KR20130007897A

KR20130007897A - 유기발광소자의 제조방법

Info

Publication number: KR20130007897A
Application number: KR1020110068533A
Authority: KR
Inventors: 방준호; 이건희; 변원창; 김태현
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2011-07-11
Filing date: 2011-07-11
Publication date: 2013-01-21
Also published as: KR101912336B1

Abstract

본 발명의 특징은 유기발광소자의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 제 2 전극과 인캡기판 사이에 위치하는 이물을 보다 손쉽게 검출하며, 제 1 전극이 레이저빔에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있는 검사공정과 리페어공정을 포함하는 유기발광소자의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 특징은 OLED(도 2의 100)의 상부측과 하부측에 모두 제 1 및 제 2 촬상유닛을 위치시키고, OLED(도 2의 100)의 상부측 즉, 인캡기판의 외측에 위치하는 제1 촬상유닛이 제 1및 제 2 레이저조사부를 구비하도록 하는 것이다.
이를 통해, 제 2 전극과 인캡기판 사이에 이물이 존재할 경우도 손쉽게 이물의 유형 및 위치를 확인할 수 있어, 공정수율 증가 및 공정비를 절감할 수 있는 효과가 있다. 또한, OLED(도 2의 100)의 표시품질 및 신뢰성을 향상시키게 되는 효과가 있다.
또한, 리페어공정을 진행하는 과정에서 제 2 전극을 국부적으로 절연시키기 위한 레이저빔이 제 1 전극을 통과하지 않도록 함으로써, 레이저빔에 의해 제 1 전극이 손상되는 문제점이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

유기발광소자의 제조방법{Method for fabricating the test process for organic light emitting diodes}

본 발명의 특징은 유기발광소자의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 제 2 전극과 인캡기판 사이에 위치하는 이물을 보다 손쉽게 검출하며, 제 1 전극이 레이저빔에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있는 검사공정과 리페어공정을 포함하는 유기발광소자의 제조방법에 관한 것이다.

최근까지, CRT(cathode ray tube)가 표시장치로서 주로 사용되었다. 그러나, 최근에 CRT를 대신할 수 있는, 플라즈마표시장치(plasma display panel : PDP), 액정표시장치(liquid crystal display device : LCD), 유기발광소자(organic light emitting diodes : OLED)와 같은 평판표시장치가 널리 연구되며 사용되고 있는 추세이다.

위와 같은 평판표시장치 중에서, 유기발광소자(이하, OLED라 함)는 자발광소자로서, 비발광소자인 액정표시장치에 사용되는 백라이트가 필요하지 않기 때문에 경량 박형이 가능하다.

그리고, 액정표시장치에 비해 시야각 및 대비비가 우수하며, 소비전력 측면에서도 유리하며, 직류 저전압 구동이 가능하고, 응답속도가 빠르며, 내부 구성요소가 고체이기 때문에 외부충격에 강하고, 사용 온도범위도 넓은 장점을 가지고 있다.

특히, 제조공정이 단순하기 때문에 생산원가를 기존의 액정표시장치 보다 많이 절감할 수 있는 장점이 있다.

이러한 특성을 갖는 OLED는 크게 패시브 매트릭스 타입(passive matrix type)과 액티브 매트릭스 타입(active matrix type)으로 나뉘어 지는데, 패시브 매트릭스 타입은 신호선을 교차하면서 매트릭스 형태로 소자를 구성하는 반면, 액티브 매트릭스 타입은 화소를 온/오프(on/off)하는 스위칭 소자인 박막트랜지스터가 화소 별로 위치하도록 한다.

최근, 패시브 매트릭스 타입은 해상도나 소비전력, 수명 등에 많은 제한적인 요소를 가지고 있어, 고해상도나 대화면을 구현할 수 있는 액티브 매트릭스 타입 OLED의 연구가 활발히 진행되고 있다.

도 1은 일반적인 액티브 매트릭스 타입 OLED의 단면을 개략적으로 도시한 도면이며, OLED는 하부 발광방식이다.

도시한 바와 같이, OLED(10)는 제 1 기판(1)과, 제 1 기판(1)과 마주하는 제 2 기판(2)으로 구성되며, 제 1 및 제 2 기판(1, 2)은 서로 이격되어 이의 가장자리가 씰패턴(seal pattern : 20)을 통해 봉지되어 합착된다.

이를 좀더 자세히 살펴보면, 제 1 기판(1)의 상부에는 각 화소영역 별로 구동 박막트랜지스터(DTr)가 형성되어 있고, 각각의 구동 박막트랜지스터(DTr)와 연결되는 제 1 전극(11)과 제 1 전극(11)의 상부에 특정한 색의 빛을 발광하는 유기발광층(13)과, 유기발광층(13)의 상부에는 제 2 전극(15)이 구성된다.

유기발광층(13)은 적, 녹, 청의 색을 표현하게 되는데, 일반적인 방법으로는 각 화소마다 적, 녹, 청색을 발광하는 별도의 유기물질(13a, 13b, 13c)을 패턴하여 사용한다.

이들 제 1 및 제 2 전극(11, 15)과 그 사이에 형성된 유기발광층(13)은 유기전계 발광다이오드를 이루게 된다. 이때, 이러한 구조를 갖는 OLED(10)는 제 1 전극(11)을 양극(anode)으로 제 2 전극(15)을 음극(cathode)으로 구성하게 된다.

한편, 전술한 구성을 갖는 OLED(10)는 내부에 화소 불량을 유발하는 이물이 유입됨에 따라 불량화소가 발생될 수 있는데, 불량화소는 이물에 의해 유기발광층(13)이 열화됨에 따라 발생하게 된다.

여기서, 불량화소가 발생하게 되면, 암점현상(dark defect) 즉, 불량화소의 영역만 어둡게 보이는 현상이 생기게 되는데, 이러한 암점 현상이 발생되는 OLED(10)는 폐기(廢棄)해야 하므로, 이것은 OLED(10)제조 비용의 증가를 초래하는 원인이 된다.

이를 위해 최근에는 리페어(repair)가 가능한 상태의 불량 기판을 조기에 색출하여, OLED(10) 내부의 이물질을 제거하고자 하는 검사공정에 대한 중요성이 매우 커지고 있다.

하지만, 현재의 OLED(10) 불량 검사 공정은 제 2기판(2)이 반사방지막(5)으로 덮여 있는 경우, 유기발광층(13) 상부에 위치하는 제 2 전극(15)과 제 2기판(2) 사이에 위치하는 이물에 대해서는 존재 여부를 검출하기 매우 어려운 실정이다.

또한, 이물을 제거하는 과정에서 제 1 전극(11)이 손상되는 문제점을 야기하게 된다. 제 1 전극(11)이 손상될 경우 유기발광층(13)의 수명을 떨어트려 OLED(10) 자체의 수명을 떨어뜨리는 문제점을 야기하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, OLED의 불량 검사의 신뢰성을 향상시키고자 하는 것을 제 1 목적으로 하며, 이를 통해, 공정수율 증가 및 공정비 절감을 제 2 목적으로 한다.

또한, 리페어공정을 진행하는 과정에서 제 1 전극의 손상이 발생하는 것을 방지하고자 하는 것을 제 3 목적으로 하며, 이를 통해, OLED의 수명이 단축되는 것을 방지하고자 하는 것을 제 4 목적으로 한다.

이를 통해, OLED의 표시품질 및 신뢰성을 향상시키고자 하는 것을 제 5 목적으로 한다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 기판 상에 구동 박막트랜지스터를 형성하는 단계와; 상기 구동 박막트랜지스터와 연결되는 제 1 전극과 상기 제1 전극과 대향하는 제 2 전극 그리고 상기 제 1및 제 2 전극 사이에 개재되는 유기발광층을 포함하는 유기전계발광 다이오드를 형성하는 단계와; 상기 제 1 기판과 대향되는 제 2 기판을 구비하여, 인캡슐레이션하여 하부발광방식의 유기발광소자를 형성하는 단계와; 상기 유기발광소자의 불량화소를 검출하고, 그 위치값을 출력하는 단계와; 상기 불량화소의 위치에 대응하여, 제 1 레이저빔을 통해 상기 제 2 기판의 외면에 코팅되어 있는 반사방지막을 제거하여, 상기 제 2 기판의 외측에서 제 1 촬상유닛을 통해 정밀검사하는 단계를 포함하는 유기발광소자의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 기판 상에 구동 박막트랜지스터를 형성하는 단계와; 상기 구동 박막트랜지스터와 연결되는 제 1 전극과 상기 제1 전극과 대향하는 제 2 전극 그리고 상기 제 1및 제 2 전극 사이에 개재되는 유기발광층을 포함하는 유기전계발광 다이오드를 형성하는 단계와; 상기 제 1 기판과 대향되는 제 2 기판을 구비하여, 인캡슐레이션하여 하부발광방식의 유기발광소자를 형성하는 단계와; 상기 유기발광소자의 불량화소를 검출하고, 그 위치값을 출력하는 단계와; 상기 불량화소의 위치에 대응하여, 상기 제 2 기판의 외면에 코팅되어 있는 반사방지막을 제거하여, 상기 제 2 기판의 외측에서 제 2 레이저빔을 조사하여 상기 불량화소를 암점화시키는 단계를 포함하는 유기발광소자의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 기판 상에 구동 박막트랜지스터를 형성하는 단계와; 상기 구동 박막트랜지스터와 연결되는 제 1 전극과 상기 제1 전극과 대향하는 제 2 전극 그리고 상기 제 1및 제 2 전극 사이에 개재되는 유기발광층을 포함하는 유기전계발광 다이오드를 형성하는 단계와; 상기 제 1 기판과 대향되는 제 2 기판을 구비하여, 인캡슐레이션하여 하부발광방식의 유기발광소자를 형성하는 단계와; 상기 유기발광소자의 불량화소를 검출하고, 그 위치값을 출력하는 단계와; 상기 불량화소의 위치에 대응하여, 상기 제 2 기판의 외면에 코팅되어 있는 반사방지막을 제거하여, 상기 제 2 기판의 외측에서 제 1 촬상유닛을 통해 정밀검사하는 단계와; 상기 반사방지막의 제거된 영역을 통해 상기 제 2 기판의 외측에서 제 2 레이저빔을 조사하여 상기 불량화소를 암점화시키는 단계를 포함하는 유기발광소자의 제조방법을 제공한다.

여기서, 상기 제 1 촬상유닛은 상기 제 1레이저빔을 조사하는 제 1 레이저조사부를 포함하며, 상기 제 1 레이저빔은 연속적으로 조사되어 상기 불량화소의 위치에 대응하는 상기 반사방지막을 제거하거나, 또는 국부적으로 조사되어 상기 불량화소의 이물 주변에 대응하는 상기 반사방지막의 일부만을 제거한다.

그리고, 상기 제 1 기판의 외측으로 제 2 촬상유닛이 구비되며, 상기 제 1 및 제 2 촬상유닛은 각각 촬상유닛지지대를 통해 상기 불량화소의 위치로 이동하며, 상기 불량화소는 점등검사를 통해 검출한다.

또한, 상기 제 1 레이저빔은 266nm, 355nm, 532nm 또는 1064의 파장을 갖는 연속파 레이저(continuous wave laser) 또는 펄스파 레이저(pulse wave laser)중 선택된 하나이며, 상기 제 2 레이저빔은 상기 불량화소의 이물 주변의 상기 제 2 전극이 전기적으로 절연되도록 조사되거나, 상기 이물과 함께 상기 제 2 전극의 일부가 제거되도록 조사된다.

그리고, 상기 제 1 촬상유닛은 제 1 레이저빔을 조사하는 제 1 레이저조사부를 포함하여, 상기 반사방지막은 상기 제 1 레이저빔을 통해 제거되며, 상기 반사방지막은 그라인더(grinder), 식각용액 중 선택된 하나에 의해 제거된다.

또한, 상기 제 1 촬상유닛은 상기 제 2 레이저빔을 조사하는 제 2 레이저조사부를 포함하며, 상기 제 2 레이저빔은 266nm, 355nm, 532nm 또는 1064의 파장을 갖는 연속파 레이저(continuous wave laser) 또는 펄스파 레이저(pulse wave laser)중 선택된 하나이다.

위에 상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 OLED의 상부측과 하부측에 모두 제 1 및 제 2 촬상유닛을 위치시키고, OLED의 상부측 즉, 인캡기판의 외측에 위치하는 제1 촬상유닛이 제 1및 제 2 레이저조사부를 구비하도록 함으로써, 제 2 전극과 인캡기판 사이에 이물이 존재할 경우도 손쉽게 이물의 유형 및 위치를 확인할 수 있는 효과가 있어, 공정수율 증가 및 공정비를 절감할 수 있는 효과가 있다. 또한, OLED의 표시품질 및 신뢰성을 향상시키게 되는 효과가 있다.

또한, 리페어공정을 진행하는 과정에서 제 2 전극을 국부적으로 절연시키기 위한 레이저빔이 제 1 전극을 통과하지 않도록 함으로써, 레이저빔에 의해 제 1 전극이 손상되는 문제점이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 액티브 매트릭스 타입 OLED의 단면을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 OLED의 단면을 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 OLED의 불량 검사 공정을 단계적으로 도시한 공정흐름도.
도 4는 정밀검사를 진행하는 모습을 개략적으로 도시한 도면.
도 5는 리페어공정을 진행하는 모습을 개략적으로 도시한 도면.
도 6a ~ 6b는 도 4의 정밀검사를 진행하는 과정에서 반사방지막을 제거하는 모습을 개략적으로 도시한 도면.
도 7a ~ 7b는 도 5의 리페어공정을 진행하는 과정에서 레이저빔의 조사방법을 개략적으로 도시한 도면.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 OLED의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.

설명에 앞서, OLED(100)는 발광된 빛의 투과방향에 따라 상부 발광방식(top emission type)과 하부 발광방식(bottom emission type)으로 나뉘게 되는데, 하부 발광방식은 안정성 및 공정이 자유도가 높아, 하부 발광방식에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이하 본 발명에서는 하부 발광방식을 일예로 설명하도록 하겠다.

도시한 바와 같이, OLED(100)는 구동 및 스위칭 박막트랜지스터(DTr, 미도시)와 유기전계발광 다이오드(E)가 형성된 기판(101)과, 인캡슐레이션을 위한 인캡기판(102)으로 구성된다.

이에 대해 좀더 자세히 살펴보면, 기판(101) 상의 화소영역(P)에는 반도체층(103)이 형성되는데, 반도체층(103)은 실리콘으로 이루어지며 그 중앙부는 채널을 이루는 액티브영역(103a) 그리고 액티브영역(103a) 양측면으로 고농도의 불순물이 도핑된 소스 및 드레인영역(103b, 103c)으로 구성된다.

이러한 반도체층(103) 상부로는 게이트절연막(105)이 형성되어 있다.

게이트절연막(203) 상부로는 반도체층(103)의 액티브영역(103a)에 대응하여 게이트전극(107)과 도면에 나타내지 않았지만 일방향으로 연장하는 게이트배선이 형성되어 있다.

또한, 게이트전극(107)과 게이트배선(미도시) 상부 전면에 제 1 층간절연막(109a)이 형성되어 있으며, 이때 제 1 층간절연막(109a)과 그 하부의 게이트절연막(105)은 액티브영역(103a) 양측면에 위치한 소스 및 드레인영역(103b, 103c)을 각각 노출시키는 제 1, 2 반도체층 콘택홀(111a, 111b)을 구비한다.

다음으로, 제 1, 2 반도체층 콘택홀(111a, 111b)을 포함하는 제 1 층간절연막(109a) 상부로는 서로 이격하며 제 1, 2 반도체층 콘택홀(111a, 111b)을 통해 노출된 소스 및 드레인영역(103b, 103c)과 각각 접촉하는 소스 및 드레인 전극(113, 115)이 형성되어 있다.

그리고, 소스 및 드레인전극(113, 115)과 두 전극(113, 115) 사이로 노출된 제 1 층간절연막(109a) 상부로 드레인전극(115)을 노출시키는 드레인콘택홀(117)을 갖는 제 2 층간절연막(109b)이 형성되어 있다.

이때, 소스 및 드레인 전극(113, 115)과 이들 전극(113, 115)과 접촉하는 소스 및 드레인영역(103b, 103c)을 포함하는 반도체층(103)과 반도체층(103) 상부에 형성된 게이트전극(107)은 구동 박막트랜지스터(DTr)를 이루게 된다.

한편, 도면에 나타나지 않았지만, 게이트배선(미도시)과 교차하여 화소영역(P)을 정의하는 데이터배선(미도시)이 형성되어 있다. 그리고, 스위칭 박막트랜지스터(미도시)는 구동 박막트랜지스터(DTr)와 동일한 구조로, 구동 박막트랜지스터(DTr)와 연결된다.

그리고, 스위칭 박막트랜지스터(미도시) 및 구동 박막트랜지스터(DTr)는 도면에서는 반도체층(103)이 폴리실리콘 반도체층으로 이루어진 탑 게이트(top gate) 타입을 예로써 보이고 있으며, 이의 변형예로써 순수 및 불순물의 비정질질실리콘으로 이루어진 보텀 케이트(bottom gate) 타입으로 형성될 수도 있다.

또한, 구동 박막트랜지스터(DTr)의 드레인전극(110b)과 연결되며, 제 2 층간절연막(109b) 상부의 실질적으로 화상을 표시하는 영역에는 양극(anode)을 이루는 제 1 전극(211)이 형성되어 있는데, 제 1 전극(211)은 예를 들어 일함수 값이 비교적 높은 물질로 이루어져, 유기전계발광 다이오드(E)를 구성하는 일 구성요소로써 작용한다.

이러한 제 1 전극(211)은 각 화소영역(P) 별로 형성되는데, 각 화소영역(P) 별로 형성된 제 1 전극(211) 사이에는 뱅크(bank : 119)가 위치한다.

즉, 뱅크(119)를 각 화소영역(P) 별 경계부로 하여 제 1 전극(211)이 화소영역(P) 별로 분리된 구조로 형성되어 있다.

그리고 제 1 전극(211)의 상부에 유기발광층(213)이 형성되어 있다.

여기서, 유기발광층(213)은 발광물질로 이루어진 단일층으로 구성될 수도 있으며, 발광 효율을 높이기 위해 정공주입막(hole injection layer), 정공수송막(hole transport layer), 발광막(emitting material layer), 전자수송막(electron transport layer) 및 전자주입막(electron injection layer)의 다중막으로 구성될 수도 있다.

이러한 유기발광층(213)은 적(R), 녹(G), 청(B)의 색을 표현하게 되는데, 일반적인 방법으로는 각 화소영역(P) 마다 적(R), 녹(G), 청(B)색을 발광하는 별도의 유기물질을 패턴하여 사용한다.

그리고, 유기발광층(213)의 상부로는 음극(cathode)을 이루는 제 2 전극(215)이 형성되어 있다.

이때, 제 2 전극(215)은 불투명한 도전성물질로 이루어질 수 있는데, 일함수 값이 비교적 낮은 금속물질인 예를 들면 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 알루미늄 마그네슘 합금(AlMg) 중에서 선택된 하나의 물질로 형성하는 것이 바람직하다.

따라서, 유기발광층(213)에서 발광된 빛은 투명한 제 1 전극(211) 방향으로 방출되는 하부 발광방식으로 구동된다.

이러한 OLED(100)는 선택된 색 신호에 따라 제 1 전극(211)과 제 2 전극(215)으로 소정의 전압이 인가되면, 제 1 전극(211)으로부터 주입된 정공과 제 2 전극(215)으로부터 제공된 전자가 유기발광층(213)으로 수송되어 엑시톤(exciton)을 이루고, 이러한 엑시톤이 여기상태에서 기저상태로 천이 될 때 빛이 발생되어 가시광선의 형태로 방출된다.

이때, 발광된 빛은 투명한 제 1 전극(215)을 통과하여 외부로 나가게 되므로, OLED(100)는 임의의 화상을 구현하게 된다.

그리고, 이러한 구동 박막트랜지스터(DTr)와 유기전계발광 다이오드(E) 상부에는 얇은 박막필름 형태의 패시베이션층(passivation layer : 120)이 형성되며, 패시베이션층(120) 상부에는 인캡기판(102)을 구비하여, 기판(101)과 인캡기판(102)은 접착특성을 갖는 접착층(130)을 통해 서로 이격되어 합착된다.

이를 통해, OLED(100)는 인캡슐레이션(encapsulation)된다.

이때, 패시베이션층(120)은 외부 습기가 유기전계발광 다이오드(E) 내부로 침투되는 것을 방지하여 기판(101) 상에 형성된 구동 박막트랜지스터(DTr)와 유기전계발광 다이오드(E)를 보호하는 막으로, 유기전계발광 다이오드(E)를 에워싸며 기판(101) 상에 형성된다.

한편, 기판(101)은 유리, 플라스틱 재질, 스테인리스 스틸(stainless steel) 등을 재료로 하여 형성할 수 있으며, 인캡기판(102)은 유리로 이루어지며, 인캡기판(102)의 외면에는 반사방지막(140)이 코팅되어 있는 것이 바람직하다.

반사방지막(140)은 금속 또는 금속 질화물, 일예로 NiCr 또는 TiN으로 이루어질 수 있으며, 이러한 반사방지막(140)은 OLED(100)가 하부 발광방식으로 구동하는 과정에서 외광의 반사를 최소화함으로써, OLED(100)의 눈부심 현상을 감소시키고 시인성 및 휘도 특성 등을 개선하는 역할을 하게 된다.

한편, 전술한 구성을 갖는 OLED(100)는 내부에 화소 불량을 유발하는 이물이 유입됨에 따라 불량화소가 발생될 수 있는데, 불량화소는 이물에 의해 유기발광층(213)이 열화됨에 따라 발생하게 된다.

여기서, 불량화소가 발생하게 되면, 암점 현상(dark defect) 즉, 불량화소의 영역만 어둡게 보이는 현상이 생기게 되는데, 이러한 암점 현상이 발생되는 OLED(100)는 폐기(廢棄)해야 하므로, 이것은 OLED(100) 제조 비용의 증가를 초래하는 원인이 된다.

이를 위해 최근에는 리페어(repair)가 가능한 상태의 불량 기판을 조기에 색출하여, OLED(100) 내부의 이물질을 제거하고자 하는 검사공정에 대한 중요성이 매우 커지고 있다.

여기서, OLED(100)의 불량 검사 공정은 크게 점등검사와 정밀검사 그리고 리페어공정으로 나뉘어진다. 이에 대해 도 3을 참조하여 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다.

도 3은 OLED의 불량 검사 공정을 단계적으로 도시한 공정흐름도이며, 도 4는 정밀검사를 진행하는 모습을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 5는 리페어공정을 진행하는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.

우선, 제 1 단계(St1)로 인캡슐레이션 된 OLED(도 2의 100)에 신호를 인가하여 점등검사를 수행한다. 점등검사는 OLED(도 2의 100)의 패드부(미도시)에 프로브 검사 장치(미도시) 등으로 신호를 인가하여 OLED(도 2의 100)가 정상적으로 작동하는지 여부를 검사하게 된다.

즉, 점등검사를 통해 OLED(도 2의 100)의 불량화소가 존재하는지를 검사하여, 불량화소가 발견되지 않은 OLED(도 2의 100)는 후 공정으로 이송되고, 불량화소가 발견되어 불량 판정을 받은 OLED(도 2의 100)는 불량 여부를 구체적으로 살펴보기 위하여 제 2 단계(St2)인 정밀검사 단계를 진행하게 된다.

이때, 불량 판정을 받은 OLED(도 2의 100)는 점등검사에서 불량화소의 위치를 검출하게 되고, 검출된 불량화소의 위치는 좌표 정보로 출력되어, 불량화소가 검출된 영역 만을 제 2 단계(St2)인 정밀검사를 진행하게 된다.

정밀검사는 도 4에 도시한 바와 같이 OLED(100)의 상부 및 하부 즉, 기판(101)과 인캡기판(102)의 외측으로 각각 제 1 및 제 2 촬상유닛(310, 320)을 위치시켜, 제 1 및 제 2 촬상유닛(310, 320)을 통해 OLED(100)의 상부 및 하부측에서 정밀검사를 진행하게 된다.

이에 대해 좀더 자세히 살펴보면, 제 1 및 제 2 촬상유닛(310, 320)은 OLED(100)의 불량화소를 관찰할 수 있는 고배율의 광학현미경으로, OLED(100)를 향해 빛을 조사하기 위한 광원(311)과, OLED(100)의 불량화소를 고배율로 확대하기 위한 렌즈부(313) 그리고 확대된 이미지를 이미지 데이터로 변환하는 CCD 카메라(315)로 이루어진다.

여기서, 렌즈부(313)는 각각 일정한 광학 배율을 갖는 다수개의 대물렌즈(313a)로 이루어져, 원하는 배율을 갖는 대물렌즈(313a)를 OLED(100)와 근접 위치하도록 하여, OLED(100)를 원하는 배율로 관찰 할 수 있다.

일예로, 대물렌즈(313a)는 각각 2x, 5x, 7.5x, 10x, 20x의 광학 배율을 가질 수 있다.

이때, 렌즈부(313)를 통해 확대된 불량화소의 이미지는 CCD 카메라(315)를 통해 외부의 모니터(미도시)로 디스플레이 되도록 함으로써, 작업자가 볼 수 있게 된다.

이때, 제 1 및 제 2 촬상유닛(310, 320)은 각각 촬상유닛지지대(미도시)에 장착되어, 수평 및 수직이동 가능하다. 여기서, 제 1및 제 2 촬상유닛(310, 320)의 수평 및 수직이동을 가능하게 하는 구조는 통상적으로 널리 사용되는 직선 이동기구를 이용하게 된다.

따라서, 점등검사를 통해 불량화소의 위치 좌표로 제 1및 제 2 촬상유닛(310, 320)을 이동시켜, 불량화소가 검출된 영역 만을 정밀검사를 진행하게 된다.

이때, 특히 본 발명의 불량 검사 공정은 OLED(100)의 인캡기판(102)의 외측에 위치하는 제 1 촬상유닛(310)이 제 1 레이저조사부(317)를 포함하도록 함으로써, 제 1 레이저조사부(317)로부터 조사되는 제 1 레이저빔(LB1)을 통해 인캡기판(102)의 외면에 코팅되어 있는 반사방지막(140)을 제거하는 것을 특징으로 한다.

즉, 인캡기판(102)의 외면에는 외광의 반사를 최소화하기 위하여 반사방지막(140)이 코팅되어 있는데, 인캡기판(102)의 외측에 위치하는 제 1 촬상유닛(310)의 제 1 레이저조사부(317)는 불량화소의 위치에 대응하여 제 1 레이저빔(LB1)을 조사함으로써 반사방지막(140)을 제거하도록 하는 것이다.

이를 통해, 제 1 촬상유닛(310)을 통해 OLED(100)의 상부측에서도 OLED(100)의 불량화소를 관찰할 수 있게 된다.

따라서, 불량화소의 원인이 되는 이물(B)이 제 2 전극(215)과 인캡기판(102) 사이에 위치할 경우에도 손쉽게 이물(B)의 유형과, 위치를 정확하게 검출할 수 있다.

즉, 유기전계발광 다이오드(E)의 음극(cathode)을 이루는 제 2 전극(215)은 양극(anode)을 이루는 제 1 전극(211)에 비해 일함수 값이 비교적 낮은 불투명한 금속물질로 이루어질 수 있다.

따라서, OLED(100)의 하부측에서 제 2 촬상유닛(320)을 통해 OLED(100)의 불량화소를 관찰하게 될 경우, 제 2 전극(215)과 인캡기판(102) 사이에 위치하는 이물(B)의 존재 여부를 확인할 수가 없다.

이와 같이, 이물(B)의 존재 여부를 확인하지 못할 경우, 불량화소의 발생원인을 제대로 파악할 수 없다. 즉, 불량화소가 발생되는 원인을 제대로 파악하지 못함으로써, 이와 같은 불량화소는 계속적으로 발생하게 되고 이는 결국 공정수율 저하 및 공정비의 증가를 초래하게 된다.

결과적으로 OLED(100)의 신뢰성을 감소시키게 된다.

따라서, 본 발명의 불량 검사 공정은 인캡기판(102)의 외측으로도 제 1 촬상유닛(310)을 위치시키고, 제 1 촬상유닛(310)이 인캡기판(102)의 외면에 코팅되어 있는 반사방지막(140)을 제거할 수 있는 제 1 레이저조사부(317)를 포함하도록 함으로써, OLED(100)의 하부측에서 검출할 수 없는 제 2 전극(215)과 인캡기판(102) 사이의 이물(B)을 확인할 수 있는 것이다.

따라서, 불량화소의 원인을 보다 명확하게 파악할 수 있어, 공정수율 증가 및 공정비를 절감할 수 있다. 또한, OLED(100)의 표시품질 및 신뢰성을 향상시키게 된다.

이때, 제 1 레이저조사부(317)로부터 조사되는 제 1 레이저빔(LB1)은 266nm, 355nm, 532nm 또는 1064의 파장을 갖는 연속파 레이저(continuous wave laser) 또는 펄스파 레이저(pulse wave laser)일 수 있다.

이와 같이 정밀검사를 통해 불량화소의 이물(B)의 유형 및 위치를 정밀하게 관찰한 후, 불량화소가 발견된 OLED(100)는 제 3 단계(St3)인 리페어공정을 진행하게 된다.

리페어공정은 도 5에 도시한 바와 같이 OLED(100)의 인캡기판(102)의 외측에 위치하는 제 1 촬상유닛(310)에 구비된 제 2 레이저조사부(319)를 통해 이루어진다.

즉, 인캡기판(102)의 외측에 위치하는 제 1 촬상유닛(310)은 제 2 레이저조사부(319)를 더욱 포함하는데, 리페어공정은 정밀검사를 진행하는 과정에서 제 1 레이저조사부(도 4의 317)를 통해 인캡기판(102)의 외면에 코팅되어 있는 반사방지막(140)을 제거한 후, 이의 영역을 통해 제 2 레이저조사부(319)를 통해 제 2 레이저빔(LB2)을 이물(B)이 위치하는 불량화소의 제 2 전극(215)에 조사하는 것이다.

제 2 레이저조사부(319)로부터 조사되는 제 2 레이저빔(LB2)은 이물(B)에 의해 쇼트를 일으키는 불량화소에 위치하는 제 2 전극(215)에 국부적으로 조사되어, 해당 불량화소의 일부가 절연(isolation)상태가 되도록 한다.

즉, 해당 불량화소의 일부를 암점화되도록 하하는 것이다.

여기서, 제 2 레이저조사부(319)를 인캡기판(102)의 외측에 위치하는 제 1 촬상유닛(310)에 구비함으로써, 제 2 레이저조사부(319)로부터 조사되는 제 2 레이저빔(LB2)에 의해 제 1 전극(211)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.

즉, 제 1 전극(211)은 제 2 전극(215)에 비해 제 2 레이저빔(LB2)에 의해 손상이 손쉽게 발생하게 되는데, 이렇게 제 1 전극(211)이 손상될 경우, 제 1 전극(211)의 하부에 위치하는 박막층들로부터 수분 및 산소가 유입되어, 수분과 산소에 매우 민감한 유기발광층(213)의 열화를 초래하게 된다.

이는 결국, 전극(211, 215)층의 산화 및 부식을 발생시키게 되며, 이와 같은 경우 전류 누설 및 단락이 발생할 위험이 커지고, 결국 OLED(100) 자체의 수명을 떨어뜨리게 된다.

따라서, 본 발명의 불량 검사 공정의 리페어공정은 제 1 레이저조사부(도 4의 317)를 통해 이물(B)이 위치하는 불량화소에 대응하는 인캡기판(102)의 외면에 코팅되어 있는 반사방지막(140)을 제거하고, 이의 영역을 통해 제 2 레이저빔(LB2)을 조사함으로써, 제 2 레이저빔(LB2)에 의해 제 1 전극(211)이 손상되는 문제점이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

이때, 제 2 레이저조사부(319)를 통해 조사되는 제 2 레이저빔(LB2)은 266nm, 355nm, 532nm 또는 1064의 파장을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

도 6a ~ 6b는 도 4의 정밀검사를 진행하는 과정에서 반사방지막을 제거하는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 6a에 도시한 바와 같이, 제 1 레이저조사부(도 4의 317)를 통해 인캡기판(도 5의 102)의 외면에 코팅되어 있는 반사방지막(140)으로 사각형 또는 원형 등 다양한 형태의 제 1 레이저빔(LB1)이 연속적으로 조사되도록 하여, 불량화소의 위치에 대응하는 인캡기판(도 4의 102)의 외면에 코팅되어 있는 반사방지막(140)을 제거할 수 있다.

또한, 도 6b에 도시한 바와 같이 반사방지막(140)의 필요부분 만을 일부 제거할 수도 있다.

이때, 도면상에 도시하지는 않았지만, 인캡기판(도 4의 102)의 외면에 코팅되어 있는 반사방지막(140)은 레이저 외에도 그라인더(grinder)를 사용하거나 식각용액을 사용하여 제거하는 것 또한 가능하다.

도 7a ~ 7b는 도 5의 리페어공정을 진행하는 과정에서 레이저빔의 조사방법을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 7a에 도시한 바와 같이, 제 2 레이저조사부(도 5의 319)를 통해 제 2 레이저빔(LB2)을 조사하는 과정에서, 제 2 레이저빔(LB2)을 이물(B) 주변의 제 2 전극(215)으로 조사되도록 하여, 이물(B) 주변의 제 2 전극(215)이 전기적으로 절연되도록 할 수도 있으며, 도 7b에 도시한 바와 같이 이물(B)이 위치하는 제 2 전극(215)을 제거하여, 이물(B)과 함께 제 2 전극(215)의 일부를 제거할 수도 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 불량 검사 공정은 OLED(도 5의 100)의 상부측과 하부측에 모두 제 1 및 제 2 촬상유닛(도 5의 310, 320)을 위치시키고, OLED(도 5의 100)의 상부측 즉, 인캡기판(도 5의 102)의 외측에 위치하는 제1 촬상유닛(도 5의 310)이 제 1및 제 2 레이저조사부(도 4의 317, 도 5의 319)를 구비하도록 함으로써, 제 2 전극(215)과 인캡기판(도 5의 102) 사이에 이물(B)이 존재할 경우도 손쉽게 이물(B)의 유형 및 위치를 확인할 수 있어, 공정수율 증가 및 공정비를 절감할 수 있다. 또한, OLED(도 5의 100)의 표시품질 및 신뢰성을 향상시키게 된다.

또한, 리페어공정을 진행하는 과정에서 제 2 전극(215)을 국부적으로 절연시키기 위한 제 2 레이저빔(LB2)이 제 1 전극(도 5의 211)을 통과하지 않도록 함으로써, 제 2 레이저빔(LB2)에 의해 제 1 전극(도 5의 211)이 손상되는 문제점이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

101 : 기판, 102 : 인캡기판, 120 : 패시베이션층, 130 : 접착층
140 : 반사방지막, 211 : 제 1 전극, 213 : 유기발광층, 215 : 제 2 전극
310, 320 : 제 1 및 제 2 촬상유닛
311, 321 : 광원, 313, 323 : 렌즈부(313a, 323a : 대물렌즈)
315, 325 : CCD 카메라, 317 : 제 1 레이저조사부
B : 이물, LB1 : 제 1 레이저빔, E : 유기전계발광 다이오드
DTr : 구동 박막트랜지스터, P : 화소영역

Claims

기판 상에 구동 박막트랜지스터를 형성하는 단계와;
상기 구동 박막트랜지스터와 연결되는 제 1 전극과 상기 제1 전극과 대향하는 제 2 전극 그리고 상기 제 1및 제 2 전극 사이에 개재되는 유기발광층을 포함하는 유기전계발광 다이오드를 형성하는 단계와;
상기 제 1 기판과 대향되는 제 2 기판을 구비하여, 인캡슐레이션하여 하부발광방식의 유기발광소자를 형성하는 단계와;
상기 유기발광소자의 불량화소를 검출하고, 그 위치값을 출력하는 단계와;
상기 불량화소의 위치에 대응하여, 제 1 레이저빔을 통해 상기 제 2 기판의 외면에 코팅되어 있는 반사방지막을 제거하여, 상기 제 2 기판의 외측에서 제 1 촬상유닛을 통해 정밀검사하는 단계
를 포함하는 유기발광소자의 제조방법.
기판 상에 구동 박막트랜지스터를 형성하는 단계와;
상기 구동 박막트랜지스터와 연결되는 제 1 전극과 상기 제1 전극과 대향하는 제 2 전극 그리고 상기 제 1및 제 2 전극 사이에 개재되는 유기발광층을 포함하는 유기전계발광 다이오드를 형성하는 단계와;
상기 제 1 기판과 대향되는 제 2 기판을 구비하여, 인캡슐레이션하여 하부발광방식의 유기발광소자를 형성하는 단계와;
상기 유기발광소자의 불량화소를 검출하고, 그 위치값을 출력하는 단계와;
상기 불량화소의 위치에 대응하여, 상기 제 2 기판의 외면에 코팅되어 있는 반사방지막을 제거하여, 상기 제 2 기판의 외측에서 제 2 레이저빔을 조사하여 상기 불량화소를 암점화시키는 단계
를 포함하는 유기발광소자의 제조방법.
기판 상에 구동 박막트랜지스터를 형성하는 단계와;
상기 구동 박막트랜지스터와 연결되는 제 1 전극과 상기 제1 전극과 대향하는 제 2 전극 그리고 상기 제 1및 제 2 전극 사이에 개재되는 유기발광층을 포함하는 유기전계발광 다이오드를 형성하는 단계와;
상기 제 1 기판과 대향되는 제 2 기판을 구비하여, 인캡슐레이션하여 하부발광방식의 유기발광소자를 형성하는 단계와;
상기 유기발광소자의 불량화소를 검출하고, 그 위치값을 출력하는 단계와;
상기 불량화소의 위치에 대응하여, 상기 제 2 기판의 외면에 코팅되어 있는 반사방지막을 제거하여, 상기 제 2 기판의 외측에서 제 1 촬상유닛을 통해 정밀검사하는 단계와;
상기 반사방지막의 제거된 영역을 통해 상기 제 2 기판의 외측에서 제 2 레이저빔을 조사하여 상기 불량화소를 암점화시키는 단계
를 포함하는 유기발광소자의 제조방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 촬상유닛은 상기 제 1레이저빔을 조사하는 제 1 레이저조사부를 포함하는 유기발광소자의 제조방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 레이저빔은 연속적으로 조사되어 상기 불량화소의 위치에 대응하는 상기 반사방지막을 제거하거나, 또는 국부적으로 조사되어 상기 불량화소의 이물 주변에 대응하는 상기 반사방지막의 일부만을 제거하는 유기발광소자의 제조방법.
제 1 내지 제 3 항 중 선택된 한 항에 있어서,
상기 제 1 기판의 외측으로 제 2 촬상유닛이 구비되며, 상기 제 1 및 제 2 촬상유닛은 각각 촬상유닛지지대를 통해 상기 불량화소의 위치로 이동하는 유기발광소자의 제조방법.
제 1 내지 제 3 항 중 선택된 한 항에 있어서,
상기 불량화소는 점등검사를 통해 검출하는 유기발광소자의 제조방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 레이저빔은 266nm, 355nm, 532nm 또는 1064의 파장을 갖는 연속파 레이저(continuous wave laser) 또는 펄스파 레이저(pulse wave laser)중 선택된 하나인 유기발광소자의 제조방법.
제 2 항 및 제 3 항 중 선택된 한 항에 있어서,
상기 제 2 레이저빔은 상기 불량화소의 이물 주변의 상기 제 2 전극이 전기적으로 절연되도록 조사되거나, 상기 이물과 함께 상기 제 2 전극의 일부가 제거되도록 조사되는 유기발광소자의 제조방법.
제 2 항 및 제 3 항 중 선택된 한 항에 있어서,
상기 제 1 촬상유닛은 제 1 레이저빔을 조사하는 제 1 레이저조사부를 포함하여, 상기 반사방지막은 상기 제 1 레이저빔을 통해 제거되는 유기발광소자의 제조방법.
제 2 항 및 제 3 항 중 선택된 한 항에 있어서,
상기 반사방지막은 그라인더(grinder), 식각용액 중 선택된 하나에 의해 제거되는 유기발광소자의 제조방법.
제 9 항에 있어서,
상기 제 1 촬상유닛은 상기 제 2 레이저빔을 조사하는 제 2 레이저조사부를 포함하며, 상기 제 2 레이저빔은 266nm, 355nm, 532nm 또는 1064의 파장을 갖는 연속파 레이저(continuous wave laser) 또는 펄스파 레이저(pulse wave laser)중 선택된 하나인 유기발광소자의 제조방법.