KR102369676B1 - 표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법 - Google Patents

표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법 Download PDF

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    • C23C16/45591—Fixed means, e.g. wings, baffles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
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    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
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    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/46—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for heating the substrate
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Abstract

본 발명은 표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법을 개시한다. 본 발명은, 챔버와, 챔버 외부에 배치되어 증착물질을 기화 또는 승화시켜 공급하는 증착소스부와, 상기 챔버 내부에 배치되며, 상기 증착소스부와 연결되어 증착물질을 디스플레이 기판의 전면에 동시에 분사하는 노즐헤드와, 상기 챔버에 선형 운동 가능하도록 연결되며, 상기 디스플레이 기판이 안착하는 기판고정부와, 상기 챔버 내부에 배치되며, 상기 노즐헤드의 테두리 및 상기 기판고정부의 테두리를 감싸도록 배치되어 증착 공정 시 가열되는 방착부를 포함한다.

Description

표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법{Apparatus and method for manufacturing a display apparatus}
본 발명의 실시예들은 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법에 관한 것이다.
이동성을 기반으로 하는 전자 기기가 폭넓게 사용되고 있다. 이동용 전자 기기로는 모바일 폰과 같은 소형 전자 기기 이외에도 최근 들어 태블릿 PC가 널리 사용되고 있다.
이와 같은 이동형 전자 기기는 다양한 기능을 지원하기 위하여, 이미지 또는 영상과 같은 시각 정보를 사용자에게 제공하기 위하여 표시 장치를 포함한다. 최근, 표시 장치를 구동하기 위한 기타 부품들이 소형화됨에 따라, 표시 장치가 전자 기기에서 차지하는 비중이 점차 증가하고 있는 추세이며, 평평한 상태에서 소정의 각도를 갖도록 구부릴 수 있는 구조도 개발되고 있다.
일반적으로 표시 장치의 제조 시 유기물을 증착하는 경우 점 형태 또는 선형태의 증착원을 통하여 유기물을 증착할 수 있다. 이러한 경우 유기물 증착에 많은 시간이 소요되고, 증착물질의 증착 균일도가 확보되지 않는 문제가 있어 본 발명의 실시예들은 증착 속도를 향상시키면서 증착물질의 증착 균일도를 향상시키는 표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예는 챔버와, 챔버 외부에 배치되어 증착물질을 기화 또는 승화시켜 공급하는 증착소스부와, 상기 챔버 내부에 배치되며, 상기 증착소스부와 연결되어 증착물질을 디스플레이 기판의 전면에 동시에 분사하는 노즐헤드와, 상기 챔버에 선형 운동 가능하도록 연결되며, 상기 디스플레이 기판이 안착하는 기판고정부와, 상기 챔버 내부에 배치되며, 상기 노즐헤드의 테두리 및 상기 기판고정부의 테두리를 감싸도록 배치되어 증착 공정 시 가열되는 방착부를 포함하는 표시 장치의 제조장치를 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 증착소스부는, 증착소스챔버와, 상기 증착소스챔버 내부에 배치되는 도가니를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 도가니는 복수개 구비될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 복수개의 도가니는 적층되도록 배열될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 증착소스부는, 상기 복수개의 도가니에 각각 배치되어 상기 각 도가니를 독립적으로 가열하는 복수개의 소스가열부를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 증착소스부는, 상기 증착소스챔버와 상기 노즐헤드를 연결하는 연결배관과, 상기 연결배관에 배치되어 상기 연결배관의 개도를 조절하는 밸브를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 증착소스부는, 외부로부터 공급되는 증착물질을 일정량씩 공급하는 재료정량공급기와, 상기 재료정량공급기와 연결되어 상기 재료정량공급기에서 공급된 증착물질을 비산시키는 에어로졸생성기와, 상기 에어로졸생성기에서 공급된 증착물질을 기화 또는 승화시키는 급속기화기를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 증착소스부는, 상기 급속기화기와 상기 노즐헤드를 연결하는 연결배관과, 상기 연결배관에 배치되어 상기 연결배관의 개도를 조절하는 밸브를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 노즐헤드는, 상기 증착소스부에 연결되는 공급배관과, 상기 공급배관과 연결되며, 내부에 공간이 형성되고, 복수개의 토출홀이 형성된 노즐헤드바디부를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 노즐헤드는, 상기 노즐헤드바디부에 배치되며, 증착물질의 이동 경로를 분산시키는 베플부를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 노즐헤드는, 상기 공급배관과 상기 노즐헤드바디부 사이에 배치되어 상기 노즐헤드바디부를 운동시키는 헤드구동부를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 노즐헤드는, 상기 노즐헤드바디부에 설치되는 헤드히터를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 헤드히터는 복수개 구비되며, 상기 복수개의 헤드히터는 서로 독립적으로 구동할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 증착소스부는 복수개 구비되며, 상기 노즐헤드는, 상기 복수개의 증착소스부와 연결되어 상기 각 증착소스부에서 공급하는 증착물질을 혼합하는 혼합부를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 노즐헤드바디부는, 상기 공급배관과 연결된 제1 노즐헤드바디부와, 상기 제1 노즐헤드바디부 내부에 배치되며, 상기 제1 노즐헤드바디부와 제1 공간을 형성하고, 상기 제1 공간 내부의 증착물질을 상기 챔버 내부로 안내하는 돌출부와, 상기 돌출부의 하면으로부터 이격되도록 배치되며, 상기 돌출부와 제2 공간을 형성하고, 상기 제2 공간 내부의 증착물질을 상기 챔버 내부로 안내하는 제2 노즐헤드바디부를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 공급배관은, 상기 제1 공간과 연결되는 제1 공급배관과, 상기 제1 공급배관과 분리되도록 배치되며, 상기 제2 공간과 연결되는 제2 공급배관을 포함할 수 있다.
또한, 상기 기판고정부는, 상기 디스플레이 기판이 안착하는 안착플레이트와, 상기 안착플레이트가 회동 가능하도록 연결되는 연결부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 기판고정부는, 상기 안착플레이트와 상기 연결부 사이에 배치되어 상기 안착플레이트를 운동시키는 안착플레이트구동부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 기판고정부는, 상기 안착플레이트에 배치되어 상기 안착플레이트의 온도를 제어하는 온도조절부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 온도조절부는 복수개 구비되며, 상기 복수개의 온도조절부는 서로 독립적으로 작동할 수 있다.
또한, 상기 방착부에 연결되어 상기 챔버 내부의 압력을 조절하는 챔버압력조절부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 노즐헤드로부터 상기 기판고정부 측으로 상기 노즐헤드의 테두리 영역에서 차단가스를 분사하는 차단가스공급부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 증착소스부로 상기 증착물질을 공급하는 재료공급부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 재료공급부는, 회전하면서 도가니를 이동시키는 회전부와, 상기 회전부의 회전 경로 상에 배치되며, 상기 도가니 내부에 증착물질을 공급하는 재료공급기와, 상기 회전부의 회전 경로 상에 배치되며, 상기 도가니를 냉각시키는 냉각부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 재료공급부는, 저장챔버와, 상기 저장챔버 내부에 배치되며 외부로부터 유입된 증착물질이 수납되는 증착물질저장부와, 상기 증착물질저장부와 연결되어 상기 증착물질저장부를 회전시키는 정량공급부와, 상기 저장챔버와 연결되어 상기 저장챔버 내부의 압력을 조절하는 압력조절부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 재료공급부는, 상기 증착물질저장부에서 낙하하는 증착물질을 일정량 공급하는 분체공급부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는, 디스플레이 기판을 챔버 내부로 진입시키는 단계와, 상기 디스플레이 기판의 전면에 증착물질을 분사하여 증착시키는 단계와, 상기 디스플레이 기판의 온도를 상기 증착물질의 온도보다 낮게 유지시키는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조방법을 개시한다.
또한, 상기 증착물질이 분사되는 노즐헤드의 평행도를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 디스플레이 기판의 평행도를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 증착물질을 상기 챔버 내부에서 외부로 배출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 디스플레이 기판에 상기 증착물질이 증착되는 두께를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 디스플레이 기판에 증착되는 상기 증착물질의 두께는 상기 디스플레이 기판이 안착하는 기판고정부의 온도, 상기 챔버 내부로 공급되는 증착물질의 유량 및 상기 챔버 외부로 배출되는 증착물질의 유량 중 적어도 하나를 제어하여 조절할 수 있다.
또한, 상기 증착물질이 분사되는 노즐헤드의 온도를 조절하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 디스플레이 기판이 안착하는 기판고정부의 온도를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 증착물질은 서로 다른 재질의 복수개의 증착물질을 포함하고, 상기 복수개의 증착물질은 순차적으로 또는 동시에 상기 디스플레이 기판에 증착될 수 있다.
또한, 상기 증착물질은 서로 다른 재질의 복수개의 증착물질을 포함하고, 상기 복수개의 증착물질은 상기 챔버 내부에서 혼합될 수 있다.
또한, 상기 챔버의 상면으로부터 상기 디스플레이 기판 측으로 상기 디스플레이 기판의 테두리 부분에 차단가스를 공급하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 증착물질은 캐리어가스를 통하여 상기 챔버 내부로 공급될 수 있다.
또한, 상기 증착물질의 유량은 상기 캐리어가스를 통하여 조절될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예는, 디스플레이 기판을 챔버 내부로 진입시키는 단계와, 상기 디스플레이 기판의 전면에 증착물질을 분사하여 증착시키는 단계와, 증착물질을 분사하는 샤워헤드의 온도, 상기 디스플레이 기판이 안착하는 기판고정부의 온도, 상기 챔버 내부로 공급되는 증착물질의 유량 및 상기 챔버 외부로 배출되는 증착물질의 유량 중 적어도 하나를 제어하여 상기 디스플레이 기판 상에 증착되는 증착물질의 두께를 조절하는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조방법을 개시한다.
본 발명의 또 다른 실시예는, 디스플레이 기판을 챔버 내부로 진입시키는 단계와, 상기 디스플레이 기판의 전면에 서로 상이한 재질의 복수개의 증착물질을 분사하여 증착시키는 단계와, 상기 복수개의 증착물질의 혼합비를 조절하는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조방법을 개시한다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
이러한 일반적이고 구체적인 측면이 시스템, 방법, 컴퓨터 프로그램, 또는 어떠한 시스템, 방법, 컴퓨터 프로그램의 조합을 사용하여 실시될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 관한 표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법은 표시 장치의 제조 시간 및 비용을 저감시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들에 관한 표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법은 증착물질의 증착 두께를 실시간으로 조절하는 것이 가능하며, 다양한 종류의 증착물질을 혼합하여 증착시킬 때 증착물질 사이의 혼합비율, 도핑 정도를 조절하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치를 보여주는 개념도이다.
도 2는 도 1에 도시된 표시 장치의 제조장치의 일부를 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 제1 재료공급부를 보여주는 개념도이다.
도 4는 도 1에 도시된 제2 재료공급부를 보여주는 개념도이다.
도 5는 도 1에 도시된 노즐헤드를 보여주는 개념도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치를 보여주는 개념도이다.
도 7은 도 6에 도시된 노즐헤드를 보여주는 개념도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치의 노즐헤드를 보여주는 개념도이다.
도 9는 도 1, 도 6 또는 도 8 중 하나에 도시된 표시 장치의 제조장치를 통하여 제조된 표시 장치를 보여주는 평면도이다.
도 10은 도 9의 A-A선을 따라 취한 단면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치를 보여주는 개념도이다. 도 2는 도 1에 도시된 표시 장치의 제조장치의 일부를 보여주는 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 표시 장치의 제조장치(100)는 챔버(110), 증착소스부(120), 재료공급부(130), 노즐헤드(140), 기판고정부(150), 선형구동부(160), 방착부(171), 가림부(172), 챔버압력조절부(173), 차단가스공급부(195), 감지부(180) 및 거리측정부(191)를 포함할 수 있다.
챔버(110)는 제1 하우징(111), 실링부(112) 및 제2 하우징(113)을 포함할 수 있다. 제1 하우징(111)과 제2 하우징(113)은 서로 결합하여 증착이 수행되는 공간을 형성할 수 있다. 이때, 제1 하우징(111)에는 노즐헤드(140)가 설치될 수 있다. 또한, 제2 하우징(113)은 디스플레이 기판(D) 또는 마스크 조립체(M)가 삽입되거나 인출되는 제1 개구부(113A)와, 셔터(S)가 삽입되거나 인출되는 제2 개구부(113C)를 포함할 수 있다. 이러한 경우 제1 개구부(113A)와 제2 개구부(113C)에는 제1 게이트밸브(113B)와 제2 게이트밸브(113D)가 배치될 수 있다. 제1 게이트밸브(113B)는 제1 개구부(113A)를 선택적으로 개폐할 수 있으며, 제2 게이트밸브(113D)는 제2 개구부(113C)를 선택적으로 개폐할 수 있다. 실링부(112)는 제1 하우징(111)과 제2 하우징(113) 사이에 배치되어 제1 하우징(111)과 제2 하우징(113)의 결합 부위를 실링할 수 있다.
상기와 같은 챔버(110)는 챔버냉각부(114)를 구비하는 것도 가능하다. 이때, 챔버냉각부(114)는 챔버(110) 내부에 냉매를 순환시키는 유로를 구비할 수 있다. 다른 실시예로써 챔버냉각부(114)는 챔버(110) 외부를 감싸도록 배치되어 챔버(110)를 냉각시키는 구조를 포함하는 것도 가능하다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 챔버냉각부(114)는 챔버(110) 외부에서 챔버(110)를 감싸도록 배치되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
증착소스부(120)는 챔버(110)의 외부에 배치되어 증착물질을 기화시키거나 승화시킬 수 있다. 증착소스부(120)는 정해진 양의 증착물질만을 기화시키거나 승화시키는 것이 가능하다. 특히 이러한 경우 디스플레이 기판(D)의 증착이 완료된 후 증착소스부(120) 중 증착물질이 수납되는 부분이 교체되거나 정해진 양만큼의 증착물질이 증착소스부(120)에 공급될 수 있다. 따라서 증착물질이 증착소스부(120) 내부에 존재하지 않음으로써 증착소스부(120)의 잔열에 의하여 증착물질이 변성되는 것을 방지할 수 있다. 이때, 증착소스부(120)는 다양한 방식으로 증착물질을 기화시키거나 승화시킬 수 있다. 예를 들면, 증착소스부(120)는 시스 히터(Sheath heater)를 구비하여 시스 히터로 증착물질에 직접 열을 가할 수 있다. 다른 실시예로써 증착소스부(120)는 코일 히터를 포함하여 유도 가열 방식으로 증착물질을 가열하는 것도 가능하다. 또 다른 실시예로써 증착소스부(120)는 램프 히터(Lamp heater)를 통하여 간접 가열 방식으로 증착물질을 가열하는 것도 가능하다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 증착소스부(120)는 시스 히터로 증착물질을 직접 가열하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
상기와 같은 증착소스부(120)는 적어도 한 개 이상 구비될 수 있다. 이때, 증착소스부(120)가 복수개 구비되는 경우 일 실시예로써 복수개의 증착소스부(120)는 서로 동일하게 형성될 수 있다. 다른 실시예로써 복수개의 증착소스부(120) 각각은 서로 상이하게 형성되는 것도 가능하다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 증착소스부(120)가 복수개 구비되며, 복수개의 증착소스부(120)는 서로 상이하게 형성되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
복수개의 증착소스부(120) 각각은 서로 동일한 증착물질을 공급할 수 있다. 다른 실시예로써 복수개의 증착소스부(120) 각각은 서로 상이한 증착물질을 공급할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 복수개의 증착소스부(120) 각각은 서로 동일한 증착물질을 공급하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
복수개의 증착소스부(120)는 증착물질을 가열하여 공급하는 제1 증착소스부(120A)와, 증착물질을 가열하는 공급하는 증착소스부(120)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 증착소스부(120A)와 제2 증착소스부(120B)는 서로 분리되어 증착물질을 공급할 수 있다.
제1 증착소스부(120A)는 증착소스챔버(121A), 도가니(122A), 소스가열부(123A), 제1 연결배관(124A) 및 제1 밸브(125A)을 포함할 수 있다.
증착소스챔버(121A)는 내부에 공간이 형성될 수 있으며, 도가니(122A)가 배치될 수 있다. 증착소스챔버(121A)는 일부가 개방되도록 형성될 수 있으며, 개방된 일부는 슬라이딩 가능한 도어, 회전 가능하도록 연결된 도어 또는 게이트 밸브에 의하여 선택적으로 개폐할 수 있다. 또한, 증착소스챔버(121A)는 제1 연결배관(124A)과 분리 가능하도록 연결될 수 있다.
도가니(122A)는 증착물질을 수납할 수 있는 용기 형태로 형성될 수 있다. 이때, 도가니(122A)의 일측은 개구되도록 형성되어 증착물질이 투입되거나 가열된 증착물질이 토출될 수 있다. 또한, 도가니(122A)는 증착소스챔버(121A)로부터 분리되는 것이 가능하다. 도가니(122A)는 적어도 한 개 이상 구비될 수 있다. 이때, 도가니(122A)가 복수개 구비되는 경우, 복수개의 도가니(122A)는 증착소스챔버(121A)의 높이 방향으로 서로 이격되도록 배열될 수 있다. 이때, 상기와 같은 증착물질은 다양한 방식으로 기화 또는 승화될 수 있다. 예를 들면, 증착물질은 복수개의 도가니(122A)에서 동시에 기화 또는 승화될 수 있다. 다른 실시예로써 증착물질은 복수개의 도가니(122A)에서 순차적으로 기화 또는 승화될 수 있다. 이러한 경우 복수개의 도가니(122A) 중 하나에 수납된 증착물질이 완전히 소진하면 복수개의 도가니(122A) 중 다른 하나에 수납된 증착물질이 기화 또는 승화될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 증착물질은 복수개의 도가니(122A)에서 동시에 기화 또는 승화되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다. 복수개의 도가니(122A)에서 동시에 기화 또는 승화되는 경우 각 도가니(122A)에 수납된 증착물질은 서로 상이한 열량을 받을 수 있다. 예를 들면, 복수개의 도가니(122A) 중 가장 낮은 곳에 위치한 도가니(122A)에 수납된 증착물질은 복수개의 도가니(122A) 중 가장 높은 곳에 위치한 도가니(122A)에 수납된 증착물질보다 더 많은 열량이 가해질 수 있다. 구체적으로 복수개의 도가니(122A) 중 가장 높은 곳에 위치한 도가니(122A)에 수납된 증착물질의 경우 하측에 배치된 다른 도가니(122A)에 가해지는 열에 의하여 복수개의 도가니(122A) 중 가장 높은 곳에 위치한 도가니(122A) 및 내부의 증착물질의 초기 온도가 높아짐으로써 기화 또는 승화되는데 필요한 열량이 줄어들 수 있다. 상기와 같은 경우 각 도가니(122A)에 수납된 증착물질에 가해지는 열량은 증착소스챔버(121A)의 하측으로부터 상측으로 갈수록 선형적으로 줄어들 수 있다. 따라서 복수개의 도가니(122A)를 상기와 같이 배열함으로써 필요한 증착물질을 기화 또는 승화시키는데 필요한 전체 열량을 줄이는 것이 가능하다. 또한, 복수개의 도가니(122A)를 구비함으로써 증착물질의 증착 시 전체 증착물질이 열에 노출되는 면적을 최대화할 수 있다.
소스가열부(123A)는 상기에서 설명한 것과 같이 시스 히터, 코일 히터 또는 램프 히터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이러한 경우 소스가열부(123A)는 상기에 한정되는 것은 아니며, 도가니(122A)에 직접 열을 가하거나 간접적으로 열을 가하여 도가니(122A) 내부의 증착 물질을 기화 또는 승화시키는 모든 장치 및 구조를 포함할 수 있다. 상기와 같은 소스가열부(123A)는 도가니(122A) 및 증착소스챔버(121A) 중 적어도 하나에 설치될 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 소스가열부(123A)는 도가니(122A) 상부에 설치되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다. 상기와 같은 복수개의 도가니(122A)가 구비되는 경우 소스가열부(123A)는 각 도가니(122A)에 설치되도록 복수개 구비될 수 있다. 이때, 복수개의 소스가열부(123A)는 서로 독립적으로 구동함으로써 각 도가니(122A) 내부의 온도를 서로 동일하거나 상이하게 조절할 수 있다.
상기와 같은 각 소스가열부(123A)는 도가니(122A)로부터 이격되도록 배치되어 증착물질의 표면을 직접 가열하는 제1 소스가열부(123A-1)와 도가니(122A)에 배치되어 도가니(122A)를 가열하는 제2 소스가열부(미도시)를 포함할 수 있다. 특히 제1 소스가열부(123A-1)는 도가니(122A)의 개구된 상측에 배치되어 증착물질을 가열할 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 소스가열부(123A)는 제1 소스가열부(123A-1)을 포함하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
제1 연결배관(124A)은 증착소스챔버(121A)와 노즐헤드(140)를 연결할 수 있다. 이때, 제1 연결배관(124A)에는 제1 연결배관히터(124A-1)가 배치될 수 있다. 제1 연결배관히터(124A-1)는 제1 연결배관(124A)을 가열하여 제1 연결배관(124A) 내부로 통과하는 증착물질의 온도를 상승시키거나 기화 또는 승화되지 못한 증착물질을 기화 또는 승화시킬 수 있다.
제1 밸브(125A)는 제1 연결배관(124A)에 설치될 수 있다. 이때, 제1 밸브(125A)는 제1 연결배관(124A)의 열림정도를 조절할 수 있다.
제2 증착소스부(120B)는 재료정량공급기(121B), 에어로졸생성기(122B), 급속기화기(123B), 제2 연결배관(124B) 및 제2 밸브(125B)를 포함할 수 있다.
재료정량공급기(121B)는 외부로부터 공급되는 증착물질을 정량으로 에어로졸생성기(122B)로 공급할 수 있다. 이때, 재료정량공급기(121B)는 내부에 스크류를 구비하여 스크류의 회전 시 일정량이 에어로졸생성기(122B)로 공급될 수 있다. 다른 실시예로써 재료정량공급기(121B)는 회전하는 디스크를 포함하고, 디스크에 홈이 형성되어 홈에 증착물질이 일정량 수납된 후 디스크의 회전에 따라 에어로졸생성기(122B)에 증착물질을 일정량 공급하는 것도 가능하다. 이때, 재료정량공급기(121B)는 상기에 한정되는 것은 아니며, 외부로부터 공급되는 증착물질을 일정량씩 에어로졸생성기(122B)에 공급하는 모든 장치 및 모든 구조를 포함할 수 있다.
상기와 같은 재료정량공급기(121B)는 제2 연결배관()을 이동하는 증착물질의 유량(또는 증착물질의 농도, 증착물질의 압력)에 따라 공급하는 증착물질의 양을 조절할 수 있다. 예를 들면, 증착물질의 유량이 기 설정된 유량보다 작은 경우 재료정량공급기(121B)는 에어로졸생성기(122B)로 공급되는 증착물질의 양이 증가하도록 제어될 수 있다. 반면, 증착물질의 유량이 기 설정된 유량보다 작은 경우 재료정량공급기(12B)는 에어로졸생성기(122B)로 공급되는 증착물질의 양이 감소하도록 제어될 수 있다.
에어로졸생성기(122B)는 재료정량공급기(121B)에서 공급되는 증착물질을 분산시킬 수 있다. 이때, 에어로졸생성기(122B)에는 비활성 기체(또는 캐리어가스) 등이 공급됨으로써 증착물질을 비산시켜 증착물질 사이의 거리를 이격시킬 수 있다. 또한, 에어로졸생성기(122B)에는 비활성 기체가 공급됨으로써 비산된 증착물질이 재료정량공급기(121B)로 유동하는 것을 최소화할 수 있다.
급속기화기(123B)는 에어로졸생성기(122B)에서 공급되는 증착물질을 기화시키거나 승화시킬 수 있다. 이때, 급속기화기(123B)는 내부의 증착물질에 열을 직접 가하거나 간접적으로 가할 수 있다. 이러한 경우 급속기화기(123B)는 상기에서 설명한 것과 같이 시스 히터, 코일히터 또는 램프 히터 등을 포함할 수 있다.
제2 연결배관(124B)은 급속기화기(123B)와 노즐헤드(140)를 연결할 수 있다. 제2 연결배관(124B)에는 제2 연결배관히터(124B-1)가 설치될 수 있다. 이때, 제2 연결배관히터(124B-1)는 상기에서 설명한 제1 연결배관히터(124A-1)와 동일 또는 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
제2 밸브(125B)는 제2 연결배관(124B)에 배치되어 제2 연결배관(124B)의 열림정도를 제어할 수 있다.
재료공급부(130)는 증착소스부(120)와 연결되어 증착소스부(120)로 증착물질을 제공할 수 있다. 이러한 재료공급부(130)는 증착소스부(120)에 증착물질을 정량 공급할 수 있다. 특히 재료공급부(130)는 하나의 디스플레이 기판(D)에 증착물질을 증착하기 위한 증착물질 정량을 증착소스부(120)에 공급할 수 있다. 구체적으로 재료공급부(130)는 증착소스부(120)로 하나의 디스플레이 기판(D)의 증착에 필요한 증착물질을 공급할 수 있다. 이때, 재료공급부(130)는 다양한 형태로 증착물질을 공급할 수 있다. 예를 들면, 재료공급부(130)는 펌프를 통하여 증착물질을 증착소스부(120)로 공급할 수 있다. 다른 실시예로써 재료공급부(130)는 실린더 형태로 형성되어 증착물질을 증착소스부(120)로 공급하는 것도 가능하다. 또 다른 실시예로써 재료공급부(130)는 증착소스부(120)의 상측에 배치되어 하중에 의하여 증착물질을 증착소스부(120)로 공급하는 것도 가능하다. 또 다른 실시예로써 재료공급부(130)는 스크류 형태로 형성되어 증착물질을 일정량 공급하는 것도 가능하다. 또 다른 실시예로써 재료공급부(130)는 내부의 도가니를 교체하는 방식으로 증착물질을 공급하는 것도 가능하다. 또 다른 실시예로써 재료공급부(130)는 연속적으로 증착물질을 증착소스부(120)에 공급하는 것도 가능하다. 이때, 재료공급부(130)는 상기에 한정되는 것은 아니며 증착소스부(120)에 증착재료를 연속적으로 공급할 수 있는 모든 장치 및 모든 구조를 포함할 수 있다.
재료공급부(130)는 제1 증착소스부(120A)와 연결되는 제1 재료공급부(130A)와 제2 증착소스부(120B)와 연결되는 제2 재료공급부(130B)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 재료공급부(130A)는 제1 증착소스부(120A)에 증착물질을 공급할 수 있으며, 제2 재료공급부(130B)는 제2 증착소스부(120B)에 증착물질을 공급할 수 있다.
노즐헤드(140)는 제1 연결배관(124A) 및 제2 연결배관(124B) 중 적어도 하나에 연결될 수 있다. 이때, 노즐헤드(140)는 다양한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들면, 노즐헤드(140)는 제1 연결배관(124A)과 제2 연결배관(124B)에서 각각 공급되는 증착물질을 혼합하여 디스플레이 기판(D)에 분사할 수 있다. 다른 실시예로서 노즐헤드(140)는 제1 연결배관(124A)과 제2 연결배관(124B)에서 각각 공급되는 증착물질을 분리하여 디스플레이 기판(D)에 분사하는 것도 가능하다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 노즐헤드(140)가 제1 연결배관(124A)과 제2 연결배관(124B)에서 각각 공급되는 증착물질을 혼합하여 디스플레이 기판(D)에 분사하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
기판고정부(150)는 디스플레이 기판(D)이 배치되어 고정될 수 있다. 이때, 기판고정부(150)는 챔버(110)에 승하강 가능하도록 설치될 수 있다.
기판고정부(150)는 기판안착부(151), 기판홀딩부(152) 및 온도조절부(153)를 포함할 수 있다.
기판안착부(151)는 선형구동부(160)와 연결될 수 있다. 이때, 기판안착부(151)는 디스플레이 기판(D)이 안착되도록 안착플레이트(151A)와 안착플레이트(151A)로부터 연장되어 챔버(110)를 관통하도록 배치되는 연결부(151B) 및 안착플레이트(151A)에 배치된 리프트핀(151A-1)을 포함할 수 있다. 안착플레이트(151A)의 내부 또는 외부에는 냉각핀이 형성되는 것도 가능하다. 이러한 경우 안착플레이트(151A)와 연결부(151B) 사이에는 별도의 안착플레이트구동부(151C)를 포함할 수 있다. 안착플레이트구동부(151C)는 안착플레이트(151A)를 운동시킬 수 있다. 이때, 안착플레이트(151A)와 연결부(151B) 사이는 볼조인트 등으로 연결될 수 있다. 이러한 경우 안착플레이트구동부(151C)는 안착플레이트(151A)의 평행도를 조절할 수 있다. 또한, 안착플레이트구동부(151C)는 헤드구동부(143B)와 동일 또는 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 리프트핀(151A-1)은 디스플레이 기판(D)이 기판안착부(151)에 안착하거나 챔버(110) 외부로 인출되는 경우 기판안착부(151)로부터 인출되거나 삽입될 수 있다.
기판홀딩부(152)는 기판안착부(151)에 설치될 수 있다. 이때, 기판홀딩부(152)는 정전척(Electrostatic chuck)을 포함할 수 있다. 이러한 경우 선형구동부(160)는 그라운드와 접지한 상태일 수 있다.
온도조절부(153)는 기판안착부(151)에 설치될 수 있다. 이때, 온도조절부(153)는 다양한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들면, 온도조절부(153)는 기판안착부(151) 내부에 배치되어 냉매 또는 열매체를 순환시키는 순환배관(미표기)을 포함할 수 있다. 다른 실시예로써 온도조절부(153)는 기판안착부(151)에 설치되는 펠타이어소자 또는 히터 등을 포함할 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 온도조절부(153)는 상기 순환배관을 포함하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
온도조절부(153)는 복수개 구비될 수 있다. 이때, 복수개의 온도조절부(153)는 다양한 형태로 배열될 수 있다. 예를 들면, 복수개의 온도조절부(153)는 서로 다른 기판안착부(151) 영역을 순환하면서 서로 분리되도록 기판안착부(151)에 배치될 수 있다. 이러한 경우 냉매 또는 열매체를 각 상기 순환배관에 순환시킴으로써 기판안착부(151)의 각 영역의 온도를 제어할 수 있다. 다른 실시예로써 복수개의 온도조절부(153) 중 하나는 기판안착부(151) 전체에 배치되고, 이를 제외한 복수개의 온도조절부(153)는 기판안착부(151)의 각 영역에 각각 배치되는 것도 가능하다. 또 다른 실시예로써 기판안착부(151)는 복수개의 영역으로 구분되고, 각 기판안착부(151)의 영역에 배치되는 온도조절부(153)의 개수가 상이한 것도 가능하다. 이때, 복수개의 온도조절부(153)의 배열은 상기에 한정되는 것은 아니며, 기판안착부(151)의 각 영역의 온도를 서로 상이하게 조절하도록 배열되는 모든 배열 형태를 포함할 수 있다.
선형구동부(160)는 다양한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들면, 선형구동부(160)는 연결부(151B)와 연결되는 실린더를 포함할 수 있다. 다른 실시예로써 선형구동부(160)는 연결부(151B)와 연결되는 리니어 모터를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예로써 선형구동부(160)는 연결부(151B)와 연결되는 볼스크류와 볼스크류에 연결되는 모터를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예로써 선형구동부(160)는 연결부(151B)와 연결되는 랙기어와, 랙기어에 연결되는 스퍼기어, 스퍼기어에 연결되는 모터를 포함하는 것도 가능하다. 이때, 선형구동부(160)는 상기에 한정되는 것은 아니며, 연결부(151B)와 연결되어 연결부(151B)를 승하강시키는 모든 장치 및 모든 구조를 포함할 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 선형구동부(160)가 리니어 모터를 포함하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
방착부(171)는 노즐헤드(140)의 테두리 및 기판안착부(151)의 테두리를 감싸도록 챔버(110) 내부에 배치될 수 있다. 이때, 방착부(171)는 내부에 공간이 형성될 수 있으며, 챔버(110) 내부의 기체를 외부로 안내할 수 있다. 또한, 방착부(171)는 온도가 조절될 수 있다. 이때, 방착부(171)는 외부의 전원과 연결되어 온도가 상승하는 금속 재질로 형성될 수 있다. 다른 실시예로써 방착부(171)는 외부의 전원과 연결되는 히터를 구비하는 것도 가능하다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 방착부(171)는 금속 재질로 형성되어 직접 열을 방출하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
상기와 같은 방착부(171)는 챔버(110)의 내면 전체를 감싸도록 배치될 수 있다. 이때, 방착부(171)에는 챔버(110) 내부의 기체가 흡입되는 흡입홀(171A)이 형성될 수 있다. 흡입홀(171A)은 복수개 구비될 수 있으며, 복수개의 흡입홀(171A)은 방착부(171)의 외면에 서로 이격되도록 배열될 수 있다. 특히 복수개의 흡입홀(171A)은 챔버(110) 내부의 기체를 외부로 서로 독립적으로 안내할 수 있다. 이러한 경우 각 흡입홀(171A)은 각각 하나의 챔버압력조절부(173)와 연결될 수 있으며, 각 흡입홀(171A)을 통하여 챔버(110) 내부의 기체의 농도를 챔버(110)의 복수개의 영역에서 서로 상이하게 조절하는 것이 가능하다. 또한, 방착부(171)에는 제1 개구부(113A) 및 제2 개구부(113C)와 각각 연통하도록 개구부가 형성될 수 있으며, 상기와 같은 개구부에는 별도의 게이트 밸브가 배치될 수 있다.
가림부(172)는 방착부(171)에 연결될 수 있다. 이때, 가림부(172)는 방착부(171)의 개구된 부분에 배치될 수 있다. 이러한 경우 가림부(172)는 노즐헤드(140)와 대향하도록 배열될 수 있다. 특히 가림부(172)는 중앙 부분이 관통되도록 형성될 수 있으며, 방착부(171)의 상측에 배치될 수 있다. 이때, 가림부(172)는 방착부(171)의 상측으로부터 챔버(110) 중앙 부분으로 돌출될 수 있다. 특히 가림부(172)는 기판안착부(151)의 승강시 안착플레이트(151A)의 테두리를 차폐할 수 있다. 이러한 경우 가림부(172)의 하면과 안착플레이트(151A)의 테두리는 다단지게 형성되어 서로 접촉할 수 있다.
챔버압력조절부(173)는 챔버안내배관(173A), 챔버펌프(173B) 및 차단밸브(173C)를 포함할 수 있다. 챔버안내배관(173A)은 챔버(110) 내부와 연결될 수 있다. 이때, 챔버안내배관(173A)은 흡입홀(171A)과 연결될 수 있다. 특히 챔버안내배관(173A)은 복수개 구비될 수 있으며, 복수개의 챔버안내배관(173A)은 각 흡입홀(171A)과 연결될 수 있다. 챔버펌프(173B)는 챔버안내배관(173A)과 연결될 수 있다. 이때, 챔버펌프(173B)는 복수개 구비되어 각 챔버펌프(173B)가 각 챔버안내배관(173A)과 연결될 수 있다. 다른 실시예로써 챔버펌프(173B)는 하나 구비되고, 복수개의 챔버안내배관(173A)은 메니폴드에 연결되어 상기 메니폴드가 각 챔버안내배관(173A)을 유동하는 기체의 양을 제어하는 것도 가능하다. 또 다른 실시예로써 복수개의 챔버안내배관(173A)은 하나의 챔버펌프(173B)에 연결될 수 있으며, 각 챔버안내배관(173A)에 차단밸브(173C)가 배치되어 각 챔버안내배관(173A)의 개도를 조절하는 것도 가능하다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 챔버압력조절부(173)는 복수개의 챔버펌프(173B), 복수개의 챔버안내배관(173A) 및 복수개의 차단밸브(173C)를 포함하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
감지부(180)는 제1 연결배관(124A), 제2 연결배관(124B) 및 방착부(171) 중 적어도 하나에 배치되어 제1 연결배관(124A), 제2 연결배관(124B) 및 방착부(171) 중 적어도 하나를 이동하는 증착물질의 유량, 증착물질의 농도 및 측정 부분에서의 압력 중 적어도 하나를 측정할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 감지부(180)는 제1 연결배관(124A), 제2 연결배관(124B) 및 방착부(171) 중 적어도 하나에 배치되어 제1 연결배관(124A), 제2 연결배관(124B) 및 방착부(171) 중 적어도 하나를 이동하는 증착물질의 유량을 측정하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
감지부(180)는 제1 연결배관(124A)에 배치되어 제1 연결배관(124A)의 증착물질의 유량(또는 증착물질의 농도)을 측정하는 제1 감지부(181)를 포함할 수 있다. 또한, 감지부(180)는 제2 연결배관(124B)에 배치되어 제2 연결배관(124B)의 증착물질의 유량(또는 증착물질의 농도)을 측정하는 제2 감지부(182)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 감지부(181)와 제2 감지부(182)는 서로 동일 또는 유사하게 형성되므로 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제1 감지부(181)를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
제1 감지부(181)는 다양한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들면, 제1 감지부(181)는 수정진동자(Quartz Crystal Microblace) 형태의 물리적 흡착을 이용하여 재료의 양을 측정하는 센서를 포함할 수 있다. 다른 실시예로써 제1 감지부(181)는 기체 분자의 광학적 특성을 이용하여 빛을 조사하고, 발생하는 형광의 신호를 감지하는 센서를 포함할 수 있다. 이러한 경우 제1 감지부(181)는 제1 연결배관(124A) 외부 배치되는 광원과 수광센서를 포함할 수 있으며 상기 광원의 빛이 투과하고 형광의 신호가 수광센서에 도달할 수 있도록 제1 연결배관(124A)에는 투명한 재질의 뷰포트가 배치될 수 있다. 또 다른 실시예로써 제1 감지부(181)는 빛을 조사하여 발생하는 산란이나 흡수 특성을 이용하는 센서를 포함할 수 있다. 이러한 경우 제1 감지부(181)는 제1 연결배관(124A) 외부 배치될 수 있으며, 제1 연결배관(124A)에는 투명한 재질의 뷰포트가 배치될 수 있다. 또 다른 실시예로써 제1 감지부(181)는 제1 연결배관(124A) 내부의 압력 변화를 이용하여 유량을 측정하는 센서를 포함할 수 있다. 이러한 경우 제1 감지부(181)는 고온에서 압력을 측정할 수 있는 피라니 타입 게이지 또는 커페시터 마노미터 타입 게이지 등을 포함할 수 있다. 이때, 제1 감지부(181)는 상기에 한정되는 것은 아니며, 제1 연결배관(124A) 내부를 유동하는 증착물질의 유량을 측정할 수 있는 모든 장치를 포함할 수 있다.
상기와 같은 제1 감지부(181) 및 제2 감지부(182)는 각각 복수개 구비될 수 있다. 제1 감지부(181) 및 제2 감지부(182)는 각각 복수개 구비되는 경우 각 제1 감지부(181) 또는 각 제2 감지부(182)에서 각각 측정된 증착물질의 유량의 산술적 평균값을 근거로 제1 연결배관(124A) 또는 제2 연결배관(124B)을 이동하는 증착물질의 유량을 산출할 수 있다.
감지부(180)는 상기 이외에도 방착부(171)에 배치되어 방착부(171)를 유동하는 증착물질의 유량(또는 증착물질의 농도)을 측정하는 제3 감지부(183)를 포함할 수 있다. 특히 제3 감지부(183)는 복수개 구비될 수 있으며, 각 제3 감지부(183)는 각 흡입홀(171A)에서 흡입하는 증착물질이 이동하는 경로 상에 배치되어 각 흡입홀(171A)에서 흡입되는 증착물질의 유량을 감지할 수 있다. 이때, 제3 감지부(183)는 상기에서 설명한 제1 감지부(181)와 동일 또는 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
거리측정부(191)는 챔버(110) 내부에 배치되어 노즐헤드(140)의 일면과 디스플레이 기판(D) 사이의 거리 또는 노즐헤드(140)의 일면과 안착플레이트(151A) 사이의 거리를 측정할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 거리측정부(191)는 노즐헤드(140)의 일면과 디스플레이 기판(D) 사이의 거리를 측정하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
거리측정부(191)는 챔버(110)에 설치될 수 있다. 이러한 경우 거리측정부(191)는 노즐헤드(140)의 일면의 위치를 감지하고, 디스플레이 기판(D)의 위치를 감지한 후 이를 근거로 노즐헤드(140)와 디스플레이 기판(D) 사이의 거리를 산출할 수 있다. 다른 실시예로써 거리측정부(191)는 노즐헤드(140)에 설치될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 거리측정부(191)가 노즐헤드(140)에 설치되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
거리측정부(191)는 갭센서를 포함할 수 있다. 다른 실시예로써 거리측정부(191)는 카메라를 포함하는 것도 가능하다. 이때, 거리측정부(191)는 상기에 한정되는 것은 아니며, 노즐헤드(140)의 일면과 디스플레이 기판(D) 사이의 거리를 측정할 수 있는 모든 장치 및 모든 구조를 포함할 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 거리측정부(191)가 갭센서를 포함하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
표시 장치의 제조장치(100)는 상기의 구성 이외에도 비젼부(192), 얼라인부(193), 마스크안착부(194), 차단가스공급부(195), 캐리어가스공급부(196), 증착소스압력조절부(197) 및 기판상태감지부(198)를 더 포함할 수 있다.
비젼부(192)는 챔버(110)에 배치되어 디스플레이 기판(D)과 마스크 조립체(M) 중 적어도 하나의 위치를 측정할 수 있다. 이때, 비젼부(192)는 카메라를 포함할 수 있다.
얼라인부(193)는 기판고정부(150)에 안착된 디스플레이 기판(D)의 위치를 조절할 수 있다. 이때, 얼라인부(193)는 기판고정부(150)와 일체로 형성될 수 있으며, 디스플레이 기판(D)과 접촉하는 기판고정부(150)의 상면을 제1 방향, 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 이동시키거나 기판고정부(150)의 상면을 회전시킬 수 있다. 이러한 얼라인부(193)는 XY세타 얼라인 스테이지를 포함할 수 있다.
마스크안착부(194)는 마스크 조립체(M)가 안착할 수 있다. 마스크안착부(194)는 마스크 조립체(M)의 위치를 미세 조정하는 구조를 포함할 수 있다. 이때, 이러한 구조는 얼라인부(193)와 동일 또는 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 마스크안착부(194)는 마스크 조립체(M)를 노즐헤드(140)와 디스플레이 기판(D) 사이에 배치할 수 있다. 특히 마스크안착부(194)는 마스크 조립체(M)를 디스플레이 기판(D)에 밀착시키도록 챔버(110) 내부에 선형 운동 가능하도록 배치되는 것도 가능하다. 또한, 챔버(110)와 방착부(171)에는 마스크 조립체(M)가 통과하도록 개구부가 형성되고, 각 개구부에는 별도의 게이트밸브가 배치되는 것도 가능하다.
차단가스공급부(195)는 챔버(110)에 배치되어 챔버(110) 내부로 차단가스를 공급할 수 있다. 이때, 차단가스는 질소, 아르곤 등과 같은 불활성 가스를 포함할 수 있다. 차단가스공급부(195)는 노즐헤드(140)의 테두리 부분을 감싸도록 차단가스를 공급할 수 있다. 이때, 차단가스는 노즐헤드(140)로부터 기판고정부(150) 측으로 공급될 수 있다. 특히 차단가스는 노즐헤드(140)의 테두리로부터 디스플레이 기판(D)의 테두리 측으로 공급될 수 있다.
캐리어가스공급부(196)는 증착소스부(120)에 연결될 수 있다. 구체적으로 캐리어가스공급부(196)는 증착소스챔버(121A) 및 에어로졸생성기(122B)에 연결될 수 있다. 이때, 캐리어가스공급부(196)는 증착소스챔버(121A) 및 에어로졸생성기(122B)에 캐리어가스를 공급할 수 있다. 이러한 경우 캐리어가스는 아르곤, 질소 등과 같은 불활성 가스를 포함할 수 있다. 상기와 같은 캐리어가스공급부(196)는 캐리어가스가 저장되는 캐리어가스저장챔버(미도시), 상기 캐리어가스저장챔버의 캐리어가스를 공급하는 캐리어가스공급펌프(196A) 및 캐리어가스공급펌프(196A)의 이동을 조절하는 유량제어기(196B)를 포함할 수 있다. 상기와 같은 캐리어가스공급부(196)는 캐리어가스를 증착소스챔버(121A) 및 에어로졸생성기(122B)에 각각 공급함으로써 기화되거나 승화된 증착물질이 정채되는 것을 방지할 수 있다. 따라서 캐리어가스공급부(196)는 증착물질이 기화되거나 승화되는 면적을 최대화할 수 있다.
증착소스압력조절부(197)는 증착소스부(120)에 연결되어 증착소스부(120) 내부의 압력을 조절할 수 있다. 이때, 증착소스압력조절부(197)는 증착소스부(120)와 연결되는 배관과 배관 상에 배치되는 펌프를 포함할 수 있다. 이러한 경우 증착소스압력조절부(197)는 챔버압력조절부(173)의 동작과 동일 또는 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
기판상태감지부(198)는 챔버(110) 및 기판고정부(150) 중 적어도 하나에 배치될 수 있다. 이때, 기판상태감지부(198)는 복수개 구비될 수 있으며, 복수개의 기판상태감지부(198)는 다양한 위치에 배치되어 디스플레이 기판(D)의 상태를 감지할 수 있다. 예를 들면, 기판상태감지부(198)는 디스플레이 기판(D) 상에 증착된 증착물질의 두께, 디스플레이 기판(D)의 온도, 디스플레이 기판(D) 상의 증착물질의 압력분포 및 디스플레이 기판(D) 상의 증착물질의 입자분포 중 적어도 하나를 감지할 수 있다. 이때, 기판상태감지부(198)는 상기에서 설명한 감지부(180)와 동일 또는 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 기판상태감지부(198)가 챔버(D)에 배치되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
한편, 상기와 같은 표시 장치의 제조장치(100)를 통하여 표시 장치(미도시)를 제조하는 방법을 살펴보면, 디스플레이 기판(D)을 제조하여 준비할 수 있다. 이때, 디스플레이 기판(D)은 표시 장치의 제조장치(100)를 통하여 증착물질을 도포하기 전 다양한 층이 적층된 상태일 수 있다. 또한, 증착물질은 유기물일 수 있으며, 유기물은 상기 표시 장치의 다양한 층을 형성하는 재료일 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 증착물질이 상기 표시 장치의 중간층(미도시)을 형성하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
챔버압력조절부(173)는 챔버(110) 내부의 압력을 대기압과 동일 또는 유사한 상태로 만들 수 있다. 또한, 제1 게이트밸브(113B)가 개방되어 디스플레이 기판(D)이 챔버(110) 내부로 장입되어 기판안착부(151)에 배치될 수 있다. 또한, 마스크 조립체(M)는 마스크안착부(194)에 안착되어 고정될 수 있다. 이러한 경우 디스플레이 기판(D)과 마스크 조립체(M)는 챔버(110) 외부에 배치된 로봇(미도시)을 통하여 챔버(110) 내부로 장입될 수 있다. 상기와 같은 마스크 조립체(M)는 마스크안착부(194)가 아닌 기판안착부(151)에 디스플레이 기판(D)과 함께 안착되는 것도 가능하다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 마스크 조립체(M)는 마스크안착부(194)에 안착되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
디스플레이 기판(D)과 마스크 조립체(M)가 안착되면, 챔버압력조절부(173)는 챔버(110) 내부의 기체를 외부로 배출하여 챔버(110) 내부를 진공과 유사하게 만들 수 있다.
디스플레이 기판(D)과 마스크 조립체(M)가 안착되면, 기판안착부(151)가 상승할 수 있다. 기판안착부(151)는 기 설정된 높이만큼 상승하여 가림부(172)와 접촉할 수 있다. 이때, 가림부(172)와 기판안착부(151)는 기판안착부(151)의 하면과 방착부(171)가 형성하는 공간을 기판안착부(151)의 상면과 노즐헤드(140) 사이의 공간과 분리시킬 수 있다.
기판안착부(151)가 상승하면, 비젼부(192)는 디스플레이 기판(D) 및 마스크 조립체(M)의 위치를 촬영할 수 있다. 이때, 촬영된 디스플레이 기판(D)의 위치와 마스크 조립체(M)의 위치가 기 설정된 위치와 비교하여 서로 어긋나는 경우 또는 디스플레이 기판(D)의 위치와 마스크 조립체(M)의 위치가 서로 상이한 경우 얼라인부(193), 마스크안착부(194) 등을 통하여 디스플레이 기판(D) 및 마스크 조립체(M) 중 적어도 하나의 위치를 가변시킬 수 있다. 이때, 상기와 같은 작업은 디스플레이 기판(D)의 위치와 마스크 조립체(M)의 위치가 기 설정된 위치가 되는 경우 중지될 수 있다.
한편, 재료공급부(130)는 증착소스부(120)에 증착물질을 공급할 수 있다. 이때, 제1 재료공급부(130A)는 제1 증착소스부(120A)에 증착물질을 공급할 수 있다. 또한, 제2 재료공급부(130B)는 증착물질을 재료정량공급기(121B)로 공급할 수 있다.
이러한 경우 증착소스압력조절부(197)는 증착소스챔버(121A) 및 재료정량공급기(121B) 내부의 압력을 대기압과 동일 또는 유사하게 조절할 수 있다. 이후 증착소스압력조절부(197)는 증착물질의 공급이 완료되면, 증착소스챔버(121A) 및 재료정량공급기(121B) 내부의 압력을 진공과 동일 또는 유사하게 조절할 수 있다.
상기와 같이 증착소스부(120)에 증착물질이 배치되면, 증착소스부(120)가 작동하여 증착물질을 기화시키거나 승화시킬 수 있다. 이때, 제1 증착소스부(120A) 및 제2 증착소스부(120B)는 동시에 작동할 수 있으며, 순차적으로 작동하는 것도 가능하다.
구체적으로 제1 증착소스부(120A)의 작동을 살펴보면, 증착소스챔버(121A)에 도가니(122A)가 배치된 후 소스가열부(123A)가 작동하여 도가니(122A)를 가열할 수 있다. 이때, 소스가열부(123A)는 복수개의 도가니(122A)를 서로 동일 또는 상이한 열량을 가하여 가열할 수 있다.
이러한 경우 소스가열부(123A)는 각 도가니(122A)에서 발생하는 증착물질의 압력, 농도, 유량 및 도가니(122A) 온도 중 적어도 하나에 근거하여 작동할 수 있다. 예를 들면, 증착소스챔버(121A) 내부에는 도가니감지부(126A)가 배치될 수 있다. 이때, 도가니감지부(126A)는 각 도가니(122A)에서 발생하는 증착물질의 압력, 농도, 유량 및 도가니(122A) 온도 중 적어도 하나를 측정할 수 있다. 이러한 경우 도가니감지부(126A)는 상기에서 설명한 감지부(180)과 동일 또는 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 도가니감지부(126A)는 비접촉 또는 접촉식으로 도가니(122A)의 온도를 측정하는 센서를 포함할 수 있다. 상기와 같이 감지된 결과를 근거로 각 도가니(122A)에 설치되는 각 소스가열부(123A)의 작동이 제어될 수 있다. 각 도가니(122A)에서 발생하는 증착물질의 압력, 농도, 유량 및 도가니(122A) 온도 중 적어도 하나와 소스가열부(123A)의 작동 사이의 관계는 테이블 형태로 기 설정될 수 있다. 예를 들면, 각 도가니(122A)에서 발생하는 증착물질의 압력, 농도, 유량 및 도가니(122A) 온도 중 적어도 하나가 기 설정된 값을 초과하는 경우 소스가열부(123A)의 작동은 중지하도록 제어될 수 있다. 반면 각 도가니(122A)에서 발생하는 증착물질의 압력, 농도, 유량 및 도가니(122A) 온도 중 적어도 하나가 기 설정된 값 미만인 경우 소스가열부(123A)는 작동하거나 더 많은 열량을 제공하도록 제어될 수 있다.
증착물질은 도가니(122A)로부터 기화되거나 승화되어 제1 연결배관(124A)을 통과하여 혼합부(141)로 이동할 수 있다. 이때, 캐리어가스공급부(196)는 증착소스챔버(121A) 내부로 캐리어가스를 공급할 수 있으며, 캐리어가스는 증착물질을 제1 연결배관(124A)으로부터 혼합부(141)로 이동시키는 이동력을 제공할 수 있다. 제1 밸브(125A)는 제1 연결배관(124A)의 개도를 조절함으로써 제1 연결배관(124A)을 통과하는 증착물질의 유량을 제어할 수 있다. 다른 실시예로써 캐리어가스공급부(196)는 캐리어가스의 공급량을 조절함으로써 제1 연결배관(124A)을 통과하는 증착물질의 유량을 제어하는 것도 가능하다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제1 연결배관(124A)을 통과하는 증착물질의 유량은 제1 밸브(125A)의 작동을 통하여 제어되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
또한, 증착물질이 제1 연결배관(124A)을 통과하는 경우 제1 연결배관히터(124A-1)가 작동하여 제1 연결배관히터(124A-1)의 온도를 상승시키거나 기 설정된 온도범위를 갖도록 할 수 있다.
제2 증착소스부(120B)의 작동을 살펴보면, 제2 재료공급부(130B)에서 재료정량공급기(121B)로 증착물질이 공급되고, 재료정량공급기(121B)는 에어로졸생성기(122B)로 증착물질을 소량씩 일정량 공급할 수 있다. 이때, 재료정량공급기(121B)는 정해진 시간에 맞추어 증착재료를 일정량씩 에어로졸생성기(122B)에 공급할 수 있다. 캐리어가스공급부(196)는 캐리어가스를 에어로졸생성기(122B)로 공급할 수 있다. 이때, 캐리어가스는 에어로졸생성기(122B)로 공급되어 증착물질의 입자 사이의 간격을 이격시킴으로써 비산시킬 수 있다. 이러한 경우 증착물질 전체의 표면적이 증대될 수 있다.
상기와 같이 비산된 증착물질은 급속기화기(123B)로 전달되어 승화되거나 기화될 수 있다. 이때, 전체 증착물질은 덩어리 형태로 급속기화기(123B)에 공급되는 것이 아닌 비산된 상태이므로 전체 증착물질의 표면적이 증대되어 적은 열량으로도 신속하게 기화되거나 승화될 수 있다.
상기와 같은 급속기화기(123B)에는 급속기화기감지부(123B-1)이 배치될 수 있다. 이때, 급속기화기감지부(123B-1)는 급속기화기(123B) 내부의 온도 또는 급속기화기(123B)에 구비된 히터의 온도, 급속기화기(123B) 자체의 온도 중 하나를 감지할 수 있다. 이러한 경우 급속기화기(123B)는 상기와 같은 급속기화기감지부(123B-1)에서 측정된 값에 근거하여 제어될 수 있다. 예를 들면, 급속기화기감지부(123B-1)에서 측정된 값이 기 설정된 값을 도과하는 경우 급속기화기(123B)는 내부의 온도를 더 이상 증가시키지 않거나 하강시키도록 작동할 수 있다. 반면, 급속기화기감지부(123B-1)에서 측정된 값이 기 설정된 값 미만인 경우 급속기화기(123B) 내부의 온도를 증가시키도록 급속기화기(123B) 또는 급속기화기(123B)에 구비된 히터가 작동할 수 있다.
상기와 같이 급속기화기(123B)를 통과한 증착물질은 제2 연결배관(124B)을 통하여 혼합부(141)로 공급될 수 있다. 이때, 제2 밸브(125B)는 제2 연결배관(124B)의 개도를 조절함으로써 제2 연결배관(124B)을 이동하는 증착물질의 유량을 제어할 수 있다. 다른 실시예로써 캐리어가스공급부(196)를 통하여 제2 연결배관(142B)을 이동하는 증착물질의 유량을 제어하는 것도 가능하다. 또한, 제2 연결배관히터(124B-1)는 제1 연결배관히터(124A-1)와 같이 작동하여 제2 연결배관(124B)의 온도를 상승시키거나 기 설정된 온도범위에 도달하도록 할 수 있다.
혼합부(141)로 유입된 증착물질은 공급배관(142)을 통과하여 노즐헤드바디부(143)로 공급될 수 있다. 이때, 증착물질은 베플부(144)를 통하여 노즐헤드바디부(143)의 내부 전체로 분배됨으로써 노즐헤드바디부(143) 내부 전체에서 균일한 농도를 유지할 수 있다. 증착물질은 노즐헤드바디부(143)의 토출홀(143A)을 통하여 디스플레이 기판(D)으로 공급될 수 있다. 이때, 노즐헤드(140)는 기 설정된 온도범위일 수 있다. 특히 노즐헤드(140)의 온도는 노즐헤드(140) 전체에서 균일할 수 있다.
상기와 같이 증착물질이 디스플레이 기판(D)으로 공급되는 경우 차단가스공급부(195)는 차단가스를 공급할 수 있다. 이때, 차단가스는 노즐헤드(140)의 테두리로부터 디스플레이 기판(D)의 테두리 영역으로 공급됨으로써 디스플레이 기판(D)의 테두리에 차단할 수 있다. 특히 차단가스는 노즐헤드(140)에서 분사되는 증착물질이 디스플레이 기판(D)의 테두리를 벗어나 가림부(172) 측으로 이동하는 것을 차단할 수 있다. 따라서 증착물질이 분산되지 않고 디스플레이 기판(D)에 도달하는 것을 도와줄 수 있다.
증착물질을 디스플레이 기판(D)에 분사하는 동안 챔버압력조절부(173)가 작동하여 챔버(110) 내부의 증착물질, 캐리어가스 및 차단가스를 외부로 배출할 수 있다. 이때, 챔버압력조절부(173)는 다양한 인자에 의하여 제어될 수 있다. 예를 들면, 챔버압력조절부(173)는 챔버(110) 내부의 압력이 기 설정된 압력범위 내를 유지하도록 작동할 수 있다. 이러한 경우 챔버(110)에는 챔버(110) 내부의 압력을 측정하는 센서가 구비될 수 있다. 다른 실시예로써 챔버(110) 를 복수개의 영역으로 구분하고, 각 영역에 배치된 센서에서 측정된 증착물질의 농도에 따라 각 영역의 농도가 기 설정된 농도범위 내를 유지하도록 챔버압력조절부(173)를 제어하는 것도 가능하다. 이때, 챔버(110) 내부에는 증착물질의 농도를 측정하는 센서가 복수개 구비되며, 복수개의 센서는 서로 이격되도록 챔버(110) 내부에 배치될 수 있다. 각 영역의 증착물질 농도가 서로 상이한 경우 각 영역의 증착물질 농도가 서로 동일하도록 챔버압력조절부(173)를 제어할 수 있다. 다른 실시예로써 각 영역의 증착물질 농도가 서로 상이하도록 챔버압력조절부(173)를 제어하는 것도 가능하다. 또 다른 실시예로써 챔버압력조절부(173)는 제3 감지부(183)에서 측정된 증착물질의 유량이 기 설정된 유량범위 내에 있도록 제어되는 것도 가능하다. 이때, 챔버압력조절부(173)가 상기와 같이 작동하는 경우 챔버(110) 내부에서 증착물질의 유량(또는 농도)는 균일하게 됨으로써 디스플레이 기판(D)의 전면에 증착되는 증착물질의 두께는 균일해질 수 있다. 또 다른 실시예로써 챔버압력조절부(173)는 기판상태감지부(198)에서 측정된 값을 근거로 작동하는 것도 가능하다. 이러한 경우 기판상태감지부(198)에서 측정된 디스플레이 기판(D) 상의 증착물질의 압력분포 및 증착물질의 입자분포(또는 농도) 중 적어도 하나와 기 설정된 값을 비교하여 측정된 값이 기 설정된 값보다 작은 경우 챔버압력조절부(173)는 기존보다 적은 양을 챔버(110) 외부로 배출할 수 있다. 또한, 반대의 경우 챔버압력조절부(173)는 기존보다 많은 양을 챔버(110) 외부로 배출할 수 있다.
한편, 상기와 같이 작동하는 동안, 감지부(180)는 제1 연결배관(124A), 제2 연결배관(124B) 및 방착부(171) 중 적어도 하나를 유동하는 증착물질의 유량을 측정할 수 있다. 이러한 경우 감지부(180)에서 측정된 증착물질의 유량을 근거로 제1 밸브(125A) 및 제2 밸브(125B) 중 적어도 하나가 제어될 수 있다. 구체적으로 제1 감지부(181)는 제1 연결배관(124A) 내부의 증착물질의 유량을 측정할 수 있다. 제1 감지부(181)에서 측정된 증착물질의 유량은 기 설정된 증착물질의 유량과 비교할 수 있다. 이러한 경우 제1 감지부(181)에서 측정된 증착물질의 유량이 기 설정된 증착물질의 유량보다 작은 것으로 판단되면, 제1 밸브(125A)는 제1 연결배관(124A)을 더 개방할 수 있다. 반면, 제1 감지부(181)에서 측정된 증착물질의 유량이 기 설정된 증착물질의 유량보다 큰 것으로 판단되면, 제1 밸브(125A)는 제1 연결배관(124A)을 통과하는 증착물질의 유량이 작아지도록 제1 연결배관(124A)의 개도를 조절할 수 있다. 제2 감지부(182)에서 측정한 결과를 근거로 제2 밸브(125B)를 제어하는 방법은 상기에서 설명한 제1 감지부(181)에서 측정한 결과를 근거로 제1 밸브(125A)를 제어하는 방법과 동일 또는 유사할 수 있다. 예를 들면, 제2 감지부(182)에서 감지된 제2 연결배관(124B) 내의 증착물질 유량이 기 설정된 증착물질의 유량보다 작은 경우 제2 밸브(125B)는 제2 연결배관(124B)를 기존보다 더 개방할 수 있다. 또한, 제2 감지부(182)에서 감지된 제2 연결배관(124B) 내의 증착물질의 유량이 기 설정된 증착물질의 유량보다 큰 경우 제2 밸브(125B)는 제2 연결배관(124B)의 개도를 기존보다 줄일 수 있다.
다른 실시예로써 감지부(180)에서 측정된 증착물질의 유량을 근거로 제1 증착소스부(120A)와 제2 증착소스부(120B) 중 적어도 하나가 제어될 수 있다. 구체적으로 제1 감지부(181)에서 제1 연결배관(124A) 내부의 증착물질의 유량을 측정할 수 있다. 이때, 제1 감지부(181)에서 측정된 증착물질의 유량이 기 설정된 증착물질의 유량보다 작은 것으로 판단되면, 제1 증착소스부(120A)에서는 증착물질을 더 기화시키거나 승화시킬 수 있다. 이러한 경우 소스가열부(123A)의 온도를 상승시킴으로써 증착물질을 초기보다 더 기화시키거나 승화시킬 수 있다. 반면, 제1 감지부(181)에서 측정된 증착물질의 유량이 기 설정된 증착물질의 유량보다 큰 것으로 판단되면, 소스가열부(123A)의 작동을 중지시킴으로써 증착물질의 기화속도 또는 승화속도를 조절할 수 있다.
또 다른 실시예로써 감지부(180)에서 측정된 증착물질의 유량을 근거로 제1 밸브(125A), 제2 밸브(125B), 제1 증착소스부(120A) 및 제2 증착소스부(120B) 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 이때, 감지부(180)에서 측정된 증착물질의 유량에 따라 제1 밸브(125A), 제2 밸브(125B), 제1 증착소스부(120A) 및 제2 증착소스부(120B) 각각을 제어하는 방법은 상기에서 설명한 것과 동일 또는 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기와 같은 기 설정된 증착물질의 유량은 증착물질이 디스플레이 기판(D)에 증착되어 형성되는 증착막의 두께에 따라 상이해질 수 있다.
따라서 상기와 같이 제1 연결배관(124A) 및 제2 연결배관(124B) 중 적어도 하나를 통과하는 증착물질의 유량을 측정하여 실시간으로 제1 밸브(125A), 제2 밸브(125B), 제1 증착소스부(120A) 및 제2 증착소스부(120B) 중 적어도 하나를 제어하는 경우 표시 장치의 제조장치(100) 및 표시 장치의 제조방법을 사용하여 사용자가 원하는 증착막의 두께를 얻도록 증착물질을 디스플레이 기판(D)에 증착하는 것이 가능하다.
한편, 거리측정부(191)에서 측정된 결과를 근거로 노즐헤드(140)와 기판안착부(151)의 위치를 가변시킬 수 있다. 이때, 거리측정부(191)는 복수개 구비되며, 복수개의 거리측정부(191)는 노즐헤드(140)의 모서리 부분에 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 구체적으로 거리측정부(191)는 노즐헤드(140)의 각 부분에서 기판안착부(151)까지의 거리 또는 노즐헤드(140)의 각 부분에서 디스플레이 기판(D)까지의 거리를 측정할 수 있다. 이때, 거리측정부(191)는 복수개 구비될 수 있으며, 복수개의 거리측정부(191)가 서로 이격되도록 배치되어 노즐헤드(140)의 각 부분에서 기판안착부(151)까지의 거리 또는 디스플레이 기판(D)까지의 거리를 측정할 수 있다. 상기와 같이 거리측정부(191)에서 측정된 거리가 기 설정된 거리와 동일하지 않은 경우에는 헤드구동부(143B) 및 안착플레이트구동부(151C) 중 적어도 하나가 작동하도록 제어할 수 있다. 우선 거리측정부(191)에서 측정된 거리가 기 설정된 거리보다 작은 경우 헤드구동부(143B) 및 안착플레이트구동부(151C) 중 적어도 하나는 노즐헤드(140)의 하면과 디스플레이 기판(D) 사이의 간격이 커지도록 노즐헤드바디부(143) 및 안착플레이트(151A) 중 적어도 하나를 롤 운동을 시키거나 피치 운동을 시킬 수 있다. 이러한 경우 노즐헤드바디부(143)는 공급배관(142)과 연결된 부분을 중심으로 다양한 방향으로 회전할 수 있다. 또한, 안착플레이트(151A)는 연결부(151B)와 연결된 부분을 중심으로 다양한 방향으로 회전할 수 있다. 반면, 거리측정부(191)에서 측정된 거리가 기 설정된 거리보다 큰 경우 헤드구동부(143B) 및 안착플레이트구동부(151C) 중 적어도 하나는 노즐헤드(140)의 하면과 디스플레이 기판(D) 사이의 간격이 작아지도록 노즐헤드바디부(143) 및 안착플레이트(151A) 중 적어도 하나를 롤 운동을 시키거나 피치 운동을 시킬 수 있다. 이때, 노즐헤드바디부(143) 및 안착플레이트(151A)의 운동은 상기에서 설명한 것과 유사하게 수행되므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 따라서 상기와 같이 헤드구동부(143B) 및 안착플레이트구동부(151C) 중 적어도 하나가 작동하는 경우 노즐헤드바디부(143)의 하면과 디스플레이 기판(D)의 상면을 서로 평행하게 배열될 수 있다.
상기의 경우 이외에도 거리측정부(191)에서 측정된 노즐헤드(140)와 디스플레이 기판(D) 사이의 거리 또는 노즐헤드(140)와 기판안착부(151) 사이의 거리가 기 설정된 거리와 상이한 경우 거리측정부(191)에서 측정된 노즐헤드(140)와 디스플레이 기판(D) 사이의 거리 또는 노즐헤드(140)와 기판안착부(151) 사이의 거리가 기 설정된 거리와 동일해지도록 선형구동부(160)를 구동시키는 것도 가능하다.
한편, 상기와 같은 과정이 진행되는 동안 방착부(171)의 온도는 기 설정된 온도범위가 되도록 가열될 수 있다. 이때, 가림부(172)는 방착부(171)의 온도 상승으로 인하여 같이 가열되거나 별도의 전원이 인가되거나 열이 가해짐으로써 자체적으로 가열되는 것도 가능하다. 이러한 경우 방착부(171)의 온도가 상승함으로써 증착물질이 방착부(171)에 증착되지 못할 수 있다. 특히 표시 장치의 제조장치(100)의 경우 별도의 에너지를 가하지 않고 물리적으로 증착물질을 디스플레이 기판(D)에 증착시키는 경우이므로 증착물질의 온도보다 방착부(171)의 온도를 높임으로써 증착물질이 방착부(171)에 증착되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상기와 같은 경우 이외에도 안착플레이트(151A)의 온도가 균일하도록 안착플레이트(151A)의 온도를 제어하는 것도 가능하다. 구체적으로 안착플레이트(151A)의 온도가 기 설정된 온도범위 내에 존재하도록 온도조절부(153)를 통하여 안착플레이트(151A)의 온도를 조절할 수 있다. 이때, 안착플레이트(151A)에는 안착플레이트(151A)의 온도를 측정하도록 센서가 구비될 수 있다. 상기와 같은 센서는 복수개 구비될 수 있으며, 안착플레이트(151A)의 복수개의 영역에 각각 이격되도록 배치될 수 있다. 이러한 경우 각 센서에서 측정된 안착플레이트(151A)의 각 영역의 온도를 근거로 각 영역에 배치되는 온도조절부(153)를 통하여 안착플레이트(151A)의 각 영역의 온도를 조절할 수 있다. 특히 이러한 경우 안착플레이트(151A)의 전면에서 온도가 균일해지도록 각 온도조절부(153)를 제어할 수 있다.
상기와 같이 안착플레이트(151A)의 온도가 균일해지는 경우 디스플레이 기판(D)의 온도가 디스플레이 기판(D)의 전체에서 균일해지고 이로 인하여 디스플레이 기판(D)에 증착되는 증착물질의 두께는 균일해질 수 있다. 특히 디스플레이 기판(D)의 온도 구배로 인하여 증착물질이 서로 상이하게 증착되는 것을 방지할 수 있다.
상기와 같은 온도조절부(153)는 안착플레이트(151A)의 온도를 복수개의 영역에서 서로 상이하게 형성시키는 것도 가능하다. 이러한 경우 온도조절부(153)는 기판상태감지부(198)에서 측정된 값을 근거로 기 설정된 값에 대응되도록 안착플레이트(151A)의 온도를 복수개의 영역별로 상이하게 제어하는 것도 가능하다. 이러한 경우 온도조절부(153)의 제어를 통하여 디스플레이 기판(D)에 증착되는 증착물질을 균일하게 정하는 것이 가능하다.
상기와 같이 디스플레이 기판(D)에 증착물질의 증착이 완료되면, 증착소스부(120)의 작동을 중지할 수 있다. 또한, 챔버(110) 내부를 다시 대기압 상태로 유지시킨 후 디스플레이 기판(D)을 챔버(110) 외부로 배출할 수 있다.
이러한 경우 제2 게이트밸브(113D)가 개방되고, 셔터(S)가 노즐헤드(140) 하면에 배치되어 노즐헤드(140)로부터 떨어지는 증착물질이나 분사되는 증착물질을 차단할 수 있다.
따라서 표시 장치의 제조장치(100) 및 표시 장치의 제조방법은 면증착을 통하여 디스플레이 기판(D)에 증착물질을 증착시킴으로써 신속한 증착이 가능하다. 또한, 표시 장치의 제조장치(100) 및 표시 장치의 제조방법은 디스플레이 기판(D)에 균일한 증착물질을 공급함으로써 고품질의 상기 표시 장치 제조가 가능하다.
표시 장치의 제조장치(100) 및 표시 장치의 제조방법은 디스플레이 기판(D) 상에 증착물질이 증착되는 증착률을 제어하는 것이 가능하며, 디스플레이 기판(D) 상에 증착되는 증착물질의 두께를 조절하는 것이 가능하다. 또한, 표시 장치의 제조장치(100) 및 표시 장치의 제조방법은 증착률, 증착 두께 등과 같은 증착성능을 제어하는 것이 가능함으로써 다양한 상기 표시 장치의 제조가 가능하다.
도 3은 도 1에 도시된 제1 재료공급부를 보여주는 개념도이다.
도 3을 참고하면, 제1 재료공급부(130A)는 증착소스챔버(121A) 내부의 도가니(122A)를 교체할 수 있다.
이때, 제1 재료공급부(130A)는 다양한 형태로 형성될 수 있다. 일 실시예로써 제1 재료공급부(130A)는 재료공급기(미도시), 냉각기(미도시) 및 로봇암(미도시)을 포함할 수 있다. 이러한 경우 상기 로봇암은 도가니(미도시)를 증착소스챔버(121A)에서 인출하여 상기 재료공급기 또는 상기 냉각기로 공급할 수 있다. 또한, 상기 로봇암은 상기 도가니를 상기 재료공급기 또는 상기 냉각기로부터 증착소스챔버(121A)로 공급하는 것도 가능하다.
다른 실시예로써 제1 재료공급부(130A)는 회전부(131A), 재료공급기(132A) 및 냉각기(133A)를 포함할 수 있다. 회전부(131A)는 회전 중심을 기준으로 회전할 수 있다. 이때, 회전부(131A)에는 로봇암 등이 배치되어 상기 도가니를 파지할 수 있다. 특히 상기 로봇암은 회전부(131A)에 복수개 구비될 수 있으며, 복수개의 로봇암은 서로 독립적으로 구동할 수 있다. 재료공급기(132A)는 회전부(131A)에 회전에 따라 이동하는 상기 도가니에 증착물질을 공급할 수 있다. 이때, 재료공급기(132A)는 하기에서 설명할 제2 재료공급부(130B)와 동일 또는 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 냉각기(133A)는 상기 도가니를 냉각시킬 수 있다. 이때, 냉각기(133A)는 일반적인 냉각사이클을 구성하도록 형성될 수 있다. 다른 실시예로써 냉각기(133A)는 펠타이어 소자를 구비하여 상기 도가니를 냉각시키는 것도 가능하다. 이러한 냉각기(133A)는 상기에 한정되는 것은 아니며, 상기 도가니가 안착되어 상기 도가니를 냉각시키는 모든 장치 및 모든 구조를 포함할 수 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위하여 제1 재료공급부(130A)가 회전부(131A), 재료공급기(132A) 및 냉각기(133A)를 포함하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
제1 재료공급부(130A)는 제1 증착소스부(미도시)로 증착물질을 공급할 수 있다. 구체적으로 회전부(131A)의 회전에 따라 상기 도가니는 증착소스챔버(121A)로부터 인출되어 냉각기(133A), 재료공급기(132A) 및 증착소스챔버(121A)를 순차적으로 일주할 수 있다. 구체적으로 회전부(131A)에 구비된 로봇암은 증착소스챔버(121A) 내부에 배치된 상기 도가니를 증착소스챔버(121A)로부터 인출할 수 있다. 회전부(131A)가 회전하면 상기 도가니는 다시 냉각기(133A)로 공급될 수 있다. 이러한 경우 냉각기(133A)는 상기 도가니를 냉각시킬 수 있다. 이후 회전부(131A)가 회전하면 냉각기(133A) 내부에서 인출된 상기 도가니는 재료공급기(132A)로 공급될 수 있다. 이때, 재료공급기(132A)는 상기 도가니에 증착물질을 정량 공급할 수 있다. 이러한 경우 재료공급기(132A)는 상기 도가니의 무게를 측정하는 센서를 구비할 수 있다. 다른 실시예로써 상기 도가니는 무게를 감지하는 센서를 구비하는 것도 가능하다. 이러한 경우 상기 센서에서 측정된 값과 기 설정된 값을 비교하여 재료공급기(132A)는 증착물질을 정량 상기 도가니에 제공할 수 있다. 또한, 상기 도가니는 회전부(131A)의 회전에 따라 증착소스챔버(121A) 내부로 다시 진입할 수 있다. 따라서 냉각기(133A)에 먼저 배치되는 경우 사용된 상기 도가니는 냉각된 상태로 재료공급기(132A)로 전달됨으로써 재료공급기(132A)에서 상기 도가니로 증착물질을 공급하더라도 증착물질의 기화 또는 승화를 최소화할 수 있다.
다른 실시예로써 회전부(131A)의 회전에 따라 상기 도가니는 증착소스챔버(121A)로부터 인출되어 재료공급기(132A), 냉각기(133A) 및 증착소스챔버(121A)를 순차적으로 일주할 수 있다. 이때, 재료공급기(132A), 냉각기(133A)의 작동은 상기에서 설명한 것과 동일 또는 유사할 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 제2 재료공급부를 보여주는 개념도이다.
도 4를 참고하면, 제2 재료공급부(130B)는 저장챔버(131B), 증착물질저장부(132B), 정량공급부(133B), 공급밸브(134B), 분체공급부(135B) 및 압력조절부(136B)를 포함할 수 있다.
저장챔버(131B)는 내부에 공간이 형성될 수 있으며, 일부가 개구되도록 형성될 수 있다. 이때, 저장챔버(131B)의 개구된 부분에는 저장챔버(131B)의 개구된 부분을 개폐 가능하도록 슬라이딩 또는 회동 가능한 저장챔버커버(131B-1)가 구비될 수 있다. 다른 실시예로써 저장챔버(131B)의 개구된 부분에는 저장챔버(131B)의 개구된 부분을 개폐 가능하도록 별도의 게이트밸브가 설치되는 것도 가능하다. 이하에에서는 설명의 편의를 위하여 저장챔버(131B)의 개구된 부분에는 회동 가능하도록 저장챔버커버(131B-1)가 설치되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
증착물질저장부(132B)는 저장챔버(131B) 내부에 배치될 수 있다. 이때, 증착물질저장부(132B)는 용기 형태로 형성될 수 있으며, 일측이 개구되도록 형성되어 증착물질이 투입되어 저장될 수 있다. 이때, 증착물질저장부(132B)는 증착물질의 무게를 측정하는 중량센서를 구비하는 것도 가능하다.
정량공급부(133B)는 증착물질저장부(132B)와 연결되어 증착물질저장부(132B)를 회전시킬 수 있다. 정량공급부(133B)는 다양한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들면, 정량공급부(133B)는 증착물질저장부(132B)와 연결되는 모터(133B-1)와, 저장챔버(131B)를 관통하도록 설치되어 모터(133B-1)와 증착물질저장부(132B)를 연결하는 회전축(133B-2)를 포함할 수 있다. 다른 실시예로서 정량공급부(133B)는 증착물질저장부(132B)와 연결되며, 저장챔버(131B)를 관통하도록 설치되는 회전축(미도시), 상기 회전축과 연결되는 캠(미도시) 또는 링크(미도시)와, 상기 캠 또는 상기 링크와 연결되는 실린더(미도시)를 포함할 수 있다. 이러한 경우 상기 회전축은 상기 캠의 회전 중심에 연결되고, 상기 실린더는 상기 캠의 회전 중심으로부터 편심되는 상기 캠의 일부분에 연결될 수 있다. 또한, 상기 회전축은 상기 링크의 일단에 연결되고, 상기 실린더는 상기 링크의 타단에 연결될 수 있다. 상기와 같은 정량공급부(133B)는 상기에 한정되는 것은 아니며, 증착물질저장부(132B)와 연결되어 증착물질저장부(132B)를 회전시킬 수 있는 모든 장치 및 모든 구조를 포함할 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 정량공급부(133B)는 모터(133B-1)와 회전축(133B-2)을 포함하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
공급밸브(134B)는 저장챔버(131B)와 분체공급부(135B) 사이에 배치될 수 있다. 이때, 공급밸브(134B)는 게이트 밸브 또는 솔레노이드 밸브 등의 형태로 형성되어 저장챔버(131B)에서 분체공급부(135B)를 선택적으로 서로 차단시키거나 서로 연결시킬 수 있다.
분체공급부(135B)는 증착물질저장부(132B)에서 공급되는 증착물질을 재료정량공급기(121B)로 공급할 수 있다. 이때, 분체공급부(135B)는 증착물질을 일정량씩 재료정량공급기(121B)로 공급할 수 있다. 예를 들면, 분체공급부(135B)는 스크류를 포함할 수 있으며, 스크류의 회전 시 소량이면서 일정량의 증착물질이 재료정량공급기(121B)로 공급될 수 있다. 다른 실시예로써 분체공급부(135B)는 적어도 하나 이상의 홈을 갖는 디스크를 포함하고, 상기 디스크의 회전 시 증착물질이 적어도 하나 이상의 홈에 삽입될 수 있다. 또한, 상기 디스크의 회전 시 증착물질이 재료정량공급기(121B)로 공급될 수 있다. 이때, 분체공급부(135B)는 상기에 한정되는 것은 아니며, 증착물질을 소량씩 일정량 재료정량공급기(121B)로 공급하는 모든 장치 및 모든 구조를 포함할 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 분체공급부(135B)는 스크류를 통하여 증착물질을 재료정량공급기(121B)로 공급하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
압력조절부(136B)는 저장챔버(131B)에 연결되어 저장챔버(131B) 내부의 압력을 조절할 수 있다. 구체적으로 압력조절부(136B)는 저장챔버(131B)에 연결되는 제1 압력조절부(137B)와 제2 압력조절부(138B)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 압력조절부(137B)는 고진공 펌핑을 수행할 수 있으며, 제2 압력조절부(138B)는 저진공 펌핑을 수행할 수 있다. 이러한 제1 압력조절부(137B)는 저장챔버(131B)와 연결되는 제1 안내배관(137B-1)과 제1 안내배관(137B-1)에 배치되는 제1 압력펌프(137B-2)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 압력조절부(138B)는 저장챔버(131B)와 연결되는 제2 안내배관(138B-1)과 제2 안내배관(138B-1)에 배치되는 제2 압력펌프(138B-2)를 포함할 수 있다.
상기와 같은 제2 재료공급부(130B)는 제2 증착소스부(미도시)로 증착물질을 지속적으로 공급할 수 있다. 구체적으로 압력조절부(136B)가 작동하여 저장챔버(131B) 내부의 압력을 대기압과 동일 또는 유사하게 형성한 후 저장챔버(131B)가 개방될 수 있다. 이후 외부로부터 증착물질을 증착물질저장부(132B)에 공급할 수 있다. 또한, 저장챔버(131B)는 밀폐될 수 있으며, 압력조절부(136B)가 작동하여 저장챔버(131B) 내부의 압력을 진공 상태로 유지시킬 수 있다. 특히 제2 압력조절부(138B)를 통하여 1차적으로 저장챔버(131B) 내부의 기체를 외부로 배출한 후 일정 시간이 도과하거나 저장챔버(131B) 내부의 압력이 일정 압력 이하가 되면 제1 압력조절부(137B)를 작동시켜 2차적으로 저장챔버(131B) 내부의 기체를 외부로 배출할 수 있다. 저장챔버(131B)의 내부가 진공 상태와 거의 유사해지면 공급밸브(134B)를 개방하고, 정량공급부(133B)를 작동시켜 증착물질저장부(132B)를 회전시킬 수 있다. 이때, 증착물질은 증착물질저장부(132B)로부터 분체공급부(135B)로 낙하할 수 있다. 분체공급부(135B)는 증착물질을 일정량 재료정량공급기(121B)로 공급할 수 있다. 특히 분체공급부(135B)는 증착물질이 재료정량공급기(121B)로 급속히 낙하하는 것을 방지할 수 있다. 상기와 같이 증착물질이 재료정량공급기(121B)로 공급되는 동안 공급밸브(134B)는 폐쇄되고, 압력조절부(136B)는 상기와 반대로 작동하여 저장챔버(131B) 내부의 압력을 대기압과 동일 또는 유사하게 형성시킬 수 있다. 또한, 증착물질은 외부에서 증착물질저장부(132B)로 공급될 수 있다.
도 5는 도 1에 도시된 노즐헤드를 보여주는 개념도이다.
도 5를 참고하면, 노즐헤드(140)는 증착소스부(미도시)에서 공급되는 증착물질을 분배하여 디스플레이 기판(미도시)에 분사할 수 있다. 이때, 노즐헤드(140)는 상기 증착소스부로부터 공급되는 증착물질을 확산시키거나 분기시키는 다양한 구조를 포함할 수 있다. 예를 들면, 노즐헤드(140)는 내부에 증착물질을 안내하는 복수개의 배관을 설치하여 증착물질을 분배하는 것도 가능하다. 다른 실시예로써 노즐헤드(140)는 적어도 하나 이상의 베플부(144)를 사용하여 증착물질을 분배하는 것도 가능하다. 이때, 노즐헤드(140)는 상기에 한정되는 것은 아니며, 상기 증착소스부에서 공급되는 증착물질을 분재하여 상기 디스플레이 기판에 분사할 수 있는 모든 구조 및 모든 장치를 포함할 수 있다.
노즐헤드(140)는 혼합부(141), 공급배관(142), 노즐헤드바디부(143), 베플부(144) 및 헤드히터(145)를 포함할 수 있다.
혼합부(141)는 제1 연결배관(124A)과 제2 연결배관(124B)과 연결되어 제1 연결배관(124A)에서 공급하는 증착물질과 제2 연결배관(124B)에서 공급하는 증착물질을 혼합할 수 있다. 이때, 혼합부(141)의 단면적은 제1 연결배관(124A)의 단면적 및 제2 연결배관(124B)의 단면적보다 크게 형성될 수 있다. 따라서 제1 연결배관(124A) 또는 제2 연결배관(124B)에서 토출되는 증착물질은 속도가 저감되면서 혼합부(141)에서 서로 균일한 농도를 가질 수 있다. 또한, 혼합부(141)가 완전히 채워진 후 노즐헤드바디부(143)로 이동함으로써 노즐헤드바디부(143) 전체의 압력을 균일하게 유지시킬 수 있다.
공급배관(142)은 노즐헤드바디부(143)와 혼합부(141)를 연결할 수 있다. 노즐헤드바디부(143)는 공급배관(142)과 연결될 수 있다.
노즐헤드바디부(143)는 증착물질을 디스플레이 기판(D)에 다양한 방향에서 동시에 공급할 수 있다. 예를 들면, 노즐헤드바디부(143)는 제1 방향과 제1 방향과 상이한 제2 방향에서 증착물질을 디스플레이 기판(D)에 공급할 수 있다. 특히 노즐헤드바디부(143)는 챔버(110)의 높이 방향과 수직한 단면적 전체에 증착물질을 동시에 공급하는 것이 가능하다. 노즐헤드바디부(143) 내부에는 공간이 형성될 수 있으며, 기판고정부(150)와 대향하는 노즐헤드바디부(143)의 일면에는 증착물질이 통과하는 토출홀(143A)이 구비될 수 있다. 이러한 토출홀(143A)은 복수개 구비될 수 있으며, 노즐헤드바디부(143)의 일면에 균일하게 분포될 수 있다. 이때, 복수개의 토출홀(143A)은 복수개의 열과 복수개의 행을 갖도록 배열될 수 있다. 상기와 같은 노즐헤드바디부(143)와 공급배관(142)은 서로 상대 운동 가능하도록 연결될 수 있다. 이때, 노즐헤드바디부(143)와 공급배관(142) 사이에는 별도의 헤드구동부(143B)가 배치되어 노즐헤드바디부(143)를 다양한 방향으로 움직이는 것이 가능하다. 이때, 헤드구동부(143B)는 노즐헤드바디부(143)의 평행도를 맞출 수 있다. 이러한 헤드구동부(143B)는 적어도 한 개 이상의 모터를 포함할 수 있다. 다른 실시예로써 헤드구동부(143B)는 서로 상이한 곳에 배치되며, 노즐헤드바디부(143)와 챔버(110) 사이에 배치되는 적어도 2개 이상의 실린더를 포함하는 것도 가능하다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 헤드구동부(143B)가 적어도 한 개 이상의 모터를 포함하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다. 또한, 노즐헤드바디부(143)와 공급배관(142)은 볼조인트 형태로 서로 연결될 수 있으며, 공급배관(142)은 상기 볼플리져 내부에 배치될 수 있다.
상기와 같은 노즐헤드바디부(143) 내부는 구획되도록 형성되며, 공급배관(142)과 노즐헤드바디부(143)의 구획된 내부가 서로 연통하는 것도 가능하다. 이러한 경우 노즐헤드바디부(143)의 구획된 내부로 증착물질이 공급됨으로써 토출홀(143A)을 통하여 증착물질이 분사되는 속도가 상승할 수 있다. 또한, 이러한 경우 노즐헤드바디부(143)의 구획된 내부에는 센서가 구비되어 각 구획된 부분의 증착물질의 압력, 농도, 유량 중 적어도 하나를 측정할 수 있다. 뿐만 아니라 공급배관(142)과 노즐헤드바디부(143)의 구획된 내부의 연결되는 부분에는 밸브 등이 구비됨으로써 노즐헤드바디부(143)의 중앙에서 분사되는 증착물질의 압력과 노즐헤드바디부(143)의 테두리에서 분사되는 분사되는 증착물질의 압력 사이에 차이를 발생시키는 것도 가능하다.
베플부(144)는 노즐헤드바디부(143)의 내부에 배치될 수 있다. 이때, 베플부(144)는 노즐헤드바디부(143)에 진입한 증착물질이 노즐헤드바디부(143)의 전면에 고루 퍼지게 할 수 있다. 이러한 베플부(144)는 복수개 구비될 수 있으며, 복수개의 베플부(144)는 다단으로 배치될 수 있다. 또한, 각 베플부(144)는 증착물질이 통과하는 홀을 구비할 수 있다. 상기와 같은 홀의 크기는 공급배관(142)으로부터 노즐헤드바디부(143)의 일면으로 갈수록 작아질 수 있다. 또한, 서로 인접하는 베플부(144)에 구비된 홀은 서로 겹치지 않도록 배열되는 것도 가능하다.
헤드히터(145)는 노즐헤드바디부(143)의 외부 및 내부 중 적어도 하나에 배열될 수 있다. 이때, 헤드히터(145)는 노즐헤드바디부(143)의 적어도 일부분에 설치될 수 있다. 또한, 헤드히터(145)는 노즐헤드바디부(143)에 복수개 구비될 수 있다. 이때, 복수개의 헤드히터(145)는 다양한 형태로 배열될 수 있다. 예를 들면, 일 실시예로써 복수개의 헤드히터(145)는 노즐헤드바디부(143)의 서로 다른 영역에 하나씩 배치될 수 있다. 복수개의 헤드히터(145)는 서로 독립적으로 작동함으로써 노즐헤드바디부(143)를 복수개의 영역으로 구분하여 각 영역의 온도를 서로 상이하게 조절하는 것도 가능하다. 다른 실시예로써 복수개의 헤드히터(145) 중 하나는 노즐헤드바디부(143) 전체에 배치될 수 있으며, 이를 제외한 복수개의 헤드히터(145)는 노즐헤드바디부(143)의 서로 다른 영역에 배치되는 것도 가능하다. 이러한 경우 노즐헤드바디부(143)의 각 영역에는 헤드히터(145)가 하나 또는 복수개 배치됨으로써 노즐헤드바디부(143)의 각 영역의 온도가 제어되는 것도 가능하다. 또 다른 실시예로써 복수개의 헤드히터(145) 중 하나는 노즐헤드바디부(143) 전체에 배치되며, 이를 제외한 복수개의 헤드히터(145)는 노즐헤드바디부(143)의 서로 다른 영역에 하나씩 배치되는 것도 가능하다. 이러한 경우 노즐헤드바디부(143)의 각 영역에는 두개의 헤드히터(145)가 배열되고, 두개의 헤드히터(145) 중 하나의 작동이 제어됨으로써 노즐헤드바디부(143)의 각 영역의 온도를 제어할 수 있다. 이때, 복수개의 헤드히터(145)의 배열은 상기에 한정되는 것은 아니며, 노즐헤드바디부(143)의 복수개의 영역의 온도를 서로 상이하게 조절할 수 있는 모든 배열 형태를 포함할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 복수개의 헤드히터(145)가 노즐헤드바디부(143)의 각 영역에 하나씩 배열되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
상기와 같이 노즐헤드(140)는 증착소스부(120)와 분리됨으로써 증착소스부(120)와 분리됨으로써 고속으로 증착물질을 증착하는 것이 가능하다. 특히 증착소스부(120)에서 급속 기화가 가능함으로써 증착물질의 증착 속도를 향상시킬 수 있다. 또한, 노즐헤드(140)를 통하여 디스플레이 기판(D) 전체 면에 대해서 동시에 증착물질의 증착이 가능함으로써 신속한 증착이 가능하다.
노즐헤드(140)는 노즐헤드바디부(143) 내부에 배치되는 노즐감지부(146)를 포함할 수 있다. 이때, 노즐감지부(146)는 노즐헤드바디부(143) 내부의 증착물질의 유량, 압력 및 농도 중 적어도 하나를 측정할 수 있다. 이러한 경우 노즐감지부(146)는 상기에서 설명한 감지부(미도시)의 구성과 동일 또는 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 노즐헤드(140)의 온도는 제어될 수 있다. 이때, 노즐헤드(140)의 온도는 기 설정된 온도범위 내에 존재하도록 제어될 수 있다. 이러한 경우 헤드히터(145)는 기 설정된 온도범위 내로 노즐헤드(140)의 온도가 진입하도록 노즐헤드(140)를 가열할 수 있다. 이러한 헤드히터(145)의 경우 노즐헤드(140)의 서로 구분되는 영역에서 서로 상이하게 작동할 수 있다. 구체적으로 노즐헤드(140)에 서로 이격되어 배치되며, 독립적으로 작동하는 복수개의 헤드히터(145)의 온도 노즐헤드(140)의 표면을 기 설정된 온도범위 내에 존재할 수 있다.
상기와 같은 복수개의 헤드히터(145)는 노즐헤드(140)의 온도를 균일하게 유지시킬 수 있다. 이때, 복수개의 헤드히터(145)는 노즐헤드(140)의 각 부분의 특성에 따라서 서로 동일한 열량을 제공하거나 서로 상이한 열량을 제공할 수 있다.
상기와 같이 노즐헤드(140)의 온도가 균일하게 형성되는 경우 노즐헤드(140)로부터 토출되는 증착물질의 흐름은 균일해질 수 있으며, 노즐헤드(140) 전체에서 동일 또는 유사한 유량을 가질 수 있다. 뿐만 아니라 노즐헤드(140)의 온도가 균일하게 형성되는 경우 노즐헤드(140) 내부에서 증착물질의 유동이 안정화될 수 있다.
상기와 같은 노즐헤드(140)의 온도는 노즐감지부(146)에서 측정된 증착물질의 유량을 근거로 조절되는 것도 가능하다. 구체적으로 복수개의 노즐감지부(146) 중 하나에서 측정된 증착물질의 유량이 복수개의 노즐감지부(146) 중 다른 하나에서 측정된 증착물질의 유량과 상이한 경우 또는 복수개의 노즐감지부(146) 중 하나에서 측정된 증착물질의 유량이 기 설정된 증착물질의 유량과 상이한 경우 복수개의 헤드히터(145) 중 해당하는 영역에 배치된 헤드히터(145)를 제어하여 노즐헤드(140)의 온도를 조절할 수 있다. 이때, 노즐헤드(140)의 온도와 증착물질의 유량은 테이블 형태로 기 설정된 상태일 수 있다.
상기와 같은 복수개의 헤드히터(145)는 기판상태감지부(미도시)에서 측정된 디스플레이 기판(미도시) 상의 증착물질의 두께를 근거로 제어되는 것도 가능하다. 예를 들면, 상기 디스플레이 기판 상의 증착물질의 두께와 기 설정된 두께를 비교하여 이를 근거로 각 헤드히터(145)의 작동 여부를 제어할 수 있다. 이러한 경우 상기 디스플레이 기판 상의 증착물질의 두께에 따라서 각 헤드히터(145)는 서로 상이하게 제어될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치를 보여주는 개념도이다.
도 6을 참고하면, 표시 장치의 제조장치(200)는 챔버(210), 증착소스부(220), 재료공급부(230), 노즐헤드(240), 기판고정부(250), 선형구동부(260), 방착부(271), 가림부(272), 챔버압력조절부(273), 차단가스공급부(295), 감지부(280), 거리측정부(291), 비젼부(292), 얼라인부(293), 마스크안착부(294), 차단가스공급부(295), 캐리어가스공급부(296) 및 증착소스압력조절부(297)를 포함할 수 있다.
이때, 챔버(210), 증착소스부(220), 재료공급부(230), 기판고정부(250), 선형구동부(260), 방착부(271), 가림부(272), 챔버압력조절부(273), 차단가스공급부(295), 감지부(280), 거리측정부(291), 비젼부(292), 얼라인부(293), 마스크안착부(294), 차단가스공급부(295), 캐리어가스공급부(296) 및 증착소스압력조절부(297)는 상기에서 설명한 것과 동일 또는 유사하게 형성되므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 상기와 같은 표시 장치의 제조장치(200)는 상기에서 설명한 것과 동일 또는 유사하게 작동할 수 있다. 표시 장치의 제조장치(200)는 디스플레이 기판(D)을 챔버(210) 내부로 장입한 후 디스플레이 기판(D) 상에 증착물질을 증착시킬 수 있다. 이때, 제1 증착소스부(220A) 및 제2 증착소스부(220B)에서는 각각 증착물질을 기화 또는 승화시켜 노즐헤드(240)로 공급할 수 있다. 이때, 제1 증착소스부(220A)에서 노즐헤드(240)로 공급하는 증착물질과 제2 증착소스부(220B)에서 노즐헤드(240)로 공급하는 증착물질은 서로 상이한 재질일 수 있다. 또한, 제1 증착소스부(220A)와 제2 증착소스부(220B)는 동시에 작동하는 것도 가능하지만 순차적으로 작동하는 것도 가능하다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제1 증착소스부(220A)와 제2 증착소스부(220B)가 각각 증착물질을 동시에 노즐헤드(240)로 공급하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
제1 증착소스부(220A)에서 공급되는 증착물질과 제2 증착소스부(220B)에서 공급되는 증착물질은 서로 상이한 유로를 통하여 노즐헤드(240)로 공급될 수 있다. 이때, 노즐헤드(240) 내부의 구조는 서로 분리된 형태이므로 제1 증착소스부(220A)에서 공급되는 증착물질과 제2 증착소스부(220B)에서 공급되는 증착물질은 노즐헤드(240)로부터 토출되어 챔버(210) 내부에서 혼합될 수 있다.
상기와 같이 혼합된 증착물질은 디스플레이 기판(D)에 증착될 수 있다. 이러한 경우 표시 장치의 제조장치(200)는 디스플레이 기판(D)에 증착되는 증착물질의 혼합비(또는 도핑비)를 조절하는 것이 가능하다. 구체적으로 증착소스부(220)에서 공급하는 증착물질의 양에 따라 증착물질의 성막속도가 가변할 수 있다. 예를 들면, 증착소스부(220)에서 공급하는 하나의 증착물질의 양이 증가하는 경우 다른 하나의 증착물질에 대한 상대 성막 속도가 증가할 수 있다. 또한, 증착소스부(220)에서 공급하는 하나의 증착물질의 양이 감소하는 경우 다른 하나의 증착물질에 대한 상대 성막 속도가 감소할 수 있다. 이러한 성막속도의 차이를 통하여 각 증착물질의 혼합비를 조절할 수 있다.
상기와 같이 증착물질의 혼합비를 조절하기 위하여 제1 감지부(281)에서 감지된 결과를 근거로 제1 연결배관(224A)의 개도를 제1 밸브(225A)로 조절함으로써 제1 증착소스부(220A)에서 공급되는 증착물질의 양을 제어할 수 있다. 또한, 제2 감지부(282)에서 감지된 결과를 근거로 제2 연결배관(224B)의 개도를 제2 밸브(225B)로 조절함으로써 제2 증착소스부(220B)에서 공급되는 증착물질의 양을 제어할 수 있다.
이러한 경우 사용자는 다양한 형태로 제1 증착소스부(220A)에서 공급되는 증착물질과 제2 증착소스부(220B)에서 공급되는 증착물질의 유량을 제어함으로써 디스플레이 기판(D) 상의 증착물질 사이의 혼합비를 실시간으로 조절하는 것이 가능하다. 특히 상기와 같이 제1 증착소스부(220A)에서 공급되는 증착물질과 제2 증착소스부(220B)에서 공급되는 증착물질의 유량을 제어함으로써 디스플레이 기판(D) 상에 여러 개의 층을 형성할 때 각 층별로 증착물질 사이의 혼합비를 조절하는 것이 가능하다.
한편, 상기와 같은 표시 장치의 제조장치(200)는 상기와 같은 경우 이외에도 노즐헤드(240)와 안착플레이트(251A)의 평행도를 맞추는 것도 가능하다. 이러한 방법은 상기에서 설명한 것과 동일 또는 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 표시 장치의 제조장치(200)는 노즐헤드(240)와 안착플레이트(251A) 사이의 간격을 조절함으로써 디스플레이 기판(D)에 증착되는 증착물질의 두께를 조절하는 것도 가능하다. 이때, 디스플레이 기판(D)에 증착되는 증착물질의 두께와 노즐헤드와 안착플레이트(251A) 사이의 간격은 테이블 형태로 기 설정된 상태일 수 있다. 뿐만 아니라 표시 장치의 제조장치(200)는 노즐헤드(240)와 안착플레이트(251A) 사이의 간격을 조절하여 디스플레이 기판(D)의 온도 또는 안착플레이트(251A)의 온도 중 하나를 제어함으로써 디스플레이 기판(D)에 증착되는 증착물질의 두께를 조절하는 것도 가능하다. 따라서 사용자가 원하는 증착물질의 두께가 입력되는 경우 노즐헤드(240)와 안착플레이트(251A) 사이의 거리를 측정하여 노즐헤드(240)와 안착플레이트(251A) 사이의 간격을 조절할 수 있다.
뿐만 아니라 표시 장치의 제조장치(200)는 챔버압력조절부(273)를 통하여 증착물질의 두께를 조절하는 것도 가능하다. 이러한 경우 챔버압력조절부(273)는 증착물질을 흡입하는 양을 제어함으로써 증착물질의 두께를 조절할 수 있다. 이때, 제3 감지부(283)에서 감지된 증착물질의 유량(또는 농도)를 근거로 챔버압력조절부(273)를 제어할 수 있다. 특히 증착물질의 두께와 증착물질의 유량 사이에는 테이블 형태로 기 설정된 상태일 수 있다.
따라서 표시 장치의 제조장치(200) 및 표시 장치의 제조방법은 면증착을 통하여 디스플레이 기판(D)에 증착물질을 증착시킴으로써 신속한 증착이 가능하다. 또한, 표시 장치의 제조장치(200) 및 표시 장치의 제조방법은 디스플레이 기판(D)에 균일한 증착물질을 공급함으로써 고품질의 표시 장치(미도시) 제조가 가능하다.
표시 장치의 제조장치(200) 및 표시 장치의 제조방법은 증착률, 증착 두께 등과 같은 증착성능을 조절하는 것이 가능함으로써 다양한 상기 표시 장치의 제조가 가능하다.
도 7은 도 6에 도시된 노즐헤드를 보여주는 개념도이다.
도 7을 참고하면, 노즐헤드(240)는 공급배관(242), 노즐헤드바디부(243), 헤드히터(245) 및 노즐감지부(246)를 포함할 수 있다.
공급배관(242)은 제1 연결배관(224A)과 연결되는 제1 공급배관(242A) 및 제2 연결배관(224B)과 연결되는 제2 공급배관(242B)을 포함할 수 있다. 제1 공급배관(242A)과 제2 공급배관(242B)은 서로 분리되도록 형성될 수 있다. 특히 제2 공급배관(242B)은 제1 공급배관(242A) 내부에 배치될 수 있다.
노즐헤드바디부(243)는 제1 노즐헤드바디부(243A), 돌출부(243B) 및 제2 노즐헤드바디부(243C)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 노즐헤드바디부(243A)는 제1 공급배관(242A)과 연결될 수 있으며, 제1 노즐헤드바디부(243A)와 제1 공급배관(242A) 사이에는 헤드구동부(243A-1)가 배치되어 제1 노즐헤드바디부(243A)가 운동 가능하도록 제1 공급배관(242A)과 연결될 수 있다. 돌출부(243B)는 제1 노즐헤드바디부(243A)와 결합하여 제1 공간(S1)을 형성할 수 있다. 돌출부(243B)에는 제1 공간(S1)과 챔버(210) 내부와 연통하도록 홀이 형성될 수 있다. 또한, 제2 노즐헤드바디부(243C)는 돌출부(243B)와 결합하여 제2 공간(S2)을 형성할 수 있다. 이때, 제1 공간은 제1 공급배관(242A)과 연결되며, 제2 공간은 제2 공급배관(242B)과 연결될 수 있다. 이때, 돌출부(243B)의 일부는 제2 노즐헤드바디부(243C)의 하면에 노출될 수 있다. 또한, 제2 노즐헤드바디부(243C)에는 토출홀(243C-1)이 구비될 수 있다.
제1 공급배관(242A)을 통하여 공급되는 증착물질이 제1 공간(S1)에 저장된 후 돌출부(243B)를 통하여 디스플레이 기판(D)으로 공급될 수 있다. 반면, 제2 공급배관(242B)을 통하여 공급되는 증착물질은 제2 공간(S2)으로 진입한 후 토출홀(243C-1)을 통하여 디스플레이 기판(D)에 분사될 수 있다.
헤드히터(245)는 단수개 구비되어 노즐헤드바디부(243) 전체를 가열할 수 있다. 다른 실시예로써 헤드히터(245)는 복수개 구비될 수 있으며, 복수개 중 일부는 제1 노즐헤드바디부(243A)에 배치되고, 복수개 중 다른 일부는 제2 노즐헤드바디부(243C)에 배치될 수 있다. 또 다른 실시예로써 헤드히터(245)는 복수개 구비될 수 있으며, 복수개의 헤드히터(245)는 복수개의 영역으로 구분되는 노즐헤드바디부(243)의 각 영역에 서로 분리되도록 배치되는 것도 가능하다. 또 다른 실시예로써 헤드히터(245)는 복수개 구비되며, 복수개의 헤드히터(245) 중 하나는 노즐헤드바디부(243) 전체에 배치되고, 이를 제외한 나머지는 제1 노즐헤드바디부(243A)와 제2 노즐헤드바디부(243C)에 서로 독립적으로 구동하도록 배열되는 것도 가능하다. 이때, 헤드히터(245)는 상기에서 설명한 것과 동일 또는 유사하게 제어될 수 있다.
노즐감지부(246)는 제1 공간(S1)과 제2 공간(S2)에 배치될 수 있다. 이때, 노즐감지부(246)는 상기에서 설명한 바와 동일 또는 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기와 같은 경우 노즐헤드(240)는 증착물질을 서로 다른 경로를 통하여 디스플레이 기판(D)에 공급할 수 있다. 이러한 경우 서로 다른 증착물질을 동시에 디스플레이 기판(D)에 공급하여 증착시키는 것도 가능하며, 서로 다른 증착물질을 순차적으로 디스플레이 기판(D)에 공급하여 순차적으로 증착시키는 것도 가능하다. 특히 서로 다른 증착물질을 디스플레이 기판(D)에 증착시키는 경우 상기에서 설명한 것과 같이 증착물질의 혼합비를 사용자가 조절하는 것이 가능하다.
따라서 표시 장치의 제조장치(200) 및 표시 장치의 제조방법은 다양한 증착 공정을 하나의 장비에서 구현하는 것이 가능하다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치의 노즐헤드를 보여주는 개념도이다.
도 8을 참고하면, 노즐헤드(340)는 공급배관(342), 공급배관(342)과 연결되는 노즐헤드바디부(343)와 노즐헤드바디부(343) 내부에 배치되는 복수개의 유로(344), 복수개의 유로(344) 상에 배치되는 복수개의 노즐감지부(346) 및 각 유로(344)에 배치되는 복수개의 유로단속부(345)를 포함할 수 있다.
이러한 경우 노즐헤드바디부(343)에는 토출홀(343C-1)이 복수개 구비될 수 있다. 또한, 복수개의 유로(344)는 각각 일정 영역에 배치된 복수개의 토출홀(343C-1) 중 일부와 연결되어 증착물질을 안내할 수 있다. 이때, 노즐헤드바디부(343)는 복수개의 영역으로 구분되어 디스플레이 기판(미도시)에 독립적으로 증착물질을 공급할 수 있다.
노즐감지부(346)는 각 유로(344)를 이동하는 증착물질의 유량, 농도 및 압력 중 적어도 하나를 측정할 수 있다. 이때, 노즐감지부(346)는 상기에서 설명한 감지부(180)과 동일 또는 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기와 같은 유로단속부(345)는 각 유로(344)를 통과하는 증착물질의 유량을 제어할 수 있다. 이때, 각 유로단속부(345)는 서로 독립적으로 작동할 수 있다.
한편, 상기와 같은 노즐헤드(340)의 작동을 살펴보면, 공급배관(342)으로 증착물질이 공급되면, 각 유로(344)를 통하여 증착물질이 토출홀(343C-1)로 공급될 수 있다. 이러한 경우 공급배관(342)이 동일한 증착물질을 공급하는 경우 또는 공급배관(342)이 서로 상이한 증착물질을 혼합하여 공급하는 경우 각 유로(344)는 공급배관(342)에 모두 연결될 수 있다. 다른 실시예로써 공급배관(342)이 서로 상이한 증착물질을 혼합하지 않은 상태로 공급하는 경우 공급배관(342)은 각 증착물질이 이동하도록 복수개 구비될 수 있다. 또한, 복수개의 유로(344)는 각 증착물질이 서로 분리되어 분사되도록 각 공급배관(342)과 연결될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 공급배관(342)으로 동일한 증착물질이 들어오는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
상기와 같이 유입되는 증착물질을 각 유로(344)를 따라 이동하여 토출홀(343C-1)을 통하여 외부로 배출될 수 있다. 이러한 경우 유로단속부(345)는 각 유로(344)를 이동하는 증착물질을 제어할 수 있다. 구체적으로 노즐감지부(346)에서 감지된 값과 기 설정된 값을 비교하여 감지된 값이 기 설정된 값 미만인 경우 각 유로(344)를 이동하는 증착물질의 유량을 증가시키도록 유로단속부(345)가 제어될 수 있다. 반면, 감지된 값이 기 설정된 값을 초과하는 경우 각 유로(344)를 이동하는 증착물질의 유량을 감소시키도록 유로단속부(345)가 제어될 수 있다. 따라서 상기와 같은 노즐헤드(340)는 각 영역에서 균일하게 증착물질을 공급함으로써 디스플레이 기판(미도시)의 각 영역에서 균일한 증착을 수행할 수 있다.
한편, 상기와 같은 유로단속부(345)는 기판상태감지부(미도시)의 감지 결과에 근거하여 제어되는 것도 가능하다. 구체적으로 상기 기판상태감지부는 상기에서 설명한 바와 같이 복수개 구비되어 상기 디스플레이 기판의 전체를 모니터링할 수 있다. 이때, 각 상기 기판상태감지부는 상기 디스플레이 기판의 각 영역의 상태를 모니터링할 수 있다.
상기와 같이 모니터링한 결과를 근거로 유로단속부(345)를 제어할 수 있다. 구체적으로 각 상기 기판상태감지부에서 측정한 값이 기 설정된 값과 비교하여 측정한 값이 기 설정된 값보다 큰 경우 유로단속부(345)를 통하여 공급되는 증착물질의 양을 줄일 수 있다. 반면, 측정한 값이 기 설정된 값보다 작은 경우 유로단속부(345)를 통하여 공급되는 증착물질의 양을 증가시키는 것도 가능하다.
상기와 같은 노즐헤드(340)는 상기 디스플레이 기판의 각 영역에 정확한 증착물질을 공급함으로써 상기 디스플레이 기판 상에 증착물질을 균일하게 증착시키는 것이 가능하다.
상기와 같은 노즐헤드(340)는 상기에 한정되는 것은 아니며, 상기 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이 헤드구동부(미도시)를 구비함으로써 헤드바디부(343)의 자세를 조절하는 것이 가능하다.
도 9는 도 1, 도 6 또는 도 8 중 하나에 도시된 표시 장치의 제조장치를 통하여 제조된 표시 장치를 보여주는 평면도이다.
도 9를 참고하면, 표시 장치(20)는 기판(21) 상에서 표시 영역(DA)과 표시 영역(DA)의 외곽에 비표시 영역이 정의할 수 있다. 표시 영역(DA)에는 발광부(미표기)가 배치되고, 비표시 영역에는 전원 배선(미도시) 등이 배치될 수 있다. 또한, 비표시 영역에는 패드부(C)가 배치될 수 있다.
도 10은 도 9에 도시된 A-A선을 따라 취한 단면도이다.
도 10을 참고하면, 표시 장치(20)는 디스플레이 기판(D), 중간층(28B), 대향 전극(28C) 및 봉지층(미표기)을 포함할 수 있다. 이때, 디스플레이 기판(D)은 기판(21), 버퍼층(22), 박막 트랜지스터(TFT), 패시베이션막(27), 화소 전극(28A) 및 화소 정의막(29)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 봉지층은 기판(21)과 동일 또는 유사한 봉지 기판(미도시) 또는 박막 봉지층(E)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 봉지층이 상기 봉지 기판을 포함하는 경우 기판(21)과 상기 봉지 기판 사이에는 별도의 실링부재(미도시)가 배치될 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 상기 봉지층이 박막 봉지층(E)을 포함하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
기판(21)은 플라스틱재를 사용할 수 있으며, SUS, Ti과 같은 금속재를 사용할 수도 있다. 또한, 기판(21)는 폴리이미드(PI, Polyimide)를 사용할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 기판(21)이 폴리이미드로 형성되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
기판(21) 상에 발광부(미표기)가 형성될 수 있다. 이때, 상기 발광부는 박막 트랜지스터(TFT) 이 구비되고, 이들을 덮도록 패시베이션막(27)이 형성되며, 이 패시베이션막(27) 상에 유기 발광 소자(28)가 형성될 수 있다.
기판(21)의 상면에는 유기화합물 및/또는 무기화합물로 이루어진 버퍼층(22)이 더 형성되는 데, SiOx(x≥1), SiNx(x≥1)로 형성될 수 있다.
이 버퍼층(22) 상에 소정의 패턴으로 배열된 활성층(23)이 형성된 후, 활성층(23)이 게이트 절연층(24)에 의해 매립된다. 활성층(23)은 소스 영역(23C)과 드레인 영역(23A)을 갖고, 그 사이에 채널 영역(23B)을 더 포함한다.
이러한 활성층(23)은 다양한 물질을 함유하도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 활성층(23)은 비정질 실리콘 또는 결정질 실리콘과 같은 무기 반도체 물질을 함유할 수 있다. 다른 예로서 활성층(23)은 산화물 반도체를 함유할 수 있다. 또 다른 예로서, 활성층(23)은 유기 반도체 물질을 함유할 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 활성층(23)이 비정질 실리콘으로 형성되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
이러한 활성층(23)은 버퍼층(22) 상에 비정질 실리콘막을 형성한 후, 이를 결정화하여 다결정질 실리콘막으로 형성하고, 이 다결정질 실리콘막을 패터닝하여 형성할 수 있다. 상기 활성층(23)은 구동 TFT(미도시), 스위칭 TFT(미도시) 등 TFT 종류에 따라, 그 소스 영역(23C) 및 드레인 영역(23A)이 불순물에 의해 도핑된다.
게이트 절연층(24)의 상면에는 활성층(23)과 대응되는 게이트 전극(25)과 이를 매립하는 층간 절연층(26)이 형성된다.
그리고, 층간 절연층(26)과 게이트 절연층(24)에 콘택홀(H1)을 형성한 후, 층간 절연층(26) 상에 소스 전극(27B) 및 드레인 전극(27A)을 각각 소스 영역(23C) 및 드레인 영역(23A)에 콘택되도록 형성한다.
이렇게 형성된 상기 박막 트랜지스터의 상부로는 패시베이션막(27)이 형성되고, 이 패시베이션막(27) 상부에 유기 발광 소자(28, OLED)의 화소 전극(28A)이 형성된다. 이 화소 전극(28A)은 패시베이션막(27)에 형성된 비아 홀(H2)에 의해 TFT의 드레인 전극(27A)에 콘택된다. 상기 패시베이션막(27)은 무기물 및/또는 유기물, 단층 또는 2개층 이상으로 형성될 수 있는 데, 하부 막의 굴곡에 관계없이 상면이 평탄하게 되도록 평탄화막으로 형성될 수도 있는 반면, 하부에 위치한 막의 굴곡을 따라 굴곡이 가도록 형성될 수 있다. 그리고, 이 패시베이션막(27)은, 공진 효과를 달성할 수 있도록 투명 절연체로 형성되는 것이 바람직하다.
패시베이션막(27) 상에 화소 전극(28A)을 형성한 후에는 이 화소 전극(28A) 및 패시베이션막(27)을 덮도록 화소 정의막(29)이 유기물 및/또는 무기물에 의해 형성되고, 화소 전극(28A)이 노출되도록 개구된다.
그리고, 적어도 상기 화소 전극(28A) 상에 중간층(28B) 및 대향 전극(28C)이 형성된다.
화소 전극(28A)은 애노드 전극의 기능을 하고, 대향 전극(28C)은 캐소오드 전극의 기능을 하는 데, 물론, 이들 화소 전극(28A)과 대향 전극(28C)의 극성은 반대로 되어도 무방하다.
화소 전극(28A)과 대향 전극(28C)은 상기 중간층(28B)에 의해 서로 절연되어 있으며, 중간층(28B)에 서로 다른 극성의 전압을 가해 유기 발광층에서 발광이 이뤄지도록 한다.
중간층(28B)은 유기 발광층을 구비할 수 있다. 선택적인 다른 예로서, 중간층(28B)은 유기 발광층(organic emission layer)을 구비하고, 그 외에 정공 주입층(HIL:hole injection layer), 정공 수송층(hole transport layer), 전자 수송층(electron transport layer) 및 전자 주입층(electron injection layer) 중 적어도 하나를 더 구비할 수 있다. 본 실시예는 이에 한정되지 아니하고, 중간층(28B)이 유기 발광층을 구비하고, 기타 다양한 기능층(미도시)을 더 구비할 수 있다.
이때, 상기와 같은 중간층(28B)은 상기에서 설명한 표시 장치의 제조장치(미도시)를 통하여 형성될 수 있다.
한편, 하나의 단위 화소는 복수의 부화소로 이루어지는데, 복수의 부화소는 다양한 색의 빛을 방출할 수 있다. 예를 들면 복수의 부화소는 각각 적색, 녹색 및 청색의 빛을 방출하는 부화소를 구비할 수 있고, 적색, 녹색, 청색 및 백색의 빛을 방출하는 부화소(미표기)를 구비할 수 있다.
한편, 상기와 같은 박막 봉지층(E)은 복수의 무기층들을 포함하거나, 무기층 및 유기층을 포함할 수 있다.
박막 봉지층(E)의 상기 유기층은 고분자로 형성되며, 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리이미드, 폴라카보네이트, 에폭시, 폴리에틸렌 및 폴리아크릴레이트 중 어느 하나로 형성되는 단일막 또는 적층막일 수 있다. 더욱 바람직하게는, 상기 유기층은 폴리아크릴레이트로 형성될 수 있으며, 구체적으로는 디아크릴레이트계 모노머와 트리아크릴레이트계 모노머를 포함하는 모노머 조성물이 고분자화된 것을 포함할 수 있다. 상기 모노머 조성물에 모노아크릴레이트계 모노머가 더 포함될 수 있다. 또한, 상기 모노머 조성물에 TPO와 같은 공지의 광개시제가 더욱 포함될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
박막 봉지층(E)의 상기 무기층은 금속 산화물 또는 금속 질화물을 포함하는 단일막 또는 적층막일 수 있다. 구체적으로, 상기 무기층은 SiNx, Al2O3, SiO2, TiO2 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
박막 봉지층(E) 중 외부로 노출된 최상층은 유기 발광 소자에 대한 투습을 방지하기 위하여 무기층으로 형성될 수 있다.
박막 봉지층(E)은 적어도 2개의 무기층 사이에 적어도 하나의 유기층이 삽입된 샌드위치 구조를 적어도 하나 포함할 수 있다. 다른 예로서, 박막 봉지층(E)은 적어도 2개의 유기층 사이에 적어도 하나의 무기층이 삽입된 샌드위치 구조를 적어도 하나 포함할 수 있다. 또 다른 예로서, 박막 봉지층(E)은 적어도 2개의 무기층 사이에 적어도 하나의 유기층이 삽입된 샌드위치 구조 및 적어도 2개의 유기층 사이에 적어도 하나의 무기층이 삽입된 샌드위치 구조를 포함할 수도 있다.
박막 봉지층(E)은 유기 발광 소자(OLED)의 상부로부터 순차적으로 제1 무기층, 제1 유기층, 제2 무기층을 포함할 수 있다.
다른 예로서, 박막 봉지층(E)은 유기 발광 소자(OLED)의 상부로부터 순차적으로 제1 무기층, 제1 유기층, 제2 무기층, 제2 유기층, 제3 무기층을 포함할 수 있다.
또 다른 예로서, 박막 봉지층(E)은 상기 유기 발광 소자(OLED)의 상부로부터 순차적으로 제1 무기층, 제1 유기층, 제2 무기층, 상기 제2 유기층, 제3 무기층, 제3 유기층, 제4 무기층을 포함할 수 있다.
유기 발광 소자(OLED)와 제1 무기층 사이에 LiF를 포함하는 할로겐화 금속층이 추가로 포함될 수 있다. 상기 할로겐화 금속층은 제1 무기층을 스퍼터링 방식으로 형성할 때 상기 유기 발광 소자(OLED)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
제1 유기층은 제2 무기층 보다 면적이 좁게 할 수 있으며, 상기 제2 유기층도 제3 무기층 보다 면적이 좁을 수 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
D: 디스플레이 기판
20: 표시 장치
100,200: 표시 장치의 제조장치
110,210: 챔버
120,220: 증착소스부
130,230: 재료공급부
140,240,340: 노즐헤드
150,250: 기판고정부
160,260: 선형구동부
171,271: 방착부
172,272: 가림부
173,273: 챔버압력조절부
180,280: 감지부
191,291: 거리측정부
192,292: 비젼부
193,293: 얼라인부
194,294: 마스크안착부
195,295: 차단가스공급부
196,296: 캐리어가스공급부
197,297: 증착소스압력조절부
198,298: 기판상태감지부

Claims (41)

  1. 챔버;
    상기 챔버 외부에 배치되어 증착물질을 기화 또는 승화시켜 공급하는 증착소스부;
    상기 챔버 내부에 배치되며, 디스플레이 기판의 전면에 대향하도록 배치되는 상기 증착소스부와 연결되어 증착물질을 상기 디스플레이 기판의 전면에 동시에 분사하는 노즐헤드;
    상기 챔버에 선형 운동 가능하도록 연결되며, 상기 디스플레이 기판이 안착하는 기판고정부;
    상기 챔버 내부에 배치되며, 상기 노즐헤드의 테두리 및 상기 기판고정부의 테두리를 감싸도록 배치되어 증착 공정 시 가열되는 방착부; 및
    상기 노즐헤드로부터 상기 기판고정부 측으로 상기 노즐헤드의 테두리 영역에서 차단가스를 분사하는 차단가스공급부;를 포함하는 표시 장치의 제조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 증착소스부는,
    증착소스챔버; 및
    상기 증착소스챔버 내부에 배치되는 도가니;를 포함하는 표시 장치의 제조장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 도가니는 복수개 구비되는 표시 장치의 제조장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수개의 도가니는 적층되도록 배열되는 표시 장치의 제조장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 증착소스부는,
    상기 복수개의 도가니에 각각 배치되어 상기 각 도가니를 독립적으로 가열하는 복수개의 소스가열부;를 더 포함하는 표시 장치의 제조장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 증착소스부는,
    상기 증착소스챔버와 상기 노즐헤드를 연결하는 연결배관; 및
    상기 연결배관에 배치되어 상기 연결배관의 개도를 조절하는 밸브;를 더 포함하는 표시 장치의 제조장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 증착소스부는,
    외부로부터 공급되는 증착물질을 일정량씩 공급하는 재료정량공급기;
    상기 재료정량공급기와 연결되어 상기 재료정량공급기에서 공급된 증착물질을 비산시키는 에어로졸생성기; 및
    상기 에어로졸생성기에서 공급된 증착물질을 기화 또는 승화시키는 급속기화기를 포함하는 표시 장치의 제조장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 증착소스부는,
    상기 급속기화기와 상기 노즐헤드를 연결하는 연결배관; 및
    상기 연결배관에 배치되어 상기 연결배관의 개도를 조절하는 밸브;를 더 포함하는 표시 장치의 제조장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 노즐헤드는,
    상기 증착소스부에 연결되는 공급배관;
    상기 공급배관과 연결되며, 내부에 공간이 형성되고, 복수개의 토출홀이 형성된 노즐헤드바디부;를 포함하는 표시 장치의 제조장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 노즐헤드는,
    상기 노즐헤드바디부에 배치되며, 증착물질의 이동 경로를 분산시키는 베플부;를 더 포함하는 표시 장치의 제조장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 노즐헤드는,
    상기 공급배관과 상기 노즐헤드바디부 사이에 배치되어 상기 노즐헤드바디부를 운동시키는 헤드구동부;를 더 포함하는 표시 장치의 제조장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 노즐헤드는,
    상기 노즐헤드바디부에 설치되는 헤드히터;를 더 포함하는 표시 장치의 제조장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 헤드히터는 복수개 구비되며,
    상기 복수개의 헤드히터는 서로 독립적으로 구동하는 표시 장치의 제조장치.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 증착소스부는 복수개 구비되며,
    상기 노즐헤드는,
    상기 복수개의 증착소스부와 연결되어 상기 각 증착소스부에서 공급하는 증착물질을 혼합하는 혼합부;를 더 포함하는 표시 장치의 제조장치.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 노즐헤드바디부는,
    상기 공급배관과 연결된 제1 노즐헤드바디부;
    상기 제1 노즐헤드바디부 내부에 배치되며, 상기 제1 노즐헤드바디부와 제1 공간을 형성하고, 상기 제1 공간 내부의 증착물질을 상기 챔버 내부로 안내하는 돌출부; 및
    상기 돌출부의 하면으로부터 이격되도록 배치되며, 상기 돌출부와 제2 공간을 형성하고, 상기 제2 공간 내부의 증착물질을 상기 챔버 내부로 안내하는 제2 노즐헤드바디부;를 포함하는 표시 장치의 제조장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 공급배관은,
    상기 제1 공간과 연결되는 제1 공급배관; 및
    상기 제1 공급배관과 분리되도록 배치되며, 상기 제2 공간과 연결되는 제2 공급배관;을 포함하는 표시 장치의 제조장치.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판고정부는,
    상기 디스플레이 기판이 안착하는 안착플레이트; 및
    상기 안착플레이트가 회동 가능하도록 연결되는 연결부;를 포함하는 표시 장치의 제조장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 기판고정부는,
    상기 안착플레이트와 상기 연결부 사이에 배치되어 상기 안착플레이트를 운동시키는 안착플레이트구동부;를 더 포함하는 표시 장치의 제조장치.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 기판고정부는,
    상기 안착플레이트에 배치되어 상기 안착플레이트의 온도를 제어하는 온도조절부;를 더 포함하는 표시 장치의 제조장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 온도조절부는 복수개 구비되며,
    상기 복수개의 온도조절부는 서로 독립적으로 작동하는 표시 장치의 제조장치.
  21. 제 1 항에 있어서,
    상기 방착부에 연결되어 상기 챔버 내부의 압력을 조절하는 챔버압력조절부;를 더 포함하는 표시 장치의 제조장치.
  22. 삭제
  23. 제 1 항에 있어서,
    상기 증착소스부로 상기 증착물질을 공급하는 재료공급부;를 더 포함하는 표시 장치의 제조장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 재료공급부는,
    회전하면서 도가니를 이동시키는 회전부;
    상기 회전부의 회전 경로 상에 배치되며, 상기 도가니 내부에 증착물질을 공급하는 재료공급기; 및
    상기 회전부의 회전 경로 상에 배치되며, 상기 도가니를 냉각시키는 냉각부;를 포함하는 표시 장치의 제조장치.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 재료공급부는,
    저장챔버;
    상기 저장챔버 내부에 배치되며 외부로부터 유입된 증착물질이 수납되는 증착물질저장부;
    상기 증착물질저장부와 연결되어 상기 증착물질저장부를 회전시키는 정량공급부; 및
    상기 저장챔버와 연결되어 상기 저장챔버 내부의 압력을 조절하는 압력조절부;를 포함하는 표시 장치의 제조장치.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 재료공급부는,
    상기 증착물질저장부에서 낙하하는 증착물질을 일정량 공급하는 분체공급부;를 더 포함하는 표시 장치의 제조장치.
  27. 디스플레이 기판을 챔버 내부로 진입시키는 단계;
    상기 디스플레이 기판의 전면에 증착물질을 분사하여 증착시키는 단계;
    상기 디스플레이 기판의 온도를 상기 증착물질의 온도보다 낮게 유지시키는 단계; 및
    상기 증착물질을 상기 챔버 내부에서 상기 챔버 외부로 배출하는 단계;를 포함하는 표시 장치의 제조방법.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 증착물질이 분사되는 노즐헤드의 평행도를 조절하는 단계;를 더 포함하는 표시 장치의 제조방법.
  29. 제 27 항에 있어서,
    상기 디스플레이 기판의 평행도를 조절하는 단계;를 더 포함하는 표시 장치의 제조방법.
  30. 삭제
  31. 제 27 항에 있어서,
    상기 디스플레이 기판에 상기 증착물질이 증착되는 두께를 조절하는 단계;를 더 포함하는 표시 장치의 제조방법.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 디스플레이 기판에 증착되는 상기 증착물질의 두께는 상기 디스플레이 기판이 안착하는 기판고정부의 온도, 상기 챔버 내부로 공급되는 증착물질의 유량 및 상기 챔버 외부로 배출되는 증착물질의 유량 중 적어도 하나를 제어하여 조절하는 표시 장치의 제조방법.
  33. 제 27 항에 있어서,
    상기 증착물질이 분사되는 노즐헤드의 온도를 조절하는 단계;를 더 포함하는 표시 장치의 제조방법.
  34. 제 27 항에 있어서,
    상기 디스플레이 기판이 안착하는 기판고정부의 온도를 조절하는 단계;를 더 포함하는 표시 장치의 제조방법.
  35. 제 27 항에 있어서,
    상기 증착물질은 서로 다른 재질의 복수개의 증착물질을 포함하고,
    상기 복수개의 증착물질은 순차적으로 또는 동시에 상기 디스플레이 기판에 증착되는 표시 장치의 제조방법.
  36. 제 27 항에 있어서,
    상기 증착물질은 서로 다른 재질의 복수개의 증착물질을 포함하고,
    상기 복수개의 증착물질은 상기 챔버 내부에서 혼합되는 표시 장치의 제조방법.
  37. 제 27 항에 있어서,
    상기 챔버의 상면으로부터 상기 디스플레이 기판 측으로 상기 디스플레이 기판의 테두리 부분에 차단가스를 공급하는 단계;를 더 포함하는 표시 장치의 제조방법.
  38. 제 27 항에 있어서,
    상기 증착물질은 캐리어가스를 통하여 상기 챔버 내부로 공급되는 표시 장치의 제조방법.
  39. 제 38 항에 있어서,
    상기 증착물질의 유량은 상기 캐리어가스를 통하여 조절되는 표시 장치의 제조방법.
  40. 디스플레이 기판을 챔버 내부로 진입시키는 단계;
    상기 디스플레이 기판의 전면에 증착물질을 분사하여 증착시키는 단계;
    증착물질을 분사하는 샤워헤드의 온도, 상기 디스플레이 기판이 안착하는 기판고정부의 온도, 상기 챔버 내부로 공급되는 증착물질의 유량 및 상기 챔버 외부로 배출되는 증착물질의 유량 중 적어도 하나를 제어하여 상기 디스플레이 기판 상에 증착되는 증착물질의 두께를 조절하는 단계; 및
    상기 디스플레이 기판의 테두리 부분에 차단가스를 상기 챔버의 상면으로부터 상기 디스플레이 기판 측으로 공급하는 단계;를 포함하는 표시 장치의 제조방법.
  41. 디스플레이 기판을 챔버 내부로 진입시키는 단계;
    상기 디스플레이 기판의 전면에 서로 상이한 재질의 복수개의 증착물질을 분사하여 증착시키는 단계;
    상기 복수개의 증착물질의 혼합비를 조절하는 단계; 및
    상기 디스플레이 기판의 테두리 부분에 차단가스를 상기 챔버의 상면으로부터 상기 디스플레이 기판 측으로 공급하는 단계;를 포함하는 표시 장치의 제조방법.
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