KR102284941B1 - FL(Flip laser) OLED 마스크 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 FL(Flip laser) OLED 마스크 제조방법에 관한 것이다.
이에 본 발명의 기술요지는 단계별(계단식) 테이퍼 레이저 가공방식을 이용한 OLED 마스크 제조방법에 관한 것으로, 마스크 시트(메탈 마스크)의 패턴 셀 중 글래스면과 반대되는 증착면(일명 소스면이라 함) 측 오픈 개구부에 대하여 증착 유기물 소스의 진입(유입)과 흐름이 원활하게 유도되도록 레이저로 하여금 커팅각을 가공하도록 하되, 상기 커팅각은 계단식 구조로서 단계별 스텝을 이루면서 사선 형태로 연속 커팅되도록 하는 바, 이는 레이저 가공으로 구현하기 어려운 경사형의 커팅라인(레이저 빔의 수직 직진성 때문)에 대하여 정밀한 각도를 설정하면서 신속하고 용이하게 가공할 수 있도록 함은 물론 에칭 방식으로 구현하기 어려운 커팅각의 가변 조절(단계별 계단식 스텝의 간격과 깊이 및 광량 세기 조절)이 가능하도록 형성되고, 특히 요구된 경사각 변경에 능동적인 대응이 가능하도록 함으로서 개선된 작업성과 생산성이 확보됨은 물론 글래스로의 유기물 증착 성능이 크게 향상되도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

FL(Flip laser) OLED 마스크 제조방법{OLED mask manufacturing method using Flip laser processing for taper cut}

본 발명은 OLED 마스크에 대하여 Flip laser 가공을 병행한 로테이션 방식의 패터닝 형성방법에 관한 것이다.

이에, 본 발명은 시트(SHEET)를 뒤짚은 상태에서 시트의 변형이 최소화되었는지 확인하고, 동시에 마스크 중심점을 정확하게 측정하여 레이저가 조사되어야 하는 구간을 정확하게 인지한 다음 패터닝 가공이 진행되도록 하는 것으로, 특히 OLED 증착 공정시에는 메탈 마스크(METAL MASK)의 패턴 셀에 테이퍼 앵글(TAPER ANGLE: 아래가 넓고 위가 좁은 형태)이 반드시 구비(진공챔버 내 증착 유기물이 나오는 구간이 아래에서 위로 올라가는 형태이기 때문)되어야 하는 바, 이는 미리 설정된 중심점 또는 얼라인 키를 이용하여 레이저의 최소 구간 이동을 제어하면서 동시에 단계별 단차가공이 테이퍼 앵글 상에 정밀하게 가공되도록 함으로서, 정확한 테이퍼 앵글(TAPER ANGLE)을 구현할 수 있도록 하는 FL(Flip laser) OLED 마스크 제조방법에 관한 것이다.

즉, 이러한 본 발명은 설계 부분 보충을 통하여 레이저 가공시 직각으로 떨어지는 부분을 최대한 개선하여 단계별 가공시 각이 생기는 부분을 최소화하여 테이퍼 앵글(TAPER ANGLE)을 최대한 부드럽게 형성시킬 수 있도록 한다.

그리고, 본 발명은 레이저 빔(LASER BEAM)과 시트(SHEET)의 거리를 최소화하여 레이저 빔(LASER BEAM)의 집중력을 높이도록 형성되고, 시트 상태 가공시에는 가공 시트 하단에 바닥 고정용 더미 시트(SHEET)를 제작하여 에칭 가공된 시트가 흔들림 없이 평탄이 유지된 상태에서 가공되도록 하는 바, 이는 가공 정밀도가 매우 높게 확보되도록 하는 특징이 있다.

이에, 본 발명의 사용 원자재는 T/L(Tension Level)를 하지 않은 원자재로서, T/L 처리가 된 원자재는 압연 공정 중 시트(SHEET)에 텐션을 부여하여 압연을 진행해야 하는데, 압연 작업이 끝난 시트는 응력이 걸려져 있기 때문에 반가공, 완전 관통가공 등의 진행시 기존에 남아있는 응력으로 하여금 패턴 가공이 완성된 후에도 패턴 주변 및 하프 구간 등이 말려 올라가는 경우가 상당히 빈번하였는 바, 이에 본 발명은 응력이 걸려 있지 않은 시트를 사용할 수 있는 새로운 기술을 구현하고자 한다.

일반적으로 OLED 메탈 마스크(Metal mask)는 마스크 프레임 상에 고정되도록 하되, 진공챔버 내에서 유리기판의 저면과 밀착되도록 한 뒤 유기물 소스들이 아래에서 위로 날아오르면 면상에 구비된 패턴 셀 개구부(오픈부)를 통해 유리기판 상에 유기물이 증착되도록 가이드하게 된다.(아래 표 1 참조)

이때, 유기물이 담겨져 있는 소스 용기는 유기물이 유리기판에 원활하게 증착될 수 있도록 일정 각도로 기울어져 있는 것이 통상적이다.

그리고, 메탈 마스크의 패턴 셀 단면 중 유기물의 유입측(일명 소스면) 단면은 반드시 각도가 유지되어 있어야 한다.

일반적인 진공챔버 내 구조

상향식 증착 구조: source에서 분출된 유기물 재료는 진공챔버 내에서 상부 방향으로 날라가 Metal mask 개구부를 통과하여 유리기판에 증착되는 방법이다. 유기물들이 증착될 때 수직으로 날라 가서 증착되는 것이 아니라 약간의 각도(45°~59°)의 기울어진 상태로 증착 되기 때문에 Metal mask는 taper angel을 유지하는 것이 좋다.

즉, 유기물이 메탈 마스크의 셀 개구부(오픈부)를 통과할 때는 단면 각도가 확보되어 있어야만 패터닝 된 시트의 셀 형태 그대로 대상 유리기판 증착면 구석 구석에 균일하고 넓게 증착될 수 있게 된다.

만약 메탈 마스크 개구부에 각도가 형성되어 있지 않다면 소스를 나온 유기물들은 메탈 마스크 개구부 일부에만 통과되고 나머지 일부는 아래로 떨어져 버리는 현상이 발생된다.

이는 결국 패터닝 된 셀로부터 유리기판에 유기물들이 제대로 증착되지 못하여 결국 유기물 증착 면적이 부족하게 되는 바, 이는 유기물 증착 효율이 떨어지는 불량 현상으로 이어지게 된다.

기존 가공방법/ 상부 가공 기존 방법 : 에칭 후 개구 부 정밀도를 맞추기 위해 레이저로 추가 단순 컷팅 작업 A: 에칭 공정으로 패턴 형성 B: 레이저 공정으로 패턴 형성 C: 하프 면 에칭 공정으로 패턴 형성 [기존 가공 방법의 문제점] 단순 수직 가공 Taper 앵글을 거의 없음 Sheet 응력이 하프 가공면 쪽으로 걸려 sheet의 변형이 glass면 쪽으로 나타남 레이저 가공면과 sheet면이 하프면 가공의 거리 만큼 멀어져 레이저 빔의 집중도가 떨어짐 앵글이 형성되어도 glass 방향에서 형성됨 Shadow 현상 많이 발생 됨.

한편, 위 표 2는 기존 OLED MASK에 대한 레이저 패터닝 공정으로서, 1차 에칭 가공된 시트에 대하여 상부에서 레이저(laser)를 조사하여 이미 만들어진 개구부를 키우는 형태로 스펙을 맞추는 가공방법이다.

그러나, 이러한 종래 가공방법은 시트에 대하여 하프 에칭한 후 레이저를 이용하여 후가공하는 것으로, 시트 상태에 이미 가공된 패턴부와의 하프 에칭 면과의 거리차가 발생되어 정밀한 가공에 어려움이 따르고, 또한 시트의 웨이브 문제로 인해 정확한 위치에 후속 레이저를 가공하는데 어려움이 따르는 문제 역시 발생되고 있는 실정이다.

한편, 통상적인 시트 가공시 레이저를 조사하는 경우에는 대략 두가지 방법으로 진행되고 있다.

기존 가공방법 / 상부 가공 하프 가공된 면이 상부면

위 표 3에서 보는 바와 같이, 첫번째 방법으로는 메탈 프레임(Metal frame)에 에칭 가공된 시트를 기계적으로 인장하고 레이저 용접 방식을 이용하여 프레임에 시트를 접합한 후 가공하는 방식이다.

이러한 첫번째 방식은 완성된 메탈 마스크(Metal mask)의 자중에 의한 시트 처짐이 발생되는데, 이렇게 시트가 처진 상태에서 레이저 가공을 하게 되면 레이저 조사가 되는 구간이 계속적으로 변화하여 레이저 빔과 시트 가공면의 거리를 맞추기가 어렵게 된다.

또한, 상술한 시트는 아래로 처지면서 트위스트 현상이 발생되는데 여기에 레이저를 조사하면 테이퍼 앵글(taper angle) 모양이 불규칙하게 되며, 정확한 스펙을 맞추기가 어렵게 된다.

기존 가공방법 / 상부 가공

이에, 표 4에서 보는 바와 같이 두번째 방법으로는 텐션없이 원래 시트 상태에서 가공하는 방법으로, 에칭 시트용 인바 원자재는 일반적으로 압연 방법을 이용하여 제작된다.

즉, 시트의 원소재는 어느 정도의 두께까지 만든 후에 압연 롤러를 사용하여 더욱 더 얇게 만드는 공정을 거치게 된다.(어느 정도의 두께: 0.3mm~ 0.5mm / 고객이 필요하는 두께: 0.05mm~0.25mm)

이때, 압연공정은 물리적인 힘으로 두께를 얇게 가공을 하기 때문에 롤러에 감겨져 있는 원소재를 길게 풀어 텐션을 가하여 폭 방향으로 최대한 평평하게 유지시킨 상태에서 압연 가공을 진행하게 된다.(참고로, 인바 시트는 장력에 의해 텐션을 완벽하게 머금고 있는 상태가 된다.)

이후, 위 상태에서 시트 형태를 절단한 후 에칭 공정을 진행하게 되는데, 웹(Wet) 에칭 공법을 이용하여 시트 형태(폭 1040mm x 길이 1900mm)에서 에칭 가공을 하여 개구부를 완성시키도록 형성된다. 이때 개구부의 모양은 완전 관통, 반가공, 완전관통 + 반가공 등 다양한 모양으로 설정된다.

이에, 압연 시트는 재료의 두께를 일정하게 맞추기 위하여 압연 가공시 시트에 텐션을 준 형태로 가공하게 되는데, 이를 T/L(텐션 레벨) 처리라고 일컫는다.

즉, 시트가 텐션을 많이 먹은 상태에서 반가공을 진행하게 되면 시트 상의 응력이 빠져 나갈 길이 없어 하프 가공된 면이 위로 솟아 오르게 되는 경우가 많이 발생되는데, 텐션을 많이 주어 긴장된 시트를 반 정도만 파내게 되면 시트가 변형이 생기면서 위로 솟게 된다.

이러한 시트 상태에서 레이저를 가공하게 되면, 이미 변형이 많이 된 시트 이기 때문에 당연히 위치 정밀도, 하프면의 깊이, 셀의 모양, 경사각(TAPER) 등을 맞추기 굉장히 어렵게 된다.

1. 대한민국 등록특허공보 제10-1097331호(2011.12.15. 등록)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 기술적 요지는 기본적으로 Mask를 frame에 용접한 상태에서 뒤집은 후 하프면이 아래쪽으로 오게 한 후 cell 주위의 얼라인 마크를 이용하여 taper를 형성하면서 pattern의 정확도를 높이고자 하는 것을 제공함에 그 목적이 있다.

이때, 바닥에 구비된 지그를 이용하여 용접된 마스크가 뒤집었을 때 아래쪽으로 처지는 현상을 방지하고, 가공되는 면을 안정적으로 고정하여 가공시 변형을 줄이도록 함에 그 목적이 있다.

이에, 본 발명의 가공 순서는 레이저를 하부방향으로 조사하고, 좌우 방향으로 수회 반복 하면서 지정된 깊이와 단차를 가공해야 할 면적을 작업하게 된다.

이에, 레이저 조사 설정은 하부 방향 -> 좌,우 이동 -> 하부 방향 -> 좌,우 이동의 반복을 통해 진행되는 것으로, Taper가 완성된 후에는 각 모서리의 직각 구조를 줄이기 위해 전체면을 다시 한번 가공하여 부드러운 모양으로 최종적으로 가공하도록 형성된다.

이후, 패턴 시트를 반대로 뒤집은 후 레이저 가공을 수행하게 되는데, 이때의 레이저 가공 위치는 시트의 반대 면으로 하프 가공이 된 면이 바닥으로 놓여지게 한 후 상부에서 가공하게 된다.

이에, 이때 가공 면 위치는 전체 마스크의 네 모서리에 있는 얼라인 키를 측정하여 마스크 중심을 확보하고 가공하게 된다.

이때, 시트를 뒤집어 가공하는 상태에서는 레이저 가공을 할 위치가 보이지 않기 때문에 패턴 셀을 형성하는 에칭 작업시 시트 반대면(하프 구간 반대면)의 셀주변에 임의의 mark를 삽입하여 가공 위치를 확보한 후 레이저 가공을 수행하게 된다.

이에, 임의의 마크는 구간을 설정하여 Taper 형성을 해야 할 구간 및 각도 등을 결정한 후 레이저 가공을 진행하게 된다.

다시 말해, 이러한 본 발명은 마스크 시트(메탈 마스크)의 증착면(소스면) 측 오픈 개구부에 대하여 증착 유기물 소스의 진입(유입)과 흐름이 원활하게 유도되도록 레이저로 하여금 커팅각을 가공하도록 하되, 상기 커팅각은 계단식 구조로서 단계별 스텝을 이루면서 사선 형태로 연속 커팅되도록 하는 바, 이는 레이저 가공으로 구현하기 어려운 경사형의 커팅라인(레이저 빔의 수직 직진성 때문)에 대하여 정밀한 각도를 설정하면서 신속하고 용이하게 가공할 수 있도록 하는 것을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 에칭 방식으로 구현하기 어려운 커팅각의 가변 조절(단계별 계단식 스텝의 간격과 깊이 및 광량 세기 조절)이 가능하도록 하는 것을 제공함에 그 목적 있다.

이에, 본 발명은 요구된 경사각 변경에 능동적인 대응이 가능하도록 함으로서 개선된 작업성과 생산성이 확보됨은 물론 글래스로의 유기물 증착 성능이 크게 향상되도록 하는 것을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 선택적인 실시예로서, 레이저의 광량 세기를 부분적으로 조절할 수 있도록 형성되어 깊은 경사면 구간에서는 레이저의 강도를 강하게 하고, 경사면이 얕은 경사면 구간에서는 레이저의 강도를 약하게 하여 예비 가공과 본 가공이 혼합되어 진행될 수 있도록 하는 것을 제공함에 그 목적이 있다.

이에, 본 발명은 또 다른 실시예로서, 계단식 스텝을 이루는 단차 간 모서리 턱에 대하여 모따기 커팅이 가능하도록 레이저의 이송시 X-Z축 또는 Y-Z축이 동시에 연동되도록 하는 것을 제공함에 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 패턴 셀을 위한 오픈(Open)용 개구부(11)와 글래스면(G/S) 측에 대응되는 하프면(12)이 가공된 마스크 시트(10)가 프레임에 용접된 상태에서 하프면이 상부 방향을 향하게 한 뒤 마스크 중심점과 셀 중심점을 측정하도록 하는 상부면 측정단계(S1)와; 프레임(20)에 마스크 시트가 용접된 상태에서 하프면이 바닥 쪽으로 올 수 있게 마스크 시트를 회전시키는 마스크 회전 단계(S2)와; 유기물 증착 유도용 테이퍼(R)를 형성하기 위해 하프면에 대하여 가공면 위치를 측정하는 Bottom 면 cell 중심점 측정단계(S4)와; 증착면(S/S: 소스면) 측 개구부(11: 내경 모서리부)에 대하여 유기물 증착 유도용 테이퍼(R)가 계단식 구조로 단계별 스텝을 이루면서 사선 형태로 연속 커팅되도록 하되, 오픈용 개구부에 대하여 "A" 포인트 위치를 확인하면서 레이저(100)로 가공하는 Taper 가공 1 단계(S5)와; 오픈용 개구부에 대하여 "B" 포인트 위치를 확인하면서 레이저(100)를 통해 가공하되, A->B 포인트 구간의 이동을 반복하면서 레이저(100)로 가공하도록 하는 Taper 가공 2 단계(S6)와; 반대면으로 가공된 상태에서 cell 중심점을 측정하여 가공 정확도를 파악하도록 하는 가공면 측정단계(S8)와; 마스크(Mask)를 다시 뒤집어서 정상 방향(하프면 상부)으로 둔 상태에서 다시 한번 마스크를 측정하는 완제품 측정단계(S9)가; 구성되어 이루어진다.

이에, 상기 Taper 가공 2 단계(S6) 이후에는 Taper 가 형성된 구간의 코너부(C)를 라운드지게 하면서 Burr를 제거하도록 하는 Taper면 전면 가공단계(S7)가 더 구성되어 이루어진 것이 바람직하다.

또한, 상기 Taper면 전면 가공단계(S7) 이후에는 테이퍼(R) 가공 후 개구부(11)의 내경 정밀도 향상을 위해 레이저(100)로 하여금 0.5~1mm 내외의 트림존을 정삭하면서 형성되고, 패턴 셀의 정사양 사이즈(size) 를 정밀하게 가공하도록 하는 정밀가공 단계(S10)가; 더 구성되어 이루어진 것이 바람직하다.

이에, 상기 마스크 회전 단계(S2) 이후에는 용접된 마스크 시트의 저면부에 바닥지그(30)가 접합되면서 별도로 인장되도록 함으로서 자중에 의해 마스크 시트가 처지는 것을 방지하도록 얼라인하여 결합하도록 하는 바닥 지그 세팅단계(S3)가; 더 구성되어 이루어진 것이 바람직하다.

이때, 상기 레이저는 경사각 중 설정된 구간과 깊이에 따라 레이저의 강도를 강약 조정할 수 있도록 형성되어 경사가 깊은 구간에는 레이저의 강도를 세게하고, 경사가 얕은 구간에서는 레이저의 강도를 약하게 하여 예비 가공과 본 가공이 혼합되어 진행될 수 있도록 하는 것도 가능하다.

이와 같이, 본 발명은 패턴 셀 중 글래스면과 반대되는 증착면(일명 소스면이라 함) 측 오픈 개구부에 대하여 증착 유기물 소스의 진입(유입)과 흐름이 원활하게 유도되도록 레이저로 하여금 커팅각을 가공하도록 하되, 상기 커팅각은 계단식 구조로서 단계별 스텝을 이루면서 사선 형태로 연속 커팅되도록 하는 바, 이는 레이저 가공으로 구현하기 어려운 경사형의 커팅라인(레이저 빔의 수직 직진성 때문)에 대하여 정밀한 각도를 설정하면서 신속하고 용이하게 가공할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 에칭 방식으로 구현하기 어려운 커팅각의 가변 조절(단계별 계단식 스텝의 간격과 깊이 및 광량 세기 조절)이 가능하도록 형성되고, 특히 요구된 경사각 변경에 능동적인 대응이 가능하도록 함으로서 개선된 작업성과 생산성이 확보됨은 물론 글래스로의 유기물 증착(유도) 성능이 크게 향상되도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전체 가공순서를 나타낸 블럭 예시도,
도 2는 본 발명에 따른 FL OLED 마스크 시트를 상하 반전한 상태를 나타낸 예시도,
도 3 내지 도 9는 본 발명에 따른 증착면 개구부의 커팅 가공 예시를 나타낸 상세도,
도 10 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예로서, 마스크 시트의 저면에 바닥지그가 구비되는 것을 나타낸 예시도이다.

다음은 첨부된 도면을 참조하며 본 발명을 보다 상세히 설명하겠다.

먼저, 본 발명은 도 1의 전체 가공순서 블록 예시도에서 보는 바와 같이, 패턴 셀을 위한 오픈(Open)용 개구부(11)와 글래스면(G/S) 측에 대응되는 하프면(12)이 가공된 마스크 시트(10)가 프레임에 용접된 상태에서 하프면이 상부 방향을 향하게 한 뒤 마스크 중심점과 셀 중심점을 측정하도록 하는 상부면 측정단계(S1)와; 프레임(20)에 마스크 시트가 용접된 상태에서 하프면이 바닥 쪽으로 올 수 있게 마스크 시트를 회전시키는 마스크 회전 단계(S2)와; 유기물 증착 유도용 테이퍼(R)를 형성하기 위해 하프면에 대하여 가공면 위치를 측정하는 Bottom 면 cell 중심점 측정단계(S4)와; 증착면(S/S: 소스면) 측 개구부(11: 내경 모서리부)에 대하여 유기물 증착 유도용 테이퍼(R)가 계단식 구조로 단계별 스텝을 이루면서 사선 형태로 연속 커팅되도록 하되, 오픈용 개구부에 대하여 "A" 포인트 위치를 확인하면서 레이저(100)로 가공하는 Taper 가공 1 단계(S5)와; 오픈용 개구부에 대하여 "B" 포인트 위치를 확인하면서 레이저(100)를 통해 가공하되, A->B 포인트 구간의 이동을 반복하면서 레이저(100)로 가공하도록 하는 Taper 가공 2 단계(S6)와; 반대면으로 가공된 상태에서 cell 중심점을 측정하여 가공 정확도를 파악하도록 하는 가공면 측정단계(S8)와; 마스크(Mask)를 다시 뒤집어서 정상 방향(하프면 상부)으로 둔 상태에서 다시 한번 마스크를 측정하는 완제품 측정단계(S9)가; 구성되어 이루어진다.

이러한 본 발명의 가공순서에 대해서는 아래에서 더욱 자세히 서술하도록 하겠으나, 먼저 본원에서 OLED 메탈 마스크가 요구하는 패턴 셀 개구부의 단면 형태를 소개하면 아래 표 5와 같다.

OLED Metal mask 가 요구하는 단면 모양

즉, 본 발명은 패턴 셀 개구부(유기물 소스가 올라오는 하부면 측)에 테이퍼 앵글(TAPER ANGLE: 아래가 넓고 위가 좁은 형태)이 가공 성형되는 것으로, 진공챔버 내에서 위로 올라오는 증착 유기물이 유리기판에 원활하게 증착되도록 유도하게 된다.

본 발명의 가공방법

한편, 본 발명에 따른 1차 pattern/ 에칭 가공은 위의 표 6에서 보는 바와 같이, 전체 패턴에 대한 기본 가공으로서, a는 기초 사이즈 가공(에칭 가공)에 해당(Taper angle 없음. Data 수치 보다 작게 가공)되고, c는: 하프 면 가공(에칭 가공)에 해당된다.

이후 , 2차 pattern / Laser 가공에서는 1차 가공된 패턴 시트(Sheet)에 추가 가공하는 것으로서, b는 패턴 부분만 가공하도록 하되 1차 에칭 시트의 패턴부를 크게 가공하여 Data 수치에 맞게 가공하도록 형성된다.

본 발명의 가공방법

그리고, 위의 표 7에서 보는 바와 같이, 1,2차 가공이 완료되면 시트를 뒤집어 하프면 반대 방향에서 가공을 수행하게 되는데, 이때에는 테이퍼(Taper)를 형성하면서 가공하도록 형성된다.

즉, 시트의 상면 글래스 방향에는 최초 하프 에칭 가공이 수행되도록 하되, 이후에는 뒤집은 상태에서 가공 위치가 보이지 않기 때문에 이를 확인하기 위해서 패턴 셀 모서리에 가공용 얼라인 홀을 삽입하여 이를 기준으로 셀과 Taper를 가공하도록 형성된다.

본 발명의 상부면 측정단계

한편, 위의 표 8에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 상부면 측정단계는 프레임에 용접된 상태에서 하프면이 상부 방향에서 마스크 중심점과 셀 중심점이 측정되도록 형성된다.

즉, 하프 가공 방향이 상부로 오게 한 후 마스크 중심과 셀 중심을 측정하여 제작된 마스크의 가공 상태를 파악하도록 한다.

이때, 마스크 중심점 산출은 메탈 마스크(Metal mask) 상의 네 모서리에 있는 관통형 얼라인 키(A~D)를 이용하여 중심점을 산출한다.

이때, 각 셀(Cell)의 사이즈를 측정하여 셀 중심을 구하고, 셀 중심과 마스크 중심을 확인한 뒤 마스크의 정확한 제작 상태를 파악하도록 형성된다.

본 발명의 가공방법/ 하프 반대면 가공

그리고, 위의 표 9에서 보는 바와 같이, 본 발명은 프레임에 용접된 상태에서 하프면이 바닥 쪽으로 올 수 있게 마스크를 회전시키는 마스크 회전 단계와,

용접된 마스크의 시트를 바닥 지그에 얼라인하여 결합하도록 하는 바닥 지그 세팅단계를 거쳐 가공하도록 형성된다.

즉, 마스크 시트(Mask sheet)를 마스크 프레임(frame)에 용접한 상태에서 뒤집은 후 하프면이 아래쪽으로 오게 한 후 패턴 셀(cell) 주위의 얼라인 마크를 이용하여 레이저로 하여금 가공하게 된다.

이때, 테이퍼 앵글을 형성하면서 패턴 셀의 개구부 단면 경사각 정확도가 현저하게 높아지도록 형성된다.

또한, 본 발명은 시트 바닥에 구비된 지그를 이용하여 용접된 마스크 시트가 뒤집었을 때 아래쪽으로 처지는 현상을 방지하고, 가공되는 면을 안정적으로 고정하여 가공시 변형을 줄일 수 있게 된다.

본 발명의 Bottom 얼라인 키 가공방법

위의 표 10에서 보는 바와 같이, 본 발명의 Bottom 면 cell 중심점 측정단계는 테이퍼를 형성하기 위해 가공면의 위치를 설정하고 측정하는 것으로, 시트 후면에 각 패턴 셀의 모서리 마다 가공 방향에 대한 레이저 가공 마크가 형성되어 이를 측정하면서 레이저 빔이 조사되도록 형성된다.

본 발명의 테이퍼 및 패턴 형성공정

즉, 위의 표 11에서 보는 바와 같이, 본 발명의 Taper 가공 1 단계는 "A"포인트 위치를 확인하면서 가공하도록 형성되고, Taper 가공 2 단계는 "B" 포인트를 가공하는 것으로 A->B 구간 이동을 반복하면서 가공하되, Taper 를 형성하면서 Pattern size를 정밀하게 가공하도록 형성된다.

이때, A->B 구간의 이동시에는 두께별, 거리별, 깊이별 경사를 감안하여 가공하는 것이 바람직하다.

이는 미리 설정된 중심점 또는 얼라인 키를 이용하여 레이저의 최소 구간 이동을 수행하면서 동시에 단계별 단차가공이 테이퍼 앵글 상에 정밀하게 제어 가공되도록 함으로서, 정확한 테이퍼 앵글(TAPER ANGLE)을 가공할 수 있도록 형성된다.

본 발명의 Taper 가공단계

그리고 위의 표 12에서 보는 바와 같이, 본 발명의 Taper면 전면 가공단계는 Taper 가 형성된 구간의 코너부를 라운드지게 하면서 Burr를 제거하도록 형성된다. 이때, 최종 조정 각도는 45~60°인 것이 바람직하다.

본 발명의 오픈부 정밀 가공방법

그리고, 위의 표 13에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 오픈부 레이저 가공 단계는 대략 1~6단계 정도로 나뉘어 정밀 가공되도록 하는 것으로, 이는 단계별 Taper 가공이 완료된 후 진행하도록 형성된다.

본 발명의 바닥 지그 세팅방법

이에, 위의 표 14에서 보는 바와 같이, 본 발명은 바닥에 구비된 지그를 이용하여 용접된 마스크가 뒤집었을 때 아래쪽으로 처지는 현상을 방지하고, 가공되는 면을 안정적으로 고정하여 가공시 변형을 줄이도록 형성된다.

본 발명의 바닥 지그 세팅방법

또한, 위의 표 14에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 오픈 개구부는 에칭으로 가공된 것에 비해 레이저 가공으로 하여금 단계별 경사각의 커팅라인(레이저 빔의 수직 직진성 때문)이 형성되어 유기물 증착 성능이 월등하게 향상되는 특징이 있다.

본 발명의 패턴 예시도

다시 말해, 위 표 16에서 보는 바와 같이, 본 발명은 글래스면과 반대되는 증착면(일명 소스면이라 함) 측 오픈 개구부에 대하여 레이저로 하여금 커팅각을 가공하도록 형성되어 증착 유기물 소스의 진입(유입)과 흐름이 원활하게 유도되도록 형성된다.

이에, 상기 레이저는 경사각 중 설정된 구간과 깊이에 따라 레이저의 강도를 강약 조정할 수 있도록 형성되어 경사가 깊은 구간에는 레이저의 강도를 세게하고, 경사가 얕은 구간에서는 레이저의 강도를 약하게 하여 예비 가공과 본 가공이 혼합되어 진행될 수 있도록 하는 것도 가능하다.

즉, 마스크 시트의 두께차 또는 패턴 셀의 스팩 사양의 상이함으로 인해 경사각의 특정이 다르게 발생하면 그에 따라 수치 제어를 달리하면서 레이저 강도를 구간 중 서로 다르게 변경하면서 레이저 가공을 수행할 수 있도록 형성된다.

또한, 이러한 레이저 세기 가변 설정은 경사각 커팅 가공시 소재에 무리가 가지 않도록 하면서 신속한 연속 가공이 가능하도록 하기 위함이다.

이때, 상기 레이저는 계단식 스텝을 이루는 단차 간 모서리 턱에 대하여 X-Z축 또는 Y-Z축이 동시에 연동 이송되도록 형성되어 해당 부분(모서리 턱)의 코너부 모따기 커팅이 가능하도록 하는 것이 바람직하다.

즉, 상기 단차간 모서리 턱 코너부는 90°로 직각된 부분으로서 이 부분에 유기물이 닿아 원활하게 증착되지 못하는 것을 방지하기 위함으로, 레이저의 빔 발진시에는 해당 위치(모서리 턱 구간)에서 레이저 로봇 아암이 45°사선으로 이송되면서 모따기 형태의 사선부를 가공할 수 있도록 하는 바, 이는 유기물 증착이 원활하게 확보되도록 하기 위함이다.

이는 별도의 조정에 의해 커팅각 가공이 모두 완료된 후 별도로 수행되는 옵션 작업에 해당된다.

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 ... 개구부
12 ... 하프면 13 ... 트림존
100 ... 레이저
S100 ... 제1단계 S200 ... 제2단계
S300 ... 제3단계 S310 ... 반전단계
S320 ... 1차세팅 단계 S330 ... 2차세팅 단계
S340 ... 레이저 커팅단계 S350 ... 정밀가공 단계

Claims (4)

1. 패턴 셀을 위한 오픈(Open)용 개구부(11)와 글래스면(G/S) 측에 대응되는 하프면(12)이 가공된 마스크 시트(10)가 프레임에 용접된 상태에서 하프면이 상부 방향을 향하게 한 뒤 마스크 중심점과 셀 중심점을 측정하도록 하는 상부면 측정단계(S1)와;
   프레임(20)에 마스크 시트가 용접된 상태에서 하프면이 바닥 쪽으로 올 수 있게 마스크 시트를 회전시키는 마스크 회전 단계(S2)와;
   유기물 증착 유도용 테이퍼(R)를 형성하기 위해 하프면에 대하여 가공면 위치를 측정하는 Bottom 면 cell 중심점 측정단계(S4)와;
   증착면(S/S: 소스면) 측 개구부(11: 내경 모서리부)에 대하여 유기물 증착 유도용 테이퍼(R)가 계단식 구조로 단계별 스텝을 이루면서 사선 형태로 연속 커팅되도록 하되, 오픈용 개구부에 대하여 "A" 포인트 위치를 확인하면서 레이저(100)로 가공하는 Taper 가공 1 단계(S5)와;
   오픈용 개구부에 대하여 "B" 포인트 위치를 확인하면서 레이저(100)를 통해 가공하되, A->B 포인트 구간의 이동을 반복하면서 레이저(100)로 가공하도록 하는 Taper 가공 2 단계(S6)와;
   반대면으로 가공된 상태에서 cell 중심점을 측정하여 가공 정확도를 파악하도록 하는 가공면 측정단계(S8)와;
   마스크(Mask)를 다시 뒤집어서 정상 방향(하프면 상부)으로 둔 상태에서 다시 한번 마스크를 측정하는 완제품 측정단계(S9)가; 구성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 FL(Flip laser) OLED 마스크 제조방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 Taper 가공 2 단계(S6) 이후에는
   Taper 가 형성된 구간의 코너부(C)를 라운드지게 하면서 Burr를 제거하도록 하는 Taper면 전면 가공단계(S7)가 더 구성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 FL(Flip laser) OLED 마스크 제조방법.
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서, 상기 마스크 회전 단계(S2) 이후에는 용접된 마스크 시트의 저면부에 바닥지그(30)가 접합되면서 별도로 인장되도록 함으로서 자중에 의해 마스크 시트가 처지는 것을 방지하도록 얼라인하여 결합하도록 하는 바닥 지그 세팅단계(S3)가; 더 구성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 FL(Flip laser) OLED 마스크 제조방법.
   

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