KR20210121373A - 레이저 조사 장치 및 그것을 이용한 표시 패널의 제조 방법 - Google Patents

레이저 조사 장치 및 그것을 이용한 표시 패널의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

레이저 조사 장치는 레이저 빔을 조사하는 광학계, 상기 광학계로부터 제공된 상기 레이저 빔의 양 끝단을 차단하여 통과시키는 빔 커터들을 포함하는 밀봉 박스, 상기 밀봉 박스로부터 제공된 상기 레이저 빔이 조사되는 기판을 지지하는 스테이지를 포함하는 챔버, 상기 밀봉 박스에 연결된 배기부, 상기 밀봉 박스 내에 배치되어 상기 밀봉 박스 내의 온도를 측정하는 제1 센서, 및 상기 제1 센서에 의해 측정된 측정 온도에 따라 상기 배기부의 배기 압력이 가변되도록 상기 배기부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

레이저 조사 장치 및 그것을 이용한 표시 패널의 제조 방법{LASER IRRADIATING APPARATUS AND MANUFACTURING METHOD OF DISPLAY PANEL USING THE SAME}
본 발명은 레이저 조사 장치 및 그것을 이용한 표시 패널의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 사용자에게 영상을 제공하는 스마트폰, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터, 내비게이션, 및 스마트 텔레비전 등의 전자 기기는 영상을 표시하기 위한 표시 장치를 포함한다. 표시 장치는 영상을 생성하고, 생성된 영상을 표시 화면을 통해 사용자에게 제공한다.
표시 장치는 영상을 생성하기 위한 복수 개의 화소들을 포함하는 표시 패널 및 표시 패널을 구동하기 위한 구동부를 포함한다. 화소들 각각은 트랜지스터 및 트랜지스터에 연결된 발광 소자를 포함한다. 트랜지스터는 소스 전극, 드레인 전극, 게이터 전극, 및 반도체 층을 포함한다.
트랜지스터의 전기적 특성을 향상시키기 위해, 아몰퍼스 실리콘(비정질 실리콘)을 결정화시킨 폴리 실리콘(결정질 실리콘)을 통해 반도체층이 형성된다. 폴리 실리콘을 형성하기 위해서는 아몰퍼스 실리콘에 레이저 빔을 조사하는 결정화 공정이 요구된다.
본 발명의 목적은 기류 얼룩을 방지할 수 있는 레이저 조사 장치 및 그것을 이용한 표시 패널의 제조 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 레이저 조사 장치는 레이저 빔을 조사하는 광학계, 상기 광학계로부터 제공된 상기 레이저 빔의 양 끝단을 차단하여 통과시키는 빔 커터들을 포함하는 밀봉 박스, 상기 밀봉 박스로부터 제공된 상기 레이저 빔이 조사되는 기판을 지지하는 스테이지를 포함하는 챔버, 상기 밀봉 박스에 연결된 배기부, 상기 밀봉 박스 내에 배치되어 상기 밀봉 박스 내의 온도를 측정하는 제1 센서, 및 상기 제1 센서에 의해 측정된 측정 온도에 따라 상기 배기부의 배기 압력이 가변되도록 상기 배기부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 측정 온도가 높을수록 상기 배기 압력은 증가할 수 있다.
상기 배기부는 상기 제어부의 제어에 따라 회전하는 배기팬을 포함하고, 상기 배기팬의 알피엠은 상기 측정 온도에 따라 가변될 수 있다.
상기 측정 온도가 기준 온도보다 작거나 같을 때, 상기 배기팬은 제1 알피엠으로 구동될 수 있다.
상기 측정 온도가 상기 기준 온도보다 클 때, 상기 배기팬은 상기 제1 알피엠보다 큰 제2 알피엠으로 구동될 수 있다.
상기 제1 알피엠은 500 알피엠보다 작은 값을 갖고, 상기 제2 알피엠은 상기 500 알피엠보다 크거나 같은 값을 갖고, 상기 제2 알피엠의 값은 상기 측정 온도가 높을수록 증가할 수 있다.
상기 기준 온도는 25℃일 수 있다.
상기 레이저 조사 장치는 상기 밀봉 박스 내에 배치되어 상기 밀봉 박스 내의 압력을 측정하는 제2 센서를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 제2 센서에 의해 측정된 측정 압력에 따라 상기 배기부의 배기 압력이 가변되도록 상기 배기부를 제어할 수 있다.
상기 측정 압력이 높을수록 상기 배기 압력은 증가할 수 있다.
상기 측정 압력이 기준 압력보다 작거나 같을 때, 상기 배기팬은 제1 알피엠으로 구동될 수 있다.
상기 측정 압력이 상기 기준 압력보다 클 때, 상기 배기팬은 제1 알피엠보다 큰 제2 알피엠으로 구동되고, 상기 제2 알피엠의 값은 상기 측정 압력이 높을수록 증가할 수 있다.
상기 기준 압력은 1bar일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 패널의 제조 방법은 레이저 빔을 생성하는 단계, 밀봉 박스에 배치된 빔 커터들을 통해 상기 레이저 빔의 양 끝단을 차단하여 상기 레이저 빔의 폭을 조절하는 단계, 상기 폭이 조절된 상기 레이저 빔을 기판에 조사하는 단계, 상기 밀봉 박스 내의 온도를 측정하는 단계, 및 상기 밀봉 박스에서 측정된 측정 온도에 따라 상기 밀봉 박스에 연결된 배기부의 배기 압력을 가변시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르며, 밀봉 박스 내의 온도 또는 압력에 따라 밀봉 박스에 연결된 배기부의 배기 압력이 가변됨으로써, 밀봉 박스와 챔버의 압력차가 줄어들 수 있다. 그 결과, 밀봉 박스에서 챔버 내로 유입되는 기류가 감소되어 챔버 내에 배치된 기판 상에 기류 얼룩이 형성되지 않을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 레이저 조사 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 레이저 빔 및 빔 커터의 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 레이저 조사 장치를 이용하여 제조될 수 있는 표시 패널의 평면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 어느 한 화소의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 레이저 조사 장치를 이용한 표시 패널의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6 도 1에 도시된 레이저 조사 장치의 배기부들의 동작 상태를 도시한 도면이다.
도 7a는 배기부들이 사용되지 않을 때, 밀봉 박스 내부의 온도 변화를 도시한 그래프이다.
도 7b는 배기부들이 사용될 때, 밀봉 박스 내부의 온도 변화를 도시한 그래프이다.
도 8a는 배기부들이 사용되지 않을 때, 결정화 공정이 진행된 기판의 평면을 도시한 그래프이다.
도 8b는 배기부들이 사용될 때, 결정화 공정이 진행된 기판의 평면을 도시한 그래프이다.
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 정의된다.
"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 레이저 조사 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 2는 도 1에 도시된 레이저 빔, 빔 커터, 및 빔 덤프의 사시도이다.
예시적으로 도 2에서 레이저 빔은 점선으로 도시되었다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 레이저 조사 장치(LIA)는 광학계(OPT), 밀봉 박스(SEB), 챔버(CHM), 제1 윈도우(WIN1), 제2 윈도우(WIN2), 스테이지(STG), 빔 덤프(BDM)(beam dump), 제1 센서(SN1), 제2 센서(SN2), 복수 개의 배기부들(EXH), 및 제어부(CON)를 포함할 수 있다. 도시하지 않았으나, 레이저 조사 장치(LIA)는 레이저 빔(B)을 발생시키는 레이저 발진기를 더 포함할 수 있다.
광학계(OPT)는 레이저 발진기에서 발생된 레이저 빔(B)이 원하는 위치에 조사될 수 있도록 가이드 할 수 있다. 도시하지 않았으나, 광학계(OPT)는 원하는 크기의 레이저 빔(B)을 얻기 위해, 복수의 렌즈들 및 반사 부재 등을 포함할 수 있다.
예시적으로, 레이저 빔(B)은 XeCl, XeF, Nd-YAG 등을 이용하여 형성될 수 있다. 이러한 경우, 레이저 빔(B)의 피크 파장은 각각 308nm, 351nm, 532nm일 수 있다.
레이저 빔(B)의 오염을 방지하고, 레이저 빔(B)의 안정화를 위해, 광학계(OPT) 내에 불활성 가스가 충진되어 있을 수 있다. 예를 들어, 광학계(OPT) 내에 질소 가스(N2)가 충진되어 있을 수 있다.
제1 방향(DR1) 및 제1 방향(DR1)과 수직하게 교차하는 제2 방향(DR2)에 의해 정의된 평면 상에서, 레이저 빔(B)은 광학계(OPT)에 의해 제1 방향(DR1)으로 긴 직사각형 형태로 형성될 수 있다. 레이저 빔(B)은 광학계(OPT)에 의해 제1 및 제2 방향들(DR1,DR2)에 의해 정의된 평면에 수직한 제3 방향(DR3)으로 조사될 수 있다.
제3 방향(DR3)을 기준으로 밀봉 박스(SEB)는 광학계(OPT) 아래에 배치될 수 있다. 밀봉 박스(SEB)는 광학계(OPT)에 접촉되도록 배치될 수 있다. 레이저 빔(B)은 밀봉 박스(SEB)로 조사될 수 있다.
광학계(OPT) 및 밀봉 박스(SEB) 사이에 제1 윈도우(WIN1)가 배치될 수 있다. 제1 윈도우(WIN1)는 레이저 빔(B)이 조사되는 위치에 배치될 수 있다. 광학계(OPT) 및 밀봉 박스(SEB)에는 제1 윈도우(WIN1)가 배치되기 위한 제1 개구부(OP1)가 정의될 수 있다.
제1 윈도우(WIN1)는 제1 개구부(OP1)에 배치되어 광학계(OPT)의 내부 공간과 밀봉 박스(SEB)의 내부 공간을 서로 차단시킬 수 있다. 제1 윈도우(WIN1)는 광투과성 물질을 포함할 수 있다. 레이저 빔(B)은 제1 윈도우(WIN1)를 투과하여 밀봉 박스(SEB)로 조사될 수 있다.
밀봉 박스(SEB)는 제1 방향(DR1)으로 이격된 복수 개의 빔 커터들(BCT)을 포함할 수 있다. 빔 커터들(BCT)은 제1 방향(DR1)에 대한 레이저 빔(B)의 양 끝단들을 차단하여 레이저 빔(B)을 통과시킬 수 있다. 빔 커터들(BCT)에 의해 레이저 빔(B)의 양 끝단들의 외곽 산란빔이 차단될 수 있다. 빔 커터들(BCT)은 제1 방향(DR1)에 대한 레이저 빔(B)의 폭을 기판(SUB)의 반도체층(SML) 형성 영역에 매칭되도록 조절할 수 있다.
밀봉 박스(SEB)는 밀봉된 박스 형태로 형성될 수 있다. 밀봉 박스(SEB) 내에는, 레이저 빔(B)의 오염을 방지하고, 레이저 빔(B)의 안정화를 위해, 불활성 가스로서 질소 가스가 충진되어 있을 수 있다. 밀봉 박스(SEB)에는 질소 가스가 주입되기 위한 주입구(IN)가 정의될 수 있다.
제3 방향(DR3)을 기준으로 밀봉 박스(SEB) 아래에 챔버(CHM)가 배치될 수 있다. 챔버(CHM)는 밀봉 박스(SEB)에 접촉되도록 배치될 수 있다. 레이저 빔(B)은 챔버(CHM)로 조사될 수 있다.
밀봉 박스(SEB) 및 챔버(CHM) 사이에 제2 윈도우(WIN2)가 배치될 수 있다. 제2 윈도우(WIN2)는 레이저 빔(B)이 조사되는 위치에 배치될 수 있다. 밀봉 박스(SEB) 및 챔버(CHM)에는 제2 윈도우(WIN2)가 배치되기 위한 제2 개구부(OP2)가 정의될 수 있다.
제2 윈도우(WIN2)는 제2 개구부(OP2)에 배치되어 밀봉 박스(SEB)의 내부 공간과 챔버(CHM)의 내부 공간을 서로 차단시킬 수 있다. 제2 윈도우(WIN2)는 광투과성 물질을 포함할 수 있다. 레이저 빔(B)은 제2 윈도우(WIN2)를 투과하여 챔버(CHM)로 조사될 수 있다.
챔버(CHM)는 기판(SUB)을 지지하고 이송할 수 있는 스테이지(STG)를 포함할 수 있다. 스테이지(STG) 상에 기판(SUB)이 배치될 수 있다. 스테이지(STG)는 제2 방향(DR2)으로 이동하여 레이저 빔(B)이 기판(SUB)의 전체에 스캔되도록 할 수 있다.
기판(SUB) 상에 반도체층(SML)이 배치될 수 있다. 반도체층(SML)은 아모퍼스 실리콘(비정질 실리콘)을 포함할 수 있다. 레이저 빔(B)은 반도체층(SML)의 아모퍼스 실리콘에 조사될 수 있다. 레이저 빔(B)에 의해 아모퍼스 실리콘이 결정화되어 폴리 실리콘(결정질 실리콘)이 형성되고, 그 결과, 폴리 실리콘을 포함하는 반도체층(SML)이 형성될 수 있다. 이러한 공정은 결정화 공정으로 정의될 수 있다.
레이저 조사 장치(LIA)가 지속적으로 사용될 때, 빔 커터들(BCT)에 지속적으로 레이저 빔(B)이 조사되어, 빔 커터들(BCT)의 온도가 상승될 수 있다. 상대적으로 저온인 질소 가스와 온도가 상승된 빔 커터들(BCT)에 의해, 빔 커터들(BCT) 주변에 대류 현상으로 인한 열기류가 발생할 수 있다. 열기류에 의해, 빔 커터들(BCT)을 통과한 레이저 빔(B)의 가장자리 부분에서 레이저 에너지(Laser Energy)의 산포가 발생할 수 있다.
레이저 에너지의 산포로 인해, 폴리 실리콘의 균일성이 저하되어 결정화 불균일이 발생될 수 있다. 그 결과, 기판(SUB)에서 얼룩이 형성되어 시인될 수 있다. 열기류 발생을 방지하기 위해 빔 커터들(BCT)은 온도 상승을 최소화할 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 빔 커터들(BCT)은 비열이 높은 물질을 포함할 수 있다. 구체적으로, 빔 커터들(BCT)이, 비열이 07[J/g℃] 이상인 물질을 포함할 때, 기판(SUB)에서 시인되는 얼룩이 최소화 될 수 있다.
빔 덤프(BDM)는 빔 커터들(BCT) 상에 배치될 수 있다. 빔 덤프(BDM)는 제2 방향(DR2)으로 빔 커터들(BCT)의 일측들을 향해 치우져서 배치될 수 있다. 빔 덤프(BDM)는 빔 커터들(BCT)에서 반사된 레이저 빔(B) 또는 기판(SUB)에서 반사된 레이저 빔(B)을 흡수하여 제거할 수 있다.
제1 센서(SN1)는 밀봉 박스(SEB) 내에 배치되어 밀봉 박스(SEB) 내의 온도를 측정할 수 있다. 제1 센서(SN1)는 온도 센서일 수 있다. 제2 센서(SN2)는 밀봉 박스(SEB) 내에 배치되어 밀봉 박스(SEB) 내의 압력을 측정할 수 있다. 제2 센서(SN2)는 압력 센서일 수 있다.
예시적으로 2개의 제1 센서(SN1) 및 제2 센서(SN2)가 사용되었으나, 본 발명의 실시 예는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 센서(SN1)만 밀봉 박스(SEB) 내에 배치되어 밀봉 박스(SEB) 내의 온도만 측정될 수 있다. 또한, 제2 센서(SN2)만 밀봉 박스(SEB) 내에 배치되어 밀봉 박스(SEB) 내의 압력만 측정될 수도 있다.
배기부들(EXH)은 밀봉 박스(SEB)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 배기부들(EXH)은 광학계(OPT)에 중첩하지 않는 밀봉 박스(SEB)의 상부에 연결될 수 있다. 배기부들(EXH) 각각은 소정의 속도로 회전하는 배기팬(EFN)을 포함할 수 있다.
제어부(CON)는 제1 센서(SN1)에서 측정된 밀봉 박스(SEB)의 온도에 따라 배기부들(EXH)의 배기 압력들이 가변되도록 배기부들(EXH)을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(CON)는 제2 센서(SN2)에서 측정된 밀봉 박스(SEB)의 압력에 따라 배기부들(EXH)의 배기 압력들이 가변되도록 배기부들(EXH)을 제어할 수 있다. 제어부(CON)는 밀봉 박스(SEB)의 온도 또는 밀봉 박스(SEB)의 압력에 따라 배기팬들(EFN)의 알피엠들(RPM)이 가변되도록 배기팬들(EFN)을 제어할 수 있다.
밀봉 박스(SEB)의 온도가 높을수록 또는 밀봉 박스(SEB)의 압력이 높을수록 배기부들(EXH)의 배기 압력들이 증가할 수 있다. 즉, 배기팬들(EFN)의 알피엠들이 증가할 수 있다. 알피엠은 분당 회전 속도로 정의될 수 있다. 배기팬들(EFN)이 회전하고, 배기부들(EXH)을 통해 밀봉 박스(SEB) 내의 질소 가스가 외부로 배출될 수 있다.
레이저 빔(B)의 열 에너지에 의해 밀봉 박스(SEB) 내의 온도가 상승될 수 있다. 밀봉 박스(SEB) 내의 온도가 상승될 때, 밀봉 박스(SEB) 내의 질소 가스가 가열되어 팽창할 수 있다. 따라서, 밀봉 박스(SEB) 내의 압력이 상승될 수 있다. 그 결과, 밀봉 박스(SEB) 내의 압력이 챔버(CHM) 내의 압력보다 높아질 수 있다.
밀봉 박스(SEB)의 압력과 챔버(CHM)의 압력 차이에 따라, 밀봉 박스(SEB) 내의 질소 가스가 챔버(CHM) 내로 유입될 수 있다. 예를 들어, 제2 윈도우(WIN2)의 테두리 부근에 형성된 미세한 공간을 통해 밀봉 박스(SEB) 내의 질소 가스가 챔버(CHM) 내로 유입될 수 있다.
밀봉 박스(SEB) 내의 질소 가스가 챔버(CHM) 내로 유입되는 기류(air flow)가 형성될 수 있다. 이러한 기류에 의해 기판(SUB) 상에 얼룩이 형성될 수 있다. 기류에 의해 형성된 기판(SUB) 상의 얼룩은 기류 얼룩으로 정의될 수 있다.
본 발명의 실시 예에서, 밀봉 박스(SEB)의 질소 가스가 배기부들(EXH)에 의해 외부로 배출됨으로써, 밀봉 박스(SEB)의 압력이 낮아질 수 있다. 밀봉 박스(SEB)의 온도가 높을수록 또는 밀봉 박스(SEB)의 압력이 높을수록 배기부들(EXH)의 배기 압력들이 증가하여, 질소 가스가 더욱더 외부로 배출될 수 있다. 따라서, 밀봉 박스(SEB)와 챔버(CHM)의 압력차가 줄어들 수 있다.
그 결과, 밀봉 박스(SEB)에서 챔버(CHM)로 유입되는 기류가 감소되어 챔버(CHM) 내에 배치된 기판(SUB) 상에 기류 얼룩이 형성되지 않을 수 있다. 또한, 가열된 질소 가스가 배기부들(EXH)을 통해 외부로 배출되므로, 밀봉 박스(SEB)의 내부 온도가 감소될 수 있다.
배기부들(EXH)의 동작은 이하, 표시 패널 제조 방법을 설명하기 위한 도면들과 함께 보다 상세히 설명될 것이다.
도 3은 도 1에 도시된 레이저 조사 장치를 이용하여 제조될 수 있는 표시 패널의 평면도이다. 도 4는 도 3에 도시된 어느 한 화소의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 표시 장치(DD)는 표시 패널(DP), 주사 구동부(SDV)(scan driver), 데이터 구동부(DDV)(data driver), 및 발광 구동부(EDV)(emission driver)를 포함할 수 있다.
표시 패널(DP)은 발광형 표시 패널일 수 있고, 특별히 제한되지 않는다. 예컨대, 표시 패널(DP)은 유기 발광 표시 패널 또는 퀀텀닷 발광 표시 패널일 수 있다. 유기 발광 표시 패널의 발광층은 유기 발광 물질을 포함할 수 있다. 퀀텀닷 발광 표시 패널의 발광층은 퀀텀닷, 및 퀀텀로드 등을 포함할 수 있다. 이하, 표시패널(DP)은 유기 발광 표시 패널로 설명된다.
표시 패널(DP)은 제1 방향(DR1)으로 연장하는 장변들 및 제2 방향(DR2)으로 연장하는 단변들을 갖는 직사각형 형상을 가질 수 있으나, 표시 패널(DP)의 형상이 이에 제한되는 것은 아니다. 표시 패널(DP)은 표시 영역(DA) 및 표시 영역(DA)을 둘러싸는 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다.
표시 패널(DP)은 복수 개의 화소들(PX), 복수 개의 주사 라인들(SL1~SLm), 복수 개의 데이터 라인들(DL1~DLn), 복수 개의 발광 라인들(EL1~ELm), 제1 및 제2 제어 라인들(CSL1,CSL2), 제1 및 제2 전원 라인들(PL1, PL2), 연결 라인들(CNL), 및 복수 개의 패드들(PD)을 포함할 수 있다. m 및 n은 자연수이다.
화소들(PX)은 표시 영역(DA)에 배치될 수 있다. 주사 구동부(SDV), 발광 구동부(EDV), 및 데이터 구동부(DDV)는 비표시 영역(NDA)에 배치될 수 있다. 주사 구동부(SDV) 및 발광 구동부(EDV)는 표시 패널(DP)의 장변들에 각각 인접한 비표시 영역(NDA)에 배치될 수 있다. 데이터 구동부(DDV)는 집적 회로 칩 형태로 제작되어 표시 패널(DP)의 단변들 중 어느 하나의 단변(예를 들어, 표시 패널(DP)의 하단) 에 인접한 비표시 영역(NDA)에 배치될 수 있다.
주사 라인들(SL1~SLm)은 제2 방향(DR2)으로 연장되어 화소들(PX) 및 주사 구동부(SDV)에 연결될 수 있다. 데이터 라인들(DL1~DLn)은 제1 방향(DR1)으로 연장되어 화소들(PX) 및 데이터 구동부(DDV)에 연결될 수 있다. 발광 라인들(EL1~ELm)은 제2 방향(DR2)으로 연장되어 화소들(PX) 및 발광 구동부(EDV)에 연결될 수 있다.
제1 전원 라인(PL1)은 제1 방향(DR1)으로 연장하여 비표시 영역(NDA)에 배치될 수 있다. 제1 전원 라인(PL1)은 표시 영역(DA)과 발광 구동부(EDV) 사이에 배치될 수 있다. 연결 라인들(CNL)은 표시 영역(DA)에 배치되어 제2 방향(DR2)으로 연장하고 제1 방향(DR1)으로 배열될 수 있다. 연결 라인들(CNL)은 제1 전원 라인(PL1) 및 화소들(PX)에 연결될 수 있다. 제1 전압이 서로 연결된 제1 전원 라인(PL1) 및 연결 라인들(CNL)을 통해 화소들(PX)에 인가될 수 있다.
제2 전원 라인(PL2)은 비표시 영역(NDA)에 배치될 수 있다. 제2 전원 라인(PL2)은 표시 패널(DP)의 장변들 및 데이터 구동부(DDV)가 배치되지 않은 표시 패널(DP)의 다른 하나의 단변을 따라 연장할 수 있다. 제2 전원 라인(PL2)은 주사 구동부(SDV) 및 발광 구동부(EDV)보다 외곽에 배치될 수 있다. 도시하지 않았으나, 제2 전원 라인(PL2)은 표시 영역(DA)을 향해 연장되어 화소들(PX)에 연결될 수 있다. 제1 전압보다 낮은 레벨을 갖는 제2 전압이 제2 전원 라인(PL2)을 통해 화소들(PX)에 인가될 수 있다.
제1 제어 라인(CSL1)은 주사 구동부(SDV)에 연결되고, 평면상에서 봤을 때, 표시 패널(DP)의 하단을 향해 연장될 수 있다. 제2 제어 라인(CSL2)은 발광 구동부(EDV)에 연결되고, 평면상에서 봤을 때, 표시 패널(DP)의 하단을 향해 연장될 수 있다. 데이터 구동부(DDV)는 제1 제어 라인(CSL1) 및 제2 제어 라인(CSL2) 사이에 배치될 수 있다.
패드들(PD)은 데이터 구동부(DDV)보다 표시 패널(DP)의 하단에 인접하게 배치될 수 있다. 데이터 라인들(DL1~DLn)은 데이터 구동부(DDV)에 연결되고, 데이터 구동부(DDV)는 데이터 라인들(DL1~DLn)에 대응하는 패드들(PD)에 연결될 수 있다. 제1 전원 라인(PL1), 제2 전원 라인(PL2), 제1 제어 라인(CSL1), 및 제2 제어 라인(CSL2)은 대응하는 패드들(PD)에 연결될 수 있다.
도시하지 않았으나, 표시 장치(DD)는 주사 구동부(SDV), 데이터 구동부(DDV), 및 발광 구동부(EDV)의 동작을 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러 및 제1 및 제2 전압들을 생성하기 위한 전압 생성부를 더 포함할 수 있다. 타이밍 컨트롤러 및 전압 생성부는 인쇄 회로 기판을 통해 대응하는 패드들(PD)에 연결될 수 있다.
주사 구동부(SDV)는 복수 개의 주사 신호들을 생성하고, 주사 신호들은 주사 라인들(SL1~SLm)을 통해 화소들(PX)에 인가될 수 있다. 데이터 구동부(DDV)는 복수 개의 데이터 전압들을 생성하고, 데이터 전압들은 데이터 라인들(DL1~DLn)을 통해 화소들(PX)에 인가될 수 있다. 발광 구동부(EDV)는 복수 개의 발광 신호들을 생성하고, 발광 신호들은 발광 라인들(EL1~ELm)을 통해 화소들(PX)에 인가될 수 있다.
화소들(PX)은 주사 신호들에 응답하여 데이터 전압들을 제공받을 수 있다. 화소들(PX)은 발광 신호들에 응답하여 데이터 전압들에 대응하는 휘도의 광을 발광함으로써 영상을 표시할 수 있다. 화소들(PX)의 발광 시간은 발광 신호들에 의해 제어될 수 있다.
도 4를 참조하면, 화소(PX)는 트랜지스터(TR) 및 발광 소자(OLED)를 포함할 수 있다. 발광 소자(OLED)는 제1 전극(AE), 제2 전극(CE), 정공 제어층(HCL), 전자 제어층(ECL), 및 발광층(EML)을 포함할 수 있다. 제1 전극(AE)은 애노드 전극일 수 있으며, 제2 전극(CE)은 캐소드 전극일 수 있다.
트랜지스터(TR) 및 발광 소자(OLED)는 기판(SUB) 상에 배치될 수 있다. 예시적으로 하나의 트랜지스터(TR)가 도시되었으나, 실질적으로, 화소(PX)는 발광 소자(OLED)를 구동하기 위한 복수 개의 트랜지스터들 및 적어도 하나의 커패시터를 포함할 수 있다.
표시 영역(DA)은 화소들(PX) 각각에 대응하는 발광 영역(PA) 및 발광 영역(PA) 주변의 비발광 영역(NPA)을 포함할 수 있다. 발광 소자(OLED)는 발광 영역(PA)에 배치될 수 있다.
기판(SUB) 상에 버퍼층(BFL)이 배치되며, 버퍼층(BFL)은 무기층일 수 있다. 버퍼층(BFL) 상에 반도체 패턴이 배치될 수 있다. 반도체 패턴은 도 1에 도시된 반도체층(SML)에 의해 형성될 수 있다. 반도체 패턴은 폴리 실리콘을 포함할 수 있다. 레이저 조사 장치(LIA)에 의해 폴리 실리콘을 포함하는 반도체 패턴이 기판(SUB) 상에 형성될 수 있다.
도핑 여부에 따라 반도체 패턴의 전기적 성질이 달라질 수 있다. 반도체 패턴은 도핑 영역과 비-도핑 영역을 포함할 수 있다. 도핑 영역은 N형 도판트 또는 P형 도판트로 도핑될 수 있다. 도핑 영역의 전도성은 비-도핑 영역보다 크고, 실질적으로 트랜지스터(TR)의 소스 및 드레인 역할을 할 수 있다. 비-도핑 영역은 실질적으로 트랜지스터의 액티브(또는 채널)에 해당할 수 있다.
트랜지스터(TR)의 소스(S), 액티브(A), 및 드레인(D)은 반도체 패턴으로부터 형성될 수 있다. 반도체 패턴 상에 제1 절연층(INS1)이 배치될 수 있다. 제1 절연층(INS1) 상에 트랜지스터(TR)의 게이트(G)가 배치될 수 있다. 게이트(G) 상에 제2 절연층(INS2)이 배치될 수 있다. 제2 절연층(INS2) 상에 제3 절연층(INS3)이 배치될 수 있다.
트랜지스터(TR)와 발광 소자(OLED) 사이에 연결 전극(CNE)이 배치될 수 있다. 연결 전극(CNE)은 제1 연결 전극(CNE1) 및 제1 연결 전극(CNE1) 상에 배치된 제2 연결 전극(CNE2)을 포함할 수 있다.
제1 연결 전극(CNE1)은 제3 절연층(INS3) 상에 배치되고, 제1 내지 제3 절연층들(INS1~INS3)에 정의된 제1 컨택홀(CH1)을 통해 드레인(D)에 연결될 수 있다. 제4 절연층(INS4)은 제1 연결 전극(CNE1) 상에 배치될 수 있다. 제4 절연층(INS4)상에 제5 절연층(INS5)이 배치될 수 있다.
제2 연결 전극(CNE2)은 제5 절연층(INS5) 상에 배치될 수 있다. 제2 연결 전극(CNE2)은 제5 절연층(INS5)에 정의된 제2 컨택홀(CH2)을 통해 제1 연결 전극(CNE1)에 연결될 수 있다. 제2 연결 전극(CNE2) 상에 제6 절연층(INS6)이 배치될 수 있다. 제1 절연층(INS1) 내지 제6 절연층(INS6)은 무기층 또는 유기층일 수 있다.
제6 절연층(INS6) 상에 제1 전극(AE)이 배치될 수 있다. 제1 전극(AE)은 제6 절연층(INS6)에 정의된 제3 컨택홀(CH3)을 통해 제2 연결 전극(CNE2)에 연결될 수 있다. 제1 전극(AE) 및 제6 절연층(INS6) 상에 제1 전극(AE)의 소정의 부분을 노출시키는 화소 정의막(PDL)이 배치될 수 있다. 화소 정의막(PDL)에는 제1 전극(AE)의 소정의 부분을 노출시키기 위한 개구부(PX_OP)가 정의될 수 있다.
정공 제어층(HCL)은 제1 전극(AE) 및 화소 정의막(PDL) 상에 배치될 수 있다. 정공 제어층(HCL)은 발광 영역(PA)과 비발광 영역(NPA)에 공통으로 배치될 수 있다. 정공 제어층(HCL)은 정공 수송층 및 정공 주입층을 포함할 수 있다.
발광층(EML)은 정공 제어층(HCL) 상에 배치될 수 있다. 발광층(EML)은 개구부(PX_OP)에 대응하는 영역에 배치될 수 있다. 발광층(EML)은 유기 물질 및/또는 무기 물질을 포함할 수 있다. 발광층(EML)은 적색, 녹색, 및 청색 중 어느 하나의 광을 생성할 수 있다.
전자 제어층(ECL)은 발광층(EML) 및 정공 제어층(HCL) 상에 배치될 수 있다. 전자 제어층(ECL)은 발광 영역(PA)과 비발광 영역(NPA)에 공통으로 배치될 수 있다. 전자 제어층(ECL)은 전자 수송층 및 전자 주입층을 포함할 수 있다.
제2 전극(CE)은 전자 제어층(ECL) 상에 배치될 수 있다. 제2 전극(CE)은 화소들(PX)에 공통으로 배치될 수 있다. 박막 봉지층(TFE)은 발광 소자(OLED) 상에 배치될 수 있다.
제1 전압이 트랜지스터(TR)를 통해 제1 전극(AE)에 인가되고, 제2 전압이 제2 전극(CE)에 인가될 수 있다. 발광층(EML)에 주입된 정공과 전자가 결합하여 여기자(exciton)가 형성되고, 여기자가 바닥 상태로 전이하면서, 발광 소자(OLED)가 발광할 수 있다.
도 5는 도 1에 도시된 레이저 조사 장치를 이용한 표시 패널의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 6 도 1에 도시된 레이저 조사 장치의 배기부들의 동작 상태를 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 단계(S110)에서 레이저 빔(B)이 생성되어 기판(SUB) 상에 조사될 수 있다. 전술한 바와 같이, 빔 커터들(BCT)을 통해 레이저 빔(B)의 양 끝단들이 차단되어 레이저 빔(B)의 폭이 조절되고, 폭이 조절된 레이저 빔(B)이 기판(SUB) 상에 조사될 수 있다.
단계(S120)에서 밀봉 박스(SEB) 내의 온도 및 압력이 측정될 수 있다. 밀봉 박스(SEB) 내의 온도 및 압력은 제1 센서(SN1) 및 제2 센서(SN2)에 의해 측정될 수 있다. 제1 센서(SN1)에 의해 측정된 온도(이하, 측정 온도라 칭함) 정보 및 제2 센서(SN2)에 의해 측정된 압력(이하, 측정 압력이라 칭함) 정보는 제어부(CON)에 제공될 수 있다.
밀봉 박스(SEB)에서 측정된 측정 온도 또는 측정 압력에 따라 밀봉 박스(SEB)에 연결된 배기부들(EXH)의 배기 압력들이 가변될 수 있다. 구체적으로, 단계(S130)에서, 제어부(CON)에 의해 측정 온도와 기준 온도가 비교될 수 있다. 또한, 단계(S140)에서, 제어부(CON)에 의해 측정 압력과 기준 압력이 비교될 수 있다. 예시적으로, 기준 온도는 25℃로 설정되고, 기준 압력은 1bar로 설정될 수 있다.
측정 온도 또는 측정 압력이 높을수록, 배기 압력이 증가하도록 배기부들(EXH)이 구동될 있다. 예를 들어, 측정 온도가 기준 온도보다 작거나 같을 때, 단계(S150)에서 배기팬들(EFN)은 제1 알피엠으로 구동될 수 있다. 또한, 측정 압력이 기준 압력보다 작거나 같을 때, 단계(S150)에서 배기팬들(EFN)은 제1 알피엠으로 구동될 수 있다. 제1 알피엠은 배기팬들(EFN)의 알피엠들 중 최소 알피엠으로 정의될 수 있다.
측정 온도가 기준 온도보다 클 때, 단계(S160)에서 배기팬들(EFN)은 제1 알피엠보다 큰 제2 알피엠으로 구동될 수 있다. 또한, 측정 압력이 기준 압력보다 클 때, 단계(S160)에서 배기팬들(EFN)은 제2 알피엠으로 구동될 수 있다. 제1 알피엠은 500 알피엠보다 작은 값을 갖고, 제2 알피엠은 500 알피엠보다 크거나 같은 값을 가질 수 있다.
제2 알피엠의 값은 측정 온도가 높을수록 증가할 수 있다. 또한, 제2 알피엠의 값은 측정 압력이 높을수록 증가할 수 있다. 아래 표 1은 측정 온도(Temp) 및 측정 압력(Pressure)에 따른 배기팬들(EFN)의 알피엠들(RPM)을 보여준다.
RPM Temp(℃) Pressure(bar)
500 26 1.03
1000 27 1.06
1500 28 1.09
2000 29 1.12
3000 30 1.15
측정 온도(Temp)는 25℃보다 크고, 측정 압력(Pressure)은 1bar보다 크므로, 표 1의 알피엠(RPM)은 제2 알피엠일 수 있다. 표 1과 같이, 제2 알피엠의 값은 측정 온도가 높을수록 또는 측정 압력이 높을수록 증가하는 것을 확인할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 질소 가스(N2)가 주입구(IN)를 통해 밀봉 박스(SEB) 내로 주입될 수 있다. 질소 가스(N2)는 밀봉 박스(SEB) 내에서 가열될 수 있다. 가열된 질소 가스(N2)는 배기부들(EXH)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 따라서, 밀봉 박스(SEB) 내의 온도가 감소하고, 밀봉 박스(SEB) 내의 압력이 감소될 수 있다.
밀봉 박스(SEB)의 온도가 높을수록 또는 밀봉 박스(SEB)의 압력이 높을수록, 배기팬들(EFN)의 알피엠들이 증가하여 배기 압력이 증가할 수 있다. 따라서, 질소 가스(N2)가 더욱더 외부로 배출될 수 있다. 밀봉 박스(SEB)와 챔버(CHM)의 압력차가 줄어들어 밀봉 박스(SEB)에서 챔버(CHM)로 유입되는 기류가 감소되고, 그 결과, 기판(SUB) 상에 기류 얼룩이 형성되지 않을 수 있다.
도 7a는 배기부들이 사용되지 않을 때, 밀봉 박스 내부의 온도 변화를 도시한 그래프이다. 도 7b는 배기부들이 사용될 때, 밀봉 박스 내부의 온도 변화를 도시한 그래프이다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 그래프들의 가로축은 공정 진행 시간을 나타내고, 세로축은 온도를 나타낸다. 배기부들(EXH)이 사용되지 않을 때보다 배기부들(EXH)이 사용될 때, 밀봉 박스(SEB) 내부의 온도가 더 낮아질 수 있다. 배기부들(EXH)이 사용될 때, 밀봉 박스(SEB) 내부의 온도가 더 낮아지므로, 밀봉 박스(SEB) 내부의 압력이 더 낮아질 수 있다.
도 8a는 배기부들이 사용되지 않을 때, 결정화 공정이 진행된 기판의 평면을 도시한 그래프이다. 도 8b는 배기부들이 사용될 때, 결정화 공정이 진행된 기판의 평면을 도시한 그래프이다.
도 8a를 참조하면, 배기부들(EXH)이 사용되지 않을 때, 세로줄과 같은 기류 얼룩(AFS)이 기판(SUB') 상에 형성될 수 있다. 기판(SUB')을 포함하는 표시 패널에서 기류 얼룩(AFS)이 시인될 수 있다.
도 8b를 참조하면, 배기부들(EXH)이 사용될 때, 기류 얼룩(AFS)이 기판(SUB) 상에 형성되지 않을 수 있다. 따라서, 기판(SUB)을 포함하는 표시 패널(DP)에는 기류 얼룩(AFS)이 시인되지 않을 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.
LIA: 레이저 조사 장치 OPT: 광학계
SEB: 밀봉 박스 CHM: 챔버
BCT: 빔 커터 STG: 스테이지
WIN1,WIN2: 제1 및 제2 윈도우 EXH: 배기부
EFN: 배기팬 B: 레이저 빔
CON: 제어부 SN1,SN2: 제1 및 제2 센서

Claims (20)

  1. 레이저 빔을 조사하는 광학계;
    상기 광학계로부터 제공된 상기 레이저 빔의 양 끝단을 차단하여 통과시키는 빔 커터들을 포함하는 밀봉 박스;
    상기 밀봉 박스로부터 제공된 상기 레이저 빔이 조사되는 기판을 지지하는 스테이지를 포함하는 챔버;
    상기 밀봉 박스에 연결된 배기부;
    상기 밀봉 박스 내에 배치되어 상기 밀봉 박스 내의 온도를 측정하는 제1 센서; 및
    상기 제1 센서에 의해 측정된 측정 온도에 따라 상기 배기부의 배기 압력이 가변되도록 상기 배기부를 제어하는 제어부를 포함하는 레이저 조사 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 측정 온도가 높을수록 상기 배기 압력은 증가하는 레이저 조사 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 배기부는 상기 제어부의 제어에 따라 회전하는 배기팬을 포함하고,
    상기 배기팬의 알피엠은 상기 측정 온도에 따라 가변되는 레이저 조사 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 측정 온도가 기준 온도보다 작거나 같을 때, 상기 배기팬은 제1 알피엠으로 구동되는 레이저 조사 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 측정 온도가 상기 기준 온도보다 클 때, 상기 배기팬은 상기 제1 알피엠보다 큰 제2 알피엠으로 구동되는 레이저 조사 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 알피엠은 500 알피엠보다 작은 값을 갖고, 상기 제2 알피엠은 상기 500 알피엠보다 크거나 같은 값을 갖고,
    상기 제2 알피엠의 값은 상기 측정 온도가 높을수록 증가하는 레이저 조사 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 기준 온도는 25℃인 레이저 조사 장치.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 밀봉 박스 내에 배치되어 상기 밀봉 박스 내의 압력을 측정하는 제2 센서를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 제2 센서에 의해 측정된 측정 압력에 따라 상기 배기부의 배기 압력이 가변되도록 상기 배기부를 제어하는 레이저 조사 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 측정 압력이 높을수록 상기 배기 압력은 증가하는 레이저 조사 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 측정 압력이 기준 압력보다 작거나 같을 때, 상기 배기팬은 제1 알피엠으로 구동되는 레이저 조사 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 측정 압력이 상기 기준 압력보다 클 때, 상기 배기팬은 제1 알피엠보다 큰 제2 알피엠으로 구동되고,
    상기 제2 알피엠의 값은 상기 측정 압력이 높을수록 증가하는 레이저 조사 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 기준 압력은 1bar인 레이저 조사 장치.
  13. 레이저 빔을 생성하는 단계;
    밀봉 박스에 배치된 빔 커터들을 통해 상기 레이저 빔의 양 끝단을 차단하여 상기 레이저 빔의 폭을 조절하는 단계;
    상기 폭이 조절된 상기 레이저 빔을 기판에 조사하는 단계;
    상기 밀봉 박스 내의 온도를 측정하는 단계; 및
    상기 밀봉 박스에서 측정된 측정 온도에 따라 상기 밀봉 박스에 연결된 배기부의 배기 압력을 가변시키는 단계를 포함하는 표시 패널의 제조 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 배기부는 소정의 속도로 회전하는 배기팬을 포함하고,
    상기 배기팬의 알피엠은 상기 측정 온도에 따라 가변되는 표시 패널의 제조 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 측정 온도가 기준 온도보다 작거나 같을 때, 상기 배기팬은 제1 알피엠으로 구동되는 표시 패널의 제조 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 측정 온도가 상기 기준 온도보다 클 때, 상기 배기팬은 상기 제1 알피엠보다 큰 제2 알피엠으로 구동되는 표시 패널의 제조 방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 밀봉 박스 내의 압력을 측정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 배기팬의 알피엠은 상기 밀봉 박스에서 측정된 측정 압력에 따라 가변되는 표시 패널의 제조 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 측정 온도가 높을수록 또는 상기 측정 압력이 높을수록 상기 배기팬의 알피엠은 증가하는 표시 패널의 제조 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 측정 압력이 기준 압력보다 작거나 같을 때, 상기 배기팬은 제1 알피엠으로 구동되는 표시 패널의 제조 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 측정 압력이 상기 기준 압력보다 클 때, 상기 배기팬은 상기 제1 알피엠보다 큰 제2 알피엠으로 구동되는 표시 패널의 제조 방법.
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