KR100499476B1 - 유기 ｅｌ 소자의 새도우 마스크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유기 EL(electroluminescence)에 관한 것으로, 특히 풀-컬러(full color) 평판 디스플레이 패널을 제작할 때 새도우 마스크를 장착하는 유기 EL 소자의 새도우 마스크에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명에 따른 유기 EL 소자의 새도우 마스크는 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 유기 발광층을 형성하는 유기 EL 제작에 사용되는 새도우 마스크에 있어서, 상기 새도우 마스크는 새도우 마스크의 쳐짐 방지를 위한 보조 마스크와, 상기 보조 마스크를 결합시킨 새도우 마스크 홀더를 포함하여 구성된다.

Description

유기 ＥＬ 소자의 새도우 마스크{shadow mask in organic electroluminescence device}

본 발명은 유기 EL(electroluminescence)에 관한 것으로, 특히 풀-컬러(full color) 평판 디스플레이 패널을 제작할 때 새도우 마스크를 장착하는 유기 EL 소자의 새도우 마스크 장착 방법에 관한 것이다.

일반적으로 유기 EL(electroluminescence) 소자를 만드는데 있어서 유기물 및 제 2 전극을 형성하기 위해 새도우 마스크(shadow mask)의 사용은 거의 필수적이다.

도 1a 내지 도 1e는 새도우 마스크를 이용한 풀컬러 유기 EL 소자와 풀컬러 유기 EL 소자의 유기 발광층 증착 공정도이다.

먼저, 새도우 마스크를 이용하여 풀컬러 유기 EL 소자를 제조하는 방법을 도 1a를 참조하여 설명하면 글래스 기판(1)상에 양극을 인가하기 위한 투명 전극인 ITO 스트립(2)을 형성한다.

그리고, 그 상부에 절연막용 격벽(3)을 형성한 후, 새도우 마스크(5)를 이용하여 R, G, B 유기 발광층(4-1, 4-2, 4-3)을 형성한다.

도 1b 내지 도 1e는 유기 EL 소자의 유기 발광층 증착 공정도로 글래스 기판(1) 위에 투명전극물질로 제 1 전극(2) 패턴을 형성한다.

제 1 전극(2)의 저항을 줄이기 위해 보조전극을 사용할 수도 있다.

그 위에 절연막(3)을 형성한 후, 다수개의 화소에 글래스 새도우 마스크(5)를 이용하여 R, G, B 유기 발광층(4-1, 4-2, 4-3)을 증착한다.

상기와 같은 방법은 특별히 새도우 마스크의 정밀도가 좋아야 함은 물론이고, 기판과 새도우 마스크 간의 간격이 중요한데, 기판과 새도우 마스크 간격이 클수록 유기물 증착시 새도우 및 퍼짐 효과가 나타나기 때문이다.

도 2a 내지 도 2d는 풀컬러 유기 EL 소자를 설명하기 위한 공정도로 도 2a와 같이 모든 포토(photo) 공정이 끝난 기판(1) 위에 유기 공통막을 한꺼번에 올린 후(미도시), 도 2b에 나타낸 풀컬러 용 새도우 마스크(5)와 이것을 잡고 있는 마스크 홀더(mask holder)(5-2)를 도 2c와 같이 결합한 후 특정 위치(레드 위치)에 얼라인 한 후 레드 유기 발광층을 형성한다.

그리고, 상기 도 2c와 같은 공정으로 옆으로 한칸씩 이동하여 그린(G) 및 블루 유기 발광층(B)을 형성하고, 전면에 음극(미도시)을 입힌다.

이와 같은 컬러 픽셀 형성 방법은 도 2d와 같이 마스크(5)가 아래쪽으로 휘는 문제가 있는데, 이렇게 휘는 현상은 마스크의 정밀도를 높이기 위해 마스크의 두께를 얇게 만듦으로써 더욱 심화되며, 휨으로 인해 새도우 마스크의 가운데 부분과 기판과의 갭(gap)이 커짐으로써 증착시 새도우 현상이 나타나게 되어 소자 성능저하를 일으키는 단점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 마스크의 쳐짐을 최소화하여 기판과 새도우 마스크간의 갭을 줄이는 유기 EL 소자의 새도우 마스크 증착 방법을 제공하기 위한 것이다.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 따르면, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 유기 발광층을 형성하는 유기 EL 제작에 사용되는 새도우 마스트에 있어서, 상기 새도우 마스크는 새도우 마스크의 쳐짐 방지를 위한 보조 마스크와, 상기 보조 마스크를 결합시킨 새도우 마스크 홀더를 포함하여 구성된다.

바람직하게, 상기 보조 마스크는 대면적 기판 사용시에도 부분적으로 사용된다.

그리고, 상기 보조 마스크는 스프링(spring) 형태로, 보조 마스크의 가운데 부분이 바깥쪽보다 위쪽으로 약간 올라가 배불뚝 모양으로, 새도우 마스크 내부의 패턴(홀)을 가리지 않게 가운데 큰 홀(hole)이 뚫려 있다.

이하 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 구성 및 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 3a 내지 도 3f는 본 발명에 따른 유기 EL 소자의 새도우 마스크 증착을 설명하기 위한 공정도이다.

도 3a 내지 도 3f를 참조하면, 먼저 도 3a와 같이 투명 기판(10) 위에 투명 전극 물질로 제 1 전극(20) 패턴을 형성한다. 이때 상기 제 1 전극(20)의 저항을 줄이기 위해 보조전극을 사용할 수도 있다.

이 보조전극으로 쓰이는 물질은 상기 제 1 전극(20)보다 상대적으로 저항이 작은 금속을 쓰면 된다. 예를 들어 Cr, Al, Cu, W, Au, Ni, Ag 등이다.

그리고, 상기 제 1 전극(20)을 형성한 후, 발광 셀을 제외한 나머지 일부분에 절연막(미도시)을 형성한다. 절연막으로 쓰이는 물질은 무기물, 유기물이든 상관없이 절연체이면 된다.

그 위에 제 2 전극(미도시) 사이의 절연을 위해 격벽(30)을 형성한다.

그리고 도 3b와 같이 새도우 마스크 홀더(40) 위에 풀컬러 새도우 마스크 처짐 방지용 보조 새도우 마스크(50)를 결함한 그 위에 도 3c와 같이 풀컬러 새도우 마스크(60)를 장착한다.

이때, 보조 새도우 마스크(50)는 스프링(spring) 형태로 가운데 부분이 바깥쪽보다 위쪽으로 약간 올라가 배불뚝이 형태로 되어 스프링 작용을 하며, 풀컬러용 새도우 마스크(60) 내부의 패턴(hole)을 가리지 않게 가운데 큰 홀(hole)이 뚫려 있다.

이어서, 도 3d와 같이 상기 기판(10)과 도 3c에 준비된 마스크를 얼라인(align)한 후 레드 라이트(red light)를 내는 유기 발광층(70-1) 및 그린 유기 발광층(70-2), 블루 유기 발광층(70-3)을 형성한다.

이때, R, G, B 각각의 유기 발광층(70-1, 70-2, 70-3) 중 공통으로 들어가는 물질들은 도 3c와 같은 새도우 마스크를 사용하지 않고 전체 발광 존(zone)을 다 증착시킬 수 있는 블랭크 마스크(blank mask)를 이용하여 한번에 증착시키는 것이 좋다(미도시).

그리고, 그 위에 음극 물질인 Mg-Ag 합금, Al 또는 기타 도전성 물질 층을 형성하고 보호막층(산소 흡착층, 수분 흡착층 등)을 형성한다.

도 4는 도 3a 내지 도 3d에 따라 마스크 쳐짐이 최소화 된 결과를 보여주는 도면으로, 기판과 새도우 마스크간의 갭을 줄여 풀컬러 제작시 문제점인 새도우 현상을 최소화한다.

도 5a 내지 도 5f는 본 발명에 따른 유기 EL 소자의 새도우 마스크 증착의 대면적 기판 양산시 보여주는 공정도이다.

도 5a와 같이 단위소자(200)가 여러 개 어레이(array)되어 있는 대형기판(100)을 통상 사용하게 되며, 이때 새도우 마스크는 도 5b와 같이 대면적용 새도우 마스크(300)와 도 5c에 나타낸 바와 같이 대면적용 풀컬러 새도우 마스크 쳐짐 방지용 보조 새도우 마스크(400)와 대면적용 새도우 마스크 홀더(500)를 사용하여 도 5d와 같이 결합한다.

이때 대면적용 보조 새도우 마스크(400)는 단위소자(100) 1개 이상을 포함하는 크기로 만들면 되고, 대면적용 풀컬러 새도우 마스크(300)를 도 5b와 같이 한 장에 한꺼번에 패턴을 형성하지 않고 여러개의 서브 마스크로 나누어 마스크 홀더에 체결할 수 있다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명은 풀컬러 유기 EL 소자를 만드는데 있어서 필요한 새도우 마스크를 사용함에 있어서 스프링 효과를 내는 보조 새도우 마스크를 마스크 홀더와 풀컬러용 새도우 마스크 사이에 사용함으로써 마스크의 쳐짐 및 변형을 줄임으로써 새도우 현상을 없앰으로써 보다 효율이 좋은 풀컬러 디스플레이 패널을 만드는데 효과가 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정하는 것이 아니라 특허 청구 범위에 의해서 정해져야 한다.

도 1a 내지 도 1e는 새도우 마스크를 이용한 풀컬러 유기 EL 소자와 풀컬러 유기 EL 소자의 유기 발광층 증착 공정도

도 2a 내지 도 2d는 풀컬러 유기 EL 소자를 설명하기 위한 공정도

도 3a 내지 도 3f는 본 발명에 따른 유기 EL 소자의 새도우 마스크 증착을 설명하기 위한 공정도

4는 도 3a 내지 도 3d에 따라 마스크 쳐짐이 최소화 된 결과를 보여주는 도면

도 5a 내지 도 5f는 본 발명에 따른 유기 EL 소자의 새도우 마스크 증착의 대면적 기판 양산시 보여주는 공정도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 기판 20 : 제 1 전극

30 : 격벽 40 : 새도우 마스크 홀더

50 : 보조 마스크 60 : 새도우 마스크

Claims (4)

1. 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 유기 발광층을 형성하는 유기 EL 제작에 사용되는 새도우 마스크에 있어서,

   상기 새도우 마스크는 새도우 마스크 가장자리에 소정 두께를 가지고 가운데 영역이 뚤린 홀더를 포함하는 보조 마스크를 구성하는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자의 새도우 마스크.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 보조 마스크는 대면적 기판 사용시에 적어도 두 개 이상의 보조 마스크가 사용되는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자의 새도우 마스크.
3. 제 1 항에 있어서

   상기 보조 마스크는 스프링(spring) 형태인 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자의 새도우 마스크.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 스프링 형태는 보조 마스크의 가운데 부분이 바깥쪽보다 위쪽으로 약간 올라가 배불뚝 모양으로, 새도우 마스크 내부의 패턴(홀)을 가리지 않게 가운데 큰 홀(hole)이 뚫려 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자의 새도우 마스크.