TW202144907A - Ｏｌｅｄ像素形成用掩模、掩模支撐模板及框架一體型掩模 - Google Patents

Ｏｌｅｄ像素形成用掩模、掩模支撐模板及框架一體型掩模 Download PDF

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Abstract

本發明涉及OLED像素形成用掩模、掩模支撐模板及框架一體型掩模。根據本發明的掩模為形成有多個掩模圖案且用於形成OLED像素的掩模，掩模圖案包括上部的第一掩模圖案與下部的第二掩模圖案，第一掩模圖案的厚度大於第二掩模圖案的厚度，第一掩模圖案的兩側面具有凹狀的曲率，第一掩模圖案的上部寬度大於第二掩模圖案的下部寬度，第一掩模圖案的下部寬度小於第二掩模圖案的下部寬度。

Description

OLED像素形成用掩模、掩模支撐模板及框架一體型掩模
發明領域
本發明涉及OLED像素形成用掩模、掩模支撐模板及框架一體型掩模。更具體地，涉及一種能夠準確地控制掩模圖案的尺寸與位置的OLED像素形成用掩模、掩模支撐模板及框架一體型掩模。
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。
現有的掩模製造方法準備用作掩模的金屬薄板，在金屬薄板上進行PR塗布之後進行圖案化或進行PR塗布使具有圖案之後通過蝕刻製造具有圖案的掩模。然而，為了防止陰影效果(Shadow Effect)，難以使掩模圖案傾斜地形成錐形(Taper)，而且需要執行額外的工藝，因此導致工藝時間、費用增加，生產性下降。
在超高畫質的OLED中，現有的QHD畫質為500-600PPI(pixel per inch，每英吋像素)，像素的尺寸達到約30-50μm，而4KUHD、8KUHD高畫質具有比之更高的-860PPI，-1600PPI等的解析度。因此，急需開發能夠精準地調節掩模圖案的尺寸的技術。
另外，在現有的OLED製造工藝中，將掩模製造成條狀、板狀等之後，將掩模焊接固定到OLED像素沉積框架並使用。為了製造大面積OLED，可將多個掩模固定於OLED像素沉積框架，在固定於框架的過程中，拉伸各個掩模，以使其變得平坦。在將多個掩模固定於一個框架過程中，仍然存在掩模之間及掩模單元之間對準不好的問題。此外，在將掩模焊接固定於框架的過程中，掩模膜的厚度過薄且面積大，因此存在掩模因荷重而下垂或者扭曲的問題。
如此，考慮到超高畫質的OLED的像素尺寸，需要將各單元之間的對準誤差縮減為數μm左右，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使對準精確的技術以及將掩模固定於框架的技術等。
[技術問題]
因此，本發明是為了解決如上所述的現有技術中存在的諸多問題而提出的，目的在於提供一種能夠準確地控制掩模圖案尺寸的OLED像素形成用掩模、掩模支撐模板及框架一體型掩模。 [技術方案]
本發明的目的通過形成有多個掩模圖案的OLED像素形成用掩模來實現，掩模圖案包括上部的第一掩模圖案與下部的第二掩模圖案，第一掩模圖案的厚度大於第二掩模圖案的厚度，第一掩模圖案的兩側面具有凹狀曲率，第一掩模圖案的上部寬度大於第二掩模圖案的下部寬度，第一掩模圖案的下部寬度小於第二掩模圖案的下部寬度。
第二掩模圖案的兩側面可形成有具有凸狀曲率。
第一掩模圖案與第二掩模圖案形狀的和整體上可呈現錐形或者倒錐形。
連接第一掩模圖案的上端角部至第一掩模圖案的下端角部的虛直線與掩模的下部面形成的角度可小於60°(超過0)。
第一掩模圖案的下部寬度可大於15.4㎛小於35㎛。
掩模的厚度可以是5㎛至20㎛。
此外，本發明的上述目的可通過用於支撐OLED像素形成用掩模的模板來實現，其包括：模板；臨時黏合部，其形成在模板上；以及掩模，其通過夾設臨時黏合部黏合在模板上且形成有多個掩模圖案，掩模圖案包括上部的第一掩模圖案與下部的第二掩模圖案，第一掩模圖案的厚度大於第二掩模圖案的厚度，第一掩模圖案的兩側面具有凹狀曲率，第一掩模圖案的上部寬度大於第二掩模圖案的下部寬度，第一掩模圖案的下部寬度小於第二掩模圖案的下部寬度。
臨時黏合部上還形成有隔板絕緣部，掩模可通過夾設臨時黏合部和隔板絕緣部黏合在模板的上部面。
第二掩模圖案的兩側面可形成有具有凸狀曲率。
第一掩模圖案和第二掩模圖案利用濕蝕刻形成，對第二掩模圖案進行濕蝕刻時，蝕刻液在隔板絕緣部的露出部分沿著側面方向進行蝕刻，可使第二掩模圖案的下部寬度大於上部寬度。
此外，本發明的上述目的可通過由多個掩模及用於支撐掩模的框架一體形成的框架一體型掩模來實現，框架包括具有中空區域的邊緣框架部；具有多個掩模單元區域且連接於邊緣框架部的掩模單元片材部，形成有多個掩模圖案的各掩模與掩模單元片材部的上部連接，掩模圖案包括上部的第一掩模圖案與下部的第二掩模圖案，第一掩模圖案的厚度大於第二掩模圖案的厚度，第一掩模圖案的兩側面具有凹狀曲率，第一掩模圖案的上部寬度大於第二掩模圖案的下部寬度，第一掩模圖案的下部寬度小於第二掩模圖案的下部寬度。 [有益效果]
根據具有如上所述結構的本發明，具有能夠精確地控制掩模圖案的尺寸和位置的效果。
具體實施方式
對本發明的後述詳細說明，可參照作為本發明可實施的特定實施例圖示的附圖。為了使本技術領域的技術人員能夠實施本發明，下面具體說明這些實施例。充分詳細地說明這些實施例，以使所屬技術領域中具有通常知識者能夠實施本發明。本發明的各種實施例應理解為互為不同但不相排斥。例如，在此記載的特定形狀、結構及特性可將一實施例在不超出本發明的精神及範圍的情況下實現為其他實施例。另外，公開的每一個實施例中的個別組成要素的位置或佈置應理解為在不超出本發明精神及範圍情況下可進行變更。因此，以下詳細說明並非用於限定本發明，只要能適當地說明，本發明的範圍僅由所附的申請專利範圍和與其等同的所有範圍限定。附圖中類似的附圖標記通過各個方面指代相同或類似的功能，為了方便起見，長度、面積及厚度等及其形態還可誇張表示。
下面，為了能夠使本領域技術人員容易實施本發明，參照附圖對本發明涉及的優選實施例進行詳細說明。
圖1是現有的將掩模10附著到框架20的過程的示意圖。
現有的掩模10為條型(Stick-Type)或者板型(Plate-Type)，圖1的條型掩模10可以將條的兩側焊接固定到OLED像素沉積框架上並使用。掩模10的主體(Body，或者掩模膜11)中具有多個顯示單元C。一個單元C與智慧型手機等的一個顯示器對應。單元C中形成有像素圖案P，以便與顯示器的各個像素對應。
參照圖1的(a)，沿著條型掩模10的長軸方向施加拉伸力F1-F2，並在展開的狀態下將條型掩模10裝載在方框形狀的框架20上。框架20的尺寸可以足以使一個條型掩模10的單元C1-C6位於框內部空白區域，也可以足以使多個條型掩模10的單元C1-C6位於框內部空白區域。
參照圖1的(b)，微調施加到條型掩模10各側的拉伸力F1-F2的同時進行對準，之後通過焊接W條型掩模10側面的一部分，使條型掩模10和框架20彼此連接。圖1的(c)示出彼此連接的條型掩模10和框架的側截面。
儘管微調施加到條型掩模10各側的拉伸力F1-F2，但是仍發生掩模單元C1-C3彼此之間對準不好的問題。例如，單元C1-C6的圖案P之間的距離彼此不同或者圖案P歪斜。由於條型掩模10具有包括多個單元C1-C6的大面積，並且具有數十μm的非常薄的厚度，所以容易因荷重而下垂或者扭曲。另外，調節拉伸力F1-F2使各個單元C1-C6全部變得平坦的同時通過顯微鏡即時確認各個單元C1-C6之間的對準狀態是非常困難的作業。但是為了避免尺寸為數μm至數十μm的掩模圖案P對超高畫質OLED的像素工藝造成壞影響，對準誤差優選不大於3μm。將如此相鄰的單元之間的對準誤差稱為像素定位精度(pixel position accuracy，PPA)。
進一步而言，將各條型掩模10分別連接到一個框架20，同時使多個條型掩模10之間及條型掩模10的多個單元C-C6之間的對準狀態精確是非常困難的作業，而且只會增加基於對準的工藝時間，從而成為降低生產效率的重要原因。
另外，將條型掩模10連接固定到框架20後，施加到條型掩模10的拉伸力F1-F2作為張力會反向地作用於框架20。該張力會導致框架20細微變形，而且會發生多個單元C-C6間的對準狀態扭曲的問題。
鑑於此，本發明提出能夠使掩模100與框架200形成一體型結構的框架200及框架一體型掩模。與框架200形成一體的掩模100不僅可以防止下垂或者扭曲等變形，而且可以與框架200準確地對準。
圖2是根據本發明一實施例的框架一體型掩模的主視圖[圖2的(a)]及側截面圖[圖2的(b)]。
下面，本說明書雖然對框架一體型掩模的配置進行說明，但框架一體型掩模的結構、製造過程可理解為包括韓國專利申請第2018-0016186號的全部內容。
參照圖2，框架一體型掩模可以包括多個掩模100及一個框架200。換而言之，是將多個掩模100分別附著至框架200的形態。下面為了便於說明，以四角形狀的掩模100為例進行說明，但是掩模100附著到框架200之前，可以是兩側具有用於夾持的突出部的條型掩模形狀，附著到框架200上後可以去除突出部。
各個掩模100上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可以與智慧型手機等的一個顯示器對應。
掩模100也可以為因瓦合金(invar)、超因瓦合金(super invar)、鎳(Ni)、鎳-鈷(Ni-Co)等材料。掩模100可使用由軋製(rolling)工藝或者電鑄(electroforming)生成的金屬片材(sheet)。
框架200可以以附著多個掩模100的形式形成。考慮到熱變形，框架200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。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。
另外，框架200具有多個掩模單元區域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可以由邊緣片材部221及第一柵格片材部223、第二柵格片材部225組成。邊緣片材部221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，而且它們彼此之間形成一體。
邊緣框架部210的厚度可以大於掩模單元片材部220的厚度，可以以數mm至數cm的厚度形成。掩模單元片材部220的厚度雖然薄於邊緣框架部210的厚度，但比掩模100厚，厚度可約為0.1mm至1mm。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及第一柵格片材部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)。
掩模200具有多個掩模單元區域CR，各掩模100能夠以各掩模單元C與各掩模單元區域CR分別對應的方式附著。掩模單元C與框架200的掩模單元區域CR對應，虛設部的局部或者全部可以附著到框架200(掩模單元片材部220)上。由此，掩模100和框架200可以形成一體式結構。
圖3是根據本發明的一實施例的掩模100的示意圖。
掩模100可包括形成有多個掩模圖案P的掩模單元C及掩模單元C周邊的虛設部DM。可利用軋製工藝、電鑄等生成的金屬片材製造掩模100，掩模100中可形成有一個單元C。虛設部DM對應於除了單元C以外的掩模膜110[掩模金屬膜110]部分，可以只包括掩模膜110或可包括形成有與掩模圖案P相似形態的預定的虛設部圖案的掩模膜110。虛設部DM對應掩模100的邊緣且虛設部DM的局部或者全部可附著在框架200(掩模單元片材部220)上。
掩模圖案P的寬度可小於40㎛，而且掩模100的厚度可約為5-20㎛。由於框架200具有多個掩模單元區域CR(CR11~CR56)，因此也可以具有多個包括與各個掩模單元區域CR(CR11~CR56)分別對應的掩模單元C(C11~56)的掩模100。此外，可具有分別用於支撐後述的多個掩模100的多個模板50。
圖4是根據本發明一實施例的通過在模板50上黏合掩模金屬膜110來形成掩模100以製造掩模支撐模板的過程的示意圖。
參照圖4的(a)，可提供模板50(template)。模板50是一種媒介，其一面上附著有掩模100並以支撐掩模100的狀態使掩模100移動。中心部50a可對應掩模金屬膜110的掩模單元C，邊緣部50b可對應掩模金屬膜110的虛設部DM。為了能夠整體上支撐掩模金屬膜110，模板50為面積大於或者等於掩模金屬膜110的平板狀。
模板50可以使用晶圓、玻璃(glass)、二氧化矽(silica)、耐熱玻璃、石英(quartz)、氧化鋁(Al2 O3 )、硼矽酸玻璃(borosilicate glass)、氧化鋯(zirconia)等材料。作為一示例，模板50可使用硼矽酸玻璃中具有優秀的耐熱性、耐化學性、機械強度、透明性等的BOROFLOAT® 33的材料。此外，BOROFLOAT® 33的熱膨脹係數約為3.3，與因瓦合金掩模金屬膜110的熱膨脹係數差異不大，具有便於控制掩模金屬膜110的優點。
為了使從模板50的上部照射的雷射L能夠到達掩模100的焊接部WP(執行焊接的區域)，模板50上可形成有雷射通過孔51。雷射通過孔51能夠以與焊接部WP的位置和數量對應的方式形成在模板50上。由於在掩模100的邊緣或者虛設部DM部分上以預定的間隔佈置多個焊接部WP，因此與之對應地也可以以預定間隔形成多個雷射通過孔51。作為一示例，由於在掩模100的兩側(左側/右側)虛設部DM部分上以預定間隔佈置多個焊接部WP，因此雷射通過孔51也可以在模板50的兩側(左側/右側)以預定間隔形成多個。
雷射通過孔51的位置和數量不必一定與焊接部WP的位置和數量對應。例如，也可以僅對部分雷射通過孔51照射雷射L以進行焊接。此外，不與焊接部WP對應的部分雷射通過孔51在對準掩模100與模板50時也可作為對準標記而使用。如果模板50的材料對雷射L透明，則也可以不形成雷射通過孔51。
模板50的一面可形成臨時黏合部55。掩模100附著到框架200之前，臨時黏合部55可使掩模100(或者掩模金屬膜110')臨時附著在模板50的一面並支撐在模板50上。
臨時黏合部55可使用基於加熱可分離的黏合劑或者黏合片材及基於照射UV可分離的黏合劑或者黏合片材。
作為一示例，臨時黏合部55可使用液蠟(liquid wax)。液蠟可使用與半導體晶圓的拋光步驟等中使用的相同的蠟，其類型沒有特別限制。作為主要用於控制與維持力有關的黏合力、耐衝擊性等的樹脂成分，液蠟可包括如丙烯酸、醋酸乙烯酯，尼龍及各種聚合物的物質及溶劑。作為一示例，臨時黏合部55作為樹脂成份可使用丙烯腈-丁二烯橡膠(ABR，Acrylonitrile butadiene rubber)且作為溶劑成份可使用含有n-丙醇的SKYLIQUIDABR-4016。液蠟可以通過旋塗方法形成在臨時黏合部55上。
作為液蠟的臨時黏合部55在高於85℃-100℃的溫度下黏性下降，而在低於85℃的溫度下黏性增加，一部分被固化成固體，從而可將掩模金屬膜110'與模板50固定黏合。
其次，參照圖4的(b)，可以在模板50上黏合掩模金屬膜110。可以將液蠟加熱到85℃以上，並將掩模金屬膜110接觸到模板50，之後使掩模金屬膜110與模板50通過滾軸之間以進行黏合。
根據一實施例，在約120℃下對模板50執行60秒的烘焙(baking)，從而使臨時黏合部55的溶劑氣化之後可馬上進行掩模金屬膜層壓(lamination)工藝。層壓通過在一面上形成有臨時黏合部55的模板50上裝載掩模金屬膜110並使其通過約100℃的上部滾軸(roll)和約0℃的下部滾軸之間來執行。其結果，掩模金屬膜110可通過夾設臨時黏合部55與模板50接觸。
作為又一示例，臨時黏合部55可使用熱剝離膠帶(thermal release tape)。熱剝離膠帶可以是中間佈置有PET薄膜等芯膜(Core Film)，芯膜的兩面佈置有可熱剝離的黏著層(thermal release adhesive)，且為黏著層的外廓佈置有剝離薄膜/離型膜(releasing film)的形態。在此，佈置於芯膜的兩面的黏著層可具有相互不同的可剝離溫度。
根據一實施例，在剝離薄膜/離型膜被去除的狀態下，熱剝離膠帶的下部面(芯膜的下部第二黏著層)黏合於薄膜50，熱剝離膠帶的上部面(芯膜的上部第二黏著層)可黏合在掩模金屬膜110'。第一黏著層與第二黏著層的剝離溫度互不相同，因此在後面所述的圖20中，從掩模100分離模板50時，隨著對第一黏著層施加可剝離熱量，掩模100可從模板50及臨時黏合部55分離出來。
另外，掩模金屬膜110可使用一面或者兩面經表面缺陷去除工藝和厚度縮減工藝處理的掩模金屬膜。掩模金屬膜110的厚度可約為5㎛至20㎛。也可以將掩模金屬膜110黏合到模板50上之後再執行表面缺陷去除工藝和厚度縮減工藝。另外，厚度縮減工藝可只針對掩模單元C部分進行。在CMP等表面缺陷去除工藝之後，只在與掩模金屬膜的焊接部WP對應的區域形成光刻膠等絕緣部(未圖示)，或者在掩模金屬膜110被黏合支撐於模板50的狀態下，只在與掩模金屬膜110的焊接部WP對應的區域形成光刻膠等絕緣部(未圖示)之後，對掩模單元C部分進行用於縮減厚度的蝕刻工藝，使焊接部WP較厚地形成並與掩模單元C產生段差，同時用於形成掩模圖案P的掩模單元C部分的表面可形成為無缺陷狀態。
然後，參照圖4的(c)，可以在掩模金屬膜110上形成圖案化的絕緣部25。絕緣部25可利用列印法等由光刻膠材料形成。
接著，可進行掩模金屬膜110的蝕刻。可使用乾蝕刻、濕蝕刻等方法，對其沒有特別限制，進行蝕刻的結果，在絕緣部25之間的空位置26上露出的掩模金屬膜110部分被蝕刻。掩模金屬膜110中被蝕刻部分構成掩模圖案P，從而可製造形成有多個掩模圖案P的掩模100。
然後，參照圖4的(d)，可通過去除絕緣部25完成支撐掩模100的模板50的製造。
下面，將對通過在掩模金屬膜110上形成掩模圖案P來製造掩模100的過程進行說明。
圖5是根據現有的掩模製造過程[(a)至(c)]及比較例的掩模的蝕刻程度(d)的示意圖。
參照圖5，現有的掩模的製造過程僅進行濕蝕刻(wet etching)。
首先，如圖5的(a)所示，可以在平面膜110'(sheet)上形成圖案化的光刻膠M。然後，如圖5的(b)，可通過圖案化的光刻膠M之間的空間執行濕蝕刻WE。進行濕蝕刻WE之後，膜110'的部分空間被貫穿，從而可形成掩模圖案P'。然後，如果清洗光刻膠M，則可完成形成有掩模圖案P'的膜110'即掩模100'的製造。
如圖5的(c)所示，現有的掩模100'具有掩模圖案P'的尺寸不一定的問題。由於濕蝕刻WE以各向同性進行，因此蝕刻後的形態大概呈現圓弧形狀。而且，由於濕蝕刻WE過程中很難使各部分的蝕刻速度保持一致，因此貫穿膜110'之後的貫穿圖案的寬度R1'、R1"、R1"'只能各不相同。特別是，在頻繁發生底切UC(undercut)的圖案中，不僅掩模圖案P’的下部寬度R1"形成地較寬，而且上部寬度R2"也會形成地較寬，而較少發生底切UC的圖案中下部寬度R1'、R1"'及上部寬度R2'、R2"'相對形成地較窄。
結果，現有的掩模100'存在各個掩模圖案P’的尺寸不均勻的問題。就超高畫質的OLED而言，目前QHD畫質為500-600PPI(pixel per inch)，像素的尺寸達到約30-50μm，而4KUHD、8KUHD高畫質具有比其更高的-860PPI、-1600PPI等的解析度，因此細微的尺寸差異也有可能導致產品不良。
參照圖5的(d)，由於濕蝕刻WE以各向同性進行，因此蝕刻後的形態大概呈現圓弧形狀。此外，進行濕蝕刻的過程中，各個部分蝕刻的速度很難完全相同，如果僅通過1次濕蝕刻貫穿掩模金屬膜110以形成掩模圖案，則其偏差會更大。例如，掩模圖案111與掩模圖案112的濕蝕刻速度雖不同，但上部寬度(底切)的差異卻不是很大。然而，通過形成掩模圖案111所貫穿的掩模金屬膜110的下部寬度PD1與通過形成掩模圖案112所貫穿的掩模金屬膜110的下部寬度PD2的差遠遠大於上部寬度的差。這是由於濕蝕刻以各向同性進行而產生的結果。換而言之，決定像素尺寸的寬度是掩模圖案111、112的下部寬度PD1、PD2，而不是上部寬度，因此，可考慮採用不同於1次濕蝕刻的其它濕蝕刻方法控制下部寬度PD1、PD2的方案。
因此，根據本發明的一方面，通過多次濕蝕刻可提高濕蝕刻過程中掩模圖案的精準度。
圖6至圖7是根據本發明一實施例的掩模的製造過程的示意圖。
參照圖6的(a)，首先可提供作為金屬片材的掩模金屬膜110。掩模金屬膜110可利用軋製工藝、電鑄等生成，掩模金屬膜110的材料可以是因瓦合金(invar)、超因瓦合金(super invar)、鎳(Ni)、鎳-鈷(Ni-Co)等。
然後，可以在掩模金屬膜110的一面(上面)形成圖案化的第2-1絕緣部M1。第2-1絕緣部M1可通過列印法等由光刻膠材料形成。需要說明的是，圖6至圖7的絕緣部M1、M2及M3作為用於形成掩模圖案P的絕緣部，對應於後述的絕緣部25，有別於隔板絕緣部23。
第一絕緣部M1可以是黑色矩陣光刻膠(black matrix photoresist)或者上部形成有金屬鍍膜的光刻膠材料。此外，第一絕緣部M1的材料可以是不同於後述的第二絕緣部M2或者第三絕緣部M3的光刻膠材料，可優選為環氧樹脂系的光刻膠材料。黑色矩陣光刻膠可以是包含黑色矩陣樹脂(resin black matrix)的材料，該黑色矩陣樹脂(resin black matrix)用於形成顯示面板的黑色矩陣。黑色矩陣光刻膠的遮光效果會比一般的光刻膠優秀。此外，上部形成有金屬鍍膜的光刻膠通過金屬鍍膜遮擋從上部照射的光的遮光效果也較佳。第一絕緣部M1可以是正型(positive type)光刻膠材料。
然後，參照圖6的(b)，可以在掩模金屬膜110的一面(上面)上通過濕蝕刻WE1形成預定深度的第一掩模圖案P1'。雖然第一掩模圖案P1'以未貫穿掩模金屬膜110且以大致為圓弧狀形成，但是在根據圖11說明的本發明中第一掩模圖案(對應主蝕刻圖案P1-2)的特徵是包括孔SN。為了便於說明，對圖6進行說明時排除了孔部分。即，除去孔SN以外的第一掩模圖案P1'的深度值可小於掩模金屬膜110的厚度。
濕蝕刻WE1由於具有各向同性的蝕刻特性，第一掩模圖案P1的寬度R2與第一絕緣部M1的圖案間的間距R3不同，可具有比第一絕緣部M1的圖案間的間距R3更寬的寬度。換而言之，由於在第一絕緣部M1的兩側下部形成底切UC(undercut)，因此第一掩模圖案P1'的寬度R2相比於第一絕緣部M1的圖案之間的間距R3，可多出形成底切UC的寬度。
然後，參照圖6的(c)，可以在掩模金屬膜110的一面(上面)形成第二絕緣部M2。第二絕緣部M2可通過列印法等由光刻膠材料形成。對於第二絕緣部M2，由於其需要保留在後面所述的形成底切UC的空間上，因此優選為正型光刻膠材料。
由於第二絕緣部M2形成於掩模金屬膜110的一面(上面)上，因此一部分形成於第一絕緣部M1上，而另一部分填充到第一掩模圖案P1內部。
第二絕緣部M2可使用稀釋(dilution)於溶劑中的光刻膠。如果高濃度的光刻膠溶液形成在掩模金屬膜110與第一絕緣部M1上，則所述高濃度的光刻膠溶液與第一絕緣部M1的光刻膠反應，從而有可能會使第一絕緣部M1的一部分溶解。因此，為了對第一絕緣部M1不產生影響，第二絕緣部M2可使用通過在溶劑中稀釋濃度下降的光刻膠。
然後，參照圖7的(d)，可去除第二絕緣部M2的一部分。作為一示例，可通過烘焙(baking)以揮發的形式去除第二絕緣部M2的一部分。第二絕緣部M2的溶劑通過烘焙處理被揮發後只剩下光刻膠成分。因此，第二絕緣部M2'在第一掩模圖案P1的露出部分及第一絕緣部M1的表面剩下較薄部分，如塗覆的膜。留下的第二絕緣部M2'的厚度優選為小於數㎛左右，從而不會影響第一絕緣部M1的圖案寬度R3或者第一掩模圖案P1的圖案寬度R2。
然後，參照圖7的(e)，可以在掩模金屬膜110的一面(上面)上進行曝光L。在第一絕緣部M1的上部進行曝光L時，第一絕緣部M1可起到曝光掩模的作用。由於第一絕緣部M1是黑色矩陣光刻膠(black matrix photoresist)或者上部形成有金屬鍍膜的光刻膠材料，因此遮光效果優秀。因此，位於第一絕緣部M1的垂直下部的第二絕緣部M2”[參照圖7的(f)]不會被曝光L，而其他的第二絕緣部M2'會被曝光L。
然後，參照圖7的(f)，如果曝光L後進行顯影，則會留下沒有被曝光L的第二絕緣部M2”部分，而其他第二絕緣部M2'會被去除。由於第二絕緣部M2’為正型光刻膠，因此曝光L的部分會被去除。第二絕緣部M2”殘留的空間能夠與在第一絕緣部M1的兩側下部形成底切UC[參照圖6的(b)步驟]的空間對應。
然後，參照圖7的(g)，在掩模金屬膜110的第一掩模圖案P1上可進行濕蝕刻WE2。濕蝕刻液可滲透到第一絕緣部M1的圖案之間的空間及第一掩模圖案P1的空間，從而進行濕蝕刻WE2。第二掩模圖案P2可貫穿掩模金屬膜110而形成。即，通過從第一掩模圖案P1的下端貫穿掩模金屬膜110的另一面而形成。
此時，第一掩模圖案P1上留下第二絕緣部M2"。留下的第二絕緣部M2"可起到濕蝕刻的掩模的作用。即，第二絕緣部M2"掩蔽(masking)蝕刻液並防止蝕刻液向第一掩模圖案P1的側面方向蝕刻，而是向第一掩模圖案P1的下部表面方向進行蝕刻。
由於第二絕緣部M2"佈置於第一絕緣部M1的垂直下部的底切UC空間，因此第二絕緣部M2"的圖案寬度實質上與第一絕緣部M1的圖案寬度R3對應。由此，第二掩模圖案P2相當於對第一絕緣部M1的圖案之間的間距R3進行濕蝕刻WE2。因此，第二掩模圖案P2的寬度R1可小於第一掩模圖案P1的寬度R2。
由於第二掩模圖案P2的寬度界定像素的寬度，因此第二掩模圖案P2的寬度優選小於35㎛。如果第二掩模圖案P2的厚度過厚，則難以控制第二掩模圖案P2的寬度R1，且寬度R1的均勻性下降，掩模圖案P的形狀整體上有可能不是錐形/倒錐形，因此第二掩模圖案P2的厚度優選為小於第一掩模圖案P1的厚度。第二掩模圖案P2的厚度優選是接近於0，當考慮到像素的尺寸時，例如，第二掩模圖案P2的厚度優選約為0.5至3.0㎛，更優選為0.5至2.0㎛。
相連的第一掩模圖案P1與第二掩模圖案P2形狀的和可構成掩模圖案P。
然後，參照圖7的(h)，通過去除第一絕緣部M1和第二絕緣部M2"可完成掩模100的製造。第一掩模圖案P1、P2包括傾斜的面，而且第二掩模圖案P2的高度非常低，因此如果將第一掩模圖案P1與第二掩模圖案P2的形狀加起來，則整體上呈現錐形或者倒錐形。
另外，在圖6的(b)與(c)步驟之間，還可進行(b2)和(b3)步驟。
參照圖6的(b2)，第一掩模圖案P1'中可形成第三絕緣部M3。在第一絕緣部M1之間露出的第一掩模圖案P1'的至少一部分上可形成有第三絕緣部M3。例如，在相鄰的一對第一絕緣部M1的圖案的間隔內，即第一掩模圖案P1'上可形成具有寬度R3的第三絕緣部M3。
為了便於曝光，第三絕緣部M3優選使用負型(negative type)光刻膠材料。在第一掩模圖案P1'內填充負型光刻膠並對上部進行曝光時，第一絕緣部M1相對於第三絕緣部M3起到曝光掩模的作用，並且可做到只剩下在第一絕緣部M1的圖案之間曝光的第三絕緣部M3。此時，如圖6的(c)所圖示，在第一掩模圖案P1'上可形成具有寬度R3的第三緣部M3。
然後，參照圖6的(b3)，可進一步對第一掩模圖案P1'進行濕蝕刻WE2。由於第一掩模圖案P1'的局部為形成有第三絕緣部M3的狀態，因此不會進一步向下蝕刻第一掩模圖案P1'而是進行側方向的蝕刻。因此，第一掩模圖案P1'的寬度可大於R2(P1'-＞P1)。
執行圖6的(b2)和(b3)步驟的具體理由如下。
如果省略圖6的(b2)和(b3)步驟並在形成第一掩模圖案P1'之後形成第一掩模圖案P2，則會導致很難降低掩模圖案P'(P1'、P2)的錐角。基於第一掩模圖案P1'的各向同性的蝕刻工藝的特徵，側面很難具有較小的角度(水平面與掩模圖案的側形成的角度)，由於角度超過60°或者接近垂直，即使進行兩次濕蝕刻仍然存在角度超過70°的情況。整體上，掩模圖案P的側面與水平面形成的角度只有形成30°至70°左右時，才能夠防止陰影效果(Shadow Effect)，如果超出上述角度，則仍然會產生陰影效果，從而導致很難均勻地形成OLED像素。
此外，為了使掩模圖案P的表面不粗糙且均勻地形成，濕蝕刻工藝需要在短時間內進行。然而，如果濕蝕刻工藝在短時間內進行，則第一掩模圖案P1'側面角度很難形成小角度。最終，如果為了使第一掩模圖案P1'側面角度形成小角度而延長濕蝕刻工藝的時間，則會出現掩模圖案的表面粗糙且形態不均勻的問題。
因此，在第一掩模圖案P1'內進一步形成第三絕緣部M3以防止第一掩模圖案P1'的下部受到蝕刻，隨著朝向第一掩模圖案P1'的側面方向進一步進行濕蝕刻WE3(P1'-＞P1)，具有可減小第一掩模圖案P1的側面與水平面形成的角度(a1-＞a2)的效果。由於分兩次進行濕蝕刻來形成第一掩模圖案P1，因此ㅡ每次蝕刻工藝無需持續長時間，從而也可使掩模圖案P的表面形態均勻地形成。
進一步進行濕蝕刻WE3並形成降低側面與水平面形成的角度a2的第一掩模圖案P1之後，可去除第三絕緣部M3。
圖8是根據本發明的一實施例的掩模金屬膜110的示意圖。
圖8的(a)為止的過程與圖6的(a)至(b)中說明的過程相同。但，圖8的(a)中對第一絕緣部M1的濕蝕刻WE1中蝕刻程度不同的第一掩模圖案P1-1與第一掩模圖案P1-2進行比較說明。
參照圖8的(a)，即使是同樣的濕蝕刻WE1-1、WE1-2，根據蝕刻部分不同也會出現度不同的蝕刻程，如第一掩模圖案P1-1與第一掩模圖案P1-2所示。第一掩模圖案P1-1的圖案寬度R2-1小於第一掩模圖案P1-2的圖案寬度R2-2，這種圖案寬度R2-1、R2-2的差異將對像素的解析度帶來壞影響。
然後，參照圖8的(b)，可以確認的是，執行圖6的(c)至圖7的(f)中說明的過程之後，第一絕緣部M1的垂直下部空間上可分別形成第二絕緣部M2"-1、M2"-2。根據第一絕緣部M1下部的底切空間的尺寸不同，各個第二絕緣部M2"-1、M2"-2的形成大小會不同。第二絕緣部M2"-1的尺寸雖小於第二絕緣部M2"-2的尺寸，但第二絕緣部M2"-1、M2"-2的圖案寬度會相同。各第二絕緣部M2"-1、M2"-2的圖案寬度R3可相同，以對應於第一絕緣部M1的圖案寬度R3。
然後，參照圖8的(c)，將第二絕緣部M2"-1、M2"-2分別作為濕蝕刻的掩模使用並進行濕蝕刻WE2，從而可貫穿掩模金屬膜110。其結果，所形成的第二掩模圖案P2-1、P2-2的寬度R1-1、R1-2的偏差會明顯小於第一掩模圖案P1-1、P1-2的寬度R2-1、R2-2的偏差。這是因為以第一掩模圖案P1-1、P1-2深度對掩模金屬膜110進行第一次濕蝕刻之後再對剩下的掩模金屬膜110的厚度進行第二次濕蝕刻，同時進行第二次濕蝕刻的第二絕緣部M2"-1、M2"-2的圖案寬度與進行第一次濕蝕刻的第一絕緣部M1的圖案寬度實質上相同的緣故。
如上所述，本發明的掩模製造方法通過進行多次濕蝕刻具有可形成所需尺寸的掩模圖案P的效果。具體地，隨著部分第二絕緣部M2"被保留，形成第二掩模圖案P2的濕蝕刻WE2相比于形成第一掩模圖案P1的濕蝕刻WE1、WE2，將在更薄的寬度及更薄的厚度上進行，因此具有容易控制第二掩模圖案P2的寬度R1的優點。另一方面，由於可通過濕蝕刻形成傾斜面，因此能夠形成可防止陰影效果的掩模圖案P。
圖9是根據本發明一實施例的掩模支撐模板的製造過程的示意圖。
本發明可將圖6至圖7的掩模圖案P的形成過程在將掩模金屬膜110黏合到模板50上之後進行。圖9的(a)、(b)、(c)的過程對應圖4的(b)、(c)、(d)過程，因此相同部分的說明將被省略。
參照圖9的(a)，掩模金屬膜110可通過夾設臨時黏合部55黏合到模板上。只是，應該防止蝕刻液進入掩模金屬膜110與臨時黏合部55的界面使臨時黏合部55/模板50損傷從而引起掩模圖案P的蝕刻誤差。由此，在掩模金屬膜110的一面上形成隔板絕緣部23的狀態下，可將掩模金屬膜110黏合到模板50的上部面。即，可使形成有隔板絕緣部23的掩模金屬膜110的面朝向模板50的上部面。掩模金屬膜110與模板50可以通過夾設隔板絕緣部23和臨時黏合部55相互黏合。
隔板絕緣部23可由不受蝕刻液蝕刻的光刻膠材料通過列印方法等形成於掩模金屬膜110上。此外，為了經多次濕蝕刻工藝後仍保持圓形，隔板絕緣部23可包括固化負型光刻膠、含有環氧樹脂的負型光刻膠中的至少任意一個。作為一示例，優選使用環氧樹脂系的SU-8光刻膠、黑色矩陣光刻膠(black matrix)，從而使其在臨時黏合部55的烘培、第二絕緣部M2的烘培(參照圖7的(d))等過程中一併固化。
然後，參照圖9的(b)，可以在掩模金屬膜110上形成圖案化的絕緣部25。絕緣部25對應圖5(d)的絕緣部25，或者可對應圖6至圖7的絕緣部M1、M2及M3。
接著，可進行掩模金屬膜110的蝕刻。可使用圖4(d)的蝕刻方法或者圖6至圖7的蝕刻方法形成掩模圖案P。
然後，參照圖9的(c)，可通過去除絕緣部25完成支撐掩模100的模板50的製造。可製造包括掩模100/隔板絕緣部23/臨時黏合部55/模板50的掩模支撐模板。
下面，對製造進一步包括隔板絕緣部23的掩模支撐模板的理由進行更詳細的說明。
圖10是根據比較例和本發明一實施例的掩模金屬膜的蝕刻程度的示意圖。
如圖6至圖7所示，只在掩模金屬膜110的一面(例如，上面)進行蝕刻更為有利。如果在兩面同時進行蝕刻，則可能會導致掩模金屬膜110厚度不均勻，很難得到期待的掩模圖案P的形態。在一面進行濕蝕刻WE，且由於進行多次濕蝕刻，因此蝕刻液不洩露到掩模金屬膜110的另一面(例如，下面)是非常重要的。
圖10(a)是無隔板絕緣部23的情況下掩模金屬膜110通過夾設臨時黏合部55黏合到模板50上的比較例。如圖7的(g)中詳述，由於第一掩模圖案P1(P1-1、P1-2)的厚度比較厚而且第二掩模圖案P2的寬度界定像素的寬度，因此第二掩模圖案P2的寬度優選接近0㎛。
因此，雖然第一掩模圖案P1優選以最大的深度形成，但是即使是同樣的濕蝕刻WE1-1、WE1-2，根據蝕刻部位不同，其蝕刻程度也會不同，如第一掩模圖案P1-1與第一掩模圖案P1-2所示。如同圖10(a)右側的第一掩模圖案P1-2'，可能會發生形成孔SN程度的蝕刻WE1-2的情況。
這種情況下，下部露出的臨時黏合部55也可能會產生由於濕蝕刻WE1-2而受到損傷(55-＞55')的問題。除了臨時黏合部55'，模板50也會受到損傷。
此外，當蝕刻液進入受損的臨時黏合部55'與掩模金屬膜110的界面之間時WE1-2'，會進一步蝕刻第一掩模圖案P1的下部，進而引發圖案的尺寸形成過大或者局部不定形缺陷的問題。
因此，本發明通過在掩模金屬膜110與臨時黏合部55之間進一步夾設隔板絕緣部23，在第一濕蝕刻WE1(WE1-1、WE1-2)中即使第一掩模圖案P1-2貫穿掩模金屬膜110而形成，也能夠防止蝕刻液進入掩模金屬膜110的下部面。
隔板絕緣部23由於包括固化負型光刻膠、含有環氧樹脂的負型光刻膠、黑色矩陣光刻膠(black matrix)中至少任意一個，因此即使執行第一濕蝕刻WE1工藝、第二濕蝕刻WE2、第三濕蝕刻WE3等後續的蝕刻工藝，也能夠承受而不會被蝕刻液熔化。由此，即使第一掩模圖案P1-2貫穿掩模金屬膜110，圖案的寬度也不會被擴大，並具有可保持與第2-1絕緣部M1的寬度對應的效果。
圖11是根據本發明的一實施例的掩模金屬膜的示意圖。圖11(a)是平面示意圖，圖11(b)是(a)的側截面示意圖。需要說明的是，圖11雖然圖示了以平面為基準形成圓形的掩模圖案P1，但是掩模圖案P可形成四邊形、多邊形等各種形態。
如圖10中所述，第一掩模圖案P1(P1-1、P1-2)優選以最大深度形成，但是通過準確地控制蝕刻WE1-1、WE1-2速度實現僅保留最小的厚度是十分不易的。因此，本發明可執行如同圖11(a)右側的第一掩模圖案P1-2'形成孔SN程度的蝕刻WE1-2。因此，在結束第一濕蝕刻WE1(WE1-1、WE1-2)[圖6(b)步驟]後，在掩模金屬膜110中，多個第一掩模圖案P1中至少一部分可包含用於貫穿掩模金屬膜110的下部面的孔SN。具有在形成孔SN之前、之後的時時間點上第一掩模圖案P1的深度可形成最深的效果。即使形成孔SN，由於模板50上形成有隔板絕緣部23，因此能夠防止蝕刻液通過孔SN洩漏。
由於第一掩模圖案P1基於第一濕蝕刻形成，因此呈現各向同性蝕刻特徵，從而寬度將從掩模金屬膜110的上部面至下部面變窄，而且側面可具有凹狀曲率的形態。由於第一絕緣部M1的兩側下部形成底切，因此第一掩模圖案P1的上部寬度可大於第一絕緣部的圖案間的間距R3。因此，第一掩模圖案P1的最下端的孔SN可位於第一絕緣部M1和與其相鄰的第一絕緣部M1之間的間距內(或者第一絕緣部M1的圖案間的間距內)豎直方向上的區域。考慮到最終掩模圖案P的下部寬度，第一絕緣部M1的圖案間的間距可設置為約20㎛至30㎛。
只是，如果孔SN的尺寸變得過大，則在後續工藝即形成第二絕緣部M2且進行第二蝕刻WE時，出現蝕刻對象不存在的情況，因此很難形成所需大小及形態的第二掩模圖案P2。此外，通過大孔SN流動的蝕刻液WE1-2'還會影響到模板50的臨時黏合部55和隔板絕緣部23。因此，有必要控制孔SN的尺寸。最終，如果將掩模圖案P的上部寬度設為約40㎛且下部寬度設為約25㎛時，孔SN的寬度優選約小於15.4㎛(超過0)，更優選約小於15㎛(超過0)。
圖12是根據本發明的實驗例的孔和開口率的關係曲線圖。圖12(a)示出相對于孔SN的目標尺寸的開口率，圖12(b)示出相對於開口率的孔SN的最大寬度。在此，開口率可理解為是指以平面(掩模金屬膜的面)為基準相對於第一掩模圖案P1的面積的孔SN的面積。開口率可通過透射黑白圖像進行數值化。
參照圖12(a)可知，在開始形成孔SN的區間(開口率超過0)，孔SN的寬度變動十分明顯。如上述圖5(d)中所描述，這是由於濕蝕刻各向同性地進行，從而寬度方向的蝕刻(PD1-＞PD2)速度大於朝下方蝕刻的程度。因此，有必要將開口率穩定地設為孔SN的寬度變動之前。
參照圖12(b)可知，在開口率為0~0.3%的區間，孔SN的寬度發生急劇的變化。因此，為了將孔SN的最大寬度設為15㎛左右，開口率可為0~0.3%，更優選為0~0.1%左右。
重新參照圖11，第一掩模圖案P1與水平面形成的角度a可小於60°(超過0)。另一觀點，連接孔SN至第一掩模圖案P的上端角部的虛直線與掩模金屬膜110的下部面形成的角度a可小於60°(超過0)。為了防止陰影效果，最終掩模圖案P的側面與水平面形成的角度應該為30°至70°左右，但如果通過後續工藝進一步形成第二掩模圖案P2，則角度a可進一步變大，因此第一掩模圖案P1(第一掩模圖案P1)與水平面形成的角度a優選小於上述角度。
圖13是緊接圖11圖示製造掩模100的過程的示意圖。
參照圖13(a)，在形成具有孔SN的第一掩模圖案P1之後，可在第一掩模圖案P1的側面形成第二絕緣部M2"[參照圖7的(f)]。接著，可在第一掩模圖案P1上進行濕蝕刻WE2。濕蝕刻液滲透到第一絕緣部M1的圖案之間的空間及第一掩模圖案P1的空間以進行濕蝕刻WE2。第二絕緣部M2"掩蔽(masking)蝕刻液並防止蝕刻液向第一掩模圖案P1的側面方向蝕刻，而是向第一掩模圖案P1的下部表面方向進行蝕刻。
參照圖13(b)，第二掩模圖案P2能夠以貫穿掩模金屬膜的形式形成。即，第二掩模圖案P2能夠以大於孔SN的寬度且從第一掩模圖案P1的下端貫穿至掩模金屬膜110的另一端的形式形成。
此時，第二掩模圖案P2能夠以不同於上述圖7(g)和(h)中所描述的兩側面形成有凹狀的曲率的形式形成。由於第一掩模圖案P具有孔SN且掩模金屬膜110的下部具有隔板絕緣部23，因此第二掩模圖案P2的形狀可呈現如圖。
圖14是根據本發明一實施例的掩模圖案形成原理的示意圖。下面介紹第二掩模圖案P2呈現如圖13(b)所示的原因。
參照圖14(a)，蝕刻液從第二絕緣部M2"之間滲透，因形成有孔SN導致孔SN周圍露出的掩模金屬膜110的局部厚度十分薄。此外，掩模金屬膜110的露出部分相比於未露出部分具有較小的曲率且更接近水平的形狀。由此，孔SN周圍部分以較薄的厚度進行蝕刻WE2'並被率先去除，隨著去除部分的側面露出，該側面可被進一步蝕刻。濕蝕刻各向同性地進行，且寬度方向(或者側面方向)的蝕刻速度大於朝下方向的蝕刻程度的特點[類似於圖5(d)的PD1-＞PD2]也能夠一起發揮作用。
作為另一方面，參照圖14(b1)，第二絕緣部M2"'並非一定對應於第一絕緣部M1的垂直下部位置，可沿著第一掩模圖案P1側面形成至更靠下的位置。在圖7(e)中進行曝光L時，因第一掩模圖案P1的深度，至少不能對通過第一絕緣部M1之間的間隔露出的第二絕緣部M2"'的角部進行曝光。因此，因該部分殘留導致第二絕緣部M2"'以更靠近下部地形成。此外，為了更準確地控制第二掩模圖案P2的尺寸，可通過針對性地進行曝光和顯影來形成第二絕緣部M2"'。
接著，可以對從沿著第一掩模圖案P1的側面在更靠下位置形成的第二絕緣部M2"'間的間隔露出的掩模金屬膜110的局部進行蝕刻WE2。
參照圖14(b2)，第二絕緣部M2"'的垂直下部部分的掩模金屬膜110因進行各向同性地蝕刻可呈現底切形狀。由於第二絕緣部M2"'與隔板絕緣部23的間隙小，因此相比於位於第二絕緣部M2"'下部的掩模金屬膜110的上部或者中間部分，向下部流入更多蝕刻液。因此，位於第二絕緣部M2"'下部的掩模金屬膜110的底切並不呈現凹狀曲率而是呈現具有凸狀曲率或者接近於直線的形態。
當然，圖14(a)或者(b1)、(b2)的原理皆可適用。
圖15是根據本發明一實施例的掩模的示意圖。
參照圖15，掩模圖案P包括上部的第一掩模圖案P1及下部的第二掩模圖案P2，且第一掩模圖案P1的厚度可大於第二掩模圖案P2的厚度。
第一掩模圖案P1進行各向同性蝕刻的結果，兩側面形成有凹狀曲率。第二掩模圖案P2的兩側面不具有凹狀曲率而是可呈現具有凸狀曲率或者接近於直線的形態。
當然，第一掩模圖案P1的上部寬度D1大於第二掩模圖案P2的下部寬度D2。此外，第一掩模圖案P1的下部寬度D3(或者第二掩模圖案P2的上部寬度D3)可小於第二掩模圖案P2的下部寬度D2。圖11中第一掩模圖案P1的孔SN的寬度設為小於15.4㎛，第二掩模圖案P2的下部寬度D2設為小於35㎛，因此第一掩模圖案P1的下部寬度D3(或者第二掩模圖案P2的上部寬度D3)優選大於15.4㎛且小於35㎛。因此，掩模圖案P的側截面形狀可呈現類似於滴落在地面上的水珠狀。
連接第一掩模圖案P1的上端角部至第一掩模圖案P1的下端角部的虛直線與掩模的下部面形成的角度ta可小於60°(超過0)，優選可小於55°。由於第二掩模圖案P2的兩側面具有凸狀曲率，因此虛直線應佈置為接觸第一掩模圖案P1的下端角部而非第二掩模圖案P2的下端角部。由此，第一掩模圖案P1和第二掩模圖案P2的形狀之和即掩模圖案P的形狀整體上可呈現錐狀或者倒錐狀。
圖16至圖18是根據本發明一實驗例的掩模的SEM照片。圖16和圖17分別示出各式樣的(1)平面、(2)銑削線(milling line)、(3)沿著銑削線的側截面、(4)側截面的放大照片，圖18示出側截面的放大照片。掩模圖案P以平面為基準形成圓形狀。
下表1表示各式樣的掩模厚度、錐角ta、左/右台坎的高度的測試數據。左/右台坎的高度分別對應圖15(b)中表示的t2'、t1'。圖16和圖17中代表性地示出了試樣1和式樣2，圖18示出了試樣3至式樣6。 表1
試樣 掩模厚度(㎛) 錐角左/右(°) 右側台坎(㎛) 左側台坎(㎛)
1 15.53 42.7/45.4 3.65 3.67
2 14.61 45.7/45.1 3.33 3.20
3 15.02 47.9/50.3 3.97 4.02
4 13.82 44.5/46.3 3.54 2.76
5 13.94 46.9/45.4 3.90 2.84
6 11.46 43.0/41.4 2.12 1.88
參照圖16至圖18，可觀察到如圖15形態的掩模圖案P，第一掩模圖案P1的兩側面具有凹狀曲率，第二掩模圖案P2的兩側面具有凸狀曲率或者接近直線的形態。此外，參照表1可知，隨著掩模厚度變薄呈現台坎的高度減小的傾向。錐角呈現出小於55°，相比於掩模厚度，台坎高度分別為6%、22.8%、26.7%、25.6%、27.9%、18.4%，最大不超過30%。
下面，對利用製造的掩模支撐模板50將掩模100黏合到框架200上的過程進行說明。
圖19是根據本發明一實施例的將模板50裝載在框架200上並將掩模100對應到框架200的單元區域CR的狀態的示意圖。圖12中列舉了將一個掩模100對應/附著在單元區域CR上的情況，但也可以將多個掩模100同時對應到所有的單元區域CR以使掩模100附著到框架200上。這種情況下，可具有用於分別支撐多個掩模100的多個模板50。
模板50可通過真空吸盤90移送。可以用真空吸盤90吸附黏合有掩模100的模板50的面的相反面並進行移送。真空吸盤90吸附模板50並進行翻轉之後，向框架200移送模板50的過程中仍不會影響掩模100的黏合狀態和對準狀態。
然後，參照圖19，可以將掩模100對應至框架200的一個掩模單元區域CR。通過將模板50裝載於框架200(或者掩模單元片材部220)上可實現掩模100與掩模單元區域CR的對應。控制模板50/真空吸盤90的位置的同時可通過顯微鏡觀察掩模100是否與掩模單元區域CR對應。由於模板50擠壓掩模100，因此掩模100與框架200可緊密地抵接。
另外，框架200下部可以進一步佈置下部支撐體70。下部支撐體70可擠壓與掩模100接觸的掩模單元區域CR的相反面。與此同時，由於下部支撐體70和模板50向相互相反的方向擠壓掩模100的邊緣和框架200(或者掩模單元片材部220)，因此能夠保持掩模100的對準狀態且不被打亂。
接下來，可以向掩模100照射雷射L並基於雷射焊接將掩模100附著到框架200上。被雷射焊接的掩模的焊接部部分會生成焊珠WB，焊珠WB可具有與掩模100/框架200相同的材料且與掩模100/框架200連接成一體。
圖20是根據本發明一實施例的將掩模100附著到框架200上之後使掩模100與模板50分離的過程的示意圖。
參照圖20，將掩模100附著到框架200之後，可分離(debonding)掩模100與模板50。通過對臨時黏合部55進行加熱ET、化學處理CM、施加超聲波US、施加紫外線UV中的至少一個，可分離掩模100與模板50。由於掩模100保持附著在框架200的狀態，因此可以只抬起模板50。作為一示例，如果施加高於85℃-100℃的溫度的熱ET，則臨時黏合部55的黏性降低，掩模100與模板50的黏合力減弱，從而可分離掩模100與模板50。作為另一示例，通過利用將臨時黏合部55沉浸CM在IPA、丙酮、乙醇等化學物質中以使臨時黏合部55溶化、去除等的方式，可使掩模100與模板50分離。作為另一示例，通過施加超聲波US或者施加紫外線UV使掩模100與模板50的黏合力減弱，從而可分離掩模100與模板50。
圖21是根據本發明一實施例的將掩模100附著到框架200上並將絕緣部23去除的狀態的示意圖。圖21示出了將所有掩模100附著到框架200的單元區域CR的狀態。雖然可一一附著掩模100之後再分離模板50，但也可將所有掩模100附著之後再分離所有模板50。
模板50通過真空吸盤90從掩模100分離，掩模100上面將殘留有隔板絕緣部23。如果隔板絕緣部23為固化光刻膠，則很難通過濕蝕刻工藝去除。因此，為了去除掩模100上的隔板絕緣部23，可施加等離子體PS、紫外線UV中的至少任意一個。可進行將框架一體型掩模100、200裝載到另外的腔室(未圖示)後通過施加大氣壓等離子體或者真空等離子體PS或者紫外線UV只去除隔板絕緣部23的工藝。
如上，本發明能夠使第一掩模圖案P1以最大的深度形成的同時使台坎以最薄的厚度殘留，因此具有在最終形成掩模圖案P時能夠更精密地控制尺寸和位置的效果。此外，通過使用包括掩模金屬膜110/隔板絕緣部23/臨時黏合部55/模板50的掩模支撐模板，具有可防止在濕蝕刻工藝中因蝕刻液的滲透/洩漏導致的誤差的效果。
如上所述，本發明雖然參考附圖對優選實施例進行了說明，但是本發明不受所述實施例限制，在不超出本發明精神的情況下本發明所屬技術領域的普通技術人員可對其進行各種變形和變更。所述變形例和變更例應視為皆屬於本發明及附上的申請專利範圍的範圍。
23:隔板絕緣部 25:絕緣部 50:模板 55:臨時黏合部 100:掩模 110:掩模金屬膜 200:框架 C:單元、掩模單元 CR:掩模單元區域 M1、M2、M3:第一、二、三絕緣部 P:掩模圖案 P1、P1-1、P1-2:第一掩模圖案 P2、P2-1、P2-2:第二掩模圖案 SN：孔 WE1、WE2、WE3:濕蝕刻
圖1是現有的將掩模附著到框架的過程的示意圖。 圖2是根據本發明一實施例的框架一體型掩模的主視圖及側截面圖。 圖3是根據本發明一實施例的掩模的示意圖。 圖4是根據本發明一實施例的通過在模板上黏合掩模金屬膜來形成掩模以製造掩模支撐模板的過程的示意圖。 圖5是根據現有的掩模製造過程和比較例的掩模的蝕刻程度的示意圖。 圖6至圖7是根據本發明一實施例的掩模的製造過程的示意圖。 圖8是根據本發明一實施例的掩模金屬膜的蝕刻程度的示意圖。 圖9是根據本發明一實施例的掩模支撐模板的製造過程的示意圖。 圖10是根據比較例和本發明一實施例的掩模金屬膜的蝕刻形態的示意圖。 圖11是根據本發明的一實施例的掩模金屬膜的示意圖。 圖12是根據本發明的實驗例的孔和開口率的關係曲線圖。 圖13是緊接圖11的製造掩模過程的示意圖。 圖14是根據本發明一實施例的掩模圖案的形成原理的示意圖。 圖15是根據本發明一實施例的掩模的示意圖。 圖16至圖18是根據本發明一實驗例的掩模的SEM照片。 圖19是根據本發明一實施例的將模板裝載於框架上以使掩模對應到框架的單元區域的狀態的示意圖。 圖20是根據本發明的一實施例的將掩模附著到框架上之後使掩模和模板分離的過程的示意圖。 圖21是根據本發明一實施例的將掩模附著到框架的單元區域並去除絕緣部的狀態的示意圖。
110:掩模金屬膜
D1:上部寬度
D2,D3:下部寬度
P:掩模圖案
P1:第一掩模圖案
P2:第二掩模圖案
ta:角度

Claims (11)

  1. 一種掩模，該掩模形成有多個掩模圖案且用於形成OLED像素，其中，掩模圖案包括上部的第一掩模圖案與下部的第二掩模圖案， 第一掩模圖案的厚度大於第二掩模圖案的厚度， 第一掩模圖案的兩側面具有凹狀的曲率， 第一掩模圖案的上部寬度大於第二掩模圖案的下部寬度，第一掩模圖案的下部寬度小於第二掩模圖案的下部寬度。
  2. 如請求項1所述的掩模，其中，第二掩模圖案的兩側面具有凸狀的曲率。
  3. 如請求項1所述的掩模，其中，第一掩模圖案與第二掩模圖案形狀的和整體上呈現錐形或者倒錐形。
  4. 如請求項1所述的掩模，其中，連接第一掩模圖案的上端角部至第一掩模圖案的下端角部的虛直線與掩模的下部面形成的角度小於60°(超過0)。
  5. 如請求項1所述的掩模，其中，第一掩模圖案的下部寬度大於15.4㎛且小於35㎛。
  6. 如請求項1所述的掩模，其中，掩模的厚度為5㎛至20㎛。
  7. 一種掩模支撐模板，該模板用於支撐OLED像素形成用掩模，該掩模支撐模板包括： 模板； 臨時黏合部，其形成在模板上；以及 掩模，其通過夾設臨時黏合部黏合在模板上且形成有多個掩模圖案， 掩模圖案包括上部的第一掩模圖案與下部的第二掩模圖案，第一掩模圖案的厚度大於第二掩模圖案的厚度，第一掩模圖案的兩側面具有凹狀的曲率，第一掩模圖案的上部寬度大於第二掩模圖案的下部寬度，第一掩模圖案的下部寬度小於第二掩模圖案的下部寬度。
  8. 如請求項7所述的掩模支撐模板，其中，臨時黏合部上還形成有隔板絕緣部，掩模通過夾設有臨時黏合部和隔板絕緣部黏合在模板的上部面。
  9. 如請求項8所述的掩模支撐模板，其中，第二掩模圖案的兩側面可具有凸狀曲率。
  10. 如請求項8所述的掩模，其中，第一掩模圖案和第二掩模圖案利用濕蝕刻形成，對第二掩模圖案進行濕蝕刻時，蝕刻液在隔板絕緣部的露出部分沿著側面方向進行蝕刻，使第二掩模圖案的下部寬度大於上部寬度。
  11. 一種框架一體型掩模，其由多個掩模及用於支撐掩模的框架一體形成，其中， 框架包括： 邊緣框架部，其包括中空區域； 掩模單元片材部，其具有多個掩模單元區域且與邊緣框架部連接； 形成有多個掩模圖案的各掩模與掩模單元片材部的上部連接， 掩模圖案包括上部的第一掩模圖案與下部的第二掩模圖案， 第一掩模圖案的厚度大於第二掩模圖案的厚度， 第一掩模圖案的兩側面具有凹狀的曲率， 第一掩模圖案的上部寬度大於第二掩模圖案的下部寬度， 第一掩模圖案的下部寬度小於第二掩模圖案的下部寬度。
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US9799702B2 (en) * 2016-03-24 2017-10-24 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Deep trench isolation structure and method of forming same
WO2018066325A1 (ja) * 2016-10-07 2018-04-12 大日本印刷株式会社 蒸着マスクの製造方法、蒸着マスクが割り付けられた中間製品及び蒸着マスク
KR102236538B1 (ko) * 2018-10-10 2021-04-06 주식회사 오럼머티리얼 마스크의 제조 방법 및 프레임 일체형 마스크의 제조 방법
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