KR102505877B1 - 마스크 프레임 조립체 및 이를 이용한 디스플레이 장치의 제조방법 - Google Patents

마스크 프레임 조립체 및 이를 이용한 디스플레이 장치의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 개구부를 갖는 프레임, 상기 개구부를 가로지르도록 제1방향으로 연장되어 일단과 타단이 상기 프레임에 각각 결합되는 지지대, 상기 지지대 상에 배치되되, 상기 제1방향과 교차하는 제2방향으로 연장되어 일단과 타단이 상기 프레임에 결합되며, 복수 개의 디스플레이영역들에 대응하는 증착영역을 갖는 마스크스틱 및 상기 증착영역의 적어도 일부와 중첩되도록 상기 지지대에 결합되는 마그넷;을 구비하는, 마스크 프레임 조립체 및 이를 이용한 디스플레이 장치의 제조방법을 제공한다.

Description

마스크 프레임 조립체 및 이를 이용한 디스플레이 장치의 제조방법{Mask frame assembly and method for manufacturing display apparatus using the same}
본 발명의 실시예들은 마스크 프레임 조립체 및 이를 이용한 디스플레이 장치의 제조방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 복잡한 형상의 패턴을 형성할 수 있는 마스크 프레임 조립체 및 이를 이용한 디스플레이 장치의 제조방법에 관한 것이다.
정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결 매체인 디스플레이 장치의 시장이 커지고 있다. 이러한 디스플레이 장치는 다양한 형태로 개발되고 있는데, 그 중에서도 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능을 지닌 디스플레이 장치로서 유기발광 디스플레이 장치가 주목받고 있다.
일반적으로 유기발광 디스플레이 장치 등을 비롯한 디스플레이 장치의 제조 시 다양한 층들을 증착 등의 방법을 통해 형성하게 된다. 예컨대 유기발광 디스플레이 장치의 경우, 제조하는 과정에서 증착장치를 이용하여 홀 주입층, 홀 수송층, 발광층, 전자 수송층 또는 전자 주입층 등을 기판 상에 형성하게 된다. 이 과정에서 마스크를 이용해 기판 상의 사전설정된 부분에 물질이 증착되도록 한다.
그러나 종래의 마스크 프레임 조립체 및 디스플레이 장치의 제조방법의 경우, 복잡한 형상의 패턴을 형성하는 데 한계가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 복잡한 형상의 패턴을 고정세로 형성할 수 있는 마스크 프레임 조립체 및 이를 이용한 디스플레이 장치의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 개구부를 갖는 프레임, 상기 개구부를 가로지르도록 제1방향으로 연장되어 일단과 타단이 상기 프레임에 각각 결합되는 지지대, 상기 지지대 상에 배치되되, 상기 제1방향과 교차하는 제2방향으로 연장되어 일단과 타단이 상기 프레임에 결합되며, 복수 개의 디스플레이영역들에 대응하는 증착영역을 갖는 마스크스틱 및 상기 증착영역의 적어도 일부와 중첩되도록 상기 지지대에 결합되는 마그넷을 구비하는, 마스크 프레임 조립체가 제공된다.
상기 마그넷은 상기 마스크스틱과 상기 지지대 사이에 개재될 수 있다.
상기 지지대는 상기 마스크스틱 방향의 면에 마그넷홈 또는 마그넷슬롯을 가지며, 상기 마그넷의 적어도 일부는 상기 마그넷홈 또는 상기 마그넷슬롯에 내에 위치할 수 있다.
상기 지지대의 상기 마스크스틱 방향의 면과, 상기 마그넷의 상기 마스크스틱 방향의 면은, 동일 평면 상에 위치할 수 있다.
상기 지지대는 상기 마스크스틱 방향의 면에 마그넷홈 또는 마그넷슬롯과, 블로킹부를 가지고, 상기 마그넷의 적어도 일부는 상기 마그넷홈 또는 상기 마그넷슬롯 내에 위치하며, 상기 블로킹부는, 상기 지지대의 상기 제1방향으로 연장된 일 가장자리에 위치하고, 상기 마그넷의 상기 제2방향으로의 움직임을 저지하도록 상기 마그넷을 지지할 수 있다.
상기 지지대의 상기 마스크스틱 방향의 면과, 상기 마그넷의 상기 마스크스틱 방향의 면과, 상기 프레임의 상기 마스크스틱 방향의 면이 동일 평면상에 위치할 수 있다.
상기 마스크스틱의 하부에 배치되되, 상기 지지대와 교차하도록 상기 제2방향으로 연장되어 일단과 타단이 상기 프레임에 각각 결합되는 추가지지대를 더 구비할 수 있다.
상기 지지대는 상기 추가지지대 상에 배치될 수 있다.
상기 프레임은 제1지지홈들 및 제2지지홈들을 가지며, 상기 제1지지홈들의 각각에 상기 지지대의 일단과 타단이 삽입되고, 상기 제2지지홈들의 각각에 상기 추가지지대의 일단과 타단이 삽입되며, 상기 제1지지홈들의 깊이가 상기 제2지지홈들의 깊이보다 얕을 수 있다.
상기 지지대의 상기 제1방향으로의 길이는 상기 추가지지대의 상기 제2방향으로의 길이보다 길 수 있다.
상기 마스크스틱은 강자성체 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 기판을 준비하는 단계 및 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 마스크 프레임 조립체를 이용하여, 기판 상에 복수 개의 디스플레이영역들에 증착물질을 동시에 증착하는 단계를 포함하는, 디스플레이 장치의 제조방법이 제공된다.
상술한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 복잡한 형상의 패턴을 고정세로 형성할 수 있는 마스크 프레임 조립체 및 이를 이용한 디스플레이 장치의 제조방법을 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 프레임 조립체를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 마스크 프레임 조립체를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 3은 도 1의 III-III' 선을 따라 취한 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 1의 A부분의 확대도 및 그 분해 확대도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마스크 프레임 조립체의 일부를 개략적으로 도시한 평면도 및 그 분해 확대도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에서 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분"위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 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, 본 발명에 따른 실시예들을 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명함에 있어 실질적으로 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 프레임 조립체를 개략적으로 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 마스크 프레임 조립체를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 조립체는 프레임(100), 지지부재(300) 및 마스크스틱(200)을 구비한다. 이때, 지지부재(300)의 적어도 일부에는 마그넷(400)이 결합된다.
프레임(100)은 개구부(120)와, 개구부(120)를 둘러싸는 프레임용 부재(110)를 포함한다. 이때 개구부(120)는 대략 사각형의 개구를 가지며, 프레임(100) 자체도 전체적으로 사각형의 형상을 가질 수 있다. 즉, 프레임(100)은 상호 대향된 두 개의 제1프레임용 부재(110b)들과 상호 대향된 두 개의 제2프레임용 부재(110a)들을 포함할 수 있다. 이와 같은 프레임(100)에는 마스크스틱(200) 및 지지부재(300)가 결합될 수 있는데, 마스크스틱(200) 및 지지부재(300)의 결합 시 큰 변형이 발생하지 않도록 프레임(100)은 강성이 큰 금속 물질을 포함할 수 있다.
프레임(100)에는 지지부재(300)가 결합된다. 지지부재(300)는 지지대(310)를 포함하는데, 지지대(310)는 프레임(100)의 개구부(120)를 가로지르도록 제1방향(+X 방향)으로 연장되어 -X 방향의 일단과 +X 방향의 타단이 프레임(100)에 각각 결합된다. 이때, 제1방향(+X 방향)은 지지대(310)의 길이방향에 해당한다. 지지대(310)는 프레임(100)에 결합되는 마스크스틱(200)의 변형을 방지하고, 마스크스틱(200)에 있어서 증착물질을 통과시킬 영역과 증착물질을 차단할 영역을 구분 짓는 역할을 할 수 있다.
지지부재(300)는 지지대(310) 외에 추가지지대(320)를 더 포함할 수 있다. 추가지지대(320)는 지지대(310)와 마찬가지로 프레임(100)의 개구부(120)를 가로지른다. 추가지지대(320)는 지지대(310)와 교차하도록 제2방향(+Y 방향)으로 연장되어 -Y 방향의 일단과 +Y 방향의 타단이 프레임(100)에 각각 결합된다. 이때, 제2방향(+ Y방향)은 추가지지대(320)의 길이방향에 해당하고, 이는 지지대(310)의 길이방향에 교차하는 방향으로, 지지대(310)의 폭방향과 동일할 수 있다. 추가지지대(320)는 지지대(310)에 접촉하면서 지지대(310) 및 마스크스틱(200)의 변형을 방지하고, 인접한 마스크스틱(200)들의 가장자리 사이로 증착물질이 통과하는 것을 차단하는 역할을 할 수 있다.
지지부재(300)를 프레임(100)에 결합하는 방식으로는 다양한 것들이 있으나, 예컨대 프레임(100)에 지지홈들(101, 102)을 형성하여 지지부재(300)의 양측 단부를 지지홈들(101, 102)에 삽입하는 방식이 이용될 수 있다.
일 예로, 프레임(100)의 상호 대향된 두 개의 제1프레임용 부재(110b)들이 제1지지홈(101)들을 갖고, 상호 대향된 두 개의 제2프레임용 부재(110a)들이 제2지지홈(102)들을 가질 수 있다. 제1지지홈(101)들의 각각에 지지대(310)의 -X방향의 일단과 +X방향의 타단이 삽입된다. 이와 마찬가지로 제2지지홈(102)들의 각각에 추가지지대(320)의 -Y방향의 일단과 +Y방향의 타단이 삽입된다.
이로써 지지대(310)는 프레임(100)의 상면과 동일한 높이의 상면을 가질 수 있다. 이로써 지지대(310)가 프레임(100) 상에서 외부로 돌출되지 않도록 할 수 있다. 또한 지지대(310)는 추가지지대(320) 상에 배치될 수 있는데, 이때 지지대(310)의 하부에 위치하는 추가지지대(320)로 인해 지지대(310)가 외부로 돌출되거나 들뜨지 않게 할 필요가 있다. 따라서 지지대(310)의 양측 단부가 삽입되는 제1지지홈(101)들의 깊이가, 추가지지대(320)의 양측 단부가 삽입되는 제2지지홈(102)들의 깊이보다 얕을 수 있다.
지지대(310) 및 추가지지대(320)를 프레임(100)에 견고하게 결합시키기 위해, 제1지지홈(101)의 프레임(100) 하면 방향, 즉 -Z 방향으로의 깊이(H)는 지지대(310)의 두께와 동일할 수 있고, 제2지지홈(102)의 -Z 방향으로의 깊이는 지지대(310)의 두께에 추가지지대(320)의 두께(t)를 더한 값과 동일할 수 있다. 이러한 제1지지홈(101) 및 제2지지홈(102)을 갖는 프레임(100)에 지지대(310) 및 추가지지대(320)를 결합시킴으로써, 지지대(310) 및 추가지지대(320)가 프레임(100)에 고정되어 움직이지 않게 되는 효과를 얻을 수 있다.
그러나 지지부재(300)를 프레임(100)에 결합시킴에 있어서 반드시 위와 같은 방법으로 한정되는 것은 아니며, 지지부재(300)의 양측 단부를 프레임(100)에 핀, 나사 등으로 체결하거나, 지지부재(300)를 인장시켜 프레임(100)에 용접하는 등 다양한 방법들이 이용될 수 있다.
또한 도 1등에 도시되지는 않았으나, 지지대(310) 및 추가지지대(320)를 밀착시키기 위해 지지대(310) 및 추가지지대(320)의 교차점에서, 지지대(310) 및 추가지지대(320) 중 어느 하나에 요부(凹部)를 형성하여 상기 요부에 지지대(310) 및 추가지지대(320) 중 다른 하나를 삽입할 수도 있다. 다른 예로, 지지대(310) 및 추가지지대(320)의 교차점에서 지지대(310) 및 추가지지대(320)를 핀, 나사 등으로 체결하거나 용접할 수도 있다.
도 1 및 도 2에서는 지지대(310) 및 추가지지대(320)가 프레임(100) 상에 각각 3개씩 형성되는 것으로 도시하였으나, 이는 3개 이하 또는 3개 이상일 수도 있다.
한편, 전술한 지지부재(300) 상에는 마스크스틱(200)이 배치된다. 마스크스틱(200)은 지지대(310)의 길이방향인 제1방향(+X방향)과 교차하는 제2방향(+Y방향)으로 연장되어 -Y 방향의 일단과 +Y 방향의 타단이 프레임(100)의 상호 대향된 두 개의 제2프레임용 부재(110a)들에 각각 결합된다. 즉, 마스크스틱(200)의 길이방향은 추가지지대(320)의 길이방향과 동일한 방향일 수 있다. 이때 마스크스틱(200)의 양측 단부를 마스크스틱(200)의 길이방향인 제2방향(+Y 방향)으로 인장력을 가하여 프레임(100)에 각각 결합시킴으로써, 결합 이후 마스크스틱(200)의 중앙부가 중력 등에 의해 대략 -Z 방향으로 처지는 것을 최소화할 수 있다. 또한 마스크스틱(200)은 복수개의 마스크스틱들을 포함할 수 있는데, 이러한 분할스틱형 마스크를 사용하게 되면, 프레임(100)의 개구부(120) 전체에 대응하는 하나의 큰 마스크를 사용할 때보다 상대적으로 마스크스틱(200)에 작용하는 하중이 작기 때문에, 자중에 의한 처짐을 줄일 수 있다.
마스크스틱(200)은 중앙부에 위치하는 증착영역(210)과, 증착영역(210)을 둘러싸는 마스킹부(220)를 포함한다. 증착영역(210)은 증착물질을 통과시키는 부분이고, 마스킹부(220)는 증착물질을 차단하는 부분이다.
증착영역(210)은 마스크스틱(200)의 길이방향인 제2방향(+Y 방향)으로 연장될 수 있다. 즉, 마스크스틱(200)에 있어서 마스크스틱(200)의 가장자리에 위치하는 마스킹부(220)를 제외한 전(全) 영역이 증착영역(210)일 수 있다. 이러한 일체형 개구부를 갖는 마스크스틱을 사용하게 되면, 증착영역(210)의 중간에 각각의 디스플레이영역을 구분하는 리브(rib)가 배치된 마스크스틱보다, 마스크스틱과 기판 사이의 밀착력을 좀 더 향상시킬 수 있다. 즉, 애초에 마스크스틱의 리브를 제거함으로써, 기판 방향에 위치한 자석과 상기 리브 간에 척력이 발생하여 마스크스틱을 부분적으로 들뜨게 하는 문제를 근본적으로 해결할 수 있는 것이다.
증착영역(210)은 제2방향(+Y 방향)을 따라 배치되는 복수 개의 디스플레이영역들에 대응한다. 이때, 증착영역(210)에 있어서 각각의 디스플레이영역을 구분하기 위해, 전술한 바와 같이 제1방향(+X 방향)으로 연장된 지지대(310)를 마스크스틱(200)의 증착영역(210)과 접촉 또는 인접하도록 마스크스틱(200)의 하부에 배치한다. 즉, 지지대(310)는 전술한 바와 같은 마스크스틱의 리브의 역할을 수행할 수 있다.
마스킹부(220)는 상호 대향된 두 개의 제1마스킹부(220a)들 및 상호 대향된 두 개의 제2마스킹부(220b)들을 포함할 수 있다. 제1마스킹부(220a)들은 프레임(100)의 상호 대향된 두 개의 제2프레임용 부재(110a)들 상에 배치되고, 제2마스킹부(220b)들은 프레임(100)의 상호 대향된 두 개의 제1프레임용 부재(110b)들 및 추가지지대(320) 상에 배치된다. 제1마스킹부(220a)들은 마스크스틱(200)의 -Y 방향의 일단과 +Y 방향의 타단에 해당하는 부분으로, 이들은 프레임(100)의 제2프레임용 부재(110a)들에 각각 결합된다. 제1마스킹부(220a)와 제2프레임용 부재(110a)가 결합되는 방식에는 다양한 것들이 있으나, 마스크스틱(200)의 형상을 고려할 때, 예컨대 제1마스킹부(220a)와 제2프레임용 부재(110a)를 서로 용접하거나, 핀, 나사 등으로 체결하는 방식이 이용될 수 있다.
마스크스틱(200)은 박막 형태의 분할형스틱일 수 있다. 예컨대 마스크스틱(200)은 금속 박막으로 형성된 미세 금속 마스크(FMM; fine metal mask)일 수 있고, 강자성체 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 마스크스틱(200)은 스테인레스 스틸(SUS; Steel Use Stainless), 인바(Invar), 니켈, 코발트 및 이들의 합금으로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나일 수 있다. 한편, 마스크스틱(200)의 증착영역(210)은 복수개의 개구들 또는 복수 개의 슬릿들을 포함할 수 있다.
상기와 같이 강자성체 물질을 포함하는 마스크스틱(200)을 지지대(310) 상에 밀착시킬 수 있도록, 지지대(310)에는 마그넷(400)이 결합된다. 이때 마그넷(400)은 마스크스틱(200)과 지지대(310) 사이에 개재될 수 있다. 마그넷(400)은 지지대(310)의 상면과 동일한 높이의 상면을 가질 수 있고, 이로써 지지대(310)의 전면(全面)이 자력 등에 의해 마스크스틱(200)과 최대한 접촉할 수 있다.
뿐만 아니라, 마그넷(400)은 증착영역(210)의 적어도 일부와 중첩되어, 증착영역(210)의 마그넷(400)과 중첩된 부분으로 향하는 증착물질을 차단하는 역할을 한다. 즉, 마그넷(400)은 일종의 마스킹부로서 기능하게 되고, 이러한 마그넷(400)을 다양한 형상으로 제작하는 경우, 비교적 복잡한 형상의 증착패턴을 용이하게 형성할 수 있다. 특히 마스크스틱(200)이 박막 형태를 갖는 경우, 마스크스틱(200) 자체에 복잡한 형상의 마스킹부를 형성하는 데는 상당한 어려움이 따를 수 있다. 그러나, 지지대(310)에 사각형이 아닌 비정형의 형상을 갖는 마그넷(400)을 결합하고, 강자성체 물질을 포함하는 마스크스틱(200)을 마그넷(400) 상에 정렬하여 부착시킴으로써, 증착영역(210)에 있어서 마그넷(400)에 의해 차단되지 않는 영역에 대응하여 고정세의 증착패턴이 형성될 수 있다. 도 1 및 도 2에서는 마그넷(400)이 지지대(310)에만 형성되는 것으로 도시하였으나, 지지대(310)뿐만 아니라 추가지지대(320)에도 증착영역(210)과 중첩되는 비정형 형상의 마그넷이 결합되어 좀 더 복잡한 형상의 증착패턴을 형성할 수 있다. 한편, 지지대(310)에 마그넷(400)을 결합하는 방식에는 다양한 것들이 있으나, 이에 대한 구체적인 내용은 도 4a 내지 도 5b를 참조하여 후술한다.
도 3은 도 1의 III-III' 선을 따라 취한 단면도이다
도 3을 참조하면, 도 1의 III-III' 선을 따라 취한 단면 상에서 프레임(100)의 제1프레임용 부재(110b) 상에 지지대(310)가 배치되고, 지지대(310) 상에 마스크스틱(200)이 배치된다. 또한, 지지대(310)의 증착영역(210)에 접촉하는 일면에는 마그넷홈 또는 마그넷슬롯이 형성되어, 상기 마그넷홈 또는 마그넷슬롯에 마그넷(400)이 삽입되어 있다. 도 3에는 지지대(310)의 마그넷(400)이 삽입된 부분의 직하부에, 두께 t를 갖는 미관통부가 위치하는 것으로 도시되어 있으나, 지지대(310)는 이러한 홈 대신에 지지대(310)의 전(全) 두께를 관통하는 슬롯(slot)을 구비할 수도 있다.
또한 마스크스틱(200)의 가장자리인 제2마스킹부(220b)의 하부에는 추가지지대(320)가 배치될 수 있다. 도 3에서 보는 바와 같이, 프레임(100) 하면으로부터 추가지지대(320)의 하면까지의 높이를 h라 하고, 프레임(100) 하면으로부터 지지대(310)의 하면까지의 높이를 H라 하면, H는 h에 추가지지대(320)의 두께인 t를 더한 값과 동일할 수 있다. 이는 도 1에 도시된 바와 같이 추가지지대(320)가 삽입되는 프레임(100)의 제2지지홈(102)의 깊이가, 지지대(310)가 삽입되는 프레임(100)의 제1지지홈(101)의 깊이보다 추가지지대(320)의 두께인 t만큼 더 깊게 형성되기 때문이다.
전술한 바와 같이, 지지대(310)와 마스크스틱(200) 사이, 및/또는 마그넷(400)과 마스크스틱(200) 사이에서 들뜸이나 쉐도우(shadow) 불량 등이 발생하는 것을 방지하기 위해, 지지대(310) 및 마그넷(400)의 전면(全面)을 마스크스틱(200)에 최대한 접촉시키되, 마스크스틱(200)의 하면이 최대한 평면 형태로 지지대(310) 및 마그넷(400)에 접촉하게 할 필요가 있다. 따라서, 고정세의 증착패턴을 형성할 수 있도록 지지대(310)의 마스크스틱(200) 방향의 면과, 마그넷(400)의 마스크스틱(200) 방향의 면이 동일 평면상에 위치하게 할 수 있다. 즉, 지지대(310) 및 마그넷(400)의 상면이 동일 평면 상에 위치하고, 상기 동일 평면 상에서 마스크스틱(200)의 하면이 대략 평면 형태로 안착될 수 있다.
또한, 마스크스틱(200)에 처짐 등의 변형이 발생하는 것을 방지하기 위해, 마스크스틱(200)의 하면이 최대한 평면 형태로 지지대(310), 마그넷(400) 및 프레임(100)에 접촉하게 할 필요가 있다. 따라서, 지지대(310)의 마스크스틱(200) 방향의 면과, 마그넷(400)의 마스크스틱(200) 방향의 면과, 프레임(100)의 마스크스틱(200) 방향의 면이 동일 평면상에 위치하게 할 수 있다. 즉, 지지대(310), 마그넷(400) 및 프레임(100)의 상면이 동일 평면상에 위치하고, 상기 동일 평면 상에서 마스크스틱(200)의 하면이 대략 평면 형태로 안착될 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 도 1의 A부분의 확대도 및 그 분해 확대도이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 지지대(310)는 지지대(310)의 상면에 형성된 마그넷홈 또는 마그넷슬롯(301)을 갖는다. 이와 같이 지지대(310)의 상면에 마그넷홈 또는 마그넷슬롯(301)을 형성하고, 마그넷홈 또는 마그넷슬롯(301) 내에 마그넷(400)을 배치함으로써, 전술한 바와 같이 지지대(310)의 상면과 마그넷(400)의 상면을 동일 평면 상에 위치시킬 수 있다.
이때, 마그넷홈 또는 마그넷슬롯(301)의 형상은 마그넷(400)의 지지대(310)에 결합되는 부분의 형상에 대응된다. 이러한 마그넷홈 또는 마그넷슬롯(301)은 레이저 가공, 에칭 등을 이용하여 지지대(310)의 상면에 지지대(310)의 두께방향(도 1의 -Z 방향)으로 형성될 수 있다.
마그넷(400)의 적어도 일부는 지지대(310)의 전폭(全幅)을 관통하면서 지지대(310)에 결합될 수 있다. 여기서 지지대(310)의 전폭은 지지대(310)의 제1방향(+X 방향)으로 연장된 상호 대향하는 양 가장자리 사이의 거리를 의미하고, 마그넷(400)의 적어도 일부는 마그넷(400)에 있어서 마스크스틱(200)의 증착영역(210)과 중첩되지 않는 부분에 해당한다. 또한 제1방향(+X 방향)으로 연장된 상호 대향하는 양 가장자리는 +Y 방향의 일 가장자리와 -Y 방향의 일 가장자리를 의미하고, 이는 후술하는 실시예들 및 그 변형예들에 있어서도 마찬가지이다.
도 4a 및 도 4b에서는 마그넷(400)의 -Y 방향의 일 가장자리와 지지대(310)의 -Y 방향의 일 가장자리가 일직선 상에 위치하는 것으로 도시하였으나, 지지대(310)의 전폭(全幅)이 마그넷(400)의 중앙부와 중첩되도록 마그넷(400)을 지지대(310)에 결합하는 것도 가능하다. 이러한 경우, 마그넷(400)은 인접하는 두 개의 증착영역(210)의 마스킹부로 기능하게 된다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마스크 프레임 조립체의 일부를 개략적으로 도시한 평면도 및 그 분해 확대도이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 지지대(310')는 지지대(310')의 상면에 형성된 마그넷홈 또는 마그넷슬롯(301')을 갖는다. 이와 같이 지지대(310)의 상면에 마그넷홈 또는 마그넷슬롯(301')을 형성하고, 마그넷홈 또는 마그넷슬롯(301') 내에 마그넷(400)을 배치함으로써, 전술한 바와 같이 지지대(310')의 상면과 마그넷(400)의 상면을 동일 평면 상에 위치시킬 수 있다.
마그넷홈 또는 마그넷슬롯(301')의 형상은 마그넷(400)의 지지대(310')에 결합되는 부분의 형상에 대응된다. 이러한 마그넷홈 또는 마그넷슬롯(301')은 레이저 가공, 에칭 등을 이용하여 형성될 수 있다. 이때 마그넷홈 또는 마그넷슬롯(301')은, 지지대(310')의 상면에서 지지대(310')의 두께방향(도 1의 -Z방향)으로는 홈 또는 슬롯 형상으로 형성되고, 지지대(310')의 +Y방향의 일 가장자리에서 지지대(310')의 폭방향(-Y방향)으로는 홈 형상으로 형성될 수 있다. 이로써 지지대(310')의 -Y방향의 일 가장자리에는, 폭 W를 갖는 블로킹부(302')가 남게 된다.
마그넷(400)의 적어도 일부는 지지대(310')의 +Y 방향의 일 가장자리에서 지지대(310')의 폭방향(-Y 방향)으로 형성된 홈 내에 배치됨으로써, 지지대(310')에 결합될 수 있다. 여기서, 마그넷(400)의 적어도 일부는 마그넷(400)에 있어서 마스크스틱(200)의 증착영역(210)과 중첩되지 않는 부분에 해당한다. 지지대(310')는 블로킹부(302')를 가질 수 있는데, 블로킹부(302')는 지지대(310')의 길이방향(+X 방향)으로 연장된 일 가장자리에 위치할 수 있다. 예컨대, 블로킹부(302')는 지지대(310')의 -Y방향의 일 가장자리에 위치할 수 있다. 이러한 블로킹부(302')는 지지대(310')의 폭방향(-Y방향)으로의 마그넷(400)의 움직임을 저지하는 역할을 할 수 있다.
지금까지는 마스크 프레임 조립체에 대해 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 이와 같은 마스크 프레임 조립체를 이용하여 디스플레이 장치를 제조하는 디스플레이 장치 제조방법이나 이에 의해 제조된 디스플레이 장치 역시 본 발명의 범위에 속한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치 제조방법의 경우, 기판을 준비하는 단계와, 상술한 실시예들 및 그 변형예들 중 어느 하나에 따른 마스크 프레임 어셈블리를 이용하여 기판 상에 복수 개의 디스플레이영역들에 증착물질을 동시에 증착하는 단계를 포함함으로써, 복수 개의 픽셀 또는 복수 개의 디스플레이 장치들을 동시에 형성하는데 사용될 수 있다. 여기서 증착물질을 동시에 증착하는 단계는 예컨대 유기발광 디스플레이 장치의 제조의 경우에는 홀 주입층, 홀 수송층, 발광층, 전자 수송층 또는 전자 주입층 등을 형성하는 단계일 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 복잡한 형상의 패턴을 고정세로 형성할 수 있는 마스크 프레임 조립체 및 이를 이용한 디스플레이 장치의 제조방법을 구현할 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: 프레임 101: 제1지지홈
102: 제2지지홈 120: 개구부
200: 마스크스틱 210: 증착영역
220: 마스킹부 301: 마그넷홈 또는 마그넷슬롯
302': 블로킹부 310: 지지대
320: 추가지지대 400: 마그넷

Claims (12)

  1. 개구부를 갖는 프레임;
    상기 개구부를 가로지르도록 제1방향으로 연장되어 일단과 타단이 상기 프레임에 각각 결합되는 지지대;
    상기 지지대 상에 배치되되, 상기 제1방향과 교차하는 제2방향으로 연장되어 일단과 타단이 상기 프레임에 결합되며, 복수 개의 디스플레이영역들에 대응하는 증착영역을 갖는 마스크스틱; 및
    상기 지지대에 결합되는 마그넷;을 구비하며,
    상기 지지대는 상기 마스크스틱 방향의 면에 마그넷홈 또는 마그넷슬롯을 가지고, 상기 마그넷은 상기 마그넷홈 또는 상기 마그넷슬롯 내에 위치하되 상기 마그넷의 일부는 상기 지지대로부터 평면상 돌출되어 상기 증착영역의 일부와 중첩된, 마스크 프레임 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 마그넷은 상기 마스크스틱과 상기 지지대 사이에 개재되는, 마스크 프레임 조립체.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지대의 상기 마스크스틱 방향의 면과, 상기 마그넷의 상기 마스크스틱 방향의 면은, 동일 평면 상에 위치하는, 마스크 프레임 조립체.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지대는 블로킹부를 더 포함하며,
    상기 블로킹부는, 상기 지지대의 상기 제1방향으로 연장된 일 가장자리에 위치하고, 상기 마그넷의 상기 제2방향으로의 움직임을 저지하도록 상기 마그넷을 지지하는, 마스크 프레임 조립체.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지대의 상기 마스크스틱 방향의 면과, 상기 마그넷의 상기 마스크스틱 방향의 면과, 상기 프레임의 상기 마스크스틱 방향의 면이 동일 평면상에 위치하는, 마스크 프레임 조립체.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스크스틱의 하부에 배치되되, 상기 지지대와 교차하도록 상기 제2방향으로 연장되어 일단과 타단이 상기 프레임에 각각 결합되는 추가지지대를 더 구비하는, 마스크 프레임 조립체.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 지지대는 상기 추가지지대 상에 배치되는, 마스크 프레임 조립체.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 프레임은 제1지지홈들 및 제2지지홈들을 가지며,
    상기 제1지지홈들의 각각에 상기 지지대의 일단과 타단이 삽입되고, 상기 제2지지홈들의 각각에 상기 추가지지대의 일단과 타단이 삽입되며,
    상기 제1지지홈들의 깊이가 상기 제2지지홈들의 깊이보다 얕은, 마스크 프레임 조립체.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 지지대의 상기 제1방향으로의 길이는 상기 추가지지대의 상기 제2방향으로의 길이보다 긴, 마스크 프레임 조립체.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스크스틱은 강자성체 물질을 포함하는, 마스크 프레임 조립체.
  12. 기판을 준비하는 단계; 및
    제1항 및 제2항, 제4항 내지 제10항 중 어느 한 항의 마스크 프레임 조립체를 이용하여, 기판 상에 복수 개의 디스플레이영역들에 증착물질을 동시에 증착하는 단계;
    를 포함하는, 디스플레이 장치의 제조방법.
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