KR20050004961A - Fabrication method of shadow mask - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 쉐도우 마스크에 관한 것으로, 특히 풀컬러 평판 디스플레이패널(Flat panel display) 제작시 사용되는 쉐도우 마스크에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to shadow masks, and more particularly to shadow masks used in the manufacture of full color flat panel displays.
풀컬러 유기 EL 디스플레이 소자를 만드는데 있어서 R,G,B 픽셀을 형성하기 위한 방법 중에 가장 발광 효율이 좋은 것은 쉐도우 마스크를 이용하는 방법이다.Among the methods for forming the R, G, and B pixels in making a full color organic EL display element, the most efficient luminous efficiency is a method using a shadow mask.
도 1은 일반적으로 사용되는 쉐도우 마스크를 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating a shadow mask generally used.
도 1과 같이, 기판(1)에 증착된 제 1 전극(2), 상기 제 1 전극 상부의 RGB 공통 유기 EL 층(3)이 있고, 그 위에 도면과 같이 쉐도우 마스크(5)를 이용하여 RGB 각 색의 발광 물질(4)을 뿌려주게 된다.As shown in FIG. 1, there is a first electrode 2 deposited on the substrate 1, an RGB common organic EL layer 3 on the first electrode, and an RGB using a shadow mask 5 as shown in the drawing. The light emitting material 4 of each color is sprayed.
상기 유기 EL 용 쉐도우 마스크(5)는 진공 중에 기판(1) 밑에 위치하게 되고, 이로 인해 자체 하중으로 인하여 쳐짐이 발생하게 된다.The shadow mask 5 for organic EL is positioned under the substrate 1 in vacuum, which causes deflection due to its own load.
따라서, 종래에는 이러한 쳐짐을 방지하기 위하여, 상기 쉐도우 마스크(5)를 스트레칭(stretching)하여 마스크 프레임(mask frame)에 붙여 사용하였다.Therefore, in order to prevent such sagging, the shadow mask 5 is conventionally used by stretching the shadow mask 5 to a mask frame.
도 2a 내지 2b는 종래 기술에 따른 쉐도우 마스크를 제작하는 방법을 나타낸 도면이다.2A to 2B are views illustrating a method of manufacturing a shadow mask according to the prior art.
도 2a는 패턴이 형성된 마스크(5-1)와 마스크 프레임(6)을 보여주고 있다.2A shows a mask 5-1 and a mask frame 6 on which a pattern is formed.
상기 패턴이 형성된 마스크(5-1)는 금속판에 포토(photo) 공정을 통해 패턴을 형성한 것이다.The mask 5-1 on which the pattern is formed is formed by forming a pattern on a metal plate through a photo process.
도 2b는 상기 패턴이 형성된 마스크를 스트레칭 하여 마스크 프레임에 접착시키는 공정을 보여주는 도면이다.2B is a view illustrating a process of stretching the mask on which the pattern is formed and adhering to the mask frame.
도 2b와 같이, 상기 패턴이 형성된 마스크(5-1)를 마스크 스트레칭 머신(8)의 클램프(clamp)(7)에 고정시킨 후 스트레칭 한다. 이때, 소요되는 힘은 약100∼250Kgf 정도이다. 상기 패턴이 형성된 마스크(5-1)가 스트레칭 된 상태로 상기 마스크 프레임(6)에 밀착시키고 레이저를 이용하여 접착한다.As shown in FIG. 2B, the mask 5-1 having the pattern is fixed to the clamp 7 of the mask stretching machine 8 and then stretched. At this time, the required force is about 100 to 250 Kgf. The mask 5-1 on which the pattern is formed is brought into close contact with the mask frame 6 in a stretched state and bonded using a laser.
이와 같은 방식의 문제점은 마스크 제작 공차(패턴 형성시 공차)보다 더 심각한 문제를 야기하는 마스크 내 패턴간의 위치 공차가 발생한다는 점이다. 상기 마스크 내 패턴간의 위치 공차는 마스크를 스트레칭하여 마스크 프레임에 접착시킬 때 스트레칭의 균일도 및 정밀도에 따라 마스크내의 패턴간에 거리 공차가 나타남을 의미한다.The problem with this approach is that positional tolerances between patterns in the mask occur which cause more serious problems than masking tolerances (tolerances in pattern formation). The positional tolerance between the patterns in the mask means that the distance tolerance appears between the patterns in the mask according to the uniformity and precision of stretching when the mask is stretched and bonded to the mask frame.
따라서, 본 발명의 목적은 앞서 설명한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 쉐도우 마스크의 정밀도에 영향을 많이 주는 스트레칭시 발생하는 위치공차를 해결하기 위해, 마스크 내에 패턴을 형성하기 전에 미리 스트레칭하여 스트레칭 된 상태로 패턴을 형성하도록 함으로써, 위치공차를 거의 없게 하도록 하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems of the prior art described above, in order to solve the positional error that occurs during stretching, which affects the accuracy of the shadow mask much, before stretching the pattern in the mask in advance By forming a pattern in a stretched state, there is almost no positional tolerance.
도 1은 일반적인 쉐도우 마스크를 이용하여 유기 발광층을 증착시키는 방법을 나타낸 도면1 illustrates a method of depositing an organic light emitting layer using a general shadow mask.
도 2a 내지 2b는 종래 기술에 따른 쉐도우 마스크를 제작하는 방법을 나타낸 도면2a to 2b is a view showing a method for manufacturing a shadow mask according to the prior art
도 3a 내지 3f는 본 발명에 따른 쉐도우 마스크를 제작하는 방법을 나타낸 도면3A to 3F illustrate a method of manufacturing a shadow mask according to the present invention.
- 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 --Explanation of symbols for the main parts of the drawing-
1 : 기판 2 : 제 1 전극1 substrate 2 first electrode
3 : RGB 공통 유기 발광층 4 : RGB 각 색의 유기 발광 물질3: RGB common organic light emitting layer 4: RGB organic light emitting material of each color
5 : 쉐도우 마스크 6 : 마스크 프레임5: shadow mask 6: mask frame
7 : 클램프 8 : 마스크 스트레칭 머신7: clamp 8: mask stretching machine
9 : PR 코팅9: PR coating
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 쉐도우 마스크 제작 방법은 마스크 프레임 및 금속판을 제작하는 단계와, 상기 금속판을 스트레칭하는 단계와, 상기 스트레칭된 금속판을 상기 마스크 프레임에 접착시키는 단계와, 상기 마스크 프레임에 스트레칭되어 접착된 금속판 상부에 PR 코팅하는 단계와, 상기 코팅된 금속판에 포토마스크를 이용하여 UV 노광시키는 단계와, 상기 노광된 금속판을 현상하여 노출된 부분의 금속판을 에칭하는 단계와, 상기 코팅된 PR을 제거하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.The shadow mask manufacturing method according to the present invention for achieving the above object comprises the steps of manufacturing a mask frame and a metal plate, stretching the metal plate, the step of adhering the stretched metal plate to the mask frame, PR coating on the metal plate stretched and bonded to the mask frame, UV exposure using the photomask on the coated metal plate, developing the exposed metal plate, and etching the exposed metal plate; Characterized in that it comprises the step of removing the coated PR.
상기 금속판 및 마스크 프레임은 sus, 강철, 알루미늄 혹은 이들의 합금, 기능성 폴리머, 니켈 합금 중 어느 하나를 사용하여 제작하는 것이 바람직하다.The metal plate and the mask frame are preferably manufactured using any one of sus, steel, aluminum or alloys thereof, functional polymers, and nickel alloys.
이하 발명의 바람직한 실시예에 따른 구성 및 작용을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a configuration and an operation according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3a 내지 3f는 본 발명에 따른 쉐도우 마스크를 제작하는 단계를 나타낸 도면이다.3A to 3F are diagrams illustrating steps of manufacturing a shadow mask according to the present invention.
도 3a 및 3b와 같이 마스크 프레임(6) 및 금속판(5-2)을 준비한다.The mask frame 6 and the metal plate 5-2 are prepared as shown in FIGS. 3A and 3B.
그 후에, 도 3c와 같이 상기 준비된 금속판(5-2)을 적당히 스트레칭한 후 마스크 프레임(6)에 레이저를 이용하여 접착한다.Thereafter, the prepared metal plate 5-2 is properly stretched as shown in FIG. 3C, and then bonded to the mask frame 6 using a laser.
상기 마스크 프레임(6)의 재질은 통상 sus, 강철, 알루미늄과 같은 금속 및 금속의 합금이나, 폴리카보네이트 등과 같은 기능성 폴리머 등을 사용할 수 있으나, 열 변형이 적은 니켈 합금(Invar)을 사용하면 더 좋다.The mask frame 6 may be made of a metal or metal alloy such as sus, steel, aluminum, or a functional polymer such as polycarbonate. However, a nickel alloy (Invar) having less thermal deformation may be used. .
상기 금속판(5-2)의 재질로는 상기 마스크 프레임(6)과 마찬가지로 sus 및 기타 금속을 사용할 수 있으나, 상기 니켈 합금(Invar)을 사용하는 것이 가장 좋다.As the material of the metal plate 5-2, sus and other metals may be used similarly to the mask frame 6, but it is best to use the nickel alloy Invar.
상기와 같이 형성된 마스크 프레임에 스트레칭되어 접착된 금속판을 유기 EL용 쉐도우 마스크에 적합하게 패턴을 형성하게 된다.The metal plate stretched and bonded to the mask frame formed as described above forms a pattern suitable for an organic EL shadow mask.
도 3d와 같이 마스크 프레임(6)에 스트레칭되어 접착된 금속판 위에 PR(Photoresist)(9)을 코팅한다. 그 후에 포토마스크(photomask)를 통해 UV 노광을하고, 노광된 부분을 현상하고, 노출된 금속판 부분을 에칭(etching)해 내면 도 3e와 같은 모양이 된다.A PR (Photoresist) 9 is coated on the metal plate that is stretched and bonded to the mask frame 6 as shown in FIG. 3D. Thereafter, UV exposure is performed through a photomask, the exposed part is developed, and the exposed metal plate part is etched to have a shape as shown in FIG. 3E.
그 후에 상기 코팅된 PR을 제거하면 도 3f와 같이 원하는 스트레칭 공차가 거의 없는 정밀한 유기 EL용 쉐도우 마스크를 제작하게 된다.Subsequently, the coated PR is removed, thereby producing a precise shadow mask for organic EL having almost no desired stretching tolerance as shown in FIG. 3F.
이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 쉐도우 마스크 제작방법은 마스크 제작 후 스트레칭하여 마스크 프레임에 접착하는 방식의 문제점인 스트레칭시 발생하는 위치 공차를 없애기 위해 미리 금속판을 스트레칭하여 마스크 프레임에 접착한 후 패턴 형성 공정을 함으로써 보다 정밀한 유기 EL용 쉐도우 마스크를 만드는 효과가 있다.As described above, the shadow mask fabrication method according to the present invention stretches a metal plate in advance to eliminate positional tolerances that occur during stretching, which is a problem of a method of stretching the mask after bonding the mask to form a pattern after bonding the metal plate to the mask frame. The process has the effect of making the shadow mask for organic EL more precise.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정하는 것이 아니라 특허 청구 범위에 의해서 정해져야 한다.Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the examples, but should be defined by the claims.
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