KR20030044664A - A shadow mask for a large size OELD and forming method of thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 대면적 유기전계발광표시(electroluminescence)소자 제조용 쉐도우 마스크 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 대면적 상에 유기 발광층의 증착 공정시 사용되는 쉐도우 마스크의 마스크 프레임에 박판 금속으로된 각각의 마스크를 부착시켜서 대면적화에 용이하고 수율 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 유기전계발광표시소자 제조용 쉐도우 마스크 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shadow mask for manufacturing a large area organic electroluminescence display device and a method of manufacturing the same. In particular, each mask is made of thin metal in a mask frame of a shadow mask used in a process of depositing an organic light emitting layer on a large area. The present invention relates to a shadow mask for manufacturing an organic light emitting display device which can be easily attached to a large area, and improve yield and reliability, and a method of manufacturing the same.
상기 쉐도우 마스크를 형성하는 종래기술은 다음과 같다.The prior art for forming the shadow mask is as follows.
일반적으로 쉐도우 마스크는 습식 식각 방법으로 형성되는데, CRT 용에서는 마스크 두께가 100 - 120 ㎛ 두께를 사용하며, 각 마스크를 평평하게 하기 위하여 마스크를 당기는 프레임을 사용한다.In general, the shadow mask is formed by a wet etching method, and for the CRT, a mask thickness of 100-120 μm is used, and a frame for pulling the mask is used to flatten each mask.
그러나, 유기 EL 소자 제작에서는 미세패턴을 형성하기 위하여 마스크의 두께가 10 - 50 ㎛ 로 얇아져야 하며, 이는 마스크의 휨이나 핸들링(handing)이 어려워지는 문제를 더욱 가중시키는 결과를 낳는다.However, in organic EL device fabrication, in order to form a fine pattern, the thickness of the mask must be thinned to 10 to 50 µm, which further increases the problem of difficulty in bending or handling of the mask.
유기전계발광표시소자(OLED)의 쉐도우 마스크는 증착되는 발광 유기물막이 원하는 위치에 증착되도록 하는 역할을 하는 것이다.The shadow mask of the organic light emitting display device (OLED) serves to deposit the light emitting organic film deposited at a desired position.
그러므로, 증착을 원하지 않는 부분은 막아주고, 원하는 부분만 열어 두면 된다.Therefore, it is necessary to prevent the portions which are not to be deposited and to leave only the portions which are desired.
그러나, 증착을 원하는 부분의 픽셀 크기가 수십 ㎛ 오더로 작기 때문에 마스크의 두께가 두꺼우면 증착되는 입사각에 의하여 쉐도우가 생길 수 있다.However, since the pixel size of the portion to be deposited is small in order of several tens of micrometers, the shadow may be generated by the incident angle deposited when the thickness of the mask is thick.
그리고, 두께가 얇아지면 마스크를 장비에 장착할 때 아래로 처지는 현상이 발생할 수도 있다.In addition, when the thickness is thin, a phenomenon may occur when the mask is mounted on the equipment.
현재 유기전계발광표시소자의 풀 컬러(full color)용 금속 쉐도우 마스크를 제작 할 수 있는 방법은 습식 식각방법과 전기 도금(electro forming) 방법이 있다.Currently, a method of fabricating a full color metal shadow mask of an organic light emitting display device includes a wet etching method and an electroforming method.
먼저, 상기 습식 식각방법은, 제작할 금속 마스크 위에 양면 감광막 패턴을 형성한 다음, 식각액을 스프레이 형태로 뿌려 원하는 형태의 금속을 습식식각하고, 상기 감광막패턴을 제거하여 금속마스크를 제작하는 방법이다.First, the wet etching method is a method of manufacturing a metal mask by forming a double-sided photoresist pattern on a metal mask to be manufactured, then spraying an etchant in a spray form to wet-etch a metal of a desired shape, and removing the photoresist pattern.
이때, 상기 식각액의 뿌리는 양과 속도에 따라서, 양면의 식각률을 조절할 수 있다.At this time, the root of the etchant may adjust the etching rate of both sides, depending on the amount and speed.
상기한 바와같이 습식 식각 방법을 이용한 금속 마스크 형성방법은, 제작 공정이 용이하고, 습식식각을 하기 때문에 깨끗하지만 마스크 두께 만큼 식각 부분이 라운딩된다.As described above, the method of forming the metal mask using the wet etching method is easy because the fabrication process is easy and the wet etching is performed, but the etching portion is rounded by the thickness of the mask.
즉, 사각 형태의 픽셀에서 사각의 식각부분이 직각이 되지 않고 라운딩되어 픽셀의 모양을 사각으로 형성할 수 없는 단점이 있다.That is, in the square-shaped pixel, the square etched portion is not rounded, but is rounded, so that the shape of the pixel cannot be formed in a square.
그리고, 습식 식각방법은 제조공저시 핸들링이 어려워 마스크의 두께를 약 100 ㎛ 로 두껍게 형성하여야 하는 등의 문제점이 있다.In addition, the wet etching method is difficult to handle during manufacturing, such that the thickness of the mask needs to be thickened to about 100 μm.
이로 인하여, 풀 컬러 제작에서의 마스크 사용에는 어려움이 예상된다.For this reason, difficulty in using a mask in full color production is expected.
또한 전기 도금 방법은, 기본 금속 기판 상에 감광막패턴을 형성하고, 도금액이 들어있는 도금조에 패터닝된 기판을 담군 다음, 기판과 마주 보도록 배치되어 있는 애노드 판에 양극을 걸고, 기본 금속판에는 음극을 걸어 전기 도금을 한다.In the electroplating method, a photoresist pattern is formed on a base metal substrate, a patterned substrate is immersed in a plating bath containing a plating solution, and then an anode is placed on an anode plate disposed to face the substrate. Electroplating
그리고, 상기 감광막패턴을 제거하고 도금된 막과 기판을 분리시켜 도금된 금속판으로 형성된 금속 마스크를 형성한다.Then, the photoresist pattern is removed and the plated film and the substrate are separated to form a metal mask formed of the plated metal plate.
이 방법은 마스크의 두께를 15 ㎛ 까지 줄일수 있고, 픽셀 부분의 에지부를 수직으로 사각 형태의 모양이 나오도록 형성 할 수 있으며, 단차 제작이 가능한 장점들이 있으나, 대면적화에 어려움이 있고, 얇은 두께의 마스크 중앙부가 아래로 휘는 현상을 막을 수가 없다.This method can reduce the thickness of the mask to 15 ㎛, can be formed so that the edge portion of the pixel portion to form a rectangular shape vertically, there are advantages that can be stepped, but difficult to large area, thin thickness The mask's central part can't bend down.
물론 롤링에 의하여 제작된 얇은 판보다는 도금에 의해서 제작된 판의 강도가 강하기는 하지만, 50 ㎛ 이하의 판 두께를 가지며 대각 8인치 이상의 크기를 갖는 마스크에서는 휨 현상이 나타나는 것으로 알려져 있다.Of course, although the strength of the plate produced by plating is stronger than the thin plate produced by rolling, it is known that the warpage phenomenon occurs in a mask having a plate thickness of 50 μm or less and a size of 8 inches or more diagonally.
상기한 바와같이 종래기술에 따른 대면적 유기전계발광표시소자용 쉐도우 마스크 형성방법은, 풀 컬러 유기EL의 대면적화에 따른 마스크의 핸들링이 어렵고, 휨과 같은 현상이 유발되어 소자의 대면적화를 어렵게 하는 문제점이 있다.As described above, the shadow mask forming method for the large-area organic light emitting display device according to the prior art is difficult to handle the mask due to the large area of the full-color organic EL, and the phenomenon such as bending causes a large area of the device to be difficult. There is a problem.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 대면적화된 소자에 적용할 수 있도록 하는 대면적 유기전계발광표시소자 제조용 쉐도우 마스크 형성방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a method for forming a shadow mask for manufacturing a large area organic light emitting display device, which can be applied to a large area device in order to solve the above problems of the prior art.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 대면적 유기전계발광표시소자제조용 쉐도우 마스크를 도시한 평면도.1 is a plan view showing a shadow mask for manufacturing a large area organic light emitting display device according to an embodiment of the present invention.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>
11 : 금속기판13 : 프레임11: metal substrate 13: frame
15 : 어레이 영역 19 : 구멍15: array area 19: hole
21 : 정렬마크23 : 접착제21: alignment mark 23: adhesive
이상의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 대면적 유기전계발광표시소자 제조용 쉐도우 마스크는,In order to achieve the above object, a large-area shadow mask for manufacturing an organic light emitting display device according to the present invention,
대면적 유기전계발광표시소자 제조용 쉐도우 마스크에 있어서,In the shadow mask for manufacturing a large area organic light emitting display device,
금속기판 상에 정의되어있는 어레이 영역과,An array region defined on the metal substrate,
상기 어레이 영역의 에지부에 부착되어있으며, 상기 금속기판보다 열팽창 계수가 낮은 재질로된 프레임을 구비하는 것을 특징으로한다.It is attached to the edge portion of the array region, characterized in that it comprises a frame made of a material having a lower coefficient of thermal expansion than the metal substrate.
또한 상기 프레임은 다수의 구멍이 구비되고, 100 - 3000 ㎛ 의 두께로 형성된다.In addition, the frame is provided with a plurality of holes, it is formed to a thickness of 100-3000 ㎛.
또한 본 발명의 다른 특징은,In addition, another feature of the present invention,
대면적 유기전계발광표시소자 제조용 쉐도우 마스크 형성방법에 있어서,In the shadow mask forming method for manufacturing a large area organic light emitting display device,
금속기판 상에 어레이 영역을 정의하는 단계와,Defining an array region on the metal substrate;
상기 어레이영영의 에지부에 상기 금속기판보다 열팽창 계수가 낮은 재질로된 프레임을 접착시켜 형성함에 있다.It is formed by bonding a frame made of a material having a lower coefficient of thermal expansion than the metal substrate in the edge portion of the array region.
또한 상기 프레임은 다수의 구멍이 형성되어 있고, 상기 프레임의 접착공정은 열 압착이나 본드 압착 방법을 이용하여 실시한다.In addition, the frame is formed with a plurality of holes, the bonding step of the frame is carried out using a thermal crimping or bonding crimping method.
이하, 첨부된 도면을 참고로하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명의 원리는,First, the principle of the present invention,
쉐도우 마스크의 금속판 두께보다 어레이가 형성될 부분의 프레임을 두껍게 형성하되, 상기 프레임의 열팽창 계수가 마스크의 열팽창 계수 보다 작은 금속으로 형성함으로써 대면적화에 따른 어레이 부분의 휨 현상을 억제하는 것이다The frame of the portion where the array is to be formed is formed thicker than the thickness of the metal plate of the shadow mask, but the thermal expansion coefficient of the frame is formed of a metal smaller than the thermal expansion coefficient of the mask, thereby suppressing warpage of the array portion due to the large area.
이때, 상기 어레이가 형성될 부분의 프레임은 작은 구멍이 다수 형성되어 열팽창으로 인한 소자의 특성 열화를 억제하는 역할을 한다.In this case, a large number of small holes are formed in the frame of the portion where the array is to be formed, which serves to suppress deterioration of characteristics of the device due to thermal expansion.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 대면적 유기전계발광표시소자 제조용 쉐도우 마스크의 평면도이다.1 is a plan view of a shadow mask for manufacturing a large area organic light emitting display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
먼저, 쉐도우 마스크용 금속 기판(11)을 준비한다. 여기서 상기 금속기판(11)의 일측에는 기판과의 정렬을 위한 정렬마크(21)가 형성되어있다.First, the shadow mask metal substrate 11 is prepared. Here, an alignment mark 21 for alignment with the substrate is formed at one side of the metal substrate 11.
상기 금속 기판(11) 상에 감광막패턴(도시안됨)을 형성한다. 이때, 상기 감광막패턴은 상기 금속 기판(11) 상에 어레이 영역을 정의하기 위한 것이다.A photoresist pattern (not shown) is formed on the metal substrate 11. In this case, the photoresist pattern is for defining an array region on the metal substrate 11.
상기 감광막패턴을 마스크로 하여 상기 금속 기판(11)을 식각하여 오픈된 어레이 영역(15)을 형성한다. 이때, 상기 어레이 영역(15)은 후속공정으로 형성될 프레임의 형성공정시 공정마진을 고려하여 형성한다.The metal substrate 11 is etched using the photoresist pattern as a mask to form an open array region 15. At this time, the array region 15 is formed in consideration of the process margin in the process of forming the frame to be formed in a subsequent process.
그리고, 상기 어레이 영역(15) 각각의 에지부에 프레임(13)을 접착시킨다. 여기서, 상기 프레임(13)의 접착 공정은 접착제(23)를 이용하여 실시하거나 열압착 방법으로 실시한 것이다.Then, the frame 13 is attached to the edge portion of each of the array regions 15. Here, the bonding process of the frame 13 is carried out using the adhesive 23 or by a thermocompression method.
이때, 상기 프레임(13)은 상기 금속 기판(11) 보다 두껍고 열팽창 계수가 작은 금속으로서 100∼3000㎛ 정도 두께로 형성하여 기판(11)과 압착되면 기판(11)이 팽창되는 것을 잡아주어 마스크의 평면성을 향상시킨다.At this time, the frame 13 is a metal thicker than the metal substrate 11 and the thermal expansion coefficient is formed to a thickness of about 100 ~ 3000㎛ thick and when pressed with the substrate 11 to hold the substrate 11 is expanded to catch the mask Improve planarity
그리고, 상기 프레임(13)은 후속 공정시 수반되는 열공정에 의한 열팽창을 교려하여 다수의 구멍(19)을 표면에 형성한다.In addition, the frame 13 forms a plurality of holes 19 on the surface in consideration of thermal expansion caused by a thermal process involved in a subsequent process.
그 다음, 상기 어레이 영역(15)에 어레이를 부착한다. 이때, 상기 어레이는 각각 RGB 어레이를 형성하기 위한 것이다.An array is then attached to the array region 15. At this time, the array is to form an RGB array, respectively.
이상에서 설명한 바와같이 본 발명에 따른 대면적 유기전계발광표시소자 제조용 쉐도우 마스크 및 그 제조방법은, 한 장의 마스크에 대면적화 된 마스크를 제작하는 것보다 부분화시켜서 마스크를 제작하면 마스크의 어느 한 부분이 손상되었을 때 손상된 부분만을 교체할 수 있어 생산단가를 절감할 수 있으며, 하나의 마스크를 지속적으로 사용할 수 있어 소자의 생산성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the shadow mask for manufacturing a large-area organic light emitting display device and a method of manufacturing the same according to the present invention can be manufactured by partial masking rather than manufacturing a mask having a large area in one mask. When the damaged part can be replaced only the damaged part can reduce the production cost, and it is possible to use a single mask continuously to improve the productivity and reliability of the device.
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| KR100490534B1 (en) * | 2001-12-05 | 2005-05-17 | 삼성에스디아이 주식회사 | Mask frame assembly for thin layer vacuum evaporation of Organic electro luminescence device |
| KR100687486B1 (en) * | 2004-11-19 | 2007-03-02 | 알투스주식회사 | Organic EL stretching mask manufacturing apparatus and method |
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