JP4167248B2 - シャドウマスクの付着方法 - Google Patents

Description

本発明は、シャドウマスクの付着方法に関し、より詳細には、鉛直配置されたマスクフレーム上にシャドウマスクを隣接させ、引張力を加えた状態で、マスクフレームに溶接をして付着することにより、鉛直方向への垂れを予め反映してマスク付着後のパターンの変形を防止し、整列可否を予め確認可能にしたシャドウマスクの付着方法に関する。

一般に、真空状態において薄膜を蒸着する真空蒸着法は、半導体及び表示素子分野等において広く使用されている。
このような真空蒸着法は、蒸着が行われる基板上に特定のパターンを有するシャドウマスクを利用し、前記シャドウマスクによって遮蔽された部分以外のみに蒸着行われるようにしたものである。

図１は、一般的なシャドウマスクが示された図である。
図１に示されたように、シャドウマスク１０は、遮断領域１１と、基板(図示せず)の蒸着領域に対応される透過領域１２のパターンを形成して構成される。
図２は、一般的なシャドウマスクを利用して金属配線が形成された表示素子基板に蒸着物質を蒸着する過程が示された図である。

図２を参照すれば、表示素子は相互交差して画素領域を定義するゲート配線３２、及びデータ配線３１と、ゲート配線３２及びデータ配線３１の交差地点に位置された薄膜トランジスタで構成される。

各画素領域３３には、蒸着物質が蒸着されるが、図２に示されたように前記アレイ配線と駆動素子が構成された基板３０の一面が下向きになるようにし、基板３０の下部にシャドウマスク１０を位置させる。この状態で、蒸着工程によって各画素領域３３に薄膜を形成するようになる。

しかしながら、前記シャドウマスクは、薄い厚さを持つ金属板形態であるから前記基板に整列する際に、端のみを支持しながら前記基板に密着することになるが、このとき、前記シャドウマスクの中央部は、支持手段なしにその端のみで支持されるので、完全密着がなされない。特に、基板を鉛直方向に支持するときには、中央部自体の重量により下方に垂れる現象が生じて蒸着工程の際にパターン誤差が生じるという問題がある。

また、最近要求されている大面積の表示素子では、前記シャドウマスクが大面積になるほど前記シャドウマスクの重量による弛み現象が発生し、前記シャドウマスクの中央部に行くほど前記シャドウマスクと前記基板との間隔が大きくなり、パターンの正確性が確保し難いという問題が発生した。また、前記問題は、鉛直配置されて蒸着が行われる工程上においてさらに浮き彫りになっている。

上述した従来のシャドウマスクは、マスクフレーム上に水平に溶接され、前記マスクフレーム上に溶接された前記シャドウマスクを鉛直配置するときには、それ自体の重量により下向きに垂れる現象が発生され、これは前記基板が大面積化されるほど更に加重される。このため、前記シャドウマスク上のパターンもまた変形が発生されてパターンの正確性が減少されるのである。

なお、従来のシャドウマスクの付着方法を記載した文献としては、有機ＥＬ用マスクを開示した下記特許文献１、シャドウマスク及びこれを用いたフールカラー有機ＥＬ製造方法を開示した下記特許文献２等がある。
韓国特許公開第２００４−００５４９３７号 韓国特許公開第２００２−００２７９５９号

したがって、本発明は、上述したように従来の問題を解決するために案出されたものであり、その目的は、鉛直配置されたマスクフレーム上にシャドウマスクを隣接させ、引張力を加えた状態でマスクフレームに溶接をして付着することにより、鉛直方向への垂れを予め反映し、マスク付着後、パターンの変形を防止して整列可否を予め確認できるようにしたシャドウマスクの付着方法を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明によるシャドウマスクの付着方法によれば、マスクフレームを鉛直配置する段階と、シャドウマスクを前記マスクフレーム上に付着する段階と、からなることを特徴とする。

また、前記シャドウマスクを前記マスクレーム上に付着する段階は、前記シャドウマスクを前記マスクフレーム上に隣接させる段階と、前記シャドウマスクに外力を加える段階と、前記マスクフレーム上に外力が加えられた前記シャドウマスクを接合させる段階と、からなることを特徴とする。

また、前記シャドウマスクに加えられた外力は、前端引張力によって行われることを特徴とする。

また、前記シャドウマスクを前記マスクフレーム上に付着する接合は、溶接によって行われることを特徴とする。

また、前記溶接は、複数の点溶接によって行われることを特徴とする。

また、前記マスクフレームを鉛直配置する段階は、前記シャドウマスクにパターンを形成する前段階をさらに含んでなることを特徴とする。

また、前記シャドウマスクを前記マスクフレーム上に付着する段階は、前記シャドウマスクにパターンを形成する後段階をさらに含んでなることを特徴とする。

上述したように、本発明によるシャドウマスクの付着方法によれば、鉛直方向への垂れを予め反映してマスク付着後のパターン変形を防止し、整列可否を予め確認することができる。

以下、添付された図面を参照して本発明によるシャドウマスクの付着方法の好ましい実施形態を詳細に説明する。

図３は、本発明の実施形態によるシャドウマスクの付着方法のマスクフレームが鉛直配置される段階が示された図であり、図４は、本発明の実施形態によるシャドウマスクの付着方法のシャドウマスクがマスクフレーム上に隣接される段階が示された図であり、図５は、本発明の実施形態によるシャドウマスクの付着方法のシャドウマスクがマスクフレーム上に固定される段階が示された図であり、図６は、本発明の実施形態によるシャドウマスクの付着方法のシャドウマスクがマスクフレーム上に接合される段階が示された図である。

図３ないし図６に示されたように、シャドウマスク１０を支持するように構成されるマスクフレーム２０は鉛直配置される。その後、透過領域１２及び遮断領域１１に区分されてパターンが形成されたシャドウマスク１０がマスクフレーム２０上に付着されるようにする。

シャドウマスク１０がマスクフレーム２０上に付着される段階は、シャドウマスク１０をマスクフレーム２０上に隣接させる段階、シャドウマスク１０に外力を加える段階及びマスクフレーム２０上に外力が加えられたシャドウマスク１０を接合させる段階からなる。

パターンが形成されたシャドウマスク１０は、鉛直配置されたマスクフレーム２０上に隣隣接され、マスクフレーム２０に整合されて配置される。

その後、シャドウマスク１０は、引き張りシステム７０によって外力が加えられる。引き張りシステム７０によってシャドウマスク１０に加えられる外力は、前端引張力Fによって行われるので、シャドウマスク１０は、平板状の前端方向に引き張りされる。

平板状の前端方向に引き張りされたシャドウマスク１０は、引き張りシステム７０の複数の固定部材７２によって引き張りされた状態で固定される。その後、シャドウマスク１０は、固定された状態でマスクフレーム２０上に接合される。すなわち、固定された状態のシャドウマスク１０は、溶接機９０によって溶接される。

本発明の実施形態が示された図では、レーザ溶接機９０が示されており、このレーザ溶接機９０によって、シャドウマスク１０は、マスクフレーム２０上に点溶接により接合される。

上述したシャドウマスク１０は、マスクフレーム２０が鉛直配置される前にパターンが形成される段階を介して遮断領域１１及び透過領域１２のパターンが形成され、このシャドウマスク１０上にパターンが形成される方法は公知の技術による。

以下、添付された図面を参照して本発明の他の実施形態によるシャドウマスクの付着方法の好ましい実施形態を詳細に説明する。

図７は、本発明の他の実施形態によるシャドウマスクの付着方法のシャドウマスクがマスクフレーム上に隣接される段階が示された図であり、図８は、本発明の他の実施形態によるシャドウマスクの付着方法のシャドウマスクが、マスクフレーム上に固定される段階が示された図であり、図９は、本発明の他の実施形態によるシャドウマスクの付着方法のシャドウマスクが、マスクフレーム上に接合される段階が示された図であり、図１０は、本発明の他の実施形態によるシャドウマスクの付着方法のシャドウマスクが、マスクフレーム上に接合された状態でパターン形成される段階が示された図である。

シャドウマスク１０を支持するように構成されるマスクフレーム２０は、鉛直配置される(図３参照)。その後、図７ないし図１０に示されたように、シャドウマスク１０がマスクフレーム２０上に付着される。

シャドウマスク１０が、マスクフレーム２０上に付着される段階は、シャドウマスク１０をマスクフレーム２０上に隣接させる段階、シャドウマスク１０に外力を加える段階及びマスクフレーム２０上に外力が加えられたシャドウマスク１０を接合させる段階と、からなる。

パターンが形成されたシャドウマスク１０は、鉛直配置されたマスクフレーム２０上に隣接されてマスクフレーム２０に整合されて配置される。その後、シャドウマスク１０は、引き張りシステム７０によって外力が加えられる。引き張りシステム７０によってシャドウマスク１０に加えられる外力は、前端引張力Fによってなされるので、シャドウマスク１０はその平板上の前端方向に引き張りされる。

平板上の前端方向に引き張りされたシャドウマスク１０は、引き張りシステム７０の複数の固定部材７２によって引き張りされた状態で固定される。その後、シャドウマスク１０は固定された状態でマスクフレーム２０上に接合される。すなわち、固定された状態のシャドウマスク１０は、溶接機９０によって溶接される。

本発明の実施形態が示された図では、レーザ溶接機９０が示されており、このレーザ溶接機９０によってシャドウマスク１０は、マスクフレーム２０上に点溶接によって接合される。

その後、外力によって引き張りされた状態で点溶接Wにより鉛直配置されているマスクフレーム２０上に付着されたシャドウマスク１０には、一定の形状を有する透過領域１２、すなわち、パターンが形成される。シャドウマスク１０上にパターンを形成するためにレーザ加工が適用される。レーザは、属性上材質が薄いほど加工性に優れ、レーザ加工の際、透過領域１２の間の間隔が１０μｍ以下の加工が可能であり、透過領域１２の大きさも１０μｍ以下が可能であり、透過領域１２の集積化が可能であるという長所がある。

好ましくは、レーザの光特性を改善し、レーザ加工の際に発生される高温の熱による被加工材の熱的損傷を防止するためにレーザウォータージェット加工L/Wによって行われる。レーザウォータージェット加工L/Wは、既に公知された技術であり、高圧で水を噴射する際にその深部にレーザが一緒に放射されるようにする技術であり、高圧の水噴射によってレーザの光特性が改善されるようにし、レーザによって発生される高熱を水で冷却させる効果がある。

以上、添付の図面を参照しながら本発明の好適な実施例について説明したが、前記説明は単に本発明を説明するための目的であり、意味限定や請求の範囲に記載された本発明の範囲を制限するためのものではない。したがって、前記説明によって、当業者であれば、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で各種の変更および修正が可能であることはいうまでもない。

一般的なシャドウマスクを示した図である。 一般的なシャドウマスクを利用して金属配線が形成された表示素子基板に蒸着物質を蒸着する過程が示された図である。 本発明の実施形態によるシャドウマスクの付着方法のマスクフレームが鉛直配置される段階が示された図である。 本発明の実施形態によるシャドウマスクの付着方法のシャドウマスクがマスクフレーム上に隣接される段階が示された図である。 本発明の実施形態によるシャドウマスクの付着方法のシャドウマスクがマスクフレーム上に固定される段階が示された図である。 本発明の実施形態によるシャドウマスクの付着方法のシャドウマスクがマスクフレーム上に接合される段階が示された図である。 本発明の他の実施形態によるシャドウマスクの付着方法のシャドウマスクがマスクフレーム上に隣接される段階が示された図である。 本発明の他の実施形態によるシャドウマスクの付着方法のシャドウマスクがマスクフレーム上に固定される段階が示された図である。 本発明の他の実施形態によるシャドウマスクの付着方法のシャドウマスクがマスクフレーム上に接合される段階が示された図である。 本発明の他の実施形態によるシャドウマスクの付着方法のシャドウマスクが マスクフレーム上に接合された状態でパターン形成される段階が示された図である。

符号の説明

１０ シャドウマスク
１１ 遮断領域
１２ 透過領域
２０ マスクフレーム
３０ 基板
５０ 磁石
７０ 引き張りシステム
７２ 固定部材
９０ 溶接機
L/W レーザワータジェット
W 溶接部

Claims (7)

1. マスクフレームを鉛直配置する段階と、
   シャドウマスクを前記マスクフレーム上に付着する段階と、からなることを特徴とするシャドウマスクの付着方法。
2. 前記シャドウマスクを前記マスクレーム上に付着する段階は、
   前記シャドウマスクを前記マスクフレーム上に隣接させる段階と、
   前記シャドウマスクに外力を加える段階と、
   前記マスクフレーム上に外力が加えられた前記シャドウマスクを接合させる段階と、
   からなることを特徴とする請求項１に記載のシャドウマスクの付着方法。
3. 前記シャドウマスクに加えられた外力は、前端引張力によって行われることを特徴とする請求項２に記載のシャドウマスクの付着方法。
4. 前記シャドウマスクを前記マスクフレーム上に付着する接合は、溶接によって行われることを特徴とする請求項２に記載のシャドウマスクの付着方法。
5. 前記溶接は、複数の点溶接によって行われることを特徴とする請求項４に記載のシャドウマスクの付着方法。
6. 前記マスクフレームを鉛直配置する段階は、前記シャドウマスクにパターンを形成する前段階をさらに含んでなることを特徴とする請求項１に記載のシャドウマスクの付着方法。
7. 前記シャドウマスクを前記マスクフレーム上に付着する段階は、前記シャドウマスクにパターンを形成する後段階をさらに含んでなることを特徴とする請求項１に記載のシャドウマスクの付着方法。

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