KR102490888B1 - 증착원 노즐 어셈블리 및 이를 포함하는 증착 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예는 하우징과, 하우징 내에 설치되어 증착 물질을 저장하는 도가니와, 도가니를 가열하는 히터를 구비하는 증착원과, 증착원에 설치되어 증착 물질이 통과하는 노즐을 구비하는 노즐부와, 노즐부에 연결되는 로터암과, 로터암에 연결되어 로터암을 회전시키는 로터허브와, 로터허브에 연결되어 로터허브를 회전시키는 로터축을 구비하는 로터부를 포함하고, 노즐부 및 로터암은 각각 복수개 구비되어 서로 연결되며, 로터축 및 로터허브의 회전에 따라 복수개의 노즐부 중 하나는 증착원에 연결되는 것을 특징으로 하는 증착원 노즐 어셈블리를 개시한다.
Description
본 발명의 실시예들은 증착원 노즐 어셈블리 및 이를 포함하는 증착 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 제조 과정에서 불량 발생률을 낮출 수 있는 증착원 노즐 어셈블리 및 이를 포함하는 증착 장치에 관한 것이다.
일반적으로 유기 발광 표시 장치는 기판 상에 형성되는 애노드 전극, 캐소드 전극 및 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 개재되는 유기 발광층을 포함한다.
유기 발광층은 증착원 노즐 어셈블리를 포함하는 증착 장치 내에서 박막(thin film) 형태로 증착될 수 있다. 구체적으로는, 증착 장치는 유기 발광층을 이루는 증착 물질을 분사하는 증착원 노즐 어셈블리과, 증착 물질이 증착될 기판과, 기판에 증착되는 유기 발광층이 일정한 패턴을 형성하도록 증착원 노즐 어셈블리와 기판 사이에서 증착 물질을 선택적으로 통과시키는 마스크 및 진공 상태의 챔버 등을 포함하고, 증착원 노즐 어셈블리로부터 기화된 증착 물질이 패턴이 형성된 마스크를 지나 기판에 증착됨으로써 증착 공정이 수행된다.
여기서, 증착원 노즐 어셈블리는 하우징과, 증착 물질을 가열하는 히터와, 증착 물질을 담는 도가니 및 증착 물질이 분사되는 노즐부 등을 포함할 수 있다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 실시예들의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 실시예들의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
그러나 이러한 종래의 증착원 노즐 어셈블리 및 이를 포함하는 증착 장치는, 기화된 증착 물질들이 열 손실에 의해 노즐부 출구 부근에서 고체화됨으로 인해 노즐부가 막히거나, 심하게는 노즐부가 폭발하여 기판에 증착되는 증착 물질의 패턴에 불량이 발생한다는 문제점이 있었다.
본 발명의 실시예들은 유기 발광 표시 장치, 유기층 증착 장치 및 이를 이용한 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예는 하우징과, 하우징 내에 설치되어 증착 물질을 저장하는 도가니와, 도가니를 가열하는 히터를 구비하는 증착원과, 증착원에 설치되어 증착 물질이 통과하는 노즐을 구비하는 노즐부와, 노즐부에 연결되는 로터암과, 로터암에 연결되어 로터암을 회전시키는 로터허브와, 로터허브에 연결되어 로터허브를 회전시키는 로터축을 구비하는 로터부를 포함하고, 노즐부 및 로터암은 각각 복수개 구비되어 서로 연결되며, 로터축 및 로터허브의 회전에 따라 복수개의 노즐부 중 하나는 증착원에 연결되는 것을 특징으로 하는 증착원 노즐 어셈블리를 개시한다.
본 실시예에 있어서, 도가니의 내부에 설치되어 도가니 내부의 압력을 감지하는 압력센서를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 노즐부에 인접하도록 설치되어 증착 물질의 증착 속도를 감지하는 수정 진동자(crystal resonator)를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 증착원으로부터 분리된 복수개의 노즐부 중 하나를 수용하는 리페어부를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 리페어부는 노즐부에 증착된 증착 물질을 제거하는 소스를 방출하는 발진부를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 발진부는 레이저, 전자빔 및 플라즈마 중 적어도 하나를 방출할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 하우징과, 하우징 내에 설치되어 증착 물질을 저장하는 도가니와, 도가니를 가열하는 히터를 구비하는 증착원과, 증착원에 설치되어 증착 물질이 통과하는 노즐을 구비하는 노즐부와, 노즐부에 연결되는 로터암과, 로터암에 연결되어 로터암을 회전시키는 로터허브와, 로터허브에 연결되어 로터허브를 회전시키는 로터축을 구비하는 로터부를 포함하고, 증착원과 노즐부 및 로터암은 각각 복수개 구비되어 서로 연결되며, 로터축 및 로터허브의 회전에 따라 서로 연결된 증착원 및 노즐부 중 한 세트의 증착원 및 노즐부는 증착 물질을 분사하는 것을 특징으로 하는 증착원 노즐 어셈블리를 개시한다.
본 실시예에 있어서, 도가니의 내부에 설치되어 도가니 내부의 압력을 감지하는 압력센서를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 노즐부에 인접하도록 설치되어 증착 물질의 증착 속도를 감지하는 수정 진동자(crystal resonator)를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 증착원으로부터 분리된 복수개의 노즐부 및 복수개의 증착원 중 한 세트의 노즐부 및 증착원을 수용하는 리페어부를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 리페어부는 노즐부에 증착된 증착 물질을 제거하는 소스를 방출하는 발진부를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예는 챔버와, 챔버 내부에 설치되며, 하우징과, 하우징 내에 설치되어 증착 물질을 저장하는 도가니와, 도가니를 가열하는 히터를 구비하는 증착원과, 증착원에 설치되어 증착 물질이 통과하는 노즐을 구비하는 노즐부와, 노즐부에 연결되는 로터암과, 로터암에 연결되어 로터암을 회전시키는 로터허브와, 로터허브에 연결되어 로터허브를 회전시키는 로터축을 구비하는 로터부를 포함하고, 노즐부 및 로터암은 각각 복수개 구비되어 서로 연결되며, 로터축 및 로터허브의 회전에 따라 복수개의 노즐부 중 하나는 증착원에 연결되는 증착원 노즐 어셈블리와, 증착원 노즐 어셈블리로부터 이격되어 배치되며, 증착 물질이 증착되는 기판에 패턴층을 형성하도록 일정한 패턴을 갖는 개구부가 형성되는 마스크 어셈블리를 포함하는 증착 장치를 개시한다.
본 실시예에 있어서, 노즐에 증착되는 증착 물질을 확인하는 촬영부를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 도가니의 내부에 설치되어 도가니 내부의 압력을 감지하는 압력센서를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 노즐부에 인접하도록 설치되어 증착 물질의 증착 속도를 감지하는 수정 진동자(crystal resonator)를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 챔버의 진공도를 감지하는 진공 게이지(vacuum gauge)를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 증착원으로부터 분리된 복수개의 노즐부 중 하나를 수용하는 리페어부를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 리페어부는 노즐부에 증착된 증착 물질을 제거하는 소스를 방출하는 발진부를 포함할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
상기와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 증착 공정 중에 노즐부의 막힘 현상이나 폭발을 방지하여 불량률을 감소시킬 수 있는 증착원 노즐 어셈블리 및 이를 포함하는 증착 장치를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증착원 노즐 어셈블리를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 증착원 노즐 어셈블리를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 1의 증착원 노즐 어셈블리를 포함하는 증착 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 1의 증착원 노즐 어셈블리의 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 1의 증착원 노즐 어셈블리의 또 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 장치를 이용하여 제조되는 유기 발광 표시 장치의 일 서브 픽셀을 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 증착원 노즐 어셈블리를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 1의 증착원 노즐 어셈블리를 포함하는 증착 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 1의 증착원 노즐 어셈블리의 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 1의 증착원 노즐 어셈블리의 또 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 장치를 이용하여 제조되는 유기 발광 표시 장치의 일 서브 픽셀을 나타내는 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.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 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.
또한, 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. 또한, 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.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증착원 노즐 어셈블리를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 2는 도 1의 증착원 노즐 어셈블리를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 1을 참조하면, 증착원 노즐 어셈블리(100)는 증착원(110)과, 노즐부(120)와, 로터부(130)를 포함할 수 있다.
증착원(110)은 하우징(111)과, 하우징(111) 내에 설치되어 증착 물질(115)을 저장하는 도가니(113)와, 도가니(113)를 가열하는 히터(112)를 포함할 수 있다. 도면에는 히터(112)가 하우징(111)과 도가니(113) 사이에 개재되는 것으로 묘사되어 있으나, 본 발명의 실시예들은 이에 한정되지 않는다. 예컨데, 히터(112)는 하우징(111)의 외측면에 설치될 수도 있다. 이하에서는, 편의상 히터(112)가 하우징(111)과 도가니(113)의 사이에 개재되는 경우를 중심으로 설명하기로 한다.
상세히, 증착 물질(115)은 히터(112)에 의해 가열되어 기화되며, 기화된 증착 물질(115)은 노즐(121a)을 통해 후술할 기판을 향해 분사될 수 있다.
노즐부(120)는 증착원(110)에 설치되며, 증착 물질(115)이 기화되어 통과하는 노즐(121a)을 포함할 수 있다. 상세히, 노즐부(120)는 복수개가 구비될 수 있다. 도 1 및 도 2는 네 개의 노즐부(120a)(120b)(120c)(120d)가 구비된 것으로 묘사하고 있으나, 본 발명의 실시예들은 이에 한정되지 않는다. 예컨데, 노즐부(120)는 복수개가 구비될 수 있으며, 그들 중 하나의 노즐부(도 1에서는 120a)만이 증착원(110)과 연결될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 이하 로터부(130)에 대한 설명과 함께 서술하기로 한다.
로터부(130)는 노즐부(120)에 연결되는 로터암(133)과, 로터암(133)에 연결되어 로터암(133)을 회전시키는 로터허브(131)와, 로터허브(131)에 연결되어 로터허브(131)를 회전시키는 로터축(132)을 포함할 수 있다. 도면에 나타나지는 않았으나, 로터부(130)는 로터축(132)을 회전 구동하는 구동력을 제공할 수 있는 로터구동부(미도시)를 구비할 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의상 로터구동부를 생략하기로 한다.
상세히, 노즐부(120) 및 로터암(133)은 각각 복수개가 구비될 수 있다. 즉, 도면에 나타난 네 개의 노즐부(120a)(120b)(120c)(120d)는 각각 네 개의 로터암(133a)(133b)(133c)(133d)에 연결되어 로터암(133)의 회전 운동에 따라 함께 이동할 수 있다. 이때, 네 개의 노즐부(120a)(120b)(120c)(120d)와 이들에 연결되는 로터암(133a)(133b)(133c)(133d)의 세트들 중 하나, 즉 노즐부(120a)는 증착원(110)에 연결될 수 있다.
따라서, 전술한 바와 같은 구성을 갖는 증착원 노즐 어셈블리(100)는 로터부(130)의 구동에 따라 복수개의 노즐부(120a)(120b)(120c)(120d)들 중 하나 만을 증착원(110)에 연결시킬 수 있다. 즉, 다시 말하면 노즐부(120)는 로터부(130)의 구동에 의해 증착원(110)에서 교체될 수 있다.
종래에는 노즐부(120)와 같은 구성요소를 교체하기 위해서는 증착원(110)으로부터 노즐부(120)를 분리하여 후술할 챔버(도 3의 참조부호 201)에서 반출한 뒤, 새로운 노즐부(120)를 챔버(201) 내부로 반입하여 증착원(110)에 설치해야만 했다.
여기서, 노즐부(120)의 교체는 필수불가결한 공정으로, 이는 장시간 반복적인 증착 공정이 수행됨에 따라 노즐부(120)의 노즐(121)에는 기화된 증착 물질(115)의 열손실로 인해 증착 물질(115)이 증착될 수 있으며, 이렇게 노즐(121)에 증착되는 증착 물질(115)은 노즐(121)을 막게 되어 증착 불량을 야기시키기 때문이다.
이렇게 노즐(121) 주위에 증착 물질(115)이 증착되는 현상을 결정화에 의한 재료자람 현상이라고 일컫는다. 결졍화에 의한재료자람 현상에 따라 노즐(121)의 일부가 막히게 되면, 증착원(110)으로부터 기판(도 3의 220)을 향해 분사되는 기화된 증착 물질(115)의 경로를 차단하게 되며, 심한 경우에는 도가니(113) 내부의 압력이 증가함에 따라 증착원(110)이 폭발할 위험성도 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 증착원 노즐 어셈블리(100)의 경우, 그와 같은 문제점이 발생하지 않기 위해, 또한 노즐부(120) 교체의 편의성을 위해 로터부(130)를 챔버(201) 내에 구비함으로써, 노즐부(120)를 챔버(201) 외부로 반출하지 않고도 노즐부(120)의 교체가 가능하다.
이렇게 노즐부(120)를 주기적으로 교체할 수 있는 본 발명의 일 실시예에 따른 증착원 노즐 어셈블리(100)를 이용하여 증착 공정을 수행할 경우, 기판(220) 상에 증착 물질(115)이 균일하게 증착되어 불량률이 저감되며, 생산성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.
한편, 증착원 노즐 어셈블리(100)는 도가니(113)의 내부에 설치되어 도가니(113)의 내부의 압력을 감지하는 압력센서(114)를 더 포함할 수도 있다. 상세히, 압력센서(114)는 도가니(113) 내부의 압력을 감지하여, 도가니(113) 내부의 압력이 소정의 임계치를 초과하는 경우 이러한 정보를 제어부(미도시)에 전달하여 증착 공정을 중지시키고, 로터부(130)를 구동하여 추가로 마련된 노즐부(120b)(120c)(120d) 중 하나를 증착원(110)에 연결되어 있는 노즐부(120a)와 교체할 수 있다.
상기와 같은 구조를 갖는 증착원 노즐 어셈블리(100)의 작동을 도 1 내지 도 3을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
도 3은 도 1의 증착원 노즐 어셈블리를 포함하는 증착 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 3을 참조하면, 증착 장치(200)는 챔버(201)와, 증착원 노즐 어셈블리(100) 및 마스크 어셈블리(210)를 포함할 수 있다.
챔버(201)는 유기 발광 표시 장치의 유기 발광층을 증착하기 위한 진공 챔버일 수 있다.
챔버(201)의 상부에는 마스크 어셈블리(210)가 설치될 수 있다. 마스크 어셈블리(210)는 프레임(211)과, 프레임(211) 상에 설치되는 하나 이상의 분할 마스크를 포함하는 마스크(212)를 포함할 수 있다. 그리고, 마스크(212) 상에는 증착 물질(115)이 증착되는 기판(220)이 배치될 수 있다. 또한, 프레임(211)의 가장자리에는 이들을 고정하기 위한 별도의 홀더(213)가 설치될 수도 있다.
챔버(201)의 하부에는 증착원 노즐 어셈블리(100)가 설치될 수 있다. 상세히, 도면에는 나타나지 않았으나, 증착원 노즐 어셈블리(100)는 노즐부(120)에 인접하도록 설치되어 증착 물질(115)의 증착 속도를 감지하는 수정 진동자(crystal resonator)를 더 포함할 수도 있다. 또한, 증착원 노즐 어셈블리(100)는 챔버(201) 내부의 진공도를 감지하는 진공 게이지(vacuum gauge)를 더 포함할 수도 있다.
즉, 전술한 바와 같이 도가니(113) 내부의 압력 변화를 감지하여 도가니(113) 내부의 압력이 소정의 임계치를 초과할 경우 증착 공정을 중지시키는 한편 노즐부(120)를 교체할 수 있도록 도가니(113)의 내부 압력 정보를 제어부에 전달하는 압력센서(114)와 함께, 증착 속도의 미세한 변화를 감지하는 수정 진동자와, 챔버(201) 내 진공도의 미세한 변화를 감지하는 진공 게이지와 같은 구성을 통해 노즐부(120)의 노즐(121)에 증착 물질(115)이 증착되었는지 여부를 감지할 수 있다.
상세히, 노즐(121)에 증착 물질(115)이 증착되어 증착 물질(115)이 통과하는 통로의 일부를 차단할 경우, 그렇지 않은 경우보다 증착 속도가 증가할 것이다. 또한, 노즐(121)에 증착 물질(115)이 증착되어 증착 물질(115)이 통과하는 통로의 일부를 차단할 경우 챔버(201)의 내의 압력 또한 진공을 유지할 수 없을 것이다.
따라서, 압력센서(114), 수정진동자 및 진공 게이지를 통해 도가니(113) 내부의 압력 변화나, 증착 물질(115)이 노즐(121)을 통과하는 증착 속도의 변화나, 챔버(201) 내부의 진공도에 변화가 감지될 경우, 증착 장치(200)는 촬영부(230)를 더 포함하여 노즐(121)에 증착되는 증착 물질(115)을 영상으로 확인할 수 있다.
만약 노즐(121)에 증착 물질(115)이 증착되어 증착 물질(115)이 통과하는 통로의 일부를 막고 있음이 촬영부(230)를 통해 확인된다면, 로터부(130)가 작동하여 증착원(110)에 연결되는 노즐부(120)를 교체할 수 있다.
도 4는 도 1의 증착원 노즐 어셈블리의 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 4를 참조하면, 증착원 노즐 어셈블리(300)는 증착원(310)으로부터 분리된 복수개의 노즐부(320b)(320c)(320d) 중 하나(즉 도 4에서는 노즐부(320c))를 수용하는 리페어부(340)를 더 포함할 수 있다. 리페어부(340)는 도 3에 나타난 챔버(201)와 같이 진공 상태로 유지되는 밀폐된 공간으로 구성될 수 있다.
한편, 리페어부(340)는 리페어부(340) 내로 반입된 노즐부(320c)의 노즐(321c)에 증착된 증착 물질(115)을 제거하는 소스를 방출하는 발진부(341)를 포함할 수 있다. 즉, 리페어부(340) 내로 반입되는 노즐부(320c)는 증착원(310)에 연결되어 증착 공정을 수행하다가, 노즐(321c)에 증착 물질(115)이 증착됨이 발견되어 증착원(310)으로부터 분리된 오염된 노즐부(320c)일 수 있다. 여기서, 발진부(341)는 레이저, 전자빔 및 플라즈마 중 적어도 하나의 소스를 방출할 수 있다.
이러한 오염된 노즐부(320c)를 리페어부(340)가 수용하고, 발진부(341)에서 방출되는 광으로 노즐(321c)에 증착된 증착 물질(115)을 제거할 수 있다. 즉, 복수개의 노즐부(320a)(320b)(320c)(320d)는 장시간 동안 서로 순환하여 교체되면서, 오염된 노즐부(320)는 리페어부(340)에서 세정되며, 세정된 노즐부(320)가 다시 증착원(310)에 연결되어 증착 공정을 연속적으로 수행할 수 있다.
도 5는 도 1의 증착원 노즐 어셈블리의 또 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 5를 참조하면, 노즐부(420) 뿐만 아니라, 증착원(410) 또한 복수개(410a)(410b)(410c)(410d)가 구비될 수 있다. 여기서는 편의상 세 개의 증착원(410a)(410b)(410c)을 나타내었으나, 본 발명의 실시예들은 이에 한정되지 않으며, 복수개가 구비될 수 있다.
즉, 증착원(410)과 노즐부(420) 및 로터암(433)은 각각 복수개가 구비될 수 있으며, 서로 연결되어 네 개의 서로 다른 세트를 구성할 수 있다. 그리고 로터축(432) 및 로터허브(431)의 회전에 따라 서로 연결된 증착원(410) 및 노즐부(420) 중 한 쌍의 증착원(410a) 및 노즐부(420a)는 증착 물질(415a)을 분사할 수 있다. 즉, 이러한 네 개의 서로 다른 세트 중 하나의 세트가 증착 공정에 사용될 수 있다.
또한, 증착 공정에 사용되는 한 세트의 증착원(410a) 및 노즐부(420a)를 제외한 나머지 세 세트의 증착원(410b)(410c)(410d) 및 노즐부(420b)(420c)(420d) 중 한 세트의 증착원(도 5의 410c) 및 노즐부(도 5의 420c)는 리페어부(440)에 수용될 수 있다.
전술한 바와 같이, 이러한 리페어부(440)는 증착원(410) 및 노즐부(420) 세트들 중 하나의 세트를 수용하여, 노즐(도 5의 421c)에 증착된 증착 물질(415c)을 제거할 수 있다.
이러한 구성을 갖는 증착용 노즐 어셈블리(400)를 이용하면, 증착 물질(415)을 도가니(413)에 재충전하는 시간을 절약할 수 있다. 즉, 증착원(410) 및 노즐부(420)를 함께 교체함으로 인해, 증착 공정을 장시간 연속적으로 수행할 수 있는 장점이 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 장치를 이용하여 제조되는 유기 발광 표시 장치의 일 서브 픽셀을 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 증착원 노즐 어셈블리(100)를 이용하여 기판(220) 상에 유기 발광층을 증착한 유기 발광 표시 장치(500)의 일 서브 픽셀을 도시한 단면도이다.
도면을 참조하면, 상기 유기 발광 디스플레이 장치(500)는 기판(511)과, 상기 기판(511)에 마주보는 박막의 엔캡슐레이션(540)을 포함한다.
상기 기판(511)은 글래스 기판이나, 폴리머 기판이나, 유연성을 가진 필름으로 된 기판일 수 있다. 상기 기판(511)은 투명하거나, 반투명하거나, 불투명할 수 있다.
상기 기판(511) 상에는 배리어막(512)이 형성될 수 있다. 상기 배리어막(512)은 상기 기판(511)의 윗면을 전체적으로 덮을 수 있다. 상기 배리어막(512)은 무기물, 또는, 유기물로 형성될 수 있다. 상기 배리어막(512)은 단일막, 또는, 다층막으로 형성될 수 있다. 상기 배리어막(512)은 산소와 수분을 차단하고, 기판(511)의 윗면을 평탄하게 한다.
상기 배리어막(512) 상에는 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)가 형성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 박막 트랜지스터는 탑 게이트 트랜지스터(top gate transistor)를 설명하나, 바텀 게이트 트랜지스터(bottom gate transistor) 등 다른 구조의 박막 트랜지스터가 구비될 수 있다.
상기 배리어막(512) 상에는 반도체 활성층(813)이 형성될 수 있다.
상기 반도체 활성층(513)은 N형 불순물 이온, 또는, P형 불순물 이온을 도핑하는 것에 의하여 형성되는 소스 영역(514)과, 드레인 영역(515)을 포함한다. 상기 소스 영역(514)과, 드레인 영역(515) 사이는 불순물이 도핑되지 않는 채널 영역(516)이다. 상기 반도체 활성층(513)은 유기 반도체나, 무기 반도체나, 비정질 실리콘(amorphous silicon)으로 형성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 반도체 활성층(513)은 산화물 반도체로 형성될 수 있다.
상기 반도체 활성층(513) 상에는 게이터 절연막(517)이 증착될 수 있다. 상기 게이트 절연막(517)은 무기막으로 형성될 수 있다. 상기 게이트 절연막(517)은 단일층, 또는, 다층막으로 형성될 수 있다.
상기 게이트 절연막(517) 상에는 게이트 전극(518)이 형성될 수 있다. 상기 게이트 전극(518)은 도전성이 우수한 금속재로 형성될 수 있다. 상기 게이트 전극(518)은 단일막, 또는, 다층막으로 형성될 수 있다.
상기 게이트 전극(518) 상에는 층간 절연막(519)이 형성될 수 있다. 상기 층간 절연막(519)은 무기막, 또는, 유기막으로 형성될 수 있다.
상기 층간 절연막(519) 상에는 소스 전극(520)과, 드레인 전극(521)이 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 게이트 절연막(517) 및 층간 절연막(519)의 일부를 제거하는 것에 의하여 콘택 홀을 형성하고, 콘택 홀을 통하여 소스 영역(514)에 대하여 소스 전극(520)이 전기적으로 연결되고, 드레인 영역(515)에 대하여 드레인 전극(521)이 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 소스 전극(520)과, 드레인 전극(521) 상에는 패시베이션막(522)이 형성될 수 있다. 상기 패시베이션막(522)은 무기막, 또는, 유기막으로 형성될 수 있다. 상기 패시베이션막(522) 상에는 평탄화막(523)이 형성될 수 있다. 상기 평탄화막(523)은 유기막을 포함한다. 상기 패시베이션막(522)과, 평탄화막(523)중 어느 하나는 생략할 수 있다.
상기 박막 트랜지스터는 유기 발광 소자(organic light emitting display device, OLED)에 전기적으로 연결될 수 있다.
유기 발광 소자(OLED)는 상기 평탄화막(523) 상에 형성될 수 있다. 상기 유기 발광 소자(OLED)는 제 1 전극(525), 중간층(526), 및 제 2 전극(527)을 포함한다.
제 1 전극(525)은 애노우드로 기능하며, 다양한 도전성 소재로 형성할 수 있다. 상기 제 1 전극(525)은 투명 전극, 또는, 반사형 전극을 포함한다. 이를테면, 상기 제 1 전극(525)이 투명 전극으로 사용시, 상기 제 1 전극(525)은 투명 도전막을 포함한다. 상기 제 1 전극(525)이 반사형 전극으로 사용시, 상기 제 1 전극(525)은 반사막과, 상기 반사막 상에 형성된 투명 도전막을 포함한다.
상기 픽셀 정의막(524)은 상기 평탄화막(523)과 제 1 전극(525)의 일부를 덮는다. 상기 픽셀 정의막(524)은 상기 제 1 전극(525)의 가장자리를 둘러싸는 것에 의하여 각 서브 픽셀의 발광 영역을 한정한다. 상기 제 1 전극(525)은 서브 픽셀마다 패터닝될 수있다.
상기 픽셀 정의막(524)은 유기막, 또는, 무기막으로 형성될 수 있다. 상기 픽셀 정의막(524)은 단일막, 또는, 다중막일 수 있다.
상기 제 1 전극(525) 상에는 상기 픽셀 정의막(524)의 일부를 에칭하여 노출되는 영역에 중간층(526)이 형성될 수 있다. 상기 중간층(526)은 증착 공정에 의하여 형성될 수 있다. 상기 중간층(526)은 도 1의 증착원 노즐 어셈블리(100)를 이용하여 패턴화될 수 있다.
상기 중간층(526)은 유기 발광층을 구비할 수 있다. 선택적인 다른 예로서, 상기 중간층(526)은 유기 발광층(emissive layer)을 구비하고, 그 외에 정공 주입층(hole injection layer, HIL), 정공 수송층(hole transport layer, HTL), 전자 수송층(electron transport layer, ETL), 전자 주입층(electron injection layer, EIL)중 적어도 어느 하나를 더 구비할 수 있다. 본 실시예에서는 이에 한정되지 않고, 상기 중간층(826)이 유기 발광층을 구비하고, 기타 다양한 기능층을 더 구비할 수 있다.
상기 제 2 전극(527)은 상기 중간층(526) 상에 형성될 수 있다.
상기 제 2 전극(527)은 캐소우드로 기능할 수 있다. 상기 제 2 전극(527)은 투명 전극, 또는, 반사형 전극을 포함한다. 예컨대, 상기 제 2 전극(527)이 투명 전극으로 사용시, 상기 제 2 전극(527)은 금속막과, 상기 금속막 상에 형성된 투명 도전막을 포함한다. 상기 제 2 전극(527)이 반사형 전극으로 사용시, 상기 제 2 전극(527)은 금속막을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 기판(511) 상에는 복수의 서브 픽셀을 형성할 수 있으며, 각 서브 픽셀별로 적색, 녹색, 청색, 또는, 백색의 색을 구현할 수 있다. 그러나, 본 개시는 이에 한정되지 않는다.
일 실시예에 있어서, 상기 중간층(526)은 서브 픽셀의 위치에 관계없이 제 1 전극(525)에 공통적으로 형성될 수 있다. 유기 발광층은 적색, 녹색, 및 청색의 빛을 방출하는 발광 물질을 포함하는 층이 수직으로 적층되거나, 적색, 녹색, 및 청색의 빛을 방출하는 발광 물질이 혼합되어 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 백색광을 방출할 수 있다면, 다른 색의 조합이 가능함은 물론이다. 방출된 백색광을 소정의 컬러로 변환하는 색변환층이나, 컬러 필터를 더 구비할 수 있다.
상기 엔캡슐레이션(540)은 외부의 수분이나 산소 등으로부터 유기 발광 소자(OLED)를 보호하기 위하여 형성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 엔캡슐레이션(540)은 무기막(541)과 유기막(542)이 교대로 적층할 수 있다. 예컨대, 상기 무기막(541)은 제 1 무기막(543), 제 2 무기막(544), 제 3 무기막(545)을 포함한다. 상기 유기막(542)은 제 1 유기막(546) 및 제 2 유기막(547)을 포함한다.
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.
100: 증착원 노즐 어셈블리 121: 노즐
110: 증착원 130: 로터부
111: 하우징 131: 로터허브
112: 히터 132: 로터축
113: 도가니 133: 로터암
114: 압력센서 340, 440: 리페어부
115: 증착 물질 341, 441: 발진부
120: 노즐부
110: 증착원 130: 로터부
111: 하우징 131: 로터허브
112: 히터 132: 로터축
113: 도가니 133: 로터암
114: 압력센서 340, 440: 리페어부
115: 증착 물질 341, 441: 발진부
120: 노즐부
Claims (18)
- 하우징과, 상기 하우징 내에 설치되어 증착 물질을 저장하는 도가니와, 상기 도가니를 가열하는 히터를 구비하는 증착원;
상기 증착원에 설치되어 상기 증착 물질이 통과하는 노즐을 구비하는 노즐부; 및
상기 노즐부가 설치된 증착원에 수평 방향으로 이격되게 배치되며,
상기 노즐부에 일단부가 연결되는 로터암과, 상기 로터암의 타단부에 연결되어 상기 로터암을 회전시키는 로터허브와, 상기 로터허브에 수직 방향으로 연결되어 상기 로터허브를 회전시키는 로터축을 구비하는 로터부;를 포함하고,
상기 노즐부 및 상기 로터암은 각각 복수개 구비되어 서로 연결되며, 상기 로터축 및 상기 로터허브의 회전에 따라 상기 복수개의 노즐부 중 하나는 상기 증착원에 연결되는 것을 특징으로 하는, 증착원 노즐 어셈블리. - 제1 항에 있어서,
상기 도가니의 내부에 설치되어 상기 도가니 내부의 압력을 감지하는 압력센서를 더 포함하는, 증착원 노즐 어셈블리. - 제1 항에 있어서,
상기 노즐부에 인접하도록 설치되어 상기 증착 물질의 증착 속도를 감지하는 수정 진동자(crystal resonator)를 더 포함하는, 증착원 노즐 어셈블리. - 제1 항에 있어서,
상기 증착원으로부터 분리된 상기 복수개의 노즐부 중 하나를 수용하는 리페어부를 더 포함하는, 증착원 노즐 어셈블리. - 제4 항에 있어서,
상기 리페어부는 상기 노즐부에 증착된 상기 증착 물질을 제거하는 소스를 방출하는 발진부를 포함하는, 증착원 노즐 어셈블리. - 제5 항에 있어서,
상기 발진부는 레이저, 전자빔 및 플라즈마 중 적어도 하나를 방출하는, 증착원 노즐 어셈블리. - 하우징과, 상기 하우징 내에 설치되어 증착 물질을 저장하는 도가니와, 상기 도가니를 가열하는 히터를 구비하는 증착원;
상기 증착원에 설치되어 상기 증착 물질이 통과하는 노즐을 구비하는 노즐부; 및
상기 노즐부가 설치된 증착원에 수평 방향으로 이격되게 배치되며,
상기 노즐부에 일단부가 연결되는 로터암과, 상기 로터암의 타단부에 연결되어 상기 로터암을 회전시키는 로터허브와, 상기 로터허브에 수직 방향으로 연결되어 상기 로터허브를 회전시키는 로터축을 구비하는 로터부;를 포함하고,
상기 증착원과 상기 노즐부 및 상기 로터암은 각각 복수개 구비되어 서로 연결되며, 상기 로터축 및 상기 로터허브의 회전에 따라 서로 연결된 상기 증착원 및 상기 노즐부 중 한 세트의 상기 증착원 및 상기 노즐부는 상기 증착 물질을 분사하는 것을 특징으로 하는, 증착원 노즐 어셈블리. - 제7 항에 있어서,
상기 도가니의 내부에 설치되어 상기 도가니 내부의 압력을 감지하는 압력센서를 더 포함하는, 증착원 노즐 어셈블리. - 제7 항에 있어서,
상기 노즐부에 인접하도록 설치되어 상기 증착 물질의 증착 속도를 감지하는 수정 진동자(crystal resonator)를 더 포함하는, 증착원 노즐 어셈블리. - 제7 항에 있어서,
상기 증착원으로부터 분리된 상기 복수개의 노즐부 및 상기 복수개의 증착원 중 한 세트의 상기 노즐부 및 상기 증착원을 수용하는 리페어부를 더 포함하는, 증착원 노즐 어셈블리. - 제10 항에 있어서,
상기 리페어부는 상기 노즐부에 증착된 상기 증착 물질을 제거하는 소스를 방출하는 발진부를 포함하는, 증착원 노즐 어셈블리. - 챔버;
상기 챔버 내부에 설치되며, 하우징과, 상기 하우징 내에 설치되어 증착 물질을 저장하는 도가니와, 상기 도가니를 가열하는 히터를 구비하는 증착원과, 상기 증착원에 설치되어 상기 증착 물질이 통과하는 노즐을 구비하는 노즐부와, 상기 노즐부가 설치된 증착원에 수평 방향으로 이격되게 배치되며, 상기 노즐부에 일단부가 연결되는 로터암과, 상기 로터암의 타단부에 연결되어 상기 로터암을 회전시키는 로터허브와, 상기 로터허브에 수직 방향으로 연결되어 상기 로터허브를 회전시키는 로터축을 구비하는 로터부를 포함하고, 상기 노즐부 및 상기 로터암은 각각 복수개 구비되어 서로 연결되며, 상기 로터축 및 상기 로터허브의 회전에 따라 상기 복수개의 노즐부 중 하나는 상기 증착원에 연결되는 증착원 노즐 어셈블리; 및
상기 증착원 노즐 어셈블리로부터 이격되어 배치되며, 상기 증착 물질이 증착되는 기판에 패턴층을 형성하도록 일정한 패턴을 갖는 개구부가 형성되는 마스크 어셈블리;를 포함하는, 증착 장치. - 제12 항에 있어서,
상기 노즐에 증착되는 상기 증착 물질을 확인하는 촬영부를 더 포함하는, 증착 장치. - 제12 항에 있어서,
상기 도가니의 내부에 설치되어 상기 도가니 내부의 압력을 감지하는 압력센서를 더 포함하는, 증착 장치. - 제12 항에 있어서,
상기 노즐부에 인접하도록 설치되어 상기 증착 물질의 증착 속도를 감지하는 수정 진동자(crystal resonator)를 더 포함하는, 증착 장치. - 제12 항에 있어서,
상기 챔버의 진공도를 감지하는 진공 게이지(vacuum gauge)를 더 포함하는, 증착 장치. - 제12 항에 있어서,
상기 증착원으로부터 분리된 상기 복수개의 노즐부 중 하나를 수용하는 리페어부를 더 포함하는, 증착 장치. - 제17 항에 있어서,
상기 리페어부는 상기 노즐부에 증착된 상기 증착 물질을 제거하는 소스를 방출하는 발진부를 포함하는, 증착 장치.
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| KR1020160003352A KR102490888B1 (ko) | 2016-01-11 | 2016-01-11 | 증착원 노즐 어셈블리 및 이를 포함하는 증착 장치 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2016
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Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
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