KR102000548B1 - 펨토초 레이저 가공 방식을 이용한 마스크 시트 제조방법 - Google Patents

펨토초 레이저 가공 방식을 이용한 마스크 시트 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 펨토초 레이저 가공 방식을 이용한 마스크 시트 제조방법에 관한 것이다.
이에 본 발명의 기술적 요지는 마스크 시트의 면상에 기 성형된 패턴 셀에 대하여 버닝 방지, 쉐도우 방지 및 이물방지용 하프 구간을 가공하도록 하되, 상기 하프 구간 가공시에는 펨토초 레이저를 사용하여 평삭홈(단차홈)이 가공되도록 하는 바, 이는 에칭 방식으로 구현하기 어려운 하프 구간의 깊이 조절 미세화가 가능하여 정밀성이 크게 향상되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 단일(하나의) 마스크 시트 내 다수 구비된 패턴 셀에 대하여 국부적, 전면적 또는 다중적 하프 구간 평삭홈을 선택적으로 가공할 수 있도록 함은 물론 필요에 따라서는 마스크 시트의 패턴 셀에 대하여 표면 및 이면에 대한 하프 구간 양면 가공이 가능하도록 형성되어 OLED 타입 및 CVD 타입의 패턴 마스크 제조 공정에 선택인 사용이 가능하도록 하는 바, 이는 사용성과 생산성이 크게 향상되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 테이퍼 앵글(종전 에칭방식의 하프 가공시에는 단차 모서리 부분에 곡면이 형성되어 버닝 현상과 쉐도우 현상이 발생됨)이 유지되도록 함으로서, 버닝 현상과 이물 발생 방지 및 쉐도우 발생을 방지하도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

펨토초 레이저 가공 방식을 이용한 마스크 시트 제조방법{MANUFACTURING METHOD FOR MASK SHEET USING FEMTO-SECOND LASER}
본 발명은 마스크 시트의 면상에 기 성형된 패턴 셀에 대하여 버닝 방지, 쉐도우 방지 및 이물방지용 하프 구간을 가공하도록 하되, 상기 하프 구간 가공시에는 펨토초 레이저를 사용하여 평삭홈(단차홈)이 가공되도록 하는 바, 이는 에칭 방식으로 구현하기 어려운 하프 구간의 깊이 조절 미세화가 가능하여 정밀성이 크게 향상되는 것을 특징으로 하는 펨토초 레이저 가공 방식을 이용한 마스크 시트 제조방법에 관한 것이다.
이에, 본 발명은 단일(하나의) 마스크 시트 내 다수 구비된 패턴 셀에 대하여 국부적, 전면적 또는 다중적 하프 구간 평삭홈을 선택적으로 가공할 수 있도록 함은 물론 필요에 따라서는 마스크 시트의 패턴 셀에 대하여 표면 및 이면에 대한 하프 구간 양면 가공이 가능하도록 형성되어 OLED 타입 및 CVD 타입의 패턴 마스크 제조 공정에 선택인 사용이 가능하도록 하는 바, 이는 사용성과 생산성이 크게 향상되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 테이퍼 앵글(종전 에칭방식의 하프 가공시에는 단차 모서리 부분에 곡면이 형성되어 버닝 현상과 쉐도우 현상 및 이물이 발생됨)이 유지되도록 함으로서, 버닝 현상과 이물 발생 방지 및 쉐도우 발생을 방지하도록 하는 것을 특징으로 한다.
일반적으로 OLED 제조 공정에서 하나의 오픈 마스크 조립체에 대해 적어도 수 천개 이상의 기판에 대한 박막 공정이 연속적으로 반복되기 때문에 높은 정밀도의 오픈 마스크 조립체가 요구되고 있다.
나아가 근래에는 생산 효율을 높이기 위해서 그리고 보다 다양한 디자인을 가지는 디스플레이의 생산을 위해서 오픈 마스크 조립체에 대해 요구되고 있는 정밀도의 수준이 점점 높아지고 있어 예컨대 허용오차 40~50㎛ 수준까지의 정밀도를 요구한다.
그러나, 오픈 마스크 패턴을 형성하기 위해 사용하는 기존의 에칭 공정으로는 이러한 점점 높아지는 요구에 부응하는 정밀도를 구현하는데 한계기 있었다.
이에, 최근에는 마스크 패턴 제조시 에칭 공정을 대체하여 레이저를 이용하여 마스크용 개구부 패턴을 형성하려는 시도가 있었다.
예컨대, 대한민국 공개특허 제10-2015-0029414호(2015.03.18 공개)는 박판을 편평하게 배치하는 제1단계, 레이저를 이용하여 박판에 복수 개의 패턴을 형성하는 제2단계를 포함하고, 제2단계는 박판의 패턴 영역에 피코초 레이저(pico-second laser) 또는 펨토초 레이저(femto-second laser)와 같은 극초단파 레이저(ultra short pulsed laser)를 조사하여 단계적으로 홈을 형성하면서 박판을 관통시키는 메탈 마스크 제작 방법 및 이를 이용한 메탈 마스크를 기재하고 있다.
메탈 마스크는 일반적으로 디스플레이 내에 형성될 세밀한 RGB 픽셀을 형성하기 위해 사용하는 마스크이다.
이를 위해 메탈 마스크의 경우 상대적으로 작은 치수의 박막 금속 스트립 상에 각 OLED 디스플레이 내에 형성될 세밀한 RGB 픽셀의 형상과 수에 대응하는 개구부들을 포함하도록 제조된다.
그러나, 종전의 레이저를 이용한 패턴 가공방식은 개구부 패턴 형성 방식을 상대적으로 큰 치수의 오픈 마스크 패턴에 그대로 적용하기 어려웠다.
왜냐하면, 첫째 오픈 마스크 조립체의 제조 과정에서 금속 박판을 편평하게 만들기 위해 큰 인장력이 금속 박판에 가해진다는 점; RGB 픽셀을 형성하기 위한 메탈 마스크용 개구부의 크기에 비하여 디스플레이 면적 전체에 동일 재질의 박막층을 형성하기 위한 오픈 마스크용 개구부의 크기가 상대적으로 매우 크다는 점; 및 그 결과, 개구부의 크기가 RGB 픽셀의 크기에 대응하는 메탈 마스크의 경우와는 달리, 개구부의 크기가 각 디스플레이의 크기에 대응하는 오픈 마스크의 경우에는 인장력에 의한 개구부 변형 위험이 매우 크기 때문이다.
이런 이유 때문에 오픈 마스크 조립체의 제조 과정에서, 금속 박판을 인장하여 편평하게 만든 상태에서 레이저로 오픈 마스크용 개구부를 형성한다면, 레이저로 개구부를 형성하는 도중에 또는 그 이후, 개구부의 치수가 인장력에 의해 변형될 가능성이 매우 크다는 문제가 있었다.
그러므로 오픈 마스크 조립체 제조시 레이저를 이용하여 원하는 치수의 개구부를 형성하는 것은 쉽지 않았다.
이를 해결하고자 등록특허 제10-186989호(2018.06.15.)에서는 박판 금속시트에 개구부를 에칭 공정을 통해 기 성형한 후 인장력이 가해진 상태에서 소정 설계 치수에 따라 트리밍함으로서, 원하는 정밀도의 마스크 패턴을 형성할 수 있도록 하는 것이 제안되어 있다.
그러나, 이러한 종전 특허는 디스플레이 기판과 박판 금속시트가 밀착시 패턴 개구부에 증착 유기물 또는 이물 등이 흡착되어 공정 중 버닝 현상과 쉐도우 현상이 야기되며 이로 인해 제품 불량을 일으키는 문제가 발생된다.
1. 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0127257호(2018.11.28. 공개)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 기술적 요지는 마스크 시트의 면상에 기 성형된 패턴 셀에 대하여 버닝 방지, 쉐도우 방지 및 이물방지용 하프 구간을 가공하도록 하되, 상기 하프 구간 가공시에는 펨토초 레이저를 사용하여 평삭홈(단차홈)이 가공되도록 하는 바, 이는 에칭 방식으로 구현하기 어려운 하프 구간의 깊이 조절 미세화가 가능하여 정밀성이 크게 향상되는 것을 제공함에 그 목적이 있다.
이에, 본 발명은 단일(하나의) 마스크 시트 내 다수 구비된 패턴 셀에 대하여 국부적, 전면적 또는 다중적 하프 구간 평삭홈을 선택적으로 가공할 수 있도록 함은 물론 필요에 따라서는 마스크 시트의 패턴 셀에 대하여 표면 및 이면에 대한 하프 구간 양면 가공이 가능하도록 형성되어 OLED 타입 및 CVD 타입의 패턴 마스크 제조 공정에 선택인 사용이 가능하도록 하는 바, 이는 사용성과 생산성이 크게 향상되도록 하는 것을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 테이퍼 앵글(종전 에칭방식의 하프 가공시에는 단차 모서리 부분에 곡면이 형성되어 버닝 현상과 쉐도우 및 이물 현상이 발생됨)이 유지되도록 함으로서, 버닝 현상과 이물 발생 방지 및 쉐도우 발생을 방지하도록 하는 것을 제공함에 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 마스크 시트(10)에 패턴 셀(11)을 가공하는 제1단계(S100)와; 인장된 상기 마스크 시트(10)를 마스크 프레임(20)에 접합한 뒤 상기 패턴 셀(11) 외주면에 대하여 펨토초 레이저를 사용하여 버닝 방지, 쉐도우 방지 및 이물방지용 하프 구간(12)을 평삭하도록 하되, 상기 펨토초 레이저를 이용한 평삭 가공시에는 하프 구간(12)의 평삭홈(13) 가공 깊이의 초미세화 조절이 가능하도록 2D 폴리곤 헤드(100) 일측에 레이저 변위 센서(200)가 구비되어 레이저 발진 중 하프 구간(12) 내 평삭홈(13)의 가공 깊이를 측정하면서 평삭 가공을 수행하도록 하는 제2단계(S200)가; 구성되어 이루어진다.
이에, 상기 제2단계(S200)에서 레이저 변위 센서(200)는 펨토초 레이저의 진행되는 가공방향 전단부에 형성되도록 하되, 상기 레이저 변위 센서(200)는 평삭홈의 가공 깊이 목적값이 설정되어 감지된 표면 높낮이 산출값과 비교하면서 펨토초 레이저의 평삭 깊이를 조정할 수 있도록 형성된다.
또한, 상기 제2단계(S200)에서 레이저 변위 센서(200)는 가공 깊이 목적값이 하나 이상 복수로 가변 설정될 수 있도록 형성되어 하나의 펨토초 레이저로 하여금 단일 마스크 시트(10) 내 다수 구비된 패턴 셀(11)에 대하여 국부적, 전면적 또는 다중적 하프 구간 평삭홈(13)을 선택적으로 가공할 수 있도록 형성된다.
아울러, 상기 제2단계(S200) 이후에는 마스크 시트(10)를 포함한 마스크 프레임(20)을 180°반전시켜 패턴 셀(11)의 이면 주변부에 대하여 펨토초 레이저로 하여금 버닝 방지, 쉐도우 방지 및 이물방지용 제2하프 구간(14)을 평삭하도록 하되, 상기 펨토초 레이저를 이용한 평삭 가공시에는 제2하프 구간(14)의 가공홈(15) 가공 깊이의 초미세화 조절이 가능하도록 2D 폴리곤 헤드 일측에 레이저 변위 센서(200)가 구비되어 레이저 발진 중 가공 깊이를 측정하면서 평삭 가공을 수행하도록 하는 제3단계(S300)가; 구성되어 이루어진다.
이와 같이, 본 발명은 마스크 시트의 면상에 기 성형된 패턴 셀에 대하여 버닝 방지, 쉐도우 방지 및 이물방지용 하프 구간을 가공하도록 하되, 상기 하프 구간 가공시에는 펨토초 레이저를 사용하여 평삭홈(단차홈)이 가공되도록 하는 바, 이는 에칭 방식으로 구현하기 어려운 하프 구간의 깊이 조절 미세화가 가능하여 정밀성이 크게 향상되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 단일(하나의) 마스크 시트 내 다수 구비된 패턴 셀에 대하여 국부적, 전면적 또는 다중적 하프 구간 평삭홈을 선택적으로 가공할 수 있도록 함은 물론 필요에 따라서는 마스크 시트의 패턴 셀에 대하여 표면 및 이면에 대한 하프 구간 양면 가공이 가능하도록 형성되어 OLED 타입 및 CVD 타입의 패턴 마스크 제조 공정에 선택인 사용이 가능하도록 하는 바, 이는 사용성과 생산성이 크게 향상되도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 테이퍼 앵글(종전 에칭방식의 하프 가공시에는 단차 모서리 부분에 곡면이 형성되어 버닝 현상과 쉐도우 현상이 발생됨)이 유지되도록 함으로서, 버닝 현상과 이물 발생 방지 및 쉐도우 발생을 방지하도록 하는 효과가 있다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 펨토초 레이저 가공 방식을 이용한 마스크 시트 제조방법을 나타낸 예시도,
도 4는 본 발명의 펨토초 레이저 가공 방식을 이용한 마스크 시트 제조방법의 다른 부가 실시예를 나타낸 예시도이다.
다음은 첨부된 도면을 참조하며 본 발명을 보다 상세히 설명하겠다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 펨토초 레이저 가공 방식을 이용한 마스크 시트 제조방법으로서, 두 단계로 크게 나뉘어 진다.
먼저, 제1단계(S100)는 마스크 시트(10)에 패턴 셀(11)을 가공하도록 형성된다.
이러한 패턴 셀은 에칭 공정을 통해 가공될 수도 있고, 펨토초 레이저를 통해 가공될 수도 있다.
이때, 상기 패턴 셀은 디스플레이 패널에 증착가스가 증착될 수 있도록 하는 사각홈 형상으로서, 패턴 셀의 스팩은 목적 대상 디스플레이 패널에 따라 서로 상이한 규격을 갖게 된다.
한편, 상기 제2단계(S200)는 인장된 상기 마스크 시트(10)를 마스크 프레임(20)에 접합한 뒤 상기 패턴 셀(11) 외주면에 대하여 펨토초 레이저를 사용하여 버닝 방지, 쉐도우 방지 및 이물방지용 하프 구간(12)을 평삭하도록 형성된다.
여기서 평삭의 개념은 패턴 셀 주변의 표면에 대하여 홈을 내듯 깍아내는 것을 의미하는 것으로, 펨토초 레이저의 빔은 원형 형태로서 이 원형 빔이 평삭 대상 표면에 대해 주변을 동그랗게 돌려가면서 평삭 면적을 넓혀가도록 형성된다.
이때, 상기 펨토초 레이저를 이용한 평삭 가공시에는 하프 구간(12)의 평삭홈(13) 가공 깊이의 초미세화 조절이 가능하도록 2D 폴리곤 헤드(100) 일측에 레이저 변위 센서(200)가 구비되어 레이저 발진 중 하프 구간(12) 내 평삭홈(13)의 가공 깊이를 측정하면서 평삭 가공을 수행하도록 형성된다.
이에, 상기 2D 폴리곤 헤드는 레이저 발진기를 통해 발진된 천조분의 1의 펨토초 레이저가 축선을 기준으로 선회하는 다수개의 미러가 반사되면서 목적하는 피사체인 패턴 셀 주변을 향해 조사되도록 형성된다.
이렇게 조사된 레이저는 피사체인 패턴 셀의 개구공 외주면에 대하여 단차를 만들도록 평삭하게 되는데 이러한 단차는 측면방향으로 하프 구간이 되고, 높낮이 방향으로는 평삭홈을 이루게 된다.
이에, 상기 제2단계(S200)에서 레이저 변위 센서(200)는 펨토초 레이저의 진행되는 가공방향 전단부에 형성되도록 하되, 상기 레이저 변위 센서(200)는 평삭홈의 가공 깊이 목적값이 설정되어 감지된 표면 높낮이 산출값과 비교하면서 펨토초 레이저의 평삭 깊이를 조정할 수 있도록 형성된다.
즉, 상기 레이저 변위 센서는 제어부에 의해 마이크로 단위의 가공 깊이 목적값을 하나 이상 설정할 수 있도록 하되, 가공 깊이 목적값 대비 표면 높낮이 산출값이 부족하다고 판단되면 펨토초 레이저로 하여금 가공 깊이 목적값까지 레이저 발진을 계속하도록 형성된다.
또한, 상기 제2단계(S200)에서 레이저 변위 센서(200)는 가공 깊이 목적값이 하나 이상 복수로 가변 설정될 수 있도록 형성되어 하나의 펨토초 레이저로 하여금 단일 마스크 시트(10) 내 다수 구비된 패턴 셀(11)에 대하여 국부적, 전면적 또는 다중적 하프 구간 평삭홈(13)을 선택적으로 가공할 수 있도록 형성된다.
종래의 하프 가공방법은 하나의 마스크 시트에 여러개의 패턴 셀이 다수 성형되어 있는데, 이러한 패턴 셀에 대한 하프 가공은 통상 에칭 가공을 통해 전체가 일괄적으로 가공된다.
즉, 이러한 전면적 가공은 소량 다품종 또는 선택적 하프 구간 가공이 곤란한 것으로, 본 발명의 펨토초 레이저 가공방법은 이러한 문제를 개선한 것인 바, 하나의 마스크 시트에 복수로 설정된 가공 깊이 목적값이 레이저 변위 센서로 하여금 산출값에 비교하면서 평삭홈을 가공하도록 형성된다.
아울러, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제2단계(S200) 이후에는 제3단계(S300)가 수행되도록 하되, 상기 제3단계는 마스크 시트(10)를 포함한 마스크 프레임(20)을 180°반전시켜 패턴 셀(11)의 이면 주변부에 대하여 펨토초 레이저로 하여금 버닝 방지, 쉐도우 방지 및 이물방지용 제2하프 구간(14)을 평삭하도록 형성된다.
이에, 상기 펨토초 레이저를 이용한 평삭 가공시에는 제2하프 구간(14)의 가공홈(15) 가공 깊이의 초미세화 조절이 가능하도록 2D 폴리곤 헤드 일측에 레이저 변위 센서(200)가 구비되어 레이저 발진 중 가공 깊이를 측정하면서 평삭 가공을 수행하도록 형성된다.
이러한 제3단계에서의 제2하프 구간 가공은 마스크 시트의 양면 사용성을 확보하기 위함으로, LED 타입 및 CVD 타입의 패턴 마스크 제조 공정에 선택인 사용이 가능하도록 하기 위함이다.
정리하면, 종전 에칭 가공방식의 하프 구간 가공시에는 깊이 조절 미세화가 불가능하다는 문제가 있었다.
예를 들어, 보통 마스크 시트의 두께가 0.2~1mm일 경우에는 0.01~0.12mm 정도 내에서 에칭 가공을 수행하는데, 이 정도의 단차 가공 수준은 보다 높은 정밀도를 원하는 고객 요구에 부족하여 만족되지 않는 수준이다.
즉, 하프 구간의 에칭 깊이가 낮아야 버닝 이물이 생기지 않으며, 쉐도우가 방지되고, 특히 가공된 모서리 부분에 테이퍼 앵글 유지되어야 하는데, 테이퍼가 없으면 쉐도우가 많이 생기게 되는 문제가 발생된다.
이에, 본 발명은 펨토초 레이저와 레이저 변위 센서를 연동시켜 하나의 마스크 시트 상에 형성된 패턴 셀에 대하여 전면(전체)을 모두 동일한 깊이 상태로 정밀 가공할 수 있도록 형성되고, 필요에 따라서는 선택된 패턴 셀에 한해서 국부적으로 다른 깊이차로 가공할 수도 있으며, 하나의 마스크 시트 상에서 여러 패턴 셀 마다 다른 깊이차로 설정하여 하프 구간을 가공할 수도 있다.
이때, 상기 2D폴리곤 헤드는 레이져 직경이 0.5~0.7mm 정도로 형성되고, 이러한 레이저 직경이 원을 그리듯 동글동글 돌아가면서 면적을 평삭하도록 형성된다.
한편, 상기 마스크 시트(10)와 마스크 프레임(20)을 인장 용접하여 붙이는 과정은 여러 가지가 있는데, 그 중에서도 본 발명은 마스크 시트 중심부와 마스크 프레임의 중심부를 일치시켜 정밀도를 높이도록 얼라인 키 역시 펨토초 레이저로 가공하도록 하는데 특징이 있다.
이를 보다 자세히 설명하면, 먼저 마스크 시트 면상 중심부에 세팅 포인트인 중심점을 확보한다.
이에, 마스크 프레임의 면상 중심부에도 중심점을 확보한다.
이후, 마스크 시트 중심점과 마스크 프레임 중심점을 겹쳐 용접한다.
이때, 상기 마스크 시트와 마스크 프레임의 중심점 확보는 각각의 얼라인 키를 맞추는 방법인데, 이에 본 발명은 다음과 같다.
첫째, 마스크 시트 제작시 얼라인 키를 미리 제작하지 않느다.
줄째, 마스크 시트와 마스크 프레임을 용접한다. 이때, 마스크 프레임의 얼라인 키는 이미 제작된 텐션용 얼라인 키와 맞춰 인장한뒤 용접된다.
셋째, 마스크 시트 패턴부(패턴 셀들) 또는 패턴부 주위에 임의의 얼라인 키를 삽입한다.
넷째, 패턴부를 기준으로 마스크 시트의 중심부를 측정한다.
다섯째, 마스크 시트의 중심부에서 얼라인 키 거리 및 좌표 값을 계산한다.
여섯째, 계산된 좌표 값 위치에 펨토초 레이저를 이용하여 얼라인 키를 가공한다.
일곱째, 가공된 얼라인 키 기준으로 다시 마스크 시트 중심부를 계산한다.
여덟째, 마스크 프레임과 마스크 시트의 얼라인을 확인한다.
아홉째, 최종적으로 원 도면과 마스크 시트의 중심부를 비교 측정하여 완료한다.
이러한 이유는 종전 에칭 방식으로 마스크 시트를 제작하게 되는 경우에는 패턴부와 얼라인 키 부분이 한 번에 같이 제작하기 때문이다.
이는 이미 뚫어져 있는 얼라인 키는 인장 작업시 더 외곽으로 멀리 이동하게 되는 현상이 발생된다. 즉, 마스크 시트가 늘어나기 때문인데 이에 따라 얼라인 키 위치도 같이 외곽으로 이동하게 된다.
또한, 얼라인 키 위치는 패턴 셀의 외곽 쪽에 위치하고 이어 마스크 중심부에서 제일 멀리 위치하고 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 시트 11 ... 패턴 셀
12 ... 하프 구간 13 ... 평삭홈
14 ... 제2하프구간 15 ... 가공홈
100 ... 2D 풀리곤 헤드 200 ... 레이저 변위 센서

Claims (4)

  1. 마스크 시트(10)에 패턴 셀(11)을 가공하는 제1단계(S100)와; 인장된 마스크 시트(10)를 마스크 프레임(20)에 접합한 뒤 상기 패턴 셀(11) 외주면에 대하여 펨토초 레이저를 사용하여 버닝 방지, 쉐도우 방지 및 이물방지용 하프 구간(12)을 평삭하도록 하되, 상기 펨토초 레이저를 이용한 평삭 가공시에는 하프 구간(12)의 평삭홈(13) 가공 깊이의 초미세화 조절이 가능하도록 2D 폴리곤 헤드(100) 일측에 레이저 변위 센서(200)가 구비되어 레이저 발진 중 하프 구간(12) 내 평삭홈(13)의 가공 깊이를 측정하면서 평삭 가공을 수행하도록 하는 제2단계(S200)가; 구성되어 이루어진 펨토초 레이저 가공 방식을 이용한 마스크 시트 제조방법에 있어서,
    상기 제2단계(S200)에서 레이저 변위 센서(200)는 펨토초 레이저의 진행되는 가공방향 전단부에 형성되도록 하되, 상기 레이저 변위 센서(200)는 평삭홈의 가공 깊이 목적값이 설정되어 감지된 표면 높낮이 산출값과 비교하면서 펨토초 레이저의 평삭 깊이를 조정할 수 있도록 형성되고, 상기 제2단계(S200)에서 레이저 변위 센서(200)는 가공 깊이 목적값이 하나 이상 복수로 가변 설정될 수 있도록 형성되어 하나의 펨토초 레이저로 하여금 단일 마스크 시트(10) 내 다수 구비된 패턴 셀(11)에 대하여 국부적, 전면적 또는 다중적 하프 구간 평삭홈(13)을 선택적으로 가공할 수 있도록 형성되며, 상기 제2단계(S200) 이후에는 제3단계(S300)가 수행되도록 하되, 상기 제3단계(S300)는 마스크 시트(10)를 포함한 마스크 프레임(20)을 180°반전시켜 패턴 셀(11)의 이면 주변부에 대하여 펨토초 레이저로 하여금 버닝 방지, 쉐도우 방지 및 이물방지용 제2하프 구간(14)을 평삭하도록 하되, 상기 펨토초 레이저를 이용한 평삭 가공시에는 제2하프 구간(14)의 가공홈(15) 가공 깊이의 초미세화 조절이 가능하도록 2D 폴리곤 헤드 일측에 레이저 변위 센서(200)가 구비되어 레이저 발진 중 가공 깊이를 측정하면서 평삭 가공을 수행하도록 형성되고, 상기 제2단계(S200)에서 펨토초 레이저로 하여금 평삭시에는 패턴 셀 주변의 하프 구간에 대응되는 표면에 대하여 펨토초 레이저의 원형의 빔을 동그랗게 돌려가면서 조사하여 평삭 면적이 넓혀지도록 가공하는 것을 특징으로 하는 펨토초 레이저 가공 방식을 이용한 마스크 시트 제조방법.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102233261B1 (ko) * 2020-08-14 2021-03-30 (주)세우인코퍼레이션 Oled 마스크 제조 장치 및 방법
US11891688B2 (en) 2021-07-26 2024-02-06 Samsung Display Co., Ltd. Mask and deposition apparatus including the same
US11950489B2 (en) 2020-09-24 2024-04-02 Samsung Display Co., Ltd. Deposition mask, method of manufacturing the same, and method of manufacturing display panel
US11957038B2 (en) 2020-07-10 2024-04-09 Samsung Display Co., Ltd. Mask assembly and deposition apparatus including the same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130025237A (ko) * 2011-09-01 2013-03-11 정해균 레이저 가공을 이용한 새도우 마스크 및 새도우 마스크 제조방법
JP2017144465A (ja) * 2016-02-17 2017-08-24 凸版印刷株式会社 蒸着用メタルマスク加工方法及び蒸着用メタルマスク加工装置
KR101869889B1 (ko) * 2018-05-24 2018-06-25 주식회사 엠더블유와이 펨토초 레이저를 이용한 오픈 마스크 조립체 제조 방법, 이에 따라 제조된 오픈 마스크 조립체, 및 오픈 마스크 조립체 제조 장치
KR20180127257A (ko) 2017-05-19 2018-11-28 (주)아이씨디 프레임 시트를 갖는 다중구조의 초 미세정밀 메탈 마스크 및 그의 제조방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130025237A (ko) * 2011-09-01 2013-03-11 정해균 레이저 가공을 이용한 새도우 마스크 및 새도우 마스크 제조방법
JP2017144465A (ja) * 2016-02-17 2017-08-24 凸版印刷株式会社 蒸着用メタルマスク加工方法及び蒸着用メタルマスク加工装置
KR20180127257A (ko) 2017-05-19 2018-11-28 (주)아이씨디 프레임 시트를 갖는 다중구조의 초 미세정밀 메탈 마스크 및 그의 제조방법
KR101869889B1 (ko) * 2018-05-24 2018-06-25 주식회사 엠더블유와이 펨토초 레이저를 이용한 오픈 마스크 조립체 제조 방법, 이에 따라 제조된 오픈 마스크 조립체, 및 오픈 마스크 조립체 제조 장치

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11957038B2 (en) 2020-07-10 2024-04-09 Samsung Display Co., Ltd. Mask assembly and deposition apparatus including the same
KR102233261B1 (ko) * 2020-08-14 2021-03-30 (주)세우인코퍼레이션 Oled 마스크 제조 장치 및 방법
US11950489B2 (en) 2020-09-24 2024-04-02 Samsung Display Co., Ltd. Deposition mask, method of manufacturing the same, and method of manufacturing display panel
US11891688B2 (en) 2021-07-26 2024-02-06 Samsung Display Co., Ltd. Mask and deposition apparatus including the same

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