KR102225335B1 - Oled용 메탈 마스크 시트 제조 방법 - Google Patents

Oled용 메탈 마스크 시트 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 목적을 해결하기 위한 일 실시예에 따른 OLED 용 메탈 마스크의 제조 방법은, 금속 시트를 준비하는 단계, 상기 금속 시트의 상부면 및 하부면 상에 감광층을 형성하고, 생성할 상부 패턴 및 하부 패턴에 대응되는 에칭 패턴을 갖는 제1 포토 마스크 및 제2 포토 마스크를 각각 상기 감광층이 형성된 상부면 및 하부면에 정합시켜 배치하고 UV 패터닝을 수행하고, 상기 감광층을 현상하는 단계, 상기 UV 패터닝을 통해 형성된 상부면의 감광층의 상부 패턴에 따라 상기 금속 시트의 상부면에 반가공 형태의 하프 홈을 식각하는 1차 에칭을 수행하는 단계, 상기 1차 에칭을 통해 형성된 상기 상부면의 하프 홈에 대하여 후속 2차 에칭 단계에서 약액이 스며들지 않도록 상기 상부면에 감광층을 형성하고 경화시키는 UV 큐어링을 수행하는 단계, 상기 UV 큐어링을 통해 상기 하프 홈의 기밀을 유지하면서, 상기 UV 패터닝을 통해 형성된 하부면의 감광층의 패턴 셀 형태에 따라 상기 금속 시트의 하부면에 상기 하부 패턴에 대응되는 상기 하프 홈과 연통되는 개구홈을 식각하는 2차 에칭을 수행하는 단계, 및 상기 2차 에칭이 완료되면 상기 금속 시트의 상부면 및 하부면 상의 감광층을 제거하는 단계를 포함한다.

Description

OLED용 메탈 마스크 시트 제조 방법{MENUFACTURING METHOD OF METAL MASK SHEET FOR OLED}
본 발명은 OLED용 메탈 마스크 시트 제조 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 투 스텝 에칭 방식을 이용하여 상부 패턴과 하부 패턴간의 얼라이먼트(alignment)를 향상시키는 동시에, 하부 패턴의 측벽의 테이퍼 각도를 예각으로 형성하는 OLED용 메탈 마스크 시트 제조 방법에 관한 것이다.
표시 장치는 발광 방식에 따라 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD), 유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode display, OLED display), 플라즈마 표시 장치(plasma display panel, PDP) 및 전기 영동 표시 장치(electrophoretic display) 등으로 분류된다.
근래 널리 제조되고 있는 유기 발광 표시 장치는, 텔레비젼, 퍼스널 컴퓨터(PC)용 모니터, 태블릿 PC, 스마트폰, 스마트워치 및 차량 계기판 등 디스플레이로서 널리 이용되고 있다. OLED는 빛을 내는 층이 유기 화합물로 이루어진 박막 발광 다이오드이다.
과거의 LCD 디스플레이 방식과 비교할 때, 유기 발광 표시 장치 기술에는 백라이트를 사용할 필요가 없으며, 유기 발광 표시 장치 기술은 자체 발광 특성을 가지고, 매우 얇은 유기 물질 필름 및 유리 기판이 사용되며, 전류가 흐를 때 유기물질은 빛을 발산하므로 유기 발광 표시 장치는 전력 사용량을 효과적으로 절약할 수 있고, 더 밝고 더 얇아질 수 있으며, 더 넓은 시야각을 제공하여, 또한 LCD보다 더 넓은 온도 변화 범위에서도 잘 견딜 수 있다.
일반적으로 유기 발광 표시 장치는 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.
유기 발광 표시 장치 제조시 전극층, 유기 발광층, 절연막 등의 박막층을 적층하고 패터닝하는 박막 공정이 필요하다. 박막 공정은 각각 대응하는 개구부 패턴이 구비된 마스크 조립체를 이용하게 되며, 예컨대 화학적 기상증착(CVD, chemical vapor deposition), 스퍼터링(sputtering), 이온 플레이팅(ion plating), 진공 증착(evaporation) 등이 포함된다.
일반적인 유기물 증착장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 메탈 마스크(100), 마스크 프레임(200), 기판(300), 유기물 증착 용기(400) 및 진공 챔버(500)를 포함하며, 메탈 마스크(100)는 복수개의 패턴홀을 포함하며, 이 패턴홀은 기판 상에 형성될 패턴과 대응되도록 형성될 수 있다.
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.
일반적으로, 오픈 마스크 시트의 제작은 일반적인 Photolithography 방식에 따라 진행된다. 즉, 박막 금속시트 양면에 감광층을 도포하고, 포토 마스크를 정합하여 노광한 후, 이를 현상액에 담가 가공될 부분의 감광층을 제거하여 노출시키고, 이를 식각액에 담가 노출된 부분을 화학적으로 가공한 후 감광층 전체를 제거하는 방식으로 이루어진다.
이 때, 상부면과 하부면은 감광층이 패턴되는 크기를 다르게 형성하여 한 번에 식각하여 제작하게 되는데, 이 경우 도 2에 도시된 종래 기술과 같이 오픈 마스크 시트(10)의 하부 패턴의 측벽의 테이퍼 각도(α)가 둔각으로 형성되게 된다. 이와 같이 제작된 오픈 마스크 시트(10)를 이용하여 박막 공정을 수행할 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 공통층 유기물이 더 넓게 확산됨으로써 TFT 글라스(Glass)로의 증착면적이 제한되므로, 수율에 문제가 생길 수 밖에 없다.
따라서, 본 발명의 과제는 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 마스크 시트의 패턴에 대한 스펙 정밀화를 향상시킬 수 있는 마스크 시트의 제조 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 목적을 해결하기 위한 일 실시예에 따른 OLED 용 메탈 마스크의 제조 방법은, 금속 시트를 준비하는 단계, 상기 금속 시트의 상부면 및 하부면 상에 감광층을 형성하고, 생성할 상부 패턴 및 하부 패턴에 대응되는 에칭 패턴을 갖는 제1 포토 마스크 및 제2 포토 마스크를 각각 상기 감광층이 형성된 상부면 및 하부면에 정합시켜 배치하고 UV 패터닝을 수행하고, 상기 감광층을 현상하는 단계, 상기 UV 패터닝을 통해 형성된 상부면의 감광층의 상부 패턴에 따라 상기 금속 시트의 상부면에 반가공 형태의 하프 홈을 식각하는 1차 에칭을 수행하는 단계, 상기 1차 에칭을 통해 형성된 상기 상부면의 하프 홈에 대하여 후속 2차 에칭 단계에서 약액이 스며들지 않도록 상기 상부면에 감광층을 형성하고 경화시키는 UV 큐어링을 수행하는 단계, 상기 UV 큐어링을 통해 상기 하프 홈의 기밀을 유지하면서, 상기 UV 패터닝을 통해 형성된 하부면의 감광층의 패턴 셀 형태에 따라 상기 금속 시트의 하부면에 상기 하부 패턴에 대응되는 상기 하프 홈과 연통되는 개구홈을 식각하는 2차 에칭을 수행하는 단계, 및 상기 2차 에칭이 완료되면 상기 금속 시트의 상부면 및 하부면 상의 감광층을 제거하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 OLED 용 메탈 마스크의 제조 방법은 상기 개구홈의 측벽의 테이퍼 각도가 예각일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 OLED 용 메탈 마스크의 제조 방법은 상기 하프 홈의 폭이 상기 개구홈의 폭보다 큰 값을 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 OLED 용 메탈 마스크의 제조 방법은 테이퍼가 형성되는 상기 하프 홈과 개구홈이 연통되는 측벽 상의 지점으로부터 상기 하프 홈의 외주까지의 거리가 500μm 이상일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 OLED 용 메탈 마스크의 제조 방법은 상기 하프 홈을 식각하는 1차 에칭을 수행하는 단계 이전에 상기 하부 패턴이 형성된 상기 하부면의 제2 감광성 필름 상에 점착 필름을 라미하는 단계, 및 상기 2차 에칭을 수행하는 단계 이전에 상기 점착 필름을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 OLED 용 메탈 마스크의 제조 방법은 상기 감광층이 감광성 필름(DFR)을 이용해 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 OLED 용 메탈 마스크의 제조 방법은 상기 금속 시트가 인바합금(Invar-36 Alloy) 또는 스테인레스(SUS420) 재질로 이루어질 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 메탈 마스크 제조 방법은 마스크 시트의 패턴 셀 개구부 가공을 위한 에칭 공정시 개구홈을 관통하기 전 상단부에 미리 하프 홈을 반가공 형태로 에칭(투 스텝 에칭 방식)하도록 함으로써, 개구홈의 측벽의 테이퍼 각도를 예각으로 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 메탈 마스크 제조 방법은 마스크 시트의 에칭 전 준비 단계로서, 양면에 배치된 감광성 필름(DFR)에 한 번의 노광 및 현상 공정을 거쳐 동시에 상부 패턴과 하부 패턴을 형성하므로, 상부 패턴과 하부 패턴간의 얼라이먼트(alignment)를 향상시킬 수 있다.
도 1은 기판 상에 유기 물질을 증착하는 증착 장치를 설명하는 개념도이다.
도 2는 종래의 일반적인 마스크 시트를 나타내는 단면도이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 시트를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 마스크 시트의 제작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 마스크 시트의 제작 방법의 단계를 직관적으로 보여주는 개략적인 흐름도이다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
한편, 어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정 블록 내에 명기된 기능 또는 동작이 순서도에 명기된 순서와 다르게 일어날 수도 있다. 예를 들어, 연속하는 두 블록이 실제로는 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 관련된 기능 또는 동작에 따라서는 상기 블록들이 거꾸로 수행될 수도 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 시트를 설명하기 위한 단면도이다.
우선, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 시트의 개구 홈의 측벽의 테이퍼 각도(α)는 도 2에 도시된 종래 기술과 달리, 예각을 이루고 있다. 이에 따라, 공통층 유기물이 확산되는 영역을 좁게 할 수 있어, 증착 면적을 좁게 형성할 수 있는 동시에 수율을 향상시킬 수 있다. 이하, 도 4 및 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 시트의 제작 방법을 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 마스크 시트의 제작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 5는 본 발명의 마스크 시트의 제작 방법의 단계를 직관적으로 보여주는 개략적인 흐름도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 마스크 시트의 제작 공정이 순차적으로 도시된다. 구체적으로, 본 발명은 마스크 시트(100)의 패턴 셀에 대하여 투 스텝(2단계)의 에칭 단계를 거쳐 패턴을 형성하도록 구성된다. 이는 마스크 시트(100)에 대하여 기본적으로 상부면에 상부 패턴에 대응되는 하프 홈(60)을 먼저 형성한 후, 하부면에 하부 패턴에 대응되는 개구홈(80)을 형성하는 것으로, 즉, 마스크 시트의 상부면과 하부면의 패턴을 따로 형성하도록 구성된다.
구체적으로, 본 발명의 마스크 시트의 제작 방법은 금속 시트 준비단계(S100), 금속시트 상부면 및 하부면에 감광성 필름(DFR)을 라미하는 단계(S200), 상부면과 하부면에 포토 마스크를 정합한 후 UV 패터닝하는 단계(S300), 상부면에 1차 에칭을 통해 하프 홈을 형성하는 단계(S400), 상부면에 감광성 필름(DFR)을 라미하고, UV 큐어링(curing)하는 단계(S500), 하부면에 2차 에칭을 통해 개구홈을 형성하는 단계(S600) 및 감광성 필름 제거 단계(S700)를 포함한다.
이하, 본 발명에 따른 투 스텝 에칭 공정에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
먼저, 금속 시트를 준비하는 단계(S100)는 적어도 하나 이상의 개구부를 형성하여 오픈 마스크 시트로서 사용될 박막의 금속의 마스크 시트(100)를 준비하는 단계이다. 상기 마스크 시트(100)는 예컨대 인바합금(Invar-36 Alloy) 또는 스테인레스(SUS420) 재질로서 균일한 두께를 가지며, 표면에서 이물질을 세정하여 오염원을 제거함으로써 준비된다.
이후, 마스크 시트의 상부면 및 하부면에 감광층을 형성한다(S200)(도 5(a) 참조). 예를 들어, 감광성 필름(DFR)을 라미하여, 감광층을 형성한다. 구체적으로, 상부면에 제1 감광성 필름(20)을 라미하고, 하부면에 제2 감광성 필름(30)을 라미한다. 상기 제1 및 제2 감광성 필름(20, 30)은 노광 및 현상 공정을 거쳐 패턴이 형성되게 되며, 상기 패턴에 기초하여, 상부면에는 하프 홈(60)이 형성되고, 하부면에는 개구홈(80)이 형성되게 된다. 이에 대해서는 상세히 후술한다.
상부면 및 하부면에 감광성 필름(20, 30)을 라미한 후, 상부면과 하부면에 포토 마스크를 정합한 후 UV 패터닝을 한다(S300). 구체적으로, 상부면의 제1 감광성 필름(20) 상에 제1 포토 마스크(40)를 배치하고, 하부면의 제2 감광성 필름(30) 상에 제2 포토 마스크(50)를 배치한다. 상기 제1 포토 마스크(40) 및 제2 포토 마스크(50)는 각각 생성할 상부 패턴 및 하부 패턴에 대응되는 에칭 패턴을 가지며, 상부 패턴과 하부 패턴간의 얼라이먼트를 위해 정합되도록 배치된다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 메탈 마스크의 제조 방법은 상부 패턴과 하부 패턴을 형성함에 있어, 감광성 필름(DFR)을 부착한 이후 노광 및 현상 공정을 통해 패턴을 형성하기 때문에, 상부 패턴과 하부 패턴의 얼라이먼트를 향상시킬 수 있다.
상기 UV 패터닝에 따라, 도 5(b)에 나타낸 바와 같이, 제1 포토 마스크(40) 및 제2 포토 마스크(50)의 에칭 패턴과 각각 대응되는 영역(25, 35)이 현상 공정을 통해 제거되며, 이에 따라, 제1 감광성 필름(20) 및 제2 감광성 필름(30) 상에 정합된 패턴이 형성된다(도 5(c) 참조).
이후, 도 5(d)에 나타낸 바와 같이, 상부면에 1차 에칭을 통해 하프 홈(60)을 형성한다(S400). 상기 1차 에칭에서는 상기 마스크 시트에 대하여 상측 약액 분사 노즐이 개방되면서 에칭액이 분사되도록 하되, 분사된 에칭액은 상기 제1 감광성 필름(20)의 패턴 셀 형태에 따라 마스크 시트(100)의 상면에 반가공 형태의 하프 홈(60)을 식각하도록 형성된다. 한편, 이때, 상기 마스크 시트의 1차 에칭시에는 하측 약액 분사 노즐을 잠금 상태로 유지한 채 하면에 대하여는 에칭액이 분사되지 않도록 하는 것이 바람직하다.
즉, 상부 패턴에 대응되는 하프 홈(60)이 1차 에칭을 통해서 형성되며, 상기 하프 홈(60)은 실질적인 관통공인 하부면에 형성될 개구홈(80)에 비해 넓은 직경(또는 면적)을 갖는 단차형 확장면으로 요홈을 갖도록 형성된다. 이러한 하프 홈은 개구된 윗면으로 마스크 시트가 안착되는 경우 개구홈의 상측 엣지 부분이 직접 닿지 않도록 함으로써, 개구홈을 통해 유기물의 증착시 TFT 글래스(glass)에 대하여 이물화(패턴 마스크 시트나 유리 기판 자체 및 챔버 내벽에서도 발생할 수 있음)를 최소화함은 물론 쉐도우(Shadow) 현상을 방지하도록 한다. 또한, 에칭 공정에서 발생되는 TFT 글래스(glass)와 마스크 시트 간의 버닝(열의 발원으로 인해 타는 현상) 현상을 방지하도록 하는 바, 이는 종전 대비 제품 불량을 현저하게 감소시켜 목적하는 유기물 증착성을 개선하고 최종 디스플레이 제품 성능이 크게 향상되도록 하는 효과가 있다. 이는 종전 일자형 관통공에 비해 현저한 불량 방지 성능을 확보하게 된다.
한편, 이러한 하프 홈을 정밀하게 제작하기 위해서는 1차 에칭시의 에칭액의 분사압의 조정이 필요하게 된다. 즉, 마스크 시트의 두께나 유기물의 특정 및 유리기판의 조건 등에 따라서 하프 홈의 단차 깊이가 설정되는데, 상기 하프 홈은 단차 깊이가 깊거나 폭방향 간격이 클 경우 에칭 정밀성을 높이기 위해 에칭액의 분사압을 높여야 한다.
아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 메탈 마스크의 제작 방법에 있어서, 하프 홈(60)의 폭은 하부면의 2차 에칭을 통해 형성될 개구홈(80)의 폭을 고려하여 일정 이상일 것이 요구된다. 구체적으로, 도 3을 참조할 때, 테이퍼가 형성되는 상기 하프 홈(60)과 개구홈(80)이 연통되는 측벽 상의 지점으로부터 상기 하프 홈(60)의 외주까지의 거리(d)는 500μm 이상으로 설계되는 것이 바람직하다.
발명자는 2차 에칭 시, 에칭액의 일부가 하부면의 개구홈(80)을 통해 하프 홈(60)의 가장 자리 영역으로 침투하게 되고, 이에 따라 에칭액의 일부가 하프 홈(60)의 가장 자리 영역에 고이는 것을 실험을 통해 확인하였으며, 이에 따라 상기 거리(d)가 500μm 미만인 경우는, 상기 가장 자리 영역에 고인 에칭액에 의해서 테이퍼 단면이 무너지는 것을 확인하였다. 따라서, 테이퍼 각도(α)의 예각을 유지하기 위해서, 상기 거리(d)는 500μm 이상으로 설계되는 것이 바람직하므로, 이를 고려하여, 상기 하프 홈(60)의 폭을 결정한다. 즉, 생성할 하프 홈(60)을 고려하여, 상기 제1 포토 마스크(40)의 에칭 패턴을 결정한다.
한편, 본 실시예에 따른 OLED 용 메탈 마스크의 제조 방법은 제1 감광성 필름(20) 및 제2 감광성 필름(30) 상에 정합된 패턴을 형성한 후, 상부면에 1차 에칭을 통해 하프 홈(60)을 형성하는 것을 예로 설명하였으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 하프 홈(60) 형성을 위한 1차 에칭 시 상측 약액 분사 노즐만을 개방함으로써 약액의 분사를 제어한다고 하더라도, 분사된 약액이 하부 패턴을 통해 마스크 시트에 침투할 수 있으며, 이 경우, 상부면 및 하부면이 모두 에칭되는 결과를 가져올 수 있다. 따라서, 1차 에칭시의 분사된 약액이 하부면으로 침투하는 것을 방지하기 위하여, 선택적으로 하프 홈(60)을 형성하는 1차 에칭 단계에 앞서, 상기 하부면의 제2 감광성 필름(30) 상에 점착 필름(미도시)을 라미하고, 후술하는 개구홈을 형성하는 2차 에칭의 전 단계에서 점착 필름을 제거하도록 할 수 있다.
상기 하프 홈(60)을 형성한 후, 도 5(e)에 나타낸 바와 같이, 상부면에 감광층을 형성하고, UV 큐어링을 한다(S500). 상기 감광층은 제3 감광성 필름(70)을 라미함으로써 형성할 수 있다. 즉, 상기 단계에서는 상기 제1 감광성 필름(20)에 의해 반가공된 하프 홈(20)에 대하여 후속 2차 에칭 단계에서의 약액이 스며들지 않도록 큐어링된 감광성 필름(70)을 덮어 기밀을 유지하도록 한다. 즉, 상기 감광성 필름(70)은 보호층의 역할을 수행한다.
구체적으로, 상기 하프 홈(60)을 형성한 후, 상기 하프 홈(60)을 기밀하기 위하여, 상기 제1 감광성 필름(20) 상에 제3 감광성 필름(70)을 라미하며, 이후, UV를 통해 상기 감광성 필름(70)을 경화(curing)시켜, 약액이 상부면을 통해 하프 홈(60)으로 침투하는 것을 방지한다.
이후, 도 5(f)에 나타낸 바와 같이, 하부면에 2차 에칭을 통해 개구홈(80)을 형성한다(S600). 구체적으로, 상기 하프 홈(60)이 형성된 상부면 상에 감광성 필름(70)이 큐어링되면 마스크 시트(100)에 대하여 하측 약액 분사 노즐을 개방하면서 에칭액이 분사되도록 하되, 분사된 에칭액은 상기 제2 감광성 필름(30) 상에 배열된 패턴 셀 형태에 따라 마스크 시트(100) 하면에 하프 홈(60)과 연통되는 개구홈(80)을 식각하도록 형성된다. 한편, 이때, 상기 마스크 시트(100)의 하면 개구홈 에칭시에는 상측 약액 분사 노즐을 잠금 상태로 유지한 채 상면에 대하여는 에칭액이 분사되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 다만, 이에 한정되진 않는다. 예를 들어, 상부면의 하프 홈(60)은 기밀이 유지되기 때문에, 분사되는 하측 약액의 압력에 의한 에칭 중 마스크의 들뜸을 방지하기 위하여 상측 약액 분사 노즐을 개방 상태로 유지할 수도 있다.
이후, 상기 개구홈(80)이 상기 하프 홈(60)과 연통되어 상기 2차 에칭이 완료되면, 도 5(g)에 나타낸 바와 같이, 상기 마스크 시트(100)로부터 상기 제1 감광성 필름(10), 상기 제2 감광성 필름(30) 및 제3 감광성 필름(70)을 제거한다(S700).
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 메탈 마스크 제조 방법은 마스크 시트의 패턴 셀에 대하여 투 스텝(2단계)의 에칭 단계를 거쳐 패턴을 형성하도록 구성함으로써, 하부 패턴에 대응되는 개구홈(80)의 측벽의 테이퍼 각도를 예각으로 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 메탈 마스크 제조 방법은 마스크 시트의 에칭 전 준비 단계로서, 양면에 배치된 감광성 필름(DFR)에 한 번의 노광 및 현상 공정을 거쳐 동시에 상부 패턴과 하부 패턴을 형성하므로, 상부 패턴과 하부 패턴간의 얼라이먼트(alignment)를 향상시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 마스크 시트
20: 제1 감광층 필름(DFR)
30: 제2 감광층 필름(DFR)
40: 제1 포토 마스크
50: 제2 포토 마스크
60: 하프 홈
70: 제3 감광층 필름(DFR)
80: 개구 홈

Claims (8)

  1. OLED 용 메탈 마스크의 제조 방법에 있어서,
    금속 시트를 준비하는 단계;
    상기 금속 시트의 상부면 및 하부면 상에 감광층을 형성하고, 생성할 상부 패턴 및 하부 패턴에 대응되는 에칭 패턴을 갖는 제1 포토 마스크 및 제2 포토 마스크를 각각 상기 감광층이 형성된 상부면 및 하부면에 정합시켜 배치하고 UV 패터닝을 수행하고, 상기 감광층을 현상하는 단계;
    상기 UV 패터닝을 통해 형성된 상부면의 감광층의 상부 패턴에 따라 상기 금속 시트의 상부면에 반가공 형태의 하프 홈을 식각하는 1차 에칭을 수행하는 단계;
    상기 1차 에칭을 통해 형성된 상기 상부면의 하프 홈에 대하여 후속 2차 에칭 단계에서 약액이 스며들지 않도록 상기 상부면에 감광층을 형성하고 경화시키는 UV 큐어링을 수행하는 단계;
    상기 UV 큐어링을 통해 상기 하프 홈의 기밀을 유지하면서, 상기 UV 패터닝을 통해 형성된 하부면의 감광층의 패턴 셀 형태에 따라 상기 금속 시트의 하부면에 상기 하부 패턴에 대응되는 상기 하프 홈과 연통되는 개구홈을 식각하는 2차 에칭을 수행하는 단계; 및
    상기 2차 에칭이 완료되면 상기 금속 시트의 상부면 및 하부면 상의 감광층을 제거하는 단계를 포함하고,
    상기 하프 홈을 식각하는 1차 에칭을 수행하는 단계 이전에 상기 하부 패턴이 형성된 상기 하부면의 제2 감광성 필름 상에 점착 필름을 라미하는 단계; 및
    상기 2차 에칭을 수행하는 단계 이전에 상기 점착 필름을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 OLED 용 메탈 마스크의 제조 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 개구홈의 측벽의 테이퍼 각도는 예각인 것을 특징으로 하는 OLED 용 메탈 마스크의 제조 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 하프 홈의 폭은 상기 개구홈의 폭보다 큰 값을 가지는 것을 특징으로 하는 OLED 용 메탈 마스크의 제조 방법.
  4. 제3 항에 있어서,
    테이퍼가 형성되는 상기 하프 홈과 개구홈이 연통되는 측벽 상의 지점으로부터 상기 하프 홈의 외주까지의 거리는 500μm 이상인 것을 특징으로 하는 OLED 용 메탈 마스크의 제조 방법.
  5. 삭제
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 감광층은 감광성 필름(DFR)을 이용해 형성하는 것을 특징으로 하는 OLED 용 메탈 마스크의 제조 방법.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 금속 시트는 인바합금(Invar-36 Alloy) 또는 스테인레스(SUS420) 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 OLED 용 메탈 마스크의 제조 방법.
  8. 삭제
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