KR101193190B1 - 박막 증착 장치 및 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법 - Google Patents

박막 증착 장치 및 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 박막 증착 장치 및 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법에 관한 것으로, 상세하게는 대형 기판 양산 공정에 용이하게 적용될 수 있고, 제조 수율이 향상된 박막 증착 장치 및 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

박막 증착 장치 및 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법{Apparatus for thin layer deposition and method for manufacturing of organic light emitting display apparatus using the same}
본 발명은 박막 증착 장치 및 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법에 관한 것으로, 상세하게는 대형 기판 양산 공정에 용이하게 적용될 수 있고, 제조 수율을 향상시키며, 증착된 막의 두께 균일도를 향상시킬 수 있는 박막 증착 장치 및 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
디스플레이 장치들 중, 유기 발광 디스플레이 장치는 시야각이 넓고 컨트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답속도가 빠르다는 장점을 가지고 있어 차세대 디스플레이 장치로서 주목을 받고 있다.
일반적으로, 유기 발광 디스플레이 장치는 애노드와 캐소드에서 주입되는 정공과 전자가 발광층에서 재결합하여 발광하는 원리로 색상을 구현할 수 있도록, 애노드와 캐소드 사이에 발광층을 삽입한 적층형 구조를 가지고 있다. 그러나, 이러한 구조로는 고효율 발광을 얻기 어렵기 때문에, 각각의 전극과 발광층 사이에 전자 주입층, 전자 수송층, 정공 수송층 및 정공 주입층 등의 중간층을 선택적으로 추가 삽입하여 사용하고 있다.
그러나, 발광층 및 중간층 등의 유기 박막의 미세 패턴을 형성하는 것이 실질적으로 매우 어렵고, 상기 층에 따라 적색, 녹색 및 청색의 발광 효율이 달라지기 때문에, 종래의 박막 증착 장치로는 대면적(5G 이상의 마더 글래스(mother-glass))에 대한 패터닝이 불가능하여 만족할 만한 수준의 구동 전압, 전류 밀도, 휘도, 색순도, 발광 효율 및 수명 등을 가지는 대형 유기 발광 디스플레이 장치를 제조할 수 없는 바, 이의 개선이 시급하다.
한편, 유기 발광 디스플레이 장치는 서로 대향된 제1 전극 및 제2 전극 사이에 발광층 및 이를 포함하는 중간층을 구비한다. 이때 상기 전극들 및 중간층은 여러 방법으로 형성될 수 있는데, 그 중 한 방법이 증착이다. 증착 방법을 이용하여 유기 발광 디스플레이 장치를 제작하기 위해서는, 박막 등이 형성될 기판 면에, 형성될 박막 등의 패턴과 동일한 패턴을 가지는 파인 메탈 마스크(fine metal mask: FMM)를 밀착시키고 박막 등의 재료를 증착하여 소정 패턴의 박막을 형성한다.
본 발명의 주된 목적은 제조가 용이하고, 대형 기판 양산 공정에 용이하게 적용될 수 있으며, 제조 수율 및 증착 효율이 향상되고, 물질의 재활용이 용이하며, 증착된 물질의 두께 균일도를 향상시킬 수 있는 박막 증착 장치 및 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 박막 증착 장치는, 기판상에 박막을 형성하기 위한 박막 증착 장치에 있어서, 증착 물질을 방사하는 증착원과, 상기 증착원의 일 측에 배치되며, 제1 방향을 따라 복수 개의 증착원 노즐들이 형성되는 증착원 노즐부와, 상기 증착원과 대향되게 배치되고, 상기 제1 방향을 따라 복수 개의 패터닝 슬릿들이 형성되는 패터닝 슬릿 시트와, 상기 증착원 노즐부와 상기 패터닝 슬릿 시트 사이에 상기 제1 방향을 따라 배치되어, 상기 증착원 노즐부와 상기 패터닝 슬릿 시트 사이의 공간을 복수 개의 증착 공간들로 구획하는 복수 개의 차단판들을 구비하는 차단판 어셈블리를 구비하고, 상기 각 증착 공간에 대응되는 상기 패터닝 슬릿들의 길이가 상이하도록 형성되며, 상기 박막 증착 장치는 상기 기판과 소정 정도 이격되도록 형성되며, 상기 박막 증착 장치와 상기 기판은, 어느 일 측이 타 측에 대하여 상대적으로 이동가능하도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 패터닝 슬릿들은 상기 각 증착 공간의 중심에서 멀어질수록 길이가 길게 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 각 증착 공간의 중심에 대응되는 상기 패터닝 슬릿들의 길이는 상기 각 증착 공간의 단부에 대응되는 상기 패터닝 슬릿의 길이보다 작게 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 패터닝 슬릿 시트가 상기 증착원을 향하여 처지는 것을 방지하도록 상기 패터닝 슬릿 시트를 지지는 지지부재를 더 구비할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 지지부재는 상기 패터닝 슬릿의 길이 방향과 교차하는 배치될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 지지부재는 상기 패터닝 슬릿의 길이 방향과 수직이 되도록 배치될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 증착원 노즐부와 상기 패터닝 슬릿 시트 사이에 배치되어 상기 증착원으로부터 방사되는 상기 증착 물질 중 적어도 일부를 차단하는 보정판을 더 구비할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 보정판은 박막의 두께가 실질적으로 동일하게 형성되도록 구비될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 보정판은 상기 각 증착 공간의 중심에서 멀어질수록 높이가 낮게 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 보정판은 원호 또는 코사인 곡선의 형상으로 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 보정판은 상기 각 증착 공간의 중심에서의 높이가 각 증착 공간의 단부에서의 높이보다 낮게 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 보정판은 상기 각 증착 공간의 중심에서의 상기 증착 물질의 차단량이 상기 각 증착 공간의 단부에서의 상기 증착 물질의 차단량보다 많도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 보정판은 서로 인접한 상기 차단판들 사이에 각각 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 보정판은 상기 각 증착 공간마다 형성되고, 상기 각 증착 공간에 배치된 상기 증착원 노즐에서 방사되는 상기 증착 물질의 특성에 따라 상기 각각의 보정판의 크기 또는 형상이 변경될 수 있다.
본 발명에 있어서, 복수 개의 상기 증착 공간마다 증착되는 박막의 두께가 동일하도록 상기 각각의 보정판의 크기 또는 형상이 변경될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 복수 개의 차단판들 각각은 상기 제1 방향과 실질적으로 수직인 제2 방향으로 형성되어, 상기 증착원 노즐부와 상기 패터닝 슬릿 시트 사이의 공간을 복수 개의 증착 공간들로 구획할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 복수 개의 차단판들은 등간격으로 배치될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 차단판들과 상기 패터닝 슬릿 시트는 소정 간격을 두고 이격되도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 차단판 어셈블리는 복수 개의 제1 차단판들을 구비하는 제1 차단판 어셈블리와, 복수 개의 제2 차단판들을 구비하는 제2 차단판 어셈블리를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 복수 개의 제1 차단판들 및 상기 복수 개의 제2 차단판들 각각은 상기 제1 방향과 실질적으로 수직인 제2 방향으로 형성되어, 상기 증착원 노즐부와 상기 패터닝 슬릿 시트 사이의 공간을 복수 개의 증착 공간들로 구획할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 복수 개의 제1 차단판들 및 상기 복수 개의 제2 차단판들 각각은 서로 대응되도록 배치될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 서로 대응되는 제1 차단판 및 제2 차단판은 실질적으로 동일한 평면상에 위치하도록 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 관한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법은, 기판상에 박막을 형성하는 박막 증착 장치를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 기판이 상기 박막 증착 장치에 대하여 소정 정도 이격되도록 배치되는 단계와, 상기 박막 증착 장치와 상기 기판 중 어느 일 측이 타 측에 대하여 상대적으로 이동하면서, 상기 박막 증착 장치에서 방사되는 증착 물질이 상기 기판상에 증착되는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 증착 물질이 상기 기판에 증착되는 단계는, 상기 기판이 상기 박막 증착 장치에 대하여 상대적으로 이동하면서, 상기 박막 증착 장치에서 방사되는 증착 물질이 상기 기판상에 연속적으로 증착될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 박막 증착 장치는, 기판상에 박막을 형성하기 위한 박막 증착 장치에 있어서, 증착 물질을 방사하는 증착원과, 상기 증착원의 일 측에 배치되며, 제1 방향을 따라 복수 개의 증착원 노즐들이 형성되는 증착원 노즐부와, 상기 증착원 노즐부와 대향되게 배치되고, 상기 제1 방향에 대해 수직인 제2 방향을 따라 복수 개의 패터닝 슬릿들이 형성되는 패터닝 슬릿 시트를 포함하고, 상기 복수 개의 패터닝 슬릿들은 서로 상이한 길이를 갖도록 형성되고, 상기 기판이 상기 박막 증착 장치에 대하여 상기 제1 방향을 따라 이동하면서 증착이 수행되고, 상기 증착원, 상기 증착원 노즐부 및 상기 패터닝 슬릿 시트는 일체로 형성된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 박막 증착 장치는, 기판상에 박막을 형성하기 위한 박막 증착 장치에 있어서, 증착 물질을 방사하는 증착원과, 상기 증착원의 일 측에 배치되며, 제1 방향을 따라 복수 개의 증착원 노즐들이 형성되는 증착원 노즐부와, 상기 증착원 노즐부와 대향되게 배치되고, 상기 제1 방향에 대해 수직인 제2 방향을 따라 복수 개의 패터닝 슬릿들이 형성되는 패터닝 슬릿 시트와, 상기 증착원 노즐부와 상기 패터닝 슬릿 시트 사이에 배치되어 상기 증착원으로부터 방사되는 상기 증착 물질 중 적어도 일부를 차단하는 보정판;를 포함하고, 상기 기판이 상기 박막 증착 장치에 대하여 상기 제1 방향을 따라 이동하면서 증착이 수행되고, 상기 증착원, 상기 증착원 노즐부 및 상기 패터닝 슬릿 시트는 일체로 형성된다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 박막 증착 장치에 따르면, 제조가 용이하고, 대형 기판 양산 공정에 용이하게 적용될 수 있으며, 제조 수율 및 증착 효율이 향상되고, 증착 물질의 재활용이 용이해지며, 증착 박막의 균일도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 장치에 의해서 제조된 유기 발광 디스플레이 장치의 평면도이다.
도 2는 도 1의 유기 발광 디스플레이 장치 중, 일 부화소를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 어셈블리를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3의 박막 증착 어셈블리의 개략적인 측면도이다.
도 5는 도 3의 박막 증착 어셈블리의 개략적인 평면도이다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 어셈블리에서 증착 물질이 증착되고 있는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6b는 도 6a와 같이 차단판에 의해 증착 공간이 분리된 상태에서 발생하는 음영(shadow)을 나타내는 도면이다.
도 6c는 증착 공간이 분리되지 아니한 상태에서 발생하는 음영(shadow)을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 장치에 의해 기판에 증착된 증착막의 분포 형태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 장치의 증착원에서 증착 물질이 분사되는 것을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 패터닝 슬릿 시트의 일부분을 나타낸다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 장치의 패터닝 슬릿 시트의 다른 변형예를 나타내는 평면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 장치의 패터닝 슬릿 시트의 또 다른 변형예를 나타내는 평면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 장치의 패터닝 슬릿 시트의 또 다른 변형예를 나타내는 평면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 장치의 패터닝 슬릿 시트의 또 다른 변형예를 나타내는 배면 사시도이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 관한 박막 증착 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 관한 박막 증착 장치의 패터닝 슬릿 시트의 일 변형예를 나타내는 배면 사시도이다.
도 16은 도 13의 A를 확대하여 나타낸 것이다.
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 관한 박막 증착 장치의 패터닝 슬릿 시트의 다른 변형예를 나타내는 배면 사시도이다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 박막 증착 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 19는 도 18의 박막 증착 장치의 개략적인 측면도이다.
도 20은 도 18의 박막 증착 장치의 개략적인 평면도이다.
도 21은 도 18의 박막 증착 장치의 패터닝 슬릿 시트를 나타내는 도면이다.
도 22는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 박막 증착 장치의 패터닝 슬릿 시트를 나타내는 도면이다.
도 23은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 박막 증착 장치의 패터닝 슬릿 시트를 나타내는 배면도이다.
도 24는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 박막 증착 장치를 나타내는 도면이다.
도 25는 본 발명에 따른 박막 증착 장치에서 증착원 노즐을 틸트시키지 아니하였을 때 기판에 증착된 증착막의 분포 형태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 26은 본 발명에 따른 박막 증착 장치에서 증착원 노즐을 틸트시켰을 때 기판에 증착된 증착막의 분포 형태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면에 도시된 본 발명의 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면 상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 장치에 의해서 제조된 유기 발광 디스플레이 장치의 평면도이다.
도 1을 참조하면, 유기 발광 디스플레이 장치는 화소 영역(30)과, 화소 영역(30)의 가장자리에 회로 영역(40)으로 이루어질 수 있다. 화소 영역(30)은 복수 개의 화소(pixel)들로 구비되며, 각 화소들은 소정의 화상을 구현해 내도록 발광하는 발광부를 구비할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 발광부는 유기 전계 발광 소자를 각각 구비한 복수 개의 부화소(sub-pixel)들로 이루어질 수 있다. 풀 칼라 유기 발광 디스플레이 장치의 경우에는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 부화소들이 라인상, 모자이크상, 격자상 등 다양한 패턴으로 배열되어 화소를 구비할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 장치에 의해서 제조된 유기 발광 디스플레이 장치는 풀 칼라 평판표시장치가 아닌 모노 칼라 평판표시장치일 수 있다.
회로 영역(40)은 화소 영역(30)으로 입력되는 화상 신호 등을 제어할 수 있다. 이러한 유기 발광 디스플레이 장치에 있어서, 화소 영역(30)과 회로 영역(40)에는 각각 적어도 하나 이상의 박막 트랜지스터가 설치될 수 있다.
화소 영역(30)에 설치되는 박막 트랜지스터로는 게이트 라인의 신호에 따라 발광 소자에 데이터 신호를 전달하여 그 동작을 제어하는 스위칭용 박막 트랜지스터와, 데이터 신호에 따라 유기 전계 발광 소자에 소정의 전류가 흐르도록 구동시키는 구동용 박막 트랜지스터 등 화소부 박막 트랜지스터가 있을 수 있다. 또한, 회로 영역(40)에 설치되는 박막 트랜지스터로는 소정의 회로를 구현하도록 구비된 회로부 박막 트랜지스터가 있을 수 있다.
물론 이러한 박막 트랜지스터의 수와 배치는 디스플레이의 특성 및 구동 방법 등에 따라 다양한 수가 존재할 수 있으며, 그 배치 방법도 다양하게 존재할 수 있다.
도 2는 도 1의 유기 발광 디스플레이 장치 중, 일 부화소(sub-pixel)를 도시한 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 글라스재 또는 플라스틱재의 기판(50)상에 버퍼층(51)이 형성되어 있고, 이 위에 박막 트랜지스터(TFT)와, 유기 전계 발광 소자(OLED)가 형성될 수 있다.
기판(50)의 버퍼층(51) 상에는 소정 패턴의 활성층(52)이 배치될 수 있다. 활성층(52)의 상부에는 게이트 절연막(53)이 배치되고, 게이트 절연막(53) 상부의 소정 영역에는 게이트 전극(54)이 배치될 수 있다. 게이트 전극(54)은 박막 트랜지스터 온/오프 신호를 인가하는 게이트 라인(미도시)과 연결될 수 있다. 게이트 전극(54)의 상부로는 층간 절연막(55)이 형성되고, 컨택 홀을 통해 소스/드레인 전극(56)(57)이 각각 활성층(52)의 소스/드레인 영역(52b)(52c)에 접하도록 형성될 수 있다. 소스/드레인 전극(56)(57) 상부로는 SiO2, SiNx 등으로 이루어진 패시베이션막(58)이 형성되고, 패시베이션막(58)의 상부에는 아크릴(acryl), 폴리 이미드(polyimide), BCB(Benzocyclobutene) 등의 유기물질로 평탄화막(59)이 형성될 수 있다. 평탄화막(59)의 상부에는 유기 전계 발광 소자(OLED)의 애노드 전극이 되는 화소 전극(61)이 형성되고, 이를 덮도록 유기물로 화소 정의막(Pixel Define Layer: 60)이 형성될 수 있다. 화소 정의막(60)에 소정의 개구를 형성한 후, 화소 정의막(60)의 상부 및 개구가 형성되어 외부로 노출된 화소 전극(61)의 상부에 유기막(62)을 형성할 수 있다. 유기막(62)은 발광층을 포함할 수 있다. 본 발명은 반드시 이와 같은 구조로 한정되는 것은 아니며, 다양한 유기 발광 디스플레이 장치의 구조가 그대로 적용될 수 있다.
유기 전계 발광 소자(OLED)는 전류의 흐름에 따라 적, 녹, 청색의 빛을 발광하여 소정의 화상 정보를 표시하는 것으로, 박막 트랜지스터의 드레인 전극(56)에 연결되어 이로부터 플러스 전원을 공급받는 화소 전극(61)과, 전체 화소를 덮도록 구비되어 마이너스 전원을 공급하는 대향 전극(63), 및 이들 화소 전극(61)과 대향 전극(63)의 사이에 배치되어 발광하는 유기막(62)으로 이루어질 수 있다.
화소 전극(61)과 대향 전극(63)은 유기막(62)에 의해 서로 절연되어 있으며, 유기막(62)에 서로 다른 극성의 전압을 가해 유기막(62)에서 발광이 이뤄지도록 한다.
유기막(62)은 저분자 또는 고분자 유기막이 사용될 수 있는 데, 저분자 유기막을 사용할 경우 홀 주입층(HIL: Hole Injection Layer), 홀 수송층(HTL: Hole Transport Layer), 발광층(EML: Emission Layer), 전자 수송층(ETL: Electron Transport Layer), 전자 주입층(EIL: Electron Injection Layer) 등이 단일 혹은 복합의 구조로 적층되어 형성될 수 있으며, 사용 가능한 유기 재료도 구리 프탈로시아닌(CuPc: copper phthalocyanine), N,N-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐-벤지딘 (N,N'-Di(naphthalene-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine: NPB) , 트리스-8-하이드록시퀴놀린 알루미늄(tris-8-hydroxyquinoline aluminum)(Alq3) 등을 비롯해 다양하게 적용 가능하다. 이들 저분자 유기막은 진공증착의 방법으로 형성될 수 있다.
고분자 유기막의 경우에는 대개 홀 수송층(HTL) 및 발광층(EML)으로 구비된 구조를 가질 수 있으며, 이때, 홀 수송층으로 PEDOT를 사용하고, 발광층으로 PPV(Poly-Phenylenevinylene)계 및 폴리플루오렌(Polyfluorene)계 등 고분자 유기물질을 사용하며, 이를 스크린 인쇄나 잉크젯 인쇄방법 등으로 형성할 수 있다.
이와 같은 유기막은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 실시예들이 적용될 수 있다.
화소 전극(61)은 애노드 전극의 기능을 하고, 대향 전극(63)은 캐소드 전극의 기능을 하는 데, 물론, 이들 화소 전극(61)과 대향 전극(63)의 극성은 반대로 될 수도 있다.
화소 전극(61)은 투명 전극 또는 반사형 전극으로 구비될 수 있는 데, 투명전극으로 사용될 때에는 ITO, IZO, ZnO, 또는 In2O3로 구비될 수 있고, 반사형 전극으로 사용될 때에는 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, 및 이들의 화합물 등으로 반사막을 형성한 후, 그 위에 ITO, IZO, ZnO, 또는 In2O3를 형성할 수 있다.
한편, 대향 전극(63)도 투명 전극 또는 반사형 전극으로 구비될 수 있는 데, 투명전극으로 사용될 때에는 대향 전극(63)이 캐소드 전극으로 사용되므로, 일함수가 작은 금속 즉, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Ag, Mg, 및 이들의 화합물이 유기막(62)의 방향을 향하도록 증착한 후, 그 위에 ITO, IZO, ZnO, 또는 In2O3 등의 투명 전극 형성용 물질로 보조 전극층이나 버스 전극 라인을 형성할 수 있다. 그리고, 반사형 전극으로 사용될 때에는 위 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Ag, Mg, 및 이들의 화합물을 전면 증착하여 형성할 수 있다.
이와 같은 유기 발광 디스플레이 장치에서, 발광층을 포함하는 유기막(62) 등은 후술할 박막 증착 장치(도 3의 100 참조)에 의해서 형성될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 장치 및 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 어셈블리를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 박막 증착 어셈블리의 개략적인 측면도이고, 도 5는 도 3의 박막 증착 어셈블리의 개략적인 평면도이다.
도 3, 도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 어셈블리(100)는 증착원(110), 증착원 노즐부(120), 차단판 어셈블리(130) 및 패터닝 슬릿 시트(150)를 포함한다.
여기서, 도 3, 도 4 및 도 5에는 설명의 편의를 위해 챔버를 도시하지 않았지만, 도 3 내지 도 5의 모든 구성은 적절한 진공도가 유지되는 챔버 내에 배치될 수 있다. 이는 증착 물질의 직진성을 확보하기 위함이다.
상세히, 증착원(110)에서 방출된 증착 물질(115)이 증착원 노즐부(120) 및 패터닝 슬릿 시트(150)를 통과하여 기판(400)에 원하는 패턴으로 증착되게 하려면, 기본적으로 챔버(미도시) 내부는 FMM(Fine matel mask) 증착 방법과 동일한 고진공 상태를 유지해야 한다. 또한 차단판(131) 및 패터닝 슬릿 시트(150)의 온도가 증착원(110) 온도보다 충분히 낮아야(약 100°이하) 증착원 노즐부(120)와 패터닝 슬릿 시트(150) 사이의 공간을 고진공 상태로 유지할 수 있다. 이와 같이, 차단판 어셈블리(130)와 패터닝 슬릿 시트(150)의 온도가 충분히 낮으면, 원하지 않는 방향으로 방사되는 증착 물질(115)은 모두 차단판 어셈블리(130) 면에 흡착되어서 고진공을 유지할 수 있기 때문에, 증착 물질 간의 충돌이 발생하지 않아서 증착 물질의 직진성을 확보할 수 있게 되는 것이다. 이때 차단판 어셈블리(130)는 고온의 증착원(110)을 향하고 있고, 증착원(110)과 가까운 곳은 최대 167℃ 가량 온도가 상승하기 때문에, 필요할 경우 부분 냉각 장치가 더 구비될 수 있다. 이를 위하여, 차단판 어셈블리(130)에는 냉각 부재(미도시)가 형성될 수 있다.
이러한 챔버(미도시) 내에는 피 증착체인 기판(400)이 배치된다. 상기 기판(400)은 평판 표시장치용 기판이 될 수 있는 데, 다수의 평판 표시장치를 형성할 수 있는 마더 글라스(mother glass)와 같은 대면적 기판이 적용될 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에서는, 기판(400)이 박막 증착 어셈블리(100)에 대하여 상대적으로 이동하면서 증착이 진행되는 것을 일 특징으로 한다.
상세히, 기존 FMM 증착 방법에서는 FMM 크기가 기판 크기와 동일하게 형성되어야 하므로, 기판 사이즈가 증가할수록 FMM도 대형화되어야 한다. 그러나, 대형화된 FMM의 제작이 용이하지 않고, FMM을 인장하여 정밀한 패턴으로 얼라인(align) 하기도 용이하지 않다는 문제점이 존재하였다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 어셈블리(100)는, 박막 증착 어셈블리(100)와 기판(400)이 서로 상대적으로 이동하면서 증착이 이루어지는 것을 일 특징으로 한다. 다시 말하면, 박막 증착 어셈블리(100)와 마주보도록 배치된 기판(400)이 Y축 방향을 따라 이동하면서 연속적으로 증착을 수행할 수 있다. 즉, 스캐닝(scanning) 방식으로 증착이 수행되는 것이다. 여기서, 도면에는 기판(400)이 챔버(미도시) 내에서 Y축 방향으로 이동하면서 증착이 이루어지는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 기판(400)은 고정되어 있고 박막 증착 어셈블리(100) 자체가 Y축 방향으로 이동하면서 증착을 수행할 수 있다.
따라서, 본 발명의 박막 증착 어셈블리(100)에서는 종래의 FMM에 비하여 훨씬 작게 패터닝 슬릿 시트(150)를 만들 수 있다. 즉, 본 발명의 박막 증착 어셈블리(100)의 경우, 기판(400)이 Y축 방향을 따라 이동하면서 연속적으로, 즉 스캐닝(scanning) 방식으로 증착을 수행하기 때문에, 패터닝 슬릿 시트(150)의 X축 방향으로의 폭과 기판(400)의 X축 방향으로의 폭만 실질적으로 동일하게 형성되면, 패터닝 슬릿 시트(150)의 Y축 방향의 길이는 기판(400)의 길이보다 훨씬 작게 형성될 수 있다. 이와 같이, 종래의 FMM에 비하여 훨씬 작게 패터닝 슬릿 시트(150)를 만들 수 있기 때문에, 본 발명의 패터닝 슬릿 시트(150)는 그 제조가 용이하다. 즉, 패터닝 슬릿 시트(150)의 에칭 작업이나, 그 이후의 정밀 인장 및 용접 작업, 이동 및 세정 작업 등 모든 공정에서, 작은 크기의 패터닝 슬릿 시트(150)가 FMM 증착 방법에 비해 유리하다. 또한, 이는 디스플레이 장치가 대형화될수록 더욱 유리하게 된다.
이와 같이, 박막 증착 어셈블리(100)와 기판(400)이 서로 상대적으로 이동하면서 증착이 이루어지기 위해서는, 박막 증착 어셈블리(100)와 기판(400)이 일정 정도 이격되는 것이 바람직하다. 이에 대하여는 뒤에서 상세히 기술하기로 한다.
한편, 챔버 내에서 상기 기판(400)과 대향하는 측에는, 증착 물질(115)이 수납 및 가열되는 증착원(110)이 배치될 수 있다. 상기 증착원(110) 내에 수납되어 있는 증착 물질(115)이 기화됨에 따라 기판(400)에 증착이 이루어질 수 있다.
상세히, 증착원(110)은 그 내부에 증착 물질(115)이 채워지는 도가니(111)와, 도가니(111)를 가열시켜 도가니(111) 내부에 채워진 증착 물질(115)을 도가니(111)의 일 측, 상세하게는 증착원 노즐부(120) 측으로 증발시키기 위한 히터(112)를 구비할 수 있다.
증착원(110)의 일 측, 상세하게는 증착원(110)에서 기판(400)을 향하는 측에는 증착원 노즐부(120)가 배치될 수 있다. 그리고, 증착원 노즐부(120)에는, X축 방향을 따라서 복수 개의 증착원 노즐(121)들이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 복수 개의 증착원 노즐들(121) 각각은 동일한 간격으로 형성될 수 있다. 증착원(110) 내에서 기화된 증착 물질(115)은 이와 같은 증착원 노즐부(120)를 통과하여 피 증착체인 기판(400) 쪽으로 향하게 된다.
증착원 노즐부(120)의 일 측에는 차단판 어셈블리(130)가 배치될 수 있다. 상기 차단판 어셈블리(130)는 복수 개의 차단판(131)들과, 차단판(131)들 외측에 구비되는 차단판 프레임(132)을 구비할 수 있다. 상기 복수 개의 차단판(131)들은 X축 방향을 따라서 서로 나란하게 배치될 수 있다. 여기서, 상기 복수 개의 차단판(131)들 각각은 동일한 간격으로 배치될 수 있다. 또한, 각각의 차단판(131)들은 도면에서 보았을 때 YZ평면과 나란하도록, 다시 말하면 X축 방향에 수직이 되도록 배치될 수 있다. 이와 같이 배치된 복수 개의 차단판(131)들은 증착원 노즐부(120)와 패터닝 슬릿 시트(150) 사이의 공간을 복수 개의 증착 공간(S)으로 구획하는 역할을 수행할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 어셈블리(100)는 상기 차단판(131)들에 의하여, 증착 물질이 분사되는 각각의 증착원 노즐(121) 별로 증착 공간(S)이 분리되는 것을 일 특징으로 한다.
여기서, 각각의 차단판(131)들은 서로 이웃하고 있는 증착원 노즐(121)들 사이에 배치될 수 있다. 이는 다시 말하면, 서로 이웃하고 있는 차단판(131)들 사이에 하나의 증착원 노즐(121)이 배치된다고 볼 수도 있다. 바람직하게, 증착원 노즐(121)은 서로 이웃하고 있는 차단판(131) 사이의 정 중앙에 위치할 수 있다. 이와 같이, 차단판(131)이 증착원 노즐부(120)와 패터닝 슬릿 시트(150) 사이의 공간을 복수 개의 증착 공간(S)으로 구획함으로써, 하나의 증착원 노즐(121)으로 배출되는 증착 물질은 다른 증착원 노즐(121)에서 배출된 증착 물질들과 혼합되지 않고, 패터닝 슬릿(151)을 통과하여 기판(400)에 증착될 수 있다. 다시 말하면, 차단판(131)들은 증착원 노즐(121)을 통해 배출되는 증착 물질이 분산되지 않고 직진성을 유지하도록 증착 물질의 X축 방향의 이동 경로를 가이드 하는 역할을 수행할 수 있다.
이와 같이, 차단판(131)들을 구비하여 증착 물질의 직진성을 확보함으로써, 기판에 형성되는 음영(shadow)의 크기를 대폭적으로 줄일 수 있으며, 따라서 박막 증착 어셈블리(100)와 기판(400)을 일정 정도 이격시키는 것이 가능해진다. 이에 대하여는 뒤에서 상세히 기술하기로 한다.
한편, 상기 복수 개의 차단판(131)들의 외측으로는 차단판 프레임(132)이 더 구비될 수 있다. 차단판 프레임(132)은, 복수 개의 차단판(131)들의 상하면에 각각 구비되어, 복수 개의 차단판(131)들의 위치를 지지하는 동시에, 증착원 노즐(121)을 통해 배출되는 증착 물질이 분산되지 않도록 증착 물질의 Y축 방향의 이동 경로를 가이드 하는 역할을 수행할 수 있다.
한편, 도면에는 증착원 노즐부(120)와 차단판 어셈블리(130)가 일정 정도 이격되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니한다. 즉, 증착원(110)으로부터 발산되는 열이 차단판 어셈블리(130)에 전도되는 것을 방지하기 위하여 증착원 노즐부(120)와차단판 어셈블리(130)를 일정 정도 이격시켜 형성할 수도 있고, 증착원 노즐부(120)와차단판 어셈블리(130) 사이에 적절한 단열 수단이 구비될 경우 증착원 노즐부(120)와차단판 어셈블리(130)가 결합하여 접촉할 수도 있다.
한편, 차단판 어셈블리(130)는 박막 증착 어셈블리(100)로부터 분리 가능하도록 형성될 수 있다. 상세히, 종래의 FMM 증착 방법은 증착 효율이 낮다는 문제점이 존재하였다. 여기서 증착 효율이란 증착원에서 기화된 재료 중 실제로 기판에 증착된 재료의 비율을 의미한다. 종래의 FMM 증착 방법에서의 증착 효율은 대략 32% 정도로 낮을 뿐만 아니라, 종래의 FMM 증착 방법에서는 증착에 사용되지 아니한 대략 68% 정도의 유기물이 증착기 내부의 여기저기에 증착되기 때문에, 그 재활용이 용이하지 아니하다는 문제점이 존재하였다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 어셈블리(100)에서는 차단판 어셈블리(130)를 이용하여 증착 공간을 외부 공간과 분리하였기 때문에, 기판(400)에 증착되지 않은 증착 물질은 대부분 차단판 어셈블리(130) 내에 증착될 수 있다. 따라서, 차단판 어셈블리(130)를 박막 증착 어셈블리(100)로부터 분리가능하도록 형성하여, 장시간 증착 후 차단판 어셈블리(130)에 증착 물질이 많이 쌓이게 되면, 차단판 어셈블리(130)를 분리하여 별도의 증착 물질 재활용 장치에 넣어서 증착 물질을 회수할 수 있다. 이와 같은 구성을 통하여, 증착 물질 재활용률을 높임으로써 제조 비용이 절감되는 효과를 얻을 수 있다.
한편, 증착원(110)과 기판(400) 사이에는 패터닝 슬릿 시트(150) 및 패터닝 슬릿 시트 프레임(155)이 더 구비될 수 있다. 패터닝 슬릿 시트 프레임(155)은 대략 창문 틀과 같은 형태로 형성되며, 그 내측에 패터닝 슬릿 시트(150)가 결합될 수 있다. 그리고, 패터닝 슬릿 시트(150)에는 X축 방향을 따라서 복수 개의 패터닝 슬릿(151)들이 형성될 수 있다. 한 개의 증착 공간(S)에 대응되는 패터닝 슬릿들(151)의 길이는 도 1에 도시된 바와 같이 동일하지 않을 수 있다. 이는 증착 박막의 두께 균일도를 향상시키기 위한 것이다. 이에 관하여는 후술한다.
증착원(110) 내에서 기화된 증착 물질(115)은 증착원 노즐부(120) 및 패터닝 슬릿 시트(150)를 통과하여 피 증착체인 기판(400) 쪽으로 향할 수 있다. 이때, 상기 패터닝 슬릿 시트(150)는 종래의 파인 메탈 마스크(FMM) 특히 스트라이프 타입(stripe type)의 마스크의 제조 방법과 동일한 방법인 에칭을 통해 제작될 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 어셈블리(100)는 증착원 노즐(121)들의 총 개수보다 패터닝 슬릿(151)들의 총 개수가 더 많게 형성될 수 있다. 또한, 서로 이웃하고 있는 두 개의 차단판(131) 사이에 배치된 증착원 노즐(121)의 개수보다 패터닝 슬릿(151)들의 개수가 더 많게 형성될 수 있다.
즉, 서로 이웃하고 있는 두 개의 차단판(131) 사이에는 하나의 증착원 노즐(121)이 배치될 수 있다. 동시에, 서로 이웃하고 있는 두 개의 차단판(131) 사이에는 복수 개의 패터닝 슬릿(151)들이 배치될 수 있다. 그리고, 서로 이웃하고 있는 두 개의 차단판(131)에 의해서 증착원 노즐부(120)와패터닝 슬릿 시트(150) 사이의 공간이 구획되어서, 각각의 증착원 노즐(121) 별로 증착 공간(S)이 분리된다. 따라서, 하나의 증착원 노즐(121)에서 방사된 증착 물질은 대부분 동일한 증착 공간(S)에 있는 패터닝 슬릿(151)들을 통과하여 기판(400)에 증착될 수 있다.
한편, 상술한 차단판 어셈블리(130)와 패터닝 슬릿 시트(150)는 서로 일정 정도 이격되도록 형성될 수 있으며, 차단판 어셈블리(130)와 패터닝 슬릿 시트(150)는 연결 부재(135)에 의하여 서로 연결될 수 있다. 상세히, 고온 상태의 증착원(110)에 의해 차단판 어셈블리(130)의 온도는 대략 100℃ 이상 상승하기 때문에, 상승된 차단판 어셈블리(130)의 온도가 패터닝 슬릿 시트(150)로 전도되지 않도록 차단판 어셈블리(130)와 패터닝 슬릿 시트(150)를 일정 정도 이격시키는 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 어셈블리(100)는 기판(400)에 대하여 상대적으로 이동하면서 증착을 수행하며, 이와 같이 박막 증착 어셈블리(100)가 기판(400)에 대하여 상대적으로 이동하기 위해서 패터닝 슬릿 시트(150)는 기판(400)으로부터 일정 정도 이격되도록 형성될 수 있다. 그리고, 패터닝 슬릿 시트(150)과 기판(400)을 이격시킬 경우 발생하는 음영(shadow) 문제를 해결하기 위하여, 증착원 노즐부(120)와패터닝 슬릿 시트(150) 사이에 차단판(131)들을 구비하여 증착 물질의 직진성을 확보함으로써, 기판에 형성되는 음영(shadow)의 크기를 대폭적으로 감소시킬 수 있다.
상세히, 종래의 FMM 증착 방법에서는 기판에 음영(shadow)이 생기지 않도록 하기 위하여 기판에 마스크를 밀착시켜서 증착 공정을 진행하였다. 그러나, 이와 같이 기판에 마스크를 밀착시킬 경우, 기판과 마스크 간의 접촉에 의한 불량 문제가 발생한다는 문제점이 존재하였다. 또한, 마스크를 기판에 대하여 이동시킬 수 없기 때문에, 마스크가 기판과 동일한 크기로 형성되어야 한다. 따라서, 디스플레이 장치가 대형화됨에 따라 마스크의 크기도 커져야 하는데, 이와 같은 대형 마스크를 형성하는 것이 용이하지 아니하다는 문제점이 존재하였다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 어셈블리(100)에서는 패터닝 슬릿 시트(150)가 피 증착체인 기판(400)과 소정 간격을 두고 이격되도록 배치되도록 한다. 이것은 차단판(131)을 구비하여, 기판(400)에 생성되는 음영(shadow)이 작아지게 됨으로써 실현 가능해진다.
이와 같은 본 발명에 의해서 마스크를 기판보다 작게 형성한 후, 마스크를 기판에 대하여 이동시키면서 증착을 수행할 수 있게 됨으로써, 마스크 제작이 용이해지는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 기판과 마스크 간의 접촉에 의한 불량을 방지하는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 공정에서 기판과 마스크를 밀착시키는 시간이 불필요해지기 때문에, 제조 속도가 향상되는 효과를 얻을 수 있다.
이하에서는, 차단판을 구비하였을 경우와 그렇지 않을 경우에 형성되는 음영(shadow)의 크기를 상세히 비교한다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 어셈블리에서 증착 물질이 증착되고 있는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 6b는 도 6a와 같이 차단판에 의해 증착 공간이 분리된 상태에서 발생하는 음영(shadow)을 나타내는 도면이며, 도 6c는 증착 공간이 분리되지 아니한 상태에서 발생하는 음영(shadow)을 나타내는 도면이다.
도 6a를 참조하면, 증착원(110)에서 기화된 증착 물질은 증착원 노즐부(120) 및 패터닝 슬릿 시트(150)를 통과하여 기판(400)에 증착된다. 이때, 증착원 노즐부(120)와패터닝 슬릿 시트(150) 사이의 공간은 차단판(131)들에 의하여 복수 개의 증착 공간(S)으로 구획되어 있으므로, 차단판(131)에 의해서 증착원 노즐부(120)의 각각의 증착원 노즐(121)에서 나온 증착 물질은 다른 증착원 노즐(121)에서 나온 증착 물질과 혼합되지 않는다.
증착원 노즐부(120)와패터닝 슬릿 시트(150) 사이의 공간이 차단판 어셈블리(130)에 의하여 구획되어 있을 경우, 도 6b에 도시된 바와 같이, 증착 물질들은 약 55°~ 90°의 각도로 패터닝 슬릿 시트(150)를 통과하여 기판(400)에 증착된다. 즉, 차단판 어셈블리(130) 바로 옆의 패터닝 슬릿(151)을 지나는 증착 물질의 입사 각도는 약 55°가 되고, 중앙 부분의 패터닝 슬릿(151)을 지나는 증착 물질의 입사 각도는 기판(400)에 거의 수직이 된다. 이때, 기판(400)에 생성되는 음영 영역의 폭(SH1)은 다음의 수학식 1에 의하여 결정된다.
Figure 112010010027308-pat00001
(s= 패터닝 슬릿 시트와 기판 간의 거리, ds= 증착원 노즐의 폭,
h= 증착원과 패터닝 슬릿 시트 사이의 거리)
한편, 증착원 노즐부와 패터닝 슬릿 시트 사이의 공간이 차단판들에 의하여 구획되어 있지 않을 경우, 도 6c에 도시된 바와 같이, 증착 물질들은 도 6b에서보다 넓은 범위의 다양한 각도로 패터닝 슬릿 시트를 통과하게 된다. 즉, 이 경우 패터닝 슬릿의 직상방에 있는 증착원 노즐에서 방사된 증착 물질뿐 아니라, 다른 증착원 노즐로부터 방사된 증착 물질들까지 패터닝 슬릿을 통해 기판(400)에 증착되므로, 기판(400)에 형성된 음영 영역(SH2)의 폭은 차단판을 구비한 경우에 비하여 매우 크게 된다. 이때, 기판(400)에 생성되는 음영 영역의 폭(SH2)은 다음의 수학식 2에 의하여 결정된다.
Figure 112010010027308-pat00002
(s= 패터닝 슬릿 시트와 기판 간의 거리, d= 이웃한 차단판 간의 간격,
h= 증착원과 패터닝 슬릿 시트 사이의 거리)
상기 수학식 1과 수학식 2를 비교하여 보았을 때, ds(증착원 노즐의 폭)보다 d(이웃한 차단판 간의 간격)가 수~수십 배 이상 월등히 크게 형성되므로, 증착원 노즐부(120)와 패터닝 슬릿 시트(150) 사이의 공간이 차단판(131)들에 의하여 구획되어 있을 경우, 음영이 훨씬 작게 형성됨을 알 수 있다. 여기서, 기판(400)에 생성되는 음영 영역의 폭(SH2)을 줄이기 위해서는, (1) 차단판(131)이 설치되는 간격을 줄이거나(d 감소), (2) 패터닝 슬릿 시트(150)과 기판(400) 사이의 간격을 줄이거나(s 감소), (2) 차단판(131)의 높이를 높여야 한다(h 증가).
이와 같이, 차단판(131)을 구비함으로써, 기판(400)에 생성되는 음영(shadow)이 작아지게 되었고, 따라서 패터닝 슬릿 시트(150)를 기판(400)으로부터 이격시킬 수 있게 된 것이다.
이하에서는 기판 전체의 막 균일도를 확보하기 위한 패터닝 슬릿 시트에 대하여 상세히 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 장치에 의해 기판에 증착된 증착막의 분포 형태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 여기서, 도 7은 각각의 개구부(즉 증착원 노즐(도 1의 121 참조))에서 방출되는 유기물 방사량이나 방사 계수가 모두 동일한 경우를 나타낸다. 도 5에서, S는 각각의 증착 공간을 의미하며, d는 서로 이웃한 차단판 사이의 거리를 의미한다.
도 7에는, 패터닝 슬릿들의 길이가 모두 동일한 패터닝 슬릿 시트를 구비한 박막 증착 장치에 의하여 증착된 증착막의 분포 형태가 선 A로 도시되어 있고, 패터닝 슬릿들의 길이가 상이한 패터닝 슬릿 시트를 구비한 박막 증착 장치에 의하여 증착된 증착막의 분포 형태가 선 B로 도시되어 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 진공에서의 유기물 방사는 코사인 법칙(cosing law)에 따라 증착원 노즐(도 1의 121 참조)에 수직인 부분, 즉 각 증착 공간(S)의 중심 부분으로 가장 많은 유기물이 방사되고, 차단판(도 1의 131 참조) 쪽으로 근접할수록 방사되는 유기물의 양이 감소한다. 따라서, 패터닝 슬릿의 길이가 모두 동일한 패터닝 슬릿 시트를 구비한 박막 증착 장치에 의하여 증착된 증착막은 도 5의 선 A와 같은 형태로 형성될 수 있다. 즉, 각각의 증착 공간(S)만을 분리해서 보면 중앙 부분이 볼록한 형태를 보이도록 증착막이 형성되며, 전체적으로 보았을 때는 볼록한 부분과 오목한 부분이 반복되는 형태로 증착막이 형성될 수 있다.
이 경우, 각 증착 공간(S)의 중심부로부터의 거리와 증착된 막의 두께 사이의 관계는 실험을 통하여 용이하게 도출할 수 있으며, 대부분의 경우 cosn(θ)의 함수로 표현될 수 있다.
상술한 바와 같은 각 증착 공간(S) 내에서 발생하는 증착막 두께의 불균일 현상을 제거하기 위해서, 패터닝 슬릿(151)들의 길이를 상이하게 형성할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 장치의 증착원에서 증착 물질이 분사되는 것을 개략적으로 나타내는 도면이다.
증착된 막의 프로파일(profile)은 증착원(110)과 기판(400) 사이의 거리 및 상기 cosn(θ)의 n값에 의해 결정될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 장치는 기판에 대하여 상대적으로 이동하면서 증착을 실행하므로 그 이동방향에 따라 증착 물질이 중첩된다. 이와 같이 위치에 따른 증착막의 두께는 수학식 3에 의해 결정된다.
Figure 112010010027308-pat00003
(TS는 증착원과 기판사이의 거리, xc는 각 증착 공간(S)에 대응되는 기판의 중심 위치, xe는 각 증착 공간(S)에 대응되는 기판 상의 임의의 위치, y는 패터닝 슬릿의 길이)
상기 수학식 3의 좌변은 각 증착 공간(S)에 대응되는 기판 상의 중심 위치에서의 증착막의 두께를 의미하며, 상기 수학식 3의 우변은 각 증착 공간(S)에 대응되는 기판 상의 임의의 위치에서의 증착막의 두께를 의미한다. 따라서, 상기 수학식 3의 좌변과 우변이 동일한 경우, 증착막의 두께는 균일하게 형성될 수 있다. 증착막의 두께가 균일하게 형성되지 위한 패터닝 슬릿의 길이를 구하기 위해 상기 수학식 3을 y에 대한 x의 다항식(polynomial)을 구하면 다음의 수학식 4와 같다.
Figure 112010010027308-pat00004
상기 수학식 4는 최고차항이 4인 4개의 변수계수로 표현되었으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 5차 이상의 항일 수 있다.
도 9는 상기 수학식 3 및 4에 따른 패터닝 슬릿 시트의 일부분을 나타낸다. 상세하게는, 도 9는 서로 이웃하는 차단벽 사이에 의해 형성되는 증착 공간에 대응되는 패터닝 슬릿 시트의 일부분을 나타낸다. 도 9를 참조하면, 패터닝 슬릿 시트의 패터닝 슬릿(151)들은 서로 그 길이가 상이하며, 패터닝 슬릿들의 길이(y)는 중심부(x=0)에서 외곽부로 갈수록 그 길이가 커질 수 있다.
도 10은 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 장치의 패터닝 슬릿 시트(150)를 나타내는 평면도이다. 도 10을 참조하면, 패터닝 슬릿들(151a, 151b, 151c)은 증착 공간(S)이 중심에서 멀어질수록 그 길이가 길게 형성될 수 있다. 즉, 증착 공간(S)에 대응하는 패터닝 슬릿들 중 증착 공간(S)의 중심에 대응되는 패터닝 슬릿(151a)의 길이(t2)는 증착 공간(S)에 대응되는 패터닝 슬릿들 중에서 길이가 가장 작으며, 패터닝 슬릿(151a)에 인접하여 멀어질수록 패터닝 슬릿의 길이는 길어진다. 따라서, 증착 공간(S)의 중심에 대응되는 패터닝 슬릿(151a)의 길이(t2)가 가장 작으며, 증착 공간(S)의 양단부에 대응되는 패터닝 슬릿(151b, 151c)의 길이(t1, t3)은 가장 길다. 이와 같은 패터닝 슬릿(151a, 151b, 151c)들의 형상이 패터닝 슬릿 시트(150)에 반복적으로 배치될 수 있다.
상술한 바와 같은 패터닝 슬릿들은 증착원 노즐(도 1의 121 참조)으로부터 패터닝 슬릿 시트(150) 쪽으로 이동하는 증착 물질 중 일부를 차단하는 역할을 수행할 수 있다. 상세하게는, 박막 증착 장치에 의하여 증착되는 증착막은 중앙 부분이 볼록한 형태를 이루기 때문에, 이를 균일하게 만들기 위해서는 중앙 부분으로 향하는 증착 물질 중 일부를 차단하여야 한다. 따라서, 패터닝 슬릿들(151a, 151b, 151c)의 길이를 상이하게 형성함으로써 증착 물질 중 일부를 차단할 수 있다. 이때, 패터닝 슬릿 시트(150)는 패터닝 슬릿들(151a, 151b, 151c)의 길이가 증착 공간(S)의 중심부에서 양단부로 갈수록 길어지는 형성되어 있기 때문에 상대적으로 길이가 작은 중앙 부분에 대응하는 패터닝 슬릿(151a)에서는 증착 물질이 적게 통과하게 되며, 상대적으로 길이가 긴 증착 공간(S)의 단부에 대응하는 패터닝 슬릿(151b, 151c)에서는 증착 물질이 많이 통과하게 된다. 이 경우, 증착 공간(S) 내에서 막 두께가 가장 얇은 부분, 일반적으로는 증착 공간(S)의 양끝 부분의 막 두께가 전체 막 두께가 되도록 패터닝 슬릿들(151a, 151b, 151c)의 길이를 상이하게 형성할 수 있다.
이와 같이, 패터닝 슬릿들(151a, 151b, 151c)의 길이를 상이하게 형성함으로써, 박막 증착 장치에 의하여 증착된 증착막이 도 5의 선 B와 같은 형태로 보정될 수 있다. 즉, 증착 물질이 많이 증착되는 부분은 패터닝 슬릿의 길이를 작게 하여 증착 물질이 적게 관통하게 하고, 증착 물질이 적게 증착되는 부분은 패터닝 슬릿의 길이를 크게 하여 전체적인 증착 물질의 두께가 균일하도록 증착량을 보정할 수 있다.
본 발명에 의해서 기판에 증착된 박막의 균일도가 1~2% 오차 범위 이내로 균일하게 형성됨으로써, 제품 품질 및 신뢰성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 장치의 패터닝 슬릿 시트의 다른 변형예를 나타내는 평면도이다. 도 11을 참조하면, 패터닝 슬릿 시트(250)은 길이가 상이한 패터닝 슬릿들을 구비한다. 도 11의 패터닝 슬릿 시트(250)이 길이가 상이한 패터닝 슬릿들을 구비한다는 점에서는 도 8의 패터닝 슬릿 시트(150)과 동일하다. 그러나, 도 10의 패터닝 슬릿 시트(150)는 패터닝 슬릿들(151a, 151b, 151c)이 상부는 동일한 위치에 있으며 그 하부에서 길이의 차이가 있으나, 도 11의 패터닝 슬릿 시트(250)은 패터닝 슬릿(251a)이 패터닝 슬릿들(251b, 251c)에 비해 그 길이의 상하부에서 모두 작아진다는 점에서 도 11의 패터닝 슬릿 시트(250)은 도 8의 패터닝 슬릿 시트(150)과 차이가 있다. 패터닝 슬릿들의 위치의 차이에도 불구하고 도 11의패터닝 슬릿 시트(250) 역시 패터닝 슬릿들(251a, 251b, 251c)의 길이가 증착 공간(S)의 중앙부에서 양단부로 갈수록 길어진다는 점에서는 도 8의 패터닝 슬릿 시트(150)과 동일하다. 따라서, 상대적으로 길이가 작은 중앙 부분에 대응하는 패터닝 슬릿(251a)에서는 증착 물질이 적게 통과하게 되며, 상대적으로 길이가 긴 증착 공간(S)의 단부에 대응하는 패터닝 슬릿(251b, 251c)에서는 증착 물질이 많이 통과하게 되어 증착 박막의 두께가 균일하게 형성될 수 있다. .
도 12는 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 장치의 패터닝 슬릿 시트의 또 다른 변형예를 나타내는 평면도이다. 도 12를 참조하면, 패터닝 슬릿 시트(350)은 보정판(390)을 더 구비할 수 있다. 보정판(390)은 서로 이웃하고 있는 차단판(도 1의 131 참조)들 사이에 대략 원호 또는 코사인 곡선을 상하로 결합시킨 형태로 형성될 수 있다. 이와 같은 보정판(390)은 증착원 노즐(도 1의 121 참조)으로부터 패터닝 슬릿(도 1의 151 참조) 쪽으로 이동하는 증착 물질 중 일부를 차단하는 역할을 수행할 수 있다.
상세히, 박막 증착 장치에 의하여 증착되는 증착막은 중앙 부분이 볼록한 형태를 이루기 때문에, 이를 균일하게 만들기 위해서는 중앙 부분으로 향하는 증착 물질 중 일부를 차단하여야 한다. 따라서, 보정판(390)을 증착 물질의 이동 경로 중간에 배치하여, 증착 물질 중 일부를 차단할 수 있다. 이때, 보정판(390)은 원호 내지 코사인 곡선을 상하로 결합시킨 형상으로 형성되기 때문에, 상대적으로 돌출 형성된 중앙 부분에는 증착 물질이 많이 충돌하게 되어 증착 물질을 더 많이 차단하게 되고, 가장자리 부분에는 증착 물질이 덜 충돌하게 되어 증착 물질을 더 적게 차단할 수 있다. 이 경우, 증착 공간(S) 내에서 막 두께가 가장 얇은 부분, 일반적으로는 증착 공간(S)의 양끝 부분의 막 두께가 전체 막 두께가 되도록 보정판(390)을 형성할 수 있다.
이와 같이, 증착 물질의 이동 경로에 보정판(390)을 배치함으로써, 박막 증착 장치에 의하여 증착된 증착막이 도 7의 선 B와 같은 형태로 보정될 수 있다. 즉, 증착 물질이 많이 증착되는 부분은 보정판의 높이를 크게 하여 증착 물질을 많이 차단하고, 증착 물질이 적게 증착되는 부분은 보정판의 높이를 작게 하여 증착 물질을 적게 차단함으로써, 전체적인 증착 물질의 두께가 균일하도록 증착량을 보정하는 것이다.
본 발명에 의해서 기판에 증착된 박막의 균일도가 1~2% 오차 범위 이내로 균일하게 형성됨으로써, 제품 품질 및 신뢰성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 장치의 패터닝 슬릿 시트의 또 다른 변형예를 나타내는 배면 사시도이다. 도 11을 참조하면, 패터닝 슬릿 시트(150)의 배면에는 패터닝 슬릿 시트(150)를 지지하는 지지부재(160)를 구비할 수 있다. 지지부재(160)는 패터닝 슬릿 시트(150)의 배면에 배치되어 패터닝 슬릿 시트(150)가 증착원(도 1의 110 참조)을 향하여 처지는 것을 방지할 수 있다. 지지부재(160)는 막대 형상을 가질 수 있다. 지지부재(160)는 패터닝 슬릿(151)의 길이 방향과 교차하도록 패터닝 슬릿 시트(150)의 배면에 배치될 수 있으며, 일 실시예로서 지지부재(160)는 그 길이 방향이 패터닝 슬릿(151)의 길이 방향과 수직하도록 배치될 수 있다. 지지부재(160)는 그 양단부가 패터닝 슬릿 시트 프레임(155)에 고정될 수 있다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 관한 박막 증착 어셈블리를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 관한 박막 증착 어셈블리(500)는 증착원(510), 증착원 노즐부(520), 제1 차단판 어셈블리(530), 제2 차단판 어셈블리(540), 패터닝 슬릿 시트(550) 및 기판(400)을 구비할 수 있다.
여기서, 도 14에는 설명의 편의를 위해 챔버를 도시하지 않았지만, 도 14의 모든 구성은 적절한 진공도가 유지되는 챔버 내에 배치되는 것이 바람직하다. 이는 증착 물질의 직진성을 확보하기 위함이다.
이러한 챔버(미도시) 내에는 피 증착체인 기판(400)이 배치될 수 있다. 그리고, 챔버(미도시) 내에서 기판(400)과 대향하는 측에는, 증착 물질(515)이 수납 및 가열되는 증착원(510)이 배치될 수 있다. 증착원(510)은 도가니(511)와, 히터(512)를 구비할 수 있다.
증착원(510)의 일 측, 상세하게는 증착원(510)에서 기판(400)을 향하는 측에는 증착원 노즐부(520)가 배치될 수 있다. 그리고, 증착원 노즐부(520)에는, X축 방향을 따라서 복수 개의 증착원 노즐(521)들이 형성될 수 있다.
증착원 노즐부(520)의 일 측에는 제1 차단판 어셈블리(530)가 구비될 수 있다. 상기 제1 차단판 어셈블리(530)는 복수 개의 제1 차단판(531)들과, 제1 차단판(531)들 외측에 구비되는 제1 차단판 프레임(532)을 포함할 수 있다.
제1 차단판 어셈블리(530)의 일 측에는 제2 차단판 어셈블리(540)가 구비될 수 있다. 상기 제2 차단판 어셈블리(540)는 복수 개의 제2 차단판(541)들과, 제2 차단판(541)들 외측에 구비되는 제2 차단판 프레임(542)을 포함할 수 있다.
그리고, 증착원(510)과 기판(400) 사이에는 패터닝 슬릿 시트(550) 및 패터닝 슬릿 시트 프레임(555)이 더 구비될 수 있다. 패터닝 슬릿 시트 프레임(555)은 대략 창문 틀과 같은 격자 형태로 형성되며, 그 내측에 패터닝 슬릿 시트(550)이 결합될 수 있다. 그리고, 패터닝 슬릿 시트(550)에는 X축 방향을 따라서 복수 개의 패터닝 슬릿(551)들이 형성될 수 있다.
여기서, 본 발명의 제2 실시예에 관한 박막 증착 어셈블리(500)는 차단판 어셈블리가 제1 차단판 어셈블리(530)와 제2 차단판 어셈블리(540)로 분리되어 있는 것을 일 특징으로 한다.
상세히, 상기 복수 개의 제1 차단판(531)들은 X축 방향을 따라서 서로 나란하게 구비될 수 있다. 그리고, 상기 복수 개의 제1 차단판(531)들은 등 간격으로 형성될 수 있다. 또한, 각각의 제1 차단판(531)은 도면에서 보았을 때 YZ평면과 나란하도록, 다시 말하면 X축 방향에 수직이 되도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 제2 차단판(541)들은 X축 방향을 따라서 서로 나란하게 구비될 수 있다. 그리고, 상기 복수 개의 제2 차단판(541)들은 등 간격으로 형성될 수 있다. 또한, 각각의 제2 차단판(541)은 도면에서 보았을 때 YZ평면과 나란하도록, 다시 말하면 X축 방향에 수직이 되도록 형성될 수 있다.
이와 같이 배치된 복수 개의 제1 차단판(531) 및 제2 차단판(541)들은 증착원 노즐부(520)와 패터닝 슬릿 시트(550) 사이의 공간을 구획하는 역할을 수행할 수 있다. 여기서, 본 발명의 제2 실시예에 관한 박막 증착 어셈블리(500)는 상기 제1 차단판(531) 및 제2 차단판(541)에 의하여, 증착 물질이 분사되는 각각의 증착원 노즐(521) 별로 증착 공간이 분리되는 것을 일 특징으로 한다.
여기서, 각각의 제2 차단판(541)들은 각각의 제1 차단판(531)들과 일대일 대응하도록 배치될 수 있다. 다시 말하면, 각각의 제2 차단판(541)들은 각각의 제1 차단판(531)들과 얼라인(align) 되어 서로 나란하게 배치될 수 있다. 즉, 서로 대응하는 제1 차단판(531)과 제2 차단판(541)은 서로 동일한 평면상에 배치될 수 있다. 이와 같이, 서로 나란하게 배치된 제1 차단판(531)들과 제2 차단판(541)들에 의하여, 증착원 노즐부(520)와 후술할 패터닝 슬릿 시트(550) 사이의 공간이 구획됨으로써, 하나의 증착원 노즐(521)으로부터 배출되는 증착 물질은 다른 증착원 노즐(521)에서 배출된 증착 물질들과 혼합되지 않고, 패터닝 슬릿(551)을 통과하여 기판(400)에 증착될 수 있다. 다시 말하면, 제1 차단판(531)들 및 제2 차단판(541)들은 증착원 노즐(521)을 통해 배출되는 증착 물질이 분산되지 않도록 증착 물질의 X축 방향의 이동 경로를 가이드 하는 역할을 수행할 수 있다.
도면에는, 제1 차단판(531)의 길이와 제2 차단판(541)의 X축 방향의 폭이 동일한 것으로 도시되어 있지만, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니한다. 즉, 패터닝 슬릿 시트(550)과의 정밀한 얼라인(align)이 요구되는 제2 차단판(541)은 상대적으로 얇게 형성되는 반면, 정밀한 얼라인이 요구되지 않는 제1 차단판(531)은 상대적으로 두껍게 형성되어, 그 제조가 용이하도록 하는 것도 가능하다 할 것이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 관한 박막 증착 장치의 패터닝 슬릿 시트의 일 변형예를 나타내는 배면 사시도이다. 도 15를 참조하면, 지지부재(560)이 패터닝 슬릿 시트(550)의 배면에 배치될 수 있다. 지지부재(560)는 패터닝 슬릿 시트(550)의 배면에 배치되어 패터닝 슬릿 시트(550)이 증착원(도 14의 510 참조)을 향하여 처지는 것을 방지할 수 있다. 지지부재(560)는 막대 형상을 가질 수 있다. 지지부재(560)는 패터닝 슬릿(551)의 길이 방향과 교차하도록 패터닝 슬릿 시트(550)의 배면에 배치될 수 있으며, 일 실시예로서 지지부재(560)는 그 길이 방향이 패터닝 슬릿(551)의 길이 방향과 수직하도록 배치될 수 있다. 지지부재(560)는 그 양단부가 패터닝 슬릿 시트 프레임(555)에 고정될 수 있다.
또한, 지지부재(560)는 제2 차단판(541)에 의해 지지될 수 있다. 도 16은 도 15의 A를 확대한 도면이다. 도 16을 참조하면, 제2 차단판(541)에는 관통공(543)이 형성되어 있다. 지지부재(560)은 관통공(543)을 통해서 패터닝 슬릿 시트(550)을 지지할 수 있다.
패터닝 슬릿 시트(550)은 상술한 바와 같이 증착 박막의 두께 균일성을 위해 각 증착 공간(S)에 대응되는 패터닝 슬릿(551a, 551b, 551c)들이 그 길이가 상이하며 중심에 배치되는 패터닝 슬릿(551a)의 길이가 가장 작으며 패터닝 슬릿(551a)에서 이격되는 패터닝 슬릿일수록 그 길이가 커지며, 각 증착 공간(S)의 양단부에 대응되는 패터닝 슬릿(551b, 551c)의 길이가 가장 크게 형성될 수 있다.
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 관한 박막 증착 장치의 패터닝 슬릿 시트의 다른 변형예를 나타내는 배면 사시도이다. 도 15를 참조하면, 지지부재(560)가 패터닝 슬릿 시트(660)을 지지한다는 점에서 도 16에 도시된 패터닝 슬릿 시트(560)과 동일하지만, 지지부재(560)가 배치되는 패터닝 슬릿 시트의 부분(662)에는 슬릿이 형성되지 않는다. 이와 같이, 지지부재(560)가 배치되는 패터닝 슬릿 시트의 부분(662)에는 슬릿이 형성되지 않기 때문에 지지부재(560)와 패터닝 슬릿 시트(660) 사이에 증착 물질이 들어가 성막을 형성할 가능성을 감소시킬 수 있다.
도 17에 도시된 패터닝 슬릿 시트(660)은 지지부재(560)가 배치되는 패터닝 슬릿 시트의 부분(662)을 중심으로 한편에 형성된 슬릿들(661d)은 동일한 길이를 갖도록 형성될 수 있으며, 다른 편에 형성된 슬릿들(661)은 그 길이가 상이할 수 있다. 즉, 각 증착 공간(S)의 중앙부에 배치되는 슬릿(661a)에서 각 증착 공간(S)의 양단부에 배치되는 슬릿(661b, 661c)로 갈수록 그 길이가 길어지게 된다. 이와 같이, 슬릿들의 길이 상이하게 형성됨으로써 상술한 바와 같이 증착 박막의 두께를 균일하게 형성할 수 있다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 박막 증착 장치를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 19는 도 18의 박막 증착 장치의 개략적인 측면도이고, 도 20은 도 18의 박막 증착 장치의 개략적인 평면도이다.
도 18, 도 19 및 도 20을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 박막 증착 장치(700)는 증착원(710), 증착원 노즐부(720) 및 패터닝 슬릿 시트(750)를 포함한다.
여기서, 도 18, 도 19 및 도 20에는 설명의 편의를 위해 챔버를 도시하지 않았지만, 도 18 내지 도 20의 모든 구성은 적절한 진공도가 유지되는 챔버 내에 배치되는 것이 바람직하다. 이는 증착 물질의 직진성을 확보하기 위함이다.
상세히, 증착원(710)에서 방출된 증착 물질(715)이 증착원 노즐부(720) 및 패터닝 슬릿 시트(750)를 통과하여 기판(400)에 원하는 패턴으로 증착되게 하려면, 기본적으로 챔버(미도시) 내부는 FMM 증착 방법과 동일한 고진공 상태를 유지해야 한다. 또한 패터닝 슬릿 시트(750)의 온도가 증착원(710) 온도보다 충분히 낮아야(약 100°이하) 한다. 왜냐하면, 패터닝 슬릿 시트(750)의 온도가 충분히 낮아야만 온도에 의한 패터닝 슬릿 시트(750)의 열팽창 문제를 최소화할 수 있기 때문이다.
이러한 챔버(미도시) 내에는 피 증착체인 기판(400)이 배치된다. 상기 기판(400)은 평판 표시장치용 기판이 될 수 있는데, 다수의 평판 표시장치를 형성할 수 있는 마더 글라스(mother glass)와 같은 대면적 기판이 적용될 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에서는, 기판(400)이 박막 증착 장치(700)에 대하여 상대적으로 이동하면서 증착이 진행되는 것을 일 특징으로 한다.
상세히, 기존 FMM 증착 방법에서는 FMM 크기가 기판 크기와 동일하게 형성되어야 한다. 따라서, 기판 사이즈가 증가할수록 FMM도 대형화되어야 하며, 이로 인해 FMM 제작이 용이하지 않고, FMM을 인장하여 정밀한 패턴으로 얼라인(align) 하기도 용이하지 않다는 문제점이 존재하였다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 장치(700)는, 박막 증착 장치(700)와 기판(400)이 서로 상대적으로 이동하면서 증착이 이루어지는 것을 일 특징으로 한다. 다시 말하면, 박막 증착 장치(700)와 마주보도록 배치된 기판(400)이 Y축 방향을 따라 이동하면서 연속적으로 증착을 수행하게 된다. 즉, 기판(400)이 도 18의 화살표 A 방향으로 이동하면서 스캐닝(scanning) 방식으로 증착이 수행되는 것이다. 여기서, 도면에는 기판(400)이 챔버(미도시) 내에서 Y축 방향으로 이동하면서 증착이 이루어지는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 기판(400)은 고정되어 있고 박막 증착 장치(700) 자체가 Y축 방향으로 이동하면서 증착을 수행하는 것도 가능하다 할 것이다.
따라서, 본 발명의 박막 증착 장치(700)에서는 종래의 FMM에 비하여 훨씬 작게 패터닝 슬릿 시트(750)를 만들 수 있다. 즉, 본 발명의 박막 증착 장치(700)의 경우, 기판(400)이 Y축 방향을 따라 이동하면서 연속적으로, 즉 스캐닝(scanning) 방식으로 증착을 수행하기 때문에, 패터닝 슬릿 시트(750)의 X축 방향 및 Y축 방향의 길이는 기판(400)의 길이보다 훨씬 작게 형성될 수 있는 것이다. 이와 같이, 종래의 FMM에 비하여 훨씬 작게 패터닝 슬릿 시트(750)를 만들 수 있기 때문에, 본 발명의 패터닝 슬릿 시트(750)는 그 제조가 용이하다. 즉, 패터닝 슬릿 시트(750)의 에칭 작업이나, 그 이후의 정밀 인장 및 용접 작업, 이동 및 세정 작업 등 모든 공정에서, 작은 크기의 패터닝 슬릿 시트(750)가 FMM 증착 방법에 비해 유리하다. 또한, 이는 디스플레이 장치가 대형화될수록 더욱 유리하게 된다.
이와 같이, 박막 증착 장치(700)와 기판(400)이 서로 상대적으로 이동하면서 증착이 이루어지기 위해서는, 박막 증착 장치(700)와 기판(400)이 일정 정도 이격되는 것이 바람직하다. 이에 대하여는 뒤에서 상세히 기술하기로 한다.
한편, 챔버 내에서 상기 기판(400)과 대향하는 측에는, 증착 물질(715)이 수납 및 가열되는 증착원(710)이 배치된다. 상기 증착원(710) 내에 수납되어 있는 증착 물질(715)이 기화됨에 따라 기판(400)에 증착이 이루어진다.
상세히, 증착원(710)은 그 내부에 증착 물질(715)이 채워지는 도가니(711)와, 도가니(711)를 가열시켜 도가니(711) 내부에 채워진 증착 물질(715)을 도가니(711)의 일 측, 상세하게는 증착원 노즐부(720) 측으로 증발시키기 위한 히터(712)를 포함한다.
증착원(710)의 일 측, 상세하게는 증착원(710)에서 기판(400)을 향하는 측에는 증착원 노즐부(720)가 배치된다. 그리고, 증착원 노즐부(720)에는, Y축 방향 즉 기판(400)의 스캔 방향을 따라서 복수 개의 증착원 노즐(721)들이 형성된다. 여기서, 상기 복수 개의 증착원 노즐(721)들은 등 간격으로 형성될 수 있다. 증착원(710) 내에서 기화된 증착 물질(715)은 이와 같은 증착원 노즐부(720)를 통과하여 피 증착체인 기판(400) 쪽으로 향하게 되는 것이다. 이와 같이, 증착원 노즐부(720) 상에 Y축 방향 즉 기판(400)의 스캔 방향을 따라서 복수 개의 증착원 노즐(721)들이 형성할 경우, 패터닝 슬릿 시트(750)의 각각의 패터닝 슬릿(751)들을 통과하는 증착 물질에 의해 형성되는 패턴의 크기는 증착원 노즐(721) 하나의 크기에만 영향을 받으므로(즉, X축 방향으로는 증착원 노즐(721)이 하나만 존재하는 것에 다름 아니므로), 음영(shadow)이 발생하지 않게 된다. 또한, 다수 개의 증착원 노즐(721)들이 스캔 방향으로 존재하므로, 개별 증착원 노즐 간 플럭스(flux) 차이가 발생하여도 그 차이가 상쇄되어 증착 균일도가 일정하게 유지되는 효과를 얻을 수 있다.
한편, 증착원(710)과 기판(400) 사이에는 패터닝 슬릿 시트(750) 및 프레임(755)이 더 구비된다. 프레임(755)은 대략 창문 틀과 같은 형태로 형성되며, 그 내측에 패터닝 슬릿 시트(750)가 결합된다. 그리고, 패터닝 슬릿 시트(750)에는 X축 방향을 따라서 복수 개의 패터닝 슬릿(751)들이 형성된다. 증착원(710) 내에서 기화된 증착 물질(715)은 증착원 노즐부(720) 및 패터닝 슬릿 시트(750)를 통과하여 피 증착체인 기판(400) 쪽으로 향하게 되는 것이다. 이때, 상기 패터닝 슬릿 시트(750)는 종래의 파인 메탈 마스크(FMM) 특히 스트라이프 타입(stripe type)의 마스크의 제조 방법과 동일한 방법인 에칭을 통해 제작될 수 있다. 이때, 증착원 노즐(721)들의 총 개수보다 패터닝 슬릿(751)들의 총 개수가 더 많게 형성될 수 있다.
한편, 상술한 증착원(710)(및 이와 결합된 증착원 노즐부(720))과 패터닝 슬릿 시트(750)는 서로 일정 정도 이격되도록 형성될 수 있으며, 증착원(710)(및 이와 결합된 증착원 노즐부(720))과 패터닝 슬릿 시트(750)는 연결 부재(735)에 의하여 서로 연결될 수 있다. 즉, 증착원(710), 증착원 노즐부(720) 및 패터닝 슬릿 시트(750)가 연결 부재(735)에 의해 연결되어 서로 일체로 형성될 수 있는 것이다. 여기서 연결 부재(735)들은 증착원 노즐(721)을 통해 배출되는 증착 물질이 분산되지 않도록 증착 물질의 이동 경로를 가이드 할 수 있다. 도면에는 연결 부재(735)가 증착원(710), 증착원 노즐부(720) 및 패터닝 슬릿 시트(750)의 좌우 방향으로만 형성되어 증착 물질의 X축 방향만을 가이드 하는 것으로 도시되어 있으나, 이는 도시의 편의를 위한 것으로, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 연결 부재(735)가 박스 형태의 밀폐형으로 형성되어 증착 물질의 X축 방향 및 Y축 방향 이동을 동시에 가이드 할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 박막 증착 장치(700)는 기판(400)에 대하여 상대적으로 이동하면서 증착을 수행하며, 이와 같이 박막 증착 장치(700)가 기판(400)에 대하여 상대적으로 이동하기 위해서 패터닝 슬릿 시트(750)는 기판(400)으로부터 일정 정도 이격되도록 형성된다.
상세히, 종래의 FMM 증착 방법에서는 기판에 음영(shadow)이 생기지 않도록 하기 위하여 기판에 마스크를 밀착시켜서 증착 공정을 진행하였다. 그러나, 이와 같이 기판에 마스크를 밀착시킬 경우, 기판과 마스크 간의 접촉에 의한 불량 문제가 발생한다는 문제점이 존재하였다. 또한, 마스크를 기판에 대하여 이동시킬 수 없기 때문에, 마스크가 기판과 동일한 크기로 형성되어야 한다. 따라서, 디스플레이 장치가 대형화됨에 따라 마스크의 크기도 커져야 하는데, 이와 같은 대형 마스크를 형성하는 것이 용이하지 아니하다는 문제점이 존재하였다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 박막 증착 장치(700)에서는 패터닝 슬릿 시트(750)가 피 증착체인 기판(400)과 소정 간격을 두고 이격되도록 배치되도록 한다.
이와 같은 본 발명에 의해서 마스크를 기판보다 작게 형성한 후, 마스크를 기판에 대하여 이동시키면서 증착을 수행할 수 있게 됨으로써, 마스크 제작이 용이해지는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 기판과 마스크 간의 접촉에 의한 불량을 방지하는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 공정에서 기판과 마스크를 밀착시키는 시간이 불필요해지기 때문에, 제조 속도가 향상되는 효과를 얻을 수 있다.
도 21은 도 18에 도시된 박막 증착 장치의 패터닝 슬릿 시트(750)를 나타내는 도면이다. 도 21을 참조하면, 기판 전체의 막 균일도를 확보하기 위해서 패터닝 슬릿 시트(750)의 중심 부분의 패터닝 슬릿(751a)의 길이가 패터닝 슬릿 시트(750)의 양단부의 패터닝 슬릿(751b)의 길이보다 짧게 형성된다. 유기물 방사는 코사인 법칙(cosing law)에 따라 증착원 노즐(도 18의 721 참조)에 수직인 부분으로 가장 많은 유기물이 방사되고, 패터닝 슬릿 시트(750)의 양끝으로 갈수록 방사되는 유기물의 양이 감소한다. 따라서, 패터닝 슬릿(751)의 길이가 동일하게 형성된 박막 증착 장치의 경우, 중앙 부분이 볼록한 형태를 보이도록 증착막이 형성된다.
이와 같은 증착막 두께의 불균일 현상을 제거하기 위해서, 도 21에 도시된 바와 같은 패터닝 슬릿 시트(750)의 중심 부분의 패터닝 슬릿(751a)의 길이가 패터닝 슬릿 시트(750)의 양단부의 패터닝 슬릿(751b)의 길이보다 짧게 형성된다. 즉, 패터닝 슬릿 시트(750)의 중심 부분의 패터닝 슬릿(751a)의 길이가 가장 짧게 형성되며, 패터닝 슬릿 시트(750)의 양단부의 패터닝 슬릿(751b)의 길이가 가장 길게 형성된다. 이와 같은 길이가 다른 패터닝 슬릿 시트(750)는 증착원 노즐(도 18의 721 참조)로부터 패터닝 슬릿(도 18의 751 참조) 쪽으로 이동하는 증착 물질 중 일부를 차단하는 역할을 수행한다.
즉, 박막 증착 장치에 의하여 증착되는 증착막은 중앙 부분이 볼록한 형태를 이루기 때문에, 이를 균일하게 만들기 위해서는 중앙 부분으로 향하는 증착 물질 중 일부를 차단하여야 한다. 따라서, 패터닝 슬릿 시트(750)의 중심부는 패터닝 슬 시트(750)의 양단부보다 패터닝 슬릿(751a)의 길이가 짧게 형성되기 때문에 상대적으로 중앙 부분에는 증착 물질이 많이 충돌하게 되어 증착 물질을 더 많이 차단하게 되고, 가장자리 부분에는 증착 물질이 덜 충돌하게 되어 증착 물질을 더 적게 차단하게 되는 것이다.
이와 같이, 증착 물질의 이동 경로에 패터닝 슬릿(751)의 길이를 다르게 형성함으로써, 박막 증착 장치에 의하여 증착된 증착막이 보정될 수 있다. 즉, 증착 물질이 많이 증착되는 부분은 패터닝 슬릿(751a)의 길이를 짧게 하여 증착 물질을 많이 차단하고, 증착 물질이 적게 증착되는 부분은 패터닝 슬릿(751b)의 길이를 길게 하여 증착 물질을 적게 차단함으로써, 전체적인 증착 물질의 두께가 균일하도록 증착량을 보정하는 것이다.
본 발명에 의해서 기판에 증착된 박막의 균일도가 1~2% 오차 범위 이내로 균일하게 형성됨으로써, 제품 품질 및 신뢰성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.
도 22는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 박막 증착 장치의 패터닝 슬릿 시트(850)를 나타내는 도면이다. 본 실시예에서는 패터닝 슬릿 시트(850)의 일 측에 보정판(857)이 더 구비된다는 점에서 전술한 상기 실시예(700)와 구별된다.
상세히, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 박막 증착 장치는 기판 전체의 막 균일도를 확보하기 위해서 보정판(857)을 더 구비할 수 있다. 유기물 방사는 코사인 법칙(cosing law)에 따라 증착원 노즐(도 18의 721 참조)에 수직인 부분으로 가장 많은 유기물이 방사되고, 패터닝 슬릿 시트(850)의 양끝으로 갈수록 방사되는 유기물의 양이 감소한다. 따라서, 보정판을 구비하지 아니한 박막 증착 장치의 경우, 중앙 부분이 볼록한 형태를 보이도록 증착막이 형성된다.
이와 같은 증착막 두께의 불균일 현상을 제거하기 위해서, 도 22에 도시된 바와 같은 보정판(857)이 패터닝 슬릿 시트(850)의 일 측에 구비될 수 있다. 보정판(857)은 패터닝 슬릿 시트(850)의 일 면 상에 대략 원호 또는 코사인 곡선 형상으로 배치된다. 이와 같은 보정판(857)은 증착원 노즐(도 18의 721 참조)로부터 패터닝 슬릿(도 18의 751 참조) 쪽으로 이동하는 증착 물질 중 일부를 차단하는 역할을 수행한다.
즉, 박막 증착 장치에 의하여 증착되는 증착막은 중앙 부분이 볼록한 형태를 이루기 때문에, 이를 균일하게 만들기 위해서는 중앙 부분으로 향하는 증착 물질 중 일부를 차단하여야 한다. 따라서, 보정판(857)을 증착 물질의 이동 경로 중간에 배치하여, 증착 물질 중 일부를 차단한다. 이때, 보정판(857)은 원호 내지 코사인 곡선 형상으로 형성되기 때문에, 상대적으로 돌출 형성된 중앙 부분에는 증착 물질이 많이 충돌하게 되어 증착 물질을 더 많이 차단하게 되고, 가장자리 부분에는 증착 물질이 덜 충돌하게 되어 증착 물질을 더 적게 차단하게 되는 것이다. 이 경우, 막 두께가 가장 얇은 부분, 일반적으로는 패터닝 슬릿 시트(850)의 양끝 부분의 막 두께가 전체 막 두께가 되도록 보정판(857)을 형성할 수 있다.
이와 같이, 증착 물질의 이동 경로에 보정판을 배치함으로써, 박막 증착 장치에 의하여 증착된 증착막이 보정될 수 있다. 즉, 증착 물질이 많이 증착되는 부분은 보정판의 높이를 크게 하여 증착 물질을 많이 차단하고, 증착 물질이 적게 증착되는 부분은 보정판의 높이를 작게 하여 증착 물질을 적게 차단함으로써, 전체적인 증착 물질의 두께가 균일하도록 증착량을 보정하는 것이다.
본 발명에 의해서 기판에 증착된 박막의 균일도가 1~2% 오차 범위 이내로 균일하게 형성됨으로써, 제품 품질 및 신뢰성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.
도 23은 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 박막 증착 장치의 패터닝 슬릿 시트 나타내는 배면 사시도이다. 도 23을 참조하면, 패터닝 슬릿 시트(750)의 배면에는 패터닝 슬릿 시트(750)를 지지하는 지지부재(760)를 구비할 수 있다. 지지부재(160)는 패터닝 슬릿 시트(750)의 배면에 배치되어 패터닝 슬릿 시트(750)가 증착원(도 18의 710 참조)을 향하여 처지는 것을 방지할 수 있다. 지지부재(760)는 막대 형상을 가질 수 있다. 지지부재(760)는 패터닝 슬릿(751)의 길이 방향과 교차하도록 패터닝 슬릿 시트(750)의 배면에 배치될 수 있으며, 일 실시예로서 지지부재(760)는 그 길이 방향이 패터닝 슬릿(751)의 길이 방향과 수직하도록 배치될 수 있다. 지지부재(760)는 그 양단부가 패터닝 슬릿 시트 프레임(755)에 고정될 수 있다.
도 24는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 박막 증착 장치를 나타내는 도면이다. 도면을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 박막 증착 장치는 증착원(910), 증착원 노즐부(920) 및 패터닝 슬릿 시트(950)를 포함한다. 여기서, 증착원(910)은 그 내부에 증착 물질(915)이 채워지는 도가니(911)와, 도가니(911)를 가열시켜 도가니(911) 내부에 채워진 증착 물질(915)을 증착원 노즐부(920) 측으로 증발시키기 위한 히터(912)를 포함한다. 한편, 증착원(910)의 일 측에는 증착원 노즐부(920)가 배치되고, 증착원 노즐부(920)에는 Y축 방향을 따라서 복수 개의 증착원 노즐(921)들이 형성된다. 한편, 증착원(910)과 기판(400) 사이에는 패터닝 슬릿 시트(950) 및 프레임(955)이 더 구비되고, 패터닝 슬릿 시트(950)에는 X축 방향을 따라서 복수 개의 패터닝 슬릿(951)들이 형성된다. 그리고, 증착원(910) 및 증착원 노즐부(920)와 패터닝 슬릿 시트(950)는 연결 부재(935)에 의해서 결합된다.
본 실시예에서는, 증착원 노즐부(920)에 형성된 복수 개의 증착원 노즐(921)들이 소정 각도 틸트(tilt)되어 배치된다는 점에서 전술한 제1 실시예와 구별된다. 상세히, 증착원 노즐(921)은 두 열의 증착원 노즐(921a)(921b)들로 이루어질 수 있으며, 상기 두 열의 증착원 노즐(921a)(921b)들은 서로 교번하여 배치된다. 이때, 증착원 노즐(921a)(921b)들은 XZ 평면상에서 소정 각도 기울어지도록 틸트(tilt)되어 형성될 수 있다.
상술한 도 21에 도시된 패터닝 슬릿(도 21의 751)의 길이를 차등화시킨 경우나, 도 22에 도시된 보정판(도 22의 857 참조)을 구비한 경우, 증착 재료가 보정판 또는 패터닝 슬릿에 의하여 차단되기 때문에, 재료의 이용 효율이 감소할 수 있다. 따라서 본 실시예에서는 증착원 노즐(921a)(921b)들이 소정 각도 틸트되어 배치되도록 한다. 여기서, 제1 열의 증착원 노즐(921a)들은 제2 열의 증착원 노즐(921b)들을 바라보도록 틸트되고, 제2 열의 증착원 노즐(921b)들은 제1 열의 증착원 노즐(921a)들을 바라보도록 틸트될 수 있다. 다시 말하면, 왼쪽 열에 배치된 증착원 노즐(921a)들은 패터닝 슬릿 시트(950)의 오른쪽 단부를 바라보도록 배치되고, 오른쪽 열에 배치된 증착원 노즐(921b)들은 패터닝 슬릿 시트(950)의 왼쪽 단부를 바라보도록 배치될 수 있는 것이다.
도 25는 본 발명에 따른 박막 증착 장치에서 증착원 노즐을 틸트시키지 아니하였을 때 기판에 증착된 증착막의 분포 형태를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 26은 본 발명에 따른 박막 증착 장치에서 증착원 노즐을 틸트시켰을 때 기판에 증착된 증착막의 분포 형태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 25와 도 26을 비교하면, 증착원 노즐을 틸트시켰을 때 기판의 양단부에 성막되는 증착막의 두께가 상대적으로 증가하여 증착막의 균일도가 상승함을 알 수 있다.
이와 같은 구성에 의하여, 기판의 중앙과 끝 부분에서의 성막 두께 차이가 감소하게 되어 전체적인 증착 물질의 두께가 균일하도록 증착량을 제어할 수 있으며, 나아가서는 재료 이용 효율이 증가하는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
100: 박막 증착 장치 110: 증착원
120: 증착원 노즐부 130: 차단판 어셈블리
131: 차단판 132: 차단판 프레임
150: 패터닝 슬릿 시트 155: 패터닝 슬릿 시트 프레임
400: 기판

Claims (42)

  1. 기판상에 박막을 형성하기 위한 박막 증착 장치에 있어서,
    증착 물질을 방사하는 증착원;
    상기 증착원의 일 측에 배치되며, 제1 방향을 따라 복수 개의 증착원 노즐들이 형성되는 증착원 노즐부;
    상기 증착원과 대향되게 배치되고, 상기 제1 방향을 따라 복수 개의 패터닝 슬릿들이 형성되는 패터닝 슬릿 시트; 및
    상기 증착원 노즐부와 상기 패터닝 슬릿 시트 사이에 상기 제1 방향을 따라 배치되어, 상기 증착원 노즐부와 상기 패터닝 슬릿 시트 사이의 공간을 복수 개의 증착 공간들로 구획하는 복수 개의 차단판들을 구비하는 차단판 어셈블리;를 구비하고,
    상기 각 증착 공간에 대응되는 상기 패터닝 슬릿들의 길이가 상이하도록 형성되며,
    상기 박막 증착 장치는 상기 기판과 소정 정도 이격되도록 형성되며,
    상기 박막 증착 장치와 상기 기판은, 어느 일 측이 타 측에 대하여 상대적으로 이동가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 패터닝 슬릿들은 상기 각 증착 공간의 중심에서 멀어질수록 길이가 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 각 증착 공간의 중심에 대응되는 상기 패터닝 슬릿들의 길이는 상기 각 증착 공간의 단부에 대응되는 상기 패터닝 슬릿의 길이보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 패터닝 슬릿 시트가 상기 증착원을 향하여 처지는 것을 방지하도록 상기 패터닝 슬릿 시트를 지지는 지지부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 지지부재는 상기 패터닝 슬릿의 길이 방향과 교차하는 배치되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 지지부재는 상기 패터닝 슬릿의 길이 방향과 수직이 되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 증착원 노즐부와 상기 패터닝 슬릿 시트 사이에 배치되어 상기 증착원으로부터 방사되는 상기 증착 물질 중 적어도 일부를 차단하는 보정판을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 보정판은 박막의 두께가 동일하게 형성되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 보정판은 상기 각 증착 공간의 중심에서 멀어질수록 높이가 낮게 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 보정판은 원호 또는 코사인 곡선의 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 보정판은 상기 각 증착 공간의 중심에서의 높이가 각 증착 공간의 단부에서의 높이보다 낮게 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 보정판은 상기 각 증착 공간의 중심에서의 상기 증착 물질의 차단량이 상기 각 증착 공간의 단부에서의 상기 증착 물질의 차단량보다 많도록 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 보정판은 서로 인접한 상기 차단판들 사이에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  14. 제7항에 있어서,
    상기 보정판은 상기 각 증착 공간마다 형성되고,
    상기 각 증착 공간에 배치된 상기 증착원 노즐에서 방사되는 상기 증착 물질의 특성에 따라 상기 각각의 보정판의 크기 또는 형상이 변경 가능한 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    복수 개의 상기 증착 공간마다 증착되는 박막의 두께가 동일하도록 상기 각각의 보정판의 크기 또는 형상이 변경 가능한 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 차단판들 각각은 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향으로 형성되어, 상기 증착원 노즐부와 상기 패터닝 슬릿 시트 사이의 공간을 복수 개의 증착 공간들로 구획하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 차단판들은 등간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 차단판들과 상기 패터닝 슬릿 시트는 소정 간격을 두고 이격되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 차단판 어셈블리는 복수 개의 제1 차단판들을 구비하는 제1 차단판 어셈블리와, 복수 개의 제2 차단판들을 구비하는 제2 차단판 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 복수 개의 제1 차단판들 및 상기 복수 개의 제2 차단판들 각각은 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향으로 형성되어, 상기 증착원 노즐부와 상기 패터닝 슬릿 시트 사이의 공간을 복수 개의 증착 공간들로 구획하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 복수 개의 제1 차단판들 및 상기 복수 개의 제2 차단판들 각각은 서로 대응되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 서로 대응되는 제1 차단판 및 제2 차단판은 동일한 평면상에 위치하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  23. 기판상에 박막을 형성하기 위한 박막 증착 장치에 있어서,
    증착 물질을 방사하는 증착원;
    상기 증착원의 일 측에 배치되며, 제1 방향을 따라 복수 개의 증착원 노즐들이 형성되는 증착원 노즐부; 및
    상기 증착원 노즐부와 대향되게 배치되고, 상기 제1 방향에 대해 수직인 제2 방향을 따라 복수 개의 패터닝 슬릿들이 형성되는 패터닝 슬릿 시트를 포함하고,
    상기 복수 개의 패터닝 슬릿들은 서로 상이한 길이를 갖도록 형성되고,
    상기 기판이 상기 박막 증착 장치에 대하여 상기 제1 방향을 따라 이동하면서 증착이 수행되고,
    상기 증착원, 상기 증착원 노즐부 및 상기 패터닝 슬릿 시트는 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 복수 개의 패터닝 슬릿들은 증착되는 박막의 두께가 동일하게 형성되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  25. 제23항에 있어서,
    상기 각 패터닝 슬릿들의 길이에 의하여, 상기 기판상에 증착되는 증착 물질의 증착량이 제어되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  26. 제23항에 있어서,
    상기 패터닝 슬릿 시트의 중심 부분의 상기 패터닝 슬릿의 길이가 상기 패터닝 슬릿 시트의 양단부의 상기 패터닝 슬릿의 길이보다 짧게 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  27. 제23항에 있어서,
    상기 증착원 및 상기 증착원 노즐부와 상기 패터닝 슬릿 시트는 연결 부재에 의해 결합되어 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 연결 부재는 상기 증착 물질의 이동 경로를 가이드 하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  29. 제27항에 있어서,
    상기 연결 부재는 상기 증착원 및 상기 증착원 노즐부와 상기 패터닝 슬릿 시트 사이의 공간을 외부로부터 밀폐하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  30. 제23항에 있어서,
    상기 박막 증착 장치는 상기 기판과 소정 정도 이격되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  31. 제23항에 있어서,
    상기 기판이 상기 박막 증착 장치에 대하여 상기 제1 방향을 따라 이동하면서, 상기 기판상에 상기 증착 물질이 연속적으로 증착되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  32. 제23항에 있어서,
    상기 박막 증착 장치의 상기 패터닝 슬릿 시트는 상기 기판보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  33. 제23항에 있어서,
    상기 패터닝 슬릿 시트가 상기 증착원을 향하여 처지는 것을 방지하도록 상기 패터닝 슬릿 시트를 지지는 지지부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 지지부재는 상기 패터닝 슬릿의 길이 방향과 교차하는 배치되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  35. 제34항에 있어서,
    상기 지지부재는 상기 패터닝 슬릿의 길이 방향과 수직이 되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  36. 기판상에 박막을 형성하기 위한 박막 증착 장치에 있어서,
    증착 물질을 방사하는 증착원;
    상기 증착원의 일 측에 배치되며, 제1 방향을 따라 복수 개의 증착원 노즐들이 형성되는 증착원 노즐부;
    상기 증착원 노즐부와 대향되게 배치되고, 상기 제1 방향에 대해 수직인 제2 방향을 따라 복수 개의 패터닝 슬릿들이 형성되는 패터닝 슬릿 시트; 및
    상기 증착원 노즐부와 상기 패터닝 슬릿 시트 사이에 배치되어 상기 증착원으로부터 방사되는 상기 증착 물질 중 적어도 일부를 차단하는 보정판;를 포함하고,
    상기 증착원, 상기 증착원 노즐부, 상기 패터닝 슬릿 시트, 및 상기 보정판을 포함하는 상기 박막 증착 장치는, 상기 기판과 소정의 간격을 두고 이격되도록 배치되며, 상기 박막 증착 장치가 상기 기판에 대하여 상기 제1 방향을 따라 상대적으로 이동가능하도록 형성되는 것을 특징으로 박막 증착 장치.
  37. 제36항에 있어서,
    상기 보정판은 증착되는 박막의 두께가 동일하게 형성되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  38. 제36항에 있어서,
    상기 보정판은 상기 패터닝 슬릿 시트의 중심에서 멀어질수록 높이가 낮게 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  39. 제38항에 있어서,
    상기 보정판은 원호 또는 코사인 곡선의 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  40. 제37항에 있어서,
    상기 보정판은 상기 패터닝 슬릿 시트의 중심에서의 상기 증착 물질의 차단량이 상기 패터닝 슬릿 시트의 단부에서의 상기 증착 물질의 차단량보다 많도록 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  41. 기판상에 박막을 형성하는 박막 증착 장치를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법에 있어서,
    상기 박막 증착 장치는,
    증착 물질을 방사하는 증착원;
    상기 증착원의 일 측에 배치되며, 제1 방향을 따라 복수 개의 증착원 노즐들이 형성되는 증착원 노즐부;
    상기 증착원과 대향되게 배치되고, 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향을 따라 복수 개의 패터닝 슬릿들이 형성되는 패터닝 슬릿 시트; 및
    상기 증착원 노즐부와 상기 패터닝 슬릿 시트 사이에 배치되어 상기 증착원으로부터 방사되는 상기 증착 물질 중 적어도 일부를 차단하는 보정판;를 포함하고
    상기 증착원, 상기 증착원 노즐부, 상기 패터닝 슬릿 시트, 및 상기 보정판을 포함하는 상기 박막 증착 장치는 상기 기판과 소정의 간격을 두고 이격되도록 배치되는 단계; 및
    상기 박막 증착 장치가 상기 기판에 대하여 상기 제1방향을 따라 상대적으로 이동가능하면서, 상기 박막 증착 장치에서 방사되는 증착 물질이 상기 기판상에 증착되는 단계;를 포함하는 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법.
  42. 제41항에 있어서,
    상기 증착 물질이 상기 기판에 증착되는 단계는,
    상기 기판이 상기 박막 증착 장치에 대하여 상대적으로 이동하면서, 상기 박막 증착 장치에서 방사되는 증착 물질이 상기 기판상에 연속적으로 증착되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법.
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