KR102263627B1 - 증착용 마스크 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본원은 일정한 패턴으로 패터닝된 나노 홀을 포함하는 제 1 층 및 상기 제 1 층 상에 형성되고, 마이크로 홀을 포함하는 제 2 층을 포함하는, 증착용 마스크에 관한 것이다:

Description

증착용 마스크 및 이의 제조 방법 {MASK FOR DEPOSITION AND MANUFACTURING METHOD FOR THE SAME}
본원은 증착용 마스크 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
디스플레이(display)란 컴퓨터 등의 다양한 전자기기에서 얻은 전자 정보를 인간의 눈으로 확인할 수 있도록 시각화하기 위한 장치를 의미한다. 이러한 디스플레이에는 PDP(plasma display panel), LCD(liquid crystal panel), OLED(organic light emitting dioide) 등이 존재하며, 현재 주로 사용되는 디스플레이는 LCD 및 OLED 등이 존재한다.
LCD 디스플레이는 배후에 백라이트(back light)에서 방출된 빛이 액정에 의해 굴절 또는 반사되어 명암이 조절되고, 이렇게 조절된 빛은 RGB 삼색의 컬러필터(color filter)에 의해 변환되어 색을 표현할 수 있다. 이러한 구동상의 원리 때문에, LCD 는 명암비가 우수하지 못하고, 백라이트에 의해 두께를 일정 정도 이하로 줄이기 어려운 단점이 존재한다. 반면, OLED 디스플레이는 RGB 각각의 색을 발광할 수 있는 유기 소자를 규칙적으로 배열함으로써 색을 표현하기 때문에, LCD 디스플레이와 달리 명암비가 우수하나, 빛을 내는 과정에서 발생하는 발광 소자의 열화 현상(번인 현상) 및 청색 발광 소자의 빠른 열화 등 단점이 존재한다.
한편, 4 차 산업 혁명이 도래하면서, 높은 해상도, 낮은 소비 전력을 요구하고, 무게가 가벼운 소형 디스플레이에 대한 관심이 증가하고 있다. 상용화된 LCD 디스플레이는 상술하였듯 백라이트 때문에 일정 정도 이하의 두께를 갖기 어렵고, 상기 전압을 인가하는 과정에서 발생하는 발열 문제 때문에 소형 디스플레이에 적합하지 못하는 단점이 존재한다.
소형 디스플레이에 적합한 OLED 디스플레이를 제조하기 위해서는 기판 상의 일정 위치에 유기 발광 소자를 배치하기 위한 가림막, 통칭 마스크가 필요하다. 이러한 마스크는 화소를 증착하기 위해 발생하는 열을 견딜 수 있도록 금속으로 제조되는 경향이 있으나, 증착 기판은 금속 마스크와 잘 부착되지 않아 해상도가 떨어질 수 있는 단점이 존재한다.
본원의 배경이 되는 기술인 한국공개특허공보 제10-2019-0023652호는 OLED 화소 증착을 위한 금속재의 증착용 마스크 및 이의 제조방법에 대한 것이다. 상기 공개특허는 OLED 화소를 증착하기 위한 금속재 마스크를 개시하고 있을 뿐, 고분자 마스크에 대해서는 인식하지 못하고 있다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 증착용 마스크를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 상기 증착용 마스크의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제 1 측면은 일정한 패턴으로 패터닝된 나노 홀을 포함하는 제 1 층 및 상기 제 1 층 상에 형성되고, 마이크로 홀을 포함하는 제 2 층을 포함하는, 증착용 마스크를 제공한다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 2 층 상에 형성되고, 상기 마이크로 홀 보다 더 큰 크기의 매크로 홀을 포함하는 제 3 층을 추가 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 1 층, 상기 제 2 층 및 상기 제 3 층은 서로 상이한 폴리머를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 1 층, 상기 제 2 층, 및 상기 제 3 층은 각각 독립적으로 광경화성 아크릴레이트(acrylate), PDMS(polydimethylsiloxane), 에폭시 수지(epoxy resin), 아미노 수지(amino resin), 페놀 수지(phenol resin), 폴리에스테르 수지(polyester resin), 폴리우레탄(polyurethane), 폴리우레아(polyuria), 베이클라이트(bakelite), 멜라민 수지(melamine resin), 벤족사진(Benzoxazine), 퓨란 수지(furan resin), 비닐 에스테르 수지(vinyl ester resin), 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 경화성 플라스틱을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 증착용 마스크는 상기 제 1 층의 나노 홀을 통해 증착 표면 상에 증착 물질을 증착하고, 상기 제 2 층은 상기 제 1 층을 지지할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 증착용 마스크는 상기 제 3 층은 상기 제 1 층 및 상기 제 2 층을 지지할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 2 층의 강도는 상기 제 1 층의 강도보다 클 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 3 층의 강도는 상기 제 2 층의 강도보다 크고, 상기 제 2 층의 강도는 상기 제 1 층의 강도보다 클 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 1 층의 높이 및 상기 제 2 층의 높이의 비율은 1 :10 내지 1 : 200 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 나노 홀의 종횡비는 1 : 1.1 내지 1 : 2 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 나노 홀은 200 nm 내지 1 μm 의 직경을 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 마이크로 홀은 1 μm 내지 100 μm 의 직경을 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 매크로 홀은 1 μm 내지 1 cm의 직경을 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본원의 제 2 측면은 나노 홀 패턴을 가진 기판 상에 대향하여 배치된 버퍼층을 포함하는 제 1 결합체 상에 제 1 폴리머를 주입함으로써 나노 홀을 포함하는 제 1 층을 형성하는 단계, 마이크로 홀 패턴을 가진 기판 상에 대향하여 배치된 버퍼층을 포함하는 제 2 결합체 상에 제 2 폴리머를 주입함으로써 마이크로 홀을 포함하는 제 2 층을 형성하는 단계, 및 상기 제 1 층 및 상기 제 2 층을 결합시키는 단계를 포함하는, 증착용 마스크의 제조 방법을 제공한다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 마이크로 홀 보다 더 큰 크기의 매크로 홀이 패터닝된 기판 상에 대향하여 배치된 버퍼층을 포함하는 제 3 결합체 상에 제 3 폴리머를 주입함으로써 매크로 홀을 포함하는 제 3 층을 형성하는 단계를 추가 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 2 폴리머의 강도는 상기 제 1 폴리머의 강도보다 클 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 3 폴리머의 강도는 상기 제 2 폴리머의 강도보다 크고, 상기 제 2 폴리머의 강도는 상기 제 1 폴리머의 강도보다 클 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 1 층을 형성하는 단계 또는 상기 제 2 층을 형성하는 단계는 빛 또는 열을 가하여 상기 제 1 폴리머 또는 상기 제 2 폴리머를 경화시키는 단계를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 1 폴리머, 상기 제 2 폴리머 또는 상기 제 3 폴리머는 각각 독립적으로 광경화성 아크릴레이트(acrylate), PDMS(polydimethylsiloxane), 에폭시 수지(epoxy resin), 아미노 수지(amino resin), 페놀 수지(phenol resin), 폴리에스테르 수지(polyester resin), 폴리우레탄(polyurethane), 폴리우레아(polyuria), 베이클라이트(bakelite), 멜라민 수지(melamine resin), 벤족사진(Benzoxazine), 퓨란 수지(furan resin), 비닐 에스테르 수지(vinyl ester resin), 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 플라스틱을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 기판 및 상기 버퍼층은 각각 독립적으로 실리콘, 실리콘 카바이드, 게르마늄, 실리콘 게르마늄, 실리콘 탄화물, InAs, AlAs, GaAs, InP, GaN, InGaAs, InAlAs, GaSb, AlSb, AlP, GaP, ITO, FTO, 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 것을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 과제의 해결 수단에 따르면, 본원에 따른 증착용 마스크는 낮은 종횡비의 나노 홀을 통해 R, G, 또는 B 발광 소자 또는 컬러 필터를 증착하기 때문에, 높은 해상도를 갖는 디스플레이를 제조할 수 있다.
또한, 본원에 따른 증착용 마스크는 고분자 재질이기 때문에, 증착 표면과 빈틈없이 부착(conformal contact)될 수 있다. 따라서, 상기 증착용 마스크에 의해 증착된 물질은 높은 이방성을 가지며 증착될 수 있다.
또한, 종래의 금속 재질의 마스크는 온도 또는 외력에 의해 훼손되면 원래 상태로의 복구가 불가능한 단점이 존재한다. 그러나, 본원에 따른 증착용 마스크는 고분자 재질을 사용하기 때문에 온도 또는 외력에 의해 일시적으로 변형될 뿐, 원래 상태로의 복구가 용이한 장점이 있다.
또한, 본원에 따른 증착용 마스크는 고분자 재질이기 때문에, 증착 표면과 빈틈없이 부착(conformal contact)될 수 있다. 따라서, 상기 증착용 마스크에 의해 증착된 물질은 높은 이방성을 가지며 증착될 수 있다.
또한, 본원에 따른 증착용 마스크는 유체 채널 패터닝 기법을 사용하기 때문에, 상기 유체 채널에 의해 해상도의 조절이 자유롭고, 종래의 포토 공정에 의한 광학적 한계(Depth of focus) 또는 정밀 공정의 한계를 극복할 수 있다.
또한, 본원에 따른 증착용 마스크는 증착용 나노 홀을 포함하는 제 1 층 및 상기 제 1 층을 지지하는 제 2 층을 포함한다. 즉, 증착 공정 중 증착할 물질이 상기 제 1 층에 증착되어도 상기 제 2 층에 의해 형태가 유지될 수 있어 상기 제 1 층은 증착 표면과 빈틈없이 부착될 수 있다.
또한, 본원에 따른 증착용 마스크는 계층 구조를 포함하기 때문에, 핸들링이 용이하고, 종래의 메탈 마스크와 달리 연성 재료 또는 경성 재료와 접목되어 다양한 쓰임새로서 활용될 수 있다.
또한, 본원에 따른 증착용 마스크의 제조 방법은 패터닝, 주입, 경화, 및 결합 공정으로 이루어졌기 때문에 단순하고, 짧은 시간에 이루어질 수 있어 종래의 증착용 마스크의 제조 방법에 비해 효율성이 높다.
더욱이, 본원에 따른 증착용 마스크는 고분자 재질이기 때문에, 상기 증착용 마스크는 대면적으로 제조될 수 있다.
다만, 본원에서 얻을 수 있는 효과는 상기된 바와 같은 효과들로 한정되지 않으며, 또 다른 효과들이 존재할 수 있다.
도 1 은 본원의 일 구현예에 따른 증착용 마스크의 단면도이다.
도 2 는 본원의 일 구현예에 따른 증착용 마스크의 단면도이다.
도 3 은 본원의 일 구현예에 따른 증착용 마스크의 사용예이다.
도 4 는 본원의 일 구현예에 따른 증착용 마스크의 성능에 대한 모식도이다.
도 5 는 본원의 일 구현예에 따른 증착용 마스크의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 6 은 본원의 일 구현예에 따른 증착용 마스크의 제조 방법을 나타낸 모식도이다.
도 7 은 본원의 일 실시예에 따른 증착용 마스크의 SEM 이미지이다.
도 8 은 본원의 일 실시예에 따른 증착용 마스크의 SEM 이미지이다.
도 9 는 본원의 일 실시예에 따른 증착용 마스크의 SEM 이미지이다.
도 10 은 본원의 일 실시예 및 비교예에 따른 증착용 마스크의 비교도이다.
도 11 은 본원의 일 실시예에 따른 증착용 마스크의 유연도를 나타낸 그래프이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다.
그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우 뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 또한, 본원 명세서 전체에서, "~ 하는 단계" 또는 "~의 단계"는 "~를 위한 단계"를 의미하지 않는다.
본원 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 "이들의 조합"의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.
본원 명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 의 기재는, "A 또는 B, 또는, A 및 B" 를 의미한다.
이하에서는 본원의 증착용 마스크 및 이의 제조 방법에 대하여, 구현예 및 실시예와 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다. 그러나 본원이 이러한 구현예 및 실시예와 도면에 제한되는 것은 아니다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제 1 측면은 일정한 패턴으로 패터닝된 나노 홀을 포함하는 제 1 층(100) 및 상기 제 1 층(100) 상에 형성되고, 마이크로 홀을 포함하는 제 2 층(200)을 포함하는, 증착용 마스크(10)를 제공한다.
디스플레이는 스스로 생성한 빛 또는 외부의 광원을 이용하여, 전자 기기로부터 출력되는 전기 신호를 시각 정보로 변환하여 사용자에게 보여주는 장치를 의미한다. 이러한 디스플레이를 제조하기 위해서는, 빛의 강도가 조절된 백색광을 적색, 청색, 및/또는 녹색 필터에 통과시켜 임의의 색깔을 구현하는 방법과, 적색 발광체, 청색 발광체, 및/또는 녹색 발광체가 발광하는 정도를 조절하여 임의의 색깔을 구현하는 방법으로 나뉠 수 있다.
이와 관련하여, 상기 디스플레이를 제조하기 위해 기판 상에 상기 삼색 필터 또는 상기 삼색 발광체를 구현할 경우, 같은 색의 필터 또는 발광체를 이루는 물질의 양 및 배치 간격을 정밀하게 조절하여 증착할 필요가 존재한다.
본원에 따른 증착용 마스크란, 상기 필터 또는 발광체 물질을 상기 기판 상에 정밀하게 증착하기 위해 미세 영역에는 구멍이 존재하고, 그 외의 영역은 구멍이 존재하지 않아 상기 기판의 원하는 자리에 원하는 물질을 같은 간격으로 일정한 양만큼 증착할 수 있는 도구를 의미한다. 종래의 증착용 마스크는 가공이 편리한 금속제 마스크를 사용하였으나, 상기 금속제 마스크는 증착 과정에서 증착할 물질이 누적되어 휘게 되어 증착 표면과 부착이 잘 되지 않아, 반복 사용시 정밀도가 하락하는 단점이 존재한다.
본원에 따른 증착용 마스크(10)는 강도가 상이한 두 고분자를 층상 구조로 배치함으로써, 상기 금속제 마스크에서 발생한 휨 문제를 해결하기 위한 것이다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 증착용 마스크(10)는 상기 제 1 층(100)의 나노 홀을 통해 증착 표면 상에 증착 물질을 증착하고, 상기 제 2 층(200)은 상기 제 1 층(100)을 지지할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
종래의 메탈 마스크와 마찬가지로, 본원에 따른 증착용 마스크(10) 역시 증착 과정에서 상기 증착 물질이 상기 제 1 층(100) 또는 상기 제 2 층(200) 상에 증착될 수 있다. 그러나 상기 증착용 마스크(10)는 상기 제 2 층(200)에 의해 상기 제 1 층(100)의 형태가 유지될 수 있도록 지지되는 층상 구조를 갖는 증착용 마스크이기 때문에, 종래의 메탈 마스크에 비해 상기 증착 물질에 의한 영향이 감소할 수 있다.
구체적으로, 종래의 메탈 마스크는 온도 또는 외력에 의해 훼손되면 원래 상태로의 복구가 불가능한 단점이 존재한다. 그러나, 본원에 따른 증착용 마스크는 고분자 재질을 사용하기 때문에 온도 또는 외력에 의해 일시적으로 변형될 뿐, 원래 상태로의 복구가 용이한 장점이 있다.
도 1 은 본원의 일 구현예에 따른 증착용 마스크(10)의 단면도이다.
도 1 을 참조하면, 상기 증착용 마스크(10)는 나노 홀을 포함하는 상기 제 1 층(100) 및 상기 제 1 층(100) 상에 형성되고, 마이크로 홀을 포함하는 상기 제 2 층(200)을 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 후술하겠지만 상기 증착용 마스크(10)는 상기 제 2 층(200) 상에 형성되고, 매크로 홀을 포함하는 제 3 층(300)을 포함할 수 있다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 2 층(200) 상에 형성되고, 상기 마이크로 홀 보다 더 큰 크기의 매크로 홀을 포함하는 상기 제 3 층(300)을 추가 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 증착용 마스크(10)는 상기 제 3 층(300)은 상기 제 1 층(100) 및 상기 제 2 층(200)을 지지할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 2 는 본원의 일 구현예에 따른 증착용 마스크(10)의 단면도이다.
도 2 를 참조하면, 상기 증착용 마스크(10)는 증착 물질을 증착하기 위한 나노 홀을 포함하는 상기 제 1 층(100), 및 상기 제 1 층(100) 상에 형성되고, 상기 제 1 층(100)을 지지하며, 상기 나노 홀 보다 더 큰 크기의 상기 마이크로 홀을 포함하는 상기 제 2 층(200)을 포함하고, 상기 제 1 층(100) 및 상기 제 2 층(200) 을 지지하기 위해 상기 제 2 층(200) 상에 형성되고, 상기 마이크로 홀 보다 더 큰 크기의 매크로 홀을 포함하는 제 3 층(300)을 추가 포함할 수 있다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 1 층(100), 상기 제 2 층(200) 및 상기 제 3 층(300)은 서로 상이한 폴리머를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 1 층(100), 상기 제 2 층(200), 및 상기 제 3 층(300)은 각각 독립적으로 광경화성 아크릴레이트(acrylate), PDMS(polydimethylsiloxane), 에폭시 수지(epoxy resin), 아미노 수지(amino resin), 페놀 수지(phenol resin), 폴리에스테르 수지(polyester resin), 폴리우레탄(polyurethane), 폴리우레아(polyuria), 베이클라이트(bakelite), 멜라민 수지(melamine resin), 벤족사진(Benzoxazine), 퓨란 수지(furan resin), 비닐 에스테르 수지(vinyl ester resin), 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 경화성 플라스틱을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상술하였듯, 상기 제 1 층(100)은 상기 제 2 층(200)에 의해 지지되어 형태를 유지할 수 있고, 상기 제 2 층(200)은 상기 제 3 층(300)에 의해 지지되어 형태를 유지할 수 있다. 따라서, 상기 제 1 층(100), 상기 제 2 층(200), 및 상기 제 3 층(300)은 강도가 다른 폴리머를 포함할 수 있다.
후술하겠지만, 상기 제 1 층(100)은 상기한 경화성 플라스틱을 포함할 수 있기 때문에, 상기 증착 표면과의 결합력이 향상되어 상기 증착 물질을 종래의 메탈 마스크보다 정확하게 상기 증착 표면 상에 증착시킬 수 있다.
후술하겠지만, 상기 증착용 마스크(10)는 종래의 메탈 마스크와 달리 고분자를 포함하기 때문에, 대면적으로 제조되기 용이하며, 제조 공정 중 식각 공정을 요구하지 않아 고해상도 및 극저비용의 공정의 구현이 가능하다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 2 층(200)의 강도는 상기 제 1 층(100)의 강도보다 클 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 3 층(300)의 강도는 상기 제 2 층(200)의 강도보다 크고, 상기 제 2 층(200)의 강도는 상기 제 1 층(100)의 강도보다 클 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 1 층(100), 상기 제 2 층(200), 및 상기 제 3 층(300)의 강도는 각각 독립적으로 0.5 MPa 내지 1000 MPa 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 제 1 층(100), 상기 제 2 층(200), 및 상기 제 3 층(300)의 강도는 각각 독립적으로 약 0.5 Mpa 내지 약 1000 Mpa, 약 1 Mpa 내지 약 1000 Mpa, 약 10 Mpa 내지 약 1000 Mpa, 약 100 Mpa 내지 약 1000 Mpa, 약 200 Mpa 내지 약 1000 Mpa, 약 300 Mpa 내지 약 1000 Mpa, 약 400 Mpa 내지 약 1000 Mpa, 약 500 Mpa 내지 약 1000 Mpa, 약 600 Mpa 내지 약 1000 Mpa, 약 700 Mpa 내지 약 1000 Mpa, 약 800 Mpa 내지 약 1000 Mpa, 약 900 Mpa 내지 약 1000 Mpa, 약 0.5 Mpa 내지 약 900 Mpa, 약 0.5 Mpa 내지 약 800 Mpa, 약 0.5 Mpa 내지 약 700 Mpa, 약 0.5 Mpa 내지 약 600 Mpa,약 0.5 Mpa 내지 약 500 Mpa, 약 0.5 Mpa 내지 약 400 Mpa, 약 0.5 Mpa 내지 약 300 Mpa, 약 0.5 Mpa 내지 약 200 Mpa, 약 0.5 Mpa 내지 약 100 Mpa, 약 0.5 Mpa 내지 약 10 Mpa, 약 0.5 Mpa 내지 약 1 Mpa, 약 1 Mpa 내지 약 900 Mpa, 약 10 Mpa 내지 약 800 Mpa, 약 100 Mpa 내지 약 700 Mpa, 약 200 Mpa 내지 약 600 Mpa, 약 300 Mpa 내지 약 500 Mpa, 또는 약 400 MPa 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 제 1 층(100), 상기 제 2 층(200), 및 상기 제 3 층(300)의 강도는 후술하겠지만 제조 과정, 조성, 또는 재질에 의해 변형될 수 있으며, 증착 목적에 따라 조절이 가능하다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 1 층(100)의 높이 및 상기 제 2 층(200)의 높이의 비율은 1 : 10 내지 1 : 200 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
후술하겠지만, 상기 제 1 층(100)은 얇을수록 증착에 유리하지만, 상기 증착 물질에 의해 휨 현상이 발생할 가능성이 높아진다. 본원에 따른 증착용 마스크(10)는 상기 제 1 층(100)에 비해 두꺼운 상기 제 2 층(200)을 상기 제 1 층(100) 상에 형성함으로써, 상기 제 1 층(100)의 휨 현상을 억제할 수 있다.
도 3 은 본원의 일 구현예에 따른 증착용 마스크(10)의 사용예이다.
도 3 을 참조하면, 상기 증착용 마스크(10)를 통해 상기 증착 표면 상에 적색, 녹색, 및 청색 증착 물질을 증착할 수 있다.
예를 들어, 먼저 상기 제 1 층(100)의 나노 홀을 사용하여 적색 물질을 상기 증착 표면 상에 증착할 수 있다. 이어서, 상기 증착용 마스크(10)를 일정한 간격으로 이동시킨 후, 동일한 공정을 사용하여 녹색 물질을 증착할 수 있다. 이어서, 상기 증착용 마스크(10)를 일정한 간격만큼 이동시킨 후, 동일한 공정을 사용하여 청색 물질을 증착할 수 있다. 이 때, 상기 적색 물질, 상기 녹색 물질, 및 상기 청색 물질을 증착하는 순서는 무작위적으로 선택될 수 있다. 또한, 상기 적색 물질, 상기 녹색 물질, 및 상기 청색 물질은 명확히 구분되도록 상기 증착 표면 상에 빈틈없이 증착될 수 있다.
이와 관련하여, 증착된 상기 적색 물질, 상기 녹색 물질, 및 상기 청색 물질의 두께는 매우 얇기 때문에, 상기 증착된 물질에 의해 상기 제 1 층(100)이 휘는 문제 및/또는 상기 제 1 층(100) 및 상기 증착 표면의 부착이 악화되는 문제는 발생하지 않는다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 나노 홀의 종횡비는 1 : 1.1 내지 1 : 2 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는, 상기 나노 홀의 종횡비는 2 : 3 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 나노 홀의 종횡비가 2 : 3 이상일 경우, 상기 나노 홀의 수직부에 의해 상기 증착 물질의 증착이 원활하게 되지 않거나, 상기 증착 물질의 경계면이 불명확해질 수 있다.
또한, 예를 들어 상기 나노 홀의 종횡비가 2 : 3 이하일 경우, 상기 제 1 층(100)의 면적 대비 상기 나노 홀의 면적이 과도하게 작아지면서 상기 제 1 층(100)의 내구도가 낮아지는 문제가 발생할 수 있다. 즉, 상기 나노 홀의 종횡비가 2 : 3 이하일 경우, 상기 나노 홀의 밀도가 작아져서 증착된 상기 증착 물질 사이의 간격이 커질 수 있다.
이와 관련하여, 상기 나노 홀의 종횡비는 상기 나노 홀의 직경과 상기 제 1 층(100)의 높이 사이의 비율을 의미하며, 스텝 커버리지(step coverage)라고도 한다. 상기 나노 홀의 직경은 디스플레이의 해상도와 직결되기 때문에, 일반적인 증착 마스크의 증착 성능을 제어하기 위해서는 상기 나노 홀의 높이를 조절할 필요가 존재한다.
상술하였듯이, 상기 나노 홀의 높이가 낮을수록, 상기 증착 물질이 온전히 증착될 수 있다. 그러나, 상기 나노 홀 외의 영역, 예를 들어 상기 제 1 층(100) 상에 상기 증착 물질이 증착될 경우, 상기 제 1 층(100)이 휘어 상기 증착 표면과의 부착력이 악화될 수 있는 단점이 존재하기 때문에, 상기 나노 홀의 높이는 적절한 수준에서 조절될 필요가 존재한다.
도 4 는 본원의 일 구현예에 따른 증착용 마스크(10)의 성능에 대한 모식도이다. 이 때, 도 4 의 마스크(10)는 편의상 상기 제 1 층(100)만이 표시되었다.
도 4 를 참조하면, 상기 나노 홀의 두께가 일정할 때, 상기 종횡비가 높을 경우, 상기 증착 물질이 원활하게 증착되지 않는다. 그러나 상기 제 1 층(100)의 높이가 낮아질수록 상기 증착 물질은 원활하게 증착되는 것을 확인할 수 있다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 나노 홀은 200 nm 내지 1 μm 의 직경을 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 마이크로 홀은 1 μm 내지 100 μm 의 직경을 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 매크로 홀은 1 μm 내지 1 cm 의 직경을 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 매크로 홀은 상기 마이크로 홀 보다 큰 직경을 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본원의 제 2 측면은 나노 홀 패턴을 가진 기판 상에 대향하여 배치된 버퍼층을 포함하는 제 1 결합체 상에 제 1 폴리머를 주입함으로써 나노 홀을 포함하는 제 1 층(100)을 형성하는 단계, 마이크로 홀 패턴을 가진 기판 상에 대향하여 배치된 버퍼층을 포함하는 제 2 결합체 상에 제 2 폴리머를 주입함으로써 마이크로 홀을 포함하는 제 2 층(200)을 형성하는 단계, 및 상기 제 1 층(100) 및 상기 제 2 층(200)을 결합시키는 단계를 포함하는, 증착용 마스크(10)의 제조 방법을 제공한다.
도 5 는 본원의 일 구현예에 따른 증착용 마스크의 제조 방법을 나타낸 순서도이고, 도 6 은 본원의 일 구현예에 따른 증착용 마스크의 제조 방법을 나타낸 모식도이다.
본원의 제 2 측면에 따른 증착용 마스크(10)의 제조 방법에 대하여, 본원의 제 1 측면과 중복되는 부분들에 대해서는 상세한 설명을 생략하였으나, 그 설명이 생략되었더라도 본원의 제 1 측면에 기재된 내용은 본원의 제 2 측면에 동일하게 적용될 수 있다.
상기 증착용 마스크(10)의 제조 방법은 식각 공정을 요구하지 않고, 제 1 폴리머, 제 2 폴리머 및/또는 제 3 폴리머를 사용한다. 따라서, 종래의 메탈 마스크의 제조 방법과 달리 대면적으로 제조될 수 있고, 공정의 단순화가 가능하며, 높은 해상도로 상기 증착 물질을 증착시키는 것이 가능하다.
본원에 따른 증착용 마스크(10)를 제조하기 위하여, 먼저 나노 홀 패턴을 가진 기판 상에 대향하여 배치된 버퍼층을 포함하는 제 1 결합체 상에 제 1 폴리머를 주입함으로써 나노 홀을 포함하는 제 1 층(100)을 형성한다 (S100)
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 1 결합체는, 상기 기판을 상기 나노 홀과 같은 패턴을 갖도록 패터닝하는 단계 및 상기 패터닝된 기판의 패턴 면에 대향하여 버퍼층을 결합시키는 단계에 의해 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 패터닝하는 단계는 산소 플라즈마, 화학적 식각, 건식 식각, 광식각, 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 식각 공정에 의해 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 1 층(100)을 형성하는 단계는 빛 또는 열을 가하여 상기 제 1 폴리머를 경화시키는 단계를 추가 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
구체적으로, 상기 제 1 결합체 상에 상기 제 1 폴리머를 주입할 경우, 상기 제 1 결합체 상의 상기 나노 홀과 같은 패턴을 갖는 부분에는 상기 제 1 폴리머가 존재하지 않을 수 있다. 이와 관련하여, 상기 제 1 폴리머 및 상기 제 1 결합체로부터 상기 제 1 결합체를 제거하기 위해, 상기 제 1 폴리머 상에 빛 또는 열을 가함으로써 상기 제 1 폴리머를 경화시킬 수 있고, 상기 경화된 제 1 폴리머는 상기 제 1 층(100)으로서 기능할 수 있다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 1 폴리머, 후술할 상기 제 2 폴리머, 및 후술할 상기 제 3 폴리머는 각각 독립적으로 광경화성 아크릴레이트(acrylate), PDMS(polydimethylsiloxane), 에폭시 수지(epoxy resin), 아미노 수지(amino resin), 페놀 수지(phenol resin), 폴리에스테르 수지(polyester resin), 폴리우레탄(polyurethane), 폴리우레아(polyuria), 베이클라이트(bakelite), 멜라민 수지(melamine resin), 벤족사진(Benzoxazine), 퓨란 수지(furan resin), 비닐 에스테르 수지(vinyl ester resin), 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 플라스틱을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 제 1 폴리머, 상기 제 2 폴리머, 및 상기 제 3 폴리머는 각각 독립적으로 광경화성 아크릴레이트 수지 또는 열경화성 PDMS 플라스틱 중 어느 하나일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 1 폴리머, 상기 제 2 폴리머, 및 상기 제 3 폴리머는 각각 독립적으로 자외선, 전자빔, 적외선, X-선, 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 가시광선에 의해 경화되거나, 20℃ 내지 200℃ 의 온도에서 경화될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 제 1 폴리머가 광경화성 아크릴레이트인 경우, 상기 제 1 폴리머는 350 nm 의 파장을 갖는 자외선에 의해 경화될 수 있다. 또한, 상기 제 1 폴리머가 PDMS (열경화성 폴리머)일 경우, 상기 제 1 폴리머는 약 20℃ 내지 약 200℃, 약 20℃ 내지 약 190℃, 약 20℃ 내지 약 180℃, 약 20℃ 내지 약 170℃, 약 20℃ 내지 약 160℃, 약 20℃ 내지 약 150℃, 약 20℃ 내지 약 140℃, 약 20℃ 내지 약 130℃, 약 20℃ 내지 약 120℃, 약 20℃ 내지 약 110℃, 약 20℃ 내지 약 100℃, 약 20℃ 내지 약 90℃, 약 20℃ 내지 약 80 ℃, 약 20℃ 내지 약 70℃, 약 20℃ 내지 약 60℃, 약 20℃ 내지 약 50℃, 약 20℃ 내지 약 40℃, 약 20℃ 내지 약 30℃, 약 30℃ 내지 약 200℃, 약 40℃ 내지 약 200℃, 약 50℃ 내지 약 200℃, 약 60℃ 내지 약 200℃, 약 70℃ 내지 약 200℃, 약 80℃ 내지 약 200℃, 약 90℃ 내지 약 200℃, 약 100℃ 내지 약 200℃, 약 110℃ 내지 약 200℃, 약 120℃ 내지 약 200℃, 약 130℃ 내지 약 200℃, 약 140℃ 내지 약 200℃, 약 150℃ 내지 약 200℃, 약 160℃ 내지 약 200℃, 약 170℃ 내지 약 200℃, 약 180℃ 내지 약 200℃, 약 190℃ 내지 약 200℃, 약 30℃ 내지 약 190℃, 약 40℃ 내지 약 180℃, 약 50℃ 내지 약 170℃, 약 60℃ 내지 약 160℃, 약 70℃ 내지 약 150℃, 약 80℃ 내지 약 140℃, 약 90℃ 내지 약 130℃, 약 100℃ 내지 약 120℃, 또는 약 110℃ 의 온도에서 경화될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 제 1 폴리머의 경화에 관련한 내용은 상기 제 2 폴리머, 및 상기 제 3 폴리머에도 동일하게 적용될 수 있다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 기판 및 상기 버퍼층은 각각 독립적으로 실리콘, 실리콘 카바이드, 게르마늄, 실리콘 게르마늄, 실리콘 탄화물, InAs, AlAs, GaAs, InP, GaN, InGaAs, InAlAs, GaSb, AlSb, AlP, GaP, ITO, FTO, 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 것을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이어서, 마이크로 홀 패턴을 가진 기판 상에 대향하여 배치된 버퍼층을 포함하는 제 2 결합체 상에 제 2 폴리머를 주입함으로써 마이크로 홀을 포함하는 제 2 층(200)을 형성한다 (S200).
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 증착용 마스크(10)의 제조 방법은, 상기 제 1 층(100)을 형성한 후 상기 제 2 층(200)을 형성하거나, 상기 제 2 층(200)을 형성한 후 상기 제 1 층(100)을 형성하거나, 상기 제 1 층(100) 및 상기 제 2 층(200)을 형성하는 단계를 동시에 수행할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 2 결합체는, 상기 기판을 상기 마이크로 홀과 같은 패턴을 갖도록 패터닝하는 단계 및 상기 패터닝된 기판의 패턴 면에 대향하여 버퍼층을 결합시키는 단계에 의해 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 패터닝하는 단계는 산소 플라즈마, 화학적 식각, 건식 식각, 광식각, 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 식각 공정에 의해 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 2 층(200)을 형성하는 단계는 빛 또는 열을 가하여 상기 제 2 폴리머를 경화시키는 단계를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
구체적으로, 상기 제 2 결합체 상에 상기 제 2 폴리머를 주입할 경우, 상기 제 2 결합체 상의 상기 마이크로 홀과 같은 패턴을 갖는 부분에는 상기 제 2 폴리머가 존재하지 않을 수 있다. 이와 관련하여, 상기 제 2 폴리머 및 상기 제 2 결합체로부터 상기 제 2 결합체를 제거하기 위해, 상기 제 2 폴리머 상에 빛 또는 열을 가함으로써 상기 제 2 폴리머를 경화시킬 수 있고, 상기 경화된 제 2 폴리머는 상기 제 2 층(200)으로서 기능할 수 있다.
이와 관련하여, 상기 제 2 결합체의 패턴은 상기 기판의 가장자리 만을 식각하여 형성되거나, 또는 상기 나노 홀보다 더 큰 크기를 갖는 상기 마이크로 홀을 갖고, 상기 마이크로 홀은 상기 나노 홀을 완전히 포함할 수 있는 패턴으로 형성된 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 나노 홀 및 상기 마이크로 홀이 원형일 경우, 상기 나노 홀 및 상기 마이크로 홀은 중심이 일치하도록 패터닝될 수 있으며, 상기 나노 홀 및 상기 마이크로 홀이 같은 평면 상에 존재할 경우, 상기 나노 홀은 상기 마이크로 홀 내부에 존재할 수 있다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 2 폴리머의 강도는 상기 제 1 폴리머의 강도보다 클 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 제 2 층(200)은 상기 제 2 폴리머를 포함하고, 상기 제 1 층(100)은 상기 제 1 폴리머를 포함한다. 따라서, 상기 제 2 층(200)이 상기 제 1 층(100)을 지지하기 위해서는 상기 제 2 폴리머의 강도는 상기 제 1 폴리머의 강도보다 커야 한다.
이어서, 상기 제 1 층(100) 및 상기 제 2 층(200)을 결합시킨다 (S300).
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 결합시키는 단계는 상기 제 1 층(100) 및 상기 제 2 층(200)을 각각 독립적으로 산소 플라즈마 처리한 후 상호 접촉시키는 단계를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 결합시키는 단계는 60℃ 내지 200℃ 에서 열처리하는 단계를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 결합시키는 단계는 상기 제 1 층(100) 및 상기 제 2 층(200)을 각각 독립적으로 1 분간 UV 처리한 후, 상기 제 1 층(100) 및 상기 제 2 층(200)을 상호 접촉시킨 후 4 시간 동안 완전 경화시키는 단계를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 1 층(100) 및 상기 제 2 층(200)을 결합시키는 단계를 수행하기 전 또는 후에, 상기 마이크로 홀 보다 더 큰 크기의 매크로 홀이 패터닝된 기판 상에 대향하여 배치된 버퍼층을 포함하는 제 3 결합체 상에 상기 제 3 폴리머를 주입함으로써 매크로 홀을 포함하는 상기 제 3 층(300)을 형성하는 단계를 추가 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 3 결합체는, 상기 기판을 상기 매크로 홀과 같은 패턴을 갖도록 패터닝하는 단계 및 상기 패터닝된 기판의 패턴 면에 대향하여 버퍼층을 결합시키는 단계에 의해 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 패터닝하는 단계는 산소 플라즈마, 화학적 식각, 건식 식각, 광식각, 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 식각 공정에 의해 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 3 층(300)을 형성하는 단계는 빛 또는 열을 가하여 상기 제 3 폴리머를 경화시키는 단계를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
구체적으로, 상기 제 3 결합체 상에 상기 제 3 폴리머를 주입할 경우 상기 제 3 결합체 상의 상기 매크로 홀과 같은 패턴을 갖는 부분에는 상기 제 3 폴리머가 존재하지 않을 수 있다. 이와 관련하여, 상기 제 3 폴리머 및 상기 제 3 결합체로부터 상기 제 3 결합체를 제거하기 위해, 상기 제 3 폴리머 상에 빛 또는 열을 가함으로써 상기 제 3 폴리머를 경화시킬 수 있고, 상기 경화된 제 3 폴리머는 상기 제 3 층(300)으로서 기능할 수 있다.
이와 관련하여, 상기 제 3 결합체의 패턴은 상기 기판의 가장자리 만을 식각하여 형성되거나, 또는 상기 마이크로 홀보다 더 큰 크기를 갖는 상기 매크로 홀을 갖고, 상기 매크로 홀은 상기 마이크로 홀을 완전히 포함할 수 있는 패턴으로 형성된 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 마이크로 홀 및 상기 매크로 홀이 원형일 경우, 상기 마이크로 홀 및 상기 매크로 홀은 중심이 일치하도록 패터닝될 수 있으며, 상기 마이크로 홀 및 상기 매크로 홀이 같은 평면 상에 존재할 경우, 상기 마이크로 홀은 상기 매크로 홀 내부에 존재할 수 있다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 하나, 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것이며 본원의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
[실시예]
증착용 마스크를 제조하기 위해, 먼저 Si 웨이퍼 기판을 직경 400 nm, 깊이 750 nm 의 원형 패턴을 갖도록 식각하였다. 이어서, 폴리머의 몰딩 기법을 응용하여 상기 식각된 기판의 원형 패턴이 기둥 패턴이 되도록 반전시키고, 상기 기둥 패턴 상에 버퍼층 기판을 결합시킨 후, 광경화성 아크릴레이트를 주입하였다. 상기 주입된 광경화성 아크릴레이트 상에 350 nm 파장의 자외선을 약 1 분간 조사하여 경화시킨 후, 상기 몰딩된 원형 기둥 기판 및 상기 버퍼층 기판을 분리하여 제 1 층을 형성하였다.
상기 제 1 층의 형성 과정을 수행하기 전, 후, 또는 동시에, 상기 제 1 층을 제조할 때 사용된 패턴과 상이하도록 직경 1 μm 의 원형 기둥 패턴을 갖는 기판 상에 버퍼층 기판을 결합하였다. 이어서, 상기 결합체 상에 상기 제 1 층과 조성 비율이 다른 광경화성 아크릴레이트를 주입한 후, 자외선을 조사하여 경화시켰다. 이어서, 상기 결합체를 상기 경화된 아크릴레이트로부터 분리하여 제 2 층을 형성하였다.
상기 제 1 층 및 상기 제 2 층을 각각 산소 플라즈마 처리한 후, 상호 접촉시켜 결합시킴으로써 증착용 마스크를 제조하였다.
도 7 내지 도 9 는 상기 실시예에 따른 증착용 마스크의 SEM 이미지이다.
도 7 내지 도 9 를 참조하면, 상기 증착용 마스크는 300 nm 직경의 홀이 규칙적으로 배열되어 있고, 층상 구조를 가지며, 상기 제 1 층에 비해 상기 제 2 층은 매우 두껍게 형성된 것을 확인할 수 있다.
[비교예]
종래의 상용화된 증착용 금속 마스크를 구매하여 사용하였다.
[실험예 1]
도 10 은 상기 실시예 및 비교예에 따른 증착용 마스크의 비교도이다.
도 10 을 참조하면, 종래의 금속 마스크는 증착 표면과 접착이 되지 않기 때문에, 모든 영역에서 일정한 패턴으로 증착 물질을 증착하지 못하였다. 그러나, 본원에 따른 증착용 마스크는 상기 증착 표면과 부착이 잘 이루어지기 때문에, 모든 영역에서 일정한 패턴으로 상기 증착 물질을 증착할 수 있다.
[실험예 2]
도 11 은 상기 실시예에 따른 증착용 마스크의 유연도를 나타낸 그림이다.
이와 관련하여, 상기 증착용 마스크는 상기 제 1 층 또는 상기 제 2 층과 비슷한 공정을 통해 제조된 제 3 층을 추가 포함한다.
도 11 을 참조하면 제 1 층, 제 2 층 또는 제 3 층을 형성하는 폴리머가 0.5 MPa 의 낮은 강도를 갖는 경우, 유연성이 극대화되어 상기 증착용 마스크의 핸들링에 문제가 발생한다. 예를 들어, 상기 증착용 마스크를 사용하여 대면적 기판에 물질을 증착할 경우, 상기 증착용 마스크가 접히거나, 상기 증착용 마스크가 상기 기판과 접착이 잘 되지 않거나, 또는 상기 증착용 마스크를 고정시키기 어려운 단점이 존재한다. 그러나 제 2 층 및/또는 제 3 층을 형성하는 폴리머가 제 1 층의 폴리머에 비해 높은 강도를 가질 경우 상기 증착용 마스크가 휘어 핸들링되지 않는 문제가 해결될 수 있다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 증착용 마스크
100 : 제 1 층
200 : 제 2 층
300 : 제 3 층

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  14. 나노 홀 패턴을 가진 기판 상에 대향하여 배치된 버퍼층을 포함하는 제 1 결합체 상에 제 1 폴리머를 주입함으로써 나노 홀을 포함하는 제 1 층을 형성하는 단계;
    마이크로 홀 패턴을 가진 기판 상에 대향하여 배치된 버퍼층을 포함하는 제 2 결합체 상에 제 2 폴리머를 주입함으로써 마이크로 홀을 포함하는 제 2 층을 형성하는 단계; 및
    상기 제 1 층 및 상기 제 2 층을 결합시키는 단계;
    를 포함하는,
    증착용 마스크의 제조 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 마이크로 홀 보다 더 큰 크기의 매크로 홀이 패터닝된 기판 상에 대향하여 배치된 버퍼층을 포함하는 제 3 결합체 상에 제 3 폴리머를 주입함으로써 매크로 홀을 포함하는 제 3 층을 형성하는 단계를 추가 포함하는 것인, 증착용 마스크의 제조 방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 2 폴리머의 강도는 상기 제 1 폴리머의 강도보다 큰 것인, 증착용 마스크의 제조 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 3 폴리머의 강도는 상기 제 2 폴리머의 강도보다 크고, 상기 제 2 폴리머의 강도는 상기 제 1 폴리머의 강도보다 큰 것인, 증착용 마스크의 제조 방법.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 층을 형성하는 단계 또는 상기 제 2 층을 형성하는 단계는 빛 또는 열을 가하여 상기 제 1 폴리머 또는 상기 제 2 폴리머를 경화시키는 단계를 추가 포함하는 것인, 증착용 마스크의 제조 방법.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 폴리머, 상기 제 2 폴리머 또는 상기 제 3 폴리머는 각각 독립적으로 광경화성 아크릴레이트(acrylate), PDMS(polydimethylsiloxane), 에폭시 수지(epoxy resin), 아미노 수지(amino resin), 페놀 수지(phenol resin), 폴리에스테르 수지(polyester resin), 폴리우레탄(polyurethane), 폴리우레아(polyuria), 베이클라이트(bakelite), 멜라민 수지(melamine resin), 벤족사진(Benzoxazine), 퓨란 수지(furan resin), 비닐 에스테르 수지(vinyl ester resin), 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 플라스틱을 포함하는 것인, 증착용 마스크의 제조 방법.
  20. 제 14 항에 있어서,
    상기 기판 및 상기 버퍼층은 각각 독립적으로 실리콘, 실리콘 카바이드, 게르마늄, 실리콘 게르마늄, 실리콘 탄화물, InAs, AlAs, GaAs, InP, GaN, InGaAs, InAlAs, GaSb, AlSb, AlP, GaP, ITO, FTO, 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 것을 포함하는 것인, 증착용 마스크의 제조 방법.

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001237072A (ja) 2000-02-24 2001-08-31 Tohoku Pioneer Corp メタルマスク及びその製造方法
JP2010216012A (ja) 2010-02-24 2010-09-30 Ulvac Japan Ltd 蒸着用マスク
JP2018083985A (ja) 2016-11-25 2018-05-31 三星ディスプレイ株式會社Samsung Display Co.,Ltd. 蒸着用マスク、その製造方法、及び表示装置の製造方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101739291B1 (ko) * 2015-08-26 2017-05-24 충남대학교 산학협력단 고분자 마스크를 이용한 패턴 형성 방법
KR102373442B1 (ko) * 2017-09-08 2022-03-14 삼성디스플레이 주식회사 박막증착용 마스크와, 이의 제조방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001237072A (ja) 2000-02-24 2001-08-31 Tohoku Pioneer Corp メタルマスク及びその製造方法
JP2010216012A (ja) 2010-02-24 2010-09-30 Ulvac Japan Ltd 蒸着用マスク
JP2018083985A (ja) 2016-11-25 2018-05-31 三星ディスプレイ株式會社Samsung Display Co.,Ltd. 蒸着用マスク、その製造方法、及び表示装置の製造方法

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