KR20220001024A - 표시 장치의 제조 장치 - Google Patents

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백석순
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

표시 장치의 제조 장치가 제공된다. 표시 장치의 제조 장치는 챔버, 상기 챔버 내부에 배치되며, 상기 챔버 내부에 열적 분위기를 제공하고 서로 대향하는 제1 히터 및 제2 히터를 포함하는 가열 부재, 일측 단부가 상기 제1 히터 및 상기 제2 히터 사이에 배치되는 높이 조절 부재, 및 상기 높이 조절 부재의 상기 일측 단부를 승강 또는 하강시킴으로써, 상기 제1 히터 및 상기 제2 히터 사이에서 서로 다른 높이를 갖는 제1 높이 및 제2 높이에 위치시키는 구동부를 포함하되, 상기 제1 높이 및 상기 제2 높이는 상기 제1 히터의 상면의 높이와 상이하고, 상기 제1 히터의 상기 상면과 대향하는 상기 제2 히터의 하면의 높이와 상이하다.

Description

표시 장치의 제조 장치{Apparatus for manufacturing display device}
본 발명은 표시 장치의 제조 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 멀티미디어의 발달과 함께 그 중요성이 증대되고 있다. 이에 부응하여 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display, OLED) 등과 같은 여러 종류의 표시 장치가 사용되고 있다.
표시 장치 중, 자발광 표시 장치는 자발광 소자, 예시적으로 유기 발광 소자를 포함한다. 자발광 소자는 대향하는 두 개의 전극 및 그 사이에 개재된 발광층을 포함할 수 있다. 자발광 소자가 유기 발광 소자인 경우, 두 개의 전극으로부터 제공된 전자와 정공은 발광층에서 재결합하여 엑시톤을 생성하고, 생성된 엑시톤이 여기 상태에서 기저 상태로 변화하며 광이 방출될 수 있다.
유기 발광 소자를 제조하기 위한 공정 중에는 다층의 박막이 형성된 대상 기판을 베이크(bake)하는 공정이 포함될 수 있다. 이러한 베이크 공정은 주로 히터(Heater) 등을 이용하여 상기 대상 기판에 열을 가함으로써 진행된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 대면적의 기판을 균일하게 열처리하며, 공정상 온도 프로파일을 조절할 수 있는 표시 장치의 제조 장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제 해결을 위한 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 장치는 챔버, 상기 챔버 내부에 배치되며, 상기 챔버 내부에 열적 분위기를 제공하고 서로 대향하는 제1 히터 및 제2 히터를 포함하는 가열 부재, 일측 단부가 상기 제1 히터 및 상기 제2 히터 사이에 배치되는 높이 조절 부재, 및 상기 높이 조절 부재의 상기 일측 단부를 승강 또는 하강시킴으로써, 상기 제1 히터 및 상기 제2 히터 사이에서 서로 다른 높이를 갖는 제1 높이 및 제2 높이에 위치시키는 구동부를 포함하되, 상기 제1 높이 및 상기 제2 높이는 상기 제1 히터의 상면의 높이와 상이하고, 상기 제1 히터의 상기 상면과 대향하는 상기 제2 히터의 하면의 높이와 상이하다.
상기 높이 조절 부재의 상기 일측 단부 상에는 대상 기판이 배치되며, 상기 대상 기판은 상기 제1 히터 및 상기 제2 히터와 이격되고, 상기 대상 기판의 온도는 상기 제1 히터의 온도 및 상기 제2 히터의 온도와 상이할 수 있다.
상기 높이 조절 부재의 상기 일측 단부와 상기 제1 히터의 상기 상면 사이의 높이 차이가 작아질수록 상기 대상 기판의 승온 속도는 증가하며, 냉각 속도는 감소할 수 있다.
상기 제1 히터와 상기 제2 히터는 서로 평행하고, 상기 높이 조절 부재는 상기 대상 기판을 상기 제1 히터 및 상기 제2 히터와 평행하도록 지지할 수 있다.
상기 제1 히터와 상기 제2 히터 사이에는 열적으로 균일한 열적 평형 영역이 위치하고, 상기 제1 높이 및 상기 제2 높이 중 적어도 어느 하나의 높이에 위치하는 상기 높이 조절 부재의 상기 일측 단부는 상기 열적 평형 영역 내에 위치할 수 있다.
상기 높이 조절 부재의 상기 일측 단부의 높이와 상기 열적 평영 영역의 높이를 비교하는 비교 연산부를 더 포함하되, 상기 구동부는 상기 비교 연산부의 비교 결과에 따라, 상기 높이 조절 부재의 상기 일측 단부의 높이를 조절할 수 있다.
상기 제1 히터와 상기 제2 히터 사이의 상기 열적 평형 영역의 위치를 측정하는 위치 측정부를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 히터의 폭과 상기 제2 히터의 폭은 상기 대상 기판의 폭보다 클 수 있다.
상기 제1 히터의 측면과 상기 제2 히터의 측면은 상기 대상 기판의 측면보다 외측으로 돌출될 수 있다.
상기 제1 히터의 면적과 상기 제2 히터의 면적은 상기 대상 기판의 면적보다 클 수 있다.
상기 제1 히터의 폭과 상기 제2 히터의 폭은 동일하고, 상기 제1 히터의 측면과 상기 제2 히터의 측면은 상호 정렬될 수 있다.
상기 제1 히터의 온도는 제1 히터의 중앙 부근에서 테두리 부근으로 갈수록 증가하며, 상기 제2 히터의 온도는 제2 히터의 중앙 부근에서 테두리 부근으로 갈수록 증가할 수 있다.
상기 제1 히터는 제1 열선을 포함하고, 상기 제2 히터는 제2 열선을 포함하되, 상기 제1 열선의 밀도는 상기 제1 히터의 중앙 부근에서 테두리 부근으로 갈수록 증가하며, 상기 제2 열선의 밀도는 상기 제2 히터의 중앙 부근에서 테두리 부근으로 갈수록 증가할 수 있다.
상기 챔버와 연결되어 상기 챔버 내부로 가스를 공급하는 가스 공급부, 및 상기 챔버와 연결되어 상기 가스를 배기하는 가스 배기부를 더 포함하되, 상기 가스 공급부로부터 공급된 상기 가스는 질소(N2) 및 아르곤(AR) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 과제 해결을 위한 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 챔버, 상기 챔버 하부에 배치되는 제1 히터, 및 상기 챔버 상부에 배치되는 제2 히터를 포함하는 가열 부재, 적어도 일부 영역이 상기 제1 히터 및 상기 제2 히터 사이에 배치되며, 대상 기판을 지지하는 높이 조절 부재, 및 상기 높이 조절 부재를 소정의 높이로 승강 또는 하강시킴으로써, 상기 대상 기판의 높이를 조절하는 구동부를 포함하되, 상기 제1 히터의 폭과 상기 제2 히터의 폭은 상기 대상 기판의 폭보다 크고, 상기 제1 히터의 측면 및 상기 제2 히터의 측면은 상기 대상 기판의 측면보다 외측으로 돌출된다.
상기 제1 히터와 상기 제2 히터 사이에는 열적으로 균일한 열적 평형 영역이 위치하고, 상기 대상 기판은 상기 열적 평형 영역 내에 배치될 수 있다.
상기 대상 기판의 위치를 상기 열적 평형 영역의 위치와 비교하는 비교 연산부를 더 포함하되, 상기 구동부는 상기 비교 연산부의 비교 결과에 따라, 상기 높이 조절 부재의 높이를 조절함으로써, 상기 대상 기판을 상기 열적 평형 영역 내에 위치시킬 수 있다.
상기 제1 히터의 온도는 제1 히터의 중앙 부근에서 테두리 부근으로 갈수록 증가하며, 상기 제2 히터의 온도는 제2 히터의 중앙 부근에서 테두리 부근으로 갈수록 증가할 수 있다.
상기 제1 히터는 제1 열선을 포함하고, 상기 제2 히터는 제2 열선을 포함하되, 상기 제1 열선의 밀도는 상기 제1 히터의 중앙 부근에서 테두리 부근으로 갈수록 증가하며, 상기 제2 열선의 밀도는 상기 제2 히터의 중앙 부근에서 테두리 부근으로 갈수록 증가할 수 있다.
상기 제1 히터의 면적과 상기 제2 히터의 면적은 상기 대상 기판의 면적보다 클 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 장치에 의하면, 대면적의 기판을 균일하게 열처리하며, 공정상 온도 프로파일을 조절할 수 있다.
실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 제조 장치를 간략히 나타낸 도면이다.
도 2는 챔버 내부에서 열(heat)의 흐름을 간략히 나타낸 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 챔버의 열적 평형 영역 내에 대상 기판이 배치된 모습을 도시한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 챔버 내부의 온도에 따른 열적 평형 위치를 도시한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 제1 히터와 대상 기판 사이의 거리에 따른 대상 기판의 승온 속도에 대한 그래프이다.
도 6은 승온 속도에 따라 결정화된 대상 기판의 비열 용량(Specific heat capacity)에 대한 그래프이다.
도 7은 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 장치를 이용하여 제조할 수 있는 표시 장치의 평면도이다.
도 8은 도 7의 표시 장치의 단면도 일부이다.
도 9는 다른 실시예에 따른 제조 장치를 간략히 나타낸 도면이다.
도 10은 도 9의 실시예에 따른 제조 장치 내부의 열의 흐름을 간략히 나타낸 도면이다.
도 11은 제1 히터의 A 지점에서 B 지점 사이의 위치에 따른 온도를 나타낸 그래프이다.
도 12는 또 다른 실시예에 따른 제조 장치를 간략히 나타낸 도면이다.
도 13은 또 다른 실시예에 따른 제조 장치를 간략히 나타낸 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 구체적인 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 제조 장치를 간략히 나타낸 도면이다. 도 2는 챔버 내부에서 열(heat)의 흐름을 간략히 나타낸 도면이다. 도 3은 일 실시예에 따른 챔버의 열적 평형 영역 내에 대상 기판이 배치된 모습을 도시한 도면이다.
도 2에서는 일 실시예에 따른 챔버(110) 및 가열 부재(120)을 도시하였다. 도 2에서 도시한 열의 흐름은 일 예이며, 이에 제한되지 않는다. 도 3은 일 실시예에 따른 높이 조절 부재(130)에 의해 대상 기판(S)이 열적 평형 영역(HEA)으로 이동하는 모습을 도시하였다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 장치(10)는 챔버(110), 가열 부재(120), 높이 조절 부재(130), 비교 연산부(140) 및 구동부(150)를 포함할 수 있다.
챔버(110)는 내부가 비어 있으며, 내부에 히터(121, 122) 및 높이 조절 부재(130) 등이 배치될 수 있는 공간을 제공한다. 예를 들어, 이에 제한되는 것은 아니지만, 챔버(110)는 베이크(bake) 공정이 진행되는 공간을 제공할 수 있다. 챔버(110)는 직육면체 형상일 수 있으나 이에 제한되지 않고 다양한 형태를 가질 수 있다. 챔버(110)의 내부는 열처리 분위기가 형성될 수 있다. 열처리 분위기를 형성하기 위하여, 챔버(110) 내부에는 제1 히터(121) 및 제2 히터(122)가 배치될 수 있다.
가열 부재(120)는 상기 베이크 공정을 진행하는데 필요한 열을 제공할 수 있다. 가열 부재(120)는 대상 기판(S)에 열을 가할 수 있다. 가열 부재(120)는 제1 히터(121) 및 제2 히터(122)를 포함할 수 있다. 제1 히터(121)와 제2 히터(122)는 서로 대향할 수 있으며, 제1 히터(121)와 제2 히터(122) 사이에 대상 기판(S)이 배치될 수 있다. 제1 히터(121)와 제2 히터(122)는 서로 평행할 수 있다.
제1 히터(121)는 챔버(110)의 하부에 배치되고, 제2 히터(122)는 챔버(110)의 상부에 배치되어, 서로 대향할 수 있다. 제1 히터(121)는 주 히터로서, 챔버(110) 내부에 열적 분위기를 형성할 수 있다. 제2 히터(122)는 보조 히터로서, 제1 히터(121)와 이격되어 배치되고, 제1 히터(121)로부터 이격된 공간에 열을 더해줄 수 있다. 제2 히터(122)는 챔버(110) 내부에 열적 분위기를 보다 균일하게 형성하도록 할 수 있다. 즉, 챔버(110) 내에 제1 히터(121) 뿐만 아니라 제2 히터(122)를 더 배치함에 따라, 챔버(110) 내부의 온도 균일도를 향상시킬 수 있다.
제1 히터(121)와 제2 히터(122)는 각각 열선(HL1, HL2) 및 전원 공급부(미도시)을 포함할 수 있다. 즉, 제1 히터(121)는 내부에 위치하는 제1 열선(HL1)을 포함하고, 제2 히터(122)는 내부에 위치하는 제2 열선(HL2)을 포함할 수 있다. 제1 열선(HL1) 및 제2 열선(HL2)은 각각 전원 공급부(미도시)로부터 전원을 공급받고, 제1 히터(121) 및 제2 히터(122)을 가열할 수 있다. 상기 열선(HL1, HL2)에 의해 가열된 제1 히터(121) 및 제2 히터(122)는 챔버(110) 내부를 열적 분위기로 형성할 수 있다.
제1 히터(121)와 제2 히터(122) 사이에는 열적으로 평행한 열적 평형 영역(HEA)이 위치할 수 있다. 열적 평형 영역(HEA)은 내부에서 열적으로 균일할 수 있다. 다시 말해서, 제1 히터(121)와 제2 히터(122)은 열을 방출하고, 상기 열은 대류 및/또는 복사에 의해서 챔버(110) 내부 각 영역에 전달될 수 있다. 제1 히터(121)와 제2 히터(122)가 열을 방출하여 챔버(110) 내부에 열처리 분위기를 형성하고, 대류 및/또는 복사 등에 의해 열이 전달되더라도, 일부 영역(열적 평형 영역(HEA))에서는 열적으로 평형 상태를 이루고, 전 영역에서 온도가 균일하며, 상기 온도로 유지될 수 있다. 열적 평형 영역(HEA)의 위치는 제1 히터(121) 및 제2 히터(122)의 온도에 따라 달라질 수 있다.
제1 히터(121)와 제2 히터(122)에서 방출된 열이 대류 및/또는 복사에 의해 전달됨에 따라, 1 히터(121)에서 방출된 열과 제2 히터(122)에서 방출된 열은 열적 평형 영역(HEA)에서 서로 평형을 이루며, 열적 평형 영역(HEA)은 전 영역에서 열적으로 균일한 상태일 수 있다. 즉, 제1 히터(121)에서 방출되는 열과 제2 히터(122)에서 방출되는 열이 일정한 경우, 및/또는 제1 히터(121)의 온도가 일정하고 제2 히터(122)의 온도가 일정한 경우, 열적 평형 영역(HEA)는 전 영역에서 온도가 일정하게 유지되며, 열적 평형 영역(HEA)의 전 영역에서 온도는 모두 동일할 수 있다.
후술할 높이 조절 부재(130)에 의해 대상 기판(S)이 열적 평형 영역(HEA)에 배치되는 경우, 대상 기판(S)은 전 영역에서 동일한 온도로 베이크 공정이 진행될 수 있다. 이에 따라, 서로 다른 위치에 있는 화소가 균일하게 열처리될 수 있고, 서로 다른 위치에 있는 화소가 서로 다른 온도에서 제조됨에 따라 발생할 수 있는 휘도 차이 및 표시 장치의 얼룩 등의 불량을 억제 또는 방지할 수 있다.
제1 히터(121)와 제2 히터(122)는 대상 기판(S)을 완전히 커버할 수 있다. 제1 히터(121)의 폭(W1)은 대상 기판(S)의 폭(WS)보다 크며, 제2 히터(122)의 폭(W2)은 대상 기판(S)의 폭(WS)보다 클 수 있다. 제1 히터(121)의 측면은 대상 기판(S)의 측면보다 외측으로 돌출되며, 제2 히터(122)의 측면은 대상 기판(S)의 측면보다 외측으로 돌출될 수 있다. 제1 히터(121)의 평면상 면적은 대상 기판(S)의 평면상 면적보다 크며, 제2 히터(122)의 평면상 면적은 대상 기판(S)의 평면상 면적보다 클 수 있다. 대상 기판(S)은 전 영역이 제1 히터(121)와 두께 방향으로 중첩하며, 제2 히터(122)와 두께 방향으로 중첩할 수 있다. 아울러, 평면상 제1 히터(121)의 테두리는 대상 기판(S)의 테두리를 둘러싸며, 평면상 제2 히터(122)의 테두리는 대상 기판(S)의 테두리를 둘러쌀 수 있다.
제1 히터(121)의 폭(W1)과 제2 히터(122)의 폭(W2)은 실질적으로 동일할 수 있으며, 제1 히터(121)의 측면과 제2 히터(122)의 측면은 서로 정렬될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 히터(121)의 폭(W1)과 제2 히터(122)의 폭(W2)이 동일함에 따라, 챔버(110) 내부의 열적 분위기는 보다 균일해질 수 있다.
제1 히터(121)의 폭(W1)과 제2 히터(122)의 폭(W2)이 대상 기판(S)의 폭(WS)보다 크고, 제1 히터(121) 및 제2 히터(122)의 측면이 대상 기판(S)의 측면보다 외측으로 돌출됨에 따라, 대상 기판(S)은 전 영역에서 보다 균일하게 열처리될 수 있다. 다시 말해서, 제1 히터(121) 및 제2 히터(122)의 내측(두께 방향으로 중첩하는 부분)과 외측(두께 방향으로 비중첩하는 부분)은 서로 다른 열적 분위기를 가질 수 있어, 상기 내측 및 외측 사이의 경계에서 대류 및/또는 복사 등이 활발히 이루어질 수 있어, 상기 내측의 테두리 부근에서는 열적 분위기가 일정하게 유지되지 않을 수 있다.
이 경우, 제1 히터(121)의 측면 및 제2 히터(122)의 테두리가 대상 기판(S)의 테두리보다 외측으로 돌출되어, 제1 히터(121) 및 제2 히터(122)의 내측 및 외측 사이의 경계를 대상 기판(S)으로부터 일정 거리 이격시킬 수 있다. 이에 따라, 대상 기판(S)의 테두리 부근과 중심 부근이 서로 다른 열처리 분위기에 놓이는 것을 억제 또는 방지하고, 대상 기판(S)은 전 영역에서 동일한 온도로 베이크 공정이 진행될 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 장치(10)는 열적 평형 영역(HEA)의 위치를 측정하는 위치 측정부(TS)를 더 포함할 수 있다. 위치 측정부(TS)는 대상 기판 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 이에 제한되는 것은 아니지만, 위치 측정부(TS)는 대상 기판(S)의 상면 및/또는 하면 상에 배치될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 대상 기판(S)의 상면, 하면, 측면 중 적어도 어느 한 면 상에 배치되거나, 높이 조절 부재(130) 상에 배치될 수도 있다.
위치 측정부(TS)는 챔버 내부의 온도를 측정하는 온도 센서를 포함할 수 있다. 온도 센서는 위치 측정부(TS)의 위치에 따라, 챔버(110) 내부의 온도 및 온도의 변화를 측정할 수 있고, 열적 평형 영역(HEA)의 위치를 측정할 수 있다. 다른 몇몇 실시예에서, 제1 히터(121)의 온도 및 제2 히터(122)의 온도에 따라 미리 열적 평형 영역(HEA)의 위치를 측정하고, 이에 대한 데이터, 및/또는 제1 히터(121)의 온도 및 제2 히터(122)의 온도와 열적 평형 영역(HEA) 간의 관계에 대한 함수를 획득할 수 있다. 이 경우, 위치 측정부(TS)는 제1 히터(121) 및 제2 히터(122)와 연결될 수 있고, 제1 히터(121)의 온도 및 제2 히터(122)의 온도에 따라, 기 저장된 데이터 및/또는 함수에 따라 열적 평형 영역(HEA)의 위치를 측정할 수도 있다.
높이 조절 부재(130)는 대상 기판(S)을 지지할 수 있다. 높이 조절 부재(130)는 적어도 일부 영역이 제1 히터(121)와 제2 히터(122) 사이에 배치될 수 있다. 높이 조절 부재(130)의 일측 단부(상측 단부) 상에는 대상 기판(S)이 배치될 수 있다. 높이 조절 부재(130)의 일측 단부는 제1 히터(121)와 제2 히터(122) 사이에 배치될 수 있다.
높이 조절 부재(130)는 대상 기판(S)이 수평 방향으로 놓이도록 대상 기판(S)을 지지할 수 있으며, 대상 기판(S)의 테두리부를 지지할 수 있다. 높이 조절 부재(130)는 제1 히터(121) 및/또는 제2 히터(122)의 두께 방향으로 승강, 하강할 수 있다. 이에 따라, 높이 조절 부재(130) 상에 배치된 대상 기판(S)은 제1 히터(121) 및/또는 제2 히터(122)의 두께 방향으로 승강, 하강시키고, 대상 기판(S)이 배치되는 높이를 조절할 수 있다. 즉, 높이 조절 부재(130)는 제1 히터(121)와 대상 기판(S) 사이의 갭(gap)을 조절할 수 있다.
높이 조절 부재(130)에 의해, 대상 기판(S)의 높이를 조절함에 따라, 대상 기판(S)은 크기가 커지더라도, 제1 히터(121) 및/또는 제2 히터(122)와 이격될 수 있고, 이에 따라 균일한 열적 분위기에 노출될 수 있다.
열량(K)은 아래의 수학식 1과 같이 열 용량(C)과 온도 변화량(T)의 곱에 비례할 수 있으며, 상기 열 용량(C)은 아래의 수학식 2와 같이 비열(S)과 질량(G)의 곱에 비례할 수 있다.
Figure pat00001
Figure pat00002
즉, 대상 기판(S)이 대형화(대면적화)됨에 따라, 이를 가열하는 제1 히터(121)와 제2 히터(122)의 크기(면적)도 커질 수 있다. 제1 히터(121) 및 제2 히터(122)를 가열하기 위한 열량(K)은 질량(G)에 비례하므로, 대상 기판(S)이 대형화(대면적화)됨에 따라, 제1 히터(121) 및 제2 히터(122)는 면적이 넓어지면서 두께가 얇아지거나, 열량(K)을 증가시킬 필요가 있다. 다만, 제1 히터(121) 및 제2 히터(122)의 두께를 줄이거나, 열량(K)을 증가시키는 것은 한계가 있다.
즉, 대상 기판(S)을 제1 히터(121) 또는 제2 히터(122) 상에 배치시킴으로써 대상 기판(S)을 가열하는 경우, 제1 히터(121)의 온도 및/또는 제2 히터(122)의 온도가 대상 기판(S)을 베이크 공정하기에 필요한 온도까지 도달하지 못하거나, 각 영역에서의 온도가 서로 다를 수 있다.
이에 따라, 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 장치(10)는 제1 히터(121) 뿐만 아니라 제2 히터(122)를 포함하며, 높이 조절 부재(130)를 이용하여, 대상 기판(S)을 제1 히터(121) 및 제2 히터(122)와 이격시킴으로써, 대상 기판(S)의 전 영역을 균일한 열적 분위기에서 베이크 공정이 진행되도록 할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 대상 기판(S)은 가열되는 과정에서 필요에 따라, 제1 히터(121)와 접촉할 수도 있다.
높이 조절 부재(130)는 대상 기판(S)을 지지하고, 대상 기판(S)이 제1 히터(121) 및/또는 제2 히터(122)와 평행하게 배치되도록 대상 기판(S)을 지지할 수 있다. 높이 조절 부재(130) 상에 배치된 대상 기판(S)은 제1 히터(121) 및 제2 히터(122)와 이격될 수 있다. 이에 따라, 대상 기판(S)의 온도는 제1 히터(121) 및/또는 제2 히터(122)의 온도와 상이할 수 있다.
도시하진 않았으나, 높이 조절 부재(130)는 챔버(110)의 바닥면 상에 배치되어, 제1 히터(121)를 관통할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 높이 조절 부재(130)는 제1 히터(121) 상에 배치될 수도 있으며, 챔버(110)의 일 측면 상에 배치될 수도 있다.
비교 연산부(140)는 대상 기판(S)의 위치와 열적 평형 영역(HEA)의 위치를 비교할 수 있다. 즉, 비교 연산부(140)는 대상 기판(S)의 위치와 위치 측정부(TS)에 의해 획득된 열적 평형 영역(HEA)의 위치를 비교하고, 비교 결과를 구동부(150)에 전달할 수 있다.
구동부(150)는 높이 조절 부재(130)가 제1 히터(121) 및/또는 제2 히터(122)의 두께 방향으로 승강, 하강할 수 있도록 높이 조절 부재(130)를 구동할 수 있다. 즉, 구동부(150)는 높이 조절 부재(130)를 구동하여, 높이 조절 부재(130)의 일측 단부(상측 단부)의 높이를 조절할 수 있다. 이에 따라, 높이 조절 부재(130)의 일측 단부(상측 단부) 상에 배치된 대상 기판(S)의 높이를 조절할 수 있다.
구동부(150)는 높이 조절 부재(130)의 일측 단부를 서로 다른 높이에 위치하도록 조절할 수 있다. 여기서, 높이란 높이 조절 부재(130)의 일측 단부와 제1 히터(121)의 상면 또는 상면과 대향하는 하면 사이의 거리를 지칭한다. 즉, 구동부(150)는 일측 단부와 제1 히터(121)의 상면 또는 하면 사이의 거리를 조절할 수 있다. 뿐만 아니라, 구동부(150)는 일측 단부와 제2 히터(122)의 상면 또는 하면 사이의 거리를 조절할 수 있다.
이에 제한되는 것은 아니지만, 예를 들어, 구동부(150)는 제1 높이 및 제2 높이에 높이 조절 부재(130)의 일측 단부를 위치시킬 수 있다. 상기 제1 높이에 위치한 높이 조절 부재(130)의 일측 단부와 제1 히터(121)의 상면 사이의 거리는, 상기 제2 높이에 위치한 높이 조절 부재(130)의 일측 단부와 제1 히터(121)의 상면 사이의 거리와 상이할 수 있다. 아울러, 상기 제1 높이에 위치한 높이 조절 부재(130)의 일측 단부와 제2 히터(122)의 하면 사이의 거리는, 상기 제2 높이에 위치한 높이 조절 부재(130)의 일측 단부와 제2 히터(122)의 하면 사이의 거리와 상이할 수 있다.
또한, 상기 제1 높이에 위치한 높이 조절 부재(130)의 일측 단부와 제1 히터(121)의 상면 사이의 거리는 높이 조절 부재(130)의 일측 단부와 제2 히터(122)의 하면 사이의 거리보다 작으며, 상기 제2 높이에 위치한 높이 조절 부재(130)의 일측 단부와 제1 히터(121)의 상면 사이의 거리는 높이 조절 부재(130)의 일측 단부와 제2 히터(122)의 하면 사이의 거리보다 클 수도 있다.
구동부(150)는 비교 연산부(140)로부터 상기 비교 결과를 전달받고, 대상 기판(S)이 열적 평형 영역(HEA) 내에 배치되도록 높이 조절 부재(130)를 구동할 수 있다. 이에 따라, 대상 기판(S)은 열적 평형 영역(HEA)으로 이동할 수 있다. 구동부(150)는 챔버(110) 외에 배치될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 챔버(110) 내부에 배치될 수도 있다.
구동부(150)는 높이 조절 부재(130)의 높이를 조절함에 따라, 대상 기판(S)이 서로 다른 복수의 높이에 위치시킬 수 있고, 상기 위치에 대상 기판(S)을 고정하여 베이크 공정이 진행되도록 할 수 있다. 대상 기판(S)의 위치에 따라, 대상 기판(S)의 온도가 증가하는 속도 및 감소하는 속도가 달라질 수 있으며, 이에 따라, 베이크 공정 이후, 대상 기판(S)의 특성이 달라질 수 있다. 즉, 높이 조절 부재(130)를 이용하여, 대상 기판(S)의 위치(또는 높이)를 조절할 수 있으며, 대상 기판(S)의 위치를 조절함으로써, 대상 기판(S)의 특성을 조절할 수 있다. 이에 대해 설명하기 위해, 도 4 및 도 5가 참조된다.
도 4는 일 실시예에 따른 챔버 내부의 온도에 따른 열적 평형 위치를 도시한 도면이다. 도 5는 일 실시예에 따른 제1 히터와 대상 기판 사이의 거리에 따른 대상 기판의 승온 속도에 대한 그래프이다.
우선, 도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 챔버(110) 내부에서 제1 히터(121)와 제2 히터(122) 사이에는 서로 다른 영역에 위치하는 복수의 열적 평형 영역(HEA1, HEA2, HEA3)이 배치될 수 있다. 열적 평형 영역(HEA1, HEA2, HEA3)의 내부 온도는 서로 다를 수 있다.
이에 제한되는 것은 아니지만, 각 열적 평형 영역(HEA1, HEA2, HEA3)은 제1 히터(121)와의 거리(g1, g2, g3)가 가까울수록 열적 평형 영역(HEA1, HEA2, HEA3)의 내부 온도가 높을 수 있다. 즉, 제1 열적 평형 영역(HEA1)과 제1 히터(121) 사이의 거리(g1)보다 제2 열적 평형 영역(HEA2)과 제1 히터(121) 사이의 거리(g2)가 크며, 제2 열적 평형 영역(HEA2)과 제1 히터(121) 사이의 거리(g2)보다 제3 열적 평형 영역(HEA3) 과 제1 히터(121) 사이의 거리(g3)가 클 수 있다. 이 경우, 제1 열적 평형 영역(HEA1)의 온도보다 제2 열적 평형 영역(HEA2)의 온도가 낮으며, 제2 열적 평형 영역(HEA2)의 온도보다 제3 열적 평형 영역(HEA3)의 온도가 낮을 수 있다.
제1 내지 제3 열적 평형 영역(HEA1, HEA2, HEA3)를 하나의 도면에 함께 도시하였으나, 제1 내지 제3 열적 평형 영역(HEA1, HEA2, HEA3)은 제1 히터(121)의 온도 및/또는 제2 히터(122)의 온도에 따라, 각각 형성될 수 있다. 즉, 제1 히터(121)의 온도 및/또는 제2 히터(122)의 온도를 조절함에 따라, 열적 평형 영역(HEA1, HEA2, HEA3)의 위치를 조절할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 제1 히터(121)의 온도 및 제2 히터(122)의 온도가 일정하게 유지되더라도, 복수의 열적 평형 영역(HEA1, HEA2, HEA3)이 배치될 수도 있다. 아울러, 도면상 3개의 열적 평형 영역(HEA1, HEA2, HEA3)을 도시하였으나, 열적 평형 영역(HEA1, HEA2, HEA3)의 개수는 이에 제한되는 것은 아니다.
열적 평형 영역(HEA1, HEA2, HEA3)이 제1 히터(121)에 가까울수록 각 열적 평형 영역(HEA1, HEA2, HEA3)에 배치된 대상 기판(S)의 온도가 상승하는 속도가 상이할 수 있다.
도 5를 더 참조하면, 도 5의 각 그래프들은 시간에 따른 대상 기판(S)의 온도를 나타낸다. 그래프(a)는 대상 기판(S)이 도 4의 제1 열적 평형 영역(HEA1)에 배치된 경우를, 그래프(b)는 대상 기판(S)이 도 4의 제2 열적 평형 영역(HEA2)에 배치된 경우를, 그래프(c)는 대상 기판(S)이 도 4의 제3 열적 평형 영역(HEA3)에 배치된 경우를 나타낸다.
열적 평형 영역(HEA1, HEA2, HEA3)이 제1 히터(121)에 가까울수록 각 열적 평형 영역(HEA1, HEA2, HEA3)에 배치된 대상 기판(S)의 온도가 상승하는 속도가 클 수 있다. 즉, 열적 평형 영역(HEA1, HEA2, HEA3)이 제1 히터(121)에 가까울수록 각 열적 평형 영역(HEA1, HEA2, HEA3)에 배치된 대상 기판(S)은 임계 온도(베이크 공정에 필요한 온도)까지 더 적은 시간에 도달할 수 있다.
아울러, 열적 평형 영역(HEA1, HEA2, HEA3)과 제1 히터(121) 사이의 거리에 따라, 각 열적 평형 영역(HEA1, HEA2, HEA3)에 배치된 대상 기판(S)의 냉각 속도는 도시하진 않았으나, 승온 속도와 반대의 관계일 수 있다. 즉, 대상 기판(S)이 배치된 열적 평형 영역(HEA1, HEA2, HEA3)과 제1 히터(121) 사이의 거리가 증가할수록 대상 기판(S)의 냉각 속도는 증가할 수 있다.
제1 히터(121)의 온도 및/또는 제2 히터(122)의 온도를 조절함으로써, 열적 평형 영역(HEA1, HEA2, HEA3)의 위치를 조절할 수 있고, 각 열적 평형 영역(HEA1, HEA2, HEA3)에 대상 기판(S)을 배치시킴으로써, 대상 기판(S)의 승온 속도를 조절할 수 있다.
대상 기판(S)이 동일한 물질을 포함하더라도, 베이크 공정에서 대상 기판(S)의 승온 속도가 달라지는 경우, 대상 기판(S)의 성질이 달라질 수 있다. 이를 설명하기 위해 도 6이 더 참조된다.
도 6은 승온 속도에 따라 결정화된 대상 기판의 비열 용량(Specific heat capacity)에 대한 그래프이다.
도 6을 더 참조하면, 도 6의 각 그래프(a, b, c)는 승온 속도에 따라 결정화된 대상 기판의 비열 용량을 나타낸다. 그래프(a)는 대상 기판(S)이 도 4의 제1 열적 평형 영역(HEA1)에 배치된 경우를, 그래프(b)는 대상 기판(S)이 도 4의 제2 열적 평형 영역(HEA2)에 배치된 경우를, 그래프(c)는 대상 기판(S)이 도 4의 제3 열적 평형 영역(HEA3)에 배치된 경우를 나타낸다.
대상 기판(S)의 온도가 상승하는 속도가 클수록, 대상 기판(S)이 결정화된 이후, 대상 기판(S)의 비열 용량은 작을 수 있다. 즉, 열적 평형 영역(HEA1, HEA2, HEA3)이 제1 히터(121)에 가까울수록 각 열적 평형 영역(HEA1, HEA2, HEA3)에 배치된 대상 기판(S)은 베이크 공정에 의해 결정화된 경우, 비열 용량은 작을 수 있다. 아울러, 대상 기판(S)의 온도가 상승하는 속도가 클수록, 열적 분위기에 노출된 시간에 따라 보다 일정한 비열 용량을 가질 수 있다.
도 6에서 도시한 비열 용량에 대한 그래프는 대상 기판(S)의 승온 속도에 따라, 베이크 공정 이후 성질이 달라질 수 있음을 보여주는 일 예이며, 이에 제한되는 것은 아니고, 후술하겠으나, 대상 기판(S)이 표시 장치의 각 구성들을 포함하는 경우, 대상 기판(S)의 승온 속도에 따라, 각 구성들의 전기적 특성이 달라질 수도 있다.
지금까지 설명한 제조 장치(10)는 표시 장치의 제조에 사용될 수 있다. 이하에서, 도 7 및 도 8을 참조하여, 일 실시예에 따른 제조 장치(1)를 이용하여 제조할 수 있는 표시 장치에 대하여 설명한다.
도 7은 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 장치를 이용하여 제조할 수 있는 표시 장치의 평면도이다. 도 8은 도 7의 표시 장치의 단면도 일부이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 표시 장치(20)는 평면상 실질적인 직사각형 형상으로 이루어질 수 있다. 표시 장치(20)는 평면상 모서리가 수직인 직사각형일 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 표시 장치(20)는 평면상 모서리가 둥근 직사각형 형상일 수 있다.
표시 장치(20)는 표시 영역(DPA)을 통해 화면이나 영상을 표시하며, 표시 영역(DPA)을 포함하는 다양한 장치가 그에 포함될 수 있다. 표시 장치(20)의 예는, 이에 제한되는 것은 아니지만, 스마트폰, 휴대 전화기, 태블릿 PC, PDA(Personal Digital Assistant), PMP(Portable Multimedia Player), 텔레비전, 게임기, 손목 시계형 전자 기기, 헤드 마운트 디스플레이, 퍼스널 컴퓨터의 모니터, 노트북 컴퓨터, 자동차 네이게이션, 자동차 계기판, 디지털 카메라, 캠코더, 외부 광고판, 전광판, 각종 의료 장치, 각종 검사 장치, 냉장고나 세탁기 등과 같은 표시 영역(DPA)를 포함하는 다양한 가전 제품, 사물 인터넷 장치 등을 포함할 수 있다.
표시 장치(20)는 표시 영역(DPA)과 비표시 영역(NDA)을 포함한다. 표시 영역(DPA)은 화면이 표시되는 영역이고, 비표시 영역(NDA)은 화면이 표시되지 않는 영역이다.
표시 영역(DPA)에는 복수의 화소가 배치될 수 있다. 화소는 화면을 표시하는 기본 단위가 된다. 화소는 이에 제한되는 것은 아니지만, 적색 화소, 녹색 화소, 및 청색 화소를 포함할 수 있다. 복수의 화소는 평면상 교대 배열될 수 있다. 예를 들어, 화소는 행렬 방향으로 배치될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DPA)의 주변에 배치될 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DPA)의 주변에 배치되며, 표시 영역(DPA)을 둘러쌀 수 있다. 일 실시예에서, 표시 영역(DPA)은 직사각형 형상으로 형성되고, 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DPA)의 네 변 둘레에 배치될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
이하에서, 표시 장치(20)의 적층 구조에 대해 설명한다.
표시 장치(20)은 하부 부재(21), 표시 패널(22), 터치 부재(23), 반사 방지 부재(24) 및 커버 윈도우(25)를 포함할 수 있으며, 하부 부재(21), 표시 패널(22), 터치 부재(23), 반사 방지 부재(24) 및 커버 윈도우(25)가 순차 적층될 수 있다. 각 적층 부재들 사이에는 접착층이나 점착층과 같은 적어도 하나의 결합 부재가 배치되어 인접한 적층 부재들을 결합할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 각 층 사이에는 다른 층이 더 배치될 수도 있고, 각 적층 부재들 중 일부는 생략될 수도 있다.
표시 패널(22)은 화면이나 영상을 표시하는 패널로서, 그 예로는 유기 발광 표시 패널(OLED), 무기 발광 표시 패널(inorganic EL), 퀀텀닷 발광 표시 패널(QED), 마이크로 LED 표시 패널(micro-LED), 나노 LED 표시 패널(nano-LED), 플라즈마 표시 패널(PDP), 전계 방출 표시 패널(FED), 음극선 표시 패널(CRT)등의 자발광 표시 패널 뿐만 아니라, 액정 표시 패널(LCD), 전기 영동 표시 패널(EPD) 등의 수광 표시 패널을 포함할 수 있다. 이하에서는 표시 패널로서 유기 발광 표시 패널을 예로 하여 설명하며, 특별한 구분을 요하지 않는 이상 실시예에 적용된 유기 발광 표시 패널을 단순히 표시 패널(22)로 약칭할 것이다. 그러나, 실시예가 유기 발광 표시 패널에 제한되는 것은 아니고, 기술적 사상을 공유하는 범위 내에서 상기 열거된 또는 본 기술분야에 알려진 다른 표시 패널이 적용될 수도 있다.
표시 패널(22)은 베이스 기판(SUB1), 버퍼층(SUB2), 반도체층(ACT), 제1 절연층(IL1), 제1 게이트 도전층(221), 제2 절연층(IL2), 제2 게이트 도전층(222), 제3 절연층(IL3), 데이터 도전층(223), 제4 절연층(IL4), 애노드 전극(ANO), 애노드 전극(ANO)을 노출하는 개구부를 포함하는 화소 정의막(PDL), 화소 정의막(PDL)의 개구부 내에 배치된 발광층(EML), 발광층(EML)과 화소 정의막(PDL) 상에 배치된 캐소드 전극(CAT), 캐소드 전극(CAT) 상에 배치된 박막 봉지층(EN)을 포함할 수 있다. 상술한 각 층들은 단일막으로 이루어질 수 있지만, 복수의 막을 포함하는 적층막으로 이루어질 수도 있다. 각 층들 사이에는 다른 층이 더 배치될 수도 있다.
베이스 기판(SUB1)은 그 위에 배치되는 각 층들을 지지할 수 있다. 베이스 기판(SUB1)은 고분자 수지 등의 절연 물질 또는 유리나 석영 등과 같은 무기 물질로 이루어질 수도 있다.
베이스 기판(SUB1) 상에는 버퍼층(SUB2)이 배치된다. 버퍼층(SUB2)은 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 또는 실리콘 산질화물 등을 포함할 수 있다.
버퍼층(SUB2) 상에는 반도체층(ACT)이 배치된다. 반도체층(ACT)은 화소의 박막 트랜지스터의 채널을 이룬다. 반도체층(ACT)은 다결정 실리콘, 단결정 실리콘 또는 비정질 실리콘(amorphous silicon) 등으로 이루어지거나, 산화물 반도체를 포함하여 이루어질 수도 있다. 다결정 실리콘은 비정질 실리콘을 결정화함으로써, 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 산화물 반도체는 인듐-갈륨-아연　산화물(IGZO, Indium Gallium Zinc Oxide) 등을 포함할 수 있다.
반도체층(ACT) 상에는 제1 절연층(IL1)이 배치된다. 제1 절연층(IL1)은 게이트 절연 기능을 갖는 제1 게이트 절연막일 수 있다.
제1 절연층(IL1) 상에는 제1 게이트 도전층(221)이 배치된다. 제1 게이트 도전층(221)은 화소의 박막 트랜지스터의 게이트 전극(GAT)과 그에 연결된 스캔 라인, 및 유지 커패시터 제1 전극(CE1)을 포함할 수 있다.
제1 게이트 도전층(221) 상에는 제2 절연층(IL2)이 배치될 수 있다. 제2 절연층(IL2)은 층간 절연막 또는 제2 게이트 절연막일 수 있다.
제2 절연층(IL2) 상에는 제2 게이트 도전층(240)이 배치된다. 제2 게이트 도전층(240)은 유지 커패시터 제2 전극(CE2)을 포함할 수 있다.
제2 게이트 도전층(240) 상에는 제3 절연층(IL3)이 배치된다. 제3 절연층(IL3)은 층간 절연막일 수 있다.
제3 절연층(IL3) 상에는 데이터 도전층(223)이 배치된다. 데이터 도전층(223)은 화소의 박막 트랜지스터의 제1 전극(SD1)과 제2 전극(SD2), 및 제1 전원 라인(ELVDDE)을 포함할 수 있다. 박막 트랜지스터의 제1 전극(SD1)과 제2 전극(SD2)은 제3 절연층(IL3), 제2 절연층(IL2) 및 제1 절연층(IL1)을 관통하는 컨택홀을 통해 반도체층(ACT)의 소스 영역 및 드레인 영역과 전기적으로 연결될 수 있다.
데이터 도전층(223) 상에는 제4 절연층(IL4)이 배치된다. 제4 절연층(IL4)은 데이터 도전층(223)을 덮는다. 제4 절연층(IL4)은 비아층일 수 있다.
제4 절연층(IL4) 상에는 애노드 전극(ANO)이 배치된다. 애노드 전극(ANO)은 화소마다 마련된 화소 전극일 수 있다. 애노드 전극(ANO)은 제4 절연층(IL4)을 관통하는 컨택홀을 통해 박막 트랜지스터의 제2 전극(SD2)과 연결될 수 있다.
애노드 전극(ANO)은 이에 제한되는 것은 아니지만 인듐-주석-산화물(Indium-Tin-Oxide: ITO), 인듐-아연-산화물(Indium-Zinc-Oxide: IZO), 산화아연(Zinc Oxide: ZnO), 산화인듐(Induim Oxide: In2O3)의 일함수가 높은 물질층과 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 납(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오듐(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca) 또는 이들의 혼합물 등과 같은 반사성 물질층이 적층된 적층막 구조를 가질 수 있다. 일함수가 높은 층이 반사성 물질층보다 위층에 배치되어 발광층(EML)에 가깝게 배치될 수 있다. 애노드 전극(ANO)은 ITO/Mg, ITO/MgF, ITO/Ag, ITO/Ag/ITO의 복수층 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
애노드 전극(ANO) 상에는 화소 정의막(PDL)이 배치될 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 애노드 전극(270) 상에 배치되며, 애노드 전극(270)을 노출하는 개구부를 포함할 수 있다. 화소 정의막(PDL) 및 그 개구부에 의해 발광 영역(EMA)과 비발광 영역(NEM)이 구분될 수 있다.
화소 정의막(PDL) 상에는 스페이서(227)가 배치될 수 있다. 스페이서(227)는 상부에 배치되는 구조물과의 간격을 유지시키는 역할을 할 수 있다.
화소 정의막(PDL)이 노출하는 애노드 전극(270) 상에는 발광층(EML)이 배치된다. 발광층(EML)은 유기 물질층을 포함할 수 있다. 발광층의 유기 물질층은 유기 발광층을 포함하며, 정공 주입/수송층 및/또는, 전자 주입/수송층을 더 포함할 수 있다.
발광층(EML)은 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 장치(10, 도 1 참조)에 의해 형성될 수 있다. 또한, 발광층(EML)은 상술한 베이크 공정을 통해 형성될 수 있으며, 대상 기판(S, 도 1 참조)이 배치된 위치에 따라, 승온 속도가 달라질 수 있으며, 발광층(EML)의 열적, 전기적 및/또는 광학적 특성 등이 달라질 수 있다. 발광층(EML)에 포함된 상기 유기 물질층은 잉크젯 프린팅(Inkjet printing)에 의해 도포될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
아울러, 발광층(EML) 뿐만 아니라, 표시 장치(20)에 포함된 유기막(유기층)은 제조 과정에서 베이크 공정을 포함할 수 있고, 상기 베이크 공정에서 대상 기판(S, 도 1 참조)이 배치된 위치에 따라, 상기 유기막(유기층)의 열적, 전기적 및/또는 광학적 특성 등이 달라질 수 있다.
발광층(EML) 상에는 캐소드 전극(CAT)이 배치될 수 있다. 캐소드 전극(CAT)은 화소의 구별없이 전면적으로 배치된 공통 전극일 수 있다. 애노드 전극(270), 발광층(EML) 및 캐소드 전극(CAT)은 각각 유기 발광 소자를 구성할 수 있다.
캐소드 전극(CAT)은 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg, Ag, Pt, Pd, Ni, Au Nd, Ir, Cr, BaF, Ba 또는 이들의 화합물이나 혼합물(예를 들어, Ag와 Mg의 혼합물 등)과 같은 일함수가 작은 물질층을 포함할 수 있다. 캐소드 전극(CAT)은 상기 일함수가 작은 물질층 상에 배치된 투명 금속 산화물층을 더 포함할 수 있다.
캐소드 전극(CAT) 상부에는 제1 무기막(EN1), 제1 유기막(EN2) 및 제2 무기막(EN3)을 포함하는 박막 봉지층(EN)이 배치된다. 박막 봉지층(EN)의 단부에서 제1 무기막(EN1)과 제2 무기막(EN3)은 서로 접할 수 있다. 제1 유기막(EN2)은 제1 무기막(EN1)과 제2 무기막(EN3)에 의해 밀봉될 수 있다.
제1 무기막(EN1) 및 제2 무기막(EN3)은 각각 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 또는 실리콘 산질화물 등을 포함할 수 있다. 제1 유기막(EN2)은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
표시 패널(22) 상에는 터치 부재(23)가 배치될 수 있다. 터치 부재(23)는 터치 입력을 감지할 수 있다. 터치 부재(23)는 도시된 바와 같이 표시 패널(22)과 별도의 패널이나 필름으로 제공되어 표시 패널(22) 상에 부착될 수도 있지만, 표시 패널(22) 내부에 터치층의 형태로 제공될 수도 있다.
터치 부재(23) 상에는 반사 방지 부재(24)가 배치될 수 있다. 반사 방지 부재(24)는 통과하는 빛을 편광시키거나, 특정 파장을 갖는 빛을 선택적으로 투광시킬 수 있다. 반사 방지 부재(24)는 외광 반사를 감소시키는 역할을 할 수 있다.
터치 부재(23) 상에는 커버 윈도우(25)가 배치될 수 있다. 커버 윈도우(25)는 표시 패널(22)을 커버하여 보호하는 역할을 한다. 커버 윈도우(25)는 투명한 물질로 이루어질 수 있다. 커버 윈도우(25)는 예를 들어, 유리나 플라스틱을 포함하여 이루어질 수 있다.
표시 패널(22)의 하부에는 하부 부재(21)가 배치될 수 있다. 하부 부재(21)는 차광 역할을 수행할 수 있다. 즉, 하부 부재(21)는 빛이 외부로부터 표시 패널(22)을 향해 들어오는 것을 차단할 수 있다. 아울러, 하부 부재(21)는 차광 기능 이외의 충격 흡수 기능 등을 수행할 수 있다.
이하, 다른 실시예에 대해 설명한다. 이하의 실시예에서, 이전에 이미 설명된 것과 동일한 구성에 대해서는 중복 설명을 생략하거나 간략화하고, 차이점을 위주로 설명한다.
도 9는 다른 실시예에 따른 제조 장치를 간략히 나타낸 도면이다. 도 10은 도 9의 실시예에 따른 제조 장치 내부의 열의 흐름을 간략히 나타낸 도면이다. 도 11은 제1 히터의 A 지점에서 B 지점 사이의 위치에 따른 온도를 나타낸 그래프이다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 제조 장치(10_1)의 제1 히터(121_1) 및 제2 히터(122_1)의 열선(HL1_1, HL2_1)의 밀도는 일정하지 않다는 점에서 도 1의 실시예와 차이가 있다.
구체적으로 설명하면, 본 실시예에 따른 제조 장치(10_1)는 제1 열선(HL1_1)을 포함하는 제1 히터(121_1) 및 제2 열선(HL2_1)을 포함하는 제2 히터(122_1)를 포함할 수 있다.
제1 히터(121_1) 내부에서 제1 열선(HL1_1)의 밀도는 일정하지 않을 수 있다. 제1 열선(HL1_1)은 제1 히터(121_1)의 테두리 부근으로 갈수록 밀도가 증가하며, 제1 히터(121_1)의 중심 부근으로 갈수록 밀도가 감소할 수 있다. 즉, 제1 히터(121_1)의 테두리 부근에서 인접한 제1 열선(HL1_1) 사이의 거리는 제1 히터(121_1)의 중심 부근에서 인접한 제1 열선(HL1_1) 사이의 거리보다 작을 수 있다.
이에 따라, 제1 히터(121_1)는 영역별로 온도가 상이할 수 있다. 즉, 제1 열선(HL1_1)의 밀도가 상대적으로 높은 테두리 부근에서의 제1 히터(121_1)의 온도는 제1 열선(HL1_1)의 밀도가 상대적으로 낮은 중심 부근에서의 제1 히터(121_1)의 온도보다 높을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이상에서 제1 히터(121_1)와 제1 열선(HL1_1)에 대해서 설명하였으나, 이는 제2 히터(122_1)와 제2 열선(HL2_1)에도 적용될 수 있음은 물론이다.
즉, 제1 히터(121_1)의 일 측면에 인접한 A 지점으로부터, 상기 일 측면과 대향하는 타 측면에 인접한 B 지점으로 향할수록 제1 히터(121_1) 점차 감소하다가 다시 증가할 수 있다. A 지점 및 B 지점에서 제1 히터(121_1)의 온도는 가장 높으며, A 지점과 B 지점 사이 영역의 온도는 A 지점 및 B 지점의 온도보다 낮을 수 있다. A 지점 및 B 지점으로부터 A 지점과 B 지점 사이의 중심 부근으로 향할수록 제1 히터(121_1)의 온도는 낮아질 수 있다.
제1 히터(121_1) 및 제2 히터(122_1)의 테두리 부근의 온도 중심 부근의 온도보다 상대적으로 높으므로, 제1 히터(121_1) 및 제2 히터(122_1)의 테두리 부근에서 상대적으로 많은 양의 열이 방출될 수 있다. 따라서, 제1 히터(121_1) 및 제2 히터(122_1)의 테두리 부근에서 내측과 외측 사이의 대류 및/또는 복사 등에 의해 열 교환이 일어나더라도, 제1 히터(121_1) 및 제2 히터(122_1)의 내측은 보다 균일한 열적 분위기가 형성될 수 있다. 즉, 열적 평형 영역(HEA)의 열적 균일성 및 열적 안정성이 향상될 수 있다.
이 경우에도, 대상 기판(S)의 대면적화에 따라, 제1 히터(121_1)가 대면적화되더라도, 대상 기판(S)은 전 영역이 균일한 열적 분위기에서 베이크 공정이 진행될 수 있으며, 열적 평형 영역(HEA)의 위치를 조절함에 따라 대상 기판(S)의 승온 속도를 조절할 수 있다.
도 12는 또 다른 실시예에 따른 제조 장치를 간략히 나타낸 도면이다.
도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치의 제조 장치(10_2)는 챔버(110) 내부로 가스(gas)를 공급하는 가스 공급부(160_2) 및 가스를 배기하는 가스 배기부(170_2)를 더 포함한다는 점에서 도 1의 실시예와 차이가 있다.
구체적으로 설명하면, 본 실시예에 따른 표시 장치의 제조 장치(10_2)는 챔버(110)와 연결된 가스 공급부(160_2) 및 가스 배기부(170_2)를 더 포함할 수 있다. 가스 공급부(160_2)는 챔버(110)의 일 측면과 연결되고, 가스 배기부(170_2)는 상기 일 면과 대향하는 타 면과 연결될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
가스 공급부(160_2)는 챔버(110) 내부에 가스를 제공할 수 있다. 상기 가스는 이에 제한되는 것은 아니지만, 질소(N2) 또는 아르곤(Ar) 등을 포함할 수 있다. 가스 배기부(170_2)는 가스 공급부(160_2)에 의해 챔버(110) 내부로 제공된 상기 가스를 챔버(110) 외부로 배출할 수 있다.
상기 가스는 대상 기판(S)을 냉각하는 과정에서 제공될 수 있으며, 대상 기판(S)이 보다 빠른 속도로 냉각될 수 있도록 할 수 있다. 상기 가스의 온도는 이에 제한되는 것은 아니지만, 예를 들어, -0°C 이하이거나 -30°C 이하일 수 있다. 아울러, 상기 가스는 대상 기판(S)이 제1 히터(121)에서 제2 히터(122)를 향해 이동하는 동안 제공될 수 있다. 즉, 상기 가스는 대상 기판(S)과 제1 히터(121)가 이격되는 동안 및/또는 상기 이격 거리가 증가하는 동안 제공될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이 경우에도, 대상 기판(S)의 대면적화에 따라, 제1 히터(121)가 대면적화되더라도, 대상 기판(S)은 전 영역이 균일한 열적 분위기에서 베이크 공정이 진행될 수 있으며, 열적 평형 영역(HEA)의 위치를 조절함에 따라 대상 기판(S)의 승온 속도를 조절할 수 있다.
도 13은 또 다른 실시예에 따른 제조 장치를 간략히 나타낸 도면이다.
도 13을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치의 제조 장치(10_3)는 위치 측정부(TS_3)를 포함하되, 위치 측정부(TS_3)는 높이 조절 부재(130) 상에 배치된다는 점에서 도 1의 실시예와 차이가 있다.
구체적으로 설명하면, 본 실시예에 따른 위치 측정부(TS_3)는 챔버(110) 내부에 위치하며, 높이 조절 부재(130) 상에 배치될 수 있다. 위치 측정부(TS_3)는 높이 조절 부재(130)의 상부에 배치될 수 있으며, 높이 조절 부재(130)의 승강 및 하강에 의해 높이가 변경될 수 있다. 이 경우, 위치 측정부(TS_3)는 온도 센서를 포함할 수 있고, 높이 조절 부재(130) 상에 배치된 대상 기판(S)이 없는 경우에도 챔버(110)의 내부 온도를 측정할 수 있다.
이 경우에도, 대상 기판(S)의 대면적화에 따라, 제1 히터(121)가 대면적화되더라도, 대상 기판(S)은 전 영역이 균일한 열적 분위기에서 베이크 공정이 진행될 수 있으며, 열적 평형 영역(HEA)의 위치를 조절함에 따라 대상 기판(S)의 승온 속도를 조절할 수 있다. 아울러, 높이 조절 부재(130) 상에 배치된 위치 측정부(TS_3)에 의해 제1 히터(121) 및 제2 히터(122)의 온도에 따른 열적 평형 영역(HEA, 도 3 참조)의 위치를 보다 용이하게 측정할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 표시 장치의 제조 장치 HL: 열선
110: 챔버 HEA: 열적 평형 영역
120: 가열 부재 160: 가스 공급부
121: 제1 히터 170: 가스 배기부
122: 제2 히터
130: 높이 조절 부재
140: 비교 연산부
150: 구동부

Claims (20)

  1. 챔버;
    상기 챔버 내부에 배치되며, 상기 챔버 내부에 열적 분위기를 제공하고 서로 대향하는 제1 히터 및 제2 히터를 포함하는 가열 부재;
    일측 단부가 상기 제1 히터 및 상기 제2 히터 사이에 배치되는 높이 조절 부재; 및
    상기 높이 조절 부재의 상기 일측 단부를 승강 또는 하강시킴으로써, 상기 제1 히터 및 상기 제2 히터 사이에서 서로 다른 높이를 갖는 제1 높이 및 제2 높이에 위치시키는 구동부를 포함하되,
    상기 제1 높이 및 상기 제2 높이는 상기 제1 히터의 상면의 높이와 상이하고, 상기 제1 히터의 상기 상면과 대향하는 상기 제2 히터의 하면의 높이와 상이한 표시 장치의 제조 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 높이 조절 부재의 상기 일측 단부 상에는 대상 기판이 배치되며, 상기 대상 기판은 상기 제1 히터 및 상기 제2 히터와 이격되고, 상기 대상 기판의 온도는 상기 제1 히터의 온도 및 상기 제2 히터의 온도와 상이한 표시 장치의 제조 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 높이 조절 부재의 상기 일측 단부와 상기 제1 히터의 상기 상면 사이의 높이 차이가 작아질수록 상기 대상 기판의 승온 속도는 증가하며, 냉각 속도는 감소하는 표시 장치의 제조 장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 히터와 상기 제2 히터는 서로 평행하고,
    상기 높이 조절 부재는 상기 대상 기판을 상기 제1 히터 및 상기 제2 히터와 평행하도록 지지하는 표시 장치의 제조 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 히터와 상기 제2 히터 사이에는 열적으로 균일한 열적 평형 영역이 위치하고,
    상기 제1 높이 및 상기 제2 높이 중 적어도 어느 하나의 높이에 위치하는 상기 높이 조절 부재의 상기 일측 단부는 상기 열적 평형 영역 내에 위치하는 표시 장치의 제조 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 높이 조절 부재의 상기 일측 단부의 높이와 상기 열적 평영 영역의 높이를 비교하는 비교 연산부를 더 포함하되,
    상기 구동부는 상기 비교 연산부의 비교 결과에 따라, 상기 높이 조절 부재의 상기 일측 단부의 높이를 조절하는 표시 장치의 제조 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 히터와 상기 제2 히터 사이의 상기 열적 평형 영역의 위치를 측정하는 위치 측정부를 더 포함하는 표시 장치의 제조 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 히터의 폭과 상기 제2 히터의 폭은 상기 대상 기판의 폭보다 큰 표시 장치의 제조 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 히터의 측면과 상기 제2 히터의 측면은 상기 대상 기판의 측면보다 외측으로 돌출된 표시 장치의 제조 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 히터의 면적과 상기 제2 히터의 면적은 상기 대상 기판의 면적보다 큰 표시 장치의 제조 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 히터의 폭과 상기 제2 히터의 폭은 동일하고, 상기 제1 히터의 측면과 상기 제2 히터의 측면은 상호 정렬된 표시 장치의 제조 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 히터의 온도는 제1 히터의 중앙 부근에서 테두리 부근으로 갈수록 증가하며, 상기 제2 히터의 온도는 제2 히터의 중앙 부근에서 테두리 부근으로 갈수록 증가하는 표시 장치의 제조 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 히터는 제1 열선을 포함하고, 상기 제2 히터는 제2 열선을 포함하되,
    상기 제1 열선의 밀도는 상기 제1 히터의 중앙 부근에서 테두리 부근으로 갈수록 증가하며, 상기 제2 열선의 밀도는 상기 제2 히터의 중앙 부근에서 테두리 부근으로 갈수록 증가하는 표시 장치의 제조 장치.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 챔버와 연결되어 상기 챔버 내부로 가스를 공급하는 가스 공급부, 및 상기 챔버와 연결되어 상기 가스를 배기하는 가스 배기부를 더 포함하되,
    상기 가스 공급부로부터 공급된 상기 가스는 질소(N2) 및 아르곤(AR) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 표시 장치의 제조 장치.
  15. 챔버;
    상기 챔버 하부에 배치되는 제1 히터, 및 상기 챔버 상부에 배치되는 제2 히터를 포함하는 가열 부재;
    적어도 일부 영역이 상기 제1 히터 및 상기 제2 히터 사이에 배치되며, 대상 기판을 지지하는 높이 조절 부재; 및
    상기 높이 조절 부재를 소정의 높이로 승강 또는 하강시킴으로써, 상기 대상 기판의 높이를 조절하는 구동부를 포함하되,
    상기 제1 히터의 폭과 상기 제2 히터의 폭은 상기 대상 기판의 폭보다 크고, 상기 제1 히터의 측면 및 상기 제2 히터의 측면은 상기 대상 기판의 측면보다 외측으로 돌출된 표시 장치의 제조 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 제1 히터와 상기 제2 히터 사이에는 열적으로 균일한 열적 평형 영역이 위치하고, 상기 대상 기판은 상기 열적 평형 영역 내에 배치되는 표시 장치의 제조 장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 대상 기판의 위치를 상기 열적 평형 영역의 위치와 비교하는 비교 연산부를 더 포함하되,
    상기 구동부는 상기 비교 연산부의 비교 결과에 따라, 상기 높이 조절 부재의 높이를 조절함으로써, 상기 대상 기판을 상기 열적 평형 영역 내에 위치시키는 표시 장치의 제조 장치.
  18. 제15 항에 있어서,
    상기 제1 히터의 온도는 제1 히터의 중앙 부근에서 테두리 부근으로 갈수록 증가하며, 상기 제2 히터의 온도는 제2 히터의 중앙 부근에서 테두리 부근으로 갈수록 증가하는 표시 장치의 제조 장치.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 제1 히터는 제1 열선을 포함하고, 상기 제2 히터는 제2 열선을 포함하되,
    상기 제1 열선의 밀도는 상기 제1 히터의 중앙 부근에서 테두리 부근으로 갈수록 증가하며, 상기 제2 열선의 밀도는 상기 제2 히터의 중앙 부근에서 테두리 부근으로 갈수록 증가하는 표시 장치의 제조 장치.
  20. 제15 항에 있어서,
    상기 제1 히터의 면적과 상기 제2 히터의 면적은 상기 대상 기판의 면적보다 큰 표시 장치의 제조 장치.
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