KR102356353B1 - 증착 장치 및 이를 이용한 표시 장치의 제조 방법 - Google Patents

증착 장치 및 이를 이용한 표시 장치의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

증착 장치 및 이를 이용한 표시 장치의 제조 방법이 제공된다.
일례로, 증착 장치는 내부에 제1 방향을 따라 배열되는 제1 영역과 제2 영역이 정의되는 제1 챔버; 상기 제1 챔버의 내부에서 상기 제1 영역과 중첩되게 배치되는 제1 패턴 마스크 어셈블리; 상기 제1 챔버의 내부에 배치되며, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 이동하면서 상기 제1 패턴 마스크 어셈블리 측으로 증착 물질을 방출하는 제1 증착원; 상기 제1 방향을 따라 상기 제1 챔버와 이격되게 배열되며, 상기 제1 챔버와 동일한 방식으로 내부에 상기 제1 방향을 따라 배열되는 제1 영역과 제2 영역이 정의되는 제2 챔버; 상기 제2 챔버의 내부에서 상기 제2 영역과 중첩되게 배치되는 제2 패턴 마스크 어셈블리; 상기 제2 챔버의 내부에 배치되며, 상기 제2 방향을 따라 이동하면서 상기 제2 패턴 마스크 어셈블리 측으로 증착 물질을 방출하는 제2 증착원; 및 상기 제1 챔버의 내부에서 상기 제1 패턴 마스크 어셈블리와 상기 제1 증착원 사이에서 상기 제2 영역에 대응되게 배치되고, 상기 제2 챔버의 내부에서 상기 제2 패턴 마스크 어셈블리와 상기 제2 증착원 사이에서 상기 제1 영역에 대응되게 배치되는 차단판을 포함한다.

Description

증착 장치 및 이를 이용한 표시 장치의 제조 방법{DEPOSITION DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING DISPLAY DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 증착 장치 및 이를 이용한 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
발광 표시 장치 중 유기 발광 표시 장치는 자체 발광형 표시 소자로서 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답 속도가 빠르다는 장점을 가지고 있어 차세대 표시 장치로서 주목을 받고 있다.
유기 발광 표시 장치는 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 유기 발광 물질로 이루어진 발광층을 구비하고 있다. 이들 전극들에 양극 및 음극 전압이 각각 인가됨에 따라 애노드 전극으로부터 주입된 정공(hole)이 정공 주입층 및 정공 수송층을 경유하여 발광층으로 이동되고, 전자는 캐소드 전극으로부터 전자 주입층과 전자 수송층을 경유하여 발광층으로 이동되어, 발광층에서 전자와 정공이 재결합된다. 이러한 재결합에 의해 여기자(exiton)가 생성되며, 이 여기자가 여기 상태에서 기저 상태로 변화됨에 따라 발광층으로부터 광이 방출되어 화상이 표시된다.
유기 발광 표시 장치는 화소별로 형성되는 애노드 전극을 노출하도록 개구부를 가지는 화소 정의막을 포함하며, 이 화소 정의막의 개구부를 통해 노출되는 애노드 전극 상에 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 및 캐소드 전극이 형성된다. 이 중, 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층은 여러 방법으로 형성될 수 있으나, 그 중 한 방식이 증착 방법이다. 증착 방법으로는, 기판과 동일한 크기를 가지는 파인 메탈 마스크(Fine Metal Mask)를 기판과 밀착시킨 상태에서 증착이 수행되는 FMM 증착 방법과, 기판보다 작은 크기를 가지는 마스크와 기판을 이격시킨 상태에서 기판 또는 증착원을 이동시키면서 증착이 수행되는 SMS(Small Mask Scanning) 증착 방법 등이 있다.
한편, FMM 증착 방법으로 대형 기판에 증착 공정을 수행하는 경우, 대형 기판과 동일한 크기를 가지는 파인 메탈 마스크가 사용된다. 그런데, 파인 메탈 마스크가 대형 크기를 가지므로, 증착 공정 중에 파인 메탈 마스크의 자중에 의한 휨 현상이 발생될 수 있다. 이러한 휨 현상은 기판에 증착 물질을 증착하여 형성되는 박막의 패턴에 왜곡을 발생시킬 수 있다.
또한, SMS 증착 방법으로 대형 기판에 증착 공정을 수행하는 경우, 대형 기판보다 작은 크기를 가지는 스몰 마스크가 사용된다. 그런데, 대형 기판의 증착 공정에 사용되는 스몰 마스크 자체의 크기가 크게 작지 않다. 이에 따라, 스몰 마스크의 자중에 의한 휨 현상이 발생될 수 있으며, 이러한 스몰 마스크와 대형 기판 사이의 이격 간격을 일정하게 유지시키기 어려울 수 있다. 스몰 마스크와 대형 기판 사이의 이격 간격 불균일 현상은 기판에 증착 물질을 증착하여 형성되는 박막의 패턴에 왜곡을 발생시킬 수 있다.
이에, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 대형 기판에 박막을 형성시 박막 패턴에 왜곡이 발생되는 것을 줄일 수 있는 증착 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 대형 기판에 박막을 형성시 박막 패턴에 왜곡이 발생되는 것을 줄일 수 있는 증착 장치를 이용한 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 장치는 내부에 제1 방향을 따라 배열되는 제1 영역과 제2 영역이 정의되는 제1 챔버; 상기 제1 챔버의 내부에서 상기 제1 영역과 중첩되게 배치되는 제1 패턴 마스크 어셈블리; 상기 제1 챔버의 내부에 배치되며, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 이동하면서 상기 제1 패턴 마스크 어셈블리 측으로 증착 물질을 방출하는 제1 증착원; 상기 제1 방향을 따라 상기 제1 챔버와 이격되게 배열되며, 상기 제1 챔버와 동일한 방식으로 내부에 상기 제1 방향을 따라 배열되는 제1 영역과 제2 영역이 정의되는 제2 챔버; 상기 제2 챔버의 내부에서 상기 제2 영역과 중첩되게 배치되는 제2 패턴 마스크 어셈블리; 상기 제2 챔버의 내부에 배치되며, 상기 제2 방향을 따라 이동하면서 상기 제2 패턴 마스크 어셈블리 측으로 증착 물질을 방출하는 제2 증착원; 및 상기 제1 챔버의 내부에서 상기 제1 패턴 마스크 어셈블리와 상기 제1 증착원 사이에서 상기 제2 영역에 대응되게 배치되고, 상기 제2 챔버의 내부에서 상기 제2 패턴 마스크 어셈블리와 상기 제2 증착원 사이에서 상기 제1 영역에 대응되게 배치되는 차단판을 포함한다.
상기 제1 증착원의 상기 증착 물질과 상기 제2 증착원의 상기 증착 물질이 동일할 수 있다.
상기 제2 증착원은 상기 제1 증착원을 이용한 상기 증착 물질의 방출 후 상기 증착 물질을 방출하도록 구성될 수 있다.
상기 제1 방향에서 상기 제1 패턴 마스크 어셈블리의 길이는 상기 제1 증착원의 길이보다 짧을 수 있다.
상기 제1 패턴 마스크 어셈블리는 상기 제1 챔버의 내부에 인입되는 기판 중 상기 제1 영역과 중첩하는 기판 영역과 밀착하도록 구성될 수 있다.
상기 제2 패턴 마스크 어셈블리는 상기 제2 챔버의 내부에 인입되는 기판 중 상기 제2 영역과 중첩하는 기판 영역과 밀착하도록 구성될 수 있다.
상기 제1 챔버 내부에서 상기 제1 영역이 복수개이고, 상기 제2 영역이 복수개인 경우, 인접한 상기 제1 영역들 사이에 상기 제2 영역이 배치될 수 있다.
상기 제1 챔버 내부에서 상기 제1 영역이 복수개이고, 상기 제2 영역이 복수개인 경우, 상기 제1 영역들과 상기 제2 영역들이 매트릭스 형태로 배열되며 상기 제1 방향과 상기 제2 방향 모두에서 교번적으로 배열되는 증착 장치.
또한, 상기 증착 장치는 상기 제1 챔버, 상기 제1 패턴 마스크 어셈블리, 상기 제1 증착원, 상기 제2 챔버, 상기 제2 패턴 마스크 어셈블리 및 상기 제2 증착원을 포함하는 증착부와 대응되는 또다른 증착부를 더 포함할 수 있다.
상기 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 내부에 제1 방향을 따라 배열되는 제1 영역과 제2 영역이 정의되는 제1 챔버의 내부에서 상기 제1 영역과 중첩되게 제1 패턴 마스크 어셈블리를 배치하는 단계; 제1 기판 영역과 제2 기판 영역이 정의되는 기판을 상기 제1 챔버의 내부에 인입시키고 상기 제1 기판 영역을 상기 제1 패턴 마스크 어셈블리와 밀착시키는 단계; 상기 제1 챔버의 내부에 배치되는 제1 증착원을 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 이동시키면서 상기 기판 측에 증착 물질을 방출하여 상기 제1 기판 영역에 패턴층을 형성하는 단계; 상기 제1 방향을 따라 상기 제1 챔버와 이격되게 배열되며 상기 제1 챔버와 동일한 방식으로 내부에 상기 제1 방향을 따라 배열되는 제1 영역과 제2 영역이 정의되는 제2 챔버의 내부에서 상기 제2 영역과 중첩되게 제2 패턴 마스크 어셈블리를 배치하는 단계; 상기 기판을 상기 제2 챔버의 내부에 인입시키고 상기 제2 기판 영역을 상기 제2 패턴 마스크 어셈블리와 밀착시키는 단계; 및 상기 제2 챔버의 내부에 배치되는 제2 증착원을 상기 제2 방향을 따라 이동시키면서 상기 기판 측에 증착 물질을 방출하여 상기 제2 기판 영역에 패턴층을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 패턴층은 발광 표시 장치의 정공 수송층 및 발광층 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 제1 증착원의 상기 증착 물질과 상기 제2 증착원의 상기 증착 물질이 동일할 수 있다.
상기 제2 증착원을 이용한 상기 증착 물질의 방출은 상기 제1 증착원을 이용한 상기 증착 물질의 방출 후 수행될 수 있다.
상기 제1 방향에서 상기 제1 패턴 마스크 어셈블리의 길이는 상기 제1 증착원의 길이보다 짧을 수 있다.
상기 제1 챔버 내부에서 상기 제1 영역이 복수개이고, 상기 제2 영역이 복수개인 경우, 인접한 상기 제1 영역들 사이에 상기 제2 영역이 배치될 수 있다.
상기 제1 챔버 내부에서 상기 제1 영역이 복수개이고, 상기 제2 영역이 복수개인 경우, 상기 제1 영역들과 상기 제2 영역들이 매트릭스 형태로 배열되며 상기 제1 방향과 상기 제2 방향 모두에서 교번적으로 배열될 수 있다.
또한, 상기 표시 장치의 제조 방법은 상기 제1 챔버, 상기 제1 패턴 마스크 어셈블리, 상기 제1 증착원, 상기 제2 챔버, 상기 제2 패턴 마스크 어셈블리 및 상기 제2 증착원을 포함하는 증착부와 대응되는 또다른 증착부를 이용하여 또다른 기판에 패턴층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 증착 장치에 따르면, 대형 기판에 박막을 형성시 박막 패턴에 왜곡이 발생되는 것이 줄어들 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 장치를 개략적으로 도시한 시스템 구성도이다.
도 2는 도 1의 제1 증착 챔버를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 3은 도 2의 오픈 마스크 어셈블리를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 2의 제1 증착 챔버 내부의 구성들을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 5는 도 2의 제1 증착 챔버 내부의 구성들을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 도 1의 제3 증착 챔버를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 7은 도 6의 제1 패턴 마스크 어셈블리의 사시도이다.
도 8은 도 7의 'A' 부분의 확대도이다.
도 9는 도 6의 제3 증착 챔버 내부의 구성들을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 10은 도 6의 제3 증착 챔버 내부의 구성들을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 11은 도 2에 도시된 제1 증착 챔버 내에서 기판 상에 공통층을 형성하는 과정을 나타내는 평면도이다.
도 12는 도 2의 제1 증착 챔버 내에서 기판 상에 공통층이 형성된 예를 보여주는 단면도이다.
도 13은 도 6에 도시된 제3 증착 챔버의 제1 챔버 내에서 기판 중 제1 챔버의 제1 영역과 대응되는 부분에 패턴층을 형성하는 과정을 나타내는 평면도이다.
도 14는 도 6에 도시된 제3 증착 챔버의 제1 챔버 내에서 기판 중 제1 챔버의 제1 영역과 대응되는 부분에 패턴층이 형성된 예를 보여주는 단면도이다.
도 15는 도 6에 도시된 제3 증착 챔버의 제2 챔버 내에서 기판 중 제2 증착 챔버의 제2 영역과 대응되는 부분에 패턴층을 형성하는 과정을 나타내는 평면도이다.
도 16은 도 6에 도시된 제3 증착 챔버의 제2 챔버 내에서 기판 중 제2 챔버의 제2 영역과 대응되는 부분에 패턴층이 형성된 예를 보여주는 단면도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 장치를 이용하여 제조된 발광 표시 장치의 단면도이다.
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 증착 장치 중 제3 증착 챔버를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 19는 도 18의 제3 증착 챔버의 제1 챔버 내에서 기판 중 제1 챔버의 제1 영역과 대응되는 부분에 패턴층을 형성하는 과정을 나타내는 평면도이다.
도 20은 도 18의 제3 증착 챔버의 제2 챔버 내에서 기판 중 제2 챔버의 제2 영역과 대응되는 부분에 패턴층을 형성하는 과정을 나타내는 평면도이다.
도 21은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 증착 장치를 개략적으로 도시한 시스템 구성도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층"위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 장치를 개략적으로 도시한 시스템 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 장치(500)는 로딩부(100), 증착부(300) 및 언로딩부(400)를 포함한다.
로딩부(100)는 증착 물질의 증착이 이루어지기 이전에 복수의 기판(S)이 적재되도록 구성된다. 로딩부(100)에 적재된 복수의 기판(S) 중 어느 하나의 기판(S)은 정전척과 같은 캐리어(C)를 이용하여 지지되며, 이동 공간(MS)을 통해 증착부(300)로 이동될 수 있다. 캐리어(C)는 도 1의 제1 방향(X)과 제1 방향(X)과 교차하는 제2 방향(Y)으로 이동이 가능하다. 기판(S)은 표시 장치용 기판일 수 있으며, 복수의 표시 장치를 형성하기 위한 복수의 기판 영역이 정의되는 마더 글라스(mother glass)와 같은 대면적 기판이 적용될 수 있다. 도 1에서 기판(S)에 점선으로 표시된 8개의 사각형은 8개의 표시 장치가 형성될 기판 영역들을 나타낸 것이나, 이러한 개수로 기판(S)을 한정하는 것은 아니다.
증착부(300)는 기판(S)에 증착 물질을 증착시키는 공정이 이루어질 수 있도록 구성된다. 증착부(300)는 적어도 하나의 증착 챔버를 포함하며, 예를 들어 제1 방향(X)을 따라 배열된 제1 증착 챔버(310), 제2 증착 챔버(320), 제3 증착 챔버(330), 제4 증착 챔버(340), 제5 증착 챔버(350), 제6 증착 챔버(360) 및 제7 증착 챔버(370)를 포함할 수 있다. 제1 증착 챔버(310), 제6 증착 챔버(360) 및 제7 증착 챔버(370)는 기판(S)에 증착 물질을 증착하여 형성되는 박막이 별도의 패터닝이 없는 공통층을 형성하기 위한 증착 챔버들일 수 있으며, 제2 증착 챔버(320), 제3 증착 챔버(330), 제4 증착 챔버(340) 및 제5 증착 챔버(350)는 기판(S)에 증착 물질을 증착하여 형성되는 박막이 특정 패턴이 있는 패턴층을 형성하기 위한 증착 챔버들일 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 증착부(300)에 대한 상세한 설명은 후술한다.
언로딩부(400)는 증착부(300)를 거친 기판(S)을 캐리어(C)로부터 분리시켜 적재되도록 구성된다. 언로딩부(400)에 적재된 기판(S)은 다른 공정의 수행을 위해 대기 상태로 있을 수 있다.
이하, 증착부(300)에 대해 제1 증착 챔버(310)와 제3 증착 챔버(330)를 예로 들어 상세히 설명한다.
도 2는 도 1의 제1 증착 챔버를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 3은 도 2의 오픈 마스크 어셈블리를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 2의 제1 증착 챔버 내부의 구성들을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 5는 도 2의 제1 증착 챔버 내부의 구성들을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 제1 증착 챔버(310)는 기판(S)에 증착 물질을 증착하여 공통층을 형성하기 위한 공간을 제공한다. 제1 증착 챔버(310)는 기판(S)에 증착 물질을 증착시 진공 상태로 유지될 수 있다. 제1 증착 챔버(310)의 내부에는 오픈 마스크 어셈블리(OMA)와 증착원(312)이 배치될 수 있다.
오픈 마스크 어셈블리(OMA)는 캐리어(C)를 이용해 제1 증착 챔버(310)의 내부에 인입되는 기판(S)과 밀착되는 것으로, 오픈 마스크(OM)과 프레임(FR)을 포함할 수 있다. 오픈 마스크(OM)은 기판(S)에서 복수의 표시 장치가 형성될 복수의 기판 영역 모두와 대응되는 개구를 정의하는 링 형상으로 형성될 수 있다. 프레임(FR)은 오픈 마스크(OM)를 지지하는 것으로, 오픈 마스크(OM)와 대응되는 형상을 가질 수 있다. 오픈 마스크 어셈블리(OMA)와 기판(S)의 밀착은 기판(S)이 오픈 마스크(OM)의 상부에 배치된 상태로 캐리어(C)와 프레임(FR)의 결합에 의해 이루어질 수 있다. 캐리어(C)와 프레임(FR)의 결합은 볼트 및 너트를 이용한 물리적 방법 또는 자기력을 이용한 방법 등으로 이루어질 수 있다.
이러한 오픈 마스크(OM)와 프레임(FR)을 포함하는 오픈 마스크 어셈블리(OMA)는 기판(S)에 패터닝이 없는 공통층을 형성시 증착 물질이 불필요한 영역으로 새는 것을 방지할 수 있다. 한편, 오픈 마스크 어셈블리(OMA)의 하부에는 오픈 마스크 어셈블리(OMA)를 지지하는 마스크 스테이지(ST1)가 배치될 수 있다.
증착원(312)은 오픈 마스크 어셈블리(OMA)와 밀착된 기판(S) 측에 증착 물질(317)을 방출하는 것으로, 내부에 증착 물질(317)이 채워지는 도가니(315), 도가니(315)를 감싸도록 배치되며 도가니(315)를 가열하여 증착 물질(317)을 기화시키는 히터(316), 증착원 노즐(318)이 기판(S)측으로 향하도록 도가니(315)의 상부에 배치되는 노즐부(314)를 포함한다.
이러한 증착원(312)은 오픈 마스크 어셈블리(OMA)와 밀착된 기판(S)의 하부에서 제2 방향(Y)으로 이동하면서 기판(S)측에 기화된 증착 물질을 방출할 수 있다. 이에 따라, 기판(S) 전체에 패터닝이 없는 공통층이 형성될 수 있다. 예를 들어, 기판(S)이 발광 표시 장치인 경우 기판(S) 상에 형성된 화소 정의막(도 17의 20) 전체면에 화소에 관계 없이 정공 주입층(도 17의 30)이 형성될 수 있다.
도 6은 도 1의 제3 증착 챔버를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 7은 도 6의 제1 패턴 마스크 어셈블리의 사시도이고, 도 8은 도 7의 'A' 부분의 확대도이고, 도 9는 도 6의 제3 증착 챔버 내부의 구성들을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 10은 도 6의 제3 증착 챔버 내부의 구성들을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6 내지 도 10을 참조하면, 제3 증착 챔버(330)는 기판(S)에 증착 물질을 증착하여 패턴층을 형성하기 위한 공간을 제공한다. 제3 증착 챔버(330)는 기판(S)에 증착 물질을 증착시 진공 상태로 유지될 수 있다. 제3 증착 챔버(310)는 제1 챔버(331)와 제2 챔버(332)를 포함할 수 있다. 또한, 제3 증착 챔버(310)는 제3 챔버(333)를 포함할 수 있다.
제1 챔버(331)는 기판(S)에서 복수의 표시 장치가 형성될 기판 영역들(S1~S8) 중 적어도 어느 하나의 기판 영역에 증착 물질을 증착하여 패턴층을 형성하기 위한 공간을 제공한다. 이를 위해, 도 6에서는 제1 챔버(331)가 제1 영역(DA1)과 제2 영역(DA2)을 포함하는 것을 예시한다.
제1 영역(DA1)과 제2 영역(DA2)은 이후 설명되는 제1 증착원(335)의 이동 방향과 교차하는 방향, 즉 제1 방향(X)을 따라 배열될 수 있다. 제1 영역(DA1)은 제1 챔버(331)에 인입되는 기판(S) 중 증착 물질이 증착될 기판 영역(S1, S2, S5, S6)과 중첩하는 영역일 수 있으며, 제2 영역(DA2)은 제1 챔버(331)에 인입되는 기판(S) 중 증착 물질이 증착되지 않는 기판 영역(S3, S4, S7, S8)과 중첩하는 영역일 수 있다. 여기서, 제1 영역(DA1)이 복수개이고 제2 영역(DA2)이 복수개인 경우에는, 제2 영역(DA2)이 두개의 제1 영역들(DA1) 사이에 있도록 배치될 수 있다.
제1 챔버(331)는 기판(S)에 증착 물질(335c)을 증착시 진공 상태로 유지될 수 있다. 제1 챔버(331)의 내부에는 제1 패턴 마스크 어셈블리(PMA1)와 증착원(335)이 배치될 수 있다.
제1 패턴 마스크 어셈블리(PMA1)는 제1 챔버(331)의 제1 영역(DA1)에 배치되며, 캐리어(C)를 이용해 제1 챔버(331)의 내부에 인입되는 기판(S) 중 제1 챔버(331)의 제1 영역(DA1)과 중첩하는 기판 영역(S1, S2, S5, S6)과 밀착한다. 제1 패턴 마스크 어셈블리(PMA1)는 제1 패턴 마스크(PM1)와 제1 프레임(FR1)을 포함할 수 있다.
제1 패턴 마스크(PM1)는 기판(S) 중 제1 챔버(331)의 제1 영역(DA1)과 중첩하는 기판 영역(S1, S2, S5, S6) 중 화소에 대응되는 증착 개구(SP)를 포함하는 복수의 금속 플레이트, 예를 들어 복수의 스틱 본체를 포함하여 구성될 수 있다. 증착 개구(SP)는 기판(S) 중 제1 챔버(331)의 제1 영역(DA1)과 중첩하는 기판 영역(S1, S2, S5, S6)에 패턴층, 예를 들어 적색 발광층을 형성하도록 적색 발광층이 형성되는 적색 화소(R)와 대응되게 배치될 수 있다.
제1 프레임(FR1)은 제1 패턴 마스크(PM1)를 지지하는 것으로, 제1 패턴 마스크(PM1)의 증착 개구(SP)를 노출하는 프레임 개구(OP)를 가질 수 있다. 제1 프레임(FR1)의 프레임 개구(OP)는 기판(S) 중 제1 챔버(331)의 하나의 제1 영역(DA1)과 중첩하는 기판 영역(S1, S2)이 2개인 경우 2개일 수 있으며, 이때 제1 프레임(FR1)은 2개의 개구(OP)를 정의하도록 링 형상의 테두리부(T)와 테두리부(T)의 마주보는 변들을 연결하는 분할부(D)를 포함할 수 있다. 제1 패턴 마스크 어셈블리(PMA1)와 기판(S)의 밀착은 기판(S)이 제1 패턴 마스크(PM1)의 상부에 배치된 상태로 캐리어(C)와 제1 프레임(FR1)의 결합에 의해 이루어질 수 있다. 캐리어(C)와 제1 프레임(FR1)의 결합은 볼트 및 너트를 이용한 물리적 방법 또는 자기력을 이용한 방법 등으로 이루어질 수 있다.
이러한 제1 패턴 마스크(PM1)와 제1 프레임(FR1)을 포함하는 제1 패턴 마스크 어셈블리(PMA1)는 제1 증착원(335)을 통해 기판(S) 측으로 증착 물질을 방출시, 기판(S) 중 제1 챔버(331)의 제1 영역(DA1)과 중첩하는 기판 영역(S1, S2, S5, S6)의 특정 부분에 패턴층, 예를 들어 발광 표시 장치에서 적색 화소(R)에 적색 발광층이 형성되게 할 수 있다. 한편, 제1 방향(X)에서 제1 패턴 마스크 어셈블리(PMA1)의 길이는 제1 증착원(335)의 길이보다 짧을 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제1 방향(X)에서 제1 패턴 마스크 어셈블리(PMA1)의 길이는 제1 증착원(335)의 길이보다 길 수도 있다.
제1 증착원(335)은 제1 패턴 마스크 어셈블리(PMA1)와 밀착된 기판(S) 측에 증착 물질(335c)을 방출하는 것으로, 내부에 증착 물질(335c)이 채워지는 도가니(335a), 도가니(335a)를 감싸도록 배치되며 도가니(335a)를 가열하여 증착 물질(335c)을 기화시키는 히터(335b), 증착원 노즐(335e)이 기판(S)측으로 향하도록 도가니(335a)의 상부에 배치되는 노즐부(335d)를 포함한다.
이러한 제1 증착원(335)은 제1 패턴 마스크 어셈블리(PMA1)와 밀착된 기판(S)의 하부에서 제2 방향(Y)으로 이동하면서 기판(S)측에 기화된 증착 물질(335c)을 방출할 수 있다. 이에 따라, 기판(S) 중 제1 챔버(331)의 제1 영역(DA1)과 중첩하는 기판 영역(S1, S2, S5, S6)의 특정 부분에 패턴층이 형성될 수 있다. 예를 들어 발광 표시 장치의 기판(5) 상에 형성된 화소 정의막(도 17의 20)의 개구부(21) 중 적색 화소에 해당하는 개구부(21)에 적색 발광층(도 17의 50)이 형성될 수 있다.
한편, 기판(S) 중 제1 챔버(331)의 제2 영역(DA2)과 중첩하는 기판 영역(S3, S4, S7, S8)에는 증착 물질(335c)이 증착되지 않도록 제1 챔버(331)의 제2 영역(DA2)에 차단판(337)이 배치될 수 있다. 차단판(337)의 형태는 도 9의 도시된 형태로 한정되는 것은 아니다.
제2 챔버(332)는 기판(S)에서 복수의 표시 장치가 형성될 기판 영역들(S1~S8) 중 제1 챔버(331)에서 패턴층이 형성된 기판 영역(S1, S2, S5, S6)을 제외한 나머지 기판 영역(S3, S4, S7, S8)에 증착 물질을 증착하여 패턴층을 형성하기 위한 공간을 제공한다. 이를 위해, 도 6에서는 제2 챔버(332)가 제1 영역(DA1)과 제2 영역(DA2)을 포함하는 것을 예시한다. 제2 챔버(332)의 제1 영역(DA1)과 제2 영역(DA2)은 제1 챔버(331)의 제1 영역(DA1)과 제2 영역(DA2)을 구분하는 방식과 동일할 수 있다.
즉, 제2 챔버(332)의 제1 영역(DA1)과 제2 영역(DA2)은 이후 설명되는 제2 증착원(336)의 이동 방향과 교차하는 방향, 즉 제1 방향(X)을 따라 배열될 수 있다. 제2 챔버(332)의 제1 영역(DA1)은 제2 챔버(332)에 인입되는 기판(S) 중 증착 물질이 증착되지 않는 기판 영역(S1, S2, S5, S6)과 중첩하는 영역일 수 있으며, 제2 영역(DA2)은 제2 챔버(332)에 인입되는 기판(S) 중 증착 물질이 증착되는 기판 영역(S3, S4, S7, S8)과 중첩하는 영역일 수 있다. 여기서, 제1 영역(DA1)이 복수개이고 제2 영역(DA2)이 복수개인 경우에는, 제2 영역(DA2)과 두개의 제1 영역들(DA1) 사이에 있도록 배치될 수 있다.
제2 챔버(332)는 기판(S)에 증착 물질을 증착시 진공 상태로 유지될 수 있다. 제2 챔버(332)의 내부에는 제2 패턴 마스크 어셈블리(PMA2)와 증착원(336)이 배치될 수 있다.
제2 패턴 마스크 어셈블리(PMA2)는 제1 패턴 마스크 어셈블리(PMA1)와 동일하게 구성된다. 다만, 제2 패턴 마스크 어셈블리(PMA2)는 제2 챔버(332)의 제2 영역(DA2)에 배치되며, 캐리어(C)를 이용해 제2 챔버(332)의 내부에 인입되는 기판(S) 중 제2 챔버(332)의 제2 영역(DA2)과 중첩하는 기판 영역(S3, S4, S7, S8)과 밀착한다.
이러한 제2 패턴 마스크 어셈블리(PMA2)는 제2 증착원(336)을 통해 기판(S) 측으로 증착 물질을 방출시, 기판(S) 중 제2 챔버(332)의 제2 영역(DA2)과 중첩하는 기판 영역(S3, S4, S7, S8)의 특정 부분에 패턴층, 예를 들어 발광 표시 장치에서 적색 화소에 적색 발광층이 형성되게 할 수 있다.
제2 증착원(336)은 제1 증착원(335)과 동일하게 구성된다. 다만, 제2 증착원(336)은 제1 증착원(335)을 이용한 증착 물질(335c)의 방출 후 증착 물질을 방출하도록 구성될 수 있다. 제2 증착원(336)의 증착 물질은 제1 증착원(335)의 증착 물질(335c)과 동일할 수 있다. 제2 증착원(336)은 제2 패턴 마스크 어셈블리(PMA2)와 밀착된 기판(S)의 하부에서 제2 방향(Y)으로 이동하면서 기판(S)측에 기화된 증착 물질을 방출할 수 있다. 이에 따라, 기판(S) 중 제2 챔버(332)의 제2 영역(DA2)과 중첩하는 기판 영역(S3, S4, S7, S8)의 특정 부분에 패턴층이 형성될 수 있다. 예를 들어 발광 표시 장치의 기판(S4) 상에 형성된 화소 정의막(도 17의 20)의 개구부(21) 중 적색 화소에 해당하는 개구부(21)에 적색 발광층(도 17의 50)이 형성될 수 있다. 한편, 제1 방향(X)에서 제2 패턴 마스크 어셈블리(PMA2)의 길이는 제2증착원(336의 길이보다 짧을 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제1 방향(X)에서 제2 패턴 마스크 어셈블리(PMA2)의 길이는 제2 증착원(336)의 길이보다 길 수도 있다.
기판(S) 중 제2 챔버(332)의 제1 영역(DA1)과 중첩하는 기판 영역(S1, S2, S5, S6)에는 증착 물질이 증착되지 않도록 제2 챔버(332)의 제1 영역(DA1)에 차단판(도 9의 337)이 배치될 수 있다.
제3 챔버(333)는 제1 패턴 마스크 어셈블리(PMA1) 또는 제2 패턴 마스크 어셈블리(PMA2)의 교환이 필요한 경우 제1 패턴 마스크 어셈블리(PMA1) 또는 제2 패턴 마스크 어셈블리(PMA2)와 동일한 크기 및 패턴을 가지는 교환 마스크 어셈블리(SPMA)를 제공할 수 있도록 구성된다.
상기와 같이 기판(S)에 정의된 복수의 표시 장치가 형성될 기판 영역들(S1~S8)에 배치되는 패턴층이 제1 챔버(331)와 제2 챔버(332)를 통해 기판(S)보다 작은 크기를 가지는 제1 패턴 마스크 어셈블리(PMA1)와 제2 패턴 마스크 어셈블리(PMA2)의 배치에 대한 간섭 없이 제1 패턴 마스크 어셈블리(PMA1)와 기판(S)의 밀착 및 제2 패턴 마스크 어셈블리(PMA2)와 기판(S)의 밀착 상태에서 증착 물질의 증착에 의해 형성되기 때문에, FMM 방식에서 마스크의 자중에 의한 휨 현상으로 인해 기판(S)에 형성되는 패턴층에 왜곡이 발생되는 것이 줄어들 수 있으며 SMS 방식에서 마스크와 기판(S) 사이의 이격 간격 불균일 현상으로 인해 기판(S)에 형성되는 패턴층에 왜곡이 발생되는 것이 줄어들 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 장치(500)를 이용한 표시 장치의 제조 방법에 대해 설명한다.
도 11은 도 2에 도시된 제1 증착 챔버 내에서 기판 상에 공통층을 형성하는 과정을 나타내는 평면도이고, 도 12는 도 2의 제1 증착 챔버 내에서 기판 상에 공통층이 형성된 예를 보여주는 단면도이고, 도 13은 도 6에 도시된 제3 증착 챔버의 제1 챔버 내에서 기판 중 제1 챔버의 제1 영역과 대응되는 부분에 패턴층을 형성하는 과정을 나타내는 평면도이고, 도 14는 도 6에 도시된 제3 증착 챔버의 제1 챔버 내에서 기판 중 제1 챔버의 제1 영역과 대응되는 부분에 패턴층이 형성된 예를 보여주는 단면도이고, 도 15는 도 6에 도시된 제3 증착 챔버의 제2 챔버 내에서 기판 중 제2 증착 챔버의 제2 영역과 대응되는 부분에 패턴층을 형성하는 과정을 나타내는 평면도이고, 도 16은 도 6에 도시된 제3 증착 챔버의 제2 챔버 내에서 기판 중 제2 챔버의 제2 영역과 대응되는 부분에 패턴층이 형성된 예를 보여주는 단면도이다.
표시 장치의 제조 방법에 대해서는 발광 표시 장치의 제조 방법을 예로 들어 설명하기로 한다. 또한, 발광 표시 장치의 제조 방법 중 공통층, 예를 들어 정공 주입층(30)과 패턴층, 예를 들어 발광층(50)을 형성하는 과정에 대해 설명하기로 한다.
먼저, 도 11을 참조하면, 캐리어(C)에 의해 지지되는 기판(S)을 제1 증착 챔버(310)의 내부에 인입시키고, 오픈 마스크 어셈블리(OMA)와 밀착시킨다. 이후, 증착원(312)을 제2 방향(Y)으로 이동시키면서 기판(S)측에 기화된 증착 물질을 방출한다.
그럼, 도 12에 도시된 바와 같이, 화소 별로 형성되는 제1 전극(10)을 포함하는 기판(도 11의 S) 상에 제1 전극(10)을 노출하는 개구부(21)를 포함하도록 형성되는 화소 정의막(20)의 전체면에 화소에 관계없이 정공 주입층(30)이 형성된다. 도 12에서는 기판(도 11의 S) 중 기판 영역(S2)과 기판 영역(S4) 만을 도시하였다. 기판(도 11의 S) 의 기판 영역들(S1~S8)은 후속 커팅 공정에서 개별화될 수 있으며, 기판 영역(S2)은 하나의 발광 표시 장치의 기판이 될 수 있으며, 기판 영역(S4)은 또다른 하나의 발광 표시 장치의 기판이 될 수 있다.
이어서, 도 13을 참조하면, 캐리어(도 11의 C)에 의해 지지되는 기판(S)을 제3 증착 챔버(330)의 제1 챔버(331)의 내부에 인입시키고, 제1 챔버(331)의 제1 영역(도 6의 DA1)에 배치되는 제1 패턴 마스크 어셈블리(PMA1)와 밀착시킨다. 이후, 제1 증착원(335)을 제2 방향(Y)으로 이동시키면서 기판(S)측에 기화된 증착 물질(335c)을 방출한다.
그럼, 도 14에 도시된 바와 같이, 기판(도 13의 S) 중 제1 패턴 마스크 어셈블리(PMA1)와 밀착된 기판 영역(예를 들어, S2)의 정공 주입층(30) 상에서 화소 정의막(20)의 개구부(21) 내부에 형성된 정공 수송층(40) 상에 발광층(50)이 형성된다. 도 14에 도시된 발광층(50)은 적색 화소에 배치되는 적색 발광층일 수 있다.
이어서, 도 15를 참조하면, 캐리어(도 11의 C)에 의해 지지되는 기판(S)을 제3 증착 챔버(330)의 제2 챔버(332)의 내부에 인입시키고, 제2 챔버(332)의 제2 영역(도 6의 DA2)에 배치되는 제2 패턴 마스크 어셈블리(PMA2)와 밀착시킨다. 이후, 제2 증착원(336)을 제2 방향(Y)으로 이동시키면서 기판(S)측에 기화된 증착 물질을 방출한다.
그럼, 도 16에 도시된 바와 같이, 기판(도 15의 S) 중 제2 패턴 마스크 어셈블리(PMA2)와 밀착된 기판 영역(예를 들어, S4)의 정공 주입층(30) 상에서 화소 정의막(20)의 개구부(21) 내부에 형성된 정공 수송층(40) 상에 발광층(50)이 형성된다. 도 16에 도시된 발광층(50)은 적색 화소에 배치되는 적색 발광층일 수 있다.
한편, 도시하진 않았지만 발광층(50) 형성 전에 정공 수송층(40)은 발광층(50)의 형성 방법과 동일한 방식으로 형성된다. 또한, 위에서는 발광층(50)이 적색 발광층인 것으로 설명하였으나, 녹색 화소에 배치되는 녹색 발광층 및 청색 화소에 배치되는 청색 발광층일 수 있다. 적색 발광층, 녹색 발광층 및 청색 발광층 각각은 증착 챔버들 각각에서 형성될 수 있다. 또한, 도시하진 않았지만 발광층(50) 형성 후에 전자 수송층(도 17의 60), 전자 주입층(도 17의 70) 및 제2 전극(80)은 정공 주입층(30)의 형성 방법과 동일한 방식으로 형성된다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 장치를 이용하여 제조된 발광 표시 장치의 단면도이다.
도 17을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 장치(500)를 이용하여 제조된 발광 표시 장치는 기판(5), 제1 전극(10), 화소 정의막(20), 정공 주입층(30), 정공 수송층(40), 발광층(50), 전자 수송층(60), 전자 주입층(70) 및 제2 전극(80)을 포함한다.
기판(5)은 투명한 절연성 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 기판(5)은 유리, 석영, 세라믹, 플라스틱 등으로 형성될 수 있다. 기판(5)은 평탄한 판상일 수 있다. 몇몇 실시예에 의하면 기판(5)은 외력에 의하여 용이하게 구부러질 수 있는 재질로 형성될 수도 있다. 기판(5)은 기판(5) 상에 배치된 타 구성들을 지지할 수 있다. 도시되진 않았지만, 기판(5)은 복수의 박막 트랜지스터를 포함할 수 있다. 복수의 박막 트랜지스터 중 적어도 일부의 드레인 전극은 제1 전극(10)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 전극(10)은 기판(5) 상에 각 화소 별로 배치될 수 있다. 제1 전극(10)은 박막 트랜지스터의 드레인 전극에 인가된 신호를 받아 발광층(50)으로 정공을 제공하는 애노드 전극 또는 전자를 제공하는 캐소드 전극일 수 있다.
제1 전극(10)은 투명 전극, 반사 전극 또는 반투과 전극으로 사용될 수 있다. 제1 전극(10)이 투명 전극으로 사용될 때는 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO(Zinc Oxide) 또는 In2O3로 형성될 수 있다. 제1 전극(10)이 반사 전극으로 사용될 때는 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 및 이들의 화합물 등으로 반사막을 형성한 후, 그 위에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3 를 형성하여 구성될 수 있다. 제1 전극(10)이 반투과 전극으로 사용될 때는 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 및 이들의 화합물 등으로 반사막을 얇은 두께로 형성한 후, 그 위에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3 를 형성하여 구성될 수 있다. 제1 전극(10)은 포토리소그래피 방법을 통해 형성될 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다.
화소 정의막(20)은 제1 전극(10)을 노출하는 개구부(21)를 가지도록 기판(5) 상에 배치되며, 기판(5) 상에 각 화소를 구획한다. 화소 정의막(20)은 절연 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 화소 정의막(20)은 벤조사이클로부텐(Benzocyclobutene;BCB), 폴리이미드(polyimide;PI), 폴리아미드(polyamide;PA), 아크릴 수지 및 페놀수지 등으로부터 선택된 적어도 하나의 유기 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 또 다른 예로, 화소 정의막(20)은 실리콘 질화물 등과 같은 무기 물질을 포함하여 이루어질 수도 있다. 화소 정의막(20)은 포토리소그래피 공정을 통해 형성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
정공 주입층(30)은 화소 정의막(20)의 개구부(21)를 통해 노출되는 제1 전극(10) 상에 형성되되, 화소 정의막(20)을 모두 덮도록 형성될 수도 있다. 정공 주입층(30)은 제1 전극(10)과 정공 수송층(40) 사이의 에너지 장벽을 낮추는 완충층으로써 제1 전극(10)으로부터 제공되는 정공이 정공 수송층(40)으로 용이하게 주입되게 하는 역할을 한다. 정공 주입층(30)은 유기 화합물, 예를 들어 MTDATA(4,4',4"-tris(3-methylphenylphenylamino)triphenylamine), CuPc(copper phthalocyanine) 또는 PEDOT/PSS(poly(3,4-ethylenedioxythiophene, polystyrene sulfonate)) 등으로 이루어질 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다.
정공 수송층(40)은 정공 주입층(30) 상에 형성된다. 정공 수송층(40)은 정공 주입층(30)을 통해 제공받는 정공을 발광층(50)으로 전달하는 역할을 한다. 이러한 정공 수송층(40)은 유기 화합물, 예를 들어 TPD(N,N'-diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-bi-phenyl-4,4'-diamine) 또는 NPB(N,N'-di(naphthalene-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine)등으로 이루어질 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다.
발광층(50)은 정공 수송층(40) 상에 형성된다. 발광층(50)은 제1 전극(10)에서 제공되는 정공과 제2 전극(80)에서 제공되는 전자를 재결합시켜 광을 방출한다. 보다 상세히 설명하면, 발광층(50)에 정공 및 전자가 제공되면 정공 및 전자가 결합하여 엑시톤을 형성하고, 이러한 엑시톤이 여기 상태로부터 기저 상태로 변화면서 광을 방출시킨다. 이러한 발광층(50)은 적색을 방출하는 적색 발광층, 녹색을 방출하는 녹색 발광층, 및 청색을 방출하는 청색 발광층을 포함할 수 있다.
상기 적색 발광층은 하나의 적색 발광 물질을 포함하거나, 호스트와 적색 도펀트를 포함하여 형성될 수 있다. 상기 적색 발광층의 호스트의 예로는 Alq3(Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminium), CBP(4,4'-N,N'-dicarbazol-biphenyl), PVK(ploy(n-vinylcarbazole)), ADN(9,10-Di(naphthyl-2-yl)anthracene), TCTA(4,4',4"-tris(N- carbazolyl) triphenylamine), TPBI(1,3,5-tris(N-phenylbenzimidazole-2-yl)benzene), TBADN(3-tert-butyl-9,10-di(naphth-2-yl) anthracene), DSA(distyrylarylene) 등을 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 상기 적색 도펀트로서, PtOEP, Ir(piq)3, Btp2Ir(acac)등을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 녹색 발광층은 하나의 녹색 발광 물질을 포함하거나, 호스트와 녹색 도펀트를 포함하여 형성될 수 있다. 상기 녹색 발광층의 호스트로는 상기 적색 발광층의 호스트가 사용될 수 있다. 그리고, 상기 녹색 도펀트로서, Ir(ppy)3, Ir(ppy)2(acac), Ir(mpyp)3 등을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 청색 발광층은 하나의 청색 발광 물질을 포함하거나, 호스트와 청색 도펀트를 포함하여 형성될 수 있다. 상기 청색 발광층의 호스트로는 상기 적색 발광층의 호스트가 사용될 수 있다. 그리고, 상기 청색 도펀트로서, F2Irpic, (F2ppy)2Ir(tmd), Ir(dfppz)3, ter-fluorene, DPAVBi(4,4'-bis(4-di-p- tolylaminostyryl) biphenyl), TBPe(2,5,8,11-tetra-tert-butyl perylene) 등을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
전자 수송층(60)은 발광층(50) 상에 형성되며, 제2 전극(80)에서 제공받은 전자를 발광층(50)으로 전달하는 역할을 한다. 이러한 전자 수송층(60)은 유기 화합물, 예를 들어 Bphen(4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline), BAlq(aluminum(III)bis(2-methyl-8-hydroxyquinolinato)4-phenylphenolate), Alq3(Tris(8-quinolinolato)aluminum), Bebq2(berylliumbis(benzoquinolin-10-olate), TPBI(1,3,5-tris(N-phenylbenzimidazole-2-yl)benzene) 등의 재료를 사용할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
전자 주입층(70)은 전자 수송층(60) 상에 형성되며, 전자 수송층(60)과 제2 전극(80) 사이의 에너지 장벽을 낮추는 완충층으로써 제2 전극(80)로부터 제공되는 전자가 전자 수송층(60)으로 용이하게 주입되게 하는 역할을 한다. 이러한 전자 주입층(70)은 예를 들어, LiF 또는 CsF 등으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 전극(80)은 전자 주입층(70)의 상부에 배치될 수 있다. 제2 전극(80)은 제1 전극(10)과 동일한 재질로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 몇몇 실시예에 의하면, 제2 전극(80)은 발광 표시 장치에 포함된 복수의 화소들에 배치되는 공통 전극일 수 있다. 몇몇 실시예에 의하면, 제2 전극(80)은 전자 주입층(70)의 상부 및 화소 정의막(20)의 상부 전면에 배치될 수도 있다. 제1 전극(10)과 제2 전극(80) 사이에 흐르는 전류에 따라 발광층(50)의 발광이 제어될 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 증착 장치에 대해 설명한다.
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 증착 장치 중 제3 증착 챔버를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 19는 도 18의 제3 증착 챔버의 제1 챔버 내에서 기판 중 제1 챔버의 제1 영역과 대응되는 부분에 패턴층을 형성하는 과정을 나타내는 평면도이고, 도 20은 도 18의 제3 증착 챔버의 제2 챔버 내에서 기판 중 제2 챔버의 제2 영역과 대응되는 부분에 패턴층을 형성하는 과정을 나타내는 평면도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 증착 장치는 도 1의 증착 장치(500)와 비교하여 제3 증착 챔버(330a)만 다를 뿐 동일하다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 증착 장치에서는 제3 증착 챔버(330a)에 대해서만 상세히 설명한다.
도 18 내지 도 20을 참조하면, 제3 증착 챔버(330a)는 제1 챔버(331a), 제2 챔버(332a) 및 제3 챔버(333a)를 포함하며, 도 6의 제3 증착 챔버(330)와 유사하다. 다만, 제1 챔버(331a) 및 제2 챔버(332a) 각각의 제1 영역(DA11)과 제2 영역(DA12)의 배열이 도 6의 제1 챔버(331) 및 제2 챔버(332) 각각의 제1 영역(DA1)과 제2 영역(DA2)의 배열과 상이하다.
구체적으로, 제1 챔버(331a)의 제1 영역(DA11)과 제2 영역(DA12)은 제1 방향(X)과 제2 방향(Y)을 따라 매트릭스 형태로 배열되되, 제1 방향(X)과 제2 방향(Y) 모두에서 교번적으로 배열된다.
제1 챔버(331a)의 제1 영역(DA11)은 제1 챔버(331a)에 인입되는 기판(S) 중 증착 물질이 증착되는 기판 영역(S2, S3, S6, S7)과 중첩하는 영역일 수 있으며, 제2 영역(DA12)은 제1 챔버(331a)에 인입되는 기판(S) 중 증착 물질이 증착되지 않는 기판 영역(S1, S4, S5, S8)과 중첩하는 영역일 수 있다.
제2 챔버(332a)의 제1 영역(DA11)과 제2 영역(DA12)은 제1 챔버(331a)의 제1 영역(DA11)과 제2 영역(DA12)을 구분하는 방식과 동일할 수 있다.
다만, 제2 챔버(332a)의 제1 영역(DA11)은 제2 챔버(332a)에 인입되는 기판(S) 중 증착 물질이 증착되지 않는 기판 영역(S2, S3, S6, S7)과 중첩하는 영역일 수 있으며, 제2 영역(DA12)은 제2 챔버(332a)에 인입되는 기판(S) 중 증착 물질이 증착되는 기판 영역(S1, S4, S5, S8)과 중첩하는 영역일 수 있다.
이러한 제1 챔버(331a) 및 제2 챔버(332b)의 구성에 따라, 제1 챔버(331a)의 내부에 배치되는 제1 패턴 마스크 어셈블리(PMA11)의 배치 및 제2 챔버(332a)의 내부에 배치되는 제2 패턴 마스크 어셈블리(PMA12)의 배치가 달라질 수 있다.
제1 패턴 마스크 어셈블리(PMA11)는 제1 챔버(331a)의 제1 영역(DA11)에 배치되며, 캐리어(도 10의 C)를 이용해 제1 챔버(331a)의 내부에 인입되는 기판(S) 중 제1 챔버(331a)의 제1 영역(DA11)과 중첩하는 기판 영역(S2, S3, S6, S7)과 밀착한다. 제1 패턴 마스크 어셈블리(PMA11)는 도 7의 제1 패턴 마스크 어셈블리(PMA1)와 유사하다. 다만, 제1 패턴 마스크 어셈블리(PMA11)는 하나의 기판 영역과 밀착하므로, 도 7의 제1 패턴 마스크 어셈블리(PMA1)의 크기보다 작을 수 있다. 이 경우, 제1 패턴 마스크 어셈블리(PMA11)의 프레임은 도 7의 제1 패턴 마스크 어셈블리(PMA1)의 프레임과 달리 분할부를 포함하지 않는다.
이러한 제1 패턴 마스크 어셈블리(PMA11)는 제1 증착원(335)을 통해 기판(S) 측으로 증착 물질을 방출시, 기판(S) 중 제1 챔버(331a)의 제1 영역(DA11)과 중첩하는 기판 영역(S2, S3, S6, S7)의 특정 부분에 패턴층, 예를 들어 발광 표시 장치에서 적색 화소에 적색 발광층이 형성되게 할 수 있다.
제2 패턴 마스크 어셈블리(PMA12)는 제1 패턴 마스크 어셈블리(PMA11)와 동일하게 구성된다. 다만, 제2 마스크 어셈블리(PMA12)는 제2 챔버(332a)의 제2 영역(DA12)에 배치되며, 캐리어(도 10의 C)를 이용해 제2 챔버(332a)의 내부에 인입되는 기판(S) 중 제2 챔버(332a)의 제2 영역(DA12)과 중첩하는 기판 영역(S1, S4, S5, S8)과 밀착한다.
이러한 제2 패턴 마스크 어셈블리(PMA12)는 제2 증착원(336)을 통해 기판(S) 측으로 증착 물질을 방출시, 기판(S) 중 제2 챔버(332a)의 제2 영역(DA12)과 중첩하는 기판 영역(S1, S4, S5, S8)의 특정 부분에 패턴층, 예를 들어 발광 표시 장치에서 적색 화소에 적색 발광층이 형성되게 할 수 있다.
제3 챔버(333a)는 도 6의 제3 챔버(333)과 유사하다. 다만, 제3 챔버(333a)는 내부에 제1 패턴 마스크 어셈블리(PMA11) 또는 제2 패턴 마스크 어셈블리(PMA12)와 동일한 크기 및 패턴을 가지는 교환 마스크 어셈블리(SPMA1)가 구비된다.
상기와 같이 기판(S)에 정의된 복수의 표시 장치가 형성될 기판 영역들(S1~S8)에 배치되는 패턴층이 제1 챔버(331a)와 제2 챔버(332a)를 통해 기판(S)보다 작은 크기를 가지는 제1 패턴 마스크 어셈블리(PMA11)와 제2 패턴 마스크 어셈블리(PMA12)의 배치에 대한 간섭 없이 제1 패턴 마스크 어셈블리(PMA11)와 기판(S)의 밀착 및 제2 패턴 마스크 어셈블리(PMA12)와 기판(S)의 밀착 상태에서 증착 물질의 증착에 의해 형성되기 때문에, FMM 방식에서 마스크의 자중에 의한 휨 현상으로 인해 기판(S)에 형성되는 패턴층에 왜곡이 발생되는 것이 줄어들 수 있으며 SMS 방식에서 마스크와 기판(S) 사이의 이격 간격 불균일 현상으로 인해 기판(S)에 형성되는 패턴층에 왜곡이 발생되는 것이 줄어들 수 있다.
이하, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 증착 장치(700)에 대해 설명한다.
도 21은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 증착 장치를 개략적으로 도시한 시스템 구성도이다.
본 발명의 또다른 실시예에 따른 증착 장치(700)는 도 1의 증착 장치(500)와 비교하여 또다른 증착부인 제2 증착부(600)를 더 포함하는 점만 다르며 동일한 구성을 가진다. 이에 따라, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 증착 장치(700)에서는 제2 증착부(600)에 대해서만 상세히 설명한다.
도 21을 참조하면, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 증착 장치(700)는 로딩부(100), 제1 증착부(300), 언로딩부(400) 및 제2 증착부(600)를 포함한다.
로딩부(100)와 언로딩부(400)는 앞에서 설명되었으므로, 중복된 설명은 생략한다. 제1 증착부(300)는 도 1의 증착부(300)와 용어만 다를 뿐 동일하므로, 중복된 설명은 생락된다.
제2 증착부(600)는 기판(S) 외에 또다른 기판에 증착 물질을 증착시키는 공정이 이루어질 수 있도록, 제1 증착부(300)와 대응되게 구성된다. 즉, 증착부(600)는 적어도 하나의 증착 챔버를 포함하며, 예를 들어 제1 방향(X)으로 배열된 제1 증착 챔버(610), 제2 증착 챔버(620), 제3 증착 챔버(630), 제4 증착 챔버(640), 제5 증착 챔버(650), 제6 증착 챔버(660) 및 제7 증착 챔버(670)를 포함할 수 있다.
제2 증착부(600)의 제1 증착 챔버(610), 제2 증착 챔버(620), 제3 증착 챔버(630), 제4 증착 챔버(640), 제5 증착 챔버(650), 제6 증착 챔버(660) 및 제7 증착 챔버(670)는 제1 증착부(300)의 제1 증착 챔버(310), 제2 증착 챔버(320), 제3 증착 챔버(330), 제4 증착 챔버(340), 제5 증착 챔버(350), 제6 증착 챔버(360) 및 제7 증착 챔버(370)과 이동 공간(MS)을 사이에 두고 마주볼 수 있다.
상기와 같은 증착 장치(700)은 두개의 증착부(300, 600)를 포함하여 동일한 시간 동안 복수의 기판에 대해 증착 공정을 수행하게 할 수 있다. 이에 따라, 증착 장치(700)를 이용하여 제조되는 표시 장치의 수율이 향상될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 로딩부 300, 600: 증착부
310: 제1 증착 챔버 330, 330a: 제3 증착 챔버
331: 제1 챔버 332: 제2 챔버
400: 언로딩부 500, 700: 증착 장치

Claims (17)

  1. 내부에 제1 방향을 따라 배열되는 제1 영역과 제2 영역이 정의되는 제1 챔버;
    상기 제1 챔버의 내부에 배치되는 제1 패턴 마스크 어셈블리;
    상기 제1 챔버의 내부에 배치되며, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 이동하면서 상기 제1 패턴 마스크 어셈블리 측으로 증착 물질을 방출하는 제1 증착원;
    상기 제1 방향을 따라 상기 제1 챔버와 이격되게 배열되며, 상기 제1 챔버와 동일한 방식으로 내부에 상기 제1 방향을 따라 배열되는 제1 영역과 제2 영역이 정의되는 제2 챔버;
    상기 제2 챔버의 내부에 배치되는 제2 패턴 마스크 어셈블리;
    상기 제2 챔버의 내부에 배치되며, 상기 제2 방향을 따라 이동하면서 상기 제2 패턴 마스크 어셈블리 측으로 증착 물질을 방출하는 제2 증착원; 및
    상기 제1 챔버의 내부에 배치된 제1 차단판과 상기 제2 챔버의 내부에 배치된 제2 차단판을 포함하되,
    상기 제1 챔버의 상기 제1 영역과 상기 제2 영역의 배열은 상기 제2 챔버의 상기 제1 영역과 상기 제2 영역의 배열과 동일하고,
    상기 제1 챔버의 내부에서 상기 제1 패턴 마스크 어셈블리는 상기 제1 영역과 중첩되게 배치되고, 상기 제1 차단판은 상기 제1 패턴 마스크 어셈블리와 상기 제1 증착원 사이에서 상기 제2 영역에 대응되게 배치되고,
    상기 제2 챔버의 내부에서 상기 제2 패턴 마스크 어셈블리는 상기 제2 영역과 중첩되게 배치되고, 상기 제2 차단판은 상기 제2 패턴 마스크 어셈블리와 상기 제2 증착원 사이에서 상기 제1 영역에 대응되게 배치되는 증착 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 증착원의 상기 증착 물질과 상기 제2 증착원의 상기 증착 물질이 동일한 증착 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 증착원은 상기 제1 증착원을 이용한 상기 증착 물질의 방출 후 상기 증착 물질을 방출하도록 구성되는 증착 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 방향에서 상기 제1 패턴 마스크 어셈블리의 길이는 상기 제1 증착원의 길이보다 짧은 증착 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 패턴 마스크 어셈블리는 상기 제1 챔버의 내부에 인입되는 기판 중 상기 제1 영역과 중첩하는 기판 영역과 밀착하도록 구성되는 증착 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 패턴 마스크 어셈블리는 상기 제2 챔버의 내부에 인입되는 기판 중 상기 제2 영역과 중첩하는 기판 영역과 밀착하도록 구성되는 증착 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 챔버 내부에서 상기 제1 영역이 복수개이고, 상기 제2 영역이 복수개인 경우, 인접한 상기 제1 영역들 사이에 상기 제2 영역이 배치되는 증착 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 챔버 내부에서 상기 제1 영역이 복수개이고, 상기 제2 영역이 복수개인 경우, 상기 제1 영역들과 상기 제2 영역들이 매트릭스 형태로 배열되며 상기 제1 방향과 상기 제2 방향 모두에서 교번적으로 배열되는 증착 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 챔버, 상기 제1 패턴 마스크 어셈블리, 상기 제1 증착원, 상기 제2 챔버, 상기 제2 패턴 마스크 어셈블리 및 상기 제2 증착원을 포함하는 증착부와 대응되는 또다른 증착부를 더 포함하는 증착 장치.
  10. 내부에 제1 방향을 따라 배열되는 제1 영역과 제2 영역이 정의되는 제1 챔버의 내부에서 상기 제1 영역과 중첩되게 제1 패턴 마스크 어셈블리를 배치하는 단계;
    제1 기판 영역과 제2 기판 영역이 정의되는 기판을 상기 제1 챔버의 내부에 인입시키고 상기 제1 기판 영역을 상기 제1 패턴 마스크 어셈블리와 밀착시키는 단계;
    상기 제1 챔버의 내부에 배치되는 제1 증착원을 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 이동시키면서 상기 기판 측에 증착 물질을 방출하여 상기 제1 기판 영역에 패턴층을 형성하는 단계;
    상기 제1 방향을 따라 상기 제1 챔버와 이격되게 배열되며 상기 제1 챔버와 동일한 방식으로 내부에 상기 제1 방향을 따라 배열되는 제1 영역과 제2 영역이 정의되는 제2 챔버의 내부에서 상기 제2 영역과 중첩되게 제2 패턴 마스크 어셈블리를 배치하는 단계;
    상기 기판을 상기 제2 챔버의 내부에 인입시키고 상기 제2 기판 영역을 상기 제2 패턴 마스크 어셈블리와 밀착시키는 단계; 및
    상기 제2 챔버의 내부에 배치되는 제2 증착원을 상기 제2 방향을 따라 이동시키면서 상기 기판 측에 증착 물질을 방출하여 상기 제2 기판 영역에 패턴층을 형성하는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 패턴층은 발광 표시 장치의 정공 수송층 및 발광층 중 적어도 어느 하나를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 증착원의 상기 증착 물질과 상기 제2 증착원의 상기 증착 물질이 동일한 표시 장치의 제조 방법.
  13. 제10 항에 있어서,
    상기 제2 증착원을 이용한 상기 증착 물질의 방출은 상기 제1 증착원을 이용한 상기 증착 물질의 방출 후 수행되는 표시 장치의 제조 방법.
  14. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 방향에서 상기 제1 패턴 마스크 어셈블리의 길이는 상기 제1 증착원의 길이보다 짧은 표시 장치의 제조 방법.
  15. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 챔버 내부에서 상기 제1 영역이 복수개이고, 상기 제2 영역이 복수개인 경우, 인접한 상기 제1 영역들 사이에 상기 제2 영역이 배치되는 표시 장치의 제조 방법.
  16. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 챔버 내부에서 상기 제1 영역이 복수개이고, 상기 제2 영역이 복수개인 경우, 상기 제1 영역들과 상기 제2 영역들이 매트릭스 형태로 배열되며 상기 제1 방향과 상기 제2 방향 모두에서 교번적으로 배열되는 표시 장치의 제조 방법.
  17. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 챔버, 상기 제1 패턴 마스크 어셈블리, 상기 제1 증착원, 상기 제2 챔버, 상기 제2 패턴 마스크 어셈블리 및 상기 제2 증착원을 포함하는 증착부와 대응되는 또다른 증착부를 이용하여 또다른 기판에 패턴층을 형성하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
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