KR20190014188A - 마스크 프레임 조립체와 이의 제조 방법 및 표시 장치의 제조 방법 - Google Patents

마스크 프레임 조립체와 이의 제조 방법 및 표시 장치의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20190014188A
KR20190014188A KR1020170095716A KR20170095716A KR20190014188A KR 20190014188 A KR20190014188 A KR 20190014188A KR 1020170095716 A KR1020170095716 A KR 1020170095716A KR 20170095716 A KR20170095716 A KR 20170095716A KR 20190014188 A KR20190014188 A KR 20190014188A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
thickness
pattern
sub
subpattern
pattern portion
Prior art date
Application number
KR1020170095716A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102300029B1 (ko
Inventor
김인배
문민호
임성순
황규환
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 KR1020170095716A priority Critical patent/KR102300029B1/ko
Priority to CN202310524251.9A priority patent/CN116568106A/zh
Priority to CN201810536782.9A priority patent/CN109309175B/zh
Publication of KR20190014188A publication Critical patent/KR20190014188A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102300029B1 publication Critical patent/KR102300029B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10Deposition of organic active material
    • H10K71/16Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering
    • H10K71/164Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering using vacuum deposition
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H01L51/56
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/04Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C14/042Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24Vacuum evaporation
    • H01L27/32
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10Deposition of organic active material
    • H10K71/16Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering
    • H10K71/166Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering using selective deposition, e.g. using a mask

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)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예는 개구부를 갖는 프레임과, 프레임에 결합되는 바디부와, 바디부에 연결되되 바디부에 의해 둘러싸이며, 제1 결정입도(grain size)를 갖는 제1 서브패턴부와, 제1 서브패턴부 상에 배치되되 제1 결정입도보다 작은 제2 결정입도를 갖는 제2 서브패턴부를 포함하는 패턴부를 포함하고, 패턴부는 증착물질을 통과시키는 복수개의 패턴홀을 포함하되, 패턴홀은 제1 서브패턴부와 제2 서브패턴부를 관통하는 마스크 프레임 조립체를 개시한다.

Description

마스크 프레임 조립체와 이의 제조 방법 및 표시 장치의 제조 방법{Mask frame assembly, method for manufacturing the same and method for manufacturing a display apparatus using the same}
본 발명의 실시예들은 마스크 프레임 조립체와 이의 제조 방법 및 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 평판 디스플레이 중의 하나인 유기 발광 표시 장치는 능동 발광형 표시 소자로서 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라 저전압으로 구동이 가능하며, 경량의 박형이면서 응답속도가 빠르다는 장점을 가지고 있어서 차세대 표시 소자로서 주목을 받고 있다.
이러한 발광 소자는 발광층을 형성하는 물질에 따라 무기 발광 소자와 유기 발광 소자로 구분되는데, 유기 발광 소자는 무기 발광 소자에 비해 휘도, 응답속도 등의 특성이 우수하고, 컬러 디스플레이가 가능하다는 장점을 가지고 있어 최근 그 개발이 활발하게 진행되고 있다.
유기 발광 표시 장치에 포함되는 유기막 및/또는 전극은 일반적으로 진공 증착법에 의해 형성된다. 진공 증착법에는 일정한 패턴을 갖는 패턴홀이 형성된 마스크 프레임 어셈블리가 사용되며, 증착물질은 패턴홀을 통과하여 표시 장치의 기판 상에 증착된다. 최근 들어 유기 발광 표시 장치가 점차 고해상화 됨에 따라, 마스크 프레임 어셈블리의 두께가 얇아질 것이 요구되고 있다.
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.
본 발명의 실시예들의 일 목적은 고해상도 디스플레이를 구현하는 마스크 프레임 어셈블리와 이의 제조 방법 및 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 마스크 프레임 어셈블리의 기구적인 강도를 확보하는 동시에, 정밀한 패턴을 갖는 패턴홀을 가공할 수 있는 프레임 어셈블리와 이의 제조 방법 및 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 실시예는 개구부를 갖는 프레임과, 프레임에 결합되는 바디부와, 바디부에 연결되되 바디부에 의해 둘러싸이며, 제1 결정입도(grain size)를 갖는 제1 서브패턴부와, 제1 서브패턴부 상에 배치되되 제1 결정입도보다 작은 제2 결정입도를 갖는 제2 서브패턴부를 포함하는 패턴부를 포함하고, 패턴부는 증착물질을 통과시키는 복수개의 패턴홀을 포함하되, 패턴홀은 제1 서브패턴부와 제2 서브패턴부를 관통하는 마스크 프레임 조립체를 개시한다.
본 실시예에 있어서, 바디부는 제1 두께를 갖고, 제1 서브패턴부는 제2 두께를 가지며, 제2 서브패턴부는 제3 두께를 가지되, 제1 두께는 제2 두께와 제3 두께를 합한 두께보다 두꺼운 것을 특징으로 할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 제1 두께는 10㎛ 내지 50㎛이고, 제2 두께와 제3 두께를 합한 두께는 5㎛ 내지 20㎛인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 바디부와 제1 서브패턴부는 압연(rolling)에 의해 제조된 인바 합금(invar alloy) 및 슈퍼 인바 합금(super invar alloy) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 제2 서브패턴부는 전주도금(electroforming)에 의해 제조된 인바 합금(invar alloy) 및 슈퍼 인바 합금(super invar alloy) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 패턴홀은 그 단면이 제1 서브패턴부에서 제2 서브패턴부로 갈수록 넓어지도록 테이퍼(taper)지는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 압연(rolling) 가공에 의해 제조된 마스크 모재를 준비하는 단계와, 마스크 모재의 일부 영역을 마스크 모재의 일면 측에서 하프 에칭(half-etching)하여 제1 서브패턴부를 형성하는 단계와, 제1 서브패턴부를 제외한 마스크 모재의 일면 측의 바디부에 절연 박막(insulating film)을 부착하고, 마스크 모재의 일면의 반대측인 타면에 전도체(conductor)를 부착하는 단계와, 전주도금(electroforming)을 실시하여 제1 서브패턴부 상에 제2 서브패턴부를 도금하는 단계와, 절연 박막과 전도체를 마스크 모재로부터 분리하는 단계와, 제2 서브패턴부에 레이저 빔을 조사하여 제1 서브패턴부와 제2 서브패턴부를 관통하는 복수개의 패턴홀을 형성하는 단계를 포함하는 마스크 프레임 조립체의 제조 방법을 개시한다.
본 실시예에 있어서, 하프 에칭은 습식 식각(wet-etching)을 통해 수행되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 바디부는 제1 두께를 갖고, 제1 서브패턴부는 제2 두께를 가지며, 제2 서브패턴부는 제3 두께를 가지되, 제1 두께는 제2 두께와 제3 두께를 합한 두께보다 두꺼운 것을 특징으로 할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 마스크 모재와 제2 서브패턴부는 인바 합금(invar alloy) 및 슈퍼 인바 합금(super invar alloy) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 마스크 모재의 결정입도(grain size)는 제2 서브패턴부의 결정입도보다 큰 것을 특징으로 할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 개구부를 갖는 프레임에 바디부를 결합하는 단계를 더 포함하고, 복수개의 패턴홀은 개구부와 연통하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 레이저 빔은 제2 서브패턴부에서 제1 서브패턴부를 향하는 방향을 따라 제2 서브패턴부의 표면에 조사되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 패턴홀은 그 단면이 제1 서브패턴부에서 제2 서브패턴부로 갈수록 넓어지도록 테이퍼(taper)지는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예는 디스플레이 기판 및 마스크 프레임 조립체를 챔버 내부로 장입시키는 단계와, 증착원에서 분사되는 증착물질을 마스크 프레임 조립체로 통과시켜 디스플레이 기판에 증착물질을 성막시키는 단계를 포함하고, 마스크 프레임 조립체는, 개구부를 갖는 프레임과, 프레임에 결합되는 바디부와, 바디부에 연결되되 바디부에 의해 둘러싸이며, 제1 결정입도(grain size)를 갖는 제1 서브패턴부와, 제1 서브패턴부 상에 배치되되 제1 결정입도보다 작은 제2 결정입도를 갖는 제2 서브패턴부를 포함하는 패턴부를 포함하고, 패턴부는 증착물질을 통과시키는 복수개의 패턴홀을 포함하되, 패턴홀은 제1 서브패턴부와 제2 서브패턴부를 관통하는 표시 장치의 제조 방법을 개시한다.
본 실시예에 있어서, 바디부는 제1 두께를 갖고, 제1 서브패턴부는 제2 두께를 가지며, 제2 서브패턴부는 제3 두께를 가지되, 제1 두께는 제2 두께와 제3 두께를 합한 두께보다 두꺼운 것을 특징으로 할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 제1 두께는 10㎛ 내지 50㎛이고, 제2 두께와 제3 두께를 합한 두께는 5㎛ 내지 20㎛인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 바디부와 제1 서브패턴부는 압연(rolling)에 의해 제조된 인바 합금(invar alloy) 및 슈퍼 인바 합금(super invar alloy) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 제2 서브패턴부는 전주도금(electroforming)에 의해 제조된 인바 합금(invar alloy) 및 슈퍼 인바 합금(super invar alloy) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 패턴홀은 그 단면이 제1 서브패턴부에서 제2 서브패턴부로 갈수록 넓어지도록 테이퍼(taper)지는 것을 특징으로 할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 실시예들에 따른 마스크 프레임 조립체와 이의 제조 방법 및 표시 장치의 제조 방법에 따르면, 프레임과의 용접 특성이 우수한 동시에 레이저 빔에 의한 패턴홀의 가공성이 우수한 마스크 프레임 조립체를 제조할 수 있다.
또한, 고해상도 디스플레이를 구현하는 동시에 디스플레이 불량률을 현저하게 낮출 수 있다.
물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 프레임 조립체를 분해하여 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 프레임 조립체의 마스크를 개략적으로 나타내는 사시도 및 평면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 마스크 프레임 조립체를 X축 방향을 따라 절개한 모습을 나타내는 단면도이다.
도 4 내지 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마스크 프레임 조립체의 제조 방법을 차례대로 도시하는 개념도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 프레임 조립체를 이용하여 디스플레이 기판에 증착물질을 증착하는 표시 장치의 제조 장치를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 11은 도 10에 도시된 표시 장치의 제조 장치로 제조된 표시 장치를 나타내는 평면도이다.
도 12는 도 11에 도시된 A-A선을 따라 취한 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, 어떤 구성요소들이 연결되었다고 할 때, 그러한 구성요소들이 직접적으로 연결되는 경우뿐만 아니라 구성요소들 중간에 다른 구성요소들이 개재되어 간접적으로 연결되는 경우도 포함한다. 예컨대, 본 명세서에서 어떤 구성요소들이 전기적으로 연결되었다고 할 때, 그러한 구성요소들이 직접 전기적으로 연결되는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 구성요소가 개재되어 간접적으로 전기적으로 연결되는 경우도 포함한다.
또한, 도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기는 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 조립체를 분해하여 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 프레임 조립체의 마스크를 개략적으로 나타내는 사시도 및 평면도이며, 도 3은 도 2에 도시된 마스크 프레임 조립체를 X축 방향을 따라 절개한 모습을 나타내는 단면도이다.
먼저 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 프레임 조립체(100)는 액자 형태의 프레임(110)과 프레임(110)에 결합되는 마스크(M)를 포함할 수 있다. 상세히, 마스크(M)는 프레임(110)에 결합되는 바디부(120)와, 바디부(120)에 의해 둘러싸이는 패턴부(130)를 포함할 수 있다.
프레임(110)은 개구부(111)를 가지며, 프레임(110)의 본체는 개구부(111)를 둘러싸는 강체(rigid body)로 구성될 수 있다. 여기서, 도 1 및 도 2에 도시된 프레임(110)은 중앙에 사각 형상의 개구부(111)를 갖는 형태이나, 이하에서 설명할 본 발명의 실시예들은 이에 한정되지 않으며, 예컨대 개구부(111)는 원형, 타원형 및 다각형 등의 다양한 형태로 형성될 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 개구부(111)가 사각 형상으로 구성되어, 프레임(110)의 본체가 개구부(111)의 네 개의 면을 감싸는 형태로 구성되는 경우를 중심으로 설명하기로 한다.
상세히, 프레임(110)은 X축 방향으로 연장되어 Y축 방향으로 서로 마주보는 두 개의 단변(미표시)과, Y축 방향을 따라 연장되어 X축 방향으로 서로 마주보는 두 개의 장변(미표시)을 포함할 수 있다.
여기서, 두 개의 단변은 두 개의 장변보다 짧은 길이를 갖도록 형성될 수 있으며, 이러한 두 개의 단변과 두 개의 장변은 서로 도면에 도시된 바와 같이 서로 연결되어 사각틀 형상의 프레임(110)을 구성할 수 있다. 뿐만 아니라, 두 개의 단변과 두 개의 장변은 각각 서로 분리 가능하도록 형성되어 상호간 탈부착(detachable) 가능하도록 구성될 수도 있으나, 설명의 편의를 위해 이하에서는 도면에 도시된 바와 같이 두 개의 단변과 두 개의 장변이 서로 연결된 경우를 중심으로 설명하기로 한다.
상세히, 프레임(110)은 마스크(M)와의 용접 시 변형이 작은 소재, 이를테면 강성이 큰 금속으로 구성될 수 있다. 도면에 도시하지는 않았으나, 프레임(110)에는 프레임(110)과 마스크(M)가 용접 결합되는 용접부(미도시)가 형성되며, 이러한 용접부는 용접 공정에서 고온의 상태에서 형성되므로 프레임(110)은 이러한 고온의 열에 대해 열변형이 작은 물질로 구성되는 것이 바람직하다.
마스크(M)는 복수개의 분할된 스틱형 마스크로 구성되어 양단부가 인장된 상태로 프레임(110)에 설치될 수 있다. 마스크(M)가 프레임(110)에 인장된 상태로 설치되는 이유는, 마스크(M)가 대형화될 경우 마스크(M)의 자중으로 인해 개구부(111)의 중앙으로 갈수록 마스크(M)가 처지는 현상이 발생할 수 있기 때문이다. 마스크(M)가 처지게 되면, 마스크(M)를 통해 기판(S)에 증착되는 증착물질의 증착 정밀도가 저하되며, 쉐도우 현상이 발생하여 각 서브화소들 간의 혼색이 발생할 수 있는 위험이 있다.
상세히, 마스크(M)는 프레임(110)에 결합되는 바디부(120)와, 바디부(120)에 의해 둘러싸이도록 배치되어 증착 공정 시 증착물질을 통과시키는 패턴부(130)를 포함할 수 있다.
먼저 바디부(120)에 대해 설명하면, 바디부(120)는 패턴부(130)를 제외한 나머지 영역, 즉 마스크(M)의 몸체를 이루는 구성요소로써, 증착 공정 시 증착물질을 차단하는 역할을 수행한다. 그리고, 바디부(120)는 패턴부(130)보다 두껍게 형성되며, 특히 마스크(M)의 양단부, 즉 X축 방향을 기준으로 양단 측에 위치하는 바디부(120)의 일부는 프레임(110)에 용접될 수 있다. 상술한 바와 같이, 바디부(120)의 양단부는 프레임(110)에 용접 결합되므로 열변형이 작은 소재를 포함할 수 있으며, 또한 용접을 위해 강성(rigidity)이 충분한 소재를 포함하는 것이 바람직하다. 구체적인 바디부(120)의 소재에 대해서는 이하 패턴부(130)에 대해 설명하면서 함께 논하기로 한다.
다음으로, 도 3을 참조하면, 패턴부(130)는 바디부(120)에 연결되되 바디부(120)에 의해 둘러싸이며, 제1 결정입도(grain size)를 갖는 제1 서브패턴부(131)와, 제1 서브패턴부(131) 상에 배치되되 제1 결정입도보다 작은 제2 결정입도를 갖는 제2 서브패턴부(132)를 포함할 수 있다. 또한, 패턴부(130)는 증착물질을 통과시키는 복수개의 패턴홀(130h)을 포함할 수 있으며, 이때 패턴홀(130h)은 제1 서브패턴부(131)와 제2 서브패턴부(132)를 관통하도록 형성될 수 있다. 상세히, 패턴홀(130h)은 그 단면이 제1 서브패턴부(131)에서 제2 서브패턴부(132)로 갈수록 넓어지도록 테이퍼(taper)지는 것을 특징으로 할 수 있다.
상세히, 패턴홀(PH)을 통과한 증착물질은 디스플레이 기판(도 11의 20 참조)의 유효영역(도 11의 DA 참조)에 증착됨으로써 유기 발광 소자의 중간층(도 12의 28B 참조)을 형성할 수 있다.
상세히, 바디부(120)와 제1 서브패턴부(131)는 압연(rolling)에 의해 제조된 인바 합금(invar alloy) 및 슈퍼 인바 합금(super invar alloy) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 한편, 제2 서브패턴부(132)는 전주도금(electroforming)에 의해 제조된 인바 합금 및 슈퍼 인바 합금 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 여기서, 인바 합금은 철(Fe)과 니켈(Ni)이 특정한 비율로 혼합된 합금으로, 슈퍼 인바 합금은 인바 합금에 코발트(Co)가 추가된 합금을 의미한다.
이하 도 9를 참조하여 상세히 설명하겠으나, 패턴홀(130h)은 레이저 빔(LB)을 패턴부(130)에 조사함으로써 가공될 수 있다. 이때, 레이저 빔(LB)은 제2 서브패턴부(132)의 표면에 조사될 수 있다. 즉, 패턴홀(130h)은 레이저 빔(LB)에 의해 차례대로 제2 서브패턴부(132)와 제1 서브패턴부(131)가 식각됨으로써 가공될 수 있다. 이때, 레이저 빔(LB)이 제2 서브패턴부(132)에 조사되는 과정에서 패턴홀(130h)이 형성되는 영역 주위에는 돌기가 형성될 수 있다. 한편, 본 발명의 실시예들에 따른 마스크 프레임 조립체(100)와는 달리 만약 레이저 빔(LB)이 제1 서브패턴부(131)에 조사될 경우, 제1 서브패턴부(131)의 표면에서 형성되는 돌기는 제2 서브패턴부(132)에 레이저 빔(LB)이 조사되어 형성되는 돌기보다 그 수가 많을 뿐만 아니라 그 높이도 더 높게 형성될 수 있다.
상세히, 제1 서브패턴부(131)는 압연에 의해 제조되므로 제1 결정입도가 상대적으로 크게 형성되는 반면, 제2 서브패턴부(132)는 전주도금에 의해 제조되므로 제2 결정입도가 상대적으로 작게 형성될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들에 따른 마스크 프레임 조립체(100)는 압연에 의해 제조되어 상대적으로 큰 결정입자를 갖는 제1 서브패턴부(131)와, 전주도금에 의해 제조되어 상대적으로 작은 결정입자를 갖는 제2 서브패턴부(132)를 포함하는 패턴부(130)를 포함할 수 있다.
일반적으로, 전주도금에 의해 형성된 인바 합금이나 슈퍼 인바 합금은 레이저 가공 특성이 우수한 반면, 압연으로 형성된 인바 합금이나 슈퍼 인바 합금은 레이저 가공 특성이 전자에 비해 떨어진다. 여기서, "레이저 가공 특성이 우수하다"는 레이저 빔(LB)의 조사에 의해 형성되는 돌기의 수와 그 높이(크기)가 작은 것을 의미한다.
패턴홀(130h)을 레이저로 가공하는 과정에서 형성되는 이러한 돌기는 패턴부(130)의 표면 거칠기(roughness of surface)를 증가시키며, 심한 경우에는 패턴홀(130h)의 내측 공간에 형성되어 증착 물질이 통과하는 것을 방해할 수도 있다(이는 디스플레이 불량으로 이어진다). 따라서, 전주도금에 의해 제조된 제2 서브패턴부(132)에 레이저 빔(LB)을 조사하여 패턴홀(130h)을 가공할 경우 패턴홀(130h) 주위에서 돌기가 형성될 가능성을 현저하게 저하시킴으로써 디스플레이 불량률을 낮출 수 있다.
하지만, 전주도금으로 제조된 인바 합금이나 슈퍼 인바 합금은 압연으로 제조된 그것보다 열이 가해질 경우 용융량이 더 크다. 따라서, 바디부(120)가 전주도금으로 제조된 인바 합금이나 슈퍼 인바 합금을 소재로 할 경우 프레임(110)과 바디부(120)를 용접하는 과정에서 용접이 실패할 가능성이 커진다. 따라서, 본 발명의 실시예들에 의한 마스크 프레임 조립체(100)와 같이 바디부(120)가 압연으로 제조된 인바 합금이나 슈펴 인바 합금으로 구성될 경우 전주도금으로 제조된 그것보다 용접 가공성이 우수하다.
이 밖에도, 압연으로 제조된 인바 합금이나 슈퍼 인바 합금은 전주도금으로 제조된 그것보다 열팽창계수(coefficient of thermal expansion, CTE)가 낮으므로, 비율 상 마스크(M)의 많은 영역을 차지하는 바디부(120)와 제1 서브패턴부(131)에 압연으로 제조된 인바 합금이나 슈퍼 인바 합금을 사용할 경우 마스크 프레임 조립체(100)의 열 특성이 우수하여 추가적인 열처리 공정이 필요하지 않을 수 있다.
한편, 도 3을 참조하면, 바디부(120)는 제1 두께(t1)를 갖고, 제1 서브패턴부(131)는 제2 두께(t2)를 가지며, 제2 서브패턴부(132)는 제3 두께(t3)를 갖되, 제1 두께는 제2 두께와 제3 두께를 합한 두께보다 두꺼울 수 있다(t1 > t2+t3).
여기서, 바디부(120)가 패턴부(130)보다 두껍게 형성되는 이유는 상술한 바 같이 바디부(120)는 프레임(110)과 용접되기 때문으로, 바디부(120)의 충분한 강성을 확보함으로써 프레임(110)과 바디부(120)의 용접 시 불량을 최소화할 수 잇다.
상세히, 제1 두께는 10㎛ 내지 50㎛이고, 제2 두께와 제3 두께를 합한 두께는 5㎛ 내지 20㎛일 수 있다.
이하 도 4 내지 도 9를 참조하여 도 1 내지 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 프레임 조립체(100)를 제조하는 방법에 대해 더 구체적으로 설명하기로 한다.
도 4 내지 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마스크 프레임 조립체의 제조 방법을 차례대로 도시하는 개념도이다.
먼저, 도 4를 참조하면, 압연 가공에 의해 제조된 마스크 모재(BM)를 준비한다.
다음으로, 도 5를 참조하면, 마스크 모재(BM)의 일부 영역(HEA)을 마스크 모재(BM)의 일면 측에서 하프 에칭(half-etching)하여 제1 서브패턴부(131)를 형성한다. 이때, 하프 에칭은 습식 식각(wet-etching)을 통해 수행되는 것을 특징으로 할 수 있다.
다음으로, 도 6을 참조하면, 제1 서브패턴부(131)를 제외한 나머지 마스크 모재(BM)의 일면 측의 바디부(120)에 절연 박막(insulating film, IF)을 부착하고, 마스크 모재(BM)의 일면의 반대측인 타면에 전도체(conductor, C)를 부착한다.
다음으로, 도 7을 참조하면, 바디부(120)에 절연 박막(IF)이 부착되고, 마스크 모재(BM)의 타면에 전도체(C)를 부착한 상태에서 전주도금을 실시하여 제1 서브패턴부(131) 상에 제2 서브패턴부9132)를 도금한다.
그리고, 도 8에 도시된 바와 같이 절연 박막(IF)과 전도체(C)를 마스크 모재(BM) 에서 분리한다.
마지막으로, 도 9에 도시된 바와 같이 제2 서브패턴부(132)를 향하여 레이저 빔(LB)을 조사하여 제1 서브패턴부(131)와 제2 서브패턴부(132)를 관통하는 복수개의 패턴홀(130h)을 형성한다. 상세히, 레이저 빔(LB)은 제2 서브패턴부(132)에서 제1 서브패턴부(131)를 향하는 방향을 따라 제2 서브패턴부(132)의 표면에 조사됨으로써, 상술한 바와 같이 레이저 가공성이 우수한 제2 서브패턴부(132)로부터 패턴홀(130h)을 가공함에 따라 디스플레이 불량률을 줄일 수 있다.
그리고, 도면에 별도 도시하지는 않았으나, 도 9에 도시된 바디부(120)와 제1 서브패턴부(131) 및 제2 서브패턴부(132)를 포함하는 패턴부(130)로 구성된 마스크(M)를 도 3에 도시된 바와 같이 프레임(110)에 결합하여 마스크 프레임 조립체(100)를 제조할 수 있다.
따라서, 도 4 내지 도 9에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 마스크 프레임 조립체의 제조 방법에 의하면, 프레임(110)과의 용접 특성이 우수한 동시에 레이저 빔(LB)에 의한 패턴홀(130h)의 가공성이 우수한 마스크 프레임 조립체(100)를 제조할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 프레임 조립체를 이용하여 디스플레이 기판에 증착물질을 증착하는 표시 장치의 제조 장치를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 10을 참조하면, 표시 장치의 제조 장치(200)는 챔버(210), 제1 지지부(220), 제2 지지부(230), 비전부(240), 마스크 프레임 조립체(100), 증착원(250) 및 압력조절부(260)를 포함할 수 있다.
챔버(210)는 내부에 공간이 형성될 수 있으며, 챔버(210) 일부가 개구되도록 형성될 수 있다. 챔버(210)의 개구된 부분에는 게이트벨브(210A)가 설치되어 챔버(210)의 개구된 부분을 선택적으로 개폐할 수 있다.
제1 지지부(220)는 디스플레이 기판(S)을 지지할 수 있다. 이때, 제1 지지부(220)는 디스플레이 기판(S)을 다양한 방식으로 지지할 수 있다. 예를 들면, 제1 지지부(220)는 정전척 또는 점착척을 포함할 수 있다. 다른 실시예로써 제1 지지부(220)는 디스플레이 기판(S)의 일부를 지지하는 브라켓, 클램프 등을 포함할 수 있다. 제1 지지부(220)는 상기에 한정되는 것은 아니며 디스플레이 기판(S)을 지지할 수 있는 모든 장치를 포함할 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위go 제1 지지부(220)가 정전척 또는 점착척을 포함하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
제2 지지부(230)는 마스크 프레임 조립체(100)가 안착되어 지지될 수 있다. 이때, 제2 지지부(230)에는 마스크 프레임 조립체(100)를 서로 상이한 적어도 2개 이상의 방향으로 미세 조정할 수 있다.
비전부(240)는 디스플레이 기판(S) 및 마스크 프레임 조립체(100)의 위치를 촬영할 수 있다. 이때, 비전부(240)에서 촬영된 이미지를 근거로 디스플레이 기판(S) 및 마스크 프레임 조립체(100) 중 적어도 하나를 움직여 디스플레이 기판(S)과 마스크 프레임 조립체(100)를 정렬할 수 있다.
증착원(250)은 증착물질이 내부에 삽입된 후 증발할 수 있다. 이때, 증착원(250)은 히터(251)를 구비할 수 있으며, 히터(251)에서 가해지는 열에 의해 증착물질이 증발할 수 있다.
증착원(250)은 다양한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들면, 증착원(250)은 증착물질이 토출되는 입구부가 원형으로 형성되는 점증착원 형태일 수 있다. 또한, 증착원(250)은 길게 형성되고, 입구부가 복수개로 형성되거나 장공 형태 등으로 형성되는 선증착원 형태일 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 증착원(250)이 마스크 프레임 조립체(100)의 일 지점에 대향하도록 배치되며, 점증착원 형태인 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
압력조절부(260)는 챔버(210)와 연결되어 챔버(210) 내부의 압력을 대기압 또는 진공과 유사하도록 조절할 수 있다. 이때, 압력조절부(260)는 챔버(210)와 연결되는 연결배관(261)과 연결배관(261)에 배치되는 압력조절펌프(262)를 포함할 수 있다.
한편, 상기와 같은 표시 장치의 제조 장치(200)를 통하여 표시 장치(미도시)를 제조하는 방법을 살펴보면, 디스플레이 기판(S)을 제조하여 준비할 수 있다.
압력조절부(260)는 챔버(210) 내부로 대기압 상태로 유지시킬 수 있으며, 게이트벨브(210A)가 개방된 후 디스플레이 기판(S) 및 마스크 프레임 조립체(100)가 챔버(210) 내부로 삽입될 수 있다. 이때, 챔버(210) 내부 또는 외부에는 별도의 로봇암, 셔틀 등이 구비되어 디스플레이 기판(S) 및 마스크 프레임 조립체(100)를 이송시킬 수 있다.
상기와 같은 과정이 완료되면, 압력조절부(260)는 챔버(210) 내부를 거의 진공과 흡사하도록 유지시킬 수 있다. 또한, 비전부(240)는 디스플레이 기판(S) 및 마스크 프레임 조립체(100)를 촬영하여 제1 지지부(220) 및 제2 지지부(230)를 미세구동하여 디스플레이 기판(S) 및 마스크 프레임 조립체(100) 중 적어도 하나를 미세 조정하여 디스플레이 기판(S) 및 마스크 프레임 조립체(100)를 정렬할 수 있다.
히터(250A)가 작동하여 증착원(250)에서 증착물질을 마스크 프레임 조립체(100)로 공급할 수 있다. 마스크 프레임 조립체(100)를 통과한 증착물질은 디스플레이 기판(S)에 일정한 패턴으로 증착될 수 있다.
상기와 같은 과정이 진행되는 동안, 증착원(250) 및 디스플레이 기판(S) 중 적어도 하나는 선형 운동할 수 있다. 다른 실시예로써 증착원(250) 및 디스플레이 기판(S)은 모두 정지한 상태에서 증착이 수행되는 것도 가능하다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 증착원(250) 및 디스플레이 기판(S) 모두 정지한 상태에서 증착이 수행되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
도 11은 도 10에 도시된 표시 장치의 제조 장치로 제조된 표시 장치를 나타내는 평면도이다.
도 11을 참조하면, 표시 장치(20)는 기판(21) 상에서 표시 영역(DA)과 표시 영역(DA)의 외곽을 둘러싸는 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다. 표시 영역(DA)에는 발광부(미표기)가 배치되고, 비표시 영역(NDA)에는 전원 배선(미도시) 등이 배치될 수 있다. 또한, 비표시 영역(NDA)에는 패드부(P)가 배치될 수 있다.
도 12는 도 11에 도시된 A-A선을 따라 취한 단면도이다.
도 10을 참고하면, 표시 장치(20)는 디스플레이 기판(S), 중간층(28B), 대향 전극(28C) 및 봉지층(미도시)을 포함할 수 있다. 이때, 디스플레이 기판(S)은 기판(21), 버퍼층(22), 박막 트랜지스터(TFT), 패시베이션막(27), 화소 전극(28A) 및 화소 정의막(29)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 봉지층은 기판(21)과 동일 또는 유사한 봉지 기판(미도시) 또는 박막 봉지층(E)을 포함할 수 있다.
이때, 상기 봉지층이 상기 봉지 기판을 포함하는 경우 기판(21)과 상기 봉지 기판 사이에는 별도의 실링부재(미도시)가 배치될 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 상기 봉지층이 박막 봉지층(E)을 포함하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
기판(21)은 플라스틱재를 사용할 수 있으며, SUS, Ti과 같은 금속재를 사용할 수도 있다. 또한, 기판(21)은 폴리이미드(Polyimide, PI)를 사용할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 기판(21)이 폴리이미드로 형성되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
기판(21) 상에는 발광부(미표기)가 형성될 수 있다. 이때, 상기 발광부는 박막 트랜지스터(TFT) 이 구비되고, 이들을 덮도록 패시베이션막(27)이 형성되며, 이 패시베이션막(27) 상에 유기 발광 소자(28)가 형성될 수 있다.
기판(21)의 상면에는 유기화합물 및/또는 무기화합물로 이루어진 버퍼층(22)이 더 형성되는 데, SiOx(x≥1), SiNx(x≥1)로 형성될 수 있다.
이 버퍼층(22) 상에 소정의 패턴으로 배열된 활성층(23)이 형성된 후, 활성층(23)이 게이트 절연층(24)에 의해 매립된다. 활성층(23)은 소스 영역(23C)과 드레인 영역(23A)을 갖고, 그 사이에 채널 영역(23B)을 더 포함한다.
이러한 활성층(23)은 다양한 물질을 함유하도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 활성층(23)은 비정질 실리콘 또는 결정질 실리콘과 같은 무기 반도체 물질을 함유할 수 있다. 다른 예로서 활성층(23)은 산화물 반도체를 함유할 수 있다. 또 다른 예로서, 활성층(23)은 유기 반도체 물질을 함유할 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 활성층(23)이 비정질 실리콘으로 형성되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
이러한 활성층(23)은 버퍼층(22) 상에 비정질 실리콘막을 형성한 후, 이를 결정화하여 다결정질 실리콘막으로 형성하고, 이 다결정질 실리콘막을 패터닝하여 형성할 수 있다. 상기 활성층(23)은 구동 TFT(미도시), 스위칭 TFT(미도시) 등 TFT 종류에 따라, 그 소스 영역(23C) 및 드레인 영역(23A)이 불순물에 의해 도핑된다.
게이트 절연층(24)의 상면에는 활성층(23)과 대응되는 게이트 전극(25)과 이를 매립하는 층간 절연층(26)이 형성된다.
그리고, 층간 절연층(26)과 게이트 절연층(24)에 콘택홀(H1)을 형성한 후, 층간 절연층(26) 상에 소스 전극(27B) 및 드레인 전극(27A)을 각각 소스 영역(23C) 및 드레인 영역(23A)에 콘택되도록 형성한다.
이렇게 형성된 상기 박막 트랜지스터의 상부로는 패시베이션막(27)이 형성되고, 이 패시베이션막(27) 상부에 유기 발광 소자(28, OLED)의 화소 전극(28A)이 형성된다. 이 화소 전극(28A)은 패시베이션막(27)에 형성된 비아 홀(H2)에 의해 TFT의 드레인 전극(27A)에 콘택된다. 상기 패시베이션막(27)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(27)은, 공진 효과를 달성할 수 있도록 투명 절연체로 형성되는 것이 바람직하다.
패시베이션막(27) 상에 화소 전극(28A)을 형성한 후에는 이 화소 전극(28A) 및 패시베이션막(27)을 덮도록 화소 정의막(29)이 유기물 및/또는 무기물에 의해 형성되고, 화소 전극(28A)이 노출되도록 개구된다.
그리고, 적어도 상기 화소 전극(28A) 상에 중간층(28B) 및 대향 전극(28C)이 형성된다.
화소 전극(28A)은 애노드 전극의 기능을 하고, 대향 전극(28C)은 캐소오드 전극의 기능을 하는 데, 물론, 이들 화소 전극(28A)과 대향 전극(28C)의 극성은 반대로 되어도 무방하다.
화소 전극(28A)과 대향 전극(28C)은 상기 중간층(28B)에 의해 서로 절연되어 있으며, 중간층(28B)에 서로 다른 극성의 전압을 가해 유기 발광층에서 발광이 이뤄지도록 한다.
중간층(28B)은 유기 발광층을 구비할 수 있다. 선택적인 다른 예로서, 중간층(28B)은 유기 발광층(organic emission layer)을 구비하고, 그 외에 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. 본 실시예는 이에 한정되지 아니하고, 중간층(28B)이 유기 발광층을 구비하고, 기타 다양한 기능층(미도시)을 더 구비할 수 있다.
이때, 상기와 같은 중간층(28B)은 상기에서 설명한 표시 장치의 제조장치(미도시)를 통하여 형성될 수 있다.
한편, 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 부화소(미표기)를 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(28)의 상부로부터 순차적으로 제1 무기층, 제1 유기층, 제2 무기층을 포함할 수 있다.
다른 예로서, 박막 봉지층(E)은 유기 발광 소자(28)의 상부로부터 순차적으로 제1 무기층, 제1 유기층, 제2 무기층, 제2 유기층, 제3 무기층을 포함할 수 있다.
또 다른 예로서, 박막 봉지층(E)은 상기 유기 발광 소자(28)의 상부로부터 순차적으로 제1 무기층, 제1 유기층, 제2 무기층, 상기 제2 유기층, 제3 무기층, 제3 유기층, 제4 무기층을 포함할 수 있다.
유기 발광 소자(28)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(28)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
제1 유기층은 제2 무기층 보다 면적이 좁게 할 수 있으며, 상기 제2 유기층도 제3 무기층 보다 면적이 좁을 수 있다.
따라서 표시 장치(20)는 정밀한 패턴을 형성하는 중간층(28B)을 구비하고, 중간층(28B)이 정확한 위치에 증착되어 형성됨으로써 정밀한 이미지 구현이 가능하다. 또한, 표시 장치(20)는 반복적으로 중간층(28B)을 증착하더라도 일정한 패턴을 형성함으로써 지속적인 생산에 따라 균일한 품질을 나타낸다.
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 130: 패턴부
110: 프레임 131: 제1 서브패턴부
111: 개구부 132: 제2 서브패턴부
120: 바디부

Claims (20)

  1. 개구부를 갖는 프레임;
    상기 프레임에 결합되는 바디부; 및
    상기 바디부에 연결되되 상기 바디부에 의해 둘러싸이며, 제1 결정입도(grain size)를 갖는 제1 서브패턴부와, 상기 제1 서브패턴부 상에 배치되되 상기 제1 결정입도보다 작은 제2 결정입도를 갖는 제2 서브패턴부를 포함하는 패턴부;를 포함하고,
    상기 패턴부는 증착물질을 통과시키는 복수개의 패턴홀을 포함하되,
    상기 패턴홀은 상기 제1 서브패턴부와 상기 제2 서브패턴부를 관통하는, 마스크 프레임 조립체.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 바디부는 제1 두께를 갖고,
    상기 제1 서브패턴부는 제2 두께를 가지며,
    상기 제2 서브패턴부는 제3 두께를 가지되,
    상기 제1 두께는 상기 제2 두께와 상기 제3 두께를 합한 두께보다 두꺼운 것을 특징으로 하는, 마스크 프레임 조립체.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 두께는 10㎛ 내지 50㎛이고,
    상기 제2 두께와 상기 제3 두께를 합한 두께는 5㎛ 내지 20㎛인 것을 특징으로 하는, 마스크 프레임 조립체.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 바디부와 상기 제1 서브패턴부는 압연(rolling)에 의해 제조된 인바 합금(invar alloy) 및 슈퍼 인바 합금(super invar alloy) 중 하나 이상을 포함하는, 마스크 프레임 조립체.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 서브패턴부는 전주도금(electroforming)에 의해 제조된 인바 합금(invar alloy) 및 슈퍼 인바 합금(super invar alloy) 중 하나 이상을 포함하는, 마스크 프레임 조립체.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 패턴홀은 그 단면이 상기 제1 서브패턴부에서 상기 제2 서브패턴부로 갈수록 넓어지도록 테이퍼(taper)지는 것을 특징으로 하는, 마스크 프레임 조립체.
  7. 압연(rolling) 가공에 의해 제조된 마스크 모재를 준비하는 단계;
    상기 마스크 모재의 일부 영역을 상기 마스크 모재의 일면 측에서 하프 에칭(half-etching)하여 제1 서브패턴부를 형성하는 단계;
    상기 제1 서브패턴부를 제외한 상기 마스크 모재의 상기 일면 측의 바디부에 절연 박막(insulating film)을 부착하고, 상기 마스크 모재의 상기 일면의 반대측인 타면에 전도체(conductor)를 부착하는 단계;
    전주도금(electroforming)을 실시하여 상기 제1 서브패턴부 상에 제2 서브패턴부를 도금하는 단계;
    상기 절연 박막과 상기 전도체를 상기 마스크 모재로부터 분리하는 단계; 및
    상기 제2 서브패턴부에 레이저 빔을 조사하여 상기 제1 서브패턴부와 상기 제2 서브패턴부를 관통하는 복수개의 패턴홀을 형성하는 단계;를 포함하는 마스크 프레임 조립체의 제조 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 하프 에칭은 습식 식각(wet-etching)을 통해 수행되는 것을 특징으로 하는, 마스크 프레임 조립체의 제조 방법.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 바디부는 제1 두께를 갖고,
    상기 제1 서브패턴부는 제2 두께를 가지며,
    상기 제2 서브패턴부는 제3 두께를 가지되,
    상기 제1 두께는 상기 제2 두께와 상기 제3 두께를 합한 두께보다 두꺼운 것을 특징으로 하는, 마스크 프레임 조립체의 제조 방법.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 마스크 모재와 상기 제2 서브패턴부는 인바 합금(invar alloy) 및 슈퍼 인바 합금(super invar alloy) 중 하나 이상을 포함하는, 마스크 프레임 조립체의 제조 방법.
  11. 제7 항에 있어서,
    상기 마스크 모재의 결정입도(grain size)는 상기 제2 서브패턴부의 결정입도보다 큰 것을 특징으로 하는, 마스크 프레임 조립체의 제조 방법.
  12. 제7 항에 있어서,
    개구부를 갖는 프레임에 상기 바디부를 결합하는 단계를 더 포함하고,
    상기 복수개의 패턴홀은 상기 개구부와 연통하는 것을 특징으로 하는, 마스크 프레임 조립체의 제조 방법.
  13. 제7 항에 있어서,
    상기 레이저 빔은 상기 제2 서브패턴부에서 상기 제1 서브패턴부를 향하는 방향을 따라 상기 제2 서브패턴부의 표면에 조사되는 것을 특징으로 하는, 마스크 프레임 조립체의 제조 방법.
  14. 제7 항에 있어서,
    상기 패턴홀은 그 단면이 상기 제1 서브패턴부에서 상기 제2 서브패턴부로 갈수록 넓어지도록 테이퍼(taper)지는 것을 특징으로 하는, 마스크 프레임 조립체의 제조 방법.
  15. 디스플레이 기판 및 마스크 프레임 조립체를 챔버 내부로 장입시키는 단계; 및
    증착원에서 분사되는 증착물질을 상기 마스크 프레임 조립체로 통과시켜 상기 디스플레이 기판에 상기 증착물질을 성막시키는 단계;를 포함하고,
    상기 마스크 프레임 조립체는,
    개구부를 갖는 프레임과, 상기 프레임에 결합되는 바디부와, 상기 바디부에 연결되되 상기 바디부에 의해 둘러싸이며, 제1 결정입도(grain size)를 갖는 제1 서브패턴부와, 상기 제1 서브패턴부 상에 배치되되 상기 제1 결정입도보다 작은 제2 결정입도를 갖는 제2 서브패턴부를 포함하는 패턴부를 포함하고,
    상기 패턴부는 증착물질을 통과시키는 복수개의 패턴홀을 포함하되,
    상기 패턴홀은 상기 제1 서브패턴부와 상기 제2 서브패턴부를 관통하는, 표시 장치의 제조 방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 바디부는 제1 두께를 갖고,
    상기 제1 서브패턴부는 제2 두께를 가지며,
    상기 제2 서브패턴부는 제3 두께를 가지되,
    상기 제1 두께는 상기 제2 두께와 상기 제3 두께를 합한 두께보다 두꺼운 것을 특징으로 하는, 표시 장치의 제조 방법.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 제1 두께는 10㎛ 내지 50㎛이고,
    상기 제2 두께와 상기 제3 두께를 합한 두께는 5㎛ 내지 20㎛인 것을 특징으로 하는, 표시 장치의 제조 방법.
  18. 제15 항에 있어서,
    상기 바디부와 상기 제1 서브패턴부는 압연(rolling)에 의해 제조된 인바 합금(invar alloy) 및 슈퍼 인바 합금(super invar alloy) 중 하나 이상을 포함하는, 표시 장치의 제조 방법.
  19. 제15 항에 있어서,
    상기 제2 서브패턴부는 전주도금(electroforming)에 의해 제조된 인바 합금(invar alloy) 및 슈퍼 인바 합금(super invar alloy) 중 하나 이상을 포함하는, 표시 장치의 제조 방법.
  20. 제15 항에 있어서,
    상기 패턴홀은 그 단면이 상기 제1 서브패턴부에서 상기 제2 서브패턴부로 갈수록 넓어지도록 테이퍼(taper)지는 것을 특징으로 하는, 표시 장치의 제조 방법.
KR1020170095716A 2017-07-27 2017-07-27 마스크 프레임 조립체와 이의 제조 방법 및 표시 장치의 제조 방법 KR102300029B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170095716A KR102300029B1 (ko) 2017-07-27 2017-07-27 마스크 프레임 조립체와 이의 제조 방법 및 표시 장치의 제조 방법
CN202310524251.9A CN116568106A (zh) 2017-07-27 2018-05-30 掩模框架组件及显示装置的制造方法
CN201810536782.9A CN109309175B (zh) 2017-07-27 2018-05-30 掩模框架组件及显示装置的制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170095716A KR102300029B1 (ko) 2017-07-27 2017-07-27 마스크 프레임 조립체와 이의 제조 방법 및 표시 장치의 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190014188A true KR20190014188A (ko) 2019-02-12
KR102300029B1 KR102300029B1 (ko) 2021-09-09

Family

ID=65225857

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170095716A KR102300029B1 (ko) 2017-07-27 2017-07-27 마스크 프레임 조립체와 이의 제조 방법 및 표시 장치의 제조 방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102300029B1 (ko)
CN (2) CN116568106A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11584983B2 (en) 2020-03-06 2023-02-21 Samsung Display Co., Ltd. Method of manufacturing mask, mask manufactured by the same, and method of manufacturing display apparatus by using the same

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109920931B (zh) * 2019-03-04 2022-08-26 荣耀终端有限公司 显示终端、掩膜组件、蒸镀系统及其控制方法
CN110453173B (zh) * 2019-07-29 2021-09-21 京东方科技集团股份有限公司 掩膜板及其制作方法、oled显示基板的制作方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120105292A (ko) * 2011-03-15 2012-09-25 삼성디스플레이 주식회사 증착 마스크 및 증착 마스크 제조 방법
KR20170066766A (ko) * 2015-12-04 2017-06-15 삼성디스플레이 주식회사 마스크 조립체의 제조방법 및 표시 장치의 제조방법

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MY123398A (en) * 1997-05-09 2006-05-31 Toyo Kohan Co Ltd Invar alloy steel sheet for shadow mask, method for producing same, shadow mask, and color picture tube
US7045259B2 (en) * 2001-09-26 2006-05-16 Intel Corporation Post exposure modification of critical dimensions in mask fabrication
US6750084B2 (en) * 2002-06-21 2004-06-15 Delphi Technologies, Inc. Method of mounting a leadless package and structure therefor
TWI301295B (en) * 2002-07-24 2008-09-21 Adv Lcd Tech Dev Ct Co Ltd Crystallization apparatus, crystallization method, thim film transistor and display apparatus
JP4173722B2 (ja) * 2002-11-29 2008-10-29 三星エスディアイ株式会社 蒸着マスク、これを利用した有機el素子の製造方法及び有機el素子
JP4547130B2 (ja) * 2003-01-30 2010-09-22 株式会社アルバック 蒸着マスクの製造方法
JP2004335393A (ja) * 2003-05-12 2004-11-25 Rohm Co Ltd メタルマスクおよびそれを用いた有機el表示装置の製法
JP2005154879A (ja) * 2003-11-28 2005-06-16 Canon Components Inc 蒸着用メタルマスク及びそれを用いた蒸着パターンの製造方法
KR100626041B1 (ko) * 2004-11-25 2006-09-20 삼성에스디아이 주식회사 평판표시장치의 박막 증착용 마스크 및 그의 제조방법
JP5215742B2 (ja) * 2008-06-11 2013-06-19 株式会社ジャパンディスプレイイースト 有機el表示装置の製造方法
KR101135544B1 (ko) * 2009-09-22 2012-04-17 삼성모바일디스플레이주식회사 마스크 조립체, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 평판표시장치용 증착 장치
KR101972920B1 (ko) * 2012-01-12 2019-08-23 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤 수지판을 구비한 금속 마스크, 증착 마스크, 증착 마스크 장치의 제조 방법, 및 유기 반도체 소자의 제조 방법
KR20160061568A (ko) * 2014-11-21 2016-06-01 삼성디스플레이 주식회사 마스크 프레임 조립체 및 그 제조방법
CN105624609B (zh) * 2014-11-21 2019-07-05 三星显示有限公司 沉积掩模、制造沉积掩模的方法和制造显示装置的方法
KR102330330B1 (ko) * 2014-12-16 2021-11-25 삼성디스플레이 주식회사 마스크 프레임 조립체 및 그 제조방법
CN107208250A (zh) * 2015-01-05 2017-09-26 夏普株式会社 蒸镀掩膜、蒸镀装置、及蒸镀掩膜的制造方法
JP6177299B2 (ja) * 2015-11-04 2017-08-09 Jx金属株式会社 メタルマスク材料及びメタルマスク

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120105292A (ko) * 2011-03-15 2012-09-25 삼성디스플레이 주식회사 증착 마스크 및 증착 마스크 제조 방법
KR20170066766A (ko) * 2015-12-04 2017-06-15 삼성디스플레이 주식회사 마스크 조립체의 제조방법 및 표시 장치의 제조방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11584983B2 (en) 2020-03-06 2023-02-21 Samsung Display Co., Ltd. Method of manufacturing mask, mask manufactured by the same, and method of manufacturing display apparatus by using the same

Also Published As

Publication number Publication date
CN109309175A (zh) 2019-02-05
CN109309175B (zh) 2023-05-30
CN116568106A (zh) 2023-08-08
KR102300029B1 (ko) 2021-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9997708B2 (en) Mask frame assembly, apparatus and method for manufacturing a display apparatus
US9695500B2 (en) Mask frame assembly for thin layer deposition, a method of manufacturing the same, and a method of manufacturing display apparatus by using a mask frame assembly
KR102608420B1 (ko) 증착용 마스크, 표시 장치의 제조 장치 및 표시 장치의 제조 방법
US20210217957A1 (en) Deposition mask, deposition apparatus using the same, and method of manufacturing display apparatus using the same
KR102586048B1 (ko) 마스크 조립체, 이의 제조방법 및 이를 포함한 표시 장치의 제조장치
US10396282B2 (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
US20170133592A1 (en) Mask frame assembly, device for deposition including the same, and method of manufacturing display device
US10403860B2 (en) Mask frame assembly, a method of manufacturing the same, and a method of manufacturing a display apparatus
US20180138409A1 (en) Mask frame assembly for thin layer deposition
US11421314B2 (en) Mask assembly, and apparatus and method for manufacturing display apparatus using mask assembly
US20170148990A1 (en) Mask assembly, method of manufacturing mask assembly, and method of manufacturing display apparatus
US9837608B2 (en) Mask assembly and apparatus and method of manufacturing display apparatus using the same
US11723256B2 (en) Method and apparatus for manufacturing display device
KR102630638B1 (ko) 마스크 조립체, 표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법
KR20190014188A (ko) 마스크 프레임 조립체와 이의 제조 방법 및 표시 장치의 제조 방법
US20160310988A1 (en) Mask assembly, a method of manufacturing a mask assembly, and a method of manufacturing display device
KR102606276B1 (ko) 마스크 조립체의 제조방법 및 표시 장치의 제조방법
US10790447B2 (en) Mask for thin film deposition, method of manufacturing the same, and method of manufacturing a display apparatus using the same
KR20180113675A (ko) 마스크 시트 및 마스크 조립체의 제조방법
US20170117475A1 (en) Organic light-emitting display device, apparatus for depositing organic layer, and method of manufacturing organic light-emitting display device by using the same
KR20120017976A (ko) 유기발광표시장치용 증착 마스크 유닛 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant