KR20220006152A - 마스크 어셈블리, 이를 통해 제조되는 마스크, 및 표시 패널 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 어셈블리는 복수의 셀 개구부가 정의된 마스크 프레임, 및 상기 복수의 셀 개구부 각각에 대응하여 배치되는 복수의 셀 마스크를 포함하고, 상기 복수의 셀 마스크 각각은 복수의 홀이 정의되고, 제1 방향, 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향이 정의하는 평면과 평행한 마스크 본체, 상기 마스크 본체의 테두리를 따라 배치된 본딩부, 및 상기 본딩부로부터 연장되고, 상기 마스크 본체로부터 이격되어 배치되는 인장부를 포함하고, 상기 인장부는 상기 제1 방향을 따라 이격되어 상기 마스크 본체의 양 측에 배치되는 제1 인장부, 및 상기 제2 방향을 따라 이격되어 상기 마스크 본체의 양 측에 배치되는 제2 인장부를 포함한다.
Description
본 발명은 마스크 어셈블리, 및 표시 패널 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 공정 수율 및 신뢰성이 향상된 마스크, 이를 제조하기 위한 마스크 어셈블리, 및 이를 이용한 표시 패널 제조 방법에 관한 것이다.
표시 패널은 복수의 화소들을 포함한다. 화소들 각각은 트랜지스터와 같은 구동 소자 및 유기발광 다이오드와 같은 표시 소자를 포함한다. 표시 소자는 기판 상에 전극과 발광 패턴을 적층하여 형성될 수 있다.
발광 패턴은 소정의 영역에 형성되도록 관통부가 정의된 마스크를 이용하여 패터닝된다. 발광 패턴은 관통부에 의해 노출된 영역에 형성될 수 있다. 발광 패턴의 형상은 관통부의 형상에 따라 제어될 수 있다. 최근에는 발광 패턴을 포함하는 표시 패널의 생산 수율을 높이기 위하여, 대면적 마스크를 제조하는 설비 및 제조 방법에 관한 기술이 개발되고 있다.
본 발명은 대면적 표시패널 제조에 활용가능한 대면적 마스크를 제조할 수 있으면서도, 마스크의 신뢰성 및 품질 저하를 방지되는 마스크 어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 어셈블리는 복수의 셀 개구부가 정의된 마스크 프레임, 및 상기 복수의 셀 개구부 각각에 대응하여 배치되는 복수의 셀 마스크를 포함하고, 상기 복수의 셀 마스크 각각은 복수의 홀이 정의되고, 제1 방향, 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향이 정의하는 평면과 평행한 마스크 본체, 상기 마스크 본체의 테두리를 따라 배치된 본딩부, 및 상기 본딩부로부터 연장되고, 상기 마스크 본체로부터 이격되어 배치되는 인장부를 포함하고, 상기 인장부는 상기 제1 방향을 따라 이격되어 상기 마스크 본체의 양 측에 배치되는 제1 인장부, 및 상기 제2 방향을 따라 이격되어 상기 마스크 본체의 양 측에 배치되는 제2 인장부를 포함한다.
상기 제1 인장부는 상기 제1 방향을 따라 마주하는 상기 마스크 본체의 양 변에 배치되는 제1변 인장부 및 제2 변 인장부를 포함하고, 상기 제2 인장부는 상기 제2 방향을 따라 마주하는 상기 마스크 본체의 양 변에 배치되는 제3 변 인장부 및 제4 변 인장부를 포함할 수 있다.
상기 인장부는 상기 마스크 본체로부터 멀어지는 방향으로 돌출된 복수의 돌출부, 및 상기 복수의 돌출부 사이에 정의되고, 상기 마스크 본체 방향으로 함몰된 오목부를 포함할 수 있다.
상기 복수의 셀 마스크 각각은 상기 제1 인장부 및 상기 제2 인장부 사이에 정의되고, 상기 마스크 본체 방향으로 함몰된 홈부를 포함할 수 있다.
상기 복수의 셀 마스크 각각은 상기 제1 인장부 및 상기 제2 인장부 사이를 연결하는 라운드부를 포함할 수 있다.
상기 마스크 프레임의 상기 복수의 셀 개구부는 제1 셀 개구부, 및 상기 제1 셀 개구부와 평면상 면적이 상이한 제2 셀 개구부를 포함할 수 있다.
상기 복수의 셀 마스크는 상기 제1 셀 개구부에 대응하는 평면상 면적을 가지는 제1 셀 마스크, 및 상기 제2 셀 개구부에 대응하는 평면상 면적을 가지는 제2 셀 마스크를 포함할 수 있다.
상기 본딩부의 적어도 일부의 두께는 상기 마스크 본체 및 상기 인장부의 두께보다 작을 수 있다.
상기 본딩부는 상기 마스크 본체 및 상기 인장부의 두께보다 작은 두께를 가지는 복수의 하프 에칭 패턴을 포함할 수 있다.
상기 복수의 셀 마스크 각각은 각각에 상기 복수의 홀이 정의된 복수의 셀 영역, 및 상기 셀 영역 사이에 정의된 연장 영역을 포함할 수 있다.
상기 마스크 프레임은 상기 복수의 셀 개구부 테두리를 따라 정의되는 본딩영역을 포함할 수 있다.
상기 복수의 셀 개구부는 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향 중 적어도 하나의 방향을 따라 이격되어 배열될 수 있다.
상기 마스크 프레임은 상기 복수의 셀 개구부 사이에 정의된 지지영역을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 마스크는 복수의 셀 개구부가 정의된 마스크 프레임, 및 상기 복수의 셀 개구부 각각에 대응하여, 상기 마스크 프레임에 본딩된 복수의 단위 마스크를 포함하고, 상기 복수의 단위 마스크 각각은 복수의 홀이 정의되고, 제1 방향을 따라 마주하고 각각이 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 연장된 제1 변 및 제2 변, 및 상기 제2 방향을 따라 마주하고 상기 제1 방향을 따라 연장된 제3 변 및 제4 변을 포함하는 마스크 본체, 및 상기 마스크 본체의 테두리를 따라 정의된 접합부를 포함하고, 상기 복수의 셀 마스크 각각의 상기 마스크 본체는 상기 제1 방향으로 제1 인장력을 받고, 상기 제2 방향으로 제2 인장력을 받는다.
상기 접합부는 상기 제1 변에 인접하게 배치된 제1 접합부, 상기 제2 변에 인접하게 배치된 제2 접합부, 상기 제3 변에 인접하게 배치된 제3 접합부, 및 상기 제4 변에 인접하게 배치된 제4 접합부를 포함하고, 상기 제1 접합부, 상기 제2 접합부, 상기 제3 접합부, 및 상기 제4 접합부 각각은 상기 마스크 프레임에 본딩된 것일 수 있다.
상기 제1 접합부, 상기 제2 접합부, 상기 제3 접합부, 및 상기 제4 접합부 각각은 금속 산화물을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널 제조방법은 대상 기판을 준비하는 단계, 복수의 홀이 정의된 마스크를 형성하여 상기 대상 기판 하에 배치하는 단계, 상기 복수의 홀에 대응되는 복수의 패턴을 형성하는 단계, 및 상기 마스크를 제거하는 단계를 포함하고, 상기 마스크를 형성하는 단계는 복수의 셀 개구부가 정의된 마스크 프레임을 준비하는 단계, 및 상기 복수의 셀 개구부 각각에 대응하도록 복수의 셀 마스크를 결합하는 단계를 포함하고, 상기 복수의 셀 마스크 각각은 복수의 홀이 정의되고, 제1 방향, 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향이 정의하는 평면과 평행한 마스크 본체, 상기 마스크 본체의 테두리를 따라 정의된 본딩부, 상기 본딩부로부터 연장되고, 상기 마스크 본체로부터 이격되어 배치되는 인장부를 포함하고, 상기 인장부는 상기 제1 방향을 따라 이격되어 상기 마스크 본체의 양 측에 배치되는 제1 인장부, 및 상기 제2 방향을 따라 이격되어 상기 마스크 본체의 양 측에 배치되는 제2 인장부를 포함한다.
상기 복수의 셀 마스크를 결합하는 단계는 상기 복수의 셀 개구부 각각에 대응하는 상기 복수의 셀 마스크를 배치하는 단계, 상기 복수의 셀 마스크 각각의 상기 본딩부에 레이저를 조사하여 상기 마스크 프레임과 상기 복수의 셀 마스크를 본딩시키는 단계, 및 상기 인장부를 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 복수의 셀 마스크를 결합하는 단계는 상기 복수의 셀 마스크를 배치하기 이전에, 상기 복수의 셀 마스크를 상기 복수의 셀 개구부에 대응하도록 인장시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 마스크 프레임은 상기 복수의 셀 개구부 각각의 테두리를 따라 정의된 본딩영역을 포함하고, 상기 마스크 프레임과 상기 복수의 셀 마스크를 본딩시키는 단계에서, 상기 본딩부와 상기 본딩영역 사이에 상기 레이저를 조사하는 것일 수 있다.
상기 복수의 셀 개구부는 제1 셀 개구부, 및 상기 제1 셀 개구부와 평면상 면적이 상이한 제2 셀 개구부를 포함하고, 상기 복수의 셀 마스크는 상기 제1 셀 개구부에 대응하여 결합되는 제1 셀 마스크, 및 상기 제2 셀 개구부에 대응하여 결합되는 제2 셀 마스크를 포함할 수 있다.
상기 복수의 패턴은 발광물질을 포함하는 발광 패턴일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 셀 단위의 단위 마스크를 포함하는 대면적 마스크를 제조하면서도, 양 방향 인장에 따라 셀 단위 마스크의 수축으로 인해 마스크의 신뢰성 및 품질 저하가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 마스크 어셈블리를 활용한 표시패널 제조시 표시품질이 확보된 대면적 표시패널의 제조가 가능해질 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 마스크 어셈블리를 통해 제조된 마스크를 예시적으로 도시하는 사시도들이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 마스크 어셈블리의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 마스크의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 마스크의 일부분의 단면도이다.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 마스크의 평면도들이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 어셈블리의 사시도이다.
도 11a는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 형성 방법 중 일부 단계의 평면도이다.
도 11b 내지 도 11d는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 형성 방법 중 일부 단계의 단면도들이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 장치의 단면도이다.
도 13a 내지 도 13c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널 제조방법 중 일부 단계를 간략히 도시한 사시도들이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 마스크 어셈블리의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 마스크의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 마스크의 일부분의 단면도이다.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 마스크의 평면도들이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 어셈블리의 사시도이다.
도 11a는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 형성 방법 중 일부 단계의 평면도이다.
도 11b 내지 도 11d는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 형성 방법 중 일부 단계의 단면도들이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 장치의 단면도이다.
도 13a 내지 도 13c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널 제조방법 중 일부 단계를 간략히 도시한 사시도들이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 단면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다. 본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결 된다", 또는 "결합 된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. "및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 및 마스크 어셈블리에 대해 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 마스크 어셈블리를 통해 제조된 마스크를 예시적으로 도시하는 사시도들이다. 설명의 편의를 위해, 도 2에서는 하나의 단위 마스크(CMK-a)를 마스크 프레임(MF)로부터 분리하여 도시하였다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 마스크(MK)는 표시 장치(display device)를 제조하는 공정에 이용될 수 있다. 구체적으로, 마스크(MK)는 표시 장치의 증착 기판에 발광소자의 발광패턴 등의 패턴을 증착하는 공정에서 이용될 수 있다.
마스크(MK)는 직육면체 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 마스크(MK)는 제1 방향(DR1)으로 연장하는 2개의 장변들과 제2 방향(DR2)으로 연장하는 2개의 단변들을 가질 수 있다. 제2 방향(DR2)은 제1 방향(DR1)과 교차하는 방향을 지시한다.
마스크(MK)는 제3 방향(DR3)을 기준으로 얇은 두께를 갖는 박판일 수 있다. 제3 방향(DR3)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)에 의해 정의된 평면과 실질적으로 수직하게 교차하는 방향을 지시한다. 이하, 본 명세서에서 “평면상에서”의 의미는 제3 방향(DR3)을 기준으로 바라본 상태를 의미할 수 있다.
마스크(MK)는 마스크 프레임(MF) 및 복수의 단위 마스크들(CMK-a)을 포함할 수 있다. 마스크 프레임(MF)과 단위 마스크들(CMK-a)은 스테인리스 스틸(SUS), 인바(Invar) 합금, 니켈(Ni), 또는 코발트(Co) 등과 같은 금속 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 마스크 프레임(MF)과 단위 마스크들(CMK-a)은 인바(Invar) 합금을 포함할 수 있다. 다만, 마스크 프레임(MF)과 단위 마스크들(CMK-a)의 재질이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 부재의 경량화를 위하여, 마스크 프레임(MF)과 단위 마스크들(CMK-a)은 폴리이미드계 물질을 포함할 수도 있다.
마스크 프레임(MF)은 제1 방향(DR1)으로 연장하는 장변들 및 제2 방향(DR2)으로 연장하는 단변들을 갖는 사각형 형상을 가질 수 있다. 마스크 프레임(MF)에는 복수의 셀 개구부들(COP)이 정의될 수 있다. 셀 개구부들(COP)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2) 중 적어도 하나의 방향을 따라 이격되어 배열될 수 있다. 셀 개구부들(COP)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)을 따라 매트릭스(matrix) 배열을 가질 수 있다.
평면상에서, 셀 개구부들(COP) 각각은 사각형 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 셀 개구부(COP)는 제1 방향(DR1)을 따라 이격되고 제2 방향(DR2)을 따라 연장하는 2개의 장변들을 가질 수 있다. 셀 개구부(COP)는 제2 방향(DR2)을 따라 이격되고 제1 방향(DR1)으로 연장하는 2개의 단변들을 가질 수 있다. 제3 방향(DR3)을 기준으로, 셀 개구부들(COP)은 마스크 프레임(MF)을 관통하여 정의될 수 있다.
도 1 및 도 2에는 15개의 셀 개구부들(COP)이 도시되어 있으나, 이는 예시적으로 도시한 것이며, 실제로 셀 개구부(COP)의 개수는 이보다 많거나 적을 수 있다. 또한, 셀 개구부들(COP) 각각의 형상은 단위 마스크(CMK-a)의 형상에 대응하여 변형될 수 있다.
마스크 프레임(MF)에 정의된 복수의 셀 개구부들(COP) 사이에는 지지영역(SP, 도 3)이 정의될 수 있다. 마스크(MK)는 마스크 프레임(MF)은 복수의 셀 개구부들(COP) 각각에 배치되는 단위 마스크(CMK-a)와, 복수의 셀 개구부들(COP) 사이에 정의되어 복수의 셀 개구부들(COP)을 연결하는 지지영역(SP)을 통해, 일체의 판 형상을 가질 수 있다.
평면상에서, 단위 마스크들(CMK-a)은 대응하는 셀 개구부들(COP) 각각에 중첩할 수 있다. 평면상에서, 단위 마스크들(CMK-a) 각각은 사각형 형상을 가질 수 있다.
단위 마스크들(CMK-a) 각각은 마스크 본체(MP)와 접합부(BP')를 포함할 수 있다. 마스크 본체(MP)에는 복수의 홀(H)이 정의될 수 있다. 홀들(H)은 제3 방향(DR3)을 따라 단위 마스크들(CMK-a)을 관통하여 정의될 수 있다. 접합부(BP')는 마스크 본체(MP)로부터 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)으로 연장할 수 있다. 평면상에서, 접합부(BP')는 사각 고리 형상을 가지고, 마스크 본체(MP)의 테두리를 따라 배치될 수 있다. 접합부(BP')는 마스크 본체(MP)의 테두리를 따라 배치된 제1 접합부(BP1'), 제2 접합부(BP2'), 제3 접합부(BP3'), 및 제4 접합부(BP4')를 포함할 수 있다.
복수의 단위 마스크(CMK-a)는 마스크 프레임(MF) 상에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 복수의 단위 마스크(CMK-a)는 복수의 셀 개구부(COP) 중 대응하는 셀 개구부(COP)에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, N 번째 단위 마스크(CMK-a)는 N 번째 셀 개구부(COP) 상에 배치될 수 있다.
평면상에서, 단위 마스크(CMK-a)의 마스크 본체(MP) 면적은 셀 개구부(COP)의 면적과 같을 수 있다. 단위 마스크(CMK-a)의 접합부(BP')는 마스크 프레임(MF)의 테두리부(LP) 상에 배치될 수 있다. 테두리부(LP)는 셀 개구부들(COP) 각각의 주변의 마스크 프레임(MF)의 부분으로 정의될 수 있다. 평면상에서, 테두리부(LP)는 사각 고리 형상을 가질 수 있다.
단위 마스크(CMK-a)들은 마스크 프레임(MF)에 고정될 수 있다. 예컨대, 단위 마스크(CMK-a)들의 접합부(BP')는, 대응하는 테두리부(LP)에 고정될 수 있다. 예를 들어, 테두리부(LP)의 제1 부분, 제2 부분, 제3 부분, 및 제4 부분들(P1, P2, P3, P4)과 대응하는 접합부(BP') 부분들 사이에는 용접 공정이 수행된 것일 수 있다. 일 실시예에서, 테두리부(LP)는 대응하는 접합부(BP')와 용접 공정을 통해 본딩되는 본딩영역일 수 있다. 구체적으로 도시하지는 않았으나, 접합부(BP')에는 마스크 프레임(MF)과의 접합을 위한 접합 패턴이 형성될 수 있다. 제1 접합부(BP1'), 제2 접합부(BP2'), 제3 접합부(BP3'), 및 제4 접합부(BP4') 각각에는 마스크 프레임(MF)과의 접합을 위한 접합 패턴이 형성될 수 있다. 접합 패턴은 예를 들어, 단위 마스크(CMK-a)의 마스크 본체(MP) 테두리를 따라 실선으로 연장된 사각고리 형상일 수 있다. 또는, 접합 패턴은 단위 마스크(CMK-a)의 제1 접합부(BP1'), 제2 접합부(BP2'), 제3 접합부(BP3'), 및 제4 접합부(BP4') 각각에서 복수로 제공되고 일정한 간격을 두고 이격되어, 마스크 본체(MP) 테두리를 따라 점선으로 연장된 사각고리 형상일 수 있다. 이하, 마스크 프레임(MF)과 단위 마스크(CMK-a)의 접합에 관한 자세한 사항은 후술하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 마스크 어셈블리의 사시도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 마스크의 평면도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 마스크의 일부분의 단면도이다. 도 5에서는 도 4에 도시된 I-I' 절단선에 대응하는 단면을 도시하였다.
도 1 내지 도 3을 함께 참조하면, 일 실시예에 따른 마스크 어셈블리(MKA)는 마스크 프레임(MF)과, 마스크 프레임(MF)에 정의된 복수의 셀 개구부(COP)에 배치되는 복수의 셀 마스크(CMK)를 포함한다. 도 3에서는 설명의 편의를 위해, 마스크 프레임(MF)에 정의된 복수의 셀 개구부(COP) 중 하나의 셀 개구부(COP)에 대응하는 셀 마스크(CMK)를 도시하였으나, 일 실시예에 따른 마스크 어셈블리(MKA)는 마스크 프레임(MF)에 정의된 복수의 셀 개구부(COP) 각각에 대응하는 복수의 셀 마스크(CMK)를 포함한다. 도 1에 도시된 마스크(MK)에서, 복수의 단위 마스크(CMK-a)는 복수의 셀 마스크(CMK) 각각이 대응하는 셀 개구부(COP)에 본딩된 후 일부분이 제거된 것일 수 있다. 이에 관한 자세한 사항은 후술하도록 한다.
도 3 및 도 4를 함께 참조하면, 일 실시예에 따른 마스크 어셈블리(MKA)에 포함된 복수의 셀 마스크(CMK) 각각은 마스크 본체(MP), 본딩부(BP), 및 인장부(TTP1, TTP2)를 포함한다.
마스크 본체(MP)는 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)이 정의하는 평면과 평행한 플레이트 형상을 가진다. 마스크 본체(MP)는 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)이 정의하는 평면과 평행한 직사각형 형상을 가질 수 있다. 마스크 본체(MP)는 제1 방향(DR1)을 따라 이격되고 제2 방향(DR2)을 따라 연장된 2개의 장변들과, 제2 방향(DR2)을 따라 이격되고 제1 방향(DR1)으로 연장된 2개의 단변들을 가질 수 있다. 마스크 본체(MP)는 제1 방향(DR1)을 따라 이격되고 제2 방향(DR2)을 따라 연장된 제1 변(MP-s1) 및 제2 변(MP-s2)을 포함하고, 제2 방향(DR2)을 따라 이격되고 제1 방향(DR1)을 따라 연장된 제3 변(MP-s3) 및 제4 변(MP-s4)을 포함할 수 있다. 마스크 본체(MP)의 형상은 마스크 프레임(MF)에 정의된 복수의 셀 개구부(COP)에 대응하는 형상일 수 있다. 마스크 본체(MP)에는 복수의 홀(H)이 정의될 수 있다. 홀들(H)은 제3 방향(DR3)을 따라 단위 마스크들(CMK-a)을 관통하여 정의될 수 있다.
본딩부(BP)는 마스크 본체(MP)의 테두리를 둘러싸도록 배치된다. 본딩부(BP)는 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)으로 연장된 사각고리 형상을 가질 수 있다. 본딩부(BP)는 마스크 프레임(MF)에 정의된 테두리부(LP)의 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 본딩부(BP)는 마스크 본체(MP)의 제1 변(MP-s1)에 인접하게 배치되는 제1 본딩부(BP1), 제2 변(MP-s2)에 인접하게 배치되는 제2 본딩부(BP2), 제3 변(MP-s3)에 인접하게 배치되는 제3 본딩부(BP3), 및 제4 변(MP-s4)에 인접하게 배치되는 제4 본딩부(BP4)를 포함할 수 있다.
인장부(TTP1, TTP2)는 본딩부(BP)로부터 연장되고, 본딩부(BP)를 사이에 두고 마스크 본체(MP)와 이격된다. 인장부(TTP1, TTP2)는 직사각형 형상을 가지는 마스크 본체(MP)의 4개의 변 각각에 대응하여 배치되는 4개의 인장 부분을 포함할 수 있다. 인장부(TTP1, TTP2)는 제1 방향(DR1)을 따라 이격되고 제2 방향(DR2)을 따라 연장되는 마스크 본체(MP)의 장변에 대응하여 배치되는 제1 인장부(TTP1)와, 제2 방향(DR2)을 따라 이격되고 제1 방향(DR1)을 따라 연장되는 마스크 본체(MP)의 단변에 대응하여 배치되는 제2 인장부(TTP2)를 포함할 수 있다. 제1 인장부(TTP1)는 제1 방향(DR1)을 따라 마주하는 마스크 본체(MP)의 장변에 대응하여 배치되는 제1 변 인장부(TP1) 및 제2 변 인장부(TP2)를 포함하고, 제2 인장부(TTP2)는 제2 방향(DR2)을 따라 마주하는 마스크 본체(MP)의 단변에 대응하여 배치되는 제3 변 인장부(TP3) 및 제4 변 인장부(TP4)를 포함할 수 있다. 제1 변 인장부(TP1), 제2 변 인장부(TP2), 제3 변 인장부(TP3), 및 제4 변 인장부(TP4) 각각은 마스크 본체(MP)의 4개의 변 각각에 대응하여 배치되고, 마스크 본체(MP)로부터 멀어지는 방향으로 인장된 것일 수 있다.
도 4 및 도 5를 함께 참조하면, 일 실시예의 셀 마스크(CMK)에서 본딩부(BP)의 적어도 일부는 마스크 본체(MP) 및 인장부(TTP1, TTP2)와 상이한 두께를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 마스크 본체(MP) 및 인장부(TTP1, TTP2)는 제1 두께(d1)를 가지고, 제2 본딩부(BP2)는 제2 두께(d2)를 가질 수 있다. 도 5에서는 제2 본딩부(BP2)의 단면상 두께만 도시되었으나, 제1 본딩부(BP1), 제3 본딩부(BP3), 및 제4 본딩부(BP4)의 단면상 두께는 실질적으로 동일할 수 있다. 한편, 본 명세서에서 "실질적으로 동일" 하다는 것은 구성의 두께 등이 완전히 동일한 것 뿐만 아니라, 동일한 설계에도 불구하고 공정상 오차에 의해 발생할 수 있는 차이를 포함하는 범위에서 동일한 것을 의미한다. 이하, 본딩부(BP)의 두께가 제2 두께(d2)인 것으로 설명한다. 마스크 본체(MP)의 제1 두께(d1)는 예를 들어, 1 μm 이상 100 μm 이하일 수 있다. 본딩부(BP)의 제2 두께(d2)는 제1 두께(d1)의 약 40% 이상 약 60% 이하의 두께를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 본딩부(BP)의 적어도 일부는 하프에칭 공정을 통해 두께가 절반가량으로 감소한 것일 수 있다. 일 실시예에서, 본딩부(BP)의 적어도 일부는 마스크 본체(MP)에 형성된 홀(H)을 에칭하는 공정 중 일부 단계에서 하프에칭 되는 것일 수 있다. 일 실시예에서, 본딩부(BP)의 전체가 하프 에칭 되어, 본딩부(BP) 전체의 두께가 마스크 본체(MP)의 제1 두께(d1)의 약 40% 이상 약 60% 이하일 수 있다. 또는, 본딩부(BP)에 서로 이격되어 형성되는 복수의 하프에칭 패턴이 정의되고, 복수의 하프에칭 패턴 각각의 두께가 마스크 본체(MP)의 제1 두께(d1)의 약 40% 이상 약 60% 이하일 수 있다. 본딩부(BP)의 두께가 마스크 본체(MP) 및 인장부(TTP1, TTP2)의 두께보다 작음에 따라, 추후 설명하는 셀 마스크 본딩 및 인장부 제거 공정에서 공정 비용 및 시간이 저감될 수 있다.
일 실시예에 따른 마스크 어셈블리는 복수의 셀 개구부 각각에 대응하는 복수의 셀 단위의 마스크를 포함하며, 복수의 셀 단위 마스크 각각에는 마스크 본체의 4개 변 각각에 대응하여 배치되는 인장부들을 포함한다. 본 발명과 달리 2개 변에 인장부가 배치된 셀 단위 마스크를 포함하는 마스크 어셈블리를 통해 대면적 마스크를 제조할 경우, 셀 단위 마스크 인장 공정에서 인장부가 배치되지 않은 나머지 변에서 수축이 발생하여, 마스크의 신뢰성 및 품질 저하가 발생할 수 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 어셈블리는 셀 단위의 마스크를 포함하여 대면적 표시패널 제조에 활용가능한 대면적 마스크를 제조할 수 있는 한편, 셀 마스크의 마스크 본체 4개 변 각각에 대응하여 배치되는 인장부들을 통해 셀 단위 마스크 인장 공정에서 마스크 본체 4개 변의 수축이 발생하는 것을 방지하여, 마스크의 신뢰성 및 품질 저하를 방지하고, 이에 따라 표시품질이 확보된 대면적 표시패널의 제조가 가능해질 수 있다.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 셀 마스크의 평면도들이다. 도 6 내지 도 9에서는 도 4에 도시된 일 실시예의 셀 마스크(CMK)를 기준으로, 마스크 본체(MP), 본딩부(BP), 및 인장부(TTP1, TTP2) 중 적어도 어느 하나의 형상이 상이한 다른 실시예의 셀 마스크들(CMK-1, CMK-2, CMK-3, CMK-4)을 도시하였다. 이하, 도 6 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 마스크들을 설명함에 있어서, 앞서 설명한 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고 자세한 설명은 생략한다.
도 6을 참조하면, 일 실시예의 셀 마스크(CMK-1)에서, 마스크 본체(MP)의 4개 변 각각에 배치된 인장부들(TP1', TP2', TP3', TP4') 각각에 배치되는 돌출부 및 오목부를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 변 인장부(TP1')는 마스크 본체(MP)로부터 멀어지는 방향으로 돌출된 복수의 돌출부(PP1-1, PP1-2, PP1-3)와, 복수의 돌출부(PP1-1, PP1-2, PP1-3) 사이에 정의되고 마스크 본체(MP) 방향으로 함몰된 오목부(CP1-1, CP1-2)를 포함할 수 있다. 제2 변 인장부(TP2')는 마스크 본체(MP)로부터 멀어지는 방향으로 돌출된 복수의 돌출부(PP2-1, PP2-2, PP2-3)와, 복수의 돌출부(PP2-1, PP2-2, PP2-3) 사이에 정의되고 마스크 본체(MP) 방향으로 함몰된 오목부(CP2-1, CP2-2)를 포함할 수 있다. 제3 변 인장부(TP3')는 마스크 본체(MP)로부터 멀어지는 방향으로 돌출된 복수의 돌출부(PP3-1, PP3-2)와, 복수의 돌출부(PP3-1, PP3-2) 사이에 정의되고 마스크 본체(MP) 방향으로 함몰된 오목부(CP3-1)를 포함할 수 있다. 제4 변 인장부(TP4')는 마스크 본체(MP)로부터 멀어지는 방향으로 돌출된 복수의 돌출부(PP4-1, PP4-2)와, 복수의 돌출부(PP4-1, PP4-2) 사이에 정의되고, 마스크 본체(MP) 방향으로 함몰된 오목부(CP4-1)를 포함할 수 있다. 인장부들(TP1', TP2', TP3', TP4') 각각에 배치되는 복수의 돌출부는 셀 마스크(CMK-1)를 인장하는 공정에서, 마스크 제조 장치에 포함된 클램퍼들이 파지되는 부분일 수 있다. 다시 말해서, 일 실시예에 따른 셀 마스크(CMK-1)를 포함하는 마스크를 제조하는 공정에서 마스크 제조 장치에 포함된 클램퍼들은 인장부들(TP1', TP2', TP3', TP4') 각각에 배치되는 돌출부를 파지한 후, 셀 마스크(CMK-1)를 인장시킬 수 있다. 도 6에서는 제1 변 인장부(TP1')와 제2 변 인장부(TP2')는 3개의 돌출부와 2개의 오목부를 포함하고, 제3 변 인장부(TP3')와 제4 변 인장부(TP4')는 2개의 돌출부와 1개의 오목부를 포함하는 것을 예시적으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 돌출부와 오목부는 마스크 본체(MP)의 평면상 면적 및 대응하는 클램퍼들의 개수에 따라 개수가 달라질 수 있다. 또한, 도 6에서는 오목부가 반원형 형상을 가지고, 돌출부가 이에 대응하는 형상을 가지는 것을 예시적으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 돌출부 및 오목부는 다양한 형상을 가질 수 있다.
도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 셀 마스크(CMK-2)는 제1 인장부(TTP1) 및 제2 인장부(TTP2) 사이에 정의되는 홈부(GP1, GP2, GP3, GP4)를 더 포함할 수 있다. 홈부(GP1, GP2, GP3, GP4)는 제1 인장부(TTP1) 및 제2 인장부(TTP2) 사이에 정의되어, 마스크 본체(MP) 방향으로 함몰된 형상을 가질 수 있다. 홈부(GP1, GP2, GP3, GP4)는 제1 변 인장부(TP1)와 제3 변 인장부(TP3) 사이에 정의된 제1 홈부(GP1), 제2 변 인장부(TP2)와 제3 변 인장부(TP3) 사이에 정의된 제2 홈부(GP2), 제1 변 인장부(TP1)와 제4 변 인장부(TP4) 사이에 정의된 제3 홈부(GP3), 및 제2 변 인장부(TP2)와 제4 변 인장부(TP4) 사이에 정의된 제4 홈부(GP4)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 홈부(GP1) 내지 제4 홈부(GP4) 중 적어도 어느 하나는 생략될 수도 있다. 도 7에서는 홈부(GP1, GP2, GP3, GP4)가 원형 형상을 가지는 것을 예시적으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 홈부(GP1, GP2, GP3, GP4)는 다양한 형상을 가질 수 있다.
도 8을 참조하면, 일 실시예에 따른 셀 마스크(CMK-3)는 제1 인장부(TTP1) 및 제2 인장부(TTP2) 사이에 정의되는 라운드부(RP1, RP2, RP3, RP4)를 더 포함할 수 있다. 라운드부(RP1, RP2, RP3, RP4)는 끝단이 라운드된 형상을 가지고 제1 인장부(TTP1) 및 제2 인장부(TTP2)를 연결하는 것일 수 있다. 라운드부(RP1, RP2, RP3, RP4)는 제1 변 인장부(TP1) 및 제3 변 인장부(TP3)를 연결하는 제1 라운드부(RP1), 제2 변 인장부(TP2) 및 제3 변 인장부(TP3)를 연결하는 제2 라운드부(RP2), 제1 변 인장부(TP1) 및 제4 변 인장부(TP4)를 연결하는 제3 라운드부(RP3), 및 제2 변 인장부(TP2) 및 제4 변 인장부(TP4)를 연결하는 제4 라운드부(RP4)를 포함할 수 있다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 셀 마스크(CMK-2, CMK-3)는 제1 인장부(TTP1) 및 제2 인장부(TTP2) 사이에 정의되는 홈부(GP1, GP2, GP3, GP4) 또는 라운드부(RP1, RP2, RP3, RP4)를 더 포함할 수 있다. 이를 통해, 4개의 변에 각각 배치된 인장부들을 마스크 본체(MP)의 반대 방향으로 인장시켜 셀 마스크(CMK-2, CMK-3)를 인장시키는 공정에서, 인장에 따른 스트레스가 집중되는 제1 인장부(TTP1) 및 제2 인장부(TTP2) 사이 부분의 스트레스를 감소시켜, 셀 마스크(CMK-2, CMK-3)에 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 9를 참조하면, 일 실시예에 따른 셀 마스크(CMK-4)에서, 마스크 본체(MP)는 복수의 셀 영역(CA)을 포함하고, 셀 영역(CA) 사이에 정의되는 연장 영역(ENP)을 포함할 수 있다. 복수의 셀 영역(CA) 각각에는 제3 방향(DR3)을 따라 마스크 본체(MP)를 관통하는 복수의 홀(H)이 정의될 수 있다. 셀 영역(CA) 사이에 정의되는 연장 영역(ENP)은 복수의 홀(H)이 정의되지 않는 영역일 수 있다. 복수의 셀 영역(CA) 각각은 마스크를 이용해 제조되는 표시패널의 발광 패턴층들(EPP, 도 13a) 각각을 형성하도록 대응될 수 있다. 연장 영역(ENP)은 복수의 셀 영역(CA) 각각을 둘러싸고, 연장 영역(ENP)에 의해 각각의 셀 영역(CA)이 연결될 수 있다. 도 9에서는 셀 마스크(CMK-4)의 마스크 본체(MP)에 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)을 따라 배열된 제1 셀 영역(CA1), 제2 셀 영역(CA2), 제3 셀 영역(CA3), 및 제4 셀 영역(CA4) 4개의 셀 영역을 포함하는 것을 예시적으로 도시하였으나, 셀 마스크(CMK-4)에 포함되는 복수의 셀 영역의 개수 및 형상 등은 제조하고자 하는 표시패널의 발광 패턴층들 패터닝 형상에 따라 다양하게 선택될 수 있다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마스크 어셈블리의 사시도이다. 도 10에서는 도 3에 도시된 마스크 어셈블리(MKA)를 기준으로, 셀 개구부와 이에 대응하는 셀 마스크의 형상이 상이한 다른 실시예의 마스크 어셈블리를 도시하였다. 이하, 도 10을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 어셈블리를 설명함에 있어서, 앞서 설명한 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고 자세한 설명은 생략한다.
도 10을 참조하면, 일 실시예에 따른 마스크 프레임(MF)은 서로 상이한 평면상 면적을 가지는 셀 개구부를 포함할 수 있다. 마스크 프레임(MF)은 제1 셀 개구부(COP1)와, 제1 셀 개구부(COP1)과 상이한 평면상 면적을 가지는 제2 셀 개구부(COP2)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 셀 개구부(COP2)는 제1 셀 개구부(COP1)보다 작은 평면상 면적을 가질 수 있다. 제1 셀 개구부(COP1) 및 제2 셀 개구부(COP2)의 평면상 면적 및 형상이 상이함에 따라, 제1 셀 개구부(COP1) 및 제2 셀 개구부(COP2) 각각을 둘러싸는 테두리부(LP)의 크기 및 형상 또한 상이할 수 있다.
일 실시예에 따른 마스크 프레임(MF)이 제1 셀 개구부(COP1) 및 제2 셀 개구부(COP2)를 포함함에 따라, 마스크 어셈블리는 제1 셀 개구부(COP1)에 대응하는 제1 셀 마스크(CMK1)와, 제2 셀 개구부(COP2)에 대응하는 제2 셀 마스크(CMK2)를 포함할 수 있다. 도 10에서는 설명의 편의를 위해, 마스크 프레임(MF)에 정의된 제1 셀 개구부(COP1) 중 하나의 제1 셀 개구부(COP1)에 대응하는 제1 셀 마스크(CMK1)와, 마스크 프레임(MF)에 정의된 제2 셀 개구부(COP2) 중 하나의 제2 셀 개구부(COP2)에 대응하는 제2 셀 마스크(CMK2)를 도시하였으나, 일 실시예에 따른 마스크 어셈블리(MKA)는 마스크 프레임(MF)에 정의된 복수의 제1 셀 개구부(COP1) 및 제2 셀 개구부(COP2) 각각에 대응하는 복수의 제1 셀 마스크(CMK1) 및 제2 셀 마스크(CMK2)를 포함한다.
제1 셀 마스크(CMK1)는 제1 셀 개구부(COP1)의 형상에 대응하는 제1 마스크 본체(MP1), 제1 셀 개구부(COP1)의 테두리부 형상에 대응하는 제1 셀 본딩부(BP-1), 및 제1 마스크 본체(MP1)의 4개의 변에 대응하여 배치되는 복수의 인장부(TP1-1, TP2-1, TP3-1, TP4-1)를 포함할 수 있다. 제2 셀 마스크(CMK2)는 제2 셀 개구부(COP2)의 형상에 대응하는 제2 마스크 본체(MP2), 제2 셀 개구부(COP2)의 테두리부 형상에 대응하는 제2 셀 본딩부(BP-2), 및 제2 마스크 본체(MP2)의 4개의 변에 대응하여 배치되는 복수의 인장부(TP1-2, TP2-2, TP3-2, TP4-2)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 마스크 어셈블리는 서로 다른 평면상 면적을 가지는 제1 셀 개구부 및 제2 셀 개구부를 가지는 마스크 프레임을 포함하고, 제1 셀 개구부 및 제2 셀 개구부 각각에 대응하는 제1 셀 마스크 및 제2 셀 마스크를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 어셈블리는 복수의 셀 마스크 각각의 마스크 본체 4개 변 각각에 대응하여 배치되는 인장부들을 통해 셀 단위 마스크 인장 공정에서 마스크 본체 4개 변의 수축이 발생하는 것을 방지할 수 있는 한편, 서로 다른 평면상 면적을 가지는 셀 개구부 각각에 대응하는 제1 셀 마스크와 제2 셀 마스크를 포함하여, 하나의 마스크 어셈블리를 통해 서로 다른 셀 면적을 가지는 표시패널들을 제조하는 공정에 이용할 수 있다. 이를 통해, 일 실시예에 따른 마스크 어셈블리를 통해 수행되는 표시패널 제조 공정의 면취율(chamfering rate)이 상승할 수 있고, 이에 따라 표시패널 제조 공정의 비용이 저감될 수 있다.
도 11a 내지 도 11d는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 형성 방법 중 일부 단계를 도시한 도면들이다. 도 11a는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 형성 방법 중 일부 단계의 평면도이다. 도 11b 내지 도 11d는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 형성 방법 중 일부 단계의 단면도들이다. 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 장치의 단면도이다. 도 13a 내지 도 13c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널 제조방법 중 일부 단계를 간략히 도시한 사시도들이다. 이하, 도 11a 내지 도 13c 등을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널 제조방법에 대해 설명한다. 한편, 앞서 설명한 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고 자세한 설명은 생략한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널 제조방법은 대상 기판을 준비하는 단계, 대상 기판 하에 복수의 홀이 정의된 마스크를 형성하는 단계, 복수의 홀에 대응되는 복수의 패턴을 형성하는 단계, 및 마스크를 제거하는 단계를 포함한다.
도 11a 내지 도 11d에서는 일 실시예에 따른 표시패널 제조방법에 있어서, 대상 기판 하에 복수의 마스크를 배치하기 이전에, 일 실시예에 따른 마스크 어셈블리를 통해 마스크를 형성하는 단계를 순차적으로 도시하였다. 일 실시예에 따른 마스크는 마스크 어셈블리(MKA)에 포함된 마스크 프레임(MF)과 복수의 셀 마스크(CMK)가 본딩되어 형성된 것일 수 있다.
도 3, 도 11a 및 도 11b를 함께 참조하면, 일 실시예에 따른 마스크를 형성하는 단계에서, 복수의 셀 마스크(CMK)를 마스크 프레임(MF)에 배치하기 이전에, 셀 마스크(CMK) 각각을 인장하는 단계를 포함할 수 있다. 셀 마스크(CMK) 각각은 인장 장치에 포함된 클램퍼 등이 셀 마스크(CMK)에 포함된 인장부(TTP1, TTP2)를 파지한 후, 인장부(TTP1, TTP2)를 마스크 본체(MP)로부터 멀어지는 방향으로 잡아당겨 인장될 수 있다. 보다 구체적으로, 셀 마스크(CMK)는 마스크 본체(MP)의 제1 변(MP-s1) 및 제2 변(MP-s2)이 마주하는 방향, 즉 제1 방향(DR1)으로 제1 인장력(TS1)을 받고, 마스크 본체(MP)의 제3 변(MP-s3) 및 제4 변(MP-s4)이 마주하는 방향, 즉 제2 방향(DR2)으로 제2 인장력(TS2)을 받을 수 있다. 인장 공정을 통해, 복수의 셀 마스크(CMK) 각각의 마스크 본체(MP) 및 본딩부(BP) 각각이 대응하는 셀 개구부(COP) 및 테두리부(LP) 각각에 대응되도록 셀 마스크(CMK)가 인장될 수 있다. 셀 마스크(CMK) 각각은 마스크 본체(MP)의 4개 변 각각에 배치된 인장부(TTP1, TTP2) 각각에 의해 4개 방향으로 인장됨으로써, 4개 변의 수축 없이 셀 개구부(COP) 각각의 형상에 대응하도록 인장될 수 있다. 또한, 셀 마스크(CMK) 각각이 4개 변을 따라 제1 인장력(TS1) 및 제2 인장력(TS2)을 받음에 따라, 셀 마스크(CMK)가 본딩 공정을 통해 마스크(MK)에 본딩되어 단위 마스크(CMK-a, 도 1)가 된 상태에서, 마스크 본체(MP)가 제1 방향(DR1)을 따라 제1 인장력(TS1)을 받고, 제2 방향(DR2)을 따라 제2 인장력(TS2)을 받을 수 있다.
도 3, 도 11c 및 도 11d를 함께 참조하면, 일 실시예에 따른 마스크를 형성하는 단계에서, 인장된 셀 마스크(CMK)가 대응하는 셀 개구부(COP) 상에 배치된 후, 레이저(LZ)를 통해 본딩부(BP1, BP2)와 마스크 프레임(MF)의 테두리부(LP)를 본딩시킬 수 있다. 도 11c 및 도 11d에서는 본딩부(BP1, BP2)로 제1 본딩부(BP1) 및 제2 본딩부(BP2)만이 도시되었으나, 전술한 제3 본딩부(BP3) 및 제4 본딩부(BP4) 또한 레이저(LZ) 조사 공정을 통해 마스크 프레임(MF)의 테두리부(LP)에 본딩될 수 있다. 레이저 조사부(LI)는 본딩부(BP1, BP2)와 테두리부(LP) 사이에 정의되는 가상의 레이저 가공선을 따라 레이저(LZ)를 조사하여, 마스크 프레임(MF)과 셀 마스크(CMK)를 본딩시킬 수 있다. 레이저(LZ) 조사를 통해, 본딩부(BP1, BP2) 및 테두리부(LP) 중 적어도 하나의 일부가 용융되어, 본딩부(BP1, BP2) 및 테두리부(LP)가 본딩되는 것일 수 있다. 도시하지는 않았으나, 셀 마스크(CMK)에 포함되는 인장부(TTP1, TTP2)는 본딩 공정에서 인접하는 셀 마스크(CMK)와의 간섭을 피하기 위하여, 셀 마스크 인장 단계에서 상부 방향으로 굴곡되는 형상을 가지도록 처리되는 것일 수도 있다.
본딩 공정을 통해 복수의 셀 마스크(CMK)가 대응하는 셀 개구부(COP) 상에서 마스크 프레임(MF)과 본딩된 후, 복수의 셀 마스크(CMK)에 포함된 인장부(TP1, TP2)는 제거될 수 있다. 인장부(TTP1, TTP2)는 본딩을 위한 레이저(LZ) 조사 단계에서 제거될 수 있다. 또는, 레이저(LZ)를 조사하여 마스크 프레임(MF)과 셀 마스크(CMK)를 본딩하는 단계 이후에, 별도의 추가 레이저 조사 단계를 통해 인장부(TTP1, TTP2)가 제거될 수도 있다. 인장부(TTP1, TTP2)가 제거된 셀 마스크(CMK)는 단위 마스크(CMK-a, 도 1)로 지칭될 수 있다.
레이저(LZ) 조사를 통해 인장부(TTP1, TTP2)를 제거하는 공정에서, 본딩부(BP1, BP2)의 일부가 함께 제거될 수 있다. 본딩부(BP1, BP2)의 일부 및 인장부(TTP, TTP2)가 제거되고, 레이저(LZ) 조사 공정을 통해 마스크 프레임(MF)에 접합된 부분은 단위 마스크(CMK-a)의 접합부(BP1' BP2')일 수 있다.
레이저(LZ) 조사를 통해, 단위 마스크(CMK-a)의 접합부(BP1' BP2')는 셀 마스크(CMK)의 본딩부(BP1, BP2)에 포함된 금속이 산화된 금속 산화물을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 셀 마스크(CMK)의 본딩부(BP1, BP2)는 인바(Invar)를 포함하고, 레이저(LZ) 조사 공정 이후에, 단위 마스크(CMK-a)의 접합부(BP1' BP2')는 인바(Invar)의 산화물을 포함할 수 있다.
도 12를 참조하면, 증착 장치(DPD)는 챔버(CHB), 증착원(S), 스테이지(STG), 이동 플레이트(PP), 및 마스크 어셈블리(MA)를 포함할 수 있다.
챔버(CHB)는 밀폐된 공간을 제공한다. 증착원(S), 스테이지(STG), 이동 플레이트(PP), 및 마스크 어셈블리(MA)는 챔버(CHB) 내에 배치될 수 있다. 챔버(CHB)는 적어도 하나의 게이트(GT)를 구비할 수 있다. 게이트(GT)에 의해 챔버(CHB)가 개폐될 수 있다. 대상 기판(SUB)은 챔버(CHB)에 구비된 게이트(GT)를 통하여 출입될 수 있다.
증착원(S)은 증착 물질을 포함한다. 이 때, 증착 물질은 승화 또는 기화가 가능한 물질로 무기물, 금속 또는 유기물 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 본 실시 예에 따른 증착원(S)은 유기 발광 소자(OLED, 도 14 참조)를 제작하기 위한 유기물을 포함하는 경우를 예시적으로 설명한다.
스테이지(STG)는 증착원(S)의 위에 배치된다. 스테이지(STG) 위에 마스크(MK)가 안착될 수 있다. 마스크(MK)는 전술한 마스크 제조 공정을 통해 제조된 후 배치될 수 있다. 마스크(MK)는 증착원(S)과 대향할 수 있다. 스테이지(STG)는 마스크(MK)의 마스크 프레임(MF)과 중첩하여 마스크 어셈블리(MA)를 지지할 수 있다. 스테이지(STG)는 마스크 프레임(MF)의 셀 개구부(COP)와 비중첩한다. 즉, 스테이지(STG)는 증착원(S)으로부터 대상 기판(SUB)으로 공급되는 증착 물질의 이동 경로 외측에 배치될 수 있다.
마스크(MK) 위에는 대상 기판(SUB)이 배치된다. 증착 물질은 각각의 단위 마스크(CMK-a)에 정의된 복수의 홀(H)들을 관통하여 대상 기판(SUB)에 증착되어, 대상 기판(SUB) 상에 복수의 패턴을 형성할 수 있다. 일 실시예에서, 증착 물질이 형성하는 복수의 패턴은 발광 패턴일 수 있다.
이동 플레이트(PP)는 대상 기판(SUB)을 마스크(MK) 위에 정렬시킬 수 있다. 이동 플레이트(PP)는 상하 또는 좌우로 이동 가능할 수 있다. 이동 플레이트(PP)에는 대상 기판(SUB)을 이동시키기 위한 수단과 대상 기판(SUB)을 흡착시키기 위한 수단이 구비될 수 있다.
도 1, 도 12 및 도 13a를 함께 참조하면, 증착 장치(DPD)를 통해 대상 기판(SUB)에 증착 물질을 증착한 후, 마스크(MK)를 제거할 수 있다. 마스크(MK)가 제거된 초기 기판(DP-I)은 대상 기판(SUB) 상에 발광 패턴층들(EPP)이 형성된 상태일 수 있다. 발광 패턴층들(EPP)은 마스크(MK)의 복수의 단위 마스크(CMK-a) 각각에 대응되어 형성될 수 있다. 발광 패턴층들(EPP) 각각은 미 도시된 복수의 발광 패턴들을 포함할 수 있다.
도 13a 및 13b를 참조하면, 마스크(MK)가 제거된 초기 기판(DP-I)에 정의되는 커팅 라인들(CTL)을 따라 마스크(MK)가 제거된 기판(DP-I2)을 절단하여 복수의 패널들(DP-P)로 분리한다. 패널들(DP-P) 각각은 표시 패널(DP)을 형성한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 대상 기판(SUB)을 패터닝함으로써 복수의 표시 패널(DP)들을 형성할 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 표시 패널을 형성하기 위한 마스크가 4개 면으로 인장되는 복수의 셀 마스크를 포함하는 마스크 어셈블리를 통해 제조됨에 따라, 복수의 표시패널(DP)들을 형성하기에 적합한 대면적 마스크 공정이 수행될 수 있어, 공정 시간이 단축되고 공정 비용이 절감될 수 있다. 다만, 이에 한정되지는 않으며, 본 발명의 다른 실시예에서는, 표시 패널(DP)의 크기에 따라 대상 기판(SUB)으로부터 하나의 표시 패널(DP)이 제공될 수도 있다.
도 13c를 참조하면, 표시 패널(DP)은 적어도 하나의 액티브 영역(AA)을 포함할 수 있다. 액티브 영역(AA)은 복수의 화소들(PX)을 포함할 수 있다. 액티브 영역(AA)은 발광 패턴층(EPP)이 배치된 영역과 대응될 수 있고, 발광 패턴들(EP)은 화소들(PX) 각각에 대응될 수 있다. 발광 패턴들(EP) 각각은 마스크(MK)에 포함된 단위 마스크(CMK-a)에 정의된 복수의 홀(H)들에 각각 대응되어 형성될 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 단면도이다. 도 14는 도 13c에 도시된 II-II' 선에 대응하는 단면의 표시패널 일부를 도시하였다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서 표시패널(DP)은 발광 표시패널일 수 있다. 도 14에서는 복수의 화소들 중 하나에 대응하는 단면을 도시하였으며, 2개의 트랜지스터(T1, T2) 및 발광소자(OLED)에 대응하는 단면을 도시하였다.
도 14에 도시된 것과 같이, 표시패널(DP)은 베이스층(BL), 베이스층(BL) 상에 배치된 회로 소자층(ML), 회로 소자층(ML) 상에 배치된 표시 소자층(EL), 및 표시 소자층(EL) 상에 배치된 절연층(TFE, 이하 상부 절연층으로 정의됨)을 포함한다.
베이스층(BL)은 합성수지층을 포함할 수 있다. 베이스층(BL)은 표시패널(DP)의 제조시에 이용되는 지지기판 상에 합성수지층을 형성한 후, 합성수지층 상에 도전층 및 절연층 등을 형성하고, 이후 지지기판을 제거함으로써 형성될 수 있다.
회로 소자층(ML)은 적어도 하나의 절연층과 회로 소자를 포함한다. 회로 소자는 신호라인, 화소의 구동회로 등을 포함한다. 코팅, 증착 등에 의한 절연층, 반도체층 및 도전층 형성공정과 포토리소그래피 공정에 의한 절연층, 반도체층 및 도전층층의 패터닝 공정을 통해 회로 소자층(ML)이 형성될 수 있다.
본 실시예에서 회로 소자층(ML)은 버퍼층(BFL), 배리어층(BRL), 및 제1 내지 제7 절연층(10, 20, 30, 40, 50, 60, 70)을 포함한다. 버퍼층(BFL), 배리어층(BRL), 및 제1 내지 제7 절연층(10, 20, 30, 40, 50, 60, 70)은 무기막 및 유기막 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 버퍼층(BFL) 및 배리어층(BRL)은 무기막을 포함할 수 있다. 제5 내지 제7 절연층(50, 70) 중 적어도 어느 하나는 유기막을 포함할 수 있다.
도 14에는 제1 및 제2 트랜지스터(T1, T2)를 구성하는 제1 액티브(A1), 제2 액티브(A2), 제1 게이트(G1), 제2 게이트(G2), 제1 소스(S1), 제2 소스(S2), 제1 드레인(D1), 제2 드레인(D2)의 배치관계가 예시적으로 도시되었다. 본 실시예에서 제1 액티브(A1) 및 제2 액티브(A2)은 서로 다른 물질을 포함할 수 있다. 제1 액티브(A1)는 폴리 실리콘 반도체를 포함하고, 제2 액티브(A2)는 금속 산화물 반도체를 포함할 수 있다. 제1 소스(S1) 및 제1 드레인(D1)은 제1 액티브(A1)에 비해 도핑 농도가 큰 영역으로써, 전극의 기능을 갖는다. 제2 소스(S2) 및 제2 드레인(D2)은 금속 산화물 반도체를 환원시킨 영역으로써, 전극의 기능을 갖는다.
본 발명의 일 실시예에서 제1 액티브(A1) 및 제2 액티브(A2)는 서로 동일한 반도체 물질을 포함할 수 있고, 이때 회로 소자층(ML)의 적층 구조는 더 단순해질 수 있다.
표시 소자층(EL)은 화소 정의막(PDL) 및 발광소자(OLED)를 포함한다. 발광소자(OLED)는 유기발광 다이오드 또는 퀀텀닷 발광 다이오드일 수 있다. 애노드(AE)는 제7 절연층(70) 상에 배치된다. 화소 정의막(PDL)의 화소 개구부(PDL-OP)는 애노드(AE)의 적어도 일부분을 노출시킨다. 화소 정의막(PDL)의 화소 개구부(PDL-OP)는 발광영역(PXA)을 정의할 수 있다. 비발광영역(NPXA)은 발광영역(PXA)을 에워쌀 수 있다.
정공 제어층(HCL) 및 전자 제어층(ECL)은 발광영역(PXA)과 비발광영역(NPXA)에 공통으로 배치될 수 있다. 발광층(EML)은 발광물질을 포함하고, 화소 개구부(PDL-OP)에 대응하도록 패턴 형태로 제공될 수 있다. 막 형태의 정공 제어층(HCL) 및 전자 제어층(ECL) 대비 발광층(EML)은 다른 방식으로 증착될 수 있다. 정공 제어층(HCL)과 전자 제어층(ECL)은 오픈 마스크를 이용하여 복수의 화소들에 공통으로 형성될 수 있다. 발광층(EML)은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크를 이용하여 화소 개구부(PDL-OP)에 대응하도록 패턴 형태로 형성될 수 있다. 다만 이에 한정되지 않고, 정공 제어층(HCL) 및 전자 제어층(ECL) 또한 발광층(EML)과 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크를 이용하여 화소 개구부(PDL-OP)에 대응하도록 패턴 형태로 형성될 수 있다.
전자 제어층(ECL) 상에는 캐소드(CE)가 배치된다. 캐소드(CE) 상에는 상부 절연층(TFE)이 배치된다. 상부 절연층(TFE)은 표시 소자층(EL)을 봉지하기 위한 박막봉지층(Thin Film Encapsulation)일 수 있다. 상부 절연층(TFE)은 복수의 박막들을 포함할 수 있다. 복수의 박막들은 무기막 및 유기막을 포함할 수 있다. 상부 절연층(TFE)은 표시 소자층(EL)을 봉지하기 위한 절연층 및 출광효율을 향상시키기 위한 복수의 절연층들을 포함할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
MK: 마스크
MKA: 마스크 어셈블리
MF: 마스크 프레임 CMK: 셀 마스크
COP: 셀 개구부 TTP1: 제1 인장부
TTP2: 제2 인장부
MF: 마스크 프레임 CMK: 셀 마스크
COP: 셀 개구부 TTP1: 제1 인장부
TTP2: 제2 인장부
Claims (22)
- 복수의 셀 개구부가 정의된 마스크 프레임; 및
상기 복수의 셀 개구부 각각에 대응하여 배치되는 복수의 셀 마스크를 포함하고,
상기 복수의 셀 마스크 각각은
복수의 홀이 정의되고, 제1 방향, 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향이 정의하는 평면과 평행한 마스크 본체;
상기 마스크 본체의 테두리를 따라 배치된 본딩부; 및
상기 본딩부로부터 연장되고, 상기 마스크 본체로부터 이격되어 배치되는 인장부를 포함하고,
상기 인장부는
상기 제1 방향을 따라 이격되어 상기 마스크 본체의 양 측에 배치되는 제1 인장부; 및
상기 제2 방향을 따라 이격되어 상기 마스크 본체의 양 측에 배치되는 제2 인장부를 포함하는 마스크 어셈블리. - 제1항에 있어서,
상기 제1 인장부는 상기 제1 방향을 따라 마주하는 상기 마스크 본체의 양 변에 배치되는 제1변 인장부 및 제2 변 인장부를 포함하고,
상기 제2 인장부는 상기 제2 방향을 따라 마주하는 상기 마스크 본체의 양 변에 배치되는 제3 변 인장부 및 제4 변 인장부를 포함하는 마스크 어셈블리. - 제1항에 있어서,
상기 인장부는 상기 마스크 본체로부터 멀어지는 방향으로 돌출된 복수의 돌출부, 및
상기 복수의 돌출부 사이에 정의되고, 상기 마스크 본체 방향으로 함몰된 오목부를 포함하는 마스크 어셈블리. - 제1항에 있어서,
상기 복수의 셀 마스크 각각은
상기 제1 인장부 및 상기 제2 인장부 사이에 정의되고, 상기 마스크 본체 방향으로 함몰된 홈부를 포함하는 마스크 어셈블리. - 제1항에 있어서,
상기 복수의 셀 마스크 각각은
상기 제1 인장부 및 상기 제2 인장부 사이를 연결하는 라운드부를 포함하는 마스크 어셈블리. - 제1항에 있어서,
상기 마스크 프레임의 상기 복수의 셀 개구부는
제1 셀 개구부, 및 상기 제1 셀 개구부와 평면상 면적이 상이한 제2 셀 개구부를 포함하는 마스크 어셈블리. - 제6항에 있어서,
상기 복수의 셀 마스크는
상기 제1 셀 개구부에 대응하는 평면상 면적을 가지는 제1 셀 마스크, 및
상기 제2 셀 개구부에 대응하는 평면상 면적을 가지는 제2 셀 마스크를 포함하는 마스크 어셈블리. - 제1항에 있어서,
상기 본딩부의 적어도 일부의 두께는 상기 마스크 본체 및 상기 인장부의 두께보다 작은 마스크 어셈블리. - 제1항에 있어서,
상기 본딩부는 상기 마스크 본체 및 상기 인장부의 두께보다 작은 두께를 가지는 복수의 하프 에칭 패턴을 포함하는 마스크 어셈블리. - 제1항에 있어서,
상기 복수의 셀 마스크 각각은
각각에 상기 복수의 홀이 정의된 복수의 셀 영역, 및
상기 셀 영역 사이에 정의된 연장 영역을 포함하는 마스크 어셈블리. - 제1항에 있어서,
상기 마스크 프레임은 상기 복수의 셀 개구부 테두리를 따라 정의되는 본딩영역을 포함하는 마스크 어셈블리. - 제1항에 있어서,
상기 복수의 셀 개구부는 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향 중 적어도 하나의 방향을 따라 이격되어 배열된 마스크 어셈블리. - 제1항에 있어서,
상기 마스크 프레임은 상기 복수의 셀 개구부 사이에 정의된 지지영역을 포함하는 마스크 어셈블리. - 복수의 셀 개구부가 정의된 마스크 프레임; 및
상기 복수의 셀 개구부 각각에 대응하여, 상기 마스크 프레임에 본딩된 복수의 단위 마스크를 포함하고,
상기 복수의 단위 마스크 각각은
복수의 홀이 정의되고, 제1 방향을 따라 마주하고 각각이 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 연장된 제1 변 및 제2 변, 및 상기 제2 방향을 따라 마주하고 상기 제1 방향을 따라 연장된 제3 변 및 제4 변을 포함하는 마스크 본체; 및
상기 마스크 본체의 테두리를 따라 정의된 접합부;를 포함하고,
상기 복수의 셀 마스크 각각의 상기 마스크 본체는 상기 제1 방향으로 제1 인장력을 받고, 상기 제2 방향으로 제2 인장력을 받는 마스크. - 제14항에 있어서,
상기 접합부는 상기 제1 변에 인접하게 배치된 제1 접합부, 상기 제2 변에 인접하게 배치된 제2 접합부, 상기 제3 변에 인접하게 배치된 제3 접합부, 및 상기 제4 변에 인접하게 배치된 제4 접합부를 포함하고,
상기 제1 접합부, 상기 제2 접합부, 상기 제3 접합부, 및 상기 제4 접합부 각각은 상기 마스크 프레임에 본딩된 것인 마스크. - 제15항에 있어서,
상기 제1 접합부, 상기 제2 접합부, 상기 제3 접합부, 및 상기 제4 접합부 각각은 금속 산화물을 포함하는 마스크. - 대상 기판을 준비하는 단계;
복수의 홀이 정의된 마스크를 형성하여 상기 대상 기판 하에 배치하는 단계;
상기 복수의 홀에 대응되는 복수의 패턴을 형성하는 단계; 및
상기 마스크를 제거하는 단계를 포함하고,
상기 마스크를 형성하는 단계는
복수의 셀 개구부가 정의된 마스크 프레임을 준비하는 단계; 및
상기 복수의 셀 개구부 각각에 대응하도록 복수의 셀 마스크를 결합하는 단계를 포함하고,
상기 복수의 셀 마스크 각각은
복수의 홀이 정의되고, 제1 방향, 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향이 정의하는 평면과 평행한 마스크 본체;
상기 마스크 본체의 테두리를 따라 정의된 본딩부;
상기 본딩부로부터 연장되고, 상기 마스크 본체로부터 이격되어 배치되는 인장부를 포함하고,
상기 인장부는
상기 제1 방향을 따라 이격되어 상기 마스크 본체의 양 측에 배치되는 제1 인장부; 및
상기 제2 방향을 따라 이격되어 상기 마스크 본체의 양 측에 배치되는 제2 인장부를 포함하는 표시 패널 제조 방법. - 제17항에 있어서,
상기 복수의 셀 마스크를 결합하는 단계는
상기 복수의 셀 개구부 각각에 대응하는 상기 복수의 셀 마스크를 배치하는 단계;
상기 복수의 셀 마스크 각각의 상기 본딩부에 레이저를 조사하여 상기 마스크 프레임과 상기 복수의 셀 마스크를 본딩시키는 단계; 및
상기 인장부를 제거하는 단계를 포함하는 표시 패널 제조 방법. - 제18항에 있어서,
상기 복수의 셀 마스크를 결합하는 단계는
상기 복수의 셀 마스크를 배치하기 이전에, 상기 복수의 셀 마스크를 상기 복수의 셀 개구부에 대응하도록 인장시키는 단계를 더 포함하는 표시 패널 제조 방법. - 제18항에 있어서,
상기 마스크 프레임은 상기 복수의 셀 개구부 각각의 테두리를 따라 정의된 본딩영역을 포함하고,
상기 마스크 프레임과 상기 복수의 셀 마스크를 본딩시키는 단계에서, 상기 본딩부와 상기 본딩영역 사이에 상기 레이저를 조사하는 표시 패널 제조 방법. - 제17항에 있어서,
상기 복수의 셀 개구부는 제1 셀 개구부, 및 상기 제1 셀 개구부와 평면상 면적이 상이한 제2 셀 개구부를 포함하고,
상기 복수의 셀 마스크는 상기 제1 셀 개구부에 대응하여 결합되는 제1 셀 마스크, 및 상기 제2 셀 개구부에 대응하여 결합되는 제2 셀 마스크를 포함하는 표시 패널 제조 방법. - 제17항에 있어서,
상기 복수의 패턴은 발광물질을 포함하는 발광 패턴인 표시 패널 제조 방법.
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