KR20090003014A - Mask frame assembly for thin layer deposition - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 박막 증착용 마스크 프레임 조립체에 관한 것이다.The present invention relates to a mask frame assembly for thin film deposition.
유기 전계 발광 소자는 자발광 표시 소자로서 양극과 음극 사이에 유기물로 구성된 발광층을 형성하고, 양 전극사이에 전류를 흘려줌으로써 발광층에서 빛을 발생시키는 원리를 이용한다. The organic electroluminescent device uses a principle of generating light in the light emitting layer by forming a light emitting layer composed of an organic material between an anode and a cathode as a self-luminous display device and flowing a current between both electrodes.
디스플레이 소자로서 유기 전계 발광 소자는 발광층을 단위 화소로 패터닝을 하여야 하며, 또한 단위화소에 대응되도록 전극층을 형성하여야 한다.As the display element, the organic electroluminescent element should pattern the light emitting layer into unit pixels and form an electrode layer so as to correspond to the unit pixel.
이때 액정표시장치 또는 플라즈마 표시장치와는 달리 유기물로된 발광층을 패터닝하기 위해서는 유기물이 손상되기 때문에 일반적으로 사용되는 포토 리소그라피 방법을 사용할 수 없다. In this case, unlike the liquid crystal display or the plasma display, in order to pattern the light emitting layer made of the organic material, since the organic material is damaged, the photolithography method which is generally used cannot be used.
발광층을 저분자 유기물로 사용하는 경우 저분자 유기물을 열 증착하여 박막 증착용 마스크 패턴을 통과한 영역에 원하는 패턴을 형성하게 된다.When the light emitting layer is used as a low molecular organic material, a low molecular organic material is thermally deposited to form a desired pattern in a region passing through a mask pattern for thin film deposition.
유기 전계 발광 소자의 대형화 또는 대량 생산을 위하여 증착용 마스크의 대형화가 필수적인데, 이러한 경우 마스크가 중력에 의해 처지는 현상이 발생되고, 이를 극복하기 위하여 마스크를 인장하여 강도가 높은 프레임에 고정하는 방식의 인장 마스크(Tension Mask)를 사용하고 있으나, 화소 형성을 위한 홀 패턴이 형성되어 있는 마스크를 인장하여 프레임에 고정하는 경우 원하는 화소 영역에 홀 패턴을 정렬하기 어려운 문제점이 있으며, 또한 증착 공정시 발생되는 열에 의한 열변형에 의하여 초기 정렬된 마스크 패턴과 화소 영역이 불일치 되는 문제점이 있다.In order to increase the size or mass production of the organic light emitting device, it is necessary to increase the size of the deposition mask. In this case, the mask is sag caused by gravity, and in order to overcome this, the mask is tensioned and fixed to a high strength frame. Although a tension mask is used, it is difficult to align the hole pattern in a desired pixel area when the mask in which the hole pattern for pixel formation is formed is fixed to the frame. There is a problem in that the initial alignment of the mask pattern and the pixel area are inconsistent due to thermal deformation due to heat.
이를 극복하기 위하여 대한민국 공개특허공보 2003-0046090호 및 대한민국 공개특허공보 2006-0006177호에서는 마스크를 복수의 단위 마스크로 분할하여 각각을 인장하여 프레임에 고정하는 방식을 사용함으로써 상기의 정렬 문제점을 극복하고자 하였으나, 단위 마스크의 증가에 따라 마스크와 프레임간의 정렬을 위한 공정시간이 길어지는 문제가 있다.In order to overcome this problem, Korean Laid-Open Patent Publication No. 2003-0046090 and Korean Laid-Open Patent Publication No. 2006-0006177 use a method of dividing a mask into a plurality of unit masks and tensioning and fixing each of them to a frame. However, there is a problem in that the process time for alignment between the mask and the frame becomes longer as the unit mask increases.
이하 도 1 및 도 2를 참조하여 종래의 박막 증착용 프레임 마스크 조립체를 설명한다.Hereinafter, a conventional frame mask assembly for thin film deposition will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
도 1은 종래기술에 의한 박막 증착용 마스크 프레임 조립체(100)의 평면도를 도시한 것이며, 도 2는 도 1의 A-A'선을 따라 절개한 단면도를 도시한 것이다.1 is a plan view showing a
프레임(110)은 개구부를 둘러싼 강인한 소재로 구성되며, 복수개의 단위 마스킹 패턴(121)을 포함하는 복수개의 단위 마스크(120)는 서로 단위 마스크 간격(122)을 두고, 길이 방향의 양단부를 프레임(110)에 용접라인(123)을 따라 고정된다.The
단위 마스크(120)를 프레임(110)에 고정할 때 단위 마스크(120)는 길이방향으로 인장(Tension)하여 프레임에 고정하게 되는데, 한장의 마스크로 형성되는 경 우에 비해 단위 마스크(120)의 개수에 비례하여 단위 마스크(120)와 프레임(110)을 정렬하는 공정시간이 추가되는 문제가 발생된다.When the
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 마스크를 프레임에 조립하는 공정시간을 단축할 수 있는 박막 증착용 마스크 프레임 조립체를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a mask frame assembly for thin film deposition which can shorten the process time for assembling a mask to a frame.
본 발명의 다른 목적은 프레임의 무게 감소, 열변형 감소, 및 용접의 견고성을 향상시킨 박막 증착용 프레임 조립체를 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide a frame assembly for thin film deposition which improves the weight reduction of the frame, the reduction of thermal deformation, and the robustness of the welding.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 증착용 마스크 프레임 조립체는, 외곽의 적어도 일측을 따라 형성된 요홈부를 구비한 프레임; 및 상기 요홈부에 대응되도록 상기 프레임에 고정된 적어도 하나의 단위 마스킹 패턴부가 조립된 마스크를 포함한다.A thin film deposition mask frame assembly according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the frame having a groove formed along at least one side of the outer; And a mask assembled with at least one unit masking pattern part fixed to the frame so as to correspond to the groove part.
상기 요홈부의 피치는 상기 마스크의 폭보다 적어도 같거나 큰다.The pitch of the recess is at least equal to or greater than the width of the mask.
상기 마스크는 적어도 두 개의 단위 마스크로 분할된다.The mask is divided into at least two unit masks.
상기 프레임의 일 측면에 형성된 상기 요홈부의 개수는 상기 단위 마스크의 개수와 동일하다.The number of grooves formed on one side of the frame is the same as the number of unit masks.
상기 요홈부는 볼록부와 오목부를 포함하며, 상기 볼록부의 폭은 상기 단위 마스킹 패턴부의 폭보다 적어도 작거나 같다.The groove portion includes a convex portion and a concave portion, wherein the width of the convex portion is at least smaller than or equal to the width of the unit masking pattern portion.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 박막 증착용 마스크 프레임 조립체는, 적어도 하나의 단위 마스킹 패턴부가 형성된 적어도 두 개의 단위 마스크; 및 상기 단위 마스크의 길이 방향에 대응되도록 형성된 요홈부를 포함하는 프레임을 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a mask frame assembly for thin film deposition, comprising: at least two unit masks having at least one unit masking pattern portion; And a frame including a recess formed to correspond to the length direction of the unit mask.
상기 단위 마스크의 간격은 상기 요홈부의 볼록부 너비보다 적어도 크거나 같다.The spacing of the unit mask is at least greater than or equal to the width of the convex portion of the recess.
상기 요홈부의 피치는 상기 마스크의 폭보다 적어도 같거나 크다.The pitch of the recess is at least equal to or greater than the width of the mask.
상기 프레임의 일 측면에 형성된 상기 요홈부의 개수는 상기 단위 마스크의 개수와 동일하다.The number of grooves formed on one side of the frame is the same as the number of unit masks.
상기 요홈부는 볼록부와 오목부를 포함하며, 상기 볼록부의 폭은 상기 단위 마스킹 패턴부의 폭보다 적어도 작거나 같다.The groove portion includes a convex portion and a concave portion, wherein the width of the convex portion is at least smaller than or equal to the width of the unit masking pattern portion.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 프레임에 단위 마스크를 정렬하기 위한 요홈부를 미리 형성함에 따라 단위 마스크를 프레임에 정렬시킬 때 그 공정시간이 단축되는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the grooves for aligning the unit mask in the frame are formed in advance, so that the process time is shortened when the unit mask is aligned with the frame.
또한, 본 발명에 의하면, 프레임의 요홈부에 정렬된 단위 마스크를 용접하여 고정하는 경우에 용접되는 접촉면적이 증가됨에 따라서 프레임과 단위 마스크 간의 용접 강도가 높아지는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, when welding and fixing the unit mask aligned to the recessed part of the frame, the welding area between the frame and the unit mask is increased as the contact area to be welded is increased.
또한, 본 발명에 의하며, 프레임의 요홈부에 의한 요철구조로 인하여 프레임의 단면적이 넓어져서, 증착시 발생되는 프레임의 열변형을 감소시켜주는 효과가 있다. In addition, according to the present invention, the cross-sectional area of the frame is widened due to the uneven structure of the groove portion of the frame, thereby reducing the thermal deformation of the frame generated during deposition.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 증착용 마스크 프레임 조립체 중 프레임의 평면도를 도시한 것으로, 단위 마스크(220)을 제작하기 위한 니켈 또는 니켈합금등 금속 박판을 준비하며, 본 발명의 일 실시예에서는 일반적으로 브라운관의 쉐도우 마스크로 널리 사용되는 인바(INVAR)를 사용하였다.3 is a plan view of a frame of a thin film deposition mask frame assembly according to an embodiment of the present invention, to prepare a metal sheet such as nickel or nickel alloy for manufacturing a
단위 마스크(220)에 포토 리소그라피 방법 또는 레이저를 이용한 패턴 방법등을 사용하여 마스킹 패턴부(221)을 제작할 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에서는 포토 리소그라피 방법을 이용하여 패턴을 형성하였다.The
단위 마스크(220) 제작용 금속 박판 상에 감광막(PR)을 도포한 후 포토 마스크를 이용하여 원하는 패턴으로 감광막 패턴을 형성한 후 에칭함으로써 마스킹 패턴부(221)를 포함하는 단위 마스크(220)을 제작하였다.After applying the photoresist film PR on the metal sheet for fabricating the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 증착용 마스크 프레임 조립체 중 단위 마스크의 평면도를 도시한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 증착용 마스크 프레임 조립체(200)의 프레임(210)에 요홈부(213)을 형성하는 방법으로는 어떠한 방법을 사용하여도 무관하지만, 본 발명의 일실시예에 따른 제조 방법으로는 포토 리소그라피 방법을 사용하였다.4 is a plan view of a unit mask in a thin film deposition mask frame assembly according to an embodiment of the present invention, the
프레임 개구부(215)를 둘러싼 프레임(210)의 전면에 감광막(PR)을 도포한 후 단위 마스크(220)에 대응되는 영역을 포토 마스크를 이용하여 감광막 패턴을 형성한 후 에칭하여 깊이 0.02mm로 식각함으로써 요홈부(213)을 포함하는 프레임(210)을 제작하였다.After the photoresist film PR is applied to the entire surface of the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 증착용 마스크 프레임 조립체(200)의 평면도를 도시한 것이고, 도 6은 도 5의 B-B'선을 따른 절개한 단면도를 도시한 것으로, 복수의 단위 마스크(220)을 프레임(210)에 고정하여 용접하여 조립한다.FIG. 5 is a plan view of a
오목부(211)와 볼록부(212)로 구성된 요홈부(213)를 포함한 프레임(210)을 준비하고, 증착하여 원하는 형상의 패턴을 형성하기 위한 복수의 마스킹 패턴부(221)가 형성된 복수의 단위 마스크(222)의 길이 방향 양단부를 단위 마스크 간격(222)을 사이에 두고 프레임(210)에 형성된 요홈부(213)에 대응되도록 인장하여 정렬을 시킨다.A plurality of
프레임(210)에 인장 정렬된 단위 마스크(222)를 용접라인(223)을 따라 용접함으로써 박막 증착용 마스크 프레임 조립체를 제작한다.A mask frame assembly for thin film deposition is manufactured by welding the
프레임(210)에 미리 형성된 요홈부(213)는 프레임(210)에 정렬하고자 하는 단위 마스크(222)의 위치에 대응되도록 설계되는 것이 바람직하며, 또한, 요홈부(213)의 폭인 요홈부 피치(Pg)는 단위 마스크 폭(Ps)보다 적어도 크거나 같도록 형성하는 것이 바람직하다.The
이렇게 함으로써, 단위 마스크(220)를 프레임(210)에 정렬시킬 때 요홈부의 피치(Pg)가 단위 마스크 폭(Ps)와 대응되게 형성되어 있으며, 쉽게 대응시킬 수 있 어 공정시간을 크게 단축시킬 수 있다. In this way, when the
요홈부(213)의 오목부(211)의 깊이는 단위 마스크(220) 두께 보다 작은 것이 바람직하며, 본 발명의 일 실시예에서는 0.02mm로 제작하여, 단위 마스크(220)가 요홈부(213)의 오목부(211)에 쉽게 거치되도록 하였다.The depth of the
또한, 요홈부(213)의 볼록부(212)의 폭은 단위 마스크 간격(222)에 영향을 미치는 부분으로 단위 마스크 간격(222)보다 적어도 작거나 같도록 형성하는 것이 바람직하다. 단위 마스크 간격(222)은 증착시 기판상에 증착되는 영역이므로 바람직하게는 단위 마스크(220)의 마스킹 페턴부(221)의 폭과 동일한 것이 바람직하며, 따라서, 요홈부(213)의 볼록부(212)는 단위 마스크(220)의 마스킹 패턴부(221)의 폭보다 적어도 작거나 같도록 형성하는 것이 바람직하다.In addition, the width of the
프레임(210)의 일측면에 형성된 요홈부(213)는 적어도 단위 마스크(222)의 개수보다 많거나 같게 형성하는 것이 바람직하며, 더욱더 바람직하게는 단위 마스크의 개수와 동일하게 형성하는 것이 바람직하다.The
본 발명의 일 실시예에 따른 박막 증착용 마스크 프레임 조립체(200)를 사용한 유기 전계 발광 소자를 제작함에 있어서, 포토 리소그라피 방법에 의해 패턴된 ITO를 양극으로 사용하고, 양극의 상부에 유기물로 된 전하수송층을 공통 증착된 기판을 준비한다.In fabricating an organic EL device using the
상기 기판의 양극에 대응되는 영역에 상기 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 증착용 마스크 프레임 조립체(200)의 단위 마스킹 패턴부(221)가 일치되도록 미리 설계된 위치에 마스크 프레임 조립체(200)을 일치시킨 후 발광층을 증착 형성하고, 증착된 발광층의 상부에 알루미늄(Al)등의 금속박막을 이용하여 음극을 형성함으로써 유기 전계 발광 소자를 제조할 수 있다.Match the
도 1은 종래기술에 의한 박막 증착용 마스크 프레임 조립체의 평면도이다.1 is a plan view of a mask frame assembly for thin film deposition according to the prior art.
도 2는 도 1의 A-A'선을 따라 절개한 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 1.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 증착용 마스크 프레임 조립체 중 프레임의 평면도이다.3 is a plan view of a frame in a mask frame assembly for thin film deposition according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 증착용 마스크 프레임 조립체 중 단위 마스크의 평면도이다.4 is a plan view of a unit mask in a mask frame assembly for thin film deposition according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 증착용 마스크 프레임 조립체의 평면도이다.5 is a plan view of a mask frame assembly for thin film deposition according to an embodiment of the present invention.
도 6은 도 5의 B-B'선을 따른 절개한 단면도이다.FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 5.
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A201 | Request for examination | ||
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