KR20000039653A - 발광 표시 소자의 형광체 증착 장치 - Google Patents

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KR20000039653A KR1019980055054A KR19980055054A KR20000039653A KR 20000039653 A KR20000039653 A KR 20000039653A KR 1019980055054 A KR1019980055054 A KR 1019980055054A KR 19980055054 A KR19980055054 A KR 19980055054A KR 20000039653 A KR20000039653 A KR 20000039653A
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Abstract

본 발명은 발광 표시 소자의 형광체 증착 장치를 개시한다. 개시된 본 발명은, 패터닝된 포토레지스트가 도포된 투명 금속막(2) 상부에 졸 타입의 레드와 그린 및 블루 형광체가 각각 담긴 3개의 형광체 공급관(10,11,12)이 배치된다. 각 형광체 공급관(10,11,12)에는 화소 크기와 대응되는 크기로 다수개의 노즐공(14)이 형성되어서, 각 노즐공(14)을 통해서 해당 화소 영역에 형광체가 분사된다. 각 형광체 공급관(10,11,12)은 구동 수단(20)에 의해서 투명 금속막(2)의 일측으로부터 타측으로 회전이동하면서 형광체를 분사하게 된다.

Description

발광 표시 소자의 형광체 증착 장치
본 발명은 발광 표시 소자의 형광체 증착 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 발광 표시 소자의 ITO 막에 레드(red), 그린(green), 및 블루(blue) 형광체를 증착하는 장치에 관한 것이다.
발광 표시 소자를 제조하는 방법을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
유리 기판 상에 보호층을 형성한 다음, 보호층 상부의 소정 부분에 게이트 전극을 형성한다. 이어서, 게이트 전극이 형성된 보호층 상부에 게이트 절연막을 증착한 다음, 게이트 절연막 상부의 소정 부분에 채널층을 형성한다. 그런 다음, 채널층의 유실을 방지하기 위하여, 채널층 상부에 에치 스톱퍼를 형성하고, 에치 스톱퍼 양측의 채널층 상부에 소오스 및 드레인 전극을 형성하여, 박막 트랜지스터(TFT)를 형성한다.
이어서, 게이트 절연막 상부에 드레인 전극과 소정 부분 콘택되도록 ITO(indium tin oxide)로 된 화소 전극을 형성한다. 그런 다음, 결과물 상부에 보호층을 형성하고, 화소 전극이 오픈되도록 보호층을 패터닝한다.
마지막으로, 전체 구조물 상부에 레드와 그린 및 블루 형광체인 유기 발광층과 반사 전극층을 순차적으로 형성한 다음, 화소 전극과 동일한 형태로 패터닝한다.
이와 같은 방법으로 제조된 유기 전계 발광 표시 소자는, 화소 전극과 반사 전극층 사이에 전계가 형성되면, 그 사이에 존재하는 유기 발광층이 발광되어, 색상을 나타내게 된다.
상기와 같은 유기 전계 발광 표시 소자를 제조하는 방법에서, 레드와 그린 및 블루 형광체를 ITO 막상에 증착하는 방법을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
ITO 막을 증착한 다음, 레드 형광체용 포토레지스트를 증착하고, 이 포토레지스트 사이 부분인 ITO 막상에 레드 형광체를 증착한다. 이어서, 레드 형광체용 포토레지스트를 스트립하여 제거한 후, 마찬가지 방법으로, 그린과 블루 형광체도 ITO 막상에 증착한다.
그러나, 이러한 방법은 ITO 막과, 레드와 그린 및 블루 증착용을로 4개의 마스크가 필요하기 때문에, 공정수가 많아져서 공정이 매우 복잡하다는 단점이 있다.
따라서, 종래에는 스핀-코팅 방식, 전위차 방식, 또는 프린팅 방식이 형광체 증착 방식으로 사용되었다.
먼저, 스핀-코팅 방식은, PVA 용액에 형광체를 혼합하여 코팅하는데, 코팅 속도나 시간 및 자외선 노광 등을 통해서 증착되는 막의 두께와 접착력을 조절하는 방식이다.
전위차 방식은, 양전하를 띠는 형광체 입자가 전해질 용액속에 분산되어 있는 용기내에 발광 표시 소자의 애노드판과 캐소드판이 담그고, 애노드판에는 양 전압을, 캐소드판에는 음전압이 각각 인가하게 되면, 전해질 용액에 전류가 흐르게 되므로, 형광체 입자들이 캐소드판의 음전하로 바이어스된 전극 상부에 전기적으로 증착되는 방식이다.
프린트 방식은 형광체와 페이스트가 혼합된 바인더(binder)를 ITO 막상에 프린트하여 증착하는 방식이다.
그러나, 상기된 종래의 3가지 형광체 증착 방식들은 다음과 같은 문제점들을 안고 있다.
먼저, 스핀-코팅 방식은, 단순한 코팅식이기 때문에 부착력이 매우 취약하고, 또한 사용되는 PVA 물질이 불순물로 작용되어 형광체의 효율을 저하시킨다.
전위차 방식은, 대전이 되지 않는 물성의 형광체일 경우에는 적용이 불가능하고, 또한 접착력 조절과 대전을 위해 사용되는 물질이 불순물로 작용할 소지가 매우 높다.
그리고, 프린팅 방식은, 바인더가 불순물로 작용할 우려가 있고, 이 방법 역시 접착력이 그다지 강하지 않다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 종래의 형광체 증착 방식이 안고 있는 제반 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 마스크를 이용한 공정 수를 종래의 5 단계에서 2 단계로 줄일 수 있는 발광 표시 소자의 형광체 증착 장치를 제공하는데 목적이 있다.
다른 목적은, 증착된 막의 접착력이 강화되도록 함과 아울러 증착용으로 별도의 다른 물질을 사용하지 않으므로써 증착시에 사용되는 다른 물질이 불순물로 작용하지 않도록 하게 하는데 있다.
도 1은 본 발명에 따른 형광체 증착 장치를 나타낸 사시도
도 2는 본 발명의 주요부인 구동 수단을 나타낸 도면
- 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 -
1 ; 유리 기판 2 ; 투명 금속막
3 ; 포토레지스트 10 ; 레드 형광체 공급관
11 ; 그린 형광체 공급관 12 ; 블루 형광체 공급관
14 ; 노즐공 20 ; 구동 수단
21,22,23 ; 웜 휠 24,25 ; 웜
26 ; 모터 30 ; 컨트롤러
상기된 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 형광체 증착 장치는 다음과 같은 구성으로 이루어진다.
패터닝된 포토레지스트가 도포된 투명 금속막(ITO) 상부에 졸(sol) 타입의 레드와 그린 및 블루 형광체가 각각 담긴 3개의 형광체 공급관이 배치된다. 각 형광체 공급관에는 화소 크기와 대응되는 크기로 다수개의 노즐공이 형성되어서, 각 노즐공을 통해서 해당 화소 영역에 형광체가 분사된다. 노즐공의 크기에 의해서 형광체가 화소에 충돌하는 압력이 조절된다.
각 형광체 공급관은 투명 금속막의 일측으로부터 타측으로 회전이동하면서 형광체를 분사하게 되는데, 이러한 동작을 위해서 구동 수단이 각 형광체 공급관에 구비된다.
구동 수단은, 각 형광체 공급관의 외주면에 형성된 웜 휠(worm wheel)과, 각 웜 휠의 상하부에 치합된 한 쌍의 웜, 및 각 웜을 회전시키는 구동원, 예를 들면 모터로 이루어진다. 한편, 구동원은 컨트롤러에 의해 회전 속도가 제어된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 3개의 형광체 공급관으로부터 투명 금속막상에 졸 타입의 레드와 그린 및 블루 형광체가 증착되므로써, 하나의 마스크만 있으면 되고 아울러 별도의 물질이 사용되지 않기 때문에 불순물 발생도 방지된다.
이하 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 형광체 증착 장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 주요부인 구동 수단을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 유리 기판(1)상에 투명 금속막(2)이 형성되어 있고, 투명 금속막(2)상에 패터닝된 포토레지스트(3)가 도포되어서, 그 사이 부분이 화소 영역을 형성하고 있다.
각 화소 영역에는 레드와 그린 및 블루 형광체가 순차적으로 증착되는데, 도 1을 기준으로 좌측 영역에는 레드 형광체가, 중앙 영역에는 그린 형광체, 우측 영역에는 블루 형광체가 증착되도록 되어 있다.
이를 위해서, 본 발명에 따른 증착 장치의 구성을 설명한다.
레드와 그린 및 블루 형광체가 각기 담긴 3개의 형광체 공급관(10,11,12)이 투명 금속막(2) 상부에 연이어서 동일 평면상에 순차적으로 배치된다. 각 형광체 공급관(10,11,12)에는 형광체를 연직 하부의 투명 금속막(2)상으로 분사하기 위한 다수개의 노즐공(14)이 등간격을 두고 형성된다. 즉, 노즐공(14)은 해당하는 화소 영역 상부 부분에만 형성된다. 보다 구체적으로 설명하면, 도 1에서 좌측 영역은 레드 형광체가 증착되는 영역이므로, 그 상부 부분의 레드 형광체 공급관(10)에만 노즐공(14)이 형성되고, 나머지 형광체 공급관(11,12) 부분에는 노즐공(14)이 형성되지 않는다. 그린이나 블루 형광체 공급관(11,12)에도 마찬가지 조건으로 노즐공(14)이 형성된다.
화소의 크기는 대략 수 십 내지 수 백 ㎛ 정도이므로, 노즐공(14)도 수 십 ㎛ 정도의 크기로 형성된다. 이와 같이, 노즐공(14)의 크기는 매우 미세하므로, 포커싱 이온 빔과 같은 정밀 천공 수단을 이용해서 노즐공(14)을 형성한다. 한편, 노즐공(14)의 크기에 따라 분사 압력이 결정되므로, 공정 조건과 최적인 상태로 노즐공(14)의 크기를 설정한다.
한편, 각 형광체 공급관(10,11,12)는 투명 금속막(2)의 일측으로부터 타측으로 스캐닝, 즉 회전이동하면서, 노즐공(14)을 통해 형광체를 분사하게 된다. 따라서, 각 형광체 공급관(10,11,12)를 회전이동시키는 구동 수단(20)이 각 형광체 공급관(10,11,12)에 구비되고, 그 상세한 구조가 도 2에 도시되어 있다.
도시된 바와 같이, 각 형광체 공급관(10,11,12)의 외주면 각각에 웜 휠(21,22,23)이 형성 또는 부착된다. 한 쌍의 웜(24,25)이 각 형광체 공급관(10,11,12) 상부에 배치되어서, 각 웜 휠(21,22,23)에 치합된다. 또한, 각 웜(24,25)의 일단에는 모터(26)가 연결되어서, 각 웜(24,25)은 정위치에서 회전운동된다.
그리고, 증착되는 형광체의 두께는 각 형광체 공급관(10,11,12)의 이동 속도와 직접적으로 관련되므로, 각 모터(26)의 구동은 도 1에 도시된 컨트롤러(30)에 의해 제어된다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 실시예의 동작을 상세히 설명한다.
모터(26)가 구동되면, 각 웜(24,25)이 정위치에서 회전된다. 그러면, 각 웜 휠(21,22,23)이 웜(24,25)에 치합되면서 회전함과 아울러 어느 한 방향으로 이동하게 된다. 따라서, 각 형광체 공급관(10,11,12)이 투명 금속막(2)의 일측으로부터 타측으로 회전이동하게 된다.
이러한 회전이동 동작중에, 각 형광체 공급관(10,11,12)에 담겨져 있던 형광체가 순차적으로 각 노즐공(14)을 통해 하부로 분사되어, 해당 화소 영역에 증착된다. 즉, 도 1에서 좌측 영역에는 레드 형광체 공급관(10)으로부터 레드 형광체가 증착되고, 중앙 영역에는 그린 형광체 공급관(11)으로부터 그린 형광체가, 우측 영역에는 블루 형광체 공급관(12)으로부터 블루 형광체만이 분사되어 증착된다.
즉, 각 형광체 공급관(10,11,12)이 1회 스캐닝하는 것에 의해, 레드와 그린 및 블루 형광체가 동시에 증착된다. 따라서, 증착시에 사용되는 마스크는 하나만 있으면 된다.
한편, 이러한 동작중에, 모터(26)의 속도는 컨트롤러(30)에 의해 제어되므로, 증착되는 형광체의 두께를 공정 조건에 따라 가변시키는 것이 매우 용이하다.
이상에서 자세히 설명된 바와 같이 본 발명에 의하면, 3개의 형광체 공급관이 한 번의 스캐닝하는 것에 의해서, 레드와 그린 및 블루 형광체가 동시에 증착되므로, 마스크를 이용한 공정이 종래의 3회에서 1회로 줄어들게 된다.
또한, 다른 물질없이 졸 타입의 형광체를 직접 증착하므로, 다른 물질의 사용으로 인한 불순물 발생이 방지된다.
기타, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

Claims (2)

  1. 발광 표시 소자의 투명 금속막상에 도포된 포토레지스트에 의해 영역이 규정된 각 화소마다, 레드와 그린 및 블루 형광체를 순차적으로 증착하는 장치로서,
    상기 투명 금속막상에 연이어 배치된 3개의 관으로서, 각 관에는 상기 레드와 그린 및 블루 형광체가 각각 담겨지고, 형광체가 분사되는 다수의 노즐공이 형성된 형광체 공급관;
    상기 형광체 공급관을, 상기 투명 금속막의 일측으로부터 타측 방향으로 회전이동시키는 구동 수단; 및
    상기 구동 수단의 속도를 제어하는 컨트롤러를 포함하고,
    상기 노즐공은, 각각의 화소 영역에 증착될 형광체만이 각 형광체 공급관으로부터 분사되도록, 해당 화소의 상부에 위치한 형광체 공급관 부분에 국부적으로 형성되어서,
    상기 3개의 형광체 공급환이 한 번의 이동에 의해서 3개의 형광체가 해당 화소 영역에 동시에 증착되는 것을 특징으로 하는 발광 표시 소자의 형광체 증착 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 구동 수단은,
    상기 각 형광체 공급관의 외주면에 형성된 웜 휠;
    상기 각 형광체 공급관의 상하부에 배치되어, 상기 각 웜 휠에 치합되며, 정위치에서 회전되는 한 쌍의 웜; 및
    상기 각 웜의 일단에 설치되어 웜을 정위치에서 회전시키고, 상기 컨트롤러에 의해 구동 속도가 제어되는 구동원을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 표시 소자의 형광체 증착 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20000027515A (ko) * 1998-10-28 2000-05-15 김영환 발광 표시 소자의 형광체 증착방법
KR100570992B1 (ko) * 2001-01-08 2006-04-13 삼성에스디아이 주식회사 유기 전계발광 디바이스 및 이의 제조 방법

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