KR20230155654A - 표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법 - Google Patents

표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법 Download PDF

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KR20230155654A
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조영선
홍재민
김명규
김장우
박종성
이상신
이정섭
정경훈
정은정
홍경호
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Abstract

본 발명은 표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법을 개시한다. 본 발명은, 지면과 평행한 일면에 대해서 틸팅되도록 배치된 마스크 조립체과, 상기 마스크 조립체를 마주보도록 배치되는 증착원과, 상기 마스크 조립체를 마주보도록 배치되며, 디스플레이 기판을 지지하는 캐리어를 포함하고, 상기 마스크 조립체는, 일면이 평평한 마스크 프레임과, 상기 마스크 프레임의 평평한 일면에 끝단이 배치되어 상기 마스크 프레임에 결합하는 마스크 시트를 포함한다.

Description

표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법{Apparatus and method for manufacturing a display device}
본 발명의 실시예들은 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법에 관한 것이다.
이동성을 기반으로 하는 전자 기기가 폭 넓게 사용되고 있다. 이동용 전자 기기로는 모바일 폰과 같은 소형 전자 기기 이외에도 최근 들어 태블릿 PC가 널리 사용되고 있다.
이와 같은 이동형 전자 기기는 다양한 기능을 지원하기 위하여, 이미지 또는 영상과 같은 시각 정보를 사용자에게 제공하기 위하여 표시 장치를 포함한다. 최근, 표시 장치를 구동하기 위한 기타 부품들이 소형화됨에 따라, 표시 장치가 전자 기기에서 차지하는 비중이 점차 증가하고 있는 추세이며, 평평한 상태에서 소정의 각도를 갖도록 구부릴 수 있는 구조도 개발되고 있다.
상기와 같은 표시 장치는 이미지를 구현하기 위하여 패턴 형태의 복수개의 화소를 포함할 수 있다. 이때, 패턴 형태의 복수개의 화소의 경우 발광층을 포함한 중간층이 배치될 수 있다. 이러한 중간층 종류에 따라서 패턴 형태를 기판 상에 배치하여야 한다.
기판 상에 패턴 형태의 중간층을 배치할 때, 중간층을 얼마나 정확한 위치에 배치하느냐에 따라 표시 장치에서 구현되는 이미지의 품질이 결정된다. 이를 위하여 패턴 형태의 중간층을 형성하기 위하여 사용되는 마스크 조립체의 변형이 중간층의 형성 시 상당히 중요한 문제이다. 본 발명의 실시예들은 마스크 조립체의 변형을 저감시키는 표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예는 지면과 평행한 일면에 대해서 틸팅되도록 배치된 마스크 조립체과, 상기 마스크 조립체를 마주보도록 배치되는 증착원과, 상기 마스크 조립체를 마주보도록 배치되며, 디스플레이 기판을 지지하는 캐리어를 포함하고, 상기 마스크 조립체는, 일면이 평평한 마스크 프레임과, 상기 마스크 프레임의 평평한 일면에 끝단이 배치되어 상기 마스크 프레임에 결합하는 마스크 시트를 포함하는 표시 장치의 제조장치를 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 마스크 조립체는, 상기 마스크 프레임의 개구영역을 복수개의 영역으로 구분하는 지지부재를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 마스크 프레임은 중앙 부분에 배치된 개구영역을 포함하고, 상기 개구영역의 내면은 경사질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 마스크 시트와 접촉하는 상기 마스크 프레임의 일면과 반대면에는 그루브(Groove)가 배치될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 그루브는 복수개 구비되며, 일 방향으로 측정된 상기 복수개의 그루브 중 하나의 폭은 상기 복수개의 그루브 중 다른 하나의 폭과 상이할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 그루브는 복수개 구비되며, 일 방향으로 측정된 상기 복수개의 그루브 중 하나의 깊이는 상기 복수개의 그루브 중 다른 하나의 깊이와 상이할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 마스크 조립체의 일면을 지지하고, 상기 마스크 조립체의 하면을 지지하는 지지유닛을 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 지지유닛은, 개구부가 구비된 지지부와, 상기 지지부에 이격되도록 배치되며, 상기 마스크 조립체의 배면을 지지하는 제1지지블록과, 상기 지지부의 하면에 배치되어 상기 마스크 조립체의 측면을 지지하는 제2지지블록을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 마스크 조립체가 틸팅된 각도는 3도 내지 14도의 범위일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 증착원은, 증착물질이 수납되어 가열되는 소스부와, 길게 형성되어, 상기 지면에 평행한 일면에 대해서 틸팅되고, 상기 소스부와 연결되는 노즐부를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 마스크 프레임은 사다리꼴 형태일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 마스크 프레임의 평면 형상의 폭은 상기 마스크 프레임의 상측이 상기 마스크 프레임의 하측보다 작을 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 마스크 프레임의 중앙 부분에는 사각형 형태의 개구영역이 배치되고, 상기 개구영역의 모서리 부분은 라운드질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는, 마스크 조립체를 지면에 평행한 일면에 대해서 틸팅되도록 배치하는 단계와, 캐리어에 배치된 디스플레이 기판의 일면과 상기 마스크 조립체의 일면을 서로 마주보도록 배치하는 단계와, 증착물질을 상기 마스크 조립체를 통과시켜 상기 디스플레이 기판에 증착시키는 단계를 포함하고, 상기 마스크 조립체는, 일면이 평평한 마스크 프레임과, 상기 마스크 프레임의 평평한 일면에 끝단이 배치되어 상기 마스크 프레임에 결합하는 마스크 시트를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 마스크 조립체는, 상기 마스크 프레임의 개구영역을 복수개의 영역으로 구분하는 지지부재를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 마스크 프레임은 중앙 부분에 배치된 개구영역을 포함하고, 상기 개구영역의 내면은 경사질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 마스크 시트와 접촉하는 상기 마스크 프레임의 일면과 반대면에는 그루브(Groove)가 배치될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 그루브는 복수개 구비되며, 일 방향으로 측정된 상기 복수개의 그루브 중 하나의 폭은 상기 복수개의 그루브 중 다른 하나의 폭과 상이할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 그루브는 복수개 구비되며, 일 방향으로 측정된 상기 복수개의 그루브 중 하나의 깊이는 상기 복수개의 그루브 중 다른 하나의 깊이와 상이할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 마스크 조립체는 지지유닛에 안착시키는 단계를 더 포함하고, 상기 지지유닛은 상기 마스크 조립체의 일면을 지지하고, 상기 마스크 조립체의 하면을 지지할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 지지유닛은, 개구부가 구비된 지지부와, 상기 지지부에 이격되도록 배치되며, 상기 마스크 조립체의 배면을 지지하는 제1지지블록과, 상기 지지부의 하면에 배치되어 상기 마스크 조립체의 측면을 지지하는 제2지지블록을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 마스크 조립체가 틸팅된 각도는 3도 내지 14도의 범위일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 증착물질은 길게 형성되어, 상기 지면에 평행한 일면에 대해서 틸팅되도록 배치된 노즐부로 공급할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 마스크 프레임은 사다리꼴 형태일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 마스크 프레임의 평면 형상의 폭은 상기 마스크 프레임의 상측이 상기 마스크 프레임의 하측보다 작을 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 마스크 프레임의 중앙 부분에는 사각형 형태의 개구영역이 배치되고, 상기 개구영역의 모서리 부분은 라운드질 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
이러한 일반적이고 구체적인 측면이 시스템, 방법, 컴퓨터 프로그램, 또는 어떠한 시스템, 방법, 컴퓨터 프로그램의 조합을 사용하여 실시될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 관한 표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법은 선명한 이미지를 구현 가능한 표시 장치를 제조하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 증착부의 일부를 개략적으로 보여주는 분해사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 증착부를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 4a 내지 도 4h는 도 3에 도시된 마스크 조립체의 일부를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 4i는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마스크 조립체의 마스크 프레임을 개략적으로 보여주는 정면도다.
도 4j는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마스크 조립체의 마스크 프레임을 개략적으로 보여주는 정면도다.
도 5a 내지 도 5c는 도 3에 도시된 마스크 조립체를 제조하는 순서를 개략적으로 보여주는 정면도다.
도 6은 일반적인 마스크 프레임과 본 발명의 실시예들에 따른 마스크 프레임 각각에 측면 외력을 가하기 위한 실험 방법을 보여주는 정면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 일반적인 마스크 프레임의 일부와 본 발명의 실시예들에 따른 마스크 프레임의 일부를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 8은 일반적인 마스크 프레임과 본 발명의 실시예들에 따른 마스크 프레임 각각이 제조스테이지에 안착된 모습을 개략적으로 보여주는 정면도이다.
도 9는 일반적인 마스크 프레임과 본 발명의 실시예들에 따른 마스크 프레임 각각이 제조스테이지에 안착된 모습을 개략적으로 보여주는 정면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 11은 도 10의 C-C´선을 따라 취한 단면도이다.
도 12는 도 10에 도시된 표시 장치의 화소를 개략적으로 보여주는 등가회로도이다.
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.
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.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 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 부분이 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 포함한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치를 개략적으로 보여주는 평면도이다. 도 2는 도 1에 도시된 증착부의 일부를 개략적으로 보여주는 분해사시도이다. 도 3은 도 1에 도시된 증착부를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 표시 장치의 제조장치(10)는 로딩부(1), 제1반전부(2), 마스크조립체로딩부(3), 증착부(4), 제2반전부(5), 언로딩부(6) 및 선형구동부(7)를 포함할 수 있다.
로딩부(1)는 외부로부터 디스플레이 기판(DS)이 진입하여 캐리어(710)에 배치되는 공간일 수 있다. 예를 들면, 캐리어(710)는 로딩부(1)에 배치된 상태로 디스플레이 기판(DS)을 고정시킬 수 있다. 구체적으로 디스플레이 기판(DS)은 로딩부(1)의 외부에 배치된 로봇암 등을 통하여 로딩부(1)로 공급되고, 캐리어(710)는 디스플레이 기판(DS)의 일면을 정전기력으로 부착할 수 있다. 상기와 같은 경우 디스플레이 기판(DS)이 부착되는 캐리어(710)의 일면은 하측 방향을 향할 수 있다.
제1반전부(2)는 캐리어(710)를 반전시킬 수 있다. 즉, 제1반전부(2)는 하측을 바라보는 디스플레이 기판(DS)이 부착된 캐리어(710)의 일면을 상측을 바라보도록 캐리어(710)를 반전시킬 수 있다. 이때, 캐리어(710)를 반전시키는 방법은 제1반전부(2)에 캐리어(710)를 반전시키는 로봇암, 별도의 구동부 등을 통하여 캐리어(710)가 회전할 수 있다. 다른 실시예로서 캐리어(710)와 선형구동부(7)를 연결하는 부분에 캐리어(710)의 회전을 위한 모터 등과 같은 구동부가 배치되어 캐리어(710)를 회전시킬 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 캐리어(710)와 선형구동부(7)를 연결되는 부분에 구동부가 구비되어 캐리어(710)를 회전시키는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
증착부(4)는 제1반전부(2)와 연결되어 디스플레이 기판(DS)에 증착을 수행할 수 있다. 증착부(4)는 챔버(410), 지지유닛(SU), 증착원(420), 압력조절부(460)를 포함할 수 있다.
챔버(410)는 제1반전부(2), 마스크조립체로딩부(3) 및 제2반전부(5)를 연결되며, 일부가 개구되도록 형성될 수 있다. 챔버(410)의 개구된 부분에는 게이트밸브 등과 같은 개폐부(411)가 배치될 수 있다. 이러한 경우 개폐부(411)는 선택적으로 개방됨으로써 챔버(410)를 제1반전부(2), 마스크조립체로딩부(3) 또는 제2반전부(5)에 연결할 수 있다.
지지유닛(SU)은 마스크 조립체(450)를 지지할 수 있다. 이때, 지지유닛(SU)은 마스크 조립체(450)를 챔버(410)의 하면(또는 지면)에 대해서 틸팅된 상태로 지지할 수 있다. 즉, 마스크 조립체(450)는 세운 상태로 챔버(410)의 내부에 배치될 수 있으며, 지지유닛(SU)은 마스크 조립체(450)를 세워진 상태로 유지시킬 수 있다.
지지유닛(SU)은 중앙 부분에 개구부(431)가 배치된 지지부(430)와, 지지부(430)의 표면에 배치된 복수개의 지지블록(440)을 포함할 수 있다.
지지부(430)는 창틀과 같은 형태로 형성될 수 있으며, 중앙 부분에 개구부(431)가 배치될 수 있다. 이러한 개구부(431)는 증착원(420)에서 공급되는 증착물질이 통과할 수 있는 형태일 수 있다. 상기와 같은 경우 지지부(430)의 일면은 평평한 형태일 수 있다. 상기와 같은 지지부(430)는 챔버(410)에 연결될 수 있다. 이때, 지지부(430)는 챔버(410)의 하면에 고정되거나 챔버(410)의 내면과 별도의 구조물을 통하여 연결될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 지지부(430)는 챔버(410)의 하면에 고정되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
복수개의 지지블록(440)은 제1지지블록(441) 및 제2지지블록(442)을 포함할 수 있다. 이때, 제1지지블록(441)과 제2지지블록(442)은 마스크 조립체(450)의 다른 면(또는 마스크 프레임(451)의 다른 면)을 지지할 수 있다. 예를 들면, 제1지지블록(441)은 마스크 조립체(450)의 배면(예를 들면, 마스크 프레임(451)의 배면)을 지지할 수 있다. 즉, 제1지지블록(441)은 지지부(430)를 마주보는 마스크 조립체(450)를 지지할 수 있다. 제1지지블록(441)은 복수개 구비될 수 있다. 이때, 복수개의 제1지지블록(441)은 지지부(430)의 외면을 따라 서로 이격될 수 있다. 이러한 경우 각 제1지지블록(441)은 지지부(430)와 마스크 조립체(450) 사이에 배치되어 마스크 조립체(450)를 지지할 수 있다.
제2지지블록(442)은 지지부(430)에 배치되어 마스크 조립체(450)의 하면(또는 측면, (예를 들면, 마스크 프레임(451)의 하면 또는 측면))을 지지할 수 있다. 예를 들면, 제2지지블록(442)은 제1지지블록(441)이 지지하지 않는 마스크 조립체(450)의 일면을 지지할 수 있다. 이때, 제2지지블록(442)은 지지부(430)의 하부에만 배치될 수 있다.
상기와 같은 지지유닛(SU)은 마스크 조립체(450)를 틸팅된 상태로 지지할 수 있다. 이러한 경우 마스크 조립체(450)의 상부는 마스크 조립체(450)의 하부보다 증착원(420)측으로 더 기울어져 있을 수 있다. 이때, 마스크 조립체(450)가 틸팅된 각도는 3°이상이면서 14°이하의 범위일 수 있다. 마스크 조립체(450)의 틸팅된 각도는 챔버(410)의 하면(또는 지면)에 대해 수직한 선분과 마스크 조립체(450)의 평평한 일면 사이의 각도를 의미할 수 있다. 즉, 마스크 조립체(450)의 틸팅된 각도는 마스크 조립체(450)가 중력 방향에 대해 기울어진 각도를 의미할 수 있다.
상기와 같은 마스크 조립체(450)는 마스크 프레임(451), 마스크 시트(453) 및 지지부재(452)를 포함할 수 있다. 마스크 프레임(451)은 중앙에 개구영역(451-1)이 배치될 수 있다. 이때, 마스크 프레임(451)은 상기에서 설명한 지지부(430)와 유사하게 형성될 수 있다.
상기와 같은 마스크 프레임(451)의 일면은 평평하게 형성될 수 있다. 예를 들면, 마스크 시트(453)와 접촉하는 마스크 프레임(451) 일면은 평평할 수 있다. 또한, 마스크 시트(453)와 접촉하는 마스크 프레임(451)의 일면에는 지지부재(452)의 끝단에 대응되도록 회피홈(451-4)이 형성될 수 있다. 이러한 회피홈(451-4)은 지지부재(452)의 끝단을 절단할 때 버(Bur) 등이 수납되거나 절단장치가 삽입될 수 있는 공간을 제공할 수 있다.
마스크 시트(453)는 개구영역(451-1)을 차폐하도록 배치될 수 있다. 이때, 마스크 시트(453)는 하나 구비될 수 있다. 이러한 경우 마스크 시트(453)는 개구영역(451-1) 전체를 차폐할 수 있다. 다른 실시예로서 마스크 시트(453)는 복수개 구비될 수 있다. 복수개의 마스크 시트(453)는 서로 인접하도록 배치되어 일 방향으로 배열될 수 있다. 예를 들면, 각 마스크 시트(453)의 길이 방향은 챔버(410)의 하면의 수직한 직선에 대해서 일정 각도로 틸팅된 방향(예를 들면, 도 2의 z축으로부터 비스듬한 방향) 일 수 있다. 또한, 복수개의 마스크 시트(453)가 배열되는 방향은 도 2의 y축 방향일 수 있다. 이때, 복수개의 마스크 시트(453)는 서로 인접하도록 배치됨으로써 개구영역(451-1)을 차폐할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 마스크 시트(453)가 복수개 구비되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
각 마스크 시트(453)는 복수개의 패턴개구(453-1)를 포함할 수 있다. 이러한 복수개의 패턴개구(453-1)는 각 마스크 시트(453)에 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 이러한 경우 개구영역(451-1)에는 복수개의 패턴개구(453-1)가 배치될 수 있다.
지지부재(452)는 마스크 시트(453)와 마스크 프레임(451) 사이에 배치되어 마스크 시트(453)를 지지할 뿐만 아니라 개구영역(451-1)을 복수개로 구획할 수 있다. 이때, 지지부재(452)는 서로 다른 방향으로 배열되는 제1지지부재(452-1)와 제2지지부재(452-2)를 포함할 수 있다. 이러한 제1지지부재(452-1)와 제2지지부재(452-2)는 서로 일체로 형성되거나 서로 별개로 형성되어 결합하는 것도 가능하다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제1지지부재(452-1) 및 제2지지부재(452-2)가 별개로 형성되어 용접 등을 통하여 결합하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
상기와 같은 지지부재(452)는 마스크 시트(453)를 지지할 수 있다. 이때, 지지부재(452)의 끝단은 마스크 프레임(451)에 삽입되거나 마스크 프레임(451)의 일면에 배치될 수 있다.
증착원(420)은 마스크 조립체(450) 측으로 증착물질을 공급할 수 있다. 이때, 증착원(420)은 증착물질공급부(421), 소스부(422) 및 노즐부(423)를 포함할 수 있다.
증착물질공급부(421)는 증착물질을 수납할 수 있으며, 증착물질을 소스부(422)에 제공할 수 있다. 이때, 증착물질공급부(421)는 챔버(410)의 외부 또는 내부에 배치될 수 있다. 이러한 경우 증착물질공급부(421)는 펌프 등을 포함함으로써 소스부(422)로 증착물질을 공급할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 증착물질공급부(421)가 챔버(410) 외부에 배치되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
소스부(422)는 챔버(410)의 내부에 배치되며, 증착물질공급부(421)와 연결되어 증착물질을 기화시키거나 승화시킬 수 있다. 이때, 소스부(422)는 증착물질이 수납되는 도가니와 도가니를 가열하는 히터를 포함할 수 있다.
노즐부(423)는 소스부(422)와 연결될 수 있다. 이때, 노즐부(423)는 배관 등을 통하여 소스부(422)와 연결될 수 있다. 노즐부(423)는 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이때, 노즐부(423)는 직사각기둥 형태로 형성될 수 있다. 이러한 경우 노즐부(423)의 장변 부분은 제3방향(예를 들면, 도 3의 z축 방향)에 대해서 비스듬히 배치될 수 있다. 이때, 노즐부(423)가 틸팅된 각도는 마스크 조립체(450)가 틸팅된 각도와 동일 또는 유사할 수 있다. 이러한 노즐부(423)는 증착물질이 분사되는 분사부(423-1)를 포함할 수 있다. 이때, 분사부(423-1)는 원형의 홀 형태일 수 있다. 다른 실시예로서 도면에 도시되어 있지는 않지만 긴 슬롯 형태의 홀일 수 있다. 또 다른 실시에로서 도면에 도시되어 있지는 않지만 분사부(423-1)는 노즐부(423)의 외면으로부터 돌출되는 형태를 갖는 것도 가능하다.
압력조절부(460)는 챔버(410)에 연결되어 챔버(410) 내부의 압력을 조절할 수 있다. 이때, 압력조절부(460)는 챔버(410)에 연결된 배관(461) 및 배관(461)에 배치된 펌프(462)를 포함할 수 있다.
제2반전부(5)는 증착부(4)에서 인출된 캐리어(710)를 반전시킬 수 있다. 이때, 제2반전부(5)는 제1반전부(2)와 동일 또는 유사할 수 있다.
언로딩부(6)는 제2반전부(5)에서 반전된 캐리어(710)에서 디스플레이 기판(DS)을 분리하여 외부로 반출시킬 수 있다. 이때, 언로딩부(6)의 내부 또는 외부에는 별도의 로봇암 등이 배치됨으로써 디스플레이 기판(DS)을 이동시킬 수 있다.
마스크조립체로딩부(3)는 마스크 조립체(450)를 일시적으로 저장한 후 마스크 조립체(450)를 마스크조립체로딩부(3)에서 증착부(4)로 이동시킬 수 있다. 이때, 마스크조립체로딩부(3)는 이송부(3-1)를 구비할 수 있다. 이러한 경우 이송부(3-1)는 로봇암, 셔틀 등의 형태일 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 이송부(3-1)가 로봇암 형태인 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
선형구동부(7)는 로딩부(1), 제1반전부(2), 증착부(4), 제2반전부(5), 언로딩부(6)에 개별적으로 배치될 수 있다. 이때, 로딩부(1), 제1반전부(2), 증착부(4), 제2반전부(5), 언로딩부(6) 각각에 배치되는 선형구동부(7)의 끝단은 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 이러한 경우 각 선형구동부(7) 사이의 간격은 캐리어(710)가 이동 가능한 정도의 거리일 수 있다.
상기와 같은 선형구동부(7)는 자기부상 형태일 수 있다. 예를 들면, 선형구동부(7)는 전자석 또는 자석 형태의 레일을 포함할 수 있다. 또한, 선형구동부(7)는 레일을 따라 이동하는 운동블록(8)을 포함할 수 있다. 이러한 운동블록(8)은 캐리어(710)와 연결될 수 있다. 이때, 운동블록(8)과 캐리어(710) 사이에는 캐리어(710)를 회전시키거나 캐리어(710)를 틸팅시키는 구동부가 배치될 수 잇다.
상기와 같은 캐리어(710)는 캐리어ESC(Electrostatic Chuck) 등과 같은 정전척을 포함할 수 있다. 또한, 캐리어(710)는 도면에 도시되어 있지는 않지만 무선충전모듈과, 2차전지 등을 포함할 수 있다.
자기력생성부(720)는 전자석 형태일 수 있다. 이때, 자기력생성부(720)는 적어도 하나가 구비될 수 있다. 특히 자기력생성부(720)가 복수개 구비되는 경우, 복수개의 자기력생성부(720)는 일렬로 배열될 수 있다. 또한, 복수개의 자기력생성부(720)는 캐리어(710)의 높이 방향으로 배열될 수 있다. 이를 통하여 자기력생성부(720)는 마스크 조립체(450)의 측면 부분을 디스플레이 기판(DS)에 밀착하도록 자기력을 제공할 수 있다. 또한, 자기력생성부(720)는 마스크 조립체(450)의 상부와 하부에 일렬로 배열되지 않음으로써 틸팅된 마스크 조립체(450)의 틸팅 각도가 변하는 것을 방지할 수 있다.
자기력생성부(720)는 서로 이격되도록 배치된 제1자기력생성부(721)와 제2자기력생성부(722)를 포함할 수 있다. 이때, 제1자기력생성부(721)와 제2자기력생성부(722)는 서로 평행하게 배열될 수 있다.
상기와 같은 자기력생성부(720)는 위치조절부(730)와 연결될 수 있다. 이때, 위치조절부(730)는 자기력생성부(720)와 연결되는 실린더, 리니어모터 등을 포함할 수 있다. 또한, 위치조절부(730)는 각 자기력생성부(720)에 개별적으로 연결하거나 복수개의 자기력생성부(720)를 동시에 연결하는 것도 가능하다. 상기와 같은 경우 위치조절부(730)는 자기력생성부(720)의 위치를 가변시킴으로써 캐리어(710)와 자기력생성부(720) 사이의 간격을 조절할 수 있다.
상기와 같은 자기력생성부(720)과 위치조절부(730)는 챔버(410)의 내부에 배치될 수 있다.
상기와 같은 표시 장치의 제조장치(10)는 상기에 한정되는 것은 아니며, 제1반전부(2)와 제2반전부(5)가 배치되지 않거나 마스크조립체로딩부(3)가 하나만 구비되는 것도 가능하다. 특히 제1반전부(2)와 제2반전부(5)가 배치되지 않는 경우 로딩부(1), 증착부(4) 및 언로딩부(6)는 서로 순차적으로 연결될 수 있다. 다른 실시예로서 표시 장치의 제조장치(10)는 증착부(4)만 포함하거나 증착부(4)와 마스크조립체로딩부(3)만 포함하는 것도 가능하다. 또 다른 실시예로서 표시 장치의 제조장치(10)는 증착부(4)가 다른 장비와 연결되는 형태를 갖는 것도 가능하다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 표시 장치의 제조장치(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 형성되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
한편, 표시 장치의 제조장치(10)를 통하여 표시 장치를 제조하는 경우 디스플레이 기판(DS)을 제작하여 로딩부(1)를 통하여 캐리어(710)에 고정시킬 수 있다. 이때, 디스플레이 기판(DS)은 도 7에서 후술할 기판(BS)으로부터 화소정의막(323)까지 적층된 형태, 기판(BS)으로부터 제1기능층(332a)까지 적층된 형태 또는 기판(BS)으로부터 발광층(332b)까지 적층된 형태일 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 디스플레이 기판(DS)은 기판(BS)으로부터 제1기능층(332a)까지 적층된 형태인 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
디스플레이 기판(DS)이 부착된 캐리어(710)는 로딩부(1)에서 제1반전부(2)로 이동할 수 있다. 제1반전부(2)에서 캐리어(710)가 반전될 수 있다. 캐리어(710)는 제1반전부(2)에서 증착부(4)로 이동할 수 있다.
증착부(4)에 캐리어(710)가 이송되기 전 또는 캐리어(710)가 이송된 후 마스크조립체로딩부(3)는 마스크 조립체(450)를 증착부(4)로 이송할 수 있다. 이때, 로딩부(1)는 마스크 조립체(450)를 챔버(410)의 하면에 수직한 직선에 대해서 틸팅된 상태로 지지유닛(SU)에 배치할 수 있다. 이러한 경우 마스크 조립체(450)는 지지유닛(SU)에 틸팅된 상태로 배치될 수 있다.
마스크 조립체(450)의 하중으로 인한 변형은 상기와 같이 마스크 조립체(450)를 배치하는 경우가 마스크 조립체를 챔버(410)의 하면에 완전히 수평하게 배치하는 경우보다 작을 수 있다. 뿐만 아니라 마스크 조립체(450)를 챔버(410)의 하면에 대해서 수직하게 배치하는 경우와 비교하여 마스크 조립체(450)의 변형이 일정한 범위에 있으므로 증착품질이 향상될 수 있다. 즉, 마스크 조립체(450)를 챔버(410)의 하면에 수평하게 배치하는 경우 마스크 조립체(450)의 각 구성요소들의 하중에 의하여 마스크 시트(453)의 중앙 부분이 쳐질 수 있다. 이러한 경우 마스크 시트(453)를 통과한 증착물질이 디스플레이 기판(DS)에 정밀한 패턴으로 증착되지 못할 수 있다. 또한, 마스크 조립체(450)를 챔버(410)의 하면에 대해서 수직하게 배치하는 경우 마스크 프레임(451)의 상단 부분이 휘어짐으로써 마스크 시트(453)를 지지하지 못하여 디스플레이 기판(DS)에 증착물질을 정밀한 패턴으로 증착하지 못할 수 있다. 그러나 마스크 조립체(450)를 챔버(410)의 하면에 대해서 틸팅시킨 상태에서 증착을 수행하면 상기와 같은 문제가 저감됨으로써 정밀한 패턴으로 증착물질을 디스플레이 기판(DS)에 증착하는 것이 가능하다.
캐리어(710)가 챔버(410) 내부에 진입한 후 캐리어(710)는 디스플레이 기판(DS)을 마스크 조립체(450)와 같이 틸팅된 상태로 배치시킬 수 있다. 예를 들면, 운동블록(8)에 배치된 구동부(9)를 통하여 캐리어(710)를 회전시킬 수 있다.
상기와 같은 경우 캐리어(710), 디스플레이 기판(DS) 및 마스크 조립체(450)는 챔버(410)의 하면에 수직한 방향에 대해서 틸팅된 상태를 유지할 수 있다. 이때, 캐리어(710), 디스플레이 기판(DS) 및 마스크 조립체(450) 각각이 챔버(410)의 하면에 수직한 방향에 대해서 틸팅된 각도는 서로 동일하거나 거의 동일할 수 있다.
디스플레이 기판(DS)과 마스크 조립체(450)가 서로 마주보도록 배치되면 위치조절부(730)를 작동시켜 자기력생성부(720)를 캐리어(710)의 후면에 자기력생성부(720)와 최대한 근접하도록 배치할 수 있다. 이후 자기력생성부(720)를 작동시켜 마스크 조립체(450)를 디스플레이 기판(DS)으로 밀착시킬 수 있다. 이때, 자기력생성부(720)는 마스크 프레임(451)에 자기력을 제공함으로써 마스크 시트(453)를 디스플레이 기판(DS) 측으로 밀착시킬 수 있다.
상기의 과정이 완료되면, 증착원(420)을 작동시켜 증착물질을 디스플레이 기판(DS)으로 공급할 수 있다. 이때, 자기력생성부(720)는 자기력을 생성함으로써 마스크 조립체(450)를 디스플레이 기판(DS)에 밀착시킬 수 있다. 이러한 경우 도 2에 도시된 것과 같이 마스크 조립체(450), 캐리어(710), 디스플레이 기판(DS), 지지유닛(SU)는 서로 이격되는 것이 아니라 마스크 조립체(450)와 디스플레이 기판(DS)이 밀착하는 형태로 배열될 수 있다.
증착물질을 마스크 시트(453)의 패턴개구(453-1)를 통과하여 디스플레이 기판(DS)에 증착될 수 있다. 예를 들면, 도 7의 화소정의막의 개구된 영역에 배치될 수 있다. 이때, 복수개의 패턴개구(453-1)를 통과한 증착물질은 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기의 과정의 완료되면 캐리어(710)는 다시 회전한 후 선형구동부(7)의 작동에 따라 증착부(4)에서 제2반전부(5)로 이동될 수 있다. 이후 캐리어(710)는 제2반전부(5)에서 캐리어(710)를 반전된 후 캐리어(710)는 언로딩부(6)로 이동할 수 있다. 언로딩부(6)에서는 증착이 완료된 디스플레이 기판(DS)을 외부로 인출할 수 있다. 이후 디스플레이 기판(DS) 상에 다른 층들을 배치하여 표시 장치를 제조할 수 있다.
상기와 같은 표시 장치의 제조장치(10) 및 표시 장치의 제조방법은 변형이 최소화된 마스크 조립체(450)를 사용함으로써 정밀한 패턴으로 증착물질을 디스플레이 기판(DS)에 증착시키는 것이 가능하다.
표시 장치의 제조장치(10) 및 표시 장치의 제조방법은 선명한 이미지를 구현하는 표시 장치를 제조하는 것이 가능하다.
마스크 조립체(450)의 틸팅 각도에 따라 PPA(Pixel Position Accuracy)가 가변할 수 있다. 이때, PPA가 틸팅 각도에 따라 급변하는 경우 증착물질이 정확한 위치에 증착되지 못함으로써 제조가 완료된 표시 장치의 화소가 발광하지 못하거나 동일한 색을 발광하는 화소 각각의 평면 면적이 서로 상이해짐으로써 표시 장치의 화질이 선명하지 못하는 문제가 발생할 수 있다. 또한, PPA가 급변하는 경우 증착 품질이 균일하지 못함으로써 반복하여 증착하는 경우 서로 다른 품질의 표시 장치가 제조될 수 있다. 즉, PPA는 작을수록 좋으나 PPA가 급변하지 않는 것이 필요하다. 그러나 마스크 조립체(450)의 틸팅각도가 3°미만인 경우 마스크 조립체(450)의 틸팅 각도에 따라 PPA가 급격하게 가변하는 구간이 발생할 수 있다. 즉, 마스크 조립체(450)의 틸팅각도가 3°미만인 경우 자기력생성부(720)에 의한 자기력으로 인하여 마스크 조립체(450) 전체가 캐리어(710) 측으로 이동함으로써 마스크 조립체(450)의 틸팅각도가 가변하거나 마스크 프레임(451)의 상단이 캐리어(710) 측을 휘어지는 등과 같은 문제가 발생할 수 있다. 이러한 경우 디스플레이 기판(DS)의 일면과 마스크 조립체(450)의 일면 사이가 서로 평행하지 않음으로써 디스플레이 기판(DS)에 증착되는 증착물질의 패턴이 패턴개구(453-1)의 패턴과 상이해지는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 마스크 조립체(450)의 틸팅각도는 3°이상인 것이 필요하다.
또한, 마스크 조립체(450)의 틸팅각도가 3°미만인 경우 마스크 프레임(451)의 변형이 50㎛를 초과하여 발생할 수 있다. 이러한 경우 마스크 프레임(451)의 변형으로 인하여 마스크 시트(453)가 초기와 상이해질 수 있다. 즉 마스크 시트(453)는 마스크 프레임(451)에 인장된 상태로 고정되므로 마스크 프레임(451)이 변형되는 경우 마스크 시트(453)도 변형이 발생할 수 있다. 이때, 마스크 프레임(451)의 변형되는 정도에 따라 마스크 시트(453)의 변형되는 정도도 가변할 수 있다. 이러한 경우 마스크 프레임(451)의 변형 정도는 마스크 프레임(451)이 초기의 외면의 위치와 마스크 프레임(451)의 초기의 외면의 위치로부터 위치가 변한 마스크 프레임(451)의 외면 부분의 위치 사이의 거리를 의미할 수 있다.
상기와 같은 변형은 지지부재(452)에서도 동일하게 적용될 수 있다. 이때, 지지부재(452)가 가변하는 정도에 따라 마스크 프레임(451)이 변형될 수 있다. 예를 들면, 지지부재(452)는 가변 정도는 최대 250㎛를 초과하지 않아야 한다. 이러한 경우 지지부재(452)의 가변 정도가 최대 250㎛를 초과하는 경우 마스크 프레임(451)의 하중으로 인한 마스크 프레임(451)의 변형을 지지부재(452)가 지지하지 못할 수 있다. 이러한 경우 마스크 프레임(451)을 과도하게 변형됨으로써 마스크 시트(453)도 변형시킬 수 있다. 상기와 같은 경우 지지부재(452)의 가변 정도는 지지부재(452)가 평평한 상태를 유지할 때와 마스크 조립체(450)를 틸팅 각도로 유지할 때 지지부재(452)의 일부분이 변형된 거리를 의미할 수 있다. 특히 지지부재(452)의 가변 정도는 지지부재(452)가 하중 등으로 인하여 초기 위치와 상이한 위치에 배치되는 지지부재(452)의 일 지점 중 최대값을 의미할 수 있다. 지지부재(452)의 가변은 마스크 조립체(450)의 틸팅각도가 14°를 초과하는 경우 250㎛를 초과할 수 있다. 따라서 마스크 조립체(450)는 3°이상이면서 14°이하의 범위 내의 틸팅각도로 배치하여야 정밀한 패턴을 갖는 화소를 포함하는 표시 장치의 제조가 가능하다.
마스크 조립체(450)의 틸팅각도를 3°미만으로 하는 경우 마스크 조립체(450)가 지지유닛(SU)에서 어느 정도 캐리어(710) 측으로 이동하는지를 확인할 수 있다. 즉, 마스크 조립체(450)를 지지유닛(SU)에 배치한 초기 위치에서 자기력생성부(720)를 작동시키는 경우 마스크 조립체(450)의 상단이 캐리어(710) 측으로 이동할 수 있다. 이때, 마스크 조립체(450)의 틸팅각도를 3°미만인 경우 마스크 조립체(450)의 상단이 캐리어(710) 측으로 이동함으로써 마스크 조립체(450)의 초기 위치와 자기력생성부(720)가 작동할 때 마스크 조립체(450)의 위치가 동일해지지 않을 수 있다. 이러한 경우 패턴개구(453-1)를 통과하는 증착물질은 패턴개구(453-1)를 정확하게 통과하지 못하거나 패턴개구(453-1)와 대응되는 위치가 아닌 다른 부분에 증착됨으로써 제조된 표시 장치의 화질이 선명하지 못할 수 있다.
도 4a 내지 도 4h는 도 3에 도시된 마스크 조립체의 일부를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 4a 내지 도 4h를 참고하면, 마스크 프레임(451)의 경우 중앙 부분에 상기에서 설명한 것과 같이 개구영역(451-1)가 배치될 수 있다. 이러한 경우 마스크 시트(453)와 접촉하는 마스크 프레임(451) 부분은 평평한 평면 형태일 수 있다. 이때, 개구영역(451-1)의 경계면은 경사지게 형성될 수 있다. 예를 들면, 개구영역(451-1)의 경계면의 두께는 도 2에 도시된 증착원(420)을 마주보는 마스크 프레임(451)의 일면(이하에서는 설명의 편의를 위하여 마스크 프레임(451)의 제1면으로 지칭한다.)으로부터 도 2에 도시된 디스플레이 기판(DS)을 마주보는 마스크 프레임(451)의 다른 면(예를 들면, 마스크 시트(453)가 접촉하는 마스크 프레임(451)의 일면, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 마스크 프레임(451)의 제2면으로 지칭한다.)으로 갈수록 작아질 수 있다. 이때, 개구영역(451-1)의 경계면의 두께는 도 2에 도시된 증착원(420)을 마주보는 마스크 프레임(451)의 일면에서 수직한 방향으로 도 2에 도시된 증착원(420)을 마주보는 마스크 프레임(451)의 일면으로부터 도 2에 도시된 디스플레이 기판(DS)을 마주보는 마스크 프레임(451)의 다른 면까지 측정된 거리일 수 있다.
상기와 같은 경우 마스크 프레임(451)의 제2면이 평평하지 않고 단차지게 형성되는 경우 마스크 시트(453)를 마스크 프레임(451)에 부착하고 마스크 시트(453)의 끝단을 절단할 때 발생하는 모멘트에 의해 마스크 프레임(451)의 변형이 발생할 수 있다. 또한, 상기와 같은 마스크 프레임(451)의 변형 이외에도 마스크 프레임(451)의 하중으로 인한 변형이 더해짐으로써 마스크 프레임(451)이 초기 형상에 비해 많은 변형이 발생할 수 있다. 이때, 마스크 프레임(451)의 변형으로 인하여 마스크 시트(453)의 변형이 발생하거나 마스크 시트(453)에 가해지는 인장력이 변함으로써 패턴개구(453-1)의 위치가 기 설정된 위치에 대응되지 못하는 문제가 발생할 수 있다. 그러나 상기와 같이 마스크 프레임(451)의 제2면이 평평한 경우 상기와 같은 문제가 발생하지 않을 수 있다.
상기와 같은 경우 마스크 프레임(451)의 제2면에는 지지부재(미도시)가 배치될 수 있다. 예를 들면, 제1지지부재(미도시)는 마스크 시트(453)의 길이 방향에 대해서 수직한 방향으로 배치되고, 제2지지부재(미도시)는 마스크 시트(453)의 길이 방향에 대해서 평행한 방향으로 배치될 수 있다. 이러한 경우 마스크 시트(453)가 복수개 구비되는 경우 상기 제2지지부재는 서로 인접하는 마스크 시트(453) 사이에 배치될 수 있다.
도 4b를 참고하면, 마스크 프레임(451)의 제1면에는 그루브(451-3)가 배치될 수 있다. 이때, 그루브(451-3)의 형태 및 개수는 다양할 수 있다. 예를 들면, 그루브(451-3)의 평면 형상은 원형, 다각형 또는 별 모양 등의 비정형상을 포함할 수 있다.
도 4c를 참고하면, 마스크 프레임(451)의 제1면에는 복수개의 그루브(451-3)가 배치될 수 있다. 이때, 복수개의 그루브(451-3)는 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 이때, 도면에 도시되어 있지는 않지만 그루브(451-3)의 개수는 2개인 경우 뿐만 아니라 2개를 초과할 수 있다. 상기와 같은 경우 각 그루브(451-3)의 형태는 서로 동일하거나 서로 상이할 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 복수개의 그루브(451-3)는 제1그루브(451-3a)아 제2그루브(451-3b)를 포함하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
도 4d와 도 4e를 참고하면, 제1그루브(451-3a)와 제2그루브(451-3b)는 서로 동일한 평면 형상을 가질 수 있다. 이때, 서로 평행한 제1그루브(451-3a)의 단면의 제1폭(w1)과 제2그루브(451-3b)의 단면의 제2폭(w2)은 서로 상이하게 형성될 수 있다. 예를 들면, 제1폭(w1)은 도 4d에 도시된 것과 같이 제2폭(w2)보다 클 수 있다. 제1폭(w1)은 도 4e에 도시된 것과 같이 제2폭(w2)보다 작을 수 있다. 이때, 제1그루브(451-3a)의 단면의 깊이와 제2그루브(451-3b)의 단면의 깊이는 서로 동일할 수 있다.
도 4g와 도 4f를 참고하면, 제1그루브(451-3a)와 제2그루브(451-3b)는 서로 동일한 평면 형상을 가질 수 있다. 이때, 서로 평행한 제1그루브(451-3a)의 단면의 제1깊이(H1)와 제2그루브(451-3b)의 단면의 제2깊이(H2)는 서로 상이하게 형성될 수 있다. 예를 들면, 제1깊이(H1)는 도 4f에 도시된 것과 같이 제2깊이(H2)보다 클 수 있다. 제1깊이(H1)는 도 4g에 도시된 것과 같이 제2깊이(H2)보다 작을 수 있다. 이때, 제1그루브(451-3a)의 단면의 폭과 제2그루브(451-3b)의 단면의 폭은 서로 동일할 수 있다.
도면에 도시되어 있지는 않지만 제1그루브(451-3a)와 제2그루브(451-3b)는 서로 동일한 평면 형상을 가질 때, 서로 평행한 제1그루브(451-3a)의 단면의 제1깊이(H1) 및 제1폭(w1)과 제2그루브(451-3b)의 단면의 제2깊이(H2) 및 제2폭(w2)은 각각 서로 상이한 것도 가능하다.
도 4h를 참고하면, 제1그루브(451-3a)와 제2그루브(451-3b)는 단면 형상이 서로 상이할 수 있다. 예를 들면, 제1그루브(451-3a)의 내면과 제2그루브(451-3b)의 내면은 경사지게 형성될 수 있다. 이러한 경우 제1그루브(451-3a)의 내면의 경사와 제2그루브(451-3b)의 내면의 경사는 서로 반대 방향일 수 있다. 도면에 도시되어 있지는 않지만 제1그루브(451-3a)의 평면 형상, 폭, 깊이는 각각 제2그루브(451-3b)의 평면 형상, 폭, 깊이 각각과 서로 상이한 것도 가능하다. 도 4i는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마스크 조립체의 마스크 프레임을 개략적으로 보여주는 정면도다.
도 4i를 참고하면, 마스크 프레임(451)은 마스크 시트(미도시)가 접촉하는 일면이 평평할 수 있다. 이때, 마스크 프레임(451)의 단면은 상기 도 4a 내지 도 4h에 도시된 것과 동일 또는 유사할 수 있다.
상기와 같은 마스크 프레임(451)은 사각형 형태의 개구영역(451-1)를 포함할 수 있다. 이때, 개구영역(451-1)의 모서리 부분은 라운드지게 형성될 수 있다. 예를 들면, 개구영역(451-1)의 모서리 부분은 제1반지름(R1)인 원의 일부의 형태일 수 있다. 이러한 경우 개구영역(451-1)의 모서리 부분이 라운드지게 형성됨으로써 개구영역(451-1) 모서리 부분에 응력이 집중되는 것을 방지할 수 있다.
마스크 프레임(451)은 직사각형 또는 정사각형 형태일 수 있다. 이때, 마스크 프레임(451)의 일변의 폭은 서로 상이할 수 있다. 예를 들면, 마스크 프레임(451)의 상측에 배치된 일부분의 제1마스크프레임폭(WD1)은 마스크 프레임(451)의 측면에 배치된 다른 부분의 제2마스크프레임폭(WD2)과 동일할 수 있다. 또한, 마스크 프레임(451)의 하측에 배치된 또 다른 부분의 제3마스크프레임폭(WD3)은 제1마스크프레임폭(WD1)과 제2마스크프레임폭(WD2)보다 클 수 있다. 이때, 마스크 프레임(451)은 수직하게 배열되는 경우 제3마스크프레임폭(WD3)인 마스크 프레임(451) 부분이 지지블록에 배치될 수 있다.
상기와 같은 마스크 프레임(451)은 수직하게 배열하는 경우에도 상기와 같이 마스크 프레임(451)의 하측 부분이 다른 부분보다 폭이 큼으로써 하중으로 인한 마스크 프레임(451)의 변형을 저감시킬 수 있다.
도 4j는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마스크 조립체의 마스크 프레임을 개략적으로 보여주는 정면도다.
도 4j를 참고하면, 마스크 조립체(미도시)의 마스크 프레임(451)은 평면 형상이 사다리꼴 형태일 수 있다. 이때, 마스크 프레임(451)은 지지블록에 지지되는 부분인 마스크 프레임(451)의 하측의 폭이 마스크 프레임(451)의 상측의 폭보다 클 수 있다. 이러한 경우 마스크 프레임(451)의 측면은 상측에서 하측으로 올수록 폭이 커질 수 있다. 예를 들면, 개구영역(451-1)의 내면에서 마스크 프레임(451)의 측면의 상측 부분 테두리까지 측정된 상부폭(L1)은 개구영역(451-1)의 내면에서 마스크 프레임(451)의 측면의 하측 부분 테두리까지 측정된 하부폭(L2)보다 작을 수 있다. 이때, 마스크 프레임(451)의 측면은 경사진 형태일 수 있다.
상기와 같은 경우 개구영역(451-1)의 모서리는 도 4i에 도시된 바와 유사하게 제2반지름(R2)을 갖도록 라운드질 수 있다. 이때, 개구영역(451-1)는 직사각형 또는 정사각형 형태이면서 모서리가 라운드진 형태일 수 있다.
상기와 같은 경우 마스크 프레임(451)의 상측의 폭인 제1마스크프레임폭(WD1)과 마스크 프레임(451)의 하측의 폭인 제3마스크프레임폭(WD3)이 서로 상이할 수 있다. 특히 제1마스크프레임폭(WD1)은 제2마스크프레임폭(WD2)보다 작을 수 있다.
상기와 같은 경우 마스크 프레임(451)의 하측 부분이 견고해질 뿐만 아니라 마스크 프레임(451)을 지면 또는 지면에 평행한 평면에 대해서 틸팅시켜 배치하는 경우에도 마스크 조립체의 하중을 지지할 수 있다. 이로 인하여 마스크 프레임(451)의 변형 정도를 저감시키는 것이 가능하다.
도 5a 내지 도 5c는 도 3에 도시된 마스크 조립체를 제조하는 순서를 개략적으로 보여주는 정면도다.
도 5a를 참고하면, 마스크 조립체(450)를 제작하기 위하여 마스크 프레임(451)을 제조스테이지(ST)에 배치할 수 있다. 이때, 제조스테이지(ST)에는 스테이지블록(SM)이 배치되어 마스크 프레임(451)을 지지할 수 있다. 이러한 경우 제조스테이지(ST)는 지면 또는 지면에 평행한 평면에 대해서 수직하게 배치되거나 틸팅된 상태로 배치될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제조스테이지(ST)는 지면에 평행한 평면에 대해서 수직하게 배치되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
도 5b를 참고하면, 마스크 프레임(451)에 지지부재(452)를 배치할 수 있다. 이때, 제1지지부재(452-1) 및 제2지지부재(452-2)는 서로 교차하는 지점에서 서로 결합할 수 있다. 다른 실시예로서 제1지지부재(452-1) 및 제2지지부재(452-2)는 일체로 형성되는 것도 가능하다. 또 다른 실시예로서 제1지지부재(452-1) 및 제2지지부재(452-2)는 서로 결합하지 않고 개별적으로 마스크 프레임(451)에 고정되는 것도 가능하다.
상기와 같이 제1지지부재(452-1)와 제2지지부재(452-2)가 배치되면, 개구영역(451-1)가 복수개의 영역으로 구분될 수 있다.
도 5c를 참고하면, 제1지지부재(452-1)와 제2지지부재(452-2)가 마스크 프레임(451) 상에 배치되면 마스크 시트(453)를 인장시킨 상태에서 배치할 수 있다. 이때, 마스크 시트(453)가 하나로 형성되는 경우 마스크 시트(453)는 사각형으로 형성될 수 있으며, 마스크 시트(453)의 각 변을 클램프유닛(CP)으로 잡아당긴 상태에서 마스크 시트(453)의 각 변에 용접을 수행하여 마스크 시트(453)를 마스크 프레임(451)에 고정시킬 수 있다. 다른 실시예로서 마스크 시트(453)가 복수개 구비되는 경우, 마스크 시트(453)는 직사각형 형태이므로 마스크 시트(453)의 장변의 끝단을 클램프유닛(CP)으로 파지하여 마스크 시트(453)를 길이 방향으로 인장시킬 수 있다. 이후 마스크 시트(453)의 끝단을 마스크 프레임(451)에 용접 등을 통하여 고정시킬 수 있다. 이때, 마스크 시트(453)는 인장된 상태로 마스크 프레임(451)에 고정될 수 있다.
마스크 시트(453)를 마스크 프레임(451)에 부착한 후 마스크 시트(453)의 끝단을 별도의 절단유닛을 통하여 절단할 수 있다. 예를 들면, 도 5c에 도시된 것과 같이 마스크 프레임(451)의 테두리에 대응되는 부분에 배치된 마스크 시트(453)를 절단선(CL)을 따라 절단할 수 있다.
마스크 시트(453)의 끝단이 절단되는 경우 마스크 조립체(450)가 완성될 수 있다. 이를 통하여 마스크 시트(453)를 실제 마스크 조립체(450)가 사용되는 환경과 유사한 환경에서 마스크 프레임(451)에 고정시키는 것이 가능하다.
도 6은 일반적인 마스크 프레임과 본 발명의 실시예들에 따른 마스크 프레임 각각에 측면 외력을 가하기 위한 실험 방법을 보여주는 정면도이다. 도 7은 도 6에 도시된 일반적인 마스크 프레임의 일부와 본 발명의 실시예들에 따른 마스크 프레임의 일부를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 6 및 도 7을 참고하면, 일반적인 마스크 프레임(MB)의 제1면은 단차지게 형성될 수 있다. 예를 들면, 마스크 프레임(451)의 제1면은 마스크 시트(미도시)가 접촉하는 돌기부(MB-1)를 포함할 수 있다. 반면, 본 발명의 실시예들에 따른 마스크 조립체의 마스크 프레임(451)의 제1면은 평평하게 배치되 수 있다.상기와 같은 경우 마스크 프레임(451)을 지면 또는 지면에 평행한 평면에 대해서 수직하게 배치하거나 틸팅된 상태로 배치한 후 마스크 프레임(451)의 측면에서 힘(F)을 가할 수 있다. 예를 들면, 힘(F)은 대략 5Kgf의 크기일 수 있다. 이러한 경우 일반적인 마스크 프레임(MB)의 변형 정도와 본 발명의 실시예들에 따른 마스크 프레임(451)의 변형 정도를 비교하면 일반적인 마스크 프레임(MB)은 대략 21.6㎛ 정도 변형이 발생하고, 본 발명의 실시예들에 따른 마스크 프레임(451)은 대략 0.1㎛ 정도 변형될 수 있다. 이때, 각 경우에 따른 마스크 프레임의 변형 정도는 각 마스크 프레임의 최초 위치로부터 변형된 각 프레임의 변형 위치 사이의 거리 중 최대값일 수 있다. 이러한 경우 각 마스크 프레임의 변형 정도를 측정하는 지점은 마스크 프레임의 중심선일 수 있다. 예를 들면, 일반적인 마스크 프레임(MB)의 변형 정도의 기준은 일반적인 마스크 프레임(MB)의 중심선인 제1중심선(CEL1)이 초기 위치에서 이동한 정도를 의미할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들에 따른 마스크 프레임(451)의 중심선인 제2중심선(CEL2)이 초기 위치에서 이동한 정도를 의미할 수 있다.
따라서 본 발명의 실시예들에 따른 마스크 프레임(451)이 일반적인 마스크 프레임(MB)보다 측면 외력에 의한 변형이 저감될 수 있다.
도 8은 일반적인 마스크 프레임과 본 발명의 실시예들에 따른 마스크 프레임 각각이 제조스테이지에 안착된 모습을 개략적으로 보여주는 정면도이다.
도 8을 참고하면, 일반적인 마스크 프레임(MB)과 본 발명의 실시예들에 따른 마스크 프레임(451)을 제조스테이지의 스테이지블록(SM) 상에 배치할 수 있다. 이때, 스테이지블록(SM)은 서로 이격되도록 배치될 수 있으며, 복수개의 스테이지블록(SM) 중 하나와 복수개의 스테이지블록(SM) 중 다른 하나가 서로 상이한 높이에 배치될 수 있다. 예를 들면, 복수개의 스테이지블록(SM) 중 하나가 복수개의 스테이지블록(SM) 중 다른 하나보다 낮은 위치에 배치될 수 있다. 특히 복수개의 스테이지블록(SM) 중 하나가 복수개의 스테이지블록(SM) 중 다른 하나보다 일정 거리(Hs)만큼 낮은 위치에 배치될 수 있다.
상기와 같은 경우 일반적인 마스크 프레임(MB)과 본 발명의 실시예들에 따른 마스크 프레임(451)의 특정 위치의 변형 여부를 측정할 수 있다. 예를 들면, 일반적인 마스크 프레임(MB)의 변형 정도는 일반적인 마스크 프레임(MB)의 제1중심선(CEL1)이 초기 위치에 비하여 이동한 정도를 의미할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들에 따른 마스크 프레임(451)의 변형 정도는 본 발명의 실시예들에 따른 마스크 프레임(451)의 제2중심선(CEL2)이 초기 위치에 비하여 이동한 정도를 의미할 수 있다.
이러한 경우 제1중심선(CEL1)의 위치 변화 정도는 도 8을 기준으로 제1중심선(CEL1)의 초기 위치를 기준으로 좌측 방향으로 101.6㎛일 수 있으며, 제2중심선(CEL2)의 위치 변화 정도는 제2중심선(CEL2)의 초기 위치를 기준으로 도 8의 우측 방향으로 4.8㎛일 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들에 따른 마스크 프레임(451)의 경우 일반적인 마스크 프레임(MB)보다 변형 정도가 작을 수 있다.
도 9는 일반적인 마스크 프레임과 본 발명의 실시예들에 따른 마스크 프레임 각각이 제조스테이지에 안착된 모습을 개략적으로 보여주는 정면도이다.
도 9를 참고하면, 일반적인 마스크 프레임(MB)과 본 발명의 실시예들에 따른 마스크 프레임(451)을 제조스테이지의 스테이지블록(SM) 상에 배치할 수 있다. 이때, 스테이지블록(SM)은 도 8에 도시된 것과 반대로 복수개의 스테이지블록(SM) 중 하나가 복수개의 스테이지블록(SM) 중 다른 하나보다 높은 위치에 배치될 수 있다. 특히 복수개의 스테이지블록(SM) 중 하나가 복수개의 스테이지블록(SM) 중 다른 하나보다 일정 거리(Hs)만큼 높은 위치에 배치될 수 있다.
상기와 같은 경우 일반적인 마스크 프레임(MB)과 본 발명의 실시예들에 따른 마스크 프레임(451)의 특정 위치의 변형 여부를 측정할 수 있다. 예를 들면, 각 마스크 프레임의 변형 정도를 측정하는 지점은 마스크 프레임의 중심선일 수 있다.
이러한 경우 일반적인 마스크 프레임(MB)의 제1중심선(CEL1)의 위치 변화 정도는 제1중심선(CEL1)의 초기 위치를 기준으로 도 9를 기준으로 우측 방향으로 49.7㎛일 수 있으며, 본 발명의 실시예들에 따른 마스크 프레임(451)의 제2중심선(CEL2)의 위치 변화 정도는 제2중심선(CEL2)의 초기 위치를 기준으로 도 8의 좌측 방향으로 5.3㎛일 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들에 따른 마스크 프레임(451)의 경우 일반적인 마스크 프레임(MB)보다 변형 정도가 작을 수 있다.
따라서 상기와 같이 마스크 조립체(450)가 마스크 시트(453)와 접촉하는 마스크 프레임(451)의 제1면이 평평하게 형성되는 경우 일반적인 마스크 프레임(MB)보다 변형이 잘 발생하지 않음으로써 마스크 조립체(450) 자체의 변형을 최소화할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 10을 참고하면, 일 실시예에서, 표시 장치(50)는 표시영역(DA)과 주변영역(PA)을 포함할 수 있다. 표시 장치(50)의 표시영역(DA)에는 표시요소들(예를 들면, 복수개의 화소)이 배치되어 이미지가 표시될 수 있고, 표시 장치(50)의 주변영역(PA)에는 표시요소들이 배치되지 않으므로 이미지가 표시되지 않을 수 있다. 도면에 도시되어 있지 않지만 표시요소들은 복수개의 화소(PX)일 수 있다. 이때, 복수개의 화소(PX)는 서로 이격되도록 표시영역(DA)에 배치될 수 있다. 일 실시예로서 복수개의 화소(PX) 중 일부, 복수개의 화소(PX) 중 다른 일부 및 복수개의 화소(PX) 중 다른 일부는 서로 상이한 색을 발광할 수 있다. 다른 실시예로서 복수개의 화소(PX)는 모두 동일한 색을 발광하는 것도 가능하다.
상기와 같은 표시 장치(50)는 표시영역(DA)과 표시영역(DA)에 인접하도록 배치된 주변영역(PA)의 일부를 포함하는 제1영역(1A), 주변영역(PA)에 배치되면서 벤딩되는 벤딩축(BAX)을 포함하는 벤딩영역(BA) 및 벤딩영역(BA)에 연결되며, 주변영역(PA)에 배치되어 단자들이 배치된 제2영역(2A)을 포함할 수 있다. 이때, 제1영역(1A)은 평평한 상태를 유지하거나 폴딩되는 영역일 수 있다.
일 실시예에서, 표시 장치(50)는 표시요소들을 포함할 수 있다. 이때, 표시요소들은 발광 소자(Emitting Diode)를 포함하는 발광 표시 장치일 수 있다. 일 실시예에서, 표시 장치(50)는 유기 발광층을 포함하는 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode)를 이용하는 유기 발광 표시 장치, 초소형 발광 다이오드(micro LED)를 이용하는 초소형 발광 표시 장치, 양자점 발광층을 포함하는 양자점 발광 소자(quantum dot light emitting diode)를 이용하는 양자점 발광 표시 장치, 또는 무기 반도체를 포함하는 무기 발광 소자를 이용하는 무기 발광 표시 장치일 수 있다.
일 실시예에서, 표시 장치(50)는 강성이 있어 쉽게 구부러지지 않는 리지드(rigid) 표시 장치 또는 유연성이 있어 쉽게 구부러지거나 접히거나 말릴 수 있는 플렉서블(flexible) 표시 장치일 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(50)은 접고 펼 수 있는 폴더블(foldable) 표시 장치, 표시면이 구부러진 커브드(curved) 표시 장치, 표시면 이외의 영역이 구부러진 벤디드(bended) 표시 장치, 말거나 펼 수 있는 롤러블(rollable) 표시 장치, 및 연신 가능한 스트레처블(stretchable) 표시 장치일 수 있다.
표시 장치(50)은 투명하게 구현되어 표시 장치(50)의 하면에 배치되는 사물이나 배경을 표시 장치(50)의 상면에서 볼 수 있는 투명 표시 장치일 수 있다. 또는, 표시 장치(50)은 표시 장치(50)의 상면의 사물 또는 배경을 반사할 수 있는 반사형 표시 장치일 수 있다.
일 실시예에서, 표시 장치(50)의 일측 가장자리에는 제1연성 필름(54)이 부착될 수 있다. 제1연성 필름(54)의 일측은 이방성 도전 필름(anisotropic conductive film)을 이용하여 표시 장치(50)의 일측 가장자리에 부착될 수 있다. 제1연성 필름(54)은 구부러질 수 있는 플렉서블 필름(flexible film)일 수 있다.
일 실시예에서, 표시 구동부(52)는 제1연성 필름(54) 상에 배치될 수 있다. 표시 구동부(52)는 제어 신호들과 전원 전압들을 인가 받고, 표시 장치(50)를 구동하기 위한 신호들과 전압들을 생성하여 출력할 수 있다. 표시 구동부(52)는 집적회로(integrated circuit, IC)로 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 제1연성 필름(54)의 타측에는 표시 회로 보드(51)가 부착될 수 있다. 제1연성 필름(54)의 타측은 이방성 도전 필름을 이용하여 표시 회로 보드(51)의 상면에 부착될 수 있다. 표시 회로 보드(51)는 구부러질 수 있는 연성 인쇄 회로 보드(flexible printed circuit board, FPCB), 단단하여 잘 구부러지지 않는 강성 인쇄 회로 보드(rigid printed circuit board, PCB), 또는 강성 인쇄 회로 보드와 연성 인쇄 회로 보드를 모두 포함하는 복합 인쇄 회로 보드일 수 있다.
일 실시예에서, 표시 회로 보드(51) 상에는 터치 센서 구동부(53)가 배치될 수 있다. 터치 센서 구동부(53)는 집적회로로 형성될 수 있다. 터치 센서 구동부(53)는 표시 회로 보드(51) 상에 부착될 수 있다. 터치 센서 구동부(53)는 표시 회로 보드(51)를 통해 표시 장치(50)의 터치스크린층의 터치 전극들에 전기적으로 연결될 수 있다.
표시 장치(50)의 터치스크린층은 저항막 방식, 정전 용량 방식 등 여러가지 터치 방식 중 적어도 하나를 이용하여 사용자의 터치 입력을 감지할 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(50)의 터치스크린층이 정전 용량 방식으로 사용자의 터치 입력을 감지하는 경우, 터치 센서 구동부(53)는 터치 전극들 중 구동 전극들에 구동 신호들을 인가하고, 터치 전극들 중 감지 전극들을 통해 구동 전극들과 감지 전극들 사이의 상호 정전 용량(mutual capacitance, 이하 "상호 용량"으로 칭함)들에 충전된 전압들을 감지함으로써, 사용자의 터치 여부를 판단할 수 있다. 사용자의 터치는 접촉 터치와 근접 터치를 포함할 수 있다. 접촉 터치는 사용자의 손가락 또는 펜 등의 물체가 터치스크린층 상에 배치되는 커버 부재에 직접 접촉하는 것을 가리킨다. 근접 터치는 호버링(hovering)과 같이, 사용자의 손가락 또는 펜 등의 물체가 커버 부재 상에 근접하게 떨어져 위치하는 것을 가리킨다. 터치 센서 구동부(53)는 감지된 전압들에 따라 센서 데이터를 상기 메인 프로세서로 전송하며, 상기 메인 프로세서는 센서 데이터를 분석함으로써, 터치 입력이 발생한 터치 좌표를 산출할 수 있다.
표시 회로 보드(51) 상에는 표시 장치(50)의 각 화소(PX), 스캔 구동부, 및 표시 구동부(52)를 구동하기 위한 구동 전압들을 공급하기 위한 전원 공급부가 추가로 배치될 수 있다. 또는, 전원 공급부는 표시 구동부(52)와 통합될 수 있으며, 이 경우 표시 구동부(52)와 전원 공급부는 하나의 집적회로로 형성될 수 있다.
도 11은 도 10의 C-C´선을 따라 취한 단면도이다.
도 11을 참고하면, 표시 장치(50)는 기판(BS), 버퍼층(311), 절연층들(IL), 발광소자(OLED), 박막봉지층(340), 입력 센서(350)를 포함할 수 있다.
기판(BS)은 유기물을 포함하는 층 및 무기물을 포함하는 층이 교번하여 적층된 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 기판(BS)은 순차적으로 적층된 제1베이스층(301), 제1배리어층(302), 제2베이스층(303), 및 제2배리어층(304)을 포함할 수 있다.
제1베이스층(301)은 유기물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1베이스층(301)은 폴리이미드, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리아릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리에테르이미드 및 폴리에테르술폰 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
제1베이스층(301) 상에는 제1배리어층(302)이 배치될 수 있다. 제1배리어층(302)은 무기물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1배리어층(302)은 실리콘옥사이드, 실리콘옥시나이트라이드, 실리콘나이트라이드, 비정질 실리콘 등을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1배리어층(302)은 제1층과 제2층을 포함할 수 있고, 제2층은 제1층에 비해 굴절률이 작을 수 있다. 예를 들어, 제1층은 실리콘옥시나이트라이드를 포함할 수 있고, 제2층은 실리콘옥시나이트라이드보다 굴절률이 작은 실리콘옥사이드를 포함할 수 있다.
제1배리어층(302) 상에는 제2베이스층(303)이 배치될 수 있다. 제2베이스층(303)은 제1베이스층(301)과 동일한 물질로 구비될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 제2베이스층(303)은 제1베이스층(301)과 상이한 물질로 구비될 수도 있다. 일 실시예에서, 제2베이스층(303)의 두께는 제1베이스층(301)의 두께보다 작게 구비될 수 있다.
제2베이스층(303) 상에는 제2배리어층(304)이 배치될 수 있다. 제2배리어층(304)은 무기물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2배리어층(304)은 실리콘옥사이드, 실리콘옥시나이트라이드, 실리콘나이트라이드 등을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제2배리어층(304)은 제1층과 제2층을 포함할 수 있고, 제2층은 제1층에 비해 굴절률이 작을 수 있다. 예를 들어, 제1층은 실리콘옥시나이트라이드를 포함할 수 있고, 제2층은 실리콘옥시나이트라이드보다 굴절률이 작은 실리콘옥사이드를 포함할 수 있다.
기판(BS) 상에는 버퍼층(311)이 배치될 수 있다. 버퍼층(311)은 기판(BS)의 하부로부터 이물, 습기 또는 외기의 침투를 감소 또는 차단시킬 수 있다. 버퍼층(311)은 실리콘옥사이드, 실리콘옥시나이트라이드, 실리콘나이트라이드, 실리콘나이트라이드와 같은 무기물을 포함할 수 있고, 전술한 물질을 포함하는 단층 또는 다층으로 구비될 수 있다.
버퍼층(311) 상에는 반도체 패턴이 배치될 수 있다. 이하, 버퍼층(311) 상에 직접 배치된 반도체 패턴을 제1반도체 패턴으로 정의한다. 제1반도체 패턴은 실리콘 반도체를 포함할 수 있다. 제1반도체 패턴은 폴리실리콘을 포함할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 제1반도체 패턴은 비정질실리콘을 포함할 수도 있다.
도 11에는 제1반도체 패턴의 일부분을 도시한 것일 뿐 화소(PX, 도 10 참조)의 다른 영역에 제1반도체 패턴이 더 배치될 수 있다. 제1반도체 패턴은 도핑영역과 비-도핑영역을 포함할 수 있다. 도핑영역은 N형 도판트 또는 P형 도판트로 도핑될 수 있다. P타입의 트랜지스터는 P형 도판트로 도핑된 도핑영역을 포함할 수 있다.
제1트랜지스터(T1)는 소스(S1), 액티브(A1), 및 드레인(D1)을 포함할 수 있다. 제1트랜지스터(T1)의 소스(S1), 액티브(A1), 및 드레인(D1)은 제1반도체 패턴으로 형성될 수 있다. 제1트랜지스터(T1)의 소스(S1) 및 드레인(D1)은 제1트랜지스터(T1)의 액티브(A1)를 사이에 두고 서로 이격될 수 있다.
버퍼층(311) 상에는 연결신호라인(SCL)이 더 배치될 수 있다. 연결신호라인(SCL)은 평면상에서 제6트랜지스터(T6, 도 12 참조)의 드레인(D6)에 연결될 수 있다. 다만, 연결신호라인(SCL)은 생략될 수도 있다.
버퍼층(311) 상에는 제1절연층(313)이 배치될 수 있다. 제1절연층(313)은 제1반도체 패턴을 덮을 수 있다. 일 실시예에서, 제1절연층(313)은 실리콘옥사이드, 실리콘옥시나이트라이드, 실리콘나이트라이드와 같은 무기물을 포함할 수 있고, 전술한 물질을 포함하는 단층 또는 다층으로 구비될 수 있다.
제1절연층(313) 상에는 제1트랜지스터(T1)의 게이트(G1)가 배치될 수 있다. 게이트(G1)는 금속 패턴의 일부분일 수 있다. 제1트랜지스터(T1)의 게이트(G1)은 그 하부에 배치된 제1반도체 패턴과 적어도 일부 중첩될 수 있다. 예컨대, 게이트(G1)은 그 하부에 배치된 액티브(A1)와 중첩될 수 있다. 게이트(G1)는 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu) 및/또는 티타늄(Ti)과 같은 저저항의 도전 물질을 포함할 수 있으며, 전술한 물질로 이루어진 단층 또는 다층으로 구비될 수 있다.
제1절연층(313) 상에는 제2절연층(314)이 배치될 수 있다. 제2절연층(314)은 제1절연층(313) 상에 배치된 제1트랜지스터(T1)의 게이트(G1)를 커버할 수 있다. 제2절연층(314)은 실리콘옥사이드, 실리콘옥시나이트라이드, 실리콘나이트라이드와 같은 무기물을 포함할 수 있고, 전술한 물질을 포함하는 단층 또는 다층으로 구비될 수 있다.
제2절연층(314) 상에는 상부전극(UE)이 배치될 수 있다. 상부전극(UE)은 그 하부에 배치된 제1트랜지스터(T1)의 게이트(G1)와 적어도 일부 중첩될 수 있다. 상부전극(UE)은 금속 패턴의 일부분이거나 도핑된 반도체 패턴의 일부분일 수 있다. 게이트(G1)의 일부분과 그에 중첩되는 상부전극(UE)은 제1스토리지 커패시터(Cst, 도 12 참조)를 이룰 수 있다. 다만, 상부전극(UE)은 생략될 수도 있다.
별도로 도시하지 않았으나, 제1스토리지 커패시터(Cst, 도 12 참조)의 제1전극(CE1, 도 12 참조) 및 제2전극(CE2, 도 12 참조)는 각각 게이트(G1) 및 상부전극(UE)과 동일한 공정을 통해 형성될 수 있다. 제1절연층(313) 상에 제1전극(CE1)이 배치될 수 있고, 제1전극(CE1)은 게이트(G1)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제1전극(CE1)은 게이트(G1)와 일체의 형상을 가질 수 있다.
제2절연층(314) 상에는 제3절연층(315)이 배치될 수 있다. 제3절연층(315)은 제2절연층(314) 상에 배치된 상부전극(UE)을 커버할 수 있다. 제3절연층(315)은 실리콘옥사이드, 실리콘옥시나이트라이드, 실리콘나이트라이드와 같은 무기물을 포함할 수 있고, 전술한 물질을 포함하는 단층 또는 다층으로 구비될 수 있다. 일 실시예에서, 제3절연층(315)은 교번하게 적층된 복수 개의 실리콘 옥사이드층들과 실리콘 나이트라이드층들을 포함할 수 있다.
별도로 도시하지 않았으나, 제2, 제5, 제6, 제7트랜지스터(T2, T5, T6, T7, 도 12 참조)의 소스(S2, S5, S6, S7, 도 12 참조), 드레인(D2, D5, D6, D7, 도 12 참조), 게이트(G2, G5, G6, G7, 도 12 참조)는 제1트랜지스터(T1)의 소스(S1), 드레인(D1), 게이트(G1)과 각각 동일한 공정을 통해서 형성될 수 있다.
제3절연층(315) 상에는 반도체 패턴이 배치될 수 있다. 이하, 제3절연층(315) 상에 직접 배치된 반도체 패턴을 제2반도체 패턴으로 정의한다. 제2반도체 패턴은 산화물 반도체를 포함할 수 있다. 산화물 반도체는 결정질 또는 비정질 산화물 반도체를 포함할 수 있다.
예를 들어, 산화물 반도체는 인듐(In), 갈륨(Ga), 스태늄(Sn), 지르코늄(Zr), 바나듐(V), 하프늄(Hf), 카드뮴(Cd), 게르마늄(Ge), 크로뮴(Cr), 티타늄(Ti) 및 아연(Zn)을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 물질로 구비될 수 있다. 또는, 산화물 반도체는 인듐-주석 산화물(ITO), 인듐-갈륨-아연 산화물(IGZO), 아연 산화물(ZnO), 인듐-아연 산화물(IZnO), 아연-인듐 산화물(ZIO), 인듐 산화물(InO), 티타늄 산화물(TiO), 인듐-아연-주석 산화물(IZTO), 아연-주석 산화물(ZTO) 등을 포함할 수 있다.
제3트랜지스터(T3)는 소스(S3), 액티브(A3), 및 드레인(D3)을 포함할 수 있다. 제3트랜지스터(T3)의 소스(S3), 액티브(A3), 드레인(D3)은 제2반도체 패턴으로 형성될 수 있다. 제3트랜지스터(T3)의 소스(S3) 및 드레인(D3)은 금속 산화물 반도체로부터 환원된 금속을 포함할 수 있다. 제3트랜지스터(T3)의 소스(S3) 및 드레인(D3)은 제2반도체 패턴의 상면으로부터 소정의 두께를 갖고, 환원된 금속을 포함하는 금속층을 포함할 수 있다.
제3절연층(315) 상에는 제4절연층(316)이 배치될 수 있다. 제4절연층(316)은 제3절연층(315) 상에 배치된 제2반도체 패턴을 커버할 수 있다. 일 실시예에서, 제4절연층(316)은 실리콘옥사이드, 실리콘옥시나이트라이드, 실리콘나이트라이드와 같은 무기물을 포함할 수 있고, 전술한 물질을 포함하는 단층 또는 다층으로 구비될 수 있다.
일 실시예에서, 제4절연층(316)은 그 상부에 배치된 제3트랜지스터(T3)의 게이트(G3)에 대응되도록 패터닝될 수 있다. 즉, 게이트(G3)와 제4절연층(316)은 평면상에서 동일한 형상으로 구비될 수 있다.
제4절연층(316) 상에는 제3트랜지스터(T3)의 게이트(G3)가 배치될 수 있다. 게이트(G3)는 금속 패턴의 일부분일 수 있다. 제3트랜지스터(T3)의 게이트(G3)은 그 하부에 배치된 제2반도체 패턴과 적어도 일부 중첩될 수 있다. 예컨대, 게이트(G3)은 그 하부에 배치된 액티브(A3)와 중첩될 수 있다. 게이트(G3)는 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu) 및/또는 티타늄(Ti)과 같은 저저항의 도전 물질을 포함할 수 있으며, 전술한 물질로 이루어진 단층 또는 다층으로 구비될 수 있다.
제4절연층(316) 상에는 제5절연층(317)이 배치될 수 있다. 제5절연층(317)은 제4절연층(316) 상에 배치된 게이트(G3)를 커버할 수 있다. 일 실시예에서, 제5절연층(317)은 실리콘옥사이드, 실리콘옥시나이트라이드, 실리콘나이트라이드와 같은 무기물을 포함할 수 있고, 전술한 물질을 포함하는 단층 또는 다층으로 구비될 수 있다. 일 실시예에서, 제5절연층(317)은 교번하게 적층된 복수 개의 실리콘 옥사이드층들과 실리콘 나이트라이드층들을 포함할 수 있다.
별도로 도시하지 않았으나, 제4트랜지스터(T4, 도 12 참조)의 소스(S4, 도 12 참조), 드레인(D4, 도 12 참조), 게이트(G4, 도 12 참조)는 제3트랜지스터(T3)의 소스(S3), 드레인(D3), 게이트(G3)와 각각 동일한 공정을 통해서 형성될 수 있다.
제1절연층(313) 내지 제5절연층(317)을 통틀어 절연층들(IL)이라고 할 수 있다. 다만, 제1절연층(313) 내지 제5절연층(317) 중 적어도 하나의 절연층은 생략될 수도 있다.
제5절연층(317) 상에는 적어도 하나의 유기절연층이 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 제5절연층(317) 상에는 제1유기절연층(318), 제2유기절연층(319), 및 제3유기절연층(320)이 배치될 수 있다. 제1유기절연층(318), 제2유기절연층(319), 및 제3유기절연층(320)은 단층의 폴리이미드계 수지층일 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 제1유기절연층(318), 제2유기절연층(319), 및 제3유기절연층(320)은 각각 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지, 실록산계 수지, 폴리아미드계 수지 및 페릴렌계 수지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수도 있다.
제5절연층(317) 상에는 제1연결전극(CNE1)이 배치될 수 있다. 제1연결전극(CNE1)은 제1절연층(313) 내지 제5절연층(317)에 정의된 컨택홀(CNT)을 통해 연결신호라인(SCL)에 접속될 수 있다.
제1유기절연층(318) 상에는 제2연결전극(CNE2)이 배치될 수 있다. 제2연결전극(CNE2)은 제1유기절연층(318)에 정의된 제1비아홀(VIA1)을 통해 제1연결전극(CNE1)과 접속될 수 있다.
제3유기절연층(320) 상에는 표시요소인 발광소자(OLED)가 배치될 수 있다. 이때, 발광소자(OLED)는 서로 이격되도록 복수개 구비될 수 있다. 발광소자(OLED)는 화소전극(331), 중간층(332), 및 대향전극(333)을 포함할 수 있다. 제3유기절연층(320) 상에는 화소전극(331)이 배치될 수 있다. 또한, 제3유기절연층(320) 상에는 화소정의막(323)이 배치될 수 있다.
화소전극(331)은 제3유기절연층(320) 상에 배치될 수 있다. 화소전극(331)은 제2유기절연층(319) 및 제3유기절연층(320)에 정의된 제2비아홀(VIA2)을 통해 제2연결전극(CNE2)과 전기적으로 연결될 수 있다. 화소전극(331)은 인듐틴산화물(ITO; indium tin oxide), 인듐징크산화물(IZO; indium zinc oxide), 징크산화물(ZnO; zinc oxide), 인듐산화물(In2O3: indium oxide), 인듐갈륨산화물(IGO; indium gallium oxide) 또는 알루미늄징크산화물(AZO; aluminum zinc oxide)와 같은 도전성 산화물을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 화소전극(331)은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크로뮴(Cr) 또는 이들의 화합물을 포함하는 반사막을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 화소전극(331)은 전술한 반사막의 위/아래에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3로 형성된 막을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 화소전극(331)은 ITO/Ag/ITO의 다층 구조를 가질 수 있다.
화소전극(331) 상에는 화소전극(331)의 적어도 일부를 노출시키는 개구(323OP)를 구비한 화소정의막(323)이 배치될 수 있다. 화소정의막(323)의 개구(323OP)는 발광소자(OLED)에서 방출되는 빛의 발광영역(EA)을 정의할 수 있다. 예를 들어, 개구(323OP)의 폭이 발광영역(EA)의 폭에 해당할 수 있다. 발광영역(EA)의 주변은 비발광영역(NEA)으로서, 비발광영역(NEA)은 발광영역(EA)을 둘러쌀 수 있다.
이러한 화소정의막(323)은 유기절연물을 포함할 수 있다. 또는 화소정의막(323)은 실리콘나이트라이드나 실리콘옥시나이트라이드, 또는 실리콘옥사이드와 같은 무기절연물을 포함할 수 있다. 또는, 화소정의막(323)은 유기절연물 및 무기절연물을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 화소정의막(323)은 광차단 물질을 포함하며, 블랙으로 구비될 수 있다. 광차단 물질은 카본 블랙, 탄소나노튜브, 블랙 염료를 포함하는 수지 또는 페이스트, 금속 입자, 예컨대, 니켈, 알루미늄, 몰리브덴, 및 그의 합금, 금속 산화물 입자(예컨대, 크로뮴 산화물) 또는 금속 질화물 입자(예컨대, 크로뮴 질화물) 등을 포함할 수 있다. 화소정의막(323)이 광차단 물질을 포함하는 경우, 화소정의막(323)의 하부에 배치된 금속 구조물들에 의한 외광 반사를 줄일 수 있다.
도시되지는 않았으나, 화소정의막(323) 상에는 스페이서가 배치될 수 있다. 스페이서는 폴리이미드와 같은 유기 절연물을 포함할 수 있다. 또는, 스페이서는 실리콘질화물(SiNx)나 실리콘산화물(SiO2)과 같은 무기절연물을 포함하거나, 유기절연물 및 무기절연물을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 스페이서는 화소정의막(323)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 이 경우, 화소정의막(323)과 스페이서는 하프 톤 마스크 등을 이용한 마스크 공정에서 함께 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 스페이서와 화소정의막(323)은 다른 물질을 포함할 수 있다.
화소전극(331) 상에는 중간층(332)이 배치될 수 있다. 중간층(332)은 순차적으로 적층된 제1기능층(332a), 발광층(332b), 및 제2기능층(332c)을 포함할 수 있다. 제1기능층(332a)과 제2기능층(332c)을 통틀어 유기기능층(332e)이라고 할 수 있다.
발광층(332b)은 화소정의막(323)의 개구(323OP)에 배치될 수 있다. 발광층(332b)은 소정의 색상의 빛을 방출하는 고분자 또는 저분자 유기물을 포함할 수 있다. 이때, 발광층(332b)의 물질 종류에 따라 각 발광소자(OLED)는 서로 상이한 색을 발광할 수 있다. 도면에 도시되어 있지는 않지만 발광층(332b)은 서로 이격되도록 배치되어 일정한 패턴을 가질 수 있다. 또한, 복수개의 발광층(332b) 중 일부, 복수개의 발광층(332b) 중 다른 일부 및 복수개의 발광층(332b) 중 또 다른 일부는 각각 서로 상이한 물질을 포함할 수 있다.
유기기능층(332e)은 화소전극(331)과 발광층(332b) 사이의 제1기능층(332a), 및 발광층(332b)과 대향전극(333) 사이의 제2기능층(332c) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 화소전극(331)과 발광층(332b) 사이에는 제1기능층(332a)이 배치될 수 있으며, 발광층(332b)과 대향전극(333) 사이에는 제2기능층(332c)이 생략될 수 있다. 일 실시예에서, 화소전극(331)과 발광층(332b) 사이의 제1기능층(332a)은 생략되고, 발광층(332b)과 대향전극(333) 사이에는 제2기능층(332c)이 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 화소전극(331)과 발광층(332b) 사이에는 제1기능층(332a)이 배치되고, 발광층(332b)과 대향전극(333) 사이에는 제2기능층(332c)이 배치될 수 있다. 이하에서는, 제1기능층(332a) 및 제2기능층(332c)이 각각 배치되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
제1기능층(332a)은 예컨대, 홀 수송층(HTL: Hole Transport Layer)을 포함하거나, 홀 수송층과 홀 주입층(HIL: Hole Injection Layer)을 포함할 수 있다. 제2기능층(332c)은 전자 수송층(ETL: Electron Transport Layer) 및/또는 전자 주입층(EIL: Electron Injection Layer)을 포함할 수 있다. 제1기능층(332a) 및/또는 제2기능층(332c)은 기판(BS)을 전체적으로 커버하도록 형성되는 공통층일 수 있다.
상기와 같은 제1기능층(332a), 발광층(332b) 및 제2기능층(332c) 중 적어도 하나는 패턴 형태로 형성될 수 있다. 예를 들면, 제1기능층(332a), 발광층(332b) 및 제2기능층(332c) 중 적어도 하나는 복수개 구비되며, 복수개의 제1기능층(332a), 발광층(332b) 및 제2기능층(332c) 중 적어도 하나는 각 발광소자(OLED)에 대응되도록 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제1기능층(332a)과 제2기능층(332c)은 기판(BS)의 전면에 배치되며, 발광층(332b)이 복수개 구비되어 서로 이격되도록 배치되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
대향전극(333)은 일함수가 낮은 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 대향전극(333)은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크로뮴(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca) 또는 이들의 합금 등을 포함하는 (반)투명층을 포함할 수 있다. 또는, 대향전극(333)은 전술한 물질을 포함하는 (반)투명층 상에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3과 같은 층을 더 포함할 수 있다.
도시되지는 않았으나, 대향전극(333) 상에는 캡핑층이 더 배치될 수 있다. 캡핑층은 LiF, 무기물, 또는/및 유기물을 포함할 수 있다.
발광소자(OLED) 상에는 봉지부재가 배치될 수 있다. 봉지부재는 박막봉지층(340)을 포함할 수 있다. 본 실시예에서는, 봉지부재로 박막봉지층(340)이 구비된 경우를 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 봉지부재는 봉지기판와, 봉지기판을 기판과 연결하는 실링부를 구비하는 것도 가능하다.
박막봉지층(340)은 적어도 하나의 무기막층과 적어도 하나의 유기막층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 박막봉지층(340)은 순차적으로 적층된 제1무기막층(341), 유기막층(342), 및 제2무기막층(343)을 포함할 수 있다.
제1무기막층(341)은 대향전극(333) 상에 직접 배치될 수 있다. 제1무기막층(341)은 외부 수분이나 산소가 발광소자(OLED)로 침투하는 것을 방지 또는 최소화할 수 있다.
유기막층(342)은 제1무기막층(341) 상에 직접 배치될 수 있다. 유기막층(342)은 제1무기막층(341) 상에 평탄면을 제공할 수 있다. 제1무기막층(341)의 상면에 형성된 굴곡이나 파티클(particle) 등이 유기막층(342)에 의해 커버되어 제1무기막층(341) 상면의 표면 상태가 유기막층(342) 상에 형성되는 구성들에 미치는 영향을 차단할 수 있다.
제2무기막층(343)은 유기막층(342) 상에 직접 배치될 수 있다. 제2무기막층(343)은 유기막층(342)으로부터 방출되는 수분 등이 외부로 방출되는 것을 방지 또는 최소화할 수 있다.
제1무기막층(341)과 제2무기막층(343)은 알루미늄옥사이드, 티타늄옥사이드, 탄탈륨옥사이드, 하프늄옥사이드, 징크옥사이드, 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드 중 하나 이상의 무기물을 포함할 수 있다. 제1무기막층(341)과 제2무기막층(343)은 전술한 물질을 포함하는 단일 층 또는 다층일 수 있다. 유기막층(342)은 폴리머(polymer)계열의 물질을 포함할 수 있다. 폴리머 계열의 소재로는 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 폴리이미드 및 폴리에틸렌 등을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 유기막층(342)은 아크릴레이트(acrylate)를 포함할 수 있다.
봉지부재 상에는 입력 센서(350)가 배치될 수 있다. 입력 센서(350)는 복수의 도전 패턴들(352, 354), 제1감지절연층(351), 제2감지절연층(353), 및 제3감지절연층(355)을 포함할 수 있다.
제1감지절연층(351)은 봉지부재 상에 배치될 수 있다. 또한, 제1도전 패턴들(352)은 제1감지절연층(351) 상에 배치될 수 있고, 제2감지절연층(353)에 의해 커버될 수 있다. 또한, 제2도전 패턴들(354)은 제2감지절연층(353) 상에 배치될 수 있고, 제3감지절연층(355)에 의해 커버될 수 있다. 제1감지절연층(351), 제2감지절연층(353), 및 제3감지절연층(355) 각각은 무기물 및 유기물 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
도전 패턴들(352, 354) 각각은 도전성을 가질 수 있다. 도전 패턴들(352, 354) 각각은 단일의 층으로 제공되거나, 복수의 층으로 제공될 수 있다. 또한, 도전 패턴들(352, 354) 중 적어도 하나는 평면상에서 메쉬 라인들로 제공될 수 있다.
도전 패턴들(352, 354)을 구성하는 메쉬 라인들은 평면상에서 발광층(332b)과 비중첩될 수 있다. 따라서, 입력 센서(350)가 표시 장치(50) 상에 직접 형성되더라도 표시 패널(DP)의 화소들(PX)에서 형성된 광이 입력 센서(350)의 간섭없이 사용자에게 제공될 수 있다.
도 12는 도 10에 도시된 표시 장치의 화소를 개략적으로 보여주는 등가회로도이다.
도 12를 참고하면, 일 실시예에서, 화소회로(PC)는 제1트랜지스터(T1), 제2트랜지스터(T2), 제3트랜지스터(T3), 제4트랜지스터(T4), 제5트랜지스터(T5), 제6트랜지스터(T6), 제7트랜지스터(T7), 제1스토리지 커패시터(Cst), 및 제2스토리지 커패시터(Cbt)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1내지 제7트랜지스터들(T1 내지 T7) 중 적어도 하나는 생략될 수 있다.
제1내지 제7트랜지스터들(T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7), 제1및 제2스토리지 커패시터들(Cst, Cbt)은 신호선들, 제1초기화전압선(VL1), 제2초기화전압선(VL2), 및 구동전압선(PL)에 연결될 수 있다. 신호선들은 데이터선(DL), 제1스캔선(SL1), 제2스캔선(SL2), 이전 스캔선(SLp), 이후 스캔선(SLn) 및 발광제어선(EL)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 신호선들 제1, 제2초기화전압선(VL1, VL2) 및/또는 구동전압선(PL)은 이웃하는 화소들에서 공유될 수 있다.
구동전압선(PL)은 제1트랜지스터(T1)에 제1구동전압(ELVDD)을 전달할 수 있다. 제1초기화전압선(VL1)은 제1트랜지스터(T1)를 초기화하는 제1초기화전압(Vint1)을 화소회로(PC)에 전달할 수 있다. 제2초기화전압선(VL2)은 발광소자(OLED)를 초기화하는 제2초기화전압(Vint2)을 화소회로(PC)에 전달할 수 있다.
제1내지 제7트랜지스터들(T1 내지 T7) 중 제3트랜지스터(T3) 및 제4트랜지스터(T4)는 NMOS(n-channel MOSFET)로 구현되며, 나머지는 PMOS(p-channel MOSFET)으로 구현될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 일 실시예에서, 제3트랜지스터(T3), 제4트랜지스터(T4), 및 제7트랜지스터(T7)는 NMOS(n-channel MOSFET)로 구현되며, 나머지는 PMOS(p-channel MOSFET)으로 구현될 수 있다.
본 명세서에서, “트랜지스터와 신호선 또는 트랜지스터와 트랜지스터 사이에 전기적으로 연결된다”는 것은 “트랜지스터의 소스, 드레인, 게이트가 신호선과 일체의 형상을 갖거나, 연결전극을 통해서 연결된 것”을 의미한다.
제1트랜지스터(T1)는 게이트 전압에 따라 구동전압선(PL)에서 발광소자(OLED)로 흐르는 구동전류의 크기를 제어할 수 있다. 제1트랜지스터(T1)는 제1스토리지 커패시터(Cst)의 제1전극(CE1)에 연결되는 게이트(G1), 제5트랜지스터(T5)를 통해 구동전압선(PL)에 연결되는 소스(S1)를 포함할 수 있다. 또한, 제1트랜지스터(T1)는 제6트랜지스터(T6)를 통해 발광소자(OLED)에 연결되는 드레인(D1)을 포함할 수 있다.
제2트랜지스터(T2)는 제1스캔신호(Sn)에 응답하여 데이터전압(D)을 수신할 수 있다. 제2트랜지스터(T2)는 제1스캔신호(Sn)에 응답하여 데이터전압(D)을 제1트랜지스터(T1)의 소스(S1)에 전달할 수 있다. 제2트랜지스터(T2)는 제1스캔선(SL1)에 연결되는 게이트(G2), 데이터선(DL)에 연결되는 소스(S2), 및 제1트랜지스터(T1)의 소스(S1)에 연결되는 드레인(D2)을 포함할 수 있다.
제1스토리지 커패시터(Cst)는 구동전압선(PL)과 제1트랜지스터(T1)의 사이에 연결될 수 있다. 제1스토리지 커패시터(Cst)는 구동전압선(PL)에 연결되는 제2전극(CE2), 및 제1트랜지스터(T1)의 게이트(G1)에 연결되는 제1전극(CE1)을 포함할 수 있다. 제1스토리지 커패시터(Cst)는 구동전압선(PL)에 인가되는 제1구동전압(ELVDD)과 제1트랜지스터(T1)의 게이트 전압의 차를 저장할 수 있으며, 제1트랜지스터(T1)의 게이트 전압을 유지할 수 있다.
제3트랜지스터(T3)는 제1트랜지스터(T1)의 드레인(D1)과 게이트(G1) 사이에 직렬로 연결될 수 있고, 제2스캔신호(Sn’)에 응답하여 제1트랜지스터(T1)의 드레인(D1)과 게이트(G1)를 서로 연결할 수 있다. 제3트랜지스터(T3)는 제2스캔선(SL2)에 연결되는 게이트(G3), 제1트랜지스터(T1)의 드레인(D1)에 연결되는 소스(S3), 제1트랜지스터(T1)의 게이트(G1)에 연결되는 드레인(D3)를 가질 수 있다. 제3트랜지스터(T3)는 서로 직렬로 연결되고, 제2스캔신호(Sn’)에 의해 동시에 제어되는 복수의 트랜지스터로 구성될 수도 있다. 다만, 제3트랜지스터(T3)는 생략될 수도 있다.
제3트랜지스터(T3)가 제2스캔신호(Sn’)에 응답하여 턴 온되면, 제1트랜지스터(T1)의 드레인(D1)과 게이트(G1)가 서로 연결되어 제1트랜지스터(T1)는 다이오드-연결될 수 있다.
제4트랜지스터(T4)는 이전 스캔신호(Sn-1)에 응답하여 제1초기화전압(Vint1)을 제1트랜지스터(T1)의 게이트(G1)에 인가할 수 있다. 제4트랜지스터(T4)는 이전 스캔선(SLp)에 연결되는 게이트(G4), 제1트랜지스터(T1)의 게이트(G1)에 연결되는 소스(S4), 및 제1초기화전압선(VL1)에 연결되는 드레인(D4)을 가질 수 있다. 제4트랜지스터(T4)는 서로 직렬로 연결되고, 이전 스캔신호(Sn-1)에 의해 동시에 제어되는 복수의 트랜지스터로 구성될 수도 있다. 다만, 제4트랜지스터(T4)는 생략될 수도 있다.
제5트랜지스터(T5)는 발광제어신호(En)에 응답하여 구동전압선(PL)과 제1트랜지스터(T1)의 소스(S1)를 서로 접속할 수 있다. 제5트랜지스터(T5)는 발광제어선(EL)에 연결되는 게이트(G5), 구동전압선(PL)에 연결되는 소스(S5), 및 제1트랜지스터(T1)의 소스(S1)에 연결되는 드레인(D5)을 포함할 수 있다. 다만, 제5트랜지스터(T5)는 생략될 수도 있다.
제6트랜지스터(T6)는 발광제어신호(En)에 응답하여 제1트랜지스터(T1)의 드레인(D1)과 발광소자(OLED)의 애노드를 서로 접속할 수 있다. 제6트랜지스터(T6)는 제1트랜지스터(T1)가 출력하는 구동전류를 발광소자(OLED)의 애노드로 전달할 수 있다. 제6트랜지스터(T6)는 발광제어선(EL)에 연결되는 게이트(G6), 제1트랜지스터(T1)의 드레인(D1)에 연결되는 소스(S6), 및 발광소자(OLED)의 애노드에 연결되는 드레인(D6)을 포함할 수 있다. 다만, 제6트랜지스터(T6)는 생략될 수도 있다.
제7트랜지스터(T7)는 이후 스캔신호(Sn+1)에 응답하여 제2초기화전압(Vint2)을 발광소자(OLED)의 애노드에 인가할 수 있다. 제7트랜지스터(T7)는 이후 스캔선(SLn)에 연결되는 게이트(G7), 발광소자(OLED)의 애노드에 연결되는 소스(S7), 및 제2초기화전압선(VL2)에 연결되는 드레인(D7)을 포함할 수 있다. 다만, 제7트랜지스터(T7)는 생략될 수도 있다.
제7트랜지스터(T7)는 도 7에 도시된 바와 같이 이후 스캔선(SLn)에 연결될 수 있다. 또는, 제7트랜지스터(T7)는 발광제어선(EL)에 연결되어 발광제어신호(En)에 따라 구동될 수 있다. 또는, 제7트랜지스터(T7)는 이전 스캔선(SLp)에 연결되어 이전 스캔신호(Sn-1)에 따라 구동될 수 있다.
한편, 소스들 및 드레인들의 위치는 트랜지스터의 종류(p-type or n-type)에 따라 그 위치가 서로 바뀔 수 있다.
제2스토리지 커패시터(Cbt)는 제3전극(CE3) 및 제4전극(CE4)을 포함할 수 있다. 제2스토리지 커패시터(Cbt)의 제4전극(CE4)은 제1스토리지 커패시터(Cst)의 제1전극(CE1)에 연결되고, 제2스토리지 커패시터(Cbt)의 제3전극(CE3)은 제1스캔신호(Sn)를 제공받을 수 있다. 제2스토리지 커패시터(Cbt)는 제1스캔신호(Sn)의 제공이 중단되는 시점에서 제1트랜지스터(T1)의 게이트 단자의 전압을 상승시킴으로써, 게이트 단자의 전압강하를 보상할 수 있다. 다만, 제2스토리지 커패시터(Cbt)는 생략될 수도 있다.
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.
1: 로딩부 451: 마스크 프레임
10: 표시 장치의 제조장치 452: 지지부재
2: 제1반전부 453: 마스크 시트
3: 마스크조립체로딩부 460: 압력조절부
4: 증착부 5: 제2반전부
410: 챔버 50: 표시 장치
420: 증착원 6: 언로딩부
430: 지지부 7: 선형구동부
440: 지지블록 710: 캐리어
450: 마스크 조립체 8: 운동블록

Claims (26)

  1. 지면과 평행한 일면에 대해서 틸팅되도록 배치된 마스크 조립체;
    상기 마스크 조립체를 마주보도록 배치되는 증착원;
    상기 마스크 조립체를 마주보도록 배치되며, 디스플레이 기판을 지지하는 캐리어;를 포함하고,
    상기 마스크 조립체는,
    일면이 평평한 마스크 프레임; 및
    상기 마스크 프레임의 평평한 일면에 끝단이 배치되어 상기 마스크 프레임에 결합하는 마스크 시트;를 포함하는 표시 장치의 제조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스크 조립체는,
    상기 마스크 프레임의 개구영역을 복수개의 영역으로 구분하는 지지부재;를 더 포함하는 표시 장치의 제조장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스크 프레임은 중앙 부분에 배치된 개구영역을 포함하고,
    상기 개구영역의 내면은 경사진 표시 장치의 제조장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스크 시트와 접촉하는 상기 마스크 프레임의 일면과 반대면에는 그루브(Groove)가 배치된 표시 장치의 제조장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 그루브는 복수개 구비되며,
    일 방향으로 측정된 상기 복수개의 그루브 중 하나의 폭은 상기 복수개의 그루브 중 다른 하나의 폭과 상이한 표시 장치의 제조장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 그루브는 복수개 구비되며,
    일 방향으로 측정된 상기 복수개의 그루브 중 하나의 깊이는 상기 복수개의 그루브 중 다른 하나의 깊이와 상이한 표시 장치의 제조장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스크 조립체의 일면을 지지하고, 상기 마스크 조립체의 하면을 지지하는 지지유닛;을 더 포함하는 표시 장치의 제조장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 지지유닛은,
    개구부가 구비된 지지부;
    상기 지지부에 이격되도록 배치되며, 상기 마스크 조립체의 배면을 지지하는 제1지지블록; 및
    상기 지지부의 하면에 배치되어 상기 마스크 조립체의 측면을 지지하는 제2지지블록;을 포함하는 표시 장치의 제조장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스크 조립체가 틸팅된 각도는 3도 내지 14도의 범위인 표시 장치의 제조장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 증착원은,
    증착물질이 수납되어 가열되는 소스부; 및
    길게 형성되어, 상기 지면에 평행한 일면에 대해서 틸팅되고, 상기 소스부와 연결되는 노즐부;를 포함하는 표시 장치의 제조장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스크 프레임은 사다리꼴 형태인 표시 장치의 제조장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스크 프레임의 평면 형상의 폭은 상기 마스크 프레임의 상측이 상기 마스크 프레임의 하측보다 작은 표시 장치의 제조장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스크 프레임의 중앙 부분에는 사각형 형태의 개구영역이 배치되고,
    상기 개구영역의 모서리 부분은 라운드진 표시 장치의 제조장치.
  14. 마스크 조립체를 지면에 평행한 일면에 대해서 틸팅되도록 배치하는 단계;
    캐리어에 배치된 디스플레이 기판의 일면과 상기 마스크 조립체의 일면을 서로 마주보도록 배치하는 단계; 및
    증착물질을 상기 마스크 조립체를 통과시켜 상기 디스플레이 기판에 증착시키는 단계;를 포함하고,
    상기 마스크 조립체는,
    일면이 평평한 마스크 프레임;
    상기 마스크 프레임의 평평한 일면에 끝단이 배치되어 상기 마스크 프레임에 결합하는 마스크 시트;를 포함하는 표시 장치의 제조방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 마스크 조립체는,
    상기 마스크 프레임의 개구영역을 복수개의 영역으로 구분하는 지지부재;를 더 포함하는 표시 장치의 제조방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 마스크 프레임은 중앙 부분에 배치된 개구영역을 포함하고,
    상기 개구영역의 내면은 경사진 표시 장치의 제조방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 마스크 시트와 접촉하는 상기 마스크 프레임의 일면과 반대면에는 그루브(Groove)가 배치된 표시 장치의 제조방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 그루브는 복수개 구비되며,
    일 방향으로 측정된 상기 복수개의 그루브 중 하나의 폭은 상기 복수개의 그루브 중 다른 하나의 폭과 상이한 표시 장치의 제조방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 그루브는 복수개 구비되며,
    일 방향으로 측정된 상기 복수개의 그루브 중 하나의 깊이는 상기 복수개의 그루브 중 다른 하나의 깊이와 상이한 표시 장치의 제조방법.
  20. 제 14 항에 있어서,
    상기 마스크 조립체는 지지유닛에 안착시키는 단계;를 더 포함하고,
    상기 지지유닛은 상기 마스크 조립체의 일면을 지지하고, 상기 마스크 조립체의 하면을 지지하는 표시 장치의 제조방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 지지유닛은,
    개구부가 구비된 지지부;
    상기 지지부에 이격되도록 배치되며, 상기 마스크 조립체의 배면을 지지하는 제1지지블록; 및
    상기 지지부의 하면에 배치되어 상기 마스크 조립체의 측면을 지지하는 제2지지블록;을 포함하는 표시 장치의 제조방법.
  22. 제 14 항에 있어서,
    상기 마스크 조립체가 틸팅된 각도는 3도 내지 14도의 범위인 표시 장치의 제조방법.
  23. 제 14 항에 있어서,
    상기 증착물질은 길게 형성되어, 상기 지면에 평행한 일면에 대해서 틸팅되도록 배치된 노즐부로 공급하는 표시 장치의 제조방법.
  24. 제 14 항에 있어서,
    상기 마스크 프레임은 사다리꼴 형태인 표시 장치의 제조방법.
  25. 제 14 항에 있어서,
    상기 마스크 프레임의 평면 형상의 폭은 상기 마스크 프레임의 상측이 상기 마스크 프레임의 하측보다 작은 표시 장치의 제조방법.
  26. 제 14 항에 있어서,
    상기 마스크 프레임의 중앙 부분에는 사각형 형태의 개구영역이 배치되고,
    상기 개구영역의 모서리 부분은 라운드진 표시 장치의 제조방법.
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