KR101764613B1 - 증착 마스크 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 복수의 개구부들이 형성된 마스크 시트(100), 상기 마스크 시트(100)의 가장자리 저면을 따라서 용접되는 제1마스크 프레임(200), 및 CFRP 재질 또는 Ti합금 재질을 가지며, 상기 제1마스크 프레임(200)의 저면에 결합되는 제2마스크 프레임(300)을 포함하는 증착 마스크가 제공함으로써 경량이면서 구조적 강도가 큰 재질을 가지는 제2마스크 프레임의 조합에 의하여 자중이 현저하게 감소되어 이송이 편리하며 제조가 용이하다.
Description
본 발명은 증착 마스크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유기전계 발광 표시장치의 제조에 사용되는 증착 마스크에 관한 것이다.
전계 발광 소자는 자발광 표시 소자로, 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답속도가 빠르다는 장점이 있어 차세대 표시 소자로 주목을 받고 있다.
이러한 전계 발광 소자는 발광층을 형성하는 물질에 따라 무기 전계 발광 소자와 유기 전계 발광 소자로 구분되는데, 유기 전계 발광 소자는 무기 전계 발광 소자에 비해 휘도 및 응답속도 등의 특성이 우수하고, 컬러디스플레이가 가능하다는 장점이 있어 최근 그 개발이 활발하게 진행되고 있다.
유기 전계 발광 소자를 이용한 표시 장치 등은 다양한 증착 공정을 거쳐서 제조된다. 일부의 제조 단계에서 증착 마스크가 사용된다. 증착 마스크는 마스크 프레임과 마스크 시트를 포함한다.
종래의 증착 마스크로서 한국 공개특허 제2012-0105292호가 있다.
한편 유기 전계 발광 소자를 이용한 표시 장치가 대형화되면서 이의 제조를 위한 증착 마스크 또한 대형화됨에 따라 다음과 같은 문제점들이 있다.
첫째, 증착 마스크의 자중이 증가하여 공정챔버는 물론 증착 공정을 위한 시스템 내에서의 이송이 어려운 문제점이 있다.
둘째, 자중 증가에 따른 처짐을 방지하기 위하여 고강도의 프레임을 사용하는 경우 프레임 및 시트 간의 용접이 어려우며 자중 증가에 따른 이송의 어려움을 야기하는 문제점이 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 자중이 현저하게 감소되어 이송이 편리하며 제조가 용이한 증착 마스크 및 증착 마스크의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 복수의 개구부들이 형성된 마스크 시트(100), 상기 마스크 시트(100)의 가장자리 저면을 따라서 용접되는 제1마스크 프레임(200), 및 CFRP 재질 또는 Ti합금 재질을 가지며, 상기 제1마스크 프레임(200)의 저면에 결합되는 제2마스크 프레임(300)을 포함하는 증착 마스크가 제공된다.
상기 제1마스크 프레임(200) 및 상기 제2마스크 프레임(300)이 접하는 면은 단차가 형성될 수 있다.
상기 제1마스크 프레임(200) 및 상기 제2마스크 프레임(300)은, 접착물질에 의한 접착 및 볼트에 의한 결합 중 적어도 어느 하나에 결합될 수 있다.
상기 제1마스크 프레임(200) 및 상기 제2마스크 프레임(300) 사이에는 티타늄, 티타늄합금, 알루미늄, 알루미늄합금, 인바, 및 SUS 중 어느 하나로 이루어진 금속시트(240)가 설치될 수 있다.
상기 금속시트(240)는, 상기 제2마스크 프레임(300)에 접착된 후 상기 제1마스크 프레임(200)와 볼팅결합 또는 용접결합될 수 있다.
상기 금속시트(240)는, 상기 제2마스크 프레임(300)에 접착된 후 상기 제1마스크 프레임(200)와 볼팅결합 또는 용접결합될 수 있다.
상기 제1마스크 프레임(200)은 상기 제2마스크 프레임(300)에 접착되는 티타늄, 티타늄합금, 알루미늄, 알루미늄합금, 인바, 및 SUS 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 증착 마스크는 마스크 시트의 지지 및 결합을 위한 마스크 프레임의 구성에 있어서 마스크 시트와 동일 재질 또는 유사한 재질을 가지는 제1마스크 프레임에 경량이면서 구조적 강도가 큰 재질을 가지는 제2마스크 프레임의 조합에 의하여 자중이 현저하게 감소되어 이송이 편리하며 제조가 용이하다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 증착 마스크의 평면도,
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ방향에서 본 단면도,
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 증착 마스크를 보여주는 단면도,
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 증착 마스크를 보여주는 단면도,
도 5는 본 발명의 제4실시예에 따른 증착 마스크를 보여주는 단면도,
도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 증착 마스크 제조방법을 보여주는 단면도들이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ방향에서 본 단면도,
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 증착 마스크를 보여주는 단면도,
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 증착 마스크를 보여주는 단면도,
도 5는 본 발명의 제4실시예에 따른 증착 마스크를 보여주는 단면도,
도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 증착 마스크 제조방법을 보여주는 단면도들이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 증착 마스크의 평면도, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ방향에서 본 단면도,도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 증착 마스크를 보여주는 단면도, 도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 증착 마스크를 보여주는 단면도, 도 5는 본 발명의 제4실시예에 따른 증착 마스크를 보여주는 단면도, 도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 증착 마스크 제조방법을 보여주는 단면도들이다.
도시된 바에 의하면, 본 발명에 따른 증착마스크는 마스크 시트(100), 제1마스크 프레임(200) 및 제2마스크 프레임(300)을 포함한다.
마스크 시트(100)는 기판표면에 밀착되어 미리 설계된 증착막을 형성하는 구성이다.
예를 들면, 기판표면에 형성되는 증착막은 유기 전계 발광 소자를 이루기 위한 유기막, 무기막, 금속막이 될 수 있으며, 이를 위하여 마스크 시트(100)는 미리 설계된 각 소자들에 대응되는 등 다양한 패턴으로 복수의 개구부(110)들이 관통형성될 수 있다.
마스크 시트(100)의 재질은 SUS, 인바(invar) 등 다양한 재질을 가질 수 있다.
제1마스크 프레임(200)은 마스크 시트(100)의 가장자리 저면을 따라서 용접됨으로써 마스크 시트(100)를 지지고정하기 위한 구성이다.
제1마스크 프레임(200)은 마스크 시트(100)와 용접에 의하여 결합되어 마스크 시트(100)를 지지할 수 있으면 어떠한 구성도 가능하며 상면이 마스크 시트(100)와 연속된 면을 이루기 위하여 마스크 시트(100)의 두께를 고려한 단차가 형성될 수 있다.
또한 제1마스크 프레임(200)은 마스크 시트(100)의 저면이 용접되는 부분에서 내측으로 가면서 그 두께가 감소되는 경사면(220)이 형성될 수 있다.
경사면(220)의 형성에 의하여 마스크 시트(100)와 결합된 부분에서의 응력집중을 막아 크랙 등의 형성 등 마스크 프레임(200)의 파손을 방지할 수 있다.
제1마스크 프레임(200)의 재질은 마스크 시트(100)와 동일하거나 유사한 재질을 가짐이 바람직하며 SUS, 인바(invar) 등 다양한 재질을 가질 수 있다.
한편 본 발명의 배경 기술에서 언급하였듯이 대형기판에 대응하기 위하여 증착 마스크 또한 그 크기가 증대되면서 자중이 큰 문제로 대두된다.
이에, 본 발명에 따른 증착 마스크는 마스크 시트(100)의 지지 및 결합을 위한 마스크 프레임의 구성에 있어서 마스크 시트(100)와 동일 재질 또는 유사한 재질을 가지는 제1마스크 프레임(200)에 경량이면서 구조적 강도가 큰 재질을 가지는 제2마스크 프레임(200)의 조합에 의하여 자중이 현저하게 감소되어 이송이 편리하며 제조가 용이하게 한데 특징이 있다.
즉, 본 발명에 따른 증착 마스크는 CFRP 재질 또는 Ti합금 재질을 가지며, 제1마스크 프레임(200)의 저면에 결합되는 제2마스크 프레임(300)을 더 포함한다.
제2마스크 프레임(300)은 CFRP 재질 또는 Ti합금 재질을 가짐으로써 경량인 동시에 구조적 강도가 커 증착 마스크의 자중을 현저하게 감소시킬 수 있다.
특히 제2마스크 프레임(300)은 CFRP 재질 또는 Ti합금 재질이 SUS 또는 인바와 열팽창계수에 큰 차이가 없어 고열 환경에서도 열팽창에 따른 파손을 방지할 수 있다.
여기서 제2마스크 프레임(300)가 CFRP 재질을 가지는 경우 탄소섬유 및 함침수지로 이루어지는데 정전척 장치가 고온 환경 하에 노출되므로 함침수지는 고온에 강한 폴리이미드(polyimide)인 것이 바람직하다.
한편 제1마스크 프레임(200) 및 제2마스크 프레임(300)은 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 결합강도를 높이기 위하여 서로 접하는 면이 단차가 형성되는 것이 바람직하다.
여기서 단차는 제1마스크 프레임(200) 및 제2마스크 프레임(300)의 조립시 비틀림 없이 정밀하게 결합시키기 위한 구성으로 가장자리 부분이 내측보다 더 높게 형성될 수 있다.
또한 제1마스크 프레임(200) 및 제2마스크 프레임(300)은 다양한 방법에 의하여 결합될 수 있다.
첫 번째 결합방법으로서 제1마스크 프레임(200) 및 제2마스크 프레임(300)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 서로 접착될 수 있다.
제1마스크 프레임(200) 및 제2마스크 프레임(300)의 접착방법은 제2마스크 프레임(300)에서 제1마스크 프레임(200)가 접착될 부분에 제1마스크 프레임(200) 및 제2마스크 프레임(300)의 접착을 위한 접착물질이 도포된 후 서로 결합된다.
접착물질은 제1마스크 프레임(200) 및 제2마스크 프레임(300)를 접착시킬 수 있는 재질이면 에폭시, 폴리이미드 등 어떠한 재질도 가능하다.
한편 제2마스크 프레임(300)가 CFRP 재질을 가지는 경우 SUS 또는 인바 재질을 가지는 제1마스크 프레임(200)과 이종 재질임을 고려하여 제2마스크 프레임(300)에 결합층(미도시)이 형성된 후에 제1마스크 프레임(200)이 결합될 수 있다.
결합층은 제1마스크 프레임(200)과의 견고한 결합을 위하여 제1마스크 프레임(200)이 결합되는 부분에 형성된다.
결합층은 탄소강화플라스틱과 결합력이 높으면서 동시에 SUS 또는 인바 재질을 가지는 제1마스크 프레임(200)과의 견고한 결합이 가능한 Ni입자 및 바인더로 이루어질 수 있다.
또한 결합층은 20㎛~90㎛의 두께를 가지는 것이 바람직하다.
두 번째 결합방법으로서 제1마스크 프레임(200)은 도 4에 도시된 바와 같이, 제2마스크 프레임(300)에 금속시트(240)가 접착된 후에 제1마스크 프레임(200)가 용접될 수 있다.
금속시트(240)는 금속재질의 마스크 시트(100) 또는 제1마스크 프레임(200)가 용접되는 구성으로 티타늄, 티타늄합금, 알루미늄, 알루미늄합금, 인바, SUS 등 마스크 시트(100) 또는 제1마스크 프레임(200)과 동일한 재질이 사용됨이 바람직하다.
한편 제1마스크 프레임(200)이 금속시트(240)를 이룰 수 있으며 이 경우 제1마스크 프레임(200)은 제2마스크 프레임(300)에 접착된 후에 마스크 시트(100)가 용접되어 결합될 수 있다.
세 번째 결합방법으로서 도 5에 도시된 바와 같이, 제1마스크 프레임(200) 및 제2마스크 프레임(300)은, 볼트(250)에 의하여 결합될 수 있다.
여기서 세 번째 결합방법은 앞서 설명한 두 번째 및 세 번째 결합방법과 조압될 수 있음은 물론이다.
또한 제1마스크 프레임(200) 및 제2마스크 프레임(300)이 볼트(250)에 결합되는 경우 결합위치를 지정하기 위하여 복수의 핀부재(260)가 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 증착 마스크는 상기와 같이 구성됨으로써 충분한 구조적 강도를 가지면서 자중이 현저히 절감됨에 따라서 기판처리시스템 내에서 이송이 편리하며, 이송시 파티클의 발생(자중이 큰 경우 마찰 등에 의하여 파티클 발생이 큼)을 줄일 수 있다.
한편 상기와 같은 구성을 가지는 증착 마스크는 다음과 같은 제조방법에 의하여 제조될 수 있다.
도 6a에 도시된 바와 같이, CFRP 재질 또는 Ti합금 재질을 가지며, 제1마스크 프레임(200)의 저면에 결합되는 제2마스크 프레임(300)을 준비한다.
여기서 제2마스크 프레임(300)은 CFRP재질을 가지는 경우 탄소섬유에 폴리이미드와 같은 수지를 함침시켜 제조한다.
그리고 제2마스크 프레임(300)의 준비와 함께 복수의 개구부들이 형성된 마스크 시트(100) 및 제1마스크 프레임(200)의 준비 후 용접에 의하여 서로 결합한다.
여기서 앞서 설명한 바와 같이, 제2마스크 프레임(300) 상에 금속시트(240)가 결합되고 금속시트(240)에 마스크 시트(100)가 용접되는 경우 별도의 제1마스크 프레임(200)의 준비는 불필요하다.
상기와 같이 제2마스크 프레임(300), 마스크 시트(100) 및 제1마스크 프레임(200)이 준비되면 도 6b에 도시된 바와 같이, 마스크 시트(100) 및 제1마스크 프레임(200)을 용접, 부착, 볼팅결합 등을 통하여 제2마스크 프레임(300)에 결합시켜 도 6c에 도시된 바와 같은 증착 마스크를 완성한다.
100... 마스크 시트 200... 제1마스크 프레임
300... 제2마스크 프레임
300... 제2마스크 프레임
Claims (7)
- 삭제
- 인바 및 SUS 중 어느 하나로 이루어지며, 복수의 개구부들이 형성된 마스크 시트(100),
티타늄, 티타늄합금, 알루미늄, 알루미늄합금, 인바, 및 SUS 중 어느 하나로 이루어지며, 상기 마스크 시트(100)의 가장자리 저면을 따라서 용접되는 제1마스크 프레임(200), 및
CFRP 재질을 가지며, 상기 제1마스크 프레임(200)의 저면에 결합되는 제2마스크 프레임(300)을 포함하며,
상기 제1마스크 프레임(200) 및 상기 제2마스크 프레임(300) 사이에는 상기 제1마스크 프레임(200)과 상기 제2마스크 프레임(300)를 결합시키는 금속시트(240)가 설치되며,
상기 금속시트(240)는 상기 제2마스크 프레임(300)과 접착된 후에 상기 제1마스크 프레임(200)에 용접되는 증착 마스크. - 제2항에 있어서,
상기 제1마스크 프레임(200) 및 상기 제2마스크 프레임(300)이 접하는 면은 단차가 형성된 증착 마스크. - 삭제
- 제2항에 있어서,
상기 금속시트(240)는, 티타늄, 티타늄합금, 알루미늄, 알루미늄합금, 인바, 및 SUS 중 어느 하나로 이루어진 증착 마스크. - 삭제
- 삭제
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