JP2006147557A - マスク組立体及びそれを用いたマスクフレーム組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】単位素子別に開放された開口部を備えるオープンマスクに列または行単位で分割されたパターンマスクを取り付けて熱変形及び分割マスク間の間隙問題を解決しうるマスク組立体及びそれを用いたマスクフレーム組立体を提供する。
【解決手段】列及び行方向に配列される複数個の第１開口部を備えるオープンマスクと、オープンマスクに引張力が加えられるようにオープンマスクの列方向または行方向のうち、一方向に両端部が固定される複数の単位パターンマスクを備えるパターンマスクと、を備え、パターンマスクは、オープンマスクの複数の第１開口部に各々対応する複数のマスクパターン部を備える平板表示装置の薄膜蒸着用のマスク組立体である。
【選択図】図４

Description

本発明は、有機電界発光素子の薄膜蒸着用マスクに係り、より詳細には、単位素子別に開口された開口部を備えたオープンマスクに分割されたパターンマスクを取り付けるマスク組立体及びそれを用いたマスクフレーム組立体に関する。

自発光素子である有機電界発光素子は、視野角が広く、コントラストに優れるだけでなく、応答速度が速いために、次世代平板表示装置として注目を浴びている。有機電界発光素子は、アノード電極とカソード電極、そして、両電極間の発光層を含む有機膜層を備える。有機膜は、水分に対して脆弱で、通常のフォトリソグラフィー法で有機膜層を形成するには限界があるために蒸着方法などを用いて形成する。

図１は、従来の有機電界発光素子の有機薄膜を蒸着するための蒸着マスクフレーム組立体を示す分離斜視図である。
図１を参照すれば、従来のマスク１０は、金属薄板１１からなり複数のマスクパターン部１２を備える。この際、マスク１０は、原板（図示せず）に有機電界発光素子を備える複数個の単位素子を製造できるように複数個のマスクパターン部１２を備える。各マスクパターン部１２は、各単位素子に対応して配列される。各マスクパターン部１２は、原板上に蒸着される単位素子のパターンのような形態を有する複数の開口部１２ａを備える。

前記マスク１０は、図１の矢印で表示されたようにｘ及びｙ方向に引張力を加えてフレーム２０に固定する。前記フレーム２０は、左・右支持バー２１と上・下支持バー２２及び開口部２３を備える。

このようなマスク１０は、格子状のフレーム２０に固定する場合、引張力が均一に加えられ、マスク１０上のマスクパターン部１２に形成された開口部１２ａの幅が設定された公差（ｔｏｌｅｒａｎｃｅ）範囲内に維持されるようにフレームに固定されねばならない。

従来の大面積の金属薄板マスクは、均一な引張力が加えられるようにフレームに固定されても、マスクの自重により反りが発生する。マスクの反りを防止するために引張力を加えれば、図２に示されたように、フレーム２０の左・右支持バー２１が内側に湾曲湾曲され、上・下支持バー２２が上、下側に膨らんで変形される。また、図面上には示されていないが、フレーム２０の左・右支持バー２１が外側に膨らんでいて、上・下支持バー２２が内側に湾曲に変形される。

このようにマスク１０に均一な引張力を加えてフレーム２０に固定させる場合にも、マスクパターン部１２の開口部１２ａが変形され、これにより、基板上に形成された単位素子の電極パターン（図示せず）とマスクパターン部１２の開口部１２ａとの間に誤差が発生する問題点が発生する。

このような問題点を解決するために特許文献１及び特許文献２には、フレームに固定されるパターンマスクを複数の単位パターンマスクに分割し、分割された単位パターンマスクをフレームに引張力が加えられるように両端部を固定させた有機電界発光素子の薄膜蒸着用のマスクフレーム組立体が開示された。

前記従来のマスクフレーム組立体は、フレームに分割された単位パターンマスクを溶接させることによって、引張力によるマスクパターン部の開口部の変形を防止することはできるが、フレームに固定される隣接する単位パターンマスク間の間隙及び堅固性の問題が依然として残っている。
韓国公開特許第２００３−００４６０９０号公報 韓国公開特許第２００３−００９３９５９号公報

本発明は、前記問題点を解決するためのものであって、単位素子別に開口部を備えるオープンマスクに列または行単位で単位パターンマスクを取り付けて単位パターンマスク間の間隙及び堅固性を改善しうるマスク組立体及びそれを用いたマスクフレーム組立体を提供するところにその目的がある。

前記目的を達成するために本発明は、平板表示装置用薄膜を蒸着するためのマスク組立体において、列及び行方向に配列される複数個の第１開口部を備えるオープンマスクと、前記オープンマスクに引張力が加えられるように前記オープンマスクの列方向または行方向のうち、一方向に両端部が固定される複数の単位パターンマスクを備えるパターンマスクとを備え、前記単位パターンマスクは、前記オープンマスクの複数の第１開口部に各々対応する複数のマスクパターン部を備える平板表示装置の薄膜蒸着用マスク組立体を提供することを特徴とする。

前記単位パターンマスクは、前記オープンマスクの複数の第１開口部のうち、列方向に配列された第１開口部に各々対応する複数のマスクパターン部を備える。前記各マスクパターン部は、前記オープンマスクの列方向に配列され、行方向に長い複数の第２開口部を備える。前記各マスクパターン部は、前記平板表示装置の薄膜と同じパターンを有する複数の第２開口部を備える。

前記単位パターンマスクは、ストリップ状に形成され、前記オープンマスクの列方向に取り付けられる。前記単位パターンマスクは、前記オープンマスクの複数の第１開口部のうち、列方向に配列された第１開口部に各々対応する複数のマスクパターン部を備える。前記各マスクパターン部は、前記オープンマスクの列方向に配列され、行方向に長い複数のスロットを備える。

また、本発明は、第１開口部を備えるフレームと、前記第１開口部内に配列される複数個の第２開口部を備える第１マスクと、前記第１マスクに引張力が加えられるように前記第１マスクの列方向または行方向のうち、一方向に両端部が固定される複数の単位パターンマスクを備える第２マスクとを備え、前記第２マスクは、前記第１マスクの複数の第２開口部に各々対応する複数のマスクパターン部を備える平板表示装置の薄膜蒸着用のマスクフレーム組立体である。

前記第２マスクは、前記第１マスクの複数の第２開口部のうち、列方向に配列された第２開口部に各々対応する複数のマスクパターン部を備える。前記各マスクパターン部は、前記第１マスクの列方向に配列され、行方向に長い複数の第３開口部を備える。前記各マスクパターン部は、前記平板表示装置の薄膜と同じパターンを有する複数の第３開口部を備える。

前記単位パターンマスクは、ストリップ状に形成され、前記第１マスクの列方向に取り付けられる。前記単位パターンマスクは、前記第１マスクの複数の第２開口部のうち、列方向に配列された開口部に各々対応する複数のマスクパターン部を備える。前記各マスクパターン部は、前記第１マスクの列方向に配列され、行方向に長い複数のスロットを備える。

本発明によるマスク組立体及びそれを用いたマスクフレーム組立体は、開口部を備えるオープンマスクにマスクパターン部を備える複数の分割パターンマスクを列方向に固定させることによって、分割マスク間の間隙問題及び堅固性問題を改善し、整列度を向上させうる。

以下、本発明の実施形態を添付した図面を参照して説明すれば、次の通りである。
図３は、本発明の実施形態による有機電界発光素子の薄膜蒸着用マスク組立体において、オープンマスクの斜視図を示す図面である。

図３を参照すれば、本発明のオープンマスク３０は、原板（図示せず）に形成される複数の単位素子に対応して配列される複数の開口部３３を備える。ここで、原板（ｍｏｔｈｅｒ ｂｏａｒｄ）とは、本発明のマスク組立体を用いて有機電界発光素子が形成される基板を意味し、単位素子とは、後続のスクライビング工程を通じて切断されて、１つの有機電界発光表示装置を構成する素子を意味する。

前記オープンマスク３０は、前記複数の開口部３３を行（ｃｏｌｕｍｎ）方向、すなわち、ｙ方向に分離させるリブ３６と、前記複数の開口部３３を列（ｒｏｗ）方向、すなわち、ｘ方向に分離させるリブ３７をさらに備える。図面において、３１は、外郭部のリブを表す。

図４は、本発明の実施形態による有機電界発光素子の薄膜蒸着用マスク組立体を示す分離斜視図である。
図４を参照すれば、本発明のマスク組立体は、オープンマスク３０とパターンマスク４０とを備える。前記オープンマスク３０は、図３に示されように複数の開口部３３を備える。前記オープンマスク３０の開口部３３は、原板に製造される単位素子に対応して配列される。

前記パターンマスク４０は、複数個の単位マスク４５を備える。前記単位パターンマスク４５は、図５に示されたようにストリップ状の薄板からなる。前記単位パターンマスク４５は、単位マスクの長手方向、すなわち、ｘ方向に配列される複数のマスクパターン部４１を備える。

前記マスクパターン部４１は、原板上に形成される有機電界発光素子のパターンと同じパターンを有する複数の開口部４１ａを備える。前記マスクパターン部４１の開口部４１ａは、ストリップ状の遮蔽部４１ｂにより形成され、前記開口部４１ａは単位パターンマスク４５の幅方向、すなわち、ｙ方向に相互平行に延びるスリット状を有する。

本発明の実施形態では、パターンマスク４０の単位パターンマスク４５が長手方向（ｘ方向）に複数のマスクパターン部４１が配列され、各単位パターンマスク４５はマスクパターン部４１の配列方向、すなわち、ｘ方向にオープンマスク３０に両端部が支持される。

前記各単位パターンマスク４５は、前記オープンマスク３０に引張力が加えられるように、両端部が支持されるが、前記単位パターンマスク４５のマスクパターン部４１は前記オープンマスク３０の複数の開口部３３のうち、列方向に配列された開口部に対応するようにオープンマスク３０に溶接される。

この際、前記単位パターンマスク４５は、前記マスクパターン部４１の開口部４１aに直交する方向にオープンマスク３０に支持され、前記各単位パターンマスク４５間の距離はリブ３６により維持される。

本発明の実施形態では、各単位パターンマスク４５をオープンマスクに溶接させる時、単位パターンマスク４５のマスクパターン部４１とオープンマスク３０の開口部３３に対応させて整列することによって、パターンマスク４０とオープンマスク３０との整列が容易なだけでなく、整列度を向上させうる。したがって、各単位マスクパターン４５間の間隙問題を改善しうる。

本発明の実施形態では、パターンマスク４０の各単位パターンマスク４５がストリップ状の薄板からなることを例示しているが、これに必ずしも限定されるものではなく、多様な形態を有することができる。

また、各単位パターンマスク４５のマスクパターン部４１が単位パターンマスク４５の幅方向（ｙ方向）に長いスリット状を有することを例示しているが、これに必ずしも限定されるものでなく、多様な形態の開口部パターンを有することができる。

図６は、本発明の実施形態による有機電界発光素子用の薄膜を蒸着するためのマスクフレーム組立体を示す平面図である。図７は、本発明の実施形態による有機電界発光素子用の薄膜を蒸着するためのマスクフレーム組立体を示す分離斜視図である。

図６及び図７を参照すれば、本発明の実施形態によるマスクフレーム組立体１００は、フレーム５０に引張力が加えられるように支持されるオープンマスク３０及びパターンマスク４０を備える。前記フレーム５０は、上、下支持部と左、右支持部、そして単一の開放型開口部５１を備える。

本発明の実施形態では、前記フレーム５０に通常のマスクフレーム組立体に使われるフレーム構造を例示しているが、これに限定されるものでなく、前記マスク組立体を支持できる多様な構造のフレームを使用することが可能である。

マスク組立体は、図４に示されたようにオープンマスク３０にパターンマスク４０の複数の単位パターンマスク４５が列方向に支持される構造を有する。パターンマスク４０の各単位パターンマスク４５に配列されたマスクパターン部４１は、前記オープンマスク３０の各開口部３３に対応して配列され、前記オープンマスク３０の複数の開口部３３は前記フレーム５０の開口部５１内に対応して配列される。

本発明の実施形態では、有機電界発光素子用の薄膜を蒸着するためのマスク組立体及びそれを用いたマスクフレーム組立体について例示しているが、本発明の複数の開口部を備えるオープンマスクに複数の単位パターンマスクに分割されたパターンマスクを支持させたマスク組立体は液晶表示装置のような多様な平板表示装置への電極パターンなどの蒸着に適用しうる。

また、本発明の実施形態では、オープンマスクに分割された単位パターンマスクを列方向（ｘ方向）に支持させ、各単位パターンマスクにマスクパターン部が列方向（ｘ方向）に配列され、各マスクパターン部の開口部が行方向（ｙ方向）のスリット状を有することを例示しているが、他の実施形態として各単位パターンマスクのマスクパターン部が行方向（ｙ方向）に配列され、各マスクパターン部の開口部が列方向（ｘ方向）に長いスリット状を有し、各単位パターンマスクがオープンマスクに行方向（ｙ方向）に支持させる構造も可能である。

以上、本発明の望ましい実施形態を参照して説明したが、当業者ならば、特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から外れない範囲内で本発明を多様に修正及び変更させうるということを理解できるであろう。

本発明は、有機電界発光表示装置だけでなく、液晶表示素子のような平板表示装置において、均一な薄膜を蒸着するのに好適に適用しうる。

従来の有機電界発光素子の薄膜蒸着用のマスクフレーム組立体を示す分離斜視図である。 従来の有機電界発光素子の薄膜蒸着用のマスクフレーム組立体を示す平面図である。 本発明の実施形態による有機電界発光素子の薄膜蒸着用のマスク組立体におけるオープンマスクを示す斜視図である。 本発明の実施形態による有機電界発光素子の薄膜蒸着用マスク組立体を示す分離斜視図である。 本発明の実施形態による有機電界発光素子の薄膜蒸着用マスク組立体における単位パターンマスクを示す斜視図である。 本発明の実施形態による有機電界発光素子の薄膜蒸着用のマスクフレーム組立体を示す平面図である。 本発明の実施形態による有機電界発光素子の薄膜蒸着用のマスクフレーム組立体を示す斜視図である。

符号の説明

３０ オープンマスク
３３ 開口部
４０ パターンマスク
４１ マスクパターン部
４５ 単位パターンマスク

Claims (14)

1. 平板表示装置用の薄膜を蒸着するためのマスク組立体において、
   列及び行方向に配列される複数個の第１開口部を備えるオープンマスクと、
   前記オープンマスクに引張力が加えられるように、前記オープンマスクの列方向または行方向のうち、いずれか一方向に両端部が固定される複数の単位パターンマスクを備えるパターンマスクと、を備え、
   前記単位パターンマスクは、前記オープンマスクの複数の第１開口部に各々対応する複数のマスクパターン部を備えることを特徴とする平板表示装置の薄膜蒸着用マスク組立体。
2. 前記単位パターンマスクは、前記オープンマスクの複数の第１開口部のうち、列方向に配列された第１開口部に各々対応する複数のマスクパターン部を備えることを特徴とする請求項１に記載の平板表示装置の薄膜蒸着用マスク組立体。
3. 前記各マスクパターン部は、前記オープンマスクの列方向に配列され、行方向に長い複数の第２開口部を備えることを特徴とする請求項２に記載の平板表示装置の薄膜蒸着用マスク組立体。
4. 前記各マスクパターン部は、前記平板表示装置の薄膜と同じパターンを有する複数の第２開口部を備えることを特徴とする請求項２に記載の平板表示装置の薄膜蒸着用マスク組立体。
5. 前記単位パターンマスクは、ストリップ状に形成され、前記オープンマスクの列方向に取り付けることを特徴とする請求項１に記載の平板表示装置の薄膜蒸着用マスク組立体
6. 前記単位パターンマスクは、前記オープンマスクの複数の第１開口部のうち、列方向に配列された第１開口部に各々対応する複数のマスクパターン部を備えることを特徴とする請求項５に記載の平板表示装置の薄膜蒸着用マスク組立体。
7. 前記各マスクパターン部は、前記オープンマスクの列方向に配列され、行方向に長い複数のスロットを備えることを特徴とする請求項６に記載の平板表示装置の薄膜蒸着用マスク組立体。
8. 第１開口部を備えるフレームと、
   前記第１開口部内に配列される複数個の第２開口部を備える第１マスクと、
   前記第１マスクに引張力が加えられるように前記第１マスクの列方向または行方向のうち、一方向に両端部が固定される複数の単位パターンマスクを備える第２マスクと、を備え、
   前記第２マスクは、前記第１マスクの複数の第２開口部に各々対応する複数のマスクパターン部を備えることを特徴とする平板表示装置の薄膜蒸着用のマスクフレーム組立体。
9. 前記第２マスクは、前記第１マスクの複数の第２開口部のうち、列方向に配列された第２開口部に各々対応する複数のマスクパターン部を備えることを特徴とする請求項８に記載の平板表示装置の薄膜蒸着用のマスクフレーム組立体。
10. 前記各マスクパターン部は、前記第１マスクの列方向に配列され、行方向に長い複数の第３開口部を備えることを特徴とする請求項９に記載の平板表示装置の薄膜蒸着用のマスクフレーム組立体。
11. 前記各マスクパターン部は、前記平板表示装置の薄膜と同じパターンを有する複数の第３開口部を備えることを特徴とする請求項９に記載の平板表示装置の薄膜蒸着用のマスクフレーム組立体。
12. 前記単位パターンマスクは、ストリップ状に形成され、前記第１マスクの列方向に取り付けられることを特徴とする請求項８に記載の平板表示装置の薄膜蒸着用のマスクフレーム組立体。
13. 前記単位パターンマスクは、前記第１マスクの複数の第２開口部のうち、列方向に配列された開口部に各々対応する複数のマスクパターン部を備えることを特徴とする請求項１２に記載の平板表示装置の薄膜蒸着用のマスクフレーム組立体。
14. 前記各マスクパターン部は、前記第１マスクの列方向に配列され、行方向に長い複数のスロットを備えることを特徴とする請求項１３に記載の平板表示装置の薄膜蒸着用のマスクフレーム組立体。

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