KR20160013339A - 박막 증착용 마스크 프레임 조립체, 그 제조 방법 및 유기 발광 표시 장치의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 박막 증착용 마스크 프레임 조립체, 그 제조 방법 및 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 개시한다. 본 발명은, 개구부와 지지부를 구비하는 프레임과, 상기 개구부에 대응하는 위치에 증착영역을 포함하는 마스크 및 상기 마스크를 관통하도록 상기 마스크에 주입되어 상기 프레임 및 상기 마스크와 고정되어 상기 마스크를 상기 프레임에 고정시키는 제1 고정부재를 포함한다.
Description
본 발명의 실시예들은 박막 증착용 마스크 프레임 조립체, 그 제조 방법 및 유기 발광 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 평탄 디스크플레이 중의 하나인 유기 발광 표시 장치는 능동 발광형 표시 소자로서 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라 저전압으로 구동이 가능하며, 경량의 박형이면서 응답 속도가 빠르다는 장점을 가지고 있어서 차세대 표시 소자로서 주목을 받고 있다.
이러한 발광 소자는 발광층을 형성하는 물질에 따라 무기 발광 소자와 유기 발광 소자로 구분되는데, 유기 발광 소자는 무기 발광 소자에 비해 휘도, 응답속도 등의 특성이 우수하고, 컬러 디스플레이가 가능하다는 장점을 가지고 있어 최근 그 개발이 활발하게 진행되고 있다.
유기 발광 표시 장치는 유기막 및/또는 전극을 진공 증착법에 의해 형성한다. 그러나 유기 발광 표시 장치가 점차 고해상도화 함에 따라 증착 공정시 사용되는 마스크의 오픈슬릿(open slit)의 폭이 점점 좁아지고 있으며 그 산포 또한 점점 더 감소될 것이 요구되어지고 있다.
또한, 고해상도 유기 발광 표시 장치를 제작하기 위해서는 궤도우 현상(shadow effect)을 줄이거나 없애는 것이 필요하다. 그에 따라, 기판과 마스크를 밀착시킨 상태에서 증착 공정을 진행하고 있으며, 기판과 마스크의 밀착도를 향상시키기 위한 기술의 개발이 대두되고 있다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
본 발명의 실시예들은 박막 증착용 마스크 프레임 조립체, 그 제조 방법 및 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 측면은, 개구부와 지지부를 구비하는 프레임과, 상기 개구부에 대응하는 위치에 증착영역을 포함하는 마스크 및 상기 마스크를 관통하도록 상기 마스크에 주입되어 상기 프레임 및 상기 마스크와 고정되어 상기 마스크를 상기 프레임에 고정시키는 제1 고정부재를 포함하는, 박막 증착용 마스크 프레임 조립체를 제공한다.
또한, 상기 제1 고정부재는 전주도금법 및 무전해도금법 중 적어도 하나의 방법으로 상기 마스크에 주입될 수 있다.
또한, 상기 제1 고정부재는 철, 니켈, 구리, 주석, 금, 스테인리스스틸(SUS), 인바 합금(Incar alloy),인코넬 합금(Inconel alloy), 코바 합금(Covar alloy), 철 합금, 니켈 합금 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 프레임은 상기 지지부에 제1 홈이 형성되고, 상기 마스크는 상기 제1 홈에 대응하는 위치에 제1 홀이 형성되며, 상기 제1 홈 및 상기 제1 홀에 상기 제1 고정부재가 주입될 수 있다.
또한, 상기 제1 홈이 형성하는 내부공간의 크기는 상기 제1 홀이 형성하는 내부공간의 크기와 다르게 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 홈 및 상기 제1 홀 중 적어도 하나는 테이퍼지도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 홀은 상기 제1 고정부재가 주입되는 주입부 및 상기 주입부에서 연장되도록 형성되어, 상기 제1 고정부재가 상기 제1 홈에 이동하도록 하는 연결부를 구비할 수 있다.
또한, 상기 주입부의 반경은 상기 연결부의 반경보다 크게 형성될 수 있다.
또한, 상기 프레임은 상기 제1 홈과 이격되도록 형성된 제2 홈을 구비하고, 상기 마스크는 상기 제2 홈에 대응하는 위치에 상기 제1 홀과 이격되도록 형성된 제2 홀을 구비하며, 상기 제2 홈 및 상기 제2 홀에 주입되는 제2 고정부재;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 마스크는 스틱형태로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 측면은, 프레임의 지지부에 제1 홈을 형성하고, 마스크의 테두리부에 상기 제1 홈과 대응하는 위치에 제1 홀을 형성하는 단계와, 상기 제1 홈과 상기 제1 홀을 얼라인하는 단계와, 상기 제1 홀에 제1 고정부재를 주입하고, 상기 제1 홈에 상기 제1 고정부재를 채워서 상기 프레임과 상기 마스크를 고정하는 단계를 포함하는 박막 증착용 마스크 프레임 조립체 제조 방법을 제공한다.
또한, 상기 제1 고정부재는 전주도금법 및 무전해도금법 중 적어도 하나의 방법으로 주입될 수 있다.
또한, 상기 제1 고정부재는 온도가 섭씨 100도 이하의 온도에서 주입될 수 있다.
또한, 상기 제1 고정부재는 철, 니켈, 구리, 주석, 금, 스테인리스스틸(SUS), 인바 합금(Incar alloy),인코넬 합금(Inconel alloy), 코바 합금(Covar alloy), 철 합금, 니켈 합금 중 적어도 하나 이상를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 홈이 형성하는 내부공간의 크기는 상기 제1 홀이 형성하는 내부공간의 크기와 다르게 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 홈 및 상기 제1 홀 중 적어도 하나는 테이퍼지도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 홀은 상기 제1 고정부재가 주입되는 주입부와, 상기 주입부에서 연장되도록 형성되어, 상기 제1 고정부재가 상기 제1 홈에 이동하도록 하는 연결부를 구비할 수 있다.
또한, 상기 주입부의 반경은 상기 연결부의 반경보다 크게 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면은, 기판 상에 서로 대향된 제1 및 제2 전극과 상기 제1 및 제2 전극의 사이에 구비된 유기막을 포함하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 유기막 또는 제2 전극은, 박막 증착용 마스크 프레임 조립체에 의해 증착 형성되는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 제공한다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 실시예들에 따르면 박막 증착용 마스크 프레임 조립체, 그 제조 방법 및 유기 발광 표시 장치의 제조 방법은 기판과 마스크 사이의 간격을 최소화 하고 마스크의 열 변형을 줄여 기판에 유기 발광 소자를 정밀하게 형성할 수 있다.
도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 증착용 마스크 프레임 조립체를 보여주는 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 박막 증착용 마스크 프레임 조립체를 보여주는 단면도이다.
도 3a 내지 3e는 도 1의 박막 증착용 마스크 프레임 조립체의 변형예를 보여주는 부분단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막 증착용 마스크 프레임 조립체를 보여주는 부분단면도이다.
도 5는 도1의 박막 증착용 마스크 프레임 조립체가 구비된 증착장치를 보여주는 단면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 증착 장치를 이용하여 제조되는 유기 발광 표시 장치를 보여주는 도면이다.
도 7은 도 1의 박막 증착용 마스크 프레임 조립체의 제조 방법을 보여주는 블록도이다.
도 2는 도 1의 박막 증착용 마스크 프레임 조립체를 보여주는 단면도이다.
도 3a 내지 3e는 도 1의 박막 증착용 마스크 프레임 조립체의 변형예를 보여주는 부분단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막 증착용 마스크 프레임 조립체를 보여주는 부분단면도이다.
도 5는 도1의 박막 증착용 마스크 프레임 조립체가 구비된 증착장치를 보여주는 단면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 증착 장치를 이용하여 제조되는 유기 발광 표시 장치를 보여주는 도면이다.
도 7은 도 1의 박막 증착용 마스크 프레임 조립체의 제조 방법을 보여주는 블록도이다.
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. 또한, 어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
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 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 증착용 마스크 프레임 조립체(100)를 보여주는 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 박막 증착용 마스크 프레임 조립체(100)를 보여주는 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 박막 증착용 마스크 프레임 조립체(100)는 프레임(10)과 마스크를 구비할 수 있다.
프레임(10)은 마스크(20)와 결합하여 마스크(20)가 지지될 수 있다. 프레임(10)은 증착물질이 통과할 수 있는 개구부(10a)와 개구부(10a)의 외측에 형성되는 지지부(10b)를 구비할수 있다. 프레임(10)은 금속 또는 합성수지 등으로 제조될 수 있으며, 사각 형상으로 하나 이상의 개구부(10a)를 갖도록 형성되어 있으나, 일 실시의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 원형 또는 육각형 등의 다양한 형태로 형성될 수 있다.
지지부(10b)는 마스크(20)의 테두리부(20b)와 접촉하는 부분이다. 지지부(10b)는 제1 홈(12)을 구비할 수 있다. 제1 홈(12)은 복수개로 형성될 수 있다. 제1 홈(12)의 단면은 특정형상에 한정되지 않으며 다각형, 원형 또는 타원형으로 형성될 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위해서 원형으로 형성된 경우를 중심으로 설명하기로 한다.
마스크(20)는 증착영역(20a)과 증착영역(20a)의 외측에 형성되는 테두리부(20b)를 구비할 수 있다. 증착영역(20a)은 증착용 패턴부(21)를 구비할 수 있다. 증착영역(20a)은 프레임(10)의 개구부(10a)에 대응하도록 배치되어 개구부(10a)를 통과한 증착물질이 증착용 패턴부(21)를 통과하여 기판에 증착할 수 있다.
증착용 패턴부(21)는 복수 개의 슬릿이 형성된 마스킹 패턴이 구비된 것으로 도시되어 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 당업자라면 다양한 변형예가 가능함을 알 것이다. 즉, 증착용 패턴부(21)에는 전면 개방된 상태를 유지하는 마스킹 패턴이 구비되거나 도트 형상의 마스킹 패턴이 구비될 수 있다. 도 1에 도시된 증착용 패턴부(21)의 개수나 배치 위치, 형상은 일 예시로서, 본 발명은 이에 제한 되지 않는다. 마스크(20)는 하나의 큰 부재로 형성되어 프레임(10)에 결합될 수 있다. 또한, 마스크(20)의 자중을 분할하기 위해 다수개의 스틱형 마스크로 형성될 수 있다.
마스크(20)는 테두리부(20b)에 마스크(20)를 관통하는 홀을 형성할 수 있다. 테두리부(20b)는 제1 홈(12)에 대응하는 위치에 제1 홀(22)을 형성할 수 있다. 제1 홀(22)은 복수개로 형성될 수 있다. 제1 홀(22)의 마스크(20)와 평행한 방향으로의 단면은 특정 형상에 한정되지 않으며 다각형, 원형 또는 타원형으로 형성될 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위해서 제1 홀(22)의 단면은 원형으로 형성된 경우를 중심으로 설명하기로 한다.
제1 고정부재(30)는 마스크(20)를 관통하도록 마스크(20)에 주입되어 프레임(10) 및 마스크(20)와 고정되어 마스크(20)를 프레임(10)에 고정 시킬수 있다. 즉, 제1 고정부재(30)는 제1 홈(12)과 제1 홀(22)에 주입되어 마스크(20)와 프레임(10)을 고정 시킬수 있다.
제1 고정부재(30)는 철, 니켈, 구리, 주석, 금, 스테인리스스틸(SUS), 인바 합금(Incar alloy),인코넬 합금(Inconel alloy), 코바 합금(Covar alloy), 철 합금, 니켈 합금, 니켈-인 합금(NI-P), 니켈-인-폴리테트라 플루오로에틸렌(Nickel-Phosphorous- Polytetrafluoroethylene,NI-P-PTFE) 합금 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
제1 고정부재(30)는 전주도금법(electroforming) 및 무전해도금법(electroless planting) 중 적어도 하나의 방법으로 마스크(20) 및 프레임(10)에 주입될 수 있다. 제1 고정부재(30)를 제1 홈(12) 및 제1 홀(22)에 주입하여, 프레임(10) 및 마스크(20)의 변형없이 프레임(10)을 마스크(20)에 고정할 수 있다. 일반적으로 전주도금법은 섭씨 70도 이하에서 공정이 이루어지고, 무전해도금법은 섭씨 100도 이하에서 공정이 이루어 진다.
도 3a 내지 3e는 도 1의 박막 증착용 마스크 프레임 조립체의 변형예를 보여주는 부분단면도이다.
도 3a 내지 도 3e를 검토하면, 박막 증착용 마스크 프레임 조립체의 변형예들을 검토할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 박막 증착용 마스크 프레임 조립체(100)와 비교하면 박막 증착용 마스크 프레임 조립체의 변형예들은 프레임(10)에 형성된 제1 홈의 형상 및 마스크(20)에 형성된 제1 홀의 형상에 특징이 있다. 따라서, 이하에서는 설명의 편의를 위해 제1 홈 및 제1 홀을 중심으로 설명하기로 한다.
도 3a를 살펴보면, 제1 홈(12a)이 형성하는 내부공간의 크기는 제1 홀(22a)이 형성하는 내부공간의 크기와 다르게 형성될 수 있다. 즉, 제1 홈(12a)의 반경을 제1 홀(22a)의 반경보다 크게 형성하여 제1 홈(12a)이 형성하는 내부공간의 크기가 제1 홀(22a)이 형성하는 내부공간의 크기보다 크게 형성할 수 있다.
제1 고정부재(30)가 제1 홈(12a)과 제1 홀(22a)에 주입되면, 프레임(10)과 마스크(20)의 결합력을 향상 시킬 수 있다. 제1 홈(12a)의 내부공간에 주입된 제1 고정부재(30)의 일부는 마스크(20)의 저면 일부와 접촉할 수 있다. 즉, 제1 고정부재(30)와 마스크(20)의 접촉면적은 증가되어 결합력을 향상시킬 수 있다.
도 3b를 살펴보면, 제1 홈(12b)은 테이퍼지도록 형성할 수 있다. 제1 홈(12b)의 반경은 프레임(10)의 높이방향에 따라 가변될 수 있다. 제1 홀(22b)을 통해서 주입된 제1 고정부재(30)는 제1 홈(12b)의 테이퍼진 면을 따라 이동할 수 있다. 즉, 제1 홈(12b)의 테이퍼진 면은 제1 고정부재(30)의 유동을 안내하여 제1 고정부재(30)가 골고루 퍼지도록 할 수 있다.
도 3c를 살펴보면, 제1 홀(22c)을 다단지도록 형성될 수 있다. 제1 홀(22c)은 주입부(23c)와 연결부(24c)로 구분될 수 있다. 주입부(23c)는 제1 고정부재(30)가 유입된다. 연결부(24c)는 주입부(23c)에서 연장되도록 형성되어, 제1 고정부재(30)가 제1 홈(12c)에 이동하는 통로를 형성한다.
주입부(23c)의 반경은 연결부(24c)의 반경보다 크게 형성될 수 있다. 마스크(20)와 기판의 접촉성을 향상시키기 위해서, 제1 고정부재(30)는 돌출되어 마스크(20)의 표면보다 높게 형성되지 않아야 한다. 이를 위해서 제1 고정부재(30)의 주입 속력을 조절하면서 제1 고정부재(30)를 주입하는 것이 중요하다.
주입부(23c)의 반경이 연결부(24c)의 반경보다 크게 형성되면, 주입부(23c)에서 제1 고정부재(30)가 채워지는 속력는 연결부(24c)에서 제1 고정부재(30)가 채워지는 속력보다 느리다. 상세히, 일정한 속도로 제1 고정부재(30)가 주입된다면, 주입부(23c)의 내부공간이 연결부(24c)의 내부공간보다 크므로 주입부(23c)에서 옆면을 따라 제1 고정부재(30)가 채워지는 속력는 연결부(24c)에서 옆면을 따라 제1 고정부재(30)가 채워지는 속력보다 느리다. 그리하여, 작업자는 제1 고정부재(30)의 양을 조절하면서 프레임(10)과 마스크(20)를 용이하게 결합할 수 있다.
도 3d를 살펴보면, 마스크(20)의 제1 홀(22d)은 주입부(23d)와, 주입부(23d)보다 반경이 작은 연결부(24d)를 구비하여 상기 검토한 바와 같이 제1 고정부재(30)의 양을 용이하게 제어할 수 있다. 또한, 프레임(10)의 제1 홈(12d)은 주입부(23d)보다 반경이 크게 형성되어 상기 검토한 바와 같이 제1 고정부재(30)와 마스크(20)의 접촉면적이 증가되어 결합력이 증가될 수 있다.
도 3e를 살펴보면, 제1 홈(12e) 및 제1 홀(22e) 중 적어도 하나는 테이퍼지도록 형성될 수 있다. 제1 홈(12e)을 통해서 주입된 제1 고정부재(30)는 제1 홈(12e)의 테이퍼진 면을 따라 이동할 수 있다. 즉, 제1 홈(12e)의 테이퍼진 면은 제1 고정부재(30)의 유동을 안내하여 제1 고정부재(30)가 골고루 퍼지도록 할 수 있다.
또한, 제1 홀(22e)을 통해서 주입된 제1 고정부재(30)는 제1 홀(22e)의 테이퍼진 면을 따라 이동할 수 있다. 제1 홀(22e)의 테이퍼진 면은 제1 고정부재(30)의 유동을 안내하여 제1 홈(12e)에 유입되게 할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막 증착용 마스크 프레임 조립체를 보여주는 부분단면도이다.
도 4를 검토하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막 증착용 마스크 프레임 조립체를 검토할 수 있다. 다만, 본 발명의 일실시예에 따른 박막 증착용 마스크 프레임 조립체(100)와 비교하면 박막 증착용 마스크 프레임 조립체(100)는 제1 고정부재(230) 및 제2 고정부재(240)의 배치에 특징이 있다. 따라서, 이하에서는 설명의 편의를 위해 프레임(10)에 형성된 제1 홈(212) 및 제2 홈(213)과 마스크(20)에 형성된 제1 홀(222) 및 제2 홀(223)을 중심으로 설명하기로 한다.
프레임(210)은 복수의 열을 가지도록 홈을 구비할 수 있다. 홈이 형성하는 열의 개수는 특정개수에 한정되지 않으나, 설명의 편의를 위해서 2열의 홈을 형성하는 프레임을 중심으로 설명하기로 한다. 프레임(210)은 제1 홈(212)과 이격되도록 형성된 제2 홈(213)을 구비할 수 있다.
마스크(220)는 프레임(210)의 복수의 홈에 대응하는 위치에 복수의 홀을 형성할 수 있다. 마스크(220)는 제2 홈(213)에 대응하는 위치에 제1 홀(222)과 이격되도록 형성된 제2 홀(223)을 구비할 수 있다.
제2 고정부재(240)는 제2 홈(213)과 제2 홀(223)에 주입되고, 프레임(210)과 마스크(220)에 고정되어, 마스크(220)를 프레임(210)에 고정시킬 수 있다. 제2 고정부재(240)는 제1 고정부재(230)와 동시에 주입되거나, 독립적으로 주입될 수 있다.
도 4에서 제1 홀(222)과 제1 홈(212)은 도 2에 형성된 제1 홀(22)과 제1 홈(12)과 동일 또는 유사하게 형성될 수 있다. 다만, 제1 홀(222)과 제1 홈(212)은 이에 한정되지 않으며 도 3a 내지 도 3e 중 어느 하나에 형성된 제1 홈 및 제1 홈과 동일 또는 유사하게 형성될 수 있다.
도 4에서 제2 홀(223)과 제2 홈(213)은 도 2에 형성된 제1 홀(22)과 제1 홈(12)과 동일 또는 유사하게 형성될 수 있다. 다만, 제2 홀(223)과 제2 홈(213)은 이에 한정되지 않으며 도 3a 내지 도 3e 중 어느 하나에 형성된 제1 홈 및 제1 홈과 동일 또는 유사하게 형성될 수 있다.
도 5는 도1의 박막 증착용 마스크 프레임 조립체(100)가 구비된 증착장치를 보여주는 단면도이다.
도 5를 검토하면, 증착장치는, 기판(300)에 대한 증착 작업 공간을 형성하는 챔버(700)와, 그 챔버(700) 내에 설치된 증착원(500)과, 기판(300)의 증착원(500) 대향면에 배치되는 박막 증착용 마스크 프레임 조립체(100) 및, 박막 증착용 마스크 프레임 조립체(100)를 자력으로 끌어당겨서 기판(300)에 밀착시키는 마그넷(400) 등을 구비하고 있다. 참조부호 600는 마그넷(400)의 자력을 작용시키기 전에 먼저 자중으로 기판(300)을 눌러서 박막 증착용 마스크 프레임 조립체(100)와 기판(300) 간의 틈새를 줄어주는 가압판을 나타낸다.
고해상도의 유기 발광 표시 장치를 제작하기 위해서는 증착공정시에 발생하는 쉐도우 현상(shadow effect)를 줄이거나 없애는 것이 중요하다. 이는 서로 접촉하는 기판(300)과 마스크(20) 사이의 간격을 최소화 하여서, 마스크(20)가 기판(300)에서 들뜨지 않도록 해야한다. 즉, 기판(300)과 마스크(20) 사이의 밀착도가 향상되어야 한다.
종래에는 용접방법을 이용하여 마스크를 프레임에 고정하였다. 용접공정에 의해서 마스크의 상면에는 용접버(welding burr)가 형성되어 용접버 높이 만큼 기판과 마스크 사이에 간극이 형성되어 쉐도우 현상을 야기하였다. 또한, 용접버가 기판과 접촉하여 기판의 스크레치 등의 불량의 원인이 되었다. 또한, 용접공정 시에 생성되는 용접파편이 마스크 내부로 유입되어 마스크의 불량을 발생시키거나, 열이 가해진 마스크의 용접부위에 내부응력을 형성하여 마스크 상의 패턴부의 위치가 변경될 수 있다. 즉, 용접버는 증착공정시 유기물의 증착위치를 변형시켜서 픽셀 위치 정확도(Pixel Position Accuracy,PPA)를 감소 시킨다.
박막 증착용 마스크 프레임 조립체(100)는 전주도금법 또는 무전해도금법으로 제1 고정부재(30)를 프레임(10) 및 마스크(20)와 고정하여 마스크(20)를 프레임(10)에 고정시킬수 있다. 제1 고정부재는 마스크(20)의 표면에서 돌출되지 않아 마스크(20)와 기판(300)의 밀착성을 향상시킬수 있어 증착공정시 쉐도우 현상을 최소화 할 수 있다.
또한, 박막 증착용 마스크 프레임 조립체(100)는 전주도금법 또는 무전해도금법 이용하여 마스크(20)의 열변형 또는 내부응력 형성을 최소화하는 박막 증착용 마스크를 제작할 수 있다. 일반적으로 전주도금법과 무전해 도금법은 용접공정에 비해서 상대적으로 낮은 온도에서 공정이 진행되므로 마스크의 열변형 및 내부응력 형성을 최소화하여 마스크 패턴부의 변형을 최소화 할 수 있다.
또한, 박막 증착용 마스크 프레임 조립체(100)는 다각형상의 홀과 홈을 구비하여 프레임과 마스크를 고정부재가 견고하게 고정할 수 있다.
도 6은 도 5에 도시된 증착 장치를 이용하여 제조되는 유기 발광 표시 장치를 보여주는 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하여, 박막 증착용 마스크 프레임 조립체(100)에 의해 증착이 형성되는 유기 발광 표시 장치를 검토하면 다음과 같다.
기판(320)상에 버퍼층(330)이 형성되어 있고, 이 버퍼층(330) 상부로 TFT가 구비된다. TFT는 반도체 활성층(331)과, 이 활성층(331)을 덮도록 형성된 게이트 절연막(332)과, 게이트 절연막(332) 상부의 게이트 전극(333)을 갖는다. 게이트 전극(333)을 덮도록 층간 절연막(334)이 형성되며, 층간 절연막(334)의 상부에 소스 및 드레인 전극(335)이 형성된다.
소스 및 드레인 전극(335)은 게이트 절연막(332) 및 층간 절연막(334)에 형성된 컨택홀에 의해 활성층(331)의 소스 영역 및 드레인 영역에 각각 접촉된다.
그리고, 소스 및 드레인 전극(335)에 유기 발광 소자(OLED)의 애노우드 전극이 되는 제1 전극층(321)이 연결된다. 제1 전극층(321)은 평탄화막(337) 상부에 형성되어 있으며, 이 제1 전극층(321)을 덮도록 화소정의막(Pixel defining layer: 338)이 형성된다. 그리고, 이 화소정의막(338)에 소정의 개구부가 형성된 후, 유기 발광 소자(OLED)의 유기발광층(326)이 형성되고, 그 위에 공통전극으로 제2 전극층(327)이 증착된다.
증착 공정시에 박막 증착용 마스크 프레임 조립체(100)를 준비해서 사용하면, 기판(320)과 마스크(20)의 밀착성이 높아져서 정밀한 패턴을 얻을 수 있다.
도 7은 도 1의 박막 증착용 마스크 프레임 조립체의 제조 방법을 보여주는 블록도이다.
프레임(10)의 지지부(10b)에 제1 홈(12)을 형성하고, 마스크(20)의 테두리부(20b)에 제1 홈(12)과 대응하는 위치에 제1 홀(22)을 형성한다.(S10) 제1 홈(12) 및 제1 홀(22)을 형성하는 방법은 주조(casting) 또는 전주공정 등과 같이 프레임(10)과 마스크(20)를 제작시에 형성할 수 있다. 또한, 프레임(10)과 마스크(20)를 제작한 후에 이를 성형하여 제1 홈(12) 및 제1 홀(22)을 형성할 수 있다.
제1 홈(12)에 제1 홀(22)이 대응하도록 마스크(20)를 프레임(10)에 정렬한다.(S20)
제1 홈(12) 및 제1 홀(22)에 제1 고정부재(30)를 주입한다.(S30) 전주도금법이나 무전해도금법으로 제1 고정부재(30)를 제1 홈(12) 및 제1 홀(22)에 주입하여 마스크(20)를 프레임(10)에 고정시킨다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10, 210: 프레임
12, 212: 제1 홈
20, 220: 마스크
22, 222: 제1 홀
30, 230: 제1 고정부재
100: 마스크 프레임 조립체
213:제2 홈
223: 제2 홀
240: 제2 고정부재
12, 212: 제1 홈
20, 220: 마스크
22, 222: 제1 홀
30, 230: 제1 고정부재
100: 마스크 프레임 조립체
213:제2 홈
223: 제2 홀
240: 제2 고정부재
Claims (19)
- 개구부와 지지부를 구비하는 프레임;
상기 개구부에 대응하는 위치에 증착영역을 포함하는 마스크; 및
상기 마스크를 관통하도록 상기 마스크에 주입되어 상기 프레임 및 상기 마스크와 고정되어 상기 마스크를 상기 프레임에 고정시키는 제1 고정부재;를 포함하는, 박막 증착용 마스크 프레임 조립체. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 고정부재는 전주도금법 및 무전해도금법 중 적어도 하나의 방법으로 상기 마스크에 주입되는, 박막 증착용 마스크 프레임 조립체. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 고정부재는 철, 니켈, 구리, 주석, 금, 스테인리스스틸(SUS), 인바 합금(Incar alloy),인코넬 합금(Inconel alloy), 코바 합금(Covar alloy), 철 합금, 니켈 합금 중 적어도 하나 이상을 포함하는, 박막 증착용 마스크 프레임 조립체. - 제1 항에 있어서,
상기 프레임은 상기 지지부에 제1 홈이 형성되고,
상기 마스크는 상기 제1 홈에 대응하는 위치에 제1 홀이 형성되며,
상기 제1 홈 및 상기 제1 홀에 상기 제1 고정부재가 주입되는, 박막 증착용 마스크 프레임 조립체. - 제4 항에 있어서,
상기 제1 홈이 형성하는 내부공간의 크기는 상기 제1 홀이 형성하는 내부공간의 크기와 다른, 박막 증착용 마스크 프레임 조립체. - 제4 항에 있어서,
상기 제1 홈 및 상기 제1 홀 중 적어도 하나는 테이퍼지도록 형성된, 박막 증착용 마스크 프레임 조립체. - 제4 항에 있어서,
상기 제1 홀은,
상기 제1 고정부재가 주입되는 주입부; 및
상기 주입부에서 연장되도록 형성되어, 상기 제1 고정부재가 상기 제1 홈에 이동하도록 하는 연결부;를 구비하는, 박막 증착용 마스크 프레임 조립체. - 제7 항에 있어서,
상기 주입부의 반경은 상기 연결부의 반경보다 크게 형성된, 박막 증착용 마스크 프레임 조립체. - 제4 항에 있어서,
상기 프레임은 상기 제1 홈과 이격되도록 형성된 제2 홈을 구비하고,
상기 마스크는 상기 제2 홈에 대응하는 위치에 상기 제1 홀과 이격되도록 형성된 제2 홀을 구비하며,
상기 제2 홈 및 상기 제2 홀에 주입되는 제2 고정부재;를 더 포함하는, 박막 증착용 마스크 프레임 조립체. - 제1 항에 있어서,
상기 마스크는 스틱형태로 형성된, 박막 증착용 마스크 프레임 조립체. - 프레임의 지지부에 제1 홈을 형성하고, 마스크의 테두리부에 상기 제1 홈과 대응하는 위치에 제1 홀을 형성하는 단계;
상기 제1 홈과 상기 제1 홀을 얼라인하는 단계;
상기 제1 홀에 제1 고정부재를 주입하고, 상기 제1 홈에 상기 제1 고정부재를 채워서 상기 프레임과 상기 마스크를 고정하는 단계;를 포함하는 박막 증착용 마스크 프레임 조립체 제조 방법. - 제11 항에 있어서,
상기 제1 고정부재는 전주도금법 및 무전해도금법 중 적어도 하나의 방법으로 주입되는, 박막 증착용 마스크 프레임 조립체 제조 방법. - 제11 항에 있어서,
상기 제1 고정부재는 온도가 섭씨 100도 이하의 온도에서 주입되는, 박막 증착용 마스크 프레임 조립체 제조 방법. - 제11 항에 있어서,
상기 제1 고정부재는 철, 니켈, 구리, 주석, 금, 스테인리스스틸(SUS), 인바 합금(Incar alloy),인코넬 합금(Inconel alloy), 코바 합금(Covar alloy), 철 합금, 니켈 합금 중 적어도 하나 이상을 포함하는, 박막 증착용 마스크 프레임 조립체 제조 방법. - 제11 항에 있어서,
상기 제1 홈이 형성하는 내부공간의 크기는 상기 제1 홀이 형성하는 내부공간의 크기와 다른, 박막 증착용 마스크 프레임 조립체 제조 방법. - 제11 항에 있어서,
상기 제1 홈 및 상기 제1 홀 중 적어도 하나는 테이퍼지도록 형성된, 박막 증착용 마스크 프레임 조립체 제조 방법. - 제11 항에 있어서,
상기 제1 홀은 상기 제1 고정부재가 주입되는 주입부와, 상기 주입부에서 연장되도록 형성되어, 상기 제1 고정부재가 상기 제1 홈에 이동하도록 하는 연결부를 구비하는, 박막 증착용 마스크 프레임 조립체 제조 방법. - 제17 항에 있어서,
상기 주입부의 반경은 상기 연결부의 반경보다 크게 형성된, 박막 증착용 마스크 프레임 조립체 제조 방법. - 기판 상에 서로 대향된 제1 및 제2 전극과 상기 제1 및 제2 전극의 사이에 구비된 유기막을 포함하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법에 있어서,
상기 유기막 또는 제2 전극은, 상기 제1 항 내지 제10 항 중 어느 한 항의 박막 증착용 마스크 프레임 조립체에 의해 증착 형성되는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
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