KR20090124356A - Mask for depositing thin film in flat panel display device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 평판표시장치의 박막 증착용 마스크에 관한 것으로서, 특히 기판의 박막 증착을 위한 마스크의 국부적인 스트레칭을 개선할 수 있는 평판표시장치의 박막 증착용 마스크에 관한 것이다.The present invention relates to a thin film deposition mask of a flat panel display device, and more particularly to a thin film deposition mask of a flat panel display device that can improve the local stretching of the mask for thin film deposition of a substrate.
최근 음극선관(CRT: Cathode Ray Tube)의 단점이 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판표시장치들이 대두되고 있다. 이러한 평판표시장치로는 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display), 전계방출표시장치(FED: Field Emission Display), 플라즈마표시패널(PDP: Plasma Display Panel) 및 유기전계(EL: Electro Luminescence) 표시소자 등이 있다.Recently, the disadvantage of Cathode Ray Tube (CRT) is that various flat panel display devices that can reduce the weight and volume have emerged. Such flat panel displays include liquid crystal displays (LCDs), field emission displays (FEDs), plasma display panels (PDPs), and electroluminescent (EL) displays. Etc.
상기 평판표시장치 중 유기전계 표시소자는 전자와 정공의 재결합으로 형광체를 발광시키는 자발광 소자로, 상기 형광체로 무기 화합물을 사용하는 무기 EL과 유기 화합물을 사용하는 유기EL로 구분된다.Among the flat panel display devices, an organic light emitting display device is a self-light emitting device that emits a phosphor by recombination of electrons and holes, and is classified into an inorganic EL using an inorganic compound and an organic EL using an organic compound.
상기 유기전계 표시소자는 액정표시장치와 같이 별도의 광원을 필요로 하는 수동형 발광소자에 비하여 응답속도가 음극선관(CRT)와 동일 수준으로 빠르다는 장 점을 가지고 있다. 또한, 유기전계 표시소자는 저전압 구동, 자기 발광, 박막형, 넓은 시야각, 빠른 응답속도, 높은 콘트라스트 등의 많은 장점을 가지고 있어 차세대 평판표시장치로 기대되고 있다.The organic light emitting diode display has an advantage in that the response speed is the same as that of a cathode ray tube (CRT), compared to a passive light emitting device requiring a separate light source such as a liquid crystal display. In addition, organic light emitting display devices have many advantages such as low voltage driving, self-emission, thin film type, wide viewing angle, fast response speed, and high contrast, and are expected to be the next generation flat panel display devices.
도 1은 유기전계 표시소자의 발광 원리를 설명하기 위한 일반적인 유기전계 셀 구조를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a general organic field cell structure for explaining a light emission principle of an organic display device.
도 1에 도시된 바와 같이, 유기전계 셀은 애노드 전극(13)과, 캐소드 전극(10) 사이에 위치하는 유기 발광층을 구비하고, 상기 유기 발광층은 전자 주입층(11a), 전자 수송층(11b), 발광층(11c), 정공 수송층(11d) 및 정공 주입층(11e)을 구비한다.As shown in FIG. 1, the organic field cell includes an
애노드 전극(13)과 캐소드 전극(10) 사이에 전압을 인가하면, 캐소드 전극(10)으로부터 발생된 전자가 전자 주입층(11a) 및 전자 수송층(11b)을 통해 발광층(11c) 방향으로 이동한다. 또한, 애노드 전극(13)으로부터 발생된 정공은 정공 주입층(11e) 및 정공 수송층(11d)을 통해 발광층(11c) 방향으로 이동한다.When a voltage is applied between the
이에 따라, 발광층(11c)에서는 전자 수송층(11b)과 정공 수송층(11d)으로부터 공급된 전자와 정공이 충돌하여 재결합함에 의해 빛이 발생하게 되고, 이 빛은 애노드 전극(13)을 통해 외부로 방출되어 화상이 표시된다.Accordingly, in the
한편, 종래의 유기전계 표시소자의 발광층(11c)은 마스크를 이용한 증착 공정을 통해 형성되며, 상기 마스크는 별도의 공정에 의해 제작된 후 인장 장치를 이용하여 사용자가 원하는 크기로 스트레칭 된 후 마스크 프레임에 고정되어 발광층(11c) 형성시 이용된다.Meanwhile, the
도 2는 일반적인 유기전계 표시장치의 박막 증착용 마스크와 마스크 인장 장치를 도시한 평면도이다.2 is a plan view illustrating a thin film deposition mask and a mask tensioning device of a general organic field display device.
도 2에 도시된 바와 같이, 마스크 인장 장치는 마스크(60)의 가장자리를 따라 배치되며, 상기 마스크(60)의 가장자리를 고정하는 클리퍼(63)와, 마스크(60)를 스트레칭할 수 있도록 동력을 공급하는 동력 공급부(65)를 구비한다. As shown in FIG. 2, the mask tensioning device is disposed along the edge of the
마스크(60)는 유기전계 표시소자의 발광층 형성시에 이용되는 것으로 유효 영역(60a)과, 상기 유효 영역(60a)의 외각에 위치한 비유효 영역(60b)으로 이루어진다.The
마스크(60)의 유효 영역(60a)에는 R, G, B를 구현하기 위한 발광층을 선택적으로 투과시키는 개구부(P1)가 다수 형성된다.In the effective area 60a of the
유효 영역(60a)의 외각에는 마스크(60)의 스트레칭시 기준을 제공하는 다수의 포인트(61)가 형성된다. 즉, 사용자는 마스크(60)에 표시된 다수의 포인트(61)를 기준으로 마스크(60)의 스트레칭 정도를 설정한 후 이에 대응되는 크기의 힘으로 마스크(60)를 스트레칭시킨다.On the outer surface of the effective area 60a a number of
비유효 영역(60b)은 유효 영역(60a)을 제외한 외각 영역으로써 클리퍼(63)에 직접 고정되어 스트레치 시에 가장 먼저 인장력을 받게 된다.The
동력 전달부(35)는 파워트리(power tree) 레버(71)와 연결되며, 상기 파워트리 레버(71)는 다수의 브렌치(branch, 72)들의 조합으로 이루어진다.The power transmission unit 35 is connected to a
그러나, 일반적인 인장 장치는 동력 전달부(65)와 연결된 파워트리 레버(71)들이 일정하게 고정되어 있고, 파워트리 레버(71)를 구성하는 블렌치(72)들 또한 일정한 간격을 두고 고정되어 있다. 따라서, 동력 전달부(65)로부터 공급되는 동력은 그대로 클리퍼(63)에 전달되기 때문에 마스크(60)에 가해지는 스트레칭 정도를 영역별로 조절할 수 없는 문제가 있었다.However, in the general tensioning device, the power tree levers 71 connected to the
또한, 파워트리 레버(71)에 동력을 공급하는 동력 공급부(65)는 클러퍼(63)들의 수보다 현저히 작은 수로 배치된다. 이러한 구조는 대형화와 작업속도 향상에 유리한 구조이지만 각각의 클리퍼(63)에 전달되는 동력을 조절할 수 없으므로 특정 영역에서 스트레칭이 집중되는 경우, 이를 보정할 수 없는 문제가 있었다. 특히, 일반적인 인장 장치는 유기전계 표시장치의 사이즈 및 설계 조건의 변경 시에 마스크의 스트레칭을 가변할 수 없는 문제가 있었다.In addition, the
본 발명은 마스크에 가해지는 스트레칭 정도를 영역별로 조절할 수 있는 평판표시장치의 박막 증착용 마스크를 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a thin film deposition mask of a flat panel display that can adjust the degree of stretching applied to the mask for each region.
본 발명의 일 실시예에 따른 평판표시장치의 박막 증착용 마스크는,A thin film deposition mask of a flat panel display device according to an embodiment of the present invention,
기판에 박막을 형성하기 위해 증착될 상기 박막과 동일한 패턴의 개구부가 형성된 유효 영역; 및An effective region in which openings of the same pattern as the thin film to be deposited are formed to form a thin film on the substrate; And
상기 유효 영역의 가장자리에 위치하며, 인장 장치로부터의 인장력을 보상하는 다수의 인장 보상 홀이 형성된 비유효 영역;을 포함하는 것을 특징으로 한다.And an ineffective area positioned at an edge of the effective area and having a plurality of tension compensation holes formed therein to compensate for the tensile force from the tensioning device.
본 발명의 평판표시장치의 박막 증착용 마스크는 비유효영역에 인장 크기를 조절할 수 있는 다수의 인장 보정 홀이 형성되어 특정 영역에서 스트레칭이 집중되는 문제를 개선할 수 있는 효과가 있다. The thin film deposition mask of the flat panel display device of the present invention has an effect of improving the problem that the stretching is concentrated in a specific region by forming a plurality of tensile correction holes that can adjust the tensile size in the ineffective region.
본 발명은 유기전계 표시소자의 사이즈 및 설계 조건에 따라 마스크의 인장 보정 홀을 설계함으로써, 별도의 비용추가 없이 마스크의 외각에서의 국부적인 스트레칭을 보상할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, by designing the tension correction hole of the mask according to the size and design conditions of the organic light emitting display device, it is possible to compensate for the local stretching at the outer surface of the mask without additional cost.
본 발명에서는 평판 표시장치 중에 액정표시장치를 일 예로 설명하도록 한다.In the present invention, a liquid crystal display is described as an example of the flat panel display.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계 표시장치의 박막 증착용 마스크와 마스크 인장 장치를 도시한 평면도이고, 도 4는 도 3의 마스크와 인장 장치의 가장자리를 도시한 도면이다.3 is a plan view illustrating a thin film deposition mask and a mask tensioning device of an organic light emitting diode display according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a view illustrating edges of the mask and the tensioning device of FIG. 3.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계 표시장치의 박막 증착용 마스크 인장 장치는 마스크(160)의 외각과 대응되게 배치되며, 상기 마스크(160)의 가장자리를 따라 구비되어 상기 마스크(160)를 고정하는 클리퍼(163)와 상기 마스크(160)를 스트레칭할 수 있도록 동력을 공급하는 동력 공급부(165)를 포함한다.As shown in FIG. 3, a mask tensioning device for thin film deposition of an organic light emitting diode display according to an exemplary embodiment of the present invention is disposed to correspond to the outer surface of the
상기 클리퍼(163)는 마스크(160)의 사이즈에 따라 수량이 변경될 수 있고, 마스크(160) 가장자리의 상부면 및 하부면과 면접촉하여 상기 마스크(160)를 완고하게 고정한다.The number of the
동력 공급부(165)는 마스크(160)의 외각에 위치하며, 모터 등의 동력 발생 수단을 포함한다.The
인장 장치는 동력 공급부(165)와 연결된 복수의 파워트리 레버(171)와, 상기 클리퍼(163)와 각각 연결되어 상기 파워트리 레버(171)와 연결되는 브렌치(172)를 구비한다. The tension device includes a plurality of power tree levers 171 connected to the
마스크(160)는 유기전계 표시소자의 발광층 형성시 사용되는 그릴 마스크로써, 유효 영역(160a)과, 상기 유효 영역(160a)의 가장자리에 위치한 비유효 영역(160b)으로 구분된다.The
마스크(160)의 유효 영역(160a)에는 R, G, B를 구현하기 위한 발광층의 형성 영역을 선택적으로 투과시키는 다수의 개구부(P1)가 형성되고, 외각에는 마스크(160)의 스트레칭시 기준을 제공하는 다수의 포인트(161)가 형성된다.A plurality of openings P1 are formed in the
마스크(160)의 비유효 영역(160b)은 상기 클리퍼(163)에 고정되는 영역으로 다수의 인장 보정 홀(165)이 형성된다.The
상기 인장 보정 홀(165)은 삼각형 또는 오각형 형태로 형성되는 것으로 영역별 인장 정도에 따라 형태가 변경된다. 즉, 다수의 인장 보정 홀(165)은 모두 그 형상이 각각 다를 수 있다.The
인장 보정 홀(165)은 마스크(160)의 스트레칭 시에 인장 장치로는 마스크(160)의 영역별 인장 정도를 조절할 수 없는 문제를 개선하기 위해 형성된다.The
예를 들어, 본 발명의 마스크(160)에 관해 도 4를 참조하여 설명하도록 한다.For example, the
유효 영역(160a)의 외각에 위치한 비유효 영역(160b) 상에는 제1 및 제2 인장 보정 홀(165a, 165b)이 형성된다. 여기서, 상기 제1 및 제2 인장 보정 홀(165a, 165b)이 위치한 마스크(160)의 측면은 제1 내지 제4 영역(R1 내지 R4)으로 나뉘어진다.First and second
도 4에서는 제3 영역(R3)의 인장력이 제1, 2, 4 영역(R1, R2, R4)보다 큰 경우를 일 예로 설명한 것이다.In FIG. 4, the case where the tensile force of the third region R3 is greater than the first, second, and fourth regions R1, R2, and R4 is described as an example.
제1 및 제2 인장 보정 홀(165a, 165b)의 서로 인접한 제1 꼭지점(N1)의 제1 꼭지각(θ2, θ3)은 서로 인접하지 않은 제2 꼭지점(N2)의 제2 꼭지각(θ1, θ4)보다 크다.The first vertex angles θ2 and θ3 of the first vertex N1 adjacent to each other of the first and second
제1 꼭지점(N1)과 대응되는 제3 영역(R3)은 제1 및 제2 안정 보정 홀(165a, 165b)에 의해 인장력이 줄어들어 제1, 2, 4 영역(R1, R2, R4)의 인장 크기와 동일 수준으로 보상된다.In the third region R3 corresponding to the first vertex N1, the tensile force is reduced by the first and second
이상에서와 같은 제1 및 제2 인장 보정 홀(165a, 165b)의 설계는 하나의 실시예서, 마스크(160) 가장자리의 영역별 인장 정도에 따라 변경될 수 있다..As described above, the design of the first and second
이상에서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 평판표시장치의 박막 증착용 마스크(160)는 비유효 영역(160b)에 인장력을 조절할 수 있는 다수의 인장 보정 홀(165)이 형성되어 특정 영역에서 스트레칭이 집중되는 문제를 개선할 수 있다.In the thin
따라서, 본 발명은 유기전계 표시소자의 사이즈 및 설계 조건에 따라 마스크(160)의 인장 보정 홀(165)을 설계함으로써, 별도의 비용추가 없이 마스크(160)의 외각에서의 국부적인 스트레칭을 보상할 수 있다.Therefore, according to the present invention, by designing the
도 5a는 일반적인 유기전계 표시소자의 박막 증착용 마스크의 스트레칭시에 발생하는 인장력 분포를 나타낸 도면이고, 도 5b는 본 발명의 유기전계 표시소자의 박막 증착용 마스크의 스트레칭시에 발생하는 인장력 분포를 나타낸 도면이다.5A is a diagram illustrating a tensile force distribution generated when a thin film deposition mask of an organic field display device is stretched, and FIG. 5B illustrates a tensile force distribution generated when a thin film deposition mask of an organic field display device of the present invention is stretched. The figure shown.
도 6은 본 발명의 마스크와 일반적인 마스크의 영역별 인장 크기를 나타낸 그래프이다.Figure 6 is a graph showing the tensile size of the mask and the general mask of the present invention by region.
도 5b 및 도 6은 도 4에 도시된 본 발명의 제1 내지 제4 영역(R1 내지 R4)의 스트레칭 정도를 조절하는 일 예에 따른 시뮬레이션 데이터이다. 5B and 6 are simulation data according to an example of adjusting the degree of stretching of the first to fourth regions R1 to R4 of the present invention shown in FIG. 4.
도 5a에 도시된 바와 같이, 일반적인 박막 증착용 마스크는 일측면에서 국부적으로 큰 인장력 분포를 나타낸다.As shown in FIG. 5A, a general thin film deposition mask exhibits a locally large tensile force distribution on one side.
인장력 분포도에서 국부적으로 큰 인장 분포 영역은 적색(Red)영역을 의미한다.In the tensile force distribution, a locally large tensile distribution region means a red region.
반면에 도 5b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 증착용 마스크는 가장자리에 형성된 인장 보정 홀에 의해 마스크의 일측면에서 발생한 국부적으로 큰 인장력이 보상된 인장력 분포를 나타낸다.On the other hand, as shown in Figure 5b, the thin film deposition mask according to an embodiment of the present invention shows a tensile force distribution in which the locally large tensile force generated on one side of the mask is compensated by the tension correction hole formed on the edge.
즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 일반적인 마스크는 제1 내지 제4 영역(R1 내지 R4) 중 제3 영역(R3)에서 인장된 길이가 0.026mm 이상의 수치를 나타낸다.That is, as shown in FIG. 6, the general mask has a value of 0.026 mm or more in length stretched in the third region R3 of the first to fourth regions R1 to R4.
반면에 본 발명의 마스크는 제1 내지 제4 영역(R1 내지 R4)에서 인장된 길이가 약 0.024~0.025mm 정도로 모든 영역에서 균일한 수치를 나타낸다.On the other hand, the mask of the present invention exhibits uniform numerical values in all regions of about 0.024 to 0.025 mm in length stretched in the first to fourth regions R1 to R4.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 평판표시장치의 박막 증착용 마스크는 비유효 영역에 인장 크기를 조절할 수 있는 다수의 인장 보정 홀이 형성되어 특정 영역에서 스트레칭이 집중되는 문제를 개선할 수 있다.As described above, the thin film deposition mask of the flat panel display device according to an embodiment of the present invention has a problem that the stretching is concentrated in a specific region by forming a plurality of tensile correction holes that can adjust the tensile size in the ineffective region. It can be improved.
따라서, 본 발명은 유기전계 표시소자의 사이즈 및 설계 조건에 따라 마스크의 인장 보정 홀을 설계함으로써, 별도의 비용추가 없이 마스크의 외각에서의 국부적인 스트레칭을 보상할 수 있다.Therefore, according to the present invention, by designing the tension correction hole of the mask according to the size and design conditions of the organic field display device, it is possible to compensate for local stretching at the outer surface of the mask without additional cost.
본 발명에서는 유기전계 표시장치를 제조하는 박막 증착용 마스크로 한정하여 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고, 평판표시장치를 제조하는 스트레칭된 마스크의 경우 모두 적용가능할 것이다.Although the present invention has been described as being limited to a thin film deposition mask for manufacturing an organic field display device, the present invention is not limited thereto, and any stretched mask for manufacturing a flat panel display device may be applicable.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명 의 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.
도 1은 유기전계 표시소자의 발광 원리를 설명하기 위한 일반적인 유기전계 셀 구조를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a general organic field cell structure for explaining a light emission principle of an organic display device.
도 2는 일반적인 유기전계 표시장치의 박막 증착용 마스크와 마스크 인장 장치를 도시한 평면도이다.2 is a plan view illustrating a thin film deposition mask and a mask tensioning device of a general organic field display device.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계 표시장치의 박막 증착용 마스크와 마스크 인장 장치를 도시한 평면도이다3 is a plan view illustrating a thin film deposition mask and a mask tensioning device of an organic light emitting diode display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 도 3의 마스크와 인장 장치의 가장자리를 도시한 도면이다.4 is a view showing the edge of the mask and the tensioning device of FIG.
도 5a는 일반적인 유기전계 표시소자의 박막 증착용 마스크의 스트레칭시에 발생하는 인장력 분포를 나타낸 도면이다.FIG. 5A is a diagram illustrating a distribution of tensile force generated during stretching of a thin film deposition mask of a general organic field display device. FIG.
도 5b는 본 발명의 유기전계 표시소자의 박막 증착용 마스크의 스트레칭시에 발생하는 인장력 분포를 나타낸 도면이다.5B is a diagram showing a distribution of tensile force generated when stretching a thin film deposition mask of an organic field display device of the present invention.
도 6은 본 발명의 마스크와 일반적인 마스크의 영역별 인장 크기를 나타낸 그래프이다.Figure 6 is a graph showing the tensile size of the mask and the general mask of the present invention by region.
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