KR20210101358A - 마스크 조립체 및 그 제조 방법 - Google Patents

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division mask
welding
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김세일
이상민
김의규
백대원
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

마스크 조립체 및 그 제조 방법이 제공된다. 일 실시예에 따른 마스크 조립체는 제1 방향으로 나란하게 배치되며, 지지바에 의해 구획되는 제1 마스크 개구부 및 제2 마스크 개구부를 포함하는 마스크 프레임, 상기 제1 마스크 개구부와 중첩하는 제1 분할 마스크, 및 상기 제2 마스크 개구부와 중첩하는 제2 분할 마스크를 포함하며, 상기 제1 분할 마스크와 상기 제2 분할 마스크는 상기 지지바와 중첩하는 영역에서 서로 이격되어 배치될 수 있다.

Description

마스크 조립체 및 그 제조 방법{MASK ASSEMBLY AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 마스크 조립체 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
평판 표시 장치로서 액정 표시 장치(LCD)와 유기 발광 표시 장치(OLED)가 널리 사용되고 있다. 평판 표시 장치는 특정 패턴의 금속층을 포함하며, 유기 발광 표시 장치의 경우 화소마다 특정 패턴의 유기 발광층을 형성하고 있다. 금속층과 유기 발광층을 형성하는 방법으로 마스크 조립체를 이용한 증착법이 적용될 수 있다.
마스크 조립체는 금속층 또는 유기 발광층의 패턴에 대응하는 개구부가 형성된 마스크와, 마스크를 지지하는 마스크 프레임으로 구성된다. 분할 마스크 방식에서, 마스크는 스틱 모양으로 이루어진 복수의 분할 마스크로 분할되고, 각각의 분할 마스크는 길이 방향으로 인장된 상태에서 마스크 프레임에 용접으로 고정된다. 분할 마스크 방식은 양품을 선별하여 사용할 수 있고 수리가 용이하다는 장점이 있다.
한편, 유기 발광 표시 장치를 제조하는 기판이 점점 대면적화 됨에 따라 마스크 조립체의 크기도 커지고 있으나, 마스크 조립체를 제조하기 위한 설비의 크기는 이에 대응하지 못하고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 대면적의 기판에 대응하고, 마스크의 휘어짐이나 처짐을 방지할 수 있는 마스크 조립체 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 마스크 조립체는 제1 방향으로 나란하게 배치되며, 지지바에 의해 구획되는 제1 마스크 개구부 및 제2 마스크 개구부를 포함하는 마스크 프레임, 상기 제1 마스크 개구부와 중첩하는 제1 분할 마스크, 및 상기 제2 마스크 개구부와 중첩하는 제2 분할 마스크를 포함하며, 상기 제1 분할 마스크와 상기 제2 분할 마스크는 상기 지지바와 중첩하는 영역에서 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 마스크 프레임은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되는 제1 변, 및 상기 제1 변과 나란하게 배치되어 상기 제1 변과 이격된 제2 변을 포함하며, 상기 지지바는 상기 제1 변과 상기 제2 변 사이에 배치될 수 있다.
상기 제1 분할 마스크의 일단은 상기 제1 변과 중첩하고 타단은 상기 지지바와 중첩하고, 상기 제2 분할 마스크의 일단은 사기 지지바와 중첩하고 타단은 상기 제2 변과 중첩할 수 있다.
상기 제1 분할 마스크는 상기 제1 변 및 상기 지지바와 각각 중첩하는 제1 고정부들, 상기 제1 고정부들 사이에 배치되며, 복수의 제1 패턴 개구부를 포함하는 제1 증착 패턴부들, 및 상기 제1 증착 패턴부들 사이에 배치되는 제1 리브부들을 포함할 수 있다.
상기 제2 분할 마스크는 상기 제2 변 및 상기 지지바와 각각 중첩하는 제2 고정부들, 상기 제2 고정부들 사이에 배치되며, 복수의 제2 패턴 개구부를 포함하는 제2 증착 패턴부들, 및 상기 제2 증착 패턴부들 사이에 배치되는 제2 리브부들을 포함할 수 있다.
상기 제1 분할 마스크의 제1 고정부와 상기 제2 분할 마스크의 제2 고정부는 상기 지지바와 중첩하는 영역에서 서로 인접하여 배치되고, 상기 제1 고정부와 상기 제2 고정부는 서로 이격될 수 있다.
상기 제1 분할 마스크는 상기 제1 변과 중첩하는 상기 제1 고정부에 배치된 제1 용접부 및 상기 지지바와 중첩하는 상기 제1 고정부에 배치된 제2 용접부를 포함하고, 상기 제2 분할 마스크는 상기 지지바와 중첩하는 상기 제2 고정부에 배치된 제3 용접부 및 상기 제2 변과 중첩하는 상기 제2 고정부에 배치된 제4 용접부를 포함할 수 있다.
상기 제1 분할 마스크는 적어도 일단에 배치된 제1 하프 에칭부를 더 포함하고, 상기 제2 분할 마스크는 적어도 일단에 배치된 제2 하프 에칭부를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 분할 마스크의 일단에 배치된 상기 제1 하프 에칭부는 상기 제1 분할 마스크의 상기 제1 고정부 및 상기 지지바와 중첩하고, 상기 제2 분할 마스크의 일단에 배치된 상기 제2 하프 에칭부는 상기 제2 분할 마스크의 상기 제2 고정부 및 상기 지지바와 중첩할 수 있다.
상기 제1 분할 마스크의 일단에 배치된 상기 제1 하프 에칭부는 상기 제2 용접부와 중첩하고 상기 제2 분할 마스크의 일단에 배치된 상기 제2 하프 에칭부는 상기 제3 용접부와 중첩할 수 있다.
상기 제1 분할 마스크의 타단에 배치된 상기 제1 하프 에칭부는 상기 제1 분할 마스크의 상기 제1 고정부 및 상기 제1 변과 중첩하고, 상기 제2 분할 마스크의 타단에 배치된 상기 제2 하프 에칭부는 상기 제2 분할 마스크의 상기 제2 고정부 및 상기 제2 변과 중첩할 수 있다.
상기 제1 분할 마스크의 타단에 배치된 상기 제1 하프 에칭부는 상기 제1 용접부와 중첩하고 상기 제2 분할 마스크의 타단에 배치된 상기 제2 하프 에칭부는 상기 제4 용접부와 중첩할 수 있다.
상기 제1 하프 에칭부의 두께는 상기 제1 분할 마스크의 두께의 30 내지 70%로 이루어지고, 상기 제2 하프 에칭부의 두께는 상기 제2 분할 마스크의 두께의 30 내지 70%로 이루어질 수 있다.
상기 제1 하프 에칭부는 상기 제2 분할 마스크와 마주보는 상기 제1 분할 마스크의 일측변으로부터 연속되거나 이격되고, 상기 제2 하프 에칭부는 상기 제1 분할 마스크와 마주보는 상기 제2 분할 마스크의 일측변으로부터 연속되거나 이격될 수 있다.
상기 제1 분할 마스크는 적어도 일단에 배치된 제1 더미 패턴부를 더 포함하고, 상기 제2 분할 마스크는 적어도 일단에 배치된 제2 더미 패턴부를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 분할 마스크의 일단에 배치된 상기 제1 더미 패턴부는 상기 제2 용접부와 상기 제1 고정부 사이에 배치되고, 상기 제2 분할 마스크의 일단에 배치된 상기 제2 더미 패턴부는 상기 제3 용접부와 상기 제2 고정부 사이에 배치될 수 있다.
상기 제1 분할 마스크의 일단에 배치된 상기 제1 더미 패턴부는 상기 제1 분할 마스크의 상기 제2 용접부와 비중첩하며 상기 지지바와 중첩하고, 상기 제2 분할 마스크의 일단에 배치된 상기 제2 더미 패턴부는 상기 제2 분할 마스크의 상기 제3 용접부와 비중첩하며 상기 지지바와 중첩할 수 있다.
상기 제1 분할 마스크의 타단에 배치된 상기 제1 더미 패턴부는 상기 제1 용접부와 상기 제1 고정부 사이에 배치되고, 상기 제2 분할 마스크의 타단에 배치된 상기 제2 더미 패턴부는 상기 제4 용접부와 상기 제2 고정부 사이에 배치될 수 있다.
상기 제1 분할 마스크의 타단에 배치된 상기 제1 더미 패턴부는 상기 제1 분할 마스크의 상기 제1 용접부와 비중첩하며 상기 제1 변과 중첩하고, 상기 제2 분할 마스크의 일단에 배치된 상기 제2 더미 패턴부는 상기 제2 분할 마스크의 상기 제4 용접부와 비중첩하며 상기 제2 변과 중첩할 수 있다.
상기 제1 더미 패턴부와 상기 제2 더미 패턴부는 각각 적어도 하나 이상 배치될 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 마스크 조립체의 제조 방법은 제1 방향으로 나란하게 배치되며, 지지바에 의해 구획되는 제1 마스크 개구부 및 제2 마스크 개구부를 포함하는 마스크 프레임을 준비하는 단계, 상기 제1 마스크 개구부와 상기 제2 마스크 개구부에 중첩하도록 분할 마스크를 얼라인하고 상기 마스크 프레임에 결합하는 단계, 및 상기 지지바와 대응되는 상기 분할 마스크의 일 영역을 절단하여 제1 분할 마스크와 제2 분할 마스크로 분리시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 마스크 프레임은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되는 제1 변, 및 상기 제1 변과 나란하게 배치되어 상기 제1 변과 이격된 제2 변을 포함하며, 상기 지지바는 상기 제1 변과 상기 제2 변 사이에 배치될 수 있다.
상기 분할 마스크를 결합하는 단계는, 상기 제1 변과 중첩하는 상기 분할 마스크의 일단을 제1 용접하는 단계, 상기 지지바와 중첩하는 상기 분할 마스크의 일 영역을 제2 용접하는 단계, 상기 지지바와 중첩하는 상기 분할 마스크의 타 영역을 제3 용접하는 단계, 및 상기 제2 변과 중첩하는 상기 분할 마스크의 타단을 제4 용접하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 분할 마스크와 상기 제2 분할 마스크로 분리시키는 단계는, 상기 분할 마스크에서 상기 제2 용접된 제2 용접부와 상기 제3 용접된 제3 용접부 사이를 절단할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 마스크 조립체의 제조 방법은 제1 방향으로 나란하게 배치되며, 지지바에 의해 구획되는 제1 마스크 개구부 및 제2 마스크 개구부를 포함하는 마스크 프레임을 준비하는 단계, 상기 제1 마스크 개구부와 상기 제2 마스크 개구부에 중첩하도록 제1 분할 마스크를 얼라인하고, 상기 제1 마스크 개구부와 인접한 두 영역을 상기 마스크 프레임에 결합하는 단계, 상기 지지바와 대응되는 상기 제1 분할 마스크의 일 영역을 절단하는 단계, 상기 제1 분할 마스크 및 상기 제2 마스크 개구부에 중첩하도록 제2 분할 마스크를 얼라인하고, 상기 제2 마스크 개구부와 인접한 두 영역을 상기 마스크 프레임에 결합하는 단계, 및 상기 지지바와 대응되는 상기 제2 분할 마스크의 일 영역을 절단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 마스크 프레임은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되는 제1 변, 및 상기 제1 변과 나란하게 배치되어 상기 제1 변과 이격된 제2 변을 포함하며, 상기 지지바는 상기 제1 변과 상기 제2 변 사이에 배치될 수 있다.
상기 제1 분할 마스크를 상기 마스크 프레임에 결합하는 단계는, 상기 제1 변과 중첩하는 상기 제1 분할 마스크의 일단을 제1 용접하는 단계, 및 상기 지지바와 중첩하는 상기 제1 분할 마스크의 일 영역을 제2 용접하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 분할 마스크를 절단하는 단계는, 상기 제1 분할 마스크의 제2 용접된 제2 용접부와 상기 제2 마스크 개구부 사이를 절단할 수 있다.
상기 제2 분할 마스크를 상기 마스크 프레임에 결합하는 단계는, 상기 지지바와 중첩하는 상기 제2 분할 마스크의 일 영역을 제3 용접하는 단계, 및 상기 제2 변과 중첩하는 상기 제2 분할 마스크의 일단을 제4 용접하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제2 분할 마스크를 절단하는 단계는, 상기 제2 분할 마스크의 제3 용접된 제3 용접부와 상기 제1 마스크 개구부 사이를 절단할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
일 실시예에 따른 마스크 조립체 및 그 제조 방법에 의하면, 제1 분할 마스크 및 제2 분할 마스크를 포함하여 대면적의 기판에 증착 물질을 증착시킬 수 있다. 또한, 하프 에칭부를 포함하여 분할 마스크의 영역별 체적 차이에 의한 분할 마스크의 변형이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 더미 패턴부를 포함하여 분할 마스크의 영역별 체적 차이에 의한 분할 마스크의 굴곡이 중심부로 연장되는 것을 차단할 수 있다.
실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 조립체의 사시도.
도 2는 도 1의 분할 마스크의 사시도.
도 3은 일 실시예에 따른 마스크 조립체를 개략적으로 나타낸 사시도.
도 4는 일 실시예에 따른 분할 마스크를 개략적으로 나타낸 평면도.
도 5는 일 실시예에 따른 마스크 조립체를 개략적으로 나타낸 평면도.
도 6은 도 5의 절취선 I-I'에 따른 단면 구조를 개략적으로 나타낸 도면.
도 7 내지 도 9는 일 실시예에 따른 마스크 조립체의 제조 방법을 공정별로 나타낸 도면들.
도 10 내지 도 12는 다른 실시예에 따른 마스크 조립체의 제조 방법을 공정별로 나타낸 도면들.
도 13은 또 다른 실시예에 따른 마스크 조립체를 개략적으로 나타낸 평면도.
도 14는 도 13의 절취선 II-II'에 따른 단면 구조를 개략적으로 나타낸 도면.
도 15는 도 13의 절취선 II-II'에 따른 다른 단면 구조를 개략적으로 나타낸 도면.
도 16은 도 13의 절취선 II-II'에 따른 또 다른 단면 구조를 개략적으로 나타낸 도면.
도 17은 도 13의 절취선 III-III'에 따른 또 다른 단면 구조를 개략적으로 나타낸 도면.
도 18은 또 다른 실시예에 따른 마스크 조립체를 개략적으로 나타낸 평면도.
도 19는 도 18의 절취선 IV-IV'에 따른 단면 구조를 개략적으로 나타낸 도면.
도 20은 도 18의 절취선 IV-IV'에 따른 다른 단면 구조를 개략적으로 나타낸 도면.
도 21은 도 18의 절취선 V-V'에 따른 또 다른 단면 구조를 개략적으로 나타낸 도면.
도 22는 일 실시예에 따른 마스크 조립체를 이용하여 증착하는 공정을 개략적으로 나타낸 도면.
도 23은 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타낸 단면도.
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.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 실시예들을 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 구체적인 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 조립체의 사시도이고, 도 2는 도 1의 분할 마스크의 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 마스크 조립체(100)는 마스크 프레임(130) 및 마스크 프레임(130) 상에 배치되는 복수의 분할 마스크(140)를 포함할 수 있다.
마스크 프레임(130)은 마스크 조립체(100)의 외곽 틀을 형성하는 것으로, 중앙에 프레임 개구부(132)가 형성된 사각띠 형상을 가질 수 있다. 일 실시예에서 마스크 프레임(130)은 분할 마스크(140) 등을 안정적으로 지지할 수 있도록 소정의 제3 방향(D3)으로의 두께를 가질 수 있다. 마스크 프레임(130)은 한 쌍의 장변과 한 쌍의 단변을 포함하여 중앙에 프레임 개구부(132)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 장변은 제1 방향(D1)으로 연장되어 제2 방향(D2)으로 상호 나란하게 배치되고, 한 쌍의 단변은 제2 방향(D2)으로 연장되어 제1 방향(D1)으로 상호 나란하게 배치될 수 있다.
일 실시예에서 마스크 개구부(132)의 평면상 형상은 대략 직사각형일 수 있다. 마스크 개구부(132)는 증착 물질이 통과하는 경로를 제공할 수 있다. 다른 실시예에서, 마스크 프레임(130)은 두 쌍의 변의 길이가 모두 동일한 사각 띠 형상이고 마스크 개구부(132)의 평면상 형상은 정사각형일 수도 있다. 마스크 프레임(130)은 강성이 큰 재료, 예를 들어 스테인레스 강 등의 금속을 포함할 수 있다.
분할 마스크(140)는 마스크 프레임(130) 상에 배치될 수 있다. 분할 마스크(140)는 일면(도면상 상면)과 타면(도면상 하면)을 가질 수 있다. 상기 일면은 증착 공정 시 기판(미도시)과 접촉하는 면이고, 타면은 상기 일면의 반대측 면이며 증착 물질이 제공되는 면일 수 있다. 분할 마스크(140)의 상기 타면은 마스크 프레임(130)과 맞닿아 접할 수 있다.
분할 마스크(140)는 길이(예컨대, 제2 방향(D2)으로의 길이)가 폭(예컨대, 제1 방향(D1)으로의 폭)보다 큰 형상일 수 있다. 일 실시예에서, 분할 마스크(140)는 제1 방향(D1)으로 연장되고 제2 방향(D2)으로 인접하여 복수개로 분할되어 배치될 수 있다. 다른 실시예에서, 분할 마스크(140)는 프레임 개구부(132)를 커버하는 평면상 면적을 가지고 일체로 형성된 원장 마스크일 수도 있다. 일 실시예에서, 분할 마스크(140)는 금속 재질로 이루어진 미세 금속 마스크(Fine Metal Mask)일 수 있다. 분할 마스크(140)는 스테인레스 강, 니켈, 코발트, 또는 이들의 합금 등의 금속으로 이루어질 수 있다. 몇몇 실시예에서, 증착 마스크(140)는 자성을 띨 수도 있다.
분할 마스크(140)는 길이 방향(즉, 제2 방향(D2)) 양 단부에 위치하는 고정부(142), 고정부(142)에 비해 중앙측에 위치하는 복수의 증착 패턴부(144) 및 증착 패턴부(144)들의 사이에 위치하는 리브부(146)를 포함할 수 있다.
고정부(142)는 마스크 프레임(130)과 맞닿아 접하여 결합하는 부분이다. 예를 들어, 고정부(142)는 마스크 프레임(130)에 용접되어 결합할 수 있다. 상기 용접의 방법은 특별히 제한되지 않으나, 레이저 용접, 저항 가열 용접 등을 예시할 수 있다. 고정부(142)에는 마스크 프레임(130)에 용접되어 형성된 용접부(WE)를 포함할 수 있다. 용접부(WE)는 고정부(142)에 대응하는 영역에 복수의 스폿으로 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 용접부(WE)가 1열로 배치된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않으며 2열 이상의 복수의 열로 배치될 수도 있다.
증착 패턴부(144)는 증착 물질이 통과하는 경로를 제공하는 복수의 패턴 개구부(145)가 형성된 부분이다. 증착 패턴부(144)는 분할 마스크의 길이 방향(즉, 제2 방향(D2))으로 이격되어 복수 개로 배치될 수 있다. 도 1 등은 증착 패턴부(144)가 제2 방향(D2)으로 이격되어 3개인 경우를 예시하고 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 또 제2 방향(D2)으로 인접한 증착 패턴부(144)들 사이에는 리브부(146)가 배치될 수 있다. 리브부(146)는 제2 방향(D2)으로 인접한 증착 패턴부(144)들을 구획하는 기준이 될 수 있다. 리브부(146)는 패턴 개구부가 형성되지 않아 증착 물질이 통과하는 것을 차폐할 수 있다.
증착 패턴부(144)는 하나의 표시 장치(예를 들어 유기 발광 표시 장치)에 대응할 수 있다. 이 경우 하나의 마스크 조립체(100)를 이용한 단일 공정으로 복수의 표시 장치에 해당하는 패턴들을 동시에 증착할 수 있다. 즉, 마스크 조립체(100)는 하나의 원장 기판(마더 기판)에 대응하며, 원장 기판 상에 복수의 표시 장치에 해당하는 패턴들을 동시에 형성할 수 있다.
패턴 개구부(145)는 분할 마스크(140)의 일면과 타면을 관통하는 개구부이다. 기판(미도시) 상에 정렬되는 분할 마스크(140)의 패턴 개구부(145)는 상기 기판의 증착 대상 영역을 노출시킬 수 있다. 즉, 패턴 개구부(145)는 형성하고자 하는 증착 패턴과 실질적으로 동일한 평면상 형상을 가질 수 있다. 도 1 등은 패턴 개구부(145)가 제1 방향(D1) 및 제2 방향(D2)으로 이격되어 평면상 도트 형상을 가지고 대략 매트릭스 형상으로 배열된 것을 예시하고 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며 패턴 개구부(145)는 평면상 제1 방향(D1) 또는 제2 방향(D2)으로 연장된 슬릿 형상일 수도 있다.
분할 마스크(140)는 양 단부가 제1 방향(D1) 또는 제2 방향(D2)을 따라 인장력이 가해진 상태에서 마스크 프레임(130)에 용접으로 고정될 수 있다. 다른 실시예에서 분할 마스크(140)는 제1 방향(D1) 뿐만 아니라 제2 방향(D2)으로도 인장될 수 있다.
일 실시예에서, 복수의 분할 마스크(140) 사이에 갭 마스크(150)가 배치될 수 있다. 갭 마스크(150)는 분할 마스크(140) 사이의 간격에 배치되어, 분할 마스크(140) 사이에서 증착 물질이 통과하는 것을 차단하는 역할을 할 수 있다. 갭 마스크(150)는 분할 마스크(140)와 동일한 길이(제2 방향(D2)으로의 길이)를 가질 수 있다. 갭 마스크(150)는 개구부가 구비되지 않아 증착 물질이 통과하는 것을 차단할 수 있다. 본 실시예에서는 분할 마스크(140)가 배치된 것을 예시하였지만 이에 한정되지 않으며 분할 마스크(140)가 생략될 수도 있다.
한편, 기판이 대면적화 됨에 따라 마스크 조립체의 크기도 커져야 한다. 그러나, 마스크 조립체에 결합되는 분할 마스크를 제조하기 위한 설비, 예를 들어 노광 장비, 포토 마스크 등의 크기에 한계가 있어 기판의 대면적화에 대응하기 어렵다.
하기에서는 대면적의 기판에 대응할 수 있는 마스크 조립체 및 그 제조방법에 대해 설명하기로 한다.
도 3은 일 실시예에 따른 마스크 조립체를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 4는 일 실시예에 따른 분할 마스크를 개략적으로 나타낸 평면도이며, 도 5는 일 실시예에 따른 마스크 조립체를 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 6은 도 5의 절취선 I-I'에 따른 단면 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 마스크 조립체(100)는 마스크 프레임(130) 및 마스크 프레임(130) 상에 배치되는 복수의 분할 마스크(140)를 포함할 수 있다.
마스크 프레임(130)은 한 쌍의 장변과 한 쌍의 단변을 포함하여 중앙에 복수의 프레임 개구부(132)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 한 쌍의 장변은 제1 방향으로 연장되는 제1 변(133a), 및 제1 변(133a)과 나란하게 배치되어 이격된 제2 변(133b)을 포함할 수 있다. 한 쌍의 단변은 제1 변(133a) 및 제2 변(133b)을 제1 방향(D1)으로 연결하는 제3 변(133c), 및 제3 변(133c)과 나란하게 배치되어 이격된 제4 변(133d)을 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 장변과 단변으로 설명하였지만, 이에 한정되지 않으며 변들은 서로 길이가 동일할 수도 있고 장변과 단변의 위치가 바뀔 수도 있다.
마스크 프레임(130)은 중앙을 지나가는 제1 지지부(135a) 및 제2 지지부(135b)를 포함할 수 있다. 제1 지지부(135a)는 제1 변(133a) 및 제2 변(133b)과 나란하게 배치되고, 제3 변(133c)과 제4 변(133d)을 연결할 수 있다. 제1 지지부(135a)는 제3 변(133c) 또는 제4 변(133d)과 수직으로 교차하는 제1 방향(D1)으로 연장될 수 있다. 제2 지지부(135b)는 제1 지지부(135a)와 수직으로 교차할 수 있다. 제2 지지부(135b)는 제3 변(133c) 및 제4 변(133d)과 나란하게 배치되고, 제1 변(133a) 및 제2 변(133b)과 수직으로 교차하는 제2 방향(D2)으로 연장될 수 있다.
마스크 프레임(130)은 내부에 증착 물질이 통과하는 제1 내지 제4 마스크 개구부들(132a, 132b, 132c, 132d)를 포함할 수 있다. 제1 마스크 개구부(132a)는 제1 변(133a), 제3 변(133c), 제1 지지부(135a) 및 제2 지지부(135b)에 의해 구획되는 개구부일 수 있다. 제2 마스크 개구부(132b)는 제2 변(133b), 제3 변(133c), 제1 지지부(135a) 및 제2 지지부(135b)에 의해 구획되는 개구부일 수 있다. 제3 마스크 개구부(132c)는 제1 변(133a), 제4 변(133d), 제1 지지부(135a) 및 제2 지지부(135b)에 의해 구획되는 개구부일 수 있다. 제4 마스크 개구부(132d)는 제2 변(133b), 제4 변(133d), 제1 지지부(135a) 및 제2 지지부(135b)에 의해 구획되는 개구부일 수 있다. 본 실시예에서는 마스크 프레임(130) 내부에 2개의 지지부를 통해 4개의 개구부들이 형성된 것을 예시하였지만, 이에 한정되지 않으며 3개 이상의 지지부를 통해 6개 이상의 개구부들이 형성될 수도 있다.
제1 마스크 개구부(132a), 제2 마스크 개구부(132b), 제3 마스크 개구부(132c) 및 제4 마스크 개구부(132d)의 평면상 형상은 대략 직사각형일 수 있다. 제1 마스크 개구부(132a), 제2 마스크 개구부(132b), 제3 마스크 개구부(132c) 및 제4 마스크 개구부(132d) 각각은 도 1에서 설명한 하나의 원장 기판의 크기에 대응될 수 있다. 예를 들어, 전술한 도 1에서 설명한 마스크 조립체 하나의 크기가 제1 마스크 개구부(132a), 제2 마스크 개구부(132b), 제3 마스크 개구부(132c) 및 제4 마스크 개구부(132d) 각각의 크기에 대응될 수 있다.
마스크 프레임(130) 상에 제1 분할 마스크(140)와 제2 분할 마스크(160)가 각각 배치될 수 있다. 제1 분할 마스크(140)는 길이 방향(즉, 제2 방향(D2)) 양 단부에 위치하는 제1 고정부(142), 제1 고정부(142)에 비해 중앙측에 위치하는 복수의 제1 증착 패턴부(144) 및 제1 증착 패턴부(144)들의 사이에 위치하는 제1 리브부(146)를 포함할 수 있다. 제2 분할 마스크(160)는 길이 방향(즉, 제2 방향(D2)) 양 단부에 위치하는 제2 고정부(162), 제2 고정부(162)에 비해 중앙측에 위치하는 복수의 제2 증착 패턴부(164) 및 제2 증착 패턴부(164)들의 사이에 위치하는 제2 리브부(166)를 포함할 수 있다.
제1 분할 마스크(140)의 제1 증착 패턴부(144)는 복수의 제1 패턴 개구부(145)를 포함하고, 제2 분할 마스크(160)의 제2 증착 패턴부(164)는 복수의 제2 패턴 개구부(165)를 포함할 수 있다. 복수의 제1 패턴 개구부(145)와 제2 패턴 개구부(165)는 그 패턴 형상이 동일하여, 동일한 증착 물질의 결과물이 증착될 수 있다. 다른 실시예에서, 복수의 제1 패턴 개구부(145)와 제2 패턴 개구부(165)는 그 패턴 형상이 상이하여, 상이한 증착 물질의 결과물이 증착될 수 있다. 이에 따라, 하나의 마스크 조립체(100)를 이용하여 동시에 동일한 증착 물질을 증착하는 경우, 기판 상에 서로 다른 형상의 증착 물질이 증착될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제1 분할 마스크(140)는 제1 마스크 개구부(132a)와 중첩하여 배치될 수 있다. 구체적으로, 제1 분할 마스크(140)의 일단은 마스크 프레임(130)의 제1 변(133a)에 중첩되고, 타단은 마스크 프레임(130)의 제1 지지부(135a)에 중첩될 수 있다. 제1 분할 마스크(140)의 일단은 제1 고정부(142)가 배치되고, 제1 고정부(142)와 마스크 프레임(130)의 제1 변(133a)이 서로 중첩할 수 있다. 마스크 프레임(130)의 제1 변(133a)과 중첩하는 제1 고정부(142)에는 제1 용접부(WE1)가 배치되어 마스크 프레임(130)의 제1 변(133a)과 결합될 수 있다. 제1 분할 마스크(140)의 타단은 제1 고정부(142)가 배치되고, 제1 고정부(142)와 제1 지지부(135a)가 서로 중첩할 수 있다. 제1 지지부(135a)와 중첩하는 제1 고정부(142)에는 제2 용접부(WE2)가 배치되어 제1 지지부(135a)와 결합될 수 있다.
제2 분할 마스크(160)는 제2 마스크 개구부(132b)와 중첩하여 배치될 수 있다. 구체적으로, 제2 분할 마스크(160)의 일단은 마스크 프레임(130)의 제1 지지부(135a)에 중첩되고, 타단은 마스크 프레임(130)의 제2 변(133b)에 중첩될 수 있다. 제2 분할 마스크(160)의 일단은 제2 고정부(162)가 배치되고, 제2 고정부(162)와 마스크 프레임(130)의 제1 지지부(135a)가 서로 중첩할 수 있다. 마스크 프레임(130)의 제2 고정부(162)와 중첩하는 제2 고정부(162)에는 제3 용접부(WE3)가 배치되어 마스크 프레임(130)의 제1 지지부(135a)와 결합될 수 있다. 제2 분할 마스크(160)의 타단은 제2 고정부(162)가 배치되고, 제2 고정부(162)와 마스크 프레임(130)의 제2 변(133b)이 서로 중첩할 수 있다. 제2 변(133b)과 중첩하는 제2 고정부(162)에는 제4 용접부(WE4)가 배치되어 마스크 프레임(130)의 제2 변(133b)과 결합될 수 있다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 분할 마스크(140)와 제2 분할 마스크(160)는 서로 이격될 수 있다. 구체적으로, 제1 분할 마스크(140)와 제2 분할 마스크(160)는 마스크 프레임(130)의 제1 지지부(135a)와 중첩되는 영역에서 서로 이격될 수 있다. 제1 분할 마스크(140)의 일측변, 및 제1 분할 마스크(140)의 일측변에 인접한 제2 분할 마스크(160)의 일측변은 일정 간격(G) 이격될 수 있다. 제1 분할 마스크(140)의 일측변과 제2 분할 마스크(160)의 이격된 간격(G1)은 0.1m 이상일 수 있으며, 제1 분할 마스크(140)와 제2 분할 마스크(160)가 서로 간섭하지 않을 정도로 충분히 이격될 수 있다. 일 실시예에서 제1 분할 마스크(140)의 일측변과 제2 분할 마스크(160)의 이격된 간격(G1)은 마스크 프레임(130)의 제1 지지부(135a)의 폭보다는 작을 수 있다.
일 실시예에서, 제1 분할 마스크(140)와 제2 분할 마스크(160)가 서로 이격 배치됨으로써, 어느 하나의 분할 마스크에 변형이 발생하더라도 이 변형이 인접한 다른 분할 마스크에 전달되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 마스크 프레임(130)을 통해 기판에 증착되는 증착 물질의 패턴 정확성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제1 분할 마스크들(140) 사이에는 제1 갭 마스크(150)가 배치되고, 제2 분할 마스크들(160) 사이에는 제2 갭 마스크(170)가 배치될 수 있다. 제1 갭 마스크(150)는 일단에는 마스크 프레임(130)의 제1 변(133a)과 중첩하는 제3 고정부(152)가 배치되고 타단에는 마스크 프레임(130)의 제1 지지부(135a)와 중첩하는 제3 고정부(152)가 배치되며, 제3 고정부들(152) 사이에 제1 차단부(154)가 배치될 수 있다. 제1 갭 마스크(150)의 일단의 제3 고정부(152)에는 제5 용접부(WE5)가 배치되어 마스크 프레임(130)의 제1 변(133a)과 결합되고, 타단의 제3 고정부(152)에는 제6 용접부(WE6)가 배치되어 마스크 프레임(130)의 제1 지지부(135a)와 결합될 수 있다.
제2 갭 마스크(170)도 일단에는 마스크 프레임(130)의 제1 지지부(135a)와 중첩하는 제4 고정부(172)가 배치되고 타단에는 마스크 프레임(130)의 제2 변(133b)과 중첩하는 제4 고정부(172)가 배치되며, 제4 고정부들(172) 사이에 제2 차단부(174)가 배치될 수 있다. 제2 갭 마스크(170)의 일단의 제4 고정부(172)에는 제7 용접부(WE7)가 배치되어 마스크 프레임(130)의 제1 지지부(135a)와 결합되고, 타단의 제4 고정부(172)에는 제8 용접부(WE8)가 배치되어 마스크 프레임(130)의 제2 변(133b)과 결합될 수 있다.
제1 갭 마스크(150) 및 제2 갭 마스크(170)는 서로 이격 배치될 수 있다. 구체적으로, 제1 갭 마스크(150)와 제2 갭 마스크(170)는 마스크 프레임(130)의 제1 지지부(135a)와 중첩되는 영역에서 서로 이격될 수 있다. 제1 갭 마스크(150)의 일측변, 및 제1 갭 마스크(150)의 일측변에 인접한 제2 갭 마스크(170)의 일측변은 일정 간격(G2) 이격될 수 있다. 제1 갭 마스크(150)의 일측변과 제2 갭 마스크(170)의 이격된 간격(G2)은 0.1m 이상일 수 있으며, 제1 갭 마스크(150)와 제2 갭 마스크(170)가 서로 간섭하지 않을 정도로 충분히 이격될 수 있다. 일 실시예에서 제1 갭 마스크(150)의 일측변과 제2 갭 마스크(170)의 이격된 간격(G2)은 마스크 프레임(130)의 제1 지지부(135a)의 폭보다는 작을 수 있다.
이하, 전술한 도 3의 마스크 조립체를 제조하기 위한 제조 방법을 설명하기로 한다.
도 7 내지 도 9는 일 실시예에 따른 마스크 조립체의 제조 방법을 공정별로 나타낸 도면들이고, 도 10 내지 도 12는 다른 실시예에 따른 마스크 조립체의 제조 방법을 공정별로 나타낸 도면들이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 일 실시예에 따른 마스크 조립체(100)의 제조 방법은 복수의 분할 마스크, 갭 마스크 및 마스크 프레임 준비 단계, 분할 마스크 및 갭 마스크의 얼라인 및 결합 단계, 및 분할 마스크 및 갭 마스크의 절단 단계를 포함할 수 있다.
복수의 분할 마스크, 갭 마스크 및 마스크 프레임 준비 단계는 분할 마스크(120), 갭 마스크(180) 및 마스크 프레임(130을 제조하여 준비하는 단계이다. 구체적으로, 제1 방향(D1)으로 연장되는 제1 지지부(135a)와 제2 방향(D2)으로 연장되는 제2 지지부(135b)로 구획되는 제1 마스크 개구부(132a), 제2 마스크 개구부(132b), 제3 마스크 개구부(132c) 및 제4 개구부 마스크(132d)를 포함하는 마스크 프레임(130)을 준비한다.
그리고, 일측에 배치된 제1 고정부(142), 제1 고정부(142)에 인접하여 복수의 제1 패턴 개구부(145)가 형성된 제1 증착 패턴부(144), 제1 증착 패턴부(144) 사이에 배치된 제1 리브부(146), 타측에 배치된 제2 고정부(162), 제2 고정부(162)에 인접하여 복수의 제2 패턴 개구부(165)가 형성된 제2 증착 패턴부(164), 제2 증착 패턴부(164) 사이에 배치된 제2 리브부(166)를 포함하는 분할 마스크(120)를 준비한다.
분할 마스크(120)의 제1 증착 패턴부(144)와 제2 증착 패턴부(164)는 각각 증착 패턴부를 형성하기 위한 공정이 수행된다. 예를 들어, 제1 증착 패턴부(144)에 포토레지스트를 도포하고 노광, 현상 및 식각 공정을 수행하여 제1 증착 패턴부(144)의 복수의 제1 패턴 개구부(145)를 형성한다. 그리고, 제2 증착 패턴부(164)에 포토레지스트를 도포하고 노광, 현상 및 식각 공정을 수행하여 제2 증착 패턴부(164)의 복수의 제2 패턴 개구부(165)를 형성한다. 일 실시예에서, 제1 증착 패턴부(144) 제1 패턴 개구부(145)와 제2 증착 패턴부(164)의 제2 패턴 개구부(165)는 각각 개별 공정으로 패턴 개구부들이 형성될 수 있다.
또한, 일측에 배치된 제3 고정부(152), 타측에 배치된 제4 고정부(172), 및 제3 고정부(152)와 제4 고정부(172) 사이에 배치된 제1 차단부(154)와 제2 차단부(174)를 포함하는 갭 마스크(180)를 준비한다.
분할 마스크 및 갭 마스크의 얼라인 및 결합 단계는 분할 마스크(120)와 갭 마스크(180)를 마스크 프레임(130) 상에 얼라인한 후 결합시키는 단계이다.
구체적으로, 도 8에 도시된 바와 같이, 마스크 프레임(130) 상에 분할 마스크(120)와 갭 마스크(120)를 얼라인하여 배치한다. 분할 마스크(120)와 갭 마스크(120) 각각은 마스크 프레임(130)의 제1 마스크 개구부(132a)와 제2 마스크 개구부(132b)에 중첩되도록 배치한다. 도시하지 않았지만 분할 마스크(120)와 갭 마스크(120)는 마스크 프레임(130)의 제3 마스크 개구부(132c)와 제4 마스크 개구부(132d)에도 중첩되어 배치될 수 있다.
이때, 분할 마스크(120)와 갭 마스크(120) 각각은 클램핑에 의해 양측 단부가 고정되어 인장될 수 있다. 예를 들어, 분할 마스크(120)와 갭 마스크(120)는 클램핑에 의해 제2 방향(D2)으로 인장력이 가해질 수 있다.
다음, 도 9를 참조하면, 마스크 프레임(130) 상에 얼라인된 분할 마스크(120)와 갭 마스크(180)를 용접하여 마스크 프레임(130)과 결합시킨다.
구체적으로, 마스크 프레임(130)의 제1 변(133a)과 중첩하는 분할 마스크(120)의 제1 고정부(142) 상에 용접을 수행하여 제1 용접부(WE1)를 형성함으로써 마스크 프레임(130)과 분할 마스크(120)의 일측을 결합시킨다. 이와 동시에 마스크 프레임(130)의 제1 변(133a)과 중첩하는 갭 마스크(180)의 제3 고정부(152)에 용접을 수행하여 제5 용접부(WE5)를 형성함으로써, 마스크 프레임(130)과 갭 마스크(180)의 일측을 결합시킨다.
다음, 마스크 프레임(130)의 제1 지지부(135a)와 중첩하는 분할 마스크(120)의 제1 고정부(142) 상에 용접을 수행하여 제2 용접부(WE2)를 형성함으로써 마스크 프레임(130)과 분할 마스크(120)의 일부를 결합시킨다. 이와 동시에 마스크 프레임(130)의 제1 지지부(135a)와 중첩하는 갭 마스크(180)의 제3 고정부(152)에 용접을 수행하여 제6 용접부(WE5)를 형성함으로써, 마스크 프레임(130)과 갭 마스크(180)의 일부를 결합시킨다.
이어, 마스크 프레임(130)의 제1 지지부(135a)와 중첩하는 분할 마스크(120)의 제2 고정부(162) 상에 용접을 수행하여 제3 용접부(WE3)를 형성함으로써 마스크 프레임(130)과 분할 마스크(120)의 일부를 결합시킨다. 이와 동시에 마스크 프레임(130)의 제1 지지부(135a)와 중첩하는 갭 마스크(180)의 제4 고정부(172)에 용접을 수행하여 제7 용접부(WE7)를 형성함으로써, 마스크 프레임(130)과 갭 마스크(180)의 일부를 결합시킨다.
다음, 마스크 프레임(130)의 제2 변(133b)과 중첩하는 분할 마스크(120)의 제2 고정부(162) 상에 용접을 수행하여 제4 용접부(WE4)를 형성함으로써 마스크 프레임(130)과 분할 마스크(120)의 일부를 결합시킨다. 이와 동시에 마스크 프레임(130)의 제2 변(133b)과 중첩하는 갭 마스크(180)의 제4 고정부(172)에 용접을 수행하여 제8 용접부(WE8)를 형성함으로써, 마스크 프레임(130)과 갭 마스크(180)의 일부를 결합시킨다.
분할 마스크 및 갭 마스크의 절단 단계는 분할 마스크(120)와 갭 마스크(180)를 절단하는 단계이다.
구체적으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 마스크 프레임(130)의 제1 변(133a)과 중첩하는 분할 마스크(120)의 일측, 예를 들어 분할 마스크(120)의 제1 용접부(WE1)와 분할 마스크(120)의 일측변 사이를 제1 절단(TR1)한다. 이와 동시에 마스크 프레임(130)의 제1 변(133a)과 중첩하는 갭 마스크(180)의 일측, 예를 들어 갭 마스크(180)의 제5 용접부(WE5)와 갭 마스크(180)의 일측변 사이를 제1 절단(TR1)한다. 절단은 나이프 또는 레이저(laser)를 이용하여 수행될 수 있다.
이어, 마스크 프레임(130)의 제1 지지부(135a)와 중첩하는 분할 마스크(120)의 일부, 예를 들어 분할 마스크(120)의 제2 용접부(WE2)와 제3 용접부(WE3) 사이를 제2 절단(TR2)한다. 이와 동시에 마스크 프레임(130)의 제1 지지부(135a)와 중첩하는 갭 마스크(180)의 일부, 예를 들어 갭 마스크(180)의 제6 용접부(WE6)와 제7 용접부(WE7) 사이를 제2 절단(TR2)한다.
다음, 마스크 프레임(130)의 제2 변(133b)과 중첩하는 분할 마스크(120)의 타측, 예를 들어 분할 마스크(120)의 제4 용접부(WE4)와 분할 마스크(120)의 타측변 사이를 제3 절단(TR3)한다. 이와 동시에 마스크 프레임(130)의 제2 변(133b)과 중첩하는 갭 마스크(180)의 타측, 예를 들어 갭 마스크(180)의 제8 용접부(WE5)와 갭 마스크(180)의 타측변 사이를 제3 절단(TR3)한다.
이로써, 도 3에 도시된 바와 같이, 마스크 프레임(130)의 제1 마스크 개구부(132a)와 중첩하는 제1 분할 마스크(140)와 제1 갭 마스크(150)가 형성되고, 마스크 프레임(130)의 제2 마스크 개구부(132b)와 중첩하는 제2 분할 마스크(160)와 제2 갭 마스크(170)가 형성될 수 있어 마스크 조립체(100)가 제조될 수 있다.
전술한 일 실시예에서는, 3회의 절단 공정을 통해 분할 마스크가 제1 분할 마스크(140)와 제2 분할 마스크(160)로 분리 이격될 수 있고, 갭 마스크(180)가 제1 갭 마스크(150)와 제2 갭 마스크(170)로 분리 이격될 수 있다.
다음은 다른 실시예에 따른 마스크 조립체(100)를 제조하기 위한 제조 방법을 설명한다. 하기 실시예에서는 전술한 도 7 내지 9와 동일한 공정에 대해서는 중복되는 설명을 생략하기로 한다.
전술한 도 7 내지 도 8과 같이, 분할 마스크(120)와 갭 마스크(180)를 마스크 프레임(130) 상에 얼라인하여 배치한다.
다음, 도 10을 참조하면, 마스크 프레임(130)의 제1 변(133a)과 중첩하는 분할 마스크(120)의 제1 고정부(142) 상에 용접을 수행하여 제1 용접부(WE1)를 형성함으로써 마스크 프레임(130)과 분할 마스크(120)의 일측을 결합시킨다. 이와 동시에 마스크 프레임(130)의 제1 변(133a)과 중첩하는 갭 마스크(180)의 제3 고정부(152)에 용접을 수행하여 제5 용접부(WE5)를 형성함으로써, 마스크 프레임(130)과 갭 마스크(180)의 일측을 결합시킨다.
다음, 마스크 프레임(130)의 제1 지지부(135a)와 중첩하는 분할 마스크(120)의 제1 고정부(142) 상에 용접을 수행하여 제2 용접부(WE2)를 형성함으로써 마스크 프레임(130)과 분할 마스크(120)의 일부를 결합시킨다. 이와 동시에 마스크 프레임(130)의 제1 지지부(135a)와 중첩하는 갭 마스크(180)의 제3 고정부(152)에 용접을 수행하여 제6 용접부(WE5)를 형성함으로써, 마스크 프레임(130)과 갭 마스크(180)의 일부를 결합시킨다.
다음, 마스크 프레임(130)의 제1 변(133a)과 중첩하는 분할 마스크(120)의 일측, 예를 들어 분할 마스크(120)의 제1 용접부(WE1)와 분할 마스크(120)의 일측변 사이를 제1 절단(TR1)한다. 이와 동시에 마스크 프레임(130)의 제1 변(133a)과 중첩하는 갭 마스크(180)의 일측, 예를 들어 갭 마스크(180)의 제5 용접부(WE5)와 갭 마스크(180)의 일측변 사이를 제1 절단(TR1)한다. 절단은 나이프 또는 레이저(laser)를 이용하여 수행될 수 있다.
이어, 마스크 프레임(130)의 제1 지지부(135a)와 중첩하는 분할 마스크(120)의 일부, 예를 들어 분할 마스크(120)의 제2 용접부(WE2)와 제3 용접부(WE3) 사이를 제2 절단(TR2)한다. 이와 동시에 마스크 프레임(130)의 제1 지지부(135a)와 중첩하는 갭 마스크(180)의 일부, 예를 들어 갭 마스크(180)의 제6 용접부(WE6)와 제7 용접부(WE7) 사이를 제2 절단(TR2)한다.
다음, 도 11을 참조하면, 제2 절단(TR2)에 의해 마스크 프레임(130)과 결합되지 않은 분할 마스크의 나머지 부분은 제거된다. 따라서, 마스크 프레임(130) 상에 제1 분할 마스크(140)와 제1 갭 마스크(180)가 결합될 수 있다. 본 실시예에서 제2 마스크 개구부(132b)와 중첩되는 분할 마스크의 부분을 제거하는 이유는 2번의 개별 공정으로 분할 마스크의 증착 패턴부의 패턴 개구부들을 형성하기 때문에 제1 마스크 개구부(132a)와 중첩되는 증착 패턴부와 제2 마스크 개구부(132b)와 중첩되는 증착 패턴부의 얼라인이 서로 다를 수 있기 때문이다.
다음, 도 12를 참조하면, 준비된 제3 분할 마스크(190)를 제1 분할 마스크(140)가 결합된 마스크 프레임(130) 상에 중첩하여 얼라인하고 제3 갭 마스크(200)를 제1 갭 마스크(150)가 결합된 마스크 프레임(130) 상에 중첩하여 얼라인한다. 즉, 제1 분할 마스크(140) 상에 중첩되도록 제3 분할 마스크(190)를 얼라인하고 제1 갭 마스크(150) 상에 중첩되도록 제3 갭 마스크(200)를 얼라인한다. 제3 분할 마스크(190)는 앞선 분할 마스크(120)와 동일한 마스크일 수 있고 제3 갭 마스크(200)도 앞선 갭 마스크(180)와 동일한 마스크일 수 있다.
이어, 마스크 프레임(130)의 제1 지지부(135a)와 중첩하는 제3 분할 마스크(190)의 제5 고정부(192) 상에 용접을 수행하여 제3 용접부(WE3)를 형성함으로써 마스크 프레임(130)과 제3 분할 마스크(190)의 일부를 결합시킨다. 이와 동시에 마스크 프레임(130)의 제1 지지부(135a)와 중첩하는 제3 갭 마스크(200)의 제6 고정부(202)에 용접을 수행하여 제7 용접부(WE7)를 형성함으로써, 마스크 프레임(130)과 제3 갭 마스크(200)의 일부를 결합시킨다.
다음, 마스크 프레임(130)의 제2 변(133b)과 중첩하는 제3 분할 마스크(120)의 제5 고정부(192) 상에 용접을 수행하여 제4 용접부(WE4)를 형성함으로써 마스크 프레임(130)과 제3 분할 마스크(190)의 일부를 결합시킨다. 이와 동시에 마스크 프레임(130)의 제2 변(133b)과 중첩하는 제3 갭 마스크(200)의 제6 고정부(202)에 용접을 수행하여 제8 용접부(WE8)를 형성함으로써, 마스크 프레임(130)과 제3 갭 마스크(200)의 일부를 결합시킨다.
이어, 마스크 프레임(130)의 제1 지지부(135a)와 중첩하는 제3 분할 마스크(190)의 일부, 예를 들어 제3 분할 마스크(190)의 제3 용접부(WE3)와 제1 분할 마스크(140)의 제2 용접부(WE2) 사이를 제3 절단(TR3)한다. 이와 동시에 마스크 프레임(130)의 제1 지지부(135a)와 중첩하는 제3 갭 마스크(200)의 일부, 예를 들어 제3 갭 마스크(200)의 제6 용접부(WE6)와 제1 갭 마스크(180)의 제5 용접부(WE5) 사이를 제3 절단(TR3)한다.
다음, 마스크 프레임(130)의 제2 변(133b)과 중첩하는 제3 분할 마스크(190)의 타측, 예를 들어 제3 분할 마스크(190)의 제4 용접부(WE4)와 제3 분할 마스크(190)의 타측변 사이를 제4 절단(TR4)한다. 이와 동시에 마스크 프레임(130)의 제2 변(133b)과 중첩하는 제3 갭 마스크(200)의 타측, 예를 들어 제3 갭 마스크(200)의 제8 용접부(WE8)와 제3 갭 마스크(200)의 타측변 사이를 제4 절단(TR4)한다.
이로써, 도 3에 도시된 바와 같이, 마스크 프레임(130) 상에 제1 분할 마스크(140) 및 제3 분할 마스크로 제조된 제2 분할 마스크(160)가 결합될 수 있다. 또한, 마스크 프레임(130) 상에 제1 갭 마스크(150) 및 제3 갭 마스크로 제조된 제2 갭 마스크(170)가 결합될 수 있다.
전술한 다른 실시예에서는, 4회의 절단 공정을 통해 분할 마스크가 제1 분할 마스크(140)와 제2 분할 마스크(160)로 분리 이격될 수 있고, 갭 마스크(180)가 제1 갭 마스크(150)와 제2 갭 마스크(170)로 분리 이격될 수 있다.
도 13은 또 다른 실시예에 따른 마스크 조립체를 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 14는 도 13의 절취선 II-II'에 따른 단면 구조를 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 15는 도 13의 절취선 II-II'에 따른 다른 단면 구조를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 16은 도 13의 절취선 II-II'에 따른 또 다른 단면 구조를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 17은 도 13의 절취선 III-III'에 따른 또 다른 단면 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 13 내지 도 17을 참조하면, 본 실시예에 따른 마스크 조립체(100)는 마스크 프레임(130) 상에 결합된 제1 분할 마스크(140) 및 제2 분할 마스크(160)를 포함할 수 있다. 특히, 도 13 내지 도 17의 실시예는 하프 에칭부(HE1, HE2)를 더 포함한다는 점에서 전술한 도 3 내지 도 12의 실시예와의 차이점을 가지며, 이외의 구성은 실질적으로 동일하거나 유사하다. 따라서, 중복되는 설명은 생략하며 차이점을 위주로 설명한다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 일 실시예에 따른 마스크 조립체(100)는 마스크 프레임(130)에 결합된 제1 분할 마스크(140)와 제2 분할 마스크(160)를 포함할 수 있다. 제1 분할 마스크(140)는 제1 마스크 개구부(132a)와 중첩하며, 일단이 마스크 프레임(130)의 제1 변(133a)에 결합되고 타단이 마스크 프레임(130)의 제1 지지부(135a)에 결합될 수 있다. 제2 분할 마스크(160)는 제2 마스크 개구부(132b)와 중첩하며, 일단이 마스크 프레임(130)의 제1 지지부(135a)에 결합되고 타단이 마스크 프레임(130)의 제2 변(133b)에 결합될 수 있다.
제1 분할 마스크(140)는 마스크 프레임(130)의 제1 지지부(135a)와 중첩되는 제1 고정부(142)에 제1 하프 에칭부(HE1)를 포함할 수 있다. 제2 분할 마스크(160)는 마스크 프레임(130)의 제1 지지부(135a)와 중첩되는 제2 고정부(162)에 제2 하프 에칭부(HE2)를 포함할 수 있다. 제1 하프 에칭부(HE1)는 제1 분할 마스크(140)의 두께 방향으로 일정 부분 에칭된 홈(groove)일 수 있다. 제2 하프 에칭부(HE2)는 제2 분할 마스크(160)의 두께 방향으로 일정 부분 에칭된 홈일 수 있다.
제1 하프 에칭부(HE1) 및 제2 하프 에칭부(HE2)는 분할 마스크(140, 160)의 영역 별 체적 밸런스를 맞추는 역할을 할 수 있다. 제1 분할 마스크(140)는 중심부에 제1 증착 패턴부(144)들이 배치되어, 제1 고정부(142)가 배치된 일단과 체적 차이가 날 수 있다. 제1 분할 마스크(140) 내에서 영역 별로 체적 차이가 나면 체적 차이로 인해 제1 분할 마스크(140)에 굴곡과 같은 변형이 발생할 수 있으므로, 제1 분할 마스크(140)의 일단에 제1 하프 에칭부(HE1)를 형성하여 제1 분할 마스크(140)의 변형을 방지할 수 있다. 이와 유사하게 제2 분할 마스크(160)에도 제2 하프 에칭부(HE2)를 포함할 수 있다.
제1 분할 마스크(140)의 제1 하프 에칭부(HE1)는 제1 분할 마스크(140)의 제1 고정부(142)와 중첩할 수 있으며, 마스크 프레임(130)의 제1 지지부(135a)와 중첩할 수 있다. 제1 하프 에칭부(HE1)의 두께(T2)는 제1 분할 마스크(140)의 두께(T1)의 대략 50%일 수 있다. 다른 실시예에서 제1 하프 에칭부(HE1)의 두께(T2)는 제1 분할 마스크(140)의 두께(T1)의 30 내지 70%일 수 있다.
이와 유사하게, 제2 분할 마스크(160)의 제2 하프 에칭부(HE2)는 제2 분할 마스크(160)의 제2 고정부(162)와 중첩할 수 있으며, 마스크 프레임(130)의 제1 지지부(135a)와 중첩할 수 있다. 제2 하프 에칭부(HE2)의 두께(T4)는 제2 분할 마스크(160)의 두께(T3)의 대략 50%일 수 있다. 다른 실시예에서 제2 하프 에칭부(HE2)의 두께(T4)는 제2 분할 마스크(160)의 두께(T3)의 30 내지 70%일 수 있다.
도 14에 도시된 바와 같이, 제1 하프 에칭부(HE1)는 제2 용접부(WE2)와 비중첩할 수 있고, 제2 하프 에칭부(HE2)는 제3 용접부(WE3)와 비중첩할 수 있다. 그러나, 본 실시예에는 이에 한정되지 않으며, 제1 하프 에칭부(HE1)가 제2 용접부(WE2)와 중첩할 수도 있고, 제2 하프 에칭부(HE2)가 제3 용접부(WE3)와 중첩할 수도 있다.
제1 하프 에칭부(HE1)는 제1 분할 마스크(140)의 일측변으로부터 중심부 방향으로 에칭된 형상으로 이루어질 수 있고, 제2 하프 에칭부(HE2)는 제2 분할 마스크(160)의 일측변으로부터 중심부 방향으로 에칭된 형상으로 이루어질 수 있다.
도 15에 도시된 바와 같이, 다른 실시예에서 제1 하프 에칭부(HE1)는 제1 분할 마스크(140)의 일측변으로부터 이격되어 배치될 수 있고, 제2 하프 에칭부(HE2)는 제2 분할 마스크(160)의 일측변으로부터 이격되어 배치될 수 있다. 이 경우에도 제1 하프 에칭부(HE1)는 제2 용접부(WE2)와 비중첩하고 제1 고정부(142)와 중첩할 수 있고, 제2 하프 에칭부(HE2)는 제3 용접부(WE3)와 비중첩하고 제2 고정부(162)와 중첩할 수 있다.
도 16에 도시된 바와 같이, 또 다른 실시예에서 제1 하프 에칭부(HE1)는 마스크 프레임(130)의 제1 지지부(135a)와 직접 접할 수 있고, 제2 하프 에칭부(HE2)는 마스크 프레임(130)의 제1 지지부(135a)와 직접 접할 수 있다. 이 경우, 제1 하프 에칭부(HE1)는 제2 용접부(WE2) 및 제1 고정부(142)와 중첩할 수 있고, 제2 하프 에칭부(HE2)는 제3 용접부(WE3) 및 제2 고정부(162)와 중첩할 수 있다. 본 실시예에서는 하프 에칭부(HE1, HE2)가 제1 지지부(135a)와 직접 접함으로써, 약한 조건으로 용접을 수행하여 마스크 프레임에 분할 마스크를 결합할 수 있다.
한편, 도 17에 도시된 바와 같이, 또 다른 실시예에서 제1 분할 마스크(140)의 제1 하프 에칭부(HE1)는 제1 분할 마스크(140)의 양단에 각각 배치될 수 있다. 구체적으로, 제1 분할 마스크(140)의 일단에 배치된 제1 하프 에칭부(HE1)는 마스크 프레임(130)의 제1 변(133a)에 중첩하고 제1 용접부(WE1)에 중첩할 수 있다. 제1 분할 마스크(140)의 타단에 배치된 제1 하프 에칭부(HE1)는 마스크 프레임(130)의 제1 지지부(135a)에 중첩하고 제1 분할 마스크(140)의 제2 용접부(WE2)에 중첩할 수 있다.
제2 분할 마스크(160)의 일단에 배치된 제2 하프 에칭부(HE2)는 마스크 프레임(130)의 제1 지지부(135a)에 중첩하고 제3 용접부(WE3)에 중첩할 수 있다. 제2 분할 마스크(160)의 타단에 배치된 제2 하프 에칭부(HE2)는 마스크 프레임(130)의 제2 변(133b)에 중첩하고 제4 용접부(WE4)에 중첩할 수 있다.
전술한 바와 같이, 도 13 내지 도 17에 나타난 실시예들은 분할 마스크에 하프 에칭부를 구비하여 체적 차이에 따른 분할 마스크의 변형이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 18은 또 다른 실시예에 따른 마스크 조립체를 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 19는 도 18의 절취선 IV-IV'에 따른 단면 구조를 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 20은 도 18의 절취선 IV-IV'에 따른 다른 단면 구조를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 21은 도 18의 절취선 V-V'에 따른 또 다른 단면 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 18 내지 도 21을 참조하면, 본 실시예에 따른 마스크 조립체(100)는 마스크 프레임(130) 상에 결합된 제1 분할 마스크(140) 및 제2 분할 마스크(160)를 포함할 수 있다. 특히, 도 18 내지 도 21의 실시예는 더미 패턴부(DM1, DM2)를 더 포함한다는 점에서 전술한 도 3 내지 도 17의 실시예와의 차이점을 가지며, 이외의 구성은 실질적으로 동일하거나 유사하다. 따라서, 중복되는 설명은 생략하며 차이점을 위주로 설명한다.
도 18 및 도 19를 참조하면, 일 실시예에 따른 마스크 조립체(100)는 마스크 프레임(130)에 결합된 제1 분할 마스크(140)와 제2 분할 마스크(160)를 포함할 수 있다. 제1 분할 마스크(140)는 제1 마스크 개구부(132a)와 중첩하며, 일단이 마스크 프레임(130)의 제1 변(133a)에 결합되고 타단이 마스크 프레임(130)의 제1 지지부(135a)에 결합될 수 있다. 제2 분할 마스크(160)는 제2 마스크 개구부(132b)와 중첩하며, 일단이 마스크 프레임(130)의 제1 지지부(135a)에 결합되고 타단이 마스크 프레임(130)의 제2 변(133b)에 결합될 수 있다.
제1 분할 마스크(140)는 마스크 프레임(130)의 제1 지지부(135a)와 중첩되는 제1 고정부(142)에 제1 더미 패턴부(DM1)를 포함할 수 있다. 제2 분할 마스크(160)는 마스크 프레임(130)의 제1 지지부(135a)와 중첩되는 제2 고정부(162)에 제2 더미 패턴부(DM2)를 포함할 수 있다. 제1 더미 패턴부(DM1)는 제1 분할 마스크(140)를 관통하는 홀(hole)일 수 있다. 제2 더미 패턴부(DM2)는 제2 분할 마스크(160)를 관통하는 홀일 수 있다.
제1 더미 패턴부(DM1) 및 제2 더미 패턴부(DM2)는 분할 마스크(140, 160)의 영역별 체적 차이로 인해 굴곡과 같은 변형이 발생하여 분할 마스크(140, 160) 중심부로 변형이 연장되는 것을 차단하는 역할을 할 수 있다. 제1 분할 마스크(140)는 중심부에 제1 증착 패턴부(144)들이 배치되어, 제1 고정부(142)가 배치된 일단과 체적 차이가 날 수 있다. 제1 분할 마스크(140) 내에서 영역 별로 체적 차이가 나면 체적 차이로 인해 제1 분할 마스크(140)에 굴곡과 같은 변형이 발생할 수 있으므로, 제1 분할 마스크(140)의 일단에 제1 더미 패턴부(DM1)를 형성하여 제1 분할 마스크(140)의 변형이 중심부로 연장되는 것을 차단할 수 있다. 이와 유사하게 제2 분할 마스크(160)에도 제2 더미 패턴부(DM2)를 포함할 수 있다.
제1 분할 마스크(140)의 제1 더미 패턴부(DM1)는 제1 분할 마스크(140)의 제1 고정부(142)와 중첩할 수 있으며, 제1 분할 마스크(140)의 제1 증착 패턴부(144)와 제2 용접부(WE2) 사이에 배치될 수 있다. 제1 더미 패턴부(DM1)는 마스크 프레임(130)의 제1 지지부(135a)와 중첩할 수 있다. 제1 더미 패턴부(DM1)는 제1 분할 마스크(140)의 제1 증착 패턴부(144)와 제2 용접부(WE2) 사이에 배치된다면 특별히 위치가 한정되지 않는다.
제1 더미 패턴부(DM1)의 폭(W1)은 제1 분할 마스크(140)의 제1 증착 패턴부(144)와 제2 용접부(WE2) 사이의 폭(W2)보다 작을 수 있다. 따라서, 제1 더미 패턴부(DM1)는 제2 용접부(WE2)에서부터 발생하는 굴곡이 제1 증착 패턴부(144)로 연장되는 것을 방지할 수 있다.
이와 유사하게, 제2 분할 마스크(160)의 제2 더미 패턴부(DM2)는 제2 분할 마스크(160)의 제2 고정부(162)와 중첩할 수 있으며, 제2 분할 마스크(160)의 제2 증착 패턴부(164)와 제3 용접부(WE3) 사이에 배치될 수 있다. 제2 더미 패턴부(DM2)는 마스크 프레임(130)의 제1 지지부(135a)와 중첩할 수 있다. 제2 더미 패턴부(DM2)는 제2 분할 마스크(160)의 제2 증착 패턴부(164)와 제3 용접부(WE3) 사이에 배치된다면 특별히 위치가 한정되지 않는다.
제2 더미 패턴부(DM2)의 폭(W3)은 제2 분할 마스크(160)의 제2 증착 패턴부(164)와 제3 용접부(WE3) 사이의 폭(W4)보다 작을 수 있다. 따라서, 제2 더미 패턴부(DM2)는 제3 용접부(WE3)에서부터 발생하는 굴곡이 제2 증착 패턴부(164)로 연장되는 것을 방지할 수 있다.
도 20에 도시된 바와 같이, 다른 실시예에서 제1 더미 패턴부(DM1) 및 제2 더미 패턴부(DM2)는 각각 2개 이상으로 배치될 수 있다. 제1 더미 패턴부(DM1)는 제1 분할 마스크(140)의 제2 용접부(WE2)와 제1 증착 패턴부(144) 사이에 배치된다면 2개 이상의 복수 개로 배치될 수 있으며 특별히 개수는 한정되지 않는다. 이와 유사하게, 제2 더미 패턴부(DM2)는 제2 분할 마스크(160)의 제3 용접부(WE3)와 제2 증착 패턴부(164) 사이에 배치된다면 2개 이상의 복수 개로 배치될 수 있으며 특별히 개수는 한정되지 않는다.
한편, 도 21에 도시된 바와 같이, 또 다른 실시예에서 제1 더미 패턴부(DM1)는 제1 분할 마스크(140)의 양단에 각각 배치될 수 있다. 구체적으로, 제1 분할 마스크(140)의 일단에 배치된 제1 더미 패턴부(DM1)는 마스크 프레임(130)의 제1 변(133a)에 중첩하고 제1 용접부(WE1)와 비중첩할 수 있다. 제1 더미 패턴부(DM1)는 제1 분할 마스크(140)의 제1 용접부(WE1)와 제1 증착 패턴부(144) 사이에 배치될 수 있다. 제1 분할 마스크(140)의 타단에 배치된 제1 더미 패턴부(DM1)는 마스크 프레임(130)의 제1 지지부(135a)에 중첩하고 제1 분할 마스크(140)의 제2 용접부(WE2)와 비중첩할 수 있다. 제1 더미 패턴부(DM1)는 제1 분할 마스크(140)의 제2 용접부(WE2)와 제1 증착 패턴부(144) 사이에 배치될 수 있다.
이와 유사하게, 제2 더미 패턴부(DM2)는 제2 분할 마스크(160)의 양단에 각각 배치될 수 있다. 구체적으로, 제2 분할 마스크(160)의 일단에 배치된 제2 더미 패턴부(DM2)는 마스크 프레임(130)의 제1 지지부(135a)에 중첩하고 제3 용접부(WE3)와 비중첩할 수 있다. 제2 더미 패턴부(DM2)는 제2 분할 마스크(160)의 제3 용접부(WE3)와 제2 증착 패턴부(164) 사이에 배치될 수 있다. 제2 분할 마스크(160)의 타단에 배치된 제2 더미 패턴부(DM2)는 마스크 프레임(130)의 제2 변(133b)에 중첩하고 제4 용접부(WE4)와 비중첩할 수 있다. 제2 더미 패턴부(DM2)는 제2 분할 마스크(160)의 제4 용접부(WE4)와 제2 증착 패턴부(164) 사이에 배치될 수 있다.
전술한 바와 같이, 도 18 내지 도 21에 나타난 실시예들은 분할 마스크에 더미 패턴부를 구비하여 체적 차이에 따른 분할 마스크의 변형이 증착 패턴부로 연장되는 것을 차단할 수 있다.
도 22는 일 실시예에 따른 마스크 조립체를 이용하여 증착하는 공정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 22를 참조하면, 일 실시예에 따라 유기 발광 표시 장치의 유기 발광층이나 전극을 증착하는 공정은 진공 챔버(300)에서 수행될 수 있다.
진공 챔버(300) 내부의 하측에는 증착원(310)이 배치될 수 있다. 증착원(310)은 증착 물질이 담겨져 있는 용기로 예를 들어 도가니일 수 있다. 증착원(310)과 마주보는 진공 챔버(300) 내부의 상측에는 일 실시예에 따른 마스크 조립체(100)가 지지체(320)에 의해 장착될 수 있다. 마스크 조립체(100) 상에는 기판(330) 예를 들어, 유기 발광 표시 장치를 제조하기 위한 기판(330)이 배치될 수 있다. 마스크 조립체(100)와 기판(330)은 직접 접할 수 있다.
전술한 진공 챔버(300) 내의 증착원(310)에서 증착 물질이 마스크 조립체(100)를 향해 증발하면, 마스크 조립체(100)에 형성된 분할 마스크(도 3의 140, 160)들에 각각 형성된 증착 패턴부(144, 164)를 통해 기판(330)의 일 영역에 패턴 형상으로 증착 물질이 증착될 수 있다.
전술한 실시예들에 따른 마스크 조립체(100)는 제1 분할 마스크 및 제2 분할 마스크를 포함하여 대면적의 기판(330)에 증착 물질을 증착시킬 수 있다. 또한, 하프 에칭부를 포함하여 분할 마스크의 영역별 체적 차이에 의한 분할 마스크의 변형이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 더미 패턴부를 포함하여 분할 마스크의 영역별 체적 차이에 의한 분할 마스크의 굴곡이 중심부로 연장되는 것을 차단할 수 있다.
도 23은 전술한 일 실시예에 따른 마스크 조립체를 이용하여 제조된 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 23에서는 빛(L)이 발광층(EML)이 형성된 기판(401) 방향이 아닌, 반대 방향으로 방출되는 전면 발광형(Top Emission Type) 표시 장치를 예시한다. 그러나, 이에 한정되지 않으며, 발광층(EML)이 형성된 기판(401) 방향으로 방출되는 배면 발광형(Bottom Emission Type) 표시 장치 또는 기판(401) 방향 및 기판(401)의 반대 방향 양쪽으로 빛이 방출되는 양면 발광형 표시 장치일 수도 있다.
도 23을 참조하면, 유기 발광 표시 장치(400)는 기판(401)을 포함할 수 있다. 기판(401)은 절연 기판일 수 있다. 기판(401)은 투명한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기판(401)은 유리, 석영 등과 같은 투명한 절연 물질을 포함할 수 있다. 기판(401)은 리지드(rigid) 기판일 수 있다. 그러나, 기판(401)은 이에 한정되지 않고, 폴리이미드 등과 같은 플라스틱을 포함할 수도 있고, 휘어지거나, 벤딩되거나, 폴딩되거나, 롤링될 수 있는 플렉시블한(flexible) 특성을 가질 수도 있다.
기판(401) 상에 버퍼막(405)이 배치될 수 있다. 버퍼막(405)은 투습에 취약한 기판(401)을 통해 침투하는 수분으로부터 박막 트랜지스터(TFT)와 발광 소자(EMD)를 보호하기 위해 기판(401)의 일면 상에 배치될 수 있다. 버퍼막(405)은 교번하여 적층된 복수의 무기막들로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 버퍼막(405)은 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 및 알루미늄옥사이드층 중 하나 이상의 무기막이 교번하여 적층된 다중막으로 형성될 수 있다. 버퍼막(405)은 생략될 수 있다.
버퍼막(405) 상에 구동 소자로서 박막 트랜지스터(TFT)가 배치될 수 있다. 박막 트랜지스터(TFT)는 반도체층(410), 제1 절연층(421), 제2 절연층(422) 및 게이트 전극(430)을 포함할 수 있다.
도 23에서는 박막 트랜지스터(TFT)가 게이트 전극(430)이 반도체층(410)의 상부에 위치하는 상부 게이트(탑 게이트, top gate) 방식으로 형성된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 전극(430)이 반도체층(410)의 하부에 위치하는 하부 게이트(바텀 게이트, bottom gate) 방식 또는 게이트 전극(430)이 반도체층(410)의 상부와 하부에 모두 위치하는 더블 게이트(double gate) 방식으로 형성될 수 있다.
예를 들어, 버퍼막(405) 상에는 박막 트랜지스터(TFT)의 반도체층(410)이 배치될 수 있다. 반도체층(410)은 다결정 실리콘, 단결정 실리콘, 저온 다결정 실리콘, 비정질 실리콘, 또는 산화물 반도체를 포함할 수 있다. 버퍼막(405)과 반도체층(410) 사이에는 반도체층(410)으로 입사되는 외부광을 차단하기 위한 차광층이 형성될 수 있다.
반도체층(410) 상에는 제1 절연층(421)이 배치될 수 있다. 제1 절연층(421)은 무기막, 예를 들어 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층으로 형성될 수 있다.
제1 절연층(421) 상에는 게이트 전극(430)이 배치될 수 있다. 게이트 전극(430)은 반도체층(410)과 중첩할 수 있다. 게이트 전극(430)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.
게이트 전극(430) 상에 제2 절연층(422)이 배치될 수 있다. 제2 절연층(422)은 무기막, 예를 들어 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층으로 형성될 수 있다.
제2 절연층(422) 상에 박막 트랜지스터(TFT)의 소스 전극(451)(또는 드레인 전극) 및 드레인 전극(452)(또는 소스 전극)이 배치될 수 있다. 소스 전극(451)과 드레인 전극(452)은 제2 절연층(422) 및 제1 절연층(421)을 관통하는 콘택홀을 통해 반도체층(410)에 연결될 수 있다. 소스 전극(451) 및 드레인 전극(452)은 저저항의 물질, 예를 들어 알루미늄(Al), 금(Au), 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.
소스 전극(451) 및 드레인 전극(452) 상에 제3 절연층(423)이 배치될 수 있다. 제3 절연층(423)은 하부 박막 트랜지스터(TFT)를 보호하는 패시베이션막일 수 있다. 제3 절연층(423)은 무기막, 예를 들어 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층으로 형성될 수 있다.
제3 절연층(423) 상에 비아층(VIA)이 배치될 수 있다. 비아층(VIA)은 박막 트랜지스터(TFT)로 인한 단차를 평탄하게 하기 위한 평탄화막일 수 있다. 비아층(VIA)은 아크릴계 수지(polyacrylates resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides rein), 불포화 폴리에스테르계 수지(unsaturated polyesters resin), 폴리페닐렌계 수지(poly phenylenethers resin), 폴리페닐렌설파이드계 수지(polyphenylenesulfides resin) 또는 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene, BCB) 등의 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
비아층(VIA) 상에 발광 소자(EMD)가 배치될 수 있다. 발광 소자(EMD)는 화소 전극(PXE), 발광층(EML), 및 공통 전극(CME)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 비아층(VIA) 상에 화소 전극(PXE)이 배치될 수 있다. 화소 전극(PXE)은 발광 소자(EMD)의 제1 전극 예를 들어 애노드 전극일 수 있다. 화소 전극(PXE)은 비아층(VIA)을 관통하는 컨택홀을 통해 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(452)(또는 소스 전극)에 연결될 수 있다.
발광층(EML)을 기준으로 공통 전극(CME) 방향으로 발광하는 전면 발광형 구조에서 화소 전극(PXE)은 은(Ag), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 또는 알루미늄(Al)의 단일층으로 형성되거나, 알루미늄과 티타늄의 적층 구조(Ti/Al/Ti), 은과 ITO의 적층 구조(ITO/Ag/ITO), APC 합금, 또는 APC 합금과 ITO의 적층 구조(ITO/APC/ITO)와 같은 반사율이 높은 금속물질로 형성될 수 있다. APC 합금은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 및 구리(Cu)의 합금이다.
다른 일 예로, 발광층(EML)을 기준으로 화소 전극(PXE) 방향으로 발광하는 배면 발광형 구조에서 화소 전극(PXE)은 광을 투과시킬 수 있는 ITO, IZO와 같은 투명한 금속물질(TCO, Transparent Conductive Material), 또는 마그네슘(Mg), 은(Ag), 또는 마그네슘(Mg)과 은(Ag)의 합금과 같은 반투과 금속물질(Semi-transmissive Conductive Material)로 형성될 수 있다. 이 경우, 화소 전극(PXE)이 반투과 금속물질로 형성되는 경우, 마이크로 캐비티(micro cavity)에 의해 출광 효율이 높아질 수 있다.
화소 전극(PXE) 상에 화소 정의막(PDL)이 배치될 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 화소 전극(PXE) 상에 배치되며, 화소 전극(PXE)을 노출하는 개구부를 포함할 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 아크릴계 수지(polyacrylates resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides rein), 불포화 폴리에스테르계 수지(unsaturated polyesters resin), 폴리페닐렌계 수지(poly phenylenethers resin), 폴리페닐렌설파이드계 수지(polyphenylenesulfides resin) 또는 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene, BCB) 등의 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
화소 정의막(PDL)이 노출하는 화소 전극(PXE) 상에 발광층(EML)이 배치될 수 있다. 발광층(EML)은 유기 물질층을 포함할 수 있다. 발광층(EML)의 유기 물질층은 유기 발광층을 포함하며, 정공 주입/수송층 및/또는, 전자 주입/수송층을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 발광층(EML)은 두께 방향으로 중첩 배치된 복수의 유기 발광층과 그 사이에 배치된 전하 생성층을 포함하는 탠덤(tandem) 구조를 가질 수 있다. 중첩 배치된 각 유기 발광층은 동일한 파장의 빛을 발광할 수도 있지만, 상이한 파장의 빛을 발광할 수도 있다. 적어도 일부의 층은 이웃하는 화소의 동일한 층과 분리되어 있을 수 있다.
발광층(EML) 상에는 공통 전극(CME)이 배치될 수 있다. 공통 전극(CME)은 발광 소자(EMD)의 제2 전극, 예를 들어 캐소드 전극일 수 있다. 공통 전극(CME)은 화소들에 공통적으로 형성될 수 있다. 일 실시예에서 전면 발광형 구조에서 공통 전극(CME)은 광을 투과시킬 수 있는 ITO, IZO와 같은 투명한 금속물질(TCO, Transparent Conductive Material), 또는 마그네슘(Mg), 은(Ag), 또는 마그네슘(Mg)과 은(Ag)의 합금과 같은 반투과 금속물질(Semi-transmissive Conductive Material)로 형성될 수 있다. 공통 전극(CME)이 반투과 금속물질로 형성되는 경우, 마이크로 캐비티(micro cavity)에 의해 출광 효율이 높아질 수 있다.
하부 발광형 구조에서 공통 전극(CME)은 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 또는 은(Ag)의 단일층으로 형성되거나, 알루미늄과 티타늄의 적층 구조(Ti/Al/Ti), 은과 ITO의 적층 구조(ITO/Ag/ITO), APC 합금, 또는 APC 합금과 ITO의 적층 구조(ITO/APC/ITO)와 같은 반사율이 높은 금속물질로 형성될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 마스크 조립체 130: 마스크 프레임
140: 제1 분할 마스크 142: 제1 고정부
144: 제1 증착 패턴부 146: 제1 리브부
150: 제1 갭 마스크 160: 제2 분할 마스크
162: 제2 고정부 164: 제2 증착 패턴부
166: 제2 리브부

Claims (30)

  1. 제1 방향으로 나란하게 배치되며, 지지바에 의해 구획되는 제1 마스크 개구부 및 제2 마스크 개구부를 포함하는 마스크 프레임;
    상기 제1 마스크 개구부와 중첩하는 제1 분할 마스크; 및
    상기 제2 마스크 개구부와 중첩하는 제2 분할 마스크를 포함하며,
    상기 제1 분할 마스크와 상기 제2 분할 마스크는 상기 지지바와 중첩하는 영역에서 서로 이격되어 배치되는 마스크 조립체.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 마스크 프레임은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되는 제1 변; 및
    상기 제1 변과 나란하게 배치되어 상기 제1 변과 이격된 제2 변을 포함하며,
    상기 지지바는 상기 제1 변과 상기 제2 변 사이에 배치되는 마스크 조립체.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 분할 마스크의 일단은 상기 제1 변과 중첩하고 타단은 상기 지지바와 중첩하고,
    상기 제2 분할 마스크의 일단은 사기 지지바와 중첩하고 타단은 상기 제2 변과 중첩하는 마스크 조립체.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 분할 마스크는 상기 제1 변 및 상기 지지바와 각각 중첩하는 제1 고정부들;
    상기 제1 고정부들 사이에 배치되며, 복수의 제1 패턴 개구부를 포함하는 제1 증착 패턴부들; 및
    상기 제1 증착 패턴부들 사이에 배치되는 제1 리브부들을 포함하는 마스크 조립체.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제2 분할 마스크는 상기 제2 변 및 상기 지지바와 각각 중첩하는 제2 고정부들;
    상기 제2 고정부들 사이에 배치되며, 복수의 제2 패턴 개구부를 포함하는 제2 증착 패턴부들; 및
    상기 제2 증착 패턴부들 사이에 배치되는 제2 리브부들을 포함하는 마스크 조립체.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 분할 마스크의 제1 고정부와 상기 제2 분할 마스크의 제2 고정부는 상기 지지바와 중첩하는 영역에서 서로 인접하여 배치되고,
    상기 제1 고정부와 상기 제2 고정부는 서로 이격된 마스크 조립체.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 분할 마스크는 상기 제1 변과 중첩하는 상기 제1 고정부에 배치된 제1 용접부 및 상기 지지바와 중첩하는 상기 제1 고정부에 배치된 제2 용접부를 포함하고,
    상기 제2 분할 마스크는 상기 지지바와 중첩하는 상기 제2 고정부에 배치된 제3 용접부 및 상기 제2 변과 중첩하는 상기 제2 고정부에 배치된 제4 용접부를 포함하는 마스크 조립체.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 분할 마스크는 적어도 일단에 배치된 제1 하프 에칭부를 더 포함하고, 상기 제2 분할 마스크는 적어도 일단에 배치된 제2 하프 에칭부를 더 포함하는 마스크 조립체.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 분할 마스크의 일단에 배치된 상기 제1 하프 에칭부는 상기 제1 분할 마스크의 상기 제1 고정부 및 상기 지지바와 중첩하고, 상기 제2 분할 마스크의 일단에 배치된 상기 제2 하프 에칭부는 상기 제2 분할 마스크의 상기 제2 고정부 및 상기 지지바와 중첩하는 마스크 조립체.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 분할 마스크의 일단에 배치된 상기 제1 하프 에칭부는 상기 제2 용접부와 중첩하고 상기 제2 분할 마스크의 일단에 배치된 상기 제2 하프 에칭부는 상기 제3 용접부와 중첩하는 마스크 조립체.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 분할 마스크의 타단에 배치된 상기 제1 하프 에칭부는 상기 제1 분할 마스크의 상기 제1 고정부 및 상기 제1 변과 중첩하고, 상기 제2 분할 마스크의 타단에 배치된 상기 제2 하프 에칭부는 상기 제2 분할 마스크의 상기 제2 고정부 및 상기 제2 변과 중첩하는 마스크 조립체.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 분할 마스크의 타단에 배치된 상기 제1 하프 에칭부는 상기 제1 용접부와 중첩하고 상기 제2 분할 마스크의 타단에 배치된 상기 제2 하프 에칭부는 상기 제4 용접부와 중첩하는 마스크 조립체.
  13. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 하프 에칭부의 두께는 상기 제1 분할 마스크의 두께의 30 내지 70%로 이루어지고, 상기 제2 하프 에칭부의 두께는 상기 제2 분할 마스크의 두께의 30 내지 70%로 이루어지는 마스크 조립체.
  14. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 하프 에칭부는 상기 제2 분할 마스크와 마주보는 상기 제1 분할 마스크의 일측변으로부터 연속되거나 이격되고,
    상기 제2 하프 에칭부는 상기 제1 분할 마스크와 마주보는 상기 제2 분할 마스크의 일측변으로부터 연속되거나 이격되는 마스크 조립체.
  15. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 분할 마스크는 적어도 일단에 배치된 제1 더미 패턴부를 더 포함하고,
    상기 제2 분할 마스크는 적어도 일단에 배치된 제2 더미 패턴부를 더 포함하는 마스크 조립체.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 제1 분할 마스크의 일단에 배치된 상기 제1 더미 패턴부는 상기 제2 용접부와 상기 제1 고정부 사이에 배치되고, 상기 제2 분할 마스크의 일단에 배치된 상기 제2 더미 패턴부는 상기 제3 용접부와 상기 제2 고정부 사이에 배치되는 마스크 조립체.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 제1 분할 마스크의 일단에 배치된 상기 제1 더미 패턴부는 상기 제1 분할 마스크의 상기 제2 용접부와 비중첩하며 상기 지지바와 중첩하고, 상기 제2 분할 마스크의 일단에 배치된 상기 제2 더미 패턴부는 상기 제2 분할 마스크의 상기 제3 용접부와 비중첩하며 상기 지지바와 중첩하는 마스크 조립체.
  18. 제15 항에 있어서,
    상기 제1 분할 마스크의 타단에 배치된 상기 제1 더미 패턴부는 상기 제1 용접부와 상기 제1 고정부 사이에 배치되고, 상기 제2 분할 마스크의 타단에 배치된 상기 제2 더미 패턴부는 상기 제4 용접부와 상기 제2 고정부 사이에 배치되는 마스크 조립체.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 제1 분할 마스크의 타단에 배치된 상기 제1 더미 패턴부는 상기 제1 분할 마스크의 상기 제1 용접부와 비중첩하며 상기 제1 변과 중첩하고, 상기 제2 분할 마스크의 일단에 배치된 상기 제2 더미 패턴부는 상기 제2 분할 마스크의 상기 제4 용접부와 비중첩하며 상기 제2 변과 중첩하는 마스크 조립체.
  20. 제15 항에 있어서,
    상기 제1 더미 패턴부와 상기 제2 더미 패턴부는 각각 적어도 하나 이상 배치되는 마스크 조립체.
  21. 제1 방향으로 나란하게 배치되며, 지지바에 의해 구획되는 제1 마스크 개구부 및 제2 마스크 개구부를 포함하는 마스크 프레임을 준비하는 단계;
    상기 제1 마스크 개구부와 상기 제2 마스크 개구부에 중첩하도록 분할 마스크를 얼라인하고 상기 마스크 프레임에 결합하는 단계; 및
    상기 지지바와 대응되는 상기 분할 마스크의 일 영역을 절단하여 제1 분할 마스크와 제2 분할 마스크로 분리시키는 단계를 포함하는 마스크 조립체의 제조 방법.
  22. 제21 항에 있어서,
    상기 마스크 프레임은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되는 제1 변; 및
    상기 제1 변과 나란하게 배치되어 상기 제1 변과 이격된 제2 변을 포함하며,
    상기 지지바는 상기 제1 변과 상기 제2 변 사이에 배치되는 마스크 조립체의 제조 방법.
  23. 제22 항에 있어서,
    상기 분할 마스크를 결합하는 단계는,
    상기 제1 변과 중첩하는 상기 분할 마스크의 일단을 제1 용접하는 단계;
    상기 지지바와 중첩하는 상기 분할 마스크의 일 영역을 제2 용접하는 단계;
    상기 지지바와 중첩하는 상기 분할 마스크의 타 영역을 제3 용접하는 단계; 및
    상기 제2 변과 중첩하는 상기 분할 마스크의 타단을 제4 용접하는 단계를 포함하는 마스크 조립체의 제조 방법.
  24. 제23 항에 있어서,
    상기 제1 분할 마스크와 상기 제2 분할 마스크로 분리시키는 단계는, 상기 분할 마스크에서 상기 제2 용접된 제2 용접부와 상기 제3 용접된 제3 용접부 사이를 절단하는 마스크 조립체의 제조 방법.
  25. 제1 방향으로 나란하게 배치되며, 지지바에 의해 구획되는 제1 마스크 개구부 및 제2 마스크 개구부를 포함하는 마스크 프레임을 준비하는 단계;
    상기 제1 마스크 개구부와 상기 제2 마스크 개구부에 중첩하도록 제1 분할 마스크를 얼라인하고, 상기 제1 마스크 개구부와 인접한 두 영역을 상기 마스크 프레임에 결합하는 단계;
    상기 지지바와 대응되는 상기 제1 분할 마스크의 일 영역을 절단하는 단계;
    상기 제1 분할 마스크 및 상기 제2 마스크 개구부에 중첩하도록 제2 분할 마스크를 얼라인하고, 상기 제2 마스크 개구부와 인접한 두 영역을 상기 마스크 프레임에 결합하는 단계; 및
    상기 지지바와 대응되는 상기 제2 분할 마스크의 일 영역을 절단하는 단계를 포함하는 마스크 조립체의 제조 방법.
  26. 제25 항에 있어서,
    상기 마스크 프레임은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되는 제1 변; 및
    상기 제1 변과 나란하게 배치되어 상기 제1 변과 이격된 제2 변을 포함하며,
    상기 지지바는 상기 제1 변과 상기 제2 변 사이에 배치되는 마스크 조립체의 제조 방법.
  27. 제26 항에 있어서,
    상기 제1 분할 마스크를 상기 마스크 프레임에 결합하는 단계는,
    상기 제1 변과 중첩하는 상기 제1 분할 마스크의 일단을 제1 용접하는 단계; 및
    상기 지지바와 중첩하는 상기 제1 분할 마스크의 일 영역을 제2 용접하는 단계를 포함하는 마스크 조립체의 제조 방법.
  28. 제27 항에 있어서,
    상기 제1 분할 마스크를 절단하는 단계는, 상기 제1 분할 마스크의 제2 용접된 제2 용접부와 상기 제2 마스크 개구부 사이를 절단하는 마스크 조립체의 제조 방법.
  29. 제26 항에 있어서,
    상기 제2 분할 마스크를 상기 마스크 프레임에 결합하는 단계는,
    상기 지지바와 중첩하는 상기 제2 분할 마스크의 일 영역을 제3 용접하는 단계; 및
    상기 제2 변과 중첩하는 상기 제2 분할 마스크의 일단을 제4 용접하는 단계를 포함하는 마스크 조립체의 제조 방법.
  30. 제28 항에 있어서,
    상기 제2 분할 마스크를 절단하는 단계는, 상기 제2 분할 마스크의 제3 용접된 제3 용접부와 상기 제1 마스크 개구부 사이를 절단하는 마스크 조립체의 제조 방법.
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