KR102471659B1

KR102471659B1 - 마스크 제조 방법과 이에 의해 제조된 마스크 및 제조된 마스크를 포함하는 오픈 마스크 조립체의 제조 방법

Info

Publication number: KR102471659B1
Application number: KR1020220032817A
Authority: KR
Inventors: 강호민; 전병식; 이승필
Original assignee: (주)세우인코퍼레이션
Priority date: 2022-03-16
Filing date: 2022-03-16
Publication date: 2022-11-30

Abstract

본 발명은 복수개의 단위 마스크 시트를 결합하여 오픈 마스크 조립체의 마스크 프레임에 접합되는 마스크를 제조하기 위한 마스크 제조 방법에 있어서, 복수개의 단위 마스크 시트에 응력분산홀을 가공하는 응력분산홀 가공 단계; 및 상기 응력분산홀이 가공된 복수개의 단위 마스크 시트를 인접한 단위 마스크 시트와 용접결합하는 단위 마스크 시트 결합 단계를 포함하되, 상기 복수개의 단위 마스크 시트 상에 상기 응력분산홀은 상기 복수개의 단위 마스크 시트가 용접결합되는 용접결합부의 양측으로 각각 형성되고, 상기 복수개의 단위 마스크 시트는 접합스틱을 이용하여 용접결합되며, 상기 접합스틱은 상기 복수개의 단위 마스크 시트가 용접결합되는 용접결합부의 상부에 배치되고, 상기 용접결합부는 상부에 위치하는 상기 접합스틱의 중앙부와 용접결합되며, 상기 접합스틱이 상기 복수개의 단위 마스크 시트의 용접결합부에 용접결합 시 중앙부가 상기 용접결합부와 용접결합되는 상기 접합스틱의 양측 하부면에 의해 용접결합되는 복수개의 단위 마스크 시트에 가공된 상기 응력분산홀이 커버되고, 상기 복수개의 단위 마스크 시트가 결합되어 제작된 상기 마스크를 인장 시 상기 접합스틱에 의해 커버된 상기 응력분산홀이 응력을 분산시켜 상기 마스크가 변형되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 마스크 제조 방법과 이에 의해 제조된 마스크 및 제조된 마스크를 포함하는 오픈 마스크 조립체의 제조 방법을 제공한다.
따라서, 응력분산홀이 가공된 복수개의 단위 마스크 시트를 정밀정반의 상부에 배치한 후 용접결합되는 용접결합부를 접합스틱을 이용하여 용접결합하여 대형의 마스크를 제작할 수 있고, 제작된 대형의 마스크를 인장 시 응력분산홀이 응력을 분산시켜 대형의 마스크가 변형되는 것을 방지할 수 있으며, 제작된 마스크를 인장하여 마스크 프레임에 접합시킨 상태에서 접합된 마스크에 복수개의 개구부를 가공함으로써 오픈 마스크 시트의 대형화가 가능하게 된다.

Description

마스크 제조 방법과 이에 의해 제조된 마스크 및 제조된 마스크를 포함하는 오픈 마스크 조립체의 제조 방법{A mask manufacturing method, a mask manufactured by the method, and a manufacturing method of an open mask assembly including the manufactured mask}

본 발명은 마스크 제조 방법과 이에 의해 제조된 마스크 및 제조된 마스크를 포함하는 오픈 마스크 조립체의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마스크 프레임에 접합되며 박막 공정에서 적층될 입자가 통과하는 복수개의 개구가 형성된 박막의 마스크를 제조하는 마스크 제조 방법과 이에 의해 제조된 마스크 및 제조된 마스크가 마스크 프레임에 접합된 오픈 마스크 조립체를 제조하는 오픈 마스크 조립체의 제조 방법에 관한 것이다.

한국 등록특허 제10-1869889호에 기재된 배경기술을 참조하면, 근래 널리 제조되고 있는 유기 발광 표시 장치(OLED, Organic Light-Emitting Diode)는, 텔레비젼, 퍼스널 컴퓨터(PC), 태블릿 PC, 스마트폰, 스마트워치 및 차량 계기판 등에 구비되는 디스플레이 장치로서 널리 이용되고 있다. OLED는 빛을 내는 층이 유기 화합물로 이루어진 박막 발광 다이오드이다. OLED 제조시 전극층, 유기 발광층, 절연막 등의 다수의 박막층을 적층하고 패터닝하는 박막 공정이 필요하다. 박막 공정은 각각 대응하는 패턴이 구비된 마스크 조립체를 이용하게 되며, 예컨대 화학적 기상증착(CVD, chemical vapor deposition), 스퍼터링(sputtering), 이온 플레이팅(ion plating), 진공 증착(evaporation) 등이 포함된다.

특히 OLED 제조 공정에서 사용되는 마스크 조립체 중 오픈 마스크 조립체는, 제조하고 있는 기판 상에서 개별 디스플레이 전체에 동일한 재질의 박막층을 적층하기 위해 사용되는 마스크이다. 이러한 오픈 마스크 조립체는 상대적으로 튼튼한 구조의 마스크 프레임 상에 상대적으로 얇은 박막의 금속시트를 인장한 상태로 접합한 구조를 가진다. 마스크 프레임의 경우 약 5 ~ 80 mm 정도의 두께를 가지는 창틀 또는 문틀 형태의 프레임 구조이며 마스크 조립체의 모양을 안정적으로 유지시키는 기능을 한다. 금속시트는 약 0.01 ~ 5.00 mm 정도의 두께를 가지는 박막 시트이며, 증착시 이용될 오픈 마스크 패턴이 형성된다.

실제 제조 과정에서, 하나의 오픈 마스크 패턴은 다수의 디스플레이를 한꺼번에 제조하는 공정에서 사용된다. 이 때문에, 하나의 오픈 마스크 패턴은 제조될 디스플레이 레이아웃 형상과 수에 대응하는 형상과 수의 단위 개구부들을 복수로 포함한다. 이들 단위 개구부들은 일반적으로 에칭 공정에 의해 형성된다. 금속시트 한 장에 형성되는 개구부의 개수는 예컨대 스마트폰 제품 제조 공정에 사용되는 오픈 마스크 조립체의 경우 약 100 ~ 200개일 수 있다. 일반적으로 금속시트 및 마스크 프레임은 예컨대 인바합금(Invar-36 Alloy)과 같이 온도 변화에 따른 열팽창계수가 매우 작은 금속을 이용하여 제조된다.

OLED 제조 공정에서, 일반적으로 하나의 오픈 마스크 조립체에 대해 적어도 수 천개 이상의 기판에 대한 박막 공정이 연속적으로 반복되기 때문에, 높은 정밀도의 오픈 마스크 조립체가 요구되고 있다. 나아가 근래에는 생산 효율을 높이기 위해서 그리고 보다 다양한 디자인을 가지는 디스플레이의 생산을 위해서, 오픈 마스크 조립체에 대해 요구되고 있는 정밀도의 수준이 점점 높아지고 있어, 예컨대 허용오차 40~50㎛ 수준까지의 정밀도를 요구한다. 하지만, 오픈 마스크 패턴을 형성하기 위해 사용하는 기존의 에칭 공정으로는 이러한 점점 높아지는 요구에 부응하는 정밀도를 구현하는데 한계가 있었다.

그러므로 종래에 마스크 패턴 제조시, 에칭 공정을 대체하여, 레이저를 이용하여 마스크용 개구부 패턴을 형성하려는 시도가 있었다. 예컨대 대한민국 공개특허 제10-2015-0029414호(2015.03.18 공개)는 박판을 편평하게 배치하는 제1단계, 레이저를 이용하여 박판에 복수 개의 패턴을 형성하는 제2단계를 포함하고, 제2단계는 박판의 패턴 영역에, 예컨대 피코초 레이저(pico-second laser) 또는 펨토초 레이저(femto-second laser)와 같은, 극초단파레이저(ultra short pulsed laser)를 조사하여 단계적으로 홈을 형성하면서 박판을 관통시키는, 메탈 마스크 제작 방법 및 이를 이용한 메탈 마스크를 기재하고 있다. 메탈 마스크는 일반적으로 디스플레이 내에 형성될 세밀한 RGB 픽셀을 형성하기 위해 사용하는 마스크이다. 이를 위해메탈 마스크의 경우, 상대적으로 작은 치수의 박막 금속 스트립 상에 각 OLED 디스플레이 내에 형성될 세밀한 RGB 픽셀의 형상과 수에 대응하는 개구부들을 포함하도록 제조된다.

종래에는 레이저를 이용하여 박판에 복수개의 패턴을 가공 후 복수개의 패턴이 가공된 박판을 인장하여 프레임에 접합하여 후속작업을 진행하였으나, 박판을 인장 시 가공된 패턴이 응력에 의해 변형되는 문제점이 발생한다.

근래들어 디스플레이의 대형화에 따라 이를 제조하기 위한 대형 오픈 마스크가 요구되고 있으나, 기존의 마스크 시트의 크기에 한계가 있어 대형 오픈 마스크를 제조하는데 한계가 있으며, 대형의 마스크 시트를 인장하여 마스크 프레임에 접합시키는 경우, 인장응력이 불균일하게 발생하여 변형이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 정밀정반의 상부에 배치된 복수개의 단위 마스크 시트를 접합스틱을 이용하여 용접결합함으로써 마스크 프레임에 접합되는 대형의 마스크를 제작할 수 있고, 대형의 마스크를 제작하는 복수개의 단위 마스크 시트에 응력분산홀을 가공함으로써 제작된 마스크를 인장 시 변형이 발생되는 것을 방지할 수 있으며, 인장된 마스크를 마스크 프레임에 접합 후 인장된 마스크에 개구부를 가공하여 대형의 오픈 마스크 조립체를 제작할 수 있는 마스크 제조 방법과 이에 의해 제조된 마스크 및 제조된 마스크를 포함하는 오픈 마스크 조립체의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 복수개의 단위 마스크 시트를 결합하여 오픈 마스크 조립체의 마스크 프레임에 접합되는 마스크를 제조하기 위한 마스크 제조 방법에 있어서, 복수개의 단위 마스크 시트에 응력분산홀을 가공하는 응력분산홀 가공 단계; 및 상기 응력분산홀이 가공된 복수개의 단위 마스크 시트를 인접한 단위 마스크 시트와 용접결합하는 단위 마스크 시트 결합 단계를 포함하되, 상기 복수개의 단위 마스크 시트 상에 상기 응력분산홀은 상기 복수개의 단위 마스크 시트가 용접결합되는 용접결합부의 양측으로 각각 형성되고, 상기 복수개의 단위 마스크 시트는 접합스틱을 이용하여 용접결합되며, 상기 접합스틱은 상기 복수개의 단위 마스크 시트가 용접결합되는 용접결합부의 상부에 배치되고, 상기 용접결합부는 상부에 위치하는 상기 접합스틱의 중앙부와 용접결합되며, 상기 접합스틱이 상기 복수개의 단위 마스크 시트의 용접결합부에 용접결합 시 중앙부가 상기 용접결합부와 용접결합되는 상기 접합스틱의 양측 하부면에 의해 용접결합되는 복수개의 단위 마스크 시트에 가공된 상기 응력분산홀이 커버되고, 상기 복수개의 단위 마스크 시트가 결합되어 제작된 상기 마스크를 인장 시 상기 접합스틱에 의해 커버된 상기 응력분산홀이 응력을 분산시켜 상기 마스크가 변형되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 마스크 제조 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 마스크 제조 방법에 있어서, 상기 복수개의 단위 마스크 시트는 이격되게 배치되는 단부측 마스크 시트와, 상기 단부측 마스크 시트의 사이에 복수개가 배치되는 중앙측 마스크 시트를 포함할 수 있다.

상기 단부측 마스크 시트에는 상기 응력분산홀이 상기 중앙측 마스크 시트와 용접결합되는 일측에 형성될 수 있고, 상기 중앙측 마스크 시트에는 상기 응력분산홀이 상기 단부측 마스크 시트 및 상기 중앙측 마스크 시트와 용접결합되는 일측과 타측에 대응되게 형성될 수 있다.

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또한, 본 발명은 오픈 마스크 조립체의 마스크 프레임에 접합되는 마스크를 제조하기 위한 것으로, 응력분산홀이 가공되며 인접하게 배치되는 복수개의 단위 마스크 시트; 및 인접하게 배치된 상기 복수개의 단위 마스크 시트를 접합시켜 연결하는 접합스틱을 포함하며, 상기 접합스틱은 상기 복수개의 단위 마스크 시트가 용접결합되는 용접결합부의 상부에 배치되고, 상기 용접결합부는 상부에 위치하는 상기 접합스틱의 중앙부와 용접결합되며, 상기 응력분산홀은 상기 복수개의 단위 마스크 시트가 용접결합되는 용접결합부의 양측으로 각각 형성되고, 상기 접합스틱은 상기 복수개의 단위 마스크 시트의 용접결합부에 용접결합 시 양측 하부면에 의해 용접결합되는 복수개의 단위 마스크 시트에 가공된 상기 응력분산홀이 커버되며, 상기 접합스틱에 의해 용접결합된 상기 복수개의 단위 마스크 시트를 인장 시 상기 접합스틱에 의해 커버된 상기 응력분산홀이 응력을 분산시켜 결합된 복수개의 단위 마스크 시트가 변형되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 마스크를 제공한다.

또한, 본 발명은 복수개의 단위 마스크 시트가 결합된 마스크가 마스크 프레임에 접합된 오픈 마스크 조립체를 제조하기 위한 오픈 마스크 조립체의 제조 방법에 있어서, 응력분산홀이 형성된 복수개의 단위 마스크 시트를 정밀정반의 상부에 배치 후 용접결합하여 마스크를 제작하는 마스크 제작 단계; 제작된 마스크를 인장시키는 마스크 인장 단계; 인장된 마스크를 마스크 프레임에 접합시키는 마스크 접합 단계; 및 상기 마스크 프레임에 접합된 마스크에 복수개의 개구부를 가공하는 개구부 가공 단계를 포함하되, 상기 복수개의 단위 마스크 시트 상에 상기 응력분산홀은 상기 복수개의 단위 마스크 시트가 용접결합되는 용접결합부의 양측으로 각각 형성되고, 상기 복수개의 단위 마스크 시트는 접합스틱을 이용하여 용접결합되며, 상기 접합스틱은 상기 복수개의 단위 마스크 시트가 용접결합되는 용접결합부의 상부에 배치되고, 상기 용접결합부는 상부에 위치하는 상기 접합스틱의 중앙부와 용접결합되며, 상기 접합스틱이 상기 복수개의 단위 마스크 시트의 용접결합부에 용접결합 시 중앙부가 상기 용접결합부와 용접결합되는 상기 접합스틱의 양측 하부면에 의해 용접결합되는 복수개의 단위 마스크 시트에 가공된 상기 응력분산홀이 커버되고, 상기 복수개의 단위 마스크 시트가 결합되어 제작된 상기 마스크를 인장 시 상기 접합스틱에 의해 커버된 상기 응력분산홀이 응력을 분산시켜 상기 마스크가 인장 시 변형되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 오픈 마스크 조립체의 제조 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 마스크 제조 방법과 이에 의해 제조된 마스크 및 제조된 마스크를 포함하는 오픈 마스크 조립체의 제조 방법은 응력분산홀이 가공된 복수개의 단위 마스크 시트를 정밀정반의 상부에 배치한 후 용접결합되는 용접결합부를 접합스틱을 이용하여 용접결합하여 대형의 마스크를 제작할 수 있고, 제작된 대형의 마스크를 인장 시 응력분산홀이 인장응력이 불균일하게 발생하는 것을 방지하여 대형의 마스크가 변형되는 것을 방지할 수 있으며, 제작된 마스크를 인장하여 마스크 프레임에 접합시킨 상태에서 접합된 마스크에 복수개의 개구부를 가공함으로써 오픈 마스크 시트의 대형화가 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 마스크 제조 방법의 순서를 도시한 순서도이다.
도 2는 도 1에 도시된 단위 마스크 시트 결합 단계에서 복수개의 단위 마스크 시트가 접합스틱에 의해 결합되는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 복수개의 단위 마스크 시트가 접합스틱에 의해 접합 시 응력분산홀이 접합스틱에 의해 커버된 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 마스크 제조 방법에 의해 제조된 마스크를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 오픈 마스크 조립체의 제조 방법의 순서를 도시한 순서도이다.
도 6은 도 5에 도시된 마스크 제작 단계의 세부적인 방법을 도시한 순서도이다.
도 7은 도 5에 도시된 마스크 제작 단계의 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 도 5의 마스크 인장 단계의 세부적인 방법을 도시한 순서도이다.
도 9는 마스크를 인장시키는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10은 마스크 프레임에 인장된 마스크가 접합된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 11은 마스크 프레임에 접합된 마스크에 개구부가 가공된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 12은 도 11에 도시된 가공된 개구부의 보정오차를 가공하는 개구부 트리밍 단계를 수행하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 마스크 제조 방법은 복수개의 단위 마스크 시트를 결합하여 오픈 마스크 조립체의 마스크 프레임에 접합되는 마스크를 제조하기 위한 것으로, 응력분산홀 가공 단계(S10)와, 단위 마스크 시트 결합 단계(S20)를 포함한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 응력분산홀 가공 단계(S10)는 복수개의 단위 마스크 시트(110)에 응력분산홀(112a,114a)을 가공하는 단계이며, 상기 응력분산홀(112a,114a)은 에칭공정에 의해 상기 복수개의 단위 마스크 시트(110)에 가공될 수 있고, 상기 응력분산홀(112a,114a)은 습식 식각을 이용하여 상기 단위 마스크 시트(110)에 가공되는 것이 일반적이지만, 건식 식각 또는 레이저 가공 방식 등으로 가공될 수도 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 복수개의 단위 마스크 시트(110)는 단부측 마스크 시트(112)와, 중앙측 마스크 시트(114)를 포함하며, 상기 단부측 마스크 시트(112)는 제작되는 마스크(100)의 일측 단부와 타측 단부에 이격되게 배치되고, 상기 단부측 마스크 시트(112)의 사이에는 복수개의 중앙측 마스크 시트(114)가 배치된다.

상기 단부측 마스크 시트(112)에는 상기 응력분산홀(112a)이 일측에 가공되는 것이 바람직하며, 상기 응력분산홀(112a)은 상기 중앙측 마스크 시트(114)와 용접결합되는 일측에 형성된다.

상기 중앙측 마스크 시트(114)에는 상기 응력분산홀(114a)이 일측과 타측에 대응되게 가공되는 것이 바람직하며, 상기 응력분산홀(114a)은 상기 단부측 마스크 시트(112) 및 인접하게 배치되는 상기 중앙측 마스크 시트(114)와 용접결합되는 일측과 타측에 대응되게 형성된다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 응력분산홀 가공 단계(S10)를 거친 후 단위 마스크 시트 결합 단계(S20)를 수행한다. 상기 단위 마스크 시트 결합 단계(S20)는 상기 응력분산홀(112a,114a)이 가공된 복수개의 단위 마스크 시트(110)를 인접한 단위 마스크 시트(110)와 용접결합하는 단계이며, 상기 복수개의 단위 마스크 시트(110)는 접합스틱(130)을 이용하여 용접결합된다.

도 7을 참조하면, 상기 복수개의 단위 마스크 시트(110)는 정밀정반(300) 및 마스크 프레임(200)의 상부에 배치되며, 복수개의 단위 마스크 시트(110)를 상부면이 동일한 높이를 가지도록 배치되는 상기 정밀정반(300) 및 상기 마스크 프레임(200)의 상부에 배치함으로써 간편하게 상기 복수개의 단위 마스크 시트(110)의 용접결합부(112b,114b)를 동일한 높이를 가지도록 하면서 복수개의 단위 마스크 시트(110)의 용접결합부(112b,114b)를 밀착시킬 수 있게 된다.

도 4를 참조하면, 상기 용접결합부(112b,114b)는 상부에 위치하는 상기 접합스틱(130)의 중앙부와 용접결합되는 것이 바람직하며, 상기 접합스틱(130)이 상기 복수개의 단위 마스크 시트(110)의 상기 용접결합부(112b,114b)에 용접결합 시 상기 단위 마스크 시트(110)에 가공되는 상기 응력분산홀(112a,114a)은 상기 접합스틱(130)에 의해 커버되어 밀폐되는 것이 바람직하다.

상기 접합스틱(130)은 상기 복수개의 단위 마스크 시트(110)가 용접결합되는 상기 용접결합부(112b,114b)의 상부에 상기 접합스틱(130)을 배치한 후, 상기 용접결합부(112b,114b)의 상부에 배치된 상기 접합스틱(130)을 상기 단위 마스크 시트(110)에 용접기(W)를 이용하여 용접함으로써 복수개의 단위 마스크 시트(110)가 접합된 대형의 마스크(100)를 제작하게 된다.

도 1 및 도 4를 참조하면, 상기 응력분산홀 가공 단계(S10)와, 상기 단위 마스크 시트 결합 단계(S20)를 거쳐 제작된 마스크(100)에 복수개의 개구부를 가공하는 단계를 더 포함할 수 있다. 제작된 마스크(100)를 마스크 프레임(200)에 접합한 후 에칭 공정 및 레이저 가공 방식을 이용하여 복수개의 개구부를 가공함으로써 박막 공정에서 적층될 입자가 통과하는 오픈 마스크 조립체(1000)의 마스크 프레임에 접합되는 마스크(100)가 제작되게 되며, 상기 마스크(100)에 형성되는 상기 응력분산홀(112a,114a)이 응력을 분산시켜 상기 마스크(100)가 인장 시 변형되는 것을 방지되게 된다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 오픈 마스크 조립체의 제조 방법은 복수개의 단위 시트가 결합된 마스크가 마스크 프레임에 접합된 오픈 마스크 조립체를 제조하기 위한 것으로, 마스크 제작 단계(S100)와, 마스크 인장 단계(S200)와, 마스크 접합 단계(S300)와, 개구부 가공 단계(S400)를 포함하고, 개구부 검사 단계(S500)와, 개구부 트리밍 단계(S600)를 더 포함할 수 있다.

도 11을 참조하면, 마스크 프레임(200)에 오픈 마스크 패턴, 즉 복수개의 개구부(120)를 구비한 대형으로 제작된 마스크(100)를 접합하면 대형의 오픈 마스크 조립체(1000)가 제조된다. 이러한 대형의 오픈 마스크 조립체(1000)는 대형의 텔레비젼 또는 모니터 등에 구비되는 디스플레이를 제조하기 위한 웨이퍼 기판상에 절연층과 같은 개별 디스플레이 면적 전체에 동일한 재료의 박막을 적층하고 패턴화하기 위한 공정에서 사용된다. 박막 공정에서 적층될 입자는 대형의 오픈 마스크 조립체(1000)의 오픈 마스크 패턴, 즉 개구부(210)들을 통과한 후 대형의 오픈 마스크 조립체(1000)와 접해 있는 기판 상에 적층될 수 있다.

도 5 및 도 7을 참조하면, 상기 마스크 제작 단계(S100)는 응력분산홀(112a,114a)이 형성된 복수개의 단위 마스크 시트(110)를 용접결합하여 마스크(100)를 제작하는 단계이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 마스크 제작 단계(S100)는 응력분산홀 가공 단계(S110)와, 단위 마스크 시트 배치 단계(S120)와, 단위 마스크 시트 결합 단계(S130)를 포함한다.

상기 응력분산홀 가공 단계(S110)는 복수개의 단위 마스크 시트(110)에 응력분산홀(112a,114a)를 가공하는 단계이며, 상기 응력분산홀(112a,114a)은 에칭공정에 의해 상기 복수개의 단위 마스크 시트(110)에 가공될 수 있고, 상기 응력분산홀(112a,114a)은 습식 식각을 이용하여 상기 단위 마스크 시트(110)에 가공되는 것이 일반적이지만, 건식 식각 또는 레이저 가공 방식 등으로 가공될 수도 있다.

상기 응력분산홀 가공 단계(S110)를 거친 후 단위 마스크 시트 배치 단계(S120)를 수행하며, 상기 단위 마스크 시트 배치 단계(S120)는 상기 복수개의 단위 마스크 시트(110)를 정밀정반(300) 및 마스크 프레임(200)의 상부에 배치하는 단계이다. 상기 복수개의 단위 마스크 시트(110)를 상부면이 동일한 높이를 가지도록 배치되는 상기 정밀정반(300) 및 상기 마스크 프레임(200)의 상부에 배치함으로써 간편하게 상기 복수개의 단위 마스크 시트(110)의 용접결합부(112b,114b)를 동일한 높이를 가지도록 하면서 복수개의 단위 마스크 시트(110)의 용접결합부(112b,114b)를 밀착시킬 수 있게 된다.

상기 단위 마스크 시트 배치 단계(S120)를 거친 후 단위 마스크 시트 결합 단계(S130)를 수행하며, 상기 단위 마스크 시트 결합 단계(S130)는 복수개의 단위 마스크 시트(110)를 인접한 단위 마스크 시트(110)와 용접결합하는 단계이다. 상기 정밀정반(300)의 상부에 상기 용접결합부(112b,114b)가 밀착되게 배치된 복수개의 단위 마스크 시트(110)는 접합스틱(130)에 의해 용접결합되어 대형의 마스크(200)로 제작되며, 상기 용접결합부(112b,114b)는 상부에 위치하는 상기 접합스틱(130)의 중앙부와 용접결합되는 것이 바람직하다. 상기 접합스틱(130)이 상기 복수개의 단위 마스크 시트(110)의 상기 용접결합부(112b,114b)에 용접결합 시 상기 단위 마스크 시트(110)에 가공되는 상기 응력분산홀(112a,114a)은 상기 접합스틱(130)에 의해 커버되어 밀폐된다.

상기 접합스틱(130)은 상기 복수개의 단위 마스크 시트(110)가 용접결합되는 상기 용접결합부(112b,114b)의 상부에 상기 접합스틱(130)을 배치한 후, 상기 용접결합부(112b,114b)의 상부에 배치된 상기 접합스틱(130)을 상기 단위 마스크 시트(110)에 용접기(W)를 이용하여 용접함으로써 복수개의 단위 마스크 시트(110)가 접합된 대형의 마스크(100)를 제작하게 된다. 상기 복수개의 단위 마스크 시트(110) 상에 상기 응력분산홀(112a,114a)은 상기 복수개의 단위 마스크 시트(110)가 용접결합되는 용접결합부(112b,114b)와 인접한 위치에 형성되는 것이 바람직하다.

도 5 및 도 8을 참조하면, 상기 마스크 제작 단계(S100)를 거친 후 마스크 인장 단계(S200)를 수행하고, 상기 마스크 인장 단계(S200)는 제작된 마스크(100)를 인장시키는 단계이며, 세부적으로는 마스크 프레임 상승 단계(S210)와, 마스크 파지 단계(S220)와, 클램프 이격 단계(S230)를 포함한다.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 상기 마스크 프레임 상승 단계(S210)는 상기 마스크 프레임(200)을 상승시켜 상기 마스크 프레임(200)과 상기 정밀정반(300)을 이격시키는 단계이며, 상기 마스크 프레임(200)의 하부에는 프레임스테이지(PS)가 구비되고, 상기 프레임스테이지(PS)는 별도의 승하강수단(PS1)과 연결되어 상기 승하강수단(PS1)에 의해 상기 프레임스테이지(PS)가 승하강됨에 따라 상기 마스크 프레임(200)이 상기 정밀정반(300)과 밀착되거나 이격되게 된다.

상기 마스크 프레임 상승 단계(S210)를 거친 후 마스크 파지 단계(S220)를 수행한다. 상기 마스크 파지 단계(S220)는 상승된 상기 마스크 프레임(200)의 측면으로 좌우이동수단(미도시)과 연결된 클램프(400)를 이동시켜 상기 마스크 프레임(200)의 상부에 안착된 마스크(100)의 외주를 파지하는 단계이다.

상기 마스크 파지 단계(S220)를 거친 후 클램프 이격 단계(S230)를 수행한다. 상기 클램프 이격 단계(S230)는 상기 클램프(400)를 이용하여 상기 마스크(100)를 인장시키는 단계이다.

상기 마스크 프레임(200)의 상부에 안착된 상기 마스크(100)는 사각 형상을 가지고, 그 외주는 상기 마스크 프레임(200)의 외부로 돌출되며, 상기 클램프(400)는 상기 마스크(100)의 외주를 따라 배치되고, 상기 마스크(100)를 중심으로 대응되게 배치되는 상기 클램프(400) 사이를 좌우이동수단(미도시)을 이용하여 이격시킴으로써 상기 마스크(100)를 인장시키게 된다.

도 5 및 도 10을 참조하면, 상기 마스크 인장 단계(S200)를 거친 후 마스크 접합 단계(S300)를 수행하며, 상기 마스크 접합 단계(S300)는 인장된 마스크(100)를 상기 마스크 프레임(20)에 접합시키는 단계이다.

상기 마스크 접합 단계(S300)에서 상기 마스크(100)는 용접에 의해 마스크 프레임(200)에 접합되며, 상기 마스크 프레임(200)에 상기 마스크(100)의 가장자리가 접합된다. 상기 마스크 프레임(200)은 상기 마스크(100)의 가장자리만 지지하며, 인장된 마스크(100)가 상기 마스크 프레임(200)에 접합됨으로써 대형의 마스크(100)의 중심부가 하중에 의해 하부로 처지는 현상이 방지되게 된다. 상기 대형의 마스크(100)를 상기 클램프(400)를 이용하여 소정의 압력으로 인장한 상태로 상기 마스크 프레임(200) 상에 레이저 스폿 용접 방식으로 접합 고정하는 것이 바람직하다.

도 5 및 도 11을 참조하면, 상기 마스크 접합 단계(S300)를 거친 후 개구부 가공 단계(S400)를 수행하며, 상기 개구부 가공 단계(S400)는 상기 마스크 프레임(200)에 접합된 마스크(100)에 복수개의 개구부(120)를 가공하는 단계이다.

상기 개구부 가공 단계(S400)에서 상기 마스크(100)에 가공되는 복수개의 개구부(120)는 에칭 공정에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 마스크(100)에 상기 개구부(120)는 습식 식각에 의해 형성되는 것이 바람직하나, 건식 식각에 의해 형성될 수 있으며, 에칭 공정이 아닌 레이저 가공 방식에 의해 가공될 수도 있다.

상기 개구부 가공 단계(S400)를 거친 후 개구부 검사 단계(S500)를 수행하는 것이 바람직하다. 상기 개구부 검사 단계(S500)는 상기 마스크 프레임(200)에 접합된 인장된 마스크(100)에 복수개의 개구부(120)가 정확하게 가공되었는지 여부를 검사하는 단계이다.

상기 개구부 검사 단계(S500)에서는 비전부(미도시)를 이용하여 복수개의 개구부(120)가 가공된 상기 마스크(100)의 이미지를 수집한 후, 수집된 이미지와 복수개의 개구부(120)가 정확하게 가공된 기저장된 이미지를 비교하여 복수개의 개구부(120)가 정확하게 가공되었는지 여부를 판단하며, 상기 비전부(미도시)는 일반적인 것인 바, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 5 및 도 12를 참조하면, 상기 개구부 검사 단계(S500)를 거친 후 개구부 트리밍 단계(S600)를 수행한다. 상기 개구부 트리밍 단계(S600)는 상기 마스크 프레임(200)에 접합된 마스크(100)에 가공된 복수개의 개구부(120)의 내측면을 레이저를 이용하여 보정 오차를 가공하여 트리밍된 개구부(120a)를 형성하는 단계이다. 상기 개구부 트리밍 단계(S600)를 수행함으로써 상기 마스크(100)에 개구부(120)를 보다 정확하게 가공할 수 있게 된다.

상기 복수개의 마스크 시트(100)를 정밀정반(10)의 상부에 배치한 후 상기 마스크 시트(100)의 접합부위(100a)를 접합스틱(30)을 이용한 용접을 통해 접합시켜 대형 마스크 시트(200)를 제작한 후 제작된 대형 마스크 시트(200)를 인장하여 마스크 프레임(20)에 접합하고, 접합된 대형 마스크 시트(200)에 개구부(210)를 가공함으로써 오픈 마스크 시트의 대형화가 가능하게 된다.

상기 정밀정반(300)의 상부에 배치한 후 용접결합되는 용접결합부(112b,114b)를 상기 접합스틱(130)을 이용하여 용접결합하여 대형의 마스크(100)를 제작할 수 있고, 제작된 대형의 마스크(100)를 인장 시 상기 복수개의 단위 마스크 시트(110)에 형성되는 상기 응력분산홀(112a,114a)이 응력을 분산시켜 대형의 마스크(100)가 변형되는 것을 방지할 수 있으며, 제작된 마스크(100)를 인장하여 마스크 프레임(200)에 접합시킨 상태에서 접합된 마스크(100)에 복수개의 개구부(120)를 가공함으로써 오픈 마스크 시트(1000)의 대형화가 가능하게 된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

100 : 마스크 110 : 단위 마스크 시트
112 : 단부측 마스크 시트 114 : 중앙측 마스크 시트
120 : 개구부 130 : 접합스틱
200 : 마스크 프레임 300 : 정밀정반
400 : 클램프 1000 : 오픈 마스크 조립체

Claims

복수개의 단위 마스크 시트를 결합하여 오픈 마스크 조립체의 마스크 프레임에 접합되는 마스크를 제조하기 위한 마스크 제조 방법에 있어서,
복수개의 단위 마스크 시트에 응력분산홀을 가공하는 응력분산홀 가공 단계; 및
상기 응력분산홀이 가공된 복수개의 단위 마스크 시트를 인접한 단위 마스크 시트와 용접결합하는 단위 마스크 시트 결합 단계를 포함하되,
상기 복수개의 단위 마스크 시트 상에 상기 응력분산홀은 상기 복수개의 단위 마스크 시트가 용접결합되는 용접결합부의 양측으로 각각 형성되고,
상기 복수개의 단위 마스크 시트는 접합스틱을 이용하여 용접결합되며,
상기 접합스틱은 상기 복수개의 단위 마스크 시트가 용접결합되는 용접결합부의 상부에 배치되고,
상기 용접결합부는,
상부에 위치하는 상기 접합스틱의 중앙부와 용접결합되며,
상기 접합스틱이 상기 복수개의 단위 마스크 시트의 용접결합부에 용접결합 시 중앙부가 상기 용접결합부와 용접결합되는 상기 접합스틱의 양측 하부면에 의해 용접결합되는 복수개의 단위 마스크 시트에 가공된 상기 응력분산홀이 커버되고,
상기 복수개의 단위 마스크 시트가 결합되어 제작된 상기 마스크를 인장 시 상기 접합스틱에 의해 커버된 상기 응력분산홀이 응력을 분산시켜 상기 마스크가 변형되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 마스크 제조 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 복수개의 단위 마스크 시트는,
이격되게 배치되는 단부측 마스크 시트와,
상기 단부측 마스크 시트의 사이에 복수개가 배치되는 중앙측 마스크 시트를 포함하는 마스크 제조 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 단부측 마스크 시트에는 상기 응력분산홀이 상기 중앙측 마스크 시트와 용접결합되는 일측에 형성되고,
상기 중앙측 마스크 시트에는 상기 응력분산홀이 상기 단부측 마스크 시트 및 상기 중앙측 마스크 시트와 용접결합되는 일측과 타측에 대응되게 형성되는 마스크 제조 방법.
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오픈 마스크 조립체의 마스크 프레임에 접합되는 마스크를 제조하기 위한 것으로,
응력분산홀이 가공되며 인접하게 배치되는 복수개의 단위 마스크 시트; 및
인접하게 배치된 상기 복수개의 단위 마스크 시트를 접합시켜 연결하는 접합스틱을 포함하며,
상기 접합스틱은 상기 복수개의 단위 마스크 시트가 용접결합되는 용접결합부의 상부에 배치되고,
상기 용접결합부는,
상부에 위치하는 상기 접합스틱의 중앙부와 용접결합되며,
상기 응력분산홀은 상기 복수개의 단위 마스크 시트가 용접결합되는 용접결합부의 양측으로 각각 형성되고,
상기 접합스틱은 상기 복수개의 단위 마스크 시트의 용접결합부에 용접결합 시 양측 하부면에 의해 용접결합되는 복수개의 단위 마스크 시트에 가공된 상기 응력분산홀이 커버되고,
상기 접합스틱에 의해 용접결합된 상기 복수개의 단위 마스크 시트를 인장 시 상기 접합스틱에 의해 커버된 상기 응력분산홀이 응력을 분산시켜 결합된 복수개의 단위 마스크 시트가 변형되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 마스크.
청구항 6에 있어서,
상기 복수개의 단위 마스크 시트 상에 상기 응력분산홀은 상기 복수개의 단위 마스크 시트가 용접결합되는 상기 용접결합부와 인접한 위치에 형성되는 마스크.
청구항 7에 있어서,
상기 복수개의 단위 마스크 시트는,
이격되게 배치되는 단부측 마스크 시트와,
상기 단부측 마스크 시트의 사이에 복수개가 배치되는 중앙측 마스크 시트를 포함하는 마스크.
청구항 8에 있어서,
상기 단부측 마스크 시트에는 상기 응력분산홀이 상기 중앙측 마스크 시트와 용접결합되는 일측에 형성되고,
상기 중앙측 마스크 시트에는 상기 응력분산홀이 상기 단부측 마스크 시트 및 상기 중앙측 마스크 시트와 용접결합되는 일측과 타측에 대응되게 형성되는 마스크.
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복수개의 단위 마스크 시트가 결합된 마스크가 마스크 프레임에 접합된 오픈 마스크 조립체를 제조하기 위한 오픈 마스크 조립체의 제조 방법에 있어서,
응력분산홀이 형성된 복수개의 단위 마스크 시트를 정밀정반의 상부에 배치 후 용접결합하여 마스크를 제작하는 마스크 제작 단계;
제작된 마스크를 인장시키는 마스크 인장 단계;
인장된 마스크를 마스크 프레임에 접합시키는 마스크 접합 단계; 및
상기 마스크 프레임에 접합된 마스크에 복수개의 개구부를 가공하는 개구부 가공 단계를 포함하되,
상기 복수개의 단위 마스크 시트 상에 상기 응력분산홀은 상기 복수개의 단위 마스크 시트가 용접결합되는 용접결합부의 양측으로 각각 형성되고,
상기 복수개의 단위 마스크 시트는 접합스틱을 이용하여 용접결합되며,
상기 접합스틱은 상기 복수개의 단위 마스크 시트가 용접결합되는 용접결합부의 상부에 배치되고,
상기 용접결합부는,
상부에 위치하는 상기 접합스틱의 중앙부와 용접결합되며,
상기 접합스틱이 상기 복수개의 단위 마스크 시트의 용접결합부에 용접결합 시 중앙부가 상기 용접결합부와 용접결합되는 상기 접합스틱의 양측 하부면에 의해 용접결합되는 복수개의 단위 마스크 시트에 가공된 상기 응력분산홀이 커버되고,
상기 복수개의 단위 마스크 시트가 결합되어 제작된 상기 마스크를 인장 시 상기 접합스틱에 의해 커버된 상기 응력분산홀이 응력을 분산시켜 상기 마스크가 인장 시 변형되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 오픈 마스크 조립체의 제조 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 마스크 제작 단계는,
복수개의 단위 마스크 시트에 응력분산홀을 가공하는 응력분산홀 가공 단계와,
상기 응력분산홀이 가공된 복수개의 단위 마스크 시트를 정밀정반 및 상기 마스크 프레임에 배치하는 단위 마스크 시트 배치 단계와,
상기 응력분산홀이 가공된 복수개의 단위 마스크 시트를 인접한 단위 마스크 시트와 용접결합하는 단위 마스크 시트 결합 단계를 포함하며,
상기 복수개의 단위 마스크 시트 상에 상기 응력분산홀은 상기 복수개의 단위 마스크 시트가 용접결합되는 용접결합부와 인접한 위치에 형성되는 오픈 마스크 조립체의 제조 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 복수개의 단위 마스크 시트는,
상기 마스크의 양측 단부에 이격되게 배치되는 단부측 마스크 시트와,
상기 단부측 마스크 시트의 사이에 복수개가 배치되는 중앙측 마스크 시트를 포함하며,
상기 단부측 마스크 시트에는 상기 응력분산홀이 상기 중앙측 마스크 시트와 용접결합되는 일측에 형성되고,
상기 중앙측 마스크 시트에는 상기 응력분산홀이 상기 단부측 마스크 시트 및 상기 중앙측 마스크 시트와 용접결합되는 일측과 타측에 대응되게 형성되는 오픈 마스크 조립체의 제조 방법.
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청구항 12에 있어서,
상기 마스크 인장 단계는,
상기 마스크 프레임을 상승시켜 상기 마스크 프레임과 상기 정밀정반을 이격시키는 마스크 프레임 상승 단계와,
상기 상승된 마스크 프레임에 안착된 마스크의 측면으로 클램프를 이동시켜 상기 마스크를 파지하는 마스크 파지 단계와,
상기 클램프를 이용하여 상기 마스크를 인장시키는 클램프 이격 단계를 포함하는 오픈 마스크 조립체의 제조 방법.
청구항 16에 있어서,
상기 마스크는 사각형상으로 이루어지고,
상기 클램프는 상기 마스크의 외주를 따라 배치되어 4방향으로 인장시키는 것을 특징으로 하는 오픈 마스크 조립체의 제조 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 마스크 접합 단계는 인장된 마스크의 가장자리를 용접에 의해 상기 마스크 프레임에 접합시키는 것을 특징으로 하는 오픈 마스크 조립체의 제조 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 개구부 가공 단계에서 상기 개구부는 에칭 방식 또는 레이저 가공 방식에 의해 상기 마스크에 가공되는 것을 특징으로 하는 오픈 마스크 조립체의 제조 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 마스크에 복수개의 개구부가 정확하게 가공되었는지 여부를 검사하는 개구부 검사 단계와,
상기 개구부 검사 단계를 거쳐 정확하게 가공되지 않은 개구부의 보정오차를 레이저를 이용하여 가공하는 개구부 트리밍 단계를 더 포함하는 오픈 마스크 조립체의 제조 방법.