KR100662558B1 - 마스크 및 이를 이용한 디스플레이장치의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마스크 및 이를 이용한 디스플레이장치의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 마스크는 패턴형성영역이 형성되어 있는 지지부와; 패턴형성영역에 형성되어 있는 복수의 패턴형성부와; 상기 패턴형성부 사이에 형성되어 있는 보조지지부를 포함한다. 이에 의해 대형 디스플레이장치를 저분자 증착방식으로 제조할 수 있는 마스크 및 이를 이용한 디스플레이장치의 제조방법이 제공된다.

Description

마스크 및 이를 이용한 디스플레이장치의 제조방법{MASK AND MANUFACTURING METHOD OF DISPLAY DEVICE USING THE SAME}

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 마스크이고,

도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 패턴형성영역이고,

도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 패턴형성영역이고,

도 4는 본 발명의 제4실시예에 따른 패턴형성부이고,

도 5는 본 발명의 제5실시예에 따른 패턴형성부이고,

도 6은 본 발명의 제6실시예에 따른 패턴형성부이고,

도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 마스크의 제조방법을 설명하기 위한 도면이고,

도 8은 본 발명의 제7실시예에 따른 디스플레이장치의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10　: 기판　　　　　　　　　　 20 : 발광물질

100　:　마스크　　　　　　　　　　 　 110　:　패턴형성영역

200, 210, 220, 230, 240　:　패턴형성부

300, 310, 320, 330 :　보조지지부

201 : 개구 202 : 더미개구

205 : 개구패턴

본 발명은 마스크 및 이를 이용한 디스플레이장치의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 저분자 증착을 위한 디스플레이장치용 마스크 및 이를 이용한 디스플레이장치의 제조방법에 관한 것이다.

평판 디스플레이 장치(flat panel display) 중 저전압 구동, 경량 박형, 광시야각 그리고 고속응답 등의 장점으로 인하여, 최근 OLED(organic light emitting diode)가 각광 받고 있다. OLED는 구동방식에 따라 수동형(passive matrix)과 능동형(active matrix)으로 나누어진다. 이중 수동형은 제조과정은 간단하지만 디스플레이 면적과 해상도가 증가할수록 소비전력이 급격히 증가하는 문제가 있다. 따라서 수동형은 주로 소형 디스플레이에 응용되고 있다. 반면 능동형은 제조과정은 복잡하지만 대화면과 고해상도를 실현할 수 있는 장점이 있다.

이와 같은 OLED에는 정공주입층 및 유기발광층과 같은 유기층이 존재한다. 유기층은 저분자 물질인 경우 새도우 마스크를 사용한 증착법, 노즐을 이용하여 유기물질을 적하시키는 잉크젯 프린팅법, 레이저를 이용한 코팅법 등에 의해 형성된다. 그 중 재료의 안정성, 공정의 용이성 등 공정 재반에 걸친 한계로 인하여 현재 저분자 증착법이 가장 널리 이용되고 있다.

저분자 증착법을 사용하여 유기층을 형성할 경우, RGB 각 픽셀에 대응되는 화소전극에 발광물질을 정확히 증착하기 위하여 개구패턴이 형성되어 있는 새도우 마스크를 이용한다.

하지만, 디스플레이장치가 대형화 되면서 새도우 마스크의 제작이 어렵고, 개구패턴을 화소전극에 대응되도록 정확히 정렬하기 어려운 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 대형 디스플레이장치를 저분자 증착방식으로 제조할 수 있는 디스플레이장치용 마스크 및 이를 이용한 디스플레이장치의 제조방법을 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 패턴형성영역이 형성되어 있는 지지부와; 상기 패턴형성영역에 형성되어 있는 복수의 패턴형성부와; 상기 패턴형성부 사이에 형성되어 있는 보조지지부를 포함하는 마스크에 의해 달성된다.

상기 패턴형성부는 규칙적으로 배열되어 있는 것이 RGB 화소전극의 형성에 용이하다.

상기 각 패턴형성부는 정사각형으로 마련되며, 상기 각 패턴형성부는 사방으로 상기 정사각형의 한 변의 길이만큼 상호 이격되어 있다. 이로서 이격되어 있는 거리만큼 마스크를 이동시키며 발광물질을 증착할 수 있다.

상기 패턴형성부는 직사각형으로 마련되며, 상기 각 패턴형성부는 제1방향으로는 상기 직사각형 장변의 길이만큼, 제2방향으로는 상기 직사각형 단변의 길이만 큼 상호 이격될 수도 있다.

상기 패턴형성부는 동일한 간격으로 이격되어 있는 스트라이프 형상으로 마련되며, 상기 스트라이프의 폭은 상기 패턴형성부가 이격된 간격과 동일한 것이 바람직하다.

상기 패턴형성부는 제1방향으로는 인접하며, 제2방향으로는 소정의 간격으로 이격되어 있는 복수의 개구를 포함하며, 이 개구를 통해 증기 상태의 발광물질이 기판에 증착된다.

상기 패턴형성부는 상기 패턴형성부의 가장자리 영역에서 랜덤하게 형성되어 있는 개구를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 패턴형성부는 상기 개구가 랜덤하게 형성되어 있으며, 서로 마주보는 적어도 한 쌍의 제1개구패턴 및 제2개구패턴을 포함하고, 상기 제1 개구패턴 및 상기 제2개구패턴을 겹쳤을 때, 상기 개구는 규칙적으로 형성될 수 있다.

상기 패턴형성부는 개구가 랜덤하게 형성되어 있으며, 서로 마주보는 두 쌍의 개구패턴을 포함하며, 서로 쌍을 형성하는 상기 개구패턴을 겹쳤을 때, 상기 개구는 규칙적으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 패턴형성부는 상기 패턴형성부의 꼭지점 부분에 형성되며, 랜덤하게 형성된 개구를 포함하는 네 개의 상이한 모서리 개구패턴을 포함하며, 상기 복수의 모서리 개구패턴을 겹쳤을 때, 상기 개구는 규칙적으로 형성될 수 있다.

상기 패턴형성부는 랜덤하게 형성되어 있는 개구를 가지며, 상기 패턴형성부의 길이방향에 따른 가장자리 영역에 형성되어 있는 한 쌍의 개구패턴을 포함하며, 한 쌍의 상기 개구패턴을 겹쳤을 때, 상기 개구는 규칙적으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 마스크는 절연기판 및 유기물 사이에 위치하며, 상기 유기물이 상기 절연기판의 소정의 위치에 증착되도록 하는 새도우 마스크일 수 있다.

보조지지부가 기판에 형성할 수 있는 결함을 줄이기 위하여 상기 패턴형성부는 상기 지지부에 대하여 돌출되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 목적은 패턴형성영역이 형성되어 있는 지지부와; 패턴형성영역에 형성되어 있으며, 랜덤하게 형성되어 있는 개구를 갖는 복수의 패턴형성부와; 상기 패턴형성부 사이에 형성되어 있는 보조지지부를 포함하는 마스크에 의하여 달성될 수도 있다.

상기 패턴형성부는 서로 마주보는 적어도 한 쌍의 제1개구패턴 및 제2개구패턴을 포함하고, 상기 제1 개구패턴 및 상기 제2개구패턴을 겹쳤을 때, 상기 개구는 규칙적으로 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 박막트랜지스터와 상기 박막트랜지스터에 연결되어 있는 화소전극을 포함하는 기판을 마련하는 단계와; 패턴형성영역이 형성되어 있는 지지부와, 패턴형성영역에 형성되어 있는 복수의 패턴형성부와, 상기 패턴형성부 사이에 형성되어 있는 보조지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크를 상기 기판에 밀착시키는 단계와; 상기 패턴형성부에 대응되는 상기 화소전극 상에 발광물질을 증착하는 단계와; 상기 보조지지부에 대응되었던 상기 화소전극 상에 상기 패턴형성부가 위치하도록 상기 마스크를 이동시키는 단계와; 상기 발광물질을 증착하는 단계와 상기 마스크를 이동시키는 단계를 반복하여 상기 발광물질로 이루어진 발광층을 형성하는 단계를 포함하는 디스플레이장치의 제조방법에 의해서도 달성될 수 있다.

상기 마스크를 제조하는 단계를 더 포함하고, 상기 마스크를 제조하는 단계는, 일체형으로 이루어진 상기 지지부 및 상기 보조지지부를 마련하는 단계와; 상기 패턴형성부 및 상기 패턴형성부의 둘레를 지지하는 홀더를 갖는 복수의 패턴형성유닛을 마련하는 단계와; 인장력을 가하며 상기 패턴형성부를 상기 보조지지부에 용접하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 보조지지부는 상기 홀더와 대응되도록 상부로 돌출되어 있는 돌출부를 더 포함하며, 상기 패턴형성부는 상기 홀더가 상기 돌출부에 고정된 상태에서 용접될 수 있다.

일체형으로 이루어진 상기 지지부 및 상기 보조지지부를 마련하는 단계와; 상기 패턴형성부에 대응되는 개구가 형성되어 있는 사각형상의 프레임을 마련하고, 인장력을 가하며 상기 패턴형성부를 상기 프레임에 용접하는 단계와; 상기 프레임을 상기 지지부와 결합시키는 단계를 포함할 수 있다.

상기 목적은 패턴형성영역이 형성되어 있는 지지부와; 패턴형성영역에 형성되어 있는 복수의 패턴형성부와; 상기 패턴형성부 사이에 형성되어 있으며, 상기 패턴형성부에 대하여 함몰되어 있는 보조지지부를 포함하는 마스크에 의하여 달성될 수 있다.

또한, 상기 목적은 패턴형성영역이 형성되어 있는 지지부와; 패턴형성영역에 형성되어 있는 보조지지부와; 개구를 갖는 프레임과 상기 개구에 대응되도록 상기 프레임에 용접되어 있는 패턴형성부를 갖는 패턴형성유닛을 포함하며, 상기 패턴형성유닛은 상기 보조지지부에 결합될 수 있으며, 상기 지지부로부터 탈부착 가능한 것이 바람직하다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대하여 설명한다.

여러 실시예에 있어서 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 부여하였으며, 동일한 구성요소에 대하여는 제1실시예에서 대표적으로 설명하고 다른 실시예에서는 생략될 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 마스크를 나타내는 도면으로, 도1a는 마스크의 사시도이고, 도1b는 마스크의 패턴형성영역을 도시한 것이다.

도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 마스크(1)는 패턴형성영역(110)이 형성되어 있는 지지부(100), 패턴형성영역(110)에 마련되어 있는 복수의 패턴형성부(200) 및 패턴형성부(200)의 사이에 형성되어 있는 보조지지부(300)를 포함한다.

지지부(100)는 장방형 형상을 가지며, 발광물질과 같은 유기물질이 증착되는 기판 보다 약간 크게 형성된다. 지지부(100)는 패턴형성영역(110)을 둘러싸고 패턴형성영역(110)을 지지한다.

지지부(100)는 강도가 높은 금속재질로 이루어지는 것이 일반적이며 후술할 보조지지부(300)와 일체형으로 형성된다.

패턴형성영역(110)은 복수의 패턴형성부(200)와 패턴형성부(200) 사이에 형성되어 있는 보조지지부(300)로 이루어진다. 패턴형성영역(110)은 실질적으로 기판 과 접촉되는 부분으로 기판의 크기에 대응되도록 형성되며, 지지부(100)에 의해 둘러 싸여 있다.

패턴형성부(200)는 개구패턴이 형성되어 실질적으로 유기물질이 통과할 수 있는 부분이며, 패턴형성부(200) 사이에 형성되어 있는 보조지지부(300)는 각 패턴형성부(200)를 사방에서 지지하는 역할을 한다.

종래에는 패턴형성영역 전역에 걸쳐 개구패턴이 형성되어 있었기 때문에 패턴형성부는 패턴형성영역과 일치하였다. 종래에 따라 패턴형성부와 패턴형성영역이 일치하는 경우 개구패턴이 형성되어 있는 면적이 넓어서 대형 기판에 마스크를 정확하게 정렬하기 어려웠다. 통상적으로 개구패턴이 형성되어 있는 패턴형성부는 얇은 금속필름으로 이루어져 있으며, 이러한 패턴형성부는 지지부에 용접(welding)된다. 기판의 화소전극 상에 개구가 정확히 배치되도록 용접 과정은 패턴형성부를 사방에서 늘여 고정하는 것을 포함한다. 기판이 대형화 될수록 이처럼 패턴형성부를 늘여 고정하는 과정에서 개구가 화소전극과 불일치하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명에 따른 패턴형성부(200)는 패턴형성영역(110)의 전역에 걸쳐 형성되지 않고 부분적으로 보조지지부(300)가 형성되어 있다. 즉, 용접이 요구되는 패턴형성부(200)의 면적을 줄여 개구(201)와 화소전극 간의 불일치 오차를 감소시키는 것이다.

패턴형성부(200)는 패턴형성영역(110)에 규칙적으로 배열되어 있으며 본 실시예에 따른 패턴형성부(200)는 정사각형으로 마련된다. 패턴형성부(200)는 사방으로 정사각형의 한 변의 길이만큼 이격되어 있으며, 이격된 부분은 보조지지부 (300)에 해당한다. 패턴형성부(200)와 보조지지부(300)는 마치 바둑판 모양의 격자형상으로 배열되어 있다.

패턴형성부(200)는 공지된 새도우 마스크의 개구패턴을 포함한다. 새도우 마스크는 절연기판과 발광물질과 같은 유기물 사이에 위치하여 유기물이 절연기판 상의 설정된 위치에 증착되도록 하는 것으로 규칙적으로 배열되어 있는 개구를 포함한다. 즉, 개구(201)는 행렬 형태로 배열되어 있으며, 행방향으로는 세 개의 화소전극 중 하나에 대응되도록 개구(201)가 형성되어 있으며, 열 방향으로는 모든 화소전극에 대응되도록 인접하게 배열되어 있다. 설명의 용이성을 위하여 개구(201)가 형성되지 않는 부분의 화소전극에 대응되는 부분을 가상적인 더미개구(202)로 정의한다. 다시 말하면, 패턴형성부(200)는 열방향으로 한 줄의 개구(201)와 두 줄의 더미개구(202)가 행방향으로 연속적으로 반복되는 개구패턴을 갖는다. 개구패턴의 형상은 상술한 것에 한정되지 않으며 다양하게 변형될 수 있다.

패턴형성부(200)는 상술한 바와 같이 금속필름에 개구(201)를 형성하고, 이를 보조지지부(300)에 용접한다. 이 때, 패턴형성부(200)의 개구(201)를 화소전극과 대응되도록 배열하기 위하여 금속필름의 사방에서 일정한 인장력을 가하면서 용접한다(tension welding).

마스크(1)를 형성하는 방법에는 보조지지부(300)와 일체형으로 형성되는 있는 지지부(100)에 패턴형성부(200)를 직접 용접하는 방법과, 패턴형성부(200)를 별도의 프레임에 용접한 뒤 지지부(100)에 결합시키는 방법에 있다. 마스크(1)의 제조방법에 관하여는 후술하겠다. 본 실시예에 따른 마스크(1)를 사용하여 기판에 발 광층과 같은 유기층을 증착하는 경우 전부 12번의 증착과 9번의 마스크(1)의 이동이 요구된다. 패턴형성영역(110)을 기판에 정확히 밀착시켜 1 차 증착을 수행한 후, 마스크(1)를 화살표 방향으로 순차적으로 이동시키면서, 2차 내지 4차의 증착을 반복한다. 즉, 보조지지부(300)에 의하여 가려졌던 부분으로 패턴형성부(200)를 이동시키면서 발광물질을 증착하고 이러한 과정을 통하여 하나의 색을 발광하는 발광층을 형성한다. 그런 다음, 1차 증착 시 마련되었던 마스크(1)를 하나의 화소전극에 대응되는 거리만큼 이동하여 상기 과정을 발광물질 별로 반복한다. 이로써 최종적으로 RGB에 대응되는 발광층이 형성된다.

다른 실시예에 따르면, 패턴형성부(200)는 정사각형이 아닌 직사각형 형상으로 마련될 수도 있다. 이 경우 패턴형성부(200) 사이에 형성되어 있는 보조지지부(300) 역시 패턴형성부(200)의 형상과 동일하게 마련된다. 즉, 패턴형성부(200)는 장변이 형성된 방향으로는 장변의 길이만큼, 단변이 형성된 방향으로는 단변의 길이만큼 상호 이격되어 있다. 이 경우에도 제1실시예와 같이 하나의 발광층을 형성하기 위하여 마스크(1)를 세 번 이동시켜야 한다.

도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 패턴형성영역이고, 도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 패턴형성영역을 도시한 도면이다.

도 2 및 도 3에 도시된 패턴형성부(210, 220)는 동일한 간격으로 이격되어 있는 스트라이프 형상으로 마련된다. 제2실시예에 따른 패턴형성부(210)는 패턴형성영역(110)의 단변 방향으로 연장된 스트라이프 형상이며, 제3실시예에 따른 패턴형성부(220)는 패턴형성영역(110)의 장변 방향으로 연장된 스트라이프 형상이다. 스트라이프의 폭은 패턴형성부(210, 220)가 이격된 간격과 동일하며, 다시 말하면 패턴형성부(210, 220) 사이에 마련되어 있는 보조지지부(310, 320)의 간격과 동일하다.

제2실시예에 따른 마스크를 사용하여 기판에 발광물질을 증착할 때는 마스크를 패턴형성영역(110)의 장변 방향으로 이동시키고, 제3실시예에 따른 마스크를 사용하여 기판에 발광물질을 증착할 때는 마스크를 패턴형성영역(110)의 단변 방향으로 이동시킨다.

제2 및 제3실시예에 따른 패턴형성부(210, 220)를 사용하는 경우 하나의 발광층을 형성하기 위하여 한 번의 마스크 이동과, 두 번의 증착 과정을 거치면 되므로 제1실시예의 마스크(1)를 사용하는 것보다 공정이 단순해 지고, 마스크 제작의 비용 및 노력이 감소하는 효과가 있다.

도 4는 본 발명의 제4실시예에 따른 패턴형성부이다. 도4a는 서로 마주보는 양측 가장자리 영역에 개구패턴(205)을 포함하는 패턴형성부(230)를 도시한 것이며, 도4b는 개구패턴(205)의 개구(201)를 상세히 도시한 것이다.

제4실시예에 따른 개구패턴(205)은 상기 다른 실시예와 같이 개구(201) 및 더미개구(202)를 포함하고 있으나, 개구(201)는 행렬 형상으로 배렬되어 있지 않고 랜덤하게 형성되어 있다. 패턴형성부(230)의 서로 마주보는 양측 가장자리 영역에 형성되어 있는 한 쌍의 개구패턴(205a, 205b)은 개구(201)와 더미개구(202)가 상호 반전되어 있다. 즉, 패턴형성부(230)의 오른 쪽에 형성되어 있는 제1개구패턴(205a)을 왼쪽에 형성되어 있는 제2개구패턴(205b)과 겹치는 경우 행열형태의 규 칙적인 개구(201)가 배열 된다.

상술한 제1 내지 제3 실시예에 따른 마스크를 사용하여 기판에 발광층을 형성할 경우 마스크의 이동으로 인하여 패턴형성부의 인접 영역에는 발광층의 균일성이 감소되는 문제점이 있다. 이는 디스플레이패널에 영상이 표시될 때 줄무늬 패턴을 초래하므로 디스플레이장치의 품질저하의 원인이 된다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 패턴형성부(230)의 인접 영역에서 개구가 부분적으로 맞물리도록 형성한다. 즉, 하나의 패턴형성부(230)의 양 가장자리, 보다 정확히 말하면 패턴형성부(230)가 이동하여 인접하게 되는 부분의 개구(201)는 직선으로 배열되어 있지않고 소정의 범위에서 섞여 있도록 한다.

개구(201)의 경계가 명확하지 않으므로 마스크의 이동에 따른 발광층의 균일성도 개선되고, 디스플레이패널에 표시되는 줄무늬도 감소한다.

본 실시예에 따른 패턴형성부(230)는 제2실시예에 따른 스트라이프 형상의 패턴형성부(210)에 변형을 가한 것으로 그 일부를 도시한 것이다. 즉, 패턴형성영역의 단변 방향으로 연장되어 있는 패턴형성부(230)는 패턴형성영역의 장변 방향으로 이동한다. 따라서, 장변 방향으로 이동할 때 겹쳐지는 부분 즉, 패턴형성부(230)의 길이 방향에 따른 가장자리 영역에 랜덤한 개구(201)가 형성되어 있다. 한 쌍의 가장자리에 형성되어 있는 개구패턴(205a, 205b)을 겹치면 개구(201)가 규칙적으로 배열되게 된다.

도 5는 본 발명의 제5실시예에 따른 패턴형성부이며, 패턴형성부(231)는 제3실시예(230)에 따른 패턴형성부의 가장자리에 랜덤하게 형성되어 있는 개구를 포함 한다. 패턴형성영역의 장변 방향으로 연장되어 있는 패턴형성부(231)는 패턴형성영역의 단변 방향으로 이동한다. 따라서, 단변 방향으로 이동할 때 겹쳐지는 부분 즉, 패턴형성부(231)의 길이 방향에 따른 가장자리 영역에 랜덤한 개구가 형성되어 있다. 한 쌍의 가장자리에 형성되어 있는 개구패턴을 겹치면 개구가 규칙적으로 배열되게 된다.

도 6은 본 발명의 제6실시예에 따른 패턴형성부를 도시한 것으로, 본 실시예에 따른 패턴형성부(233)는 제1실시예에 따른 패턴형성부(200)의 모든 가장자리에 랜덤하게 형성한 개구를 포함한다.

패턴형성부(233)는 패턴형성부(233)의 가장자리에 형성되어 있는 두 쌍의 마주보는 개구패턴(206a 및 206b, 207a 및 207b)과 모서리 부분에 형성되어 있는 네 개의 모서리 개구패턴(208a~208d)을 포함한다.

유기물 증착을 위하여 본 실시예에 따른 패턴형성부(233)는 상하좌우 네 번의 이동을 거치게 되므로, 좌우 이동 시 겹쳐지는 제1개구패턴(206a 및 206b)은 제4실시예의 개구패턴(205)과 유사하며, 상하 이동 시 겹쳐지는 제2개구패턴(207a 및 207b)은 제5실시예의 개구패턴과 유사하다.

본 실시예에 따른 패턴형성부(233)의 특징은 네 개의 꼭지점 부분에 형성되어 있는 모서리 개구패턴(208a~208d)으로, 네 개의 개구패턴(208a~208d)을 모두 겹쳤을 때 규칙적인 행렬 형태의 개구가 형성된다. 패턴형성부(233)의 이동에 의해 모서리 부분은 모두 네 번 겹치게 되므로 각 모서리 개구패턴(208a~208d)에 형성되는 개구는 서로 겹쳐지면 안된다. 즉, 네 개의 개구패턴(208a~208d)을 통해 유기물 질이 전체적으로 한 번씩 증착될 수 있도록 개구를 형성하여야 한다.

도 7은 본 발며의 제1실시예에 따른 마스크의 제조방법을 설명하기 위한 도면으로, 도7a는 패턴형성부(200)를 프레임(400)에 용접하는 것을 도시한 것이며, 도7b는 패턴형성부(200)가 용접된 프레임(400)을 보조지지부(300) 사이에 결합시키는 것을 도시한 것이다.본 실시예에 따른 마스크(1)는 도7a에 도시된 바와 같이 각 패턴형성부(200)를 개별적인 프레임(400)에 용접한다. 패턴형성부(200)의 사방에서 인장력을 가면서 레이저를 사용하여 용접(laser welding)한다. 프레임(400)은 패턴형성부(200)에 대응되는 개구가 형성되어 있는 사각형상의 금속으로 구성된다.

전체 마스크(1) 중에서 개구패턴을 갖는 패턴형성부(200)를 복수개 마련한 뒤, 이를 도7b와 같이 지지부(100) 및 보조지지부(300) 사이에 결합시킨다. 금속재질의 지지부(100) 및 보조지지부(300)는 일체형으로 마련된다. 보조지지부(300)의 둘레는 프레임(400)과 대응되도록 단차가 형성되어 있거나 프레임(400)을 지지할 수 있는 지지봉 등을 구비할 수 있다.

이처럼 개별적인 프레임(400)에 용접된 패턴형성부(200)를 보조지지부(300)에 결합시키는 방식으로 마스크(1)를 제조할 경우, 패턴형성부(200)를 형성할 때마다 패턴형성부(200) 간의 개구를 정렬하지 않아도 되는 장점이 있다. 즉, 개구를 정렬하면서 패턴형성부(200)를 프레임(400)에 용접한다면 패턴형성부(200)를 지지부(100 및 보조지지부(300)와 결합하는 과정에서 별도의 정렬과정을 거치지 않아도 된다.

도 8은 본 발명의 제7실시예에 따른 디스플레이장치의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다. 도8a는 본 실시예에 따른 마스크(2)의 개략도이며, 도8b는 패턴형성유닛을 보조지지부에 용접하는 과정을 도시한 도면이며, 도8c는 본 실시예에 따른 마스크(2)를 사용하여 기판(10)에 발광층을 형성하는 과정을 도시한 도면이다.

도8a에 도시된 바와 같이, 지지부(120) 및 보조지지부(330)가 일체형으로 마련되어 있으며 패턴형성부(240)가 형성되어야 할 부분은 개구가 형성되어 있다.

패턴형성부(240)의 둘레는 패턴형성부(240)를 지지하고, 용접과정에서 패턴형성부(240)를 보조지지부(330)에 고정시키기 위한 홀더(410)가 형성되어 있다. 홀더(410) 및 홀더(410)로 둘러 쌓인 패턴형성부(240)를 상기 개구에 각각 용접한다.

도8b은 마스크(2)의 단면을 도시한 것으로, 보조지지부(330)는 홀더(410)와 대응되도록 상부로 돌출되어 있는 돌출부를 포함하고 있다. 즉, 홀더(410)는 돌출부를 감싸듯이 돌출부와 맞물리게 되고, 돌출부에 고정된다.

다음으로, 돌출부와 접촉하는 부분에서 패턴형성부(240)의 용접이 수행된다. 패턴형성부(240)의 용접 시 사방으로 인장력이 가해지며, 용접되고 있는 패턴형성부(240)의 개구와 먼저 용접된 다른 패턴형성부(240)의 개구 간에 정렬을 고려하면서 용접하는 것이 중요하다.

도8c는 완성된 마스크(2)를 이용하여 기판(10)에 발광층을 형성하는 과정을 도시하고 있다. 기판(10)에는 박막트랜지스터와 상기 박막트랜지스터에 연결되어 있는 화소전극, 및 화소전극을 구획하는 격벽이 형성되어 있다. 도시된 바와 같이 기판(10)은 발광층의 형성을 위하여 마스크(2)와 밀착되어 있다.

마스크(2)의 개구는 화소전극과 대응되도록 정렬되어 기판(10)과 밀착된다.

마스크(2)의 단면에서 알 수 있듯이 패턴형성부(240)는 주위의 보조지지부(330)에 대하여 돌출되어 있다. 보조지지부(330)의 돌출부 상에 패턴형성부(240)가 용접되기 때문에 상대적으로 보조지지부(330)는 패턴형성부(240)보다 함몰되어 있으며, 기판(10)과 접촉하지 않는다. 이로 인해, 보조지지부(330)가 기판(10)과 접촉되어 있는 경우 마스크(2)의 이동 시 발광층 또는 화소전극에 스크래치 또는 결함을 방지할 수 있다.

마스크(2)의 아래에는 발광물질(20)이 마련되어 있으며, 발광물질(20)은 증기상태로 기판(10)에 증착된다.

본 발명은 대형 기판에서도 마스크를 사용하여 용이하게 저분자 물질을 증착할 수 있도록, 개구가 형성되어 있는 패턴형성부의 크기를 변형한 것이다.

비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 대형 디스플레이장치를 저분자 증착방식으로 제조할 수 있는 마스크 및 이를 이용한 디스플레이장치의 제조방법이 제공된다.

Claims (25)

1. 패턴형성영역이 형성되어 있는 지지부와;

   패턴형성영역에 형성되어 있는 복수의 패턴형성부와;

   상기 패턴형성부 사이에 형성되어 있는 보조지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크.
2. 제1항에 있어서,

   상기 패턴형성부는 규칙적으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 마스크.
3. 제1항에 있어서,

   상기 각 패턴형성부는 정사각형으로 마련되는 것을 특징으로 하는 마스크.
4. 제3항에 있어서,

   상기 각 패턴형성부는 사방으로 상기 정사각형의 한 변의 길이만큼 상호 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 마스크.
5. 제1항에 있어서,

   상기 패턴형성부는 직사각형으로 마련되는 것을 특징으로 하는 마스크.
6. 제5항에 있어서,

   상기 각 패턴형성부는 제1방향으로는 상기 직사각형 장변의 길이만큼, 제2방향으로는 상기 직사각형 단변의 길이만큼 상호 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 마스크.
7. 제1항에 있어서,

   상기 패턴형성부는 동일한 간격으로 이격되어 있는 스트라이프 형상으로 마련되는 것을 특징으로 하는 마스크.
8. 제7항에 있어서,

   상기 스트라이프의 폭은 상기 패턴형성부가 이격된 간격과 동일한 것을 특징으로 하는 마스크.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 패턴형성부는 제1방향으로는 인접하며, 제2방향으로는 소정의 간격으로 이격되어 있는 복수의 개구를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크.
10. 제1항에 있어서,

    상기 패턴형성부는 상기 패턴형성부의 가장자리 영역에서 랜덤하게 형성되어 있는 개구를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크.
11. 제10항에 있어서,

    상기 패턴형성부는 상기 개구가 랜덤하게 형성되어 있으며, 서로 마주보는 적어도 한 쌍의 제1개구패턴 및 제2개구패턴을 포함하고,

    상기 제1 개구패턴 및 상기 제2개구패턴을 겹쳤을 때, 상기 개구는 규칙적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 마스크.
12. 제3항 또는 제5항에 있어서,

    상기 패턴형성부는 개구가 랜덤하게 형성되어 있으며, 서로 마주보는 두 쌍의 개구패턴을 포함하며,

    서로 쌍을 형성하는 상기 개구패턴을 겹쳤을 때, 상기 개구는 규칙적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 마스크.
13. 제12항에 있어서,

    상기 패턴형성부는 상기 패턴형성부의 꼭지점 부분에 형성되며, 랜덤하게 형성된 개구를 포함하는 네 개의 상이한 모서리 개구패턴을 포함하며,

    상기 복수의 모서리 개구패턴을 겹쳤을 때, 상기 개구는 규칙적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 마스크.
14. 제7항에 있어서,

    상기 패턴형성부는 랜덤하게 형성되어 있는 개구를 가지며, 상기 패턴형성부의 길이방향에 따른 가장자리 영역에 형성되어 있는 한 쌍의 개구패턴을 포함하며,

    한 쌍의 상기 개구패턴을 겹쳤을 때, 상기 개구는 규칙적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 마스크.
15. 제1항에 있어서,

    상기 마스크는 절연기판 및 유기물 사이에 위치하며, 상기 유기물이 상기 절연기판의 소정의 위치에 증착되도록 하는 것을 특징으로 하는 마스크.
16. 제1항에 있어서,

    상기 패턴형성부는 상기 지지부에 대하여 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 마스크.
17. 패턴형성영역이 형성되어 있는 지지부와;

    패턴형성영역에 형성되어 있으며, 랜덤하게 형성되어 있는 개구를 갖는 복수의 패턴형성부와;

    상기 패턴형성부 사이에 형성되어 있는 보조지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크.
18. 제17항에 있어서,

    상기 패턴형성부는 서로 마주보는 적어도 한 쌍의 제1개구패턴 및 제2개구패턴을 포함하고,

    상기 제1 개구패턴 및 상기 제2개구패턴을 겹쳤을 때, 상기 개구는 규칙적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 마스크.
19. 박막트랜지스터와 상기 박막트랜지스터에 연결되어 있는 화소전극을 포함하는 기판을 마련하는 단계와;

    패턴형성영역이 형성되어 있는 지지부와, 패턴형성영역에 형성되어 있는 복수의 패턴형성부와, 상기 패턴형성부 사이에 형성되어 있는 보조지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크를 상기 기판에 부착시키는 단계와;

    상기 패턴형성부에 대응되는 상기 화소전극 상에 발광물질을 증착하는 단계와;

    상기 보조지지부에 대응되었던 상기 화소전극 상에 상기 패턴형성부가 위치하도록 상기 마스크를 이동시키는 단계와;

    상기 발광물질을 증착하는 단계와 상기 마스크를 이동시키는 단계를 반복하여 상기 발광물질로 이루어진 발광층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제조방법.
20. 제19항에 있어서,

    상기 마스크를 제조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제조방법.
21. 제20항에 있어서,

    상기 마스크를 제조하는 단계는,

    일체형으로 이루어진 상기 지지부 및 상기 보조지지부를 마련하는 단계와;

    상기 패턴형성부 및 상기 패턴형성부의 둘레를 지지하는 홀더를 갖는 복수의 패턴형성유닛을 마련하는 단계와;

    인장력을 가하며 상기 패턴형성부를 상기 보조지지부에 용접하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제조방법.
22. 제21항에 있어서,

    상기 보조지지부는 상기 홀더와 대응되도록 상부로 돌출되어 있는 돌출부를 더 포함하며,

    상기 패턴형성부는 상기 홀더가 상기 돌출부에 고정된 상태에서 용접되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제조방법.
23. 제20항에 있어서,

    상기 마스크를 제조하는 단계는,

    일체형으로 이루어진 상기 지지부 및 상기 보조지지부를 마련하는 단계와;

    상기 패턴형성부에 대응되는 개구가 형성되어 있는 사각형상의 프레임을 마련하고, 인장력을 가하며 상기 패턴형성부를 상기 프레임에 용접하는 단계와;

    상기 프레임을 상기 지지부와 결합시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제조방법.
24. 패턴형성영역이 형성되어 있는 지지부와;

    패턴형성영역에 형성되어 있는 복수의 패턴형성부와;

    상기 패턴형성부 사이에 형성되어 있으며, 상기 패턴형성부에 대하여 함몰되어 있는 보조지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크.
25. 패턴형성영역이 형성되어 있는 지지부와;

    패턴형성영역에 형성되어 있는 보조지지부와;

    개구를 갖는 프레임과 상기 개구에 대응되도록 상기 프레임에 용접되어 있는 패턴형성부를 갖는 패턴형성유닛을 포함하며,

    상기 패턴형성유닛은 상기 보조지지부에 결합될 수 있으며, 상기 지지부로부터 탈부착 가능한 것을 특징으로 하는 마스크.

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