KR20200051884A - 캐리어, 이를 포함하는 표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법 - Google Patents

캐리어, 이를 포함하는 표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법 Download PDF

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KR20200051884A
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김성진
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Abstract

본 발명의 실시예들은 캐리어, 이를 포함하는 표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법을 개시한다. 본 발명은, 바디부와, 상기 바디부의 테두리 부분에 배치되며, 마스크 어셈블리를 선택적으로 고정시키는 영구전자척과, 상기 바디부에 배치되어 디스플레이 기판을 선택적으로 고정시키는 기판 고정부를 포함한다.

Description

캐리어, 이를 포함하는 표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법{Carrier, apparatus for manufacturing a display apparatus having the same and method for manufacturing a display apparatus}
본 발명의 실시예들은 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 캐리어, 이를 포함하는 표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법에 관한 것이다.
이동성을 기반으로 하는 전자 기기가 폭 넓게 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, 표시장치가 전자 기기에서 차지하는 비중이 점차 증가하고 있는 추세이며, 평평한 상태에서 소정의 각도를 갖도록 구부릴 수 있는 구조도 개발되고 있다.
종래의 표시 장치의 제조장치에서 증착부 내부에 마스크 어셈블리가 배치되는 경우 디스플레이 기판과 마스크 어셈블리를 증착부 내부로 진입시키기 위하여 많은 시간과 공정이 소요될 수 있다. 또한, 종래의 표시 장치의 제조장치는 다양한 층을 형성하기 위하여 별도로 구비된 챔버를 활용하여 하므로 공정이 복잡하고 장비 자체가 복잡하므로 유지 및 보수를 위하여 많은 시간과 비용이 소요되었다. 본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 실시예들은 마스크 어셈블리와 디스플레이 기판을 동시에 부착한 상태에서 이송 가능한 캐리어, 이를 포함하는 표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법을 제공한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예는 바디부와, 상기 바디부의 테두리 부분에 배치되며, 마스크 어셈블리를 선택적으로 고정시키는 영구전자척과, 상기 바디부에 배치되어 디스플레이 기판을 선택적으로 고정시키는 기판 고정부를 포함하는 캐리어를 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 바디부 내부에 배치되며, 상기 마스크 어셈블리를 상기 디스플레이 기판에 근접시키도록 자기력을 가하는 자기력부를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 자기력부와 연결되며, 상기 자기력부의 위치를 가변시키는 위치가변부를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 자기력부는 영구자석일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 자기력부는 영구전자척 형태일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는, 기판 로딩부와, 상기 기판 로딩부와 연결된 마스크 로딩부와, 상기 마스크 로딩부와 연결되어 디스플레이 기판에 증착물질을 증착하는 증착부와, 상기 기판 로딩부, 상기 마스크 로딩부 및 상기 증착부를 관통하도록 이동하며, 상기 기판 로딩부에서 상기 디스플레이 기판이 고정되며, 상기 마스크 로딩부에서 마스크 어셈블리를 고정시키는 캐리어를 포함하는 표시 장치의 제조장치를 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 캐리어는, 바디부와, 상기 바디부의 테두리 부분에 배치되며, 상기 마스크 어셈블리를 선택적으로 고정시키는 영구전자척과, 상기 바디부에 배치되어 상기 디스플레이 기판을 선택적으로 고정시키는 기판 고정부를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 캐리어는, 상기 바디부 내부에 배치되며, 상기 마스크 어셈블리를 상기 디스플레이 기판에 근접시키도록 자기력을 가하는 자기력부를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 캐리어는, 상기 자기력부와 연결되며, 상기 자기력부의 위치를 가변시키는 위치가변부를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 자기력부는 영구전자척 형태일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 마스크 로딩부는, 상기 캐리어와 선택적으로 접촉하여 상기 영구전자척을 작동시키는 제1 스위치부를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 기판 로딩부는, 상기 디스플레이 기판과 상기 캐리어의 위치를 촬영하는 제1 비젼부를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 마스크 로딩부는, 상기 디스플레이 기판과 상기 마스크 조립체의 위치 및 상기 캐리어와 상기 마스크 조립체의 위치 중 적어도 하나를 촬영하는 제2 비젼부를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 증착부에 연결되어 상기 마스크 조립체가 상기 캐리어로부터 분리되는 마스크 언로딩챔버를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 마스크 언로딩챔버와 연결되며, 상기 캐리어로부터 상기 디스플레이 기판이 분리되는 기판 언로딩챔버를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예는, 디스플레이 기판 및 마스크 조립체를 캐리어에 순차적으로 고정시키는 단계와, 상기 마스크 조립체 및 상기 디스플레이 기판을 상기 캐리어를 통하여 증착부로 이송시키는 단계와, 상기 증착부에서 증착물질을 상기 마스크 조립체를 통과시켜 상기 디스플레이 기판에 증착시키는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조방법을 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 캐리어는 상기 마스크 어셈블리를 영구전자척으로 고정시킬 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 마스크 어셈블리를 상기 디스플레이 기판에 자기력으로 근접시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 마스크 조립체를 상기 캐리어로부터 분리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 디스플레이 기판을 상기 캐리어로부터 분리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
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 캐리어는 이송 시 디스플레이 기판과 마스크 어셈블리의 위치가 어긋나는 것을 방지한다.
본 발명의 실시예들에 관한 표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법은 인라인 형태로 배열된 챔버를 통하여 다양한 층을 디스플레이 기판에 형성하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명의 실시예들에 관한 표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법은 공정을 단순화할 수 있으며, 공정시간을 저감시키는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치를 보여주는 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 표시 장치의 제조장치를 보여주는 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 캐리어의 일 실시예를 보여주는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치를 보여주는 단면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 캐리어를 보여주는 단면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 표시 장치의 제조장치에 의해 제조된 표시 장치를 보여주는 평면도이다.
도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ선을 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 평면도이다. 도 2는 도 1에 도시된 표시 장치의 제조장치를 보여주는 단면도이다. 도 3은 도 1에 도시된 캐리어의 일 실시예를 보여주는 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 표시 장치의 제조장치(10)는 기판 로딩부(100), 마스크 로딩부(200), 증착부(300), 마스크 언로딩부(400), 기판 언로딩부(500), 캐리어(900), 캐리어구동부(60), 충전부(40), 제1 마스크 저장부(600), 이동부(700), 제2 마스크 저장부(800) 및 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.
기판 로딩부(100), 마스크 로딩부(200), 증착부(300), 마스크 언로딩부(400), 기판 언로딩부(500)는 서로 일렬(예를 들면, 인라인(in-line) 형태)로 연결될 수 있다. 이때, 캐리어(900)는 기판 로딩부(100), 마스크 로딩부(200), 증착부(300), 마스크 언로딩부(400), 기판 언로딩부(500)를 순차적으로 이동할 수 있다. 또한, 기판 로딩부(100), 마스크 로딩부(200), 증착부(300), 마스크 언로딩부(400), 기판 언로딩부(500), 제1 마스크 저장부(600), 이동부(700), 제2 마스크 저장부(800) 중 서로 연결되는 부분에는 차단부(50)가 배치되어 기판 로딩부(100), 마스크 로딩부(200), 증착부(300), 마스크 언로딩부(400), 기판 언로딩부(500), 제1 마스크 저장부(600), 이동부(700), 제2 마스크 저장부(800) 각각을 서로 분리함으로써 독립적인 운영이 가능하다. 이때, 차단부(50)는 게이트밸브 등을 포함할 수 있다.
기판 로딩부(100)는 외부로부터 디스플레이 기판(D)이 이송되어 안착할 수 있다. 이때, 기판 로딩부(100)는 디스플레이 기판(D)이 내부에 배치되는 제1 챔버(110) 및 디스플레이 기판(D)이 안착하며 디스플레이 기판(D)을 캐리어(900) 측으로 이동시키는 제1 기판 이송부(120)를 포함할 수 있다. 제1 기판 이송부(120)는 승하강 가능한 실린더, 다양한 방향으로 움직이는 것이 가능한 로봇암 등 다양한 형태를 가질 수 있다. 기판 로딩부(100)는 디스플레이 기판(D)과 캐리어(900)의 위치를 촬영하는 제1 비젼부(130)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 비젼부(130)는 디스플레이 기판(D)의 얼라인마크와 캐리어(900)의 얼라인마크(또는 캐리어(900)의 일부)의 위치를 촬영할 수 있다. 제1 비젼부(130)에서 촬영된 결과를 근거로 제1 기판 이송부(120)에서 디스플레이 기판(D)의 위치를 가변시키거나 디스플레이 기판(D)이 캐리어(900)에 고정된 후 디스플레이 기판(D)의 위치를 가변시키는 것이 가능하다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 디스플레이 기판(D)은 제1 기판 이송부(120)에서 디스플레이 기판(D)의 위치가 가변하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다. 이러한 경우 제1 기판 이송부(120)에는 디스플레이 기판(D)의 위치를 미세하게 적어도 2 방향 이상으로 이동시키는 UWV 스테이지를 포함할 수 있다.
마스크 로딩부(200)는 마스크 조립체(30)를 캐리어(900)에 공급할 수 있다. 이때, 마스크 로딩부(200)는 제2 챔버(210), 제1 마스크 이송부(220) 및 제2 비젼부(230)를 포함할 수 있다. 제2 챔버(210)는 내부에 공간이 형성될 수 있으며, 제1 챔버(110)와 연결될 수 있다. 또한, 제2 챔버(210)의 내부에는 마스크 조립체(30) 및 제1 마스크 이송부(220) 및 제2 비젼부(230)가 배치될 수 있다. 이때, 제1 마스크 이송부(220) 및 제2 비젼부(230)는 상기에서 설명한 제1 기판 이송부(120) 및 제1 비젼부(130)와 동일 또는 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 특히 제2 비젼부(230)는 마스크 조립체(30)의 얼라인마크와 디스플레이 기판(D)의 얼라인마크를 촬영하거나 마스크 조립체(30)의 얼라인마크와 캐리어(900)의 얼라인마크(또는 특정부위)를 촬영할 수 있다.
마스크 로딩부(200)는 제2 챔버(210) 내부에 배치되며, 캐리어(900)의 이동에 따라 캐리어(900)와 선택적으로 접촉하는 제1 스위치부(240)를 포함할 수 있다. 제1 스위치부(240)는 캐리어(900)에 접촉하는 경우 캐리어(900)의 일부를 작동시킬 수 있다. 이러한 경우 제1 스위치부(240)는 단자 형태로 형성될 수 있으며, 외부 전원(또는 ON/OFF 컨트롤러)과 연결될 수 있다. 후술할 캐리어(900)의 일부는 제1 스위치부(240)에 접촉하여 작동이 시작될 수 있다.
증착부(300)는 제3 챔버(310), 제3 챔버(310) 내부에 배치되며, 증착물질이 수납되는 증착원(320) 및 제3 챔버(310)와 연결되어 제3 챔버(310) 내부의 압력을 조절하는 압력조절부(330)를 포함할 수 있다.
증착원(320)은 다양한 물질이 수납될 수 있으며, 히터 등을 구비하여 내부의 증착물질을 기화시키거나 승화시킬 수 있다. 이때, 증착원(320)은 교체 가능하도록 제3 챔버(310) 내부에 배치될 수 있다. 예를 들면, 증착원(320)은 서로 동일하거나 상이한 증착물질을 수납하여 제3 챔버(310) 내부로 공급하는 N개(여기서 N은 자연수)의 증착원(320)을 구비할 수 있다. 이러한 경우 N개의 증착원(320)은 제3 챔버(310) 내부에 적어도 한 개 이상이 배치될 수 있으며, 서로 교환 가능할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 증착이 수행되는 경우 N개의 증착원(320)이 제3 챔버(310) 내부에 하나씩만 배치되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다. 상기와 같은 경우 하나의 증착원(320)에서 증착물질이 제3 챔버(310) 내부로 공급되어 디스플레이 기판(D)에 증착된 후 증착원(320)은 제3 챔버(310) 외부로 인출되어 더 이상 증착물질을 공급하지 않을 수 있다. 또한, 다른 증착원(320)이 제3 챔버(310) 내부로 진입하여 새로운 증착물질을 제3 챔버(310) 내부로 공급할 수 있다. 이러한 경우 제3 챔버(310)에는 내부 또는 외부에 증착원(320)이 회피 가능한 공간이 제공될 수 있다.
따라서 증착부(300)는 다양한 층을 하나의 제3 챔버(310)에서 순차적으로 디스플레이 기판(D) 상에 증착하는 것이 가능하다. 특히 증착부(300)는 후술할 중간층(미도시), 대향전극(미도시) 등과 같이 표시 장치(미도시)에 각 픽셀 등에 공통으로 증착되는 층들을 제3 챔버(310) 내에서 순차적으로 증착하는 것이 가능하다.
상기에서 사용되는 마스크 조립체(30)는 다양한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들면, 마스크 조립체(30)는 격자 형태로 형성될 수 있으며, 중앙에 개구부가 형성되고, 리브에 의하여 중앙의 개구부가 복수 개로 구획될 수 있다. 다른 실시예로써 마스크 프레임(미도시), 마스크 시트(미도시), 지지프레임(미도시)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 마스크 프레임은 중앙에 개구부가 형성될 수 있다. 상기 마스크 프레임은 상기 마스크 시트를 지지할 뿐만 아니라 증착물질이 디스플레이 기판(D)에 도달하는 전체 영역을 정의할 수 있다. 상기 마스크 시트는 다양한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 마스크 시트는 창틀 형태로 형성될 수 있다. 다른 실시예로써 상기 마스크 시트는 슬릿 형태로 형성될 수 있으며, 슬릿에 복수개의 개구부가 형성되는 것도 가능하다. 또 다른 실시예로써 상기 마스크 시트는 일체로 형성되며, 중앙 부분에 개구부가 형성되는 것도 가능하다. 상기 지지프레임은 상기 마스크 프레임의 개구된 부분에 배치되어 상기 마스크 프레임의 개구된 부분을 복수개로 구획할 수 있다. 이때, 상기 지지프레임은 상기 마스크 프레임의 장변과 단변에 각각 배치되어 서로 교차할 수 있다. 이러한 경우 상기 지지프레임은 디스플레이 기판(D) 상에 증착물질이 증착되는 증착영역을 정의할 수 있으며, 이러한 증착영역은 후술할 표시 장치(미도시)의 발광영역에 대응될 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 마스크 조립체(30)가 일체로 형성되며, 마스크 프레임(31)의 중앙 부분에 지지프레임(32)이 격자 형태로 배열되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다. 이때, 마스크 조립체(30)의 얼라인마크는 마스크 프레임(31) 상에 배치될 수 있다.
압력조절부(330)는 제3 챔버(310)에 연결되는 연결배관(331) 및 연결배관(331)에 배치되어 연결배관(331)의 기체를 외부로 흡입하거나 외부의 기체를 제3 챔버(310)로 공급하는 압력조절펌프(332)를 포함할 수 있다.
마스크 언로딩부(400)는 제3 챔버(310)와 연결되는 제4 챔버(410), 제4 챔버(410)에 배치되는 제2 마스크 이송부(420)를 포함할 수 있다. 또한, 마스크 언로딩부(400)는 제4 챔버(410) 내부에 배치되며, 캐리어(900)와 선택적으로 접촉하여 캐리어(900)에 신호를 입력하는 제2 스위치부(430)를 포함할 수 있다. 이때, 제2 마스크 이송부(420) 및 제2 스위치부(430)는 상기에서 설명한 제1 마스크 이송부(220) 및 제1 스위치부(240)와 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
기판 언로딩부(500)는 내부에 공간이 형성되는 제5 챔버(510), 제5 챔버(510) 내부에 배치되는 제2 기판 이송부(520)를 포함할 수 있다. 이때, 제2 기판 이송부(520)는 상기에서 설명한 제1 기판 이송부(120)와 유사할 수 있다.
캐리어(900)는 기판 로딩부(100), 마스크 로딩부(200), 증착부(300), 마스크 언로딩부(400) 및 기판 언로딩부(500)를 관통하여 이동할 수 있다. 캐리어(900)는 바디부(910), 영구전자척(920), 기판고정부(930), 자기력부(940), 위치가변부(950), 충전모듈(960) 및 단자부(970)를 포함할 수 있다.
바디부(910)는 강체 형태로 형성될 수 있으며, 영구전자척(920), 기판고정부(930), 자기력부(940), 위치가변부(950) 및 충전모듈(960)이 배치될 수 있다.
영구전자척(920,Electro Permanent Magnet Chuck)은 바디부(910)로부터 돌출되도록 배치될 수 있으며, 마스크 조립체(30)가 선택적으로 결합할 수 있다. 이때, 영구전자척(920)은 영구자석 및 전자석을 포함할 수 있으며, 외부 신호에 따라 자기력의 방향이 가변함으로써 금속 등과 같은 자성체를 부착시킬 수 있다. 이러한 경우 마스크 조립체(30)는 자성체인 인바 재질로 형성될 수 있다.
기판고정부(930)는 다양한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들면, 기판고정부(930)는 정전척을 포함할 수 있다. 다른 실시예로써 기판고정부(930)는 점착척, 클램프 형태 등을 포함할 수 있다. 이때, 기판고정부(930)는 상기에 한정되는 것은 아니며, 디스플레이 기판(D)을 잡거나 디스플레이 기판(D)을 부착하여 디스플레이 기판(D)을 고정시킬 수 있는 구조 및 장치를 모두 포함할 수 있다. 이러한 기판고정부(930)는 바디부(910)의 중앙 부분에 배치될 수 있다. 이때, 기판고정부(930)의 면적은 디스플레이 기판(D)의 면적보다 작게 형성될 수 있다. 이러한 경우 디스플레이 기판(D)이 기판고정부(930)에 고정될 때 디스플레이 기판(D)의 테두리는 기판고정부(930)의 테두리로부터 기판고정부(930)의 외측으로 돌출될 수 있다. 또한, 기판고정부(930)의 테두리에는 영구전자척(920)이 배치될 수 있다. 이때, 영구전자척(920)은 기판고정부(930)의 테두리를 완전히 감싸도록 배치되어 폐회로를 형성할 수 있다. 다른 실시예로써 영구전자척(920)은 복수 개 구비될 수 있으며, 복수개의 영구전자척(920)이 기판고정부(930)의 테두리에 서로 이격되도록 배치되는 것도 가능하다.
자기력부(940)는 마스크 조립체(30)에 자기력을 제공함으로써 마스크 조립체(30)를 디스플레이 기판(D) 측으로 가력할 수 있다. 이러한 경우 자기력부(940)는 다양한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들면, 자기력부(940)는 영구자석을 포함할 수 있다. 다른 실시예로써 자기력부(940)는 전자석을 포함하는 것도 가능하다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 자기력부(940)가 영구자석인 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
위치가변부(950)는 자기력부(940)와 연결되어 자기력부(940)의 위치를 가변시킴으로써 자기력부(940)가 마스크 조립체(30)에 가하는 자기력의 세기를 조절할 수 있다. 이때, 위치가변부(950)와 자기력부(940)는 바디부(910) 내부에 배치될 수 있다. 일 실시예로써 위치가변부(950)는 일단이 바디부(910)에 연결되며, 타단이 자기력부(940)에 배치되는 실린더와, 바디부(910)에 배치되며, 자기력부(940)가 선형 운동 가능하게 배치된 가이드부를 포함할 수 있다. 이때, 상기 가이드부는 리니어 모션 가이드를 포함할 수 있다. 다른 실시예로써 위치가변부(950)는 바디부(910)에 배치되는 모터와, 모터에 연결되어 회전하는 기어, 자기력부(940)에 연결되어 기어의 회전에 따라 선형 운동하는 랙기어를 포함하는 것도 가능하다. 또 다른 실시예로써 위치가변부(950)는 자기력부(940)와 바디부(910)를 연결하는 리니어 모터를 포함하는 것도 가능하다. 이때, 위치가변부(950)는 상기에 한정되는 것은 아니며, 바디부(910)와 자기력부(940) 사이에 배치되어 자기력부(940)의 위치를 가변시키는 모든 장치 및 모든 구조를 포함할 수 있다.
충전모듈(960)은 CPS 모듈(CPS module, Contactless power supply Module), 전원공급부(미도시)를 포함할 수 있다. 이때, CPS 모듈은 무선 충전 모듈일 수 있으며, 상기 전원공급부는 이차 전지 등과 같이 전기에너지를 저장하는 장치를 포함할 수 있다.
단자부(970)는 바디부(910)에 배치될 수 있다. 이때, 단자부(970)는 캐리어(900)의 이동에 따라 제1 스위치부(240) 또는 제2 스위치부(430)에 선택적으로 접촉할 수 있다. 이러한 경우 단자부(970)가 제1 스위치부(240)에 접촉하는 경우 영구전자척(920)은 작동할 수 있으며, 단자부(970)가 제2 스위치부(430)에 접촉하는 경우 영구전자척(920)의 작동은 중지될 수 있다. 영구전자척(920)이 작동하는 경우 영구전자척(920)에서 생성하는 자기력은 마스크 조립체(30) 측으로 변경되어 마스크 조립체(30)가 영구전자척(920)에 부착될 수 있다. 반면, 영구전자척(920)의 작동이 중지되는 경우 영구전자척(920)의 영구자석에서 발생하는 전자석의 방향이 변경되어 마스크 조립체(30)가 영구전자척(920)으로부터 떨어질 수 있다. 이때, 영구전자척(920)은 제1 스위치부(240)와 단자부(970)가 접촉하여 작동한 후 제2 스위치부(430)와 단자부(970)가 접촉할 때까지 계속해서 작동할 수 있다.
캐리어구동부(60)는 캐리어(900)를 구동시킬 수 있다. 예를 들면, 캐리어구동부(60)는 자기 부상 방식 등으로 캐리어(900)를 이동시키는 리니어 모터를 포함할 수 있다. 다른 실시예로써 캐리어구동부(60)는 캐리어(900)가 안착되며, 캐리어(900)와 연결되는 체인, 체인이 연결되는 스프로켓 및 스프로켓을 회전시키는 모터를 포함하는 것도 가능하다. 이때, 캐리어구동부(60)는 상기에 한정되는 것은 아니며, 캐리어(900)와 연결되어 캐리어(900)를 왕복 운동시키는 모든 장치 및 모든 구조를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예는 캐리어구동부(60)가 코일 형태의 레일을 포함하고, 바디부(910)의 측면에는 리니어 모션 가이드 등이 배치되며, 캐리어구동부(60)와 대향하는 바디부(910) 면에는 N극과 S극이 서로 교번하도록 배치되는 자석체가 배치되는 것도 가능하다. 이때, 캐리어구동부(60)는 상기에 한정되는 것은 아니며, 캐리어(900)를 비접촉 방식 또는 접촉 방식 중 하나로 캐리어(900)를 구동시키는 모든 장치 및 모든 구조를 포함할 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 캐리어구동부(60)가 리니어 모터를 포함하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
충전부(40)는 차징 트랙 형태로 형성되어 제1 챔버(110) 내지 제5 챔버(510) 내부에 배치될 수 있다. 이때, 충전부(40)는 도 1에 도시된 것과 같이 배치되는 것에 한정되는 것은 아니며, 제1 챔버(110) 내지 제5 챔버(510)의 상면에 충전모듈(960)과 대향하도록 배치될 수 있다.
제1 마스크 저장부(600)는 제2 챔버(210)와 연결되는 제1 마스크 저장챔버(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 제1 마스크 저장부(600)는 상기 제1 마스크 저장챔버 내부에 배치되며, 복수개의 마스크 조립체(30)를 보관하는 것이 가능한 제1 카세트(미도시)를 포함할 수 있다. 제1 마스크 저장부(600)는 상기 제1 마스크 저장챔버 내부에 배치되며, 마스크 조립체(30)를 제2 챔버(210)로부터 상기 제1 마스크 저장챔버로 이송시키는 로봇암 등을 포함할 수 있다.
이동부(700)는 제1 마스크 저장부(600)와 제2 마스크 저장부(800)를 연결할 수 있으며, 제1 마스크 저장부(600)와 제2 마스크 저장부(800) 중 하나의 내부의 마스크 조립체(30)를 제1 마스크 저장부(600)와 제2 마스크 저장부(800) 중 다른 하나로 이송시키는 것이 가능하다. 이때, 이동부(700)는 마스크 조립체(30)를 이송 가능한 로봇암 등을 구비할 수 있다.
제2 마스크 저장부(800)는 제2 마스크 저장챔버(미도시)와 제2 카세트(미도시)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제2 마스크 저장챔버와 상기 제2 카세트는 상기에서 설명한 상기 제1 마스크 저장챔버와 상기 제1 카세트와 동일 또는 유사할 수 있다. 제2 마스크 저장부(800)는 마스크 조립체(30)를 이동시키는 로봇암 등을 구비하는 것도 가능하다.
상기와 같은 경우 제1 마스크 저장부(600), 이동부(700) 및 제2 마스크 저장부(800)는 일체로 형성되는 것도 가능하다. 제1 마스크 저장부(600), 이동부(700) 및 제2 마스크 저장부(800)는 하나의 챔버와, 챔버 내부에 배치되는 적어도 하나 이상의 카세트 및 마스크 조립체(30)를 이동시키기 위한 로봇암 등이 구비될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제1 마스크 저장부(600), 이동부(700) 및 제2 마스크 저장부(800)가 상기에서 설명한 바와 같이 서로 구분되도록 배치되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
상기 제어부는 표시 장치의 제조장치(10)의 작동을 제어할 수 있다. 이때, 상기 제어부는 회로디스플레이 기판 형태일 수 있다. 다른 실시예로써 상기 제어부는 컴퓨터, 노트북, 휴대폰, 휴대용 단말기 등을 포함할 수 있다.
표시 장치의 제조장치(10)는 상기의 경우 이외에도 기판 로딩부(100), 마스크 로딩부(200), 마스크 언로딩부(400), 기판 언로딩부(500), 제1 마스크 저장부(600), 이동부(700) 및 제2 마스크 저장부(800) 중 적어도 하나에 연결되어 각 챔버 내부의 압력을 조절하는 별도의 압력조절부를 포함하는 것도 가능하다. 이때, 이러한 압력조절부는 상기에서 설명한 압력조절부(330)와 동일 또는 유사할 수 있다.
한편, 표시 장치의 제조장치(10)를 통하여 표시 장치(미도시)를 제조하는 경우를 살펴보면, 우선 디스플레이 기판(D)을 제1 챔버(110)에 공급할 수 있다. 이때, 디스플레이 기판(D)은 제1 챔버(110) 외부의 로봇 암 등을 통하여 제1 챔버(110)에 삽입될 수 있다. 디스플레이 기판(D)에는 다양한 층들이 형성된 상태일 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 디스플레이 기판(D)은 기판(미도시)과 박막 트랜지스터(미도시)를 포함하고, 화소전극(미도시)과 중간층(미도시) 일부를 포함하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
디스플레이 기판(D)은 제1 챔버(110) 내부의 제1 기판 이송부(120)에 안착할 수 있다. 이때, 제1 기판 이송부(120)는 승강하여 디스플레이 기판(D)을 기판고정부(930)에 고정시킬 수 있다. 이러한 경우 제1 비젼부(130)는 디스플레이 기판(D)의 얼라인마크와 캐리어(900)의 얼라인마크를 촬영할 수 있으며, 상기 제어부는 제1 비젼부(130)의 촬영 결과를 근거로 캐리어(900)와 디스플레이 기판(D)의 위치를 판단하여 디스플레이 기판(D)과 캐리어(900)를 얼라인할 수 있다.
상기와 같이 디스플레이 기판(D)이 캐리어(900)에 고정되면, 캐리어(900)는 제1 챔버(110)에서 제2 챔버(210)로 이동할 수 있다. 이때, 캐리어(900)가 이동하는 동안 또는 캐리어(900)가 제2 챔버(210)에 정지하면 단자부(970)와 제1 스위치부(240)가 서로 접촉하여 영구전자척(920)이 작동할 수 있다.
상기와 같은 경우 제2 비젼부(230)는 마스크 조립체(30)와 캐리어(900) 또는 마스크 조립체(30)와 디스플레이 기판(D) 중 하나를 촬영하고 상기 제어부는 이를 근거로 마스크 조립체(30)와 캐리어(900) 중 적어도 하나의 위치를 가변시킴으로써 마스크 조립체(30)와 디스플레이 기판(D)을 얼라인할 수 있다. 이후 제1 마스크 이송부(220)가 마스크 조립체(30)를 영구전자척(920)에 제공하면 영구전자척(920)은 마스크 조립체(30)를 부착시킬 수 있다. 이때, 제1 마스크 저장부(600)는 마스크 조립체(30)를 제2 챔버(210)로 공급할 수 있다.
캐리어(900)는 제2 챔버(210)에서 제3 챔버(310)로 이동할 수 있다. 이때, 단자부(970)와 제1 스위치부(240)의 접촉은 해제될 수 있다. 그러나 상기에서 설명한 바와 같이 영구전자척(920)은 지속적으로 작동함으로써 마스크 조립체(30)를 고정시킬 수 있다.
제3 챔버(310)에 캐리어(900)가 도착하면, 증착원(320)이 작동하여 증착물질을 디스플레이 기판(D) 측으로 공급하고, 증착물질은 마스크 조립체(30)를 통과하여 디스플레이 기판(D)에 증착될 수 있다.
상기와 같은 경우 증착원(320)은 서로 다른 층을 디스플레이 기판(D)에 증착시키기 위하여 서로 다른 증착물질이 수납된 증착원(320)이 순차적으로 제3 챔버(310)의 내부에 배치될 수 있다. 이러한 경우 서로 다른 증착물질을 수납한 증착원(320)이 교체되는 형태일 수 있다.
상기와 같이 복수개의 층이 디스플레이 기판(D) 상에 순차적으로 적층될 수 있다. 이후 복수개의 층의 증착이 완료되면, 캐리어(900)는 제3 챔버(310)에서 제4 챔버(410)로 디스플레이 기판(D) 및 마스크 조립체(30)를 이송할 수 있다.
캐리어(900)가 제4 챔버(410)에 도달하는 동안 또는 제4 챔버(410)에 도달하는 경우 단자부(970)는 제2 스위치부(430)와 접촉할 수 있다. 이때, 제2 마스크 이송부(420)는 선형 운동하여 마스크 조립체(30)와 접촉한 상태일 수 있다.
단자부(970)와 제2 스위치부(430)가 접촉하면, 영구전자척(920)에 OFF신호가 입력될 수 있다. 이러한 경우 마스크 조립체(30)를 향하던 영구전자척(920)의 자기력은 방향이 가변하여 마스크 조립체(30)와 영구전자척(920)은 서로 분리될 수 있다.
마스크 조립체(30)가 영구전자척(920)과 분리되면, 마스크 조립체(30)는 제2 마스크 저장부(800)로 이송될 수 있다. 이후 마스크 조립체(30)는 이동부(700)를 통하여 제1 마스크 저장부(600)로 이송되어 저장될 수 있다.
한편, 제4 챔버(410)에서 제5 챔버(510)로 캐리어(900)가 이송되면, 제2 기판 이송부(520)에 디스플레이 기판(D)이 안착될 수 있다. 이때, 캐리어(900)는 디스플레이 기판(D)을 기판고정부(930)에서 분리시키도록 별도의 구조물이 구비되거나 기판고정부(930)가 정전척인 경우 기판고정부(930)에 형성된 정전기력을 제거할 수 있다.
상기와 같은 과정이 완료된 후 캐리어(900)는 다시 초기 위치로 되돌아 갈 수 있다. 또한, 복수개의 층이 형성된 디스플레이 기판(D)은 제5 챔버(510)에서 로봇암 등을 통하여 다른 층들을 형성하기 위한 별도의 장치 또는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 제조장치(10)와 연결된 장치로 이송되어 다른 층들이 형성됨으로써 상기 표시 장치로 제조될 수 있다.
또한, 상기와 같은 과정이 진행되는 동안 캐리어(900)의 이동 시 서로 연결되는 챔버 사이의 차단부(50)가 개방되는 경우 서로 연결되는 챔버의 내부 압력을 서로 동일하게 유지될 수 있다. 이러한 경우 각 압력조절부가 작동하여 각 챔버의 압력을 조절하는 것이 가능하다.
뿐만 아니라 상기와 같은 과정이 진행되는 동안 자기력부(940)는 마스크 조립체(30)에 자기력을 제공함으로써 디스플레이 기판(D)에 마스크 조립체(30)를 밀착시킬 수 있다. 이때, 마스크 조립체(30)를 디스플레이 기판(D)에 밀착시키기 위한 자기력은 위치가변부(950)를 통하여 자기력부(940)와 마스크 조립체(30) 사이의 간격을 조절함으로써 가변시킬 수 있다. 이때, 캐리어(900)에는 마스크 조립체(30)의 상면과 캐리어(900)의 하면 사이의 간격을 측정하도록 거리측정부(미도시)가 별도로 구비되는 것도 가능하다.
따라서 캐리어(900), 표시 장치의 제조장치(10) 및 표시 장치의 제조방법은 캐리어(900)를 통하여 마스크 조립체(30)와 디스플레이 기판(D)을 고정시키고 얼라인 시킨 상태에서 증착 공정을 진행할 수 있으므로 증착 공정을 단순화하면서 신속하게 수행하는 것이 가능하다.
또한, 캐리어(900), 표시 장치의 제조장치(10) 및 표시 장치의 제조방법은 영구전자척(920)을 통하여 마스크 조립체(30)를 고정시킴으로써 마스크 조립체(30)의 이동 시 마스크 조립체(30)의 위치 변화를 방지할 수 있다.
캐리어(900), 표시 장치의 제조장치(10) 및 표시 장치의 제조방법은 마스크 조립체(30)를 챔버 내부에서 고정시키기 위한 별도의 구조나 기구물이 존재하지 않음으로써 마스크 조립체(30)를 바로 외부로 인출하여 세정하는 것이 가능하다.
캐리어(900), 표시 장치의 제조장치(10) 및 표시 장치의 제조방법은 마스크 조립체(30)와 디스플레이 기판(D)을 최대한 밀착시킴으로써 정확한 패턴의 증착물질을 디스플레이 기판(D)에 증착시키는 것이 가능하다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치를 보여주는 단면도이다. 도 5는 도 4에 도시된 캐리어를 보여주는 단면도이다.
도 4 및 도 5를 참고하면, 표시 장치의 제조장치(10A)는 기판 로딩부(100A), 마스크 로딩부(200A), 증착부(300A), 마스크 언로딩부(400A), 기판 언로딩부(500A), 캐리어(900A), 캐리어구동부(60A), 충전부(40A), 마스크 저장부(미도시) 및 제어부(미도시)를 포함할 수 있다. 서로 연결되는 기판 로딩부(100A), 마스크 로딩부(200A), 증착부(300A), 마스크 언로딩부(400A), 기판 언로딩부(500A) 및 마스크 저장부(미도시) 사이에는 차단부(50A)가 배치되어 각 챔버의 공간을 선택적으로 연결시키거나 차단시킬 수 있다. 이때, 기판 로딩부(100A), 마스크 로딩부(200A), 증착부(300A), 마스크 언로딩부(400A), 기판 언로딩부(500A), 캐리어구동부(60A), 충전부(40A) 및 상기 제어부는 상기 도 1 내지 도 3에서 설명한 것과 동일 또는 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 특히 상기 마스크 저장부는 상기 도 1 내지 도 3에서 설명한 제1 마스크 저장부(600), 이동부(700) 및 제2 마스크 저장부(800)가 일체로 형성되는 형태일 수 있다.
상기와 같은 경우 일 실시예로써 비젼부(980A)는 상기 도 1 내지 도 3에서 설명한 것과 같이 기판 로딩부(100A) 및 마스크 로딩부(200A)에 각각 배치될 수 있다. 다른 실시예로써 비젼부(980A)는 후술할 캐리어(900A)의 바디부(910A)에 배치되는 것도 가능하다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 비젼부(980A)는 바디부(910A)에 배치되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
캐리어(900A)는 기판 로딩부(100A), 마스크 로딩부(200A), 증착부(300A), 마스크 언로딩부(400A) 및 기판 언로딩부(500A)를 관통하여 이동할 수 있다. 캐리어(900A)는 바디부(910A), 영구전자척(920A), 기판고정부(930A), 자기력부(940A), 위치가변부(950A), 충전모듈(960A), 단자부(970A) 및 비젼부(980A)를 포함할 수 있다. 이때, 바디부(910A), 영구전자척(920A), 기판고정부(930A), 위치가변부(950A), 충전모듈(960A) 및 단자부(970A)는 상기 도 1 내지 도 3에서 설명한 것과 동일 또는 유사하게 형성될 수 있으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
자기력부(940A)는 영구전자척(920A)과 동일하게 영구전자척(Electro Permanent Magnet Chuck) 형태일 수 있다. 이러한 경우 자기력부(940A)는 단자부(970A)가 제1 스위치부(240A)에 접촉하는 경우 작동하고, 단자부(970A)가 제2 스위치부(430A)에 접촉하는 경우 작동을 중지할 수 있다.
한편, 상기 표시 장치의 제조장치의 작동을 살펴보면, 캐리어(900A)는 기판 로딩부(100A)에서 디스플레이 기판(D)를 픽업할 수 있다. 이때, 비젼부(980A)는 디스플레이 기판(D)의 위치를 촬영할 수 있으며, 상기 제어부는 이러한 디스플레이 기판(D)의 위치와 기 설정된 위치를 근거하여 디스플레이 기판(D)과 캐리어(900A)를 얼라인할 수 있다.
캐리어(900A)는 마스크 로딩부(200A)에서 마스크 조립체(30A)를 픽업할 수 있다. 구체적으로 비젼부(980A)는 마스크 조립체(30A)의 위치를 촬영하거나 마스크 조립체(30A)의 위치 및 디스플레이 기판(D)의 위치를 각각 촬영하여 상기 제어부로 전송할 수 있다. 상기 제어부는 비젼부(980A)에서 촬영된 결과를 근거로 마스크 조립체(30A)와 디스플레이 기판(D) 사이의 위치를 정렬할 수 있다.
상기와 같이 디스플레이 기판(D) 및 마스크 조립체(30A)의 위치 정렬은 상기 도 1 내지 도 3에서 설명한 것과 같이 기판 로딩부(100A)의 제1 기판 이송부(120A) 및 마스크 로딩부(200A)의 제1 마스크 이송부(220A)에서 각각 수행될 수 있다. 다른 실시예로써 디스플레이 기판(D)이 부착되는 기판고정부(930A) 및 마스크 조립체(30A)가 부착되는 영구전자척(920A)에 별도의 구동장치가 연결되어 디스플레이 기판(D)의 위치 및 마스크 조립체(30A)의 위치가 독립적으로 조절되는 것도 가능하다.
이때, 단자부(970A)는 제1 스위치부(240A)와 접촉할 수 있다. 단자부(970A)가 제1 스위치부(240A)에 접촉하면, 영구전자척(920A)이 작동하여 마스크 조립체(30A)를 영구전자척(920A)에 부착시킬 수 있으며, 자기력부(940A)가 작동하여 마스크 조립체(30A)를 디스플레이 기판(D) 측으로 근접시킬 수 있다. 이때, 위치가변부(950A)는 자기력부(940A)의 위치를 가변함으로써 마스크 조립체(30A)와 디스플레이 기판(D) 사이의 간격을 조절하는 것이 가능하다. 상기와 같은 단자부(970A)와 제1 스위치부(240A)는 각각 서로 대응되도록 복수 개 구비될 수 있으며, 복수개의 제1 단자부(970A)는 서로 상이한 위치에 배치되어 상기와 같은 작업이 순차적으로 수행될 수 있다. 예를 들면, 영구전자척(920A)이 작동하여 마스크 조립체(30A)가 영구전자척(920A)에 부착된 후 자기력부(940A)가 작동하여 마스크 조립체(30A)를 디스플레이 기판(D) 측으로 근접시킬 수 있다.
디스플레이 기판(D)과 마스크 조립체(30A)가 고정된 캐리어(900A)는 마스크 로딩부(200A)에서 증착부(300A)로 이동하며, 증착부(300A)의 증착원(320A)은 디스플레이 기판(D) 상에 증착물질을 증착시킬 수 있다.
이후 증착이 완료되면, 캐리어(900A)는 마스크 언로딩부(400A)로 이동할 수 있다. 이때, 단자부(970A)는 제2 스위치부(430A)에 접촉하여 영구전자척(920A)과 자기력부(940A)의 작동을 중지시킬 수 있다. 이러한 경우 마스크 조립체(30A)는 영구전자척(920A)으로부터 분리될 수 있다. 또한, 제2 마스크 이송부(420A)는 영구전자척(920A)에서 분리된 마스크 조립체(30A)를 지지할 수 있다.
상기와 같이 분리된 마스크 조립체(30A)는 마스크 언로딩부(400A)로부터 상기 마스크 저장부로 이송되어 저장될 수 있으며, 필요에 따라 상기 마스크 저장부에서 마스크 로딩부(200A)로 공급될 수 있다.
마스크 조립체(30A)가 캐리어(900A)로부터 분리된 후 캐리어(900A)는 마스크 언로딩부(400A)로부터 기판 언로딩부(500A)로 이동할 수 있다. 이후 디스플레이 기판(D)을 기판고정부(930A)에서 분리할 수 있으며, 분리된 디스플레이 기판(D)은 제2 기판 이송부(520A)에 의해 지지될 수 있다. 이때, 분리된 디스플레이 기판(D)은 제2 기판 이송부(520A)의 외부로 인출될 수 있으며, 캐리어(900A)는 기판 로딩부(100A)로 다소 되돌아갈 수 있다.
상기와 같은 과정이 진행되는 동안 캐리어(900A)는 충전부(40A)를 통하여 무선 형태로 지속적으로 전기에너지를 공급 받을 수 있다.
따라서 캐리어(900A), 표시 장치의 제조장치(10A) 및 표시 장치의 제조방법은 캐리어(900A)를 통하여 마스크 조립체(30A)와 디스플레이 기판(D)을 고정시키고 얼라인 시킨 상태에서 증착 공정을 진행할 수 있으므로 증착 공정을 단순화하면서 신속하게 수행하는 것이 가능하다.
또한, 캐리어(900A), 표시 장치의 제조장치(10A) 및 표시 장치의 제조방법은 영구전자척(920A)을 통하여 마스크 조립체(30A)를 고정시킴으로써 마스크 조립체(30A)의 이동 시 마스크 조립체(30A)의 위치 변화를 방지할 수 있다.
캐리어(900A), 표시 장치의 제조장치(10A) 및 표시 장치의 제조방법은 마스크 조립체(30A)를 챔버 내부에서 고정시키기 위한 별도의 구조나 기구물이 존재하지 않음으로써 마스크 조립체(30A)를 바로 외부로 인출하여 세정하는 것이 가능하다.
캐리어(900A), 표시 장치의 제조장치(10A) 및 표시 장치의 제조방법은 마스크 조립체(30A)와 디스플레이 기판(D)을 최대한 밀착시킴으로써 정확한 패턴의 증착물질을 디스플레이 기판(D)에 증착시키는 것이 가능하다.
도 6은 도 1에 도시된 표시 장치의 제조장치에 의해 제조된 표시 장치를 보여주는 평면도이다. 도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ선을 따라 취한 단면도이다.
도 6 및 도 7을 참고하면, 표시 장치(20)는 기판(21) 상에서 표시 영역(D)과 표시 영역(D)의 외곽에 비표시 영역(NDA)이 정의할 수 있다. 표시 영역(D)에는 발광부가 배치되고, 비표시 영역에는 전원 배선(미도시) 등이 배치될 수 있다. 또한, 비표시 영역에는 패드부(C)가 배치될 수 있다.
표시 장치(20)는 디스플레이 기판(D) 및 박막 봉지층(E)을 포함할 수 있다. 이때, 디스플레이 기판(D)은 기판(21), 박막 트랜지스터(TFT), 패시베이션막(27) 및 화소 전극(28-1)을 포함할 수 있다. 다른 실시예로써 디스플레이 기판(D)은 기판(21), 박막 트랜지스터(TFT), 패시베이션막(27), 화소 전극(28-1) 및 중간층(28-2) 중 일부를 포함하는 것도 가능하다. 또 다른 실시예로써 디스플레이 기판(D)은 디스플레이 기판(D)은 기판(21), 박막 트랜지스터(TFT), 패시베이션막(27), 화소 전극(28-1) 및 중간층(28-2)을 포함하는 것도 가능하다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 디스플레이 기판(D)이 디스플레이 기판(D)은 기판(21), 박막 트랜지스터(TFT), 패시베이션막(27) 및 화소 전극(28-1)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 박막 트랜지스터(TFT)가 형성되고, 박막 트랜지스터(TFT)를 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(23-1)과 드레인 영역(23-3)을 갖고, 그 사이에 채널 영역(23-2)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(23-1) 및 드레인 영역(23-3)이 불순물에 의해 도핑 된다.
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(27-1) 및 드레인 전극(27-2)을 각각 소스 영역(23-1) 및 드레인 영역(23-3)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(28-1)이 형성된다. 이 화소 전극(28-1)은 패시베이션막(27)에 형성된 비아 홀(H2)에 의해 TFT의 드레인 전극(27-2)에 콘택된다. 상기 패시베이션막(27)은 무기물 및/또는 유기물, 단층 또는 2개 층 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(28-1)을 형성한 후에는 이 화소 전극(28-1) 및 패시베이션막(27)을 덮도록 화소정의막(29)이 유기물 및/또는 무기물에 의해 형성되고, 화소 전극(28-1)이 노출되도록 개구된다.
그리고, 적어도 상기 화소 전극(28-1) 상에 중간층(28-2) 및 대향 전극(28-3)이 형성된다. 다른 실시예로서 대향 전극(28-3)은 디스플레이 기판(D)의 전면에 형성되는 것도 가능하다. 이러한 경우 대향 전극(28-3)은 중간층(28-2), 화소정의막(29) 상에 형성될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 대향 전극(28-3)이 중간층(28-2), 화소정의막(29) 상에 형성되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
화소 전극(28-1)은 애노드 전극의 기능을 하고, 대향 전극(28-3)은 캐소오드 전극의 기능을 하는 데, 물론, 이들 화소 전극(28-1)과 대향 전극(28-3)의 극성은 반대로 되어도 무방하다.
화소 전극(28-1)과 대향 전극(28-3)은 상기 중간층(28-2)에 의해 서로 절연되어 있으며, 중간층(28-2)에 서로 다른 극성의 전압을 가해 유기 발광층에서 발광이 이뤄지도록 한다.
중간층(28-2)은 유기 발광층을 구비할 수 있다. 선택적인 다른 예로서, 중간층(28-2)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(28-2)이 유기 발광층을 구비하고, 기타 다양한 기능층(미도시)을 더 구비할 수 있다.
상기와 같은 중간층(28-2)은 복수 개 구비될 수 있으며, 복수개의 중간층(28-2)은 표시 영역(D)을 형성할 수 있다. 특히 복수개의 중간층(28-2)은 직사각형 정사각형을 제외한 형상의 표시 영역(D)을 형성할 수 있다. 이때, 복수개의 중간층(28-2)은 표시 영역(D) 내부에 서로 이격되도록 배치될 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.
상기 도 1 또는 도 4에 도시된 표시 장치의 제조장치(미도시)는 디스플레이 기판(D)에 다양한 층을 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 표시 장치의 제조장치는 디스플레이 기판(D)에 중간층(28-2) 중 적어도 하나의 층, 대향 전극(28-3) 및 박막 봉지층(E) 중 적어도 하나의 층 중 적어도 하나를 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 표시 장치의 제조장치는 중간층(28-2) 중 유기 발광층, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 주입층, 전자 수송층 및 기능층 중 적어도 하나를 형성할 수 있다. 특히 상기 표시 장치의 제조장치가 디스플레이 기판(D)에 중간층(28-2) 중 적어도 하나의 층을 형성하는 경우 상기 표시 장치의 제조장치는 하나의 층을 복수개의 증착물질을 통하여 제조하거나 복수개의 층을 동시에 제조하는 것도 가능하다. 또한, 상기 표시 장치의 제조장치가 디스플레이 기판(D)에 중간층(28-2) 중 유기 발광층을 형성하는 경우 상기 표시 장치의 제조장치는 상기에서 설명한 다양한 색상의 유기 발광층을 적어도 2개 이상 순차적으로 적층할 수 있다. 이러한 경우 상기 표시 장치의 제조장치는 디스플레이 기판(D)에 중간층(28-2) 중 적어도 2개 이상의 층을 순차적으로 동일한 증착부(미도시)에서 증착하는 것이 가능하다. 이때, 하나의 픽셀에는 복수개의 유기 발광층이 형성되는 것도 가능하다. 다른 실시예로써 상기와 같은 표시 장치의 제조장치는 상기와 같이 하나의 픽셀에 하나의 유기 발광층을 형성하는 것도 가능하다. 이러한 경우 상기 표시 장치의 제조장치는 상기 증착부에서 패턴 형태의 유기 발광층을 형성하기 위하여 패턴 형태의 복수개의 개구부가 형성된 마스크 조립체(미도시)를 배치한 후 증착을 수행하고, 하나의 개구부를 갖는 마스크 조립체로 교체한 후 유기 발광층이 아닌 다른 층을 형성하는 것도 가능하다.
상기와 같은 표시 장치의 제조장치가 박막 봉지층(E) 중 적어도 하나의 층을 형성하는 경우 상기 표시 장치의 제조장치는 박막 봉지층(E) 중 무기층 및 유기층 중 적어도 하나를 형성할 수 있다. 특히 상기 표시 장치의 제조장치는 박막 봉지층(E) 중 유기층을 형성하는 것이 가능하다.
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.
따라서 표시 장치(20)는 정밀한 이미지를 구현할 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.
10,10A: 표시 장치의 제조장치 430,430A: 제2 스위치부
20: 표시 장치 500,500A: 기판 언로딩부
30,30A: 마스크 조립체 520,520A: 제2 기판 이송부
40,40A: 충전부 600: 제1 마스크 저장부
50,50A: 차단부 700: 이동부
60,60A: 캐리어구동부 800: 제2 마스크 저장부
100,100A: 기판 로딩부 900,900A: 캐리어
200,200A: 마스크 로딩부 910,910A: 바디부
220,220A: 제1 마스크 이송부 920,920A: 영구전자척
240,240A: 제1 스위치부 930,930A: 기판고정부
300,300A: 증착부 940,940A: 자기력부
320,320A: 증착원 950,950A: 위치가변부
400,400A: 마스크 언로딩부 960,960A: 충전모듈
420,420A: 제2 마스크 이송부 970,970A: 단자부
980A: 비젼부

Claims (20)

  1. 바디부;
    상기 바디부의 테두리 부분에 배치되며, 마스크 어셈블리를 선택적으로 고정시키는 영구전자척; 및
    상기 바디부에 배치되어 디스플레이 기판을 선택적으로 고정시키는 기판 고정부;를 포함하는 캐리어.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 바디부 내부에 배치되며, 상기 마스크 어셈블리를 상기 디스플레이 기판에 근접시키도록 자기력을 가하는 자기력부;를 더 포함하는 캐리어.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 자기력부와 연결되며, 상기 자기력부의 위치를 가변시키는 위치가변부;를 더 포함하는 캐리어.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 자기력부는 영구자석인 캐리어.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 자기력부는 영구전자척 형태인 캐리어.
  6. 기판 로딩부;
    상기 기판 로딩부와 연결된 마스크 로딩부;
    상기 마스크 로딩부와 연결되어 디스플레이 기판에 증착물질을 증착하는 증착부; 및
    상기 기판 로딩부, 상기 마스크 로딩부 및 상기 증착부를 관통하도록 이동하며, 상기 기판 로딩부에서 상기 디스플레이 기판이 고정되며, 상기 마스크 로딩부에서 마스크 어셈블리를 고정시키는 캐리어;를 포함하는 표시 장치의 제조장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 캐리어는,
    바디부;
    상기 바디부의 테두리 부분에 배치되며, 상기 마스크 어셈블리를 선택적으로 고정시키는 영구전자척; 및
    상기 바디부에 배치되어 상기 디스플레이 기판을 선택적으로 고정시키는 기판 고정부;를 포함하는 표시 장치의 제조장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 캐리어는,
    상기 바디부 내부에 배치되며, 상기 마스크 어셈블리를 상기 디스플레이 기판에 근접시키도록 자기력을 가하는 자기력부;를 더 포함하는 표시 장치의 제조장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 캐리어는,
    상기 자기력부와 연결되며, 상기 자기력부의 위치를 가변시키는 위치가변부;를 더 포함하는 표시 장치의 제조장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 자기력부는 영구전자척 형태인 표시 장치의 제조장치.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 마스크 로딩부는,
    상기 캐리어와 선택적으로 접촉하여 상기 영구전자척을 작동시키는 제1 스위치부;를 포함하는 표시 장치의 제조장치.
  12. 제 6 항에 있어서,
    상기 기판 로딩부는,
    상기 디스플레이 기판과 상기 캐리어의 위치를 촬영하는 제1 비젼부;를 포함하는 표시 장치의 제조장치.
  13. 제 6 항에 있어서,
    상기 마스크 로딩부는,
    상기 디스플레이 기판과 상기 마스크 조립체의 위치 및 상기 캐리어와 상기 마스크 조립체의 위치 중 적어도 하나를 촬영하는 제2 비젼부;를 포함하는 표시 장치의 제조장치.
  14. 제 6 항에 있어서,
    상기 증착부에 연결되어 상기 마스크 조립체가 상기 캐리어로부터 분리되는 마스크 언로딩챔버;를 더 포함하는 표시 장치의 제조장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 마스크 언로딩챔버와 연결되며, 상기 캐리어로부터 상기 디스플레이 기판이 분리되는 기판 언로딩챔버;를 더 포함하는 표시 장치의 제조장치.
  16. 디스플레이 기판 및 마스크 조립체를 캐리어에 순차적으로 고정시키는 단계;
    상기 마스크 조립체 및 상기 디스플레이 기판을 상기 캐리어를 통하여 증착부로 이송시키는 단계; 및
    상기 증착부에서 증착물질을 상기 마스크 조립체를 통과시켜 상기 디스플레이 기판에 증착시키는 단계;를 포함하는 표시 장치의 제조방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 캐리어는 상기 마스크 어셈블리를 영구전자척으로 고정시키는 표시 장치의 제조방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 마스크 어셈블리를 상기 디스플레이 기판에 자기력으로 근접시키는 단계;를 더 포함하는 표시 장치의 제조방법.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 마스크 조립체를 상기 캐리어로부터 분리하는 단계;를 더 포함하는 표시 장치의 제조방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 디스플레이 기판을 상기 캐리어로부터 분리하는 단계;를 더 포함하는 표시 장치의 제조방법.
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