KR102048786B1 - 유기물 증착 효율을 높일 수 있는 엠보싱 텐션 마스크 제조방법 - Google Patents

유기물 증착 효율을 높일 수 있는 엠보싱 텐션 마스크 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유기물 증착 효율을 높일 수 있는 엠보싱 텐션 마스크 제조방법에 관한 것이다.
이에 본 발명의 기술적 요지는 강제적으로 표면을 거칠게 하여 유기물 흡착 성능과 재료 효율이 개선되도록 하는 것으로, 다수의 도트가 미리 도면화(설계)된 포토 마스크를 선 제작한 후 이를 마스크 시트에 붙여 에칭 가공하도록 함으로서, 마스크 시트의 표면에 엠보싱과 같은 미세 거칠기가 확보되도록 하는 바, 이는 유기물의 흡착성이 크게 개선되어 유리기판에 대한 증착 성능까지 향상되는 것을 특징으로 한다.
즉, 본 발명은 패턴 셀이 가공된 마스크 시트의 일면(글라스와 밀착된 반대쪽-유기물이 유입되는 측)에 일정하게 배열되거나 무작위로 나열된 수많은 요철형 도트가 에칭 가공되어 거친 표면을 이루도록 하는 바, 이는 진공챔버 내에서 분사되거나 휘날리는 유기물이 울퉁불퉁한 도트 표면으로 하여금 탈락하지 않고 하프 홈을 통해 증착되도록 유도됨으로서 최종 유리기판 제품의 품질이 개선되는 것을 특징으로 한다.

Description

유기물 증착 효율을 높일 수 있는 엠보싱 텐션 마스크 제조방법{Manufacturing methods of Embossing Tension Mask with Pre-etching system}
본 발명은 강제적으로 표면을 거칠게 하여 유기물 흡착 성능과 재료 효율이 개선되도록 하는 엠보싱 텐션 마스크(ETM: Embossing Tension Mask)에 관한 것으로, 다수의 도트가 미리 도면화(설계)된 포토 마스크를 선 제작한 후 이를 마스크 시트에 붙여 에칭 가공하도록 함으로서, 마스크 시트의 표면에 엠보싱과 같은 미세 거칠기가 확보되도록 하는 바, 이는 유기물의 흡착성이 크게 개선되어 유리기판에 대한 증착 성능까지 향상되도록 하는 것을 특징으로 하는 유기물 증착 효율을 높일 수 있는 엠보싱 텐션 마스크 제조방법에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 패턴 셀이 가공된 마스크 시트의 일면(글라스와 밀착된 반대쪽-유기물이 유입되는 측)에 일정하게 배열되거나 무작위로 나열된 수많은 요철형 도트(도트 외 기타 패턴 형상이 에칭가공될 수 있음)가 에칭 가공되어 거친 표면을 이루도록 하는 바, 이는 진공챔버 내에서 분사되거나 휘날리는 유기물이 울퉁불퉁한 도트 표면으로 하여금 탈락하지 않고 하프 홈을 통해 증착되도록 유도됨으로서 최종 유리기판 제품의 품질이 개선되는 것을 특징으로 한다.
고해상도 및 저전력을 갖는 표시 장치가 요구됨에 따라 액정 표시 장치, 유기 전계 발광 표시 장치와 같은 다양한 표시 장치들이 개발되고 있다.
이러한 유기 전계 발광 표시 장치는 저 소비 전력, 빠른 응답속도, 넓은 시야각 등의 우수한 특성이 있어 차세대 표시 장치로 각광 받고 있다.
한편, 유기 전계 발광 표시 장치의 제조시에는 유기 박막층의 증착을 위해 마스크 시트가 사용된다.
즉, 이러한 마스크 시트(SHEET)는 면상 어느 일면에 유리기판이 안착된 후 진공 챔버 내에 투입되면 유기물이 증착되도록 보조하게 된다.
그러나, 종래의 마스크 시트는 표면 거칠기가 아주 미미하여 유기물이 닿으면 흡착되는 양이 부족하고 일부는 반사되듯이 떨어지는 문제가 발생된다.
이는 결국 유기물 증착성 저하로 인해 유리기판 제품의 품질까지 저하되는 문제가 발생된다.
부연하건데, 인바 박판 시트에 표면을 거칠게 하는 공정은 통상적으로 인바 시트 제작시 박판 압연 공정에서 가능하다.
즉, 두꺼운 소재를 얇게 만드는 압연 공정에서 표면을 거칠게 하는 것이 가능은 하지만 그 한계는 있다.
기존 생산 제품의 표면 거칠기와 많은 차이를 줄수 없는 것으로, 이는 설비적 생산 능력의 문제이다.
기존 생산 라인에서는 대량 양산품을 생산하기 때문에 생산 스펙에 맞는 수치를 고객과 협의하고 그 스펙을 고객이 수용하면서 제품을 채택하는 형태이다.
이는 대량 생산라인에서의 적합한 방법이기도 하다.
기존 협의된 일정한 스펙 내에서 대량 생산을 하는 체제이기 때문에 스펙을 일부 변경을 하거나 세로운 스펙을 만들어 내기에는 굉장히 어려운 부분들이 많이 있다.
기존의 스펙과 차별화된 별개의 생산 라인이 구축되어야 하는데, 이는 시간적, 비용적으로도 많은 손실을 발생 시킨다.
현재 라인에서의 최대 표면 거칠기는 현 스펙의 약 5배 정도의 거칠기가 가능하다. 즉 5배 정도의 표면이 거친 제품을 생산 할 수 있다.
현재의 표면 거칠기는 Ra =0.15㎛ 이다.
Ra =0.15㎛ 거칠기는 아주 미세한 거칠기이다. 1㎛ 가 넘지 않는 거칠기는 금속 철판에서는 아주 미세한 거칠기 라고 할 수 있다.
이 정도의 거칠기로는 금속 판에 유기물을 증착하는 OLED 진공 증착 공정에서 거칠기가 아주 미미한 수준에 속하여 유기물 증착시 재료의 효율을 올리기에는 부족한 부분이 많이 있다.
특히 금속을 증착하는 메탈 레이어(Metal layer)에서는 그 효과가 더욱 미비하다고 할 수 있다.
1. 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0093618호(2014.07.28. 공개)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 기술적 요지는 강제적으로 표면을 거칠게 하여 유기물 흡착, 증착 효율을 높이고자 하는 것으로, 그 방법으로 에칭 공정을 사용하여 다양한 패턴을 형성하는 것을 제공함에 그 목적이 있다.
이러한 본 발명은 패턴 셀이 형성된 마스크 시트에 대하여 다수의 도트가 성형되도록 에칭액을 분사하여 마스크 시트의 표면 거칠기를 높이도록 하는 바, 이는 유기물의 흡착성이 크게 개선되어 증착 성능이 향상되는 것을 제공함에 그 목적이 있다.
즉, 본 발명은 패턴 셀이 가공된 마스크 시트의 일면(글라스와 밀착된 반대쪽-유기물이 유입되는 측)에 일정하게 배열되거나 무작위로 나열된 수많은 요철형 도트(도트 외 기타 패턴 형상이 에칭가공될 수 있음)가 에칭 가공되어 거친 표면을 이루도록 하는 바, 이는 진공챔버 내에서 분사되거나 휘날리는 유기물이 울퉁불퉁한 도트 표면으로 하여금 탈락하지 않고 하프 홈을 통해 유입 증착되도록 유도됨으로서 최종 유리기판 제품의 품질이 개선되는 것을 제공함에 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 도트(요철-엠보싱) 작업대상 마스크 시트(10)와 접합시 각 패턴 셀(11) 부분을 제외한 나머지 표면상에 무수히 많은 미세 도트(100)가 가공될 수 있도록 포토 마스크(20)의 면상에 무수히 많은 에칭패턴(21)이 설계 도면에 따라 성형되도록 하는 포토 마스크 제작단계(S100)와; 에칭패턴(21)이 가공된 포토 마스크(20)를 도트 작업대상 마스크 시트(10)와 접합하도록 하되, 접합이 이루어진 포토 마스크(20)와 마스크 시트(10)는 컨베이어 이송체(30)로 하여금 일방향으로 로딩되면 에칭패턴(21)이 구비된 면상을 향해 미세 분무 형태의 에칭액이 분사되면서 에칭패턴(21)로 하여금 도트가 무수히 성형되도록 하는 에칭 가공단계(S200)와; 에칭 가공이 완료되면 포토 마스크(20)를 마스크 시트(10)로부터 분리하도록 하되, 도트(100)가 성형된 마스크 시트(10)는 마스크 프레임(40)에 접합하도록 형성되고, 상기 마스크 시트(10)는 글라스(50)와 밀착되는 반대측(유기물 유입측)에 도트(100) 부분이 위치되도록 하여 유기물 방출시 휘날리거나 분사된 유기물이 마스크 시트의 도트(100) 부분으로 하여금 거친 표면에 의한 상 맺힘이 유지되어 유기물의 흡착을 원활하게 유도하도록 하는 프레임 접합단계(S300)가; 구성되어 이루어진다.
이에, 상기 에칭 가공단계(S200)에서 도트(100)는 단면 형상이 삼각형, 사각형, 다각형, 사다리꼴형, 반구형 등 다양한 모양으로 형성되는 것이 좋다.
또한, 상기 에칭 가공단계(S200)에서 미세 분무 형태로 분사되는 에칭액은 수평화 노즐(60)을 통해 분사되면서 에칭액 분사 분포도가 균일하도록 형성된다.
이에, 상기 포토 마스크 제작단계(S100)에서 포토 마스크는 도트 작업대상 마스크 시트(10)의 각 패턴 셀(11)에 대하여 대응되는 공간부(22)를 형성하도록 하되, 상기 공간부는 패턴 셀의 넓이(또는 스펙)로부터 일정구간 넓게 이격된 갭(G)이 형성되어 유기물의 정체나 버닝현상이 방지되도록 형성된다.
이와 같이, 본 발명은 강제적으로 표면을 거칠게 하여 유기물 흡착 성능과 재료 효율이 개선되도록 하는 것으로, 다수의 도트가 미리 도면화(설계)된 포토 마스크를 선 제작한 후 이를 마스크 시트에 붙여 에칭 가공하도록 함으로서, 마스크 시트의 표면에 엠보싱과 같은 미세 거칠기가 확보되도록 하는 바, 이는 유기물의 흡착성이 크게 개선되어 유리기판에 대한 증착 성능까지 향상되는 효과가 있다.
즉, 본 발명은 패턴 셀이 가공된 마스크 시트의 일면(글라스와 밀착된 반대쪽-유기물이 유입되는 측)에 일정하게 배열되거나 무작위로 나열된 수많은 요철형 도트가 에칭 가공되어 거친 표면을 이루도록 하는 바, 이는 진공챔버 내에서 분사되거나 휘날리는 유기물이 울퉁불퉁한 도트 표면으로 하여금 탈락하지 않고 하프 홈을 통해 증착되도록 유도됨으로서 최종 유리기판 제품의 품질이 개선되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 제조방법을 나타낸 블럭도,
도 2는 본 발명에 따른 포토 마스크 제작단계를 나타낸 예시도,
도 3 내지 도 4는 본 발명에 따른 에칭 가공단계를 나타낸 예시도,
도 5는 본 발명에 따른 프레임 접합단계를 나타낸 예시도,
도 6 내지 도 10은 본 발명에 따라 도트 가공된 마스크 시트를 측정한 예시도,
도 11 내지 도 14는 본 발명에 따른 도트 실시예를 나타낸 예시도이다.
다음은 첨부된 도면을 참조하며 본 발명을 보다 상세히 설명하겠다.
먼저, 도 1 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명은 포토 마스크 제작단계(S100), 에칭 가공단계(S200) 및 프레임 접합단계(S300)로 크게 구성된다.
이에, 상기 포토 마스크 제작단계(S100)는 도트(요철-엠보싱) 작업대상 마스크 시트(10)와 접합시 각 패턴 셀(11) 부분을 제외한 나머지 표면상에 무수히 많은 미세 도트(100)가 가공될 수 있도록 포토 마스크(20)의 면상에 무수히 많은 에칭패턴(21)이 설계 도면에 따라 성형되도록 형성된다.
이때, 상기 포토 마스크 제작단계(S100)에서 포토 마스크는 도트 작업대상 마스크 시트(10)의 각 패턴 셀(11)에 대하여 대응되는 공간부(22)를 형성하도록 하되, 상기 공간부는 패턴 셀의 넓이(또는 스펙)로부터 일정구간 넓게 이격된 갭(G)이 형성되어 유기물의 정체나 버닝현상이 방지되도록 형성된다.
또한, 상기 포토 마스크에 도면화되어 기 형성된 도트(100)는 단면 형상이 삼각형, 사각형, 다각형, 사다리꼴형, 반구형 중 어느 하나로 형성되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 도토 형상 중 가장 효율이 높은 것은 원형으로 형성된 것으로, 이는 형상이 원주 방향에 의해 흡착성이 높기 때문이다.
이에, 상기 에칭 가공단계(S200)는 에칭패턴(21)이 가공된 포토 마스크(20)를 도트 작업대상 마스크 시트(10)와 접합하도록 형성된다.
이때, 접합이 이루어진 포토 마스크(20)와 마스크 시트(10)는 컨베이어 이송체(30)로 하여금 일방향으로 로딩되면 에칭패턴(21)이 구비된 면상을 향해 미세 분무 형태의 에칭액이 분사되면서 에칭패턴(21)로 하여금 도트가 무수히 성형되도록 형성된다.
이에, 상기 에칭 가공단계(S200)에서 도트(100)는 단면 형상이 삼각형, 사각형, 다각형, 사다리꼴형, 반구형 중 어느 하나로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 에칭 가공단계(S200)에서 미세 분무 형태로 분사되는 에칭액은 수평화 노즐(60)을 통해 분사되면서 에칭액 분사 분포도가 균일하도록 형성된다.
즉, 상기 수평화 노즐(60)은 함체 형태의 챔버 본체(61)가 구비되고, 챔버 본체(61)의 일측에는 에칭액 유입구(62)가 형성되며, 챔버 본체(61)의 타측에는 마스크 시트에 접합된 포토 마스크를 향해 유입된 에칭액이 분사되도록 분사슬릿(63)이 형성된다.
이때, 상기 분사슬릿(63)은 챔버 본체(61)의 좌우 폭방향을 따라 '
Figure 112019076780866-pat00001
' 형태로 절개되어 포토 마스크에 대한 분사 분포도가 직선화되도록 형성된다.
이에, 상기 분사슬릿의 후방에는 에칭액이 방사형태로 비산되도록 블로워 팬(64)이 형성되어 분사슬릿을 향해 방출되는 에칭액이 신속하게 분사되도록 형성된다.
즉, 상기 블로워팬에 의해 공기가 분사되면 공급된 에칭액이 공기와 혼합되어 분사슬릿을 통해 비산되도록 하되, 상기 분사슬릿은 절개된 간격 중 중앙부 직경(S2)을 기준으로 양측단의 직경(S1)이 협소해지도록 형성된다.
또한, 상기 분사슬릿의 양측단은 중앙부를 기준으로 소정 간격 상향 높은 위치(D)에 배치되도록 형성되어 컨베이어 이송체로 하여금 일방향 진행되는 포토마스크(마스크 시트)에 대하여 폭방향 양단부는 미리 에칭 압력이 일정 부분 더 강하게 작용하도록 형성되고, 중앙부는 브이 홈을 따라 중간 정도의 압력이 전달되도록 형성되어 전체적으로 균등한 분포의 에칭액이 분사되도록 형성된다.
이에, 상기 분사슬릿은 중앙부 센터점을 기준으로 양단부까지 상향 높이차의 경사 라인(L2) 각도가 23.2°로 형성되며, 이송 중인 포토 마스크에 대하여 중앙 및 좌우측 부분의 에칭 풍압을 다르게 조정할 수 있도록 형성된다.
한편, 상기 프레임 접합단계(S300)는 에칭 가공이 완료되면 포토 마스크(20)를 마스크 시트(10)로부터 분리하도록 하되, 도트(100)가 성형된 마스크 시트(10)는 마스크 프레임(40)에 접합하도록 형성된다.
이때, 상기 마스크 시트(10)는 글라스(50)와 밀착되는 반대측(유기물 유입측)에 도트(100) 부분이 위치되도록 하여 유기물 방출시 휘날리거나 분사된 유기물이 마스크 시트의 도트(100) 부분으로 하여금 거친 표면에 의한 상 맺힘이 유지되어 유기물의 흡착을 원활하게 유도하도록 형성된다.
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.
S100 ... 포토 마스크 제작단계 S200 ... 에칭 가공단계
S300 ... 프레임 접합단계
10 ... 마스크 시트 11 ... 패턴 셀
20 ... 포토 마스크 21 ... 에칭패턴
30 ... 컨베이어 이송체 40 ... 마스크 프레임
50 ... 글라스 60 ... 수평화 노즐
100 ... 도트

Claims (3)

  1. 도트 작업대상 마스크 시트(10)와 접합시 각 패턴 셀(11) 부분을 제외한 나머지 표면상에 도트(100)가 가공될 수 있도록 포토 마스크(20)의 면상에 에칭패턴(21)이 설계 도면에 따라 성형되도록 하되, 상기 포토 마스크(20)는 도트 작업대상 마스크 시트(10)의 각 패턴 셀(11)과 대응되는 공간부(22)가 형성되도록 하는 포토 마스크 제작단계(S100)와; 에칭패턴(21)이 가공된 포토 마스크(20)를 도트 작업대상 마스크 시트(10)와 접합하도록 하되, 접합이 이루어진 포토 마스크(20)와 마스크 시트(10)는 컨베이어 이송체(30)로 하여금 일방향으로 로딩되면 에칭패턴(21)이 구비된 면상을 향해 미세 분무 형태의 에칭액이 분사되면서 에칭패턴(21)으로 하여금 도트(100)가 마스크 시트(10)에 성형되도록 하는 에칭 가공단계(S200)와; 에칭 가공이 완료되면 포토 마스크(20)를 마스크 시트(10)로부터 분리하도록 하되, 도트(100)가 성형된 마스크 시트(10)는 마스크 프레임(40)에 접합하도록 형성되고, 상기 마스크 시트(10)는 글라스(50)와 밀착되는 반대측인 유기물 유입측에 도트(100) 부분이 위치되도록 하여 유기물 방출시 휘날리거나 분사된 유기물이 마스크 시트의 도트(100) 부분으로 하여금 상 맺힘이 유지되어 유기물의 흡착을 원활하게 유도하도록 하는 프레임 접합단계(S300)가; 구성되어 이루어진 유기물 증착 효율을 높일 수 있는 엠보싱 텐션 마스크 제조방법에 있어서,
    상기 에칭 가공단계(S200)에서 미세 분무 형태로 분사되는 에칭액은 수평화 노즐(60)을 통해 분사되면서 에칭액 분사 분포도가 균일하게 확보되도록 하되, 상기 수평화 노즐(60)은 함체 형태의 챔버 본체(61)의 일측에 에칭액 유입구(62)가 형성되고, 챔버 본체(61)의 타측에는 마스크 시트(10)에 접합된 포토 마스크(20)를 향해 유입된 에칭액이 분사되도록 분사슬릿(63)이 형성되며, 상기 분사슬릿(63)은 챔버 본체(61)의 좌우 폭방향을 따라 '
    Figure 112019106994362-pat00016
    ' 형태로 절개되어 컨베이어 이송체(30)에 의해 로딩중인 포토 마스크(20)와 마스크 시트(10)에 대한 에칭액 분사시 분사 분포도가 직선화되도록 하는 것을 특징으로 하는 유기물 증착 효율을 높일 수 있는 엠보싱 텐션 마스크 제조방법.
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