KR101537967B1 - 기판과 마스크의 어태치 장치 및 방법 - Google Patents

기판과 마스크의 어태치 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

기판과 마스크의 어태치 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기판과 마스크의 어태치 장치는, 금속 재질로 제작되는 마스크(Mask)를 지지하는 마스크 지지유닛; 마스크 지지유닛의 상부 영역에 배치되며, 기판(Glass)을 사이에 두고 마스크와의 어태치(Attach)를 위한 자기력을 발생시키는 자력척; 자력척과 연결되어 자력척을 업/다운(up/down) 구동시키는 자력척 업/다운 구동부; 및 마스크의 리턴(return) 동작 시 마스크와 자력척이 자기력에 의한 간섭에 의해 상호 접촉되지 않게 자력척의 위치를 변경시키도록 자력척 업/다운 구동부의 동작을 컨트롤하는 컨트롤러를 포함한다.

Description

기판과 마스크의 어태치 장치 및 방법{Apparatus and method for attaching glass and mask}
본 발명은, 기판과 마스크의 어태치 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 마스크의 리턴(return) 동작 시 마스크와 자력척의 접촉에 의한 손상 문제를 용이하게 해결할 수 있으며, 이에 따라 파티클(particle) 발생을 저지시켜 수율 확보에 기여할 수 있는 기판과 마스크의 어태치 장치 및 방법에 관한 것이다.
정보 통신 기술의 비약적인 발전과 시장의 팽창에 따라 디스플레이 소자로 평판표시소자(Flat Panel Display)가 각광 받고 있다.
이러한 평판표시소자에는 액정표시소자(Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 소자(Plasma Display Panel), 유기전계발광소자(Organic Light Emitting Diodes) 등이 있다.
이 중에서 유기전계발광소자, 예컨대 OLED는 빠른 응답속도, 기존의 LCD보다 낮은 소비 전력, 경량성, 별도의 백라이트(back light) 장치가 필요 없어서 초박형으로 만들 수 있는 점, 고휘도 등의 매우 좋은 장점을 가지고 있어서 차세대 디스플레이 소자로서 각광받고 있다.
이러한 유기전계발광소자는 기판 위에 양극 막, 유기 박막, 음극 막을 순서대로 입히고, 양극과 음극 사이에 전압을 걸어줌으로써 적당한 에너지의 차이가 유기 박막에 형성되어 스스로 발광하는 원리이다.
다시 말해, 주입되는 전자와 정공(hole)이 재결합하며, 남는 여기 에너지가 빛으로 발생되는 것이다. 이때 유기 물질의 도펀트 양에 따라 발생하는 빛의 파장을 조절할 수 있으므로 풀 칼라(full color)의 구현이 가능하다.
도 1은 유기전계발광소자(OLED)의 구조도이다.
이 도면에 도시된 바와 같이, 유기전계발광소자는 기판 상에 애노드(anode), 정공 주입층(hole injection layer), 정공 운송층(hole transfer layer), 발광층(emitting layer), 정공 방지층(hole blocking layer), 전자 운송층(electron transfer layer), 전자 주입층(electron injection layer), 캐소드(cathode) 등의 막이 순서대로 적층되어 형성된다.
이러한 구조에서 애노드로는 면저항이 작고 투과성이 좋은 ITO(Indium Tin Oxide)가 주로 사용된다. 그리고 유기 박막은 발광 효율을 높이기 위하여 정공 주입층, 정공 운송층, 발광층, 정공 방지층, 전자 운송층, 전자 주입층의 다층으로 구성된다. 발광층으로 사용되는 유기물질은 Alq3, TPD, PBD, m-MTDATA, TCTA 등이 있다. 캐소드로는 LiF-Al 금속막이 사용된다. 그리고 유기 박막이 공기 중의 수분과 산소에 매우 약하므로 소자의 수명(life time)을 증가시키기 위해 봉합하는 봉지막이 최상부에 형성된다.
한편, 도 1에 도시된 유기전계발광소자를 다시 간략하게 정리하면, 유기전계발광소자는 애노드, 캐소드, 그리고 애노드와 캐소드 사이에 개재된 발광층을 포함하며, 구동 시 정공은 애노드로부터 발광층 내로 주입되고, 전자는 캐소드로부터 발광층 내로 주입된다. 발광층 내로 주입된 정공과 전자는 발광층에서 결합하여 엑시톤(exciton)을 생성하고, 이러한 엑시톤이 여기상태에서 기저상태로 전이하면서 빛을 방출하게 된다.
이러한 유기전계발광소자는 구현하는 색상에 따라 단색 또는 풀 칼라(full color) 유기전계발광소자로 구분될 수 있는데, 풀 칼라 유기전계발광소자는 빛의 삼원색인 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 별로 패터닝된 발광층을 구비함으로써 풀 칼라를 구현한다.
풀 칼라 유기전계발광소자에 있어서, 발광층을 패터닝하는 것은 발광층을 형성하는 물질에 따라 다르게 수행될 수 있다.
발광층을 패터닝하는 OLED 증착 방식에는 FMM(Fine Metal Mask)을 이용한 수평 증착 방식, LITI(Laser Induced Thermal Imaging) 공법을 적용한 방식, 컬러 필터(color filter)를 이용하는 방식, SMS(Small Mask Scanning) 증착 방식 등이 있다.
FMM 수평 증착 방식에 적용되는 종래의 마스크는 통상적으로 금속 마스크(Metal Mask)인데, FMM 수평 증착 방식을 진행하기 위해서는 기판과 마스크를 밀착시켜 반송하는 트레이(tray)를 사용해야 할 경우가 발생되기도 한다.
한편, 종래기술의 경우, 구조적인 한계로 인해 마스크가 배치되는 위치와 마스크를 자력으로 당기는 마그네트 플레이트(Magnet Plate) 즉, 자력척 간의 거리가 상당히 좁기 때문에, 예컨대 마스크의 리턴(return) 동작 중에, 즉 기판 없이 마스크가 리턴(return)되어 되돌아가는 중에 금속으로 된 마스크와 자력척이 자기력에 의한 간섭에 의해 상호 접촉될 우려가 높다.
만약, 마스크와 자력척이 자기력에 의한 간섭에 의해 상호 접촉되면 마스크 또는 자력척이 손상되어 사용되지 못하거나 파티클(particle) 발생으로 인해 기판의 불량을 유발시키게 됨에 따라 수율 확보에의 어려움이 있으므로 이러한 사항들을 전반적으로 고려한 구조 보완이 시급한 실정이다.
대한민국특허청 출원번호 제10-2011-0023958호
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 마스크의 리턴(return) 동작 시 마스크와 자력척의 접촉에 의한 손상 문제를 용이하게 해결할 수 있으며, 이에 따라 파티클(particle) 발생을 저지시켜 수율 확보에 기여할 수 있는 기판과 마스크의 어태치 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 금속 재질로 제작되는 마스크(Mask)를 지지하는 마스크 지지유닛; 상기 마스크 지지유닛의 상부 영역에 배치되며, 기판(Glass)을 사이에 두고 상기 마스크와의 어태치(Attach)를 위한 자기력을 발생시키는 자력척; 상기 자력척과 연결되어 상기 자력척을 업/다운(up/down) 구동시키는 자력척 업/다운 구동부; 및 상기 마스크의 리턴(return) 동작 시 상기 마스크와 상기 자력척이 자기력에 의한 간섭에 의해 상호 접촉되지 않게 상기 자력척의 위치를 변경시키도록 상기 자력척 업/다운 구동부의 동작을 컨트롤하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판과 마스크의 어태치 장치가 제공될 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 마스크의 리턴(return) 동작 시 상기 마스크에 대해 상기 자력척이 업(up) 동작되어 상기 마스크로부터 이격 배치되도록 상기 자력척 업/다운 구동부의 동작을 컨트롤할 수 있다.
상기 컨트롤러에 의해 컨트롤되며, 상기 마스크 지지유닛 측에서 업/다운(up/down) 이동 가능하게 마련되고 상기 마스크에 어태치될 상기 기판을 하부에서 지지하는 다수의 기판 서포트 핀(Glass Support Pin)을 더 포함할 수 있다.
상기 컨트롤러에 의해 컨트롤되며, 상기 자력척 측에서 업/다운(up/down) 이동 가능하게 마련되고 상기 다수의 기판 서포트 핀과 함께 상기 기판의 위치를 고정시키는 다수의 기판 픽스 핀(Glass Fix Pin)을 더 포함할 수 있다.
상기 자력척은 다수의 마그네트(magnet)를 포함하며, 상기 마그네트들 사이에는 다수의 핀홀(Pin Hole)이 형성될 수 있다.
상기 마그네트는 영구자석일 수 있다.
상기 마스크는, 다수 겹으로 형성되되 상기 기판을 지지하면서 상기 기판과 밀착되는 다수 겹의 마스크 시트(Mask Sheet)를 포함할 수 있다.
상기 마스크는, 상기 다수 겹의 마스크 시트와 용접되는 마스크 프레임(Mask Frame)을 더 포함할 수 있다.
상기 다수 겹의 마스크 시트는, 상기 기판을 지지하는 기판 지지용 마스크 시트; 및 상기 기판 지지용 마스크 시트와 접면되고 상기 기판과 밀착되는 기판 밀착용 마스크 시트를 포함할 수 있다.
상기 기판 지지용 마스크 시트의 두께보다 상기 기판 밀착용 마스크 시트의 두께가 얇을 수 있다.
상기 기판 지지용 마스크 시트의 두께는 0.2mm-0.3mm이고, 상기 기판 밀착용 마스크 시트의 두께는 0.02mm-0.02mm일 수 있다.
상기 기판 지지용 마스크 시트와 상기 기판 밀착용 마스크 시트는 인바(INVAR) 재질이며, 상호 용접될 수 있다.
상기 기판 지지용 마스크 시트에는 휘어짐이 가능하도록 하는 다수의 홀(hole)이 형성될 수 있다.
상기 다수의 홀은 장공의 형상을 가지며, 상기 기판 지지용 마스크 시트의 둘레에 연속적으로 배치될 수 있다.
상기 기판은 유기전계발광소자(Organic Light Emitting Diodes)일 수 있으며, 상기 기판은 가로/세로의 길이가 2m 내외의 대형 기판일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 금속 재질로 제작되는 마스크(Mask)가 리턴(return) 동작되어 마스크 지지유닛에 지지되는 마스크 지지단계; 및 상기 마스크 지지유닛의 상부에 배치되되 기판(Glass)을 사이에 두고 상기 마스크와의 어태치(Attach)를 위한 자기력을 발생시키는 자력척이 업(up) 동작되어 상기 마스크로부터 이격 배치되는 자력척 이격 배치단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판과 마스크의 어태치 방법이 제공될 수 있다.
상기 자력척 이격 배치단계 후에, 상기 기판이 상기 마스크의 상부 영역으로 투입되어 업(up) 동작되는 다수의 기판 서포트 핀(Glass Support Pin) 상에 지지되면서 얼라인되는 기판 지지 및 얼라인단계; 상기 자력척 측에서 다운(down) 동작되는 다수의 기판 픽스 핀(Glass Fix Pin)에 의해 상기 기판이 위치 고정되는 기판 위치 고정단계; 상기 다수의 기판 픽스 핀과 상기 다수의 기판 서포트 핀이 다운(down) 동작되어 상기 기판이 상기 마스크 상에 안착되는 기판 안착단계; 및 상기 자력척이 상기 기판 상으로 다운(down) 동작되어 상기 자력척의 자기력에 의해 상기 기판과 상기 마스크가 상호 어태치되는 기판과 마스크의 어태치단계를 더 포함할 수 있다.
상기 기판과 마스크의 어태치단계 후에, 상기 기판 서포트 핀들과 상기 기판 픽스 핀들이 제거되는 핀 제거단계; 및 상기 자력척이 상기 기판 측으로 더 다운(down) 동작되어 상기 기판과 상기 마스크 간의 어태치력을 배가시키는 추가 어태치단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 마스크의 리턴(return) 동작 시 마스크와 자력척의 접촉에 의한 손상 문제를 용이하게 해결할 수 있으며, 이에 따라 파티클(particle) 발생을 저지시켜 수율 확보에 기여할 수 있다.
도 1은 유기전계발광소자(OLED)의 구조도이다.
도 2 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판과 마스크의 어태치 장치를 통해 기판과 마스크가 어태치되는 과정을 단계적으로 도시한 도면들이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판과 마스크의 어태치 장치의 제어 블록도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판과 마스크의 어태치 방법의 플로차트이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판과 마스크의 어태치 장치에 적용되는 기판과 마스크에 대한 결합도이다.
도 13은 도 12의 분해도이다.
도 14는 도 13에서 마스크의 분해도이다.
도 15는 서포팅 마스크 시트의 평면 구조도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 2 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판과 마스크의 어태치 장치를 통해 기판과 마스크가 어태치되는 과정을 단계적으로 도시한 도면들, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판과 마스크의 어태치 장치의 제어 블록도, 그리고 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판과 마스크의 어태치 방법의 플로차트이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 기판(G, Glass)과 마스크(100)의 어태치 장치는, 마스크(100)의 리턴(return) 동작 시 마스크(100)와 자력척(130)이 자기력에 의한 간섭에 의해 상호 접촉되지 않도록 자력척(130)의 위치를 변경시킴으로써 마스크(100) 또는 자력척(130)의 접촉에 의한 손상 문제를 용이하게 해결할 수 있도록 한 것으로서, 마스크 지지유닛(140), 자력척(130), 자력척 업/다운 구동부(160), 다수의 기판 서포트 핀(170, Glass Support Pin), 다수의 기판 픽스 핀(180, Glass Fix Pin), 그리고 이들을 컨트롤하는 컨트롤러(150)를 포함한다.
참고로, 본 실시예에 적용되는 기판(G)은 유기전계발광소자(Organic Light Emitting Diodes)이며, 가로/세로의 길이가 2m 내외의 대형 기판일 수 있다.
마스크 지지유닛(140)은 금속(Metal) 재질로 제작되는 마스크(100, Mask)를 지지하는 구조물이다.
마스크 지지유닛(140)은 해당 위치에 고정된 상태에서 마스크(100)를 지지하는 구조물일 수도 있고, 공정으로 인입 또는 인출될 수 있는 이동식 구조물일 수도 있다.
자력척(130)은 마스크 지지유닛(140)의 상부 영역에 배치되며, 기판(G)을 사이에 두고 마스크(100)와의 어태치(Attach)를 위한 자기력을 발생시키는 역할을 한다.
자력척(130)의 내부에는 자기력을 발생시키는 다수의 마그네트(132, magnet)가 마련된다.
마그네트(132)는 영구자석으로 적용된다. 하지만, 주변과의 간섭이 없고 또한 자력 제어가 용이하다면 마그네트(132)를 전자석으로 대체할 수도 있을 것이다.
마그네트(132)들 사이에는 다수의 핀홀(134, Pin Hole)이 형성된다. 핀홀(134)을 통해 기판 픽스 핀(180, Glass Fix Pin)이 출입되면서 기판(G)을 고정시킬 수 있다.
도면에는 자세히 도시하지 않았으나 자력척(130)에 별도의 단차를 주어 마스크(100)의 리턴(return) 동작 시 또는 마스크(100)의 공정(process) 동작 시 마스크(100)가 배치되는 위치를 달리 형성할 수도 있을 것이다. 이때는 자력척(130)에 형성되는 단차부가 일정 부분 움직일 수 있도록 하는 것이 바람직할 수도 있을 것이다.
자력척 업/다운 구동부(160)는 자력척(130)과 연결되어 자력척(130)을 업/다운(up/down) 구동시키는 역할을 한다.
자력척 업/다운 구동부(160)로서, 예컨대 실린더 등이 적용될 수도 있고 혹은 리니어 모터(Linear Motor)가 적용될 수도 있다.
뿐만 아니라 자력척 업/다운 구동부(160)는 모터와 볼 스크루의 조합에 의해 형성될 수도 있는데, 본 실시예의 도면에는 편의를 위해 개략적으로 도시하였다.
다수의 기판 서포트 핀(170, Glass Support Pin)은 마스크 지지유닛(140) 측에서 업/다운(up/down) 이동 가능하게 마련되고 마스크(100)에 어태치될 기판(G)을 하부에서 지지하는 역할을 한다.
도 3에서 도 4처럼 기판 서포트 핀(170)들은 업(up) 동작되어야 할 뿐만 아니라 도 7에서 도 8처럼 기판 서포트 핀(170)들은 다운(down) 동작되어야 하기 때문에 기판 서포트 핀(170)들에는 업/다운(up/down) 수단이 부가될 수 있다.
다수의 기판 픽스 핀(180, Glass Fix Pin)은 자력척(130) 측에서 업/다운(up/down) 이동 가능하게 마련되며, 도 5처럼 다수의 기판 서포트 핀(170)과 함께 기판(G)의 위치를 고정시키는 역할을 한다.
도 4에서 도 5처럼 기판 픽스 핀(180)들 역시 업(up) 동작되어야 할 뿐만 아니라 도 7에서 도 8처럼 기판 픽스 핀(180)들은 다운(down) 동작되어야 하기 때문에 기판 픽스 핀(180)들에도 업/다운(up/down) 수단이 부가될 수 있다.
한편, 컨트롤러(150)는 자력척 업/다운 구동부(160), 다수의 기판 서포트 핀(170, Glass Support Pin), 다수의 기판 픽스 핀(180, Glass Fix Pin)의 동작을 컨트롤한다.
특히, 컨트롤러(150)는 마스크(100)의 리턴(return) 동작 시 마스크(100)와 자력척(130)이 자기력에 의한 간섭에 의해 상호 접촉되지 않도록 자력척(130)의 위치를 변경시키도록 자력척 업/다운 구동부(160)의 동작을 컨트롤한다.
보다 구체적으로 살펴보면, 본 실시예에서 컨트롤러(150)는 마스크(100)의 리턴(return) 동작 시 마스크(100)에 대해 자력척(130)이 업(up) 동작되어 마스크(100)로부터 이격 배치되도록 자력척 업/다운 구동부(160)의 동작을 컨트롤한다.
이러한 컨트롤러(150)는, 도 11에 도시된 바와 같이, 중앙처리장치(151, CPU), 메모리(152, MEMORY), 서포트 회로(153, SUPPORT CIRCUIT)를 포함할 수 있다.
중앙처리장치(151)는 본 실시예에서 마스크(100)의 리턴(return) 동작 시 마스크(100)에 대해 자력척(130)이 업(up) 동작되어 마스크(100)로부터 이격 배치되도록 자력척 업/다운 구동부(160)의 동작을 컨트롤하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다.
메모리(152, MEMORY)는 중앙처리장치(151)와 연결된다. 메모리(152)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서 로컬 또는 원격지에 설치될 수 있으며, 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 디지털 저장 형태와 같이 쉽게 이용가능한 적어도 하나 이상의 메모리이다.
서포트 회로(153, SUPPORT CIRCUIT)는 중앙처리장치(151)와 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다. 이러한 서포트 회로(153)는 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.
본 실시예에서 컨트롤러(150)는 마스크(100)의 리턴(return) 동작 시 마스크(100)에 대해 자력척(130)이 업(up) 동작되어 마스크(100)로부터 이격 배치되도록 자력척 업/다운 구동부(160)의 동작을 컨트롤하는데 이러한 일련의 프로세스 등은 메모리(152)에 저장될 수 있다. 전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(152)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 다른 중앙처리장치(미도시)에 의해서 저장되거나 실행될 수 있다.
본 발명에 따른 프로세스는 소프트웨어 루틴에 의해 실행되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 프로세스들 중 적어도 일부는 하드웨어에 의해 수행되는 것도 가능하다. 이처럼, 본 발명의 프로세스들은 컴퓨터 시스템 상에서 수행되는 소프트웨어로 구현되거나 또는 집적 회로와 같은 하드웨어로 구현되거나 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해서 구현될 수 있다.
이하, 기판과 마스크가 어태치되는 과정에 대해 순차적으로 알아본다.
우선, 도 2처럼 금속 재질로 제작되는 마스크(100)가 리턴(return) 동작되어 마스크 지지유닛(140)에 지지된다(S11).
마스크(100)가 리턴(return) 동작될 때는 도면에 도시된 것처럼 기판(G)이 없는 상태로 진행될 수 있다.
다음, 도 3처럼 자력척(130)이 업(up) 동작되어 마스크(100)로부터 이격 배치된다(S12).
이처럼 자력척(130)이 업(up) 동작되어 마스크(100)로부터 이격 배치되면 자력척(130)과 마스크(100) 사이의 간격이 넓어져서 자기력에 의한 간섭에 의해 자력척(130)과 마스크(100)가 상호 접촉되지 않는다.
뿐만 아니라 도 3처럼 자력척(130)이 업(up) 동작되어 마스크(100)로부터 이격 배치되면 공간이 확보되기 때문에 로봇(R)에 의해 기판(G)이 투입되기가 용이하다.
그런 다음, 도 4처럼 로봇(R)에 의해 기판(G)이 마스크(100)의 상부 영역으로 투입되며, 이와 동시에 업(up) 동작되는 다수의 기판 서포트 핀(170, Glass Support Pin) 상에 지지되면서 기판(G)이 얼라인된다(S13).
기판(G)의 얼라인 과정이 완료되면, 도 5처럼 자력척(130) 측에서 다운(down) 동작되는 다수의 기판 픽스 핀(180, Glass Fix Pin)에 의해 기판(G)이 위치 고정된다(S14).
다음, 도 6처럼 기판 픽스 핀(180)들과 기판 서포트 핀(170)들이 다운(down) 동작되어 기판(G)이 마스크(100) 상에 안착된다(S15).
그런 다음, 도 7처럼 자력척(130)이 기판(G) 상으로 다운(down) 동작되어 자력척(130)의 마그네트(132)의 자기력에 의해 기판(G)과 마스크(100)가 상호 어태치되도록 한다(S16). 즉 마그네트(132)의 자기력이 마스크(100)를 당기기 때문에 기판(G)과 마스크(100)가 상호 어태치될 수 있다.
기판(G)과 마스크(100)가 상호 어태치된 이후에는 도 8처럼 기판 서포트 핀(170)들과 기판 픽스 핀(180)들이 제거되면서 원래 자리로 돌아간다(S17).
그런 다음, 도 9처럼 자력척(130)이 기판(G) 측으로 더 다운(down) 동작되어 기판(G)과 마스크(100) 간의 어태치력을 배가시킴으로써(S18), 기판(G)과 마스크(100)가 좀 더 견고하게 밀착되면서 어태치될 수 있도록 한다. 이때, S18 단계는 경우에 따라 적용되지 않을 수도 있다.
이와 같은 구조와 동작을 갖는 본 실시예에 따르면, 마스크(100)의 리턴(return) 동작 시 마스크(100)와 자력척(130)이 자기력에 의한 간섭에 의해 상호 접촉되지 않도록 자력척(130)의 위치를 변경시킴으로써 마스크(100) 또는 자력척(130)의 접촉에 의한 손상 문제를 용이하게 해결할 수 있으며, 이에 따라 파티클(particle) 발생을 저지시켜 수율 확보에 기여할 수 있게 된다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판과 마스크의 어태치 장치에 적용되는 기판과 마스크에 대한 결합도, 도 13은 도 12의 분해도, 도 14는 도 13에서 마스크의 분해도, 그리고 도 15는 서포팅 마스크 시트의 평면 구조도이다.
전술한 실시예에서는 마스크(100)를 단순히 메탈 마스크(100)라 하여 설명하였다. 하지만, 마스크(200)는 도 12 내지 도 15와 같은 구조로 적용될 수 있다.
도 12 내지 도 15를 참조하면, 본 실시예에서 적용되는 마스크(200)는 단순한 시트(sheet) 형상은 아니다.
즉 전술한 실시예에서 적용되던 마스크(100)는 한 겹으로 된 시트(sheet) 형상이더라도 무방하다.
하지만, 본 실시예에서 적용되는 마스크(200)는 다수 겹으로 형성되되 기판(G)을 지지하면서 기판(G)과 밀착되는 다수 겹의 마스크 시트(201,202, Mask Sheet)와, 다수 겹의 마스크 시트(201,202)와 용접되는 마스크 프레임(203, Mask Frame)을 포함할 수 있다.
다수 겹의 마스크 시트(201,202)는 기판(G)을 지지하는 기판 지지용 마스크 시트(201)와, 기판 지지용 마스크 시트(201)와 접면되고 기판(G)과 밀착되는 기판 밀착용 마스크 시트(202)를 포함한다.
즉 본 실시예의 경우, 다수 겹의 마스크 시트(201,202)는 기판 지지용 마스크 시트(201)와 기판 밀착용 마스크 시트(202)라는 이중 구조로 적용된다.
앞서 기술한 것처럼 기판 지지용 마스크 시트(201)는 기판(G)을 지지하는 역할을, 그리고 기판 밀착용 마스크 시트(202)는 기판(G)과 밀착되어 들뜨지 않도록 하는 역할을 담당한다.
따라서 본 실시예의 경우, 기판 지지용 마스크 시트(201)의 두께보다 기판 밀착용 마스크 시트(202)의 두께가 얇게 제작된다.
실시예이기는 하지만 기판 지지용 마스크 시트(201)의 두께는 0.2mm-0.3mm이고, 기판 밀착용 마스크 시트(202)의 두께는 0.02mm-0.02mm일 수 있다.
비교적 두껍게 제작되는 기판 지지용 마스크 시트(201)에는 어태치 공정 시 휘어짐이 가능하도록, 즉 잘 휘어지면서 기판(G)과 어태치될 수 있도록 하는 수단으로서 다수의 홀(H, hole)이 형성된다.
이때의 홀(H)들은 도 15처럼 장공의 형상을 가지며, 기판 지지용 마스크 시트(201)의 둘레에 연속적으로 배치될 수 있다.
본 실시예에서 기판 지지용 마스크 시트(201)와 기판 밀착용 마스크 시트(202) 모두는 인바(INVAR) 재질로 제작되며, 상호 용접된다.
인바(INVAR) 재질은 철 63.5%에 니켈 36.5%를 첨가하여 열팽창계수가 작은 합금을 말한다. 본 실시예와 같은 정밀기계나 광학기계의 부품처럼 온도 변화에 의해서 치수가 변하면 오차의 원인이 되는 기계에 사용될 수 있다.
마스크 프레임(203)은 다수 겹의 마스크 시트(201,202)의 둘레에서 다수 겹의 마스크 시트(201,202)와 용접된다. 다수 겹의 마스크 시트(201,202)가 마스크 프레임(203)에 용접될 때는 다수 겹의 마스크 시트(201,202)가 인장되면서 용접될 수 있다.
이와 같은 구조의 마스크(200)가 적용되더라도 본 발명의 효과를 제공하는 데에는 아무런 문제가 없다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
G : 기판 100 : 마스크
130 : 자력척 132 : 마그네트
134 : 핀홀 140 : 마스크 지지유닛
150 : 컨트롤러 160 : 자력척 업/다운 구동부
170 : 기판 서포트 핀 180 : 기판 픽스 핀

Claims (18)

  1. 금속 재질로 제작되는 마스크(Mask)를 지지하는 마스크 지지유닛;
    상기 마스크 지지유닛의 상부 영역에 배치되며, 기판(Glass)을 사이에 두고 상기 마스크와의 어태치(Attach)를 위한 자기력을 발생시키는 자력척;
    상기 자력척과 연결되어 상기 자력척을 업/다운(up/down) 구동시키는 자력척 업/다운 구동부; 및
    상기 마스크의 리턴(return) 동작 시 상기 마스크와 상기 자력척이 자기력에 의한 간섭에 의해 상호 접촉되지 않게 상기 자력척의 위치를 변경시키도록 상기 자력척 업/다운 구동부의 동작을 컨트롤하는 컨트롤러를 포함하며,
    상기 마스크는 상기 기판을 지지하면서 상기 기판과 밀착되는 다수 겹의 마스크 시트(Mask Sheet)를 포함하되 상기 다수 겹의 마스크 시트는, 휘어짐이 가능하도록 둘레에 연속적으로 배치되는 장공의 다수의 홀(hole)을 구비하는 기판 지지용 마스크 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판과 마스크의 어태치 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 마스크의 리턴(return) 동작 시 상기 마스크에 대해 상기 자력척이 업(up) 동작되어 상기 마스크로부터 이격 배치되도록 상기 자력척 업/다운 구동부의 동작을 컨트롤하는 것을 특징으로 하는 기판과 마스크의 어태치 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러에 의해 컨트롤되며, 상기 마스크 지지유닛 측에서 업/다운(up/down) 이동 가능하게 마련되고 상기 마스크에 어태치될 상기 기판을 하부에서 지지하는 다수의 기판 서포트 핀(Glass Support Pin)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판과 마스크의 어태치 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 컨트롤러에 의해 컨트롤되며, 상기 자력척 측에서 업/다운(up/down) 이동 가능하게 마련되고 상기 다수의 기판 서포트 핀과 함께 상기 기판의 위치를 고정시키는 다수의 기판 픽스 핀(Glass Fix Pin)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판과 마스크의 어태치 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 자력척은 다수의 마그네트(magnet)를 포함하며,
    상기 마그네트들 사이에는 다수의 핀홀(Pin Hole)이 형성되는 것을 특징으로 하는 기판과 마스크의 어태치 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 마그네트는 영구자석인 것을 특징으로 하는 기판과 마스크의 어태치 장치.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 마스크는,
    상기 다수 겹의 마스크 시트와 용접되는 마스크 프레임(Mask Frame)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판과 마스크의 어태치 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 다수 겹의 마스크 시트는,
    상기 기판 지지용 마스크 시트와 접면되고 상기 기판과 밀착되는 기판 밀착용 마스크 시트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판과 마스크의 어태치 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 기판 지지용 마스크 시트의 두께보다 상기 기판 밀착용 마스크 시트의 두께가 얇은 것을 특징으로 하는 기판과 마스크의 어태치 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 기판 지지용 마스크 시트의 두께는 0.2mm-0.3mm이고, 상기 기판 밀착용 마스크 시트의 두께는 0.02mm-0.02mm인 것을 특징으로 하는 기판과 마스크의 어태치 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 기판 지지용 마스크 시트와 상기 기판 밀착용 마스크 시트는 인바(INVAR) 재질이며, 상호 용접되는 것을 특징으로 하는 기판과 마스크의 어태치 장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제1항에 있어서,
    상기 기판은 유기전계발광소자(Organic Light Emitting Diodes)인 것을 특징으로 하는 기판과 마스크의 어태치 장치.
  16. 금속 재질로 제작되는 마스크(Mask)가 리턴(return) 동작되어 마스크 지지유닛에 지지되는 마스크 지지단계;
    상기 마스크 지지유닛의 상부에 배치되되 기판(Glass)을 사이에 두고 상기 마스크와의 어태치(Attach)를 위한 자기력을 발생시키는 자력척이 업(up) 동작되어 상기 마스크로부터 이격 배치되는 자력척 이격 배치단계;
    상기 자력척 이격 배치단계 후에, 상기 기판이 상기 마스크의 상부 영역으로 투입되어 업(up) 동작되는 다수의 기판 서포트 핀(Glass Support Pin) 상에 지지되면서 얼라인되는 기판 지지 및 얼라인단계;
    상기 자력척 측에서 다운(down) 동작되는 다수의 기판 픽스 핀(Glass Fix Pin)에 의해 상기 기판이 위치 고정되는 기판 위치 고정단계;
    상기 다수의 기판 픽스 핀과 상기 다수의 기판 서포트 핀이 다운(down) 동작되어 상기 기판이 상기 마스크 상에 안착되는 기판 안착단계; 및
    상기 자력척이 상기 기판 상으로 다운(down) 동작되어 상기 자력척의 자기력에 의해 상기 기판과 상기 마스크가 상호 어태치되는 기판과 마스크의 어태치단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판과 마스크의 어태치 방법.
  17. 삭제
  18. 제16항에 있어서,
    상기 기판과 마스크의 어태치단계 후에, 상기 기판 서포트 핀들과 상기 기판 픽스 핀들이 제거되는 핀 제거단계; 및
    상기 자력척이 상기 기판 측으로 더 다운(down) 동작되어 상기 기판과 상기 마스크 간의 어태치력을 배가시키는 추가 어태치단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판과 마스크의 어태치 방법.
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