KR20060087741A - Shadow mask and method for manufacturing organic light emitting display using the shadow mask - Google Patents

Shadow mask and method for manufacturing organic light emitting display using the shadow mask Download PDF

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KR20060087741A KR1020050008559A KR20050008559A KR20060087741A KR 20060087741 A KR20060087741 A KR 20060087741A KR 1020050008559 A KR1020050008559 A KR 1020050008559A KR 20050008559 A KR20050008559 A KR 20050008559A KR 20060087741 A KR20060087741 A KR 20060087741A
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허종무
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Abstract

본 발명은, 적어도 하나의 개구부를 포함하는 금속층 및 상기 금속층의 상부 및 하부 중 적어도 하나에 형성되어 있는 박막을 포함하는 새도우 마스크 및 그 제조 방법과, 기판 위에 제1 전극을 형성하는 단계, 상기 제1 전극을 포함하는 기판 위에 적어도 하나의 개구부를 포함하는 금속층 및 상기 금속층의 상부 및 하부 중 적어도 하나에 형성되어 있는 박막을 포함하는 새도우 마스크를 배치하는 단계, 상기 개구부를 통하여 상기 기판에 발광 재료를 형성하는 단계 및 상기 발광 재료 위에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하는 상기 새도우 마스크를 이용한 유기 발광 표시 소자의 제조 방법을 제공한다.The present invention provides a shadow mask comprising a metal layer including at least one opening and a thin film formed on at least one of upper and lower portions of the metal layer, and a method of manufacturing the same; forming a first electrode on a substrate; Disposing a shadow mask including a metal layer including at least one opening and a thin film formed on at least one of the upper and lower portions of the metal layer on the substrate including the first electrode, and emitting light to the substrate through the opening. It provides a method of manufacturing an organic light emitting display device using the shadow mask comprising the step of forming and forming a second electrode on the light emitting material.

새도우 마스크, 응력, 유기 발광 표시 소자, 발광 재료, 진공 증착Shadow mask, stress, organic light emitting diode display, light emitting material, vacuum deposition

Description

새도우 마스크 및 이를 이용한 유기 발광 표시 소자의 제조 방법{SHADOW MASK AND METHOD FOR MANUFACTURING ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY USING THE SHADOW MASK}SHADOW MASK AND METHOD FOR MANUFACTURING ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY USING THE SHADOW MASK}

도 1은 기존의 새도우 마스크의 휘어진 상태를 보여주는 단면도이고,1 is a cross-sectional view showing a curved state of a conventional shadow mask,

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 새도우 마스크의 평면도이고,2 is a plan view of a shadow mask according to an embodiment of the present invention,

도 3은 도 2에 도시된 새도우 마스크의 개략적인 단면도이고,3 is a schematic cross-sectional view of the shadow mask shown in FIG.

도 4는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 새도우 마스크의 평면도이고,4 is a plan view of a shadow mask according to another embodiment of the present invention,

도 5는 도 4에 도시된 새도우 마스크의 개략적인 단면도이고,5 is a schematic cross-sectional view of the shadow mask shown in FIG. 4,

도 6의 (a) 내지 (d)는 본 발명의 일실시예에 따른 새도우 마스크의 제조 방법을 순차적으로 보여주는 단면도이고,6A to 6D are cross-sectional views sequentially illustrating a method of manufacturing a shadow mask according to an embodiment of the present invention.

도 7의 (a) 내지 (d)는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 새도우 마스크의 제조 방법을 순차적으로 보여주는 단면도이고,7A to 7D are cross-sectional views sequentially illustrating a method of manufacturing a shadow mask according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 8 내지 도 21은 본 발명의 일실시예에 따른 유기 발광 표시 소자의 제조 방법을 순차적으로 보여주는 배치도 또는 단면도이다.8 to 21 are layout or cross-sectional views sequentially illustrating a method of manufacturing an organic light emitting diode display according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명은 새도우 마스크(shadow mask) 및 상기 새도우 마스크를 이용한 유기 발광 표시 소자의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a shadow mask and a method of manufacturing an organic light emitting display device using the shadow mask.

유기 발광 표시 소자(Organic Light Emitting Display, OLED)는 일반적으로 두 개의 전극과 상기 두 전극 사이에 위치하는 발광층을 포함하며, 하나의 전극으로부터 주입된 전자(electron)와 다른 전극으로부터 주입된 정공(hole)이 상기 발광층에서 결합하여 여기자(exiton)를 형성하고, 상기 여기자가 에너지를 방출하면서 발광하는 원리에 의해 동작하는 표시 장치이다. An organic light emitting display (OLED) generally includes two electrodes and a light emitting layer positioned between the two electrodes, and electrons injected from one electrode and holes injected from another electrode. ) Is coupled to the light emitting layer to form excitons, and the excitons operate on the principle of emitting light while emitting energy.

이러한 유기 발광 표시 소자에서 발광층을 이루는 발광 재료로는 크게 저분자 유기 발광 재료와 고분자 유기 발광 재료로 나뉜다.In the organic light emitting diode display, a light emitting material that forms a light emitting layer is classified into a low molecular weight organic light emitting material and a high molecular weight organic light emitting material.

이 중, 저분자 유기 발광 재료는 소정의 패턴이 형성되어 있는 새도우 마스크를 이용하여 각 화소에 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 발광층으로 형성된다.Among these, the low molecular weight organic light emitting material is formed of light emitting layers of red (R), green (G), and blue (B) in each pixel by using a shadow mask in which a predetermined pattern is formed.

그런데, 최근 유기 발광 표시 소자가 점점 대면적화되면서 발광층을 형성하는 영역 또한 확대되어 대형 새도우 마스크가 필요하게 되었다.However, in recent years, as the organic light emitting diode display becomes larger and larger, the area for forming the light emitting layer is also expanded, and a large shadow mask is required.

그러나, 새도우 마스크는 얇은 시트(sheet) 형태로 이루어지기 때문에 면적이 커짐에 따라 그 자체의 하중에 의하여 기판 중심부에서 휘어지는 문제점이 있다.However, since the shadow mask is formed in the form of a thin sheet, there is a problem that the area is bent at the center of the substrate by its own load as the area is increased.

따라서, 본 발명은, 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 대형 새도우 마스크의 휘어짐을 방지할 수 있는 새로운 구조의 새도우 마스크 및 상기 새도우 마스크를 이용한 유기 발광 표시 소자의 제조 방법을 제공한다.Accordingly, the present invention provides a shadow mask having a new structure capable of preventing the large shadow mask from bending and a method of manufacturing an organic light emitting display device using the shadow mask.

본 발명에 따른 새도우 마스크는, 적어도 하나의 개구부를 포함하는 금속층, 및 상기 금속층의 상부 및 하부 중 적어도 하나에 형성되어 있는 박막을 포함한다.The shadow mask according to the present invention includes a metal layer including at least one opening, and a thin film formed on at least one of upper and lower portions of the metal layer.

또한, 본 발명에 따른 새도우 마스크의 제조 방법은, 금속층을 형성하는 단계, 상기 금속층의 상부 및 하부 중 적어도 하나에 박막을 형성하는 단계, 상기 박막을 소정 패턴으로 사진 식각하는 단계, 및 상기 패턴을 마스크로 하여 상기 금속층을 사진 식각하는 단계를 포함한다.In addition, the manufacturing method of the shadow mask according to the present invention, forming a metal layer, forming a thin film on at least one of the upper and lower portions of the metal layer, photo-etching the thin film in a predetermined pattern, and the pattern Photo-etching the metal layer using a mask.

또한, 본 발명에 따른 새도우 마스크의 제조 방법은, 금속층을 형성하는 단계, 상기 금속층을 소정 패턴으로 사진 식각하여 적어도 하나의 개구부를 포함하는 패터닝된 금속층을 형성하는 단계, 및 상기 패터닝된 금속층의 상부 및 하부 중 적어도 하나에 박막을 형성하는 단계를 포함한다.In addition, the method of manufacturing a shadow mask according to the present invention comprises the steps of: forming a metal layer, photo-etching the metal layer in a predetermined pattern to form a patterned metal layer including at least one opening, and an upper portion of the patterned metal layer And forming a thin film on at least one of the lower portions.

또한, 본 발명에 따른 유기 발광 표시 소자의 제조 방법은, 기판 위에 제1 전극을 형성하는 단계, 상기 제1 전극을 포함하는 기판 위에 적어도 하나의 개구부를 포함하는 금속층 및 상기 금속층의 상부 및 하부 중 적어도 하나에 형성되어 있는 박막을 포함하는 새도우 마스크를 배치하는 단계, 상기 개구부를 통하여 상기 기판에 발광 재료로 이루어진 발광층을 형성하는 단계, 및 상기 발광층 위에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함한다.In addition, the method of manufacturing an organic light emitting diode display according to the present invention includes forming a first electrode on a substrate, a metal layer including at least one opening on a substrate including the first electrode, and a top and bottom portions of the metal layer. Disposing a shadow mask comprising a thin film formed on at least one; forming a light emitting layer made of a light emitting material on the substrate through the opening; and forming a second electrode on the light emitting layer.

이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설 명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification. When a portion of a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on top" of another part, this includes not only when the other part is "right over" but also when there is another part in the middle. On the contrary, when a part is "just above" another part, there is no other part in the middle.

도 1에서는 유리 기판(10) 하부에 얇은 시트(sheet) 형태로 이루어진 새도우 마스크(20)를 배치시킨 단면을 개략적으로 보여준다. 도 1과 같이, 기판(10)의 하부에 금속으로 이루어진 새도우 마스크(20)가 위치되어 있고, 기판(10)의 양측에 위치한 기판 고정부(1)에 의해 기판(10)과 새도우 마스크(20)가 고정되어 있다. 그리고, 새도우 마스크(20)에 형성되어 있는 개구부(도시하지 않음)를 통하여 발광 재료가 진공 증착되어 개구부 모양과 동일한 패턴의 발광층(도시하지 않음)이 형성된다.FIG. 1 schematically shows a cross section in which a shadow mask 20 having a thin sheet form is disposed below the glass substrate 10. As shown in FIG. 1, the shadow mask 20 made of metal is positioned under the substrate 10, and the substrate 10 and the shadow mask 20 are formed by the substrate fixing parts 1 positioned on both sides of the substrate 10. ) Is fixed. The light emitting material is vacuum deposited through an opening (not shown) formed in the shadow mask 20 to form a light emitting layer (not shown) having the same pattern as the shape of the opening.

그러나, 기판(10)이 소정 크기 이상으로 커지는 경우, 도 1과 같이 얇은 금속층으로 이루어진 새도우 마스크(20)가 자체 하중에 의해 중심부가 아래로 휘어지는 불량이 발생한다. 이 경우, 기판(10) 위의 화소 영역에 맞추어 발광 재료가 증착되어야 하는 위치와 실제 발광 재료가 증착되는 위치가 달라지기 때문에 정확한 위치에 발광층을 형성하지 못하는 문제가 있다. However, when the substrate 10 is larger than a predetermined size, a defect occurs in that the shadow mask 20 made of a thin metal layer as shown in FIG. 1 is bent downward by its own load. In this case, since the position where the light emitting material is to be deposited and the position where the actual light emitting material is deposited are different in accordance with the pixel area on the substrate 10, there is a problem in that the light emitting layer cannot be formed at the correct position.

도 2 및 도 3은 각각 본 발명의 일실시예에 따른 새도우 마스크의 평면도 및 단면도이다.2 and 3 are a plan view and a cross-sectional view of a shadow mask according to an embodiment of the present invention, respectively.

도 2에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 새도우 마스크는 하나 이상의 개구부(22)와 상기 개구부(22)를 제외한 차단부(21)를 포함한다. 또한, 여기서 도시되지는 않았으나, 각각의 개구부(22)는 기판(도시하지 않음)의 단위 화소에 대응하는 영역에 배치된다. As shown in FIG. 2, the shadow mask according to an embodiment of the present invention includes one or more openings 22 and a blocking portion 21 except for the openings 22. Also, although not shown here, each opening 22 is disposed in a region corresponding to the unit pixel of the substrate (not shown).

상기 새도우 마스크는 금속으로 이루어진 금속층(20)과 상기 금속층(20)의 상부에 형성되어 있는 상부 박막(30)을 포함한다. 상부 박막(30)은 무기 또는 유기 물질로 이루어지며, 무기 물질인 경우 예컨대 질화규소(SiNx) 또는 산화규소(SiO2) 등으로 이루어지며 유기 물질인 경우 예컨대 아크릴계 화합물로 이루어질 수 있다. The shadow mask includes a metal layer 20 made of metal and an upper thin film 30 formed on the metal layer 20. The upper thin film 30 may be made of an inorganic or organic material. For example, the upper thin film 30 may be made of silicon nitride (SiN x ) or silicon oxide (SiO 2 ).

금속층(20) 상부에 형성되어 있는 상부 박막(30)은 금속층(20)이 자체 하중에 의하여 중앙부에서 휘어지는 것을 방지하는 한편, 금속층(20)의 산화를 방지하여 새도우 마스크의 수명을 연장시키는 효과도 발휘한다.The upper thin film 30 formed on the metal layer 20 prevents the metal layer 20 from bending at the center portion due to its own load, and also prevents oxidation of the metal layer 20 to prolong the life of the shadow mask. Exert.

도 3은 상부 박막(30)에 의해 금속층(20)의 휘어짐을 방지하는 원리를 보여준다. 도 3에서 보는 바와 같이, 금속층(20) 상부에 상부 박막(30)이 형성되는 경우, 금속층(20)에는 외측으로 작용하는 힘에 저항하여 발생하는 인장 응력(tensile stress)에 의하여 내측으로 내력이 작용하는 반면, 상부 박막(30)에는 내측으로 작용하는 힘에 저항하여 발생하는 압축 응력(compressive stress)에 의하여 외측으로 내력이 작용하게 된다. 이와 같이, 금속층(20)과 상부 박막(30)에 서로 반대 방향의 내력이 작용함으로써 금속층(20)은 휘어지지 않고 평평한 상태를 그대로 유지할 수 있다.3 shows a principle of preventing the bending of the metal layer 20 by the upper thin film 30. As shown in FIG. 3, when the upper thin film 30 is formed on the metal layer 20, the strength of the metal layer 20 is increased inward due to tensile stress generated in response to a force acting outward. On the other hand, the inner thin film 30 is applied to the outside force by the compressive stress (compressive stress) generated in response to the force acting inward. As described above, the strength of the metal layers 20 and the upper thin film 30 in opposite directions act on each other to keep the metal layer 20 flat without being bent.

도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 새도우 마스크의 평면도 및 단면도이다.4 and 5 are a plan view and a cross-sectional view of a shadow mask according to another embodiment of the present invention.

도 4에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 새도우 마스크도 상기 실시예와 마찬가지로, 하나 이상의 개구부(24)와 상기 개구부(24)를 제외한 차단부(23)를 포함한다. 또한, 여기서 도시되지는 않았으나, 각각의 개구부(24)는 기판(도시하지 않음)의 단위 화소에 대응하는 영역에 배치된다. As shown in FIG. 4, the shadow mask according to the exemplary embodiment of the present invention also includes one or more openings 24 and the blocking part 23 except the openings 24. In addition, although not shown here, each of the openings 24 is disposed in an area corresponding to the unit pixels of the substrate (not shown).

상기 새도우 마스크는 금속으로 이루어진 금속층(20)과 상기 금속층(20)의 하부에 형성되어 있는 하부 박막(40)을 포함한다. 하부 박막(40)은 무기 또는 유기 물질로 이루어지며, 무기 물질인 경우 예컨대 질화규소(SiNx) 또는 산화규소(SiO2) 등으로 이루어지며 유기 물질인 경우 예컨대 아크릴계 화합물에서 선택될 수 있다. The shadow mask includes a metal layer 20 made of metal and a lower thin film 40 formed under the metal layer 20. The lower thin film 40 is made of an inorganic or organic material, and is made of, for example, silicon nitride (SiN x ) or silicon oxide (SiO 2 ), and the like.

금속층(20) 하부에 형성되어 있는 하부 박막(40)은 금속층(20)이 자체 하중에 의하여 중앙부에서 휘어지는 것을 방지하는 한편, 금속층(20)의 산화를 방지하여 새도우 마스크의 수명을 연장시키는 효과도 발휘한다.The lower thin film 40 formed under the metal layer 20 prevents the metal layer 20 from bending at the center portion due to its own load, and also prevents oxidation of the metal layer 20 to prolong the life of the shadow mask. Exert.

도 4는 하부 박막(40)에 의해 금속층(20)의 휘어짐을 방지하는 원리를 보여준다. 도 4에서 보는 바와 같이, 금속층(20) 하부에 하부 박막(40)이 형성되는 경우, 금속층(20)에는 내측으로 작용하는 힘에 저항하여 발생하는 압축 응력에 의하여 외측으로 내력이 작용하는 반면, 하부 박막(40)에는 외측으로 작용하는 힘에 저항하여 발생하는 인장 응력에 의하여 내측으로 내력이 작용하게 된다. 이와 같이, 금속층(20)과 하부 박막(40)에 서로 반대 방향의 내력이 작용함으로써 금속층(20)은 휘어지지 않고 평평한 상태를 그대로 유지할 수 있다.4 shows a principle of preventing the bending of the metal layer 20 by the lower thin film 40. As shown in FIG. 4, when the lower thin film 40 is formed below the metal layer 20, the internal force acts on the metal layer 20 to the outside by compressive stress generated in response to a force acting inwardly. The lower thin film 40 has an internal force acting on the inside by tensile stress generated in response to the force acting on the outside. As described above, the internal strength of the metal layer 20 and the lower thin film 40 act in opposite directions to each other so that the metal layer 20 can be kept flat without being bent.

상부 박막(30) 또는 하부 박막(40)은 금속층(20)과 동일한 패턴으로 형성되어 있다. The upper thin film 30 or the lower thin film 40 is formed in the same pattern as the metal layer 20.

새도우 마스크는 예컨대 다음과 같은 방법에 따라 형성할 수 있다.The shadow mask can be formed, for example, in the following manner.

먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 새도우 마스크의 제조 방법에 대하여 도 6을 참조하여 설명한다. 도 6은 도 2의 VI-VI'선을 따라 자른 단면을 기준으로, (a) 내지 (d)에서 제조 방법을 순차적으로 설명한다. First, a method of manufacturing a shadow mask according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6. FIG. 6 sequentially illustrates the manufacturing method in (a) to (d) based on the section taken along the line VI-VI ′ of FIG. 2.

먼저, 도 6의 (a)에서 보는 바와 같이, 금속층(20) 위에 화학 기상 증착 방법(chemical vapor deposition, CVD) 또는 스퍼터링(sputtering)에 의해 질화규소(SiNx)를 증착하여 상부 박막(30)을 형성한다. 그 다음, 도 6의 (b)에서 보는 바와 같이, 이후 개구부가 형성될 위치에 맞추어 상부 박막(30)을 사진 식각한 후, 도 6의 (c)에서 보는 바와 같이 사진 식각된 상부 박막(30)을 마스크로 하여 금속층(20)을 패터닝한다. 이로써, 도 2에서 보는 바와 같이 하나 이상의 개구부를 포함하며 금속층(20)과 상부 박막(30)으로 이루어지는 새도우 마스크가 완성된다. 이와 같은 방법으로 형성된 새도우 마스크를 복수의 박막 패턴(도시하지 않음)이 형성되어 있는 기판(10) 하부에 배치하고, 도 6의 (d)에서 보는 바와 같이, 금속층(20) 및 상부 박막(30)에 형성되어 있는 개구부를 통하여 발광 재료를 진공 증착한다.First, as shown in FIG. 6A, the upper thin film 30 is formed by depositing silicon nitride (SiNx) on the metal layer 20 by chemical vapor deposition (CVD) or sputtering. do. Next, as shown in (b) of FIG. 6, after the upper thin film 30 is photo-etched according to the position where the opening is to be formed, the upper thin film 30 is photo-etched as shown in (c) of FIG. 6. ) Is used as a mask to pattern the metal layer 20. As a result, as shown in FIG. 2, a shadow mask including one or more openings and consisting of the metal layer 20 and the upper thin film 30 is completed. The shadow mask formed in this manner is disposed under the substrate 10 on which a plurality of thin film patterns (not shown) are formed, and as shown in FIG. 6D, the metal layer 20 and the upper thin film 30. The light emitting material is vacuum-deposited through the opening formed in ().

도 7은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 새도우 마스크의 제조 방법을 보여준다. 도 7도 도 2의 VI-VI'선을 따라 자른 단면을 기준으로 하며, (a) 내지 (d)에 서 그 제조 방법을 순차적으로 보여준다. 7 shows a method of manufacturing a shadow mask according to another embodiment of the present invention. FIG. 7 is based on a cross section taken along the line VI-VI 'of FIG. 2, and the manufacturing method is sequentially shown in (a) to (d).

먼저, 도 7의 (a)에서 보는 바와 같이 금속층(20)을 준비한 다음, 도 7의 (b)에서 보는 바와 같이 금속층(20)을 사진 식각한다. 이 경우, 사진 식각에 의해 제거되는 부분은 이후 기판의 화소 영역에 대응하는 개구부이다. 그 다음, 도 7의 (c)에서 보는 바와 같이 사진 식각된 금속층(20) 위에 상부 박막(30)을 형성한다. 이 경우 상부 박막(30)은 사진 식각된 금속층(20) 위에만 형성되므로 별도의 사진 식각 공정이 필요하지 않다. 이로써, 도 2에서 보는 바와 같이 하나 이상의 개구부를 포함하며 금속층(20)과 상부 박막(30)으로 이루어지는 새도우 마스크가 완성된다. 이와 같은 방법으로 형성된 새도우 마스크를 복수의 박막 패턴(도시하지 않음)이 형성되어 있는 기판(10) 하부에 배치하고, 도 7의 (d)에서 보는 바와 같이, 금속층(20) 및 상부 박막(30)에 형성되어 있는 개구부를 통하여 발광 재료를 진공 증착한다. 본 실시예에 따르는 경우 한번의 사진 식각 공정만이 요구되기 때문에 공정상 이점이 있다.First, as shown in FIG. 7A, the metal layer 20 is prepared. Then, as shown in FIG. 7B, the metal layer 20 is photo-etched. In this case, the portion removed by photolithography is an opening corresponding to the pixel region of the substrate. Next, as shown in FIG. 7C, the upper thin film 30 is formed on the photo-etched metal layer 20. In this case, since the upper thin film 30 is formed only on the photo-etched metal layer 20, a separate photo etching process is not required. As a result, as shown in FIG. 2, a shadow mask including one or more openings and consisting of the metal layer 20 and the upper thin film 30 is completed. The shadow mask formed in this manner is disposed under the substrate 10 on which a plurality of thin film patterns (not shown) are formed, and as shown in FIG. 7D, the metal layer 20 and the upper thin film 30. The light emitting material is vacuum-deposited through the opening formed in (). According to this embodiment there is a process advantage because only one photo etching process is required.

상기 실시예에서는 금속층(20)의 상부에 박막(30)을 형성하는 방법에 대하여만 설명하였지만, 금속층(20)의 하부에 박막을 형성하는 경우에도 동일하게 적용할 수 있으며, 경우에 따라서는 금속층(20)의 상부 및 하부 모두에 박막을 형성할 수도 있다.In the above embodiment, only the method of forming the thin film 30 on the upper portion of the metal layer 20 has been described. However, the same applies to the case of forming the thin film on the lower portion of the metal layer 20. It is also possible to form a thin film on both the top and bottom of the (20).

이하에서는, 상술한 본 발명에 따른 새도우 마스크를 이용하여 유기 발광 표시 소자를 제조하는 방법에 대하여 도 8 내지 21을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing an organic light emitting display device using the shadow mask according to the present invention described above will be described in detail with reference to FIGS. 8 to 21.

먼저, 도 8 및 도 9에서 보는 바와 같이, 투명 유리 등으로 이루어진 절연 기판(110) 위에 게이트용 금속층을 적층한다. 게이트용 금속층은 단일층으로 형성할 수도 있으나, 본 실시예에서는 알루미늄-네오디뮴(Al-Nd)으로 이루어진 제1 금속층과 몰리브덴(Mo)으로 이루어진 제2 금속층을 순차적으로 형성한다. 이 때, 제1 금속층은 1000 내지 5000Å의 두께로 형성하며, 제2 금속층은 50 내지 2000Å의 두께로 형성한다. First, as shown in FIGS. 8 and 9, a gate metal layer is laminated on an insulating substrate 110 made of transparent glass or the like. The gate metal layer may be formed as a single layer, but in this embodiment, the first metal layer made of aluminum-neodymium (Al-Nd) and the second metal layer made of molybdenum (Mo) are sequentially formed. In this case, the first metal layer is formed to a thickness of 1000 to 5000 kPa, and the second metal layer is formed to a thickness of 50 to 2000 kPa.

그 다음, 식각액을 이용하여 제1 금속층 및 제2 금속층을 일괄 식각하여 복수의 게이트 전극(124a)을 포함하는 게이트선(121)과 제2 게이트 전극(124b) 및 유지 전극(133)을 형성한다.Next, the first metal layer and the second metal layer are collectively etched using the etchant to form the gate line 121 including the plurality of gate electrodes 124a, the second gate electrode 124b, and the storage electrode 133. .

다음, 도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이, 게이트 절연막(140), 진성 비정질 규소층 및 불순물 비정질 규소층의 삼층막을 연속하여 적층하고, 불순물 비정질 규소층과 진성 비정질 규소층을 사진 식각하여 복수의 선형 불순물 반도체(164)와 복수의 돌출부(154a)를 각각 포함하는 선형 반도체(151) 및 섬형 반도체(154b)를 형성한다. 게이트 절연막(140)의 재료로는 질화규소(SiNx)가 바람직하며, 적층 온도는 약 250 내지 500℃, 두께는 약 2,000 내지 5,000Å 정도가 바람직하다.Next, as shown in FIGS. 10 and 11, three-layer films of the gate insulating layer 140, the intrinsic amorphous silicon layer, and the impurity amorphous silicon layer are successively stacked, and the impurity amorphous silicon layer and the intrinsic amorphous silicon layer are photo-etched to form a plurality of layers. The linear semiconductor 151 and the island-like semiconductor 154b each including the linear impurity semiconductor 164 and the plurality of protrusions 154a are formed. As the material of the gate insulating layer 140, silicon nitride (SiNx) is preferable, and the stacking temperature is preferably about 250 to 500 ° C., and the thickness is about 2,000 to 5,000 Pa.

다음, 도 12 및 도 13에 도시한 바와 같이, 몰리브덴으로 이루어진 제1 금속층(171p, 173ap, 173bp, 175ap, 175bp), 알루미늄-네오디뮴(Al-Nd)으로 이루어진 제2 금속층(171q, 173aq, 173bq, 175aq, 175bq) 및 몰리브덴으로 이루어진 제3 금속층(171r, 173ar, 173br, 175ar, 175br)을 순차적으로 적층하고 그 상부에 감광막을 형성하고 이를 식각 마스크로 도전막을 패터닝하여, 복수의 제1 소스 전극(173a)을 가지는 복수의 데이터선(171), 복수의 제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b) 및 복수의 제2 소스 전극(173b)을 가지는 전원선(172)을 형성한다.Next, as shown in FIGS. 12 and 13, the first metal layer (171p, 173ap, 173bp, 175ap, 175bp) made of molybdenum, and the second metal layer made of aluminum-neodymium (Al-Nd) (171q, 173aq, 173bq). , 175aq, 175bq) and molybdenum, the third metal layers 171r, 173ar, 173br, 175ar, and 175br are sequentially stacked, a photoresist film is formed thereon, and the conductive film is patterned using an etch mask to form a plurality of first source electrodes. A power line 172 including a plurality of data lines 171 having a number 173a, a plurality of first and second drain electrodes 175a and 175b, and a plurality of second source electrodes 173b is formed.

이어서, 데이터선(171), 전원선(172) 및 제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b) 상부의 감광막을 제거하거나 그대로 둔 상태에서, 노출된 불순물 반도체(164) 부분을 제거함으로써 복수의 돌출부(163a)를 각각 포함하는 복수의 선형 저항성 접촉 부재(161)와 복수의 섬형 저항성 접촉층(165a, 165b, 163b)을 완성하는 한편, 그 아래의 선형 진성 반도체(151) 및 섬형 진성 반도체(154b) 일부분을 노출시킨다. Subsequently, a portion of the exposed impurity semiconductor 164 is removed by removing or leaving the photoresist film on the data line 171, the power supply line 172, and the first and second drain electrodes 175a and 175b. While completing the plurality of linear ohmic contacts 161 and the plurality of islands of ohmic contact 165a, 165b, and 163b each including protrusions 163a, the linear intrinsic semiconductor 151 and the island intrinsic semiconductor (below) are completed. 154b) expose a portion.

이어서, 진성 반도체(151, 154b)의 노출된 표면을 안정화시키기 위하여 산소 플라즈마(O2 plasma)를 뒤이어 실시한다.Subsequently, an oxygen plasma (O 2 plasma) is subsequently performed to stabilize the exposed surfaces of the intrinsic semiconductors 151 and 154b.

다음으로, 도 14 및 도 15에서 보는 바와 같이, 유기 절연 물질 또는 무기 절연 물질을 도포하여 보호막(180)을 형성하고, 사진 공정으로 건식 식각하여 복수의 접촉구(189, 185, 183, 181, 182)를 형성한다. 접촉구(189, 181, 182, 185, 183)는 제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b), 제2 게이트 전극(124b)의 일부, 게이트선의 끝부분(129) 및 데이터선의 끝부분(179)을 노출시킨다.Next, as shown in FIGS. 14 and 15, an organic insulating material or an inorganic insulating material is coated to form the passivation layer 180, and dry etching is performed by a photo process to produce a plurality of contact holes 189, 185, 183, 181. 182 is formed. The contact holes 189, 181, 182, 185, and 183 may include the first and second drain electrodes 175a and 175b, a part of the second gate electrode 124b, an end portion 129 of the gate line, and an end portion of the data line ( 179).

다음, 도 16 및 도 17에 도시한 바와 같이, 화소 전극(190), 연결 부재(192) 및 접촉 보조 부재(196, 198)를 ITO 또는 IZO로 형성한다.Next, as illustrated in FIGS. 16 and 17, the pixel electrode 190, the connection member 192, and the contact auxiliary members 196 and 198 are formed of ITO or IZO.

이어서, 도 18 및 도 19에서 보는 바와 같이, 하나의 마스크를 이용한 사진 식각 공정으로 격벽(803)과 보조 전극(272)을 형성한다.18 and 19, the partition wall 803 and the auxiliary electrode 272 are formed by a photolithography process using one mask.

그 다음, 도 2 및 도 3에 도시된 새도우 마스크를 이용하여 상기 격벽(803) 을 제외한 영역에 발광 재료를 형성한다. 새도우 마스크는 화소의 개수와 동일한 개수의 개구부(22)와 상기 개구부를 제외한 영역의 차단부(21)를 포함한다. 새도우 마스크는, 전술한 방법에 따라 제조될 수 있으며, 금속층(20) 및 상기 금속층(20)의 상부에 형성되어 있는 박막(30)으로 이루어진다. 새도우 마스크는 금속층(20)의 상부 및/또는 하부에 박막(30)을 포함함으로써 기판 중심부에서 휘어지는 것을 방지하는 한편, 금속층과 외부 공기와의 접촉을 감소시켜 부식을 방지하고 외부로부터의 물리적 손상을 방지하여 마스크의 수명을 연장시킬 수 있다. Next, the light emitting material is formed in an area except the partition 803 using the shadow mask shown in FIGS. 2 and 3. The shadow mask includes the same number of openings 22 as the number of pixels and the blocking portions 21 in the regions except the openings. The shadow mask may be manufactured according to the method described above, and includes a metal layer 20 and a thin film 30 formed on the metal layer 20. The shadow mask includes a thin film 30 at the top and / or bottom of the metal layer 20 to prevent it from bending at the center of the substrate, while reducing contact between the metal layer and the outside air to prevent corrosion and prevent physical damage from the outside. It can be prevented to extend the life of the mask.

새도우 마스크의 차단부(21)는 격벽(803)에 대응하도록 배치되고, 개구부(22)는 격벽과 격벽 사이에 위치되어 있는 화소 전극(190) 위에 위치하도록 배치된다. The blocking portion 21 of the shadow mask is disposed to correspond to the partition wall 803, and the opening part 22 is disposed to be positioned on the pixel electrode 190 positioned between the partition wall and the partition wall.

그 다음, 상기 개구부(22)를 통하여, 정공 주입층(도시하지 않음)으로서 예컨대 NPD(N,N'-dinaphthyl-N, N'-diphenylbenzidine)를 진공 증착한다. Then, for example, NPD (N, N'-dinaphthyl-N, N'-diphenylbenzidine) is vacuum deposited through the opening 22 as a hole injection layer (not shown).

이어서, 도 20 및 도 21에서 보는 바와 같이, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 발광 재료를 순차적으로 증착하여 발광층(70)을 형성한다. 발광 재료로는, 예컨대 알루미늄 트리(8-하이드록시퀴놀린)(alumini tris(8-hydroxyquinoline), Alq3), 안트라센(Anthracene), 디스트릴(distryl) 화합물 등과 같은 저분자 유기 발광 재료를 이용한다. 20 and 21, red (R), green (G), and blue (B) light emitting materials are sequentially deposited to form the light emitting layer 70. As the light emitting material, for example, a low molecular organic light emitting material such as aluminum tri (8-hydroxyquinoline), Alq3), anthracene, disryl compound, or the like is used.

마지막으로, 발광층(70) 위에 공통 전극(270)을 형성한다.Finally, the common electrode 270 is formed on the emission layer 70.

본 실시예에서는 금속층의 상부에 박막을 형성한 새도우 마스크를 이용하였지만, 금속층의 하부에 박막을 형성한 마스크 또는 금속층의 상부 및 하부에 박막 을 형성한 마스크도 동일하게 이용할 수 있다.In this embodiment, a shadow mask in which a thin film is formed on the upper portion of the metal layer is used, but a mask in which a thin film is formed on the lower portion of the metal layer or a mask in which a thin film is formed on the upper and lower portions of the metal layer may be similarly used.

또한, 본 실시예에서는 알루미늄 및 몰리브덴을 이용한 이중층 또는 삼중층의 게이트선 또는 데이터선을 적용하였지만 상기 재료 및 구조에 특히 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 실시예에서는 비정질 규소로 이루어진 반도체를 적용한 박막 트랜지스터에 대하여만 보였지만, 비정질 반도체를 결정화한 다결정 규소로 이루어진 반도체의 경우도 마찬가지로 적용할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 능동형 유기 발광 표시 소자 구조에 대해서만 예시적으로 보였지만, 수동형 유기 발광 표시 소자에도 적용할 수 있음은 당연하다. In addition, in this embodiment, although the gate line or data line of a double layer or triple layer using aluminum and molybdenum is applied, the material and structure are not particularly limited. In addition, in the present embodiment, only a thin film transistor to which a semiconductor made of amorphous silicon is applied is shown. However, the case of a semiconductor made of polycrystalline silicon in which the amorphous semiconductor is crystallized can be similarly applied. In addition, in the present exemplary embodiment, only the active organic light emitting display device is shown as an example, but it is obvious that the present invention may be applied to a passive organic light emitting display device.

상기와 같이, 금속층의 상부 및/또는 하부에 박막이 형성됨으로써 대면적 새도우 마스크의 경우에도 중심부가 휘어지는 것을 방지하여 저분자 유기 발광 표시 소자의 크기 한계를 극복할 수 있는 한편, 상기 박막에 의해 금속층의 부식 또는 긁힘 등을 방지하여 마스크의 수명을 연장시키는 효과도 있다.

As described above, the thin film is formed on the upper and / or lower portion of the metal layer to prevent the central portion from being bent even in the case of the large-area shadow mask, thereby overcoming the size limit of the low molecular organic light emitting display device, and It also has the effect of extending the life of the mask by preventing corrosion or scratching.

Claims (12)

적어도 하나의 개구부를 포함하는 금속층, 및A metal layer comprising at least one opening, and 상기 금속층의 상부 및 하부 중 적어도 하나에 형성되어 있는 박막을 포함하는 새도우 마스크.A shadow mask comprising a thin film formed on at least one of the upper and lower portions of the metal layer. 제1항에서, 상기 박막은 유기 또는 무기 물질로 이루어지는 새도우 마스크.The shadow mask of claim 1, wherein the thin film is formed of an organic or inorganic material. 금속층을 형성하는 단계,Forming a metal layer, 상기 금속층의 상부 및 하부 중 적어도 하나에 박막을 형성하는 단계,Forming a thin film on at least one of upper and lower portions of the metal layer, 상기 박막을 소정 패턴으로 사진 식각하는 단계, 및Photographic etching the thin film in a predetermined pattern, and 상기 패턴을 마스크로 하여 상기 금속층을 사진 식각하는 단계를 포함하는 새도우 마스크의 제조 방법.Method of manufacturing a shadow mask comprising the step of photographic etching the metal layer using the pattern as a mask. 금속층을 형성하는 단계,Forming a metal layer, 상기 금속층을 소정 패턴으로 사진 식각하여 적어도 하나의 개구부를 포함하는 패터닝된 금속층을 형성하는 단계, 및Photo-etching the metal layer in a predetermined pattern to form a patterned metal layer including at least one opening; and 상기 패터닝된 금속층의 상부 및 하부 중 적어도 하나에 박막을 형성하는 단계를 포함하는 새도우 마스크의 제조 방법.Forming a thin film on at least one of upper and lower portions of the patterned metal layer. 제3항 또는 제4항에서, 상기 박막은 화학기상증착법 또는 스퍼터링으로 형성하는 새도우 마스크의 제조 방법.The method of claim 3, wherein the thin film is formed by chemical vapor deposition or sputtering. 기판 위에 제1 전극을 형성하는 단계,Forming a first electrode on the substrate, 상기 제1 전극을 포함하는 기판 위에 적어도 하나의 개구부를 포함하는 금속층 및 상기 금속층의 상부 및 하부 중 적어도 하나에 형성되어 있는 박막을 포함하는 새도우 마스크를 배치하는 단계, Disposing a shadow mask including a metal layer including at least one opening on a substrate including the first electrode and a thin film formed on at least one of upper and lower portions of the metal layer; 상기 개구부를 통하여 상기 기판에 발광 재료를 형성하는 단계, 및Forming a light emitting material on the substrate through the opening, and 상기 발광 재료 위에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하는 유기 발광 표시 소자의 제조 방법.And forming a second electrode on the light emitting material. 제6항에서, 상기 발광 재료는 저분자 유기 물질인 유기 발광 표시 소자의 제조 방법.The method of claim 6, wherein the light emitting material is a low molecular organic material. 제6항에서, 상기 박막은 유기 또는 무기 물질로 이루어지는 유기 발광 표시 소자의 제조 방법.The method of claim 6, wherein the thin film is formed of an organic or inorganic material. 제6항에서, 상기 발광 재료를 형성하는 단계 전에 상기 개구부를 통하여 정공 주입층을 형성하는 단계를 더 포함하는 유기 발광 표시 소자의 제조 방법.The method of claim 6, further comprising forming a hole injection layer through the opening before forming the light emitting material. 제6항에서, 상기 제1 전극을 형성하는 단계 전에 상기 기판 위에 제1 및 제2 채널부를 각각 가지는 제1 및 제2 반도체, 상기 제1 채널부와 중첩하는 제1 게이트 전극을 가지는 게이트선, 상기 제2 채널부와 중첩하는 제2 게이트 전극, 상기 제1 반도체 일부와 접하고 있는 제1 소스 전극을 가지는 데이터선, 상기 제1 채널부를 중심으로 제1 소스 전극과 마주하며 상기 제2 게이트 전극과 연결되어 있는 제1 드레인 전극, 상기 제2 채널부의 일부와 접하는 제2 소스 전극을 가지는 전원 전압용 전극, 및 상기 제2 채널부를 중심으로 상기 제2 소스 전극과 마주하는 제2 드레인 전극을 형성하는 단계를 더 포함하는 유기 발광 표시 소자의 제조 방법.The semiconductor device of claim 6, further comprising: first and second semiconductors each having first and second channel portions on the substrate before forming the first electrode, a gate line having a first gate electrode overlapping the first channel portion, A data line having a second gate electrode overlapping the second channel portion, a first source electrode in contact with a portion of the first semiconductor, a first source electrode centered on the first channel portion, and facing the first source electrode; Forming a first drain electrode connected thereto, an electrode for a power supply voltage having a second source electrode in contact with a portion of the second channel portion, and a second drain electrode facing the second source electrode with respect to the second channel portion; A method of manufacturing an organic light emitting display device further comprising the step. 제10항에서, 상기 제1 전극을 형성하는 단계는 상기 제2 드레인 전극과 연결되도록 형성하는 유기 발광 표시 소자의 제조 방법.The method of claim 10, wherein the forming of the first electrode is to be connected to the second drain electrode. 제10항에서, 상기 제1 전극을 형성하는 단계 후에 상기 제1 전극을 노출시키는 개구부를 가지는 격벽을 형성하는 단계를 더 포함하며, 상기 발광 재료는 상기 개구부 내에 형성하는 유기 발광 표시 소자의 제조 방법.The method of claim 10, further comprising: forming a barrier rib having an opening exposing the first electrode after the forming of the first electrode, wherein the light emitting material is formed in the opening. .
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