KR101692007B1 - Method for fabricating Organic Light Emitting Diode - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기전계 발광소자의 제조방법에 관한 것으로, 제 1 전극상에 이물질이 존재하여 유기물질이 적층되지 않는 결함부위를 제 2 전극이 형성되기 전에 패턴검사기를 통하여 검출하고, 리페어 장치를 통하여 리페어 절연막을 형성하여 결함부위를 수리한 후, 제 2 전극을 형성하여 제 1 전극과 제 2 전극이 단락되는 문제점을 방지한다.The present invention relates to a method of manufacturing an organic electroluminescent device, in which a defective portion in which an organic substance is not present on a first electrode is detected through a pattern inspecting device before a second electrode is formed, The repair electrode is formed to repair the defective portion, and then the second electrode is formed to prevent a short circuit between the first electrode and the second electrode.
Description
본 발명은 결함부위에 절연물질의 리페어 절연막을 형성하여 배선의 단락을 방지하는 유기전계 발광소자의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of manufacturing an organic electroluminescent device for preventing a short circuit of a wiring by forming a repair insulating film of an insulating material on a defective portion.
평판 표시장치 중 유기전계 발광소자는 고속의 응답속도, 낮은 소비전력 및 자체발광의 특성과 더불어 저온제작이 가능하여 동화상의 표시매체로 이용하기에 매우 적당하다. 유기전계 발광소자는 서로 대향되며 위치하는 양극과 음극사이에 유기 발광층을 개재시키고, 양극과 음극에 전류를 인가하면 양극과 음극에서 각각 정공과 전자가 주입되고, 주입된 정공과 전자는 유기 발광층으로 이동하여 엑시톤(exciton)을 형성한다. 엑시톤이 여기상태에서 기저상태로 천이하면서 발광하는 현상을 이용하여 화상을 구현한다.
Of the flat panel display devices, the organic electroluminescent device is suitable for use as a moving image display medium because of its high response speed, low power consumption, self-emission characteristics, and low temperature fabrication. In the organic electroluminescent device, when an organic light emitting layer is interposed between an anode and a cathode which are opposed to each other and a current is applied to the anode and the cathode, holes and electrons are injected respectively into the anode and the cathode, To form an exciton. The image is realized by using the phenomenon that the excitons emit light while transiting from the excited state to the ground state.
유기전계 발광소자는 주사선과 신호선이 교차하면서 매트릭스 형태로 픽셀을 형성하고, 구동방식에 따라 패시브 매트릭스 타입과 액티브 매트릭스 타입으로 대별한다. 패시브 매트릭스 타입은 주사선에 순차적으로 신호를 인가하여 픽셀을 구동하는 반면, 액티브 매트릭스 타입은 픽셀을 박막 트랜지스터의 스위칭 동작에 따라서 구동시킨다.
In the organic electroluminescent device, pixels are formed in a matrix form while scanning lines and signal lines intersect, and passive matrix type and active matrix type are classified according to a driving method. The passive matrix type drives the pixels by sequentially applying signals to the scan lines, while the active matrix type drives the pixels according to the switching operation of the thin film transistors.
이하에서는 도면을 참조하여, 종래기술에 따른 액티브 매트릭스 타입의 유기전계 발광소자에 대하여 설명한다.
Hereinafter, an active matrix type organic electroluminescent device according to the related art will be described with reference to the drawings.
도 1은 종래기술에 따른 유기전계 발광소자의 단위화소에 대한 회로도이다.1 is a circuit diagram of a unit pixel of an organic electroluminescent device according to the related art.
도 1은 매트릭스 타입의 유기전계 발광소자의 단위화소(P)에 대한 회로도이고, 단위화소(P)는 스위칭(switching) 박막 트랜지스터(STr), 구동(driving) 박막 트랜지스터(DTr), 스토리지 커패시터(StgC), 및 유기전계 발광 다이오드(E)로 구성된다.
FIG. 1 is a circuit diagram of a unit pixel P of a matrix type organic electroluminescent device. The unit pixel P includes a switching thin film transistor STr, a driving thin film transistor DTr, a storage capacitor StgC), and an organic electroluminescent diode (E).
단위화소(P)는 제 1 방향으로 배열되는 게이트 배선(GL)과 제 1 방향과 수직인 제 2 방향으로 배열되는 데이터 배선(DL)의 교차에 의해서 정의되고, 유기전계 발광 다이오드(E)에 전원전압을 인가하는 전원배선(PL)은 데이터 배선(DL)과 평행하게 이격되어 배열된다.
The unit pixel P is defined by the intersection of the gate line GL arranged in the first direction and the data line DL arranged in the second direction perpendicular to the first direction and is connected to the organic light emitting diode E The power supply line PL for applying the power supply voltage is arranged in parallel to the data line DL.
데이터 배선(DL)과 게이트 배선(GL)의 교차영역에 스위칭 박막트랜지스터(STr)가 형성되고, 스위칭 박막트랜지스터(STr)와 구동 박막트랜지스터(DTr)는 전기적으로 연결된다. 유기전계 발광 다이오드(E)의 제 1 전극은 구동 박막트랜지스터(DTr)의 드레인 전극과 연결되고, 유기전계 발광 다이오드(E)의 제 2 전극은 접지된다. 전원배선(PL)은 전원전압을 구동 박막 트랜지스터(DTr)을 통하여 유기전계 발광 다이오드(E)에 공급한다. 구동 박막 트랜지스터(DTr)의 게이트 전극과 소스 전극 사이에는 스토리지 커패시터(StgC)가 형성된다. 게이트 배선(GL)을 통해 신호가 인가되면 스위칭 박막 트랜지스터(STr)가 온(on) 되고, 데이터 배선(DL)의 신호가 구동 박막 트랜지스터(DTr)의 게이트 전극에 전달되어 구동 박막트랜지스터(DTr)가 온(on) 되어 유기전계 발광 다이오드(E)를 통해 빛이 출력된다.
A switching thin film transistor STr is formed in an intersecting region of the data line DL and the gate line GL and the switching thin film transistor STr and the driving thin film transistor DTr are electrically connected. The first electrode of the organic electroluminescent diode E is connected to the drain electrode of the driving thin film transistor DTr, and the second electrode of the organic electroluminescent diode E is grounded. The power supply line PL supplies the power supply voltage to the organic light emitting diode E through the driving thin film transistor DTr. A storage capacitor StgC is formed between the gate electrode and the source electrode of the driving thin film transistor DTr. When a signal is applied through the gate line GL, the switching thin film transistor STr is turned on and the signal of the data line DL is transmitted to the gate electrode of the driving thin film transistor DTr, And light is output through the organic electroluminescent diode E.
구동 박막 트랜지스터(DTr)가 온(on) 상태가 되면, 전원배선(PL)으로부터 유기전계 발광 다이오드(E)에 흐르는 전류의 레벨이 정해지며 이로 인해 유기전계 발광 다이오드(E)는 그레이 스케일(gray scale)을 구현할 수 있다. 스토리지 커패시터(StgC)는 스위칭 박막 트랜지스터(STr)가 오프(off) 되었을 때, 구동 박막 트랜지스터(DTr)의 게이트 전압을 일정하게 유지시키는 역할을 하며, 스위칭 박막 트랜지스터(STr)가 오프(off) 상태가 되어도 다음 프레임(frame)까지 유기전계 발광 다이오드(E)에 흐르는 전류의 레벨을 일정하게 유지할 수 있게 된다.
When the driving thin film transistor DTr is turned on, the level of the electric current flowing from the power supply line PL to the organic light emitting diode E is determined. As a result, the organic light emitting diode E has a gray- scale can be implemented. The storage capacitor StgC maintains a constant gate voltage of the driving thin film transistor DTr when the switching thin film transistor STr is turned off and the switching thin film transistor STr is turned off The level of current flowing through the organic electroluminescent diode E can be kept constant until the next frame.
도 2는 종래기술에 따른 유기전계 발광소자의 단위 화소에 대한 단면도이다. 2 is a cross-sectional view of a unit pixel of an organic electroluminescent device according to the prior art.
액티브 매트릭스 타입의 유기전계 발광소자는 발광 다이오드의 발광위치에 따라 상부 및 하부 발광형으로 구별되며, 대표적으로 상부 발광형의 유기전계 발광소자를 설명한다. 그리고, 도 2에서는 화소영역(P)을 구동 트랜지스터 영역(DA) 및 스토리지 영역(StgA)으로 구분하여 설명한다.
The organic electroluminescent device of the active matrix type is classified into the upper and lower emission types according to the light emitting position of the light emitting diode. Typically, the top emission type organic electroluminescent device will be described. In FIG. 2, the pixel region P is divided into a driving transistor region DA and a storage region StgA.
하부기판으로 사용하는 제 1 기판(12) 상에 제 1 및 제 2 반도체층 패턴(도시하지 않음)을 포함한 반도체층 패턴(도시하지 않음)을 형성한 후, 반도체층 패턴을 포함한 제 1 기판(12) 상에 게이트 절연층(16)을 형성하고, 제 2 반도체층 패턴에 N형 또는 P형 불순물로 도핑시켜 제 1 스토리지 전극(18a)을 형성한다.
A semiconductor layer pattern (not shown) including first and second semiconductor layer patterns (not shown) is formed on a
구동 트랜지스터 영역(DA)의 중앙영역과 스토리지 영역(StgA)에 대응되는 게이트 절연층(16) 상에 게이트 전극(20) 및 제 2 스토리지 전극(18b)을 형성한다. 게이트 전극(20) 양측의 제 1 반도체층 패턴에 N형 또는 P형 불순물로 도핑시키고, 불순물의 도핑에 의해 제 1 반도체층 패턴에 불순물이 도핑된 소스 및 드레인 영역(22a, 22b) 및 불순물이 도핑되지 않은 채널영역(22c)을 형성한다.
The
게이트 전극(20) 및 제 2 스토리지 전극(18b)을 포함한 게이트 절연층(16) 상에 층간 절연층(24)을 형성하고 층간 절연층(24)을 선택적으로 식각하여 소스 및 드레인 영역(22a, 22b)을 노출시키는 제 1 및 제 2 콘택홀(26a, 26b)을 형성한다. 제 1 및 제 2 콘택홀(26a, 26b) 각각을 통하여 소스 및 드레인 영역(22a, 22b)과 연결되는 소스 및 드레인 전극(28a, 28b)과, 제 2 스토리지 전극(18b)에 대응되는 층간 절연층(24) 상에 제 3 스토리지 전극(30)을 형성한다.
An
소스 및 드레인 전극(28a, 28b)와 제 3 스토리지 전극(30)을 포함한 층간 절연층(24) 상에 보호층(32)을 형성하고, 드레인 전극(28b)과 대응되는 보호층(32)을 식각하여 드레인 콘택홀(34)을 형성한 후, 드레인 콘택홀(34)을 통하여 드레인 전극(28b)과 연결되고 애노드로 사용되는 제 1 전극(36)을 형성한다. 제 1 전극(36)을 포함한 보호층(32) 상에 제 1 전극(36)을 노출시키는 개구부(46)를 포함한 뱅크층(38)을 형성하고, 개구부(46)와 대응되는 제 1 전극(36) 상에 유기 발광층(40)을 형성한다. 유기 발광층(40)은 정공주입층(40a), 발광 물질층(40b) 및 전자전달층(40c)을 포함한다. 유기 발광층(40)은 정공주입층(40a)과 발광 물질층(40b) 사이의 정공전달층(40d)을 더욱 포함할 수 있다.
A
유기 발광층(40)을 포함한 뱅크층(38) 상에 캐소드로 사용되는 제 2 전극(42)을 형성한다. 제 1 기판(12) 또는 제 2 기판(50)의 주변부를 따라 씰패턴(도시하지 않음)을 형성하고, 불활성 기체 또는 진공분위기에서 제 1 및 제 2 기판(12, 50)을 합착하여 상부발광 방식의 유기전계 발광소자(10)를 완성한다.
A
그런데, 제 1 전극(36) 상에 유기 발광층(40)을 형성할 때, 제 1 전극(36) 상에 이물질(44)이 존재하는 경우, 이물질(42)의 주변에는 유기물질이 적층되지 않는 공간(46)이 발생된다. 이러한 이물질(44) 및 공간(46)이 생성된 상태에서 유기 발광층(40) 상에 제 2 전극(42)을 형성하는 경우, 제 2 전극(42)을 구성하는 금속물질이 공간(46)에 충진되어 제 2 전극(42)과 제 1 전극(36)을 전기적으로 연결시키는 단락상태가 된다. 따라서, 제 1 및 제 2 전극(36, 42)의 단락에 의해 단위화소가 정상적으로 동작하지 못하는 불량이 발생될 수 있다.
When the organic
상기와 같은 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 유기 발광층이 형성된 기판에서 제 1 전극 상에 위치하는 이물질에 의해 유기 발광층이 형성되지 않은 결함부위를 검출하고 결함부위에 절연물질로 리페어 절연막을 형성한 후, 유기 발광층 상에 제 2 전극을 형성하여 제 1 전극 및 제 2 전극의 단락을 방지하는 유기전계 발광소자의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a repair insulating film on a substrate having an organic light emitting layer formed thereon by using a foreign material on the first electrode, And then forming a second electrode on the organic light emitting layer to prevent a short circuit between the first electrode and the second electrode.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 기판 상에 제 1 전극을 형성하는 단계; 상기 제 1 전극 상에 유기 발광층을 형성하는 단계; 상기 유기 발광층이 형성된 상기 기판에서 결함부위를 검출하는 단계; 절연물질을 공급하여 상기 결함부위에 리페어 절연막을 형성하는 단계; 및 상기 유기 발광층 상에 제 2 전극을 형성하는 단계;를 포함하는 유기전계 발광소자의 제조방법을 제공한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, including: forming a first electrode on a substrate; Forming an organic light emitting layer on the first electrode; Detecting a defective portion in the substrate on which the organic light emitting layer is formed; Forming a repair insulating film on the defective portion by supplying an insulating material; And forming a second electrode on the organic light emitting layer.
상기 유기 발광층은, 정공주입층, 발광 물질층 및 전자전달층을 포함하고, 상기 정공주입층, 상기 발광 물질층 및 상기 전자전달층 각각을 형성한 후, 상기 결함부위의 검출 및 수리를 개별적으로 수행하는 유기전계 발광소자의 제조방법을 제공한다. Wherein the organic light emitting layer includes a hole injection layer, a light emitting material layer, and an electron transporting layer, and after forming each of the hole injection layer, the light emitting material layer, and the electron transporting layer, The present invention also provides a method of manufacturing an organic electroluminescent device.
상기 유기 발광층은 잉크 젯 프린터(Ink jet Printer), 노즐 프린터(Nozzle Printer), 롤 프린터(Roll Printer) 및 옵셋 프린터(Offset Printer) 중 하나를 사용하여 형성하는 유기전계 발광소자의 제조방법을 제공한다.
The organic light emitting layer is formed using one of an ink jet printer, a nozzle printer, a roll printer, and an offset printer, .
패턴 검사기를 통하여 기준 패턴 이미지와 상기 기판의 스캔 패턴 이미지를 비교하여 상기 결함부위를 검출하는 유기전계 발광소자의 제조방법을 제공한다.And comparing the reference pattern image with the scan pattern image of the substrate through a pattern tester to detect the defective portion.
상기 결함부위는 상기 제 1 전극 상의 이물질과 상기 이물질의 주변에 상기 유기 발광층이 형성되지 않은 공간이고, 상기 결함부위에 상기 리페어 절연막을 형성하는 단계는 상기 이물질을 상기 절연물질로 감싸고 상기 공간을 상기 절연물질로 충진시키는 유기전계 발광소자의 제조방법을 제공한다.
Wherein the defective portion is a space in which the organic light emitting layer is not formed in the periphery of the foreign substance on the first electrode and the foreign substance, and the step of forming the repair insulating film on the defective portion surrounds the foreign substance with the insulating material, The present invention also provides a method of manufacturing an organic electroluminescent device that is filled with an insulating material.
상기 절연물질은 에푹시계열 또는 아크릴계열의 수지를 사용하거나, 유기용제에 용해된 무기질의 산화물질을 사용하는 유기전계 발광소자의 제조방법을 제공한다. The insulating material may be a time-series or acryl-based resin, or an inorganic oxidizing material dissolved in an organic solvent.
상기 절연물질은 2 내지 1,000 cP(centi-poise)의 점도를 가지는 유기전계 발광소자의 제조방법을 제공한다.Wherein the insulating material has a viscosity of 2 to 1,000 cP (centi-poise).
상기 리페어 절연막은 잉크 젯 프린터 또는 디스펜스 장치를 사용하는 유기전계 발광소자의 제조방법을 제공한다.
The repair insulating layer may be formed by using an ink jet printer or a dispensing apparatus.
본 발명은 제 1 전극 상에 유기 발광층을 형성한 후, 유기 발광층이 형성된 기판을 패턴 검사기를 통하여 제 1 기판의 스캔 패턴 이미지와 기준 패턴 이미지를 비교하여, 제 1 전극 상에 위치한 이물질에 의해 유기 발광층이 형성되지 않은 이물질과 이물질 주변의 공간을 포함하는 결함부위를 검출하고, 리페어 장치를 통하여 이물질을 절연물질로 감싸고 이물질 주변의 공간을 절연물질로 충진하는 리페어 절연막을 형성한 후, 유기 발광층 상에 제 2 전극을 형성함으로써, 제 1 전극 및 제 2 전극의 단락을 방지할 수 있다.
The organic electroluminescent device according to the present invention is characterized in that the organic electroluminescent layer is formed on the first electrode and then the substrate on which the organic electroluminescent layer is formed is compared with the scan pattern image of the first substrate and the reference pattern image through the pattern inspecting device, A repair insulating film is formed by inserting a foreign material in which a light emitting layer is not formed and a defect portion including a space around a foreign object, and a foreign material is wrapped with an insulating material through a repair device and a space around the foreign material is filled with an insulating material. The short circuit between the first electrode and the second electrode can be prevented.
도 1은 종래기술에 따른 유기전계 발광소자의 단위화소에 대한 회로도
도 2는 종래기술에 따른 유기전계 발광소자의 단위 화소에 대한 단면도
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 실시예에 따른 유기전계 발광소자의 단위 화소에 대한 공정 단계별 단면도
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 유기전계 발광소자의 결함부위를 검사하고 결함부위를 수리하는 과정을 도시한 모식도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 결함부위를 검사하는 패턴 검사기의 모식도
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 결함부위를 수리하는 리페어 장치에 대한 모식도
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 유기전계 발광소자의 결함을 검출하고 이를 수리하기 위한 순서도
1 is a circuit diagram of a unit pixel of an organic electroluminescent device according to the prior art;
2 is a cross-sectional view of a unit pixel of an organic electroluminescent device according to the related art
3A to 3F are cross-sectional views of a unit pixel of an organic electroluminescent device according to an embodiment of the present invention,
FIGS. 4A and 4B are schematic views illustrating a process of inspecting a defective portion of an organic electroluminescent device according to the present invention and repairing a defective portion
5 is a schematic diagram of a pattern tester for inspecting defective portions according to an embodiment of the present invention.
6 is a schematic diagram of a repair apparatus for repairing a defective portion according to an embodiment of the present invention.
7 is a flow chart for detecting defects in an organic electroluminescent device according to an embodiment of the present invention and repairing the defects.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명에서는 대표적으로, 액티브 매트릭스 타입의 상부 발광형의 유기전계 발광소자에 대하여 설명한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present invention, an active matrix type top emission organic electroluminescent device will be described as an example.
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 실시예에 따른 유기전계 발광소자의 단위 화소에 대한 공정 단계별 단면도이다. 3A to 3F are cross-sectional views illustrating steps of a unit pixel of an organic electroluminescent device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3a 내지 도 3f에서, 화소영역(P)을 구동 트랜지스터 영역(DA) 및 스토리지 영역(StgA)으로 구분하여 설명한다.
3A to 3F, the pixel region P is divided into a driving transistor region DA and a storage region StgA.
도 3a와 같이, 하부기판으로 사용하는 제 1 기판(112) 상에 폴리 실리콘층(도시하지 않음)을 형성하고, 폴리 실리콘층을 패터닝하여 제 1 및 제 2 반도체층 패턴(114a, 114b)을 포함하는 반도체층 패턴(114)을 형성한 후, 반도체층 패턴(114)을 포함한 제 1 기판(112) 상에 제 1 게이트 절연층(116)을 형성한다. 반도체층 패턴(114)은 도 3a와 같이 제 1 및 제 2 반도체층 패턴(114a, 114b)으로 구분하거나 일체형으로 형성할 수 있다.
3A, a polysilicon layer (not shown) is formed on a
폴리 실리콘층은 제 1 기판(112) 상에 비정질 실리콘층(도시하지 않음)을 형성하고, 비정질 실리콘층을 결정화하기 위해 비정질 실리콘층에 레이저 빔을 조사하거나 또는 비정질 실리콘층을 열처리하여 형성한다. 제 1 게이트 절연층(116)은 무기 절연물질인 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)을 사용한다.
The polysilicon layer is formed by forming an amorphous silicon layer (not shown) on the
반도체층 패턴(114)을 형성하는 방법은 폴리 실리콘층 상에 제 1 감광층(도시하지 않음)을 도포하는 단계, 제 1 마스크(도시하지 않음)를 이용한 제 1 감광층의 노광 및 현상에 의해 제 1 감광층 패턴(도시하지 않음)을 형성하는 단계, 및 제 1 감광층 패턴을 식각 마스크로 폴리 실리콘층을 패터닝하는 단계를 포함한다.
The method of forming the
도 3b와 같이, 스토리지 영역(StgA)에 대응되는 도 3a의 제 2 반도체층 패턴(114b)을 N형 또는 P형 불순물로 도핑시켜 제 1 스토리지 전극(118a)을 형성한다.As shown in FIG. 3B, the second
제 1 스토리지 전극(118a)을 형성하는 방법은, 게이트 절연층(116) 상에 제 2 감광층(도시하지 않음)을 도포하는 단계, 제 2 마스크(도시하지 않음)를 이용한 제 2 감광층의 노광 및 현상에 의해 스토리지 영역(StgA)에 대응되는 게이트 절연층(116)을 노출시키는 제 2 감광층 패턴(도시하지 않음)을 형성하는 단계 및 제 2 반도체층 패턴(114b)에 N형 또는 P형 불순물을 도핑하는 단계를 포함한다.
The method of forming the
제 1 스토리지 전극(118a)을 형성한 후, 구동 트랜지스터 영역(DA)의 중앙영역 및 스토리지 영역(StgA) 각각에 대응되는 게이트 절연층(116) 상에 게이트 전극(120) 및 제 2 스토리지 전극(118b)을 형성한다. 게이트 전극(120) 및 제 2 스토리지 전극(118b)은 저저항 금속물질인 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리합금 중 하나를 사용한다.
The
게이트 전극(120) 및 제 2 스토리지 전극(118b)을 형성하는 방법은, 제 1 게이트 절연층(116a) 상에 저저항 금속물질인 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리합금 중 하나를 증착하여 제 1 금속 물질층(도시하지 않음)을 형성하는 단계, 제 1 금속 물질층 상에 제 3 감광층(도시하지 않음)을 도포하는 단계, 제 3 마스크(도시하지 않음)을 이용한 제 3 감광층의 노광 및 현상에 의해 제 3 감광층 패턴(도시하지 않음)을 형성하는 단계, 및 제 3 감광층 패턴을 이용하여 제 3 금속 물질층을 패터닝하는 단계를 포함하여 수행된다.
The method for forming the
게이트 전극(120)을 형성한 후, 게이트 전극(120)을 도핑 마스크로 N형 또는 P형의 불순물로 제 1 반도체층 패턴(114a)을 도핑시켜, 불순물이 도핑된 소스 및 드레인 영역(122a, 122b) 및 불순물이 도핑되지 않은 채널영역(122c)을 형성한다.
After the
도 3c와 같이, 게이트 전극(120) 및 제 2 스토리지 전극(118b)을 포함하는 게이트 절연층(116) 상에 층간 절연층(124)을 형성하고 층간 절연층(124)을 선택적으로 식각하여 소스 및 드레인 영역(122a, 122b)을 노출시키는 제 1 및 제 2 콘택홀(126a, 126b)을 형성한다. 층간 절연층(124)는 무기절연물질인 질화실리콘(SiNx) 또는 산화실리콘(SiO2)을 증착하거나, 유기절연물질인 벤조사이클로부텐(BCB) 또는 포토아크릴(photo acryl)을 사용하여, 3000 내지 4000Å 정도의 두께로 형성한다.
3C, an
제 1 및 제 2 콘택홀(126a, 126b)을 형성하는 방법은, 층간 절연층(124) 상에 제 4 감광층(도시하지 않음)을 도포하는 단계, 제 4 마스크(도시하지 않음)을 이용한 제 4 감광층의 노광 및 현상에 의해 제 4 감광층 패턴(도시하지 않음)을 형성하는 단계, 및 제 4 감광층 패턴을 이용하여 층간 절연층(124)을 패터닝하는 단계를 포함한다.
The method of forming the first and
제 1 및 제 2 콘택홀(126a, 126b)을 형성한 후, 제 1 및 제 2 콘택홀(126a, 126b) 각각을 통하여 소스 및 드레인 영역(122a, 122b)과 연결되는 소스 및 드레인 전극(128a, 128b)과, 제 2 스토리지 전극(118b)에 대응되는 층간 절연층(124) 상에 제 3 스토리지 전극(130)을 형성한다. 제 3 스토리지 전극(130)은 전원배선(도시하지 않음) 및 제 1 스토리지 전극(118a)과 연결될 수 있다. 소스 및 드레인 전극(128a, 128b)와, 제 3 스토리지 전극(30)은 저저항 금속물질인 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리합금 중 하나를 사용한다.
After the first and
소스 및 드레인 전극(128a, 128b)과 제 3 스토리지 전극(130)을 형성하는 방법은, 제 1 및 제 2 콘택홀(126a, 126b)을 포함한 층간 절연층(124) 상에 저저항 금속물질인 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리합금 중 하나를 사용하여 제 3 금속 물질층(도시하지 않음)을 형성하는 단계, 제 3 금속 물질층 상에 제 5 감광층(도시하지 않음)을 도포하는 단계, 제 5 마스크(도시하지 않음)을 이용한 제 5 감광층의 노광 및 현상에 의해 제 5 감광층 패턴(도시하지 않음)을 형성하는 단계, 및 제 5 감광층 패턴을 이용하여 제 3 금속 물질층을 패터닝하는 단계를 포함한다. 제 3 금속 물질층의 패터닝에 의해 소스 및 드레인 전극(128a, 128b)과 함께 데이트 배선(도시하지 않음)이 형성된다.
The method of forming the source and
도 3a 내지 도 3c을 통하여, 소스 및 드레인 전극(128a, 128b), 게이트 절연층(116), 게이트 전극(120)을 포함하여 구성되는 스위칭 트랜지스터와, 제 1 내지 제 3 스토리지 전극(118a, 118b, 130), 게이트 절연층(116), 층간 절연층(124)을 포함하여 구성되는 스토리지 캐패시터가 형성된다. 도면으로 도시하지 않았지만, 구동 트랜지스터도 스위칭 트랜지스터와 동일한 구성으로 형성된다.
3A to 3C, a switching transistor including a source electrode and a
도 3d와 같이, 소스 및 드레인 전극(128a, 128b)와 제 3 스토리지 전극(130)을 포함한 층간 절연층(124) 상에 보호층(132)을 형성하고, 드레인 전극(128b)과 대응되는 보호층(132)을 식각하여 드레인 콘택홀(134)을 형성한 후, 드레인 콘택홀(134)을 통하여 드레인 전극(128b)과 연결되고 애노드로 사용되는 제 1 전극(136)을 형성한다.
A
보호층(132)은 무기절연물질인 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)을 증착하거나, 유기절연물질인 포토아크릴(photo acryl) 또는 벤조사이클로부텐(BCB)을 사용한다. 제 1 전극(136)은 일함수 값이 비교적 높은 투명 도전성 물질인 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 증착하거나 또는 일함수 값이 비교적 낮은 금속물질인 알루미늄(Al), 알루미늄 합금, 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au) 중 하나를 증착한다.
The
드레인 콘택홀(134)을 형성하는 방법은, 소스 및 드레인 전극(128a, 128b)와 제 3 스토리지 전극(130)을 포함한 층간 절연층(124) 상에 보호층(132)을 형성하는 단계, 보호층(132) 상에 제 6 감광층(도시하지 않음)을 도포하는 단계, 제 6 마스크(도시하지 않음)을 이용한 제 6 감광층의 노광 및 현상에 의해 제 6 감광층 패턴(도시하지 않음)을 형성하는 단계, 및 제 6 감광층 패턴을 이용하여 드레인 전극(128b)에 대응되는 보호층(132)을 식각하는 단계를 포함한다.
The method of forming the
드레인 전극(128b)과 전기적으로 연결되는 제 1 전극(136)을 형성하는 방법은, 드레인 콘택홀(134)을 포함하는 보호층(132) 상에 일함수 값이 비교적 높은 투명 도전성 물질인 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 증착하거나 또는 일함수 값이 비교적 낮은 금속물질인 알루미늄(Al), 알루미늄 합금, 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au) 중 하나를 사용하여 제 4 금속 물질층(도시하지 않음)을 형성하는 단계, 제 4 금속 물질층 상에 제 7 감광층(도시하지 않음)을 도포하는 단계, 제 7 마스크(도시하지 않음)을 이용한 제 7 감광층의 노광 및 현상에 의해 제 7 감광층 패턴(도시하지 않음)을 형성하는 단계, 및 제 7 감광층 패턴을 이용하여 제 4 금속 물질층을 패터닝하는 단계를 포함한다.
A method of forming the
제 1 전극(136)을 형성한 후, 제 1 전극(136)을 포함한 보호층(132) 상에 제 1 전극(136)을 노출시키는 개구부(139)를 포함한 뱅크층(138)을 형성하고, 개구부(139)에 대응되는 제 1 전극(136) 상에 유기 발광층(140)을 형성한다. 뱅크층(138)은 포토아크릴(photo acryl) 또는 벤조사이클로부텐(BCB)와 같은 유기절연물질을 사용한다. 유기 발광층(140)은 정공주입층(140a), 발광 물질층(140b) 및 전자전달층(140c)을 포함한다. 필요에 따라, 유기 발광층(140)은, 정공주입층(140a)과 발광 물질층(140b) 사이의 정공전달층(140d)을 더욱 포함할 수 있다.
A
뱅크층(138)을 형성하는 방법은, 제 1 전극(136)을 포함하는 보호층(132) 상에 포토아크릴(photo acryl) 또는 벤조사이클로부텐(BCB)와 같은 유기절연물질도시하지 않음)을 도포하는 단계, 제 8 마스크(도시하지 않음)을 이용한 유기절연물질의 노광 및 현상단계를 포함한다.
The method of forming the
유기 발광층(140)은 액상의 유기물질을 프린팅하는 방법, 예를 들면 잉크 젯 프린터(Ink jet Printer), 노즐 프린터(Nozzle Printer), 롤 프린터(Roll Printer), 스프레이 코팅(Sprayt Coating), 슬롯 코팅(Slot Coating) 및 옵셋 프린터(Offset Printer) 등과 같은 다양한 방법으로 형성한다.
The organic
도 3e와 같이, 유기 발광층(140)을 포함한 분리부(138) 상에 캐소드로 사용되는 제 2 전극(142)을 형성한다. 제 2 전극(142)은 일함수 값이 비교적 높은 투명 도전성 물질인 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 증착하거나 또는 일함수 값이 비교적 낮은 금속물질인 알루미늄(Al), 알루미늄 합금, 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au) 중 하나를 증착한다. 제 1 전극(136)이 일함수 값이 작은 금속물질로 이루어진 경우 제 2 전극(142)은 일함수 값이 큰 투명도전성 물질을 사용하고, 제 1 전극(136)이 일함수 값이 큰 물질을 사용하는 경우 제 2 전극(142)은 일함수 값이 비교적 작은 금속물질로 형성한다. 도 3d 및 도 3e을 통하여, 제 1 전극(136), 유기 발광층(140) 및 제 2 전극(142)로 구성되는 유기전계 발광 다이오드(E)가 형성된다.
Referring to FIG. 3E, a
도 3f와 같이, 제 1 기판(112) 또는 제 2 기판(150)의 주변부를 따라 씰패턴(도시하지 않음)을 형성하고, 불활성 기체 또는 진공분위기에서 제 1 및 제 2 기판(112, 150)을 합착하여 상부발광 방식의 유기전계 발광소자(110)를 완성한다.
A seal pattern (not shown) is formed along the periphery of the
유기전계 발광소자(110)의 제조과정에서 도 3d 및 도 3e와 같이 유기 물질층(140)과 제 2 전극(142)을 형성할 때, 제 1 전극(136) 상에 이물질이 존재하는 경우, 이물질로 인해 제 1 전극(136) 상에 유기물질이 적층되는 않는 공간이 발생하고, 유기물질이 적층되지 않는 공간에 제 2 전극(142)을 구성하는 금속물질이 충진되어 제 1 전극(136)과 제 2 전극(142)이 단락될 수 있다. 본 발명에서는 유기 발광층(140)을 형성하고 결함을 검사하여, 결함을 수리하여 제 1 전극(136) 및 제 2 전극(142)의 단락을 방지하는 방법을 제안한다.When the
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 유기전계 발광소자의 결함부위를 검사하고 결함부위를 수리하는 과정을 도시한 모식도이다.
FIGS. 4A and 4B are schematic views illustrating a process of inspecting a defective portion of an organic electroluminescent device according to the present invention and repairing a defective portion. FIG.
도 4a와 같이, 제 1 전극(136) 상에 이물질(144)이 존재하는 경우, 제 1 전극(136) 상에 유기 발광층(140)을 형성할 때, 이물질(144)의 주변에는 유기물질이 적층되지 않는 공간(146)이 발생된다. 공간(146)이 형성된 유기 발광층(140) 상에 제 2 전극(도시하지 않음)을 형성하면, 종래기술과 같이, 제 2 전극을 구성하는 금속물질이 공간(146)에 충진되어 제 2 전극과 제 1 전극(136)을 전기적으로 연결시키는 단락상태가 될 수 있다.
4A, when the
따라서, 제 1 전극(136)과 제 2 전극의 단락을 방지하기 위하여, 유기 발광층(140)을 형성한 후, 패턴 검사기(도시하지 않음)을 통하여 유기 발광층(140)이 형성된 제 1 기판(112)의 패턴을 검사하여 결함부위(148)를 검출하고, 결함부위(148)에 리페어 장치(도시하지 않음)의 노즐(174)을 통하여 액상의 절연물질(162)을 토출시켜, 이물질(144)의 노출부위를 완전히 감싸면서 이물질(144) 주변의 공간(146)을 완전히 충진시키는 리페어 절연막(166)을 형성한다.
In order to prevent the short circuit between the
절연물질(162)은 리페어 절연막(166)을 형성할 때, 유기 발광층(140)에 손상을 주지 않도록, 150도 이하에서 사용할 수 있는 열경화성 수지를 이용한다. 절연물질(162)은 에폭시계열 또는 아크릴계열의 수지를 사용하거나, 토출이 용이하도록 유기용제에 용해된 무기질의 산화물질을 사용할 수 있다. 그리고, 절연물질(162)에는 점도를 조절하기 위해 점도 조절용 보조제를 첨가할 수 있다. 절연물질(162)이 적절하게 토출되기 위한 점도는 2 내지 1,000 cP(centi-poise)이다.
The insulating
리페어 장치(170)는 잉크 젯 프린터(ink jet printer) 또는 디스펜스 장치(disepnser)를 사용할 수 있고, 토출되는 절연물질(162)이 실온에서 경화되지 않도록, 잉크 젯 프린터의 경우에는 프린터 헤드(printer head)을 가열하고, 디스펜스 장치의 경우에는 노즐 주위를 가열할 수 있다.
The
도 4a에서, 유기 발광층(140)을 형성한 후에, 패턴을 검사하여 결함부위를 검출하고, 결함을 수리하는 과정을 설명하였지만, 유기 발광층(140)이 정공주입층(140a), 정공전달층(140d), 발광 물질층(140b) 및 전자전달층(140c)과 같이 다층으로 구성되는 경우, 정공주입층(140a), 정공전달층(140d), 발광 물질층(140b) 및 전자전달층(140c) 각각을 형성한 후에 개별적인 패턴 검사 및 결함수리과정을 반복할 수 있다.
4A, a process of inspecting a pattern to detect a defective portion and repairing a defect after forming the organic
도 4b와 같이, 절연물질(164)이 이물질(144)을 완전히 감싸고 이물질(144) 주변의 공간(146)이 완전히 충진한 상태에서 제 2 전극(1425)을 형성하면, 이물질(144) 및 공간(146)에 의해서 제 2 전극(142)이 제 1 전극(136)과 전기적으로 연결되는 가능성이 완전히 차단된다.
4B, when the insulating material 164 completely covers the
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 결함부위를 검사하는 패턴 검사기에 대한 모식도이다.5 is a schematic view of a pattern tester for inspecting defective portions according to an embodiment of the present invention.
유기전계 발광소자의 유기 발광층 결함을 검사하고 이를 수리하기 위해 다양한 방법이 사용될 수 있으나, 본 발명에서는 유기 발광층이 형성된 검사대상의 제 1 기판을 스캔한 패턴 이미지를 기준 패턴 이미지와 비교하여 결함부위를 검출하ㄴ는 방법을 사용한다. Various methods can be used for inspecting and repairing organic light emitting layer defects of an organic electroluminescent device. In the present invention, a pattern image obtained by scanning a first substrate to be inspected having an organic light emitting layer is compared with a reference pattern image, The method to detect is used.
패턴 검사기(180)는 스테이지(182), 광원부(184), 이미지 센싱부(184), 광학계(194), 제어부(186) 및 디스플레이부(190)를 포함하여 구성된다. 스테이지(182)에는 패턴 검사대상의 제 1 기판(112)이 위치하여, 제 1 기판(112)을 스캔하기 위해 x축 및 y축으로 이동할 수 있다. 광원부(184)는 제 1 기판(112)을 스캔하기 위한 광을 출사시킨다. 이미지 센싱부(184)는 제 1 기판(112)으로부터 반사되는 광이 입사되어 제 1 기판(112)의 스캔 패턴 이미지를 센싱한다.
The
광학계(194)는 스테이지(182)와 광원부(184) 사이에 위치하여, 광원부(184)의 출사광이 제 1 기판(112)에 입사되어 반사되는 반사광을 이미지 센싱부(184)로 안내하는 기능을 한다. 제어부(186)는 제 1 기판(112)의 기준 패턴 이미지가 저장되어 있고, 이미지 센싱부(184)로부터 검사대상의 제 1 기판(112)의 스캔 패턴 이미지를 입력받아 기준 패턴 이미지와 비교하여 결함부위를 검출한다. 디스플레이부(190)는 제어부(186)로부터 결함부위를 입력받아 화상으로 표시하는 기능을 수행한다.
The
도 6은 본 발명에 따른 결함부위를 수리하는 리페어 장치에 대한 모식도이다.6 is a schematic view of a repair apparatus for repairing a defective portion according to the present invention.
결함부위를 수리하기 위해 국부적으로 유기절연물질을 토출할 수 있는 리페어 장치를 사용한다.
A repair device capable of locally discharging organic insulating material is used to repair the defective area.
리페어 장치(170)는 지지부(172), 노즐(174), 이동장치(176), 및 표시부(178)을 포함하여 구성된다. 지지부(172)에는 결함부위를 수리하기 위한 제 1 기판(112)이 위치하고, 노즐(174)은 결함부위에 액상의 절연물질(162)을 토출시키는 기능을 한다. 이동장치(176)는 노즐(174)에 연결되어, 노즐(174)을 결함부위 상에 위치시키는 기능을 한다. 이동장치(176)가 노즐(174)에 설치하지 않고 지지부(172)에 설치할 수 있다. 이동장치(176)가 지지부(172)에 설치되는 경우, 노즐(174)은 고정되고 지지부(172)가 x축 및 y축으로 이동되어, 결함부위를 노즐(174)의 하부에 정렬시킨다.
The
표시부(178)는 결함부위의 수리상태를 화상으로 표시하는 기능을 하는 것으로, 카메라(179)가 결함부위의 수리상태를 촬영한 영상을 입력받아 결함부위가 적절하게 수리되었는 지를 작업자가 육안으로 검사할 수 있다. 패턴 검사기(180)와 리페어 장치(170)는 일체형으로 구성되어, 유기 발광층이 형성된 제 1 기판의 결함부위의 검출 및 수리를 일괄적으로 수행할 수 있다.The
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 유기전계 발광소자의 결함을 검출하고 이를 수리하기 위한 순서도이다. 8 is a flowchart for detecting and repairing defects of an organic light emitting device according to an embodiment of the present invention.
유기전계 발광소자의 결함을 검출하고 이를 수리하기 위한 순서는 도 6 및 도 7의 패턴 검사기(180)와 리페어 장치(170)를 참조하여 설명한다.
The procedure for detecting and repairing defects in the organic electroluminescent device will be described with reference to the
제 1 기판(110)의 결함부위를 검출하고 수리하는 방법은, 제어부(186)에 도 5a의 유기 발광층(140)이 형성된 제 1 기판(110)에서 결함부위가 생성되지 않은 기준 패턴 이미지를 설정하는 단계(S01), 유기 발광층(140)이 형성되고 검사대상인 제 1 기판(112)을 패턴 검사기(180)의 스테이지(182)에 적재시키는 단계(S02), 검사대상인 제 1 기판(112)의 스캔 패턴 이미지를 기준 패턴 이미지와 비교하여 결함부위를 검출하는 단계(S03), 결함부위가 검출된 제 1 기판(112)을 리페어 장치(170)의 지지대(172) 상에 적재시키는 단계(S04), 제 1 기판(112)의 결함부위에 노즐(174)을 위치시키고 액상의 절연물질을 토출시켜 결함부위를 수리하는 단계(S05)를 포함한다.
A method of detecting and repairing a defective portion of the
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.
Claims (8)
상기 제 1 전극 상에 유기 발광층을 형성하는 단계;
상기 유기 발광층이 형성된 상기 기판에서 결함부위를 검출하는 단계;
상기 결함부위를 검출하는 단계 이후에 절연물질을 공급하여 상기 결함부위에 리페어 절연막을 형성하는 단계; 및
상기 리페어 절연막을 형성하는 단계 이후에 상기 유기 발광층 및 상기 리페어 절연막 상에 제 2 전극을 형성하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광소자의 제조방법.
Forming a first electrode on the substrate;
Forming an organic light emitting layer on the first electrode;
Detecting a defective portion in the substrate on which the organic light emitting layer is formed;
Forming a repair insulating film on the defective portion by supplying an insulating material after the detecting the defective portion; And
Forming a second electrode on the organic light emitting layer and the repair insulating film after the step of forming the repair insulating film;
Wherein the organic electroluminescent device comprises a first electrode and a second electrode.
상기 유기 발광층은, 정공주입층, 정공전달층, 발광 물질층 및 전자전달층을 포함하고, 상기 정공주입층, 상기 정공전달층, 상기 발광 물질층 및 상기 전자전달층 각각을 형성한 후, 상기 결함부위의 검출 및 수리를 개별적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광소자의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the organic light emitting layer comprises a hole injecting layer, a hole transporting layer, a light emitting material layer, and an electron transporting layer, and after each of the hole injecting layer, the hole transporting layer, the light emitting material layer, And detecting and repairing defective portions are performed separately.
상기 유기 발광층은 잉크 젯 프린터(Ink jet Printer), 노즐 프린터(Nozzle Printer), 롤 프린터(Roll Printer), 스프레이 코팅(Sprayt Coating), 슬롯 코팅(Slot Coating) 및 옵셋 프린터(Offset Printer) 중 하나를 사용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광소자의 제조방법.
The method according to claim 1,
The organic light emitting layer may include one of an ink jet printer, a nozzle printer, a roll printer, a spray coating, a slot coating, and an offset printer. Wherein the organic light emitting layer is formed using the organic electroluminescent material.
패턴 검사기를 통하여 기준 패턴 이미지와 상기 기판의 스캔 패턴 이미지를 비교하여 상기 결함부위를 검출하는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광소자의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the defective portion is detected by comparing the reference pattern image with the scan pattern image of the substrate through a pattern tester.
상기 결함부위는 상기 제 1 전극 상의 이물질과 상기 이물질의 주변에 상기 유기 발광층이 형성되지 않은 공간이고, 상기 결함부위에 상기 리페어 절연막을 형성하는 단계는 상기 이물질을 상기 절연물질로 감싸고 상기 공간을 상기 절연물질로 충진시키는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광소자의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the defective portion is a space in which the organic light emitting layer is not formed in the periphery of the foreign substance on the first electrode and the foreign substance, and the step of forming the repair insulating film on the defective portion surrounds the foreign substance with the insulating material, And filling the organic EL device with an insulating material.
상기 절연물질은 에푹시계열 또는 아크릴계열의 수지를 사용하거나, 유기용제에 용해된 무기질의 산화물질을 사용하는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광소자의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the insulating material is a time-series or acryl-based resin, or an inorganic oxidizing material dissolved in an organic solvent is used.
상기 절연물질은 2내지 1000cp(centi-piose)의 점도와 상기 유기발광층에 손상을 주지않은 150도 이하의 온도에서 경화되는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광소자의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the insulating material is cured at a viscosity of 2 to 1000 cp (centi-pi) and at a temperature of 150 DEG C or lower, which does not cause damage to the organic light emitting layer.
상기 리페어 절연막은 잉크 젯 프린터 또는 디스펜스 장치를 사용하는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광소자의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the repair insulating film uses an ink jet printer or a dispensing device.
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