KR20130043538A - 마스크, 그 제조 방법 및 그를 제조하기 위한 스트레처 - Google Patents

마스크, 그 제조 방법 및 그를 제조하기 위한 스트레처 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유기발광다이오드 표시장치가 형성되는 대면적 기판에 공통막을 형성하기 위한 증착장치에 적용되는 마스크에 관한 것으로서, 특히, 밴드 형태의 마스크 스틱이 마스크 프레임에 부착되어 있는, 마스크 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. 이를 위해 본 발명에 따른 마스크는, 유기발광표시장치의 증착공정에 이용되기 위해, 밴드 형태로 형성되는 복수의 마스크 스틱; 및 상기 복수의 마스크 스틱 각각이 부착되는 마스크 프레임을 포함한다.

Description

마스크, 그 제조 방법 및 그를 제조하기 위한 스트레처{MASK, METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME AND STRETCHER FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 기판에 막을 증착시킬 때 이용되는 마스크에 관한 것으로서, 특히, 유기발광다이오드 표시장치가 형성되는 대면적 기판에 공통막을 형성하기 위한 이베포레이션(evaporation)에 적용되는 마스크에 관한 것이다.
일반적으로, 기상증착법(Vapor Deposition)은 크게 물리적기상증착법(PVD)과 화학적기상증착법(CVD)으로 구분된다.
PVD와 CVD의 차이는 증착시키려는 물질이 기체상태에서 고체상태로 변경될 때 어떤 과정을 거치느냐에 있다. 특히, 공정상의 뚜렷한 차이점은 PVD는 진공 환경을 요구하지만, CVD는 수십 ~ 수백 torr 내지는 상압의 환경에서도 충분히 가능하다는 것이다. 이때, CVD는 일반적으로 PVD보다 훨씬 고온의 환경을 요구한다.
또한, 기상증착법에는 이베포레이션(evaporation)이 포함될 수 있으며, 이베포레인션은 PVD로 분류될 수 있다.
도 1은 종래의 마스크를 기판에 정렬하는 상태를 나타낸 예시도이다.
상기한 바와 같은 다양한 증착법을 이용하여 유기발광다이오드 표시장치(OLED)의 보호막(Passivation Layer) 등을 형성하는 경우에는 도 1에 도시된 바와 같이 마스크(10)가 이용될 수도 있다.
한편, 도 1에 도시된 마스크(10)는 복수의 유기발광다이오드 표시장치(OLED)를 제조하기 위한 것으로서, 마스크(10)에 형성된 복수의 증착영역(셀)(11)에 의해, 기판(20) 상에 복수의 유기발광다이오드 표시장치가 제조될 수 있다.
유기발광다이오드 표시장치를 제조하기 위한 증착장치에 적용되는 마스크(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 증착영역(11)과 마스킹영역(12)이 형성되어 있는 마스크 스틱(13) 및 마스크 스틱을 지지하기 위한 마스크 프레임(14)을 포함하여 구성된다.
즉, 종래의 4G Half Size(370x460㎜) 기판(Glass)(20)을 이용한 OLED 증착 공정에서 사용되는 마스크(10)는, 두께가 50~100㎛의 금속 박판에 리소그래피(Lithography)와 습식에칭(Wet Etching)을 통하여 마스킹(Masking)영역(12)과 증착영역(11)을 패터닝(Patterning)하여 마스크 스틱(Mask Stick)(13)을 제작하는 과정과, 이 마스크 스틱을 도 1에 도시된 바와 같이 스트레처(Stretcher)의 그리퍼(Gripper)(30)를 이용하여 팽팽하게 인장하여 마스크 프레임(Mask Frame)(14)에 부착하는 과정을 통해 제조되고 있다.
부연하여 설명하면, 마스크(10) 아래에 실제 OLED 패널의 픽셀이 패터닝된 기판(Master Glass)(20)을 두고, 마스크(10) 상부에 위치되는 CCD 카메라(Camera)(40)를 이용하여, 마스크 스틱(13)의 패턴과, 기판(20)의 픽셀 또는 활성영역(Active Area)(21)이 맞추어 지도록 마스크 스틱(13)의 위치를 조정한 후, 마스크 스틱(13)을 마스크 프레임(14)에 용접한다. 여기서, 모든 활성영역(21)들의 최외곽 영역을 활성영역 외곽면(23)이라 한다. 즉, 모든 활성영역(21)들은 활성영역 외곽면(23) 내측에 존재하게 된다.
이때, CCD 카메라(40)를 움직이지 않은 상태에, FOV(Field of View) 안에 내에 들어와 있는 마스크 스틱(13) 위의 특정 증착영역(11) 패턴과, 기판 상의 특정 활성영역(21) 패턴 간 간격을 측정하여 마스크 스틱의 위치를 판단한다.
스트레처(Stretcher) 내에서 마스크 스틱(13)은 복수의 그리퍼(Gripper)(30)에 물려 인장력(Stretching Force)이 가해지면서 팽팽하게 당겨지고, 각 그리퍼(30) 간 힘의 세기의 조합에 의해서, 그 위치가 조정된다. 이때, 전체 기판(20)에 대해서 증착영역(11) 패턴과 활성영역(21) 패턴 또는 비활성영역(22) 패턴의 위치 정확도가 수 ㎛ 이하로 맞추어 질 때까지 그리퍼(30)의 인장력이 반복하여 조정된다.
한편, 상기한 바와 같은 마스크 스틱(13)은 제작하고자 하는 유기발광다이오드 패널의 크기 및 형태별로 각각의 마스크 스틱(13)이 패터닝되어야 한다. 따라서, 각각의 마스크 스틱(13) 제작용 포토 마스크(Photo Mask)가 필요하고, 스트레처(Stretcher)내에서 기판(Master Glass)(20)과 마스크 프레임(Mask Frame)(14) 및 마스크 스틱(Mask Stick)(13)이 모두 정렬(Align) 되어야 하므로, 마스크 프레임(14)도 수 ㎛ 이내의 제작 공차로 정밀하게 제작되어야 한다. 또한, 스트레처(Stretcher)에는 마스크 스틱(13)의 위치를 조정하기 위한 기판(20)이 제품별로 준비되어야 한다.
즉, 상기한 바와 같은 종래의 마스크(10)는 제조 공정이 복잡할 뿐만 아니라, 제조 단가도 높다는 문제점을 가지고 있다.
또한, 유기발광다이오드 표시장치를 제조하기 위한 증착장치에 적용되는 마스크는, 기판을 반송하는 트레이(Tray) 위에 중간 살대를 형성시키는 방법에 의해 제작될 수 있다. 이하, 이러한 마스크를 트레이 마스크라 한다. 이 경우, 트레이 마스크는 반송 캐리어(Carrier)의 기능도 수행하게 되므로, 트레이 마스크 제조를 위한 초기 투자 비용이 적어지고, 트레이 마스크 자체의 구조가 간단해질 뿐만 아니라 증착기 내 반송 기구 구성의 복잡성을 줄일 수도 있다는 장점이 있다.
그러나, 상기한 바와 같은 종래의 트레이 마스크는 정밀 절삭, 용접 등 기계 가공을 통해 제작되는데, 증착 면적이 대형화됨에 따라 대형 트레이 마스크(Tray Mask) 제작 시 제작 공차가 증가하게 되고, 제작 정밀도가 저하될 수 있고, 증착 패턴의 정밀도 확보가 어렵다는 문제점이 발생하고 있다.
특히, 고진공 챔버(Chamber) 내에서 유기물 증착 소스(Source)의 위쪽에 기판을 두고 기판의 아랫면에 유기물 등을 증착하는 통상적인 증착 공정의 특성상, 디바이스(Device) 면이 아래쪽을 향하게 하면서, 기판(Glass)을 트레이 마스크(Tray Mask) 위에 올려놓기 위해서는 기판 핀(Glass Pin) 등이 이용될 수 밖에 없으며, 이로 인해 정렬(Align) 정밀도 확보가 어렵다는 문제점이 있다.
또한, 기판의 전체 면적 중, 테두리 및 중간 살대 부분만 지지되므로 상당한 수준의 기판 처짐 현상이 발생될 수 있다.
유기발광다이오드 표시장치를 제조하기 위한 증착장치에 적용되는 상기한 바와 같은 종래의 마스크들의 문제점을 정리하면 다음과 같다.
첫째, OLED 증착 면적이 대면적화되면서, 마스크 스틱(13)의 스트레칭(Stretching)을 통한 패턴 정렬(Pattern Align) 기술의 난이도가 급격히 상승하였으며, 이로 인해, 마스크 제작의 정밀도 저하가 불가피하고, 제작 비용의 증가가 유발되며, 마스크 제작 정밀도의 저하는 기판에 증착되는 패턴의 정밀도 저하를 초래한다. 즉, 마스크 스틱(13)의 길이가 길어지면서 스트레칭 힘(Stretching Force) 조절을 통한 패턴 위치의 조정이 둔감해 지고, 넓은 영역의 모든 패턴이 동시에 정확하게 맞추어지기 어려워지고 있다. 실제로, 기판(20)의 크기가 커질수록, 마스크 스트레칭에 소요되는 시간은 열 배 이상 증가하며, 최종 패턴 정확도는 점점 낮아지고 있는 실정이다.
또한, FMM용 마스크 스틱을 제작하기 위해서는 패터닝에 필요한 포토 마스크를 만들어야 하는데, 면적 증가에 따른 포토 마스크의 제작비용이 지수적으로 증가 하게 되고, 통상 제품 개발 과정에서 발생하는 몇 차례의 마스크 수정(Mask Revision) 과정에서 매 번 포토 마스크를 재제작할 수밖에 없으므로, 급격한 비용 증가가 불가피 하다.
또한, 마스크 면적의 증가는 에칭(Etching) 과정에서 결함(Defect)에 의한 수율 저하를 가속시켜, 마스크 제작 공정에서 급격한 수율 저하를 동반하게 되고, 양품 확보에 필요한 비용을 증가시키고 있다.
둘째, 고진공 챔버에서 기판의 디바이스(Device) 면을 아래로 향하여 트레이(Tray) 마스크 위에 올려놓기 위해 기판 핀(Glass Pin)을 사용할 수밖에 없는데, 이로 인해 기판과 트레이 마스크 간 정렬 정밀도 저하가 발생할 수 있고, 정렬 공정의 택 타임(Tact Time)이 증가될 수 있다.
또한, 트레이 마스크(Tray Mask) 안쪽 기판의 처짐이 커지고, 동시에 트레이 마스크 위에 얹힌 부분에서 들뜸이 발생하는데, 곡면으로 휘어지는 기판과 직선으로 가공된 트레이 마스크 간에 간극이 발생하고, 이로 인해, 국부적인 증착 패턴 불량이 유발될 수 있다.
또한, 기판을 기판 핀으로 지지한 상태에서 트레이 마스크와 정렬시켜 내려 놓아야 하는데, 기판 핀이 트레이 마스크를 관통하여 올라오므로, 핀 위치에서는 트레이 마스크에 구멍을 내야 하는데, 이는 원치 않는 위치에 증착 패턴이 만들어 질 수 있어 핀용 구멍을 많이 만들 수 없다. 이것은, 기판 핀의 숫자가 제한됨을 의미라며, 제한된 숫자의 핀 위에 올려진 기판은 많이 처질 수 밖에 없다. 따라서, 상당히 처져 있는 기판을 평평한 트레이 마스크와 정렬하는 과정에서 정밀도 확보가 어렵다. 또한, 기판과 트레이 마스크의 정렬이 잘 되었다 하더라도, 이후 기판이 트레이 마스크 위에 올려 졌을 경우, 처지는 형상이 달라짐에 따라 정렬(Align)정밀도가 저하될 수 있다.
또한, 트레이 마스크 위에 위치하는 기판의 처짐 및 들뜸에 의한, 트레이 마스크와 기판 간의 간극은 패널의 코너(Corner) 부에 발생하는데, 증착 공정 과정에서 이 간극 부분으로 유기물 또는 금속의 증기(Vapor)가 침투하면서, 증착되지 않아야 하는 곳에 증착막이 형성되어 패턴 불량이 유발될 수도 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 밴드 형태의 마스크 스틱이 마스크 프레임에 부착되어 있는, 마스크, 그 제조 방법 및 그를 제조하기 위한 스트레처를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 마스크는, 유기발광표시장치의 증착공정에 이용되기 위해, 밴드 형태로 형성되는 복수의 마스크 스틱; 및 상기 복수의 마스크 스틱 각각이 부착되는 마스크 프레임을 포함한다. 상기 마스크 스틱 및 상기 마스크 프레임은, 금속 또는 세라믹으로 형성되는 것을 특징으로 한다. 상기 마스크 스틱들은, 상기 증착공정에 의해 공통막이 형성될 기판 상의 활성영역으로 증착물이 전달되도록 하기 위한 적어도 하나 이상의 증착영역을 형성하며, 상기 마스크 스틱들 각각은 상기 증착물이 상기 기판으로 전달되는 것을 차단하는 기능을 수행하는 것을 특징으로 한다. 상기 마스크 스틱은 양쪽 끝단이 인장된 상태에서 상기 프레임에 고정되는 것을 특징으로 한다. 상기 마스크 스틱은 스트레처의 그리퍼를 통해 인장된 상태에서, 상기 스트레처의 선반에 놓여져 있는 상기 프레임 상에 레이저를 통해 부착되는 것을 특징으로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 마스크 제조 방법은, 밴드 형태의 마스크 스틱을 복수개 제조하는 단계; 증착공정에 의해 공통막이 증착될 복수의 유기발광표시장치가 구비되어 있는 기판의 크기에 대응되는 크기를 갖는 마스크 프레임을 제조하는 단계; 상기 마스크 스틱의 양쪽 끝단을 인장시킨 상태에서, 상기 마스크 스틱을 상기 마스크 프레임에 부착시키는 단계; 및 상기 마스크 스틱 부착 과정을 반복적으로 수행하여, 상기 기판 상의 활성영역으로 증착물이 전달되도록 하기 위한 적어도 하나 이상의 증착영역을 형성하는 단계를 포함한다. 상기 마스크 스틱을 제조하는 단계는, 금속 롤을 일정한 폭을 가지고 있는 금속 밴드 형태로 절단시킨 후 상기 금속 밴드를 일정한 폭으로 절단시키는 방법을 통해 제조하거나, 또는 스텝 노광과 습식 에칭을 이용하여 제조하거나, 또는 슬릿 노광과 습식 에칭을 이용하여 제조하는 것을 특징으로 한다. 상기 마스크 스틱을 상기 마스크 프레임에 부착시키는 단계는, 상기 마스크 스틱이 상기 마스크 프레임에 부착될 위치를 마스크 프레임 좌표계, 장비 좌표계 및 카메라를 이용하여 파악하는 것을 특징으로 한다. 상기 마스크 스틱 또는 상기 마스크 프레임에, 상기 기판에 형성될 기판 정렬키와 정렬되도록 마스크 정렬키를 형성하는 단계를 더 포함한다. 상기 마스크 스틱을 상기 마스크 프레임에 부착시키는 단계는, 상기 마스크 스틱의 양쪽 끝단을 스트레처의 그리퍼로 인장시킨 상태에서, 상기 마스크 스틱을 상기 스트레처에 장착되어 있는 레이저를 이용하여 상기 마스크 프레임에 부착시키는 것을 특징으로 한다. 상기 마스크 프레임에 부착된 상시 마스크 스틱의 상태 및 위치 정보가, 상기 스트레처에 장착되어 있는 카메라에 의해 촬영 및 측정되어, 상기 마스크 스틱의 위치가 상기 스트레처의 모니터를 통해 출력되는 것을 특징으로 한다. 상기 마스크 스틱 또는 상기 마스크 프레임에, 상기 마스크 정렬키를 생성하는 단계는, 정렬키 생성기에 의해 이루어지며, 상기 정렬열키 생성기는, 상기 카메라의 위치를 제어하는 제어부를 공유함으로써, 상기 카메라를 이용하여 부착된 상기 마스크 스틱과 동일한 좌표계를 사용하며, 상기 마스크 정렬키의 좌표정보의 위치를 이용하여 상기 마스크 정렬키를 생성시킬 경우, 상시 기판에 형성될 기판 정렬키와 증착영역 간 상대적인 위치와, 상기 마스크 스틱 또는 마스크 프레임에 형성된 상기 마스크 정렬키와, 상기 마스크 스틱에 의해 정의된 증착영역의 상대적인 위치가 같게 하는 것을 특징으로 한다. 상기 마스크 정렬키를 형성하는 단계는, 상기 마스크 프레임이 놓여있는 스트레처에 장착되어 있는 가스주입부를 통해, 상기 마스크 정렬키가 형성될 위치에 비활성 가스를 공급하는 것을 특징으로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 마스크를 제조하기 위한 스트레처는, 마스크 프레임이 놓여지는 선반; 상기 선반을 지지하기 위한 지지대; 상기 지지대에 형성되어 있는 레일을 따라 이동하면서 상기 마스크 프레임에 부착될 마스크 스틱을 이동 또는 인장시키기 위한 그리퍼; 상기 마스크 스틱을 상기 마스크 프레임에 부착하기 위한 부착기; 상기 지지대에 의해 지지된 상태에서, 상기 선반을 사이에 두고 상기 지지대의 Y축 방향으로 연장되어 있는 두 개의 Y축스테이지; 상기 두 개의 Y축스테이지에 양쪽 끝단이 지지되어 있으며, 상기 Y축스테이지에 형성되어 있는 레일을 따라 상기 지지대의 Y축 방향으로 이동되는 X축스테이지; 및 상기 부착기가 연결되어 있는 상태에서, 상기 X축스테이지에 형성된 레일을 따라 상기 지지대의 X축 방향으로 이동되는 헤드를 포함한다. 상기 헤드에 장착되어 있으며, 상기 마스크 스틱 또는 상기 마스크 프레임에 마스크 정렬키를 형성시키기 위한 정렬키 생성기를 더 포함한다. 상기 정렬열키 생성기는, 카메라의 위치를 제어하기 위한 제어부를 상기 카메라와 공유함으로써, 상기 카메라를 이용하여 부착된 상기 마스크 스틱과 동일한 좌표계를 사용하며, 상기 마스크 정렬키의 좌표정보의 위치를 이용하여 상기 마스크 정렬키를 생성시킬 경우, 상시 기판에 형성될 기판 정렬키와 증착영역 간 상대적인 위치와, 상기 마스크 스틱 또는 마스크 프레임에 형성된 상기 마스크 정렬키와, 상기 마스크 스틱에 의해 정의된 증착영역의 상대적인 위치가 같게 하는 것을 특징으로 한다. 상기 정렬키 생성기에 의해 상기 마스크 스틱 또는 상기 마스크 프레임에 상기 마스크 정렬키가 생성될 때, 상기 마스크 정렬키가 생성될 위치에 비활성 가스를 공급하기 위한 가스주입부를 더 포함한다.
상술한 해결 수단에 따라 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
즉, 본 발명은 밴드 형태의 마스크 스틱이 마스크 프레임에 부착되므로써, 4세대 이상의 대면적 기판의 OLED 증착 공정에 필요한 마스크를 적은 비용으로 정밀하게 제작할 수 있다는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명은 대면적 기판용 마스크의 제작 정밀도 개선을 통한 증착 패턴의 정밀도를 향상시킴으로써, 최종적으로 제조되는 제품의 상품성을 향상시킬 수 있다는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명은 별도의 패터닝 공정 없이 금속 밴드를 마스크 스틱으로 사용하여 마스크를 제작함으로써, 비용을 절감시킬 수 있고 수급을 용이하게 할 수 있다는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명은 대형 마스크를 위한 마스크 프레임 제작 과정의 제작 공차가 마스크 스틱의 부착과정에서 제거될 수 있으므로, 마스크 대형화에 따른 정밀도 저하를 막을 수 있다는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명은 OLED 패널의 디자인 또는 복수의 OLED 패널이 제조되는 기판의 디자인이 변경되더라도, 마스크 스틱의 폭과 위치를 조정함으로써 간단하게 마스크의 형태를 수정할 수 있다는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명은 마스크 스틱을 인장시키는 인장 공정이 단순화되고 인장 작업 시간의 단축 및 인장기 관련 투자 비용을 절감시킬 수 있다는 효과를 제공한다.
도 1은 종래의 마스크를 기판에 정렬하는 상태를 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 마스크의 구성 및 제조 방법을 대략적으로 설명하기 위한 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 마스크에 적용되는 마스크 스틱을 제조하는 방법을 설명하기 위한 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 마스크를 제조하기 위한 스트레처의 일실시예 구성도.
도 5 내지 도 8은 본 발명에 따른 마스크를 제조하는 방법을 나타낸 예시도.
도 9는 본 발명에 따른 마스크에 기판이 부착된 상태에서 공통막 증착 공정이 수행되고 있는 상태를 나타낸 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 마스크의 구성 및 제조 방법을 대략적으로 설명하기 위한 예시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 마스크에 적용되는 마스크 스틱을 제조하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
기판에 박막을 형성시키기 위한 증착장치는, 기판의 전면에 박막을 형성시키는 경우에 별도의 마스크 없이 이용되고 있으나, 유기발광다이오드 표시장치(OLED)의 보호막(Passivation Layer) 등(이하, 간단히 '공통막'이라 함)을 형성하는 경우에는 본 발명에 따른 마스크가 이용될 수도 있다. 즉, 본 발명에 따른 마스크는 복수의 유기발광다이오드 표시장치(OLED)가 형성되는 하나의 기판에 공통막을 제조하기 위한 것으로서, 각각의 유기발광다이오드 표시장치를 구분하기 위한 마스크 스틱이 마스크 프레임에 연결된 상태로 구성되어 있다.
여기서, 증착장치는 이베포레이션(evaporation)과 같은 PVD 방식을 적용하는 것일 수도있으나, CVD 방식을 이용한 것일 수도 있다.
유기발광다이오드 표시장치를 제조하기 위한 증착장치에 적용되는 본 발명에 따른 마스크(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 금속 밴드 형태의 복수의 마스크 스틱(110) 및 복수의 마스크 스틱 각각이 인장된 상태에서 정렬되어 부착되는 마스크 프레임(120)을 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 마스크 스틱(110)은, 도 3에 도시된 바와 같은 금속 롤(111)을 일정한 폭을 가지고 있는 금속 밴드(112) 형태로 절단(Slitting) 시킨 후, 금속 밴드(112)를 원하는 길이만큼 절단시킴으로써 제조될 수 있다.
금속 롤(111)로부터 절단된 금속 밴드(112)는 일정한 길이만큼 절단되기에 앞서, 미도시된 마스크 스틱 롤에 의해 감긴 상태로 관리될 수 있다.
마스크 스틱(110)으로는 Invar, Kovar, Elinvar 등과 같이 열팽창률(~ 5.0 ppm/degree)이 작은 금속이나 세라믹(ceramic) 등이 사용될 수 있다. 즉, 증착공정 중 열이 발생하기 때문에, 마스크 스틱(110)으로는 열에 대한 팩터(factor)가 최소화되는 즉, 열팽창률이 작은 금속 재질이 사용되는 것이 바람직하다. 즉, 마스크 스틱의 재료로 Invar 등을 사용함으로써, 열변형을 최소화시킬 수 있다.
마스크 스틱(110)의 폭은 마스크 프레임의 크기 및 유기발광표시장치(OLED)의 크기 등에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
예를 들어, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같은 마스크 프레임(120)에, 도 2의 (b)에 도시된 6개의 마스크 스틱(110)을 부착하여, 도 2의 (c)에 도시된 바와 같은 마스크(100)를 제조하고자 하는 경우, 미도시된 기판에는 네 개의 유기발광다이오드 표시장치가 제조될 수 있다.
따라서, 마스크 프레임(120)의 상단과 하단 또는 좌측과 우측을 가로지르도록 마스크 프레임(120)에 부착되는 마스크 스틱(110)의 폭은, 두 개의 유기발광다이오드 표시장치에 공통막이 증착되어서는 않되는 비활성영역을 커버할 수 있도록 형성되어야 한다.
즉, 마스크 스틱(110)은 기판의 활성영역에 증착되어야할 증착물이 기판의 비활성영역으로 전달되는 것을 차단하는 역할을 하는 것으로서, 기판에 형성될 비활성영역과 동일한 폭을 갖도록 형성되어야 한다.
따라서, 마스크 스틱(110)에 의해 상기한 바와 같이 증착물이 기판으로 전달될 수 있는 복수의 증착영역(111)이 형성될 수 있다.
한편, 상기한 바와 같은 마스크 스틱(110)은 다음과 같은 특징들을 가지고 있다.
첫째, 마스크 스틱(110)은 별도의 패터닝(Patterning)이 되어 있지 않으며, 일정 폭의 금속 밴드(Metal Band)를 절단하는 방법에 의해 제조된다.
둘째, 금속 밴드를 절단하여 마스크 스틱을 제조하는 방법에서, 스텝(Step) 노광을 이용하되, 연속되는 샷(Shot) 간 일정 폭 중첩되도록 하고, 이때, 앞 샷(Shot)의 노광 패턴을 검사하여 뒷 샷의 패턴의 위치를 조절하는 방법으로 직진도가 유지되는 연속적인 밴드의 패터닝을 만들고 습식 에칭(Wet Etching)을 하여, 마스크 스틱이 제조될 수 있다.
셋째, 마스크 스틱(110)은 금속롤(111)을 절단(Slitting)하는 방법에 의해 제조될 수 있다. 또한, 마스크 스틱은 절단(Slitting) 이외에, 슬릿 노광(Slit 노광) 또는 스텝 노광(Step 노광) 방식을 통해 일정 폭의 연속적인 밴드 패턴(Band Pattern)으로 형성하고, 이를 습식 에칭(Wet etching) 함으로써 제작될 수 있다. 이 경우 단면 프로파일(Profile)에 사면을 형성할 수 있어 증착 쉐도우(Shadow) 억제에 도움이 된다.
넷째, 마스크 스틱의 두께를 0.01~0.1mm 사이로 제조함으로써, 증착 쉐도우(Shadow)를 최소화시킬 수 있다. 또한, 인장된 마스크 스틱이 마스크로 사용될 수 있는 일정 이상의 내구성을 갖도록 할 수 있다.
다섯째, 마스크 스틱은 일반적인 금속 롤 절단(Metal Roll Slitting) 방법으로 필요한 폭으로 제작될 수 있으며, 이때 금속 롤(111)을 풀고 감을 때 발생하는 사행으로 인해 일정량의 횡곡(Camber)이 발생될 수 있는데, 허용할 수 있는 캠버(Camber)의 양은 필요한 마스크 제작 정밀도를 고려하여 결정될 수 있다.
마스크 프레임(120)은 기판과 유사한 크기를 가지고 있는 사각형 프레임으로서, 마스크 스틱(110)을 지지하는 기능을 수행한다.
특히, 본 발명에 적용되는 마스크 프레임(120)의 내부 절단면(121)은, 미도시된 기판에 형성되는 유기발광다이오드 표시장치들의 모든 활성영역들의 외부 형상(이하, 간단히 '활성영역 외곽면'이라 함)(122)과 동일할 필요가 없다는 특징을 가지고 있다.
즉, 본 발명에 따른 마스크는, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 마스크 프레임(120)의 내부 절단면(121)이 기판의 활성영역 외곽면(122)과 일치되지 않더라도, 마스크 스틱(110)이 활성영역 외곽면(122)과 일치되도록 마스크 프레임(120)에 부착되도록 함으로써, 활성영역 외곽면(122)과 동일한 크기를 갖는 증착영역 외곽면을 가질 수 있다. 부연하여 설명하면, 마스크 프레임의 내부 절단면(121)과 활성영역 외곽면(122)의 제작 공차는 마스크 스틱(110)에 의해 제거될 수 있다.
여기서 증착영역 외곽면이란 증착영역(119)들에 의해 형성되는 면을 말하는 것으로서, 상기한 바와 같이 증착영역 외곽면은 미도시된 기판에 형성된 활성영역 외곽면(122)과 동일하게 형성될 수 있다.
본 발명에 적용되는 마스크 프레임의 내부 절단면(121)이 상기한 바와 같이 활성영역 외곽면(122)과 일치되도록 정밀하게 제작될 필요가 없기 때문에, 본 발명은 마스크의 제조 공정을 단순화시킬 수 있다는 특징을 가지고 있다.
즉, 마스크 프레임은 내부 절단면(121)과 활성영역 외곽면(122)의 제작 공차가 수백 ㎛, 예를 들어, ±250㎛ 정도를 갖도록 제작될 수 있음으로, 그 제작 공정에 정밀도를 요하지 않으며, 따라서, 그 제작 공정이 단순화될 수 있다.
상기한 바와 같은 마스크 프레임(120)은 무기 화합물인 세라믹(Ceramic) 또는 금속(Metal(Invar)) 등의 재질로 형성될 수 있으며, 금속의 경우에는 인장을 하여 쳐짐을 최소화한 상태에서 사용될 수 있다. 또한, 마스크 프레임(120)은 열팽창 계수가 작은 재질을 사용함으로써, 온도에 따른 마스크 프레임 형상 변형을 최소화시킬 수 있다. 여기서, 열팽창 계수는 10-7mm/℃ 내지 2.0X10-6mm/℃ 이하인 것이 바람직하다.
즉, 본 발명에 따른 마스크는, 유기발광표시장치(유기EL Display)의 제조 과정 중 증착 공정에 이용되는 것으로서, 금속 소재의 마스크 프레임(120)을 제작하고, 그 위에 얇은 금속 시트(Metal Sheet) 형태의 마스크 스틱(Mask Stick)(110)을 인장하고 부착하여, 마스킹(Masking) 영역을 정의하는 방법에 의해 제조되고 있다.
이하에서는, 도 2 내지 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 마스크 제조 방법이 설명된다.
도 4는 본 발명에 따른 마스크를 제조하기 위한 스트레처의 일실시예 구성도이다. 또한, 도 5 내지 도 8은 본 발명에 따른 마스크를 제조하는 방법을 나타낸 예시도이다.
본 발명에 다른 마스크를 제조하기 위해서는 우선, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같은 마스크 프레임(120)을 제조한다. 이러한 마스크는 상기한 바와 같이, 내부 절단면(121)과 활성영역 외곽면(122)의 제작 공차가 수백 ㎛ 정도를 갖도록 제작될 수 있다.
다음으로, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같은 복수의 마스크 스틱(110)을 도 3에 도시된 방법 등을 이용하여 제조한다.
다음으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 마스크 프레임(120)을 스트레처(Stretcher) 내부의 장비 좌표계(A)가 형성되어 있는 선반(S)에 배치시킨다. 이때, 마스크 프레임(120)이 선반(S) 상의 최적의 위치 및 방향에 배치될 수 있도록, 마스크 프레임 좌표계(B)를 형성한다.
여기서, 장비 좌표계(A) 및 마스크 프레임 좌표계(B)는 선반(S)과 마스크 프레임(120)을 모니터링하고 있는 모니터의 화면을 통해 출력될 수도 있다. 즉, 사용자는 선반(S) 또는 모니터의 화면을 통해 출력되는 장비 좌표계(B) 및 마스크 프레임 좌표계(B)를 이용하여, 마스크 프레임(120)을 선반 상의 최적 위치에 배치시킨다. 그러나, 이러한 배치 동작은 스트레처의 제어부에 의해 제어될 수도 있다.
즉, 도 5 내지 도 8에 도시된 공정은 도 4에 도시되어 있는 스트레처(Stretcher)(200)라는 장비에서 이루어지는 것으로서, 스트레처(200)는 상기한 바와 같이 마스크 프레임(120)이 안착되는 선반(S), 지지대(250)에 형성되어 있는 레일을 따라 이동하면서 마스크 스틱(110)을 이동 또는 인장시키기 위한 목적으로 사용되는 그리퍼(Gripper)(210), 마스크 스틱(110)을 마스크 프레임(120)에 부착하기 위한 부착기(레이저)(230), 스트레처 내부의 작업 공정을 촬영하기 위한 카메라(220), 마스크 스틱에 마스크 정렬키(300)를 형성시키기 위한 정렬키 생성기(레이저)(240), 상기한 바와 같은 구성요소들을 지지하기 위한 지지대(250), 지지대의 Y축 방향으로 연장되어 지지대(250)에 의해 지지되고 있는 두 개의 Y축스테이지(260), 두 개의 Y축스테이지에 양쪽 끝단이 지지되어 있으며 Y축스테이지에 형성되어 있는 레일을 따라 지지대의 Y축 방향으로 이동되는 X축스테이지(270), 카메라(220)와 정렬키 생성기(240)와 부착기(230)가 연결되어 있는 상태에서 X축스테이지에 형성된 레일을 따라 지지대의 X축 방향으로 이동되는 헤드(280)를 포함하고 있다. 또한, 스트레처는 상기한 바와 같은 구성요소들 이외에도, 카메라(220)에 의해 촬영된 스트레처 내부의 각종 상황을 사용자가 모니터링할 수 있도록 하기 위한 모니터(미도시), 마스크의 설계정보와 활성영역 외곽면(122)의 크기에 대한 정보와 마스크 스틱을 프레임에 부착시킬 위치에 대한 정보와 마스크 프레임의 좌표정보 등을 저장하고 있는 저장부(미도시) 및 상기 구성요소들의 기능을 제어하기 위한 제어부(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.
따라서, 이하에서 설명되는 모든 동작들은, 사용자가 제어부를 조작하거나 또는 제어부가 저장부에 저장되어 있는 각종 정보들을 이용하여 자동적으로 수행될 수 있다.
다음으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 마스크 프레임(120)이 선반(S)의 정위치에 배치되면, 프레임 좌표계(B) 상에서 마스크의 설계 정보를 반영하여 마스크 스틱(110)의 부착위치(C)를 결정한다. 즉, 마스크 프레임(120)이 배치되면, 상기한 바와 같이, 스트레처(100)의 제어부는 장비 좌표계(A), 마스크 프레임 좌표계(B), 마스크의 설계 정보, 활성영역 외곽면(122)의 크기에 대한 정보 등을 이용하여, 마스크 스틱(110)이 프레임에 부착될 부착위치(C)를 결정한 후, 해당 부착위치(C)의 좌표정보 등을 저장부에 저장한다.
다음으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 제어부(미도시)는 그리퍼(210)를 제어하여 마스크 스틱(110)을 부착위치(C)로 이동시킨 후, 부착기(230)를 이용하여 마스크 스틱(110)을 마스크 프레임(120)에 부착시킨다.
즉, 제어부의 제어에 따라 그리퍼(Gripper)(210)는 마스크 스틱(110)을 잡은(Gripping) 후, 정해진 인장률로 스트레칭(Stretching) 시킨 상태에서 부착위치(C)로 이동시키며, 부착위치(C)의 가상선에 맞추어 마스크 스틱(110)을 마스크 프레임(120) 상에 배치시킨다. 이후, 제어부의 제어에 따라 부착기(230)가 마스크 스틱(110)을 마스크 프레임(120)에 부착시킨다.
여기서, 부착기(230)로는 레이저를 이용한 용접기 등이 적용될 수 있다. 즉, 부착기(240)는 레이저를 이용하여 마스크 스틱(110)을 마스크 프레임(120)에 부착시킬 수 있다. 이러한 레이저는 이하에서 설명될 정렬키 생성기(240)로도 이용될 수 있다. 따라서, 하나의 레이저가 부착기(230) 또는 정렬키 생성기(240)의 기능을 모두 수행할 수 있다. 그러나, 부착기(230)와 정렬키 생성기(240)의 기능을 수행하는 복수의 레이저가 헤드(280)에 장착되어 있을 수도 있다.
또한, 헤드(280)에 장착되어 있는 카메라(220) 역시, 마스크 스틱(110)을 마스크 프레임(120)에 부착시키기 위해 부착위치를 찾는 기능 및 정렬키의 위치를 찾는 기능을 모두 수행할 수 있다. 그러나, 상기 기능을 수행하기 위하여 복수의 카메라(220)가 헤드(280)에 장착될 수도 있다.
상기한 바와 같은 마스크 스틱(110) 부착 과정은 모든 마스크 스틱(110)에 대하여 반복적으로 수행된다.
즉, 기판의 레이아웃에 필요한 마스크 스틱의 갯수 만큼 상기 과정들이 반복적으로 수행된다. 한편, 이러한 모든 작업은 상기한 바와 같이, 스트레처에 프로그래밍되어 자동으로 수행될 수 있다.
마스크 스틱(110)을 마스크 프레임(120)에 부착시키는 과정에서 이루어지는 본 발명의 특징은 다음과 같다.
첫째, 본 발명은 비 접촉식 3D 측정기(카메라)(220)와 종래의 스트레처(Stretcher)의 스트레칭 모듈(Stretching Module)(그리퍼)(210)을 결합한 형태의 스트레처(Stretcher)를 이용하여, 마스크 스틱(110)을 마스크 프레임(120)에 부착한다.
둘째, 마스크 스틱(110)을 그리퍼(210)로 인장하여 제작한 본 발명에 따른 마스크에 기판이 올려질 경우, 기판의 하중이 마스크 스틱에 가해지면서, 마스크 스틱과 기판이 동시에 처지게 되는데, 이를 방지하기 위해 본 발명은 마스크 스틱(110)의 두께와 인장률을 높임으로서 처지는 량을 조절할 수 있다.
셋째, 상기한 바와 같은 과정들이 이루어지는 스트레처(200)에는 설계상 마스크 스틱이 부착되어야 할 위치가 저장부에 저장되어 있으며, 스트레처(200)에는 정밀 좌표계에 연동되는 CCD 카메라(220)가 설치되어 있어서, 마스크 스틱의 위치가 측정될 수 있다. 또한, 본 발명은 설계상의 마스크 스틱의 위치와 비교하여, 마스크 스틱의 양측을 잡고 있는 그리퍼(Gripper)(210)가 각각의 리니어(Linear) 축을 필요한 만큼 이동하게 하여 마스크 스틱이 정확한 위치에 올 수 있게 할 수 있다. 이때, 마스크 스틱(110)의 양쪽 끝단은 그리퍼(Gripper)(210)에 의해 일정한 인장력(Stretching Force)으로 당겨지고 있고, 이로 인해 마스크 스틱(110)에 걸려진 텐션(Tension)은 마스크 스틱이 직선을 유지할 수 있게 한다.
넷째, 마스크 스틱(110)의 위치는, 마스크 스틱의 캠버(Camber)를 고려하여 결정될 수 있다. 즉, 본 발명은 CCD 카메라(220)를 이용하여 캠버(Camber)를 포함한 마스크 스틱(Mask Stick)의 측변을 검사하고, 보정(Interpolation) 등의 방법으로 직선화하여, 직선인 설계상 마스크 스틱의 경계선과 엄밀히 곡선인 마스크 스틱이 최대한 일치 또는 근접되도록 할 수 있다. 부연하여 설명하면, 마스크 스틱(110)의 위치를 검사함에 있어서, 본 발명은 마스크 스틱이 설계상 지정된 위치에 가장 근접한 위치에 놓여 질 수 있도록, 마스크 스틱의 전체 길이에서 캠버(횡곡, Camber)가 있는 마스크 스틱의 측면의 충분히 많은 지점에서 직진도를 검사하고, 이들 측정치의 보정(Interpolation)을 이용하여 마스크 스틱(110)의 정확한 위치를 판단할 수 있다.
다섯째, 마스크 스틱(110)을 인장하고 부착하는 장치인 스트레처(인장기, Mask Stretcher)를 구성함에 있어서, 본 발명은 인장기에 내장된 리니어 모션(Linear Motion) 값을 이용한 좌표계를 사용하여, 마스크 스틱의 위치를 조정하되, 좌표계에 연동하는 CCD 카메라(220)나 프로브(Probe) 같은 감지(Sensing) 장치(미도시)를 이용하여, 마스크 스틱(110)의 위치를 감지하고, 또한, 마스크 설계상 필요한 마스크 스틱의 위치와 비교하여 마스크 스틱의 위치를 보정함으로써, 정밀한 마스크를 제작할 수 있다.
여섯째, 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 마스크는, 정밀 좌표계를 활용하여 마스크 스틱(110)의 위치를 정밀하게 결정하므로, 동일한 사양의 정밀 좌표계를 사용하는 3D 측정기의 정밀도 이내에서 마스크 제작 정밀도를 보장할 수 있고, 이는 대면적 증착용 마스크의 제작 정밀도를 충분히 만족시키고도 남음이 있다.
마지막으로, 도 8에 도시된 바와 같이 모든 마스크 스틱(110)이 마스크 프레임(120)에 부착되면, 제어부는 정렬키 생성기(240)를 구동시켜 마스크 정렬키(300)를 마스크 스틱(110) 또는 마스크 프레임(120) 상에 형성한다.
여기서, 마스크 정렬키(300)는 본 발명에 따른 마스크(100)에 의해 공통막이 형성될 기판을, 마스크(100)와 정렬시키는 기능을 수행한다.
정렬키 생성기(240)로는 상기한 바와 같이 레이저가 이용될 수 있다.
상기 설명 중, 상기 마스크 프레임에 부착된 상시 마스크 스틱의 상태 및 위치 정보는, 상기 스트레처에 장착되어 있는 카메라에 의해 촬영 및 측정되어, 상기 마스크 스틱의 위치가 상기 스트레처의 모니터를 통해 출력될 수 있다.
또한, 상기 마스크 스틱 또는 상기 마스크 프레임에, 상기 마스크 정렬키를 생성하는 단계는, 정렬키 생성기에 의해 이루어지며, 상기 정렬열키 생성기는, 상기 카메라의 위치를 제어하는 제어부를 공유함으로써, 상기 카메라를 이용하여 부착된 상기 마스크 스틱과 동일한 좌표계를 사용하며, 상기 마스크 정렬키의 좌표정보의 위치를 이용하여 상기 마스크 정렬키를 생성시킬 경우, 상시 기판에 형성될 기판 정렬키와 증착영역 간 상대적인 위치와, 상기 마스크 스틱 또는 마스크 프레임에 형성된 상기 마스크 정렬키와, 상기 마스크 스틱에 의해 정의된 증착영역의 상대적인 위치가 같게 된다.
상기한 바와 같은 마지막 과정에서 이루어지는 본 발명의 특징은 다음과 같다.
첫째, 마스크 스틱이(110) 마스크 프레임(120)에 부착되면, 증착기의 정렬기(Aligner)에서 기판의 기판 정렬키(Align Key)와 맞추어질 마스크 정렬키(Align Hole)(300)가 마스크 스틱(110) 위에 형성된다. 이때, 본 발명은 3D 측정기의 정밀 좌표계에 연동하는 레이저 마킹(Laser Marking) 장치와 같은 정렬키 생성기(240)를 스트레처에 저장되어 있는 위치로 이동시켜 그 위치에 정밀하게 마스크 정렬키(300)를 형성할 수 있다. 여기서 마스크 정렬키(300)는 반드시 구멍(Hole)만을 의미하지는 않는다. 즉, 본 발명은 마스크 정렬키(300)를 형성함에 있어서, 스트레처(인장기, Mask Stretcher)에 구비된 레이저(Laser) 장치를 장비 좌표계에 연동하여 움직이게 하고, 마스크 위에 구비되는 기판의 기판 정렬키에 상응하는 위치에 일정한 형상을 형성케 하여, 마스크 정렬키(300)로 사용할 수도 있다. 부연하여 설명하면, 마스크 정렬키(300)는 구멍 또는 일정한 형상으로 구성될 수도 있다.
둘째, 본 발명은 레이저와 같은 정렬키 생성기(240)를 이용하여 마스크 정렬키(300)를 형성하는 과정에 있어서, 그 주변에 N2 등과 같은 비활성 가스(Inert Gas)를 채워주어, 마스크 정렬키(300) 주변이 고열에 의해 변성되는 것을 최소화함으로써, 선명한 마스크 정렬키(300)를 만들 수 있다. 이를 위해 본 발명에 따른 스트레처에는 가스주입부(미도시)가 더 포함될 수 있다. 이러한 가스주입부는 지지대(250) 또는 헤드(280) 등에 장착되어 있을 수 있다.
셋째, 상기한 바와 같은 과정들을 통해, 마스크 스틱(110)이 마스크 프레임(120)에 부착되고, 마스크 정렬키(300)가 형성됨으로써, 본 발명에 따른 마스크(100)의 제조 공정이 완료된다. 이러한 작업이 완료되면 역시 스트레처의 저장부에 프로그램 되어 있는 검사 과정(Procedure)이 자동으로 수행될 수 있다.
넷째, 본 발명에 따른 마스크는, 마스크 스틱(110)의 제거 및 재부착 만으로 마스크 수정(Mask Revision)이 가능하다. 따라서, 본 발명은 마스크의 유지 비용을 감소시킬 수 있다는 특징을 가지고 있다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 마스크의 특징을 정리하면 다음과 같다.
즉, 본 발명은 대형 유기발광표시장치(OLED)의 제조 공정 중, 증착공정을 통해 공통막을 형성시키기 위한 증착 공정에 사용되는 마스크로서, 별도의 패터닝(patterning)을 하지 않은 금속 밴드(Metal Band) 형태의 마스크 스틱(110)을 인장(Stretching)한 상태로 마스크 프레임(120)에 부착하여 제조되고 있다.
이때, 마스크 스틱의 부착 위치는 장비의 절대 좌표계를 이용하여 결정됨으로써, 마스킹(Masking) 영역의 위치 정밀도가 확보될 수 있다. 또한, 절대 좌표계와 연동되는 레이저 마킹(Laser Marking) 장치(240)를 이용하여 마스크에 마스크 정렬키(Align Key)를 형성한다.
또한, 본 발명에 의하면 Gen 4(Glass Size 730x460㎜) 이상의 대면적 OLED 증착 공정에서 사용될 수 있는 대면적 증착 마스크가 간단한 공정을 통해 제조될 수 있다.
또한, 본 발명은 마스크 스틱의 부착 위치를 정밀하게 조정함으로써, 대형 마스크 프레임의 제조 과정에서 발생하는 가공 공차를 제거하여, 대면적 OLED 증착용 마스크의 제작 정밀도를 확보할 수 있다.
또한, 본 발명은 마스크 스틱을 얇은 금속 밴드(Metal Band)를 사용하여 제조함으로써, 증착 쉐도우(Shadow)를 최소화하며, Invar를 이용하여 마스크 스틱을 제조함으로써 마스크 스틱의 열변형을 최소화하여, 종합적으로 증착 패턴의 정밀도를 극대화시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 마스크 스틱의 제거 및 재부착 만으로, 마스크 수정(Mask Revision)이 가능하여 마스크의 유지 비용을 절감시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 마스크 제작 기간을 단축시키고, 제작 비용을 절감시킬 수 있다.
또한. 본 발명은, 절단(Slitting) 및 스텝(Step) 노광 방식 등으로 마스크 스틱을 적은 비용으로 정밀하게 제작할 수 있다.
또한, 본 발명은 유기발광다이오드(OLED)의 공통막을 형성하기 위한 증착공정에서 이용되는 마스크에 관한 것으로서, 이러한 증착공정에는, 이베포레이션(evaporation), PECVD, PVD, APCVD, LPCVD 등이 모두 포함될 수 있으나, 특히, 이베포레이션(evaporation)을 이용한 증착공정에서 유용하게 적용될 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 마스크에 기판이 부착된 상태에서 공통막 증착 공정이 수행되고 있는 상태를 나타낸 예시도이다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 마스크(100)는 도 8에 도시된 바와 같이, 기판(500)의 디바이스면이, 증착물 분사기(410)가 배치되어 있는 아랫쪽을 향하도록 하는 공정에서도 이용될 수 있다. 이 경우, 기판(500)은 롤러(420)에 의해 이동되면서, 박막이 증착될 수 있다.
이 경우, 기판(500) 크기의 처짐을 최소화하는 두께 또는 형상을 갖는 플레이트(Plate)(미도시)에 고진공 환경에서 사용될 수 있는 점착 필름(Film)이나 정전기 디바이스(Device)가 설치된 기판 운반체를 만들고, 기판의 뒷면을 상기 플레이트의 아랫면에 부착할 수 있으며, 이를 본 발명에 따른 마스크(100) 위에 얹음으로써, 기판의 처짐을 막을 수 있다. 즉, 도 8에서 기판(500)의 상단에는 플레이트가 구비될 수 있다.
이때, 마스크 스틱이 지나가는 위치에 대응되는 플레이트(Plate)의 위치에 자석을 설치하고, 이 자석의 힘으로 마스크 스틱(110)을 들어올림으로써, 기판과 마스크 스틱이 밀착되도록 할 수도 있다. 즉, 미도시된 플레이트와 마스크(100) 사이에 기판(500)이 있으므로, 마스크 스틱이 지나가는 위치에 대응되는 플레이트의 위치에 자석이 설치되어 있다면, 자석과 마스크 스틱이 인력을 작용하게 되며, 이로 인해, 마스크(100)의 마스크 스틱(110)이 기판(500)과 더 밀착될 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.　 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 마스크 110 : 마스크 스틱
120 : 마스크 프레임 200 : 스트레처
S : 선반 210 : 그리퍼
220 : 카메라 230 : 부착기
240 :정렬키 생성기 250 : 지지대
260 : Y축스테이지 270 : X축스테이지
280 : 헤드 500 : 기판

Claims (17)

  1. 유기발광표시장치의 증착공정에 이용되기 위해, 밴드 형태로 형성되는 복수의 마스크 스틱; 및
    상기 복수의 마스크 스틱 각각이 부착되는 마스크 프레임을 포함하는 마스크.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스크 스틱 및 상기 마스크 프레임은,
    금속 또는 세라믹으로 형성되는 것을 특징으로 하는 마스크.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스크 스틱들은, 상기 증착공정에 의해 공통막이 형성될 기판 상의 활성영역으로 증착물이 전달되도록 하기 위한 적어도 하나 이상의 증착영역을 형성하며, 상기 마스크 스틱들 각각은 상기 증착물이 상기 기판으로 전달되는 것을 차단하는 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 마스크.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스크 스틱은 양쪽 끝단이 인장된 상태에서 상기 프레임에 고정되는 것을 특징으로 하는 마스크.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스크 스틱은 스트레처의 그리퍼를 통해 인장된 상태에서, 상기 스트레처의 선반에 놓여져 있는 상기 프레임 상에 레이저를 통해 부착되는 것을 특징으로 하는 마스크.
  6. 밴드 형태의 마스크 스틱을 복수개 제조하는 단계;
    증착공정에 의해 공통막이 증착될 복수의 유기발광표시장치가 구비되어 있는 기판의 크기에 대응되는 크기를 갖는 마스크 프레임을 제조하는 단계;
    상기 마스크 스틱의 양쪽 끝단을 인장시킨 상태에서, 상기 마스크 스틱을 상기 마스크 프레임에 부착시키는 단계; 및
    상기 마스크 스틱 부착 과정을 반복적으로 수행하여, 상기 기판 상의 활성영역으로 증착물이 전달되도록 하기 위한 적어도 하나 이상의 증착영역을 형성하는 단계를 포함하는 마스크 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 마스크 스틱을 제조하는 단계는,
    금속 롤을 일정한 폭을 가지고 있는 금속 밴드 형태로 절단시킨 후 상기 금속 밴드를 일정한 폭으로 절단시키는 방법을 통해 제조하거나, 또는 스텝 노광과 습식 에칭을 이용하여 제조하거나, 또는 슬릿 노광과 습식 에칭을 이용하여 제조하는 것을 특징으로 하는 마스크 제조 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 마스크 스틱을 상기 마스크 프레임에 부착시키는 단계는,
    상기 마스크 스틱이 상기 마스크 프레임에 부착될 위치를 마스크 프레임 좌표계, 장비 좌표계 및 카메라를 이용하여 파악하는 것을 특징으로 하는 마스크 제조 방법.　
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 마스크 스틱 또는 상기 마스크 프레임에, 상기 기판에 형성될 기판 정렬키와 정렬되도록 마스크 정렬키를 형성하는 단계를 더 포함하는 마스크 제조 방법.　
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 마스크 스틱을 상기 마스크 프레임에 부착시키는 단계는,
    상기 마스크 스틱의 양쪽 끝단을 스트레처의 그리퍼로 인장시킨 상태에서, 상기 마스크 스틱을 상기 스트레처에 장착되어 있는 레이저를 이용하여 상기 마스크 프레임에 부착시키는 것을 특징으로 하는 마스크 제조 방법.　
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 마스크 프레임에 부착된 상시 마스크 스틱의 상태 및 위치 정보가, 상기 스트레처에 장착되어 있는 카메라에 의해 촬영 및 측정 되어, 상기 마스크 스틱의 위치가 상기 스트레처의 모니터를 통해 출력되는 것을 특징으로 하는 마스크 제조 방법.　
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 마스크 스틱 또는 상기 마스크 프레임에, 상기 마스크 정렬키를 생성하는 단계는, 정렬키 생성기에 의해 이루어지며,
    상기 정렬열키 생성기는, 상기 카메라의 위치를 제어하는 제어부를 공유함으로써, 상기 카메라를 이용하여 부착된 상기 마스크 스틱과 동일한 좌표계를 사용하며,
    상기 마스크 정렬키의 좌표정보의 위치를 이용하여 상기 마스크 정렬키를 생성시킬 경우, 상시 기판에 형성될 기판 정렬키와 증착영역 간 상대적인 위치와, 상기 마스크 스틱 또는 마스크 프레임에 형성된 상기 마스크 정렬키와, 상기 마스크 스틱에 의해 정의된 증착영역의 상대적인 위치가 같게 하는 것을 특징으로 하는 마스크 제조 방법.　　
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 마스크 정렬키를 형성하는 단계는,
    상기 마스크 프레임이 놓여있는 스트레처에 장착되어 있는 가스주입부를 통해, 상기 마스크 정렬키가 형성될 위치에 비활성 가스를 공급하는 것을 특징으로 하는 마스크 제조 방법.　
  14. 마스크 프레임이 놓여지는 선반;
    상기 선반을 지지하기 위한 지지대;
    상기 지지대에 형성되어 있는 레일을 따라 이동하면서 상기 마스크 프레임에 부착될 마스크 스틱을 이동 또는 인장시키기 위한 그리퍼;
    상기 마스크 스틱을 상기 마스크 프레임에 부착하기 위한 부착기;
    상기 지지대에 의해 지지된 상태에서, 상기 선반을 사이에 두고 상기 지지대의 Y축 방향으로 연장되어 있는 두 개의 Y축스테이지;
    상기 두 개의 Y축스테이지에 양쪽 끝단이 지지되어 있으며, 상기 Y축스테이지에 형성되어 있는 레일을 따라 상기 지지대의 Y축 방향으로 이동되는 X축스테이지; 및
    상기 부착기가 연결되어 있는 상태에서, 상기 X축스테이지에 형성된 레일을 따라 상기 지지대의 X축 방향으로 이동되는 헤드를 포함하는 마스크를 제조하기 위한 스트레처.　
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 헤드에 장착되어 있으며, 상기 마스크 스틱 또는 상기 마스크 프레임에 마스크 정렬키를 형성시키기 위한 정렬키 생성기를 더 포함하는 마스크를 제조하기 위한 스트레처.　
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 정렬열키 생성기는, 카메라의 위치를 제어하기 위한 제어부를 상기 카메라와 공유함으로써, 상기 카메라를 이용하여 부착된 상기 마스크 스틱과 동일한 좌표계를 사용하며,
    상기 마스크 정렬키의 좌표정보의 위치를 이용하여 상기 마스크 정렬키를 생성시킬 경우, 상시 기판에 형성될 기판 정렬키와 증착영역 간 상대적인 위치와, 상기 마스크 스틱 또는 마스크 프레임에 형성된 상기 마스크 정렬키와, 상기 마스크 스틱에 의해 정의된 증착영역의 상대적인 위치가 같게 하는 것을 특징으로 하는 마스크를 제조하기 위한 스트레처.　
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 정렬키 생성기에 의해 상기 마스크 스틱 또는 상기 마스크 프레임에 상기 마스크 정렬키가 생성될 때, 상기 마스크 정렬키가 생성될 위치에 비활성 가스를 공급하기 위한 가스주입부를 더 포함하는 마스크를 제조하기 위한 스트레처.
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