形成S(或者以胶带形象S形成)。沿着倾斜表面，在对角线方向上通过图案的有机物源600，也可以有助于像素700的形成，因此，能够整体上厚度均匀地沉积像素700。
在高于像素沉积工艺温度的第一温度下，掩模100粘合固定于框架200，因此即使提升至用于沉积像素工艺的温度，也对掩模图案P的位置几乎不构成影响，掩模100和相邻的掩模100之间的PPA能够保持为不超过3μm。
如上所述，本发明列举了优选实施例进行图示和说明，但是不限于上述实施例，在不脱离本发明的精神的范围内，本领域技术人员能够进行各种变形和变更。这种变形及变更均落在本发明和所附的权利要求书的范围内。

Claims (20)

1.一种掩模的制造方法，用于制造OLED像素形成用掩模，其特征在于，包括以下步骤：
(a)提供掩模金属膜；
(b)将所述掩模金属膜粘合在一表面形成有临时粘合部的缓冲基板上；
(c)在所述掩模金属膜上形成掩模图案；
(d)从所述缓冲基板分离形成有所述掩模图案的所述掩模金属膜。
2.根据权利要求1所述的掩模的制造方法，其特征在于，
所述掩模金属膜通过轧制或者电铸形成。
3.根据权利要求1所述的掩模的制造方法，其特征在于，
在所述步骤(b)和所述步骤(c)之间进一步包括：缩小粘合于所述缓冲基板的所述掩模金属膜的厚度的步骤。
4.根据权利要求2所述的掩模的制造方法，其特征在于，
当通过所述电铸形成所述掩模金属膜时，所述步骤(a)包括以下步骤：
(a1)在导电性单晶基材的至少一表面形成所述掩模金属膜；以及
(a2)从所述导电性单晶基材分离所述掩模金属膜。
5.根据权利要求4所述的掩模的制造方法，其特征在于，
在所述步骤(a1)和所述步骤(a2)之间进一步包括：对所述掩模金属膜进行热处理的工序。
6.根据权利要求1所述的掩模的制造方法，其特征在于，
所述临时粘合部是可通过加热而分离的粘合剂或者粘合片材、可通过UV照射而分离的粘合剂或者粘合片材。
7.根据权利要求6所述的掩模的制造方法，其特征在于，
所述临时粘合部是液体蜡或者热剥离胶带。
8.根据权利要求7所述的掩模的制造方法，其特征在于，
所述液体蜡在低于85℃的温度下，将所述掩模金属膜和所述缓冲基板固定并粘合在一起。
9.根据权利要求8所述的掩模的制造方法，其特征在于，
在所述步骤(b)中，将所述液体蜡加热至85℃以上，使所述掩模金属膜接触于所述缓冲基板后，使所述掩模金属膜以及所述缓冲基板通过两个辊之间，以进行粘合。
10.根据权利要求1所述的掩模的制造方法，其特征在于，
所述步骤(b)中，在粘合所述掩模金属膜以前，在与所述掩模的焊接部对应的所述缓冲基板的部分形成激光通过孔。
11.根据权利要求1所述的掩模的制造方法，其特征在于，
所述步骤(c)包括以下步骤：
(c1)在所述掩模金属膜上形成被图案化的绝缘部；
(c2)对从所述绝缘部之间暴露的所述掩模金属膜的部分进行蚀刻，从而形成所述掩模图案；以及
(c3)去除所述绝缘部。
12.根据权利要求1所述的掩模的制造方法，其特征在于，
在所述步骤(d)中，对于所述临时粘合部进行加热、化学处理、施加超声波、施加UV中的至少一种处理，以分离所述掩模金属膜和所述缓冲基板。
13.根据权利要求12所述的掩模的制造方法，其特征在于，
在步骤(d)中，执行溶剂脱粘、热脱粘、可剥离粘合剂脱粘、常温脱粘中的任意一种方法。
14.一种掩模支撑缓冲基板，用于支撑OLED像素形成用掩模，其特征在于包括：
缓冲基板；
临时粘合部，形成在所述缓冲基板上；以及
掩模，形成有掩模图案，通过所述临时粘合部粘合在所述缓冲基板上。
15.根据权利要求14所述的掩模支撑缓冲基板，其特征在于，
掩模金属膜的厚度是5μm至20μm。
16.根据权利要求14所述的掩模支撑缓冲基板，其特征在于，
所述临时粘合部是可通过加热而分离的粘合剂或者粘合片材、可通过UV照射而分离的粘合剂或者粘合片材。
17.根据权利要求14所述的掩模支撑缓冲基板，其特征在于，
所述缓冲基板包含晶片、玻璃、二氧化硅、耐热玻璃、石英、三氧化铝、硼硅酸盐玻璃、氧化锆中的任意一种材料。
18.根据权利要求14所述的掩模支撑缓冲基板，其特征在于，
在与所述掩模的焊接部对应的所述缓冲基板以及所述临时粘合部的部分，形成有激光通过孔。
19.根据权利要求14所述的掩模支撑缓冲基板，其特征在于，
所述掩模包括形成有多个所述掩模图案的一个或多个掩模单元。
20.一种掩模支撑缓冲基板的制造方法，用于制造缓冲基板，该缓冲基板支撑OLED像素形成用掩模使其对应于框架，其特征在于，包括以下步骤：
(a)提供掩模金属膜；
(b)将所述掩模金属膜粘合在一表面形成有临时粘合部的缓冲基板上；以及
(c)在所述掩模金属膜形成掩模图案，以制造掩模。
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