KR101604953B1 - Film Band Type Mask - Google Patents

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Abstract

본 발명은 대면적 기판에 물질을 증착하는 공정에서 필요한 오픈 마스크 구성에 관한 것으로, 기존에 금속으로 구성하는 오픈 마스크의 제작, 부착, 얼라인, 리프팅, 탈착 등의 공정에서 발생하는 고비용 및 불편을 해소하기 위한 것이다.
본 발명에 따르면, 이면에 점착제가 도포된 필름을 밴드형으로 한 필름 밴드를 기판의 개구부를 제외한 부분에 부착하여 간편하게 마스크를 구성할 수 있다.
또한, 적층 구조의 경우에도 점착력이 조절된 필름 밴드를 원하는 개구부 모양으로 순차적으로 적층 하여 적용이 가능하다. The present invention relates to an open mask structure necessary for a process for depositing a material on a large area substrate, and is a method of manufacturing an open mask, which is conventionally made of metal, and which has a high cost and inconvenience caused in processes such as manufacture, attachment, alignment, lifting, To solve the problem.
According to the present invention, it is possible to easily form a mask by attaching a film band having a band-shaped film coated with a pressure-sensitive adhesive on its back to a portion of the substrate other than the opening.
Further, even in the case of the laminated structure, it is possible to sequentially laminate the film bands in which the adhesive force is controlled in a desired opening shape.

Description

필름 밴드 마스크{Film Band Type Mask}Film Band Type Mask < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 디스플레이, 반도체, 태양전지, OLED 화소, OLED 조명 등의 제작공정에 필요한 마스크 구성에 관한 것으로, 특히, 대면적 기판에 물질을 증착하는 공정에서 필요한 오픈 마스크 구성에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mask structure necessary for a manufacturing process of a display, a semiconductor, a solar cell, an OLED pixel, an OLED illumination, and the like, and more particularly to an open mask structure required for a process of depositing a material on a large-

반도체 소자, 디스플레이 패널, 태양광 소자, OLED 화소, OLED 조명등을 제작함에 있어서, 물질을 기판의 특정 부분에 증착하는 공정은 거의 모든 경우 실시되고 있다. 화소나 회로 패턴이 개구부로 형성된 마스크 또는 전극형성이나 OLED 조명 제작시 필요로 하는 오픈 마스크의 경우, 금속물질로 만들어 사용하고 있으며, 이러한 금속재 마스크는 제작비가 높고, 그 부착공정에서 얼라이닝 장비를 요하고, 무게로 인하여, 특별한 리프팅 장비를 요하고 있다. 디스플레이 패널 제작의 경우, 갈수록 기판크기가 대면적화하고 있는 점에서 볼 때, 그에 따른 마스크의 제작과 그 부착공정의 어려움 또한 가중되고 있는 실정이다. 8 세대 기판의 경우, 한 변의 길이가 2 m 이상이므로, 마스크의 대면적화로 인하여 중앙의 처짐 현상을 방지하여야 하며, 금속재 마스크의 얼라이닝과 부착 탈착 및 리프팅 공정은 마스크의 하중이 커 진공장비와 자동제어 장비를 이용하여 진행하고 있으며, 마스크의 두께로 인하여 일어나는 쉐도우 효과 또한 늘 문제되고 있다. In the fabrication of semiconductor devices, display panels, photovoltaic devices, OLED pixels, OLED lighting and the like, the process of depositing a material on a specific portion of a substrate is practiced in almost all cases. In the case of a mask or electrode formed with openings of a pixel or a circuit pattern, or an open mask required for OLED illumination manufacture, the mask is made of a metal material. Such a metal mask is expensive to manufacture and requires alignment equipment And due to its weight, requires special lifting equipment. In the case of manufacturing a display panel, it is increasingly difficult to fabricate a mask and adhere to the mask, because the size of the substrate is becoming larger. In the case of the 8th generation substrate, since the length of one side is 2 m or more, the central deflection phenomenon should be prevented due to the enlargement of the mask, and the alignment, attachment / detachment and lifting process of the metal mask must be carried out by vacuum equipment Automatic control equipment is used, and the shadow effect caused by the thickness of the mask is always problematic.

이 같은 문제해결을 위해, 좀 더 가볍고 취급이 용이한 마스크 소재로 필름을 고려하고 있으나, 기판 전체를 커버 하는 대형 필름에 원하는 크기의 개구부를 형성하는 것은 치수 안정성에 있어 결코 용이한 작업이 아니라는 것이 문제되고, 개구부가 형성된 대형 필름의 취급 또한 용이하지 않으며 증착 공정의 온도에서 일체로 된 대면적 필름의 열팽창으로 인한 형태변형으로 실효성이 없다.In order to solve such a problem, although a film is considered as a mask material which is lighter and easier to handle, it is considered that forming a desired size opening in a large film covering the entire substrate is not an easy task in terms of dimensional stability Handling of a large-sized film having an opening portion is not easy, and it is not effective due to morphological deformation due to thermal expansion of the large-area film integrated at the temperature of the deposition process.

따라서 본 발명의 목적은 금속재 마스크로 인한 문제를 모두 해소할 수 있는 새로운 소재 및 새로운 방식으로 기판에 탈부착 가능한 마스크를 제공하고자 하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a new material capable of eliminating the problems caused by a metal mask and a mask detachably attachable to the substrate in a new method.

본 발명은, 필름 소재로 만든 밴드를 기판에 부착하여 원하는 형상의 마스크를 구성하도록 필름 밴드 마스크를 제공할 수 있다.The present invention can provide a film band mask for attaching a band made of a film material to a substrate to form a mask of a desired shape.

즉, 본 발명은, 이면에 점착제가 도포 된 필름 밴드를 기판의 개구부를 제외한 곳에 부착하여 형성되는 것을 특징으로 하는 마스크를 제공할 수 있다.That is, the present invention provides a mask characterized in that a film band coated with a pressure-sensitive adhesive on the back surface is formed by attaching the film band to a portion except an opening portion of the substrate.

또한, 본 발명은, 상기 필름 밴드의 소재는 금속필름, 발수 처리된 발수성 필름, 폴리이미드 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리에스테르 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리프로필렌 필름, 에틸렌초산비닐 필름, 테프론 필름, 파이버 글라스 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크를 제공할 수 있다.In the present invention, it is preferable that the material of the film band is selected from the group consisting of a metal film, a water repellent film subjected to water repellency, a polyimide film, a polyethylene terephthalate film, a polyester film, a polyethylene naphthalate film, a polycarbonate film, a polypropylene film, Film, a Teflon film, and a fiberglass film.

또한, 본 발명은, 상기 필름 밴드의 두께는 1 μm 이상 3 mm 이내인 것을 특징으로 하는 마스크를 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide a mask characterized in that the film band has a thickness of 1 m or more and 3 mm or less.

또한, 본 발명은, 상기 필름 밴드의 이면에 도포 되는 점착제는 러버계(천연고무, 합성고무), 폴리이미드 수지계, 아크릴계, 실리콘계 및 기타 에틸렌초산비닐, 폴리비닐에스테르 점착제인 것을 특징으로 하는 마스크를 제공할 수 있다.Further, the present invention is characterized in that the pressure sensitive adhesive applied on the back surface of the film band is a rubber (natural rubber, synthetic rubber), a polyimide resin, an acrylic, a silicone and other ethylene vinyl acetate or polyvinyl ester pressure- .

또한, 본 발명은, 다층 박막을 적층할 경우, 상기 필름 밴드를 각층별 개구부 형상에 따라 적층하되, 상층에 적층되는 필름 밴드의 점착력이 하층에 적층되는 필름밴드의 점착력보다 순차적으로 약해지도록 조절된 필름 밴드를 사용하는 것을 특징으로 하는 마스크를 제공할 수 있다.When the multilayer thin film is laminated, the film bands are laminated in accordance with the opening shape of each layer, and the adhesive strength of the film bands stacked on the upper layer is controlled so as to be gradually weaker than the adhesive strength of the film bands laminated on the lower layer And a film band is used.

본 발명에 따르면, 띠 형상의 필름 밴드를 기판에 부착시켜 마스크를 구성할 수 있으므로, 매우 간편한 공정으로 마스킹을 할 수 있고, 비용 또한 현저히 낮아질 수 있다. 특히, 대면적 기판에 오픈 마스크를 다수 구성할 경우, 상기 효과는 더욱 두드러질 수 있다. According to the present invention, since a mask can be formed by attaching a band-shaped film band to a substrate, masking can be performed with a very simple process, and the cost can be remarkably lowered. In particular, when a large number of open masks are formed on a large-area substrate, the above effects can be more prominent.

또한, 상기와 같이 대면적 기판에 필름 밴드를 부착하여 마스크를 구성하므로 전체 무게가 증가하지 않아 기판 리프팅이 용이하게 된다.Also, since the film band is attached to the large-area substrate as described above to form the mask, the entire weight is not increased, and the substrate lifting is facilitated.

도 1은 본 발명에 따른 마스크를 구성할 필름 밴드의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 기판에 필름 밴드를 부착하여 구성한 필름 밴드 마스크를 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 필름 밴드 마스크를 이용하여 형성할 수 있는 유기발광소자 적층구조를 나타낸 단면도이다.
도 4는 유기발광소자 적층구조를 형성하기 위한 필름 밴드 마스크 구성을 나타내는 일실시예이다.1 is a cross-sectional view of a film band constituting a mask according to the present invention.
2 is a plan view showing a film band mask constructed by attaching a film band to a substrate according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing a laminated structure of an organic light emitting element which can be formed using the film band mask of the present invention.
4 is an embodiment showing a film band mask structure for forming an organic light emitting device laminated structure.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 필름 밴드 마스크에 사용할 필름 밴드(100)의 단면구성도이다.1 is a cross-sectional view of a film band 100 used in the film band mask of the present invention.

필름(110)의 소재로는 금속필름, 발수 처리된 발수성 필름, 폴리이미드(PI) 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 필름, 폴리에스테르 필름, 폴리카보네이트(PC) 필름, 폴리프로필렌(PP) 필름, 에틸렌초산비닐(EVA) 필름, 테프론 필름, 파이버 글라스 필름 등을 들 수 있으며, 가급적 내열성이 있는 것을 선택함이 바람직하다. 이중에서 폴리이미드 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리프로필렌 필름, 테플론 필름, 파이버 글라스 필름은 내열성 및 고온에서 치수안정성이 우수하다. 발수성 필름을 사용할 경우, 증착 공정에서 오염이 잘 일어나지 않는다는 장점이 있다. Examples of the material of the film 110 include a metal film, a water repellent film that is water repellent, a polyimide (PI) film, a polyethylene terephthalate (PET) film, a polyethylene naphthalate (PEN) film, a polyester film, a polycarbonate , A polypropylene (PP) film, an ethylene-vinyl acetate (EVA) film, a Teflon film, a fiberglass film, and the like. Among these, polyimide film, polyethylene terephthalate film, polycarbonate film, polypropylene film, Teflon film and fiberglass film are excellent in heat stability and dimensional stability at high temperature. The use of a water repellent film has the advantage that contamination does not occur in the deposition process.

또한, 필름(110)의 이면에는 점착제(120)가 도포 되어 있어야 하며, 점착제는 러버계(천연고무, 합성고무), 폴리이미드 수지 계, 아크릴계, 실리콘계 및 기타 에틸렌초산비닐, 폴리비닐에스테르 등이 가능하나, 가급적 내열성이 우수하면서도, 박리시 기판 표면을 오염시키지 않는 것이라야 하며, 이러한 측면에서는 폴리이미드 수지 계와 실리콘계 점착제가 더욱 적합하다. The backing of the film 110 must be coated with a pressure-sensitive adhesive 120. The pressure-sensitive adhesive may be rubber-based (natural rubber, synthetic rubber), polyimide resin, acrylic, silicone, However, it should be as high in heat resistance as possible, and should not contaminate the surface of the substrate upon peeling. In this respect, a polyimide resin system and a silicone adhesive are more suitable.

전체적으로 두께는 얇을수록 쉐도우 효과를 방지하는 측면에서 유리하나 안정성 등을 고려하여야하며, 필름 밴드(100) 전체의 두께가 1 μm 내지 3 mm, 바람직하게는, 30 내지 100 μm인 것으로 할 수 있고, 점착제(120)의 두께는 1 내지 30 μm 정도인 것으로 할 수 있다.
The overall thickness of the film band 100 may be 1 μm to 3 mm, preferably 30 to 100 μm, in consideration of glass, stability, and the like in terms of preventing the shadow effect. The thickness of the pressure-sensitive adhesive 120 may be about 1 to 30 占 퐉.

*필름 밴드(100)의 부착은 정밀도를 요하므로, 자동제어되는 롤러(미 도시)를 이용하여 부착하는 것이 바람직하며, 필름 밴드(100)는 기포 없이 밀착되어야 하므로 진공 챔버 내에서 부착함이 바람직하다. It is preferable that the film band 100 is attached using a roller (not shown) which is automatically controlled, since precision is required, and since the film band 100 must be closely attached without bubbles, Do.

이와 같이 필름 밴드(100)를 기판(200)에 부착하여 형성된 오픈 마스크는 1 회 증착 공정 실시 후, 박리 제거한다. 필름 밴드(100)의 끝의 일부분은 부착면 쪽에 점착제를 도포하지 않은 분리 탭(130)을 두어 공정 중 박리 제거가 간편하게 될 수 있도록 한다.The open mask formed by attaching the film band 100 to the substrate 200 is peeled off after performing the deposition process once. A portion of the end of the film band 100 may be provided with a separating tab 130 that is not coated with an adhesive on the side of the attaching surface so that peeling and removal can be easily performed during the process.

이와 같은 필름 밴드(100)의 폭과 길이는 기판 사이즈와 패턴 사이즈에 맞추어 원하는 크기로 절단하여 사용할 수 있다. 필름을 밴드 모양으로 각 변을 잘라 붙여 도 2 또는 도 4와 같이 직사각형 마스크를 형성하는 경우 밴드의 길이가 긴 쪽으로 열팽창이 크고, 짧은 쪽으로는 상대적으로 열팽창이 거의 없으므로, 고온 공정 시 열팽창에 따른 마스크 정형 변형을 방지하는 효과를 얻을 수 있다. 도 4를 예로 들어 설명하면, 수평 방향 유기막 필름 밴드(410)와 수직 방향 유기막 밴드(420)가 겹치는 부분에 도 1에 나타낸 것과 같은 분리 탭(130)을 마련해 상기 수평 방향 필름 밴드와 수직 방향 필름 밴드가 열팽창 시 서로 간섭하지 않도록 하면 마스크 개구부의 열 변형을 방지할 수 있다.The width and the length of the film band 100 may be cut to a desired size in accordance with the substrate size and the pattern size. When the rectangular mask is formed as shown in Fig. 2 or Fig. 4 by cutting and sticking the sides of the film in a band shape, thermal expansion is large toward the long side of the band and relatively little thermal expansion occurs at the short side. It is possible to obtain an effect of preventing the deformed shape. 4, a separation tab 130 as shown in FIG. 1 is provided at a position where the horizontal organic film film band 410 and the vertical organic film band 420 overlap with each other, When the directional film bands do not interfere with each other at thermal expansion, thermal deformation of the mask opening can be prevented.

도 2에서와 같이 가로 세로가 모두 2 m 이상인 8 세대 급 대면적 기판에 6 개의 오픈 마스크로 면 분할하는 경우, 길이와 폭을 맞추어 절단된 필름 밴드(100)를 가지고 기판(200)에 부착시켜 오픈 마스크를 구성할 수 있다. 경우에 따라 오픈 마스크를 이용하여 더 여러 개의 개구부로 분할할 수 있다. 이 같은 필름 밴드(100)를 부착하여 구성하는 마스크는, 대면적 필름 시이트에 개구부를 형성하는 공정이 지닌 치수 안정성 문제에서 완전히 자유롭다. 또한, 증착 공정 온도에 대해서도 열 팽창은 길이에 비례하는 특성으로 인해, 밴드 형상의 마스크는 개구부의 정형성 내지는 치수 안정성을 유지하는 데 유리하다. 2, when the 8th generation large-area substrate having both sides of 2 m or more is divided into six open masks, the film band 100 cut with the length and width is attached to the substrate 200 An open mask can be constructed. In some cases, an open mask can be used to divide into more openings. The mask constituted by attaching such a film band 100 is completely free from the dimensional stability problem of the step of forming the opening in the large-area film sheet. Also, with respect to the deposition process temperature, the band-shaped mask is advantageous in maintaining the fixation or dimensional stability of the openings because of the property that the thermal expansion is proportional to the length.

여러 종류의 물질을 적층하는 경우, 서로 다른 크기의 개구부를 형성하는 필름 밴드를 적층하여 다층 증착에 필요한 마스크를 구성할 수 있다. 일 실시예로 OLED 조명의 유기막층과 금속전극층의 적층과정을 들 수 있다. 도3에 도시한 것과 같이 기판(300) 위에 유기막층(310)과 금속전극층(320)을 순차적으로 증착하여 백색유기발광소자를 제작할 때, 도 4에 나타낸 것과 같은 필름 밴드의 적층을 이용할 수 있다. 이 경우 유기막층(310)에 대한 개구부보다 금속전극층(320)에 대한 개구부가 더 넓어, 수평방향 유기막 필름 밴드(410) 2개와 수직방향 유기막 필름 밴드(420) 2개로 유기막층(310)에 대한 마스크를 구성하고, 이보다 폭이 좁은 수평방향 금속전극 필름 밴드(430) 2개와 수직방향 금속전극 필름 밴드(440) 2개로 금속전극층(320)에 대한 마스크를 구성한다. 필름 밴드로 마스크 형성 시 금속전극용 필름 밴드를 먼저 붙이고, 그 위에 유기막용 필름 밴드를 붙인다. 공정 중에는 유기막 증착, 유기막 필름 밴드 제거, 금속전극 증착, 금속전극 필름 밴드 제거의 순으로 진행한다. 유기막용 필름 밴드 제거 시에 금속전극용 필름 밴드가 함께 이탈되는 것을 방지하도록 상단 유기막용 필름 밴드의 점착력은 금속전극용 필름 밴드의 점착력보다 충분히 약하게 제작하는 것이 바람직하다. 물질이 증착된 상태에서 추가적인 물질 증착을 할 경우, 다시 필름 밴드(100) 마스크를 구성하고 원하는 물질을 증착할 수도 있으며, 이러한 마스크 제거 및 재형성은 종래에 비해 훨씬 간편하고 저렴한 비용으로 해결된다.  When various kinds of materials are stacked, film bands forming openings of different sizes can be stacked to form a mask necessary for multilayer deposition. One example is a process of stacking an organic film layer and a metal electrode layer of OLED illumination. When a white organic light emitting device is manufactured by sequentially depositing an organic film layer 310 and a metal electrode layer 320 on a substrate 300 as shown in FIG. 3, a film band lamination as shown in FIG. 4 may be used . In this case, the opening for the metal electrode layer 320 is wider than the opening for the organic film layer 310, and the organic film layer 310 is formed by two horizontal organic film film bands 410 and two vertical organic film film bands 420, And two masks for the metal electrode layer 320 are formed by two horizontal metal electrode film bands 430 and two vertical metal electrode film bands 440 which are narrower than the horizontal metal electrode film bands 430. When forming a mask with a film band, a film band for a metal electrode is first attached, and a film band for an organic film is attached to the film band. During the process, organic film deposition, organic film film band removal, metal electrode deposition, and metal electrode film band removal proceed in that order. It is preferable that the adhesive force of the film band for the upper organic film is made sufficiently weaker than the adhesive strength of the film band for the metal electrode so as to prevent the film band for the metal electrode from being detached at the time of removing the film band for the organic film. If additional material deposition is performed with the material deposited, then the film band 100 mask may be constructed and the desired material deposited, which mask removal and remodeling is much simpler and less costly than conventional.

점점 더 저온에서 증착 공정이 실시되고 있는 추세이므로 150 ℃ 정도에서 변성이 일어나지 않고 유지되는 상기 내열성 필름과 내열성 점착제를 이용한 필름 밴드(100) 마스크는 증착 공정 중 안정적으로 유지될 수 있다.
The film band 100 mask using the heat-resistant film and the heat-resistant adhesive, which are maintained at a temperature of about 150 ° C without being denatured, can be stably maintained during the deposition process because the deposition process is being performed at an increasingly lower temperature.

이와 같이 하여, 매우 편리하고도 저비용으로 마스크를 구성할 수 있다.
In this manner, the mask can be constructed with great convenience and low cost.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다. It is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiment, but is capable of many modifications and variations within the scope of the appended claims. It is self-evident.

100: 필름 밴드
110: 필름
120: 점착제
130: 분리탭
200: 기판
300: 기판
310: 유기막층
320: 금속전극층
410: 수평방향 유기막 필름 밴드
420:수직방향 유기막 필름 밴드100: Film band
110: Film
120: Adhesive
130: Release tab
200: substrate
300: substrate
310: organic film layer
320: metal electrode layer
410: Horizontal organic film film band
420: vertical direction organic film film band

Claims (2)

필름의 이면에 점착제가 도포 된 밴드(band:띠)형 필름을 기판 위에 부착하되, 기판에 사각형 개구부를 제외한 사각형 개구부의 각변에 상기 밴드형 필름을 부착하여 기판에 증착되어야 하는 개구부 패턴을 형성하여 증착 공정용 마스크가 되게 함으로써, 증착물이 적층 되어야 하는 개구부의 각 변에 부착된 밴드형 필름을 포함하게 하여, 밴드형 필름의 길이가 짧은 쪽의 열팽창이 밴드형 필름의 길이가 긴 쪽보다 열팽창이 작아, 증착 공정 시 열팽창에 따른 마스크 정형 변형을 방지할 수 있는 것을 특징으로 하는 증착 공정용 마스크. A band-shaped film coated with a pressure-sensitive adhesive on the back surface of a film is attached to a substrate, and the band-shaped film is attached to each side of a rectangular opening except a rectangular opening on the substrate to form an opening pattern to be deposited on the substrate Shaped film is attached to each side of the opening to which the deposition material is to be laminated so that the thermal expansion on the shorter side of the band-shaped film is smaller than the thermal expansion on the longer side of the band- And is capable of preventing a mask deformation due to thermal expansion during a deposition process. 제1항에 있어서, 밴드형 필름의 끝의 일부분은 부착면 쪽에 점착제를 도포하지 않은 분리 탭을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증착 공정용 마스크.


The mask of claim 1, wherein a portion of the end of the band-shaped film further comprises a separation tab that is not coated with an adhesive on the side of the attachment surface.


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