KR20210056894A - Oled 제조용 마스크 및 oled 제조 방법 - Google Patents

Oled 제조용 마스크 및 oled 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20210056894A
KR20210056894A KR1020200121732A KR20200121732A KR20210056894A KR 20210056894 A KR20210056894 A KR 20210056894A KR 1020200121732 A KR1020200121732 A KR 1020200121732A KR 20200121732 A KR20200121732 A KR 20200121732A KR 20210056894 A KR20210056894 A KR 20210056894A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mask
oled
target substrate
pixel
sheet
Prior art date
Application number
KR1020200121732A
Other languages
English (en)
Inventor
이영호
Original Assignee
(주)더숨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)더숨 filed Critical (주)더숨
Priority to CN202080073288.9A priority Critical patent/CN114555854A/zh
Priority to PCT/KR2020/014922 priority patent/WO2021096115A1/ko
Priority to TW109139027A priority patent/TW202133471A/zh
Publication of KR20210056894A publication Critical patent/KR20210056894A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H01L51/56—
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C16/042—Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks
    • H01L51/0011—
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10—Deposition of organic active material
    • H10K71/16—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering
    • H10K71/166—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering using selective deposition, e.g. using a mask

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

본 발명은 OLED 마스크 및 OLED 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 OLED 제조용 마스크는, 적어도 일측이 개방되고 증착 소스 공급부를 배치하는 공간을 제공하는 마스크 하우징; 및 마스크 하우징의 개방된 일측에 설치되고, 복수의 마스크 패턴이 형성된 마스크 시트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

OLED 제조용 마스크 및 OLED 제조 방법 {MASK FOR PRODUCING OLED AND PRODUCING METHOD OF OLED}
본 발명은 OLED 제조용 마스크 및 OLED 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 고해상도 화소를 구현하기 위한 유기물 증착을 수행할 수 있는 OLED 제조용 마스크 및 OLED 제조 방법에 관한 것이다.
OLED 제조 공정에서 화소를 형성하는 기술로, 박막의 금속 마스크(Shadow Mask)를 기판에 밀착시켜서 원하는 위치에 유기물을 증착하는 FMM(Fine Metal Mask) 법이 주로 사용된다.
기존의 OLED 제조 공정에서는 마스크 박막을 제조한 후, 마스크를 OLED 화소 증착 프레임에 용접 고정시켜 사용하는데, 고정시키는 과정에서 대면적 마스크의 정렬이 잘 되지 않는 문제점이 있었다. 또한, 프레임에 용접 고정하는 과정에서 마스크 막의 두께가 너무 얇고 대면적이기 때문에 하중에 의해 마스크가 쳐지거나 뒤틀어지는 문제점이 있었다.
초고화질의 OLED 제조 공정에서는 수 ㎛의 미세한 정렬의 오차도 화소 증착의 실패로 이어 질 수 있으므로, 마스크가 쳐지거나 뒤틀리는 등의 변형을 방지하고, 정렬을 명확하게 할 수 있는 기술 등의 개발이 필요한 실정이다.
한편, 최근에는 VR(virtual reality)/AR(augmented reality) 기기에 적용되는 마이크로 디스플레이(micro display)가 주목받고 있다. 마이크로 디스플레이는 VR/AR 기기에서 사용자의 바로 눈 앞에서 영상을 나타내기 위해, 기존의 디스플레이들보다 더욱 작은 화면 크기를 가지면서도, 작은 화면 내에서 고화질을 구현해야 한다. 따라서, 기존의 초고화질의 OLED 제조 공정에 사용되는 마스크보다 크기가 작은 마스크 패턴과, 화소 증착 공정 전에 마스크의 더욱 미세한 정렬이 필요한 실정이다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 초고화질 화소를 구현할 수 있는 OLED 제조용 마스크 및 OLED 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 대면적 OLED 제조시에도 마스크의 정렬을 용이하게 할 수 있는 OLED 제조용 마스크 및 OLED 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 상기의 목적은, 적어도 일측이 개방되고 증착 소스 공급부를 배치하는 공간을 제공하는 마스크 하우징; 및 마스크 하우징의 개방된 일측에 설치되고, 복수의 마스크 패턴이 형성된 마스크 시트를 포함하는, OLED 제조용 마스크에 의해 달성된다.
증착 소스 공급부에서 OLED 화소 형성을 위해 유기물 소스를 생성하고, 유기물 소스가 마스크 시트의 마스크 패턴을 통과하여 대상 기판에 화소를 형성할 수 있다.
대상 기판은 실리콘 웨이퍼이고, 복수의 마스크 패턴을 포함하는 마스크 셀은 실리콘 웨이퍼 상의 적어도 하나 또는 복수의 다이 영역에 대응하도록 형성될 수 있다.
마스크 패턴의 해상도는 적어도 1,000 PPI(Pixel Per Inch)보다 클 수 있다.
마스크 시트의 재질은, 인바, 수퍼 인바, 니켈 합금 중 어느 하나일 수 있다.
마스크 시트를 가열하는 히팅 수단을 더 포함할 수 있다.
마스크 시트는 전도성 재질이고, 마스크 시트에 전기적 연결 또는 유도 자기장의 인가를 통해 히팅을 수행할 수 있다.
마스크 시트에 대향하게 설치되고, 개구부가 형성되어 마스크 시트의 적어도 일부를 가릴 수 있는 셔터부를 더 포함할 수 있다.
개구부는 복수의 단위 개구를 포함하며, 각각의 단위 개구는 대상 기판의 하나 또는 복수의 다이 영역에 대응할 수 있다.
그리고, 본 발명의 상기의 목적은, (a) 마스크를 대상 기판에 대응하도록 배치하는 단계; (b) 마스크 내에 배치된 증착 소스 공급부에서 유기물 소스를 공급하여 대상 기판에 화소를 증착하는 단계;를 포함하고, 마스크는, 적어도 일측이 개방되고 증착 소스 공급부를 배치하는 공간을 제공하는 마스크 하우징; 및 마스크 하우징의 개방된 일측부에 설치되고, 복수의 마스크 패턴이 형성된 마스크 시트를 포함하는, OLED 제조 방법에 의해 달성된다.
대상 기판은 실리콘 웨이퍼이고 일부 영역은 하나 또는 복수의 다이 영역에 대응할 수 있다.
(a) 단계는, 복수의 마스크 패턴을 포함하는 마스크 셀을 대상 기판 상의 적어도 하나 또는 복수의 다이 영역에 대응하도록 배치하는 단계;를 포함하고, (b) 단계는, (b1) 마스크 셀에 대응하는 대상 기판 상의 적어도 하나 또는 복수의 다이 영역에 화소를 증착하는 단계; 및 (b2) 마스크 셀 또는 대상 기판을 이동하여 마스크 셀을 대상 기판 상의 다른 적어도 하나 또는 복수의 다이 영역에 대응하도록 배치한 후, 화소를 증착하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 초고화질 화소를 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 대면적 OLED 제조시에도 마스크의 정렬을 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 OLED 제조 과정을 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크를 나타내는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마스크를 나타내는 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 OLED 제조 과정을 나타내는 개략도이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 OLED 제조 과정을 나타내는 개략도이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 형태는 편의를 하여 과장되어 표현될 수도 있다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 종래의 OLED 제조 과정을 나타내는 개략도이다.
도 1을 참조하면, OLED 화소 증착 장치(1000)는, 마그넷(310)이 수용되고, 냉각수 라인(350)이 배설된 마그넷 플레이트(300)와, 마그넷 플레이트(300)의 하부로부터 유기물 소스(600)를 공급하는 증착 소스 공급부(500)를 포함한다.
마그넷 플레이트(300)와 소스 증착부(500) 사이에는 유기물 소스(600)가 증착되는 유리 등의 대상 기판(900)이 개재될 수 있다. 대상 기판(900)에는 유기물 소스(600)가 화소별로 증착되게 하는 마스크(100)[또는, FMM]가 밀착되거나 매우 근접하도록 배치될 수 있다. 마그넷(310)이 자기장을 발생시키고 자기장에 의해 대상 기판(900)에 밀착될 수 있다.
증착 소스 공급부(500)는 좌우 경로를 왕복하며 유기물 소스(600)를 공급할 수 있고, 증착 소스 공급부(500)에서 공급되는 유기물 소스(600)들은 마스크(100)에 형성된 패턴(P)을 통과하여 대상 기판(900)의 일측에 증착될 수 있다. 마스크(100)의 패턴(P)을 통과한 증착된 유기물 소스(600)는 OLED의 화소(700)로서 작용할 수 있다.
새도우 이펙트(Shadow Effect)에 의한 화소(700)의 불균일 증착을 방지하기 위해, 마스크(100)의 패턴은 경사지게 형성(S)[또는, 테이퍼 형상(S)으로 형성]될 수 있다. 경사진 면을 따라서 대각선 방향으로 패턴을 통과하는 유기물 소스(600)들도 화소(700)의 형성에 기여할 수 있다.
하지만, 도 1과 같은 종래의 마스크(100)는 대면적의 대상 기판(900)에 대응하는 크기를 가진다. 마스크(100)는 복수의 셀[다이에 대응되는 패턴들]을 포함하는 대면적이고, 수십 ㎛ 수준의 매우 얇은 두께를 가지기 때문에, 하중에 의해 쉽게 쳐지거나 뒤틀어지게 된다. 또한, 각 셀들을 모두 평평하게 하도록 인장력을 조절하면서, 각 셀들간의 정렬 상태를 현미경을 통해 실시간으로 확인하는 것은 매우 어려운 작업이다.
또한, 유기물 소스(600)들이 넓은 대면적의 대상 기판(900)을 대상으로 증착되므로 넓게 퍼져나가 초고화질 화소를 구현할 정도로 정밀한 증착이 쉽지 않은 문제점이 있다. 다시 말해, 하나의 증착 소스 공급부(500)를 통해 대상 기판(900)의 복수의 셀에 대응하는 화소들을 형성하므로 유기물 소스(600)가 특정 셀에 집중되지 않고 퍼져나가는 문제점이 있다.
본 발명은 VR/AR 기기에 적용되는 마이크로 디스플레이(microdisplay)를 구현하기 위해 대면적의 대상 기판(900)이 아닌, 실리콘 웨이퍼에 대하여 화소 증착 공정을 수행할 수 있다. 마이크로 디스플레이는 화면이 사용자의 눈 앞에 바로 위치하게 되므로, 대면적의 크기보다는 약 1 ~ 2인치 크기 정도로 작은 화면을 가지게 된다. 이에 더하여, 사용자의 눈 앞에 가까이 위치하기 때문에 해상도는 더욱 높게 구현될 필요가 있다. 따라서, 본 발명은 대면적의 대상 기판(900)에 대한 화소 형성 공정에서 사용하기 보다는, 200mm, 300mm, 450mm 급의 실리콘 웨이퍼 상에서 화소 형성 공정을 진행하는 것이 바람직하게 고려된다.
예를 들어, 현재 QHD 화질의 경우는 500~600 PPI(pixel per inch)로 화소의크기가 약 30~50㎛에 이르며, 4K UHD, 8K UHD 고화질의 경우는 이보다 높은 ~860 PPI, ~1600 PPI 등의 해상도를 가지게 된다. VR/AR 기기에 직접 적용되는 마이크로 디스플레이, 또는 VR/AR 기기에 끼워서 사용되는 마이크로 디스플레이는 약 1,000 PPI 이상급, 바람직하게는 약 2,000 PPI 이상급의 초고화질을 목표로 하고 있고, 화소의 크기는 약 5~10㎛ 정도에 이르게 된다. 실리콘 웨이퍼의 경우, 반도체 공정에서 개발된 기술을 활용하여 유리기판에 비해 미세하고 정밀한 공정이 가능하므로 고해상도 마이크로 디스플레이의 기판으로 채용되기 유리하다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크를 나타내는 개략도이다. 도 2(a)는 마스크의 개략 단면도를 나타내고, 도 2(b)는 마스크 시트(20)의 개략 평면도를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 마스크(10)는 마스크 시트(20), 마스크 하우징(30)을 포함한다.
마스크 시트(20)는 마스크 바디(21)에 마스크 패턴(P)이 형성된 것으로서 유기물 소스(600)를 마스킹하고 통과시키는 마스크 본연의 역할을 할 수 있다. 마스크 시트(20)는 복수의 마스크 패턴(P)이 형성된 마스크 셀(C) 및 마스크 셀(C) 주변의 더미(DM)를 포함할 수 있다. 마스크 시트(20)는 열팽창계수가 약 1.0 X 10-6/℃인 인바(invar), 약 1.0 X 10-7/℃ 인 슈퍼 인바(super invar) 재질일 수 있다. 이 재질의 마스크 시트(20)는 열팽창계수가 매우 낮기 때문에 열에너지에 의해 마스크의 패턴 형상이 변형될 우려가 적어 고해상도 OLED 제조에서 있어서 마스크로 사용될 수 있다. 이 외에, 최근에 온도 변화값이 크지 않은 범위에서 화소 증착 공정을 수행하는 기술들이 개발되는 것을 고려하면, 마스크 시트(20)는 이보다 열팽창계수가 약간 큰 니켈(Ni), 니켈-코발트(Ni-Co) 등의 재질일 수도 있다.
압연 공정, 전주 도금 등으로 생성한 금속 시트로 마스크 시트(20)를 제조할 수 있고, 마스크 시트(20)에는 하나 또는 복수의 마스크 셀(C)이 형성될 수 있다. 마스크 셀(C)은 하나의 디스플레이를 구성하거나, 실리콘 웨이퍼의 하나 또는 복수의 다이 영역에 화소를 형성하는 단위로 이해될 수 있다. 더미(DM)는 셀(C)을 제외한 마스크 바디(21) 부분에 대응하고, 마스크 바디(21)만을 포함하거나, 마스크 패턴(P)과 유사한 형태의 소정의 더미 패턴이 형성된 마스크 바디(21)를 포함할 수 있다. 더미(DM)는 마스크 시트(20)의 테두리에 대응하여 더미(DM)의 일부 또는 전부가 마스크 하우징(30)에 연결될 수 있다. 전술하였듯이, 초고해상도 OLED를 구현할 수 있도록 마스크 패턴(P)은 1,000 PPI(pixel per inch) 이상, 바람직하게는 2,000 ~ 3,000 PPI 수준 이상의 해상도로 형성된 것이 바람직하다. 이를 위해, 마스크 패턴(P)의 폭은 약 2~20㎛ 정도로 형성될 수 있고, 마스크 시트(20)의 두께는 약 2~20㎛로 형성될 수 있다. 마스크 패턴(P)간의 간격(pitch)는 약 2~20㎛ 정도로 형성될 수 있다.
마스크 하우징(30)은 내부가 비어 있고, 일측이 개방된 형태일 수 있다. 개방된 일측(예를 들어, 상부)에는 마스크 시트(20)가 설치될 수 있다. 마스크 시트(20)는 용접 부착되거나, 접착 수단, 결착 수단 등을 통해 마스크 하우징(30)에 설치될 수 있다. 마스크 하우징(30)의 개구의 크기는 마스크 시트(20)에 대응하는 정도인 것이 바람직하다. 마스크 하우징(30)은 마스크 시트(20)와 동일한 재질로 형성되어 열적 거동(열평창 계수)이 동일한 것이 화소의 정밀도 측면에서 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 마스크 하우징(30)은 대상 기판(900), 바람직하게는 초고해상도 OLED 구현용 웨이퍼(wafer)의 하나 또는 복수의 다이 영역에 대응하는 크기일 수 있다. 마스크 시트(20)의 크기도 마찬가지이다.
마스크 하우징(30)은 유기물 소스(600)를 생성하는 증착 소스 공급부(500)가 배치되는 공간을 제공할 수 있다. 다른 관점으로, 마스크 하우징(30)은 유기물 소스(600)가 퍼져나가는 공간을 제한할 수 있다. 마스크 하우징(30)에 배치되는 증착 소스 공급부(500)와 대상 기판(900)과의 증착 거리는 약 200mm~500mm일 수 있다. 유기물 소스(600)의 이동 경로가 최대한 수직에 가까운 각도를 유도할 수 있도록, 마스크 하우징(30)은 수평 폭보다 수직 길이가 더 큰 비율을 가진 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
증착 소스 공급부(500)에서 생성된 유기물 소스(600)는 대체로 수직 방향으로 상승하며, 대체로 수직 방향을 기준으로 0° 내지 50° 내의 각도로 상승할 수 있다. 도 1처럼, 증착 소스 공급부(500)가 대상 기판(900)과 먼 거리에서 증착을 수행할 경우 유기물 소스(600) 중 상당 부분이 큰 각도를 이루며 퍼지게 되고, 증착 소스 공급부(500)가 수평 이동하면서 증착을 수행한다고 하더라도 집중적이고 세밀한 화소 형성에 바람직하지 않다. 따라서, 최대한 많은 비율의 유기물 소스(600)가 수직 방향을 기준으로 0°에 가깝게 이동하도록 하는 것이 중요하게 고려된다.
본 발명은 증착 소스 공급부(500)로부터 생성된 유기물 소스(600)가 마스크 하우징(30) 내에서 이동하고 마스크 시트(20)의 마스크 패턴(P)을 통과하여 대상 기판(900)에 증착될 수 있다. 즉, 마스크 하우징(30)의 개방된 일측, 또는 마스크 시트(20)의 크기에 한정시켜 유기물 소스(600)를 증착할 수 있으므로, 세밀한 증착을 실현하고 이에 따라 초고해상도 OLED를 구현할 수 있는 이점이 있다. 게다가, 마스크 하우징(30)의 형태에 따라 유기물 소스(600)가 이동하는 경로를 수직 방향으로 유도할 수 있으므로, 보다 세밀한 증착이 가능한 이점이 있다. 또한, 마스크 시트(20)를 대상 기판(900)에 대응하는 큰 크기로 제작할 필요없이 작게 제작하고 이를 마스크 하우징(30)에 지지시킬 수 있으므로, 마스크 시트(20)가 하중에 의해 쳐지거나 정렬이 어긋날 가능성을 최소화하고, 작은 크기의 마스크 시트(20)에 대한 정렬의 명확성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
증착 소스 공급부(500)는 마스크 하우징(30) 내부에 배치되어 상부로 유기물 소스(600)를 공급할 수 있고, 증착 소스 공급부(500)에서 공급되는 유기물 소스(600)들은 마스크 시트(20)에 형성된 패턴(P)을 통과하여 대상 기판(900)의 일측에 증착될 수 있다. 마스크(100)의 패턴(P)을 통과한 증착된 유기물 소스(600)는 OLED의 화소(700)로서 작용할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마스크를 나타내는 개략도이다.
한편, 도 3(a)와 같이 OLED의 화소(700)의 증착 공정을 반복 수행하면, 유기물 소스(610)가 점차 마스크 바디(21)에 쌓일 수 있다. 유기물 소스(610)가 마스크 시트(20)에 두껍게 쌓일 수록, 마스크 패턴(P)의 크기에 영향을 줄 수 있다. 폭이 R1인 마스크 패턴(P)이 쌓이는 유기물 소스(610)에 의해 폭이 R2로 줄어들게 될 수 있다. 따라서, 수백회의 증착 공정 후에는 마스크를 세정하는 공정을 거쳐 쌓인 유기물 소스(610)를 제거하게 되나, 이는 생산성의 저하를 유발하고 마스크 시트(20)의 손상을 야기할 수도 있다.
따라서, 도 3b(b)와 같이, 다른 실시예에 따른 마스크는 마스크 시트(20)를 가열하는 히팅 수단(40)을 더 포함한 것을 특징으로 한다. 히팅 수단(40)은 마스크 시트(20) 부분을 가열하여 소정의 온도를 유지시킴에 따라, 유기물 소스(600)를 휘발시켜 유기물 소스(600)가 마스크 시트(20)에 응축되거나 쌓이는 것을 방지할 수 있다. 히팅 수단(40)은 마스크 시트(20)를 가열할 수 있는 공지의 수단을 사용할 수 있다. 또는, 일 예로, 마스크 시트(20)가 인바(Invar), 수퍼 인바(super invar) 니켈 합금 등의 전도성 재질로 구성되는 것을 고려하여, 마스크 시트(20)에 직접적인 전기적 연결을 통해 히팅을 수행하거나, 유도 자기장의 인가를 통해 히팅을 수행할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 OLED 제조 과정을 나타내는 개략도이다
도 4의 (a)를 참조하면, 먼저 마스크(10)[또는, 마스크 셀(C)]를 증착하고자 하는 대상 기판(900)의 특정 다이 영역에 대응시킬 수 있다. 특정 다이 영역은 1개의 다이 영역 또는 2개, 4개 등 복수의 다이 영역에 대응할 수 있다. 일 예로, 1개의 다이 영역에 대해 마스크(10)를 대응하여 유기물 소스(600)를 증착하여 화소(700)를 형성할 수 있다. 마스크(10)는 1개의 다이에 대응하는 한정된 공간 안에서 유기물 소스(600)를 집중적으로 증착하고, 동시에 마스크 시트(20)도 초고화질에 대응하는 해상도의 마스크 패턴(P)을 구비하므로, 1,000 PPI 이상으로 화소(700)를 형성할 수 있다.
다음으로, 도 4의 (b)를 참조하면, 증착하고자 하는 다음 대상의 특정 다이 영역으로 마스크(10)를 이동(S1)할 수 있다. 마스크(10)가 이동하지 않고 고정된 상태에서, 대상 기판(900)(일 예로, 웨이퍼)이 이동(S2)할 수도 있다. 이동은 X, Y, Z축 뿐만 아니라, XY, YZ, ZX면 상을 기준으로 각도 조절(θ)까지 포함하는 의미이다. 그리고, 대상 기판(900)의 해당 다이 영역에 대해서 화소(700)를 형성할 수 있다. 이러한 과정을 반복하여, 마스크(10)가 1개의 다이 또는 소수개의 다이에 대응하는 한정된 영역에 유기물 소스(600)를 집중적으로 증착하고, 위치를 이동한 후 해당 다이 영역에 다시 유기물 소스(600)를 집중적으로 증착할 수 있게 된다. 이에 따라, 대상 기판(900)의 모든 다이 영역에 대해서 화소(700)를 초고화질로 형성할 수 있다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 OLED 제조 과정을 나타내는 개략도이다.
마스크(10)는 셔터부(50)를 더 포함할 수 있다. 도 5 내지 도 7에서는 셔터부(50)가 마스크(10)와 대상 기판(900) 사이에 배치된 것을 도시하여 설명하지만, 셔터부(50)는 마스크(10)에 결합되어 개구부(51)의 위치를 변경시키는 구성일 수도 있다.
셔터부(50)는 마스크 시트(20)에 대향하게 설치될 수 있다. 즉, 마스크 시트(20)와 대상 기판(900)의 사이에 배치되어 마스크 시트(20)의 적어도 일부를 가릴 수 있게 대향하도록 설치될 수 있다. 셔터부(50)는 마스크(10)에 대해서 수평 방향으로 이동(S1)할 수 있게 설치될 수 있다. 또는 셔터부(50)가 고정되고(예를 들어, 마스크(10)에 고정 설치), 대상기판(900)이 이동(S2)할 수도 있다.
셔터부(50)는 개구부(51)가 형성될 수 있다. 개구부(51)는 마스크 시트(20)의 적어도 일부를 가릴 수 있게 마스크 시트(20)보다는 작은 크기로 형성될 수 있다. 또는, 셔터부(50)는 마스크 시트(20)의 하부, 즉, 마스크 하우징(30)의 내부에 설치됨에 따라, 마스크 시트(20)의 적어도 일부를 가릴 수도 있다.
일 예로, 마스크 시트(20)가 2개의 셀(C)을 포함하는 경우, 하나의 셀(C)에만 대응하는 크기로 개구부(51)가 형성될 수 있다. 개구부(51)는 하나의 셀(C)만 개방되도록 하고, 나머지 하나의 셀(C)은 가리게 되므로, 마스크(10)에서 생성된 유기물 소스(600)는 하나의 셀(C)에 대응하는 개구부(51)를 통해서만 대상 기판(900)에 증착될 수 있다.
이에 따라, 마스크 시트(20)의 크기를 변경하지 않아도, 셔터부(50)의 개구부(51)의 크기 변화, 또는 개구부(51)가 셔터부(50)가 마스크 시트(20)를 가리는 부분들을 변화시켜, 자유롭게 증착 면적을 변경할 수 있는 이점이 있다.
도 5의 (a)를 참조하면, 먼저 마스크(10)를 증착하고자 하는 대상 기판(900)에 대응시키고, 셔터부(50)를 이용하여 개구부(51)를 특정 다이 영역에 대응시킬 수 있다. 특정 다이 영역은 1개의 다이 영역 또는 2개, 4개 등 복수의 다이 영역에 대응할 수 있다. 일 예로, 1개의 다이 영역에 대해 개구부(51)를 대응하여 유기물 소스(600)를 증착하여 화소(700)를 형성할 수 있다.
다음으로, 도 5의 (b)를 참조하면, 증착하고자 하는 다음 대상의 특정 다이 영역으로 마스크(10)를 이동할 수 있다. 마스크(10)가 이동한만큼 셔터부(50)의 개구부(51)도 이동시켜, 해당 다이 영역에 대해서 화소(700)를 형성할 수 있다. 이러한 과정을 반복하여, 대상 기판(900)의 모든 다이 영역에 대해서 화소(700)를 초고화질로 형성할 수 있다.
도 6의 (a)를 참조하면, 셔터부(50)의 개구부는 하나가 아닌 복수의 단위 개구(52, 53)를 포함할 수 있다. 각각의 단위 개구(52, 53)는 대상 기판(900)의 하나 또는 복수의 다이 영역에 대응할 수 있다. 이에 따라, 마스크 시트(20)에 마스크 패턴(P)이 여러 셀(C) 구분 없이 하나의 셀(C) 형태를 이루도록 마스크 패턴(P)이 형성되어 있어도, 단위 개구(52, 53)가 여러 셀을 구분할 수 있도록 위치할 수 있다. 결국 하나의 마스크 시트(20)를 가지고도 여러 셀(C)에 대한 화소 증착이 가능하게 될 수 있다.
일 예로, 2개의 다이 영역에 대해 셔터부(50)에 2개의 단위 개구(52, 53)을 대응하여 유기물 소스(600)를 증착할 수 있다. 1회의 증착 공정으로 2개의 다이 영역(또는, 2개의 디스플레이)에 대한 화소(700)를 형성할 수 있다.
다음으로, 도 6의 (b)를 참조하면, 증착하고자 하는 다음 대상의 특정 다이 영역으로 마스크(10)를 이동할 수 있다. 마스크(10)가 이동한만큼 셔터부(50)의 개구부(52, 53)도 이동시켜, 해당 다이 영역에 대해서 화소(700)를 형성할 수 있다. 이러한 과정을 반복하여, 1회마다 2개의 다이 영역에 대한 화소(700)를 초고화질로 형성할 수 있는 이점이 있다.
도 7의 (a)를 참조하면, 먼저 마스크(10)를 증착하고자 하는 대상 기판(900)에 대응시키고, 셔터부(50)를 이용하여 개구부(51)를 특정 다이 영역에 대응시킬 수 있다. 특정 다이 영역은 1개의 다이 영역 또는 2개, 4개 등 복수의 다이 영역에 대응할 수 있다. 일 예로, 1개의 다이 영역에 대해 개구부(51)를 대응하여 유기물 소스(600)를 증착하여 화소(700)를 형성할 수 있다
다음으로, 도 7의 (b)를 참조하면, 마스크(10)는 위치가 고정되고, 특정 다이 영역과 마스크(10)가 대응되는 위치로 대상 기판(900)이 이동(S2)할 수 있다. 셔터부(50)는 개구부(51)가 닫힌 상태가 될 수 있다.
다음으로, 도 7의 (c)를 참조하면, 셔터부(50)의 개구부(51)가 열린 상태가 되고, 개구부(51)에 대응한 특정 다이 영역에 유기물 소스(600)를 증착하여 화소(700)를 형성할 수 있다. 이러한 과정을 반복하여, 대상 기판(900)의 모든 다이 영역에 대해서 화소(700)를 초고화질로 형성할 수 있다.
위와 같이, 본 발명에 따르면, 초고화질 화소를 구현할 수 있고, 대면적 OLED 제조시에도 마스크의 정렬을 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 상술한 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형과 변경이 가능하다. 그러한 변형예 및 변경예는 본 발명과 첨부된 특허청구범위의 범위 내에 속하는 것으로 보아야 한다.
10: 마스크
20: 마스크 시트
30: 마스크 하우징
40: 히팅 수단
50: 셔터부
51, 52, 53: 개구부, 단위 개구
500: 증착 소스 공급부
600: 유기물 소스
700: 화소
900: 대상 기판
1000: OLED 화소 증착 장치
C: 마스크 셀
DM: 더미
P: 마스크 패턴

Claims (12)

  1. 적어도 일측이 개방되고 증착 소스 공급부를 배치하는 공간을 제공하는 마스크 하우징; 및
    마스크 하우징의 개방된 일측에 설치되고, 복수의 마스크 패턴이 형성된 마스크 시트
    를 포함하는, OLED 제조용 마스크.
  2. 제1항에 있어서,
    증착 소스 공급부에서 OLED 화소 형성을 위해 유기물 소스를 생성하고, 유기물 소스가 마스크 시트의 마스크 패턴을 통과하여 대상 기판에 화소를 형성하는, OLED 제조용 마스크.
  3. 제2항에 있어서,
    대상 기판은 실리콘 웨이퍼이고, 복수의 마스크 패턴을 포함하는 마스크 셀은 실리콘 웨이퍼 상의 적어도 하나 또는 복수의 다이 영역에 대응하도록 형성되는, OLED 제조용 마스크.
  4. 제1항에 있어서,
    마스크 패턴의 해상도는 적어도 1,000 PPI(Pixel Per Inch)보다 큰, OLED 제조용 마스크.
  5. 제1항에 있어서,
    마스크 시트의 재질은, 인바, 수퍼 인바, 니켈 합금 중 어느 하나인, OLED 제조용 마스크.
  6. 제1항에 있어서,
    마스크 시트를 가열하는 히팅 수단을 더 포함하는, OLED 제조용 마스크.
  7. 제6항에 있어서,
    마스크 시트는 전도성 재질이고, 마스크 시트에 전기적 연결 또는 유도 자기장의 인가를 통해 히팅을 수행하는, OLED 제조 마스크.
  8. 제1항에 있어서,
    마스크 시트에 대향하게 설치되고, 개구부가 형성되어 마스크 시트의 적어도 일부를 가릴 수 있는 셔터부를 더 포함하는, OLED 제조용 마스크.
  9. 제8항에 있어서,
    개구부는 복수의 단위 개구를 포함하며, 각각의 단위 개구는 대상 기판의 하나 또는 복수의 다이 영역에 대응하는, OLED 제조용 마스크.
  10. (a) 마스크를 대상 기판의 일부 영역에 대응하도록 배치하는 단계;
    (b) 마스크 내에 배치된 증착 소스 공급부에서 유기물 소스를 공급하여 대상 기판의 일부 영역에 화소를 증착하는 단계;
    를 포함하고,
    마스크는, 적어도 일측이 개방되고 증착 소스 공급부를 배치하는 공간을 제공하는 마스크 하우징; 및 마스크 하우징의 개방된 일측부에 설치되고, 복수의 마스크 패턴이 형성된 마스크 시트를 포함하는, OLED 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    대상 기판은 실리콘 웨이퍼이고 일부 영역은 하나 또는 복수의 다이 영역에 대응하는, OLED 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    (a) 단계는, 복수의 마스크 패턴을 포함하는 마스크 셀을 대상 기판 상의 적어도 하나 또는 복수의 다이 영역에 대응하도록 배치하는 단계;를 포함하고,
    (b) 단계는, (b1) 마스크 셀에 대응하는 대상 기판 상의 적어도 하나 또는 복수의 다이 영역에 화소를 증착하는 단계; 및 (b2) 마스크 셀 또는 대상 기판을 이동하여 마스크 셀을 대상 기판 상의 다른 적어도 하나 또는 복수의 다이 영역에 대응하도록 배치한 후, 화소를 증착하는 단계;를 포함하는, OLED 제조 방법.
KR1020200121732A 2019-11-11 2020-09-21 Oled 제조용 마스크 및 oled 제조 방법 KR20210056894A (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202080073288.9A CN114555854A (zh) 2019-11-11 2020-10-29 用于制造oled的掩模以及oled制造方法
PCT/KR2020/014922 WO2021096115A1 (ko) 2019-11-11 2020-10-29 Oled 제조용 마스크 및 oled 제조 방법
TW109139027A TW202133471A (zh) 2019-11-11 2020-11-09 用於製造ｏｌｅｄ的掩模以及ｏｌｅｄ製造方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190143760 2019-11-11
KR20190143760 2019-11-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210056894A true KR20210056894A (ko) 2021-05-20

Family

ID=76142901

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200121732A KR20210056894A (ko) 2019-11-11 2020-09-21 Oled 제조용 마스크 및 oled 제조 방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20210056894A (ko)
TW (1) TW202133471A (ko)

Also Published As

Publication number Publication date
TW202133471A (zh) 2021-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109207920B (zh) 掩模版
US7396558B2 (en) Integrated mask and method and apparatus for manufacturing organic EL device using the same
CN103597625B (zh) 用于有机发光二极管处理的化学气相沉积掩模对准
US9673424B2 (en) Mask frame assembly, method of manufacturing the same, and method of manufacturing organic light-emitting display device
US20100024733A1 (en) Film formation apparatus and film formation method using the same
JP2007207632A (ja) マスク成膜方法およびマスク成膜装置
US20130040047A1 (en) Method for manufacturing el device
US20200238328A1 (en) Mask frame assembly for depositing thin film
KR102373442B1 (ko) 박막증착용 마스크와, 이의 제조방법
KR20070046375A (ko) 기판과 마스크 정렬 장치 및 정렬 방법
CN108118290A (zh) 掩模及其制造方法
JP2019516866A (ja) シャドーマスク堆積システム及びその方法
KR102606276B1 (ko) 마스크 조립체의 제조방법 및 표시 장치의 제조방법
JP2013209697A (ja) 成膜装置および成膜方法
KR102010002B1 (ko) 프레임 일체형 마스크의 제조 방법
JP2013209697A6 (ja) 成膜装置および成膜方法
CN112424972A (zh) 掩模的制造方法、掩模及框架一体型掩模
CN114555854A (zh) 用于制造oled的掩模以及oled制造方法
KR20210056894A (ko) Oled 제조용 마스크 및 oled 제조 방법
KR20220041542A (ko) Oled 제조 방법
KR20220059199A (ko) Oled 제조용 마스크 및 oled 제조 방법
KR101986526B1 (ko) 마스크의 제조 방법
KR101649905B1 (ko) 유기전계발광표시장치의 증착장치
KR102313965B1 (ko) 마스크의 제조 방법과 마스크 및 이를 포함하는 프레임 일체형 마스크
US20230407452A1 (en) Deposition apparatus and deposition method using deposition apparatus