KR100741138B1 - 박막 증착용 마스크 프레임 조립체 및 이를 이용한 유기발광 표시장치의 제조방법 - Google Patents

박막 증착용 마스크 프레임 조립체 및 이를 이용한 유기발광 표시장치의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100741138B1
KR100741138B1 KR1020060085278A KR20060085278A KR100741138B1 KR 100741138 B1 KR100741138 B1 KR 100741138B1 KR 1020060085278 A KR1020060085278 A KR 1020060085278A KR 20060085278 A KR20060085278 A KR 20060085278A KR 100741138 B1 KR100741138 B1 KR 100741138B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mask
frame assembly
light emitting
organic light
thin film
Prior art date
Application number
KR1020060085278A
Other languages
English (en)
Inventor
홍재민
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020060085278A priority Critical patent/KR100741138B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100741138B1 publication Critical patent/KR100741138B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C14/042—Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/033—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers
    • H01L21/0334—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane
    • H01L21/0337—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane characterised by the process involved to create the mask, e.g. lift-off masks, sidewalls, or to modify the mask, e.g. pre-treatment, post-treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10—Deposition of organic active material
    • H10K71/16—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering
    • H10K71/164—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering using vacuum deposition

Abstract

본 발명은 고정밀도의 증착 패턴을 얻을 수 있음과 동시에, 불량 마스크의 교체의 용이성으로 인해 생산성을 더욱 향상시키기 위한 것으로, 중앙에 개구부를 갖고, 서로 대향된 제1변 및 제2변을 가지며, 상기 제1변 및 제2변에 각각 제1체결부 및 제2체결부가 형성된 프레임과, 상기 홈에 각각 삽입되어 상기 프레임에 고정되는 서브 프레임과, 상기 서브 프레임에 그 길이방향의 양단부가 용접 고정된 적어도 두 개의 단위 마스크 스트립들을 포함하는 박막 증착용 마스크 프레임 조립체 및 이를 이용한 유기 발광 표시장치의 제조방법을 제공한다.

Description

박막 증착용 마스크 프레임 조립체 및 이를 이용한 유기 발광 표시장치의 제조방법{Mask frame assembly for thin layer deposition and manufacturing method of organic light emitting display device thereused }
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유기 전계 발광 표시장치의 박막 증착용 마스크 프레임 조립체를 도시한 분리 사시도,
도 2는 도 1의 마스크 프레임 조립체의 일 단위 마스크 스트립의 일부를 도시한 평면도,
도 3은 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른 유기 전계 발광 표시장치의 박막 증착용 마스크 프레임 조립체를 도시한 분리 사시도,
도 4는 기판에 유기막을 증착하기 위한 증착 장치를 개략적으로 도시한 단면도,
도 5는 본 발명의 패시브 매트릭스형 유기 전계 발광 표시장치의 단면도,
도 6은 본 발명의 액티브 매트릭스형 유기 전계 발광 표시장치의 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
30: 프레임 31: 제1변
32: 제2변 35: 개구부
36: 제1체결부 37: 제2체결부
40: 서브 프레임 100: 마스크
110: 단위 마스크 스트립 111: 개구부
120: 단위 마스킹 패턴부 130: 용접부
132: 제2용접부
본 발명은 마스크 프레임 조립체 및 이를 이용한 유기 발광 표시장치의 제조방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 공정 단축 및 생산성 향상이 용이한 박막 증착용 마스크 프레임 조립체와, 이를 이용한 유기 발광 표시장치의 제조방법에 관한 것이다.
유기 발광 표시장치는 능동 발광형 표시 소자로서 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답속도가 빠르다는 장점을 가지고 있어 차세대 표시 소자로서 주목을 받고 있다.
이러한 유기 발광 표시장치는 발광층을 형성하는 물질에 따라 무기 발광 소자와 유기 발광 표시장치로 구분되는데, 유기 발광 표시장치는 무기 발광 소자에 비해 휘도, 응답속도 등의 특성이 우수하고, 컬러 디스플레이가 가능하다는 장점을 가지고 있다.
유기 발광 표시장치는 투명한 절연기판 상에 소정 패턴으로 형성된 제1전극과, 이 제1전극이 형성된 절연기판 상에는 진공증착법에 의해 형성된 유기막과, 상기 유기 발광층의 상면에 형성되며 캐소오드 전극층인 제2전극을 포함한다.
이와 같이 구성된 유기 발광 표시장치를 제작함에 있어서, 상기 제1전극은 포토리소그래피법과 같은 습식 식각법에 의해 패터닝될 수 있다. 그러나 상기 유기막, 이 중 특히, 소정의 색상을 구현하는 발광층은 이러한 습식 식각법에 의해 패터닝할 수 없고, 유기막 상에 형성되는 제2전극 또한 습식 식각법에 의해 패터닝될 수 없다. 이는 유기막의 일부 층이라도 형성된 후에 습식 식각법을 사용하게 되면, 그 과정에서 발생되는 수분이 유기막에 침투 또는 잔류하게 되어, 완성된 유기 발광 표시장치의 성능과 수명특성을 현저하게 열화시키는 문제점을 야기시키기 때문이다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 유기 발광층을 이루는 유기 전자 발광재료와 제2전극을 이루는 재료를 증착과 동시에 패터닝하는 제조방법이 제안되었다.
이러한 증착 방법을 이용하여 유기 발광 표시장치를 제작하기 위해서는 투명한 절연기판에 ITO등으로 이루어진 제1전극을 포토리소 그래피법 등으로 성막하여 스트라이프 상으로 형성한다. 그리고 제1전극이 형성된 투명기판에 소정 패턴의 마스크를 밀착시켜 유기막, 특히, 발광층을 형성한 후, 제2전극을 형성한다. 이 때, 제2전극의 경우에도 마스크를 이용하여 패터닝할 수 있다.
이러한 유기발광층 또는 캐소오드 전극인 제2전극을 증착하기 위한 마스크와 이 마스크를 이용한 유기 전계 발광 표시장치와 그 제조방법이 대한민국 공개 특허공보 2000-060589호에 개시되어 있다.
여기에 개시된 증착을 위한 마스크는 박판의 본체에 상호 소정 간격 이격 되 는 스트라이프 상의 슬롯이 형성된 구조를 가진다.
대한 민국 공개 특허 공보 1998-0071583호에 개시된 마스크는 금속 박판에 슬릿부와 브릿지부가 매쉬형상을 이룬다.
일본 공개 특허공보 2000-12238호에 개시되어 있는 마스크는 전극 마스크부와, 한 쌍의 단자 마스크부를 가지고 있다. 전극 마스크부는 캐소오드 전극 즉, 제2전극 사이의 갭에 해당하는 폭을 구비하고 상호 평행하게 설치되는 스트라이프 상의 마킹부와 복수개의 마킹부의 양단을 각각 연결하는 연결부를 구비한다.
그런데, 상술한 바와 같이 개시된 종래의 마스크들은 금속 박판에 스트라이프 상의 장공이 형성되어 있으므로 금속박판의 가장자리를 지지하는 프레임에 인장이 가하여지도록 지지된다 하여도 마스크의 자중에 의해 처지게 되어 기판에 밀착되지 못하게 되는 문제점이 있다. 이러한 문제점은 기판이 대형화 될수록 심하게 나타난다. 또한 캐소오드 증착 공정시 마스크에 가하여지는 열에 의해 마스크가 팽창됨으로써 슬롯을 형성하는 스트립들의 자중에 의한 처짐은 커지게 된다.
마스크의 열팽창으로 인하여 슬롯을 형성하는 스트립들의 크립(creep)변형의 문제점을 해결하기 위한 마스크는 일본 공개 특허 공보 2001-247961호에 개시되어 있다.
또한 일본 공개 특허 공보 2001-273979호에는 자성체 마스크의 구조가 개시되어 있으며, 일본 공개 특허 공보 2001-254169호에는 피 증착물에 밀착되어 증착 부분을 마스킹 하는 것으로, 증착영역에 대응하는 마스크 패턴이 형성된 증착마스크 프레임은 프레임 두께에 비하여 소정의 치수를 지지하기 어려운 미세한 간극과 미세 패턴부를 포함하는 마스크 패턴을 구비하고, 상기 마스크 패턴의 미세 패턴부가 미세 리브에 의해 지지된 구조를 가진다.
상술한 바와 같은 마스크는 프레임에 지지된 마스크가 자성체로 이루어져 피 증착물과 밀착될 수 있도록 하고 있으나 마스크의 자중 및 마스크의 인장에 따른 스트립들 사이의 피치가 변화하게 되며 마스크 및 프레임의 내부 응력에 의해 토탈 피치 변화 발생 등의 근본적인 문제점을 해결할 수는 없다.
이 밖에도 패턴 개구부의 열변형을 막고, 정밀도를 향상시키기 위한 것으로, 일본 공개 특허 공보 2002-235165 및 미국 등록 특허 US 3,241,519가 있고, 대형 디스플레이의 패턴을 위해 단일의 프레임 및 마스크에 복수개의 유닛 패턴을 형성한 마스크가 유럽 공개 특허 공보 EP 1,209,522 A2에 개시되어 있고, 이와 비슷한 마스크들이 미국 공개 특허 공보 US 2002/0025406 A1에 개시되어 있다. 그러나, 이러한 마스크들 역시 상술한 바와 같은 문제들을 안고 있다.
또한, 유럽 공개 특허 공보 EP 1,229,144 A2에는 복수개의 마스크를 각 마스크에 대응되는 개구부가 형성되어 있는 단일의 프레임에 의해 지지하는 마스크 프레임 조립체가 개시되어 있으나, 각 마스크 사이의 간격이 좁히는 데에 한계가 있어 증착이 이루어질 기판의 낭비가 심하게 되고, 마스크의 조립 또한 복잡하며, 대형 디스플레이의 패턴 형성에는 사용할 수 없는 한계가 있다.
또한, 이러한 마스크들의 경우, 마스크 스트립을 인장하여 프레임에 용접한 후에는 그 토탈 피치가 변형된다 하더라도, 이를 조정할 수 없는 한계가 있다.
상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 출원인에 의한 한국공개특허 2003-0046090호의 마스크 프레임 조립체가 있다.
본 출원인에 의한 상기 마스크 프레임 조립체의 경우, 네방향에서 인장력을 가하는 것이 아니라, 양방향에서 가하는 인장력 만으로 마스크가 충분히 편평하게 유지될 수 있어, 공정 정밀도를 더욱 높일 수 있다.
또한, 일부 불량 패턴이 마스크에 발생할 경우에도 해당 단위 스트립만을 교체하면 되므로, 생산성을 더욱 향상시킬 수 있다.
그러나, 이 때, 프레임에 용접되어 있는 단위 스트립을 떼어내고 새 단위 스트립을 용접하는 경우, 불량 단위 스트립을 떼어낸 자리의 용접 자국을 제거해야 하는 불편함이 있고, 이는 공정 수율 단축에 저해 요인이 될 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여, 고정밀도의 증착 패턴을 얻을 수 있음과 동시에, 불량 마스크의 교체의 용이성으로 인해 생산성을 더욱 향상시킬 수 있는 박막 증착용 마스크 프레임 조립체 및 이를 이용한 유기 발광 표시장치의 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 중앙에 개구부를 갖고, 서로 대향된 제1변 및 제2변을 가지며, 상기 제1변 및 제2변에 각각 제1체결부 및 제2체결부가 형성된 프레임과, 상기 홈에 각각 삽입되어 상기 프레임에 고정되는 서브 프레임과, 상기 서브 프레임에 그 길이방향의 양단부가 용접 고정된 적어도 두 개의 단위 마스크 스트립들을 포함하는 박막 증착용 마스크 프레임 조립체를 제공 한다.
상기 제1체결부 및 제2체결부에 각각 복수개의 서브 프레임이 고정될 수 있다.
하나의 단위 마스크 스트립이 하나의 서브 프레임에 용접 고정될 수 있다.
복수의 단위 마스크 스트립이 하나의 서브 프레임에 용접 고정될 수 있다.
상기 제1체결부 및 제2체결부에 각각 하나의 서브 프레임이 고정될 수 있다.
상기 제1체결부 및 제2체결부가 복수개 구비될 수 있다.
하나의 단위 마스크 스트립이 하나의 서브 프레임에 용접 고정될 수 있다.
복수의 단위 마스크 스트립이 하나의 서브 프레임에 용접 고정될 수 있다.
상기 서브 프레임은 상기 제1체결부 및 제2체결부에 착탈 가능하게 고정될 수 있다.
상기 서브 프레임은 상기 제1체결부 및 제2체결부에 볼트에 의해 체결될 수 있다.
본 발명은 또한, 기판 상에 서로 대향된 제 1 및 제 2 전극과, 상기 제 1 및 제 2 전극의 사이에 구비된 유기 발광막을 포함하는 유기 발광 표시장치의 제조방법에 있어서, 상기 유기 발광막은, 전술한 본 발명의 박막 증착용 마스크 프레임 조립체에 의해 증착 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시장치의 제조방법을 제공한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유기 전계 발광 표시장치의 박막 증착용 마스크 프레임 조립체의 일 실시예를 도 1에 나타내 보였다.
도면을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 마스크 프레임 조립체는 프레임(30)과, 이 프레임(30)에 양단부가 지지되는 단위 마스크 스트립들(110)들로 대별된다. 상기 단위 마스크 스트립들(110)이 모여 마스크(100)가 이루어진다.
상기 프레임(30)은 상호 평행하게 대향된 제1변(31)과 제2변(32)을 포함하고, 이 제1변(31) 및 제2변(32)에 직교하고 서로 평행하게 대향된 제3변(33) 및 제4변(34)을 포함한다. 이들 제1변(31) 내지 제4변(34)으로 한정되는 중앙에는 개구(35)가 형성되어 있다. 이 프레임(30)은 상기 제1변(31) 내지 제4변(34)이 소정의 탄성력을 가지는 재질로 형성함이 바람직하고, 전체가 일체로 형성될 수도 있다.
이 프레임(30)에 단위 마스크 스트립들(110)이 인장된 상태로 지지되므로, 프레임(30)은 충분한 강성을 가져야 한다.
이러한 프레임은 피 증착물과 마스크의 밀착시 간섭을 일으키지 않은 구조이면 어느 것이나 가능하다.
상기 마스크(100)는 전술한 바와 같이, 적어도 둘 이상의 단위 마스크 스트립들(110)로 구비된다.
상기 각 단위 마스크 스트립들(110)은 장방형의 박판으로 이루어지며, 그 길이 방향을 따라 소정의 간격으로 증착용 개구부들(111)이 형성되어 있다.
각 단위 마스크 스트립들(110)에는 증착용 개구부들(111)에 의해 복수개의 단위 마스킹 패턴부(120)가 형성되는 데, 도 1에서 볼 수 있는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 각 단위 마스크 스트립들(110)이 7개의 단위 마스킹 패턴부(120)를 갖는다. 이 단위 마스킹 패턴부(120)에 의해 하나의 유기 발광 표시장치가 증착될 수 있다. 상기 증착용 개구부들(111)은 도 1에서 볼 수 있듯이, 각 단위 마스킹 패턴부(120)가 연속적인 스트라이프 패턴이 되도록 형성될 수 있는 데, 비록 도시되지는 않았지만, 각 단위 마스킹 패턴부(120)가 도트 패턴이 되도록 형성될 수도 있다.
이러한 단위 마스크 스트립들(110)은 자성을 띤 박판으로 이루어질 수 있는 데, 니켈 또는 니켈 합금으로 이루어질 수 있고, 바람직하게는 미세 패턴의 형성이 용이하고, 표면 거칠기가 매우 좋은 니켈-코발트의 합금으로 형성할 수 있다.
이 각 단위 마스크 스트립들(110)은 각 증착용 개구부(111)들을 전주(electro forming)법에 의해 형성하여 미세한 패터닝과 우수한 표면 평활성을 얻도록 할 수 있다. 물론 에칭법에 의해서도 제조될 수 있는 데, 포토 레지스트를 이용해 각 증착용 개구부(111)들과 동일한 패턴을 가지는 레지스트 층을 박판에 형성하거나 개구부들의 패턴을 가진 필름을 박판에 부착한 후 박판을 에칭(etching)함으로써 제조할 수 있다.
상기와 같이 제조된 단위 마스크 스트립들(110)은 그 길이방향, 즉, 도 1에서 y축방향으로 소정의 인장력을 가한 상태에서, y축 방향의 양단을 프레임(30)에 접합한다. 상기 단위 마스크 스트립들(110)의 증착용 개구부들(111)은 모두 프레 임(30)의 개구부(33) 내측에 위치하도록 한다.
이 때, 본 발명에 따른 상기 마스크 프레임 조립체의 경우, 상기 프레임(30)의 단위 마스크 스트립들(110)이 접합하는 제1변(31) 및 제2변(32)에는 각각 제1체결부(36) 및 제2체결부(37)가 형성되어 있다. 도 1에 따른 본 발명의 일 실시예의 경우 상기 제1체결부(36) 및 제2체결부(37)는 각각 제1변(31) 및 제2변(32)을 따라 연장된 하나의 단일 홈으로 형성될 수 있다.
이 제1체결부(36) 및 제2체결부(37)에 각각 서브 프레임(40)이 결합되고, 상기 단위 마스크 스트립들(110)은 제1체결부(36) 및 제2체결부(37)에 각각 결합된 서브 프레임(40)에 그 양단이 용접된다.
도 1에 따른 본 발명의 일 실시예의 경우, 단일 홈으로 형성된 제1체결부(36) 및 제2체결부(37)에 복수개의 서브 프레임(40)이 볼트(41)에 의해 반대방향에서 체결되며, 하나의 서브 프레임(40)에 하나의 단위 마스크 스트립(110)이 용접되는 구조를 갖는다. 따라서, 서브 프레임(40)의 개수는 단위 마스크 스트립(110) 개수의 2배가 된다.
도 2는 이를 보다 상세히 도시한 것으로, 제1체결부(36)에 서브 프레임(40)이 결합되어 있고, 이 서브 프레임(40)에 레이저 용접, 저항가열 용접 등의 방법으로 단위 마스크 스트립(110)이 용접된다.
이 때, 제1체결부(36) 및 제2체결부(37)에는 서브 프레임(40)들이 결합되는 위치가 미리 볼트 구멍 등에 의해 결정되어 있는 것이 바람직하다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 상기 단위 마스킹 패턴부(120)들 중 일부에 불량이 발생하여 해당 단위 마스크 스트립(110)을 교체해야 할 경우, 이 단위 마스크 스트립(110)이 용접되어 있는 서브 프레임(40)을 프레임(30)으로부터 분리한 후, 교체하면 되므로, 간단하게 단위 마스크 스트립(110)을 교체할 수 있고, 이에 따라 공정 시간을 현저히 단축시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 마스크 프레임 조립체를 도시한 것으로, 제1변(31) 및 제2변(32)에 하나의 서브 프레임(40)이 삽입되도록 홈 형상으로 형성된 제1체결부(36) 및 제2체결부(37)가 복수개 구비된 것을 나타냅니다. 이 경우에는 제1체결부(36) 및 제2체결부(37) 자체가 각 서브 프레임(40)의 결합 위치를 정하므로, 더욱 간단하게 서브 프레임(40)을 교체할 수 있고, 이에 따라 단위 마스크 스트립(110)의 교체가 더욱 용이해질 수 있다.
한편, 상기 제1체결부(36) 및 제2체결부(37)와 서브 프레임(40)의 구조는 반드시 위 도 1 내지 도 3의 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 다양한 변형예로 구현될 수 있음은 물론이다. 즉, 하나의 서브 프레임(40)에 일 단위로 묶여진 복수개의 단위 마스크 스트립(110)들이 용접되어 있을 수도 있고, 이 때에도, 복수개의 서브 프레임(40)이 하나의 체결부에 결합되거나, 하나의 서브 프레임(40)이 하나의 체결부에 결합되도록 할 수 있다.
본 발명에 따른 이러한 마스크 프레임 조립체는 각종 박막 증착용으로 사용될 수 있으며, 특히, 유기막의 패터닝 공정에 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 마스크 프레임 조립체는 유기 발광 표시장치의 유기 발광막 패터닝에 사용될 수 있고, PM형에서는 캐소오드 증착 공정에서도 사용가능하다. 뿐만 아니라, 유기 박막 트랜지스터 형성에도 사용 가능하다.
본 발명에 따른 박막 증착용 마스크 프레임 조립체는 도 4에서 볼 수 있는 바와 같은 증착장치에 장착되어 증착을 행하게 된다.
도면을 참조하면, 마스크(100)를 이용하여 유기 발광 표시장치의 박막 즉, 적, 녹, 청색의 유기 발광막을 증착하기 위해서는 진공챔버(51)에 설치된 유기막 증착 용기(crucible ;52)와 대응되는 측에 마스크 프레임 조립체(30)를 설치하고 이의 상부에 박막이 형성될 기판(220)을 장착한다. 그리고 그 상부에는 프레임(30)에 지지된 마스크(100)를 기판(220)에 밀착시키기 위한 마그네트 유니트(53)를 구동시켜 상기 마스크(100)가 기판(220)에 밀착되도록 한다. 이 상태에서 상기 유기막 증착용기(52)의 작동으로 이에 장착된 유기물이 기화되어 기판(220)에 증착하게 된다.
도 5에는 이렇게 증착 형성된 유기 발광 표시장치의 일 예를 도시하였는 데, 패시브 매트릭스 방식의 일 예를 도시하였다.
글라스 기판(220) 상에 제 1 전극층(221)이 스트라이프 패턴으로 형성되고, 이 제 1 전극층(221)의 상부로 유기층(226) 및 제 2 전극층(227)이 순차로 형성된다. 상기 제 1 전극층(221)의 각 라인 사이에는 절연층(222)이 더 개재될 수 있으며, 상기 제 2 전극층(227)은 상기 제 1 전극층(221)의 패턴과 직교하는 패턴으로 형성될 수 있다.
상기 유기층(226)은 저분자 또는 고분자 유기층이 사용될 수 있는 데, 저분자 유기층을 사용할 경우, 홀 주입층(HIL: Hole Injection Layer), 홀 수송층(HTL: Hole Transport Layer) 등의 제1유기층(223)과, 유기 발광층(EML: Emission Layer, 224), 전자 수송층(ETL: Electron Transport Layer), 전자 주입층(EIL: Electron Injection Layer) 등의 제2유기층(224)이 단일 혹은 복합의 구조로 적층되어 형성될 수 있으며, 사용 가능한 유기 재료도 구리 프탈로시아닌(CuPc: copper phthalocyanine), N,N-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐-벤지딘 (N,N'-Di(naphthalene-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine: NPB) , 트리스-8-하이드록시퀴놀린 알루미늄(tris-8-hydroxyquinoline aluminum)(Alq3) 등을 비롯해 다양하게 적용 가능하다. 이들 저분자 유기층은 진공증착의 방법으로 형성된다.
고분자 유기층의 경우에는 대개 홀 수송층(HTL) 등의 제1유기층(223) 및 유기 발광층(EML:224)으로 구비된 구조를 가질 수 있으며, 이 때, 제2유기층(225)은 사용되지 않을 수 있다. 상기 홀 수송층으로 PEDOT를 사용하고, 발광층으로 PPV(Poly-Phenylenevinylene)계 및 폴리플루오렌(Polyfluorene)계 등 고분자 유기물질을 사용할 수 있다.
상기 유기층(226) 중 유기 발광층(224)이 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)으로 구비되어 풀칼라를 구현할 수 있는 데, 본 발명에 따른 박막 증착용 마스크 프레임 조립체를 이용하여 형성할 수 있다.
이 때, 마스크 패턴에 불량이 발생하면, 손쉽게 해당 단위 마스크 스트립을 교체할 수 있으므로, 공정 진행을 더욱 빠르게 진행할 수 있다.
상기 제 1 전극층(221)은 애노우드 전극의 기능을 하고, 상기 제 2 전극층(227)은 캐소오드 전극의 기능을 한다. 물론, 이들 제 1 전극층(221)과 제 2 전 극층(227)의 극성은 반대로 되어도 무방하다.
상기 제 1 전극층(221)은 투명 전극 또는 반사형 전극으로 구비될 수 있는 데, 투명전극으로 사용될 때에는 ITO, IZO, ZnO, 또는 In2O3로 구비될 수 있고, 반사형 전극으로 사용될 때에는 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, 및 이들의 화합물 등으로 반사막을 형성한 후, 그 위에 ITO, IZO, ZnO, 또는 In2O3를 형성할 수 있다.
한편, 상기 제 2 전극층(227)도 투명 전극 또는 반사형 전극으로 구비될 수 있는 데, 투명전극으로 사용될 때에는 이 제 2 전극층(227)이 캐소오드 전극으로 사용되므로, 일함수가 작은 금속 즉, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Ag, Mg, 및 이들의 화합물이 유기층(226)의 방향을 향하도록 증착한 후, 그 위에 ITO, IZO, ZnO, 또는 In2O3 등의 투명 전극 형성용 물질로 보조 전극층이나 버스 전극 라인을 형성할 수 있다. 그리고, 반사형 전극으로 사용될 때에는 위 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Ag, Mg, 및 이들의 화합물을 증착하여 형성한다.
도면으로 도시되지는 않았지만, 이러한 유기 전계 발광 표시장치는 외부의 산소 및 수분의 침투가 차단되도록 밀봉된다.
도 6에는 액티브 매트릭스형(AM type) 유기 전계 발광 표시장치의 한 부화소의 일 예를 도시하였다. 도 6에서 부화소들은 적어도 하나의 TFT와 자발광 소자인 EL소자(OLED)를 갖는다.
상기 TFT는 반드시 도 6에 도시된 구조로만 가능한 것은 아니며, 그 수와 구 조는 다양하게 변형 가능하다. 이러한 액티브 매트릭스형 유기 전계 발광 표시장치를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 6에서 볼 수 있듯이, 기판(220)상에 버퍼층(230)이 형성되어 있고, 이 버퍼층(230) 상부로 전술한 TFT가 구비된다.
상기 TFT는 버퍼층(230) 상에 형성된 반도체 활성층(231)과, 이 활성층(231)을 덮도록 형성된 게이트 절연막(232)과, 게이트 절연막(232) 상부의 게이트 전극(233)을 갖는다. 이 게이트 전극(233)을 덮도록 층간 절연막(234)이 형성되며, 층간 절연막(234)의 상부에 소스 및 드레인 전극(235)이 형성된다. 이 소스 및 드레인 전극(235)은 게이트 절연막(232) 및 층간 절연막(234)에 형성된 컨택홀에 의해 활성층(231)의 소스 영역 및 드레인 영역에 각각 접촉된다.
활성층(231)은 무기반도체 또는 유기반도체로부터 선택되어 형성될 수 있는 것으로, 소스 영역과 드레인 영역에 n형 또는 p형 불순물이 도핑될 수 있고, 이 소스 영역과 드레인 영역을 연결하는 채널 영역을 구비한다.
상기 활성층(231)을 형성하는 무기반도체는 CdS, GaS, ZnS, CdSe, CaSe, ZnSe, CdTe, SiC, 및 Si를 포함하는 것일 수 있다.
그리고, 활성층(231)을 형성하는 유기반도체로는, 밴드갭이 1eV 내지 4eV인 반도체성 유기물질로 구비될 수 있는 데, 고분자로서, 폴리티오펜 및 그 유도체, 폴리파라페닐렌비닐렌 및 그 유도체, 폴리파라페닐렌 및 그 유도체, 폴리플로렌 및 그 유도체, 폴리티오펜비닐렌 및 그 유도체, 폴리티오펜-헤테로고리방향족 공중합체 및 그 유도체를 포함할 수 있고, 저분자로서, 펜타센, 테트라센, 나프탈렌의 올 리고아센 및 이들의 유도체, 알파-6-티오펜, 알파-5-티오펜의 올리고티오펜 및 이들의 유도체, 금속을 함유하거나 함유하지 않은 프탈로시아닌 및 이들의 유도체, 파이로멜리틱 디안하이드라이드 또는 파이로멜리틱 디이미드 및 이들의 유도체, 퍼릴렌테트라카르복시산 디안하이드라이드 또는 퍼릴렌테트라카르복실릭 디이미드 및 이들의 유도체를 포함할 수 있다.
상기 게이트 절연막(232)은 SiO2 등으로 구비될 수 있는 데, 이 외에도 SiNx 등이 사용될 수 있고, SiO2와 SiNx의 이중막으로 구비될 수도 있으며, 이 외 유기물로도 형성될 수 있다.
이 게이트 절연막(232) 상부의 소정 영역에는 MoW, Al, Cr, Al/Cu 등의 도전성 금속막으로 게이트 전극(233)이 형성된다. 상기 게이트 전극(233)을 형성하는 물질에는 반드시 이에 한정되지 않으며, 도전성 폴리머 등 다양한 도전성 물질이 게이트 전극(233)으로 사용될 수 있다. 상기 게이트 전극(233)이 형성되는 영역은 활성층(231)의 채널 영역에 대응된다.
상기 층간 절연막(234)은 SiO2나 SiNx 또는 이들의 화합물로 형성될 수 있고, 소스/드레인 전극(235)은 전술한 게이트 전극(233)과 동일한 재질로 형성될 수 있다.
소스 및 드레인 전극(235) 상부로는 SiO2, SiNx 등으로 이루어진 패시베이션막(234)이 형성되고, 이 패시베이션 막(234)의 상부에는 아크릴, 폴리 이미드 등에 의한 평탄화막(237)이 형성되어 있다.
비록 도면으로 도시하지는 않았지만, 상기 TFT에는 적어도 하나의 커패시터 가 연결된다.
한편, 상기 소스/드레인 전극(235)에 유기 전계 발광 소자(OLED)가 연결되는 데, 상기 유기 전계 발광 소자(OLED)의 애노우드 전극이 되는 제 1 전극층(221)에 연결된다. 상기 제 1 전극층(221)은 평탄화막(237) 상부에 형성되어 있으며, 이 제 1 전극층(221)을 덮도록 화소정의막(Pixel defining layer: 238)이 형성된다. 그리고, 이 화소정의막(238)에 소정의 개구부를 형성한 후, 유기 전계 발광 소자(OLED)를 형성한다.
상기 유기 전계 발광 소자(OLED)는 전류의 흐름에 따라 적, 녹, 청색의 빛을 발광하여 소정의 화상 정보를 표시하는 것으로, TFT의 소스/드레인 전극(235)에 연결되어 이로부터 플러스 전원을 공급받는 제 1 전극층(221)과, 전체 화소를 덮도록 구비되어 마이너스 전원을 공급하는 제 2 전극층(227), 및 이들 제 1 전극층(221)과 제 2 전극층(227)의 사이에 배치되어 발광하는 유기층(226)으로 구성된다.
상기 유기층(226)은 전술한 도 6에 따른 유기층과 동일하므로, 그 상세한 설명은 생략한다. 이러한 액티브 매트릭스형 유기 전계 발광 표시장치에 있어서도, 유기층(226)의 유기 발광층(EML)이 전술한 마스크 프레임 조립체로 형성되므로, 마스크 패턴에 불량이 발생하면, 손쉽게 해당 단위 마스크 스트립을 교체할 수 있으므로, 공정 진행을 더욱 빠르게 진행할 수 있다.
한편, 상기 제 1 전극층(221)은 전술한 패시브 매트릭스형과 같이, 투명 전극 또는 반사형 전극으로 형성될 수 있는 데, 각 부화소의 개구 형태에 대응되는 형태로 형성될 수 있다. 또, 제 2 전극층(227)은 투명전극 또는 반사형 전극을 디 스플레이 영역 전체에 전면 증착하여 형성할 수 있다. 그러나, 이 제 2 전극층(227)은 반드시 전면 증착될 필요는 없으며, 다양한 패턴으로 형성될 수 있음은 물론이다. 상기 제 1 전극층(221)과 제 2 전극층(227)은 서로 위치가 반대로 적층될 수도 있음은 물론이다.
이러한 유기 발광 표시장치는 외부의 산소 및 수분의 침투가 차단되도록 밀봉된다.
이상 설명한 것은 본 발명에 따른 유기 발광 표시장치의 일예를 도시한 것일 뿐, 그 구조는 다양하게 변형 가능하다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 박막 형성용 마스크 프레임 조립체 및 이를 이용한 유기 발광 표시장치의 제조방법에 따르면, 마스크 패턴에 불량이 발생할 때, 손쉽게 해당 단위 마스크 스트립을 교체할 수 있으므로, 공정 진행을 더욱 빠르게 진행할 수 있다.
본 명세서에서는 본 발명을 한정된 실시예를 중심으로 설명하였으나, 본 발명의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능하다. 또한 설명되지는 않았으나, 균등한 수단도 또한 본 발명에 그대로 결합되는 것이라 할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (11)

  1. 중앙에 개구부를 갖고, 서로 대향된 제1변 및 제2변을 가지며, 상기 제1변 및 제2변에 각각 제1체결부 및 제2체결부가 형성된 프레임;
    상기 홈에 각각 삽입되어 상기 프레임에 고정되는 서브 프레임;
    상기 서브 프레임에 그 길이방향의 양단부가 용접 고정된 적어도 두 개의 단위 마스크 스트립들;을 포함하는 박막 증착용 마스크 프레임 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1체결부 및 제2체결부에 각각 복수개의 서브 프레임이 고정되는 박막 증착용 마스크 프레임 조립체.
  3. 제2항에 있어서,
    하나의 단위 마스크 스트립이 하나의 서브 프레임에 용접 고정되는 박막 증착용 마스크 프레임 조립체.
  4. 제2항에 있어서,
    복수의 단위 마스크 스트립이 하나의 서브 프레임에 용접 고정되는 박막 증착용 마스크 프레임 조립체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1체결부 및 제2체결부에 각각 하나의 서브 프레임이 고정되는 박막 증착용 마스크 프레임 조립체.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1체결부 및 제2체결부가 복수개 구비된 박막 증착용 마스크 프레임 조립체.
  7. 제5항에 있어서,
    하나의 단위 마스크 스트립이 하나의 서브 프레임에 용접 고정되는 박막 증착용 마스크 프레임 조립체.
  8. 제5항에 있어서,
    복수의 단위 마스크 스트립이 하나의 서브 프레임에 용접 고정되는 박막 증착용 마스크 프레임 조립체.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 서브 프레임은 상기 제1체결부 및 제2체결부에 착탈 가능하게 고정되는 박막 증착용 마스크 프레임 조립체.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 서브 프레임은 상기 제1체결부 및 제2체결부에 볼트에 의해 체결되는 박막 증착용 마스크 프레임 조립체.
  11. 기판 상에 서로 대향된 제 1 및 제 2 전극과, 상기 제 1 및 제 2 전극의 사이에 구비된 유기 발광막을 포함하는 유기 발광 표시장치의 제조방법에 있어서,
    상기 유기 발광막은, 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 박막 증착용 마스크 프레임 조립체에 의해 증착 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시장치의 제조방법.
KR1020060085278A 2006-09-05 2006-09-05 박막 증착용 마스크 프레임 조립체 및 이를 이용한 유기발광 표시장치의 제조방법 KR100741138B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060085278A KR100741138B1 (ko) 2006-09-05 2006-09-05 박막 증착용 마스크 프레임 조립체 및 이를 이용한 유기발광 표시장치의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060085278A KR100741138B1 (ko) 2006-09-05 2006-09-05 박막 증착용 마스크 프레임 조립체 및 이를 이용한 유기발광 표시장치의 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100741138B1 true KR100741138B1 (ko) 2007-07-19

Family

ID=38499121

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060085278A KR100741138B1 (ko) 2006-09-05 2006-09-05 박막 증착용 마스크 프레임 조립체 및 이를 이용한 유기발광 표시장치의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100741138B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140230219A1 (en) * 2013-02-20 2014-08-21 Samsung Display Co., Ltd. Method of manufacturing mask for deposition
KR20160067290A (ko) * 2014-12-03 2016-06-14 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치의 제조 방법
WO2021201124A1 (ja) * 2020-03-31 2021-10-07 凸版印刷株式会社 蒸着マスク、蒸着マスクの製造方法、および、表示装置の製造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030046090A (ko) * 2001-12-05 2003-06-12 삼성 엔이씨 모바일 디스플레이 주식회사 유기 전자 발광 소자의 박막 증착용 마스크 프레임 조립체
KR20060058459A (ko) * 2004-11-25 2006-05-30 삼성에스디아이 주식회사 마스크 프레임 조립체, 및 이를 이용한 유기 전계 발광소자의 제조방법
KR20060095726A (ko) * 2005-02-28 2006-09-01 삼성에스디아이 주식회사 마스크, 그 제조방법 및 상기 마스크를 이용한 유기 발광디스플레이 장치의 제조방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030046090A (ko) * 2001-12-05 2003-06-12 삼성 엔이씨 모바일 디스플레이 주식회사 유기 전자 발광 소자의 박막 증착용 마스크 프레임 조립체
KR20060058459A (ko) * 2004-11-25 2006-05-30 삼성에스디아이 주식회사 마스크 프레임 조립체, 및 이를 이용한 유기 전계 발광소자의 제조방법
KR20060095726A (ko) * 2005-02-28 2006-09-01 삼성에스디아이 주식회사 마스크, 그 제조방법 및 상기 마스크를 이용한 유기 발광디스플레이 장치의 제조방법

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140230219A1 (en) * 2013-02-20 2014-08-21 Samsung Display Co., Ltd. Method of manufacturing mask for deposition
KR20140104250A (ko) * 2013-02-20 2014-08-28 삼성디스플레이 주식회사 증착용 마스크 제조방법
US9376743B2 (en) 2013-02-20 2016-06-28 Samsung Display Co., Ltd. Method of manufacturing mask for deposition
KR102068222B1 (ko) * 2013-02-20 2020-01-21 삼성디스플레이 주식회사 증착용 마스크 제조방법
KR20160067290A (ko) * 2014-12-03 2016-06-14 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치의 제조 방법
US9450212B2 (en) 2014-12-03 2016-09-20 Samsung Display Co., Ltd. Manufacturing method of organic light emitting diode display
KR102263604B1 (ko) 2014-12-03 2021-06-10 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치의 제조 방법
WO2021201124A1 (ja) * 2020-03-31 2021-10-07 凸版印刷株式会社 蒸着マスク、蒸着マスクの製造方法、および、表示装置の製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100659057B1 (ko) 박막 증착용 마스크 프레임 조립체 및 유기 전계 발광표시장치
US10147880B2 (en) Mask for thin film deposition and method of manufacturing oled using the same
KR101182439B1 (ko) 박막 증착용 마스크 프레임 조립체 및 이를 이용한 유기 발광 표시장치의 제조방법
KR100696523B1 (ko) 박막 증착용 마스크 프레임 조립체 및 이를 이용한 유기발광 표시장치의 제조방법
KR101182440B1 (ko) 박막 증착용 마스크 프레임 조립체
KR100603403B1 (ko) 마스크 프레임 조립체, 및 이를 이용한 유기 전계 발광소자의 제조방법
KR100685804B1 (ko) 유기전계발광소자 및 그의 제조방법
KR101097330B1 (ko) 유기 발광 디스플레이 장치 및 이를 제조 하는 방법
US7442960B2 (en) TFT, method of manufacturing the TFT, flat panel display having the TFT, and method of manufacturing the flat panel display
KR20120120703A (ko) 박막 증착용 마스크 프레임 어셈블리
KR101193184B1 (ko) 유기 발광 디스플레이 장치 및 이를 제조 하는 방법
KR20110049578A (ko) 유기 전계 발광 표시장치
KR100937866B1 (ko) 유기발광 표시장치
KR100741138B1 (ko) 박막 증착용 마스크 프레임 조립체 및 이를 이용한 유기발광 표시장치의 제조방법
KR20100119675A (ko) 박막 증착용 마스크 프레임 조립체 및 이를 이용한 유기 발광 표시장치의 제조방법
KR100759578B1 (ko) 유기 발광 표시장치 및 그 제조방법
KR101156444B1 (ko) 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법
KR100603398B1 (ko) 증착용 마스크 및 전계발광 디스플레이 장치
KR100669781B1 (ko) 전계발광 디스플레이 장치
KR20040094058A (ko) 박막 트랜지스터를 구비한 평판표시장치
JP2005292700A (ja) エレクトロルミネセンス表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130628

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140701

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150701

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160629

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170704

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180702

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190701

Year of fee payment: 13