JP6154572B2 - 薄膜蒸着用のマスクフレームアセンブリー - Google Patents

Description

本発明は、薄膜蒸着用のマスクフレームアセンブリーに係り、さらに詳細には、マスクの変形を防止するための薄膜蒸着用のマスクフレームアセンブリーに関する。

通例的に、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＴＦＴ）を備える有機発光ディスプレイ装置（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｄｅｖｉｃｅ、ＯＬＥＤ）は、デジタルカメラや、ビデオカメラや、カムコーダや、携帯情報端末機や、スマートホンや、タブレットパソコンや、超スリムノート型パソコンなどのモバイル機器用ディスプレイ装置や、超薄型テレビなどの電子電気製品に適用できて、脚光を浴びている。

ＯＬＥＤは、アノードとカソードとに注入される正孔と電子とが有機発光層で再結合して発光する原理で色相を具現できるものであって、アノードとカソードとの間に有機発光層を挿入した積層型ディスプレイ装置である。

しかし、前記の構造では高効率発光を得難いため、それぞれの電極と有機発光層との間に電子注入層、電子輸送層、正孔輸送層、及び正孔注入層などの中間層を選択的にさらに挿入して使用している。

前記ＯＬＥＤの電極と有機発光層を含む中間層とは、フォトリソグラフィ法や蒸着法などによって形成できる。

本発明は、マスクの変形を低減させて基板に対するマスクの密着不良を最小化させた薄膜蒸着用のマスクフレームアセンブリーを提供することである。

本発明の一側面による薄膜蒸着用のマスクフレームアセンブリーは、開口部が形成され、前記開口部を取り囲むマスクフレーム；前記マスクフレーム上に結合されるマスク；を備えるが、前記マスクの少なくとも一領域には変形防止部が形成される。

本発明の一実施形態において、前記マスクには、長手方向に沿って蒸着用パターン部が離隔して形成され、隣接する蒸着用パターン部の間には、これらを互いに連結させるリブが形成され、前記変形防止部は、前記リブに形成される第１ダミーパターン部である。

本発明の一実施形態において、前記マスクには、前記蒸着用パターン部の幅方向の両エッジに第２ダミーパターン部がさらに形成される。

本発明の一実施形態において、前記蒸着用パターン部、第１ダミーパターン部、及び第２ダミーパターン部は、ドット型のスリットパターンであるか、またはストリップ型のスリットパターンである。

本発明の一実施形態において、前記マスクには、前記蒸着用パターン部の幅方向の両エッジにハーフエッチング部がさらに形成される。

本発明の一実施形態において、前記ハーフエッチング部は、基板と対向するマスクの第１面と反対の第２面から、前記マスクの厚さを他の部分より薄く形成する。

本発明の一実施形態において、前記第１面は、パターニングしようとする蒸着用基板への接触面である。

本発明の一実施形態において、前記マスクには、長手方向に沿って蒸着用パターン部が離隔して形成され、隣接する蒸着用パターン部の間には、これらを互いに連結させるリブが形成され、前記変形防止部は、前記リブに形成される第１ハーフエッチング部である。

本発明の一実施形態において、前記第１ハーフエッチング部は、前記リブの両側から前記マスクのエッジに延びる。

本発明の一実施形態において、前記マスクの両端は、引張力が印加された状態で対向して配されたフレームに溶接される。

本発明の一実施形態において、前記マスクフレームは、一方向に互いに対向して配された複数の第１フレームと、他方向に互いに対向して配された複数の第２フレームとを備え、前記複数の第１フレームと複数の第２フレームとは互いに連結されて、開口部を取り囲むように形成される。

本発明の一実施形態において、前記マスクは、複数の第１フレームと平行な方向に固設され、複数の第２フレームに連続的に配列される。

本発明の一実施形態において、前記マスクは、前記マスクフレームの開口部を横切って一方向に配された少なくとも一つの分割マスクを備える。

本発明の薄膜蒸着用のマスクフレームアセンブリーは、次のような効果を得ることができる。

第１に、マスクの蒸着用パターン部の周辺部に変形防止部が形成されることで、マスクの垂直方向の変形を低減させることができる。これにより、基板へのマスクの密着不良を最小化する。

第２に、基板に対するマスクの密着性を向上させることができるので、蒸着品質が向上する。これにより、画質不良を低減させることができる。

本発明の一実施形態による薄膜蒸着用のマスクフレームアセンブリーを示す斜視図である。 図１の分割マスクを示す平面図である。 図２の分割マスクの一変形例を部分的に示す平面図である。 図２の分割マスクの他の変形例を部分的に示す平面図である。 本発明の他の実施形態による分割マスクを一部切開して示す斜視図である。 図５のＶＩ−ＶＩ線の断面図である。 本発明のさらに他の実施形態に他の分割マスクを一部切開して示す斜視図である。 図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線の断面図である。 図７のＩＸ−ＩＸ線の断面図である。 本発明のさらに他の実施形態による分割マスクを部分的に示す平面図である。 本発明のマスクフレームアセンブリーを利用して蒸着する状態を示す構成図である。 本発明のマスクフレームアセンブリーを利用して蒸着形成されたＯＬＥＤの断面図である。

本発明は、多様な変換を加えることができ、色々な実施形態を持つことができるところ、特定実施形態を図面に例示して詳細に説明しようとする。しかし、これは、本発明を特定の実施形態に対して限定しようとするものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるあらゆる変換、均等物ないし代替物を含むと理解されねばならない。本発明を説明するに当たって、関連する公知技術についての具体的な説明が本発明の趣旨を不明にすると判断される場合、その詳細な説明を省略する。

第１、第２などの用語は、多様な構成要素を説明するのに使われるが、構成要素は用語によって限定されてはならない。用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみで使われる。本出願で使用した用語は、単に特定の実施形態を説明するために使われたものであって、本発明を限定しようという意図ではない。単数の表現は、文脈上明らかに異なって意味しない限り、複数の表現を含む。本出願で“含む”または“持つ”などの用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとすることであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせた物の存在または付加の可能性を予め排除しないと理解されねばならない。

以下、本発明による薄膜蒸着用のマスクフレームアセンブリーの実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明し、添付図面を参照して説明するに当たって、同一または対応する構成要素は同じ図面番号を付け、これについての重なる説明は省略する。

通例的なＯＬＥＤに適用されるフォトリソグラフィ法は、基板上の一部領域にフォトレジストを塗布することでウェットエッチングする方法である。しかし、フォトリソグラフィ法は、フォトレジストを剥離する過程で水分が有機発光層などに流れ込む恐れがある。これにより、完成されたＯＬＥＤの性能及び寿命特性を顕著に劣化させる恐れがある。

前記問題点を解決するための方法のうち一つが蒸着法である。蒸着法は、基板上に形成される薄膜などのパターンと同じパターンを持つファインメタルマスク（Ｆｉｎｅ Ｍｅｔａｌ Ｍａｓｋ、ＦＭＭ）を整列し、薄膜の原材料を蒸着して所望のパターンの薄膜を形成する。

蒸着用マスクとしては、マスクフレームに結合された１枚のマスク中に、基板の全面に対応する薄膜パターンが形成された大型マスクが使われる。しかし、ＦＭＭが大面積化すれば、パターン形成のためのエッチング誤差も大きくなる。これにより、画質不良が発生する。

最近は、マスクを複数のスティック形状に分割して製造した後、これをマスクフレームに貼り付けて使用する分割マスクが使われている。分割マスクをマスクフレームに貼り付ける時には、マスクを長手方向に引っ張った状態でマスクフレームに溶接する。

しかし、分割マスクを使用する場合にも、蒸着用パターン部の周辺部で蒸着不良による画質不良が発生する。これらの主要原因としては、基板に対するマスクの密着不良を挙げることができる。

すなわち、分割マスクを引っ張る時、複数の蒸着用パターン部が下方に下がりつつ、蒸着用パターン部の周辺部、特に隣接する蒸着用パターン部間の領域であるリブが相対的に突出するので、基板に対するマスクの密着が円滑になされない。したがって、マスクの変形を最小化させる必要がある。

図１は、本発明の一実施形態によるマスクフレームアセンブリー１００を示したものであり、図２は、図１の分割マスク１２０を示したものである。

図１及び図２を参照すれば、前記マスクフレームアセンブリー１００は、マスクフレーム１１０、及び複数の分割マスク１２０を持つマスク１３０を備える。

前記マスクフレーム１１０には開口部１１５が形成され、前記開口部１１５を取り囲むように複数のフレーム１１１ないし１１４が互いに連結されて形成される。

前記フレーム１１１ないし１１４は、Ｘ方向に沿って互いに対向し、Ｙ方向に沿って平行に配された第１フレーム１１１及び第２フレーム１１２と、Ｙ方向に沿って互いに対向し、かつＸ方向に沿って平行に配された第３フレーム１１３及び第４フレーム１１４とを備える。前記第１フレーム１１１、第２フレーム１１２、第３フレーム１１３、及び第４フレーム１１４は、互いに連結されて四角枠を形成する。

一方、前記マスクフレーム１１０は、マスク１２０の溶接時に変形の少ない素材、例えば、剛性の大きい金属からなることが望ましい。

前記マスクフレーム１１０上にはマスク１３０が結合されている。前記マスク１３０を利用して高精密度のパターニングを行うためには、マスク１３０と、前記マスク１３０の上部に位置する基板１４０との密着性を高めてシャドー現象を低減させねばならない。したがって、前記マスク１３０は、薄板で形成されることが望ましい。前記マスク１３０の素材としては、ステンレススチール、インバー（Ｉｎｖａｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル合金、ニッケル−コバルト合金などが使われる。

前記マスク１３０は、自重によって下がる現象を防止するために、Ｙ方向に分離された複数の分割マスク１２０を利用できる。本実施形態では、ストライプ形状の分割マスク１２０を中心として説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記マスク１３０の幅が引張方向である長手方向より小さな形状のマスクのうちいずれか一つの形状であるが、構造に限定されるものではない。

前記分割マスク１２０は、引張方向であるＸ方向に対して垂直方向であるＹ方向に沿って複数に分離されている。すなわち、それぞれの分割マスク１２０の両端部は、第１フレーム１１１及び第２フレーム１１２にそれぞれ固定され、それぞれの分割マスク１２０は、Ｙ方向に連続的に配列されて前記開口部１１５をカバーしている。

ここで、前記分割マスク１２０の少なくとも一領域には、蒸着用基板１４０に対する分割マスク１２０の接触変形を防止する変形防止部が形成されている。
さらに詳細に説明すれば、次の通りである。

図面を参照すれば、前記分割マスク１２０は、ストライプ形状の金属プレートである。前記分割マスク１２０には、長手方向に沿って離隔して複数の蒸着用パターン部１２１がパターン化した蒸着領域１２５が形成されている。前記蒸着用パターン部１２１には、複数のストリップ形状のスリットがパターン化している。前記蒸着用パターン部１２１に形成されたパターン形状は、ストリップ形状のスリットパターン以外にもドット形状のスリットパターンなどいずれか一つに限定されるものではない。

前記蒸着用パターン部１２１は、電鋳法で形成することで微細なパターニング及び表面平滑性を得ることができる。代案としては、前記蒸着用パターン部１２１は、エッチング法やレーザー加工などによって製造できる。エッチング法によって製造される場合、前記蒸着用パターン部１２１は、フォトレジストを利用して前記蒸着用パターン部１２１と同じパターンを持つレジスト層を薄板に形成するか、またはパターンを持っているフィルムを薄板に付着した後、薄板をエッチングすることで形成することができる。

隣接する蒸着用パターン部１２１の間にはリブ１２２が形成されて、複数の蒸着領域１２５を互いに連結させている。前記リブ１２２は、前記分割マスク１２０が引っ張られる方向であるＸ方向に沿って前記蒸着領域１２５の間に形成された領域である。前記分割マスク１２０の幅方向の両エッジには枠部１２３が形成されている。前記分割マスク１２０の両端部には溶接部１２４が形成されている。

前記分割マスク１２０は、前記開口部１１５を横切ってＸ方向に配される。前記分割マスク１２０は、Ｘ方向に所定の引張力が印加された状態で、第１フレーム１１１及び第２フレーム１１２に対して溶接部１２４が溶接される。これにより、前記マスク１３０は、前記マスクフレーム１１０に対して固定される。

この時、前記リブ１２２には変形防止部が形成されている。前記変形防止部は、前記リブ１２２に形成されるダミーパターン部２１０に該当する。前記ダミーパターン部２１０の長手方向（すなわち、Ｙ方向）への間隔Ｇ１は、前記蒸着用パターン部１２１の長手方向への間隔Ｇ２より狭く形成される。前記ダミーパターン部２１０の間隔Ｇ１がさらに狭いのは、相対的に前記蒸着用パターン部１２１が形成された蒸着領域１２５を増大させて、所望サイズのディスプレイ領域を確保するためである。

前記ダミーパターン部２１０の形状は、前記蒸着用パターン部１２１の形状と同一に形成することが、マスク１３０の製造工程上有利である。これにより、前記ダミーパターン部２１０はストリップ型のスリットパターンであるか、またはドット型のスリットパターンでありうる。しかし、本発明は必ずしもこれに限定されるものではなく、前記ダミーパターン部２１０に多様な形状のパターンが適用できるということはいうまでもない。

一方、前記ダミーパターン部２１０に対応する蒸着用基板１４０へのパターンの蒸着を所望しない場合、蒸着時に前記ダミーパターン部２１０を遮蔽マスクなどによって遮断できる。

本出願人の実験によれば、従来のようにダミーパターン部が形成されていないマスクフレームアセンブリーを利用する場合、分割マスクに所定の引張力が印加された状態でマスクフレームに固定させる時、蒸着用パターン部が形成された蒸着領域が下方に下がる現象によって、蒸着領域に対してリブが１０μｍほど蒸着用基板に向かって相対的に突出する変形が発生する。

これに対して、本実施形態のように、前記分割マスク１２０を持つマスク１３０を適用する場合、前記蒸着用パターン部１２１が形成された蒸着領域１２５と、前記リブ１２２に形成されたダミーパターン部２１０が形成された領域とで同一に変形が発生するので、前記蒸着領域１２５に対してダミーパターン部２１０が形成されたリブ１２２が、蒸着用基板１４０に向かって相対的に突出せずに、前記蒸着用パターン部１２１と同じ高さを維持する。

したがって、前記分割マスク１２０の平坦性を向上させることができるので、蒸着用基板１４０に対してマスク１３０の接触不良を解消できる。これにより、パターンの位置精密度を向上させることができ、蒸着品質を高めることができる。
図３は、図２の分割マスク１２０の一変形例を示したものである。

図面を参照すれば、分割マスク３１０には、長手方向に沿って複数の蒸着用パターン部３１１がパターン化した蒸着領域３１５が形成されている。前記蒸着用パターン部３１１には、複数のストリップ形状のスリットがパターン化している。

隣接する蒸着用パターン部３１１の間にはリブ３１２が形成されて、複数の蒸着領域３１５を互いに連結させている。前記リブ３１２は、分割マスク３１０が引っ張られる方向に沿って前記蒸着領域３１５の間に形成された領域である。前記分割マスク３１０の幅方向の両エッジには枠部３１３が形成されている。

この時、前記蒸着用パターン部３１１が形成された蒸着領域３１５の周辺部には変形防止部が形成されている。前記変形防止部は、前記リブ３１２に形成される第１ダミーパターン部３１４と、前記枠部３１３に形成される第２ダミーパターン部３１６とを備える。

前記第１ダミーパターン部３１４の長さは、図２のダミーパターン部１２２と同様に前記蒸着用パターン部３１１より短い長さを持ち、前記第１ダミーパターン部３１４の形状は、前記蒸着用パターン部３１１の形状と実質的に同一である。

前記第２ダミーパターン部３１６は、前記枠部３１３に形成されるストリップ型のスリットパターンであるか、またはドット形状のスリットパターンでありうる。

前記第２ダミーパターン部３１６は、前記分割マスク３１０の両エッジに沿って延びて形成されるか、または前記蒸着領域３１５の両エッジのみに形成され、前記リブ３１２から幅方向に延びる前記分割マスク３１０の両エッジ部分３１７には形成されていない。これは、前記リブ３１２から前記分割マスク３１０の両エッジに延びる領域３１７には、支持台などの他の部材が設けられる場合に溶接するためである。
図４は、図２の分割マスクの他の変形例を示したものである。

図面を参照すれば、分割マスク４１０には、長手方向に沿って複数の蒸着用パターン部４１１がパターン化した蒸着領域４１５が形成されている。隣接する蒸着用パターン部４１１の間にはリブ４１２が形成されて、隣接する蒸着領域４１５を互いに連結させている。前記分割マスク４１０の幅方向の両エッジには枠部４１３が形成されている。

この時、前記蒸着用パターン部４１１が形成された蒸着領域４１５の周辺部には変形防止部が形成されている。前記変形防止部は、前記リブ４１２に形成されたダミーパターン部４１４と、前記枠部４１３に形成されたハーフエッチング部４１６と、を備える。

前記ダミーパターン部４１４の長さは、前述したように蒸着用パターン部４１１より短く、前記ダミーパターン部４１４の形状は、前記蒸着用パターン部４１１の形状と実質的に同一である。

前記ハーフエッチング部４１６は前記枠部４１３に形成されるものであって、前記ハーフエッチング部４１６が形成された部分の厚さを分割マスク４１０の他の部分の厚さより薄く形成することで形成される。前記ハーフエッチング部４１６のエッチング面は、パターニングしようとする蒸着用基板（図１の１４０）の接触面と反対の面である。前記ハーフエッチング部４１６についての内容は、後述する実施形態で詳細に説明する。

以上の構造を持つ分割マスク４１０を採用する場合、前記蒸着用パターン部４１１が形成された蒸着領域４１５に対して、前記リブ４１２に形成されたダミーパターン部４１４が蒸着用基板１４０に向かって相対的に突出する変形を低減させて平坦性を維持すると同時に、前記枠部４１３に形成されたハーフエッチング部４１６によって追加的な変形を防止できる。

図５は、本発明の他の実施形態による分割マスク５１０を示したものであり、図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線に沿って切開して示したものである。

図５及び図６を参照すれば、前記分割マスク５１０には、長手方向に沿って離隔して複数の蒸着用パターン部５１１がパターン化した蒸着領域５１５が形成されている。前記蒸着用パターン部５１１には、複数のストリップ形状のスリットがパターン化している。

隣接する蒸着領域５１５の間にはリブ５１２が形成されて、複数の蒸着領域５１５を互いに連結させている。前記リブ５１２は、前記分割マスク５１０が引っ張られる方向に前記蒸着領域５１５の間に形成された領域である。前記分割マスク５１０の幅方向の両エッジには枠部５１３が形成されている。前記分割マスク５１０の端部には溶接部５１８が形成されている。

この時、前記蒸着領域５１５の周辺部には変形防止部が形成されている。前記変形防止部は、前記リブ５１２に形成されるハーフエッチング部５１４に該当する。前記ハーフエッチング部５１４は、蒸着用基板１４０が載置される第１面５０１と反対の第２面５０２から、前記リブ５１２が形成された領域をハーフエッチングすることで形成される。前記ハーフエッチング部５１４の厚さｔ１は、前記分割マスク５１０の他の部分の厚さｔ２の１／２ほどの厚さを持つ。

本出願人の実験によれば、従来のようにダミーパターン部が形成されていないマスクフレームアセンブリーを利用する場合、分割マスクに所定の引張力が印加された状態でマスクフレームへの固定時、蒸着用パターン部が形成された蒸着領域が下方に下がる現象によって、蒸着領域に対してリブが１０μｍほど蒸着用基板に向かって相対的に突出する変形が発生する。

これに対して、本実施形態のように分割マスク５１０を適用する場合、前記蒸着用パターン部５１１が形成された蒸着領域５１５に比べて、前記リブ５１２に形成されたハーフエッチング部５１４が形成された領域がかえって下方に３μｍさらに下がる。

このように、前記蒸着領域５１５では基板１４０が密着されることで、前記基板１４０に対する蒸着領域５１５の面接触ができるので、蒸着品質を向上させることができる。一方、蒸着が要求されていないリブ５１２では、基板１４０とは間隔が発生するが、実質的な蒸着がなされない部分であるため、蒸着品質には影響を及ぼさなくなる。

図７は、本発明のさらに他の実施形態による分割マスク７１０を示したものであって、図８は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿って切開して示したものであり、図９は、図７のＩＸ−ＩＸ線に沿って切開して示したものである。

図７ないし図９を参照すれば、前記分割マスク７１０には、長手方向に沿って複数の蒸着用パターン部７１１がパターン化した蒸着領域７１５が形成されている。前記蒸着用パターン部７１１には複数のストリップ形状のスリットがパターン化している。

隣接する蒸着領域７１５の間にはリブ７１２が形成されて、複数の蒸着領域７１５を互いに連結させている。前記分割マスク７１０の幅方向の両エッジには枠部７１３が形成されている。

この時、前記蒸着領域７１５の周辺部には変形防止部が形成されている。前記変形防止部は、前記リブ７１２に形成される第１ハーフエッチング部７１４と、前記枠部７１３に形成される第２ハーフエッチング部７１６とを備える。

前記第１ハーフエッチング部７１４は、図５のハーフエッチング部５１４と同様に、蒸着用基板１４０が載置される第１面７０１と反対の第２面７０２から、前記リブ７１２が形成された領域をハーフエッチングすることで形成される。前記第１ハーフエッチング部７１４の厚さｔ１は、前記分割マスク７１０のハーフエッチングされていない部分の厚さｔ２の１／２ほどの厚さを持つ。

前記第２ハーフエッチング部７１６は、前記蒸着領域７１５の両エッジに該当する部分に形成される。前記第２ハーフエッチング部７１６も、第１ハーフエッチング部７１４と同様に、前記第２面７０２から前記枠部７１３をハーフエッチングすることで形成される。前記第２ハーフエッチング部７１６の厚さｔ３は、前記分割マスク７１０のハーフエッチングされていない部分の厚さｔ１の１／２ほどの厚さを持つ。

一方、前記第１ハーフエッチング部７１４が形成されたリブ７１２から前記分割マスク７１０の両エッジに延びる領域７１７には、ハーフエッチングされていない。これは、支持台などの他の部材と設けられる場合の溶接などの工程のためである。

本出願人の実験によれば、従来のようにダミーパターン部が形成されていないマスクフレームアセンブリーを利用する場合には、マスクに所定の引張力が印加された状態でマスクフレームへの固定時、蒸着用パターン部が形成された蒸着領域が下方に下がる現象によって、蒸着領域に対してリブが１０μｍほど蒸着用基板に向かって相対的に突出する変形が発生する。

これに対して、本実施形態のように分割マスク７１０を適用する場合、前記蒸着用パターン部７１１が形成された蒸着領域７１５に比べて、前記リブ７１２に形成された第１ハーフエッチング部７１４が形成された領域と、枠部７１３に形成された第２ハーフエッチング部７１６が形成された領域とは、かえって下方に１．５μｍさらに下がる。

したがって、前記蒸着領域７１５への蒸着用基板１４０の密着力が向上するにつれて、蒸着品質を向上させることができる。
図１０は、図７の分割マスク７１０の変形例を示したものである。

図面を参照すれば、分割マスク１０００には、長手方向に沿って複数の蒸着用パターン部１０１１がパターン化した蒸着領域１０１５が形成されている。隣接する蒸着用パターン部１０１１の間にはリブ１０１２が形成され、分割マスク１０００の幅方向の両エッジには枠部１０１３が形成されている。

この時、前記蒸着用パターン部１０１１が形成された蒸着領域１０１５の周辺部には変形防止部が形成されている。前記変形防止部は、前記リブ１０１２に形成された第１ハーフエッチング部１０１４と、前記蒸着領域１０１５の両エッジに形成された第２ハーフエッチング部１０１６と、前記リブ１０１２から前記分割マスク１０００の両エッジまで延びる部分に形成された第３ハーフエッチング部１０１７と、を備える。

図７の分割マスク７１０とは異なって、本実施形態では、前記リブ１０１２から分割マスク１０００の両エッジに延びる部分にもハーフエッチングされる。これにより、前記蒸着用パターン部１０１１が形成された蒸着領域１０１５の周囲にはハーフエッチングされた部分が包んでいる構造になる。

図１１は、本発明の一実施形態によるマスクフレームアセンブリー１００を利用して蒸着する態様を示すものである。

図面を参照すれば、前記マスクアセンブリー１００を利用してＯＬＥＤの有機発光層や電極を蒸着するためには、真空チャンバ１１００が設けられる。

前記真空チャンバ１１００の下部には蒸着源１１１０が位置し、前記蒸着源１１１０の上部にはマスクフレームアセンブリー１００が設けられる。前記マスク１３０の上部には蒸着用基板１４０が位置している。前記マスクフレームアセンブリー１００のエッジには、これらを固定するための別途の支持部材１１２０がさらに備えられる。

前記基板１４０の所望する位置に蒸着物質が蒸着される過程を簡略に説明すれば、次の通りである。

まず、前記マスクフレームアセンブリー１００を支持部材１１２０に固定し、前記マスク１３０の上部に蒸着用基板１４０を位置させる。

次いで、前記真空チャンバ１１００の下部に位置する蒸着源１１１０から、蒸着物質を前記マスクフレームアセンブリー１００に向かって噴射すれば、前記マスク１３０に形成された蒸着用パターン部（図２の１２１）によって、前記蒸着用基板１４０の一面には所望のパターンを持つように蒸着物質が蒸着される。

この時、前記マスク１３０に備えられた各分割マスク１２０には、蒸着用パターン部１２１が形成された蒸着領域１２５の間の領域であるリブ１２２に変形防止部であるダミーエッチング部２１０が形成されているので、前記蒸着用基板１４０に対する前記蒸着領域１２５の密着が完全になされて、蒸着品質を向上させる。

図１２は、本発明の一実施形態によるマスクフレームアセンブリー１００を利用して蒸着形成されたＯＬＥＤ １２００の副画素の一例を示したものである。

ここで、副画素は、少なくとも一つのＴＦＴとＯＬＥＤとを持つ。前記ＴＦＴは必ずしも図１２の構造のみで可能なものではなく、その数及び構造は多様に変形できる。

図面を参照すれば、基板１２０１上にはバッファ層１２０２が形成されている。前記基板１２０１は、ガラスやプラスチックからなる。前記バッファ層１２０２上には、所定パターンの半導体活性層１２０３が形成されている。前記半導体活性層１２０３の上部にはゲート絶縁膜１２０４が形成されており、前記ゲート絶縁膜１２０４の上部の所定領域にはゲート電極１２０５が形成されている。

前記ゲート電極１２０５は、ＴＦＴのオン／オフ信号を印加するゲートライン（図示せず）と連結されている。前記ゲート電極１２０５の上部には層間絶縁膜１２０６が形成されており、コンタクトホールを通じてソース電極１２０７及びドレイン電極１２０８が、それぞれ半導体活性層１２０３のソース領域１２０９及びドレイン領域１２１０に接するように形成されている。

前記ソース電極１２０７及びドレイン電極１２０８の上部には、ＳｉＯ_２、ＳｉＮｘなどからなるパッシベーション膜１２１１が形成されている。前記パッシベーション膜１２１１の上部には、アクリル、ポリイミド、ＢＣＢ（Ｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔｅｎｅ）などの有機物質からなる平坦化膜１２１２が形成されている。

前記平坦化膜１２１２の上部には、有機発光素子のアノードとなる画素電極１２１３が形成され、これを覆うように有機物からなる画素定義膜（Ｐｉｘｅｌ Ｄｅｆｉｎｅ Ｌａｙｅｒ、ＰＤＬ）１２１６が形成されている。前記画素定義膜１２１６には、所定の開口を形成した後で画素定義膜１２１６の上部及び開口が形成されて外部に露出された画素電極１２１３の上部に有機膜１２１４が形成されている。前記有機膜１２１４は発光層を含む。本発明は必ずしもこのような構造に限定されるものではなく、多様な有機発光装置の構造がそのまま適用できるということはいうまでもない。

有機発光素子は、電流のフローによって赤、緑、青色の光を発光して所定の画像情報を表示するものであって、ＴＦＴのソース電極１２０７に連結されて、これからプラス電源を供給される第１電極である画素電極１２１３と、全体画素を覆うように備えられてマイナス電源を供給する第２電極である対向電極１２１５と、これら画素電極１２１３と対向電極１２１５との間に配されて発光する有機膜１２１４とを備える。

前記画素電極１２１３と対向電極１２１５とは、有機膜１２１４によって互いに絶縁されており、有機膜１２１４に相異なる極性の電圧を加えて有機膜１２１４で発光を行わせる。

前記画素電極１２１３はアノードの機能を行い、対向電極１２１５はカソードの機能を行う。もちろん、これら画素電極１２１３と対向電極１２１５との極性は逆になってもよい。
前記画素電極１２１３は、透明電極または反射型電極として備えられる。

透明電極として使われる場合、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、またはＩｎ_２Ｏ_３からなり、反射型電極として使われる場合、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ及びこれらの化合物などで反射膜を形成した後、その上にＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、またはＩｎ_２Ｏ_３を形成できる。
前記対向電極１２１５も、透明電極または反射型電極として備えられる。

透明電極として使われる場合、前記対向電極１２１５がカソードとして使われるので、仕事関数の小さな金属、すなわち、Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ／Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｇ、及びこれらの化合物が有機膜１２１４の方向に向かうように蒸着した後、その上にＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、またはＩｎ_２Ｏ_３などの透明電極形成用物質で補助電極層やバス電極ラインを形成できる。反射型電極として使われる場合、前記のＬｉ、Ｃａ、ＬｉＦ／Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｇ及びこれらの化合物を全面蒸着して形成する。

一方、前記画素電極１２１３は、前記透明電極または反射型電極として形成する時、各副画素の開口形態に対応する形態で形成できる。また、前記対向電極１２１５は、前記透明電極または反射型電極をディスプレイ領域全体に全面蒸着して形成できる。しかし、前記対向電極１２１５は必ずしも全面蒸着される必要はなく、多様なパターンで形成できるということはいうまでもない。前記画素電極１２１３と対向電極１２１５とは、互いに位置が逆に積層されてもよい。
前記有機膜１２１４は、低分子または高分子有機膜が使われる。

低分子有機膜を使用する場合、ホール注入層（ＨＩＬ：Ｈｏｌｅ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）、ホール輸送層（ＨＴＬ：Ｈｏｌｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ）、発光層（ＥＭＬ：Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）、電子輸送層（ＥＴＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ）、電子注入層（ＥＩＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）などが単一あるいは複合の構造で積層されて形成される。また、利用可能な有機材料も、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ：ｃｏｐｐｅｒ ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）、Ｎ，Ｎ−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ、Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン（ＮＰＢ）、トリス（８−ヒドロキシ−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）などをはじめとして多様に適用できる。これら低分子有機膜は真空蒸着の方法で形成される。

高分子有機膜を使用する場合、大体ホール輸送層（ＨＴＬ）及び発光層（ＥＭＬ）を含む。ホール輸送層としてはＰＥＤＯＴを使用し、発光層としてはＰＰＶ（Ｐｏｌｙ−Ｐｈｅｎｙｌｅｎｅｖｉｎｙｌｅｎｅ）系及びポリフルオレン系などの高分子有機物質を使用し、これをスクリーン印刷やインクジェット印刷方法などで形成できる。

このような有機膜は必ずしもこれに限定されるものではなく、多様な実施形態が適用できるということはいうまでもない。

本発明は、薄膜蒸着用のマスクフレームアセンブリー関連の技術分野に好適に用いられる。

１１０ マスクフレーム
１１１ 第１フレーム
１１２ 第２フレーム
１１３ 第３フレーム
１１４ 第４フレーム
１１５ 開口部
１２０ 分割マスク
１３０ マスク
１４０ 基板

Claims (8)

1. 開口部が形成され、前記開口部を取り囲むマスクフレームと、
   前記マスクフレーム上に結合されるマスクとを備え、
   前記マスクの少なくとも一領域には変形防止部が形成され、
   前記マスクは、前記マスクフレームの開口部を横切って一方向に配された少なくとも一つの分割マスクを備え、
   前記分割マスクには、当該分割マスクの長手方向に沿って蒸着用パターン部が離隔して形成され、隣接する前記蒸着用パターン部の間には、これらを互いに連結させるリブが形成され、前記変形防止部は、前記リブに形成される第１ダミーパターン部であり、
   前記第１ダミーパターン部は、ストリップ型のスリットパターンであり、
   前記スリットパターンは、前記リブに複数個形成され、前記スリットパターンの長手方向は、前記分割マスクの長手方向と同じ方向であり、前記複数個のスリットパターンは、前記リブから前記マスクの長手方向に対して垂直方向に離隔して配列された薄膜蒸着用マスクフレームアセンブリー。
2. 前記分割マスクには、前記蒸着用パターン部の幅方向の両エッジに第２ダミーパターン部がさらに形成された請求項１に記載の薄膜蒸着用のマスクフレームアセンブリー。
3. 前記分割マスクには、前記蒸着用パターン部の幅方向の両エッジにハーフエッチング部がさらに形成された請求項１に記載の薄膜蒸着用のマスクフレームアセンブリー。
4. 前記ハーフエッチング部は、蒸着用基板と対向する前記分割マスクの第１面と反対の第２面から、前記分割マスクの厚さを他の部分より薄く形成した請求項３に記載の薄膜蒸着用のマスクフレームアセンブリー。
5. 前記第１面は、パターニングしようとする前記蒸着用基板への接触面である請求項４に記載の薄膜蒸着用のマスクフレームアセンブリー。
6. 前記分割マスクの両端は、引張力が印加された状態で対向して配されたフレームに溶接された請求項１記載の薄膜蒸着用のマスクフレームアセンブリー。
7. 前記マスクフレームは、一方向に互いに対向して配された複数の第１フレームと、他方向に互いに対向して配された複数の第２フレームとを備え、
   前記複数の第１フレームと複数の第２フレームとは互いに連結されて、前記開口部を取り囲むように形成された請求項１に記載の薄膜蒸着用のマスクフレームアセンブリー。
8. 前記分割マスクは、前記複数の第１フレームと平行な方向に固設され、前記複数の第２フレームに連続的に配列された請求項７に記載の薄膜蒸着用のマスクフレームアセンブリー。

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