KR102192583B1

KR102192583B1 - 금속 마스크 및 이의 제조 방법

Info

Publication number: KR102192583B1
Application number: KR1020200085410A
Authority: KR
Inventors: 명재원
Original assignee: 풍원정밀(주)
Priority date: 2020-07-10
Filing date: 2020-07-10
Publication date: 2020-12-17

Abstract

본 발명은 오픈 마스크(OMM)의 제조 시에, 각 셀들을 평평하게 하면서 마스크 패턴들을 정렬시키기 위해 마스크 시트(sheet)를 인장할 때, 다양한 더미(Dummy) 패턴을 통하여 인장을 용이하게 진행할 수 있도록 하는, 금속 마스크 및 이의 제조 방법이 개시된다.
개시된 본 발명에 따른 금속 마스크는, 액티브 영역에 일정 간격으로 형성된 복수의 메인 셀; 상기 메인 셀에 형성된 다수 개의 메인 홀 패턴; 및 상기 액티브 영역의 외곽에 형성된 더미 홀 패턴을 포함하고, 상기 더미 홀 패턴은, 상기 다수 개의 메인 홀 패턴에 대하여 각 메인 홀 패턴에 대응하는 위치마다 적어도 둘 이상의 홀들이 메쉬(Mesh) 형태 또는 살대 형태를 이루는 것을 특징으로 한다.

Description

금속 마스크 및 이의 제조 방법{Metal mask and method for manufacturing the same}

본 발명은 금속 마스크 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고해상도 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 디스플레이 패널 제작을 위한 오픈 마스크(Open Metal Mask)의 제조 시에, 각 셀들을 평평하게 하면서 마스크 패턴들을 정렬시키기 위해 마스크 시트(sheet)를 인장할 때, 다양한 더미(Dummy) 패턴을 통하여 인장을 용이하게 진행할 수 있도록 하는, 금속 마스크 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode display, OLED display)는 기판 상에 유기 재료로 이루어진 여러 층의 박막을 음극과 양극이 싸고 있는 구조로 이루어져 있으며, 음극과 양극에 전압을 인가하면 전류가 흐르게 되면서 유기 박막 내에서 발광 현상이 발생하게 된다. 즉, 전류 주입에 의해 유기 분자가 여기 상태(excited state)로 들뜨게 되었다가 다시 원래의 기저 상태(ground state)로 돌아오면서 여분의 에너지를 빛으로 방출 하게 된다. 이와 같이, 여러 층의 유기 박막을 포함하고 있는 유기 발광 표시 장치를 형성하기 위해, 기판 전체에 걸쳐 유기 박막을 증착한다.

이러한 증착 공정에 사용되는 마스크의 종류로는, 각 표시 장치의 표시 영역 내에서 위치에 따른 정밀 패터닝을 진행할 때 사용되는 파인 메탈 마스크(fine metal mask, FMM)와, 표시 영역 전체에 걸쳐서 공통층을 형성할 때 사용되는 오픈 마스크(open mask)가 있다. 예를 들어, 발광층과 같이 표시 영역 내의 정해진 화소 위치에만 정밀하게 증착 물질을 증착해야 하는 경우, 상기 파인 메탈 마스크가 사용된다. 반면, 전자 주입층, 전자 수송층, 정공 주입층, 정공 수송층과 같이 표시 영역 전체에 걸쳐서 증착 물질을 증착하는 경우, 그 전체 영역이 개방되어 있는 오픈 마스크가 사용된다.

최근, 내로우 베젤(narrow bezel)을 갖는 표시 장치가 요구됨에 따라, 카메라 홀, 센서 홀, LED 홀 및 스피커 홀 중 적어도 어느 하나가 표시 장치의 표시 영역 내에 위치할 수 있다. 이에 따라, 상기 홀에 대응하는 패턴을 포함하는 오픈 마스크를 제작할 필요가 있다.

오픈 마스크의 제조를 위해서 여러 개의 마스크를 OLED 화소 증착 프레임에 고정시킬 수 있는데, 프레임에 고정하는 과정에서 각 마스크가 평평하게 되도록 인장을 하게 된다. 마스크의 전체 부분이 평평하게 되도록 인장력을 조절하는 것은 매우 어려운 작업이다. 특히, 각 셀들을 모두 평평하게 하면서, 크기가 수 내지 수십 ㎛에 불과한 마스크 패턴을 정렬하기 위해서는, 마스크의 각 측에 가하는 인장력을 미세하게 조절하면서, 정렬 상태를 실시간으로 확인하는 고도의 작업이 요구된다.

그럼에도 불구하고, 여러 개의 마스크를 하나의 프레임에 고정시키는 과정에서 마스크 상호 간에, 그리고 마스크 셀들의 상호 간에 정렬이 잘 되지 않는 문제점이 있었다. 또한, 마스크를 프레임에 용접 고정하는 과정에서 마스크 막의 두께가 너무 얇고 대면적이기 때문에 하중에 의해 마스크가 쳐지거나 뒤틀어지는 문제점, 용접 과정에서 용접 부분에 발생하는 주름, 번짐(burr) 등에 의해 마스크 셀의 정렬이 엇갈리게 되는 문제점 등이 있었다.

초고화질의 OLED의 경우, 현재 QHD 화질은 500~600 PPI(pixel per inch)로 화소의 크기가 약 30~50㎛에 이르며, 4K UHD, 8K UHD 고화질은 이보다 높은 860 PPI, 1600 PPI 등의 해상도를 가지게 된다. 이렇듯 초고화질의 OLED의 화소 크기를 고려하여 각 셀들간의 정렬 오차를 수 ㎛ 정도로 감축시켜야 하며, 이를 벗어나는 오차는 제품의 실패로 이어지게 되므로 수율이 매우 낮아지게 될 수 있다. 그러므로, 인장 시에 마스크가 쳐지거나 뒤틀리는 등의 변형을 방지하고, 정렬을 명확하게 할 수 있는 기술 등의 개발이 필요한 실정이다.

또한, 마스크의 각 측에 가하는 인장력을 미세하게 조절함에도 불구하고, 마스크 셀들의 상호 간에 정렬이 잘 되지 않는 문제점이 나타난다. 가령, 셀들의 패턴 간에 거리가 상호 다르게 되거나, 패턴들이 비뚤어지는 것이 그 예이다. 스틱 마스크는 복수의 셀을 포함하는 대면적이고, 수십 ㎛ 수준의 매우 얇은 두께를 가지기 때문에, 하중에 의해 쉽게 쳐지거나 뒤틀어지게 된다. 또한, 각 셀들을 모두 평평하게 하도록 인장력을 조절하면서, 각 셀들 간의 정렬 상태를 현미경을 통해 실시간으로 확인하는 것은 매우 어려운 작업이다.

따라서, 인장력의 미세한 오차는 마스크 각 셀들이 늘어나거나, 펴지는 정도에 오차를 발생시킬 수 있고, 그에 따라 마스크 패턴 간에 거리가 상이해지게 되는 문제점을 발생시킨다.

관련 선행 특허 문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0078794호(공개일자 : 2011년07월07일)가 있으며, 상기 문헌에는 반도체의 컨택트홀 마스크 설계 방법이 기재되어 있다.

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 오픈 마스크(OMM)의 제조 시에, 각 셀들을 평평하게 하면서 마스크 패턴들을 정렬시키기 위해 마스크 시트(sheet)를 인장할 때, 다양한 더미(Dummy) 패턴을 통하여 인장을 용이하게 진행할 수 있도록 하는, 금속 마스크 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 금속 마스크는, 액티브 영역에 일정 간격으로 형성된 복수의 메인 셀; 상기 메인 셀에 형성된 다수 개의 메인 홀 패턴; 및 상기 액티브 영역의 외곽에 형성된 더미 홀 패턴을 포함하고, 상기 더미 홀 패턴은, 상기 다수 개의 메인 홀 패턴에 대하여 각 메인 홀 패턴에 대응하는 위치마다 적어도 둘 이상의 홀들이 메쉬(Mesh) 형태 또는 살대 형태를 이룰 수 있다.

상기 더미 홀 패턴은, 상기 액티브 영역 이외의 스크랩(Scrap) 영역에 형성될 수 있다.

상기 더미 홀 패턴은, 상기 다수 개의 메인 홀 패턴에 대하여 각 메인 홀 패턴에 대응하는 위치마다 상기 스크랩 영역에서 상기 각 메인 홀 패턴의 가로 폭이나 또는 세로 폭 이내로 상기 적어도 둘 이상의 홀들이 메쉬 형태 또는 살대 형태를 이룰 수 있다.

상기 더미 홀 패턴에서 각 홀 모양은 원형, 타원형, 세모형, 네모형, 다각형 중 하나일 수 있다.

상기 메인 홀 패턴과 상기 더미 홀 패턴이 서로 마주하는 위치에서, 상기 메인 홀 패턴의 최외곽 변으로부터 상기 더미 홀 패턴의 최외곽 변까지의 이격 거리는 λ/5 ∼ λ일 수 있다.

한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 금속 마스크 제조 방법은, 금속 마스크에 패턴 홀을 형성하는 금속 마스크 제조 방법으로서, (a) 금속 마스크가 제공되는 단계; (b) 상기 금속 마스크의 양면에 강화 접착 물질이 도포(Coating)되는 단계; (c) 상기 금속 마스크의 양면 상에 상기 강화 접착 물질에 의해 포토 레지스트가 접착되는 단계; (d) 상기 포토 레지스트에 노광 및 현상에 의한 메인 패턴 홀 및 더미 패턴 홀이 형성되는 단계; 및 (e) 상기 포토 레지스트의 메인 패턴 홀 및 더피 패턴 홀에 식각(etching) 용액이 인입되어 상기 금속 마스크를 식각함에 의하여, 상기 금속 마스크에 메인 홀 패턴 및 더미 홀 패턴이 형성되는 단계를 포함하고, 상기 더미 홀 패턴은, 상기 다수 개의 메인 홀 패턴에 대하여 각 메인 홀 패턴에 대응하는 위치마다 적어도 둘 이상의 홀들이 메쉬(Mesh) 형태 또는 살대 형태를 이룰 수 있다.

본 발명에 의하면, 고해상도 OLED 디스플레이 패널 제작을 위한 오픈 마스크(OMM)의 제조 시에, 각 셀들을 평평하게 하면서 마스크 패턴을 정렬시키기 위해 마스크 시트(sheet)를 인장할 때 더미 홀 패턴을 통하여 인장력이 균일하게 분배될 수 있다.

따라서, 인장 작업이 용이하게 진행될 수 있으며, 금속 마스크에 인장력이 균일하게 분배됨으로써 마스크의 변형을 방지하고, 각 셀들의 위치가 변동되지 않으면서 각 셀들의 정렬을 명확하게 할 수 있는 효과가 있다.

도 1a는 본 발명의 실시 예에 따른 금속 마스크 제조 방법에 의해 제조된 금속 마스크의 평면도를 나타낸 도면이다.
도 1b는 본 발명의 실시 예에 따른 금속 마스크를 제조하는데 사용되는 포토 레지스트의 구조에 대한 평면도를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 금속 마스크 제조 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.
도 3는 본 발명의 실시 예에 따른 금속 마스크 제조 방법이 적용된 제조 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 4은 본 발명이 적용된 금속 마스크 제조 시스템의 구성도이다.
도 5는 도 4에 도시된 에칭 저항용 테이프 라미네이팅 유닛 영역의 확대도이다.
도 6는 도 4에 도시된 제1 에칭 유닛의 확대도이다.
도 7은 도 4에 도시된 기능성 비중수세 유닛 영역의 확대도이다.
도 8은 도 4에 도시된 에칭 저항용 테이프 박리 유닛 영역의 확대도이다.
도 9은 도 4에 도시된 에칭 저항제 도포 유닛 영역의 확대도이다.
도 10는 도 4에 도시된 롤 시트 절단 유닛 영역의 확대도이다.
도 11은 도 4에 도시된 제2 에칭 유닛의 확대도이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 금속 마스크와 포토 레지스트를 접착시키는 강화 접착 물질의 구성을 나타낸 구성도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 소자 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 아래에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.

본 명세서에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 그에 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 명세서에서 제 1, 제 2, 제 3 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고, 제 1 구성 요소가 제 2 또는 제 3 구성 요소 등으로 명명될 수 있으며, 유사하게 제 2 또는 제 3 구성 요소도 교호적으로 명명될 수 있다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 금속 마스크 및 이의 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1a는 본 발명의 실시 예에 따른 금속 마스크 제조 방법에 의해 제조된 금속 마스크의 평면도를 나타낸 도면이고, 도 1b는 본 발명의 실시 예에 따른 금속 마스크를 제조하는데 사용되는 포토 레지스트의 구조에 대한 평면도를 나타낸 도면이며, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 금속 마스크 제조 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이며, 도 3는 본 발명의 실시 예에 따른 금속 마스크 제조 방법이 적용된 제조 시스템의 개략적인 구성도이며, 도 4은 본 발명이 적용된 금속 마스크 제조 시스템의 구성도이며, 도 5는 도 4에 도시된 에칭 저항용 테이프 라미네이팅 유닛 영역의 확대도이다. 도 6는 도 4에 도시된 제1 에칭 유닛의 확대도이고, 도 7은 도 4에 도시된 기능성 비중수세 유닛 영역의 확대도이며, 도 8은 도 4에 도시된 에칭 저항용 테이프 박리 유닛 영역의 확대도이고, 도 9은 도 4에 도시된 에칭 저항제 도포 유닛 영역의 확대도이며, 도 10는 도 4에 도시된 롤 시트 절단 유닛 영역의 확대도이고, 도 11은 도 4에 도시된 제2 에칭 유닛의 확대도이다.

이들 도면들을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 금속 마스크 제조 시스템(100)은, 금속 마스크(10)의 대량 생산을 이끌어낼 수 있으며, 특히 양쪽 면에 대한 에칭 공정을 분리해서 개별적으로 진행함으로써 에칭 불량률을 현저하게 감소시킬 수 있다.

이와 같은 효과를 제공할 수 있는 본 발명의 실시 예에 따른 금속 마스크 제조 시스템(100)은 도 4처럼 제1 공정 라인(a)과 제2 공정 라인(b) 상의 여러 공정을 순차적으로 거쳐 금속 마스크(10)를 자동으로 제조할 수 있다.

참고로, 도 4에는 제1 공정 라인(a)과 제2 공정 라인(b)이 분리되어 있으나 이들 라인은 단일화된 인라인(inline)을 이룰 수도 있다. 따라서 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 실시예 중의 하나로 예시한 것일 뿐이며, 이에 한정되지 않으며, 또한 도면의 형상에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.

다만, 이하에서는 편의상 제1 에칭 유닛(450)을 통해 롤 시트(330)에 대한 1차 에칭 공정을 진행하는 라인을 제1 공정 라인(a)이라 하고, 제2 에칭 유닛(570)을 통해 단위 시트(320)에 대한 2차 에칭 공정을 진행하는 라인을 제2 공정 라인(b)이라 하여 분리 설명하도록 한다.

물론, 제1 공정 라인(a)과 제2 공정 라인(b)에는 제1 에칭 유닛(450) 및 제2 에칭 유닛(570) 외에 에칭 공정을 위한 많은 유닛 또는 장치들이 마련될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 금속 마스크 제조 시스템의 구체적인 설명에 앞서 금속 마스크(10)의 구조에 대해 도 1a를 참조하여 간략하게 설명한다.

도 1a를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 금속 마스크 제조 방법에 의해 제조된 금속 마스크(10)는, 후술할 단위 시트(320)에서 일정한 영역이 절단되어 형성되는 마스크 시트(11)와, 마스크 시트(11) 상에서 구분되는 액티브(Active) 영역(12) 및 스크랩(Scrap) 영역(13), 액티브 영역(12)에 일정 간격으로 형성된 다수 개의 메인 홀 패턴(main hole pattern; 14), 및 액티브 영역(12)의 외곽에 형성된 더미 홀 패턴(dummy hole pattern; 15)을 포함할 수 있다.

액티브 영역(12)에는 일정 간격으로 복수의 메인 셀(미도시)이 형성될 수 있으며, 다수 개의 메인 홀 패턴(14)은 복수의 메인 셀 내부에 형성될 수 있다.

액티브 영역(12)의 외곽에는 레이저 광으로 절단하기 위한 트림 라인(Trim Line, 16)이 배치될 수 있다.

더미 홀 패턴(15)은, 다수 개의 메인 홀 패턴(14)에 대하여 각 메인 홀 패턴에 대응하는 위치마다 적어도 둘 이상의 홀들이 메쉬(Mesh) 형태 또는 살대 형태를 이룰 수 있다. 메쉬 형태는 원형이나 다각형 형상의 각 홀들이 모여서 사각형을 이루는 것을 예로 들 수 있다. 살대 형태는 수평 막대형의 홀들이 일정 간격으로 형성되거나 수직 막대형의 홀들이 일정 간격으로 형성될 수 있다.

더미 홀 패턴(15)은, 액티브 영역(12) 이외의 스크랩 영역(13)에 형성될 수 있다.

더미 홀 패턴(15)은, 다수 개의 메인 홀 패턴(14)에 대하여 각 메인 홀 패턴(14)에 대응하는 위치마다 스크랩 영역(13)에서 각 메인 홀 패턴의 가로 폭(a)이나 또는 세로 폭(b) 이내로 적어도 둘 이상의 홀들이 메쉬 형태 또는 살대 형태를 이룰 수 있다.

더미 홀 패턴(15)에서 각 홀 모양은 원형, 타원형, 세모형, 네모형, 다각형 중 하나일 수 있다.

메인 홀 패턴과 더미 홀 패턴이 서로 마주하는 위치에서, 메인 홀 패턴(14)의 최외곽 변으로부터 더미 홀 패턴(15)의 최외곽 변까지의 이격 거리는 λ/5 ∼ λ일 수 있다. 여기서, λ는 빛의 파장을 의미한다.

마스크 시트(11)에서 스크랩 영역(13)은 금속 마스크(10)가 공정 설비로 투입될 때, 설비 내에서 클램핑되는 부분으로 활용될 수 있다.

메인 홀 패턴(14)은 후술할 에칭(etching) 공정에 의해 마스크 시트(11)에 형성되는 부분이다. 도면에는 다수의 메인 홀 패턴(14)이 형성되는 금속 마스크(10)를 제시하였으나 마스크 시트(11)에 단일의 메인 홀 패턴(14)이 형성될 수도 있다.

뿐만 아니라 도면과 달리 마스크 시트(11) 상에 여러 줄의 메인 홀 패턴(14)이 형성될 수도 있는데, 이러한 사항 모두가 본 발명의 권리범위에 속한다 하여야 할 것이다.

메인 홀 패턴(14)에는 휴대폰 등의 디스플레이로 사용되는 기판, 특히 OLED 기판의 증착 공정 시 증착 물질을 통과시키기 위한 다수의 패턴홀(pattern hole)이 형성된다. 이때, 다수의 패턴홀은 금속 마스크(10)의 중앙에 있는 중심 좌표를 기준으로 외곽으로 갈수록 크기가 변하지 않고 일정하게 균일한 크기를 갖는다.

본 발명의 실시 예에서 다수의 메인 홀 패턴(14)은 모두 동일한 사각형 형상을 가질 수 있다. 물론, 메인 홀 패턴(14)은 다각형, 원형, 타원형 등으로 변경될 수도 있으므로 도면의 형상에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.

이와 같은 금속 마스크(10)를 제조, 특히 연속적인 방법으로 대량 제조하기 위해 도 3과 같은 구조의 금속 마스크 제조 시스템이 제공될 수 있다.

본 발명의 실시 예에서는 이러한 금속 마스크(10)에서 메인 홀 패턴(14) 및 더미 홀 패턴(15)의 크기가 도 1a에 도시된 평면도와 같이 균일한 크기를 갖도록 포토 레지스트(PR: Photo Resist; 20)에 도 1b에 도시된 바와 같이 동일한 크기의 메인 패턴 홀(24) 및 더미 패턴 홀(25)을 동일한 위치에 형성시키는 것이다. 도 1b는 본 발명의 실시 예에 따른 금속 마스크를 제조하는데 사용되는 포토 레지스트의 구조에 대한 평면도를 나타낸 도면이다. 즉, 포토 레지스트(20)의 패턴 홀들에 대해 도 1b에 도시된 바와 같이, 기판(21) 상에 액티브 영역(22)과 스크랩 영역(23)을 구분하고, 액티브 영역에 다수의 메인 패턴 홀(24)이 형성되고, 스크랩 영역(23)에 다수의 더미 패턴 홀(25)들이 형성되도록 하는 것이다.

따라서, 이렇게 패턴 홀들이 형성된 포토 레지스트(20)가 금속 마스크(10)의 롤 시트(330)에 도포된 상태에서 포토 레지스트(20)의 패턴 홀에 에칭액이 인입되면, 도 1a에 도시된 바와 같은 균일한 다수의 패턴 홀들이 형성된 금속 마스크(10)를 얻을 수 있다.

전술한 바와 같이, 패턴 홀들에 대한 메인 패턴 홀(24) 및 더미 패턴 홀(25)들이 균일하게 형성된 포토 레지스트(20)를 롤 시트(330)에 도포한 상태에서 다음과 같은 공정으로 도 1a에 도시된 바와 같이 패턴 홀들의 크기가 균일한 금속 마스크(10)를 제조할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시 예에서는 오픈 마스크를 위주로 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 파인 메탈 마스크(fine metal mask, FMM)에도 동일하게 적용하여 메인 패턴 홀(24) 및 더미 패턴 홀(25)을 형성시킬 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 금속 마스크 제조 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 금속 마스크 제조 시스템은, 먼저 금속판(10)이 제공된다(S210).

여기서, 금속판(10)은 금속 마스크(10)를 의미하며, 세정을 위하여 탈지, 산세, 수세, 및 건조 공정이 순서대로 수행된다. 탈지 공정은 금속판의 표면에 묻어 있는 기름기 및 유기물을 제거한다. 산세 공정은 금속판의 표면을 미세하게 다듬는다. 수세 공정은 금속판을 세척한다. 건조 공정은 금속판을 건조시킨다. 건조 공정이 완료되면, 선형 이온 소스(linear ion source)의 플라즈마에 의하여 금속판에 표면 처리가 수행된다. 본 발명의 실시 예의 경우, 선형 이온 소스로서 아르곤(Ar) 소스가 채용될 수 있다. 이와 같은 선형 이온 소스의 작용으로 인하여 금속판의 표면 순도가 높아질 수 있다. 이와 같은 선형 이온 소스의 공정이 추가됨에 의하여, 다음 공정에서 강화 접착 물질과 금속판의 접착력이 보다 커질 수 있다.

이어, 금속판의 양면에 강화 접착 물질이 도포(Coating)된다(S220).

이때, 금속판의 양면에 포토 레지스트(20)와의 계면 접착력이 금속판보다 더 센 강화 접착 물질이 도포될 수 있다. 여기에서, 전기 도금 또는 스퍼터링(sputtering) 공정에 의하여 강화 접착 물질이 금속판의 양면에 도포될 수 있다.

실험에 의하면, 도포된 강화 접착 물질의 두께의 범위로서 1 나노-미터(nm) 내지 1 마이크로-미터(m)가 적절하다. 이는 금속 마스크(10)의 제조 공정이 마칠 때까지 금속판과 포토 레지스트가 접착된 상태를 유지함으로써 제조 공정의 효율을 높일 수 있다. 그리고, 강화 접착 물질(700)은, 도 12에 도시된 바와 같이, 2nm 내지 500nm의 크기를 갖는 입자로 이루어진 필러(701); 및 필러를 고정시키는 바인더(702)를 포함할 수 있다. 도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 금속 마스크와 포토 레지스트를 접착시키는 강화 접착 물질의 구성을 나타낸 구성도이다. 필러(701)는 BaSO4, TiO2, SiO2 및 카본 블랙으로 이루어진 군 중에서 선택된 하나이다. 필러(701)는 2nm ~ 500nm의 크기를 가지며, 원형 또는 막대형 또는 불규칙한 형상을 가질 수 있다. 바인더(702)는 아크릴 수지 및 에폭시 수지로 이루어진 군 중에서 선택된 하나이다.

이어, 금속판(10)의 양면 상에 강화 접착 물질에 의해 포토 레지스터(20)가 접착된다(S230).

여기서, 강화 접착 물질(700)과 포토 레지스트(20) 사이의 접착력은 1.5 kgf/in 내지 약 2.5 kgf/in일 수 있다. 그리고, 강화 접착 물질(700)과 금속 판(10) 사이의 접착력은 2.0 kgf/in 내지 약 3.0 kgf/in일 수 있다. 강화 접착 물질(1200)은, 포토 레지스트와의 계면 접착력이 금속판보다 센 접착 강화 금속, 또는 접착 강화 금속이 산화된 상태의 물질이다.

이어, 금속판의 양면에 위치한 포토 레지스트에 노광 및 현상에 의하여 메인 패턴 홀(24) 및 더미 패턴 홀(25)이 형성된다(S240).

이때, 포토 레지스트(20)의 패턴 홀들은 도 1b에 도시된 바와 같이, 포토 레지스트(20)의 중앙에 있는 중심 좌표를 기준으로 외곽으로 갈수록 메인 패턴 홀(24)들의 크기가 균일한 크기를 가질 수 있다.

이어, 포토 레지스트의 메인 패턴 홀(24) 및 더피 패턴 홀(25)들에 식각(etching) 용액이 인입되어 금속판(10)을 식각함에 의하여, 금속판(10)에 메인 홀 패턴(14) 및 더미 홀 패턴(15)이 형성된다(S250).

여기서, 더미 홀 패턴(15)은, 다수 개의 메인 홀 패턴(14)에 대하여 각 메인 홀 패턴에 대응하는 위치마다 적어도 둘 이상의 홀들이 메쉬(Mesh) 형태 또는 살대 형태를 이룰 수 있다.

더미 홀 패턴(15)은 액티브 영역 이외의 스크랩 영역(13)에 형성될 수 있다.

더미 홀 패턴(15)은 다수 개의 메인 홀 패턴에 대하여 각 메인 홀 패턴에 대응하는 위치마다 스크랩 영역(13)에서 각 메인 홀 패턴의 가로 폭(a)이나 또는 세로 폭(b) 이내로 적어도 둘 이상의 홀들이 메쉬 형태 또는 살대 형태를 이룰 수 있다.

메인 홀 패턴(14)과 더미 홀 패턴(15)이 서로 마주하는 위치에서, 메인 홀 패턴(14)의 최외곽 변으로부터 더미 홀 패턴(15)의 최외곽 변까지의 이격 거리는 λ/5 ∼ λ일 수 있다.

여기서, 금속 마스크(10)는 증측 시에 일면 상에 Ni층이 형성되고, 패턴화된 절연부가 형성되며, 절연부 사이로 노출된 금속막의 부분을 식각하여 관통 구멍들의 패턴들이 형성되며, 이후 절연부가 제거된다. Ni층은 니켈 스트라이크(Ni strike) 도금, 니켈 스퍼터링(Ni sputtering), 니켈 증착(Ni evaporation) 중 어느 하나의 방법을 이용하여 형성될 수 있다. 즉, 금속 마스크(10)는 일면 상에 패턴화된 제1 절연부를 형성하고, 그 일면에서 습식 식각으로 소정 깊이만큼 제1 마스크 패턴을 형성하며, 제1 마스크 패턴 내에 제2 절연부를 채우며, 베이킹(baking)으로 제2 절연부의 적어도 일부를 휘발시키며, 제1 절연부의 상부에서 노광하고, 제1 절연부의 수직 하부에 위치한 제2 절연부만 남기며, 그 일면에서 습식 식각으로 제1 마스크 패턴에서부터 도금막의 타면을 관통하는 제2 마스크 패턴이 형성될 수 있다.

본 발명의 실시 예에서 금속판(110)은 니켈(Ni)-철(Fe)의 합금일 수 있다. 또한, 강화 접착 물질(700)은 구리, 철, 니켈, 팔라듐, 금, 백금, 산화 구리(copper oxide), 산화 철(iron oxide), 산화 니켈(nickel oxide), 및 산화 팔라듐(palladium oxide) 중에서 어느 하나이거나, 둘 이상의 합금 물질일 수 있다.

금속판(10)의 식각(etching) 용액이 염화 구리(copper chloride)의 용액인 경우, 강화 접착 물질(1200)은 구리 또는 산화 구리(copper oxide)일 수 있다. 또한, 식각(etching) 용액이 염화철(iron chloride)의 용액인 경우, 강화 접착 물질(700)은 철, 니켈, 팔라듐, 금, 백금, 산화 철(iron oxide), 산화 니켈(nickel oxide), 및 산화 팔라듐(palladium oxide) 중에서 어느 하나이거나, 둘 이상의 합금 물질일 수 있다.

앞서도 언급한 것처럼 금속 마스크 제조 시스템을 이루는 제1 공정 라인(a)과 제2 공정 라인(b)에는 제1 에칭 유닛(450) 및 제2 에칭 유닛(570) 외에 에칭 공정을 위한 많은 유닛 또는 장치들이 마련되며, 이들의 유기적인 메커니즘을 통해 양질의 금속 마스크(10)가 대량 생산될 수 있다.

다만, 도 4의 금속 마스크 제조 시스템의 구조가 다소 복잡하기 때문에, 이해를 돕기 위해 도 4의 금속 마스크 제조 시스템을 이루는 구성들 중에서 몇몇의 핵심 구성만을 발췌하여 개략도로 작성한 도 3을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 금속 마스크 제조 시스템의 개략적인 구조 및 작용에 대해 간략하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 금속 마스크 제조 시스템의 개략적인 구성도이며, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 금속 마스크 제조 시스템의 구성도이며, 도 5는 도 4에 도시된 에칭 저항용 테이프 라미네이팅 유닛 영역의 확대도이다. 도 6은 도 4에 도시된 제1 에칭 유닛의 확대도이고, 도 7은 도 4에 도시된 기능성 비중수세 유닛 영역의 확대도이며, 도 8은 도 4에 도시된 에칭 저항용 테이프 박리 유닛 영역의 확대도이고, 도 9는 도 4에 도시된 에칭 저항제 도포 유닛 영역의 확대도이며, 도 10은 도 4에 도시된 롤 시트 절단 유닛 영역의 확대도이고, 도 11은 도 4에 도시된 제2 에칭 유닛의 확대도이다.

이들 도면들을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 금속 마스크 제조 시스템은, 금속 마스크(10)의 대량 생산을 이끌어낼 수 있으며, 특히 양쪽 면에 대한 에칭 공정을 분리해서 개별적으로 진행함으로써 에칭 불량률을 현저하게 감소시킬 수 있다.

이와 같은 효과를 제공할 수 있는 본 발명의 실시 예에 따른 금속 마스크 제조 시스템은 도 4처럼 제1 공정 라인(a)과 제2 공정 라인(b) 상의 여러 공정을 순차적으로 거쳐 금속 마스크(10)를 자동으로 제조할 수 있다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 금속 마스크 제조 시스템은, 금속 마스크(10)의 대량 생산을 위해 롤(roll) 형상으로 권취되어 형성되는 롤 시트(330, roll sheet)를 사용한다.

롤 시트(330)는 도 3의 (a)처럼 금속, 예컨대 인바(invar) 재질의 박판형 금속이 롤(roll) 형상으로 권취된 것을 의미한다. 참고로, 인바(invar)는 철 63.5%에 니켈 36.5%가 첨가된 것으로서 열팽창 계수가 작은 합금이다.

인바(invar) 재질로 된 롤 시트(330)의 양면에는 포토 레지스트(PR)가 형성된다. 포토 레지스트(PR)는 빛을 조사하면 화학 변화를 일으키는 고분자 수지를 일컫는다. 빛이 닿은 부분만 고분자 수지가 불용화(不溶化)하여 포토 레지스트가 남는 것을 네가형 포토 레지스트, 빛이 닿은 부분만 고분자가 가용화(可溶化)하여 포토 레지스트가 사라지는 것을 포지형 포토 레지스트라 부른다. 포토 레지스트(PR)는 롤 시트(330)의 양면에 미리 도포된 상태일 수 있다.

롤시트 공급 유닛(410)은 롤 시트(330)를 에칭(etching) 공정이 진행되는 제1 공정 라인으로 공급한다.

제1 에칭 유닛(450)은 제1 공정 라인의 일측에 마련되며, 롤 시트의 한 쪽 면인 제1 면에 대한 에칭 공정을 진행한다.

제2 에칭 유닛(570)은 롤 시트(330)의 다른 쪽 면인 제2 면에 대한 에칭 공정을 진행한다.

전술한 바와 같은 롤 시트(330)를 이용해서 금속 마스크(10)를 제조하기 위해 도 3의 (b)처럼 롤 시트(330)의 한쪽 면에 에칭 저항용 테이프(333, tape)가 부착, 즉 라미네이팅(laminating)될 수 있다.

에칭 저항용 테이프(333)는 에칭 저항용 테이프(333)가 라미네이팅된 면에서 에칭이 진행되지 않도록 에칭에 저항하는 역할을 한다. 본 발명의 실시 예에서 에칭 저항용 테이프(333)는 UV(Ultraviolet Ray) 테이프(313)로 할 수 있다.

에칭 저항용 테이프(333)가 라미네이팅 된 롤 시트(330)는 도 3의 (c)처럼 제1 에칭 유닛(450)으로 인입된다. 그리고 제1 에칭 유닛(450)을 통해 롤 시트(330)의 한쪽 면인 제1 면이 에칭(etching)된다. 다시 말해, 롤 시트(330)의 대략 1/2 단면이 에칭되어 홈 형태로 깎인다.

동일 기술 분야에 알려진 것처럼 에칭(혹은 에칭 공정)은 본 발명의 실시 예에 따른 롤 시트(330)와 같은 금속이나 반도체를 침식시키는 것을 의미하는데, 포토 레지스트(PR)로 덮여 있지 않은 롤 시트(330)의 부분(포토 레지스트의 패턴 홀)을 화학 약품, 즉 에칭액(부식액)으로 제거한다. 본 발명의 실시 예의 경우, 롤 시트(330)의 제2 면에는 에칭 저항용 테이프(313)가 미리 라미네이팅되어 있기 때문에 제1 에칭 유닛(450)을 통한 에칭 공정 시 롤 시트(330)의 제2 면 영역은 에칭되지 않고 롤 시트(330)의 한쪽 면인 제1 면만 에칭된다.

제1 면이 에칭된 롤 시트(330)는 제1 에칭 유닛(450)에서 인출된 후, 도 2의 (d)처럼 반전된다. 즉 도면 상에서 에칭된 제1 면이 상부로 놓이도록 뒤집힌다.

그런 다음, 도 3의 (e)처럼 에칭된 제1 면 영역에 에칭 저항제(314)가 도포된다. 롤 시트(330)의 제1 면은 이미 에칭이 되어 예컨대, 1/2 단면이 홈 형태로 파인 상태이므로 이곳에 전술한 에칭 저항용 테이프(333)를 라미네이팅 하기가 곤란하다. 때문에, 도 3의 (e)처럼 에칭 저항용 테이프(333) 대신 같은 기능을 담당하는 에칭 저항제(314)가 도포된다.

에칭 저항제(314)가 롤 시트(330)의 에칭된 제1 면 영역에 도포된 이후에는 롤 시트(330)가 절단되어 단위 사이즈의 단위 시트(320)로 형성되며, 이후에 제2 에칭 유닛(570)을 통해 아직 에칭되지 않은 제2 면 영역에 대한 에칭 공정이 진행된다.

이때, 단위 사이즈로 절단된 단위 시트(320)는 매우 얇은 박판형이라서 이송이 원활하지 않을 수 있기 때문에 단위 시트(320)에는 캐리어(350, carrier)가 라미네이팅되어 캐리어(350)를 통해 단위 시트(320)가 이송된다. 캐리어(350)는 글라스(glass) 재질로 제작되며, 단위 시트(320)와 라미네이팅되어 단위 시트(320)를 제2 에칭 유닛(570) 및 그 후방 공정으로 이송시키는 역할을 한다.

이처럼 캐리어(350)에 라미네이팅 된 단위 시트(320)는 도 3의 (f)처럼 제2 에칭 유닛(570)으로 인입된다. 그리고 제2 에칭 유닛(570)을 통해 단위 시트(320)의 나머지 면인 제2 면이 에칭된다. 다시 말해, 단위 시트(320)의 남은 1/2 단면이 에칭됨으로써 패턴홀(313)이 형성되도록 한다. 이후에서는 금속 마스크(10)의 패턴 홀(313)에 대해서, 포토 레지스트(PR)의 패턴 홀과 구분하기 위해 '관통 구멍(들)의 패턴'또는 메인 홀 패턴(14)으로 칭할 수 있다.

제2 에칭 유닛(570)을 통한 소위, 2차 에칭을 통해 패턴홀(313)이 형성된 이후에는 단위 시트(320)에 묻어 잔존되는 에칭 저항제(314) 및 포토 레지스트(PR)가 제거되고, 이어 단위 시트(320)가 일정 부분 절단되면서 캐리어(350)와 분리됨으로써 최종적으로 금속 마스크(110)로 제조될 수 있다.

이상에서 설명한 금속 마스크 제조 시스템의 간략한 구조와 그에 따른 작용은 도 4의 실질적인 금속 마스크 제조 시스템을 이루는 구성들 중에서 핵심적인 일부만을 발췌한 것으로서, 실질적으로 금속 마스크 제조 시스템이 구현되기 위해서는 롤 시트(330)를 이송시키는 수단, 에칭 저항용 테이프(333)를 제거하는 수단, 에칭 전후의 롤 시트(330) 혹은 단위 시트(320)를 세척하는 수단, 롤 시트(330)를 단위 시트(320)로 절단하는 수단, 에칭 저항제(314) 및 포토 레지스트(PR)를 제거하는 수단 등 여러 구성들이 시스템 제1 공정 라인 상에 배치되어 주변 구성들과 유기적으로 동작해야 한다. 따라서 이하에서는 도 4 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 금속 마스크 제조 시스템의 실질적인 세부 구조 및 그에 다른 작용, 방법 등을 설명하기로 한다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 금속 마스크 제조 시스템은 크게, 제1 에칭 유닛(450)을 통해 롤 시트(330)에 대한 1차 에칭 공정을 진행하는 제1 공정 라인(a)과, 제2 에칭 유닛(570)을 통해 단위 시트(320)에 대한 2차 에칭 공정을 진행하는 제2 공정 라인(b)을 포함한다. 앞서도 언급한 것처럼 제1 공정 라인(a)과 제2 공정 라인(b)은 분리되지 않은 단일화된 인라인(in-line)일 수도 있다.

이하, 설명의 편의를 위해 제1 공정 라인(a)의 앞에서부터 순차적으로 설명한다. 제1 공정 라인(a)에는 공정이 진행되는 방향을 따라 롤 시트 공급 유닛(410), 에칭 저항용 테이프 라미네이팅 유닛(420), 프리 에칭 유닛(440), 프리 세척 및 물기 제거기(445), 제1 에칭 유닛(450), 기능성 비중수세 유닛(460), 에칭 저항용 테이프 박리 유닛(480), 그리고 롤 시트 회수 유닛(412)이 배치된다.

롤 시트 공급 유닛(410)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 금속 마스크(110)의 제조를 위하여 롤(roll) 형상으로 권취되어 형성되는 롤 시트(330, 도 3 참조)를 1차 에칭(etching) 공정이 진행되는 제1 공정 라인(a)으로 공급한다.

롤 시트 공급 유닛(410)을 통해 롤 시트(330)가 풀려 제1 공정 라인(a)으로 공급되기 위해 제1 롤 시트 구동 롤러(401, 도 8 참조)와, 다수의 롤 시트 가이드 롤러(403)가 마련된다.

제1 롤 시트 구동 롤러(401)는 도 8처럼 롤 시트 공급 유닛(410)과 롤 시트 회수 유닛(412) 사이의 제1 공정 라인(a) 상에 배치되며, 롤 시트(330)를 롤 시트 회수 유닛(412) 쪽으로 구동시키는 역할을 한다. 제1 롤 시트 구동 롤러(401)는 도시되지 않은 모터의 구동력으로 롤 시트(330)를 당겨 후 공정인 롤 시트 회수 유닛(412) 쪽으로 이동시킨다.

롤 시트 가이드 롤러(403)는 제1 공정 라인(a) 상에 다수 개 배치되며, 롤 시트(330)의 이송을 가이드한다. 롤 시트 가이드 롤러(403)는 도 4에서 제1 공정 라인(a) 및 제2 공정 라인(b) 모두의 곳곳에 배치되어 롤 시트(330)에 텐션을 부여하면서 롤 시트(330)의 이송을 가이드하는 역할을 한다.

도 5를 참조하면, 롤 시트 공급 유닛(410)의 주변에는 롤 시트 가이드 롤러(403) 외에도 롤 시트(330)를 평평하게 펼쳐 공급하는 롤 시트 펼침 가이드(407)가 마련된다. 롤 시트 펼침 가이드(407)는 도 9처럼 에칭 후 롤 시트 공급 유닛(510)의 주변에도 동일한 형태로 적용될 수 있다.

롤 시트 공급 유닛(410)의 공정 후방에 에칭 저항용 테이프 라미네이팅 유닛(420)이 마련된다. 에칭 저항용 테이프 라미네이팅 유닛(420)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 롤 시트 공급 유닛(410)과 제1 에칭 유닛(450) 사이에 배치되며, 롤 시트(330)의 제1 면에 대한 에칭 공정이 진행되기 전에 롤 시트 공급 유닛(410)에서 풀려 제1 에칭 유닛(450)으로 공급되는 롤 시트(330)의 다른 쪽 면인 제2 면에 에칭에 저항하는 에칭 저항용 테이프(333, tape, 도 3 참조)를 라미네이팅(laminating)하는 역할을 한다. 에칭 저항용 테이프(333)는 제1 에칭 유닛(450)을 통해 롤 시트(330)의 한쪽 면인 제1 면만 에칭되도록 한다.

본 발명의 실시 예에서 에칭 저항용 테이프 라미네이팅 유닛(420)은 롤 시트(330)가 제1 공정 라인(a)의 일측에 배치되며, 롤(roll) 형상의 에칭 저항용 테이프(333)를 이송 중인 롤 시트(330)의 제2 면에 연속적으로 공급해서 라미네이팅하는 이송 중 에칭 저항용 테이프 라미네이팅 유닛(420)으로 적용된다. 이처럼 롤 시트(330)가 이송되는 과정에서 그 일면에 에칭 저항용 테이프(333)가 라미네이팅되게 함으로써 연속 공정을 이끌어낼 수 있으며, 이로 인해 생산성이 향상될 수 있다.

에칭 저항용 테이프 라미네이팅 유닛(420)은 테이프 공급 롤러(421), 라미네이팅 구동 롤러(422), 라미네이팅 종동 롤러(423), 테이프 전달 롤러(424), 그리고 보호필름 회수 롤러(425)를 포함한다.

테이프 공급 롤러(421)는 에칭 저항용 테이프(313)를 공급한다. 본 발명의 실시 예의 경우, 연속 공정의 구현을 위하여 롤(roll) 형상의 에칭 저항용 테이프(333)를 사용한다.

라미네이팅 구동 롤러(422)는 롤 시트(330)의 제2 면에 회전 가능하게 배치되며, 테이프 공급 롤러(421)에서 공급되는 에칭 저항용 테이프(333)를 전달 받아 롤 시트(330)의 제2 면에 라미네이팅하는 역할을 한다.

라미네이팅 종동 롤러(423)는 롤 시트(330)를 사이에 두고 라미네이팅 구동 롤러(422)의 반대편에 회전 가능하게 배치되는 롤러이다. 라미네이팅 구동 롤러(422)가 모터 등에 의해 동작되는데 반해, 라미네이팅 종동 롤러(423)는 자유 회전형 롤러일 수 있다.

테이프 전달 롤러(424)는 테이프 공급 롤러(421)와 라미네이팅 구동 롤러(422) 사이에 배치되어 에칭 저항용 테이프(313)가 경유되며, 테이프 공급 롤러(421)에서 공급되는 상기 에칭 저항용 테이프(313)를 라미네이팅 구동 롤러(422)로 전달하는 역할을 한다. 테이프 전달 롤러(424)로 인해 보호필름 회수 롤러(425)의 적용이 용이해질 수 있다.

보호필름 회수 롤러(425)는 테이프 전달 롤러(424)에 이웃하게 배치되어 테이프 전달 롤러(424)와 상호작용하며, 테이프 전달 롤러(424)로 경유되는 에칭 저항용 테이프(313) 상의 보호필름(미도시)을 회수하는 역할을 한다. 보호필름 회수 롤러(425)를 통해 회수되는 보호필름은 폐기된다.

에칭 저항용 테이프 라미네이팅 유닛(420)의 공정 후방에 제1 롤 시트 버퍼 유닛(430), 프리 에칭 유닛(440) 및 프리 세척 및 물기 제거기(445)가 순차적으로 배치된다.

제1 롤 시트 버퍼 유닛(430)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 에칭 저항용 테이프 라미네이팅 유닛(420)과 프리 에칭 유닛(430) 사이에 배치되며, 에칭 저항용 테이프 라미네이팅 유닛(420)과 프리 에칭 유닛(430) 간의 공정 속도를 조절하는 역할을 한다.

프리 에칭 유닛(440)은 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 공정 라인(a) 상에서 에칭 저항용 테이프 라미네이팅 유닛(420)과 제1 에칭 유닛(450) 사이에 배치되며, 롤 시트(330)가 제1 에칭 유닛(450)으로 인입되어 에칭 공정을 진행하기 전에 롤 시트(330)에 대한 프리 에칭(pre etching)을 진행하는 역할을 한다.

이러한 프리 에칭 유닛(440)은 에칭액이 충전되는 프리 에칭조(441)와, 프리 에칭조(441)에 마련되며, 롤 시트(330)가 프리 에칭조(441) 내의 에칭액에 디핑(deeping)되어 배출될 수 있도록 롤 시트(330)의 이송을 가이드하는 다수의 프리 에칭 가이드 롤러(442)를 포함할 수 있다.

롤 시트(330)가 프리 에칭 유닛(440)을 한 번 거친 후, 제1 에칭 유닛(450)을 통해 1차로 에칭되게 함으로써 에칭의 효율을 높일 수 있다. 하지만, 경우에 따라 프리 에칭 유닛(440)은 공정상 생략될 수도 있는데, 이처럼 프리 에칭 유닛(440)이 생략된 시스템 역시, 본 발명의 권리범위에 속한다 하여야 할 것이다.

프리 세척 및 물기 제거기(445)는 도 4에 도시된 바와 같이, 프리 에칭 유닛(430)과 제1 에칭 유닛(450) 사이에 배치되며, 프리 에칭 공정이 진행된 롤 시트(330)를 세척하고 물기를 제거하는 역할을 한다. 롤 시트(330)는 프리 에칭 유닛(440)을 통해 가볍고 간단하게 프리 에칭된 상태이므로 프리 세척 및 물기 제거기(445) 역시 가볍고 간단하게 세척한다.

본 발명의 실시 예에서 프리 세척 및 물기 제거기(145)는 롤 시트(330)를 향해 워터(water)를 분사하면서 롤 시트(330)를 세척하는 프리 세척기(446)와, 세척이 완료된 롤 시트(330)의 표면에 잔존 가능한 물기를 바람으로 제거하는 에어 나이프(447)를 포함할 수 있다. 프리 세척 및 물기 제거기(445)는 이하에서 설명할 기능성 비중수세 유닛(460)의 일부 구조와 유사하므로 프리 세척 및 물기 제거기(445)에 대한 자세한 설명은 후술할 기능성 비중수세 유닛(460)을 참조하기로 하고 여기서는 설명을 생략한다.

프리 세척 및 물기 제거기(445)의 공정 후방에 제1 에칭 유닛(450)이 마련된다. 제1 에칭 유닛(450)은 도 3, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 롤 시트(330)의 한쪽 면인 제1 면에 대한 대략 1/2 에칭 공정을 진행하는 역할을 한다.

이러한 제1 에칭 유닛(450)은 롤 시트 에칭 캐비닛(151)을 구비한다. 롤 시트 에칭 캐비닛(451)은 캐비닛 구조로서 그 내부에는 롤 시트(330)에 대한 에칭 공정을 진행하는 다수의 에칭 룸(451a)이 형성된다. 에칭 룸(451a)들은 서로 연통된다.

롤 시트 에칭 캐비닛(451)에 롤 시트 인입 롤러부(452)와, 롤 시트 인출 롤러부(453)가 마련된다. 롤 시트 인입 롤러부(452)는 롤 시트 에칭 캐비닛(451)의 입구 영역에 배치되며, 롤 시트(330)를 롤 시트 에칭 캐비닛(451)의 내부로 인입시키는 역할을 한다. 그리고 롤 시트 인출 롤러부(453)는 롤 시트 에칭 캐비닛(451)의 출구 영역에 배치되며, 롤 시트(330)를 롤 시트 에칭 캐비닛(451)의 외부로 인출(배출)시키는 역할을 한다.

롤 시트 에칭 캐비닛(451) 내에는 다수의 제1 에칭액 스프레이 모듈(454)이 마련된다. 제1 에칭액 스프레이 모듈(454)들은 롤 시트 에칭 캐비닛(451) 내에서 이송 중인 롤 시트(330)를 향해 에칭액을 스프레이 방식으로 분사하여 롤 시트(330)의 한쪽 면인 제1 면에 대한 대략 1/2 에칭 공정이 진행되게끔 한다. 후술할 제2 에칭액 스프레이 모듈(573)도 마찬가지지만 다수의 제1 에칭액 스프레이 모듈(454)이 에칭액을 스프레이 방식으로 분사하기 때문에 에칭액 분사의 균일도를 확보할 수 있다.

제1 에칭 유닛(450)의 공정 후방에 기능성 비중수세 유닛(460)이 마련된다. 기능성 비중수세 유닛(460)은 도 4, 그리고 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 에칭 유닛(450)의 출구에 직결되며, 세척약품이 혼합된 세척수 또는 워터(water)를 이용해서 에칭 공정이 완료된 롤 시트(330) 상에 잔존되는 에칭액 또는 이물을 제거하는 역할을 한다.

이러한 기능성 비중수세 유닛(460)은 유닛 캐비닛(461)과, 유닛 캐비닛(461) 상에 비중수세 모듈(462), 제1 내지 제3 수세 모듈(467~469), 그리고 물기 제거 모듈(478)이 일체로 탑재되는 구조를 갖는다. 이처럼 기능과 역할이 상이한 비중수세 모듈(462), 제1 내지 제3 수세 모듈(467~469), 그리고 물기 제거 모듈(478)이 유닛 캐비닛(461) 상에 위치별로 탑재되어 하나의 기능성 비중수세 유닛(460)을 구현할 경우, 시스템에 설치하기가 용이할 뿐만 아니라 위치 이동이 자유로워지는 이점이 있다. 따라서 기능성 비중수세 유닛(460)은 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 에칭 유닛(450)의 공정 후방뿐만 아니라 제2 에칭 유닛(570)의 공정 후방에도 용이하게 적용될 수 있다.

유닛 캐비닛(461)은 기능성 비중수세 유닛(160)의 외관을 이룬다. 유닛 캐비닛(461)에 비중수세 모듈(462), 제1 내지 제3 수세 모듈(467~469), 그리고 물기 제거 모듈(478)이 위치별로 탑재되어야 하기 때문에 유닛 캐비닛(461)은 강성이 우수한 금속 프레임으로 제작된다.

유닛 캐비닛(461)의 하단부에는 높이 조절 및 지면 지지를 위한 푸트(461a)가 배치될 수 있다. 유닛 캐비닛(461)의 후면에는 비중수세 모듈(462), 제1 내지 제3 수세 모듈(467~169) 쪽으로 세척약품이 혼합된 세척수 혹은 워터를 정량과 정압으로 공급하기 위한 수단들이 갖춰진다.

유닛 캐비닛(461)의 하부에는 제1 드레인부(479a)와, 제2 드레인부(479b)가 마련된다. 제1 드레인부(479a)는 유닛 캐비닛(161)의 하부 일측에 배치되며, 비중수세 모듈(462)에서 낙하되는 세척약품이 혼합된 세척수를 받아 드레인(drain)시킨다. 그리고 제2 드레인부(479b)는 유닛 캐비닛(461)의 하부 타측에 배치되며, 제1 내지 제3 수세 모듈(467~469)에서 낙하되는 워터를 받아 드레인(drain)시킨다.

비중수세 모듈(462)은 유닛 캐비닛(461)의 상부 일측에 마련되며, 세척약품이 혼합된 세척수를 이용해서 에칭 공정이 완료된 롤 시트(330) 상에 잔존되는 에칭액을 제거하는 역할을 한다. 제1 내지 제3 수세 모듈(467~469), 그리고 물기 제거 모듈(478)도 마찬가지지만 비중수세 모듈(462)은 캐비닛 혹은 서랍 구조를 갖는다. 따라서 내부의 구성들을 설치하거나 유지보수하는데 수월하다.

이러한 비중수세 모듈(462)은 비중수세 모듈 하우징(463), 롤 시트 이송부(464), 상부 배관부(465), 하부 배관부(466), 그리고 배관 구동부(470)를 포함할 수 있다.

비중수세 모듈 하우징(463)은 박스형 캐비닛 형상을 갖는 외관 프레임이다. 비중수세 모듈 하우징(463)의 일측에는 롤 시트(330)가 유입되는 유입부(463a)가 형성된다. 유입부(463a)로 유입되는 롤 시트(30)는 비중수세 모듈(462), 제1 내지 제3 수세 모듈(467~469), 그리고 물기 제거 모듈(478)을 차례로 거친 후, 물기 제거 모듈 하우징(478a)의 배출부(478c)로 배출되며, 이후에는 제1 롤 시트 건조 유닛(405)로 향한다.

롤 시트 이송부(464)는 비중수세 모듈 하우징(463) 내에 배치되며, 유입부(463a)를 통과한 롤 시트(30)를 제1 내지 제3 수세 모듈(467~469) 측으로 이송시키는 역할을 한다. 다수의 롤러와 기어(베벨 기어 포함)의 조합으로 형성되는 롤 시트 이송부(464)는 제1 내지 제3 수세 모듈(467~469)에 모두 동일한 형태로 마련될 수 있다.

상부 배관부(465)는 롤 시트 이송부(464)의 상부에 배치되는 배관이다. 상부 배관부(465)에는 롤 시트 이송부(464)의 작용으로 이송 중인 롤 시트(330)를 향해 세척약품이 혼합된 세척수를 하향 분사하는 다수의 상부 분사노즐(465a)이 마련된다.

하부 배관부(466)는 상부 배관부(165)의 하부에 배치되는 배관이다. 하부 배관부(466)에는 롤 시트 이송부(464)의 작용으로 이송 중인 롤 시트(330)를 향해 세척약품이 혼합된 세척수를 상향 분사하는 다수의 하부 분사노즐(466a)이 마련된다.

한편, 배관 구동부(470)는 상부 배관부(465) 및 하부 배관부(466)와 연결되며, 롤 시트(330) 상으로 분사되는 세척약품이 혼합된 세척수의 분사 균일도 확보를 위하여 상부 배관부(465) 및 하부 배관부(466)를 적어도 일 방향으로 구동시키는 역할을 한다. 예컨대, 배관 구동부(470)가 상부 배관부(465) 및 하부 배관부(466)를 교번적으로 전후진 구동시킬 수 있다. 이처럼 배관 구동부(470)가 상부 배관부(465) 및 하부 배관부(466)를 교번적으로 전후진 구동시키면서 세척약품이 혼합된 세척수가 롤 시트(330)로 분사될 경우, 얼룩이 생기는 것을 방지할 수 있고, 세척의 균일도를 향상시킬 수 있다.

배관 구동부(470)는 유닛 캐비닛(461)의 일측에 결합되는 구동 하우징(471)에 부품이 결합되는 형태로 마련된다. 이러한 배관 구동부(470)는 상부 배관부(465)와 연결되고 상부 배관부(465)를 슬라이딩 구동시키는 상부 슬라이더(472)와, 구동 하우징(471)의 상부에 배치되고 상부 슬라이더(472)와 연결되며, 상부 배관부(465)가 구동되는 방향으로 슬라이딩 이동되는 상부 슬라이딩 플레이트(473)와, 하부 배관부(466)와 연결되고 하부 배관부(466)를 슬라이딩 구동시키는 하부 슬라이더(474)와, 구동 하우징(471)의 상부에 배치되고 하부 슬라이더(474)와 연결되며, 하부 배관부(466)가 구동되는 방향으로 슬라이딩 이동되는 하부 슬라이딩 플레이트(475)를 포함한다.

이와 같은 구조에서 상부 슬라이더(472)와 하부 슬라이더(474)를 교번적으로 구동시키기 위해 슬라이더 구동부(476)가 배관 구동부(470)에 마련된다. 슬라이더 구동부(476)는 구동 하우징(471)에 마련되고 상부 슬라이딩 플레이트(473) 및 하부 슬라이딩 플레이트(475)와 연결되며, 상부 슬라이더(472)와 하부 슬라이더(474)를 교번적으로 구동시키는 역할을 한다. 이처럼 슬라이더 구동부(476)가 상부 슬라이더(472)와 하부 슬라이더(474)를 교번적으로 구동시킴에 따라 상부 배관부(465) 및 하부 배관부(466)가 교번적으로 전후진 구동될 수 있게 되고, 이러한 작용을 통해 세척약품이 혼합된 세척수가 롤 시트(330)로 분사되기 때문에 세척의 균일도를 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

슬라이더 구동부(476)는 감속기(476a)가 연결되며, 동력을 발생시키는 서보모터(476b)와, 구동 하우징(471) 내에서 상부 슬라이딩 플레이트(473) 및 하부 슬라이딩 플레이트(475) 사이에 배치되며, 서보모터(476b)에 연결되어 서보모터(476b)의 동작에 의해 회전되는 로테이팅 샤프트(476c)와, 로테이팅 샤프트(476c)의 상단부에 연결되어 로테이팅 샤프트(476c)와 동회전되는 상부 캠 플레이트(476d)와, 상부 슬라이딩 플레이트(473)의 상부 장공(473a)을 경유해서 상부 캠 플레이트(476d)에 결합되는 상부 결합부재(476e)와, 로테이팅 샤프트(476c)의 하단부에 연결되어 로테이팅 샤프트(476c)와 동회전되는 하부 캠 플레이트(476f)와, 하부 슬라이딩 플레이트(475)의 하부 장공(475a)을 경유해서 하부 캠 플레이트(476f)에 결합되는 하부 결합부재(476g)를 포함할 수 있다. 이러한 구성에 의해, 서보모터(476b)가 동작되어 로테이팅 샤프트(476c)가 회전되면 상부 캠 플레이트(476d) 및 하부 캠 플레이트(476f)가 각각 회전되는 작용을 이끌어낼 수 있고, 이로 인해 상부 슬라이더(472)와 하부 슬라이더(474)가 교번적으로 전후진 구동될 수 있다.

제1 내지 제3 수세 모듈(467~469)은 유닛 캐비닛(461) 상에서 비중수세 모듈(462)에 이웃하게 배치되며, 비중수세 모듈(462)을 지난 롤 시트(330)에 대하여 워터를 이용해서 롤 시트(330) 상에 잔존되는 이물을 제거하는 역할을 한다.

본 발명의 실시 예의 경우, 3개의 제1 내지 제3 수세 모듈(467~469)을 포함할 수 있다. 물론, 이의 수치에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다. 제1 내지 제3 수세 모듈(467~469)은 측 방향으로 인접되게 배치되며, 후(後) 공정으로 갈수록 워터의 분사강도가 점진적으로 약해지게 배치된다.

제1 내지 제3 수세 모듈(467~469) 모두는 수세 모듈 하우징(467a~469a)과, 수세 모듈 하우징(467a~469a) 내에서 이송 중인 롤 시트(330)의 상부 및 하부에 배치되며, 해당 위치에서 롤 시트(330)를 향해 상기 워터를 분사하는 다수의 워터 분사기(467b~469b)를 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 수세 모듈(467~469)에 마련되는 워터 분사기(467b~469b)들의 개수가 다를 뿐 제1 내지 제3 수세 모듈(467~469)에 마련되는 워터 분사기(467b~469b)의 역할은 동일하다. 비중수세 모듈(462)과 마찬가지로 워터 분사기(467b~469b)가 워터를 분사하는 형태로 세척하기 때문에 얼룩이 생기지 않으며, 균일도를 확보하는 데 유리하다.

물기 제거 모듈(478)은 유닛 캐비닛(461) 상에서 제3 수세 모듈(469)에 이웃하게 배치되며, 제3 수세 모듈(469)을 지난 롤 시트(330)에 대하여 롤 시트(30) 상에 잔존 가능한 물기를 바람으로 제거하는 역할을 한다.

이러한 물기 제거 모듈(478)은 물기 제거 모듈 하우징(478a)과, 물기 제거 모듈 하우징(478a) 내에서 이송 중인 롤 시트(330)의 상부 및 하부에 배치되며, 해당 위치에서 롤 시트(330)를 향해 일자형 에어(air)를 분사하는 다수의 에어 나이프(478b, air knife)를 포함한다. 에어 나이프(478b)의 일자형 출구에서 강한 바람(에어)이 분사되어 롤 시트(330)로 향하기 때문에 롤 시트(330) 상의 잔존 물기가 제거될 수 있다.

기능성 비중수세 유닛(460)의 공정 후방에 제1 롤 시트 건조 유닛(405), 에칭 저항용 테이프 박리 유닛(480), 그리고 롤 시트 회수 유닛(412)이 순서대로 배치된다.

제1 롤 시트 건조 유닛(405)은 도 13에 도시된 바와 같이, 기능성 비중수세 유닛(460)의 공정 후방에 배치되며, 기능성 비중수세 유닛(460)을 거쳐 세척이 완료된 롤 시트(330)를 건조하는 역할을 한다. 제1 롤 시트 건조 유닛(405)은 열풍 건조일 수 있으며, 제1 롤 시트 건조 유닛(405)을 지난 롤 시트(330)는 물기가 전혀 없는 상태를 취한다.

에칭 저항용 테이프 박리 유닛(480)은 도 4 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 에칭 유닛(450)의 공정 후방에 배치되며, 1차 에칭 공정을 위해 라미네이팅되었던 에칭 저항용 테이프(333)를 박리하는 역할을 한다. 이러한 에칭 저항용 테이프 박리 유닛(480)은 박리용 광 조사기(481)와, 에칭 저항용 테이프 회수기(483)를 포함할 수 있다.

박리용 광 조사기(481)는 에칭 저항용 테이프(333)가 롤 시트(330)로부터 박리되도록 에칭 저항용 테이프(333)를 향해 광(光)을 조사하는 역할을 한다. 이때의 광은 자외선일 수 있다.

에칭 저항용 테이프 회수기(483)는 박리용 광 조사기(481)의 공정 후방에 배치되며, 박리용 광 조사기(481)의 작용으로 롤 시트(330)에서 박리되는 에칭 저항용 테이프(333)를 회수하는 역할을 한다. 에칭 저항용 테이프 회수기(483)를 통해 회수되는 에칭 저항용 테이프(333)는 폐기된다.

에칭 저항용 테이프 회수기(483)는 에칭 저항용 테이프(333)에 접촉 회전되면서 롤 시트(330)로부터 에칭 저항용 테이프(333)를 박리하는 테이프 박리용 구동 롤러(484)와, 롤 시트(330)를 사이에 두고 테이프 박리용 구동 롤러(484)의 반대편에 회전 가능하게 배치되는 테이프 박리용 종동 롤러(385)와, 박리되는 에칭 저항용 테이프(333)를 감아 회수하는 테이프 회수 롤러(486)와, 테이프 박리용 구동 롤러(484)와 테이프 회수 롤러(486) 사이에 배치되며, 회수되는 테이프를 가이드하는 테이프 가이드 롤러(487)를 포함할 수 있다.

이처럼 에칭 저항용 테이프 회수기(483)가 롤 타입으로 구동되면서 에칭 저항용 테이프(333)를 박리해서 회수하기 때문에 공정이 중단될 필요가 없으며, 이로 인해 생산성 향상에 기여할 수 있다.

롤 시트 회수 유닛(412)은 도 4 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 공정 라인(a) 상에서 롤 시트 공급 유닛(410)의 반대편에 배치되며, 롤 시트(330)의 제1 면이 에칭되고 에칭 저항용 테이프(333)가 박리된 롤 시트(330)를 회수하는 역할을 한다. 물론, 앞서도 기술한 것처럼 롤 시트 회수 유닛(412)이 에칭 후 롤 시트 공급 유닛(510)과 연결되어 하나의 기능성 장치로 사용될 수도 있다.

한편, 제2 공정 라인(b)에는 공정이 진행되는 방향을 따라 에칭 후 롤 시트 공급 유닛(510), 에칭 저항제 도포 유닛(520), 제2 롤 시트 건조 유닛(531), 에칭 저항제 경화 유닛(535), 롤 시트 절단 유닛(550), 캐리어 라미네이팅 유닛(560), 그리고 제2 에칭 유닛(570)이 배치된다.

에칭 후 롤 시트 공급 유닛(510)은 도 4 및 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 공정 라인(a)을 통해 제1 면에 대한 에칭 공정이 완료된 롤 시트(330)를 제2 공정 라인(b)으로 공급하는 역할을 한다.

에칭 후 롤 시트 공급 유닛(510)이 롤 시트(330)를 제2 공정 라인(b)으로 공급할 때, 제1 공정 라인(a)에서 에칭이 된 면이 상부를 향하도록 한다. 그리고 제1 면에 대한 에칭 공정이 완료된 롤 시트(330)는 제2 롤 시트 구동 롤러(402, 도 10 참조)의 작용으로 제2 공정 라인(b)으로 공급된다. 다시 말해, 제2 롤 시트 구동 롤러(402)는 에칭 후 롤 시트 공급 유닛(510)의 롤 시트(330)를 롤 시트 절단 유닛(550) 쪽으로 구동시킨다. 제2 롤 시트 구동 롤러(402)는 전술한 제1 롤 시트 구동 롤러(401)와 동일한 역할, 즉 모터의 구동력으로 롤 시트(330)를 당겨 이동시키는 역할을 한다.

에칭 후 롤 시트 공급 유닛(510)의 공정 후방에 제2 롤 시트 버퍼 유닛(518)이 마련된다. 제2 롤 시트 버퍼 유닛(518)은 도 4 및 도 9에 도시된 바와 같이, 에칭 후 롤 시트 공급 유닛(510)과 에칭 저항제 도포 유닛(520) 사이에 배치되며, 에칭 후 롤 시트 공급 유닛(510)과 에칭 저항제 도포 유닛(520) 간의 공정 속도를 조절하는 역할을 한다.

제2 롤 시트 버퍼 유닛(518)의 공정 후방에 에칭 저항제 도포 유닛(520)이 마련된다. 에칭 저항제 도포 유닛(520)은 도 3, 도 4 및 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 공정 라인(a) 상에서 1/2 에칭 공정이 완료된 롤 시트(330)의 제1 면에 에칭에 저항하는 에칭 저항제(314)를 도포하는 역할을 한다. 롤 시트(330)의 제1 면은 이미 에칭이 되어 예컨대, 1/2 단면이 홈 형태로 파인 상태이므로 이곳에 전술한 에칭 저항용 테이프(333)를 라미네이팅하기가 곤란하다. 때문에, 도 3의 (e)처럼 에칭 저항용 테이프(333) 대신 같은 기능을 담당하는 에칭 저항제(314)가 도포된다.

에칭 저항제 도포 유닛(520)의 공정 후방에 제2 롤 시트 건조 유닛(531)과, 에칭 저항제 경화 유닛(535)이 차례로 배치된다.

제2 롤 시트 건조 유닛(531)은 도 4 및 도 9에 도시된 바와 같이, 에칭 저항제 도포 유닛(520)과 에칭 저항제 경화 유닛(535) 사이에 배치되며, 에칭 저항제(314)가 도포된 롤 시트(330)를 건조하는 역할을 한다. 제2 롤 시트 건조 유닛(531) 역시, 전술한 제1 롤 시트 건조 유닛(405)과 마찬가지로 열풍 건조일 수 있다.

에칭 저항제 경화 유닛(535)은 에칭 저항제 도포 유닛(520)의 공정 후방에 배치되며, 에칭 저항제(314)를 경화시키는 역할을 한다. 에칭 저항제 도포 유닛(520)을 통해 롤 시트(330)의 제1 면에 도포된 에칭 저항제(414)는 젤(gel) 타입일 수 있는데, 경화되지 않으면 2차 에칭 시 흘러내릴 수 있기 때문에 에칭 저항제 경화 유닛(535)을 통해 제1 면에 도포된 에칭 저항제(314)가 경화될 수 있게끔 한다.

제2 공정 라인(b) 상에서 에칭 저항제 경화 유닛(535)의 공정 후방에 롤 시트 절단 유닛(550)이 마련된다. 롤 시트 절단 유닛(550)은 도 4 및 도 10에 도시된 바와 같이, 에칭 저항제 도포 유닛(520)의 공정 후방에 배치되며, 롤 시트(330)를 단위 사이즈의 단위 시트(320)로 절단하는 역할을 한다. 단위 사이즈는 휴대폰 사이즈 혹은 모니터 사이즈 등 다양할 수 있다.

도 10의 도면에는 롤 시트 절단 유닛(550)이 극히 개략적으로 도시되었는데, 롤 시트 절단 유닛(550)은 상하로 구동되면서 이송 중인 롤 시트(330)를 절단하는 커터(551, cutter)와, 절단 대상의 롤 시트(330)를 지지하는 절단 다이(552)를 포함할 수 있다.

정확한 사이즈로 절단되는 한편 절단의 효율이 높아질 수 있도록 절단 다이(552)의 전방에는 롤 시트(330)를 펼쳐주는 펼침 롤러(553)가 회전 가능하게 배치될 수 있다.

롤 시트(330)의 절단 작업 시 롤 시트(330)의 이송이 잠깐 정지될 수 있는데, 이때 앞 공정에서 진행 중인 롤 시트(330)의 진행 흐름을 보상하기 위해 전동식 버퍼 롤(554)이 펼침 롤러(553)의 전방에 배치될 수 있다.

캐리어 라미네이팅 유닛(560)은 도 4 및 도 10에 도시된 바와 같이, 롤 시트 절단 유닛(550)의 공정 후방에 배치되며, 단위 시트(320)의 이송을 위하여 단위 시트(320)에 캐리어(350, carrier)를 라미네이팅(laminating)하는 역할을 한다.

롤 시트(330)는 롤-투-롤(roll to roll) 방식이라서 이송에 무리가 없지만 얇은 박막 형태의 단위 시트(320)는 단독으로 이송되기에 곤란하다. 따라서 단위 시트(320)를 지지하는 한편 단위 시트(320)를 이송시키기 위해 단위 시트(320)에 캐리어(350)가 라미네이팅된다. 캐리어(350)는 글라스(glass) 재질일 수 있으며, 단위 시트(320)의 상부에 라미네이팅된다. 캐리어 라미네이팅 유닛(560)과 시트 에칭 유닛(570) 사이에는 중간 이동 롤러(262)가 배치된다.

시트 에칭 유닛(570)은 도 3, 도 4 및 도 11에 도시된 바와 같이, 캐리어 라미네이팅 유닛(560)의 공정 후방에 배치되며, 단위 시트(320)의 제2 면에 대한 에칭 공정을 진행하는 역할을 한다. 롤 시트(330)의 상태에서 제1 에칭 유닛(450)을 통해 1차로 에칭 공정이 진행되고 단위 시트(320)의 상태에서 시트 에칭 유닛(570)을 통해 2차로 에칭 공정이 진행됨에 따라 단위 시트(320)에 비로소 전술한 패턴홀(333, pattern hole)이 형성될 수 있다.

한편, 본 발명의 실시 예에 적용되는 시트 에칭 유닛(560)은 캐리어(350)가 유입되고 배출되는 입출구에서 속도가 가속되는 속도 가변형 제2 에칭 유닛(570)이다.

이처럼 캐리어(350)가 유입되고 배출되는 입출구에서 속도가 가속되도록 할 경우, 입출구에서의 불량을 줄일 수 있다. 실제, 단위 시트(320)가 유입되고 배출되는 입출구 영역에서 불량률이 높다는 점을 고려해볼 때, 제2 에칭 유닛(570)의 적용으로 불량률을 감소시킬 수 있는 이점이 있다. 이러한 제2 에칭 유닛(570)은 시트형 유닛 바디부(571), 캐리어 이동모듈(572), 다수의 제2 에칭액 스프레이 모듈(573), 그리고 캐리어 가속모듈(574)을 포함한다.

시트형 유닛 바디부(571)는 제2 에칭 유닛(570)의 외관을 이룬다. 시트형 유닛 바디부(571)는 캐비닛 형상을 갖는다.

캐리어 이동모듈(572)은 시트형 유닛 바디부(571) 내에 마련되며, 캐리어(350)를 이동시키는 역할을 한다. 캐리어 이동모듈(572)은 에칭액에 강한 롤러로 적용될 수 있다.

다수의 제2 에칭액 스프레이 모듈(573)은 시트형 유닛 바디부(571) 내에 마련되며, 시트형 유닛 바디부(571) 내에서 캐리어 이동모듈(572)을 통해 이동 중인 단위 시트(320)를 향해 에칭액을 스프레이 방식으로 분사하는 역할을 한다. 에칭액을 스프레이 방식으로 분사하기 때문에 에칭액 분사의 균일도를 확보할 수 있다.

캐리어 가속모듈(574)은 캐리어(350)가 유입되는 유입부(571a)와 캐리어(350)가 배출되는 배출부(571b) 중 적어도 어느 일측에 배치되고 해당 위치에서 캐리어(350)를 상대적으로 빠르게 가속시키는 역할을 한다. 본 발명의 실시 예에서 캐리어 가속모듈(574)은 캐리어(350)가 유입되는 유입부(571a)와 캐리어(350)가 배출되는 배출부(571b) 모두에 적용된다. 하지만, 유입부(571a)와 배출부(571b) 중 어느 한 곳에만 캐리어 가속모듈(574)이 적용될 수도 있다. 캐리어 가속모듈(574)은 유입측 캐리어 가속모듈(575)과, 배출측 캐리어 가속모듈(576)을 포함한다.

유입측 캐리어 가속모듈(575)은 시트형 유닛 바디부(571)의 유입부(571a) 측에 마련되며, 캐리어 라미네이팅 유닛(560) 측에서 시트형 유닛 바디부(571) 내로 유입되는 캐리어(350)의 속도를 캐리어 이동모듈(572)의 속도보다 상대적으로 더 빠르게 가속시키는 역할을 한다.

그리고 배출측 캐리어 가속모듈(576)은 시트형 유닛 바디부(571)의 배출부(571b) 측에 마련되며, 에칭 공정이 완료되어 시트형 유닛 바디부(571)의 내부에서 외부로 배출되는 캐리어(350)의 속도를 캐리어 이동모듈(572)의 속도보다 상대적으로 더 빠르게 가속시키는 역할을 한다.

유입측 캐리어 가속모듈(575)과 배출측 캐리어 가속모듈(576)은 모두 롤러로 적용될 수 있다. 이러한 유입측 캐리어 가속모듈(575)과 배출측 캐리어 가속모듈(576)의 동작을 위해 위치 감지부(578)와, 컨트롤러(580)가 더 구비된다.

위치 감지부(578)는 단위 시트(320)가 라미네이팅 된 캐리어(350)가 유입부(571a) 또는 배출부(571b) 측에 도달되었는지의 여부를 감지한다. 이러한 위치 감지부(578)는 예컨대 근접 센서일 수 있으며, 시트형 유닛 바디부(271)의 내외측 곳곳에 배치될 수 있다.

컨트롤러(580)는 위치 감지부(578)의 감지신호에 기초하여 캐리어 가속모듈(574)의 동작, 다시 말해 유입측 캐리어 가속모듈(575)과 배출측 캐리어 가속모듈(576)의 동작을 컨트롤한다. 즉 단위 시트(320)가 라미네이팅된 캐리어(350)가 유입부(571a) 또는 배출부(571b) 측에 도달되면 유입측 캐리어 가속모듈(575)과 배출측 캐리어 가속모듈(576)이 동작되도록 컨트롤함으로써 시트형 유닛 바디부(571) 내로 유입되는 캐리어(350)와, 시트형 유닛 바디부(571)로부터 배출되는 캐리어(350)의 속도를 상대적으로 빠르게 가속시켜 이곳에서 불량이 발생되지 않게끔 한다.

이러한 역할을 수행하는 컨트롤러(580)는 중앙처리장치(581, CPU), 메모리(582, MEMORY), 그리고 서포트 회로(583, SUPPORT CIRCUIT)를 포함할 수 있다.

중앙처리장치(581)는 본 발명의 실시 예에서 위치 감지부(578)의 감지신호에 기초하여 캐리어 가속모듈(574)의 동작을 컨트롤하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다.

메모리(582, MEMORY)는 중앙처리장치(581)와 연결된다. 메모리(582)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서 로컬 또는 원격지에 설치될 수 있으며, 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 디지털 저장 형태와 같이 쉽게 이용가능한 적어도 하나 이상의 메모리일 수 있다.

서포트 회로(583, SUPPORT CIRCUIT)는 중앙처리장치(581)와 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다. 이러한 서포트 회로(583)는 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에서 컨트롤러(580)는 위치 감지부(578)의 감지신호에 기초하여 캐리어 가속모듈(574)의 동작을 컨트롤하는데, 이러한 일련의 컨트롤 프로세스 등은 메모리(582)에 저장될 수 있다. 전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(582)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 다른 중앙처리장치(미도시)에 의해서 저장되거나 실행될 수 있다.

본 발명에 따른 프로세스는 소프트웨어 루틴에 의해 실행되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 프로세스들 중 적어도 일부는 하드웨어에 의해 수행되는 것도 가능하다. 이처럼, 본 발명의 프로세스들은 컴퓨터 시스템 상에서 수행되는 소프트웨어로 구현되거나 또는 집적 회로와 같은 하드웨어로 구현되거나 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해서 구현될 수 있다.

제2 에칭 유닛(570)의 공정 후방에도 전술한 제1 공정 라인(a)에 마련되었던 기능성 비중수세 유닛(460)이 동일하게 적용된다. 제2 에칭 유닛(570)의 공정 후방에 적용되는 기능성 비중수세 유닛(160) 역시, 제2 에칭 유닛(570)의 출구에 직결되며, 세척약품이 혼합된 세척수 또는 워터(water)를 이용해서 에칭 공정이 완료된 단위 시트(320) 상에 잔존되는 에칭액 또는 이물을 제거하는 역할을 한다. 제2 에칭 유닛(270)의 공정 후방에 배치되는 기능성 비중수세 유닛(460)에 대한 설명은 전술한 설명으로 대체하고 중복 설명은 피한다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 고해상도 OLED 디스플레이 패널 제작을 위한 오픈 마스크(OMM)의 제조 시에, 각 셀들을 평평하게 하면서 마스크 패턴을 정렬시키기 위해 마스크 시트(sheet)를 인장할 때, 더미 홀 패턴을 통하여 인장을 용이하게 실시할 수 있으며, 그에 따라 금속 마스크의 변형을 방지할 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 고해상도 OLED 디스플레이 패널 제작을 위한 오픈 마스크(OMM)의 제조 시에, 각 셀들을 평평하게 하면서 마스크 패턴을 정렬시키기 위해 마스크 시트(sheet)를 인장할 때 더미 홀 패턴을 통하여 인장력이 균일하게 분배될 수 있다.

전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 오픈 마스크(OMM)의 제조 시에, 각 셀들을 평평하게 하면서 마스크 패턴들을 정렬시키기 위해 마스크 시트(sheet)를 인장할 때, 다양한 더미(Dummy) 패턴을 통하여 인장을 용이하게 진행할 수 있도록 하는, 금속 마스크 및 이의 제조 방법을 실현할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.

10 : 금속 마스크 11 : 마스크 시트
12 : 액티브 영역 13 : 스크랩 영역
14 : 메인 홀 패턴 15 : 더미 홀 패턴
16 : 트림 라인 20 : 포토 레지스트
21 : 기판 22 : 액티브 영역
23 : 스크랩 영역 24 : 메인 패턴 홀
25 : 더미 패턴 홀 314 : 에칭 저항제
320 : 단위 시트 330 : 롤 시트
333 : 에칭 저항용 테이프 350 : 캐리어
410 : 롤 시트 공급 유닛 412 : 롤 시트 회수 유닛
420 : 에칭저항용테이프 라미네이팅 유닛 430 : 제1 롤 시트 버퍼 유닛
440 : 프리 에칭 유닛 445 : 프리 세척 및 물기 제거기
450 : 제1 에칭 유닛 460 : 기능성 비중수세 유닛
462 : 비중수세 모듈 470 : 배관 구동부
480 : 에칭 저항용 테이프 박리 유닛 510 : 에칭 후 롤 시트 공급 유닛
520 : 에칭 저항제 도포 유닛 531 : 제2 롤 시트 건조 유닛
535 : 에칭 저항제 경화 유닛 550 : 롤 시트 절단 유닛
560 : 캐리어 라미네이팅 유닛 570 : 제2 에칭 유닛
578 : 위치 감지부 580 : 컨트롤러
700 : 강화 접착 물질 701 : 필러
702 : 바인더

Claims

액티브 영역에 형성된 메인 홀 패턴; 및
상기 액티브 영역의 외곽에 형성된 더미 홀 패턴;
을 포함하고,
상기 더미 홀 패턴은, 다수 개의 상기 메인 홀 패턴에 대하여 각 메인 홀 패턴에 대응하는 위치마다 적어도 둘 이상의 홀들이 메쉬(Mesh) 형태 또는 살대 형태를 이루고,
금속 판의 양면에 강화 접착 물질이 도포되고, 상기 강화 접착 물질에 의해 상기 금속 판의 양면 상에 포토 레지스트가 접착되며, 상기 포토 레지스트에 노광 및 현상에 의한 다수 개의 메인 패턴 홀 및 더미 패턴 홀이 형성되며, 상기 포토 레지스트의 메인 패턴 홀 및 더미 패턴 홀에 식각(etching) 용액이 인입되어 상기 금속 판을 식각함에 의하여, 상기 금속 판에 다수 개의 상기 메인 홀 패턴 및 상기 더미 홀 패턴이 형성되며, 상기 강화 접착 물질은 2nm 내지 500nm의 크기를 갖는 입자로 이루어진 필러; 및 상기 필러를 고정시키는 바인더를 포함하고, 상기 포토 레지스트와의 계면 접착력이 상기 금속 판보다 센 접착 강화 금속, 또는 접착 강화 금속이 산화된 상태의 물질이며, 상기 강화 접착 물질과 상기 포토 레지스트 사이의 접착력은 1.5 kgf/in 내지 2.5 kgf/in이고, 상기 강화 접착 물질과 상기 금속 판 사이의 접착력은 2.0 kgf/in 내지 3.0 kgf/in이며,
상기 메인 홀 패턴은 에칭(etching) 공정에 의해 마스크 시트에 형성되고,
상기 마스크 시트는 일면 상에 Ni층이 형성되고 패턴화 된 절연부가 형성되며, 상기 절연부 사이로 노출된 부분을 식각하여 관통 구멍들의 패턴들이 형성되며 이후 상기 절연부가 제거되고, 상기 Ni층은 니켈 스트라이크(Ni strike) 도금, 니켈 스퍼터링(Ni sputtering), 니켈 증착(Ni evaporation) 중 어느 하나의 방법을 이용하여 형성되며, 상기 마스크 시트는 일면 상에 패턴화된 제1 절연부를 형성하고, 그 일면에서 습식 식각으로 소정 깊이만큼 제1 마스크 패턴을 형성하며, 상기 제1 마스크 패턴 내에 제2 절연부를 채우며, 베이킹(baking)으로 상기 제2 절연부의 적어도 일부를 휘발시키며, 상기 제1 절연부의 상부에서 노광하고, 상기 제1 절연부의 수직 하부에 위치한 상기 제2 절연부만 남기며, 그 일면에서 습식 식각으로 상기 제1 마스크 패턴에서부터 도금막의 타면을 관통하는 제2 마스크 패턴이 형성되고,
상기 마스크 시트는 제1 공정 라인과 제2 공정 라인 상의 다수의 공정을 순차적으로 거쳐 금속 마스크로 제조되며, 상기 제1 공정 라인은 제1 에칭 유닛을 통해 롤 시트에 대한 1차 에칭(etching) 공정을 진행하고, 상기 제2 공정 라인은 제2 에칭 유닛을 통해 단위 시트에 대한 2차 에칭 공정을 진행하며,
상기 롤 시트는 롤시트 공급 유닛에 의해 에칭 공정이 진행되는 상기 제1 공정 라인으로 공급되고, 상기 제1 공정 라인의 일측에 마련된 상기 제1 에칭 유닛은 상기 롤 시트의 한 쪽 면인 제1 면에 대한 에칭 공정을 진행하고, 상기 제2 에칭 유닛은 상기 롤 시트의 다른 쪽 면인 제2 면에 대한 에칭 공정을 진행하며, 상기 롤 시트의 한쪽 면에 에칭 저항용 테이프가 라미네이팅(laminating)되며, 상기 에칭 저항용 테이프가 라미네이팅 된 상기 롤 시트는 상기 제1 에칭 유닛으로 인입되어 상기 제1 에칭 유닛을 통해 상기 롤 시트의 한쪽 면인 제1 면이 에칭되며,
상기 제1 면이 에칭된 상기 롤 시트는 상기 제1 에칭 유닛에서 인출된 후 반전되어 상기 에칭된 제1 면이 상부로 놓이도록 뒤집힌 다음, 상기 에칭된 제1 면 영역에 에칭 저항제가 도포되며, 상기 에칭 저항제가 상기 롤 시트의 에칭된 제1 면 영역에 도포된 이후에 상기 롤 시트가 절단되어 단위 사이즈의 단위 시트로 형성되며, 이후에 상기 제2 에칭 유닛을 통해, 에칭되지 않은 제2 면 영역에 대한 에칭 공정이 진행되며,
상기 단위 시트에는 캐리어가 라미네이팅되고, 상기 캐리어에 라미네이팅 된 상기 단위 시트는 상기 제2 에칭 유닛으로 인입되고 상기 제2 에칭 유닛을 통해 상기 단위 시트의 나머지 면인 제2 면이 에칭되어, 상기 메인 홀 패턴이 형성되고,
상기 제1 공정 라인에는 공정이 진행되는 방향을 따라 롤 시트 공급 유닛, 에칭 저항용 테이프 라미네이팅 유닛, 프리 에칭 유닛, 프리 세척 및 물기 제거기, 제1 에칭 유닛, 기능성 비중수세 유닛, 에칭 저항용 테이프 박리 유닛, 그리고 롤 시트 회수 유닛이 배치되고,
상기 롤 시트 공급 유닛은 롤(roll) 형상으로 권취되어 형성되는 상기 롤 시트를 1차 에칭(etching) 공정이 진행되는 상기 제1 공정 라인으로 공급하고,
상기 롤 시트 공급 유닛을 통해 상기 롤 시트가 풀려 상기 제1 공정 라인으로 공급되기 위해 제1 롤 시트 구동 롤러와, 다수의 롤 시트 가이드 롤러가 마련되고,
상기 제1 롤 시트 구동 롤러는 상기 롤 시트 공급 유닛과 상기 롤 시트 회수 유닛 사이의 상기 제1 공정 라인 상에 배치되며, 모터의 구동력으로 상기 롤 시트를 당겨서 상기 롤 시트 회수 유닛 쪽으로 이동시키고,
상기 제1 공정 라인 및 상기 제2 공정 라인 모두의 곳곳에 상기 롤 시트 가이드 롤러가 배치되어 상기 롤 시트에 텐션을 부여하면서 상기 롤 시트의 이송을 가이드하고,
상기 에칭 저항용 테이프 라미네이팅 유닛은 상기 롤 시트 공급 유닛과 상기 제1 에칭 유닛 사이에 배치되며, 상기 롤 시트의 제1 면에 대한 에칭 공정이 진행되기 전에 상기 롤 시트 공급 유닛에서 풀려 상기 제1 에칭 유닛으로 공급되는 상기 롤 시트의 다른 쪽 면인 제2 면에 에칭 저항용 테이프를 라미네이팅(laminating)하고,
상기 에칭 저항용 테이프 라미네이팅 유닛은 테이프 공급 롤러, 라미네이팅 구동 롤러, 라미네이팅 종동 롤러, 테이프 전달 롤러, 그리고 보호필름 회수 롤러를 포함하고,
상기 테이프 공급 롤러는 상기 에칭 저항용 테이프를 공급하고, 상기 라미네이팅 구동 롤러는 상기 롤 시트의 제2 면에 회전 가능하게 배치되며, 상기 테이프 공급 롤러에서 공급되는 상기 에칭 저항용 테이프를 전달 받아 상기 롤 시트의 제2 면에 라미네이팅하며, 상기 라미네이팅 종동 롤러는 상기 롤 시트를 사이에 두고 상기 라미네이팅 구동 롤러의 반대편에 회전 가능하게 배치되며, 상기 테이프 전달 롤러는 상기 테이프 공급 롤러와 상기 라미네이팅 구동 롤러 사이에 배치되어 상기 에칭 저항용 테이프가 경유되며 상기 테이프 공급 롤러에서 공급되는 상기 에칭 저항용 테이프를 상기 라미네이팅 구동 롤러로 전달하며, 상기 보호필름 회수 롤러는 상기 테이프 전달 롤러에 이웃하게 배치되어 상기 테이프 전달 롤러와 상호 작용하며, 상기 테이프 전달 롤러로 경유되는 상기 에칭 저항용 테이프 상의 보호필름을 회수하며,
상기 에칭 저항용 테이프 라미네이팅 유닛의 공정 후방에 제1 롤 시트 버퍼 유닛, 프리 에칭 유닛 및 프리 세척 물기 제거기가 순차적으로 배치되고, 제1 롤 시트 버퍼 유닛은 에칭 저항용 테이프 라미네이팅 유닛과 프리 에칭 유닛 사이에 배치되어 상기 에칭 저항용 테이프 라미네이팅 유닛과 상기 프리 에칭 유닛 간의 공정 속도를 조절하고, 상기 프리 에칭 유닛은 상기 제1 공정 라인 상에서 상기 에칭 저항용 테이프 라미네이팅 유닛과 상기 제1 에칭 유닛 사이에 배치되며, 상기 롤 시트가 상기 제1 에칭 유닛으로 인입되어 에칭 공정을 진행하기 전에 상기 롤 시트에 대한 프리 에칭(pre etching)을 진행하고,
상기 프리 에칭 유닛은 에칭액이 충전되는 프리 에칭조와, 프리 에칭조에 마련되어 상기 롤 시트가 상기 프리 에칭조 내의 에칭액에 디핑(deeping)되어 배출될 수 있도록 상기 롤 시트의 이송을 가이드하는 다수의 프리 에칭 가이드 롤러를 포함하고,
상기 프리 세척 물기 제거기는 상기 프리 에칭 유닛과 상기 제1 에칭 유닛 사이에 배치되며, 프리 에칭 공정이 진행된 상기 롤 시트를 세척하고 물기를 제거하며, 상기 프리 세척 물기 제거기는 상기 롤 시트를 향해 워터(water)를 분사하면서 상기 롤 시트를 세척하는 프리 세척기와, 세척이 완료된 상기 롤 시트의 표면에 잔존 가능한 물기를 바람으로 제거하는 에어 나이프를 포함하고, 상기 프리 세척 물기 제거기의 공정 후방에 상기 제1 에칭 유닛이 마련되며,
상기 제1 에칭 유닛은 롤 시트 에칭 캐비닛을 구비하고, 상기 롤 시트 에칭 캐비닛은 캐비닛 구조로서 내부에 상기 롤 시트에 대한 에칭 공정을 진행하는 다수의 에칭 룸이 형성되며, 상기 에칭 룸들은 서로 연통되고, 상기 롤 시트 에칭 캐비닛에 롤 시트 인입 롤러부와 롤 시트 인출 롤러부가 마련되며, 상기 롤 시트 인입 롤러부는 상기 롤 시트 에칭 캐비닛의 입구 영역에 배치되며, 상기 롤 시트를 상기 롤 시트 에칭 캐비닛의 내부로 인입시키며, 상기 롤 시트 인출 롤러부는 상기 롤 시트 에칭 캐비닛의 출구 영역에 배치되며 상기 롤 시트를 상기 롤 시트 에칭 캐비닛의 외부로 인출(배출)시키고, 상기 롤 시트 에칭 캐비닛 내에는 다수의 제1 에칭액 스프레이 모듈이 마련되며, 상기 제1 에칭액 스프레이 모듈들은 상기 롤 시트 에칭 캐비닛 내에서 이송 중인 상기 롤 시트를 향해 에칭액을 스프레이 방식으로 분사하여 상기 롤 시트의 한쪽 면인 제1 면에 대한 1/2 에칭 공정이 진행되게 하고,
상기 제1 에칭 유닛의 공정 후방에 기능성 비중수세 유닛이 마련되고, 상기 기능성 비중수세 유닛은 상기 제1 에칭 유닛의 출구에 직결되며, 세척 약품이 혼합된 세척수 또는 워터(water)를 이용해서 에칭 공정이 완료된 상기 롤 시트 상에 잔존되는 에칭액 또는 이물을 제거하고,
상기 기능성 비중수세 유닛은 유닛 캐비닛과, 상기 유닛 캐비닛 상에 비중수세 모듈, 제1 내지 제3 수세 모듈, 그리고 물기 제거 모듈이 일체로 탑재되고,
상기 유닛 캐비닛은 상기 기능성 비중수세 유닛의 외관을 이루며, 상기 유닛 캐비닛의 하단부에 높이 조절 및 지면 지지를 위한 푸트가 배치되며, 상기 유닛 캐비닛의 후면에 상기 비중수세 모듈 및 상기 제1 내지 제3 수세 모듈 쪽으로 세척약품이 혼합된 세척수 혹은 워터를 정량과 정압으로 공급하기 위한 수단들이 갖춰지고, 상기 유닛 캐비닛의 하부에 제1 드레인부와 제2 드레인부가 마련되고, 상기 제1 드레인부는 상기 유닛 캐비닛의 하부 일측에 배치되며 상기 비중수세 모듈에서 낙하되는 세척약품이 혼합된 세척수를 받아 드레인(drain)시키며, 상기 제2 드레인부는 상기 유닛 캐비닛의 하부 타측에 배치되며 상기 제1 내지 제3 수세 모듈에서 낙하되는 워터를 받아 드레인시키고,
상기 비중수세 모듈은 상기 유닛 캐비닛의 상부 일측에 마련되며 세척약품이 혼합된 세척수를 이용해서 에칭 공정이 완료된 상기 롤 시트 상에 잔존되는 에칭액을 제거하고,
상기 비중수세 모듈은 비중수세 모듈 하우징, 롤 시트 이송부, 상부 배관부, 하부 배관부, 그리고 배관 구동부를 포함하고,
상기 비중수세 모듈 하우징은 박스형 캐비닛 형상을 갖는 외관 프레임이고, 상기 비중수세 모듈 하우징의 일측에 상기 롤 시트가 유입되는 유입부가 형성되며, 상기 유입부로 유입되는 상기 롤 시트는 상기 비중수세 모듈, 상기 제1 내지 제3 수세 모듈, 및 상기 물기 제거 모듈을 차례로 거친 후, 상기 물기 제거 모듈 하우징의 배출부로 배출되어 이후에 제1 롤 시트 건조 유닛으로 향하고,
상기 롤 시트 이송부는 상기 비중수세 모듈 하우징 내에 배치되며, 상기 유입부를 통과한 상기 롤 시트를 상기 제1 내지 제3 수세 모듈 측으로 이송시키고, 다수의 롤러와 기어의 조합으로 형성되고, 상기 상부 배관부는 상기 롤 시트 이송부의 상부에 배치되며, 상기 상부 배관부에는 상기 롤 시트 이송부의 작용으로 이송 중인 상기 롤 시트를 향해 세척약품이 혼합된 세척수를 하향 분사하는 다수의 상부 분사노즐이 마련되고, 상기 하부 배관부는 상기 상부 배관부의 하부에 배치되며, 상기 하부 배관부에는 상기 롤 시트 이송부의 작용으로 이송 중인 상기 롤 시트를 향해 세척약품이 혼합된 세척수를 상향 분사하는 다수의 하부 분사노즐이 마련되고, 상기 배관 구동부는 상기 상부 배관부 및 상기 하부 배관부와 연결되며, 상기 롤 시트 상으로 분사되는 세척약품이 혼합된 세척수의 분사 균일도 확보를 위하여 상기 상부 배관부 및 상기 하부 배관부를 적어도 일 방향으로 구동시키고, 상기 배관 구동부는 상기 유닛 캐비닛의 일측에 결합되는 구동 하우징에 부품이 결합되는 형태로 마련되고,
상기 배관 구동부는 상기 상부 배관부와 연결되고 상기 상부 배관부를 슬라이딩 구동시키는 상부 슬라이더와, 상기 구동 하우징의 상부에 배치되고 상기 상부 슬라이더와 연결되며 상기 상부 배관부가 구동되는 방향으로 슬라이딩 이동되는 상부 슬라이딩 플레이트와, 상기 하부 배관부와 연결되고 상기 하부 배관부를 슬라이딩 구동시키는 하부 슬라이더와, 상기 구동 하우징의 상부에 배치되고 상기 하부 슬라이와 연결되며 상기 하부 배관부가 구동되는 방향으로 슬라이딩 이동되는 하부 슬라이딩 플레이트를 포함하고,
상기 상부 슬라이더와 상기 하부 슬라이더를 교번적으로 구동시키기 위해 슬라이더 구동부가 상기 배관 구동부에 마련되고, 상기 슬라이더 구동부는 상기 구동 하우징에 마련되고 상기 상부 슬라이딩 플레이트 및 상기 하부 슬라이딩 플레이트와 연결되어 상기 상부 슬라이더와 상기 하부 슬라이더를 교번적으로 구동시키고,
상기 슬라이더 구동부는 감속기가 연결되며 동력을 발생시키는 서보모터와, 상기 구동 하우징 내에서 상기 상부 슬라이딩 플레이트 및 상기 하부 슬라이딩 플레이트 사이에 배치되며 상기 서보모터에 연결되어 상기 서보모터의 동작에 의해 회전되는 로테이팅 샤프트와, 상기 로테이팅 샤프트의 상단부에 연결되어 상기 로테이팅 샤프트와 동회전되는 상부 캠 플레이트와, 상기 상부 슬라이딩 플레이트의 상부 장공을 경유해서 상기 상부 캠 플레이트에 결합되는 상부 결합부재와, 상기 로테이팅 샤프트의 하단부에 연결되어 상기 로테이팅 샤프트와 동회전되는 하부 캠 플레이트와, 상기 하부 슬라이딩 플레이트의 하부 장공을 경유해서 상기 하부 캠 플레이트에 결합되는 하부 결합부재를 포함하고,
상기 제1 내지 제3 수세 모듈은 상기 유닛 캐비닛 상에서 상기 비중수세 모듈에 이웃하게 배치되며, 상기 비중수세 모듈을 지난 상기 롤 시트에 대하여 워터를 이용해서 상기 롤 시트 상에 잔존되는 이물을 제거하고,
상기 제1 내지 제3 수세 모듈은 수세 모듈 하우징과, 상기 수세 모듈 하우징 내에서 이송 중인 상기 롤 시트의 상부 및 하부에 배치되며, 해당 위치에서 상기 롤 시트를 향해 워터를 분사하는 다수의 워터 분사기를 포함하고,
상기 물기 제거 모듈은 상기 유닛 캐비닛 상에서 제3 수세 모듈에 이웃하게 배치되며, 상기 제3 수세 모듈을 지난 상기 롤 시트에 대하여 상기 롤 시트 상에 잔존 가능한 물기를 바람으로 제거하며,
상기 물기 제거 모듈은 물기 제거 모듈 하우징과, 상기 물기 제거 모듈 하우징 내에서 이송 중인 상기 롤 시트의 상부 및 하부에 배치되며, 해당 위치에서 상기 롤 시트를 향해 일자형 에어(air)를 분사하는 다수의 에어 나이프를 포함하고,
상기 기능성 비중수세 유닛의 공정 후방에 제1 롤 시트 건조 유닛, 에칭 저항용 테이프 박리 유닛, 박리용 광 조사기, 에칭 저항용 테이프 회수기 및 롤 시트 회수 유닛이 순서대로 배치되고,
상기 제1 롤 시트 건조 유닛은 상기 기능성 비중수세 유닛의 공정 후방에 배치되며 상기 기능성 비중수세 유닛을 거쳐 세척이 완료된 상기 롤 시트를 건조하고, 상기 에칭 저항용 테이프 박리 유닛은 상기 제1 에칭 유닛의 공정 후방에 배치되며 1차 에칭 공정을 위해 라미네이팅되었던 상기 에칭 저항용 테이프를 박리하고, 상기 박리용 광 조사기는 상기 에칭 저항용 테이프가 상기 롤 시트로부터 박리되도록 상기 에칭 저항용 테이프를 향해 광(光)을 조사하고, 상기 에칭 저항용 테이프 회수기는 상기 박리용 광 조사기의 공정 후방에 배치되어 상기 박리용 광 조사기의 작용으로 상기 롤 시트에서 박리되는 상기 에칭 저항용 테이프를 회수하며,
상기 에칭 저항용 테이프 회수기는 상기 에칭 저항용 테이프에 접촉 회전되면서 상기 롤 시트로부터 상기 에칭 저항용 테이프를 박리하는 테이프 박리용 구동 롤러와, 상기 롤 시트를 사이에 두고 상기 테이프 박리용 구동 롤러의 반대편에 회전 가능하게 배치되는 테이프 박리용 종동 롤러와, 박리되는 상기 에칭 저항용 테이프를 감아 회수하는 테이프 회수 롤러와, 상기 테이프 박리용 구동 롤러와 상기 테이프 회수 롤러 사이에 배치되며 회수되는 테이프를 가이드하는 테이프 가이드 롤러를 포함하고,
상기 롤 시트 회수 유닛은 상기 제1 공정 라인 상에서 상기 롤 시트 공급 유닛의 반대편에 배치되며, 상기 롤 시트의 제1 면이 에칭되고 상기 에칭 저항용 테이프가 박리된 상기 롤 시트를 회수하고,
상기 제2 공정 라인에는 공정이 진행되는 방향을 따라 에칭 후 롤 시트 공급 유닛, 에칭 저항제 도포 유닛, 제2 롤 시트 건조 유닛, 에칭 저항제 경화 유닛, 롤 시트 절단 유닛, 캐리어 라미네이팅 유닛, 그리고 제2 에칭 유닛이 배치되고,
상기 에칭 후 롤 시트 공급 유닛은 상기 제1 공정 라인을 통해 제1 면에 대한 에칭 공정이 완료된 상기 롤 시트를 상기 제2 공정 라인으로 공급하고,
상기 에칭 후 롤 시트 공급 유닛이 상기 롤 시트를 상기 제2 공정 라인으로 공급할 때, 상기 제1 공정 라인에서 에칭이 된 면이 상부를 향하도록 하고 제1 면에 대한 에칭 공정이 완료된 상기 롤 시트는 상기 제2 롤 시트 구동 롤러의 작용으로 상기 제2 공정 라인으로 공급되고, 상기 제2 롤 시트 구동 롤러는 에칭 후 상기 롤 시트 공급 유닛의 상기 롤 시트를 상기 롤 시트 절단 유닛 쪽으로 구동시키고,
상기 에칭 후 롤 시트 공급 유닛의 공정 후방에 제2 롤 시트 버퍼 유닛이 마련되고, 상기 제2 롤 시트 버퍼 유닛은 상기 에칭 후 롤 시트 공급 유닛과 상기 에칭 저항제 도포 유닛 사이에 배치되며 상기 에칭 후 롤 시트 공급 유닛과 상기 에칭 저항제 도포 유닛 간의 공정 속도를 조절하고,
상기 제2 롤 시트 버퍼 유닛의 공정 후방에 상기 에칭 저항제 도포 유닛이 마련되고, 상기 에칭 저항제 도포 유닛은 상기 제1 공정 라인 상에서 1/2 에칭 공정이 완료된 상기 롤 시트의 제1 면에 상기 에칭 저항제를 도포하고,
상기 에칭 저항제 도포 유닛의 공정 후방에 상기 제2 롤 시트 건조 유닛과 상기 에칭 저항제 경화 유닛이 차례로 배치되고,
상기 제2 롤 시트 건조 유닛은 상기 에칭 저항제 도포 유닛과 상기 에칭 저항제 경화 유닛 사이에 배치되며 상기 에칭 저항제가 도포된 상기 롤 시트를 건조하고, 상기 에칭 저항제 경화 유닛은 상기 에칭 저항제 도포 유닛의 공정 후방에 배치되며 상기 에칭 저항제를 경화시키고,
상기 제2 공정 라인 상에서 상기 에칭 저항제 경화 유닛의 공정 후방에 상기 롤 시트 절단 유닛이 마련되고, 상기 롤 시트 절단 유닛은 상기 에칭 저항제 도포 유닛의 공정 후방에 배치되며 상기 롤 시트를 단위 사이즈의 단위 시트로 절단하고,
상기 롤 시트 절단 유닛은 상하로 구동되면서 이송 중인 상기 롤 시트를 절단하는 커터(cutter)와, 절단 대상인 상기 롤 시트를 지지하는 절단 다이를 포함하고,
상기 롤 시트의 절단 작업 시 상기 롤 시트의 이송이 정지될 때 진행 중인 상기 롤 시트의 진행 흐름을 보상하기 위해 전동식 버퍼 롤이 펼침 롤러의 전방에 배치되고,
상기 캐리어 라미네이팅 유닛은 상기 롤 시트 절단 유닛의 공정 후방에 배치되며 상기 단위 시트의 이송을 위하여 상기 단위 시트에 캐리어(carrier)를 라미네이팅(laminating)하고, 상기 캐리어 라미네이팅 유닛과 시트 에칭 유닛 사이에 중간 이동 롤러가 배치되고,
상기 시트 에칭 유닛은 상기 캐리어 라미네이팅 유닛의 공정 후방에 배치되며 상기 단위 시트의 제2 면에 대한 에칭 공정을 진행하고,
상기 롤 시트의 상태에서 상기 제1 에칭 유닛을 통해 1차로 에칭 공정이 진행되고 상기 단위 시트의 상태에서 상기 시트 에칭 유닛을 통해 2차로 에칭 공정이 진행됨에 따라 상기 단위 시트에 상기 메인 홀 패턴이 형성되고,
상기 시트 에칭 유닛은 상기 캐리어가 유입되고 배출되는 입출구에서 속도가 가속되는 속도 가변형 제2 에칭 유닛이고,
상기 제2 에칭 유닛은 시트형 유닛 바디부, 캐리어 이동모듈, 다수의 제2 에칭액 스프레이 모듈, 그리고 캐리어 가속모듈을 포함하고,
상기 시트형 유닛 바디부는 상기 제2 에칭 유닛의 외관을 이루고, 상기 시트형 유닛 바디부는 캐비닛 형상을 가지며, 상기 캐리어 이동모듈은 상기 시트형 유닛 바디부 내에 마련되며 상기 캐리어를 이동시키는 역할을 하고, 상기 캐리어 이동모듈은 에칭액에 강한 롤러로 적용되고, 상기 다수의 제2 에칭액 스프레이 모듈은 상기 시트형 유닛 바디부 내에 마련되며 상기 시트형 유닛 바디부 내에서 상기 캐리어 이동모듈을 통해 이동 중인 상기 단위 시트를 향해 에칭액을 스프레이 방식으로 분사하고, 상기 캐리어 가속모듈은 상기 캐리어가 유입되는 유입부와 상기 캐리어가 배출되는 배출부 중 적어도 일측에 배치되고 해당 위치에서 상기 캐리어를 가속시키는 역할을 하고,
상기 캐리어 가속모듈은 유입측 캐리어 가속모듈과 배출측 캐리어 가속모듈을 포함하고, 상기 유입측 캐리어 가속모듈은 상기 시트형 유닛 바디부의 유입부 측에 마련되며 상기 캐리어 라미네이팅 유닛 측에서 상기 시트형 유닛 바디부 내로 유입되는 상기 캐리어의 속도를 상기 캐리어 이동모듈의 속도보다 더 빠르게 가속시키고, 상기 배출측 캐리어 가속모듈은 상기 시트형 유닛 바디부의 배출부 측에 마련되며 에칭 공정이 완료되어 상기 시트형 유닛 바디부의 내부에서 외부로 배출되는 상기 캐리어의 속도를 상기 캐리어 이동모듈의 속도보다 더 빠르게 가속시키고,
상기 유입측 캐리어 가속모듈과 상기 배출측 캐리어 가속모듈의 동작을 위해 위치 감지부와 컨트롤러가 더 구비되고,
상기 위치 감지부는 상기 단위 시트가 라미네이팅 된 상기 캐리어가 유입부 또는 배출부 측에 도달되었는지의 여부를 감지하고, 상기 컨트롤러는 상기 위치 감지부의 감지 신호에 기초하여 상기 캐리어 가속모듈의 동작과 상기 유입측 캐리어 가속모듈의 동작 및 상기 배출측 캐리어 가속모듈의 동작을 컨트롤하는, 금속 마스크.
제 1 항에 있어서,
상기 더미 홀 패턴은, 상기 액티브 영역 이외의 스크랩(Scrap) 영역에 형성된, 금속 마스크.
제 2 항에 있어서,
상기 더미 홀 패턴은, 상기 다수 개의 메인 홀 패턴에 대하여 각 메인 홀 패턴에 대응하는 위치마다 상기 스크랩 영역에서 상기 각 메인 홀 패턴의 가로 폭이나 또는 세로 폭 이내로 상기 적어도 둘 이상의 홀들이 메쉬 형태 또는 살대 형태를 이루는, 금속 마스크.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 더미 홀 패턴에서 각 홀 모양은 원형, 타원형, 세모형, 네모형, 다각형 중 하나인 금속 마스크.
제 1 항에 있어서,
상기 메인 홀 패턴과 상기 더미 홀 패턴이 서로 마주하는 위치에서, 상기 메인 홀 패턴의 최외곽 변으로부터 상기 더미 홀 패턴의 최외곽 변까지의 이격 거리는 λ/5 ∼ λ인 금속 마스크.
금속 마스크에 패턴 홀을 형성하는 금속 마스크 제조 방법으로서,
(a) 금속 판이 제공되는 단계;
(b) 상기 금속 판의 양면에 강화 접착 물질이 도포(Coating)되는 단계;
(c) 상기 금속 판의 양면 상에 상기 강화 접착 물질에 의해 포토 레지스트가 접착되는 단계;
(d) 상기 포토 레지스트에 노광 및 현상에 의한 메인 패턴 홀 및 더미 패턴 홀이 형성되는 단계; 및
(e) 상기 포토 레지스트의 메인 패턴 홀 및 더피 패턴 홀에 식각(etching) 용액이 인입되어 상기 금속 판을 식각함에 의하여, 상기 금속 판에 메인 홀 패턴 및 더미 홀 패턴이 형성되는 단계;
를 포함하고,
상기 더미 홀 패턴은, 상기 다수 개의 메인 홀 패턴에 대하여 각 메인 홀 패턴에 대응하는 위치마다 적어도 둘 이상의 홀들이 메쉬(Mesh) 형태 또는 살대 형태를 이루고,
상기 강화 접착 물질은 2nm 내지 500nm의 크기를 갖는 입자로 이루어진 필러; 및 상기 필러를 고정시키는 바인더를 포함하고, 상기 포토 레지스트와의 계면 접착력이 상기 금속 판보다 센 접착 강화 금속, 또는 접착 강화 금속이 산화된 상태의 물질이며, 상기 강화 접착 물질과 상기 포토 레지스트 사이의 접착력은 1.5 kgf/in 내지 2.5 kgf/in이고, 상기 강화 접착 물질과 상기 금속 판 사이의 접착력은 2.0 kgf/in 내지 3.0 kgf/in이며,
상기 메인 홀 패턴은 에칭(etching) 공정에 의해 마스크 시트에 형성되고,
상기 마스크 시트는 일면 상에 Ni층이 형성되고 패턴화 된 절연부가 형성되며, 상기 절연부 사이로 노출된 부분을 식각하여 관통 구멍들의 패턴들이 형성되며 이후 상기 절연부가 제거되고, 상기 Ni층은 니켈 스트라이크(Ni strike) 도금, 니켈 스퍼터링(Ni sputtering), 니켈 증착(Ni evaporation) 중 어느 하나의 방법을 이용하여 형성되며, 상기 마스크 시트는 일면 상에 패턴화된 제1 절연부를 형성하고, 그 일면에서 습식 식각으로 소정 깊이만큼 제1 마스크 패턴을 형성하며, 상기 제1 마스크 패턴 내에 제2 절연부를 채우며, 베이킹(baking)으로 상기 제2 절연부의 적어도 일부를 휘발시키며, 상기 제1 절연부의 상부에서 노광하고, 상기 제1 절연부의 수직 하부에 위치한 상기 제2 절연부만 남기며, 그 일면에서 습식 식각으로 상기 제1 마스크 패턴에서부터 도금막의 타면을 관통하는 제2 마스크 패턴이 형성되고,
상기 마스크 시트는 제1 공정 라인과 제2 공정 라인 상의 다수의 공정을 순차적으로 거쳐 금속 마스크로 제조되며, 상기 제1 공정 라인은 제1 에칭 유닛을 통해 롤 시트에 대한 1차 에칭(etching) 공정을 진행하고, 상기 제2 공정 라인은 제2 에칭 유닛을 통해 단위 시트에 대한 2차 에칭 공정을 진행하며,
상기 롤 시트는 롤시트 공급 유닛에 의해 에칭 공정이 진행되는 상기 제1 공정 라인으로 공급되고, 상기 제1 공정 라인의 일측에 마련된 상기 제1 에칭 유닛은 상기 롤 시트의 한 쪽 면인 제1 면에 대한 에칭 공정을 진행하고, 상기 제2 에칭 유닛은 상기 롤 시트의 다른 쪽 면인 제2 면에 대한 에칭 공정을 진행하며, 상기 롤 시트의 한쪽 면에 에칭 저항용 테이프가 라미네이팅(laminating)되며, 상기 에칭 저항용 테이프가 라미네이팅 된 상기 롤 시트는 상기 제1 에칭 유닛으로 인입되어 상기 제1 에칭 유닛을 통해 상기 롤 시트의 한쪽 면인 제1 면이 에칭되며,
상기 제1 면이 에칭된 상기 롤 시트는 상기 제1 에칭 유닛에서 인출된 후 반전되어 상기 에칭된 제1 면이 상부로 놓이도록 뒤집힌 다음, 상기 에칭된 제1 면 영역에 에칭 저항제가 도포되며, 상기 에칭 저항제가 상기 롤 시트의 에칭된 제1 면 영역에 도포된 이후에 상기 롤 시트가 절단되어 단위 사이즈의 단위 시트로 형성되며, 이후에 상기 제2 에칭 유닛을 통해, 에칭되지 않은 제2 면 영역에 대한 에칭 공정이 진행되며,
상기 단위 시트에는 캐리어가 라미네이팅되고, 상기 캐리어에 라미네이팅 된 상기 단위 시트는 상기 제2 에칭 유닛으로 인입되고 상기 제2 에칭 유닛을 통해 상기 단위 시트의 나머지 면인 제2 면이 에칭되어, 상기 메인 홀 패턴이 형성되고,
상기 제1 공정 라인에는 공정이 진행되는 방향을 따라 롤 시트 공급 유닛, 에칭 저항용 테이프 라미네이팅 유닛, 프리 에칭 유닛, 프리 세척 및 물기 제거기, 제1 에칭 유닛, 기능성 비중수세 유닛, 에칭 저항용 테이프 박리 유닛, 그리고 롤 시트 회수 유닛이 배치되고,
상기 롤 시트 공급 유닛은 롤(roll) 형상으로 권취되어 형성되는 상기 롤 시트를 1차 에칭(etching) 공정이 진행되는 상기 제1 공정 라인으로 공급하고,
상기 롤 시트 공급 유닛을 통해 상기 롤 시트가 풀려 상기 제1 공정 라인으로 공급되기 위해 제1 롤 시트 구동 롤러와, 다수의 롤 시트 가이드 롤러가 마련되고,
상기 제1 롤 시트 구동 롤러는 상기 롤 시트 공급 유닛과 상기 롤 시트 회수 유닛 사이의 상기 제1 공정 라인 상에 배치되며, 모터의 구동력으로 상기 롤 시트를 당겨서 상기 롤 시트 회수 유닛 쪽으로 이동시키고,
상기 제1 공정 라인 및 상기 제2 공정 라인 모두의 곳곳에 상기 롤 시트 가이드 롤러가 배치되어 상기 롤 시트에 텐션을 부여하면서 상기 롤 시트의 이송을 가이드하고,
상기 에칭 저항용 테이프 라미네이팅 유닛은 상기 롤 시트 공급 유닛과 상기 제1 에칭 유닛 사이에 배치되며, 상기 롤 시트의 제1 면에 대한 에칭 공정이 진행되기 전에 상기 롤 시트 공급 유닛에서 풀려 상기 제1 에칭 유닛으로 공급되는 상기 롤 시트의 다른 쪽 면인 제2 면에 에칭 저항용 테이프를 라미네이팅(laminating)하고,
상기 에칭 저항용 테이프 라미네이팅 유닛은 테이프 공급 롤러, 라미네이팅 구동 롤러, 라미네이팅 종동 롤러, 테이프 전달 롤러, 그리고 보호필름 회수 롤러를 포함하고,
상기 테이프 공급 롤러는 상기 에칭 저항용 테이프를 공급하고, 상기 라미네이팅 구동 롤러는 상기 롤 시트의 제2 면에 회전 가능하게 배치되며, 상기 테이프 공급 롤러에서 공급되는 상기 에칭 저항용 테이프를 전달 받아 상기 롤 시트의 제2 면에 라미네이팅하며, 상기 라미네이팅 종동 롤러는 상기 롤 시트를 사이에 두고 상기 라미네이팅 구동 롤러의 반대편에 회전 가능하게 배치되며, 상기 테이프 전달 롤러는 상기 테이프 공급 롤러와 상기 라미네이팅 구동 롤러 사이에 배치되어 상기 에칭 저항용 테이프가 경유되며 상기 테이프 공급 롤러에서 공급되는 상기 에칭 저항용 테이프를 상기 라미네이팅 구동 롤러로 전달하며, 상기 보호필름 회수 롤러는 상기 테이프 전달 롤러에 이웃하게 배치되어 상기 테이프 전달 롤러와 상호 작용하며, 상기 테이프 전달 롤러로 경유되는 상기 에칭 저항용 테이프 상의 보호필름을 회수하며,
상기 에칭 저항용 테이프 라미네이팅 유닛의 공정 후방에 제1 롤 시트 버퍼 유닛, 프리 에칭 유닛 및 프리 세척 물기 제거기가 순차적으로 배치되고, 제1 롤 시트 버퍼 유닛은 에칭 저항용 테이프 라미네이팅 유닛과 프리 에칭 유닛 사이에 배치되어 상기 에칭 저항용 테이프 라미네이팅 유닛과 상기 프리 에칭 유닛 간의 공정 속도를 조절하고, 상기 프리 에칭 유닛은 상기 제1 공정 라인 상에서 상기 에칭 저항용 테이프 라미네이팅 유닛과 상기 제1 에칭 유닛 사이에 배치되며, 상기 롤 시트가 상기 제1 에칭 유닛으로 인입되어 에칭 공정을 진행하기 전에 상기 롤 시트에 대한 프리 에칭(pre etching)을 진행하고,
상기 프리 에칭 유닛은 에칭액이 충전되는 프리 에칭조와, 프리 에칭조에 마련되어 상기 롤 시트가 상기 프리 에칭조 내의 에칭액에 디핑(deeping)되어 배출될 수 있도록 상기 롤 시트의 이송을 가이드하는 다수의 프리 에칭 가이드 롤러를 포함하고,
상기 프리 세척 물기 제거기는 상기 프리 에칭 유닛과 상기 제1 에칭 유닛 사이에 배치되며, 프리 에칭 공정이 진행된 상기 롤 시트를 세척하고 물기를 제거하며, 상기 프리 세척 물기 제거기는 상기 롤 시트를 향해 워터(water)를 분사하면서 상기 롤 시트를 세척하는 프리 세척기와, 세척이 완료된 상기 롤 시트의 표면에 잔존 가능한 물기를 바람으로 제거하는 에어 나이프를 포함하고, 상기 프리 세척 물기 제거기의 공정 후방에 상기 제1 에칭 유닛이 마련되며,
상기 제1 에칭 유닛은 롤 시트 에칭 캐비닛을 구비하고, 상기 롤 시트 에칭 캐비닛은 캐비닛 구조로서 내부에 상기 롤 시트에 대한 에칭 공정을 진행하는 다수의 에칭 룸이 형성되며, 상기 에칭 룸들은 서로 연통되고, 상기 롤 시트 에칭 캐비닛에 롤 시트 인입 롤러부와 롤 시트 인출 롤러부가 마련되며, 상기 롤 시트 인입 롤러부는 상기 롤 시트 에칭 캐비닛의 입구 영역에 배치되며, 상기 롤 시트를 상기 롤 시트 에칭 캐비닛의 내부로 인입시키며, 상기 롤 시트 인출 롤러부는 상기 롤 시트 에칭 캐비닛의 출구 영역에 배치되며 상기 롤 시트를 상기 롤 시트 에칭 캐비닛의 외부로 인출(배출)시키고, 상기 롤 시트 에칭 캐비닛 내에는 다수의 제1 에칭액 스프레이 모듈이 마련되며, 상기 제1 에칭액 스프레이 모듈들은 상기 롤 시트 에칭 캐비닛 내에서 이송 중인 상기 롤 시트를 향해 에칭액을 스프레이 방식으로 분사하여 상기 롤 시트의 한쪽 면인 제1 면에 대한 1/2 에칭 공정이 진행되게 하고,
상기 제1 에칭 유닛의 공정 후방에 기능성 비중수세 유닛이 마련되고, 상기 기능성 비중수세 유닛은 상기 제1 에칭 유닛의 출구에 직결되며, 세척 약품이 혼합된 세척수 또는 워터(water)를 이용해서 에칭 공정이 완료된 상기 롤 시트 상에 잔존되는 에칭액 또는 이물을 제거하고,
상기 기능성 비중수세 유닛은 유닛 캐비닛과, 상기 유닛 캐비닛 상에 비중수세 모듈, 제1 내지 제3 수세 모듈, 그리고 물기 제거 모듈이 일체로 탑재되고,
상기 유닛 캐비닛은 상기 기능성 비중수세 유닛의 외관을 이루며, 상기 유닛 캐비닛의 하단부에 높이 조절 및 지면 지지를 위한 푸트가 배치되며, 상기 유닛 캐비닛의 후면에 상기 비중수세 모듈 및 상기 제1 내지 제3 수세 모듈 쪽으로 세척약품이 혼합된 세척수 혹은 워터를 정량과 정압으로 공급하기 위한 수단들이 갖춰지고, 상기 유닛 캐비닛의 하부에 제1 드레인부와 제2 드레인부가 마련되고, 상기 제1 드레인부는 상기 유닛 캐비닛의 하부 일측에 배치되며 상기 비중수세 모듈에서 낙하되는 세척약품이 혼합된 세척수를 받아 드레인(drain)시키며, 상기 제2 드레인부는 상기 유닛 캐비닛의 하부 타측에 배치되며 상기 제1 내지 제3 수세 모듈에서 낙하되는 워터를 받아 드레인시키고,
상기 비중수세 모듈은 상기 유닛 캐비닛의 상부 일측에 마련되며 세척약품이 혼합된 세척수를 이용해서 에칭 공정이 완료된 상기 롤 시트 상에 잔존되는 에칭액을 제거하고,
상기 비중수세 모듈은 비중수세 모듈 하우징, 롤 시트 이송부, 상부 배관부, 하부 배관부, 그리고 배관 구동부를 포함하고,
상기 비중수세 모듈 하우징은 박스형 캐비닛 형상을 갖는 외관 프레임이고, 상기 비중수세 모듈 하우징의 일측에 상기 롤 시트가 유입되는 유입부가 형성되며, 상기 유입부로 유입되는 상기 롤 시트는 상기 비중수세 모듈, 상기 제1 내지 제3 수세 모듈, 및 상기 물기 제거 모듈을 차례로 거친 후, 상기 물기 제거 모듈 하우징의 배출부로 배출되어 이후에 제1 롤 시트 건조 유닛으로 향하고,
상기 롤 시트 이송부는 상기 비중수세 모듈 하우징 내에 배치되며, 상기 유입부를 통과한 상기 롤 시트를 상기 제1 내지 제3 수세 모듈 측으로 이송시키고, 다수의 롤러와 기어의 조합으로 형성되고, 상기 상부 배관부는 상기 롤 시트 이송부의 상부에 배치되며, 상기 상부 배관부에는 상기 롤 시트 이송부의 작용으로 이송 중인 상기 롤 시트를 향해 세척약품이 혼합된 세척수를 하향 분사하는 다수의 상부 분사노즐이 마련되고, 상기 하부 배관부는 상기 상부 배관부의 하부에 배치되며, 상기 하부 배관부에는 상기 롤 시트 이송부의 작용으로 이송 중인 상기 롤 시트를 향해 세척약품이 혼합된 세척수를 상향 분사하는 다수의 하부 분사노즐이 마련되고, 상기 배관 구동부는 상기 상부 배관부 및 상기 하부 배관부와 연결되며, 상기 롤 시트 상으로 분사되는 세척약품이 혼합된 세척수의 분사 균일도 확보를 위하여 상기 상부 배관부 및 상기 하부 배관부를 적어도 일 방향으로 구동시키고, 상기 배관 구동부는 상기 유닛 캐비닛의 일측에 결합되는 구동 하우징에 부품이 결합되는 형태로 마련되고,
상기 배관 구동부는 상기 상부 배관부와 연결되고 상기 상부 배관부를 슬라이딩 구동시키는 상부 슬라이더와, 상기 구동 하우징의 상부에 배치되고 상기 상부 슬라이더와 연결되며 상기 상부 배관부가 구동되는 방향으로 슬라이딩 이동되는 상부 슬라이딩 플레이트와, 상기 하부 배관부와 연결되고 상기 하부 배관부를 슬라이딩 구동시키는 하부 슬라이더와, 상기 구동 하우징의 상부에 배치되고 상기 하부 슬라이와 연결되며 상기 하부 배관부가 구동되는 방향으로 슬라이딩 이동되는 하부 슬라이딩 플레이트를 포함하고,
상기 상부 슬라이더와 상기 하부 슬라이더를 교번적으로 구동시키기 위해 슬라이더 구동부가 상기 배관 구동부에 마련되고, 상기 슬라이더 구동부는 상기 구동 하우징에 마련되고 상기 상부 슬라이딩 플레이트 및 상기 하부 슬라이딩 플레이트와 연결되어 상기 상부 슬라이더와 상기 하부 슬라이더를 교번적으로 구동시키고,
상기 슬라이더 구동부는 감속기가 연결되며 동력을 발생시키는 서보모터와, 상기 구동 하우징 내에서 상기 상부 슬라이딩 플레이트 및 상기 하부 슬라이딩 플레이트 사이에 배치되며 상기 서보모터에 연결되어 상기 서보모터의 동작에 의해 회전되는 로테이팅 샤프트와, 상기 로테이팅 샤프트의 상단부에 연결되어 상기 로테이팅 샤프트와 동회전되는 상부 캠 플레이트와, 상기 상부 슬라이딩 플레이트의 상부 장공을 경유해서 상기 상부 캠 플레이트에 결합되는 상부 결합부재와, 상기 로테이팅 샤프트의 하단부에 연결되어 상기 로테이팅 샤프트와 동회전되는 하부 캠 플레이트와, 상기 하부 슬라이딩 플레이트의 하부 장공을 경유해서 상기 하부 캠 플레이트에 결합되는 하부 결합부재를 포함하고,
상기 제1 내지 제3 수세 모듈은 상기 유닛 캐비닛 상에서 상기 비중수세 모듈에 이웃하게 배치되며, 상기 비중수세 모듈을 지난 상기 롤 시트에 대하여 워터를 이용해서 상기 롤 시트 상에 잔존되는 이물을 제거하고,
상기 제1 내지 제3 수세 모듈은 수세 모듈 하우징과, 상기 수세 모듈 하우징 내에서 이송 중인 상기 롤 시트의 상부 및 하부에 배치되며, 해당 위치에서 상기 롤 시트를 향해 워터를 분사하는 다수의 워터 분사기를 포함하고,
상기 물기 제거 모듈은 상기 유닛 캐비닛 상에서 제3 수세 모듈에 이웃하게 배치되며, 상기 제3 수세 모듈을 지난 상기 롤 시트에 대하여 상기 롤 시트 상에 잔존 가능한 물기를 바람으로 제거하며,
상기 물기 제거 모듈은 물기 제거 모듈 하우징과, 상기 물기 제거 모듈 하우징 내에서 이송 중인 상기 롤 시트의 상부 및 하부에 배치되며, 해당 위치에서 상기 롤 시트를 향해 일자형 에어(air)를 분사하는 다수의 에어 나이프를 포함하고,
상기 기능성 비중수세 유닛의 공정 후방에 제1 롤 시트 건조 유닛, 에칭 저항용 테이프 박리 유닛, 박리용 광 조사기, 에칭 저항용 테이프 회수기 및 롤 시트 회수 유닛이 순서대로 배치되고,
상기 제1 롤 시트 건조 유닛은 상기 기능성 비중수세 유닛의 공정 후방에 배치되며 상기 기능성 비중수세 유닛을 거쳐 세척이 완료된 상기 롤 시트를 건조하고, 상기 에칭 저항용 테이프 박리 유닛은 상기 제1 에칭 유닛의 공정 후방에 배치되며 1차 에칭 공정을 위해 라미네이팅되었던 상기 에칭 저항용 테이프를 박리하고, 상기 박리용 광 조사기는 상기 에칭 저항용 테이프가 상기 롤 시트로부터 박리되도록 상기 에칭 저항용 테이프를 향해 광(光)을 조사하고, 상기 에칭 저항용 테이프 회수기는 상기 박리용 광 조사기의 공정 후방에 배치되어 상기 박리용 광 조사기의 작용으로 상기 롤 시트에서 박리되는 상기 에칭 저항용 테이프를 회수하며,
상기 에칭 저항용 테이프 회수기는 상기 에칭 저항용 테이프에 접촉 회전되면서 상기 롤 시트로부터 상기 에칭 저항용 테이프를 박리하는 테이프 박리용 구동 롤러와, 상기 롤 시트를 사이에 두고 상기 테이프 박리용 구동 롤러의 반대편에 회전 가능하게 배치되는 테이프 박리용 종동 롤러와, 박리되는 상기 에칭 저항용 테이프를 감아 회수하는 테이프 회수 롤러와, 상기 테이프 박리용 구동 롤러와 상기 테이프 회수 롤러 사이에 배치되며 회수되는 테이프를 가이드하는 테이프 가이드 롤러를 포함하고,
상기 롤 시트 회수 유닛은 상기 제1 공정 라인 상에서 상기 롤 시트 공급 유닛의 반대편에 배치되며, 상기 롤 시트의 제1 면이 에칭되고 상기 에칭 저항용 테이프가 박리된 상기 롤 시트를 회수하고,
상기 제2 공정 라인에는 공정이 진행되는 방향을 따라 에칭 후 롤 시트 공급 유닛, 에칭 저항제 도포 유닛, 제2 롤 시트 건조 유닛, 에칭 저항제 경화 유닛, 롤 시트 절단 유닛, 캐리어 라미네이팅 유닛, 그리고 제2 에칭 유닛이 배치되고,
상기 에칭 후 롤 시트 공급 유닛은 상기 제1 공정 라인을 통해 제1 면에 대한 에칭 공정이 완료된 상기 롤 시트를 상기 제2 공정 라인으로 공급하고,
상기 에칭 후 롤 시트 공급 유닛이 상기 롤 시트를 상기 제2 공정 라인으로 공급할 때, 상기 제1 공정 라인에서 에칭이 된 면이 상부를 향하도록 하고 제1 면에 대한 에칭 공정이 완료된 상기 롤 시트는 상기 제2 롤 시트 구동 롤러의 작용으로 상기 제2 공정 라인으로 공급되고, 상기 제2 롤 시트 구동 롤러는 에칭 후 상기 롤 시트 공급 유닛의 상기 롤 시트를 상기 롤 시트 절단 유닛 쪽으로 구동시키고,
상기 에칭 후 롤 시트 공급 유닛의 공정 후방에 제2 롤 시트 버퍼 유닛이 마련되고, 상기 제2 롤 시트 버퍼 유닛은 상기 에칭 후 롤 시트 공급 유닛과 상기 에칭 저항제 도포 유닛 사이에 배치되며 상기 에칭 후 롤 시트 공급 유닛과 상기 에칭 저항제 도포 유닛 간의 공정 속도를 조절하고,
상기 제2 롤 시트 버퍼 유닛의 공정 후방에 상기 에칭 저항제 도포 유닛이 마련되고, 상기 에칭 저항제 도포 유닛은 상기 제1 공정 라인 상에서 1/2 에칭 공정이 완료된 상기 롤 시트의 제1 면에 상기 에칭 저항제를 도포하고,
상기 에칭 저항제 도포 유닛의 공정 후방에 상기 제2 롤 시트 건조 유닛과 상기 에칭 저항제 경화 유닛이 차례로 배치되고,
상기 제2 롤 시트 건조 유닛은 상기 에칭 저항제 도포 유닛과 상기 에칭 저항제 경화 유닛 사이에 배치되며 상기 에칭 저항제가 도포된 상기 롤 시트를 건조하고, 상기 에칭 저항제 경화 유닛은 상기 에칭 저항제 도포 유닛의 공정 후방에 배치되며 상기 에칭 저항제를 경화시키고,
상기 제2 공정 라인 상에서 상기 에칭 저항제 경화 유닛의 공정 후방에 상기 롤 시트 절단 유닛이 마련되고, 상기 롤 시트 절단 유닛은 상기 에칭 저항제 도포 유닛의 공정 후방에 배치되며 상기 롤 시트를 단위 사이즈의 단위 시트로 절단하고,
상기 롤 시트 절단 유닛은 상하로 구동되면서 이송 중인 상기 롤 시트를 절단하는 커터(cutter)와, 절단 대상인 상기 롤 시트를 지지하는 절단 다이를 포함하고,
상기 롤 시트의 절단 작업 시 상기 롤 시트의 이송이 정지될 때 진행 중인 상기 롤 시트의 진행 흐름을 보상하기 위해 전동식 버퍼 롤이 펼침 롤러의 전방에 배치되고,
상기 캐리어 라미네이팅 유닛은 상기 롤 시트 절단 유닛의 공정 후방에 배치되며 상기 단위 시트의 이송을 위하여 상기 단위 시트에 캐리어(carrier)를 라미네이팅(laminating)하고, 상기 캐리어 라미네이팅 유닛과 시트 에칭 유닛 사이에 중간 이동 롤러가 배치되고,
상기 시트 에칭 유닛은 상기 캐리어 라미네이팅 유닛의 공정 후방에 배치되며 상기 단위 시트의 제2 면에 대한 에칭 공정을 진행하고,
상기 롤 시트의 상태에서 상기 제1 에칭 유닛을 통해 1차로 에칭 공정이 진행되고 상기 단위 시트의 상태에서 상기 시트 에칭 유닛을 통해 2차로 에칭 공정이 진행됨에 따라 상기 단위 시트에 상기 메인 홀 패턴이 형성되고,
상기 시트 에칭 유닛은 상기 캐리어가 유입되고 배출되는 입출구에서 속도가 가속되는 속도 가변형 제2 에칭 유닛이고,
상기 제2 에칭 유닛은 시트형 유닛 바디부, 캐리어 이동모듈, 다수의 제2 에칭액 스프레이 모듈, 그리고 캐리어 가속모듈을 포함하고,
상기 시트형 유닛 바디부는 상기 제2 에칭 유닛의 외관을 이루고, 상기 시트형 유닛 바디부는 캐비닛 형상을 가지며, 상기 캐리어 이동모듈은 상기 시트형 유닛 바디부 내에 마련되며 상기 캐리어를 이동시키는 역할을 하고, 상기 캐리어 이동모듈은 에칭액에 강한 롤러로 적용되고, 상기 다수의 제2 에칭액 스프레이 모듈은 상기 시트형 유닛 바디부 내에 마련되며 상기 시트형 유닛 바디부 내에서 상기 캐리어 이동모듈을 통해 이동 중인 상기 단위 시트를 향해 에칭액을 스프레이 방식으로 분사하고, 상기 캐리어 가속모듈은 상기 캐리어가 유입되는 유입부와 상기 캐리어가 배출되는 배출부 중 적어도 일측에 배치되고 해당 위치에서 상기 캐리어를 가속시키는 역할을 하고,
상기 캐리어 가속모듈은 유입측 캐리어 가속모듈과 배출측 캐리어 가속모듈을 포함하고, 상기 유입측 캐리어 가속모듈은 상기 시트형 유닛 바디부의 유입부 측에 마련되며 상기 캐리어 라미네이팅 유닛 측에서 상기 시트형 유닛 바디부 내로 유입되는 상기 캐리어의 속도를 상기 캐리어 이동모듈의 속도보다 더 빠르게 가속시키고, 상기 배출측 캐리어 가속모듈은 상기 시트형 유닛 바디부의 배출부 측에 마련되며 에칭 공정이 완료되어 상기 시트형 유닛 바디부의 내부에서 외부로 배출되는 상기 캐리어의 속도를 상기 캐리어 이동모듈의 속도보다 더 빠르게 가속시키고,
상기 유입측 캐리어 가속모듈과 상기 배출측 캐리어 가속모듈의 동작을 위해 위치 감지부와 컨트롤러가 더 구비되고,
상기 위치 감지부는 상기 단위 시트가 라미네이팅 된 상기 캐리어가 유입부 또는 배출부 측에 도달되었는지의 여부를 감지하고, 상기 컨트롤러는 상기 위치 감지부의 감지 신호에 기초하여 상기 캐리어 가속모듈의 동작과 상기 유입측 캐리어 가속모듈의 동작 및 상기 배출측 캐리어 가속모듈의 동작을 컨트롤하는, 금속 마스크 제조 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 더미 홀 패턴은, 액티브 영역 이외의 스크랩(Scrap) 영역에 형성된, 금속 마스크 제조 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 더미 홀 패턴은, 상기 다수 개의 메인 홀 패턴에 대하여 각 메인 홀 패턴에 대응하는 위치마다 상기 스크랩 영역에서 상기 각 메인 홀 패턴의 가로 폭이나 또는 세로 폭 이내로 상기 적어도 둘 이상의 홀들이 메쉬 형태 또는 살대 형태를 이루는, 금속 마스크 제조 방법.
제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 더미 홀 패턴에서 각 홀 모양은 원형, 타원형, 세모형, 네모형, 다각형 중 하나인, 금속 마스크 제조 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 메인 홀 패턴과 상기 더미 홀 패턴이 서로 마주하는 위치에서, 상기 메인 홀 패턴의 최외곽 변으로부터 상기 더미 홀 패턴의 최외곽 변까지의 이격 거리는 λ/5 ∼ λ인, 금속 마스크 제조 방법.