KR102052075B1 - 증착 장치, 이를 이용한 박막 형성 방법, 유기 발광 표시 장치 및 유기 발광 표시 장치 제조 방법 - Google Patents
증착 장치, 이를 이용한 박막 형성 방법, 유기 발광 표시 장치 및 유기 발광 표시 장치 제조 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 기판에 대하여 증착 공정을 진행하기 위한 증착 장치에 관한 것으로서, 상기 기판과 대향되도록 배치되어 하나 이상의 증착 재료를 상기 기판 방향으로 방사하는 증착 소스, 상기 기판을 지지하도록 상기 기판의 면 중 상기 증착 소스를 향하는 면의 반대면에 배치된 냉각 스테이지 및 상기 증착 소스로부터 방사되어 상기 기판에 안착한 상기 증착 재료를 경화시키는 경화부를 포함하는 증착 장치를 제공한다.
Description
본 발명은 증착 장치, 이를 이용한 박막 형성 방법, 유기 발광 표시 장치 및 유기 발광 표시 장치 제조 방법에 관한 것으로 더 상세하게는 증착막 특성 및 봉지 특성을 용이하게 향상할 수 있는 증착 장치, 이를 이용한 박막 형성 방법, 유기 발광 표시 장치 및 유기 발광 표시 장치 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 소자, 표시 장치 및 기타 전자 소자 등은 복수의 박막을 구비한다. 이러한 복수의 박막을 형성하는 방법은 다양한데 그 중 증착 방법이 하나의 방법이다.
한편, 표시 장치들 중, 유기 발광 표시 장치는 시야각이 넓고 컨트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답속도가 빠르다는 장점을 가지고 있어 차세대 디스플레이 장치로서 주목을 받고 있다.
유기 발광 표시 장치는 서로 대향된 제1 전극 및 제2 전극 사이에 유기 발광층을 구비하는 중간층을 포함한다. 또한 유기 발광 표시 장치는 제1 전극, 제2 전극 및 중간층 기타 부재를 보호하도록 봉지부를 구비한다. 특히, 봉지부는 봉지 특성을 향상하도록 복수의 층을 구비하도록 형성할 수 있고, 증착 공정을 진행하여 형성할 수 있다.
그러나, 이러한 봉지부를 형성하는 공정이 용이하지 않다. 특히, 봉지부를 형성하기 전 또는 과정 중 발생한 파티클 등이 존재할 경우 이러한 파티클등을 노출시키지 않고 덮도록 봉지부를 형성하여야 불량이 억제되는데 이를 위해서는 공정 시간이 길어지고 봉지부의 원하는 두께를 구현하기 용이하지 않다.
이로 인하여 봉지부의 봉지 특성을 향상하는데 한계가 있다.
본 발명은 증착막 특성 및 봉지 특성을 용이하게 향상할 수 있는 증착 장치, 이를 이용한 박막 형성 방법, 유기 발광 표시 장치 및 유기 발광 표시 장치 제조 방법을 제공할 수 있다.
본 발명은 기판에 대하여 증착 공정을 진행하기 위한 증착 장치에 관한 것으로서, 상기 기판과 대향되도록 배치되어 하나 이상의 증착 재료를 상기 기판 방향으로 방사하는 증착 소스, 상기 기판을 지지하도록 상기 기판의 면 중 상기 증착 소스를 향하는 면의 반대면에 배치된 냉각 스테이지 및 상기 증착 소스로부터 방사되어 상기 기판에 안착한 상기 증착 재료를 경화시키는 경화부를 포함하는 증착 장치를 개시한다.
본 발명에 있어서 상기 냉각 스테이지는 상기 기판과 접하도록 배치될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 냉각 스테이지는 상기 기판과 동일한 크기를 갖거나 상기 기판보다 크게 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 냉각 스테이지는 내부에 냉각 통로를 구비하고, 상기 냉각 통로를 통하여 냉각 물질이 순환하는 증착 장치.
본 발명에 있어서 상기 증착 소스는 상기 증착 재료를 취출하도록 하나 이상의 노즐을 구비할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 증착 소스는 샤워 헤드 형태를 가질 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 경화부는 상기 증착 소스보다 상기 기판으로부터 멀리 떨어지도록 배치될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 경화부는 자외선을 조사하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 증착 소스 및 상기 경화부를 지지하는 하우징을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 하우징은 상기 증착 소스의 측면을 둘러싸도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 경화부는 적어도 상기 기판의 일 방향의 폭에 대응하는 길이를 갖는 복수의 경화 부재를 구비할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면 증착 장치를 이용하여 기판에 대하여 증착 공정을 진행하여 박막을 형성하기 위한 박막 형성 방법에 관한 것으로서, 상기 증착 장치의 증착 소스를 이용하여 하나 이상의 증착 재료를 상기 기판 방향으로 방사하는 단계를 포함하고, 상기 기판은 상기 증착 장치의 냉각 스테이지에 배치된 채 증착 공정을 진행하는 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법을 개시한다.
본 발명에 있어서 상기 증착 소스는 유기물을 함유하는 증착 재료를 상기 기판 방향으로 방사할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 증착 장치의 경화부를 이용하여 상기 증착 재료가 상기 기판에 안착된 후 상기 증착 재료를 경화하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면 기판상에 제1 전극, 유기 발광층을 구비하는 중간층 및 제2 전극을 구비하는 유기 발광 소자를 형성하는 단계 및 상기 유기 발광 소자상에 형성되고 무기층, 및 유기층을 구비하는 봉지부를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 유기층을 형성하는 단계는 상기 무기층을 형성하고 나서, 상기 무기층 상에 존재하는 하나 이상의 파티클을 덮도록 상기 파티클에 대응하는 굴곡을 갖는 상면을 갖도록 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치 제조 방법을 개시한다.
본 발명에 있어서 상기 유기층을 형성하는 단계는 상기 기판을 냉각 스테이지에 배치한 채 증착 소스를 통하여 유기물을 함유하는 증착 재료를 상기 기판 방향으로 방사하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 유기층을 형성하는 단계는 상기 증착 재료가 상기 기판에 안착된 후 상기 증착 재료를 경화하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면 기판, 상기 기판 상에 형성되고 제1 전극, 유기 발광층을 구비하는 중간층 및 제2 전극을 포함하는 유기 발광 소자 및 상기 유기 발광 소자상에 형성되고 적어도 무기층 및 상기 무기층 상에 형성되는 유기층을 구비하는 봉지부를 포함하고, 상기 무기층 상에는 파티클이 배치되고, 상기 유기층은 상기 파티클을 덮도록 상기 파티클에 대응하는 굴곡된 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치를 개시한다.
본 발명에 있어서 상기 유기층의 두께는 상기 파티클의 높이보다 작을 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 봉지부 상에 추가적으로 형성된 하나 이상의 무기막 또는 유기막을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 관한 증착 장치, 이를 이용한 박막 형성 방법, 유기 발광 표시 장치 및 유기 발광 표시 장치 제조 방법은 증착막 특성 및 봉지 특성을 용이하게 향상할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 증착 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 관한 증착 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 절취한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 증착 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 증착 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 증착 장치를 이용하여 제조된 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7은 도 6의 K의 확대도이다.
도 8은 도 7의 M의 확대도이다.
도 9는 본 발명의 증착 장치를 이용하여 제조된 다른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 증착 장치를 이용하여 제조된 또 다른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 관한 증착 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 절취한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 증착 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 증착 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 증착 장치를 이용하여 제조된 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7은 도 6의 K의 확대도이다.
도 8은 도 7의 M의 확대도이다.
도 9는 본 발명의 증착 장치를 이용하여 제조된 다른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 증착 장치를 이용하여 제조된 또 다른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
이하 첨부된 도면들에 도시된 본 발명에 관한 실시예를 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 증착 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면 증착 장치(100)는 증착 소스(110), 냉각 스테이지(120) 및 경화부(130) 를 포함한다.
도시하지 않았으나 증착 장치(100)는 증착 공정이 진행되는 증착 공간의 분위기를 유지하도록 챔버(미도시)를 구비할 수 있다. 또한 챔버(미도시)는 증착 공정의 압력 분위기를 제어하도록 펌프(미도시)와 연결될 수 있다.
증착 소스(110)는 증착 재료를 기판(S)방향으로 방사하도록 하나 이상의 노즐(111)을 구비할 수 있다. 증착 소스(110)는 복수 개의 노즐(111)을 구비하는 샤워 헤드 형태일 수 있다. 이 때 증착 소스(110)는 기판(S)과 동일한 크기 또는 기판(S)보다 클 수 있다. 이를 통하여 증착 소스(110) 및 기판(S)을 고정하더라도 기판(S)에 대한 효율적이고 균일한 증착 공정을 용이하게 진행한다.
증착 소스(110)는 다양한 증착 재료를 기판(S)방향으로 방사할 수 있는데, 예를들면 유기 증착 재료(O)를 기판(S)방향으로 공급할 수 있다.
증착 소스(110)와 대향하도록 기판(S)이 배치된다. 구체적으로 냉각 스테이지(120)에 기판(S)이 배치된다. 기판(S)을 냉각 스테이지(120)에 고정되도록 클램프(미도시)와 같은 부재를 이용하여 기판(S)을 냉각 스테이지(120)에 고정할 수 있다.
냉각 스테이지(120)는 증착 소스(110)로부터 증착 재료가 취출되어 기판(S)에 안착한 경우 증착 재료를 냉각하여 증착 재료의 유동성을 저하한다. 이를 통하여 기판(S)상에서 증착 재료의 이동 및 확산을 억제한다. 특히, 전술한 유기 증착 재료(O)는 유동성이 높아 기판(S)에 안착 시 기판(S)에서 용이하게 이동 및 확산될 우려가 있는데, 본 실시예에서는 냉각 스테이지(120)에 의하여 유기 증착 재료(O)의 유동성이 현저히 저하된다. 이를 통하여, 기판(S)에 안착한 유기 증착 재료(O)를 함유하는 증착막이 평탄해지는 것을 억제하여 증착막의 두께보다 큰 크기를 갖는 파티클이 기판(S)에 이미 배치되어 있는 경우라도 증착막은 이러한 파티클을 용이하게 덮을 수 있다.
냉각 스테이지(120)는 기판(S)과 접하는 것이 바람직하다. 또한 냉각 스테이지(120)는 냉각 특성을 유지하도록 내부에 냉매와 같은 냉각 물질을 구비한다. 이를 통하여 냉각 스테이지(120)는 표면 온도를 섭씨 0도 이하, 바람직하게는 섭씨 영하 30도 이하를 유지한다.
경화부(130)가 증착 소스(110)의 상부에 배치된다. 즉 경화부(130)는 증착 소스(110)의 면 중 기판(S)을 향하는 면의 반대면과 대향하도록 배치된다. 경화부(130)는 증착 소스(110)에서 취출되어 기판(S)에 안착한 증착 재료를 경화한다. 이를 위하여 경화부(130)는 기판(S)방향으로 자외선을 조사할 수 있다.
본 실시예의 증착 장치(100)의 동작 및 효과에 대하여 간략하게 설명한다. 증착 장치(100)는 기판(S)에 증착막을 형성하도록 증착 소스(110)를 구비한다. 증착 소스(110)는 증착 재료를 기판(S) 방향으로 공급하는데 예를들면 유기 증착 재료(O)를 기판(S)에 공급할 수 있다.
증착 재료는 기판(S)상에서 이동 및 확산한 뒤에 증착막을 형성한다. 특히 증착 재료의 유동성이 큰 경우, 증착 재료는 기판(S)상에서 이동하여 평탄면을 갖는 증착막을 형성하게 될 수 있다. 이 경우 기판(S)상에 이미 파티클이 존재하는 경우 증착막의 두께가 파티클의 높이보다 두꺼우면 증착막이 파티클을 덮을 수 있으나 증착막의 두께가 파티클의 높이보다 작으면 증착막은 파티클을 완전히 덮지 못하게 되고 파티클의 상면이 노출된다. 이 경우 파티클과 증착막의 틈을 통하여 불순물이 유입될 수 있다. 또한, 증착막 형성 후 후속 공정에서 형성될 층과 파티클의 상면이 접함으로 인하여 기판(S)을 포함한 제품의 불량을 일으킨다.
본 실시예에서는 기판(S)의 하부에 배치된 냉각 스테이지(120)를 통하여 기판(S)을 냉각하고, 이를 통하여 기판(S)상에 안착한 증착 재료의 온도를 낮춰 증착 재료의 에너지를 감소하여 증착 재료의 유동성이 저하된다. 즉 증착 재료가 기판(S)상에서 이동하거나 확산되는 것이 억제된다. 그러므로 기판(S)상에 크기가 비교적 큰 파티클이 미리 배치되어 있는 경우에도 증착 재료가 파티클을 덮고 있는 상태를 용이하게 유지할 수 있다. 즉 증착 재료가 기판(S)상에서 이동하여 평탄해지면서 파티클의 상면이 노출되는 대신, 증착 재료가 기판(S)상에 안착 직후 파티클을 덮고 있는 상태를 유지한다. 결과적으로 증착막은 평탄한 형태가 아닌 파티클의 형태에 따라 굴곡을 갖게 된다.
이를 통하여 파티클로 인한 불량을 용이하게 방지할 수 있다.
또한, 증착 소스(110)의 상부에 배치된 경화부(130)를 이용하여 증착 재료가 기판(S)상에 안착된 후 비교적 빠른 시간안에 증착 재료를 경화하여 증착 재료의 유동성을 저하하여 증착 재료가 이동 및 확산하면서 평탄해지는 것을 억제하여 파티클을 최대한 노출시키지 않고 덮을 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 관한 증착 장치를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 절취한 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면 증착 장치(200)는 증착 소스(210), 냉각 스테이지(220), 경화부(230) 및 하우징(250)을 포함한다.
도시하지 않았으나 증착 장치(200)는 증착 공정이 진행되는 증착 공간의 분위기를 유지하도록 챔버(미도시)를 구비할 수 있다. 또한 챔버(미도시)는 증착 공정의 압력 분위기를 제어하도록 펌프(미도시)와 연결될 수 있다.
증착 소스(210)는 증착 재료를 기판(S)방향으로 방사하도록 하나 이상의 노즐(211)을 구비할 수 있다. 증착 소스(210)는 복수 개의 노즐(211)을 구비하는 샤워 헤드 형태일 수 있다. 이 때 증착 소스(210)는 기판(S)과 동일한 크기 또는 기판(S)보다 클 수 있다. 이를 통하여 증착 소스(210) 및 기판(S)을 고정하더라도 기판(S)에 대한 효율적이고 균일한 증착 공정을 용이하게 진행한다.
증착 소스(210)는 다양한 증착 재료를 기판(S)방향으로 방사할 수 있는데, 예를들면 유기 증착 재료(O)를 기판(S)방향으로 공급할 수 있다.
경화부(230)가 증착 소스(210)의 상부에 배치된다. 즉 경화부(230)는 증착 소스(210)의 면 중 기판(S)을 향하는 면의 반대면과 대향하도록 배치된다. 경화부(230)는 증착 소스(210)에서 취출되어 기판(S)에 안착한 증착 재료를 경화한다. 이를 위하여 경화부(230)는 기판(S)방향으로 자외선을 조사할 수 있다.
경화부(230)는 구체적으로 복수의 경화 부재(231)를 구비한다. 경화 부재(231)는 길게 연장된 형태로 형성된다. 경화 부재(231)의 길이는 적어도 기판(S)의 일 방향의 폭과 동일 또는 그보다 큰 것이 바람직하다. 이를 통하여 기판(S)전체에 대하여 균일한 증착막 특성을 확보할 수 있다. 또한 경화 부재(231)의 수는 기판(S)의 크기 및 증착막의 특성에 따라서 다양하게 결정된다.
하우징(250)은 증착 소스(210) 및 경화부(230)를 지지한다. 하우징(250)은 증착 소스(210)를 감싸도록 증착 소스(210)보다 크게 형성된다. 또한. 하우징(250)은 증착 소스(210)를 감싸면서 수용하는 소정의 공간을 구비한다. 경화부(230)는 하우징(250)의 상부에 배치되고 하우징(250)의 상면과 결합한다. 구체적으로 경화부(230)의 경화 부재(231)의 하부 일 영역이 하우징(250)의 윈도우(251)에 대응된다. 윈도우(251)는 소정의 관통공 형태를 가질 수 있고, 또 다른 예로서 윈도우(251)는 투과성 재료로 형성될 수 있다. 경화 부재(231)는 윈도우(251)를 통하여 자외선을 기판(S)방향으로 조사할 수 있다.
증착 소스(210)와 대향하도록 기판(S)이 배치된다. 구체적으로 냉각 스테이지(220)에 기판(S)이 배치된다. 기판(S)을 냉각 스테이지(220)에 고정되도록 클램프(미도시)와 같은 부재를 이용하여 기판(S)을 냉각 스테이지(220)에 고정할 수 있다.
냉각 스테이지(220)는 증착 소스(210)로부터 증착 재료가 취출되어 기판(S)에 안착한 경우 증착 재료를 냉각하여 증착 재료의 유동성을 저하한다. 이를 통하여 기판(S)상에서 증착 재료의 이동 및 확산이 용이해지지 않는다. 특히, 전술한 유기 증착 재료(O)는 유동성이 높아 기판(S)에 안착 시 기판(S)에서 용이하게 이동 및 확산될 수 있는데, 본 실시예에서는 냉각 스테이지(220)에 의하여 유기 증착 재료(O)의 유동성이 현저히 저하된다. 이를 통하여, 기판(S)에 안착한 유기 증착 재료(O)를 함유하는 증착막이 평탄해지는 것을 억제하여 증착막의 두께보다 큰 크기를 갖는 파티클이 기판(S)에 이미 배치되어 있는 경우라도 증착막은 이러한 파티클을 용이하게 덮을 수 있다.
냉각 스테이지(220)는 기판(S)과 접하는 것이 바람직하다. 또한 냉각 스테이지(220)는 냉각 특성을 유지하도록 내부에 냉각 통로(221)를 구비한다. 그리고 냉각 통로(221)를 통하여 냉매와 같은 냉각 물질이 순환한다. 이를 통하여 냉각 스테이지(220)는 표면 온도를 섭씨 0도 이하, 바람직하게는 섭씨 영하 30도 이하를 유지한다.
본 실시예의 증착 장치(200)의 동작 및 효과에 대하여 간략하게 설명한다. 증착 장치(200)는 기판(S)에 증착막을 형성하도록 증착 소스(210)를 구비한다. 증착 소스(210)는 증착 재료를 기판(S)방향에 공급하는데 예를들면 유기 증착 재료(O)를 기판(S)에 공급할 수 있다.
본 실시예에서는 기판(S)의 하부에 배치된 냉각 스테이지(220)를 통하여 기판(S)을 냉각하고, 이를 통하여 기판(S)상에 안착한 증착 재료의 온도를 낮춰 증착 재료의 에너지를 감소하여 증착 재료의 유동성이 저하된다. 즉 증착 재료가 기판(S)상에서 이동하거나 확산되기 용이하지 않다. 그러므로 기판(S)상에 크기가 비교적 큰 파티클이 미리 배치되어 있는 경우에도 증착 재료는 파티클을 용이하게 덮고 그러한 상태를 유지한다. 즉 증착 재료가 기판(S)상에서 이동하여 평탄해지는 대신, 증착 재료가 기판(S)상에 안착 직후의 형태를 유지하므로 증착 재료는 크기가 큰 파티클을 덮는다. 결과적으로 증착막은 평탄한 형태가 아닌 파티클의 형태에 따라 굴곡을 갖게 된다.
이를 통하여 파티클로 인한 불량을 용이하게 방지할 수 있다.
또한, 증착 소스(210)의 상부에 배치된 경화부(230)를 이용하여 증착 재료가 기판(S)상에 안착된 후 비교적 빠른 시간안에 증착 재료를 경화하여 증착 재료의 유동성을 저하하여 증착 재료가 이동 및 확산하면서 평탄해지는 것을 억제하여 파티클을 최대한 노출시키지 않고 덮을 수 있다.
또한 하우징(250)을 이용하여 증착 소스(210) 및 경화부(230)를 고정하여 증착 소스(210) 및 경화부(230)의 균일한 특성을 확보할 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 증착 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4를 참조하면 증착 장치(300)는 증착 소스(310), 냉각 스테이지(320) 및 경화부(330) 를 포함한다.
기판(S)은 증착 소스(310)의 상부에 배치된다.
즉, 전술한 도 1의 증착 장치(100)에는 기판(S)이 증착 소스(110)의 하부에 배치되는 구조로서 기판(S)이 증착 소스(410)보다 지면에 더 가깝게 배치되는 구조인데 반하여 본 실시예의 증착 장치(300)는 기판(S)이 증착 소스(310)의 상부에 배치되는 구조로서 기판(S)이 증착 소스(310)보다 지면으로부터 멀리 배치되는 구조이다.
증착 소스(310), 냉각 스테이지(320) 및 경화부(330)의 구성은 도 1의 증착 장치(100)의 구성과 유사하므로 구체적인 설명은 생략한다. 또한, 본 실시예의 증착 장치(300)와 마찬가지로 전술한 도 2 및 도 3의 증착 장치(200)에서도 기판(S)과 증착 소스(210)의 위치를 반전할 수 있음은 물론이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 증착 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5를 참조하면 증착 장치(400)는 증착 소스(410), 냉각 스테이지(420) 및 경화부(430) 를 포함한다.
기판(S)은 지면과 수직하도록 배치된다. 즉, 기판(S)의 증착 공정이 진행될 면은 지면과 수직하도록 배치된다.
또한, 기판(S)에 대향하도록 증착 소스(410)가 배치된다.
즉, 전술한 도 1의 증착 장치(100)에는 기판(S)이 증착 소스(110)의 하부에 배치되는 구조로서, 기판(S)이 지면과 평행하게 배치된다.
본 실시예의 증착 장치(400)는 기판(S)이 지면과 수직하도록 배치된다.
증착 소스(410), 냉각 스테이지(420) 및 경화부(430)의 구성은 도 1의 증착 장치(100)의 구성과 유사하므로 구체적인 설명은 생략한다. 또한, 도 2 및 도 3의 증착 장치(200)도 도 4의 증착 장치(300)와 같이 기판(S)을 지면과 수직하도록 배치하고 증착 소스(210)를 기판(S)에 대향하도록 배치할 수 있음은 물론이다.
도 6은 본 발명의 증착 장치를 이용하여 제조된 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 7은 도 6의 K의 확대도이고, 도 8은 도 7의 M의 확대도이다.
도 6 내지 도 8을 참조하면 유기 발광 표시 장치(1000)는 기판(1101), 표시부(D) 및 봉지부(1700)를 포함한다. 표시부(D)는 적어도 유기 발광 소자(1120)를 구비하고, 유기 발광 소자(1120)는 제1 전극(1121), 제2 전극(1122) 및 중간층(1123)을 구비한다.
봉지부(1700)는 표시부(D)의 상부 및 측면을 덮도록 형성되는 것이 바람직하다.
각 부재에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.
기판(1101)은 글래스 재질, 금속 또는 플라스틱 재질로 형성할 수 있다. 특히 기판(1101)을 플라스틱 재질로 형성하여 플렉시블한 유기 발광 표시 장치(1000)를 제조할 수 있다.
제1 전극(1121)은 기판(1101)상에 형성된다. 제1 전극(1121)은 ITO, IZO, ZnO, 또는 In2O3 등을 포함하여 구비될 수 있다. 또한 목적 및 설계 조건에 따라서 제1 전극(1121)은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Yb 또는 Ca 등으로 형성된 반사막을 더 포함할 수 있다.
도시하지 않았으나 기판(1101)과 제1 전극(1121)사이에 버퍼층(미도시)이 형성될 수 있다. 버퍼층(미도시)은 기판(1101)을 통한 불순 원소의 침투를 방지하며 기판(1101)상부에 평탄한 면을 제공하는 것으로서, 이러한 역할을 수행할 수 있는 다양한 물질로 형성될 수 있다. 일례로, 버퍼층(미도시)은 실리콘 옥사이드, 실리콘 나이트라이드, 실리콘 옥시나이트라이드, 알루미늄옥사이드, 알루미늄나이트라이드, 티타늄옥사이드 또는 티타늄나이트라이드 등의 무기물이나, 폴리이미드, 폴리에스테르, 아크릴 등의 유기물을 함유할 수 있고, 예시한 재료들 중 복수의 적층체로 형성될 수 있다.
중간층(1123)이 제1 전극(1121)상에 형성된다. 중간층(1123)은 가시 광선을 구현하도록 유기 발광층을 구비한다. 중간층(1123)은 저분자 또는 고분자 유기막으로 형성될 수 있다. 또한 중간층(1123)은 유기 발광층 외에 선택적으로 정공 주입층(HIL: Hole Injection Layer), 정공 수송층(HTL: Hole Transport Layer), 전자 수송층(ETL: Electron Transport Layer), 전자 주입층(EIL: Electron Injection Layer) 등중 하나 이상을 구비할 수 있다.
제2 전극(1122)은 중간층(1123)상에 형성된다. 제2 전극(1122)은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, 또는 Ca의 금속으로 형성될 수 있다.
봉지부(1700)는 제2 전극(1122)상에 형성된다. 봉지부(1700)는 무기층(1710) 및 유기층(1720)를 포함한다. 적어도 봉지부(1700)의 유기층(1720)은 전술한 실시예의 증착 장치(100, 200, 300, 400)중 어느 하나를 이용하여 형성한다.
무기층(1710)은 제2 전극(1122)상에 형성된다. 무기층(1710)은 다양한 무기 물질로 형성할 수 있다.
유기층(1720)은 무기층(1710)상에 형성된다. 유기층(1720)이 형성되기 전에 하나 이상의 파티클(PT1, PT2)이 무기층(1710)상에 배치된다. 파티클(PT1, PT2)은 외부 환경으로부터 유입된 것일 수 있고, 무기층(1710)의 형성 후 잔류하는 무기층(1710) 재료일 수 있고, 유기 발광 소자(1120) 형성시 사용되고 잔류하는 물질일 수 있으며, 유기물, 무기물, 유무기/복합체 등, 매우 다양한 종류일 수 있다.
유기층(1720)은 무기층(1710)상에 형성된다. 이 때 파티클(PT1)은 높이(H1)를 갖는데, 유기층(1720)의 두께(T)에 비하여 높이(H1)이 작으므로 유기층(1720)에 의하여 파티클(PT1)은 덮인다. 즉 파티클(PT1)은 외부에 노출되지 않는다. 그러므로 파티클(PT1)로 인한 불량 현상을 방지한다.
그러나 파티클(PT2)은 높이(H2)를 갖는데, 유기층(1720)의 두께(T)에 비하여 높이(H2)가 크다. 그러므로 종래의 증착 장치를 이용하여 유기층(1720)을 형성할 경우 유기층(1720)을 형성하기 위한 증착 재료가 이동 및 확산하여 평탄해지므로 파티클(PT2)의 영역 중 최상면을 포함한 일 영역이 유기층(1720)으로 덮이지 않고 노출된다. 이를 방지하려면 유기층(1720)의 두께(T)를 파티클(PT2)의 높이(H2)보다 크도록 해야하고 증착 장치를 이용한 증착 공정 시간이 길어지고, 유기층(1720)의 두께를 원하는 대로 제어할 수 없다.
그러나, 전술한 실시예의 증착 장치(100, 200, 300, 400)를 이용하여 유기층(1720)을 형성할 경우 유기층(1720)을 형성하기 위한 증착 재료가 무기층(1710)상에 안착될 때 기판(1101)의 하부에 놓인 냉각 스테이지(120, 220, 320)를 이용하여 증착 재료의 온도를 낮춰 증착 재료의 유동성을 감소한다. 즉 증착 재료가 용이하게 이동 및 확산되는 것을 억제한다. 이를 통하여 증착 재료가 파티클(PT2)상에 안착한 후 흘러내리지 않고 경화되어 파티클(PT2)을 덮도록 유기층(1720)이 형성된다. 결과적으로 유기층(1720)은 평탄한 상면을 갖지 않고 파티클(PT2)에 대응하는 굴곡을 갖는다.
결과적으로 파티클(PT2)도 외부로 노출되지 않으므로 파티클(PT2)로 인한 불량 현상을 용이하게 방지한다.
도 9는 본 발명의 증착 장치를 이용하여 제조된 다른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 9를 참조하면 유기 발광 표시 장치(2000)는 기판(2101), 유기 발광 소자(2120) 및 봉지부(2700)를 구비하고, 유기 발광 소자(2120)는 제1 전극(2121), 제2 전극(2122) 및 중간층(2123)을 구비한다.
설명의 편의를 위하여 전술한 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명하기로 한다.
기판(2101)상에 제1 전극(2121)이 형성된다.
제1 전극(2121)상에 절연물을 이용하여 화소 정의막(2119)이 형성된다. 이 때 화소 정의막(2119)은 제1 전극(2121)의 상면을 노출하도록 개구를 갖도록 형성된다.
중간층(2123)은 제1 전극(2121)의 노출된 상면에 형성된다. 중간층(2123)은 가시 광선을 구현하도록 유기 발광층을 구비한다.
제2 전극(2122)은 중간층(2123)상에 형성된다.
봉지부(2700)는 제2 전극(2122)상에 형성된다. 봉지부(2700)는 무기층(미도시) 및 유기층(미도시)을 포함한다. 적어도 봉지부(2700)의 유기층(미도시)은 전술한 실시예의 증착 장치(100, 200, 300, 400)를 이용하여 형성한다. 봉지부(2700)의 구체적인 구성은 전술한 도 6 내지 도 8의 경우와 유사하므로 구체적인 설명은 생략한다.
도 10은 본 발명의 증착 장치를 이용하여 제조된 또 다른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 10을 참조하면 유기 발광 표시 장치(3000)는 기판(3101), 유기 발광 소자(3120), 박막 트랜지스터(TFT) 및 봉지부(3700)를 구비한다.
유기 발광 소자(3120)는 제1 전극(3121), 제2 전극(3122) 및 중간층(3123)을 구비한다. 박막 트랜지스터(TFT)는 크게 활성층(3103), 게이트 전극(3105), 소스 전극(3107) 및 드레인 전극(3108)을 포함한다.
기판(3101)상에는 기판(3101)상부에 평탄면을 제공하고, 기판(3101)방향으로 수분 및 파티클이 침투하는 것을 방지하도록 절연물을 함유하는 버퍼층(3102)이 형성되어 있다.
버퍼층(3102)의 상면에는 소정 패턴으로 형성된 활성층(3103)이 배치된다. 활성층(3103)은 실리콘과 같은 무기 반도체 물질, 유기 반도체 물질 또는 산화물 반도체 물질을 함유할 수 있고, 선택적으로 p형 또는 n형의 도펀트를 주입하여 형성될 수도 있다.
활성층(3103)상부에는 게이트 절연막(3104)이 형성된다. 게이트 절연막(3104)의 상부에는 활성층(3103)과 대응되도록 게이트 전극(3105)이 형성된다
게이트 전극(3105)을 덮도록 층간 절연막(3106)이 형성되고, 층간 절연막(3106) 상에 소스 전극(3107) 및 드레인 전극(3108)이 형성되는 데, 활성층(3103)의 소정의 영역과 접촉되도록 형성된다.
소스 전극(3108) 및 드레인 전극(3109)을 덮도록 패시베이션층(3118)이 형성되고, 패시베이션층(3118)상부에는 박막트랜지스터(TFT)의 평탄화를 위하여 별도의 절연막을 더 형성할 수도 있다.
패시베이션층(3118)상에 제1 전극(3121)을 형성한다. 제1 전극(3121)은 소스전극(3108) 또는 드레인 전극(3109)중 어느 하나와 전기적으로 연결되도록 형성한다.
그리고, 제1 전극(3121)상에 화소정의막(3119)이 형성된다. 이 화소정의막(3119)은 적어도 제1 전극(3121)의 상면은 덮지 않도록 한다. 이러한 제1 전극(3121)의 상면상에 유기 발광층을 구비하는 중간층(3123)이 형성된다. 중간층(3123)상에 제2 전극(3122)을 형성한다.
봉지부(3700)는 제2 전극(3122)상에 형성된다. 봉지부(3700)는 무기층(미도시) 및 유기층(미도시)를 포함한다. 적어도 봉지부(3700)의 유기층(미도시)은 전술한 실시예의 증착 장치(100, 200, 300, 400)를 이용하여 형성한다. 봉지부(3700)의 구체적인 구성은 전술한 도 6 내지 도 8의 경우와 유사하므로 구체적인 설명은 생략한다.
도시하지 않았으나 도 6 내지 도 10의 봉지부(1700, 2700, 3700)상에 추가적으로 하나 이상의 무기막(미도시) 또는 유기막(미도시)를 더 적층할 수 있음은 물론이다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100, 200, 300, 400: 증착 장치
S, 1101, 2101, 3101: 기판
110, 210, 310, 410: 증착 소스
120, 220, 320, 420: 냉각 스테이지
130, 230, 330, 430: 경화부
1000, 2000, 3000: 유기 발광 표시 장치
S, 1101, 2101, 3101: 기판
110, 210, 310, 410: 증착 소스
120, 220, 320, 420: 냉각 스테이지
130, 230, 330, 430: 경화부
1000, 2000, 3000: 유기 발광 표시 장치
Claims (20)
- 기판에 대하여 증착 공정을 진행하기 위한 증착 장치에 관한 것으로서,
상기 기판과 대향되도록 배치되어 하나 이상의 증착 재료를 상기 기판 방향으로 방사하는 증착 소스;
상기 기판을 지지하도록 상기 기판의 면 중 상기 증착 소스를 향하는 면의 반대면에 배치된 냉각 스테이지; 및
상기 증착 소스로부터 방사되어 상기 기판에 안착한 상기 증착 재료를 경화시키는 경화부를 포함하고,
상기 증착 소스 및 상기 경화부를 지지하는 하우징을 더 포함하고,
상기 하우징은 복수 개의 윈도우를 포함하고,
상기 경화부는 상기 복수 개의 윈도우에 대응되는 복수 개의 경화 부재를 포함하고,
상기 복수 개의 경화 부재는 상기 윈도우를 통하여 광을 상기 기판 방향으로 조사하는 것을 포함하는 증착 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 냉각 스테이지는 상기 기판과 접하도록 배치되는 증착 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 냉각 스테이지는 상기 기판과 동일한 크기를 갖거나 상기 기판보다 크게 형성된 증착 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 냉각 스테이지는 내부에 냉각 통로를 구비하고, 상기 냉각 통로를 통하여 냉각 물질이 순환하는 증착 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 증착 소스는 상기 증착 재료를 취출하도록 하나 이상의 노즐을 구비하는 증착 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 증착 소스는 샤워 헤드 형태를 갖는 증착 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 경화부는 상기 증착 소스보다 상기 기판으로부터 멀리 떨어지도록 배치된 증착 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 경화부는 자외선을 조사하는 것을 특징으로 하는 증착 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 하우징은 상기 증착 소스보다 더 크게 형성되는 증착 장치. - 제9 항에 있어서,
상기 하우징은 상기 증착 소스의 측면을 둘러싸도록 형성된 증착 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 경화부는 적어도 상기 기판의 일 방향의 폭에 대응하는 길이를 갖는 복수의 경화 부재를 구비하는 증착 장치. - 증착 장치를 이용하여 기판에 대하여 증착 공정을 진행하여 박막을 형성하기 위한 박막 형성 방법에 관한 것으로서,
상기 증착 장치의 증착 소스를 이용하여 하나 이상의 증착 재료를 상기 기판 방향으로 방사하는 단계를 포함하고,
상기 기판은 상기 증착 장치의 냉각 스테이지에 배치된 채 증착 공정을 진행하는 것을 특징으로 하고,
상기 증착 장치는 상기 증착 소스 및 경화부를 지지하는 하우징을 더 포함하고,
상기 하우징은 복수 개의 윈도우를 포함하고,
상기 경화부는 상기 복수 개의 윈도우에 대응되는 복수 개의 경화 부재를 포함하고,
상기 복수 개의 경화 부재는 상기 윈도우를 통하여 광을 상기 기판 방향으로 조사하는 것을 포함하는 박막 형성 방법. - 제12 항에 있어서,
상기 증착 소스는 유기물을 함유하는 증착 재료를 상기 기판 방향으로 방사하는 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법. - 제12 항에 있어서,
상기 증착 장치의 경화부를 이용하여 상기 증착 재료가 상기 기판에 안착된 후 상기 증착 재료를 경화하는 단계를 포함하는 박막 형성 방법. - 기판상에 제1 전극, 유기 발광층을 구비하는 중간층 및 제2 전극을 구비하는 유기 발광 소자를 형성하는 단계; 및
상기 유기 발광 소자상에 형성되고 무기층, 및 유기층을 구비하는 봉지부를 형성하는 단계를 포함하고,
상기 유기층을 형성하는 단계는 상기 무기층을 형성하고 나서, 상기 무기층 상에 존재하는 하나 이상의 파티클을 덮도록 상기 파티클에 대응하는 굴곡을 갖는 상면을 갖도록 형성하는 것을 특징으로 하고,
상기 유기층을 형성하는 단계는 상기 기판에 대하여 증착 소스를 통하여 유기물을 함유하는 증착 재료를 상기 기판 방향으로 방사시에 상기 기판에 대한 냉각을 통하여 상기 유기층의 유동성을 감소하고,
적어도 상기 유기층의 두께는 상기 유기층에 의하여 덮인 상기 파티클 중 적어도 하나의 파티클의 높이보다 작은 것을 포함하고, 상기 유기층의 상면이 파티클의 두께에 따라 돌출된 형태의 구조를 갖는 유기 발광 표시 장치 제조 방법. - 제15 항에 있어서,
상기 유기층을 형성하는 단계는 상기 기판을 냉각 스테이지에 배치한 채 증착 소스를 통하여 유기물을 함유하는 증착 재료를 상기 기판 방향으로 방사하는 단계를 포함하는 유기 발광 표시 장치 제조 방법. - 제16 항에 있어서,
상기 유기층을 형성하는 단계는 상기 증착 재료가 상기 기판에 안착된 후 상기 증착 재료를 경화하는 단계를 포함하는 유기 발광 표시 장치 제조 방법. - 기판;
상기 기판 상에 형성되고 제1 전극, 유기 발광층을 구비하는 중간층 및 제2 전극을 포함하는 유기 발광 소자; 및
상기 유기 발광 소자상에 형성되고 적어도 무기층 및 상기 무기층 상에 형성되는 유기층을 구비하는 봉지부를 포함하고,
상기 무기층 상에는 파티클이 배치되고,
상기 유기층은 상기 파티클을 덮도록 상기 파티클에 대응하는 굴곡된 표면을 갖는 것을 특징으로 하고,
상기 유기층은 상기 기판에 대하여 증착 소스를 통하여 유기물을 함유하는 증착 재료를 상기 기판 방향으로 방사시에 상기 기판에 대한 냉각을 통하여 상기 유기층의 유동성을 감소한 채로 형성되고,
적어도 상기 유기층의 두께는 상기 유기층에 의하여 덮인 상기 파티클 중 적어도 하나의 파티클의 높이보다 작은 것을 포함하고, 상기 유기층의 상면이 파티클의 두께에 따라 돌출된 형태의 구조를 갖는 유기 발광 표시 장치. - 제18 항에 있어서,
상기 유기층은 상기 파티클을 덮은 채로 경화되어 형성된 것을 포함하는 유기 발광 표시 장치. - 제18 항에 있어서,
상기 봉지부 상에 추가적으로 형성된 하나 이상의 무기막 또는 유기막을 더 포함하는 유기 발광 표시 장치.
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