KR20120116782A - Fabricating method of organic light emitting diode display - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유기발광다이오드 표시장치의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of manufacturing an organic light emitting diode display.
최근, 다양한 평판 표시장치들(Flat Panel Display, FPD)에 대한 개발이 가속화되고 있다. 이들 중 특히, 유기발광다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Diode Display)는 스스로 발광하는 자 발광소자를 이용함으로써 응답속도가 빠르고 발광효율, 휘도 및 시야각이 큰 장점이 있다. Recently, development of various flat panel displays (FPDs) has been accelerated. Among them, the organic light emitting diode display has an advantage in that the response speed is fast and the luminous efficiency, luminance, and viewing angle are large by using a self-luminous element emitting light.
유기발광다이오드 표시장치는 자체 발광을 위해 유기발광다이오드 소자(OLED)를 가진다. 유기발광다이오드 소자(OLED)는 애노드와 캐소드 사이에 형성된 유기 화합물층을 구비한다. 유기 화합물층은 정공주입층(Hole Injection layer), 정공수송층(Hole transport layer), 발광층(Emission layer), 전자수송층(Electron transport layer) 및 전자주입층(Electron Injection layer)을 포함한다. 애노드와 캐소드에 구동전압이 인가되면 정공수송층(HTL)을 통과한 정공과 전자수송층(ETL)을 통과한 전자가 발광층(EML)에서 결합되어 여기자를 형성하고, 이 여기자가 여기 상태로부터 기저 상태로 떨어지면서 가시광을 발생하게 된다. The organic light emitting diode display device has an organic light emitting diode element (OLED) for self emission. The organic light emitting diode (OLED) has an organic compound layer formed between the anode and the cathode. The organic compound layer includes a hole injection layer, a hole transport layer, an emission layer, an electron transport layer, and an electron injection layer. When a driving voltage is applied to the anode and the cathode, holes passing through the hole transport layer (HTL) and electrons passing through the electron transport layer (ETL) are combined in the emission layer EML to form excitons, which excite from the excited state to the ground state. As it falls, it generates visible light.
이러한 유기발광다이오드 소자(OLED)는 공기 중의 수분과 산소에 매우 취약한 특성을 갖는다. 따라서, 유기발광다이오드 표시장치의 제조 과정에서는 유기발광다이오드 소자(OLED)를 밀봉시켜 수분 및 산소가 침투하지 못하도록 하는 봉지(encapsulation) 공정이 요구된다.The organic light emitting diode (OLED) has a property that is very vulnerable to moisture and oxygen in the air. Therefore, an encapsulation process is required in the manufacturing process of the organic light emitting diode display to seal the organic light emitting diode (OLED) so that moisture and oxygen do not penetrate.
봉지 기술은 UV 실링(ultra violet sealing)법과 프릿 실링(frit sealing)법을 포함한 에지 실링(edge sealing) 기술과, 페이스 실링(face sealing) 기술이 알려져 있다. UV 실링법은 유리 봉지 기판과 흡습제를 이용하는 방법으로 가장 오래된 것이다. 소형 제품에 주로 사용되는 프릿 실링법은 저온 프릿(frit)을 이용하여 기판과 봉지 기판을 밀봉하는 방식으로 밀봉 특성이 가장 우수하나 외부 충격에 약하여 대형 기판에 적용하는 데 한계가 있다. 대형 제품 적용시 외부 충격 문제를 해결하기 위하여 개발되고 있는 밀봉 방식이 페이스 실링 기술이다. 페이스 실링 기술은 봉지 기판과 OLED 기판 사이의 빈 공간 전체를 유기물을 이용하여 충진하는 방식이다. 충진 유기물로는 페이스 실링 필름이 주로 이용된다.The sealing technique is known as an edge sealing technique including a UV violet sealing method and a frit sealing method, and a face sealing technique. The UV sealing method is the oldest method using a glass encapsulation substrate and a moisture absorbent. The frit sealing method, which is mainly used for small products, has the best sealing property by sealing the substrate and the encapsulation substrate by using a low temperature frit, but is weak in external impact and thus is limited in application to a large substrate. Face sealing technology is a sealing method that is being developed to solve the external impact problem when applying large products. Face sealing technology fills the entire empty space between the encapsulation substrate and the OLED substrate using organic materials. As the filling organic material, a face sealing film is mainly used.
충진 유기물은 그 특성상 수분 및 산소를 막는 능력이 무기물에 비해 떨어져 픽셀 수축을 야기할 수 있다. 하여, 일반적으로 페이스 실링 기술은 유기물 충진에 앞서 유기발광다이오드 소자(OLED)를 무기물로 패시베이션(passivation)시켜 외부 충격이나 수분 및 산소로부터 유기발광다이오드 소자(OLED)를 보호한다. 이러한 기존의 페이스 실링 기술을 도 1을 참조하여 간략히 살펴보면 다음과 같다.Filled organics, by their nature, have a lower ability to block water and oxygen than inorganics, which can cause pixel shrinkage. In general, the face sealing technology protects the organic light emitting diode device (OLED) from external impact, moisture and oxygen by passivating the organic light emitting diode device (OLED) with an inorganic material prior to filling the organic material. The conventional face sealing technique will be briefly described with reference to FIG. 1 as follows.
페이스 실링 기술은 도 1과 같이 크게 패시베이션 단계, 봉지 단계, 및 스크라이빙 단계로 나눠진다.The face sealing technique is divided into a passivation step, an encapsulation step, and a scribing step as shown in FIG. 1.
패시베이션 단계에서는, 유기발광다이오드 소자(2)가 형성된 마더(mother) 기판(1) 상에 스퍼터링(sputtering)과 같은 PVD(Physical Vapor Deposition) 공정 또는, PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 공정으로 무기물이 증착되어 패시베이션 층(3)이 형성된다. 패시베이션 층(3)은 유기발광다이오드 소자(2)를 포함한 유효 표시영역(AA)을 충분히 덮도록 형성된다. 다만, 패시베이션 층(3)은 드라이버 IC(Integrated Circuit)나 FPC(Flexible Printed Circuit)가 접촉될 패드부(4)의 형성 영역 즉 패드 영역(PA)에는 형성되지 말아야 한다. 이를 위해, 패시베이션 층(3)의 형성 시에는, 패드 영역(PA)에 패시베이션 층(3)이 증착되는 것을 막기 위한 마스크(5)가 반드시 필요하다. In the passivation step, the inorganic material is formed by a physical vapor deposition (PVD) process such as sputtering or a plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) process on the
봉지 단계에서는, 패시베이션 층(3)과 봉지 기판(7) 사이를 유기 재질의 페이스 실링 필름(6)으로 충진하여 밀봉한다. 그리고, 스크라이빙 단계에서는, 마더 기판(1)과 봉지 기판(7)을 패널 단위로 절단하여 개별 소자화한다.In the encapsulation step, the
그런데, 도 1과 같은 기존의 페이스 실링 기술에서는 패시베이션 층(3)의 선택적인 증착을 위해 불가피하게 적용되는 마스크(5)로 인해 많은 문제점들이 초래된다.However, in the conventional face sealing technique as shown in FIG. 1, many problems are caused by the
그 예로서, 도 2a와 같이 마스크(5)의 들뜸 또는 마스크(5)의 미스 얼라인에 따른 침투 성막 불량, 도 2b와 같이 마스크(5)의 이물 유발에 의한 성막 품질 저하, 도 2c와 같이 마스크(5)에 기인한 공정 챔버 내에서의 아크(arc) 발생, 도 2d와 같이 마스크(5) 재질에 의한 증착막 특성 변화, 도 2e와 같이 마스크(5)에 의한 정전기 유발 등이 있다. For example, as shown in FIG. 2A, poor penetration film formation due to lifting of the
마스크(5)에 의해 유발되는 상기와 같은 문제점들은 수율을 크게 떨어뜨리는 요인이 된다. 또한, 상기와 같은 마스크(5)는 고가의 미세 얼라인 시스템(fine align system)을 요구하므로, 고가의 장비 제작과 유지에 추가로 많은 비용이 소요되며, 미세 얼라인 공정에 따른 택 타임(tact time) 증가와 생산성 저하가 수반된다.
The above problems caused by the
따라서, 본 발명의 목적은 수율을 높이고 제조 비용 및 시간을 줄일 수 있도록 한 유기발광다이오드 표시장치의 제조방법을 제공하는 데 있다.
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing an organic light emitting diode display device which can increase yield and reduce manufacturing cost and time.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치의 제조방법은 다수의 유효 표시영역들과 패드 영역들을 각각 갖는 다수의 단위 패널들이 형성될 다면취 마더 기판을 준비하는 단계; 상기 유효 표시영역들 각각에 TFT 어레이를 형성함과 아울러 상기 패드 영역들 각각에 패드부를 형성하는 단계; 상기 TFT 어레이 상에 유기발광다이오드 소자를 형성함과 아울러 상기 패드부를 덮도록 희생층을 형성하는 단계; 상기 유기발광다이오드 소자와 상기 희생층을 덮도록 상기 마더 기판의 전면에 패시베이션 층을 형성하는 단계; 상기 패시베이션 층과 봉지 기판 사이를 페이스 실링 필름으로 충진하여 상기 패널들을 밀봉한 후, 상기 마더 기판에 마련된 스크라이빙 라인들을 따라 상기 단위 패널들을 개별적으로 절단하는 단계; 상기 패시베이션 층을 통해 스트립퍼가 상기 희생층으로 침투할 수 있도록 세정하는 단계; 및 리프트 오프 공정을 통해 상기 희생층과 함께 그 위의 패시베이션 층을 부분적으로 제거하여 상기 패드부를 노출시키는 단계를 포함한다.
In order to achieve the above object, a method of manufacturing an organic light emitting diode display according to an exemplary embodiment of the present invention includes preparing a multi-faceted mother substrate on which a plurality of unit panels each having a plurality of effective display areas and pad areas are formed. ; Forming a TFT array in each of the effective display regions and forming a pad portion in each of the pad regions; Forming an organic light emitting diode device on the TFT array and forming a sacrificial layer to cover the pad part; Forming a passivation layer on an entire surface of the mother substrate to cover the organic light emitting diode device and the sacrificial layer; Sealing the panels by filling a face sealing film between the passivation layer and the encapsulation substrate, and individually cutting the unit panels along scribing lines provided on the mother substrate; Cleaning the stripper to penetrate the sacrificial layer through the passivation layer; And partially removing the passivation layer thereon along with the sacrificial layer through a lift-off process to expose the pad portion.
본 발명에 따른 유기발광다이오드 표시장치의 제조방법은 유기발광다이오드 소자의 패시베이션 공정에서의 마스크로 인해 초래되던 침투 성막, 이물 발생, 아크 발생, 정전기 유발 및 막 특성 변화 등의 고질 불량들을 제거하여 수율을 크게 높일 수 있는 효과가 있다. The manufacturing method of the organic light emitting diode display device according to the present invention removes high-quality defects such as penetration film formation, foreign matter generation, arc generation, static electricity generation, and change in film characteristics caused by the mask in the passivation process of the organic light emitting diode device. This can greatly increase the effect.
나아가, 본 발명은 간편한 리프트 오프 공정을 통해 패시베이션 장비 구성을 단순화하여 얼라인 장비 제작 및 유지에 소요되던 비용을 절감할 수 있음은 물론이거니와 공정 단순화에 의한 생산성을 크게 높이는 효과가 있다.
Furthermore, the present invention can simplify the configuration of the passivation equipment through a simple lift-off process to reduce the cost of alignment equipment production and maintenance, as well as to significantly increase productivity by simplifying the process.
도 1은 기존의 페이스 실링 기술을 이용한 유기발광다이오드 표시장치의 제조방법을 개략적으로 보여주는 도면.
도 2는 기존의 페이스 실링 기술에서 초래되는 문제점들을 보여주는 도면들.
도 3은 다수의 표시 패널들이 형성되는 4면취 마더 기판의 일 예를 보여주는 도면.
도 4a 내지 도 4e는 도 3과 같은 마더 기판에 유기발광다이오드 표시장치를 형성하기 위한 일 예를 순차적으로 보여주는 도면들.
도 5a 내지 도 5c는 유기발광다이오드 소자의 유기화합물층과 함께 희생층을 동시에 형성할 수 있는 열 증착 마스크의 예들을 보여주는 도면들.
도 5d는 유기발광다이오드 소자의 유기화합물층만을 형성할 수 있는 열 증착 마스크를 보여주는 도면.
도 6a 내지 도 6c는 각각 도 5a 내지 도 5c의 열 증착 마스크 하에서 3중층으로 이루어지는 희생층의 단면을 보여주는 도면들.
도 7은 세정 공정 전후에 있어 현미경 이미지를 비교한 실험 결과를 보여주는 도면.
도 8a 내지 도 8e는 도 3과 같은 마더 기판에 유기발광다이오드 표시장치를 형성하기 위한 다른 예를 순차적으로 보여주는 도면들.1 is a view schematically showing a method of manufacturing an organic light emitting diode display using a conventional face sealing technique.
2 shows the problems caused by the existing face sealing technique.
3 illustrates an example of a four chamfered mother substrate on which a plurality of display panels are formed.
4A through 4E are diagrams sequentially illustrating an example for forming an organic light emitting diode display device on a mother substrate of FIG. 3.
5A to 5C are views showing examples of a thermal deposition mask capable of simultaneously forming a sacrificial layer together with an organic compound layer of an organic light emitting diode device.
FIG. 5D shows a thermal deposition mask capable of forming only an organic compound layer of an organic light emitting diode device. FIG.
6A-6C show cross-sections of a sacrificial layer consisting of triple layers under the thermal deposition mask of FIGS. 5A-5C, respectively.
7 shows experimental results comparing microscope images before and after a cleaning process.
8A through 8E sequentially illustrate another example of forming an organic light emitting diode display device on a mother substrate of FIG. 3.
이하, 도 3 내지 도 8e를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 8E.
도 3은 다수의 표시패널들이 형성되는 4면취 마더 기판의 일 예를 보여준다.3 illustrates an example of a four chamfered mother substrate on which a plurality of display panels are formed.
도 3을 참조하면, 마더 기판에는 스크라이빙 라인들(100)을 따라 개별적으로 절단되는 4개의 단위 패널들이 형성된다. 각 단위 패널은 유기발광다이오드 소자에서 생성된 빛으로 화상을 표시하는 유효 표시영역(AA)과, 드라이버 IC(Integrated Circuit)나 FPC(Flexible Printed Circuit)가 접촉될 패드부(4)가 형성되는 패드 영역(PA)을 포함한다.Referring to FIG. 3, four unit panels are separately formed along the
도 4a 내지 도 4e는 도 3과 같은 마더 기판에 유기발광다이오드 표시장치를 형성하기 위한 일 예를 순차적으로 보여준다. 도 4a 내지 도 4e는 각각 공정 수순에 따른 도 3의 Ⅰ-Ⅰ'에 대한 절취면을 보여준다.4A through 4E sequentially illustrate an example for forming an organic light emitting diode display on a mother substrate as shown in FIG. 3. 4A to 4E show cutaway views of II ′ of FIG. 3 according to the process procedure, respectively.
유기발광다이오드 소자(20) 및 희생층(25) 형성 공정은 도 4a와 같다.The process of forming the organic light
도 4a를 참조하면, 마더 기판(10)의 유효 표시영역들(AA)에는 각각 유기발광다이오드 소자(20)가 형성된다. 유기발광다이오드 소자(20)는 애노드와 캐소드, 그리고 이들 사이에 형성된 유기 화합물층을 구비한다. 유기발광다이오드 소자(20)는 캐소드 상에 형성된 캡핑층(capping layer, CPL)을 더 구비한다. Referring to FIG. 4A, an organic light emitting
애노드는 스퍼터링 공정으로 유효 표시영역(AA)에 증착된 후 포토리소그래피 공정과 식각 공정을 통해 픽셀 단위로 패터닝된다. 애노드는 콘택홀을 통해 그 하부의 TFT 어레이(Thin Film Transistor Array)에 접촉될 수 있다. TFT 어레이는 포토리소그래피 공정과 식각 공정을 통해 형성되는 게이트 라인, 데이터 라인, 구동 TFT, 스위치 TFT, 스토리지 커패시터, 절연층 등을 포함할 수 있다. The anode is deposited on the effective display area AA by a sputtering process and then patterned pixel by pixel through a photolithography process and an etching process. The anode may contact the TFT array (Thin Film Transistor Array) below the contact hole. The TFT array may include a gate line, a data line, a driving TFT, a switch TFT, a storage capacitor, an insulating layer, and the like formed through a photolithography process and an etching process.
유기 화합물층은 도 5a 내지 도 5d 중 적어도 어느 하나의 열 증착 마스크를 이용한 열 증착(thermal evaporation) 공정으로 유효 표시영역(AA)의 애노드 상에 순차적으로 형성되는 정공주입층(Hole Injection layer, HIL), 정공수송층(Hole transport layer, HTL), 발광층(Emission layer, EML), 전자수송층(Electron transport layer, ETL) 및 전자주입층(Electron Injection layer, EIL)을 포함한다. 애노드와 유기 화합물층 사이에는 이웃한 픽셀들 사이를 구획하기 위한 뱅크 패턴과 스페이서가 형성될 수 있다. The organic compound layer is a hole injection layer (HIL) sequentially formed on the anode of the effective display area AA by a thermal evaporation process using the thermal deposition mask of at least one of FIGS. 5A to 5D. And a hole transport layer (HTL), an emission layer (EML), an electron transport layer (ETL), and an electron injection layer (EIL). Bank patterns and spacers may be formed between the anode and the organic compound layer to partition neighboring pixels.
캐소드는 유효 표시영역(AA)의 유기화합물층 상에 열 증착 공정으로 증착된다. 캡핑층(CPL)은 캐소드 상에 열 증착 공정으로 증착된다. 캡핑층(CPL)은 후술할 패시베이션 층(30) 형성 공정에서의 플라즈마 데미지로부터 유기발광다이오드 소자(20)를 보호하고, 패시베이션 층(30)과 유기발광다이오드 소자(20) 간 스트레스를 완충시키는 역할을 한다.The cathode is deposited by a thermal evaporation process on the organic compound layer in the effective display area AA. The capping layer CPL is deposited on the cathode by a thermal deposition process. The capping layer CPL protects the organic light emitting
마더 기판(10)의 패드 영역들(PA)에는 각각 패드부(40)와, 이 패드부(40)를 덮는 희생층(25)이 형성된다. 패드부(40)는 TFT 어레이의 제조 과정에서 형성될 수 있다. 희생층(25)은 유기 화합물층의 제조 과정에서 유기 화합물층과 함께 형성된다. 희생층(25)은 도 5a 내지 도 5c 중 어느 하나의 열 증착 마스크를 통해 형성될 수 있으며, 이러한 열 증착(thermal evaporation) 공정에 의해 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층 중 적어도 어느 한 층 이상을 포함할 수 있다. 도 5a 내지 도 5c와 같은 열 증착 마스크는 도 5d와 같은 기존에 사용되던 열 증착 마스크에 대한 변형으로 손쉽게 달성될 수 있다.The
패시베이션 층(30) 형성 공정은 도 4b와 같다.The
도 4b를 참조하면, 유기발광다이오드 소자(20)와 희생층(25)이 형성된 마더 기판(10) 상에 스퍼터링(sputtering)과 같은 PVD(Physical Vapor Deposition) 공정 또는, PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 공정으로 무기 재질의 패시베이션 층(30)이 증착된다. 패시베이션 층(30)은 유기발광다이오드 소자(20)는 물론이거니와 희생층(25)까지 모두 덮도록 마더 기판(10)의 전 영역에 형성된다. 따라서, 본 발명은 패시베이션 층(30) 형성시 기존과 같은 별도의 메탈 마스크가 불필요하여 메탈 마스크로 인한 종래의 문제점들을 일거에 제거할 수 있게 된다.Referring to FIG. 4B, a physical vapor deposition (PVD) process, such as sputtering, on a
패시베이션 층(30)의 증착 밀도는 다른 영역에 비해 희생층(25) 상에서 매우 낮아지며, 패시베이션 층(30)과 희생층(25) 간의 계면은 매우 불안정하게 된다. 이는 희생층(25)이 캡핑층(CPL)이나 캐소드로 덮힘이 없이 플라즈마 데미지에 취약한 유기화합물층 만으로 이루어져 있어, 패시베이션 층(30)의 증착 과정에서 희생층(25)이 플라즈마에 의해 데미지를 입기 때문이다. 패시베이션 층(30)의 증착 밀도가 낮거나 패시베이션 층(30)과 희생층(25) 간의 계면이 불안정할수록 후술할 세정 공정에서의 스트립퍼(stripper)의 침투가 용이해진다.The deposition density of the
봉지 및 스크라이빙 공정은 도 4c와 같다.Encapsulation and scribing process is shown in Figure 4c.
도 4c를 참조하면, 패시베이션 층(30)과 봉지 기판(60) 사이에 협지되는 유기 재질의 페이스 실링 필름(50)에 온도를 가하여 패시베이션 층(30)과 봉지 기판(60) 사이를 페이스 실링 필름(6)으로 충진함으로써, 마더 기판(10) 상의 표시패널들을 밀봉한다. 이어서, 스크라이빙 라인들(100)을 따라 마더 기판(10)을 절단하여 패널 단위로 개별 소자화한다.Referring to FIG. 4C, a face sealing film is applied between the
세정 및 리프트 오프 공정은 각각 도 4d 및 도 4e와 같다.The cleaning and lift off processes are shown in FIGS. 4D and 4E, respectively.
도 4d를 참조하면, 초음파 세정기 등을 이용하여 세정 공정이 진행된다. 세정 과정에서 스트립퍼(stripper)는 희생층(25) 상에서 증착 밀도가 낮아진 패시베이션 층(30)의 계면으로 쉽게 침투된다. 이러한 스트립퍼는 DI 워터(deionized water)로 선택될 수 있다. 한편, 스트립퍼는 패시베이션 층(30)의 계면을 침투하여 그 하부의 희생층(25)의 일부 또는 전부를 녹일 수 있는 유기용매로 선택될 수도 있다.Referring to FIG. 4D, a cleaning process is performed using an ultrasonic cleaner or the like. In the cleaning process, the stripper easily penetrates into the interface of the
도 4e를 참조하면, 패시베이션 층(30)의 계면으로 침투된 스트립퍼에 의해 리프트 오프(lift-off) 공정이 진행된다. 리프트 오프 공정으로 인해 희생층(25) 상의 패시베이션 층(30')은 쉽게 제거되어 패드 영역(PA)에서 패드부(40)를 노출시킨다.Referring to FIG. 4E, a lift-off process is performed by the stripper penetrated into the interface of the
도 5a 내지 도 5c는 유기발광다이오드 소자(20)의 유기화합물층과 함께 희생층(25)을 동시에 형성할 수 있는 열 증착 마스크의 예들을 보여준다. 도 5d는 유기발광다이오드 소자(20)의 유기화합물층만을 형성할 수 있는 열 증착 마스크를 보여준다. 도 6a 내지 도 6c는 각각 도 5a 내지 도 5c의 열 증착 마스크 하에서 3중층으로 이루어지는 희생층(25)의 단면을 보여준다.5A to 5C show examples of a thermal deposition mask capable of simultaneously forming the
위에서 설명했듯이 유기발광다이오드 소자(20)의 유기화합물층은 5개의 공정 챔버들을 통해 개별적으로 증착되는 5개의 층들(HIL,HTL,EML,ETL,EIL)로 이루어져 있다. 그리고, 희생층(25)은 상기 5개의 층들 중 비교적 플라즈마 데미지에 취약한 적어도 한 층 이상을 포함할 수 있다. 열 증착 마스크는 유기발광다이오드 소자(20)의 유기화합물층과 희생층(25)을 동시에 형성하는 경우에는 도 5a 내지 도 5c 중 어느 하나로 선택될 수 있는 반면, 유기발광다이오드 소자(20)의 유기화합물층만을 형성하는 경우에는 도 5d로 선택될 수 있다. 예컨대, 정공 수송층(HTL), 발광층(EML) 및 전자 수송층(ETL)의 3중층으로 희생층(25)의 재료가 선택되는 경우, 상기 3중층(HTL,EML,ETL)은 도 5a 내지 도 5c 중 어느 하나에 의해 유기발광다이오드 소자(20)의 유기화합물층과 희생층(25)으로 동시에 형성되고, 나머지 2중층(HIL,EIL)은 도 5d에 의해 유기발광다이오드 소자(20)의 유기화합물층으로 형성될 수 있다.As described above, the organic compound layer of the organic light emitting
도 5a의 열 증착 마스크는 마더 기판(10)의 유효 표시영역들(AA)을 노출시키도록 얼라인되는 제1 개구부들(OP1)과, 마더 기판(10)의 패드 영역들(PA)을 노출시키며 마더 기판(10)의 가로(X) 방향 및 세로(Y) 방향의 스크라이빙 라인들(100)과 비 중첩(non-overlap)되도록 얼라인되는 제2 개구부들(OP2)을 포함한다. 제2 개구부(OP2)의 가로(X) 폭은 제1 개구부(OP1)의 가로(X) 폭과 실질적으로 동일하거나 또는 동일하지 않을 수 있다. The thermal deposition mask of FIG. 5A exposes the first openings OP1 that are aligned to expose the effective display areas AA of the
도 5a와 같은 열 증착 마스크로 형성되는 희생층(25)의 단면은 도 6a와 같다. 도 5a와 같은 열 증착 마스크는 제작에 유리하다. 다만, 도 6a와 같이 희생층(25)의 측면이 외부로 노출되지 않기 때문에 도 5b나 도 5c에 비해 스트립퍼 침투가 어렵다.A cross section of the
도 5b의 열 증착 마스크는 마더 기판(10)의 유효 표시영역들(AA)을 노출시키도록 얼라인되는 제1 개구부들(OP1)과, 마더 기판(10)의 패드 영역들(PA)을 노출시키며 마더 기판(10)의 세로(Y) 방향의 스크라이빙 라인들(100)과 중첩(overlap)되도록 얼라인되는 제2 개구부들(OP2)를 포함한다. 제2 개구부(OP2)의 가로(X) 폭은 제1 개구부(OP1)의 가로(X) 폭보다 크다. 제2 개구부(OP2)는 가로(X) 방향으로 이웃한 단위 패널들에서 공통된다. The thermal deposition mask of FIG. 5B exposes the first openings OP1 aligned to expose the effective display areas AA of the
도 5b와 같은 열 증착 마스크로 형성되는 희생층(25)의 단면은 도 6b와 같다. 도 5b와 같은 열 증착 마스크에 의하면, 도 6b와 같이 희생층(25)의 측면이 외부로 노출되기 때문에 스트립퍼 침투가 용이하게 되어 리프트 오프 공정이 보다 수월해진다. 다만, 마스크의 견고성이 떨어지므로 제작이 쉽지 않다.A cross section of the
도 5c의 열 증착 마스크는 마스크 제작과 스트립퍼 침투가 용이하도록 2종의 마스크를 포함한다. 마스크 A는 도 5a와 실질적으로 동일하다. 마스크 B는 마더 기판(10)의 유효 표시영역들(AA)을 노출시키도록 얼라인되는 제1 개구부들(OP1)과, 마더 기판(10)의 패드 영역들(PA)을 비 노출시키며 마더 기판(10)의 세로(Y) 방향의 스크라이빙 라인들(100)과 중첩(overlap)되도록 얼라인되는 제3 개구부들(OP3)를 포함한다. 제3 개구부(OP3)의 가로(X) 폭은 제1 개구부(OP1)의 가로(X) 폭보다 작다. 마스크 A와 마스크 B를 중첩 시킬때, 제2 개구부들(OP2)와 제3 개구부들(OP3)에 의해 도 5b와 유사한 효과가 창출된다.The thermal deposition mask of FIG. 5C includes two masks to facilitate mask fabrication and stripper penetration. Mask A is substantially the same as in FIG. 5A. The mask B may non-expose the first openings OP1 aligned to expose the effective display areas AA of the
도 5c와 같은 열 증착 마스크들로 형성되는 희생층(25)의 단면은 도 6c와 같다. 도 5c와 같은 열 증착 마스크들에 의하면, 마스크의 견고성을 유지하면서도 도 6c와 같이 희생층(25)의 일부 측면이 외부로 노출되기 때문에 스트립퍼 침투가 용이하게 되어 리프트 오프 공정이 보다 수월해진다. A cross-section of the
도 5d의 열 증착 마스크는 마더 기판(10)의 유효 표시영역들(AA)을 노출시키도록 얼라인되는 개구부들(OP)만을 포함하고 있다. The thermal deposition mask of FIG. 5D includes only openings OP aligned to expose the effective display areas AA of the
도 7은 세정 공정 전후에 있어 현미경 이미지를 비교한 실험 결과이다.7 shows experimental results of comparing microscope images before and after the cleaning process.
도 7을 참조하면, 세정 후에 있어 광학 현미경 이미지의 비교 결과 세정 전에 비해 희생층 증착 영역과 희생층 미증착 영역 간 차이점이 확연하게 두드러짐을 확인할 수 있었다. 이를 통해 희생층 증착 영역에서의 리프트 오프 공정이 순조롭게 진행되었음을 알 수 있었다.Referring to FIG. 7, it can be seen that the difference between the sacrificial layer deposition region and the sacrificial layer non-deposition region is clearly noticeable after the comparison of the optical microscope image after the cleaning. This shows that the lift-off process in the sacrificial layer deposition region proceeded smoothly.
또한, PL(Photoluminescence) 현미경으로 관찰했을 때, 세정 전에는 희생층 증착 영역에 발광이 확인되었으나, 세정 후에는 발광이 확인되지 않았다. 이를 통해 희생층 증착 영역에서의 리프트 오프 공정이 순조롭게 진행되었음을 알 수 있었다.
In addition, when observed under a PL (Photoluminescence) microscope, light emission was observed in the sacrificial layer deposition region before cleaning, but no light emission was observed after cleaning. This shows that the lift-off process in the sacrificial layer deposition region proceeded smoothly.
도 8a 내지 도 8e는 도 3과 같은 마더 기판에 유기발광다이오드 표시장치를 형성하기 위한 다른 예를 순차적으로 보여준다. 도 8a 내지 도 8e는 각각 공정 수순에 따른 도 3의 Ⅰ-Ⅰ'에 대한 절취면을 보여준다.8A through 8E sequentially illustrate another example of forming an organic light emitting diode display device on a mother substrate of FIG. 3. 8A to 8E show cutaway views of II ′ of FIG. 3, respectively, according to the process procedure.
도 8a 내지 도 8e에서는 희생층(125)의 재질과 희생층(125) 형성을 위한 마스크를 제외한, 나머지 공정 수순은 도 4a 내지 도 4e에서 설명한 것과 유사하다.8A to 8E, except for the material of the
희생층(125)은 도 4a 내지 도 4e에서와 달리 TFT 어레이의 제조 과정에서 TFT 어레이와 함께 형성될 수 있다. 희생층(125)은 TFT 어레이의 포토리소그래피 공정에서 이용되는 포토 레지스트(photo resist)로 선택될 수 있다. 그리고, 희생층(125) 형성을 위한 마스크는 TFT 어레이의 포토리소그래피 공정에서 이용되는 마스크를 변형(패드 영역을 차단하지 않고 노출함)하면 쉽게 만들어질 수 있다.
The
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 유기발광다이오드 표시장치의 제조방법은 유기발광다이오드 소자의 패시베이션 공정에서의 메탈 마스크로 인해 초래되던 침투 성막, 이물 발생, 아크 발생, 정전기 유발 및 막 특성 변화 등의 고질 불량들을 제거하여 수율을 크게 높일 수 있는 효과가 있다. As described above, the method of manufacturing the organic light emitting diode display device according to the present invention includes the penetration film formation, foreign matter generation, arc generation, electrostatic generation and change of film characteristics caused by the metal mask in the passivation process of the organic light emitting diode device. Eliminating defects of high quality has the effect of significantly increasing the yield.
나아가, 본 발명은 간편한 리프트 오프 공정을 통해 패시베이션 장비 구성을 단순화하여 얼라인 장비 제작 및 유지에 소요되던 비용을 절감할 수 있음은 물론이거니와 공정 단순화에 의한 생산성을 크게 높이는 효과가 있다.Furthermore, the present invention can simplify the configuration of the passivation equipment through a simple lift-off process to reduce the cost of alignment equipment production and maintenance, as well as to significantly increase productivity by simplifying the process.
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.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the 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.
10 : 마더 기판 20 : 유기발광다이오드 소자
25, 125 : 희생층 30 : 패시베이션 층
40 : 패드부 50 : 페이스 실링 필름
60 : 봉지 기판10
25, 125: sacrificial layer 30: passivation layer
40: pad portion 50: face sealing film
60: encapsulation substrate
Claims (10)
상기 유효 표시영역들 각각에 TFT 어레이를 형성함과 아울러 상기 패드 영역들 각각에 패드부를 형성하는 단계;
상기 TFT 어레이 상에 유기발광다이오드 소자를 형성함과 아울러 상기 패드부를 덮도록 희생층을 형성하는 단계;
상기 유기발광다이오드 소자와 상기 희생층을 덮도록 상기 마더 기판의 전면에 패시베이션 층을 형성하는 단계;
상기 패시베이션 층과 봉지 기판 사이를 페이스 실링 필름으로 충진하여 상기 패널들을 밀봉한 후, 상기 마더 기판에 마련된 스크라이빙 라인들을 따라 상기 단위 패널들을 개별적으로 절단하는 단계;
상기 패시베이션 층을 통해 스트립퍼가 상기 희생층으로 침투할 수 있도록 세정하는 단계; 및
리프트 오프 공정을 통해 상기 희생층과 함께 그 위의 패시베이션 층을 부분적으로 제거하여 상기 패드부를 노출시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치의 제조방법.Preparing a multi-faceted mother substrate on which a plurality of unit panels each having a plurality of effective display areas and pad areas are formed;
Forming a TFT array in each of the effective display regions and forming a pad portion in each of the pad regions;
Forming an organic light emitting diode device on the TFT array and forming a sacrificial layer to cover the pad part;
Forming a passivation layer on an entire surface of the mother substrate to cover the organic light emitting diode device and the sacrificial layer;
Sealing the panels by filling a face sealing film between the passivation layer and the encapsulation substrate, and individually cutting the unit panels along scribing lines provided on the mother substrate;
Cleaning the stripper to penetrate the sacrificial layer through the passivation layer; And
And partially removing the passivation layer thereon together with the sacrificial layer through a lift-off process to expose the pad part.
상기 희생층은 상기 유기발광다이오드 소자의 제조 과정에서 유기 화합물층과 함께 형성되며;
상기 희생층은 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층 중 상대적으로 플라즈마 데미지에 취약한 적어도 어느 한 층 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치의 제조방법.The method of claim 1,
The sacrificial layer is formed together with an organic compound layer in the process of manufacturing the organic light emitting diode device;
And wherein the sacrificial layer comprises at least one of a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer, wherein the sacrificial layer is relatively vulnerable to plasma damage.
상기 패시베이션 층은 PVD(Physical Vapor Deposition) 공정 또는, PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 공정으로 증착되는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치의 제조방법.The method of claim 2,
The passivation layer is a PVD (Physical Vapor Deposition) process, PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) process of manufacturing an organic light emitting diode display device characterized in that the deposition.
상기 희생층과의 반응으로 인해, 상기 패시베이션 층의 증착 밀도가 다른 영역보다 상기 희생층 상에서 더 낮거나 상기 패시베이션 층과 희생층 간의 계면이 더 불안정해지며;
상기 패시베이션 층의 증착 밀도가 낮거나 상기 계면이 불안정해질수록 상기 스트립퍼의 침투가 더 용이해지는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치의 제조방법.The method of claim 3, wherein
Due to the reaction with the sacrificial layer, the deposition density of the passivation layer is lower on the sacrificial layer than other regions or the interface between the passivation layer and the sacrificial layer is more unstable;
The lower the deposition density of the passivation layer or the unstable interface, the easier the penetration of the stripper, the method of manufacturing an organic light emitting diode display device.
상기 유기발광다이오드 소자는 상기 플라즈마 데미지로부터 보호받을 수 있도록 상기 패시베이션 층과 접하는 계면에 형성된 캡핑층을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치의 제조방법.The method of claim 4, wherein
The organic light emitting diode display device further comprises a capping layer formed at an interface in contact with the passivation layer so as to be protected from the plasma damage.
상기 스트립퍼는 DI 워터(deionized water) 또는, 상기 패시베이션 층의 계면을 침투하여 상기 희생층 중 일부 또는 전부를 녹일 수 있는 유기용매로 선택가능한 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치의 제조방법.The method of claim 1,
The stripper may be selected as an organic solvent capable of dissolving some or all of the sacrificial layer by penetrating DI water or an interface of the passivation layer.
상기 희생층 형성을 위한 열 증착 마스크는,
상기 유효 표시영역들을 노출시키도록 얼라인되는 제1 개구부들과;
상기 패드 영역들을 노출시키며 상기 마더 기판의 가로 방향 및 세로 방향의 스크라이빙 라인들과 비 중첩되도록 얼라인되는 제2 개구부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치의 제조방법.The method of claim 2,
The thermal deposition mask for forming the sacrificial layer,
First openings aligned to expose the effective display areas;
And second openings that expose the pad regions and are aligned so as to be non-overlapping with scribing lines in the horizontal and vertical directions of the mother substrate.
상기 희생층 형성을 위한 열 증착 마스크는,
상기 유효 표시영역들을 노출시키도록 얼라인되는 제1 개구부들과;
상기 패드 영역들을 노출시키며 상기 마더 기판의 세로 방향의 스크라이빙 라인들과 중첩되도록 얼라인되는 제2 개구부들을 포함하고;
상기 제2 개구부들의 가로 폭은 상기 제1 개구부들의 가로 폭보다 크고, 상기 제2 개구부들 각각은 가로 방향으로 이웃한 단위 패널들에서 공유되는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치의 제조방법.The method of claim 2,
The thermal deposition mask for forming the sacrificial layer,
First openings aligned to expose the effective display areas;
Second openings that expose the pad regions and are aligned to overlap vertical scribing lines of the mother substrate;
The horizontal width of the second openings is greater than the horizontal width of the first openings, and each of the second openings is shared by adjacent unit panels in a horizontal direction.
상기 희생층 형성을 위한 열 증착 마스크는 선택적으로 사용 가능한 제1 마스크와 제2 마스크를 구비하고;
상기 제1 마스크는, 상기 유효 표시영역들을 노출시키도록 얼라인되는 제1 개구부들과, 상기 패드 영역들을 노출시키며 상기 마더 기판의 가로 방향 및 세로 방향의 스크라이빙 라인들과 비 중첩되도록 얼라인되는 제2 개구부들을 포함하고;
상기 제2 마스크는, 상기 유효 표시영역들을 노출시키도록 얼라인되는 제1 개구부들과, 상기 패드 영역들을 비 노출시키며 상기 마더 기판의 세로 방향의 스크라이빙 라인들과 중첩되도록 얼라인되는 제3 개구부들을 포함하며, 상기 제3 개구부들의 가로 폭이 상기 제1 개구부들의 가로 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치의 제조방법.The method of claim 2,
The thermal deposition mask for forming the sacrificial layer includes a first mask and a second mask optionally available;
The first mask may include first openings aligned to expose the effective display areas, and the pad areas to expose the pad areas and to be non-overlapping with horizontal and vertical scribing lines of the mother substrate. Second openings formed;
The second mask may include first openings that are aligned to expose the effective display areas, and a third that is aligned to overlap the vertical scribing lines of the mother substrate without exposing the pad areas. And openings, wherein the widths of the third openings are smaller than the widths of the first openings.
상기 희생층은 상기 TFT 어레이의 제조 과정에서 상기 TFT 어레이와 함께 형성되며;
상기 희생층은 상기 TFT 어레이에 대한 포토리소그래피 공정에 이용되는 포토 레지스트(photo resist)로 선택되는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치의 제조방법.The method of claim 1,
The sacrificial layer is formed together with the TFT array in the manufacture of the TFT array;
And wherein the sacrificial layer is selected as a photo resist used in the photolithography process for the TFT array.
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