KR20180089827A - 증착 마스크용 기판, 증착 마스크 및 이의 제조방법 - Google Patents

증착 마스크용 기판, 증착 마스크 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

실시예에 따른 증착 마스크용 기판은 두께가 20㎛ 이하인 중간층; 및 상기 중간층의 일면 또는 양면에 배치되는 표면층을 포함한다.
실시예에 따른 증착 마스크의 제조방법은, 베이스 증착 마스크용 기판의 준비단계; 상기 베이스 증착 마스크용 기판의 두께를 20㎛ 이하로 감소시키는 중간층 형성단계; 상기 중간층의 상에 표면층을 배치하는 표면층 형성단계; 상기 표면층 상에 오픈된 포토레지스트층을 배치하는 포토레지스트층 형성단계; 및 상기 오픈된 포토레지스트층과 대응되는 위치에 면공을 형성하는 식각단계;를 포함하고, 상기 식각단계 이후에, 하기 식 1에 의하여 계산된 면공의 식각팩터는 1.5이상이다.
<식 1>
Figure pat00005

상기 식 1에서, 상기 B는 식각된 면공의 중심 방향의 깊이이고,
상기 A는 오픈된 포토레지스트층의 브리지 영역에서 연장되어 상기 면공의 중심 방향으로 돌출된 일단의 폭이다.
실시예에 따른 증착 마스크에 있어서, 증착 마스크용 기판은 두께가 20㎛ 이하인 중간층; 및 상기 중간층의 일면 또는 양면에 배치되는 표면층을 포함하고, 상기 증착 마스크용 기판은 유효영역 및 비유효영역을 포함하고, 상기 유효영역에서 복수 개의 관통홀을 포함한다.
실시예에 따른 증착 마스크는 서로 대향하는 제 1 면 및 제 2 면을 포함하는 증착 마스크용 기판; 상기 제 1 면 상의 제 1 면공과 상기 제 2 면은 상의 제 2 면공 사이에는 변곡점을 포함하고, 상기 변곡점을 기준으로 상기 제 1 면공까지의 각도와 상기 제 2 면공까지의 각도는 서로 다르고, 상기 제 2 면을 기준으로 상기 변곡점까지의 각도와 상기 변곡점을 기준으로 상기 제 1면공까지의 각도는 각각 90도 이하인 것을 포함한다.

Description

증착 마스크용 기판, 증착 마스크 및 이의 제조방법{SUBSTRATE FOR DEPOSITION MASK, METAL MASK FOR DEPOSITION, AND METHOD FOR MANUFACTURING OF THE SAME}
실시예는 증착 마스크용 기판, 증착 마스크 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 보다 자세하게, 실시예에 따른 증착 마스크를 사용하여 OLED 패널을 제작할 수 있다.
고해상도 및 저전력을 가지는 표시 장치가 요구됨에 따라, 액정 표시 장치나 전계 발광 표시 장치와 같은 다양한 표시 장치들이 개발되고 있다.
전계 발광 표시 장치는 액정 표시 장치에 비하여 저 발광, 저 소비 전력, 고해상도 등의 우수한 특성에 따라, 차세대 표시 장치로 각광 받고 있다.
전계 표시 장치는 유기 발광 표시 장치와 무기 발광 표시 장치가 있다. 즉, 발광층의 물질에 따라 유기 발광 표시 장치와 무기 발광 표시 장치로 구별될 수 있다.
이중에서도, 유기 발광 표시 장치는 넓은 시야각을 가지고, 빠른 응답속도를 가진다는 점, 저전력이 요구된다는 점에서 주목 받고 있다.
이러한 발광층을 구성하는 유기 물질은 파인 메탈 마스크(fine metal mask) 방식에 의하여 기판 상에 화소를 형성하기 위한 패턴이 형성될 수 있다.
이때, 파인 메탈 마스크, 즉 증착 마스크는 기판 상에 형성될 패턴과 대응되는 관통홀을 가질 수 있어, 기판 상에 파인 메탈 마스크를 얼라인한 후, 유기 물질을 증착함에 따라, 화소를 형성하는 빨강(Red), 초록(Green), 파랑(Blue)의 패턴을 형성할 수 있다.
최근에는, 가상 현실(VR, virtual reality) 기기 등 다양한 전자기기에서 초고해상도(UHD, Ultra High Definition)의 표시 장치가 요구된다. 이에 따라, 초고해상도(UHD급)의 패턴을 형성할 수 있는 미세한 크기의 관통홀을 가지는 파인 메탈 마스크가 요구된다.
다만, 고해상도 또는 초고해상도(UHD급)의 패턴을 형성할 수 있는 미세한 크기의 관통홀은 균일하게 형성하기 어려운 문제점을 가진다.
또는, 미세한 크기의 관통홀을 형성하더라도 인접한 관통홀들이 서로 연결됨에 따라, 증착불량을 발생시킬 수 있는 문제점을 가진다.
따라서, 새로운 구조의 증착 마스크용 기판, 증착 마스크 및 이의 제조방법이 요구된다.
실시예는 균일하고 미세한 크기의 관통홀을 가지는 증착 마스크를 제공하기 위한 것이다.
이를 위해서는, 파인 메탈 마스크의 두께가 얇아져야 하며, 식각 팩터가 높아야한다. 다만, 압연 공정은 파인 메탈 마스크의 두께를 20㎛ 이하의 수준으로 조절하기 어렵다는 점에서 제한성을 가진다.
한편, 파인 메탈 마스크를 얇은 두께로 형성하더라도, 식각 팩터가 높아야 초고해상도(UHD급)의 관통홀을 확보할 수 있고, 식각 팩터가 낮으면 인접한 면공들이 서로 연결되어, 증착의 균일성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
실시예에 따른 증착 마스크용 기판은 두께가 20㎛ 이하인 중간층; 및 상기 중간층의 일면 또는 양면에 배치되는 표면층을 포함한다.
실시예에 따른 증착 마스크의 제조방법은, 베이스 증착 마스크용 기판의 준비단계; 상기 베이스 증착 마스크용 기판의 두께를 20㎛ 이하로 감소시키는 중간층 형성단계; 상기 중간층의 상에 표면층을 배치하는 표면층 형성단계; 상기 표면층 상에 오픈된 포토레지스트층을 배치하는 포토레지스트층 형성단계; 및 상기 오픈된 포토레지스트층과 대응되는 위치에 면공을 형성하는 식각단계;를 포함하고, 상기 식각단계 이후에, 하기 식 1에 의하여 계산된 면공의 식각팩터는 1.5이상이다. 상기 면공의 식각 팩터는 1.6 이상이다. 상기 면공의 식각 팩터는 2.0 이상이다.
증착 마스크의 제 1 면공 및 제 2 면공 중 적어도 하나의 면공의 식각 팩터는 1.5 이상이다. 증착 마스크의 제 1 면공 및 제 2 면공 중 적어도 하나의 면공의 식각 팩터는 1.6 이상이다. 증착 마스크의 제 1 면공 및 제 2 면공 중 적어도 하나의 면공의 식각 팩터는 2.0 이상이다.
증착 마스크의 제 1 면공 및 제 2 면공의 식각 팩터는 1.5 이상이다. 증착 마스크의 제 1 면공 및 제 2 면공의 식각 팩터는 1.6 이상이다. 증착 마스크의 제 1 면공 및 제 2 면공의 식각 팩터는 2.0 이상이다.
바람직하게, 상기 제 1 면공보다 큰 상기 제 2 면공의 식각 팩터는 1.5 이상이다. 상기 제 2 면공의 식각 팩터는 1.6 이상이다. 상기 제 2 면공의 식각 팩터는 2.0 이상이다.
<식 1>
Figure pat00001
상기 식 1에서, 상기 B는 식각된 면공의 중심 방향의 깊이이고,
상기 A는 오픈된 포토레지스트층의 브리지 영역에서 연장되어 상기 면공의 중심 방향으로 돌출된 일단의 폭이다.
실시예에 따른 증착 마스크에 있어서, 증착 마스크용 기판은 두께가 20㎛ 이하인 중간층; 및 상기 중간층의 일면 또는 양면에 배치되는 표면층을 포함하고, 상기 증착 마스크용 기판은 유효영역 및 비유효영역을 포함하고, 상기 유효영역에서 복수 개의 관통홀을 포함한다. 이때, 상기 중간층은 니켈 합금 금속층일 수 있다. 상기 표면층은 상기 중간층과 다른 원소를 포함하거나, 니켈의 함량이 다른 층일 수 있다.
실시예에 따른 증착 마스크는 서로 대향하는 제 1 면 및 제 2 면을 포함하는 증착 마스크용 기판; 상기 제 1 면 상의 제 1 면공과 상기 제 2 면은 상의 제 2 면공 사이에는 변곡점을 포함하고, 상기 변곡점을 기준으로 상기 제 1 면공까지의 각도와 상기 제 2 면공까지의 각도는 서로 다르고, 상기 제 2 면을 기준으로 상기 변곡점까지의 각도와 상기 변곡점을 기준으로 상기 제 1면공까지의 각도는 각각 90도 이하인 것을 포함한다.
실시예에 따른 증착 마스크용 기판은 두께가 20㎛ 이하인 중간층; 및 상기 중간층의 일면 또는 양면에 배치되는 표면층을 포함할 수 있다. 즉, 실시예에 따른 증착 마스크용 기판은 얇은 두께를 가질 수 있다. 자세하게, 실시예에 따른 증착 마스크의 베이스 증착 마스크용 기판은 화학적 또는 전기적 방법으로 처리됨에 따라 20㎛이하의 두께를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 증착 마스크용 기판은 고해상도 또는 초고해상도의 표시장치를 형성할 수 있는 미세한 크기의 관통홀을 우수한 효율로 형성할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 증착 마스크는 식각 팩터가 1.5 이상일 수 있다. 실시예에 따른 증착 마스크는 식각 팩터가 1.6 이상일 수 있다. 실시예에 따른 증착 마스크는 식각 팩터가 2.0 이상일 수 있다. 이에 따라, 인접한 면공들이 서로 연결되지 않을 수 있어, 미세한 크기의 관통홀을 균일하게 형성할 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 증착 마스크를 이용하여 제조된 표시장치는 고해상도 또는 초고해상도를 가질 수 있다.
실시예에 따른 증착 마스크에 있어서, 증착 마스크용 기판은 서로 대향하는 제 1 면 및 제 2 면을 포함하고, 상기 제 1 면 상의 제 1 면공과 상기 제 2 면은 상의 제 2 면공 사이에는 변곡점을 포함하고, 상기 변곡점을 기준으로 상기 제 1 면공까지의 각도와 상기 제 2 면공까지의 각도는 서로 다르고, 상기 제 2 면을 기준으로 상기 변곡점까지의 각도와 상기 변곡점을 기준으로 상기 제 1 면공까지의 각도는 각각 90도 이하일 수 있다. 이에 따라, 제 1 면공은 증착물질의 확산을 방지할 수 있어, 증착패턴의 품질이 향상될 수 있다.
도 1 내지 도 3은 기판 상에 유기 물질을 증착하는 공정을 설명하기 위한 개념도들이다.
도 4 내지 도 7은 실시예에 따른 증착 마스크용 기판 및 증착 마스크의 평면도를 도시한 도면들이다.
도 8 및 도 9는 증착 마스크의 유효 영역의 평면도를 도시한 도면들이다.
도 10 및 도 11은 도 9의 A-A'의 단면도를 도시한 도면들이다.
도 12는 실시예예 따른 증착 마스크를 나타낸 도면이다.
도 13은 증착 마스크용 기판의 두께의 감소에 따른 관통홀 형성의 용이성을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 식각 팩터의 증가에 따른 관통홀 형성의 용이성을 설명하기 위한 도면이다.
도 15 내지 도 20은 도 12에 따른 증착 마스크의 제조공정을 도시한 도면들이다.
도 21은 실시예예 따른 증착 마스크를 나타낸 다른 도면이다.
도 22는 실시예예 따른 증착 마스크를 나타낸 또다른 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 실시예를 구체적으로 설명한다.
첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일한 구성요소는 동일한 도면 부호를 부여하고, 이에 대한 중복설명은 생략한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 구성요소를 설명하는데 사용될 수 있으나, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 한정되지 않고, 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하는 목적으로만 사용된다.
또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
도면에서 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들의 두께나 크기는 설명의 명확성 및 편의를 위하여 변형될 수 있으므로, 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 기판 상에 유기 물질을 증착하는 공정을 설명한다.
도 1은 실시예에 따른 증착 마스크(100)가 포함된 유기물 증착 장치를 나타낸 도면이다.
유기물 증착 장치는 증착 마스크(100), 마스크 프레임(200), 기판(300), 유기물 증착 용기(400) 및 진공 챔버(500)를 포함할 수 있다.
상기 증착 마스크(100)는 복수 개의 관통홀(TH)을 포함할 수 있다. 상기 증착 마스크(100)는 복수 개의 관통홀(TH)을 포함하는 증착 마스크용 기판일 수 있다. 이때, 상기 관통홀은 기판 상에 형성될 패턴과 대응되도록 형성될 수 있다.
상기 마스크 프레임(200)은 개구부를 포함할 수 있다. 상기 증착 마스크(100)의 복수 개의 관통홀은 상기 개구부와 대응되는 영역 상에 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 유기물 증착 용기(400)로 공급되는 유기 물질이 상기 기판(300) 상에 증착될 수 있다. 상기 증착 마스크는 상기 마스크 프레임(200) 상에 배치되어 고정될 수 있다. 예를 들어, 상기 증착 마스크는 인장되고, 상기 마스크 프레임(200) 상에 용접에 의하여 고정될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 증착 마스크(100)는 상기 증착 마스크(100)의 최외곽에 배치된 가장자리에서, 서로 반대되는 방향으로 잡아당겨질 수 있다. 상기 증착 마스크(100)는 상기 증착 마스크(100)의 길이 방향에서, 상기 증착 마스크(100)의 일단 및 상기 일단과 반대되는 타단이 서로 반대되는 "?袖막? 잡아당겨질 수 있다. 상기 증착 마스크(100)의 일단과 상기 타단은 서로 마주보며 평행하게 배치될 수 있다. 상기 증착 마스크(100)의 일단은 상기 증착 마스크(100)의 최외곽에 배치된 4개의 모서리를 이루는 단부 중 어느 하나일 수 있다. 예를 들어, 상기 증착 마스크(100)는 0.4 내지 1.5 kgf의 힘으로 인장될 수 있다. 이에 따라, 인장된 상기 증착 마스크(100)는 상기 마스크 프레임(200) 상에 거치될 수 있다.
다음으로, 상기 증착 마스크(100)는 상기 증착 마스크(100)의 측면 영역, 즉 가장자리를 용접함에 따라, 상기 마스크 프레임(200)에 상기 증착 마스크(100)를 고정할 수 있다. 그 다음으로, 상기 마스크 프레임(200)의 외부에 배치되는 상기 증착 마스크(100)의 일부분은 절단 등의 방법으로 제거될 수 있다. 예를 들어, 상기 용접 과정에서 상기 증착 마스크(100)가 변형됨에 따라, 상기 증착 마스크(100)가 상기 증착 마스크(100) 및 상기 마스크 프레임(200)의 고정 영역을 제외한 영역에 배치되는 경우에는, 상기 증착 마스크의 일부분을 제거할 수 있다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 상기 기판(300)은 표시 장치의 제조에 사용되는 기판일 수 있다. 상기 기판(300) 상에는 빛의 3원색인 화소를 형성하기 위하여, 빨강(Red), 초록(Green), 파랑(Blue)의 패턴이 형성될 수 있다.
상기 유기물 증착 용기(400)는 도가니일 수 있다. 상기 도가니의 내부에는 유기 물질이 배치될 수 있다.
상기 진공 챔버(500) 내에서 상기 도가니에 열원 및/또는 전류가 공급됨에 따라, 상기 유기 물질은 상기 기판(100) 상에 증착될 수 있다.
도 3은 상기 증착 마스크(100)의 하나의 관통홀을 확대한 도면이다.
상기 증착 마스크(100)는 제 1 면(101) 및 상기 제 1 면과 대향하는 제 2 면(102)을 포함할 수 있다.
상기 증착 마스크(100)의 상기 제 1 면(101)은 제 1 면공(V1)을 포함하고, 상기 증착 마스크(100)의 상기 제 2 면(102)은 제 2 면공(V2)을 포함할 수 있다.
상기 관통홀은 상기 제 1 면공(V1) 및 상기 제 2 면공(V2)이 연통하는 연결부(CA)에 의하여 형성될 수 있다.
상기 제 2 면공(V2)의 폭은 상기 제 1 면공(V1)의 폭보다 클 수 있다. 이때, 상기 제 1 면공(V1)의 폭은 상기 제 1 면(101)에서 측정되고, 상기 제 2 면공(V2)의 폭은 상기 제 2 면(102)에서 측정될 수 있다.
상기 제 1 면공(V1)은 상기 기판(300)을 향하여 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1 면공(V1)은 증착물(D), 즉 패턴과 대응되는 형상을 가질 수 있다.
상기 제 2 면공(V2)은 상기 유기물 증착 용기(400)를 향하여 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 제 2 면공(V2)은 상기 유기물 증착 용기(400)로부터 공급되는 유기물질을 넓은 폭에서 수용할 수 있고, 상기 제 2 면공(V2)보다 폭이 작은 상기 제 1 면공(V1)을 통해 상기 기판(300) 상에 미세한 패턴을 빠르게 형성할 수 있다.
도 4 내지 도 7은 실시예에 따른 증착 마스크용 기판 및 증착 마스크의 평면도를 도시한 도면들이다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 실시예에 따른 증착 마스크용 기판 및 증착 마스크는 증착패턴 영역(DA) 및 비증착 영역(NDA)을 포함할 수 있다.
상기 증착패턴 영역(DA)은 증착패턴부를 통해 유기물질을 증착하기 위한 영역일 수 있다.
상기 증착패턴 영역(DA)은 하나의 증착 마스크에 포함된 복수의 증착패턴부(AA1, AA2, AA3)를 포함할 수 있다.
복수의 증착패턴부는 제 1 유효영역(AA1), 제 2 유효영역(AA2) 및 제 3 유효 영역(AA3)을 포함할 수 있다. 하나의 증착패턴부는 제 1 유효영역(AA1), 제 2 유효영역(AA2) 및 제 3 유효 영역(AA3) 중 어느 하나일 수 있다.
스마트 폰과 같은 소형 표시장치의 경우, 하나의 증착 마스크에 포함된 하나의 증착패턴부는 하나의 표시장치를 형성하기 위한 것일 수 있다. 이에 따라, 하나의 증착 마스크는 복수의 증착패턴부를 포함할 수 있어, 여러 개의 표시장치를 동시에 형성할 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 증착 마스크는 공정 효율을 향상시킬 수 있다.
또는, 텔레비전과 같은 대형 표시장치의 경우, 하나의 증착 마스크에 포함된 여러 개의 증착패턴부가 하나의 표시장치를 형성하기 위한 일부일 수 있다. 이때, 상기 복수의 증착패턴부는 마스크의 하중에 의한 변형을 방지하기 위한 것일 수 있다.
상기 증착패턴 영역(DA)은 하나의 증착 마스크에 포함된 복수의 분리영역(IA1, IA2)을 포함할 수 있다.
인접한 증착패턴부 사이에는 분리영역(IA1, IA2)이 배치될 수 있다. 상기 분리영역은 복수의 증착패턴부를 사이의 이격 영역일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 유효영역(AA1) 및 상기 제 2 유효영역(AA2)의 사이에는 제 1 분리영역(IA1)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 유효영역(AA2) 및 상기 제 3 유효 영역(AA3)의 사이에는 제 2 분리영역(IA2)이 배치될 수 있다. 상기 분리영역은 인접한 증착패턴부를 구별할 수 있게 할 수 있고, 복수의 증착패턴부를 하나의 증착 마스크가 지지할 수 있게 한다.
증착 마스크는 상기 증착패턴 영역(DA)의 길이 방향의 약 측부에 비증착 영역(NDA)을 포함할 수 있다. 실시예에 따른 증착 마스크는 상기 증착패턴 영역(DA)의 수평 방향의 양 측에 상기 비증착 영역(NDA)을 포함할 수 있다.
상기 증착 마스크의 상기 비증착 영역(NDA)은 증착에 관여하지 않는 영역일 수 있다.
상기 비증착 영역(NDA)은 마스크 프레임에 고정하기 위한 프레임 고정영역(FA1, FA2)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 증착 마스크의 상기 비증착 영역(NDA)은 상기 증착패턴 영역(DA)의 일측에 제 1 프레임 고정영역(FA1)을 포함할 수 있고, 상기 증착패턴 영역(DA)의 상기 일측과 반대되는 타측에 제 2 프레임 고정영역(FA2)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 프레임 고정영역(FA1) 및 상기 제 2 프레임 고정영역(FA2)은 용접에 의해서 마스크 프레임과 고정되는 영역일 수 있다.
상기 비증착 영역(NDA)은 하프에칭부(HF1, HF2)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 증착 마스크의 상기 비증착 영역(NDA)은 상기 증착패턴 영역(DA)의 일측에 제 1 하프에칭부(HF1)를 포함할 수 있고, 상기 증착패턴 영역(DA)의 상기 일측과 반대되는 타측에 제 2 하프에칭부(HF2)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 하프에칭부(HF1) 및 상기 제 2 하프에칭부(HF2)는 증착 마스크의 깊이 방향으로 홈이 형성되는 영역일 수 있다. 상기 제 1 하프에칭부(HF1) 및 상기 제 2 하프에칭부(HF2)는 증착 마스크의 약 1/2 두께의 홈부를 가질 수 있어, 증착 마스크의 인장시 응력을 분산시킬 수 있다.
하프 에칭부는 증착패턴 영역(DA)의 비유효영역(UA)에 형성될 수 있다. 하프 에칭부는 증착 마스크의 인장시 응력을 분산시키기 위해서 비유효영역(UA)의 전체 또는 일부에 분산되어 다수 개 배치될 수 있다.
또한, 하프 에칭부는 프레임 고정 영역 및/또는 프레임 고정 영역의 주변영역에도 형성될 수 있다. 이에 따라, 증착 마스크를 프레임에 고정할 때, 및/또는 증착 마스크를 프레임에 고정한 후에 증착물을 증착할 때에 발생하는 증착 마스크의 응력을 균일하게 분산시킬 수 있다. 이에 따라, 증착 마스크가 균일한 관통홀을 가지도록 유지할 수 있다.
상기 비증착 영역(NDA)의 마스크 프레임에 고정하기 위한 프레임 고정영역(FA1, FA2)은 상기 비증착 영역(NDA)의 하프에칭부(HF1, HF2) 및 상기 하프에칭부(HF1, HF2)와 인접한 상기 증착패턴 영역(DA)의 유효영역의 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 프레임 고정영역(FA1)은 상기 비증착 영역(NDA)의 제 1 하프에칭부(HF1) 및 상기 제 1 하프에칭부(HF1)와 인접한 상기 증착패턴 영역(DA)의 제 1 유효영역(AA1)의 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 프레임 고정영역(FA2)은 상기 비증착 영역(NDA)의 제 2 하프에칭부(HF2) 및 상기 제 2 하프에칭부(HF2)와 인접한 상기 증착패턴 영역(DA)의 제 3 유효영역(AA3)의 사이에 배치될 수 있다. 이에 따라, 복수 개의 증착패턴부를 동시에 고정할 수 있다.
증착 마스크는 수평 방향(X)의 양 끝단에 반원 형상의 오픈부를 포함하는 포함할 수 있다. 증착 마스크의 상기 비증착 영역(NDA)은 수평 방향의 양 끝단에 각각 하나의 반원 형상의 오픈부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 증착 마스크의 상기 비증착 영역(NDA)은 수평방향의 일측에는 수직 방향(Y)의 중심이 오픈된 오픈부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 증착 마스크의 상기 비증착 영역(NDA)은 수평방향의 상기 일측과 반대되는 타측에는 수직 방향의 중심이 오픈된 오픈부를 포함할 수 있다. 즉, 증착 마스크의 양 끝단은 수직 방향 길이의 1/2 지점이 오픈부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 증착 마스크의 양 끝단은 말발굽과 같은 형태일 수 있다.
하프 에칭부는 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 상기 하프 에칭부는 반원 형상의 홈부를 포함할 수 있다. 상기 홈은 상기 증착 마스크의 제 1 면(101) 또는 제 2 면(102) 중 적어도 하나의 면 상에 형성될 수 있다. 바람직하게, 상기 하프 에칭부는 제 1 면공(증착되는 면 측)과 대응되는 면 상에 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 하프 에칭부는 제 1 면공과 제 2 면공 사이의 크기 차이에 의해 발생할 수 있는 응력을 분산시킬 수 있다.
또는, 상기 하프 에칭부는 제 1 면 및 제 2 면의 응력을 분산시키기 위해서, 제 1 면 및 제 2 면의 양면에 형성될 수 있다. 이때, 상기 하프에칭부의 하프에칭 영역은 제 1 면공(증착되는 면 측)과 대응되는 면에서 더 넓을 수 있다. 즉, 실시예에 따른 증착 마스크는 증착 마스크의 제 1 면 및 제 2 면에 각각 홈이 형성됨에 따라, 상기 하프에칭부를 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 면에 형성되는 하프에칭부의 홈의 깊이는 상기 제 2 면에 형성되는 하프에칭부의 홈의 깊이보다 클 수 있다. 이에 따라, 상기 하프 에칭부는 제 1 면공과 제 2 면공의 크기 차이에 의해 발생할 수 있는 응력을 분산시킬 수 있다. 제 1 면공, 제 2 면공 및 하프에칭부의 형성은 증착 마스크의 제 1 면과 제 2 면에서의 표면적을 유사하게 할 수 있어, 관통홀의 틀어짐을 방지할 수 있다.
상기 하프에칭부는 곡면 및 평면을 포함할 수 있다.
상기 제 1 하프에칭부(HF1)의 평면은 상기 제 1 유효영역(AA1)과 인접하게 배치될 수 있고, 상기 평면은 증착 마스크의 길이 방향의 끝단과 수평하게 배치될 수 있다. 상기 제 1 하프에칭부(HF1)의 곡면은 증착 마스크의 길이 방향의 일단을 향해서 볼록한 형상일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 하프에칭부(HF1)의 곡면은 증착 마스크의 수직 방향 길이의 1/2 지점이 반원형상의 반지름과 대응되도록 형성될 수 있다.
상기 제 2 하프에칭부(HF2)의 평면은 상기 제 3 유효영역(AA3)과 인접하게 배치될 수 있고, 상기 평면은 증착 마스크의 길이 방향의 끝단과 수평하게 배치될 수 있다. 상기 제 2 하프에칭부(HF2)의 곡면은 증착 마스크의 길이 방향의 타단을 향해서 볼록한 형상일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 하프에칭부(HF2)의 곡면은 증착 마스크의 수직 방향 길이의 1/2 지점이 반원형상의 반지름과 대응되도록 형성될 수 있다.
한편, 증착 마스크의 양 끝단에 위치한 오픈부의 곡면은 하프에칭부를 향할 수 있다. 이에 따라, 증착 마스크의 양 끝단에 위치한 오픈부는 상기 제 1 또는 제 2 하프에칭부와 증착 마스크의 수직 방향 길이의 1/2 지점에서 이격거리가 제일 짧을 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 하프에칭부는 사각형 형상의 홈부를 포함할 수 있다. 상기 제 1 하프에칭부(HF1) 및 상기 제 2 하프에칭부(HF2)는 직사각형 또는 정사각형 형상의 홈부를 포함할 수 있다.
실시예에 따른 증착 마스크는 복수 개의 하프에칭부를 포함할 수 있다. 실시예에 따른 증착 마스크는 상기 증착패턴영역(DA) 및 상기 비증착영역(NDA) 중 적어도 하나의 영역에 복수 개의 하프에칭부를 포함할 수 있다. 실시예에 따른 증착 마스크는 비유효영역(UA)에만 하프에칭부를 포함할 수 있다. 상기 비유효영역(UA)은 유효영역(AA)이외의 영역일 수 있다.
도 4 및 도 7을 참조하면, 실시예에 따른 증착 마스크는 2 개의 하프에칭부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 하프 에칭부는 짝수 개의 하프에칭부를 포함할 수 있다. 실시예에 따른 증착 마스크는 상기 비증착영역(NDA)에만 배치될 수 있다.
도 5를 참조하면, 실시예에 따른 증착 마스크는 4 개의 하프에칭부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 하프 에칭부는 짝수 개의 하프에칭부를 포함할 수 있다. 실시예에 따른 증착 마스크는 상기 비증착영역(NDA)에만 복수개의 하프에칭부를 포함할 수 있다.
상기 제 1 하프에칭부(HF1) 및 상기 제 1 유효영역(AA1)의 사이에는 제 3 하프에칭부(HF3)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 하프에칭부(HF3)는 상기 제 1 프레임 고정영역(FA1) 및 상기 제 1 유효영역(AA1)의 사이에 배치될 수 있다.
상기 제 2 하프에칭부(HF2) 및 상기 제 3 유효영역(AA3)의 사이에는 제 4 하프에칭부(HF4)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 4 하프에칭부(HF4)는 상기 제 2 프레임 고정영역(FA2) 및 상기 제 3 유효영역(AA3)의 사이에 배치될 수 있다.
서로 대응되는 수평방향의 위치에 배치되는 상기 제 1 하프에칭부(HF1)는 상기 제 2 하프에칭부(HF2)와 대응되는 형상일 수 있다. 서로 대응되는 수평방향의 위치에 배치되는 상기 제 3 하프에칭부(HF3)는 상기 제 4 하프에칭부(HF4)와 대응되는 형상일 수 있다.
서로 다른 위치에 배치되는 상기 제 1 하프에칭부(HF1)는 상기 제 3 하프에칭부(HF3) 및 상기 제 4 하프에칭부(HF4) 중 어느 하나와 다른 형상일 수 있다. 다만, 실시예는 이에 제한되지 않고, 상기 제 1 하프에칭부(HF1), 상기 제 2 하프에칭부(HF2), 상기 제 3 하프에칭부(HF3) 및 상기 제 4 하프에칭부(HF4)가 모두 동일한 형상일 수 있음은 물론이다. 실시예에서는 4 개의 하프에칭부를 설명하였으나, 상기 하프에칭부는 상기 비유효 영역(UA)에 형성되는 범위 내에서 다양한 형상, 다양한 개수로 형성될 수 있음은 물론이다. 즉, 하프에칭부의 형상은 증착 마스크의 수평방향(X)의 중심을 기준으로 상호 대칭 되도록 형성되면 어떤 형상도 무방할 수 있다. 또한, 상기 하프에칭부는 6개 이상일 수 있음은 물론이다.
상기 제 3 하프에칭부(HF3) 및 상기 제 4 하프에칭부(HF4)는 사각형 형상의 홈부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 하프에칭부(HF3) 및 상기 제 4 하프에칭부(HF4)는 직사각형 형상일 수 있다. 상기 제 3 하프에칭부(HF3) 및 상기 제 4 하프에칭부(HF4)는 증착 마스크의 수직 방향으로 연장되는 직사각형 형상일 수 있다. 자세하게, 상기 제 3 하프에칭부(HF3) 및 상기 제 4 하프에칭부(HF4)는 수직방향의 길이가 수평방향의 길이보다 길 수 있다. 이에 따라, 상기 하프에칭부는 증착 마스크를 프레임에 고정할 때 발생하는 응력을 효과적으로 제어할 수 있다.
도 6을 참조하면, 실시예에 따른 증착 마스크는 4 개의 하프에칭부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 하프 에칭부는 짝수 개의 하프에칭부를 포함할 수 있다. 실시예에 따른 증착 마스크는 상기 비증착영역(NDA) 및 상기 증착패턴영역(DA)에 각각 복수개의 하프에칭부를 포함할 수 있다.
상기 비증착영역(NDA)은 상기 제 1 하프에칭부(HF1) 및 상기 제 2 하프에칭부(HF2)을 포함할 수 있다.
상기 증착패턴영역(DA)은 제 3 하프에칭부(HF3) 및 제 4 하프에칭부(HF4)를 포함할 수 있다.
상기 제 3 하프에칭부(HF3)는 상기 제 1 유효영역(AA1) 및 상기 제 2 유효영역(AA2) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 하프에칭부(HF3)는 상기 제 1 분리영역(IA1)에 배치될 수 있다.
상기 제 4 하프에칭부(HF3)는 상기 제 2 유효영역(AA2) 및 상기 제 3 유효영역(AA3) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 4 하프에칭부(HF4)는 상기 제 2 분리영역(IA2)에 배치될 수 있다.
서로 대응되는 수평방향의 위치에 배치되는 상기 제 1 하프에칭부(HF1)는 상기 제 2 하프에칭부(HF2)와 대응되는 형상일 수 있다. 서로 대응되는 수평방향의 위치에 배치되는 상기 제 3 하프에칭부(HF3)는 상기 제 4 하프에칭부(HF4)와 대응되는 형상일 수 있다.
서로 다른 위치에 배치되는 상기 제 1 하프에칭부(HF1)는 상기 제 3 하프에칭부(HF3) 및 상기 제 4 하프에칭부(HF4) 중 어느 하나와 다른 형상일 수 있다. 다만, 실시예는 이에 제한되지 않고, 상기 제 1 하프에칭부(HF1), 상기 제 2 하프에칭부(HF2), 상기 제 3 하프에칭부(HF3) 및 상기 제 4 하프에칭부(HF4)가 모두 동일한 형상일 수 있음은 물론이다.
상기 제 3 하프에칭부(HF3) 및 상기 제 4 하프에칭부(HF4)는 사각형 형상의 홈부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 하프에칭부(HF3) 및 상기 제 4 하프에칭부(HF4)는 직사각형 형상일 수 있다. 상기 제 3 하프에칭부(HF3) 및 상기 제 4 하프에칭부(HF4)는 증착 마스크의 수직 방향으로 연장되는 직사각형 형상일 수 있다. 자세하게, 상기 제 3 하프에칭부(HF3) 및 상기 제 4 하프에칭부(HF4)는 수직방향의 길이가 수평방향의 길이보다 길 수 있다.
증착 마스크의 양 끝단에 위치한 상기 오픈부의 수직방향의 길이는 상기 하프에칭부의 수직방향의 길이와 서로 대응되거나 서로 다를 수 있다.
예를 들어, 도 4 내지 도 6을 참조하면, 상기 제 1 하프에칭부(HF1) 또는 상기 제 2 하프에칭부(HF2)의 평면부분의 수직방향의 길이(d1)는 상기 오픈부의 수직방향의 길이(d2)보다 클 수 있다.
예를 들어, 도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 제 3 하프에칭부(HF1) 또는 상기 제 4 하프에칭부(HF2)의 수직방향의 길이(d3)는 상기 오픈부의 수직방향의 길이(d2)보다 클 수 있다. 상기 제 3 하프에칭부(HF1) 또는 상기 제 4 하프에칭부(HF2)의 수직방향의 길이(d3)는 상기 제 1 하프에칭부(HF1) 또는 상기 제 2 하프에칭부(HF2)의 평면부분의 수직방향의 길이(d1)와 대응될 수 있다.
예를 들어, 도 7을 참조하면, 상기 제 1 하프에칭부(HF1) 또는 상기 제 2 하프에칭부(HF2)의 수직방향의 길이(d1)는 상기 오픈부의 수직방향의 길이(d2)와 대응될 수 있다. 이에 따라, 증착 마스크를 인장하는 경우에, 응력이 고르게 분산될 수 있어, 증착 마스크의 변형(wave deformation)을 감소시킬 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 증착 마스크는 균일한 관통홀을 가질 수 있어, 패턴의 증착효율이 향상될 수 있다.
바람직하게, 상기 제 1 하프에칭부(HF1) 또는 상기 제 2 하프에칭부(HF2)의 수직방향의 길이(d1)는 상기 오픈부의 수직방향의 길이(d2)의 80 내지 200%일 수 있다(d1:d2 = 0.8~2:1). 상기 제 1 하프에칭부(HF1) 또는 상기 제 2 하프에칭부(HF2)의 수직방향의 길이(d1)는 상기 오픈부의 수직방향의 길이(d2)의 90 내지 150%일 수 있다(d1:d2 = 0.9~1.5:1). 상기 제 1 하프에칭부(HF1) 또는 상기 제 2 하프에칭부(HF2)의 수직방향의 길이(d1)는 상기 오픈부의 수직방향의 길이(d2)의 95 내지 110%일 수 있다(d1:d2 = 0.95~1.1:1).
도 4의 확대도를 참조하여, 유효영역 및 비유효영역에 포함된 관통홀을 설명한다. 도 5 내지 도 7에는 확대도를 도시하지 않았으나, 유효영역 및 비유효영역에 관통홀을 포함함은 물론이다.
증착 마스크는 유효 영역(AA) 및 비유효 영역(UA)을 포함할 수 있다. 상기 증착 마스크(100)는 복수 개의 관통홀(TH)과 브리지 영역(BR)을 포함하는 유효 영역(AA) 및 상기 유효 영역의 외곽에 배치되는 비유효 영역(UA)을 포함할 수 있다.
상기 유효 영역(AA)은 복수 개의 관통홀들 중 유기물질을 증착하기 위한 최외곽에 위치한 관통홀들의 외곽을 연결하였을 때의 안쪽 영역일 수 있다. 상기 비유효 영역(UA)은 복수 개의 관통홀들 중 유기물질을 증착하기 위한 최외곽에 위치한 관통홀들의 외곽을 연결하였을 때의 바깥쪽 영역일 수 있다.
상기 비유효 영역(UA)은 상기 증착패턴 영역(DA)의 유효영역을 제외한 영역 및 상기 비증착 영역(NDA)이다. 상기 비유효 영역(UA)은 유효 영역(AA1, AA2, AA3)의 외곽을 둘러싸는 외곽영역(OA1, OA2, OA3)을 포함할 수 있다.
실시예에 따른 증착 마스크는 복수 개의 증착패턴부의 외곽에 위치한 복수 개의 외곽영역(OA1, OA2, OA3)을 포함할 수 있다. 상기 증착패턴부의 개수는 상기 외곽영역의 개수와 대응될 수 있다. 즉, 하나의 증착 패턴부는 하나의 증착 패턴부의 끝단으로부터 수평방향 및 수직방향에서 각각 일정한 거리로 떨어진 하나의 외곽영역을 포함할 수 있다.
상기 제 1 유효영역(AA1)은 제 1 외곽영역(OA1) 내에 포함될 수 있다. 상기 제 1 유효영역(AA1)은 증착물질을 형성하기 위한 복수 개의 관통홀을 포함할 수 있다. 상기 제 1 유효영역(AA1)의 외곽을 둘러싸는 상기 제 1 외곽영역(OA1)은 복수 개의 관통홀을 포함할 수 있다. 상기 제 1 유효영역(AA1)은 사각형 형상일 수 있고, 상기 제 1 외곽영역(OA1)은 사각형 형상일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 유효영역(AA1)은 직사각형 형상일 수 있고, 상기 제 1 외곽영역(OA1)은 직사각형 형상일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 유효영역(AA1)은 정사각형 형상일 수 있고, 상기 제 1 외곽영역(OA1)은 정사각형 형상일 수 있다.
상기 제 1 외곽영역(OA1)은 상기 제 1 유효영역(AA1)의 최외곽에 위치한 관통홀로부터 수평방향 및 수직방향에 각각 두 개의 관통홀을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 외곽영역(OA1)은 상기 제 1 유효영역(AA1)의 최외곽에 위치한 관통홀의 상부 및 하부의 위치에 각각 두 개의 관통홀이 수평방향으로 일렬로 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 외곽영역(OA1)은 상기 제 1 유효영역(AA1)의 최외곽에 위치한 관통홀의 좌측 및 우측에 각각 두 개의 관통홀이 수직방향으로 일렬로 배치될 수 있다. 상기 제 1 외곽영역(OA1)에 포함되는 복수 개의 관통홀은 유효영역의 최외곽에 위치한 관통홀들의 에칭 불량을 감소시키기 위한 것이다. 이에 따라, 실시예에 따른 증착 마스크는 유효영역에 위치한 복수 개의 관통홀들의 균일성을 향상시킬 수 있고, 이를 통해 제조되는 증착패턴의 품질을 향상시킬 수 있다.
상기 제 1 유효영역(AA1)의 최외곽의 상부 및 하부에 각각 위치한 한 개의 관통홀이 수평방향으로 일렬로 배치된 상기 제 1 외곽영역(OA1)의 관통홀 세트는 상기 제 1 유효영역(AA1)의 관통홀들과 대응되는 형상일 수 있다. 또한, 상기 제 1 유효영역(AA1)의 최외곽의 좌측 및 우측에 각각 위치한 한 개의 관통홀이 수직방향으로 일렬로 배치된 상기 제 1 외곽영역(OA1)의 관통홀 세트는 상기 제 1 유효영역(AA1)의 관통홀들과 대응되는 형상일 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1 유효영역(AA1)에 포함된 관통홀의 균일성을 향상시킬 수 있다.
상기 유효영역에 포함된 관통홀은 상기 비유효영역에 포함된 관통홀과 부분적으로 대응되는 형상을 가질 수 있다. 상기 유효영역에 포함된 관통홀은 상기 비유효영역의 에지부에 위치한 관통홀과 서로 다른 형상을 가질 수 있다.
상기 제 1 외곽 영역(OA1)의 최외곽 모서리에 위치한 4개의 관통홀은 상기 제 1 유효영역(AA1)에 포함된 관통홀과 다른 형상을 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 외곽 영역(OA1)의 최외곽 모서리에 위치한 4개의 에지홀(EH)은 원형 형상일 수 있다. 여기에서, 원형 형상은 전체적으로 곡면을 포함하는 형상을 의미할 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 유효영역(AA1)에 포함된 관통홀은 사각형 형상일 수 있다. 여기에서, 사각형 형상은 직사각형 형상일 수 있고, 모서리가 라운드진 직사각형을 의미할 수 있다. 즉, 유효영역(AA1)에 포함된 관통홀은 수평 방향의 직경과 수직방향의 직경이 서로 다를 수 있다.
상기 에지홀(EH)의 직경은 상기 유효영역(AA1)에 포함된 관통홀의 수평 방향의 직경 및 수직방향의 직경 중 어느 하나와 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 도 4와 같이, 상기 에지홀(EH)의 직경은 상기 유효영역(AA1)에 포함된 관통홀의 수평 방향의 직경과 서로 다를 수 있다. 상기 에지홀(EH)의 직경은 상기 유효영역(AA1)에 포함된 관통홀의 수직방향의 직경과 서로 동일할 수 있다.
상기 에지홀(EH)을 제외한 나머지 상기 비유효영역에 포함된 관통홀은 상기 유효영역에 포함된 관통홀과 대응되는 형상을 가질 수 있다. 이때, 비유효영역에 포함된 수직방향과 수평방향의 직경이 서로 다른 관통홀은 증착 마스크의 위치에 따른 응력의 차이를 줄일 수 있다.
상기 비유효 영역(UA)에는 관통홀 에지부가 형성되고, 상기 에지부로 인해 비유효 영역의 에지부에서의 증착 불량을 제거할 수 있다. 즉, 실시예는 증착 마스크의 에지홀(EH)을 비유효 영역에 형성함에 따라, 유효영역의 에지부에 위치한 관통홀은 상기 에지홀(EH)보다 내부에 위치할 수 있다. 이에 따라, 유효영역의 에지부에 위치한 관통홀과 유효영역의 내부에 위치한 관통홀들 중 하나는 동일한 증착 효과를 가질 수 있다. 자세하게, 상기 비유효 영역(UA)에 관통홀이 포함됨에 따라, 유효영역의 에지부에 위치한 관통홀과 유효영역의 내부에 위치한 관통홀들은 균일성이 향상될 수 있다.
상기 제 2 유효영역(AA2)은 제 2 외곽영역(OA2) 내에 포함될 수 있다. 상기 제 2 유효영역(AA2)은 증착물질을 형성하기 위한 복수 개의 관통홀을 포함할 수 있다. 상기 제 2 유효영역(AA2)의 외곽을 둘러싸는 상기 제 2 외곽영역(OA2)은 복수 개의 관통홀을 포함할 수 있다.
상기 제 2 유효영역(AA2)은 상기 제 1 유효영역(AA1)과 서로 대응되는 형상일 수 있다. 상기 제 2 외곽영역(OA2)은 상기 제 1 외곽영역(OA1)과 서로 대응되는 형상일 수 있다.
상기 제 2 외곽영역(OA2)은 상기 제 2 유효영역(AA2)의 최외곽에 위치한 관통홀로부터 수평방향 및 수직방향에 각각 두 개의 관통홀을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 외곽영역(OA2)은 상기 제 2 유효영역(AA2)의 최외곽에 위치한 관통홀의 상부 및 하부의 위치에 각각 두 개의 관통홀이 수평방향으로 일렬로 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 외곽영역(OA2)은 상기 제 2 유효영역(AA2)의 최외곽에 위치한 관통홀의 좌측 및 우측에 각각 두 개의 관통홀이 수직방향으로 일렬로 배치될 수 있다. 상기 제 2 외곽영역(OA2)에 포함되는 복수 개의 관통홀은 유효영역의 최외곽에 위치한 관통홀들의 에칭 불량을 감소시키기 위한 것이다. 이에 따라, 실시예에 따른 증착 마스크는 유효영역에 위치한 복수 개의 관통홀들의 균일성을 향상시킬 수 있고, 이를 통해 제조되는 증착패턴의 품질을 향상시킬 수 있다.
상기 제 2 유효영역(AA2)의 최외곽의 상부 및 하부에 각각 위치한 한 개의 관통홀이 수평방향으로 일렬로 배치된 상기 제 2 외곽영역(OA2)의 관통홀 세트는 상기 제 2 유효영역(AA2)의 관통홀들과 대응되는 형상일 수 있다. 또한, 상기 제 2 유효영역(AA2)의 최외곽의 좌측 및 우측에 각각 위치한 한 개의 관통홀이 수직방향으로 일렬로 배치된 상기 제 2 외곽영역(OA2)의 관통홀 세트는 상기 제 2 유효영역(AA2)의 관통홀들과 대응되는 형상일 수 있다. 이에 따라, 상기 제 2 유효영역(AA2)에 포함된 관통홀의 균일성을 향상시킬 수 있다.
상기 제 2 외곽 영역(OA2)의 최외곽 모서리에 위치한 4개의 관통홀은 상기 제 2 유효영역(AA2)에 포함된 관통홀과 다른 형상을 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 제 2 외곽 영역(OA2)의 최외곽 모서리에 위치한 4개의 에지홀(EH)은 원형 형상일 수 있다. 여기에서, 원형 형상은 전체적으로 곡면을 포함하는 형상을 의미할 수 있다. 상기 제 2 외곽 영역(OA2)에 포함된 에지홀(EH)은 상기 제 1 외곽영역(OA1)에 포함된 에지홀(EH)과 대응되는 형상을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제 2 유효영역(AA2)에 포함된 관통홀은 사각형 형상일 수 있다. 상기 제 2 유효영역(AA2)에 포함된 관통홀은 상기 제 1 유효영역(AA1)에 포함된 관통홀과 대응되는 형상을 포함할 수 있다.
상기 제 3 유효영역(AA3)은 제 3 외곽영역(OA3) 내에 포함될 수 있다. 상기 제 3 유효영역(AA3)은 증착물질을 형성하기 위한 복수 개의 관통홀을 포함할 수 있다. 상기 제 3 유효영역(AA3)의 외곽을 둘러싸는 상기 제 3 외곽영역(OA3)은 복수 개의 관통홀을 포함할 수 있다.
상기 제 3 유효영역(AA3)은 상기 제 1 유효영역(AA1)과 서로 대응되는 형상일 수 있다. 상기 제 3 외곽영역(OA3)은 상기 제 1 외곽영역(OA1)과 서로 대응되는 형상일 수 있다.
상기 제 3 외곽영역(OA3)은 상기 제 3 유효영역(AA3)의 최외곽에 위치한 관통홀로부터 수평방향 및 수직방향에 각각 두 개의 관통홀을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 외곽영역(OA3)은 상기 제 3 유효영역(AA3)의 최외곽에 위치한 관통홀의 상부 및 하부의 위치에 각각 두 개의 관통홀이 수평방향으로 일렬로 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 외곽영역(OA3)은 상기 제 3 유효영역(AA3)의 최외곽에 위치한 관통홀의 좌측 및 우측에 각각 두 개의 관통홀이 수직방향으로 일렬로 배치될 수 있다. 상기 제 3 외곽영역(OA3)에 포함되는 복수 개의 관통홀은 유효영역의 최외곽에 위치한 관통홀들의 에칭 불량을 감소시키기 위한 것이다. 이에 따라, 실시예에 따른 증착 마스크는 유효영역에 위치한 복수 개의 관통홀들의 균일성을 향상시킬 수 있고, 이를 통해 제조되는 증착패턴의 품질을 향상시킬 수 있다.
상기 제 3 유효영역(AA3)의 최외곽의 상부 및 하부에 각각 위치한 한 개의 관통홀이 수평방향으로 일렬로 배치된 상기 제 3 외곽영역(OA3)의 관통홀 세트는 상기 제 3 유효영역(AA3)의 관통홀들과 대응되는 형상일 수 있다. 또한, 상기 제 3 유효영역(AA3)의 최외곽의 좌측 및 우측에 각각 위치한 한 개의 관통홀이 수직방향으로 일렬로 배치된 상기 제 3 외곽영역(OA3)의 관통홀 세트는 상기 제 3 유효영역(AA3)의 관통홀들과 대응되는 형상일 수 있다. 이에 따라, 상기 제 3 유효영역(AA3)에 포함된 관통홀의 균일성을 향상시킬 수 있다.
상기 제 3 외곽 영역(OA3)의 최외곽 모서리에 위치한 4개의 관통홀은 상기 제 3 유효영역(AA3)에 포함된 관통홀과 다른 형상을 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 제 3 외곽 영역(OA3)의 최외곽 모서리에 위치한 4개의 에지홀(EH)은 원형 형상일 수 있다. 여기에서, 원형 형상은 전체적으로 곡면을 포함하는 형상을 의미할 수 있다. 상기 제 3 외곽 영역(OA3)에 포함된 에지홀(EH)은 상기 제 1 외곽영역(OA1)에 포함된 에지홀(EH)과 대응되는 형상을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제 3 유효영역(AA3)에 포함된 관통홀은 사각형 형상일 수 있다. 상기 제 3 유효영역(AA3)에 포함된 관통홀은 상기 제 1 유효영역(AA1)에 포함된 관통홀과 대응되는 형상을 포함할 수 있다.
도 8 및 도 9는 증착 마스크의 유효 영역의 평면도를 도시한 도면들이다. 도 8 및 도 9는 상기 제 1 유효영역(AA1), 상기 제 2 유효영역(AA2) 및 상기 제 3 유효영역(AA3) 중 어느 하나의 유효 영역의 평면도이다. 도 8 및 도 9는 관통홀의 배열을 설명하기 위한 것으로, 실시예에 따른 증착 마스크는 도면의 관통홀의 개수에 한정되지 않음은 물론이다.
상기 증착 마스크 (100)는 복수 개의 관통홀을 포함할 수 있다. 상기 도 8 및 도 9에 도시된 복수 개의 관통홀은 상기 제 2 면공(V2)을 나타낸 것일 수 있다. 임의의 어느 하나의 관통홀인 기준홀의 수평 방향의 직경(Cx)과 수직 방향의 직경(Cy)를 측정하는 경우, 상기 기준홀에 인접하는 홀 들(도시된 도면에서는 총 6개) 간의 각각의 수평 방향의 직경(Cx)들 간의 편차와, 수직 방향의 직경(Cy)들 간의 편차는 2% 내지 10% 로 구현될 수 있다. 즉, 하나의 기준홀의 인접홀들 간의 크기 편차가 2% 내지 10% 로 구현하는 경우에는 증착의 균일도를 확보할 수 있다.
예를 들어, 상기 기준홀과 상기 인접홀들 간의 크기 편차는 4% 내지 9% 일 수 있다. 예를 들어, 상기 기준홀과 상기 인접홀들 간의 크기 편차는 5% 내지 7%일 수 있다. 예를 들어, 상기 기준홀과 상기 인접홀들 간의 크기 편차는 2% 내지 5% 일 수 있다.
상기 기준홀과 상기 인접홀들 간의 크기 편차가 2% 미만인 경우에는, 증착 후 OLED 패널에서 무아레 발생율이 높아질 수 있다. 상기 기준홀과 상기 인접홀들 간의 크기 편차가 10%를 초과인 경우에는, 증착 후의 OLED 패널에서 색 얼룩의 발생율이 높아질 수 있다.
상기 관통홀 직경의 평균편차는 ±5㎛일 수 있다. 예를 들어, 상기 관통홀 직경의 평균편차는 ±3㎛일 수 있다. 실시예는 상기 기준홀과 상기 인접홀들 간의 크기 편차를 ±3㎛ 이내로 구현함에 따라, 증착 효율이 향상될 수 있다.
상기 관통홀들은 방향에 따라, 일렬로 배치되거나 서로 엇갈려서 배치될 수 있다.
예를 들어, 도 8를 참조하면, 상기 관통홀들은 종축에서 일렬로 배치되고, 횡축에서 일렬로 배치될 수 있다.
예를 들어, 도 9를 참조하면, 상기 관통홀들은 종축에서 일렬로 배치될 수 있고, 횡축에서 서로 엇갈려서 배치될 수 있다.
또는, 상기 관통홀들은 종축에서 서로 엇갈려서 배치될 수 있고, 횡축에서 일렬로 배치될 수 있음은 물론이다.
상기 관통홀은 수평 방향에서 측정된 제 1 직경(Cx)과, 수직 방향에서 측정된 제 2 직경(Cy)이 서로 대응되거나 서로 다를 수 있다. 상기 관통홀은 A-A'의 단면방향과 대응되는 제 1 대각선 방향에서 측정된 제 3 직경과, 상기 제 1 대각선 방향과 교차하는 제 2 대각선 방향에서 측정된 제 4 직경이 서로 대응되거나 서로 다를 수 있다. 상기 관통홀은 라운드질 수 있다.
도 10 및 도 11은 도 9의 A-A'의 단면도를 도시한 도면들이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 실시예에 따른 증착 마스크에 포함되는 기판은, 중간층(100a) 및 표면층(100b, 100c)을 포함할 수 있다.
상기 중간층(100a)의 일면 또는 양면에는 표면층(100b, 100c)이 배치될 수 있다.
상기 중간층(100a)의 일면에는 제 1 표면층(100b)이 배치되고, 상기 일면과 반대되는 타면에는 제 2 표면층(100c)이 배치될 수 있다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 증착 마스크용 기판은 상기 중간층(100a)의 양면에 상기 제 1 표면층(100b) 및 상기 제 2 표면층(100c)을 포함할 수 있다. 상기 중간층(100a)은 상기 제 1 표면층(100b) 및 상기 제 2 표면층(100c)의 사이에 샌드위치 구조로 배치될 수 있다.
상기 중간층(100a)은 금속 물질을 포함할 수 있다. 상기 중간층(100a)은 니켈 합금을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 중간층(100a)은 니켈과 철의 합금일 수 있다. 이때, 니켈은 약 35 중량% 내지 약 37중량% 일 수 있고, 상기 철은 약 63중량% 내지 약 65 중량%일 수 있다. 일례로, 상기 중간층(100a)은 니켈은 약 35 중량% 내지 약 37중량%, 철은 약 63중량% 내지 약 65 중량%과 미량의 C, Si, S, P, Cr, Mo, Mn, Ti, Co, Cu, Fe, Ag, Nb, V, In, Sb 중 적어도 하나 이상이 포함된 인바(Invar)를 포함할 수 있다. 여기에서, 미량은 1 중량% 이하인 것을 의미할 수 있다. 자세하게, 여기에서, 미량은 0.5 중량% 이하인 것을 의미할 수 있다. 다만, 상기 베이스 기판(100a)이 이에 제한되는 것은 아니며, 다양한 금속 물질을 포함할 수 있음은 물론이다.
상기 인바와 같은 니켈 합금은 열팽창 계수가 작기 때문에, 증착용 마스크의 수명이 증가될 수 있는 장점을 가진다. 다만, 인바와 같은 니켈 합금은 균일한 식각이 어려운 문제점을 가진다.
즉, 인바와 같은 니켈 합금은 식각 초기에 식각 속도가 빠름에 따라, 관통홀이 측면으로 커질 수 있고, 이에 따라, 포토레지스트층의 탈막이 발생할 수 있다. 또한, 인바를 식각할 경우, 관통홀의 크기가 커짐에 따라, 미세한 크기의 관통홀을 형성하기 어려울 수 있다. 또한, 관통홀이 불균일하게 형성되어, 증착용 마스크의 제조 수율이 저하될 수 있다.
상기 중간층(100a)은 상기 표면층(100b, 100c)과 서로 다른 물질을 포함할 수 있다. 상기 중간층(100a)은 상기 제 1 표면층(100b)과 서로 다른 원소를 포함할 수 있다. 또한, 상기 중간층(100a)은 상기 제 2 표면층(100c)과 서로 다른 원소를 포함할 수 있다. 실시예는 상기 제 1 표면층(100b) 및 상기 제 2 표면층(100c)이 상기 중간층(100a)과 서로 다른 원소를 포함함에 따라, 상기 제1 및 제 2 표면층의 부식 속도를 상기 중간층보다 느리게 할 수 있다. 즉, 벌크 기판의 부식 속도가 표면층의 부식 속도보다 빠를 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 증착 마스크의 식각 팩터를 증가시킬 수 있다. 또한, 실시예에 따른 증착 마스크는 복수개의 관통홀을 균일하게 형성할 수 있음에 따라, R, G, B 패턴의 증착 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 표면층(100b, 100c)은 Ni, Cr, Mo, Mn, Ti, Co, Cu, Fe, Ag 등의 금속원소 외에 Nb, V, In, Sb 등 1차 이온화 에너지가 450 내지 850kj/mol에 해당하는 다양한 원소를 포함할 수 있다.
상기 표면층(100b, 100c)은 Ni, Cr, Mo, Mn, Ti, Co, Cu, Fe, Au, Al, Mg, O, Ca, Cr, Si, Ti, Ag, Nb, V, In, Sb 중 적어도 하나 이상의 원소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 표면층(100b, 100c)은 Ni, Cr, Mo, Mn, Ti, Co, Cu, Fe, Au, Al, Mg, O, Ca, Cr, Si, Ti, Ag, Nb, V, In 및 Sb 중 서로 다른 두 개의 원소가 포함된 이원계 층일 수 있다. 예를 들어, 상기 표면층(100b, 100c)은 Ni, Cr, Mo, Mn, Ti, Co, Cu, Fe, Au, Al, Mg, O, Ca, Cr, Si, Ti, Ag, Nb, V, In 및 Sb 중 서로 다른 세 개의 원소가 포함된 삼원계 층일 수 있다. 예를 들어, 상기 표면층은 Ni, Cr, Mo, Mn, Ti, Co, Cu, Fe, Au, Al, Mg, O, Ca, Cr, Si, Ti, Ag, Nb, V, In 및 Sb 중 서로 다른 원소를 네 개이상 포함된 층일 수 있음은 물론이다.
상기 표면층(100b, 100c)은 Al, Mg, O, Ca, Cr, Si, Mn 중 적어도 하나의 원소를 포함할 수 있다. 일례로, 상기 표면층(100b, 100c)은 금속산화물 층일 수 있다. 이때, 상기 표면층(100b, 100c)은 5㎚ 이하로 형성되는 자연산화막이 아닌, 별도의 스퍼터링 등 공정에 의해 형성된 표면층일 수 있다. 일례로, 상기 표면층(100b, 100c)은 크롬층 또는 크롬합금층일 수 있다. 이때, 상기 표면층의 크롬 함량(중량%)은 중간층의 크롬 함량(중량%)보다 클 수 있다. 상기 표면층은 증착 마스크에 사용되는 기판 표면에서의 부식 속도를 늦출 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 증착 마스크는 식각 팩터가 향상될 수 있다.
상기 중간층(100a)의 두께는 상기 표면층(100b, 100c)의 두께보다 클 수 있다. 상기 중간층(100a)의 두께는 상기 제 1 표면층(100b) 및 상기 제 2 표면층(100c) 중 적어도 하나의 두께보다 클 수 있다.
상기 중간층(100a)의 두께는 20㎛ 이하일 수 있다. 예를 들어, 상기 중간층(100a)의 두께는 1㎛ 내지 20㎛일 수 있다. 예를 들어, 상기 중간층(100a)의 두께는 5㎛ 내지 19.9㎛일 수 있다. 예를 들어, 상기 중간층(100a)의 두께는 15㎛ 내지 19.5㎛일 수 있다. 예를 들어, 상기 중간층(100a)의 두께는 10㎛ 내지 19.8㎛일 수 있다. 상기 중간층(100a)의 두께가 20㎛ 초과인 경우에는, 인접한 관통홀 사이의 거리(pitch)가 증가할 수 있다. 이에 따라, 고해상도 또는 초고해상도의 표시장치를 형성하는 효율이 저하될 수 있다. 실시예의 중간층은 20㎛이하의 두께일 수 있어, 인접한 관통홀 사이의 거리(pitch)가 감소될 수 있다. 따라서, 고해상도 및/또는 초고해상도의 표시장치를 제공하는데 적합할 수 있다. 즉, 실시예에 따른 증착 마스크는 인치당 픽셀(PPI, pixels per inch)이 증가될 수 있다.
상기 제 1 표면층(100b) 및 상기 제 2 표면층(100c)는 서로 대응되는 두께를 가질 수 있다. 여기에서, 대응된다는 것은 공차에 의한 오차를 포함한 것일 수 있다.
상기 표면층(100b, 100c)은 중간층의 일면 또는 양면에서 1um 이하 일수 있다. 상기 표면층(100b, 100c)은 중간층의 일면 또는 양면에서 100㎚이하의 두께로 배치될 수 있다. 상기 표면층(100b, 100c)은 중간층의 일면 또는 양면에서 50㎚이하의 두께로 배치될 수 있다.
상기 제 1 표면층(100b)의 두께는 1㎚ 내지 50㎚일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 표면층(100b)의 두께는 10㎚ 내지 40㎚일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 표면층(100b)의 두께는 25㎚ 내지 35㎚일 수 있다.
상기 제 2 표면층(100c)의 두께는 1㎚ 내지 50㎚일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 표면층(100c)의 두께는 10㎚ 내지 40㎚일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 표면층(100c)의 두께는 25㎚ 내지 35㎚일 수 있다.
상기 표면층(100b, 100c)의 두께가 1㎚ 미만인 경우에는, 표면층에 의한 식각팩터 향상 효과가 감소될 수 있다. 이에 따라, 관통홀의 균일성이 저하될 수 있다. 즉, 상기 표면층(100b, 100c)의 두께가 1㎚ 미만인 경우에는, 두께 및/또는 폭의 편차가 큰 관통홀이 형성됨에 따라, 상기 관통홀을 가지는 기판에 의하여 형성된 패턴의 균일하지 않을 수 있어, 표시 장치의 제조 효율이 저하될 수 있다.
또한, 상기 표면층(100b, 100c)의 두께가 1㎚ 미만인 경우에는, 미세한 크기의 관통홀을 형성하기 어려울 수 있다.
상기 표면층(100b, 100c)의 두께가 1um 초과인 경우에는, 제조 효율이 저하될 수 있다.
상기 중간층(100a)과 상기 표면층(100b, 100c) 사이의 계면은 양이온 또는 음이온성 물질을 포함할 수 있다. 상기 중간층(100a)은 산성 식각용액에 의해 20㎛ 이하의 얇은 두께를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 중간층(100a)의 표면에는 산성 용액의 프로톤(H+)과 같은 양이온 또는 산성 용액의 해리에 따른 짝염기의 음이온을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 중간층(100a)과 상기 표면층(100b, 100c) 사이의 계면은 염산, 황산, 인산, 아세트산과 같은 산성 용액의 해리에 따른 Cl-, HSO4 -, H2PO4 -, CH3CO2 - 중 어느 하나의 이온을 포함할 수 있다.
상기 중간층(100a)은 산성용액에 의해 식각처리된 표면을 포함할 수 있다. 상기 중간층(100a)은 압연된 표면을 포함하는 금속판보다, 큰 거칠기를 가질 수 있다. 자세하게, 상기 중간층(100a)은 압연된 인바 금속판보다 산술평균조도(Ra) 및 십점평균조도(Rz)의 값이 클 수 있다.
상기 중간층과 상기 표면층 사이의 계면에서 측정된 상기 중간층(100a)의 산술평균조도(Ra)는 50㎚초과일 수 있다. 예를 들어, 상기 중간층과 상기 표면층 사이의 계면에서 측정된 상기 중간층(100a)의 산술평균조도(Ra)는 50㎚ < Ra < 300㎚일 수 있다. 예를 들어, 상기 중간층과 상기 표면층 사이의 계면에서 측정된 상기 중간층(100a)의 산술평균조도(Ra)는 50㎚ < Ra < 200㎚일 수 있다. 예를 들어, 상기 중간층과 상기 표면층 사이의 계면에서 측정된 상기 중간층(100a)의 산술평균조도(Ra)는 70㎚ < Ra < 150㎚일 수 있다.
상기 중간층과 상기 표면층 사이의 계면에서 측정된 상기 중간층(100a)의 십점평균조도(Rz)는 800㎚ 초과일 수 있다. 예를 들어, 상기 중간층과 상기 표면층 사이의 계면에서 측정된 상기 중간층(100a)의 십점평균조도(Rz)는 800㎚ < Rz < 2500㎚일 수 있다. 예를 들어, 상기 중간층과 상기 표면층 사이의 계면에서 측정된 상기 중간층(100a)의 십점평균조도(Rz)는 800㎚ < Rz < 2000㎚일 수 있다. 예를 들어, 상기 중간층과 상기 표면층 사이의 계면에서 측정된 상기 중간층(100a)의 십점평균조도(Rz)는 800㎚ < Rz < 1500㎚일 수 있다.
상기 중간층(100a)과 직접 접촉되는 상기 제 1 표면층(100b)의 일면의 거칠기는 증착 마스크용 기판의 표면을 형성하는 상기 제 1 표면층(100b)의 상기 일면과 반대되는 타면보다 클 수 있다. 이에 따라, 상기 중간층(100a)과 상기 제 1 표면층(100b) 사이의 계면은 밀착특성이 우수할 수 있다. 또한, 증착 마스크용 기판의 표면을 형성하는 상기 제 1 표면층(100b) 타면은 일면보다 조도가 작을 수 있어, 식각 품질을 향상시킬 수 있다.
상기 중간층(100a)과 직접 접촉되는 상기 제 2 표면층(100c)의 일면의 거칠기는 증착 마스크용 기판의 표면을 형성하는 상기 제 2 표면층(100c)의 상기 일면과 반대되는 타면보다 클 수 있다. 이에 따라, 상기 중간층(100a)과 상기 제 2 표면층(100c) 사이의 계면은 밀착특성이 우수할 수 있다. 또한, 증착 마스크용 기판의 표면을 형성하는 상기 제 2 표면층(100c) 타면은 일면보다 조도가 작을 수 있어, 식각 품질을 향상시킬 수 있다.
상기 증착 마스크용 기판(100)은 관통홀의 두께 방향에 따라, 서로 다른 관통홀의 폭을 가질 수 있다.
도 10을 참조하면, 상기 제 1 면공(V1)의 폭(W1)은 상기 연결부(CA)의 폭(W3)보다 클 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 면공(V1)은 상기 제 1 면(101)으로부터 상기 연결부(CA)를 향하여 갈수록 상기 관통홀의 폭이 감소될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 1 면공(V1)은 상기 제 1 면(101)으로부터 상기 연결부(CA)를 향하여 갈수록 상기 관통홀의 폭이 점차적으로 감소될 수 있다.
상기 제 2 면공(V2)의 폭(W2)은 상기 연결부(CA)의 폭(W3)보다 클 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 면공(V2)은 상기 제 2 면(102)으로부터 상기 연결부(CA)를 향하여 갈수록 상기 관통홀의 폭이 감소될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 2 면공(V2)은 상기 제 2 면(102)으로부터 상기 연결부(CA)를 향하여 갈수록 상기 관통홀의 폭이 점차적으로 감소될 수 있다.
상기 제 1 면공(V1) 과 인접하여, 상기 제 1 면(101) 상에 형성되는 제 3 면공(V3)은 상기 제 2 면공(V1)과 인접하여, 상기 제 2 면(102) 상에 형성되는 제 4 면공(V4)과 상기 연결부(CA)를 통하여 연통함에 따라, 관통홀을 형성할 수 있다.
상기 제 4 관통공(V4)의 폭(W5)은 상기 제 3 관통공(V3)의 폭(W4)보다 클 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 관통공(V3)의 폭(W4)은 상기 연결부(CA)의 폭(W6)보다 클 수 있다. 자세하게, 상기 제 3 면공(V3)은 상기 제 1 면(101)으로부터 상기 연결부(CA)를 향하여 갈수록 상기 관통홀의 폭이 감소될 수 있다. 자세하게, 상기 제 3 면공(V3)은 상기 제 1 면(101)으로부터 상기 연결부(CA)를 향하여 갈수록 상기 관통홀의 폭이 점차적으로 감소될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 4 면공(V4)의 폭(W5)은 상기 연결부(CA)의 폭(W6)보다 클 수 있다. 자세하게, 상기 제 4 면공(V4)은 상기 제 2 면(102)으로부터 상기 연결부(CA)를 향하여 갈수록 상기 관통홀의 폭이 감소될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 4 면공(V4)은 상기 제 2 면(102)으로부터 상기 연결부(CA)를 향하여 갈수록 상기 관통홀의 폭이 점차적으로 감소될 수 있다.
도 11을 참조하면, 상기 제 1 면공(V1)의 폭(W1)은 상기 연결부(CA)의 폭(W3)보다 작을 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 면공(V1)은 상기 제 1 면(101)으로부터 상기 연결부(CA)를 향하여 갈수록 상기 관통홀의 폭이 증가될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 1 면공(V1)은 상기 제 1 면(101)으로부터 상기 연결부(CA)를 향하여 갈수록 상기 관통홀의 폭이 점차적으로 증가될 수 있다.
상기 제 2 면공(V2)의 폭(W2)은 상기 연결부(CA)의 폭(W3)보다 클 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 면공(V2)은 상기 제 2 면(102)으로부터 상기 연결부(CA)를 향하여 갈수록 상기 관통홀의 폭이 감소될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 2 면공(V2)은 상기 제 2 면(102)으로부터 상기 연결부(CA)를 향하여 갈수록 상기 관통홀의 폭이 점차적으로 감소될 수 있다.
상기 제 1 면공(V1)과 인접하여, 상기 제 1 면(101) 상에 형성되는 제 3 면공(V3)은 상기 제 2 면공(V1)과 인접하여, 상기 제 2 면(102) 상에 형성되는 제 4 면공(V4)과 상기 연결부(CA)를 통하여 연통함에 따라, 관통홀을 형성할 수 있다.
상기 제 4 관통공(V4)의 폭(W5)은 상기 제 3 관통공(V3)의 폭(W4)보다 클 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 관통공(V3)의 폭(W4)은 상기 연결부(CA)의 폭(W6)보다 작을 수 있다. 자세하게, 상기 제 3 면공(V3)은 상기 제 1 면(101)으로부터 상기 연결부(CA)를 향하여 갈수록 상기 관통홀의 폭이 커질 수 있다. 자세하게, 상기 제 3 면공(V3)은 상기 제 1 면(101)으로부터 상기 연결부(CA)를 향하여 갈수록 상기 관통홀의 폭이 점차적으로 증가될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 4 면공(V4)의 폭(W5)은 상기 연결부(CA)의 폭(W6)보다 클 수 있다. 자세하게, 상기 제 4 면공(V4)은 상기 제 2 면(102)으로부터 상기 연결부(CA)를 향하여 갈수록 상기 관통홀의 폭이 감소될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 4 면공(V4)은 상기 제 2 면(102)으로부터 상기 연결부(CA)를 향하여 갈수록 상기 관통홀의 폭이 점차적으로 감소될 수 있다. 이에 따라, 미세한 크기의 증착 패턴을 효율적으로 형성할 수 있다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 실시예에 따른 증착 마스크는 복수 개의 관통홀을 포함할 수 있다. 이때, 하나의 관통홀의 폭은 40㎛ 이하일 수 있다. 예를 들어, 상기 관통홀의 폭은 5㎛ 내지 40㎛일 수 있다. 예를 들어, 상기 관통홀의 폭은 10㎛ 내지 35㎛일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 면공의 폭(W1) 및 상기 제 2 면공의 폭(W2) 중 적어도 하나는 40㎛이하의 폭을 가질 수 있다. 상기 관통홀의 폭이 40㎛ 초과인 경우에는, 미세한 증착 패턴을 형성하기 어려울 수 있다.
상기 제 1 면공(V1) 과 인접하여, 상기 제 1 면(101) 상에 형성되는 제 3 면공(V3)은 상기 제 2 면공(V1)과 인접하여, 상기 제 2 면(102) 상에 형성되는 제 4 면공(V4)과 각각 상기 연결부(CA)를 통하여 연통함에 따라, 복수 개의 관통홀을 형성할 수 있다.
실시예에 따른 증착 마스크용 기판은 임의의 제 1 관통홀 및 상기 제 1 관통홀과 인접한 제 2 관통홀 사이에 브리지 영역(BR)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 면공(V1) 및 상기 제 3 면공(V3) 사이의 상기 제 1 면(101)에는 제 1 브리지 영역(BR1)을 포함할 수 있고, 상기 제 2 면공(V1) 및 상기 제 4 면공(V4) 사이의 상기 제 2 면(102)에는 제 2 브리지 영역(BR2)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 브리지 영역(BR1)은 상기 제 2 브리지 영역(BR2)의 평면적보다 클 수 있다. 상기 브리지 영역은 복수 개의 관통홀이 일정한 간격으로 이격될 수 있도록 지지할 수 있다.
도 12 내지 도 14를 참조하여, 실시예에 따른 다양한 단면 구조의 증착 마스크를 설명한다.
증착 마스크용 기판은 서로 대향하는 제 1 면 및 제 2 면을 포함하고, 상기 제 1 면 상의 제 1 면공(V1)과 상기 제 2 면 상의 제 2 면공(V2) 사이에는 변곡점(P2)을 포함할 수 있다.
상기 변곡점(P2)을 기준으로, 상기 제 1 면공(V1)까지의 각도와 상기 제 2 면공(V2)까지의 각도는 서로 다를 수 있다. 이때, 변곡점은 연결부(CA)의 끝단의 임의의 지점일 수 있다.
도 12를 참조하면, 상기 변곡점(P2)과 상기 제 2 면공(V2)의 끝단의 임의의 지점(P3)을 연결하는 기판의 경사각(θ1)은 90도 이하일 수 있다. 상기 변곡점(P2)과 상기 제 2 면공(V2)의 끝단의 임의의 지점(P3)을 연결하는 경사각이 90도 초과이면, 증착 물질을 수용하기 어려울 수 있어, 증착 효율이 저하될 수 있다.
상기 변곡점(P2)과 상기 제 2 면공(V2)의 끝단의 임의의 지점(P3)을 연결하는 경사각(θ1)은 20도 내지 70도의 범위일 수 있다. 상기 변곡점(P2)과 상기 제 2 면공(V2)의 끝단의 임의의 지점(P3)을 연결하는 경사각이 20도 내지 70도의 범위일 때, 증착의 균일성이 향상될 수 있다.
예를 들어, 상기 변곡점(P2)과 상기 제 2 면공(V2)의 끝단의 임의의 지점(P3)을 연결하는 경사각은 30도 내지 60도의 범위일 수 있다. 예를 들어, 상기 변곡점(P2)과 상기 제 2 면공(V2)의 끝단의 임의의 지점(P3)을 연결하는 경사각은 32도 내지 38도 또는 52도 내지 58도의 범위일 수 있다.
상기 제 1 면공(V1)의 끝단의 임의의 지점(P1)과 상기 제 2 면공(V2)의 끝단의 임의의 지점(P3)사이의 경사각은 70도 이하일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 면공(V1)의 끝단의 임의의 지점(P1)과 상기 제 2 면공(V2)의 끝단의 임의의 지점(P3)사이의 경사각은 60도 이하일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 면공(V1)의 끝단의 임의의 지점(P1)과 상기 제 2 면공(V2)의 끝단의 임의의 지점(P3)사이의 경사각은 50도 이하일 수 있다. 이에 따라, 증착물질을 잘 받아들일 수 있는 경사각을 가질 수 있다.
상기 변곡점(P2)과 상기 제 1 면공(V1)의 끝단의 임의의 지점(P1)을 연결하는 기판의 경사각(θ2)은 90도 초과일 수 있다. 즉, 상기 연결부보다 큰 폭의 제 1 면공은 쉐도우 영역(SA)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 제 1 면공을 통해 방출되는 증착패턴이 퍼지는 현상이 발생할 수 있다.
실시예에 따른 증착 마스크는 연결영역의 폭보다 증착패턴이 크게 형성됨에 따라, 고해상도 및/또는 초고해상도의 표시장치를 제공하기 어려운 문제를 해결하기 위해서, 증착 마스크용 기판의 전체 두께를 20㎛ 이하로 형성할 수 있다. 또한, 제 1 면공의 높이(H1)가 클수록 증착패턴이 퍼지기 때문에, 제 1 면공의 높이(H1)를 5㎛ 이하로 형성할 수 있다. 예를 들어, 제 1 면공의 높이(H1)는 3㎛ 이하일 수 있다. 한편, 상기 제 2 면공(V2)의 높이(H2)는 상기 제 1 면공(V1)의 높이(H1)보다 클 수 있다. 또한, 실시예는 증착 마스크용 기판에 표면층을 형성하여 식각 팩터를 높임에 따라, 미세한 증착패턴을 형성할 수 있다.
도 13을 참조하여, 증착 마스크용 기판이 20㎛ 이하로 형성됨에 따른 관통홀 형성의 용이성을 설명한다.
도 13(a), 도 13(b), 도 13(c)는 증착 마스크용 기판의 두께(T)를 변화시킨 경우에, 식각에 따른 관통홀 형성 여부를 설명한 도면이다.
포토레지스트층의 오픈 영역의 폭을 일정하게 하고, 동일한 재질의 기판을 사용하여, 동일한 시간동안 식각시킨 경우에, 증착 마스크용 기판의 두께가 큰 도 13(a), 도 13(b)에서는 관통홀이 형성되지 않는 것을 알 수 있다. 한편, 증착 마스크용 기판의 두께가 작은 도 13(c)에서는 관통홀이 형성되는 것을 알 수 있다. 즉, 실시예에 따른 증착 마스크용 기판은 20㎛ 이하의 얇은 두께를 가질 수 있어, 미세한 크기의 관통홀을 빠르게 형성할 수 있어, 제조공정이 향상될 수 있다.
도 14를 참조하여, 식각 팩터의 증가에 따른 미세 관통홀 형성의 용이성을 설명한다.
도 14(a), 도 14(b), 도 14(c)는 식각된 면공의 중심 방향의 깊이(b)를 변화시킨 경우에, 식각에 따른 관통홀 형성 여부를 설명한 도면이다. 도 14(a), 도 14(b), 도 14(c)는 포토레지스트층의 오픈 영역의 폭을 일정하게 하고, 동일한 재질의 기판을 사용하여, 식각 팩터의 변화를 나타낸 도면들이다.
도 14(a)는 오픈된 포토레지스트층의 브리지 영역에서 연장되어 상기 면공의 중심 방향으로 돌출된 일단의 폭(a)과 식각된 면공의 중심 방향의 깊이(b)가 1:0.5의 비율임에 따라, 식각 팩터가 0.5인 것을 도시한 도면이다.
<식 1>
Figure pat00002
상기 식 1에서, 상기 B는 식각된 면공의 중심 방향의 깊이이고,
상기 A는 오픈된 포토레지스트층의 브리지 영역에서 연장되어 상기 면공의 중심 방향으로 돌출된 일단의 폭이다.
도 14(b)는 오픈된 포토레지스트층의 브리지 영역에서 연장되어 상기 면공의 중심 방향으로 돌출된 일단의 폭(a)과 식각된 면공의 중심 방향의 깊이(b)가 1:1의 비율임에 따라, 식각 팩터가 1.0인 것을 도시한 도면이다.
도 14(c)는 오픈된 포토레지스트층의 브리지 영역에서 연장되어 상기 면공의 중심 방향으로 돌출된 일단의 폭(a)과 식각된 면공의 중심 방향의 깊이(b)가 1:2의 비율임에 따라, 식각 팩터가 2.0인 것을 도시한 도면이다.
도 14(a), 도 14(b), 도 14(c)를 참조하면, 같은 기판의 깊이에서, 식각팩터가 증가할수록 미세한 크기의 관통홀이 형성되는 것을 알 수 있다. 즉, 고해상도 및/또는 초고해상도의 표시장치를 제조하기 위한 증착 마스크는 식각된 면공의 중심 방향의 깊이(b)가 증가될 수 있어야 한다. 이를 위해, 실시예에 따른 증착 마스크용 기판은 중간층 상에 표면층을 포함할 수 있다.
실시예에 따른 증착 마스크의 식각 팩터는 1.2이상일 수 있다. 실시예에 따른 증착 마스크의 식각 팩터는 1.5이상일 수 있다. 실시예에 따른 증착 마스크의 식각 팩터는 1.6이상일 수 있다. 실시예에 따른 증착 마스크의 식각 팩터는 2.0이상일 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 증착 마스크는 해상도가 600PPI 이상일 수 있다. 예를 들어, 실시예에 따른 증착 마스크는 해상도가 700 PPI 이상일 수 있다. 예를 들어, 실시예에 따른 증착 마스크는 해상도가 800 PPI 이상일 수 있다.
도 15 내지 도 20은 도 12에 따른 증착 마스크의 제조공정을 도시한 도면들이다.
실시예에 따른 증착 마스크는, 베이스 증착 마스크용 기판의 준비단계; 상기 베이스 증착 마스크용 기판의 두께를 20㎛ 이하로 감소시키는 중간층 형성단계; 상기 중간층의 상에 표면층을 배치하는 표면층 형성단계; 상기 표면층 상에 오픈된 포토레지스트층을 배치하는 포토레지스트층 형성단계; 및 상기 오픈된 포토레지스트층과 대응되는 위치에 면공을 형성하는 식각단계;를 포함하여 제조될 수 있다.
먼저, 도 15를 참조하여, 베이스 증착 마스크용 기판의 준비단계를 설명한다. 베이스 증착 마스크용 기판(BM)은 금속 물질을 포함할 수 있다. 베이스 증착 마스크용 기판(BM)은 니켈 합금을 포함할 수 있다. 예를 들어, 베이스 증착 마스크용 기판(BM)은 니켈과 철의 합금일 수 있다. 이때, 니켈은 약 35 중량% 내지 약 37중량% 일 수 있고, 상기 철은 약 63중량% 내지 약 65 중량%일 수 있다. 일례로, 베이스 증착 마스크용 기판(BM)은 니켈은 약 35 중량% 내지 약 37중량%, 철은 약 63중량% 내지 약 65 중량%과 미량의 C, Si, S, P, Cr, Mo, Mn, Ti, Co, Cu, Fe, Ag, Nb, V, In, Sb 중 적어도 하나 이상이 포함된 인바(Invar)를 포함할 수 있다.
상기 베이스 증착 마스크용 기판(BM)의 두께(To)는 20㎛ 초과일 수 있다. 예를 들어, 상기 베이스 증착 마스크용 기판(BM)의 두께(To)는 30㎛ 이하일 수 있다. 자세하게, 상기 베이스 증착 마스크용 기판(BM)의 두께(To)는 25㎛ 이하일 수 있다. 이에 따라, 상기 중간층(100a)의 두께를 20㎛ 이하로 제조할 수 있다.
또는, 상기 베이스 증착 마스크용 기판(BM)의 두께(To)는 20㎛ 이하일 수 있다. 이에 따라, 상기 중간층(100a)의 두께를 15㎛ 이하로 제조할 수 있다.
도 16을 참조하여, 중간층 형성단계를 설명한다.
상기 베이스 증착 마스크용 기판(BM)은 화학적 또는 전기적 방법으로 처리됨에 따라, 상기 베이스 증착 마스크용 기판(BM)보다 약 15% 내지 약 25% 범위 정도로 두께가 감소될 수 있다.
상기 베이스 증착 마스크용 기판(BM)은 화학적 약품을 통해 식각됨에 따라, 상기 베이스 증착 마스크용 기판(BM)보다 두께가 약 20% 감소된 중간층(100a)을 형성할 수 있다. 이때, 상기 화학적 약품은 산성 용액으로서, 다양한 유기산 용액 또는 다양한 무기산 용액일 수 있다. 또는, 상기 베이스 증착 마스크용 기판(BM)은 전기적으로 전해됨에 따라, 상기 베이스 증착 마스크용 기판(BM)보다 두께가 약 20% 감소된 중간층(100a)을 형성할 수 있다.
즉, 실시예에 따른 중간층(100a)는 압연 방식을 사용하지 않고 제조될 수 있다. 초고해상도의 표시장치를 제조하기 위해서는 20㎛ 이하의 두께를 가지는 인바를 제공할 수 있어야 한다. 두꺼운 원재료를 반복적인 압연 공정을 통해, 얇은 인바로 가공할 수 있으나, 공정의 난이도가 높으며, 공정비용이 높아지는 문제점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서, 상기 화학 또는 전기적 방법으로 인바를 얇은 두께로 가공할 수 있다. 이에 따라, 상기 중간층(100a)의 두께(T1)는 20㎛ 이하일 수 있다. 예를 들어, 상기 중간층(100a)의 두께(T1)는 15㎛이하일 수 있다.
도 17을 참조하여, 표면층 형성단계를 설명한다.
상기 중간층(100a)의 표면은 상기 화학적 또는 전기적 처리에 따라, 식각 팩터가 저하될 수 있다. 즉, 상기 중간층(100a)의 표면은 화학 또는 전기처리로 조도가 크도록 변형됨에 따라, 식각 팩터의 저하를 발생시킬 수 있다.
따라서, 상기 중간층(100a)의 일면 또는 양면에 표면층을 형성할 수 있다. 예를 들어, 기판의 양면 식각을 통해, 제 1 면공 및 제 2 면공을 형성하는 경우에는 상기 중간층(100a)의 양면에 제 1 표면층(100b) 및 제 2 표면층(100c)을 형성할 수 있다.
또는, 도 22와 같이, 기판의 일면 식각을 통해, 제 2 면공만을 형성하는 경우에는 상기 중간층(100a)의 일면에 표면층(100c)을 형성할 수 있다.
상기 표면층은 식각 팩터를 향상시킬 수 있는 다양한 재료일 수 있다. 상기 표면층은 식각 팩터를 1.2이상으로 제공하기 위한 다양한 재료일 수 있다. 상기 표면층은 식각 팩터를 1.5이상으로 제공하기 위한 다양한 재료일 수 있다. 상기 표면층은 식각 팩터를 1.6이상으로 제공하기 위한 다양한 재료일 수 있다. 상기 표면층은 식각 팩터를 2.0이상으로 제공하기 위한 다양한 재료일 수 있다.
상기 표면층은 1㎛이하로 형성될 수 있다. 상기 표면층은 100㎚이하로 형성될 수 있다. 상기 표면층은 50㎚이하로 형성될 수 있다. 상기 표면층은 Al, Mg, O, Ca, Cr, Si, Mn 중 적어도 하나의 원소를 포함할 수 있다.
상기 제 1 표면층(100b)의 두께(T2)는 1㎚ 내지 100㎚일 수 있다. 상기 제 1 표면층(100b)의 두께(T2)는 1㎚ 내지 50㎚일 수 있다.
상기 제 2 표면층(100c)의 두께(T3)는 1㎚ 내지 100㎚일 수 있다. 상기 제 2 표면층(100c)의 두께(T3)는 1㎚ 내지 50㎚일 수 있다.
즉, 상기 표면층은 포함되는 원소에 따라, 포토레지스트층과의 밀착력이 다를 수 있고, 식각 팩터가 다를 수 있다. 따라서, 표면층에 포함되는 원소에 따라, 1㎚ 내지 100㎚의 범위에서 다양한 최적의 두께를 가질 수 있다.
상기 표면층은 증착, 전기도금, 용액공정 등 다양한 방법으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 표면층은 박막 형태로 형성하기 위해서 증착공정으로 형성될 수 있다. 또는, 상기 표면층은 증착공정 보다 두껍게 제조하기 위해서 도금에 의해 형성할 수 있다. 또는, 상기 표면층은 나노 또는 마이크로입자를 포함하는 용액으로 처리하여 형성할 수 있다. 또한, 상기 표면층은 상기 중간층을 산화처리하여, 식각 팩터를 높일 수 있다.
도 18을 참조하여, 포토레지스트층 형성단계를 설명한다.
상기 제 1 표면층(100b) 상에 제 1 포토레지스트층(P1) 배치하고, 상기 제 2 표면층(100c) 상에 제 2 포토레지스트층(P2)을 배치할 수 있다.
상기 제 1 표면층(100b) 상에 오픈 영역을 가지는 제 1 포토레지스트층(P1)을 배치하고, 상기 제 2 표면층(100c) 상에 오픈 영역을 가지는 제 2 포토레지스트층(P2)를 배치할 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 표면층(100a) 및 상기 제 2 표면층(100c) 상에 각각 포토레지스트 물질을 도포하고, 노광 및 현상 공정에 의하여 상기 제 1 포토레지스트층(P1), 및 상기 제 2 포토레지스트층(P2)를 각각 배치할 수 있다.
상기 제 1 포토레지스트층(P1) 및 상기 제 2 포토레지스트층(P2)을 오픈 영역의 폭이 다르도록 배치됨에 따라, 상기 제 1 면(101) 상에 형성되는 상기 제 1 면공(V1)과 상기 제 2 면(102) 상에 형성되는 상기 제 2 면공(V2)의 폭이 다를 수 있다.
상기 제 1 포토레지스트층(P1) 및 상기 제 2 포토레지스트층(P2)은 증착 마스크용 기판에 관통홀을 동시에 형성하기 위하여 복수 개의 오픈 영역을 포함할 수 있다.
도 19를 참조하여, 면공 형성을 위한 식각 단계를 설명한다.
상기 제 1 표면층(100b) 상에는 부분적으로 상기 제 1 포토레지스트층(P1)이 배치될 수 있다. 상기 제 1 표면층(100b)의 상에 상기 제 1 포토레지스트층(P1)이 배치되는 영역은 관통홀이 형성되지 않을 수 있다. 즉, 상기 제 1 포토레지스트층(P1)은 식각 공정에서 물리/화학적 안정성을 유지할 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1 포토레지스트층(P1)은 상기 제 1 포토레지스트층(P1)의 하부에 배치된 상기 제 1 표면층(100b) 및 상기 중간층(100a)의 식각을 저지할 수 있다.
상기 제 2 표면층(100c) 상에는 부분적으로 상기 제 2 포토레지스트층(P2)이 배치될 수 있다. 상기 제 2 표면층(100c) 상에 상기 제 2 포토레지스트층(P2)이 배치되는 영역은 관통홀이 형성되지 않을 수 있다. 즉, 상기 제 2 포토레지스트층(P2)은 식각 공정에서 물리/화학적 안정성을 유지할 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 제 2 포토레지스트층(P2)은 상기 제 2 포토레지스트층(P2)의 하부에 배치된 상기 제 2 표면층(100c) 및 상기 중간층(100a)의 식각을 저지할 수 있다.
한편, 상기 제 1 포토레지스트층(P1) 및 상기 제 2 포토레지스트층(P2)의 오픈 영역은 식각 공정에서 식각이 일어날 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1 포토레지스트층(P1) 및 상기 제 2 포토레지스트층(P2)의 오픈 영역에 금속판의 관통홀이 형성될 수 있다.
식각 공정에 의하여 기판의 제 1 면에 상기 제 1 면공(V1)이 형성되고, 상기 제 1 면과 반대되는 제 2 면에 상기 제 2 면공(V2)이 형성되고, 상기 연결부(CA)에 의하여 상기 제 1 면공(V1) 및 상기 제 2 면공(V2)이 연통됨에 따라 관통홀이 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 식각 공정은 습식 식각 공정에 의하여 진행될 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1 면(101) 및 상기 제 2 면(102)이 동시에 식각될 수 있어, 공정 효율성이 향상될 수 있다. 일례로, 상기 습식 식각 공정은 염화철을 포함하는 식각액을 사용하여, 약 45에서 진행될 수 있다. 이때, 상기 식각액은 FeCl3을 35 내지 45 중량% 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 식각액은 FeCl3을 36 중량% 포함할 수 있다. 예를 들어, FeCl3을 43 중량% 포함한 상기 식각액의 비중은 20에서 1.47일 수 있다. FeCl3을 41 중량% 포함한 상기 식각액의 비중은 20에서 1.44일 수 있다. 다만, 실시예는 이에 제한되지 않고, 다양한 식각액을 사용할 수 있음은 물론이다.
증착 마스크용 기판은 상기 제 1 표면층(100b), 상기 중간층(100a) 및 상기 제 2 표면층(100c)을 관통하는 관통홀을 형성하기 위해서, 상기 제 1 표면층(100b)의 하면 및 상기 제 2 표면층(100c)의 상면에 식각액이 접촉될 수 있다. 이때, 상기 제 1 표면층(100b) 및 상기 제 2 표면층(100c)은 상기 중간층(100a)보다 식각액에 강한 물질을 포함할 수 있어, 식각 팩터를 향상시킬 수 있다.
도 20을 참조하여, 포토레즈스트층 제거에 따른 증착 마스크 기판의 형성을 설명한다. 상기 제 1 포토레지스트층(P1), 및 상기 제 2 포토레지스트층(P2)를 제거함에 따라, 상기 중간층(100a) 상에 제 1 표면층(100b) 및 제 2 표면층(100c)이 배치되고, 복수 개의 관통홀을 가지는 금속판을 형성할 수 있다.
상기 식각 단계 이후에, 하기 식 1에 의해 계산된 상기 제 1 면공 및 상기 제 2 면공 중 적어도 하나의 면공의 식각 팩터는 1.2 이상일 수 있다. 하기 식 1에 의해 계산된 상기 제 1 면공 및 상기 제 2 면공 중 적어도 하나의 면공의 식각 팩터는 1.5 이상일 수 있다. 하기 식 1에 의해 계산된 상기 제 1 면공 및 상기 제 2 면공 중 적어도 하나의 면공의 식각 팩터는 1.6 이상일 수 있다. 하기 식 1에 의해 계산된 상기 제 1 면공 및 상기 제 2 면공 중 적어도 하나의 면공의 식각 팩터는 2.0 이상일 수 있다.
증착 마스크의 제 1 면공 및 제 2 면공의 식각 팩터는 1.2 이상일 수 있다. 증착 마스크의 제 1 면공 및 제 2 면공의 식각 팩터는 1.5 이상일 수 있다. 증착 마스크의 제 1 면공 및 제 2 면공의 식각 팩터는 1.6 이상일 수 있다. 증착 마스크의 제 1 면공 및 제 2 면공의 식각 팩터는 2.0 이상일 수 있다.
바람직하게, 상기 제 1 면공보다 큰 상기 제 2 면공의 식각 팩터는 1.2 이상일 수 있다. 상기 제 1 면공보다 큰 상기 제 2 면공의 식각 팩터는 1.5 이상일 수 있다. 상기 제 2 면공의 식각 팩터는 1.6 이상일 수 있다. 상기 제 2 면공의 식각 팩터는 2.0 이상일 수 있다.
<식 1>
Figure pat00003
상기 식 1에서, 상기 B는 식각된 면공의 중심 방향의 깊이이고,
상기 A는 오픈된 포토레지스트층의 브리지 영역에서 연장되어 상기 면공의 중심 방향으로 돌출된 일단의 폭이다.
또한, 실시예에 따른 증착용 마스크는 20㎛ 이하의 두께를 가질 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 증착용 마스크는 고해상도 및 초고해상도의 표시장치를 제공할 수 있다.
실시예에 따른 증착용 마스크는 다양한 구조를 가질 수 있다.
실시예에 따른 제 1 면공의 경사각도는 다양할 수 있다.
도 21을 참조하면, 상기 변곡점(P2)과 상기 제 2 면공(V2)의 끝단의 임의의 지점(P3)을 연결하는 기판의 경사각(θ1)은 90도 이하일 수 있다. 상기 변곡점(P2)과 상기 제 2 면공(V2)의 끝단의 임의의 지점(P3)을 연결하는 경사각이 90도 초과이면, 증착 물질을 수용하기 어려울 수 있어, 증착 효율이 저하될 수 있다.
상기 변곡점(P2)과 상기 제 2 면공(V2)의 끝단의 임의의 지점(P3)을 연결하는 경사각(θ1)은 20도 내지 70도의 범위일 수 있다. 상기 변곡점(P2)과 상기 제 2 면공(V2)의 끝단의 임의의 지점(P3)을 연결하는 경사각이 20도 내지 70도의 범위일 때, 증착의 균일성이 향상될 수 있다.
예를 들어, 상기 변곡점(P2)과 상기 제 2 면공(V2)의 끝단의 임의의 지점(P3)을 연결하는 경사각은 30도 내지 60도의 범위일 수 있다. 예를 들어, 상기 변곡점(P2)과 상기 제 2 면공(V2)의 끝단의 임의의 지점(P3)을 연결하는 경사각은 32도 내지 38도 또는 52도 내지 58도의 범위일 수 있다.
상기 제 1 면공(V1)의 끝단의 임의의 지점(P1)과 상기 제 2 면공(V2)의 끝단의 임의의 지점(P3)사이의 경사각은 70도 이하일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 면공(V1)의 끝단의 임의의 지점(P1)과 상기 제 2 면공(V2)의 끝단의 임의의 지점(P3)사이의 경사각은 60도 이하일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 면공(V1)의 끝단의 임의의 지점(P1)과 상기 제 2 면공(V2)의 끝단의 임의의 지점(P3)사이의 경사각은 50도 이하일 수 있다. 이에 따라, 증착물질을 잘 받아들일 수 있는 경사각을 가질 수 있다.
상기 변곡점(P2)과 상기 제 1 면공(V1)의 끝단의 임의의 지점(P1)을 연결하는 기판의 경사각(θ2)은 90도 이하일 수 있다. 즉, 상기 연결부의 폭은 제 1 면공의 폭보다 클 수 있어, 상기 쉐도우 영역(SA)을 포함하지 않을 수 있다.
상기 제 2 면을 기준으로 상기 변곡점까지의 각도와 상기 변곡점을 기준으로 상기 제 1면공까지의 각도는 각각 90도 이하일 수 있다. 이때, 상기 제 2 면을 기준으로 상기 변곡점까지의 각도는 상기 변곡점을 기준으로 상기 제 1면공까지의 각도보다 더 작을 수 있다. 즉, 상기 변곡점(P2)과 상기 제 1 면공(V1)의 끝단의 임의의 지점(P1)을 연결하는 기판의 경사각(θ2)은 상기 변곡점(P2)과 상기 제 2 면공(V2)의 끝단의 임의의 지점(P3)을 연결하는 경사각(θ1)보다 더 클 수 있다.
일례로, 표면층은 Ni, Cr, Fe, Au, Mo, O, Ti 중 적어도 하나의 원소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 실시예에 따른 증착용 마스크의 기판은 인바 금속판 상에 Cr 함유의 표면층을 형성하거나, O 함유의 표면층을 형성함에 따라, 표면에서의 식각 속도를 늦출 수 있어, 변곡점과 제 1면공 사이의 경사각도를 90도 이하로 형성할 수 있다.
상기 제 2 면공의 폭은 상기 변곡점의 폭보다 크고, 상기 변곡점의 폭은 상기 제 1 면공의 폭보다 클 수 있다. 또는, 상기 제 2 면공의 폭은 상기 변곡점의 폭보다 크고, 상기 변곡점의 폭은 상기 제 1 면공의 폭과 대응될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 면공의 폭 및 상기 변곡점의 폭는 0.5:1 내지 1:1의 비율일 수 있다.
이에 따라, 제 1 면공을 통해 방출되는 증착패턴이 퍼지는 현상을 방지할 수 있다.
실시예에 따른 증착 마스크는 연결부의 폭이 증착패턴의 폭과 대응되거나, 연결부의 폭이 증착패턴보다 크게 형성됨에 따라, 고해상도 및/또는 초고해상도의 표시장치를 제공할 수 있다. 실시예에 따른 증착 마스크는 해상도가 800 PPI 이상일 수 있다.
실시예는 제 1면공을 포함하지 않을 수 있다.
도 22를 참조하면, 증착 마스크용 기판의 일면에서만 식각이 이루어지는 경우에는, 상기 중간층(100a)의 일면에만 제 2 표면층(100c)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 실시예는 제 2 면공만을 포함하는 관통홀을 형성할 수 있다. 제 2 면공은 증착물질을 수용할 수 있는 형태일 수 있고, 제 2 면공의 끝단과 대응되는 폭으로 유기물질을 증착할 수 있어, 증착물질이 제 1 면공의 두께에 따라, 확산되는 현상을 방지할 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 증착 마스크는 증착효율을 향상시킬 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 증착용 마스크의 기판은 고해상도의 표시장치를 제조할 수 있다.
이하, 실시예들 및 비교예들을 통하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명한다. 이러한 실시예는 본 발명을 좀더 상세하게 설명하기 위하여 예시로 제시한 것에 불과하다. 따라서 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
비교예1은 베이스 증착 마스크용 기판 상에 포토레지스트층을 배치하고, 습식 식각하여 관통홀을 형성하였다.
비교예2는 비교예 1의 베이스 증착 마스크용 기판을 산성용액으로 에칭하여 20㎛ 이하의 두께로 얇게 처리된 중간층 상에 포토레지스트층을 배치하고, 습식 식각하여 관통홀을 형성하였다.
실시예1은 비교예 2의 중간층 상에 Ni 표면층을 형성하였다. Ni 함유 표면층 상에 포토레지스트층을 배치하고, 습식 식각하여 관통홀을 형성하였다.
실시예2는 비교예 2의 중간층 상에 Cr 및 Ni 표면층을 형성하였다. Cr 및 Ni의 이원계 합금을 포함하는 표면층 상에 포토레지스트층을 배치하고, 습식 식각하여 관통홀을 형성하였다.
실시예3은 비교예 2의 중간층 상에 Fe 및 Ni 표면층을 형성하였다. Fe 및 Ni의 이원계 합금을 포함하는 표면층 상에 포토레지스트층을 배치하고, 습식 식각하여 관통홀을 형성하였다.
비교예들 및 실시예들의 포토레지스트층의 오픈 영역의 폭, 식각액의 온도 및 식각액의 종류는 동일한 조건에서 식각 팩터를 측정하였다.
<실험예 1: 포토레지스트층의 밀착력, 식각 팩터 및 관통홀 품질 평가>
비교예 1 비교예 2 실시예 1 실시예 2 실시예 3
포토레지스트층의 밀착력 ○ ○ ○ ○ ○
식각 팩터 1.0 1.15 3.0 3.2 2.8
관통홀 품질 ○ ○ ○ ○ ○
상기 표 1은 실시예 및 비교예의 포토레지스트층의 밀착력, 식각 팩터 및 관통홀 품질의 평가결과를 나타낸 것이다.
포토레지스트층의 탈막이 발생하지 않으면, ○로 표시하였다.
관통홀의 직경의 최대값과 최소값의 크기 편차가 ±3㎛이내일 때, ○로 표시하였다. 자세하게, 기준홀과 인접한 홀들의 크기 편차가 ±3㎛ 이내일 때, ○로 표시하였다.
상기 표 1을 참조하면, 실시예 1 내지 실시예 3의 표면층은 Ni, Cr, Fe 중 적어도 하나의 원소를 포함함에 따라 식각 팩터가 1.2 이상으로 향상되는 것을 확인할 수 있다. 실시예 1 내지 실시예 3의 표면층의 식각 팩터는 1.5 이상으로 향상되는 것을 확인할 수 있다. 실시예 1 내지 실시예 3의 표면층의 식각 팩터는 1.6 이상으로 향상되는 것을 확인할 수 있다. 실시예 1 내지 실시예 3의 표면층의 식각 팩터는 2.0 이상으로 향상되는 것을 확인할 수 있다. 실시예 1 내지 실시예 3의 표면층은 니켈층 또는 니켈함유 이원계 함금을 포함함에 따라, 식각 팩터가 2.8이상으로 향상되는 것을 확인할 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 증착 마스크는 관통홀의 간격(pitch)을 축소시킬 수 있다. 또한, 실시예에 따른 증착 마스크는 미세한 크기의 관통홀을 우수한 품질로 형성할 수 있어, 이를 통해 초고해상도의 OLED 패널을 제조할 수 있다.
상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 두께가 20㎛ 이하인 중간층; 및
    상기 중간층의 일면 또는 양면에 배치되는 표면층;을 포함하는 증착 마스크용 기판.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 표면층의 두께는 1㎛이하인 것을 포함하는 증착 마스크용 기판.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 중간층과 상기 표면층 사이의 계면에서 측정된 상기 중간층의 산술평균조도(Ra)는 50㎚초과이고,
    십점평균조도(Rz)는 800㎚초과인 것을 포함하는 증착 마스크용 기판.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 표면층은 Ni, Cr, Mo, Mn, Ti, Co, Cu, Fe, Au, Al, Mg, O, Ca, Cr, Si, Ti, Ag, Nb, V, In, Sb 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것인 증착 마스크용 기판.
  5. 베이스 증착 마스크용 기판의 준비단계;
    상기 베이스 증착 마스크용 기판의 두께를 20㎛ 이하로 감소시키는 중간층 형성단계;
    상기 중간층의 상에 표면층을 배치하는 표면층 형성단계;
    상기 표면층 상에 오픈된 포토레지스트층을 배치하는 포토레지스트층 형성단계; 및
    상기 오픈된 포토레지스트층과 대응되는 위치에 면공을 형성하는 식각단계;를 포함하고,
    상기 식각단계 이후에, 하기 식 1에 의하여 계산된 면공의 식각팩터는 1.5이상인 증착 마스크의 제조방법.
    <식 1>
    Figure pat00004

    상기 식 1에서, 상기 B는 식각된 면공의 중심 방향의 깊이이고,
    상기 A는 오픈된 포토레지스트층의 브리지 영역에서 연장되어 상기 면공의 중심 방향으로 돌출된 일단의 폭이다.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 중간층 형성단계는 상기 베이스 증착 마스크용 기판을 화학적 또는 전기적 방법으로 처리하는 것인 증착 마스크의 제조방법.
  7. 증착 마스크용 기판은 두께가 20㎛ 이하인 중간층; 및 상기 중간층의 일면 또는 양면에 배치되는 표면층을 포함하고,
    상기 증착 마스크용 기판은 유효영역 및 비유효영역을 포함하고,
    상기 유효영역에서 복수 개의 관통홀을 포함하는 증착 마스크.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 증착 마스크용 기판은 비유효영역에서 복수 개의 하프에칭부를 포함하는 증착 마스크.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 비유효 영역에 형성된 관통홀을 더 포함하는 증착 마스크.
  10. 서로 대향하는 제 1 면 및 제 2 면을 포함하는 증착 마스크용 기판;
    상기 제 1 면 상의 제 1 면공과 상기 제 2 면 상의 제 2 면공 사이에는 변곡점을 포함하고,
    상기 변곡점을 기준으로 상기 제 1 면공까지의 각도와 상기 제 2 면공까지의 각도는 서로 다르고,
    상기 제 2 면을 기준으로 상기 변곡점까지의 각도와 상기 변곡점을 기준으로 상기 제 1면공까지의 각도는 각각 90도 이하인 것을 포함하는 증착 마스크.
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