KR101891242B1 - Oled el 레이어 증착 또는 cvd 공정 증착시 사용되는 패턴 마스크의 세팅위치 정밀화와 패터닝된 셀의 스펙 정밀화를 위한 투-레이어드 다중 분할식 구조를 갖는 패턴 마스크 장착방법 - Google Patents
Oled el 레이어 증착 또는 cvd 공정 증착시 사용되는 패턴 마스크의 세팅위치 정밀화와 패터닝된 셀의 스펙 정밀화를 위한 투-레이어드 다중 분할식 구조를 갖는 패턴 마스크 장착방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 OLED EL 레이어 증착 또는 CVD 공정 증착시 사용되는 패턴 마스크의 세팅위치 정밀화와 패터닝된 셀의 스펙 정밀화를 위한 투-레이어드 다중 분할식 구조를 갖는 패턴 마스크 장착방법에 관한 것이다.
이에 본 발명의 기술적 요지는 마스크 프레임에 대하여 분할 또는 원장 구조로 결합되는 패턴 마스크(EL 타입 및 CVD 타입 모두 적용)가 가림스틱(증착 이물 방지 등의 용도)을 기준으로 상면에 안착되면서 패턴(정열 또는 배치되면서 안착되는 과정) 작업되도록 하되, 상기 패턴 작업시에는 패턴 마스크가 마스크 프레임 상에 대하여 각각에 형성된 중심점 얼라인 키(반가공 홀 또는 구멍에 해당/ 레이저 가공 가능)를 통해 인장기로 하여금 정확하게 세팅된 후 원샷 용접(접합)되도록 하는 바, 이는 종전 대비 전체 마스크의 스펙과 위치 정밀화(스펙 정밀화)를 현저하게 개선할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
이에 본 발명의 기술적 요지는 마스크 프레임에 대하여 분할 또는 원장 구조로 결합되는 패턴 마스크(EL 타입 및 CVD 타입 모두 적용)가 가림스틱(증착 이물 방지 등의 용도)을 기준으로 상면에 안착되면서 패턴(정열 또는 배치되면서 안착되는 과정) 작업되도록 하되, 상기 패턴 작업시에는 패턴 마스크가 마스크 프레임 상에 대하여 각각에 형성된 중심점 얼라인 키(반가공 홀 또는 구멍에 해당/ 레이저 가공 가능)를 통해 인장기로 하여금 정확하게 세팅된 후 원샷 용접(접합)되도록 하는 바, 이는 종전 대비 전체 마스크의 스펙과 위치 정밀화(스펙 정밀화)를 현저하게 개선할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 마스크 프레임에 대하여 분할 또는 원장 구조로 결합되는 패턴 마스크(EL 타입 및 CVD 타입 모두 적용)가 가림스틱(증착 이물 방지 등의 용도)을 기준으로 상면에 안착되면서 패턴(정열 또는 배치되면서 안착되는 과정) 작업되도록 하되, 상기 패턴 작업시에는 패턴 마스크가 마스크 프레임 상에 대하여 각각에 형성된 중심점 얼라인 키(반가공 홀 또는 구멍에 해당/ 레이저 가공 가능)를 통해 인장기로 하여금 정확하게 세팅된 후 원샷 용접(접합)되도록 하는 바, 이는 종전 대비 전체 마스크의 스펙과 위치 정밀화(스펙 정밀화)를 현저하게 개선할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 OLED EL 레이어 증착 또는 CVD 공정 증착시 사용되는 패턴 마스크의 세팅위치 정밀화와 패터닝된 셀의 스펙 정밀화를 위한 투-레이어드 다중 분할식 구조를 갖는 패턴 마스크 장착방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 일 실시예로서, 다중 분할형 패턴 마스크가 마스크 프레임에 결합되는 경우 가림 스틱의 상면에 대하여 접합(용접)되도록 함으로써, 유기물의 증착시 필요치 않는 부분을 막아 주는 역할과 이물 발생이 방지되도록 하는 것을 특징으로 한다.(증착시 유기물들은 구멍처럼 형성된 셀의 패턴을 통해서만 유리 기판에 증착되어야 하는데 연속하면서 이웃한 다수개의 패턴 마스크 이음부가 들뜨거나 간격이 발생되면 유기물이 유리 기판과 패턴 마스크 단면 사이로 스며들어 이물로 변화되어 불량을 발생시키게 됨-레이저 용접시에는 간헐적으로 용접하는 것이 바람직함 조밀하게 용접하면 열변형에 의해 쪼그라지는 문제가 발생된다.)
또한, 본 발명은 다중 분할형 패턴 마스크의 사용에 따라 디자인 변경이 원활하고, 가공성과 정밀성 및 제작성이 크게 향상되는 것을 특징으로 한다.(종전 기술은 처짐 방지에 주안점이 있음 즉, 강조된 게 프레임에 강조된 것이고, 본 건 특허는 마스크에 주안점을 둔 것임.)
부연하건데, 종전 기술은 카운트 포스를 이용하여 프레임에 미리 변형을 준 뒤 마스크(Mask)를 용접하는 형태로 시트(sheet) 처짐을 최소화하는 것이나, 이는 카운트 포스의 힘에 의해 미리 변형된 프레임에 대하여 시트(sheet) 접합시 심하게 변형되는 현상이 발생되고, 이러한 변형은 진행성 변화로 시간이 지날수록 계속 변화되기 때문에 마스크의 정밀화 작업에는 치명적 영향이 있다.
이에 반해 본 발명의 다중 분할 방법은 프레임의 카운트 포스 양을 최소화 및 제로 값으로 진행을 하는 기술이기 때문에 시트(sheet)의 변화량이 제작 당시와 거의 동일하여 특정 공정, 특정 시간이 지나도 변화폭이 최소화 범위 이내로 이루어지는 장점이 있다.
OLED 제품의 다양화 및 고해상도에 따른 공통층 마스크(Open mask)의 정밀화가 중요해 지고 있다.
즉, 대량 생산을 위해서 유리 기판 사이즈도 대형화가 주를 이루는 추세에 따라 점점 큰 사이즈의 유리 기판이 제작되고 있다.
따라서 OLED 공정에서 메탈 마스크(Metal mask)의 중요도가 점점 높아지고 있는 추세이다.
이에 종래에는 대면적 원장의 금속 시트(sheet)에 에칭 공정을 이용하여 식각 방식의 패턴닝 방법을 주로 사용 하고 있으나, 사이즈가 대면적화 됨에 따라 정밀도의 한계가 노출되고 있는 실정이다.
또한, 금속 시트(sheet)의 변형에 따라 스펙의 변화가 심하고, 정밀도가 향상 되지 않는 문제도 발생되고 있다.
그리고, OLED 메탈 마스크(Metal mask) 재료는 Invar36을 사용하고 있는데 압연 방식의 공정을 사용함으로써 박막화 및 대면적화에는 일정 부분 한계가 나타나고 있는 실정이다.(원장 마스크의 단점으로서 본 발명의 기술요지 중 하나는 기존 기술과 차별화가 되는 분할 마스크 공법을 도입함으로써 공통층 마스크(OPEN MASK)의 정밀도를 향상시키고자 함이다.)
또한, G6h급의 유리 기판 사이즈에서는 수 많은 셀(cell) 들이 패터닝 되어 있는데 상기 패터닝된 이 수많은 셀(cell)들은 각각 수 μ씩만 틀어져도 유리 기판 전체적으로는 수십 μ이상의 오차가 발생된다.
이는 정밀화 제품에 대응하지 못하고 진공 증착기 내에서도 위치 불량에 따른 증착 불량을 야기하게 된다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 기술적 요지는 마스크 프레임에 대하여 분할 또는 원장 구조로 결합되는 패턴 마스크(EL 타입 및 CVD 타입 모두 적용)가 가림스틱(증착 이물 방지 등의 용도)을 기준으로 상면에 안착되면서 패턴(정열 또는 배치되면서 안착되는 과정) 작업되도록 하되, 상기 패턴 작업시에는 패턴 마스크가 마스크 프레임 상에 대하여 각각에 형성된 중심점 얼라인 키(반가공 홀 또는 구멍에 해당/ 레이저 가공 가능)를 통해 인장기로 하여금 정확하게 세팅된 후 원샷 용접(접합)되도록 하는 바, 이는 종전 대비 전체 마스크의 스펙과 위치 정밀화(스펙 정밀화)를 현저하게 개선할 수 있도록 하는 것을 제공함에 그 목적이 있다.
이에, 본 발명은 메탈 마스크(Metal Maks)를 분할하여 제작함으로서, 마스크 면적을 최소화하고, 각각 분리된 패턴 마스크는 유리 기판에 대하여 얼라인 키를 동시에 가공하여 진공 증착기와 패턴 마스크와의 정밀도가 보다 향상(각각의 얼라인 키를 프레임 중심점과 최대한 정밀하게 얼라인 키를 프레임 중심점과 최대한 정밀하게 얼라인하여 일치시키고 마지막 단계에서 유리 기판상의 얼라인 키를 또 다시 추가 가공하여 진공 증착기 내에서 유리 기판과 메탈마스크의 정밀도를 향상시킴)될 수 있도록 하는 것으로, 패턴 마스크 전체에서 분할 패터닝 된 셀(cell)들의 위치 오차 및 사이즈 오차를 파악하고, 패턴 마스크 전체와 외곽과 각 셀(cell) 들의 벗어나는 지점을 파악하여 전체적으로 셀과 키의 틀어진 정도를 감안하면서 얼라이 키를 레이저를 이용하여 추가 가공하도록 하는 바, 이는 마스크 전체 면적에서 틀어진 각 셀의 정밀도를 크게 향상(틀어짐 정도를 파악하여 전체 패턴 마스크의 틀어지는 수치만큼 유리 기판 상의 얼라인 키 값을 보상하여 증착용 얼라인 키를 가공함으로써 각 패턴 마스크 전체가 일정 각도로 돌아가는 것을 방지함)시킬 수 있도록 하는 것을 제공함에 그 목적이 있다.(얼라인 키와 패터닝된 분할 마스크 또는 원장 마스크가 같은 시트(sheet) 상에 위치하고 있다면 시트(sheet)의 틀어짐에 따라 얼라인 키도 틀어지는 현상이 발생 될 수 있기 때문에, 마스크 중심점을 계산한 후 얼라인 키를 추가로 가공함으로서 상술한 불량 요인들을 크게 줄일 수 있음)
이러한 본 발명은 마스크 프레임의 중심점을 기준으로 패턴 마스크의 얼라인 키를 최대한 일치시킬 수 있도록 하는 바, 이는 진공 증착기 내 투입 전 증착 마스크의 정밀도를 최대한 높일 수 있고, 이에 진공 증착기 내에서 증착 마스크와 유리 기판의 얼라인 시간을 현저하게 단축시킬 수 있도록 하며, 이러한 정밀도 향상 및 시간 단축은 양산 수율을 향상시켜 제품 생산성이 크게 개선되는 것을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 일 실시예로서, 다중 분할형 패턴 마스크가 마스크 프레임에 결합되는 경우 가림 스틱의 상면에 대하여 접합(용접)되도록 함으로써, 유기물의 증착시 이물 발생이 방지되고, 패턴 마스크와 가림 스틱이 서로 벌어지는 현상을 방지하도록 하는 역할을 수행하는 특징이 있다.(증착시 유기물들은 구멍처럼 형성된 셀의 패턴을 통해서만 유리 기판에 증착되어야 하는데 연속하면서 이웃한 다수개의 패턴 마스크 이음부가 들뜨거나 간격이 발생되면 유기물이 유리 기판과 패턴 마스크 단면 사이로 스며들어 이물로 변화되어 불량을 발생시키되 됨-레이저 용접시에는 간헐적으로 용접하는 것이 바람직함 조밀하게 용접하면 열변형에 의해 쪼그라지는 문제가 발생된다.)
또한, 본 발명은 다중 분할형 패턴 마스크의 사용에 따라 디자인 변경이 원활하고, 가공성과 정밀성 및 제작성이 크게 향상되는 것을 특징으로 한다.(종전 기술은 처짐 방지에 주안점이 있음 즉, 강조된 게 프레임에 강조된 것이고, 본 건 특허는 마스크에 주안점을 둔 것임)
강조하건데, 기존 방식은 카운트 포스를 이용하여 프레임을 미리 변형(막대를 이용하여 모터 장치로 프레임에 힘을 가함)시키는 것으로, 시트 인장 후 안으로 들어간 프레임에 시트가 외곽으로 텐션을 이용하여 당기는 형태로 운영되는 바, 시트와 프레임의 반발력을 이용하는 방식이다.
즉, 외측에서 내측으로 힘을 가하여 프레임을 찌그러뜨리게 하는 방식으로 최초 프레임 보다 안으로 들어가게 좀 작게 만드는 방식이다.
이러한 방식은 프레임 변화가 불규칙적이고, 시트 스펙에 따라 맞지 않는 경우가 많게 된다.
따라서, 본 발명은 프레임에 카운트 포스를 아주 최소화하거나 또는 카운트 포스를 주지 않아도 된다는 특징이 강조된다.
다시 말해, 종전 방식은 카운트 포스 때문에 프레임으로 하여금 진행성 변화량이 많이 발생되는 문제가 야기되는 것으로, 마스크 제작 후 이동 및 증착 투입 전 세정 단계, 그리고 사용 중(증착 공정 중) 에도 변화가 있을 가능성이 매우 높게 나타나는 문제가 발생된다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 가림 스틱 조립홈(11)이 성형된 마스크 프레임(10)에 가림 스틱(20)을 레이저 방식을 통해 결합하는 제1단계(S100)와; 다중 분할형 패턴 마스크(30) 또는 원장 마스크(40)를 가림 스틱(20)이 구비된 마스크 프레임(10) 상면에 배치하여 패턴을 작업하는 제2단계(S200)와; 패턴 작업이 완료된 다중 분할형 패턴 마스크(30) 또는 원장 마스크(40)의 외곽 인장측 집게발을 텐션장치의 클램프(50)가 인장하면서 패터닝된 셀의 스펙을 조정한 뒤 마스크 프레임(10) 상에 용접하도록 하는 제3단계(S300)와; 용접이 완료된 다중 분할형 패턴 마스크(30) 또는 원장 마스크(40)의 외곽 단부 인장측 집게발을 트리밍(커팅)하여 정리한 후 증착 마스크(60)를 완성하도록 하는 제4단계(S400)가; 구성되어 이루어진다.
이에, 상기 제2단계(S200)는 다중 분할형 패턴 마스크(30)에 대한 정열 배치 작업시 마스크 프레임(10)을 측정한 후 설정된 고유 얼라인 키를 기준으로 마스크 프레임(10)의 중심점을 산출하는 단계(S210)와; 마스크 프레임(10)의 중심점에 대하여 기준이 되는 1번 패턴 마스크(30-1)가 자기 얼라인 키를 이용하여 마스크 프레임(10)의 중심점과 일치시키며 배치되는 단계(S220)와; 1번 패턴 마스크(30-1)에 대하여 다른 패턴 마스크(30-2)가 해당 얼라인 키를 이용하여 1번 패턴 마스크(30-1) 또는 프레임 중심점을 기준으로 일측 또는 좌측 순서대로 좌우 지그재그 반복되면서 이웃하게 배치되도록 하는 단계(S230)가; 구성되어 이루어진다.
또한, 상기 제1단계(S100) 작업시 마스크 프레임(10)에 대하여 제일 마지막(예컨데, 가장 오른쪽일 경우)으로 결합되는 최외측 가림 스틱(20) 즉, 패턴 스틱은 다중 분할형 패턴 마스크(30) 전체의 위치를 최종 세팅할 수 있도록 최종 얼라인 키가 마지막으로 삽입되도록 하되, 상기 최종 얼라인 키는 다중 분할형 패턴 마스크(30)가 전부 배치된 상태에서 마지막에 레이저를 이용하여 삽입(형성)되도록 구성된다.
이에, 상기 제4단계(S400)에서 분할형 패턴 마스크(30) 또는 원장 마스크(40)는 마스크 프레임(10)에 정열 후 레이저 용접되면 외곽 단부 인장측 집게발 측이 레이저를 통해 트리밍(커팅)되도록 형성된다.
이때, 상기 제2단계(S200)의 가림 스틱(20)은 증착기 내 유기물 증착시 이물 유입을 방지하는 것으로, 폭방향으로 나란한 다중 분할형 패턴 마스크(30)의 이음부 사이마다 기 패터닝 된 가림 스틱의 얼라인 키를 이용하여 이미 산출된 프레임 중심부와 최대한 정밀하게 배치되도록 하되, 배치시에는 다중 분할형 패턴 마스크(30)의 폭단부 하면과 레이저 용접을 통해 접합되어 하부에서 상승하는 유기물이 패터닝된 셀 외에 이음부로 스며들지 않도록 방지하게 된다.
아울러, 본 발명의 가림 스틱도 얼라인 키를 삽입하여 프레임 중심부와 맞추면서 붙여야 하는 것으로, 만약 가림 스틱의 직진성이 나오지 않게 되면 프레임에 용접시 가림 스틱이 최외측 가림 스틱(패턴 스틱)을 올라탈 가능성이 있기 때문에 가림 스틱을 아주 정밀하게 붙여야 한다.
이는 최근에 각 분할 패턴 간격이 좁아지는 추세로서 가림 스틱 폭 사이즈도 같이 줄어져야 하기 때문이다.
이와 같이, 본 발명은 패턴 작업시 패턴 마스크가 마스크 프레임 상에 대하여 각각에 형성된 중심점 얼라인 키(반가공 홀 또는 구멍에 해당/ 레이저 가공 가능)를 통해 인장기로 하여금 정확하게 세팅된 후 원샷 용접(접합)되도록 하는 바, 이는 종전 대비 전체 마스크의 스펙과 위치 정밀화(스펙 정밀화)를 현저하게 개선할 수 있도록 하는 효과가 있다.
이에, 본 발명은 메탈 마스크(Metal Maks)를 분할하여 제작함으로서, 마스크 면적을 최소화하고, 각각 분리된 패턴 마스크는 유리 기판에 대하여 얼라인 키를 동시에 가공하여 진공 증착기와 패턴 마스크와의 정밀도가 보다 향상될 수 있도록 하는 효과가 있다.
즉, 본 발명은 패턴 마스크 전체에서 분할 패터닝 된 셀(cell)들의 위치 오차 및 사이즈 오차를 파악하고, 패턴 마스크 전체와 외곽과 각 셀(cell) 들의 벗어나는 지점을 파악하여 전체적으로 셀과 키의 틀어진 정도를 감안하면서 얼라이 키를 레이저를 이용하여 추가 가공하도록 하는 바, 이는 마스크 전체 면적에서 틀어진 각 셀의 정밀도를 크게 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
이러한 본 발명은 마스크 프레임의 중심점을 기준으로 패턴 마스크의 얼라인 키를 최대한 일치시킬 수 있도록 하는 바, 이는 진공 증착기 내 투입 전 증착 마스크의 정밀도를 최대한 높일 수 있고, 이에 진공 증착기 내에서 증착 마스크와 유리 기판의 얼라인 시간을 현저하게 단축시킬 수 있도록 하며, 이러한 정밀도 향상 및 시간 단축은 양산 수율을 향상시켜 제품 생산성이 크게 개선되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 일 실시예로서, 다중 분할형 패턴 마스크가 마스크 프레임에 결합되는 경우 가림 스틱의 상면에 대하여 접합(용접)되도록 함으로써, 유기물의 증착시 이물 발생 및 불필요한 부분이 증착되는 것을 방지하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 다중 분할형 패턴 마스크의 사용에 따라 디자인 변경이 원활하고, 가공성과 정밀성 및 제작성이 크게 향상되는 효과가 있다.
도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 패턴 마스크 장착방법 중 다중 분할형 패턴 마스크의 장착방법을 나타낸 예시도,
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 패턴 마스크 장착방법 중 원장 마스크와 다중 분할형 패턴 마스크의 조합 방식(CVD형)의 장착방법을 나타낸 예시도,
도 8 내지 도 8은 본 발명에 따른 텐션장치의 클램프를 통해 가림 스틱과 패턴 마스크의 인장측 집게발이 인장되는 것을 나타낸 예시도이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 패턴 마스크 장착방법 중 원장 마스크와 다중 분할형 패턴 마스크의 조합 방식(CVD형)의 장착방법을 나타낸 예시도,
도 8 내지 도 8은 본 발명에 따른 텐션장치의 클램프를 통해 가림 스틱과 패턴 마스크의 인장측 집게발이 인장되는 것을 나타낸 예시도이다.
다음은 첨부된 도면을 참조하며 본 발명을 보다 상세히 설명하겠다.
먼저, 도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명은 마스크 프레임에 대하여 분할 또는 원장 구조로 결합되는 패턴 마스크(EL 타입 및 CVD 타입 모두 적용)가 가림스틱(증착 이물 방지 등의 용도)을 기준으로 상면에 안착되면서 패턴(정열 또는 배치되면서 안착되는 과정) 작업되도록 하는 것으로, 이는 제1 내지 제4단계를 통해 장착된다.
이에, 상기 제1단계(S100)는 가림 스틱 조립홈(11)이 성형된 마스크 프레임(10)에 가림 스틱(20)을 레이저 방식을 통해 결합하도록 형성된다.
참고로, 상기 가림 스틱은 마스크 프레임에 대하여 원-바디로 제작하는 것이 아니라 별도품으로 제작한 뒤 용접되는 것으로, 만일 공작기계(NC)로 하여금 일체형 구조로 가공하게 되면 가림 스틱의 양 끝단부가 마스크 프레임의 사각 틀에 결합된 상태에서 진동 등에 의한 충격으로 인해 얇은 형태의 가림 스틱에 휨이나 변형이 발생되고 두께가 어느 정도 두꺼워 공정 중 쉐도우(shadow) 현상이 발생할 가능성이 매우 높아서 정밀도가 오히려 저하되는 문제가 발생된다.
이때, 상기 제1단계(S100) 작업시 마스크 프레임(10)에 대하여 제일 마지막(예컨데, 가장 오른쪽일 경우)으로 결합되는 가림 스틱(20)은 다중 분할형 패턴 마스크(30) 전체의 위치를 최종 세팅할 수 있도록 최종 얼라인 키가 마지막으로 삽입되도록 형성된다.
즉, 상기 최종 얼라인 키는 다중 분할형 패턴 마스크(30)가 전부 배치된 상태에서 마지막에 레이저를 이용하여 삽입(형성)되도록 구성된다.
또한, 상기 제2단계(S200)는 다중 분할형 패턴 마스크(30) 또는 원장 마스크(40)를 가림 스틱(20)이 구비된 마스크 프레임(10) 상면에 배치하여 패턴을 작업하도록 형성된다.
이에, 상기 제2단계(S200)는 다중 분할형 패턴 마스크(30)에 대한 정열 배치 작업시 마스크 프레임(10)을 측정한 후 설정된 고유 얼라인 키를 기준으로 마스크 프레임(10)의 중심점을 산출하는 단계(S210)가 수행된다.
이후, 마스크 프레임(10)의 중심점에 대하여 기준이 되는 1번 패턴 마스크(30-1)가 자기 얼라인 키를 이용하여 마스크 프레임(10)의 중심점과 일치시키며 배치되는 단계(S220)가 수행된다.
이후, 1번 패턴 마스크(30-1)에 대하여 다른 패턴 마스크(30-2)가 해당 얼라인 키를 이용하여 1번 패턴 마스크(30-1)를 기준으로 일측 또는 좌측 순서대로 좌우 지그재그 반복되면서 이웃하게 배치되도록 하는 단계(S230)가 수행된다.
이에, 상기 제2단계(S200)의 가림 스틱(20)은 증착기 내 유기물 증착시 이물 유입을 방지하는 것으로, 폭방향으로 나란한 다중 분할형 패턴 마스크(30)의 이음부 사이마다 배치되도록 형성된다.
이때, 배치된 가림 스틱은 다중 분할형 패턴 마스크(30)의 폭단부 하면과 레이저 용접을 통해 접합되어 하부에서 상승하는 유기물이 패터닝된 셀 외에 이음부로 스며들지 않도록 방지하게 된다.
즉, 증착시 유기물들은 구멍처럼 형성된 셀의 패턴을 통해서만 유리 기판에 증착되어야 하는데 연속하면서 이웃한 다수개의 패턴 마스크 이음부가 들뜨거나 간격이 발생되면 유기물이 유리 기판과 패턴 마스크 단면 사이로 스며들어 이물로 변화되어 불량을 발생시키되 됨-레이저 용접시에는 간헐적으로 용접하는 것이 바람직함 조밀하게 용접하면 열변형에 의해 쪼그라지는 문제가 발생된다.
강조하건데, 상기 제2단계에서의 유의 사항은 가림 스틱과 패턴 스틱의 용접시에는 반드시 같은 재질을 사용하여야 한다.
즉, 증착기 내에는 열이 발생되므로 각 재료별 열팽찰 계수가 다르면 용접시 증착기 내에서 열변형으로 인한 틀어짐 현상이 발생 될 수 있다.
따라서 반드시 같은 재료를 사용하여야 하며, 패턴 마스크가 인바 36이기 때문에 용접기 가림스틱도 인바 36을 사용해야 합니다.
만약 가림 스틱과 패턴 스틱을 용접하지 않으면 가림스틱 재질은 달라도 상관 없다. 예) 가림 스틱 SUS 304 + 패턴 스틱 인반 36
현재는 이 두 가지 모두를 사용하고 있으며, 해상도나 패턴 디자인 등에 따라서 각각 적용하는 있는 실정이다.
아울러, 가림 스틱의 재료는 자성 재료와 비자성 재료면 모두 충족 가능하다. (자성체인 인바 36을 많이 사용하고 있지만 꼭 인바 36을 사용하지 않아도 된다.)
부연하건데, 자성체 재료는 인바 36, sus 420 등이 있고, 비자성체 재료는 sus 304 등이 있다. 현재는 인바 36과 sus 304 두 종류를 사용하고 있다.
한편, 상기 패턴 마스크에 형성된 셀들은 레이저에 의해 가공할 수 있는 것으로, 펄스 시간대가 짧은 Femo 또는 Pico laser를 통해 가공하는 것이 바람직하다.
즉, 레이저 가공시 발생되는 수천도의 열은 금속 시트의 변형을 일으키고, 그 열은 금속 표면을 녹여 버(Burr)가 발생된다.
이를 해결하기 위해 사용되는 레이저는 짧은 펄스 폭(Femto 1000조 분의 1 이라는 짧은 시간 폭을 갖는 펄스(pulse)를 발생시키는 기술)을 이용하는 것이어야 하는 것으로, 이는 메탈 내벽의 무너짐 현상이 발생하지 않아 OLED 메탈 마스크의 불량 주요 원인인 이물 문제, 개구부 정밀도 문제, 전체 마스크 위치 공차 문제 및 레이저 가공시 발생하는 열 변형 그리고 표면 변색 등의 문제들을 해결할 수 있게 된다.
이에, 상기 제3단계(S300)는 패턴 작업이 완료된 다중 분할형 패턴 마스크(30) 또는 원장 마스크(40)의 외곽 인장측 집게발을 텐션장치의 클램프(50)가 인장하면서 패터닝된 셀의 스펙을 조정한 뒤 마스크 프레임(10) 상에 용접하도록 형성된다.
이에, 상기 제4단계(S400)는 용접이 완료된 다중 분할형 패턴 마스크(30) 또는 원장 마스크(40)의 외곽 단부 인장측 집게발을 트리밍(커팅)하여 정리한 후 증착 마스크(60)를 완성하도록 형성된다.
이에, 상기 제4단계(S400)에서 분할형 패턴 마스크(30) 또는 원장 마스크(40)는 마스크 프레임(10)에 정열 후 레이저 용접되면 외곽 단부 인장측 집게발 측이 레이저를 통해 트리밍(커팅)되도록 형성된다.
다음은 본 발명에 따른 다중 분할형 패턴 마스크의 장착 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 마스크 프레임에 중심점을 잡아야 할 때 반드시 얼라인 키를 설정해야 한다.
이러한 얼라인 키는 형상과 사이즈 및 위치가 중요한 것으로 반가공 또는 완가공 형태(구멍)로 키를 정해야 한다.(나중에 CCD로 한번에 찍게 된다.)
이에 얼라인 키를 기준으로 측정을 하게 되고, 그러면 프레임의 중심점이 X,Y 좌표로서 정확히 잡히게 된다. 이것을 인장기에서 무형의 위치를 인식하게 된다.
또한, Z 축 측정을 통하여 프레임 높이 및 평탄도까지 자동 산출되어 시트(sheet)와 밀착력을 높여 인장 작업 최종 얼라인 후 레이저 용접시 용접성을 좋게 한다.
이후, 마스크 프레임의 중심점 인식이 끝나면 그 후 패턴 마스크를 붙이게 된다. 이때, 패턴 마스크는 1배열~7배열까지 설정(다중 분할)할 수 있으며, 바람직하게는 2배열 스펙이 가장 정밀한 스펙으로 확보된다.
한편, 패턴 마스크도 얼라인 키가 삽입되는데 이를 중심으로 한 1번 패턴 마스크는 인장기를 통해 마스크 프레임의 중심점에 세팅된다.(참고로 CVD형 구조일 경우에는 하면에 원장 마스크를 삽입하여 장착하면 된다.)
이후, 1번 패턴 마스크가 장착되면 그 뒤를 이어 2번, 3번 패턴 마스크 등이 1번 패턴 마스크를 기준으로 차례대로 좌우 지그재그로 배열되면서 장착되도록 형성된다.
이는 각 패턴 마스크에 형성된 얼라인 키를 확인하면서 1번 패턴 마스크 또는 프레임 중심부를 기준으로 세팅하게 된다.(이와 같은 형태로 배열 장착함으로써 마스크 프레임에 대하여 무게 중심 틀어짐이 없이 배열되는 특징이 있다.)
한편, 마스크 프레임에 접합되는 가림 스틱 중 제일 마지막(예컨데 오른쪽일 좌,우 패턴 스틱일 경우) 가림 스틱은 마스크 전체의 위치를 잡을 수 있는 얼라인 키가 삽입되어야 한다.
이는 분할형 패턴 마스크가 다 배열된 뒤 얼라인 키를 추가로 가공함으로서 유리 기판상에 가공된 얼라인 키와 증착기 내에서 얼라인 정밀도를 높여 분할형 패턴 마스크가 보다 정밀하게 세팅되는 장점이 있다.
그리고, 증착기에서 고객이 인식하는 키가 있는데 분할형 패턴 마스크가 다 배열된 뒤 얼라인 키를 추가로 삽입하면 보다 정밀하게 세팅되는 장점이 있기 때문이다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
10 ... 마스크 프레임 11 ... 조립홈
20 ... 가림 스틱 30 ... 패턴 마스크
40 ... 원장 마스크 50 ... 클램프
S100 ... 제1단계 S200 ... 제2단계
S300 ... 제3단계 S400 ... 제4단계
20 ... 가림 스틱 30 ... 패턴 마스크
40 ... 원장 마스크 50 ... 클램프
S100 ... 제1단계 S200 ... 제2단계
S300 ... 제3단계 S400 ... 제4단계
Claims (5)
- 가림 스틱 조립홈(11)이 성형된 마스크 프레임(10)에 가림 스틱(20)을 레이저 방식을 통해 결합하는 제1단계(S100)와; 다중 분할형 패턴 마스크(30)를 가림 스틱(20)이 구비된 마스크 프레임(10) 상면에 배치하여 패턴을 작업하는 제2단계(S200)와; 패턴 작업이 완료된 다중 분할형 패턴 마스크(30)의 외곽 인장측 집게발을 텐션장치의 클램프(50)가 인장하면서 패터닝된 셀의 스펙을 조정한 뒤 마스크 프레임(10) 상에 용접하도록 하는 제3단계(S300)와; 용접이 완료된 다중 분할형 패턴 마스크(30)의 외곽 단부 인장측 집게발을 커팅하여 정리한 후 증착 마스크(60)를 완성하도록 하는 제4단계(S400)가; 구성됨에 있어서,
상기 제2단계(S200)는 다중 분할형 패턴 마스크(30)에 대한 정열 배치 작업시 마스크 프레임(10)을 측정한 후 설정된 고유 얼라인 키를 기준으로 마스크 프레임(10)의 중심점을 산출하는 단계(S210)와; 마스크 프레임(10)의 중심점에 대하여 기준이 되는 1번 패턴 마스크(30-1)가 자기 얼라인 키를 이용하여 마스크 프레임(10)의 중심점과 일치시키며 배치되는 단계(S220)와; 1번 패턴 마스크(30-1)에 대하여 다른 패턴 마스크(30-2)가 해당 얼라인 키를 이용하여 1번 패턴 마스크(30-1)를 기준으로 일측 또는 좌측 순서대로 좌우 지그재그 반복되면서 이웃하게 배치되도록 하는 단계(S230)가; 구성되어 이루어지고, 상기 제1단계(S100) 작업시 마스크 프레임(10)에 대하여 제일 마지막으로 결합되는 가림 스틱(20)은 다중 분할형 패턴 마스크(30) 전체의 위치를 최종 세팅할 수 있도록 최종 얼라인 키가 마지막으로 삽입되도록 하되, 상기 최종 얼라인 키는 다중 분할형 패턴 마스크(30)가 전부 배치된 상태에서 마지막에 레이저를 이용하여 삽입되도록 형성되며, 상기 제2단계(S200)의 가림 스틱(20)은 폭방향으로 나란한 다중 분할형 패턴 마스크(30)의 이음부 사이마다 배치되도록 하되, 배치시에는 다중 분할형 패턴 마스크(30)의 폭단부 하면과 레이저 용접을 통해 접합되어 하부에서 상승하는 유기물이 패터닝된 셀 외에 이음부로 스며들지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 LED EL 레이어 증착 또는 CVD 공정 증착시 사용되는 패턴 마스크의 세팅위치 정밀화와 패터닝된 셀의 스펙 정밀화를 위한 투-레이어드 다중 분할식 구조를 갖는 패턴 마스크 장착방법.
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|---|---|---|---|
| KR1020180059556A KR101891242B1 (ko) | 2018-05-25 | 2018-05-25 | Oled el 레이어 증착 또는 cvd 공정 증착시 사용되는 패턴 마스크의 세팅위치 정밀화와 패터닝된 셀의 스펙 정밀화를 위한 투-레이어드 다중 분할식 구조를 갖는 패턴 마스크 장착방법 |
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| KR1020180059556A KR101891242B1 (ko) | 2018-05-25 | 2018-05-25 | Oled el 레이어 증착 또는 cvd 공정 증착시 사용되는 패턴 마스크의 세팅위치 정밀화와 패터닝된 셀의 스펙 정밀화를 위한 투-레이어드 다중 분할식 구조를 갖는 패턴 마스크 장착방법 |
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| KR101891242B1 true KR101891242B1 (ko) | 2018-08-28 |
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| KR (1) | KR101891242B1 (ko) |
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| KR102580028B1 (ko) | 2023-01-30 | 2023-09-20 | (주)템스코 | 분할 접합법과 샵 마스크를 이용한 8세대급 oled 메탈 마스크의 다중 인장방법 |
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2018
- 2018-05-25 KR KR1020180059556A patent/KR101891242B1/ko active IP Right Grant
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