KR20090059225A - 분할 마스크 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 분할 마스크에 관한 것으로서, 개구부가 형성된 프레임과, 인장력이 가하여지도록 양단부가 프레임에 고정되며, 길이 방향으로 적어도 하나의 마스크 패턴부가 형성된 복수 개의 단위 마스크와, 단위 마스크의 길이 방향과 수직한 방향으로 배열되며, 프레임에 양단부가 고정되는 복수 개의 지지대를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 분할 마스크에서 각 단위 마스크를 양방향(즉, x 방향 및 y 방향)으로 지지해줄 수 있으며, 그로 인해 단위 마스크 간의 유동을 방지할 수 있고, 글래스의 크기가 커짐에 따른 단위 마스크의 처짐 현상을 방지할 수 있어, 패터닝시 정밀도를 유지할 수 있다.
OLED, 분할 마스크, 돌기, 용접, 고정

Description

분할 마스크{ Division mask }
본 발명은 분할 마스크에 관한 것으로서, 프레임에 한 방향으로 고정되어 있는 단위 마스크 간의 다른 방향으로의 유동을 없애고, 글래스와의 합착 시 처짐을 방지할 수 있는 분할 마스크에 관한 것이다.
정보화 사회로의 발전이 가속화되면서 디스플레이 장치가 종래의 음극선관(Cathode Ray Tube : CRT)에서 평판 디스플레이(Flat Panel Display : FPD)로 대체되고 있는 실정이다.
상기 평판 디스플레이로는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display), VFD(Vaccum Fluorescent Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등이 있다.
특히, 유기 발광 소자(OLED)는 능동 발광형 표시 소자로서, 시야각이 넓고 콘트라스트(Contrast)가 우수할 뿐만 아니라 응답 속도가 빠르다는 장점이 있어 차세대 표시 소자로 주목을 받고 있다.
유기 발광 소자(OLED)는 투명한 절연 기판상에 소정 패턴으로 형성된 애노 드(Anode) 전극과, 상기 절연 기판 상부에 진공 증착법에 의해 형성된 유기 발광층과, 상기 유기 발광층의 상부에 상기 애노드 전극과 교차하여 형성되는 캐소드(Cathode) 전극을 포함하여 이루어진다.
상기 유기 발광 소자를 제작함에 있어서, 상기 애노드 전극은 ITO(Indium Tin Oxide)로 이루어지는데, ITO의 패터닝은 포토리소그래피 공정을 통해 이루어진다.
그러나, 캐소드 전극을 포토리소그래피 공정을 이용하여 형성하게 되면, 포토 레지스트를 박리하는 과정 및 캐소드 전극을 식각하는 과정에서 수분이 유기 발광층과 캐소드 전극의 경계면으로 침투하게 되므로, 유기 발광 소자의 성능과 수명이 현저하게 저하되는 문제점이 발생한다.
따라서, 상기 캐소드 전극 및 유기 발광층은 포토리소그래피 방법이 아닌 증착 방법을 이용하여 형성하게 된다.
종래에는 상기 캐소드 전극 및 유기 발광층을 증착하기 위한 마스크로, 프레임에 x 및 y 방향으로 인장력을 가하여 고정시킨 원장 마스크를 사용하였으나, 마스크 자체의 무게에 의해 처짐이 발생하는 문제가 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 프레임에 고정되는 패턴 마스크를 복수 개의 단위 패턴 마스크로 분할하고, 분할된 각 단위 패턴 마스크를 프레임에 인장력이 가해지도록 양단부를 고정시킨 분할 마스크가 제안되었다.
도 1은 종래의 분할 마스크를 나타낸 도면이다.
이에 도시된 바와 같이, 프레임(10)과, 인장력이 가하여지도록 상기 프레임(10)에 소정의 간격으로 양단부가 지지되는 복수 개의 단위 마스크(50)들로 이루어진다.
여기서, 각 단위 마스크(50)는 단위 마스크의 길이 방향(y 방향)으로 다수의 마스크 패턴부(51)를 구비하고 있으며, 각 단위 마스크(50)는 상기 마스크 패턴부(51)의 배열 방향(즉, y 방향)으로 상기 프레임(10)에 양단부가 지지된다.
상기 단위 마스크(50)는 상기 다수의 마스크 패턴부(51)가 1열로 배열되어 있을 수도 있고, 2열로 배열되어 있을 수도 있다.
그리고, 상기 각 단위 마스크(50) 사이에는 일정한 간격의 틈이 존재하게 되는데, 이러한 틈을 차폐하기 위해 각 단위 마스크(50) 사이의 하부에 틈새 차폐부(미도시)가 형성된다.
상기 틈새 차폐부(미도시)는 양단이 상기 프레임(10)에 접합 고정되는데, 상기 단위 마스크(50)와 나란하게 접합된다.
상기 종래의 분할 마스크에 있어서, 각 단위 마스크(50)는 상기 프레임(10)과 한쪽 방향(즉, y 방향)으로만 지지되고, x 방향으로는 지지되지 않기 때문에 x 방향으로 단위 마스크(50) 간에 유동이 생겨서 정밀도가 저하되는 문제점이 있다.
또한, 글래스(Glass)의 크기가 커지고 얇아짐에 따라 글래스의 처짐 정도가 심해지고 있으며, 그에 따라 상기 단위 마스크(50)의 처짐도 심해지는 문제점이 있다.
이상의 문제점을 해결하기 위해 고안된 본 발명의 목적은, 각 단위 마스크가 양쪽 방향(x 방향 및 y 방향)으로 모두 지지되도록 하여, 각 단위 마스크 간에 유동이 생기지 않도록 하는 분할 마스크를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 글래스(Glass)와의 합착시, 글래스의 처짐에 따른 분할 마스크의 처짐을 방지하여 정밀도가 저하되지 않도록 하는 분할 마스크를 제공하는 데 있다.
본 발명의 분할 마스크의 바람직한 실시예는, 개구부가 형성된 프레임과, 상기 프레임에 인장력이 가하여지도록 양단부가 고정되며, 길이 방향으로 적어도 하나의 마스크 패턴부가 형성된 복수 개의 단위 마스크와, 상기 단위 마스크의 길이 방향과 수직한 방향으로 배열되며, 상기 프레임에 양단부가 고정되는 복수 개의 지지대를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 복수 개의 단위 마스크는, 소정의 간격으로 이격되어 있으며, 상기 단위 마스크 간의 이격된 간격 사이에 틈새 차폐부가 더 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 지지대는 레이저를 이용한 용접(Welding)을 통하여 상기 프레임 및 단위 마스크의 하부에 접합되며, 상기 프레임 및 단위 마스크의 용접되는 부위에 하 프 에칭(Half Etching)이 되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 분할 마스크에서 단위 마스크의 길이 방향과 수직한 방향으로 지지대를 형성함으로써, 단위 마스크를 양방향(즉, x 방향 및 y 방향)으로 지지해줄 수 있으며, 그로 인해 단위 마스크 간의 유동을 방지할 수 있다.
그리고, 글래스의 크기가 커짐에 따른 단위 마스크의 처짐 현상을 방지할 수 있어, 패터닝시 정밀도를 유지할 수 있다.
또한, 상기 지지대를 프레임 및 단위 마스크에 접합시킴에 있어서, 프레임 및 단위 마스크의 용접될 부위에 하프 에칭(Half Etching) 공정을 수행한 후 용접함으로써, 용접 공정 후에 발생하는 돌기가 상기 하프 에칭한 부분에 생기게 되어, 분할 마스크 상부에 글래스를 합착할 때, 글래스에 찍힘과 같은 손상이 발생하지 않으며, 얼라인(Align) 시 미끄러지는 현상을 제거하여 리드 타임의 지연을 방지할 수 있게 된다.
이하, 도 2 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 분할 마스크에 대해 상세히 설명한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 2는 본 발명의 분할 마스크를 나타낸 도면이다.
이에 도시된 바와 같이, 프레임(100)과, 인장력이 가해지도록 상기 프레임(100)에 양단부가 접합되는 복수 개의 단위 마스크(150)와, 상기 복수 개의 단위 마스크(150) 하부에 상기 단위 마스크(150)의 길이 방향과 수직한 방향으로 배열된 복수 개의 지지대(170)를 포함하여 이루어진다.
상기 프레임(100)은 x 방향으로 상호 평행하게 형성되는 제1 지지부(101-1)(101-2)와, 상기 제1 지지부(101-1)(101-2)의 단부와 각각 연결되며, y 방향으로 상호 평행하게 형성되어 프레임(100) 내에 격자 상의 개구부(105)를 형성하는 제2 지지부(102-1)(102-2)를 포함한다.
상기 제2 지지부(102-1)(102-2)는 상기 단위 마스크(150)와 평행하게 형성되는 것으로, 탄성력을 가진 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 제1 지지부 (101-1)(101-2)및 제2 지지부(102-1)(102-2)는 일체로 형성될 수도 있다.
상기 프레임(100)은 단위 마스크(150)에 가해지는 인장력을 충분히 제공할 수 있는 강성을 가져야 하며, 피 증착물과 마스크의 밀착시 간섭을 일으키지 않는 구조이어야 한다.
상기 단위 마스크(150)는 스트립 형상의 박판으로 이루어지며, 그 길이 방향을 따라 소정의 간격으로 마스크 패턴부(155)들이 형성된다.
상기 마스크 패턴부(155)들은 각 단위 마스크(150)에 1열 또는 2열로 배열될 수 있으며, 상기 단위 마스크(150)를 이루는 박판에 도트(Dot) 또는 슬릿(Slit)들이 형성되어 이루어진다.
상기 각 단위 마스크(150)는 서로 중첩되지 않으며, 소정 간격으로 이격되어 양단부가 상기 프레임(100)에 고정된다.
그리고 상기 각 단위 마스크(150)들의 이격된 간격 사이에 틈새 차폐부(미도시)가 형성된다.
상기 틈새 차폐부(미도시)는 상기 단위 마스크(150)와 동일한 재질로 형성될 수 있고, 그 너비는 상기 단위 마스크(150)들의 간격 사이를 충분히 커버할 수 있도록 형성하는 것이 바람직하다.
상기 지지대(170)는 상기 복수 개의 단위 마스크(150)들 하부에 상기 단위 마스크(150)의 길이 방향과 수직한 방향(즉, x 방향)으로 형성된다.
상기 지지대(170)는 상기 단위 마스크의 마스크 패턴부(155)와 마스크 패턴부(155) 사이의 더미(Dummy) 영역(157) 하부에 접합되고, 지지대(170)의 양단부가 상기 프레임(100)의 하부에 접합되어 고정된다.
즉, 상기 지지대(170)와 상기 단위 마스크(150)의 교차되는 곳에 레이저를 사용하여 용접(Welding)함으로써, 분할 마스크 전체를 고정시켜 준다.
여기서, 상기 지지대(170)는 상기 단위 마스크(150)와 동일한 재질로 이루어 지는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 단위 마스크(150)의 길이 방향과 수직한 방향으로 지지대(170)를 형성함으로써, 단위 마스크(150)를 y 방향뿐만 아니라 x 방향으로도 지지해줄 수 있으며, 그로 인해 단위 마스크(150)의 유동을 방지할 수 있다.
그리고, 글래스의 크기가 커짐에 따른 단위 마스크(150)의 처짐 현상을 방지할 수 있어, 패터닝시 정밀도를 유지할 수 있다.
도 3은 본 발명의 분할 마스크를 나타낸 단면도이다.
이에 도시한 바와 같이, 본 발명에서는 양단부가 프레임(100)에 고정된 단위 마스크(150)의 길이 방향과 수직한 방향으로 지지대(170)를 형성한다. 이때, 상기 지지대(170)는 레이저를 이용한 용접(Welding)을 통하여 단위 마스크의 마스크 패턴부(155)들 사이의 더미(Dummy) 영역 하부에 접합된다.
그런데, 레이저를 이용한 용접(Welding) 공정시, 용접 부위가 가열로 인하여 부풀어 오르게 되어 용접 후 돌기가 발생하게 된다.
즉, 도 4에 도시한 바와 같이, 레이저를 이용한 용접 공정 후, 용접 부위에 돌기(180)가 발생하는데, 이러한 돌기(180)는 이후에 글래스(Glass)와의 합착 시 소자에 손상(Damage)을 가할 수 있다.
그리고, 상기 돌기(180)로 인하여 글래스와 마스크가 합착되지 못하고 미끄러지는 현상이 발생하여 공정 진행 시 리드 타임(Lead Time)의 지연을 가져와 생산성을 저하시키는 문제점이 있다.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해 용접되는 부위에 하프 에칭(Half Etching) 공정을 수행하여 용접 공정으로 발생하는 돌기가 하프 에칭한 부분에 발생하도록 한다.
즉, 도 5에 도시한 바와 같이, 프레임(100) 및 단위 마스크(150)의 용접될 부위에 하프 에칭(Half Etching) 공정을 수행하여 그 일부를 식각한 후, 용접 공정을 수행한다.
여기서, 상기 프레임(100) 및 단위 마스크(150)의 하프 에칭을 통하여 식각되는 깊이는 약 15 ~ 25㎛가 되게 하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 프레임(100) 및 단위 마스크(150)의 용접될 부위에 하프 에칭(Half Etching) 공정을 수행하여 그 일부를 식각한 후 용접 공정을 수행하면, 용접 공정 후에 발생하는 돌기가 상기 하프 에칭한 부분에 생기게 되어, 이후에 글래스와 합착 시 아무런 문제 없이 공정을 진행할 수 있다.
도 6은 본 발명의 분할 마스크와 글래스를 합착한 상태를 나타낸 단면도이다. 이에 도시된 바와 같이, 프레임(100) 및 단위 마스크(150)의 용접될 부위에 하프 에칭 공정을 수행한 후, 레이저를 사용하여 프레임(100) 및 단위 마스크(150)와 지지대(170)를 용접(Welding)하면, 돌기(180)가 상기 하프 에칭한 부분에 생기게 된다.
따라서, 분할 마스크 상부에 글래스(200)를 합착할 때, 글래스(200)에 찍힘 과 같은 손상이 발생하지 않으며, 얼라인(Align) 시 미끄러지는 현상을 제거하여 리드 타임의 지연을 방지할 수 있게 된다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다.
그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 종래의 분할 마스크를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 분할 마스크를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 분할 마스크를 나타낸 단면도.
도 4는 용접 부위에 돌기가 발생한 상태를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 프레임 및 단위 마스크의 용접될 부위에 하프 에칭(Half Etching)한 상태를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 분할 마스크와 글래스를 합착한 상태를 나타낸 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 프레임 150 : 단위 마스크
155 : 마스크 패턴부 157 : 더미 영역
170 : 지지대 180 : 돌기
200 : 글래스

Claims (6)

  1. 개구부가 형성된 프레임;
    상기 프레임에 인장력이 가하여지도록 양단부가 고정되며, 길이 방향으로 적어도 하나의 마스크 패턴부가 형성된 복수 개의 단위 마스크; 및
    상기 단위 마스크의 길이 방향과 수직한 방향으로 배열되며, 상기 프레임에 양단부가 고정되는 복수 개의 지지대를 포함하여 이루어지는 분할 마스크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 단위 마스크는,
    소정의 간격으로 이격되어 있으며, 상기 단위 마스크 간의 이격된 간격 사이에 틈새 차폐부가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 분할 마스크.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 지지대는,
    상기 단위 마스크의 마스크 패턴부 사이의 더미(Dummy) 영역 하부에 형성되는 것을 특징으로 하는 분할 마스크.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 지지대는 레이저를 이용한 용접(Welding)을 통하여 상기 프레임 및 단위 마스크의 하부에 접합되는 것을 특징으로 하는 분할 마스크.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 프레임 및 단위 마스크의 용접되는 부위에 하프 에칭(Half Etching)이 되어 있는 것을 특징으로 하는 분할 마스크.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 하프 에칭되는 깊이는 15 ~ 25㎛인 것을 특징으로 하는 분할 마스크.
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