WO2024071705A1 - 금속판 및 이를 포함하는 증착용 마스크 - Google Patents

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WO2024071705A1
WO2024071705A1 PCT/KR2023/012997 KR2023012997W WO2024071705A1 WO 2024071705 A1 WO2024071705 A1 WO 2024071705A1 KR 2023012997 W KR2023012997 W KR 2023012997W WO 2024071705 A1 WO2024071705 A1 WO 2024071705A1
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metal plate
atomic concentration
deposition
nickel
region
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이상유
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엘지이노텍 주식회사
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10—Deposition of organic active material
    • H10K71/16—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass

Definitions

  • the embodiment relates to a metal plate and a deposition mask including the same.
  • Display devices are applied to various devices.
  • the display device is applied to small devices such as smartphones or tablet PCs.
  • the display device is applied to large devices such as TVs, monitors, or public displays (PDs).
  • UHD ultra-high definition
  • PPI Matel Per Inch
  • Display devices are classified into LCD (Liquid Crystal Display) and OLED (Organic Light Emitting Diode) depending on the driving method.
  • the LCD is a display device driven using liquid crystal. Additionally, OLED is a display device driven using organic materials.
  • the OLED can express an infinite contrast ratio, has a response speed more than 1000 times faster than LCD, and has an excellent viewing angle. Accordingly, the OELD is attracting attention as a display device that can replace the LCD.
  • the OLED includes a light emitting layer.
  • the light-emitting layer includes an organic material.
  • the organic material is deposited on the substrate using a deposition mask.
  • the deposition mask may include an open mask (OM) or a fine metal mask (FMM).
  • OM open mask
  • FMM fine metal mask
  • a deposition pattern corresponding to the pattern formed on the deposition mask is formed on the substrate. As a result, the deposition pattern can serve as a pixel.
  • the open mask is a thin plate that forms a deposition pattern only at specific locations when manufacturing OLED.
  • the open mask is used in a deposition process to form a light emitting layer on the backplane after the display manufacturing process is completed.
  • the open mask is a mask that does not cover the area within the operating range of the display in order to deposit the front surface of the display. Therefore, the open mask is used when depositing a light-emitting layer with a light-emitting material of one color.
  • the pi metal mask includes ultrafine holes.
  • the process using the fine metal mask requires several stages of deposition. Therefore, the process requires precise alignment. Accordingly, the process using the fine metal mask is more difficult than the process using the open mask.
  • the fine metal mask is generally manufactured from an Invar alloy metal plate containing iron (Fe) and nickel (Ni).
  • the fine metal mask is made of Invar alloy. It is advantageous to manufacture a mask directly from the above metal plate, but it is realistically difficult.
  • the metal plate and the deposition mask may be manufactured in different locations. Therefore, when transporting the metal plate to another location, the metal plate may be exposed to air for a long time. In addition, it is difficult to use the transferred metal plates simultaneously in the manufacturing process of the deposition mask. Therefore, when metal plates are sequentially introduced, metal plates that are stored for a long time are generated.
  • the metal plate may further contain chromium (Cr) to prevent surface corrosion.
  • Chromium (Cr) is an element that can ensure corrosion resistance.
  • the corrosion resistance of the metal plate can be improved by chromium (Cr).
  • Cr chromium
  • the chromium (Cr) when the chromium (Cr) is concentrated in a specific area, segregation or the formation of a second precipitated phase may be promoted during the process of manufacturing the metal plate. Accordingly, the physical properties of the metal plate may change. Accordingly, the corrosion resistance and processability of the metal plate decrease. Therefore, defects may occur when manufacturing a deposition mask. For example, the processing characteristics of grooves formed in the metal plate may be reduced.
  • Embodiments provide metal plates with improved corrosion resistance.
  • the embodiment provides a metal plate with uniform physical properties.
  • the metal plate according to the embodiment includes iron (Fe), nickel (Ni), oxygen (O), and chromium (Cr), and includes first regions including a surface and a second region between the first regions. And, the first region is formed at a depth of up to 9 nm from the surface of the metal plate, and the first region contains 0 at% to 0.02 at% of chromium.
  • the atomic concentration of the metal plate according to the embodiment is controlled.
  • the metal plate has controlled atomic concentrations of chromium, nickel, iron and oxygen in a region of set depth.
  • the atomic concentrations of chromium, nickel, iron and oxygen from the surface of the metal plate to a depth of 9 nm are controlled.
  • the atomic concentration of chromium at a depth of 9 nm from the surface may be less than 0.02 at%. Accordingly, the atomic composition of the surface of the metal plate becomes uniform. Additionally, it prevents precipitation of chromium. Additionally, the formation of particles formed by chromium is minimized.
  • the ratio of atomic concentrations of nickel, iron and oxygen in the metal plate is controlled at a depth from 3.6 nm to 9 nm. Accordingly, the corrosion resistance of the metal plate increases. Accordingly, corrosion of the metal plate is prevented.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a metal plate according to an embodiment.
  • Figure 2 is a photograph of a metal plate in an experimental example in which corrosion was formed.
  • Figure 3 is a diagram for explaining a defect in a through hole of a deposition mask according to an experimental example.
  • Figure 4 is a diagram showing the combination of a deposition mask and a frame according to an embodiment.
  • Figure 5 is a cross-sectional view of an organic material deposition apparatus including a deposition mask according to an embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a deposition pattern being formed on a deposition substrate through a through hole of a deposition mask according to an embodiment.
  • Figure 7 is a top view of a deposition mask according to an embodiment.
  • the terms used in the embodiments of the present invention are for describing the embodiments and are not intended to limit the present invention.
  • the singular may also include the plural unless specifically stated in the phrase, and when described as “at least one (or more than one) of A, B, and C,” it can be combined with A, B, and C. It can contain one or more of all possible combinations.
  • first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and are not limited to the essence, sequence, or order of the component.
  • a component when a component is described as being 'connected', 'coupled' or 'connected' to another component, the component is not only directly connected, coupled or connected to that other component, but also is connected to that component. It may also include cases where other components are 'connected', 'coupled', or 'connected' by another component between them.
  • “above” or “below” refers not only to cases where two components are in direct contact with each other, but also to one This also includes cases where another component described above is formed or placed between two components.
  • top (above) or bottom (bottom), it can include the meaning of not only the upward direction but also the downward direction based on one component.
  • the deposition mask described below is a fine metal mask (FMM) that can form an RGB pixel pattern on the deposition substrate by depositing organic materials such as red, green, and blue on the deposition substrate. , and the following description does not apply to the open mask (OM).
  • FMM fine metal mask
  • the first direction 1D is defined as the longitudinal direction of the deposition mask
  • the second direction 2D is defined as the width direction of the deposition mask
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a metal plate according to an embodiment.
  • the metal plate 10 includes a nickel (Ni) alloy.
  • the metal plate 10 may include a nickel (Ni)-iron (Fe) alloy.
  • the metal plate 10 may contain iron (Fe), nickel (Ni), chromium (Cr), and oxygen (O).
  • the metal plate 10 may include iron (Fe), nickel (Ni), chromium (Cr), oxygen (O), and carbon (C).
  • the iron is included in 60% to 65% by weight. Additionally, the nickel is included in an amount of 35% to 40% by weight.
  • the components and weight percentage of the metal plate 10 are confirmed by sampling a specific area. For example, a specific area (a*b) is selected on the plane of the metal plate 10. Next, a specimen (a*b*t) corresponding to the thickness (t) of the metal plate 10 is sampled. Next, the specimen is dissolved in strong acid and the weight percent of each component is confirmed.
  • the embodiment is not limited thereto.
  • the iron is comprised between 63.5% and 64.5% by weight.
  • the nickel is included in an amount of 35.5% by weight to 36.5% by weight.
  • the metal plate 10 contains a small amount of carbon (C), silicon (Si), sulfur (S), phosphorus (P), manganese (Mn), titanium (Ti), cobalt (Co), copper (Cu), It may further include at least one element selected from silver (Ag), vanadium (V), niobium (Nb), indium (In), and antimony (Sb). Small quantity means 1% by weight or less.
  • the metal plate 10 includes Invar.
  • the Invar is an alloy containing iron and nickel.
  • the Invar is a low thermal expansion alloy with a thermal expansion coefficient close to 0. That is, the Invar has a very small thermal expansion coefficient. Therefore, it is used in precision parts or precision devices such as deposition masks. Accordingly, the deposition mask manufactured using the metal plate 10 has improved reliability. Therefore, deformation of the deposition mask can be prevented. Additionally, the lifespan of the deposition mask is increased.
  • the metal plate 10 is manufactured by cold rolling.
  • the metal plate 10 is formed by melting, forging, hot rolling, normalizing, primary cold rolling, primary annealing, secondary cold rolling, and secondary annealing processes. Additionally, the metal plate has a thickness of about 30 ⁇ m or less by the above processes or an additional thickness reduction process. Additionally, the surface atomic concentration of the metal plate 10 may change during the manufacturing process of the metal plate 10.
  • the metal plate 10 includes a first area 1A including a surface and a second area 2A other than the first area 1A. Additionally, the atomic concentration of the first region 1A and the atomic concentration of the second region 2A may be different.
  • the shape of the metal plate 10 may be square.
  • the shape of the metal plate 10 may be rectangular with a major axis and a minor axis. Additionally, the thickness of the metal plate may be about 30 ⁇ m or less.
  • the metal plate 10 is divided into a first area 1A and a second area 2A.
  • the first area 1A includes the surface of the metal plate 10. Accordingly, the first area 1A has a depth within a set range from the upper and lower surfaces of the metal plate 10. Additionally, the second area 2A has a depth within a preset range between the first areas 1A.
  • the first area 1A is an area where the atomic concentration of the metal plate can be changed by an annealing process.
  • the first area 1A has a depth within a set range.
  • the first area 1A has a depth of up to 9 nm from the surface of the metal plate 10. Accordingly, the atomic concentration may change at a depth of up to 9 nm from the surface of the metal plate 10 by the annealing process.
  • the surface of the metal plate 10 is etched. As a result, a plurality of through holes are formed in the metal plate. In this way, a mask for deposition is manufactured.
  • the through holes may not be uniform.
  • the through holes may not be uniform.
  • the size or shape of the through hole may not be uniform. Accordingly, the deposition quality of the deposition mask is reduced.
  • the metal plate according to the embodiment controls the composition of the first region.
  • the through holes can have uniform sizes and shapes.
  • the elements in the first region 1A may have an atomic concentration within a set range.
  • the type and concentration of elements of the metal plate 10 can be confirmed by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS).
  • the X-ray elemental analysis method is one of electron spectroscopy methods.
  • the X-ray elemental analysis method analyzes elements using an X-ray light source.
  • Kinetic energy reflects the size of the binding energy at the positions of atoms constituting the material. Therefore, the composition and bonding state of the material can be confirmed.
  • the elements of the metal plate 10 are measured using XPS equipment (manufactured by ULVAL-PHI).
  • the angle of incidence of X-rays is 90 degrees.
  • the photoelectron inclusion angle is 40 degrees.
  • a 100 ⁇ m ⁇ area of the sample metal plate is measured with an X-ray output of 15kV and 1.6mA.
  • the first region 1A contains chromium having an atomic concentration within a set range.
  • the first region 1A may contain 0.02 at% or less of chromium. More specifically, the first region 1A may include 0 at% to 0.02 at%, 0.005 at% to 0.015 at%, or 0.01 at% to 0.013 at% of chromium.
  • the metal plate 10 may contain 0 at% to 0.02 at%, 0.005 at% to 0.015 at%, or 0.01 at% to 0.013 at% of chromium at a depth from the surface to 9 nm.
  • the concentration of chromium in the first area 1A can be minimized.
  • the corrosion resistance of the metal plate 10 is improved by the chromium.
  • the concentration of chromium in the surface layer may vary depending on depth. Accordingly, segregation and a second precipitation phase may be formed by the chromium in the region where there is a lot of chromium.
  • the physical properties of the metal plate 10 may change.
  • the chromium may combine with other elements to form impurity particles on the surface of the metal plate. Accordingly, the surface roughness of the metal plate 10 does not become uniform.
  • the metal plate 10 minimizes the chromium content. Therefore, the surface layer has uniform physical properties and surface roughness. Accordingly, when the metal plate 10 is processed to manufacture the deposition mask 100, the processability of the metal plate is improved. In detail, when forming through holes by etching one side and the other side of the metal plate 10, the size and shape of the through holes become uniform.
  • the first region 1A has a nickel atomic concentration (at%)/oxygen atomic concentration (at%) in a set range.
  • the first area 1A has a nickel atomic concentration (at%)/oxygen atomic concentration in a set range at a depth in the set range.
  • the first region 1A may have a nickel atomic concentration (at%)/oxygen atomic concentration (at%) exceeding 6 at a depth of 3.6 nm to 9 nm. More specifically, the first region 1A may have a nickel atomic concentration (at%)/oxygen atomic concentration (at%) of 6 to 30, 8 to 30, or 10 to 30 at a depth of 3.6 nm to 9 nm. there is.
  • the size of the nickel atomic concentration (at%)/oxygen atomic concentration (at%) may gradually increase.
  • the nickel atomic concentration (at%)/oxygen atomic concentration (at%) is less than 6 at a depth of 3.6 nm to 9 nm, the nickel content of the metal plate decreases. Accordingly, corrosion occurs on the surface of the metal plate. As a result, when manufacturing the deposition mask, the size of the through hole becomes non-uniform. Additionally, when the nickel atomic concentration (at%)/oxygen atomic concentration (at%) exceeds 30, the nickel content becomes very large. Accordingly, the characteristics of Invar may change. For example, the thermal expansion coefficient of the metal plate may increase.
  • the first region 1A may have an iron atomic concentration (at%)/nickel atomic concentration (at%) within a set range.
  • the first area 1A may have an iron atomic concentration (at%)/nickel atomic concentration (at%) in a set range at a depth of the set range.
  • the first region 1A may have an iron atomic concentration (at%)/nickel atomic concentration (at%) of greater than 1 to less than 1.5 at a depth of 3.6 nm to 9 nm. More specifically, the first region 1A may have an iron atomic concentration (at%)/nickel atomic concentration (at%) of 1.1 to 1.49 or 1.15 to 1.47 at a depth of 3.6 nm to 9 nm.
  • the size of iron atomic concentration (at%)/nickel atomic concentration (at%) may gradually increase.
  • the iron atomic concentration (at%)/nickel atomic concentration (at%) exceeds 1.5 at a depth of 3.6 nm to 9 nm, the nickel content of the metal plate decreases. Accordingly, corrosion occurs in the surface layer of the metal plate. As a result, when manufacturing the deposition mask, the size of the through hole becomes non-uniform. Additionally, when the iron atomic concentration (at%)/nickel atomic concentration (at%) is 1 or less, the ratio of iron and nickel changes. Accordingly, the characteristics of Invar may change. For example, the thermal expansion coefficient of the metal plate may increase.
  • a random area of the metal plate is processed to produce six samples of the same size. Each of the samples above is manufactured to be 1cm wide and 1cm tall.
  • the metal plate is annealed to rearrange the surface atoms of the metal plate. Thereby, the atomic concentration of the surface of the metal plate is adjusted.
  • the annealing process is performed at a temperature of 550°C to 650°C for 45 seconds to 75 seconds.
  • the annealing process is performed in an inert gas atmosphere.
  • the annealing process is performed in an inert gas atmosphere such as helium, nitrogen, and argon.
  • the atmosphere is an atmosphere in which more than 90% of inert gas exists.
  • the atomic concentration (at%) of the element from the surface of the metal plate to the set depth is measured using sputtering and X-ray elemental analysis. At this time, the measurement is performed under constant temperature and humidity conditions of 25°C and humidity of 40% to 50%.
  • Evaluation of corrosion characteristics is conducted at a temperature of 85°C and humidity of 85%.
  • the characteristic evaluation time lasts from 1 hour to a maximum of 48 hours.
  • test specimens Three test specimens are performed for each sample. The corrosion characteristics are evaluated without any surface treatment. At this time, the specimen is checked every two hours during evaluation. Check the time at which corrosion is confirmed and judge it as NG.
  • FIG. 1 is a photograph when corrosion is formed on a metal plate.
  • the defects of the through holes include through holes having a larger diameter than other through holes as shown in (a) of FIG. 3, through holes connected to each other as shown in (b) of FIG. 3, and having a diameter larger than other through holes as shown in (c) of FIG. 3. It is defined by this small through hole.
  • Table 1 is the elemental atomic concentration of the metal plate of Sample 1.
  • Table 2 is the elemental atomic concentration of the metal plate of Sample 2.
  • Table 3 is the elemental atomic concentration of the metal plate of Sample 3.
  • Table 4 is the elemental atomic concentration of the metal plate of Sample 4.
  • Table 5 is the elemental atomic concentration of the metal plate of Sample 5.
  • Table 6 is the elemental atomic concentration of the metal plate of Sample 6.
  • Table 7 shows the results of corrosion evaluation for Samples 1 to 6.
  • the 0.6 minute area is a 3 nm to 4 nm deep point of the metal plate 10.
  • the 0.6 minute region is the result of measurements at a depth of approximately 3.6 nm.
  • the 1.5 minute area is a point 8 nm to 10 nm deep of the metal plate 10.
  • the 1.5 minute region is the result of measurements at a depth of approximately 9 nm. That is, when sputtering is performed on the metal plate 10 for 0.1 minute, the composition of the metal plate 10 at a depth of about 0.6 nm can be measured. Using X-ray elemental analysis during sputtering, the composition and atomic concentration at a specific depth can be confirmed. Therefore, the concentration and maximum concentration of a specific atom can be confirmed in a specific depth range. Additionally, trends in increase and decrease in concentration of specific atoms can be confirmed.
  • Samples 1 to 3 have improved corrosion properties compared to Samples 4 to 6.
  • the metal plates of Samples 1 to 3 have controlled atomic concentration ratios of nickel and oxygen.
  • the metal plates of Samples 1 to 3 control the atomic concentration ratio of nickel and iron.
  • the content of nickel, which has high corrosion resistance is large compared to the metal plates of Samples 4 to 6.
  • the metal plates of Samples 1 to 3 have improved corrosion resistance. Accordingly, the corrosion rate of the metal plate is reduced. Therefore, corrosion of the metal plate can be minimized even if the metal plate is stored for a long time. Accordingly, the uniformity of the size and shape of the through holes of the deposition mask is improved.
  • the deposition mask manufactured by Sample 7 has smaller through-hole defects than the deposition mask manufactured by Sample 8.
  • the metal plate of sample 7 shows a decrease in the atomic concentration of chromium at the set depth. Accordingly, the composition can be made uniform on the surface of the metal plate. Additionally, the formation of particles due to the precipitated phase can be prevented. Accordingly, defects in through holes of the deposition mask are reduced.
  • the deposition mask described below is a fine metal mask (FMM) that can form an RGB pixel pattern on the deposition substrate by depositing red, green, and blue organic materials on the deposition substrate. . Additionally, the following description does not apply to the open mask (OM).
  • FMM fine metal mask
  • 4 to 7 are diagrams for explaining a process of depositing an organic material on the deposition substrate 300 using the deposition mask 100 according to an embodiment.
  • the organic material deposition apparatus includes a deposition mask 100, a mask frame 200, a deposition substrate 300, an organic material deposition container 400, and a vacuum chamber 500.
  • the deposition mask 100 includes a plurality of through holes TH formed in an effective portion.
  • the through holes are formed to correspond to the pattern to be formed on the deposition substrate.
  • the deposition mask 100 includes an effective part including a deposition area and a non-effective part other than the effective part.
  • the mask frame 200 includes an opening 205.
  • the plurality of through holes are disposed in an area corresponding to the opening 205. Accordingly, the organic material supplied to the organic material deposition container 400 is deposited on the deposition substrate 300.
  • the deposition mask 100 is placed and fixed on the mask frame 200. For example, the deposition mask 100 is tensioned with a set tension force. Additionally, the deposition mask 100 is welded and fixed on the mask frame 200.
  • the non-effective portion of the deposition mask 100 is welded.
  • the deposition mask 100 is fixed on the mask frame 200. Subsequently, the portion protruding outside of the mask frame 200 is cut and removed.
  • the mask frame 200 includes metal with high rigidity. Thereby, deformation of the mask frame during the welding process is reduced.
  • the deposition substrate 300 is a substrate used when manufacturing a display device. For example, an OLED pixel pattern is formed on the deposition substrate 300. Organic patterns of red, green, and blue are formed on the deposition substrate 300 to form pixels of the three primary colors of light. That is, an RGB pattern is formed on the deposition substrate 300.
  • the organic material deposition vessel 400 is a crucible. An organic material is placed inside the crucible.
  • the organic material deposition vessel 400 moves within the vacuum chamber 500. That is, the organic material deposition vessel 400 moves in one direction within the vacuum chamber 500. For example, the organic material deposition container 400 moves in the width direction of the deposition mask 100 within the vacuum chamber 500.
  • a heat source and/or current is supplied to the organic material deposition vessel 400.
  • the organic material is deposited on the deposition substrate 300.
  • the deposition mask 100 includes a metal plate 10.
  • the metal plate includes a first side (1S) and a second side (2S).
  • the first surface 1S and the second surface 2S are opposite surfaces to each other.
  • the first surface 1S includes a carding hole V1.
  • the second surface 2S includes a facing hole V2.
  • a plurality of small holes V1 and a plurality of large holes V2 are formed on the first surface 1S and the second surface 2S, respectively.
  • the deposition mask 100 includes a through hole (TH).
  • the through hole (TH) is formed by a connection portion (CA) connecting the boundaries of the small hole (V1) and the large hole (V2).
  • the width of the large hole (V2) is larger than the width of the small hole (V1).
  • the width of the small hole V1 is measured on the first surface 1S of the deposition mask 100.
  • the width of the facing hole V2 is measured on the second surface 2S of the deposition mask 100.
  • the width of the connection portion CA has a set size.
  • the width of the connection portion (CA) may be 15 ⁇ m to 33 ⁇ m.
  • the width of the connection portion CA may be 19 ⁇ m to 33 ⁇ m.
  • the width of the connection portion (CA) may be 20 ⁇ m to 27 ⁇ m. If the width of the connection portion (CA) exceeds 33 ⁇ m, it is difficult to achieve a resolution of 500PPI or higher. Additionally, if the width of the connection portion CA is less than 15 ⁇ m, defects may occur during the deposition process.
  • the carding hole V1 faces the deposition substrate 300.
  • the carding hole V1 is disposed close to the deposition substrate 300. Accordingly, the small hole V1 has a shape corresponding to the deposition pattern DP.
  • the facing hole V2 faces the organic material deposition container 400. Accordingly, the organic material supplied from the organic material deposition container 400 can be accommodated in a wide area by the facing hole V2. Additionally, a fine pattern can be quickly formed on the deposition substrate 300 through the carding hole V1.
  • the organic material accommodated by the large hole (V1) is deposited on the deposition substrate 300 by the small hole (V1). Accordingly, one of red, green, or blue pixel patterns is formed on the deposition substrate 300. Then, repeat the above process. Accordingly, all red, green, or blue pixel patterns are formed on the deposition substrate 300.
  • the shape or size of the through hole is not uniform, the shape or size of the deposition pattern is also not uniform. Accordingly, the shape or size of the deposition pattern deposited on the deposition substrate 300 becomes non-uniform, thereby reducing deposition quality.
  • the atomic concentration of the surface of the metal plate forming the deposition mask is controlled. Accordingly, the size or shape of the through hole is made uniform. Accordingly, the deposition mask can have improved deposition quality.
  • Figure 7 is a plan view of a deposition mask 100 according to an embodiment.
  • the deposition mask 100 includes a deposition area (DA) and a non-deposition area (NDA).
  • DA deposition area
  • NDA non-deposition area
  • the deposition area DA is an area for forming a deposition pattern.
  • the deposition area DA includes a patterned area and a non-patterned area.
  • the pattern area is an area including a small hole (V1), a large hole (V2), a through hole (TH), and an island portion (IS).
  • the non-pattern area is an area that does not include the small hole (V1), the large hole (V2), the through hole (TH), and the island portion (IS).
  • the island portion IS is an area where the metal plate is not etched.
  • the deposition area DA includes a plurality of effective areas AA.
  • a plurality of deposition patterns are formed in the effective area AA.
  • the effective area is an area where the small hole (V1), the large hole (V2), the through hole (TH), and the island portion (IS) are formed. That is, the organic material moves in the deposition mask 100 by the effective area AA.
  • the effective area AA may include a first effective area AA1 and a second effective area AA2.
  • the second effective area AA surrounds the first effective area AA1. Additionally, the area of the first effective area AA1 is larger than the area of the second effective area AA.
  • the deposition area DA includes a plurality of separation areas IA1 and IA2.
  • the isolation areas IA1 and IA2 are disposed between adjacent effective areas.
  • the separation areas (IA1, IA2) are separation areas between a plurality of effective areas. Adjacent effective areas can be distinguished by the separation areas (IA1, IA2).
  • the non-deposition area is an area that is not involved in deposition.
  • the non-deposition area NDA includes frame fixing areas FA1 and FA2.
  • the frame fixing areas FA1 and FA2 are areas for fixing the deposition mask 100 to the mask frame 200. Additionally, the non-deposition area NDA may include half-etched portions HF1 and HF2 and an open portion.
  • the half-etched portions HF1 and HF2 can disperse stress generated when the deposition mask 100 is stretched.
  • the open portion can disperse stress generated when the deposition mask 100 is stretched. Accordingly, deformation of the deposition mask can be reduced.

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Abstract

실시예에 따른 금속판은 철(Fe), 니켈(Ni), 산소(O) 및 크롬(Cr)을 포함하고, 표면을 포함하는 제 1 영역들 및 상기 제 1 영역들 사이의 제 2 영역을 포함하고, 상기 제 1 영역은 상기 금속판의 표면에서 9㎚까지의 깊이로 형성되고, 상기 제 1 영역은 0 at% 내지 0.02 at%의 크롬을 포함한다.

Description

금속판 및 이를 포함하는 증착용 마스크
실시예는 금속판 및 이를 포함하는 증착용 마스크에 관한 것이다.
표시 장치는 다양한 디바이스에 적용된다. 예를 들어, 상기 표시 장치는 스마트폰 또는 태블릿 PC와 같은 소형 디바이스에 적용된다. 또는, 상기 표시 장치는 TV, 모니터 또는 퍼블릭 디스플레이(PD, Public Display)과 같은 대형 디바이스에 적용된다. 최근에는 500 PPI(Pixel Per Inch) 이상의 초고해상도 UHD(UHD, Ultra High Definition)에 대한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 고해상도를 가지는 표시 장치가 소형 디바이스 및 대형 디바이스에 적용되고 있다.
표시 장치는 구동 방법에 따라서 LCD(Liquid Crystal Display) 및 OLED(Organic Light Emitting Diode)로 구분된다.
상기 LCD는 액정(Liquid Crystal)을 이용하여 구동되는 표시 장치이다. 또한, OLED는 유기물을 이용해 구동되는 표시 장치이다.
상기 OLED는 무한한 명암비를 표현할 수 있고, LCD보다 1000배 이상의 빠른 응답 속도를 가지며 시야각이 우수하다. 이에 따라, 상기 OELD는 상기 LCD를 대체할 수 있는 표시 장치로 주목 받고 있다.
상기 OLED는 발광층을 포함한다. 상기 발광층은 유기물을 포함한다. 상기 유기물은 증착용 마스크에 의해 기판 상에 증착된다. 상기 증착용 마스크는 오픈 마스크(OM, Open Mask) 또는 파인 메탈 마스크(FMM, Fine Metal Mask)를 포함할 수 있다. 상기 기판 상에는 증착용 마스크에 형성된 패턴과 대응되는 증착 패턴이 형성된다. 이에 의해, 상기 증착 패턴은 화소의 역할을 할 수 있다.
상기 오픈마스크는 OLED를 제조할 때, 특정 위치에만 증착 패턴을 형성하는얇은 판이다. 상기 오픈 마스크는 디스플레이 제조 과정에서 백플레인(Backplane)이 완료된 후 그 위에 발광층을 형성하는 증착공정에서 사용된다. 즉, 상기 오픈마스크는 디스플레이의 전면을 증착하기 위해 디스플레이가 작동하는 범위 내에서 가림 부위가 없는 마스크이다. 따라서, 상기 오픈 마스크는 한 가지 색깔의 발광물질로 발광층을 증착할 때 사용된다.
반면에, 파인 메탈 마스크는 발광층의 서브 픽셀(Sub-pixel)에 색깔을 달리하기 위해 사용한다. 따라서, 상기 파이 메탈 마스크는 초미세 홀(Hole)을 포함한다. 상기 파인 메탈 마스크를 이용하는 공정은 여러 단계의 증착 과정을 진행해야 한다. 따라서, 상기 공정은 정확한 정렬이 요구된다. 이에 따라, 상기 파인 메탈 마스크를 이용하는 공정은 오픈 마스크를 이용하는 공정보다 난이도가 높다.
상기 OLED의 발광층을 오픈 마스크에 의해 증착하는 경우 한가지 색의 발광층만이 형성된다. 따라서, 다양한 색의 구현을 위해 별도의 컬러필터(Color Filter, C/F)가 요구된다. 반면에, 상기 파인 메탈 마스크를 사용하는 경우 RGB 발광층을 형성할 수 있다. 따라서, 별도의 컬러필더가 요구되지 않는다. 즉, 상기 파인 메탈 마스크를 사용하는 기술은 난이도가 높다. 그러나, 오픈 마스크를 사용하는 방식과 대비하여 빛을 차단하는 필터가 요구되지 않으므로 빛 효율이 좋다.
상기 파인 메탈 마스크는 일반적으로 철(Fe) 및 니켈(Ni)을 포함하는 인바(Invar) 합금 금속판에 의해 제조된다. 예를 들어, 상기 파인 메탈 마스크는 인바(Invar) 합금으로 제조된다. 상기 금속판으로 바로 마스크를 제조하면 유리하지만 현실적으로 어렵다
자세하게, 상기 금속판과 상기 증착용 마스크는 서로 다른 장소에서 제조될 수 있다. 따라서, 상기 금속판을 다른 장소로 이송할 때, 상기 금속판이 장시간 동안 공기에 노출될 수 있다. 또한, 이송된 금속판들이 동시에 증착용 마스크의 제조공정에 사용하기 어렵다. 따라서, 순차적으로 금속판들을 투입할 때, 장시간 보관되는 금속판이 발생한다.
따라서, 상기 금속판은 표면 부식을 방지하기 위해 크롬(Cr)을 더 포함할 수 있다. 크롬(Cr)은 내식성을 확보할 수 있는 원소이다. 상기 금속판은 크롬(Cr)에 의해 내식성이 향상될 수 있다. 그러나, 상기 금속판의 조성물에 크롬(Cr)을 균일하게 분산하기 어렵다.
또한, 상기 크롬(Cr)이 특정 영역에 집중되는 경우, 상기 금속판을 제조하는 공정에서 편석 또는 제 2 석출상의 형성이 촉진될 수 있다. 이에 따라, 상기 금속판의 물성이 변화할 수 있다. 따라서, 상기 금속판의 내식성 및 가공성이 감소한다. 따라서, 증착용 마스크를 제조할 때 불량이 발생할 수 있다. 예를 들어, 상기 금속판에 형성되는 홈의 가공 특성이 감소할 수 있다.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있는 새로운 구조의 금속판 및 이를 포함하는 증착용 마스크가 요구된다.
실시예는 향상된 내식성을 가지는 금속판을 제공한다.
실시예는 균일한 물성을 가지는 금속판을 제공한다.
실시예에 따른 금속판은 철(Fe), 니켈(Ni), 산소(O) 및 크롬(Cr)을 포함하고, 표면을 포함하는 제 1 영역들 및 상기 제 1 영역들 사이의 제 2 영역을 포함하고, 상기 제 1 영역은 상기 금속판의 표면에서 9㎚까지의 깊이로 형성되고, 상기 제 1 영역은 0 at% 내지 0.02 at%의 크롬을 포함한다.
실시예에 따른 금속판의 원자 농도는 제어된다. 자세하게, 상기 금속판은 설정된 깊이의 영역에서 크롬, 니켈, 철 및 산소의 원자 농도가 제어된다. 자세하게, 상기 금속판의 표면에서 9㎚의 깊이까지의 크롬, 니켈, 철 및 산소의 원자 농도가 제어된다.
상기 표면에서 9㎚ 깊이까지에서 크롬의 원자 농도는 0.02at% 이하일 수 있다. 이에 따라, 상기 금속판의 표면의 원자 조성이 균일해진다. 또한, 크롬의 석출상을 방지한다. 또한, 크롬에 의해 형성되는 입자의 형성을 최소화된다.
이에 따라, 상기 금속판에 의해 제조되는 증착용 마스크의 관통홀의 불량이 감소한다. 따라서, 상기 증착용 마스크의 신뢰성이 향상된다.
또한, 상기 금속판은 3.6㎚ 내지 9㎚까지의 깊이에서 니켈, 철 및 산소의 원자 농도의 비율이 제어된다. 이에 따라, 상기 금속판의 내식성이 증가한다. 따라서, 상기 금속판의 부식이 방지된다.
이에 따라, 상기 금속판에 의해 제조되는 증착용 마스크의 관통홀의 불량이 감소한다. 따라서, 상기 증착용 마스크의 신뢰성이 향상된다.
도 1은 실시예에 따른 금속판의 단면도이다.
도 2는 부식이 형성된 실험예의 금속판의 사진이다.
도 3은 실험예에 따른 증착용 마스크의 관통홀의 불량을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 실시예에 따른 증착용 마스크 및 프레임의 결합을 도시한 도면이다.
도 5는 실시예에 따른 증착용 마스크를 포함하는 유기물 증착 장치의 단면도이다.
도 6은 실시예에 따른 증착용 마스크의 관통홀에 의해 증착 기판 상에 증착 패턴이 형성되는 것을 도시한 도면이다.
도 7은 실시예에 따른 증착용 마스크의 평면도이다.
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 포함 할 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 경우 뿐만 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.
이하에서 설명하는 증착용 마스크는 증착 기판에 적색(Red), 녹색(Green) 및 청색(Blue) 등의 유기물을 증착하여 상기 증착 기판 상에 RGB 화소 패턴을 형성할 수 있는 파인 메탈 마스크(FMM)이며, 오픈 마스크(OM)에 대해서는 이하의 설명이 적용되지 않는다.
또한, 이하의 설명에서, 제 1 방향(1D)은 증착용 마스크의 길이 방향으로 정의하고, 제 2 방향(2D)은 증착용 마스크의 폭 방향으로 정의한다.
이하 도면들을 참조하여 실시예에 따른 금속판을 설명한다.
도 1은 실시예에 따른 금속판의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 상기 금속판(10)은 니켈(Ni) 합금을 포함한다. 예를 들어, 상기 금속판(10)은 니켈(Ni)-철(Fe) 합금을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 금속판(10)은 철(Fe), 니켈(Ni), 크롬(Cr) 및 산소(O)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 금속판(10)은 철(Fe), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 산소(O) 및 탄소(C)을 포함할 수 있다.
상기 철은 60 중량% 내지 65 중량%으로 포함된다. 또한, 상기 니켈은 35 중량% 내지 40 중량%으로 포함된다. 상기 금속판(10)의 성분 및 중량%는 특정 영역을 샘플링하여 확인한다. 예를 들어, 상기 금속판(10)의 평면 상에서 특정 영역(a*b)을 선택한다. 이어서, 상기 금속판(10)의 두께(t)에 해당하는 시편(a*b*t)을 샘플링한다. 이어서, 상기 시편을 강산에 녹여서 각 성분의 중량%를 확인한다. 그러나, 실시예는 이에 제한되지는 않는다.
자세하게, 상기 철은 63.5 중량% 내지 64.5 중량으로 포함된다. 또한, 상기 니켈은 35.5 중량% 내지 36.5 중량%으로 포함된다. 또한, 상기 금속판(10)은 소량의 탄소(C), 규소(Si), 황(S), 인(P), 망간(Mn), 티타늄(Ti), 코발트(Co), 구리(Cu), 은(Ag), 바나듐(V), 나이오븀(Nb), 인듐(In) 및 안티몬(Sb) 중 적어도 하나 이상의 원소를 더 포함할 수 있다. 소량은 1 중량% 이하를 의미한다.
즉, 상기 금속판(10)은 인바(Invar)를 포함한다. 상기 인바는 철 및 니켈을 포함하는 합금이다. 상기 인바는 열팽창계수가 0에 가까운 저열팽창 합금이다. 즉, 상기 인바는 열팽창 계수가 매우 작다. 따라서, 증착용 마스크와 같은 정밀 부품 또는 정밀 기기에 사용된다. 따라서, 상기 금속판(10)을 이용하여 제조되는 증착용 마스크는 향상된 신뢰성을 가진다. 따라서, 상기 증착용 마스크의 변형을 방지할 수 있다. 또한, 상기 증착용 마스크의 수명이 증가된다.
상기 금속판(10)은 냉간 압연 방식으로 제조된다. 자세하게, 상기 금속판(10)은 용해, 단조, 열간 압연, 노멀라이징, 1차 냉간압연, 1차 어닐링, 2차 냉간압연 및 2차 어닐링 공정에 의해 형성된다. 또한, 상기 금속판은 상기 공정들 또는 추가 두께 감소 공정에 의해 약 30㎛ 이하의 두께를 가진다. 또한, 상기 금속판(10)의 제조 공정 중에 상기 금속판(10)의 표면 원자 농도가 변화할 수 있다. 자세하게, 상기 금속판(10)은 표면을 포함하는 제 1 영역(1A) 및 상기 제 1 영역(1A) 이외의 제 2 영역(2A)을 포함한다. 또한, 상기 제 1 영역(1A)의 원자 농도와 상기 제 2 영역(2A)의 원자 농도는 다를 수 있다.
상기 금속판(10)의 형상은 사각형일 수 있다. 자세하게, 상기 금속판(10)의 형상은 장축 및 단축을 가지는 직사각형일 수 있다. 또한, 상기 금속판의 두께는 약 30㎛ 이하 일 수 있다.
상기 금속판(10)은 제 1 영역(1A) 및 제 2 영역(2A)으로 구분된다. 상기 제 1 영역(1A)은 상기 금속판(10)의 표면을 포함한다. 따라서, 상기 제 1 영역(1A)은 상기 금속판(10)의 상면 및 하면에서부터 설정 범위의 깊이를 가진다. 또한, 상기 제 2 영역(2A)은 상기 제 1 영역(1A)들 사이에서 설정 범위의 깊이를 가진다.
상기 제 1 영역(1A)은 어닐링 공정에 의해 상기 금속판의 원자 농도를 변화할 수 있는 영역이다.
상기 제 1 영역(1A)은 설정 범위의 깊이를 가진다. 자세하게, 상기 제 1 영역(1A)은 상기 금속판(10)의 표면에서부터 9㎚까지의 깊이를 가진다. 이에 따라, 상기 금속판(10)의 표면에서부터 9㎚까지의 깊이는 상기 어닐링 공정에 의해 원자 농도가 변화할 수 있다.
상기 금속판(10)의 표면을 에칭된다. 이에 의해, 상기 금속판에는 복수의 관통홀들이 형성된다. 이에 의해, 증착용 마스크가 제조된다.
상기 금속판의 표면이 부식되는 경우, 상기 관통홀들이 균일하지 않을 수 있다. 또는, 상기 금속판의 표면에 불순물에 따른 입자가 존재하는 경우, 상기 관통홀들이 균일하지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 관통홀의 크기 또는 형상이 균일하지 않을 수 있다. 이에 따라, 상기 증착용 마스크의 증착 품질이 감소된다.
따라서, 실시예에 따른 금속판은 상기 제 1 영역의 조성을 제어한다. 이에 의해, 상기 관통홀들은 균일한 크기 및 형상을 가질 수 있다.
상기 제 1 영역(1A)의 원소는 설정 범위의 원자 농도를 가질 수 있다.
상기 금속판(10)의 원소의 종류 및 농도는 X선 원소 분석법(X-ray Photoelectron Spectroscopy, XPS)에 의해 확인할 수 있다. 상기 X선 원소 분석법은 전자분광법 중 하나이다. 상기 X선 원소 분석법은 X선의 광원을 이용하여 원소를 분석한다. 자세하게, 상기 금속판에 X선 조사하면 광전자가 물질 밖으로 방출된다. 운동 에너지는 상기 물질을 구성하는 원자의 위치에서의 결합 에너지의 크기를 반영한다. 따라서, 상기 물질의 조성 및 결합 상태를 확인할 수 있다.
실시예는 XPS 장비(ULVAL-PHI社 제조)를 이용하여 상기 금속판(10)의 원소를 측정한다. X선의 입사각은 90도이다. 또한, 광전자 취입각은 40도이다. 또한, 사용된 X선의 에너지 소스는 Monochromated Al-Kα (hv=1486.6 eV)이다. 또한, 15kV 및 1.6mA의 X선 출력으로 샘플 금속판의 100㎛Ф 영역을 측정한다.
상기 제 1 영역(1A)은 설정 범위의 원자 농도를 가지는 크롬을 포함한다. 자세하게, 상기 제 1 영역(1A)은 0.02 at% 이하의 크롬을 포함할 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 1 영역(1A)은 0 at% 내지 0.02 at%, 0.005 at% 내지 0.015 at% 또는 0.01 at% 내지 0.013 at%의 크롬을 포함할 수 있다.
자세하게, 상기 금속판(10)은 표면에서부터 9㎚까지의 깊이에서 0 at% 내지 0.02 at%, 0.005 at% 내지 0.015 at% 또는 0.01 at% 내지 0.013 at%의 크롬을 포함할 수 있다.
이에 따라, 상기 제 1 영역(1A)의 크롬의 농도를 최소화할 수 있다. 상기 금속판(10)의 내식성은 상기 크롬에 의해 향상된다. 그러나, 상기 크롬은 상기 금속판(10)을 제조하기 위한 조성물에 균일하게 분산되기 어렵다. 이에 따라, 상기 표면층에서 상기 크롬의 농도가 증가하면, 상기 표면층의 크롬의 농도는 깊이에 따라서 다를 수 있다. 이에 따라, 상기 크롬이 많은 영역에서 상기 크롬에 의해 편석 및 제 2 석출상 이 형성될 수 있다. 이에 의해, 상기 금속판(10)의 물성이 변화될 수 있다. 또한, 상기 크롬이 다른 원소와 결합하여 상기 금속판의 표면에 불순물 입자를 형성할 수 있다. 이에 따라, 상기 금속판(10)의 표면 조도가 균일해지지 않는다.
따라서, 상기 금속판(10)은 상기 크롬의 함량을 최소화한다. 따라서, 상기 표면층은 균일한 물성 및 표면조도를 가진다. 이에 따라, 상기 금속판(10)을 가공하여 상기 증착용 마스크(100)를 제조할 때, 상기 금속판의 가공성이 향상된다. 자세하게, 상기 금속판(10)의 일면 및 타면을 각각 에칭하여 관통홀을 형성할 때, 상기 관통홀의 크기 및 형상이 균일해진다.
상기 제 1 영역(1A)은 설정 범위의 니켈 원자농도(at%)/산소 원자농도(at%)를 가진다. 자세하게, 상기 제 1 영역(1A)은 설정 범위의 깊이에서 설정 범위의 니켈 원자농도(at%)/산소 원자농도를 가진다.
자세하게, 상기 제 1 영역(1A)은 3.6㎚ 내지 9㎚까지의 깊이에서 니켈 원자농도(at%)/산소 원자농도(at%)가 6 초과할 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 1 영역(1A)은 3.6㎚의 내지 9㎚까지의 깊이에서 니켈 원자농도(at%)/산소 원자농도(at%)가 6 내지 30, 8 내지 30 또는 10 내지 30일 수 있다.
또한, 상기 제 1 영역(1A)은 3.6㎚ 내지 9㎚까지의 깊이에서 깊어질수록 니켈 원자농도(at%)/산소 원자농도(at%)의 크기가 점차적으로 증가할 수 있다.
3.6㎚ 내지 9㎚까지의 깊이에서 니켈 원자농도(at%)/산소 원자농도(at%)가 6 미만인 경우, 상기 금속판의 니켈의 함량이 감소한다. 이에 따라, 상기 금속판의 표면에서 부식이 발생한다. 이에 의해, 상기 증착용 마스크를 제조할 때, 관통홀의 크기가 불균일해진다. 또한, 니켈 원자농도(at%)/산소 원자농도(at%)가 30 초과하는 경우, 상기 니켈의 함량이 매우 커진다. 이에 따라, 인바의 특성이 변할 수 있다. 예를 들어, 상기 금속판의 열팽창계수가 증가할 수 있다.
또한, 상기 제 1 영역(1A)은 설정된 범위의 철 원자농도(at%)/니켈 원자농도(at%)를 가질 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 영역(1A)은 설정 범위의 깊이에서 설정 범위의 철 원자농도(at%)/니켈 원자농도(at%)를 가질 수 있다.
자세하게, 상기 제 1 영역(1A)은 3.6㎚ 내지 9㎚까지의 깊이에서 철 원자농도(at%)/니켈 원자농도(at%)가 1 초과 내지 1.5 미만일 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 1 영역(1A)은 3.6㎚ 내지 9㎚까지의 깊이에서 철 원자농도(at%)/니켈 원자농도(at%)가 1.1 내지 1.49 또는 1.15 내지 1.47일 수 있다.
또한, 3.6㎚ 내지 9㎚까지의 깊이에서 깊어질수록 철 원자농도(at%)/니켈 원자농도(at%)의 크기는 점차적으로 증가할 수 있다.
3.6㎚ 내지 9㎚까지의 깊이에서 철 원자농도(at%)/니켈 원자농도(at%)가 1.5 초과하는 경우, 상기 금속판의 니켈의 함량이 감소한다. 이에 따라, 상기 금속판의 표면층에서 부식이 발생한다. 이에 의해, 상기 증착용 마스크를 제조할 때,관통홀의 크기가 불균일해진다. 또한, 철 원자농도(at%)/니켈 원자농도(at%)가 1 이하인 경우, 철과 니켈의 비율이 변화한다. 이에 따라, 인바의 특성이 변할 수 있다. 예를 들어, 상기 금속판의 열팽창계수가 증가할 수 있다.
이하, 실시예 및 비교예를 통해 본 발명을 더 상세하게 설명한다.
실험예 1
금속판의 깊이에 따른 원소 농도 측정을 위해 금속판의 랜덤 영역을 가공하여 동일 크기의 샘플 6개를 제작한다. 상기 샘플들 각각은 가로 1cm, 세로 1cm로 제작한다.
이어서, 상기 금속판을 어닐링 하여 상기 금속판의 표면 원자를 재배열한다. 이에 의해, 상기 금속판의 표면의 원자 농도를 조절한다.
자세하게, 550℃ 내지 650℃의 온도에서 45초 내지 75초 동안 어닐링 공정을 진행한다.
상기 어닐링 공정은 불활성 기체 분위기에서 수행한다. 상기 어닐링 공정은 헬륨, 질소 및 아르곤과 같은 불활성 가스 분위기에서 수행한다. 상기 분위기는 불활성 가스가 90% 이상 존재하는 분위기이다.
이어서, 스퍼터링 및 X선 원소 분석법을 이용하여, 상기 금속판의 표면에서부터 설정 깊이까지의 원소의 원자 농도(at%)를 측정한다. 이때, 25℃의 온도 및 40% 내지 50%의 습도의 항온항습 조건에서 측정한다.
이어서, 샘플 1 내지 샘플 6의 부식 특성을 평가한다.
부식 특성의 평가는 85℃의 온도, 85%의 습도에서 진행한다. 특성 평가 시간은 1시간에서 최대 48시간동안 진행한다.
각각의 샘플마다 3개의 시험 시편으로 진행한다. 부식 특성 평가 전에 표면처리를 하지 않은 상태에서 진행한다. 이때, 평가 중 2시간 단위로 시편을 확인한다. 부식이 확인되는 시간을 확인하여 NG로 판단한다.
부식의 형태는 검은색, 회색 및 붉은색으로 나타난다. 부식의 개수는 단위 면적(100㎠)당 수백개에서 수천개이다. 도 2는 금속판에 부식이 형성될 때의 사진이다.
이어서, 4시간 내지 12시간 사이의 시간에서 표면의 부식이 확인되면 NG로 판단한다. 12시간 내지 48시간 사이의 시간에서 표면의 부식이 확인되면 OK로 판단한다.
또한, 샘플 7 내지 샘플 8의 신뢰성 특성을 평가한다.
신뢰성 특성 평가를 위해 상기 금속판으로 3개의 증착용 마스크를 제조한다. 각각의 증착용 마스크에는 7000만개의 관통홀이 형성된다.
이어서, 하나의 증착용 마스크에서 크롬의 원자 농도에 따른 관통홀의 불량 여부를 확인한다.
상기 관통홀의 불량은 도 3의 (a)과 같이 다른 관통홀보다 직경이 큰 관통홀, 도 3의 (b)와 같이 서로 연결된 관통홀들 및 도 3의 (c)와 같이 다른 관통홀보다 직경이 작은 관통홀로 정의한다.
스퍼터링 시간
(분, min)		 탄소(C) 산소(O) 크롬(Cr) 철(Fe) 니켈(Ni)
0 38.29 43.95 0.00 12.14 5.62
0.3 0.00 30.75 0.01 40.09 29.15
0.6 0.24 6.53 0.02 50.33 42.88
0.9 0.00 4.41 0.00 54.65 40.93
1.2 0.00 3.03 0.00 56.57 40.40
1.5 0.22 1.33 0.00 58.57 39.88
1.8 0.76 1.67 0.01 57.20 40.36
2.1 0.00 2.20 0.00 59.76 38.04
2.4 0.00 2.44 0.00 58.12 39.44
2.7 0.00 2.04 0.01 58.92 39.04
3 1.37 1.31 0.01 60.05 38.62
3.3 0.00 2.09 0.01 57.41 39.12
3.6 0.58 0.32 0.00 60.20 39.48
3.9 0.00 2.06 0.02 57.78 39.57
4.2 0.00 1.58 0.00 59.06 39.36
4.5 0.00 1.40 0.02 56.31 42.27
4.8 0.00 1.63 0.00 58.48 39.90
5.1 0.00 0.43 0.03 60.82 38.72
스퍼터링 시간
(분, min)		 탄소(C) 산소(O) 크롬(Cr) 철(Fe) 니켈(Ni)
0.6 0.24 6.53 0.02 51.33 41.88
0.9 0.00 4.41 0.00 53.35 42.43
1.2 0.00 3.03 0.00 56.27 40.70
1.5 0.20 1.35 0.00 57.57 40.88
1.8 0.81 1.62 0.00 55.20 42.36
2.1 0.00 2.20 0.01 59.06 38.74
2.4 0.00 2.44 0.00 60.12 37.44
2.7 0.00 2.04 0.01 58.92 39.04
3 1.31 1.37 0.01 60.15 38.52
3.3 0.00 2.09 0.00 58.41 38.12
3.6 0.60 0.30 0.01 60.10 39.58
3.9 0.00 2.06 0.02 58.78 38.57
4.2 0.00 1.58 0.00 60.06 38.36
4.5 0.00 1.40 0.00 58.31 40.27
4.8 0.00 1.63 0.02 59.48 40.90
5.1 0.00 0.43 0.03 60.82 38.72
스퍼터링 시간
(분, min)		 탄소(C) 산소(O) 크롬(Cr) 철(Fe) 니켈(Ni)
0.6 0.20 6.57 0.01 52.33 40.88
0.9 0.00 4.41 0.00 52.35 43.43
1.2 0.00 3.03 0.00 56.77 40.20
1.5 0.18 1.37 0.00 57.37 41.08
1.8 0.85 1.58 0.00 56.20 41.36
2.1 0.00 2.20 0.01 59.36 38.44
2.4 0.00 2.44 0.00 60.32 37.24
2.7 0.00 2.04 0.02 59.92 38.04
3 1.29 1.39 0.01 59.15 39.52
3.3 0.00 2.09 0.00 58.11 38.42
3.6 0.60 0.30 0.01 59.10 40.58
3.9 0.00 2.06 0.02 58.58 38.77
4.2 0.00 1.58 0.00 59.86 38.56
4.5 0.00 1.40 0.00 57.31 41.27
4.8 0.00 1.63 0.02 60.48 39.90
5.1 0.00 0.43 0.02 60.82 38.72
스퍼터링 시간
(분, min)		 탄소(C) 산소(O) 크롬(Cr) 철(Fe) 니켈(Ni)
0.6 0.24 18.39 0.02 47.38 33.44
0.9 0.00 9.58 0.00 53.11 34.17
1.2 0.00 7.78 0.00 59.33 32.72
1.5 0.20 4.88 0.00 58.28 36.74
1.8 0.81 2.21 0.00 57.52 38.61
2.1 0.00 1.29 0.01 59.50 38.65
2.4 0.00 2.25 0.00 59.94 37.51
2.7 0.00 4.08 0.01 56.37 39.34
3 1.31 2.86 0.01 58.89 34.07
3.3 0.00 2.42 0.00 57.00 39.39
3.6 0.60 3.00 0.01 57.21 39.79
3.9 0.00 0.00 0.02 61.21 38.62
4.2 0.00 2.56 0.00 59.63 37.82
4.5 0.00 1.01 0.00 57.55 41.15
4.8 0.00 0.84 0.02 59.88 39.28
5.1 0.00 0.00 0.03 59.34 40.66
스퍼터링 시간
(분, min)		 탄소(C) 산소(O) 크롬(Cr) 철(Fe) 니켈(Ni)
0.6 0.54 18.09 0.02 46.38 34.44
0.9 0.00 9.58 0.00 53.51 33.67
1.2 0.00 7.78 0.00 60.33 31.72
1.5 0.30 4.78 0.00 59.28 35.74
1.8 0.61 2.41 0.00 58.52 37.61
2.1 0.00 1.29 0.01 60.50 37.65
2.4 0.00 2.25 0.00 60.94 36.51
2.7 0.00 4.08 0.01 56.87 38.84
3 1.11 3.06 0.01 60.89 32.07
3.3 0.00 2.42 0.00 57.30 39.09
3.6 0.70 2.90 0.01 57.01 39.59
3.9 0.00 0.00 0.02 61.01 38.42
4.2 0.00 2.56 0.00 59.03 37.22
4.5 0.00 1.01 0.00 57.25 41.45
4.8 0.00 0.84 0.02 60.88 38.28
5.1 0.00 0.00 0.03 58.34 41.66
스퍼터링 시간
(분, min)		 탄소(C) 산소(O) 크롬(Cr) 철(Fe) 니켈(Ni)
0.6 0.24 18.39 0.02 48.38 31.44
0.9 0.00 9.58 0.00 55.11 32.17
1.2 0.00 7.78 0.00 61.33 30.72
1.5 0.10 4.98 0.00 60.28 34.74
1.8 0.91 2.11 0.00 60.52 35.61
2.1 0.00 1.29 0.01 60.50 39.65
2.4 0.00 2.25 0.00 61.94 35.51
2.7 0.00 4.08 0.01 59.37 36.34
3 1.51 2.66 0.01 60.89 32.07
3.3 0.00 2.42 0.00 58.00 38.39
3.6 0.90 2.70 0.01 56.21 40.79
3.9 0.00 0.00 0.02 60.21 39.62
4.2 0.00 2.56 0.00 57.63 39.82
4.5 0.00 1.01 0.00 58.55 40.15
4.8 0.00 0.84 0.02 58.88 40.28
5.1 0.00 0.00 0.03 59.34 40.66
부식평가
샘플1 OK
샘플2 OK
샘플3 OK
샘플4 NG
샘플5 NG
샘플6 NG
스퍼터링 시간
(분, min)		 탄소(C) 산소(O) 크롬(Cr) 철(Fe) 니켈(Ni)
0 38.29 43.95 0.00 12.14 5.62
0.3 0.00 30.75 0.01 40.09 29.15
0.6 0.24 6.53 0.02 50.33 42.88
0.9 0.00 4.41 0.00 54.65 40.93
1.2 0.00 3.03 0.00 56.57 40.40
1.5 0.22 1.33 0.00 58.57 39.88
1.8 0.76 1.67 0.01 57.20 40.36
2.1 0.00 2.20 0.00 59.76 38.04
2.4 0.00 2.44 0.00 58.12 39.44
2.7 0.00 2.04 0.01 58.92 39.04
3 1.37 1.31 0.01 60.05 38.62
3.3 0.00 2.09 0.01 57.41 39.12
3.6 0.58 0.32 0.00 60.20 39.48
3.9 0.00 2.06 0.02 57.78 39.57
4.2 0.00 1.58 0.00 59.06 39.36
4.5 0.00 1.40 0.02 56.31 42.27
4.8 0.00 1.63 0.00 58.48 39.90
5.1 0.00 0.43 0.03 60.82 38.72
스퍼터링 시간
(분, min)		 탄소(C) 산소(O) 크롬(Cr) 철(Fe) 니켈(Ni)
0 503.77 38.76 1.18 6.77 2.52
0.3 0.00 38.40 0.64 40.19 20.17
0.6 .07. 18.39 0.08 47.39 33.44
0.9 3.15 9.58 0.00 53.11 34.17
1.2 0.00 7.78 0.17 59.33 32.72
1.5 0.00 4.88 0.11 58.28 36.74
1.8 1.27 2.21 0.38 57.52 38.61
2.1 0.00 1.29 0.56 59.50 38.65
2.4 0.00 2.25 0.30 59.94 37.51
2.7 0.00 4.08 0.20 56.37 39.34
3 4.19 2.86 0.00 58.89 343.07
3.3 1.19 2.42 0.00 57.00 39.39
3.6 0.00 3.00 0.00 57.21 39.79
3.9 0.00 0.00 0.18 61.21 38.62
4.2 0.00 2.56 0.00 59.63 37.82
4.5 0.00 1.01 0.29 57.55 41.15
4.8 0.00 0.84 0.00 59.88 39.28
5.1 0.00 0.00 0.00 59.34 40.66
관통홀 불량율(%)
(불량관통홀/전체관통홀*100)
셈플7 10% 이하
샘플8 10%~30%
표 1은 샘플 1의 금속판의 원소 원자 농도이다. 표 2는 샘플 2의 금속판의 원소 원자 농도이다. 표 3은 샘플 3의 금속판의 원소 원자 농도이다. 표 4는 샘플 4의 금속판의 원소 원자 농도이다. 표 5는 샘플 5의 금속판의 원소 원자 농도이다. 표 6은 샘플 6의 금속판의 원소 원자 농도이다.
표 7은 샘플 1 내지 샘플 6에 대한 부식 평가의 결과이다.
표 1 내지 표 6에서 0.6분 영역은 상기 금속판(10)의 3㎚ 내지 4㎚ 깊이 지점이다. 자세하게, 상기 0.6분 영역은 약 3.6㎚ 깊이에서 측정한 결과이다. 또한, 1.5분 영역은 상기 금속판(10)의 8㎚ 내지 10㎚ 깊이 지점이다. 자세하게, 상기 1.5분 영역은 약 9㎚ 깊이에서 측정한 결과이다. 즉, 상기 금속판(10)에 0.1분 동안 스퍼터링을 진행할 경우, 상기 금속판(10)의 약 0.6㎚ 깊이의 조성을 측정할 수 있다. 스퍼터링을 진행하면서 X선 원소 분석법을 사용하면 특정 깊이의 조성 및 원자 농도를 확인할 수 있다. 따라서, 특정 깊이 범위에서 특정 원자의 농도 및 최대 농도를 확인할 수 있다. 또한, 특정 원자 농도의 증가 및 감소의 경향을 확인할 수 있다.
샘플 1 내지 샘플 3은 샘플 4 내지 샘플 6에 비해 향상된 부식 특성을 가진다. 샘플 1 내지 샘플 3의 금속판은 니켈과 산소의 원자 농도 비율을 제어한다. 또는, 샘플 1 내지 샘플 3의 금속판은 니켈과 철의 원자 농도 비율을 제어한다. 이에 의해, 샘플 4 내지 샘플 6의 금속판에 비해 내식성이 큰 니켈의 함량이 크다. 이에 따라, 샘플 1 내지 샘플 3의 금속판은 향상된 내식성을 가진다. 따라서, 상기 금속판의 부식 속도가 감소한다. 따라서, 상기 금속판을 장시간 보관하여도 상기 금속판의 부식을 최소화할 수 있다. 따라서, 상기 증착용 마스크의 관통홀의 크기 및 형상의 균일성이 향상된다.
샘플 7에 의해 제조되는 증착용 마스크는 샘플 8에 의해 제조되는 증착용 마스크에 비해 관통홀의 불량이 작다. 샘플 7의 금속판은 설정 깊이에서 크롬의 원자 농도가 감소한다. 이에 따라, 상기 금속판의 표면에서 조성을 균일하게 할 수 있다. 또한, 석출상에 의한 입자의 형성을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 증착용 마스크의 관통홀의 불량이 감소된다.
이하 도면들을 참조하여, 상기 금속판에 의해 제조되는 증착용 마스크를 설명한다.
이하에서 설명하는 증착용 마스크는 증착 기판에 적색(Red), 녹색(Green) 및 청색(Blue)의 유기물을 증착하여 상기 증착 기판 상에 RGB 화소 패턴을 형성할 수 있는 파인 메탈 마스크(FMM)이다. 또한, 오픈 마스크(OM)에 대해서는 이하의 설명이 적용되지 않는다.
도 4 내지 도 7은 실시예에 따른 증착용 마스크(100)를 사용하여 증착 기판(300) 상에 유기 물질을 증착하는 공정을 설명하기 위한 도면들이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 유기물 증착 장치는 증착용 마스크(100), 마스크 프레임(200), 증착 기판(300), 유기물 증착 용기(400) 및 진공 챔버(500)를 포함한다.
상기 증착용 마스크(100)는 유효부에 형성되는 복수의 관통홀(TH)을 포함한다. 상기 관통홀들은 증착 기판 상에 형성할 패턴과 대응되도록 형성된다. 상기 증착용 마스크(100)는 증착 영역을 포함하는 유효부 및 상기 유효부 이외의 비유효부를 포함한다.
상기 마스크 프레임(200)은 개구부(205)를 포함한다. 상기 복수의 관통홀은 상기 개구부(205)와 대응되는 영역 상에 배치된다. 이에 따라, 상기 유기물 증착 용기(400)로 공급되는 유기 물질이 상기 증착 기판(300) 상에 증착된다. 상기 증착용 마스크(100)는 상기 마스크 프레임(200) 상에 배치되어 고정된다. 예를 들어, 상기 증착용 마스크(100)는 설정된 인장력으로 인장된다. 또한, 상기 증착용 마스크(100)는 상기 마스크 프레임(200) 상에 용접되어 고정된다.
예를 들어, 상기 증착용 마스크(100)의 비유효부를 용접한다. 이에 의해, 상기 증착용 마스크(100)는 상기 마스크 프레임(200) 상에 고정된다. 이어서, 상기 마스크 프레임(200)의 외부로 돌출되는 부분은 절단하여 제거한다.
상기 마스크 프레임(200)은 강성이 큰 금속을 포함한다. 이에 의해, 용접 공정 중에 상기 마스크 프레임의 변형이 감소된다.
상기 증착 기판(300)은 표시 장치를 제조할 때 사용하는 기판이다. 예를 들어, 상기 증착 기판(300) 상에는 OLED 화소 패턴이 형성된다. 상기 증착 기판(300) 상에는 빛의 3원색인 화소를 형성하기 위하여 적색(Red), 녹색(Greed) 및 청색(Blue)의 유기물 패턴이 형성된다. 즉, 상기 증착 기판(300) 상에는 RGB 패턴이 형성된다.
상기 유기물 증착 용기(400)는 도가니이다. 상기 도가니의 내부에는 유기 물질이 배치된다. 상기 유기물 증착 용기(400)는 상기 진공 챔버(500) 내에서 이동한다. 즉, 상기 유기물 증착 용기(400)는 진공 챔버(500) 내에서 일 방향으로 이동한다. 예를 들어, 상기 유기물 증착 용기(400)는 진공 챔버(500) 내에서 상기 증착용 마스크(100)의 폭 방향으로 이동한다.
상기 유기물 증착 용기(400)에는 열원 및/또는 전류가 공급된다. 이에 의해, 상기 유기 물질은 상기 증착 기판(300) 상에 증착된다.
도 6을 참조하면, 상기 증착용 마스크(100)는 금속판(10)을 포함한다. 상기 금속판은 제 1 면(1S) 및 제 2 면(2S)을 포함한다. 상기 제 1 면(1S) 및 상기 제 2 면(2S)은 서로 반대되는 면이다.
상기 제 1 면(1S)은 소면공(V1)을 포함한다. 상기 제 2 면(2S)은 대면공(V2)을 포함한다. 예를 들어, 상기 제 1 면(1S) 및 상기 제 2 면(2S)에는 각각 복수의 소면공(V1)들 및 복수의 대면공(V2)들이 형성된다.
또한, 상기 증착용 마스크(100)는 관통홀(TH)을 포함한다. 상기 관통홀(TH)은 상기 소면공(V1) 및 상기 대면공(V2)의 경계가 연결되는 연결부(CA)에 의해 형성된다.
상기 대면공(V2)의 폭은 상기 소면공(V1)의 폭보다 크다. 상기 소면공(V1)의 폭은 상기 증착용 마스크(100)의 제 1 면(1S)에서 측정된다. 상기 대면공(V2)의 폭은 상기 증착용 마스크(100)의 제 2 면(2S)에서 측정된다.
또한, 상기 연결부(CA)의 폭은 설정된 크기를 가진다. 자세하게, 상기 연결부(CA)의 폭은 15㎛ 내지 33㎛일 수 있다. 더 자세하게, 상기 연결부(CA)의 폭은 19㎛ 내지 33㎛일 수 있다. 더 자세하게, 상기 연결부(CA)의 폭은 20㎛ 내지 27㎛일 수 있다. 상기 연결부(CA)의 폭이 33㎛ 초과하면 500PPI 급 이상의 해상도를 구현하기 어렵다. 또한, 상기 연결부(CA)의 폭이 15㎛ 미만인 경우에는 증착 공정 중 불량이 발생할 수 있다.
상기 소면공(V1)은 상기 증착 기판(300)과 마주본다. 상기 소면공(V1)은 상기 증착 기판(300)과 가까이 배치된다. 이에 따라, 상기 소면공(V1)은 증착 패턴(DP)과 대응되는 형상을 가진다.
상기 대면공(V2)은 상기 유기물 증착 용기(400)과 마주본다. 이에 따라, 상기 유기물 증착 용기(400)로부터 공급되는 유기물질은 상기 대면공(V2)에 의해 넓은 폭에서 수용될 수 있다. 또한, 상기 소면공(V1)을 통하여 상기 증착 기판(300) 상에 미세한 패턴을 빠르게 형성할 수 있다.
이에 따라, 상기 대면공(V1)에 의해 수용되는 유기물질은 상기 소면공(V1)에 의해 상기 증착 기판(300)에 증착된다. 이에 따라, 상기 증착 기판(300) 상에는 적색, 녹색 또는 청색의 화소 패턴 중 어느 하나의 패턴이 형성된다. 이어서, 상기 공정을 반복한다. 이에 따라, 상기 증착 기판(300) 상에 적색, 녹색 또는 청색의 화소 패턴이 모두 형성된다.
따라서, 상기 관통홀의 형상 또는 크기가 균일하지 않으면, 상기 증착 패턴의 형상 또는 크기도 균일하지 않다. 이에 따라, 상기 증착 기판(300)에 증착되는 증착 패턴의 형상 또는 크기가 불균일해지므로, 증착 품질이 감소된다.
이에 따라, 상기 증착용 마스크를 형성하는 금속판의 표면의 원자 농도를 제어한다. 이에 따라, 상기 관통홀의 크기 또는 형상을 균일하게 한다. 따라서, 상기 증착용 마스크는 향상된 증착 품질을 가질 수 있다.
도 7은 실시예에 따른 증착용 마스크(100)의 평면도이다.
도 7을 참조하면, 상기 증착용 마스크(100)는 증착 영역(DA) 및 비증착 영역(NDA)을 포함한다.
상기 증착 영역(DA)은 증착 패턴을 형성하기 위한 영역이다. 상기 증착 영역(DA)은 패턴 영역 및 비패턴 영역을 포함한다. 상기 패턴 영역은 소면공(V1), 대면공(V2), 관통홀(TH) 및 아일랜드부(IS)를 포함하는 영역이다. 상기 비패턴 영역은 소면공(V1), 대면공(V2), 관통홀(TH) 및 아일랜드부(IS)를 포함하지 않는 영역이다. 상기 아일랜드부(IS)는 상기 금속판이 식각되지 않는 영역이다.
상기 증착 영역(DA)은 복수의 유효 영역(AA)을 포함한다. 상기 유효 영역(AA)에는 복수의 증착 패턴이 형성된다. 상기 유효 영역은 소면공(V1), 대면공(V2), 관통홀(TH) 및 아일랜드부(IS)가 형성되는 영역이다. 즉, 상기 증착용 마스크(100)는 상기 유효 영역(AA)에 의해 유기 물질이 이동한다.
상기 유효 영역(AA)은 제 1 유효 영역(AA1) 및 제 2 유효 영역(AA2)을 포함할 수 있다. 상기 제 2 유효 영역(AA)은 상기 제 1 유효 영역(AA1)을 둘러싼다. 또한, 상기 제 1 유효 영역(AA1)의 면적은 상기 제 2 유효 영역(AA)의 면적보다 크다.
상기 증착 영역(DA)은 복수의 분리 영역(IA1, IA2)을 포함한다. 상기 분리 영역(IA1, IA2)은 인접한 유효 영역들 사이에 배치된다. 상기 분리 영역(IA1, IA2)은 복수 개의 유효 영역 사이의 이격 영역이다. 상기 분리 영역(IA1, IA2)에 의해 인접한 유효 영역을 구분할 수 있다.
상기 비증착 영역(NDA)은 증착에 관여하지 않는 영역이다. 상기 비증착 영역(NDA)은 프레임 고정영역(FA1, FA2)을 포함한다. 상기 프레임 고정영역(FA1, FA2)은 상기 증착용 마스크(100)를 마스크 프레임(200)에 고정하기 위한 영역이다. 또한, 상기 비증착 영역(NDA)은 하프에칭부(HF1, HF2) 및 오픈부를 포함할 수 있다.
상기 하프에칭부(HF1, HF2)는 증착용 마스크(100)를 인장할 때 발생하는 응력을 분산시킬 수 있다.
또한, 상기 오픈부는 상기 증착용 마스크(100)를 인장할 때 발생하는 응력을 분산시킬 수 있다. 이에 따라, 증착용 마스크의 변형을 감소시킬 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 (10)

  1. 철(Fe), 니켈(Ni), 산소(O) 및 크롬(Cr)을 포함하고,
    표면을 포함하는 제 1 영역들 및 상기 제 1 영역들 사이의 제 2 영역을 포함하고,
    상기 제 1 영역은 상기 금속판의 표면에서 9㎚까지의 깊이로 형성되고,
    상기 제 1 영역은 0 at% 내지 0.02 at%의 크롬을 포함하는 금속판.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 영역은 3.6㎚ 내지 9㎚까지의 깊이에서 니켈 원자농도(at%)/산소 원자농도(at%)가 6 내지 30인 금속판.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 영역은 3.6㎚ 내지 9㎚까지의 깊이에서 깊어질수록 니켈 원자농도(at%)/산소 원자농도(at%)의 크기가 증가하는 금속판.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 영역은 3.6㎚ 내지 9㎚까지의 깊이에서 철 원자농도(at%)/니켈 원자농도(at%)가 1 초과 내지 1.5 미만인 금속판.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1 영역은 3.6㎚ 내지 9㎚까지의 깊이에서 깊어질수록 철 원자농도(at%)/니켈 원자농도(at%)의 크기가 증가하는 금속판.
  6. 증착 영역 및 비증착 영역을 포함하는 금속판을 포함하고,
    상기 증착 영역은 복수의 유효 영역 및 상기 유효 영역 이외의 비유효 영역을 포함하고,
    상기 유효 영역은 복수의 관통홀을 포함하고,
    상기 관통홀은,
    상기 금속판의 제 1 면 상에 형성되는 소면공;
    상기 제 1 면과 반대되는 제 2 면 상에 형성되는 대면공; 및
    상기 소면공 및 상기 대면공을 연결하는 연결부를 포함하고,
    상기 금속판은,
    철(Fe), 니켈(Ni), 산소(O) 및 크롬(Cr)을 포함하고,,
    상기 금속판은 표면을 포함하는 제 1 영역들 및 상기 제 1 영역들 사이의 제 2 영역을 포함하고,
    상기 제 1 영역은 상기 금속판의 표면에서 9㎚까지의 깊이로 형성되고,
    상기 제 1 영역은 0 at% 내지 0.02 at%의 크롬을 포함하는 증착용 마스크.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제 1 영역은 3.6㎚ 내지 9㎚까지의 깊이에서 니켈 원자농도(at%)/산소 원자농도(at%)가 6 내지 30인 증착용 마스크.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제 1 영역은 3.6㎚ 내지 9㎚까지의 깊이에서 깊어질수록 니켈 원자농도(at%)/산소 원자농도(at%)의 크기가 증가하는 증착용 마스크.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 제 1 영역은 3.6㎚ 내지 9㎚까지의 깊이에서 철 원자농도(at%)/니켈 원자농도(at%)가 1 초과 내지 1.5 미만인 증착용 마스크.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1 영역은 3.6㎚ 내지 9㎚까지의 깊이에서 깊어질수록 철 원자농도(at%)/니켈 원자농도(at%)의 크기가 증가하는 증착용 마스크.
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