KR20160046071A - 마스크 어셈블리, 표시 장치의 제조 장치 및 표시 장치의 제조 방법 - Google Patents
마스크 어셈블리, 표시 장치의 제조 장치 및 표시 장치의 제조 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 마스크 어셈블리, 표시 장치의 제조 장치 및 표시 장치의 제조 방법을 개시한다. 본 발명은, 패턴 형태의 개구부가 형성된 마스크와, 상기 마스크의 적어도 일부분에 코팅된 자기 조립 단분자막(SAM, Self Assembled monolayer)을 포함한다.
Description
본 발명의 실시예들은 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 마스크 어셈블리, 표시 장치의 제조 장치 및 표시 장치의 제조 방법에 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 표시부를 포함한다. 최근, 표시부를 구동하기 위한 기타 부품들이 소형화됨에 따라, 표시부가 전자 기기에서 차지하는 비중이 점차 증가하고 있는 추세이며, 평평한 상태에서 소정의 각도를 갖도록 구부릴 수 있는 구조도 개발되고 있다.
본 발명의 실시예들은 마스크 어셈블리, 표시 장치의 제조 장치 및 표시 장치의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예는 패턴 형태의 개구부가 형성된 마스크와, 상기 마스크의 적어도 일부분에 코팅된 자기 조립 단분자막(SAM, Self Assembled monolayer)을 포함하는 마스크 어셈블리를 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 자기 조립 단분자막은, 상기 마스크에 접하는 머리부와, 상기 머리부와 연결되는 링커와, 상기 링커에 연결되는 터미널부를 구비할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 머리부는 친수성일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 터미널부는 소수성일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 자기 조립 단분자막은, 트리클로로옥타데실실란(OTS, Trichlorooctadecylsilane), 퍼플루오로트리클로로실란(FOTS, fluoroctatrichlorosilane) 및 디클로로디메칠실레인(DDMS, dichlorodimethylsilane) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 자기 조립 단분자막은 상기 개구부에 코팅될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 자기 조립 단분자막은 증착원과 대향하는 상기 마스크의 일면될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는, 챔버와, 챔버 내부에 배치되어 증착물질을 수용하고 배출하는 증착원과, 상기 증착원으로부터 이격되어 배치되며, 기판에 패턴을 형성하도록 개구부가 형성되는 마스크를 포함하고, 상기 마스크의 적어도 일부분에는 자기 조립 단분자막(SAM, Self Assembled monolayer)가 코팅된 표시 장치의 제조 장치를 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 자기 조립 단분자막은, 상기 마스크에 접하는 머리부와, 상기 머리부와 연결되는 링커와, 상기 링커에 연결되는 터미널부를 구비할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 머리부는 친수성일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 터미널부는 소수성일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 자기 조립 단분자막은, 트리클로로옥타데실실란(OTS, Trichlorooctadecylsilane), 퍼플루오로트리클로로실란(FOTS, fluoroctatrichlorosilane) 및 디클로로디메칠실레인(DDMS, dichlorodimethylsilane) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 자기 조립 단분자막은 상기 개구부에 코팅될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 자기 조립 단분자막은 상기 증착원과 대향하는 상기 마스크의 일면될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예는, 기판 및 마스크를 챔버 내부로 장입하는 단계와, 상기 기판과 상기 마스크를 정렬하는 단계와, 증착원으로부터 분사된 증착물질을 마스크의 개구부를 통하여 기판에 증착시키는 단계를 포함하고, 상기 마스크의 적어도 일부분에는 자기 조립 단분자막(SAM, Self Assembled monolayer)가 코팅된 표시 장치의 제조 방법을 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 자기 조립 단분자막은, 상기 마스크에 접하는 머리부와, 상기 머리부와 연결되는 링커와, 상기 링커에 연결되는 터미널부를 구비할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 머리부는 친수성일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 터미널부는 소수성일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 자기 조립 단분자막은, 트리클로로옥타데실실란(OTS, Trichlorooctadecylsilane), 퍼플루오로트리클로로실란(FOTS, fluoroctatrichlorosilane) 및 디클로로디메칠실레인(DDMS, dichlorodimethylsilane) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 자기 조립 단분자막은 상기 개구부에 코팅될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 자기 조립 단분자막은 상기 증착원과 대향하는 상기 마스크의 일면될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 자기 조립 단분자막은 기상법(vapor phase deposion)을 통하여 상기 마스크에 코팅될 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 마스크, 표시 장치의 제조 장치 및 표시 장치의 제조 방법은 생산효율이 증대된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 장치를 보여주는 개념도이다.
도 2는 도 1에 도시된 마스크를 보여주는 개념도이다.
도 3은 도 2의 A부분을 확대하여 보여주는 확대도이다.
도 4는 도 1에 도시된 표시 장치의 제조 장치를 통하여 제조된 표시 장치의 일부를 보여주는 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 마스크를 보여주는 개념도이다.
도 3은 도 2의 A부분을 확대하여 보여주는 확대도이다.
도 4는 도 1에 도시된 표시 장치의 제조 장치를 통하여 제조된 표시 장치의 일부를 보여주는 단면도이다.
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 제조 장치를 보여주는 개념도이다. 도 2는 도 1에 도시된 마스크를 보여주는 개념도이다. 도 3은 도 2의 A부분을 확대하여 보여주는 확대도이다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 표시 장치의 제조 장치(100)는 챔버(110), 증착원(120), 마스크 어셈블리(130), 기판고정부(140), 마스크지지부(150) 및 흡입부(160)를 포함할 수 있다.
챔버(110)는 내부에 공간이 형성되며, 마스크 어셈블리(130) 및 기판(210)이 삽입되어 배치될 수 있다. 이때, 챔버(110) 내부는 외부와 완전히 차폐될 수 있으며, 게이트 밸브(111)에 의하여 외부와 연통될 수 있다.
증착원(120)은 증착물질을 증발시켜 외부로 분사할 수 있다. 이때, 증착물질은 다양하게 형성될 수 있다. 예를 들면, 증착물질은 캐소드 전극을 형성하기 위한 금속물질일 수 있으며, 유기 발광층을 형성하기 위한 유기물일 수 있다. 또 다른 실시예로써 증착물질은 박막 봉지층의 유기층을 형성하기 위한 유기물일 수 있다. 이때, 증착물질은 상기에 한정되는 것은 아니며, 표시 장치 분야에서 증발을 통하여 증착이 가능한 모든 물질을 포함할 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 증착물질이 유기 발광층을 형성하기 위한 유기물인 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
증착원(120)은 일반적으로 표시 장치를 제조하기 위하여 사용되는 것과 동일 또는 유사하게 형성될 수 있다. 구체적으로 증착원(120)은 증착물질이 내부에 배치되는 도가니, 도가니의 외면을 감싸도록 설치되어 도가니를 가열하는 히터, 도가니에 설치되어 증발된 증착물질을 외부로 배출하는 노즐을 구비할 수 있다.
마스크 어셈블리(130)는 기판(210)에 패턴을 형성하도록 개구부(130a)가 형성될 수 있다. 이때, 개구부(130a)는 슬롯 형태 또는 홀 형태로 형성될 수 있으며, 복수개 구비될 수 있다. 특히 복수개의 개구부(130a)는 서로 일정한 간격으로 이격되어 형성될 수 있다.
마스크 어셈블리(130)는 개구부(130a)가 형성된 마스크(131)를 구비할 수 있다. 이때, 마스크(131)는 금속 재질로 형성될 수 있다. 마스크 어셈블리(130)는 마스크(131)의 적어도 일부분에 코티? 자기 조립 단분자막(132,SAM, Self Assembled monolayer)을 구비할 수 있다. 자기 조립 단분자막(132)은 마스크(131)의 다양한 위치에 코팅될 수 있다. 예를 들면, 자기 조립 단분자막(132)은 개구부(130a)가 형성된 부분에 형성될 수 있다. 특히 일 실시예로써 자기 조립 단분자막(132)은 개구부(130a)의 내측면(130b) 부분에만 코팅될 수 있다. 또한, 다른 실시예로써 자기 조립 단분자막(132)은 개구부(130a)의 내측면(130b)과 증착원(120)과 대향하는 마스크(131)의 일면(130c)에 코팅될 수 있다. 또 다른 실시예로써 자기 조립 단분자막(132)은 개구부(130a)의 내측면(130b)을 포함한 마스크(131)의 전면에 코팅될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 자기 조립 단분자막(132)이 마스크(131) 전면에 코팅되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
상기와 같은 자기 조립 단분자막(132)은 마스크(131)에 접하는 머리부(132a)와, 머리부(132a)와 연결되는 링커(132b), 링커(132b)와 연결되는 터미널부(132c)를 구비할 수 있다. 이때, 링커(132b)는 다수개의 알킬 사슬로 형성될 수 있다. 또한, 머리부(132a)는 친수성일 수 있다. 특히 머리부(132a)는 강한 공유결합을 유도하는 실란(Silane)을 함유할 수 있다. 터미널부(132c)는 기능성 유기물을 함유할 수 있으며, 소수성일 수 있다.
상기와 같은 자기 조립 단분자막(132)은 트리클로로옥타데실실란(OTS, Trichlorooctadecylsilane), 퍼플루오로트리클로로실란(FOTS, fluoroctatrichlorosilane) 및 디클로로디메칠실레인(DDMS, dichlorodimethylsilane) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기와 같은 자기 조립 단분자막(132)을 마스크(131)에 코팅하는 방법은 다양할 수 있다. 예를 들면, 자기 조립 단분자막(132)을 형성하는 물질을 액상법(liquid phase deposition) 또는 기상법(vapor phase deposition) 등을 사용할 수 있다. 특히 자기 조립 단분자막(132)은 기상법을 통하여 마스크(131)에 코팅될 수 있다. 구체적으로 챔버 내부에 마스크(131)를 삽입하고 자기 조립 단분자막(132)을 형성하는 물질을 증발시켜 물질이 마스크(131)에 흡착되어 마스크(131) 표면에 코팅되도록 할 수 있다. 특히 머리부(132a)가 마스크(131)에 흡착되어 자기 조립 단분자막(132)을 마스크(131)에 흡착시킬 수 있으며, 터미널부(132c)는 외부로 돌출된 상태로 배치될 수 있다. 또한, 기상법을 사용하는 경우 마스크(131) 표면에 형성되는 나노구조물 등이나 표면 거칠기에 영향을 받지 않고 균일하게 자기 조립 단분자막(132)을 마스크(131) 표면에 코팅할 수 있다.
기판고정부(140)는 기판(210)을 고정시키도록 형성될 수 있다. 이때, 기판고정부(140)는 증착물질이 증착될 기판(210)의 일면이 증착원(120)과 대향하도록 기판(210)을 고정시킬 수 있다.
기판고정부(140)는 다양한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들면, 기판고정부(140)는 기판(210)이 부착되는 정전척이나 점전척 형태로 형성될 수 있다. 다른 실시예로써 기판고정부(140)는 클램프 형태 또는 기판(210)이 안착되는 브라켓 형태로 형성되는 것도 가능하다. 이때, 기판고정부(140)는 상기에 한정되지 않으며, 기판(210)을 고정시키는 모든 장치를 포함할 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 기판고정부(140)는 정전척을 구비하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
상기와 같은 기판고정부(140)는 증착원(120)과 상대 운동 가능할 수 있다. 예를 들면, 기판고정부(140)는 일 방향으로 선형 운동 가능하고, 증착원(120)은 고정될 수 있다. 다른 실시예로써, 증착원(120)은 기판고정부(140)에 대해서 일 방향으로 선형 운동 가능하고, 기판고정부(140)는 고정될 수 있다. 또 다른 실시예로써 기판고정부(140)와 증착원(120)이 각각 일 방향으로 선형 운동 가능할 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 기판고정부(140)는 고정되도록 챔버(110) 내부에 설치되며, 증착원(120)이 선형 운동 가능하게 설치되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
마스크지지부(150)는 마스크 어셈블리(130)를 고정시킬 수 있다. 이때, 마스크지지부(150)는 마스크 어셈블리(130)를 인장시킨 상태에서 고정시킬 수 있다. 예를 들면, 마스크지지부(150)는 마스크 어셈블리(130)의 측면을 클램핑하여 마스크 어셈블리(130)를 마스크 어셈블리(130)의 길이 방향으로 인장시킨 상태에서 마스크 어셈블리(130)를 고정시킬 수 있다.
흡입부(160)는 챔버(110)와 연결되어 챔버(110) 내부의 압력을 조절할 수 있다. 이때, 흡입부(160)는 챔버(110)와 연결된 유동배관(161)과, 유동배관(161)에 설치되는 펌프(162)를 구비할 수 있다.
한편, 상기와 같은 표시 장치의 제조 장치(100)를 통하여 표시 장치(미도시)를 제조하는 방법을 살펴보면, 우선 기판(210) 상에 다양한 층을 형성한 후 챔버(110) 내부로 기판(210) 및 마스크 어셈블리(130)를 장입시킬 수 있다. 이때, 기판(210) 상에는 박막 트랜지스터(미표기), 화소 정의막(미표기) 등이 형성된 상태일 수 있다.
챔버(110) 내부로 기판(210) 및 마스크 어셈블리(130)가 장입되면, 기판(210)은 기판고정부(140)에 고정되고, 마스크 어셈블리(130)는 마스크지지부(150)에 고정될 수 있다. 이후 기판(210)과 마스크 어셈블리(130)의 위치를 정렬하고 증착원(120)을 통하여 증착물질을 분사할 수 있다. 이때, 증착원(120)은 기판(210)의 길이 방향 또는 폭 방향으로 선형 운동할 수 있다.
증착원(120)으로부터 분사된 증착물질은 마스크 어셈블리(130)를 통하여 일정한 패턴으로 기판(210) 상에 증착될 수 있다. 이때, 증착물질은 상기에서 설명한 상기 화소 정의막의 개구된 부분에 증착될 수 있다.
상기와 같은 작업이 진행되는 동안 마스크 어셈블리(130)는 기판(210)과 밀착할 수 있다. 이때, 증착물질이 마스크 어셈블리(130)의 개구부를 통과하는 경우 증착물질은 마스크 어셈블리(130)에 흡착될 수 있다.
특히 종래의 경우에는 마스크의 표면에 별도의 코팅 등이 수행되지 않은 상태에서 증착을 수행하는 경우 증착물질이 마스크의 표면에 흡착될 수 있다. 이때, 증착물질은 마스크의 표면 및 개구부의 주변에 증착되거나, 개구부의 측벽에 증착됨으로써 개구부의 면적을 변화시키거나 개구부 주변 부분의 마스크의 원래 두께를 변화시킬 수 있다. 상기와 같은 경우 증착물질이 유동하면서 마스크 어셈블리(130)에 증착된 증착물질에 의하여 이동 경로가 차단되고 이로 인하여 기판(210) 상에 쉐도우 불량이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위하여 종래에는 마스크 어셈블리(130)를 일정 횟수 또는 일정 시간 사용한 후 세정함으로써 마스크에 흡착된 증착물질을 제거하여 마스크를 사용하였다.
그러나 본 발명의 실시예들에 따른 마스크 어셈블리(130), 표시 장치의 제조 장치(100) 및 표시 장치의 제조 방법은 자기 조립 단분자막(132)을 통하여 증착물질이 흡착하는 것을 차단할 수 있다.
구체적으로 터미널부(132c)가 소수성을 가지므로 증착물질과 반응하거나 증착물질과 결합하지 않음으로써 증착물질이 자기 조립 단분자막(132)에 증착되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기와 같은 마스크 어셈블리(130)를 사용하여 증착을 수행하는 경우 증착물질이 기존의 마스크보다 적게 증착될 수 있다. 이때, 마스크 어셈블리(130)를 기존의 세정 방법으로 세정하는 경우에도 자기 조립 단분자막(132)은 마스크(131)로부터 일탈하지 않음으로써 마스크 어셈블리(130)를 지속적으로 사용이 가능하다.
따라서 마스크 어셈블리(130), 표시 장치의 제조 장치(100) 및 표시 장치의 제조 방법은 마스크 어셈블리(130)를 오랜 시간 사용할 수 있으므로 상기 표시 장치의 제조에 필요한 비용 및 시간을 절약할 수 있다.
또한, 마스크 어셈블리(130), 표시 장치의 제조 장치(100) 및 표시 장치의 제조 방법은 마스크 어셈블리(130)를 세정 후에서 자기 조립 단분자막(132)이 제거되지 않음으로써 영구적으로 사용이 가능하다.
마스크 어셈블리(130), 표시 장치의 제조 장치(100) 및 표시 장치의 제조 방법은 마스크 어셈블리(130)의 표면에 증착물질이 흡착되는 것을 방지함으로써 상기 표시 장치를 반복하여 제조하더라도 증착물질을 기판(210) 상에 일정한 패턴으로 형성하는 것이 가능하다.
특히 마스크 어셈블리(130), 표시 장치의 제조 장치(100) 및 표시 장치의 제조 방법은 상기 표시 장치의 불량률을 최소화할 수 있으므로 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 표시 장치의 제조 장치를 통하여 제조된 표시 장치의 일부를 보여주는 단면도이다.
도 4를 참고하면, 표시 장치(200)는 기판(210) 및 표시부(미표기)를 포함할 수 있다. 또한, 표시 장치(200)는 상기 표시부의 상부에 형성되는 박막 봉지층(E) 또는 봉지 기판(미도시)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 봉지 기판은 일반적인 디스플레이 장치에 사용되는 것과 동일 또는 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 표시 장치(200)가 박막 봉지층(E)를 포함하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
기판(210) 상에 상기 표시부가 형성될 수 있다. 이때, 상기 표시부는 박막 트랜지스터(TFT)가 구비되고, 이들을 덮도록 패시베이션막(270)이 형성되며, 이 패시베이션막(270) 상에 유기 발광 소자(280)가 형성될 수 있다.
이때, 기판(210)은 유리 재질을 사용할 수 있는 데, 반드시 이에 한정되지 않으며, 플라스틱재를 사용할 수도 있으며, SUS, Ti과 같은 금속재를 사용할 수도 있다. 또한, 기판(210)는 폴리이미드(PI, Polyimide)를 사용할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 기판(210)이 유리 재질로 형성되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
기판(210)의 상면에는 유기화합물 및/또는 무기화합물로 이루어진 버퍼층(220)이 더 형성되는 데, SiOx(x≥1), SiNx(x≥1)로 형성될 수 있다.
이 버퍼층(220) 상에 소정의 패턴으로 배열된 활성층(230)이 형성된 후, 활성층(230)이 게이트 절연층(240)에 의해 매립된다. 활성층(230)은 소스 영역(231)과 드레인 영역(233)을 갖고, 그 사이에 채널 영역(232)을 더 포함한다.
이러한 활성층(230)은 다양한 물질을 함유하도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 활성층(230)은 비정질 실리콘 또는 결정질 실리콘과 같은 무기 반도체 물질을 함유할 수 있다. 다른 예로서 활성층(230)은 산화물 반도체를 함유할 수 있다. 또 다른 예로서, 활성층(230)은 유기 반도체 물질을 함유할 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 활성층(230)이 비정질 실리콘으로 형성되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
이러한 활성층(230)은 버퍼층(220) 상에 비정질 실리콘막을 형성한 후, 이를 결정화하여 다결정질 실리콘막으로 형성하고, 이 다결정질 실리콘막을 패터닝하여 형성할 수 있다. 상기 활성층(230)은 구동 TFT(미도시), 스위칭 TFT(미도시) 등 TFT 종류에 따라, 그 소스 영역(231) 및 드레인 영역(233)이 불순물에 의해 도핑된다.
게이트 절연층(240)의 상면에는 활성층(230)과 대응되는 게이트 전극(250)과 이를 매립하는 층간 절연층(260)이 형성된다.
그리고, 층간 절연층(260)과 게이트 절연층(240)에 콘택홀(H1)을 형성한 후, 층간 절연층(260) 상에 소스 전극(271) 및 드레인 전극(272)을 각각 소스 영역(231) 및 드레인 영역(233)에 콘택되도록 형성한다.
이렇게 형성된 상기 박막 트랜지스터의 상부로는 패시베이션막(270)이 형성되고, 이 패시베이션막(270) 상부에 유기 발광 소자(280, OLED)의 화소 전극(281)이 형성된다. 이 화소 전극(281)은 패시베이션막(270)에 형성된 비아 홀(H2)에 의해 TFT의 드레인 전극(272)에 콘택된다. 상기 패시베이션막(270)은 무기물 및/또는 유기물, 단층 또는 2개층 이상으로 형성될 수 있는 데, 하부 막의 굴곡에 관계없이 상면이 평탄하게 되도록 평탄화막으로 형성될 수도 있는 반면, 하부에 위치한 막의 굴곡을 따라 굴곡이 가도록 형성될 수 있다. 그리고, 이 패시베이션막(270)은, 공진 효과를 달성할 수 있도록 투명 절연체로 형성되는 것이 바람직하다.
패시베이션막(270) 상에 화소 전극(281)을 형성한 후에는 이 화소 전극(281) 및 패시베이션막(270)을 덮도록 화소 정의막(290)이 유기물 및/또는 무기물에 의해 형성되고, 화소 전극(281)이 노출되도록 개구된다.
그리고, 적어도 상기 화소 전극(281) 상에 중간층(282) 및 대향 전극(283)이 형성된다.
화소 전극(281)은 애노드 전극의 기능을 하고, 대향 전극(283)은 캐소오드 전극의 기능을 하는 데, 물론, 이들 화소 전극(281)과 대향 전극(283)의 극성은 반대로 되어도 무방하다.
화소 전극(281)과 대향 전극(283)은 상기 중간층(282)에 의해 서로 절연되어 있으며, 중간층(282)에 서로 다른 극성의 전압을 가해 유기 발광층에서 발광이 이뤄지도록 한다.
중간층(282)은 유기 발광층을 구비할 수 있다. 선택적인 다른 예로서, 중간층(282)은 유기 발광층(organic emission layer)을 구비하고, 그 외에 정공 주입층(HIL:hole injection layer), 정공 수송층(hole transport layer), 전자 수송층(electron transport layer) 및 전자 주입층(electron injection layer) 중 적어도 하나를 더 구비할 수 있다.
한편, 하나의 단위 화소(P)는 복수의 부화소(R,G,B)로 이루어지는데, 복수의 부화소(R,G,B)는 다양한 색의 빛을 방출할 수 있다. 예를 들면 복수의 부화소(R,G,B)는 각각 적색, 녹색 및 청색의 빛을 방출하는 부화소(R,G,B)를 구비할 수 있고, 적색, 녹색, 청색 및 백색의 빛을 방출하는 부화소(미표기)를 구비할 수 있다.
한편, 상기와 같은 박막 봉지층(E)은 복수의 무기층들을 포함하거나, 무기층 및 유기층을 포함할 수 있다.
박막 봉지층(E)의 상기 유기층은 고분자로 형성되며, 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리이미드, 폴라카보네이트, 에폭시, 폴리에틸렌 및 폴리아크릴레이트 중 어느 하나로 형성되는 단일막 또는 적층막일 수 있다. 더욱 바람직하게는, 상기 유기층은 폴리아크릴레이트로 형성될 수 있으며, 구체적으로는 디아크릴레이트계 모노머와 트리아크릴레이트계 모노머를 포함하는 모노머 조성물이 고분자화된 것을 포함할 수 있다. 상기 모노머 조성물에 모노아크릴레이트계 모노머가 더 포함될 수 있다. 또한, 상기 모노머 조성물에 TPO와 같은 공지의 광개시제가 더욱 포함될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
박막 봉지층(E)의 상기 무기층은 금속 산화물 또는 금속 질화물을 포함하는 단일막 또는 적층막일 수 있다. 구체적으로, 상기 무기층은 SiNx, Al2O3, SiO2, TiO2 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
박막 봉지층(E) 중 외부로 노출된 최상층은 유기 발광 소자(280)에 대한 투습을 방지하기 위하여 무기층으로 형성될 수 있다.
박막 봉지층(E)은 적어도 2개의 무기층 사이에 적어도 하나의 유기층이 삽입된 샌드위치 구조를 적어도 하나 포함할 수 있다. 다른 예로서, 박막 봉지층(E)은 적어도 2개의 유기층 사이에 적어도 하나의 무기층이 삽입된 샌드위치 구조를 적어도 하나 포함할 수 있다. 또 다른 예로서, 박막 봉지층(E)은 적어도 2개의 무기층 사이에 적어도 하나의 유기층이 삽입된 샌드위치 구조 및 적어도 2개의 유기층 사이에 적어도 하나의 무기층이 삽입된 샌드위치 구조를 포함할 수도 있다.
박막 봉지층(E)은 유기 발광 소자(280, OLED)의 상부로부터 순차적으로 제 1 무기층, 제 1 유기층, 제 2 무기층을 포함할 수 있다.
다른 예로서, 박막 봉지층(E)은 유기 발광 소자(280, OLED)의 상부로부터 순차적으로 제 1 무기층, 제 1 유기층, 제 2 무기층, 제 2 유기층, 제 3 무기층을 포함할 수 있다.
또 다른 예로서, 박막 봉지층(E)은 상기 유기 발광 소자(280, OLED)의 상부로부터 순차적으로 제 1 무기층, 제 1 유기층, 제 2 무기층, 상기 제 2 유기층, 제 3 무기층, 제 3 유기층, 제 4 무기층을 포함할 수 있다.
유기 발광 소자(280, OLED)와 제 1 무기층 사이에 LiF를 포함하는 할로겐화 금속층이 추가로 포함될 수 있다. 상기 할로겐화 금속층은 제 1 무기층을 스퍼터링 방식으로 형성할 때 상기 유기 발광 소자(280, OLED)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
제 1 유기층은 제 2 무기층 보다 면적이 좁게 할 수 있으며, 상기 제 2 유기층도 제 3 무기층 보다 면적이 좁을 수 있다.
상기와 같은 마스크 어셈블리(130), 표시 장치의 제조 장치(100) 및 표시 장치의 제조 방법을 통하여 제조된 표시 장치(200)는 상기에서 설명한 바와 같이 정밀한 패턴의 층들을 형성할 수 있으므로 고해상도를 구현할 수 있다.
또한, 마스크 어셈블리(130), 표시 장치의 제조 장치(100) 및 표시 장치의 제조 방법을 통하여 제조된 표시 장치(200)는 복수개를 연속적으로 제저하더라도 동일한 품질을 유지할 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: 표시 장치의 제조 장치
110: 챔버
111: 게이트 밸브
120: 증착원
130: 마스크
131: 마스크
132: 자기 조립 단분자막
140: 기판고정부
150: 마스크지지부
160: 흡입부
161: 유동배관
162: 설치되는 펌프
200: 표시 장치
110: 챔버
111: 게이트 밸브
120: 증착원
130: 마스크
131: 마스크
132: 자기 조립 단분자막
140: 기판고정부
150: 마스크지지부
160: 흡입부
161: 유동배관
162: 설치되는 펌프
200: 표시 장치
Claims (22)
- 패턴 형태의 개구부가 형성된 마스크;
상기 마스크의 적어도 일부분에 코팅된 자기 조립 단분자막(SAM, Self Assembled monolayer);을 포함하는 마스크 어셈블리. - 제 1 항에 있어서,
상기 자기 조립 단분자막은,
상기 마스크에 접하는 머리부;
상기 머리부와 연결되는 링커; 및
상기 링커에 연결되는 터미널부;를 구비하는 마스크 어셈블리. - 제 2 항에 있어서,
상기 머리부는 친수성인 마스크 어셈블리. - 제 2 항에 있어서
상기 터미널부는 소수성인 마스크 어셈블리. - 제 1 항에 있어서,
상기 자기 조립 단분자막은, 트리클로로옥타데실실란(OTS, Trichlorooctadecylsilane), 퍼플루오로트리클로로실란(FOTS, fluoroctatrichlorosilane) 및 디클로로디메칠실레인(DDMS, dichlorodimethylsilane) 중 적어도 하나를 포함하는 마스크 어셈블리. - 제 1 항에 있어서,
상기 자기 조립 단분자막은 상기 개구부에 코팅된 마스크 어셈블리. - 제 1 항에 있어서,
상기 자기 조립 단분자막은 증착원과 대향하는 상기 마스크의 일면에 코팅된 마스크 어셈블리. - 챔버;
챔버 내부에 배치되어 증착물질을 수용하고 배출하는 증착원; 및
상기 증착원으로부터 이격되어 배치되며, 기판에 패턴을 형성하도록 개구부가 형성되는 마스크;를 포함하고,
상기 마스크의 적어도 일부분에는 자기 조립 단분자막(SAM, Self Assembled monolayer)가 코팅된 표시 장치의 제조 장치. - 제 8 항에 있어서,
상기 자기 조립 단분자막은,
상기 마스크에 접하는 머리부;
상기 머리부와 연결되는 링커; 및
상기 링커에 연결되는 터미널부;를 구비하는 표시 장치의 제조 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 머리부는 친수성인 표시 장치의 제조 장치. - 제 9 항에 있어서
상기 터미널부는 소수성인 표시 장치의 제조 장치. - 제 8 항에 있어서,
상기 자기 조립 단분자막은, 트리클로로옥타데실실란(OTS, Trichlorooctadecylsilane), 퍼플루오로트리클로로실란(FOTS, fluoroctatrichlorosilane) 및 디클로로디메칠실레인(DDMS, dichlorodimethylsilane) 중 적어도 하나를 포함하는 표시 장치의 제조 장치. - 제 8 항에 있어서,
상기 자기 조립 단분자막은 상기 개구부에 코팅된 표시 장치의 제조 장치. - 제 8 항에 있어서,
상기 자기 조립 단분자막은 상기 증착원과 대향하는 상기 마스크의 일면에 코팅된 표시 장치의 제조 장치. - 기판 및 마스크를 챔버 내부로 장입하는 단계;
상기 기판과 상기 마스크를 정렬하는 단계; 및
증착원으로부터 분사된 증착물질을 마스크의 개구부를 통하여 기판에 증착시키는 단계;를 포함하고,
상기 마스크의 적어도 일부분에는 자기 조립 단분자막(SAM, Self Assembled monolayer)가 코팅된 표시 장치의 제조 방법. - 제 15 항에 있어서,
상기 자기 조립 단분자막은,
상기 마스크에 접하는 머리부;
상기 머리부와 연결되는 링커; 및
상기 링커에 연결되는 터미널부;를 구비하는 표시 장치의 제조 방법. - 제 16 항에 있어서,
상기 머리부는 친수성인 표시 장치의 제조 방법. - 제 16 항에 있어서,
상기 터미널부는 소수성인 표시 장치의 제조 방법. - 제 15 항에 있어서,
상기 자기 조립 단분자막은, 트리클로로옥타데실실란(OTS, Trichlorooctadecylsilane), 퍼플루오로트리클로로실란(FOTS, fluoroctatrichlorosilane) 및 디클로로디메칠실레인(DDMS, dichlorodimethylsilane) 중 적어도 하나를 포함하는 표시 장치의 제조 방법. - 제 15 항에 있어서,
상기 자기 조립 단분자막은 상기 개구부에 코팅된 표시 장치의 제조 방법. - 제 15 항에 있어서,
상기 자기 조립 단분자막은 상기 증착원과 대향하는 상기 마스크의 일면에 코팅된 표시 장치의 제조 방법. - 제 15 항에 있어서,
상기 자기 조립 단분자막은 기상법(vapor phase deposion)을 통하여 상기 마스크에 코팅되는 표시 장치의 제조 방법.
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