KR20210016902A - 박막 형성 방법 - Google Patents

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Abstract

박막 형성 방법은 기판 상에 박막을 형성하기 위한 것으로써, 상기 기판의 일부 영역을 적어도 두 개의 영역으로 구분한 후, 상기 기판 상에 상기 박막으로 형성하기 위한 약액을 도포할 수 있다. 이때, 상기 적어도 두 개의 영역 각각에 서로 다른 밀도를 갖는 약액을 도포할 수 있다.

Description

박막 형성 방법{METHOD FOR FORMING LAYER}
본 발명은 박막 형성 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게 본 발명은 서로 다른 밀도를 갖는 약액의 도포를 통하여 박막을 형성하기 위한 박막 형성 방법에 관한 것이다.
유기발광 다이오드 디스플레이(OLED) 등과 같은 디스플레이 소자의 제조에서는 기판 상에 원하는 패턴을 갖는 박막을 형성하는 공정을 수행할 수 있다.
그러나 기판의 일부 영역, 특히 기판의 주변 영역에서는 기판 상에 도포되는 약액의 표면 장력에 따른 마란고니 효과(Marangoni Effect)로 인하여 원하는 패턴을 갖는 박막을 형성하기가 용이하지 않을 수 있다.
또한, 마란고니 효과가 발생함에도 불구하고 원하는 패턴을 갖는 박막을 형성하기 위하여 상부에 추가로 박막을 더 형성하기도 하는데, 이 경우에는 아래에 형성된 박막의 표면이 불균일하기 때문에 기포 등과 같은 불량 요인이 발생할 수도 있다.
본 발명의 일 과제는 기판 전체 영역에 걸쳐 원하는 패턴을 갖는 박막, 특히 기판의 주변 영역에 원하는 패턴을 갖는 박막을 형성하기 위한 박막 형성 방법을 제공하는데 있다.
상기 본 발명의 일 과제를 달성하기 위한 예시적인 실시예들에 따른 박막 형성 방법은 기판 상에 박막을 형성하기 위한 것으로써, 상기 기판의 일부 영역을 적어도 두 개의 영역으로 구분한 후, 상기 기판 상에 상기 박막으로 형성하기 위한 약액을 도포할 수 있다. 이때, 상기 적어도 두 개의 영역 각각에 서로 다른 밀도를 갖는 약액을 도포할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 기판의 일부 영역은 상기 기판의 주변 영역일 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 기판의 일부 영역 상에는 불균한 표면을 갖는 박막이 형성될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 서로 다른 밀도를 갖는 약액의 도포는 상기 약액이 도포되는 탄착 거리를 달리함에 의해 이루어질 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 서로 다른 밀도를 갖는 약액의 도포는 상기 약액의 그라데이션(gradation)을 달리함에 의해 이루어질 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 서로 다른 밀도를 갖는 약액의 도포는 상기 약액의 그레이 스케일(gray scale)을 달리함에 의해 이루어질 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 서로 다른 밀도를 갖는 약액의 도포는 상기 약액을 도포하는 도포 노즐을 달리함에 의해 이루어질 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 박막 형성 방법은 기판에 구분하는 적어도 두 개의 영역 각각에 서로 다른 밀도를 갖는 약액을 도포함으로써 약액의 표면 장력에 따른 마란고니 효과의 발생을 억제할 수 있을 것이다.
이에, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 박막 형성 방법은 기판 상에 약액의 도포시 마란고니 효과의 발생을 억제할 수 있기 때문에 기판 상에 원하는 패턴을 갖는 박막을 보다 용이하게 형성할 수 있을 것이다.
따라서 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 박막 형성 방법은 기판 상에 원하는 패턴을 갖는 박막을 용이하게 형성할 수 있기 때문에 디스플레이 소자의 제조에 따른 공정 신뢰도의 향상을 기대할 수 있을 뿐만 아니라 디스플레이 소자의 제품 신뢰도의 향상까지도 기대할 수 있을 것이다.
다만, 본 발명의 효과는 상기 언급한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 박막 형성 방법을 적용하기 위한 공정 대상물을 설명하기 위한 개략적인 도면들이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 박막 형성 방법을 설명하기 위한 개략적인 도면들이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예를 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조 부호를 유사한 구성 요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성 요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 박막 형성 방법을 적용하기 위한 공정 대상물을 설명하기 위한 개략적인 도면들이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 박막 형성 방법을 설명하기 위한 개략적인 도면들이다.
먼저 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 박막 형성 방법은 집적회로 소자로 제조하기 위한 기판, 특히 디스플레이 소자로 제조하기 위한 기판 상에 원하는 패턴을 갖는 박막을 형성하는데 적용할 수 있다.
그리고 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 박막 형성 방법은 기판의 일부 영역에 원하는 패턴을 갖는 박막을 형성하는데 적용할 수 있는 것으로써, 특히 기판의 주변 영역에 원하는 패턴을 갖는 박막을 형성하는데 적용할 수 있다.
아울러 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 박막 형성 방법은 언급한 기판의 주변 영역과 같은 일부 영역에 원하는 패턴을 갖는 박막을 형성하는데 적용하는 것에 대해서 설명하고 있지만, 이에 한정되지는 않을 것이다.
따라서 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 박막 형성 방법은 기판의 전체 영역에 원하는 패턴을 갖는 박막을 형성하는데 적용할 수도 있을 것이다.
그리고 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 박막 형성 방법에 적용하기 위한 공정 대상물은 불균일한 패턴을 갖는 박막이 형성되는 기판일 수 있다. 특히, 공정 대상물은 불균일한 표면을 갖는 박막이 형성되는 기판일 수 있는 것으로써, 기판의 주변 영역에 불균일한 표면을 갖는 박막이 형성되는 기판일 수 있다.
예를 들면, 공정 대상물은 도 1에서와 같이 기판(10)의 주변 영역에 볼록한 표면을 갖는 박막(21)이 형성되는 기판(10)일 수 있고, 도 2에서와 같이 기판(10)의 주변 영역으로 갈수록 얇아지는 두께의 표면을 갖는 박막(22)이 형성되는 기판(10)일 수 있다.
이하, 도 1에서의 기판의 주변 영역에 볼록한 표면을 갖는 박막이 형성되는 기판을 대상으로 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 박막 형성 방법에 대하여 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 박막 형성 방법에서는 기판의 일부 영역을 적어도 두 개의 영역으로 구분할 수 있다. 특히, 기판의 주변 영역을 적어도 두 개의 영역으로 구분할 수 있다.
도 3에서의 예로서는 기판(10)의 주변 영역을 세 개의 영역(11, 13, 15)으로 구분할 수 있다. 이에, 기판(10)의 주변 영역은 제1 영역(11), 제2 영역(13), 및 제3 영역(15)으로 구분될 수 있을 것이다.
그리고 기판(10)의 주변 영역에는 도 1에서와 같이 볼록한 표면을 갖는 박막(21)이 형성될 수 있다.
이와 같이, 볼록한 표면을 갖는 박막(21)이 형성되는 기판(10)을 대상으로 일반적인 박막 형성 방법을 적용할 경우 그 상부에 형성이 이루어지는 박막에 기포 등과 같은 불량 요인이 발생할 수 있을 것이다.
따라서 볼록한 표면을 갖는 박막(21)이 형성되는 기판(10)을 대상으로 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 박막 형성 방법을 적용할 수 있을 것이다.
도 3을 참조하면, 주변 영역을 포함하는 기판(10) 상에 약액을 도포하는 도포 공정을 수행할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 박막 형성 방법의 도포 공정에서는 두 개의 영역 각각에 서로 다른 밀도를 갖는 약액을 도포할 수 있다.
이에, 언급한 바와 같이 제1 영역(11), 제2 영역(13), 및 제3 영역(15)으로 구분되는 경우 제1 영역(11)에는 제1 밀도를 갖는 약액(31)을 도포할 수 있고, 제2 영역(13)에는 제1 밀도와 다른 제2 밀도(33)를 갖는 약액을 도포할 수 있고, 제3 영역(15)에는 제1 밀도 및/또는 제2 밀도와 다른 제3 밀도를 갖는 약액(35)을 도포할 수 있다.
언급한 적어도 두 개의 영역 각각에 서로 다른 밀도를 갖는 약액의 도포는 일예로 약액이 도포되는 탄착 거리를 달리함에 의해 이루어질 수 있다.
예를 들어, 도 2에서와 같이 제1 영역(11)에는 기판(10)과 도포 노즐(잉크젯 헤드) 사이의 거리를 제1 탄착 거리를 갖도록 조정됨에 의해 제1 밀도를 갖는 약액(31)의 도포가 이루어질 수 있고, 제2 영역(13)에는 제2 탄착 거리를 갖도록 조정됨에 의해 제2 밀도를 갖는 약액(33)의 도포가 이루어질 수 있고, 제3 영역(15)에는 제3 탄착 거리를 갖도록 조정됨에 의해 제3 밀도를 갖는 약액(35)의 도포가 이루어질 수 있다.
여기서, 제1 탄착 거리를 갖도록 조정되는 도포 노즐, 제2 탄착 거리를 갖도록 조정되는 도포 노즐, 및 제3 탄착 거리를 갖도록 조정되는 도포 노즐을 단일 구조를 갖도록 구비할 경우 한 번의 도포 공정을 수행함에도 불구하고 적어도 두 개의 영역 각각에 서로 다른 밀도를 갖는 약액을 도포할 수 있을 것이다.
언급한 적어도 두 개의 영역 각각에 서로 다른 밀도를 갖는 약액의 도포는 다른 예로 약액의 그라데이션(gradation)을 달리함에 의해 이루어질 수 있다.
예를 들어, 도 2에서와 같이 제1 영역(11)에는 제1 패턴의 그라데이션을 갖도록 조정됨에 의해 제1 밀도를 갖는 약액(11)의 도포가 이루어질 수 있고, 제2 영역(13)에는 제2 패턴의 그라데이션을 갖도록 조정됨에 의해 제2 밀도를 갖는 약액(33)의 도포가 이루어질 수 있고, 제3 영역(15)에는 제3 패턴의 그라데이션을 갖도록 조정됨에 의해 제3 밀도를 갖는 약액(35)의 도포가 이루어질 수 있다.
여기서, 제1 패턴의 그라데이션을 갖도록 조정되는 약액을 도포하는 도포 노즐, 제2 패턴의 그라데이션을 갖도록 조정되는 약액을 도포하는 도포 노즐, 및 제3 패턴의 그라데이션을 갖도록 조정되는 약액을 도포하는 도포 노즐을 단일 구조를 갖도록 구비할 경우 한 번의 도포 공정을 수행함에도 불구하고 적어도 두 개의 영역 각각에 서로 다른 밀도를 갖는 약액을 도포할 수 있을 것이다.
언급한 적어도 두 개의 영역 각각에 서로 다른 밀도를 갖는 약액의 도포는 또 다른 예로 약액의 그레이스케일(gray scale)을 달리함에 의해 이루어질 수 있다.
예를 들어, 도 2에서와 같이 제1 영역(11)에는 제1 단계의 그레이스케일을 갖도록 조정됨에 의해 제1 밀도를 갖는 약액(31)의 도포가 이루어질 수 있고, 제2 영역(13)에는 제2 단계의 그레이스케일을 갖도록 조정됨에 의해 제2 밀도(33)를 갖는 약액의 도포가 이루어질 수 있고, 제3 영역(15)에는 제3 단계의 그레이스케일을 갖도록 조정됨에 의해 제3 밀도를 갖는 약액(35)의 도포가 이루어질 수 있다.
여기서, 제1 단계의 그레이스케일을 갖도록 조정되는 약액을 도포하는 도포 노즐, 제2 단계의 그레이스케일을 갖도록 조정되는 약액을 도포하는 도포 노즐, 및 제3 단계의 그레이스케일을 갖도록 조정되는 약액을 도포하는 도포 노즐을 단일 구조를 갖도록 구비할 경우 한 번의 도포 공정을 수행함에도 불구하고 적어도 두 개의 영역 각각에 서로 다른 밀도를 갖는 약액을 도포할 수 있을 것이다.
언급한 적어도 두 개의 영역 각각에 서로 다른 밀도를 갖는 약액의 도포는 또 다른 예로 약액을 도포하는 도포 노즐을 달리함에 의해 이루어질 수 있다.
예를 들어, 도 2에서와 같이 제1 영역(11)에는 제1 밀도를 갖는 약액(31)을 공급받는 제1 도포 노즐을 통하여 제1 밀도를 갖는 약액(31)의 도포가 이루어질 수 있고, 제2 영역(13)에는 제2 밀도를 갖는 약액(33)을 공급받는 제2 도포 노즐을 통하여 제2 밀도를 갖는 약액(33)의 도포가 이루어질 수 있고, 제3 영역(15)에는 제3 밀도를 갖는 약액(35)을 공급받는 제3 도포 노즐을 통하여 제3 밀도(35)를 갖는 약액의 도포가 이루어질 수 있다.
여기서, 제1 밀도를 갖는 약액(31)을 공급받아 도포할 수 있는 도포 노즐, 제2 밀도를 갖는 약액(33)을 공급받아 도포할 수 있는 도포 노즐, 및 제3 밀도를 갖는 약액(35)을 공급받아 도포할 수 있는 도포 노즐을 단일 구조를 갖도록 구비할 경우 한 번의 도포 공정을 수행함에도 불구하고 적어도 두 개의 영역 각각에 서로 다른 밀도를 갖는 약액을 도포할 수 있을 것이다.
이와 같이, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 박막 형성 방법에서는 기판의 일부 영역을 적어도 두 개의 영역으로 구분하고, 적어도 두 개의 영역 각각에 서로 다른 밀도를 갖는 약액을 도포할 수 있다.
이에, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 박막 형성 방법은 기판 상에 약액의 도포시 약액이 서로 다른 밀도를 갖기 때문에 마란고니 효과의 발생을 억제할 수 있고, 그 결과 도 4에서와 같이 기판(10) 상에 원하는 패턴을 갖는 박막(41)을 형성할 수 있다. 특히, 평탄한 표면 구조의 패턴을 갖는 박막(41)을 용이하게 형성할 있다.
특히, 본 발명의 예시적인 실시예들에서와 같이 불균일한 표면을 갖는 박막이 형성되는 부분을 적어도 두 개의 영역으로 구분하고, 적어도 두 개의 영역 각각에 서로 다른 밀도를 갖는 약액을 도포함으로써 마란고니 효과의 발생을 충분하게 억제할 수 있고, 이에 불균일한 표면을 갖는 박막 상에 평탄한 표면 구조의 패턴을 갖는 박막을 용이하게 형성할 있다.
그리고 본 발명과 달리 한 개의 영역 내에 서로 다른 밀도를 갖도록 조정되는 약액을 도포할 경우 평탄한 영역에서의 약액이 서로 끌어당기는 상황이 발생할 수 있고, 그 결과 길이가 줄어드는 박막이 형성될 수 있다.
따라서 본 발명의 예시적인 실시예들에서와 같이 기판의 일부 영역을 적어도 두 개의 영역으로 구분하고, 적어도 두 개의 영역 각각에 서로 다른 밀도를 갖는 약액을 도포하는 것이다.
이상에서는 도 1에서의 기판을 대상으로 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 박막 형성 방법을 설명하지만, 도 2에서의 기판을 대상으로 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 박막 형성 방법을 적용하여도 평탄한 표면을 갖는 박막의 형성이 가능할 것이다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 박막 형성 방법은 유기발광 다이오드 디스플레이 소자 등과 같은 디스플레이 소자의 제조에 보다 적극적으로 적용할 수 있을 것이다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 기판
11, 13, 15 : 영역
21, 22, 41 : 박막
31, 33, 35 : 약액

Claims (7)

  1. 기판 상에 박막을 형성하기 위한 박막 형성 방법에 있어서,
    상기 기판의 일부 영역을 적어도 두 개의 영역으로 구분하는 단계; 및
    상기 기판 상에 상기 박막으로 형성하기 위한 약액을 도포하되, 상기 적어도 두 개의 영역각각에 서로 다른 밀도를 갖는 약액을 도포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 기판의 일부 영역은 상기 기판의 주변 영역인 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 기판의 일부 영역 상에는 불균한 표면을 갖는 박막이 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 서로 다른 밀도를 갖는 약액의 도포는 상기 약액이 도포되는 탄착 거리를 달리함에 의해 이루어지는 것을 특징하는 박막 형성 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 서로 다른 밀도를 갖는 약액의 도포는 상기 약액의 그라데이션(gradation)을 달리함에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 서로 다른 밀도를 갖는 약액의 도포는 상기 약액의 그레이 스케일(gray scale)을 달리함에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 서로 다른 밀도를 갖는 약액의 도포는 상기 약액을 도포하는 도포 노즐을 달리함에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
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