OLED 공정

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OLED 공정에 대한 보고서 자료입니다.

목차

◈ OLED 공정
1. pattern형성 공정
2. 진공 박막증착 공정
3. 봉지공정

본문내용

Lidl나 LiF와 같은 물질을 증착할 경우 대면적기판의 경우 증발량을 제어하여 막의 균일도를 유지하는 것이 필요하다. 또한 금속재료는 450℃~1200℃의 고온에서 증발되므로 중발원의 복사열에 이미 형성된 유기박막이 손상을 입을 가능성이 존재하기 때문에 기판의 온도상승을 80℃~100℃이하로 억제해 주어야 한다. 전극증착 chamber는 금속증발원과 thickness moniyor, 기판 및 metal shadow mask로 구성되어 있다. Al을 증착재료로 적용할 경우 Al의 일함수가 상대적으로 다른 금속에 비해 높아서 막의 전기저항을 낮추는 것이 증착속도를 고려한 성막조건의 선정에 주의가 필요하다.
그림) 금속전극 증착을 위한 전공 chamber
그림) 금속전극 증착공정
3. 봉지공정
일반적으로 상업용 디스플레이 제품과 마찬가지로 OLED 소자에서도 수분과 산소로부터의 차단은 봉지공정의 핵심이라고 할 수 있다. 현재는 유기물 막과 금속 capsule에 의한 봉지가 가장 많이 적용되고 있으나 이는 디스플레이 기판의 재질이 glass인 경우에만 실질적인 적용이 가능하고 고분자 필름과 같은 유연성이 있는 기판에 적용하기에는 문제가 있다, 최근에는 기판의 표면에 직접 여러 층의 고분자막과 무기물막을 적층하여 앞서 언급한 금속 capsule 봉지를 효과적으로 대체하기 위한 새로운 시도가 이루어지고 있다. 수분과 산소에 의한 열화를 방지하기 위해 질소/dry의 분위기에서 UV경화제를 사용하여 소자를 봉지하는 것이 일반적인데 아직까지는 소자의 박막형성후 봉지공정을 거쳐 일괄적으로 시스템의 제작까지 이르게 하는 체계는 아직은 완전한 수준에 도달하지는 못했다. Polyparaxylene와 같은 고분자물질이나 SiO2 MgF2, In2O2, 등과 같은 무기금속 화합물을 passitivetion용으로 적용하기도 하고 고분자 필름이나 SUS박막 등을 encapsule용으로 사용하기도 한다. 증발원으로는 텅스텐 boat를 이용한 저저항 가열방식, electron beam 발원, sputter 증발원 등이 주로 사용되고 있다. 봉지공정은 scaling cover 세정, 건조제 & film 부착공정, UV sealant dispensing, 성막 공정이 끝난 panel과의 합착, UV light curing의 순서로 진행하게 된다.
Sealing cover cleaning은 patterning된 glass 세정과 동일한 조건에서 이루어지는데 초음파 세정, UV ozone 세정, plasma treatment의 순서로 진행된다. 먼저 acetone과 같은 유기용매에 담근 후 초음파 세정을 실시하고, UV ozone 세정과 plasma treatment를 실시한다. sealing cover 세정을 3가지 과정으로 진행하는 이유는 sealing 후 cover에서의 gas 발생을 방지하고, patterning된 glass와의 접착력을 개선하기 위해서이다.
대개의 경우, UV sealing는 glass와 glass간의 접착강도는 우수하지만 sealing cover와 glass와의 접착력은 미흡하기 때문에 plasma treatment를 통해 sealing cover 표면특성을 개선을 통해 이러한 문제의 일정수준 해결이 가능하다. 소자의 봉지를 위해 UV 경화제가 가져야할 특성으로는 도포시 적정한 현상유지 및 탈포성, 저온에서의 빠른 경화성, 낮은 수축성 및 투습성 등이 있다. UV sealing는 점도 및 형상유지 능력이 있어야 하는데 점도가 너무 높을 경우 dispensing하기가 어렵고 점도가 너무 낮으면 dispensing후 dispenser를 통해 역 방향으로 유출되는 현상이 발생하게 된다. 또 dispensing한 후 일정수준 형성유지가 되지 않으면 봉지를 위한 가압 시 panel의 active area에 손상을 줄 수 있기 때문에 sealant의 점도 선정이 매우 중요하다. UV sealant는 spacer를 혼합하여 탈포 작업을 해서 syring type의 용기에 담아 공급할 수 있어야 한다. 탈포 작업이 이루어지지 않으면 dispensing공정 중 발생한 기포에 의해서 dispensing line이 끊어질 수 있다. UV sealant dispensing공정이 끝난 다음 glass를 cover위에 위치하게 하고 UV광을 mask를 통해 조사한다. 이 때 UV curing에 사용하는 광원은 sealant의 경화조건을 고려하여 선정해야 한다.
그림) UV를 이용한 소자 봉지 공정

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