KR20060089625A - 표시 패널의 제조 방법 - Google Patents

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KR20060089625A
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게니치 다카하시
다이스케 야구치
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도호꾸 파이오니어 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명은 검사 정밀도의 변동을 없애는 동시에, 검사의 작업 속도를 향상시킴으로써 표시 패널 생산성의 향상을 도모하는 것을 목적으로 한다.
기판상의 표시 영역에 자발광 소자의 배치를 특정하는 동시에, 표시 영역 이외의 영역에 기준 마크를 형성하는 전처리 공정(S1), 성막용 마스크의 개구 패턴을 통해 발광 재료를 성막하여 표시 영역에 자발광 소자의 구성 요소를 성막하는 동시에, 표시 영역 이외에 성막마다 위치 검출 마크를 성막하는 성막 공정(S2), 기준 마크에 가시광을 조사하는 동시에 위치 검출 마크에 UV 광을 조사하고, 기준 마크 및 위치 검출 마크를 촬상하여 얻은 화상 데이터를 화상 처리함으로써, 기준 마크에 대한 위치 검출 마크의 위치를 검출하는 위치 검출 공정(S3), 위치 검출 공정(S3)에 의해 검출된 기준 마크에 대한 위치 검출 마크의 위치에 기초하여, 자발광 소자의 배치에 대한 구성 요소의 성막 상태의 양부를 판정하는 검사 공정(S4)을 갖는다.

Description

표시 패널의 제조 방법{DISPLAY PANEL MANUFACTURING METHOD}
도 1은 종래 기술의 설명도.
도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 표시 패널의 제조 방법을 설명하는 설명도.
도 3은 전처리 공정을 설명하는 설명도.
도 4는 성막 공정을 설명하는 설명도.
도 5는 위치 검출 공정을 설명하는 설명도.
도 6은 위치 검출 공정의 구체예를 도시한 설명도.
도 7은 전처리 공정의 구체예를 설명하는 설명도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
101 : 기판
102 : 제1 전극
103 : 절연막
104 : 인출 전극
110 : 기준 마크
111 : 위치 검출 마크
112 : 반사막
120 : 성막용 마스크
121, 122 : 개구 패턴
130 : 카메라
131 : 화상 처리 장치
132A, 132B : 광학계
M : 표시 영역
H : 촬상 영역
LB : 가시광
LUV : UV 광
본 발명은, 표시 패널의 제조 방법에 관한 것이다.
기판상에 단수 또는 복수의 자발광 소자를 배치한 자발광형 표시 패널이 박형 표시 패널(플랫 디스플레이 패널)의 일형태로서 보급되고 있다. 이것은, 배면광을 액정층의 구동으로 제어하는 액정 표시 패널에 비해서, 저소비 전력이며, 고휘도 표시가 가능한 것으로서 기대되고 있다.
이러한 자발광형 표시 패널의 제조 방법으로서는, 기판상의 표시 영역에 자발광 소자의 배치를 특정하는 전처리 공정, 특정된 배치에 따라 자발광 소자의 구 성 요소의 패턴을 성막하는 성막 공정을 갖는다. 자발광 소자로서, 한 쌍의 전극 사이에 유기층을 협지하여 구성되는 유기 EL 소자를 채용하는 경우를 예로 들면, 전처리 공정에서는 기판상에 제1 전극을 패터닝하고, 그 제1 전극상의 발광 영역을 구획하는 절연막을 패터닝함으로써, 구획된 발광 영역의 위치에 유기 EL 소자의 배치가 특정된다. 그리고, 성막 공정에서는 전처리 공정을 거친 기판에 대하여, 유기 EL 소자의 배치(발광 영역)에 따른 개구 패턴을 갖는 성막용 마스크를 설치하고, 이 성막용 마스크를 통해 유기층의 성막이 이루어진다. 이 때, 다색 표시를 행하는 것은, 다른 발광색의 유기 EL 소자를 형성하기 위해 다른 발광색을 나타내는 발광(형광 또는 인광) 재료를 각 색의 유기 EL 소자의 배치에 따라 분할 도포하는 성막이 이루어진다.
또한, 유기 EL 소자에 있어서의 발광 성능의 향상 및 발광색의 다색화에 대응하기 위해 한 쌍의 전극간의 유기층이나 전극층을 다층화하는 경우가 있으며, 이러한 경우에는, 전술한 성막용 마스크를 이용하여, 발광 영역에 대응한 성막 영역을 복수층 적층시키는 성막이 이루어진다. 이 때, 발광 재료는 단일한 것에 의해 단일층을 성막하여도, 다른 성막 재료를 조합시켜 단일층을 형성하여도 좋다. 또한, 발광 재료는 발광층을 형성하는 것뿐만 아니라, 캐리어 수송층 등을 형성하여도 좋다.
예컨대, 하기 특허 문헌 1에는 도 1(a)에 도시하는 바와 같은 유기 EL 패널이 기재되어 있다. 즉 기판(1)의 일면에는 ITO 등의 투명 도전 재료로 이루어지는 제1 전극(2)이 형성되고, 이 제1 전극(2) 사이의 기판(1)상에는 폴리이미드 등으로 이루어지는 절연막(3)이, 제1 전극(2)의 주변을 약간 덮도록 형성되어 제1 전극(2) 상에 발광 영역(45R, 45G, 45B)을 구획하는 개구를 형성하고 있다. 그리고, 복수의 제1 전극(2) 사이에 걸쳐, 정공 주입층(40) 및 정공 수송층(41)이 형성되고, 또한, 색마다 영역(60R, 60G, 60B)이 선택되어, 각각의 영역에 발광층(42R, 42G, 42B), 전자 수송층(43R, 43G, 43B), 전자 주입층(44R, 44G, 44B)이 형성되며, 또한, 그 위에 제2 전극(50)이 형성되어 있다.
이러한 유기 EL 패널에 있어서는, 전술한 유기층 중에서, 발광층(42R, 42G, 42B), 전자 수송층(43R, 43G, 43B), 전자 주입층(44R, 44G, 44B)이 발광 영역에 대응한 성막 영역을 형성하고 있으며, 이들 층이 발광 영역(45R, 45G, 45B) 상에 적층되어 있다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2002-367787호 공보
전술한 종래 기술에 있어서, 하나의 발광 영역에 착안하면, 발광층과 전자 수송층과 전자 주입층은 단일 성막용 마스크의 동일 개구부 패턴에 의해 성막되기 때문에, 3개의 층의 성막 영역이 전부 겹쳐진 상태에서 어긋나지 않게 겹쳐져 성막되는 것이 바람직하다. 그러나, 각층의 성막마다 성막용 마스크와 기판의 위치 결정이 행해지기 때문에, 위치 결정의 문제점 등에 의해 특정 층의 성막 영역이 크게 붕괴되어 성막 불량이 되는 경우는 드물게 발생한다.
일반적으로, 성막용 마스크를 이용한 성막 영역의 형성에서는 각종 성막 오차가 예측되기 때문에, 발광 영역의 종횡 폭에 비해서 성막 영역의 종횡 폭이 약간 커지도록 성막용 마스크의 개구부 패턴이 설정되어 있지만, 도 1(b)에 도시하는 바와 같이, 적층된 층(a∼c) 중에서 특정한 층(b)의 성막 영역이 크게 붕괴되어, 발광 영역(S) 상으로부터 떨어지는 상태가 되면, 그 발광 영역(S)으로부터의 발광상태에 지장이 발생하기 때문에, 이러한 상태의 형성품을 성막 불량이라고 판정하여 배제하는 일이 행해지고 있다.
이러한 성막 불량의 판정은, 통상, 현미경 등에 의해 눈으로 관찰하여 검사함으로써 행해지고 있지만, 도 1(b)과 같은 상태가 관찰된 경우에, 이 상태가 성막 불량인 것은 판정할 수 있지만, 적층된 층 중에서 어떤 층이 크게 붕괴된 불량층인지를 확인하는 것은 극히 어려운 일이다. 그러나, 표시 패널의 제조 공정에서는 하나의 형성품으로 성막 불량이 생기면, 이후의 제조 공정으로 다른 형성품에도 같은 불량이 생길 것이 염려되기 때문에, 성막 불량이 생긴 층을 특정하여 그 층의 성막 공정을 다시 관찰하는 것은 형성품의 수율을 향상시키는 데에 있어서 매우 중요한 일이다.
또한, 색마다 분할 도포를 생각한 경우에도, 특정한 색의 성막 영역이 도 1(b)에 도시하는 바와 같이 성막 불량을 일으키고 있는 경우가 있지만, 현미경 등의 눈으로 관찰하는 검사에서는 성막 상태의 관찰로부터 RGB가 어떤 색의 성막일지를 식별하는 것은 어려우며, 어떤 색의 자발광 소자를 성막할 때에 불량이 발생하였는지를 파악하는 것이 어려웠다.
또한, 눈으로 관찰하는 검사에서는 검사하는 사람의 기량에 따라 검사 정밀도에 변동이 발생하는 문제가 있는 동시에, 검사의 작업 속도를 향상시키는 것에도 한계가 있으며, 표시 패널의 제조 공정에 있어서, 검사 공정이 생산성의 향상을 방해하는 큰 요인이 되고 있었다.
본 발명은 이러한 사정에 대처하는 것을 과제의 일례로 하는 것이다. 즉 기판상의 표시 영역에 자발광 소자를 형성하는 표시 패널의 제조 방법에 있어서, 자발광 소자의 특정된 배치에 대하여 적층된 복수층의 성막 영역이 성막 불량인지 여부를 판정할 때에 적층된 층 중에서 어떤 층이 불량인지를 판단할 수 있도록 하는 것, 또한, 자발광 소자의 특정된 배치에 대하여 색마다 분할 도포된 층의 성막 영역이 성막 불량인지 여부를 판정할 때에 색마다 분할 도포된 층 중에서 어떤 색의 층이 불량인지를 판단할 수 있도록 하는 것, 또한, 검사 정밀도의 변동을 없애는 동시에, 검사의 작업 속도를 향상시킴으로써 표시 패널의 생산성 향상을 도모하는 것 등이 본 발명의 목적이다.
이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 의한 표시 패널의 제조 방법은 이하의 각 독립 청구항에 따른 구성을 적어도 구비하는 것이다.
[청구항 1]
기판상의 표시 영역에 자발광 소자를 형성하는 표시 패널의 제조 방법에 있어서, 상기 기판상의 표시 영역에 상기 자발광 소자의 배치를 특정하는 동시에, 상기 표시 영역 이외의 영역에 상기 배치와의 위치 관계가 특정된 기준 마크를 형성하는 전처리 공정과, 성막용 마스크의 개구 패턴을 통해 발광 재료를 성막하여, 상기 표시 영역에 상기 자발광 소자의 구성 요소를 성막하는 동시에, 상기 표시 영역 이외에 성막마다 위치 검출 마크를 성막하는 성막 공정과, 상기 기준 마크에 가시광을 조사하는 동시에 상기 위치 검출 마크에 UV 광을 조사하고, 상기 기준 마크 및 상기 위치 검출 마크를 촬상하여 얻은 화상 데이터를 화상 처리함으로써, 상기 기준 마크에 대한 상기 위치 검출 마크의 위치를 검출하는 위치 검출 공정과, 상기 위치 검출 공정에 의해 검출된 상기 기준 마크에 대한 상기 위치 검출 마크의 위치에 기초하여, 상기 자발광 소자의 배치에 대한 상기 구성 요소의 성막 상태의 양부를 판정하는 검사 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널의 제조 방법.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 표시 패널의 제조 방법을 설명하는 설명도이다. 이 제조 방법은 기판상의 표시 영역에 자발광 소자를 형성하는 표시 패널의 제조 방법에 있어서, 전처리 공정(S1), 성막 공정(S2), 위치 검출 공정(S3), 검사공정(S4)를 적어도 갖는다. 유기 EL 소자 등 자발광 소자를 외기로부터 차단할 필요가 있는 것에서는 성막 공정(S2) 또는 검사 공정(S4) 뒤에 밀봉 공정을 갖는다.
여기서, 전처리 공정(S1)에서는 도 3(a)에 도시한 바와 같이, 표시 패널의 기판(101)상에 자발광 소자의 구성 요소인 전극이나 절연막의 패턴을 형성함으로써, 기판상의 표시 영역(M)에 자발광 소자의 배치를 특정한다. 도 3(b)은 표시 영역(M) 내의 임의의 점 A의 확대도이지만, 자발광 소자의 배치는, 예컨대, 기판(101)상에 패터닝되는 제1 전극(102)상의 개구를 절연막(103)으로 구획하여 형성한 발광 영역(S)에 의해 특정할 수 있다.
또한, 그것과 동시에, 기판(101)상의 표시 영역(M) 이외의 영역에 자발광 소자 배치와의 위치 관계가 특정된 기준 마크(110)를 형성한다(도 2 ; S01). 기준 마크(110)는 포토리소그래피 공정 등에 의해 제1 전극(102)이나 절연막(103)의 패터닝과 동시에 이들의 구성 부재와 같은 재료로 형성할 수 있다.
그 후의 성막 공정(S2)에서는 전처리 공정(S1)을 거친 기판(101)에 도 4(a)에 도시하는 바와 같은 성막용 마스크(120)를 위치 결정하여, 성막용 마스크(120)의 개구 패턴(121)을 통해 발광 재료를 포함하는 성막 재료를 성막하고, 표시 영역(M)에 자발광 소자의 구성 요소를 성막한다. 이 때의 성막용 마스크(120)의 개구 패턴(121)은 예컨대, 발광 영역(S)의 배열에 맞춘 스트라이프형 또는 지그재그형(분산형)의 개구 패턴이다.
또한, 성막용 마스크(120)에는 기판(101)상의 표시 영역(M)과는 떨어진 위치에 대응하여 위치 검출 마크의 개구 패턴(122)이 형성되어 있다. 따라서, 이 성막용 마스크(120)에 의한 성막에서는 도 4(b)에 도시하는 바와 같이, 전술한 자발광 소자의 구성 요소의 성막과 동시에, 개구 패턴(121)을 통해 발광 재료를 포함하는 성막 재료를 성막하여, 표시 영역(M) 이외에 성막마다 위치 검출 마크(111)를 성막한다(도 2; S02). 이것에 의해, 성막 공정(S2)를 거친 기판(101)상에는 촬상 영역(H) 내에 기준 마크(110)와 성막마다 위치 검출 마크(111)가 형성되게 된다.
그리고, 위치 검출 공정(S3)에서는 도 5에 도시한 바와 같이, 가시광(LB)을 기준 마크(110)에 조사하는 동시에, UV 광(LUV)(자외선)을 위치 검출 마크(111)에 조사하도록 조명광을 설정하고, 촬상 영역(H) 내의 기준 마크(110)와 위치 검출 마크(111)를 카메라(130)로 촬상하며, 이것에 의해 얻은 기준 마크(110)와 위치 검출마크(111)의 화상 데이터를 화상 처리 장치(131)에 보낸다. 화상 처리 장치(131)에서는 전술한 화상 데이터를 화상 처리함으로써, 기준 마크(110)에 대한 위치 검출 마크(111)의 위치를 검출한다(도 2 ; S03).
여기서, UV 광(LUV)을 조사한 위치 검출 마크(111)는 발광 재료가 여기하여 발광을 나타내기 때문에, 그 위치를 카메라(130)로 촬상할 수 있게 된다. 또한, 조명광이 UV 광(LUV)만인 경우에는, 발광 재료를 포함하지 않는 기준 마크(110)는 카메라(130)로 위치를 인식할 수 없지만, 가시광(LB)을 별도 조사함으로써 카메라(130)로의 인식이 가능하게 된다. 이 때, 발광 재료를 포함하는 위치 검출 마크(111)는 복수의 성막에 대응하여 다른 발광을 나타내도록 발광 재료를 설정할 수 있으며, UV 광(LUV) 조사시의 발광색에 의해 성막마다 위치 검출 마크(111)를 식별할 수 있다.
또한, 도 5에 도시한 실시 형태에서는 가시광(LB)와 UV 광(LUV)을 광학계(132A, 132B)에 의해 합성하여 촬상 영역(H)에 조사 범위 규제 수단(133)을 통해 조사하는 예를 나타내고 있지만, 이것에 한정되지 않으며, 예컨대 가시광(LB)과 UV 광(LUV)을 다른 광로에서 촬상 영역에 조사하는 것이라도 좋으며, 요컨대, 가시광(LB)을 기준 마크(110)에 조사하고, UV 광(LUV)을 위치 검출 마크(111)에 조사한다 면, 어떠한 설정이라도 좋다. 또한, 카메라(130)를 2개 이용하여 2개소의 촬상 영역(H)을 촬상하고 있지만, 카메라(130)는 하나라도 3개 이상이라도 좋고, 또한, 촬상 영역(H)도 일개소라도 3개소 이상이라도 좋다. 촬상 영역(H)을 복수 개소에 마련함으로써, 후술하는 검사 공정(S4)에서의 판정 정밀도를 높일 수 있다.
조사 범위 규제 수단(133)은 UV 광(LUV)의 조사 범위를 규제하기 위한 것이며, 이것에 의해서 UV 광(LUV)이 표시 영역(M)에 들어가지 않도록 하고 있다. UV 광(LUV)이 자발광 소자의 구성 요소(발광층 등)에 조사되면 그 기능이 열화되기 때문에, 조사 범위 규제 수단(133)을 마련함으로써 이것을 방지하고 있다.
화상 처리 장치(131)에 있어서의 화상 처리의 예를 들면, 우선, 기준 마크(110)를 기준으로 XY 좌표를 설정한다. 이 때에 기준 마크(110)가 2개 있는 경우에는, 각각의 중심 위치를 연결하는 직선축을 X축에 설정하고, 그것과 직교하는 직선축을 Y축에 설정할 수 있지만, 기준 마크(110)가 하나인 경우에는 그 기준 마크(110) 형상의 방향성을 이용하여 X축을 설정하고, 그것과 직교하는 방향으로 Y축을 설정하면 좋다. 그리고, 설정된 XY 좌표에 의해 위치 검출 마크(111)의 좌표 위치를 검출함으로써, 기준 마크(110)에 대한 위치 검출 마크(111)의 위치를 검출할 수 있다.
검사 공정(S4)에서는 전술한 위치 검출 공정(S3)에 의해 검출된 기준 마크(110)에 대한 위치 검출 마크(111)의 위치에 기초하여, 자발광 소자의 배치[발광 영역(S)의 위치]에 대하여 적정한 위치에 자발광 소자의 구성 요소가 성막되어 있 는지 여부로, 그 구성 요소의 성막 상태의 양부를 판정한다.
이러한 실시형태에 따른 표시 패널의 제조 방법에 의하면, 화상 처리에 의해 자발광 소자의 구성 요소의 성막 상태를 파악할 수 있기 때문에, 성막 상태의 양부판정을 고정밀도로 바로 행할 수 있으며, 표시 패널의 생산성을 향상시킬 수 있다.
그리고, 자발광 소자의 특정된 배치[발광 영역(S)의 위치]에 대하여 적층된 복수층의 각 성막 영역의 양부를 판정하는 경우에는, 각 성막시의 발광 재료를 다르게 함으로써 성막마다 형성되는 위치 검출 마크(111)가 카메라(130)에 의해 다른 색으로 인식할 수 있게 되기 때문에, 이 색의 차이를 이용하여, 적층된 층 중에서 어떤 층이 불량인지를 화상 처리에 의해 판단할 수 있다. 이 때의 각 성막은 발광층의 성막에 한정되지 않고, UV 광의 조사에 의해 여기되어 색을 발하는 재료를 포함하는 다른 기능층의 성막을 포함하는 것이다.
또한, 자발광 소자의 특정된 배치[발광 영역(S)의 위치]에 대하여, 색마다 분할 도포된 층의 성막 영역의 양부를 판정하는 경우에는, 성막 공정(S2)에서는 자발광 소자의 발광색에 따른 다른 색의 복수의 위치 검출 마크(111)를 성막하고, 성막 검사 공정(S3)에서는 각 위치 검출 마크(111)의 위치에 기초하여, 자발광 소자에 있어서의 각 발광색의 구성 요소에 대해서 성막 상태의 양부 판정이 이루어진다. 이 경우에는, 당연하지만 분할 도포시 성막에 의해 형성되는 각 위치 검출 마크(111)는 카메라(130)에 의해 다른 색으로 인식되게 되기 때문에, 이 색의 차이를 이용하여, 분할 도포된 성막 영역 중에서 어떤 색의 성막 영역이 불량인지를 화상 처리에 의해 판단할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시형태에 따른 제조 방법의 더욱 구체예를 나타내는 설명도이다. 이 구체예에 의하면, 기판(101)에 성막된 위치 검출 마크(111)상에 반사막(112)을 성막하고 있으며, 기판(101)을 통해 UV 광(LUV)을 위치 검출 마크(111)에 조사하도록 하고 있다. 이것에 의하면, UV 광(LUV)이 조사된 위치 검출 마크(111) 내의 발광 재료의 발광이 반사막(112)에 반사되어 기판(101)을 통해 출사되기 때문에, 이것을 카메라(130)로 촬상함으로써 양호한 위치 검출 마크의 화상을 얻을 수 있다. 이 때에, 기준 마크(110)에는 기판(101)을 통해 가시광(LB)이 조사되고, 그 반사광이 기판(101)을 통해 출사되기 때문에, 이것을 카메라(130)로 촬상한다.
위치 검출 마크(111)상에 성막되는 반사막(112)은 자발광 소자의 금속 전극 성막시에 동시에 같은 재료를 성막함으로써 형성할 수 있다. 이것에 의하면, 특별히 공정을 추가하지 않고, 양호한 위치 검출 마크(111)의 화상을 얻을 수 있다.
이하, 자발광 소자로서 유기 EL 소자를 채용하는 경우를 예로 들어, 본 발명의 실시형태에 따른 표시 패널의 제조 방법의 구체예를 설명한다.
일반적으로, 유기 EL 소자는 애노드(양극, 정공 주입 전극)와 캐소드(음극, 전자 주입 전극) 사이에 유기층을 끼운 구조를 가지고 있으며, 양전극 사이에 전압을 인가함으로써, 애노드로부터 유기층 내에 주입·수송된 정공과 캐소드로부터 유기층 내에 주입·수송된 전자가 재결합하여 발광를 얻을 수 있는 것이다.
애노드와 캐소드로 이루어지는 한 쌍의 전극 사이에는 유기층을 포함하는 각 종 기능층이 적층된 층 구조가 형성된다. 이 층 구조는 정공 주입층/정공 수송층/발광층/전자 수송층/전자 주입층으로 이루어지는 것이 일반적이지만, 발광층을 제외하는 각종 층은 필요에 따라 생략할 수 있으며, 또한, 각층은 단일 재료로 형성하여도 복수의 재료를 혼합한 혼합층으로 하여도 좋고, 고분자 바인더 속에 각종 기능 재료를 분산시킨 것이라도 좋다. 각층을 단층으로 형성하여도 다층으로 형성하여도 좋다. 또한, 전술한 층 구조의 최상부에는, 그 위에 스퍼터법으로 전극을 형성할 때에 유기층이 손상을 입지 않도록 하기 위해 버퍼 기능을 갖는 층을 설치하는 경우가 있으며, 또한, 각층의 성막에 의해 형성되는 표면의 요철을 평탄화 하기 위한 층을 설치하는 경우도 있다.
기판상에 형성되는 유기 EL 소자는 기판측의 전극을 투명 전극으로 하여 기판측으로부터 광을 추출하는 하부 에미션(bottom emission) 방식, 전술한 층 구조상의 전극을 투명 전극으로 하여 기판과 반대측으로부터 광을 추출하는 하부 에미션 방식 중 어느 것이라도 좋다. 또한, 표시 영역에 있어서의 유기 EL 소자의 배치는 도트매트릭스형으로 복수 배치한 것이라도 좋고, 소정 크기의 발광 영역을 단수 또는 복수 갖는 것이라도 좋다. 표시 영역에서의 유기 EL 소자의 구동 방식은 수동 구동 방식, 능동 구동 방식의 어느 것이나 좋으며, 특별히 한정되는 것은 아니다. 또한, 유기 EL 소자 단체(單體)의 구조로서는 유기 EL 소자를 복수 적층시킨 것(SOLED; Stacked OLED)이나, 캐소드와 애노드 사이에 전하 발생층을 개재시킨 것(멀티포톤 소자)을 채용할 수도 있으며, 이것도 특별히 한정되는 것은 아니다.
구체적인 제조 방법의 예를 나타내면, 이하와 같다.
전처리 공정(S1; 도 7 참조) :
도 7(a)에 도시하는 바와 같이, 상면에 투명 도전막(102A)(ITO, IZO 등)과 금속 도전막(104A)(Cr, Al, Ag 등)을 적층한 기판(101)(유리, 플라스틱 등)을 준비한다[일례로서는, 기판(101)으로서 유리 기판, 투명 도전막(102A)으로서 ITO, 금속 도전막(104A)으로서 Cr 막을 채용함]. 특히, 알칼리 성분을 갖는 유리 기판을 이용하는 경우에는 함유되어 있는 불순 원소(알칼리 금속; Ca, Na 등)가 표면에 침투되지 않도록 기판(101)의 표면에 배리어층(101A)(SiO2, TiO2 등)을 성막한 것을 이용한다.
계속해서, 도 7(b1), 도 7(b2)에 도시하는 바와 같이[도 7(b2)은 도 7(b1)의 A-A 단면도], 배리어층(101A), 투명 도전막(102A), 금속 도전막(104A)을 갖는 기판(101)에 대하여, 금속 도전막(104)을 포토리소그래피법에 의해 패터닝하고, 제1 전극 또는 제2 전극에 연결되는 인출 전극(104)을 형성한다. 도면에서는 다면취 기판(마스터 기판)의 예를 도시하고 있으며, 도 7(b1), 도 7(b2)에 있어서는 인출 전극(104) 이외의 기판(104)의 표면은 투명 도전막(102A)이 노출된 상태로 되어 있다.
다음에, 기판(101)상에 노출되어 있는 투명 도전막(102A)을 포토리소그래피법에 의해 패터닝하여 제1 전극(양극)(102)을 형성한다. 이 때에, 인출 전극(104)의 형성 부분은 인출 전극(104)의 형태에 맞추어 패터닝되고, 투명 도전막(102A) 상에 금속 도전막(104A)이 적층된 인출 전극(104)이 형성되게 된다. 그리고, 이 때의 패터닝시에 투명 도전막(102A)으로 이루어지는 기준 마크(110)가 형성된다. 이 기준 마크(110)는 표시 영역(M) 밖에 형성되어 있으며, 2개 이상의 마크로 할지 혹은 방향성을 갖는 마크 형상으로 하여, 이 기준 마크(110)를 기초하여 XY 좌표가 설정될 수 있게 한다.
그 후에는 제1 전극(102)상에 발광 영역의 개구가 구획되도록 감광성 폴리이미드 등의 절연막을 포토리소그래피법에 의해 패터닝 형성하여, 기판(101)상에 있어서의 유기 EL 소자의 배치를 특정한다. 또한, 필요에 따라 제2 전극을 구획하기 위한 칸막이 벽을 형성하여도 좋다. 그 후, 필요에 따라서 기판(101) 표면의 유기물이나 수분을 제거하기 위해 UV 세정 공정이 실시된다.
성막 공정(S2);
전처리 공정(S1)을 거친 기판(101)을 증착 장치 내에 반송하여, 기판(101)상에 도 4(a)에 도시한 성막용 마스크(120)를 설치함으로써, 기판(101)상에 성막용 마스크(120)를 통해 유기층 및 제2 전극의 패턴을 성막한다. 이 때의 성막시에 도 4(b)에 도시하는 바와 같은 위치 검출 마크(111)의 패턴을 성막한다.
유기층 및 제2 전극의 성막에 관한 예를 도시하면, 예컨대, 정공 주입층이 되는 CuPc 등을 증착하여 50 nm 적층하고, 계속해서, 정공 수송층으로서 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(NPD) 등을 50 nm 적층한다. 그리고, 그 위에 성막용 마스크(120)[도 4(a)참조]를 이용하여 각 RGB 발광층을 각 성막 영역에 분할 도포하여 성막한다.
구체적으로는 B 발광층의 성막 패턴과 B 발광층의 성막 어긋남을 검출하기 위한 제1 위치 검출 마크를 갖는 성막용 마스크(120)를 기판(101)상에 설치하고, B 발광층으로서 4,4'-비스(2,2-디페닐비닐)-비페닐(DPVBi)의 호스트재에 1중량% 도펀트로서 4,4'-비스(2-카르바졸비닐렌)비페닐(BCzVBi)을 50 nm로 함께 증착한다. 이것에 의해 성막 영역에 B 발광층의 성막 패턴이 형성되고, 성막 영역(표시 영역) 이외의 영역에 B 발광층 재료에 의한 제1 위치 검출 마크가 형성되게 된다. 이 때, 제1 위치 검출 마크의 형상 혹은 수는 어떠한 것이라도 좋다.
계속해서, G 발광층의 성막 패턴과 G 발광층의 성막 어긋남을 검출하기 위한 제2 위치 검출 마크를 갖는 성막용 마스크(120)를 기판(101)상에 설치하고, G 발광층으로서 쿠마린6을 50 nm 증착한다. 이것에 의해서, 성막 영역에 G 발광층의 성막 패턴이 형성되고, 성막 영역(표시 영역) 이외의 영역에 G 발광층 재료에 의한 제2 위치 검출 마크가 형성되게 된다. 이 때, 제2 위치 검출 마크의 형상 혹은 수는 어떠한 것이라도 좋다.
나아가서는, R 발광층의 성막 패턴과 R 발광층의 성막 어긋남을 검출하기 위한 제3 위치 검출 마크를 갖는 성막용 마스크(120)를 기판(101)상에 설치하고, R 발광층으로서 트리스(8-퀴놀리놀)알루미늄(Alq3)의 호스트재에 1중량% 도펀트로서 4-디시아노메틸-2-메틸-6-(p-디메틸아미노스틸)-4H-피란(DCM)을 50 nm 공증착한다. 이것에 의해, 성막 영역에 R 발광층의 성막 패턴이 형성되고, 성막 영역(표시 영역) 이외의 영역에 R 발광층 재료에 의한 제3 위치 검출 마크가 형성되게 된다. 이 때, 제3 위치 검출 마크의 형상 혹은 수는 어떠한 것이라도 좋다.
그 후에는, 전자 수송층으로서 Alq3을 20 nm 증착하고, 또한, 제2 전극(음극)으로서 알루미늄(Al)을 150 nm 증착한다.
위치 검출 공정(S3) 및 검사 공정(S4);
전술한 성막 공정 후에, 도 5에 도시한 카메라(130)(CCD 카메라 등)를 이용하여 기준 마크(110) 및 제1∼제3 위치 검출 마크(111)를 촬상하고, 이것에 의해 얻은 화상 데이터를 화상 처리 장치(131)로 화상 처리한다. 이 때의 촬상에서는 기준 마크(110)에는 할로겐 광원이나 LED 광원 등에 의한 가시광이 조사되고, 각 위치 검출 마크(111)에는 UV 광원에 의한 UV 광이 조사된다. UV 광을 조사할 때에는, UV 광이 표시 영역 내의 유기 EL 소자에 조사되지 않도록 조사 범위 규제 수단(133)을 마련하는 것이 바람직하다.
화상 처리 장치(131)에 있어서는 화상 데이터에 기초하여, 기준 마크(110)의 위치 및 방향성을 기준으로 XY 좌표를 설정하고, 이 XY 좌표를 이용하여 화상상 다른 색으로 식별할 수 있는 제1 위치 검출 마크, 제2 위치 검출 마크, 제3 위치 검출 마크 각각의 좌표 위치를 산출한다. 그리고, 이 각각의 좌표 위치와 목표로 하는 좌표 위치를 비교함으로써, 성막 위치의 어긋남이 없는지를 판정하고, 성막 공정 후의 검사를 행한다.
이 검사 공정을 행할시에는, 산출된 좌표 위치와 목표로 하는 좌표 위치의 비교를 연산 처리에 의해 구함으로써 고속으로 객관적인 검사를 할 수 있게 되는 동시에, 제품의 사양에 기초를 둔 품질 관리를 자동으로 행할 수 있게 된다.
밀봉 공정 ;
그 후는, 성막 공정 후의 진공 분위기 하에서 N2의 불활성 가스 분위기 하의 밀봉실에 기판(101)을 반입한다. 한편, 블라스트 처리로 표면에 오목부를 설치하고, 오목부 내에 건조 수단(SrO, CaO 등)을 장착한 유리 밀봉 기판을 밀봉실 내에 반입한다. 그리고, 유리 밀봉 기판상의 소정 위치에 디스펜서 등을 이용하여 1∼300 ㎛의 입자 지름을 갖는 스페이서(유리나 플라스틱제인 것이 바람직함)를 적량 혼합(0.1∼0.5 중량% 정도)한 자외선 경화형 에폭시 수지제의 접착제를 도포하고, 이 유리 밀봉 기판과 기판(101)을 전술한 접착제를 매개로 하여 접합시켜 자외선을 기판(101)측 또는 유리 밀봉 기판측으로부터 접착제에 조사하여 이것을 경화시킨다. 이것에 의해, 기판(101)과 유리 밀봉 기판 사이의 밀봉 공간 내에 표시 영역이 들어가게 되어 표시 영역을 구성하는 유기 EL 소자를 외기로부터 차단할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시형태에 의하면, 기판(101)상의 표시 영역(M)에 자발광 소자를 형성하는 표시 패널의 제조 방법에 있어서, 자발광 소자의 특정된 배치에 대하여 적층된 복수층의 성막 영역이 성막 불량인지 여부를 화상 처리에 의해 판정할 수 있으며, 또한, 적층된 층 중에서 어떤 층이 불량인지 여부를 바로 판단할 수 있다. 또한, 자발광 소자의 특정된 배치에 대하여, 색마다 분할 도포된 층의 성막 영역이 성막 불량인지 여부를 마찬가지로 화상 처리에 의해 판정할 수 있고, 색마다 분할 도포된 층 중에서 어떤 색의 층이 불량인지를 바로 판단할 수 있다. 이것에 의해, 검사 정밀도의 변동을 없애는 동시에, 검사의 작업 속도를 향상시킴으로써 표시 패널의 생산성 향상을 도모할 수 있다.

Claims (7)

  1. 기판상의 표시 영역에 자발광 소자를 형성하는 표시 패널의 제조 방법에 있어서,
    상기 기판상의 표시 영역에 상기 자발광 소자의 배치를 특정하는 동시에, 상기 표시 영역 이외의 영역에 상기 배치와의 위치 관계가 특정된 기준 마크를 형성하는 전처리 공정과,
    성막용 마스크의 개구 패턴을 통해 발광 재료를 성막하여, 상기 표시 영역에 상기 자발광 소자의 구성 요소를 성막하는 동시에, 상기 표시 영역 이외에 성막마다 위치 검출 마크를 성막하는 성막 공정과,
    상기 기준 마크에 가시광을 조사하는 동시에 상기 위치 검출 마크에 UV 광을 조사하고, 상기 기준 마크 및 상기 위치 검출 마크를 촬상하여 얻은 화상 데이터를 화상 처리함으로써, 상기 기준 마크에 대한 상기 위치 검출 마크의 위치를 검출하는 위치 검출 공정과,
    상기 위치 검출 공정에 의해 검출된 상기 기준 마크에 대한 상기 위치 검출 마크의 위치에 기초하여, 상기 자발광 소자의 배치에 대한 상기 구성 요소의 성막 상태의 양부(良否)를 판정하는 검사 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 위치 검출 공정은 상기 기준 마크를 기준으로 하는 XY 좌표를 설정하고, 이 XY 좌표에 의해 상기 위치 검출 마크의 좌표 위치를 검출하는 것을 특징으로 하는 표시 패널의 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 성막 공정은 상기 자발광 소자의 발광색에 따른 다른 색의 복수의 위치 검출 마크를 성막하고,
    상기 검사 공정은 각 위치 검출 마크의 위치에 기초하여, 각 발광색의 상기구성 요소에 대해서 성막 상태의 양부를 판정하는 것을 특징으로 하는 표시 패널의 제조 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 위치 검출 마크 상에 반사막을 성막하고, 상기 기판을 통해 상기 UV 광을 상기 위치 검출 마크에 조사하는 것을 특징으로 하는 표시 패널의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 반사막은 상기 자발광 소자의 전극 재료에 의해 형성되고, 상기 자발광 소자의 전극 성막시에 성막되는 것을 특징으로 하는 표시 패널의 제조 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 UV 광의 조사 범위를 규제하는 조사 범위 규제 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 표시 패널의 제조 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 자발광 소자는 유기 EL 소자인 것을 특징으로 하는 표시 패널의 제조 방법.
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