KR20220090098A - Oled 화소 증착을 위한 증착용 마스크 - Google Patents

Oled 화소 증착을 위한 증착용 마스크 Download PDF

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Abstract

실시예에 따른 증착용 마스크는, 제 1 면 및 상기 제 1 면과 반대되는 제 2 면을 포함하는 금속판을 포함하고, 상기 금속판은 철(Fe) 및 니켈(Ni)을 포함하고, 상기 금속판의 두께는 15㎛ 내지 30㎛이고, 상기 금속판은 상기 제 1 면에서부터 삼기 금속판 두께의 20% 이하의 깊이를 가지는 제 1 표면층; 및 상기 제 2 면에서 상기 금속판 두께의 20% 이하의 깊이를 가지는 제 2 표면층을 포함하고, 상기 제 1 표면층의 (111) 결정면에 대한 회절 강도를 I(111), (200) 결정면에 대한 회절 강도를 I(200), (220) 결정면에 대한 회절 강도를 I(220)으로 정의하였을 때, 상기 I(220)의 회절 강도 비율은 하기 수식 1로 정의되고,
[수식 1]
A = I(220)/(I(200)+I(220)+I(111))
상기 I(200)의 회절 강도 비율은 하기 수식 2로 정의되고,
[수식 2]
B = I(200)/(I(200)+I(220)+I(111))
상기 I(111)의 회절 강도 비율은 하기 수식 3으로 정의되고,
[수식 3]
C = I(111)/(I(200)+I(220)+I(111))
상기 A의 값은 상기 B의 값 및 상기 C의 값보다 크고, 상기 B의 값은 상기 C의 값보다 크고, 상기 A에 대한 상기 B의 비율(B/A)을 D로 정의할 때, 상기 D의 값은 0.5 내지 1 미만이다.

Description

OLED 화소 증착을 위한 증착용 마스크{DEPOSITION MASK FOR OLED PIXEL DEPOSITION}
실시예는 OLED 화소 증착을 위한 증착용 마스크에 관한 것이다.
고해상도 및 저전력을 가지는 표시장치가 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 각광받고 있다.
전계 발광 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 주목받고 있다.
이러한 발광층을 구성하는 유기 물질은 파인 메탈 마스크(fine metal mask) 방식에 의하여 기판 상에 화소를 형성하기 위한 패턴이 형성될 수 있다.
이러한 파인 메탈 마스크, 즉 증착용 마스크는 기판 상에 형성될 패턴과 대응되는 복수의 관통홀을 가지며, 증착하고자 하는 대상 기판에 상기 증착용 마스크를 얼라인하여 배치한 후, 유기 물질을 증착함으로써, 빨강(Red), 초록(Green), 파랑(Blue)의 화소 패턴을 형성할 수 있다.
한편, 상기 화소 패턴을 형성하는 증착용 마스크의 관통홀의 크기가 균일하지 않은 경우, 증착 대상 기판에 형성되는 유기 물질의 균일성이 함께 감소되고, 이에 따라, 증착 대상 기판의 화소 패턴도 불균일하게 형성될 수 있다.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있는 증착용 마스크가 요구된다.
실시예는 향상된 관통홀 균일성 및 증착 효율을 가지는 OLED 화소 증착을 위한 증착용 마스크를 제공하고자 한다.
실시예에 따른 증착용 마스크는, 제 1 면 및 상기 제 1 면과 반대되는 제 2 면을 포함하는 금속판을 포함하고, 상기 금속판은 철(Fe) 및 니켈(Ni)을 포함하고, 상기 금속판의 두께는 15㎛ 내지 30㎛이고, 상기 금속판은 상기 제 1 면에서부터 삼기 금속판 두께의 20% 이하의 깊이를 가지는 제 1 표면층; 및 상기 제 2 면에서 상기 금속판 두께의 20% 이하의 깊이를 가지는 제 2 표면층을 포함하고, 상기 제 1 표면층의 (111) 결정면에 대한 회절 강도를 I(111), (200) 결정면에 대한 회절 강도를 I(200), (220) 결정면에 대한 회절 강도를 I(220)으로 정의하였을 때, 상기 I(220)의 회절 강도 비율은 하기 수식 1로 정의되고,
[수식 1]
A = I(220)/(I(200)+I(220)+I(111))
상기 I(200)의 회절 강도 비율은 하기 수식 2로 정의되고,
[수식 2]
B = I(200)/(I(200)+I(220)+I(111))
상기 I(111)의 회절 강도 비율은 하기 수식 3으로 정의되고,
[수식 3]
C = I(111)/(I(200)+I(220)+I(111))
상기 A의 값은 상기 B의 값 및 상기 C의 값보다 크고, 상기 B의 값은 상기 C의 값보다 크고, 상기 A에 대한 상기 B의 비율(B/A)을 D로 정의할 때, 상기 D의 값은 0.5 내지 1 미만이다.
실시예에 따른 증착용 마스크는 앞서 상기 금속판의 제 1 면 및 제 2 면에서의 결정면의 비율을 제어하여, 제 1 면에 형성되는 소면공 및 제 2 면에 형성되는 대면공의 공경 편차를 감소할 수 있다.
즉, 실시예에 따른 증착용 마스크는 상기 금속판의 제 1 면의 제 1 표면층의 결정면의 비율을 제어하여, 상기 소면공들의 공경 균일성을 향상시키고, 상기 금속판의 제 2 면의 제 2 표면층(S2)의 결정면의 비율을 제어하여 상기 대면공들의 공경 균일성을 향상시켜, 상기 증착용 마스크를 통해 상기 증착 기판으로 증착되는 유기 물질의 두께 균일성을 향상시킬 수 있다.
이에 따라, 상기 소면공을 통해 증착 기판으로 증착되는 유기 물질의 증착 속도를 균일하게 하여 상기 증착 기판에 증착되는 유기 물질의 두께 균일성을 향상시킬 수 있고, 상기 대면공을 통해 유입되는 유기 물질의 양을 복수의 관통홀마다 균일하게 하여 상기 증착 기판에 증착되는 유기 물질의 두께 균일성을 향상시킬 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 증착용 마스크는 향상된 증착 효율을 가질 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 증착용 마스크의 금속판의 단면도를 도시한 도면이다.
도 2는 실시예에 따른 금속판의 X선 회절 강도를 설명하기 위한 도면이다.
도 3 및 도 4는 실시예에 따른 증착용 마스크를 이용한 증착 공정을 설명하기 위한 도면들이다.
도 5는 실시예에 따른 증착용 마스크의 평면도를 도시한 도면이다.
도 6은 도 5의 A 영역의 확대도를 도시한 도면이다.
도 7 및 도 8은 실시예(도 7) 및 비교예(도 8)에 따른 증착용 마스크의 면공 균일도를 비교하기 위한 도면들이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C중 적어도 하나(또는 한개이상)”로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속＇되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다.
또한 “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여, 실시예에 따른 증착용 마스크를 설명한다.
도 1은 실시예에 따른 증착용 마스크를 형성하기 위한 금속판(100)의 단면도를 도시한 도면이다. 실시예에 따른 증착용 마스크는 상기 금속판(100)에 상기 금속판(100)의 제 1 면(1S) 및 제 2 면(2S)을 관통하는 복수의 관통홀을 형성하여 제조될 수 있다.
상기 금속판(100)은 금속 물질을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 금속판(100)은 철(Fe) 및 니켈(Ni)을 포함하는 합금 물질을 포함할 수 있다.
상기 금속판(100)은 15㎛ 내지 30㎛의 두께(T)로 형성될 수 있다. 자세하게, 상기 금속판(100)은 상기 금속판(100)의 원소재를 용해, 단조, 열간 압연, 노멀라이징, 1차 냉간압연, 1차 어닐링, 2차 냉간압연 및 2차 어닐링 공정을 통하여 15㎛ 내지 30㎛의 두께로 형성될 수 있다. 상기 압연 및 상기 열처리 공정을 통하여 상기 금속판(100)의 상기 금속판(100)의 표면조도를 변화시키면서 금속판의 두께를 증착용 마스크의 용도에 맞게 감소시킬 수 있다.
상기 금속판(100)은 제 1 면(1S) 및 상기 제 1 면(1S)과 반대되는 제 2 면(2S)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 금속판(100)은 상기 제 1 면(1S)에 정의되는 제 1 표면층(S1) 및 상기 제 2 면(2S)에 정의되는 제 2 표면층(S2)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 금속판(100)은 상기 제 1 표면층(S1) 및 상기 제 2 표면층(S2) 사이에 배치되는 내부층(I)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 표면층(S1)은 상기 금속판(100)의 두께의 20% 이하의 두께를 가질 수 있다.
또한, 상기 제 2 표면층(S2)은 상기 금속판(100)의 두께의 20% 이하의 두께를 가질 수 있다.
또한, 상기 제 1 표면층(S1) 및 상기 제 2 표면층(S2) 사이의 내부층(I)은 상기 금속판(100) 두께의 50% 내지 60%의 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 내부층(I)은 상기 제 1 표면층(S1) 및 상기 제 2 표면층(S2)의 두께보다 큰 두께를 가질 수 있다.
앞서 설명하였듯이, 상기 금속판(100)은 철 및 니켈을 포함한다. 이에 따라, 상기 금속판(100)은 상기 철 및 니켈의 합금 형성에 의해 전체적으로 면심입방구조(Face centered cubic, FCC)의 결정구조로 형성될 수 있다.
또한, 상기 금속판(100)은 증착용 마스크의 제조를 위해 용해, 단조, 열간 압연, 노멀라이징, 1차 냉간압연, 1차 어닐링, 2차 냉간압연 및 2차 어닐링 공정을 통하여 15㎛ 내지 30㎛의 두께로 조절되고, 이러한 열처리 및 압연 공정에 의해 금속판의 면심입방구조는 재결정화될 수 있다.
이에 따라, 상기 열처리 및 압연 공정에 의해 상기 금속판(100)의 면심입방구조는 재결정화되고, 상기 금속판(100)의 길이 방향을 (100) 결정면으로 정의할 때, 상기 금속판(100)은 방위가 서로 다른 2가지 이상의 결정면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 금속판(100)의 압연면은 (111), (200) 및 (220) 결정면을 포함할 수 있다. 즉, 상기 금속판(100)의 제 1 면(1S)과 상기 제 2 면(2S)은 (111), (200) 및 (220) 결정면을 포함할 수 있다. 즉, 상기 금속판(100)의 제 1 표면층(S1)과 상기 제 2 표면층(S2)은 (111), (200) 및 (220) 결정면을 포함할 수 있다.
실시예에 따른 증착용 마스크는, 상기 금속판에 관통홀을 형성하기 전에 상기 금속판(100)의 식각 특성을 결정하는 상기 면심입방구조의 결정면의 비율을 제어할 수 있다. 이에 의해, 실시예에 따른 증착용 마스크는 증착용 마스크의 소면공 및 대면공의 크기 균일성을 향상시킬 수 있다.
도 2는 상기 금속판(100)의 제 1 표면층(S1)의 X선 회절 강도를 도시한 도면이다. 자세하게, 도 2는 CuK α X-Ray를 사용하여 X선 회절 분석법에 의해 상기 금속판의 제 1 표면층(S1)의 (111) 결정면, (200) 결정면, (220) 결정면의 회절강도를 측정한 그래프이다.
도 2를 참조하면, 상기 제 1 표면층(S1)에서 (111) 결정면, (200) 결정면, (220) 결정면의 X선 회절 강도는 모두 다른 것을 알 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 표면층(S1)에서 (220) 결정면의 X선 회절 강도는 (200) 결정면 및 (111) 결정면의 X선 회절 강도보다 크고, (200)결정면의 X선 회절 강도는 (111) 결정면의 X선 회절 강도보다 큰 것을 알 수 있다.
자세하게, 상기 제 1 표면층(S1)의 (111) 결정면에 대한 회절 강도를 I(111), (200) 결정면에 대한 회절 강도를 I(200), (220) 결정면에 대한 회절 강도를 I(220)으로 정의하였을 때, 상기 I(220)의 회절 강도 비율은 하기 수식 1로 정의되고, 상기 I(200)의 회절 강도 비율은 하기 수식 2로 정의되고, 상기 I(111)의 회절 강도 비율은 하기 수식 3으로 정의될 수 있다.
[수식 1]
A = I(220)/(I(200)+I(220)+I(111))
[수식 2]
B = I(200)/(I(200)+I(220)+I(111))
[수식 3]
C = I(111)/(I(200)+I(220)+I(111))
이때, 상기 A의 값은 상기 B 및 상기 C의 값보다 클 수 있다. 자세하게, 상기 A의 값은 0.5 초과일 수 있다. 더 자세하게, 상기 A의 값은 0.5 초과 내지 0.7 미만일 수 있다. 즉, 상기 (220) 결정면의 X선 회절 강도는 전체 결정면에 대해 50% 초과 내지 70% 미만일 수 있다.
또한, 상기 B의 값은 상기 C의 값보다 클 수 있다. 자세하게, 상기 B의 값은 0.4 미만일 수 있다. 더 자세하게, 상기 B의 값은 0.25 초과내지 0.4 미만일 수 있다. 즉, 상기 (200) 결정면의 X선 회절 강도는 전체 결정면에 대해 25% 초과 내지 40% 미만일 수 있다.
또한, 상기 C의 값은 상기 A 및 B의 값보다 작을 수 있다. 자세하게, 상기 C의 값은 0.01 미만일 수 있다. 더 자세하게, 상기 C의 값은 0.005 초과 내지 0.01 미만일 수 있다. 즉, 상기 (110) 결정면의 X선 회절 강도는 전체 결정면에 대해 0.5% 초과 내지 1% 미만일 수 있다.
상기 금속판(100)은 상기 결정면의 비율에 따라 상기 제 1 표면층(S1) 및 제 2 표면층(S2)에서의 식각 특성이 달라질 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 표면층(S10 및 상기 제 2 표면층(S2)의 식각 특성은 상기 제 1 표면층(S10 및 상기 제 2 표면층(S2)의 (111) 결정면, (200) 결정면, (220) 결정면 비율에 따라 달라질 수 있다.
실시예에 따른 증착용 마스크는 금속판의 제 1 표면층(S1) 및 제 2 표면층(S2)에 포함되는 복수의 결정면들 중 (220) 결정면의 비율을 다른 결정면의 비율보다 더 높게 형성함으로써, 상기 제 1 표면층(S10 및 상기 제 2 표면층(S2)에서의 식각특성을 향상시킬 수 있다
즉, 상기 금속판에 관통홀의 공경을 형성하는 표면층 부분의 결정면 비율을 제어하여 표면층에서의 식각속도를 감소시킬 수 있으므로 금속판에 형성되는 관통홀의 제 1 면 및 제 2 면에서의 공경 크기를 균일하게 할 수 있다..
자세하게. 상기 A에 대한 상기 B의 비율(B/A)을 D로 정의할 때, 상기 D의 값은 0.5 내지 1 미만을 만족할 수 있다. 상기 D의 값이 1을 초과하는 경우, 상기 금속판(100)의 제 1 면(1S)에 형성되는 관통홀의 공경 크기가 불균일해져 증착용 마스크의 증착 특성이 저하될 수 있다.
또한, 상기 D의 값을 0.5 미만으로 하는 것은 금속판의 열처리 및 압연 공정으로 구현하기 어려워 공정 효율이 저하될 수 있다.
한편, 상기 제 2 표면층(S2)은 상기 제 1 표면층(S1)과 결정면의 비율이 유사할 수 있다.
자세하게, 상기 제 2 표면층(S2)은 자세하게, (111) 결정면에 대한 회절 강도를 I'(111), (200) 결정면에 대한 회절 강도를 I'(200), (220) 결정면에 대한 회절 강도를 I'(220)으로 정의하였을 때, 상기 I'(220)의 회절 강도 비율은 하기 수식 4로 정의되고, 상기 I'(200)의 회절 강도 비율은 하기 수식 5로 정의되고, 상기 I'(111)의 회절 강도 비율은 하기 수식 6으로 정의될 수 있다.
[수식 4]
A' = I'(220)/(I'(200)+I'(220)+I'(111))
[수식 5]
B' = I'(200)/(I'(200)+I'(220)+I'(111))
[수식 6]
C' = I'(111)/(I'(200)+I'(220)+I'(111))
이때, 상기 A'의 값은 상기 B' 및 상기 C'의 값보다 클 수 있다. 자세하게, 상기 A'의 값은 0.5 초과일 수 있다. 더 자세하게, 상기 A'의 값은 0.5 초과 내지 0.7 미만일 수 있다. 즉, 상기 (220) 결정면의 X선 회절 강도는 전체 결정면에 대해 50% 초과 내지 70% 미만일 수 있다.
또한, 상기 B'의 값은 상기 C'의 값보다 클 수 있다. 자세하게, 상기 B'의 값은 0.4 미만일 수 있다. 더 자세하게, 상기 B'의 값은 0.25 초과 내지 0.4 미만일 수 있다. 즉, 상기 (200) 결정면의 X선 회절 강도는 전체 결정면에 대해 25% 초과 내지 40% 미만일 수 있다.
또한, 상기 C'의 값은 상기 A' 및 B'의 값보다 작을 수 있다. 자세하게, 상기 C'의 값은 0.01 미만일 수 있다. 더 자세하게, 상기 C'의 값은 0.005 초과 내지 0.01 미만일 수 있다. 즉, 상기 (110) 결정면의 X선 회절 강도는 전체 결정면에 대해 0.5% 초과 내지 1% 미만 일 수 있다.
또한, 상기 A'에 대한 상기 B'의 비율(B'/A')을 D'로 정의할 때, 상기 D'의 값은 0.5 내지 1 미만을 만족할 수 있다. 상기 D'의 값이 1을 초과하는 경우, 상기 금속판(100)의 제 2 면(2S)에 형성되는 관통홀의 공경 크기가 불균일해져 증착용 마스크의 증착 특성이 저하될 수 있다.
또한, 상기 D'의 값을 0.5 미만으로 하는 것은 금속판의 열처리 및 압연 공정으로 구현하기 어려워 공정 효율이 저하될 수 있다.
또한, 상기 D와 상기 D'의 값은 유사할 수 있다. 자세하게, 상기 금속판의 압연면인 제 1 면(1S) 및 제 2 면(2S)에서의 압연 및 열처리는 동시에 진행되지만, 상기 제 1 표면층(S1)과 상기 제 2 표면층(S2)에서의 결정면 비율을 공정 오차에 따라 차이가 발생할 수 있다,
자세하게, 상기 D'의 값은 상기 D의 값에 대해 95% 내지 105%일 수 있다. 즉, 상기 D'의 값은 상기 D의 값보다 5% 이하로 크거나 5% 이하로 작을 수 있다.
이에 따라, 상기 금속판의 제 1 면(1S) 및 상기 제 2 면(2S)에 각각 면공을 형성할 때, 상기 금속판의 양면 상에 형성되는 면공의 균일성을 확보할 수 있다. 즉, 상기 표면층의 식각 속도를 감소시킴으로써, 금속판의 양면 상에 형성되는 면공 크기의 불균일을 감소할 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 면(1S)에 소면공이 형성되고, 상기 제 2 면(2S)에 대면공이 형성될 때, 상기 소면공 및 상기 대면공은 서로 연통되어, 상기 금속판에는 관통홀이 형성될 수 있다.
이때, 상기 제 1 면(1S) 및 상기 제 2 면(2S)에 형성되는 소면공들의 크기 균일성 및 대면공의 크기 균일성의 차이를 5% 이내로 제어함으로써, 소면공 및 대면공을 포함하는 복수의 관통홀들을 통해 통과되는 각각의 유기 물질의 균일성을 향상시킬 수 있다,
이에 따라, 실시예에 따른 증착용 마스크는 상기 관통홀들을 통과하는 유기 물질의 두께 균일성을 향상시켜 증착 효율을 향상시킬 수 있다.
도 3 및 도 4는 실시예에 따른 증착용 마스크를 통한 증착 공정을 설명하기 위한 도면들이다.
도 3은 실시예에 따른 증착용 마스크가 적용되는 유기물 증착 장치를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 상기 유기물 증착 장치(1000)는 증착용 마스크(1100), 마스크 프레임(1200), 증착 기판(1300), 유기물 증착 용기(1400) 및 진공 챔버(1500)를 포함할 수 있다.
상기 증착용 마스크(1100), 상기 마스크 프레임(1200), 상기 증착 기판(1300) 및 상기 유기물 증착 용기(1400)는 상기 진공 챔버(1500) 내에 수용될 수 있다. 이에 따라, 상기 증착용 마스크(1100)를 통한 증착 공정은 진공 분위기에서 진행될 수 있다.
상기 증착 기판(1300)은 표시 장치의 제조에 사용되는 기판일 수 있다. 예를 들어, 상기 증착 기판(1300)은 OLED 화소 패턴용 유기물 증착을 위한 기판일 수 있다. 상기 증착 기판(1300) 상에는 빛의 3원색인 화소를 형성하기 위하여 적색(Red), 녹색(Greed) 및 청색(Blue)의 유기물 패턴이 형성될 수 있다. 즉, 상기 증착 기판(1300) 상에는 RGB 패턴이 형성될 수 있다.
상기 증착용 마스크(1100)는 상기 증착 기판(1300)의 일면 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 증착용 마스크(1100) 상기 증착 기판(1300)의 양면 중 유기물질이 증착되는 증착면 상에 배치되고, 마스크 프레임(1200)에 의해 고정될 수 있다.
이에 따라, 상기 증착용 마스크(1100)에 형성되는 관통홀(TH)을 통해 유기 물질이 통과되어 상기 증착 기판(1300)의 증착면에 RGB 패턴을 형성하는 유기 물질이 증착될 수 있다.
상기 유기물 증착 용기(1400)는 도가니일 수 있다. 상기 도가니의 내부에는 유기 물질이 배치될 수 있다. 상기 진공 챔버(1500) 내에서 상기 유기물 증착 용기(1400)인 도가니에 열원 및/또는 전류가 공급됨에 따라, 상기 유기 물질은 상기 증착용 마스크(1100)를 통과하여 상기 증착 기판(1300)의 증착면 상에 증착될 수 있다.
도 4는 상기 증착용 마스크(1100)와 상기 증착 기판(1300)의 배치관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 상기 증착용 마스크(1100)는 상기 증착 기판(1300)의 증착면 상에 배치되고, 상기 증착용 마스크(1100)는 상기 증착 기판(1300)의 증착면과 접촉하며 배치될 수 있다.
상기 증착용 마스크(1100)는 앞서 설명한 금속판(100)에 복수의 관통홀(TH)을 형성하여 형성될 수 있다.
자세하게, 상기 금속판(100)의 상기 제 1 면(1S)에는 소면공(V1)이 형성되고, 상기 금속판(100)의 상기 제 2 면(2S)에는 대면공(V2)이 형성될 수 있다.
상기 대면공(V2)은 상기 유기물 증착 용기(1400)와 마주보며 배치되고, 이에 의해 상기 유기물 증착 용기(1400)의 증착 물질이 유입되는 영역이고, 상기 소면공(V1)은 상기 대면공(V2)으로부터 유입된 증착물질이 통과되는 영역일 수 있다.
상기 소면공(V1) 및 상기 대면공(V2)은 상기 금속판(100)을 부분적으로 관통하며 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 소면공(V1)의 깊이는 상기 대면공(V2)의 깊이보다 작을 수 있다. 또한, 상기 소면공(V1) 및 상기 대면공(V2)은 상기 금속판(100)의 두께 방향으로 서로 중첩되는 위치에 배치되고, 서로 연통되며 형성될 수 있다.
이에 따라, 상기 금속판(100)에는 상기 소면공(V1) 및 상기 대면공(V2)이 연통되어 형성되는 복수의 관통홀(TH)이 형성될 수 있다.
상기 증착용 마스크(1100)는 상기 증착용 마스크(1100)의 소면공(V1)이 상기 증착 기판(1300)의 증착면과 접촉하도록 배치될 수 있다.
이때, 상기 복수의 소면공(V1)들이 서로 다른 공경 크기를 가지거나 또는 상기 복수의 대면공(V2)들이 서로 다른 공경 크기를 가지는 경우, 상기 관통홀(TH)을 통해 상기 증착 기판(1300)에 증착되는 유기 물질의 균일성이 저하될 수 있다.
상기 소면공(V1)의 공경 크기가 불균일한 경우, 상기 소면공(V1)을 통해 상기 증착 기판(1300)으로 가는 유기 물질의 증착 속도가 다르므로, 상기 증착 기판(1300)에 증착되는 유기 물질의 두께 균일성이 저하될 수 있다.
또한, 상기 대면공(V2)의 공경 크기가 불균일한 경우, 상기 대면공(V2)을 통해 유입되는 유기 물질의 양이 복수의 관통홀마다 다르므로, 상기 증착 기판(1300)에 증착되는 유기 물질의 두께 균일성이 저하될 수 있다.
이에 따라, 실시예에 따른 증착용 마스크는 앞서 상기 금속판의 제 1 면(1S) 및 제 2 면(2S)에서의 결정면의 비율을 제어하여, 상기 소면공(V1) 및 상기 대면공(V2)의 공경 편차를 감소하여 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있다.
즉, 실시예에 따른 증착용 마스크는 상기 금속판의 제 1 면(1S)의 제 1 표면층(S1)의 결정면의 비율을 제어하여, 상기 소면공(V1)들의 공경 균일성을 향상시키고, 상기 금속판의 제 2 면(2S)의 제 2 표면층(S2)의 결정면의 비율을 제어하여 상기 대면공(V2)들의 공경 균일성을 향상시켜, 상기 증착용 마스크를 통해 상기 증착 기판(1300)으로 증착되는 유기 물질의 두께 균일성을 향상시킬 수 있다.
이에 따라, 실시예에 따른 증착용 마스크는 향상된 증착 효율을 가질 수 있다.
이하, 도 5 및 도 6을 참조하여, 앞서 설명한 금속판이 적용되는 증착용 마스크를 설명한다.
도 5는 실시예에 따른 증착용 마스크의 평면도를 도시한 도면이고, 도 6은 도 6의 유효 영역의 확대도를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 실시예에 따른 증착용 마스크(1100)는 증착 영역(DA) 및 비증착 영역(NDA)을 포함할 수 있다.
상기 증착 영역(DA)은 증착 패턴을 형성하기 위한 영역일 수 있다. 즉, 상기 증착 영역(DA)을 통해 중착 물질이 상기 증착용 마스크를 통해 증착 기판으로 증착될 수 있다.
상기 증착용 마스크(1100)는 복수의 증착 영역(DA)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 증착 영역(DA)은 유효부 및 비유효부를 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 증착 영역(DA)은 복수 개의 관통홀이 형성되어 증착 패턴을 형성할 수 있는 복수 개의 유효부 및 관통홀이 형성되지 않는 비유효뷰(UA)를 포함할 수 있다. 상기 유효부에는 앞서 설명한 복수의 관통홀(TH)들이 형성될 수 있다.
상기 복수의 유효부는 제 1 유효부(AA1), 제 2 유효부(AA2) 및 제 3 유효부(AA3)를 포함할 수 있으며, 이격영역(IA1, IA2)에 의해 서로 이격될 수 있다.
스마트폰과 같은 소형 표시 장치의 경우, 증착용 마스크(1100)에 포함된 복수의 증착 영역 중 어느 하나의 유효부는 하나의 표시장치를 형성하기 위한 것일 수 있다.
상기 비증착 영역(NDA)은 상기 증착 영역(DA)의 길이 방향의 양 측부에 배치될 수 있다. 즉, 상기 비증착 영역(NDA)은 상기 증착 영역(DA)의 길이 방향의 외측에 배치될 수 있다.
상기 비증착 영역(NDA)은 증착에 관여하지 않는 영역일 수 있다. 상기 비증착 영역(NDA)은 상기 증착용 마스크(1100)를 마스크 프레임(1200)에 고정하기 위한 프레임 고정영역(FA1, FA2)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 비증착 영역(NDA)은 하프에칭부(HF1, HF2), 오픈부(OA1, OA2) 및 돌출부(PA1, PA2)를 포함할 수 있다.
도 6은 상기 제 1 유효부(AA1)의 A 영역의 확대도를 도시한 사진이다. 자세하게, 도 6은 상기 증착용 마스크의 대면공(V2)의 사진을 도시한 도면이다. 이하에서는 상기 대면공을 중심으로 설명하나 이하의 설명은 상기 소면공에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 제 1 유효부에는 복수의 대면공(V2)이 형성될 수 잇다. 또한, 상기 대면공(V2)은 장축(LA) 방향의 길이 및 단축(SA) 방향의 길이로 연장할 수 있다.
즉, 상기 대면공(V2)은 장방향의 길이 및 단방향의 길이를 가지는 타원 형상일 수 있다. 그러나, 실시예는 이에 제한되지 않고, 상기 대면공은 원형, 사각형 등의 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
실시예에 따른 증착용 마스크는 복수의 대면공(V2)을 포함하고, 상기 복수의 대면공의 크기 편차는 7% 이하일 수 있다. 자세하게, 상기 증착용 마스크는 대면공(V2)들의 장축(LA) 방향의 길이의 편차는 7% 이하일 수 있다. 또한, 상기 증착용 마스크는 대면공(V2)들의 단축(SA) 방향의 길이의 편차는 7% 이하일 수 있다. 즉, 상기 복수의 대면공의 크기 편차는 전체적으로 7% 이하일 수 있다.
또한, 도면에는 도시되지 않았지만 복수의 소면공의 크기 편차도 7% 이하일 수 있다. 자세하게, 상기 증착용 마스크는 소면공(V1)들의 장축 방향의 길이의 편차는 7% 이하일 수 있다. 또한, 상기 증착용 마스크는 소면공(V1)들의 단축 방향의 길이의 편차는 7% 이하일 수 있다. 즉, 상기 복수의 소면공의 크기 편차는 전체적으로 7% 이하일 수 있다.
즉, 실시예에 따른 증착용 마스크는 금속판의 제 1 표면층 및 제 2 표면층에서 (220) 결정면, (200) 결정면 및 (110) 결정면의 비율을 제어함으로써, 제 1 표면층 및 제 2 표면층에서의 식각특성을 제어할 수 있다. 즉, 제 1 표면층 및 제 2 표면층에서 각각 소면공 및 대면공을 형성하기 위해 식각할 때, 상기 결정면의 비율을 제어하여 식각 속도를 감소시킬 수 있다.
이에 따라, 실시예에 따른 증착용 마스크는 제 1 표면층 및 제 2 표면층에 형성되는 소면공들의 공경 크기 및 대면공들의 공경 크기를 균일하게 할 수 있고, 이에 의해 상기 증착용 마스크를 이용하여 증착 기판에 유기 물질을 증착할 때 균균일한 두께로 증착할 수 있어 증착 효율을 향상시킬 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.
실시예
철 및 니켈을 포함하는 인바 원소재를 준비하였다. 이어서, 상기 원소재를 용해, 단조, 열간 압연, 노멀라이징, 1차 냉간압연, 1차 어닐링, 2차 냉간압연 및 2차 어닐링 공정을 통하여 20㎛의 두께를 가지는 인바 금속판을 제조하였다.
이어서, X선 회절분석법에 의해 상기 금속판의 X선 회절 강도를 측정하여, 상부 표면 및 하부 표면의 결정면의 비율을 측정하였다.
상부 표면 및 하부 표면의 결정면의 비율은 하기 표 1과 같이 (220) 결정면의 가장 높았다.
이어서, 상기 금속판의 상부 표면에 소면공을 형성하고, 하부 표면에 상기 소면공과 연통하는 대면공을 형성하여 관통홀을 형성하여 증착용 마스크를 형성한 후, 상기 대면공의 공경 균일성을 관찰하였다.
비교예
실시예와 동일하게 20㎛의 두께를 가지는 인바 금속판을 제조한 후, X선 회절분석법에 의해 상기 금속판의 X선 회절 강도를 측정하여, 상부 표면 및 하부 표면의 결정면의 비율을 측정하였다.
상부 표면 및 하부 표면의 결정면의 비율은 하기 표 1과 같이 (200) 결정면의 가장 높았다.
이어서, 상기 금속판의 상부 표면에 소면공을 형성하고, 하부 표면에 상기 소면공과 연통하는 대면공을 형성하여 관통홀을 형성하여 증착용 마스크를 형성한 후, 상기 대면공의 공경 균일성을 관찰하였다.
실시예 비교예
(111) 결정면 비율(%) 0.7 1.0
(200) 결정면 비율(%) 37.0 59.2
(220) 결정면 비율(%) 62.3 39.8
(200) 결정면 / (220) 결정면 0.59 1.49
표 1을 참조하면, 실시예에 따른 증착용 마스크는 비교예에 따른 증착용 마스크와 결정면의 비율이 다른 것을 알 수 있다.
즉, 표 1을 참조하면, 실시예에 따른 증착용 마스크는 (220) 결정면의 비율이 가장 높고, 비교예에 따른 증착용 마스크는 (200) 결정면의 비율이 가장 높은 것을 알 수 있다.
또한, 실시예에 따른 증착용 마스크는 (200) 결정면 / (220) 결정면의 값이 1 보다 낮고 비교예에 따른 증착용 마스크는 (200) 결정면 / (220) 결정면의 값이 1 보다 높은 것을 알 수 있다.
도 7 및 도 8은 각각 실시예 및 비교예에 따른 대면공 형성 영역을 도시한 도면으로서, 대면공의 면공을 노란색으로 표시한 도면들이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 실시예에 따른 증착용 마스크는 대면공의 면공 크기들은 비교예에 따른 증착용 마스크의 면공 크기들에 비해 균일도가 더 좋은 것을 알 수 있다.
즉, 실시예에 따른 증착용 마스크는 금속판의 표면의 결정면의 비율을 제어하여 소면공 및 대면공 형성시에 식각속도를 낮춤으로써, 복수의 관통홀의 면공 크기를 균일하게 할 수 있는 것을 알 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 (5)

  1. 제 1 면 및 상기 제 1 면과 반대되는 제 2 면을 포함하는 금속판을 포함하고,
    상기 금속판은 철(Fe) 및 니켈(Ni)을 포함하고,
    상기 금속판의 두께는 15㎛ 내지 30㎛이고,
    상기 금속판은 상기 제 1 면에서부터 상기 금속판 두께의 20 % 이하의 깊이를 가지는 제 1 표면층; 및 상기 제 2 면에서 상기 금속판 두께의 20% 이하의 깊이를 가지는 제 2 표면층을 포함하고,
    상기 제 1 표면층의 (111) 결정면에 대한 회절 강도를 I(111), (200) 결정면에 대한 회절 강도를 I(200), (220) 결정면에 대한 회절 강도를 I(220)으로 정의하였을 때,
    상기 I(220)의 회절 강도 비율은 하기 수식 1로 정의되고,
    [수식 1]
    A = I(220)/(I(200)+I(220)+I(111))
    상기 I(200)의 회절 강도 비율은 하기 수식 2로 정의되고,
    [수식 2]
    B = I(200)/(I(200)+I(220)+I(111))
    상기 I(111)의 회절 강도 비율은 하기 수식 3으로 정의되고,
    [수식 3]
    C = I(111)/(I(200)+I(220)+I(111))
    상기 A의 값은 상기 B의 값 및 상기 C의 값보다 크고,
    상기 B의 값은 상기 C의 값보다 크고,
    상기 A에 대한 상기 B의 비율(B/A)을 D로 정의할 때,
    상기 D의 값은 0.5 내지 1 미만인 증착용 마스크.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 A는 0.5 초과 내지 0.7 미만이고,
    상기 B는 0.25 초과 내지 0.4 미만이고,
    상기 C는 0.005 초과 내지 0.01 미만인 증착용 마스크.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 표면층의 (111) 결정면에 대한 회절 강도를 I'(111), (200) 결정면에 대한 회절 강도를 I'(200), (220) 결정면에 대한 회절 강도를 I'(220)으로 정의하였을 때,
    상기 I'(220)의 회절 강도 비율은 하기 수식 4로 정의되고,
    [수식 4]
    A' = I'(220)/(I'(200)+I'(220)+I'(111))
    상기 I(200)의 회절 강도 비율은 하기 수식 5로 정의되고,
    [수식 5]
    B' = I'(200)/(I'(200)+I'(220)+I'(111))
    상기 I'(111)의 회절 강도 비율은 하기 수식 6으로 정의되고,
    [수식 6]
    C' = I'(111)/(I'(200)+I'(220)+I'(111))
    상기 A'의 값은 상기 B'의 값 및 상기 C'의 값보다 크고,
    상기 B'의 값은 상기 C'의 값보다 크고,
    상기 A'에 대한 상기 B'의 비율(B'/A')을 D'로 정의할 때,
    상기 D'의 값은 0.5 내지 1 미만인 증착용 마스크.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 D'의 값은 상기 D의 값의 95% 내지 105%의 값을 가지는 증착용 마스크.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 금속판의 제 1 면 상에 형성되는 복수의 소면공; 및
    상기 금속판의 제 2 면 상에 형성되도, 상기 소면공과 연통되는 복수의 대면공을 포함하고,
    상기 복수의 소면공의 크기 편차는 7% 이하이고,
    상기 복수의 대면공의 크기 편차는 7% 이하인 증착용 마스크,
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