(57)【要約】【課題】本発明は、マスク組立体、その製造方法及びこれを用いた平板表示装置用蒸着装置に関し、蒸着工程時に工程チャンバの内部温度により所定パターンで形成される開口部の位置または形態が変化することを防止して基板上に高精細パターンが安定的に蒸着されるようにするマスク組立体、その製造方法及びこれを用いた平板表示装置用蒸着装置を提供する。【解決手段】マスク組立体は、複数の第１開口部が形成されるオープンマスクと、前記オープンマスクに接合され、前記第１開口部内側に位置する複数の第２開口部が形成されるパターンマスクとを含み、前記オープンマスクは前記パターンマスクに比べて相対的に小さい熱膨脹係数を有する物質で形成されることを特徴とする。【選択図】図２Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の第１開口部が形成されたオープンマスクと、
前記オープンマスクに接合され、前記第１開口部内側に位置する複数の第２開口部が形成されたパターンマスクと、を含み、
前記オープンマスクは、前記パターンマスクに比べて相対的に小さい熱膨脹係数を有する物質で形成されることを特徴とするマスク組立体。
【請求項２】
前記パターンマスクは、電鋳法により形成される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】
前記パターンマスクの第２開口部は、基板上に形成される薄膜と同じパターンを有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のマスク組立体。
【請求項４】
前記オープンマスクに接合され、前記第１開口部が内側に位置する第３開口部が形成されたフレームマスクをさらに含む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】
前記オープンマスクと前記パターンマスクは、前記オープンマスクと前記パターンマスクの縁に位置する第１溶接点及び前記オープンマスクの第１開口部の間に位置する第２溶接点を介して接合されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載のマスク組立体。
【請求項６】
前記オープンマスクとパターンマスクは、同じ大きさを有する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】
複数の第１開口部が形成されたオープンマスクを提供する工程と、
前記第１開口部に比べて相対的に小さい面積を有する複数の第２開口部が形成されたパターンマスクを提供する工程と、
前記第２開口部が前記第１開口部の内側に位置するように前記オープンマスクとパターンマスクを整列させる工程と、
前記オープンマスクとパターンマスクとを接合させる工程と、を含み、
前記オープンマスクは前記パターンマスクに比べて相対的に小さい熱膨脹係数を有する物質で形成されることを特徴とするマスク組立体の製造方法。
【請求項８】
前記パターンマスクは、電鋳法で形成されることを特徴とする請求項７に記載のマスク組立体の製造方法。
【請求項９】
前記パターンマスクの第２開口部は、基板に形成される薄膜と同一パターンで形成されることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載のマスク組立体の製造方法。
【請求項１０】
前記オープンマスク及び前記パターンマスクは互いに同じ大きさを有するように形成されることを特徴とする請求項７〜請求項９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１１】
前記オープンマスクとパターンマスクの縁を溶接する第１溶接工程及び前記オープンマスクの第１開口部の間の領域を溶接する第２溶接工程を介して前記オープンマスクと前記パターンマスクとを接合させることを特徴とする請求項７〜請求項１０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１２】
前記第１溶接工程が終了した後、前記第２溶接工程を実行することを特徴とする請求項１１に記載のマスク組立体の製造方法。
【請求項１３】
第３開口部が形成されたフレームマスクを提供する工程と、
前記第３開口部内側にすべての第１開口部が位置するように前記フレームマスクと前記オープンマスクを整列させる工程と、
前記フレームマスクと前記オープンマスクを接合させる工程と、
をさらに含むことを特徴とする請求項７〜請求項１２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１４】
前記オープンマスクとパターンマスクを接合させた後、前記フレームマスクと前記オープンマスクを接合させることを特徴とする請求項１３に記載のマスク組立体の製造方法。
【請求項１５】
工程チャンバと、
前記工程チャンバの一側に位置する蒸発源と、
前記蒸発源と基板の間に位置し、複数の第１開口部が形成されたオープンマスク及び前記オープンマスクに接合され、前記第１開口部内側に位置する複数の第２開口部が形成されたパターンマスクを含むマスク組立体と、
前記基板及びマスク組立体を支持するためのホルダと、を含み、
前記マスク組立体のオープンマスクは、前記パターンマスクに比べて相対的に小さい熱膨脹係数を有する物質で形成されることを特徴とする平板表示装置用蒸着装置。
【請求項１６】
前記マスク組立体のパターンマスクは、電鋳法により形成されることを特徴とする請求項１５に記載の平板表示装置用蒸着装置。
【請求項１７】
前記パターンマスクの第２開口部は、前記基板上に形成される薄膜と同じパターンを有することを特徴とする請求項１５又は請求項１６に記載の平板表示装置用蒸着装置。
【請求項１８】
前記マスク組立体は、前記オープンマスクに接合され、前記第１開口部が内側に位置する第３開口部が形成されたフレームマスクをさらに含むことを特徴とする請求項１５〜請求項１７のいずれか１つに記載の平板表示装置用蒸着装置。
【請求項１９】
前記オープンマスクと前記パターンマスクは、前記オープンマスクと前記パターンマスクの縁に位置する第１溶接点及び前記オープンマスクの第１開口部の間に位置する第２溶接点を介して接合されることを特徴とする請求項１５〜請求項１８のいずれか１つに記載の平板表示装置用蒸着装置。
【請求項２０】
前記マスク組立体のオープンマスク及びパターンマスクは、同じ大きさを有することを特徴とする請求項１５〜請求項１９のいずれか１つに記載の平板表示装置用蒸着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスク組立体、その製造方法及びそれを用いた平板表示装置用蒸着装置に関し、特に、蒸着工程時に工程チャンバの内部温度によって所定パターンに形成された開口部の位置または形態が変化することを防止して基板上に高精細パターンが安定的に蒸着できるようにするマスク組立体、その製造方法及びそれを用いた平板表示装置用蒸着装置（Ｍａｓｋ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ、Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ  ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｓａｍｅ  ａｎｄ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｕｓｉｎｇ  ｔｈｅ  ｓａｍｅ  ｆｏｒ  Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ  ｄｅｖｉｃｅ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
平板表示装置（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ  ｄｅｖｉｃｅ）は軽量や薄型などの特性により、陰極線管表示装置（Ｃａｔｈｏｄｅ−ｒａｙ  Ｔｕｂｅ  Ｄｉｓｐｌａｙ  ｄｅｖｉｃｅ）を代替する表示装置として用いられ、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）が挙げられる。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ており、バックライト（Ｂａｃｋ  ｌｉｇｈｔ）が要らない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）と陽極（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、形成した励起子からのエネルギーから特定波長光が発生される現象を利用する表示装置である。
【０００４】
前記有機電界発光表示装置は、ガラス、ステンレススチールまたは合成樹脂で形成された基板上に陰極、陽極及び有機薄膜などを選択的に形成させるために、フォトリソグラフィ方法または所定パターンで形成した複数のスリット（ｓｌｉｔ）を含むマスク組立体を利用する蒸着法を用いる。そのうち、前記フォトリソグラフィ方法は、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によって前記フォトレジストを剥離する過程及びエッチング工程で水分が流入されるため、前記有機薄膜のように水分に劣化される物質は前記マスク組立体を利用する蒸着法を主に用いる。
【０００５】
このような有機電界発光表示装置は、フルカラー（ｆｕｌｌ−ｃｏｌｏｒ）で表示するために、Ｒ、Ｇ、Ｂ有機発光層を含む有機電界発光素子を形成し、前記マスク組立体を用いる蒸着法は所定パターンに形成されている複数の開口部を含む前記マスク組立体を蒸着対象物が形成される基板と蒸発源との間に整列させ、前記蒸着対象物が前記マスク組立体の開口部を介して前記基板に蒸着されるようにすることで、前記マスク組立体に形成された複数の開口部が有する所定パターンと同じパターンを前記基板上に蒸着する方法であるため、高解像度のフルカラー有機電界発光表示装置を形成するためには前記マスク組立体と基板とが精密に整列しなければならない。そこで、前記マスク組立体の開口部位置の精密度を向上させるために、前記マスク組立体は所定パターンの開口部が形成されるパターンマスク及び前記パターンマスクを支持するためのフレームマスクを含むことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】大韓民国特許出願公開第２００６−００５５６１３号明細書
【特許文献２】大韓民国特許出願公開第２００４−００８４３１４号明細書
【特許文献３】大韓民国特許出願公開第２００６−００５８４５６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このようなマスク組立体は、エッチング工程を介して開口部を形成するエッチング法または電気分解を用いる電鋳法によって製造される。しかし、前記エッチング法は、素材の厚さによって実現可能な開口部の幅及び各開口部の間隔が定められるので、高精細パターンを有する複数の開口部を形成することに限界が有る。また、前記電鋳法は前記エッチング法に比べて相対的に高い精密度の開口部を製造することはできるが、この電鋳法に用いる素材が前記エッチング法に比べて相対的に熱膨脹係数が高いために前記電鋳法で製造されたマスク組立体は蒸着工程時に工程チャンバの内部温度によって前記マスク組立体に形成される開口部の位置または形態が変化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ためのものであって、高精細パターンを有する複数の開口部を有するマスク組立体の熱的安定性を向上させて、蒸着工程時に工程チャンバの内部温度による前記マスク組立体の開口部の位置及び形態の変化を防止できるマスク組立体、その製造方法及びそれを用いた平板表示装置用蒸着装置を提供することに目的がある。
【０００９】
本発明の前記目的は、複数の第１開口部が形成されたオープンマスクと、前記オープンマスクに接合され、前記第１開口部内側に位置する複数の第２開口部が形成されるパターンマスクとを含み、前記オープンマスクは前記パターンマスクに比べて相対的に小さい熱膨脹係数を有する物質で形成することを特徴とするマスク組立体によって達成される。
【００１０】
また、本発明の前記目的は、複数の第１開口部が形成されたオープンマスクを提供する工程と、前記第１開口部に比べて相対的に小さい面積を有する複数の第２開口部が形成されたパターンマスクを提供する工程と、前記第２開口部が前記第１開口部の内側に位置するように前記オープンマスクと前記パターンマスクを整列させる工程と、前記オープンマスクと前記パターンマスクを接合させる工程とを含み、前記オープンマスクは前記パターンマスクに比べて相対的に小さい熱膨脹係数を有する物質で形成することを特徴とするマスク組立体の製造方法によって達成される。
【００１１】
また、本発明の前記目的は、工程チャンバと、前記工程チャンバの一側に位置する蒸発源と、前記蒸発源と基板との間に位置し、複数の第１開口部が形成されたオープンマスク及び前記オープンマスクに接合され、前記第１開口部内側に位置する複数の第２開口部が形成されたパターンマスクを含むマスク組立体と、前記基板及びマスク組立体を支持するためのホルダとを含み、前記マスク組立体のオープンマスクは前記パターンマスクに比べて相対的に小さい熱膨脹係数を有する物質で形成されることを特徴とする平板表示装置用蒸着装置によって達成される。
【発明の効果】
【００１２】
したがって、本発明による平板表示装置用蒸着装置は、基板に形成される薄膜と同じパターンを有する複数の開口部が形成されたパターンマスク及び前記パターンマスクに接合され、前記パターンマスクに比べて相対的に低い熱膨脹係数を有する物質で形成されるオープンマスクを含むマスク組立体を用いて基板上に薄膜を蒸着させることで、前記基板上に高精細パターンの薄膜を安定的に蒸着することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る平板表示装置用蒸着装置を示す概路図である。
【図２Ａ】本発明の実施形態に係る平板表示装置用蒸着装置のマスク組立体を示す分離斜視図である。
【図２Ｂ】本発明の実施形態に係る平板表示装置用蒸着装置のマスク組立体を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の前記目的と技術的構成及びその作用効果に関する詳細事項は本発明の好適な実施形態を示す添付図面を参照しながら詳細な説明によって明確に理解することができる。また、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ものであり、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。
【００１５】
＜実施形態＞
図１は、本発明の実施形態に係る平板表示装置用蒸着装置１００を示す概路図である。
【００１６】
図１に示すように、本発明の実施形態に係る平板表示装置用蒸着装置１００は、工程チャンバ１１０、前記工程チャンバ１１０の一側に位置する蒸発源１２０、前記蒸発源１２０と基板Ｓとの間に位置するマスク組立体２００及び前記基板Ｓを支持するためのホルダ１３０を含む。ここで、本発明の実施形態に係る平板表示装置用蒸着装置１００は、前記基板Ｓとマスク組立体２００間を密着させるための密着手段３００をさらに含むことができる。
【００１７】
前記工程チャンバ１１０は、前記基板Ｓ上に所定パターンの薄膜を蒸着させるために蒸着工程を行う空間を提供するための装置であって、前記蒸発源１２０は前記基板Ｓ上に蒸着される蒸着対象物を保存及び噴射するためのものである。ここで、蒸発源１２０は、前記工程チャンバ１１０の一側に位置し、前記基板Ｓ上に蒸着対象物が均一に噴射されるように、図１に示すように前記工程チャンバ１１０の下部に位置することが好ましい。
【００１８】
前記ホルダ１３０は、前記基板Ｓ及びマスク組立体２００を支持して蒸着工程の間に前記基板Ｓ及びマスク組立体２００の位置が変更しないようにするためのものであって、前記基板Ｓを支持するための第１ホルダ１３２及び前記マスク組立体２００を支持するための第２ホルダ１３４を含むことができる。ここで、図１に示すように、前記蒸発源１２０が前記工程チャンバ１１０の下部に位置する場合、前記基板Ｓが前記マスク組立体２００上に位置し、前記マスク組立体２００が前記ホルダ１３０によって支持できるようにし、１つのホルダ１３０で前記基板Ｓ及びマスク組立体２００が支持できるようにすることもできる。
【００１９】
前記マスク組立体２００は、前記蒸発源１２０から噴射した蒸着対象物が前記基板Ｓ上に所定パターンの薄膜で蒸着できるようにするためのもので、前記基板Ｓ上に形成される薄膜と同じパターンの開口部が形成されたパターンマスク２２０及び前記パターンマスク２２０に接合されるオープンマスク２１０を含む。
【００２０】
図２Ａは、本発明の実施形態に係る平板表示装置用蒸着装置１００のマスク組立体２００を示す分離斜視図であり、図２Ｂは本発明の実施形態に係る平板表示装置用蒸着装置１００のマスク組立体２００を示す平面図である。
【００２１】
図２Ａ及び２Ｂに示すように、本発明の実施形態に係る平板表示装置用蒸着装置１００のマスク組立体２００は、複数の第１開口部２１５が形成されたオープンマスク２１０及び前記オープンマスク２１０に接合され、前記第１開口部２１５内側に位置する複数の第２開口部２２５が形成されたパターンマスク２２０を含む。ここで、前記パターンマスク２２０の第２開口部２２５は、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、各第１開口部２１５内側に複数個が位置することができ、これとは異なって、各第１開口部２１５内側に１つの第２開口部２２５が位置することもできる。
【００２２】
前記パターンマスク２２０の第２開口部２２５は、前記基板Ｓ上に形成される薄膜と同じパターンを有するように形成され、高精細パターンが形成されるように電気分解を用いる電鋳法で形成することが好ましい。
【００２３】
前記オープンマスク２１０は、前記パターンマスク２２０に接合されて蒸着工程時に前記工程チャンバ１１０の内部温度により前記パターンマスク２２０の第２開口部の位置及び形態が変化することを防止するためのもので、前記パターンマスク２２０よりも相対的に低い熱膨脹係数を有する物質で形成されて、蒸着工程時に前記パターンマスク２２０の熱膨脹を抑制する。ここで、前記オープンマスク２１０とパターンマスク２２０間の接合は、粘着法、半田付け及び溶接のうちいずれか１つとすることができ、蒸着工程時に工程チャンバ１００の内部温度を考慮して接合方法を選択することが好ましい。
【００２４】
前記オープンマスク２１０の第１開口部２１５の間に位置する領域は、前記パターンマスク２２０が下方に垂れることを防止する支持台の役割をし、前記オープンマスク２１０とパターンマスク２２０をさらに堅固に接着させるために、前記オープンマスク２１０とパターンマスク２２０は、前記オープンマスク２１０とパターンマスク２２０との縁に位置する第１溶接点Ｐ１及び前記オープンマスク２１０の第１開口部２１５の間に位置する第２溶接点Ｐ２を介して接合されることが好ましい。ここで、前記オープンマスク２１０とパターンマスク２２０が容易に整列及び接合されるように、前記オープンマスク２１０とパターンマスク２２０は同一幅と長さ、すなわち同じ大きさを有することがより好ましい。
【００２５】
前記マスク組立体２００は、前記オープンマスク２１０及びパターンマスク２２０と前記ホルダ１３０が容易に結合されるように、前記オープンマスク２１０に接合され、前記オープンマスク２１０のすべての第１開口部２１５が内側に位置する第３開口部２３５が形成されるフレームマスク２３０をさらに含む。
【００２６】
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、本発明の実施形態に係る平板表示装置用蒸着装置１００に用いるマスク組立体２００の製造方法によれば、先に複数の第１開口部２１５が形成されたオープンマスク２１０及び前記第１開口部２１５に比べて相対的に小さい面積を有する複数の第２開口部２２５が形成されたパターンマスク２２０を提供する。ここで、前記パターンマスク２２０は、高精細パターンが形成されるように電気分解を用いた電鋳法で形成することができ、この場合、電鋳法として通常用いられる素材の熱膨脹係数が１２．８×１０−６／℃のニッケル（Ｎｉ）である点を考慮して、前記オープンマスク２１０は前記ニッケル（Ｎｉ）よりも相対的に低い熱膨脹係数２．０×１０−６／℃を有するインバー（Ｉｎｖａｒ）であることが好ましい。
【００２７】
続いて、前記パターンマスク２２０の第２開口部２２５が前記オープンマスク２１０の第１開口部２１５内側に位置するように、前記オープンマスク２１０とパターンマスク２２０を整列させ、前記オープンマスク２１０とパターンマスク２２０とを接合させる。ここで、前記オープンマスク２１０とパターンマスク２２０の接合は、粘着法、半田付けまたは溶接のうちいずれか１つとすることができ、蒸着工程が高温状態で行われることを考慮して接合方法を選択することが好ましい。
【００２８】
また、前記オープンマスク２１０とパターンマスク２２０とがより堅固に接合されるように、前記オープンマスク２１０及びパターンマスク２２０の縁を溶接させる第１溶接工程、及び前記オープンマスク２１０の第１開口部２１５の間の領域をパターンマスク２２０と溶接させる第２溶接工程により、前記オープンマスク２１０とパターンマスク２２０とを接合することが好ましく、前記オープンマスク２１０とパターンマスク２２０の接合工程時に前記オープンマスク２１０の第１開口部２１５とパターンマスク２２０の第２開口部２２５の整列が崩れないように、前記第１溶接工程を介して前記オープンマスク２１０及びパターンマスク２２０の縁領域を溶接して前記第１溶接点Ｐ１を形成し、前記第２溶接工程を介して前記オープンマスク２１０の第１開口部２１５の間の領域をパターンマスク２２０と溶接して前記第２溶接点Ｐ２を形成することがさらに好ましい。好ましくは第１溶接工程が終了した後、第２溶接工程を実行する。
【００２９】
ここで、前記オープンマスク２１０とパターンマスク２２０の整列及び結合工程を容易に実行できるように、前記オープンマスク２１０とパターンマスク２２０は同一幅と長さ、すなわち同じ大きさとすることが好ましい。
【００３０】
次に、前記オープンマスク２１０及びパターンマスク２２０を支持しながら、第３開口部２３５が形成されたフレームマスク２３０を提供し、前記第３開口部２３５内側に前記オープンマスク２１０のすべての第１開口部２１５が位置するように前記オープンマスク２１０とフレームマスク２３０を整列させて、前記オープンマスク２１０とフレームマスク２３０を接合する。
【００３１】
ここで、前記オープンマスク２１０とパターンマスク２２０との整列及び接合が容易にできるように、前記オープンマスク２１０とパターンマスク２２０の接合した後に、前記オープンマスク２１０とフレームマスク２３０を接合することが好ましい。
【００３２】
結果的に、本発明の実施形態に係る平板表示装置用蒸着装置は、基板に形成される薄膜と同じパターンを有する複数の開口部が形成されたパターンマスク及び前記パターンマスクに接合され、前記パターンマスクに比べて相対的に低い熱膨脹係数を有する物質で形成されるオープンマスクを含むマスク組立体を用いて基板上に薄膜を蒸着させることにより、蒸着工程時に工程チャンバの内部温度によって前記パターンマスクの開口部の位置及び形態が変化することを防止する。
【符号の説明】
【００３３】
１１０    工程チャンバ、
１２０    蒸発源、
１３０    ホルダ、
２００    マスク組立体、
２１０    オープンマスク、
２１５    第１開口部、
２２０    パターンマスク、
２２５    第２開口部、
２３０    フレームマスク。
【図１】
2011068978.tif 000003
【図２Ａ】
2011068978.tif 000004
【図２Ｂ】
2011068978.tif 000005