KR20230132946A - Producing system of mask intergrated frame and producing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 프레임 일체형 마스크의 제조 시스템 및 프레임 일체형 마스크의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 프레임 일체형 마스크의 제조 시스템은, 프레임 일체형 마스크를 제조하는데 사용하는 프레임 일체형 마스크 제조 시스템으로서, 프레임, 마스크 및 템플릿의 결합체가 침지되며 마스크와 템플릿이 분리되도록 화학적 처리를 수행하는 분리반응액이 수용된 반응부;를 포함하고, 결합체는, OLED 화소 형성용 마스크가 적어도 하나의 마스크 셀 영역을 구비한 프레임 상에 부착되고, 프레임에 부착된 OLED 화소 형성용 마스크의 일면에 대향하는 타면이 마스크 지지 템플릿(template)에 임시접착부를 개재하여 접착되어 형성되며, 결합체는 프레임이 상부, 템플릿이 하부에 위치된 상태로 분리반응액에 침지되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a manufacturing system for a frame-integrated mask and a method for manufacturing a frame-integrated mask. The manufacturing system for a frame-integrated mask according to the present invention is a frame-integrated mask manufacturing system used to manufacture a frame-integrated mask, in which the combination of the frame, mask, and template is immersed and chemical treatment is performed to separate the mask and template. A reaction unit containing a liquid is included, and the assembly includes a mask for forming an OLED pixel attached to a frame having at least one mask cell area, and the other side facing one side of the mask for forming an OLED pixel attached to the frame. It is formed by adhering to a mask support template via a temporary adhesive, and the assembly is installed to be immersed in the separation reaction solution with the frame positioned at the top and the template positioned at the bottom.
Description
본 발명은 프레임 일체형 마스크의 제조 시스템 및 프레임 일체형 마스크의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 프레임에 마스크를 부착한 후 템플릿을 분리하는 과정에서 마스크에 손상없이 템플릿을 안정적으로 분리하고, 프레임 상에서 각 마스크 간의 얼라인(align)이 명확하게 유지될 수 있는 프레임 일체형 마스크의 제조 시스템 및 프레임 일체형 마스크의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a manufacturing system for a frame-integrated mask and a method for manufacturing a frame-integrated mask. More specifically, in the process of separating the template after attaching the mask to the frame, it is a frame-integrated mask that can stably separate the template without damaging the mask and clearly maintain the alignment between each mask on the frame. It relates to a manufacturing system and method of manufacturing a frame-integrated mask.
OLED 제조 공정에서 화소를 형성하는 기술로, 박막의 금속 마스크(Shadow Mask)를 기판에 밀착시켜서 원하는 위치에 유기물을 증착하는 FMM(Fine Metal Mask) 법이 주로 사용된다.As a technology to form pixels in the OLED manufacturing process, the FMM (Fine Metal Mask) method is mainly used, which deposits organic materials at a desired location by attaching a thin metal mask (shadow mask) to the substrate.
기존의 마스크 제조 방법은, 마스크로 사용될 금속 박판을 마련하고, 금속 박판 상에 PR 코팅 후 패터닝을 하거나, 패턴을 가지도록 PR 코팅한 후, 식각을 통해 패턴을 가지는 마스크를 제조하였다. 초고화질의 OLED의 경우, 현재 QHD 화질은 500~600 PPI(pixel per inch)로 화소의 크기가 약 30~50㎛에 이르며, 4K UHD, 8K UHD 고화질은 이보다 높은 ~860 PPI, ~1600 PPI 등의 해상도를 가지게 된다. 따라서, 마스크 패턴의 크기를 정밀하게 조절하는 기술 개발이 필요한 실정이다.The existing mask manufacturing method prepares a thin metal plate to be used as a mask, coats the metal plate with PR and then patterns it, or coats it with PR to have a pattern and then manufactures a mask with a pattern through etching. In the case of ultra-high definition OLED, the current QHD image quality is 500 to 600 PPI (pixel per inch), with a pixel size of about 30 to 50㎛, and 4K UHD and 8K UHD high definition are higher than this, such as ~860 PPI and ~1600 PPI. It has a resolution of Therefore, there is a need to develop technology to precisely control the size of the mask pattern.
한편, 기존의 OLED 제조 공정에서는 마스크를 스틱 형태, 플레이트 형태 등으로 제조한 후, 마스크를 OLED 화소 증착 프레임에 용접 고정시켜 사용한다. 대면적 OLED 제조를 위해서 여러 개의 마스크를 OLED 화소 증착 프레임에 고정시킬 수 있는데, 프레임에 고정하는 과정에서 각 마스크가 평평하게 되도록 인장을 하게 된다. 여러 개의 마스크를 하나의 프레임에 고정시키는 과정에서 마스크 상호간에, 그리고 마스크 셀들의 상호간에 정렬이 잘 되지 않는 문제점이 있었다. 또한, 마스크를 프레임에 용접 고정하는 과정에서 마스크 막의 두께가 너무 얇고 대면적이기 때문에 하중에 의해 마스크가 쳐지거나 뒤틀어지는 문제점이 있었다.Meanwhile, in the existing OLED manufacturing process, the mask is manufactured in the form of a stick or plate and then used by welding and fixing the mask to the OLED pixel deposition frame. To manufacture large-area OLEDs, multiple masks can be fixed to the OLED pixel deposition frame, and during the process of fixing them to the frame, each mask is stretched to be flat. In the process of fixing multiple masks to one frame, there was a problem in that the masks and the mask cells were not aligned well with each other. Additionally, in the process of welding and fixing the mask to the frame, there was a problem in that the mask was sagging or distorted due to load because the mask film was too thin and had a large area.
이렇듯 초고화질의 OLED의 화소 크기를 고려하여 각 셀들간의 정렬 오차를 수 ㎛ 정도로 감축시켜야 하며, 이를 벗어나는 오차는 제품의 실패로 이어지게 되므로 수율이 매우 낮아지게 될 수 있다. 그러므로, 마스크가 쳐지거나 뒤틀리는 등의 변형을 방지하고, 정렬을 명확하게 할 수 있는 기술, 마스크를 프레임에 고정하는 기술 등의 개발이 필요한 실정이다.Considering the pixel size of ultra-high-definition OLEDs, the alignment error between each cell must be reduced to several ㎛, and any error beyond this can lead to product failure, resulting in very low yield. Therefore, there is a need to develop technologies to prevent deformation such as sagging or twisting of the mask, to ensure clear alignment, and to secure the mask to the frame.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 프레임에 마스크를 부착한 후 템플릿을 분리하는 과정에서 마스크에 손상없이 템플릿을 안정적으로 분리할 수 있는 프레임 일체형 마스크의 제조 시스템 및 프레임 일체형 마스크의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, the present invention was devised to solve all the problems of the prior art as described above, and is a frame-integrated mask that can stably separate the template without damaging the mask during the process of separating the template after attaching the mask to the frame. The purpose is to provide a manufacturing system and method for manufacturing a frame-integrated mask.
또한, 본 발명은 마스크가 쳐지거나 뒤틀리는 등의 변형이 방지되고 프레임 상에서 각 마스크 간의 정렬이 명확하게 유지될 수 있는 프레임 일체형 마스크의 제조 시스템 및 프레임 일체형 마스크의 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In addition, the purpose of the present invention is to provide a manufacturing system for a frame-integrated mask and a manufacturing method for a frame-integrated mask in which deformation such as sagging or twisting of the mask can be prevented and alignment between each mask on the frame can be clearly maintained. .
그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.However, these tasks are illustrative and do not limit the scope of the present invention.
본 발명의 상기의 목적은, OLED 화소 형성용 프레임 일체형 마스크를 제조하는데 사용하는 프레임 일체형 마스크 제조 시스템으로서, 프레임, 마스크 및 템플릿(template)의 결합체가 침지되며 마스크와 템플릿이 분리되도록 화학적 처리를 수행하는 분리반응액이 수용된 반응부;를 포함하고, 결합체는, 마스크가 적어도 하나의 마스크 셀 영역을 구비한 프레임 상에 부착되고, 프레임에 부착된 마스크의 일면에 대향하는 타면이 템플릿에 임시접착부를 개재하여 접착되어 형성되며, 결합체는 프레임이 하부, 템플릿이 상부에 위치된 상태로 분리반응액에 침지되도록 설치되고, 분리반응액 내부에서 발생하는 기포를 배기하는 배기부가 반응부에 연결된, 프레임 일체형 마스크 제조 시스템에 의해 달성된다.The above object of the present invention is a frame-integrated mask manufacturing system used to manufacture a frame-integrated mask for forming OLED pixels, in which the combination of the frame, mask, and template is immersed and chemical treatment is performed to separate the mask and template. A reaction portion containing a separation reaction solution is included, and the assembly includes a mask attached to a frame having at least one mask cell area, and the other side opposite to one side of the mask attached to the frame is temporarily attached to the template. It is formed by bonding between the two, and the assembly is installed to be immersed in the separation reaction solution with the frame positioned at the bottom and the template at the top, and the exhaust part that exhausts bubbles generated inside the separation solution is connected to the reaction unit. This is achieved by a mask manufacturing system.
결합체에 연결되어 결합체가 반응부의 분리반응액에 침지되도록 상하운동시키는 승강부를 포함할 수 있다.It may include a lifting part that is connected to the conjugate and moves up and down so that the conjugate is immersed in the separation reaction solution of the reaction unit.
분리반응액의 화학적 처리에 의해 임시접착부가 제거되거나, 마스크와 템플릿 사이의 접착력이 약화될 수 있다.Chemical treatment of the separation reaction solution may remove the temporary adhesive part or weaken the adhesive force between the mask and the template.
템플릿은, 상부 방향으로 당기는 외력에 의해 마스크로부터 상부 방향으로 분리될 수 있다.The template may be separated from the mask in an upward direction by an external force pulling in an upward direction.
결합체가 분리반응액에 침지될 때, 수평방향으로부터 소정 각도 기울어진 채로 침지될 수 있다.When the conjugate is immersed in the separation reaction solution, it may be immersed while tilted at a predetermined angle from the horizontal direction.
결합체가 분리반응액에 침지될 때, 결합체와 분리반응액 사이에서 갇힌 공기 및 분리반응액에서 발생되는 기포를 배기부가 배기할 수 있다.When the conjugate is immersed in the separation reaction solution, the exhaust unit can exhaust air trapped between the conjugate and the separation reaction solution and bubbles generated in the separation reaction solution.
배기부는 흡압을 발생하는 흡압부; 및 흡압부로부터 반응부의 내부로 연장되는 배기관을 포함하고, 배기관의 일단부는 적어도 결합체의 프레임의 하단보다 높게 위치할 수 있다.The exhaust part includes a suction pressure part that generates suction pressure; and an exhaust pipe extending from the pressure intake unit to the inside of the reaction unit, and one end of the exhaust pipe may be located at least higher than the lower end of the frame of the assembly.
그리고, 본 발명의 상기의 목적은, 프레임 일체형 마스크 제조 시스템에서 OLED 화소 형성용 프레임 일체형 마스크를 제조하는 방법으로서, (a) 프레임, 마스크 및 템플릿(template)의 결합체를 준비하는 단계; (b) 결합체를 마스크와 템플릿이 분리되도록 화학적 처리를 수행하는 분리반응액에 침지하는 단계; (c) 결합체를 분리반응액으로부터 꺼내는 단계;를 포함하고, 결합체는, 마스크가 적어도 하나의 마스크 셀 영역을 구비한 프레임 상에 부착되고, 프레임에 부착된 마스크의 일면에 대향하는 타면이 마스크 지지 템플릿에 임시접착부를 개재하여 접착되어 형성되며, (b) 단계에서, 프레임이 하부, 템플릿이 상부에 위치된 상태에서 결합체를 분리반응액에 침지하고, 분리반응액 내부에서 발생하는 기포를 배기하는, 프레임 일체형 마스크의 제조 방법에 의해 달성된다.In addition, the above object of the present invention is a method of manufacturing a frame-integrated mask for forming OLED pixels in a frame-integrated mask manufacturing system, comprising the steps of (a) preparing a combination of a frame, a mask, and a template; (b) immersing the conjugate in a separation reaction solution that performs chemical treatment to separate the mask and template; (c) removing the conjugate from the separation reaction solution, wherein the conjugate is attached to a frame having a mask with at least one mask cell area, and the other surface opposite to one side of the mask attached to the frame supports the mask. It is formed by adhering to the template via a temporary adhesive, and in step (b), the assembly is immersed in the separation reaction solution with the frame positioned at the bottom and the template at the top, and air bubbles generated inside the separation reaction solution are exhausted. , is achieved by a method of manufacturing a frame-integrated mask.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 프레임에 마스크를 부착한 후 템플릿을 분리하는 과정에서 마스크에 손상없이 템플릿을 안정적으로 분리할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention configured as described above, there is an effect in that the template can be stably separated without damaging the mask during the process of separating the template after attaching the mask to the frame.
또한, 본 발명에 따르면, 마스크가 쳐지거나 뒤틀리는 등의 변형이 방지되고 프레임 상에서 각 마스크 간의 정렬이 명확하게 유지될 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, deformation such as sagging or twisting of the mask is prevented and alignment between each mask on the frame can be clearly maintained.
물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Of course, the scope of the present invention is not limited by this effect.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임 일체형 마스크를 나타내는 정면도 및 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크를 나타내는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 템플릿 상에 마스크 금속막을 접착하고 마스크를 형성하여 마스크 지지 템플릿을 제조하는 과정을 나타내는 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 템플릿을 프레임 상에 로딩하여 마스크를 프레임의 셀 영역에 대응시키는 상태를 나타내는 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크를 프레임에 부착한 후 마스크와 템플릿을 분리하는 과정을 나타내는 개략도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크를 프레임의 셀 영역에 부착한 상태를 나타내는 개략도이다.
도 7은 도 4 내지 도 5 단계 수행시 발생하는 현상을 나타내는 개략도이다.
도 8은 도 7을 해결하기 위한 프레임 일체형 마스크의 제조 시스템 및 프레임 일체형 마스크의 제조 과정을 나타내는 개략도이다.
도 9 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임 일체형 마스크의 제조 시스템 및 프레임 일체형 마스크의 제조 과정을 나타내는 개략도이다.1 is a front view and a side cross-sectional view showing a frame-integrated mask according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a schematic diagram showing a mask according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a schematic diagram showing the process of manufacturing a mask support template by adhering a mask metal film on a template and forming a mask according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a schematic diagram showing a state in which a template is loaded onto a frame and a mask is mapped to a cell area of the frame according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a schematic diagram showing the process of separating the mask and the template after attaching the mask to the frame according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a schematic diagram showing a state in which a mask according to an embodiment of the present invention is attached to a cell area of a frame.
Figure 7 is a schematic diagram showing a phenomenon that occurs when steps 4 to 5 are performed.
Figure 8 is a schematic diagram showing the manufacturing system of the frame-integrated mask and the manufacturing process of the frame-integrated mask to solve the problem of Figure 7.
9 to 10 are schematic diagrams showing a manufacturing system for a frame-integrated mask and a manufacturing process for a frame-integrated mask according to an embodiment of the present invention.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 형태는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다.The detailed description of the present invention described below refers to the accompanying drawings, which show by way of example specific embodiments in which the present invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different from one another but are not necessarily mutually exclusive. For example, specific shapes, structures and characteristics described herein with respect to one embodiment may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention. Additionally, it should be understood that the location or arrangement of individual components within each disclosed embodiment may be changed without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the detailed description that follows is not intended to be taken in a limiting sense, and the scope of the invention is limited only by the appended claims, together with all equivalents to what those claims assert, if properly described. Similar reference numerals in the drawings refer to identical or similar functions across various aspects, and the length, area, thickness, etc. may be exaggerated for convenience.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings in order to enable those skilled in the art to easily practice the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임 일체형 마스크를 나타내는 정면도[도 1의 (a)] 및 측단면도[도 1의 (b)]이다.Figure 1 is a front view (Figure 1 (a)) and a side cross-sectional view (Figure 1 (b)) showing a frame-integrated mask according to an embodiment of the present invention.
본 명세서에서는 아래에서 프레임 일체형 마스크의 구성을 간단히 설명하나, 프레임 일체형 마스크의 구조, 제조 과정은 한국특허출원 제2018-0016186호의 내용이 전체로서 산입된 것으로 이해될 수 있다.In this specification, the configuration of the frame-integrated mask is briefly described below, but the structure and manufacturing process of the frame-integrated mask can be understood as the contents of Korean Patent Application No. 2018-0016186 as a whole.
종래의 스틱 마스크는 복수의 마스크 셀들이 하나의 마스크에 포함되므로, 스틱 마스크의 각 축에 가하는 인장력을 미세하게 조절함에도 불구하고, 마스크 셀들의 상호간에 정렬이 잘 되지 않는 문제점이 나타난다. 셀들의 패턴 간에 거리가 상호 다르게 되거나, 패턴(P)들이 비뚤어지는 것이 그 예이다. 긴 스틱 마스크는 하중에 의해 쉽게 쳐지거나 뒤틀어지게 되고, 각 마스크 셀들을 모두 평평하게 하도록 인장력을 조절하면서, 각 셀들간의 정렬 상태를 현미경을 통해 실시간으로 확인하는 것은 매우 어려운 문제점이 있었다. 본 발명은 프레임(200)에 일체로 형성되는 마스크(100)가 쳐지거나 뒤틀리는 등의 변형이 방지되고, 프레임(200)에 명확히 정렬될 수 있게 된다.Since a conventional stick mask includes a plurality of mask cells in one mask, a problem occurs in which the mask cells are not well aligned with each other even though the tension applied to each axis of the stick mask is finely adjusted. An example is that the distance between the patterns of cells is different from each other or the patterns (P) are distorted. Long stick masks are easily sagging or distorted by load, and it is very difficult to check the alignment of each cell in real time through a microscope while adjusting the tensile force to flatten each mask cell. In the present invention, the
도 1을 참조하면, 프레임 일체형 마스크는, 복수의 마스크(100) 및 하나의 프레임(200)을 포함할 수 있다. 다시 말해, 복수의 마스크(100)들을 각각 하나씩 프레임(200)에 부착한 형태이다. 이하에서는, 설명의 편의상 사각 형태의 마스크(100)를 예로 들어 설명하나, 마스크(100)들은 프레임(200)에 부착되기 전에는 양측에 클램핑되는 돌출부를 구비한 스틱 마스크 형태일 수 있으며, 프레임(200)에 부착된 후에 돌출부가 제거될 수 있다.Referring to FIG. 1, a frame-integrated mask may include a plurality of
각각의 마스크(100)에는 복수의 마스크 패턴(P)이 형성되며, 하나의 마스크(100)에는 하나의 셀(C)이 형성될 수 있다. 하나의 마스크 셀(C)은 스마트폰 등의 디스플레이 하나에 대응할 수 있다.A plurality of mask patterns P may be formed on each
마스크(100)는 인바(invar), 슈퍼 인바(super invar), 니켈(Ni), 니켈-코발트(Ni-Co) 등의 재질일 수도 있다. 마스크(100)는 압연(rolling) 공정 또는 전주 도금(electroforming)으로 생성한 금속 시트(sheet)를 사용할 수 있다.The
프레임(200)은 복수의 마스크(100)를 부착시킬 수 있도록 형성된다. 프레임(200)은 열변형을 고려하여 마스크와 동일한 열팽창계수를 가지는 인바, 슈퍼 인바, 니켈, 니켈-코발트 등의 재질로 구성되는 것이 바람직하다. 프레임(200)은 대략 사각 형상, 사각틀 형상의 테두리 프레임부(210)를 포함할 수 있다. 테두리 프레임부(210)의 내부는 중공 형태일 수 있다.The
이에 더하여, 프레임(200)은 복수의 마스크 셀 영역(CR)을 구비하며, 테두리 프레임부(210)에 연결되는 마스크 셀 시트부(220)를 포함할 수 있다. 마스크 셀 시트부(220)는 테두리 시트부(221) 및 제1, 2 그리드 시트부(223, 225)로 구성될 수 있다. 테두리 시트부(221) 및 제1, 2 그리드 시트부(223, 225)는 동일한 시트에서 구획된 각 부분을 지칭하며, 이들은 상호간에 일체로 형성된다.In addition, the
테두리 프레임부(210)의 두께는 마스크 셀 시트부(220)의 두께보다 두꺼운 수mm 내지 수cm의 두께로 형성될 수 있다. 마스크 셀 시트부(220)는 테두리 프레임부(210)의 두께보다는 얇지만, 마스크(100)보다는 두꺼운 약 0.1mm 내지 1mm 정도로 두께일 수 있다. 제1, 2 그리드 시트부(223, 225)의 폭은 약 1~5mm 정도로 형성될 수 있다.The
평면의 시트에서 테두리 시트부(221), 제1, 2 그리드 시트부(223, 225)가 점유하는 영역을 제외하여, 복수의 마스크 셀 영역(CR: CR11~CR56)이 제공될 수 있다. A plurality of mask cell regions (CR: CR11 to CR56) may be provided in the planar sheet by excluding the areas occupied by the
프레임(200)은 복수의 마스크 셀 영역(CR)을 구비하고, 각각의 마스크(100)는 각각 하나의 마스크 셀(C)이 마스크 셀 영역(CR)에 대응되도록 부착될 수 있다. 마스크 셀(C)은 프레임(200)의 마스크 셀 영역(CR)에 대응하고, 더미의 일부 또는 전부가 프레임(200)[마스크 셀 시트부(220)]에 부착될 수 있다. 이에 따라, 마스크(100)와 프레임(200)이 일체형 구조를 이룰 수 있게 된다.The
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크(100)를 나타내는 개략도이다.Figure 2 is a schematic diagram showing a
마스크(100)는 복수의 마스크 패턴(P)이 형성된 마스크 셀(C) 및 마스크 셀(C) 주변의 더미(DM)를 포함할 수 있다. 압연 공정, 전주 도금 등으로 생성한 금속 시트로 마스크(100)를 제조할 수 있고, 마스크(100)에는 하나의 셀(C)이 형성될 수 있다. 더미(DM)는 셀(C)을 제외한 마스크 막(110)[마스크 금속막(110)] 부분에 대응하고, 마스크 막(110)만을 포함하거나, 마스크 패턴(P)과 유사한 형태의 소정의 더미 패턴이 형성된 마스크 막(110)을 포함할 수 있다. 더미(DM)는 마스크(100)의 테두리에 대응하여 더미(DM)의 일부 또는 전부가 프레임(200)[마스크 셀 시트부(220)]에 부착될 수 있다.The
마스크 패턴(P)의 폭은 40㎛보다 작게 형성될 수 있고, 마스크(100)의 두께는 약 5~20㎛로 형성될 수 있다. 프레임(200)이 복수의 마스크 셀 영역(CR: CR11~CR56)을 구비하므로, 각각의 마스크 셀 영역(CR: CR11~CR56)에 대응하는 마스크 셀(C: C11~C56)을 가지는 마스크(100)도 복수개 구비할 수 있다. 또한, 후술할 복수개의 마스크(100)의 각각을 지지하는 복수의 템플릿(50)을 구비할 수 있다.The width of the mask pattern P may be formed to be less than 40㎛, and the thickness of the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 템플릿(50) 상에 마스크 금속막(110)을 접착하고 마스크(100)를 형성하여 마스크 지지 템플릿을 제조하는 과정을 나타내는 개략도이다.Figure 3 is a schematic diagram showing the process of manufacturing a mask support template by attaching the
도 3의 (a)를 참조하면, 템플릿(template; 50)을 제공할 수 있다. 템플릿(50)은 마스크(100)가 일면 상에 부착되어 지지된 상태로 이동시킬 수 있는 매개체이다. 템플릿(50)의 중심부는 마스크 금속막(110)의 마스크 셀(C)에 대응하고, 테두리부 마스크 금속막(110)의 더미(DM)에 대응할 수 있다. 마스크 금속막(110)이 전체적으로 지지될 수 있도록 템플릿(50)의 크기는 마스크 금속막(110)보다 면적이 동일하거나 큰 평판 형상일 수 있으나, 좁은 폭의 마스크 셀 시트부(220) 상에서 템플릿(50) 상호 간섭을 막기 위해, 마스크 금속막(110)[또는, 마스크(100)]와 템플릿(50)의 크기는 동일한 것이 바람직하다.Referring to (a) of FIG. 3, a
템플릿(50)은 마스크(100)를 프레임(200)에 정렬시키고 접착하는 과정에서 비전(vision) 등을 관측하기 용이하도록 투명한 재질인 것이 바람직하다. 또한, 투명한 재질인 경우 레이저가 관통할 수도 있다. 투명한 재질로서 글래스(glass), 실리카(silica), 내열유리, 석영(quartz), 알루미나(Al2O3), 붕규산유리(borosilicate glass), 지르코니아(zirconia) 등의 재질을 사용할 수 있다. 일 예로, 템플릿(50)은 붕규산유리 중 우수한 내열성, 화학적 내구성, 기계적 강도, 투명성 등을 가지는 BOROFLOAT® 33 재질을 사용할 수 있다. 또한, BOROFLOAT® 33은 열팽창계수가 약 3.3으로 인바 마스크 금속막(110)과 열팽창계수 차이가 적어 마스크 금속막(110)의 제어에 용이한 이점이 있다.The
한편, 템플릿(50)은 마스크 금속막(110)[또는, 마스크(100)]과의 계면 사이에서 에어갭(air gap)이 발생하지 않도록, 마스크 금속막(110)과 접촉하는 일면이 경면일 수 있다. 이를 고려하여, 템플릿(50)의 일면의 표면 조도(Ra)가 100nm 이하일 수 있다. 표면 조도(Ra)가 100nm 이하인 템플릿(50)을 구현하기 위해, 템플릿(50)은 웨이퍼(wafer)를 사용할 수 있다. 웨이퍼(wafer)는 표면 조도(Ra)가 약 10nm 정도이고, 시중의 제품이 많고 표면처리 공정들이 많이 알려져 있으므로, 템플릿(50)으로 사용할 수 있다. 템플릿(50)의 표면 조도(Ra)가 nm 스케일이기 때문에 에어갭이 없거나, 거의 없는 수준으로, 레이저 용접에 의한 용접 비드(WB)의 생성이 용이하여 마스크 패턴(P)의 정렬 오차에 영향을 주지 않을 수 있다.Meanwhile, the
템플릿(50)은 템플릿(50)의 상부에서 조사하는 레이저(L)가 마스크(100)의 용접부(용접을 수행할 영역)에까지 도달할 수 있도록, 템플릿(50)에는 레이저 통과공(51)이 형성될 수 있다. 레이저 통과공(51)은 용접부의 위치 및 개수에 대응하도록 템플릿(50)에 형성될 수 있다. 용접부는 마스크(100)의 테두리 또는 더미(DM) 부분에서 소정 간격을 따라 복수개 배치되어 있으므로, 레이저 통과공(51)도 이에 대응하도록 소정 간격을 따라 복수개 형성될 수 있다. 일 예로, 용접부는 마스크(100)의 양측(좌측/우측) 더미(DM) 부분에 소정 간격을 따라 복수개 배치되어 있으므로, 레이저 통과공(51)도 템플릿(50)이 양측(좌측/우측)에 소정 간격을 따라 복수개 형성될 수 있다.The
레이저 통과공(51)은 반드시 용접부의 위치 및 개수에 대응될 필요는 없다. 예를 들어, 레이저 통과공(51) 중 일부에 대해서만 레이저(L)를 조사하여 용접을 수행할 수도 있다. 또한, 용접부에 대응되지 않는 레이저 통과공(51) 중 일부는 마스크(100)와 템플릿(50)을 정렬할 때 얼라인 마크를 대신하여 사용할 수도 있다. 만약, 템플릿(50)의 재질이 레이저(L) 광에 투명하다면 레이저 통과공(51)을 형성하지 않을 수도 있다.The
템플릿(50)의 일면에는 임시접착부(55)가 형성될 수 있다. 임시접착부(55)는 마스크(100)가 프레임(200)에 부착되기 전까지 마스크(100)[또는, 마스크 금속막(110')]이 임시로 템플릿(50)의 일면에 접착되어 템플릿(50) 상에 지지되도록 할 수 있다.A
임시접착부(55)는 열을 가함에 따라 분리가 가능한 접착제 또는 접착 시트, UV 조사에 의해 분리가 가능한 접착제 또는 접착시트를 사용할 수 있다.The temporary
일 예로, 임시접착부(55)는 액체 왁스(liquid wax)를 사용할 수 있다. 액체 왁스는 반도체 웨이퍼의 폴리싱 단계 등에서 이용되는 왁스와 동일한 것을 사용할 수 있고, 그 유형이 특별히 한정되지는 않는다. 액체 왁스는 주로 유지력에 관한 접착력, 내충격성 등을 제어하기 위한 수지 성분으로 아크릴, 비닐아세테이트, 나일론 및 다양한 폴리머와 같은 물질 및 용매를 포함할 수 있다. 일 예로, 임시접착부(55)는 수지 성분으로 아크릴로나이트릴 뷰타디엔 고무(ABR, Acrylonitrile butadiene rubber), 용매 성분으로 n-프로필알코올을 포함하는 SKYLIQUID ABR-4016을 사용할 수 있다. 액체 왁스는 스핀 코팅을 사용하여 임시접착부(55) 상에 형성할 수 있다.As an example, the temporary
액체 왁스인 임시접착부(55)는 85℃~100℃보다 높은 온도에서는 점성이 낮아지고, 85℃보다 낮은 온도에서 점성이 커지고 고체처럼 일부 굳을 수 있어, 마스크 금속막(110')과 템플릿(50)을 고정 접착할 수 있다.The temporary
다음으로, 도 3의 (b)를 참조하면, 템플릿(50) 상에 마스크 금속막(110)을 접착할 수 있다. 액체 왁스를 85℃이상으로 가열하고 마스크 금속막(110)을 템플릿(50)에 접촉시킨 후, 마스크 금속막(110) 및 템플릿(50)을 롤러 사이에 통과시켜 접착을 수행할 수 있다.Next, referring to (b) of FIG. 3, the
일 실시예에 따르면, 템플릿(50)에 약 120℃, 60초 동안 베이킹(baking)을 수행하여 임시접착부(55)의 솔벤트를 기화시키고, 곧바로, 마스크 금속막 라미네이션(lamination) 공정을 진행할 수 있다. 라미네이션은 임시접착부(55)가 일면에 형성된 템플릿(50) 상에 마스크 금속막(110)을 로딩하고, 약 100℃의 상부 롤(roll)과 약 0℃의 하부 롤 사이에 통과시켜 수행할 수 있다. 그 결과로, 마스크 금속막(110')이 템플릿(50) 상에서 임시접착부(55)를 개재하여 접촉될 수 있다.According to one embodiment, baking is performed on the
또 다른 예로, 임시접착부(55)는 열박리 테이프(thermal release tape)를 사용할 수 있다. 열박리 테이프는 가운데에 PET 필름 등의 코어 필름이 배치되고, 코어 필름의 양면에 열박리가 가능한 점착층(thermal release adhesive)이 배치되며, 점착층의 외곽에 박리 필름/이형 필름가 배치된 형태일 수 있다. 여기서 코어 필름의 양면에 배치되는 점착층은 상호 박리되는 온도가 상이할 수 있다.As another example, the temporary
한편, 마스크 금속막(110)은 일면 또는 양면에 두께 감축 공정 또는 표면 결함 감축 공정 등의 에칭, 폴리싱, 그라인딩 공정이 수행된 것을 사용할 수 있다. 또는, 도 3의 (b)를, 마스크 금속막(110)을 템플릿(50)에 접착한 후 일면에 대해 두께 감축 공정 또는 표면 결함 감축 공정을 수행한 후의 상태로 대체할 수 있다. 또는, 도 3의 (b)를, 먼저, 마스크 금속막(110)을 지지기판(미도시, 템플릿에 대응)에 접착한 후 일면에 대해 두께 감축 공정 또는 표면 결함 감축 공정을 수행하고, 마스크 금속막(110)을 템플릿(50)에 접착한 후 타면에 대해 공정을 수행한 후의 상태로 대체할 수 있다.Meanwhile, the
또 한편, 두께 감축 공정 또는 표면 결함 감축 공정은 마스크 셀(C) 부분에 대해서만 수행할 수 있다. 마스크 금속막(110)의 용접부(WP)에 대응하는 영역에만 포토레지스트 등 절연부(미도시)를 형성하거나, 또는, 마스크 금속막(110)이 템플릿(50) 상에 접착지지된 상태에서 마스크 금속막(110)의 용접부(WP)에 대응하는 영역에만 포토레지스트 등 절연부(미도시)를 형성한 후, 마스크 셀(C) 부분에 대해 공정을 수행하여 용접부(WP)는 두껍게 형성하여 마스크 셀(C) 부분과 단차를 이루게 하고, 동시에 마스크 패턴(P)이 형성될 마스크 셀(C) 부분의 표면은 결함이 없는 상태로 만들 수 있다.On the other hand, the thickness reduction process or surface defect reduction process can be performed only on the mask cell (C) portion. An insulating portion (not shown) such as photoresist is formed only in the area corresponding to the welding portion (WP) of the
또 한편, 마스크 금속막(110)의 하부면 상에 포토레지스트 같은 절연부(미도시)를 더 형성하고, 절연부를 마스크 금속막(110)과 임시접착부(55) 사이에 개재되도록 접착할 수도 있다. 도 3의 (c) 단계에서 식각액이 마스크 금속막(110)과 임시접착부(55)의 계면까지 진입하여 임시접착부(55)/템플릿(50)을 손상시키고, 마스크 패턴(P)의 식각 오차를 발생시키는 것을 방지하기 위해서 절연부를 더 형성하는 것이다. 식각액에 강한 내구성을 가지도록 절연부는 경화성 네거티브 포토레지스트, 에폭시를 포함하는 네거티브 포토레지스트 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 일 예로, 에폭시 기반의 SU-8 포토레지스트, 블랙 매트릭스(black matrix) 포토레지스트를 사용하여 임시접착부(55)의 베이킹, 절연부(25)의 베이킹[도 3의 (c) 참조] 등의 과정에서 같이 경화가 되도록 하는 것이 바람직하다.On the other hand, an insulating part (not shown) such as photoresist may be further formed on the lower surface of the
다음으로, 도 3의 (c)를 참조하면, 마스크 금속막(110) 상에 패턴화된 절연부(25)를 형성할 수 있다. 절연부(25)는 프린팅 법 등을 이용하여 포토레지스트 재질로 형성될 수 있다.Next, referring to (c) of FIG. 3, a patterned insulating
이어서, 마스크 금속막(110)의 식각을 수행할 수 있다. 건식 식각, 습식 식각 등의 방법을 제한없이 사용할 수 있고, 식각 결과 절연부(25) 사이의 빈 공간(26)으로 노출된 마스크 금속막(110)의 부분이 식각될 수 있다. 마스크 금속막(110)의 식각된 부분은 마스크 패턴(P)을 구성하고, 복수의 마스크 패턴(P)이 형성된 마스크(100)가 제조될 수 있다.Subsequently, the
이때, 마스크 금속막(110)은 표면 결함이 제거된 상태이므로 식각 공정에서 원하는 패턴 형태로 식각이 가능하다. 미세한 마스크 패턴(P)을 형성할 수 있으므로, 고해상도 OLED 화소 공정에 사용될 수 있는 마스크(100)를 제조할 수 있는 효과가 있다.At this time, since the surface defects of the
다음으로, 도 3의 (d)를 참조하면, 절연부(25)를 제거하여 마스크(100)를 지지하는 템플릿(50)의 제조를 완료할 수 있다.Next, referring to (d) of FIG. 3, manufacturing of the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 템플릿(50)을 프레임(200) 상에 로딩하여 마스크(100)를 프레임(200)의 셀 영역(CR)에 대응시키는 상태를 나타내는 개략도이다. 순차적으로 하나의 마스크(100)를 각각의 셀 영역(CR)에 대응/부착할 수 있고, 복수의 마스크(100)를 동시에 각각 모든 셀 영역(CR)에 대응시켜서 마스크(100)를 프레임(200)에 부착하는 과정을 수행할 수도 있다. 복수개의 마스크(100)의 각각을 지지하는 복수의 템플릿(50)을 구비할 수 있다.FIG. 4 is a schematic diagram showing a state in which the
템플릿(50)은 진공 척(90) 또는 소정의 그립 수단에 의해 이송될 수 있다. 진공 척(90)으로 마스크(100)가 접착된 템플릿(50) 면의 반대 면을 흡착하여 이송할 수 있다. 진공 척(90)이 템플릿(50)을 흡착하여 플립한 후, 프레임(200) 상으로 템플릿(50)을 이송하는 과정에서도, 마스크(100)의 접착 상태 및 정렬 상태에는 영향이 없게 된다. The
다음으로, 도 4를 참조하면, 마스크(100)를 프레임(200)의 하나의 마스크 셀 영역(CR)에 대응할 수 있다. 템플릿(50)을 프레임(200)[또는, 마스크 셀 시트부(220)] 상에 로딩하는 것으로 마스크(100)를 마스크 셀 영역(CR)에 대응시킬 수 있다. 템플릿(50)/진공 척(90)의 위치를 제어하면서, 현미경을 통해 마스크(100)가 마스크 셀 영역(CR)에 대응하는지 살펴볼 수 있다. 템플릿(50)이 마스크(100)를 압착하므로, 마스크(100)와 프레임(200)은 긴밀히 맞닿을 수 있다.Next, referring to FIG. 4 , the
한편, 하부 지지체(70)를 프레임(200) 하부에 더 배치할 수도 있다. 하부 지지체(70)는 마스크(100)가 접촉하는 마스크 셀 영역(CR)의 반대면을 압착할 수 있다. 동시에, 하부 지지체(70)와 템플릿(50)이 상호 반대되는 방향으로 마스크(100)의 테두리 및 프레임(200)[또는, 마스크 셀 시트부(220)]를 압착하게 되므로, 마스크(100)의 정렬 상태가 흐트러지지 않고 유지될 수 있게 된다.Meanwhile, the
이어서, 마스크(100)에 레이저(L)를 조사하여 레이저 용접에 의해 마스크(100)를 프레임(200)에 부착할 수 있다. 레이저 용접된 마스크의 용접부 부분에는 용접 비드(WB)가 생성되고, 용접 비드(WB)는 마스크(100)/프레임(200)과 동일한 재질을 가지고 일체로 연결될 수 있다.Next, the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크(100)를 프레임(200)에 부착한 후 마스크(100)와 템플릿(50)을 분리하는 과정을 나타내는 개략도이다.Figure 5 is a schematic diagram showing the process of separating the
도 5를 참조하면, 마스크(100)를 프레임(200)에 부착한 후, 마스크(100)와 템플릿(50)을 분리(debonding)할 수 있다. 마스크(100)와 템플릿(50)의 분리는 임시접착부(55)에 열 인가(ET), 화학적 처리(CM), 초음파 인가(US), UV 인가(UV) 중 적어도 어느 하나를 통해 수행할 수 있다. 마스크(100)는 프레임(200)에 부착된 상태를 유지하므로, 템플릿(50)만을 들어올릴 수 있다. 일 예로, 85℃~100℃보다 높은 온도의 열을 인가(ET)하면 임시접착부(55)의 점성이 낮아지게 되고, 마스크(100)와 템플릿(50)의 접착력이 약해지게 되어, 마스크(100)와 템플릿(50)이 분리될 수 있다. 다른 예로, IPA, 아세톤, 에탄올 등의 화학 물질에 임시접착부(55)를 침지(CM)함으로서 임시접착부(55)를 용해, 제거 등의 방식으로 마스크(100)와 템플릿(50)이 분리될 수 있다. 다른 예로, 초음파를 인가(US)하거나, UV를 인가(UV)하면 마스크(100)와 템플릿(50)의 접착력이 약해지게 되어, 마스크(100)와 템플릿(50)이 분리될 수 있다.Referring to FIG. 5, after attaching the
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크(100)를 프레임(200)에 부착한 상태를 나타내는 개략도이다. 도 6에서는 모든 마스크(100)를 프레임(200)의 셀 영역(CR)에 부착한 상태를 나타낸다. 하나씩 마스크(100)를 부착한 후 템플릿(50)을 분리할 수 있지만, 모든 마스크(100)를 부착한 후 모든 템플릿(50)을 분리할 수 있다.Figure 6 is a schematic diagram showing a state in which the
하나의 마스크(100)는 프레임(200)의 하나의 셀 영역(CR) 상에 부착될 수 있다. 프레임(200)의 마스크 셀 시트부(220)는 얇은 두께를 가지기 때문에, 마스크(100)에 인장력이 가해진 채로 마스크 셀 시트부(220)에 부착이 되면, 마스크(100)에 잔존하는 인장력이 마스크 셀 시트부(220) 및 마스크 셀 영역(CR)에 작용하게 되어 이들을 변형시킬 수도 있다. 따라서, 마스크(100)에 인장력을 가하지 않은 채로 마스크 셀 시트부(220)에 마스크(100)의 부착을 수행해야 한다. 본 발명은 템플릿(50) 상에 마스크(100)를 부착하고, 템플릿(50)을 프레임(200) 상에 로딩하는 것만으로 마스크(100)를 프레임(200)의 마스크 셀 영역(CR)에 대응하는 과정이 완료되므로, 이 과정에서 마스크(100)에 어떠한 인장력도 가하지 않을 수 있다.One
본 발명의 경우는, 마스크(100)의 하나의 셀(C)을 대응시키고 정렬 상태를 확인하기만 하면 되므로, 복수의 셀을 동시에 대응시키고 정렬 상태를 모두 확인하여야 하는 종래의 방법보다, 제조시간을 현저하게 감축시킬 수 있다.In the case of the present invention, since it is only necessary to match one cell (C) of the
한편, 도 3의 (b) 단계에서 상술한 바와 같이, 라미네이션 공정으로 템플릿(50)에 마스크 금속막(110)을 접착할 때, 약 100℃의 온도가 마스크 금속막(110)에 가해질 수 있다. 이에 의해 마스크 금속막(110)에 일부 인장 장력이 걸린 상태로 템플릿(50)에 접착될 수 있다. 그 후, 마스크(100)가 프레임(200)에 부착되고, 템플릿(50)이 마스크(100)와 분리되면, 마스크(100)는 소정양 수축할 수 있다.Meanwhile, as described above in step (b) of FIG. 3, when attaching the
각각의 마스크(100)들이 모두 대응되는 마스크 셀 영역(CR) 상에 부착된 후에 템플릿(50)과 마스크(100)들이 분리되면, 복수의 마스크(100)들이 상호 반대방향으로 수축되는 장력을 인가하기 때문에, 그 힘이 상쇄되어 마스크 셀 시트부(220)에는 변형이 일어나지 않게 된다. 예를 들어, CR11 셀 영역에 부착된 마스크(100)와 CR12 셀 영역에 부착된 마스크(100) 사이의 제1 그리드 시트부(223)는 CR11 셀 영역에 부착된 마스크(100)의 우측 방향으로 작용하는 장력과 CR12 셀 영역에 부착된 마스크(100)의 좌측 방향으로 작용하는 장력이 상쇄될 수 있다. 그리하여, 장력에 의한 프레임(200)[또는, 마스크 셀 시트부(220)]에는 변형이 최소화되어 마스크(100)[또는, 마스크 패턴(P)]의 정렬 오차가 최소화 될 수 있는 이점이 있다.When the
도 7은 도 4 내지 도 5 단계 수행시 발생하는 현상을 나타내는 개략도이다.Figure 7 is a schematic diagram showing a phenomenon that occurs when steps 4 to 5 are performed.
도 4처럼 마스크 지지 템플릿(50)을 프레임(200)에 로딩한 후, 용접으로 마스크(100)를 프레임(200)에 부착할 수 있다. 그리고, 도 5처럼 템플릿(50)을 마스크(100)로부터 분리할 수 있다. 상술한 바와 같이, 임시접착부(55)의 접착력을 약하게 하거나 임시접착부(55)를 제거하여 템플릿(50)을 마스크(100)로부터 분리할 수 있으며, 특히, 공정의 편의성과 생산성을 위해 화학적 처리(CM) 방식이 주로 사용될 수 있다. 일 예로, IPA, 아세톤, 에탄올 등의 화학 물질에 임시접착부(55)[템플릿(50) 및 마스크(100) 모두]를 침지(CM)함으로서 임시접착부(55)를 용해, 제거 등의 방식으로 마스크(100)와 템플릿(50)을 분리할 수 있다.After loading the
이를 위해, 도 7과 같은 프레임 일체형 마스크 제조 시스템(1000)을 사용한다. 프레임 일체형 마스크 제조 시스템(1000)은 템플릿(50), 마스크(100) 및 프레임(200)이 연결된 결합체를 구비하고, 결합체가 침지되어 마스크(100)와 템플릿(50)이 분리되도록 화학적 처리(CM)를 수행하는 분리반응액(1200)이 수용된 반응부(1100)를 포함할 수 있다.For this purpose, a frame-integrated
분리반응액(1200)은 임시접착부(55)를 용해, 제거할 수 있는 물질이라면 제한이 없고, 반응부(1100)는 분리반응액(1200)을 수용함과 동시에 템플릿(50), 마스크(100) 및 프레임(200)이 연결된 결합체가 침지될만한 크기를 가지고 있으면 그 형상, 재질 등의 제한은 없다.The
도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 도 4 및 도 5의 단계를 거친 후에 결합체를 반응부(1100)의 분리반응액(1200)에 침지하여 임시접착부(55)의 용해, 제거를 시도할 수 있다. 하지만, 결합체는 프레임(200) 및 프레임(200)의 마스크 셀 영역(CR) 상에 마스크(100)들이 조밀하게 부착되어 있으므로 그 상부는 실질적으로 폐쇄된 상태나 마찬가지다. 마스크(100)에 마스크 패턴(P)이 형성되어 있지만, 그 크기가 수십㎛ 정도이므로 기체, 기포가 자유롭게 통과하는 것은 한계가 있다.As shown in (a) of FIG. 7, after going through the steps of FIGS. 4 and 5, the combined body is immersed in the
이에, 도 7의 (b)처럼, 결합체를 분리반응액(1200)에 침지할 때, 결합체의 하부 빈 공간(V)과 분리반응액(1200) 사이에서 기체가 외부로 빠져나가지 못하고 갇히게 될 수 있다. 마치, 컵이나 바가지를 뒤집은 채로 물에 담굴 때 공기가 갇히는 것과 비슷한 것이다. 갇힌 기체는 결합체의 하부에서 분리반응액(1200)에 큰 기포(BB)를 발생시키는 주 원인이 될 수 있다.Therefore, as shown in (b) of Figure 7, when the combination is immersed in the
여기에 더하여, 도 7의 (c)처럼, 임시접착부(55)와 분리반응액(1200)의 화학적 반응에 의해 발생되는 기체도 작은 반응 기포(RB)를 발생시키게 된다. In addition, as shown in (c) of FIG. 7, the gas generated by the chemical reaction between the temporary
기포(BB, RB)들은 결합체에 막혀 분리반응액(1200)의 상부 방향으로 쉽게 빠져나가지 못하고 마스크(100)에 얼룩을 발생시킬 수 있다. 또한, 마스크(100)의 마스크 패턴(P) 사이에 기포(BB, RB)가 침투하여 얼룩을 남기게 되면 마스크 패턴(P)의 형태에도 악영향을 주게 된다.The bubbles (BB, RB) are blocked by the combination and cannot easily escape toward the top of the
한편, 도 7의 (b), (c)를 더 참조하면, 임시접착부(55)의 접착력을 약화시킨 상태에서 템플릿(50)을 위로 들어올려 마스크(100)와 분리할 수 있지만, 기포(BB, RB)들이 발생된 상태에서 임시접착부(55)와 분리반응액(1200)의 화학적 반응이 덜 수행될 수 있다. 이렇게 임시접착부(55)가 충분히 접착력이 약화되지 않은 경우라면, 마스크(100')의 일부가 템플릿(50)에 여전히 접착된 상태로 들어올려져 마스크(100')에 과한 장력이 가해짐에 따라 정렬 위치가 틀어지거나, 심한 경우 마스크(100')가 찢어지는 문제가 발생할 수도 있다.Meanwhile, further referring to (b) and (c) of FIGS. 7, the
도 8은 도 7을 해결하기 위한 프레임 일체형 마스크의 제조 시스템 및 프레임 일체형 마스크의 제조 과정을 나타내는 개략도이다.Figure 8 is a schematic diagram showing the manufacturing system of the frame-integrated mask and the manufacturing process of the frame-integrated mask to solve the problem of Figure 7.
도 8의 (a)를 참조하면, 도 7에서 상술한 문제를 해결하기 위해, 템플릿(50), 마스크(100) 및 프레임(200)이 연결된 결합체에서 프레임(200)이 상부, 템플릿(50)이 하부에 위치된 상태로 분리반응액(1200)에 침지하는 방법이 제안되었다. 도 4 및 도 5의 공정 후에 도 8 (a) 과 같이 결합체에서 프레임(200)이 상부, 템플릿(50)이 하부에 위치하도록 플립(flip)시키는 플립 수단(미도시)을 더 사용할 수도 있다.Referring to (a) of FIG. 8, in order to solve the problem described above in FIG. 7, in a combination where the
이어서, 도 8의 (b)를 참조하면, 결합체는 분리반응액(1200)에 침지되며, 템플릿(50) -> 임시접착부(55) -> 마스크(100) -> 프레임(200) 순으로 점차 침지될 수 있다. 따라서, 도 7의 (a)에 도시된 결합체의 빈 공간(V)은 가장 마지막에 침지되며, 결합체에 의해 폐쇄됨이 없이 침지될 수 있다. 결국, 결합체가 분리반응액(1200)에 침지되면서 기체를 갇히게 하는 상황은 발생하지 않게 된다. 즉, 분리반응액(1200)에서 도 7의 (b)와 같은 큰 기포(BB)가 발생하지 않게 된다.Next, referring to (b) of FIG. 8, the conjugate is immersed in the
이어서, 도 8의 (c)를 참조하면, 결합체가 분리반응액(1200)에 침지되어 임시접착부(55)와 분리반응액(1200)이 화학적 반응에 의해 발생되는 기체가 작은 반응 기포(RB)를 발생시킬 수는 있으나, 이 반응 기포(RB)의 양은 도 7의 (b)와 같이 결합체에 의해 갇히는 기체[기포(BB)]의 양보다는 현저하게 적고, 발생하는 반응 기포(RB)도 결합체에 갇히는 일 없이 반응부(1100)[또는, 분리반응액(1200)]의 상부로 배출될 수 있다. 따라서, 마스크(100)에 기포(BB. RB)에 의한 얼룩이 발생되거나, 마스크 패턴(P)에 기포(BB, RB)가 침투하여 악영향을 주는 것을 방지할 수 있다.Next, referring to (c) of FIG. 8, the binder is immersed in the
임시접착부(55)가 분리반응액(1200)에 의해 용해, 제거되는 경우, 템플릿(50)은 중력(G)의 힘에 의해 분리반응액(1200)의 하부 방향으로 분리될 수 있다. 다만, 임시접착부(55)에 완전히 제거되거나 접착력이 충분히 약해진 상태에서 템플릿(50)이 분리되어야 함에도 불구하고, 임시접착부(55)에 소정의 접착력이 남은 상태에서 템플릿(50)이 자중으로 낙하하는 힘에 의해, 억지로 템플릿(50)과 마스크(100)가 분리되는 문제가 발생할 수 있다. 템플릿(50) 자중으로 낙하하는 힘에 의해 마스크(100')의 일부가 템플릿(50)에 여전히 접착된 상태로 아래 방향으로 당겨져 마스크(100')에 과한 장력이 가해짐에 따라 정렬 위치가 틀어지거나, 심한 경우 마스크(100')가 찢어지는 문제가 발생할 수도 있다. 또한, 마스크(100')가 중력(G)에 의해 하부로 쳐져서 결함을 유발하는 문제도 있었다.When the temporary
위 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 프레임 일체형 마스크의 제조 시스템(1000)은 템플릿(50), 마스크(100) 및 프레임(200)이 연결된 결합체에서 프레임(200)이 하부, 템플릿(50)이 상부에 위치된 상태로 분리반응액(1200)에 침지되도록 설치되고, 동시에 분리반응액(1200) 내부에서 발생하는 기포(BB, RB)를 배기하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problem, the frame-integrated
도 9 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임 일체형 마스크의 제조 시스템 및 프레임 일체형 마스크의 제조 과정을 나타내는 개략도이다.9 to 10 are schematic diagrams showing a manufacturing system for a frame-integrated mask and a manufacturing process for a frame-integrated mask according to an embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 프레임 일체형 마스크의 제조 시스템(1000)은 프레임(200)이 하부, 템플릿(50)이 상부에 위치한 상태의 결합체가 설치될 수 있다. 결합체는 프레임 일체형 마스크의 제조 시스템(1000) 내부의 소정의 지지 수단(미도시)에 의해 지지설치될 수 있고, 결합체가 분리반응액(1200)에 점차 침지될 수 있고 공정 후 꺼낼 수 있도록 상하운동시키는 승강부(미도시)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 9, the frame-integrated
반응부(1100)에는 배기부(1150, 1160)가 연결될 수 있다. 배기부(1150, 1160)는 분리반응액(1200) 내부에서 발생하는 기포(BB, RB)를 배기하도록 제공될 수 있다. 배기부(1150, 1160)는 흡압부(1150) 및 배기관(1160)을 포함할 수 있다.
흡압부(1150)는 기포(BB, RB)를 흡입할 수 있는 흡압을 발생할 수 있다. 흡압부(1150)는 진공 펌프 등과 같은 흡압 수단을 사용할 수 있다. 배기관(1160)은 흡압부(1150)로부터 반응부(1100)의 내부로 연장될 수 있다. 반응부(1100)에는 배기관(1160)이 통과하는 배기홀(1110)이 형성될 수 있다.The
배기관(1160)의 일단부(1161)는 결합체 주변에 위치하여 기포(BB, RB)를 배기할 수 있다. 배기관(1160)의 일단부(1161)가 결합체와 너무 떨어져 있으면 기포(BB, RB)를 포집하는데 효율적이지 못하다. 따라서, 배기관(1160)의 일단부(1161)는 적어도 결합체의 프레임(200)의 하단 높이보다는 높게 위치하는 것이 기포(BB, RB)의 포집면에서 바람직하다. 배기관(1160)의 일단부(1161)에서 포집된 기포(BB, RB)는 배기관(1160)의 타단부 방향으로 이동되고, 흡압부(1150)와 연결된 외부의 배출 장치(미도시)를 통해 배기될 수 있다.One
배기관(1160)으로부터 기포(BB, RB)가 배기되므로, 마스크(100)에 기포(BB. RB)에 의한 얼룩이 발생되거나, 마스크 패턴(P)에 기포(BB, RB)가 침투하여 악영향을 주는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.Since air bubbles (BB, RB) are exhausted from the
다음으로, 도 10을 참조하면, 배기관(1160)으로부터 기포(BB, RB)가 배기되므로, 결합체가 분리반응액(1200)에 침지되면서 기체를 갇히게 하는 상황은 발생하지 않게 된다. 이에 따라, 분리반응액(1200)와 임시접착부(55)와 충분한 반응이 이루어져 임시접착부(55)가 용해, 제거될 수 있다. 즉, 임시접착부(55)의 접착력이 충분히 약해질 수 있다.Next, referring to FIG. 10, since the bubbles BB and RB are exhausted from the
한편, 결합체가 분리반응액(1200)에 침지될 때, 수평방향으로부터 소정 각도 기울어진 채로 침지될 수 있다. 승강부(미도시)는 결합체를 비스듬히 기울어진 채로 분리반응액(1200)에 침지시킴에 따라 결합체 하부에 있는 최소한의 기체에 대해서 배기관(1160)을 이용한 배기 공정을 수행할 수 있다.Meanwhile, when the conjugate is immersed in the
임시접착부(55)의 접착력이 충분히 약해진 상태에서 템플릿(50)을 상부 방향으로 들어올려 마스크(100)와 분리할 수 있다. 진공 척(90)을 상부 방향으로 들어올려 템플릿(50)에 상부 방향으로 당기는 외력을 인가할 수 있다. 마스크(100)는 템플릿(50)이 위로 들어올려질 때도 정렬 위치가 틀어지거나 마스크(100)에 변형이 생길 정도의 장력이 가해지지 않는다. 따라서, 안정적으로 템플릿(50)과 마스크(100)를 분리하여 마스크(100)와 프레임(200)이 부착된 프레임 일체형 마스크(100, 200)를 제조할 수 있게 된다.In a state where the adhesive force of the temporary
마스크(100)와 템플릿(50)의 분리 공정을 마친 후, 승강부(미도시)를 구동하여 프레임 일체형 마스크(100, 200)를 분리 반응액(1200)의 상부로 꺼낸 후 세정 공정 및 건조 공정을 수행할 수 있다. 이후 프레임 일체형 마스크(100, 200)를 OLED 화소를 형성하고자 하는 대상 기판에 밀착시켜 OLED 화소 공정을 수행할 수 있다.After completing the separation process of the
위와 같이, 본 발명은 마스크(100)와 템플릿(50)이 분리될 때 마스크(100)에 영향을 주지 않고 프레임(200)과 부착된 상태를 온전히 유지할 수 있는 효과가 있다. 따라서, 마스크가 쳐지거나 뒤틀리는 등의 변형이 방지되고 프레임 상에서 각 마스크 간의 정렬이 명확하게 유지될 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention has the effect of maintaining the state of attachment to the
본 발명은 상술한 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형과 변경이 가능하다. 그러한 변형예 및 변경예는 본 발명과 첨부된 특허청구범위의 범위 내에 속하는 것으로 보아야 한다.Although the present invention has been shown and described with reference to preferred embodiments as described above, it is not limited to the above embodiments and may be modified in various ways by those skilled in the art without departing from the spirit of the invention. Transformation and change are possible. Such modifications and variations should be considered to fall within the scope of the present invention and the appended claims.
50: 템플릿(template)
51: 레이저 통과공
55: 임시접착부
100: 마스크
110: 마스크 막, 마스크 금속막
200: 프레임
210: 테두리 프레임부
220: 마스크 셀 시트부
221: 테두리 시트부
223: 제1 그리드 시트부
225: 제2 그리드 시트부
1000: 프레임 일체형 마스크 제조 시스템
1100: 반응부
1150, 1160: 배기부
1200: 분리반응액
BB, RB: 기포
C: 셀, 마스크 셀
CR: 마스크 셀 영역
DM: 더미, 마스크 더미
L: 레이저
P: 마스크 패턴
WB: 용접 비드
WP: 용접부50: template
51: Laser passing hole
55: Temporary adhesive part
100: mask
110: mask film, mask metal film
200: frame
210: Border frame part
220: Mask cell sheet part
221: Border sheet part
223: First grid sheet portion
225: Second grid sheet portion
1000: Frame-integrated mask manufacturing system
1100: reaction unit
1150, 1160: exhaust part
1200: Separation reaction solution
BB, RB: bubbles
C: cell, mask cell
CR: mask cell area
DM: dummy, mask dummy
L: Laser
P: mask pattern
WB: weld bead
WP: weld area
Claims (8)
프레임, 마스크 및 템플릿(template)의 결합체가 침지되며 마스크와 템플릿이 분리되도록 화학적 처리를 수행하는 분리반응액이 수용된 반응부;
를 포함하고,
결합체는, 마스크가 적어도 하나의 마스크 셀 영역을 구비한 프레임 상에 부착되고, 프레임에 부착된 마스크의 일면에 대향하는 타면이 템플릿에 임시접착부를 개재하여 접착되어 형성되며,
결합체는 프레임이 하부, 템플릿이 상부에 위치된 상태로 분리반응액에 침지되도록 설치되고,
분리반응액 내부에서 발생하는 기포를 배기하는 배기부가 반응부에 연결된, 프레임 일체형 마스크 제조 시스템.A frame-integrated mask manufacturing system used to manufacture a frame-integrated mask for forming OLED pixels,
A reaction section containing a separation reaction solution in which the combination of the frame, mask, and template is immersed and chemically treated to separate the mask and template;
Including,
The assembly is formed by attaching a mask to a frame having at least one mask cell area, and attaching the other side opposite to one side of the mask attached to the frame to the template through a temporary adhesive,
The conjugate is installed to be immersed in the separation reaction solution with the frame positioned at the bottom and the template positioned at the top,
A frame-integrated mask manufacturing system in which an exhaust unit that exhausts bubbles generated inside the separation reaction solution is connected to the reaction unit.
결합체에 연결되어 결합체가 반응부의 분리반응액에 침지되도록 상하운동시키는 승강부를 포함하는, 프레임 일체형 마스크 제조 시스템.According to paragraph 1,
A frame-integrated mask manufacturing system comprising a lifting unit that is connected to the assembly and moves up and down so that the assembly is immersed in the separation reaction solution of the reaction section.
분리반응액의 화학적 처리에 의해 임시접착부가 제거되거나, 마스크와 템플릿 사이의 접착력이 약화되는, 프레임 일체형 마스크 제조 시스템.According to paragraph 1,
A frame-integrated mask manufacturing system in which temporary adhesive parts are removed or the adhesive strength between the mask and template is weakened by chemical treatment of the separation reaction solution.
템플릿은,
상부 방향으로 당기는 외력에 의해 마스크로부터 상부 방향으로 분리되는, 프레임 일체형 마스크 제조 시스템.According to paragraph 3,
The template is,
A frame-integrated mask manufacturing system that is separated upward from the mask by an external force pulling in the upward direction.
결합체가 분리반응액에 침지될 때, 수평방향으로부터 소정 각도 기울어진 채로 침지되는, 프레임 일체형 마스크 제조 시스템.According to paragraph 1,
A frame-integrated mask manufacturing system in which the assembly is immersed at a predetermined angle from the horizontal direction when immersed in the separation reaction solution.
결합체가 분리반응액에 침지될 때, 결합체와 분리반응액 사이에서 갇힌 공기 및 분리반응액에서 발생되는 기포를 배기부가 배기하는, 프레임 일체형 마스크 제조 시스템.According to paragraph 1,
A frame-integrated mask manufacturing system in which the exhaust unit exhausts air trapped between the assembly and the separation reaction solution and bubbles generated in the separation reaction solution when the assembly is immersed in the separation reaction solution.
배기부는 흡압을 발생하는 흡압부; 및 흡압부로부터 반응부의 내부로 연장되는 배기관을 포함하고,
배기관의 일단부는 적어도 결합체의 프레임의 하단보다 높게 위치하는, 프레임 일체형 마스크 제조 시스템.According to paragraph 1,
The exhaust part includes a suction pressure part that generates suction pressure; And an exhaust pipe extending from the suction section to the inside of the reaction section,
A frame-integrated mask manufacturing system, wherein one end of the exhaust pipe is located at least higher than the bottom of the frame of the assembly.
(a) 프레임, 마스크 및 템플릿(template)의 결합체를 준비하는 단계;
(b) 결합체를 마스크와 템플릿이 분리되도록 화학적 처리를 수행하는 분리반응액에 침지하는 단계;
(c) 결합체를 분리반응액으로부터 꺼내는 단계;
를 포함하고,
결합체는, 마스크가 적어도 하나의 마스크 셀 영역을 구비한 프레임 상에 부착되고, 프레임에 부착된 마스크의 일면에 대향하는 타면이 마스크 지지 템플릿에 임시접착부를 개재하여 접착되어 형성되며,
(b) 단계에서, 프레임이 하부, 템플릿이 상부에 위치된 상태에서 결합체를 분리반응액에 침지하고, 분리반응액 내부에서 발생하는 기포를 배기하는, 프레임 일체형 마스크의 제조 방법.A method of manufacturing a frame-integrated mask for forming OLED pixels in a frame-integrated mask manufacturing system,
(a) preparing a combination of a frame, a mask, and a template;
(b) immersing the conjugate in a separation reaction solution that performs chemical treatment to separate the mask and template;
(c) removing the conjugate from the separation reaction solution;
Including,
The combination is formed by attaching a mask to a frame having at least one mask cell area, and attaching the other surface opposite to one surface of the mask attached to the frame to a mask support template via a temporary adhesive,
In step (b), the assembly is immersed in the separation reaction solution with the frame positioned at the bottom and the template at the top, and bubbles generated inside the separation reaction solution are evacuated.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020220029830A KR20230132946A (en) | 2022-03-10 | 2022-03-10 | Producing system of mask intergrated frame and producing method thereof |
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