KR20220041294A - 증착 마스크, 이의 제조 방법, 및 표시 패널 제조 방법 - Google Patents

증착 마스크, 이의 제조 방법, 및 표시 패널 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 증착 마스크는 금속을 포함하고, 복수의 관통부가 정의되고, 두께가 50 마이크로미터 이상 200 마이크로미터 이하인 마스크 본체를 포함하고, 상기 복수의 관통부 각각은 상기 마스크 본체의 두께 방향을 따라 각각 정의되는 제1 관통부 및 제2 관통부를 포함하고, 상기 마스크 본체는 상기 제1 관통부가 정의되는 제1 부분, 및 상기 제1 관통부의 폭보다 작은 폭을 가지는 상기 제2 관통부가 정의되고, 상기 마스크 본체의 상기 두께 방향을 따라 아래로 갈수록 폭이 증가하는 제2 부분을 포함하여, 증착 마스크의 제조 공정의 시간 및 비용이 감소될 수 있는 한편, 증착 마스크를 이용하여 형성된 표시 패널에 불량이 발생하는 것이 방지될 수 있다.

Description

증착 마스크, 이의 제조 방법, 및 표시 패널 제조 방법{DEPOSITION MASK, METHOD OF MANUFACTURING THE SAME, AND METHOD OF MANUFACTURING DISPLAY PANEL}
본 발명은 증착 마스크, 이의 제조 방법, 및 표시 패널 제조 방법에 관한 것으로, 상세하게는 공정 수율 및 증착 정밀도가 향상된 증착 마스크, 이의 제조 방법, 및 표시 패널 제조 방법에 관한 것이다.
표시 패널은 복수의 화소들을 포함한다. 화소들 각각은 트랜지스터와 같은 구동 소자 및 유기발광 다이오드와 같은 표시 소자를 포함한다. 표시 소자는 기판 상에 전극과 복수의 유기층 및 무기층을 적층하여 형성될 수 있다.
표시 소자에 포함되는 전극과 복수의 유기층 및 무기층 등은 증착 공정을 통해 소정의 영역에 형성되는 증착 패턴일 수 있다. 증착 패턴은 소정의 영역에 형성되도록 관통부가 정의된 마스크를 이용하여 패터닝될 수 있다. 증착 패턴은 관통부에 의해 노출된 영역에 형성될 수 있다. 증착 패턴의 형상은 관통부의 형상에 따라 제어될 수 있다.
본 발명은 증착 공정에 대한 증착 정밀도가 향상된 증착 마스크 및 이를 이용한 표시 패널 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 제조된 증착 마스크의 신뢰성이 증가하면서도, 제조 공정 수율이 향상된 증착 마스크 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 증착 마스크는 금속을 포함하고, 복수의 관통부가 정의되고, 두께가 50 마이크로미터 이상 200 마이크로미터 이하인 마스크 본체를 포함하고, 상기 복수의 관통부 각각은 상기 마스크 본체의 두께 방향을 따라 각각 정의되는 제1 관통부 및 제2 관통부를 포함하고, 상기 마스크 본체는 상기 제1 관통부가 정의되는 제1 부분, 및 상기 제1 관통부의 폭보다 작은 폭을 가지는 상기 제2 관통부가 정의되고, 상기 마스크 본체의 상기 두께 방향을 따라 아래로 갈수록 폭이 증가하는 제2 부분을 포함한다.
상기 제2 부분은 상기 제1 부분 상에 배치되고, 상기 제1 부분의 두께는 상기 마스크 본체 전체 두께의 5% 이상 50% 이하일 수 있다.
상기 제1 부분은 상기 제2 부분 상에 배치되고, 상기 제1 부분의 두께는 상기 마스크 본체 전체 두께의 30% 이상 80% 이하일 수 있다.
상기 제1 부분은 상기 제2 부분 상에 배치되는 제1 서브 부분, 및 상기 제2 부분 아래에 배치되는 제2 서브 부분을 포함하고, 상기 제1 서브 부분 및 상기 제2 서브 부분 각각의 두께는 독립적으로 상기 마스크 본체 전체 두께의 5% 이상 40% 이하일 수 있다.
상기 마스크 본체는 인바(Invar)를 포함할 수 있다.
상기 제1 부분은 상기 제1 관통부를 정의하고, 상기 두께 방향을 따라 진행할수록 기울기가 변경되는 라운드된 형상을 가지는 제1 측면을 포함할 수 있다.
상기 제2 부분은 상기 제2 관통부를 정의하고, 상기 두께 방향을 따라 일정한 테이퍼 각도로 기울어진 제2 측면을 포함할 수 있다.
상기 테이퍼 각도는 30도 이상 70도 이하일 수 있다.
상기 복수의 관통부 각각의 폭은 10 밀리미터 이상 400 밀리미터 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 증착 마스크 제조 방법은 두께가 50 마이크로미터 이상 200 마이크로미터 이하인 베이스 시트를 준비하는 단계, 상기 베이스 시트의 적어도 일면을 습식 식각하여 상기 베이스 시트의 두께를 감소시키는 단계, 및 상기 베이스 시트의 두께가 감소된 부분 중 일부에 레이저를 조사하여 복수의 관통부를 형성하는 단계를 포함한다.
상기 베이스 시트는 상면 및 상기 상면에 대향하는 하면을 포함하고, 상기 베이스 시트의 두께를 감소시키는 단계에서 상기 하면이 습식 식각되고, 상기 복수의 관통부를 형성하는 단계에서 상기 상면에 상기 레이저가 조사될 수 있다.
상기 베이스 시트는 상면 및 상기 상면에 대향하는 하면을 포함하고, 상기 베이스 시트의 두께를 감소시키는 단계에서 상기 상면이 습식 식각되고, 상기 복수의 관통부를 형성하는 단계에서 상기 상면에 상기 레이저가 조사될 수 있다.
상기 베이스 시트는 상면 및 상기 상면에 대향하는 하면을 포함하고, 상기 베이스 시트의 두께를 감소시키는 단계에서 상기 상면 및 상기 하면 모두가 습식 식각되고, 상기 복수의 관통부를 형성하는 단계에서 상기 하면에 상기 레이저가 조사될 수 있다.
상기 복수의 관통부를 형성하는 단게에서, 상기 복수의 관통부 각각의 폭은 10 밀리미터 이상 400 밀리미터 이하로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널 제조 방법은 대상 기판을 준비하는 단계, 상기 대상 기판 상에 복수의 관통부들이 정의된 증착 마스크를 형성하여 배치하는 단계, 상기 대상 기판 상에 상기 관통부들에 대응되는 복수의 증착 패턴들을 형성하는 단계, 및 상기 증착 마스크를 제거하는 단계를 포함하고, 상기 증착 마스크를 형성하는 단계는 두께가 50 마이크로미터 이상 200 마이크로미터 이하인 베이스 시트의 적어도 일면을 습식 식각하여 상기 베이스 시트의 두께를 감소시키는 단계, 및 상기 베이스 시트의 두께가 감소된 부분 중 일부를 식각하여 복수의 관통부를 형성하는 단계를 포함한다.
상기 증착 마스크는 제1 관통부가 정의되는 제1 부분, 및 상기 제1 관통부의 폭보다 작은 폭을 가지는 제2 관통부가 정의되고, 상기 대상 기판에 인접할수록 폭이 증가하는 제2 부분을 포함할 수 있다.
상기 제1 부분은 상기 제1 관통부를 정의하고, 상기 두께 방향을 따라 진행함에 따라 기울기가 변경되는 라운드된 형상을 가지는 제1 측면을 포함할 수 있다.
상기 제2 부분은 상기 제2 관통부를 정의하고, 상기 대상 기판에 인접할수록 두께가 증가하도록 일정한 테이퍼 각도로 기울어진 제2 측면을 포함할 수 있다.
상기 대상 기판은 대상 기판은 베이스 기판, 및 상기 베이스 기판 상에 배치된 복수의 회로 소자층들을 포함하고, 상기 복수의 증착 패턴들은 상기 복수의 회로 소자층들 각각 상에 배치되는 공통층일 수 있다.
상기 복수의 회로 소자층들은 평면상에서 서로 이격된 제1 회로 소자층 및 제2 회로 소자층을 포함하고, 상기 복수의 증착 패턴들은 상기 제1 회로 소자층 상에 배치되는 제1 증착 패턴, 및 상기 제2 회로 소자층 상에 배치되는 제2 증착 패턴을 포함하고, 상기 제1 증착 패턴 및 상기 제2 증착 패턴은 평면상에서 서로 이격될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 증착 마스크에 정의되는 관통부를 형성하기 위한 레이저조사 공정 시간이 감소되어 증착 마스크 제조 공정의 시간 및 비용이 감소될 수 있는 한편, 증착 마스크를 통한 증착 공정시 섀도우가 넓게 형성되는 것이 방지되고 증착 정밀도가 향상될 수 있어, 증착 마스크를 이용하여 형성된 표시 패널에 불량이 발생하는 것이 방지될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 마스크의 사시도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 마스크의 단면도들이다.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 마스크를 이용한 표시 패널 제조 방법을 간략히 도시한 사시도들이다.
도 4f는 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 마스크를 이용하여 제조된 표시 패널을 간략히 도시한 단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 마스크를 이용한 표시 패널 제조 방법 중 일부 단계를 간략히 도시한 단면도들이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 마스크를 이용한 표시 패널 제조 방법 중 일부 단계를 간략히 도시한 단면도들이다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 마스크 제조 방법 중 일부 단계를 순차적으로 도시한 사시도들이다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 마스크 제조 방법 중 일부 단계를 순차적으로 도시한 사시도들이다.
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 마스크 제조 방법 중 일부 단계를 순차적으로 도시한 사시도들이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다. 본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결 된다", 또는 "결합 된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. "및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 단면도이다. 본 실시예에서 표시패널(DP)은 발광 표시패널일 수 있다. 도 1은 복수 개의 화소들 중 하나에 대응하는 단면을 도시하였다. 2개의 트랜지스터(T1, T2) 및 발광소자(OLED)에 대응하는 단면을 도시하였다.
각 구성요소의 상면은 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2)이 정의하는 면과 평행한다. 각 구성요소의 두께 방향은 제3 방향(DR3)이 지시한다. 각 구성요소의 상측(또는 상부)과 하측(또는 하부)은 제3 방향(DR3)에 의해 구분된다. 그러나, 제1 내지 제3 방향들(DR1, DR2, DR3)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다.
도 1에 도시된 것과 같이, 표시패널(DP)은 베이스층(BL), 베이스층(BL) 상에 배치된 회로 소자층(ML), 회로 소자층(ML) 상에 배치된 표시 소자층(EL), 및 표시 소자층(EL) 상에 배치된 절연층(ECP, 이하 상부 절연층으로 정의됨)을 포함한다.
베이스층(BL)은 합성수지층을 포함할 수 있다. 표시패널(DP)의 제조시에 이용되는 지지기판 상에 합성수지층을 형성한다. 이후 합성수지층 상에 도전층 및 절연층 등을 형성한다. 지지기판이 제거되면 합성수지층은 베이스층(BL)에 대응한다.
회로 소자층(ML)은 적어도 하나의 절연층과 회로 소자를 포함한다. 회로 소자는 신호라인, 화소의 구동회로 등을 포함한다. 코팅, 증착 등에 의한 절연층, 반도체층 및 도전층 형성공정과 포토리소그래피 공정에 의한 절연층, 반도체층 및 도전층층의 패터닝 공정을 통해 회로 소자층(ML)이 형성될 수 있다.
본 실시예에서 회로 소자층(ML)은 버퍼층(BFL), 배리어층(BRL), 및 복수의 절연층(10, 20, 30, 40, 50, 60, 70)을 포함한다. 버퍼층(BFL), 배리어층(BRL), 및 제1 절연층 내지 제7 절연층(10, 20, 30, 40, 50, 60, 70)은 무기막 및 유기막 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 버퍼층(BFL) 및 배리어층(BRL)은 무기막을 포함할 수 있다. 제5 절연층(50), 제6 절연층(60) 및 제7 절연층(70) 중 적어도 어느 하나는 유기막을 포함할 수 있다.
도 1에는 제1 및 제2 트랜지스터(T1, T2)를 구성하는 제1 액티브(A1), 제2 액티브(A2), 제1 게이트(G1), 제2 게이트(G2), 제1 소스(S1), 제2 소스(S2), 제1 드레인(D1), 제2 드레인(D2)의 배치관계가 예시적으로 도시되었다. 본 실시예에서 제1 액티브(A1) 및 제2 액티브(A2)은 서로 다른 물질을 포함할 수 있다. 제1 액티브(A1)는 폴리 실리콘 반도체를 포함하고, 제2 액티브(A2)는 금속 산화물 반도체를 포함할 수 있다. 제1 소스(S1) 및 제1 드레인(D1)은 제1 액티브(A1)에 비해 도핑 농도가 큰 영역으로써, 전극의 기능을 갖는다. 제2 소스(S2) 및 제2 드레인(D2)은 금속 산화물 반도체를 환원시킨 영역으로써, 전극의 기능을 갖는다.
본 발명의 일 실시예에서 제1 액티브(A1) 및 제2 액티브(A2)는 서로 동일한 반도체 물질을 포함할 수 있고, 이때 회로 소자층(ML)의 적층 구조는 더 단순해질 수 있다.
표시 소자층(EL)은 화소 정의막(PDL) 및 발광소자(OLED)를 포함한다. 발광소자(OLED)는 유기발광 다이오드 또는 퀀텀닷 발광 다이오드일 수 있다. 발광소자(OLED)는 순차적으로 적층된 애노드(AE), 정공 제어층(HCL), 발광층(EML), 전자 제어층(ECL), 캐소드(CE), 및 광학 제어층(CPL)을 포함할 수 있다.
애노드(AE)는 제7 절연층(70) 상에 배치된다. 화소 정의막(PDL)의 개구부(PDL-OP)는 애노드(AE)의 적어도 일부분을 노출시킨다. 화소 정의막(PDL)의 개구부(PDL-OP)는 발광영역(PXA)을 정의할 수 있다. 비발광영역(NPXA)은 발광영역(PXA)을 에워쌀 수 있다.
정공 제어층(HCL) 및 전자 제어층(ECL)은 발광영역(PXA)과 비발광영역(NPXA)에 공통으로 배치될 수 있다. 발광층(EML)은 개구부(PDL-OP)에 대응하도록 패턴 형태로 제공될 수 있다. 막 형태의 정공 제어층(HCL) 및 전자 제어층(ECL) 대비 발광층은 다른 방식으로 증착될 수 있다. 정공 제어층(HCL)과 전자 제어층(ECL)은 오픈 마스크를 이용하여 복수 개의 화소들에 공통으로 형성될 수 있다. 전자 제어층(ECL) 상에는 캐소드(CE)가 배치된다.
캐소드(CE) 상에는 광학 제어층(CPL)이 배치될 수 있다. 광학 제어층(CPL)은 다층 또는 단층을 포함할 수 있다. 광학 제어층(CPL)은 유기층 또는 무기층일 수 있고, 550nm 이상 660nm 이하의 파장 범위의 광에 대해서 굴절률이 1.6 이상인 층일 수 있다.
광학 제어층(CPL) 상에는 박막 봉지층(TFE)이 배치된다. 박막 봉지층(TFE)은 표시 소자층(EL)을 봉지하기 위한 층일 수 있다. 박막 봉지층(TFE)은 복수 개의 박막들을 포함할 수 있다. 복수 개의 박막들은 무기막 및 유기막을 포함할 수 있다. 박막 봉지층(TFE)은 표시 소자층(EL)을 봉지하기 위한 절연층 및 출광효율을 향상시키기 위한 절연층 등을 포함할 수 있다.
박막 봉지층(TFE)은 제1 무기막, 유기막, 및 제2 무기막을 포함할 수 있다. 제1 무기막 및 제2 무기막은 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 또는 이들이 조합된 화합물을 포함할 수 있다. 제1 무기막 및 제2 무기막은 화학기상증착법(Chemical Vapor Deposition, CVD)을 통해 형성될 수 있다.
유기막은 제1 무기막 상에 평탄면을 제공할 수 있다. 제1 무기막 상면에 형성된 굴곡이나 제1 무기막 상에 존재하는 파티클(particle) 등은 유기막에 의해 커버되어, 제1 무기막의 상면의 표면 상태가 제2 무기막 등 유기막 상에 형성되는 구성들에 미치는 영향을 차단할 수 있다. 또한, 유기막은 접촉하는 층들 사이의 응력을 완화시킬 수 있다. 유기막은 유기물을 포함할 수 있고, 스핀 코팅, 슬릿 코팅, 잉크젯 공정과 같은 용액 공정을 통해 형성될 수도 있다.
도 1에서, 복수 개의 화소들에 공통으로 형성되는 층 중 적어도 하나는 일 실시예의 증착 마스크를 통해 증착되어 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 표시 소자층(EL)에 포함되는 구성 중 정공 제어층(HCL), 전자 제어층(ECL), 캐소드(CE), 및 광학 제어층(CPL) 중 적어도 하나는 일 실시예의 증착 마스크를 통해 증착되어 형성될 수 있다. 또는, 표시 소자층(EL) 상에 배치되는 박막 봉지층(TFE)이 일 실시예의 증착 마스크를 통해 증착되어 형성될 수 있다. 이하, 일 실시예의 증착 마스크에 대해 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 마스크의 사시도이다. 도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 마스크의 단면도이다. 도 3a에서는 도 2에 도시된 I-I'를 따라 절단된 단면을 도시하였다.
도 2에 도시된 바와 같이, 증착 마스크(MSK)는 복수의 관통부(OP)가 정의된 마스크 본체(MB)를 포함한다.
마스크 본체(MB)에는 적어도 하나의 관통부(OP)가 정의된다. 마스크 본체(MB)에는 복수의 관통부(OP)들이 정의된다. 복수의 관통부(OP)들은 제1 방향(DR1) 및/또는 제2 방향(DR2)으로 서로 일정 간격 이격되어 배치될 수 있으며, 일정한 패턴을 형성할 수 있다. 복수의 관통부(OP)들 각각은 증착 마스크(MSK)의 두께 방향(DR3, 이하, 제3 방향)을 따라 증착 마스크(MSK)를 관통하여 정의될 수 있다.
도 2에서는 복수의 관통부(OP) 각각이 평면상에서 모서리가 라운드된 직사각형 형상을 가지는 것을 예시적으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 복수의 관통부(OP)는 증착하고자 하는 패턴의 형상에 대응하여 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 복수의 관통부(OP) 각각은 직사각형 형상을 가지거나, 원형 형상을 가질 수 있다.
복수의 관통부(OP)의 폭은 증착하고자 하는 패턴의 형상에 대응하여 결정될 수 있다. 일 실시예에서, 복수의 관통부(OP)의 폭은 10 밀리미터 이상일 수 있다. 복수의 관통부(OP)의 폭은 10 밀리미터 이상 400 밀리미터 이하일 수 있다. 예를 들어, 복수의 관통부(OP) 각각이 평면상에서 모서리가 라운드된 직사각형 형상을 가질 때, 복수의 관통부(OP) 중 단변은 10 밀리미터 이상 150 밀리미터 이하의 폭을 가지고, 복수의 관통부(OP) 중 장변은 40 밀리미터 이상 400 밀리미터 이하의 폭을 가질 수 있다.
마스크 본체(MB)는 복수의 금속들을 포함한다. 마스크 본체(MB)는 철 및 니켈을 포함할 수 있다. 마스크 본체(MB)는 철 및 니켈의 합금을 포함할 수 있다. 마스크 본체(MB)는 철 및 니켈의 합금으로 형성된 것일 수 있다. 이에 한정되는 것은 아니나, 마스크 본체(MB)는 인바(invar)를 포함하는 것일 수 있다. 철 및 니켈의 합금에서 니켈의 함유 비율은 30wt% 이상 45wt% 이하의 범위를 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 철 및 니켈의 합금에서 니켈의 함유 비율은 33wt% 이상 42wt% 이하의 범위를 가질 수 있다. 마스크 본체(MB)는 니켈을 포함하고, 열 팽창 계수가 5ppm/℃ 이하인 합금일 수 있다.
도 2 및 도 3a를 함께 참조하면, 일 실시예의 마스크 본체(MB)는 제1 부분(MB1) 및 제2 부분(MB2)을 포함한다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 제1 부분(MB1)이 마스크 본체(MB)의 두께 방향인 제3 방향(DR3)을 기준으로 하부에 배치되고, 제2 부분(MB2)이 제3 방향(DR3)을 기준으로 상부에 배치될 수 있다. 즉, 제2 부분(MB2)이 제1 부분(MB1) 상에 배치될 수 있다.
제1 부분(MB1)에는 제1 관통부(OP1)가 정의되고, 제2 부분(MB2)에는 제2 관통부(OP2)가 정의된다. 제1 관통부(OP1) 및 제2 관통부(OP2)는 마스크 본체(MB)의 두께 방향인 제3 방향(DR3)을 따라 각각 정의되고, 제1 관통부(OP1) 및 제2 관통부(OP2)가 합쳐져 마스크 본체(MB)의 관통부(OP)를 정의할 수 있다.
제1 부분(MB1)에 정의되는 제1 관통부(OP1)는 제2 부분(MB2)에 정의되는 제2 관통부(OP2)에 비해 큰 폭을 가진다. 제2 관통부(OP2)는 제1 관통부(OP1)에 비해 작은 폭을 가져, 실질적으로 제2 관통부(OP2)의 끝단을 통해 마스크 본체(MB)의 관통부(OP)가 정의될 수 있다. 전술한 복수의 관통부(OP) 각각의 폭은 실질적으로 제2 관통부(OP2)의 끝단에 의해 정의되는 폭일 수 있다. 즉, 제2 관통부(OP2)의 끝단을 통해 정의되는 폭이 10 밀리미터 이상일 수 있다. 제2 관통부(OP2)의 끝단을 통해 정의되는 폭은 10 밀리미터 이상 400 밀리미터 이하일 수 있다.
제1 관통부(OP1)는 제1 부분(MB1)의 제1 측면(LS1)에 의해 정의된다. 제1 측면(LS1)은 마스크 본체(MB)의 두께 방향인 제3 방향(DR3)을 따라 진행할수록 기울기가 변경되는 라운드된 형상을 포함할 수 있다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 제1 측면(LS1)은 제3 방향(DR3)을 따라 진행할수록 기울기가 감소되는 라운드된 형상을 가질 수 있다. 제1 측면(LS1)은 제2 부분(MB2) 측으로 진행할수록 기울기가 감소되는 라운드된 형상을 가질 수 있다.
제2 관통부(OP2)는 제2 부분(MB2)의 제2 측면(LS2)에 의해 정의된다. 제2 측면(LS2)은 마스크 본체(MB)의 두께 방향인 제3 방향(DR3)을 따라 일정한 테이퍼 각도(θ)로 기울어진 것일 수 있다. 테이퍼 각도(θ)는 예각일 수 있다. 즉, 제2 관통부(OP2)는 제3 방향(DR3)을 따라 상부로 갈수록 크기가 커질 수 있다. 이에 따라, 제2 부분(MB2)은 마스크 본체(MB)의 두께 방향인 제3 방향(DR3)을 기준으로, 아래로 갈수록 폭이 증가할 수 있다. 테이퍼 각도(θ)는 마스크 제조 공정에서 관통부(OP)를 형성하기 위해 조사되는 레이저의 특성에 따라 결정될 수 있다. 일 실시예에서, 테이퍼 각도(θ)는 30도 이상 70도 이하일 수 있다.
일 실시예에서, 마스크 본체(MB) 전체의 두께(d1)는 50 마이크로미터 이상 200 마이크로미터 이하이다. 마스크 본체(MB)는 대상 기판에 정의된 복수의 셀 영역 각각에 대응하는 복수의 관통부(OP)가 형성되고, 셀 영역에 증착 패턴을 형성하기 위하여, 두께(d1)가 50 마이크로미터 이상 200 마이크로미터 이하일 수 있다. 마스크 본체(MB)의 두께(d1)가 50 마이크로미터 미만일 경우, 증착 공정에 사용되는 증착 마스크(MSK)의 내구성이 부족할 수 있고, 마스크 본체(MB)의 두께(d1)가 200 마이크로미터 초과일 경우, 증착 마스크(MSK)의 전체 두께가 상승하여 복수의 관통부(OP)의 형성이 어려울 수 있고, 증착 마스크(MSK)가 증착 공정에 사용될 때 증착 정밀도가 저하될 수 있다.
도 3a와 같이 제1 부분(MB1)이 마스크 본체(MB)의 두께 방향인 제3 방향(DR3)을 기준으로 하부에 배치되고, 제2 부분(MB2)이 제3 방향(DR3)을 기준으로 상부에 배치될 경우, 제1 부분(MB1)의 두께(d2)는 마스크 본체(MB) 전체 두께(d1)의 5% 이상 50% 이하일 수 있다. 제2 부분(MB2)의 두께(d3)는 마스크 본체(MB) 전체 두께(d1)의 50% 초과 95% 미만일 수 있다. 제1 부분(MB1)의 두께(d2)는 증착 마스크(MSK)의 제조 공정 수율을 향상시키면서도, 증착 정밀도를 향상시키고 섀도우(shadow) 발생을 억제하기 위해 마스크 본체(MB) 전체 두께(d1)의 5% 이상 50% 이하로 설정될 수 있다. 제1 부분(MB1)의 두께(d2)가 마스크 본체(MB) 전체 두께(d1)의 5% 미만일 경우, 증착 마스크(MSK)의 제조 공정 수율 상승 효과를 확보하지 못할 수 있다. 제1 부분(MB1)의 두께(d2)가 마스크 본체(MB) 전체 두께(d1)의 50% 초과일 경우, 섀도우 발생이 과도해지고, 증착 마스크(MSK)가 증착 공정에 사용될 때 증착 정밀도가 저하될 수 있다.
일 실시예에 따른 증착 마스크(MSK)는 복수의 셀 영역을 포함하는 대상 기판에 대하여, 복수의 셀 영역 각각에 공통층으로 제공되는 증착 패턴을 형성하는 공정에 이용되며, 금속을 포함하고, 두께가 50 마이크로미터 이상 200 마이크로미터 이하인 마스크 본체(MB)가 제1 관통부(OP1)가 정의되는 제1 부분(MB1)과 제2 관통부(OP2)가 정의되는 제2 부분(MB2)을 포함한다. 이를 통해, 증착 마스크(MSK)의 제조에 소요되는 시간이 감소하면서도, 증착 마스크(MSK)가 증착 공정에 사용될 때 증착 정밀도가 높을 수 있다.
보다 구체적으로, 증착 마스크(MSK)는 습식 식각 공정을 통해 라운드된 측면이 형성된 제1 부분(MB1)과, 레이저 조사를 통해 일정한 테이퍼 각도로 기울어진 측면이 형성된 제2 부분(MB2)을 포함하여, 습식 식각 공정을 통해 마스크 본체(MB)의 두께가 감소되어 레이저 조사 공정에 소요되는 시간이 감소됨에 따라, 증착 마스크(MSK)를 형성하는데 소요되는 시간은 감소하면서도, 레이저 조사를 통해 제2 부분(MB2)에 실질적인 관통부(OP)를 정의하는 제2 관통부(OP2)가 형성되므로, 증착 정밀도가 향상되고 섀도우(shadow) 발생이 억제될 수 있다. 이에 따라, 일 실시예의 증착 마스크(MSK)를 통해 제조되는 표시 패널의 데드 스페이스가 감소되고, 불량이 감소될 수 있다.
도 3b 및 도 3c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 증착 마스크의 단면도들이다. 도 3b 및 도 3c에서는 도 3a와 같이, 도 2에 도시된 I-I'를 따라 절단된 단면에서 다른 실시예의 증착 마스크의 단면을 도시하였다. 이하, 도 3b 및 도 3c를 참조하여 일 실시예의 증착 마스크를 설명함에 있어, 앞서 설명한 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고 자세한 설명은 생략한다.
도 2 및 도 3b를 함께 참조하면, 일 실시예의 마스크 본체(MB)는 제1 부분(MB1-1) 및 제2 부분(MB2-1)을 포함하고, 제1 부분(MB1-1)이 마스크 본체(MB)의 두께 방향인 제3 방향(DR3)을 기준으로 상부에 배치되고, 제2 부분(MB2-1)이 제3 방향(DR3)을 기준으로 하부에 배치될 수 있다. 즉, 제1 부분(MB1-1)이 제2 부분(MB2-1) 상에 배치될 수 있다.
제1 관통부(OP1)는 제1 부분(MB1-1)의 제1 측면(LS1-1)에 의해 정의되고, 제1 측면(LS1-1)은 마스크 본체(MB)의 두께 방향인 제3 방향(DR3)을 따라 진행할수록 기울기가 변경되는 라운드된 형상을 포함할 수 있다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 제1 측면(LS1-1)은 제3 방향(DR3)을 따라 진행할수록 기울기가 증가되는 라운드된 형상을 가질 수 있다. 제1 측면(LS1-1)은 제2 부분(MB2-1) 측으로 진행할수록 기울기가 감소되는 라운드된 형상을 가질 수 있다.
제2 관통부(OP2)는 제2 부분(MB2-1)의 제2 측면(LS2-1)에 의해 정의된다. 제2 측면(LS2-1)은 마스크 본체(MB)의 두께 방향인 제3 방향(DR3)을 따라 일정한 테이퍼 각도(θ)로 기울어진 것일 수 있다. 테이퍼 각도(θ)는 예각일 수 있다. 일 실시예에서, 테이퍼 각도(θ)는 30도 이상 70도 이하일 수 있다.
도 3b와 같이 제1 부분(MB1-1)이 마스크 본체(MB)의 두께 방향인 제3 방향(DR3)을 기준으로 상부에 배치되고, 제2 부분(MB2-1)이 제3 방향(DR3)을 기준으로 하부에 배치될 경우, 제1 부분(MB1-1)의 두께(d2)는 마스크 본체(MB) 전체 두께(d1)의 30% 이상 80% 이하일 수 있다. 제2 부분(MB2-1)의 두께(d3)는 마스크 본체(MB) 전체 두께(d1)의 20% 초과 70% 미만일 수 있다. 제1 부분(MB1-1)의 두께(d2)는 증착 마스크(MSK)의 제조 공정 수율을 향상시키면서도, 증착 정밀도를 향상시키고 섀도우(shadow) 발생을 억제하기 위해 마스크 본체(MB) 전체 두께(d1)의 30% 이상 80% 이하로 설정될 수 있다. 제1 부분(MB1-1)의 두께(d2)가 마스크 본체(MB) 전체 두께(d1)의 30% 미만일 경우, 증착 마스크(MSK)의 제조 공정 수율 상승 효과를 확보하지 못할 수 있다. 제1 부분(MB1-1)의 두께(d2)가 마스크 본체(MB) 전체 두께(d1)의 80% 초과일 경우, 섀도우 발생이 과도해지고, 증착 마스크(MSK)가 증착 공정에 사용될 때 증착 정밀도가 저하될 수 있다.
도 2 및 도 3c를 함께 참조하면, 일 실시예의 마스크 본체(MB)는 제1 부분(MB1-2) 및 제2 부분(MB2-2)을 포함하고, 제1 부분(MB1-2)은 복수의 서브 부분(MB1-2a, MB1-2b)을 포함할 수 있다. 제1 부분(MB1-2)은 마스크 본체(MB)의 두께 방향인 제3 방향(DR3)을 기준으로 제2 부분(MB2-2)의 상부에 배치되는 제1 서브 부분(MB1-2a)과, 제2 부분(MB2-2)의 하부에 배치되는 제2 서브 부분(MB1-2b)을 포함할 수 있다. 즉, 제1 서브 부분(MB1-2a)이 제2 부분(MB2-2) 상에 배치되고, 제2 부분(MB2-2)이 제2 서브 부분(MB1-2b) 상에 배치될 수 있다. 제2 부분(MB2-2)은 제1 서브 부분(MB1-2a) 및 제2 서브 부분(MB1-2b) 사이에 배치될 수 있다.
제1 서브 부분(MB1-1a)에는 제1 서브 관통부(OP1-1)가 정의되고, 제2 부분(MB2)에는 제2 관통부(OP2)가 정의되고, 제2 서브 부분(MB1-2b)에는 제2 서브 관통부(OP1-2)가 정의될 수 있다. 제1 서브 관통부(OP1-1), 제2 관통부(OP2), 및 제2 서브 관통부(OP1-2)는 마스크 본체(MB)의 두께 방향인 제3 방향(DR3)을 따라 각각 정의되고, 제1 서브 관통부(OP1-1), 제2 관통부(OP2), 및 제2 서브 관통부(OP1-2)가 합쳐져 마스크 본체(MB)의 관통부(OP)를 정의할 수 있다.
제1 서브 관통부(OP1-1)는 제1 서브 부분(MB1-2a)의 제1 서브 측면(LS1-2a)에 의해 정의되고, 제1 서브 측면(LS1-2a)은 마스크 본체(MB)의 두께 방향인 제3 방향(DR3)을 따라 진행할수록 기울기가 변경되는 라운드된 형상을 포함할 수 있다. 제2 서브 관통부(OP1-2)는 제2 서브 부분(MB1-2b)의 제2 서브 측면(LS1-2b)에 의해 정의되고, 제2 서브 측면(LS1-2b)은 마스크 본체(MB)의 두께 방향인 제3 방향(DR3)을 따라 진행할수록 기울기가 변경되는 라운드된 형상을 포함할 수 있다. 도 3c에 도시된 바와 같이, 제1 서브 측면(LS1-2a)은 제3 방향(DR3)을 따라 진행할수록 기울기가 증가되는 라운드된 형상을 가지고, 제2 서브 측면(LS1-2b)은 제3 방향(DR3)을 따라 진행할수록 기울기가 감소되는 라운드된 형상을 가질 수 있다. 제1 서브 측면(LS1-2a) 및 제2 서브 측면(LS1-2b) 각각은 제2 부분(MB2-2) 측으로 진행할수록 기울기가 감소되는 라운드된 형상을 가질 수 있다.
제2 관통부(OP2)는 제2 부분(MB2-2)의 제2 측면(LS2-2)에 의해 정의된다. 제2 측면(LS2-2)은 마스크 본체(MB)의 두께 방향인 제3 방향(DR3)을 따라 일정한 테이퍼 각도(θ)로 기울어진 것일 수 있다. 테이퍼 각도(θ)는 예각일 수 있다. 일 실시예에서, 테이퍼 각도(θ)는 30도 이상 70도 이하일 수 있다.
도 3c와 같이 제1 부분(MB1-2)이 마스크 본체(MB)의 두께 방향인 제3 방향(DR3)을 기준으로 제2 부분(MB2-2)의 상부에 배치되는 제1 서브 부분(MB1-2a)과 제2 부분(MB2-2)의 하부에 배치되는 제2 서브 부분(MB1-2b)을 포함할 경우, 제1 서브 부분(MB1-2a) 및 제2 서브 부분(MB1-2b) 각각의 두께(d2-1, d2-2)는 마스크 본체(MB) 전체 두께(d1)의 5% 이상 40% 이하일 수 있다. 제1 서브 부분(MB1-2a)의 두께(d2-1)는 마스크 본체(MB) 전체 두께(d1)의 5% 이상 40% 이하이고, 제2 서브 부분(MB1-2b)의 두께(d2-2)는 마스크 본체(MB) 전체 두께(d1)의 5% 이상 40% 이하일 수 있다. 제1 서브 부분(MB1-2a) 및 제2 서브 부분(MB1-2b)의 두께를 합친 두께, 즉 제1 부분(MB1-2)의 총 두께는 마스크 본체(MB) 전체 두께(d1)의 10% 이상 80% 이하일 수 있다. 제1 부분(MB1-2)에 포함된 제1 서브 부분(MB1-2a) 및 제2 서브 부분(MB1-2b) 각각의 두께(d2-1, d2-2)는 증착 마스크(MSK)의 제조 공정 수율을 향상시키면서도, 증착 정밀도를 향상시키고 섀도우(shadow) 발생을 억제하기 위해 마스크 본체(MB) 전체 두께(d1)의 5% 이상 40% 이하로 설정될 수 있다. 제1 서브 부분(MB1-2a) 및 제2 서브 부분(MB1-2b) 각각의 두께(d2-1, d2-2)가 마스크 본체(MB) 전체 두께(d1)의 5% 미만일 경우, 증착 마스크(MSK)의 제조 공정 수율 상승 효과를 확보하지 못할 수 있다. 제1 서브 부분(MB1-2a) 및 제2 서브 부분(MB1-2b) 각각의 두께(d2-1, d2-2)가 마스크 본체(MB) 전체 두께(d1)의 40% 초과일 경우, 섀도우 발생이 과도해지고, 증착 마스크(MSK)가 증착 공정에 사용될 때 증착 정밀도가 저하될 수 있다.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 마스크를 이용한 표시 패널 제조 방법을 간략히 도시한 사시도들이다. 도 4f는 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 마스크를 이용하여 제조된 표시 패널을 간략히 도시한 단면도이다. 도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 마스크를 이용한 표시 패널 제조 방법 중 일부 단계를 간략히 도시한 단면도들이다. 도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 마스크를 이용한 표시 패널 제조 방법 중 일부 단계를 간략히 도시한 단면도들이다. 도 5a 및 도 5b는 도 4b의 II-II’를 따라 절단된 단면을 도시하였다. 도 6a 및 도 6b는 도 4b의 III-III’를 따라 절단된 단면을 도시하였다. 한편, 도 1 내지 도 3c에서 설명한 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고 중복된 설명은 생략한다.
도 4a 및 도 4b에 도시된 것과 같이, 대상 기판(DP-I1) 상에 증착 마스크(MSK)를 배치한다. 본 실시예에서, 증착 마스크(MSK)는 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)을 따라 배열된 복수의 관통부를 포함하는 것을 예시적으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않고, 증착 마스크(MSK)의 관통부는 다양한 형태 및 배열을 가질 수 있다. 또한, 도 4a 및 도 4b에서는 대상 기판(DP-I1) 상에 하나의 증착 마스크(MSK)가 배치된 것을 예시적으로 도시하였으나, 대상 기판(DP-I1) 상에 복수의 증착 마스크(MSK)들이 배치될 수도 있다.
한편, 본 실시예에서, 증착 마스크(MSK)와 대상 기판(DP-I1) 사이에는 지지대(SP)가 더 배치될 수도 있다. 지지대(SP)는 대상 기판(DP-I1)의 적어도 일부를 노출시키는 프레임 형상으로 제공될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 지지대(SP)는 증착 마스크(MSK)의 관통부를 제외한 나머지 영역에 중첩하는 영역이라면 한정되지 않고 배치될 수 있다. 증착 마스크(MSK)는 지지대(SP)에 결합되어 일체로 제공될 수 있다. 본 실시예에서, 지지대(SP)는 마스크들(MSK)과 대상 기판(DP-I1) 사이의 직접 접촉을 방지하는 것일 수 있다. 이에 따라, 마스크들(MSK)과의 접촉에 의한 대상 기판(DP-I1)의 손상을 방지할 수 있다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널 제조 방법에 있어서, 지지대(SP)는 생략되고 마스크들(MSK)은 대상 기판(DP-I1) 상에 직접 배치될 수도 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다. 지지대(SP)는 금속을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 지지대(SP)는 열 팽창 계수가 5ppm/℃ 이하인 금속을 포함할 수 있다.
지지대(SP)에 의해 노출된 대상 기판(DP-I1)의 일부는 증착 마스크(MSK)의 관통부 (OP)가 정의된 영역과 중첩할 수 있다. 대상 기판(DP-I1)에는 복수의 회로 소자층(ML) 각각이 형성된 복수의 셀 영역이 정의되고, 대상 기판(DP-I1) 상에 복수의 회로 소자층(ML)이 형성된 셀 영역과 증착 마스크(MSK)의 관통부(OP)가 정의된 영역이 중첩하도록 증착 마스크(MSK)가 배치되는 것일 수 있다.
도 4c를 참조하면, 대상 기판(DP-I1) 상에 증착 마스크(MSK)를 배치하는 단계 이후에, 증착 마스크(MSK)의 관통부에 대응되는 영역에 증착 공정을 통해 복수의 증착 패턴(ECP)들을 형성하고, 이후 증착 마스크(MSK)를 제거한다. 증착 마스크(MSK)가 제거된 대상 기판(DP-I2)은 대상 기판(DP-I1) 상에 복수의 증착 패턴(ECP)들이 형성된 상태일 수 있다. 복수의 증착 패턴(ECP)들은 증착 마스크(MSK)의 관통부(OP)에 대응되어 형성될 수 있다. 본 실시예에서, 복수의 증착 패턴(ECP)들은 서로 이격된 총 12개로 도시되었다. 복수의 증착 패턴(ECP)들 각각은 복수의 무기층들 및 하나의 유기층을 포함할 수 있으며, 복수의 증착 패턴(ECP)들에 포함된 무기층 및 유기층은 관통부들(OP)에 각각 대응되어 형성될 수 있다. 전술한 바와 같이, 복수의 증착 패턴(ECP)은 표시 소자층(EL, 도 1)에 포함된 구성 중 공통층, 즉 정공 제어층(HCL), 전자 제어층(ECL), 캐소드(CE), 및 광학 제어층(CPL) 중 적어도 하나일 수 있다. 또는, 표시 소자층(EL, 도 1) 상에 배치되는 복수의 증착 패턴(ECP)은 박막 봉지층(TFE, 도 1)일 수 있다. 다만 이에 제한되지 않고, 표시패널(DP, 도 1)에 포함되는 구성 중 개별 화소 별로 패터닝되는 구성이 아닌 공통층으로 제공되는 구성이라면 제한되지 않고 일 실시예에 따른 복수의 증착 패턴(ECP)에 해당할 수 있다.
도 4c 및 4d를 참조하면, 증착 마스크(MSK)가 제거된 대상 기판(DP-I2)에 정의되는 커팅 라인들(CL)을 따라 증착 마스크(MSK)가 제거된 대상 기판(DP-I2)을 절단하여 복수의 패널들(DP-P)로 분리한다. 패널들(DP-P) 각각은 표시 패널(DP)을 형성한다.
본 발명에 따르면, 하나의 대상 기판(DP-I1)을 패터닝함으로써 복수의 표시 패널들(DP-P)을 형성할 수 있으므로, 공정 시간이 단축되고 공정 비용이 절감될 수 있다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 본 발명에 따르면, 표시 패널(DP)의 크기에 따라 대상 기판(DP-I1)으로부터 하나의 표시 패널(DP)이 제공될 수도 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
도 4e 및 도 4f를 참조하면, 표시 패널(DP)은 베이스층(BL) 및 베이스층(BL) 상에 배치된 증착 패턴(ECP)을 포함한다. 증착 패턴(ECP)은 베이스층(BL) 상에 배치된 회로 소자층(ML) 상에 배치될 수 있다. 베이스층(BL), 및 회로 소자층(ML)에 대한 구체적인 구성은 도 1에서 설명한 바와 동일한 설명이 적용될 수 있다.
이하, 도 5a, 도 5b, 도 6a 및 도 6b를 참조하여 본 발명에서 증착 패턴을 형성하는 공정에 대해 설명한다.
도 5a에는 도 4a 및 도 4b에 도시된 대상 기판(DP-I1)과 대응되는 단면도를 도시하였다. 도 5a를 참조하면, 대상 기판(DP-I1)은 베이스층(BL) 및 회로 소자층(ML)을 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 용이한 설명을 위해, 회로 소자층(ML)의 적층 구조를 개략적으로 도시하였다.
베이스층(BL)은 플라스틱 기판, 유리 기판, 금속 기판 등을 포함할 수 있다. 플라스틱 기판은 수지를 포함한다. 예를 들어, 베이스층(BL)은 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지, 실록산계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리아미드계 수지 및 페릴렌계 수지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
회로 소자층(ML)은 복수의 절연층 및 적어도 하나의 트랜지스터를 포함할 수 있다.
도 5a 및 도 6a에서는 증착 마스크(MSK)가 대상 기판(DP-I1)으로부터 소정의 간격만큼 이격되어 배치된 것을 예시적으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 증착 마스크(MSK)는 대상 기판(DP-I1)에 접촉하도록 배치될 수도 있다. 또한, 도 5a 및 도 6a에서는 도 3a에 도시된 증착 마스크(MSK)의 일 실시 형태를 예시적으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 도 3b 및 도 3c에 도시된 실시예의 증착 마스크가 증착 공정에 이용될 수 있다.
증착 마스크(MSK)가 대상 기판(DP-I1) 상에 배치될 때, 마스크 본체(MB)의 제2 부분(MB2)이 형성하는 테이퍼 각도(θ)가 대상 기판(DP-I1)의 상면과 이루는 각도가 예각이 되도록 배치될 수 있다. 즉, 대상 기판(DP-I1)의 상면으로부터 멀어질수록 제2 개구부(OP2)의 폭이 커지도록 증착 마스크(MSK)가 대상 기판(DP-I1) 상에 배치될 수 있다.
증착 마스크(MSK)의 관통부(OP)는 회로 소자층(ML)과 평면상에서 중첩하도록 배치될 수 있다. 관통부(OP)의 폭은 실질적으로 증착 마스크(MSK)의 제2 부분(MB2)에 정의된 제2 관통부(OP2)의 폭에 대응될 수 있다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 패널 제조 방법에서는 증착 마스크(MSK)의 관통부(OP)에 대응되는 영역에 증착 물질(DM)을 통하여 증착 패턴(ECP)을 형성한다. 증착 패턴(ECP)은 회로 소자층(ML) 상에 형성될 수 있다. 증착 패턴(ECP)은 회로 소자층(ML) 상에 형성되는 공통층, 즉 정공 제어층, 전자 제어층, 및 캐소드일 수 있다. 또는, 증착 패턴(ECP)은 표시 소자층 상에 배치되는 박막 봉지층일 수도 있다.
증착 물질(DM)은 유기물 및 무기물을 포함할 수 있다. 증착 물질(DM)은 증착 패턴(ECP)의 적층 구조에 따라, 복수의 유기물 및 무기물을 포함할 수 있다. 증착 패턴(ECP)이 정공 제어층일 경우, 증착 물질(DM)은 정공 주입 물질 또는 정공 수송 물질을 포함할 수 있고, 증착 패턴(ECP)이 전자 제어층일 경우, 증착 물질(DM)은 전자 주입 물질 또는 전자 수송 물질을 포함할 수 있다. 증착 패턴(ECP)이 캐소드일 경우, 증착 물질(DM)은 복수의 금속, 또는 금속 산화물을 포함할 수도 있다. 증착 패턴(ECP)이 박막 봉지층일 경우, 증착 패턴(ECP)은 두 개의 무기층과 그 사이에 배치된 하나의 유기층을 포함하고, 증착 물질(DM)은 적층구조에 부합하도록 제1 무기물, 유기물, 및 제2 무기물이 교번하여 제공되는 것일 수 있다.
증착 패턴(ECP)은 다양한 증착법을 통해 증착 물질(DM)을 증착하여 형성되는 것일 수 있다. 일 실시예에서, 증착 패턴(ECP)은 화학기상증착법(Chemical Vapor Deposition, CVD)을 통해 증착되는 것일 수 있다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 회로 소자층(ML1, ML2)은 베이스층(BL) 상에서, 제1 방향(DR1)을 따라 이격된 제1 회로 소자층(ML1) 및 제2 회로 소자층(ML2)을 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 증착 마스크(MSK)의 관통부(OP-1, OP-2)는 각각의 회로 소자층(ML1, ML2)과 평면상에서 중첩하도록 배치될 수 있다. 증착 마스크(MSK)에는 복수의 관통부(OP-1, OP-2)들이 정의되고, 복수의 관통부(OP-1, OP-2)들 각각이 복수의 회로 소자층(ML1, ML2)들 각각과 평면상에서 중첩하도록 배치될 수 있다. 도 6a에서, 증착 마스크(MSK)에는 제1 회로 소자층(ML1)과 중첩하는 제1 관통부(OP-1), 및 제2 회로 소자층(ML2)과 중첩하는 제2 관통부(OP-2)가 정의될 수 있다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 패널 제조 방법에서는 증착 마스크(MSK)의 관통부(OP-1, OP-2)에 대응되는 영역에 증착 물질(DM)을 통하여 복수의 증착 패턴(ECP1, ECP2)들을 형성한다. 복수의 증착 패턴(ECP1, ECP2)들은 복수의 회로 소자층(ML1, ML2)들 상에 배치되도록 형성될 수 있다. 일 실시예에 따른 표시 패널 제조 방법에서는 증착 마스크(MSK)의 관통부(OP-1, OP-2)에 대응되는 영역에 증착 물질(DM)을 증착하여 제1 회로 소자층(ML1) 상에 배치되는 제1 증착 패턴(ECP1)을 형성하고, 제2 회로 소자층(ML2) 상에 배치되는 제2 증착 패턴(ECP2)을 형성할 수 있다.
다시 도 5b를 참조하면, 일 실시예에 따른 증착 패턴(ECP)을 형성할 때에, 증착 마스크(MSK)의 관통부(OP)에 대응되는 영역, 보다 구체적으로는 증착 마스크(MSK)의 제2 관통부(OP2)에 대응되는 영역 외에도, 증착 마스크(MSK)의 하부에 중첩하는 영역까지 증착 물질이 증착되어 형성되는 섀도우(SD)가 형성될 수 있다. 증착 패턴(ECP)의 섀도우(SD)가 넓은 영역에 형성될 경우, 인접하는 증착 패턴들(ECP1, ECP2, 도 6b)의 섀도우(SD)가 서로 접하여 쇼트(short)나 크랙 등의 불량이 발생할 수 있고, 증착 패턴(ECP)을 형성하고자 하는 영역 외, 예를 들어, 표시 패널에 포함되는 패드부 등의 구성 상에 섀도우(SD)가 형성되어 표시 패널에 불량이 발생할 수 있다. 또한, 도 4c 및 도 4d에 도시된 대상 기판의 커팅 단계에서, 서로 접촉한 섀도우(SD)가 커팅되는 과정에서 탈막이나 크랙 등의 불량이 발생할 수도 있다.
일 실시예에 따른 표시 패널 제조 방법에서는 증착 공정에서 사용되는 증착 마스크(MSK)가 습식 식각을 통해 형성된 제1 부분(MB1)과, 레이저 조사를 통해 형성된 제2 부분(MB2)을 포함하여, 섀도우(SD)가 발생하는 범위를 축소시킬 수 있다. 특히, 습식 식각을 통해 제1 부분(MB1)을 형성하여 증착 마스크(MSK) 전체 형성 공정 소요 시간은 감소되면서도, 레이저 조사를 통해 형성되는 제2 부분(MB2)의 두께를 소정의 두께 이상으로 확보하여, 섀도우(SD)가 발생하는 범위를 축소하고 증착 정밀도를 향상시켜 표시 패널에 발생하는 불량을 방지할 수 있고, 공정 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 마스크 제조 방법 중 일부 단계를 순차적으로 도시한 사시도들이다.
도 7a에 도시된 것과 같이, 일 실시예에 따른 증착 마스크 제조 방법에서는 두께(d1)가 50 마이크로미터 이상 200 마이크로미터 이하인 베이스 시트(MS)를 준비하는 단계를 포함한다. 베이스 시트(MS)는 철 및 니켈을 포함하는 것일 수 있다. 베이스 시트(MS)는 철 및 니켈의 합급을 통해 형성되는 것일 수 있다. 베이스 시트(MS)는 인바(Invar)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 베이스 시트(MS)는 인바를 통해 형성된 금속 박막을 일정 크기로 절단하여 형성되는 것일 수 있다.
도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 증착 마스크 제조 방법에서는 베이스 시트(MS)의 적어도 일면을 습식 식각하여 베이스 시트(MS)의 두께를 감소시키는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 베이스 시트(MS)는 상면(MS-U) 및 하면(MS-L)을 포함하고, 베이스 시트(MS)의 하면에 식각액(ET)을 제공하여 두께가 감소된 가공 베이스 시트(MS-1)를 형성할 수 있다. 베이스 시트(MS)의 하면(MS-L)에 식각액(ET)을 제공하는 단계에서, 포토레지스트 패턴(PR)이 패터닝되어 식각액(ET)이 제공되어야 하는 부분 이외의 부분을 차단할 수 있다. 도시하지는 않았으나, 포토레지스트 패턴(PR)은 베이스 시트(MS)의 상면(MS-U) 전면에 배치될 수도 있다.
식각액(ET)을 통해 두께 감소 처리가 된 가공 베이스 시트(MS-1)는, 제1 시트 부분(MS1) 및 제2 시트 부분(MS2)을 포함할 수 있다. 제1 시트 부분(MS1)은 식각액(ET)을 통해 적어도 일부가 식각된 부분일 수 있다. 제2 시트 부분(MS2)은 식각액(ET)을 통한 식각 공정에서 식각되지 않은 부분일 수 있다. 도 7a 및 도 7b에 도시된 실시예에서, 제1 시트 부분(MS1)의 두께(d2)는 베이스 시트(MS) 전체 두께(d1)의 5% 이상 50% 이하일 수 있다. 제2 시트 부분(MS2)의 두께(d3)는 베이스 시트(MS) 전체 두께(d1)의 50% 초과 95% 미만일 수 있다. 제1 시트 부분(MS1)의 두께(d2)가 베이스 시트(MS) 전체 두께(d1)의 5% 미만일 경우, 증착 마스크 제조 공정의 수율 상승 효과를 확보하지 못할 수 있다. 제1 시트 부분(MS1)의 두께(d2)가 베이스 시트(MS) 전체 두께(d1)의 50% 초과일 경우, 제조 공정을 통해 형성된 증착 마스크의 섀도우 발생이 과도해지고, 증착 마스크가 증착 공정에 사용될 때 증착 정밀도가 저하될 수 있다.
도 7a 내지 도 7c에 도시된 바와 같이, 두께 감소 처리가 된 가공 베이스 시트(MS-1)에 대하여, 상면(MS-U) 방향에서 레이저(LS)를 조사하여 관통부(OP)를 형성하는 단계를 포함한다. 레이저(LS)는 가공 베이스 시트(MS-1)에서, 식각액(ET) 처리에 의해 두께가 감소된 부분 중 일부에 조사된다. 한편, 일 실시예에 따른 증착 마스크 제조 방법에서는 두께 감소 처리가 된 가공 베이스 시트(MS-1)를 레이저(LS)로 패터닝하여 관통부(OP)를 형성하므로, 레이저(LS) 가공 시간이 감소되어 증착 마스크 제조 공정의 시간 및 비용이 감소될 수 있다. 레이저(LS) 조사 공정을 통해, 제2 관통부(OP2)가 일정한 테이퍼 각도(θ)를 가지는 제2 측면(LS2)을 포함하도록 형성될 수 있다.
일 실시예에 따른 증착 마스크 제조 방법에서는 베이스 시트에 식각액을 통해 두께 감소 처리를 수행한 후, 레이저 조사를 통해 관통부를 형성한다. 이를 통해 레이저 가공 시간이 감소되어 증착 마스크 제조 공정의 시간 및 비용이 감소될 수 있는 한편, 식각액을 통한 두께 감소 처리 두께를 소정의 비율로 한정하여, 레이저 조사를 통해 형성되는 두께를 소정의 두께 이상으로 확보할 수 있고, 이에 따라 섀도우 발생이 방지되고 증착 정밀도가 향상된 증착 마스크를 제조할 수 있다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 증착 마스크 제조 방법 중 일부 단계를 순차적으로 도시한 사시도들이다. 도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 증착 마스크 제조 방법 중 일부 단계를 순차적으로 도시한 사시도들이다. 이하, 도 8a 내지 도 8c, 도 9a 내지 도 9c를 참조하여 일 실시예에 따른 증착 마스크 제조 방법을 설명함에 있어, 앞서 설명한 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고 자세한 설명은 생략한다.
도 8a 내지 도 8c를 참조하면, 베이스 시트(MS)의 적어도 일면을 습식 식각하여 베이스 시트(MS)의 두께를 감소시키는 단계에서 베이스 시트(MS)의 상면(MS-U)에 식각액(ET)을 제공하여 두께가 감소된 가공 베이스 시트(MS-11)를 형성하고, 이후 상면(MS-U) 방향에서 레이저(LS)를 조사하여 관통부(OP)를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 베이스 시트(MS)의 상면(MS-U)에 식각액(ET)을 제공하는 단계에서, 포토레지스트 패턴(PR)이 패터닝되어 식각액(ET)이 제공되어야 하는 부분 이외의 부분을 차단할 수 있다. 도시하지는 않았으나, 포토레지스트 패턴(PR)은 베이스 시트(MS)의 하면(MS-L) 전면에 배치될 수도 있다.
식각액(ET)을 통해 두께 감소 처리가 된 가공 베이스 시트(MS-11)는, 제1 시트 부분(MS11) 및 제2 시트 부분(MS21)을 포함할 수 있다. 제1 시트 부분(MS11)은 식각액(ET)을 통해 적어도 일부가 식각된 부분일 수 있다. 제2 시트 부분(MS21)은 식각액(ET)을 통한 식각 공정에서 식각되지 않은 부분일 수 있다. 도 8a 및 도 8b에 도시된 실시예에서, 제1 시트 부분(MS11)의 두께(d2)는 베이스 시트(MS) 전체 두께(d1)의 30% 이상 80% 이하일 수 있다. 제2 시트 부분(MS21)의 두께(d3)는 베이스 시트(MS) 전체 두께(d1)의 20% 초과 70% 미만일 수 있다. 제1 시트 부분(MS11)의 두께(d2)가 베이스 시트(MS) 전체 두께(d1)의 30% 미만일 경우, 증착 마스크 제조 공정의 수율 상승 효과를 확보하지 못할 수 있다. 제1 시트 부분(MS11)의 두께(d2)가 베이스 시트(MS) 전체 두께(d1)의 80% 초과일 경우, 제조 공정을 통해 형성된 증착 마스크의 섀도우 발생이 과도해지고, 증착 마스크가 증착 공정에 사용될 때 증착 정밀도가 저하될 수 있다.
도 9a 내지 도 9c를 참조하면, 베이스 시트(MS)의 적어도 일면을 습식 식각하여 베이스 시트(MS)의 두께를 감소시키는 단계에서 베이스 시트(MS)의 상면(MS-U) 및 하면(MS-L) 모두에 식각액(ET)을 제공하여 두께가 감소된 가공 베이스 시트(MS-12)를 형성하고, 이후 상면(MS-U) 방향에서 레이저(LS)를 조사하여 관통부(OP)를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 베이스 시트(MS)의 상면(MS-U) 및 하면(MS-L) 각각에 식각액(ET)을 제공하는 단계에서, 포토레지스트 패턴(PR)이 패터닝되어 식각액(ET)이 제공되어야 하는 부분 이외의 부분을 차단할 수 있다.
식각액(ET)을 통해 두께 감소 처리가 된 가공 베이스 시트(MS-12)는, 제1 서브 시트 부분(MS12-1), 제2 서브 시트 부분(MS12-2), 및 제2 시트 부분(MS21)을 포함할 수 있다. 제1 서브 시트 부분(MS12-1) 및 제2 서브 시트 부분(MS12-2)은 식각액(ET)을 통해 적어도 일부가 식각된 부분일 수 있다. 제2 시트 부분(MS22)은 식각액(ET)을 통한 식각 공정에서 식각되지 않은 부분일 수 있다. 도 9a 및 도 9b에 도시된 실시예에서, 제1 서브 시트 부분(MS12-1) 및 제2 서브 시트 부분(MS12-2) 각각의 두께(d2-1, d2-2)는 베이스 시트(MS) 전체 두께(d1)의 5% 이상 40% 이하일 수 있다. 제1 서브 시트 부분(MS12-1) 및 제2 서브 시트 부분(MS12-2)의 두께(d2-1, d2-2)를 합친 부분, 즉 식각액(ET) 처리를 통해 감소된 두께는 10% 이상 80% 이하일 수 있다. 제1 서브 시트 부분(MS12-1) 및 제2 서브 시트 부분(MS12-2) 각각의 두께(d2-1, d2-2)가 베이스 시트(MS) 전체 두께(d1)의 5% 미만일 경우, 증착 마스크 제조 공정의 수율 상승 효과를 확보하지 못할 수 있다. 제1 서브 시트 부분(MS12-1) 및 제2 서브 시트 부분(MS12-2) 각각의 두께(d2-1, d2-2)가 베이스 시트(MS) 전체 두께(d1)의 40% 초과일 경우, 제조 공정을 통해 형성된 증착 마스크의 섀도우 발생이 과도해지고, 증착 마스크가 증착 공정에 사용될 때 증착 정밀도가 저하될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
DP: 표시패널 MSK: 증착 마스크
MB: 마스크 본체 OC: 코팅층
OP: 관통부

Claims (20)

  1. 금속을 포함하고, 복수의 관통부가 정의되고, 두께가 50 마이크로미터 이상 200 마이크로미터 이하인 마스크 본체를 포함하고,
    상기 복수의 관통부 각각은 상기 마스크 본체의 두께 방향을 따라 각각 정의되는 제1 관통부 및 제2 관통부를 포함하고,
    상기 마스크 본체는
    상기 제1 관통부가 정의되는 제1 부분; 및
    상기 제1 관통부의 폭보다 작은 폭을 가지는 상기 제2 관통부가 정의되고, 상기 마스크 본체의 상기 두께 방향을 따라 아래로 갈수록 폭이 증가하는 제2 부분을 포함하는 증착 마스크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 부분은 상기 제1 부분 상에 배치되고, 상기 제1 부분의 두께는 상기 마스크 본체 전체 두께의 5% 이상 50% 이하인 증착 마스크.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 부분은 상기 제2 부분 상에 배치되고, 상기 제1 부분의 두께는 상기 마스크 본체 전체 두께의 30% 이상 80% 이하인 증착 마스크.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 부분은 상기 제2 부분 상에 배치되는 제1 서브 부분, 및 상기 제2 부분 아래에 배치되는 제2 서브 부분을 포함하고,
    상기 제1 서브 부분 및 상기 제2 서브 부분 각각의 두께는 독립적으로 상기 마스크 본체 전체 두께의 5% 이상 40% 이하인 증착 마스크.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 마스크 본체는 인바(Invar)를 포함하는 증착 마스크.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 부분은 상기 제1 관통부를 정의하고, 상기 두께 방향을 따라 진행할수록 기울기가 변경되는 라운드된 형상을 가지는 제1 측면을 포함하는 증착 마스크.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 부분은 상기 제2 관통부를 정의하고, 상기 두께 방향을 따라 일정한 테이퍼 각도로 기울어진 제2 측면을 포함하는 증착 마스크.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 테이퍼 각도는 30도 이상 70도 이하인 증착 마스크.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 관통부 각각의 폭은 10 밀리미터 이상 400 밀리미터 이하인 증착 마스크.
  10. 두께가 50 마이크로미터 이상 200 마이크로미터 이하인 베이스 시트를 준비하는 단계;
    상기 베이스 시트의 적어도 일면을 습식 식각하여 상기 베이스 시트의 두께를 감소시키는 단계; 및
    상기 베이스 시트의 두께가 감소된 부분 중 일부에 레이저를 조사하여 복수의 관통부를 형성하는 단계를 포함하는 증착 마스크 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 베이스 시트는 상면 및 상기 상면에 대향하는 하면을 포함하고,
    상기 베이스 시트의 두께를 감소시키는 단계에서 상기 하면이 습식 식각되고,
    상기 복수의 관통부를 형성하는 단계에서 상기 상면에 상기 레이저가 조사되는 증착 마스크 제조 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 베이스 시트는 상면 및 상기 상면에 대향하는 하면을 포함하고,
    상기 베이스 시트의 두께를 감소시키는 단계에서 상기 상면이 습식 식각되고,
    상기 복수의 관통부를 형성하는 단계에서 상기 상면에 상기 레이저가 조사되는 증착 마스크 제조 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 베이스 시트는 상면 및 상기 상면에 대향하는 하면을 포함하고,
    상기 베이스 시트의 두께를 감소시키는 단계에서 상기 상면 및 상기 하면 모두가 습식 식각되고,
    상기 복수의 관통부를 형성하는 단계에서 상기 하면에 상기 레이저가 조사되는 증착 마스크 제조 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 관통부를 형성하는 단게에서, 상기 복수의 관통부 각각의 폭은 10 밀리미터 이상 400 밀리미터 이하로 형성되는 증착 마스크 제조 방법.
  15. 대상 기판을 준비하는 단계;
    상기 대상 기판 상에 복수의 관통부들이 정의된 증착 마스크를 형성하여 배치하는 단계;
    상기 대상 기판 상에 상기 관통부들에 대응되는 복수의 증착 패턴들을 형성하는 단계; 및
    상기 증착 마스크를 제거하는 단계를 포함하고,
    상기 증착 마스크를 형성하는 단계는
    두께가 50 마이크로미터 이상 200 마이크로미터 이하인 베이스 시트의 적어도 일면을 습식 식각하여 상기 베이스 시트의 두께를 감소시키는 단계; 및
    상기 베이스 시트의 두께가 감소된 부분 중 일부를 식각하여 복수의 관통부를 형성하는 단계를 포함하는 표시 패널 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 증착 마스크는
    제1 관통부가 정의되는 제1 부분; 및
    상기 제1 관통부의 폭보다 작은 폭을 가지는 제2 관통부가 정의되고, 상기 대상 기판에 인접할수록 폭이 증가하는 제2 부분을 포함하는 표시 패널 제조 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 부분은 상기 제1 관통부를 정의하고, 상기 두께 방향을 따라 진행함에 따라 기울기가 변경되는 라운드된 형상을 가지는 제1 측면을 포함하는 표시 패널 제조 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 제2 부분은 상기 제2 관통부를 정의하고, 상기 대상 기판에 인접할수록 두께가 증가하도록 일정한 테이퍼 각도로 기울어진 제2 측면을 포함하는 표시 패널 제조 방법.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 대상 기판은 대상 기판은 베이스 기판, 및 상기 베이스 기판 상에 배치된 복수의 회로 소자층들을 포함하고,
    상기 복수의 증착 패턴들은 상기 복수의 회로 소자층들 각각 상에 배치되는 공통층인 표시 패널 제조 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 복수의 회로 소자층들은 평면상에서 서로 이격된 제1 회로 소자층 및 제2 회로 소자층을 포함하고,
    상기 복수의 증착 패턴들은 상기 제1 회로 소자층 상에 배치되는 제1 증착 패턴, 및 상기 제2 회로 소자층 상에 배치되는 제2 증착 패턴을 포함하고,
    상기 제1 증착 패턴 및 상기 제2 증착 패턴은 평면상에서 서로 이격된 표시 패널 제조 방법.
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