KR20180085114A - 마스크 프레임 어셈블리 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 마스크와 기판 간의 밀착성을 향상시킬 수 있는 마스크 프레임 어셈블리에 관한 것으로, 프레임 및 상기 프레임에 결합된 마스크를 포함하는 마스크 프레임 어셈블리에 있어서, 마스크는, 마스크의 패턴 영역에 위치한 패턴 홀; 패턴 영역을 제외한 마스크의 비패턴 영역에 위치하며, 패턴 홀보다 더 큰 크기를 갖는 더미 홀을 포함한다.
Description
본 발명은 유기 발광 표시 장치 제조용 마스크 프레임 어셈블리에 관한 것으로, 특히 마스크와 기판 간의 밀착성을 향상시킬 수 있는 마스크 프레임 어셈블리에 대한 것이다.
최근 평면 디스플레이 분야에서는 비약적인 발전이 이루어지고 있는데, 특히 LCD(Liquid Crystal Display)를 선두로 하여 등장하기 시작한 평면 디스플레이는 CRT(Cathode Ray Tube)를 추월하여, 최근에는 PDP(Plasma Display Panel), VFD(Visual Fluorescent Display), FED(Field Emission Display), LED(Light Emitting Diode), EL(Electroluminescence) 등의 디스플레이 소자가 치열한 각축을 벌이고 있는 상황이며, 각각 시인성, 색감 및 제조공정의 면에서 많은 개선이 이루어져, 그 응용분야를 넓혀가고 있다.
특히, 최근에는 표시장치의 대형화에 따른 공간 점유가 작은 평판 디스플레이 패널로서 유기 발광 표시 장치가 주목되고 있다. 유기 발광 표시 장치는 유기 EL 표시 장치로도 불리는 바, 이 표시 장치는 매우 얇은 두께를 가질 뿐 아니라, 15V 이하의 낮은 전압으로도 구동될 수 있다.
이와 같은 유기 발광 표시 장치의 표시 패널에 각종 금속 패턴 및 절연막 패턴이 위치하는 바, 이들 패턴들은 마스크 프레임 어셈블리를 통해 그 표시 패널의 기판에 증착된다. 이때, 이 마스크 프레임 어셈블리의 마스크와 기판 간의 밀착성이 매우 중요하다.
본 발명은 마스크와 기판 간의 밀착성을 향상시킬 수 있는 마스크 프레임 어셈블리를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 마스크 프레임 어셈블리는 프레임 및 상기 프레임에 결합된 마스크를 포함하는 마스크 프레임 어셈블리에 있어서, 상기 마스크는, 상기 마스크의 패턴 영역에 위치한 패턴 홀; 상기 패턴 영역을 제외한 상기 마스크의 비패턴 영역에 위치하며, 상기 패턴 홀보다 더 큰 크기를 갖는 더미 홀을 포함한다.
상기 더미 홀은 상기 패턴 홀의 1.5배 내지 50배 이상의 크기를 갖는다.
상기 더미 홀은 복수의 더미 홀들을 포함하며; 상기 복수의 더미 홀들은 상기 마스크의 변을 따라 배치된다.
상기 마스크는 서로 다른 길이의 변들을 포함하며, 상기 복수의 더미 홀들은 더 긴 길이의 변을 따라 배치된다.
상기 변을 따라 배치된 더미 홀들의 간격은 상기 변을 따라 점진적으로 증가한다.
상기 마스크는 서로 다른 길이의 변들을 포함하며, 상기 더미 홀은 더 작은 길이의 변과 상기 패턴 영역 사이에 위치하지 않는다.
상기 패턴 영역은 복수의 패턴 영역들을 포함하며; 상기 더미 홀은 인접한 패턴 영역들 사이에 위치하지 않는다.
상기 패턴 영역과 상기 더미 홀 사이의 간격은 0.1mm보다 더 크거나 이와 같다.
상기 더미 홀은 상기 패턴 영역보다 상기 마스크의 변에 더 근접하게 위치한다.
상기 마스크는 제 1 변 및 상기 제 1 변보다 더 긴 길이의 제 2 변을 포함하며; 상기 제 2 변에 평행한 방향으로 측정된 더미 홀의 길이는 상기 제 1 변의 길이보다 더 크고 상기 제 2 변의 길이보다 더 작다.
상기 제 1 변에 평행한 방향으로 측정된 더미 홀의 길이는 상기 제 1 변의 길이보다 더 작다.
상기 더미 홀은 사각형, 원형 및 타원형 중 어느 하나의 형상을 갖는다.
상기 더미 홀은, 상기 마스크의 변을 따라 배치된 제 1 더미 홀들; 및 인접한 제 1 더미 홀들 사이의 마스크 부분과 상기 마스크의 변 사이에 위치한 제 2 더미 홀을 포함한다.
상기 더미 홀은 상기 마스크의 변을 따라 배치된 제 1 더미 홀들 및 제 2 더미 홀들을 포함하며; 상기 제 2 더미 홀의 일부는 서로 인접한 제 1 더미 홀들 사이의 마스크 부분과 그 마스크의 변 사이에 위치하고, 그 제 2 더미 홀의 다른 일부는 그 인접한 제 1 더미 홀들 중 어느 하나의 제 1 더미 홀과 상기 변 사이에 위치하고, 그리고 그 제 2 더미 홀의 또 다른 일부는 그 인접한 제 1 더미 홀들 중 다른 하나의 제 1 더미 홀과 상기 변 사이에 위치한다.
상기 마스크는 p개의 층들을 포함하며, 상기 더미 홀은 q개의 층들을 관통하며; 상기 p는 1보다 더 큰 자연수이며, 상기 q는 상기 p보다 더 작은 자연수이다.
상기 패턴 홀은 p개의 층들을 관통한다.
마스크 프레임 어셈블리는 상기 더미 홀과 중첩하게 상기 마스크 상에 위치한 차단막을 더 포함한다.
상기 차단막은 상기 마스크에 탈부착 가능하게 결합된다.
본 발명에 따른 마스크 프레임 어셈블리는 다음과 같은 효과를 제공한다.
본 발명에 따르면, 더미 홀에 의해 마스크의 곡률 반경이 제어될 수 있다. 따라서, 마스크와 기판 간의 밀착성이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 마스크 프레임 어셈블리의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 어느 하나의 마스크의 평면도이다.
도 3은 도 1의 I-I'의 선을 따라 자른 단면도이다.
도 4는 도 1의 I-I'의 선을 따라 자른 다른 실시예의 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 어느 하나의 마스크의 다른 실시예에 대한 평면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 어느 하나의 마스크의 또 다른 실시예에 대한 평면도이다.
도 7은 도 1에 도시된 어느 하나의 마스크의 또 다른 실시예에 대한 평면도이다.
도 8은 도 1에 도시된 어느 하나의 마스크의 또 다른 실시예에 대한 평면도이다.
도 9는 도 1에 도시된 어느 하나의 마스크의 또 다른 실시예에 대한 평면도이다.
도 10은 도 1에 도시된 어느 하나의 마스크의 또 다른 실시예에 대한 평면도이다.
도 11은 도 1에 도시된 어느 하나의 마스크의 또 다른 실시예에 대한 평면도이다.
도 12는 도 1에 도시된 어느 하나의 마스크의 또 다른 실시예에 대한 평면도이다.
도 13은 도 12의 I-I'의 선을 따라 자른 단면도이다.
도 14는 본 발명의 한 실시예에 따른 마스크 프레임 어셈블리를 이용하여 기판 상에 패턴을 형성하는 방법을 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 한 실시예에 따른 마스크 프레임 어셈블리를 이용하여 제조된 유기 발광 표시 장치의 하나의 화소에 대한 일 예를 나타낸 도면이다.
도 16은 도 15의 I-I'의 선을 따라 자른 단면도이다.
도 17a, 17b, 18a 및 18b는 본 발명에 따른 마스크 프레임 어셈블리의 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 어느 하나의 마스크의 평면도이다.
도 3은 도 1의 I-I'의 선을 따라 자른 단면도이다.
도 4는 도 1의 I-I'의 선을 따라 자른 다른 실시예의 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 어느 하나의 마스크의 다른 실시예에 대한 평면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 어느 하나의 마스크의 또 다른 실시예에 대한 평면도이다.
도 7은 도 1에 도시된 어느 하나의 마스크의 또 다른 실시예에 대한 평면도이다.
도 8은 도 1에 도시된 어느 하나의 마스크의 또 다른 실시예에 대한 평면도이다.
도 9는 도 1에 도시된 어느 하나의 마스크의 또 다른 실시예에 대한 평면도이다.
도 10은 도 1에 도시된 어느 하나의 마스크의 또 다른 실시예에 대한 평면도이다.
도 11은 도 1에 도시된 어느 하나의 마스크의 또 다른 실시예에 대한 평면도이다.
도 12는 도 1에 도시된 어느 하나의 마스크의 또 다른 실시예에 대한 평면도이다.
도 13은 도 12의 I-I'의 선을 따라 자른 단면도이다.
도 14는 본 발명의 한 실시예에 따른 마스크 프레임 어셈블리를 이용하여 기판 상에 패턴을 형성하는 방법을 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 한 실시예에 따른 마스크 프레임 어셈블리를 이용하여 제조된 유기 발광 표시 장치의 하나의 화소에 대한 일 예를 나타낸 도면이다.
도 16은 도 15의 I-I'의 선을 따라 자른 단면도이다.
도 17a, 17b, 18a 및 18b는 본 발명에 따른 마스크 프레임 어셈블리의 효과를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 소자 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 아래에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 그에 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 제 1, 제 2, 제 3 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고, 제 1 구성 요소가 제 2 또는 제 3 구성 요소 등으로 명명될 수 있으며, 유사하게 제 2 또는 제 3 구성 요소도 교호적으로 명명될 수 있다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 도 1 내지 도 18b를 참조로 본 발명에 따른 마스크 프레임 어셈블리를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 마스크 프레임 어셈블리의 사시도이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 마스크 프레임 어셈블리(500)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 마스크 프레임(510) 및 적어도 하나의 마스크(520)를 포함한다. 도 1에는 복수의 마스크(520)들이 도시되어 있으나, 본 발명의 마스크 프레임 어셈블리(500)는 하나의 마스크(520)를 포함할 수도 있다.
마스크 프레임(510)은 폐곡선의 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 마스크 프레임(510)은 사각형의 폐곡선의 형상을 가질 수 있다. 이때, 마스크 프레임(510)은 4개의 프레임들(511, 512, 513, 514)을 포함할 수 있다. 이 4개의 프레임들(511 내지 514)에 의해 마스크 프레임(510)의 개구부(515)가 정의된다. 이 개구부(515)는 사각형의 형상을 가질 수 있다.
4개의 프레임들(511, 512, 513, 514) 중 서로 마주보는 2개의 프레임들은 서로 동일한 길이를 가질 수 있다. 예를 들어, 제 1 프레임(511)과 제 2 프레임(512)은 Y축 방향을 따라 서로 마주보는 바, 이 제 1 프레임(511)의 길이와 제 2 프레임(512)의 길이는 동일하다. 또한, 이 제 1 프레임(511)과 제 2 프레임(512)은 서로 평행하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 프레임(511)과 제 2 프레임(512)은 각각 X축에 평행하게 배치될 수 있다.
또한, 제 3 프레임(513)과 제 4 프레임(514)은 X축 방향을 따라 서로 마주보는 바, 이 제 3 프레임(513)의 길이와 제 4 프레임(514)의 길이는 동일하다. 또한, 이 제 3 프레임(513)과 제 4 프레임(514)은 서로 평행하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 3 프레임(513)과 제 4 프레임(514)은 각각 Y축에 평행하게 배치될 수 있다.
한편, 서로 이웃한 2개의 프레임들은 서로 다른 길이를 가질 수 있다. 예를 들어, 제 1 프레임(511)과 제 3 프레임(513)은 서로 다른 길이를 가질 수 있다. 더욱 구체적인 예로서, 제 3 프레임(513)의 길이는 제 1 프레임(511)의 길이보다 더 클 수 있다. 마찬가지로, 제 2 프레임(512)과 제 4 프레임(514)은 서로 다른 길이를 가질 수 있다. 더욱 구체적인 예로서, 제 4 프레임(514)의 길이는 제 2 프레임(512)의 길이보다 더 클 수 있다.
서로 이웃한 프레임들 사이의 내각은 직각일 수 있다. 예를 들어, 제 1 프레임(511)과 제 3 프레임(513)이 이루는 각은 직각일 수 있다. 또한, 제 2 프레임(512)과 제 4 프레임(514)이 이루는 각은 직각일 수 있다.
마스크 프레임(510)과 마스크(520)는 용접에 의해 서로 결합될 수 있는 바, 이러한 용접시 발생되는 열 등에 변형되지 않도록 마스크 프레임(510)은 높은 강성을 갖는 금속 재질로 이루어질 수 있다.
정밀한 증착 패턴을 위해 마스크(520)와 기판(405)은 견고하게 밀착되는 것이 바람직하다. 이를 위해, 마스크(520)는 작은 두께를 가질 수 있다. 이 마스크(520)는 스테인레스 스틸, 인바(invar), 니켈(Ni), 코발트(Co), 니켈 합금, 니켈-코발트 합금 등의 재질로 이루어질 수 있다.
일반적으로, 마스크(520)의 면적이 클수록 이의 중심부는 중력 방향(예를 들어, Z축의 방대 방향)으로 더욱 많이 처지게 된다. 따라서, 사용하고자 하는 마스크(520)의 면적(이하, 목표 면적)이 클 경우, 도 1에 도시된 바와 같이, 서로 분리된 복수의 마스크(520)들이 사용된다. 이 복수의 마스크(520)들은 각각 전술된 목표 면적보다 더 작은 면적을 갖는다. 이 복수의 마스크(520)들의 각 면적의 총합은 목표 면적과 동일할 수 있다. 이와 같이, 상대적으로 작은 면적을 가지며 서로 분리된 복수의 마스크(520)들이 사용될 경우 목표 면적이 증가하더라도 마스크(520)의 처짐이 최소화될 수 있다.
복수의 마스크(520)들은 Y축 방향을 따라 마스크 프레임(510) 상에 배열된다. 마스크(520)의 서로 마주보는 양측 가장자리들은 각각 마스크 프레임(510) 상에 위치한다. 예를 들어, 마스크(520)의 일측 가장자리는 제 3 프레임(513) 상에 위치하며, 그 마스크(520)의 타측 가장자리는 제 4 프레임(514) 상에 위치한다. 이때, 그 마스크(520)의 일측 가장자리와 제 3 프레임(513)이 용접에 의해 서로 결합될 수 있으며, 그 마스크(520)의 타측 가장자리와 제 4 프레임(514)이 용접에 의해 서로 결합될 수 있다.
마스크(520)의 양 가장자리들을 제외한 나머지 부분은 프레임 마스크(520)의 개구부(515) 상에 위치한다. 다시 말하여, 마스크(520)의 양 가장자리들을 제외한 나머지 부분은 그 개구부(515)와 중첩한다.
마스크(520)는 X축 방향 및 그 X축의 반대 방향으로 인장된다. 예를 들어, 제 3 프레임(513)과 중첩하는 마스크(520)의 일측 가장자리는 X축의 반대 방향으로 잡아당겨지며, 제 4 프레임(514)과 중첩하는 마스크(520)의 타측 가장자리는 X축 방향으로 잡아당겨진다. 이러한 인장에 의해 마스크(520)의 X축 방향으로의 길이(이하, 제 1 길이)는 그 마스크(520)의 Y축 방향으로의 길이(이하, 제 2 길이)보다 더 크다.
복수의 마스크(520)들 중 적어도 2개의 제 1 길이는 서로 동일할 수 있다. 예를 들어, 각 마스크(520)는 모두 동일한 제 1 길이를 가질 수 있다.
또한, 복수의 마스크(520)들 중 적어도 2개의 제 2 길이는 서로 동일할 수 있다. 예를 들어, 각 마스크(520)는 모두 동일한 제 2 길이를 가질 수 있다.
복수의 마스크(520)들 중 적어도 2개는 동일한 면적을 가질 수 있다. 예를 들어, 각 마스크(520)는 모두 동일한 면적을 가질 수 있다.
마스크(520)는 Z축 방향으로 서로 마주보는 면들을 포함하는 바, 이 면들 중 한 면은 마스크 프레임(510)과 마주보며, 다른 한 면은 기판(405)과 마주본다. 예를 들어, 그 2개의 면들 중 하나를 제 1 면으로 정의하고, 다른 하나를 제 2 면으로 정의할 때, 마스크(520)의 제 1 면은 마스크 프레임(510)과 마주보며, 그 마스크(520)의 제 2 면은 기판(405)과 마주본다.
도 2는 도 1에 도시된 어느 하나의 마스크(520)의 평면도이고, 도 3은 도 1의 I-I'의 선을 따라 자른 단면도이고, 도 4는 도 1의 I-I'의 선을 따라 자른 다른 실시예의 단면도이다.
마스크(520)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 패턴 영역(A1) 및 비패턴 영역(A2)을 포함한다. 구체적으로, 마스크(520)의 영역은 패턴 영역(A1) 및 비패턴 영역(A2)을 포함한다. 패턴 영역(A1)은 비패턴 영역(A2)에 의해 둘러싸여 있다. 도 2의 마스크(520)는 복수의 패턴 영역(A1)들을 포함하는 바, 이와 달리 마스크(520)는 하나의 패턴 영역(A1)을 포함할 수도 있다.
마스크(520)는 이를 관통하는 패턴 홀(770) 및 더미 홀(880)을 갖는다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 마스크(520)는 복수의 패턴 홀(770)들 및 복수의 더미 홀(880)들을 가질 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 마스크(520)는 Z축 방향을 따라 배치된 2개의 층들(601, 602)을 포함할 수 있다. 패턴 홀(770)은 제 1 층(601) 및 제 2 층(602)을 관통할 수 있다. 마찬가지로, 더미 홀(880)은 제 1 층(601) 및 제 2 층(602)을 관통할 수 있다. 도면에 도시되지 않았지만, 마스크(520)는 1개의 층 또는 3개 이상의 층들을 포함할 수 있다. 마스크(520)가 n개의 층들을 포함할 경우, 패턴 홀(770)은 그 n개의 층들을 모두 관통할 수 있다. 여기서, n은 자연수이다. 마찬가지로, 마스크(520)가 n개의 층들을 포함할 경우, 더미 홀(880)은 그 n개의 층들을 모두 관통할 수 있다. n개의 층들은 모두 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 마스크(520)가 2개 이상의 층들을 포함할 경우, 적어도 하나의 더미 홀(880)은 그 2개 이상의 층들보다 더 적은 수의 층들을 관통할 수 있다. 다시 말하여, 마스크(520)가 p개의 층들을 포함할 경우, 더미 홀(880)은 q개의 층들을 관통할 수 있다. 여기서, p는 1보다 더 큰 자연수이며, q는 p보다 더 작은 자연수이다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 마스크(520)가 제 1 층(601) 및 제 2 층(602)을 포함할 경우, 더미 홀(880)은 제 1 층(601) 및 제 2 층(602) 중 어느 하나의 층을 관통할 수 있다. 더욱 구체적인 예로서, 더미 홀(880)은 제 1 층(601)을 관통하는 홀일 수 있다. 다시 말하여, 더미 홀(880)은 제 2 층(602)을 관통하지 않고, 제 1 층(601)만을 관통할 수 있다. 이와 반대로, 더미 홀(880)은 제 1 층(601)을 관통하지 않고, 제 2 층(602)만을 관통할 수도 있다.
패턴 홀(770)은 마스크(520)의 패턴 영역(A1)에 위치한다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 패턴 홀(770)들은 각 패턴 영역(A1)에 위치한다. 패턴 홀(770)을 통해 증착 물질이 기판(405)에 증착된다.
더미 홀(880)은 마스크(520)의 패턴 영역(A1)을 제외한 영역에 위치한다. 다시 말하여, 더미 홀(880)은 마스크(520)의 비패턴 영역(A2)에 위치한다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 더미 홀(880)들은 비패턴 영역(A2)에 위치한다.
더미 홀(880)은 패턴 홀(770)보다 더 큰 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 더미 홀(880)의 크기는 패턴 홀(770)의 크기의 약 1.5배 내지 50배 이상일 수 있다. 더욱 구체적인 예로서, 더미 홀(880)의 크기는 패턴 홀(770)의 크기의 약 30배일 수 있다.
더미 홀(880)들은 마스크(520)의 서로 마주보는 변들 중 어느 한 변을 따라 위치할 수 있다. 예를 들어, 마스크(520)는 X축 방향을 따라 연장된 제 1 변(301), 그 제 1 변(301)과 마주보는 제 2 변(302), 제 1 변(301)의 일측 단부와 제 2 변(302)의 일측 단부 사이에 위치하며 Y축 방향을 따라 연장된 제 3 변(303), 제 1 변(301)의 타측 단부와 제 2 변(302)의 타측 단부 사이에 위치하며 제 3 변(303)과 마주보는 제 4 변(304)을 포함하는 바, 전술된 더미 홀(880)들은 제 1 변(301) 및 제 2 변(302) 중 어느 한 변을 따라 위치할 수 있다. 이때, 도 2에 도시된 바와 같이, 더미 홀(880)들은 제 1 변(301) 및 제 2 변(302) 중 제 1 변(301)에 더 근접하게 위치할 수 있다.
한편, 더미 홀(880)은 마스크(520)의 변들 중 더 작은 길이의 변과 그 마스크(520)의 패턴 영역(A1) 사이에 위치하지 않는다. 예를 들어, 더미 홀(880)은 제 3 변(303)과 그 제 3 변(303)에 가장 근접한 패턴 영역(A1) 사이에 위치하지 않는다. 또한, 더미 홀(880)은 제 4 변(304)과 그 제 4 변(304)에 가장 근접한 패턴 영역(A1) 사이에도 위치하지 않는다.
또 한편, 더미 홀(880)은 인접한 패턴 영역(A1)들 사이에 위치하지 않는다.
복수의 더미 홀(880)들은 모두 동일한 크기를 가질 수 있다. 또 다른 실시예로서, 복수의 더미 홀(880)들 중 적어도 2개는 서로 다른 크기를 가질 수 있다.
더미 홀(880)들의 간격(d1)은 동일할 수 있다. 예를 들어, X축 방향을 따라 인접하게 배열된 3개의 더미 홀(880)들을 각각 제 1 더미 홀(880), 제 2 더미홀 및 제 3 더미 홀(880)로 정의할 경우, 서로 인접한 제 1 더미 홀(880)과 제 2 더미 홀(880) 사이의 간격은 서로 인접한 제 2 더미 홀(880)과 제 3 더미 홀(880) 사이의 간격과 동일할 수 있다.
패턴 영역(A1)과 더미 홀(880) 사이의 간격(d2)은 0.1mm보다 더 크거나 이와 같을 수 있다. 다시 말하여, Y축 방향으로 측정된 패턴 영역(A1)과 더미 홀(880) 사이의 간격(d2)은 0.1mm보다 더 크거나 이와 같을 수 있다.
더미 홀(880)은 마스크(520)의 패턴 영역(A1) 및 그 마스크(520)의 변 중 어느 하나에 더 근접하게 위치할 수 있다. 예를 들어, 더미 홀(880)은 마스크(520)의 패턴 영역(A1)보다 그 마스크(520)의 제 1 변(301)에 더 근접하게 위치할 수 있다. 또 다른 예로서, 더미 홀(880)은 마스크(520)의 제 1 변(301)보다 그 마스크(520)의 패턴 영역(A1)에 더 근접하게 위치할 수 있다. 여기서, 더미 홀(880)과 패턴 영역(A1) 사이의 간격 및 더미 홀(880)과 변과의 간격은 각각 Y축 방향으로 측정된 크기를 의미한다.
더미 홀(880)은 사각형, 원형 및 타원형의 형상 중 어느 하나의 형상을 가질 수 있다.
더미 홀(880)의 수가 많을수록 마스크(520)의 곡률 반경이 증가한다. 또한, 더미 홀(880)들의 간격(d)이 작을수록 마스크(520)의 곡률 반경이 증가한다. 여기서, 마스크(520)의 곡률 반경은 도 3에서 I-I'의 선의 곡률 반경에 해당한다. 다시 말하여, 마스크(520)의 곡률 반경은 도 3에서의 제 1 층(601)과 제 2 층(602) 간의 계면의 곡률 반경을 의미한다. 더미 홀(880)의 수 및 더미 홀(880)들의 간격에 따라 마스크(520)의 곡률 반경이 제어될 수 있다. 즉, 더미 홀(880)의 수 및 더미 홀(880)들의 간격 조절에 의해 마스크(520)는 평탄한 면을 가질 수 있으며, 이에 따라 마스크(520)와 기판(405) 간의 밀착성이 향상될 수 있다.
도 5는 도 1에 도시된 어느 하나의 마스크(520)의 다른 실시예에 대한 평면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 더미 홀(880)들의 간격(d)은 다를 수도 있다. 예를 들어, 전술된 바와 같이, 예를 들어, X축 방향을 따라 인접하게 배열된 3개의 더미 홀(880)들을 각각 제 1 더미 홀, 제 2 더미 홀 및 제 3 더미 홀로 정의할 경우, 서로 인접한 제 1 더미 홀과 제 2 더미 홀 사이의 간격은 서로 인접한 제 2 더미 홀과 제 3 더미 홀 사이의 간격과 다를 수 있다.
또 다른 예로서, 제 1 변(301)을 따라 배치된 더미 홀(880)들의 간격(d)은 그 제 1 변(301)을 따라 점진적으로 증가할 수 있다. 구체적으로, 제 1 변(301)을 따라 배치된 더미 홀(880)들의 간격은 제 1 변(301)의 일측 단부로부터 그 제 1 변(301)의 타측 단부를 향하는 방향을 따라 점진적으로 증가할 수 있다.
도 5에 도시된 마스크(520)는 전술된 도 2 내지 도 4에 도시된 마스크(520)의 구성을 더 포함할 수도 있다.
도 6은 도 1에 도시된 어느 하나의 마스크(520)의 또 다른 실시예에 대한 평면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 복수의 더미 홀(880)들은 복수의 제 1 더미 홀(880)들 및 복수의 제 2 더미 홀(880)들을 포함할 수 있다.
마스크(520)의 어느 한 변과 제 1 더미 홀(881)의 간격은 그 한 변과 제 2 더미 홀(882)의 간격과 다르다. 예를 들어, 마스크(520)의 제 1 변(301)과 제 1 더미 홀(881)의 간격은 그 제 1 변(301)과 제 2 더미 홀(882)의 간격보다 더 크다. 다시 말하여, 제 2 더미 홀(882)들은 제 1 더미 홀(881)들보다 제 1 변(301)에 더 근접하게 위치한다.
제 1 더미 홀(881)들 및 제 2 더미 홀(882)들은 마스크(520)의 한 변을 따라 배열된다. 예를 들어, 제 1 더미 홀(881)들 및 제 2 더미 홀(882)들은 마스크(520)의 제 1 변(301)을 따라 배열된다. 이때, 제 2 더미 홀(882)은 서로 인접한 제 1 더미 홀(881)들 사이의 마스크(520) 부분과 그 마스크(520)의 제 1 변(301) 사이에 위치한다.
서로 인접한 제 1 더미 홀(881)들 사이의 간격은 서로 인접한 제 2 더미 홀(882)들 사이의 간격과 동일할 수도 있고 다를 수도 있다.
마스크(520)의 제 1 변(301)을 따라 배치된 제 1 더미 홀(881)들의 간격은 제 1 변(301)의 일측 단부로부터 그 제 1 변(301)의 타측 단부를 향하는 방향을 따라 점진적으로 증가할 수 있다.
마스크(520)의 제 1 변(301)을 따라 배치된 제 2 더미 홀(882)들의 간격은 제 1 변(301)의 일측 단부로부터 그 제 1 변(301)의 타측 단부를 향하는 방향을 따라 점진적으로 증가할 수 있다.
도 6에 도시된 마스크(520)는 전술된 도 2 내지 도 4에 도시된 마스크(520)의 구성을 더 포함할 수도 있다.
도 7은 도 1에 도시된 어느 하나의 마스크(520)의 또 다른 실시예에 대한 평면도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 복수의 더미 홀(880)들은 복수의 제 1 더미 홀(880)들, 복수의 제 2 더미 홀(880)들, 복수의 제 3 더미 홀(880)들 및 복수의 제 4 더미 홀(880)들을 포함할 수 있다.
마스크(520)의 어느 한 변과 제 1 더미 홀(881)의 간격은 그 한 변과 제 2 더미 홀(882)의 간격과 다르다. 예를 들어, 마스크(520)의 제 1 변(301)과 제 1 더미 홀(881)의 간격은 그 제 1 변(301)과 제 2 더미 홀(882)의 간격보다 더 크다. 다시 말하여, 제 2 더미 홀(882)들은 제 1 더미 홀(881)들보다 제 1 변(301)에 더 근접하게 위치한다.
마스크(520)의 어느 한 변과 제 3 더미 홀(883)의 간격은 그 한 변과 제 4 더미 홀(884)의 간격과 다르다. 예를 들어, 마스크(520)의 제 2 변(302)과 제 3 더미 홀(883)의 간격은 그 제 2 변(302)과 제 4 더미 홀(884)의 간격보다 더 크다. 다시 말하여, 제 4 더미 홀(884)들은 제 3 더미 홀(883)들보다 제 2 변(302)에 더 근접하게 위치한다.
제 1 더미 홀(881)들 및 제 2 더미 홀(882)들은 마스크(520)의 한 변을 따라 배열된다. 예를 들어, 제 1 더미 홀(881)들 및 제 2 더미 홀(882)들은 마스크(520)의 제 1 변(301)을 따라 배열된다. 이때, 제 2 더미 홀(882)들은 서로 인접한 제 1 더미 홀(881)들 사이의 마스크(520) 부분과 그 마스크(520)의 제 1 변(301) 사이에 위치한다.
제 3 더미 홀(883)들 및 제 4 더미 홀(884)들은 마스크(520)의 한 변을 따라 배열된다. 예를 들어, 제 3 더미 홀(883)들 및 제 4 더미 홀(884)들은 마스크(520)의 제 2 변(302)을 따라 배열된다. 이때, 제 4 더미 홀(884)들은 서로 인접한 제 3 더미 홀(883)들 사이의 마스크(520) 부분과 그 마스크(520)의 제 2 변(302) 사이에 위치한다.
도 7에 도시된 마스크(520)는 전술된 도 2 내지 도 4에 도시된 마스크(520)의 구성을 더 포함할 수도 있다.
도 8은 도 1에 도시된 어느 하나의 마스크(520)의 또 다른 실시예에 대한 평면도이다.
도 8의 마스크(520)는 전술된 도 7의 마스크(520)와 실질적으로 동일하다. 단, 도 8에 도시된 마스크(520)의 제 1 및 제 2 더미 홀들(881, 882)은 도 7에 도시된 마스크(520)의 제 1 및 제 2 더미 홀들(881, 882) 보다 제 1 변(301)에 더 근접하게 배치된다. 또한, 도 8에 도시된 마스크(520)의 제 3 및 제 4 더미 홀들(883, 884)은 도 7에 도시된 마스크(520)의 제 3 및 제 4 더미 홀들(883, 884) 보다 제 2 변(302)에 더 근접하게 배치된다.
도 8에 도시된 마스크(520)는 전술된 도 2 내지 도 4에 도시된 마스크(520)의 구성을 더 포함할 수도 있다.
도 9는 도 1에 도시된 어느 하나의 마스크(520)의 또 다른 실시예에 대한 평면도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 마스크(520)는 제 2 변(302)에 근접하게 배치된 더미 홀(880)을 포함할 수 있다. 제 2 변(302)에 평행한 방향으로 측정된 더미 홀(880)의 길이(L1)는 제 3 변(303)의 길이보다 더 크고 제 2 변(302)의 길이보다 더 작다.
제 1 변에 평행한 방향으로 측정된 더미 홀(880)의 길이(L2)는 제 3 변(303)의 길이보다 더 작다.
도 9에 도시된 마스크(520)는 전술된 도 2 내지 도 4에 도시된 마스크(520)의 구성을 더 포함할 수도 있다.
도 10은 도 1에 도시된 어느 하나의 마스크(520)의 또 다른 실시예에 대한 평면도이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 복수의 더미 홀(880)들은 복수의 제 1 더미 홀(881)들 및 복수의 제 2 더미 홀(882)들을 포함할 수 있다.
마스크(520)의 어느 한 변과 제 1 더미 홀(881)의 간격은 그 한 변과 제 2 더미 홀(882)의 간격과 다르다. 예를 들어, 마스크(520)의 제 2 변(302)과 제 1 더미 홀(881)의 간격은 그 제 2 변(302)과 제 2 더미 홀(882)의 간격보다 더 크다. 다시 말하여, 제 2 더미 홀(882)들은 제 1 더미 홀(881)들보다 제 2 변(302)에 더 근접하게 위치한다.
제 1 더미 홀(881)들 및 제 2 더미 홀(882)들은 마스크(520)의 한 변을 따라 배열된다. 예를 들어, 제 1 더미 홀(881)들 및 제 2 더미 홀(882)들은 마스크(520)의 제 1 변(301)을 따라 배열된다. 이때, 제 2 더미 홀(882)의 일부는 서로 인접한 제 1 더미 홀(881)들 사이의 마스크(520) 부분과 그 마스크(520)의 제 2 변(302) 사이에 위치하고, 그 제 2 더미 홀(882)의 다른 일부는 그 인접한 제 1 더미 홀(881)들 중 어느 하나의 제 1 더미 홀(881)과 제 2 변(302) 사이에 위치하고, 그리고 그 제 2 더미 홀(882)의 또 다른 일부는 그 인접한 제 1 더미 홀(881)들 중 다른 하나의 제 1 더미 홀(881)과 제 2 변(302) 사이에 위치한다.
서로 인접한 제 1 더미 홀(881)들 사이의 간격은 서로 인접한 제 2 더미 홀(882)들 사이의 간격과 동일할 수도 있고 다를 수도 있다.
마스크(520)의 제 2 변(302)을 따라 배치된 제 1 더미 홀(881)들의 간격은 제 2 변(302)의 일측 단부로부터 그 제 2 변(302)의 타측 단부를 향하는 방향을 따라 점진적으로 증가할 수 있다.
마스크(520)의 제 2 변(302)을 따라 배치된 제 2 더미 홀(882)들의 간격은 제 2 변(302)의 일측 단부로부터 그 제 2 변(302)의 타측 단부를 향하는 방향을 따라 점진적으로 증가할 수 있다.
도 10에 도시된 마스크(520)는 전술된 도 2 내지 도 4에 도시된 마스크(520)의 구성을 더 포함할 수도 있다.
도 11은 도 1에 도시된 어느 하나의 마스크(520)의 또 다른 실시예에 대한 평면도이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 복수의 더미 홀(880)들은 복수의 제 1 더미 홀(881)들 및 복수의 제 2 더미 홀(882)들을 포함할 수 있다.
도 11에 도시된 마스크(520)의 구조는 전술된 도 6에 도시된 마스크(520)의 구조와 실질적으로 동일하다. 단, 도 11에 도시된 마스크(520)의 제 1 및 제 2 더미 홀들(881, 882)은 도 6에 도시된 제 1 및 제 2 더미 홀들(881, 882)보다 더 큰 크기를 갖는다. 또한, 도 11에 도시된 마스크(520)의 제 1 더미 홀(881)의 수는 도 6에 도시된 제 1 더미 홀(881)의 수보다 더 작으며, 도 11에 도시된 마스크(520)의 제 2 더미 홀(882)의 수는 도 6에 도시된 제 2 더미 홀(882)의 수보다 더 작다.
도 11에 도시된 마스크(520)는 전술된 도 2 내지 도 4에 도시된 마스크(520)의 구성을 더 포함할 수도 있다.
도 12는 도 1에 도시된 어느 하나의 마스크(520)의 또 다른 실시예에 대한 평면도이고, 도 13은 도 12의 I-I'의 선을 따라 자른 단면도이다.
도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 마스크 프레임 어셈블리(500)는 차단막(900)을 더 포함할 수 있다.
차단막(900)은 더미 홀(880)들과 중첩하게 마스크(520) 상에 위치한다. 다시 말하여, 차단막(900)은 더미 홀(880)들을 가리도록 마스크(520)의 비패턴 영역(A2)에 위치한다. 차단막(900)은 증착 공정시 증착 물질이 더미 홀(880)들을 통과하는 것을 차단한다. 이에 따라, 증착 공정시 증착 물질이 더미 홀(880)들을 통해 기판(405)에 증착되는 것이 방지될 수 있다.
차단막(900)은 마스크(520)의 제 1 면 상에 위치할 수 있다. 다시 말하여, 차단막(900)은 더미 홀(880)들을 가리도록 제 1 면에 부착될 수 있다. 이때, 차단막(900)은 마스크(520)에 탈부착 가능하게 결합될 수 있다. 예를 들어, 차단막(900)은 탈부착 가능한 테이프일 수 있다.
증착 공정시 테이프는 마스크(520) 상에 부착되며, 증착 공정 후 마스크(520)의 세정을 위해 테이프는 마스크(520)로부터 제거될 수 있다. 세정 공정이 완료되면 테이프는 다시 마스크(520)에 부착될 수 있다.
차단막(900)은 전술된 모든 실시예의 마스크(520)에 차단막(900)이 부착될 수 있다. 단, 본 발명의 마스크 프레임 어셈블리(500)가 도 4에 도시된 구조의 마스크(520)를 포함할 경우 전술된 차단막(900)은 생략될 수 있다. 즉, 도 4에 구조에서 더미 홀(880)은 제 2 층(602)에 의해 막혀 있으므로 증착 물질이 더미 홀(880)들을 통과할 수 없다.
도 14는 본 발명의 한 실시예에 따른 마스크 프레임 어셈블리를 이용하여 기판(405) 상에 패턴을 형성하는 방법을 도시한 도면이다.
도 14를 참조하면, 마스크 프레임 어셈블리(500)를 이용하여 유기 발광 디스플레이 장치의 유기 발광층이나, 전극을 증착하기 위하여 진공 챔버(401)가 마련된다.
진공 챔버(401)의 하부에는 증착원(402)이 위치하며, 그 증착원(402)의 상부에는 마스크 프레임 어셈블리(500)가 위치할 수 있다. 마스크 프레임 어셈블리(500)는 도 2에 도시된 마스크(520)들을 포함할 수 있다. 마스크(520)들은 마스크 프레임(510) 상에 배치될 수 있다. 마스크(520)의 상부에는 기판(405)이 위치할 수 있다. 마스크 프레임 어셈블리(500)의 가장자리에는 이들을 고정하기 위한 별도의 지지부재(406)가 더 포함될 수 있다.
기판(405) 상에 증착 물질이 증착되는 과정을 간략하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 마스크 프레임 어셈블리(500)가 지지부재(406)에 고정되고, 마스크(520)의 상부에 기판(405)이 정렬된다.
이어서, 진공 챔버(401)의 하부에 위치한 증착원(402)으로부터 증착 물질이 마스크 프레임 어셈블리(500)를 향하여 분사된다. 분사된 증착 물질은 마스크(520)의 패턴 홀(770)들을 통과하여 기판(405)의 일면에 증착된다. 한편, 이 증착 공정시 마스크(520)에 전술된 차단막(900)이 부착되므로, 그 분사된 증착 물질은 마스크(520)의 더미 홀(880)들을 통과하지 못한다. 즉, 그 분사된 증착 물질은 차단막(900)에 의해 차단되어 더미 홀(880)들을 통과하지 못한다.
도 15는 본 발명의 한 실시예에 따른 마스크 프레임 어셈블리를 이용하여 제조된 유기 발광 표시 장치의 하나의 화소에 대한 일 예를 나타낸 도면이며, 도 16은 도 15의 I-I'의 선을 따라 자른 단면도이다.
화소(PX)는, 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 발광 소자(210) 및 화소 회로부(130)를 포함한다.
화소 회로부(130)는 스위칭 박막트랜지스터(10) 및 구동 박막트랜지스터(20) 및 축전 소자(80)를 포함한다.
화소(PX)는 게이트 라인(151), 데이터 라인(171) 및 공통 전원 라인(172)에 의해 정의된 영역(화소 영역)에 위치할 수 있다.
화소(PX)는 발광 소자(210) 및 이 발광 소자(210)를 구동하기 위한 화소 회로부(130)를 포함한다.
발광 소자(210)는 화소 전극(211), 발광층(212) 및 공통 전극(213)을 포함할 수 있다. 여기서, 발광 소자(210)는 유기 발광 소자일 수 있다.
화소 회로부(130)는 기판(405)(100)의 기저층(111) 상에 위치한다. 다시 말하여, 스위칭 박막트랜지스터(10), 구동 박막트랜지스터(20), 및 축전 소자(80)는 기저층(111) 상에 위치한다. 이러한 화소 회로부(130)는 발광 소자(210)의 발광층(212)을 구동한다.
화소 회로부(130) 및 발광 소자(210)의 구체적인 구조는 도 15 및 도 16에 나타나 있으나, 본 발명의 일 실시예가 도 15 및 도 16에 도시된 구조에 한정되는 것은 아니다. 화소 회로부(130) 및 발광 소자(210)는 해당 기술 분야의 종사자가 용이하게 변형 실시할 수 있는 범위 내에서 다양한 구조로 형성될 수 있다.
도 15에 따르면 하나의 화소(PX)가 2개의 박막트랜지스터(thin film transistor, TFT)와 하나의 축전 소자(capacitor)를 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 하나의 화소(PX)는 3개 이상의 박막트랜지스터와 2개 이상의 축전 소자를 구비할 수도 있으며, 별도의 신호선을 더 포함하는 다양한 구조를 가질 수 있다.
화소(PX)는 화상을 표시하는 최소 단위를 말하는 것으로, 적색광을 발광하는 적색 화소, 녹색광을 발광하는 녹색 화소 및 청색광을 발광하는 청색 화소 중 어느 하나일 수 있다.
기저층(111)은 유리 및 투명한 소재의 플라스틱 등으로 만들어진 투명한 절연층일 수 있다. 예를 들어, 기저층(111)은 캡톤(kapton), 폴리에테르술폰(polyethersulphone, PES), 폴리카보네이트(polycarbonate: PC), 폴리이미드(polyimide: PI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate: PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylenenaphthalate, PEN), 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PAR) 및 섬유 강화 플라스틱(fiber reinforced plastic: FRP) 등으로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나로 만들어질 수 있다.
버퍼층(120)은 기저층(111) 상에 배치될 수 있다. 버퍼층(120)은 불순 원소의 침투를 방지하며 표면을 평탄화하는 역할을 하는 것으로, 이러한 역할을 수행할 수 있는 다양한 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 버퍼층(120)은 질화규소(SiNx)막, 산화규소(SiO2)막, 산질화규소(SiOxNy)막 중 어느 하나로 만들어질 수 있다. 그러나, 버퍼층(120)은 반드시 필요한 것은 아니며, 기저층(111)의 종류 및 공정 조건에 따라 생략될 수도 있다.
스위칭 반도체층(131) 및 구동 반도체층(132)은 버퍼층(120) 상에 배치된다. 스위칭 반도체층(131) 및 구동 반도체층(132)은 다결정 규소막, 비정질 규소막, 및 IGZO(Indium-Galuim-Zinc Oxide), IZTO(Indium Zinc Tin Oxide)와 같은 산화물 반도체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 구동 반도체층(132)이 다결정 규소막을 포함하는 경우, 구동 반도체층(132)은 불순물이 도핑되지 않은 채널 영역과, 채널 영역의 양 옆으로 p+ 도핑되어 형성된 소스 영역 및 드레인 영역을 포함한다. 이때, 도핑되는 이온 물질은 붕소와 같은 P형 불순물이며, 주로 B2H6이 사용된다. 이러한 불순물은 박막트랜지스터의 종류에 따라 달라진다.
본 발명의 일 실시예에서 구동 박막트랜지스터(20)로 P형 불순물을 포함한 PMOS(P-channel Metal Oxide Semiconductor) 구조의 박막트랜지스터가 사용되었으나, 구동 박막트랜지스터(20)가 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 구동 박막트랜지스터(20)로 NMOS(N-channel Metal Oxide Semiconductor) 구조 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 구조의 박막트랜지스터도 모두 사용될 수 있다.
게이트 절연막(140)은 스위칭 반도체층(131) 및 구동 반도체층(132) 상에 배치된다. 게이트 절연막(140)은 테트라에톡시실란(TetraEthylOrthoSilicate, TEOS), 질화 규소(SiNx) 및 산화 규소(SiO2)중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일례로, 게이트 절연막(140)은 40nm의 두께를 갖는 질화규소막과 80nm의 두께를 갖는 테트라에톡시실란막이 차례로 적층된 이중막 구조를 가질 수 있다.
게이트 전극(152, 155)을 포함하는 게이트 배선은 게이트 절연막(140) 상에 배치된다. 게이트 배선은 게이트 라인(151), 제 1 축전판(158) 및 그 밖의 배선을 더 포함한다. 그리고 게이트 전극(152, 155)은 반도체층(131, 132)의 일부 또는 전부와 중첩되며 특히 채널 영역과 중첩되도록 배치된다. 게이트 전극(152, 155)은 반도체층(131, 132) 형성 과정에서 반도체층(131, 132)의 소스 영역(136)과 드레인 영역(137)에 불순물이 도핑될 때 채널 영역에 불순물이 도핑되는 것을 차단하는 역할을 한다.
게이트 전극(152, 155)과 제 1 축전판(158)은 동일한 층에 배치되며, 이들은 실질적으로 동일한 금속으로 만들어진다. 게이트 전극(152, 155)과 제 1 축전판(158)은 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 및 텅스텐(W) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
게이트 전극(152, 155)을 덮는 층간 절연막(160)은 게이트 절연막(140) 상에 배치된다. 층간 절연막(160)은 게이트 절연막(140)과 마찬가지로, 질화규소(SiNx), 산화규소(SiOx) 또는 테트라에톡시실란(TEOS) 등으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
소스 전극(173, 176) 및 드레인 전극(174, 177)을 포함하는 데이터 배선은 층간 절연막(160) 상에 배치된다. 데이터 배선은 데이터 라인(171), 공통 전원 라인(172), 제 2 축전판(178) 및 그 밖의 배선을 더 포함한다. 그리고 소스 전극(173, 176) 및 드레인 전극(174, 177)은 게이트 절연막(140) 및 층간 절연막(160)에 형성된 컨택홀을 통하여 반도체층(131, 132)의 소스 영역(136) 및 드레인 영역(137)과 각각 연결된다.
이와 같이, 스위칭 박막트랜지스터(10)는 스위칭 반도체층(131), 스위칭 게이트 전극(152), 스위칭 소스 전극(173) 및 스위칭 드레인 전극(174)을 포함하며, 구동 박막트랜지스터(20)는 구동 반도체층(132), 구동 게이트 전극(155), 구동 소스 전극(176) 및 구동 드레인 전극(177)을 포함한다. 박막트랜지스터(10, 20)의 구성은 전술한 예에 한정되지 않고, 당해 기술 분야의 전문가가 용이하게 실시할 수 있는 공지된 구성으로 다양하게 변형 가능하다.
축전 소자(80)는 층간 절연막(160)을 사이에 두고 배치된 제 1 축전판(158)과 제 2 축전판(178)을 포함한다.
스위칭 박막트랜지스터(10)는 발광시키고자 하는 화소를 선택하는 스위칭 소자로 사용된다. 스위칭 게이트 전극(152)은 게이트 라인(151)에 연결된다. 스위칭 소스 전극(173)은 데이터 라인(171)에 연결된다. 스위칭 드레인 전극(174)은 스위칭 소스 전극(173)으로부터 이격 배치되며, 제 1 축전판(158)과 연결된다.
구동 박막트랜지스터(20)는 선택된 화소 내에 구비된 발광 소자(210)의 발광층(212)을 발광시키기 위한 구동 전원을 화소 전극(211)에 인가한다. 구동 게이트 전극(155)은 제 1 축전판(158)과 연결된다. 구동 소스 전극(176) 및 제 2 축전판(178)은 각각 공통 전원 라인(172)과 연결된다. 구동 드레인 전극(177)은 컨택홀을 통해 발광 소자(210)의 화소 전극(211)과 연결된다.
이와 같은 구조에 의하여, 스위칭 박막트랜지스터(10)는 게이트 라인(151)에 인가되는 게이트 전압에 의해 작동하여 데이터 라인(171)에 인가되는 데이터 전압을 구동 박막트랜지스터(20)로 전달하는 역할을 한다. 공통 전원 라인(172)으로부터 구동 박막트랜지스터(20)에 인가되는 공통 전압과 스위칭 박막트랜지스터(10)로부터 전달된 데이터 전압의 차에 해당하는 전압이 축전 소자(80)에 저장되고, 축전 소자(80)에 저장된 전압에 대응하는 전류가 구동 박막트랜지스터(20)를 통해 발광 소자(210)로 흘러 발광 소자(210)가 발광하게 된다.
평탄화막(165)은 데이터 라인(171), 공통 전원 라인(172), 소스 전극(173, 176) 및 드레인 전극(174, 177), 제 2 축전판(178) 등과 같이 하나의 마스크(520)로 패터닝된 데이터 배선을 덮는다. 평탄화막(165)은 층간 절연막(160) 상에 위치한다.
평탄화막(165)은 그 위에 위치한 발광 소자의 발광 효율을 높이기 위해 평탄한 면을 제공한다. 평탄화막(165)은 아크릴계 수지(polyacrylates resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolicresin), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides rein), 불포화 폴리에스테르계수지(unsaturated polyesters resin), 폴리페닐렌계 수지(polyphenylenethers resin), 폴리페닐렌설파이드계 수지(polyphenylenesulfides resin), 및 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene, BCB) 중 하나 이상의 물질로 만들어질 수 있다.
발광 소자(210)의 화소 전극(211)은 평탄화막(165) 상에 배치된다. 화소 전극(211)은 평탄화막(165)의 콘택홀을 통하여 드레인 전극(177)과 연결된다.
화소 전극(211)의 일부 또는 전부는 화소(PX)의 투과 영역(또는 발광 영역) 내에 배치된다. 즉, 화소 전극(211)은 화소 정의막(190)에 의해 정의된 화소의 투과 영역에 대응하도록 배치된다. 화소 정의막(190)은 폴리아크릴계(polyacrylates resin) 및 폴리이미드계(polyimides) 등의 수지로 만들어질 수 있다.
발광층(212)은 투과 영역 내의 화소 전극(211) 상에 배치되고, 공통 전극(213)은 화소 정의막(190) 및 발광층(212) 상에 배치된다.
발광층(212)은 저분자 유기물 또는 고분자 유기물로 이루어진다. 정공 주입층(Hole Injection Layer, HIL) 및 정공 수송층(Hole Transporting Layer, HTL) 중 적어도 하나가 화소 전극(211)과 발광층(212) 사이에 더 배치될 수 있고, 전자 수송층(Electron Transporting Layer, ETL) 및 전자 주입층(Electron Injection Layer, EIL) 중 적어도 하나가 발광층(212)과 공통 전극(213) 사이에 더 배치될 수 있다.
화소 전극(211) 및 공통 전극(213)은 투과형 전극, 반투과형 전극 및 반사형 전극 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
투과형 전극의 형성을 위하여 투명 도전성 산화물(TCO; Transparent Conductive Oxide)이 사용될 수 있다. 투명 도전성 산화물(TCO)은 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO), 안티몬 주석 산화물(ATO), 알루미늄 아연 산화물(AZO), 산화 아연(ZnO), 및 그 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
반투과형 전극 및 반사형 전극의 형성을 위하여 마그네슘(Mg), 은(Ag), 금(Au), 칼슘(Ca), 리튬(Li), 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 구리(Cu)와 같은 금속 또는 이들의 합금이 사용될 수 있다. 이때, 반투과형 전극과 반사형 전극은 두께로 결정된다. 일반적으로, 반투과형 전극은 약 200nm 이하의 두께를 가지며, 반사형 전극은 300nm 이상의 두께를 가진다. 반투과형 전극은 두께가 얇아질수록 빛의 투과율이 높아지지만 저항이 커지고, 두께가 두꺼워질수록 빛의 투과율이 낮아진다.
또한, 반투과형 및 반사형 전극은 금속 또는 금속의 합금으로 된 금속층과 금속층상에 적층된 투명 도전성 산화물(TCO)층을 포함하는 다층구조로 형성될 수 있다.
화소(PX)는 화소 전극(211) 방향 및 공통 전극(213) 방향으로 빛을 방출할 수 있는 양면 발광형 구조를 가질 수도 있다. 이와 같은 경우, 화소 전극(211) 및 공통 전극(213) 모두 투과형 또는 반투과형 전극으로 형성될 수 있다.
밀봉 부재(250)는 공통 전극(213) 상에 위치한다. 밀봉 부재(250)는 유리 및 투명한 소재의 플라스틱 등으로 만들어진 투명 절연 기판(405)을 포함할 수 있다. 또한, 밀봉 부재(250)는 1개 이상의 무기막 및 1개 이상의 유기막을 포함하는 박막 봉지 구조를 가질 수 있다. 이때, 1개 이상의 무기막 및 1개 이상의 유기막은 교호적으로 적층된다.
도 17a, 17b, 18a 및 18b는 본 발명에 따른 마스크 프레임 어셈블리의 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 17a, 17b, 18a 및 18b에서 X축은 마스크(520)의 제 1 변(301)으로부터 제 2 변(302)까지 이동하는 레이저 광의 마스크 표면에서의 위치를 나타내며, Y축은 그 마스크 표면의 높이를 의미한다. 여기서, 마스크 표면의 높이는 전술된 도 1에서의 Z축 방향으로의 크기이다.
마스크(520)의 4개의 패턴 영역(A1)들을 그 마스크(520)의 제 3 변(303)에 가장 근접한 것부터 차례로 제 1 패턴 영역, 제 2 패턴 영역, 제 3 패턴 영역 및 제 4 패턴 영역으로 정의할 때, 도 17a, 17b, 18a 및 18b에서 제 1 곡선(C1)은 레이저 광이 마스크(520)의 제 2 패턴 영역을 경유하여 제 1 변(301)과 제 2 변(302) 사이를 이동할 때 그 레이저 광의 마스크 표면에서의 위치 및 그 위치에서의 마스크 표면의 높이에 대한 곡선이다.
도 17a, 17b, 18a 및 18b에서 제 2 곡선(C2)은 레이저 광이 마스크(520)의 제 3 패턴 영역을 경유하여 제 1 변(301)과 제 2 변(302) 사이를 이동할 때 그 레이저 광의 마스크 표면에서의 위치 및 그 위치에서의 마스크 표면의 높이에 대한 곡선이다.
도 17a, 17b, 18a 및 18b에서 제 3 곡선(C3)은 레이저 광이 마스크(520)의 제 4 패턴 영역을 경유하여 제 1 변(301)과 제 2 변(302) 사이를 이동할 때 그 레이저 광의 마스크 표면에서의 위치 및 그 위치에서의 마스크 표면의 높이에 대한 곡선이다.
도 17a 및 도 18a에서의 제 1 곡선(C1), 제 2 곡선(C2) 및 제 3 곡선(C3)은 더미 홀(880)을 포함하지 않는 마스크(520)에서의 마스크 표면 위치에 따른 높이를 나타낸 곡선이다.
도 17b 및 도 18b에서의 제 1 곡선(C1), 제 2 곡선(C2) 및 제 3 곡선(C3)은 더미 홀(880)을 포함한 마스크(520)에서의 마스크 표면 위치에 따른 높이를 나타낸 곡선이다.
도 17a 및 도 17b에서의 마스크들은 서로 동일한 규격을 갖는 마스크들이고, 도 18a 및 도 18b에서의 마스크들은 서로 동일한 규격을 갖는 마스크들이다. 단, 도 17a(또는 17b)에서의 마스크와 도 18a(또는 도 18a)에서의 마스크는 서로 다른 규격을 갖는다.
도 17a 및 도 17b에 도시된 바와 같이, 마스크(520)가 더미 홀(880)을 포함할 경우 높이 편차가 상당히 줄어들 수 있다. 예를 들어, 도 17a에 도시된 바와 같이 마스크(520)가 더미 홀(880)을 포함하지 않을 경우 볼록한 부분들의 높이차(433um-99um)는 344um이며, 도 17b에 도시된 바와 같이 마스크(520)가 더미 홀(880)을 포함할 경우 볼록한 부분들의 높이차(238um-66um)는 172um이다. 즉, 마스크(520)가 더미 홀(880)을 포함할 경우 이 마스크(520)의 평탄도가 향상된다.
또한, 도 18a 및 도 18b에 도시된 바와 같이, 마스크(520)가 더미 홀(880)을 포함할 경우 높이 편차가 상당히 줄어들 수 있다. 예를 들어, 도 18a에 도시된 바와 같이 마스크(520)가 더미 홀(880)을 포함하지 않을 경우 볼록한 부분들의 높이차(415um-222um)는 193um이며, 도 18b에 도시된 바와 같이 마스크(520)가 더미 홀(880)을 포함할 경우 볼록한 부분들의 높이차(217um-125um)는 92um이다. 즉, 마스크(520)가 더미 홀(880)을 포함할 경우 이 마스크(520)의 평탄도가 향상된다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
520: 마스크
770: 패턴 홀
880: 더미 홀 A1: 패턴 영역
A2: 비패턴 영역 301: 제 1 변
302: 제 2 변 303: 제 3 변
304: 제 4 변
880: 더미 홀 A1: 패턴 영역
A2: 비패턴 영역 301: 제 1 변
302: 제 2 변 303: 제 3 변
304: 제 4 변
Claims (18)
- 프레임 및 상기 프레임에 결합된 마스크를 포함하는 마스크 프레임 어셈블리에 있어서,
상기 마스크는,
상기 마스크의 패턴 영역에 위치한 패턴 홀;
상기 패턴 영역을 제외한 상기 마스크의 비패턴 영역에 위치하며, 상기 패턴 홀보다 더 큰 크기를 갖는 더미 홀을 포함하는 마스크 프레임 어셈블리. - 제 1 항에 있어서,
상기 더미 홀은 상기 패턴 홀의 1.5배 내지 50배 이상의 크기를 갖는 마스크 프레임 어셈블리. - 제 1 항에 있어서,
상기 더미 홀은 복수의 더미 홀들을 포함하며;
상기 복수의 더미 홀들은 상기 마스크의 변을 따라 배치된 마스크 어셈블리. - 제 3 항에 있어서,
상기 마스크는 서로 다른 길이의 변들을 포함하며, 상기 복수의 더미 홀들은 더 긴 길이의 변을 따라 배치된 마스크 프레임 어셈블리. - 제 1 항에 있어서,
상기 변을 따라 배치된 더미 홀들의 간격은 상기 변을 따라 점진적으로 증가하는 마스크 프레임 어셈블리. - 제 1 항에 있어서,
상기 마스크는 서로 다른 길이의 변들을 포함하며, 상기 더미 홀은 더 작은 길이의 변과 상기 패턴 영역 사이에 위치하지 않는 마스크 프레임 어셈블리. - 제 1 항에 있어서,
상기 패턴 영역은 복수의 패턴 영역들을 포함하며;
상기 더미 홀은 인접한 패턴 영역들 사이에 위치하지 않는 마스크 프레임 어셈블리. - 제 1 항에 있어서,
상기 패턴 영역과 상기 더미 홀 사이의 간격은 0.1mm보다 더 크거나 이와 같은 마스크 프레임 어셈블리. - 제 1 항에 있어서,
상기 더미 홀은 상기 패턴 영역보다 상기 마스크의 변에 더 근접하게 위치한 마스크 프레임 어셈블리. - 제 1 항에 있어서,
상기 마스크는 제 1 변 및 상기 제 1 변보다 더 긴 길이의 제 2 변을 포함하며;
상기 제 2 변에 평행한 방향으로 측정된 더미 홀의 길이는 상기 제 1 변의 길이보다 더 크고 상기 제 2 변의 길이보다 더 작은 마스크 프레임 어셈블리. - 제 10 항에 있어서,
상기 제 1 변에 평행한 방향으로 측정된 더미 홀의 길이는 상기 제 1 변의 길이보다 더 작은 마스크 프레임 어셈블리. - 제 1 항에 있어서,
상기 더미 홀은 사각형, 원형 및 타원형 중 어느 하나의 형상을 갖는 마스크 프레임 어셈블리. - 제 1 항에 있어서,
상기 더미 홀은,
상기 마스크의 변을 따라 배치된 제 1 더미 홀들; 및
인접한 제 1 더미 홀들 사이의 마스크 부분과 상기 마스크의 변 사이에 위치한 제 2 더미 홀을 포함하는 마스크 프레임 어셈블리. - 제 1 항에 있어서,
상기 더미 홀은 상기 마스크의 변을 따라 배치된 제 1 더미 홀들 및 제 2 더미 홀들을 포함하며;
상기 제 2 더미 홀의 일부는 서로 인접한 제 1 더미 홀들 사이의 마스크 부분과 그 마스크의 변 사이에 위치하고, 그 제 2 더미 홀의 다른 일부는 그 인접한 제 1 더미 홀들 중 어느 하나의 제 1 더미 홀과 상기 변 사이에 위치하고, 그리고 그 제 2 더미 홀의 또 다른 일부는 그 인접한 제 1 더미 홀들 중 다른 하나의 제 1 더미 홀과 상기 변 사이에 위치하는 마스크 프레임 어셈블리. - 제 1 항에 있어서,
상기 마스크는 p개의 층들을 포함하며, 상기 더미 홀은 q개의 층들을 관통하며;
상기 p는 1보다 더 큰 자연수이며, 상기 q는 상기 p보다 더 작은 자연수인 마스크 프레임 어셈블리. - 제 15 항에 있어서,
상기 패턴 홀은 p개의 층들을 관통하는 마스크 프레임 어셈블리. - 제 1 항에 있어서,
상기 더미 홀과 중첩하게 상기 마스크 상에 위치한 차단막을 더 포함하는 마스크 프레임 어셈블리. - 제 17 항에 있어서,
상기 차단막은 상기 마스크에 탈부착 가능하게 결합된 마스크 프레임 어셈블리.
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