WO2020036360A1 - Method for manufacturing frame-integrated mask, and frame - Google Patents

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WO2020036360A1
WO2020036360A1 PCT/KR2019/009825 KR2019009825W WO2020036360A1 WO 2020036360 A1 WO2020036360 A1 WO 2020036360A1 KR 2019009825 W KR2019009825 W KR 2019009825W WO 2020036360 A1 WO2020036360 A1 WO 2020036360A1
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mask
frame
metal film
template
manufacturing
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이유진
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주식회사 티지오테크
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Definitions

  • the present invention relates to a method and a frame for manufacturing a frame-integrated mask. More specifically, it is possible to stably support and move without deformation of the mask, to improve the adhesion between the mask and the frame during the process of adhering the mask to the frame, and to align the alignment between the masks clearly.
  • a method and a frame for producing a frame-integrated mask is a method and a frame for producing a frame-integrated mask.
  • a fine metal mask (FMM) method is used in which a thin metal mask is adhered to a substrate to deposit an organic material at a desired position.
  • the mask is manufactured in the form of a stick, a plate, and the like, and then the mask is welded and fixed to the OLED pixel deposition frame.
  • Each mask may include a plurality of cells corresponding to one display.
  • several masks may be fixed to the OLED pixel deposition frame. In the process of fixing to the frame, each mask is tensioned to be flat. Adjusting the tension to make the entire part of the mask flat is a very difficult task.
  • QHD image quality is 500 ⁇ 600 pixel per inch (PPI), and the pixel size is about 30 ⁇ 50 ⁇ m, and 4K UHD, 8K UHD high definition is higher than 860 PPI, ⁇ 1600 PPI, etc. It has a resolution of.
  • the alignment error between the cells must be reduced to several micrometers, and the error beyond this can lead to product failure, resulting in very low yield. Therefore, there is a need for development of a technique for preventing deformation, such as knocking or twisting of a mask and making alignment clear, a technique for fixing a mask to a frame, and the like.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, frame-integrated mask that can prevent deformation of the mask when the mask is bonded to the frame and improve the adhesion between the mask and the frame
  • the object of this invention is to provide a manufacturing method and a frame.
  • an object of this invention is to provide the manufacturing method of the frame-integrated mask which markedly reduced manufacturing time and raised the yield significantly.
  • the above object of the present invention is a method of manufacturing a frame-integrated mask in which at least one mask and a frame for supporting the mask are integrally provided, comprising: (a) providing a frame having at least one mask cell area; (b) providing a mask; (c) mapping the mask to a mask cell region of the frame; And (d) irradiating the welding part of the mask with a laser to bond the mask to the frame, wherein a plurality of adsorption holes are formed at a predetermined distance from the edge of the frame where the mask cell area exists, and (c) And a method of manufacturing a frame-integrated mask in which a mask is brought into close contact with the frame by applying a suction force to the mask in contact with the frame through the plurality of adsorption holes.
  • step (b) step (b1) forming a mask metal film on at least one surface of the conductive substrate by electroforming; (b2) separating the mask metal film from the conductive substrate; (b3) attaching a mask metal film on a template on which a temporary adhesive part is formed; And (b4) forming a mask pattern on the mask metal film to manufacture a mask.
  • Step (b) comprises the steps of: (b1) providing a mask metal film which is a sheet made by rolling; (b2) attaching a mask metal film on a template on which a temporary adhesive part is formed; (b3) forming a mask pattern on the mask metal film to manufacture a mask.
  • Step (c) may be a step of loading a template on the frame to correspond to the mask cell area of the frame.
  • a lower support including an adsorption unit for generating a suction may be disposed under the frame.
  • the lower supporter may compress the opposite side of the mask cell area onto which the mask is loaded.
  • the suction hole may be formed in a portion which does not overlap with the welded portion of the mask.
  • the conductive substrate is a wafer, and a step of heat-treating the mask metal film may be further performed between steps (b1) and (b2).
  • the method further includes reducing the thickness of the mask metal film adhered to the template, wherein the thickness reduction of the mask metal film is performed by chemical mechanical polishing (CMP) or chemical wet etching. ), Or by dry etching.
  • CMP chemical mechanical polishing
  • wet etching or by dry etching.
  • the temporary adhesive part may be an adhesive or adhesive sheet that can be separated by applying heat, and an adhesive or adhesive sheet that can be separated by UV irradiation.
  • Forming a mask pattern on the mask metal film to produce a mask includes: (1) forming a patterned insulating portion on the mask metal film; (2) etching a portion of the mask metal film exposed between the insulating portions to form a mask pattern; And (3) removing the insulation.
  • the template may be made of any one of wafer, glass, silica, heat-resistant glass, quartz, alumina (Al 2 O 3 ), borosilicate glass, and zirconia. It may include.
  • the laser irradiated from the upper part of the template may pass through the laser through hole and may be irradiated to the weld of the mask.
  • the method may further include separating the mask from the template by performing at least one of heat application, chemical treatment, and ultrasonic application to the temporary bonding unit.
  • the frame includes a border frame portion; And a mask cell sheet portion, wherein the mask cell sheet portion comprises: an edge sheet portion; At least one first grid sheet portion extending in a first direction and connected at both ends to the edge sheet portion; And at least one second grid sheet portion extending in a second direction perpendicular to the first direction and intersecting with the first grid sheet portion, and both ends connected to the edge sheet portion.
  • the mask and frame may be made of any one of invar, super invar, nickel, and nickel-cobalt.
  • the above object of the present invention is a frame for use in a frame-integrated mask in which a plurality of masks and a frame for supporting the mask are integrally formed, the frame comprising a hollow region; A plurality of mask cell regions in at least one of a first direction and a second direction perpendicular to the first direction, the mask cell sheet portion connected to an edge frame portion, and a plurality of adsorption to the mask cell sheet portion; A ball is formed, which is achieved by the frame.
  • a plurality of adsorption holes may be formed in a portion spaced apart from the predetermined edge of the frame edge where the mask cell region exists, and the adsorption holes may be formed in portions that do not overlap with weld portions of the mask.
  • a lower supporter including an adsorption unit for generating a suction pressure may be further disposed below the frame.
  • At least one vacuum flow path is formed in the lower support, and the vacuum flow path may transmit the pressure absorption generated by the external pressure generating means to the adsorption unit.
  • the mask and the frame can form an integrated structure.
  • 1 is a schematic view showing a conventional mask for OLED pixel deposition.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a process of adhering a conventional mask to a frame.
  • 3 is a schematic view showing that alignment errors between cells occur in the process of tensioning a conventional mask.
  • FIG. 4 is a front and side cross-sectional view showing a frame-integrated mask according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a front and side cross-sectional view showing a frame according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a manufacturing process of a frame according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a manufacturing process of a frame according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a mask for forming a conventional high resolution OLED.
  • FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a process of manufacturing a mask metal film according to an embodiment of the present invention by electroforming.
  • FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a process of manufacturing a mask metal film by a rolling method according to an embodiment of the present invention.
  • 11 to 12 are schematic views illustrating a 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 13 is an enlarged cross-sectional schematic diagram showing a temporary adhesive portion according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a schematic diagram illustrating a process of loading a mask support template onto a frame according to an embodiment of the present invention.
  • 15 is a schematic diagram illustrating a state in which a template is loaded onto a frame and the mask corresponds to a cell area of the frame according to an embodiment of the present invention.
  • 16 is a schematic diagram illustrating a state in which an adsorption force is applied to a mask through an adsorption hole according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a partial schematic view showing a frame in which a plurality of adsorption holes are formed according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a schematic diagram illustrating a process of separating a mask and a template after attaching a mask to a frame according to an embodiment of the present invention.
  • 19 is a schematic diagram illustrating a state in which a mask is adhered to a frame according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 is a schematic diagram showing an OLED pixel deposition apparatus using a frame-integrated mask according to an embodiment of the present invention.
  • UV UV is applied
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a conventional mask for OLED pixel deposition 10.
  • the mask 10 may be manufactured in a stick type or a plate type.
  • the mask 10 shown in FIG. 1A is a stick type mask, and both sides of the stick may be welded and fixed to the OLED pixel deposition frame.
  • the mask 100 illustrated in FIG. 1B is a plate-type mask and may be used in a large area pixel forming process.
  • a plurality of display cells C are provided in the body (or mask film 11) of the mask 10.
  • One cell C corresponds to one display such as a smartphone.
  • a pixel pattern P is formed to correspond to each pixel of the display.
  • the pixel pattern P is formed in the cell C to have a resolution of 70 ⁇ 140. That is, a large number of pixel patterns P may be clustered to form one cell C, and a plurality of cells C may be formed in the mask 10.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a process of adhering the mask 10 to the frame 20.
  • 3 is a schematic view showing that alignment errors between cells occur in the process of tensioning the mask 10 (F1 to F2).
  • a stick mask 10 having six cells C: C1 to C6 shown in FIG. 1A will be described as an example.
  • the stick mask 10 should be flattened.
  • the stick mask 10 is unfolded as the tensile force F1 to F2 is applied in the major axis direction of the stick mask 10 and pulled.
  • the stick mask 10 is loaded onto the frame 20 having a rectangular frame shape.
  • the cells C1 to C6 of the stick mask 10 are positioned in the empty area of the frame 20 of the frame 20.
  • the frame 20 may be large enough so that the cells C1 to C6 of one stick mask 10 are located in an empty area inside the frame, and the cells C1 to C6 of the plurality of stick masks 10 are framed. It may also be large enough to fit inside the empty area.
  • the distances D1 to D1 ′′ and D2 to D2 ′′ may be different from each other or the patterns P may be skewed between the patterns P of the cells C1 to C3.
  • the stick mask 10 is a large area including a plurality of (eg, six) cells C1 to C6 and has a very thin thickness on the order of tens of micrometers, and thus is easily struck or warped by a load.
  • the minute error of the tensile force may cause an error in the extent that the cells (C1 ⁇ C3) of the stick mask 10 is extended or unfolded, and thus the distance (D1) between the mask pattern (P) ⁇ D1 ", D2-D2") cause a problem that becomes different.
  • the alignment error does not exceed 3 micrometers. It is preferable not to.
  • This alignment error between adjacent cells is referred to as pixel position accuracy (PPA).
  • the tensile force (F1 ⁇ F2) applied to the stick mask 10 may act inversely to the frame 20. That is, the stick mask 10, which is stretched by the tension forces F1 to F2, may be tensioned to the frame 20 after being connected to the frame 20. In general, the tension may not be large and may not have a large influence on the frame 20. However, when the size of the frame 20 is miniaturized and the rigidity is low, the tension may slightly change the frame 20. Thus, a problem may arise in that the alignment state is changed between the plurality of cells C to C6.
  • the present invention proposes a frame 200 and a frame integrated mask that allow the mask 100 to form an integrated structure with the frame 200.
  • the mask 100 integrally formed in the frame 200 may be prevented from being deformed or warped, and may be clearly aligned with the frame 200. Since no tensile force is applied to the mask 100 when the mask 100 is connected to the frame 200, the tension may not be applied to the frame 200 after the mask 100 is connected to the frame 200. .
  • the manufacturing time for integrally connecting the mask 100 to the frame 200 may be significantly reduced, and the yield may be significantly increased.
  • FIG. 4 is a front view (FIG. 4 (a)) and a side cross-sectional view (FIG. 4 (b)) showing a frame-integrated mask according to an embodiment of the present invention
  • Figure 5 is according to an embodiment of the present invention It is a front view (FIG. 5 (a)) and a side cross-sectional view (FIG. 5 (b)) which show a frame.
  • the frame integrated mask may include a plurality of masks 100 and one frame 200.
  • each of the plurality of masks 100 is bonded to the frame 200.
  • the rectangular mask 100 will be described as an example, but the masks 100 may be in the form of a stick mask having protrusions clamped at both sides before being bonded to the frame 200, and the frame 200. The protrusions can be removed after they have been glued to them.
  • a plurality of mask patterns P may be formed in each mask 100, and one cell C may be formed in one mask 100.
  • One mask cell C may correspond to one display such as a smartphone.
  • the mask 100 may be formed by electroforming. Alternatively, the mask 100 may use a sheet produced by rolling.
  • the mask 100 may be an invar having a thermal expansion coefficient of about 1.0 ⁇ 10 ⁇ 6 / ° C. and a super invar material having about 1.0 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C. Since the mask 100 of this material has a very low coefficient of thermal expansion, there is little possibility that the pattern shape of the mask is deformed by thermal energy, and thus, the mask 100 may be used as a fine metal mask (FMM) or a shadow mask in high-resolution OLED manufacturing.
  • FMM fine metal mask
  • the mask 100 has a slightly larger thermal expansion coefficient than that of nickel (Ni) and nickel-cobalt (Ni-Co). It may be a material such as).
  • the frame 200 is formed to bond the plurality of masks 100.
  • the frame 200 may include various edges formed in a first direction (eg, a horizontal direction) and a second direction (eg, a vertical direction) including an outermost edge. These various corners may define the area to which the mask 100 is to be bonded on the frame 200.
  • the frame 200 may include an edge frame portion 210 having a substantially rectangular shape and a rectangular frame shape.
  • the inside of the frame frame 210 may be hollow. That is, the frame frame 210 may include a hollow region (R).
  • the frame 200 may be made of a metal material such as Invar, Super Invar, Aluminum, Titanium, etc., and may be made of Inbar, Super Invar, Nickel, or Nickel-Cobalt having the same thermal expansion coefficient as a mask in consideration of thermal deformation.
  • the materials may be applied to both the edge frame portion 210 and the mask cell sheet portion 220 which are components of the frame 200.
  • the frame 200 may include a plurality of mask cell regions CR and may include a mask cell sheet portion 220 connected to the edge frame portion 210.
  • the mask cell sheet part 220 may be formed by electroplating or rolling, or may be formed using another film forming process.
  • the mask cell sheet part 220 may be connected to the edge frame part 210 after forming a plurality of mask cell areas CR through laser scribing, etching, etc. on a flat sheet.
  • the mask cell sheet unit 220 may form a plurality of mask cell regions CR through laser scribing, etching, etc. after connecting the planar sheet to the edge frame unit 210.
  • a plurality of mask cell regions CR are first formed in the mask cell sheet part 220, and then the main parts of the mask cell sheet part 220 are connected to the edge frame part 210.
  • the mask cell sheet unit 220 may include at least one of the edge sheet unit 221 and the first and second grid sheet units 223 and 225.
  • the edge sheet portion 221 and the first and second grid sheet portions 223 and 225 refer to respective portions partitioned from the same sheet, which are integrally formed with each other.
  • the edge sheet portion 221 may be substantially connected to the edge frame portion 210. Accordingly, the edge sheet part 221 may have a substantially rectangular shape and a rectangular frame shape corresponding to the edge frame part 210.
  • first grid sheet part 223 may extend in a first direction (horizontal direction).
  • the first grid sheet part 223 may be formed in a straight line shape and both ends thereof may be connected to the edge sheet part 221.
  • each of the first grid sheet portions 223 may be equally spaced apart.
  • the second grid sheet part 225 may be formed to extend in a second direction (vertical direction).
  • the second grid sheet part 225 may be formed in a straight line shape and both ends thereof may be connected to the edge sheet part 221.
  • the first grid sheet part 223 and the second grid sheet part 225 may vertically cross each other.
  • each of the second grid sheet portions 225 may be equally spaced apart.
  • the spacing between the first grid sheet portions 223 and the spacing between the second grid sheet portions 225 may be the same or different according to the size of the mask cell C.
  • the first grid sheet portion 223 and the second grid sheet portion 225 have a thin thickness in the form of a thin film, but the shape of the cross section perpendicular to the longitudinal direction may be a rectangle, a square shape such as a parallelogram, a triangular shape, or the like. The edges, edges and corners may be partially rounded.
  • the cross-sectional shape is adjustable in the process of laser scribing, etching and the like.
  • the thickness of the edge frame portion 210 may be thicker than the thickness of the mask cell sheet portion 220.
  • the edge frame part 210 may be formed to a thickness of several mm to several cm because it is responsible for the overall rigidity of the frame 200.
  • the mask cell sheet part 220 In the case of the mask cell sheet part 220, a process of manufacturing a substantially thick sheet is difficult, and if it is too thick, a path through which the organic source 600 (see FIG. 20) passes through the mask 100 in an OLED pixel deposition process is used. This can cause problems. On the contrary, if the thickness is too thin, it may be difficult to secure rigidity enough to support the mask 100. Accordingly, the mask cell sheet portion 220 is thinner than the thickness of the edge frame portion 210, but preferably thicker than the mask 100.
  • the mask cell sheet part 220 may have a thickness of about 0.1 mm to about 1 mm.
  • the widths of the first and second grid sheet parts 223 and 225 may be formed to about 1 to 5 mm.
  • a plurality of mask cell areas CR: CR11 to CR56 may be provided except for an area occupied by the edge sheet part 221 and the first and second grid sheet parts 223 and 225 in the planar sheet.
  • the mask cell region CR is a region occupied by the edge sheet portion 221 and the first and second grid sheet portions 223 and 225 in the hollow region R of the edge frame portion 210. Except for, it may mean an empty area.
  • the mask C may be used as a passage through which the pixels of the OLED are deposited through the mask pattern P.
  • FIG. As described above, one mask cell C corresponds to one display such as a smartphone.
  • Mask patterns P that form one cell C may be formed in one mask 100.
  • one mask 100 may include a plurality of cells C and each cell C may correspond to each cell region CR of the frame 200. It is necessary to avoid the large area mask 100, and the small area mask 100 provided with one cell C is preferable.
  • one mask 100 having a plurality of cells C may correspond to one cell region CR of the frame 200. In this case, for the sake of clear alignment, it may be considered to correspond to the mask 100 having a few cells C of about 2-3.
  • the frame 200 may include a plurality of mask cell regions CR, and each mask 100 may be bonded such that one mask cell C corresponds to the mask cell region CR.
  • Each mask 100 may include a mask cell C on which a plurality of mask patterns P are formed and a dummy (corresponding to a portion of the mask film 110 except for the cell C) around the mask cell C. have.
  • the dummy may include only the mask film 110 or the mask film 110 having a predetermined dummy pattern having a similar shape to the mask pattern P.
  • the mask cell C may correspond to the mask cell region CR of the frame 200, and part or all of the dummy may be adhered to the frame 200 (mask cell sheet portion 220). Accordingly, the mask 100 and the frame 200 may form an integrated structure.
  • the frame is not manufactured by adhering the mask cell sheet portion 220 to the edge frame portion 210, the frame frame portion 210 in the hollow region (R) portion of the edge frame portion 210 ), A frame in which a grid frame (corresponding to the grid sheet portions 223 and 225) which is integral with the frame) is formed immediately.
  • the frame of this type also includes at least one mask cell region CR, and the mask integrated region may be manufactured by corresponding the mask 100 to the mask cell region CR.
  • FIGS. 4 and 5 may be provided.
  • 6 is a schematic diagram illustrating a manufacturing process of the frame 200 according to an embodiment of the present invention.
  • an edge frame unit 210 is provided.
  • the edge frame portion 210 may have a rectangular frame shape including the hollow area R.
  • a mask cell sheet part 220 is manufactured.
  • the mask cell sheet portion 220 is manufactured by fabricating a flat sheet using pre-plating, rolling, or other film forming processes, and then removing the mask cell region CR through laser scribing, etching, or the like. can do.
  • a description is given taking an example of forming a 6 ⁇ 5 mask cell region (CR: CR11 to CR56).
  • the mask cell sheet part 220 may correspond to the edge frame part 210.
  • all the sides of the mask cell sheet part 220 are stretched (F1 to F4), and the edge sheet part 221 is connected to the edge frame part 210 while the mask cell sheet part 220 is flattened. It can respond.
  • the mask cell sheet part 220 may be grasped and tensioned at various points (for example, 1 to 3 points in FIG. 6B).
  • the mask cell sheet portion 220 may be stretched (F1, F2) not in all sides but in some lateral direction.
  • the edge sheet part 221 of the mask cell sheet part 220 may be welded (W) and bonded. It is preferable to weld (W) all sides so that the mask cell sheet portion 220 can be firmly adhered to the edge frame portion 220. Welding (W) should be performed as close as possible to the edge of the edge frame portion 210 as much as possible to reduce the excited space between the edge frame portion 210 and the mask cell sheet portion 220 as much as possible to increase the adhesion.
  • the welding (W) portion may be generated in a line or spot form, and may have the same material as the mask cell sheet portion 220 and integrate the edge frame portion 210 and the mask cell sheet portion 220. It can be a medium to connect to.
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a manufacturing process of a frame according to another embodiment of the present invention.
  • the mask cell sheet part 220 having the mask cell area CR is first manufactured and adhered to the edge frame part 210.
  • the embodiment of FIG. After adhesion to 210, the mask cell region CR is formed.
  • the edge frame part 210 including the hollow area R is provided.
  • the edge frame portion 210 may correspond to a planar sheet (the plane mask cell sheet portion 220 ′).
  • the mask cell sheet portion 220 ′ is in a planar state in which the mask cell region CR is not yet formed.
  • all sides of the mask cell sheet part 220 ' may be stretched (F1 to F4) to correspond to the edge frame part 210 in a state where the mask cell sheet part 220' is flattened.
  • the mask cell sheet portion 220 ' may be grasped and tensioned at several points (for example, 1 to 3 points in FIG. 7A).
  • the mask cell sheet portion 220 ' may be stretched (F1, F2) not in all sides but in some lateral direction.
  • the edge portion of the mask cell sheet portion 220' may be welded (W) and bonded. It is preferable to weld (W) all sides so that the mask cell sheet portion 220 ′ can be firmly adhered to the edge frame portion 220. Welding (W) should be performed as close as possible to the edge of the edge frame portion 210 as much as possible to reduce the excited space between the edge frame portion 210 and the mask cell sheet portion 220 'as much as possible to increase the adhesion.
  • the welded W portion may be formed in a line or spot shape, and may have the same material as that of the mask cell sheet portion 220 ′ and have an edge frame portion 210 and a mask cell sheet portion 220 ′. It can be a medium to connect the integrally.
  • a mask cell region CR is formed in a planar sheet (planar mask cell sheet portion 220 ′).
  • the mask cell region CR may be formed by removing the sheet of the mask cell region CR through laser scribing or etching.
  • a description is given taking an example of forming a 6 ⁇ 5 mask cell region (CR: CR11 to CR56).
  • a portion welded to the edge frame portion 210 becomes the edge sheet portion 221, and five first grid sheet portions 223 and four second grids are formed.
  • the mask cell sheet part 220 having the sheet part 225 may be configured.
  • FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a mask for forming a conventional high resolution OLED.
  • the size of the pattern is decreasing, and the thickness of the mask metal film used for this needs to be thinned.
  • the pixel spacing and the pixel size of the mask 10 'need to be reduced (PD-> PD').
  • the patterning 13 suitable for the minute pixel spacing PD' and pixel size is formed. Since it is difficult to do this, it becomes a cause of a bad yield in a machining process.
  • a thin mask 10' must be used.
  • fine patterning may be performed only by using a thin mask 10 'having a thickness T2 of about 20 ⁇ m or less.
  • the use of a thin mask 10 ′ having a thickness T2 of about 10 ⁇ m may be considered for ultra high resolution of UHD or higher.
  • FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a process of manufacturing the mask metal film 110 according to an embodiment of the present invention by electroforming.
  • a conductive substrate 21 is prepared.
  • the substrate 21 of the mother plate may be a conductive material.
  • the mother plate can be used as a cathode electrode in electroplating.
  • the conductive material in the case of metal, metal oxides may be generated on the surface, impurities may be introduced during the metal manufacturing process, and in the case of the polycrystalline silicon substrate, inclusions or grain boundaries may exist, and the conductive polymer may be present.
  • a base material it is highly likely to contain an impurity, and strength. Acid resistance may be weak.
  • defects Elements that interfere with the uniform formation of an electric field on the surface of the substrate (or negative electrode body), such as metal oxides, impurities, inclusions, grain boundaries, etc., are referred to as "defects.” Due to a defect, a uniform electric field may not be applied to the cathode body of the above-described material, so that a part of the mask metal film 110 (plating film 110) may be unevenly formed.
  • Non-uniformity of the mask metal film and the mask metal film pattern may adversely affect the formation of pixels in implementing an ultra-high definition pixel of UHD or higher.
  • QHD image quality is 500 ⁇ 600 pixel per inch (PPI), and the size of pixel is about 30 ⁇ 50 ⁇ m.
  • PPI pixel per inch
  • 4K UHD and 8K UHD high definition it is higher than 860 PPI and ⁇ 1600 PPI.
  • the micro display applied directly to the VR device, or the micro display used in the VR device aims at an ultra high resolution of about 2,000 PPI or more, and the size of the pixel reaches about 5 to 10 ⁇ m.
  • the pattern width of the FMM and shadow mask applied to this may be formed in a size of several to several tens of micrometers, preferably smaller than 30 micrometers, so that even a defect having a size of several micrometers occupies a large proportion in the pattern size of the mask. to be.
  • an additional process for removing metal oxides, impurities, and the like may be performed to remove the defects in the cathode material of the material described above, and another defect such as etching of the anode material may be caused in this process. have.
  • a mother plate (or a negative electrode body) of a single crystal material can be used.
  • a high concentration doping of 10 19 / cm 3 or more may be performed on the single crystal silicon base plate. Doping may be performed on the entirety of the mother plate or only on the surface portion of the mother plate.
  • the single crystal material is a metal such as Ti, Cu, Ag, carbon-based materials such as semiconductors such as GaN, SiC, GaAs, GaP, AlN, InN, InP, Ge, graphite, graphene , CH 3 NH 3 PbCl 3, CH 3 NH 3 PbBr 3, CH 3 NH 3 PbI 3, SrTiO 3 , etc. page containing the perovskite (perovskite) superconductor single crystalline ceramic, aircraft single crystal second heat-resistant alloy for components for such structures And the like can be used.
  • Metal and carbon-based materials are basically conductive materials. In the case of a semiconductor material, high concentration doping of 1019 or more may be performed to have conductivity. In the case of other materials, conductivity may be formed by performing doping or forming oxygen vacancies. Doping may be performed on the entirety of the mother plate or only on the surface portion of the mother plate.
  • a uniform mask metal film 110 may be generated due to the formation of a uniform electric field on the entire surface during electroplating.
  • the frame integrated masks 100 and 200 manufactured through the uniform mask metal film may further improve the image quality level of the OLED pixel.
  • process costs are reduced and productivity is improved.
  • the conductive substrate 21 is used as a mother plate (cathode body), and the anode body (not shown) is spaced apart on the conductive substrate 21.
  • the mask metal film 110 (plating film 110) can be formed by electroplating on it.
  • the mask metal film 110 may be formed on the exposed top and side surfaces of the conductive substrate 21 facing the anode and capable of acting on an electric field.
  • the mask metal film 110 may be formed even on a part of the lower surface of the conductive substrate 21.
  • the edge portion of the mask metal film 110 is cut with a laser (D), or a photoresist layer is formed on the mask metal film 110 and only the portion of the exposed mask metal film 110 is etched and removed ( D) can be. Accordingly, as shown in FIG. 9B, the mask metal film 110 can be separated from the conductive base 21.
  • a heat treatment H may be performed before the mask metal film 110 is separated from the conductive substrate 21, a heat treatment H may be performed.
  • the mask metal film is formed from the conductive base material 21 (or the mother plate and the cathode body). It characterized in that the heat treatment (H) is performed before the separation (110). Heat treatment may be carried out at a temperature of 300 °C to 800 °C.
  • the Invar thin plate produced by electroplating has a higher coefficient of thermal expansion as compared to the Invar thin plate produced by rolling.
  • the thermal expansion coefficient can be lowered by performing a heat treatment on the Invar thin plate.
  • peeling, deformation, or the like may occur on the Invar thin plate.
  • This is a phenomenon that occurs because only the Inba thin plate heat treatment or the Inba thin plate temporarily bonded only to the upper surface of the conductive substrate 21.
  • the mask metal film 110 is formed not only on the upper surface of the conductive substrate 21 but also on part of the side surface and the lower surface, no peeling or deformation occurs even when the heat treatment (H) is performed.
  • FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a process of manufacturing the mask metal film 110 by a rolling method according to an embodiment of the present invention.
  • the mask metal film 110 may be prepared.
  • the mask metal film 110 may be prepared by a rolling method.
  • the metal sheet generated by the rolling process may be used as the mask metal film 110 ′.
  • the metal sheet manufactured by the rolling process may have a thickness of several tens to hundreds of micrometers in the manufacturing process. As described above with reference to FIG. 8, fine patterning may be performed only by using a thin mask metal film 110 having a thickness of about 20 ⁇ m or less for UHD high resolution, and about 10 ⁇ m thick for ultra high resolution of UHD or higher.
  • a thin mask metal film 110 having a must be used.
  • the mask metal film 110 ′ produced by the rolling process has a thickness of about 25 ⁇ m to 500 ⁇ m, it is necessary to make the thickness thinner.
  • planarizing (PS) one surface of the mask metal film 110 ′ may be further performed.
  • the planarization PS means that the surface of the mask metal film 110 'is mirrored while the upper portion of the mask metal film 110' is partially removed to reduce the thickness of the mask metal film 110 '.
  • Planarization (PS) may be performed by a chemical mechanical polishing (CMP) method, and known CMP methods may be used without limitation.
  • CMP chemical mechanical polishing
  • the thickness of the mask metal film 110 ′ may be reduced by a chemical wet etching method or a dry etching method.
  • a flattening process of thinning the thickness of the mask metal film 110 ′ may be used without limitation.
  • the surface roughness of the top surface (R a) can be controlled.
  • mirroring may proceed with further reduction in surface roughness.
  • another example may be after performing a chemical wet etch or dry etch planarization process (PS) advances to, in addition to the polishing process, such as a separate CMP process after reducing the surface roughness (R a).
  • PS chemical wet etch or dry etch planarization process
  • the thickness of the mask metal film 110 ′ may be reduced to about 50 ⁇ m or less. Accordingly, the thickness of the mask metal film 110 may be about 2 ⁇ m to about 50 ⁇ m, and more preferably about 5 ⁇ m to about 20 ⁇ m. However, it is not necessarily limited thereto.
  • the mask metal film 110 may be manufactured by reducing the thickness of the mask metal film 110 ′ manufactured by the rolling process.
  • the thickness of the mask metal film 110 ′ may be reduced by performing a planarization (PS) process in a state in which the mask metal film 110 ′ is bonded to the template 50 to be described later via the temporary adhesive part 55.
  • PS planarization
  • 11 to 12 are schematic diagrams illustrating a process of manufacturing a mask support template by adhering a mask metal film 110 on a template 50 and forming a mask 100 according to an embodiment of the present invention.
  • a template 50 may be provided.
  • the template 50 is a medium capable of moving in a state in which the mask 100 is attached and supported on one surface.
  • One surface of the template 50 is preferably flat so as to support and move the flat mask 100.
  • the central portion 50a may correspond to the mask cell C of the mask metal film 110, and the edge portion 50b may correspond to the dummy DM of the mask metal film 110.
  • the size of the template 50 may be a flat plate shape having a larger area than the mask metal film 110 so that the mask metal film 110 may be entirely supported.
  • the template 50 is preferably made of a transparent material so as to easily observe vision and the like in the process of aligning and bonding the mask 100 to the frame 200.
  • the laser may penetrate the transparent material.
  • a transparent material materials such as glass, silica, heat-resistant glass, quartz, alumina (Al 2 O 3 ), borosilicate glass, and zirconia may be used.
  • the template 50 may use a BOROFLOAT ® 33 material having excellent heat resistance, chemical durability, mechanical strength, transparency, and the like in borosilicate glass.
  • the BOROFLOAT ® 33 has a thermal expansion coefficient of about 3.3 and a small difference between the Invar mask metal film 110 and the thermal expansion coefficient, so that the BOROFLOAT ® 33 can easily control the mask metal film 110.
  • the template 50 is one surface which is in contact with the mask metal film 110 so as not to generate an air gap between the interface with the mask metal film 110 (or the mask 100).
  • the surface roughness Ra of one surface of the template 50 may be 100 nm or less.
  • the template 50 may use a wafer. Since a wafer has a surface roughness Ra of about 10 nm, many products on the market, and many surface treatment processes are known, the wafer can be used as the template 50. Since the surface roughness Ra of the template 50 is nm scale, there is no or almost no air gap, and thus it is easy to generate welding beads WB by laser welding, thereby affecting the alignment error of the mask pattern P. Can not give.
  • the template 50 has a laser passing hole 51 in the template 50 so that the laser L irradiated from the upper portion of the template 50 can reach the welding part (region to be welded) of the mask 100. Can be formed.
  • the laser through hole 51 may be formed in the template 50 so as to correspond to the position and the number of welds. Since a plurality of welds are disposed along a predetermined interval at the edge or dummy DM (refer to FIG. 12E) of the mask 100, a plurality of laser passing holes 51 may also be formed along the predetermined interval to correspond thereto. Can be.
  • the laser penetrating hole 51 also has the template 50 at both sides (left / right).
  • a plurality may be formed along a predetermined interval.
  • the laser through hole 51 does not necessarily correspond to the position and the number of welds. For example, welding may be performed by irradiating the laser L only to a part of the laser passing holes 51. In addition, some of the laser passing holes 51 which do not correspond to the welding part may be used instead of the alignment mark when the mask 100 and the template 50 are aligned. If the material of the template 50 is transparent to the laser light, the laser through hole 51 may not be formed.
  • the temporary adhesive part 55 may be formed on one surface of the template 50.
  • the mask 100 (or the mask metal film 110) is temporarily adhered to one surface of the template 50 until the mask 100 is adhered to the frame 200. To be supported.
  • the temporary adhesive part 55 may use an adhesive or an adhesive sheet that can be separated by applying heat, an adhesive or an adhesive sheet that can be separated by UV irradiation.
  • the temporary adhesive part 55 may use liquid wax.
  • the liquid wax can use the same thing as the wax used in the polishing step of a semiconductor wafer, etc.,
  • the type is not specifically limited.
  • Liquid waxes may mainly include solvents and materials such as acrylic, vinyl acetate, nylon and various polymers as resin components for controlling adhesion, impact resistance, and the like regarding holding force.
  • the temporary adhesive part 55 may use acrylonitrile butadiene rubber (ABR) as a resin component and SKYLIQUID ABR-4016 including n-propyl alcohol as a solvent component.
  • ABR acrylonitrile butadiene rubber
  • SKYLIQUID ABR-4016 including n-propyl alcohol
  • the temporary adhesive portion 55 which is a liquid wax, has a low viscosity at a temperature higher than 85 ° C to 100 ° C, and may become viscous at a temperature lower than 85 ° C and partially harden as a solid, such that the mask metal film 110 and the template 50 may be hardened. Can be fixed and bonded.
  • the mask metal film 110 ′ may be adhered to the template 50. After the liquid wax is heated to 85 ° C. or higher and the mask metal film 110 ′ is brought into contact with the template 50, the mask metal film 110 ′ and the template 50 may be passed between the rollers to perform adhesion. .
  • the template 50 may be baked at about 120 ° C. for 60 seconds to vaporize the solvent of the temporary adhesive part 55, and immediately proceed to a mask metal film lamination process.
  • Lamination is performed by loading the mask metal film 110 ′ on the template 50 having the temporary adhesive portion 55 formed on one surface thereof, and passing it between an upper roll of about 100 ° C. and a lower roll of about 0 ° C. Can be. As a result, the mask metal film 110 ′ may be contacted on the template 50 via the temporary adhesive part 55.
  • FIG. 13 is an enlarged cross-sectional schematic diagram showing a temporary bonding portion 55 according to an embodiment of the present invention.
  • the temporary adhesive part 55 may use a thermal release tape.
  • a core film 56 such as a PET film is disposed in the center, and thermal release adhesives 57a and 57b are arranged on both surfaces of the core film 56, and the adhesive layer 57a is disposed.
  • the release film / release film 58a and 58b may be disposed outside the 57b.
  • the pressure-sensitive adhesive layers 57a and 57b disposed on both surfaces of the core film 56 may have different temperatures.
  • the bottom surface of the heat release tape (second adhesive layer 57b) is adhered to the template 50 and the top of the heat release tape
  • the surface [first adhesive layer 57a] may be adhered to the mask metal film 110 '. Since the temperature at which the first adhesive layer 57a and the second adhesive layer 57b are separated from each other is different, when the template 50 is separated from the mask 100 in FIG. 18 to be described later, the first adhesive layer 57a is used.
  • the mask 100 may be separated from the template 50 and the temporary adhesive part 55 by applying the heat-peeled heat.
  • one surface of the mask metal film 110 ′ may be planarized (PS).
  • the mask metal film 110 ′ manufactured by the rolling process may reduce the thickness 110 ′-> 110 by a planarization (PS) process.
  • the mask metal film 110 manufactured by the electroplating process may be performed with a planarization (PS) process to control surface characteristics and thickness.
  • the mask metal film 110 may have a thickness of about 5 ⁇ m to 20 ⁇ m. Can be.
  • FIG. 11C can be configured.
  • a patterned insulating portion 25 may be formed on the mask metal film 110.
  • the insulating portion 25 may be formed of a photoresist material using a printing method or the like.
  • etching of the mask metal layer 110 may be performed. Methods such as dry etching and wet etching may be used without limitation, and a portion of the mask metal film 110 exposed to the empty space 26 between the insulating portions 25 may be etched as a result of the etching. An etched portion of the mask metal layer 110 may form a mask pattern P, and a mask 100 having a plurality of mask patterns P may be manufactured.
  • the mask 100 may include a mask cell C on which a plurality of mask patterns P are formed and a dummy DM around the mask cell C.
  • FIG. The dummy DM corresponds to a portion of the mask film 110 (mask metal film 110) except for the cell C, includes only the mask film 110, or a predetermined dummy in a form similar to the mask pattern P.
  • FIG. The patterned mask layer 110 may be included.
  • a part or all of the dummy DM may be attached to the frame 200 (the mask cell sheet 220) in correspondence with the edge of the mask 100.
  • the width of the mask pattern P may be smaller than 40 ⁇ m, and the thickness of the mask 100 may be about 2 to 50 ⁇ m.
  • the frame 200 includes a plurality of mask cell regions CR11 to CR56, the mask 100 having mask cells C11 to C56 corresponding to the respective mask cell regions CR11 to CR56.
  • the mask 100 having mask cells C11 to C56 corresponding to the respective mask cell regions CR11 to CR56.
  • a plurality of templates 50 supporting each of the plurality of masks 100 may be provided.
  • FIG. 14 is a schematic diagram illustrating a process of loading a mask support template onto a frame according to an embodiment of the present invention.
  • the template 50 may be conveyed by the vacuum chuck 90.
  • the vacuum chuck 90 may absorb and transfer the opposite surface of the template 50 to which the mask 100 is adhered.
  • the vacuum chuck 90 may be connected to a moving means (not shown) which is moved along the x, y, z and ⁇ axes.
  • the vacuum chuck 90 may be connected to flip means (not shown) capable of attracting and flipping the template 50. As shown in FIG. 14B, the vacuum chuck 90 sucks and flips the template 50, and then transfers the template 50 onto the frame 200. There is no effect on the adhesion state and the alignment state.
  • 15 is a schematic diagram illustrating a state in which a template is loaded onto a frame and the mask corresponds to a cell area of the frame according to an embodiment of the present invention.
  • 16 is a schematic diagram illustrating a state in which a suction force VS is applied to the mask through the suction hole 229 according to an embodiment of the present invention.
  • 17 is a partial schematic view showing a frame 200 in which a plurality of adsorption holes 229 are formed according to an embodiment of the present invention.
  • one mask 100 is corresponded / adhered to the cell region CR.
  • the plurality of masks 100 correspond to all the cell regions CR at the same time. ) May be adhered to.
  • a plurality of templates 50 supporting each of the plurality of masks 100 may be provided.
  • a suction hole 229 is formed in the first grid sheet part 223 and a suction force VS is applied, the suction hole 229 is formed in the edge sheet part 221.
  • a predetermined step may be configured between the edge sheet portion 221 and the edge frame portion 210 to apply a suction force VS to the suction hole 229 of the edge sheet portion 221.
  • the mask 100 may correspond to one mask cell region CR of the frame 200.
  • the mask 100 may correspond to the mask cell region CR.
  • a microscope may be used to determine whether the mask 100 corresponds to the mask cell region CR. Since the template 50 compresses the mask 100, the mask 100 and the frame 200 may closely contact each other.
  • the present invention is characterized in that there is no air gap between the interface between the mask 100 and the frame 200, and the adsorption force VS is used in addition to the load by the template 50 in order to closely contact each other.
  • a plurality of suction holes 229 may be formed in the frame 200 as a path for applying the suction force VS or the suction pressure.
  • the plurality of adsorption holes 229 may be formed near the edge of the frame 200 in which the mask cell region CR exists. Specifically, a plurality of suction holes 229 may be formed at a portion spaced apart from the edge of the mask cell sheet 220 by a predetermined distance, and more specifically, spaced apart from the inner edge of the edge sheet 221 by a predetermined distance. The portion may be formed at a portion spaced apart from a corner of the first and second grid sheet portions 223 and 225 by a predetermined distance.
  • the shape, size, and the like of the plurality of adsorption holes 229 are not limited in the range of the purpose for which the vacuum suction pressure can be applied. However, it is preferable that the position of the some adsorption hole 229 does not overlap with the welding part (welding target area) of the mask 100. When the welded portion and the suction hole 229 overlap each other, the mask 100 and the frame 200 (or the mask cell sheet portion 220) do not come into close contact with each other, so that the weld bead WB due to laser welding may not be properly generated. Can be.
  • the plurality of adsorption holes 229 may be formed in a portion adjacent to the welded portion to further closely contact the welded portion of the mask 100 to the frame 200 (or the mask cell sheet portion 220).
  • a portion of the lower surface of the mask 100 may be frame 200 (or the mask cell sheet unit). 220)] is in contact with the top.
  • the upper part of the suction hole 229 formed in the frame 200 (or the mask cell sheet part 220) corresponds to the lower surface of the mask 100 and the suction force (absorption pressure) corresponding to the lower part of the suction hole 229.
  • the applying means may apply the adsorption force VS (or the adsorption pressure VS) to the mask 100 through the adsorption hole 229 to attract a portion of the mask 100 corresponding to the adsorption hole 229. Accordingly, the mask 100 may be in close contact with the frame 200, and the welding bead WB may be more stably generated when the laser welding is performed.
  • adsorption force (absorption pressure) applying means a known device capable of vacuum suction into the adsorption holes 229 can be used.
  • a lower support 70 including the adsorption portion 75 will be described.
  • the lower supporter 70 may be further disposed under the frame 200.
  • the lower supporter 70 may be disposed on an upper surface of a stage unit (not shown) that is a mounting table on which the mask 100 and the frame 200 are bonded.
  • the lower supporter 70 may support a lower portion of the frame 200.
  • the lower supporter 70 may be disposed under the frame 200, and may be disposed under the frame 200 to be fixedly connected to the frame 200 during the process of adhering the mask 100 to the frame 200. It may be.
  • the lower supporter 70 may have a plate shape to support the frame 200, and may be formed to be substantially the same as or smaller than the area of the frame 200.
  • the lower supporter 70 may have a flat plate shape having a size enough to fit into the hollow region R of the frame rim 210.
  • the lower support 70 preferably uses the same material as the frame 200 in consideration of the coefficient of thermal expansion, but may be a material having high rigidity.
  • a predetermined support groove (not shown) corresponding to the shape of the mask cell sheet part 220 may be formed on the upper surface of the lower supporter 70. In this case, the edge sheet part 221 and the first and second grid sheet parts 223 and 225 are fitted into the support groove, so that the mask cell sheet part 220 may be more securely fixed.
  • An adsorption part 75 may be formed on the lower support 70.
  • the adsorption part 75 is preferably arranged to correspond to the position of the adsorption holes 229 formed in the frame 200 (or the mask cell sheet part 220).
  • the adsorption unit 75 may be disposed on the lower support 70 at a position where the adsorption force VS (or the adsorption pressure VS) may be concentrated on the adsorption holes 229.
  • the suction unit 75 may use a device capable of vacuum suction, and may be connected to an external pressure generating means.
  • a vacuum flow path 76 may be formed inside the lower support 70 so that the other end is connected to an external pressure generating means (not shown), such as a pump, and one end may be connected to the adsorption unit 75.
  • the upper surface of the suction unit 75 connected to the vacuum flow path 76 is formed with a plurality of holes, slits, etc., may be used as a passage through which the suction pressure is applied.
  • the external pressure generating means is connected to the various vacuum flow paths 76 of the lower supporter 70 to individually control the pressure absorption for each vacuum flow path 76, and the pressure absorption for all the vacuum flow paths 76 You can also control at the same time.
  • the lower supporter 70 may compress the opposite surface of the mask cell region CR that the mask 100 contacts. That is, the lower supporter 70 may support the mask cell sheet part 220 in the upper direction to prevent the mask cell sheet part 220 from sagging in the lower direction during the bonding process of the mask 100. At the same time, since the lower support 70 and the template 50 are pressed against each other in a direction opposite to each other, the edge and the frame 200 (or the mask cell sheet part 220) of the mask 100 are compressed, so that the mask 100 is pressed. The alignment state of the can be maintained without being disturbed.
  • the adsorption force VS (or the adsorption pressure VS) is provided at the adsorption portion 75 of the lower support 70, and the adsorption force VS is applied to the mask 100 through the adsorption holes 229.
  • the mask 100 can be pulled toward the suction part 75 side (lower side).
  • the interface between the mask 100 and the frame 200 (or the mast cell sheet part 220) may be in close contact with each other.
  • the mask 100 may be attached to the mask cell region CR of the frame 200 by simply attaching the mask 100 to the template 50 and loading the template 50 onto the frame 200. Since the process is completed, no tensile force may be applied to the mask 100 in this process.
  • the mask 100 may be irradiated with the laser L to bond the mask 100 to the frame 200 by laser welding.
  • a weld bead WB is generated in the welded portion of the laser welded mask, and the weld bead WB may be integrally connected with the same material as that of the mask 100 / frame 200.
  • FIG. 18 is a schematic diagram illustrating a process of separating the mask 100 and the template 50 after attaching the mask 100 to the frame 200 according to an embodiment of the present invention.
  • the mask 100 and the template 50 may be debonded. Separation of the mask 100 and the template 50 may be performed through at least one of heat application (ET), chemical treatment (CM), ultrasonic application (US), and UV application (UV) to the temporary adhesive part 55. have. Since the mask 100 remains attached to the frame 200, only the template 50 may be lifted. For example, when heat (ET) at a temperature higher than 85 ° C to 100 ° C is applied (ET), the viscosity of the temporary adhesive part 55 is lowered, and the adhesive force between the mask 100 and the template 50 is weakened, so that the mask 100 ) And the template 50 may be separated.
  • E heat application
  • CM chemical treatment
  • US ultrasonic application
  • UV UV
  • the mask 100 and the template 50 may be separated by dissolving and removing the temporary adhesive part 55 by dipping (CM) the temporary adhesive part 55 in chemical substances such as IPA, acetone, and ethanol. have.
  • CM dipping
  • chemical substances such as IPA, acetone, and ethanol.
  • the temporary bonding part 55 which mediates the adhesion between the mask 100 and the template 50 is a TBDB adhesive material (temporary bonding & debonding adhesive), various debonding methods can be used.
  • CM chemical treatment
  • debonding may be performed.
  • the solvent since the pattern P is formed in the mask 100, the solvent may penetrate through the mask pattern P and the interface between the mask 100 and the template 50.
  • Solvent debonding has the advantage of being relatively economical as compared to other debonding methods because it can be debonded at room temperature and does not require a separate, complex debonding facility designed.
  • a heat debonding method according to heat application ET may be used. Debonding may proceed in the vertical direction or the left and right directions when the decomposition of the temporary adhesive part 55 is induced using high temperature heat and the adhesive force between the mask 100 and the template 50 is reduced.
  • a peelable adhesive debonding method according to heat application (ET), UV application (UV), or the like may be used.
  • debonding may be performed by a peeling adhesive debonding method. This method does not require high temperature heat treatment and expensive heat treatment equipment as the thermal debonding method and the process of progressing. Has a relatively simple advantage.
  • a room temperature debonding method according to chemical treatment (CM), ultrasonic application (US), UV application (UV), or the like may be used. If a non-sticky treatment is applied to a portion (center portion) of the mask 100 or the template 50, only the edge portion may be adhered by the temporary adhesion portion 55. In addition, during the debonding, the solvent penetrates into the edge portion, and the debonding is performed by dissolution of the admission adhesive part 55.
  • This method has the advantage that the loss of the remaining portions of the mask 100 and the template 50 except for the border area of the mask 100 and the template 50 during bonding and debonding does not directly occur or defects due to the adhesive material residue during debonding. There is this.
  • unlike the thermal debonding method since the high temperature heat treatment process is not required during debonding, there is an advantage in that the process cost can be relatively reduced.
  • 19 is a schematic diagram illustrating a state in which the mask 100 is adhered to the frame 200 according to an embodiment of the present invention.
  • one mask 100 may be adhered onto one cell region CR of the frame 200.
  • the mask cell sheet portion 220 of the frame 200 has a thin thickness, when the mask cell sheet portion 220 is bonded to the mask cell sheet portion 220 while the tensile force is applied to the mask 100, the tensile force remaining in the mask 100 is masked.
  • the cell sheet 220 and the mask cell region CR may act on the cell sheet 220 and may be modified. Therefore, the mask 100 should be adhered to the mask cell sheet part 220 without applying a tensile force to the mask 100.
  • the present invention corresponds to the mask cell region CR of the frame 200 by simply attaching the mask 100 to the template 50 and loading the template 50 onto the frame 200. Since the process is completed, no tensile force may be applied to the mask 100 in this process. Thus, it is possible to prevent the tensile force applied to the mask 100 from acting as a tension on the frame 200 to deform the frame 200 (or the mask cell sheet part 220).
  • the mask 10 of FIG. 1 includes six cells C1 to C6, the mask 10 has a long length, whereas the mask 100 of the present invention has a short length including one cell C.
  • the degree of distortion of the pixel position accuracy (PPA) can be reduced.
  • the mask 100 of the present invention May reduce the above error range by 1 / n according to the reduction of the relative length (corresponding to the reduction of the number of cells C).
  • the length of the mask 100 of the present invention is 100mm, it has a length reduced to 1/10 at 1m of the conventional mask 10, the PPA error of 1 ⁇ m occurs in the entire 100mm length As a result, the alignment error is significantly reduced.
  • the mask 100 is provided with a plurality of cells (C), each cell (C) corresponding to each cell region (CR) of the frame 200 within the range that the alignment error is minimized,
  • the mask 100 may correspond to the plurality of mask cell regions CR of the frame 200.
  • the mask 100 having the plurality of cells C may correspond to one mask cell region CR.
  • the mask 100 preferably has as few cells C as possible.
  • the production time can be significantly reduced.
  • each cell C11 to C16 included in the six masks 100 corresponds to one cell region CR11 to CR16 and checks the alignment state.
  • the time can be much shorter than the conventional method of simultaneously matching six cells C1 to C6 and confirming the alignment of all six cells C1 to C6 at the same time.
  • the product yield in 30 processes of matching and aligning 30 masks 100 with 30 cell areas CR: CR11 to CR56 respectively is 6 cells (C1).
  • 5 masks 10 (see FIG. 2A), each comprising ⁇ C6), may appear much higher than the conventional product yield in 5 steps of matching and aligning the frame 20. Since the conventional method of aligning six cells C1 to C6 in a region corresponding to six cells C at a time is a much more cumbersome and difficult task, product yield is low.
  • step (b) of FIG. 11 when the mask metal film 110 is attached to the template 50 by the lamination process, a temperature of about 100 ° C. may be applied to the mask metal film 110. . As a result, the mask metal layer 110 may be adhered to the template 50 in a state in which some tensile tension is applied. Thereafter, when the mask 100 is adhered to the frame 200 and the template 50 is separated from the mask 100, the mask 100 may contract a predetermined amount.
  • the template 50 and the masks 100 are separated, and a plurality of masks 100 are applied in tension in opposite directions. Therefore, the force is canceled so that deformation does not occur in the mask cell sheet portion 220.
  • the first grid sheet portion 223 between the mask 100 attached to the CR11 cell region and the mask 100 attached to the CR12 cell region may move in the right direction of the mask 100 attached to the CR11 cell region.
  • the tension acting and the tension acting in the left direction of the mask 100 attached to the CR12 cell region may be offset.
  • deformation is minimized in the frame 200 (or the mask cell sheet part 220) due to tension, thereby minimizing the alignment error of the mask 100 (or the mask pattern P).
  • FIG. 20 is a schematic diagram illustrating an OLED pixel deposition apparatus 1000 using frame integrated masks 100 and 200 according to an embodiment of the present invention.
  • the OLED pixel deposition apparatus 1000 includes a magnet plate 300 in which a magnet 310 is accommodated and a coolant line 350 is disposed, and an organic material source 600 from a lower portion of the magnet plate 300. And a deposition source supply unit (500) for supplying ().
  • a target substrate 900, such as glass, on which the organic source 600 is deposited may be interposed between the magnet plate 300 and the source deposition unit 500.
  • the frame integrated masks 100 and 200 (or FMMs) for allowing the organic material source 600 to be deposited pixel by pixel may be disposed on or close to the target substrate 900.
  • the magnet 310 may generate a magnetic field and may be in close contact with the target substrate 900 by the magnetic field.
  • the deposition source supply unit 500 may supply the organic source 600 while reciprocating the left and right paths, and the organic source 600 supplied from the deposition source supply unit 500 may have patterns P formed in the frame integrated masks 100 and 200. Pass through) may be deposited on one side of the target substrate (900). The deposited organic source 600 passing through the pattern P of the frame-integrated masks 100 and 200 may serve as the pixel 700 of the OLED.
  • the pattern of the frame-integrated masks 100 and 200 may be formed to be inclined S (or formed into a tapered shape S). . Since the organic sources 600 passing through the pattern in the diagonal direction along the inclined surface may also contribute to the formation of the pixel 700, the pixel 700 may be uniformly deposited in overall thickness.
  • the mask 100 is adhesively fixed to the frame 200 at a first temperature higher than the pixel deposition process temperature, even if the mask 100 is raised to the process temperature for pixel deposition, the position of the mask pattern P is hardly affected.
  • the PPA between the 100 and the neighboring mask 100 may be maintained not to exceed 3 ⁇ m.

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Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing a frame-integrated mask. The method for manufacturing a frame-integrated mask according to the present invention, which is a method for manufacturing a frame-integrated mask including at least one mask integrally formed with a frame for supporting the mask, comprises the steps of: (a) providing a frame having at least one mask cell region; (b) providing a mask; (c) matching the mask with the mask cell region of the frame; and (d) irradiating a welding part of the mask with a laser to bond the mask to the frame, wherein: a plurality of adsorption holes are formed through parts which are spaced apart a predetermined distance from the corners of the frame having the mask cell region existing thereon; and in step (c), through the plurality of adsorption holes, an adsorptive force is applied to the mask being in contact with the frame, so that the mask is made to closely adhere to the frame.

Description

프레임 일체형 마스크의 제조 방법 및 프레임Method for manufacturing frame-integrated mask and frame
본 발명은 프레임 일체형 마스크의 제조 방법 및 프레임에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 마스크의 변형없이 안정적으로 지지 및 이동이 가능하고, 마스크를 프레임에 접착하는 과정 중 마스크와 프레임의 밀착력을 향상시킬 수 있고, 각 마스크 간의 얼라인(align)을 명확하게 할 수 있는 프레임 일체형 마스크의 제조 방법 및 프레임에 관한 것이다.The present invention relates to a method and a frame for manufacturing a frame-integrated mask. More specifically, it is possible to stably support and move without deformation of the mask, to improve the adhesion between the mask and the frame during the process of adhering the mask to the frame, and to align the alignment between the masks clearly. A method and a frame for producing 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 technique for forming pixels in an OLED manufacturing process, a fine metal mask (FMM) method is used in which a thin metal mask is adhered to a substrate to deposit an organic material at a desired position.
기존의 OLED 제조 공정에서는 마스크를 스틱 형태, 플레이트 형태 등으로 제조한 후, 마스크를 OLED 화소 증착 프레임에 용접 고정시켜 사용한다. 마스크 하나에는 디스플레이 하나에 대응하는 셀이 여러개 구비될 수 있다. 또한, 대면적 OLED 제조를 위해서 여러 개의 마스크를 OLED 화소 증착 프레임에 고정시킬 수 있는데, 프레임에 고정하는 과정에서 각 마스크가 평평하게 되도록 인장을 하게 된다. 마스크의 전체 부분이 평평하게 되도록 인장력을 조절하는 것은 매우 어려운 작업이다. 특히, 각 셀들을 모두 평평하게 하면서, 크기가 수 내지 수십 ㎛에 불과한 마스크 패턴을 정렬하기 위해서는, 마스크의 각 측에 가하는 인장력을 미세하게 조절하면서, 정렬 상태를 실시간으로 확인하는 고도의 작업이 요구된다.In the conventional OLED manufacturing process, the mask is manufactured in the form of a stick, a plate, and the like, and then the mask is welded and fixed to the OLED pixel deposition frame. Each mask may include a plurality of cells corresponding to one display. In addition, in order to manufacture a large area OLED, several masks may be fixed to the OLED pixel deposition frame. In the process of fixing to the frame, each mask is tensioned to be flat. Adjusting the tension to make the entire part of the mask flat is a very difficult task. In particular, in order to align the mask pattern having a size of only a few to several tens of micrometers while flattening each cell, a high-level operation of checking the alignment in real time while finely adjusting the tension applied to each side of the mask is required. do.
그럼에도 불구하고, 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 문제점, 용접 과정에서 용접 부분에 발생하는 주름, 번짐(burr) 등에 의해 마스크 셀의 정렬이 엇갈리게 되는 문제점 등이 있었다.Nevertheless, in the process of fixing several masks in one frame, there is a problem in that the alignment between the mask cells and the mask cells is not good. In addition, the mask film is too thin and large in the process of welding and fixing the mask to the frame, which causes the mask to be squeezed or distorted due to the load, wrinkles, burrs, etc. generated in the welded part in the welding process. There was a problem of misalignment.
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. 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.In the case of ultra-high definition OLED, QHD image quality is 500 ~ 600 pixel per inch (PPI), and the pixel size is about 30 ~ 50㎛, and 4K UHD, 8K UHD high definition is higher than 860 PPI, ~ 1600 PPI, etc. It has a resolution of. As such, in consideration of the pixel size of the ultra-high-definition OLED, the alignment error between the cells must be reduced to several micrometers, and the error beyond this can lead to product failure, resulting in very low yield. Therefore, there is a need for development of a technique for preventing deformation, such as knocking or twisting of a mask and making alignment clear, a technique for fixing a mask to a frame, and the like.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 마스크를 프레임에 접착할 때, 마스크에 변형이 생기는 것을 방지하고 마스크와 프레임의 밀착력을 향상시킬 수 있는 프레임 일체형 마스크의 제조 방법 및 프레임을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, frame-integrated mask that can prevent deformation of the mask when the mask is bonded to the frame and improve the adhesion between the mask and the frame The object of this invention is to provide a manufacturing method and a frame.
또한, 본 발명은 마스크와 프레임이 일체형 구조를 이룰 수 있는 프레임 일체형 마스크의 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.It is also an object of the present invention to provide a method for manufacturing a frame-integrated mask in which the mask and the frame can form a unitary structure.
또한, 본 발명은 마스크가 쳐지거나 뒤틀리는 등의 변형을 방지하고 정렬을 명확하게 할 수 있는 프레임 일체형 마스크의 제조 방법 및 프레임을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.It is also an object of the present invention to provide a method and a frame for manufacturing a frame-integrated mask that can prevent deformation, such as knocking or twisting of a mask, and to clarify alignment.
또한, 본 발명은 제조시간을 현저하게 감축시키고, 수율을 현저하게 상승시킨 프레임 일체형 마스크의 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Moreover, an object of this invention is to provide the manufacturing method of the frame-integrated mask which markedly reduced manufacturing time and raised the yield significantly.
본 발명의 상기의 목적은, 적어도 하나의 마스크와 마스크를 지지하는 프레임이 일체로 형성된 프레임 일체형 마스크의 제조 방법으로서, (a) 적어도 하나의 마스크 셀 영역을 구비한 프레임을 제공하는 단계; (b) 마스크를 제공하는 단계; (c) 마스크를 프레임의 마스크 셀 영역에 대응하는 단계; 및 (d) 마스크의 용접부에 레이저를 조사하여 마스크를 프레임에 접착하는 단계를 포함하고, 마스크 셀 영역이 존재하는 프레임 모서리의 소정 거리 이격된 부분에 복수의 흡착공이 형성되며, (c) 단계에서, 복수의 흡착공을 통해 프레임에 접촉한 마스크에 흡착력을 인가하여 마스크를 프레임에 밀착시키는, 프레임 일체형 마스크의 제조 방법에 의해 달성된다.SUMMARY OF THE INVENTION The above object of the present invention is a method of manufacturing a frame-integrated mask in which at least one mask and a frame for supporting the mask are integrally provided, comprising: (a) providing a frame having at least one mask cell area; (b) providing a mask; (c) mapping the mask to a mask cell region of the frame; And (d) irradiating the welding part of the mask with a laser to bond the mask to the frame, wherein a plurality of adsorption holes are formed at a predetermined distance from the edge of the frame where the mask cell area exists, and (c) And a method of manufacturing a frame-integrated mask in which a mask is brought into close contact with the frame by applying a suction force to the mask in contact with the frame through the plurality of adsorption holes.
(b) 단계는, (b1) 전도성 기재의 적어도 일면에 전주 도금(electroforming)으로 마스크 금속막을 형성하는 단계; (b2) 전도성 기재로부터 마스크 금속막을 분리하는 단계; (b3) 일면에 임시접착부가 형성된 템플릿 상에 마스크 금속막을 접착하는 단계; 및 (b4) 마스크 금속막에 마스크 패턴을 형성하여 마스크를 제조하는 단계를 포함할 수 있다.(b) step (b1) forming a mask metal film on at least one surface of the conductive substrate by electroforming; (b2) separating the mask metal film from the conductive substrate; (b3) attaching a mask metal film on a template on which a temporary adhesive part is formed; And (b4) forming a mask pattern on the mask metal film to manufacture a mask.
(b) 단계는, (b1) 압연(rolling)으로 제조된 막(sheet)인 마스크 금속막을 제공하는 단계; (b2) 일면에 임시접착부가 형성된 템플릿 상에 마스크 금속막을 접착하는 단계; (b3) 마스크 금속막에 마스크 패턴을 형성하여 마스크를 제조하는 단계를 포함할 수 있다.Step (b) comprises the steps of: (b1) providing a mask metal film which is a sheet made by rolling; (b2) attaching a mask metal film on a template on which a temporary adhesive part is formed; (b3) forming a mask pattern on the mask metal film to manufacture a mask.
(c) 단계는, 프레임 상에 템플릿을 로딩하여 마스크를 프레임의 마스크 셀 영역에 대응하는 단계일 수 있다.Step (c) may be a step of loading a template on the frame to correspond to the mask cell area of the frame.
(c) 단계에서, 흡압을 발생하는 흡착부를 포함하는 하부 지지체가 프레임 하부에 배치될 수 있다.In step (c), a lower support including an adsorption unit for generating a suction may be disposed under the frame.
하부 지지체는 마스크가 로딩되는 마스크 셀 영역의 반대면을 압착할 수 있다.The lower supporter may compress the opposite side of the mask cell area onto which the mask is loaded.
흡착공은 마스크의 용접부와 중첩되지 않는 부분에 형성될 수 있다.The suction hole may be formed in a portion which does not overlap with the welded portion of the mask.
전도성 기재는 웨이퍼(wafer)이고, (b1) 단계와 (b2) 단계 사이에, 마스크 금속막을 열처리하는 공정을 더 수행할 수 있다.The conductive substrate is a wafer, and a step of heat-treating the mask metal film may be further performed between steps (b1) and (b2).
(b2) 단계와 (b3) 단계 사이에, 템플릿에 접착된 마스크 금속막의 두께를 감축하는 단계를 더 포함하고, 마스크 금속막의 두께 감축은, CMP(Chemical Mechanical Polishing), 화학적 습식 식각(chemical wet etching), 건식 식각(dry etching) 중 어느 하나의 방법으로 수행할 수 있다.Between steps (b2) and (b3), the method further includes reducing the thickness of the mask metal film adhered to the template, wherein the thickness reduction of the mask metal film is performed by chemical mechanical polishing (CMP) or chemical wet etching. ), Or by dry etching.
임시접착부는 열을 가함에 따라 분리가 가능한 접착제 또는 접착 시트, UV 조사에 의해 분리가 가능한 접착제 또는 접착시트일 수 있다.The temporary adhesive part may be an adhesive or adhesive sheet that can be separated by applying heat, and an adhesive or adhesive sheet that can be separated by UV irradiation.
마스크 금속막에 마스크 패턴을 형성하여 마스크를 제조하는 단계는, (1) 마스크 금속막 상에 패턴화된 절연부를 형성하는 단계; (2) 절연부 사이로 노출된 마스크 금속막의 부분을 식각하여 마스크 패턴을 형성하는 단계; 및 (3) 절연부를 제거하는 단계를 포함할 수 있다.Forming a mask pattern on the mask metal film to produce a mask includes: (1) forming a patterned insulating portion on the mask metal film; (2) etching a portion of the mask metal film exposed between the insulating portions to form a mask pattern; And (3) removing the insulation.
템플릿은 웨이퍼(wafer), 글래스(glass), 실리카(silica), 내열유리, 석영(quartz), 알루미나(Al 2O 3), 붕규산유리(borosilicate glass), 지르코니아(zirconia) 중 어느 하나의 재질을 포함할 수 있다.The template may be made of any one of wafer, glass, silica, heat-resistant glass, quartz, alumina (Al 2 O 3 ), borosilicate glass, and zirconia. It may include.
템플릿 상부에서 조사된 레이저는 레이저 통과공을 통과하여 마스크의 용접부에 조사될 수 있다.The laser irradiated from the upper part of the template may pass through the laser through hole and may be irradiated to the weld of the mask.
(d) 단계 이후, 임시접착부에 열 인가, 화학적 처리, 초음파 인가 중 적어도 어느 하나를 수행하여, 마스크와 템플릿을 분리하는 단계를 더 포함할 수 있다.After step (d), the method may further include separating the mask from the template by performing at least one of heat application, chemical treatment, and ultrasonic application to the temporary bonding unit.
프레임은, 테두리 프레임부; 및 마스크 셀 시트부를 포함하고, 마스크 셀 시트부는, 테두리 시트부; 제1 방향으로 연장 형성되고, 양단이 테두리 시트부에 연결되는 적어도 하나의 제1 그리드 시트부; 및 제1 방향에 수직인 제2 방향으로 연장 형성되어 제1 그리드 시트부와 교차되고, 양단이 테두리 시트부에 연결되는 적어도 하나의 제2 그리드 시트부를 포함할 수 있다.The frame includes a border frame portion; And a mask cell sheet portion, wherein the mask cell sheet portion comprises: an edge sheet portion; At least one first grid sheet portion extending in a first direction and connected at both ends to the edge sheet portion; And at least one second grid sheet portion extending in a second direction perpendicular to the first direction and intersecting with the first grid sheet portion, and both ends connected to the edge sheet portion.
마스크 및 프레임은 인바(invar), 슈퍼 인바(super invar), 니켈, 니켈-코발트 중 어느 하나의 재질일 수 있다.The mask and frame may be made of any one of invar, super invar, nickel, and nickel-cobalt.
그리고, 본 발명의 상기의 목적은, 복수의 마스크와 마스크를 지지하는 프레임이 일체로 형성된 프레임 일체형 마스크에 사용되는 프레임으로서, 중공 영역을 포함하는 테두리 프레임부; 제1 방향, 제1 방향에 수직인 제2 방향 중 적어도 하나의 방향을 따라 복수의 마스크 셀 영역을 구비하며, 테두리 프레임부에 연결되는 마스크 셀 시트부를 포함하고, 마스크 셀 시트부에는 복수의 흡착공이 형성되는, 프레임에 의해 달성된다.In addition, the above object of the present invention is a frame for use in a frame-integrated mask in which a plurality of masks and a frame for supporting the mask are integrally formed, the frame comprising a hollow region; A plurality of mask cell regions in at least one of a first direction and a second direction perpendicular to the first direction, the mask cell sheet portion connected to an edge frame portion, and a plurality of adsorption to the mask cell sheet portion; A ball is formed, which is achieved by the frame.
마스크 셀 영역이 존재하는 프레임 모서리의 소정 거리 이격된 부분에 복수의 흡착공이 형성되고, 흡착공은 마스크의 용접부와 중첩되지 않는 부분에 형성될 수 있다.A plurality of adsorption holes may be formed in a portion spaced apart from the predetermined edge of the frame edge where the mask cell region exists, and the adsorption holes may be formed in portions that do not overlap with weld portions of the mask.
프레임의 하부에 흡압을 발생하는 흡착부를 포함하는 하부 지지체가 더 배치될 수 있다.A lower supporter including an adsorption unit for generating a suction pressure may be further disposed below the frame.
하부 지지체에 적어도 하나의 진공 유로가 형성되고, 진공 유로는 외부의 흡압 발생 수단에서 생성한 흡압을 흡착부에 전달할 수 있다.At least one vacuum flow path is formed in the lower support, and the vacuum flow path may transmit the pressure absorption generated by the external pressure generating means to the adsorption unit.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 마스크를 프레임에 접착할 때, 마스크에 변형이 생기는 것을 방지하고 마스크와 프레임의 밀착력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention configured as described above, when the mask is bonded to the frame, there is an effect that can prevent deformation of the mask and improve the adhesion between the mask and the frame.
또한, 본 발명에 따르면, 마스크와 프레임이 일체형 구조를 이룰 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, there is an effect that the mask and the frame can form an integrated structure.
또한, 본 발명에 따르면, 마스크가 쳐지거나 뒤틀리는 등의 변형을 방지하고 정렬을 명확하게 할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, there is an effect that can prevent the deformation, such as knocking or twisting the mask and to clarify the alignment.
또한, 본 발명에 따르면, 제조시간을 현저하게 감축시키고, 수율을 현저하게 상승시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, there is an effect that can significantly reduce the production time, significantly increasing the yield.
도 1은 종래의 OLED 화소 증착용 마스크를 나타내는 개략도이다.1 is a schematic view showing a conventional mask for OLED pixel deposition.
도 2는 종래의 마스크를 프레임에 접착하는 과정을 나타내는 개략도이다.2 is a schematic diagram illustrating a process of adhering a conventional mask to a frame.
도 3은 종래의 마스크를 인장하는 과정에서 셀들간의 정렬 오차가 발생하는 것을 나타내는 개략도이다.3 is a schematic view showing that alignment errors between cells occur in the process of tensioning a conventional mask.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임 일체형 마스크를 나타내는 정면도 및 측단면도이다.4 is a front and side cross-sectional view showing a frame-integrated mask according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임을 나타내는 정면도 및 측단면도이다.5 is a front and side cross-sectional view showing a frame according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임의 제조 과정을 나타내는 개략도이다.6 is a schematic diagram illustrating a manufacturing process of a frame according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임의 제조 과정을 나타내는 개략도이다.7 is a schematic diagram illustrating a manufacturing process of a frame according to another embodiment of the present invention.
도 8은 종래의 고해상도 OLED 형성을 위한 마스크를 나타내는 개략도이다.8 is a schematic diagram illustrating a mask for forming a conventional high resolution OLED.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 금속막을 전주도금(electroforming) 방식으로 제조하는 과정을 나타내는 개략도이다.9 is a schematic diagram illustrating a process of manufacturing a mask metal film according to an embodiment of the present invention by electroforming.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 금속막을 압연(rolling) 방식으로 제조하는 과정을 나타내는 개략도이다.10 is a schematic diagram illustrating a process of manufacturing a mask metal film by a rolling method according to an embodiment of the present invention.
도 11 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 템플릿 상에 마스크 금속막을 접착하고 마스크를 형성하여 마스크 지지 템플릿을 제조하는 과정을 나타내는 개략도이다.11 to 12 are schematic views illustrating a 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.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 임시접착부를 나타내는 확대 단면 개략도이다.Figure 13 is an enlarged cross-sectional schematic diagram showing a temporary adhesive portion according to an embodiment of the present invention.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 지지 템플릿을 프레임 상에 로딩하는 과정을 나타내는 개략도이다.14 is a schematic diagram illustrating a process of loading a mask support template onto a frame according to an embodiment of the present invention.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 템플릿을 프레임 상에 로딩하여 마스크를 프레임의 셀 영역에 대응시키는 상태를 나타내는 개략도이다.15 is a schematic diagram illustrating a state in which a template is loaded onto a frame and the mask corresponds to a cell area of the frame according to an embodiment of the present invention.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡착공을 통해 마스크에 흡착력을 인가하는 상태를 나타내는 개략도이다.16 is a schematic diagram illustrating a state in which an adsorption force is applied to a mask through an adsorption hole according to an embodiment of the present invention.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 흡착공이 형성된 프레임을 나타내는 부분 개략도이다.17 is a partial schematic view showing a frame in which a plurality of adsorption holes are formed according to an embodiment of the present invention.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크를 프레임에 접착한 후 마스크와 템플릿을 분리하는 과정을 나타내는 개략도이다.18 is a schematic diagram illustrating a process of separating a mask and a template after attaching a mask to a frame according to an embodiment of the present invention.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크를 프레임에 접착한 상태를 나타내는 개략도이다.19 is a schematic diagram illustrating a state in which a mask is adhered to a frame according to an embodiment of the present invention.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임 일체형 마스크를 이용한 OLED 화소 증착 장치를 나타내는 개략도이다.20 is a schematic diagram showing an OLED pixel deposition apparatus using a frame-integrated mask according to an embodiment of the present invention.
<부호의 설명><Code description>
50: 템플릿(template)50: template
51: 레이저 통과공51: laser through hole
55: 임시접착부55: temporary adhesive
70: 하부 지지체70: lower support
75: 흡착부75: adsorption part
100: 마스크100: mask
110: 마스크 막110: mask film
200: 프레임200: frame
210: 테두리 프레임부210: border frame portion
220: 마스크 셀 시트부220: mask cell sheet portion
221: 테두리 시트부221: border sheet portion
223: 제1 그리드 시트부223: first grid sheet portion
225: 제2 그리드 시트부225: second grid sheet portion
229: 흡착공229: adsorption hole
1000: OLED 화소 증착 장치1000: OLED pixel deposition device
C: 셀, 마스크 셀C: cell, mask cell
CM: 화학적 처리CM: chemical treatment
CR: 마스크 셀 영역CR: mask cell area
DM: 더미, 마스크 더미DM: Dummy, Mask Dummy
ET: 열 인가ET: heat
L: 레이저L: laser
R: 테두리 프레임부의 중공 영역R: Hollow area of the border frame portion
P: 마스크 패턴P: mask pattern
VS: 흡착력, 흡압 인가VS: adsorption force and absorption
US: 초음파 인가US: Ultrasound
UV: UV 인가UV: UV is applied
W: 용접W: welding
WB: 용접 비드WB: welding bead
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.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings that show, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It is to be understood that the various embodiments of the invention are different but need not be mutually exclusive. For example, certain shapes, structures, and characteristics described herein may be embodied in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention with respect to one embodiment. In addition, it is to 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. The following detailed description, therefore, is not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is defined only by the appended claims, along with the full scope of equivalents to which such claims are entitled. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions throughout the several aspects, and length, area, thickness, and the like 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.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement the present invention.
도 1은 종래의 OLED 화소 증착용 마스크(10)를 나타내는 개략도이다.1 is a schematic diagram showing a conventional mask for OLED pixel deposition 10.
도 1을 참조하면, 종래의 마스크(10)는 스틱형(Stick-Type) 또는 판형(Plate-Type)으로 제조될 수 있다. 도 1의 (a)에 도시된 마스크(10)는 스틱형 마스크로서, 스틱의 양측을 OLED 화소 증착 프레임에 용접 고정시켜 사용할 수 있다. 도 1의 (b)에 도시된 마스크(100)는 판형(Plate-Type) 마스크로서, 넓은 면적의 화소 형성 공정에서 사용될 수 있다.Referring to FIG. 1, the mask 10 may be manufactured in a stick type or a plate type. The mask 10 shown in FIG. 1A is a stick type mask, and both sides of the stick may be welded and fixed to the OLED pixel deposition frame. The mask 100 illustrated in FIG. 1B is a plate-type mask and may be used in a large area pixel forming process.
마스크(10)의 바디(Body)[또는, 마스크 막(11)]에는 복수의 디스플레이 셀(C)이 구비된다. 하나의 셀(C)은 스마트폰 등의 디스플레이 하나에 대응한다. 셀(C)에는 디스플레이의 각 화소에 대응하도록 화소 패턴(P)이 형성된다. 셀(C)을 확대하면 R, G, B에 대응하는 복수의 화소 패턴(P)이 나타난다. 일 예로, 셀(C)에는 70 X 140의 해상도를 가지도록 화소 패턴(P)이 형성된다. 즉, 수많은 화소 패턴(P)들은 군집을 이루어 셀(C) 하나를 구성하며, 복수의 셀(C)들이 마스크(10)에 형성될 수 있다.A plurality of display cells C are provided in the body (or mask film 11) of the mask 10. One cell C corresponds to one display such as a smartphone. In the cell C, a pixel pattern P is formed to correspond to each pixel of the display. When the cell C is enlarged, a plurality of pixel patterns P corresponding to R, G, and B appear. For example, the pixel pattern P is formed in the cell C to have a resolution of 70 × 140. That is, a large number of pixel patterns P may be clustered to form one cell C, and a plurality of cells C may be formed in the mask 10.
도 2는 종래의 마스크(10)를 프레임(20)에 접착하는 과정을 나타내는 개략도이다. 도 3은 종래의 마스크(10)를 인장(F1~F2)하는 과정에서 셀들간의 정렬 오차가 발생하는 것을 나타내는 개략도이다. 도 1의 (a)에 도시된 6개의 셀(C: C1~C6)을 구비하는 스틱 마스크(10)를 예로 들어 설명한다.2 is a schematic diagram illustrating a process of adhering the mask 10 to the frame 20. 3 is a schematic view showing that alignment errors between cells occur in the process of tensioning the mask 10 (F1 to F2). A stick mask 10 having six cells C: C1 to C6 shown in FIG. 1A will be described as an example.
도 2의 (a)를 참조하면, 먼저, 스틱 마스크(10)를 평평하게 펴야한다. 스틱 마스크(10)의 장축 방향으로 인장력(F1~F2)을 가하여 당김에 따라 스틱 마스크(10)가 펴지게 된다. 그 상태로 사각틀 형태의 프레임(20) 상에 스틱 마스크(10)를 로딩한다. 스틱 마스크(10)의 셀(C1~C6)들은 프레임(20)의 틀 내부 빈 영역 부분에 위치하게 된다. 프레임(20)은 하나의 스틱 마스크(10)의 셀(C1~C6)들이 틀 내부 빈 영역에 위치할 정도의 크기일 수 있고, 복수의 스틱 마스크(10)의 셀(C1~C6)들이 틀 내부 빈 영역에 위치할 정도의 크기일 수도 있다.Referring to FIG. 2A, first, the stick mask 10 should be flattened. The stick mask 10 is unfolded as the tensile force F1 to F2 is applied in the major axis direction of the stick mask 10 and pulled. In this state, the stick mask 10 is loaded onto the frame 20 having a rectangular frame shape. The cells C1 to C6 of the stick mask 10 are positioned in the empty area of the frame 20 of the frame 20. The frame 20 may be large enough so that the cells C1 to C6 of one stick mask 10 are located in an empty area inside the frame, and the cells C1 to C6 of the plurality of stick masks 10 are framed. It may also be large enough to fit inside the empty area.
도 2의 (b)를 참조하면, 스틱 마스크(10)의 각 측에 가하는 인장력(F1~F2)을 미세하게 조절하면서 정렬을 시킨 후, 스틱 마스크(10) 측면의 일부를 용접(W)함에 따라 스틱 마스크(10)와 프레임(20)을 상호 연결한다. 도 2의 (c)는 상호 연결된 스틱 마스크(10)와 프레임의 측단면을 나타낸다.Referring to (b) of FIG. 2, after aligning while finely adjusting the tensile forces F1 to F2 applied to each side of the stick mask 10, a part of the side surface of the stick mask 10 is welded (W). Accordingly, the stick mask 10 and the frame 20 are interconnected. 2 (c) shows the side surface of the stick mask 10 and the frame connected to each other.
도 3을 참조하면, 스틱 마스크(10)의 각 측에 가하는 인장력(F1~F2)을 미세하게 조절함에도 불구하고, 마스크 셀(C1~C3)들의 상호간에 정렬이 잘 되지 않는 문제점이 나타난다. 가령, 셀(C1~C3)들의 패턴(P)간에 거리(D1~D1", D2~D2")가 상호 다르게 되거나, 패턴(P)들이 비뚤어지는 것이 그 예이다. 스틱 마스크(10)는 복수(일 예로, 6개)의 셀(C1~C6)을 포함하는 대면적이고, 수십 ㎛ 수준의 매우 얇은 두께를 가지기 때문에, 하중에 의해 쉽게 쳐지거나 뒤틀어지게 된다. 또한, 각 셀(C1~C6)들을 모두 평평하게 하도록 인장력(F1~F2)을 조절하면서, 각 셀(C1~C6)들간의 정렬 상태를 현미경을 통해 실시간으로 확인하는 것은 매우 어려운 작업이다.Referring to FIG. 3, in spite of finely adjusting the tensile forces F1 to F2 applied to each side of the stick mask 10, problems of misalignment of the mask cells C1 to C3 appear. For example, the distances D1 to D1 ″ and D2 to D2 ″ may be different from each other or the patterns P may be skewed between the patterns P of the cells C1 to C3. The stick mask 10 is a large area including a plurality of (eg, six) cells C1 to C6 and has a very thin thickness on the order of tens of micrometers, and thus is easily struck or warped by a load. In addition, it is very difficult to check the alignment between the cells C1 to C6 in real time through a microscope while adjusting the tensile forces F1 to F2 to flatten each of the cells C1 to C6.
따라서, 인장력(F1~F2)의 미세한 오차는 스틱 마스크(10) 각 셀(C1~C3)들이 늘어나거나, 펴지는 정도에 오차를 발생시킬 수 있고, 그에 따라 마스크 패턴(P)간에 거리(D1~D1", D2~D2")가 상이해지게 되는 문제점을 발생시킨다. 물론, 완벽하게 오차가 0이 되도록 정렬하는 것은 어려운 것이지만, 크기가 수 내지 수십 ㎛인 마스크 패턴(P)이 초고화질 OLED의 화소 공정에 악영향을 미치지 않도록 하기 위해서는, 정렬 오차가 3㎛를 초과하지 않는 것이 바람직하다. 이렇게 인접하는 셀 사이의 정렬 오차를 PPA(pixel position accuracy)라 지칭한다.Therefore, the minute error of the tensile force (F1 ~ F2) may cause an error in the extent that the cells (C1 ~ C3) of the stick mask 10 is extended or unfolded, and thus the distance (D1) between the mask pattern (P) ~ D1 ", D2-D2") cause a problem that becomes different. Of course, it is difficult to perfectly align the error to 0, but in order that the mask pattern P having a size of several to several tens of micrometers does not adversely affect the pixel process of the ultra-high definition OLED, the alignment error does not exceed 3 micrometers. It is preferable not to. This alignment error between adjacent cells is referred to as pixel position accuracy (PPA).
이에 더하여, 대략 6~20개 정도의 복수의 스틱 마스크(10)들을 프레임(20) 하나에 각각 연결하면서, 복수의 스틱 마스크(10)들간에, 그리고 스틱 마스크(10)의 복수의 셀(C~C6)들간에 정렬 상태를 명확히 하는 것도 매우 어려운 작업이고, 정렬에 따른 공정 시간이 증가할 수밖에 없게 되어 생산성을 감축시키는 중대한 이유가 된다.In addition, between the plurality of stick masks 10 and the plurality of cells C of the stick masks 10 while connecting the plurality of stick masks 10 of about 6 to 20 to each of the frames 20, respectively. It is also very difficult to clarify the alignment between ~ C6), and the process time due to alignment is inevitably increased, which is a significant reason for reducing productivity.
한편, 스틱 마스크(10)를 프레임(20)에 연결 고정시킨 후에는, 스틱 마스크(10)에 가해졌던 인장력(F1~F2)이 프레임(20)에 역으로 작용할 수 있다. 즉, 인장력(F1~F2)에 의해 팽팽히 늘어났던 스틱 마스크(10)가 프레임(20)에 연결된 후에 프레임(20)에 장력(tension)을 작용할 수 있다. 보통 이 장력이 크지 않아서 프레임(20)에 큰 영향을 미치지 않을 수 있으나, 프레임(20)의 크기가 소형화되고 강성이 낮아지는 경우에는 이러한 장력이 프레임(20)을 미세하게 변형시킬 수 있다. 그리하면 복수의 셀(C~C6)들간에 정렬 상태가 틀어지는 문제가 발생할 수 있다.On the other hand, after fixing the stick mask 10 to the frame 20, the tensile force (F1 ~ F2) applied to the stick mask 10 may act inversely to the frame 20. That is, the stick mask 10, which is stretched by the tension forces F1 to F2, may be tensioned to the frame 20 after being connected to the frame 20. In general, the tension may not be large and may not have a large influence on the frame 20. However, when the size of the frame 20 is miniaturized and the rigidity is low, the tension may slightly change the frame 20. Thus, a problem may arise in that the alignment state is changed between the plurality of cells C to C6.
이에, 본 발명은 마스크(100)가 프레임(200)과 일체형 구조를 이룰 수 있게 하는 프레임(200) 및 프레임 일체형 마스크를 제안한다. 프레임(200)에 일체로 형성되는 마스크(100)는 쳐지거나 뒤틀리는 등의 변형이 방지되고, 프레임(200)에 명확히 정렬될 수 있다. 마스크(100)가 프레임(200)에 연결될 때 마스크(100)에 어떠한 인장력도 가하지 않으므로, 마스크(100)가 프레임(200)에 연결된 후 프레임(200)이 변형될 정도의 장력을 가하지 않을 수 있다. 그리고, 마스크(100)를 프레임(200)에 일체로 연결하는 제조시간을 현저하게 감축시키고, 수율을 현저하게 상승시킬 수 있는 이점을 가진다.Accordingly, the present invention proposes a frame 200 and a frame integrated mask that allow the mask 100 to form an integrated structure with the frame 200. The mask 100 integrally formed in the frame 200 may be prevented from being deformed or warped, and may be clearly aligned with the frame 200. Since no tensile force is applied to the mask 100 when the mask 100 is connected to the frame 200, the tension may not be applied to the frame 200 after the mask 100 is connected to the frame 200. . In addition, the manufacturing time for integrally connecting the mask 100 to the frame 200 may be significantly reduced, and the yield may be significantly increased.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임 일체형 마스크를 나타내는 정면도[도 4의 (a)] 및 측단면도[도 4의 (b)]이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임을 나타내는 정면도[도 5의 (a)] 및 측단면도[도 5의 (b)]이다.4 is a front view (FIG. 4 (a)) and a side cross-sectional view (FIG. 4 (b)) showing a frame-integrated mask according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is according to an embodiment of the present invention It is a front view (FIG. 5 (a)) and a side cross-sectional view (FIG. 5 (b)) which show a frame.
도 4 및 도 5를 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 접착한 형태이다. 이하에서는, 설명의 편의상 사각 형태의 마스크(100)를 예로 들어 설명하나, 마스크(100)들은 프레임(200)에 접착되기 전에는 양측에 클램핑되는 돌출부를 구비한 스틱 마스크 형태일 수 있으며, 프레임(200)에 접착된 후에 돌출부가 제거될 수 있다.4 and 5, the frame integrated mask may include a plurality of masks 100 and one frame 200. In other words, each of the plurality of masks 100 is bonded to the frame 200. Hereinafter, for convenience of description, the rectangular mask 100 will be described as an example, but the masks 100 may be in the form of a stick mask having protrusions clamped at both sides before being bonded to the frame 200, and the frame 200. The protrusions can be removed after they have been glued to them.
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 in each mask 100, and one cell C may be formed in one mask 100. One mask cell C may correspond to one display such as a smartphone.
얇은 두께로 형성할 수 있도록, 마스크(100)는 전주도금(electroforming)으로 형성될 수 있다. 또는, 마스크(100)는 압연(rolling)으로 생성한 막(sheet)을 사용할 수 있다. 마스크(100)는 열팽창계수가 약 1.0 X 10 -6/℃인 인바(invar), 약 1.0 X 10 -7/℃ 인 슈퍼 인바(super invar) 재질일 수 있다. 이 재질의 마스크(100)는 열팽창계수가 매우 낮기 때문에 열에너지에 의해 마스크의 패턴 형상이 변형될 우려가 적어 고해상도 OLED 제조에서 있어서 FMM(Fine Metal Mask), 새도우 마스크(Shadow Mask)로 사용될 수 있다. 이 외에, 최근에 온도 변화값이 크지 않은 범위에서 화소 증착 공정을 수행하는 기술들이 개발되는 것을 고려하면, 마스크(100)는 이보다 열팽창계수가 약간 큰 니켈(Ni), 니켈-코발트(Ni-Co) 등의 재질일 수도 있다.In order to form a thin thickness, the mask 100 may be formed by electroforming. Alternatively, the mask 100 may use a sheet produced by rolling. The mask 100 may be an invar having a thermal expansion coefficient of about 1.0 × 10 −6 / ° C. and a super invar material having about 1.0 × 10 −7 / ° C. Since the mask 100 of this material has a very low coefficient of thermal expansion, there is little possibility that the pattern shape of the mask is deformed by thermal energy, and thus, the mask 100 may be used as a fine metal mask (FMM) or a shadow mask in high-resolution OLED manufacturing. In addition, in consideration of the recent development of techniques for performing the pixel deposition process in a range where the temperature change is not large, the mask 100 has a slightly larger thermal expansion coefficient than that of nickel (Ni) and nickel-cobalt (Ni-Co). It may be a material such as).
압연막을 사용하는 경우에는, 전주도금으로 형성한 도금막보다 두께면에서는 두꺼운 문제가 있지만, 열팽창계수(CTE)가 낮기 때문에 별도의 열처리 공정을 수행할 필요가 없으며, 내부식성이 강한 이점이 있다.In the case of using the rolled film, there is a problem in thickness than the plated film formed by electroplating, but because of the low coefficient of thermal expansion (CTE), there is no need to perform a separate heat treatment process, there is a strong corrosion resistance.
프레임(200)은 복수의 마스크(100)를 접착시킬 수 있도록 형성된다. 프레임(200)은 최외곽 테두리를 포함해 제1 방향(예를 들어, 가로 방향), 제2 방향(예를 들어, 세로 방향)으로 형성되는 여러 모서리를 포함할 수 있다. 이러한 여러 모서리들은 프레임(200) 상에 마스크(100)가 접착될 구역을 구획할 수 있다.The frame 200 is formed to bond the plurality of masks 100. The frame 200 may include various edges formed in a first direction (eg, a horizontal direction) and a second direction (eg, a vertical direction) including an outermost edge. These various corners may define the area to which the mask 100 is to be bonded on the frame 200.
프레임(200)은 대략 사각 형상, 사각틀 형상의 테두리 프레임부(210)를 포함할 수 있다. 테두리 프레임부(210)의 내부는 중공 형태일 수 있다. 즉, 테두리 프레임부(210)는 중공 영역(R)을 포함할 수 있다. 프레임(200)은 인바, 슈퍼인바, 알루미늄, 티타늄 등의 금속 재질로 구성될 수 있으며, 열변형을 고려하여 마스크와 동일한 열팽창계수를 가지는 인바, 슈퍼 인바, 니켈, 니켈-코발트 등의 재질로 구성되는 것이 바람직하고, 이 재질들은 프레임(200)의 구성요소인 테두리 프레임부(210), 마스크 셀 시트부(220)에 모두 적용될 수 있다.The frame 200 may include an edge frame portion 210 having a substantially rectangular shape and a rectangular frame shape. The inside of the frame frame 210 may be hollow. That is, the frame frame 210 may include a hollow region (R). The frame 200 may be made of a metal material such as Invar, Super Invar, Aluminum, Titanium, etc., and may be made of Inbar, Super Invar, Nickel, or Nickel-Cobalt having the same thermal expansion coefficient as a mask in consideration of thermal deformation. Preferably, the materials may be applied to both the edge frame portion 210 and the mask cell sheet portion 220 which are components of the frame 200.
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 마스크(100)와 마찬가지로 전주도금, 압연으로 형성되거나, 그 외의 막 형성 공정을 사용하여 형성될 수 있다. 또한, 마스크 셀 시트부(220)는 평면의 시트(sheet)에 레이저 스크라이빙, 에칭 등을 통해 복수의 마스크 셀 영역(CR)을 형성한 후, 테두리 프레임부(210)에 연결할 수 있다. 또는, 마스크 셀 시트부(220)는 평면의 시트를 테두리 프레임부(210)에 연결한 후, 레이저 스크라이빙, 에칭 등을 통해 복수의 마스크 셀 영역(CR)을 형성할 수 있다. 본 명세서에서는 마스크 셀 시트부(220)에 먼저 복수의 마스크 셀 영역(CR)을 형성한 후, 테두리 프레임부(210)에 연결한 것을 주로 상정하여 설명한다.In addition, the frame 200 may include a plurality of mask cell regions CR and may include a mask cell sheet portion 220 connected to the edge frame portion 210. Like the mask 100, the mask cell sheet part 220 may be formed by electroplating or rolling, or may be formed using another film forming process. In addition, the mask cell sheet part 220 may be connected to the edge frame part 210 after forming a plurality of mask cell areas CR through laser scribing, etching, etc. on a flat sheet. Alternatively, the mask cell sheet unit 220 may form a plurality of mask cell regions CR through laser scribing, etching, etc. after connecting the planar sheet to the edge frame unit 210. In the present specification, a plurality of mask cell regions CR are first formed in the mask cell sheet part 220, and then the main parts of the mask cell sheet part 220 are connected to the edge frame part 210.
마스크 셀 시트부(220)는 테두리 시트부(221) 및 제1, 2 그리드 시트부(223, 225) 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다. 테두리 시트부(221) 및 제1, 2 그리드 시트부(223, 225)는 동일한 시트에서 구획된 각 부분을 지칭하며, 이들은 상호간에 일체로 형성된다.The mask cell sheet unit 220 may include at least one of the edge sheet unit 221 and the first and second grid sheet units 223 and 225. The edge sheet portion 221 and the first and second grid sheet portions 223 and 225 refer to respective portions partitioned from the same sheet, which are integrally formed with each other.
테두리 시트부(221)가 실질적으로 테두리 프레임부(210)에 연결될 수 있다. 따라서, 테두리 시트부(221)는 테두리 프레임부(210)와 대응하는 대략 사각 형상, 사각틀 형상을 가질 수 있다.The edge sheet portion 221 may be substantially connected to the edge frame portion 210. Accordingly, the edge sheet part 221 may have a substantially rectangular shape and a rectangular frame shape corresponding to the edge frame part 210.
또한, 제1 그리드 시트부(223)는 제1 방향(가로 방향)으로 연장 형성될 수 있다. 제1 그리드 시트부(223)는 직선 형태로 형성되어 양단이 테두리 시트부(221)에 연결될 수 있다. 마스크 셀 시트부(220)가 복수의 제1 그리드 시트부(223)를 포함하는 경우, 각각의 제1 그리드 시트부(223)는 동등한 간격을 이루는 것이 바람직하다.In addition, the first grid sheet part 223 may extend in a first direction (horizontal direction). The first grid sheet part 223 may be formed in a straight line shape and both ends thereof may be connected to the edge sheet part 221. When the mask cell sheet portion 220 includes a plurality of first grid sheet portions 223, each of the first grid sheet portions 223 may be equally spaced apart.
또한, 이에 더하여, 제2 그리드 시트부(225)가 제2 방향(세로 방향)으로 연장 형성될 수 있다. 제2 그리드 시트부(225)는 직선 형태로 형성되어 양단이 테두리 시트부(221)에 연결될 수 있다. 제1 그리드 시트부(223)와 제2 그리드 시트부(225)는 서로 수직 교차될 수 있다. 마스크 셀 시트부(220)가 복수의 제2 그리드 시트부(225)를 포함하는 경우, 각각의 제2 그리드 시트부(225)는 동등한 간격을 이루는 것이 바람직하다.In addition, in addition, the second grid sheet part 225 may be formed to extend in a second direction (vertical direction). The second grid sheet part 225 may be formed in a straight line shape and both ends thereof may be connected to the edge sheet part 221. The first grid sheet part 223 and the second grid sheet part 225 may vertically cross each other. When the mask cell sheet portion 220 includes a plurality of second grid sheet portions 225, each of the second grid sheet portions 225 may be equally spaced apart.
한편, 제1 그리드 시트부(223)들 간의 간격과, 제2 그리드 시트부(225)들 간의 간격은 마스크 셀(C)의 크기에 따라서 동일하거나 상이할 수 있다.Meanwhile, the spacing between the first grid sheet portions 223 and the spacing between the second grid sheet portions 225 may be the same or different according to the size of the mask cell C. FIG.
제1 그리드 시트부(223) 및 제2 그리드 시트부(225)는 박막 형태의 얇은 두께를 가지지만, 길이 방향에 수직하는 단면의 형상은 직사각형, 평행사변형과 같은 사각형 형상, 삼각형 형상 등일 수 있고, 변, 모서리 부분이 일부 라운딩 될 수도 있다. 단면 형상은 레이저 스크라이빙, 에칭 등의 과정에서 조절 가능하다.The first grid sheet portion 223 and the second grid sheet portion 225 have a thin thickness in the form of a thin film, but the shape of the cross section perpendicular to the longitudinal direction may be a rectangle, a square shape such as a parallelogram, a triangular shape, or the like. The edges, edges and corners may be partially rounded. The cross-sectional shape is adjustable in the process of laser scribing, etching and the like.
테두리 프레임부(210)의 두께는 마스크 셀 시트부(220)의 두께보다 두꺼울 수 있다. 테두리 프레임부(210)는 프레임(200)의 전체 강성을 담당하기 때문에 수mm 내지 수cm의 두께로 형성될 수 있다.The thickness of the edge frame portion 210 may be thicker than the thickness of the mask cell sheet portion 220. The edge frame part 210 may be formed to a thickness of several mm to several cm because it is responsible for the overall rigidity of the frame 200.
마스크 셀 시트부(220)의 경우는, 실질적으로 두꺼운 시트를 제조하는 공정이 어렵고, 너무 두꺼우면 OLED 화소 증착 공정에서 유기물 소스(600)[도 20 참조]가 마스크(100)를 통과하는 경로를 막는 문제를 발생시킬 수 있다. 반대로, 두께가 너무 얇아지면 마스크(100)를 지지할 정도의 강성 확보가 어려울 수 있다. 이에 따라, 마스크 셀 시트부(220)는 테두리 프레임부(210)의 두께보다는 얇지만, 마스크(100)보다는 두꺼운 것이 바람직하다. 마스크 셀 시트부(220)의 두께는, 약 0.1mm 내지 1mm 정도로 형성될 수 있다. 그리고, 제1, 2 그리드 시트부(223, 225)의 폭은 약 1~5mm 정도로 형성될 수 있다.In the case of the mask cell sheet part 220, a process of manufacturing a substantially thick sheet is difficult, and if it is too thick, a path through which the organic source 600 (see FIG. 20) passes through the mask 100 in an OLED pixel deposition process is used. This can cause problems. On the contrary, if the thickness is too thin, it may be difficult to secure rigidity enough to support the mask 100. Accordingly, the mask cell sheet portion 220 is thinner than the thickness of the edge frame portion 210, but preferably thicker than the mask 100. The mask cell sheet part 220 may have a thickness of about 0.1 mm to about 1 mm. In addition, the widths of the first and second grid sheet parts 223 and 225 may be formed to about 1 to 5 mm.
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. 다른 관점에서, 마스크 셀 영역(CR)이라 함은, 테두리 프레임부(210)의 중공 영역(R)에서 테두리 시트부(221), 제1, 2 그리드 시트부(223, 225)가 점유하는 영역을 제외한, 빈 영역을 의미할 수 있다.A plurality of mask cell areas CR: CR11 to CR56 may be provided except for an area occupied by the edge sheet part 221 and the first and second grid sheet parts 223 and 225 in the planar sheet. In another aspect, the mask cell region CR is a region occupied by the edge sheet portion 221 and the first and second grid sheet portions 223 and 225 in the hollow region R of the edge frame portion 210. Except for, it may mean an empty area.
이 마스크 셀 영역(CR)에 마스크(100)의 셀(C)이 대응됨에 따라, 실질적으로 마스크 패턴(P)을 통해 OLED의 화소가 증착되는 통로로 이용될 수 있게 된다. 전술하였듯이 하나의 마스크 셀(C)은 스마트폰 등의 디스플레이 하나에 대응한다. 하나의 마스크(100)에는 하나의 셀(C)을 구성하는 마스크 패턴(P)들이 형성될 수 있다. 또는, 하나의 마스크(100)가 복수의 셀(C)을 구비하고 각각의 셀(C)이 프레임(200)의 각각의 셀 영역(CR)에 대응할 수도 있으나, 마스크(100)의 명확한 정렬을 위해서는 대면적 마스크(100)를 지양할 필요가 있고, 하나의 셀(C)을 구비하는 소면적 마스크(100)가 바람직하다. 또는, 프레임(200)의 하나의 셀 영역(CR)에 복수의 셀(C)을 가지는 하나의 마스크(100)가 대응할 수도 있다. 이 경우, 명확한 정렬을 위해서는 2-3개 정도의 소수의 셀(C)을 가지는 마스크(100)를 대응하는 것을 고려할 수 있다.As the cell C of the mask 100 corresponds to the mask cell region CR, the mask C may be used as a passage through which the pixels of the OLED are deposited through the mask pattern P. FIG. As described above, one mask cell C corresponds to one display such as a smartphone. Mask patterns P that form one cell C may be formed in one mask 100. Alternatively, one mask 100 may include a plurality of cells C and each cell C may correspond to each cell region CR of the frame 200. It is necessary to avoid the large area mask 100, and the small area mask 100 provided with one cell C is preferable. Alternatively, one mask 100 having a plurality of cells C may correspond to one cell region CR of the frame 200. In this case, for the sake of clear alignment, it may be considered to correspond to the mask 100 having a few cells C of about 2-3.
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 접착될 수 있다. 각각의 마스크(100)는 복수의 마스크 패턴(P)이 형성된 마스크 셀(C) 및 마스크 셀(C) 주변의 더미[셀(C)을 제외한 마스크 막(110) 부분에 대응]를 포함할 수 있다. 더미는 마스크 막(110)만을 포함하거나, 마스크 패턴(P)과 유사한 형태의 소정의 더미 패턴이 형성된 마스크 막(110)을 포함할 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 접착될 수 있다. 이에 따라, 마스크(100)와 프레임(200)이 일체형 구조를 이룰 수 있게 된다.The frame 200 may include a plurality of mask cell regions CR, and each mask 100 may be bonded such that one mask cell C corresponds to the mask cell region CR. Each mask 100 may include a mask cell C on which a plurality of mask patterns P are formed and a dummy (corresponding to a portion of the mask film 110 except for the cell C) around the mask cell C. have. The dummy may include only the mask film 110 or the mask film 110 having a predetermined dummy pattern having a similar shape to the mask pattern P. FIG. The mask cell C may correspond to the mask cell region CR of the frame 200, and part or all of the dummy may be adhered to the frame 200 (mask cell sheet portion 220). Accordingly, the mask 100 and the frame 200 may form an integrated structure.
한편, 다른 실시예에 따르면, 프레임은 테두리 프레임부(210)에 마스크 셀 시트부(220)를 접착하여 제조하지 않고, 테두리 프레임부(210)의 중공 영역(R) 부분에 테두리 프레임부(210)와 일체인 그리드 프레임[그리드 시트부(223, 225)에 대응]을 곧바로 형성한 프레임을 사용할 수도 있다. 이러한 형태의 프레임도 적어도 하나의 마스크 셀 영역(CR)을 포함하며, 마스크 셀 영역(CR)에 마스크(100)를 대응시켜 프레임 일체형 마스크를 제조할 수 있게 된다.On the other hand, according to another embodiment, the frame is not manufactured by adhering the mask cell sheet portion 220 to the edge frame portion 210, the frame frame portion 210 in the hollow region (R) portion of the edge frame portion 210 ), A frame in which a grid frame (corresponding to the grid sheet portions 223 and 225) which is integral with the frame) is formed immediately. The frame of this type also includes at least one mask cell region CR, and the mask integrated region may be manufactured by corresponding the mask 100 to the mask cell region CR.
이하에서는, 프레임 일체형 마스크를 제조하는 과정에 대해 설명한다.Hereinafter, the process of manufacturing a frame integrated mask is demonstrated.
먼저, 도 4 및 도 5에서 상술한 프레임(200)을 제공할 수 있다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임(200)의 제조 과정을 나타내는 개략도이다.First, the frame 200 described above with reference to FIGS. 4 and 5 may be provided. 6 is a schematic diagram illustrating a manufacturing process of the frame 200 according to an embodiment of the present invention.
도 6의 (a)를 참조하면, 테두리 프레임부(210)를 제공한다. 테두리 프레임부(210)는 중공 영역(R)을 포함한 사각 틀 형상일 수 있다.Referring to FIG. 6A, an edge frame unit 210 is provided. The edge frame portion 210 may have a rectangular frame shape including the hollow area R.
다음으로, 도 6의 (b)를 참조하면, 마스크 셀 시트부(220)를 제조한다. 마스크 셀 시트부(220)는 전주도금, 압연 또는 그 외의 막 형성 공정을 사용하여 평면의 시트를 제조한 후, 레이저 스크라이빙, 에칭 등을 통해 마스크 셀 영역(CR) 부분을 제거함에 따라 제조할 수 있다. 본 명세서에서는 6 X 5의 마스크 셀 영역(CR: CR11~CR56)을 형성한 것을 예로 들어 설명한다. 5개의 제1 그리드 시트부(223) 및 4개의 제2 그리드 시트부(225)가 존재할 수 있다.Next, referring to FIG. 6B, a mask cell sheet part 220 is manufactured. The mask cell sheet portion 220 is manufactured by fabricating a flat sheet using pre-plating, rolling, or other film forming processes, and then removing the mask cell region CR through laser scribing, etching, or the like. can do. In the present specification, a description is given taking an example of forming a 6 × 5 mask cell region (CR: CR11 to CR56). There may be five first grid sheet portions 223 and four second grid sheet portions 225.
다음으로, 마스크 셀 시트부(220)를 테두리 프레임부(210)에 대응할 수 있다. 대응시키는 과정에서, 마스크 셀 시트부(220)의 모든 측을 인장(F1~F4)하여 마스크 셀 시트부(220)를 평평하게 편 상태로 테두리 시트부(221)를 테두리 프레임부(210)에 대응할 수 있다. 한 측에서도 여러 포인트[도 6의 (b)의 예로, 1~3포인트]로 마스크 셀 시트부(220)를 잡고 인장할 수 있다. 한편, 모든 측이 아니라, 일부 측 방향을 따라 마스크 셀 시트부(220)를 인장(F1, F2) 할 수도 있다.Next, the mask cell sheet part 220 may correspond to the edge frame part 210. In the corresponding process, all the sides of the mask cell sheet part 220 are stretched (F1 to F4), and the edge sheet part 221 is connected to the edge frame part 210 while the mask cell sheet part 220 is flattened. It can respond. On one side, the mask cell sheet part 220 may be grasped and tensioned at various points (for example, 1 to 3 points in FIG. 6B). On the other hand, the mask cell sheet portion 220 may be stretched (F1, F2) not in all sides but in some lateral direction.
다음으로, 마스크 셀 시트부(220)를 테두리 프레임부(210)에 대응하면, 마스크 셀 시트부(220)의 테두리 시트부(221)를 용접(W)하여 접착할 수 있다. 마스크 셀 시트부(220)가 테두리 프레임부(220)에 견고하게 접착될 수 있도록, 모든 측을 용접(W)하는 것이 바람직하다. 용접(W)은 테두리 프레임부(210)의 모서리쪽에 최대한 가깝게 수행하여야 테두리 프레임부(210)와 마스크 셀 시트부(220) 사이의 들뜬 공간을 최대한 줄이고 밀착성을 높일 수 있게 된다. 용접(W) 부분은 라인(line) 또는 스팟(spot) 형태로 생성될 수 있으며, 마스크 셀 시트부(220)와 동일한 재질을 가지고 테두리 프레임부(210)와 마스크 셀 시트부(220)를 일체로 연결하는 매개체가 될 수 있다.Next, when the mask cell sheet part 220 corresponds to the border frame part 210, the edge sheet part 221 of the mask cell sheet part 220 may be welded (W) and bonded. It is preferable to weld (W) all sides so that the mask cell sheet portion 220 can be firmly adhered to the edge frame portion 220. Welding (W) should be performed as close as possible to the edge of the edge frame portion 210 as much as possible to reduce the excited space between the edge frame portion 210 and the mask cell sheet portion 220 as much as possible to increase the adhesion. The welding (W) portion may be generated in a line or spot form, and may have the same material as the mask cell sheet portion 220 and integrate the edge frame portion 210 and the mask cell sheet portion 220. It can be a medium to connect to.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임의 제조 과정을 나타내는 개략도이다. 도 6의 실시예는 마스크 셀 영역(CR)을 구비한 마스크 셀 시트부(220)를 먼저 제조하고 테두리 프레임부(210)에 접착하였으나, 도 7의 실시예는 평면의 시트를 테두리 프레임부(210)에 접착한 후에, 마스크 셀 영역(CR) 부분을 형성한다.7 is a schematic diagram illustrating a manufacturing process of a frame according to another embodiment of the present invention. In the embodiment of FIG. 6, the mask cell sheet part 220 having the mask cell area CR is first manufactured and adhered to the edge frame part 210. However, the embodiment of FIG. After adhesion to 210, the mask cell region CR is formed.
먼저, 도 6의 (a)처럼, 중공 영역(R)을 포함한 테두리 프레임부(210)를 제공한다.First, as shown in FIG. 6A, the edge frame part 210 including the hollow area R is provided.
다음으로, 도 7의 (a)를 참조하면, 테두리 프레임부(210)에 평면의 시트[평면의 마스크 셀 시트부(220')]를 대응할 수 있다. 마스크 셀 시트부(220')는 아직 마스크 셀 영역(CR)이 형성되지 않은 평면 상태이다. 대응시키는 과정에서, 마스크 셀 시트부(220')의 모든 측을 인장(F1~F4)하여 마스크 셀 시트부(220')를 평평하게 편 상태로 테두리 프레임부(210)에 대응할 수 있다. 한 측에서도 여러 포인트[도 7의 (a)의 예로, 1~3포인트]로 마스크 셀 시트부(220')를 잡고 인장할 수 있다. 한편, 모든 측이 아니라, 일부 측 방향을 따라 마스크 셀 시트부(220')를 인장(F1, F2) 할 수도 있다.Next, referring to FIG. 7A, the edge frame portion 210 may correspond to a planar sheet (the plane mask cell sheet portion 220 ′). The mask cell sheet portion 220 ′ is in a planar state in which the mask cell region CR is not yet formed. In the corresponding process, all sides of the mask cell sheet part 220 'may be stretched (F1 to F4) to correspond to the edge frame part 210 in a state where the mask cell sheet part 220' is flattened. On one side, the mask cell sheet portion 220 'may be grasped and tensioned at several points (for example, 1 to 3 points in FIG. 7A). On the other hand, the mask cell sheet portion 220 'may be stretched (F1, F2) not in all sides but in some lateral direction.
다음으로, 마스크 셀 시트부(220')를 테두리 프레임부(210)에 대응하면, 마스크 셀 시트부(220')의 테두리 부분을 용접(W)하여 접착할 수 있다. 마스크 셀 시트부(220')가 테두리 프레임부(220)에 견고하게 접착될 수 있도록, 모든 측을 용접(W)하는 것이 바람직하다. 용접(W)은 테두리 프레임부(210)의 모서리쪽에 최대한 가깝게 수행하여야 테두리 프레임부(210)와 마스크 셀 시트부(220') 사이의 들뜬 공간을 최대한 줄이고 밀착성을 높일 수 있게 된다. 용접(W) 부분은 라인(line) 또는 스팟(spot) 형태로 생성될 수 있으며, 마스크 셀 시트부(220')와 동일한 재질을 가지고 테두리 프레임부(210)와 마스크 셀 시트부(220')를 일체로 연결하는 매개체가 될 수 있다.Next, when the mask cell sheet portion 220 'corresponds to the edge frame portion 210, the edge portion of the mask cell sheet portion 220' may be welded (W) and bonded. It is preferable to weld (W) all sides so that the mask cell sheet portion 220 ′ can be firmly adhered to the edge frame portion 220. Welding (W) should be performed as close as possible to the edge of the edge frame portion 210 as much as possible to reduce the excited space between the edge frame portion 210 and the mask cell sheet portion 220 'as much as possible to increase the adhesion. The welded W portion may be formed in a line or spot shape, and may have the same material as that of the mask cell sheet portion 220 ′ and have an edge frame portion 210 and a mask cell sheet portion 220 ′. It can be a medium to connect the integrally.
다음으로, 도 7의 (b)를 참조하면, 평면의 시트[평면의 마스크 셀 시트부(220')]에 마스크 셀 영역(CR)을 형성한다. 레이저 스크라이빙, 에칭 등을 통해 마스크 셀 영역(CR) 부분의 시트를 제거함에 따라 마스크 셀 영역(CR)을 형성할 수 있다. 본 명세서에서는 6 X 5의 마스크 셀 영역(CR: CR11~CR56)을 형성한 것을 예로 들어 설명한다. 마스크 셀 영역(CR)을 형성하게 되면, 테두리 프레임부(210)와 용접(W)된 부분이 테두리 시트부(221)가 되고, 5개의 제1 그리드 시트부(223) 및 4개의 제2 그리드 시트부(225)를 구비하는 마스크 셀 시트부(220)가 구성될 수 있다.Next, referring to FIG. 7B, a mask cell region CR is formed in a planar sheet (planar mask cell sheet portion 220 ′). The mask cell region CR may be formed by removing the sheet of the mask cell region CR through laser scribing or etching. In the present specification, a description is given taking an example of forming a 6 × 5 mask cell region (CR: CR11 to CR56). When the mask cell region CR is formed, a portion welded to the edge frame portion 210 becomes the edge sheet portion 221, and five first grid sheet portions 223 and four second grids are formed. The mask cell sheet part 220 having the sheet part 225 may be configured.
도 8은 종래의 고해상도 OLED 형성을 위한 마스크를 나타내는 개략도이다.8 is a schematic diagram illustrating a mask for forming a conventional high resolution OLED.
고해상도의 OLED를 구현하기 위해 패턴의 크기가 줄어들고 있으며, 이를 위해 사용되는 마스크 금속막의 두께도 얇아질 필요가 있다. 도 8의 (a)와 같이, 고해상도의 OLED 화소(6)를 구현하려면, 마스크(10')에서 화소 간격 및 화소 크기 등을 줄여야 한다(PD -> PD'). 또한, 새도우 이펙트에 의한 OLED 화소(6)가 불균일하게 증착되는 것을 막기 위하여, 마스크(10')의 패턴을 경사지게 형성(14)할 필요가 있다. 하지만, 약 30~50 ㎛정도의 두께(T1)를 가져 두꺼운 마스크(10')에 패턴을 경사지게 형성(14)하는 과정에서, 미세한 화소 간격(PD') 및 화소 크기에 맞는 패터닝(13)을 하기 어렵기 때문에 가공 공정에서 수율이 나빠지는 원인이 된다. 다시 말해, 미세한 화소 간격(PD')을 가지고 경사지게 패턴을 형성(14)하기 위해서는 얇은 두께의 마스크(10')를 사용하여야 한다.In order to realize a high-resolution OLED, the size of the pattern is decreasing, and the thickness of the mask metal film used for this needs to be thinned. As shown in FIG. 8A, in order to implement the OLED pixel 6 having a high resolution, the pixel spacing and the pixel size of the mask 10 'need to be reduced (PD-> PD'). In addition, in order to prevent the OLED pixel 6 due to the shadow effect from being deposited unevenly, it is necessary to form 14 the pattern of the mask 10 'to be inclined. However, in the process of forming the inclined pattern 14 on the thick mask 10 'with a thickness T1 of about 30-50 μm, the patterning 13 suitable for the minute pixel spacing PD' and pixel size is formed. Since it is difficult to do this, it becomes a cause of a bad yield in a machining process. In other words, in order to form the pattern 14 to be inclined with a fine pixel interval PD ', a thin mask 10' must be used.
특히, UHD 수준의 고해상도를 위해서는, 도 8의 (b)와 같이, 20㎛ 이하 정도의 두께(T2)를 가지는 얇은 마스크(10')를 사용하여야 미세한 패터닝을 할 수 있게 된다. 또한, UHD 이상의 초고해상도를 위해서는 10㎛ 정도의 두께(T2)를 가지는 얇은 마스크(10')의 사용을 고려할 수 있다.In particular, for high resolution of the UHD level, as shown in (b) of FIG. 8, fine patterning may be performed only by using a thin mask 10 'having a thickness T2 of about 20 μm or less. In addition, the use of a thin mask 10 ′ having a thickness T2 of about 10 μm may be considered for ultra high resolution of UHD or higher.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 금속막(110)을 전주도금(electroforming) 방식으로 제조하는 과정을 나타내는 개략도이다.9 is a schematic diagram illustrating a process of manufacturing the mask metal film 110 according to an embodiment of the present invention by electroforming.
도 9의 (a)를 참조하면, 전도성 기재(21)를 준비한다. 전주 도금(electroforming)을 수행할 수 있도록, 모판의 기재(21)는 전도성 재질일 수 있다. 모판은 전주 도금에서 음극체(cathode) 전극으로 사용될 수 있다.Referring to FIG. 9A, a conductive substrate 21 is prepared. In order to perform electroforming, the substrate 21 of the mother plate may be a conductive material. The mother plate can be used as a cathode electrode in electroplating.
전도성 재질로서, 메탈의 경우에는 표면에 메탈 옥사이드들이 생성되어 있을 수 있고, 메탈 제조 과정에서 불순물이 유입될 수 있으며, 다결정 실리콘 기재의 경우에는 개재물 또는 결정립계(Grain Boundary)가 존재할 수 있으며, 전도성 고분자 기재의 경우에는 불순물이 함유될 가능성이 높고, 강도. 내산성 등이 취약할 수 있다. 메탈 옥사이드, 불순물, 개재물, 결정립계 등과 같이 모판(또는, 음극체)의 표면에 전기장이 균일하게 형성되는 것을 방해하는 요소를 "결함"(Defect)으로 지칭한다. 결함(Defect)에 의해, 상술한 재질의 음극체에는 균일한 전기장이 인가되지 못하여 마스크 금속막(110)[도금막(110)]의 일부가 불균일하게 형성될 수 있다.As the conductive material, in the case of metal, metal oxides may be generated on the surface, impurities may be introduced during the metal manufacturing process, and in the case of the polycrystalline silicon substrate, inclusions or grain boundaries may exist, and the conductive polymer may be present. In the case of a base material, it is highly likely to contain an impurity, and strength. Acid resistance may be weak. Elements that interfere with the uniform formation of an electric field on the surface of the substrate (or negative electrode body), such as metal oxides, impurities, inclusions, grain boundaries, etc., are referred to as "defects." Due to a defect, a uniform electric field may not be applied to the cathode body of the above-described material, so that a part of the mask metal film 110 (plating film 110) may be unevenly formed.
UHD 급 이상의 초고화질 화소를 구현하는데 있어서 마스크 금속막 및 마스크 금속막 패턴[마스크 패턴(P)]의 불균일은 화소의 형성에 악영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 현재 QHD 화질의 경우는 500~600 PPI(pixel per inch)로 화소의 크기가 약 30~50㎛에 이르며, 4K UHD, 8K UHD 고화질의 경우는 이보다 높은 ~860 PPI, ~1600 PPI 등의 해상도를 가지게 된다. VR 기기에 직접 적용되는 마이크로 디스플레이, 또는 VR 기기에 끼워서 사용되는 마이크로 디스플레이는 약 2,000 PPI 이상급의 초고화질을 목표로 하고 있고, 화소의 크기는 약 5~10㎛ 정도에 이르게 된다. 이에 적용되는 FMM, 새도우 마스크의 패턴 폭은 수~수십㎛의 크기, 바람직하게는 30㎛보다 작은 크기로 형성될 수 있으므로, 수㎛ 크기의 결함조차 마스크의 패턴 사이즈에서 큰 비중을 차지할 정도의 크기이다. 또한, 상술한 재질의 음극체에서의 결함을 제거하기 위해서는 메탈 옥사이드, 불순물 등을 제거하기 위한 추가적인 공정이 수행될 수 있으며, 이 과정에서 음극체 재료가 식각되는 등의 또 다른 결함이 유발될 수도 있다.Non-uniformity of the mask metal film and the mask metal film pattern (mask pattern P) may adversely affect the formation of pixels in implementing an ultra-high definition pixel of UHD or higher. For example, QHD image quality is 500 ~ 600 pixel per inch (PPI), and the size of pixel is about 30 ~ 50㎛. For 4K UHD and 8K UHD high definition, it is higher than 860 PPI and ~ 1600 PPI. Have the same resolution. The micro display applied directly to the VR device, or the micro display used in the VR device, aims at an ultra high resolution of about 2,000 PPI or more, and the size of the pixel reaches about 5 to 10 μm. The pattern width of the FMM and shadow mask applied to this may be formed in a size of several to several tens of micrometers, preferably smaller than 30 micrometers, so that even a defect having a size of several micrometers occupies a large proportion in the pattern size of the mask. to be. In addition, an additional process for removing metal oxides, impurities, and the like may be performed to remove the defects in the cathode material of the material described above, and another defect such as etching of the anode material may be caused in this process. have.
따라서, 본 발명은 단결정 재질의 모판(또는, 음극체)를 사용할 수 있다. 특히, 단결정 실리콘 재질인 것이 바람직하다. 전도성을 가지도록, 단결정 실리콘 재질의 모판에는 10 19/cm 3이상의 고농도 도핑이 수행될 수 있다. 도핑은 모판의 전체에 수행될 수도 있으며, 모판의 표면 부분에만 수행될 수도 있다.Therefore, in the present invention, a mother plate (or a negative electrode body) of a single crystal material can be used. In particular, it is preferable that it is a single crystal silicon material. In order to have conductivity, a high concentration doping of 10 19 / cm 3 or more may be performed on the single crystal silicon base plate. Doping may be performed on the entirety of the mother plate or only on the surface portion of the mother plate.
한편, 단결정 재질로는, Ti, Cu, Ag 등의 금속, GaN, SiC, GaAs, GaP, AlN, InN, InP, Ge 등의 반도체, 흑연(graphite), 그래핀(graphene) 등의 탄소계 재질, CH 3NH 3PbCl 3, CH 3NH 3PbBr 3, CH 3NH 3PbI 3, SrTiO 3 등을 포함하는 페로브스카이트(perovskite) 구조 등의 초전도체용 단결정 세라믹, 항공기 부품용 단결정 초내열합금 등이 사용될 수 있다. 금속, 탄소계 재질의 경우는 기본적으로 전도성 재질이다. 반도체 재질의 경우에는, 전도성을 가지도록 1019 이상의 고농도 도핑이 수행될 수 있다. 기타 재질의 경우에는 도핑을 수행하거나 산소 공공(oxygen vacancy) 등을 형성하여 전도성을 형성할 수 있다. 도핑은 모판의 전체에 수행될 수도 있으며, 모판의 표면 부분에만 수행될 수도 있다.On the other hand, the single crystal material is a metal such as Ti, Cu, Ag, carbon-based materials such as semiconductors such as GaN, SiC, GaAs, GaP, AlN, InN, InP, Ge, graphite, graphene , CH 3 NH 3 PbCl 3, CH 3 NH 3 PbBr 3, CH 3 NH 3 PbI 3, SrTiO 3 , etc. page containing the perovskite (perovskite) superconductor single crystalline ceramic, aircraft single crystal second heat-resistant alloy for components for such structures And the like can be used. Metal and carbon-based materials are basically conductive materials. In the case of a semiconductor material, high concentration doping of 1019 or more may be performed to have conductivity. In the case of other materials, conductivity may be formed by performing doping or forming oxygen vacancies. Doping may be performed on the entirety of the mother plate or only on the surface portion of the mother plate.
단결정 재질의 경우는 결함이 없기 때문에, 전주 도금 시에 표면 전부에서 균일한 전기장 형성으로 인한 균일한 마스크 금속막(110) 이 생성될 수 있는 이점이 있다. 균일한 마스크 금속막을 통해 제조하는 프레임 일체형 마스크(100, 200)는 OLED 화소의 화질 수준을 더욱 개선할 수 있다. 그리고, 결함을 제거, 해소하는 추가 공정이 수행될 필요가 없으므로, 공정비용이 감축되고, 생산성이 향상되는 이점이 있다.In the case of a single crystal material, since there is no defect, there is an advantage that a uniform mask metal film 110 may be generated due to the formation of a uniform electric field on the entire surface during electroplating. The frame integrated masks 100 and 200 manufactured through the uniform mask metal film may further improve the image quality level of the OLED pixel. In addition, since an additional process of removing and eliminating defects does not have to be performed, there is an advantage in that process costs are reduced and productivity is improved.
이하에서는, 전도성 기재(21)로 단결정 실리콘 웨이퍼를 사용하는 것을 상정하여 설명한다.The following description assumes the use of a single crystal silicon wafer as the conductive base 21.
도 9의 (a)를 다시 참조하면, 다음으로, 전도성 기재(21)를 모판[음극체(Cathode Body)]로 사용하고, 양극체(미도시)를 이격되게 배치하여 전도성 기재(21) 상에 전주 도금으로 마스크 금속막(110)[도금막(110)]을 형성할 수 있다. 마스크 금속막(110)은 양극체와 대향하고 전기장이 작용할 수 있는 전도성 기재(21)의 노출된 상부면 및 측면 상에서 형성될 수 있다. 전도성 기재(21)의 측면에 더하여 전도성 기재(21)의 하부면의 일부에까지도 마스크 금속막(110)이 생성될 수도 있다.Referring to FIG. 9A again, the conductive substrate 21 is used as a mother plate (cathode body), and the anode body (not shown) is spaced apart on the conductive substrate 21. The mask metal film 110 (plating film 110) can be formed by electroplating on it. The mask metal film 110 may be formed on the exposed top and side surfaces of the conductive substrate 21 facing the anode and capable of acting on an electric field. In addition to the side surface of the conductive substrate 21, the mask metal film 110 may be formed even on a part of the lower surface of the conductive substrate 21.
다음으로, 마스크 금속막(110)의 테두리 부분을 레이저로 커팅(D)하거나, 마스크 금속막(110) 상부에 포토레지스트층을 형성하고 노출된 마스크 금속막(110)의 부분만을 식각하여 제거(D)할 수 있다. 이에 따라, 도 9의 (b)와 같이, 전도성 기재(21)로부터 마스크 금속막(110)을 분리할 수 있다.Next, the edge portion of the mask metal film 110 is cut with a laser (D), or a photoresist layer is formed on the mask metal film 110 and only the portion of the exposed mask metal film 110 is etched and removed ( D) can be. Accordingly, as shown in FIG. 9B, the mask metal film 110 can be separated from the conductive base 21.
한편, 마스크 금속막(110)을 전도성 기재(21)로부터 분리하기 전에, 열처리(H)를 수행할 수 있다. 본 발명은 마스크(100)의 열팽창계수를 낮춤과 동시에 마스크(100) 및 마스크 패턴(P)의 열에 의한 변형을 방지하기 위해, 전도성 기재(21)[또는, 모판, 음극체]로부터 마스크 금속막(110)을 분리 전에 열처리(H)를 수행하는 것을 특징으로 한다. 열처리는 300℃ 내지 800℃의 온도로 수행할 수 있다.Meanwhile, before the mask metal film 110 is separated from the conductive substrate 21, a heat treatment H may be performed. In order to reduce the thermal expansion coefficient of the mask 100 and to prevent deformation due to the heat of the mask 100 and the mask pattern P, the mask metal film is formed from the conductive base material 21 (or the mother plate and the cathode body). It characterized in that the heat treatment (H) is performed before the separation (110). Heat treatment may be carried out at a temperature of 300 ℃ to 800 ℃.
일반적으로 압연으로 생성한 인바 박판에 비해, 전주 도금으로 생성한 인바 박판이 열팽창계수가 높다. 그리하여 인바 박판에 열처리를 수행함으로써 열팽창계수를 낮출 수 있는데, 이 열처리 과정에서 인바 박판에 박리, 변형 등이 생길 수 있다. 이는, 인바 박판만을 열처리 하거나, 전도성 기재(21)의 상부면에만 임시로 접착된 인바 박판을 열처리 하기 때문에 발생하는 현상이다. 하지만, 본 발명은 전도성 기재(21)의 상부면뿐만 아니라 측면 및 하부면 일부에까지 마스크 금속막(110)을 형성하기 때문에, 열처리(H)를 하여도 박리, 변형 등이 발생하지 않는다. 다시 말해, 전도성 기재(21)와 마스크 금속막(110)이 긴밀히 접착된 상태에서 열처리를 수행하므로, 열처리로 인한 박리, 변형 등을 방지하고 안정적으로 열처리를 할 수 있는 이점이 있다.In general, the Invar thin plate produced by electroplating has a higher coefficient of thermal expansion as compared to the Invar thin plate produced by rolling. Thus, the thermal expansion coefficient can be lowered by performing a heat treatment on the Invar thin plate. In this heat treatment, peeling, deformation, or the like may occur on the Invar thin plate. This is a phenomenon that occurs because only the Inba thin plate heat treatment or the Inba thin plate temporarily bonded only to the upper surface of the conductive substrate 21. However, in the present invention, since the mask metal film 110 is formed not only on the upper surface of the conductive substrate 21 but also on part of the side surface and the lower surface, no peeling or deformation occurs even when the heat treatment (H) is performed. In other words, since the heat treatment is performed in a state in which the conductive base material 21 and the mask metal film 110 are closely adhered to each other, there is an advantage in that delamination and deformation due to heat treatment are prevented and heat treatment can be stably performed.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 금속막(110)을 압연(rolling) 방식으로 제조하는 과정을 나타내는 개략도이다.10 is a schematic diagram illustrating a process of manufacturing the mask metal film 110 by a rolling method according to an embodiment of the present invention.
먼저, 마스크 금속막(110)을 준비할 수 있다. 일 실시예로서, 압연 방식으로 마스크 금속막(110)을 준비할 수 있다.First, the mask metal film 110 may be prepared. In an embodiment, the mask metal film 110 may be prepared by a rolling method.
도 10의 (a)를 참조하면, 압연 공정으로 생성한 금속 시트를 마스크 금속막(110')으로 사용할 수 있다. 압연 공정으로 제조된 금속 시트는 제조 공정상 수십 내지 수백 ㎛의 두께를 가질 수 있다. 도 8에서 전술한 바와 같이, UHD 수준의 고해상도를 위해서는 20㎛ 이하 정도의 두께를 가지는 얇은 마스크 금속막(110)을 사용하여야 미세한 패터닝을 할 수 있고, UHD 이상의 초고해상도를 위해서는 10㎛ 정도의 두께를 가지는 얇은 마스크 금속막(110)을 사용하여야 한다. 하지만, 압연(rolling) 공정으로 생성한 마스크 금속막(110')은 약 25~500㎛ 정도의 두께를 가지므로, 두께가 더 얇게 해야할 필요가 있다.Referring to FIG. 10A, the metal sheet generated by the rolling process may be used as the mask metal film 110 ′. The metal sheet manufactured by the rolling process may have a thickness of several tens to hundreds of micrometers in the manufacturing process. As described above with reference to FIG. 8, fine patterning may be performed only by using a thin mask metal film 110 having a thickness of about 20 μm or less for UHD high resolution, and about 10 μm thick for ultra high resolution of UHD or higher. A thin mask metal film 110 having a must be used. However, since the mask metal film 110 ′ produced by the rolling process has a thickness of about 25 μm to 500 μm, it is necessary to make the thickness thinner.
따라서, 마스크 금속막(110')의 일면을 평탄화(PS)하는 공정을 더 수행할 수 있다. 여기서 평탄화(PS)는 마스크 금속막(110')의 일면(상면)을 경면화 하면서 동시에 마스크 금속막(110')의 상부를 일부 제거하여 두께를 얇게 감축시키는 것을 의미한다. 평탄화(PS)는 CMP(Chemical Mechanical Polishing) 방법으로 수행할 수 있고, 공지의 CMP 방법을 제한없이 사용할 수 있다. 또한, 화학적 습식 식각(chemical wet etching) 또는 건식 식각(dry etching) 방법으로 마스크 금속막(110')의 두께를 감축시킬 수 있다. 이 외에도 마스크 금속막(110')의 두께를 얇게 하는 평탄화가 가능한 공정을 제한없이 사용할 수 있다.Therefore, a process of planarizing (PS) one surface of the mask metal film 110 ′ may be further performed. In this case, the planarization PS means that the surface of the mask metal film 110 'is mirrored while the upper portion of the mask metal film 110' is partially removed to reduce the thickness of the mask metal film 110 '. Planarization (PS) may be performed by a chemical mechanical polishing (CMP) method, and known CMP methods may be used without limitation. In addition, the thickness of the mask metal film 110 ′ may be reduced by a chemical wet etching method or a dry etching method. In addition, a flattening process of thinning the thickness of the mask metal film 110 ′ may be used without limitation.
평탄화(PS)를 수행하는 과정에서, 일 예로 CMP 과정에서, 마스크 금속막(110') 상부면의 표면 조도(R a)가 제어될 수 있다. 바람직하게는, 표면 조도가 더 감소하는 경면화가 진행될 수 있다. 또는, 다른 예로, 화학적 습식 식각 또는 건식 식각 과정을 진행하여 평탄화(PS)를 수행한 후, 이후에 별개의 CMP 공정 등의 폴리싱 공정을 더하여 표면 조도(R a)를 감소시킬 수도 있다.In the process of performing a flattening (PS), in the CMP process, For example, a mask, a metal film (110 '), the surface roughness of the top surface (R a) can be controlled. Preferably, mirroring may proceed with further reduction in surface roughness. Alternatively, another example, may be after performing a chemical wet etch or dry etch planarization process (PS) advances to, in addition to the polishing process, such as a separate CMP process after reducing the surface roughness (R a).
이처럼, 마스크 금속막(110')의 두께를 약 50㎛ 이하로 얇게 만들 수 있다. 이에 따라 마스크 금속막(110)의 두께는 약 2㎛ 내지 50㎛ 정도로 형성되는 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 두께는 약 5㎛ 내지 20㎛ 정도로 형성될 수 있다. 하지만, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.As such, the thickness of the mask metal film 110 ′ may be reduced to about 50 μm or less. Accordingly, the thickness of the mask metal film 110 may be about 2 μm to about 50 μm, and more preferably about 5 μm to about 20 μm. However, it is not necessarily limited thereto.
도 10의 (b)를 참조하면, 도 10의 (a)와 마찬가지로, 압연 공정으로 제조한 마스크 금속막(110')에 대해서 두께를 감축시켜 마스크 금속막(110)을 제조할 수 있다. 다만, 마스크 금속막(110')은 후술할 템플릿(50) 상에 임시접착부(55)를 개재하여 접착된 상태에서 평탄화(PS) 공정이 수행되어 두께가 감축될 수 있다.Referring to FIG. 10B, as in FIG. 10A, the mask metal film 110 may be manufactured by reducing the thickness of the mask metal film 110 ′ manufactured by the rolling process. However, the thickness of the mask metal film 110 ′ may be reduced by performing a planarization (PS) process in a state in which the mask metal film 110 ′ is bonded to the template 50 to be described later via the temporary adhesive part 55.
도 11 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 템플릿(50) 상에 마스크 금속막(110)을 접착하고 마스크(100)를 형성하여 마스크 지지 템플릿을 제조하는 과정을 나타내는 개략도이다.11 to 12 are schematic diagrams illustrating a process of manufacturing a mask support template by adhering a mask metal film 110 on a template 50 and forming a mask 100 according to an embodiment of the present invention.
도 11의 (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 일면은 평평한 마스크(100)를 지지하여 이동시킬 수 있도록 평평한 것이 바람직하다. 중심부(50a)는 마스크 금속막(110)의 마스크 셀(C)에 대응하고, 테두리부(50b)는 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 큰 평판 형상일 수 있다.Referring to FIG. 11A, a template 50 may be provided. The template 50 is a medium capable of moving in a state in which the mask 100 is attached and supported on one surface. One surface of the template 50 is preferably flat so as to support and move the flat mask 100. The central portion 50a may correspond to the mask cell C of the mask metal film 110, and the edge portion 50b may correspond to the dummy DM of the mask metal film 110. The size of the template 50 may be a flat plate shape having a larger area than the mask metal film 110 so that the mask metal film 110 may be entirely supported.
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(Al 2O 3), 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 template 50 is preferably made of a transparent material so as to easily observe vision and the like in the process of aligning and bonding the mask 100 to the frame 200. In addition, the laser may penetrate the transparent material. As a transparent material, materials such as glass, silica, heat-resistant glass, quartz, alumina (Al 2 O 3 ), borosilicate glass, and zirconia may be used. For example, the template 50 may use a BOROFLOAT ® 33 material having excellent heat resistance, chemical durability, mechanical strength, transparency, and the like in borosilicate glass. In addition, the BOROFLOAT ® 33 has a thermal expansion coefficient of about 3.3 and a small difference between the Invar mask metal film 110 and the thermal expansion coefficient, so that the BOROFLOAT ® 33 can easily control the mask metal film 110.
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.On the other hand, the template 50 is one surface which is in contact with the mask metal film 110 so as not to generate an air gap between the interface with the mask metal film 110 (or the mask 100). Can be. In consideration of this, the surface roughness Ra of one surface of the template 50 may be 100 nm or less. In order to implement the template 50 whose surface roughness Ra is 100 nm or less, the template 50 may use a wafer. Since a wafer has a surface roughness Ra of about 10 nm, many products on the market, and many surface treatment processes are known, the wafer can be used as the template 50. Since the surface roughness Ra of the template 50 is nm scale, there is no or almost no air gap, and thus it is easy to generate welding beads WB by laser welding, thereby affecting the alignment error of the mask pattern P. Can not give.
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)[도 12의 (e) 참조] 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 template 50 has a laser passing hole 51 in the template 50 so that the laser L irradiated from the upper portion of the template 50 can reach the welding part (region to be welded) of the mask 100. Can be formed. The laser through hole 51 may be formed in the template 50 so as to correspond to the position and the number of welds. Since a plurality of welds are disposed along a predetermined interval at the edge or dummy DM (refer to FIG. 12E) of the mask 100, a plurality of laser passing holes 51 may also be formed along the predetermined interval to correspond thereto. Can be. For example, since a plurality of welds are disposed at both sides (left / right) of the mask 100 at a portion of the dummy DM along a predetermined interval, the laser penetrating hole 51 also has the template 50 at both sides (left / right). A plurality may be formed along a predetermined interval.
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 laser through hole 51 does not necessarily correspond to the position and the number of welds. For example, welding may be performed by irradiating the laser L only to a part of the laser passing holes 51. In addition, some of the laser passing holes 51 which do not correspond to the welding part may be used instead of the alignment mark when the mask 100 and the template 50 are aligned. If the material of the template 50 is transparent to the laser light, the laser through hole 51 may not be formed.
템플릿(50)의 일면에는 임시접착부(55)가 형성될 수 있다. 임시접착부(55)는 마스크(100)가 프레임(200)에 접착되기 전까지 마스크(100)[또는, 마스크 금속막(110)]이 임시로 템플릿(50)의 일면에 접착되어 템플릿(50) 상에 지지되도록 할 수 있다.The temporary adhesive part 55 may be formed on one surface of the template 50. In the temporary adhesive part 55, the mask 100 (or the mask metal film 110) is temporarily adhered to one surface of the template 50 until the mask 100 is adhered to the frame 200. To be supported.
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 adhesive part 55 may use an adhesive or an adhesive sheet that can be separated by applying heat, an adhesive or an adhesive sheet that can be separated by UV irradiation.
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.For example, the temporary adhesive part 55 may use liquid wax. The liquid wax can use the same thing as the wax used in the polishing step of a semiconductor wafer, etc., The type is not specifically limited. Liquid waxes may mainly include solvents and materials such as acrylic, vinyl acetate, nylon and various polymers as resin components for controlling adhesion, impact resistance, and the like regarding holding force. As an example, the temporary adhesive part 55 may use acrylonitrile butadiene rubber (ABR) as a resin component and SKYLIQUID ABR-4016 including n-propyl alcohol as a solvent component. Liquid wax may be formed on the temporary bond 55 using spin coating.
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 adhesive portion 55, which is a liquid wax, has a low viscosity at a temperature higher than 85 ° C to 100 ° C, and may become viscous at a temperature lower than 85 ° C and partially harden as a solid, such that the mask metal film 110 and the template 50 may be hardened. Can be fixed and bonded.
다음으로, 도 11의 (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 FIG. 11B, the mask metal film 110 ′ may be adhered to the template 50. After the liquid wax is heated to 85 ° C. or higher and the mask metal film 110 ′ is brought into contact with the template 50, the mask metal film 110 ′ and the template 50 may be passed between the rollers to perform adhesion. .
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 an embodiment, the template 50 may be baked at about 120 ° C. for 60 seconds to vaporize the solvent of the temporary adhesive part 55, and immediately proceed to a mask metal film lamination process. . Lamination is performed by loading the mask metal film 110 ′ on the template 50 having the temporary adhesive portion 55 formed on one surface thereof, and passing it between an upper roll of about 100 ° C. and a lower roll of about 0 ° C. Can be. As a result, the mask metal film 110 ′ may be contacted on the template 50 via the temporary adhesive part 55.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 임시접착부(55)를 나타내는 확대 단면 개략도이다. 또 다른 예로, 임시접착부(55)는 열박리 테이프(thermal release tape)를 사용할 수 있다. 열박리 테이프는 가운데에 PET 필름 등의 코어 필름(56)이 배치되고, 코어 필름(56)의 양면에 열박리가 가능한 점착층(thermal release adhesive; 57a, 57b)이 배치되며, 점착층(57a, 57b)의 외곽에 박리 필름/이형 필름(58a, 58b)이 배치된 형태일 수 있다. 여기서 코어 필름(56)의 양면에 배치되는 점착층(57a, 57b)은 상호 박리되는 온도가 상이할 수 있다.Figure 13 is an enlarged cross-sectional schematic diagram showing a temporary bonding portion 55 according to an embodiment of the present invention. As another example, the temporary adhesive part 55 may use a thermal release tape. In the heat-peelable tape, a core film 56 such as a PET film is disposed in the center, and thermal release adhesives 57a and 57b are arranged on both surfaces of the core film 56, and the adhesive layer 57a is disposed. , The release film / release film 58a and 58b may be disposed outside the 57b. Herein, the pressure-sensitive adhesive layers 57a and 57b disposed on both surfaces of the core film 56 may have different temperatures.
일 실시예에 따르면, 박리 필름/이형 필름(58a, 58b)을 제거한 상태에서, 열박리 테이프의 하부면[제2 점착층(57b)]은 템플릿(50)에 접착되고, 열박리 테이프의 상부면[제1 점착층(57a)]은 마스크 금속막(110')에 접착될 수 있다. 제1 점착층(57a)과 제2 점착층(57b)은 상호 박리되는 온도가 상이하므로, 후술할 도 18에서 마스크(100)로부터 템플릿(50)을 분리할 때, 제1 점착층(57a)이 열박리 되는 열을 가함에 따라 마스크(100)는 템플릿(50) 및 임시접착부(55)로부터 분리가 가능해질 수 있다.According to one embodiment, with the release film / release film 58a, 58b removed, the bottom surface of the heat release tape (second adhesive layer 57b) is adhered to the template 50 and the top of the heat release tape The surface [first adhesive layer 57a] may be adhered to the mask metal film 110 '. Since the temperature at which the first adhesive layer 57a and the second adhesive layer 57b are separated from each other is different, when the template 50 is separated from the mask 100 in FIG. 18 to be described later, the first adhesive layer 57a is used. The mask 100 may be separated from the template 50 and the temporary adhesive part 55 by applying the heat-peeled heat.
이어서, 도 11의 (b)를 더 참조하면, 마스크 금속막(110')의 일면을 평탄화(PS) 할 수 있다. 도 10에서 상술한 바와 같이, 압연 공정으로 제조된 마스크 금속막(110')은 평탄화(PS) 공정으로 두께를 감축(110' -> 110)시킬 수 있다. 그리고, 전주 도금 공정으로 제조된 마스크 금속막(110)도 표면 특성, 두께의 제어를 위해 평탄화(PS) 공정이 수행될 수 있다.Subsequently, referring to FIG. 11B, one surface of the mask metal film 110 ′ may be planarized (PS). As described above with reference to FIG. 10, the mask metal film 110 ′ manufactured by the rolling process may reduce the thickness 110 ′-> 110 by a planarization (PS) process. In addition, the mask metal film 110 manufactured by the electroplating process may be performed with a planarization (PS) process to control surface characteristics and thickness.
이에 따라, 도 11의 (c)와 같이, 마스크 금속막(110')의 두께가 감축(110' -> 110)됨에 따라, 마스크 금속막(110)은 두께가 약 5㎛ 내지 20㎛가 될 수 있다.Accordingly, as shown in FIG. 11C, as the thickness of the mask metal film 110 ′ is reduced (110 ′-> 110), the mask metal film 110 may have a thickness of about 5 μm to 20 μm. Can be.
한편, 마스크 금속막(110)이 전주도금으로 생성된 경우에는, 도 11의 (b)의 평탄화(PS) 단계를 생략하고, 곧바로 템플릿(50) 상에 마스크 금속막(110)을 접착하는 과정으로 도 11의 (c)의 형태를 구성할 수 있다.On the other hand, when the mask metal film 110 is formed by electroplating, the process of adhering the mask metal film 110 to the template 50 is omitted without the planarization (PS) step of FIG. The configuration of FIG. 11C can be configured.
다음으로, 도 12의 (d)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 FIG. 12D, a patterned insulating portion 25 may be formed on the mask metal film 110. The insulating portion 25 may be formed of a photoresist material using a printing method or the like.
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, etching of the mask metal layer 110 may be performed. Methods such as dry etching and wet etching may be used without limitation, and a portion of the mask metal film 110 exposed to the empty space 26 between the insulating portions 25 may be etched as a result of the etching. An etched portion of the mask metal layer 110 may form a mask pattern P, and a mask 100 having a plurality of mask patterns P may be manufactured.
다음으로, 도 12의 (e)를 참조하면, 절연부(25)를 제거하여 마스크(100)를 지지하는 템플릿(50)의 제조를 완료할 수 있다. 마스크(100)는 복수의 마스크 패턴(P)이 형성된 마스크 셀(C) 및 마스크 셀(C) 주변의 더미(DM)를 포함할 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 접착될 수 있다.Next, referring to FIG. 12E, the manufacturing of the template 50 supporting the mask 100 may be completed by removing the insulating portion 25. The mask 100 may include a mask cell C on which a plurality of mask patterns P are formed and a dummy DM around the mask cell C. FIG. The dummy DM corresponds to a portion of the mask film 110 (mask metal film 110) except for the cell C, includes only the mask film 110, or a predetermined dummy in a form similar to the mask pattern P. FIG. The patterned mask layer 110 may be included. In the dummy DM, a part or all of the dummy DM may be attached to the frame 200 (the mask cell sheet 220) in correspondence with the edge of the mask 100.
마스크 패턴(P)의 폭은 40㎛보다 작게 형성될 수 있고, 마스크(100)의 두께는 약 2~50㎛로 형성될 수 있다.The width of the mask pattern P may be smaller than 40 μm, and the thickness of the mask 100 may be about 2 to 50 μm.
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, 복수개의 마스크(100)의 각각을 지지하는 복수의 템플릿(50)을 구비할 수 있다.Since the frame 200 includes a plurality of mask cell regions CR11 to CR56, the mask 100 having mask cells C11 to C56 corresponding to the respective mask cell regions CR11 to CR56. ) Can also be provided in plurality. In addition, a plurality of templates 50 supporting each of the plurality of masks 100 may be provided.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 지지 템플릿을 프레임 상에 로딩하는 과정을 나타내는 개략도이다.14 is a schematic diagram illustrating a process of loading a mask support template onto a frame according to an embodiment of the present invention.
도 14를 참조하면, 템플릿(50)은 진공 척(90)에 의해 이송될 수 있다. 진공 척(90)으로 마스크(100)가 접착된 템플릿(50) 면의 반대 면을 흡착하여 이송할 수 있다. 진공 척(90)은 x, y, z, θ축으로 이동되는 이동 수단(미도시)에 연결될 수 있다. 또한, 진공 척(90)은 템플릿(50)을 흡착하여 플립(flip)할 수 있는 플립 수단(미도시)에 연결될 수 있다. 도 14의 (b)에 도시된 바와 같이, 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.Referring to FIG. 14, the template 50 may be conveyed by the vacuum chuck 90. The vacuum chuck 90 may absorb and transfer the opposite surface of the template 50 to which the mask 100 is adhered. The vacuum chuck 90 may be connected to a moving means (not shown) which is moved along the x, y, z and θ axes. In addition, the vacuum chuck 90 may be connected to flip means (not shown) capable of attracting and flipping the template 50. As shown in FIG. 14B, the vacuum chuck 90 sucks and flips the template 50, and then transfers the template 50 onto the frame 200. There is no effect on the adhesion state and the alignment state.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 템플릿을 프레임 상에 로딩하여 마스크를 프레임의 셀 영역에 대응시키는 상태를 나타내는 개략도이다. 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡착공(229)을 통해 마스크에 흡착력(VS)을 인가하는 상태를 나타내는 개략도이다. 도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 흡착공(229)이 형성된 프레임(200)을 나타내는 부분 개략도이다. 도 15에는 하나의 마스크(100)를 셀 영역(CR)에 대응/접착하는 것이 예시되나, 복수의 마스크(100)를 동시에 각각 모든 셀 영역(CR)에 대응시켜서 마스크(100)를 프레임(200)에 접착하는 과정을 수행할 수도 있다. 이 경우, 복수개의 마스크(100)의 각각을 지지하는 복수의 템플릿(50)을 구비할 수 있다. 또한, 도 16에서는 제1 그리드 시트부(223)에 흡착공(229)이 형성되고 흡착력(VS)을 인가하는 형태가 예시되나, 테두리 시트부(221)에 흡착공(229)이 형성되고, 테두리 시트부(221)와 테두리 프레임부(210) 사이에 소정의 단차를 구성하여 테두리 시트부(221)의 흡착공(229)에 흡착력(VS)을 인가할 수도 있음은 물론이다.15 is a schematic diagram illustrating a state in which a template is loaded onto a frame and the mask corresponds to a cell area of the frame according to an embodiment of the present invention. 16 is a schematic diagram illustrating a state in which a suction force VS is applied to the mask through the suction hole 229 according to an embodiment of the present invention. 17 is a partial schematic view showing a frame 200 in which a plurality of adsorption holes 229 are formed according to an embodiment of the present invention. In FIG. 15, one mask 100 is corresponded / adhered to the cell region CR. However, the plurality of masks 100 correspond to all the cell regions CR at the same time. ) May be adhered to. In this case, a plurality of templates 50 supporting each of the plurality of masks 100 may be provided. In addition, in FIG. 16, although a suction hole 229 is formed in the first grid sheet part 223 and a suction force VS is applied, the suction hole 229 is formed in the edge sheet part 221. A predetermined step may be configured between the edge sheet portion 221 and the edge frame portion 210 to apply a suction force VS to the suction hole 229 of the edge sheet portion 221.
다음으로, 도 15를 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. 15, the mask 100 may correspond to one mask cell region CR of the frame 200. By loading the template 50 onto the frame 200 (or the mask cell sheet unit 220), the mask 100 may correspond to the mask cell region CR. While controlling the position of the template 50 / vacuum chuck 90, a microscope may be used to determine whether the mask 100 corresponds to the mask cell region CR. Since the template 50 compresses the mask 100, the mask 100 and the frame 200 may closely contact each other.
또한, 본 발명은 마스크(100)와 프레임(200)의 계면 사이에 에어갭이 존재하지 않고, 상호 긴밀히 맞닿게 하기 위해 템플릿(50)에 의한 하중 외에 흡착력(VS)을 이용하는 것을 특징으로 한다. 흡착력(VS) 또는 흡압을 인가하는 경로로서 프레임(200)에는 복수의 흡착공(229)이 형성될 수 있다.In addition, the present invention is characterized in that there is no air gap between the interface between the mask 100 and the frame 200, and the adsorption force VS is used in addition to the load by the template 50 in order to closely contact each other. A plurality of suction holes 229 may be formed in the frame 200 as a path for applying the suction force VS or the suction pressure.
도 15 내지 도 17을 참조하면, 복수의 흡착공(229)은 마스크 셀 영역(CR)이 존재하는 프레임(200)의 모서리 부근에 형성될 수 있다. 구체적으로, 마스크 셀 시트부(220)의 모서리와 소정 거리 이격된 부분에 복수의 흡착공(229)이 형성될 수 있고, 더 구체적으로, 테두리 시트부(221)의 내측 모서리와 소정 거리 이격된 부분, 및 제1, 2 그리드 시트부(223, 225)의 모서리와 소정 거리 이격된 부분에 형성될 수 있다.15 to 17, the plurality of adsorption holes 229 may be formed near the edge of the frame 200 in which the mask cell region CR exists. Specifically, a plurality of suction holes 229 may be formed at a portion spaced apart from the edge of the mask cell sheet 220 by a predetermined distance, and more specifically, spaced apart from the inner edge of the edge sheet 221 by a predetermined distance. The portion may be formed at a portion spaced apart from a corner of the first and second grid sheet portions 223 and 225 by a predetermined distance.
복수의 흡착공(229)의 형태, 크기 등은 진공 흡압을 작용할 수 있는 목적의 범위에서는 제한이 없다. 다만, 복수의 흡착공(229)의 위치는 마스크(100)의 용접부(용접 대상 영역)와 중첩되는 않는 것이 바람직하다. 용접부와 흡착공(229)이 중첩되면, 마스크(100)와 프레임(200)[또는, 마스크 셀 시트부(220)]가 긴밀히 접촉되지 않아 레이저 용접에 의한 용접 비드(WB)가 제대로 생성되지 못할 수 있다. 바람직하게는, 복수의 흡착공(229)은 용접부에 인접한 부분에 형성되어 마스크(100)의 용접부 부분을 프레임(200)[또는, 마스크 셀 시트부(220)]에 더욱 밀착시킬 수 있다.The shape, size, and the like of the plurality of adsorption holes 229 are not limited in the range of the purpose for which the vacuum suction pressure can be applied. However, it is preferable that the position of the some adsorption hole 229 does not overlap with the welding part (welding target area) of the mask 100. When the welded portion and the suction hole 229 overlap each other, the mask 100 and the frame 200 (or the mask cell sheet portion 220) do not come into close contact with each other, so that the weld bead WB due to laser welding may not be properly generated. Can be. Preferably, the plurality of adsorption holes 229 may be formed in a portion adjacent to the welded portion to further closely contact the welded portion of the mask 100 to the frame 200 (or the mask cell sheet portion 220).
도 16과 같이, 템플릿(50)을 프레임(200)[또는, 마스크 셀 시트부(220)] 상에 로딩하면 마스크(100)의 하부면 일부가 프레임(200)[또는, 마스크 셀 시트부(220)] 상부와 맞닿게 된다. 프레임(200)[또는, 마스크 셀 시트부(220)]에 형성된 흡착공(229)의 상부는 마스크(100)의 하부면에 대응하고, 흡착공(229)의 하부에 대응되는 흡착력(흡압) 인가 수단이 흡착공(229)을 통해 흡착력(VS)[또는, 흡압(VS)]을 마스크(100)에 인가하여 흡착공(229)에 대응하는 마스크(100) 부분을 끌어당길 수 있다. 이에 따라, 마스크(100)는 프레임(200)에 더욱 밀착되고, 레이저 용접을 수행할 때 용접 비드(WB)가 더욱 안정적으로 생성될 수 있다.As shown in FIG. 16, when the template 50 is loaded onto the frame 200 (or the mask cell sheet unit 220), a portion of the lower surface of the mask 100 may be frame 200 (or the mask cell sheet unit). 220)] is in contact with the top. The upper part of the suction hole 229 formed in the frame 200 (or the mask cell sheet part 220) corresponds to the lower surface of the mask 100 and the suction force (absorption pressure) corresponding to the lower part of the suction hole 229. The applying means may apply the adsorption force VS (or the adsorption pressure VS) to the mask 100 through the adsorption hole 229 to attract a portion of the mask 100 corresponding to the adsorption hole 229. Accordingly, the mask 100 may be in close contact with the frame 200, and the welding bead WB may be more stably generated when the laser welding is performed.
흡착력(흡압) 인가 수단으로는, 흡착공(229)에 진공 흡입이 가능한 공지의 장치를 사용할 수 있다. 다만, 이하의 실시예에서는 흡착부(75)를 포함하는 하부 지지체(70)를 상정하여 설명한다.As the adsorption force (absorption pressure) applying means, a known device capable of vacuum suction into the adsorption holes 229 can be used. However, in the following embodiment, a lower support 70 including the adsorption portion 75 will be described.
도 15 및 도 16을 다시 참조하면, 하부 지지체(70)를 프레임(200) 하부에 더 배치할 수 있다. 하부 지지체(70)는 마스크(100)와 프레임(200)의 접착 공정이 수행되는 재치대인 스테이지부(미도시) 상면에 배치될 수 있고, 프레임(200)의 하부를 지지할 수 있다. 하부 지지체(70)는 프레임(200)의 하부에 배치될 수 있고, 마스크(100)를 프레임(200)에 접착하는 공정동안은 프레임(200)에 고정연결되도록 프레임(200)의 하부에 배치될 수도 있다. 하부 지지체(70)는 프레임(200)을 지지할 수 있도록 판 형상을 가질 수 있고, 대략 프레임(200)의 면적보다 동일하거나 작게 형성될 수 있다. 또는, 하부 지지체(70)는 프레임 테두리부(210)의 중공 영역(R) 내에 들어갈 정도의 크기를 가지는 평판 형상일 수 있다. 하부 지지체(70)는 열팽창계수를 고려하여 프레임(200)과 동일한 재질을 사용하는 것이 바람직하나, 강성이 높은 재질을 사용할 수도 있다. 또한, 하부 지지체(70)의 상부면에는 마스크 셀 시트부(220)의 형상에 대응하는 소정의 지지홈(미도시)이 형성될 수도 있다. 이 경우 테두리 시트부(221) 및 제1, 2 그리드 시트부(223, 225)가 지지홈에 끼워지게 되어, 마스크 셀 시트부(220)가 더욱 잘 고정될 수 있다.Referring back to FIGS. 15 and 16, the lower supporter 70 may be further disposed under the frame 200. The lower supporter 70 may be disposed on an upper surface of a stage unit (not shown) that is a mounting table on which the mask 100 and the frame 200 are bonded. The lower supporter 70 may support a lower portion of the frame 200. The lower supporter 70 may be disposed under the frame 200, and may be disposed under the frame 200 to be fixedly connected to the frame 200 during the process of adhering the mask 100 to the frame 200. It may be. The lower supporter 70 may have a plate shape to support the frame 200, and may be formed to be substantially the same as or smaller than the area of the frame 200. Alternatively, the lower supporter 70 may have a flat plate shape having a size enough to fit into the hollow region R of the frame rim 210. The lower support 70 preferably uses the same material as the frame 200 in consideration of the coefficient of thermal expansion, but may be a material having high rigidity. In addition, a predetermined support groove (not shown) corresponding to the shape of the mask cell sheet part 220 may be formed on the upper surface of the lower supporter 70. In this case, the edge sheet part 221 and the first and second grid sheet parts 223 and 225 are fitted into the support groove, so that the mask cell sheet part 220 may be more securely fixed.
하부 지지체(70)의 상부에는 흡착부(75)가 형성될 수 있다. 흡착부(75)는 프레임(200)[또는, 마스크 셀 시트부(220)]에 형성된 흡착공(229)의 위치에 대응하도록 배치되는 것이 바람직하다. 다시 말해, 흡착부(75)는 하부 지지체(70) 상에서 흡착공(229)에 집중적으로 흡착력(VS)[또는, 흡압(VS)]을 인가할 수 있는 위치에 배치될 수 있다. 흡착부(75)는 공지의 진공 흡입이 가능한 장치를 사용할 수 있고, 외부의 흡압 발생 수단과 연결될 수 있다. 일 예로, 하부 지지체(70)의 내부에 진공 유로(76)가 형성되어 타단이 펌프 등의 외부 흡압 발생 수단(미도시)과 연결되고, 일단이 흡착부(75)와 연결될 수 있다. 진공 유로(76)와 연결되는 흡착부(75)의 상부면은 복수의 홀, 슬릿 등이 형성되어, 흡압이 인가되는 통로로 활용될 수 있다. 외부의 흡압 발생 수단은 하부 지지체(70)의 여러 진공 유로(76)에 연결되어, 각각의 진공 유로(76)에 대한 흡압을 개별적으로 제어할 수 있고, 모든 진공 유로(76)에 대한 흡압을 동시에 제어할 수도 있다.An adsorption part 75 may be formed on the lower support 70. The adsorption part 75 is preferably arranged to correspond to the position of the adsorption holes 229 formed in the frame 200 (or the mask cell sheet part 220). In other words, the adsorption unit 75 may be disposed on the lower support 70 at a position where the adsorption force VS (or the adsorption pressure VS) may be concentrated on the adsorption holes 229. The suction unit 75 may use a device capable of vacuum suction, and may be connected to an external pressure generating means. For example, a vacuum flow path 76 may be formed inside the lower support 70 so that the other end is connected to an external pressure generating means (not shown), such as a pump, and one end may be connected to the adsorption unit 75. The upper surface of the suction unit 75 connected to the vacuum flow path 76 is formed with a plurality of holes, slits, etc., may be used as a passage through which the suction pressure is applied. The external pressure generating means is connected to the various vacuum flow paths 76 of the lower supporter 70 to individually control the pressure absorption for each vacuum flow path 76, and the pressure absorption for all the vacuum flow paths 76 You can also control at the same time.
하부 지지체(70)는 마스크(100)가 접촉하는 마스크 셀 영역(CR)의 반대면을 압착할 수 있다. 즉, 하부 지지체(70)는 마스크 셀 시트부(220)를 상부 방향으로 지지하여 마스크(100)의 접착과정에서 마스크 셀 시트부(220)가 하부 방향으로 처지는 것을 방지할 수 있다. 이와 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.The lower supporter 70 may compress the opposite surface of the mask cell region CR that the mask 100 contacts. That is, the lower supporter 70 may support the mask cell sheet part 220 in the upper direction to prevent the mask cell sheet part 220 from sagging in the lower direction during the bonding process of the mask 100. At the same time, since the lower support 70 and the template 50 are pressed against each other in a direction opposite to each other, the edge and the frame 200 (or the mask cell sheet part 220) of the mask 100 are compressed, so that the mask 100 is pressed. The alignment state of the can be maintained without being disturbed.
이에 더하여, 하부 지지체(70)의 흡착부(75)에서 흡착력(VS)[또는, 흡압(VS)]을 제공하고, 이 흡착력(VS)이 흡착공(229)을 통해 마스크(100)에 인가됨에 따라, 마스크(100)가 흡착부(75) 측(하부측)으로 당겨질 수 있다. 그러면서, 마스크(100)와 프레임(200)[또는, 마스트 셀 시트부(220)]의 계면이 긴밀히 맞닿게 될 수 있다.In addition, the adsorption force VS (or the adsorption pressure VS) is provided at the adsorption portion 75 of the lower support 70, and the adsorption force VS is applied to the mask 100 through the adsorption holes 229. As a result, the mask 100 can be pulled toward the suction part 75 side (lower side). In this case, the interface between the mask 100 and the frame 200 (or the mast cell sheet part 220) may be in close contact with each other.
흡착부(75)가 마스크(100)를 강하게 당기기 때문에, 마스크(100)와 프레임(200)의 계면 사이에는 미세한 에어갭 존재하지 않게 된다. 결국, 마스크(100)와 프레임(200)[도 16의 확대 도면에서, 제1 그리드 시트부(223)]이 밀착되므로, 용접부 어디에나 레이저(L)를 조사하더라도 마스크(100)와 프레임(200) 사이에서 용접 비드(WB)가 잘 생성될 수 있다. 용접 비드(WB)는 마스크(100)와 프레임(200)을 일체로 연결하여, 결과적으로 용접이 안정적으로 잘 수행될 수 있는 이점이 있다.Since the suction part 75 pulls the mask 100 strongly, there is no minute air gap between the interface of the mask 100 and the frame 200. As a result, since the mask 100 and the frame 200 (in the enlarged view of FIG. 16, the first grid sheet portion 223) are in close contact with each other, the mask 100 and the frame 200 are irradiated even if the laser L is irradiated anywhere in the welded portion. Weld beads WB can be produced well between. The welding bead WB integrally connects the mask 100 and the frame 200, and as a result, welding may be stably performed well.
한편, 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.Meanwhile, the mask 100 may be attached to the mask cell region CR of the frame 200 by simply attaching the mask 100 to the template 50 and loading the template 50 onto the frame 200. Since the process is completed, no tensile force may be applied to the mask 100 in this process.
흡착부(75)의 흡착력(VS) 인가에 이어서, 마스크(100)에 레이저(L)를 조사하여 레이저 용접에 의해 마스크(100)를 프레임(200)에 접착할 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.Subsequent to the application of the adsorption force VS of the adsorption unit 75, the mask 100 may be irradiated with the laser L to bond the mask 100 to the frame 200 by laser welding. A weld bead WB is generated in the welded portion of the laser welded mask, and the weld bead WB may be integrally connected with the same material as that of the mask 100 / frame 200.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크(100)를 프레임(200)에 접착한 후 마스크(100)와 템플릿(50)을 분리하는 과정을 나타내는 개략도이다.18 is a schematic diagram illustrating a process of separating the mask 100 and the template 50 after attaching the mask 100 to the frame 200 according to an embodiment of the present invention.
도 18을 참조하면, 마스크(100)를 프레임(200)에 접착한 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 접착된 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. 18, after the mask 100 is adhered to the frame 200, the mask 100 and the template 50 may be debonded. Separation of the mask 100 and the template 50 may be performed through at least one of heat application (ET), chemical treatment (CM), ultrasonic application (US), and UV application (UV) to the temporary adhesive part 55. have. Since the mask 100 remains attached to the frame 200, only the template 50 may be lifted. For example, when heat (ET) at a temperature higher than 85 ° C to 100 ° C is applied (ET), the viscosity of the temporary adhesive part 55 is lowered, and the adhesive force between the mask 100 and the template 50 is weakened, so that the mask 100 ) And the template 50 may be separated. As another example, the mask 100 and the template 50 may be separated by dissolving and removing the temporary adhesive part 55 by dipping (CM) the temporary adhesive part 55 in chemical substances such as IPA, acetone, and ethanol. have. As another example, when the ultrasonic wave (US) or the UV (UV) is applied, the adhesion between the mask 100 and the template 50 is weakened, so that the mask 100 and the template 50 may be separated.
더 설명하면, 마스크(100)와 템플릿(50)의 접착을 매개하는 임시접착부(55)는 TBDB 접착소재(temporary bonding&debonding adhesive)이므로, 여러가지 분리(debonding) 방법을 사용할 수 있다.In more detail, since the temporary bonding part 55 which mediates the adhesion between the mask 100 and the template 50 is a TBDB adhesive material (temporary bonding & debonding adhesive), various debonding methods can be used.
일 예로, 화학적 처리(CM)에 따른 용매 디본딩(Solvent Debonding) 방법을 사용할 수 있다. 용매(solvent)의 침투에 의해 임시접착부(55)가 용해됨에 따라해 디본딩이 이루어질 수 있다. 이때, 마스크(100)에 패턴(P)이 형성되어 있으므로, 마스크 패턴(P) 및 마스크(100)와 템플릿(50)의 계면을 통해 용매가 침투될 수 있다. 용매 디본딩은 상온(room temperature)에서 디본딩이 가능하고 별도의 고안된 복잡한 디본딩 설비가 필요하지 않기 때문에 다른 디본딩 방법에 비해 상대적으로 경제적이라는 이점이 있다.For example, a solvent debonding method according to chemical treatment (CM) may be used. As the temporary adhesive part 55 is dissolved by the penetration of a solvent, debonding may be performed. In this case, since the pattern P is formed in the mask 100, the solvent may penetrate through the mask pattern P and the interface between the mask 100 and the template 50. Solvent debonding has the advantage of being relatively economical as compared to other debonding methods because it can be debonded at room temperature and does not require a separate, complex debonding facility designed.
다른 예로, 열 인가(ET)에 따른 열 디본딩(Heat Debonding) 방법을 사용할 수 있다. 고온의 열을 이용해 임시접착부(55)의 분해를 유도하고, 마스크(100)와 템플릿(50) 간의 접착력이 감소되면 상하 방향 또는 좌우 방향로 디본딩이 진행될 수 있다.As another example, a heat debonding method according to heat application ET may be used. Debonding may proceed in the vertical direction or the left and right directions when the decomposition of the temporary adhesive part 55 is induced using high temperature heat and the adhesive force between the mask 100 and the template 50 is reduced.
다른 예로, 열 인가(ET), UV 인가(UV) 등에 따른 박리 접착제 디본딩(Peelable Adhesive Debonding) 방법을 사용할 수 있다. 임시접착부(55)가 열박리 테이프인 경우에 박리 접착제 디본딩 방법으로 디본딩을 수행할 수 있으며, 이 방법은 열 디본딩 방법처럼 고온의 열처리 및 고가의 열처리 장비가 필요하지 않다는 점과 진행 프로세스가 상대적으로 단순한 이점이 있다.As another example, a peelable adhesive debonding method according to heat application (ET), UV application (UV), or the like may be used. When the temporary adhesive part 55 is a heat-peelable tape, debonding may be performed by a peeling adhesive debonding method. This method does not require high temperature heat treatment and expensive heat treatment equipment as the thermal debonding method and the process of progressing. Has a relatively simple advantage.
다른 예로, 화학적 처리(CM), 초음파 인가(US), UV 인가(UV) 등에 따른 상온 디본딩(Room Temperature Debonding) 방법을 사용할 수 있다. 마스크(100) 또는 템플릿(50)의 일부(중심부)에 non-sticky 처리를 하면, 임시접착부(55)에 의해 테두리 부분만 접착이 될 수 있다. 그리고, 디본딩 시에는 테두리 부분에 용제가 침투하여 입시접착부(55)의 용해에 의해 디본딩이 이루어지게 된다. 이 방법은 본딩과 디본딩이 진행되는 동안 마스크(100), 템플릿(50)의 테두리 영역을 제외한 나머지 부분은 직접적인 손실이나 디본딩 시 접착소재 잔여물(residue)에 의한 결함 등이 발생하지 않는 이점이 있다. 또한 열 디본딩법과 달리 디본딩시 고온의 열처리 과정이 필요하지 않기 때문에 상대적으로 공정 비용을 감축할 수 있는 이점이 있다.As another example, a room temperature debonding method according to chemical treatment (CM), ultrasonic application (US), UV application (UV), or the like may be used. If a non-sticky treatment is applied to a portion (center portion) of the mask 100 or the template 50, only the edge portion may be adhered by the temporary adhesion portion 55. In addition, during the debonding, the solvent penetrates into the edge portion, and the debonding is performed by dissolution of the admission adhesive part 55. This method has the advantage that the loss of the remaining portions of the mask 100 and the template 50 except for the border area of the mask 100 and the template 50 during bonding and debonding does not directly occur or defects due to the adhesive material residue during debonding. There is this. In addition, unlike the thermal debonding method, since the high temperature heat treatment process is not required during debonding, there is an advantage in that the process cost can be relatively reduced.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크(100)를 프레임(200)에 접착한 상태를 나타내는 개략도이다.19 is a schematic diagram illustrating a state in which the mask 100 is adhered to the frame 200 according to an embodiment of the present invention.
도 19를 참조하면, 하나의 마스크(100)는 프레임(200)의 하나의 셀 영역(CR) 상에 접착될 수 있다Referring to FIG. 19, one mask 100 may be adhered onto one cell region CR of the frame 200.
프레임(200)의 마스크 셀 시트부(220)는 얇은 두께를 가지기 때문에, 마스크(100)에 인장력이 가해진 채로 마스크 셀 시트부(220)에 접착이 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 접착을 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. 그리하여, 마스크(100)에 가해진 인장력이 반대로 프레임(200)에 장력(tension)으로 작용하여 프레임(200)[또는, 마스크 셀 시트부(220)]을 변형시키는 것을 방지할 수 있게 된다.Since the mask cell sheet portion 220 of the frame 200 has a thin thickness, when the mask cell sheet portion 220 is bonded to the mask cell sheet portion 220 while the tensile force is applied to the mask 100, the tensile force remaining in the mask 100 is masked. The cell sheet 220 and the mask cell region CR may act on the cell sheet 220 and may be modified. Therefore, the mask 100 should be adhered to the mask cell sheet part 220 without applying a tensile force to the mask 100. The present invention corresponds to the mask cell region CR of the frame 200 by simply attaching the mask 100 to the template 50 and loading the template 50 onto the frame 200. Since the process is completed, no tensile force may be applied to the mask 100 in this process. Thus, it is possible to prevent the tensile force applied to the mask 100 from acting as a tension on the frame 200 to deform the frame 200 (or the mask cell sheet part 220).
종래의 도 1의 마스크(10)는 셀 6개(C1~C6)를 포함하므로 긴 길이를 가지는데 반해, 본 발명의 마스크(100)는 셀 1개(C)를 포함하여 짧은 길이를 가지므로 PPA(pixel position accuracy)가 틀어지는 정도가 작아질 수 있다. 예를 들어, 복수의 셀(C1~C6, ...)들을 포함하는 마스크(10)의 길이가 1m이고, 1m 전체에서 10㎛의 PPA 오차가 발생한다고 가정하면, 본 발명의 마스크(100)는 상대적인 길이의 감축[셀(C) 개수 감축에 대응]에 따라 위 오차 범위를 1/n 할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 마스크(100)의 길이가 100mm라면, 종래 마스크(10)의 1m에서 1/10로 감축된 길이를 가지므로, 100mm 길이의 전체에서 1㎛의 PPA 오차가 발생하게 되며, 정렬 오차가 현저히 감소하게 되는 효과가 있다.Since the mask 10 of FIG. 1 includes six cells C1 to C6, the mask 10 has a long length, whereas the mask 100 of the present invention has a short length including one cell C. The degree of distortion of the pixel position accuracy (PPA) can be reduced. For example, assuming that the length of the mask 10 including the plurality of cells C1 to C6, ... is 1 m, and a PPA error of 10 µm occurs in the entire 1 m, the mask 100 of the present invention May reduce the above error range by 1 / n according to the reduction of the relative length (corresponding to the reduction of the number of cells C). For example, if the length of the mask 100 of the present invention is 100mm, it has a length reduced to 1/10 at 1m of the conventional mask 10, the PPA error of 1㎛ occurs in the entire 100mm length As a result, the alignment error is significantly reduced.
한편, 마스크(100)가 복수의 셀(C)을 구비하고, 각각의 셀(C)이 프레임(200)의 각각의 셀 영역(CR)에 대응하여도 정렬 오차가 최소화되는 범위 내에서라면, 마스크(100)는 프레임(200)의 복수의 마스크 셀 영역(CR)에 대응할 수도 있다. 또는, 복수의 셀(C)을 가지는 마스크(100)가 하나의 마스크 셀 영역(CR)에 대응할 수도 있다. 이 경우에도, 정렬에 따른 공정 시간과 생산성을 고려하여, 마스크(100)는 가급적 적은 수의 셀(C)을 구비하는 것이 바람직하다.On the other hand, if the mask 100 is provided with a plurality of cells (C), each cell (C) corresponding to each cell region (CR) of the frame 200 within the range that the alignment error is minimized, The mask 100 may correspond to the plurality of mask cell regions CR of the frame 200. Alternatively, the mask 100 having the plurality of cells C may correspond to one mask cell region CR. Also in this case, in consideration of the process time and productivity according to the alignment, the mask 100 preferably has as few cells C as possible.
본 발명의 경우는, 마스크(100)의 하나의 셀(C)을 대응시키고 정렬 상태를 확인하기만 하면 되므로, 복수의 셀(C: C1~C6)을 동시에 대응시키고 정렬 상태를 모두 확인하여야 하는 종래의 방법[도 2 참조]보다, 제조시간을 현저하게 감축시킬 수 있다.In the case of the present invention, since only one cell C of the mask 100 needs to be corresponded and the alignment state is confirmed, the plurality of cells C: C1 to C6 must be simultaneously associated and the alignment state must be confirmed. In comparison with the conventional method (see Fig. 2), the production time can be significantly reduced.
즉, 본 발명의 프레임 일체형 마스크 제조 방법은, 6개의 마스크(100)에 포함되는 각각의 셀(C11~C16)을 각각 하나의 셀 영역(CR11~CR16)에 대응시키고 각각 정렬 상태를 확인하는 6번의 과정을 통해, 6개의 셀(C1~C6)을 동시에 대응시키고 6개 셀(C1~C6)의 정렬 상태를 동시에 모두 확인해야 하는 종래의 방법보다 훨씬 시간이 단축될 수 있다.That is, according to the method of manufacturing a frame-integrated mask of the present invention, each cell C11 to C16 included in the six masks 100 corresponds to one cell region CR11 to CR16 and checks the alignment state. Through the process, the time can be much shorter than the conventional method of simultaneously matching six cells C1 to C6 and confirming the alignment of all six cells C1 to C6 at the same time.
또한, 본 발명의 프레임 일체형 마스크 제조 방법은, 30개의 셀 영역(CR: CR11~CR56)에 30개의 마스크(100)를 각각 대응시키고 정렬하는 30번의 과정에서의 제품 수득률이, 6개의 셀(C1~C6)을 각각 포함하는 5개의 마스크(10)[도 2의 (a) 참조]를 프레임(20)에 대응시키고 정렬하는 5번의 과정에서의 종래의 제품 수득률보다 훨씬 높게 나타날 수 있다. 한번에 6개씩의 셀(C)이 대응하는 영역에 6개의 셀(C1~C6)을 정렬하는 종래의 방법이 훨씬 번거롭고 어려운 작업이므로 제품 수율이 낮게 나타나는 것이다.In addition, in the method of manufacturing a frame-integrated mask of the present invention, the product yield in 30 processes of matching and aligning 30 masks 100 with 30 cell areas CR: CR11 to CR56 respectively is 6 cells (C1). 5 masks 10 (see FIG. 2A), each comprising ˜C6), may appear much higher than the conventional product yield in 5 steps of matching and aligning the frame 20. Since the conventional method of aligning six cells C1 to C6 in a region corresponding to six cells C at a time is a much more cumbersome and difficult task, product yield is low.
한편, 도 11의 (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 접착되고, 템플릿(50)이 마스크(100)와 분리되면, 마스크(100)는 소정양 수축할 수 있다.Meanwhile, as described above in step (b) of FIG. 11, when the mask metal film 110 is attached to the template 50 by the lamination process, a temperature of about 100 ° C. may be applied to the mask metal film 110. . As a result, the mask metal layer 110 may be adhered to the template 50 in a state in which some tensile tension is applied. Thereafter, when the mask 100 is adhered to the frame 200 and the template 50 is separated from the mask 100, the mask 100 may contract a predetermined amount.
각각의 마스크(100)들이 모두 대응되는 마스크 셀 영역(CR) 상에 접착된 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.After each of the masks 100 are adhered to the corresponding mask cell region CR, the template 50 and the masks 100 are separated, and a plurality of masks 100 are applied in tension in opposite directions. Therefore, the force is canceled so that deformation does not occur in the mask cell sheet portion 220. For example, the first grid sheet portion 223 between the mask 100 attached to the CR11 cell region and the mask 100 attached to the CR12 cell region may move in the right direction of the mask 100 attached to the CR11 cell region. The tension acting and the tension acting in the left direction of the mask 100 attached to the CR12 cell region may be offset. Thus, deformation is minimized in the frame 200 (or the mask cell sheet part 220) due to tension, thereby minimizing the alignment error of the mask 100 (or the mask pattern P).
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임 일체형 마스크(100, 200)를 이용한 OLED 화소 증착 장치(1000)를 나타내는 개략도이다.20 is a schematic diagram illustrating an OLED pixel deposition apparatus 1000 using frame integrated masks 100 and 200 according to an embodiment of the present invention.
도 20을 참조하면, OLED 화소 증착 장치(1000)는, 마그넷(310)이 수용되고, 냉각수 라인(350)이 배설된 마그넷 플레이트(300)와, 마그넷 플레이트(300)의 하부로부터 유기물 소스(600)를 공급하는 증착 소스 공급부(500)를 포함한다.Referring to FIG. 20, the OLED pixel deposition apparatus 1000 includes a magnet plate 300 in which a magnet 310 is accommodated and a coolant line 350 is disposed, and an organic material source 600 from a lower portion of the magnet plate 300. And a deposition source supply unit (500) for supplying ().
마그넷 플레이트(300)와 소스 증착부(500) 사이에는 유기물 소스(600)가 증착되는 유리 등의 대상 기판(900)이 개재될 수 있다. 대상 기판(900)에는 유기물 소스(600)가 화소별로 증착되게 하는 프레임 일체형 마스크(100, 200)[또는, FMM]이 밀착되거나 매우 근접하도록 배치될 수 있다. 마그넷(310)이 자기장을 발생시키고 자기장에 의해 대상 기판(900)에 밀착될 수 있다.A target substrate 900, such as glass, on which the organic source 600 is deposited may be interposed between the magnet plate 300 and the source deposition unit 500. The frame integrated masks 100 and 200 (or FMMs) for allowing the organic material source 600 to be deposited pixel by pixel may be disposed on or close to the target substrate 900. The magnet 310 may generate a magnetic field and may be in close contact with the target substrate 900 by the magnetic field.
증착 소스 공급부(500)는 좌우 경로를 왕복하며 유기물 소스(600)를 공급할 수 있고, 증착 소스 공급부(500)에서 공급되는 유기물 소스(600)들은 프레임 일체형 마스크(100, 200)에 형성된 패턴(P)을 통과하여 대상 기판(900)의 일측에 증착될 수 있다. 프레임 일체형 마스크(100, 200)의 패턴(P)을 통과한 증착된 유기물 소스(600)는 OLED의 화소(700)로서 작용할 수 있다.The deposition source supply unit 500 may supply the organic source 600 while reciprocating the left and right paths, and the organic source 600 supplied from the deposition source supply unit 500 may have patterns P formed in the frame integrated masks 100 and 200. Pass through) may be deposited on one side of the target substrate (900). The deposited organic source 600 passing through the pattern P of the frame-integrated masks 100 and 200 may serve as the pixel 700 of the OLED.
새도우 이펙트(Shadow Effect)에 의한 화소(700)의 불균일 증착을 방지하기 위해, 프레임 일체형 마스크(100, 200)의 패턴은 경사지게 형성(S)[또는, 테이퍼 형상(S)으로 형성]될 수 있다. 경사진 면을 따라서 대각선 방향으로 패턴을 통과하는 유기물 소스(600)들도 화소(700)의 형성에 기여할 수 있으므로, 화소(700)는 전체적으로 두께가 균일하게 증착될 수 있다.In order to prevent uneven deposition of the pixel 700 by the shadow effect, the pattern of the frame-integrated masks 100 and 200 may be formed to be inclined S (or formed into a tapered shape S). . Since the organic sources 600 passing through the pattern in the diagonal direction along the inclined surface may also contribute to the formation of the pixel 700, the pixel 700 may be uniformly deposited in overall thickness.
마스크(100)는 화소 증착 공정 온도보다 높은 제1 온도 상에서 프레임(200)에 접착 고정되므로, 화소 증착을 위한 공정 온도로 상승시킨다고 하더라도, 마스크 패턴(P)의 위치에는 영향이 거의 없게 되며, 마스크(100)와 이에 이웃하는 마스크(100) 사이의 PPA는 3㎛를 초과하지 않도록 유지될 수 있다.Since the mask 100 is adhesively fixed to the frame 200 at a first temperature higher than the pixel deposition process temperature, even if the mask 100 is raised to the process temperature for pixel deposition, the position of the mask pattern P is hardly affected. The PPA between the 100 and the neighboring mask 100 may be maintained not to exceed 3 μm.
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 various modifications made by those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. Modifications and variations are possible. Such modifications and variations are intended to fall within the scope of the invention and the appended claims.

Claims (20)

  1. 적어도 하나의 마스크와 마스크를 지지하는 프레임이 일체로 형성된 프레임 일체형 마스크의 제조 방법으로서,A method of manufacturing a frame-integrated mask in which at least one mask and a frame supporting the mask are integrally formed,
    (a) 적어도 하나의 마스크 셀 영역을 구비한 프레임을 제공하는 단계;(a) providing a frame having at least one mask cell area;
    (b) 마스크를 제공하는 단계;(b) providing a mask;
    (c) 마스크를 프레임의 마스크 셀 영역에 대응하는 단계; 및(c) mapping the mask to a mask cell region of the frame; And
    (d) 마스크의 용접부에 레이저를 조사하여 마스크를 프레임에 접착하는 단계(d) irradiating a laser to the weld of the mask to bond the mask to the frame
    를 포함하고,Including,
    마스크 셀 영역이 존재하는 프레임 모서리의 소정 거리 이격된 부분에 복수의 흡착공이 형성되며,A plurality of adsorption holes are formed at a portion spaced apart from the edge of the frame where the mask cell region exists.
    (c) 단계에서, 복수의 흡착공을 통해 프레임에 접촉한 마스크에 흡착력을 인가하여 마스크를 프레임에 밀착시키는, 프레임 일체형 마스크의 제조 방법.In step (c), the mask is brought into close contact with the frame by applying a suction force to the mask in contact with the frame through the plurality of adsorption holes.
  2. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    (b) 단계는,(b) step,
    (b1) 전도성 기재의 적어도 일면에 전주 도금(electroforming)으로 마스크 금속막을 형성하는 단계;(b1) forming a mask metal film on at least one surface of the conductive substrate by electroforming;
    (b2) 전도성 기재로부터 마스크 금속막을 분리하는 단계;(b2) separating the mask metal film from the conductive substrate;
    (b3) 일면에 임시접착부가 형성된 템플릿 상에 마스크 금속막을 접착하는 단계; 및(b3) attaching a mask metal film on a template on which a temporary adhesive part is formed; And
    (b4) 마스크 금속막에 마스크 패턴을 형성하여 마스크를 제조하는 단계(b4) manufacturing a mask by forming a mask pattern on the mask metal film
    를 포함하는, 프레임 일체형 마스크의 제조 방법.Including, a frame-integrated mask manufacturing method.
  3. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    (b) 단계는,(b) step,
    (b1) 압연(rolling)으로 제조된 막(sheet)인 마스크 금속막을 제공하는 단계;(b1) providing a mask metal film which is a sheet made by rolling;
    (b2) 일면에 임시접착부가 형성된 템플릿 상에 마스크 금속막을 접착하는 단계;(b2) attaching a mask metal film on a template on which a temporary adhesive part is formed;
    (b3) 마스크 금속막에 마스크 패턴을 형성하여 마스크를 제조하는 단계(b3) forming a mask pattern on the mask metal film to manufacture a mask
    를 포함하는, 프레임 일체형 마스크의 제조 방법.Including, a frame-integrated mask manufacturing method.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,The method according to claim 2 or 3,
    (c) 단계는, 프레임 상에 템플릿을 로딩하여 마스크를 프레임의 마스크 셀 영역에 대응하는 단계인, 프레임 일체형 마스크의 제조 방법.(c) step is a step of loading a template on the frame to correspond to the mask cell area of the frame, the method of manufacturing a frame-integrated mask.
  5. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    (c) 단계에서, 흡압을 발생하는 흡착부를 포함하는 하부 지지체가 프레임 하부에 배치되는, 프레임 일체형 마스크의 제조 방법. In step (c), the lower support including the adsorption portion for generating the suction is disposed under the frame, the manufacturing method of the frame-integrated mask.
  6. 제5항에 있어서,The method of claim 5,
    하부 지지체는 마스크가 로딩되는 마스크 셀 영역의 반대면을 압착하는, 프레임 일체형 마스크의 제조 방법.The lower support presses against the opposite side of the mask cell region into which the mask is loaded.
  7. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    흡착공은 마스크의 용접부와 중첩되지 않는 부분에 형성되는, 프레임 일체형 마스크의 제조 방법.A suction hole is formed in the part which does not overlap with the welding part of a mask, The manufacturing method of the frame integrated mask.
  8. 제2항에 있어서,The method of claim 2,
    전도성 기재는 웨이퍼(wafer)이고,The conductive substrate is a wafer
    (b1) 단계와 (b2) 단계 사이에, 마스크 금속막을 열처리하는 공정을 더 수행하는, 프레임 일체형 마스크의 제조 방법.A method of manufacturing a frame-integrated mask, further comprising the step of heat-treating the mask metal film between steps (b1) and (b2).
  9. 제3항에 있어서,The method of claim 3,
    (b2) 단계와 (b3) 단계 사이에,between steps (b2) and (b3),
    템플릿에 접착된 마스크 금속막의 두께를 감축하는 단계를 더 포함하고,Reducing the thickness of the mask metal film adhered to the template;
    마스크 금속막의 두께 감축은, CMP(Chemical Mechanical Polishing), 화학적 습식 식각(chemical wet etching), 건식 식각(dry etching) 중 어느 하나의 방법으로 수행하는, 프레임 일체형 마스크의 제조 방법.The thickness reduction of the mask metal film is performed by any one of chemical mechanical polishing (CMP), chemical wet etching, and dry etching.
  10. 제2항 또는 제3항에 있어서,The method according to claim 2 or 3,
    임시접착부는 열을 가함에 따라 분리가 가능한 접착제 또는 접착 시트, UV 조사에 의해 분리가 가능한 접착제 또는 접착시트인, 프레임 일체형 마스크의 제조 방법.The temporary adhesive portion is an adhesive or adhesive sheet that can be separated by applying heat, and an adhesive or adhesive sheet that can be separated by UV irradiation.
  11. 제2항 또는 제3항에 있어서,The method according to claim 2 or 3,
    마스크 금속막에 마스크 패턴을 형성하여 마스크를 제조하는 단계는,Forming a mask pattern on the mask metal film to manufacture a mask,
    (1) 마스크 금속막 상에 패턴화된 절연부를 형성하는 단계;(1) forming a patterned insulating portion on the mask metal film;
    (2) 절연부 사이로 노출된 마스크 금속막의 부분을 식각하여 마스크 패턴을 형성하는 단계; 및(2) etching a portion of the mask metal film exposed between the insulating portions to form a mask pattern; And
    (3) 절연부를 제거하는 단계(3) removing the insulation
    를 포함하는, 프레임 일체형 마스크의 제조 방법.Including, a frame-integrated mask manufacturing method.
  12. 제2항 또는 제3항에 있어서,The method according to claim 2 or 3,
    템플릿은 웨이퍼(wafer), 글래스(glass), 실리카(silica), 내열유리, 석영(quartz), 알루미나(Al 2O 3), 붕규산유리(borosilicate glass), 지르코니아(zirconia) 중 어느 하나의 재질을 포함하는, 프레임 일체형 마스크의 제조 방법.The template may be made of any one of wafer, glass, silica, heat-resistant glass, quartz, alumina (Al 2 O 3 ), borosilicate glass, and zirconia. The manufacturing method of the frame integrated mask containing.
  13. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein
    템플릿 상부에서 조사된 레이저는 레이저 통과공을 통과하여 마스크의 용접부에 조사되는, 프레임 일체형 마스크의 제조 방법.The laser irradiated from the upper part of the template passes through the laser passing hole and is irradiated to the welded portion of the mask.
  14. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein
    (d) 단계 이후, 임시접착부에 열 인가, 화학적 처리, 초음파 인가 중 적어도 어느 하나를 수행하여, 마스크와 템플릿을 분리하는 단계After the step (d), the mask and the template are separated by performing at least one of heat application, chemical treatment, and ultrasonic application to the temporary bonding portion.
    를 더 포함하는, 프레임 일체형 마스크의 제조 방법.Further comprising a frame-integrated mask manufacturing method.
  15. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    프레임은,The frame is
    테두리 프레임부; 및 마스크 셀 시트부를 포함하고,Border frame portion; And a mask cell sheet portion,
    마스크 셀 시트부는,The mask cell sheet part,
    테두리 시트부;Border sheet portion;
    제1 방향으로 연장 형성되고, 양단이 테두리 시트부에 연결되는 적어도 하나의 제1 그리드 시트부; 및At least one first grid sheet portion extending in a first direction and connected at both ends to the edge sheet portion; And
    제1 방향에 수직인 제2 방향으로 연장 형성되어 제1 그리드 시트부와 교차되고, 양단이 테두리 시트부에 연결되는 적어도 하나의 제2 그리드 시트부At least one second grid sheet portion extending in a second direction perpendicular to the first direction and intersecting with the first grid sheet portion and having both ends connected to the edge sheet portion;
    를 포함하는, 프레임 일체형 마스크의 제조 방법.Including, a frame-integrated mask manufacturing method.
  16. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    마스크 및 프레임은 인바(invar), 슈퍼 인바(super invar), 니켈, 니켈-코발트 중 어느 하나의 재질인, 프레임 일체형 마스크의 제조 방법.The mask and frame are made of any one of invar, super invar, nickel, nickel-cobalt, the manufacturing method of the frame-integrated mask.
  17. 복수의 마스크와 마스크를 지지하는 프레임이 일체로 형성된 프레임 일체형 마스크에 사용되는 프레임으로서,A frame used for a frame-integrated mask in which a plurality of masks and a frame for supporting the mask are integrally formed,
    중공 영역을 포함하는 테두리 프레임부;An edge frame portion including a hollow region;
    제1 방향, 제1 방향에 수직인 제2 방향 중 적어도 하나의 방향을 따라 복수의 마스크 셀 영역을 구비하며, 테두리 프레임부에 연결되는 마스크 셀 시트부A mask cell sheet portion having a plurality of mask cell regions in at least one of a first direction and a second direction perpendicular to the first direction and connected to an edge frame portion.
    를 포함하고,Including,
    마스크 셀 시트부에는 복수의 흡착공이 형성되는, 프레임.A frame in which a plurality of suction holes are formed in the mask cell sheet portion.
  18. 제17항에 있어서,The method of claim 17,
    마스크 셀 영역이 존재하는 프레임 모서리의 소정 거리 이격된 부분에 복수의 흡착공이 형성되고,A plurality of adsorption holes are formed in a portion spaced apart from the edge of the frame where the mask cell region exists,
    흡착공은 마스크의 용접부와 중첩되지 않는 부분에 형성되는, 프레임.The suction hole is formed in a portion which does not overlap with the welded portion of the mask.
  19. 제17항에 있어서,The method of claim 17,
    프레임의 하부에 흡압을 발생하는 흡착부를 포함하는 하부 지지체가 더 배치되는, 프레임.The lower support further comprises a lower support including an adsorption portion for generating a suction in the lower portion of the frame.
  20. 제19항에 있어서,The method of claim 19,
    하부 지지체에 적어도 하나의 진공 유로가 형성되고, 진공 유로는 외부의 흡압 발생 수단에서 생성한 흡압을 흡착부에 전달하는, 프레임.At least one vacuum passage is formed in the lower support, and the vacuum passage transfers the absorption pressure generated by the external pressure generating means to the adsorption unit.
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