具体实施方式

下面，参照附图详细说明本发明，所述附图用于图示作为本发明可实施的特定实施例的示例。对这些实施例进行详细说明，以使本领域技术人员能够充分地实施本发明。本发明的各种实施例应理解为互为不同但不相排斥。例如，在此记载的特定形状、结构及特性可将一实施例在不超出本发明的精神及范围的情况下实现为其他实施例。另外，公开的每一个实施例中的个别组成要素的位置或布置应理解为在不超出本发明精神及范围情况下可进行变更。因此，以下详细说明并非用于限定本发明，只要能适当地说明，本发明的范围仅由所附的权利要求和与其等同的所有范围限定。附图中类似的附图标记通过各个方面指代相同或类似的功能，为了方便起见，长度、面积及厚度等及其形态还可夸张表示。

下面，为了能够使本领域技术人员容易实施本发明，参照附图对本发明涉及的优选实施例进行详细说明。

图1是现有的将掩模附着到框架的过程的示意图。

现有的掩模10为条型(Stick-Type)或者板型(Plate-Type)，图1的条型掩模10可以将条的两侧焊接固定到OLED像素蒸镀框架上并使用。掩模10的主体(Body，或者掩模膜11)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。

参照图1的(a)，沿着条型掩模10的长轴方向施加拉伸力F1-F2，并在展开的状态下将条型掩模10装载在方框形状的框架20上。条型掩模10的单元C1-C6将位于框架20的框内部空白区域部分。

参照图1的(b)，微调施加到条型掩模10各侧的拉伸力F1-F2的同时进行对准，之后通过焊接W条型掩模10侧面的一部分，使条型掩模10和框架20彼此连接。图1的(c)示出彼此连接的条型掩模10和框架的侧截面。

尽管微调施加到条型掩模10各侧的拉伸力F1-F2，但是仍发生掩模单元C1-C3彼此之间对准不好的问题。例如，单元C1-C6的图案P之间的距离彼此不同或者图案P歪斜。由于条型掩模10具有包括多个单元C1-C6的大面积，并且具有数十μm的非常薄的厚度，所以容易因荷重而下垂或者扭曲。另外，一边调节拉伸力F1-F2使各单元C1-C6全部变得平坦，一边通过显微镜实时确认各单元C1-C6之间的对准状态是非常困难的作业。但是为了避免尺寸为数μm至数十μm的掩模图案P对超高画质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)。

进一步而言，将各条型掩模10分别连接到一个框架20，同时使多个条型掩模10之间及条型掩模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，而且会增加基于对准的工艺时间，从而成为降低生产效率的重要原因。

另外，将条型掩模10连接固定到框架20后，施加到条型掩模10的拉伸力F1-F2会反向地作用于框架20。该张力会导致框架20细微变形，而且会发生多个单元C-C6间的对准状态扭曲的问题。

鉴于此，本发明提出能够使掩模100与框架200形成一体型结构的框架200及框架一体型掩模。与框架200形成一体的掩模100不仅可以防止下垂或者扭曲等变形，而且可以与框架200准确地对准。

图2是根据本发明一实施例的框架一体型掩模的主视图[图2的(a)]及侧截面图[图2的(b)]。

下面，本说明书虽然对框架一体型掩模的配置进行说明，但框架一体型掩模的结构、制造过程包括韩国专利申请第2018-0016186号的全部内容。

参照图2，框架一体型掩模可以包括多个掩模100及一个框架200。换而言之，是将多个掩模100分别附着至框架200的形态。下面，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附着到框架200之前，可以是两侧具备用于夹持的突出部的条型掩模形状，附着至框架200后可去除突出部。

各掩模100上形成有多个掩模图案P，一个掩模100上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也可以为因瓦合金(invar)、超因瓦合金(super invar)、镍(Ni)、镍-钴(Ni-Co)等材料。掩模100可使用由轧制(rolling)工艺或者电铸(electroforming)生成的金属片材(sheet)。稍后将通过图9和图10详细说明。

框架200可以以附着多个掩模100的形式形成。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、超级因瓦合金、镍、镍-钴等材料形成。框架200可包括大致四角形状、方框形状的边缘框架部210。边缘框架部210的内部可以为中空形态。

另外，框架200具备多个掩模单元区域CR，并且可包括与边缘框架部210连接的掩模单元片材部220。掩模单元片材部220可由边缘片材部221及第一栅格片材部223、第二栅格片材部225组成。边缘片材部221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部分，它们彼此形成一体。

边缘框架部210的厚度可以大于掩模单元片材部220的厚度，可以以数mm至数十cm的厚度形成。掩模单元片材部220的厚度虽然薄于边缘框架部210的厚度，但比掩模100厚，可约为0.1mm至1mm的厚度。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)。

掩模200具备多个掩模单元区域CR，各掩模100可以各掩模单元C与各掩模单元区域CR分别对应的方式附着。掩模单元C与框架200的掩模单元区域CR对应，虚设部的局部或者全部可以附着到框架200(掩模单元片材部220)上。因此，掩模100和框架200可以形成一体型结构。

图3是根据本发明的一实施例的掩模100的示意图。

掩模100可包括形成有多个掩模图案P的掩模单元C和掩模单元C周围的虚设部DM。可利用轧制工艺、电铸等生成的金属片材制造掩模100，掩模100中可形成有一个单元C。虚设部DM与除单元C以外的掩模膜110[掩模金属膜110]部分对应，且可以只包括掩模膜110，或者包括形成有类似于掩模图案P形态的预定的虚设部图案的掩模膜110。虚设部DM对应掩模100的边缘且虚设部DM的局部或者全部可附着在框架200[掩模单元片材部220]。

掩模图案P的宽度可小于40μm，而且掩模100的厚度可约为5-20μm。由于框架200具备多个掩模单元区域CR(CR11-CR56)，因此也可具备多个掩模100，所述掩模100具有对应每个掩模单元区域CR(CR11-CR56)的掩模单元C(C11-C56)。

参照图4的(a)，可提供模板50(template)。模板50是一种媒介，其一面上附着有掩模100并以支撑掩模100的状态使掩模100移动。模板50的一面优选为平坦面以支撑并搬运平坦的掩模100。中心部50a可对应掩模金属膜110的掩模单元C，边缘部50b可对应掩模金属膜110的虚设部DM。为了能够整体上支撑掩模金属膜110，模板50为面积大于掩模金属膜110的平坦形状。

为了使从模板50的上部照射的激光L能够到达掩模100的焊接部WP(执行焊接的区域)，模板50上可形成有激光通过孔51。激光通过孔51能够以与焊接部WP的位置和数量对应的方式形成在模板50上。由于在掩模100的边缘或者虚设部DM部分上以预定的间隔布置多个焊接部WP，因此与之对应地也可以以预定间隔形成多个激光通过孔51。作为一示例，由于在掩模100的两侧(左侧/右侧)虚设部DM部分上以预定间隔布置多个焊接部WP，因此激光通过孔51也可以在模板50的两侧(左侧/右侧)以预定间隔形成多个。

激光通过孔51的位置和数量不必一定与焊接部WP的位置和数量对应。例如，也可以仅对部分激光通过孔51照射激光L以进行焊接。此外，不与焊接部WP对应的部分激光通过孔51在对准掩模100与模板50时也可作为对准标记而使用。如果模板50的材料对激光L透明，则也可以不形成激光通过孔51。

模板50的一面可形成临时粘合部55。掩模100附着到框架200之前，临时粘合部55可使掩模100[或者掩模金属膜110]临时附着在模板50的一面并支撑在模板50上。

临时粘合部55可使用基于加热可分离的粘合剂、基于照射UV可分离的粘合剂。

作为一示例，临时粘合部55可使用液蜡(liquid wax)。液蜡可使用与半导体晶圆的抛光步骤等中使用的相同的蜡，其类型不做特别限制。作为主要用于控制与维持力有关的粘合力、耐冲击性等的树脂成分，液蜡可包括如丙烯酸、醋酸乙烯酯，尼龙及各种聚合物的物质及溶剂。作为一示例，临时粘合部55可使用包括作为树脂成分的丁腈橡胶(ABR，Acrylonitrile butadiene rubber)和作为溶剂成分的n-丙醇的SKYLIQUIDABR-4016。在临时粘合部55上使用旋涂方法形成液蜡。

作为液蜡的临时粘合部55在高于85℃-100℃的温度下粘性下降，而在低于85℃的温度下粘性增加，一部分被固化成固体，从而可将掩模金属膜110'与模板50固定粘合。

其次，参照图4的(b)，可以在模板50上粘合掩模金属膜110'。可以将液蜡加热到85℃以上，并将掩模金属膜110'接触到模板50，之后使掩模金属膜110'与模板50通过滚轴之间以进行粘合。

根据一实施例，在约120℃下对模板50执行60秒的烘焙(baking)，从而使临时粘合部55的溶剂气化，之后可马上进行掩模金属膜层压(lamination)工艺。层压通过在一面上形成有临时粘合部55的模板50上装载掩模金属膜110'并使其通过约100℃的上部滚轴(roll)和约0℃的下部滚轴之间来执行。其结果，掩模金属膜110'可通过夹设临时粘合部55与模板50接触。

接着，进一步参照图4的(b)，也可以对掩模金属膜110'的一面进行平坦化PS。由轧制工艺制造的掩模金属膜110'可由平坦化PS工艺缩减厚度(110'->110)。此外，为了控制表面特性、厚度，也可以对经电铸工艺制造的掩模金属膜110进行平坦化PS工艺。

因此，如图4的(c)所示，随着掩模金属膜110'的厚度缩减(110'->110)，掩模金属膜110的厚度可约为5μm至20μm。

然后，参照图5的(d)，可在掩模金属膜110上形成经图案化的绝缘部25。绝缘部25可利用印刷法等由光刻胶形成。

接下来，可对掩模金属膜110进行蚀刻。可不受限制地使用干式蚀刻、湿式蚀刻等方法，经蚀刻的结果，由绝缘部25之间的空白空间26露出的掩模金属膜110部分可被蚀刻掉。掩模金属膜110中被蚀刻的部分形成掩模图案P，从而可制造形成有多个掩模图案P的掩模100。

然后，参照图5的(e)，通过去除绝缘部25可结束支撑掩模100的模板50的制造。

另外，图5的(d)及(e)中虽然说明了将掩模金属膜110粘合到模板50之后形成掩模图案P的过程，但不限于此，可以将形成有掩模图案P的掩模100[参照图3]粘合到模板50上，以此结束用于支撑掩模100的模板50的制造。

由于框架200具有多个掩模单元区域CR(CR11-CR56)，因此也可具有多个掩模100，所述掩模100具有对应每个掩模单元区域CR(CR11-CR56)的掩模单元C(C11-C56)。此外，可具有多个模板50，其用于分别支撑多个掩模100的每一个。

图6是根据比较例的模板的热膨胀系数高于掩模时存在的问题的示意图。

参照图6的(a)，将执行掩模金属膜110[或者掩模100]与模板50'粘合工艺的空间的工艺温度上升到高于常温的温度T1。工艺温度T1可以是使上述临时粘合部55的粘性下降的85℃-100℃。接着，通过烘焙使临时粘合部55的溶剂气化，并将掩模金属膜110粘合到模板50'上。然后，可将工艺温度降到使临时粘合部55的粘性变大且能够使一部分固化成固体的温度T2。

过去，作为模板50'的材料使用玻璃(glass)、硼硅酸盐玻璃(borosilicateglass)等。其中，尤其作为硼硅酸盐玻璃的33的热膨胀系数约为3.3X 10^-6/℃,其与热膨胀系数约为1.5-3X 10^-6/℃的因瓦合金(invar)掩模金属膜110的热膨胀系数差异较小，容易控制掩模金属膜110，因此经常使用。

模板50'的热膨胀系数高于掩模金属膜110，当如图6的(a)所示使温度T2下降时，掩模金属膜110基于温度变化而收缩的程度L2相对小，相反，模板50'相对收缩的程度L1(L1>L2)大。与此同时，模板50'和掩模金属膜110为中间夹设临时粘合部55而被牢固地粘合固定的状态，掩模金属膜110被施以比原来收缩的程度L2欲更加收缩的力CT。欲更加收缩的力CT由于模板50'收缩的程度L1大于掩模金属膜110收缩的程度L2而产生。因此，掩模金属膜110被施以侧面方向[掩模金属膜110的内侧]的压缩力CT的状态粘合到模板50'上。

如果模板50'的热膨胀系数高于掩模100[或者掩模金属膜110]，则会发生如下问题。

参照图6的(b)，将图6的(a)的模板50'装载到框架200[或者边缘片材部221、第一栅格片材部223及第二栅格片材部225]上并将其对应到掩模100，而且通过焊接形成焊珠WB，从而可以将掩模100附着到框架200上。

此外，可以从掩模100分离模板50'。然而，从掩模100分离模板50'的同时施加到掩模100上的压缩力CT被解除，从而会导致掩模100的对准状态被打乱。换而言之，会发生不能以掩模100两侧朝外侧绷紧地拉拽的状态下附着到框架200上，而以褶皱或下垂的状态附着到框架200上的问题。这将造成基于掩模100的对准误差、单元C之间的PPA误差等的产品不良。

因此，本发明的模板50具有热膨胀系数低于掩模100[或者掩模金属膜110]的特征。

图7是根据本发明一实施例的模板的热膨胀系数低于掩模时的掩模与托盘的界面状态及掩模附着到框架上的状态的示意图。

参照图7的(a)，如图6的(a)将空间的工艺温度上升到高于常温的温度T1，并将掩模金属膜110[或者图案P形成结束的掩模100]粘合到模板50上。接着，可将工艺温度降到使临时粘合部55的粘性变大且能够使一部分固化成固体的温度T2。

掩模金属110[或者掩模100]为热膨胀系数至少大于1的因瓦合金、超因瓦合金、镍、镍-钴等材料。反之，模板50的热膨胀系数可以小于1(大于0)。优选地，可使用热膨胀系数为0.55的石英(quartz)材料的模板50，但不限于此。

由于模板50的热膨胀系数低于掩模金属膜110，当如图7的(a)所示使温度T2下降时，模板50几乎不收缩或者收缩的程度相对小于掩模金属膜110。掩模金属膜110的收缩程度[收缩图7(a)的L2程度]虽然会相对较大，但由于是通过夹设临时粘合部55而牢固地粘合固定到模板50上的状态，因此不能收缩且被施以欲收缩的内部力IT。换而言之，掩模金属膜110被施以侧面方向的拉伸力IT并以绷紧的状态粘合到模板50。

参照图7的(b)，以图6的(a)状态将模板50装载到框架200[或者边缘片材部221、第一栅格片材部223及第二栅格片材部225]上，并将其对应到掩模100，而且通过焊接形成焊珠WB，从而可以将掩模100粘合到框架200。

此外，可以从掩模100分离模板50。然而，从掩模100分离模板50'的同时施加到掩模100上的拉伸力IT被解除并转换成使掩模100的两侧绷紧的张力TS。换而言之，该状态是拉拽到比掩模100的原来下降温度T2下的长度更长的长度后粘合到模板50上的状态，由于在该状态原封不动地焊接粘合到框架200上，因此能够保持被拉拽的状态[自身对周边的掩模单元片材部220施加张力TS的状态]。掩模100以被绷紧拉拽的状态附着到框架200上，从而不会发生皱纹、变形等。因此，具有减少掩模100的对准误差、单元C间的PPA误差的效果。

图8是根据本发明一实施例的将模板50装载在框架200上并将掩模100对应到框架200的单元区域CR的状态的示意图。图8中列举了将一个掩模100对应/附着在单元区域CR上的方式，也可以将多个掩模100同时对应到所有的单元区域CR并将掩模100附着到框架200上的过程。此时可具有多个模板50，其用于分别支撑多个掩模100的每一个。

模板50可通过真空吸盘90移送。可以用真空吸盘90吸附粘合有掩模100的模板50的面的相反面并进行移送。真空吸盘90吸附模板50并进行翻转之后向框架200移送模板50的过程中仍不会影响掩模100的粘合状态和对准状态。

接着参照图8，可以将掩模100对应到框架200的一个掩模单元区域CR上。通过将模板50装载到框架200[或者掩模单元片材部220]可使掩模100对应至掩模单元区域CR。控制模板50/真空吸盘90的位置的同时可通过显微镜观察掩模100是否对应于掩模单元区域CR。由于模板50挤压掩模100，因此掩模100可与框架200紧贴。

另外，框架200下部可以进一步布置下部支撑体70。下部支撑体70可挤压与掩模100接触的掩模单元区域CR的反面。与此同时，由于下部支撑体70和模板50向相互相反的方向挤压掩模100的边缘和框架200[或者掩模单元片材部220]，因此能够保持掩模100的对准状态且不被打乱。

接下来，向掩模100照射激光L并基于激光焊接将掩模100附着到框架200上。由激光焊接的掩模的焊接部WP部分上生成焊珠WB，焊珠WB可具有与掩模100/框架200相同的材料且与它们一体连接。

图9是根据本发明一实施例的将掩模附着到框架上之后使掩模与模板分离的过程的示意图。

参照图9，将掩模100附着在框架200之后，可将掩模100与模板50进行分离(debonding)。掩模100与模板50的分离可通过对临时粘合部55进行加热ET、化学处理CM、施加超声波US、施加紫外线UV中至少任意一个而执行。由于掩模100保持附着在框架200的状态，因此可只抬起模板50。作为一示例，如果施加高于85℃-100℃的温度的热ET，则临时粘合部55的粘性降低，掩模100与模板50的粘合力减弱，从而可分离掩模100与模板50。作为另一示例，可通过利用将临时粘合部55沉浸CM在IPA、丙酮、乙醇等化学物质中以使临时粘合部55溶解、去除等的方式来使掩模100与模板50分离。作为另一示例，通过施加超声波US或者施加紫外线UV使掩模100与模板50的粘合力减弱，从而可分离掩模100与模板50。

如果模板50从掩模100分离，则施加到掩模100上的拉伸力IT被解除的同时可转换成使掩模100的两侧绷紧的张力TS。由此，可通过向框架200[掩模单元片材部220]施加张力TS使掩模100以绷紧的状态附着。

图10是根据本发明一实施例的将掩模100附着到框架200的状态的示意图。图10中图示了将所有掩模100附着到框架200的单元区域CR的状态。虽然可一一附着掩模100后再将模板50分离，但也可将所有掩模100附着后再将所有模板50分离。

现有的图1的掩模10包括6个单元C1-C6，因此具有较长的长度，而本发明的掩模100包括一个单元C，因此具有较短的长度，因此PPA(pixel position accuracy)扭曲的程度会变小。而且，本发明由于只需要对应掩模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相比，本发明可以明显缩短制造时间。

如果每个掩模100均附着在对应的掩模单元区域CR上之后将模板50与掩模100进行分离，则由于多个掩模100施加向相反的方向收缩的张力TS，所述张力相互抵消，因此掩模单元片材部220上不会发生变形。例如，在CR11单元区域上附着的掩模100与CR12单元区域上附着的掩模100之间的第一栅格片材部223上，附着在CR11单元区域上的掩模100向右侧方向作用的张力TS与附着在CR12单元区域上的掩模100向左侧方向作用的张力TS可相互抵消。因此，框架200[或者掩模单元片材部220]因张力TS发生的变形被最小化，从而具有使掩模100[或者，掩模图案P]的对准误差最小化的优点。

如上所述，本发明列举了优选实施例进行图示和说明，但是本发明不限于上述实施例，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。这种变形和变更均属于本发明和所附的权利要求书的范围。