CN112424972A - 掩模的制造方法、掩模及框架一体型掩模 - Google Patents

Abstract

本发明涉及掩模的制造方法、掩模及框架一体型掩模。本发明的掩模的制造方法包括以下步骤：(a)在金属片材的一面形成被图案化的第一绝缘部；(b)在金属片材的一面通过湿蚀刻形成预定深度的第一掩模图案；(c)至少在第一掩模图案内填充第二绝缘部；(d)通过烘焙使第二绝缘部的至少一部分挥发；(e)在第一绝缘部的上部进行曝光，并只残留位于第一绝缘部的垂直下部的第二绝缘部；以及(f)在金属片材的一面进行湿蚀刻，以形成从第一掩模图案贯穿金属片材的另一面的第二掩模图案。

Description

掩模的制造方法、掩模及框架一体型掩模

技术领域

本发明涉及掩模的制造方法、掩模及框架一体型掩模。更具体地，涉及一种能够准确地控制掩模图案的尺寸与位置的掩模的制造方法、掩模及框架一体型掩模。

背景技术

最近，正在进行薄板制造中有关电铸(Electroforming)方法的研究。电铸方法是在电解液中浸渍阳极体和阴极体，并施加电源，使金属薄板在阴极体的表面上电沉积，因而是能够制造电极薄板并且有望大量生产的方法。

另一方面，作为OLED(有机发光二极管)制造工艺中形成像素的技术，主要使用精细金属掩模(Fine Metal Mask，FMM)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。

现有的掩模制造方法准备用作掩模的金属薄板，在金属薄板上进行PR涂布之后进行图案化或进行PR涂布使具有图案之后通过蚀刻制造具有图案的掩模。然而，为了防止阴影效应(Shadow Effect)，难以使掩模图案倾斜地形成锥形(Taper)，而且需要执行额外的工艺，因此导致工艺时间、费用增加，生产性下降。

在超高清的OLED中，现有的QHD画质为500-600PPI(pixel per inch，每英寸像素)，像素的尺寸达到约30-50μm，而4K UHD、8K UHD高清具有比之更高的～860PPI、～1600PPI等的分辨率。因此，急需开发能够精准地调节掩模图案的尺寸的技术。

另外，在现有的OLED制造工艺中，将掩模制造成条状、板状等之后，将掩模焊接固定到OLED像素沉积框架并使用。为了制造大面积OLED，可以将多个掩模固定于OLED像素沉积框架中，在固定于框架的过程中，拉伸各个掩模，以使其变得平坦。在将多个掩模固定于一个框架的过程中，仍然存在掩模之间以及掩模单元之间对准不好的问题。另外，在将掩模焊接固定于框架的过程中，由于掩模膜的厚度过薄且面积大，因此存在掩模因荷重而下垂或者扭曲的问题。

如此，考虑到超高清的OLED的像素尺寸，需要将各单元之间的对准误差缩减为数μm程度，如果超出这一误差则将导致产品不良，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，提供一种能够准确地控制掩模图案的尺寸的掩模的制造方法、掩模及框架一体型掩模。

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，该方法包括以下步骤：(a)在金属片材的一面形成被图案化的第一绝缘部；(b)在金属片材的一面通过湿蚀刻形成预定深度的第一掩模图案；(c)至少在第一掩模图案内填充第二绝缘部；(d)通过烘焙使第二绝缘部的至少一部分挥发；(e)在第一绝缘部的上部进行曝光，并只残留位于第一绝缘部的垂直下部的第二绝缘部；以及(f)在金属片材的一面进行湿蚀刻，以形成从第一掩模图案贯穿金属片材的另一面的第二掩模图案。

第二掩模图案的宽度可小于第一掩模图案的宽度。

第一掩模图案的预定深度的值可小于金属片材的厚度。

第一掩模图案与第二掩模图案的形状之和可整体上呈现锥形或者倒锥形。

在形成第一掩模图案的步骤中，第一掩模图案可形成为宽度大于第一绝缘部的图案之间的间隔。

第一绝缘部的两侧下部可形成有底切部(undercut)。

在只残留位于第一绝缘部的垂直下部的第二绝缘部的步骤中，第二绝缘部可以保留在形成底切部的空间中。

在第一绝缘部的上部进行曝光时，第一绝缘部对第二绝缘部可起到曝光掩模的作用。

第一掩模图案的厚度可大于第二掩模图案的厚度。

第一绝缘部可以是黑色矩阵光刻胶(black matrix photoresist)或上部形成有金属镀膜的光刻胶材料。

第二绝缘部可以是正型(positive type)光刻胶材料。

在第一掩模图案内填充第二绝缘部的步骤中，可以填充稀释于溶剂中的第二绝缘部，并通过烘焙(baking)使溶剂挥发。

位于第一绝缘部垂直下部的残留的第二绝缘部的图案宽度可与第一绝缘部的图案的宽度对应。

通过湿蚀刻形成第二掩模图案时，第二绝缘部可起到湿蚀刻的掩模的作用。

形成有第一掩模图案与第二掩模图案的金属片材在OLED像素沉积中可作为精细金属掩模(FMM：Fine Metal Mask)使用。

金属片材可以是因瓦合金(invar)、超因瓦合金(super invar)、镍、镍-钴中任意一种材料。

金属片材的厚度可以为2μm至50μm。

当通过电铸工艺制造金属片材时，将导电性基材作为阴极体(Cathode Body)使用，且在导电性基材的一面通过电铸形成金属片材，基材可以是掺杂的单晶硅材料或者因瓦合金、超因瓦合金、Si、Ti、Cu、Ag、GaN、SiC、GaAs、GaP、AlN、InN、InP、Ge、Al₂O₃、石墨(graphite)、石墨烯(graphene)、钙钛矿(perovskite)结构的陶瓷、超耐热合金材料中的一种材料。

另外，本发明的上述目的通过一种形成有多个掩模图案的OLED像素形成用掩模达成，掩模的掩模图案包括上部的第一掩模图案与下部的第二掩模图案，第二掩模图案的宽度小于第一掩模图案的宽度，第一掩模图案与第二掩模图案的两侧面具有曲率。

另外，本发明的上述目的通过一种框架一体型掩模达成，其由形成有多个掩模图案的多个掩模与用于支撑掩模的框架一体形成，其中，框架包括：具有中空区域的边缘框架部；以及具有多个掩模单元区域且连接于边缘框架部的掩模单元片材部，各掩模与掩模单元片材部的上部连接，掩模的掩模图案包括上部的第一掩模图案与下部的第二掩模图案，第二掩模图案的宽度小于第一掩模图案的宽度，第一掩模图案与第二掩模图案的两侧面具有曲率。

有益效果

根据如上构成的本发明，具有能够准确地控制掩模图案的尺寸与位置的效果。

附图说明

图1是现有的OLED像素沉积用掩模的概略图。

图2是示出现有的将掩模粘合到框架的过程的概略图。

图3是示出在现有的拉伸掩模过程中发生单元之间的对准误差的概略图。

图4是示出根据本发明一实施例的框架一体型掩模的主视图及侧截面图。

图5是示出根据本发明一实施例的框架的主视图及侧截面图。

图6是示出根据本发明一实施例的掩模的概略图。

图7是示出现有的掩模的制造过程的概略图。

图8至图10是示出根据本发明一实施例的掩模的制造过程的概略图。

图11是根据本发明的比较例的掩模的蚀刻程度的概略图。

图12是示出根据本发明一实施例的掩模的蚀刻程度的概略图。

图13是示出根据本发明一实施例的调节锥形角度的概略图。

图14是示出根据本发明一实施例的热处理后的掩模的热膨胀系数(coefficientof expansion，CTE)的曲线图。

图15是示出根据本发明一实施例的将掩模与框架对应至单元区域的状态的概略图。

图16是示出根据本发明一实施例的将掩模对应至框架的单元区域并进行粘合的过程的概略图。

图17是示出根据本发明一实施例的将掩模粘合到框架的单元区域之后降低工艺区域温度的过程的概略图。

图18是示出根据本发明一实施例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： 导电性基材

100： 掩模

110： 掩模膜、金属片材

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

CR： 掩模单元区域

ET： 将工艺区域的温度提升至第一温度

LE： 激光蚀刻或者干蚀刻

LT： 将工艺区域的温度降低至第二温度

M1： 第一绝缘部

M2、M2'： 第二绝缘部

M2”： 曝光后残留的第二绝缘部

R： 边缘框架部的中空区域

P： 掩模图案

P1、P1-1、P1-2： 第一掩模图案

P2、P2-1、P2-2： 第二掩模图案

W： 焊接

WE1、WE2： 湿蚀刻

具体实施方式

对本发明的后述详细说明，可参照作为本发明可实施的特定实施例图示的附图。为了使本技术领域的技术人员能够实施本发明，下面具体说明这些实施例。应理解的是，本发明的各种实施例虽然相互不同，但并非相互排斥。例如，在此记载的一实施例的特定形状、结构及特征，可以在不超出本发明的精神及范围的情况下由其他实施例来实现。此外，需要说明的是，各公开的实施例内的个别组成要素的位置或者布置，在不超出本发明的精神和范围的情况下可进行变更。因此，后述的详细说明并非用于限定，准确地说，只要能够合理地说明，本发明的范围将由与其权利要求项主张的等同的所有范围及附上的权利要求书来限定。附图中类似的附图标记在各方面表示相同或者类似的功能，并且为了便于说明，长度和面积，厚度等以及其形状也可以放大表示。

下面，参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明,以使本发明所属技术领域的普通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。

掩模10的主体(Body，或者掩模膜11)中具有多个显示单元C。一个单元C与智能手机等的一个显示器对应。单元C中形成有像素图案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。作为一示例，单元C中形成有像素图案P，以便具有70×140的分辨率。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上。

图2是示出现有的将掩模10粘合到框架20的过程的概略图。图3是示出在现有的拉伸F1—F2掩模10的过程中发生单元之间的对准误差的概略图。以图1的(a)示出的具有6个单元C(C1-C6)的条式掩模10为例进行说明。

参照图2的(a)，首先，应将条式掩模10平坦地展开。沿着条式掩模10的长轴方向施加拉伸力F1-F2，随着拉伸，展开条式掩模10。在该状态下，将条式掩模10装载在方框形状的框架20上。条式掩模10的单元C1-C6将位于框架20的框内部空白区域部分。框架20的尺寸可以足以使一个条式掩模10的单元C1-C6位于框内部空白区域，也可以足以使多个条式掩模10的单元C1-C6位于框内部空白区域。

参照图2的(b)，微调施加到条式掩模10的各侧的拉伸力F1-F2的同时进行对准之后，焊接W条式掩模10侧面的一部分，并连接条式掩模10和框架20。图2的(c)示出彼此连接的条式掩模10和框架的侧截面。

参照图3，尽管微调施加到条式掩模10的各侧的拉伸力F1-F2，但还是出现掩模单元C1-C3彼此之间对准不好的问题。例如，单元C1-C3的图案P之间的距离D1-D1”、D2-D2”彼此不同，或者图案P歪斜。由于条式掩模10具有包括多个(作为一示例，为6个)单元C1-C6的大面积且具有数十μm的非常薄的厚度，因此容易因荷重而下垂或者扭曲。另外，调节拉伸力F1-F2使各个单元C1-C6全部变得平坦的同时通过显微镜实时确认各个单元C1-C6之间的对准状态是非常困难的作业。

因此，拉伸力F1-F2的微小误差可能引起条式掩模10各单元C1-C3的拉伸或者展开程度的误差，由此，导致掩模图案P之间的距离D1-D1”、D2-D2”不同。虽然完美地对准以使误差为0是非常困难的，但是为了避免尺寸为数μm至数十μm的掩模图案P对超高清OLED的像素工艺造成坏影响，对准误差优选不大于3μm。将如此相邻的单元之间的对准误差称为像素定位精度(pixel position accuracy，PPA)。

另外，将大概6-20个条式掩模10分别连接在一个框架20的同时使多个条式掩模10之间和条式掩模10的多个单元C-C6之间的对准状态精确是非常困难的作业，并且只会增加基于对准的工艺时间，这将成为降低生产性的重要理由。

另一方面，将条式掩模10连接固定到框架20后，施加到条式掩模10的拉伸力F1-F2能够反向地作用于框架20。即，由于拉伸力F1-F2被绷紧拉伸的条式掩模10连接到框架20之后，能够使张力(tension)作用于框架20。通常，该张力不大时不会对框架20产生大的影响，但是在框架20的尺寸实现小型化且强度变低的情况下，这种张力会使框架20发生细微变形。这样以来，可能会发生破坏多个单元C1-C6间的对准状态的问题。

鉴于此，本发明提出能够使掩模100与框架200形成一体式结构的框架200以及框架一体型掩模。不仅能够防止与框架200形成一体的掩模100发生下垂或者扭曲等变形，而且能够与框架200精确地对准。当掩模100连接到框架200时，不会对掩模100施加任何拉伸力，因此掩模100连接到框架200之后，不会对框架200施加引起变形的张力。并且，能够显著地缩短将掩模100一体地连接到框架200的制造时间，并显著提升收率。

图4是示出根据本发明一实施例的框架一体型掩模的主视图(图4的(a))以及侧截面图(图4的(b))，图5是示出根据本发明一实施例的框架的主视图(图5的(a))以及侧截面图(图5的(b))。

参照图4以及图5，框架一体型掩模可以包括多个掩模100以及一个框架200。换而言之，是将多个掩模100分别粘合到框架200的形态。下面，为了便于说明，虽然以四角形状的掩模100为例进行说明，但是掩模100在粘合到框架200之前，可以是两侧具有用于夹持的突出部的条式掩模形状，粘合到框架200后，可以去除该突出部。

各个掩模100上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。为形成较薄的厚度，掩模100可以使用通过电铸(electroforming)或者轧制(rolling)工艺生成的金属片材(sheet)。掩模100可以是热膨胀系数约为1.0×10^-6/℃的因瓦合金(invar)或约为1.0×10^-7/℃的超因瓦合金(super invar)材料。由于这种材料的掩模100的热膨胀系数非常低，掩模的图案形状因热能变形的可能性小，因此在制造高分辨率的OLED中可以用作精细金属掩模、阴影掩模(Shadow Mask)。此外，考虑到最近开发了在温度变化值不大的范围内实施像素沉积工艺的技术，掩模100也可以是热膨胀系数比其略大的镍(Ni)、镍-钴(Ni-Co)等材料。

另外，通过轧制工艺制得的金属片材在制造工艺中可具有数十至数百μm的厚度。为了细微地形成后面所述的掩模图案P，这类金属片材的厚度有必要变薄。因此，可进一步执行通过CMP等方法使金属片材的厚度变薄至约50μm以下的工艺。掩模的厚度优选为2～50μm左右，更优选为5～20μm左右，但并不局限于此。

如果使用通过轧制工艺制得的金属片材，则存在厚度大于通过电铸形成的镀膜厚度的问题，但，由于热膨胀系数(CTE)低，因此无需进行额外的热处理工艺，且具有耐腐蚀性强的优点。

框架200以能够粘合多个掩模100的形式形成。框架200可以包括最外围边缘在内的沿着第一方向(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上划分用于粘合掩模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、超因瓦合金、铝、钛等金属材料形成，考虑到热变形，框架200优选由与掩模具有相同热膨胀系数的因瓦合金、超因瓦合金、镍、镍-钴等材料形成，这些材料均可应用于作为框架200构成要素的边缘框架部210、掩模单元片材部220。

另外，框架200具有多个掩模单元区域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与掩模100相同，可通过电铸、轧制形成，或通过其他成膜工艺形成。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。本说明书中主要对首先在掩模单元片材部220形成多个掩模单元区域CR之后再连接到边缘框架部210的情况进行说明。

掩模单元片材部220可以包括边缘片材部221、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、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，而且它们彼此之间形成一体。

边缘片材部221可以实质上连接到边缘框架部210上。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，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及第二栅格片材部225虽然具有薄膜形态的薄的厚度，但是垂直于长度方向的截面形状可以是诸如矩形、平行四边形的四角形形状、三角形形状等，而且边、角部分可以圆形。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，因此可以形成为数mm至数cm的厚度。

就掩模单元片材部220而言，实质上制造厚片材的工艺比较困难，如果过厚，则有可能在OLED像素沉积工艺中有机物源600(参照图18)堵塞通过掩模100的路径。相反，如果过薄，则有可能难以确保足以支撑掩模100的刚性。因此，掩模单元片材部220优选比边缘框架部210的厚度薄，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可以是指边缘框架部210的中空区域R中除边缘片材部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，实质上可以用作通过掩模图案P沉积OLED的像素的通道。如上所述，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具有多个单元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，需要避免使用大面积的掩模100，掩模100优选为具有一个单元C的小面积。或者，具有多个单元C的一个掩模100也可以与框架200的一个单元区域CR对应。此时，为了精确地对准，可以考虑对应具有2-3个左右少数单元C的掩模100。

框架200具有多个掩模单元区域CR，而且可以粘合各个掩模100，以使各个掩模单元C与各个掩模单元区域CR分别对应。

图6是示出根据本发明一实施例的掩模100的概略图。

各个掩模100可以包括形成有多个掩模图案P的掩模单元C以及掩模单元C周边的虚设部(相当于除了单元C以外的掩模膜110部分)。虚设部可以只包括掩模膜110，或者可以包括形成有与掩模图案P类似形态的预定虚设部图案的掩模膜110。掩模单元C与框架200的掩模单元区域CR对应，虚设部的一部分或者全部可以粘合到框架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粘合到边缘框架部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，可通过将掩模100与掩模单元区域CR对应来制造框架一体型掩模。

以下对制造掩模100的过程进行说明。

图7是示出现有的掩模制造过程的概略图。

参照图7，现有的掩模的制造过程仅进行湿蚀刻(wet etching)。

首先，如图7的(a)所示，可以在平面膜(sheet)110'上形成图案化的光刻胶M。然后，如图7的(b)，可通过图案化的光刻胶M之间的空间执行湿蚀刻WE。湿蚀刻WE之后，膜110'的部分空间被贯穿，从而可形成掩模图案P'。然后，清洗光刻胶M，则可完成形成有掩模图案P'的膜110'，即结束掩模100'的制造。

如图7的(b)所示，现有的掩模100'具有掩模图案P'的尺寸不恒定的问题。由于湿蚀刻WE以各向同性进行，因此蚀刻后的形态大概呈现圆弧形状。而且，由于湿蚀刻WE过程中很难使各部分的蚀刻速度保持一致，因此贯穿膜110'之后的贯穿图案的宽度R1'、R1"、R1"'只能各不相同。尤其是，多发生底切部UC(undercut)的图案中，不仅掩模图案P'的下部宽度R1"形成地较宽，而且上部宽度R2"也会形成地较宽，而较少发生底切部UC的图案中下部宽度R1'、R1"'及上部宽度R2'、R2"'相对形成地较窄。

结果，现有的掩模100'存在各个掩模图案P'的尺寸不均匀的问题。就超高画质的OLED而言，目前QHD画质为500-600PPI(pixel per inch)，像素的尺寸达到约30-50μm，而4KUHD、8K UHD高清具有比其更高的～860PPI、～1600PPI等的分辨率，因此细微的尺寸差异也有可能导致产品不良。

因此，本发明的特征在于，通过进行两次湿蚀刻来提高湿蚀刻过程中绝缘掩模的图案精准度。

图8至图10是示出根据本发明一实施例的掩模制造过程的概略图。

参照图8的(a)，首先，可提供通过电铸或者轧制工艺生成的金属片材(sheet)110。如上所述，金属片材110的材料可以是因瓦合金(invar)、超因瓦合金(super invar)、镍(Ni)、镍-钴(Ni-Co)等。

当使用电铸工艺时，准备导电性基材(未图示)，而且在导电性基材上通过电铸形成金属片材110(或者镀膜110)。导电性基材可以在电铸时作为阴极体(cathode body)使用。基材的材料可以是因瓦合金(invar)、超因瓦合金(super invar)、Si、Ti、Cu、Ag、GaN、SiC、GaAs、GaP、AlN、InN、InP、Ge、Al₂O₃、石墨(graphite)、石墨烯(graphene)等。

另外，就金属基材而言，其表面生成有金属氧化物，在制造金属过程中会流入有杂质，就多晶硅基材而言，其上存在夹杂物或者晶界(Grain Boundary)，就导电性高分子基材而言，含有杂质的可能性高，且强度、耐酸性等脆弱。下面将诸如金属氧化物、杂质、夹杂物、晶界等的妨碍在阴极体表面均匀形成电场的要素称为“缺陷”(Defect)。由于这类缺陷(Defect)，无法对上述材料的阴极体施加均匀的电场，因此会导致金属片材110的一部分不均匀地形成。

在实现UHD级别以上的超高画质像素中，金属片材及掩模图案P的不均匀会对像素形成产生不好的影响。例如，目前QHD画质为500～600PPI(pixel per inch)，像素尺寸达到约30～50μm，而4K UHD、8K UHD高画质具有比之更高的～860PPI、～1600PPI等的分辨率。直接适用于VR机器上的微显示器或者插入到VR机器而使用的微显示器以约2000PPI以上级别的超高画质为目标，像素的尺寸约为5-10μm。精细金属掩模、阴影掩模的图案宽度可以形成为数μm至数十μm，优选小于30μm，因此即使数μm大小的缺陷在掩模的图案中也占据很大的比重。

为了去除上述材料在阴极体中的缺陷，可以进行用于去除金属氧化物、杂质等的附加工艺，而在该过程中有可能附加产生阴极体材料被蚀刻等的其他缺陷。

由此，本发明的阴极体导电性基材可以使用单晶材料基材。导电性基材优选为单晶硅材料。可以对基材进行10¹⁹以上的高浓度掺杂，以便具有导电性。掺杂可以对整个基材进行，也可以仅对基材的表面部分进行。

另外，单晶材料可使用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)等碳系材料；包含CH₃NH₃PbCl₃、CH₃NH₃PbBr₃、CH₃NH₃PbI₃、SrTiO₃等的钙钛矿(perovskite)结构等超导电体用单晶陶瓷；飞行器零部件用单晶超耐热合金等。金属、碳系材料基本上是导电性材料。对于半导体材料而言，为了具有导电性，可执行10¹⁹以上的高浓度掺杂。其他材料可通过掺杂或形成氧空位(oxygenvacancy)等形成导电性。

单晶材料由于没有缺陷，具有电铸时在整个表面形成均匀的电场从而能够生成均匀的金属片材110的优点。通过均匀的金属片材110制造的精细金属掩模100可以进一步改善OLED像素的画质水平。另外，由于无需进行去除、消除缺陷的附加工艺，因而具有能够降低工艺费用且提高生产性的优点。

阳极体(Anode Body，未图示)与阴极体相面对且相隔预定距离设置，与阴极体对应地一侧具有平平的平板形状等，阳极体可全部浸渍于镀液中。阳极体可由钛(Ti)、铱(Ir)、钌(Ru)等不溶性材料构成。阴极体与阳极体之间相隔数cm左右。

电源供给部(未图示)可以向阴极体与阳极体供给电镀所需的电流。电源供给部的负(-)端子与阴极体连接，且正(+)端子与阳极体连接。

另外，通过电铸形成金属片材110之后，可对金属片材110进行热处理。为了防止金属片材110的热膨胀系数下降以及电铸金属片材110的热引起的变形，可在阴极体(导电性基材)上附着有金属片材110的状态下进行热处理H。热处理可以在300℃至800℃温度范围进行(参照图14)。

通常，相比于通过轧制生成的因瓦合金薄板，通过电铸生成的因瓦合金薄板的热膨胀系数更高。因此，可通过对因瓦合金薄板进行热处理来降低热膨胀系数，但该热处理过程中因瓦合金薄板会产生细微变形。因此，如果在导电性基材与金属片材110粘合的状态下进行热处理，则能够防止热处理引发的细微变形。

图14是示出根据本发明一实施例的热处理后的掩模的热膨胀系数(coefficientof expansion，CTE)的曲线图。针对80X 200mm的样品，测定了在300℃、350℃、400℃、450℃、500℃、550℃、800℃共7个温度区段上进行热处理的因瓦合金薄板的热膨胀系数。图14的(a)显示将温度从常温(25℃)提升至240℃左右的同时测定各个样品的热膨胀系数的测定结果，图14的(b)显示将温度从约240℃降低至常温(25℃)的同时测定各个样品的热膨胀系数的测定结果。参照图14的(a)及图14的(b)，通过电铸生成的因瓦合金薄板(或者金属片材110)的热膨胀系数根据热处理温度发生变化，而且可以确认的是，尤其在800℃进行热处理时热膨胀系数最低。

因此，通过进一步降低金属片材110的热膨胀系数，从而可制造防止μm级别的图案P的变形且可沉积超高画质的OLED像素的掩模100。

然后，可以在金属片材110的一面(上面)形成图案化的第一绝缘部M1。第一绝缘部M1可通过打印法等由光刻胶材料形成。当使用电铸工艺时，还可以在形成第一绝缘部M1之前分离金属片材110与导电性基材。

第一绝缘部M1可以是黑色矩阵光刻胶(black matrix photoresist)或者上部形成有金属镀膜的光刻胶材料。黑色矩阵光刻胶可以是包含黑色矩阵树脂(resin blackmatrix)的材料，该黑色矩阵树脂用于形成显示面板的黑色矩阵。黑色矩阵光刻胶的遮光效果会比一般的光刻胶优秀。而且，上部形成有金属镀膜的光刻胶通过金属镀膜遮挡从上部照射的光的遮光效果也较佳。

然后，参照图8的(b)，可以在金属片材110的一面(上面)上通过湿蚀刻WE1形成预定深度的第一掩模图案P1。当进行湿蚀刻WE1时，不应该贯穿金属片材110。因此，第一掩模图案P不贯穿金属片材110而大体可形成为圆弧形状。即，第一掩模图案P1的深度值可小于金属片材110的厚度。

湿蚀刻WE1由于具有各向同性的蚀刻特性，第一掩模图案P1的宽度R2与第一绝缘部M1的图案间的间距R3不同，可具有比第一绝缘部M1的图案间的间距R3更宽的宽度。换而言之，由于在第一绝缘部M1的两侧下部形成底切部UC(undercut)，因此第一掩模图案P1的宽度R2相比于第一绝缘部M1的图案之间的间距R3，可多出形成底切部UC的宽度。

然后，参照图8的(c)，可以在金属片材110的一面(上面)形成第二绝缘部M2。第二绝缘部M2可通过打印法等由光刻胶材料形成。对于第二绝缘部M2，由于其需要保留在后面所述的形成底切部UC的空间上，因此优选为正型光刻胶材料。

由于第二绝缘部M2形成于金属片材110的一面(上面)上，因此一部分形成于第一绝缘部M1上，而另一部分填充到第一掩模图案P1内部。

第二绝缘部M2可使用稀释(dilution)于溶剂中的光刻胶。如果高浓度的光刻胶溶液形成在金属片材110与第一绝缘部M1上，则所述高浓度的光刻胶溶液与第一绝缘部M1的光刻胶反应，从而有可能会使第一绝缘部M1的一部分溶解。因此，为了对第一绝缘部M1不产生影响，第二绝缘部M2可使用通过在溶剂中稀释而浓度下降的光刻胶。

然后，参照图9的(d)，可通过烘焙(baking)使第二绝缘部M2的一部分挥发。第二绝缘部M2的溶剂通过烘焙处理被挥发后只剩下光刻胶成分。因此，第二绝缘部M2'在第一掩模图案P1的露出部分及第一绝缘部M1的表面剩下较薄部分，如涂覆的膜。残留的第二绝缘部M2'的厚度优选为小于数μm左右，从而对第一绝缘部M1的图案宽度R3或者第一掩模图案P1的图案宽度R2不产生影响。

然后，参照图9的(e)，可以在金属片材110的一面(上面)上进行曝光L。在第一绝缘部M1的上部进行曝光L时，第一绝缘部M1可起到曝光掩模的作用。由于第一绝缘部M1是黑色矩阵光刻胶(black matrix photoresist)或者上部形成有金属镀膜的光刻胶材料，因此遮光效果优秀。因此，位于第一绝缘部M1的垂直下部的第二绝缘部M2”(参照图9的(f))不会被曝光L，而其他的绝缘部M2'会被曝光L。

然后，参照图9的(f)，如果曝光L后进行显影，则会残留没有被曝光L的第二绝缘部M2”部分，而其他第二绝缘部M2'会被去除。由于第二绝缘部M2'为正型光刻胶，因此被曝光L的部分会被去除。残留第二绝缘部M2”的空间能够与在第一绝缘部M1的两侧下部形成底切部UC(参照图8的(b)步骤)的空间对应。

其次，参照图10的(g)，可以在金属片材110的第一掩模图案P1上进行湿蚀刻WE2。湿蚀刻液渗透到第一绝缘部M1的图案之间的空间及第一掩模图案P1的空间并进行湿蚀刻WE2。第二掩模图案P2可贯穿金属片材110而形成。即，通过从第一掩模图案P1的下端贯穿到金属片材110的另一面而形成。

此时，在第一掩模图案P1上残留第二绝缘部M2”。残留的第二绝缘部M2”可起到湿蚀刻的掩模的作用。即，第二绝缘部M2”掩蔽(masking)蚀刻液并防止蚀刻液向第一掩模图案P1的侧面方向蚀刻，而是向第一掩模图案P1的下部表面方向进行蚀刻。

由于第二绝缘部M2”布置于第一绝缘部M1的垂直下部的底切部UC空间，因此第二绝缘部M2”的图案宽度实质上与第一绝缘部M1的图案宽度R3对应。由此，第二掩模图案P2相当于对第一绝缘部M1的图案之间的间距R3进行湿蚀刻WE2。因此，第二掩模图案P2的宽度R1可小于第一掩模图案P1的宽度R2。

由于第二掩模图案P2的宽度界定像素的宽度，因此第二掩模图案P2的宽度最好小于35μm。如果第二掩模图案P2的厚度过厚，则难以控制第二掩模图案P2的宽度R1，且宽度R1的均匀性下降，掩模图案P的形状整体上有可能不是锥形/倒锥形，因此第二掩模图案P2的厚度优选为小于第一掩模图案P1的厚度。第二掩模图案P2的厚度最好是接近于0，当考虑到像素的尺寸时，例如，第二掩模图案P2的厚度优选约为0.5至3.0μm，更优选为0.5至2.0μm。

相连的第一掩模图案P1与第二掩模图案P2形状之和可构成掩模图案P。

然后，参照图10的(h)，可通过去除第一绝缘部M1与第二绝缘部M2来结束掩模100的制造过程。第一掩模图案P1形成为包括倾斜的面，而且第二掩模图案P2的高度形成地非常低，因此如果将第一掩模图案P1与第二掩模图案P2的形状加起来，则整体上呈现锥形或者倒锥形。

图11是示出根据本发明的比较例的掩模蚀刻程度的概略图。

参照图11，由于湿蚀刻以各向同性进行，因此被蚀刻的形态大体呈圆弧形状。而且，湿蚀刻过程中，各个部分蚀刻的速度难以完全相同，如果仅通过1次湿蚀刻来贯穿金属片材110以形成掩模图案，则其偏差会更大。例如，掩模图案111与掩模图案112的湿蚀刻速度虽不同，但上部宽度(底切部)的差异却不是很大。然而，通过形成掩模图案111所贯穿的金属片材110的下部宽度PD1与通过形成掩模图案112所贯穿的金属片材110的下部宽度PD2的差远远大于上部宽度的差。这是由于湿蚀刻以各向同性进行而产生的结果。换而言之，决定像素尺寸的宽度的是掩模图案111、112的下部宽度PD1、PD2，而不是上部宽度。因此，相比于1次湿蚀刻，如果进行两次湿蚀刻则更容易控制下部宽度PD1、PD2。下面，在图12中进一步说明应用本发明的实施例。

图12是示出根据本发明一实施例的掩模蚀刻程度的概略图。

图12的(a)以前的过程与图8的(a)至(b)中说明的过程相同。但，图12的(a)中对第一绝缘部M1的湿蚀刻WE1中蚀刻程度不同的第一掩模图案P1-1与第一掩模图案P1-2进行比较说明。

参照图12的(a)，即使是同样的湿蚀刻WE1-1、WE1-2，根据蚀刻部分不同，如第一掩模图案P1-1与第一掩模图案P1-2所示，蚀刻程度会不同。第一掩模图案P1-1的图案宽度R2-1小于第一掩模图案P1-2的图案宽度R2-2，这种图案宽度R2-1、R2-2的差异将对像素的分辨率带来坏影响。

然后，参照图12的(b)，可以确认，在执行图8的(c)至图9的(f)中说明的过程之后，第一绝缘部M1的垂直下部空间上分别形成第二绝缘部M2”-1、M2”-2。根据第一绝缘部下部的底切部空间的尺寸不同，各个第二绝缘部M2”-1、M2”-2的形成大小会不同。第二绝缘部M2”-1的尺寸虽小于第二绝缘部M2”-2的尺寸，但第二绝缘部M2”-1、M2”-2的图案宽度会相同。各个第二绝缘部M2”-1、M2”-2的图案宽度可相同，以对应于第一绝缘部M1的图案宽度R3。

然后，参照图12的(c)，将第二绝缘部M2”-1、M2”-2分别作为湿蚀刻的掩模使用并进行第二次湿蚀刻WE2，从而贯穿金属片材110。其结果，所形成的第二掩模图案P2-1、P2-2的宽度R1-1、R1-2的偏差明显小于第一掩模图案P1-1、P1-2的宽度R2-1、R2-2的偏差。这是因为，以第一掩模图案P1-1、P1-2深度对金属片材110进行第一次湿蚀刻之后再对剩下的金属片材110的厚度进行第二次湿蚀刻的同时，进行第二次湿蚀刻的第二绝缘部M2”-1、M2”-2的图案宽度实质上与进行第一次湿蚀刻的第一绝缘部M1的图案宽度相同。

如上所述，本发明的掩模制造方法具有通过进行两次湿蚀刻可形成所需大小的掩模图案P的效果。尤其，由于残留一部分第二绝缘部M2”，第二次湿蚀刻比第一次湿蚀刻进行地更窄且更薄，因此本发明具有容易控制第二掩模图案P2的宽度R1的优点。另一方面，由于可通过湿蚀刻形成倾斜面，因此能够实现可防止阴影效应的掩模图案P。

图13是示出根据本发明一实施例的调节锥形角度a1、a2的概略图。

另外，本发明的掩模制造方法具有第一掩模图案P1、第二掩模图案P2构成的掩模图案P便于形成锥形角度的优点。而且，本发明具有容易调节锥形角度a1、a2的效果。参照图13的(a)，如果第二掩模图案P2的厚度T1变薄，则锥形角度a1将会变大。换而言之，如果第一掩模图案P1的厚度厚且第二掩模图案P2的厚度T1变薄，则进行各向同性湿蚀刻(R1为半径)的结果，锥形角度a1将变大。相反，参照图13的(b)，如果第二掩模图案P2的厚度T2变厚，则锥形角度a2将会变小。换而言之，相比于图13的(a)，如果第一掩模图案P1的厚度薄且第二掩模图案P2的厚度T2变厚，则进行各向同性湿蚀刻(R1为半径)的结果，锥形角度a2将会变大。由此，本发明具有可通过调节第二掩模图案P2的厚度来调节锥形角度a1、a2的优点。

下面，进一步说明本发明的框架一体型掩模的制造过程。

首先，可提供图4及图5中所述的框架200。可提供包含中空区域R的方框形状的边缘框架部210。

然后，制造掩模单元片材部220。掩模单元片材部220可通过以下过程制造，即通过电铸、轧制或者其他的成膜工艺制造平面状的片材后，通过激光划线、蚀刻等去除掩模单元区域CR部分，从而制造掩模单元片材部220。本说明书中，以形成6×5的掩模单元区域CR(CR11～CR56)为例进行说明。可以存在5个第一栅格片材部223与4个第二栅格片材部225。

然后，可以将掩模单元片材部220对应到边缘框架部210。在对应的过程中，可以在拉伸F1～F4掩模单元片材部220的所有侧部以使掩模单元片材部220平坦伸展的状态下，将边缘片材部221对应到边缘框架部210。也可以在一侧部的多个点(图6的(b)中示出1～3点)夹持掩模单元片材部220并进行拉伸。另一方面，也可以不是所有侧部，而是沿着部分侧部方向拉伸F1、F2掩模单元片材部220。

然后，如果掩模单元片材部220与边缘框架部210对应，则可以焊接W方式粘合掩模单元片材部220的边缘片材部221。优选焊接W所有侧部，以便掩模单元片材部220牢固地粘合到边缘框架部210。应当最大限度地靠近框架部210的角部侧进行焊接W，这样才能够最大限度地减少边缘框架部210和掩模单元片材部220之间的翘起空间，并提高粘合性。焊接W部分可以以线(line)或者点(spot)形状生成，具有与掩模单元片材部220相同的材料，并可以成为将边缘框架部210和掩模单元片材部220连接成一体的媒介。

另外，粘合到平面状的掩模单元片材部210之后，可以通过激光划线、蚀刻等去除掩模单元区域CR部分，并形成掩模单元片材部220。

图15是示出根据本发明一实施例的将掩模100对应至框架200的单元区域CR的状态的概略图。下面，基于本发明的实施例说明在制得的框架200上粘合掩模100的一系列过程。

然后，参照图15，可以将掩模100对应于框架200的一个掩模单元区域CR。本发明中，将掩模100对应于框架200的掩模单元区域CR的过程中可以对掩模100不施加任何拉伸力。

由于框架200的掩模单元片材部220的厚度薄，如果掩模100在被施加拉伸力的状态下粘合到掩模单元片材部220，则掩模100中残留的拉伸力将作用于掩模单元片材部220以及掩模单元区域CR，从而会使它们发生变形。因此，应该在对掩模100不施加拉伸力的状态下，将掩模100粘合到掩模单元片材部220。由此，可以防止施加到掩模100的拉伸力作为张力(tension)反向作用于框架200而导致框架200(或者掩模单元片材部220)发生变形。

只是，在对掩模100不施加拉伸力的状态下，将其粘合到框架200(或者掩模单元片材部220)上以制造框架一体型掩模，并将该框架一体型掩模应用于像素沉积工艺时，有可能发生如下问题：在约25-45℃下进行的像素沉积工艺中，掩模100以预定长度热膨胀。即使是因瓦合金材料的掩模100，为了形成像素沉积工艺气氛而提高温度10℃左右时，会发生约1-3ppm的长度变化。例如，当掩模100的总长度为500mm时，长度会增加5-15μm左右。因此，掩模100因自身重量而下垂，或者在固定于框架200的状态下被拉伸而引起扭曲等变形的同时图案P的对准误差变大。

因此，本发明在不是常温而是比常温更高的温度下且对掩模100不施加拉伸力的状态下，将掩模100对应并粘合到框架200的掩模单元区域CR。本说明书中描述为，将工艺区域的温度提升至第一温度ET1之后使掩模与框架对应并粘合。

“工艺区域”是指布置有掩模100、框架200等构成要素且实施掩模100的粘合工艺等的空间。工艺区域可以是密闭的腔室内的空间，也可以是开放的空间。另外，“第一温度”可以是指将框架一体型掩模用于OLED像素沉积工艺时，高于或者等于像素沉积工艺的温度。考虑到像素沉积工艺温度约为25-45℃，第一温度可以是约25℃至60℃。工艺区域的温度上升可以通过在腔室内设置加热装置或者在工艺区域周围设置加热装置的方法等来实现。

再次参照图15，将掩模100对应到掩模单元区域CR之后，可以将包括框架200的工艺区域的温度提升到第一温度ET。或者，也可以将包括框架200的工艺区域的温度提升到第一温度之后，再将掩模100对应到掩模单元区域CR。附图中仅图示了一个掩模100与一个掩模单元区域CR对应的情形，但也可以将多个掩模100与每个掩模单元区域CR对应之后，再将工艺区域的温度提升到第一温度ET。

现有的图1的掩模10包括6个单元C1～C6，长度较长，而本发明的掩模100包括一个单元C，长度较短，因此像素定位精度扭曲的程度会变小。例如，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的像素定位精度误差，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，则长度从现有的掩模10的1m减小到1/10，因此在100mm的总长度中发生1μm的像素定位精度误差，具有显著降低对准误差的效果。

另一方面，如果掩模100具有多个单元C且即使各个单元C与框架200的各个单元区域CR的对应仍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。此时，考虑到基于对准的工艺时间和生产性，掩模100也优选具有尽可能少量的单元C。

对掩模100不施加拉伸力且仅保持平坦的程度以便与掩模单元区域CR对应，同时可通过显微镜实时确认对准状态。本发明由于只需对应掩模100的一个单元C并确认对准状态即可，因此与同时对应多个单元C(C1～C6)并需要确认全部对准状态的现有方法(参照图2)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同时匹配6个单元C1-C6并同时确认6个单元C1-C6的对准状态的现有方法相比，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，能够明显缩短时间。

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次的过程中的产品产率，会明显高于使分别包括6个单元C1-C6的5个掩模10(参照图2的(a))与框架200对应并对准的5次过程中的现有产品的产率。由于在每次对应6个单元C的区域对准6个单元C1-C6的现有方法明显繁琐且困难，因此产品收率低。

另一方面，将掩模100对应到框架200之后，也可以在框架200上通过预定粘合剂临时固定掩模100。然后，可以进行掩模100的粘合步骤。

图16是示出根据本发明一实施例的将掩模100对应至框架200的单元区域CR并进行粘合的过程的俯视图(图16的(a))以及侧截面图(图16的(b))。

其次，参照图16，可以将掩模100的边缘的一部分或者全部粘合到框架200上。粘合可以以焊接W方式进行，优选地，可以以激光焊接W方式进行。焊接W的部分可以具有与掩模100/框架200相同的材料并且连接成一体。

如果将激光照射到掩模100的边缘部分(或者虚设部)的上部，则掩模100的一部分会熔融并且与框架200焊接W。应当最大限度地靠近框架200的角部侧进行焊接W，这样才能最大限度地减少掩模100和框架200之间的翘起空间，并提高粘合性。焊接W部分可以以线(line)或者点(spot)形状生成，具有与掩模100相同的材料并可以成为将掩模100和框架200连接成一体的媒介。

附图中图示了两个相邻的掩模100的一边缘分别粘合W到第一栅格片材部223(或者第二栅格片材部225)的上表面的状态。第一栅格片材部223(或者第二栅格片材部225)的宽度、厚度可以约为1～5mm，为了提到产品生产性，有必要将第一栅格片材部223(或者第二栅格片材部225)和掩模100的边缘重叠的宽度最大限度地减少至约0.1～2.5mm。

焊接W方法只不过是将掩模100粘合到框架200的方法中的一种方法而已，本发明不局限于这些实施例，可以使用各种粘合方法。

由于对掩模100不施加拉伸力的状态下在掩模单元片材部220上进行焊接W，因此不会对掩模单元片材部220(或者边缘片材部221)、第一栅格片材部223、第二栅格片材部225施加张力。

如果将一个掩模100粘合到框架200的工艺结束，则可以重复使剩余掩模100依序与剩余掩模单元C对应并粘合到框架200的过程。由于已经粘合到框架200的掩模100可以提供基准位置，因此能够显著缩短使剩余掩模100依次与单元区域CR对应并且确认对准状态的过程中的时间。并且，粘合到一个掩模单元区域的掩模100和粘合到相邻的掩模单元区域的掩模100之间的像素定位精度不超过3μm，从而能够提供对准精确的超高清OLED像素形成用掩模。

图17是示出根据本发明一实施例的将掩模100粘合到框架200的单元区域CR之后降低工艺区域的温度LT的过程的俯视图(图17的(a))以及侧截面图(图17的(b))。

然后参照图17，将工艺区域的温度降低至第二温度LT。“第二温度”是指比第一温度更低的温度。考虑到第一温度约为25℃至60℃，以低于第一温度为前提，第二温度可以约为20℃至30℃，优选地，第二温度可以为常温。工艺区域的温度下降可以通过在腔室中设置冷却装置或在工艺区域周边设置冷却装置的方法、常温自然冷却的方法等进行。

当将工艺区域的温度降低至第二温度LT时，掩模100可以以预定长度进行热收缩。掩模100可沿着所有侧面方向各向同性地热收缩。但是，由于掩模100以焊接W方式固定连接到框架200(或者掩模单元片材部220)，因此掩模100的热收缩会自发地对周围的掩模单元片材部220施加张力TS。由于掩模100自发地施加张力，因此掩模100可以更加紧密地粘合到框架200上。

另外，各个掩模100全部粘合到对应的掩模单元区域CR之后，工艺区域的温度降低至第二温度LT，因此同时引起所有掩模100的热收缩，从而可防止框架200发生变形或者图案P的对准误差变大的问题。更具体而言，即使张力TS施加到掩模单元片材部220，但多个掩模100沿着相反方向施加张力TS，因此该力被抵消，从而掩模单元片材部220将不发生变形。例如，在附着于CR11单元区域的掩模100与附着于CR12单元区域的掩模100之间的第一栅格片材部223中，向附着于CR11单元区域的掩模100的右侧方向作用的张力TS与向附着于CR12单元区域的掩模100的左侧方向作用的张力TS被相互抵消。由此，张力TS引起的框架200(或者掩模单元片材部220)变形被最小化，从而能够最大限度地降低掩模100(或者掩模图案P)的对准误差。

图18是示出根据本发明一实施例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18，OLED像素沉积装置1000包括：磁板300，其容纳有磁体310，且配置有冷却水管350；沉积源供给部500，其从磁板300的下部供给有机物源600。

磁板300与沉积源供给部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靠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，而且通过磁场紧贴到目标基板900上。

沉积源供给部500可以往返左右路径供给有机物源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后沉积于目标基板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，掩模图案P可以倾斜地形成S(或者以锥形S形成)。由于沿着倾斜表面在对角线方向上通过图案的有机物源600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。如上面图10中所述，掩模图案P的倾斜面通过湿蚀刻形成，有机物源600最终通过的第二掩模图案P2通过对第二绝缘部M2'之间的宽度R3及较薄的厚度进行湿蚀刻WE2而形成，因此像素700的宽度可定义为与第二掩模图案P2的尺寸匹配。

掩模100在高于像素沉积工艺温度的第一温度下粘合固定到框架200上，因此即使温度提升至用于沉积像素工艺的温度，掩模图案P的位置也几乎不会受到影响，而且掩模100和相邻的掩模100之间的像素定位精度能够保持不超过3μm。

如上所述，本发明虽然参考附图对优选实施例进行了说明，但是本发明不受所述实施例限制，在不超出本发明精神的情况下本发明所属技术领域的普通技术人员可对其进行各种变形和变更。所述变形例和变更例应视为皆属于本发明及附上的权利要求书的范围。

Claims (20)

1.一种掩模的制造方法，包括以下步骤：

(a)在金属片材的一面形成被图案化的第一绝缘部；

(b)在金属片材的一面通过湿蚀刻形成预定深度的第一掩模图案；

(c)至少在第一掩模图案内填充第二绝缘部；

(d)通过烘焙使第二绝缘部的至少一部分挥发；

(e)在第一绝缘部的上部进行曝光，并只残留位于第一绝缘部的垂直下部的第二绝缘部；以及

(f)在金属片材的一面进行湿蚀刻，以形成从第一掩模图案贯穿金属片材的另一面的第二掩模图案。

2.如权利要求1所述的掩模的制造方法，其中，第二掩模图案的宽度小于第一掩模图案的宽度。

3.如权利要求1所述的掩模的制造方法，其中，第一掩模图案的预定深度的值小于金属片材的厚度。

4.如权利要求1所述的掩模的制造方法，其中，第一掩模图案与第二掩模图案的形状之和整体上呈现锥形或者倒锥形。

5.如权利要求1所述的掩模的制造方法，其中，在形成第一掩模图案的步骤中，第一掩模图案形成为宽度大于第一绝缘部的图案之间的间隔。

6.如权利要求5所述的掩模的制造方法，其中，第一绝缘部的两侧下部形成有底切部。

7.如权利要求6所述的掩模的制造方法，其中，在只残留位于第一绝缘部的垂直下部的第二绝缘部的步骤中，第二绝缘部留在形成底切部的空间中。

8.如权利要求1所述的掩模的制造方法，其中，在第一绝缘部的上部进行曝光时，第一绝缘部对第二绝缘部起到曝光掩模的作用。

9.如权利要求1所述的掩模的制造方法，其中，第一掩模图案的厚度大于第二掩模图案的厚度。

10.如权利要求1所述的掩模的制造方法，其中，第一绝缘部是黑色矩阵光刻胶或上部形成有金属镀膜的光刻胶材料。

11.如权利要求1所述的掩模的制造方法，其中，第二绝缘部是正型光刻胶材料。

12.如权利要求11所述的掩模的制造方法，其中，在第一掩模图案内填充第二绝缘部的步骤中，填充稀释于溶剂中的第二绝缘部，并通过烘焙使溶剂挥发。

13.如权利要求1所述的掩模的制造方法，其中，位于第一绝缘部的垂直下部的残留的第二绝缘部的图案宽度与第一绝缘部的图案宽度对应。

14.如权利要求13所述的掩模的制造方法，其中，在通过湿蚀刻形成第二掩模图案时，第二绝缘部起到湿蚀刻的掩模的作用。

15.如权利要求1所述的掩模的制造方法，其中，形成有第一掩模图案以及第二掩模图案的金属片材在OLED像素沉积中作为精细金属掩模使用。

16.如权利要求1或2所述的掩模的制造方法，其中，金属片材是因瓦合金、超因瓦合金、镍、镍-钴中的任意一种材料。

17.如权利要求1所述的掩模的制造方法，其中，金属片材的厚度为2μm至50μm。

18.如权利要求2所述的掩模的制造方法，其中，当通过电铸工艺制造金属片材时，将导电性基材作为阴极体使用，且在导电性基材的一面通过电铸形成金属片材，

基材是掺杂的单晶硅材料或者因瓦合金、超因瓦合金、Si、Ti、Cu、Ag、GaN、SiC、GaAs、GaP、AlN、InN、InP、Ge、Al₂O₃、石墨、石墨烯、钙钛矿结构的陶瓷、超耐热合金材料中的任意一种材料。

19.一种掩模，形成有多个掩模图案，用于形成OLED像素，其中，

掩模的掩模图案包括上部的第一掩模图案与下部的第二掩模图案，

第二掩模图案的宽度小于第一掩模图案的宽度，

第一掩模图案与第二掩模图案的两侧面具有曲率。

20.一种框架一体型掩模，其由形成有多个掩模图案的多个掩模和用于支撑掩模的框架一体形成，其中，

框架包括：具有中空区域的边缘框架部；以及具有多个掩模单元区域且连接于边缘框架部的掩模单元片材部，

各掩模与掩模单元片材部的上部连接，

掩模的掩模图案包括上部的第一掩模图案与下部的第二掩模图案，

第二掩模图案的宽度小于第一掩模图案的宽度，

第一掩模图案与第二掩模图案的两侧面具有曲率。

Images