KR20220126847A - 마그넷 조립체 및 이를 포함하는 증착 장치 - Google Patents

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홍재민
류종혁
진승민
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

일 실시예에 따른 마그넷 조립체는 요크 플레이트, 그리고 상기 요크 플레이트에 고정된 복수의 마그넷을 포함한다. 각각의 마그넷은 상기 요크 플레이트를 향하는 제1 면, 상기 제1 면과 반대 방향을 향하는 제2 면, 그리고 상기 제2 면으로부터 오목한 홈을 포함한다.

Description

마그넷 조립체 및 이를 포함하는 증착 장치{MAGNET ASSEMBLY AND DEPOSITION APPARATUS INCLUDING THE SAME}
본 발명은 마그넷 조립체 및 이를 포함하는 증착 장치에 관한 것이다.
영상을 표시하는 장치로서 발광 표시 장치가 사용되고 있다. 발광 표시 장치는 화소들의 조합에 의해 영상을 표현할 수 있고, 화소는 발광 다이오드에 의해 구현될 수 있다.
발광 다이오드는 애노드, 캐소드 및 이들 사이에 발광층을 포함할 수 있다. 발광 다이오드의 발광층은 증착법으로 형성될 수 있다. 예컨대, 소정의 패턴이 형성된 마스크 위에 발광층들이 형성될 기판을 정렬하고, 발광층들의 재료를 마스크의 패턴을 통과시켜 마스크 패턴에 부합하는 발광층들을 기판에 증착할 수 있다.
마스크와 기판을 밀착시키기 위해 요크 플레이트(yoke plate)에 마그넷들이 배열되어 있는 마그넷 조립체가 사용될 수 있고, 마스크와 마그넷 조립체 사이에 기판이 배치될 수 있다. 마그넷들의 자력에 의해 마스크와 기판은 소정의 부착력으로 밀착될 수 있다.
실시예들은 마스크 조립체에 작용하는 평균 부착력을 유지하면서 피크 부착력을 감소시킬 수 있는 마그넷 조립체 및 이를 포함하는 증착 장치를 제공하기 위한 것이다.
일 실시예에 따른 마그넷 조립체는 요크 플레이트, 그리고 상기 요크 플레이트에 고정된 복수의 마그넷을 포함한다. 각각의 마그넷은 상기 요크 플레이트를 향하는 제1 면, 상기 제1 면과 반대 방향을 향하는 제2 면, 그리고 상기 제2 면으로부터 오목한 홈을 포함한다.
상기 홈은 상기 제2 면으로부터 소정 깊이로 상기 마그넷의 길이를 따라 연장할 수 있다.
상기 홈은 상기 제2 면의 중앙부에 상기 마그넷의 길이를 따라 형성되어 있을 수 있다.
상기 홈은 상기 마그넷의 두께 방향으로 상기 마그넷을 관통하지 않을 수 있다.
상기 홈은 사각형, 삼각형, 반원형, 또는 반타원형의 단면 형상을 가질 수 있다.
상기 마그넷은 ㄷ자형의 단면 형상을 가질 수 있다.
상기 복수의 마그넷은 제1 방향으로 이격되고 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 접하도록 배치될 수 있다.
상기 복수의 마그넷의 상기 제2 면 측 극성이 상기 제1 방향으로 교번하고 상기 제2 방향으로 동일할 수 있다.
상기 요크 플레이트는 상기 제2 방향을 따라 연장하는 복수의 홈을 포함할 수 있고, 상기 요크 플레이트의 각각의 홈에 두 개 이상의 마그넷이 배치되어 있을 수 있다.
상기 마그넷의 상기 제1 면은 평면 또는 곡면일 수 있다.
일 실시예에 따른 증착 장치는 증착 물질을 분사하는 증착원, 상기 증착원 위에 위치하는 마스크 조립체, 그리고 상기 마스크 조립체 위에 위치하며, 요크 플레이트 및 상기 요크 플레이트에 고정된 복수의 마그넷을 포함하는 마그넷 조립체를 포함한다. 각각의 마그넷은 상기 요크 플레이트를 향하는 제1 면, 상기 마스크 조립체를 향하는 제2 면, 그리고 상기 제2 면으로부터 오목한 홈을 포함한다.
상기 홈은 상기 제2 면의 중앙부에 제2 면으로부터 소정 깊이로 상기 마그넷의 길이를 따라 연장할 수 있다.
상기 홈은 상기 마그넷의 두께 방향으로 상기 마그넷을 관통하지 않을 수 있다.
상기 홈은 사각형, 삼각형, 반원형, 또는 반타원형의 단면 형상을 가진 증착 장치.
상기 복수의 마그넷은 상기 요크 플레이트로부터 상기 마스크 조립체를 향하여 돌출할 수 있다.
상기 복수의 마그넷은 제1 방향으로 이격되고 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 접하도록 배치될 수 있다.
상기 복수의 마그넷의 상기 제2 면 측 극성이 상기 제1 방향으로 교번하고 상기 제2 방향으로 동일할 수 있다.
상기 요크 플레이트는 상기 제2 방향을 따라 연장하는 복수의 홈을 포함할 수 있고, 상기 요크 플레이트의 각각의 홈에 두 개 이상의 마그넷이 배치되어 있을 수 있다.
상기 마스크 조립체는 상기 제2 방향으로 배열되어 있는 복수의 마스크 스틱을 포함할 수 있고, 각각의 마스크 스틱은 상기 제1 방향을 따라 연장할 수 있다.
상기 증착 장치는 상기 마스크 조립체와 상기 마그넷 조립체 사이에 위치하는 쿨 플레이트를 더 포함할 수 있다.
실시예들에 따르면, 마스크 조립체에 작용하는 평균 부착력을 유지하면서 피크 부착력을 감소시킬 수 있다. 이에 따라 표시 패널의 불량을 방지하거나 개선할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 증착 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 마스크 조립체의 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 마그넷 조립체의 사시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 마그넷 조립체의 단면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 마그넷의 사시도이다.
도 6은 비교예 및 일 실시예에 따른 증착 장치에서 마스크 스틱의 부착력을 나타내는 그래프이다.
도 7은 몇몇 실시예에 따른 마그넷 조립체의 마그넷의 단면도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 표시 패널의 적층 구조를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
첨부한 도면을 참고하여 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었다.
층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 구성 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 구성이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 구성이 다른 구성 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 구성이 없는 것을 뜻한다.
명세서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다는 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서에서, "연결"된다는 둘 이상의 구성요소가 직접적으로 연결되는 경우만을 의미하는 것이 아니고, 둘 이상의 구성요소가 다른 구성요소를 통하여 간접적으로 연결되는 경우, 물리적으로 연결되는 경우나 전기적으로 연결되는 경우뿐만 아니라, 위치나 기능에 따라 상이한 명칭으로 지칭되었으나 실질적으로 일체인 각 부분이 서로 연결되는 경우를 포함할 수 있다.
도면에서, 방향을 나타내는데 부호 "x", "y" 및 "z"가 사용되고, 여기서 "x"는 제1 방향이고, "y"는 제1 방향과 수직인 제2 방향이고, "z"는 제1 방향 및 제2 방향과 수직인 제3 방향이다. 제1 방향(x), 제2 방향(y) 및 제3 방향(z)은 각각 표시 장치의 가로 방향, 세로 방향 및 두께 방향에 대응할 수 있다.
명세서에서 특별한 언급이 없으면 "중첩"은 평면도에서 중첩을 의미하고, 제3 방향(z)으로 중첩을 의미한다.
도 1은 일 실시예에 따른 증착 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참고하면, 일 실시예에 따른 증착 장치는 챔버(chamber)(10), 증착원(deposition source)(20), 홀더(holder)(30), 마스크 조립체(mask assembly)(40), 쿨 플레이트(cool plate)(50), 그리고 마그넷 조립체(magnet assembly)(60)를 포함할 수 있다. 챔버(10)는 진공 챔버일 수 있고, 증착원(20), 홀더(30), 마스크 조립체(40), 쿨 플레이트(50) 및 마그넷 조립체(60)는 챔버(10) 내에 위치할 수 있다. 표시 패널 등을 제조하기 위한 원장 기판(mother substrate)(MS)(또는 대상(target) 기판)에 증착 물질을 증착하는 것은 이러한 증착 장치의 챔버(10) 내에서 수행될 수 있고, 원장 기판(MS)은 마스크 조립체(40)와 쿨 플레이트(50) 사이에 배치될 수 있다.
증착원(20)은 증착 물질(예컨대, 발광 표시 장치의 발광층 형성 물질)을 저장하고 증착 대상인 원장 기판(MS)을 향하여 증착 물질을 분사할 수 있다.
마스크 조립체(40)는 증착원(20) 위로 홀더(30)에 탈착 가능하게 고정될 수 있다. 마스크 조립체(40) 위에는 원장 기판(MS)이 마스크 조립체(40)와 정렬되게 위치할 수 있다. 마스크 조립체(40)가 증착원(20)과 원장 기판(MS) 사이에 배치됨으로써, 원장 기판(MS) 위에 증착 물질을 선택적으로 증착할 수 있다.
마스크 조립체(40)를 원장 기판(MS)에 밀착시키기 위해, 원장 기판(MS) 위로 마그넷 조립체(60)가 위치할 수 있다. 마그넷 조립체(60)는 마그넷들(610) 및 마그넷들(610)을 지지하는 요크 플레이트(yoke plate)(620)를 포함할 수 있다. 마그넷들(610)은 요크 플레이트(620)의 양면 중 마스크 조립체(40)를 향하면 면에 위치할 수 있다. 마그넷들(610)은 요크 플레이트(620)로부터 하향 돌출할 수 있다.
마그넷 조립체(60)의 마그넷들(610)의 자력에 의해 마스크 조립체(40)가 마그넷 조립체(60) 쪽으로 당겨지고 마스크 조립체(40)(좀더 정확하게는 후술하는 마스크 조립체(40)의 마스크 스틱들(430))가 원장 기판(MS)에 부착되고 밀착될 수 있다. 이에 따라, 마스크 조립체(40)와 원장 기판(MS) 사이의 들뜸 현상을 개선할 수 있고, 증착 공정 시 쉐도우 효과(shadow effect)를 개선할 수 있다. 마그넷 조립체(60)는 제3 방향(z)으로 승강하도록 제공될 수 있고, 증착 장치는 마그넷 조립체(60)의 승강을 위한 액츄에이터(actuator)를 포함할 수 있다.
쿨 플레이트(50)는 원장 기판(MS)과 마그넷 조립체(60) 사이에 위치하여 자중으로 원장 기판(MS)을 가압할 수 있고, 원장 기판(MS)과 마스크 조립체(40)의 밀착도를 향상시킬 수 있다. 마그넷 조립체(60)의 마그넷들(610)의 자력에 영향을 주지 않기 위해서 쿨 플레이트(50)는 비자성체일 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 마스크 조립체(40)의 사시도이다.
도 2를 참고하면, 마스크 조립체(40)는 프레임(410), 지지 스틱들(421, 422) 및 마스크 스틱들(430)을 포함할 수 있다.
프레임(410)은 대략 사각형의 개구(opening)를 한정하는 4개의 변을 포함할 수 있고, 대략 사각형일 수 있다. 프레임(410)은 마스크 스틱들(430)을 고정시킬 수 있도록 강성이 강하고 변형이 적은 재료로 형성될 수 있다. 예컨대, 프레임(410)은 인바(Invar), 스테인리스 강 같은 합금으로 형성될 수 있다.
지지 스틱들(421, 422)은 프레임(410)을 제1 방향(x)으로 가로질러 위치하는 제1 지지 스틱들(421)과 제2 방향(y)으로 가로질러 위치하는 제2 지지 스틱들(422)을 포함할 수 있다. 지지 스틱들(421, 422)은 프레임(410)에 형성된 홈들에 삽입될 수 있고, 프레임(410)에 용접 등에 의해 고정될 수 있다. 지지 스틱들(421, 422)은 금속, 예컨대 스테인리스 강 같은 합금으로 형성될 수 있다.
제1 지지 스틱들(421)은 길이 방향(연장 방향)이 제1 방향(x)과 나란할 수 있다. 제1 지지 스틱들(421)은 제2 지지 스틱들(4220 아래에 위치하게 고정될 수 있다. 제1 지지 스틱들(421)은 프레임(410)과 제2 지지 스틱들(422) 사이에 위치할 수 있다. 제1 지지 스틱들(421)은 제2 지지 스틱들(422)을 지지할 수 있고, 마스크 스틱들(430)을 간접적으로 지지할 수 있다. 제1 지지 스틱들(421)은 프레임(410)의 변형을 억제할 수 있다. 제1 지지 스틱(421)은 인접하는 마스크 스틱들(430) 사이의 틈새를 막을 수 있고, 틈새 스틱으로 불릴 수 있다. 제1 지지 스틱(421)은 증착 물질이 마스크 스틱들(430) 사이의 틈새를 통해 기판(SB)으로 증착되는 것을 막을 수 있다.
제2 지지 스틱들(422)은 길이 방향(연장 방향)이 제2 방향(y)과 나란할 수 있다. 제2 지지 스틱(422)의 상면과 프레임(410)의 상면이 실질적으로 동일 평면일 수 있다. 제2 지지 스틱들(422)은 마스크 스틱들(430)을 지지할 수 있다. 제2 지지 스틱들(422)은 프레임(410)의 변형을 억제할 수 있다. 제2 지지 스틱들(422)은 마스크 스틱들(430)의 패턴들(PT)을 단위 셀의 패턴으로 구획할 수 있다. 단위 셀은 하나의 표시 패널에 대응할 수 있다.
마스크 스틱들(430)은 프레임(410)을 제1 방향(x)으로 가로질러 위치할 수 있고, 프레임(410)에 고정될 수 있다. 마스크 스틱(430)은 길이 방향으로 인장된 상태에서 용접을 통해 프레임(410)에 고정될 수 있다. 마스크 스틱(430)의 인장 및 용접을 위해 인장 용접기가 사용될 수 있고, 마스크 스틱(430)의 양단은 인장을 위한 클램핑(clamping)에 적합한 구조를 가질 수 있다. 마스크 스틱들(430)은 제2 방향(y)으로 배열될 수 있고, 각각의 마스크 스틱(430)은 제1 방향(x)으로 연장할 수 있다.
마스크 스틱들(430)은 조합하여 하나의 원장 기판(MS)에 대응하는 마스크를 구성할 수 있다. 따라서 마스크 스틱(430)은 분할 마스크로 불릴 수 있다. 각각의 마스크 스틱(430)은 복수의 셀에 대응하는 복수의 패턴(PT)을 포함할 수 있다. 각각의 패턴은 예컨대 원장 기판의 각 셀에 형성될 특정 색상의 발광층들(예컨대, 적색 발광층들, 녹색 발광층들, 또는 청색 발광층들)의 패턴에 대응하는 개구들을 포함할 수 있다.
마스크 스틱(430)은 금속 또는 합금, 예컨대 인바, 스테인리스 강 같은 합금으로 형성될 수 있다. 마스크 스틱(430)은 미세 금속 마스크(fine metal mask, FMM)로 불릴 수 있다.
마스크 스틱들(430)은 제2 지지 스틱들(422) 위에 위치할 수 있다. 마스크 스틱들(430)의 하면은 제2 지지 스틱들(422)의 상면과 접할 수 있다. 마스크 스틱들(430)은 제2 지지 스틱들(422)에 의해 지지되어 처지거나 변형되는 것이 억제될 수 있다.
마스크 조립체(40)의 제작 시, 프레임(410)에 제2 지지 스틱들(422)을 먼저 고정한 후, 제1 지지 스틱들(421)을 고정할 수 있다. 그 후, 마스크 스틱들(430)을 프레임(410)에 고정할 수 있다. 제1 지지 스틱들(421) 및 제2 지지 스틱들(422)도 길이 방향으로 인장된 상태에서 프레임(410)에 용접될 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 마그넷 조립체(60)의 사시도이고, 도 4는 일 실시예에 따른 마그넷 조립체(60)의 단면도이고, 도 5는 일 실시예에 따른 마그넷(610)의 사시도이다.
도 3, 도 4 및 도 5를 참고하면, 마그넷 조립체(60)는 마그넷들(610) 및 요크 플레이트(620)를 포함할 수 있다. 마그넷들(610)은 요크 플레이트(620)에서 소정의 위치에 고정될 수 있다. 마그넷들(610)을 제1 방향(x)으로 소정의 간격을 두고 배치될 수 있다. 마그넷들(610)은 제2 방향(y)으로 접하도록 배치될 수 있다. 도시된 것과 달리, 마그넷들(610)은 제2 방향(y)으로도 이격되게 배치될 수 있다.
마그넷들(610)의 안정적인 고정을 위해서, 요크 플레이트(620)에는 홈들(623)이 형성될 수 있고, 마그넷들(610)의 적어도 일부가 홈들(623) 내에 위치할 수 있다. 홈들(623)은 홈들(623) 내에 위치하는 마그넷(610) 부분의 형상에 부합하게, 예컨대 마그넷(610)이 홈(623)에 끼워질 수 있게 형성될 수 있다.
요크 플레이트(620)는 마그넷들(610)과 마주하는 제1 면(621)과 제1 면에 대향하는 제2 면(622)을 포함할 수 있다. 요크 플레이트(620)의 홈들(623)은 제1 면(621)으로부터 오목하게 형성될 수 있다. 홈들(623)은 제1 방향(x)으로 소정의 간격을 두고 형성될 수 있고, 각각의 홈(623)은 제2 방향(y)으로 길게 형성될 수 있다. 증착 장치에서 마그넷 조립체(60)는 요크 플레이트(620)의 홈(623)의 연장 방향과 마스크 스틱(430)의 연장 방향이 직교하도록 배치될 수 있다.
요크 플레이트(620)는 스테인리스 강 같은 자성체로 형성될 수 있다. 이에 따라 마그넷들(610)은 별도의 고정 수단 없이도 요크 플레이트(620)에 들러붙어 고정될 수 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, 마그넷들(610)은 볼트, 접착제 등과 같은 고정 수단에 의해 고정될 수도 있다.
마그넷들(610)은 요크 플레이트(620)를 향하는 제1 면(611)과 제1 면(611)에 대향하는 제2 면(612)을 포함할 수 있다. 증착 장치의 챔버(10) 내에서 마그넷들(610)의 제2 면(612)은 마스크 조립체(40)를 향할 수 있다. 마그넷들(610)의 제2 면(612)으로부터의 자력에 의해, 마스크 조립체(40)의 마스크 스틱들(430)이 원장 기판(MS)에 소정의 부착력으로 부착될 수 있다.
부착력은 마스크 스틱들(430)의 위치에 따라 다를 수 있다. 마그넷들(610)이 제1 방향(x)으로 소정 간격으로 이격되어 배치되어 있으므로, 마그넷들(610)의 자력에 종속하는 마스크 스틱들(430)의 부착력은 제1 방향(x)을 따라 주기적으로 변할 수 있다. 부착력은 피크 부착력과 평균 부착력으로 표현될 수 있다. 피크 부착력은 마스크 스틱(610) 전체 영역에서 부착력이 가장 큰 지점들 또는 영역의 부착력일 수 있고, 평균 부착력은 마스크 스틱(610) 전체 영역의 부착력의 평균일 수 있다. 마스크 스틱(430)은 제1 방향(x)을 따라 마그넷들(610)의 피치에 대응하는 주기로 피크 부착력을 가질 수 있다. 마그넷들(610)의 배치는 피크 부착력과 평균 부착력을 고려하여 설정될 수 있다.
마그넷(610)은 제1 면(611) 측과 제2 면(612) 측이 서로 다른 극성을 가질 수 있다. 예컨대, 제1 면(611) 측이 N극이고 제2 면(612) 측이 S극일 수 있다. 이와 반대로, 제1 면(611) 측이 S극이고 제2 면(612) 측이 N극일 수 있다. 마그넷 조립체(60)가 좀더 균일한 자력을 제공할 수 있도록, 마그넷들(610)은 제1 방향(x)을 따라 제2 면(612) 측 극성이 교번하도록 배치될 수 있다. 마그넷들(610)은 제2 방향(x)을 따라 제2 면(612) 측 극성이 동일하도록 배치될 수 있다.
요크 플레이트(620)의 하나의 홈(623)에 두 개 이상의 마그넷(610)이 제2 방향(y)을 따라 배치될 수 있다. 하나의 홈(623)에 배치되는 마그넷들(610)의 제1 면(611) 측 극성은 동일할 수 있다. 하나의 홈(623)에 배치되는 마그넷들(610)은 가장자리들이 서로 접하도록 배치될 수 있다. 도시된 것과 달리, 하나의 홈(623)에 하나의 마그넷(610)이 배치될 수도 있다.
마그넷(610)은 전체적으로 길이(l), 폭(w) 및 두께(t)를 가진 대략 직육면체의 형상일 수 있지만, 제2 면(612)으로부터 오목하게 형성된 홈(613)을 포함할 수 있다. 홈(613)은 마그넷(610)의 길이(l)를 따라 길게 형성될 수 있다. 이에 따라 마그넷(610)의 제2 면(612) 측에서 자력 피크(peak) 영역을 제2 면(612)의 양측으로 이동시킬 수 있다.
홈(613)은 제2 면(612)의 중앙부에서 소정 깊이로 마그넷(610)의 길이(l)를 따라 제2 방향(y)으로 연장할 수 있다. 홈(613)은 제2 방향(y)으로 마그넷(610)을 관통할 수 있다. 홈(613)은 제3 방향(z)으로는 마그넷(610)을 관통하지 않을 수 있다. 홈(613)의 깊이는 두께(t)의 약 1/3 내지 약 2/3일 수 있고, 예컨대 약 1/2일 수 있다. 홈(613)의 단면 형상은 대략 사각형일 수 있고, 마그넷(610)의 단면 형상은 대략 ㄷ자형일 수 있다. 마그넷(610)은 홈(613)에 대하여 대칭일 수 있다. 마그넷(610)의 길이(l)는 폭(w)보다 클 수 있고 두께(t)보다 클 수 있다. 예컨대, 길이(l)는 약 10㎜ 이상일 수 있고, 폭(w) 및 두께(t)는 각각 약 10㎜ 미만일 수 있다. 마그넷(610)의 길이(l)는 폭(w)과 두께(t)의 합보다 클 수 있다.
도 6은 비교예 및 일 실시예에 따른 증착 장치에서 마스크 스틱(430)의 부착력을 나타내는 그래프이다.
비교예는 마그넷(610)의 제2 면(612)에 홈이 형성되지 않은 마그넷 조립체(60)에 대한 것이고, 실시예는 마그넷(610)의 제2 면(612)에 홈(613)이 형성된 마그넷 조립체(60)에 대한 것이다. 비교예의 마그넷(610)은 사각형의 단면 형상을 갖고, 실시예의 마그넷(610)은 ㄷ자형의 단면 형상을 갖는다. 두 그래프 모두 폭(w)이 5㎜이고 두께(t)가 4㎜인 하나의 마그넷(610)에 대응하는 영역에서 마스크 스틱(430)의 부착력을 나타낸다.
비교예의 그래프를 보면, 마그넷(610)의 중앙부에 부착력이 가장 크고, 중앙부에서 멀어질수록 부착력이 점점 감소하는 가우시안 분포를 나타낸다. 마그넷(610)이 제1 방향(x)으로 배열되어 있으므로, 마그넷 조립체(60)에 대해서는 제1 방향(x)을 따라 부착력이 사인곡선과 같이 주기적으로 증감할 수 있다. 마그넷 조립체(60)가 소정의 평균 부착력을 갖기 위해서 마그넷(610)의 중앙부에 대응하는 피크 부착력이 소정 값을 가질 필요가 있다. 그런데 증착 물질 및 원장 기판(MS)의 특성에 따라 마스크 스틱(430)과 원장 기판(MS) 사이의 부착력의 크기가 과도하여 불량이 발생할 수 있다. 예컨대, 비교예의 마그넷(610)을 포함하는 증착 장치에서 제조된 표시 패널에서, 피크 부착력을 갖는 마스크 스틱(430)의 영역에 대응하는 화면 영역에서 줄무늬 같은 화질 불량이 발생할 수 있다.
실시예의 그래프를 보면, 마그넷(610)의 중앙부보다 양측에서 부착력이 가장 크고, 양측에서 멀어질수록 부착력이 점점 감소하는 것으로 나타난다. 마그넷(610)의 제2 면(612)의 중앙부에 홈(613)이 형성되어 있으므로, 중앙부에서 부착력이 줄어들고, 중앙부 양측으로 부착력이 분산될 수 있다. 또한, 비교예와 피크 부착력이 동일하게 설정할 경우, 평균 부착력이 증가하는 부착력 분포를 갖는다. 실시예와 부착력이 분포되면, 마그넷(610)과 마스크 스틱(430) 간의 거리 조절을 통해 피크 부착력을 줄이면서 평균 부착력을 유지할 수 있다. 비교예와 같이 좁은 영역에 가해지는 피크 부착력이 넓은 영역으로 분포됨으로써, 특정 영역에 부착력이 과도하게 가해지는 것을 방지할 수 있다. 또한, 평균 부착력을 유지할 수 있으므로, 마스크 스틱들(430)을 원장 기판(MS)에 원하는 밀착도로 밀착시킬 수 있다.
도 7은 몇몇 실시예에 따른 마그넷 조립체(60)의 마그넷(610)의 단면도이다.
마그넷(610)의 홈(613)은 사각형 외에도 다양한 단면 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 홈(613)의 단면 형상은 (a) 및 (d)에 도시된 바와 같이 반원 또는 반타원형이거나, (b) 및 (e)에 도시된 바와 같이 삼각형일 수 있다. 마그넷(610)의 제1 면(611)은 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 평면일 수 있고, (c), (d) 및 (e)에 도시된 바와 같이 곡면일 수도 있다. 마그넷(610)의 제1 면(611)이 곡면이라도, 요크 플레이트(620)의 홈(623)을 대응하는 곡면으로 형성하면 마그넷(610)을 안정적으로 고정시킬 수 있다. 어느 경우든, 마그넷(610)의 제1 면(611)은 요크 플레이트(620)를 향하고, 마그넷(610)의 홈(613)은 제1 면(611)에 대향하는 제2 면(612)으로부터 오목하게 형성될 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 표시 패널의 적층 구조를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 1에 도시된 것과 같은 증착 장치에서 증착 공정을 거쳐 원장 기판(MS)에 형성된 셀들은 분할되어, 표시 장치의 표시 패널로서 사용될 수 있다. 도 8에 도시된 단면은 대략 하나의 화소 영역에 대응할 수 있다.
표시 패널은 기본적으로 기판(SB), 기판(SB) 위에 형성된 트랜지스터(TR), 그리고 트랜지스터(TR)에 연결되어 있는 발광 다이오드(LED)를 포함할 수 있다. 발광 다이오드(LED)는 화소에 대응할 수 있다.
기판(SB)은 유리 같은 재료로 이루어질 수 있다. 기판(SB)은 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등의 고분자 수지를 포함하는 플렉서블 기판일 수도 있다.
기판(SB) 위에는 버퍼층(BFL)이 위치할 수 있다. 버퍼층(BFL)은 반도체층의 형성 시 기판(SB)으로부터 불순물을 차단하여 반도체층의 특성을 향상시키고, 기판(SB)의 표면을 평탄화하여 반도체층의 응력을 완화할 수 있다. 버퍼층(BFL)은 규소 질화물(SiNx), 규소 산화물(SiOx), 규소 질산화물(SiOxNy) 등의 무기 절연 물질을 포함할 수 있고, 단일층 또는 다중층일 수 있다. 버퍼층(BFL)은 비정질 규소(Si)를 포함할 수도 있다.
버퍼층(BFL) 위에는 트랜지스터(TR)의 반도체층(AL)이 위치할 수 있다. 반도체층(AL)은 제1 영역, 제2 영역 및 이들 영역 사이의 채널 영역을 포함할 수 있다. 반도체층(AL)은 비정질 규소, 다결정 규소 및 산화물 반도체 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 일례로, 반도체층(AL)은 저온다결정규소(LTPS)를 포함하거나, 아연(Zn),　인듐(In), 갈륨(Ga) 및 주석(Sn) 중 적어도 하나를 포함하는 산화물 반도체 물질을 포함할 수 있다. 일례로, 반도체층(AL)은 IGZO(Indium-Gallium-Zinc Oxide)를 포함할 수 있다.
반도체층(AL) 위에는 제1 게이트 절연층(GI1)이 위치할 수 있다. 제1 게이트 절연층(GI1)은 규소 질화물, 규소 산화물, 규소 질산화물 등의 무기 절연 물질을 포함할 수 있고, 단일층 또는 다중층일 수 있다.
제1 게이트 절연층(GI1) 위에는 트랜지스터(TR)의 게이트 전극(GE), 게이트선(GL), 커패시터(CS)의 제1 전극(C1) 등을 포함할 수 있는 제1 게이트 도전층이 위치할 수 있다. 제1 게이트 도전층은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함할 수 있고, 단일층 또는 다중층일 수 있다.
제1 게이트 도전층 위에는 제2 게이트 절연층(GI2)이 위치할 수 있다. 제2 게이트 절연층(GI2)은 규소 질화물, 규소 산화물, 규소 질산화물 등의 무기 절연 물질을 포함할 수 있고, 단일층 또는 다중층일 수 있다.
제2 게이트 절연층(GI2) 위에는 커패시터(CS)의 제2 전극(C2) 등을 포함할 수 있는 제2 게이트 도전층이 위치할 수 있다. 제2 게이트 도전층은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함할 수 있고, 단일층 또는 다중층일 수 있다.
제2 게이트 절연층(GI2) 및 제2 게이트 도전층 위에는 층간 절연층(ILD)이 위치할 수 있다. 층간 절연층(ILD)은 규소 질화물, 규소 산화물, 규소 질산화물 등의 무기 절연 물질을 포함할 수 있고, 단일층 또는 다중층일 수 있다.
층간 절연층(ILD) 위에는 트랜지스터(TR)의 제1 전극(SE) 및 제2 전극(DE), 데이터선(DL) 등을 포함할 수 있는 제1 데이터 도전층이 위치할 수 있다. 제1 전극(SE) 및 제2 전극(DE)은 절연층들(GI1, GI2, ILD)에 형성된 접촉 구멍들을 통해 반도체층(AL)의 제1 영역 및 제2 영역에 각각 연결될 수 있다. 제1 전극(SE) 및 제2 전극(DE) 중 하나는 소스 전극이고 다른 하나는 드레인 전극을 수 있다. 제1 데이터 도전층은 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 구리(Cu) 등을 포함할 수 있고, 단일층 또는 다중층일 수 있다.
제1 데이터 도전층 위에는 제1 평탄화층(VIA1)이 위치할 수 있다. 제1 평탄화층(VIA1)은 유기 절연층일 수 있다. 예컨대, 제1 평탄화층(VIA1)은 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate), 폴리스티렌(polystyrene) 같은 일반 범용 고분자, 페놀계 그룹을 갖는 고분자 유도체, 아크릴계 고분자, 이미드계 고분자, 폴리이미드, 실록산계 고분자 등의 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
제1 평탄화층(VIA1) 위에는 전압선(VL), 연결선(CL) 등을 포함할 수 있는 제2 데이터 도전층이 위치할 수 있다. 전압선(VL)은 구동 전압, 공통 전압, 초기화 전압, 기준 전압 등의 전압을 전달할 수 있다. 연결선(CL)은 제1 평탄화층(VIA1)에 형성된 접촉 구멍을 통해 트랜지스터(TR)의 제2 전극(DE)에 연결될 수 있다. 제2 데이터 도전층은 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 구리(Cu) 등을 포함할 수 있고, 단일층 또는 다중층일 수 있다.
제2 데이터 도전층 위에는 제2 평탄화층(VIA2)이 위치할 수 있다. 제2 평탄화층(VIA2)은 유기 절연층일 수 있다. 예컨대, 제2 평탄화층(VIA2)은 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리스티렌 같은 일반 범용 고분자, 페놀계 그룹을 갖는 고분자 유도체, 아크릴계 고분자, 이미드계 고분자, 폴리이미드, 실록산계 고분자 등의 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
제2 평탄화층(VIA2) 위에는 발광 다이오드(LED)의 제1 전극(E1)이 위치할 수 있다. 제1 전극(E1)은 화소 전극으로 불릴 수 있다. 제1 전극(E1)은 제2 평탄화층(VIA2)에 형성된 접촉 구멍을 통해 연결선(CL)과 연결될 수 있다. 따라서 제1 전극(E1)은 트랜지스터(TR)의 제2 전극(DE)과 전기적으로 연결되어 발광 다이오드의 휘도를 제어하는 구동 전류를 인가받을 수 있다. 제1 전극(E1)이 연결되는 트랜지스터(TR)는 구동 트랜지스터(driving transistor)이거나 구동 트랜지스터와 전기적으로 연결된 트랜지스터일 수 있다. 제1 전극(E1)은 반사성 도전 물질 또는 반투과성 도전 물질로 형성될 수 있고, 투명한 도전 물질로 형성될 수도 있다. 제1 전극(E1)은 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO) 같은 투명 도전 물질을 포함할 수 있다. 제1 전극(E1)은 리튬(Li), 칼슘(Ca), 알루미늄(Al), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au) 같은 금속 또는 금속 합금을 포함할 수 있다.
제2 평탄화층(VIA2) 위에는 유기 절연층일 수 있는 화소 정의층(PDL)이 위치할 수 있다. 화소 정의층(PDL)은 격벽으로 불릴 수 있고, 제1 전극(E1)과 중첩하는 개구를 가질 수 있다.
제1 전극(E1) 위에는 발광 다이오드(LED)의 발광층(EL)이 위치할 수 있다. 제1 전극(E1) 위에는 발광층(EL) 외에도, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층 및 전자 주입층 중 적어도 하나가 위치할 수 있다. 전술한 마스크 조립체(40), 쿨 플레이트(50) 및 마그넷 조립체(60)는 발광층(EL)을 증착하는데 사용될 수 있다.
발광층(EL) 위에는 발광 다이오드(LED)의 제2 전극(E2)이 위치할 수 있다. 제2 전극(E2)은 공통 전극으로 불릴 수 있다. 제2 전극(E2)은 칼슘(Ca), 바륨(Ba), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 은(Ag) 등의 일함수가 낮은 금속 또는 금속 합금으로 얇게 층을 형성함으로써 광 투과성을 가지도록 할 수 있다. 제2 전극(E2)은 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO)과 같은 투명 도전성 산화물을 포함할 수 있다.
각 화소의 제1 전극(E1), 발광층(EL) 및 제2 전극(E2)은 유기 발광 다이오드 또는 무기 발광 다이오드 같은 발광 다이오드(LED)를 이룬다. 제1 전극(E1)은 발광 다이오드의 애노드(anode)일 수 있고, 제2 전극(E2)은 발광 다이오드의 캐소드(cathode)일 수 있다.
제2 전극(E2) 위에는 캐핑층(CPL)이 위치할 수 있다. 캐핑층(CPL)은 굴절률 조정을 통해 광 효율을 향상시킬 수 있다. 캐핑층(CPL)은 제2 전극(E2)을 전체적으로 덮도록 위치할 수 있다. 캐핑층(CPL)은 유기 절연 물질을 포함할 수 있고, 무기 절연 물질을 포함할 수도 있다.
캐핑층(CPL) 위에는 봉지층(EN)이 위치할 수 있다. 봉지층(EN)은 발광 다이오드(LED)를 봉지하여 외부로부터 수분이나 산소가 침투하는 것을 방지할 수 있다. 봉지층(EN)은 하나 이상의 무기층(EIL1, EIL2)과 하나 이상의 유기층(EOL)을 포함하는 박막 봉지층일 수 있다.
봉지층(EN) 위에는 터치 전극들을 포함하는 터치 센서층(TSL)이 위치할 수 있다. 터치 전극들은 발광 다이오드(LED)와 중첩하는 개구를 가진 메시(mesh) 형상일 수 있다. 터치 센서층(TSL) 위에는 외광 반사를 줄이기 위한 반사 방지층(AR)이 위치할 수 있다.
반사 방지층(AR) 위에는 표시 패널의 전면을 전체적으로 보호하기 위한 커버 윈도우가 위치할 수 있다.
기판(SB) 아래에는 표시 패널을 보호하기 위한 보호 필름이 위치할 수 있다. 보호 필름 아래에는 쿠션층, 방열 시트, 차광 시트, 방수 테이프, 전자기 차단층 중 적어도 하나를 포함하는 기능성 시트(functional sheet)가 위치할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 챔버 20: 증착원
30: 홀더 40: 마스크 조립체
410: 프레임 421, 422: 지지 스틱
430: 마스크 스틱 50: 쿨 플레이트
60: 마그넷 조립체 610: 마그넷
611: 마그넷의 제1 면 612: 마그넷의 제2 면
613: 마그넷의 홈 620: 요크 플레이트
621: 요크 플레이트의 제1 면 622: 요크 플레이트의 제2 면
623: 요크 플레이트의 홈 MS: 원장 기판
PT: 패턴

Claims (20)

  1. 요크 플레이트, 그리고
    상기 요크 플레이트에 고정된 복수의 마그넷
    을 포함하며,
    각각의 마그넷은 상기 요크 플레이트를 향하는 제1 면, 상기 제1 면과 반대 방향을 향하는 제2 면, 그리고 상기 제2 면으로부터 오목한 홈을 포함하는 마그넷 조립체.
  2. 제1항에서,
    상기 홈은 상기 제2 면으로부터 소정 깊이로 상기 마그넷의 길이를 따라 연장하는 마그넷 조립체.
  3. 제1항에서,
    상기 홈은 상기 제2 면의 중앙부에 상기 마그넷의 길이를 따라 형성되어 있는 마그넷 조립체.
  4. 제1항에서,
    상기 홈은 상기 마그넷의 두께 방향으로 상기 마그넷을 관통하지 않는 마그넷 조립체.
  5. 제1항에서,
    상기 홈은 사각형, 삼각형, 반원형, 또는 반타원형의 단면 형상을 가진 마그넷 조립체.
  6. 제1항에서,
    상기 마그넷은 ㄷ자형의 단면 형상을 가진 마그넷 조립체.
  7. 제1항에서,
    상기 복수의 마그넷은 제1 방향으로 이격되고 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 접하도록 배치되어 있는 마그넷 조립체.
  8. 제7항에서,
    상기 복수의 마그넷의 상기 제2 면 측 극성이 상기 제1 방향으로 교번하고 상기 제2 방향으로 동일한 마그넷 조립체.
  9. 제7항에서,
    상기 요크 플레이트는 상기 제2 방향을 따라 연장하는 복수의 홈을 포함하고, 상기 요크 플레이트의 각각의 홈에 두 개 이상의 마그넷이 배치되어 있는 마그넷 조립체.
  10. 제1항에서,
    상기 마그넷의 상기 제1 면은 평면 또는 곡면인 마그넷 조립체.
  11. 증착 물질을 분사하는 증착원,
    상기 증착원 위에 위치하는 마스크 조립체, 그리고
    상기 마스크 조립체 위에 위치하며, 요크 플레이트 및 상기 요크 플레이트에 고정된 복수의 마그넷을 포함하는 마그넷 조립체
    를 포함하며,
    각각의 마그넷은 상기 요크 플레이트를 향하는 제1 면, 상기 마스크 조립체를 향하는 제2 면, 그리고 상기 제2 면으로부터 오목한 홈을 포함하는 증착 장치.
  12. 제11항에서,
    상기 홈은 상기 제2 면의 중앙부에 제2 면으로부터 소정 깊이로 상기 마그넷의 길이를 따라 연장하는 증착 장치.
  13. 제11항에서,
    상기 홈은 상기 마그넷의 두께 방향으로 상기 마그넷을 관통하지 않는 증착 장치.
  14. 제11항에서,
    상기 홈은 사각형, 삼각형, 반원형, 또는 반타원형의 단면 형상을 가진 증착 장치.
  15. 제11항에서,
    상기 복수의 마그넷은 상기 요크 플레이트로부터 상기 마스크 조립체를 향하여 돌출하는 증착 장치.
  16. 제11항에서,
    상기 복수의 마그넷은 제1 방향으로 이격되고 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 접하도록 배치되어 있는 증착 장치.
  17. 제16항에서,
    상기 복수의 마그넷의 상기 제2 면 측 극성이 상기 제1 방향으로 교번하고 상기 제2 방향으로 동일한 증착 장치.
  18. 제16항에서,
    상기 요크 플레이트는 상기 제2 방향을 따라 연장하는 복수의 홈을 포함하고, 상기 요크 플레이트의 각각의 홈에 두 개 이상의 마그넷이 배치되어 있는 증착 장치.
  19. 제16항에서,
    상기 마스크 조립체는 상기 제2 방향으로 배열되어 있는 복수의 마스크 스틱을 포함하고, 각각의 마스크 스틱은 상기 제1 방향을 따라 연장하는 증착 장치.
  20. 제11항에서,
    상기 마스크 조립체와 상기 마그넷 조립체 사이에 위치하는 쿨 플레이트를 더 포함하는 증착 장치.
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