KR20180009846A - 마스크 프레임 조립체 - Google Patents

마스크 프레임 조립체 Download PDF

Info

Publication number
KR20180009846A
KR20180009846A KR1020160091442A KR20160091442A KR20180009846A KR 20180009846 A KR20180009846 A KR 20180009846A KR 1020160091442 A KR1020160091442 A KR 1020160091442A KR 20160091442 A KR20160091442 A KR 20160091442A KR 20180009846 A KR20180009846 A KR 20180009846A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mask
deposition material
alignment hole
alignment
frame
Prior art date
Application number
KR1020160091442A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102544244B1 (ko
Inventor
김용환
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성디스플레이 주식회사 filed Critical 삼성디스플레이 주식회사
Priority to KR1020160091442A priority Critical patent/KR102544244B1/ko
Priority to US15/653,471 priority patent/US10290807B2/en
Publication of KR20180009846A publication Critical patent/KR20180009846A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102544244B1 publication Critical patent/KR102544244B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H01L51/56—
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C14/042—Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/12—Organic material
    • H01L51/0011—
    • H01L51/5012—
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/10—Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of electroluminescent light sources
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10—Deposition of organic active material
    • H10K71/16—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering
    • H10K71/166—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering using selective deposition, e.g. using a mask
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C21/00—Accessories or implements for use in connection with applying liquids or other fluent materials to surfaces, not provided for in groups B05C1/00 - B05C19/00
    • B05C21/005—Masking devices

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예는, 증착원에서 분사되는 증착물질이 기판의 유효영역에 증착되도록 증착물질의 일부를 통과시키고, 다른 일부는 차단시키는 마스크 프레임 조립체에 있어서, 개구부를 갖는 프레임과, 증착물질을 통과시키는 패턴부와, 패턴부를 둘러싸도록 형성되어 증착물질을 차단하는 리브부를 포함하고, 양단부가 프레임에 설치되는 마스크와, 개구부를 가로지르도록 형성되어 양단부가 프레임에 설치되고, 리브부를 지지하는 지지스틱을 포함하고, 마스크는 리브부에 형성되어 증착물질을 통과시키는 제1 얼라인홀을 포함하고, 지지스틱은 증착물질의 분사 방향을 기준으로 제1 얼라인홀과 중첩되는 제2 얼라인홀을 포함하는 마스크 프레임 조립체를 개시한다.

Description

마스크 프레임 조립체{Mask frame assembly}
본 발명의 실시예들은 박막의 증착에 사용되는 마스크 프레임 조립체에 관한 것이다.
일반적으로 유기 발광 표시 장치는 애노드와 캐소드에서 주입되는 정공과 전자가 발광층에서 재결합하여 발광하는 원리로 색상을 구현할 수 있는 것으로서, 애노드인 화소전극과 캐소드인 대향전극 사이에 발광층이 삽입된 적층형 구조로 화소들이 이루어져 있다.
상기 각 화소들은 예컨대 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소 중 어느 하나의 서브 화소(sub pixel)가 될 수 있으며, 이들 3색 서브 화소의 색상 조합에 의해 원하는 컬러가 표현될 수 있다. 즉, 각 서브 화소마다 두 전극 사이에 적색과 녹색 및 청색 중 어느 한 색상의 빛을 발하는 발광층이 개재된 구조를 가지며, 이 3색광의 적절한 조합에 의해 한 단위 화소의 색상이 표현되는 것이다.
한편, 상기 각 서브화소들은 화소정의막에 의해 영역이 구획되며 그 구획된 영역 안에 상기 발광층이 형성된다. 이 발광층은 일반적으로 증착을 이용하여 형성하게 되는데, 형성하고자 하는 발광층의 박막 패턴과 동일한 패턴홀을 가지는 마스크 프레임 조립체를 기판 위에 정렬하고, 그 패턴홀을 통해 기판에 박막의 원소재를 증착하여 소망하는 패턴의 박막을 형성하는 것이다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 실시예들의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 실시예들의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
그런데, 증착을 진행하다 보면 발광층의 박막 패턴이 마스크 프레임 조립체의 패턴홀 영역 안에만 정확하게 증착되지 않고 그 패턴홀을 벗어난 바깥 영역에까지 증착되는 일명 쉐도우 현상이 발생할 수 있다. 이러한 쉐도우 현상이 심해지면, 인접한 서브화소들과 혼색을 유발하여 제품의 심각한 불량을 초해할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예들은 이러한 쉐도우 현상을 효과적으로 억제할 수 있도록 개선된 마스크 프레임 조립체를 제공한다.
본 발명의 일 실시예는, 증착원에서 분사되는 증착물질이 기판의 유효영역에 증착되도록 증착물질의 일부를 통과시키고, 다른 일부는 차단시키는 마스크 프레임 조립체에 있어서, 개구부를 갖는 프레임과, 증착물질을 통과시키는 패턴부와, 패턴부를 둘러싸도록 형성되어 증착물질을 차단하는 리브부를 포함하고, 양단부가 프레임에 설치되는 마스크와, 개구부를 가로지르도록 형성되어 양단부가 프레임에 설치되고, 리브부를 지지하는 지지스틱을 포함하고, 마스크는 리브부에 형성되어 증착물질을 통과시키는 제1 얼라인홀을 포함하고, 지지스틱은 증착물질의 분사 방향을 기준으로 제1 얼라인홀과 중첩되는 제2 얼라인홀을 포함하는 마스크 프레임 조립체를 개시한다.
본 실시예에 있어서, 기판은 증착물질의 분사 방향을 기준으로 제1 얼라인홀 및 제2 얼라인홀에 인접하는 얼라인키를 포함하고, 제1 얼라인홀 및 제2 얼라인홀을 차례대로 통과하여 기판에 증착된 증착물질의 증착 위치와 얼라인키의 위치를 대조함으로써 기판과 마스크를 정렬하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 얼라인키는 복수개의 기준선을 포함하고, 제1 얼라인홀은 복수개의 기준선들 중 하나에 인접하는 위치에 증착물질이 증착되도록 마스크의 각기 다른 위치에 형성 가능한 것을 특징으로 할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 얼라인키는 복수개의 기준선을 포함하고, 제2 얼라인홀은 복수개의 기준선들 중 하나에 인접하는 위치에 증착물질이 증착되도록 지지스틱의 각기 다른 위치에 형성 가능한 것을 특징으로 할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 프레임은 지지스틱의 양단부를 수용하는 수용홈을 포함하고, 지지스틱의 양단부는 수용홈에 수용되어 프레임과 결합될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 제2 얼라인홀은 제1 얼라인홀을 통과하는 증착물질의 적어도 일부를 통과시킬 수 있다.
본 실시예에 있어서, 마스크는 지지스틱과 수직으로 교차할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 마스크는 적어도 하나의 스틱 마스크를 포함할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 실시예들에 따른 마스크 프레임 조립체에 의하면, 마스크와 기판을 정밀하게 정렬할 수 있으므로, 화소 간의 혼색과 같은 문제를 효과적으로 역제할 수 있다. 따라서, 증착 공정에 이러한 마스크 프레임 조립체를 사용하면 제품의 안정적인 품질 확보를 보장할 수 있게 된다.
물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 프레임 조립체의 일면을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 마스크 프레임 조립체의 타면을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 1의 마스크 프레임 조립체를 통과한 증착물질이 증착되는 기판을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 4는 도 1에 나타난 마스크의 각기 다른 위치에 제1 얼라인홀이 형성되는 모습을 나타내는 부분평면도이다.
도 5는 도 1에 나타난 지지스틱의 각기 다른 위치에 제2 얼라인홀이 형성되는 모습을 나타내는 부분평면도이다.
도 6은 도 1의 마스크 프레임 조립체를 통과한 증착물질이 기판의 얼라인키에 증착된 모습을 나타내는 평면도이다.
도 7은 도 3에 도시된 기판의 세부 구조를 나타내는 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.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수개의 표현을 포함한다. 또한, 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 부분의 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 포함된다.
또한, 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.
또한, 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.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 프레임 조립체의 일면을 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 2는 도 1의 마스크 프레임 조립체의 타면을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 관한 마스크 프레임 조립체(100)는 프레임(110)과, 마스크(120)와, 지지스틱(130)을 포함한다.
프레임(110)은 개구부(115)를 가지며, 개구부(115)를 둘러싸는 복수개의 프레임(111 내지 114)을 포함한다. 여기서, 도 1 및 도 2에 나타난 프레임(110)은 중앙에 사각 형상의 개구부(115)를 갖는 형태이나, 본 발명의 실시예들은 이에 한정되지 않으며, 예컨데 개구부(115)는 원형, 타원형 및 다각형 등의 다양한 형태로 형성될 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 개구부(115)가 사각 형상으로 구성된 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
상세히, 프레임(110)은 Y축 방향으로 서로 마주보며, X축 방향을 따라 연장되는 제1 프레임(111) 및 제2 프레임(112)과, X축 방향으로 서로 마주보며, Y축 방향을 따라 연장되는 제3 프레임(113) 및 제4 프레임(114)을 포함할 수 있다.
제1 프레임(111) 및 제2 프레임(112)은 제1 길이를 가지며, 제3 프레임(113)과 제4 프레임(114)은 제1 길이보다 짧은 제2 길이를 갖도록 형성될 수 있다. 제1 프레임(111), 제2 프레임(112), 제3 프레임(113) 및 제4 프레임(114)은 서로 연결되어 사각틀 형상의 프레임을 구성할 수 있다.
프레임(110)은 마스크(120)와의 용접 시 변형이 작은 소재, 이를테면, 강성이 큰 금속으로 구성될 수 있다. 도면에 나타나지는 않았으나, 프레임(110)에는 프레임(110)과 마스크(120)가 용접 결합되는 용접부(미도시)가 형성되며, 이러한 용접부 주변에는 높은 열이 발생하므로 프레임(110)은 열변형이 작은 물질로 구성됨이 바람직하다.
마스크(120)는 복수개로 분할된 스틱 마스크로 구성되어 양단부가 인장된 상태로 프레임(110)에 설치될 수 있다. 마스크(120)가 프레임(110)에 인장된 상태로 설치되는 이유는, 마스크(120)가 대형화될 경우 마스크(120)의 자중으로 인해 개구부(115)의 중앙으로 갈수록 마스크(120)가 처지는 현상이 발생할 수 있기 때문이다. 마스크(120)가 처지게 되면, 마스크(120)를 통해 기판(S)에 증착되는 증착물질의 증착 정밀도가 저하되며, 쉐도우 현상이 발생하여 각 서브화소들 간의 혼색이 발생할 수 있는 위험이 있다.
마스크(120)는 증착물질을 통과시키는 패턴부(121)와, 패턴부(121)를 둘러싸도록 형성되어 증착물질을 차단하는 리브부(122)를 포함할 수 있다.
패턴부(121)는 증착물질을 일정한 패턴으로 통과시키는 복수개의 패턴홀(PH)을 포함할 수 있다. 이러한 패턴홀(PH)을 통과한 증착물질은 기판(도 3의 S 참조)의 유효영역(도 3의 DA 참조)에 증착됨으로써 유기 발광 소자(도 7의 OLED 참조)의 발광층(도 7의 326 참조)을 형성할 수 있다.
리브부(122)는 증착물질을 통과시키는 패턴부(121)를 제외한 나머지 영역, 즉 마스크(120)의 몸체를 이루는 구성요소로써, 일반적으로 증착물질을 차단하는 역할을 수행한다. 하지만, 본 발명의 실시예에 따른 마스크 프레임 조립체(100)의 마스크(120)는 리브부(122)에 증착물질을 통과시킬 수 있는 제1 얼라인홀(123)을 포함할 수 있다.
상세히, 제1 얼라인홀(123)은 기판(S)과 마스크(120)를 정밀하게 정렬하기 위한 마스크(120)에 구비되는 구성요소로써, 제1 얼라인홀(123)을 통과하는 증착물질은 기판(S)의 얼라인키(도 3의 AK 참조) 부근에 증착될 수 있다. 제1 얼라인홀(123)을 통과하여 기판(S)의 얼라인키(AK) 부근에 증착된 증착물질의 증착 위치와, 얼라인키(AK)의 위치를 대조함으로써 기판(S)과 마스크(120)의 위치를 정렬할 수 있다.
이렇게 기판(S)과 마스크(120)의 위치를 정밀하게 정렬하여 증착 공정을 수행할 경우, 기판(S) 상의 유효영역(DA)에 증착된 증착물질, 즉 발광층(326)이 설계된 위치에 정확하게 증착됨으로써 인접한 다른 발광층(326)들과의 혼색을 방지할 수 있다. 한편, 기판(S)에 대한 자세한 구조는 도 3을 참조하여 자세하게 후술하기로 한다.
한편, 마스크(120)는 에칭법에 의하여 제조될 수 있는데, 즉 포토레지스트(photoresist)를 이용하여 각 패턴홀(PH)과 동일한 패턴을 갖는 포토레지스트층을 박판에 형성하거나, 패턴홀(PH)의 패턴을 갖는 필름을 박판에 부착한 이후에 박판을 에칭함으로써 제조할 수 있다. 뿐만 아니라, 마스크(120)는 전기 주조법(eletro-forming) 또는 무전해 도금법(Electroless plating)으로 제조될 수도 있다.
상세히, 마스크(120)는 자성을 띤 박판(Thin film)으로서, 스테인리스 스틸, 인바(invar), 니켈(Ni), 코발트(Co), 니켈 합금, 니켈-코발트 합금 등으로 형성될 수 있다. 바람직하게는 미세 패턴의 형성이 용이하고, 표면 거칠기가 우수한 니켈-코발트 합금으로 형성될 수 있다.
한편, 도면에 나타난 패턴홀(PH)의 개수나 배치 위치, 형상은 일 예시로써, 예컨대 패턴홀(PH)에는 전면 개방된 상태를 유지하는 패턴이 구비되거나, 스프라이프(stripe) 형상의 패턴이 형성될 수도 있다.
지지스틱(130)은 개구부(115)를 가로지르도록 형성되어 양단부에 인장력이 가해진 상태로 프레임(110)에 설치될 수 있다. 또한, 지지스틱(130)은 마스크(120)의 리브부(122)의 일면과 접촉하여 리브부(122)를 지지함으로써, 마스크(120)가 자중에 의해 처지는 현상을 방지할 수 있다.
도 1 및 도 2에는 프레임(110)과 지지스틱(130)이 일체로 연결된 것으로 묘사되나, 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않는다. 즉, 프레임(110)은 지지스틱(130)의 양단부를 수용하는 수용홈(미도시)을 구비할 수 있으며, 지지스틱(130)의 양단부는 프레임(110)의 수용홈에 수용되어 프레임(110)과 결합할 수 있다. 지지스틱(130)은 프레임(110)에 다양한 방법으로 연결될 수 있으나, 바람직하게는 용접을 통해 프레임(110)에 연결될 수 있다.
상세히, 지지스틱(130)은 마스크(120)와 교차하는 방향인 X축 방향으로 연장되어, 일단부가 제3 프레임(113)에, 타단부가 제4 프레임(114)에 설치될 수 있다. 즉, 제3 프레임(113)과 제4 프레임(114)은 지지스틱(130)의 양단부를 수용하는 수용홈을 구비할 수 있다. 상술한 바와 같이, 지지스틱(130)은 양단부에 인장력이 가해진 상태로 프레임(110)에 설치되는데, 이는 상술한 바와 같이 마스크(120)를 인장하여 프레임(110)에 설치하는 이유과 동일하다.
일 실시예에 있어서, 지지스틱(130)은 증착물질의 분사 방향(Z축 방향)을 기준으로 마스크(120)에 형성되는 제1 얼라인홀(123)과 중첩되는 제2 얼라인홀(131)을 구비한다. 이러한 구조에 따르면, 제1 얼라인홀(123)을 통과한 증착물질은 제2 얼라인홀(131)을 거쳐 기판(S) 측으로 분사될 수 있다.
도 1 및 도 2에는 제2 얼라인홀(131)이 제1 얼라인홀(123)보다 큰 것으로 묘사되어 있으나, 본 발명의 실시예들은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 얼라인홀(123)이 제2 얼라인홀(131)보다 크게 형성될 수도 있다. 또한, 제1 얼라인홀(123)과 제2 얼라인홀(131)의 크기가 서로 동일하게 형성될 수도 있다. 여기서 중요한 점은, 제1 얼라인홀(123)과 제2 얼라인홀(131)이 서로 중첩되는 영역, 상세히는 서로 중첩됨으로써 증착물질을 통과시키는 영역을 구비한다면, 제1 얼라인홀(123)과 제2 얼라인홀(131)이 어떠한 크기로 형성되는지는 중요하지 않다.
이하에서는, 도 3 내지 도 6을 참조하여 마스크(120)의 제1 얼라인홀(123)과 지지스틱(130)의 제2 얼라인홀(131)의 형성 구조에 따라 기판(S)에 증착되는 증착물질의 위치가 어떻게 달라지고, 이를 통해 기판(S)과 마스크(120)의 위치를 정렬하는 방법에 대해 자세하게 설명하기로 한다.
도 3은 도 1의 마스크 프레임 조립체를 통과한 증착물질이 증착되는 기판을 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 4는 도 1에 나타난 마스크의 각기 다른 위치에 제1 얼라인홀이 형성되는 모습을 나타내는 부분평면도이며, 도 5는 도 1에 나타난 지지스틱의 각기 다른 위치에 제2 얼라인홀이 형성되는 모습을 나타내는 부분평면도이고, 도 6은 도 1의 마스크 프레임 조립체를 통과한 증착물질이 기판의 얼라인키에 증착된 모습을 나타내는 평면도이다.
도 3에 나타난 기판(S)은 도 7의 참조부호 220과 동일한 구성요소로써, 글래스(glass) 기판이나, 플라스틱 기판이나, 유연성을 갖는 필름 기판을 포함할 수 있다. 또한, 기판(S)은 투명하거나, 반투명하거나, 불투명할 수 있다.
기판(S)은 증착물질이 증착되는 유효영역(DA)과, 증착물질이 증착되지 않는 비유효영역(NDA)로 구분된다. 상세히, 유효영역(DA)에는 마스크(120)의 패턴부(121)에 마련된 패턴홀(PH)을 통과한 증착물질이 증착될 수 있으며, 일반적으로 비유효영역(NDA)에는 마스크(120)의 리브부(122)에 의해 증착물질이 차단됨에 따라 증착물질이 증착되지 않는다. 하지만, 예외적으로 마스크(120)의 제1 얼라인홀(123)과 지지스틱(130)의 제2 얼라인홀(131)을 통과한 증착물질은 기판(S)의 비유효영역(NDA)에 증착될 수 있다.
기판(S)의 비유효영역(NDA)에는 증착물질의 분사 방향(Z축)을 기준으로 제1 얼라인홀(123) 및 제2 얼라인홀(131)에 인접하는 얼라인키(AK)가 형성될 수 있다. 제1 얼라인홀(123)과 제2 얼라인홀(131)을 차례대로 통과한 증착물질은 바로 이 얼라인키(AK)에 증착될 수 있다.
상세히, 도 6을 참조하면, 얼라인키(AK)는 복수개의 기준선(BL)을 포함할 수 있으며, 제1 얼라인홀(123)과 제2 얼라인홀(131)을 차례대로 통과한 증착물질은 기준선(BL)과 인접하는 위치(참조부호 A1, A2, A3, A4 또는 A5)에 증착될 수 있다.
일반적으로, 본 발명의 일 실시예를 따른 마스크 프레임 조립체(100)는 여러 개로 구성되며, 이때 각 마스크 프레임 조립체(100)에 형성되는 제1 얼라인홀(123)과 제2 얼라인홀(131)은 각기 다른 위치에 형성될 수 있다.
일 예로, 기판(S) 상에 증착되는 증착물질은 서로 다른 색을 방출할 수 있는 복수개의 서로 다른 물질로 준비될 수 있다. 그리고, 복수개의 서로 다른 물질로 구성되는 증착물질은 서로 다른 챔버(미도시)에서 서로 다른 마스크 프레임 조립체(100)를 통과하여 기판(S)에 각각 증착될 수 있다.
이때, 작업자 또는 자동제어장치(예컨대, 컴퓨터)는 기판(S) 상에 증착되는 각각의 증착물질이 설계된 위치에 정확하게 증착되는지 여부를 지속적으로 모니터링한다. 만약 증착물질이 설계된 위치를 벗어난 다른 위치에 증착될 경우, 작업자나 자동제어장치는 마스크 프레임 조립체(100)의 위치를 조정함으로써 증착물질이 기판(S) 상의 설계된 위치에 정확하게 증착될 수 있도록 한다.
마스크(120)에 형성되는 제1 얼라인홀(123)과 지지스틱(130)에 형성되는 제2 얼라인홀(131)은 바로 증착물질이 기판(S)의 설계된 위치에 정확하게 증착되는지 여부를 모니터링하는데 이용될 수 있다.
도 4에 나타난 두개의 마스크(120A)(120B)는 서로 다른 위치에 제1 얼라인홀(123_1)(123_2)이 형성된 경우를 나타낸다. 그리고 도 5는 서로 다른 위치에 제2 얼라인홀(131_1)(131_2)이 형성된 지지스틱(130A)(130B)을 나타낸다.
여기서, 상대적으로 좌측에 위치한 제1 얼라인홀(123_1)과 제2 얼라인홀(123_1)은 서로 중첩된다고 가정하고, 마찬가지로 상대적으로 우측에 위치한 제1 얼라인홀(123_2)과 제2 얼라인홀(123_2)이 서로 중첩된다고 가정하자.
상대적으로 좌측에 위치한 제1 얼라인홀(123_1)과 제2 얼라인홀(123_1)을 차례대로 통과한 증착물질은, 도 6에 나타난 기판(S)의 얼라인키(AK)의 참조부호 A1에 해당하는 영역에 증착될 수 있다. 한편, 상대적으로 우측에 위치한 제1 얼라인홀(123_2)과 제2 얼라인홀(123_2)을 차례대로 통과한 증착물질은, 도 6에 나타난 얼라인키(AK)의 참조부호 A2에 해당하는 영역에 증착될 수 있다. 여기서, 참조부호 A1과 A2에 증착된 증착물질은 서로 다른 색을 방출하는 물질일 수 있다.
도면에 나타나지는 않았으나, 도 4에 나타난 제1 얼라인홀(123_1)(123_2)은 도면에 표시된 위치보다 더 좌측에 형성될 수도 있고, 우측에 형성될 수도 있다. 마찬가지로, 도 5에 나타난 제2 얼라인홀(131_1)(131_2) 또한 도면에 표시된 위치보다 더 좌측에 형성될 수도 있고, 우측에 형성될 수도 있다.
여기서 중요한 점은, 제1 얼라인홀(123)과 제2 얼라인홀(131)이 어느 특정한 위치에 형성된다는 점이 아니라, 제1 얼라인홀(123)과 제2 얼라인홀(131)을 통과한 증착물질이 도 6의 얼라인키(AK)에 표시된 증착 위치, 즉 참조부호 A1, A2, A3, A4 및 A5 중 어느 하나에 증착된다는 점이다. 즉, 제1 얼라인홀(123)과 제2 얼라인홀(131)은 도 6의 얼라인키(AK)에 형성되는 복수개의 기준선(BL) 중 하나에 인접하는 위치에 증착물질이 증착되도록 마스크(120)나 지지스틱(130)의 각기 다른 위치에 형성될 수 있다.
이와 같이, 제1 얼라인홀(123)과 제2 얼라인홀(131)을 차례대로 통과하여 도 6의 참조부호 A1, A2, A3, A4 및 A5 중 어느 하나에 증착된 증착물질은 얼라인키(AK)의 기준선(BL)들 중 하나에 인접하는 곳에 위치할 수 있다. 이렇게 도 6의 참조부호 A1, A2, A3, A4 및 A5 중 어느 하나에 증착된 증착물질의 증착 위치와, 얼라인키(AK)에 형성된 기준선(BL)의 위치를 서로 대조함으로써, 기판(S) 상의 설계된 위치에 증착물질이 정확하게 증착되는지 여부를 실시간으로 모니터링할 수 있게 된다.
여기서, 도 6에 나타난 얼라인키(AK)및 기준선(BL)의 구조 및 위치는 일 예시로써, 도면에 나타난 배치와는 상이한 위치에 형성될 수 있으며,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 프레임 조립체(100)를 이용하여 증착할 수 있는 기판(S, 320)의 예로써, 유기 발광 표시 장치의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 도 3에 도시된 기판의 세부 구조를 나타내는 단면도이다.
도 7을 참조하면, 기판(320)상에 버퍼층(330)이 형성되어 있고, 이 버퍼층(330) 상부로 박막트랜지스터(TFT)가 구비된다.
박막트랜지스터(TFT)는 활성층(331)과, 이 활성층(331)을 덮도록 형성된 게이트 절연막(332)과, 게이트 절연막(332) 상부의 게이트 전극(333)을 갖는다.
게이트 전극(333)을 덮도록 층간 절연막(334)이 형성되며, 층간 절연막(334)의 상부에 소스 전극(335a) 및 드레인 전극(335b)이 형성된다.
소스 전극(335a) 및 드레인 전극(335b)은 게이트 절연막(332) 및 층간 절연막(334)에 형성된 컨택홀에 의해 활성층(331)의 소스 영역 및 드레인 영역에 각각 접촉된다.
그리고, 상기 드레인 전극(335b)에 유기 발광 소자(OLED)의 화소전극(321)이 연결된다. 화소전극(321)은 평탄화막(337) 상부에 형성되어 있으며, 이 화소전극(321) 위에 서브화소 영역을 구획하는 화소정의막(Pixel defining layer: 338)이 형성된다.
참조부호 339는 증착 시 마스크(120)와의 간격을 유지하여 마스크(120) 접촉에 의한 기판(320)측 부재들의 손상을 막기 위한 스페이서를 나타내며, 스페이서(339)는 화소정의막(338)의 일부가 돌출된 형태로 형성될 수 있다.
그리고, 이 화소정의막(338)의 개구부에 유기 발광 소자(OLED)의 발광층(326)이 형성되고, 이들 상부에 대향전극(327)이 증착된다. 즉, 화소정의막(338)으로 둘러싸인 개구부가 적색화소(R), 녹색화소(G), 및 청색화소(B)와 같은 한 서브화소의 영역이 되며, 그 안에 해당 색상의 발광층(326)이 형성되는 것이다.
따라서, 마스크(120)의 패턴부(121)에 형성된 패턴홀(PH)들이 발광층(326)에 대응하도록 마스크 프레임 조립체(100)를 준비하면, 증착 공정을 통해 원하는 패턴의 발광층(326)을 형성할 수 있다. 그리고, 상기 단위셀은 하나의 유기 발광 표시 장치의 디스플레이 영역에 해당될 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.
100: 마스크 프레임 조립체 122: 리브부
110: 프레임 123: 제1 얼라인홀
120: 마스크 130: 지지스틱
121: 패턴부 131: 제2 얼라인홀

Claims (8)

  1. 증착원에서 분사되는 증착물질이 기판의 유효영역에 증착되도록 상기 증착물질의 일부를 통과시키고, 다른 일부는 차단시키는 마스크 프레임 조립체에 있어서,
    개구부를 갖는 프레임;
    상기 증착물질을 통과시키는 패턴부와, 상기 패턴부를 둘러싸도록 형성되어 상기 증착물질을 차단하는 리브부를 포함하고, 양단부가 상기 프레임에 설치되는 마스크; 및
    상기 개구부를 가로지르도록 형성되어 양단부가 프레임에 설치되고, 상기 리브부를 지지하는 지지스틱;을 포함하고,
    상기 마스크는 상기 리브부에 형성되어 상기 증착물질을 통과시키는 제1 얼라인홀을 포함하고,
    상기 지지스틱은 상기 증착물질의 분사 방향을 기준으로 상기 제1 얼라인홀과 중첩되는 제2 얼라인홀을 포함하는, 마스크 프레임 조립체.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 기판은 상기 증착물질의 분사 방향을 기준으로 상기 제1 얼라인홀 및 상기 제2 얼라인홀에 인접하는 얼라인키를 포함하고,
    상기 제1 얼라인홀 및 상기 제2 얼라인홀을 차례대로 통과하여 상기 기판에 증착된 상기 증착물질의 증착 위치와 상기 얼라인키의 위치를 대조함으로써 상기 기판과 상기 마스크를 정렬하는 것을 특징으로 하는, 마스크 프레임 조립체.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 얼라인키는 복수개의 기준선을 포함하고,
    상기 제1 얼라인홀은 상기 복수개의 기준선들 중 하나에 인접하는 위치에 상기 증착물질이 증착되도록 상기 마스크의 각기 다른 위치에 형성 가능한 것을 특징으로 하는, 마스크 프레임 조립체.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 얼라인키는 복수개의 기준선을 포함하고,
    상기 제2 얼라인홀은 상기 복수개의 기준선들 중 하나에 인접하는 위치에 상기 증착물질이 증착되도록 상기 지지스틱의 각기 다른 위치에 형성 가능한 것을 특징으로 하는, 마스크 프레임 조립체.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 프레임은 상기 지지스틱의 상기 양단부를 수용하는 수용홈을 포함하고,
    상기 지지스틱의 상기 양단부는 상기 수용홈에 수용되어 상기 프레임과 결합되는, 마스크 프레임 조립체.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 얼라인홀은 상기 제1 얼라인홀을 통과하는 상기 증착물질의 적어도 일부를 통과시키는, 마스크 프레임 조립체.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 마스크는 상기 지지스틱과 수직으로 교차하는, 마스크 프레임 조립체.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 마스크는 적어도 하나의 스틱 마스크를 포함하는, 마스크 프레임 조립체.
KR1020160091442A 2016-07-19 2016-07-19 마스크 프레임 조립체 KR102544244B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160091442A KR102544244B1 (ko) 2016-07-19 2016-07-19 마스크 프레임 조립체
US15/653,471 US10290807B2 (en) 2016-07-19 2017-07-18 Mask frame assembly

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160091442A KR102544244B1 (ko) 2016-07-19 2016-07-19 마스크 프레임 조립체

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180009846A true KR20180009846A (ko) 2018-01-30
KR102544244B1 KR102544244B1 (ko) 2023-06-19

Family

ID=60988843

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160091442A KR102544244B1 (ko) 2016-07-19 2016-07-19 마스크 프레임 조립체

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10290807B2 (ko)
KR (1) KR102544244B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111485194A (zh) * 2019-01-29 2020-08-04 大日本印刷株式会社 蒸镀掩模、蒸镀掩模装置及其制造方法、中间体、蒸镀方法及有机el显示装置的制造方法
US11501992B2 (en) 2019-01-29 2022-11-15 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Vapor deposition mask and method for manufacturing same, vapor deposition mask device and method for manufacturing same, intermediate, vapor deposition method, and method for manufacturing organic EL display device

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106480404B (zh) * 2016-12-28 2019-05-03 京东方科技集团股份有限公司 一种掩膜集成框架及蒸镀装置
KR102418967B1 (ko) * 2017-10-26 2022-07-08 삼성디스플레이 주식회사 플렉서블 표시 장치
US11408063B2 (en) * 2018-09-28 2022-08-09 Samsung Display Co., Ltd. Mask frame assembly and method of manufacturing the same
JP7487481B2 (ja) * 2019-02-06 2024-05-21 大日本印刷株式会社 蒸着マスク装置、マスク支持機構及び蒸着マスク装置の製造方法
CN109750256B (zh) * 2019-03-25 2020-12-18 京东方科技集团股份有限公司 掩膜组件的制备方法、掩膜组件
CN110048007B (zh) * 2019-04-25 2022-03-08 云谷（固安）科技有限公司 掩膜版及其制造方法
WO2021092759A1 (zh) * 2019-11-12 2021-05-20 京东方科技集团股份有限公司 掩模板
KR20210106616A (ko) * 2020-02-20 2021-08-31 삼성디스플레이 주식회사 마스크 조립체, 표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법
KR20220043998A (ko) * 2020-09-28 2022-04-06 삼성디스플레이 주식회사 마스크-프레임 어셈블리 및 이를 이용한 유기발광 디스플레이 장치 제조방법
CN114981468B (zh) * 2020-12-25 2023-11-28 京东方科技集团股份有限公司 掩模板遮片和掩模板设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050033086A (ko) * 2003-10-04 2005-04-12 삼성오엘이디 주식회사 유기 전자 발광 소자의 박막 증착용 마스크 프레임 조립체및, 그것을 이용한 박막 증착 방법
KR20070079924A (ko) * 2006-02-03 2007-08-08 캐논 가부시끼가이샤 마스크막형성방법 및 마스크막형성장치
KR101030030B1 (ko) * 2009-12-11 2011-04-20 삼성모바일디스플레이주식회사 마스크 조립체

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4609759B2 (ja) 2005-03-24 2011-01-12 三井造船株式会社 成膜装置
KR100903624B1 (ko) 2007-11-23 2009-06-18 삼성모바일디스플레이주식회사 평판 표시장치의 박막 증착용 마스크 조립체
KR101107159B1 (ko) 2009-12-17 2012-01-25 삼성모바일디스플레이주식회사 평판 표시장치의 박막 증착용 마스크 조립체
KR101837624B1 (ko) 2011-05-06 2018-03-13 삼성디스플레이 주식회사 박막 증착용 마스크 프레임 조립체 및 그 제조방법
KR20140017767A (ko) * 2012-07-31 2014-02-12 삼성디스플레이 주식회사 증착용 마스크 및 이의 정렬 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050033086A (ko) * 2003-10-04 2005-04-12 삼성오엘이디 주식회사 유기 전자 발광 소자의 박막 증착용 마스크 프레임 조립체및, 그것을 이용한 박막 증착 방법
KR20070079924A (ko) * 2006-02-03 2007-08-08 캐논 가부시끼가이샤 마스크막형성방법 및 마스크막형성장치
KR101030030B1 (ko) * 2009-12-11 2011-04-20 삼성모바일디스플레이주식회사 마스크 조립체

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111485194A (zh) * 2019-01-29 2020-08-04 大日本印刷株式会社 蒸镀掩模、蒸镀掩模装置及其制造方法、中间体、蒸镀方法及有机el显示装置的制造方法
US11501992B2 (en) 2019-01-29 2022-11-15 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Vapor deposition mask and method for manufacturing same, vapor deposition mask device and method for manufacturing same, intermediate, vapor deposition method, and method for manufacturing organic EL display device

Also Published As

Publication number Publication date
KR102544244B1 (ko) 2023-06-19
US20180026189A1 (en) 2018-01-25
US10290807B2 (en) 2019-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20180009846A (ko) 마스크 프레임 조립체
US8852346B2 (en) Mask frame assembly for thin layer deposition and organic light emitting display device
KR101820020B1 (ko) 박막 증착용 마스크 프레임 어셈블리
US8701592B2 (en) Mask frame assembly, method of manufacturing the same, and method of manufacturing organic light-emitting display device using the mask frame assembly
CN106169535B (zh) 掩模以及利用其使有机发光显示设备的像素图案化的方法
KR102014479B1 (ko) 단위 마스크 스트립 및 이를 이용한 유기 발광 표시장치의 제조방법
KR101182440B1 (ko) 박막 증착용 마스크 프레임 조립체
US8151729B2 (en) Mask assembly and method of fabricating the same
KR102411540B1 (ko) 마스크 프레임 조립체, 그 제조 방법 및 표시 장치의 제조 방법
KR102432350B1 (ko) 마스크 프레임 조립체, 이를 포함하는 증착 장치 및 표시 장치의 제조 방법
KR20170141854A (ko) 마스크 프레임 조립체 및 그 제조방법
US20170358746A1 (en) Mask frame assembly for thin layer deposition, method of manufacturing the same, and method of manufacturing display apparatus by using the mask frame assembly
KR20160127290A (ko) 마스크 프레임 조립체, 그 제조 방법 및 표시 장치의 제조 방법
KR20040082959A (ko) 성막용 마스크, 유기 ｅｌ 패널, 및 유기 ｅｌ 패널의제조 방법
KR102106333B1 (ko) 마스크 조립체 및 이를 이용한 유기 발광 표시 장치의 제조 방법
KR20160033338A (ko) 마스크 프레임 조립체, 그 제조 방법 및 유기 발광 표시 장치의 제조 방법
US20200385856A1 (en) Vapor deposition mask
KR101097305B1 (ko) 더미 슬릿부를 차단하는 차단부를 구비한 고정세 증착 마스크, 상기 고정세 증착 마스크를 이용한 유기 발광 소자의 제조 방법, 및 상기 제조 방법에 의해 제조된 유기 발광 소자
KR20150042601A (ko) 박막 증착용 마스크 및 이를 사용한 유기 발광 표시 장치의 제조 방법 및 유기 발광 표시 장치
CN112909067B (zh) 显示面板及掩膜版组件
US20200232091A1 (en) Mask frame assembly and manufacturing method thereof
KR101930265B1 (ko) 새도우 마스크 및 이를 이용한 유기발광 다이오드 표시장치의 제조방법
CN111534786A (zh) 掩膜框架组件以及采用该掩膜框架组件的沉积装置
KR20200036998A (ko) 마스크 프레임 조립체 및 그 제조방법
JP2013020711A (ja) 有機ｅｌ装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant