KR101865926B1 - 유기전계 발광 표시장치용 쉐도우 마스크 제조방법 - Google Patents

유기전계 발광 표시장치용 쉐도우 마스크 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유기전계 발광 표시장치용 쉐도우 마스크 및 그 제조방법을 개시한다. 개시된 본 발명의 유기전계 발광 표시장치용 쉐도우 마스크는, 제 1 두께(L1)를 갖는 영역과 제 2 두께(L2)를 갖는 영역으로 구분되는 쉐도우 마스크에 있어서, 상기 제 2 두께(L2)를 갖는 영역은 유기전계 발광 표시장치의 액티브 영역과 대응되는 영역이고, 상기 제 2 두께(L2)를 갖는 영역에는 상기 유기전계 발광 표시장치의 픽셀들과 대응되도록 다수개의 개구부가 형성되고, 상기 개구부들 사이에는 제 2 두께(L2)를 갖는 립이 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 유기전계 발광 표시장치용 쉐도우 마스크 및 그 제조방법은, 쉐도우 마스크의 기계적 강도를 확보하면서 고해상도를 구현할 수 있는 효과가 있다.

Description

유기전계 발광 표시장치용 쉐도우 마스크 제조방법{Method for fabricating Shadow mask for organic electroluminescent display device}
본 발명은 유기전계 발광 표시장치용 쉐도우 마스크 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근에 평판표시장치의 표시품질을 높이고 대화면화를 시도하는 연구들이 활발히 진행되고 있다. 이들 중 유기전계 발광 표시장치(Organic Electroluminescent Display Device)는 스스로 발광하는 자발광 소자이다. 유기전계 발광 표시장치는 전자 및 정공 등의 캐리어를 이용하여 형광물질을 여기 시킴으로써 비디오 영상을 표시하게 된다.
또한, 유기전계 발광 표시장치는 넓은 시야각, 고속 응답성, 고 콘트라스트비(contrast ratio) 등의 뛰어난 특징이 있으므로, 그래픽 디스플레이의 픽셀(pixel), 텔레비젼 영상 디스플레이나 표면 광원(Surface Light Source)의 픽셀로서 사용될 수 있으며, 얇고 가벼우며 색감이 좋기 때문에 차세대 평면 디스플레이로써 적합하다.
한편, 이러한 유기전계 발광 표시장치의 구동방식으로는 별도의 박막트랜지스터를 구비하지 않는 패시브 매트릭스 방식(Passive matrix type)과, 박막트랜지스터를 구비하는 액티브 매트릭스형 유기전계 발광 표시장치로 구분된다.
상기 유기전계 발광 표시장치에는 각각의 픽셀 영역에 유기 발광 소자들이 형성되어 있는데, 유기 발광소자는, 양극과 음극을 사이에 두고 유기 발광 물질로써 이루어진 유기 발광층이 게재되어 있다.
또한, 유기 발광 소자의 유기 발광층은 복수의 기능층들(홀 주입층, 홀 전달층, 발광층, 전자 전달층, 전자 주입층 등)을 포함하고, 이러한 기능층의 조합 및 배열 등을 통해 발광 성능을 더욱 발현하게 된다.
전술한 유기전계 발광 표시장치의 픽셀 영역에 형성되는 유기 발광층은 진공 증착 프로세스를 이용하여 유기 발광 물질이 기판 상에 증착되어 형성하는 것이 일반적이다.
진공 증착 프로세스에서, 유기 발광층을 형성하는 유기 발광 물질은 배출구를 갖는 증착원에 놓여지고, 증착원은 진공이 유지되는 챔버에서 가열되어 배출구를 통해 증발된 유기 발광 물질을 방출하며, 방출된 유기 발광 물질은 증착원에서 떨어져 기판 상에 증착된다.
이러한 유기전계 발광 표시장치의 제조에서, 원하는 패턴을 갖는 유기 발광층들이 다수일 경우 다수의 개구부 패턴을 갖는 쉐도우 마스크(shadow mask)를 이용하여 증착 공정이 이루어진다.
다수의 개부를 갖는 쉐도우 마스크를 기판과 근접하게 위치시킨 후, 상기 유기 발광 물질을 상기 쉐도우 마스크 통해 기판에 증착시킴으로써 소정의 패턴형태로 다수의 이격 패턴을 갖는 유기 발광층을 형성할 수 있다.
도 1은 일반적으로 쉐도우 마스크를 이용하여 기판 상에 유기 발광층을 형성하는 모습을 도시한 도면으로서, 도시된 바와 같이, 유기전계 발광 표시장치의 액티브 영역(Active Area)에 형성되는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 유기 발광층은 유기 발광 물질을 포함하는 보트(Boat: 20)를 가열하여 기판(10) 상에 형성된다.
즉, 유기 발광층 형성을 위한 챔버 내에 기판(10)이 로딩되면, 마스크 프레임(15)에 안착된 쉐도우 마스크(30)가 기판(10)과 얼라인 된다. 그런 다음, 적, 녹 및 청색 유기 발광 물질이 담겨진 보트(20)를 가열하여, 기판(10) 상에 적색 유기발광층(R), 녹색 유기 발광층(G) 및 청색 유기 발광층(B)을 순차적으로 형성한다.
도 2는 유기전계 발광 표시장치의 유기 발광층을 형성하기 위하여 사용되는 쉐도우 마스크의 구조를 도시한 도면으로서, 도시된 바와 같이, 쉐도우 마스크(30)는 (a)에서와 같이 슬릿(Slit) 타입의 개구부(31)가 형성된 구조와, (b)에서와 같이 슬롯(Slot) 타입의 개구부(32)가 형성된 구조로 구분된다. 상기 개구부(32)와 개구부(32) 사이에는 브릿지(33)가 형성되어 있다.
상기 슬릿 타입의 쉐도우 마스크는 세로 방향으로 동일 컬러의 유기 발광층을 형성할 수 있도록 최대의 개구율을 갖도록 형성되고, 상기 슬롯 타입의 쉐도우 마스크는 각각의 서브 픽셀(sub pixel)별 개구부를 형성하는데, 슬릿 타입보다 개구율은 감소하나 마스크의 기계적 강도는 증가한다.
상기와 같은 종래 쉐도우 마스크는 최대 240[ppi] 정도의 해상도를 갖는데, 280[ppi]에서 300[ppi]의 고해상도를 갖도록 쉐도우 마스크를 형성하기에는 한계가 있다.
특히, 고해상도 쉐도우 마스크를 형성하기 위해서는 개구부가 좁거나 개구부간의 거리가 짧아야하는데, 단순히 개구부를 좁히게 되면 개구부들 사이에 형성되는 립(Rib)이 서로 붙어버리는 문제가 발생한다.
또한, 종래 쉐도우 마스크 제조방법에서는 개구부들 사이에 형성되는 립(Rib) 폭을 줄이는데도 한계가 있어 240[ppi] 이상의 고해상도 마스크를 제조하는 데는 물리적으로 한계가 있었다.
본 발명은, 쉐도우 마스크의 기계적 강도를 확보하면서 고해상도를 구현할 수 있는 유기전계 발광 표시장치용 쉐도우 마스크 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 쉐도우 마스크의 정면에 2차 식각 공정을 진행하여 고해상도의 개구부를 확보하면서, 개구부들 사이에 형성되는 립(Rib)의 붙음 및 꼬임 불량을 방지한 유기전계 발광 표시장치용 쉐도우 마스크 및 그 제조방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
상기와 같은 종래 기술의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 유기전계 발광 표시장치용 쉐도우 마스크는, 제 1 두께(L1)를 갖는 영역과 제 2 두께(L2)를 갖는 영역으로 구분되는 쉐도우 마스크에 있어서, 상기 제 2 두께(L2)를 갖는 영역은 유기전계 발광 표시장치의 액티브 영역과 대응되는 영역이고, 상기 제 2 두께(L2)를 갖는 영역에는 상기 유기전계 발광 표시장치의 픽셀들과 대응되도록 다수개의 개구부가 형성되고, 상기 개구부들 사이에는 제 2 두께(L2)를 갖는 립이 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 의한 유기전계 발광 표시장치용 쉐도우 마스크는, 유기전계 발광 표시장치의 픽셀 영역과 대응되는 영역에 다수개의 개구부들이 형성되고, 상기 개구부들 사이에는 립들이 형성되는 쉐도우 마스크에 있어서, 상기 립들은 쉐도우 마스크의 두께와 동일한 두께를 갖되, 상기 립은 3개의 서로 다른 제 1, 2 및 제 3 폭(W1, W2, W3)을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 유기전계 발광 표시장치용 쉐도우 마스크 제조방법은, 제 1 두께(L1)를 갖는 기판의 양면에 제 1 포토레지스트층과 제 2 포토레지스트층을 형성하는 단계; 상기 제 2 포토레지스트층을 유기전계 발광 표시장치의 액티브 영역과 대응되는 기판 영역이 노출되도록 패터닝한 다음, 노출된 영역의 기판 두께가 제 2 두께(L2)를 갖도록 1차 식각 공정을 진행하는 단계; 상기 패터닝된 제 2 포토레지스트층을 제거한 다음, 상기 기판의 제 2 두께를 갖는 영역에 상기 유기전계 발광 표시장치의 픽셀 영역들과 대응되는 영역이 노출되도록 제 3 포토레지스트층을 형성하고, 이를 마스크로 2차 식각 공정을 진행하는 단계; 및 상기 제1 포토레지스트층을 패터닝한 다음, 이를 마스크로 기판을 식각하여 상기 유기전계 발광 표시장치의 픽셀 영역들과 대응되는 다수의 개구부와, 상기 개구부들 사이에 형성된 립을 형성하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 유기전계 발광 표시장치용 쉐도우 마스크 제조방법은, 제 1 두께(L1)를 갖는 기판의 양면에 제 1 포토레지스트층과 제 2 포토레지스트층을 형성하는 단계; 상기 제 2 포토레지스트층을 유기전계 발광 표시장치의 픽셀 영역과 대응되는 기판 영역이 노출되도록 패터닝한 다음, 노출된 영역의 기판 두께가 제 2 두께(L2)를 갖도록 1차 식각 공정을 진행하는 단계; 상기 패터닝된 제 2 포토레지스트층을 제거한 다음, 상기 기판의 제 2 두께를 갖는 영역에 상기 유기전계 발광 표시장치의 픽셀 영역들과 대응되는 영역이 노출되도록 제 3 포토레지스트층을 형성하고, 이를 마스크로 2차 식각 공정을 진행하는 단계; 및 상기 제1 포토레지스트층을 패터닝한 다음, 이를 마스크로 기판을 식각하여 상기 유기전계 발광 표시장치의 픽셀 영역들과 대응되는 다수의 개구부와, 상기 개구부들 사이에 형성된 립을 형성하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 유기전계 발광 표시장치용 쉐도우 마스크 제조방법은, 제 1 두께(L1)를 갖는 기판의 양면에 제 1 포토레지스트층과 제 2 포토레지스트층을 형성하는 단계; 상기 제 2 포토레지스트층을 유기전계 발광 표시장치의 액티브 영역 또는 픽셀 영역과 대응되는 기판 영역이 노출되도록 패터닝한 다음, 노출된 영역의 기판 두께가 제 2 두께(L2)를 갖도록 1차 식각 공정을 진행하는 단계; 및 상기 패터닝된 제 1 및 제 2 포토레지스트층을 제거한 다음, 레이저 가공 공정을 적용하여, 상기 유기전계 발광 표시장치의 픽셀 영역과 대응되는 기판 상에 다수개의 개구부와 상기 개구부 사이에 형성된 립을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 유기전계 발광 표시장치용 쉐도우 마스크 및 그 제조방법은, 쉐도우 마스크의 기계적 강도를 확보하면서 고해상도를 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 유기전계 발광 표시장치용 쉐도우 마스크 및 그 제조방법은, 쉐도우 마스크의 정면에 2차 식각 공정을 진행하여 고해상도의 개구부를 확보하면서, 개구부들 사이에 형성되는 립(Rib)의 붙음 및 꼬임 불량을 방지한 효과가 있다.
도 1은 일반적으로 쉐도우 마스크를 이용하여 기판 상에 유기 발광층을 형성하는 모습을 도시한 도면이다.
도 2는 유기전계 발광 표시장치의 유기 발광층을 형성하기 위하여 사용되는 쉐도우 마스크의 구조를 도시한 도면이다.
도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기전계 발광 표시장치용 쉐도우 마스크 제조방법을 도시한 도면이다.
도 4a 내지 4e는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기전계 발광 표시장치용 쉐도우 마스크 제조방법을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 의해 제조된 쉐도우 마스크의 립(rib) 구조를 도시한 도면이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 유기전계 발광 표시장치용 쉐도우 마스크 제조방법을 도시한 도면이다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 유기전계 발광 표시장치용 쉐도우 마스크 제조방법을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 의해 제조된 쉐도우 마스크의 립(rib) 구조를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기전계 발광 표시장치용 쉐도우 마스크 제조방법을 도시한 도면이다.
도 3a 내지 도 3e를 참조하면, 소정의 두께(L1)를 갖는 금속재질의 기판(100)을 표면 산화물 또는 이물을 제거하는 전처리 공정을 실시한 후, 상기 기판(100)의 양면에 포토레지스트를 도포하여 제 1 및 제 2 포토레지스트층(200, 201)을 형성한다.
먼저, 상기 기판(100)의 정면에 형성된 제 2 포토레지스트층(201)은 노광 및 현상 공정을 진행하여 패터닝한 다음, 이를 마스크로 하여 유기전계 발광 표시장치의 액티브 영역(Active Area)과 대응되는 영역을 1차적으로 식각한다. 이때, 식각 깊이는 기판(100)의 두께(L1)를 기준으로 10~75% 범위로 진행한다.
여기서, 액티브 영역은 유기전계 발광 표시장치의 디스플레이 영역으로써, 다수개의 픽셀(sub-pixel)들이 매트릭스 형태로 형성된 영역을 의미한다. 각각의 픽셀 영역에는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 유기발광층을 포함하는 발광소자들이 형성되어 있다.
또한, 상기 기판(100)의 배면에 형성된 제 1 포토레지스트층(200)은 식각 공정시, 기판(100)의 배면이 식각되는 것을 방지하는 역할을 한다.
상기 1차 식각 공정으로 액티브 영역과 대응되는 기판(100)의 두께는 L2로 얇아지는데, L2는 식각 깊이에 따라 기판(100) 두께(L1)의 0.25~0.9배 정도의 값을 갖는다. 즉, 1차 식각 공정으로 유기전계 발광 표시장치의 액티브 영역과 대응되는 영역의 기판(100) 상에는 L2의 두께를 갖는 단차 영역이 형성된다.
상기와 같이, 1차 식각 공정에 의해 기판(100)의 액티브 영역이 식각되면, 도 3b 및 도 3c에 도시된 바와 같이, 패터닝된 제 2 포토레지스층을 제거한다음, 제 3 포토레지스트층(202)을 기판(100) 상에 형성한다. 상기 제 3 포토레지스트층(202)은 노광 및 현상 공정을 진행하여, 두께가 L2인 기판(100)에 대해 픽셀 단위로 기판(100)이 노출되도록 패터닝되어 있다.
그런 다음, 상기 제 3 포토레지스트층(202)을 마스크로 하여 유기전계 발광 표시장치의 픽셀 영역과 대응되는 기판(100)을 2차 식각한다.
상기와 같이, 2차 식각 공정이 진행되면, 도 3d 및 도 3e에 도시한 바와 같이, 제1 포토레지스트층을 패터닝하여, 포토레지스트 패턴(205)을 형성한 다음, 이를 마스크로 하여 2단 식각 처리가된 기판(100)의 배면에 3차 식각 공정을 진행하여 개구부(OA)와 립(Rib: R)을 형성한다. 이후, 제 3 포토레지스트층과 포토레지스트 패턴(205)을 제거하는 에싱(Ashing) 공정을 진행하여 쉐도우 마스크(150)를 완성한다.
도면에 도시된 바와 같이, 유기전계 발광 표시장치의 액티브 영역과 대응되는 기판 영역이 1차적으로 식각된 후, 개구부 형성을 위한 2차 식각 공정이 진행되어 쉐도우 마스크(150)의 립(R)의 두께는 L2의 값을 갖는다.
또한, 유기전계 발광 표시장치의 액티브 영역 이외의 영역과 대응되는 쉐도우 마스크(150)의 두께는 L1의 값을 갖는다.
이와 같이, 본 발명은 기판의 정면을 2단 식각한 후, 배면 식각을 진행하여 개구부를 형성함으로써, 기계적 강도를 확보하면서 고해상도의 쉐도우 마스크를 형성할 수 있다.
도 4a 내지 4e는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기전계 발광 표시장치용 쉐도우 마스크 제조방법을 도시한 도면이다.
도 4a 내지 도 4e를 참조하면, 소정의 두께(L1)를 갖는 금속재질의 기판(300)을 표면 산화물 또는 이물을 제거하는 전처리 공정을 실시한 후, 상기 기판(300)의 양면에 포토레지스트를 도포하여 제 1 및 제 2 포토레지스트층(400, 401)을 형성한다.
먼저, 상기 기판(300)의 정면에 형성된 제 2 포토레지스트층(401)은 노광 및 현상 공정으로 유기전계 발광 표시장치의 픽셀 단위로 패터닝한다. 그런 다음, 이를 마스크로 하여 유기전계 발광 표시장치의 픽셀 영역(sub pixel)과 대응되는 기판(300)을 1차 식각한다. 식각 깊이는 기판(300)의 두께(L1)를 기준으로 10~75% 범위로 진행한다.
이때, 제 1 포토레지스트층(400)은 기판(300)의 배면 식각을 방지하기 위한 보호층 역할을 한다.
상기 1차 식각 공정으로 픽셀 영역과 대응되는 기판(300)의 두께는 L2가 되고, L2는 식각 깊이에 따라 L1의 0.25~0.9배 정도의 값을 갖는다. 즉, 제 1 실시예와 달리 제 2 실시예에서는 유기전계 발광 표시장치의 픽셀 영역과 대응되는 영역에 단차가 형성된다.
상기와 같이, 1차 식각 공정에 의해 유기전계 발광 표시장치의 픽셀 단위로 기판(300)이 식각되면, 도 4b 및 도 4c에 도시된 바와 같이, 제 2 포토레지스트층을 제거한 다음, 기판(300) 상에 제 3 포토레지스트층(402)을 형성한다.
상기 제 3 포토레지스트층(402)은 노광 및 현상 공정을 진행하여, 두께가 L2인 픽셀 영역의 기판(100)이 노출되도록 패터닝되어 있다.
그런 다음, 상기 제 3 포토레지스트층(402)을 마스크로 하여 유기전계 발광 표시장치의 픽셀 영역과 대응되는 기판(300)을 2차 식각한다.
상기와 같이, 2차 식각 공정이 진행되면, 도 4d 및 도 4e에 도시한 바와 같이, 제1 포토레지스트층을 패터닝하여, 포토레지스트 패턴(403)을 형성한 다음, 이를 마스크로 하여 2단 식각 처리가된 기판(300)의 배면에 3차 식각 공정을 진행하여 개구부(OA)와 립(R)을 형성한다. 이후 제 3 포토레지스트층(402)과 포토레지스트 패턴(403)을 제거하는 에싱(Ashing) 공정을 진행하여 쉐도우 마스크(350)를 완성한다.
도면에 도시된 바와 같이, 유기전계 발광 표시장치의 픽셀 영역과 대응되는 쉐도우 마스크 영역에는 2단 식각 공정이 진행되어, 개구부들(OA) 간에 형성된 립(rib)의 전체 두께는 L1의 값을 갖지만, 개구부(OA) 영역에서는 2단 식각으로 인하여 L2의 두께를 갖는다. 또한, 유기전계 발광 표시장치의 픽셀 영역 이외의 영역과 대응되는 쉐도우 마스크(150)의 두께는 L1의 값을 갖는다.
이와 같이, 본 발명에서는 기판의 정면을 2단 식각한 후, 배면 식각을 진행하여 고해상도의 쉐도우 마스크를 형성하면서, 쉐도우 마스크의 기계적 강도를 강화시킨 효과가 있다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 의해 제조된 쉐도우 마스크의 립(rib) 구조를 도시한 도면으로서, 립(Rib: R)의 구조를 보면, 기판의 정면에서 2단 식각과 배면에서의 식각으로 인하여, 3개의 서로 다른 제1, 2 및 제3 폭(W1, W2, W3)을 갖는다. 또한, 립(R)의 전체 두께는 쉐도우 마스크의 두께(L1)와 동일하고, 개구부 영역의 두께는 L2의 값을 갖는다.
또한, 상기 립(R)의 중심부의 제 2 폭(W2)은 립 상부면의 제 1 폭(W1)과 하부면의 제 3 폭(W3) 합의 절반보다 같거나 크게 형성된다.(W2≥(W1+W3)/2))
본 발명의 유기전계 발광 표시장치용 쉐도우 마스크 및 그 제조방법은, 쉐도우 마스크의 기계적 강도를 확보하면서 고해상도를 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 유기전계 발광 표시장치용 쉐도우 마스크 및 그 제조방법은, 쉐도우 마스크의 정면에 2차 식각 공정을 진행하여 고해상도 개구부를 확보하면서, 개구부들 사이에 형성되는 립(Rib)의 붙음 및 꼬임 불량을 방지한 효과가 있다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 유기전계 발광 표시장치용 쉐도우 마스크 제조방법을 도시한 도면이다.
도 6a 내지 도 6c를 참조하면, 소정의 두께(L1)를 갖는 금속재질의 기판(500)을 표면 산화물 또는 이물을 제거하는 전처리를 실시한 후, 상기 기판(500)의 양면에 포토레지스트를 도포하여 제 1 및 제 2 포토레지스트층(601, 602)을 형성한다.
먼저, 상기 기판(500)의 정면에 형성된 제 2 포토레지스트층(201)은 노광 및 현상 공정으로 패터닝한 다음, 이를 마스크로 하여 유기전계 발광 표시장치의 액티브 영역(Active Area)과 대응되는 기판(500)을 1차 식각한다. 식각 깊이는 기판(500)의 두께(L1)를 기준으로 10~75% 범위로 진행한다.
이때, 상기 제 1 포토레지스층(601)은 식각 공정으로 기판(500)의 배면이 식각되는 것을 보호하는 기능을 한다.
상기 1차 식각 공정으로 액티브 영역과 대응되는 기판(500)은 L2의 두께를 갖는데, L2는 식각 깊이에 따라 L1의 0.25~0.9배 정도의 두께를 갖는다.
상기와 같이, 1차 식각 공정에 의해 기판(500)의 액티브 영역이 식각되면, 도면에 도시된 바와 같이, 레이저(1000)를 이용하여, 액티브 영역에서 각각의 픽셀 단위로 개구부(OA)를 형성하여 쉐도우 마스크(550)를 형성한다. 개구부들 사이에는 립(Rib: R)이 형성이 형성된다.
즉, 본 발명의 제 3 실시예에서는 유기전계 발광 표시장치의 액티브 영역과 대응되는 기판(500)을 1차적으로 식각 공정으로 두께를 줄인 다음, 2차적으로 레이저 가공 공정을 이용하여, 픽셀 단위로 개구부(OA)와 립(R)들을 형성하였다.
따라서, 본 발명의 제 3 실시예에 의한 쉐도우 마스크(550)는 전체 두께가 L1의 값을 갖고, 액티브 영역과 대응되는 영역의 립(R) 두께는 L2의 값을 갖는다.
이와 같이, 본 발명에서는 기판의 정면을 식각 공정으로 두께를 얇게 형성하고, 이후 레이저 가공 공정으로 쉐도우 마스크의 개구부를 형성함으로써, 기계적 강도를 유지하면서 고해상도의 쉐도우 마스크를 형성하였다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 유기전계 발광 표시장치용 쉐도우 마스크 제조방법을 도시한 도면이다.
도 7a 내지 도 7c를 참조하면, 소정의 두께(L1)를 갖는 금속재질의 기판(700)을 표면 산화물 또는 이물을 제거하는 전처리 공정을 실시한 후, 상기 기판(700)의 양면에 포토레지스트를 도포하여 제 1 및 제 2 포토레지스트층(801, 802)을 형성한다.
먼저, 상기 기판(700)의 정면에 형성된 제 2 포토레지스트층(801)은 노광 및 현상 공정으로 유기전계 발광 표시장치의 픽셀과 대응되도록 패터닝한 다음, 이를 마스크로 하여 유기전계 발광 표시장치의 픽셀 영역(sub pixel)과 대응되는 기판(700)을 식각한다. 식각 깊이는 기판(700)의 두께(L1)를 기준으로 10~75% 범위로 진행한다.
상기 식각 공정으로 픽셀 영역과 대응되는 기판(700)은 L2의 두께를 갖는데, L2는 식각 깊이에 따라 L1의 0.25~0.9배 정도의 두께를 갖는다. 제 1 포토레지스트층(801)은 식각 공정으로 기판(700)의 배면이 식각되는 것을 보호하는 기능을 한다.
상기와 같이, 식각 공정에 의해 기판(700)이 픽셀 단위로 식각되면, 도면에 도시된 바와 같이, 레이저(1000)를 이용하여, 각각의 픽셀 단위에 개구부(OA)와 립(R)을 형성하여 쉐도우 마스크(750)를 완성한다.
즉, 본 발명의 제 4 실시예에서는 유기전계 발광 표시장치의 픽셀 영역과 대응되는 기판(700)을 식각 공정으로 두께를 줄인 다음, 레이저 가공 공정을 이용하여, 픽셀 단위로 개구부(OA)들을 형성하였다.
따라서, 본 발명의 제 4 실시예에 의한 쉐도우 마스크(750)는 전체 두께가 L1의 값을 갖고, 액티브 영역과 대응되는 영역의 립(R)의 전체 두께도 L1의 값을 갖지만, 개구부(OA)와 대응되는 영역에서는 L2의 두께를 갖는다.
이와 같이, 본 발명에서는 기판의 정면을 식각한 후, 레이저 가공 공정에 의해 쉐도우 마스크(750)의 개구부를 형성하므로, 쉐도우 마스크(750)의 기계적 강도를 강화시키면서 고해상도 마스크를 구현할 수 있는 효과가 있다.
도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 의해 제조된 쉐도우 마스크의 립(rib) 구조를 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 제 4 실시예에 의한 쉐도우 마스크의 립(Rib: R)의 구조는 기판의 정면에서 1차 식각 공정을 진행하여, 단차가 발생된 상태에서 픽셀 단위로 레이저 가공 공정이 진행되므로 3개의 서로 다른 제4, 5 및 제 6 폭(W4, W5, W6)을 갖는다. 또한, 립(R)의 전체 두께는 쉐도우 마스크의 두께(L1)와 동일하고, 개구부 영역의 두께는 L2의 값을 갖는다.
또한, 상기 립(R)의 중심부의 제 5 폭(W5)은 립 상부면의 제 6 폭(W6)과 하부면의 제 4 폭(W4) 합의 절반보다 같거나 크게 형성된다.(W5≥(W6+W4)/2))
본 발명의 유기전계 발광 표시장치용 쉐도우 마스크 및 그 제조방법은, 쉐도우 마스크의 기계적 강도를 확보하면서 고해상도를 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 유기전계 발광 표시장치용 쉐도우 마스크 및 그 제조방법은, 쉐도우 마스크의 정면에 식각 공정과 레이저 가공 공정을 진행하여 고해상도의 개구부를 확보하면서, 개구부들 사이에 형성되는 립(Rib)의 붙음 및 꼬임 불량을 방지한 효과가 있다.
100: 기판 200: 제 1 포토레지스트층
201: 제 2 포토레지스트층 150: 쉐도우 마스크
OA: 개구부 R: 립(Rib)
1000: 레이저

Claims (17)

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  6. 제 1 두께(L1)를 갖는 기판의 양면에 제 1 포토레지스트층과 제 2 포토레지스트층을 형성하는 단계;
    상기 제 2 포토레지스트층을 유기전계 발광 표시장치의 액티브 영역과 대응되는 기판 영역이 노출되도록 패터닝한 다음, 노출된 영역의 기판 두께가 제 2 두께(L2)를 갖도록 1차 식각 공정을 진행하는 단계;
    상기 패터닝된 제 2 포토레지스트층을 제거한 다음, 상기 기판의 제 2 두께를 갖는 영역에 상기 유기전계 발광 표시장치의 픽셀 영역들과 대응되는 영역이 노출되도록 제 3 포토레지스트층을 형성하고, 이를 마스크로 2차 식각 공정을 진행하는 단계; 및
    상기 제1 포토레지스트층을 패터닝한 다음, 이를 마스크로 기판을 식각하여 상기 유기전계 발광 표시장치의 픽셀 영역들과 대응되는 다수의 개구부와, 상기 개구부들 사이에 형성된 립을 형성하는 단계를 포함하는 유기전계 발광 표시장치용 쉐도우 마스크 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 1차 식각 공정으로 인하여 형성되는 기판의 제 2 두께(L2)는 기판의 제 1 두께(L1)의 0.25~0.9배의 범위인 것을 특징으로 하는 유기전계 발광 표시장치용 쉐도우 마스크 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 개구부들 사이에 형성되는 립들은 제 2 두께(L2)인 것을 특징으로 하는 유기전계 발광 표시장치용 쉐도우 마스크 제조방법.
  9. 제 1 두께(L1)를 갖는 기판의 양면에 제 1 포토레지스트층과 제 2 포토레지스트층을 형성하는 단계;
    상기 제 2 포토레지스트층을 유기전계 발광 표시장치의 픽셀 영역과 대응되는 기판 영역이 노출되도록 패터닝한 다음, 노출된 영역의 기판 두께가 제 2 두께(L2)를 갖도록 1차 식각 공정을 진행하는 단계;
    상기 패터닝된 제 2 포토레지스트층을 제거한 다음, 상기 기판의 제 2 두께를 갖는 영역에 상기 유기전계 발광 표시장치의 픽셀 영역들과 대응되는 영역이 노출되도록 제 3 포토레지스트층을 형성하고, 이를 마스크로 2차 식각 공정을 진행하는 단계; 및
    상기 제1 포토레지스트층을 패터닝한 다음, 이를 마스크로 기판을 식각하여 상기 유기전계 발광 표시장치의 픽셀 영역들과 대응되는 다수의 개구부와, 상기 개구부들 사이에 형성된 립을 형성하는 단계를 포함하는 유기전계 발광 표시장치용 쉐도우 마스크 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 1차 식각 공정으로 인하여 형성되는 기판의 제 2 두께(L2)는 기판의 제 1 두께(L1)의 0.25~0.9배의 범위인 것을 특징으로 하는 유기전계 발광 표시장치용 쉐도우 마스크 제조방법.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 개구부들 사이에 형성되는 립들은 3개의 서로 다른 제 1, 2 및 제 3 폭(W1, W2, W3)을 갖는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광 표시장치용 쉐도우 마스크 제조방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 립 중앙의 제 2 폭(W2)은 상기 립의 상하면의 제 1 및 제 3 폭(W1, W3)의 합의 절반보다 같거나 큰 것을 특징으로 하는 유기전계 발광 표시장치용 쉐도우 마스크 제조방법.
  13. 제 1 두께(L1)를 갖는 기판의 양면에 제 1 포토레지스트층과 제 2 포토레지스트층을 형성하는 단계;
    상기 제 2 포토레지스트층을 유기전계 발광 표시장치의 액티브 영역 또는 픽셀 영역과 대응되는 기판 영역이 노출되도록 패터닝한 다음, 노출된 영역의 기판 두께가 제 2 두께(L2)를 갖도록 1차 식각 공정을 진행하는 단계; 및
    상기 패터닝된 제 1 및 제 2 포토레지스트층을 제거한 다음, 레이저 가공 공정을 적용하여, 상기 유기전계 발광 표시장치의 픽셀 영역과 대응되는 기판 상에 다수개의 개구부와 상기 개구부 사이에 형성된 립을 형성하는 단계를 포함하는 유기전계 발광 표시장치용 쉐도우 마스크 제조방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 1차 식각 공정으로 인하여 상기 액티브 영역과 대응되는 기판의 제 2 두께(L2)는 기판의 제 1 두께(L1)의 0.25~0.9배의 범위인 것을 특징으로 하는 유기전계 발광 표시장치용 쉐도우 마스크 제조방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 개구부들 사이에 형성되는 립들은 제 2 두께(L2)인 것을 특징으로 하는 유기전계 발광 표시장치용 쉐도우 마스크 제조방법.
  16. 제 13 항에 있어서, 상기 개구부들 사이에 형성되는 립들은 3개의 서로 다른 제 1, 2 및 제 3 폭(W1, W2, W3)을 갖는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광 표시장치용 쉐도우 마스크 제조방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 립 중앙의 제 2 폭(W2)은 상기 립의 상하면의 제 1 및 제 3 폭(W1, W3)의 합의 절반보다 같거나 큰 것을 특징으로 하는 유기전계 발광 표시장치용 쉐도우 마스크 제조방법.



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