KR20150035131A - Metal mask, apparatus for manufacturing metal mask, and method for manufacturing metal mask - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 금속 마스크, 금속 마스크 제조 장치, 및 금속 마스크 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판에 유기층을 증착할 때 이용되는 금속 마스크, 금속 마스크 제조 장치, 및 금속 마스크 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a metal mask, a metal mask manufacturing apparatus, and a metal mask manufacturing method, and more particularly, to a metal mask, a metal mask manufacturing apparatus, and a metal mask manufacturing method used for depositing an organic layer on a substrate.
표시 장치는 이미지를 표시하는 장치로서, 최근 유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode display)가 주목 받고 있다.BACKGROUND ART [0002] A display device is an apparatus for displaying an image. Recently, an organic light emitting diode (OLED) display has attracted attention.
유기 발광 표시 장치는 자체 발광 특성을 가지며, 액정 표시 장치(liquid crystal display device)와 달리 별도의 광원을 필요로 하지 않으므로 두께와 무게를 줄일 수 있다. 또한, 유기 발광 표시 장치는 낮은 소비 전력, 높은 휘도 및 높은 반응 속도 등의 고품위 특성을 나타낸다.The OLED display has a self-emission characteristic, and unlike a liquid crystal display device, a separate light source is not required, so that the thickness and weight can be reduced. Further, the organic light emitting display device exhibits high-quality characteristics such as low power consumption, high luminance, and high reaction speed.
일반적으로 유기 발광 표시 장치는 기판, 제1 전극, 제2 전극, 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치되는 유기 발광층을 포함한다.Generally, an organic light emitting display includes a substrate, a first electrode, a second electrode, and an organic light emitting layer disposed between the first electrode and the second electrode.
최근, 유기 발광층을 기판의 제1 전극 상에 증착할 때, 금속 마스크의 패턴 개구부를 통해 제1 전극 상에 유기 발광층을 형성하고 있다.In recent years, when the organic light emitting layer is deposited on the first electrode of the substrate, the organic light emitting layer is formed on the first electrode through the pattern opening of the metal mask.
종래에는 습식 식각을 이용해 피처리체에 패턴 개구부를 형성하여 금속 마스크를 제조하거나, 레이저를 이용해 피처리체에 패턴 개구부를 형성하여 금속 마스크를 제조하였다.Conventionally, a metal mask is prepared by forming a pattern opening in an object to be processed by wet etching or by forming a pattern opening in an object to be processed by using a laser.
그런데, 습식 식각을 이용해 피처리체에 패턴 개구부를 형성할 경우, 패턴 개구부의 측면 형상이 습식 식각 고유의 식각비에 따라 특정 형태로 형성됨으로써, 패턴 개구부를 통하는 유기 물질이 넓은 증착 각도를 가지기 어려운 문제점이 있었다. 특히, 유기 발광 표시 장치가 대면적으로 형성될 경우, 상술한 문제점에 의해 기판의 테두리 부분에 형성되는 유기 발광층에 증착 불량이 발생된다.However, when the pattern opening is formed in the object to be processed by wet etching, the side surface shape of the pattern opening is formed in a specific form according to the wet etching inherent etching ratio, so that the organic material passing through the pattern opening hardly has a wide deposition angle . In particular, when the organic light emitting display device is formed in a large area, defective deposition occurs in the organic light emitting layer formed at the edge of the substrate due to the above-described problems.
또한, 레이저를 이용해 피처리체에 패턴 개구부를 형성할 경우, 레이저 빔이 렌즈 등의 광학계를 통과하면서 광학계 자체의 온도가 상승함으로써, 광학계의 굴절률이 변화하거나 광학계가 열팽창하여 광학계의 형태가 변형되기 때문에, 광학계를 통과하는 레이저 빔의 설정된 초점 위치가 변경되어 레이저 빔에 의해 피처리체에 형성되는 패턴 개구부의 형상이 의도치 않게 변형되는 문제점이 있었다.Further, when the pattern opening is formed in the object to be processed by using a laser, the temperature of the optical system itself rises as the laser beam passes through the optical system such as a lens or the like, so that the refractive index of the optical system changes or the optical system thermally expands, , There is a problem that the set focal position of the laser beam passing through the optical system is changed and the shape of the pattern opening formed on the subject by the laser beam unintentionally deforms.
본 발명의 일 실시예는 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 제조 시간이 최소화되는 동시에 제조 용이성 및 제조 신뢰성이 향상된 금속 마스크, 금속 마스크 제조 장치, 및 금속 마스크 제조 방법을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a metal mask, a metal mask manufacturing apparatus, and a metal mask manufacturing method which are capable of minimizing a manufacturing time and improving manufacturing easiness and manufacturing reliability.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제1 측면은 복수의 패턴 개구부를 포함하는 금속 마스크를 제조하는 금속 마스크 제조 장치에 있어서, 상기 금속 마스크로 제조되는 피처리체가 안착되는 안착부, 하나의 레이저 빔(laser beam)을 발생하는 레이저 소스, 및 상기 레이저 소스와 상기 피처리체 사이에 위치하며, 상기 하나의 레이저 빔을 복수의 레이저 빔으로 선택적으로 분기하며, 상기 피처리체에 조사되는 상기 레이저 빔의 초점을 조절하는 광학계를 포함하는 금속 마스크 제조 장치를 제공한다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a metal mask manufacturing apparatus for manufacturing a metal mask including a plurality of pattern openings, the apparatus comprising: a seating part on which a workpiece made of the metal mask is seated; A laser beam source for generating a laser beam; and a beam splitter which is located between the laser source and the object to be processed, selectively branches the one laser beam into a plurality of laser beams, And an optical system for adjusting the focus of the mask.
상기 광학계는, 상기 하나의 레이저 빔을 상기 복수의 레이저 빔으로 분기하며, 상기 하나의 레이저 빔의 광 경로에 선택적으로 위치하는 DOE 렌즈, 및 상기 DOE 렌즈와 상기 피처리체 사이에 위치하며, 상기 레이저 빔의 초점을 조절하는 포커싱 렌즈를 포함할 수 있다.Wherein the optical system includes a DOE lens that branches the one laser beam to the plurality of laser beams and is selectively positioned in an optical path of the one laser beam, and a lens positioned between the DOE lens and the object to be processed, And a focusing lens for adjusting the focus of the beam.
상기 복수의 패턴 개구부 각각은 계단식으로 형성된 측면을 포함하며, 상기 복수의 레이저 빔을 상기 피처리체에 한번 조사하고, 하나의 레이저 빔을 상기 피처리체에 순차적으로 복수번 조사하여 상기 계단식으로 형성된 측면을 포함하는 상기 복수의 패턴 개구부를 형성할 수 있다.Wherein each of the plurality of pattern openings includes a side surface formed in a stepped manner, irradiating the object to be processed with the plurality of laser beams once, sequentially irradiating one laser beam onto the object to be processed a plurality of times, The plurality of pattern openings can be formed.
상기 복수의 레이저 빔 각각은 행렬 형태로 배치될 수 있다.Each of the plurality of laser beams may be arranged in a matrix form.
또한, 본 발명의 제2 측면은 복수의 패턴 개구부를 포함하는 금속 마스크를 제조하는 금속 마스크 제조 방법에 있어서, 하나의 레이저 빔을 복수의 레이저 빔으로 분기하여 상기 복수의 레이저 빔을 피처리체로 조사하는 단계, 및 상기 하나의 레이저 빔을 상기 피처리체로 순차적으로 복수번 조사하여 상기 피처리체에 상기 복수의 패턴 개구부를 형성하는 단계를 포함하는 금속 마스크 제조 방법을 제공한다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a metal mask manufacturing method for manufacturing a metal mask including a plurality of pattern openings, comprising: dividing one laser beam into a plurality of laser beams, irradiating the plurality of laser beams onto the object to be processed And sequentially irradiating the one laser beam to the object to be processed a plurality of times to form the plurality of pattern openings in the object to be processed.
상기 복수의 패턴 개구부 각각은 계단식으로 형성된 측면을 포함할 수 있다.Each of the plurality of pattern openings may include a side surface formed in a stepped manner.
상기 복수의 레이저 빔을 상기 피처리체로 조사하는 단계는 상기 피처리체로 상기 복수의 레이저 빔을 조사하여 상기 피처리체에 각각이 제1 폭을 가지는 복수의 제1 함몰부를 형성하도록 수행할 수 있다.The step of irradiating the plurality of laser beams with the object to be processed may be performed by irradiating the plurality of laser beams to the object to form a plurality of first depressions each having a first width in the object to be processed.
상기 하나의 레이저 빔을 상기 피처리체로 순차적으로 복수번 조사하는 단계는, 상기 복수의 제1 함몰부 중 어느 하나로 상기 하나의 레이저 빔을 조사하여 상기 복수의 제1 함몰부 중 어느 하나의 저부에 상기 제1 폭 대비 좁은 제2 폭을 가지는 제2 함몰부를 형성하는 단계, 상기 제2 함몰부로 상기 하나의 레이저 빔을 조사하여 상기 제2 함몰부의 저부에 상기 제2 폭 대비 좁은 제3 폭을 가지는 제3 함몰부를 형성하는 단계, 상기 제3 함몰부로 상기 하나의 레이저 빔을 조사하여 상기 제3 함몰부의 저부에 상기 제3 폭 대비 좁은 제4 폭을 가지는 제4 함몰부를 형성하는 단계, 및 상기 제4 함몰부로 상기 하나의 레이저 빔을 조사하여 상기 제4 함몰부의 저부에 상기 제4 폭 대비 좁은 제5 폭을 가지는 관통부를 형성하여 상기 제1 함몰부, 상기 제2 함몰부, 상기 제3 함몰부, 상기 제4 함몰부, 상기 관통부에 의해 형성되는 상기 복수의 패턴 개구부 중 어느 하나를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.Wherein the step of sequentially irradiating the one laser beam to the object to be processed comprises irradiating the one laser beam to any one of the plurality of first depressions and irradiating the laser beam to one of the plurality of first depressions Forming a second depression having a second width narrower than the first width by irradiating the one laser beam with the second depression to form a second depression having a third width narrower than the second width at the bottom of the second depression, Forming a fourth depression having a fourth width narrower than the third width at the bottom of the third depression by irradiating the third depression with the one laser beam, And the laser beam is irradiated to the fourth depression portion to form a penetration portion having a fifth width narrower than the fourth width at the bottom of the fourth depression portion to form the first depression, 3 depressions may include forming the fourth depression, any one of the plurality of pattern openings formed by the perforations.
상기 하나의 레이저 빔을 상기 피처리체로 순차적으로 복수번 조사하는 단계는, 상기 복수의 제1 함몰부 중 다른 하나로 상기 하나의 레이저 빔을 복수번 조사하여 상기 복수의 패턴 개구부 중 다른 하나를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.The step of sequentially irradiating the one laser beam to the object to be processed may include irradiating the one laser beam to the other one of the plurality of first depressions a plurality of times to form another one of the plurality of pattern openings Step < / RTI >
또한, 본 발명의 제3 측면은 상술한 금속 마스크 제조 방법에 의해 제조된 금속 마스크를 제공한다.Further, a third aspect of the present invention provides a metal mask produced by the above-described metal mask manufacturing method.
상기 복수의 패턴 개구부 각각은 계단식으로 형성된 측면을 포함할 수 있다.Each of the plurality of pattern openings may include a side surface formed in a stepped manner.
상술한 본 발명의 과제 해결 수단의 일부 실시예 중 하나에 의하면, 제조 시간이 최소화되는 동시에 제조 용이성 및 제조 신뢰성이 향상된 금속 마스크, 금속 마스크 제조 장치, 및 금속 마스크 제조 방법이 제공된다.According to one of some embodiments of the above-described object of the present invention, there is provided a metal mask, a metal mask manufacturing apparatus, and a metal mask manufacturing method in which manufacturing time is minimized while improving manufacturing easiness and manufacturing reliability.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 금속 마스크 제조 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 광학계를 통과한 레이저 빔의 배치 형태를 나타낸 사진이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 금속 마스크 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4 내지 도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 금속 마스크 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 금속 마스크를 나타낸 사진이다.1 is a view showing an apparatus for manufacturing a metal mask according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a photograph showing the arrangement of the laser beam passing through the optical system shown in FIG.
3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a metal mask according to a second embodiment of the present invention.
4 to 9 are views for explaining a method of manufacturing a metal mask according to a second embodiment of the present invention.
10 is a photograph showing a metal mask according to a third embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.In addition, since the sizes and thicknesses of the respective components shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of explanation, the present invention is not necessarily limited to those shown in the drawings.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "~상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.Also, throughout the specification, when an element is referred to as "including" an element, it is understood that the element may include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise. Also, throughout the specification, the term "on " means to be located above or below a target portion, and does not necessarily mean that the target portion is located on the image side with respect to the gravitational direction.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 금속 마스크 제조 장치를 설명한다.Hereinafter, an apparatus for manufacturing a metal mask according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 금속 마스크 제조 장치를 나타낸 도면이다.1 is a view showing an apparatus for manufacturing a metal mask according to a first embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 금속 마스크 제조 장치(1000)는 레이저 빔(LB)을 이용하여 판 형태인 피처리체(10)에 패턴 개구부를 형성함으로써, 피처리체(10)로부터 금속 마스크를 형성하며, 안착부(100), 레이저 소스(200), 광학계(300)를 포함한다.1, the
안착부(100)는 금속 마스크로 제조되는 피처리체(10)가 안착되는 부분이며, 피처리체(10)에 레이저 빔(LB)이 조사될 때, 선택된 방향으로 이동할 수 있다. 일례로, 안착부(100)는 도 1에서 좌측, 우측, 상측, 하측 등의 방향으로 이동할 수 있다.The
레이저 소스(200)는 하나의 레이저 빔(LB)을 발생한다. 레이저 소스(200)로부터 발생된 레이저 빔(LB)은 펄스 레이저일 수 있다.The
광학계(300)는 레이저 소스(200)와 피처리체(10)가 안착된 안착부(100) 사이에 위치하며, 레이저 소스(200)로부터 발생된 하나의 레이저 빔(LB)을 복수의 레이저 빔(LB)으로 선택적으로 분기한다. 광학계(300)를 통과한 하나의 레이저 빔(LB) 또는 분기된 복수의 레이저 빔(LB)은 피처리체(10)로 조사되며, 피처리체(10)로 조사된 레이저 빔(LB)은 피처리체(10)에 복수의 패턴 개구부를 형성한다. 광학계(300)는 피처리체(10)로 조사되는 레이저 빔(LB)의 초점을 조절한다.The
광학계(300)는 레이저 소스(200)로부터 발생된 하나의 레이저 빔(LB)을 선택적으로 복수의 레이저 빔(LB)으로 분기하여 피처리체(10)로 패턴 개구부를 형성하는 하나의 레이저 빔(LB) 또는 복수의 레이저 빔(LB)을 조사하며, DOE 렌즈, 갈바노 스캐너, 포커싱 렌즈 등을 포함할 수 있다.The
DOE 렌즈는 회절 렌즈(diffractive optical element lens, DOE lens)이며, 공지된 다양한 형태로 구성될 수 있다. DOE 렌즈는 레이저 소스(200)와 대향하고 있을 수 있으며, 레이저 소스(200)로부터 조사된 하나의 레이저 빔(LB)의 광 경로 내에 DOE 렌즈가 위치할 경우 DOE 렌즈로 입사된 하나의 레이저 빔(LB)은 복수의 레이저 빔(LB)으로 분기된다. 한편, DOE 렌즈는 선택적으로 레이저 빔(LB)의 광 경로 내에 위치할 수 있으며, DOE 렌즈가 레이저 빔(LB)의 광 경로 내에 위치하지 않을 경우 레이저 소스(200)로부터 조사된 하나의 레이저 빔(LB)은 복수의 레이저 빔(LB)으로 분기되지 않는다.The DOE lens is a diffractive optical element lens (DOE lens), and can be configured in various known shapes. The DOE lens may be opposed to the
갈바노 스캐너는 DOE 렌즈를 통과한 복수의 레이저 빔(LB) 또는 DOE 렌즈를 통과하지 않은 하나의 레이저 빔(LB)의 광 경로 내에 위치하며, 포커싱 렌즈와 피처리체(10) 사이에 위치할 수 있다. 갈바노 스캐너는 하나의 레이저 빔(LB) 또는 복수의 레이저 빔(LB)이 피처리체(10)에 복수의 패턴 개구부를 형성하도록 복수의 레이저 빔의 조사 각도를 변경할 수 있다. 갈바노 스캐너는 공지된 다양한 형태로 구성될 수 있다.The galvano scanner is located in the optical path of a plurality of laser beams LB that have passed through the DOE lens or one laser beam LB that has not passed through the DOE lens and can be positioned between the focusing lens and the
포커싱 렌즈는 갈바노 스캐너와 피처리체(10) 사이인 DOE 렌즈와 피처리체(10) 사이에 위치하며, 복수의 레이저 빔(LB) 또는 하나의 레이저 빔(LB)의 초점을 조절한다. 일례로, 포커싱 렌즈는 복수의 광학 렌즈를 포함할 수 있으며, 갈바노 스캐너에 의해 조사 각도가 변경된 하나의 레이저 빔(LB) 또는 복수의 레이저 빔(LB) 각각의 초점을 피처리체에 맞출 수 있다. 이로 인해, 포커싱 렌즈를 통과한 하나의 레이저 빔(LB) 또는 복수의 레이저 빔(LB)이 피처리체(10)에 초점이 맞춰짐으로써, 하나의 레이저 빔(LB) 또는 복수의 레이저 빔(LB)에 의해 피처리체(10)에 복수의 패턴 개구부가 형성된다.The focusing lens is located between the DOE lens between the galvanometer scanner and the object to be processed 10 and the object to be processed 10 and adjusts the focus of the plurality of laser beams LB or one laser beam LB. In one example, the focusing lens may include a plurality of optical lenses, and the focus of each of the one laser beam LB or the plurality of laser beams LB whose irradiation angle is changed by the galvanometer scanner may be aligned with the object to be treated . The laser beam LB or the plurality of laser beams LB having passed through the focusing lens are focused on the
도 2는 도 1에 도시된 광학계를 통과한 레이저 빔의 배치 형태를 나타낸 사진이다.FIG. 2 is a photograph showing the arrangement of the laser beam passing through the optical system shown in FIG.
도 2에 도시된 바와 같이, 레이저 소스(200)로부터 발생된 하나의 레이저 빔(LB)은 광학계(300)를 통과한 후 선택적으로 복수의 레이저 빔(LB)으로 분기되며, 선택적으로 분기된 복수의 레이저 빔(LB) 각각은 행렬 형태로 배치되어 피처리체(10)에 조사된다.2, one laser beam LB generated from the
이와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 금속 마스크 제조 장치(1000)는 레이저 소스(200)로부터 발생된 하나의 레이저 빔(LB)을 선택적으로 복수의 레이저 빔(LB)으로 분기하여 피처리체(10)에 조사함으로써, 행렬 형태로 배치된 복수의 레이저 빔(LB)을 이용해 피처리체(10)에 복수의 패턴 개구부를 동시에 형성하거나 하나의 레이저 빔(LB)을 이용해 피처리체(10)에 복수의 패턴 개구부 각각을 순차적으로 형성하여 피처리체(10)로부터 금속 마스크를 제조한다.As described above, the
이로 인해, 전체적인 금속 마스크의 제조 시간이 최소화되는 동시에 제조 용이성이 향상된 금속 마스크 제조 장치(1000)가 제공된다.Thereby, a metal
상술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 금속 마스크 제조 장치(1000)는 복수의 레이저 빔(LB)을 피처리체(10)에 한번 조사하고, 하나의 레이저 빔(LB)을 피처리체(10)에 순차적으로 복수번 조사하여 피처리체(10)에 계단식으로 형성된 측면을 포함하는 복수의 패턴 개구부를 형성한다. 이로 인해 본 발명의 제1 실시예에 따른 금속 마스크 제조 장치(1000)를 이용해 제조된 금속 마스크는 계단식으로 형성된 측면을 포함하는 복수의 패턴 개구부를 포함한다. 이를 본 발명의 제2 실시예에 따른 금속 마스크 제조 방법에서 자세히 설명한다.The
이하, 도 3 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 금속 마스크 제조 방법을 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a metal mask according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
본 발명의 제2 실시예에 따른 금속 마스크 제조 방법은 상술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 금속 마스크 제조 장치를 이용해 수행할 수 있다.The method of manufacturing a metal mask according to the second embodiment of the present invention can be performed using the apparatus for manufacturing a metal mask according to the first embodiment of the present invention described above.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 금속 마스크 제조 방법을 나타낸 순서도이다. 도 4 내지 도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 금속 마스크 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ을 따른 단면도이다.3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a metal mask according to a second embodiment of the present invention. 4 to 9 are views for explaining a method of manufacturing a metal mask according to a second embodiment of the present invention. 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI in Fig.
우선, 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 하나의 레이저 빔을 복수의 레이저 빔으로 분기하여 복수의 레이저 빔(LB)을 피처리체(10)로 조사한다(S100).3 to 6, one laser beam is split into a plurality of laser beams to irradiate a plurality of laser beams LB to the subject 10 (S100).
구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 레이저 빔(LB)을 이용해 피처리체에 패턴 개구부를 형성할 경우, 레이저 빔이 렌즈 등의 광학계를 통과하면서 시간(time)이 흐름에 따라 광학계 자체의 온도가 상승함으로써, 광학계의 굴절률이 변화하거나 광학계가 열팽창하여 광학계의 형태가 변형되기 때문에, 광학계를 통과하는 레이저 빔(LB)의 설정된 제1 초점 위치(F1)가 시간(time)이 흐름에 따라 의도치 않게 제2 초점 위치(F2)로 변경되어 레이저 빔(LB)에 의해 피처리체에 형성되는 패턴 개구부의 형상이 의도치 않게 변형되는 문제점이 확인되었다.4, when the pattern opening is formed in the object to be processed by using the laser beam LB, the laser beam passes through the optical system such as a lens, and the temperature of the optical system itself The set first focal position F1 of the laser beam LB passing through the optical system changes in accordance with the flow of the intention as the time passes, And the shape of the pattern opening formed on the object to be processed by the laser beam LB is unintentionally deformed by changing to the second focal position F2.
이러한 문제점을 극복하기 위해, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 금속 마스크 제조 방법은 광학계를 이용해 하나의 레이저 빔을 복수의 레이저 빔으로 분기하여 복수의 레이저 빔을 피처리체(10)로 조사하여 피처리체(10)에 각각이 제1 폭(W1)을 가지는 복수의 제1 함몰부(GR1)를 형성한다.In order to overcome such a problem, as shown in FIGS. 5 and 6, a method of manufacturing a metal mask according to a second embodiment of the present invention includes dividing one laser beam into a plurality of laser beams by using an optical system, A plurality of first depressions GR1 each having a first width W1 are formed on the
이때, 하나의 레이저 빔이 광학계에 의해 복수의 레이저 빔으로 분기되어 피처리체(10)로 조사되면서, 광학계 자체의 온도가 상승하여 광학계의 굴절률 또는 광학계의 형태가 변형되어 광학계를 통과한 레이저 빔의 초점 위치가 변형되는데, 이 변형된 초점 위치를 설정된 초점 위치로 설정하여 아래의 공정을 수행한다.At this time, one laser beam is branched by the optical system into a plurality of laser beams to be irradiated onto the subject 10, the temperature of the optical system itself rises and the refractive index of the optical system or the shape of the optical system is deformed, The focal position is deformed. The modified focal position is set to the set focal position, and the following process is performed.
다음, 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 하나의 레이저 빔을 피처리체(10)로 순차적으로 복수번 조사하여 피처리체(10)에 복수의 패턴 개구부(POA)를 형성한다(S200).Next, as shown in FIGS. 7 to 9, a plurality of pattern openings POA are formed in the subject 10 by sequentially irradiating a single laser beam to the subject 10 (S200).
구체적으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 광학계의 굴절률 또는 광학계의 형태 변형에 따라 변형된 레이저 빔의 초점 위치를 설정된 초점 위치로 설정하여 복수의 제1 함몰부(GR1) 중 어느 하나로 하나의 레이저 빔을 조사하여 복수의 제1 함몰부(GR1) 중 어느 하나의 저부에 제1 폭(W1) 대비 좁은 제2 폭(W2)을 가지는 제2 함몰부(GR2)를 형성한다. Specifically, as shown in FIG. 7, by setting the focal point of the laser beam deformed according to the refractive index of the optical system or the shape deformation of the optical system to the set focal position, one of the plurality of first depressions GR1, The second depression (GR2) having a second width (W2) narrower than the first width (W1) is formed at the bottom of one of the plurality of first depressions (GR1) by irradiating the beam.
다음, 도 8에 도시된 바와 같이, 제2 함몰부(GR2)로 하나의 레이저 빔을 다시 조사하여 제2 함몰부(GR2)의 저부에 제2 폭(W2) 대비 좁은 제3 폭(W3)을 가지는 제3 함몰부(GR3)를 형성한다. 8, one laser beam is again irradiated onto the second depression GR2 to form a third width W3 narrower than the second width W2 at the bottom of the second depression GR2, To form a third depression (GR3).
다음, 제3 함몰부(GR3)로 하나의 레이저 빔을 다시 조사하여 제3 함몰부(GR3)의 저부에 제3 폭(W3) 대비 좁은 제4 폭(W4)을 가지는 제4 함몰부(GR4)를 형성한다. Then, one laser beam is irradiated again to the third depression GR3 to form a fourth depression GR4 having a fourth width W4 narrower than the third width W3 at the bottom of the third depression GR3 ).
다음, 제4 함몰부(GR4)로 하나의 레이저 빔을 다시 조사하여 제4 함몰부(GR4)의 저부에 제4 폭(W4) 대비 좁은 제5 폭(W5)을 가지는 관통부(OA)를 형성한다. Then, one laser beam is irradiated again to the fourth depression GR4 to form a penetration OA having a fifth width W5 narrower than the fourth width W4 at the bottom of the fourth depression GR4 .
이로 인해, 제1 함몰부(GR1), 제2 함몰부(GR2), 제3 함몰부(GR3), 제4 함몰부(GR4), 관통부(OA)에 의해 복수의 패턴 개구부(POA) 중 어느 하나의 패턴 개구부(POA) 형성된다.As a result, the first depression (GR1), the second depression (GR2), the third depression (GR3), the fourth depression (GR4), and the penetrating portion (OA) Any one pattern opening (POA) is formed.
이후, 도 9에 도시된 바와 같이, 복수의 제1 함몰부(GR1) 중 다른 하나로 하나의 레이저 빔을 복수번 조사하여 복수의 패턴 개구부(POA) 중 다른 하나의 패턴 개구부(POA)를 형성한다.9, one laser beam is irradiated to the other one of the plurality of first depressions GR1 a plurality of times to form another pattern opening (POA) of the plurality of pattern openings (POA) .
즉, 하나의 레이저 빔을 피처리체(10)로 순차적으로 복수번 조사함으로써, 피처리체(10)에 복수의 패턴 개구부(POA)를 형성한다.That is, a plurality of pattern openings (POA) are formed in the object to be processed 10 by sequentially irradiating a single laser beam to the object to be processed 10 a plurality of times.
한편, 본 발명의 제2 실시예에서, 제1 함몰부(GR1), 제2 함몰부(GR2), 제3 함몰부(GR3), 제4 함몰부(GR4), 관통부(OA)를 형성하여 패턴 개구부(POA)를 형성하나, 본 발명의 다른 실시예에서는 5개 이상의 함몰부 및 관통부를 형성하여 패턴 개구부를 형성할 수 있다.In the second embodiment of the present invention, the first depressed portion GR1, the second depressed portion GR2, the third depressed portion GR3, the fourth depressed portion GR4, and the penetrating portion OA are formed However, in another embodiment of the present invention, at least five depressions and perforations may be formed to form a pattern opening.
이상과 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 금속 마스크 제조 방법은 하나의 레이저 빔을 복수의 레이저 빔으로 분기하여 피처리체(10)에 한번 조사하고, 하나의 레이저 빔을 피처리체(10)로 순차적으로 복수번 조사함으로써, 피처리체(10)에 복수의 패턴 개구부(POA)를 형성하여 금속 마스크를 제조한다. 즉, 금속 마스크의 제조 시간이 최소화되는 동시에 제조 용이성이 향상된 본 발명의 제2 실시예에 따른 금속 마스크 제조 방법이 제공된다.As described above, in the method of manufacturing a metal mask according to the second embodiment of the present invention, one laser beam is divided into a plurality of laser beams, irradiated once onto the subject 10, and one laser beam is irradiated onto the subject 10, To form a plurality of pattern openings (POA) in the object to be processed 10 to manufacture a metal mask. That is, a method for manufacturing a metal mask according to the second embodiment of the present invention in which the manufacturing time of the metal mask is minimized and the ease of manufacture is improved is provided.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 금속 마스크 제조 방법은 하나의 레이저 빔을 광학계를 이용해 복수의 레이저 빔으로 분기해 피처리체(10)로 조사하여 의도적으로 광학계 자체의 온도를 상승시키고, 광학계의 온도 상승에 따른 열 렌징(thermal lensing)에 의해 광학계를 통과한 레이저 빔의 변형된 초점 위치를 설정된 초점 위치로 설정한 후 열 렌징에 의해 변형된 초점 위치가 설정된 초점 위치로 설정된 하나의 레이저 빔을 피처리체(10)로 순차적으로 복수번 조사하여 피처리체(10)에 복수의 패턴 개구부를 형성하기 때문에, 열 렌징에 의한 초점 변형에 따라 피처리체(10)에 형성되는 복수의 패턴 개구부의 형태가 최초 설계된 형태로부터 변형되는 것이 억제된다. 즉, 제조 신뢰성이 향상된 본 발명의 제2 실시예에 따른 금속 마스크 제조 방법이 제공된다.In the method of manufacturing a metal mask according to the second embodiment of the present invention, one laser beam is branched by a plurality of laser beams using an optical system and irradiated onto the object to be treated 10 to intentionally raise the temperature of the optical system itself, A modified focal position of the laser beam passing through the optical system is set to a set focal position by thermal lensing according to a temperature rise of the laser beam, The plurality of pattern openings are formed in the
이와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 금속 마스크 제조 방법은 단순히 피처리체(10)에 복수의 패턴 개구부를 형성하는 것이 아니라, 열 렌징에 의해 레이저 빔의 초점이 변형되는 것을 고려하여 피처리체(10)에 복수의 패턴 개구부를 형성한다.As described above, in the method of manufacturing a metal mask according to the second embodiment of the present invention, not only a plurality of pattern openings are formed in the object to be processed 10, but also, in consideration of deformation of the focus of the laser beam by heat- A plurality of pattern openings are formed in the
이하, 도 10을 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 금속 마스크를 설명한다. 본 발명의 제3 실시예에 따른 금속 마스크는 상술한 본 발명의 제2 실시예에 따른 금속 마스크 제조 방법에 의해 제조된다.Hereinafter, a metal mask according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. A metal mask according to a third embodiment of the present invention is manufactured by the metal mask manufacturing method according to the second embodiment of the present invention described above.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 금속 마스크를 나타낸 사진이다. 도 10의 (a)는 금속 마스크(MM)의 전면을 나타낸 사진이며, 도 10의 (b)는 금속 마스크(MM)의 배면을 나타낸 사진이다.10 is a photograph showing a metal mask according to a third embodiment of the present invention. 10 (a) is a photograph showing a front surface of a metal mask MM, and FIG. 10 (b) is a photograph showing a back surface of a metal mask MM.
도 10에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 금속 마스크(MM)는 상술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 금속 마스크 제조 장치를 이용한 본 발명의 제2 실시예에 따른 금속 마스크 제조 방법에 의해 제조된다. 금속 마스크(MM)의 복수의 패턴 개구부(POA) 각각은 계단식으로 형성된 측면을 포함한다.As shown in FIG. 10, the metal mask MM according to the third embodiment of the present invention is a metal mask according to the second embodiment of the present invention using the apparatus for manufacturing a metal mask according to the first embodiment of the present invention, And is manufactured by a manufacturing method. Each of the plurality of pattern openings (POA) of the metal mask (MM) includes a stepwise formed side surface.
이상과 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 금속 마스크(MM)는 복수의 패턴 개구부(POA) 각각의 측면이 계단식으로 형성됨으로써, 증착원으로부터 증발되어 패턴 개구부(POA)를 통하는 유기 물질이 넓은 증착 각도를 가지더라도, 패턴 개구부(POA)의 측면에 의한 쉐도우(shadow) 없이 유기 물질을 용이하게 패턴 개구부(POA)를 통해 기판에 증착시킨다. 즉, 유기 발광 표시 장치가 대면적으로 형성되더라도 증착원으로부터 증발된 유기 물질을 용이하게 기판으로 관통시키는 패턴 개구부(POA)를 포함하는 금속 마스크(MM)가 제공된다.As described above, in the metal mask MM according to the third embodiment of the present invention, since the side surfaces of each of the plurality of pattern openings POA are formed stepwise, the organic material evaporated from the evaporation source and passing through the pattern opening POA The organic material is easily deposited on the substrate through the pattern opening (POA) without a shadow due to the side surface of the pattern opening (POA), even if it has a wide deposition angle. That is, there is provided a metal mask (MM) including a pattern opening (POA) that allows organic materials evaporated from an evaporation source to easily pass through to a substrate even if the organic light emitting display is formed in a large area.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit and scope of the following claims. Those who are engaged in the technology field will understand easily.
피처리체(10), 안착부(100), 레이저 소스(200), 광학계(300)The object to be processed 10, the mounting
Claims (11)
상기 금속 마스크로 제조되는 피처리체가 안착되는 안착부;
하나의 레이저 빔(laser beam)을 발생하는 레이저 소스; 및
상기 레이저 소스와 상기 피처리체 사이에 위치하며, 상기 하나의 레이저 빔을 복수의 레이저 빔으로 선택적으로 분기하며, 상기 피처리체에 조사되는 상기 레이저 빔의 초점을 조절하는 광학계
를 포함하는 금속 마스크 제조 장치.1. A metal mask manufacturing apparatus for manufacturing a metal mask including a plurality of pattern openings,
A mounting part on which the object to be processed, which is made of the metal mask, is seated;
A laser source for generating a laser beam; And
An optical system that is positioned between the laser source and the object to be processed and selectively branches the one laser beam into a plurality of laser beams and adjusts a focus of the laser beam irradiated on the object to be processed
And a metal mask.
상기 광학계는,
상기 하나의 레이저 빔을 상기 복수의 레이저 빔으로 분기하며, 상기 하나의 레이저 빔의 광 경로에 선택적으로 위치하는 DOE 렌즈; 및
상기 DOE 렌즈와 상기 피처리체 사이에 위치하며, 상기 레이저 빔의 초점을 조절하는 포커싱 렌즈
를 포함하는 금속 마스크 제조 장치.The method of claim 1,
The optical system includes:
A DOE lens that splits the one laser beam into the plurality of laser beams and is selectively positioned in the optical path of the one laser beam; And
A focusing lens positioned between the DOE lens and the object to be processed for adjusting a focus of the laser beam,
And a metal mask.
상기 복수의 패턴 개구부 각각은 계단식으로 형성된 측면을 포함하며,
상기 복수의 레이저 빔을 상기 피처리체에 한번 조사하고, 하나의 레이저 빔을 상기 피처리체에 순차적으로 복수번 조사하여 상기 계단식으로 형성된 측면을 포함하는 상기 복수의 패턴 개구부를 형성하는 금속 마스크 제조 장치.The method of claim 1,
Wherein each of the plurality of pattern openings includes a stepwise side surface,
Irradiating the object to be processed with the plurality of laser beams once and sequentially irradiating one laser beam to the object to be processed a plurality of times to form the plurality of pattern openings including the stepwise formed side faces.
상기 복수의 레이저 빔 각각은 행렬 형태로 배치되는 금속 마스크 제조 장치.The method of claim 1,
Wherein each of the plurality of laser beams is arranged in a matrix form.
하나의 레이저 빔을 복수의 레이저 빔으로 분기하여 상기 복수의 레이저 빔을 피처리체로 조사하는 단계; 및
상기 하나의 레이저 빔을 상기 피처리체로 순차적으로 복수번 조사하여 상기 피처리체에 상기 복수의 패턴 개구부를 형성하는 단계
를 포함하는 금속 마스크 제조 방법.A method of manufacturing a metal mask for manufacturing a metal mask including a plurality of pattern openings,
Dividing one laser beam into a plurality of laser beams and irradiating the plurality of laser beams onto the object to be processed; And
The step of sequentially irradiating the one laser beam to the object to be processed a plurality of times to form the plurality of pattern openings in the object to be processed
≪ / RTI >
상기 복수의 패턴 개구부 각각은 계단식으로 형성된 측면을 포함하는 금속 마스크 제조 방법.The method of claim 5,
Wherein each of the plurality of pattern openings comprises a stepped side.
상기 복수의 레이저 빔을 상기 피처리체로 조사하는 단계는 상기 피처리체로 상기 복수의 레이저 빔을 조사하여 상기 피처리체에 각각이 제1 폭을 가지는 복수의 제1 함몰부를 형성하도록 수행하는 금속 마스크 제조 방법.The method of claim 6,
Wherein the step of irradiating the plurality of laser beams with the object to be processed comprises irradiating the object to be processed with the plurality of laser beams to form a plurality of first depressions each having a first width in the object to be processed, Way.
상기 하나의 레이저 빔을 상기 피처리체로 순차적으로 복수번 조사하는 단계는,
상기 복수의 제1 함몰부 중 어느 하나로 상기 하나의 레이저 빔을 조사하여 상기 복수의 제1 함몰부 중 어느 하나의 저부에 상기 제1 폭 대비 좁은 제2 폭을 가지는 제2 함몰부를 형성하는 단계;
상기 제2 함몰부로 상기 하나의 레이저 빔을 조사하여 상기 제2 함몰부의 저부에 상기 제2 폭 대비 좁은 제3 폭을 가지는 제3 함몰부를 형성하는 단계;
상기 제3 함몰부로 상기 하나의 레이저 빔을 조사하여 상기 제3 함몰부의 저부에 상기 제3 폭 대비 좁은 제4 폭을 가지는 제4 함몰부를 형성하는 단계; 및
상기 제4 함몰부로 상기 하나의 레이저 빔을 조사하여 상기 제4 함몰부의 저부에 상기 제4 폭 대비 좁은 제5 폭을 가지는 관통부를 형성하여 상기 제1 함몰부, 상기 제2 함몰부, 상기 제3 함몰부, 상기 제4 함몰부, 상기 관통부에 의해 형성되는 상기 복수의 패턴 개구부 중 어느 하나를 형성하는 단계
를 포함하는 금속 마스크 제조 방법.8. The method of claim 7,
The step of sequentially irradiating the one laser beam to the object to be processed a plurality of times includes:
Forming a second depression having a second width narrower than the first width by irradiating the one laser beam to one of the plurality of first depressions to form a second depression at a bottom of any of the plurality of first depressions;
Forming a third depression at a bottom of the second depression by irradiating the one laser beam to the second depression with a third width narrower than the second width;
Forming a fourth depression at a bottom of the third depression by irradiating the one laser beam to the third depression with a fourth width narrower than the third width; And
The laser beam is irradiated to the fourth depression to form a penetration portion having a fifth width narrower than the fourth width at the bottom of the fourth depression to form the first depression, Forming the concave portion, the fourth concave portion, and the plurality of pattern openings formed by the penetrating portion
≪ / RTI >
상기 하나의 레이저 빔을 상기 피처리체로 순차적으로 복수번 조사하는 단계는,
상기 복수의 제1 함몰부 중 다른 하나로 상기 하나의 레이저 빔을 복수번 조사하여 상기 복수의 패턴 개구부 중 다른 하나를 형성하는 단계를 더 포함하는 금속 마스크 제조 방법. 9. The method of claim 8,
The step of sequentially irradiating the one laser beam to the object to be processed a plurality of times includes:
And irradiating the one laser beam to another one of the plurality of first depressions a plurality of times to form another one of the plurality of pattern openings.
상기 복수의 패턴 개구부 각각은 계단식으로 형성된 측면을 포함하는 금속 마스크.11. The method of claim 10,
Wherein each of the plurality of pattern openings comprises a stepped side.
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|---|---|---|---|
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| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
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