KR101561200B1 - 전사를 이용한 기판의 제조방법 및 이에 의해 제조된 기판 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전사를 이용한 기판의 제조방법 및 이에 의해 제조된 기판에 관한 것이다. 본 발명은 마스크에 패턴을 따라 열선을 형성하는 단계; 상기 열선이 형성된 마스크에 증착물질을 증착하여 증착층을 형성하는 단계; 상기 열선에 전류를 가하여 상기 열선 상에 형성된 증착층을 증발시키는 단계; 및 상기 마스크를 가열하여 상기 증착물질을 증발시킴으로써, 기판에 증착물질을 전사시키는 단계를 포함할 수 있다.

Description

전사를 이용한 기판의 제조방법 및 이에 의해 제조된 기판{Method for manufacturing substrate using transfer and the substrate manufactured by the same}
본 발명은 전사를 이용한 기판의 제조방법 및 이에 의해 제조된 기판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 증착공정 후 마스크의 별도 세정작업이 필요없고 증착품질을 향상시킬 수 있는 전사를 이용한 기판의 제조방법 및 이에 의해 제조된 기판에 관한 것이다.
최근 디스플레이 소자로 액정 표시 소자(Liquid Crystal Display, LCD), 플라즈마 디스플레이 소자(Plasma Display Panel, PDP), 유기 발광 소자(Organic Light Emitting Diodes, OLED) 등 평판 표시 소자(Flat Panel Display)가 널리 이용되고 있다.
이러한 평판 표지 소자는 유리기판에 일정 패턴으로 금속박막이나 유기박막을 증착하는 증착공정 등 일련의 공정을 진행하여 제조된다.
특히, 유기 발광 소자의 경우, 유리기판에 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층 등의 유기 박막을 증착하여야 하는데, 이러한 유기 박막은 진공열 증착방법으로 유리기판 상에 증착된다.
진공열증착방법은 진공챔버 내에 기판을 배치하고, 일정 패턴이 형성된 마스크(mask)를 기판에 정렬시킨 후, 증착물질이 담겨 있는 증발원에 열을 가하여 증발원에서 승화되는 증착물질을 기판 상에 증착하는 방식으로 이루어진다.
하지만, 이러한 증착방법을 이용할 경우 패턴이 형성된 마스크를 기판과 얼라인하는 과정이 필요하면 얼라인이 정상적으로 이루어지지 못할 경우 증착품질이 좋지 못한 문제가 있었다.
따라서, 이를 해결하기 위해 마스크에 미리 증착층을 형성하고 마스크에 열과 같은 에너지를 가하여 기판으로 전사시키는 방법이 사용되었다. 이때, 마스크에는 반사층이 형성되어 있어 반사층을 제외한 부분에 형성된 증착층만 기판으로 전사되는 방법을 사용하였으나, 반사층에서 빛이 회절되면서 증착품질이 나빠지고 전사시킨 후에 마스크에 남아있는 증착층을 별도로 세정하여야 하는 작업이 필요한 문제가 있었다.
대한민국 공개특허공보 제10-2012-0133181호(2012.12.10. 공개)
본 발명은 증착공정 후 마스크의 별도 세정작업이 필요없고 증착품질을 향상시킬 수 있는 전사를 이용한 기판의 제조방법 및 이에 의해 제조된 기판을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 의한 전사를 이용한 기판의 제조방법은 마스크에 패턴을 따라 열선을 형성하는 단계; 상기 열선이 형성된 마스크에 증착물질을 증착하여 증착층을 형성하는 단계; 상기 열선에 전류를 가하여 상기 열선 상에 형성된 증착층을 증발시키는 단계; 및 상기 마스크를 가열하여 상기 증착물질을 증발시킴으로써, 기판에 증착물질을 전사시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 마스크에 증착층을 형성한 후, 상기 마스크를 소정의 온도로 예비 가열하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 마스크의 예비 가열은 상기 증착층이 증발되지 않는 온도 범위 내에서 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 전사를 이용한 기판의 제조방법에 의해 기판이 제조될 수 있다.
상기 증착층은, 상기 기판과 마주보는 마스크의 표면에 증착되는 기판 증착층; 및 상기 열선의 표면에 증착되어 증발되는 증발 증착층을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 증착공정 후 마스크 상에 남아있는 증착층이 없기 때문에 마스크의 별도 세정작업이 필요없고, 마스크에 형성된 증착층이 오증착되지 않고 기판에 증착되므로 증착품질이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전사를 이용한 기판의 제조방법의 순서도.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전사를 이용한 기판의 제조방법에 의해 기판이 증착되는 것을 보인 도면.
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 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 의한 전사를 이용한 기판의 제조방법 및 이에 의해 제조된 기판의 일 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전사를 이용한 기판의 제조방법의 순서도이고, 도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전사를 이용한 기판의 제조방법에 의해 기판이 증착되는 것을 보인 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 전사를 이용한 기판의 제조방법은 마스크(10)에 패턴을 따라 열선(12)을 형성하는 단계; 상기 열선(12)이 형성된 마스크(10)에 증착물질을 증착하여 증착층(15)을 형성하는 단계; 상기 열선(12)에 전류를 가하여 상기 열선(12) 상에 형성된 증착층(15)을 증발시키는 단계; 및 상기 마스크(10)를 가열하여 상기 증착물질을 증발시킴으로써, 기판(20)에 증착물질을 전사시키는 단계를 포함할 수 있다.
이하에서는 도 1의 순서도를 통해 제시된 전사를 이용한 기판의 제조방법을 도 2 내지 도 5를 참조하여 상세하게 설명한다.
먼저, 작업자는 도 2에 도시된 바와 같이 마스크(10)에 패턴을 따라 열선(12)을 형성한다(S10). 열선(12)은 상술한 바와 같이 기판(20)에 실질적으로 형성되는 패턴에 대응되게 형성될 수 있다. 이는 최종적으로 기판(20)에 전사가 이루어질 때 열선(12)이 형성된 부분을 제외한 부분에만 기판 증착층(16)이 전사되도록 하기 위함이다.
다음으로, 작업자는 도 3에 도시된 바와 같이 마스크(10)에 증착물질을 증착하여 증착층(15)을 형성한다. 증착층(15)은 마스크(10) 전체에 걸쳐 이루어지는 것으로서, 이와 같이 증착이 되면 마스크(10) 표면뿐만 아니라 열선(12) 표면에도 증착이 이루어진다. 물론, 열선(12)이 형성된 마스크(10) 표면에는 증착층(15)이 형성되지 않는다.
여기에서, 증착층(15)은 기판(20)과 마주보는 마스크(10)의 표면에 증착되는 기판 증착층(16); 및 열선(12)의 표면에 증착되어 증발되는 증발 증착층(17)을 포함할 수 있다. 즉, 기판 증착층(16)이 실질적으로 기판(20)에 증착이 되는 부분이며, 증발 증착층(17)은 기판(20)에 증착되지 않고 증발만 되는 부분이다. 기판 증착층(16)이 기판(20)에 증착이 되면 증발 증착층(17)에 대응되는 부분은 기판(20) 상에서 패턴을 형성하게 된다.
다음으로, 작업자는 마스크(10)를 소정의 온도로 예비 가열한다(S30). 여기에서 소정의 온도 범위는 마스크(10)의 표면에 증착된 증착층(15)이 증발되지 않을 정도의 온도를 말한다. 예를 들어, 증착물질의 증발에 필요한 온도가 300℃라고 하면 약 280℃ 정도까지 마스크(10)를 가열해주는 것이다.
이와 같이 마스크(10)를 예비 가열하는 것은 이후에 열선(12) 자체에 의해서만 증발 증착층(17)을 증발시키는 것이 어렵기 때문이다. 다시 말해, 마스크(10)를 예비 가열하여 증발이 가능한 분위기를 만들어 준 상태(증발은 되지 않는 상태)에서 열선(12)에 전류만 가하여 증발 증착층(17)을 증발시키기 위해 이와 같이 마스크(10)를 미리 가열해주는 것이다. 결국, 마스크(10)를 보다 높은 온도로 예비 가열할수록 열선(12)에 가해지는 전류량은 줄어들 수 있다.
다음으로, 작업자는 도 4에 도시된 바와 같이 열선(12)에 전류를 가하여 열선(12) 표면에 형성된 증발 증착층(17)을 증발시킨다(S40). 즉, 마스크(10)에 증착된 증착층(15) 중에서 본 단계에서는 열선 표면에 형성된 증발 증착층(17)만 증발되는 것이다(점선 부분 참조). 마스크(10)를 예비 가열하여 소정의 온도까지 올려준 상태에서 열선(12)에 전류를 가하여 열을 발생시키면 이에 의해 증발 증착층(17)만 증발될 수 있다.
이와 같이 본 실시예에서는 열선(12)을 통해 패턴으로 증착되는 부분은 증발시킴으로써, 전사 공정이 종료된 후에도 마스크(10)의 표면에 증착층(15)이 남지 않는다. 따라서, 전사 공정 후 마스크(10)를 별도로 세정할 필요가 없어 세정장비가 필요하지 않으며 전체적인 공정 시간도 줄어들 수 있다. 또한, 마스크(10)의 세정작업이 필요하지 않기 때문에 마스크(10)를 재사용할 수 있다.
이와 같이 증발 증착층(17)이 증발되면 전사를 위한 준비가 완료된다. 이후, 작업자는 도 5에 도시된 바와 같이 마스크(10)와 기판(20)을 밀착시킨 상태에서 마스크(10)를 가열시킨다. 이때, 기판(20)에 가해지는 열의 온도범위는 증착물질의 증발 온도 이상이 되어야 한다. 그러면, 마스크(10)에 증착된 기판 증착층(16)이 증발하여 기판(20)으로 전사된다. 기판(20)으로 전사된 기판 증착층(16)은 패턴을 형성하게 되고, 전사 공정은 완료된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 실시예에서는 마스크(10)에 열선(12)으로 패턴을 형성하고, 열선(12)에 증착된 증발 증착층(17)은 전사 전에 열선(12)에 전류를 가하여 증발시킴으로써 실질적으로 전사되지 않도록 구성하였다. 따라서, 전사 공정이 완료된 후에도 마스크(10) 표면에 증착층(15)이 남지 않아 별도의 세정 작업이 필요없다. 또한, 본 실시예에서는 마스크(10)에 반사층을 두지 않아 증착물질이 전사되는 과정에서 반사층에 의해 회절되지 않기 때문에 오증착을 방지할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 특정의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 마스크 12 : 열선
15 : 증착층 16 : 기판 증착층
17 : 증발 증착층 20 : 기판

Claims (5)

  1. 마스크에 패턴을 따라 열선을 형성하는 단계;
    상기 열선이 형성된 마스크에 증착물질을 증착하여 증착층을 형성하는 단계;
    상기 마스크를 소정의 온도로 예비 가열하는 단계;
    상기 열선에 전류를 가하여 상기 열선 상에 형성된 증착층을 증발시키는 단계; 및
    상기 마스크를 가열하여 상기 증착물질을 증발시킴으로써, 기판에 증착물질을 전사시키는 단계를 포함하는 전사를 이용한 기판의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스크의 예비 가열은 상기 증착층이 증발되지 않는 온도 범위 내에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 전사를 이용한 기판의 제조방법.
  4. 제 1 항 또는 제 3 항에 따른 전사를 이용한 기판의 제조방법에 의해 제조된 기판.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 증착층은,
    상기 기판과 마주보는 마스크의 표면에 증착되는 기판 증착층; 및
    상기 열선의 표면에 증착되어 증발되는 증발 증착층을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판.
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JP2009272301A (ja) 2008-04-11 2009-11-19 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光装置の作製方法

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