KR20060061662A - 유기발광 다이오드 표시소자의 다층 증착막 두께 검사용메탈 마스크 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기발광 다이오드 표시소자 제조 시 사용되는 증착용 메탈 마스크 및 이를 이용한 다층 증착막의 단층별 두께 검사 방법에 관한 것이다. 즉, 본 발명은 유기발광 다이오드 표시소자의 다층막 증착 공정 중 사용되는 메탈 마스크에 두께 공정 검사용 윈도우를 형성하여 윈도우 하부 기판에 증착된 다층막의 두께를 검사할 수 있도록 함으로써, 종래와 같이 기판 증착 전에 Bare 글라스를 먼저 투입하여 증착 상태를 검사하는 공정을 생략할 수 있다. 또한, 두께 공정 검사용 윈도우를 각 층막용 메탈 마스크 상 더미 영역 내 서로 다른 위치에 형성시킴으로써, 다층막 전체의 두께뿐만 아니라 다층막의 두께를 단층별로 각각 따로 측정할 수 있어 제작된 유기발광 다이오드 표시소자의 전기 광학적 특성 결과와 각 층막의 개별 두께와의 상관관계도 쉽게 파악할 수 있는 이점이 있다.
유기발광 다이오드, 메탈 마스크, 유기물질, 다층막
Description
도 1은 일반적인 유기발광 다이오드 표시소자의 개략적인 단면 구조도,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 다층 증착막 두께 검사용 메탈 마스크 평면도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다층 증착막 두께 검사용 윈도우를 이용한 단층별 두께 측정 예시도.
<도면의 주요 부호에 대한 간략한 설명>
200 : 패터닝 홀 비형성 영역 202 : 패터닝 홀 형성영역
204 : 두께 공정 검사용 윈도우
본 발명은 유기발광 다이오드 표시소자(organic light emitting diode display panel) 제조에 관한 것으로, 특히 유기발광 다이오드 표시소자 제조 시 사용되는 증착용 메탈 마스크(metal mask) 및 이를 이용한 다층 증착막의 단층별 두 께 공정 검사 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 표시장치의 대형화에 따라 공간 점유가 작은 평면표시소자의 요구가 증대되고 있으며, 이러한 요구에 따라 무기물질 또는 유기물질에 전계를 가하여 디스플레이를 구현함으로써 PDP나 LCD 등과 같은 평판 디스플레이 소자보다 공정이 간단하고 공간 점유가 작은 전계발광소자가 차세대 평면표시소자로 주목되고 있다.
위 전계발광 소자는 사용되는 재료에 따라 무기발광 다이오드 표시소자와 유기발광 다이오드 표시소자로 크게 나뉘어지는데, 무기발광 다이오드 표시소자는 일반적으로 발광부에 높은 전계를 인가한 상태에서 전자를 가속하여 발광중심에 충돌시켜 이에 의해 발광 중심을 여기함으로서 발광하는 반면에, 유기발광 다이오드 표시소자는 전자주입전극과 정공주입전극으로부터 각각 전자와 정공을 발광층 내로 주입시켜 주입된 전자와 홀이 결합하여 생성된 액시톤(exciton)이 여기상태로부터 기저상태로 떨어질 때 발광하게 된다.
이중 유기발광 다이오드 표시소자에 대해 좀더 상세히 살펴보면, 유기발광 다이오드 표시소자는 유기 전계 발광을 일으킬 수 있는 유기 발광재료로 형성되는 박막이 2개의 전극 사이에 개재되는 2극성 EL(electro luminescence) 소자를 포함하는 발광 장치로서, 저전압 구동, 높은 발광 효율, 넓은 시야각, 빠른 응답속도 등의 특성을 가진다. 이러한 유기발광 다이오드 표시소자는 도 1에서와 보여지는 바와 같이 투명한 유리 기판상에 복수의 양전극(112), 정공 주입층(110), 정공 수송층(108), 미량의 유기색소를 도펀트(dopant)로서 포함하는 유기 발광층(106), 전 자 수송층(104), 전자 주입층(102) 그리고 도전성 재료로 이루어지는 복수의 음전극(100)이 순차적으로 적층 형성되어 이루어진다.
한편, 위와 같은 유기발광 다이오드 표시소자 각 층의 박막들을 형성하는 방법에는 크게 물리적 증착방법과 화학적 증착방법이 있으며, 물리적 증착방법에는 저항열이나 플라즈마 등을 이용하여 해당물질을 기체상태로 만들어 기판에 직접 증착시키는 Evaporation법과 Sputtering 법이 있는데 주로 Evaporation 법이 사용된다. 위 Evaporation법에서 해당 유기물질은 열선과 같은 적절한 열원에 의하여 가열되며, 해당 물질의 상부에는 기판이 위치하게 되는데, 기판에 패터닝된 박막을 형성하기 위해 해당물질과 기판 사이에 패터닝된 메탈 마스크가 삽입된다. 이러한 상태에서 유기물질을 가열하면 가열된 해당물질이 분자 또는 원자 상태로 증발되어 기판에 증착되게 되며, 이때, 메탈 마스크에 의하여 기판에는 해당 유기물질이 원하는 모양으로 선택적으로 증착되게 되는 것이다.
그러나, 상기와 같은 종래 유기발광 다이오드 표시소자의 제조 방법에서는 다층 증착막의 두께 공정 검사를 위해 해당 기판을 증착 하기 전에 Bare 글라스를 먼저 투입하여 증착 상태를 미리 파악하거나, 또는 모든 층들을 증착 한 후 다층막의 전체 두께만을 측정할 수밖에 없어 제작된 유기발광 다이오드 표시소자의 전기광학적 특성 결과와 각 층막의 개별 두께 간 상관관계를 제대로 파악할 수 없는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 유기발광 다이오드 표시소자의 제조에 있어서, 유 기발광 다이오드 표시소자 제조 시 사용되는 증착용 메탈 마스크 및 이를 이용한 다층 증착막의 층막별 두께 공정 검사 방법을 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 유기발광 다이오드 표시소자의 다층 증착막 두께 검사방법으로서, (a)상기 유기발광 다이오드 표시소자의 다층막을 형성하기 위한 각 층막의 해당 유기 물질을 열원에 의해 가열시키는 단계와, (b)상기 열원에 의해 가열된 해당 유기물질을 각 층막의 두께 측정을 위한 일련의 윈도우가 형성된 메탈 마스크를 통해 기판 상에 증착 시키는 단계와, (c)상기 유기물질 증착 후, 메탈 마스크 상 두께 공정 검사용 윈도우를 통해 기판에 증착된 유기발광 다이오드 표시소자 다층막의 각 층막 두께를 검사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 유기발광 다이오드 표시소자의 다층 증착막 두께 검사용 메탈 마스크로서, 상기 유기발광 다이오드 표시소자의 각 단위 픽셀 형성을 위한 패터닝 홀이 형성된 패터닝 홀 형성부와, 상기 패터닝 홀 형성부 외주의 더미영역인 패터닝 홀 비형성부와, 상기 패터닝 홀 비형성부의 일정 영역에 상기 유기발광 다이오드 표시소자의 다층막 유기물질 각 층막의 두께 측정을 위해 형성되는 두께 공정 검사용 윈도우를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예의 동작을 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 두께 공정 검사용 윈도우가 형성된 메탈 마스크의 평면도를 도시한 것으로, 이하 상기 도 2를 참조하여 두께 공정 검사용 윈도우가 형성된 메탈 마스크를 이용한 유기발광 다이오드 표시소자의 다층 증착막 두께 검사방법을 상세히 설명하기로 한다.
위 도 2에서 보여지는 바와 같이, 본 발명의 메탈 마스크(206)에는 기판에 해당 유기물질을 원하는 모양으로 선택적으로 증착할 수 있도록 하기 위한 다수의 패터닝 홀(patterning hole) 형성 영역(202) 외부의 패터닝 홀 비형성 영역(200)내 유기발광 다이오드 표시소자 다층막의 단층별 두께 측정을 위한 두께 공정 검사용 윈도우(window)(204)가 일렬로 형성된다. 이때, 위 두께 공정 검사용 윈도우(204)는 유기발광 다이오드 표시소자의 전기 광학적 특성 검사를 위한 테스트 패턴(도시하지 않았음)과 함께 인접 위치되는 것이 바람직하다.
즉, 메탈 마스크(206)는 유기발광 다이오드 표시소자 각 단위 픽셀의 형성을 위한 다수의 패터닝 홀이 형성된 패터닝 홀 형성영역(202)과 상기 패터닝 홀 형성 영역(202) 외부에 패터닝 홀이 형성되지 않는 패터닝 홀 비형성 영역(200)으로 구성되는데, 본 발명의 두께 공정 검사용 윈도우(204)는 패터닝 홀 비형성 영역(202)내 테스트 패턴 위치 인접 영역에 형성된다. 이때 상기 윈도우(204)의 크기는 이에 의해 형성된 박막의 면적이 Ellipsometer 또는 비저항 측정기와 같은 일반적인 박막 측정기의 측정범위를 만족시킬 수 있을 정도여야 한다.
이하 동작을 살펴보면, 먼저 기판 상 유기물질의 증착을 위해 유기발광 다이오드 표시소자 각 층막의 해당 유기물질을 저항열이나 플라즈마 등을 이용하는 적절한 열원에 의하여 가열시킨다. 이에 따라 위 열원에 의해 가열된 해당 유기물질 은 분자 또는 원자 상태로 증발되어 기판과 열원 사이에 삽입된 패터닝된 메탈 마스크(206)에 의하여 기판 상 패터닝된 해당 위치에 선택적으로 증착된다.
이때, 상기 분자 또는 원자 상태로 증발되는 유기물질은 메탈 마스크(206) 상 더미 영역인 패터닝 홀 비형성 영역(200)의 일정 부분에 형성된 두께 공정 검사용 윈도우(204)를 통해 기판 상 더미 영역에 증착 되는데, 위와 같이 더미 영역내 두께 공정 검사용 윈도우 하부에 증착된 다층막의 두께를 검사하여 다층막의 증착 상태를 알 수 있게 됨으로써 종래와 같이 Bare 글라스를 먼저 투입하여 증착 상태를 검사하는 공정을 생략할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 도 3에서 보여지는 바와 같이 위 두께 공정 검사용 윈도우(204)를 각 층막용 메탈 마스크 상 더미 영역(200)내 서로 다른 위치에 형성시킴으로써, 다층막 전체의 두께(d1) 뿐만 아니라 각 층막의 개별 두께(d2)를 측정할 수 있게 되며, 이에 따라 제작된 유기발광 다이오드 표시소자의 전기 광학적 특성 결과와 각 층막의 개별 두께와의 상관관계도 파악할 수 있다. 즉, 예를 들어 다층막의 개별두께 중 일부가 얇게 제작되는 경우 구동전압이 낮아지는 전기적 특성이 발생하는데, 다층막별 두께를 측정할 수 있음에 따라 전기적 특성 발생의 원인을 쉽게 파악할 수 있으며, 또한 특정층의 두께가 변할 경우 디스플레이의 밝기 또는 색깔 변화가 발생하게 되는데 이와 같은 때에도 다층막별 두께 측정값을 이용하여 원인을 쉽게 파악할 수 있으며 이에 대처할 수 있게 되는 것이다.
한편 상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 발명 의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위에 의해 정하여져야 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 유기발광 다이오드 표시소자의 다층막 증착 공정 중 사용되는 메탈 마스크에 두께 공정 검사용 윈도우를 형성하여 윈도우 하부 기판에 증착된 다층막의 두께를 검사할 수 있도록 함으로써, 종래와 같이 기판 증착 전에 Bare 글라스를 먼저 투입하여 증착 상태를 검사하는 공정을 생략할 수 있는 이점이 있다. 또한 두께 공정 검사용 윈도우를 각 층막용 메탈 마스크 상 더미 영역내 서로 다른 위치에 형성시킴으로써, 다층막 전체의 두께뿐만 아니라 다층막의 두께를 단층별로 각각 따로 측정할 수 있어 제작된 유기발광 다이오드 표시소자의 전기 광학적 특성 결과와 각 층막의 개별 두께와의 상관관계도 쉽게 파악할 수 있는 이점이 있다.
Claims (10)
- 유기발광 다이오드 표시소자의 다층 증착막 두께 검사방법에 있어서,(a)유기발광 다이오드 표시소자 다층막의 각 층막별 두께 측정을 위한 일련의 윈도우를 다층막 증착 공정용 메탈 마스크 상 유기발광 다이오드 표시소자 영역 외부에 형성시키는 단계와,(b)상기 유기물질 증착 후, 메탈 마스크 상 두께 공정 검사용 윈도우를 통해 기판에 증착된 유기발광 다이오드 표시소자 다층막의 각 층막 두께를 검사하는 단계를 포함하는 유기발광 다이오드 표시소자의 다층 증착막 두께 검사방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 두께 공정 검사용 윈도우는, 각 층막용 메탈 마스크 상 더미 영역 내 서로 다른 위치에 형성되어 각 층막의 두께 측정이 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 유기발광 다이오드 표시소자의 다층 증착막 두께 검사방법.
- 제 2 항에 있어서,상기 두께 공정 검사용 윈도우는, 유기발광 다이오드 표시소자의 전기 광학적 특성 검사를 위한 테스트 패턴과 인접 영역에 위치되는 것을 특징으로 하는 유기발광 다이오드 표시소자의 다층 증착막 두께 검사방법.
- 제 3 항에 있어서,상기 두께 공정 검사용 윈도우는, 상기 윈도우에 의해 형성된 박막의 면적이 일반적인 박막 측정기의 측정범위를 만족시키는 1×1㎝크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기발광 다이오드 표시소자의 다층 증착막 두께 검사방법.
- 제 3 항에 있어서,상기 두께 공정 검사용 윈도우는, 기판 상 더미 영역에 일렬로 정렬되어 형성되는 것을 특징으로 하는 유기발광 다이오드 표시소자의 다층 증착막 두께 검사방법.
- 유기발광 다이오드 표시소자의 다층 증착막 두께 검사용 메탈 마스크로서,상기 유기발광 다이오드 표시소자의 각 단위 픽셀 형성을 위한 패터닝 홀이 형성된 패터닝 홀 형성부와,상기 패터닝 홀 형성부 외부의 더미영역인 패터닝 홀 비형성부와,상기 패터닝 홀 비형성부의 일정 영역에 상기 유기발광 다이오드 표시소자의 다층막 유기물질 각 층막의 두께 측정을 위해 형성되는 두께 공정 검사용 윈도우를 포함하는 유기발광 다이오드 표시소자의 다층 증착막 두께 검사용 메탈 마스크.
- 제 6 항에 있어서,상기 두께 공정 검사용 윈도우는, 각 층막용 메탈 마스크 상 더미 영역 내 서로 다른 위치에 형성되어 각 층막의 두께 측정이 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 유기발광 다이오드 표시소자의 다층 증착막 두께 검사용 메탈 마스크.
- 제 7 항에 있어서,상기 두께 공정 검사용 윈도우는, 유기발광 다이오드 표시소자의 전기 광학적 특성 검사를 위한 테스트 패턴과 인접 영역에 위치되는 것을 특징으로 하는 유기발광 다이오드 표시소자의 다층 증착막 두께 검사용 메탈 마스크.
- 제 8 항에 있어서,상기 두께 공정 검사용 윈도우는, 상기 윈도우에 의해 형성된 박막의 면적이 일반적인 박막 측정기의 측정범위를 만족시키도록 하는 1×1㎝크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기발광 다이오드 표시소자의 다층 증착막 두께 검사용 메탈 마스크.
- 제 8 항에 있어서,상기 두께 공정 검사용 윈도우는, 기판 상 더미 영역에 일렬로 정렬되어 형성되는 것을 특징으로 하는 유기발광 다이오드 표시소자의 다층 증착막 두께 검사용 메탈 마스크.
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