KR20050013064A - 증착용 마스크의 제조방법 및 증착용 마스크 - Google Patents
증착용 마스크의 제조방법 및 증착용 마스크Info
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Abstract
본 발명은 증착용(蒸着用) 마스크의 제조방법 및 증착용 마스크에 관한 것으로서, 높은 가공정밀도가 얻어지고, 작업성도 양호하며, 박판소재에 꺾임이나 변형의 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있는 증착용 마스크의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 제 1의 금속층과 제 2의 금속층을 내 에칭성을 가진 동시에 소정 약액에 대하여 용해성을 가지는 재료로 형성된 중간층을 삽입시켜 적층한 박판소재를 사용하고, 박판소재를 양면으로부터 에칭하여, 제 1의 금속층에, 증착재료를 원하는 대로 통과시키기 위한 개공부(開孔部)를 형성함과 동시에, 제 2 금속층의, 제 1 금속층에 있어서 개공부의 형성영역 이외의 영역내에 테두리부를 잔존시키도록, 증착재료를 통과시키기 위한 개공부를 형성하고, 그 후에 중간층의 노출부분을 소정약액에 의하여 용해시켜서 제거한다.
Description
본 발명은 기판의 표면에 저분자 유기 EL(Electro Luminescence, 전계발광)재료, 절연체 재료 등을 증착시킬 때에 사용되는 증착용 마스크의 제조방법 및 증착용 마스크에 관한 것이다.
전압의 인가(印加)에 의하여 발광하는 저분자 유기 EL 재료로부터 이루어지는 유기발광층을 구비한 유기 EL 표시 판넬은, 투명기판 상에 투명전극층을 형성하고, 상기 투명전극층 위에 저분자 유기 EL 재료로부터 이루어지는 유기발광층을 형성하고, 상기 유기발광층위에 다시 금속전극층을 형성하여 제조된다. 상기 유기 EL 표시 판넬의 제조공정에 있어서, 투명전극층 위로의 유기발광층의 형성은, 통상 소정패턴의 다수의 미세 투명홀을 가지는 증착용의 메탈 마스크를 사용하여 저분자 유기 EL 재료를 기판위로 증착시키는 방법으로 행하여 진다.
유기발광층의 형성공정에서 사용되는 증착용 마스크는, 종래 금속박판재를 포토에칭에 의해 가공하고, 소정패턴의 다수의 미세 투명홀이 형성된 하나 또는 복수의 마스크 영역을 가지는 마스크 박판을 제작하고, 상기 마스크 박판을 지지프레임에 고착하는 방법에 의하여 제조되고 있다. 또한, 예를 들면 일본국 특허출원 공개 2001-237073호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 복수의 마스크 영역을 가지는 다면취(多面取)용의 증착용 마스크는, 포토에칭에 의해 단일마스크 영역을 가지는 단위 마스크 박판을 복수매 제작하는 동시에, 단위 마스크 박판을 테두리부로 지지하는 복수의 개구부를 가지는 베이스부를 제작하고, 복수의 단위 마스크 박판을 베이스부의 각 개구부의 테두리부에 각각 고착한다고 하는 방법에 따라서도 제조되고 있다.
금속박판재에 다수의 미세투명홀을 포토에칭에 의하여 형성하고 증착용 마스크를 제조하는 경우, 금속박판재의 두께가 얇을수록, 가공 정밀도의 면에서는 유리하다. 한편, 에칭가공시나 검사시 등에 있어서 금속박판재의 취급의 용이성이나 꺾이는 변형 등의 불량발생의 방지를 생각하면, 어느정도의 두께를 가지는 금속박판재를 사용하지 않을 수 없다고 하는 바와 같이, 상기와는 상반되는 요구가 있다.
본 발명은, 이상과 같은 사정을 고려하여 이루어진 것이며, 높은 가공정밀도를 얻을 수 있음과 동시에, 작업성도 양호하며, 박판소재에 꺾이는 변형 등의 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있는 증착용 마스크의 제조방법 및 증착용 마스크를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은, 본 발명의 일 실시형태를 나타내며, 증착용 마스크의 평면도를, 상기 일부분을 확대한 평면도와 함께 나타낸 것이다.
도 2는, 도 1에 나타낸 증착용 마스크의 박판재(薄板材)의 일부를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은, 본 발명에 관한 증착용 마스크 제조방법의 일예에 대하여 설명하기 위한 도면이며, 각 공정을 각각 단면도로 나타낸 것이다.
도 4는, 동일하게 각 공정을 각각 단면도로 나타낸 것이다.
도 5는, 박판재를 지지프레임에 접합하는 작업에 대하여 설명하기 위한 도면이며, 각 공정을 각각 사시도로 나타낸 것이다.
도 6은, 본 발명에 관한 증착마스크의 제조방법의 다른 예에 대하여 설명하기 위한 도면 이며, 각 공정을 각각 단면도로 나타낸 것이다.
도 7은, 동일하게, 각 공정을 각각 단면도로 나타낸 것이다.
도 8은, 동일하게, 각 공정을 각각 단면도로 나타낸 것이다.
도 9는, 도6 내지 도 8에 나타낸 제조방법에 의하여 제조된 증착마스크의 박판재의 부분확대 단면도이고, 도 8의 (o)의 B 부분을 확대한 단면도이다.
도 10은 본 발명에 관한 증착마스크의 제조방법의 또 다른 예에 대하여 설명하기 위한 도면 이며, 각 공정을 각각 단면도로 나타낸 것이다.
도 11은, 동일하게, 각 공정을 각각 단면도로 나타낸 것이다.
(부호의 설명)
10, 54, 64 ... 증착용 마스크 12 ... 박판재
14 ... 마스크 영역 16 ... 증착용 금속층
18 ... 지지용 금속층 20 ... 박판재의 중간층
22 ... 미세개공부(開孔部) 24 ... 지지용 금속층의 테두리부
26 ... 지지용 금속층의 개공부 30 ... 박판소재
32 ... 제 1의 금속층 34 ... 제 2의 금속층
36 ... 박판소재의 중간층 38, 40, 58 ... 포토레지스트 막
38b, 40b, 38c, 58b ... 내식성 레지스트 막
42, 44 ... 노광용 마스크
46, 60 ... 제 1의 금속층의 미세개공부 48 ... 제 2의 금속층의 개공부
50, 62 ... 박판재 52 ... 지지프레임
56 ... 지지프레임과 박판재의 접합부분
청구항 1에 관한 발명은, 피증착면에 증착재료를 증착시킬때 사용되는 증착용 마스크의 제조방법에 있어서, 제 1의 금속층과 제 2의 금속층을, 내 에칭성을 가지는 동시에 소정약액에 대하여 용해성을 가지는 재료로 형성된 중간층을 끼워서 적층한 박판소재를 사용하고, 상기 박판소재를 양면으로부터 에칭하여 상기 제 1의 금속층에, 증착재료를 소망대로 통과시키기 위한 개공부를 형성하는 동시에, 상기 제 2의 금속층의, 상기 제 1의 금속층에 있어서 상기 개공부의 형성영역 이외의 영역내에 테두리부를 잔존시키도록, 증착재료를 통과시키기 위한 개공부를 형성하는 공정과, 상기 중간층의 노출부분을 소정약액에 의하여 용해시켜서 제거하는 공정을 구비한 것을 특징으로 한다.
청구항 2에 관한 발명은, 피증착면에 증착재료를 증착시킬때 사용되는 증착용 마스크의 제조방법에 있어서, 제 1의 금속층과 제 2의 금속층을, 내 에칭성을 가지는 동시에 소정약액에 대하여 용해성을 가지는 재료로 형성된 중간층을 끼워서 적층한 박판소재를 사용하고, 상기 박판소재를 편면으로부터 에칭하여 상기 제 2의 금속층에, 테두리부를 잔존시키도록 하여 증착재료를 통과시키기 위한 개공부를 형성하는 공정과, 상기와 동일한 편면측으로부터 상기 중간층의 노출부분을 소정약액에 의하여 용해시켜서 제거하는 공정과, 상기 박판소재를, 상기와 동일한 편면측으로부터 에칭하고, 상기 제 1의 금속층의, 상기 제 2의 금속층에 있어서 상기 개공부의 형성영역 내에, 증착재료를 소망대로 통과시키기 위한 개공부를 형성하는 공정을 구비한 것을 특징으로 한다.
청구항 3에 관한 발명은, 피증착면에 증착재료를 증착시킬때 사용되는 증착용 마스크의 제조방법에 있어서, 제 1의 금속층과 제 2의 금속층을, 내 에칭성을 가지는 동시에 소정약액에 대하여 용해성을 가지는 재료로 형성된 중간층을 끼워서 적층한 박판소재를 사용하고, 상기 박판소재를 편면으로부터 또는 양면으로부터 에칭하여 상기 제 1의 금속층에, 증착재료를 소망대로 통과시키기 위한 개공부를 형성하는 공정과, 상기 박판소재의, 상기 개공부가 형성된 제 1의 금속층면을, 내 에칭성을 가지는 보호막에 의하여 피복하는 공정과 상기 제 1의 금속층면이 보호막에 의하여 피복된 상기 박판소재를 에칭하여, 상기 제 2의 금속층의, 상기 제 1의 금속층에 있어서 상기 개공부의 형성영역이외의 영역내에 테두리부를 잔존시키도록, 증착재료를 통과시키기 위한 개공부를 형성하는 공정과, 상기 박판소재의 제 1의 금속층면으로부터 상기 보호막을 박리하여 제거하는 공정과, 상기 중간층의 노출부분을 소정약액에 의하여 용해시켜서 제거하는 공정을 구비한 것을 특징으로 한다.
청구항 1 내지 청구항 3에 관한 각 발명의 제조방법에 의하면, 증착재료를 소망대로 통과시키기 위한 개공부가 형성되는 제 1의 금속층을 얇게 함으로써, 에칭의 가공 정밀도를 높이는 것이 가능하게 된다. 한편, 테두리부가 잔존하도록 개공부가 형성되는 제 2의 금속층이 제 1의 금속층에 적층되어 있으므로, 박판소재 전체로서의 두께가 확보되며, 에칭가공시나 검사시 등에 있어서 박판소재의 취급성이 양호하며, 또한, 박판소재에 꺾이는 변형 등의 불량이 발생할 염려가 적다.
청구항 4에 관한 발명은, 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 제조방법에 있어서, 상기 제 1의 금속층에 형성되는 개공부가, 소정패턴을 가지는 복수의 미세개공부인 것을 특징으로 한다.
청구항 5에 관한 발명은, 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 제조방법에 있어서, 상기 제 1의 금속층에 형성되는 개공부가, 베타형상 개공부인 것을 특징으로 한다.
청구항 6에 관한 발명은, 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 제조방법에 있어서, 상기 제 1의 금속층 및 상기 제 2의 금속층에 각각 개공부가 형성된 박판재를 지지프레임의 편면측에, 박판재의 일축방향에만 인장하여 접합하는 공정을 구비한 것을 특징으로 한다.
상기 제조방법에서는, 박판재를 2축방향으로 각각 인장하여 지지프레임에 접합하는 경우에 비하여, 지지프레임에의 박판재의 접합작업이 용이하게 된다. 또한, 박판재를 2축방향으로 각각 장력을 부여하여 지지프레임에 접합하는 경우는, 각각의 축방향에 있어서 장력을 균등하게 하지 않으면, 개공부의 치수를 설계대로 정밀도 좋게 재현하는 것이 어렵게 되지만, 박판재를 일축방향에만 인장하여 지지프레임에 접합하므로, 일축방향에 있어서 장력을 적절히 조정하여 두면, 개공부의 치수를 설계대로 정밀도 좋게 재현할 수 있다.
청구항 7에 관한 발명은, 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 제조방법에 있어서, 상기 박판소재의 상기 제 2의 금속층의 두께가 상기 제 1의 금속층의 두께보다 두껍게 된 것을 특징으로 한다.
상기 제조방법에서는, 증착재료를 소망대로 통과시키기 위한 개공부가 형성되는 제 1의 금속층이 얇게 되고, 박판소재 전체로서의 두께가 두껍게 되므로 에칭의 가공 정밀도를 알맞게 높이는 것이 가능하게 되며, 박판소재의 취급성이 보다 양호하고, 박판소재에 꺾이는 변형 등의 불량이 발생할 염려가 보다 작게 된다.
청구항 8에 관한 발명은, 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 제조방법에 있어서, 상기 박판소재의 중간층이 티타늄으로 형성되며, 상기 중간층의 노출부분을 불화암모니움계 또는 가성소다계의 박막액에 의하여 용해시켜서 제거하는 것을 특징으로 한다.
청구항 9에 관한 발명은, 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 제조방법에 있어서, 상기 박판소재의 중간층이 수지재로 형성되며, 상기 중간층의 노출부분을 가성소다계의 박막액에 의하여 용해시켜서 제거하는 것을 특징으로 한다.
청구항 10에 관한 발명은, 피 증착면에 증착재료를 증착시킬 때 사용되는 증착용마스크이며, 증착재료를 소망대로 통과시키기 위한 개공부가 에칭에 의하여 형성되어 피 증착면에 밀착되는 증착용 금속층과, 상기 증착용 금속층에 있어서 상기 개공부의 형성영역 이외의 영역 내에 테두리부를 잔존시키도록, 증착재료를 통과시키기 위한 개공부가 에칭에 의하여 형성되고, 상기 증착용 금속층을 보강하도록 지지하는 지지용 금속층과, 상기 지지용 금속층에 있어서 상기 개공부에 대응하는 부분이 용해하여 제거되고, 상기 지지용 금속층과 상기 증착용 금속층의 사이에 끼워진 중간층이 적층된 박판재로부터 이루어 지는 것을 특징으로 한다.
청구항 11에 관한 발명은, 청구항 10 기재의 증착용마스크에 있어서, 상기 증착용 금속층에 형성된 개공부가, 소정패턴을 가지는 복수의 미세개공부인 것을 특징으로 한다.
청구항 12에 관한 발명은, 청구항 10 기재의 증착용마스크에 있어서, 상기 증착용 금속층에 형성된 개공부가, 베타형상 개공부인 것을 특징으로 한다.
청구항 13에 관한 발명은, 청구항 10 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 기재된 증착용마스크에 있어서, 상기 박판재의 일축방향에만 인장하여 상기 지지용 금속층 쪽으로 지지프레임이 접합된 것을 특징으로 한다.
청구항 14에 관한 발명은, 청구항 10 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 기재된 증착용마스크에 있어서, 상기 박판재의 상기 제 2의 금속층의 두께가 상기 제 1의 금속층의 두께보다 두껍게 된 것을 특징으로 한다.
[실시예]
이하 본 발명의 알맞은 실시예에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1 및 도 2는, 본 발명의 실시예 1을 나타내며, 도 1은, 증착용마스크의 평면도를, 그 일부분을 확대한 평면도와 함께 나타낸 것이며, 도 2는, 증착용마스크의 박판재의 일부를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 상기 증착용마스크(10)는, 사각형 모양의 지지프레임(미도시)의 편면측에, 복수의 마스크 영역(14)을 가지는 박판재(12)를 고착하여 구성되고 있다.
박판재(12)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 증착용 금속층(16)과 지지용 금속층(18)과 중간층(20)을 적층한 3층구조를 가지고 있다. 증착용 금속층(16)은, 증착처리시에 기판의 표면에 밀접되는 면을 이루고, 증착용 금속층(16) 각각의 마스크영역(14)에는, 도 1에 A부분의 확대도를 나타내도록, 증착재료를 소망대로 통과시키기 위한 다수의 미세개공부(22)가 소정패턴으로 가공형성되고 있다. 상기 증착용 금속층(16)에 형성되는 미세개공부(22)의 형상은, 도시예에서는 사각형 모양이지만, 슬롯모양이나 슬릿모양 등 이라도 좋다.
지지용 금속층(18)은, 증착처리시에 증착원측으로 되는 면을 이루고, 지지용 금속층(18)에는, 증착용 금속층(16)에 있어서 미세개공부(22)의 형성영역이외의 영역내에 테두리부(24)를 잔존시키도록, 증착재료를 통과시키기 위한 큰 개공부(26)가 형성되어 있다. 상기 지지용 금속층(18)은, 박판재(12) 전체로서의 두께를 확보하여 증착용 금속층(16)을 보강하도록 지지하기 위한 것이다. 따라서, 지지용 금속층(18)의 두께는, 증착용 금속층(16)의 두께보다 두껍게 하는 것이 바람직하다. 한편, 증착용 금속층(16)에 형성되는 다수의 미세개공부(22)는, 기판의 표면에 소망패턴으로 증착되는 증착재료를 통과시키기 위한 것이므로, 상기 가공 정밀도를 높일 필요가 있고, 이를 위하여서는 증착용 금속층(16)의 두께를 가능한 범위에서 얇게 하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 증착용 금속층(16)의 두께는, 5㎛ ∼ 50㎛의 범위로 하고, 지지용 금속층(18)의 두께는 20㎛ ∼ 300㎛의 범위로 하는 것이 바람직하다. 증착용 금속층(16)의 미세개공부(22) 및 지지용 금속층(18)의 개공부(26)는, 후술하는 바와 같이 각각 포토 에칭에 의하여 형성된다. 또한, 증착용 금속층(16) 및 지지용 금속층(18)은, Fe(철) 이나 인바합금 등의 Fe/Ni(철/니켈) 합금 등, 에칭가능한 금속재료로 각각 형성된다.
상기한 증착용 금속층(16)과 지지용 금속층(18)의 사이에, 중간층(20)이 끼워진다. 상기 중간층(20)은, 3층구조의 박판소재에 대하여 후술하는 바와 같은 포토 에칭법을 실행하여 박판재(12)를 제작한 결과, 증착용 금속층(16)과 지지용 금속층(18)의 사이에 잔존하는 것이며, 지지용 금속층(18)에 있어서 개공부(26)에 대응하는 부분이 제거된 평면 및 단면형상을 가지고 있다. 상기 중간층(20)은, 내 에칭성을 가지는 동시 에칭액이외의 소정의 약액에 대하여 용해성을 가지는 재료로 형성된다. 이와 같은 재료로서, 예를 들면, 가성소다 등의 알칼리액에 대하여 용해가능한 Ti(티타늄) 나 수지재 등이 사용된다.
중간층(20)을 형성하는 재료에 대하여, 보다 상세하게 설명하면, 금속재료로서는, 내 에칭성이나 증착용 금속층(16) 및 지지용 금속층(18)을 형성하는 금속재료, 예를 들면 36Ni철합금 등과의 접착성 등의 관점으로부터, Ti가 알맞다. 증착용 금속층(16)을 이루는 제 1의 금속층과 지지용 금속층(18)을 이루는 제 2의 금속층의 사이에 Ti로부터 이루어지는 중간층이 끼워진 3층구조의 박판소재를 제조하는방법으로서는, 예를 들면, 2매의 금속박판의 중간에 Ti를 진공증착법, 이온플레이팅법, 스퍼터링법 등에 의하여 막을 구성하면서, 그것과 동시에 2매의 금속박판과 Ti 박판을 강하게 압착하는 방법이 채용된다. 이와 같이 하여 제조된 박판소재의 중간층을 이루는 Ti는 불화암모니움계나 가성소다계의 박막액을 사용하고 용해시키는 것이 가능하다.
또한, 수지재료로서는, 알칼리계 박막액에 대하여 용해성을 가지는 동시에 에칭액에서 용해하지 않는 열가교형(熱架橋型)의 합성수지나 천연수지가 사용된다. 보다 구체적으로는, 일반적으로 드라이필름이라고 불리는 아크릴계 필름모양 레지스트가 간편하게 사용될 수 있으므로 알맞다. 상기 아크릴계 필름모양 레지스트를 사용하고 3층구조의 박판소재를 제조하는 데에는, 2매의 금속박판의 중간에 필름모양 레지스트를 끼우도록 하고 라미네이트하여 열경화 시키도록 한다. 이와같이 하여 제조된 박판소재의 중간층을 이루는 아크릴계 필름모양 레지스트는, 가성소다계의 박막액을 사용하여 용해시키는 것이 가능하다. 또한 2매의 금속박판 중의 한쪽 편면에 상기 이외의 가용성 접착시트를 부착하거나 액상의 접착제를 도포하여, 그 접착시트나 접착재를 개재하여 다른 쪽의 금속박판을 접합하고, 그들을 강하게 압접(壓接)하여 3층구조의 박판소재를 제조할 수도 있다. 중간층을 이루는 압착시트나 접착제는 강알칼리 액에 의하여 용해시키는 것이 가능하다. 더욱이, 2매의 금속박판 중의 한쪽 편면에 레지스트(감광성없음)제를 도포하고, 상기 레지스트제를 개재하여 다른 쪽의 금속박판을 접합하여, 그들을 강하게 압접하고, 3층구조의 박판소재를 제조하도록 하여도 좋다. 그와 같은 레지스트제는, 알칼리 현상액을 사용하고 용해시키는 것이 가능하다.
상기 증착용 마스크(10)는, 기판의 표면에 저분자 유기 EL 재료, 전극형성용 재료, 유전체 재료, 절연체 재료 등을 소정패턴으로 증착시킬 때에 사용된다. 예를 들면, 유기 EL 표시패널의 제조공정에 있어서는, 투명기판(유리기판)위에 ITO(인듐석 산화물) 등의 투명 전극층을 형성한 후, 상기 증착용 마스크(10)의 박판재(12)의 증착용 금속층(16) 면측을 투명기판의 투명전극층 측으로 위치맞춤하여 밀착시키고, 박판재(12)의 미세개공부(22)를 통하여 저분자 유기 EL 재료를 투명전극층 위에 소정패턴의 유기발광층이 형성되도록 한다. 유기발광층이 형성되면, 상기 유기발광층 위에 다시 금속전극층을 형성하여 유기 EL 표시패널이 제조된다.
도 1 및 도 2에 나타낸 증착용 마스크(10)의 박판재(12)는, 3층구조의 박판소재의 제 1의 금속층 및 제 2의 금속층에 각각 포토에칭에 의해 개공부를 형성하는 것에 의하여 제조된다. 도 3 및 도 4에 의하여, 증착용 마스크의 제조방법의 일예에 대하여 상세하게 설명한다.
우선, 도 3의 (a)에 나타내는 바와 같이, 제 1의 금속층(32)과 제 2의 금속층(34)의 사이에 중간층(36)이 끼워진 박판소재(30)를 준비한다. 제 1의 금속층(32) 및 제 2의 금속층(34)은, 인바합금 이나 철-니켈, 코발트합금 등의 열팽창이 적은 금속재료로 형성되며, 중간층(36)은, 상기한 바와 같은 티타늄이나 수지재로 형성되어 있다. 제 1의 금속층(32)의 두께는, 예를 들면 5 ㎛ ∼ 50 ㎛이며, 제 2의 금속층(34)의 두께는, 예를 들면 20 ㎛ ∼ 300 ㎛이다. 이와같은 박판소재(30)의 양면에, 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 각각 감광액을 도포하여 건조시키고,박판소재(30)의 양면에 각각 포토레지스트막 38, 40을 피착형성한다.
다음에, 도 3의 (c)에 나타내는 바와 같이, 박판소재(30)의 제 1 금속층(32)면 측에, 형성하고자 하는 다수의 미세개공부에 대응한 소정패턴을 가지는 노광용(露光用) 마스크 42를 밀착시키는 동시에, 박판소재(30)의 제 2의 금속층(34)면 측에, 미세개공부의 형성영역이외의 영역 내에 테두리부를 잔존시키도록 하여 큰 개공부를 형성시키기 위한 소정패턴을 가지는 노광용 마스크 44를 밀착시킨다. 그리고, 각 노광용 마스크 42, 44를 개재하여 각 포토레지스트막 38, 40을 각각 노광하고, 도 3의 (d)에 나타내는 바와 같이, 각 포토레지스트막 38a, 40a를 각각 소정패턴대로 경화(불용화)시킨후, 도 3의 (e)에 나타내는 바와 같이, 현상(現像)하여, 박판소재(30)의 양면에 각각 소정패턴을 가지는 내식성 레지스트막 38b, 40b를 형성한다.
계속하여, 염화제2철 수용액 등의 에칭액을 사용하여 스프레이 에칭을 하는 것에 의해, 도 4의 (f)에 나타내는 바와 같이, 제 1의 금속층(32)에 미세개공부(46)를 형성하는 동시에, 제 2의 금속층(34)에, 테두리부를 남기도록 하여 큰 개공부(48)를 형성한다. 다음에, 가성소다 등의 박막액을 사용하여, 도 4의 (g)에 나타내는 바와 같이, 박판소재(30)의 양면으로부터 각각 내식성 레지스트막 38b, 40b를 박리한다. 다시 계속하여, 가성소다 등의 박막액을 사용하여, 도 4의 (h)에 나타내는 바와 같이, 중간층(36)의 노출부분을 용해시켜서 제거하는 것에 의해, 제 1의 금속층(32)의 미세개공부(46)와 제 2의 금속층(34)의 개공부(48)가 연결되게 통하게 하여, 박판재(50)를 얻을 수 있다. 이와같이 하여 제작된 박판재(50)를, 도 4의(i)에 나타내는 바와 같이, 사각형모양의 지지프레임 52의 편면측에 접합하는 것에 의해, 증착용 마스크 54를 완성한다. 지지프레임 12로서는, 예를 들면, 스텐레스강이나 인바합금 등으로 형성된 프레임이 사용된다.
박판재(50)를 지지프레임 52에 접합하는 작업은, 예를 들면 이하와 같이 행하여 진다. 즉, 도 5의 (a)에 사시도로 나타내는 바와 같이, 박판재(50)를 지지프레임 52의 편면측에 겹쳐지도록 한다. 이때, 도 5의 (b)에 나타내는 바와 같이, 박판재(50)를, 상기 일축방향에만 인장하여 지지프레임 52의 편면측에 겹친다. 그리고, 도 5의 (c)에 나타내는 바와 같이, 박판재(50)를 팽팽하게 한 상태 그대로, 박판재(50)를 지지프레임 52의 편면측에 일체적으로 접합한다. 이때, 지지프레임 52의, 박판재(50)에 대한 장력의 부여방향에 있어서 서로 대향하는 한쌍의 테두리부와 박판재(50)의 양단변부(兩端邊部)를 접합한다. 도면중의 부호 56이, 지지프레임 52와 박판재(50)와의 접합부분이다. 또한, 지지프레임 52에의 박판재(50)의 접합은, 용접, 예를 들면 스폿용접, 접착제나 접착테이프를 사용한 접착 등의 방법에 의하여 행하여 진다.
다음에, 도 6 내지 도 8에 기초하여 증착용 마스크의 제조방법의 다른 예에 대하여 설명한다.
도 6의 (a)에 나타내는 바와 같이, 제 1의 금속층(32)과 제 2의 금속층(34)의 사이에 중간층(36)이 끼워진 박판소재(30)를 준비하고, 도 6의 (b)에 나타내는 바와 같이, 각각 감광액을 도포하여 건조시켜서, 박판소재(30)의 양면에 각각 포토레지스트막 38, 40을 피착형성한다.
다음에, 도 6의 (c)에 나타내는 바와 같이, 박판소재(30)의 제 2의 금속층(34)면 측에, 미세개공부의 형성영역이외의 영역내에 테두리부를 잔존시키도록 하여 큰 개공부를 형성시키기 위한 소정패턴을 가지는 노광용 마스크(44)를 밀착시킨다. 그리고, 박판소재(30)의 제 1의 금속층(32)면 측은, 그대로 포토레지스트막 38을 전체면 노광하는 동시에, 박판소재(30)의 제 2의 금속층(34)면 측은, 노광용 마스크(44)를 개재하여 포토레지스트막 40을 노광하고, 도 6의 (d)에 나타내는 바와 같이, 박판소재(30)의 제 1의 금속층(32)면 측은, 포토레지스트막 38을 전면적으로 경화(불용화)시켜서, 제 1의 금속층(32)의 전체면을 피복하는 내식성 레지스트막 38c를 형성한다. 다른 한편, 박판소재(30)의 제 2의 금속층(34)면 측은, 포토레지스트막 40a를 소정패턴대로 경화시킨 후, 도 6의 (e)에 나타내는 바와 같이, 현상하여, 박판소재(30)의 제 2의 금속층(34)면에 소정패턴을 가지는 내식성 레지스트막 40b를 형성한다. 또한, 박판소재(30)의 제 1의 금속층(32)면 측에 대하여서는, 포토레지스트막 38을 피착형성한 후에 전체면 노광하여 내식성 레지스트막 38c를 형성하는 대신에, 제 1의 금속층(32)면에 내식성 있는 내 에칭필름을 접착하도록 하고, 후술하는 에칭종료후에, 상기 내 에칭필름을 제 1의 금속층(32)면으로 부터 벗기도록 하여도 좋다.
계속하여, 염화제2철 수용액 등의 에칭액을 사용하여 스프레이 에칭을 하는 것에 의하여, 도 7의 (f)에 나타내는 바와 같이, 제 2의 금속층(34)에, 테두리부를 잔존시키도록 하여 큰 개공부 48을 형성한다. 다음에, 가성소다 등의 박막액을 사용하여, 도 7의 (g)에 나타내는 바와 같이, 박판소재(30)의 제 2의 금속층(34)면으로부터 내식성 레지스트막 40b를 박리한다. 계속하여, 가성소다 등의 박막액을 사용하여, 도 7의 (h)에 나타내는 바와 같이, 중간층(36)의 노출부분을 용해시켜서 제거한다.
다음으로, 도 7의 (i)에 나타내는 바와 같이, 박판소재(30)의 제 2의 금속층(34)면 측에 감광액을 도포하고 건조시켜서, 제 2의 금속층(34)면 측에, 개공부 48내에도 충전된 포토레지스트막 58을 피착형성한다. 계속하여, 도 7의 (j)에 나타내는 바와 같이, 박판소재(30)의 제 2의 금속층(34)면 측에, 형성하고자 하는 다수의 미세개공부에 대응한 소정패턴을 가지는 노광용 마스크 42를 밀착시킨다. 그리고, 박판소재(30)의 제 2의 금속층(34)면 측으로부터 노광용 마스크 42를 개재하여 포토레지스트막 56을 노광하고, 도 8의 (k)에 나타내는 바와 같이, 포토레지스트막 56a를 소정패턴대로 경화(불용화)시킨 후, 도 8의 (l)에 나타내는 바와 같이, 현상하여, 박판소재(30)의 제 2의 금속층(34)면측에 소정패턴을 가지는 내식성 레지스트막 58b를 형성한다.
계속하여, 염화제2철 수용액 등의 에칭액을 사용하여 스프레이 에칭을 하는 것에 의하여, 도 8의 (m)에 나타내는 바와 같이, 제 1의 금속층(32)에, 미세개공부 60을 형성한다. 다음에, 가성소다 등의 박막액을 사용하여, 도 8의 (n)에 나타내는 바와 같이, 박판소재(30)의 제 2의 금속층(34)면 측으로부터 내식성 레지스트막 58b를 박리함으로써, 박판재 62가 얻어진다. 이와같이하여 제작된 박판재 62를 도 8의 (o)에 나타내는 바와 같이, 사각형 모양의 지지프레임 52의 편면측에 접합함으로써, 증착용 마스크(64)가 완성된다.
이상과 같이 하여 제조된 증착용 마스크(64)는, 도 8의 (o)의 B부분을 확대한단면도를 도 9에 나타내는 바와 같이, 박판소재(30)의 제 1의 금속층(32)에 형성된 미세개공부(60)의 단면이 테이퍼면으로 되고, 지지프레임 52와의 접합면측으로 되는 면(증착처리시에 증착원측으로 되는 면이며, 도 8의 (o) 및 도 9에서는 하면)으로부터 다른쪽의 면(도 8의 (o) 및 도 9에서는 상면)에 향하여 서서히 개구치수가 작게 되어 있다. 이와 같은 단면형상을 가지는 미세개공부(60)가 다수 형성된 박판재 62를 구비한 증착용 마스크(64)를 사용하고, 예를 들면 투명기판 위에 형성된 투명전극층 위에 저분자 유기 EL 재료를 증착시킬 때는, 박판재 62의 미세개공부(60)의 개구면적이 작은 쪽의 면(도 8의 (o) 및 도 9에서는 상면)이 투명전극층과 대면하게 된다. 따라서, 박판재 62 다수의 미세개공부(60)에의 저분자 유기 EL 재료가스의 진입이 균일한 동시에 양호하게 행하여진다. 또한, 박판재 62의 미세개공부(60)의 개구 원주 테두리부와 투명전극층과의 밀착이 양호하게 되므로, 미세개공부(60)의 개구 원주 테두리부에 의해 규정되는 유기발광층의 패턴형상이 정밀도 좋게 재현된다고 하는 이점이 있다.
다음에, 도 10 및 도 11에 기초하여, 증착용 마스크 제조방법의 또다른 예에 대하여 설명한다. 상기 제조방법은, 도 3 및 도 4에 기초하여 설명한 상기 제조방법과는 도중의 공정까지, 즉 도 3의 (a)∼(e)에 나타내는 공정까지는 마찬가지이며, 그들 공정에 대한 도시 및 설명을 생략한다.
도 3의 (e)에 나타내는 바와 같이, 박판소재(30)의 양면에 각각 소정패턴을 가지는 내식성 레지스트막 38b, 40b가 형성되면, 염화제2철 수용액 등의 에칭액을사용하여 스프레이 에칭을 하는 것에 의해, 도 10의 (f)에 나타내는 바와 같이, 제 1의 금속층(32)에 미세개공부(46)를 형성한다. 이때, 제 2의 금속층(34)도 동시에, 두께방향에 있어서 부분적으로 에칭되지만, 제 2의 금속층(34)의 두께는 제 1의 금속층(32)의 두께보다 두꺼우므로, 제 1의 금속층(32)에 미세개공부(46)가 형성된 시점에서 에칭을 종료하는 것에 의해, 제 2의 금속층(34)에는, 중간층(36)까지 도달하도록 개공부가 형성되지 않는다. 또한, 제 1의 금속층(32)의 두께와 제 2의 금속층(34)의 두께가 그만큼 차이가 나지 않는 경우에는, 제 2의 금속층(34)면에 내산성이 있는 내 에칭필름을 접착하는 등하여 제 2의 금속층(34)의 표면을 보호하고나서 스프레이 에칭을 하고, 에칭종료후에 내 에칭필름을 제 2의 금속층(34)면으로부터 벗기도록 해도 좋다.
박판소재(30)의 제 1의 금속층(32)에 미세개공부(46)가 형성되면, 도 10의 (g)에 나타내는 바와 같이, 제 1의 금속층(32)의 표면을 내 에칭성을 가지는 보호막(66)에 의하여 피복한다. 상기 보호막(66)은, 예를 들면 알칼리 가용성의 증발건조형수지를 제 1의 금속층(32)면측에 도포한 후에 건조시키거나, 알칼리 가용성의 자외선 경화형 수지를 제 1의 금속층(32)면측에 도포한 후에 자외선에 노광하거나, 보호점착필름을 제 1의 금속층(32)면에 접착하거나 하는 것에 의하여 형성된다. 다음에, 염화제2철 수용액 등의 에칭액을 사용하여 스프레이 에칭을 하는 것에 의해, 도 10의 (h)에 나타내는 바와 같이, 제 2의 금속층(34)에, 테두리부를 남도록하여 큰 개공부(48)를 형성한다. 그리고, 알칼리액을 사용하여 제 1의 금속층(32)면 위의 수지막을 용해시키거나 보호점착필름을 제 1의 금속층(32)면으로부터 벗기거나하는 것에 의해, 도 10의 (i)에 나타내는 바와 같이, 제 1의 금속층(32)면으로부터 보호막(66)을 박리하여 제거한다. 계속하여, 가성소다 등의 박막액을 사용하여, 도 10의 (j)에 나타내는 바와 같이, 박판소재(30)의 양면으로부터 각각 내식성 레지스트막 38b, 40b를 박리한다. 또한, 알칼리 가용성수지를 사용하여 보호막(66)을 형성한 때는, 가성소다 등의 알칼리액을 사용하는 것에 의하여, 제 1의 금속층(32)면으로부터 내식성 레지스트막 38b, 40b의 박리가 하나의 공정에서 행하여 지는 것으로 된다.
다시 계속하여, 가성소다 등의 박막액을 사용하여, 도 11의 (k)에 나타내는 바와 같이, 중간층(36)의 노출부분을 용해시켜서 제거하는 것에 의해, 제 1의 금속층(32)의 미세개공부(46)와 제 2의 금속층(34)의 개공부(48)가 연결되어 통하게 하여, 박판재(50)를 얻을 수 있다. 이와 같이하여 제작된 박판재(50)를, 도 11의 (l)에 나타내는 바와 같이, 사각형모양의 지지프레임 52의 편면측에 접합하는 것에 의해, 증착용 마스크 54가 완성한다.
상기 제조방법에 의한 때에는, 미세개공부(46)가 형성된 제 1의 금속층(32)이 공정의 도중(途中)에 있어서 보호되고, 얇은 제 1의 금속층(32)에 꺾임이나 흠 등의 결함이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기한 실시예에서는, 박판재의 증착용 금속층(제 1의 금속층)에 다수의 미세개공부가 형성되며, 주로 기판의 표면에 저분자 유기 EL 재료를 증착시킬 때에 사용되는 증착용 마스크 및 상기 제조방법에 대하여 설명하였으나, 예를 들면, 박판재의 증착용 금속층(제 1의 금속층)에 베타모양 개공부가 형성되고, 베이스판의 표면에 전극형성용 재료를 증착시켜서 전극을 형성할 때 사용되는 증착용 마스크 등에 대해서도, 본 발명은 마찬가지로 적용할 수 있는 것이다.
또한, 상기한 실시예에서는 포토에칭에 의해 박판재를 제작한 후에 박판재를 지지프레임에 접합하도록 하고 있으나, 박판소재를 에칭가공하기 전에 지지프레임에 접합하여 두고, 지지프레임에 접합된 상태의 박판소재에 에칭가공을 실시하도록 하여도 좋다.
청구항 1 내지 청구항 3에 관한 각 발명의 증착용 마스크의 제조방법에 의하면, 높은 가공정밀도를 가지는 증착용 마스크를 얻을 수 있음과 동시에, 작업성도 양호하며, 박판소재에 꺾이는 변형 등의 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 상기 제조방법에 의하면, 대형(大形)의 증착용 마스크라도 지장없이 제조하는 것이 가능하다.
청구항 4에 관한 발명의 제조방법에서는, 소정패턴을 가지는 복수의 미세개공부가 형성된 마스크 영역을 가지고, 예를 들면 베이스판의 표면에 저분자 유기 EL 재료를 증착시킬 때에 사용되는 증착용 마스크를, 높은 가공정밀도로 얻을 수 있다.
청구항 5에 관한 발명의 제조방법에서는, 베타모양 개공부가 형성되고, 예를 들면 베이스판의 표면에 전극형성용 재료를 증착시켜서 전극을 형성할 때에 사용되는 증착용 마스크를, 높은 가공정밀도로 얻을 수 있다.
청구항 6에 관한 발명의 제조방법에서는, 박판재를 지지프레임의 편면측에접합하는 작업이 용이하게 되고, 또한, 개공부의 치수를 설계대로 정밀도 좋게 용이하게 재현할 수 있다.
청구항 7에 관한 발명의 제조방법에서는, 에칭의 가공정밀도를 알맞게 높일 수 있음과 동시에, 박판소재의 취급성이 보다 양호하게 되고, 박판소재에 꺾이는 변형 등의 불량이 발생할 염려가 보다 적게 된다.
청구항 8 및 9에 관한 각 발명의 제조방법에서는, 청구항 1 내지 청구항 3에 관한 각 발명의 제조방법의 각 공정에 있어서 처리가 확실하게 실행되어, 상기 효과를 얻을 수 있다.
청구항 10에 관한 발명의 증착용 마스크는, 가공정밀도가 높고, 상기 제조공정에서의 작업성도 양호하며, 제조공정에 있어서 박판소재에 꺾이는 변형 등의 불량이 발생하는 경우도 없다.
청구항 11에 관한 발명의 증착용 마스크는, 높은 가공정밀도를 가지므로, 예를 들면 베이스판의 표면에 저분자 유기 EL 재료를 양호하게 증착시켜서 고품질의 유기발광층을 형성할 수 있다.
청구항 12에 관한 발명의 증착용 마스크는, 높은 가공정밀도를 가지므로, 예를 들면 베이스판의 표면에 전극형성용 재료를 양호하게 증착시켜서 고품질의 전극을 형성할 수 있다.
청구항 13에 관한 발명의 증착용 마스크는, 개공부의 치수가 설계대로 정밀도 좋게 재현되고, 상기 제조공정에서의 작업도 용이하다.
청구항 14에 관한 발명의 증착용 마스크는, 가공정밀도가 높게 확보되고, 상기 제조공정에서의 작업성도 보다 양호하게 되며, 제조공정에 있어서 박판소재에 꺾이는, 변형 등의 불량이 발생하는 경우도 없게 된다.
Claims (14)
- 피증착면에 증착재료를 증착시킬 때 사용되는 증착용 마스크의 제조방법에 있어서,제 1의 금속층과 제 2의 금속층을, 내 에칭성을 가진 동시에 소정약액(藥液)에 대하여 용해성을 가지는 재료로 형성된 중간층을 끼워서 적층한 박판소재를 사용하고, 상기 박판소재를 내면으로부터 에칭하여, 상기 제 1의 금속층에 증착재료를 소망대로 통과시키기 위한 개공부(開孔部)를 형성하는 동시에, 상기 제 2 금속층의, 상기 제 1의 금속층에 있어서 상기 개공부의 형성영역 이외의 영역내에 테두리부를 잔존시키도록, 증착재료를 통과시키기 위한 개공부를 형성하는 공정과,상기 중간층의 노출부분을 소정약액에 의해 용해시켜 제거하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 증착용 마스크의 제조방법.
- 피증착면에 증착재료를 증착시킬 때 사용되는 증착용 마스크의 제조방법에 있어서,제 1의 금속층과 제 2의 금속층을, 내 에칭성을 가진 동시 소정약액에 대하여 용해성을 가지는 재료로 형성된 중간층을 끼워서 적층한 박판소재를 사용하고, 상기 박판소재를 편면측으로부터 에칭하여, 상기 제 2의 금속층에 테두리부를 잔존시키도록 하여, 증착재료를 통과시키기 위한 개공부를 형성하는 공정과,상기와 동일한 편면측으로부터 상기 중간층의 노출부분을 소정약액에 의해용해시켜서 제거하는 공정과,상기 박판소재를 상기와 동일한 편면측으로부터 에칭하여, 상기 제 1의 금속층의 상기 제 2의 금속층에 있어서 상기 개공부의 형성영역 내에, 증착재료를 소망대로 통과시키기 위한 개공부를 형성하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 증착용 마스크의 제조방법.
- 피증착면에 증착재료를 증착시킬 때 사용되는 증착용 마스크의 제조방법에 있어서,제 1의 금속층과 제 2의 금속층을, 내 에칭성을 가진 동시에 소정약액에 대하여 용해성을 가지는 재료로 형성된 중간층을 끼워서 적층한 박판소재를 사용하고, 상기 박판소재를 편면측으로부터 또는 양면으로부터 에칭하여, 상기 제 1의 금속층에 증착재료를 소망대로 통과시키기 위한 개공부를 형성하는 공정과,상기 박판소재의, 상기 개공부가 형성된 제 1의 금속층면을, 내 에칭성을 가지는 보호막에 의하여 피복하는 공정과,상기 제 1의 금속층면이 보호막에 의하여 피복된 상기 박판소재를 에칭하고, 상기 제 2의 금속층의, 상기 제 1의 금속층에 있어서 상기 개공부의 형성영역이외 의 영역내에 테두리부를 잔존시키도록, 증착재료를 통과시키기 위한 개공부를 형성하는 공정과,상기 박판소재의, 제 1의 금속층면으로부터 상기 보호막을 박리하여 제거하는 공정과,상기 중간층의 노출부분을 소정약액에 의해 용해시켜서 제거하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 증착용 마스크의 제조방법.
- 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제 1의 금속층에 형성되는 개공부가 소정패턴을 가지는 복수의 미세개공부인 것을 특징으로 하는 증착용 마스크의 제조방법.
- 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제 1의 금속층에 형성되는 개공부가 베타형상 개공부인 것을 특징으로 하는 증착용 마스크의 제조방법.
- 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제 1의 금속층 및 상기 제 2의 금속층에 각각 개공부가 형성된 박판재를 지지프레임의 편면측에, 박판재의 일축방향에만 인장하여 접합하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 증착용 마스크의 제조방법.
- 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 박판소재의 상기 제 2의 금속층의 두께가 상기 제 1의 금속층의 두께보다 두껍게 된 것을 특징으로 하는 증착용 마스크의 제조방법.
- 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 박판소재의 중간층이 티타늄으로 형성되고, 그 중간층의 노출부분이 불화 암모니움계 또는 가성소다계의 박막액(薄膜液)에 의하여 용해되어 제거되는 것을 특징으로 하는 증착용 마스크의 제조방법.
- 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 박판소재의 중간층이 수지재로 형성되고, 상기 중간층의 노출부분이 가성소다계의 박막액에 의하여 용해되어 제거되는 것을 특징으로 하는 증착용 마스크의 제조방법.
- 피증착면에 증착재료를 증착시킬 때에 사용되는 증착용 마스크에 있어서,증착재료를 소망대로 통과시키기 위한 개공부가 에칭에 의해 형성되고 피증착면에 밀착되는 증착용 금속층과,상기 증착용 금속층에 있어서 상기 개공부의 형성영역이외의 영역내에 테두리부를 잔존시키도록, 증착재료를 통과시키기 위한 개공부가 에칭에 의하여 형성되며, 상기 증착용 금속층을 보강하도록 지지하는 지지용 금속층과,상기 지지용 금속층에 있어서 상기 개공부에 대응하는 부분이 용해되어 제거되고, 그 지지용 금속층과 상기 증착용 금속층의 사이에 끼워지는 중간층이 적층된 박판재로부터되는 것을 특징으로 하는 증착용 마스크.
- 제 10항에 있어서,상기 증착용 금속층에 형성된 개공부가, 소정패턴을 가지는 복수의 미세개공부인 것을 특징으로 하는 증착용 마스크.
- 제 10항에 있어서,상기 증착용 금속층에 형성된 개공부가, 베타형상 개공부인 것을 특징으로 하는 증착용 마스크.
- 제 10항 내지 12항 중 어느 한 항에 있어서,상기 박판재의 일축방향만 인장하여 상기 지지용 금속층측에 금속프레임이 접합된 것을 특징으로 하는 증착용 마스크.
- 제 10항 내지 12항 중 어느 한 항에 있어서,상기 박판재의 상기 제 2의 금속층의 두께가 상기 제 1의 금속층의 두께보다 두껍게 된 것을 특징으로 하는 증착용 마스크.
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