KR20210113526A - 마스크의 제조 방법, 이에 따라 제조된 마스크 및 이를 이용한 표시 장치의 제조 방법 - Google Patents

마스크의 제조 방법, 이에 따라 제조된 마스크 및 이를 이용한 표시 장치의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 마스크기판 상에 유기물질층을 형성하고, 상기 유기물질층 상에 하드마스크를 패터닝하는 단계; 상기 유기물질층을 식각하여 관통홀을 포함하는 마스크시트를 형성하는 단계; 상기 마스크시트 상에 배치된 상기 하드마스크를 제거하는 단계; 상기 마스크시트 상에 도전물질층을 형성하는 단계; 및 상기 도전물질층을 식각하여 도전층을 형성하는 단계;를 포함하는, 마스크의 제조 방법이 제공된다.

Description

마스크의 제조 방법, 이에 따라 제조된 마스크 및 이를 이용한 표시 장치의 제조 방법{Method of manufacturing mask, mask manufacture by the same, and method of manufacturing display apparatus}
본 발명은 마스크 제조 방법, 이에 따라 제조된 마스크 및 이를 이용한 표시 장치의 제조 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 증착 균일도가 향상된 마스크 제조 방법, 이에 따라 제조된 마스크 및 이를 이용한 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 유기발광 표시 장치 등을 비롯한 표시 장치의 제조 시 다양한 층들을 증착 등의 방법을 통해 형성하게 된다. 예컨대 유기발광 표시 장치의 경우, 제조하는 과정에서 증착장치를 이용하여 홀 주입층, 홀 수송층, 발광층, 전자 수송층 또는 전자 주입층 등을 기판 상에 형성하게 된다. 이 과정에서 마스크를 이용해 기판 상의 사전 설정된 부분에 물질이 증착되도록 한다. 물론 경우에 따라서는 메탈층을 형성할 시에도 마스크를 이용해 기판 상의 사전 설정된 부분에 메탈층이 증착되도록 할 수도 있다.
그러나 종래의 마스크의 제조 방법, 이에 따라 제조된 마스크 및 이를 이용한 표시 장치의 제조 방법에서, 대형 표시 장치에 사용될 수 있는 대면적 마스크를 이용할 경우, 증착 균일도가 저하되는 문제점이 존재하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 대형 표시 장치 제조 시 증착 균일도를 향상시킬 수 있는 마스크의 제조 방법, 이에 따라 제조된 마스크 및 이를 이용한 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 마스크기판 상에 유기물질층을 형성하고, 상기 유기물질층 상에 하드마스크를 패터닝하는 단계; 상기 유기물질층을 식각하여 관통홀을 포함하는 마스크시트를 형성하는 단계; 상기 마스크시트 상에 배치된 상기 하드마스크를 제거하는 단계; 상기 마스크시트 상에 도전물질층을 형성하는 단계; 및 상기 도전물질층을 식각하여 도전층을 형성하는 단계;를 포함하는, 마스크의 제조 방법이 제공된다.
본 실시예에 있어서, 상기 유기물질층을 식각하여 관통홀을 포함하는 마스크시트를 형성하는 단계에 있어서, 상기 마스크시트는 건식 식각 공정을 통해 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 마스크시트 상에 도전물질층을 형성하는 단계에 있어서, 상기 도전물질층은 Al, Ti, Mo, Cu, ITO, IZO, 및 IGZO 중 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 도전물질층을 식각하여 도전층을 형성하는 단계에 있어서, 상기 도전층은 건식 식각 공정을 통해 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 도전층은 상기 마스크시트의 상면으로부터 제1 두께를 가지고, 상기 제1 두께는 1500 옹스트롬(Å) 내지 2500 옹스트롬(Å)일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 도전층은 상기 관통홀과 이격되며, 메쉬 형상을 가질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 도전층 중 적어도 일부는 상기 관통홀과 이격되며, 아일랜드 형상을 가질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 도전물질층을 식각하여 도전층을 형성하는 단계 이후에, 상기 도전층에 프레임을 고정시키는 단계; 및 상기 마스크기판을 탈착시키는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 도전층은 정전기력에 의해 상기 프레임에 고정될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 프레임은 상기 관통홀과 이격되며, 메쉬 형상을 가질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 프레임 중 적어도 일부는 상기 관통홀과 이격되며, 아일랜드 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 프레임; 관통홀을 포함하는, 마스크시트; 및 평면 상에서, 상기 관통홀과 이격되며 상기 프레임과 상기 마스크시트 사이에 배치되되, 상기 프레임에 고정되는, 도전층;을 구비하는, 마스크가 제공된다.
본 실시예에 있어서, 상기 도전층은 Al, Ti, Mo, Cu, ITO, IZO, 및 IGZO 중 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 도전층은 상기 마스크시트의 상면으로부터 제1 두께를 가지고, 상기 제1 두께는 1500 옹스트롬(Å) 내지 2500 옹스트롬(Å)일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 도전층은 상기 관통홀과 이격되며, 메쉬 형상을 가질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 도전층 중 적어도 일부는 상기 관통홀과 이격되며, 아일랜드 형상을 가질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 도전층은 정전기력에 의해 상기 프레임에 고정될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 프레임은 상기 관통홀과 이격되며, 메쉬 형상을 가질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 프레임 중 적어도 일부는 상기 관통홀과 이격되며, 아일랜드 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 화소전극을 형성하는 단계; 제12항 내지 19항 중 어느 한 항의 마스크를 이용하여 상기 화소전극 상에 발광층 또는 중간층을 형성하는 단계; 및 상기 발광층 또는 상기 중간층 상에 대향전극을 형성하는 단계;를 포함하는, 표시 장치의 제조 방법이 제공된다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 대형 표시 장치 제조 시 증착 균일도를 향상시킬 수 있는 마스크의 제조 방법, 이에 따라 제조된 마스크, 및 이를 이용한 표시 장치의 제조 방법을 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정된 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 13 내지 도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크의 제조 방법들을 개략적으로 도시한 단면도들이다.
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.
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. 예를 들어, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
본 명세서에서 "A 및/또는 B"는 A이거나, B이거나, A와 B인 경우를 나타낸다. 또한, 본 명세서에서 "A 및 B 중 적어도 어느 하나"는 A이거나, B이거나, A와 B인 경우를 나타낸다.
이하의 실시예에서, 배선이 "제1 방향 또는 제2 방향으로 연장된다"는 의미는 직선 형상으로 연장되는 것뿐 아니라, 제1 방향 또는 제2 방향을 따라 지그재그 또는 곡선으로 연장되는 것도 포함한다.
이하의 실시예들에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다. 이하의 실시예들에서, "중첩"이라 할 때, 이는 "평면상" 및 "단면상" 중첩을 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(1)는 표시영역(DA), 및 표시영역(DA)의 주변에 배치되는 비표시영역(NDA)을 포함할 수 있다. 비표시영역(NDA)은 표시영역(DA)을 둘러쌀 수 있다. 표시 장치(1)는 표시영역(DA)에 배치된 복수의 화소(P)들에서 방출되는 빛을 이용하여 이미지를 제공할 수 있으며, 비표시영역(NDA)은 이미지가 표시되지 않는 영역일 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(1)로서, 유기 발광 표시 장치를 예로 하여 설명하지만, 본 발명의 표시 장치는 이에 제한되지 않는다. 일 실시예로서, 본 발명의 표시 장치(1)는 무기 발광 표시 장치(Inorganic Light Emitting Display 또는 무기 EL Display)이거나, 양자점 발광 표시 장치(Quantum dot Light Emitting Display)와 같은 표시 장치일 수 있다. 예컨대, 표시 장치(1)에 구비된 표시요소의 발광층은 유기물을 포함하거나, 무기물을 포함하거나, 양자점을 포함하거나, 유기물과 양자점을 포함하거나, 무기물과 양자점을 포함할 수 있다.
도 1에서는 플랫한 표시면을 구비한 표시 장치(1)를 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 일 실시예로, 표시 장치(1)는 입체형 표시면 또는 커브드 표시면을 포함할 수도 있다.
표시 장치(1)가 입체형 표시면을 포함하는 경우, 표시 장치(1)는 서로 다른 방향을 지시하는 복수 개의 표시영역들을 포함하고, 예컨대, 다각 기둥형 표시면을 포함할 수도 있다. 일 실시예로, 표시 장치(1)가 커브드 표시면을 포함하는 경우, 표시 장치(1)는 플렉서블, 폴더블, 롤러블 표시 장치 등 다양한 형태로 구현될 수 있다.
도 1에서는 핸드폰 단말기에 적용될 수 있는 표시 장치(1)를 도시하였다. 도시하지는 않았으나, 메인보드에 실장된 전자모듈들, 카메라 모듈, 전원모듈 등이 표시 장치(1)와 함께 브라켓/케이스 등에 배치됨으로써 핸드폰 단말기를 구성할 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 표시 장치(1)는 텔레비전, 모니터 등과 같은 대형 전자장치를 비롯하여, 태블릿, 자동차 네비게이션, 게임기, 스마트 와치 등과 같은 중소형 전자장치 등에 적용될 수 있다.
도 1에서는 표시 장치(1)의 표시영역(DA)이 사각형인 경우를 도시하였으나, 표시영역(DA)의 형상은 원형, 타원 또는 삼각형이나 오각형 등과 같은 다각형일 수 있다.
표시 장치(1)는 표시영역(DA)에 배치된 복수의 화소(P)들을 포함한다. 복수의 화소(P)들 각각은 유기발광다이오드(Organic Light-Emitting Diode, OLED)를 포함할 수 있다. 복수의 화소(P)들 각각은 유기발광다이오드(OLED)를 통해 예컨대, 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 빛을 방출할 수 있다. 본 명세서에서의 화소(P)라 함은 전술한 바와 같이 적색, 녹색, 청색, 백색 중 어느 하나의 색상의 빛을 방출하는 화소로 이해할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다. 보다 구체적으로, 도 2는 도 1의 I-I' 선을 따라 취한 단면도에 해당한다.
도 2를 참조하면, 기판(100) 상에는 표시요소가 배치될 수 있다. 표시요소는 박막트랜지스터(TFT), 및 유기발광다이오드(OLED)를 포함할 수 있다.
기판(100)은 글래스 또는 고분자 수지를 포함할 수 있다. 고분자 수지는 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에테르 이미드(polyether imide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(polycarbonate) 또는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate) 등을 포함할 수 있다. 고분자 수지를 포함하는 기판(100)은 플렉서블, 롤러블 또는 벤더블 특성을 가질 수 있다. 기판(100)은 전술한 고분자 수지를 포함하는 층 및 무기층(미도시)을 포함하는 다층 구조일 수 있다.
기판(100) 상에는 버퍼층(101)이 배치될 수 있다. 버퍼층(101)은 기판(100) 상에 위치하여 기판(100)의 하부로부터 이물, 습기 또는 외기의 침투를 감소 또는 차단할 수 있고, 기판(100) 상에 평탄면을 제공할 수 있다. 버퍼층(101)은 산화물 또는 질화물과 같은 무기물, 또는 유기물, 또는 유무기 복합물을 포함할 수 있으며, 무기물과 유기물의 단층 또는 다층 구조로 이루어질 수 있다.
버퍼층(101) 상에는 박막트랜지스터(TFT)가 배치될 수 있다. 박막트랜지스터(TFT)는 반도체층(134), 반도체층(134)과 중첩하는 게이트전극(136), 및 반도체층(134)과 전기적으로 연결되는 연결전극을 포함할 수 있다. 박막트랜지스터(TFT)는 유기발광다이오드(OLED)와 연결되어 유기발광다이오드(OLED)를 구동할 수 있다.
반도체층(134)은 버퍼층(101) 상에 배치되며, 게이트전극(136)과 중첩하는 채널영역(131), 및 채널영역(131)의 양측에 배치되되 채널영역(131)보다 고농도의 불순물을 포함하는 소스영역(132) 및 드레인영역(133)을 포함할 수 있다. 여기서, 불순물은 N형 불순물 또는 P형 불순물을 포함할 수 있다. 소스영역(132)과 드레인영역(133)은 연결전극과 전기적으로 연결될 수 있다.
반도체층(134)은 산화물반도체 및/또는 실리콘반도체를 포함할 수 있다. 반도체층(134)이 산화물반도체로 형성되는 경우, 예컨대 인듐(In), 갈륨(Ga), 주석(Sn), 지르코늄(Zr), 바나듐(V), 하프늄(Hf), 카드뮴(Cd), 게르마늄(Ge), 크로뮴(Cr), 티타늄(Ti) 및 아연(Zn)을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 물질의　산화물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 반도체층(134)은 ITZO(InSnZnO), IGZO(InGaZnO) 등일 수 있다. 반도체층(134)이 실리콘반도체로 형성되는 경우, 예컨대 아모퍼스 실리콘(a-Si) 또는 아모퍼스 실리콘(a-Si)을 결정화한 저온 폴리 실리콘(Low Temperature Poly-Silicon; LTPS)을 포함할 수 있다.
반도체층(134) 상에는 제1 절연층(103)이 배치될 수 있다. 제1 절연층(103)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2) 또는 아연산화물(ZnO2)을 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상의 무기 절연물을 포함할 수 있다. 제1 절연층(103)은 전술한 무기 절연물을 포함하는 단일층 또는 다층일 수 있다.
제1 절연층(103) 상에는 게이트전극(136)이 배치될 수 있다. 게이트전극(136)은 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크로뮴(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 구리(Cu) 가운데 선택된 하나 이상의 금속으로 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 게이트전극(136)은 게이트전극(136)에 전기적 신호를 인가하는 게이트라인과 연결될 수 있다.
게이트전극(136) 상에는 제2 절연층(105)이 배치될 수 있다. 제2 절연층(105)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2) 또는 아연산화물(ZnO2)을 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상의 무기 절연물을 포함할 수 있다. 제2 절연층(105)은 전술한 무기 절연물을 포함하는 단일층 또는 다층일 수 있다.
제1 절연층(103) 상에는 스토리지 커패시터(Cst)가 배치될 수 있다. 스토리지 커패시터(Cst)는 하부전극(144), 및 하부전극(144)과 중첩되는 상부전극(146)을 포함할 수 있다. 스토리지 커패시터(Cst)의 하부전극(144)과 상부전극(146)은 제2 절연층(105)을 사이에 두고 중첩될 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)의 하부전극(144)은 박막트랜지스터(TFT)의 게이트전극(136)과 중첩되며, 스토리지 커패시터(Cst)의 하부전극(144)이 박막트랜지스터(TFT)의 게이트전극(136)과 일체(一體)로서 배치될 수 있다. 일 실시예로, 스토리지 커패시터(Cst)는 박막트랜지스터(TFT)와 중첩하지 않을 수 있으며, 스토리지 커패시터(Cst)의 하부전극(144)은 박막트랜지스터(TFT)의 게이트전극(136)과 별개의 독립된 구성요소일 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)의 상부전극(146)은 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크로뮴(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 및/또는 구리(Cu)를 포함할 수 있으며, 전술한 물질의 단일층 또는 다층일 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)의 상부전극(146) 상에는 제3 절연층(107)이 배치될 수 있다. 제3 절연층(107)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2) 또는 아연산화물(ZnO2)을 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상의 무기 절연물을 포함할 수 있다. 제3 절연층(107)은 전술한 무기 절연물을 포함하는 단일층 또는 다층일 수 있다.
제3 절연층(107) 상에는 연결전극인 소스전극(137), 및 드레인전극(138)이 배치될 수 있다. 소스전극(137), 및 드레인전극(138)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하는 도전 물질을 포함할 수 있고, 상기의 재료를 포함하는 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다. 소스전극(137), 및 드레인전극(138)은 Ti/Al/Ti의 다층 구조로 이루어질 수 있다.
소스전극(137), 및 드레인전극(138) 상에는 제1 평탄화층(111)이 배치될 수 있다. 제1 평탄화층(111)은 유기 물질 또는 무기 물질로 이루어진 막이 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 일 실시예로, 제1 평탄화층(111)은 벤조시클로부텐(Benzocyclobutene, BCB), 폴리이미드(polyimide, PI), 헥사메틸디실록산(Hexamethyldisiloxane, HMDSO), 폴리메틸 메타크릴레이트(Poly(methy lmethacrylate), PMMA)나, 폴리스타이렌(Polystyrene, PS)과 같은 일반 범용고분자, 페놀계 그룹을 갖는 고분자 유도체, 아크릴계 고분자, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계고분자, p-자일렌계 고분자, 비닐알콜계 고분자 및 이들의 블렌드 등을 포함할 수 있다. 한편, 제1 평탄화층(111)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2) 또는 아연산화물(ZnO2)등을 포함할 수 있다. 제1 평탄화층(111)을 형성한 후, 평탄한 상면을 제공하기 위해서 화학적 기계적 폴리싱이 수행될 수 있다.
제1 평탄화층(111) 상에는 컨택메탈층(CM)이 배치될 수 있다. 컨택메탈층(CM)은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하며, 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다. 컨택메탈층(CM)은 Ti/Al/Ti의 다층 구조로 이루어질 수 있다.
컨택메탈층(CM) 상에는 제2 평탄화층(113)이 배치될 수 있다. 제2 평탄화층(113)은 유기 물질 또는 무기 물질로 이루어진 막이 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 일 실시예로, 제2 평탄화층(113)은 벤조시클로부텐(Benzocyclobutene, BCB), 폴리이미드(polyimide, PI), 헥사메틸디실록산(Hexamethyldisiloxane, HMDSO), 폴리메틸 메타크릴레이트(Poly(methy lmethacrylate), PMMA)나, 폴리스타이렌(Polystyrene, PS)과 같은 일반 범용고분자, 페놀계 그룹을 갖는 고분자 유도체, 아크릴계 고분자, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계고분자, p-자일렌계 고분자, 비닐알콜계 고분자 및 이들의 블렌드 등을 포함할 수 있다. 한편, 제2 평탄화층(113)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2) 또는 아연산화물(ZnO2)등을 포함할 수 있다. 제2 평탄화층(113)을 형성한 후, 평탄한 상면을 제공하기 위해서 화학적 기계적 폴리싱이 수행될 수 있다. 일 실시예로, 제2 평탄화층(113)은 생략될 수 있다.
제2 평탄화층(113) 상에는 화소전극(210), 중간층(220), 및 대향전극(230)을 포함하는 유기발광다이오드(OLED)가 배치될 수 있다. 화소전극(210)은 제2 평탄화층(113)을 관통하는 컨택홀을 통해 컨택메탈층(CM)과 전기적으로 연결되고, 컨택메탈층(CM)은 제1 평탄화층(111)을 관통하는 컨택홀을 통해 박막트랜지스터(TFT)의 연결전극인 소스전극(137), 및 드레인전극(138)과 전기적으로 연결되어, 유기발광다이오드(OLED)는 박막트랜지스터(TFT)와 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 평탄화층(113) 상에는 화소전극(210이 배치될 수 있다. 화소전극(210)은 (반)투광성 전극 또는 반사 전극일 수 있다. 화소전극(210)은 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크로뮴(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 구리(Cu) 및 이들의 화합물 등으로 형성된 반사막과, 반사막 상에 형성된 투명 또는 반투명 전극층을 구비할 수 있다. 투명 또는 반투명 전극층은 인듐틴산화물(ITO; indium tin oxide), 인듐아연산화물(IZO; indium zinc oxide), 아연산화물(ZnO; zinc oxide), 인듐산화물(In2O3; indium oxide), 인듐갈륨산화물(IGO; indium gallium oxide) 및 알루미늄아연산화물(AZO; aluminum zinc oxide)을 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상을 구비할 수 있다. 화소전극(210)은 ITO/Ag/ITO로 적층된 구조로 구비될 수 있다.
제2 평탄화층(113) 상에는 화소정의막(180)이 배치될 수 있으며, 화소정의막(180)은 화소전극(210)의 적어도 일부를 노출하는 개구를 가질 수 있다. 화소정의막(180)의 개구에 의해 노출된 영역을 발광영역(EA)으로 정의할 수 있다. 발광영역(EA)들의 주변은 비발광영역(NEA)으로서, 비발광영역(NEA)은 발광영역(EA)들을 둘러쌀 수 있다. 즉, 표시영역(DA)은 복수의 발광영역(EA)들 및 이들을 둘러싸는 비발광영역(NEA)을 포함할 수 있다. 화소정의막(180)은 화소전극(210) 상부의 대향전극(230) 사이의 거리를 증가시킴으로써, 화소전극(210)의 가장자리에서 아크 등이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 화소정의막(180)은 예컨대, 폴리이미드, 폴리아마이드, 아크릴 수지, 벤조사이클로부텐, HMDSO(hexamethyldisiloxane) 및 페놀 수지 등과 같은 유기 절연 물질로, 스핀 코팅 등의 방법으로 형성될 수 있다.
화소정의막(180)에 의해 적어도 일부가 노출된 화소전극(210) 상에는 중간층(220)이 배치될 수 있다. 중간층(220)은 발광층(220b)을 포함할 수 있으며, 발광층(220b)의 아래 및 위에는, 제1 기능층(220a) 및 제2 기능층(220c)이 선택적으로 배치될 수 있다.
일 실시예로, 중간층(220)은 후술할 마스크(400, 도 3)를 이용하여 화소정의막(180)에 의해 적어도 일부가 노출된 화소전극(210) 상에 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 중간층(220)의 발광층(220b)은 후술할 마스크(400, 도 3)를 이용하여 화소정의막(180)에 의해 적어도 일부가 노출된 화소전극(210) 상에 형성될 수 있다.
제1 기능층(220a)은 정공 주입층(HIL: hole injection layer) 및/또는 정공 수송층(HTL: hole transport layer)을 포함할 수 있으며, 제2 기능층(220c)은 전자 수송층(ETL: electron transport layer) 및/또는 전자 주입층(EIL: electron injection layer)을 포함할 수 있다.
발광층(220b)은 적색, 녹색, 청색, 또는 백색의 빛을 방출하는 형광 또는 인광 물질을 포함하는 유기물을 포함할 수 있다. 발광층(220b)은 저분자 유기물 또는 고분자 유기물일 수 있다.
발광층(220b)이 저분자 유기물을 포함할 경우, 중간층(220)은 홀 주입층, 홀 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 등이 단일 혹은 복합의 구조로 적층된 구조를 가질 수 있으며, 저분자 유기물로 구리 프탈로시아닌(CuPc: copper phthalocyanine), N,N'-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐-벤지딘(N,N'-Di(napthalene-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine: NPB) , 트리스-8-하이드록시퀴놀린 알루미늄((tris-8-hydroxyquinoline aluminum)(Alq3)) 등을 비롯해 다양한 유기물질을 포함할 수 있다. 이러한 층들은 진공증착의 방법으로 형성될 수 있다.
발광층(220b)이 고분자 유기물을 포함할 경우에는 중간층(220)은 대개 홀 수송 층 및 발광층(220b)을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 이 때, 홀 수송층은 PEDOT을 포함하고, 발광층(220b)은 PPV(Poly-Phenylene vinylene)계 및 폴리플루오렌(Polyfluorene)계 등 고분자 물질을 포함할 수 있다. 이러한 발광층(220b)은 스크린 인쇄나 잉크젯 인쇄방법, 레이저열전사방법(LITI; Laser induced thermal imaging) 등으로 형성할 수 있다.
중간층(220) 상에는 대향전극(230)이 배치될 수 있다. 대향전극(230)은 중간층(220) 상에 배치되되, 중간층(220)의 전부를 덮는 형태로 배치될 수 있다. 대향전극(230)은 표시영역(DA) 상부에 배치되되, 표시영역(DA)의 전부를 덮는 형태로 배치될 수 있다. 즉, 대향전극(230)은 오픈 마스크를 이용하여 표시영역(DA)에 배치된 복수의 화소(P)들을 커버하도록 표시 패널 전체에 일체(一體)로 형성될 수 있다.
대향전극(230)은 일함수가 낮은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 대향전극(230)은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크로뮴(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca) 또는 이들의 합금 등을 포함하는 (반)투명층을 포함할 수 있다. 또는, 대향전극(230)은 전술한 물질을 포함하는 (반)투명층 상에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3과 같은 층을 더 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 4는 도 3의 II-II' 선을 따라 취한 단면도에 해당한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 마스크(400)는 마스크시트(410), 도전층(420), 및 프레임(430)을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 마스크(400)는 복수 개의 관통홀(411)을 포함하는 마스크시트(410), 평면 상에서 관통홀(411)과 이격되며 프레임(430)과 마스크시트(410) 사이에 배치되는 도전층(420), 및 도전층(420)과 결합하는 프레임(430)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 마스크(400)는 복수 개의 관통홀(411)을 가질 수 있다. 이러한 마스크(400)는 유기물질을 포함하는 마스크시트(410)에 복수 개의 관통홀(411)들이 형성된 것으로 이해할 수 있다. 마스크시트(410)는 유기물질을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 마스크시트(410)는 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에테르 이미드(polyether imide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(polycarbonate) 또는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate) 등을 포함할 수 있다. 예컨대, 마스크시트(410)는 폴리이미드(polyimide) 필름으로 구비될 수 있다.
마스크시트(410)는 z축 방향으로 5㎛ 내지 15㎛의 두께를 가질 수 있고, 5㎛ 내지 20㎛의 두께를 가질 수 있으며, 7㎛ 내지 13㎛의 두께를 가질 수 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
마스크시트(410) 상에는 도전층(420)이 배치될 수 있다. 도전층(420)은 평면 상에서 마스크시트(410)에 정의된 복수 개의 관통홀(411)들과 이격되며, 마스크시트(410) 상에 배치될 수 있다. 일 실시예로, 도전층(420)은 평면 상에서 마스크시트(410)를 둘러싸는 형상을 가지며, 마스크시트(410) 상에 배치될 수 있다.
도전층(420)은 Al, Ti, Mo, Cu, ITO, IZO, 및 IGZO 중 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다. 도전층(420)은 마스크시트(410)의 상면으로부터 z축 방향으로 제1 두께(t1)를 가질 수 있다. 이때, 도전층(420)의 제1 두께(t1)는 1000 옹스트롬(Å) 내지 3000 옹스트롬(Å)일 수 있고, 1500 옹스트롬(Å) 내지 3000 옹스트롬(Å)일 수 있으며, 1000 옹스트롬(Å) 내지 2500 옹스트롬(Å)일 수 있는 등 다양한 변형이 가능하다. 예컨대, 도전층(420)의 제1 두께(t1)는 1500 옹스트롬(Å) 내지 2500 옹스트롬(Å)일 수 있다.
도전층(420) 상에는 프레임(430)이 배치될 수 있다. 프레임(430)은 평면 상에서 마스크시트(410)에 정의된 복수 개의 관통홀(411)들과 이격되며, 도전층(420) 상에 배치될 수 있다. 일 실시예로, 프레임(430)은 평면 상에서 마스크시트(410), 및 도전층(420)을 둘러싸는 형상을 가지며, 도전층(420) 상에 배치될 수 있다. 도전층(420)은 프레임(430)에 고정될 수 있다. 보다 구체적으로, 도전층(420)은 정전기력에 의해 프레임(430)에 고정될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 6은 도 5의 III-III' 선을 따라 취한 단면도이고, 도 7은 도 5의 IV-IV' 선을 따라 취한 단면도에 해당한다.
도 5 내지 도 7의 실시예는 도전층(420)이 메쉬 형상을 가진다는 점에서 도 3, 및 도 4의 실시예와 차이가 있다. 도 5 내지 도 7의 구성 중 도 3, 및 도 4와 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략하고, 이하에서는 차이점을 위주로 설명한다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 도전층(420)은 메쉬 형상을 가질 수 있다. 도전층(420)은 메쉬 형상을 가지며, 마스크시트(410) 상에 배치될 수 있다. 도전층(420)은 마스크시트(410) 상에 배치되되, 마스크시트(410)에 정의된 복수 개의 관통홀(411)들과 이격될 수 있다. 도전층(420)이 메쉬 형상을 가짐으로써, 도전층(420)이 마스크시트(410)에 정의된 복수 개의 관통홀(411)들과 중첩하지 않으며, 마스크시트(410) 상에 배치될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 8 내지 도 10의 실시예는 도전층(420) 중 적어도 일부가 아일랜드 형상을 가진다는 점에서 도 3, 및 도 4의 실시예와 차이가 있다. 도 8 내지 도 10의 구성 중 도 3, 및 도 4와 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략하고, 이하에서는 차이점을 위주로 설명한다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 도전층(420) 중 적어도 일부는 아일랜드 형상을 가질 수 있다. 도전층(420) 중 적어도 일부는 아일랜드 형상을 가지며, 마스크시트(410) 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 마스크시트(410) 상에 배치된 도전층(420) 중 적어도 일부가 서로 이격되도록 패터닝되어 아일랜드 형상을 이룰 수 있다. 평면 상에서 아일랜드 형상을 갖는 도전층(420)은 원형, 타원형, 사각형 등 다양한 형상을 가질 수 있다.
도전층(420)은 마스크시트(410) 상에 배치되되, 마스크시트(410)에 정의된 복수 개의 관통홀(411)들과 이격될 수 있다. 도전층(420) 중 적어도 일부가 아일랜드 형상으로 가짐으로써, 도전층(420)이 마스크시트(410)에 정의된 복수 개의 관통홀(411)들과 중첩하지 않으며, 마스크시트(410) 상에 배치될 수 있다. 도 8에는 복수 개의 관통홀(411)들 사이마다 적어도 일부가 아일랜드 형상을 가지는 도전층(420)이 배치된 것으로 도시되었으나, 적어도 일부가 아일랜드 형상을 가지는 도전층(420)은 2개의 관통홀(411)들 사이마다 배치될 수 있고, 4개의 관통홀(411)들 사이마다 배치될 수 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 12는 도 11의 VII-VII' 선을 따라 취한 단면도에 해당한다.
도 11 및 도 12의 실시예는 프레임(430)이 메쉬 형상을 가진다는 점에서 도 3, 및 도 4의 실시예와 차이가 있다. 도 5 내지 도 7의 구성 중 도 3, 및 도 4와 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략하고, 이하에서는 차이점을 위주로 설명한다.
도 11, 및 도 12를 참조하면, 프레임(430)은 메쉬 형상을 가질 수 있다. 프레임(430)은 메쉬 형상을 가지며, 도전층(420) 상에 배치될 수 있다. 프레임(430)은 도전층(420) 상에 배치되되, 마스크시트(410)에 정의된 복수 개의 관통홀(411)들과 이격될 수 있다. 프레임(430)이 메쉬 형상을 가짐으로써, 프레임(430)이 마스크시트(410)에 정의된 복수 개의 관통홀(411)들과 중첩하지 않으며 도전층(420) 상에 배치될 수 있고, 보다 안정적으로 도전층(420)과 프레임(430)이 결합될 수 있다.
도시되지는 않았으나, 프레임(430) 중 적어도 일부는 아일랜드 형상을 가질 수 있다. 프레임(430) 중 적어도 일부는 아일랜드 형상을 가지며, 도전층(420) 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 도전층(420) 상에 배치된 프레임(430) 중 적어도 일부가 서로 이격되도록 패터닝되어 아일랜드 형상을 이룰 수 있다. 평면 상에서 아일랜드 형상을 갖는 프레임(430)은 원형, 타원형, 사각형 등 다양한 형상을 가질 수 있다.
적어도 일부가 아일랜드 형상을 갖는 프레임(430)은 복수 개의 관통홀(411)들 사이마다 배치될 수 있고, 2개의 관통홀(411)들 사이마다 배치될 수 있으며, 4개의 관통홀(411)들 사이마다 배치될 수 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
도 13 내지 도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크의 제조 방법들을 대략적으로 도시한 단면도들이다.
이하, 도 13 내지 도 19를 참조하여 마스크의 제조 방법을 순차적으로 설명한다.
일 실시예에 따른 마스크의 제조 방법은 마스크기판(401) 상에 유기물질층(410M)을 형성하고, 유기물질층(410M) 상에 하드마스크(415)를 패터닝하는 단계, 유기물질층(410M)을 식각하여 관통홀(411)을 포함하는 마스크시트(410)를 형성하는 단계, 마스크시트(410) 상에 배치된 하드마스크(415)를 제거하는 단계, 마스크시트(410) 상에 도전물질층(420M)을 형성하는 단계, 및 도전물질층(420M)을 식각하여 도전층(420)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 도전물질층(420M)을 식각하여 도전층(420)을 형성하는 단계 이후에, 도전층(420)에 프레임(430)을 고정시키는 단계, 및 마스크기판(401)을 탈착시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 13을 참조하면, 먼저, 마스크기판(401) 상에 유기물질층(410M)을 형성할 수 있다. 유기물질층(410M)은 유기물질을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 유기물질층(410M)은 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에테르 이미드(polyether imide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(polycarbonate) 또는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate) 등을 포함할 수 있다. 예컨대, 유기물질층(410M)은 폴리이미드(polyimide)를 포함할 수 있다.
도 14를 참조하면, 마스크기판(401) 상에 유기물질층(410M)을 형성하는 단계 이후에, 유기물질층(410M) 상에 하드마스크(415)를 패터닝하는 단계가 더 수행될 수 있다.
유기물질층(410M) 상에 하드마스크(415)를 패터닝하는 단계에서는 스퍼터를 이용하여 유기물질층(410M) 상에 IZO(Indium zinc oxide)를 형성하고, 포토레지스트를 이용하여 IZO(Indium zinc oxide)를 하드마스크(415)로 패터닝할 수 있다. 보다 구체적으로, 스퍼터를 이용하여 유기물질층(410M) 상에 IZO(Indium zinc oxide)를 형성하고, 포토레지스트를 IZO(Indium zinc oxide) 상에 전체적으로 도포한 후, 포토레지스트의 일부분만을 노광하고 현상하여 패턴층을 형성하고, IZO(Indium zinc oxide)를 식각하여 하드마스크(415)로 패터닝할 수 있다. 이때, IZO(Indium zinc oxide)는 습식 식각 공정을 통해 하드마스크(415)로 패터닝될 수 있다. 습식 식각 공정 시, 패턴층이 형성되지 않은 부분의 IZO(Indium zinc oxide)가 식각되고, 패턴층이 형성된 부분의 IZO(Indium zinc oxide)가 잔존하여 하드마스크(415)가 형성될 수 있다.
도 15를 참조하면, 유기물질층(410M) 상에 하드마스크(415)를 패터닝하는 단계 이후에, 유기물질층(410M)을 식각하여 관통홀(411)을 포함하는 마스크시트(410)를 형성하는 단계가 더 수행될 수 있다.
유기물질층(410M)을 식각하여 관통홀(411)을 포함하는 마스크시트(410)를 형성하는 단계에 있어서, 유기물질층(410M)은 건식 식각 공정을 통해 식각될 수 있다. 이때, 패터닝된 하드마스크(415)의 하부의 유기물질층(410M)은 식각되지 않고, 하드마스크(415)가 패터닝되어 있지 않은 부분의 유기물질층(410M)이 식각되어 마스크시트(410)가 형성될 수 있다. 패터닝된 마스크시트(410) 상에는 하드마스크(415)가 잔존할 수 있다.
마스크시트(410)는 유기물질층(410M)을 건식 식각하여 패터닝될 수 있다. 유기물질층(410M)에서 식각되지 않은 부분이 마스크시트(410)가 될 수 있고, 유기물질층(410M)에서 건식 식각을 통해 식각된 부분이 관통홀(411)로 정의될 수 있다.
도 16을 참조하면, 유기물질층(410M)을 식각하여 관통홀(411)을 포함하는 마스크시트(410)를 형성하는 단계 이후에, 마스크시트(410) 상에 배치된 하드마스크(415)를 제거하는 단계가 더 수행될 수 있다.
마스크시트(410) 상에 배치된 하드마스크(415)를 제거하는 단계에서는, 패터닝된 마스크시트(410) 상에 잔존하는 하드마스크(415)를 제거할 수 있다. 예컨대, 패터닝된 마스크시트(410)를 제거하지 않으며 패터닝된 마스크시트(410) 상에 잔존하는 하드마스크(415)를 제거하기 위해 습식 식각 공정을 이용할 수 있다.
도 17을 참조하면, 마스크시트(410) 상에 배치된 하드마스크(415)를 제거하는 단계 이후에, 마스크시트(410) 상에 도전물질층(420M)을 형성하는 단계가 더 수행될 수 있다.
마스크시트(410) 상에 도전물질층(420M)을 형성하는 단계에 있어서, 도전물질층(420M)은 Al, Ti, Mo, Cu, ITO, IZO, 및 IGZO 중 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 도전물질층(420M)은 마스크시트(410)에 정의된 관통홀(411)에도 형성될 수 있다.
도 18을 참조하면, 마스크시트(410) 상에 도전물질층(420M)을 형성하는 단계 이후에, 도전물질층(420M)을 식각하여 도전층(420)을 형성하는 단계가 더 수행될 수 있다.
도전물질층(420M)을 식각하여 도전층(420)을 형성하는 단계에서는 도전물질층(420M) 상에 전체적으로 포토레지스트를 도포한 후, 포토레지스트의 일부분만을 노광하고 현상하여 패턴층을 형성하고, 도전물질층(420M)을 식각하여 도전층(420)이 형성될 수 있다. 이때, 도전물질층(420M)을 건식 식각하여 도전층(420)이 형성될 수 있다. 건식 식각 공정 시, 패턴층이 형성되지 않은 부분의 도전물질층(420M)이 식각되고, 패턴층이 형성된 부분의 도전물질층(420M)이 잔존하여 도전층(420)이 형성될 수 있다.
도전층(420)은 마스크시트(410)의 상면으로부터 z방향으로 제1 두께(t1)를 가질 수 있다. 이때, 도전층(420)의 제1 두께(t1)는 1000 옹스트롬(Å) 내지 3000 옹스트롬(Å)일 수 있고, 1500 옹스트롬(Å) 내지 3000 옹스트롬(Å)일 수 있으며, 1000 옹스트롬(Å) 내지 2500 옹스트롬(Å)일 수 있는 등 다양한 변형이 가능하다. 예컨대, 도전층(420)의 제1 두께(t1)는 1500 옹스트롬(Å) 내지 2500 옹스트롬(Å)일 수 있다.
도전층(420)은 마스크시트(410)에 정의된 관통홀(411)과 이격되어 형성될 수 있다. 일 실시예로, 도전층(420)은 평면 상에서 마스크시트(410)를 둘러싸는 형상을 가질 수 있다. 도시되지는 않았으나, 도전층(420)은 마스크시트(410)에 정의된 관통홀(411)과 이격되며, 메쉬 형상을 가질 수 있고, 아일랜드 형상을 가질 수 있는 등 도전층(420)은 다양한 형상을 가질 수 있다.
도 19를 참조하면, 도전물질층(420M)을 식각하여 도전층(420)을 형성하는 단계 이후에, 도전층(420)에 프레임(430)을 고정시키는 단계, 및 마스크기판(401)을 탈착시키는 단계가 더 수행될 수 있다.
도전층(420)에 프레임(430)을 고정시키는 단계에 있어서, 도전층(420)은 정전기력에 의해 프레임(430)에 고정될 수 있다. 일 실시예로, 프레임(430)은 평면 상에서 도전층(420)을 둘러싸는 형상을 가질 수 있다. 도시되지는 않았으나, 프레임(430)은 마스크시트(410)에 정의된 관통홀(411)과 이격되며, 메쉬 형상을 가질 수 있고, 아일랜드 형상을 가질 수 있는 등 다양한 형상을 가질 수 있다.
이후, 도전층(420)에 프레임(430)을 고정시키는 단계 이후에, 마스크기판(401)이 마스크시트(410)으로부터 탈착될 수 있다. 일 실시예로, 마스크기판(401)이 마스크시트(410)으로부터 탈착된 후, 도전층(420)에 프레임(430)을 고정시킬 수도 있다.
FMM(Fine Metal Mask)의 경우, 대면적 마스크를 사용하면 하중에 의해 마스크의 변형, 또는 처짐 현상이 발생하는데, 이 마스크의 변형, 또는 처짐에 의해 패턴 왜곡이 발생할 수 있다.
또한, 이를 위해 유기물질을 포함하는 마스크시트, 및 IZO를 포함하는 하드마스크를 구비하는 마스크의 경우, 하드마스크를 이용한 유기물질 건식 식각 공정 시, 등방성 식각으로 인해 언더컷(Undercut)이 발생하여 하드마스크의 팁(tip)으로 인해 증착 균일도가 저하되는 문제점이 발생할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 마스크의 제조 방법, 및 이에 따라 제조된 마스크는 유기물질을 포함하는 마스크시트 상에 배치된 하드마스크를 제거하고 도전층을 패터닝함으로써, 표시 장치의 중간층 또는 발광층을 기판 상에 형성할 시 사전 설정된 패턴으로 정확하게 형성할 수 있어 증착 균일도가 향상될 수 있다. 또한, 유기물질을 포함하는 마스크시트 상에 자유롭게 도전층을 패터닝할 수 있어, 프레임이 다양한 형상으로 구비될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것 이다.
1: 표시 장치
210: 화소전극
220: 중간층
230: 대향전극
401: 마스크기판
410: 마스크시트
411: 관통홀
415: 하드마스크
420: 도전층
430: 프레임

Claims (20)

  1. 마스크기판 상에 유기물질층을 형성하고, 상기 유기물질층 상에 하드마스크를 패터닝하는 단계;
    상기 유기물질층을 식각하여 관통홀을 포함하는 마스크시트를 형성하는 단계;
    상기 마스크시트 상에 배치된 상기 하드마스크를 제거하는 단계;
    상기 마스크시트 상에 도전물질층을 형성하는 단계; 및
    상기 도전물질층을 식각하여 도전층을 형성하는 단계;
    를 포함하는, 마스크의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유기물질층을 식각하여 관통홀을 포함하는 마스크시트를 형성하는 단계에 있어서,
    상기 마스크시트는 건식 식각 공정을 통해 형성되는, 마스크의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 마스크시트 상에 도전물질층을 형성하는 단계에 있어서,
    상기 도전물질층은 Al, Ti, Mo, Cu, ITO, IZO, 및 IGZO 중 적어도 하나의 물질을 포함하는, 마스크의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 도전물질층을 식각하여 도전층을 형성하는 단계에 있어서,
    상기 도전층은 건식 식각 공정을 통해 형성되는, 마스크의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 도전층은 상기 마스크시트의 상면으로부터 제1 두께를 가지고, 상기 제1 두께는 1500 옹스트롬(Å) 내지 2500 옹스트롬(Å)인, 마스크의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 도전층은 상기 관통홀과 이격되며, 메쉬 형상을 갖는, 마스크의 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 도전층 중 적어도 일부는 상기 관통홀과 이격되며, 아일랜드 형상을 갖는, 마스크의 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 도전물질층을 식각하여 도전층을 형성하는 단계 이후에,
    상기 도전층에 프레임을 고정시키는 단계; 및
    상기 마스크기판을 탈착시키는 단계;
    를 더 포함하는, 마스크의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 도전층은 정전기력에 의해 상기 프레임에 고정되는, 마스크의 제조 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 프레임은 상기 관통홀과 이격되며, 메쉬 형상을 갖는, 마스크의 제조 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 프레임 중 적어도 일부는 상기 관통홀과 이격되며, 아일랜드 형상을 갖는, 마스크의 제조 방법.
  12. 프레임;
    관통홀을 포함하는, 마스크시트; 및
    평면 상에서, 상기 관통홀과 이격되며 상기 프레임과 상기 마스크시트 사이에 배치되되, 상기 프레임에 고정되는, 도전층;
    을 구비하는, 마스크.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 도전층은 Al, Ti, Mo, Cu, ITO, IZO, 및 IGZO 중 적어도 하나의 물질을 포함하는, 마스크.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 도전층은 상기 마스크시트의 상면으로부터 제1 두께를 가지고, 상기 제1 두께는 1500 옹스트롬(Å) 내지 2500 옹스트롬(Å)인, 마스크.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 도전층은 상기 관통홀과 이격되며, 메쉬 형상을 갖는, 마스크.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 도전층 중 적어도 일부는 상기 관통홀과 이격되며, 아일랜드 형상을 갖는, 마스크.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 도전층은 정전기력에 의해 상기 프레임에 고정되는, 마스크.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 프레임은 상기 관통홀과 이격되며, 메쉬 형상을 갖는, 마스크.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 프레임 중 적어도 일부는 상기 관통홀과 이격되며, 아일랜드 형상을 갖는, 마스크.
  20. 화소전극을 형성하는 단계;
    제12항 내지 19항 중 어느 한 항의 마스크를 이용하여 상기 화소전극 상에 발광층 또는 중간층을 형성하는 단계; 및
    상기 발광층 또는 상기 중간층 상에 대향전극을 형성하는 단계;
    를 포함하는, 표시 장치의 제조 방법.
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