KR20230022312A - 마스크 제조 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명 일 실시예의 마스크 제조 장치는 대상 마스크를 지지하는 스테이지 및 스테이지 상에 배치되고 대상 마스크에 레이저를 조사하는 광 조사부를 포함할 수 있다. 대상 마스크는 전면 및 배면을 포함하는 대상 마스크 시트 및 배면과 마주하는 상면 및 상면에 대향하는 하면을 포함하는 마스크 프레임을 포함할 수 있다. 스테이지는 대상 마스크 시트를 지지하는 제1 지지부 및 마스크 프레임을 지지하는 제2 지지부를 포함할 수 있고, 제1 지지부와 제2 지지부 사이는 두께 방향에서 단차를 가질 수 있다.

Description

마스크 제조 장치 {APPARATUS FOR MANUFACTURING MASK}
본 발명은 마스크 제조 장치에 관한 발명이며, 보다 상세하게는 레이저를 이용한 마스크 제조 장치에 관한 것이다.
텔레비전, 휴대전화, 태블릿 컴퓨터, 네비게이션, 게임기 등과 같은 멀티미디어 전자 장치들은 영상을 표시하기 위한 표시 패널을 구비할 수 있다. 표시 패널은 영상을 표시하기 위한 복수 개의 화소들을 포함할 수 있고, 화소들 각각은 광을 생성하는 발광 소자 및 발광 소자에 연결된 구동 소자를 포함할 수 있다. 이처럼, 표시 패널은 기판 상에 다양한 기능층들을 적층하여 형성될 수 있다.
표시 패널을 구성하는 기능층들은 관통부가 정의된 오픈 영역을 갖는 마스크를 이용한 패터닝을 통해 제공될 수 있다. 이때, 패터닝 된 기능층들의 증착 품질을 개선하기 위하여, 정밀하게 가공된 마스크를 제조하는 방법 및 마스크 제조 설비에 대한 기술 개발을 필요로 하고 있다.
본 발명의 목적은 신뢰성이 향상된 마스크를 제조하기 위한 마스크 제조 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 목적은 정밀한 증착 가공이 가능한 마스크를 제조하기 위한 마스크 제조 장치를 제공하는데 있다.
일 실시예는 대상 마스크를 지지하는 스테이지 및 상기 스테이지 상에 배치되고 상기 대상 마스크에 레이저를 조사하는 광 조사부를 포함하고, 상기 대상 마스크는 전면 및 배면을 포함하는 대상 마스크 시트 및 상기 배면과 마주하는 상면 및 상기 상면에 대향하는 하면을 포함하는 마스크 프레임을 포함하며, 상기 스테이지는 상기 대상 마스크 시트를 지지하는 제1 지지부 및 상기 마스크 프레임을 지지하는 제2 지지부를 포함하고, 상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부 사이는 두께 방향에서 단차를 갖는 마스크 제조 장치를 제공한다.
상기 제1 지지부는 상기 대상 마스크 시트의 상기 배면 또는 상기 전면과 마주하는 제1 면을 포함하고, 상기 제2 지지부는 상기 마스크 프레임의 상기 하면 또는 상기 상면과 마주하는 제2 면을 포함하며, 상기 단차는 상기 두께 방향에서 상기 제1 면과 상기 제2 면 사이의 거리에 대응할 수 있다.
상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부는 일체로 형성될 수 있다.
상기 제2 지지부는 상기 제1 지지부를 둘러쌀 수 있다.
상기 스테이지는 상기 제1 면이 상기 대상 마스크 시트의 전면과 마주하는 제1 상태 및 상기 제1 면이 상기 대상 마스크 시트의 배면과 마주하는 제2 상태를 포함하고, 상기 제1 상태에서 상기 레이저는 상기 대상 마스크 시트의 상기 배면 상에 조사되고, 상기 제2 상태에서 상기 레이저는 상기 대상 마스크 시트의 상기 전면 상에 조사될 수 있다.
상기 제1 상태의 상기 스테이지는 상기 제2 지지부 상에 배치되는 제3 지지부를 더 포함하고, 상기 제1 지지부 및 상기 제3 지지부 각각은 상기 대상 마스크 시트의 상기 전면을 지지할 수 있다.
상기 제3 지지부의 두께는 상기 단차와 동일할 수 있다.
상기 제1 상태 및 상기 제2 상태 각각에 대응하여 상기 제2 지지부는 상기 두께 방향을 따라 이동할 수 있다.
상기 제1 상태에서 상기 제2 지지부의 상기 제2 면은 단면 상에서 상기 제1 면과 일치하고, 상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부 각각은 상기 대상 마스크 시트의 상기 전면을 지지할 수 있다.
상기 제2 상태에서 상기 제2 지지부의 상기 제2 면은 단면 상에서 상기 제1 면과 상기 단차를 가지고, 상기 제1 지지부는 상기 마스크 시트의 상기 배면을 지지하고, 상기 제2 지지부는 상기 마스크 프레임의 상기 하면을 지지할 수 있다.
상기 단차는 두께 방향에서 상기 대상 마스크 시트의 배면과 상기 마스크 프레임의 하면 사이의 높이 차이와 동일할 수 있다.
상기 대상 마스크 시트는 복수의 예비 셀 개구부들이 정의되고, 상기 광 조사부는 상기 대상 마스크 시트의 상기 전면 상에서 상기 예비 셀 개구부들의 주변을 따라 상기 레이저를 조사할 수 있다.
상기 제1 지지부는 정전척 및 상기 정전척 상에 배치되는 절연층을 포함할 수 있다.
상기 절연층은 상기 대상 마스크 시트에 접촉할 수 있다.
상기 제1 지지부는 자석 및 상기 자석 상에 배치된 절연층을 포함할 수 있다.
상기 레이저는 펨토초 펄스 레이저 및 피코초 펄스 레이저 중 적어도 하나의 레이저를 포함할 수 있다.
상기 레이저의 파장은 300nm 이상 1100nm 이하의 파장 범위에 포함될 수 있다.
일 실시예는 대상 마스크 시트 및 상기 대상 마스크 시트에 결합된 마스크 프레임을 포함하는 대상 마스크를 지지하는 스테이지 및 상기 스테이지 상에 배치되고 상기 대상 마스크 시트에 레이저를 조사하는 광 조사부를 포함하고, 상기 대상 마스크 시트는 상기 마스크 프레임과 마주하는 배면 및 상기 배면에 대향되는 전면을 포함하며, 상기 스테이지는 상기 대상 마스크 시트의 상기 전면을 지지하는 제1 상태 및 상기 대상 마스크 시트의 상기 배면을 지지하는 제2 상태를 포함하고, 상기 제1 상태에서 상기 스테이지는 상기 대상 마스크 시트의 상기 전면을 지지하는 제1 부분 및 상기 마스크 프레임에 중첩하며, 상기 대상 마스크 시트의 전면을 지지하는 제2 부분을 포함하고, 상기 제2 상태에서 상기 스테이지의 상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이는 단차를 가지는 마스크 제조 장치를 제공한다.
상기 단차는 단면 상에서 상기 대상 마스크 시트의 상기 배면과 상기 마스크 프레임의 하면 사이의 높이 차이와 동일할 수 있다.
상기 제1 부분은 정전척 및 자석 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명 일 실시예의 마스크 제조 장치는 레이저를 이용하여 마스크의 오픈 영역을 정밀하게 가공할 수 있다.
본 발명 일 실시예의 마스크 제조 장치는 마스크에 레이저 조사하는 과정에서 마스크를 안정적으로 고정할 수 있다.
본 발명 일 실시예의 마스크 제조 장치는 마스크의 양면에 레이저를 조사하여 마스크를 가공할 수 있고, 이에 따라 마스크 제조 장치는 신뢰성 및 정밀도가 향상되며, 섀도우 영역이 최소화된 마스크를 제조할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 평면도이다.
도 1b는 도 1a의 선I-I'에 대응하는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크의 분해 사시도이다.
도 3a 및 도 3b는 예비 마스크 제조 단계의 일단계에 대응하는 본 발명의 일 실시예에 따른 예비 마스크의 사시도들이다.
도 4a는 대상 마스크 제조 단계의 일 단계에 대응하는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 제조 장치 및 대상 마스크의 사시도이다.
도 4b는 대상 마스크 제조 단계의 일 단계에 대응하는 본 발명의 일 실시예에 따른 대상 마스크의 사시도이다.
도 5a는 대상 마스크 제조 단계의 일 단계에 대응하는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 제조 장치 및 대상 마스크의 사시도이다.
도 5b는 도 5a의 선 II-II'에 대응하는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 제조 장치의 단면도이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 제조 장치의 스테이지의 단면도들이다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 제조 장치를 이용하여 대상 마스크 시트에 예비 셀 개구부를 형성하는 일 단계를 도시한 단면도들이다.
도 8a 내지 도 8d는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 제조 장치를 이용하여 대상 마스크 시트에 함몰부를 형성하는 일 단계를 도시한 단면도들이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 제조 장치를 이용하여 대상 마스크 시트에 예비 셀 개구부를 형성하는 일 단계를 도시한 단면도이다.
도 10는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 제조 장치를 이용하여 대상 마스크 시트에 함몰부를 형성하는 일 단계를 도시한 단면도이다.
도 11a는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 제조 장치를 통해 제조된 마스크를 이용한 증착 공정의 일 단계를 도시한 단면도이다.
도 11b는 도 11a의 일 영역에 대응하는 확대 단면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결된다", 또는 "결합된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/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 구성요소들이 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 구성요소들의 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, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 갖는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 여기서 명시적으로 정의되지 않는 한 너무 이상적이거나 지나치게 형식적인 의미로 해석되어서는 안된다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 제조 장치에 관하여 설명한다.
도 1a는 일 실시예에 따른 표시 패널의 평면도이다. 도 1b는 도 1a의 선I-I'에 대응하는 일 실시예에 따른 표시 패널의 단면도이다.
표시 패널(DP)은 전기적 신호에 따라 활성화되며 영상을 표시하는 패널일 수 있다. 표시 패널(DP)은 다양한 표시 장치들에 사용될 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(DP)은 텔레비전, 외부 광고판 등과 같은 대형 장치를 비롯하여, 모니터, 휴대 전화, 태블릿 컴퓨터, 네비게이션, 게임기 등과 같은 중소형 장치에 포함될 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 패널(DP)은 발광형 표시 패널일 수 있고, 특별히 제한되지 않는다. 예컨대, 표시 패널(DP)은 유기 발광 표시 패널, 무기 발광 표시 패널 또는 퀀텀닷(quantum dot) 발광 표시 패널일 수 있다. 유기 발광 표시 패널의 발광층은 유기발광 물질을 포함할 수 있고, 무기 발광 표시 패널의 발광층은 무기발광 물질을 포함할 수 있다. 퀀텀닷 발광 표시 패널의 발광층은 퀀텀닷 및 퀀텀로드 등을 포함할 수 있다. 이하, 표시 패널(DP)은 유기 발광 표시 패널로 설명된다.
도 1a는 제3 방향(DR3)에서 바라본 표시 패널(DP)의 평면도를 간략하게 도시하였다. 도 1a를 참조하면, 표시 패널(DP)은 복수의 발광 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B) 및 복수의 발광 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)을 둘러싸는 비발광 영역(NPXA)을 포함할 수 있다.
한편, 본 명세서에서 제3 방향(DR3)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)에 의해 정의되는 평면과 교차하는 방향으로 정의될 수 있다. 제3 방향(DR3)은 실질적으로, 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)에 의해 정의되는 평면에 수직하게 교차할 수 있다.
제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2) 각각에 평행한 면을 기준으로 각 부재들 또는 유닛들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)이 정의될 수 있다. 전면과 배면은 제3 방향(DR3)에서 서로 대향(opposing)될 수 있고, 전면과 배면 각각의 법선 방향은 실질적으로 제3 방향(DR3)에 평행할 수 있다.
본 명세서에서 제3 방향(DR3)을 따라 정의되는 전면과 배면 사이의 이격 거리는 부재(또는 유닛)의 두께에 대응될 수 있다. 본 명세서에서, "평면 상에서"의 표현은 제3 방향(DR3)에서 바라본 상태로 정의될 수 있다. 본 명세서에서, "단면 상에서"의 표현은 제1 방향(DR1) 또는 제2 방향(DR2)에서 바라본 상태로 정의될 수 있다. 한편, 제1 내지 제3 방향들(DR1, DR2, DR3)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다.
복수의 발광 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)은 제1 발광 영역(PXA-R), 제2 발광 영역(PXA-G), 및 제3 발광 영역(PXA-B)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 발광 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2) 각각에 평행한 평면 상에서 서로 구분되는 영역들 일 수 있다. 비발광 영역(NPXA)은 서로 이웃하는 제1 내지 제3 발광 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B) 사이를 둘러쌀 수 있다.
일 실시예에서, 제1 발광 영역(PXA-R), 제2 발광 영역(PXA-G), 및 제3 발광 영역(PXA-B)은 발광 영역을 통해 방출하는 광의 색에 따라 구분될 수 있다. 예를 들어, 제1 발광 영역(PXA-R)은 적색광을 방출하는 적색 발광 영역이고, 제2 발광 영역(PXA-G)은 녹색광을 방출하는 녹색 발광 영역이며, 제3 발광 영역(PXA-B)은 청색광을 방출하는 청색 발광 영역일 수 있다.
도 1a는 표시 패널(DP)의 발광 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)이 스트라이프 형태로 배열된 것을 예시적으로 도시하였다. 즉, 복수의 제1 발광 영역들(PXA-R), 복수의 제2 발광 영역들(PXA-G) 및 복수의 제3 발광 영역들(PXA-B) 각각은 제2 방향(DR2)을 따라 배열될 수 있다. 또한, 제1 발광 영역(PXA-R), 제2 발광 영역(PXA-G) 및 제3 발광 영역(PXA-B)은 제1 방향(DR1)을 따라 순서대로 번갈아 가며 배열될 수 있다.
한편, 제1 내지 제3 발광 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)의 배열 형태는 도 1a에 도시된 것에 한정되지 않으며, 제1 내지 제3 발광 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)의 배열 순서, 면적 및 형상은 표시 패널(DP)에서 요구되는 표시 품질의 특성에 따라 다양하게 설계되어 제공될 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제3 발광 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B)의 배열 형태는 펜타일(PENTILE®) 배열 형태이거나, 다이아몬드 배열 형태를 가질 수 있으며, 어느 하나에 한정되지 않는다.
표시 패널(DP)은 다양한 배열 형태를 갖는 복수의 발광 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B) 및 비발광 영역(NPXA)에 공통으로 형성된 적어도 하나의 기능층을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 복수의 발광 영역들(PXA-R, PXA-G, PXA-B) 및 비발광 영역(NPXA)에 중첩하는 기능층은 공통층으로 칭할 수 있다. 표시 패널(DP)의 공통층은 후술하는 마스크를 이용하여 형성될 수 있다. 표시 패널(DP) 제조에 사용되는 마스크는 후술하는 본 발명 일 실시예의 마스크 제조 장치를 이용하여 제조될 수 있다.
도 1b는 하나의 제1 발광 영역(PXA-R), 하나의 제2 발광 영역(PXA-G) 및 하나의 제3 발광 영역(PXA-B)에 대응하는 표시 패널(DP)의 단면을 예시적으로 도시하였다.
도 1b를 참조하면, 표시 패널(DP)은 베이스층(BS), 회로층(DP-CL) 및 표시 소자층(DP-ED)을 포함할 수 있다. 표시 패널(DP)의 표시 소자층(DP-ED)은 복수의 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)을 포함할 수 있다.
베이스층(BS)은 회로층(DP-CL)이 형성되는 베이스 면을 제공할 수 있다. 베이스층(BS)은 유리, 합성 수지 또는 유/무기 복합 재료 등을 포함할 수 있다. 베이스층(BS)은 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 다층 구조의 베이스층(BS)은 합성 수지층들 및 합성 수지층들 사이에 배치된 적어도 하나의 무기층을 포함할 수 있다.
회로층(DP-CL)은 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)에 연결된 구동 소자들 및 신호 라인 등을 포함할 수 있다. 회로층(DP-CL)은 화소의 구동 회로를 구성하는 적어도 하나의 절연층, 반도체 패턴 및 도전 패턴 포함할 수 있다. 회로층(DP-CL)은 베이스층(BS) 상에 코팅, 증착 등의 공정을 통해, 절연층, 반도체층 및 도전층을 형성한 후, 포토리소그래피 공정을 통해, 반도체층 및 도전층을 선택적으로 패터닝하여 형성될 수 있다.
표시 소자층(DP-ED)은 회로층(DP-CL) 상에 배치될 수 있다. 표시 소자층(DP-ED)은 복수의 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3), 화소 정의막(PDL) 및 봉지층(TFE)을 포함할 수 있다. 복수의 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3) 각각은 제1 전극(AE), 정공 수송 영역(HTR), 발광층(EML-R, EML-G, EML-B), 전자 수송 영역(ETR), 및 제2 전극(CE)을 포함할 수 있다.
제1 전극(AE)은 회로층(DP-CL) 상에 배치되며, 회로층(DP-CL)의 구동 소자에 전기적으로 연결될 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)의 제1 전극(AE)들의 일 부분을 노출시키는 발광 개구부들(OH)이 정의될 수 있다. 화소 정의막(PDL)의 발광 개구부들(OH)에 의해 노출된 제1 전극들(AE)의 일 부분들은 각각 상술한 복수의 발광 영역들(PXA-R, PXA-G, PXG-B)에 대응될 수 있다. 화소 정의막(PDL)이 배치된 영역은 복수의 발광 영역들(PXA-R, PXA-G, PXG-B)을 에워싸는 비발광 영역(NPXA)에 대응될 수 있다.
도 1b에 도시된 것처럼, 일 실시예에서 화소 정의막(PDL)에 정의된 발광 개구부들(OH) 내에 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)의 발광층들(EML-R, EML-G, EML-B)이 각각 배치될 수 있다. 발광층들(EML-R, EML-G, EML-B)은 발광 개구부들(OH)에 대응하는 패턴 형태로 제공될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 일 실시예에서 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)의 발광층들(EML-R, EML-G, EML-B)은 일체의 형상을 갖는 공통의 층으로 제공될 수도 있다.
정공 수송 영역(HTR), 전자 수송 영역(ETR), 및 제2 전극(CE)은 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)에 중첩하는 공통층으로 제공될 수 있다. 정공 수송 영역(HTR), 전자 수송 영역(ETR), 및 제2 전극(CE)은 복수의 발광 영역들(PXA-R, PXA-G, PXG-B) 및 비발광 영역(NPXA)에 중첩하며 형성될 수 있다.
회로층(DP-CL)의 트랜지스터를 통해 제1 전극(AE)에 제1 전압이 인가될 수 있고, 공통 전압이 제2 전극(CE)에 인가될 수 있다. 발광층들(EML-R, EML-G, EML-B)에 주입된 정공과 전자가 결합하여 여기자(exciton)가 형성되고, 여기자가 바닥 상태로 전이하면서, 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)이 발광할 수 있다.
봉지층(TFE)은 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3) 상에 배치될 수 있다. 봉지층(TFE)은 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)을 밀봉할 수 있다. 봉지층(TFE)은 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)의 광학 효율을 향상시키거나 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)을 보호하기 위한 복수의 박막들을 포함할 수 있다.
봉지층(TFE)은 적어도 하나의 무기막 및 유기막을 포함할 수 있다. 무기막은 수분 및/또는 산소로부터 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)을 보호할 수 있다. 무기막은 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 또는 이들이 조합된 화합물을 포함할 수 있다. 무기막은 화학 기상 증착법(Chemical Vapor Deposition, CVD)을 통해 형성될 수 있다.
유기막은 먼지 입자와 같은 이물질로부터 발광 소자들(ED-1, ED-2, ED-3)을 보호할 수 있다. 유기막은 무기막 상에 형성되어 평탄면을 제공할 수 있다. 예를 들어, 유기막은 유기막 하부에 형성된 무기막에 존재하는 파티클(particle)이나 굴곡을 커버할 수 있다. 유기막은 유기막에 접촉하는 층들 사이의 응력을 완화시킬 수 있다. 예를 들어, 유기막은 아크릴 계열 수지를 포함할 수 있으나 유기막의 물질이 상기 예에 제한되는 것은 아니다. 유기막은 스핀 코팅, 슬릿 코팅, 잉크젯 공정과 같은 용액 공정을 통해 형성될 수도 있다.
표시 패널(DP)의 화소들에 공통으로 형성되는 공통층들 중 적어도 하나는 후술할 일 실시예의 마스크를 통해 증착되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 1b의 표시 패널(DP)에서 정공 수송 영역(HTR), 전자 수송 영역(ETR), 및 제2 전극(CE) 중 적어도 하나는 일 실시예의 마스크를 통해 증착될 수 있다. 이에 한정되지 않고, 표시 패널(DP)의 봉지층(TFE)은 일 실시예의 마스크를 통해 증착될 수 있다. 이하, 일 실시예의 마스크에 관하여 설명한다.
도 2는 일 실시예에 따른 마스크의 분해 사시도이다. 도 2를 참조하면, 마스크(MK)는 마스크 시트(MS) 및 마스크 프레임(FR)을 포함할 수 있다.
도 2의 마스크(MK)는 상술한 것과 같이 대상 기판의 피증착면 상에 공통층을 형성하는데 사용될 수 있다. 일 실시예의 마스크(MK)는 일 영역 전체에 박막으로 제공되는 기능층을 형성하기 위해 사용되는 오픈 마스크(Open Mask)에 해당할 수 있다. 오픈 마스크는 대면적으로 제공되는 하나의 대상 기판 상에 복수의 표시 패널들을 형성하기 위해 사용될 수 있고, 오픈 마스크는 대상 기판 상에 복수의 표시 패널들 각각에 포함된 기능층을 증착하기 위해 사용되는 마스크일 수 있다.
마스크 프레임(FR)은 마스크 시트(MS)를 지지할 수 있다. 마스크 프레임(FR)은 평면 상에서 고리 형상을 가질 수 있다. 따라서, 마스크 프레임(FR)은 내측에 마스크 프레임(FR)의 상면(FR-U) 및 하면(FR-L)을 관통하는 개구부(OP)가 정의될 수 있다.
도 2는 마스크 프레임(FR)의 형상의 일 예로 사각 고리 형상을 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 마스크 프레임(FR)은 원형 고리, 다각 고리 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 마스크 프레임(FR)의 형상은 마스크 프레임(FR) 상에 배치되는 마스크 시트(MS)의 형상에 대응될 수 있다.
마스크 프레임(FR)은 마스크 시트(MS)의 가장자리 부분을 지지할 수 있다. 마스크 프레임(FR)은 마스크 시트(MS) 하부에 배치될 수 있다. 즉, 마스크 프레임(FR)은 마스크 시트(MS)의 배면(MS-R)을 지지할 수 있다. 이에 한정되지 않고, 마스크 프레임(FR)은 마스크 시트(MS)의 가장자리 상부 및 하부에 배치되어 마스크 시트(MS)를 지지할 수 있다.
마스크 프레임(FR)은 금속을 포함할 수 있다. 마스크 프레임(FR)은 철(Fe) 및 니켈(Ni) 중 적어도 하나를 포함하는 금속 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 마스크 프레임(FR)은 철과 니켈의 합금을 포함할 수 있다. 마스크 프레임(FR)은 스테인레스스틸(SUS) 또는 인바(Invar)를 포함할 수 있다.
마스크 시트(MS)는 마스크 프레임(FR) 상에 배치될 수 있다. 마스크 시트(MS)는 마스크 프레임(FR)과 마주하는 배면(MS-R) 및 배면(MS-R)에 대향하는 전면(MS-F)을 포함할 수 있다.
마스크 시트(MS)는 복수의 셀 개구부들(OPC)을 포함할 수 있다. 복수의 셀 개구부들(OPC)은 마스크 시트(MS)의 전면(MS-F) 및 배면(MS-R)을 관통하여 형성될 수 있다. 복수의 셀 개구부들(OPC)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)을 따라 배열될 수 있다. 도 2는 제1 방향(DR1)을 따라 5개의 셀 개구부들(OPC)이 서로 이격되어 배치되고, 제2 방향(DR2)을 따라 2개의 셀 개구부들(OPC)이 서로 이격되어 배치된 실시예를 예시적으로 도시하였다. 그러나 마스크 시트(MS)에 포함된 셀 개구부들(OPC)의 개수 및 배열은 도시된 것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 마스크 시트(MS)에 포함된 셀 개구부들(OPC)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2) 중 어느 하나의 방향을 따라 배열될 수 있다. 마스크 시트(MS)의 셀 개구부들(OPC)은 마스크 프레임(FR)의 개구부(OP)에 중첩할 수 있고, 증착 공정에서 증착 물질은 마스크 시트(MS)의 셀 개구부들(OPC)을 통해 대상 기판 상에 증착될 수 있다.
마스크 시트(MS)의 셀 개구부들(OPC)의 형상은 평면 상에서 사각형 형상을 가질 수 있다. 그러나, 셀 개구부들(OPC)의 형상은 이에 한정되지 않고, 대상 기판에 증착되어 형성되는 기능층의 형상에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다.
마스크 시트(MS)는 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)을 따라 연장된 판(plate) 형상을 가질 수 있다. 마스크 시트(MS)는 복수의 셀 개구부들(OPC)이 서로 연결되도록 복수의 셀 개구부들(OPC)을 둘러싸는 연장 영역을 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 것처럼, 일 실시예의 마스크 시트(MS)는 평면 상에서 사각형의 형상을 가질 수 있다. 그러나 마스크 시트(MS)의 형상은 이에 한정되지 않고, 피증착면을 제공하는 대상 기판의 형상에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다.
마스크 시트(MS)는 금속을 포함할 수 있다. 마스크 시트(MS)는 철(Fe) 및 니켈(Ni) 중 적어도 하나를 포함하는 금속 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 마스크 시트(MS)는 철과 니켈의 합금을 포함할 수 있다. 마스크 시트(MS)는 스테인레스스틸(SUS) 또는 인바(Invar)를 포함할 수 있다. 마스크 시트(MS)는 마스크 프레임(FR)과 동일한 물질로 형성될 수 있다. 하지만 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에서 마스크 시트(MS)는 5 ppm/℃ 이하의 열팽창 계수는 갖는 것일 수 있다. 또한, 마스크 프레임(FR)도 마스크 시트(MS)와 유사한 수준의 열팽창 계수를 갖는 것일 수 있다. 이에 따라, 증착 공정에서 마스크 시트(MS)의 열변형을 최소화할 수 있고, 대상 기판 상에 형성되는 증착층의 증착 품질을 개선할 수 있다.
일 실시예의 마스크(MK)는 후술할 본 발명의 일 실시예의 마스크 제조 장치를 통해 제조될 수 있다. 일 실시예의 마스크(MK)는 셀 개구부(OPC)의 가공 정밀도 향상을 위해 레이저를 이용하여 제조될 수 있다. 본 발명 일 실시예의 마스크 제조 장치는 레이저 가공을 위한 광 조사부 및 광 조사 단계에서 마스크를 안정적으로 지지하기 위한 스테이지를 포함할 수 있다. 이하, 마스크를 제조하기 위한 일 실시예의 마스크 제조 장치 및 제조 장치를 이용한 마스크의 제조 단계에 관하여 설명한다.
도 3a 및 도 3b는 예비 마스크 제조 단계의 일 단계에 대응하는 일 실시예에 따른 예비 마스크의 사시도들이다.
예비 마스크(P-MK)는 셀 개구부들(OPC)을 형성하기 위해 본 발명의 마스크 제조 장치에 제공되기 전 단계에 해당하는 마스크일 수 있다. 즉, 마스크 제조 장치에 제공되는 대상 마스크는 마스크 시트와 마스크 프레임이 결합된 상태일 수 있고, 예비 마스크(P-MK)는 서로 결합되기 전의 마스크 시트와 마스크 프레임에 대응될 수 있다. 한편, 본 명세서에서 예비 마스크와 대상 마스크는 마스크의 제조 단계에 대응하는 일 형태의 마스크를 구분하기 위한 용어로 사용될 수 있다.
도 3a를 참조하면, 예비 마스크(P-MK)는 프레임(FR) 및 예비 마스크 시트(P-MS)를 포함할 수 있다. 예비 마스크 시트(P-MS)는 프레임(FR)에 결합되기 전 판 형상으로 제공되는 마스크 시트일 수 있다. 예비 마스크 시트(P-MS)는 프레임(FR) 상에 제공될 수 있다. 예비 마스크 시트(P-MS)의 크기는 평면 상에서 프레임(FR)의 크기 보다 작을 수 있다. 따라서, 도 3a에 도시된 것처럼 예비 마스크 시트(P-MS)는 프레임(FR) 상에 결합되기 전 마스크 프레임(FR)의 크기에 대응되도록 인장 될 수 있다.
도 3b를 참조하면, 인장된 예비 마스크 시트(P-MS)는 마스크 프레임(FR) 상에 안착될 수 있다. 그 후, 인장된 예비 마스크 시트(P-MS)는 용접 부재(AD)를 통해 마스크 프레임(FR) 상에 고정될 수 있다. 마스크 프레임(FR)에 중첩하는 인장된 예비 마스크 시트(P-MS)의 배면(MS-R)의 일 부분은 마스크 프레임(FR)의 상면(FR-U)에 결합될 수 있다.
용접을 통해 서로 결합된 마스크 시트(P-MSa, 도 4a 참조)와 마스크 프레임(FR)은 이후 셀 개구부(OPC, 도 2 참조)를 형성하기 위해 마스크 제조 장치(MD, 도 4a 참조)에 제공될 수 있다. 본 발명의 마스크 제조 장치(MD, 도 4a 참조)를 통해 셀 개구부(OPC, 도 2 참조)가 형성된 도 2의 마스크(MK)를 제조할 수 있다.
한편, 본 명세서에서 설명의 편의를 위해 마스크 프레임에 결합되며 셀 개구부가 형성되기 전의 마스크 시트를 대상 마스크 시트로 칭할 수 있고, 서로 결합된 마스크 프레임 및 대상 마스크 시트를 대상 마스크로 칭할 수 있다.
도 4a는 대상 마스크 제조 단계의 일 단계에 대응하는 일 실시예에 따른 마스크 제조 장치 및 대상 마스크의 사시도이다. 도 4b는 일 실시예에 따른 대상 마스크의 제조 단계에 대응하는 대상 마스크의 사시도이다.
도 4a를 참조하면, 일 실시예의 마스크 제조 장치(MD)는 광 조사부(LS) 및 스테이지(ST)를 포함할 수 있다.
대상 마스크 시트(P-MSa) 내에 셀 개구부들(OPC, 도 2 참조)을 형성하기 위해, 마스크 제조 장치(MD)의 스테이지(ST) 상에 대상 마스크(P-MKa)가 제공될 수 있다. 일 실시예에서 셀 개구부들(OPC, 도 2 참조)은 대상 마스크 시트(P-MSa)의 전면(MS-F) 및 배면(MS-R) 상에 각각 레이저를 조사하여 형성될 수 있다. 따라서, 마스크 제조 단계에 따라 레이저가 조사되는 대상 마스크 시트(P-MSa)의 면이 달라질 수 있고, 스테이지(ST)가 지지하는 대상 마스크 시트(P-MSa)의 지지면이 달라질 수 있다.
대상 마스크(P-MKa)는 서로 결합된 마스크 프레임(FR) 및 대상 마스크 시트(P-MSa)를 포함할 수 있다. 대상 마스크 시트(P-MSa)의 배면(MS-R) 상에는 셀 개구부들(OPC, 도 2 참조)의 형성 위치에 대응하는 셀 개구 영역들(OPD-L)이 정의될 수 있다.
일 실시예의 스테이지(ST)는 대상 마스크(P-MKa) 제조 단계에 따라 형태가 변화될 수 있다. 대상 마스크(P-MKa) 제조 단계에 따라 스테이지(ST)에 의해 지지되는 대상 마스크(P-MKa)의 지지면이 상이할 수 있고, 스테이지(ST)는 스테이지(ST)에 의해 지지되는 대상 마스크(P-MKa)의 지지면에 대응하여 형태가 변형될 수 있다. 스테이지(ST)는 대상 마스크(P-MKa)의 지지면에 대응하여 변형되는 형태에 따라 구분되는 제1 상태 및 제2 상태를 포함할 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 일 실시예의 마스크 제조 장치(MD)는 대상 마스크(P-MKa) 제조 단계에 따라 각각이 다른 형태로 제공되는 별개의 스테이지들을 포함할 수 있다.
일 실시예의 스테이지(ST)는 스테이지(ST)에 의해 지지되는 대상 마스크 시트(P-MSa)의 지지면에 따라 형상이 달라질 수 있다. 대상 마스크 시트(P-MSa)는 스테이지(ST) 상에 대상 마스크 시트(P-MSa)의 배면(MS-R)이 위를 향하도록 제공될 수 있다. 이에 따라, 대상 마스크 시트(P-MSa)의 배면(MS-R) 상에 배치된 마스크 프레임(FR)의 하면(FR-L) 또한 위를 향할 수 있다.
이 경우, 스테이지(ST)는 대상 마스크 시트(P-MSa)의 전면(MS-F)을 지지할 수 있고, 이는 제1 상태의 스테이지(ST)에 해당될 수 있다. 도 4a는 일 실시예에 따른 제1 상태의 스테이지(ST)를 예시적으로 도시하였다.
스테이지(ST)는 스테이지(ST) 상에 배치된 대상 마스크(P-MKa)가 광 조사부(LS) 아래에 평탄하게 제공될 수 있도록 대상 마스크(P-MKa)를 지지하는 상면을 포함할 수 있다. 스테이지(ST)에 의해 지지되는 대상 마스크(P-MKa)의 지지면은 실질적으로 평탄한 대상 마스크 시트(P-MSa)의 전면(MS-F)에 대응될 수 있고, 이에 따라, 제1 상태의 스테이지(ST)의 상면은 대상 마스크 시트(P-MSa)의 전면(MS-F)에 접촉하며, 단차가 없는 평탄한 면을 포함할 수 있다.
광 조사부(LS)는 스테이지(ST) 상에 배치될 수 있다. 광 조사부(LS)는 대상 마스크 시트(P-MSa)를 향해 레이저를 조사할 수 있다. 마스크 제조 단계에 따라 광 조사부(LS)에서 조사되는 레이저의 세기, 파장, 종류는 달라질 수 있고, 구분을 위해 대상 마스크 시트(P-MSa)의 배면(MS-R) 상에 조사되는 레이저를 제1 레이저(L1)로 칭하도록 한다.
광 조사부(LS)는 셀 개구 영역들(OPD-L)의 경계 상에 제1 레이저(L1)를 조사할 수 있다. 제1 레이저(L1)에 의해 대상 마스크 시트(P-MSa)에는 대상 마스크 시트(P-MSa)의 배면(MS-R) 및 전면(MS-F)을 관통하는 도 4b의 예비 셀 개구부(OPD)가 형성될 수 있다.
도 4b는 제1 레이저(L1)가 셀 개구 영역들(OPD-L)의 경계 상에 조사된 후, 복수의 예비 셀 개구부들(OPD)이 형성된 일 실시예의 대상 마스크(P-MKb)의 사시도를 도시하였다. 대상 마스크 시트(P-MSb)는 복수의 예비 셀 개구부들(OPD)을 포함할 수 있다. 예비 셀 개구부들(OPD)은 도 2의 셀 개구부들(OPC)이 형성되는 과정에서 생기는 중간 단계의 개구부에 대응될 수 있다. 따라서, 예비 셀 개구부들(OPD)의 형상 및 크기는 최종 형성된 셀 개구부들(OPC)과 차이가 있을 수 있다.
예비 셀 개구부들(OPD)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)을 따라 배열될 수 있다. 예비 셀 개구부들(OPD)각각은 최종 형성될 셀 개구부들(OPC)의 위치에 대응하여 형성될 수 있다.
도 5a는 대상 마스크 제조 단계의 일 단계에 대응하는 일 실시예에 따른 마스크 제조 장치 및 대상 마스크의 사시도이다. 도 5b는 도 5a의 선 II-II'에 대응하는 일 실시예에 따른 마스크 제조 장치의 단면도이다.
도 5a를 참조하면, 도 4b의 대상 마스크(P-MKb)는 예비 셀 개구부들(OPD)의 주변을 따라 함몰부들을 형성하기 위해 마스크 제조 장치(MD) 내에 제공될 수 있다. 따라서, 도 2의 셀 개구부들(OPC)은 일체로 형성된 예비 셀 개구부들(OPD) 및 함몰부들에 대응될 수 있다.
대상 마스크(P-MKb)는 대상 마스크(P-MKb)의 전면(MS-F)이 위를 향하도록 스테이지(ST) 상에 제공될 수 있다. 이에 따라, 대상 마스크(P-MKb)의 배면(MS-R) 상에 배치된 마스크 프레임(FR)의 하면(FR-L)은 스테이지(ST)와 마주할 수 있다. 광 조사부(LS)에 의한 제1 레이저(L1) 조사 단계가 완료된 후, 대상 마스크(P-MKb)는 마스크 제조 장치(MD)에 포함된 별도의 구동 장치를 통해 180도로 뒤집혀서 스테이지(ST) 상에 제공될 수 있다.
이 경우, 스테이지(ST)는 대상 마스크 시트(P-MSb)의 배면(MS-R) 및 마스크 프레임(FR)의 하면(FR-L)을 지지할 수 있고, 이는 제2 상태의 스테이지(ST)에 해당될 수 있다. 도 5a 및 도 5b는 일 실시예에 따른 제2 상태의 스테이지(ST)를 예시적으로 도시하였다.
스테이지(ST)에 의해 지지되는 대상 마스크(P-MKb)의 지지면은 대상 마스크 시트(P-MSb)의 배면(MS-R) 및 마스크 프레임(FR)의 하면(FR-L)에 대응될 수 있고, 대상 마스크 시트(P-MSb)의 배면(MS-R)과 마스크 프레임(FR)의 하면(FR-L) 사이에는 두께 방향(예를 들어, 제3 방향(DR3))에서 단차를 가질 수 있다. 이에 따라, 제2 상태의 스테이지(ST)는 지지하는 대상 마스크(P-MKb)의 지지면에 대응하여 단차를 갖는 형태를 가질 수 있다. 이를 통해, 스테이지(ST)는 광 조사부(LS) 아래에 대상 마스크(P-MKb)를 평탄하고 안정적이게 제공할 수 있다.
스테이지(ST)는 제1 지지부(SP1) 및 제2 지지부(SP2)를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 제1 지지부(SP1)는 스테이지(ST)의 제1 부분으로 칭할 수 있고, 제2 지지부(SP2)는 스테이지의 제2 부분으로 칭할 수 있다. 제1 지지부(SP1)는 대상 마스크 시트(P-MSb)에 중첩할 수 있고, 제2 지지부(SP2)는 마스크 프레임(FR)에 중첩할 수 있다.
제1 지지부(SP1)는 대상 마스크 시트(P-MSb)의 배면(MS-R)과 마주하는 제1 면(S1-I)을 포함할 수 있다. 제1 지지부(SP1)는 대상 마스크 시트(P-MSb)에 접촉할 수 있고, 대상 마스크 시트(P-MSb)를 지지할 수 있다. 제2 지지부(SP2)는 마스크 프레임(FR)의 하면(FR-L)과 마주하는 제2 면(S2-I)을 포함할 수 있다. 제2 지지부(SP2)는 마스크 프레임(FR)에 접촉할 수 있고, 마스크 프레임(FR)을 지지할 수 있다.
제1 지지부(SP1)의 형상은 평면 상에서 사각형 형상일 수 있다. 그러나, 제1 지지부(SP1)의 형상은 이에 한정되지 않고, 제1 지지부(SP1)에 의해 지지되는 대상 마스크 시트(P-MSb)의 형상에 따라 다양하게 변형될 수 있다.
제2 지지부(SP2)는 제1 지지부(SP1)에 인접하게 배치될 수 있다. 제2 지지부(SP2)는 제1 지지부(SP1)를 둘러쌀 수 있다. 도 5a는 제1 지지부(SP1)의 4 변들을 둘러싸는 일체의 제2 지지부(SP2)를 도시하였다. 그러나 이에 한정되지 않고, 제2 지지부(SP2)는 각각이 제1 지지부(SP1)의 테두리를 따라 연장되는 복수의 서브 지지부들을 포함할 수 있다. 제2 지지부(SP2)의 형상은 제2 지지부(SP2)에 의해 지지되는 마스크 프레임(FR)의 형상에 대응하여 다양하게 변형될 수 있다.
제1 지지부(SP1)와 제2 지지부(SP2)는 서로 동일한 물질을 포함할 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 제1 지지부(SP1)와 제2 지지부(SP2)는 서로 상이한 물질을 포함할 수 있다.
제1 지지부(SP1)와 제2 지지부(SP2)는 제3 방향(DR3)에서 단차를 가질 수 있다. 이에 관해서, 제2 방향(DR2)에서 바라본 도 5b의 단면도를 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다. 도 5b를 참조하면, 제1 지지부(SP1)의 제1 면(S1-I)과 제2 지지부(SP2)의 제2 면(S2-I)은 단면 상에서 거리 차이(D2)를 가질 수 있다. 상기 거리 차이(D2)는 이후 단차(D2)로 칭하도록 한다.
제1 지지부(SP1)와 제2 지지부(SP2) 사이의 단차(D2)는 제1 지지부(SP1)에 의해 지지되는 대상 마스크 시트(P-MSb)의 배면(MS-R)과 제2 지지부(SP2)에 의해 지지되는 마스크 프레임(FR)의 하면(FR-L) 사이의 높이 차이(D1)에 대응될 수 있다. 상기 단차(D2)는 대상 마스크 시트(P-MSb)의 배면(MS-R)과 마스크 프레임(FR)의 하면(FR-L) 사이의 높이 차이(D1)와 실질적으로 동일할 수 있다.
이를 통해, 제1 지지부(SP1) 및 제2 지지부(SP2)는 대상 마스크 시트(P-MSb)의 전면(MS-F)을 평탄하게 유지하면서 대상 마스크(P-MKb)를 안정적으로 지지할 수 있다. 예를 들어, 제1 지지부(SP1) 및 제2 지지부(SP2)에 의해 대상 마스크 시트(P-MSb)의 전면(MS-F)의 평탄도는 0 내지 300㎛ 이하로 유지될 수 있고, 바람직하게는 0 내지 100㎛ 이하로 유지될 수 있다. 여기서, 평탄도가 0에 가까울수록 평면에 평행한 형상을 유지하는 것을 의미한다.
제2 지지부(SP2)는 제1 지지부(SP1)에 결합된 것일 수 있다. 제2 지지부(SP2)는 제1 지지부(SP1)에 결합되어 제3 방향(DR3)을 따라 움직일 수 있다. 제2 지지부(SP2)를 이동시켜, 상기 단차(D2)가 대상 마스크 시트(P-MSb)의 배면(MS-R)과 마스크 프레임(FR)의 하면(FR-L) 사이의 높이 차이(D1)와 동일하도록 제2 지지부(SP2)의 위치를 조절할 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 제2 지지부(SP2)는 제1 지지부(SP1)에 결합되어 고정된 것일 수 있다.
한편, 도 5b를 참조하면, 대상 마스크(P-MKb)는 대상 마스크 시트(P-MSb)와 마스크 프레임(FR)이 결합된 부분인 용접부(WP)를 포함할 수 있다. 용접부(WP)는 도 3b에 도시된 용접 부재(AD)에 의한 용접 단계를 통해, 대상 마스크 시트(P-MSb)와 마스크 프레임(FR)이 접촉하는 부분 내에 형성될 수 있다. 용접부(WP)는 금속 산화물을 포함할 수 있다.
다시 도 5a를 참조하면, 대상 마스크(P-MKb)의 전면(MS-F) 상에는 예비 셀 개구부들(OPD) 주변을 따라 함몰 영역들(HF-L)이 정의될 수 있다. 함몰 영역들(HF-L)은 이후 단계에서 형성될 함몰부들 형성 위치에 대응될 수 있다.
광 조사부(LS)는 대상 마스크(P-MKb)의 전면(MS-F) 상에 레이저를 조사할 수 있고, 해당 레이저를 제2 레이저(L2)로 칭하도록 한다. 광 조사부(LS)는 예비 셀 개구부들(OPD)의 주변을 따라 정의된 함몰 영역들(HF-L) 상에 제2 레이저(L2)를 조사할 수 있다. 제2 레이저(L2)에 의해 대상 마스크 시트(P-MSb)에는 예비 셀 개구부들(OPD)과 일체로 형성되며 대상 마스크 시트(P-MSb)의 전면(MS-F)으로부터 배면(MS-R)을 향해 일 부분이 함몰된 함몰부들이 형성될 수 있다. 이에 관한 자세한 설명은 이후 도면들을 참조하여 후술하도록 한다.
제2 레이저(L2)는 상술한 제1 레이저(L1)와 세기, 파장 범위 등이 상이할 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 제2 레이저(L2)는 제1 레이저(L1)와 세기 또는 파장 범위가 동일할 수 있다.
제1 지지부(SP1) 및 제2 지지부(SP2)는 대상 마스크(P-MKb)의 지지면에 대응하는 형상을 가짐으로써, 광 조사부(LS) 상에 대상 마스크 시트(P-MSb)를 평탄하게 제공할 수 있다. 이를 통해, 마스크 시트(P-MSb)의 전면(MS-F)을 향해 제2 레이저(L2)를 조사하는 단계에서, 레이저 가공의 정밀도가 향상될 수 있고, 본 발명의 마스크 제조 장치(MD)는 신뢰성이 향상된 마스크를 제조할 수 있다.
도 6a 내지 도 6c는 일 실시예에 따른 마스크 제조 장치의 스테이지의 단면도들이다. 도 6a 내지 도 6c에 도시된 각 구성들은 상술한 설명이 동일하게 적용되며, 스테이지(ST)의 구성에 일부 차이가 있다. 이후 동일 구성에 관한 반복되는 설명은 생략하고, 차이점을 중심으로 설명한다.
도 6a를 참조하면, 제1 지지부(SP1) 및 제2 지지부(SP2)는 일체로 형성될 수 있다. 즉, 제1 지지부(SP1) 및 제2 지지부(SP2)는 제1 지지부(SP1)와 제2 지지부(SP2) 사이를 결합시키는 별도의 결합체 없이 일체로 연결된 것 일 수 있다. 이에 따라, 스테이지(ST)의 구성이 단순화 될 수 있다.
도 6b를 참조하면, 제1 지지부(SP1)는 정전척(ESC) 및 절연층(ISL)을 포함할 수 있다. 정전척(ESC)은 정전력을 발생시킬 수 있고, 정전력에 의해 제1 지지부(SP1)는 대상 마스크 시트(P-MSb)를 제1 지지부(SP1) 상에 평탄하고 안정적으로 고정시킬 수 있다.
정전척(ESC)은 복수의 제1 전극들(EL1) 및 복수의 제2 전극들(EL2)을 포함할 수 있다. 제1 전극들(EL1) 및 제2 전극들(EL2)은 일 방향을 따라 교대로 배치될 수 있다. 제1 전극들(EL1)과 제2 전극들(EL2)은 서로 다른 극성의 전압을 인가 받을 수 있다. 제1 전극들(EL1)은 정극성을 갖는 전원(PS)의 제1 단자에 연결되고, 제2 전극들(EL2)은 부극성을 갖는 전원(PS)의 제2 단자에 연결될 수 있다.
전원(PS)이 제1 및 제2 전극들(EL1, EL2)에 인가될 때, 제1 전극들(EL1)은 정극성을 갖고, 제2 전극들(EL2)은 부극성을 가질 수 있다. 그러나, 이는 예시적으로 설명한 것으로서, 제1 전극들(EL1)이 부극성을 갖고 제2 전극들(EL2)이 정극성을 가질 수도 있다.
서로 다른 극성을 갖는 제1 전극들(EL1) 및 제2 전극들(EL2)에 의해 정전력이 발생할 수 있다. 정전척(ESC)에서 발생한 정전력에 의해 대상 마스크 시트(P-MSb)는 제1 지지부(SP1) 상에 고정될 수 있다. 정전력에 의한 인력에 의해 대상 마스크 시트(P-MSb)는 절연층(ISL)의 상면에 흡착되어 고정될 수 있다.
절연층(ISL)은 정전척(ESC)과 대상 마스크 시트(P-MSb) 사이에 배치될 수 있다. 절연층(ISL)은 대상 마스크 시트(P-MSb)와 정전척(ESC) 사이를 절연 시킬 수 있다. 절연층(ISL)은 공정 과정 및 대상 마스크(P-MKb)를 스테이지(ST)로부터 분리하는 과정에서 대상 마스크 시트(P-MSb)를 보호할 수 있다. 이 경우, 상술한 제1 지지부(SP1)의 제1 면(S1-I)은 절연층(ISL)의 상면으로 정의될 수 있다.
도 6c를 참조하면, 제1 지지부(SP1)는 본체(BO), 자석(MGN) 및 절연층(ISL)을 포함할 수 있다. 자석(MGN)은 본체(BO) 상에 배치될 수 있다. 본체(BO)는 자석(MGN)을 지지할 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 자석(MGN)은 본체(BO) 내부에 삽입될 수 있다. 도 6c는 일체의 자석(MGN)을 간략히 도시하였다. 그러나 이에 한정되지 않고, 자석(MGN)은 복수로 제공되어 일 방향을 따라 배열될 수 있다.
자석(MGN)은 자기력을 발생시킬 수 있고, 자기력에 의해 대상 마스크 시트(P-MSb)는 제1 지지부(SP1) 상에 평탄하고 안정적으로 고정될 수 있다. 자기력에 의한 인력에 의해 대상 마스크 시트(P-MSb)는 절연층(ISL)의 상면에 흡착되어 고정될 수 있다.
절연층(ISL)은 자석(MGN)과 대상 마스크 시트(P-MSb) 사이에 배치될 수 있다. 절연층(ISL)은 대상 마스크 시트(P-MSb)와 자석(MGN) 사이를 절연 시킬 수 있다. 절연층(ISL)은 대상 마스크(P-MKb)를 스테이지(ST)로부터 분리하는 과정에서 자석(MGN)의 자기력에 의해 대상 마스크 시트(P-MSb)가 손상되는 것을 방지할 수 있다. 이 경우, 상술한 제1 지지부(SP1)의 제1 면(S1-I)은 절연층(ISL)의 상면으로 정의될 수 있다.
도 7a 내지 도 7c는 일 실시예에 따른 마스크 제조 장치를 이용하여 대상 마스크 시트에 예비 셀 개구부를 형성하는 일 단계를 도시한 단면도들이다. 도 8a 내지 도 8d는 일 실시예에 따른 마스크 제조 장치를 이용하여 대상 마스크 시트에 함몰부를 형성하는 일 단계를 도시한 단면도들이다. 각 구성들에 관한 설명은 상술한 설명이 동일하게 적용될 수 있고, 차이점을 위주로 설명하도록 한다.
본 발명의 일 실시예의 스테이지(ST)는 지지하는 대상 마스크의 지지면에 대응하여 형태를 변형할 수 있고, 스테이지(ST)의 형태에 따라 제1 상태(S1) 및 제2 상태(S2)를 포함할 수 있다. 도 7a는 제2 상태(S2)에서 제1 상태(S1)로 변형되는 스테이지(ST)의 실시예를 도시하였다.
도 7a를 참조하면, 제2 지지부(SP2)는 두께 방향을 따라 이동 가능하며, 제2 지지부(SP2)를 이동시킴으로써 제1 지지부(SP1)의 제1 면(S1-I)과 제2 지지부(SP2)의 제2 면(S2-I) 사이의 단차(D2)를 조정할 수 있다. 제2 상태(S2)의 스테이지(ST)는 단면 상에서 서로 단차(D2)를 갖는 제2 지지부(SP2)와 제1 지지부(SP1)를 포함할 수 있다. 제2 상태(S2)의 스테이지(ST)가 제1 상태(S1)로 변형될 때, 제2 지지부(SP2)는 제3 방향(DR3)을 따라 위로 올라갈 수 있다. 이에 따라, 제1 지지부(SP1)와 제2 지지부(SP2) 사이의 단차(D2)가 감소할 수 있다.
스테이지(ST)는 제2 지지부(SP2)를 이동시킴으로써 도 7a의 제2 상태(S2)에서 도 7b에 도시된 제1 상태(S1)의 스테이지(ST)로 변형될 수 있다. 제1 상태(S1)의 스테이지(ST) 상에 제공 되는 대상 마스크(P-MKa)의 대상 마스크 시트(P-MSa)는 상술한 예비 셀 개구부(OPD)이 형성되기 전의 마스크 일 수 있다. 대상 마스크 시트(P-MSa)에 예비 셀 개구부(OPD)를 형성하기 위하여 대상 마스크(P-MKa)는 제1 상태(S1)의 스테이지(ST) 상에 제공될 수 있다.
제1 상태(S1)의 스테이지(ST)는 단면 상에서 제1 지지부(SP1)의 제1 면(S1-I)과 제2 지지부(SP2)의 제2 면(S2-I)이 일치하는 것 일 수 있다. 즉, 제1 지지부(SP1)의 제1 면(S1-I)과 2 지지부(SP2)의 제2 면(S2-I)은 단면 상에서 서로 일치하며 평탄한 면을 제공할 수 있다.
대상 마스크(P-MKa)는 대상 마스크 시트(P-MSa)의 전면(MS-F)이 제1 지지부(SP1)의 제1 면(S1-I)과 2 지지부(SP2)의 제2 면(S2-I)에 마주하도록 스테이지(ST) 상에 제공될 수 있다. 이에 따라, 대상 마스크 시트(P-MSa)의 배면(MS-R)은 광 조사부(LS)와 마주하며, 광 조사부(LS)에 의해 가공될 수 있다.
제1 상태(S1)의 스테이지(ST)는 단면 상에서 제1 면(S1-I) 및 제2 면(S2-I)이 일치하는 제1 지지부(SP1) 및 제2 지지부(SP2)를 제공함으로써, 대상 마스크 시트(P-MSa)의 전면(MS-F)을 안정적으로 지지할 수 있다. 제1 상태(S1)의 스테이지(ST)는 광 조사부(LS)에 의한 레이저 가공 동안 대상 마스크 시트(P-MSa)가 기울어지지 않고 평탄하게 유지될 수 있도록 한다. 이에 따라, 광 조사부(LS)에 의한 레이저 가공 정밀도 및 정확성이 향상될 수 있다.
예비 셀 개구부(OPD) 형성을 위해, 광 조사부(LS)는 제1 레이저(L1)를 대상 마스크 시트(P-MSa)의 배면(MS-R)을 향해 조사할 수 있다. 제1 레이저(L1)는 펄스 레이저로 제공될 수 있다. 제1 레이저(L1)는 펨토초(10-15) 내지 피코초(10-12)의 펄스폭을 갖는 것 일 수 있다. 제1 레이저(L1)의 파장은 자외선, 가시광선 및 적외선의 파장 범위 내에 포함될 수 있다. 예를 들어, 제1 레이저(L1)의 파장은 300nm 이상 1100nm 이하의 파장 범위에 포함될 수 있다. 그러나 제1 레이저(L1)의 파장의 수치 범위가 상기 예에 한정되는 것은 아니다.
도 7c는 예비 셀 개구부(OPD)가 형성되는 일 단계의 대상 마스크(P-MKa)의 단면을 간략히 도시하였다. 도 7c를 참조하면, 대상 마스크 시트(P-MSa)에는 제1 레이저(L1)에 의해 대상 마스크 시트(P-MSa)의 전면(MS-F) 및 배면(MS-R)을 관통하는 예비 셀 개구부들(OPD)이 형성될 수 있다. 제1 레이저(L1)가 조사되는 영역에 따라 하나의 대상 마스크 시트(P-MSa)에 복수의 예비 셀 개구부들(OPD)이 형성될 수 있다.
예비 셀 개구부(OPD)는 단면 상에서 사다리꼴 형상을 가질 수 있다. 예비 셀 개구부(OPD)의 폭은 제1 레이저(L1)가 직접적으로 조사되는 대상 마스크 시트(P-MSa)의 배면(MS-R)에 인접할수록 클 수 있다. 따라서, 예비 셀 개구부(OPD)의 폭은 대상 마스크 시트(P-MSa)의 배면(MS-R)으로부터 전면(MS-F)에 인접할수록 작아질 수 있다. 그러나, 예비 셀 개구부(OPD)의 단면 형상은 레이저 가공 조건에 따라 달라질 수 있으며 도시된 것에 한정되지 않는다.
도 8a는 제1 레이저(L1)에 의한 예비 셀 개구부들(OPD)을 형성한 후, 함몰부들(HFP, 도 8c 참조)을 형성하기 위한 일 단계의 대상 마스크(P-MKb) 및 스테이지(ST)의 단면을 간략히 도시하였다. 도 8a를 참조하면, 예비 셀 개구부들(OPD)이 형성된 후, 대상 마스크(P-MKb)는 제1 상태(S1)의 스테이지(ST)로부터 분리될 수 있다.
제1 상태(S1)의 스테이지(ST)는 제2 지지부(SP2)를 이동시킴으로써 제2 상태(S2)의 스테이지(ST)로 변형될 수 있다. 제2 지지부(SP2)는 제1 지지부(SP1)의 제1 면(S1-I)과 제2 지지부(SP2)의 제2 면(S2-I) 사이에 단차(D2, 도 7a 참조)가 생기도록 아래를 향해 이동할 수 있다. 제2 지지부(SP2)는 제1 면(S1-I)과 제2 면(S2-I) 사이의 단차(D2, 도 7a)가 스테이지(ST)에 의해 지지될 대상 마스크 시트(P-MSb)의 배면(MS-R)과 마스크 프레임(FR)의 하면(FR-L) 사이의 높이 차이와 실질적으로 동일해질 정도로 아래로 이동할 수 있다.
도 8b는 광 조사부(LS)에 의한 레이저 가공을 위해, 대상 마스크(P-MKb)가 제2 상태(S2)의 스테이지(ST) 상에 제공된 일 단계를 단면을 간략히 도시하였다. 도 8a의 대상 마스크(P-MKb)는 대상 마스크 시트(P-MSb)의 배면(MS-R)이 스테이지(ST)를 향하도록 회전될 수 있다. 그 후, 도 8b에 도시된 것처럼 제2 상태(S2)의 스테이지(ST) 상에 안착될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 대상 마스크(P-MKb)는 이동 장치를 통해 별개의 제2 상태(S2)의 스테이지(ST) 상에 제공될 수 있다.
제2 상태(S2)의 스테이지(ST)는 대상 마스크 시트(P-MSb)를 지지하는 제1 지지부(SP1) 및 마스크 프레임(FR)을 지지하는 제2 지지부(SP2)를 포함할 수 있다. 제1 지지부(SP1)의 제1 면(S1-I)은 대상 마스크 시트(P-MSb)의 배면(MS-R)과 마주하며 이를 지지할 수 있다. 제2 지지부(SP2)의 제2 면(S2-I)은 마스크 프레임(FR)의 하면(FR-L)과 마주하며 이를 지지할 수 있다. 이에 따라, 대상 마스크 시트(P-MSb)의 전면(MS-F)은 광 조사부(LS)와 마주할 수 있고, 광 조사부(LS)에 의해 가공될 수 있다.
제1 지지부(SP1)의 제1 면(S1-I)과 제2 지지부(SP2)의 제2 면(S2-I) 사이의 단차는 제1 지지부(SP1)에 의해 지지될 대상 마스크 시트(P-MSb)의 배면(MS-R)과 제2 지지부(SP2)에 의해 지지될 마스크 프레임(FR)의 하면(FR-L) 사이의 높이 차이와 실질적으로 동일할 수 있다. 이를 통해, 제2 상태(S2)의 스테이지(ST)는 대상 마스크 시트(P-MSb)의 전면(MS-F)을 평탄하게 유지하면서 대상 마스크(P-MKb)를 안정적으로 지지할 수 있다.
제2 상태(S2)의 스테이지(ST)는 광 조사부(LS)에 의한 레이저 가공 동안, 대상 마스크 시트(P-MSb) 및 마스크 프레임(FR)이 기울어지지 않고 평탄하게 유지될 수 있도록 한다. 이에 따라, 광 조사부(LS)에 의한 레이저 가공 정밀도 및 정확성이 향상될 수 있다.
함몰부(HFP, 도 8c 참조) 형성을 위해, 광 조사부(LS)는 제2 레이저(L2)를 대상 마스크 시트(P-MSb)의 전면(MS-F)을 향해 조사할 수 있다. 제2 레이저(L2)는 펄스 레이저로 제공될 수 있다. 제2 레이저(L2)는 펨토초(10-15) 내지 피코초(10-12)의 펄스폭을 갖는 것 일 수 있다. 제2 레이저(L2)의 파장은 자외선, 가시광선 및 적외선의 파장 범위 내에 포함될 수 있다. 예를 들어, 제2 레이저(L2)의 파장은 300nm 이상 1100nm 이하의 파장 범위에 포함될 수 있다. 그러나 제2 레이저(L2)의 파장의 수치 범위가 상기 예에 한정되는 것은 아니다.
제2 레이저(L2)는 제1 레이저(L1)와 세기, 파장 또는 펄스폭과 같은 조건이 상이한 레이저일 수 있다. 제1 레이저(L1)에 의해 형성할 예비 셀 개구부(OPD)의 형성 조건과 제2 레이저(L2)에 의해 형성할 함몰부(HFP)의 형성 조건은 서로 상이할 수 있고, 이에 따라, 제2 레이저(L2)의 세기, 파장 또는 펄스폭은 제1 레이저(L1)와 상이할 수 있다. 그러나 반드시 이에 한정되지 않고, 제2 레이저(L2)는 제1 레이저(L1)와 동일한 레이저일 수 있다.
도 8c는 함몰부(HFP)가 형성되는 일 단계의 대상 마스크(P-MKb)의 단면을 간략히 도시하였다. 도 8c를 참조하면, 제2 레이저(L2)에 의해 대상 마스크(P-MSb)의 전면(MS-F)으로부터 함몰된 함몰부(HFP)가 형성될 수 있다. 제1 레이저(L2)가 조사되는 영역에 따라 하나의 대상 마스크 시트(P-MSb)에 복수의 함몰부들(HFP)이 형성될 수 있다.
광 조사부(LS)는 함몰부들(HFP)을 형성하기 위해, 예비 셀 개구부들(OPD)의 주변을 따라 제2 레이저(L2)를 조사할 수 있다. 광 조사부(LS)는 함몰부(HFP)가 예비 셀 개구부(OPD)와 일체로 형성되도록 제2 레이저(L2)를 조사할 수 있다. 일체로 형성된 함몰부(HFP)와 예비 셀 개구부(OPD)는 상술한 셀 개구부(OPC)로 정의될 수 있다. 즉, 셀 개구부(OPC)는 함몰부(HFP)와 예비 셀 개구부(OPD)가 합쳐져서 형성하는 일체의 개구 공간으로 정의될 수 있다.
도 8d는 본 발명의 마스크 제조 장치를 이용하여 제조가 완료된 마스크(MK)의 단면을 간략히 도시하였다. 셀 개구부들(OPC) 형성을 완료한 대상 마스크 시트(P-MSb)는 마스크 시트(MS)로 칭할 수 있다. 마스크(MK)는 셀 개구부들(OPC)이 형성된 마스크 시트(MS) 및 마스크 프레임(MF)을 포함할 수 있고, 이는 도 2에 도시된 마스크(MK)에 대응될 수 있다. 본 발명의 마스크 제조 장치를 이용하여 제조가 완료된 마스크(MK)는 표시 패널(DP)을 제조하기 위한 증착 공정에 사용될 수 있다.
도 8d를 참조하면, 셀 개구부들(OPC)은 마스크 시트(MS)의 전면(MS-F)으로부터 배면(MS-R)까지 관통하여 정의될 수 있다. 증착 공정에서, 증착 물질은 셀 개구부들(OPC)을 통해 피증착면에 증착 될 수 있다. 함몰부(HFP)에 중첩하는 마스크 시트(MS)의 일 부분은 마스크 시트(MS)의 전면(MS-F)으로부터 배면(MS-R)을 향해 함몰될 수 있다. 즉, 함몰부(HFP)에 중첩하는 마스크 시트(MS)의 일 부분의 두께는 셀 개구부들(OPC)에 비중첩하는 마스크 시트(MS)의 다른 영역의 두께 보다 작을 수 있다.
함몰부(HFP)에 의해 마스크 시트(MS)의 전면(MS-F) 상에서 정의되는 셀 개구부(OPC)의 폭은 마스크 시트(MS)의 배면(MS-R) 상에서 정의되는 셀 개구부(OPC) 폭 보다 클 수 있다. 그러나 단면 상에서 셀 개구부(OPC)의 형상은 반드시 도시된 것에 한정되지 않으며, 마스크 제조 공정 조건에 따라 달라질 수 있다.
본 발명 일 실시예의 마스크 제조 장치는 레이저를 이용하여 셀 개구부들을 가공할 수 있다. 레이저를 이용한 셀 개구부의 형성 공정은 셀 개구부의 형상, 크기, 위치를 정밀하게 조절할 수 있고, 가공 정밀도를 높일 수 있다. 따라서, 일 실시예의 마스크 제조 장치를 통해 제조된 마스크의 신뢰성은 향상될 수 있다.
한편, 일 실시예의 마스크(MK)는 레이저를 이용하여 셀 개구부들(OPC)을 형성함에 따라, 레이저에 의한 가공 흔적이 나타날 수 있다. 예를 들어, 레이저에 의한 가공 흔적은 물결 무늬 형태 등으로 나타날 수 있다. 그러나, 레이저에 의한 가공 흔적은 이에 한정되지 않고, Ÿ‡ 에칭(wet-etching)을 통해 셀 개구부를 가공하는 경우와 비교하여 레이저의 흔적이 구분되어 관찰될 수 있다. 또한, 셀 개구부들(OPC)에 의해 노출된 마스크 시트(MS)의 개구 측면에는 산화물층이 형성될 수 있다. 즉, 개구 측면에는 마스크 시트(MS)를 구성하는 금속 재료의 산화물층이 형성될 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 마스크 제조 장치를 이용하여 대상 마스크 시트에 예비 셀 개구부를 형성하는 일 단계를 도시한 단면도이다. 도 10는 일 실시예에 따른 마스크 제조 장치를 이용하여 대상 마스크 시트에 함몰부를 형성하는 일 단계를 도시한 단면도이다. 도 9에 도시된 단계는 도 7b에 도시된 단계에 대응될 수 있고, 도 10에 도시된 단계는 도 8b에 도시된 단계에 대응될 수 있다.
도 9 및 도 10는 제1 상태(S1) 및 제2 상태(S2)를 포함하는 다른 일 실시예의 스테이지(ST)의 단면을 도시한 것이다. 도 9 및 도 10에 도시된 구성들에 관한 설명은 상술한 설명이 동일하게 적용될 수 있고, 차이점을 중심으로 설명하도록 한다.
도 9를 참조하면, 제1 상태(S1)의 스테이지(ST)는 제3 지지부(SP3)를 더 포함할 수 있다. 제3 지지부(SP3)는 제2 지지부(SP2) 상에 배치될 수 있다. 제3 지지부(SP3)는 제3 지지부(SP3)에 중첩하는 대상 마스크 시트(P-MSa)의 전면(MS-F)의 일 부분을 지지할 수 있다.
제3 지지부(SP3)는 제2 지지부(SP2)의 제2 면(S2-I)과 대향하며, 대상 마스크 시트(P-MSa)의 전면(MS-F)과 마주하는 제3 면(S3-I)을 포함할 수 있다. 단면 상에서 제1 지지부(SP1)의 제1 면(S1-I)은 제3 지지부(SP3)의 제3 면(S3-I)과 일치할 수 있다. 제3 지지부(SP3)의 두께는 제1 면(S1-I)과 제2 면(S2-I) 사이의 단차와 실질적으로 동일할 수 있다.
제3 지지부(SP3)는 제2 지지부(SP2)와 동일한 물질을 포함할 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 제3 지지부(SP3)는 제2 지지부(SP2)와 상이한 물질을 포함할 수 있다.
제2 지지부(SP2)는 제1 지지부(SP1)에 고정되어 결합된 것일 수 있다. 또는 제2 지지부(SP2)는 제1 지지부(SP1)와 일체로 형성된 것일 수 있다. 제3 지지부(SP3)가 제2 지지부(SP2)와 제1 지지부(SP1) 사이의 단차를 채워 줌으로써, 스테이지(ST)는 대상 마스크(P-MKa)에 평탄한 상면을 제공할 수 있다.
도 9의 제3 지지부(SP3)는 제2 지지부(SP2)로부터 분리 가능한 구성일 수 있다. 따라서, 도 10을 참조하면, 제2 상태(S2)의 스테이지(ST)는 제3 지지부(SP3)가 제2 지지부(SP2)로부터 분리된 상태에 대응될 수 있다. 이를 통해, 스테이지(ST)는 스테이지(ST)에 의해 지지되는 대상 마스크(P-MKb)의 지지면에 대응하도록 단차를 가질 수 있다. 도 10의 스테이지(ST)에 관한 설명은 상술한 제2 상태(S2)의 스테이지(ST)에 관한 설명이 동일하게 적용될 수 있다.
도 11a는 일 실시예에 따른 마스크 제조 장치를 통해 제조된 마스크를 이용한 증착 공정의 일 단계를 간략히 도시한 단면도이다. 도 11b는 도 11a의 일 영역(AA)에 대응하는 확대 단면도이다.
상술한 마스크 제조 장치(MD)에 의해 제조된 마스크(MK)는 증착 공정에 사용될 수 있다. 도 11a를 참조하면, 마스크(MK) 상에 증착 공정의 대상이 되는 대상 기판(P-SUB)을 배치할 수 있다. 대상 기판(P-SUB)의 피증착면은 마스크(MK)의 마스크 시트(MS)의 전면(MS-F)과 마주할 수 있다. 대상 기판(P-SUB)은 대상 기판(P-SUB) 상에 증착이 필요한 영역이 마스크(MK)의 셀 개구부들(OPC)에 중첩하도록 정렬되어 배치될 수 있다.
증착원은 마스크(MK)의 하부에 배치될 수 있다. 증착원에 의해 증발된 증착 물질(DM)은 마스크 시트(MS)의 배면(MS-R)을 향해 증발되며, 셀 개구부들(OPC)을 통과하여 대상 기판(P-SUB)의 피증착면에 증착 될 수 있다.
구체적으로 도 11b를 참조하면, 증착 물질(DM)이 대상 기판(P-SUB)의 피증착면 상에 증착되어 증착 패턴(DPA)으로 형성될 수 있다. 도 11b는 하나의 셀 개구부(OPC)를 기준으로 도시하였으나, 증착 패턴(DPA)은 마스크(MK)의 셀 개구부들(OPC)에 대응하여 복수의 증착 패턴들(DPA)로 형성될 수 있다.
증착 패턴(DPA)은 상술한 바와 같이, 표시 패널(DP, 도 1b 참조)에 포함된 공통층, 예를 들어, 정공 수송 영역(HTR), 전자 수송 영역(ETR), 제2 전극(CE), 절연층 중 적어도 하나에 대응될 수 있다. 다만, 표시 패널(DP, 도 1b 참조)에 포함되는 구성 중 개별 화소 별로 패터닝되는 구성이 아닌 공통층으로 제공되는 구성이라면 제한되지 않고 일 실시예에 따른 증착 패턴(DPA)에 해당할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 하나의 대상 기판(P-SUB)은 하나의 표시 패널(DP) 대비 대면적을 갖는 기판일 수 있다. 하나의 대상 기판(P-SUB)을 통해 복수의 표시 패널들(DP)이 제조될 수 있다. 일 실시예의 마스크(MK)를 통해 하나의 대상 기판(P-SUB) 상에 형성된 복수의 증착 패턴들(DPA)은 각각 복수의 표시 패널들(DP)의 공통층들에 대응될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 표시 패널(DP)의 크기에 따라 하나의 대상 기판(P-SUB)으로부터 하나의 표시 패널(DP)이 제조될 수 있다.
일 실시예의 셀 개구부들(OPC)은 대상 기판(P-SUB)의 표면을 보호하면서 증착 품질을 개선할 수 있다. 셀 개구부(OPC)의 형상에 따라 대상 기판(P-SUB)의 증착 영역과 미증착 영역 사이의 경계에 섀도우가 형성될 수 있다. 일 실시예의 셀 개구부들(OPC)은 증착 영역을 정의하는 예비 셀 개구부들(OPD)과 예비 셀 개구부들(OPD)로부터 연장되어 오픈된 함몰부들(HFP)을 포함함으로써 증착 영역에서의 섀도우 영역의 형성을 최소화할 수 있다. 또한, 마스크 시트(MS) 내에 증착 영역의 면적의 비율을 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 마스크(MK)를 통해 제조되는 표시 패널(DP)의 불량이나 데드 스페이스가 감소될 수 있다.
일 실시예에 따른 마스크 제조 장치는 레이저를 이용하여 마스크 시트에 셀 개구부를 형성할 수 있다. 일 실시예에 따른 마스크 제조 장치의 스테이지는 스테이지에 의해 지지되는 대상 마스크의 지지면에 대응하여 형태가 변형될 수 있고, 레이저 가공 동안 대상 마스크가 광 조사부 아래 안정적이고 평탄하게 제공되도록 할 수 있다. 이에 따라, 레이저 가공의 정밀도 및 정확성이 향상될 수 있고, 일 실시예의 마스크 제조 장치는 신뢰성이 향상된 마스크를 제공할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 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 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
MD: 마스크 제조 장치 MK: 마스크
MS: 마스크 시트 FR: 마스크 프레임
OPC: 셀 개구부 OP: 개구부
P-MKa, P-MKb: 대상 마스크 P-MSa, P-MSb: 대상 마스크 시트
OPD: 예비 셀 개구부 HFP: 함몰부
ST: 스테이지 SP1: 제1 지지부
SP2: 제2 지지부 SP3: 제3 지지부
LS: 광 조사부 ISL: 절연층
ESC: 정전척 MGN: 자석

Claims (20)

  1. 대상 마스크를 지지하는 스테이지; 및
    상기 스테이지 상에 배치되고 상기 대상 마스크에 레이저를 조사하는 광 조사부를 포함하고,
    상기 대상 마스크는
    전면 및 배면을 포함하는 대상 마스크 시트; 및
    상기 배면과 마주하는 상면 및 상기 상면에 대향하는 하면을 포함하는 마스크 프레임을 포함하고,
    상기 스테이지는,
    상기 대상 마스크 시트를 지지하는 제1 지지부; 및
    상기 마스크 프레임을 지지하는 제2 지지부를 포함하고,
    상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부 사이는 두께 방향에서 단차를 갖는 마스크 제조 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 지지부는 상기 대상 마스크 시트의 상기 배면 또는 상기 전면과 마주하는 제1 면을 포함하고,
    상기 제2 지지부는 상기 마스크 프레임의 상기 하면 또는 상기 상면과 마주하는 제2 면을 포함하며,
    상기 단차는 상기 두께 방향에서 상기 제1 면과 상기 제2 면 사이의 거리에 대응하는 마스크 제조 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부는 일체로 형성되는 마스크 제조 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 지지부는 상기 제1 지지부를 둘러싸는 마스크 제조 장치.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 스테이지는 상기 제1 면이 상기 대상 마스크 시트의 전면과 마주하는 제1 상태 및 상기 제1 면이 상기 대상 마스크 시트의 배면과 마주하는 제2 상태를 포함하고,
    상기 제1 상태에서 상기 레이저는 상기 대상 마스크 시트의 상기 배면 상에 조사되고, 상기 제2 상태에서 상기 레이저는 상기 대상 마스크 시트의 상기 전면 상에 조사되는 마스크 제조 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 상태의 상기 스테이지는 상기 제2 지지부 상에 배치되는 제3 지지부를 더 포함하고,
    상기 제1 지지부 및 상기 제3 지지부 각각은 상기 대상 마스크 시트의 상기 전면을 지지하는 마스크 제조 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제3 지지부의 두께는 상기 단차와 동일한 마스크 제조 장치.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 상태 및 상기 제2 상태 각각에 대응하여 상기 제2 지지부는 상기 두께 방향을 따라 이동하는 마스크 제조 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 상태에서 상기 제2 지지부의 상기 제2 면은 단면 상에서 상기 제1 면과 일치하고,
    상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부 각각은 상기 대상 마스크 시트의 상기 전면을 지지하는 마스크 제조 장치.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 제2 상태에서 상기 제2 지지부의 상기 제2 면은 단면 상에서 상기 제1 면과 상기 단차를 가지고,
    상기 제1 지지부는 상기 마스크 시트의 상기 배면을 지지하고, 상기 제2 지지부는 상기 마스크 프레임의 상기 하면을 지지하는 마스크 제조 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 단차는 두께 방향에서 상기 대상 마스크 시트의 배면과 상기 마스크 프레임의 하면 사이의 높이 차이와 동일한 마스크 제조 장치.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 대상 마스크 시트는 복수의 예비 셀 개구부들이 정의되고,
    상기 광 조사부는 상기 대상 마스크 시트의 상기 전면 상에서 상기 예비 셀 개구부들의 주변을 따라 상기 레이저를 조사하는 마스크 제조 장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 지지부는
    정전척; 및
    상기 정전척 상에 배치되는 절연층을 포함하는 마스크 제조 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 절연층은 상기 대상 마스크 시트에 접촉하는 마스크 제조 장치.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 지지부는
    자석; 및
    상기 자석 상에 배치된 절연층을 포함하는 마스크 제조 장치.
  16. 제1 항에 있어서,
    상기 레이저는 펨토초 펄스 레이저 및 피코초 펄스 레이저 중 적어도 하나의 레이저를 포함하는 마스크 제조 장치.
  17. 제1 항에 있어서,
    상기 레이저의 파장은 300nm 이상 1100nm 이하의 파장 범위에 포함되는 마스크 제조 장치.
  18. 대상 마스크 시트 및 상기 대상 마스크 시트에 결합된 마스크 프레임을 포함하는 대상 마스크를 지지하는 스테이지; 및
    상기 스테이지 상에 배치되고 상기 대상 마스크 시트에 레이저를 조사하는 광 조사부를 포함하고,
    상기 대상 마스크 시트는 상기 마스크 프레임과 마주하는 배면 및 상기 배면에 대향되는 전면을 포함하고,
    상기 스테이지는 상기 대상 마스크 시트의 상기 전면을 지지하는 제1 상태 및 상기 대상 마스크 시트의 상기 배면을 지지하는 제2 상태를 포함하고,
    상기 제1 상태에서 상기 스테이지는
    상기 대상 마스크 시트의 상기 전면을 지지하는 제1 부분; 및
    상기 마스크 프레임에 중첩하며, 상기 대상 마스크 시트의 전면을 지지하는 제2 부분을 포함하고,
    상기 제2 상태에서 상기 스테이지의 상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이는 단차를 갖는 마스크 제조 장치.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 단차는 단면 상에서 상기 대상 마스크 시트의 상기 배면과 상기 마스크 프레임의 하면 사이의 높이 차이와 동일한 마스크 제조 장치.
  20. 제18 항에 있어서,
    상기 제1 부분은 정전척 및 자석 중 적어도 하나를 포함하는 마스크 제조 장치.

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