KR102444178B1 - 마스크 조립체, 마스크 조립체 제조방법 및 표시 장치 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 마스크 조립체, 미스크 조립체 제조방법 및 표시 장치 제조방법을 개시한다. 본 발명은, 마스크 프레임과, 상기 마스크 프레임 상에 설치되는 보조부재와, 인장된 상태에서 상기 보조부재 상에 용접되어 고정되는 마스크 시트를 포함하고, 상기 보조부재에는 상기 마스크 프레임과 용접하는 위치에 제1 용접점이 배치되는 용접홈이 형성되며, 상기 마스크 시트에는 상기 보조부재에 용접되는 상기 용접홈과 상이한 위치에 제2 용접점이 형성된다.
Description
본 발명의 실시예들은 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 마스크 조립체, 마스크 조립체 제조방법 및 표시 장치의 제조방법에 관한 것이다.
이동성을 기반으로 하는 전자 기기가 폭 넓게 사용되고 있다. 이동용 전자 기기로는 모바일 폰과 같은 소형 전자 기기 이외에도 최근 들어 태블릿 PC가 널리 사용되고 있다.
이와 같은 이동형 전자 기기는 다양한 기능을 지원하기 위하여, 이미지 또는 영상과 같은 시각 정보를 사용자에게 제공하기 위하여 표시 장치를 포함한다. 최근, 표시 장치를 구동하기 위한 기타 부품들이 소형화됨에 따라, 표시 장치가 전자 기기에서 차지하는 비중이 점차 증가하고 있는 추세이며, 평평한 상태에서 소정의 각도를 갖도록 구부릴 수 있는 구조도 개발되고 있다.
상기와 같은 표시 장치는 다양한 층을 포함할 수 있다. 이때, 표시 장치의 다양한 층을 형성하기 위하여 다양한 방법이 사용될 수 있다. 예를 들면, 표시 장치의 다양한 층은 화학기상증착방법, 증발 방법 등을 사용할 수 있다. 이때, 이러한 방법에는 마스크를 사용할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 마스크 조립체, 마스크 조립체 제조방법 및 표시 장치 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예는, 마스크 프레임과, 상기 마스크 프레임 상에 설치되는 보조부재와, 인장된 상태에서 상기 보조부재 상에 용접되어 고정되는 마스크 시트를 포함하고, 상기 보조부재에는 상기 마스크 프레임과 용접하는 위치에 제1 용접점이 배치되는 용접홈이 형성되며, 상기 마스크 시트에는 상기 보조부재에 용접되는 상기 용접홈과 상이한 위치에 제2 용접점이 형성되는 마스크 조립체를 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 보조부재는, 상기 마스크 프레임 상에 설치되며, 격자 형태의 제1 개구부가 형성된 블러킹 마스크를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 용접홈과 상기 제2 용접점은 서로 교번하도록 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 용접홈 및 상기 제2 용접점 중 적어도 하나는 지그재그 형태로 배열될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2 용접점은 상기 마스크 프레임을 기준으로 상기 용접홈보다 상기 마스크 프레임의 외측에 형성될 수 있다.
본 실시에에 있어서, 상기 용접홈과 상기 제2 용접점은 각각 직선으로 배열되고, 상기 용접홈이 형성하는 직선과 상기 제2 용접점이 형성하는 직선은 서로 평행하게 배열될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2 용접점은 상기 마스크 시트의 외곽에 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는, 마스크 프레임 상에 보조부재를 안착한 후 용접홈 내부에 상기 마스크 프레임과 상기 보조부재를 용접하여 제1 용접점을 형성하는 단계와, 상기 보조부재 상에 마스크 시트를 배치하고, 상기 제1 용접점이 형성된 부분과 상이한 부분에 상기 보조부재와 상기 마스크 시트를 용접하여 제2 용접점을 형성하는 단계를 포함하는 마스크 조립체 제조방법을 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 용접홈과 상기 제2 용접홈은 서로 교번하도록 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 용접홈과 상기 용접점 중 적어도 하나는 지그재그 형태로 배열될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2 용접점은 상기 마스크 프레임을 기준으로 상기 용접홈보다 상기 마스크 프레임의 외측에 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 용접홈과 상기 제2 용접점은 각각 직선으로 배열되고, 상기 용접홈이 형성하는 직선과 상기 제2 용접점이 형성하는 직선은 서로 평행하게 배열될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2 용접점은 상기 마스크 시트의 외곽에 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2 용접점의 최외곽부분의 상기 마스크 시트를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예는, 마스크 조립체를 챔버 내부로 진입시키는 단계와, 마스크 조립체와 제1 기판을 정렬시키는 단계와, 증착원에서 증착물질을 마스크 조립체로 분사하여 제1 기판 상에 증착물질을 증착시키는 단계를 포함하고, 상기 마스크 조립체는, 마스크 프레임과, 상기 마스크 프레임 상에 설치되는 보조부재와, 인장된 상태에서 상기 보조부재 상에 용접되어 고정되는 마스크 시트를 포함하고, 상기 보조부재에는 상기 마스크 프레임과 용접하는 위치에 제1 용접점이 배치되는 용접홈이 형성되며, 상기 마스크 시트에는 상기 보조부재에 용접되는 상기 용접홈과 상이한 위치에 제2 용접점이 형성되는 표시 장치 제조방법을 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 용접홈과 상기 제2 용접점은 서로 교번하도록 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 용접홈 및 상기 제2 용접점 중 적어도 하나는 지그재그 형태로 배열될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2 용접점은 상기 마스크 프레임을 기준으로 상기 용접홈보다 상기 마스크 프레임의 외측에 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 용접홈과 상기 제2 용접점은 각각 직선으로 배열되고, 상기 용접홈이 형성하는 직선과 상기 제2 용접점이 형성하는 직선은 서로 평행하게 배열될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2 용접점은 상기 마스크 시트의 외곽에 형성될 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
이러한 일반적이고 구체적인 측면이 시스템, 방법, 컴퓨터 프로그램, 또는 어떠한 시스템, 방법, 컴퓨터 프로그램의 조합을 사용하여 실시될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 관한 마스크 조립체 및 마스크 조립체의 제조방법은 보조부재와 마스크 시트 사이가 들뜬는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 관한 표시 장치의 제조방법은 정밀한 패턴을 갖는 표시 장치의 제조가 가능하다.
본 발명의 실시예들에 관한 표시 장치의 제조방법은 정밀한 패턴을 갖는 표시 장치의 제조가 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 조립체를 포함하는 표시 장치 제조장치를 보여주는 개념도이다.
도 2는 도 1에 도시된 마스크 조립체의 일 실시예를 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 취한 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 제1 용접점과 제2 용접점의 위치를 보여주는 평면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 마스크 조립체의 다른 실시예를 보여주는 사시도이다.
도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선을 따라 취한 단면도이다.
도 7은 도 1에 도시된 표시 장치 제조장치를 통하여 제조된 표시 장치의 일부를 보여주는 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 마스크 조립체의 일 실시예를 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 취한 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 제1 용접점과 제2 용접점의 위치를 보여주는 평면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 마스크 조립체의 다른 실시예를 보여주는 사시도이다.
도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선을 따라 취한 단면도이다.
도 7은 도 1에 도시된 표시 장치 제조장치를 통하여 제조된 표시 장치의 일부를 보여주는 단면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 조립체를 포함하는 표시 장치 제조장치를 보여주는 개념도이다. 도 2는 도 1에 도시된 마스크 조립체의 일 실시예를 보여주는 사시도이다. 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 취한 단면도이다. 도 4는 도 3에 도시된 제1 용접점과 제2 용접점의 위치를 보여주는 평면도이다.
도 1 내지 도 4를 참고하면, 표시 장치 제조장치(100)는 챔버(110), 마스크 조립체(120), 증착원(130), 지지부(140), 홀더(150) 및 압력조절부(160)를 포함할 수 있다.
챔버(110)는 내부에 공간이 형성될 수 있으며, 일부가 개방되도록 형성될 수 있다. 이때, 챔버(110)의 개구된 부분에는 게이트 밸브(110a)가 설치되어 개구된 부분을 개폐할 수 있다.
마스크 조립체(120)는 마스크 프레임(121), 보조부재(122) 및 마스크 시트(123)를 포함할 수 있다. 마스크 프레임(121)은 사각형 형상으로 형성될 수 있다. 이때, 마스크 프레임(121)은 중심 부분이 개구되도록 형성될 수 있다.
보조부재(122)는 다양한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들면, 보조부재(122)는 마스크 프레임(121) 상에 설치되는 플레이트 형태일 수 있다. 또한, 보조부재(122)는 마스크 프레임(121)에 설치되며, 격자 형태로 형성되는 블러킹 마스크(미도시)를 포함할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 보조부재(122)가 플레이트 형태인 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
보조부재(122)는 마스크 시트(123)가 안착되는 부분에 설치되는 제1 보조부재(122a), 마스크 프레임(121)의 중심 부분에 설치되며, 마스크 프레임(121)의 장변 방향으로 배치되는 제2 보조부재(122b) 및 마스크 시트(123) 사이에 배치되는 제3 보조부재(122c)를 포함할 수 있다.
제1 보조부재(122a)는 마스크 프레임(121)에 용접될 수 있다. 이때, 제1 보조부재(122a)는 일부가 하프 에칭(Half-etching)된 상태일 수 있으며, 하프 에칭된 부분에 제4 용접점(P4)를 형성할 수 있다. 또한, 제1 보조부재(122a)는 제1 용접점(P1)이 형성되는 용접홈(122a-1)이 형성될 수 있다. 특히 용접홈(122a-1)은 제1 보조부재(122a)의 일면으로부터 인입되도록 형성될 수 있다.
용접홈(122a-1)은 복수개 구비될 수 있다. 이때, 복수개의 용접홈(122a-1)은 일직선으로 형성될 수 있으며, 지그재그 형태로 서로 엇갈리도록 형성되는 것도 가능하다.
마스크 시트(123)는 플레이트 형상으로 형성되어 증착물질이 통과하는 제2 개구부(123a)가 적어도 한 개 이상 형성될 수 있다. 이때, 복수개의 제2 개구부(123a)는 서로 일정 간격 이격되도록 배치될 수 있다.
마스크 시트(123)는 복수개 구비될 수 있다. 이때, 복수개의 마스크 시트(123)는 마스크 프레임(121)의 장변 방향으로 서로 이격되도록 배치될 수 있다.
마스크 시트(123)에는 제2 용접점(P2)이 형성될 수 있다. 이때, 제2 용접점(P2)은 복수개 구비될 수 있으며, 복수개의 제2 용접점(P2)은 일진선을 형성할 수 있다. 또한, 다른 실시예로써 복수개의 제2 용접점(P2)은 지그재그 형태로 배열되는 것도 가능하다.
용접홈(122a-1)과 제2 용접점(P2)은 다양한 방법을 배열될 수 있다. 예를 들면, 용접홈(122a-1)과 제2 용접점(P2)은 각각 서로 교번하도록 배열될 수 있다. 이때, 용접홈(122a-1)과 제2 용접점(P2)이 서로 지그재그 형태로 배열되는 것도 가능하다. 또한, 용접홈(122a-1)과 제2 용접점(P2)은 하나의 직선을 형성하면서 서로 교번하여 배열되는 것도 가능하다.
다른 실시예로써 용접홈(122a-1)은 제1 직선을 형성하도록 배열되고, 제2 용접점(P2)은 제1 직선과 상이한 제2 직선을 형성하도록 배열될 수 있다. 이때, 제1 직선과 제2 직선은 서로 평행하도록 배치될 수 있다.
상기와 같은 용접홈(122a-1)은 제1 보조부재(122a)의 최외측보다 내측에 형성될 수 있다. 반면, 제2 용접점(P2)은 용접홈(122a-1)보다 제1 보조부재(122a)의 외측에 배치될 수 있다. 구체적으로 제2 용접점(P2)은 마스크 프레임(121)의 최외측인 제1 보조부재(122a)의 끝단에 형성될 수 있다. 반면, 용접홈(122a-1)은 제2 용접점(P2)보다 마스크 프레임(121)의 내측에 가깝도록 제1 보조부재(122a)에 형성될 수 있다. 따라서 제2 용접점(P2)은 마스크 시트(123)가 제1 보조부재(122a)의 끝단에서 들뜨는 것을 방지할 수 있다.
마스크 시트(123) 상에는 마스크 시트(123)의 길이 방향으로 형성되는 제3 용접점(P3)이 형성될 수 있다. 이때, 제3 용접점(P3)은 마스크 시트(123)와 제1 보조부재(122a)를 견고하게 고정시킬 수 있다.
또한, 마스크 시트(123) 상에는 제4 용접점(P4)과 가깝도록 제5 용접점(P5)이 형성될 수 있다. 이때, 제5 용접점(P5)은 마스크 프레임(121)을 기준으로 제4 용접점(P5)보다 외측에 배치될 수 있다.
한편, 마스크 조립체(120) 제조방법을 살펴보면, 우선 마스크 프레임(121)에 제1 보조부재(122a), 제2 보조부재(122b) 및 제3 보조부재(122c)를 설치할 수 있다. 이때, 제1 보조부재(122a) 내지 제3 보조부재(122c)는 레이저 용접 등을 통하여 마스크 프레임(121)에 고정될 수 있다. 특히 제1 보조부재(122a)와 마스크 프레임(121)은 제1 보조부재(122a)의 하프 에칭된 부분에 용접을 수행하여 서로 결합할 수 있다. 또한, 용접홈(122a-1) 상에 레이저 용접 등을 통하여 제1 용접점(P1)을 형성함으로써 제1 보조부재(122a)와 마스크 프레임(121)을 고정시킬 수 있다.
상기의 과정이 완료되면, 제1 보조부재(122a) 상에 마스크 시트(123)를 배열하고 마스크 시트(123)를 인장시킨 상태에서 마스크 시트(123)를 레이저 용접 등을 통하여 제1 보조부재(122a)에 설치할 수 있다. 이때, 제2 용접점(P2)은 상기에서 설명한 바와 같이 제1 용접점(P1)의 상면에 형성되는 것이 아니라 제1 용접점(P1)보다 외곽에 형성도리 수 있다. 특히 제2 용접점(P2)은 제1 용접점(P1)보다 마스크 프레임(121)의 중심으로부터 더 먼 거리에 위치하는 마스크 시트(123) 상에 형성될 수 있다.
상기와 같이 제2 용접점(P2)을 형성하면서 제3 용접점(P3)을 형성할 수 있다. 이때, 제3 용접점(P3)은 제2 용접점(P2)과 동일 또는 유사하게 형성될 수 있다.
한편, 마스크 시트(123)의 설치가 완료되면, 마스크 시트(123) 중 끝단을 절단하여 제거할 수 있다. 이때, 마스크 시트(123)는 마스크 프레임(121) 및 제1 보조부재(122a) 상의 형상에 대응되도록 절단될 수 있다.
구체적으로 마스크 프레임(121) 및 제1 보조부재(122a) 중 적어도 하나에는 표시 장치 제조장치(100)에서 사용하는 리프터 등과 같은 기구물이 삽입되도록 삽입홈(122d)이 형성될 수 있다. 이때, 삽입홈(122d)은 마스크 프레임(121)의 장변 및 단변 중 적어도 하나에 형성될 수 있다.
마스크 시트(123)는 상기와 같은 삽입홈(122d)이 외부로 노출되도록 절단될 수 있다. 따라서 마스크 시트(123)의 끝단부는 삽입홈(122d)의 형태에 따라서 상이해질 수 있다. 이러한 경우 용접홈(122a-1)은 제2 용접점(P2)보다 삽입홈(122d)으로부터 더 멀리 떨어지도록 형성될 수 있다. 즉, 제2 용접점(P2)은 마스크 시트(123)의 절단된 부분의 최외측에 형성될 수 있다.
특히 일반적으로 마스크 시트를 제1 보조부재에 설치하는 경우 제1 보조부재의 최외측은 하프에칭된 상태이므로 마스크 시트의 끝단이 제1 보조부재로부터 떨어진 상태일 수 있다. 또한, 이를 방지하기 위하여 제1 보조부재의 최외측을 하프에칭하지 않은 상태에서 마스크 시트를 용접하게 되면, 제1 용접점과 제2 용접점이 겹치거나 제1 용접점에 의하여 마스크 시트와 제1 보조부재 사이가 벌어짐으로써 제2 용접점에 의하여 마스크 시트와 제1 보조부재가 견고하게 용접되지 못하는 문제가 발생할 수 있다. 그러나 본 발명의 실시예들에 따른 마스크 조립체(120)는 마스크 시트(123)의 최외곽에 제2 용접점(P2)을 형성함으로써 마스크 시트(123)의 들뜸을 방지할 수 있다. 또한, 마스크 조립체(120)는 용접홈(122a-1)을 형성함으로써 제1 용접점(P1)을 용접홈(122a-1) 내부에 형성함으로써 제1 용접점(P1)의 형성으로 인한 마스크 시트(123)와 제1 보조부재(122a) 사이의 이격이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 증착원(130)은 내부에 증착 물질이 삽입된 후 증착 물질을 가열하여 증착 물질을 마스크 조립체(120)로 분사할 수 있다. 또한, 지지부(140)는 마스크 조립체(120)를 지지할 수 있다. 이때, 지지부(140)는 마스크 조립체(120)를 적어도 한 방향 이상으로 이동시킴으로써 마스크 조립체(120)의 위치를 정렬시킬 수 있다.
홀더(150)는 제1 기판(11)을 지지할 수 있다. 이때, 홀더(150)는 다양한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들면, 제1 기판(11)은 챔버(110) 외부에서 공급되어 마스크 조립체(120) 상에 배치될 수 있으며, 승하강한 홀더(150)에 의하여 지지될 수 있다. 구체적으로 홀더(150)는 마스크 조립체(120)의 장변 및 단변 중 적어도 하나에 배치될 수 있다. 이때, 홀더(150)는 승하강 가능한 리프트 형태로 형성될 수 있다. 또한, 홀더(150)의 일부는 삽입홈(122d)에 삽입된 상태에서 승하강할 수 있다.
다른 실시예로써 제1 기판(11) 및 증착원(130) 중 적어도 하나가 선형 운동하면서 증착 물질을 제1 기판(11) 상에 증착하는 경우 홀더(150)는 셔틀 형태로 형성될 수 있다. 예를 들면, 홀더(150)는 제1 기판(11)의 모서리 부분을 잡은 후 선형 운동함으로써 제1 기판(11)을 선형 운동시킬 수 있다. 이때, 홀더(150)는 삽입홈(122d)에 삽입되지 않을 수 있으며, 삽입홈(122d)은 존재하지 않을 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 홀더(150)가 리프트 형태로 형성되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
압력조절부(160)는 챔버(110)에 연결되는 연결배관(161)과, 연결배관(161)에 설치되는 펌프(162)를 포함할 수 있다. 이때, 펌프(162)의 작동에 따라서 챔버(110) 내부의 압력은 진공 또는 대기압 상태로 조절될 수 있다.
한편, 상기와 같은 표시 장치 제조장치(100)의 작동을 살펴보면, 압력조절부(160)에 의하여 챔버(110) 내부에 압력이 대기압으로 설정된 후 게이트밸브(110a)가 작동하여 챔버(110)의 개구된 부분을 개방할 수 있다.
마스크 조립체(120) 및 제1 기판(11)은 외부로부터 로봇암 또는 셔틀 등을 통하여 챔버(110) 내부로 장입된 후 지지부(140) 및 홀더(150)상에 각각 배치될 수 있다. 이때, 마스크 조립체(120) 및 제1 기판(11)의 이동은 순차적 또는 동시에 수행될 수 있다.
마스크 조립체(120) 및 제1 기판(11)이 각각 배치되면, 마스크 조립체(120)와 제1 기판(11)의 위치를 비교하여 마스크 조립체(120)를 정렬시킬 수 있다. 이때, 지지부(140)는 마스크 조립체(120)를 정밀하게 움직임으로써 마스크 조립체(120)와 제1 기판(11)을 정렬시킬 수 있다.
증착원(130)이 작동하여 증착 물질을 분사하면 증착 물질은 마스크 조립체(120)를 통과하여 제1 기판(11)에 증착될 수 있다. 이때, 증착 물질은 제2 개구부(123a)를 통과하면서 일정한 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 제3 보조부재(122c)는 인접하는 마스크 시트(123) 사이로 증착 물질이 통과하는 것을 방지할 수 있다.
따라서 표시 장치 제조장치(100) 및 표시 장치 제조방법은 정밀하게 제작된 마스크 조립체(120)를 사용함으로써 제1 기판(11)에 정밀한 패턴의 증착 물질의 도포가 가능하다. 또한, 표시 장치 제조장치(100) 및 표시 장치 제조방법은 마스크 시트(123)의 들뜸이 없는 마스크 조립체(120)를 사용함으로써 마스크 시트(123)의 들뜬 부분에 의한 다른 구성요소의 파손 및 간섭 등을 방지할 수 있다.
도 5는 도 1에 도시된 마스크 조립체의 다른 실시예를 보여주는 평면도이다. 도 6는 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선을 따라 취한 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참고하면, 마스크 조립체(220)는 마스크 프레임(221), 보조부재(미표기) 및 마스크 시트(223)를 포함할 수 있다. 이때, 마스크 프레임(221) 및 마스크 시트(223)는 상기 도 1 내지 도 3에서 설명한 것과 동일 또는 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 보조부재는 제1 개구부(222e)가 형성된 블록킹 마스크(222)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 개구부(222e)는 복수개 형성될 수 있으며, 복수개의 제1 개구부(222e)를 형성하도록 블록킹 마스크(222)는 격자 형태로 형성될 수 있다.
블록킹 마스크(222)는 마스크 프레임(221) 상에 설치될 수 있다. 이때, 블록킹 마스크(222)는 테두리를 형성하는 바디부(222a) 및 바디부(222a) 내부에 격자 형태의 제1 개구부(222e)를 형성되는 격자부재(222b)를 포함할 수 있다. 제1 개구부(222e)는 하나의 표시 장치를 제조하기 위한 크기와 유사할 수 있다.
바디부(222a)는 상기에서 설명한 제1 보조부재(222a)와 유사하게 형성될 수 있다. 이때, 마스크 시트(223)가 안착되는 바디부(222a)는 내측이 하프 에칭된 상태일 수 있다. 또한, 바디부(222a)에는 용접홈(222a-1)이 형성될 수 있으며, 용접홈(222a-1) 내부에는 바디부(222a)와 마스크 프레임(221)을 용접하는 제1 용접점(P1)이 형성될 수 있다.
제2 용접점(P2)은 상기에서 설명한 바와 같이 바디부(222a)의 최외측에 형성될 수 있다. 또한, 제3 용접점(P3)은 제2 용접점(P2)이 형성하는 라인과 일정 각도를 형성하도록 배열될 수 있다.
용접홈(222a-1)과 제2 용접점(P2)은 상기에서 설명한 바와 같이 다양한 방법으로 배열될 수 있다. 예를 들면, 용접홈(222a-1)과 제2 용접점(P2)은 각각 진선을 형성하며, 각 직선은 서로 상이한 위치에 형성될 수 있다. 다른 실시예로써 용접홈(222a-1)과 제2 용접점(P2)은 서로 교번하여 형성될 수 있으며, 용접홈(222a-1)과 제2 용접점(P2)은 하나의 직선을 형성하거나 지그재그 형태로 형성될 수 있다.
한편, 상기와 같은 마스크 프레임(221)과 블록킹 마스크(222) 중 적어도 하나에는 삽입홈(222d)이 형성될 수 있다. 이때, 삽입홈(222d)은 마스크 프레임(221)과 블록킹 마스크(222)가 서로 겹치는 부분에 형성될 수 있다. 또한, 삽입홈(222d)은 마스크 프레임(221) 및 블록킹 마스크(222)에 이미 형성된 상태이거나 나중에 형성될 수 있다.
마스크 조립체(220)의 제조 순서를 살펴보면, 마스크 프레임(221)에 블록킹 마스크(222)를 안착한 후 용접할 수 있다. 이때, 하프에칭된 블록킹 마스크(222) 부분에 용접을 수행하여 제4 용접점(P4)를 형성할 수 있다. 또한, 용접홈(222a-1)에 제1 용접점(P1)을 형성하여 마스크 프레임(221)과 블록킹 마스크(222)를 고정시킬 수 있다.
이후 블록킹 마스크(222)에 마스크 시트(223)를 용접을 통하여 고정시킬 수 있다. 이때, 제2 용접점(P2), 제3 용접점(P3) 및 제5 용접점(P5)을 마스크 시트(223)에 형성함으로써 블록킹 마스크(222)와 마스크 시트(223)를 결합시킬 수 있다. 또한, 마스크 시트(223)의 양단은 최외곽에 형성된 제2 용접점(P2)을 기준으로 절단될 수 있다.
상기와 같이 제조된 마스크 조립체(220)는 마스크 시트(223)의 끝단이 들뜨는 것을 방지할 수 있다. 특히 마스크 조립체(220)는 마스크 시트(223)를 인장한 후 정확한 위치에 설치 가능함으로써 정밀한 제작이 가능하다.
도 7은 도 1에 도시된 표시 장치 제조장치를 통하여 제조된 표시 장치의 일부를 보여주는 단면도이다.
도 7을 참고하면, 도 1의 표시 장치 제조장치(100)는 표시 장치(10)의 다양한 층을 형성할 수 있다. 이때, 증착 물질은 유기물, 금속, 무기물 등 다양한 형태일 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 증착 물질이 유기물이고, 증착 물질을 증착하여 중간층(18b)을 형성하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
표시 장치(10)는 제1 기판(11) 및 발광부(미표기)를 포함할 수 있다. 또한, 표시 장치(10)는 상기 발광부의 상부에 형성되는 박막 봉지층(E) 또는 제2 기판(미도시)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제2 기판은 일반적인 표시 장치에 사용되는 것과 동일 또는 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 표시 장치(10)가 박막 봉지층(E)를 포함하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
상기 발광부는 박막 트랜지스터(TFT) 이 구비되고, 이들을 덮도록 패시베이션막(17)이 형성되며, 이 패시베이션막(17) 상에 유기 발광 소자(18)가 형성될 수 있다.
제1 기판(11)은 유리 재질을 사용할 수 있는 데, 반드시 이에 한정되지 않으며, 플라스틱재를 사용할 수도 있으며, SUS, Ti과 같은 금속재를 사용할 수도 있다. 또한, 제1 기판(11)는 폴리이미드(PI, Polyimide)를 사용할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제1 기판(11)이 유리 재질로 형성되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
제1 기판(11)의 상면에는 유기화합물 및/또는 무기화합물로 이루어진 버퍼층(12)이 더 형성되는 데, SiOx(x≥1), SiNx(x≥1)로 형성될 수 있다.
이 버퍼층(12) 상에 소정의 패턴으로 배열된 활성층(13)이 형성된 후, 활성층(13)이 게이트 절연층(14)에 의해 매립된다. 활성층(13)은 소스 영역(13a)과 드레인 영역(13c)을 갖고, 그 사이에 채널 영역(13b)을 더 포함한다.
이러한 활성층(13)은 다양한 물질을 함유하도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 활성층(13)은 비정질 실리콘 또는 결정질 실리콘과 같은 무기 반도체 물질을 함유할 수 있다. 다른 예로서 활성층(13)은 산화물 반도체를 함유할 수 있다. 또 다른 예로서, 활성층(13)은 유기 반도체 물질을 함유할 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 활성층(13)이 비정질 실리콘으로 형성되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
이러한 활성층(13)은 버퍼층(12) 상에 비정질 실리콘막을 형성한 후, 이를 결정화하여 다결정질 실리콘막으로 형성하고, 이 다결정질 실리콘막을 패터닝하여 형성할 수 있다. 상기 활성층(13)은 구동 TFT(미도시), 스위칭 TFT(미도시) 등 TFT 종류에 따라, 그 소스 영역(13a) 및 드레인 영역(13c)이 불순물에 의해 도핑된다.
게이트 절연층(14)의 상면에는 활성층(13)과 대응되는 게이트 전극(15)과 이를 매립하는 층간 절연층(16)이 형성된다.
그리고, 층간 절연층(16)과 게이트 절연층(14)에 콘택홀(H1)을 형성한 후, 층간 절연층(16) 상에 소스 전극(17a) 및 드레인 전극(17b)을 각각 소스 영역(13a) 및 드레인 영역(13c)에 콘택되도록 형성한다.
이렇게 형성된 상기 박막 트랜지스터의 상부로는 패시베이션막(17)이 형성되고, 이 패시베이션막(17) 상부에 유기 발광 소자(18, OLED)의 화소 전극(18a)이 형성된다. 이 화소 전극(18a)은 패시베이션막(17)에 형성된 비아 홀(H2)에 의해 TFT의 드레인 전극(17b)에 콘택된다. 상기 패시베이션막(17)은 무기물 및/또는 유기물, 단층 또는 2개층 이상으로 형성될 수 있는 데, 하부 막의 굴곡에 관계없이 상면이 평탄하게 되도록 평탄화막으로 형성될 수도 있는 반면, 하부에 위치한 막의 굴곡을 따라 굴곡이 가도록 형성될 수 있다. 그리고, 이 패시베이션막(17)은, 공진 효과를 달성할 수 있도록 투명 절연체로 형성되는 것이 바람직하다.
패시베이션막(17) 상에 화소 전극(18a)을 형성한 후에는 이 화소 전극(18a) 및 패시베이션막(17)을 덮도록 화소정의막(19)이 유기물 및/또는 무기물에 의해 형성되고, 화소 전극(18a)이 노출되도록 개구된다.
그리고, 적어도 상기 화소 전극(18a) 상에 중간층(18b) 및 대향 전극(18c)이 형성된다.
화소 전극(18a)은 애노드 전극의 기능을 하고, 대향 전극(18c)은 캐소오드 전극의 기능을 하는 데, 물론, 이들 화소 전극(18a)과 대향 전극(18c)의 극성은 반대로 되어도 무방하다.
화소 전극(18a)과 대향 전극(18c)은 상기 중간층(18b)에 의해 서로 절연되어 있으며, 중간층(18b)에 서로 다른 극성의 전압을 가해 유기 발광층에서 발광이 이뤄지도록 한다.
중간층(18b)은 유기 발광층을 구비할 수 있다. 선택적인 다른 예로서, 중간층(18b)은 유기 발광층(organic emission layer)을 구비하고, 그 외에 공통층(미표기)으로써 정공 주입층(HIL:hole injection layer), 정공 수송층(hole transport layer), 전자 수송층(electron transport layer) 및 전자 주입층(electron injection layer) 중 적어도 하나를 더 구비할 수 있다.
하나의 단위 화소는 복수의 부화소로 이루어지는데, 복수의 부화소는 다양한 색의 빛을 방출할 수 있다. 예를 들면 복수의 부화소는 각각 적색, 녹색 및 청색의 빛을 방출하는 부화소를 구비할 수 있고, 적색, 녹색, 청색 및 백색의 빛을 방출하는 부화소를 구비할 수 있다.
한편, 상기와 같은 박막 봉지층(E)은 복수의 무기층들을 포함하거나, 무기층 및 유기층을 포함할 수 있다.
박막 봉지층(E)의 상기 유기층은 고분자로 형성되며, 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리이미드, 폴라카보네이트, 에폭시, 폴리에틸렌 및 폴리아크릴레이트 중 어느 하나로 형성되는 단일막 또는 적층막일 수 있다. 더욱 바람직하게는, 상기 유기층은 폴리아크릴레이트로 형성될 수 있으며, 구체적으로는 디아크릴레이트계 모노머와 트리아크릴레이트계 모노머를 포함하는 모노머 조성물이 고분자화된 것을 포함할 수 있다. 상기 모노머 조성물에 모노아크릴레이트계 모노머가 더 포함될 수 있다. 또한, 상기 모노머 조성물에 TPO와 같은 공지의 광개시제가 더욱 포함될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
박막 봉지층(E)의 상기 무기층은 금속 산화물 또는 금속 질화물을 포함하는 단일막 또는 적층막일 수 있다. 구체적으로, 상기 무기층은 SiNx, Al2O3, SiO2, TiO2 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
박막 봉지층(E) 중 외부로 노출된 최상층은 유기 발광 소자에 대한 투습을 방지하기 위하여 무기층으로 형성될 수 있다.
박막 봉지층(E)은 적어도 2개의 무기층 사이에 적어도 하나의 유기층이 삽입된 샌드위치 구조를 적어도 하나 포함할 수 있다. 다른 예로서, 박막 봉지층(E)은 적어도 2개의 유기층 사이에 적어도 하나의 무기층이 삽입된 샌드위치 구조를 적어도 하나 포함할 수 있다. 또 다른 예로서, 박막 봉지층(E)은 적어도 2개의 무기층 사이에 적어도 하나의 유기층이 삽입된 샌드위치 구조 및 적어도 2개의 유기층 사이에 적어도 하나의 무기층이 삽입된 샌드위치 구조를 포함할 수도 있다.
박막 봉지층(E)은 유기 발광 소자(18, OLED)의 상부로부터 순차적으로 제1 무기층, 제1 유기층, 제2 무기층을 포함할 수 있다.
다른 예로서, 박막 봉지층(E)은 유기 발광 소자(18, OLED)의 상부로부터 순차적으로 제1 무기층, 제1 유기층, 제2 무기층, 제2 유기층, 제 3 무기층을 포함할 수 있다.
또 다른 예로서, 박막 봉지층(E)은 상기 유기 발광 소자(18, OLED)의 상부로부터 순차적으로 제1 무기층, 제1 유기층, 제2 무기층, 상기 제2 유기층, 제 3 무기층, 제 3 유기층, 제 4 무기층을 포함할 수 있다.
유기 발광 소자(18, OLED)와 제1 무기층 사이에 LiF를 포함하는 할로겐화 금속층이 추가로 포함될 수 있다. 상기 할로겐화 금속층은 제1 무기층을 스퍼터링 방식으로 형성할 때 상기 유기 발광 소자(18, OLED)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
제1 유기층은 제2 무기층 보다 면적이 좁게 할 수 있으며, 상기 제2 유기층도 제 3 무기층 보다 면적이 좁을 수 있다.
상기와 같은 마스크 조립체(120)를 사용하는 경우 마스크 조립체(120) 자체가 정밀하게 제작됨으로써 중간층(18b)의 위치가 설계된 위치와 동일하거나 유사해질 수 있다.
따라서 표시 장치(10)는 증착 물질을 정확한 위치에 증착함으로써 불량이나 오작동을 방지할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 표시 장치
11: 제1 기판
100: 표시 장치 제조장치
110: 챔버
120,220: 마스크 조립체
121,221: 마스크 프레임
122: 보조부재
123,223: 마스크 시트
130: 증착원
140: 지지부
150: 홀더
160: 압력조절부
11: 제1 기판
100: 표시 장치 제조장치
110: 챔버
120,220: 마스크 조립체
121,221: 마스크 프레임
122: 보조부재
123,223: 마스크 시트
130: 증착원
140: 지지부
150: 홀더
160: 압력조절부
Claims (20)
- 일면이 평평한 마스크 프레임;
상기 마스크 프레임의 평평한 일면 상에 설치되는 보조부재;
인장된 상태에서 상기 보조부재 상에 용접되어 고정되는 마스크 시트;를 포함하고,
상기 보조부재에는 상기 마스크 프레임과 용접하는 위치에 제1 용접점이 배치되는 용접홈이 형성되며,
상기 마스크 시트에는 상기 보조부재에 용접되는 상기 용접홈과 상이한 위치에 제2 용접점이 형성되고,
상기 마스크 시트는 상기 용접홈을 상부를 커버하도록 배치되며,
상기 보조부재는 상기 마스크 시트가 안착하는 제1 부분과 상기 마스크 시트로부터 이격되도록 배치된 제2 부분을 포함하고, 상기 제1부분과 상기 제2부분은 단차지며, 상기 제2 부분에는 제4 용접점이 배치되어 상기 보조부재를 상기 마스크 프레임과 연결하는 마스크 조립체. - 제 1 항에 있어서,
상기 보조부재는,
상기 마스크 프레임 상에 설치되며, 격자 형태의 제1 개구부가 형성된 블러킹 마스크;를 포함하는 마스크 조립체. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 용접홈과 상기 제2 용접점은 서로 교번하도록 형성되는 마스크 조립체. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 용접홈 및 상기 제2 용접점 중 적어도 하나는 지그재그 형태로 배열되는 마스크 조립체. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제2 용접점은 상기 마스크 프레임을 기준으로 상기 용접홈보다 상기 마스크 프레임의 외측에 형성되는 마스크 조립체. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 용접홈과 상기 제2 용접점은 각각 직선으로 배열되고, 상기 용접홈이 형성하는 직선과 상기 제2 용접점이 형성하는 직선은 서로 평행하게 배열되는 마스크 조립체. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제2 용접점은 상기 마스크 시트의 외곽에 형성되는 마스크 조립체. - 마스크 프레임의 평평한 일면 상에 보조부재를 안착한 후 용접홈 내부에 상기 마스크 프레임과 상기 보조부재를 용접하여 제1 용접점을 형성하는 단계; 및
상기 보조부재 상에 마스크 시트를 배치하고, 상기 제1 용접점이 형성된 부분과 상이한 부분에 상기 보조부재와 상기 마스크 시트를 용접하여 제2 용접점을 형성하는 단계;를 포함하고,
상기 마스크 시트는 상기 용접홈의 상부를 커버하도록 배치되며,
상기 보조부재는 상기 마스크 시트가 안착하는 제1 부분과 상기 마스크 시트로부터 이격되도록 배치된 제2 부분을 포함하고, 상기 제1부분과 상기 제2부분은 단차지며, 상기 제2 부분에는 제4 용접점이 배치되어 상기 보조부재를 상기 마스크 프레임과 연결하는 마스크 조립체 제조방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 용접홈과 상기 제2 용접점은 서로 교번하도록 형성되는 마스크 조립체 제조방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 용접홈과 상기 용접점 중 적어도 하나는 지그재그 형태로 배열되는 마스크 조립체 제조방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 제2 용접점은 상기 마스크 프레임을 기준으로 상기 용접홈보다 상기 마스크 프레임의 외측에 형성되는 마스크 조립체 제조방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 용접홈과 상기 제2 용접점은 각각 직선으로 배열되고, 상기 용접홈이 형성하는 직선과 상기 제2 용접점이 형성하는 직선은 서로 평행하게 배열되는 마스크 조립체 제조방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 제2 용접점은 상기 마스크 시트의 외곽에 형성되는 마스크 조립체 제조방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 제2 용접점의 최외곽부분의 상기 마스크 시트를 제거하는 단계;를 더 포함하는 마스크 조립체 제조방법. - 마스크 조립체를 챔버 내부로 진입시키는 단계;
마스크 조립체와 제1 기판을 정렬시키는 단계; 및
증착원에서 증착물질을 마스크 조립체로 분사하여 제1 기판 상에 증착물질을 증착시키는 단계;를 포함하고,
상기 마스크 조립체는,
일면이 평평한 마스크 프레임;
상기 마스크 프레임의 평평한 일면 상에 설치되는 보조부재;
인장된 상태에서 상기 보조부재 상에 용접되어 고정되는 마스크 시트;를 포함하고,
상기 보조부재에는 상기 마스크 프레임과 용접하는 위치에 제1 용접점이 배치되는 용접홈이 형성되며,
상기 마스크 시트에는 상기 보조부재에 용접되는 상기 용접홈과 상이한 위치에 제2 용접점이 형성되고,
상기 마스크 시트는 상기 용접홈을 상부를 커버하도록 배치되며,
상기 보조부재는 상기 마스크 시트가 안착하는 제1 부분과 상기 마스크 시트로부터 이격되도록 배치된 제2 부분을 포함하고, 상기 제1부분과 상기 제2부분은 단차지며, 상기 제2 부분에는 제4 용접점이 배치되어 상기 보조부재를 상기 마스크 프레임과 연결하는 표시 장치 제조방법. - 제 15 항에 있어서,
상기 용접홈과 상기 제2 용접점은 서로 교번하도록 형성되는 표시 장치 제조방법. - 제 15 항에 있어서,
상기 용접홈 및 상기 제2 용접점 중 적어도 하나는 지그재그 형태로 배열되는 표시 장치 제조방법. - 제 15 항에 있어서,
상기 제2 용접점은 상기 마스크 프레임을 기준으로 상기 용접홈보다 상기 마스크 프레임의 외측에 형성되는 표시 장치 제조방법. - 제 15 항에 있어서,
상기 용접홈과 상기 제2 용접점은 각각 직선으로 배열되고, 상기 용접홈이 형성하는 직선과 상기 제2 용접점이 형성하는 직선은 서로 평행하게 배열되는 표시 장치 제조방법. - 제 15 항에 있어서,
상기 제2 용접점은 상기 마스크 시트의 외곽에 형성되는 표시 장치 제조방법.
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