KR20160035170A - 마스크 조립체 및 이를 이용한 증착 장치 - Google Patents

마스크 조립체 및 이를 이용한 증착 장치 Download PDF

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KR20160035170A
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 조립체는, 제1 방향으로 연장된 복수의 단위 마스크로 이루어진 마스크 플레이트, 상기 마스크 플레이트 위에 위치하는 제1 지지 플레이트 및 상기 제1 지지 플레이트 위에 위치하여 상기 제1 지지 플레이트와 상기 마스크 플레이트 사이에 위치하는 기판과 상기 마스크 플레이트를 서로 밀착시키는 제2 지지 플레이트를 포함하되, 상기 제2 지지 플레이트는 상기 제1 방향과 미리 정해진 각도를 이루는 제2 방향으로 연장된 복수의 자석으로 이루어질 수 있다.

Description

마스크 조립체 및 이를 이용한 증착 장치{MASK ASSEMBLY AND DEPOSITION APPARATUS USING THE SAME}
본 발명은 마스크 조립체 및 이를 이용한 증착 장치에 관한 것이다
유기 발광 표시 장치를 위한 제조 공정 중, 기판 상의 액티브 영역 상에 적색, 녹색, 및 청색의 유기 발광 소자를 증착하는 공정에서 마스크(mask)가 이용된다. 마스크에는 기판에 형성될 유기 발광층 패턴의 형상에 따른 복수의 슬릿이 형성된다.
기판에 이와 같은 패턴을 정확한 형상으로 균일하게 증착하기 위해서는 증착 공정에 있어서 마스크와 기판이 긴밀하게 밀착한 상태로 유지되도록 하는 것이 중요하게 된다. 만약, 마스크와 기판이 이격된 상태에서 증착 공정이 이루어지는 경우에는, 패턴이 슬릿과 동일한 형상으로 형성되지 않고 슬릿 형상보다 크게 형성되는 등 불규칙한 형상으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예는, 기판에 균일한 형상의 패턴을 형성할 수 있는 마스크 조립체 및 이를 이용한 증착 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 조립체는, 제1 방향으로 연장된 복수의 단위 마스크로 이루어진 마스크 플레이트, 상기 마스크 플레이트 위에 위치하는 제1 지지 플레이트 및 상기 제1 지지 플레이트 위에 위치하여 상기 제1 지지 플레이트와 상기 마스크 플레이트 사이에 위치하는 기판과 상기 마스크 플레이트를 서로 밀착시키는 제2 지지 플레이트를 포함하되, 상기 제2 지지 플레이트는 상기 제1 방향과 미리 정해진 각도를 이루는 제2 방향으로 연장된 복수의 자석으로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 각도는 10 도 ~ 80 도일 수 있다.
한편, 상기 복수의 자석 중 서로 인접한 자석이 이루는 간격이 동일할 수 있다.
이때, 서로 인접한 자석의 간격이 조절 가능하다.
한편, 상기 복수의 자석은 서로 평행하게 배치될 수 있다.
한편, 상기 제1 지지 플레이트는 내부에 냉각 통로가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 조립체는, 챔버, 상기 챔버 내부에 위치하는 증착원, 상기 증착원 상부에 위치하여 증착 패턴이 형성된 마스크 플레이트와 기판을 서로 밀착시키는 마스크 조립체 및 상기 마스크 조립체와 상기 증착원이 이격되도록 상기 마스크 조립체를 고정하는 지지대를 포함하되, 상기 마스크 조립체는, 제1 방향으로 연장된 복수의 단위 마스크로 이루어진 상기 마스크 플레이트, 상기 마스크 플레이트 위에 위치하는 제1 지지 플레이트 및 상기 제1 지지 플레이트 위에 위치하여 상기 제1 지지 플레이트와 상기 마스크 플레이트 사이에 위치하는 상기 기판과 상기 마스크 플레이트를 서로 밀착시키는 제2 지지 플레이트를 포함하며, 상기 제2 지지 플레이트는 상기 제1 방향과 미리 정해진 각도를 이루는 제2 방향으로 연장된 복수의 자석으로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 각도는 10 도 ~ 80 도일 수 있다.
한편, 상기 복수의 자석 중 서로 인접한 자석의 간격이 이루는 간격이 동일할 수 있다.
이때, 서로 인접한 자석의 간격이 조절 가능하다.
한편, 상기 복수의 자석은 서로 평행하게 배치될 수 있다.
한편, 상기 제1 지지 플레이트는 내부에 냉각 통로가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판과 마스크 사이에 갭이 형성되지 않도록 밀착시켜, 기판에 일정한 패턴을 형성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 조립체의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 조립체의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 조립체의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 장치를 나타낸 개략도이다.
첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 또한, 층이 다른 층 또는 기판 "상"에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 층 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 층이 개재될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.
도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 조립체는, 표시 장치의 기판에 증착 물질이 일정한 패턴으로 증착되도록 사용되는 마스크 조립체로서, 기판과 마스크 플레이트 사이에 틈이 생기지 않도록 서로 밀착시킬 수 있다.
도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 조립체는, 마스크 플레이트(100), 제1 지지 플레이트(500) 및 제2 지지 플레이트(700)를 포함할 수 있다.
마스크 플레이트(100)는 복수의 단위 마스크(110)로 이루어진다. 복수의 단위 마스크(110) 각각에 일정한 패턴이 형성된다. 보다 자세히, 단위 마스크(110)에 증착 물질이 관통하는 관통구가 일정한 패턴으로 형성된다.
단위 마스크(110)에 형성된 일정한 패턴에 의해, 기판(300)에 증착 물질이 일정한 패턴으로 형성될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 단위 마스크(110)는 제1 방향으로 연장 형성된다. 복수개의 단위 마스크(110)가 나란하게 배열되어 마스크 플레이트(100)을 형성한다. 이에 의해, 마스크 플레이트(100)는 사각 형상으로 이루어질 수 있다.
이때, 마스크 플레이트(100)는 금속 박막으로 형성된 미세 금속 마스크(Fine Metal Mask, FMM)일 수 있다. 예를 들어, 마스크 플레이트(100)는 스테인레스 스틸(Stainless Steel, SUS), 인바(Invar), 니켈, 코발트 및 이들의 합금으로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
한편, 제1 지지 플레이트(500)는 기판(300)과 마스크 플레이트(100)가 서로 밀착되도록 기판(300)을 가압할 수 있다. 즉, 기판(300)이 제1 지지 플레이트(500) 및 마스크 플레이트(100) 사이에 위치할 수 있다.
이때, 제1 지지 플레이트(500)는 기판(300) 및 마스크 플레이트(100)의 형상에 대응된 형상으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 지지 플레이트(500)은 사각 형상인 마스크 플레이트(100)에 대응되어 사각 형상일 수 있다.
한편, 제1 지지 플레이트(500) 내부에는 냉각 통로(미도시)가 형성될 수 있다. 제1 지지 플레이트(500) 내부에 냉각수 등이 유동함으로써, 제1 지지 플레이트(500)와 접촉하는 기판(300) 또는 마스크 플레이트(100)를 냉각시킬 수 있다. 이에 의해, 기판(300) 등이 열에 의해 변형 또는 변성되는 것을 방지할 수 있다.
이때, 제1 지지 플레이트(500)는 후술하는 제2 지지 플레이트(700)에서 발생되는 자기력이 통과할 수 있는 재질로 이루어질 수 있다. 제2 지지 플레이트(700)에서 발생된 자기력이 제1 지지 플레이트(500)를 통과함으로써, 마스크 플레이트(100)와 기판(300)을 서로 밀착시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판(300)과 마스크 플레이트(100)가 서로 밀착되도록, 제2 지지 플레이트(700)는 마스크 플레이트(100)를 제1 지지 플레이트(500) 측으로 당긴다.
이때, 제2 지지 플레이트(700)는 제1 지지 플레이트(500) 위에 위치한다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 마스크 플레이트(100), 기판(300), 제1 지지 플레이트(500) 및 제2 지지 플레이트(700) 순으로 배치된다.
한편, 제2 지지 플레이트(700)는 복수의 자석(710)으로 이루어질 수 있다. 복수의 자석(710)에 의해, 제2 지지 플레이트(700)가 마스크 플레이트(100)를 제1 지지 플레이트(500) 측으로 당길 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 지지 플레이트(700)의 복수의 자석(710)은 제1 방향과 일정한 각도(θ)를 이룬 제2 방향으로 연장된다.
도 3을 참조하면, 각각 제1 및 제2 방향으로 연장된 단위 마스크(110) 및 자석(710)은 각도(θ)를 이루도록 배치된다.
이때, 각도(θ)는 0 보다 크다. 즉, 단위 마스크(110)와 자석(710)이 서로 동일한 방향, 즉 평행하게 배치되지 않으면 된다.
보다 자세히, 단위 마스크(110)와 자석(710)이 서로 평행하게 배치되면, 자석(710)에서 발생한 자력이 마스크 플레이트(100)에 미치지 않는 영역이 발생할 수 있다.
이에 의해, 기판(300)과 마스크 플레이트(100) 사이에 틈이 발생할 수 있다. 기판(300)과 마스크 플레이트(100) 사이에 틈이 발생하면, 기판(300)에 정확한 패턴을 형성할 수 없게 된다.
보다 바람직하게는, 각도(θ)는 10 도 ~ 80 도일 수 있다.
한편, 제2 지지 플레이트(700)를 구성하는 복수의 자석(710) 중 서로 인접한 자석이 이루는 간격(D1, D2)은 동일하다. 즉, 복수의 자석(710)은 서로 동일한 간격을 이루며 배치된다.
또한, 복수의 자석은 서로 평행하게 배치된다. 즉, 인접한 두 개의 자석이 서로 이루는 간격은 균일하다.
이때, 서로 인접한 자석이 이루는 간격(D1, D2)은 조절 가능하다. 제2 지지 플레이트(700)의 자력을 조절하기 위해서, 상기 간격(D1, D2)를 조절할 수 있다.
또한, 제2 지지 플레이트(700)의 자력을 조절하기 위해, 복수의 자석(710)의 크기를 조절할 수 있다. 예를 들어, 복수의 자석(710)의 단면적, 폭 등을 조절할 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 장치는, 기판에 원하는 일정한 패턴을 형성할 수 있는 증착 장치로서, 기판과 마스크 플레이트 사이에 틈이 생기지 않도록 서로 밀착시키는 마스크 조립체를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 증착 장치는 챔버(400), 증착원(900), 마스크 조립체(100, 500, 700) 및 지지대(800)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 장치를 설명함에 있어, 전술한 마스크 조립체의 구성과 동일 또는 유사한 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
챔버(400)는 증착 공정이 수행되는 내부 공간을 형성한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 챔버(400) 내에 위치한 마스크 조립체에 기판(300)이 고정된 채 증착 공정이 수행될 수 있다. 이때, 챔버(400)는 일반적인 증착 장치에 사용되는 공지의 챔버에 해당될 수 있다.
한편, 증착원(900)은 기판(300)에 증착될 증착 물질을 보관 및 분사할 수 있다. 예를 들어, 유기 발광 표시 장치의 기판(300)에 형성될 유기 발광층을 형성하는 유기 물질을 보관 및 분사할 수 있다.
그리고, 증착원(900) 상부에는 전술한 마스크 조립체(100, 500, 700)가 위치할 수 있다. 마스크 조립체(100, 500, 700)는 마스크 조립체 내에 위치하는 기판(300)과 마스크 플레이트(100)를 서로 밀착시킬 수 있다.
이때, 마스크 조립체(100, 500, 700)를 구성하는 마스크 플레이트(100)는 지지대(800)에 의해 증착원(900)로부터 일정 간격으로 이격되어 고정될 수 있다.
이때, 마스크 플레이트(100)는 금속 박막으로 형성된 미세 금속 마스크(Fine Metal Mask, FMM)일 수 있다. 예를 들어, 마스크 플레이트(100)는 스테인레스 스틸(Stainless Steel, SUS), 인바(Invar), 니켈, 코발트 및 이들의 합금으로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
또한, 제1 지지 플레이트(500)는 기판(300)과 마스크 플레이트(100)가 서로 밀착되도록 기판(300)을 가압할 수 있다. 즉, 기판(300)이 제1 지지 플레이트(500) 및 마스크 플레이트(100) 사이에 위치할 수 있다.
이때, 제1 지지 플레이트(500)는 기판(300) 및 마스크 플레이트(100)의 형상에 대응된 형상으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 지지 플레이트(500)은 사각 형상인 마스크 플레이트(100)에 대응되어 사각 형상일 수 있다.
한편, 제1 지지 플레이트(500) 내부에는 냉각 통로(미도시)가 형성될 수 있다. 제1 지지 플레이트(500) 내부에 냉각수 등이 유동함으로써, 제1 지지 플레이트(500)와 접촉하는 기판(300) 또는 마스크 플레이트(100)을 냉각시킬 수 있다. 이에 의해, 기판(300) 등이 열에 의해 변형 또는 변성되는 것을 방지할 수 있다.
이때, 제1 지지 플레이트(500)는 후술하는 제2 지지 플레이트(700)에서 발생되는 자기력이 통과할 수 있는 재질로 이루어질 수 있다. 제2 지지 플레이트(700)에서 발생된 자기력이 제1 지지 플레이트(500)를 통과함으로써, 마스크 플레이트(100)과 기판(300)을 서로 밀착시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판(300)과 마스크 플레이트(100)가 서로 밀착되도록, 제2 지지 플레이트(700)는 마스크 플레이트(100)를 제1 지지 플레이트(500) 측으로 당긴다.
이때, 제2 지지 플레이트(700)는 제1 지지 플레이트(500) 위에 위치한다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 마스크 플레이트(100), 기판(300), 제1 지지 플레이트(500) 및 제2 지지 플레이트(700) 순으로 배치된다.
한편, 제2 지지 플레이트(700)는 복수의 자석(710)으로 이루어질 수 있다. 복수의 자석(710)에 의해, 제2 지지 플레이트(700)가 마스크 플레이트(100)를 제1 지지 플레이트(500) 측으로 당길 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 지지 플레이트(700)의 복수의 자석(710)은 제1 방향과 일정한 각도(θ)를 이룬 제2 방향으로 연장된다.
이때, 각도(θ)는 0 보다 크다. 즉, 단위 마스크(110)와 자석(710)이 서로 동일한 방향, 즉 평행하게 배치되지 않으면 된다.
보다 바람직하게는, 각도(θ)는 10 도 ~ 80 도일 수 있다.
한편, 제2 지지 플레이트(700)를 구성하는 복수의 자석(710) 중 서로 인접한 자석이 이루는 간격(D1, D2)은 동일하다. 즉, 복수의 자석(710)은 서로 동일한 간격을 이루며 배치된다.
또한, 복수의 자석은 서로 평행하게 배치된다. 즉, 인접한 두 개의 자석이 서로 이루는 간격은 균일하다.
이때, 서로 인접한 자석이 이루는 간격(D1, D2)은 조절 가능하다. 제2 지지 플레이트(700)의 자력을 조절하기 위해서, 상기 간격(D1, D2)를 조절할 수 있다.
또한, 제2 지지 플레이트(700)의 자력을 조절하기 위해, 복수의 자석(710)의 크기를 조절할 수 있다. 예를 들어, 복수의 자석(710)의 단면적, 폭 등을 조절할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 조립체 및 이를 이용한 증착 장치는, 판에 균일한 형상의 패턴을 형성할 수 있도록 기판과 마스크 플레이트를 밀착 고정시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100 마스크 플레이트 110 자석
300 기판 400 챔버
500 제1 지지 플레이트 700 제2 지지 플레이트
900 증착원

Claims (12)

  1. 제1 방향으로 연장된 복수의 단위 마스크로 이루어진 마스크 플레이트;
    상기 마스크 플레이트 위에 위치하는 제1 지지 플레이트 및
    상기 제1 지지 플레이트 위에 위치하여 상기 제1 지지 플레이트와 상기 마스크 플레이트 사이에 위치하는 기판과 상기 마스크 플레이트를 서로 밀착시키는 제2 지지 플레이트를 포함하되,
    상기 제2 지지 플레이트는 상기 제1 방향과 미리 정해진 각도를 이루는 제2 방향으로 연장된 복수의 자석으로 이루어진 마스크 조립체.
  2. 제 1 항에서,
    상기 각도는 10 도 ~ 80 도인 마스크 조립체.
  3. 제 1 항에서,
    상기 복수의 자석 중 서로 인접한 자석이 이루는 간격이 동일한 마스크 조립체.
  4. 제 3 항에서,
    서로 인접한 자석의 간격이 조절 가능한 마스크 조립체.
  5. 제 1 항에서,
    상기 복수의 자석은 서로 평행하게 배치되는 마스크 조립체.
  6. 제 1 항에서,
    상기 제1 지지 플레이트는 내부에 냉각 통로가 형성된 마스크 조립체.
  7. 챔버;
    상기 챔버 내부에 위치하는 증착원;
    상기 증착원 상부에 위치하여 증착 패턴이 형성된 마스크 플레이트와 기판을 서로 밀착시키는 마스크 조립체 및
    상기 마스크 조립체와 상기 증착원이 이격되도록 상기 마스크 조립체를 고정하는 지지대를 포함하되,
    상기 마스크 조립체는,
    제1 방향으로 연장된 복수의 단위 마스크로 이루어진 상기 마스크 플레이트, 상기 마스크 플레이트 위에 위치하는 제1 지지 플레이트 및 상기 제1 지지 플레이트 위에 위치하여 상기 제1 지지 플레이트와 상기 마스크 플레이트 사이에 위치하는 상기 기판과 상기 마스크 플레이트를 서로 밀착시키는 제2 지지 플레이트를 포함하며,
    상기 제2 지지 플레이트는 상기 제1 방향과 미리 정해진 각도를 이루는 제2 방향으로 연장된 복수의 자석으로 이루어진 증착 장치.
  8. 제 7 항에서,
    상기 각도는 10 도 ~ 80 도인 증착 장치.
  9. 제 7 항에서,
    상기 복수의 자석 중 서로 인접한 자석의 간격이 동일한 증착 장치.
  10. 제 9 항에서,
    서로 인접한 자석의 간격이 조절 가능한 증착 장치.
  11. 제 7 항에서,
    상기 복수의 자석은 서로 평행하게 배치되는 증착 장치.
  12. 제 7 항에서,
    상기 제1 지지 플레이트는 내부에 냉각 통로가 형성된 증착 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20190025510A (ko) * 2017-09-01 2019-03-11 가부시키가이샤 알박 마스크 플레이트 및 성막 방법

Cited By (1)

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KR20190025510A (ko) * 2017-09-01 2019-03-11 가부시키가이샤 알박 마스크 플레이트 및 성막 방법

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