KR101102022B1 - Masking apparatus and method for fabricating organic electro luminescence display device using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기발광층을 정위치에 형성시킬 수 있는 마스크 장치 및 이를 이용한 유기 전계발광표시소자의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a mask device capable of forming an organic light emitting layer in place and a method of manufacturing an organic electroluminescent display device using the same.
본 발명은 유기전계발광어레이가 형성되는 표시영역에서 원하는 영역을 노출시키기 위한 다수의 투과부, 상기 원하는 영역 이외의 영역을 마스킹하기 위한 다수의 차단부를 가지는 마스크 장치에 있어서, 상기 투과부는 소정의 중심점을 중심으로 양끝단으로 갈수록 폭이 좁아지는 것을 특징으로 한다.
The present invention provides a mask device having a plurality of transmissive portions for exposing a desired area in a display area in which an organic light emitting array is formed, and a plurality of blocking portions for masking an area other than the desired area, wherein the transmissive part has a predetermined center point. It is characterized by a narrower width toward both ends toward the center.
Description
도 1은 종래의 유기 전계발광표시소자를 개략적으로 나타내는 도면이다. 1 is a view schematically showing a conventional organic electroluminescent display device.
도 2는 도 1에 도시된 유기 전계발광표시소자 하나의 픽셀을 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating one pixel of the organic light emitting display device illustrated in FIG. 1.
도 3a 내지 도 3d는 종래의 유기 전계발광소자의 제조방법을 나타내는 도면이다. 3A to 3D are views illustrating a method of manufacturing a conventional organic electroluminescent device.
도 4a 및 도 4b는 도 2에 도시된 유기발광층 형성시 이용되는 마스크를 나타내는 도면들이다. 4A and 4B are diagrams illustrating a mask used in forming the organic light emitting layer illustrated in FIG. 2.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 마스크 장치를 나타내는 도면이다.5 is a view showing a mask device according to an embodiment of the present invention.
도 6은 도 5에 도시된 마스크 장치가 기판 상에 정렬됨을 나타내는 도면이다.FIG. 6 shows that the mask device shown in FIG. 5 is aligned on a substrate.
도 7은 본 발명에 따른 마스크 장치를 이용한 유기전계발광표시소자의 제조방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
7 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an organic light emitting display device using a mask device according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명> <Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
2 : 기판 4 : 제1 전극 2
8 : 격벽 10 : 유기발광층 8: bulkhead 10: organic light emitting layer
12 : 제2 전극 45,145 : 그릴 마스크 장치 12: second electrode 45145: grill mask device
35 : 공통 마스크 145a : 투과부35:
145b : 차단부
145b: blocking part
본 발명은 유기 전계발광표시소자에 관한 것으로, 특히, 유기발광층을 정위치에 형성시킬 수 있는 마스크 장치와 이를 이용한 유기 전계발광표시소자의 제조방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic electroluminescent display device, and more particularly, to a mask device capable of forming an organic light emitting layer in place and a method of manufacturing the organic electroluminescent display device using the same.
최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들이 개발되고 있다. 이러한 평판표시장치로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel) 및 전계발광표시소자(Electro Luminescence Display Device : 이하 "EL표시소자"라 함) 등이 있다. 특히 EL표시소자는 기본적으로 정공수송층, 발광층, 전자수송층으로 이루어진 유기 발광층의 양면에 전극을 붙인 형태의 것으로서, 넓은 시야각, 고개구율, 고색도 등의 특징 때문에 차세대 평판표시장치로서 주목받고 있다. Recently, various flat panel displays have been developed to reduce weight and volume, which are disadvantages of cathode ray tubes. Such a flat panel display includes a liquid crystal display, a field emission display, a plasma display panel, and an electroluminescence display device. And the like). In particular, the EL display device is basically formed by attaching electrodes to both sides of an organic light emitting layer including a hole transporting layer, a light emitting layer, and an electron transporting layer.
이러한 EL표시소자는 사용하는 재료에 따라 크게 무기 EL표시소자와 유기 EL표시소자로 나뉘어진다. 이 중 유기 EL표시소자는 정공 주입 전극과 전자 주입 전극 사이에 형성된 유기 EL 층에 전하를 주입하면 전자와 정공이 쌍을 이룬 후 소멸하면서 빛을 내기 때문에 무기 EL표시소자에 비해 낮은 전압으로 구동 가능하다는 장점이 있다. 또한, 유기 EL표시소자는 플라스틱같이 휠 수 있는(Flexible) 투명기판 위에도 소자를 형성할 수 있을 뿐 아니라, PDP나 무기 ELD에 비해 10V 이하의 낮은 전압에서 구동이 가능하고, 전력 소모가 비교적 작으며, 색감이 뛰어나다. Such EL display elements are largely divided into inorganic EL display elements and organic EL display elements depending on the materials used. Among them, the organic EL display device can be driven at a lower voltage than the inorganic EL display device because when the charge is injected into the organic EL layer formed between the hole injection electrode and the electron injection electrode, electrons and holes are paired and extinguished to emit light. Has the advantage. In addition, the organic EL display device can not only form a device on a flexible transparent substrate like plastic, but also can drive at a voltage lower than 10V compared to PDP or inorganic ELD, and the power consumption is relatively small. , Excellent color.
도 1은 종래의 유기 EL표시소자를 나타내는 사시도이다. 1 is a perspective view showing a conventional organic EL display element.
도 1에 도시된 유기 EL표시소자는 기판(2) 상에 제1 전극(또는 애노드전극)(4)과 제2 전극(또는 캐소드전극)(12)이 서로 교차하는 방향으로 형성된다. In the organic EL display device shown in FIG. 1, the first electrode (or anode electrode) 4 and the second electrode (or cathode electrode) 12 are formed on the
제1 전극(4)은 기판(2) 상에 소정간격으로 이격되어 다수개 형성된다. 이러한 제1 전극(4)이 형성된 기판(2) 상에는 EL셀(EL) 영역마다 개구부를 갖는 절연막(미도시)이 형성된다. 절연막 상에는 그 위에 형성되어질 유기발광층(10) 및 제2 전극(12)의 분리를 위한 격벽(8)이 위치한다. 격벽(8)은 제2 전극(4)을 가로지르는 방향으로 형성되며, 상단부가 하단부보다 넓은 폭을 가지게 되는 역 테퍼(taper) 구조를 갖게 된다. 격벽(8)이 형성된 절연막 상에는 유기화합물로 구성되는 유기발광층(10)과 제2 전극(12)이 순차적으로 전면 증착된다. 유기발광층(10)은 도 2에 도시된 바와 같이 정공주입층(10e), 정공수송층(10d), 발광층(10c), 전자수송층(10b) 및 전자주입층(10a)이 적층되어 형성된다. 이러한 EL표시소자는 제1 전극(4) 과 제2 전극(12)에 구동신호가 인가되면 전자와 정공이 방출되고, 제1 전극(4) 및 제2 전극(12)에서 방출된 전자와 정공은 발광층(10c) 내에서 재결합하면서 가시광을 발생하게 된다. 이때, 발생된 가시광은 제1 전극(4)을 통하여 외부로 나오게 되어 소정의 화상 또는 영상을 표시하게 된다. A plurality of
이하, 도 3a 내지 도 3d를 참조하여 종래 유기 EL표시소자의 제조방법에 관하여 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, a method of manufacturing a conventional organic EL display device will be described with reference to FIGS. 3A to 3D.
먼저, 소다라임(Sodalime) 또는 경화유리를 이용하여 형성된 기판(2) 상에 금속투명도전성물질이 증착된 후 포토리쏘그래피공정과 식각공정에 의해 패터닝됨으로써 도 3a에 도시된 바와 같이 제1 전극(4)이 형성된다. 여기서, 금속물질로는 인듐-틴-옥사이드(Indium-Tin-Oxide) 또는 SnO2 등이 이용된다. First, a metal transparent conductive material is deposited on a
제1 전극(4)이 형성된 기판(2) 상에 감광성절연물질이 스핀코팅(Spin-Coating)법에 의해 코팅된 후 포토리쏘그래피공정 등에 의해 패터닝됨으로써 발광영역이 노출되도록 절연막(미도시)이 형성된다. An insulating film (not shown) is coated so that the photosensitive insulating material is coated on the
절연막 상에 감광성유기물질이 증착된 후 포토리쏘그래피공정 등에 의해 패터닝됨으로써 도 3b에 도시된 바와 같이 격벽(8)이 형성된다. 격벽(8)은 화소를 구분해주기 위해 다수개의 제1 전극(4)과 교차되도록 비발광영역에 형성된다. After the photosensitive organic material is deposited on the insulating film and patterned by a photolithography process or the like, the
격벽(8)이 형성된 기판(2) 상에 공통 마스크 및 메탈(또는 그릴) 마스크를 이용한 열증착, 진공증착 등의 증착방식에 의해 도 3c에 도시된 바와 같이 유기발광층(10)이 형성된다. As shown in FIG. 3C, the organic
유기발광층(10)이 형성된 기판(2) 상에 금속물질이 증착됨으로써 도 3d에 도 시된 바와 같이 제2 전극(12)이 형성된다. As the metal material is deposited on the
한편, 종래의 유기발광층(10)을 형성하는 경우 유기발광층(10)이 설계된 데로 형성되지 않게되는 문제가 발생된다. On the other hand, when the conventional organic
이를 구체적으로 설명하면, 격벽(8)이 형성된 기판(2) 상에 공통 마스크(35)가 정렬되고 정공 주입층(10e) 및 정공 수송층(10d)이 순차적으로 전면 증착된다. 여기서, 공통 마스크(35)는 도 4a에 도시된 바와 같이 유기EL어레를 전면 노출시키게 된다. Specifically, the common mask 35 is aligned on the
정공 주입층(10e) 및 정공 수송층(10d)이 형성된 후 격벽(8)이 형성된 기판(2) 상부에 도 4b에 도시된 바와 같이 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 발광영역 중 어느 하나를 노출시키는 투과부(45a), 투과부(45a) 사이에 위치하여 일정영역을 마스킹하는 차단부(45b)를 구비하는 그릴 마스크 장치(45)가 정렬되고, 그릴 마스크 장치(45)는 마스크 홀더(미도시) 및 자석(미도시) 등에 의해 고정된다. After the
이러한, 그릴 마스크 장치(45)의 투과부(45a)는 유기발광층이 형성될 영역과 동일한 면적을 개구할 수 있도록 형성된다. 이에 따라, 공정편차 등에 의해 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 등의 발광층(10c)이 발광영역 상에 정확하게 형성되지 않는 일이 빈번히 발생된다. 따라서, 공정편차가 발생되더라도 발광층(10c)을 설계된 대로 발광영역에 정확하게 형성시킬 수 있는 방안이 요구되고 있다.
The transmission part 45a of the grill mask device 45 is formed to open the same area as the region where the organic light emitting layer is to be formed. As a result, the
따라서, 본 발명의 목적은 유기발광층을 정위치에 정확하게 형성시킬 수 있 는 마스크 장치 및 이를 이용한 유기 전계발광소자의 제조방법을 제공하는 것이다.
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a mask device capable of accurately forming an organic light emitting layer in place and a method of manufacturing an organic electroluminescent device using the same.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 유기전계발광어레이가 형성되는 표시영역에서 원하는 영역을 노출시키기 위한 다수의 투과부, 상기 원하는 영역 이외의 영역을 마스킹하기 위한 다수의 차단부를 가지는 마스크 장치에 있어서, 상기 투과부는 소정의 중심점을 중심으로 양끝단으로 갈수록 폭이 좁아지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a mask device having a plurality of transmissive parts for exposing a desired area in the display area in which the organic light emitting array is formed, and a plurality of blocking parts for masking areas other than the desired area, The transmission portion is characterized in that the width becomes narrower toward both ends with respect to a predetermined center point.
상기 유기전계발광어레이는 유기발광층과, 상기 유기발광층을 사이에 두고 서로 교차되게 형성되는 제1 및 제2 전극을 포함하고, 상기 투과부의 끝단의 선폭은 상기 유기발광층의 선폭과 실질적으로 동일한 것을 특징으로 한다. The organic light emitting array includes an organic light emitting layer and first and second electrodes formed to cross each other with the organic light emitting layer interposed therebetween, and the line width of the end of the transmitting part is substantially the same as the line width of the organic light emitting layer. It is done.
본 발명에 따른 유기전계발광표시소자의 제조방법은 기판의 표시영역 상에 형성되는 제1 전극을 형성하는 단계와; 상기 제1 전극을 부분적으로 노출시켜 발광영역을 정의하는 절연막을 형성하는 단계와; 상기 제1 전극과 교차되는 격벽을 형성하는 단계와; 상기 표시영역에서 원하는 영역을 노출시킴과 아울러 소정의 중심점을 중심으로 양끝단으로 갈수록 폭이 좁아지는 투과부를 갖는 제1 마스크 장치를 이용하여 상기 발광영역에 유기발광층을 형성하는 단계와; 상기 유기발광층을 사이에 두고 상기 제1 전극과 교차되는 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method of manufacturing an organic light emitting display device according to the present invention includes forming a first electrode formed on a display area of a substrate; Partially exposing the first electrode to form an insulating film defining a light emitting area; Forming a partition wall intersecting the first electrode; Forming an organic light emitting layer in the light emitting area by using a first mask device that exposes a desired area in the display area and has a transmissive part narrowing toward both ends with a predetermined center point; And forming a second electrode intersecting the first electrode with the organic light emitting layer interposed therebetween.
상기 유기발광층은 제2 마스크 장치를 이용하여 상기 제1 전극 상에 형성된 정공주입층 및 정공수송층을 형성하는 단계와; 상기 투과부를 갖는 제1 마스크 장치를 이용하여 적색, 녹색 및 청색을 구현하는 발광층을 형성하는 단계와; 상기 발광층 상에 상기 제2 마스크 장치를 이용하여 전자수송층 및 전자주입층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Forming the hole injection layer and the hole transport layer on the first electrode using the second mask device; Forming a light emitting layer implementing red, green, and blue colors using the first mask device having the transmissive portion; And forming an electron transport layer and an electron injection layer on the light emitting layer by using the second mask device.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. Other objects and features of the present invention in addition to the above object will be apparent from the description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.
이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 to 7.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 마스크 장치를 나타내는 도면이고, 도 6은 도 5에 도시된 마스크 장치(145)가 기판(102) 상에 정렬됨을 나타내는 도면이다.5 is a diagram illustrating a mask device according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a diagram illustrating that the
도 5 및 도 6에 도시된 그릴 마스크 장치(145)는 유기전계발광어레이(115)가 형성되는 표시영역(P1)에서 원하는 영역을 노출시킴과 아울러 소정의 중심점을 중심으로 양끝단으로 갈수록 폭이 좁아지는 다수의 투과부(145a), 상기 원하는 영역 이외의 영역을 마스킹하기 위한 다수의 차단부(145b)가 포함된다. The
유기전계발광어레이(115)는 기판(102) 상에 형성된 다수의 제1 전극(또는 애노드 전극)(104), 제1 전극(104)을 부분적으로 노출시켜 발광영역(A)을 정의하는 절연막(미도시), 발광영역(A)에 형성되는 유기발광층, 유기발광층을 사이에 두고 제1 전극(104)과 나란한 제2 전극이 포함된다. 도 6은 그릴 마스크 장치(145)를 이용하여 유기발광층에 포함되는 발광층의 형성을 나타내는 도면으로써 제2 전극이 형성되기 전을 나타내었다.
The organic
마스크 장치(145)의 다수의 투과부(145a)는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 발광영역(A) 중 어느 하나를 노출시키고, 비발광영역을 마스킹하게 된다. The plurality of
또한, 마스크 장치(145)의 투과부(145a)는 소정의 중심점을 중심으로 양끝단으로 갈수록 폭이 좁아지도록 형성되고, 투과부(145a)의 끝단의 선폭(d2)은발광영역(A)(또는 유기발광층의 형성영역)의 선폭(d1)과 동일하거나 그 보다 약간 넓은 선폭을 갖게 형성된다. In addition, the
이로써, 마스크 장치(145)의 투과부(145a)의 면적이 발광영역(A)(또는 유기발광층이 형성될 영역)보다 넓게된다. 그 결과, 유기발광층의 적색, 녹색 및 청색을 구현하는 발광층을 형성하는 경우 공정편차 등이 발생되더라도 발광층이 발광영역(A) 상에 정확하게 형성될 수 있게 된다.As a result, the area of the
이와 같이, 본 발명에 따른 마스크 장치(145)는 소정의 중심점을 중심으로 양끝단으로 갈수록 폭이 좁아짐과 아울러 그의 끝단의 선폭이 유기발광층 또는 발광영역(A)의 선폭과 동일하거나 약간 넓은 선폭을 가지는 투과부(145a)를 이용하여 유기발광층에 포함되는 적색, 녹색 및 청색을 구현하는 발광층을 형성한다. 즉, 발광영역(A)(또는 유기발광층 형성영역)보다 넓은 영역인 투과부(145a)를 이용하여 발광물질을 발광영역(A) 상에 정확하게 형성할 수 있게 된다. As described above, the
이하, 도 7에 도시된 흐름도를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 마스크 장치를 이용한 유기EL표시소자의 제조방법을 설명하면 다음과 같다. 이하, 제조방법에서는 종래와 동일한 도면부호를 사용하여 설명한다.Hereinafter, a manufacturing method of an organic EL display device using a mask device according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 7. Hereinafter, the manufacturing method will be described using the same reference numerals as in the prior art.
먼저, 종래 도 3a 및 도 3b에서 설명한 제조방법 및 물질 등에 의해 제1 전 극(4), 제1 전극(4)을 부분적으로 노출시키는 절연막, 애노드전극(4)과 교차되는 격벽(8)이 형성된다.(S2 내지 S6) First, an insulating film which partially exposes the
격벽(8)이 형성된 기판(2) 상에 공통 마스크를 이용한 열증착, 진공증착 등의 증착방식에 의해 애노드 전극(4), 절연막 및 격벽(8) 등이 형성된 표시영역(P1)에 정공주입층, 정공수송층이 형성된다.(S8) Hole injection into the display area P1 on which the
정공주입층 및 정공수송층이 형성된 기판(2) 상에 도 5 내지 도 6에 도시된 그릴 마스크 장치(145)가 기판(2) 상에 정렬된 후 열증착, 진공 증착 등의 방식을 이용하여 적색, 녹색 및 청색을 구현하는 발광층(10c)이 형성된다.(S10) 발광층(10c)이 형성된 기판(2) 상에 공통마스크를 이용한 열증착, 진공증착 등의 증착방식에 의해 전자수송층, 전자주입층이 형성된다.(S12) 이로써, 유기발광층(10)이 형성된다.The
유기발광층(10)이 형성된 기판(2) 상에 금속물질이 증착됨으로써 제1 전극(4)과 교차되는 제2 전극(12)이 형성된다. 이에 따라, 종래 도 1과 같은 유기EL표시소자가 형성된다.
By depositing a metal material on the
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 마스크 장치 및 이를 이용한 유기 전계발광표시소자의 제조방법은 소정의 중심점을 중심으로 양끝단으로 갈수록 폭이 좁아지는 투과부(145a)를 가지는 그릴 마스크 장치를 이용하여 유기발광층에 포함되는 적색, 녹색 및 청색을 구현하는 발광층을 형성한다. 이로써, 적색, 녹색 및 청색을 구현하는 발광층을 형성하는 경우 공정편차 등이 발생되더라도 발광층이 발광영역 상에 정확하게 형성될 수 있게 된다. As described above, the mask device according to the present invention and the manufacturing method of the organic electroluminescent display device using the same are organic by using a grill mask device having a
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다. Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.
Claims (4)
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| KR20040045284A (en) * | 2002-11-22 | 2004-06-01 | 삼성오엘이디 주식회사 | Mask frame assembly for an evaporation and method of manufacturing the same and method of manufacturing organic EL device therewith |
| JP2004185832A (en) | 2002-11-29 | 2004-07-02 | Samsung Nec Mobile Display Co Ltd | Vapor deposition mask, method for manufacturing organic el element using the mask, and the element |
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Patent Citations (2)
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| JP2004185832A (en) | 2002-11-29 | 2004-07-02 | Samsung Nec Mobile Display Co Ltd | Vapor deposition mask, method for manufacturing organic el element using the mask, and the element |
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