説明

マスク組立体及びその製造方法

【課題】マスク組立体及びその製造方法を提供する。
【解決手段】マスク組立体及びその製造方法に関し、マスクフレームにパターンマスクを引張溶接してマスク組立体を製造する場合、前記マスクフレームに溶接される前記パターンマスクの引張溶接部の構造を変更することで、前記マスクフレームとパターンマスクとを容易に溶接でき、前記パターンマスクのパターンを精密に整列させて、前記マスク組立体による歪不良率を最小化するマスク組立体及びその製造方法に関する。開口部及び支持台を含むマスクフレームと、マトリックス状に配列された複数のパターンを含むパターン部及び前記支持台に溶接するために前記パターン部から第1方向に延長し、前記第1方向に垂直である第2方向に互いに離隔されている複数の引張溶接部を含むパターンマスクとを有するマスク組立体に関する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、マスク組立体及びその製造方法(Mask Assembly and Fabrication method of the same)に関する。特に、マスクフレームにパターンマスクを引張溶接してマスク組立体を製造する場合、前記マスクフレームに溶接される前記パターンマスクの引張溶接部の構造を変更することで、前記マスクフレームとパターンマスクとを容易に溶接することができ、前記パターンマスクのパターンが精密に整列されることで、前記マスク組立体による歪不良率を最小化することができるマスク組立体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
平板表示装置(Flat Panel Display device)は軽量薄型であるため、陰極線管表示装置(Cathode−ray Tube Display device)に代替される表示装置として用いられている。その代表的な例として、液晶表示装置(Liquid Crystal Display device;LCD)と有機電界発光表示装置(Organic Light Emitting diode Display device;OLED)がある。そのうち、有機電界発光表示装置は液晶表示装置に比べて輝度特性及び視野角特性が優れ、バックライト(Backlight)を必要とせず、超薄型に実現することができるという長所がある。
【0003】
このような有機電界発光表示装置は、有機薄膜に陰極(Cathode)から注入される電子(Electron)と正極(Anode)から注入される正孔(Hole)とが再結合して励起子を形成し、形成された励起子からのエネルギーにより特定波長の光が発生される現象を利用した表示装置である。
【0004】
前記有機電界発光表示装置は、ガラス、ステンレス鋼または合成樹脂で形成された基板上に陰極、正極及び有機薄膜などを選択的に形成させるように、フォトリソグラフィまたは複数のスリット(slit)を含むパターンを含むマスク組立体を利用した蒸着法を用いて製造される。このうち、フォトリソグラフィは、一部領域にフォトレジストを塗布した後、湿式エッチングまたは乾式エッチングする方法で前記フォトレジストを剥離する過程及びエッチング過程で水気が流入するので、前記有機薄膜のように水気によって劣化される物質は前記マスク組立体を利用した蒸着法が主に用いられる。
【0005】
前記のような有機電界発光表示装置はフルカラー(full−color)をディスプレイさせるために、R、G、B有機発光層を含む有機電界発光素子を形成していて、複数の開口部が形成されたマスクパターンを蒸着対象物、すなわち、前記R、G、B有機発光層を含む有機電界発光素子が形成される基板上に整列させて、前記マスクパターンの開口部を介して前記R、G、B有機発光層などの蒸着対象物を前記基板に提供して所望する形状のパターンを基板上に蒸着することによって、基板上の所定領域に前記R、G、B有機発光層を含む有機電界発光素子をそれぞれ形成するので、前記マスク組立体のパターンは非常に精密に整列しなければならない。
【特許文献1】韓国公開特許第2003−0093959号公報
【特許文献2】韓国公開特許第2004−0045284号公報
【特許文献3】韓国公開特許第2004−0084314号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、このようなマスク組立体は前記パターンの位置精度を向上させるために、第1方向にパターンが配列された複数のスティックパターンマスクをマスクフレームに引張溶接する方法があるが、各スティックパターンマスクの間の隙間がないようにしなければならず、スティックパターンマスクの流動によって整列及び溶接が困難であるという問題点があった。
【0007】
また、前記スティックパターンマスクの問題点を解決するために、パターンがマトリックス状に配列されたパターン部を含むパターンマスクをマスクフレームに引張溶接する方法があるが、各列または行方向に配列されたパターンを精密に整列するために行う補正溶接により隣接した列または行に位置するパターンの位置が再調整されるので、前記マスク組立体の位置精度が低下し、それによる歪不良率が増加するという問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明はこのような従来技術の問題点を解決するものとして、マトリックス状に配列されるパターンを含むパターンマスクのパターン部から延長される引張溶接部の構造を変更して、補正溶接により隣接した列または行に位置するパターンの位置を再調整しないようにすることによって、前記パターンマスクとマスクフレームとを容易に溶接することができ、マスク組立体の位置精度を向上させることのできるマスク組立体及びその製造方法を提供する。
【0009】
本発明の前記目的は、開口部及び支持台を含むマスクフレームと、マトリックス状に配列された複数のパターンを含むパターン部及び前記支持台に溶接するために前記パターン部から第1方向に延長され、前記第1方向に垂直である第2方向に互いに離隔される複数の引張溶接部を含むパターンマスクと、を含むマスク組立体によって達成することができる。
【0010】
また、本発明の前記目的は、開口部及び支持台を含むマスクフレームを提供する工程と、マトリックス状に配列された複数のパターンを含むパターン部及び前記パターン部から第1方向に延長され、前記第1方向に垂直である第2方向に互いに離隔される複数の引張溶接部を含むパターンマスクを提供する工程と、前記パターンマスクのパターン部が前記マスクフレームの開口部に位置し、前記パターンマスクの複数の引張溶接部が前記マスクフレームの支持台に接触するように前記パターンマスクとマスクフレームとを位置する工程と、前記パターンマスクの複数の引張溶接部とマスクフレームの支持台を1次溶接して前記パターンマスクとマスクフレームとを結合する工程と、前記パターンマスクの第1方向に配列されたパターンの整列状態を測定する工程と、前記整列状態によって前記第1方向に配列されたパターンから延長された引張溶接部と支持台とを2次溶接する工程と、を含むマスク組立体の製造方法によって達成することができる。
【発明の効果】
【0011】
したがって、本発明に係るマスク組立体及びその製造方法はパターンマスクのパターン部から複数の引張溶接部が延長され、前記複数の引張溶接部は前記第1方向に垂直である第2方向に互いに離隔されて、前記パターンマスクの補正溶接によって第2方向に隣接したパターンの位置が再調整されないようにすることによって、前記パターンマスクとマスクフレームとを容易に溶接することができ、マスク組立体の位置精度を向上させ、これにより前記マスク組立体による歪不良率を最小化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下、添付した図面を参照して、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。しかしながら、本発明は、ここで説明する実施形態に限定されるわけではなく、他の形態で具体化することができる。したがって、ここに開示される実施形態は発明の開示を完全なものとすると共に、当業者に本発明の思想を十分に伝えるために提供されるものである。
【0013】
なお、説明の都合上、図面において、層及び領域の厚みは誇張されており、図示する形態が実際とは異なる場合がある。また、ある部分が「連結」されていると記載した場合、これは「直接的に連結」された場合に限らず、それらの間に他の素子をおいて「電気的に接続」された場合も含む。明細書の全体において同一の参照番号は、同一の構成要素を示す。
【0014】
図1は本発明の実施形態によるマスク組立体を示す分離斜視図であり、図2Aは図1のA領域を拡大した図面として本発明の実施形態によるマスク組立体のパターンを拡大した斜視図であり、図2Bは図1のB領域を拡大した図面として本発明の実施形態によるマスク組立体のパターンマスクとマスクフレームとの溶接領域を拡大した平面図である。
【0015】
図1、図2A及び図2Bに示すように、本発明の実施形態によるマスク組立体は開口部120及び支持台110を含むマスクフレーム100、並びに複数のパターンAを含むパターン部C及び前記支持台110に溶接するために前記パターン部Cから第1方向Yに延長され、前記第1方向Yに垂直である第2方向Xに互いに離隔された複数の引張溶接部230を含むパターンマスク200を含む。ここで本発明の実施形態では、前記マスクフレーム100に二つのパターンマスク201、202が溶接されることを説明しているが、前記マスクフレーム100に一つのパターンマスク200を溶接することもでき、三つ以上のパターンマスク200を溶接することもできる。
【0016】
前記パターンマスク200は金属薄膜で形成された微細金属マスク(Fine metal mask)であることがあって、前記金属薄膜は、ステンレス鋼(Steel Use Stainless;SUS)、インバー(Invar)、ニッケル、コバルト及びこれらの合金からなるグループから選択されたいずれか一つによって形成することができる。
【0017】
また、前記マスクフレーム100に複数のパターンマスク200が溶接される場合、前記パターンマスク200のパターン部Cは、前記パターンマスク200の引張溶接部230よりも隣接したパターンマスク200の方向に突出するようにし、前記隣接したパターンマスク200のパターン部Cは接触し、隣接したパターンマスク200の引張溶接部230は互いに離隔されるようにすることが好ましい。
【0018】
前記パターンマスク200のパターンAは複数のスリット210を含み、第1方向Y及び第2方向Xにマトリックス状に配列される。ここで本発明の実施形態では、前記パターンAが前記第1方向Yを長軸とする楕円状の複数のスリット210を含むことを説明しているが、前記パターンAは一つのスリット210を含むこともでき、前記スリット210の形状は前記第2方向Xを長軸とする楕円状とすることができる。
【0019】
前記複数の引張溶接部230は、前記複数のパターンAを含むパターン部Cから前記第1方向Yで延長され、前記第2方向Xに隣接した引張溶接部230は互いに離隔している。ここで、前記第2方向Xに隣接した引張溶接部230の間の離隔距離は、各引張溶接部230の補正溶接により前記第2方向Xに隣接したパターンAの位置が再調整されることを最小化するために、前記第2方向Xに配列されたパターンAの間の距離と等しくすることが好ましい。
【0020】
また、前記複数の引張溶接部230は、前記パターンマスク200とマスクフレーム100との結合のための第1溶接部231と、前記パターンAの整列状態を補正するための第2溶接部232とをそれぞれ備え、前記パターンAの整列のための補正溶接点P2が前記パターンマスク200とマスクフレーム100との間の結合のための結合溶接点P1に影響を与えないようにすることによって、前記パターンAの整列のための補正溶接により前記パターンマスク200とマスクフレーム100との間の結合力が低下することを防止する。
【0021】
ここで、本発明の実施形態と異なって、前記パターンマスク200とマスクフレーム100間の結合のための結合溶接点P1が前記パターンAの整列のための補正溶接点P2よりも前記パターン部A側に位置することもあるが、前記パターンマスク200とマスクフレーム100とが結合した後、前記パターンAの補正がなされることを考慮し、本発明の実施形態と同様に前記補正溶接点P2が前記結合溶接点P1よりも前記パターン部A側に位置するのが好ましい。
【0022】
前記マスクフレーム100は、前記パターンマスク200のパターン部Cに対応される開口部120を含み、前記パターンマスク200の複数の引張溶接部230と接触し、溶接される支持台110を含む。ここで、前記マスクフレーム100の支持台110は、前記パターンマスク200と溶接性を向上させるために前記パターンマスク200と同一材質とすることが好ましい。
【0023】
前記マスクフレームの支持台110は、図3Aないし図3Cに示すように、前記パターンマスク200に接触する第1マスクフレーム112及び前記第1マスクフレーム112に結合して前記第1マスクフレーム112と互いに異なる物質で形成された第2マスクフレーム114を含むことができ、前記マスクフレーム100の重量が増加した場合、前記マスク組立体の総重量が増加して前記マスク組立体の取扱性が悪くなり、前記マスク組立体を用いた表示装置の生産性が低下することを考慮し、前記第2マスクフレーム114が前記第1マスクフレーム112よりも軽い物質で形成することもできる。
【0024】
ここで、前記第1マスクフレーム112は、前記パターンマスク200の複数の引張溶接部230と接触するので、前記マスクフレーム100とパターンマスク200の溶接性のために、前記パターンマスク200と同一材質とすることが好ましい。
【0025】
また、前記パターンマスク200はステンレス鋼、インバー、ニッケル、コバルト及びこれらの合金からなるグループから選択されたいずれか一つによって形成されることを考慮して、前記第2マスクフレーム114はアルミニウム、マグネシウム、チタン及びこれらの合金からなるグループから選択されたいずれか一つによって形成することが好ましい。
【0026】
前記第1マスクフレーム112と第2マスクフレーム114との結合方法は、図3Aに示すように、前記第1マスクフレーム112及び第2マスクフレーム114の同一領域に第1ホール112a、114aを形成し、前記第1ホール112a、114aに連結部材115を挿入する方法と、図3B及び図3Cに示すように、前記第1マスクフレーム112に前記第2マスクフレーム114の方向に突出する突出部112bを形成し、前記第2マスクフレーム114に前記突出部112bに対応する第2ホール114bを形成するか、又は前記第2マスクフレーム114に前記第1マスクフレーム112の方向に突出する突出部114cを形成し、前記第1マスクフレーム112に前記突出部114cに対応する第2ホール112cを形成する方法と、がある。
【0027】
図1、図2A、図2B及び図3Aないし図3Cを参照して、本発明の実施形態によるマスク組立体の製造方法を説明すると、まず、開口部120及び支持台110を含むマスクフレーム100と、マトリックス状に配列された複数のパターンAを含むパターン部C及び前記パターン部Cから第1方向Yに延長され、前記第1方向Yに垂直である第2方向Xに互いに離隔される複数の引張溶接部230を含むパターンマスク200と、を提供する。
【0028】
ここで、前記パターンマスク200の複数の引張溶接部230に接触する第1マスクフレーム112に前記第1マスクフレーム112と互いに異なる材質で形成された第2マスクフレーム114を結合して前記マスクフレーム100を形成することができ、前記マスクフレーム100の重量を最小化するために、前記第2マスクフレーム114は前記第1マスクフレーム112よりも軽い物質で形成することが好ましい。
【0029】
次いで、前記パターンマスク200のパターン部Cが前記マスクフレーム100の開口部120に位置し、前記パターンマスク200の複数の引張溶接部230が前記マスクフレーム100の支持台110と接触するように前記パターンマスク200とマスクフレーム100を位置させ、前記パターンマスク200の複数の引張溶接部230とマスクフレーム100の支持台110とを1次溶接する。
【0030】
ここで、前記複数の引張溶接部230とマスクフレーム100の支持台110との間の1次溶接は、後続工程で前記第1方向Yに配列されたパターンAの補正がなされることを考慮し、前記パターン部Cから所定距離離隔された位置P1に行うことが好ましい。
【0031】
また、前記マスクフレーム100に複数のパターンマスク200が溶接される場合、前記パターンマスク200のパターン部Cは前記パターンマスク200の引張溶接部230より隣接したパターンマスク200の方向に突出するようにし、前記隣接したパターンマスク200のパターン部Cは接触され、隣接したパターンマスク200の引張溶接部230は互いに離隔されるようにすることが好ましい。
【0032】
続いて、前記パターンマスク200の第1方向Yに配列されたパターンAの整列状態を測定し、前記整列状態によって前記第1方向Yに配列されたパターンAから延長された引張溶接部230と支持台110とを2次溶接し、前記第1方向Yに配列されたパターンAを補正する。ここで、前記2次溶接は、複数の引張溶接部230で同時に行うことができるが、第1方向Yに配列された各パターンAの整列状態が互いに異なっていて、前記整列状態の偏差が相当ある場合、前記2次溶接は前記第2方向Xに互いに離隔された前記パターンマスク200の引張溶接部230ごとに個別的に行うことが好ましい。
【0033】
結果的に本発明の実施形態によるマスク組立体及びその製造方法は、パターンマスク200のパターン部Cから複数の引張溶接部230が延長されて、前記複数の引張溶接部230は前記第1方向Yに垂直である第2方向Xに互いに離隔することによって、前記パターンマスク200とマスクフレーム100とを容易に溶接することができ、前記パターンマスク200の補正溶接によって第2方向Xに隣接したパターンの位置が再調整されないようにする。
【図面の簡単な説明】
【0034】
【図1】本発明の実施形態によるマスク組立体を示す分離斜視図である。
【図2A】本発明の実施形態によるマスク組立体の一部を示す斜視図として図1のA領域を拡大した斜視図である。
【図2B】本発明の実施形態によるマスク組立体の一部を示す平面図として図1のB領域を拡大した平面図である。
【図3A】本発明の実施形態によるマスク組立体のマスクフレームを示す断面図として図1の切断線I−I’による断面図である。
【図3B】本発明の実施形態によるマスク組立体のマスクフレームを示す断面図として図1の切断線I−I’による断面図である。
【図3C】本発明の実施形態によるマスク組立体のマスクフレームを示す断面図として図1の切断線I−I’による断面図である。
【符号の説明】
【0035】
100 マスクフレーム、
110 支持台、
200 パターンマスク、
210 スリット、
230 引張溶接部、
231 第1溶接部、
232 第2溶接部。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
開口部及び支持台を含むマスクフレームと、
マトリックス状に配列された複数のパターンを含むパターン部及び前記支持台に溶接するために前記パターン部から第1方向に延長され、前記第1方向に垂直である第2方向に互いに離隔される複数の引張溶接部を有するパターンマスクと、
を含むことを特徴とするマスク組立体。
【請求項2】
前記第2方向に隣接する引張溶接部間の離隔距離は、前記第2方向に配列されたパターン間の距離に等しいことを特徴とする請求項1に記載のマスク組立体。
【請求項3】
前記引張溶接部は、前記支持台に結合されるための第1溶接部及び前記パターンの整列状態を補正するための第2溶接部を含むことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のマスク組立体。
【請求項4】
前記パターンマスクは、微細金属マスクであることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載のマスク組立体。
【請求項5】
前記パターンマスクは、ステンレス鋼、インバー、ニッケル、コバルト及びこれらの合金からなるグループから選択されたいずれか一つによって形成されることを特徴とする請求項4に記載のマスク組立体。
【請求項6】
前記マスクフレームは、前記パターンマスクの引張溶接部に接触する第1マスクフレーム及び前記第1マスクフレームに結合される第2マスクフレームを含むことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1つに記載のマスク組立体。
【請求項7】
前記第1マスクフレームは、前記パターンマスクと同一材質であることを特徴とする請求項6に記載のマスク組立体。
【請求項8】
前記第2マスクフレームは、前記第1マスクフレームよりも軽い重量の物質で形成されることを特徴とする請求項6または請求項7に記載のマスク組立体。
【請求項9】
前記第2マスクフレームは、アルミニウム、マグネシウム、チタン及びこれらの合金からなるグループから選択されたいずれか一つによって形成されることを特徴とする請求項6〜請求項8のいずれか1つに記載のマスク組立体。
【請求項10】
前記第1マスクフレーム及び第2マスクフレームは同一領域に形成される第1ホールを含み、
前記マスクフレームは前記第1マスクフレームと第2マスクフレームとを結合するために、前記第1ホールに挿入される連結部材をさらに含むことを特徴とする請求項6〜請求項9のいずれか1つに記載のマスク組立体。
【請求項11】
前記第1マスクフレーム及び第2マスクフレームのうちいずれか一つのマスクフレームは残りの一つのマスクフレーム方向に突出した突出部を含み、
前記残りの一つのマスクフレームは前記突出部に対応するように形成された第2ホールを含むことを特徴とする請求項6〜請求項9のいずれか1つに記載のマスク組立体。
【請求項12】
前記マスクフレームには複数のパターンマスクが溶接され、
前記複数のパターンマスクは隣接したパターンマスクとパターン部が接触することを特徴とする請求項1〜請求項11のいずれか1つに記載のマスク組立体。
【請求項13】
前記複数のパターンは、一つまたは複数のスリットを含むことを特徴とする請求項1〜請求項12のいずれか1つに記載のマスク組立体。
【請求項14】
開口部及び支持台を含むマスクフレームを提供する工程と、
マトリックス状に配列された複数のパターンを含むパターン部及び前記パターン部から第1方向に延長され、前記第1方向に垂直である第2方向に互いに離隔される複数の引張溶接部を含むパターンマスクを提供する工程と、
前記パターンマスクのパターン部が前記マスクフレームの開口部に位置し、前記パターンマスクの複数の引張溶接部が前記マスクフレームの支持台と接触するように前記パターンマスクとマスクフレームとを位置する工程と、
前記パターンマスクの複数の引張溶接部とマスクフレームの支持台とを1次溶接して前記パターンマスクとマスクフレームとを結合する工程と、
前記パターンマスクの第1方向に配列されたパターンの整列状態を測定する工程と、
前記整列状態によって前記第1方向に配列されたパターンから延長された引張溶接部と支持台とを2次溶接する工程と、
を含むことを特徴とするマスク組立体の製造方法。
【請求項15】
前記第2方向に隣接した引張溶接部間の離隔距離を前記第2方向に配列されたパターン間の距離と等しく形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項14に記載のマスク組立体の製造方法。
【請求項16】
前記複数の引張溶接部は、1次溶接のための第1溶接部及び2次溶接のための第2溶接部を含むことを特徴とする請求項14または請求項15に記載のマスク組立体の製造方法。
【請求項17】
前記パターンマスクはステンレス鋼、ニッケル、コバルト、インバー及びこれらの合金からなるグループから選択されたいずれか一つで形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項14〜請求項16のいずれか1つに記載のマスク組立体の製造方法。
【請求項18】
前記パターンマスクの複数の引張溶接部と接触する第1マスクフレームに、前記第1マスクフレームと互いに異なる材質によって形成された第2マスクフレームを結合して前記マスクフレームを形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項14〜請求項17のいずれか1つに記載のマスク組立体の製造方法。
【請求項19】
前記第1マスクフレームは、前記パターンマスクと同一材質で形成する工程を含むことを特徴とする請求項18に記載のマスク組立体の製造方法。
【請求項20】
前記第2マスクフレームは、前記第1マスクフレームよりも軽い重量の物質で形成する工程を含むことを特徴とする請求項18または請求項19に記載のマスク組立体の製造方法。
【請求項21】
前記第2マスクフレームをアルミニウム、マグネシウム、チタン及びこれらの合金からなるグループから選択されたいずれか一つで形成する工程を含むことを特徴とする請求項18〜請求項20のいずれか1つに記載のマスク組立体の製造方法。
【請求項22】
前記第1マスクフレーム及び第2マスクフレームの同一領域に第1ホールを形成する工程と、
前記第1ホールに連結部材を挿入して前記第1マスクフレームと第2マスクフレームとを結合する工程と、
を含むことを特徴とする請求項18〜請求項21のいずれか1つに記載のマスク組立体の製造方法。
【請求項23】
前記第1マスクフレーム及び第2マスクフレームのうちいずれか一つのマスクフレームに残りの一つのマスクフレームの方向に突出した突出部を形成する工程と、
前記残りの一つのマスクフレームに前記突出部に対応する第2ホールを形成して前記第1マスクフレームと第2マスクフレームとを結合する工程と、
を含むことを特徴とする請求項18〜請求項21のいずれか1つに記載のマスク組立体の製造方法。
【請求項24】
前記マスクフレームに、隣接したパターンマスクとパターン部が接触する複数のパターンマスクを溶接する工程をさらに含むことを特徴とする請求項14〜請求項23のいずれか1つに記載のマスク組立体の製造方法。
【請求項25】
前記2次溶接を前記パターンマスクの引張溶接部ごとに個別的に行う工程を含むことを特徴とする請求項14〜請求項24のいずれか1つに記載のマスク組立体の製造方法。

【図1】
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【図2A】
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【図2B】
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【図3A】
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【図3B】
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【図3C】
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【公開番号】特開2009−287113(P2009−287113A)
【公開日】平成21年12月10日(2009.12.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−223443(P2008−223443)
【出願日】平成20年9月1日(2008.9.1)
【出願人】(308040351)三星モバイルディスプレイ株式會社 (764)
【Fターム(参考)】