KR102280269B1 - 마스크 프레임 조립체 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 마스크 프레임 조립체 및 그 제조방법을 개시한다. 본 발명은, 개구부와 지지부를 구비한 프레임과, 증착 패턴부를 가지며 상기 지지부에 제1 방향으로 인장되어 고정되는 단위 마스크 및 상기 단위 마스크를 지지하고, 적어도 일부에 마그넷부를 가지는 제1 서포터를 포함한다.
Description
본 발명의 실시예들은 마스크 프레임 조립체 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 평탄 디스크플레이 중의 하나인 유기 발광 표시 장치는 능동 발광형 표시 소자로서 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라 저전압으로 구동이 가능하며, 경량의 박형이면서 응답 속도가 빠르다는 장점을 가지고 있어서 차세대 표시 소자로서 주목을 받고 있다.
이러한 발광 소자는 발광층을 형성하는 물질에 따라 무기 발광 소자와 유기 발광 소자로 구분되는데, 유기 발광 소자는 무기 발광 소자에 비해 휘도, 응답속도 등의 특성이 우수하고, 컬러 디스플레이가 가능하다는 장점을 가지고 있어 최근 그 개발이 활발하게 진행되고 있다.
유기 발광 표시 장치는 유기막 및/또는 전극을 진공 증착법에 의해 형성한다. 그러나 유기 발광 표시 장치가 점차 고해상도화 함에 따라 증착 공정시 사용되는 마스크의 오픈슬릿(open slit)의 폭이 점점 좁아지고 있으며 그 산포 또한 점점 더 감소될 것이 요구되어지고 있다.
또한, 고해상도 유기 발광 표시 장치를 제작하기 위해서는 쉐도우 현상(shadow effect)을 줄이거나 없애는 것이 필요하다. 그에 따라, 기판과 마스크를 밀착시킨 상태에서 증착 공정을 진행하고 있으며, 기판과 마스크의 밀착도를 향상시키기 위한 기술의 개발이 대두되고 있다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
본 발명의 실시예들은 마스크 프레임 조립체 및 그 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 측면은, 개구부와 지지부를 구비한 프레임과, 증착 패턴부를 가지며 상기 지지부에 제1 방향으로 인장되어 고정되는 단위 마스크 및 상기 단위 마스크를 지지하고, 적어도 일부에 마그넷부를 가지는 제1 서포터를 포함하는 마스크 프레임 조립체를 제공한다.
또한, 상기 제1 서포터는 상기 단위 마스크의 길이 방향의 가장자리에 접촉할 수 있다.
또한, 상기 단위 마스크는 복수개로 구비되고, 상기 마그넷부의 일부는 상기 복수개의 단위 마스크 중 어느 하나인 제1 단위 마스크와 접촉하고, 상기 마그넷부의 다른 일부는 상기 제1 단위 마스크와 이웃하는 제2 단위 마스크와 접촉할 수 있다.
또한, 상기 제1 서포터는 상기 제1 방향으로 상기 단위 마스크와 나란하게 배치될 수 있다.
또한, 상기 마그넷부는, 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 상기 단위 마스크와 상기 제1 서포터에 인력을 형성할 수 있다.
또한, 상기 마그넷부는 상기 제1 서포터의 길이 방향의 중심에 배치될 수 있다.
또한, 상기 마그넷부는 상기 제1 서포터의 길이 방향으로 복수개로 구비되고 상기 제1 서포터의 길이방향의 중심에서 대칭되게 형성될 수 있다.
또한, 상기 마그넷부는 상기 제1 서포터의 길이 방향의 중심에서 양단으로 갈수록 크기가 감소하도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 서포터는 상기 마그넷부에 대응하는 그루브를 구비하고, 상기 그루에 상기 마그넷부가 삽입되어 설치될 수 있다.
또한, 상기 마그넷부는 상기 제1 서포터에서 상기 단위 마스크의 두께 방향으로 돌출되고, 상기 단위 마스크에 상기 마그넷부에 대응하는 홈이 형성되어, 상기 마그넷부가 상기 홈에 삽입될 수 있다.
본 발명의 다른 측면은, 개구부와 지지부를 구비한 프레임과, 증착 패턴부를 가지며 상기 지지부에 제1 방향으로 인장되어 고정되는 단위 마스크와, 상기 단위 마스크를 지지하고, 적어도 일부에 마그넷부를 가지는 제1 서포터 및 상기 제1 방향에 직교하는 상기 제2 방향으로 설치되어 상기 단위 마스크를 지지하는 제2 서포터를 구비하는 마스크 프레임 조립체를 제공한다.
또한, 마그넷부는 상기 제1 서포터와 상기 제2 서포터가 교차되는 영역에 배치될 수 있다.
또한, 상기 마그넷부는 십자형상으로 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면은, 적어도 일면에 마그넷부를 가지는 제1 서포터를 프레임에 제1 방향으로 설치하는 단계와, 증착 패턴부를 가지는 단위 마스크를 상기 제1 방향으로 인장시켜서 상기 프레임에 정렬하는 단계 및 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 상기 마그넷부와 상기 인장된 단위 마스크 사이에 인력이 형성되어 상기 인장된 단위 마스크를 플랫하게 형성하는 단계를 포함하는 마스크 프레임 조립체 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 인장된 단위 마스크 양단을 상기 프레임에 용접하여 상기 인장된 단위 마스크를 상기 프레임에 고정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 인장된 단위 마스크를 플랫하게 형성하는 단계는 상기 마그넷부는 상기 제1 서포터의 길이 방향의 중심에 배치되어 상기 인장된 단위 마스크의 가장자리와 접촉하게 할 수 있다.
또한, 상기 인장된 단위 마스크를 플랫하게 형성하는 단계는 상기 마그넷부가 상기 제1 서포터에서 상기 단위 마스크의 두께 방향으로 돌출되고, 상기 단위 마스크에 상기 마그넷부에 대응하는 홈이 형성되어, 상기 마그넷부가 상기 홈에 삽입될 수 있다.
또한, 상기 제1 서포터와 교차되도록 제2 서포터를 상기 제2 방향으로 설치하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 마그넷부는 상기 제1 서포터와 상기 제2 서포터가 교차되는 영역에 배치될 수 있다.
또한, 상기 마그넷부는 십자형상으로 형성될 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 실시예들에 따르면 마스크 프레임 조립체 및 그 제조방법은 단위 마스크에 형성되는 주름을 최소화 하여 기판과 단위 마스크의 밀착성을 향상시켜 기판에 증착물질을 정밀하게 증착할 수 있다.
도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 프레임 조립체를 보여주는 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 프레임 조립체를 보여주는 평면도이다.
도 3a 내지 도 3c는 도 1의 제1 서포터의 일 실시예 및 변형예를 보여주는 사시도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 프레임 조립체 제조방법을 보여주는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마스크 프레임 조립체를 보여주는 사시도이다.
도 6은 도 5의 마스크 프레임 조립체의 일부를 보여주는 평면도이다.
도 7은 도 1에 도시된 증착용 마스크 프레임 조립체를 이용하여 제조되는 유기 발광 표시 장치를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 프레임 조립체를 보여주는 평면도이다.
도 3a 내지 도 3c는 도 1의 제1 서포터의 일 실시예 및 변형예를 보여주는 사시도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 프레임 조립체 제조방법을 보여주는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마스크 프레임 조립체를 보여주는 사시도이다.
도 6은 도 5의 마스크 프레임 조립체의 일부를 보여주는 평면도이다.
도 7은 도 1에 도시된 증착용 마스크 프레임 조립체를 이용하여 제조되는 유기 발광 표시 장치를 보여주는 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
또한, 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. 또한, 어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
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.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 프레임 조립체(100)를 보여주는 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 프레임 조립체(100)를 보여주는 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 마스크 프레임 조립체(100)는 프레임(110)과 단위 마스크(120) 및 제1 서포터(130)를 구비할 수 있다.
프레임(110)은 단위 마스크(120)와 결합하여 단위 마스크(120)가 지지될 수 있다. 프레임(110)은 증착물질이 통과할 수 있는 개구부(115)와 개구부(115)의 외측에 형성되는 지지부를 구비할 수 있다. 프레임(110)은 금속 또는 합성수지 등으로 제조될 수 있으며, 사각 형상으로 하나 이상의 개구부(115)를 갖도록 형성되어 있으나, 일 실시의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 원형 또는 육각형 등의 다양한 형태로 형성될 수 있다.
복수의 지지부는 X 방향을 따라 서로 마주보며, Y 방향을 따라 나란하게 배치된 제1 지지부(111) 및 제2 지지부(112)와, Y 방향을 따라 서로 마주보며, X 방향을 따라 나란하게 배치된 제3 지지부(113) 및 제4 지지부(114)를 포함한다. 제1 지지부(111), 제2 지지부(112), 제3 지지부(113) 및 제4 지지부(114)는 서로 연결된 사각틀이다.
지지부는 제1 서포터(130)가 삽입되는 제1 삽입홈(116)을 구비할 수 있다. 제1 삽입홈(116)은 서로 마주보는 지지부에 형성되어 제1 서포터(130)가 삽입되어 프레임(110)에 설치될 수 있다. 제1 삽입홈(116)의 깊이는 제1 서포터(130)의 두께와 실질적으로 동일하게 형성될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해서 제1 지지부(111)와 제2 지지부(112)에 제1 삽입홈(116)이 형성된 경우를 중심으로 설명하기로 한다.
단위 마스크(120)는 원장형태의 하나의 큰 부재로 형성되어 프레임(110)에 결합될 수 있다. 또한, 단위 마스크(120)의 자중을 분산하기 위해 다수개의 스틱형태의 분할 마스크로 형성될 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위해서 단위 마스크(120)는 스틱 형태의 분할 마스크로 형성된 경우를 중심으로 설명하기로 한다.
단위 마스크(120)는 증착물질이 통과하여 기판에 증착영역을 형성하는 증착 패턴부(121)와 증착 패턴부(121)를 연결하는 리브부(122)를 구비할 수 있다. 또한, 단위 마스크(120)의 양단은 돌출되도록 형성할 수 있다. 이는 단위 마스크(120)를 인장하여 프레임(110)에 고정시에 단위 마스크(120)를 용이하게 클램핑하기 위함이다.
증착 패턴부(121)는 프레임(110)의 개구부(115)에 대응하도록 배치되며, 개구부와 증착용 패턴을 통과한 증착물질은 기판에 증착영역을 정의할 수 있다. 증착 패턴부(121)는 복수 개의 도트(dot)형태의 마스킹 패턴이 구비된 것으로 도시되어 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 당업자라면 다양한 변형예가 가능함을 알 것이다. 즉, 증착 패턴부(121)는 전면 개방된 상태를 유지하는 마스킹 패턴이 구비되거나 슬릿 형상의 마스킹 패턴이 구비될 수 있다. 도 1에 도시된 증착 패턴부(121)의 개수나 배치 위치, 형상은 일 예시로서, 본 발명은 이에 제한 되지 않는다.
리브부(122)는 증착 패턴부(121)에 연결되어 증착 패턴부(121)를 지지할 수 있다. 리브부(122)는 어느 하나의 증착 패턴부와 이와 이웃하는 다른 증착 패턴부 사이에 배치된다.
복수개의 단위 마스크(120)는 서로 이웃하도록 배치되어 프레임(110)의 개구부(115)를 감싸도록 배치될 수 있다. 단위 마스크(120)는 X축 방향(이하 제1 방향)으로 인장되어 프레임(110)에 설치된다. 단위 마스크(120)는 제1 서포터(130)를 따라 제1 방향으로 인장되어 지지부에 고정된다. 상세히, 단위 마스크(120)의 양단은 클램핑되어 제1 방향으로 인장된다. 인장된 단위 마스크(120)는 프레임(110)에 제1 서포터(130)를 따라 정렬된다. 단위 마스크(120)의 측면부가 제1 서포터(130)에 지지되도록 정렬된다.
제1 서포터(130)는 단위 마스크(120)를 지지하도록 설치될 수 있다. 제1 서포터(130)는 제1 방향으로 단위 마스크(120)와 나란하게 설치될 수 있다. 제1 서포터(130)는 단위 마스크(120)의 가장자리를 지지할 수 있다. 제1 서포터(130)는 단위 마스크(120)와 이웃하는 단위 마스크(120) 사이에 단위 마스크(120)의 길이 방향으로 설치되어 단위 마스크(120)의 측면을 지지할 수 있다. 제1 서포터(130)는 제1 삽입홈(116)에 설치되어 프레임(110)에 고정될 수 있다.
마그넷부(135)의 일부는 복수개의 단위 마스크(120) 중 어느 하나인 제1 단위 마스크와 접촉하고, 마그넷부(135)의 다른 일부는 상기 제1 단위 마스크와 이웃하는 제2 단위 마스크와 접촉할 수 있다. 하나의 제1 서포터(130)는 이웃하는 2개의 단위 마스크(120)들인 제1 단위 마스크 및 제2 단위 마스크와 접하는바, 하나의 제1 서포터(130)가 갖는 마그넷부(135)는 서로 이웃하는 2개의 단위 마스크(120)들인 제1 단위 마스크 및 제2 단위 마스크 각각과 직접 접촉할 수 있다.
마그넷부(135)는 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 인장된 단위 마스크(120)와 제1 서포터(130)에 인력을 형성할 수 있다. 단위 마스크(120)는 제1 방향으로 인장되어 프레임에 설치된다. 제1 방향으로 인장되면, 단위 마스크(120)에 주름이 형성되거나, 단위 마스크(120)의 중심(C)에 제2 방향으로 수축되어 증착 패턴부(121)가 변형될 수 있다. 마그넷부(135)는 수축된 단위 마스크(120)에 제2 방향으로 제1 서포터(130)와 인력을 형성하여 단위 마스크(120)에 주름을 없애고, 단위 마스크(120)를 플랫하게 형성할 수 있다.
도 3a 내지 도 3c는 도 1의 제1 서포터의 일 실시예 및 변형예를 보여주는 사시도이다.
도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 제1 서포터(130)의 일 실시예 및 변형예들을 검토할 수 있다. 제1 서포터(130)는 적어도 일부에 마그넷부(135)를 가질수 있다. 마그넷부(135)는 제1 서포터(130)의 길이 방향의 중심(C)에 배치될 수 있다.
마그넷부(135)는 제1 서포터(130)에 삽입되도록 형성될 수 있다. 제1 서포터(130)는 마그넷부(135)에 대응하는 그루브(131)를 구비할 수 있다. 마그넷부(135)는 그루브(131)에 삽입되어 제1 서포터(130)에 고정되고, 제1 서포터(130)의 표면은 플랫하게 형성되어 단위 마스크(120)가 제1 서포터(130)에 들뜨는 것을 방지할 수 있다.(도 3a 참조)
마그넷부(135a)는 제1 서포터(130a)에 돌출되도록 형성될 수 있다. 마그넷부(135a)는 제1 서포터(130a)에서 단위 마스크(120)를 향해 돌출될 수 있다. 단위 마스크(120)에는 마그넷부(135a)에 대응하는 홈(미도시)이 형성되어 마그넷부(135a)가 홈에 삽입될 수 있다. 마그넷부(135a)가 단위 마스크(120)의 홈에 결합하는바, 마그넷부(135a)와 단위 마스크(120)의 접촉면적을 증가시켜서 결합력을 향상 시킬 수 있다.(도 3b 참조)
마그넷부(135b)는 제1 서포터(130b)의 길이 방향으로 북수개로 구비될 수 있다. 마그넷의 개수는 특정개수에 한정되지 않으나, 이하 설명의 편의를 위해서 7개의 마그넷을 가지는 경우를 중심으로 설명하기로 한다. 마그넷부(135b)는 제1 서포터(130b)의 길이 방향의 중심(C)에서 대칭되도록 형성될 수 있다. 마그넷부(135b)는 제1 서포터(130b) 길이방향의 중심(C)에서 양단으로 갈수록 크기가 감소하도록 형성될 수 있다.
제1 마그넷부(135b)의 중심(C)에서 대칭되도록 양단으로 배치되는 제2 마그넷부(136b) 및 제3 마그넷부(137b)를 구비할 수 있다. 제1 마그넷부(135b)의 크기는 제2 마그넷부(136b) 또는 제3 마그넷부(137b)보다 작게 형성될 수 있다. 단위 마스크(120)를 인장시에, 단위 마스크(120)의 중심(C)에서 가장 크게 수축된다. 단위 마스크(120)의 중심(C)에 가장 큰 마그넷을 형성하여 단위 마스크(120)의 길이 방향의 중심(C)에 가장 큰 인력을 형성할 수 있다.(도 3c 참조)
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 프레임 조립체(100) 제조방법을 보여주는 평면도이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 마스크 프레임 조립체(100)의 제조방법은 제1 서포터(130)를 설치하는 단계와, 단위 마스크(120)를 인장하여 정렬하는 단계와, 단위 마스크(120)를 플랫하게 형성하는 단계 및 단위 마스크(120)를 프레임(110)에 고정하는 단계를 포함할 수 있다.
제1 서포터(130)를 설치하는 단계에서 제1 서포터(130)는 프레임(110)에 고정된다. 제1 서포터(130)는 프레임(110)의 제1 삽입홈(116)에 설치될 수 있다.
단위 마스크(120)를 인장하여 정렬하는 단계에서 단위 마스크(120)는 제1 방향으로 인장된다. 단위 마스크(120)의 표면에 주름없이 프레임(110)에 고정하기 위해서 단위 마스크(120)의 양단은 인장(F1)된다. 단위 마스크(120)의 양단이 클램핑되어 인장(F1)되면 단위 마스크(120)는 변형된다. 단위 마스크(120)의 중앙 부분은 변형의 정도가 크고, 제2 방향으로 수축(F2)된다. 단위 마스크(120)의 변형으로 단위 마스크(120)의 표면은 주름가 형성되거나, 증착 패턴부(121)는 변형되어 패턴의 크기가 일정하지 않거나, 단위 마스크(120)는 크기가 변화되어 증착 패턴부(121)의 얼라인시키기 어렵게 된다.(도 4a)
단위 마스크(120)를 플랫하게 형성하는 단계에서 마그넷부(135)는 단위 마스크(120)와 제1 서포터(130) 사이에 인력(F3)을 형성할 수 있다. 마그넷부(135)는 단위 마스크(120)의 중앙 부분에 위치하여 단위 마스크(120)의 수축방향과 반대방향으로 인력을 형성할 수 있다. 마그넷부(135)와 단위 마스크(120)의 인력으로 단위 마스크(120)의 표면이 플랫하게 형성되고, 증착 패턴부(121)의 변형을 최소화 할 수 있다.(도 4b)
단위 마스크(120)를 프레임(110)에 고정하는 단계에서 단위 마스크(120)의 양단에는 용접부(125)를 형성하여 단위 마스크(120)를 프레임(110)에 고정할 수 있다.
마스크 프레임 조립체(100) 및 그 제조방법은 단위 마스크(120)가 지지되는 제1 서포터(130)에 마그넷부(135)를 형성하여 단위 마스크(120)의 인장에 의한 변형을 최소화 할 수 있다.
또한 마스크 프레임 조립체(100) 및 그 제조방법은 단위 마스크(120)가 인장시에 발생하는 변형을 최소화 하여 마스크 프레임 조립체(100)를 통과하여 기판에 형성되는 증착패턴를 정밀하게 형성할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마스크 프레임 조립체(100)를 보여주는 사시도이고, 도 6은 도 5의 마스크 프레임 조립체(100)의 일부를 보여주는 평면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 마스크 프레임 조립체(200)는 프레임(210), 단위 마스크(220), 제1 서포터(230) 및 제2 서포터(240)를 구비할 수 있다. 프레임(210) 및 단위 마스크(220)는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 프레임 조립체(100)의 프레임(110) 및 단위 마스크(120)와 동일 또는 유사한바, 이에 대한 설명은 생략 또는 약술하기로 한다.
제1 서포터(230)는 프레임(210)의 제1 삽입홈(216)에 삽입되어 설치될 수 있다. 제1 서포터(230)는 제1 방향으로 설치되어, 단위 마스크(220)의 측면을 지지할 수 있다.
제2 서포터(240)는 프레임(210)의 제2 삽입홈(217)에 삽입되어 설치될 수 있다. 제2 서포터(240)는 증착 패턴부(221) 사이에 형성된 리브부(222)를 지지할 수 있다. 제2 서포터(240)는 제2 방향으로 설치되어 복수개의 단위 마스크(120)를 지지할 수 있다. 제2 서포터(240)의 개수는 특정 개수에 한정되지 않으나, 이하에서는 설명의 편의를 위해 제2 서포터(240)는 2개로 구비되는 경우를 중심으로 설명하기로 한다.
마그넷부(235)는 제1 서포터(230)와 제2 서포터(240)가 교차되는 영역에 배치될 수 있다. 마그넷부(235)는 십자(+)형태로 형성될 수 있다. 단위 마스크(220)는 제1 서포터(230)와 제2 서포터(240)가 교차되는 영역에서 접촉면적이 커서 단위 마스크(220)의 처짐을 방지할 수 있다. 또한 마그넷부(235)는 단위 마스크(220)에 인력을 형성하여 단위 마스크(220)의 주름을 방지할 수 있다.
마그넷부(235)는 마스크 프레임 조립체(200)의 Y축 방향 중심(C)에서 대칭되도록 형성된다. 마그넷부(235)는 단위 마스크(220)의 중심(C)에 인접하도록 배치된다. 단위 마스크(220)는 마그넷부(235)가 제1 방향 및 제2 방향으로 인력을 형성하여 인장된 단위 마스크(220)의 주름을 방지할 수 있다.
마스크 프레임 조립체(200)의 제조방법은 제1 서포터(230)를 설치하는 단계와, 단위 마스크(220)를 인장하여 정렬하는 단계와, 단위 마스크(220)를 플랫하게 형성하는 단계 및 단위 마스크(220)를 프레임(210)에 고정하는 단계를 포함할 수 있다. 제1 서포터(230)를 설치하는 단계와, 단위 마스크(220)를 인장하여 정렬하는 단계 및 단위 마스크(220)를 프레임(210)에 고정하는 단계는 일 실시예에 따른 마스크 프레임 조립체(100)의 제조방법과 동일 또는 유사한 바 이에 대한 설명은 생략 또는 약술하기로 한다.
단위 마스크(220)를 플랫하게 형성하는 단계에서 마그넷부(235)는 단위 마스크(220)와 제1 서포터(230) 및 제2 서포터(240) 사이에 인력을 형성할 수 있다. 단위 마스크(220)를 인장하면 단위 마스크(220)의 중앙부에 변형이 가장 크게 발생한다. 단위 마스크(220)의 중앙에 복수의 마그넷부(235)가 배치되어 마그넷부(235)와 단위 마스크(220)는 제1 방향 및 제2 방향으로 인력이 형성될 수 있다. 즉, 변형의 정도가 큰 단위 마스크(220)의 중앙부를 당겨서 단위 마스크(220)의 주름을 방지하고, 증착 패턴부(221)의 변형을 방지할 수 있다.
마스크 프레임 조립체(200) 및 그 제조방법은 단위 마스크(220)가 지지되는 제1 서포터(230) 및 제2 서포터(240)에 마그넷부(235)를 형성하여 단위 마스크(220)의 인장에 의한 변형을 최소화 할 수 있다.
또한 마스크 프레임 조립체(200) 및 그 제조방법은 단위 마스크(220)가 인장시에 발생하는 변형을 최소화 하여 마스크 프레임 조립체(200)를 통과하여 기판에 형성되는 증착패턴를 정밀하게 형성할 수 있다.
도 7은 도 1에 도시된 증착용 마스크 프레임 조립체를 이용하여 제조되는 유기 발광 표시 장치(300)를 보여주는 도면이다.
도 7을 참조하면, 유기 발광 디스플레이 장치(300)에는 기판(311)이 마련되어 있다. 기판(311)은 유연성을 가지는 절연성 소재를 포함한다. 예컨대, 상기 기판(311)은 글래스 기판일 수 있다. 또한, 기판(311)은 폴리이미드(Polyimide, PI)나, 폴리 카보네이트(Polycarbonate, PC)나, 폴리 에테르 설폰(Polyethersulphone, PES)이나, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate, PET)나, 폴리에틸렌 나프탈레이트(Polyethylenenaphthalate, PEN)나, 폴리아릴레이트(Polyarylate, PAR)나, 유리섬유 강화플라스틱(Fiber glass reinforced plastic, FRP) 등의 고분자 소재로 이루어질 수 있다. 기판(311)은 투명하거나, 반투명하거나, 불투명할 수 있다.
기판(311) 상에는 배리어막(312)이 형성될 수 있다. 배리어막(312)은 기판(311)의 상부면을 전체적으로 커버하도록 형성될 수 있다. 배리어막(312)은 무기막이나, 유기막을 포함할 수 있다. 배리어막(312)은 단일막으로 형성되거나, 다층막으로 적층될 수 있다. 예를 들면, 배리어막(312)은 실리콘 옥사이드(SiOx), 실리콘 나이트라이드(SiNx), 실리콘 옥시나이트라이드(SiON), 알루미늄 옥사이드(AlO), 알루미늄나이트라이드(AlON) 등의 무기물이나, 아크릴, 폴리이미드, 폴리에스테르 등의 유기물 중에서 선택된 적어도 하나로 이루어질 수 있다.
배리어막(312)은 산소와 수분을 차단하는 역할을 수행하고, 기판(311)을 통한 수분이나 불순물의 확산을 방지하고, 기판(311)의 상부에 평탄한 면을 제공한다. 배리어막(312) 상에는 박막 트랜지스터(Thin film transistor, TFT)가 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터는 탑 게이트(Top gate) 방식의 박막 트랜지스터를 예시하나, 바텀 게이트(Botton gate) 방식 등 다른 구조의 박막 트랜지스터가 구비될 수 있음은 물론이다.
배리어막(312) 상에는 반도체 활성층(313)이 형성될 수 있다. 반도체 활성층(313)에는 N형이나, P형 불순물 이온을 도핑하는 것에 의하여 소스 영역(314)과, 드레인 영역(315)이 형성될 수 있다. 소스 영역(314)과, 드레인 영역(315) 사이의 영역은 불순물이 도핑되지 않는 채널 영역(316)이다.
반도체 활성층(313)은 폴리 실리콘으로 형성될 경우에는 아몰퍼스 실리콘을 형성하고, 이를 결정화시키는 것에 의하여 폴리 실리콘으로 변화시킬 수 있다. 또한, 반도체 활성층(313)은 산화물 반도체로 형성될 수 있다. 예컨대, 산화물 반도체는 아연(Zn), 인듐(In), 갈륨(Ga), 주석(Sn), 카드뮴(Cd), 게르마늄(Ge), 하프늄(Hf)과 같은 4, 12, 13, 14족 금속 원소 및 이들의 조합에서 선택된 물질의 산화물을 포함할 수 있다.
반도체 활성층(313) 상에는 게이트 절연막(317)이 증착될 수 있다. 게이트 절연막(317)은 실리콘 산화물이나, 실리콘 질화물이나, 금속 산화물과 같은 무기막을 포함한다. 게이트 절연막(317)은 단일층이나, 다중층의 구조일 수 있다.
게이트 절연막(317) 상의 소정 영역에는 게이트 전극(318)이 형성될 수 있다. 게이트 전극(318)은 Au, Ag, Cu, Ni, Pt, Pd, Al, Mo, Cr 등의 단일막이나, 다층막을 포함하거나, Al:Nd, Mo:W 와 같은 합금을 포함할 수 있다.
게이트 전극(318) 상에는 층간 절연막(319)이 형성될 수 있다. 층간 절연막(319)은 실리콘 산화물이나, 실리콘 질화물 등과 같은 절연성 소재로 형성될 수 있다. 또한, 상기 층간 절연막(319)은 절연성 유기막으로 형성될 수 있다.
층간 절연막(319) 상에는 소스 전극(320)과, 드레인 전극(321)이 형성될 수 있다. 구체적으로, 게이트 절연막(317) 및 층간 절연막(319)에는 이들의 일부를 제거하는 것에 의하여 콘택 홀이 형성되고, 콘택 홀을 통하여 소스 영역(314)에 대하여 소스 전극(320)이 전기적으로 연결되고, 드레인 영역(315)에 대하여 드레인 전극(321)이 전기적으로 연결될 수 있다.
소스 전극(320)과, 드레인 전극(321) 상에는 패시베이션막(322)이 형성될 수 있다. 패시베이션막(322)은 실리콘 산화물이나, 실리콘 질화물과 같은 무기막이나, 또는, 유기막으로 형성될 수 있다.
패시베이션막(322) 상에는 평탄화막(323)이 형성될 수 있다. 평탄화막(323)은 아크릴(acryl), 폴리이미드(polyimide), BCB(Benzocyclobutene) 등의 유기막을 포함한다.
박막 트랜지스터의 상부에는 유기 발광 소자(OLED)가 형성될 수 있다. 유기 발광 소자(OLED)는 제 1 전극(325)과, 제 2 전극(327)과, 제 1 전극(325)과 제 2 전극(327) 사이에 개재되는 중간층(326)을 포함한다.
제 1 전극(325)은 콘택 홀을 통하여 소스 전극(320)이나 드레인 전극(321)중 어느 한 전극에 전기적으로 연결되어 있다. 제 1 전극(325)은 픽셀 전극에 대응된다.
제 1 전극(325)은 애노우드로 기능하는 것으로서, 다양한 도전성 소재로 형성될 수 있다. 제 1 전극(325)은 투명 전극이나, 반사형 전극으로 형성될 수 있다.
이를테면, 제 1 전극(325)이 투명 전극으로 사용시, 제 1 전극(325)은 ITO, IZO, ZnO, In2O3 등을 포함한다. 제 1 전극(325)이 반사형 전극으로 사용시, 제 1 전극(325)은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 및 이들의 화합물 등으로 반사막을 형성하고, 이후, 상기 반사막의 상부에 ITO, IZO, ZnO, In2O3 등을 형성할 수 있다.
평탄화막(323) 상에는 유기 발광 소자의 제 1 전극(325)의 가장자리를 덮도록 픽셀 정의막(Pixel define layer, PDL, 324)이 형성될 수 있다. 픽셀 정의막(324)은 제 1 전극(325)의 가장자리를 둘러싸는 것에 의하여 각 서브 픽셀의 발광 영역을 정의한다.
픽셀 정의막(324)은 유기물이나, 무기물로 형성하게 된다. 이를테면, 상기 픽셀 정의막(324)은 폴리이미드, 폴리아마이드, 벤조사이클로부텐, 아크릴 수지, 페놀 수지 등과 같은 유기물이나, SiNx와 같은 무기물로 형성할 수 있다. 픽셀 정의막(324)은 단일막으로 형성되거나, 다중막으로 형성할 수 있다.
제 1 전극(325) 상에는 픽셀 정의막(324)의 일부를 에칭하는 것에 의하여 노출된 영역에 중간층(326)이 형성될 수 있다. 중간층(326)은 증착 공정에 의하여 형성시킬 수 있다.
중간층(326)은 저분자 유기물이나, 고분자 유기물로 이루어질 수 있다. 중간층(326)은 유기 발광층(Emissive layer, EML)을 구비할 수 있다. 선택적인 다른 예로서, 중간층(326)은 유기 발광층을 구비하고, 그 외에, 정공 주입층(Hole injection layer, HIL), 정공 수송층(Hole transport layer, HTL), 전자 수송층(Electron transport layer, ETL), 전자 주입층(Electron injection layer, EIL) 중 적어도 어느 하나를 더 구비할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 이에 한정되지 않고, 중간층(326)이 유기 발광층을 구비하고, 기타 다양한 기능층을 더 구비할 수 있다.
중간층(326) 상에는 제 2 전극(327)을 형성할 수 있다. 제 2 전극(327)은 커먼 전극에 대응된다. 제 2 전극(327)은 제 1 전극(325)과 마찬가지로 투명 전극이나, 반사형 전극으로 형성할 수 있다.
제 1 전극(325)은 투명 전극이나, 반사형 전극으로 형성시에 각 서브 픽셀의 개구와 대응되는 형태로 형성될 수 있다. 반면에, 제 2 전극(327)은 투명 전극이나, 반사형 전극을 디스플레이부 상에 전면 증착할 수 있다. 대안으로는, 제 2 전극(327)은 전면 증착 대신에 특정한 패턴으로 형성될 수 있음은 물론이다. 제 1 전극(325)과, 제 2 전극(327)은 위치가 서로 반대로 하여 적층될 수 있음은 물론이다.
한편, 제 1 전극(325)과, 제 2 전극(327)은 중간층(326)에 의하여 서로 절연되어 있다. 제 1 전극(325) 및 제 2 전극(327)에 전압이 인가되면, 중간층(326)에서 가시광이 발광하여 사용자가 인식할 수 있는 화상이 구현된다.
유기 발광 소자의 상부에는 밀봉부(340, Encapsulation)가 형성될 수 있다. 상기 밀봉부(340)는 외부의 수분이나 산소 등으로부터 중간층(326) 및 다른 박막을 보호하기 위하여 형성되는 것이다.
밀봉부(340)는 유기막이나, 무기막이 각각 적어도 한 층 적층된 구조일 수 있다. 예컨대, 밀봉부(340)는 에폭시, 폴리이미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌, 폴리아크릴레이트 등과 같은 적어도 하나의 유기막(341, 342)과, 실리콘 옥사이드(SiO2), 실리콘 나이트 라이드(SiNx), 알루미늄 옥사이드(Al2O3), 티타늄 옥사이드(TiO2), 지르코늄 옥사이드(ZrOx), 징크 옥사이드(ZnO) 등과 같은 적어도 하나의 무기막(343, 344, 345)이 적층된 구조일 수 있다.
밀봉부(340)는 유기막(341, 342)이 적어도 1층이고, 무기막(343, 344, 345)이 적어도 2층의 구조를 가질 수 있다. 밀봉부(340)중 외부로 노출된 최상층(345)은 유기 발광 소자에 대한 투습을 방지하기 위하여 무기막으로 형성시킬 수 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.
100 200: 마스크 프레임 조립체
110, 210: 프레임
116, 216: 제1 삽입홈
220, 120: 단위 마스크
130, 130a, 130c, 230: 제1 서포터
131: 그루브
135, 135a, 135b, 235: 마그넷부
200: 마스크 프레임 조립체
240: 제2 서포터
110, 210: 프레임
116, 216: 제1 삽입홈
220, 120: 단위 마스크
130, 130a, 130c, 230: 제1 서포터
131: 그루브
135, 135a, 135b, 235: 마그넷부
200: 마스크 프레임 조립체
240: 제2 서포터
Claims (20)
- 개구부와 지지부를 구비한 프레임;
증착 패턴부를 가지며 상기 지지부에 제1 방향으로 인장되어 고정되는 복수개의 단위 마스크들; 및
상기 복수개의 단위 마스크들 중 서로 이웃하는 제1 단위 마스크와 제2 단위 마스크를 지지하고, 상기 제1 단위 마스크와 상기 제2 단위 마스크 각각과 직접 접촉하는 마그넷부를 적어도 일부에 가지는, 제1 서포터;를 포함하는, 마스크 프레임 조립체. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 서포터는 상기 제1 단위 마스크의 길이 방향의 가장자리와 상기 제2 단위 마스크의 길이 방향의 가장자리에 접촉하는, 마스크 프레임 조립체. - 삭제
- 제1 항에 있어서,
상기 제1 서포터는 상기 제1 방향으로 상기 제1 단위 마스크 및 상기 제2 단위 마스크와 나란하게 배치되는, 마스크 프레임 조립체. - 제4 항에 있어서,
상기 마그넷부는,
상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 상기 제1 단위 마스크 및 상기 제2 단위 마스크와 상기 제1 서포터에 인력을 형성하는, 마스크 프레임 조립체. - 제1 항에 있어서,
상기 마그넷부는 상기 제1 서포터의 길이 방향의 중심에 배치되는, 마스크 프레임 조립체. - 제1 항에 있어서,
상기 마그넷부는,
상기 제1 서포터의 길이 방향으로 복수개로 구비되고 상기 제1 서포터의 길이방향의 중심에서 대칭되게 형성되는, 마스크 프레임 조립체. - 제7 항에 있어서,
상기 마그넷부는,
상기 제1 서포터의 길이 방향의 중심에서 양단으로 갈수록 크기가 감소하는, 마스크 프레임 조립체. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 서포터는 상기 마그넷부에 대응하는 그루브를 구비하고, 상기 그루에 상기 마그넷부가 삽입되어 설치되는, 마스크 프레임 조립체. - 제1 항에 있어서,
상기 마그넷부는 상기 제1 서포터에서 상기 제1 단위 마스크 및 상기 제2 단위 마스크의 두께 방향으로 돌출되고, 상기 제1 단위 마스크 및 상기 제2 단위 마스크에 상기 마그넷부에 대응하는 홈이 형성되어, 상기 마그넷부가 상기 홈에 삽입되는, 마스크 프레임 조립체. - 개구부와 지지부를 구비한 프레임;
증착 패턴부를 가지며 상기 지지부에 제1 방향으로 인장되어 고정되는 복수개의 단위 마스크들;
상기 복수개의 단위 마스크들 중 서로 이웃하는 제1 단위 마스크와 제2 단위 마스크를 지지하고, 상기 제1 단위 마스크와 상기 제2 단위 마스크 각각과 직접 접촉하는 마그넷부를 적어도 일부에 가지는, 제1 서포터; 및
상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향으로 설치되어 상기 복수개의 단위 마스크들을 지지하는 제2 서포터;를 구비하는, 마스크 프레임 조립체. - 제11항에 있어서,
상기 마그넷부는,
상기 제1 서포터와 상기 제2 서포터가 교차되는 영역에 배치되는, 마스크 프레임 조립체. - 제12 항에 있어서,
상기 마그넷부는 십자형상으로 형성되는, 마스크 프레임 조립체. - 적어도 일면에 마그넷부를 가지는 제1 서포터를 프레임에 제1 방향으로 설치하는 단계;
증착 패턴부를 가지는 단위 마스크를 상기 제1 방향으로 인장시켜서 상기 프레임에 정렬하는 단계; 및
상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 상기 마그넷부와 상기 인장된 단위 마스크 사이에 인력이 형성되어 상기 인장된 단위 마스크를 플랫하게 형성하는 단계;를 포함하는, 마스크 프레임 조립체 제조방법. - 제14 항에 있어서,
상기 인장된 단위 마스크 양단을 상기 프레임에 용접하여 상기 인장된 단위 마스크를 상기 프레임에 고정하는 단계;를 더 포함하는, 마스크 프레임 조립체 제조방법. - 제14 항에 있어서,
상기 인장된 단위 마스크를 플랫하게 형성하는 단계는,
상기 마그넷부는 상기 제1 서포터의 길이 방향의 중심에 배치되어 상기 인장된 단위 마스크의 가장자리와 접촉하는, 마스크 프레임 조립체 제조방법. - 제16 항에 있어서,
상기 인장된 단위 마스크를 플랫하게 형성하는 단계는,
상기 마그넷부가 상기 제1 서포터에서 상기 단위 마스크의 두께 방향으로 돌출되고, 상기 단위 마스크에 상기 마그넷부에 대응하는 홈이 형성되어, 상기 마그넷부가 상기 홈에 삽입되는 , 마스크 프레임 조립체 제조방법. - 제14 항에 있어서,
상기 제1 서포터와 교차되도록 제2 서포터를 상기 제2 방향으로 설치하는 단계;를 더 포함하는, 마스크 프레임 조립체 제조방법. - 제18 항에 있어서,
상기 마그넷부는 상기 제1 서포터와 상기 제2 서포터가 교차되는 영역에 배치되는, 마스크 프레임 조립체 제조방법. - 제19 항에 있어서,
상기 마그넷부는 십자형상으로 형성되는, 마스크 프레임 조립체 제조방법.
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