KR101102037B1 - Apparatus mask for organic electro luminescence display device and method of fabricating thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 마스크 프레임의 사용횟수를 연장시킬 수 있는 유기전계발광표시소자용 마스크의 클램핑 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a clamping device for a mask for an organic light emitting display device capable of extending the number of times of use of the mask frame and a method of manufacturing the same.
본 발명의 유기 전계발광표시소자용 마스크 장치는 소정방향으로 스트레칭된 마스크와; 상기 스트레칭된 마스크를 고정 및 지지하기 위한 사각 틀 형태의 마스크 프레임을 구비하고, 상기 마스크 프레임은 상기 마스크와 중첩영역에서 다수의 돌출부를 가지며 상기 마스크는 상기 다수의 돌출부 중 어느 하나에 용접되어 고정되는 것을 특징으로 한다.The mask device for an organic electroluminescent display device of the present invention comprises a mask stretched in a predetermined direction; A mask frame having a rectangular frame shape for fixing and supporting the stretched mask, wherein the mask frame has a plurality of protrusions in an overlapping area with the mask, and the mask is welded and fixed to any one of the plurality of protrusions. It is characterized by.
Description
도 1은 종래의 유기 전계발광표시소자의 하나의 픽셀을 나타내는 도면 1 is a view showing one pixel of a conventional organic electroluminescent display device
도 2는 마스크 및 마스크 프레임의 정렬을 나타내는 도면2 shows the alignment of a mask and a mask frame;
도 3은 마스크가 마스크 프레임에 용접된 상태를 도 2의 Ⅰ-Ⅰ' 선을 절취한 단면으로 나타내는 도면 3 is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 2 to show a state in which a mask is welded to a mask frame;
도 4는 본 발명에서 실시예에 따른 마스크 장치를 나타내는 단면도 4 is a cross-sectional view showing a mask device according to an embodiment in the present invention.
도 5는 도 4의 마스크 프레임을 구체적으로 나타내는 도면 FIG. 5 illustrates the mask frame of FIG. 4 in detail.
도 6은 도 4에서의 마스크 프레임의 다른 형상을 나타내는 도면이다. FIG. 6 is a diagram illustrating another shape of the mask frame in FIG. 4. FIG.
도 7은 본 발명에 따른 유기전계발광표시소자용 마스크의 클램핑 장치를 이용하여 형성된 유기전계발광표시소자를 나타내는 도면이다. 7 is a view showing an organic light emitting display device formed using a clamping device for a mask for an organic light emitting display device according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명> <Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
60,160 : 마스크 70,170 : 마스크 프레임 60,160: mask 70,170: mask frame
176 : 단차영역 172 : 돌출면 176: step area 172: protruding surface
42,142 : 레이저 174 : 돌출부42,142
175 : 홈 178 : 요철패턴 175: groove 178: uneven pattern
본 발명은 유기 전계발광표시소자에 관한 것으로, 특히, 유기전계발광표시소자용 마스크 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to an organic electroluminescent display device, and more particularly, to a mask device for an organic electroluminescent display device and a method of manufacturing the same.
최근 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시 장치들이 대두되고 있다. 이러한 평판 표시 장치로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시패널(Plasma Display Panel) 및 유기 전계발광(Electro-Luminescence : 이하, EL이라 함)표시소자 등이 있다. Recently, various flat panel display devices that can reduce weight and volume, which are disadvantages of cathode ray tubes, have emerged. Such flat panel displays include a liquid crystal display, a field emission display, a plasma display panel, and an organic electroluminescence display. Etc.
이들 중 유기EL표시소자는 전자와 정공의 재결합으로 형광체를 발광시키는 자발광 소자로, 그 형광체로 무기 화합물을 사용하는 무기 EL과 유기 화합물을 사용하는 유기 EL로 대별된다. 이러한 EL 표시소자는 액정표시장치와 같이 별도의 광원을 필요로 하는 수동형 발광소자에 비하여 응답속도가 음극선관과 같은 수준으로 빠르다는 장점을 갖고 있다. 또한, EL 표시소자는 저전압 구동, 자기발광, 박막형, 넓은 시야각, 빠른 응답속도, 높은 콘트라스트 등의 많은 장점을 가지고 있어 차세대 표시 장치로 기대되고 있다. Among these, organic EL display devices are self-luminous devices that emit phosphors by recombination of electrons and holes, and are classified into inorganic ELs using inorganic compounds and organic ELs using organic compounds. Such an EL display device has an advantage that the response speed is as fast as that of a cathode ray tube compared to a passive light emitting device requiring a separate light source such as a liquid crystal display device. In addition, the EL display element has many advantages such as low voltage driving, self-luminous, thin film type, wide viewing angle, fast response speed, high contrast, and the like, and is expected to be the next generation display device.
도 1은 유기EL표시소자의 발광원리를 설명하기 위한 일반적인 유기EL셀 구조를 도시한 단면도이다. 유기EL셀은 애노드전극(4)과 캐소드전극(12) 사이에 위치하는 유기발광층(10)을 구비하고, 유기발광층(10)은 전자주입층(10a), 전자수송층(10b), 발광층(10c), 정공수송층(10d), 정공주입층(10e)을 구비한다. 1 is a cross-sectional view showing a general organic EL cell structure for explaining the light emission principle of an organic EL display element. The organic EL cell has an organic light emitting layer 10 positioned between the
애노드전극(4)과 캐소드전극(12) 사이에 전압을 인가하면, 캐소드전극(12)으로부터 발생된 전자는 전자주입층(10a) 및 전자수송층(10b)을 통해 발광층(10c) 쪽으로 이동한다. 또한, 에노드전극(4)으로부터 발생된 정공은 정공주입층(10e) 및 정공수송층(10d)을 통해 발광층(10c) 쪽으로 이동한다. 이에 따라, 발광층(10c)에서는 전자수송층(10b)과 정공수송층(10d)으로부터 공급되어진 전자와 정공이 충돌하여 재결합함에 의해 빛이 발생하게 되고, 이 빛은 애노드전극(4)을 통해 외부로 방출되어 화상이 표시되게 한다. When a voltage is applied between the
한편, 종래의 유기 EL표시소자의 박막 들은 마스크를 이용한 열증착 및 진공증착 공정에 의해 형성되며, 이때 이용되는 마스크는 별도의 공정에 의해 제작된 후 원하는 크기로 스트레칭 된 후 마스크 프레임에 고정되어 소정의 유기물 등을 형성하는 경우 이용된다. On the other hand, the thin films of the conventional organic EL display device are formed by a thermal deposition and vacuum deposition process using a mask, and the mask used at this time is manufactured by a separate process and then stretched to a desired size and then fixed to a mask frame It is used when forming an organic substance and the like.
도 2는 마스크를 마스크 프레임에 고정시키기 위한 공정을 나타내는 도면이고, 도 3은 마스크가 마스크 프레임에 용접된 상태를 도 2의 Ⅰ-Ⅰ' 선을 절취한 단면으로 나타내는 도면이다. FIG. 2 is a diagram illustrating a process for fixing a mask to a mask frame, and FIG. 3 is a diagram illustrating a state in which the mask is welded to the mask frame, taken along a line II ′ of FIG. 2.
도 2 및 도 3을 참조하면, 마스크(60)는 유기물 등의 증착공정시 모 기판 상의 다수의 유기EL표시소자들의 형성영역과 대응될 어레이영역(P1)과, 어레이영역 (P1)을 제외하는 영역으로써 마스크 프레임(70)과 중첩되는 비어레이영역(P2)으로 구분된다. 2 and 3, the
마스크 프레임(70)은 사각 틀 형태로 제조되며 마스크(60)와 마주보는 면에는 소정의 단차(76)가 마련되고, 단차(76)에 의해 마스크(60) 방향으로 돌출된 상부 단차면(72)은 마스크(60)의 비어레이영역(P2)과 중첩됨과 아울러 마스크(60)와의 접합시 용접이 실시되어 실질적으로 마스크를 고정시키는 영역이다. The
이러한 구조를 가지는 마스크(60) 및 마스크 프레임(70)은 마스크(60)가 스트레칭된 후 도 2에 도시된 바와 같이 용접공정을 위해 소정위치에 정렬된다. 이후, 도 3에 도시된 바와 같이 마스크(60)의 비어레이영역(P2)과 마스크 프레임(70)의 상부 단차면(72)이 접촉된 상태에서 용접이 실시됨으로써 마스크(60)가 마스크 프레임(70)에 고정되게 된다. 이와 같이, 마스크 장치는 마스크(60)가 마스크 프레임(70)에 고정된 후 유기물을 선택적으로 형성시키기 위한 공정에서 이용된다. The
이후, 다수번의 마스크(60)를 이용한 증착공정이 실시된 후 마스크(60)를 폐기하고자 하는 경우 마스크 프레임(70)에서 마스크(60)가 제거되고, 마스크 프레임(70)의 상부 단차면(72) 상에 잔존하는 용접흔적(45)이 연마(polishing)공정에 의해 제거된 후 마스크 프레임(70)은 또 다른 마스크와 용접되어 유기물 증착공정에 이용되게 된다. Subsequently, when the
한편, 이러한 종래의 마스크 프레임(70)에서의 용접흔적(45)을 제거하는 연마공정은 마스크 프레임(70)의 상부 단차면(72) 전체에 실시된다. 즉, 하나의 용접흔적(45)이 잔존함에도 불구하고 상부 단차면(72) 전체를 연마함으로서 상부 단차 면(72) 전체의 마모 주기가 짧아지게 됨으로써 그 만큼 마스크 프레임(70)의 수명이 단축되는 문제가 발생된다. On the other hand, the polishing process for removing the welding trace 45 in the
따라서, 본 발명의 목적은 마스크 프레임의 사용횟수를 연장시켜 비용을 절감할 수 있는 유기전계발광표시소자용 마스크 장치 및 그 제조방법을 제공하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a mask device for an organic light emitting display device and a method of manufacturing the same, which can reduce the cost by extending the number of times of use of the mask frame.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 유기 전계발광표시소자용 마스크 장치는 In order to achieve the above object, the mask device for an organic light emitting display device according to the present invention
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 4 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. 4 to 7.
도 4는 본 발명에서 실시예에 따른 마스크 장치를 나타내는 단면도이고, 도 5는 도 4의 마스크 프레임을 구체적으로 나타내는 도면이다. 4 is a cross-sectional view illustrating a mask device according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a view illustrating the mask frame of FIG. 4 in detail.
도 5에 도시된 마스크 장치는 사각틀 형태의 마스크 프레임(170)과 마스크 프레임(170)에 의해 고정되는 마스크(160)를 구비한다. The mask device illustrated in FIG. 5 includes a
마스크(160)는 유기물 등의 증착공정시 모 기판 상의 디수의 유기EL표시소자들의 형성영역과 대응될 어레이영역(P1)과, 어레이영역(P1)을 제외하는 영역으로써 마스크 프레임(170)과 중첩되는 비어레이영역(P2)으로 구분된다.The
마스크 프레임(170)은 도 5에 도시된 바와 같이 마스크(60)와 마주보는 면에는 소정의 단차(176)가 마련되어 있고, 단차(176)를 제외한 마스크(160)와 중접영역은 요철패턴(178) 구조로 형성된다. 즉, 본원 발명에서의 마스크 프레임(170)에서 마스크(160)의 비어레이영역(P2)과 접합되는 영역은 돌출부(174)와 홈(175)이 교번적으로 배치되는 요철패턴(178) 구조를 갖는다. As shown in FIG. 5, the
이러한 요철패턴(178)에 의해 마련되는 다수의 돌출부(174) 중 어느 하나는 마스크(160)와 용접에 의해 접합되는 영역이고, 홈(175)은 각각의 돌출부(174)를 독립적으로 위치시키게 한다. 이러한, 다수의 돌출부(174)들에 순차적으로 또는 램덤하게 새로운 마스크(160)를 용접시키고 후에 용접된 돌출부(174)만 연마하게 됨으로써 마스크 프레임(170)의 마모 주기가 단축될 수 있게 된다. Any one of the plurality of
이를 좀더 구체적으로 설명하면, 도 4에 도시된 바와 같이 마스크 프레임(170)의 요철패턴(178)내의 다수의 돌출부(174) 중 어느 하나에 스트레칭된 마스크(160)를 레이저(142)를 이용하여 용접시키게 된다. 이와 같이, 마스크(160) 및 마스크 프레임(170)이 합착된 마스크 장치를 이용하여 다수번의 증착공정이 실시된 후 마스크(160)를 교체하고자 하는 경우 마스크 프레임(170)에서 마스크(160)가 제거된다. 이후, 마스크 프레임(170)의 돌출부(174) 상에 잔존하는 용접흔적(145)을 연마(polishing)공정에 의해 제거된다. 여기서, 종래에는 상부 단차면(72) 전체를 연마하였으나, 본원 발명에서는 요철패턴(178)에 의해 마련된 다수의 돌출부(174) 중 마스크(160)와 용접이 실시된 돌출부(160)만 선택적으로 연마하게 된다. 이에 따라, 종래와 비교하여 연마되는 영역이 훨씬 작아지게 된다. More specifically, as shown in FIG. 4, the
이후, 새로운 마스크(160)를 마스크 프레임(170)에 용접하고자 하는 경우 선 용접공정시 이용된 돌출부(174)가 아닌 다른 돌출부(174)와 마스크(60)를 용접시킨 후 증착공정 및 연마공정 등을 실시하게 된다. Subsequently, when the
상술한 방식을 반복함으로써 다수의 돌출부(174) 각각이 종래 대비 상부 단차면(72)과 같은 역할을 할 수 있게 됨으로써 마스크 프레임(170)의 마모주기를 상당히 길게 할 수 있게 된다. 그 결과, 마스크 프레임(170)의 수명을 연장시킬 수 있게 된다. By repeating the above-described manner, each of the plurality of
더 나아가서, 요철패턴(178)에 의해 마련되는 홈(175)은 마스크 프레임(170)의 세정 및 건조 공정시 수분 및 열풍의 이동통로를 제공할 수 있게 된다. 그 결과, 마스크 프레임(170)의 건조 및 세정공정의 효율이 향상된다. Furthermore, the
도 6은 본 발명에서의 마스크 프레임의 또 다른 형상을 나타내는 도면이다. 도 6에 도시된 마스크 프레임(170)에는 별도의 단차영역이 구비되지 않고 마스크(160)와 마주보는 면 전체가 요철패턴(178) 형상으로 형성될 수 도 있다. 이에 따라, 더 많은 갯수의 돌출부(174)가 마련될 수 있게 됨으로써 그 만큼 마스크 프레임(170)의 수명을 연장시킬 수 있게 된다. 6 is a view showing still another shape of the mask frame in the present invention. The
이와 같이, 본 발명에서의 유기EL표시소자용 마스크 장치 및 그 제조방법은 마스크 프레임에서 마스크와 접합되는 영역이 요철형상으로 형성된다. 이러한 요철 구조(178)에 의해 마련되는 다수의 돌출부(174) 중 어느 하나에만 마스크(160)를 용접시킨 후, 용접된 돌출부(174)에 잔존하는 용접흔적을 연마공정에 의해 제거할 수 있게 된다. 이에 따라, 하나의 마스크 프레임의 수명이 돌출부(174)의 수만큼 더 늘어날 수 있게 된다. 그 결과, 마스크 프레임의 수명이 그 만큼 늘어날 수 있게 됨으로써 유기 전계발광표시소자의 제조비용이 절감된다.As described above, in the mask device for an organic EL display element and the method of manufacturing the same in the present invention, the region to be bonded to the mask in the mask frame is formed in an uneven shape. After welding the
도 7은 본 발명에 따른 유기 전계발광표시소자용 마스크 장치 및 제조방법을 이용하여 형성된 유기 EL표시소자를 나타내는 사시도이다. Fig. 7 is a perspective view showing an organic EL display element formed using a mask device and manufacturing method for an organic electroluminescent display element according to the present invention.
도 7에 도시된 유기 EL표시소자는 기판(102) 상에 제1 전극(또는 애노드전극)(104)과 제2 전극(또는 캐소드전극)(112)이 서로 교차하는 방향으로 형성된다. In the organic EL display device illustrated in FIG. 7, the first electrode (or anode electrode) 104 and the second electrode (or cathode electrode) 112 are formed on the
제1 전극(104)은 기판(102) 상에 소정간격으로 이격되어 다수개 형성된다. 이러한 제1 전극(104)이 형성된 기판(102) 상에는 EL셀(EL) 영역마다 개구부를 갖는 절연막(미도시)이 형성된다. 절연막 상에는 그 위에 형성되어질 유기발광층(110) 및 제2 전극(112)의 분리를 위한 격벽(108)이 위치한다. 격벽(108)은 제2 전극(104)을 가로지르는 방향으로 형성되며, 상단부가 하단부보다 넓은 폭을 가지게 되는 역 테퍼(taper) 구조를 갖게 된다. 격벽(108)이 형성된 절연막 상에는 유기화합물로 구성되는 유기발광층(110)과 제2 전극(112)이 순차적으로 전면 증착된다. 유기발광층(110)은 도 1에 도시된 바와 같이 정공주입층(10e), 정공수송층(10d), 발광층(10c), 전자수송층(10b) 및 전자주입층(10a)이 적층되어 형성된다. The
여기서, 유기발광층의 발광층(10c)은 본 발명에서의 제조장치를 이용하여 스트레칭된 마스크(160)를 이용하여 R,G,B 별 발광층이 순차적으로 형성된다. Here, in the
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 유기EL표시소자용 마스크 장치 및 그 제조방법은 마스크 프레임에서 마스크와 접합되는 영역이 요철형상으로 형성되고, 이러한 요철형상에 마련되는 돌출부들의 수 만큼 하나의 마스크 프레임에 의해 교체될 수 있는 마스크의 갯수가 늘어나는 등 마스크의 프레임의 수명을 연장시킬 수 있게 된다. 이에 따라, 유기 전계발광표시소자의 제조비용이 절감된다. As described above, in the mask device for organic EL display device and the method of manufacturing the same according to the present invention, a mask frame in the mask frame is formed in an uneven shape, and one mask frame is equal to the number of protrusions provided in the uneven shape. It is possible to extend the life of the frame of the mask, such as increasing the number of masks that can be replaced by. Accordingly, the manufacturing cost of the organic electroluminescent display device is reduced.
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.
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