KR102196797B1 - Template for supporting mask and producing methoe thereof and producing method of mask integrated frame - Google Patents
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Abstract
본 발명은 마스크 지지 템플릿과 그의 제조 방법 및 프레임 일체형 마스크의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 마스크 지지 템플릿의 제조 방법은, OLED 화소 형성용 마스크(100)를 지지하여 프레임(200)에 대응시키는 템플릿(template; 50)의 제조 방법으로서, (a) 일면에 임시접착(55)부가 형성된 기판(60), 및 임시접착부(55)에 접착된 복수의 마스크 패턴(P)을 포함하는 마스크(100)를 제공하는 단계, (b) 트랜스퍼 기판(65)을 마스크(100)에 접착하는 단계, (c) 기판(60)을 제거하는 단계, (d) 일면에 임시접착부(55)가 형성된 템플릿(50)을 마스크(100)에 접착하는 단계, 및 (e) 트랜스퍼 기판(65)을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a mask supporting template, a method of manufacturing the same, and a method of manufacturing a frame-integrated mask. The manufacturing method of the mask supporting template according to the present invention is a manufacturing method of a template 50 corresponding to the frame 200 by supporting the mask 100 for forming an OLED pixel. (a) Temporary adhesion 55 Providing a mask 100 including a substrate 60 on which a) portion is formed, and a plurality of mask patterns P adhered to the temporary bonding portion 55, (b) transferring the transfer substrate 65 to the mask 100 Adhering, (c) removing the substrate 60, (d) adhering the template 50 having the temporary bonding portion 55 formed on one surface thereof to the mask 100, and (e) the transfer substrate 65 ) Characterized in that it comprises the step of removing.
Description
본 발명은 마스크 지지 템플릿과 그의 제조 방법 및 프레임 일체형 마스크의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 마스크의 변형없이 안정적으로 지지 및 이동이 가능하고, 마스크를 프레임과 일체를 이룰 시 마스크와 프레임의 밀착력을 향상시킬 수 있으며, 각 마스크 간의 얼라인(align)을 명확하게 할 수 있는 마스크 지지 템플릿과 그의 제조 방법 및 프레임 일체형 마스크의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a mask supporting template, a method of manufacturing the same, and a method of manufacturing a frame-integrated mask. More specifically, it is possible to stably support and move without deformation of the mask, and when the mask is integrated with the frame, the adhesion between the mask and the frame can be improved, and alignment between each mask can be made clear. The present invention relates to a mask supporting template, a manufacturing method thereof, and a manufacturing method of a frame-integrated mask.
OLED 제조 공정에서 화소를 형성하는 기술로, 박막의 금속 마스크(Shadow Mask)를 기판에 밀착시켜서 원하는 위치에 유기물을 증착하는 FMM(Fine Metal Mask) 법이 주로 사용된다.As a technology for forming pixels in the OLED manufacturing process, the Fine Metal Mask (FMM) method is mainly used in which an organic material is deposited at a desired location by attaching a thin metal mask to a substrate.
기존의 OLED 제조 공정에서는 마스크를 스틱 형태, 플레이트 형태 등으로 제조한 후, 마스크를 OLED 화소 증착 프레임에 용접 고정시켜 사용한다. 마스크 하나에는 디스플레이 하나에 대응하는 셀이 여러개 구비될 수 있다. 또한, 대면적 OLED 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.In the existing OLED manufacturing process, the mask is manufactured in the form of a stick or plate, and then the mask is welded and fixed to the OLED pixel deposition frame. One mask may include several cells corresponding to one display. In addition, in order to manufacture a large area OLED, several masks can be fixed to the OLED pixel deposition frame. In the process of fixing to the frame, each mask is stretched so that it is flat. It is a very difficult task to adjust the tension so that the entire part of the mask is flat. In particular, in order to align a mask pattern with a size of only a few to tens of μm while making all the cells flat, a high level of work is required to check the alignment in real time while finely adjusting the tension applied to each side of the mask. do.
그럼에도 불구하고, 여러 개의 마스크를 하나의 프레임에 고정시키는 과정에서 마스크 상호간에, 그리고 마스크 셀들의 상호간에 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.Nevertheless, in the process of fixing several masks to one frame, there is a problem in that the alignment between the masks and the mask cells is not good. In addition, in the process of welding and fixing the mask to the frame, the thickness of the mask film is too thin and large area, so the mask is struck or distorted by the load, and wrinkles and burrs occur in the welding part during the welding process. There were problems such as misalignment.
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, 마스크가 쳐지거나 뒤틀리는 등의 변형을 방지하고, 정렬을 명확하게 할 수 있는 기술, 마스크를 프레임에 고정하는 기술 등의 개발이 필요한 실정이다.In the case of ultra-high-definition OLED, the current QHD quality is 500-600 PPI (pixel per inch), and the pixel size reaches about 30-50 μm, and 4K UHD, 8K UHD high-definition is higher than this -860 PPI, ~1600 PPI Will have a resolution of. In this way, in consideration of the pixel size of the ultra-high-definition OLED, the alignment error between cells should be reduced to about several µm, and the error beyond this leads to product failure, so the yield may be very low. Therefore, there is a need to develop a technique for preventing deformation such as a mask being struck or distorted, a technique for clarifying alignment, a technique for fixing a mask to a frame, and the like.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 복수의 마스크 지지 템플릿을 프레임에 동시에 대응하고 부착시킬 수 있는 마스크 지지 템플릿과 그의 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Accordingly, the present invention was conceived to solve the problems of the prior art as described above, and it is an object of the present invention to provide a mask support template capable of simultaneously responding and attaching a plurality of mask support templates to a frame and a method of manufacturing the same. do.
또한, 본 발명은 마스크를 변형없이 안정적으로 지지 및 이동이 가능한 마스크 지지 템플릿과 그의 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a mask support template capable of stably supporting and moving a mask without deformation and a method of manufacturing the same.
또한, 본 발명은 마스크와 프레임이 일체형 구조를 이룰 수 있는 프레임 일체형 마스크의 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a frame-integrated mask in which a mask and a frame can form an integral structure.
또한, 본 발명은 마스크가 쳐지거나 뒤틀리는 등의 변형을 방지하고 정렬을 명확하게 할 수 있는 프레임 일체형 마스크의 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In addition, it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a frame-integrated mask capable of preventing deformation such as being struck or distorted and clarifying alignment.
또한, 본 발명은 제조시간을 현저하게 감축시키고, 수율을 현저하게 상승시킨 프레임 일체형 마스크의 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a frame-integrated mask in which the manufacturing time is remarkably reduced and the yield is remarkably increased.
본 발명의 상기의 목적은, OLED 화소 형성용 마스크를 지지하여 프레임에 대응시키는 템플릿(template)의 제조 방법으로서, (a) 일면에 임시접착부가 형성된 기판, 및 임시접착부에 접착된 복수의 마스크 패턴을 포함하는 마스크를 제공하는 단계; (b) 트랜스퍼 기판을 마스크에 접착하는 단계; (c) 기판을 제거하는 단계; (d) 일면에 임시접착부가 형성된 템플릿을 마스크에 접착하는 단계; 및 (e) 트랜스퍼 기판을 제거하는 단계를 포함하는, 마스크 지지 템플릿의 제조 방법에 의해 달성된다.The above object of the present invention is a method of manufacturing a template that supports an OLED pixel forming mask to correspond to a frame, comprising: (a) a substrate having a temporary adhesive portion formed on one surface, and a plurality of mask patterns adhered to the temporary adhesive portion Providing a mask comprising a; (b) adhering the transfer substrate to the mask; (c) removing the substrate; (d) adhering the template with the temporary adhesive portion formed on one surface to the mask; And (e) removing the transfer substrate.
템플릿과 마스크는 동일한 면적으로 상호 접착될 수 있다.The template and the mask may be adhered to each other in the same area.
기판, 트랜스퍼 기판은 마스크보다 면적이 크게 형성될 수 있다.The substrate and the transfer substrate may have a larger area than the mask.
기판은 유리 재질이고, 트랜스퍼 기판은 인바(invar) 재질 시트 또는 UV 조사에 의해 분리가 가능한 접착시트일 수 있다.The substrate may be made of a glass material, and the transfer substrate may be an invar material sheet or an adhesive sheet capable of being separated by UV irradiation.
트랜스퍼 기판이 인바 재질 시트인 경우, 일면에 임시접착부가 형성되어 마스크에 접착될 수 있다.When the transfer substrate is an Invar material sheet, a temporary adhesive portion may be formed on one surface to be adhered to the mask.
(a) 단계에서, 기판은 하부의 글래스 기판 및 상부의 인바 기판을 포함하고, (c) 단계에서, 글래스 기판 및 인바 기판을 제거할 수 있다.In step (a), the substrate includes a lower glass substrate and an upper Invar substrate, and in step (c), the glass substrate and the Invar substrate may be removed.
(a) 단계에서, 기판은 하부의 글래스 기판 및 상부의 인바 기판을 포함하고, (b) 단계는, 하부의 글래스 기판을 분리한 상태에서 수행하며, (c) 단계에서, 인바 기판을 제거할 수 있다.In step (a), the substrate includes a lower glass substrate and an upper Invar substrate, step (b) is performed while the lower glass substrate is separated, and in step (c), the Invar substrate is removed. I can.
(a) 단계는, (a1) 마스크 금속막을 일면에 임시접착부가 형성된 기판 상에 접착하는 단계; (a2) 마스크 금속막 상에 패턴화된 절연부를 형성하는 단계; (a3) 절연부 사이로 노출된 마스크 금속막의 부분을 식각하여 복수의 마스크 패턴을 형성하는 단계; 및 (a4) 절연부를 제거하는 단계를 포함할 수 있다.Step (a) may include: (a1) bonding a mask metal film on a substrate having a temporary adhesive portion formed on one surface thereof; (a2) forming a patterned insulating portion on the mask metal film; (a3) forming a plurality of mask patterns by etching portions of the mask metal layer exposed between the insulating portions; And (a4) may include the step of removing the insulation.
임시접착부는 열을 가함에 따라 분리가 가능한 접착제 또는 접착 시트, UV 조사에 의해 분리가 가능한 접착제 또는 접착시트일 수 있다.The temporary bonding unit may be an adhesive or adhesive sheet that can be separated by applying heat, and an adhesive or adhesive sheet that can be separated by UV irradiation.
임시접착부는 액체 왁스(liquid wax) 또는 열박리 테이프(thermal release tape)일 수 있다.The temporary adhesive may be a liquid wax or a thermal release tape.
템플릿은 투명한 재질일 수 있다.The template may be a transparent material.
템플릿은 웨이퍼, 글래스(glass), 실리카(silica), 내열유리, 석영(quartz), 알루미나(Al2O3), 붕규산유리(borosilicate glass), 지르코니아(zirconia) 중 어느 하나의 재질을 포함할 수 있다.The template may include any one material of wafer, glass, silica, heat-resistant glass, quartz, alumina (Al 2 O 3 ), borosilicate glass, and zirconia. have.
마스크의 용접부에 대응하는 템플릿의 부분에 용접 에너지가 통과하는 통과공이 형성될 수 있다.A through hole through which welding energy passes may be formed in a portion of the template corresponding to the welding portion of the mask.
그리고, 본 발명의 상기의 목적은, OLED 화소 형성용 마스크를 지지하여 프레임에 대응시키는 템플릿으로서, 템플릿; 템플릿 상에 형성된 임시접착부; 및 임시접착부를 개재하여 템플릿 상에 접착되고, 마스크 패턴이 형성된 마스크를 포함하고, 템플릿과 마스크는 동일한 면적으로 상호 접착되는, 마스크 지지 템플릿에 의해 달성된다.Further, the above object of the present invention is to provide a template for supporting an OLED pixel forming mask to correspond to a frame, comprising: a template; A temporary adhesive portion formed on the template; And a mask bonded on the template through the temporary bonding portion and formed with a mask pattern, wherein the template and the mask are bonded to each other in the same area.
마스크의 두께는 5㎛ 내지 20㎛일 수 있다.The thickness of the mask may be 5 μm to 20 μm.
그리고, 본 발명의 상기의 목적은, 복수의 마스크와 마스크를 지지하는 프레임이 일체로 형성된 프레임 일체형 마스크의 제조 방법으로서, (a) 일면에 임시접착부가 형성된 기판, 및 임시접착부에 접착된 복수의 마스크 패턴을 포함하는 마스크를 준비하는 단계; (b) 트랜스퍼 기판을 마스크에 접착하는 단계; (c) 기판을 제거하는 단계; (d) 일면에 임시접착부가 형성된 템플릿을 마스크에 접착하는 단계; (e) 트랜스퍼 기판을 제거하여 마스크 지지 템플릿을 준비하는 단계; (f) 복수의 마스크 셀 영역을 구비한 프레임을 준비하는 단계; (g) 프레임 상에 템플릿을 로딩하여 마스크를 프레임의 마스크 셀 영역에 대응하는 단계; 및 (h) 마스크의 용접부에 용접 에너지를 조사하여 마스크를 프레임에 준비하는 단계를 포함하는, 프레임 일체형 마스크의 제조 방법에 의해 달성된다.In addition, the above object of the present invention is a method of manufacturing a frame-integrated mask in which a plurality of masks and a frame supporting the mask are integrally formed, comprising: (a) a substrate having a temporary bonding portion formed on one surface, and a plurality of Preparing a mask including a mask pattern; (b) adhering the transfer substrate to the mask; (c) removing the substrate; (d) adhering the template with the temporary adhesive portion formed on one surface to the mask; (e) removing the transfer substrate to prepare a mask support template; (f) preparing a frame including a plurality of mask cell regions; (g) loading the template onto the frame to correspond the mask to the mask cell area of the frame; And (h) irradiating welding energy to the welding portion of the mask to prepare the mask on the frame.
템플릿과 마스크는 동일한 면적으로 상호 접착될 수 있다.The template and the mask may be adhered to each other in the same area.
기판, 트랜스퍼 기판은 마스크보다 면적이 크게 형성될 수 있다.The substrate and the transfer substrate may have a larger area than the mask.
기판은 유리 재질이고, 트랜스퍼 기판은 인바(invar) 재질 시트 또는 UV 조사에 의해 분리가 가능한 접착시트일 수 있다.The substrate may be made of a glass material, and the transfer substrate may be an invar material sheet or an adhesive sheet capable of being separated by UV irradiation.
템플릿 상부에서 조사된 용접 에너지는 통과공을 통과하여 마스크의 용접부에 조사될 수 있다.The welding energy irradiated from the upper part of the template may pass through the through hole and be irradiated to the welding portion of the mask.
용접 에너지가 조사된 용접부의 부분에 용접 비드(bead)가 형성되고, 용접 비드는 마스크와 프레임이 일체로 연결되도록 매개할 수 있다.A welding bead is formed in a portion of the welding portion irradiated with welding energy, and the welding bead may be mediated so that the mask and the frame are integrally connected.
(g) 단계에서 프레임의 모든 마스크 셀 영역 상에 복수의 템플릿을 대응한 후 (h) 단계를 수행할 수 있다.In step (g), step (h) may be performed after corresponding a plurality of templates on all mask cell regions of the frame.
특정 마스크 셀 영역 상에 대응한 템플릿과 이에 이웃하는 마스크 셀 영역 상에 대응한 템플릿은 소정 간격을 이룰 수 있다.A template corresponding to a specific mask cell area and a template corresponding to a neighboring mask cell area may form a predetermined interval.
(h) 단계 이후, 임시접착부에 열 인가, 화학적 처리, 초음파 인가, UV 인가 중 적어도 어느 하나를 수행하여, 마스크와 템플릿을 분리하는 단계를 더 포함할 수 있다.After step (h), it may further include the step of separating the mask and the template by performing at least one of applying heat, chemical treatment, ultrasonic application, and UV application to the temporary adhesive.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 복수의 마스크 지지 템플릿을 프레임에 동시에 대응하고 부착시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention configured as described above, it is possible to simultaneously correspond and attach a plurality of mask support templates to the frame.
또한, 본 발명에 따르면, 마스크를 변형없이 안정적으로 지지 및 이동이 가능한 효과가 있다.In addition, according to the present invention, there is an effect that the mask can be stably supported and moved without deformation.
또한, 본 발명에 따르면, 마스크와 프레임이 일체형 구조를 이룰 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, there is an effect that the mask and the frame can form an integral structure.
또한, 본 발명에 따르면, 마스크가 쳐지거나 뒤틀리는 등의 변형을 방지하고 정렬을 명확하게 할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, there is an effect of preventing deformation, such as being struck or distorted, of the mask, and enabling clear alignment.
또한, 본 발명에 따르면, 제조시간을 현저하게 감축시키고, 수율을 현저하게 상승시킬 수 있는 효과가 있다.Further, according to the present invention, there is an effect of remarkably reducing the manufacturing time and increasing the yield remarkably.
도 1은 종래의 OLED 화소 증착용 마스크를 나타내는 개략도이다.
도 2는 종래의 마스크를 프레임에 부착하는 과정을 나타내는 개략도이다.
도 3은 종래의 마스크를 인장하는 과정에서 셀들간의 정렬 오차가 발생하는 것을 나타내는 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임 일체형 마스크를 나타내는 정면도 및 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임을 나타내는 정면도 및 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임의 제조 과정을 나타내는 개략도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임의 제조 과정을 나타내는 개략도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크를 나타내는 개략도이다.
도 9 내지 도 10은 비교예에 따른 템플릿 상에 마스크 금속막을 접착하고 마스크를 형성하여 마스크 지지 템플릿을 제조하는 과정을 나타내는 개략도이다.
도 11은 비교예에 따른 마스크 지지 템플릿을 프레임 상에 로딩하는 과정을 나타내는 개략도이다.
도 12 내지 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 지지 템플릿을 제조하는 과정을 나타내는 개략도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 임시접착부를 나타내는 확대 단면 개략도이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마스크 지지 템플릿을 제조하는 과정을 나타내는 개략도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 지지 템플릿을 프레임 상에 로딩하는 과정을 나타내는 개략도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 템플릿을 프레임 상에 로딩하여 마스크를 프레임의 셀 영역에 대응시키는 상태를 나타내는 개략도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크를 프레임에 부착한 후 마스크와 템플릿을 분리하는 과정을 나타내는 개략도이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크를 프레임에 부착한 상태를 나타내는 개략도이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임 일체형 마스크를 이용한 OLED 화소 증착 장치를 나타내는 개략도이다.1 is a schematic diagram showing a conventional OLED pixel deposition mask.
2 is a schematic diagram showing a process of attaching a conventional mask to a frame.
3 is a schematic diagram showing that an alignment error between cells occurs in a process of tensioning a conventional mask.
4 is a front view and a side cross-sectional view showing a frame-integrated mask according to an embodiment of the present invention.
5 is a front view and a side cross-sectional view showing a frame according to an embodiment of the present invention.
6 is a schematic diagram showing a manufacturing process of a frame according to an embodiment of the present invention.
7 is a schematic diagram showing a manufacturing process of a frame according to another embodiment of the present invention.
8 is a schematic diagram showing a mask according to an embodiment of the present invention.
9 to 10 are schematic diagrams illustrating a process of manufacturing a mask supporting template by attaching a mask metal film on a template according to a comparative example and forming a mask.
11 is a schematic diagram illustrating a process of loading a mask supporting template on a frame according to a comparative example.
12 to 13 are schematic diagrams showing a process of manufacturing a mask support template according to an embodiment of the present invention.
14 is an enlarged cross-sectional schematic view showing a temporary bonding unit according to an embodiment of the present invention.
15 is a schematic diagram showing a process of manufacturing a mask supporting template according to another embodiment of the present invention.
16 is a schematic diagram illustrating a process of loading a mask supporting template onto a frame according to an embodiment of the present invention.
17 is a schematic diagram illustrating a state in which a template is loaded onto a frame and a mask is associated with a cell area of the frame according to an embodiment of the present invention.
18 is a schematic diagram illustrating a process of separating a mask from a template after attaching a mask to a frame according to an embodiment of the present invention.
19 is a schematic diagram showing a state in which a mask is attached to a frame according to an embodiment of the present invention.
20 is a schematic diagram showing an OLED pixel deposition apparatus using a frame-integrated mask according to an embodiment of the present invention.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 형태는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The detailed description of the present invention to be described later refers to the accompanying drawings, which illustrate specific embodiments in which the present invention may be practiced. These embodiments are described in detail sufficient to enable a person skilled in the art to practice the present invention. It is to be understood that the various embodiments of the present invention are different from each other, but need not be mutually exclusive. For example, specific shapes, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the present invention in relation to one embodiment. In addition, it is to be understood that the location or arrangement of individual components within each disclosed embodiment may be changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, the detailed description to be described below is not intended to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention, if properly described, is limited only by the appended claims, along with all scopes equivalent to those claimed by the claims. In the drawings, similar reference numerals refer to the same or similar functions over several aspects, and the length, area, thickness, and the like may be exaggerated and expressed for convenience.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order to enable those of ordinary skill in the art to easily implement the present invention.
도 1은 종래의 OLED 화소 증착용 마스크(10)를 나타내는 개략도이다.1 is a schematic diagram showing a conventional OLED
도 1을 참조하면, 종래의 마스크(10)는 스틱형(Stick-Type) 또는 판형(Plate-Type)으로 제조될 수 있다. 도 1의 (a)에 도시된 마스크(10)는 스틱형 마스크로서, 스틱의 양측을 OLED 화소 증착 프레임에 용접 고정시켜 사용할 수 있다. 도 1의 (b)에 도시된 마스크(100)는 판형(Plate-Type) 마스크로서, 넓은 면적의 화소 형성 공정에서 사용될 수 있다.Referring to FIG. 1, a
마스크(10)의 바디(Body)[또는, 마스크 막(11)]에는 복수의 디스플레이 셀(C)이 구비된다. 하나의 셀(C)은 스마트폰 등의 디스플레이 하나에 대응한다. 셀(C)에는 디스플레이의 각 화소에 대응하도록 화소 패턴(P)이 형성된다. 셀(C)을 확대하면 R, G, B에 대응하는 복수의 화소 패턴(P)이 나타난다. 일 예로, 셀(C)에는 70 X 140의 해상도를 가지도록 화소 패턴(P)이 형성된다. 즉, 수많은 화소 패턴(P)들은 군집을 이루어 셀(C) 하나를 구성하며, 복수의 셀(C)들이 마스크(10)에 형성될 수 있다.A plurality of display cells C are provided on the body of the mask 10 (or the mask layer 11). One cell C corresponds to one display such as a smartphone. A pixel pattern P is formed in the cell C to correspond to each pixel of the display. When the cell C is enlarged, a plurality of pixel patterns P corresponding to R, G, and B appear. For example, a pixel pattern P is formed in the cell C to have a resolution of 70 X 140. That is, a number of pixel patterns P are clustered to form one cell C, and a plurality of cells C may be formed on the
도 2는 종래의 마스크(10)를 프레임(20)에 부착하는 과정을 나타내는 개략도이다. 도 3은 종래의 마스크(10)를 인장(F1~F2)하는 과정에서 셀들간의 정렬 오차가 발생하는 것을 나타내는 개략도이다. 도 1의 (a)에 도시된 6개의 셀(C: C1~C6)을 구비하는 스틱 마스크(10)를 예로 들어 설명한다.2 is a schematic diagram showing a process of attaching the
도 2의 (a)를 참조하면, 먼저, 스틱 마스크(10)를 평평하게 펴야한다. 스틱 마스크(10)의 장축 방향으로 인장력(F1~F2)을 가하여 당김에 따라 스틱 마스크(10)가 펴지게 된다. 그 상태로 사각틀 형태의 프레임(20) 상에 스틱 마스크(10)를 로딩한다. 스틱 마스크(10)의 셀(C1~C6)들은 프레임(20)의 틀 내부 빈 영역 부분에 위치하게 된다. 프레임(20)은 하나의 스틱 마스크(10)의 셀(C1~C6)들이 틀 내부 빈 영역에 위치할 정도의 크기일 수 있고, 복수의 스틱 마스크(10)의 셀(C1~C6)들이 틀 내부 빈 영역에 위치할 정도의 크기일 수도 있다.Referring to FIG. 2A, first, the
도 2의 (b)를 참조하면, 스틱 마스크(10)의 각 측에 가하는 인장력(F1~F2)을 미세하게 조절하면서 정렬을 시킨 후, 스틱 마스크(10) 측면의 일부를 용접(W)함에 따라 스틱 마스크(10)와 프레임(20)을 상호 연결한다. 도 2의 (c)는 상호 연결된 스틱 마스크(10)와 프레임의 측단면을 나타낸다.Referring to FIG. 2(b), after aligning while finely adjusting the tensile forces (F1 to F2) applied to each side of the
도 3을 참조하면, 스틱 마스크(10)의 각 측에 가하는 인장력(F1~F2)을 미세하게 조절함에도 불구하고, 마스크 셀(C1~C3)들의 상호간에 정렬이 잘 되지 않는 문제점이 나타난다. 가령, 셀(C1~C3)들의 패턴(P)간에 거리(D1~D1", D2~D2")가 상호 다르게 되거나, 패턴(P)들이 비뚤어지는 것이 그 예이다. 스틱 마스크(10)는 복수(일 예로, 6개)의 셀(C1~C6)을 포함하는 대면적이고, 수십 ㎛ 수준의 매우 얇은 두께를 가지기 때문에, 하중에 의해 쉽게 쳐지거나 뒤틀어지게 된다. 또한, 각 셀(C1~C6)들을 모두 평평하게 하도록 인장력(F1~F2)을 조절하면서, 각 셀(C1~C6)들간의 정렬 상태를 현미경을 통해 실시간으로 확인하는 것은 매우 어려운 작업이다.Referring to FIG. 3, although the tensile forces F1 to F2 applied to each side of the
따라서, 인장력(F1~F2)의 미세한 오차는 스틱 마스크(10) 각 셀(C1~C3)들이 늘어나거나, 펴지는 정도에 오차를 발생시킬 수 있고, 그에 따라 마스크 패턴(P)간에 거리(D1~D1", D2~D2")가 상이해지게 되는 문제점을 발생시킨다. 물론, 완벽하게 오차가 0이 되도록 정렬하는 것은 어려운 것이지만, 크기가 수 내지 수십 ㎛인 마스크 패턴(P)이 초고화질 OLED의 화소 공정에 악영향을 미치지 않도록 하기 위해서는, 정렬 오차가 3㎛를 초과하지 않는 것이 바람직하다. 이렇게 인접하는 셀 사이의 정렬 오차를 PPA(pixel position accuracy)라 지칭한다.Therefore, a minute error in the tensile force (F1 to F2) may cause an error in the extent to which each of the cells (C1 to C3) of the
이에 더하여, 대략 6~20개 정도의 복수의 스틱 마스크(10)들을 프레임(20) 하나에 각각 연결하면서, 복수의 스틱 마스크(10)들간에, 그리고 스틱 마스크(10)의 복수의 셀(C~C6)들간에 정렬 상태를 명확히 하는 것도 매우 어려운 작업이고, 정렬에 따른 공정 시간이 증가할 수밖에 없게 되어 생산성을 감축시키는 중대한 이유가 된다.In addition, a plurality of stick masks 10 of about 6 to 20 are connected to one
한편, 스틱 마스크(10)를 프레임(20)에 연결 고정시킨 후에는, 스틱 마스크(10)에 가해졌던 인장력(F1~F2)이 프레임(20)에 역으로 작용할 수 있다. 즉, 인장력(F1~F2)에 의해 팽팽히 늘어났던 스틱 마스크(10)가 프레임(20)에 연결된 후에 프레임(20)에 장력(tension)을 작용할 수 있다. 보통 이 장력이 크지 않아서 프레임(20)에 큰 영향을 미치지 않을 수 있으나, 프레임(20)의 크기가 소형화되고 강성이 낮아지는 경우에는 이러한 장력이 프레임(20)을 미세하게 변형시킬 수 있다. 그리하면 복수의 셀(C~C6)들간에 정렬 상태가 틀어지는 문제가 발생할 수 있다.On the other hand, after the
이에, 본 발명은 마스크(100)가 프레임(200)과 일체형 구조를 이룰 수 있게 하는 프레임(200) 및 프레임 일체형 마스크를 제안한다. 프레임(200)에 일체로 형성되는 마스크(100)는 쳐지거나 뒤틀리는 등의 변형이 방지되고, 프레임(200)에 명확히 정렬될 수 있다. 마스크(100)가 프레임(200)에 연결될 때 마스크(100)에 어떠한 인장력도 가하지 않으므로, 마스크(100)가 프레임(200)에 연결된 후 프레임(200)이 변형될 정도의 장력을 가하지 않을 수 있다. 그리고, 마스크(100)를 프레임(200)에 일체로 연결하는 제조시간을 현저하게 감축시키고, 수율을 현저하게 상승시킬 수 있는 이점을 가진다.Accordingly, the present invention proposes a
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임 일체형 마스크를 나타내는 정면도[도 4의 (a)] 및 측단면도[도 4의 (b)]이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임을 나타내는 정면도[도 5의 (a)] 및 측단면도[도 5의 (b)]이다.Figure 4 is a front view [Fig. 4 (a)] and a side cross-sectional view [Fig. 4 (b)] showing a frame-integrated mask according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is according to an embodiment of the present invention It is a front view [FIG. 5(a)] and a side cross-sectional view [FIG. 5(b)] showing the frame.
도 4 및 도 5를 참조하면, 프레임 일체형 마스크는, 복수의 마스크(100) 및 하나의 프레임(200)을 포함할 수 있다. 다시 말해, 복수의 마스크(100)들을 각각 하나씩 프레임(200)에 부착한 형태이다. 이하에서는, 설명의 편의상 사각 형태의 마스크(100)를 예로 들어 설명하나, 마스크(100)들은 프레임(200)에 부착되기 전에는 양측에 클램핑되는 돌출부를 구비한 스틱 마스크 형태일 수 있으며, 프레임(200)에 부착된 후에 돌출부가 제거될 수 있다.4 and 5, the frame-integrated mask may include a plurality of
각각의 마스크(100)에는 복수의 마스크 패턴(P)이 형성되며, 하나의 마스크(100)에는 하나의 셀(C)이 형성될 수 있다. 하나의 마스크 셀(C)은 스마트폰 등의 디스플레이 하나에 대응할 수 있다.A plurality of mask patterns P may be formed on each
마스크(100)는 열팽창계수가 약 1.0 X 10-6/℃인 인바(invar), 약 1.0 X 10-7/℃ 인 슈퍼 인바(super invar) 재질일 수 있다. 이 재질의 마스크(100)는 열팽창계수가 매우 낮기 때문에 열에너지에 의해 마스크의 패턴 형상이 변형될 우려가 적어 고해상도 OLED 제조에서 있어서 FMM(Fine Metal Mask), 새도우 마스크(Shadow Mask)로 사용될 수 있다. 이 외에, 최근에 온도 변화값이 크지 않은 범위에서 화소 증착 공정을 수행하는 기술들이 개발되는 것을 고려하면, 마스크(100)는 이보다 열팽창계수가 약간 큰 니켈(Ni), 니켈-코발트(Ni-Co) 등의 재질일 수도 있다. 마스크(100)는 압연(rolling) 공정 또는 전주 도금(electroforming)으로 생성한 금속 시트(sheet)를 사용할 수 있다.
프레임(200)은 복수의 마스크(100)를 부착시킬 수 있도록 형성된다. 프레임(200)은 최외곽 테두리를 포함해 제1 방향(예를 들어, 가로 방향), 제2 방향(예를 들어, 세로 방향)으로 형성되는 여러 모서리를 포함할 수 있다. 이러한 여러 모서리들은 프레임(200) 상에 마스크(100)가 부착될 구역을 구획할 수 있다.The
프레임(200)은 대략 사각 형상, 사각틀 형상의 테두리 프레임부(210)를 포함할 수 있다. 테두리 프레임부(210)의 내부는 중공 형태일 수 있다. 즉, 테두리 프레임부(210)는 중공 영역(R)을 포함할 수 있다. 프레임(200)은 인바, 슈퍼인바, 알루미늄, 티타늄 등의 금속 재질로 구성될 수 있으며, 열변형을 고려하여 마스크와 동일한 열팽창계수를 가지는 인바, 슈퍼 인바, 니켈, 니켈-코발트 등의 재질로 구성되는 것이 바람직하고, 이 재질들은 프레임(200)의 구성요소인 테두리 프레임부(210), 마스크 셀 시트부(220)에 모두 적용될 수 있다.The
이에 더하여, 프레임(200)은 복수의 마스크 셀 영역(CR)을 구비하며, 테두리 프레임부(210)에 연결되는 마스크 셀 시트부(220)를 포함할 수 있다. 마스크 셀 시트부(220)는 마스크(100)와 마찬가지로 압연으로 형성되거나, 전주도금과 같은 그 외의 막 형성 공정을 사용하여 형성될 수도 있다. 또한, 마스크 셀 시트부(220)는 평면의 시트(sheet)에 레이저 스크라이빙, 에칭 등을 통해 복수의 마스크 셀 영역(CR)을 형성한 후, 테두리 프레임부(210)에 연결할 수 있다. 또는, 마스크 셀 시트부(220)는 평면의 시트를 테두리 프레임부(210)에 연결한 후, 레이저 스크라이빙, 에칭 등을 통해 복수의 마스크 셀 영역(CR)을 형성할 수 있다. 본 명세서에서는 마스크 셀 시트부(220)에 먼저 복수의 마스크 셀 영역(CR)을 형성한 후, 테두리 프레임부(210)에 연결한 것을 주로 상정하여 설명한다.In addition, the
마스크 셀 시트부(220)는 테두리 시트부(221) 및 제1, 2 그리드 시트부(223, 225) 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다. 테두리 시트부(221) 및 제1, 2 그리드 시트부(223, 225)는 동일한 시트에서 구획된 각 부분을 지칭하며, 이들은 상호간에 일체로 형성된다.The mask
테두리 시트부(221)가 실질적으로 테두리 프레임부(210)에 연결될 수 있다. 따라서, 테두리 시트부(221)는 테두리 프레임부(210)와 대응하는 대략 사각 형상, 사각틀 형상을 가질 수 있다.The
또한, 제1 그리드 시트부(223)는 제1 방향(가로 방향)으로 연장 형성될 수 있다. 제1 그리드 시트부(223)는 직선 형태로 형성되어 양단이 테두리 시트부(221)에 연결될 수 있다. 마스크 셀 시트부(220)가 복수의 제1 그리드 시트부(223)를 포함하는 경우, 각각의 제1 그리드 시트부(223)는 동등한 간격을 이루는 것이 바람직하다.In addition, the first
또한, 이에 더하여, 제2 그리드 시트부(225)가 제2 방향(세로 방향)으로 연장 형성될 수 있다. 제2 그리드 시트부(225)는 직선 형태로 형성되어 양단이 테두리 시트부(221)에 연결될 수 있다. 제1 그리드 시트부(223)와 제2 그리드 시트부(225)는 서로 수직 교차될 수 있다. 마스크 셀 시트부(220)가 복수의 제2 그리드 시트부(225)를 포함하는 경우, 각각의 제2 그리드 시트부(225)는 동등한 간격을 이루는 것이 바람직하다.Further, in addition to this, the second
한편, 제1 그리드 시트부(223)들 간의 간격과, 제2 그리드 시트부(225)들 간의 간격은 마스크 셀(C)의 크기에 따라서 동일하거나 상이할 수 있다.Meanwhile, the spacing between the first
제1 그리드 시트부(223) 및 제2 그리드 시트부(225)는 박막 형태의 얇은 두께를 가지지만, 길이 방향에 수직하는 단면의 형상은 직사각형, 사다리꼴과 같은 사각형 형상, 삼각형 형상 등일 수 있고, 변, 모서리 부분이 일부 라운딩 될 수도 있다. 단면 형상은 레이저 스크라이빙, 에칭 등의 과정에서 조절 가능하다.The first
테두리 프레임부(210)의 두께는 마스크 셀 시트부(220)의 두께보다 두꺼울 수 있다. 테두리 프레임부(210)는 프레임(200)의 전체 강성을 담당하기 때문에 수mm 내지 수cm의 두께로 형성될 수 있다.The thickness of the
마스크 셀 시트부(220)의 경우는, 실질적으로 두꺼운 시트를 제조하는 공정이 어렵고, 너무 두꺼우면 OLED 화소 증착 공정에서 유기물 소스(600)[도 20 참조]가 마스크(100)를 통과하는 경로를 막는 문제를 발생시킬 수 있다. 반대로, 두께가 너무 얇아지면 마스크(100)를 지지할 정도의 강성 확보가 어려울 수 있다. 이에 따라, 마스크 셀 시트부(220)는 테두리 프레임부(210)의 두께보다는 얇지만, 마스크(100)보다는 두꺼운 것이 바람직하다. 마스크 셀 시트부(220)의 두께는, 약 0.1mm 내지 1mm 정도로 형성될 수 있다. 그리고, 제1, 2 그리드 시트부(223, 225)의 폭은 약 1~5mm 정도로 형성될 수 있다.In the case of the mask
평면의 시트에서 테두리 시트부(221), 제1, 2 그리드 시트부(223, 225)가 점유하는 영역을 제외하여, 복수의 마스크 셀 영역(CR: CR11~CR56)이 제공될 수 있다. 다른 관점에서, 마스크 셀 영역(CR)이라 함은, 테두리 프레임부(210)의 중공 영역(R)에서 테두리 시트부(221), 제1, 2 그리드 시트부(223, 225)가 점유하는 영역을 제외한, 빈 영역을 의미할 수 있다.A plurality of mask cell areas CR (CR11 to CR56) may be provided except for the area occupied by the
이 마스크 셀 영역(CR)에 마스크(100)의 셀(C)이 대응됨에 따라, 실질적으로 마스크 패턴(P)을 통해 OLED의 화소가 증착되는 통로로 이용될 수 있게 된다. 전술하였듯이 하나의 마스크 셀(C)은 스마트폰 등의 디스플레이 하나에 대응한다. 하나의 마스크(100)에는 하나의 셀(C)을 구성하는 마스크 패턴(P)들이 형성될 수 있다. 또는, 하나의 마스크(100)가 복수의 셀(C)을 구비하고 각각의 셀(C)이 프레임(200)의 각각의 셀 영역(CR)에 대응할 수도 있으나, 마스크(100)의 명확한 정렬을 위해서는 대면적 마스크(100)를 지양할 필요가 있고, 하나의 셀(C)을 구비하는 소면적 마스크(100)가 바람직하다. 또는, 프레임(200)의 하나의 셀 영역(CR)에 복수의 셀(C)을 가지는 하나의 마스크(100)가 대응할 수도 있다. 이 경우, 명확한 정렬을 위해서는 2-3개 정도의 소수의 셀(C)을 가지는 마스크(100)를 대응하는 것을 고려할 수 있다.As the cell C of the
프레임(200)은 복수의 마스크 셀 영역(CR)을 구비하고, 각각의 마스크(100)는 각각 하나의 마스크 셀(C)이 마스크 셀 영역(CR)에 대응되도록 부착될 수 있다. 각각의 마스크(100)는 복수의 마스크 패턴(P)이 형성된 마스크 셀(C) 및 마스크 셀(C) 주변의 더미[셀(C)을 제외한 마스크 막(110) 부분에 대응]를 포함할 수 있다. 더미는 마스크 막(110)만을 포함하거나, 마스크 패턴(P)과 유사한 형태의 소정의 더미 패턴이 형성된 마스크 막(110)을 포함할 수 있다. 마스크 셀(C)은 프레임(200)의 마스크 셀 영역(CR)에 대응하고, 더미의 일부 또는 전부가 프레임(200)[마스크 셀 시트부(220)]에 부착될 수 있다. 이에 따라, 마스크(100)와 프레임(200)이 일체형 구조를 이룰 수 있게 된다.The
한편, 다른 실시예에 따르면, 프레임은 테두리 프레임부(210)에 마스크 셀 시트부(220)를 부착하여 제조하지 않고, 테두리 프레임부(210)의 중공 영역(R) 부분에 테두리 프레임부(210)와 일체인 그리드 프레임[그리드 시트부(223, 225)에 대응]을 곧바로 형성한 프레임을 사용할 수도 있다. 이러한 형태의 프레임도 적어도 하나의 마스크 셀 영역(CR)을 포함하며, 마스크 셀 영역(CR)에 마스크(100)를 대응시켜 프레임 일체형 마스크를 제조할 수 있게 된다.Meanwhile, according to another embodiment, the frame is not manufactured by attaching the mask
이하에서는, 프레임 일체형 마스크를 제조하는 과정에 대해 설명한다.Hereinafter, a process of manufacturing a frame-integrated mask will be described.
먼저, 도 4 및 도 5에서 상술한 프레임(200)을 제공할 수 있다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임(200)의 제조 과정을 나타내는 개략도이다.First, the
도 6의 (a)를 참조하면, 테두리 프레임부(210)를 제공한다. 테두리 프레임부(210)는 중공 영역(R)을 포함한 사각 틀 형상일 수 있다.Referring to FIG. 6A, a
다음으로, 도 6의 (b)를 참조하면, 마스크 셀 시트부(220)를 제조한다. 마스크 셀 시트부(220)는 압연, 전주도금 또는 그 외의 막 형성 공정을 사용하여 평면의 시트를 제조한 후, 레이저 스크라이빙, 에칭 등을 통해 마스크 셀 영역(CR) 부분을 제거함에 따라 제조할 수 있다. 본 명세서에서는 6 X 5의 마스크 셀 영역(CR: CR11~CR56)을 형성한 것을 예로 들어 설명한다. 5개의 제1 그리드 시트부(223) 및 4개의 제2 그리드 시트부(225)가 존재할 수 있다.Next, referring to FIG. 6B, a mask
다음으로, 마스크 셀 시트부(220)를 테두리 프레임부(210)에 대응할 수 있다. 대응시키는 과정에서, 마스크 셀 시트부(220)의 모든 측을 인장(F1~F4)하여 마스크 셀 시트부(220)를 평평하게 편 상태로 테두리 시트부(221)를 테두리 프레임부(210)에 대응할 수 있다. 한 측에서도 여러 포인트[도 6의 (b)의 예로, 1~3포인트]로 마스크 셀 시트부(220)를 잡고 인장할 수 있다. 한편, 모든 측이 아니라, 일부 측 방향을 따라 마스크 셀 시트부(220)를 인장(F1, F2) 할 수도 있다.Next, the mask
다음으로, 마스크 셀 시트부(220)를 테두리 프레임부(210)에 대응하면, 마스크 셀 시트부(220)의 테두리 시트부(221)를 용접(W)하여 부착할 수 있다. 마스크 셀 시트부(220)가 테두리 프레임부(220)에 견고하게 부착될 수 있도록, 모든 측을 용접(W)하는 것이 바람직하다. 용접(W)은 테두리 프레임부(210)의 모서리쪽에 최대한 가깝게 수행하여야 테두리 프레임부(210)와 마스크 셀 시트부(220) 사이의 들뜬 공간을 최대한 줄이고 밀착성을 높일 수 있게 된다. 용접(W) 부분은 라인(line) 또는 스팟(spot) 형태로 생성될 수 있으며, 마스크 셀 시트부(220)와 동일한 재질을 가지고 테두리 프레임부(210)와 마스크 셀 시트부(220)를 일체로 연결하는 매개체가 될 수 있다.Next, when the mask
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임의 제조 과정을 나타내는 개략도이다. 도 6의 실시예는 마스크 셀 영역(CR)을 구비한 마스크 셀 시트부(220)를 먼저 제조하고 테두리 프레임부(210)에 부착하였으나, 도 7의 실시예는 평면의 시트를 테두리 프레임부(210)에 부착한 후에, 마스크 셀 영역(CR) 부분을 형성한다.7 is a schematic diagram showing a manufacturing process of a frame according to another embodiment of the present invention. In the embodiment of FIG. 6, the mask
먼저, 도 6의 (a)처럼, 중공 영역(R)을 포함한 테두리 프레임부(210)를 제공한다.First, as shown in (a) of FIG. 6, a
다음으로, 도 7의 (a)를 참조하면, 테두리 프레임부(210)에 평면의 시트[평면의 마스크 셀 시트부(220')]를 대응할 수 있다. 마스크 셀 시트부(220')는 아직 마스크 셀 영역(CR)이 형성되지 않은 평면 상태이다. 대응시키는 과정에서, 마스크 셀 시트부(220')의 모든 측을 인장(F1~F4)하여 마스크 셀 시트부(220')를 평평하게 편 상태로 테두리 프레임부(210)에 대응할 수 있다. 한 측에서도 여러 포인트[도 7의 (a)의 예로, 1~3포인트]로 마스크 셀 시트부(220')를 잡고 인장할 수 있다. 한편, 모든 측이 아니라, 일부 측 방향을 따라 마스크 셀 시트부(220')를 인장(F1, F2) 할 수도 있다.Next, referring to FIG. 7A, a flat sheet (a flat
다음으로, 마스크 셀 시트부(220')를 테두리 프레임부(210)에 대응하면, 마스크 셀 시트부(220')의 테두리 부분을 용접(W)하여 부착할 수 있다. 마스크 셀 시트부(220')가 테두리 프레임부(220)에 견고하게 부착될 수 있도록, 모든 측을 용접(W)하는 것이 바람직하다. 용접(W)은 테두리 프레임부(210)의 모서리쪽에 최대한 가깝게 수행하여야 테두리 프레임부(210)와 마스크 셀 시트부(220') 사이의 들뜬 공간을 최대한 줄이고 밀착성을 높일 수 있게 된다. 용접(W) 부분은 라인(line) 또는 스팟(spot) 형태로 생성될 수 있으며, 마스크 셀 시트부(220')와 동일한 재질을 가지고 테두리 프레임부(210)와 마스크 셀 시트부(220')를 일체로 연결하는 매개체가 될 수 있다.Next, when the mask
다음으로, 도 7의 (b)를 참조하면, 평면의 시트[평면의 마스크 셀 시트부(220')]에 마스크 셀 영역(CR)을 형성한다. 레이저 스크라이빙, 에칭 등을 통해 마스크 셀 영역(CR) 부분의 시트를 제거함에 따라 마스크 셀 영역(CR)을 형성할 수 있다. 본 명세서에서는 6 X 5의 마스크 셀 영역(CR: CR11~CR56)을 형성한 것을 예로 들어 설명한다. 마스크 셀 영역(CR)을 형성하게 되면, 테두리 프레임부(210)와 용접(W)된 부분이 테두리 시트부(221)가 되고, 5개의 제1 그리드 시트부(223) 및 4개의 제2 그리드 시트부(225)를 구비하는 마스크 셀 시트부(220)가 구성될 수 있다.Next, referring to FIG. 7B, a mask cell region CR is formed on a planar sheet (a planar mask cell sheet portion 220'). The mask cell area CR may be formed by removing the sheet in the mask cell area CR through laser scribing or etching. In this specification, an example in which a 6 X 5 mask cell region (CR: CR11 to CR56) is formed will be described. When the mask cell area CR is formed, the
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크(100)를 나타내는 개략도이다.8 is a schematic diagram showing a
마스크(100)는 복수의 마스크 패턴(P)이 형성된 마스크 셀(C) 및 마스크 셀(C) 주변의 더미(DM)를 포함할 수 있다. 압연 공정, 전주 도금 등으로 생성한 금속 시트로 마스크(100)를 제조할 수 있고, 마스크(100)에는 하나의 셀(C)이 형성될 수 있음은 상술한 바 있다. 더미(DM)는 셀(C)을 제외한 마스크 막(110)[마스크 금속막(110)] 부분에 대응하고, 마스크 막(110)만을 포함하거나, 마스크 패턴(P)과 유사한 형태의 소정의 더미 패턴이 형성된 마스크 막(110)을 포함할 수 있다. 더미(DM)는 마스크(100)의 테두리에 대응하여 더미(DM)의 일부 또는 전부가 프레임(200)[마스크 셀 시트부(220)]에 부착될 수 있다.The
마스크 패턴(P)의 폭은 40㎛보다 작게 형성될 수 있고, 마스크(100)의 두께는 약 5~20㎛로 형성될 수 있다. 프레임(200)이 복수의 마스크 셀 영역(CR: CR11~CR56)을 구비하므로, 각각의 마스크 셀 영역(CR: CR11~CR56)에 대응하는 마스크 셀(C: C11~C56)을 가지는 마스크(100)도 복수개 구비할 수 있다.The width of the mask pattern P may be less than 40 μm, and the thickness of the
마스크(100)의 일면(101)은 프레임(200)에 접촉하여 부착될 면이기 때문에 평평한 것이 바람직하다. 후술할 평탄화 공정으로 일면(101)이 평평해지면서 경면화 될 수 있다. 마스크(100)의 타면(102)은 후술할 템플릿(50)의 일면과 대향할 수 있다.Since one
이하에서는, 마스크 금속막(110')을 제조하고, 이를 템플릿(50)에 지지시켜 마스크(100)를 제조하며, 마스크(100)가 지지된 템플릿(50)을 프레임(200) 상에 로딩하고 마스크(100)를 프레임(200)에 부착함에 따라 프레임 일체형 마스크를 제조하는 일련의 공정을 설명한다. 먼저, 도 9 내지 도 11에서 비교예에 따른 공정을 설명한 후, 비교예의 문제점을 해결한 본 발명을 도 12 이하에서 설명한다.Hereinafter, a
도 9 내지 도 10은 비교예에 따른 템플릿 상에 마스크 금속막을 접착하고 마스크를 형성하여 마스크 지지 템플릿을 제조하는 과정을 나타내는 개략도이다.9 to 10 are schematic diagrams illustrating a process of manufacturing a mask supporting template by attaching a mask metal film on a template according to a comparative example and forming a mask.
먼저, 마스크 금속막(110')을 준비할 수 있다. 일 실시예로서, 압연 방식으로 마스크 금속막(110')을 준비할 수 있다.First, a
압연 공정으로 제조된 금속 시트는 제조 공정상 수십 내지 수백 ㎛의 두께를 가질 수 있다. UHD 수준의 고해상도를 위해서는 20㎛ 이하 정도의 두께를 가지는 얇은 마스크 금속막(110)을 사용하여야 미세한 패터닝을 할 수 있고, UHD 이상의 초고해상도를 위해서는 10㎛ 정도의 두께를 가지는 얇은 마스크 금속막(110)을 사용하여야 한다. 하지만, 압연(rolling) 공정으로 생성한 마스크 금속막(110')은 약 25~500㎛ 정도의 두께를 가지므로, 두께가 더 얇게 해야할 필요가 있다. The metal sheet manufactured by the rolling process may have a thickness of several tens to several hundred μm in the manufacturing process. For UHD-level high resolution, a thin
따라서, 마스크 금속막(110')의 일면을 평탄화(PS)하는 공정을 더 수행할 수 있다. 여기서 평탄화(PS)는 마스크 금속막(110')의 일면(상면)을 경면화 하면서 동시에 마스크 금속막(110')의 상부를 일부 제거하여 두께를 얇게 감축시키는 것을 의미한다. 평탄화(PS)는 CMP(Chemical Mechanical Polishing) 방법으로 수행할 수 있고, 공지의 CMP 방법을 제한없이 사용할 수 있다. 또한, 화학적 습식 식각(chemical wet etching) 또는 건식 식각(dry etching) 방법으로 마스크 금속막(110')의 두께를 감축시킬 수 있다. 이 외에도 마스크 금속막(110')의 두께를 얇게 하는 평탄화가 가능한 공정을 제한없이 사용할 수 있다.Accordingly, a process of planarizing (PS) one surface of the
평탄화(PS)를 수행하는 과정에서, 일 예로 CMP 과정에서, 마스크 금속막(110') 상부면의 표면 조도(Ra)가 제어될 수 있다. 바람직하게는, 표면 조도가 더 감소하는 경면화가 진행될 수 있다. 또는, 다른 예로, 화학적 습식 식각 또는 건식 식각 과정을 진행하여 평탄화(PS)를 수행한 후, 이후에 별개의 CMP 공정 등의 폴리싱 공정을 더하여 표면 조도(Ra)를 감소시킬 수도 있다.In the process of performing the planarization (PS), for example, in the CMP process, the surface roughness R a of the upper surface of the
이처럼, 마스크 금속막(110')의 두께를 약 50㎛ 이하로 얇게 만들 수 있다. 이에 따라 마스크 금속막(110)의 두께는 약 2㎛ 내지 50㎛ 정도로 형성되는 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 두께는 약 5㎛ 내지 20㎛ 정도로 형성될 수 있다. 하지만, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.In this way, the thickness of the
다른 실시예로서, 전주 도금 방식으로 마스크 금속막(110)을 준비할 수 있다. 전주 도금(electroforming)을 수행할 수 있도록, 전주 도금 모판의 기재는 전도성 재질일 수 있다. 모판은 전주 도금에서 음극체(cathode) 전극으로 사용될 수 있다.As another embodiment, the
전도성 재질로서, 메탈의 경우에는 표면에 메탈 옥사이드들이 생성되어 있을 수 있고, 메탈 제조 과정에서 불순물이 유입될 수 있으며, 다결정 실리콘 기재의 경우에는 개재물 또는 결정립계(Grain Boundary)가 존재할 수 있으며, 전도성 고분자 기재의 경우에는 불순물이 함유될 가능성이 높고, 강도. 내산성 등이 취약할 수 있다. 메탈 옥사이드, 불순물, 개재물, 결정립계 등과 같이 모판(또는, 음극체)의 표면에 전기장이 균일하게 형성되는 것을 방해하는 요소를 "결함"(Defect)으로 지칭한다. 결함(Defect)에 의해, 상술한 재질의 음극체에는 균일한 전기장이 인가되지 못하여 도금막(110)[또는, 마스크 금속막(110)]의 일부가 불균일하게 형성될 수 있다.As a conductive material, in the case of metal, metal oxides may be generated on the surface, impurities may be introduced during the metal manufacturing process, in the case of a polycrystalline silicon substrate, inclusions or grain boundaries may exist, and conductive polymers In the case of the base material, the possibility of containing impurities is high and strength. Acid resistance may be weak. An element that prevents uniform formation of an electric field on the surface of the mother plate (or cathode) such as metal oxide, impurities, inclusions, grain boundaries, etc. is referred to as “defect”. Due to defects, a uniform electric field may not be applied to the cathode body made of the above-described material, so that a part of the plating film 110 (or the mask metal film 110) may be formed unevenly.
UHD 급 이상의 초고화질 화소를 구현하는데 있어서 도금막 및 도금막 패턴[마스크 패턴(P)]의 불균일은 화소의 형성에 악영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 현재 QHD 화질의 경우는 500~600 PPI(pixel per inch)로 화소의 크기가 약 30~50㎛에 이르며, 4K UHD, 8K UHD 고화질의 경우는 이보다 높은 ~860 PPI, ~1600 PPI 등의 해상도를 가지게 된다. VR 기기에 직접 적용되는 마이크로 디스플레이, 또는 VR 기기에 끼워서 사용되는 마이크로 디스플레이는 약 2,000 PPI 이상급의 초고화질을 목표로 하고 있고, 화소의 크기는 약 5~10㎛ 정도에 이르게 된다. 이에 적용되는 FMM, 새도우 마스크의 패턴 폭은 수~수십㎛의 크기, 바람직하게는 30㎛보다 작은 크기로 형성될 수 있으므로, 수㎛ 크기의 결함조차 마스크의 패턴 사이즈에서 큰 비중을 차지할 정도의 크기이다. 또한, 상술한 재질의 음극체에서의 결함을 제거하기 위해서는 메탈 옥사이드, 불순물 등을 제거하기 위한 추가적인 공정이 수행될 수 있으며, 이 과정에서 음극체 재료가 식각되는 등의 또 다른 결함이 유발될 수도 있다.In implementing ultra-high definition pixels of the UHD level or higher, non-uniformity of the plating film and the plating film pattern [mask pattern P] may adversely affect the formation of pixels. For example, in the case of current QHD quality, the size of the pixel reaches about 30-50㎛ at 500~600 PPI (pixel per inch), and in the case of 4K UHD and 8K UHD high quality, ~860 PPI and ~1600 PPI are higher. It has the same resolution. Micro-displays directly applied to VR devices, or micro-displays inserted into VR devices, aim for ultra-high quality of about 2,000 PPI or higher, and the size of the pixels reaches about 5 to 10 μm. The pattern width of the FMM and shadow mask applied to this can be formed in a size of several to several tens of µm, preferably smaller than 30 µm, so that even defects of several µm can occupy a large proportion of the pattern size of the mask. to be. In addition, in order to remove defects in the cathode material of the above-described material, an additional process for removing metal oxides and impurities may be performed, and in this process, another defect such as etching of the cathode material may be caused. have.
따라서, 본 발명은 단결정 재질의 모판(또는, 음극체)을 사용할 수 있다. 특히, 단결정 실리콘 재질인 것이 바람직하다. 전도성을 가지도록, 단결정 실리콘 재질의 모판에는 1019/cm3이상의 고농도 도핑이 수행될 수 있다. 도핑은 모판의 전체에 수행될 수도 있으며, 모판의 표면 부분에만 수행될 수도 있다.Accordingly, in the present invention, a single crystal base plate (or a cathode body) may be used. In particular, it is preferably made of single crystal silicon. In order to have conductivity, a high concentration doping of 10 19 /cm 3 or more may be performed on the mother plate made of single crystal silicon. Doping may be performed on the entire parent plate, or may be performed only on the surface portion of the parent plate.
한편, 단결정 재질로는, Ti, Cu, Ag 등의 금속, GaN, SiC, GaAs, GaP, AlN, InN, InP, Ge 등의 반도체, 흑연(graphite), 그래핀(graphene) 등의 탄소계 재질, CH3NH3PbCl3, CH3NH3PbBr3, CH3NH3PbI3, SrTiO3 등을 포함하는 페로브스카이트(perovskite) 구조 등의 초전도체용 단결정 세라믹, 항공기 부품용 단결정 초내열합금 등이 사용될 수 있다. 금속, 탄소계 재질의 경우는 기본적으로 전도성 재질이다. 반도체 재질의 경우에는, 전도성을 가지도록 1019/cm3 이상의 고농도 도핑이 수행될 수 있다. 기타 재질의 경우에는 도핑을 수행하거나 산소 공공(oxygen vacancy) 등을 형성하여 전도성을 형성할 수 있다. 도핑은 모판의 전체에 수행될 수도 있으며, 모판의 표면 부분에만 수행될 수도 있다.Meanwhile, as a single crystal material, metals such as Ti, Cu, and Ag, semiconductors such as GaN, SiC, GaAs, GaP, AlN, InN, InP, Ge, and carbon-based materials such as graphite and graphene , CH 3 NH 3 PbCl 3, CH 3 NH 3 PbBr 3, CH 3 NH 3 PbI 3, SrTiO 3 , etc. page containing the perovskite (perovskite) superconductor single crystalline ceramic, aircraft single crystal second heat-resistant alloy for components for such structures Etc. can be used. Metal and carbon-based materials are basically conductive materials. In the case of a semiconductor material, high concentration doping of 10 19 /cm 3 or more may be performed to have conductivity. In the case of other materials, doping may be performed or oxygen vacancy may be formed to form conductivity. Doping may be performed on the entire parent plate, or may be performed only on the surface portion of the parent plate.
단결정 재질의 경우는 결함이 없기 때문에, 전주 도금 시에 표면 전부에서 균일한 전기장 형성으로 인한 균일한 도금막(110) 이 생성될 수 있는 이점이 있다. 균일한 도금막을 통해 제조하는 프레임 일체형 마스크(100, 200)는 OLED 화소의 화질 수준을 더욱 개선할 수 있다. 그리고, 결함을 제거, 해소하는 추가 공정이 수행될 필요가 없으므로, 공정비용이 감축되고, 생산성이 향상되는 이점이 있다.Since there are no defects in the case of a single crystal material, there is an advantage in that a
전도성 기재를 모판[음극체(Cathode Body), 미도시]로 사용하고, 양극체(미도시)를 이격되게 배치하여 전도성 기재 상에 전주 도금으로 도금막(110)[또는, 마스크 금속막(110)]을 형성할 수 있다.A conductive substrate is used as a mother plate [cathode body, not shown], and an anode body (not shown) is disposed to be spaced apart, and the plating film 110 (or mask metal film 110) is electroplated on the conductive substrate by electroplating. )] can be formed.
한편, 도금막(110)을 전도성 기재로부터 분리하기 전에, 열처리(H)를 수행할 수 있다. 마스크(100)의 열팽창계수를 낮춤과 동시에 마스크(100) 및 마스크 패턴(P)의 열에 의한 변형을 방지하기 위해, 전도성 기재(21)[또는, 모판, 음극체]로부터 도금막(110)을 분리 전에 열처리(H)를 수행할 수 있다. 열처리는 300℃ 내지 800℃의 온도로 수행할 수 있다.Meanwhile, before separating the
압연 공정보다 전주 도금 공정으로 생성한 마스크 금속막(110)의 두께가 얇을 수 있다. 이에 따라, 두께를 감축하는 평탄화(PS) 공정을 생략할 수도 있으나, 도금 마스크 금속막(110')의 표면층의 조성, 결정구조/미세구조에 따라 에칭 특성이 다를 수 있으므로, 평탄화(PS)를 통해 표면 특성, 두께를 제어할 필요가 있다.The thickness of the
다음으로, 도 9의 (a)를 참조하면, 템플릿(template; 50')을 제공할 수 있다. 템플릿(50')은 마스크(100)가 일면 상에 부착되어 지지된 상태로 이동시킬 수 있는 매개체이다. 템플릿(50')의 일면은 평평한 마스크(100)를 지지하여 이동시킬 수 있도록 평평한 것이 바람직하다. 중심부(50a)는 마스크 금속막(110)의 마스크 셀(C)에 대응하고, 테두리부(50b)는 마스크 금속막(110)의 더미(DM)에 대응할 수 있다. 마스크 금속막(110)이 전체적으로 지지될 수 있도록 템플릿(50')의 크기는 마스크 금속막(110)보다 면적이 큰 평판 형상일 수 있다.Next, referring to FIG. 9A, a template 50' may be provided. The template 50' is a medium that can be moved while the
템플릿(50')의 일면에는 임시접착부(55')가 형성될 수 있다. 임시접착부(55')는 마스크(100)가 프레임(200)에 부착되기 전까지 마스크(100)[또는, 마스크 금속막(110)]이 임시로 템플릿(50')의 일면에 접착되어 템플릿(50') 상에 지지되도록 할 수 있다.A temporary adhesive portion 55' may be formed on one surface of the template 50'. In the temporary bonding part 55', the mask 100 (or the mask metal film 110) is temporarily adhered to one surface of the template 50' until the
다음으로, 도 9의 (b)를 참조하면, 템플릿(50') 상에 마스크 금속막(110')을 접착할 수 있다. Next, referring to FIG. 9B, a
이어서, 도 9의 (b)를 더 참조하면, 마스크 금속막(110')의 일면을 평탄화(PS) 할 수 있다. 상술한 바와 같이, 압연 공정으로 제조된 마스크 금속막(110')은 평탄화(PS) 공정으로 두께를 감축(110' -> 110)시킬 수 있다. 그리고, 전주 도금 공정으로 제조된 마스크 금속막(110)도 표면 특성, 두께의 제어를 위해 평탄화(PS) 공정이 수행될 수 있다.Next, referring to FIG. 9B further, one surface of the
이에 따라, 도 9의 (c)와 같이, 마스크 금속막(110')의 두께가 감축(110' -> 110)됨에 따라, 마스크 금속막(110)은 두께가 약 5㎛ 내지 20㎛가 될 수 있다.Accordingly, as shown in (c) of FIG. 9, as the thickness of the mask metal layer 110' is reduced (110' -> 110), the thickness of the
다음으로, 도 10의 (d)를 참조하면, 마스크 금속막(110) 상에 패턴화된 절연부(25)를 형성할 수 있다. 절연부(25)는 프린팅 법 등을 이용하여 포토레지스트 재질로 형성될 수 있다.Next, referring to FIG. 10D, a patterned insulating
이어서, 마스크 금속막(110)의 식각을 수행할 수 있다. 건식 식각, 습식 식각 등의 방법을 제한없이 사용할 수 있고, 식각 결과 절연부(25) 사이의 빈 공간(26)으로 노출된 마스크 금속막(110)의 부분이 식각될 수 있다. 마스크 금속막(110)의 식각된 부분은 마스크 패턴(P)을 구성하고, 복수의 마스크 패턴(P)이 형성된 마스크(100)가 제조될 수 있다.Subsequently, the
다음으로, 도 10의 (e)를 참조하면, 절연부(25)를 제거하여 마스크(100)를 지지하는 템플릿(50)의 제조를 완료할 수 있다.Next, referring to (e) of FIG. 10, the manufacturing of the
프레임(200)이 복수의 마스크 셀 영역(CR: CR11~CR56)을 구비하므로, 각각의 마스크 셀 영역(CR: CR11~CR56)에 대응하는 마스크 셀(C: C11~C56)을 가지는 마스크(100)도 복수개 구비할 수 있다. 또한, 복수개의 마스크(100)의 각각을 지지하는 복수의 템플릿(50)을 구비할 수 있다.Since the
도 11은 비교예에 따른 마스크 지지 템플릿을 프레임 상에 로딩하는 과정을 나타내는 개략도이다.11 is a schematic diagram illustrating a process of loading a mask supporting template on a frame according to a comparative example.
도 11을 참조하면, 템플릿(50)은 진공 척(90)에 의해 이송될 수 있다. 진공 척(90)으로 마스크(100)가 접착된 템플릿(50) 면의 반대 면을 흡착하여 이송할 수 있다.Referring to FIG. 11, the
마스크(100)를 프레임(200)의 하나의 마스크 셀 영역(CR)에 대응할 수 있다. 템플릿(50)을 프레임(200)[또는, 마스크 셀 시트부(220)] 상에 로딩하는 것으로 마스크(100)를 마스크 셀 영역(CR)에 대응시킬 수 있다.The
이어서, 마스크(100)에 레이저(L)를 조사하여 레이저 용접에 의해 마스크(100)를 프레임(200)에 부착할 수 있다. 레이저 용접된 마스크의 용접부 부분에는 용접 비드(WB)가 생성되고, 용접 비드(WB)는 마스크(100)/프레임(200)과 동일한 재질을 가지고 일체로 연결될 수 있다.Subsequently, the
하나의 마스크(100)를 하나의 마스크 셀 영역(CR)에 대응시키고 레이저(L)를 조사하여 마스크(100)를 프레임(200)에 부착하는 과정을 반복적으로 수행하여 모든 마스크 셀 영역(CR)에 각각 마스크(100)를 부착할 수 있다. 하지만, 마스크(100)가 용접에 의해 프레임(200)에 부착된 후에 해당 마스크(100) 주변의 마스크 셀 시트부(220)에 인장력을 작용하게 될 수 있다. 이에 의해 마스크 셀 시트부(220)가 미세하게 변형되어, 다음 순번의 마스크(100)를 부착하려고 할때 정렬에 악영향을 미칠 수 있다.All mask cell areas CR by repeatedly performing the process of attaching the
따라서, 마스크(100)를 하나씩 마스크 셀 영역(CR)에 대응/부착하는 것보다는 모든 마스크(100)를 모든 마스크 셀 영역(CR)에 동시에 대응시키고 부착하는 것이 바람직하게 요구될 수 있다. 이렇게 동시에 마스크(100)를 마스크 셀 영역(CR)에 대응하기 위해서는 마스크(100)가 지지접착된 템플릿(50')들이 프레임(200) 상에 복수개가 로딩되어야 한다. 하지만, 도 11에 도시된 바와 같이, 템플릿(50')은 마스크(100)보다 넓은 면적으로 형성되기 때문에, 이웃하는 템플릿(50') 간에 상호 중첩되는 영역(OR)으로 인한 간섭이 발생하는 문제점이 있었다. 복수의 템플릿(50')을 프레임(200) 상에 나란히 대응시키기가 어려운 것이다. 제1, 2 그리드 시트부(223, 225)의 폭은 약 1~5mm 정도에 불과하므로, 마스크(100)와 템플릿(50')의 일측 길이의 차이는 그 1/2인 약 0.5~2.5mm보다도 적어야 한다. 위 치수 차이를 만족시키면서 템플릿(50') 상에서 마스크 패턴(P)을 가지는 마스크(100)를 제조하는 공정[도 9 내지 도 10 참조]을 수행하기는 대단히 어렵다.Therefore, rather than corresponding/attaching the
따라서, 본 발명은 마스크(100)의 면적과 동일하게 템플릿(50)을 구성하는 것을 특징으로 한다. 또한, 템플릿(50) 상에서 곧바로 마스크 금속막(110)의 마스크 패턴(P) 형성 공정을 진행하여 마스크(100)를 제조하지 않고, 타 기판(60) 상에서 마스크(100)를 제조한 후, 트랜스퍼 기판(65)을 더 이용하여 마스크(100)를 템플릿(50)에 전사부착하는 것을 특징으로 한다.Accordingly, the present invention is characterized in that the
도 12 내지 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 지지 템플릿을 제조하는 과정을 나타내는 개략도이다.12 to 13 are schematic diagrams showing a process of manufacturing a mask support template according to an embodiment of the present invention.
도 12의 (a)를 참조하면, 기판(60) 상에 접착된 마스크(100)를 제공할 수 있다. 마스크(100)에는 복수의 마스크 패턴(P)이 형성되어 있다. 도 12의 (a)는 도 10의 (e) 단계에 대응할 수 있다. 차이점은 템플릿(50')[도 10의 (e) 참조] 상에서 마스크 금속막(110)에 대한 마스크 패턴(P) 형성 공정을 수행한 것이 아니고, 기판(60) 상에서 마스크 금속막(110)에 대한 마스크 패턴(P) 형성 공정을 수행한 것이다. 기판(60)은 마스크(100)의 제조에만 사용하며, 마스크(100)를 지지하여 프레임(200)에 로딩하는 수단으로는 사용하지 않기 때문에 통과공(51')[도 10의 (e) 참조]도 형성될 필요가 없다.Referring to FIG. 12A, a
기판(60)의 재질은 글래스일 수 있고, 마스크 금속막(110)의 마스크 패턴(P) 형성 공정을 수행할 수 있도록 마스크(100)보다 면적이 큰 평판 형상을 가질 수 있다. 즉, 도 9 내지 도 10의 비교예에 따른 템플릿(50')의 크기에 대응할 수 있다.The material of the
기판(60) 상에는 제1 임시접착부(55)가 형성될 수 있다. 이하에서 임시접착부(55)가 형성된 상대물에 따라, 제1, 2, 3, 4 임시접착부(55) 등으로 구분하여 표현하지만 이들은 동일한 재질일 수 있다.A first
임시접착부(55)는 열을 가함에 따라 분리가 가능한 접착제 또는 접착 시트, UV 조사에 의해 분리가 가능한 접착제 또는 접착시트를 사용할 수 있다.The
일 예로, 임시접착부(55)는 액체 왁스(liquid wax)를 사용할 수 있다. 액체 왁스는 반도체 웨이퍼의 폴리싱 단계 등에서 이용되는 왁스와 동일한 것을 사용할 수 있고, 그 유형이 특별히 한정되지는 않는다. 액체 왁스는 주로 유지력에 관한 접착력, 내충격성 등을 제어하기 위한 수지 성분으로 아크릴, 비닐아세테이트, 나일론 및 다양한 폴리머와 같은 물질 및 용매를 포함할 수 있다. 일 예로, 임시접착부(55)는 수지 성분으로 아크릴로나이트릴 뷰타디엔 고무(ABR, Acrylonitrile butadiene rubber), 용매 성분으로 n-프로필알코올을 포함하는 SKYLIQUID ABR-4016을 사용할 수 있다. 액체 왁스는 스핀 코팅을 사용하여 임시접착부(55) 상에 형성할 수 있다.As an example, the
액체 왁스인 임시접착부(55)는 85℃~100℃보다 높은 온도에서는 점성이 낮아지고, 85℃보다 낮은 온도에서 점성이 커지고 고체처럼 일부 굳을 수 있어, 두 구성을 고정 접착할 수 있다.The temporary
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 임시접착부(55)를 나타내는 확대 단면 개략도이다. 또 다른 예로, 임시접착부(55)는 열박리 테이프(thermal release tape)를 사용할 수 있다. 열박리 테이프는 가운데에 PET 필름 등의 코어 필름(56)이 배치되고, 코어 필름(56)의 양면에 열박리가 가능한 점착층(thermal release adhesive; 57a, 57b)이 배치되며, 점착층(57a, 57b)의 외곽에 박리 필름/이형 필름(58a, 58b)이 배치된 형태일 수 있다. 여기서 코어 필름(56)의 양면에 배치되는 점착층(57a, 57b)은 상호 박리되는 온도가 상이할 수 있다.14 is an enlarged cross-sectional schematic view showing a
한편, 마스크(100)의 상부에는 포토레지스트층[절연층(26)]이 잔존할 수 있다. 도 10의 (d)에서 절연층(26)을 제거하지 않은 상태로 잔존시킬 수 있다. 이 포토레지스트층은 마스크 금속막(110)에 마스크 패턴(P)을 형성하는 과정에서 형성된 것일 수 있다. 포토레지스트층은 이후에 트랜스퍼 기판(65)을 마스크(100)로부터 분리제거하는 과정[도 13의 (f), (g) 참조]에서, 트랜스퍼 기판(65)이 마스크(100)에 강하게 접착되지 않은 상태를 유지하게 하여, 부드럽게 떼어질 수 있는 버퍼 역할을 할 수 있다.Meanwhile, a photoresist layer (insulation layer 26) may remain on the
다음으로, 도 12의 (b)를 참조하면, 트랜스퍼 기판(65)을 제공할 수 있다. 트랜스퍼 기판(65)은 마스크(100)를 템플릿(50)에 전사하기 전에 마스크(100)를 지지하는 용도로 사용할 수 있다. 트랜스퍼 기판(65)도 마스크(100)를 쉽게 지지할 수 있도록 마스크(100)보다 면적이 크게 형성되는 것이 바람직하다. Next, referring to FIG. 12B, a
일 실시예로, 트랜스퍼 기판(65)은 마스크(100)와 동일한 열팽창 계수를 가지는 인바 재질의 시트를 사용할 수 있다. 다만, 마스크(100)의 탈부착에 용이한 강성을 갖도록 마스크(100)보다 두께가 더 두꺼운 것이 바람직하다. 인바 재질 시트를 사용함에 따라 동일한 열팽창 계수로서 마스크(100)를 다룰 수 있으며, 마스크(100)를 템플릿(50)에 전사할때 떼어내기 용이한 효과가 있다.In one embodiment, the
트랜스퍼 기판(65)의 일면에는 제2 임시접착부(55)가 형성될 수 있다. 트랜스퍼 기판(65)을 마스크(100)에 대향하게 배치할 수 있다. 즉, 기판(60)에 접착된 마스크(100)의 일면(하부면)에 대향하는 타면(상부면)을 마주보도록 트랜스퍼 기판(65)을 배치할 수 있다.A second
다른 실시예로, 트랜스퍼 기판(65)은 UV 조사에 의해 분리가 가능한 접착 시트(UV rekease tape; URT)일 수 있다. 이 경우, 제2 임시접착부(55)를 형성하지 않고도 마스크(100)와의 접착력을 구현할 수 있게 된다.In another embodiment, the
다음으로, 도 12의 (c)를 참조하면, 트랜스퍼 기판(65)을 마스크(100)에 접착할 수 있다. 마스크(100)의 하부면은 제1 임시접착부(55)를 개재하여 기판(60)과 접착되고, 마스크(100)의 상부면은 제2 임시접착부(55)를 개재하여 트랜스퍼 기판(65)과 접착될 수 있다.Next, referring to FIG. 12C, the
다음으로, 도 13의 (d)를 참조하면, 하부의 기판(60)을 분리 제거할 수 있다. 임시접착부(55)의 다양한 디본딩(debonding) 방법을 사용할 수 있다. 디본딩 방법에 대해서는 도 18에서 후술한다.Next, referring to FIG. 13D, the
하부의 기판(60)을 분리 제거한 후 뒤집으면, 트랜스퍼 기판(65)이 하부에서 마스크(100)를 접착 지지하는 형태가 나타난다.When the
다음으로, 도 13의 (e)를 참조하면, 템플릿(50)을 제공할 수 있다. 템플릿(50)은 마스크(100)가 일면 상에 부착되어 지지된 상태로 프레임(200) 상에 이동시킬 수 있는 매개체이다. 템플릿(50)의 일면은 평평한 마스크(100)를 지지하여 이동시킬 수 있도록 평평한 것이 바람직하다. 또한, 프레임(200)의 마스크 셀 영역(CR) 상에 복수가 동시에 배치될 수 있도록, 템플릿(50)과 마스크(100)는 동일한 면적, 크기로 상호 접착되는 것이 바람직하다.Next, referring to FIG. 13E, a
템플릿(50)은 마스크(100)를 프레임(200)에 정렬시키고 부착하는 과정에서 비전(vision) 등을 관측하기 용이하도록 투명한 재질인 것이 바람직하다. 또한, 투명한 재질인 경우 레이저가 관통할 수도 있다. 투명한 재질로서 글래스(glass), 실리카(silica), 내열유리, 석영(quartz), 알루미나(Al2O3), 붕규산유리(borosilicate glass), 지르코니아(zirconia) 등의 재질을 사용할 수 있다. 일 예로, 템플릿(50)은 붕규산유리 중 우수한 내열성, 화학적 내구성, 기계적 강도, 투명성 등을 가지는 BOROFLOAT® 33 재질을 사용할 수 있다. 또한, BOROFLOAT® 33은 열팽창계수가 약 3.3으로 인바 마스크(100)와 열팽창계수 차이가 적어 마스크(100)의 제어에 용이한 이점이 있다.The
한편, 템플릿(50)은 마스크(100)와의 계면 사이에서 에어갭(air gap)이 발생하지 않도록, 마스크(100) 접촉하는 일면이 경면일 수 있다. 이를 고려하여, 템플릿(50)의 일면의 표면 조도(Ra)가 100nm 이하일 수 있다. 표면 조도(Ra)가 100nm 이하인 템플릿(50)을 구현하기 위해, 템플릿(50)은 웨이퍼(wafer)를 사용할 수 있다. 웨이퍼(wafer)는 표면 조도(Ra)가 약 10nm 정도이고, 시중의 제품이 많고 표면처리 공정들이 많이 알려져 있으므로, 템플릿(50)으로 사용할 수 있다. 템플릿(50)의 표면 조도(Ra)가 nm 스케일이기 때문에 에어갭이 없거나, 거의 없는 수준으로, 레이저 용접에 의한 용접 비드(WB)의 생성이 용이하여 마스크 패턴(P)의 정렬 오차에 영향을 주지 않을 수 있다.Meanwhile, in the
템플릿(50)은 템플릿(50)의 상부에서 조사하는 레이저(L)가 마스크(100)의 용접부(WP, 용접을 수행할 영역)에까지 도달할 수 있도록, 템플릿(50)에는 레이저 통과공(51)이 형성될 수 있다. 레이저 통과공(51)은 용접부(WP)의 위치 및 개수에 대응하도록 템플릿(50)에 형성될 수 있다. 용접부(WP)는 마스크(100)의 테두리 또는 더미(DM) 부분에서 소정 간격을 따라 복수개 배치되어 있으므로[도 8 참조], 레이저 통과공(51)도 이에 대응하도록 소정 간격을 따라 복수개 형성될 수 있다. 일 예로, 용접부는 마스크(100)의 양측(좌측/우측) 더미(DM) 부분에 소정 간격을 따라 복수개 배치되어 있으므로, 레이저 통과공(51)도 템플릿(50)이 양측(좌측/우측)에 소정 간격을 따라 복수개 형성될 수 있다.The
레이저 통과공(51)은 반드시 용접부(WP)의 위치 및 개수에 대응될 필요는 없다. 예를 들어, 레이저 통과공(51) 중 일부에 대해서만 레이저(L)를 조사하여 용접을 수행할 수도 있다. 또한, 용접부(WP)에 대응되지 않는 레이저 통과공(51) 중 일부는 마스크(100)와 템플릿(50)을 정렬할 때 얼라인 마크를 대신하여 사용할 수도 있다. 만약, 템플릿(50)의 재질이 레이저(L) 광에 투명하다면 레이저 통과공(51)을 형성하지 않을 수도 있다.The laser through-
한편, 레이저(L)뿐만 아니라, 템플릿(50)의 상부에서 인가되어 마스크(100)의 용접부(WP)에 도달함에 따라 용접을 수행할 수 있는 범위 내라면 다른 형태의 에너지("용접 에너지"라 함)도 이용할 수 있다. 이 경우 레이저 통과공(51)은 통과공(51)으로 지칭할 수 있다.On the other hand, as long as the laser (L) is applied from the upper part of the
템플릿(50)의 일면에는 제3 임시접착부(55)가 형성될 수 있다. 제3 임시접착부(55)는 마스크(100)가 프레임(200)에 접착되기 전까지 마스크(100)가 임시로 템플릿(50)의 일면에 접착되어 템플릿(50) 상에 지지되도록 할 수 있다. 대향하는 마스크(100)의 면 상에 임시접착부(55)가 잔존한다면 템플릿(50)에 임시접착부(55)를 형성하지 않을 수도 있다.A third
다음으로, 도 13의 (f)를 참조하면, 템플릿(50)을 마스크(100)에 접착할 수 있다. 마스크(100)의 하부면은 제2 임시접착부(55)를 개재하여 트랜스퍼 기판(65)과 접착되고, 마스크(100)의 상부면은 제3 임시접착부(55)를 개재하여 템플릿(50)과 접착될 수 있다.Next, referring to (f) of FIG. 13, the
일 예로, 액체 왁스인 임시접착부(55) 85℃이상으로 가열하고 마스크(100)를 템플릿(50)에 접촉시킨 후, 마스크 금속막(100) 및 템플릿(50)을 롤러 사이에 통과시켜 접착을 수행할 수 있다.For example, after heating the temporary
템플릿(50)에 약 120℃, 60초 동안 베이킹(baking)을 수행하여 임시접착부(55)의 솔벤트를 기화시키고, 곧바로, 마스크 금속막 라미네이션(lamination) 공정을 진행할 수 있다. 라미네이션은 임시접착부(55)가 일면에 형성된 템플릿(50) 상에 마스크(100)를 로딩하고, 약 100℃의 상부 롤(roll)과 약 0℃의 하부 롤 사이에 통과시켜 수행할 수 있다. 그 결과로, 마스크(100)가 템플릿(50) 상에서 임시접착부(55)를 개재하여 접촉될 수 있다.Baking is performed on the
다른 실시예에 따르면, 열박리 테이프인 임시접착부(55)를 사용하는 경우, 박리 필름/이형 필름(58a, 58b)을 제거한 상태에서, 열박리 테이프의 하부면[제2 점착층(57b)]은 템플릿(50)에 접착되고, 열박리 테이프의 상부면[제1 점착층(57a)]은 마스크(100)에 접착될 수 있다. 제1 점착층(57a)과 제2 점착층(57b)은 상호 박리되는 온도가 상이하므로, 후술할 도 18에서 마스크(100)로부터 템플릿(50)을 분리할 때, 제1 점착층(57a)이 열박리 되는 열을 가함에 따라 마스크(100)는 템플릿(50) 및 임시접착부(55)로부터 분리가 가능해질 수 있다.According to another embodiment, in the case of using the
템플릿(50)을 마스크(100)에 접착할 때, 템플릿(50)의 통과공(51)과 마스크(100)의 용접부(WP)를 시켜 정렬할 수 있다. 템플릿(50)은 마스크(100)와 동일한 면적, 크기를 가지므로, 마스크(100)의 일면과 템플릿(50)의 일면이 딱 맞게 접착될 수 있다.When the
다음으로, 도 13의 (g)를 참조하면, 하부의 트랜스퍼 기판(65)을 분리 제거할 수 있다. 임시접착부(55)의 다양한 디본딩(debonding) 방법을 사용할 수 있다. 디본딩 방법에 대해서는 도 18에서 후술한다.Next, referring to (g) of FIG. 13, the
이에 따라, 마스크(100)와 동일한 면적, 크기를 가지는 마스크 지지 템플릿의 제조가 완료될 수 있다.Accordingly, manufacturing of the mask supporting template having the same area and size as the
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마스크 지지 템플릿을 제조하는 과정을 나타내는 개략도이다. 도 15에서는 도 12 내지 도 13과 차이점에 대해서만 설명한다.15 is a schematic diagram showing a process of manufacturing a mask supporting template according to another embodiment of the present invention. In FIG. 15, only differences from FIGS. 12 to 13 will be described.
도 15의 (a)를 참조하면, 기판(60, 69)은 하부의 글래스 기판(60) 및 상부의 인바 기판(69)을 포함할 수 있다. 임시접착부(55)가 각층 사이에 개재될 수 있다. 인바 기판(69) 상에 마스크(100)가 접착된 상태일 수 있다. 인바 기판(69)은 마스크(100)와 동일한 재질의 시트를 사용할 수 있다. 인바 기판(69)은 동일한 열팽창 계수로서 마스크(100)를 다룰 수 있으며, 마스크(100)를 템플릿(50)에 전사할때 떼어내기 용이한 효과가 있다.Referring to FIG. 15A, the
다음으로, 도 15의 (b)를 참조하면, 하부의 글래스 기판(60)을 분리제거할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 도 15의 (c), (d) 단계처럼 트랜스퍼 기판(65)을 접착한 후에, 하부의 글래스 기판(60)을 분리제거할 수 있다.Next, referring to FIG. 15B, the
다음으로, 도 15의 (c)를 참조하면, 트랜스퍼 기판(65)을 제공할 수 있다.Next, referring to FIG. 15C, a
다음으로, 도 15의 (d)를 참조하면, 트랜스퍼 기판(65)을 마스크(100)에 접착할 수 있다. 마스크(100)의 하부면은 임시접착부(55)를 개재하여 인바 기판(69)과 접착되고, 마스크(100)의 상부면은 임시접착부(55)를 개재하여 트랜스퍼 기판(65)과 접착될 수 있다.Next, referring to FIG. 15D, the
다음으로, 하부의 인바 기판(69)을 분리 제거할 수 있다. 임시접착부(55)의 다양한 디본딩(debonding) 방법을 사용할 수 있다. 디본딩 방법에 대해서는 도 18에서 후술한다. 하부의 인바 기판(69)을 분리 제거한 후 뒤집으면, 트랜스퍼 기판(65)이 하부에서 마스크(100)를 접착 지지하는 형태가 나타난다. 이후 단계는 도 13의 (e) 내지 도 13의 (g)와 동일하게 수행될 수 있다.Next, the
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 지지 템플릿을 프레임 상에 로딩하는 과정을 나타내는 개략도이다.16 is a schematic diagram illustrating a process of loading a mask supporting template onto a frame according to an embodiment of the present invention.
도 16을 참조하면, 템플릿(50)은 진공 척(90)에 의해 이송될 수 있다. 진공 척(90)으로 마스크(100)가 접착된 템플릿(50) 면의 반대 면을 흡착하여 이송할 수 있다. 진공 척(90)은 x, y, z, θ축으로 이동되는 이동 수단(미도시)에 연결될 수 있다. 또한, 진공 척(90)은 템플릿(50)을 흡착하여 플립(flip)할 수 있는 플립 수단(미도시)에 연결될 수 있다. 도 16의 (b)에 도시된 바와 같이, 진공 척(90)이 템플릿(50)을 흡착하여 플립한 후, 프레임(200) 상으로 템플릿(50)을 이송하는 과정에서도, 마스크(100)의 접착 상태 및 정렬 상태에는 영향이 없게 된다.Referring to FIG. 16, the
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 템플릿을 프레임 상에 로딩하여 마스크를 프레임의 셀 영역에 대응시키는 상태를 나타내는 개략도이다.17 is a schematic diagram illustrating a state in which a template is loaded onto a frame and a mask is associated with a cell area of the frame according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 마스크(100)와 템플릿(50)의 크기가 동일하고, 각 마스크 셀 영역(CR) 상에 템플릿(50)이 각각 배치되어도 템플릿(50) 상호간에 간섭/중첩이 발생하지 않는 것을 특징으로 한다. 복수개의 마스크(100) 각각을 지지하는 복수의 템플릿(50)을 구비할 수 있다. 그리고, 복수의 마스크(100)를 동시에 각각 모든 셀 영역(CR)에 대응시켜서 마스크(100)를 프레임(200)에 부착하는 과정을 수행할 수 있다.The present invention is characterized in that the size of the
마스크(100)를 프레임(200)의 하나의 마스크 셀 영역(CR)에 대응할 수 있다. 템플릿(50)을 프레임(200)[또는, 마스크 셀 시트부(220)] 상에 로딩하는 것으로 마스크(100)를 마스크 셀 영역(CR)에 대응시킬 수 있다. 템플릿(50)/진공 척(90)의 위치를 제어하면서, 현미경을 통해 마스크(100)가 마스크 셀 영역(CR)에 대응하는지 살펴볼 수 있다. 템플릿(50)이 마스크(100)를 압착하므로, 마스크(100)와 프레임(200)은 긴밀히 맞닿을 수 있다.The
순차적으로 또는 동시에, 복수의 템플릿(50)을 프레임(200) [또는, 마스크 셀 시트부(220)] 상에 로딩하여 각각의 마스크(100)를 각각의 마스크 셀 영역(CR)에 대응시킬 수 있다. 템플릿(50)과 마스크(100)의 크기가 동일하므로, 특정 마스크 셀 영역(CR11) 상에 대응하는 템플릿(50)과 이에 이웃하는 마스크 셀 영역(CR12, CR21) 상에 대응하는 템플릿(50)은 서로 간섭되지 않고 소정 간격을 이룰 수 있다. 이 소정 간격은 제1, 2 그리드 시트부(223, 225)의 폭의 1/2보다 작은 정도일 수 있다.Sequentially or simultaneously, a plurality of
한편, 하부 지지체(70)를 프레임(200) 하부에 더 배치할 수도 있다. 하부 지지체(70)는 프레임 테두리부(210)의 중공 영역(R) 내에 들어갈 정도의 크기를 가지고 평판 형상일 수 있다. 또한, 하부 지지체(70)의 상부면에는 마스크 셀 시트부(220)의 형상에 대응하는 소정의 지지홈(미도시)이 형성될 수도 있다. 이 경우 테두리 시트부(221) 및 제1, 2 그리드 시트부(223, 225)가 지지홈에 끼워지게 되어, 마스크 셀 시트부(220)가 더욱 잘 고정될 수 있다.Meanwhile, the
하부 지지체(70)는 마스크(100)가 접촉하는 마스크 셀 영역(CR)의 반대면을 압착할 수 있다. 즉, 하부 지지체(70)는 마스크 셀 시트부(220)를 상부 방향으로 지지하여 마스크(100)의 부착과정에서 마스크 셀 시트부(220)가 하부 방향으로 처지는 것을 방지할 수 있다. 이와 동시에, 하부 지지체(70)와 템플릿(50)이 상호 반대되는 방향으로 마스크(100)의 테두리 및 프레임(200)[또는, 마스크 셀 시트부(220)]를 압착하게 되므로, 마스크(100)의 정렬 상태가 흐트러지지 않고 유지될 수 있게 된다.The
이처럼, 템플릿(50) 상에 마스크(100)를 부착하고, 템플릿(50)을 프레임(200) 상에 로딩하는 것만으로 마스크(100)를 프레임(200)의 마스크 셀 영역(CR)에 대응하는 과정이 완료되므로, 이 과정에서 마스크(100)에 어떠한 인장력도 가하지 않을 수 있다.In this way, just by attaching the
이어서, 모든 마스크 셀 영역(CR) 상에 복수의 템플릿(50)을 대응한 후, 마스크(100)에 레이저(L)를 조사하여 레이저 용접에 의해 마스크(100)를 프레임(200)에 부착할 수 있다. 순차적으로 또는 동시에, 복수의 마스크(100)에 레이저(L)를 조사하여, 각각의 마스크(100)를 프레임(200)에 부착할 수 있다. 레이저 용접된 마스크의 용접부 부분에는 용접 비드(WB)가 생성되고, 용접 비드(WB)는 마스크(100)/프레임(200)과 동일한 재질을 가지고 일체로 연결될 수 있다.Subsequently, after corresponding to the plurality of
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크(100)를 프레임(200)에 부착한 후 마스크(100)와 템플릿(50)을 분리하는 과정을 나타내는 개략도이다.18 is a schematic diagram showing a process of separating the
도 18을 참조하면, 마스크(100)를 프레임(200)에 부착한 후, 마스크(100)와 템플릿(50)을 분리(debonding)할 수 있다. 마스크(100)와 템플릿(50)의 분리는 임시접착부(55)에 열 인가(ET), 화학적 처리(CM), 초음파 인가(US), UV 인가(UV) 중 적어도 어느 하나를 통해 수행할 수 있다. 마스크(100)는 프레임(200)에 부착된 상태를 유지하므로, 템플릿(50)만을 들어올릴 수 있다. 일 예로, 85℃~100℃보다 높은 온도의 열을 인가(ET)하면 임시접착부(55)의 점성이 낮아지게 되고, 마스크(100)와 템플릿(50)의 접착력이 약해지게 되어, 마스크(100)와 템플릿(50)이 분리될 수 있다. 다른 예로, IPA, 아세톤, 에탄올 등의 화학 물질에 임시접착부(55)를 침지(CM)함으로서 임시접착부(55)를 용해, 제거 등의 방식으로 마스크(100)와 템플릿(50)이 분리될 수 있다. 다른 예로, 초음파를 인가(US)하거나, UV를 인가(UV)하면 마스크(100)와 템플릿(50)의 접착력이 약해지게 되어, 마스크(100)와 템플릿(50)이 분리될 수 있다.Referring to FIG. 18, after attaching the
더 설명하면, 마스크(100)와 템플릿(50)의 접착을 매개하는 임시접착부(55)는 TBDB 접착소재(temporary bonding&debonding adhesive)이므로, 여러가지 분리(debonding) 방법을 사용할 수 있다.In more detail, since the
일 예로, 화학적 처리(CM)에 따른 용매 디본딩(Solvent Debonding) 방법을 사용할 수 있다. 용매(solvent)의 침투에 의해 임시접착부(55)가 용해됨에 따라해 디본딩이 이루어질 수 있다. 이때, 마스크(100)에 패턴(P)이 형성되어 있으므로, 마스크 패턴(P) 및 마스크(100)와 템플릿(50)의 계면을 통해 용매가 침투될 수 있다. 용매 디본딩은 상온(room temperature)에서 디본딩이 가능하고 별도의 고안된 복잡한 디본딩 설비가 필요하지 않기 때문에 다른 디본딩 방법에 비해 상대적으로 경제적이라는 이점이 있다.As an example, a solvent debonding method according to a chemical treatment (CM) may be used. Debonding may be performed as the
다른 예로, 열 인가(ET)에 따른 열 디본딩(Heat Debonding) 방법을 사용할 수 있다. 고온의 열을 이용해 임시접착부(55)의 분해를 유도하고, 마스크(100)와 템플릿(50) 간의 접착력이 감소되면 상하 방향 또는 좌우 방향로 디본딩이 진행될 수 있다.As another example, a heat debonding method according to heat application (ET) may be used. When the
다른 예로, 열 인가(ET), UV 인가(UV) 등에 따른 박리 접착제 디본딩(Peelable Adhesive Debonding) 방법을 사용할 수 있다. 임시접착부(55)가 열박리 테이프인 경우에 박리 접착제 디본딩 방법으로 디본딩을 수행할 수 있으며, 이 방법은 열 디본딩 방법처럼 고온의 열처리 및 고가의 열처리 장비가 필요하지 않다는 점과 진행 프로세스가 상대적으로 단순한 이점이 있다.As another example, a peelable adhesive debonding method based on heat application (ET), UV application (UV), or the like may be used. When the
다른 예로, 화학적 처리(CM), 초음파 인가(US), UV 인가(UV) 등에 따른 상온 디본딩(Room Temperature Debonding) 방법을 사용할 수 있다. 마스크(100) 또는 템플릿(50)의 일부(중심부)에 non-sticky 처리를 하면, 임시접착부(55)에 의해 테두리 부분만 접착이 될 수 있다. 그리고, 디본딩 시에는 테두리 부분에 용제가 침투하여 입시접착부(55)의 용해에 의해 디본딩이 이루어지게 된다. 이 방법은 본딩과 디본딩이 진행되는 동안 마스크(100), 템플릿(50)의 테두리 영역을 제외한 나머지 부분은 직접적인 손실이나 디본딩 시 접착소재 잔여물(residue)에 의한 결함 등이 발생하지 않는 이점이 있다. 또한 열 디본딩법과 달리 디본딩시 고온의 열처리 과정이 필요하지 않기 때문에 상대적으로 공정 비용을 감축할 수 있는 이점이 있다.As another example, a room temperature debonding method according to chemical treatment (CM), ultrasonic application (US), and UV application (UV) may be used. When a non-sticky treatment is performed on a part (center) of the
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크(100)를 프레임(200)에 부착한 상태를 나타내는 개략도이다.19 is a schematic diagram showing a state in which the
도 19를 참조하면, 하나의 마스크(100)는 프레임(200)의 하나의 셀 영역(CR) 상에 부착될 수 있다.Referring to FIG. 19, one
프레임(200)의 마스크 셀 시트부(220)는 얇은 두께를 가지기 때문에, 마스크(100)에 인장력이 가해진 채로 마스크 셀 시트부(220)에 부착이 되면, 마스크(100)에 잔존하는 인장력이 마스크 셀 시트부(220) 및 마스크 셀 영역(CR)에 작용하게 되어 이들을 변형시킬 수도 있다. 따라서, 마스크(100)에 인장력을 가하지 않은 채로 마스크 셀 시트부(220)에 마스크(100)의 부착을 수행해야 한다. 본 발명은 템플릿(50) 상에 마스크(100)를 부착하고, 템플릿(50)을 프레임(200) 상에 로딩하는 것만으로 마스크(100)를 프레임(200)의 마스크 셀 영역(CR)에 대응하는 과정이 완료되므로, 이 과정에서 마스크(100)에 어떠한 인장력도 가하지 않을 수 있다. 그리하여, 마스크(100)에 가해진 인장력이 반대로 프레임(200)에 장력(tension)으로 작용하여 프레임(200)[또는, 마스크 셀 시트부(220)]을 변형시키는 것을 방지할 수 있게 된다.Since the mask
종래의 도 1의 마스크(10)는 셀 6개(C1~C6)를 포함하므로 긴 길이를 가지는데 반해, 본 발명의 마스크(100)는 셀 1개(C)를 포함하여 짧은 길이를 가지므로 PPA(pixel position accuracy)가 틀어지는 정도가 작아질 수 있다. 예를 들어, 복수의 셀(C1~C6, ...)들을 포함하는 마스크(10)의 길이가 1m이고, 1m 전체에서 10㎛의 PPA 오차가 발생한다고 가정하면, 본 발명의 마스크(100)는 상대적인 길이의 감축[셀(C) 개수 감축에 대응]에 따라 위 오차 범위를 1/n 할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 마스크(100)의 길이가 100mm라면, 종래 마스크(10)의 1m에서 1/10로 감축된 길이를 가지므로, 100mm 길이의 전체에서 1㎛의 PPA 오차가 발생하게 되며, 정렬 오차가 현저히 감소하게 되는 효과가 있다.The
한편, 마스크(100)가 복수의 셀(C)을 구비하고, 각각의 셀(C)이 프레임(200)의 각각의 셀 영역(CR)에 대응하여도 정렬 오차가 최소화되는 범위 내에서라면, 마스크(100)는 프레임(200)의 복수의 마스크 셀 영역(CR)에 대응할 수도 있다. 또는, 복수의 셀(C)을 가지는 마스크(100)가 하나의 마스크 셀 영역(CR)에 대응할 수도 있다. 이 경우에도, 정렬에 따른 공정 시간과 생산성을 고려하여, 마스크(100)는 가급적 적은 수의 셀(C)을 구비하는 것이 바람직하다.On the other hand, if the
본 발명의 경우는, 마스크(100)의 하나의 셀(C)을 대응시키고 정렬 상태를 확인하기만 하면 되므로, 복수의 셀(C: C1~C6)을 동시에 대응시키고 정렬 상태를 모두 확인하여야 하는 종래의 방법[도 2 참조]보다, 제조시간을 현저하게 감축시킬 수 있다.In the case of the present invention, it is only necessary to match one cell (C) of the
즉, 본 발명의 프레임 일체형 마스크 제조 방법은, 6개의 마스크(100)에 포함되는 각각의 셀(C11~C16)을 각각 하나의 셀 영역(CR11~CR16)에 대응시키고 각각 정렬 상태를 확인하는 6번의 과정을 통해, 6개의 셀(C1~C6)을 동시에 대응시키고 6개 셀(C1~C6)의 정렬 상태를 동시에 모두 확인해야 하는 종래의 방법보다 훨씬 시간이 단축될 수 있다.That is, in the method of manufacturing a frame-integrated mask of the present invention, each of the cells C11 to C16 included in the six
또한, 본 발명의 프레임 일체형 마스크 제조 방법은, 30개의 셀 영역(CR: CR11~CR56)에 30개의 마스크(100)를 각각 대응시키고 정렬하는 30번의 과정에서의 제품 수득률이, 6개의 셀(C1~C6)을 각각 포함하는 5개의 마스크(10)[도 2의 (a) 참조]를 프레임(20)에 대응시키고 정렬하는 5번의 과정에서의 종래의 제품 수득률보다 훨씬 높게 나타날 수 있다. 한번에 6개씩의 셀(C)이 대응하는 영역에 6개의 셀(C1~C6)을 정렬하는 종래의 방법이 훨씬 번거롭고 어려운 작업이므로 제품 수율이 낮게 나타나는 것이다.In addition, in the method of manufacturing a frame-integrated mask of the present invention, the product yield in the process of 30 times of matching and aligning 30
한편, 도 9의 (b) 단계에서 상술한 바와 같이, 라미네이션 공정으로 템플릿(50)에 마스크 금속막(110)을 접착할 때, 약 100℃의 온도가 마스크 금속막(110)에 가해질 수 있다. 이에 의해 마스크 금속막(110)에 일부 인장 장력이 걸린 상태로 템플릿(50)에 접착될 수 있다. 그 후, 마스크(100)가 프레임(200)에 부착되고, 템플릿(50)이 마스크(100)와 분리되면, 마스크(100)는 소정양 수축할 수 있다.Meanwhile, as described above in step (b) of FIG. 9, when the
복수의 마스크(100)들이 모두 대응되는 마스크 셀 영역(CR) 상에 부착된 후에, 복수의 템플릿(50)과 복수의 마스크(100)들이 동시에 분리되기 때문에 마스크 셀 시트부(220)에는 변형이 일어나지 않게 된다. 보다 자세히, 복수의 마스크(100)들이 상호 반대방향으로 수축되는 장력을 인가하기 때문에, 그 힘이 상쇄되어 마스크 셀 시트부(220)에는 변형이 일어나지 않게 된다. 예를 들어, CR11 셀 영역에 부착된 마스크(100)와 CR12 셀 영역에 부착된 마스크(100) 사이의 제1 그리드 시트부(223)는 CR11 셀 영역에 부착된 마스크(100)의 우측 방향으로 작용하는 장력과 CR12 셀 영역에 부착된 마스크(100)의 좌측 방향으로 작용하는 장력이 상쇄될 수 있다. 그리하여, 장력에 의한 프레임(200)[또는, 마스크 셀 시트부(220)]에는 변형이 최소화되어 마스크(100)[또는, 마스크 패턴(P)]의 정렬 오차가 최소화 될 수 있는 이점이 있다.After the plurality of
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임 일체형 마스크(100, 200)를 이용한 OLED 화소 증착 장치(1000)를 나타내는 개략도이다.20 is a schematic diagram illustrating an OLED
도 20을 참조하면, OLED 화소 증착 장치(1000)는, 마그넷(310)이 수용되고, 냉각수 라인(350)이 배설된 마그넷 플레이트(300)와, 마그넷 플레이트(300)의 하부로부터 유기물 소스(600)를 공급하는 증착 소스 공급부(500)를 포함한다.Referring to FIG. 20, the OLED
마그넷 플레이트(300)와 소스 증착부(500) 사이에는 유기물 소스(600)가 증착되는 유리 등의 대상 기판(900)이 개재될 수 있다. 대상 기판(900)에는 유기물 소스(600)가 화소별로 증착되게 하는 프레임 일체형 마스크(100, 200)[또는, FMM]이 밀착되거나 매우 근접하도록 배치될 수 있다. 마그넷(310)이 자기장을 발생시키고 자기장에 의해 대상 기판(900)에 밀착될 수 있다.A
증착 소스 공급부(500)는 좌우 경로를 왕복하며 유기물 소스(600)를 공급할 수 있고, 증착 소스 공급부(500)에서 공급되는 유기물 소스(600)들은 프레임 일체형 마스크(100, 200)에 형성된 패턴(P)을 통과하여 대상 기판(900)의 일측에 증착될 수 있다. 프레임 일체형 마스크(100, 200)의 패턴(P)을 통과한 증착된 유기물 소스(600)는 OLED의 화소(700)로서 작용할 수 있다.The deposition
새도우 이펙트(Shadow Effect)에 의한 화소(700)의 불균일 증착을 방지하기 위해, 프레임 일체형 마스크(100, 200)의 패턴은 경사지게 형성(S)[또는, 테이퍼 형상(S)으로 형성]될 수 있다. 경사진 면을 따라서 대각선 방향으로 패턴을 통과하는 유기물 소스(600)들도 화소(700)의 형성에 기여할 수 있으므로, 화소(700)는 전체적으로 두께가 균일하게 증착될 수 있다.In order to prevent non-uniform deposition of the
마스크(100)는 화소 증착 공정 온도보다 높은 제1 온도 상에서 프레임(200)에 부착 고정되므로, 화소 증착을 위한 공정 온도로 상승시킨다고 하더라도, 마스크 패턴(P)의 위치에는 영향이 거의 없게 되며, 마스크(100)와 이에 이웃하는 마스크(100) 사이의 PPA는 3㎛를 초과하지 않도록 유지될 수 있다.Since the
본 발명은 상술한 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형과 변경이 가능하다. 그러한 변형예 및 변경예는 본 발명과 첨부된 특허청구범위의 범위 내에 속하는 것으로 보아야 한다.Although the present invention has been shown and described with reference to a preferred embodiment as described above, it is not limited to the above embodiment, and within the scope not departing from the spirit of the present invention, various Transformation and change are possible. Such modifications and variations should be viewed as falling within the scope of the present invention and the appended claims.
50: 템플릿(template)
51: 레이저 통과공
55: 임시접착부
60: 기판
65: 트랜스퍼 기판
70: 하부 지지체
100: 마스크
110: 마스크 막
200: 프레임
210: 테두리 프레임부
220: 마스크 셀 시트부
221: 테두리 시트부
223: 제1 그리드 시트부
225: 제2 그리드 시트부
1000: OLED 화소 증착 장치
C: 셀, 마스크 셀
CM: 화학적 처리
CR: 마스크 셀 영역
DM: 더미, 마스크 더미
ET: 열 인가
L: 레이저
R: 테두리 프레임부의 중공 영역
P: 마스크 패턴
US: 초음파 인가
UV: UV 인가
W: 용접
WB: 용접 비드
WP: 용접부50: template
51: laser through hole
55: temporary bonding part
60: substrate
65: transfer board
70: lower support
100: mask
110: mask film
200: frame
210: frame frame portion
220: mask cell sheet portion
221: border sheet portion
223: first grid seat portion
225: second grid seat portion
1000: OLED pixel deposition device
C: cell, mask cell
CM: chemical treatment
CR: Mask cell area
DM: dummy, mask dummy
ET: heat application
L: laser
R: hollow area of the frame part
P: mask pattern
US: Ultrasonic approval
UV: UV applied
W: welding
WB: welding bead
WP: weld
Claims (24)
(a) 일면에 임시접착부가 형성된 기판, 및 임시접착부에 접착된 복수의 마스크 패턴을 포함하는 마스크를 제공하는 단계;
(b) 트랜스퍼 기판을 마스크에 접착하는 단계;
(c) 기판을 제거하는 단계;
(d) 일면에 임시접착부가 형성된 템플릿을 마스크에 접착하는 단계; 및
(e) 트랜스퍼 기판을 제거하는 단계
를 포함하는, 마스크 지지 템플릿의 제조 방법.As a manufacturing method of a template corresponding to a frame by supporting an OLED pixel forming mask,
(a) providing a mask including a substrate having a temporary bonding portion formed on one surface thereof and a plurality of mask patterns bonded to the temporary bonding portion;
(b) adhering the transfer substrate to the mask;
(c) removing the substrate;
(d) adhering the template with the temporary adhesive portion formed on one surface to the mask; And
(e) removing the transfer substrate
Containing, the manufacturing method of the mask support template.
템플릿과 마스크는 동일한 면적으로 상호 접착되는, 마스크 지지 템플릿의 제조 방법.The method of claim 1,
A method of manufacturing a mask supporting template, wherein the template and the mask are adhered to each other in the same area.
(a) 단계에서, 기판은 하부의 글래스 기판 및 상부의 인바 기판을 포함하고,
(c) 단계에서, 글래스 기판 및 인바 기판을 제거하는,
마스크 지지 템플릿의 제조 방법.The method of claim 1,
In step (a), the substrate includes a lower glass substrate and an upper Invar substrate,
In step (c), removing the glass substrate and the Invar substrate,
Method of manufacturing a mask support template.
(a) 단계에서, 기판은 하부의 글래스 기판 및 상부의 인바 기판을 포함하고,
(b) 단계는, 하부의 글래스 기판을 분리한 상태에서 수행하며,
(c) 단계에서, 인바 기판을 제거하는,
마스크 지지 템플릿의 제조 방법.The method of claim 1,
In step (a), the substrate includes a lower glass substrate and an upper Invar substrate,
Step (b) is performed in a state in which the lower glass substrate is separated,
In step (c), removing the Invar substrate,
Method of manufacturing a mask support template.
(a) 단계는,
(a1) 마스크 금속막을 일면에 임시접착부가 형성된 기판 상에 접착하는 단계;
(a2) 마스크 금속막 상에 패턴화된 절연부를 형성하는 단계;
(a3) 절연부 사이로 노출된 마스크 금속막의 부분을 식각하여 복수의 마스크 패턴을 형성하는 단계; 및
(a4) 절연부를 제거하는 단계
를 포함하는, 마스크 지지 템플릿의 제조 방법.The method of claim 1,
Step (a),
(a1) adhering a mask metal film onto a substrate having a temporary adhesive portion formed on one surface thereof;
(a2) forming a patterned insulating portion on the mask metal film;
(a3) forming a plurality of mask patterns by etching portions of the mask metal layer exposed between the insulating portions; And
(a4) removing the insulating part
Containing, the manufacturing method of the mask support template.
마스크의 용접부에 대응하는 템플릿의 부분에 용접 에너지가 통과하는 통과공이 형성되는, 마스크 지지 템플릿의 제조 방법.The method of claim 1,
A method of manufacturing a mask supporting template, wherein a through hole through which welding energy passes is formed in a portion of the template corresponding to the welding portion of the mask.
(a) 일면에 임시접착부가 형성된 기판, 및 임시접착부에 접착된 복수의 마스크 패턴을 포함하는 마스크를 준비하는 단계;
(b) 트랜스퍼 기판을 마스크에 접착하는 단계;
(c) 기판을 제거하는 단계;
(d) 일면에 임시접착부가 형성된 템플릿을 마스크에 접착하는 단계;
(e) 트랜스퍼 기판을 제거하여 마스크 지지 템플릿을 준비하는 단계;
(f) 복수의 마스크 셀 영역을 구비한 프레임을 준비하는 단계;
(g) 프레임 상에 템플릿을 로딩하여 마스크를 프레임의 마스크 셀 영역에 대응하는 단계; 및
(h) 마스크의 용접부에 용접 에너지를 조사하여 마스크를 프레임에 부착하는 단계
를 포함하는, 프레임 일체형 마스크의 제조 방법.A method of manufacturing a frame-integrated mask in which a plurality of masks and a frame supporting the mask are integrally formed,
(a) preparing a mask including a substrate having a temporary bonding portion formed on one surface thereof and a plurality of mask patterns adhered to the temporary bonding portion;
(b) adhering the transfer substrate to the mask;
(c) removing the substrate;
(d) adhering the template with the temporary adhesive portion formed on one surface to the mask;
(e) removing the transfer substrate to prepare a mask support template;
(f) preparing a frame including a plurality of mask cell regions;
(g) loading the template onto the frame to correspond the mask to the mask cell area of the frame; And
(h) attaching the mask to the frame by irradiating welding energy to the welding portion of the mask
Containing, the manufacturing method of the frame-integrated mask.
템플릿과 마스크는 동일한 면적으로 상호 접착되는, 프레임 일체형 마스크의 제조 방법.The method of claim 16,
A method of manufacturing a frame-integrated mask in which the template and the mask are adhered to each other in the same area.
(g) 단계에서 프레임의 모든 마스크 셀 영역 상에 복수의 템플릿을 대응한 후 (h) 단계를 수행하는, 프레임 일체형 마스크의 제조 방법.The method of claim 16,
A method of manufacturing a frame-integrated mask, wherein step (h) is performed after matching a plurality of templates on all mask cell regions of the frame in step (g).
(a) 복수의 마스크 셀 영역을 구비한 프레임 상에, 제1항의 제조 방법으로 제조한 템플릿을 로딩하여 마스크를 프레임의 마스크 셀 영역에 대응하는 단계; 및
(b) 마스크를 프레임에 부착하는 단계
를 포함하는, 프레임 일체형 마스크의 제조 방법.A method of manufacturing a frame-integrated mask in which a plurality of masks and a frame supporting the mask are integrally formed,
(a) loading a template manufactured by the manufacturing method of claim 1 onto a frame having a plurality of mask cell regions, thereby making the mask correspond to the mask cell region of the frame; And
(b) attaching the mask to the frame
Containing, the manufacturing method of the frame-integrated mask.
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |