KR102659428B1 - 부싱부 및 그것을 포함하는 기판 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

기판 처리 장치는 제1 방향 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향에 의해 정의된 평면을 갖는 스테이지, 상기 스테이지에 정의된 개구부에 배치되고 상기 평면과 교차하는 제3 방향으로 연장된 핀, 및 상기 스테이지 하부에 배치되고, 상기 핀이 삽입되는 삽입홀이 정의된 부싱부를 포함하고, 상기 삽입홀은 상기 개구부에 중첩하고, 상기 부싱부에는 상기 평면과 평행한 방향으로 상기 삽입홀까지 연장하는 제1 홀이 정의된다.

Description

부싱부 및 그것을 포함하는 기판 처리 장치{BUSHING PORTION AND SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS INCLUDING THE SAME}
본 발명은 부싱부 및 그것을 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 휘도 특성 및 시야각 특성이 우수하고, 액정 표시 장치와 달리 별도의 광원부를 요구하지 않는 유기발광 표시장치(Organic Light Emitting Diode Display: OLED)가 차세대 평판 표시 장치로 주목받고 있다. 유기발광 표시장치는 별도의 광원을 필요로 하지 않아, 경량화 및 박형으로 제작될 수 있다. 또한, 유기발광 표시장치는 낮은 소비 전력, 높은 휘도, 및 높은 반응 속도 등의 특성을 갖는다.
유기발광 표시장치는 복수 개의 발광 소자들을 포함하고, 발공 소자들 각각은 애노드, 유기 발광층, 및 캐소드를 포함한다. 애노드와 캐소드로부터 각각 정공 및 전자가 유기 발광층에 주입되어 여기자(exciton)가 형성되고, 여기자가 바닥 상태로 전이하면서 발광 소자가 발광된다.
유기 발광층들의 제조시 기판이 공정 챔버 내로 이송된다. 스테이지에 정의된 복수 개의 개구부들에 배치된 복수 개의 핀들이 개구부들을 통해 상부로 이동된다. 기판이 핀들 상에 배치된 후, 핀들이 하부로 이동하여, 기판이 스테이지 상에 안착된다. 유기 발광층들을 형성하기 위해 기판 상에 제공된 잉크는 자외선에 의해 경화되고, 경화된 잉크에 의해 유기 발광층들이 형성된다.
자외선 램프에서 생성된 자외선이 잉크에 조사될 때, 자외선의 온도에 의해 핀들이 가열된다. 핀들의 온도는 기판 및 스테이지보다 높게되고, 그 결과 핀들과 기판 사이에 온도차가 발생한다. 핀들은 개구부들을 통해 기판의 하면에 접촉된다. 핀들과 기판 사이의 온도차로 인해 핀들에 접촉하는 기판의 부분들에 얼룩이 형성될 수 있다.
본 발명의 목적은 잉크에 대한 경화 공정시, 핀들에 의한 기판의 얼룩을 방지할 수 있는 부싱부 및 그것을 포함하는 기판 처리 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 제1 방향 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향에 의해 정의된 평면을 갖는 스테이지, 상기 스테이지에 정의된 개구부에 배치되고 상기 평면과 교차하는 제3 방향으로 연장된 핀, 및 상기 스테이지 하부에 배치되고, 상기 핀이 삽입되는 삽입홀이 정의된 부싱부를 포함할 수 있다. 상기 삽입홀은 상기 개구부에 중첩하고, 상기 부싱부에는 상기 평면과 평행한 방향으로 상기 삽입홀까지 연장하는 제1 홀이 정의된다.
본 발명의 실시 예에 따른 부싱부는 삽입부, 상기 삽입부 하부에 배치된 연결부, 및 상기 연결부 하부에 배치되고, 상부 방향으로 연장하는 삽입홀이 정의된 공기 주입부를 포함할 수 있다. 상기 상부 방향은 제1 방향 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향에 의해 정의된 평면과 교차하고, 상기 삽입홀은 상기 상부 방향으로 연장하여 상기 연결부 및 상기 삽입부에 정의되고, 상기 공기 주입부에는 상기 평면과 평행한 방향으로 상기 삽입홀까지 연장하여 냉각 공기를 공급받는 제1 홀이 정의된다.
본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치의 부싱부들은 기판에 인접한 핀들의 상부들에 배치되고, 핀들에 냉각 공기를 제공함으로써, 핀들을 냉각시킬 수 있다. 그 결과, 핀들이 가열되지 않고, 냉각됨으로써, 기판과 핀들 사이의 온도차가 줄어들어, 핀들에 의한 기판의 얼룩이 방지될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 스테이지 및 지지부의 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 부싱부의 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 부싱부를 제1 방향에서 바라본 부싱부의 측면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 I-I'선의 단면도이다.
도 6은 도 4에 도시된 Ⅱ-Ⅱ'선의 단면도이다.
도 7은 도 1에 도시된 스테이지에 연결된 부싱부 및 개구부에 배치된 핀의 단면도이다.
도 8 내지 도 10은 도 1에 도시된 기판 처리 장치를 사용한 기판 처리 공정을 설명하기 위한 도면들이다.
도 11은 도 10에 도시된 스테이지에 연결된 부싱부, 개구부에 배치된 핀, 및 핀 상에 배치된 기판의 단면도이다.
도 12는 도 10에 도시된 공기 주입부에 제공되는 냉각 공기의 흐름을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 13은 부싱부가 배치되지 않은 기판 처리 장치의 일부분의 단면도이다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치에 의해 제조된 유기 발광층을 포함하는 화소의 단면을 예시적으로 도시한 도면이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결 된다", 또는 "결합된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
"및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의됩니다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들이 상세히 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치의 구성을 보여주는 도면이다. 도 2는 도 1에 도시된 스테이지 및 지지부의 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치(SPA)는 공정 챔버(CM), 스테이지(STG), 지지부(SUP), 복수 개의 핀들(PIN), 복수 개의 부싱부들(BSP), 공기 공급부(AP), 복수 개의 공기 공급관들(APP), 및 자외선 램프(LP)를 포함할 수 있다. 스테이지(STG), 지지부(SUP), 핀들(PIN), 부싱부들(BSP), 공기 공급부(AP), 공기 공급관들(APP), 및 자외선 램프(LP)는 공정 챔버(CM) 내에 배치될 수 있다.
스테이지(STG)는 제1 방향(DR1) 및 제1 방향(DR1)과 교차하는 제2 방향(DR2)에 의해 정의된 평면을 가질 수 있다. 스테이지(STG)는 제1 방향(DR1)으로 단변들을 갖고, 제2 방향(DR2)으로 장변들을 갖는 직사각형 형상을 가질 수 있다.
스테이지(STG)에는 복수 개의 개구부들(OP)이 정의될 수 있다. 개구부들(OP)는 매트릭스 형태로 배열될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 개구부들(OP)은 다양한 형태로 배열될 수 있다. 개구부들(OP)은 원형 형상을 가질 수 있다.
스테이지(STG) 하부에 지지부(SUP)가 배치될 수 있다. 지지부(SUP)는 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)에 의해 정의된 평면을 가질 수 있다. 지지부(SUP)는 제1 방향(DR1)으로 단변들을 갖고, 제2 방향(DR2)으로 장변들을 갖는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 지지부(SUP)는 상하로 이동할 수 있다.
이하, 제1 및 제2 방향들(DR1,DR2)에 의해 정의된 평면과 교차하는 방향은 제3 방향(DR3)으로 정의된다. 제3 방향(DR3)은 제1 및 제2 방향들(DR1,DR2)에 의해 정의된 평면과 실질적으로 수직하게 교차할 수 있다. 제3 방향(DR3)은 상부 방향으로 정의될 수도 있다.
핀들(PIN)은 스테이지(STG)와 지지부(SUP) 사이에 배치될 수 있다. 핀들(PIN)은 매트릭스 형태로 배열되어 개구부들(OP)에 중첩할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 핀들(PIN)은 다양한 형태로 배열될 수 있다.
핀들(PIN)은 지지부(SUP)에 연결되고, 제3 방향(DR3)으로 연장되어, 개구부들(OP)에 배치될 수 있다. 핀들(PIN)의 상단들이 개구부들(OP)에 삽입될 수 있다. 예시적으로, 핀들(PIN)은 제3 방향(DR3)으로 연장하는 원통형 형상을 가질 수 있다.
스테이지(STG) 하부에 부싱부들(BSP)이 배치될 수 있다. 부싱부들(BSP)은 스테이지(STG)의 하면에 연결될 수 있다. 핀들(PIN)의 상부들은 부싱부들(BSP)에 삽입되어 개구부들(OP)에 배치될 수 있다.
자외선 램프(LP)는 스테이지(STG) 상에 배치될 수 있다. 자외선 램프(LP)는 자외선을 생성하여 스테이지(STG)를 향해 조사할 수 있다.
공기 공급관들(APP)은 부싱부들(BSP)에 각각 연결될 수 있다. 공기 공급관들(APP)은 공기 공급부(AP)에 공통으로 연결될 수 있다. 공기 공급부(AP)는 공기 공급관들(APP)을 통해 공기를 부싱부들(BSP)에 공급할 수 있다. 예를 들어, 공기 공급부(AP)는 외부로부터 공기를 공급받을 수 있다. 공기는 공기 공급관들(APP)에 제공될 수 있다. 공기는 공기 공급관들(APP)을 통해 부싱부들(BSP)에 각각 공급될 수 있다.
공기는 질소(N2)로 형성될 수 있다. 공기는 23℃ 내지 25℃의 온도를 갖는 냉각 공기로 정의될 수 있다. 공기 공급관들(APP)을 통해 부싱부들(BSP)로 흐르는 공기는 냉각 기류로 정의될 수 있다. 이하 부싱부들(BSP)에 공급되는 공기는 냉각 공기라 칭한다.
도 3은 도 1에 도시된 부싱부의 사시도이다. 도 4는 도 3에 도시된 부싱부를 제1 방향에서 바라본 부싱부의 측면도이다.
도 3 및 도 4을 참조하면, 부싱부(BSP)에는 삽입홀(IH)이 정의될 수 있다. 삽입홀(IH)은 제3 방향(DR3)으로 연장할 수 있다. 예를 들어, 삽입홀(IH)은 부싱부(BSP)를 제3 방향(DR3)으로 관통하여 정의될 수 있다. 핀들(PIN) 각각의 상부는 삽입홀(IH)에 배치될 수 있으며, 이러한 구성은 이하 상세히 설명될 것이다.
부싱부(BSP)는 삽입부(IP), 연결부(CP), 및 공기 주입부(AIP)를 포함할 수 있다. 연결부(CP)는 삽입부(IP) 하부에 배치되고, 공기 주입부(AIP)는 연결부(CP) 하부에 배치될 수 있다. 따라서, 연결부(CP)는 삽입부(IP)와 공기 주입부(AIP) 사이에 배치될 수 있다.
본 발명의 실시 예에서, 삽입부(IP), 연결부(CP), 및 공기 주입부(AIP)는 일체로 형성될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 삽입부(IP), 연결부(CP), 및 공기 주입부(AIP)는 별도로 제작되어 서로 연결될 수 있다.
삽입부(IP), 연결부(CP), 및 공기 주입부(AIP)는 제3 방향(DR3)으로 연장하는 원통형 형상을 가질 수 있다. 즉, 제3 방향(DR3)에서 바라봤을 때, 삽입부(IP), 연결부(CP), 및 공기 주입부(AIP)는 원형 형상을 가질 수 있다.
제3 방향(DR3)에서 바라봤을 때, 연결부(CP)는 삽입부(IP) 및 공기 주입부(AIP)보다 클 수 있다. 예를 들어, 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)을 기준으로 연결부(CP)는 삽입부(IP) 및 공기 주입부(AIP)보다 큰 폭(또는 지름)을 가질 수 있다.
예시적으로, 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)을 기준으로 삽입부(IP)는 공기 주입부(AIP)와 같은 폭(또는 지름)을 가질 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 삽입부(IP) 및 공기 주입부(AIP)의 폭은 서로 다를 수 있다.
공기 주입부(AIP)는 제3 방향(DR3)으로 삽입부(IP) 및 연결부(CP)보다 길게 연장할 수 있다. 제3 방향(DR3)을 기준으로 삽입부(IP) 및 연결부(CP)의 길이들은 서로 동일하거나 서로 다를 수 있다.
부싱부(BSP)에는 제1 홀(H1)이 정의될 수 있다. 예를 들어, 제1 홀(H1)은 공기 주입부(AIP)의 상부에 정의될 수 있다. 예시적으로, 제1 홀(H1)은 원형 형상을 가질 수 있다. 공기 공급관(APP)은 부싱부(BSP)의 공기 주입부(AIP)에 연결되어 제1 홀(H1)에 냉각 공기를 공급할 수 있다.
도 5는 도 3에 도시된 I-I'선의 단면도이다. 도 6은 도 4에 도시된 Ⅱ-Ⅱ'선의 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 삽입홀(IH)은 제3 방향(DR3)으로 연장하여 삽입부(IP), 연결부(CP), 및 공기 주입부(AIP)에 정의될 수 있다. 제3 방향(DR3)에서 바라봤을 때, 삽입홀(IH)은 원형 형상을 가질 수 있다.
연결부(CP)에는 제3 방향(DR3)으로 연장하는 복수 개의 연결홀들(CH)이 정의될 수 있다. 연결홀들(CH)에는 체결 유닛들이 배치될 수 있으며, 체결 유닛들은 이하 상세히 설명될 것이다.
제3 방향(DR3)을 기준으로 제1 홀(H1)은 공기 주입부(AIP)의 상부에 정의되어 삽입홀(IH)을 향해 연장할 수 있다. 그러나, 이는 예시적으로 설명한 것이며, 제1 홀(H1)은 공기 주입부(AIP)의 다양한 위치들에 정의될 수 있다. 예를 들어, 제3 방향(DR3)을 기준으로 제1 홀(H1)은 공기 주입부(AIP)의 중간 부분 또는 공기 주입부(AIP)의 하부에 정의되어 삽입홀(IH)까지 연장될 수 있다.
제1 홀(H1)은 제1 및 제2 방향들(DR1,DR2)에 의해 정의된 평면과 평행하게 연장할 수 있다. 예를 들어, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 홀(H1)은 공기 주입부(AIP)의 일 부분을 제1 방향(DR1)으로 관통하여 정의될 수 있다. 따라서, 제1 홀(H1)은 제1 방향(DR1)으로 삽입홀(IH)까지 연장될 수 있다.
그러나, 이에 한정되지 않고, 제1 홀(H1)은 공기 주입부(AIP)의 다른 부분을 제2 방향(DR2)으로 관통하여 정의될 수 있다. 즉, 제1 홀(H1)은 제2 방향(DR2)으로 삽입홀(IH)까지 연장될 수 있다.
본 발명의 실시 예에서, 제1 방향(DR1) 또는 제2 방향(DR2)에 평행하게 연장할 수 있는 제1 홀(H1)이 설명되었으나, 제1 홀(H1)의 연장 방향은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 홀(H1)은 제1 및 제2 방향들(DR1,DR2)에 의해 정의된 평면 상에서 제1 및 제2 방향들(DR1,DR2)과 교차하는 다른 방향으로 연장할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서, 한 개의 제1 홀(H1)이 공기 주입부(AIP)에 정의되었으나, 제1 홀(H1)의 개수는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 두 개 이상의 제1 홀들(H1)이 공기 주입부(AIP)에 정의될 수 있다.
제1 홀(H1)이 삽입홀(IH)까지 연장되므로, 제1 홀(H1)의 공간은 삽입홀(IH)의 공간과 일체의 공간으로 정의될 수 있다. 따라서, 제1 홀(H1)에 제공된 냉각 공기는 삽입홀(IH)로 제공될 수 있다.
삽입홀(IH)이 정의된 공기 주입부(AIP)의 내면(IS) 및 내면(IS)의 반대면인 공기 주입부(AIP)의 외면(OS) 사이에 홈(GR)이 정의될 수 있다. 홈(GR)은 공기 주입부(AIP)의 외면(OS)을 따라 연장할 수 있다. 따라서, 홈(GR)은 제3 방향(DR3)에서 바라봤을 때, 원형의 링 형상을 가질 수 있다. 홈(GR)의 일부는 제1 홀(H1)에 중첩할 수 있다.
공기 주입부(AIP)에는 홈(GR)부터 삽입홀(IH)까지 연장하는 복수 개의 제2 홀들(H2)이 정의될 수 있다. 예시적으로, 3개의 제2 홀들(H2)이 공기 주입부(AIP)에 정의되었으나, 제2 홀들(H2)의 개수는 이에 한정되지 않는다. 제1 및 제2 홀들(H1,H2)은 서로 이격되어 정의될 수 있다.
제2 홀들(H2)은 제1 및 제2 방향들(DR1,DR2)로 연장될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 제2 홀들(H2)은 제1 및 제2 방향들(DR1,DR2)에 의해 정의된 평면 상에서 제1 및 제2 방향들(DR1,DR2)과 교차하는 다양한 방향들로 연장할 수 있다.
제2 홀들(H2)은 공기 주입부(AIP)의 상부에 정의될 수 있다. 제2 홀들(H2)은 제1 홀들(H1)과 같은 높이에 정의될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 제2 홀들(H2)은 공기 주입부(AIP)의 다양한 위치들에 정의될 수 있다. 예를 들어, 제3 방향(DR3)을 기준으로 제2 홀들(H2)은 공기 주입부(AIP)의 중간 부분 또는 공기 주입부(AIP)의 하부에 정의될 수 있다.
홈(GR)은 공기 주입부(AIP)의 상부부터 제1 및 제2 홀들(H1,H2)보다 낮은 깊이까지 정의될 수 있다. 예를 들어, 홈(GR)은 제1 및 제2 홀들(H1,H2)보다 높은 공기 주입부(AIP)의 상부부터 제1 및 제2 홀들(H1,H2)보다 낮은 공기 주입부(AIP)의 하부까지 정의될 수 있다.
실질적으로, 제1 및 제2 홀들(H1,H2), 홈(GR), 및 삽입홀(IH)은 서로 일체의 공간으로 정의될 수 있다. 따라서, 제1 홀(H1)에 냉각 공기가 공급될 때, 냉각 공기는 제1 및 제2 홀들(H1,H2), 홈(GR), 및 삽입홀(IH)로 제공될 수 있다.
도 7은 도 1에 도시된 스테이지에 연결된 부싱부 및 개구부에 배치된 핀의 단면도이다.
예시적으로 도 7에는 제2 방향(DR2)에서 바라본 부싱부(BSP), 핀(PIN), 및 스테이지(STG)의 단면이 도시되었다. 또한, 설명의 편의를 위해, 하나의 부싱부(BSP)에 삽입된 하나의 핀(PIN)이 도시되었다. 도 1에 도시된 다른 부싱부들(BSP) 및 핀들(PIN)은 도 7에 도시된 부싱부(BSP) 및 핀(PIN)과 동일한 구성을 가질 수 있다.
도 7을 참조하면, 스테이지(STG)의 하면에는 제1 함몰부(RES1)가 정의될 수 있다. 제1 함몰부(RES1)는 스테이지(STG)의 하면에서 상부로 함몰될 수 있다. 제1 함몰부(RES1)는 개구부(OP)에 중첩하고, 개구부(OP)보다 큰 폭을 가질 수 있다. 삽입부(IP)는 제1 함몰부(RES1)에 배치될 수 있다. 삽입부(IP)는 제1 함몰부(RES1)에 삽입되므로, 외부에서 보이지 않을 수 있다.
연결부(CP)는 제1 함몰부(RES1) 주변의 스테이지(STG)의 하면에 배치될 수 있다. 연결부(CP)는 스테이지(STG)의 하면에 연결될 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 체결 유닛들(CU)이 연결부(CP)를 스테이지(STG)의 하면에 연결할 수 있다. 체결 유닛들(CU)은 연결홀들(CH)을 통과하고, 스테이지(STG)의 하면에 정의되어 연결홀들(CH)에 중첩하는 제2 함몰부들(RES2)에 삽입될 수 있다. 체결 유닛들(CU)은 나사일 수 있다.
삽입홀(IH)은 개구부(OP)에 중첩하고 제3 방향(DR3)으로 연장할 수 있다. 핀(PIN)의 상부는 삽입홀(IH) 및 개구부(OP)에 삽입될 수 있다. 핀(PIN)은 제3 방향(DR3)으로 이동하여 삽입홀(IH)에 먼저 삽입된 후, 개구부(OP)에 삽입될 수 있다. 핀(PIN)은 삽입홀(IH) 및 개구부(OP)를 따라 상하로 이동할 수 있다.
도 8 내지 도 10은 도 1에 도시된 기판 처리 장치를 사용한 기판 처리 공정을 설명하기 위한 도면들이다.
설명의 편의를 위해, 공정 챔버(CM) 및 공기 공급부(AP)는 생략되었으며, 부싱부들(BSP)에 연결된 공기 공급관들(APP) 각각의 일부가 도시되었다.
도 8을 참조하면, 지지부(SUP)가 상부로 이동한다. 도시하지 않았으나, 지지부(SUP)를 상하로 이동시키기 위한 구동부가 지지부(SUP)의 하부에 연결될 수 있다.
지지부(SUP)가 상부로 이동함에 따라, 핀들(PIN)은 삽입홀들(IH) 및 개구부들(OP)을 따라 상부로 이동할 수 있다. 기판(SUB)이 이송되어 핀들(PIN) 상에 배치될 수 있다. 기판(SUB)은 핀들(PIN)에 의해 지지될 수 있다.
도 9를 참조하면, 지지부(SUP)가 하부로 이동하고, 핀들(PIN)이 삽입홀들(IH) 및 개구부들(OP)을 따라 하부로 이동할 수 있다. 핀들(PIN)이 하부로 이동하고, 기판(SUB)이 스테이지(STG) 상에 배치될 수 있다.
도시하지 않았으나, 기판(SUB)이 스테이지(STG) 상에 배치된 후, 기판(SUB)에 잉크가 제공될 수 있다. 예를 들어, 잉크젯 프린팅 장치가 기판(SUB)의 소정의 부분들에 잉크를 토출할 수 있다.
도 10을 참조하면, 자외선 램프(LP)는 자외선(UV)을 생성하여 기판(SUB)에 조사할 수 있다. 자외선 램프(LP)는 기판(SUB)의 일측부터 기판(SUB)의 타측으로 이동하면서, 자외선(UV)을 기판(SUB)에 조사할 수 있다. 기판(SUB) 상에 제공된 잉크는 자외선(UV)에 의해 경화될 수 있다. 경화된 잉크에 의해 기판(SUB) 상에 발광 소자들의 유기 발광층들이 형성될 수 있다.
자외선(UV)이 기판(SUB)에 조사될 때, 공기 공급관들(APP)을 통해 냉각 공기(CA)가 부싱부들(BSP)에 공급될 수 있다. 냉각 공기(CA)에 의해 부싱부들(BSP)에 삽입된 핀들(PIN)이 가열되지 않고 냉각될 수 있다.
도 11은 도 10에 도시된 스테이지에 연결된 부싱부, 개구부에 배치된 핀, 및 핀 상에 배치된 기판의 단면도이다. 도 12는 도 10에 도시된 공기 주입부에 제공되는 냉각 공기의 흐름을 예시적으로 도시한 도면이다. 도 13은 부싱부가 배치되지 않은 기판 처리 장치의 일부분의 단면도이다.
설명의 편의를 위해, 도 11은 도 7에 대응하는 단면으로 도시하였으며, 도 11에서 체결 유닛들(CU)은 생략되었다. 도 12는 도 6에 대응하는 단면으로 도시하였다.
도 11을 참조하면, 스테이지(STG) 및 핀(PIN) 상에 기판(SUB)이 배치될 수 있다. 핀(PIN)의 상단은 기판(SUB)의 하면에 접촉할 수 있다.
기판(SUB)은 제1 기판(SUB1), 제1 기판(SUB1) 상에 배치된 화소 정의막(PDL), 화소 정의막(PDL)에 정의된 화소 개구부들(PX_OP) 각각에 배치된 제1 전극(E1), 및 화소 개구부들(PX_OP) 각각에서 제1 전극(E1) 상에 배치된 잉크(INK)를 포함할 수 있다. 자외선(UV)이 잉크(INK)에 조사되어 잉크(INK)가 경화될 수 있다 잉크(INK)가 경화되어 유기 발광층이 형성될 수 있다.
공기 공급관(APP)은 제1 홀(H1) 주변의 공기 주입부(AIP)의 부분에 연결될 수 있다. 공기 공급관(APP)은 냉각 공기(CA)를 제1 홀(H1)에 공급할 수 있다. 제1 홀(H1)로 공급된 냉각 공기(CA)는 제1 홀(H1)을 통해 삽입홀(IH)에 제공될 수 있다. 냉각 공기(CA)는 삽입홀(IH)에 배치된 핀(PIN)의 상부에 제공될 수 있다. 핀(PIN)의 상부는 기판(SUB)에 인접한 핀(PIN)의 소정의 부분으로 정의될 수 있다.
도 12를 참조하면, 제1 홀(H1)로 공급된 냉각 공기(CA)는 홈(GR)을 따라 이동하여 제2 홀들(H2)에 제공될 수 있다. 냉각 공기(CA)는 제2 홀들(H2)을 통해 삽입홀(IH)에 제공될 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 홀들(H1,H2)을 통해 냉각 공기(CA)가 삽입홀(IH)에 배치된 핀(PIN)에 제공될 수 있다. 그 결과, 핀(PIN)이 냉각 공기(CA)에 의해 냉각될 수 있다.
도 13을 참조하면, 스테이지(STG) 상에 기판(SUB)이 배치되고, 개구부(OP)에 배치된 핀(PIN)의 상단은 기판(SUB)의 하면에 접촉할 수 있다. 자외선(UV)이 기판(SUB)의 잉크(INK)에 제공될 수 있다.
자외선(UV)에 의한 열로 인해 핀(PIN)은 기판(SUB) 및 스테이지(STG)보다 빠르게 가열될 수 있다. 따라서, 핀(PIN)의 온도는 기판(SUB) 및 스테이지(STG)보다 높게되고, 그 결과 핀(PIN)과 기판(SUB) 사이에 온도차가 발생할 수 있다. 핀(PIN)의 상단이 기판(SUB)의 하면에 접촉되어 있으며, 핀(PIN)과 기판(SUB) 사이의 온도차로 인해 기판(SUB)에 얼룩이 생길수 있다.
예를 들어, 제3 방향(DR3)에서 바라봤을 때, 가열된 핀(PIN)에 의해 핀(PIN)에 중첩하는 잉크(INK)의 일부가 핀(PIN)이 배치된 영역 주변으로 밀려나는 현상이 발생할 수 있다. 따라서, 잉크(INK)가 경화되어 형성된 유기 발광층들은 단차를 가질 수 있다. 단차가 형성된 유기 발광층들은 기판(SUB)의 얼룩으로 시인될 수 있다. 따라서, 불량 기판(SUB)이 생성될 수 있다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 본 발명의 실시 예에서, 냉각 공기(CA)가 부싱부(BSP)에 공급되고, 냉각 공기(CA)는 부싱부(BSP)의 제1 및 제2 홀(H1,H2)을 통해 핀(PIN)의 상부에 제공될 수 있다. 따라서, 핀(PIN)이 가열되지 않고 냉각됨으로써, 기판(SUB)과 핀(PIN) 사이의 온도차가 줄어들어, 핀(PIN)에 의한 기판(SUB)의 얼룩이 방지될 수 있다.
결과적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치(SPA)는 핀들(PIN)을 냉각 시킴으로써 기판(SUB)의 얼룩을 방지할 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치에 의해 제조된 유기 발광층을 포함하는 화소의 단면을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 14를 참조하면, 화소(PX)는 발광 소자(OLED) 및 발광 소자(OLED)에 연결된 트랜지스터(TR)를 포함할 수 있다. 발광 소자(OLED)는 유기 발광 소자일 수 있다. 발광 소자(OLED)는 제1 전극(E1), 유기 발광층(OEL), 및 제2 전극(E2)을 포함할 수 있다.
트랜지스터(TR) 및 발광 소자(OLED)는 베이스 기판(BS) 상에 배치될 수 있다. 베이스 기판(BS)은 투명한 플렉서블 기판일 수 있다. 예를 들어, 베이스 기판(BS)은 플렉서블한 플라스틱 물질로서 폴리 이미드(PI:Polyimide)를 포함할 수 있다. 베이스 기판(BS) 상에 버퍼층(BFL)이 배치되며, 버퍼층(BFL)은 무기 물질을 포함할 수 있다.
버퍼층(BFL) 상에 트랜지스터(TR)의 반도체 층(SM)이 배치될 수 있다. 반도체 층(SM)은 아모포스 실리콘 또는 폴리 실리콘과 같은 무기 재료의 반도체나 유기 반도체를 포함할 수 있다. 또한, 반도체 층(SM)은 산화물 반도체(oxide semiconductor)를 포함할 수 있다. 도 14에 도시되지 않았으나, 반도체 층(SM)은 소스 영역, 드레인 영역, 및 소스 영역과 드레인 영역 사이의 채널 영역을 포함할 수 있다.
반도체 층(SM)을 덮도록 버퍼층(BFL) 상에 제1 절연층(INS1)이 배치될 수 있다. 제1 절연층(INS1)은 무기 물질을 포함할 수 있다. 제1 절연층(INS1) 상에 반도체층(SM)과 오버랩하는 트랜지스터(TR)의 게이트 전극(GE)이 배치된다. 게이트 전극(GE)은 반도체 층(SM)의 채널 영역과 오버랩되도록 배치될 수 있다.
게이트 전극(GE)을 덮도록 제1 절연층(INS1) 상에 제2 절연층(INS2)이 배치될 수 있다. 제2 절연층(INS2)은 층간 절연층으로 정의될 수 있다. 제2 절연층(INS2)은 유기 물질 및/또는 무기 물질을 포함할 수 있다.
제2 절연층(INS2) 상에 트랜지스터(TR)의 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)이 서로 이격되어 배치된다. 소스 전극(SE)은 제1 절연층(INS1) 및 제2 절연층(INS2)을 관통하여 정의된 제1 컨택 홀(CH1)을 통해 반도체층(SM)의 소스 영역에 연결될 수 있다. 드레인 전극(DE)은 제1 절연층(INS1) 및 제2 절연층(INS2)을 관통하여 정의된 제2 컨택 홀(CH2)을 통해 반도체층(SM)의 드레인 영역에 연결될 수 있다.
트랜지스터(TR)의 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)을 덮도록 제2 절연층(INS2) 상에 제3 절연층(INS3)이 배치될 수 있다. 제3 절연층(INS3)은 평평한 상면을 제공하는 평탄화막으로 정의될 수 있으며, 유기 물질을 포함할 수 있다. 베이스 기판(BS)부터 제3 절연층(INS3)까지 제1 기판(SUB1)로 정의될 수 있다.
제3 절연층(INS3) 상에 발광 소자(OLED)의 제1 전극(E1)이 배치될 수 있다. 제1 전극(E1)은 제3 절연층(INS3)을 관통하여 정의된 제3 컨택홀(CH3)을 통해 트랜지스터(TR)의 드레인 전극(DE)에 연결될 수 있다. 제1 전극(E1)은 화소 전극 또는 애노드 전극으로 정의될 수 있다. 제1 전극(E1)은 투명 전극 또는 반사형 전극을 포함할 수 있다.
제1 전극(E1) 및 제3 절연층(INS3) 상에 제1 전극(E1)의 소정의 부분을 노출시키는 화소 정의막(PDL)이 배치된다. 화소 정의막(PDL)에 의해 제1 전극(E1)의 소정의 부분을 노출시키기 위한 화소 개구부(PX_OP)가 정의될 수 있다, 화소 개구부(PX_OP)가 정의된 영역은 화소 영역(PA)으로 정의될 수 있다. 화소 영역(PA) 주변은 비화소 영역(NPA)으로 정의될 수 있다.
화소 개구부(PX_OP) 내에서 제1 전극(E1) 상에 유기 발광층(OEL)이 배치될 수 있다. 전술한 바와 같이, 유기 발광층(OEL)은 잉크(INK)가 경화되어 형성될 수 있다. 유기 발광층(OEL)은 적색, 녹색, 및 청색 중 어느 하나의 광을 생성할 수 있는 유기 물질을 포함할 수 있다. 유기 발광층(OEL)은 적색, 녹색, 및 청색 중 어느 하나의 광을 생성할 수다. 그러나 이에 한정되지 않고, 유기 발광층(OEL)은 적색, 녹색, 및 청색을 생성하는 유기 물질들의 조합에 의해 백색광을 생성할 수도 있다.
화소 정의막(PDL) 및 유기 발광층(OEL) 상에 제2 전극(E2)이 배치될 수 있다. 제2 전극(E2)은 공통 전극 또는 캐소드 전극으로 정의될 수 있다. 제2 전극(E2)은 투명 전극 또는 반사형 전극을 포함할 수 있다.
화소(PX)가 전면 발광형일 경우, 제1 전극(E1)은 반사형 전극으로 형성되고, 제2 전극(E2)은 투명 전극으로 형성될 수 있다. 화소(PX)가 후면 발광형일 경우 제1 전극(E1)은 투명 전극으로 형성되고, 제2 전극(E2)은 반사형 전극으로 형성될 수 있다.
박막 봉지층(TFE)은 발광 소자(OLED) 상에 배치될 수 있다. 박막 봉지층(TFE)은 유기 물질 및/또는 무기 물질을 포함할 수 있다.
트랜지스터(TR)에 의해 유기 발광층(OEL)을 발광시키기 위한 제1 전압이 제1 전극(E1)에 인가되고, 제1 전압과 반대 극성의 제2 전압이 제2 전극(E2)에 인가될 수 있다. 유기 발광층(OEL)에 주입된 정공과 전자가 결합하여 여기자(exciton)가 형성되고, 여기자가 바닥 상태로 전이하면서 발광 소자(OLED)가 발광될 수 있다. 발광 소자(OLED)는 전류의 흐름에 따라 적색, 녹색, 및 청색의 빛을 발광하여 소정의 화상 정보를 표시할 수 있다.
이상 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
SPA:기판 처리 장치 SM: 공정 챔버
STG: 스테이지 SUP: 지지부
PIN: 핀 BSP: 부싱부
AP: 공기 공급부 APP: 공기 공급관
LP: 자외선 램프 IP: 삽입부
CP: 연결부 AIP: 공기 주입부
H1,H2: 제1 및 제2 홀 GR: 홈
RES1,RES2: 제1 및 제2 함몰부 CU: 체결 유닛
SUB: 기판

Claims (20)

  1. 제1 방향 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향에 의해 정의된 평면을 갖는 스테이지;
    상기 스테이지에 정의된 개구부에 배치되고 상기 평면과 교차하는 제3 방향으로 연장된 핀; 및
    상기 스테이지 하부에 배치되고, 상기 핀이 삽입되는 삽입홀이 정의된 부싱부를 포함하고,
    상기 삽입홀은 상기 개구부에 중첩하고, 상기 부싱부에는 상기 평면과 평행한 방향으로 상기 삽입홀까지 연장하는 제1 홀이 정의되고, 상기 제1 홀은 상기 부싱부의 내면을 통과하도록 형성되고,
    상기 부싱부 내에는 상기 삽입홀까지 연장하여 상기 부싱부의 내면을 통과하도록 형성되는 복수개의 제2 홀들이 더 정의된 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 홀을 통해 공기가 상기 삽입홀에 배치된 상기 핀의 상부에 제공되는 기판 처리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 부싱부에 연결되어 상기 공기를 상기 제1 홀에 공급하는 공기 공급관을 더 포함하는 기판 처리 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 부싱부는,
    상기 스테이지의 하면에 정의되어 상기 개구부에 중첩하고 상기 개구부보다 큰 폭을 갖는 제1 함몰부에 배치되는 삽입부;
    상기 삽입부 하부에 배치되고, 상기 제1 함몰부 주변의 상기 스테이지의 하면에 연결되는 연결부; 및
    상기 연결부 하부에 배치되어 상기 제3 방향으로 연장하고, 상기 제1 홀이 정의된 공기 주입부를 포함하고,
    상기 삽입홀은 상기 삽입부, 상기 연결부, 및 상기 공기 주입부를 상기 제3 방향으로 관통하여 정의되는 기판 처리 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 방향들을 기준으로 상기 연결부의 폭은 상기 삽입부 및 상기 공기 주입부의 폭보다 크고, 상기 공기 주입부는 상기 제3 방향으로 상기 삽입부 및 상기 공기 주입부보다 길게 연장하는 기판 처리 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 삽입부, 상기 연결부, 및 상기 공기 주입부는 상기 제3 방향으로 연장하는 원통형 형상을 갖는 기판 처리 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 연결부를 상기 스테이지에 연결하는 복수 개의 체결 유닛들을 더 포함하는 기판 처리 장치.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 삽입홀을 정의하는 상기 공기 주입부의 내면과 상기 내면의 반대면인 상기 공기 주입부의 외면 사이에 홈이 정의되고, 상기 제3 방향에서 바라봤을 때, 상기 홈은 링 형상을 갖고, 상기 홈의 일부는 상기 제1 홀에 중첩하는 기판 처리 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 공기 주입부에는 상기 홈부터 상기 삽입홀까지 연장하는 복수 개의 제2 홀들이 정의되는 기판 처리 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 홀들은 상기 공기 주입부의 상부에 정의되는 기판 처리 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 홈은 상기 제1 및 제2 홀들보다 높은 상기 공기 주입부의 상부부터 상기 제1 및 제2 홀들보다 낮은 상기 공기 주입부의 하부까지 정의되는 기판 처리 장치.
  12. 제 4 항에 있어서,
    상기 삽입부, 상기 연결부, 및 상기 공기 주입부는 일체로 형성되는 기판 처리 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 핀 상에 기판이 배치되고, 상기 핀은 상기 개구부 및 상기 삽입홀을 따라 상하로 이동하는 기판 처리 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 기판 상에 제공된 잉크를 경화하기 위해 상기 기판 상에 배치되어 상기 기판에 자외선을 조사하는 자외선 램프를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  15. 삽입부;
    상기 삽입부 하부에 배치된 연결부; 및
    상기 연결부 하부에 배치되고, 상부 방향으로 연장하는 삽입홀이 정의된 공기 주입부를 포함하고,
    상기 상부 방향은 제1 방향 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향에 의해 정의된 평면과 교차하고, 상기 삽입홀은 상기 상부 방향으로 연장하여 상기 연결부 및 상기 삽입부에 정의되고, 상기 공기 주입부에는 상기 평면과 평행한 방향으로 상기 삽입홀까지 연장하여 냉각 공기를 공급받는 제1 홀이 정의되고, 상기 제1 홀은 상기 공기 주입부의 내면을 통과하도록 형성되고,
    상기 공기 주입부 내에는 상기 삽입홀까지 연장하여 상기 공기 주입부의 내면을 통과하도록 형성되는 복수개의 제2 홀들이 더 정의된 부싱부.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 방향들을 기준으로 상기 연결부의 폭은 상기 삽입부 및 상기 공기 주입부의 폭보다 크고, 상기 공기 주입부는 상기 상부 방향으로 상기 삽입부 및 상기 공기 주입부보다 길게 연장하는 부싱부.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 삽입홀을 정의하는 상기 공기 주입부의 내면과 상기 내면의 반대면인 상기 공기 주입부의 외면 사이에 홈이 정의되고, 상기 상부 방향에서 바라봤을 때, 상기 홈은 링 형상을 갖고, 상기 홈의 일부는 상기 제1 홀에 중첩하는 부싱부.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 공기 주입부에는 상기 홈부터 상기 삽입홀까지 연장하는 복수 개의 제2 홀들이 정의되는 부싱부.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 홀들은 상기 공기 주입부의 상부에 정의되고, 상기 제1 및 제2 홀들, 상기 홈, 및 상기 삽입홀은 일체의 공간으로 정의되는 부싱부.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 홈은 상기 제1 및 제2 홀들보다 높은 상기 공기 주입부의 상부부터 상기 제1 및 제2 홀들보다 낮은 상기 공기 주입부의 하부까지 정의되는 부싱부.
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