KR102409797B1 - 변형 저항성을 갖는 박막 증착용 메탈 마스크 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 변형 저항성을 갖는 메탈 마스크를 개시한다. 개시된 본 발명의 변형 저항성을 갖는 메탈 마스크는, 중앙 영역이 오픈된 사각테 형상의 베이스 프레임과, 베이스 프레임으로부터 소정거리 돌출된 지지 프레임을 포함하는 마스크 프레임; 및 복수의 개구부를 구비하고 가장자리 둘레를 따라 복수의 관통홀들로 구성된 분산 패턴이 형성된 마스크를 포함하고, 상기 지지 프레임은 상기 마스크가 안착되는 제2면과 제3면으로 구성된 상면과, 상기 상면과 상기 베이스 프레임의 상면 사이의 경사진 제1면을 포함하며, 상기 지지 프레임의 가장자리 둘레를 따라 소정의 간격으로 복수의 단차홈이 형성되고, 상기 마스크의 분산 패턴은 상기 지지 프레임의 제2면과 제3면의 접촉 영역과 대응되는 영역에 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

변형 저항성을 갖는 박막 증착용 메탈 마스크{Thin Film deposition Metal Mask having reformation resistance}
본 발명은 박막 증착용 마스크에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 소정의 미세홀을 구비함으로써 변형 저항성을 갖는 메탈 마스크에 관한 것이다.
유기발광 표시장치(OLED: Organic Light Emitting Diode)는 제조 공정에서 유기물층 또는 무기물층을 기판 상에 증착하기 위해 메탈 마스크를 사용한다. 메탈 마스크는 금속 시트에 개구 영역들이 형성된 격자 구조로 형성되고, 스틱 형태 또는 플레이트 형태 등으로 제조된다. 또한, 메탈 마스크는 마스크 프레임에 조립되어 사용된다. 메탈 마스크는 형성된 개구 영역이 TV, PC, 스마트폰 등의 디스플레이와 대응되는 셀 영역 크기를 갖도록 형성하는 오픈 메탈 마스크와 셀 영역 내의 각 화소 영역들과 대응되도록 미세 개구 영역을 형성하는 미세 금속 마스크로 구분될 수 있다.
메탈 마스크는 얇은 금속시트로 형성되기 때문에 중앙 영역의 처짐 불량 등을 방지하기 위해 금속시트 전 영역에 일정한 텐션을 유지시키기 위한 인장 공정을 진행한다.
인장 공정은 메탈 마스크의 둘레에서 소정의 인장력을 가하여 전체적으로 메탈 마스크를 늘리는 공정이다. 이와 같이, 인장 공정을 진행한 메탈 마스크는 마스크 프레임에 가장자리 영역이 용접되는 방식으로 고정된다.
메탈 마스크는 매우 얇은 금속 시트로 형성되기 때문에 인장 공정이 진행되더라도 마스크 프레임에 고정되는 과정 또는 마스크 프레임에 고정된 후에도 특정 영역에서 금속 시트의 변형이 발생되는 경우가 발생하였다.
특히, 미세 금속 마스크(FMM)는 셀 영역의 화소 영역과 대응되는 미세 개구 패턴들이 복수개 형성되기 때문에 개구 영역간의 간격이 수 내지 수십 ㎛에 불과하여, 메탈 마스크의 인장 공정 또는 인장 공정 후에 발생하는 작은 변형에도 제작하고자 하는 디스플레이의 화소 영역과 불일치 불량 등이 빈번하게 발생되었다.
또한, 메탈 마스크를 마스크 프레임에 용접하는 과정에서, 마스크의 용접부로 응력이 집중되어, 응력이 집중된 부분의 마스크가 변형되거나 뒤틀리는 등의 경우가 발생하였다.
또한, 마스크에 가해진 인장력으로 인해 마스크 프레임에 역으로 장력이 작용하여 마스크 프레임에 미세한 변형이 발생하여 마스크 프레임의 수명이 짧아지는 문제가 발생하였다.
또한, 메탈 마스크는 마스크 프레임에 용접될 때, 용접 포인트(point)들이 도트(dot) 형태의 메탈 마스크의 가장자리 영역에 형성된다. 즉, 도트(dot) 형태로 용접에 의한 외력이 메탈 마스크의 가장자리에 가해지기 때문에 마스크 프레임과 마스크의 접촉 영역에 이물 등이 존재할 경우 프레임 솟음, 주름, 번짐(burr) 등의 불량 형상이 발생한다.
이와 같이, 메탈 마스크의 가장자리 영역에 발생하는 불량은 메탈 마스크가 마스크 프레임에 고정될 때의 개구 영역이 미스 얼라인을 야기한다.
상술한 메탈 마스크의 변형에 따른 정밀도 관련 문제뿐만 아니라, 메탈 마스크는 각 제조 공정 마다 소정의 세정 공정을 진행하는데, 완제품 세정 시 프레임 및 마스크 간 접촉되는 면적이 넓고 관통홀이 존재하지 않아 세정액을 건조하는 데 어려움이 있었다.
또한, 마스크 프레임과 접촉하는 마스크의 가장자리 영역에 세정액이 남아 있을 경우 마스크 들뜸 또는 주름 불량의 원인이 되어 관련 기술의 필요성이 대두되었다.
KR 10-1659948 B1
본 발명은, 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 마스크의 가장자리 둘레를 따라 분산 패턴을 배치하여 외력에 의한 마스크 변형을 방지한 변형 저항성을 갖는 메탈 마스크를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 마스크에 개구 영역을 형성할 때 가장자리 둘레를 따라 소정의 탄성력을 갖는 분산 패턴들을 형성하여 마스크 인장 시 요구되는 인장력의 세기를 감소시킬 수 있는 변형 저항성을 갖는 메탈 마스크를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은, 금소시트에 유기물 또는 무기물의 증착을 위한 개구 영역을 형성하고, 인장 장치에 의해 인장력이 가해지는 금속시트의 가장자리 둘레를 따라 다수의 홀들로 형성된 분산 패턴을 형성하여 마스크 인장 후 발생할 수 있는 마스크에 대한 응력 및 마스크 프레임에 가해지는 장력을 감소시킬 수 있는 변형 저항성을 갖는 메탈 마스크를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은, 마스크의 가장자리에 분산 패턴을 형성하여 마스크 인장 및 용접 공정시 마스크에 가해지는 충격을 흡수 및 변형을 방지할 수 있는 변형 저항성을 갖는 메탈 마스크를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은, 마스크의 가장자리에 분산 패턴을 형성하여 마스크 제조 공정시 마스크 가장자리에 남아 있는 세정액 또는 이물질이 신속히 제거될 수 있도록 한 변형 저항성을 갖는 메탈 마스크를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은, 마스크의 인장력이 가해지는 영역 및 용접 영역에 복수의 홀들로 구성된 분산 패턴을 형성하여 마스크 프레임과 마스크의 접촉 영역에서 발생할 수 있는 마스크 변형 및 불량을 방지할 수 있는 변형 저항성을 갖는 메탈 마스크를 제공하고자 한다.
다만, 본 발명 및 본 발명의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 변형 저항성을 갖는 메탈 마스크는, 중앙 영역이 오픈된 사각테 형상의 베이스 프레임과, 베이스 프레임으로부터 소정거리 돌출된 지지 프레임을 포함하는 마스크 프레임; 및 복수의 개구부를 구비하고 가장자리 둘레를 따라 복수의 관통홀들로 구성된 분산 패턴이 형성된 마스크를 포함하고, 상기 지지 프레임은 상기 마스크가 안착되는 제2면과 제3면으로 구성된 상면과, 상기 상면과 상기 베이스 프레임의 상면 사이의 경사진 제1면을 포함하며, 상기 지지 프레임의 가장자리 둘레를 따라 소정의 간격으로 복수의 단차홈이 형성되고, 상기 마스크의 분산 패턴은 상기 지지 프레임의 제2면과 제3면의 접촉 영역과 대응되는 영역에 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 변형 저항성을 갖는 메탈 마스크는, 상기 제3면은 상기 단차홈과 대응되는 영역에 위치하고, 상기 제2면은 상기 제3면보다 넓은 폭을 갖으며, 상기 분산 패턴은 관통홀들 사이에 경로부가 더 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 변형 저항성을 갖는 메탈 마스크는, 상기 마스크는 복수의 개구부를 구비한 격자 구조로 형성되며, 상기 복수의 개구부는, 서로 평행하게 배치된 제1 및 제2 서포터와, 상기 제1 및 제2 서포터와 교차되고 서로 평행하게 배치된 제3 및 제4 서포터와, 상기 제3 및 제4 서포터 사이에 소정의 간격으로 배치된 복수의 제5 서포터와, 상기 제1 및 제2 서포터 사이에 소정의 간격으로 배치된 복수의 제6 서포터에 의해 구획되고, 상기 제1 내지 제6 서포터는 각각 양측 끝단에서 연장된 제1 내지 제6 연장부를 갖고, 상기 제1 내지 제6 연장부는 상기 마스크의 외곽 프레임을 구성하는 상기 제1 내지 제4 서포터를 기준으로 외측 방향으로 서로 다른 길이로 연장되며, 상기 분산 패턴을 구성하는 관통홀들은 상기 지지 프레임의 제2면 및 제3면과 접촉하는 상기 제1 내지 제6 연장부에 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 변형 저항성을 갖는 메탈 마스크는, 마스크의 가장자리 둘레를 따라 분산 패턴을 배치하여 외력에 의한 마스크 변형을 방지한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 변형 저항성을 갖는 메탈 마스크는, 마스크에 개구 영역을 형성할 때 가장자리 둘레를 따라 소정의 탄성력을 갖는 분산 패턴들을 형성하여 마스크 인장 시 요구되는 인장력의 세기를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 변형 저항성을 갖는 메탈 마스크는, 금소시트에 유기물 또는 무기물의 증착을 위한 개구 영역을 형성하고, 인장 장치에 의해 인장력이 가해지는 금속시트의 가장자리 둘레를 따라 다수의 홀들로 형성된 분산 패턴을 형성하여 마스크 인장 후 발생할 수 있는 마스크에 대한 응력 및 마스크 프레임에 가해지는 장력을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 변형 저항성을 갖는 메탈 마스크는, 마스크의 가장자리에 분산 패턴을 형성하여 마스크 인장 및 용접 공정시 마스크에 가해지는 충격을 흡수 및 변형을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 변형 저항성을 갖는 메탈 마스크는, 마스크의 가장자리에 분산 패턴을 형성하여 마스크 제조 공정시 마스크 가장자리에 남아 있는 세정액 또는 이물질이 신속히 제거될 수 있도록 한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 변형 저항성을 갖는 메탈 마스크는, 마스크의 인장력이 가해지는 영역 및 용접 영역에 복수의 홀들로 구성된 분산 패턴을 형성하여 마스크 프레임과 마스크의 접촉 영역에서 발생할 수 있는 마스크 변형 및 불량을 방지할 수 있는 효과가 있다.
다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 변형 저항성을 갖는 미세 금속 마스크의 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 변형 저항성을 갖는 미세 금속 마스크의 격자 마스크의 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 A 영역에서 격자 마스크와 마스크 프레임의 체결 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 변형 저항성을 갖는 미세 금속 마스크의 분산 패턴과 용접 포인트를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 변형 저항성을 갖는 오픈 메탈 마스크의 구조를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 변형 저항성을 갖는 오픈 메탈 마스크의 오픈 마스크와 마스크 프레임의 체결 구조를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 마스크에 형성되는 분산 패턴의 구조를 도시한 도면이다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 실시예에 따라 변형 저항성을 갖는 메탈 마스크의 제조 공정을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따라 변형 저항성을 갖는 메탈 마스크에 형성된 분산 패턴의 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따라 변형 저항성을 갖는 메탈 마스크의 제조 공정에 관한 플로차트이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. 이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. 또한, 도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 변형 저항성을 갖는 미세 금속 마스크의 구조를 도시한 도면이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 변형 저항성을 갖는 미세 금속 마스크의 격자 마스크의 구조를 도시한 도면이다. 도 3은 도 1의 A 영역에서 격자 마스크와 마스크 프레임의 체결 구조를 도시한 도면이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 변형 저항성을 갖는 미세 금속 마스크의 분산 패턴과 용접 포인트를 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 변형 저항성을 갖는 미세 금속 마스크(FMA)는, 복수의 스틱 마스크(110)와, 스틱 마스크(110)들 하부에 위치하여 스틱 마스크(110) 조립시 얼라인과 지지 기능을 하는 격자 마스크(120)와, 스틱 마스크(110)들 및 격자 마스크(120)를 고정 및 지지하는 마스크 프레임(150)을 포함한다.
마스크 프레임(150)은 중앙 오픈 영역이 형성된 사각 테 구조로 형성된 베이스 프레임(150a)과, 중앙 오픈 영역의 둘레를 따라 베이스 프레임(150a) 상에 소정의 높이로 돌출된 지지 프레임(150b)을 포함할 수 있다.
지지 프레임(150b)은 인장 공정이 완료된 오픈 마스크, 격자 마스크 또는 스틱 마스크가 마스크 프레임(150)에 체결될 때, 직접 접촉 및 결합되는 영역이다.
스틱 마스크(110)는 유기발광 표시장치 제조시, 증착 챔버 하부로부터 공급되는 증착물질을 기판(미도시)의 셀 영역(Cell Area)에 배치되는 각 픽셀 영역(Pixel Area)에 증착시키는 마스크이다. 따라서, 스틱 마스크(110)는 셀 영역의 각 화소 영역과 대응되는 미세 개구 패턴들이 형성된다.
스틱 마스크(110)는 전술한 바와 같이, 기판의 셀 영역 내의 픽셀 영역 단위로 유리물층을 증착하는 마스크이기 때문에 기판의 셀 영역 단위로 유기물층 또는 무기물층을 전면 증착하는 오픈 메탈 마스크(도 5의 OMA)와 대비된다. 오픈 메탈 마스크는 셀 영역과 대응되는 개구 영역들이 형성된 격자 구조로 형성된다. 반면, 스틱 마스크(110)는 셀 영역에 배치된 복수의 화소 영역들과 대응되는 미세 개구 패턴들이 형성된 구조를 갖는다.
즉, 스틱 마스크(110)는 셀 영역의 화소 영역(PA: 적(R) 픽셀, 녹(G) 픽셀, 청(B) 픽셀 등)에 각각 적색(R) 유기발광층, 녹색(G) 유기발광층, 청색(B) 유기발광층 등을 형성하기 위한 마스크로 사용된다.
유기발광 표시장치는 각 픽셀 영역에 광을 발생할 수 있는 유기발광 다이오드가 형성된다. 유기발광 다이오드는 정공주입층(HIL), 정공수송층(HTL), 유기발광층(EL), 전자수송층(ETL), 전자주입층(EIL) 및 캐소드층(Cathod)으로 구성되는데, 이들 유기물층들 중 특정 파장의 광을 발생시키는 유기발광층(EML)은 각 픽셀 영역에만 증착된다. 반면, 정공주입층(HIL), 정공수송층(HTL), 전자수송층(ETL), 전자주입층(EIL) 및 캐소드층(Cathod)은 기판의 셀 영역 전면에 증착된다. 따라서, 유기발광층(EML)을 증착할 때는 미세 개구 패턴들이 형성된 미세 금속 마스크(FMA)를 사용하고, 정공주입층(HIL), 정공수송층(HTL), 전자수송층(ETL), 전자주입층(EIL) 및 캐소드층(Cathod)을 증착할 때에는 오픈 메탈 마스크(OMA)를 사용한다.
또한, 유기발광 표시장치는 단위 픽셀 영역이 적색(R) 픽셀, 녹색(G) 픽셀 및 청색(B) 픽셀로 구성되거나 RGB 픽셀에 선택적으로 추가 픽셀이 더 포함되어 구성될 수 있다.
예를 들어, 휴대폰 등 특정 조건(크기, 사용환경 등)에서 사용되는 유기발광 표시장치는 사용자에게 보다 선명한 화질을 제공하기 위해 적색(R) 픽셀, 녹색(G) 픽셀 및 청색(B) 픽셀에 적색 프라임(R') 픽셀, 녹색 프라임(G') 픽셀이 더 포함될 수 있다. 따라서, 적색 프라임(R') 픽셀, 녹색 프라임(G') 픽셀에는 적색 프라임(R') 유기발광층과 녹색 프라임(G') 유기발광층이 추가적으로 증착될 수 있다.
여기서, 적색 프라임(R') 유기발광층 또는 녹색 프라임(G') 유기발광층은 색좌표상 적색(R)과 녹색(G) 영역을 기준으로 선택된 파장의 광을 발생하는 물질이 적색(R) 유기발광층 또는 녹색(G) 유기발광층에 도핑되어 구현될 수 있다.
본 발명의 변형 저항성을 갖는 미세 금속 마스크(FMA)는 길이가 긴 방향을 Y축, 길이가 짧은 방향을 X축이라고 할 때, 중앙 영역의 Y축과 X축을 중심으로 대칭적인 구조를 가질 수 있다. 여기서 '대칭적'이라 함은, 살대들 사이의 간격, 살대의 두께(즉, 그 길이방향에 대해 수직한 방향의 길이), 살대 양단의 돌출단의 크기와 형태 등에 있어서, X축 및 Y축을 중심으로 대칭적이라는 것을 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 변형 저항성을 갖는 미세 금속 마스크(FMA)에 배치되는 격자 마스크(12)는 얼라인을 맞출 수 있는 얼라인 지지부와 복수의 스틱 마스크(110)들이 마스크 프레임(150)에 인장될 때 이들을 지지하는 지지부와 마스크 프레임(150)과의 체결을 위한 체결 지지부 등이 일체로 형성된 구조를 갖는다.
보다 구체적으로, 본 발명의 미세 금속 마스크(FMA)에 배치되는 격자 마스크(120)는 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제6 서포터(121, 122, 123, 124, 125, 126)들이 개구부(CA)들을 구획한 격자 구조로 형성된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 미세 금속 마스크(FMA)의 격자 마스크(120)는 서로 평행하게 배치되는 제1 및 제2 서포터(121, 122)와 제1 및 제2 서포터(121, 122)와 교차 배치되고 서로 평행한 제3 및 제4 서포터(123, 124)가 격자 마스크(120)의 외곽 사각 프레임을 역할을 한다. 제3 및 제4 서포터(123, 124)는 격자 마스크(120)가 마스크 프레임(150)에 인장 및 용접될 때, 얼라인 기능을 할 수 있다.
또한, 격자 마스크(120)는 제3 및 제4 서포터(123, 124) 사이에 소정의 간격으로 배치되는 복수의 제5 서포터(125)와 제1 및 제2 서포터(121, 122) 사이에 소정의 간격으로 배치되는 복수의 제6 서포터(126)를 포함한다.
제1 내지 제6 서포터(121, 122, 123, 124, 125, 126)는 서로 일체로 형성되고, 기판의 셀 영역과 대응되는 복수의 개구부(CA)를 구획한다. 또한, 제1 및 제2 서포터(121, 122)는 제1폭(D1)을 갖고, 제3 및 제4 서포터(123, 124)는 제2폭(D2)을 가지며, 제5 및 제6 서포터(125, 126)는 제3폭(D3)을 가질 수 있다. 폭의 길이는 제1폭(D1)에서 제3폭(D3)으로 갈 수 록 작아질 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 서포터(121, 122)의 제1폭(D1)이 가장 두껍고 제5 및 제6 서포터(125, 126)의 제3폭(D3)이 가장 얇게 형성될 수 있다. 하지만, 마스크 프레임(150)의 구조, 셀 영역과 대응되는 개구부(CA) 크기에 따라 서포터들의 폭은 다르게 설정될 수 있다.
종래 기술에서는 격자 마스크(120)를 구성하는 제1 및 제2 서포터(121, 122)와, 제3 및 제4 서포터(123, 124)와, 제5 및 제6 서포터(125, 126)가 각각 독립적으로 제작된 후, 조립하였기 때문에 공정이 복잡하였다. 하지만, 본 발명에서는 제1 내지 제6 서포터(121, 122, 123, 124, 125, 126)이 금속시트에 일체로 패터닝되어 형성되기 때문에 서포터들 간의 조립 공정을 생략할 수 있다.
또한, 본 발명의 미세 금속 마스크(FMA)의 격자 마스크(120)는 도 2에 도시된 바와 같이, 격자 마스크(120)의 외각 사각 프레임 역할을 하는 제1 내지 제4 서포터(121, 122, 123, 124)의 외측으로 연장된 제1 내지 제6 연장부(121a, 122a, 123a, 124a, 125a, 126a)를 포함한다.
제1 내지 제6 연장부(121a, 122a, 123a, 124a, 125a, 126a)는 제1 내지 제6 서포터(121, 122, 123, 124, 125, 126)의 양측 가장자리 영역에서 연장된 영역일 수 있다.
제1 내지 제6 연장부(121a, 122a, 123a, 124a, 125a, 126a)는 제1 내지 제6 서포터(121, 122, 123, 124, 125, 126)는 각각 양측 끝단 방향으로 대칭적으로 연장된 영역일 수 있다.
특히, 본 발명의 변형 저항성을 갖는 미세 금속 마스크(FMA)는 제1 내지 제6 연장부(121a, 122a, 123a, 124a, 125a, 126a)는 제1 내지 제6 서포터(121, 122, 123, 124, 125, 126) 각각을 기준으로 양측 끝단으로 동일한 길이만큼 연장된다. 하지만, 지지 프레임(150b)의 안착면(상면)의 위치에 따라 제1 내지 제4 서포터(121, 122, 123, 124)를 기준으로 외측 방향으로 연장된 길이는 각각 상이할 수 있다.
즉, 격자 마스크(120)를 구성하는 제1 내지 제6 연장부(121a, 122a, 123a, 124a, 125a, 126a)는 지지 프레임(150b)의 제2면(S2)과 접촉되는 경우가 제3면(S3)과 접촉되는 경우보다 제1 내지 제4 서포터(121, 122, 123, 124)로부터 외측 방향으로 연장된 길이가 더 길다.
본 발명의 변형 저항성을 갖는 미세 금속 마스크(FMA)의 지지 프레임(150b)은 격자 마스크(120)의 제1 내지 제6 연장부(121a, 122a, 123a, 124a, 125a, 126a)가 안착되는 상면을 구비한다.
특히, 본 발명의 변형 저항성을 갖는 미세 금속 마스크(FMA)의 지지 프레임(150b)은 둘레를 따라 소정 간격으로 단차홈(SG)이 형성되어 있기 때문에 지지 프레임(150b)의 상면은 폭이 넓은 제2면(S2)과 제2면(S2)보다 상대적으로 폭이 좁은 제3면(S3)을 갖는다. 단차홈(SG)은 마스크 프레임(150)을 이동하거나 공정 챔버내에 설치될 때 클램핑 영역 기능할 수 있다. 따라서, 지지 프레임(150b)은 가장자리 둘레를 따라 요부(들어간) 영역과 철부(튀어나온) 영역이 반복되는 요철 패턴 구조를 가질 수 있다. 하지만, 이것은 고정된 설계 구조가 아니기 때문에 요철 패턴 없이 직선형 4변을 갖거나 4변 중 선택적으로 요철 패턴 구조를 갖도록 설계할 수 있다.
여기서 제1면(S1)은 지지 프레임(150b)의 상면과 하면(베이스 프레임(150a)의 상면) 사이의 경사진 면을 지칭한다(도 3 참조).
특히, 본 발명의 변형 저항성을 갖는 미세 금속 마스크(FMA)의 격자 마스크(120)에는 격자 마스크(120)를 구성하는 금속 시트에 소정의 탄성력이 부가될 수 있도록 분산 패턴(BP)이 형성된다. 보다 구체적으로, 본 발명의 격자 마스크(120)의 제1 내지 제6 연장부(121a, 122a, 123a, 124a, 125a, 126a)에는 복수의 홀들로 구성된 분산 패턴(BP)이 형성된다.
도 3을 참조하면, 제1 서포터(121)로부터 연장된 제1 연장부(121a)에는 분산 패턴(BP)이 형성된다. 분산 패턴(BP)을 구성하는 복수의 홀들은 제1 연장부(121a)를 관통하는 홀 형태로 형성될 수 있다. 하지만, 경우에 따라서는 분산 패턴(BP)은 복수의 홈 형태로 형성될 수 있다.
분산 패턴(BP)은 제1 연장부(121a)와 접촉하는 지지 프레임(150b)의 제2면(S2)과 대응되는 영역에 형성된다. 즉, 제1 연장부(121a)가 지지 프레임(150b)과 체결될 때, 제2면(S2)과 오버랩되는 영역에 분산 패턴(BP)이 형성된다. 제2 내지 제6 연장부(122a, 123a, 124a, 125a, 126a)에서도 지지 프레임(150b)의 제2면(S2) 또는 제3면(S3)과 오버랩되는 영역에 분산 패턴(BP)이 형성된다.
따라서, 도면에서는 명확하게 구분하여 도시되지 않았지만, 제1 내지 제6 연장부(121a, 122a, 123a, 124a, 125a, 126a) 중 지지 프레임(150b)의 제2면(S2)과 접촉하는 연장부가 제3면(S3)과 접촉하는 연장부보다 분산 패턴(BP)의 영역이 넓게 형성된다.
또한, 도면에서는 격자 마스크(120)의 제1 내지 제6 연장부(121a, 122a, 123a, 124a, 125a, 126a)만 지지 프레임(150b)의 상면과 체결되는 구조를 중심으로 도시하였으나, 격자 마스크(120)의 사각 프레임을 구성하는 제1 내지 제4 서포터(121, 122, 123, 124)의 일부가 지지 프레임(150b)의 상면과 접촉할 경우, 제1 내지 제4 서포터(121, 122, 123, 124)의 일부에도 분산 패턴(BP)이 형성될 수 있다.
즉, 제1 내지 제6 연장부(121a, 122a, 123a, 124a, 125a, 126a)는 지지 프레임(150b)의 상면과 접촉되는 영역과 비접촉 영역을 가질 수 있다. 하지만, 경우에 따라 비접촉 영역은 다른 실시예의 마스크에서는 포함되지 않을 수 있다.
본 발명의 변형 저항성을 갖는 미세 금속 마스크(FMA)는 지지 프레임(150b)의 안착면(상면)과 접촉 영역에 복수의 관통홀 집합으로 구성된 분산 패턴(BP)을 형성한다.
분산 패턴(BP)은 격자 마스크(120) 또는 스틱 마스크(110)가 마스크 프레임(150)에 체결될 때(인장 및 용접), 가장자리 부분에서 집중되는 응력을 분산시켜 마스크의 피치조정 자유도를 높이는 역할을 수행할 수 있다.
도 4를 참조하면, 제1 연장부(121a)와 제3 연장부(123a)는 지지 프레임(150b)의 제2면(S2)과 접촉되는 것을 볼 수 있다. 제1 및 제3 연장부(121a, 123a)와 제2면(S2)의 중첩 영역 중 제1 및 제3 연장부(121a, 123a) 가장자리에는 인장 공정 후 용접 공정을 진행하여 용접 포인트(WP)들이 형성된다. 용접 포인트(WP)의 내측 영역으로 제1 및 제3 연장부(121a, 123a)에는 복수의 홀들로 구성된 분산 패턴(BP)이 형성된다. 도면에서는 제1 및 제3 연장부(121a, 123a)를 중심으로 도시하였지만, 제2 연장부(122a) 및 제4 내지 제6 연장부(124a, 125a, 126a)에서도 제1 및 제3 연장부(121a, 123a)와 동일한 형태로 용접 포인트(WP)와 분산 패턴(BP)이 형성된다.
특히, 격자 마스크(120)는 인장 공정에 의해 인장력이 제1 내지 제6 연장부(121a, 122a, 123a, 124a, 125a, 126a)에 가해진 상태에서 지지 프레임(150b)과 용접된다. 용접 공정에서 용접 포인트(WP) 마다 소정의 열과 압력(힘)이 제1 내지 제6 연장부(121a, 122a, 123a, 124a, 125a, 126a)에 가해지고 이로 인하여 얇은 금속시트로 구성된 제 제1 내지 제6 연장부(121a, 122a, 123a, 124a, 125a, 126a)는 소정의 변형이 일어난다. 하지만, 본 발명의 격자 마스크(120)의 제1 내지 제6 연장부(121a, 122a, 123a, 124a, 125a, 126a)에는 전술한 바와 같이, 복수의 홀들로 구성된 분산 패턴(BP)의 탄성력에 의해 복원된다.
또한, 격자 마스크(120)에 인장력이 가해질 경우에도 금속시트에 발생된 응력이 분산 패턴(BP)에 의해 분산되어 인장 공정에 따른 변형을 방지할 수 있다.
아울러, 격자 마스크(120)는 개구부(CA)와 분산 패턴(BP)을 형성하기 위한 식각 공정을 진행할 때, 세정에 의한 세정액이 분산 패턴(BP) 영역에서는 쉽게 제거된다. 따라서, 세정 공정시 제1 내지 제6 연장부(121a, 122a, 123a, 124a, 125a, 126a) 영역에 남아 있는 세정액 또는 이물질에 의해 제1 내지 제6 연장부(121a, 122a, 123a, 124a, 125a, 126a)가 변형되는 것을 최소화할 수 있다.
예를 들어, 제1 내지 제6 연장부(121a, 122a, 123a, 124a, 125a, 126a) 영역에 세정액에 의한 이물질이 남아 있는 경우, 제1 내지 제6 연장부(121a, 122a, 123a, 124a, 125a, 126a)와 지지 프레임(150b)의 접촉 영역에 이물질로 인한 변형이 발생될 수 있다. 하지만, 본 발명의 격자 마스크(120)에서와 같이, 지지 프레임(150b)과 접촉되는 영역에 분산 패턴(BP)이 형성될 경우 세정액 쉽게 제거되고 건조될 수 있어 이물질에 의한 마스크 변형을 최소화할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 변형 저항성을 갖는 메탈 마스크는, 마스크의 가장자리 둘레를 따라 분산 패턴을 배치하여 외력에 의한 마스크 변형을 방지한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 변형 저항성을 갖는 메탈 마스크는, 마스크에 개구 영역을 형성할 때 가장자리 둘레를 따라 소정의 탄성력을 갖는 분산 패턴들을 형성하여 마스크 인장 시 요구되는 인장력의 세기를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 변형 저항성을 갖는 메탈 마스크는, 금소시트에 유기물 또는 무기물의 증착을 위한 개구 영역을 형성하고, 인장 장치에 의해 인장력이 가해지는 금속시트의 가장자리 둘레를 따라 다수의 홀들로 형성된 분산 패턴을 형성하여 마스크 인장 후 발생할 수 있는 마스크에 대한 응력 및 마스크 프레임에 가해지는 장력을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 변형 저항성을 갖는 메탈 마스크는, 마스크의 가장자리에 분산 패턴을 형성하여 마스크 인장 및 용접 공정시 마스크에 가해지는 충격을 흡수 및 변형을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 변형 저항성을 갖는 메탈 마스크는, 마스크의 가장자리에 분산 패턴을 형성하여 마스크 제조 공정시 마스크 가장자리에 남아 있는 세정액 또는 이물질이 신속히 제거될 수 있도록 한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 변형 저항성을 갖는 메탈 마스크는, 마스크의 인장력이 가해지는 영역 및 용접 영역에 복수의 홀들로 구성된 분산 패턴을 형성하여 마스크 프레임과 마스크의 접촉 영역에서 발생할 수 있는 마스크 변형 및 불량을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 변형 저항성을 갖는 오픈 메탈 마스크의 구조를 도시한 도면이다. 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 변형 저항성을 갖는 오픈 메탈 마스크의 오픈 마스크와 마스크 프레임의 체결 구조를 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 변형 저항성을 갖는 오픈 메탈 마스크(OMA)는, 기판의 셀 영역과 대응되는 개구 영역(OA)이 형성된 오픈 마스크(200)와, 오픈 마스크(200)를 고정 및 지지하는 마스크 프레임(150)을 포함한다. 특히, 본 발명의 변형 저항성을 갖는 오픈 메탈 마스크(OMA)의 오픈 마스크(200)는 가장자리 둘레를 따라 소정의 탄성력을 갖는 분산 패턴(BP)이 배치된다. 분산 패턴(BP)은 복수의 관통홀들로 형성될 수 있으나, 이것은 고정된 것이 아니기 때문에 사용 환경 또는 사용 조건에 따라 복수의 홈들로 형성될 수 있다.
본 발명의 오픈 메탈 마스크(OMA)는 기판의 셀 영역 전면에 유기물층 또는 무기물층을 형성할 때 사용되는 마스크이다. 유기발광 표시장치 제조시 유기발광 다이오드를 구성하는 층들 중 전자주입층(EIL), 전자수송층(ETL), 정공수송층(HTL), 정공주입층(HIL) 및 캐소드층은 일반적으로 셀 영역 전면에 증착하기 때문에 오픈 마스크(200)를 사용할 수 있다.
본 발명의 변형 저항성을 갖는 오픈 메탈 마스크(OMA)의 오픈 마스크(200)는 금속 시트에 복수의 개구 영역(OA)이 형성된 격자 구조로 형성된다. 또한, 전술한 도 1의 격자 마스크(120)와 달리 오픈 마스크(200)는 외측 둘레 영역이 소정의 요철 패턴들이 형성될 수 있다. 오픈 마스크(200)를 구성하는 요철 패턴은 지지 프레임(150b)과 접촉되는 상면의 구조와 대응된다.
전술한 바와 같이, 지지 프레임(150b)의 상면은 제2면(S2)과 제3면(S3)이 지지 프레임(150b)의 둘레를 따라 교대로 배치되는 구조를 갖는다. 제2면(S2)의 폭은 제3면(S3)의 폭보다 길게 형성되고, 오픈 마스크(200)의 접촉 면적도 제2면(S2)이 제3면(S3)보다 넓게 형성된다.
즉, 오픈 마스크(200)는 가장자리 둘레 영역이 연속하여 지지 프레임(150b)의 상면과 접촉하는데, 지지 프레임(150b)의 제2면(S2)과 제3면(S3)과 대응될 수 있도록 오픈 마스크(200)의 가장자리 둘레는 요철 패턴으로 형성된다. 따라서, 오픈 마스크(200)의 가장자리 둘레 중 요(오목한) 부는 지지 프레임(150b)의 단차홈(SG) 영역과 대응되고, 철(볼록한) 부는 지지 프레임(150b)의 단차홈(SG)이 형성되지 않은 제2면(S2)과 대응된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 변형 저항성을 갖는 오픈 메탈 마스크(OMA)의 오픈 마스크(200)는 중앙에는 복수의 개구부(CA)가 형성되어 격자 구조를 갖고, 가장자리 둘레에는 사각 테 형태의 프레임 구조를 갖는다. 전술한 바와 같이, 오픈 마스크(200)의 가장자리 둘레 영역은 지지 프레임(150b)의 상면과 대응되도록 요철 패턴 구조를 갖는다.
따라서, 오픈 마스크(200)의 가장자리 영역은 지지 프레임(150b)의 제2면(S2)과 제3면(S3)에 중첩되도록 체결된다. 도면에 도시된 바와 같이, 오픈 마스크의 가장자리 영역 중 최외곽 둘레를 따라 복수의 용접 포인트(WP)들이 도트(dot) 형태로 형성되어 있다.
또한, 오픈 마스크(200)의 가장자리에 배치된 용접 포인트(WP) 내측으로 복수의 관통홀들로 구성된 분산 패턴(BP)이 형성된다. 분산 패턴(BP)은 오픈 마스크(200)의 가장자리 둘레의 요철 영역에 연속하여 형성된다. 하지만 경우에 따라서는 요부 영역 또는 철부 영역에만 분산 패턴(BP)이 형성될 수 있다.
보다 구체적으로 오픈 마스크(200)의 가장자리 영역은 지지 프레임(150b)의 상면과 일부 영역에서는 중첩되고 일부 영역(내측 가장자리 둘레 영역)에서는 중첩되지 않을 수 있다. 하지만, 오픈 마스크(200)에 형성된 분산 패턴(BP)은 지지 프레임(150b)의 상면(제2면, 제3면)과 모두 중첩되도록 형성된다.
본 발명의 변형 저항성을 갖는 오픈 메탈 마스크(OMA)는 오픈 마스크(200)의 가장자리 영역에 복수의 관통홀로 구성된 분산 패턴(BP)이 형성되어 있어 인장 공정에서 인장력이 가해지더라도 분산 패턴(BP)에 의해 금속 시트의 응력이 고르게 분산될 수 있다.
또한, 오픈 마스크(200)는 지지 프레임(150b)에 용접에 의해 체결되는데, 용접 포인트(WP)에 가해지는 힘은 분산 패턴(BP) 영역에서 분산 및 탄성력에 의해 복원되어 체결 영역에서의 금속시트 변형을 방지할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 변형 저항성을 갖는 메탈 마스크는, 마스크의 가장자리 둘레를 따라 분산 패턴을 배치하여 외력에 의한 마스크 변형을 방지한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 변형 저항성을 갖는 메탈 마스크는, 마스크에 개구 영역을 형성할 때 가장자리 둘레를 따라 소정의 탄성력을 갖는 분산 패턴들을 형성하여 마스크 인장 시 요구되는 인장력의 세기를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 변형 저항성을 갖는 메탈 마스크는, 금소시트에 유기물 또는 무기물의 증착을 위한 개구 영역을 형성하고, 인장 장치에 의해 인장력이 가해지는 금속시트의 가장자리 둘레를 따라 다수의 홀들로 형성된 분산 패턴을 형성하여 마스크 인장 후 발생할 수 있는 마스크에 대한 응력 및 마스크 프레임에 가해지는 장력을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 변형 저항성을 갖는 메탈 마스크는, 마스크의 가장자리에 분산 패턴을 형성하여 마스크 인장 및 용접 공정시 마스크에 가해지는 충격을 흡수 및 변형을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 변형 저항성을 갖는 메탈 마스크는, 마스크의 가장자리에 분산 패턴을 형성하여 마스크 제조 공정시 마스크 가장자리에 남아 있는 세정액 또는 이물질이 신속히 제거될 수 있도록 한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 변형 저항성을 갖는 메탈 마스크는, 마스크의 인장력이 가해지는 영역 및 용접 영역에 복수의 홀들로 구성된 분산 패턴을 형성하여 마스크 프레임과 마스크의 접촉 영역에서 발생할 수 있는 마스크 변형 및 불량을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 마스크에 형성되는 분산 패턴의 구조를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 도 1과 도 5에서 도시한 본 발명의 변형 저항성을 갖는 미세 금속 마스크(FMA)와 오픈 메탈 마스크(OMA)는 격자 마스크(120), 스틱 마스크(110) 및 오픈 마스크(200)에 분산 패턴(BP)이 형성된다.
전술한 바와 같이, 분산 패턴(BP)은 금속시트를 관통하는 관통홀 형태로 형성하거나 일측 방향만 오픈된 홈 형태로 형성될 수 있다.
분산 패턴(BP)을 구성하는 관통홀 또는 홈의 형태는 (a) 내지 (e)에 도시된 바와 같이 다양한 형태로 형성될 수 있다. 이와 같은 분산 패턴(BP)은 마스크에 발생하는 응력을 감소시키는 역할뿐만 아니라 세정 공정에서 사용한 세정액의 건조 시간을 단축시키는 역할을 할 수 있다.
(a) 내지 (e)는 관통홀 또는 홈의 평면도를 나타낸 것이다. 도면에는 도시하지 않았지만, 관통홀 또는 홈은 영역 별로 서로 다른 밀도로 형성될 수 있다. 예를 들어, 마스크의 가장자리 영역에 형성되는 용접 포인트(WP) 영역에서부터 먼 중앙 영역으로 갈 수록 관통홀 또는 홈의 밀도가 점점 낮아지도록 형성할 수 있다.
또한, 마스크에 형성되는 분산 패턴(BP)의 관통홀 또는 홈의 직경을 용접 포인트(WP)에서부터 먼 중앙 영역으로 갈 수록 직경이 작아지도록 형성할 수 있다.
또한, 도면에서는 각각 동일한 크기의 미세 관통홀들을 도시하였지만, 직경이나 크기가 다른 관통홀들을 혼합하여 분산 패턴(BP)을 형성할 수 있다.
(a)는 분산 패턴(BP)을 구성하는 관통홀 또는 홈의 구조가 원형 구조를 갖는 관통홀 또는 홈 구조인 것을 개시한다. (b)는 관통홀 또는 홈들 사이에 경로부를 형성한 구조를 개시한다. 세정액이 마스크의 분산 패턴(BP) 영역에 위치하면 관통홀들 또는 홈들 사이로 세정액이 신속히 이동하여 마스크와 지지 프레임의 접촉 영역에서 세정액이나 이물질이 존재하는 것을 최소화할 수 있다.
(b)와 같이 경로부를 더 포함하는 분산 패턴(BP)의 경우에는 홈들로 형성될 경우, 홈들은 적어도 하나 이상의 경로부에 의해 연결되어 있고, 최외각에 형성되는ㄴ 홈들에는 마스크의 외측 방향으로 다수의 경로부들이 형성되는 구조로 형성할 수 있다.
(c)는 분산 패턴(BP)을 구성하는 관통홀 또는 홈들의 구조가 사각형 또는 정사각형 구조인 것을 개시한다. (d) 및 (e)는 분산 패턴(BP)을 구성하는 관통홀 또는 홈의 구조를 팔각형 구조로 형성하고, 그 배열을 정배열과 교차 배열로 배치한 것이다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 실시예에 따라 변형 저항성을 갖는 메탈 마스크의 제조 공정을 도시한 도면이다. 도 9는 본 발명의 실시예에 따라 변형 저항성을 갖는 메탈 마스크에 형성된 분산 패턴의 기능을 설명하기 위한 도면이다. 도 10은 본 발명의 실시예에 따라 변형 저항성을 갖는 메탈 마스크의 제조 공정에 관한 플로차트이다.
여기서 지칭하는 마스크는 전술한 격자 마스크(120), 스틱 마스크(110) 또는 오픈 마스크(200) 중 어느 하나일 수 있다. 또한, 여기서는 박막 증착용 마스크를 중심으로 설명하였지만 반도체 공정에서 사용되는 마스크가 마스크 프레임에 고정될 경우, 동일한 방식으로 제조 공정과 분산 패턴(BP)이 적용될 수 있다.
도 8a 내지 도 8c를 참조하면, 본 발명의 변형 저항성을 갖는 메탈 마스크는 금속시트(MS)를 제공하고, 금속시트(MS)의 일측면과 타측면에 각각 제1 및 제2 포토레지스트 필름(PR_1, PR_2)를 부착한다. 금속시트(MS)는 전술한 바와 같이, 철, 니켈의 합금 및 인바(invar)를 포함할 수 있다.
마스크를 개구부와 분산 패턴(BP) 영역으로 구분할 경우, 도면에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 포토레지스트 필름(PR_1, PR_2)는 제1 및 제2 오픈부(OP1, OP2)를 포함할 수 있다.
제1 오픈부(OP1)는 마스크의 개구부(CA)와 대응되는 영역이고 제2 오픈부(OP2)는 분산 패턴(BP)을 구성하는 복수의 관통홀과 대응되는 영역일 수 있다.
금속시트(MS)에 제1 및 제2 포토레지스트 필름(PR_1, PR_2)이 부착되면, 도 8b에 도시한 바와 같이, 제1차 및 제2차 식각 공정을 진행한다. 제1 포토레지스트 필름(PR_1)이 부착된 금속시트(MS)의 일측면 방향에서 제1차 식각 공정이 진행되고, 제2 포토레지스트 필름(PR_2)이 부착된 금속시트(MS)의 타측면 방향에서 제2차 식각 공정이 진행될 수 있다.
식각 공정은 식각 용액을 분사하는 방식으로 진행될 수 있다. 하지만, 이것은 고정된 것이 아니기 때문에 식각 용액에 금속시트(MS)를 담궈 식각하거나 금속시트(MS)가 얇을 경우 건식각 공정을 선택적으로 적용할 수 있다.
금속시트(MS)는 약 50 ~ 200㎛ 정도의 두께를 가질 수 있고, 인바합금(Invar-36 Alloy) 또는 스테인레스(SUS420)와 같은 재질의 박막 금속시트 형태로 형성될 수 있다.
전술한 제1 및 제2 포토레지스트 필름(PR-1, PR-2)은 빛에 반응(감광)해 특성이 변하는 화학물질로, 금속시트(MS)의 상부면 및 하부면 어느 한 쪽에만 부착되거나 양쪽 모두에 부착될 수 있다. 부착되는 형태에 따라 금속시트(MS)는 단면 식각 공정 또는 양면 식각 공정이 수행될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 설명의 편의를 위해 포토레지스트 필름을 금속시트(MS)의 양면에 부착하는 것을 중심으로 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 8b 및 도 8c에 도시한 바와 같이, 제1차 및 제2차 식각 공정에 따라 분사되는 식각액은 제1 및 제2 포토레지스트 필름(PR_1, PR_2)의 제1 및 제2 오픈부(OP1, OP2)를 통해 금속시트(MS)를 식각하여 마스크(M)를 형성한다.
마스크(M)는 제1 및 제2 포토레지스트 필름(PR_1, PR_2)의 제1 오픈부(OP1)와 대응되는 영역에서는 제1 오픈부(OP1)의 직경에 대응하는 개구부가 형성되고, 제2 오픈부(OP2)와 대응되는 영역에서는 제2 오픈부(OP2)의 직경에 대응하는 다수의 관통홀로 구성된 분산 패턴(BP)이 형성된다.
도 9를 참조하면, 전술한 바와 같이, 마스크(M)에 분산 패턴(BP)이 형성되면 마스크(M) 제조 공정 단계에서 진행하는 세정 공정으로 마스크(M) 표면에 남아 있는 세정액이 쉽게 제거될 수 있다. 보다 구체적으로 마스크(M)의 분산 패턴(BP)이 형성되는 영역은 추후, 지지 프레임(150b)과 접촉되는 영역이기 때문에 세정액이나 세정액의 일부가 증발하고 남는 이물질이 존재하지 않아야 인장 공정 및 용접 공정에서 마스크(M)의 변형을 최소화할 수 있다.
도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 변형 저항성을 갖는 메탈 마스크에는 분산 패턴(BP)이 형성되고 분산 패턴(BP)을 구성하는 관통홀의 구조는 다양한 형태로 형성될 수 있다. 분산 패턴(BP)이 관통홀 구조를 갖는 경우에는 세정액이 관통홀을 통하여 쉽게 마스크(M)로부터 제거될 수 있다. 예를 들어, 세정액은 도 7의 (b)와 같은 관통홀들에서는 관통홀들 사이에 배치된 경로부틀 통해 관통홀 영역의 세정액이 쉽게 이동할 수 있다. 또한, 분산 패턴(BP)이 관통홀 구조인 경우에는 관통홀로 들어간 세정액이 중력에 의해 하부 방향으로 쉽게 마스크(M)와 분리될 수 있다.
도 10은 본 발명의 변형 저항성을 갖는 메탈 마스크의 제조 공정을 도시한 것이다. 도 10을 참조하면, 본 발명의 변형 저항성을 갖는 메탈 마스크는, 금속시트를 제공하는 단계(S101); 금속시트의 양측면에 각각 제1 및 제2 포토레지스트 필름을 부착하는 단계(S102); 제1 및 제2 포토레지스트 필름이 부착된 금속시트에 대해 제1차 및 제2차 식각 공정을 동시에 진행하는 단계(S103); 제1 및 제2 포토레지스트 필름을 제거하여 복수의 관통홀 또는 홈들로 구성된 분산 패턴이 형성된 마스크를 완성하는 단계(S104)를 포함한다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 변형 저항성을 갖는 메탈 마스크는, 마스크의 가장자리 둘레를 따라 분산 패턴을 배치하여 외력에 의한 마스크 변형을 방지한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 변형 저항성을 갖는 메탈 마스크는, 마스크에 개구 영역을 형성할 때 가장자리 둘레를 따라 소정의 탄성력을 갖는 분산 패턴들을 형성하여 마스크 인장 시 요구되는 인장력의 세기를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 변형 저항성을 갖는 메탈 마스크는, 금소시트에 유기물 또는 무기물의 증착을 위한 개구 영역을 형성하고, 인장 장치에 의해 인장력이 가해지는 금속시트의 가장자리 둘레를 따라 다수의 홀들로 형성된 분산 패턴을 형성하여 마스크 인장 후 발생할 수 있는 마스크에 대한 응력 및 마스크 프레임에 가해지는 장력을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 변형 저항성을 갖는 메탈 마스크는, 마스크의 가장자리에 분산 패턴을 형성하여 마스크 인장 및 용접 공정시 마스크에 가해지는 충격을 흡수 및 변형을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 변형 저항성을 갖는 메탈 마스크는, 마스크의 가장자리에 분산 패턴을 형성하여 마스크 제조 공정시 마스크 가장자리에 남아 있는 세정액 또는 이물질이 신속히 제거될 수 있도록 한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 변형 저항성을 갖는 메탈 마스크는, 마스크의 인장력이 가해지는 영역 및 용접 영역에 복수의 홀들로 구성된 분산 패턴을 형성하여 마스크 프레임과 마스크의 접촉 영역에서 발생할 수 있는 마스크 변형 및 불량을 방지할 수 있는 효과가 있다.
이상 설명된 본 발명에 따른 실시예는 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 실행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은, 프로그램 명령어를 저장하고 실행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의하여 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위하여 하나 이상의 소프트웨어 모듈로 변경될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, “필수적인”, “중요하게” 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.
또한 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (7)

  1. 중앙 영역이 오픈된 사각테 형상의 베이스 프레임과, 상기 베이스 프레임의 상면 둘레를 따라 소정거리 돌출된 지지 프레임을 포함하는 마스크 프레임; 및
    복수의 개구부를 구비하고 가장자리 둘레를 따라 복수의 관통홀들로 구성된 분산 패턴이 형성된 마스크를 포함하고,
    상기 지지 프레임은 상기 마스크가 안착되는 제2면과 제3면으로 구성된 상면과, 상기 상면과 상기 베이스 프레임의 상면 사이의 경사진 제1면을 포함하며,
    상기 지지 프레임의 가장자리 둘레를 따라 소정의 간격으로 복수의 단차홈이 형성되고,
    상기 제2면과 제3면은 동일 평면을 이루며 상기 제2면은 상기 제3면보다 넓은 면적으로 형성되고,
    상기 마스크의 분산 패턴은 상기 마스크와 상기 지지 프레임의 제2면 및 제3면과 접촉되는 영역에만 형성되는
    변형 저항성을 갖는 메탈 마스크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제3면은 상기 단차홈과 대응되는 영역에 위치하는
    변형 저항성을 갖는 메탈 마스크.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 마스크의 분산 패턴을 구성하는 복수의 관통홀들은 상기 지지 프레임의 제2면 또는 제3면과 중첩되는
    변형 저항성을 갖는 메탈 마스크.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 분산 패턴은 관통홀들 사이에 경로부가 더 형성된
    변형 저항성을 갖는 메탈 마스크.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 마스크는 복수의 개구부를 구비한 격자 구조로 형성되며,
    상기 복수의 개구부는, 서로 평행하게 배치된 제1 및 제2 서포터와, 상기 제1 및 제2 서포터와 교차되고 서로 평행하게 배치된 제3 및 제4 서포터와, 상기 제3 및 제4 서포터 사이에 소정의 간격으로 배치된 복수의 제5 서포터와, 상기 제1 및 제2 서포터 사이에 소정의 간격으로 배치된 복수의 제6 서포터에 의해 구획되는
    변형 저항성을 갖는 메탈 마스크.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 내지 제6 서포터는 각각 양측 끝단에서 연장된 제1 내지 제6 연장부를 갖고,
    상기 제1 내지 제6 연장부는 상기 마스크의 외곽 프레임을 구성하는 상기 제1 내지 제4 서포터를 기준으로 외측 방향으로 서로 다른 길이로 연장된
    변형 저항성을 갖는 메탈 마스크.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 분산 패턴을 구성하는 관통홀들은 상기 지지 프레임의 제2면 및 제3면과 접촉하는 상기 제1 내지 제6 연장부에 형성되는
    변형 저항성을 갖는 메탈 마스크.
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