KR100756581B1

KR100756581B1 - 표시장치의 제조장치 및 제조방법

Info

Publication number: KR100756581B1
Application number: KR1020060014578A
Authority: KR
Inventors: 정진구
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-02-15
Filing date: 2006-02-15
Publication date: 2007-09-10
Anticipated expiration: 2026-02-15
Also published as: US20070190233A1; KR20070082149A

Abstract

본 발명은 절연 기판 상에 매트릭스 형상으로 마련되어 있으며 각각 화소전극 노출영역을 가지는 복수의 서브 픽셀을 갖는 기판을 포함하는 표시장치의 제조장치에 관한 것으로서, 제1방향을 따라 일렬로 배치되어 있으며, 상기 제1방향에 수직인 제2방향으로 이동하면서 상기 화소전극 노출영역에 잉크를 드로핑하는 복수의 서브 노즐 코터(nozzle coater)를 포함하는 노즐 코터와; 상기 서브 노즐 코터 상호간의 배치 간격을 조절하는 거리 조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 기판의 소정 영역에 특정 물질층을 신속하고 정확하게 형성시킬 수 있다.

Description

표시장치의 제조장치 및 제조방법{APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING DISPLAY DEVICE}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 제조장치에 의해서 제조되는 표시장치의 서브 픽셀의 등가회로도,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 제조장치에 의해서 제조되는 표시장치의 정면도,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 제조장치에 의해서 제조되는 표시장치의 간략단면도,

도 4 및 도 5는 각각 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 제조장치의 사시도 및 단면도,

도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 제조장치를 이용한 표시장치의 제조방법을 순차적으로 나타낸 순서도,

도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 제조장치를 이용한 표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 도면,

도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 제조장치를 이용한 표시장치의 다른 제조방법을 설명하기 위한 도면,

도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 제조장치를 이용한 표시장치 의 또 다른 제조방법을 설명하기 위한 도면,

도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 표시장치의 제조장치의 단면도, 및

도 11은 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 제조장치를 이용한 표시장치의 제조방법을 순차적으로 나타낸 순서도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 표시 장치 5, 6 : 코팅 대상 기판

10 : 절연 기판 20 : 박막트랜지스터

21 : 게이트 선 26 : 데이터 선

31 : 보호막 32 : 픽셀

33, 34, 35 : 서브 픽셀 36 : 화소전극

40 : 격벽층 42 : 제1격벽층

43 : 제2격벽층 45 : 화소전극 노출영역

50 : 유기층 51 : 정공주입층

52 : 발광층 55, 56 : 잉크

61 : 공통전극

100, 101 : 표시장치의 제조장치 200, 201 : 노즐 코터

210a, 210b, 210c, 220, 230, 240 : 서브 노즐 코터

300, 301 : 거리 조절부 310 : 지지부

320 : 몸체부 330 : 확장부　

본 발명은 표시장치의 제조장치 및 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판의 소정 영역에 특정 물질층을 형성하기 위한 잉크를 연속적으로 드로핑하는 표시장치의 제조장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

평판 디스플레이 장치(flat panel display) 중 저전압 구동, 경량 박형, 광시야각 그리고 고속응답 등의 장점으로 인하여, 최근 OLED(organic light emitting diode)가 각광 받고 있다.

OLED는 박막트랜지스터가 각 서브 픽셀 영역마다 연결되어, 각 서브 픽셀 영역내에 형성되어 있는 적색, 녹색, 청색 등의 서로 다른 색상을 발광하는 발광층의 발광을 제어한다. 각 서브 픽셀 영역에는 내부에 화소전극의 상부를 드러내는 화소전극 노출영역이 마련되어 있는데, 화소전극 노출영역에는 정공주입층과 발광층과 같은 유기층이 존재한다.

이러한 유기층은 통상 잉크젯 방식으로 형성된다. 잉크젯 방식은 개별 화소전극 노출 영역에 유기층 형성 물질이 용해되어 있는 잉크를 젯팅 부재의 노즐부를 통해 단속적으로 드로핑 한 후, 잉크의 건조과정을 거쳐 유기층을 형성시키는 방법이다.

그러나 이런 잉크젯 방식은 드로핑이 단속적으로 이루어짐으로써 시간이 많이 걸리는 문제점이 있다. 또한, 단속적인 드로핑을 원활히 수행할 수 있도록 하기 위한 노즐부의 적정 성능 유지가 어려워 드로핑 과정에서 잉크가 화소전극 노출 영 역 이외로 튀거나, 드로핑된 잉크 양의 과잉 또는 부족으로 인해 서브 픽셀 중의 일부에서 불량이 발생하는 문제점이 있다.

이와 같은 문제점을 보완하기 위해 동일한 색을 발광하게 되는 서브 픽셀의 라인을 따라 배치되어 있는 복수개의 화소전극 노출 영역에 연속적으로 잉크를 드로핑하는 방법이 등장하였다. 연속적인 잉크의 드로핑 방법에는 노즐부를 포함하는 노즐 코터(nozzle coater)가 사용된다. 그러나 노즐 코터를 사용하는 경우 노즐부가 하나여서 시간이 많이 소요되며, 복수개의 노즐부를 가지는 노즐 코터를 사용하더라도 노즐부 상호간의 거리가 고정되어 있어 서브 픽셀의 크기나 화소전극 노출 영역의 크기 및 위치에 변화에 맞추어 노즐 코터의 간격을 조절하지 못하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 기판의 소정 영역에 특정 물질층을 신속하고 정확하게 형성시킬 수 있는 표시장치의 제조장치 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 절연 기판 상에 매트릭스 형상으로 마련되어 있으며 각각 화소전극 노출영역을 가지는 복수의 서브 픽셀을 갖는 기판을 포함하는 표시장치의 제조장치에 있어서, 제1방향을 따라 일렬로 배치되어 있으며, 상기 제1방향에 수직인 제2방향으로 이동하면서 상기 화소전극 노출영역에 잉크를 드로핑하는 복수의 서브 노즐 코터(nozzle coater)를 포함하는 노즐 코터와; 상기 서브 노즐 코터 상호간의 배치 간격을 조절하는 거리 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조장치에 의해 달성된다.

상기 기판은 복수개의 게이트 선과 데이터 선이 절연교차하며, 상기 제1방향은 상기 게이트 선의 길이 방향이며, 상기 제2방향은 상기 데이터 선의 길이 방향인 것이 기판의 화소전극 노출영역을 따라 연속적으로 잉크를 신속하고 정확하게 드로핑하기 위해 바람직하다.

상기 노즐 코터는, 상기 화소전극 노출영역에 정공주입층, 정공수송층 및 전자수송층 중 어느 하나의 층을 형성하는 유기층 형성 물질을 포함하는 잉크를 드로핑하는 복수의 서브 노즐 코터를 포함하는 것이 기판의 화소전극 노출영역을 따라 연속적으로 어느 하나의 층을 형성하기 위한 잉크를 신속하고 정확하게 드로핑하기 위해 바람직하다.

상기 노즐 코터는, 적색 유기 발광층 형성 물질을 포함하는 제1잉크를 드로핑하는 제1서브 노즐 코터와; 녹색 유기 발광층 형성 물질을 포함하는 제2잉크를 드로핑하는 제2서브 노즐 코터와; 청색 유기 발광층 형성 물질을 포함하는 제3잉크를 드로핑하는 제3서브 노즐 코터를 포함하는 것이 기판의 화소전극 노출영역을 따라 연속적으로 발광층을 형성하기 위한 잉크를 신속하고 정확하게 드로핑하기 위해 바람직하다.

상기 거리 조절부는 다음 식에 따라 상기 서브 노즐 코터 상호간의 배치 간격을 조절하는 것이 기판의 화소전극 노출영역을 따라 연속적으로 잉크를 신속하고 정확하게 드로핑하기 위해 바람직하다.

d=a×m±b

여기서, d는 상기 서브 노즐 코터 상호간의 배치 간격이며, a는 상기 서브 픽셀의 상기 제1방향으로의 길이이며, m은 2이상의 자연수이며, b는 상기 서브 픽셀의 상기 제1방향으로의 길이의 40% 이내를 나타낸다.

d=3a×n+c

여기서, d는 상기 서브 노즐 코터 상호간의 배치 간격이며, a는 상기 서브 픽셀의 상기 제1방향으로의 길이이며, n은 자연수이며, c는 상기 제1방향으로 이웃하는 상기 화소전극 노출영역의 중심 간 거리의 80% 내지 120%를 나타낸다.

상기 거리 조절부는, 상기 서브 노즐 코터의 중심 위치가 상기 서브 픽셀의 중심 위치로부터 상기 제1방향으로 ±20% 이내에 위치하도록 상기 서브 노즐 코터의 배치 간격을 조절하는 것이 기판의 화소전극 노출영역을 따라 연속적으로 잉크를 신속하고 정확하게 드로핑하기 위해 바람직하다.

한편, 상기의 목적은, 본 발명에 따라, 절연 기판 상에 매트릭스 형상으로 마련되어 있으며 각각 화소전극 노출영역을 가지는 복수의 서브 픽셀을 갖는 기판을 마련하는 단계와; 복수의 서브 노즐 코터를 포함하는 노즐 코터의 상기 서브 노즐 코터를 제1방향을 따라 일렬로 배치하고, 상기 서브 노즐 코터 상호간의 배치 간격을 조절하는 단계와; 상기 제1방향에 수직인 제2방향으로 상기 서브 노즐 코터를 이동하면서 상기 화소전극 노출영역에 잉크를 드로핑하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법에 의해서도 달성된다.

상기 서브 노즐 코터 상호간의 배치 간격은 다음 식에 따라 조절되는 것이 기판의 화소전극 노출영역을 따라 연속적으로 잉크를 신속하고 정확하게 드로핑하기 위해 바람직하다.

d=a×m±b

상기 서브 노즐 코터 상호간의 배치 간격은 다음 식에 따라 조절되는 것 기판의 화소전극 노출영역을 따라 연속적으로 잉크를 신속하고 정확하게 드로핑하기 위해 바람직하다.

d=3a×n+c

상기 서브 노즐 코터 상호간의 배치 간격은, 상기 서브 노즐 코터의 중심 위치가 상기 서브 픽셀의 중심 위치로부터 상기 제1방향으로 ±20% 이내에 위치하도록 조절되는 것이 기판의 화소전극 노출영역을 따라 연속적으로 잉크를 신속하고 정확하게 드로핑하기 위해 바람직하다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대하여 설명한다.

여러 실시예에 있어서 동일한 구성요소에 대하여는 제1실시예에서 대표적으로 설명하고 다른 실시예에서는 생략될 수 있다. 설명에서 한편 층, 막 등의 부분이 다른 부분‘상’또는‘상부’에 있다고 할 때, 이는 다른 부분 바로 위에 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함됨을 밝혀둔다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치의 제조장치의 설명에 앞서 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 제조장치에 의해 제조되는 표시장치인 OLED에 대해 도1내지 도3을 참조하여 간단히 설명한다.

먼저 도 1을 참조하여 표시장치를 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 제조장치에 의해서 제조되는 표시장치의 서브 픽셀의 등가회로도이다

하나의 서브 픽셀에는 복수의 신호선이 마련되어 있다. 신호선은 주사신호를 전달하는 게이트선, 데이터 신호를 전달하는 데이터선 그리고 구동 전압을 전달하는 구동 전압선을 포함한다. 데이터선과 구동 전압선은 서로 인접하여 나란히 배치되어 있으며, 게이트선은 데이터선 및 구동 전압선과 수직을 이루며 연장되어 있다.

각 서브 픽셀은 유기발광소자(LD), 스위칭 박막트랜지스터(Tsw), 구동 박막트랜지스터(Tdr), 축전기(C)를 포함한다.

구동 박막트랜지스터(Tdr)는 제어 단자, 입력 단자 및 출력단자를 가지는데, 제어단자는 스위칭 박막트랜지스터(Tsw)에 연결되어 있고, 입력 단자는 구동 전압선에 연결되어 있으며, 출력 단자는 유기발광소자(LD)에 연결되어 있다.

유기발광소자(LD)는 구동 박막트랜지스터(Tdr)의 출력 단자에 연결되는 애노드(anode)와 공통전압(Vcom)에 연결되어 있는 캐소드(cathod)를 가진다. 유기 발광 소자(LD)는 구동 박막트랜지스터(Tdr)의 출력 전류에 따라 세기를 달리하여 발광함으로써 영상을 표시한다. 구동 박막트랜지스터(Tdr)의 전류는 제어 단자와 출력 단자 사이에 걸리는 전압에 따라 그 크기가 달라진다.

스위칭 박막트랜지스터(Tsw)는 또한 제어 단자, 입력 단자 및 출력 단자를 가지는데, 제어 단자는 게이트선에 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선에 연결되어 있으며, 출력 단자는 구동 박막트랜지스터(Tdr)의 제어 단자에 연결되어 있다. 스위칭 박막트랜지스터(Tsw)는 게이트선에 인가되는 주사 신호에 따라 데이터선에 인가되는 데이터 신호를 구동 박막트랜지스터(Tdr)에 전달한다.

축전기(C)는 구동 박막트랜지스터(Tdr)의 제어 단자와 입력단자 사이에 연결되어 있다. 축전기(C)는 구동 박막트랜지스터(Tdr)의 제어 단자에 입력되는 데이터 신호를 충전하고 유지한다.

다음으로 도 2를 참조하여 표시장치를 설명한다. 도2는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 제조장치에 의해서 제조되는 표시장치의 정면이다.

본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 제조장치에 의해서 제조되는 표시장치(1)는 절연기판(10, 도3참조) 상에 복수개의 신호선인 게이트 선(21)과 데이트 선(26)이 절연 교차 형성되어 있다.

게이트 선(21)과 데이트 선(26)의 절연 교차에 의해 표시장치(1)는 매트릭스 형상으로 마련된 각각 복수개의 서브 픽셀(33, 34, 35)을 갖게 된다.

각 서브 픽셀(33, 34, 35)은 화소전극 노출 영역(45)에 각각 적색 발광층(52a)이 형성되는 제1 서브 픽셀(33)과 녹색 발광층(52b)이 형성되는 제2서브 픽셀(34) 및 청색 발광층(52c)이 형성되는 제3서브 픽셀(35)이 게이트 선(21)의 길이 방향인 제 1방향을 따라 교대로 형성되어 있다. 또한 각 서브 픽셀(33, 34, 35)은 데이터 선(26)의 길이 방향인 제2방향을 따라 각각 복수개의 동일한 제1 서브 픽 셀(33), 제2 서브 픽셀(34) 및 제3 서브 픽셀(35)이 라인을 이루어 배치되어 있다.

각각 인접하는 하나씩의 제1서브 픽셀(33), 제2서브 픽셀(34) 및 제3서브 픽셀(35)이 모여 하나의 픽셀(32)을 이루게 된다.

각 서브 픽셀(32, 33, 34)에는 화소전극(36)이 형성되어 있으며, 화소전극(36)의 일부를 노출시키는 화소전극 노출영역(45)이 형성되어 있다. 화소전극 노출영역(45)은 개구율 증대를 위해 넓을수록 좋으나 신호선인 게이트선(21)과 데이터 선(26), 박막트랜지스터(20) 및 격벽층(40) 등의 크기 등을 고려하여 통상 서브 픽셀(32,33, 34)의 60% 이내의 크기를 가진다. 한편, 화소전극 노출영역(45)은 각 서브 픽셀(32, 33, 34)의 중앙부에 형성되는 것이 통상이지만, 신호선(21, 22) 등의 배치와의 관계를 고려하여 제1방향의 일측으로 치우져 형성될 수도 있다.

각 서브 픽셀(33, 34, 35)은 제1방향으로의 길이가 제2방향으로의 길이보다 짧으며, 화소전극 노출영역(45)도 제1방향으로의 길이가 제2방향으로의 길이보다 짧도록 마련된다.

화소전극 노출영역(45)을 제외한 게이트 선(21), 데이트 선(26) 및 화소전극(36)의 상부에는 격벽층(40)이 형성되어 있다. 격벽층(40)은 제1방향으로 형성되어 있는 제1격벽층(42)과 제2방향으로 형성되어 있는 제2격벽층(43)을 포함한다.

화소전극 노출영역(45)상에 형성되어 있는 유기층(50, 도 3참조)과, 유기층(50) 및 격벽층(40) 상에 형성되어 있는 공통전극(61, 도3참조)은 도3를 참조하여 설명한다.

다음으로 도 3를 참조하여 표시장치를 설명한다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 제조장치에 의해서 제조되는 표시장치의 간략단면도이다. 도3에서는 도 2에서 나타난 신호선인 게이트 선과 데이터 선을 생략하고 나타내었으며, 박막트랜지스터는 도 1의 구동트랜지스터(Tdr) 만을 도시하였다.

본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 제조장치에 의해 제조되는 표시장치(1)는 절연기판(10) 상에 형성되어 있는 박막트랜지스터(20), 박막트랜지스터(20)에 전기적으로 연결되어 있는 화소전극(36), 화소전극(36) 상에 형성되어 있는 격벽층(40), 격벽층(40)이 가리지 않은 화소전극 노출영역(45)에 형성되어 있는 유기층(50), 및 유기층(50) 상에 형성되어 있는 공통전극(61)을 포함한다.

유리, 석영, 세라믹 또는 플라스틱 등의 절연성 재질을 포함하여 만들어진 절연기판(10) 상에 게이트 선(21, 도 2참조)의 일부인 게이트 전극(22)이 형성되어 있다.

절연기판(10)과 게이트 전극(22) 위에는 실리콘 질화물(SiNx) 등으로 이루어진 게이트 절연막(23)이 형성되어 있다. 게이트 전극(22)이 위치한 게이트 절연막(23) 상에는 비정질 실리콘으로 이루어진 반도체층(24)과 n형 불순물이 고농도 도핑된 n+ 수소화 비정질 실리콘으로 이루어진 저항성 접촉층(25)이 순차적으로 형성되어 있다.　여기서, 저항성 접촉층(25)은 게이트 전극(22)을 중심으로 양쪽으로 분리되어 있다.

저항성 접촉층(25) 및 게이트 절연막(23) 위에는 데이터 선(26)의 분지인 소스 전극(27)과 드레인 전극(28)이 형성되어 있다. 소스 전극(27)과 드레인 전극(28)은 게이트 전극(22)을 중심으로 분리되어 있다. 소스 전극(27)과 드레인 전극 (28) 및 이들이 가리지 않는 반도체층(24)의 상부에는 보호막(31)이 형성되어 있다. 보호막(31)은 실리콘 질화물(SiNx) 또는/그리고 유기막으로 이루어질 수 있다. 보호막(31)에는 드레인 전극(28)을 드러내는 접촉구(29)가 형성되어 있다.

보호막(31)의 상부에는 화소전극(36)이 형성되어 있다. 화소전극(36)은 양극(anode)이라고도 불리며 발광층(52)에 정공(hole)을 공급한다. 화소전극(36)은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide) 등의 투명한 도전물질로 이루어져 있으며 스퍼터링 방법에 의하여 형성된다.

화소전극(36) 및 보호막(31) 상에는 격자 형상의 격벽층(40)이 형성되어 있다.격벽층(40)은 제1방향을 따라 형성되어 있는 제1격벽층(42)과 제2방향을 따라 형성되어 있는 제2격벽층(43)을 포함하나, 도3에서는 제2격벽층(43)만을 도시하였다. 제2격벽층(43)은 각각 동일한 서브 픽셀(33, 34, 35) 라인 상에 배치되어 있는 복수의 화소전극 노출영역(45)을 따라 연속적으로 잉크를 용이하게 드로핑할 수 있도록 제1격벽층(42)보다 높이가 높게 형성되어 있다.

격벽층(40)이 가리지 않은 화소전극(36) 상에 형성되어 있는 화소전극 노출 영역(45)에는 유기층(50)이 형성되어 있다. 유기층(50)은 정공주입층(51, hole injecting layer)과 발광층(52, light emitting layer)을 포함한다. 정공주입층(51) 및 발광층(52) 중 적어도 어느 하나의 층은 본 발명의 표시장치의 제조장치(100, 101)에 포함된 노즐 코터(200, 201)를 사용하여 형성된다.

정공주입층(51)으로는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT) 등의 폴리티오펜 유도체와 폴리스틸렌 술폰산(PSS) 등을 포함하는 잉크(55, 도4참조)를 사용하여 형성될 수 있다.

발광층(52)은 적색을 발광하는 적색 발광층(52a), 녹색을 발광하는 녹색 발광층(52b), 청색을 발광하는 청색 발광층(52c)으로 이루어져 있다.

발광층(52)은 폴리플루오렌 유도체, (폴리)파라페닐렌비닐렌 유도체, 폴리페닐렌 유도체, 폴리비닐카바졸, 폴리티오펜 유도체, 또는 이들의 고분자 재료에 페릴렌계 색소, 로더민계 색소, 루브렌, 페릴렌, 9,10-디페닐안트라센, 테트라페닐부타디엔, 나일 레드, 쿠마린 6, 퀴나크리돈 등을 도핑하여 만든 잉크(56, 도10 참조)를 사용하여 형성될 수 있다.

격벽층(40) 및 발광층(52)의 상부에는 공통전극(61)이 위치한다. 공통전극(61)은 양극(cathode)이라고도 불리며 발광층(52)에 전자(electron)를 공급한다.

공통전극(61)을 알루미늄, 은과 같은 불투명한 재질로 만들 경우 발광층(52)에서 발광된 빛은 절연기판(10) 방향으로 출사되며 이를 바텀 에미션(bottom emission) 방식이라 한다.

도시하지는 않았지만 표시 장치(1)의 유기층(50)은 정공주입층(51)과 발광층(52) 사이에 정공수송층(hole transfer layer)을 더 포함할 수 있으며, 발광층(52)과 공통전극(61) 사이에 전자수송층(electron transfer layer)과 전자주입층(electron injection layer)을 더 포함할 수 있다. 또한 필요시 층간절연막(interlayor)을 더 포함하여 구성될 수 도 있다.

한편, 발광층(52) 등의 유기층(50)은 저분자 유기물질을 포함한 잉크를 드로핑하여 형성될 수도 있다. 또한 공통전극(61)의 보호를 위한 보호막, 유기층(50)으 로의 수분 및 공기 침투를 방지하기 위한 봉지부재(미도시)를 더 포함할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 제조장치를 도4 및 도5를 참조하여 설명한다. 도4및 도5는 각각 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 제조장치의 사시도 및 단면도이다.

본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 제조장치(100)는 코팅 대상 기판(5)의제1방향을 따라 일렬로 배치되어 있는 3개의 서브 노즐 코터(210a, 210b, 210c)를 갖는 노즐 코터(200)와, 서브 노즐 코터(210a, 210b, 210c)의 각 노즐부(216) 상호 간의 배치간격(d)을 조절하는 거리 조절부(300)를 포함한다.

노즐 코터(200)는 각 화소전극 노출영역(45)의 화소전극(36) 상에 정공주입층(51)을 형성하기 위해 마련되어 있다. 노즐 코터(200)는 각 화소전극 노출영역(45)에만 정공주입층 형성 물질을 포함하는 잉크(55)를 단속적으로 드로핑하는 잉크젯 방식에 사용되는 제팅 부재와 달리, 제2방향을 따라 이동하면서 각 화소전극 노출영역(45)에 잉크(55)를 연속적으로 드로핑할 수 있다. 따라서 노즐 코터(200)는 드로핑 시간을 단축시킬 수 있으며, 노즐부(216)의 잉크 압력을 동일하게 유지하기가 용이하여 드로핑의 정확도가 높은 장점이 있다.

각 서브 노즐 코터(210a, 210b, 210c)는 각각 잉크(55)를 공급받는 공급부(212)와, 공급받은 잉크(55)를 저장하는 저장부(214)와, 저장부(214)에 저장된 잉크(55)를 드로핑하는 노즐부(216)를 포함하고 있다.

제1서브 노즐 코터(210a)는 제2방향을 따라 이동하면서 잉크(55)를 제1서브 픽셀(33) 라인 상에 위치하는 복수의 화소전극 노출영역(45)에 연속적으로 드로핑 하게 된다.

제2서브 노즐 코터(210b)는 제1서브 노즐 코터(210a)와 제 1방향으로 배치 간격 d를 두고 제2방향을 따라 함께 이동하면서 잉크(55)를 다른 제1 서브 픽셀(33) 라인 상에 위치하는 화소전극 노출영역(45)에 연속적으로 드로핑하게 된다.

제3서브 노즐 코터(210c)는 제 2서브 노즐 코터(210b)와 제1방향으로 배치 간격d를 두고 제2방향을 따라 함께 이동하면서 잉크(55)를 또 다른 제1서브 픽셀(35) 라인 상에 위치하는 화소전극 노출영역(45)에 연속적으로 드로핑하게 된다.

각 서브 노즐 코터(210a, 210b, 210c)의 구성은 본 실시예와 달리 저장부(214)를 생략하고 노즐부(216)가 공급부(212)로부터 바로 잉크(55)를 공급 받아도 무방하며, 공급부(212)를 제외하고 저장부(214)와 노즐부(216)만을 포함하여도 무방하다.

일렬로 이웃하는 서브 노즐 코터(210a, 210b, 210c) 상호간의 배치 간격 d는 거리 조절부(300)에 의해 조절되게 된다.

거리 조절부(300)는 각각 2개의 지지부(310), 몸체부(320) 및 확장부(330)를 포함한다.

지지부(310)는 하단부가 몸체부(320)와 연결되어 있으며, 상단부는 구동부(미도시)와 연결되어 몸체부(320), 확장부(330) 및 각 서브 노즐 코터(210a, 210b, 210c)를 지지한다. 구동부(미도시)는 거리 조절부(300)를 코팅 대상 기판(5)의 판면에 평행하게 이동시킴으로써 거리 조절부(300)에 연결되어 있는 노즐 코터(200)가 드로핑을 위해 코팅 대상 기판(5)의 판면에 평행하게 이동하도록 한다.

몸체부(320)는 일단부가 각각 확장부(330)의 일단부를 수용하고 있으며, 타단부는 각각 제2서브 노즐 코터(210 b)의 잉크 저장부(214)에 연결되어 있다.

확장부(330)의 타단부는 각각 제 1서브 노즐 코터(210a)와 제 3서브 노즐 코터(210c)에 연결되어 있다. 확장부(330)는 몸체부(320)로부터 확장 및 수축을 통해 각 서브 노즐 코터(210a, 210b, 210c) 상호간의 배치 간격을 조절하게 된다.

거리 조절부(300)는 각 서브 노즐 코터(210a, 210b, 210c) 상호간의 배치 간격을 조절할 수 있으면 그 형상 및 구조는 본 실시예와 달라도 무방하다.

거리 조절부(300)에 의해 조절되는 각 서브 노즐 코터(210a, 210b, 210c)의 상호간의 배치 간격 d는 다음 두 식 중 어느 하나에 의해 정해지게 된다.

d=a×m±b ------ (1)

d=3a×n+c ------ (2)

여기서, d는 이웃한 서브 노즐 코터(210a, 210b, 210c) 상호간의 배치 간격이며, 더욱 정밀하게는 이웃하는 각 노즐부(216)의 중심부 상호간의 배치 간격이다. a는 서브 픽셀(33, 34, 35) 중 하나의 제1방향으로의 길이이며, m은 2이상의 자연수이며, b는 서브 픽셀(33, 34, 35) 중 하나의 제1방향으로의 길이의 40% 이내를 말한다. 또한, n은 자연수이며, c는 제1방향으로 이웃하는 상기 화소전극 노출영역(45)의 중심 간 거리의 80% 내지 120%를 나타낸다.

(1)식에서 m이 2이상의 자연수인 이유는 상호 인접하지 않는 서브 픽셀(33, 34, 35) 라인에 위치하는 복수개의 화소전극 노출영역(45)에 잉크(55)를 드로핑할 수 있도록 하기 위함이다. 즉 이웃한 서브 노즐 코터(210a, 210b, 210c) 상호간에 일정 거리 이상의 배치 간격을 가지도록 하기 위함이다. 각 서브 픽셀(33, 34, 35)은 제 1방향으로의 길이가 통상 수㎛ 내지 수백㎛ 불과다. 따라서 각 서브 노즐 코터(210a, 210b, 210c)의 잉크저장부(244) 등의 크기를 고려하여 이웃한 노즐부(216) 상호간 제1방향으로 최대로 접근 가능한 거리가 적어도 서브 픽셀(33, 34, 35) 중 하나의 제1방향으로의 길이의 2배정도는 되어야 하기 때문이다.

한편, b는 오차로서 서브 픽셀(33, 34, 35) 중 하나의 제1방향으로의 길이의 최대 40% 이내를 말한다. 오차를 고려하는 이유는 화소전극 노출영역(45)이 데이터 선(26) 또는 제2격벽층(43) 등의 배치 관계를 고려하여 각 서브 픽셀(33, 34, 35) 내에서 제1방향의 일측으로 각각 치우치게 형성될 수 있기 때문이다. 즉 각 서브 노즐 코터(210a, 210b, 210c)에 의해 드로핑되는 각 화소전극 노출영역(45)은 제1방향으로 상호 접근하거나 멀어지도록 각 서브 픽셀(33, 34, 35) 내에서 치우치게 형성될 수 있다. 따라서 화소전극 노출영역(45)의 중앙부가 각 서브 픽셀(33, 34, 35)의 중앙부로부터 제1방향으로 최대 각각 20%씩 치우쳐 형성될 수 있는 것을 고려하여 각 화소전극 노출영역(45)에 정확하게 잉크(55)를 드로핑하기 위해 배치간격을 구함에 있어 b값도 고려대상으로 한 것이다.

한편, (2)식은 후술할 본 발명의 제2실시예에 따른 표시장치의 제조장치에 포함된 노즐 코터(201)의 각 서브 노즐 코터(220, 230, 240)의 배치 간격을 조절하는 식과 동일하다. 따라서 동일하게 (2)식을 사용하여 배치간격을 각각 정하면 정공주입층(51) 및 발광층(52) 형성을 위한 각 잉크(55, 56)의 드로핑 작업 과정이 동일하여 작업의 편의를 기할 수 있다.

(2)식의 내용은 본 발명의 제2실시예에 따른 표시장치의 제조장치의 설명과정에서 밝히도록 한다.

상기 (1)식 또는 (2)식을 통해 거리 조절부(300)는 각 서브 노즐 코터(210a, 210b, 210c)의 중심 위치가 각 서브 픽셀(33, 34, 35) 중 어느 하나의 중심 위치로부터 제1방향으로 ±20%이내에 위치하게 된다.

한편 상기의 실시예에서 노즐 코터(200)의 서브 노즐 코터(210a, 210b, 210c)의 개수는 3개이나 이에 한정되는 것은 아니며, (1)식을 적용하는 경우에는 2개 이상이면 된다. 다만 (2)식을 적용하기 위해서는 서브 노즐 코터(210a, 210b, 210c)의 개수가 본 발명의 제2실시예에 따른 표시장치의 제조장치(101)에 포함된 노즐 코터(201)의 서브 노즐 코터(220, 230, 240)의 개수와 같도록 3개 또는 3의 배수개로 마련하는 것이 적당하다. 또한 제1서브 노즐 코터(210a)와 제2서브 노즐 코터(210b) 상호간의 배치간격과 제2서브 노즐 코터(210b)와 제3서브 노즐 코터(210c) 상호간의 배치간격이 반드시 일치하여야 하는 것은 아니며, 필요에 따라 오차를 고려하여 달리 정할 수도 있다.

본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 제조장치(1)에 의하면, 복수개의 서브 노즐 코터(210a, 210b, 210c)를 가지는 노즐 코터(200)에 의해 신속하게 각 화소전극 노출영역(45)에 잉크(55)를 연속적으로 드로핑 할 수 있어 드로핑 속도를 향상시킬 수 있다. 또한, 서브 픽셀(34, 35, 36)의 크기나, 화소전극 노출영역(45)의 크기 및 위치에 맞추어 서브 노즐 코터(210a, 210b, 210c)의 간격을 조절할 수 있어 드로핑의 정확성을 향상시킬 수 있다. 이를 통해 코팅 대상 기판(5)에 정공주 입층(55)을 신속하고 정확하게 형성시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 제조장치(1)는 정공주입층(51)뿐만 아니라 정공수송층, 전자수송층 등을 형성하는 경우에도 사용할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 제조장치를 이용한 표시장치의 제조방법을 도 4 내지 도 9를 참조하여 설명한다. 여기서 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 제조장치를 이용한 표시장치의 제조방법을 순차적으로 나타낸 순서도, 도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 제조장치를 이용한 표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 도면, 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 제조장치를 이용한 표시장치의 다른 제조방법을 설명하기 위한 도면, 및 도9는 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 제조장치를 이용한 표시장치의 또 다른 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 제조장치(100)를 이용한 표시장치의 제조방법은 도6에서 보는 바와 같이 코팅 대상 기판(5)을 마련하는 단계(S100)로부터 출발한다.

코팅 대상 기판(5)은 도 4 및 도 5에서 보는 바와 같이 절연기판(10) 상에 박막트랜지스터(20), 화소전극(36) 및 격벽층(40)이 형성되어 있으며, 격벽층(40)에 의해 포위된 화소전극 노출 영역(45)에 정공주입층(51)의 형성이 요구되는 기판(5)이다. 코팅 대상 기판(5) 공지의 방법에 의해 제조되는바 자세한 설명은 생략한다.

이어 도 4 및 도 5에서 보는 바와 같이 노즐 코터(200)의 각 서브 노즐 코터 (210a, 210b, 210c)를 제1방향을 따라 일렬 배치하고, 서브 노즐 코터(210a, 210b, 210c) 상호간의 배치 간격을 조절한다(S200).

제 1방향이란 절연기판(10) 상에 형성되어 있는 게이트 선(21)의 길이 방향을 말한다. 서브 노즐 코터(210a, 210b, 210c)의 일렬 배치 및 배치 간격 조절의 선후는 문제되지 않으며, 동시에 이루어져도 무방하다. 여기서 배치 간격 d의 조절은 서브 픽셀(33, 34, 35)의 크기나 화소전극 노출 영역(45)의 크기 및 형성 위치를 고려하여 상기의 식(1) 또는 식(2)에 의해 정해진다.

이어 제1방향에 수직인 제2방향으로 서브 노즐 코터(210a, 210b, 210c)를 이동하면서 복수개의 화소전극 노출영역(45)에 정공주입층 형성 물질을 포함하는 잉크(55)를 연속적으로 드로핑한다(S300).

잉크(55)를 코팅 대상 기판(5)의 모든 화소전극 노출영역(45)에 연속적으로 드로핑하는 방법은 여러가지가 있으며 그 중 하나의 방법을 도7를 참조하여 설명한다.

먼저 서브 노즐 코터(210a, 210b, 210c)를 인접하는 서로 다른 픽셀(32)의 각 제1서브 픽셀(33) 라인 상에 위치하도록 배치간격을 조절하여 코팅 대상 기판(5)의 일측에 위치시킨다.

그런 다음 배치된 3개의 서브 노즐 코터(210a, 210b, 210c)를 제2방향을 따라 아래로 이동하면서 각 화소전극 노출영역(45)에 연속적으로 잉크(55)를 드로핑한다. 여기서 배치 간격 d는 상기 (1)식에 의해 정해지며 m은 3이 되며, 오차 요소인 b는 서브 픽셀(33, 34, 35) 중 하나의 제1방향으로의 길이의 40% 이내에서 정해 질 수 있으나 여기서는 0% 로 하였다. 따라서 배치 간격 d는 3a 즉 서브 픽셀(33, 34, 35) 중 하나의 제1방향으로의 길이의 3배가 된다.

이 후 각 서브 노즐 코터(210a, 210b, 210c)가 각각 제1서브 픽셀(33) 라인에 인접한 제2서브 픽셀(34) 라인 상으로 제1방향을 따라 이동한 후 제2방향을 따라 위로 이동하면서 제2서브 픽셀(34) 라인 상에 형성되어 있는 복수개의 각 화소전극 노출영역(45)에 연속적으로 잉크(55)를 드로핑한다.

이 후 각 서브 노즐 코터(210a, 210b, 210c)가 각각 제2서브 픽셀(34)과 인접한 제3서브 픽셀(35) 라인 상으로 다시 제1방향을 따라 이동한 후 제2방향을 따라 위로 이동하면서 제3서브 픽셀(35) 라인 상에 형성되어 있는 복수개의 각 화소전극 노출 영역(45)에 연속적으로 잉크(55)를 드로핑한다. 이러한 과정을 통해 3개의 픽셀(32) 라인 상에 형성되어 있는 모든 화소전극 노출 영역(45)에 잉크(55)의 드로핑 작업이 완료되게 된다.

그런 다음 3개의 픽셀(32) 라인에 인접한 다른 3개의 픽셀(32) 라인으로 노즐 코터(200)를 제1방향을 따라 이동시킨 후 다시 드로핑 작업을 수행하게 된다. 이처럼 드로핑 작업과 이동을 반복하면 코팅 대상 기판(5)의 전 화소전극 노출 영역에 잉크(55)의 드로핑 작업을 완료할 수 있게 된다.

한편, 잉크(55)를 코팅 대상 기판(5)의 모든 화소전극 노출영역(45)에 연속적으로 드로핑하는 다른 방법과 또 다른 방법을 도8 및 도9를 참조하여 설명한다.

도8에 나타난 드로핑 방법을 사용하기 위해서 각 서브 노즐 코터(210a, 210b, 210c)의 배치 간격d는 식(1)을 사용하여 정해지며, 여기서 배치 간격 d는 상 기 (1)식에 의해 정해지며 m은 2가 되며, 오차 요소인 b는 역시 0% 로 하였다. 따라서 배치간격d는 2a 즉 서브 픽셀(33, 34, 35) 중 하나의 제1방향으로의 길이의 2배가 된다.

먼저 서브 노즐 코터(210a, 210b, 210c)를 홀수번째에 형성되어 있는 3개의 서브 픽셀(33, 34, 35) 라인 상에 위치하도록 배치간격을 조절하여 배치된 3개의 서브 노즐 코터(210a, 210b, 210c)를 제2방향을 따라 아래로 이동하면서 각 화소전극 노출영역(45)에 연속적으로 잉크(55)를 드로핑한다.

이 후 각 서브 노즐 코터(210a, 210b, 210c)가 드로핑이 완료된 3개의 서브 픽셀 라인(33, 34, 35)과 각각 이웃한 3개의 서브 픽셀(33, 34, 35) 라인 상으로 제1방향을 따라 이동한 후 제2방향을 따라 위로 이동하면서 각 화소전극 노출영역(45)에 연속적으로 잉크(55)를 드로핑한다. 그러면 2개의 픽셀(32) 라인 상에 형성되어 있는 모든 화소전극 노출 영역(45)에 잉크(55)의 드로핑이 완료되게 된다.

그런 다음 드로핑이 완료된 2개의 픽셀(32) 라인에 인접한 다른 2개의 픽셀(32) 라인으로 제1방향을 따라 노즐 코터(200)를 이동시킨 후 다시 동일한 드로핑 작업을 수행하게 된다. 이처럼 드로핑 작업과 이동을 반복하면 코팅 대상 기판(5)의 전 화소전극 노출 영역(45)에 걸쳐 잉크(55)의 드로핑 작업을 완료할 수 있게 된다.

도 9에 나타난 드로핑 방법을 사용하기 위해서 각 서브 노즐 코터(210a, 210b, 210c)의 배치 간격d는 식(2)을 사용하여 정해진다. 식(2)에서 n은 1이며, c는 화소전극 노출영역(45)의 중심 간 거리의 80% 내지 120%에서 정해질 수 있으나 여기서는 제1방향으로 이웃하는 상기 화소전극 노출영역(45)의 중심 간 거리로 하였다. 이에 따라 배치 간격d는 3a+c가 되며, 서브 픽셀(33, 34, 35) 중 하나의 제1방향으로의 길이인 a와 제1방향으로 이웃하는 상기 화소전극 노출영역(45)의 중심 간 거리 c는 같기 때문에 배치 간격d는 4a 즉 서브 픽셀(33, 34, 35) 중 하나의 제1방향으로의 길이의 4배가 된다.

먼저 어느 하나의 픽셀(32)의 제1서브 픽셀(33) 라인과, 인접한 다른 픽셀(32)의 제2서브 픽셀(34) 라인 및 인접한 또 다른 픽셀(32) 라인 상에 각각 위치하도록 배치간격 d를 조절하여 배치된 3개의 서브 노즐 코터(210a, 210b, 210c)를 제2방향을 따라 아래로 이동하면서 각 화소전극 노출영역(45)에 연속적으로 잉크(55)를 드로핑한다.

이 후 각 서브 노즐 코터(210a, 210b, 210c)를 배치 간격을 그대로 유지하면서 드로핑된 픽셀(32)에 각각 인접한 다른 픽셀(32)의 제1서브 픽셀(33), 제2서브 픽셀(34) 및 제3서브 픽셀(35) 라인으로 제1방향을 따라 이동시킨다. 그런 다음 제2방향을 따라 위로 이동하면서 각 화소전극 노출영역(45)에 연속적으로 잉크(55)를 드로핑한다.

도면에서는 제1방향으로의 각 서브 노즐 코터(210a, 210b, 210c)의 이동시 이동 방향을 보여주기 위해 제 1방향으로 각 서브 노즐 코터(210a, 210b, 210c)의 이동 경로의 편차를 두어 나타내었지만 실제로는 제1방향의 이동은 일직선 상으로 이루어짐을 밝혀둔다.

이처럼 드로핑 작업과 이동을 반복하면 코팅 대상 기판(5)의 전 화소전극 노 출 영역(45)에 잉크(55)의 드로핑 작업을 완료할 수 있게 된다.

이 후 드로핑된 잉크(55)의 건조 과정(S400)을 거치면, 본 발명의 제1실시예예 따른 표시장치의 제조장치(100)를 이용한 표시장치의 제조방법이 완료된다.

본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 제조장치(100)를 이용한 표시장치의 제조방법에 의하면, 복수개의 서브 노즐 코터(210a, 210b, 210c)를 가지는 노즐 코터(200)에 의해 신속하게 코팅 대상 기판(5)의 전 영역에 걸쳐 헝성되어 있는 각 화소전극 노출영역(45)에 정공주입층(51) 형성을 위한 잉크(55)를 연속적으로 드로핑할 수 있어 드로핑 속도를 향상시킬 수 있다. 또한, 서브 픽셀(34, 35, 36)의 크기나, 화소전극 노출영역(45)의 크기 및 위치에 맞추어 서브 노즐 코터(210a, 210b, 210c)의 간격을 조절할 수 있어 드로핑의 정확성을 향상시킬 수 있다. 이를 통해 코팅 대상 기판(5)에 정공주입층(55)을 신속하고 정확하게 형성시킬 수 있다.

이하에서는 본 발명의 제2실시예에 따른 표시장치의 제조장치를 도10을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 제조장치와의 차이점을 중심으로 설명한다. 도10은 본 발명의 제2실시예에 따른 표시장치의 제조장치의 단면도이다.

본 발명의 제2실시예에 따른 표시장치의 제조장치(101)는 서로 다른 서브 픽셀(33, 34, 35) 라인 상에 형성되어 있는 화소전극 노출영역(45)에 서로 다른 색을 발광하는 발광층(52)을 동시에 형성하는데 사용된다. 이를 위해 본 발명의 제2실시예에 따른 표시장치의 제조장치(101)는 코팅 대상 기판(6)의 제1영역을 따라 배치되어 있는 3개의 서브 노즐 코터(220, 230, 240)를 갖는 노즐 코터(201)와, 서브 노즐 코터(220, 230, 240)의 각 노즐부(226, 236, 246) 상호 간의 배치간격d를 조 절하는 거리 조절부(301)를 포함한다.

노즐 코터(201)는 코팅 대상 기판(6)의 각 화소전극 노출영역(45)의 정공주입층(51) 상에 발광층(52)을 형성하기 위해 마련되어 있다. 발광층(52)은 각 서브 픽셀(33, 34, 35) 라인에 포함되어 있는 화소전극 노출영역(35)마다 서로 다른 색을 발광하는 적색 발광층(52a), 녹색 발광층(52b) 및 청색 발광층(52c)를 포함한다. 따라서 노즐 코터(201)는 동시에 각각 적색, 녹색 청색 발광층 형성물질을 포함하는 잉크(56a, 56b, 56c) 중 어느 하나를 서브 픽셀(33, 34,35) 라인을 달리 하여 화소전극 노출영역(45)에 드로핑하여야 한다. 따라서 노즐 코터(201)는 서로 다른 어느 하나의 잉크(56a, 56b, 56c)을 드로핑하는 3개 또는 3의 배수개의 서브 노즐 코터(220, 230, 240)를 포함하고 있어야 한다.

제1서브 노즐 코터(220)는 적색 발광층 형성 물질을 포함하는 잉크(56a)를 공급받는 공급부(222)와, 공급받은 잉크(56a)를 저장하는 저장부(224)와, 저장부(224)에 저장된 잉크(56a)를 드로핑하는 노즐부(226)를 포함하고 있다. 제1서브 노즐 코터(220)는 제2방향을 따라 이동하면서 잉크(56a)를 제1서브 픽셀(33) 라인 상에 위치하는 복수의 화소전극 노출영역(45)에 연속적으로 드로핑하게 된다.

제2서브 노즐 코터(230)는 제1서브 노즐 코터(220)와 제 1방향으로 배치 간격d 두고 제2방향을 따라 함께 이동하면서 녹색 발광층 형성 물질을 포함하는 잉크(56b)를 제2 서브 픽셀(34) 라인 상에 위치하는 화소전극 노출영역(45)에 연속적으로 드로핑하게 된다.

제3서브 노즐 코터(240)는 제 2서브 노즐 코터(210b)와 제1방향으로 배치 간 격d를 두고 제2방향을 따라 함께 이동하면서 청색 발광층 형성 물질을 포함하는 잉크(56c)를 제3서브 픽셀(35) 라인 상에 위치하는 화소전극 노출영역(45)에 연속적으로 드로핑하게 된다.

이웃하는 서브 노즐 코터(220, 230, 240) 상호간의 배치 간격d는 거리 조절부(301)에 의해 조절되게 된다.

거리 조절부(301)는 본 발명의 제1실시예에 따른 거리조절부(300)와 동일하며, 각각 2개의 지지부(310), 몸체부(320) 및 확장부(330)를 포함한다.

거리 조절부(301)에 의해 조절되는 각 서브 노즐 코터(220, 230, 240)의 상호간의 배치 간격d는 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 제조장치(100)의 각 서브 노즐 코터(210a, 210b, 210c)의 배치 간격을 구하는 식 중 (2)식인 d=3a×n+c 과 동일하다.

여기서, d는 이웃한 서브 노즐 코터(220, 230, 240) 상호간의 배치 간격이며, 더욱 정밀하게는 이웃하는 각 노즐부(2226, 236, 246)의 중심부 상호간의 배치 간격이다. a는 서브 픽셀(33, 34, 35) 중 하나의 제1방향으로의 길이이며, n은 자연수이며, c는 제1방향으로 이웃하는 상기 화소전극 노출영역(45)의 중심 간 거리의 80% 내지 120%를 나타낸다.

(2)식에서 n이 자연수이며, c가 제1방향으로 이웃하는 상기 화소전극 노출영역(45)의 중심 간 거리의 80% 내지 120%인 이유는 다음과 같다. 이는 동시에 각각 적색, 녹색 청색 발광층 형성물질을 포함하는 잉크(56a, 56b, 56c)를 각각 다른 픽셀(32)에 포함된 서브 픽셀(33, 34,35) 라인에 형성되어 있는 화소전극 노출영역 (45)에 드로핑할 수 있도록 하기 위함이다. c가 제1방향으로 이웃하는 상기 화소전극 노출영역(45)의 중심 간 거리와 동일하고, 화소전극 노출영역(45)의 중심부가 서브 픽셀(33, 34, 35)의 중앙부에 위치하면 c는 a와 동일하기 때문에 배치 간격 d는 4a가 된다. 그러나 화소전극 노출영역(45)이 데이터 선(26), 제2격벽층(43) 등의 배치 관계를 고려하여 각 서브 픽셀(33, 34, 35) 내에서 제1방향의 일측으로 각각 치우치게 형성될 수가 있는 점을 고려하여 c가 제1방향으로 이웃하는 상기 화소전극 노출영역(45)의 중심 간 거리의 80% 내지 120%가 되도록 하였다.

동일한 (2)식을 사용하여 제1실시예의 노즐코터(200)의 배치간격과 동일하게 노즐코터(201)의 배치 간격을 정하면 정공주입층(51) 및 발광층(52) 형성을 위한 각 잉크(55, 56)의 드로핑 작업 과정이 동일하여 작업의 편의를 기할 수 있다.

상기 (2)식을 통해 거리 조절부(301)는 각 서브 노즐 코터(220, 230, 240)의 중심 위치를 화소전극 노출영역(45)의 형성 위치를 고려하여 각 서브 픽셀(33, 34, 35) 중 어느 하나의 중심 위치로부터 제1방향으로 ±20% 이내에 위치하도록 조절하게 된다.

한편 제1서브 노즐 코터(220)와 제2서브 노즐 코터(230) 상호간의 배치간격과, 제2서브 노즐 코터(230)와 제3서브 노즐 코터(240) 상호간의 배치 간격이 반드시 일치하여야 하는 것은 아니며, 필요에 따라 오차를 고려하여 달리 정할 수도 있다.

본 발명의 제2실시예에 따른 표시장치의 제조장치(101)에 의해서도 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 제조장치(100)와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

이하에서는 본 발명의 제2실시예에 따른 표시장치의 제조장치(101)를 이용한 표시장치의 제조방법을 도 10 및 도11을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 제조장치(100)를 이용한 표시장치의 제조방법과의 차이점을 중심으로 설명한다. 도11은 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 제조장치를 이용한 표시장치의 제조방법을 순차적으로 나타낸 순서도이다.

본 발명의 제2실시예에 따른 표시장치의 제조장치(101)를 이용한 표시장치의 제조방법은 도11에서 보는 바와 같이 코팅 대상 기판(6)을 마련하는 단계(S101)로부터 출발한다.

코팅 대상 기판(5)은 도 10에서 보는 바와 같이 절연기판(10) 상에 박막트랜지스터(20), 화소전극(36), 격벽층(40) 및 화소전극 노출 영역(45)에 정공주입층(51)이 형성되어 있으며, 정공주입층(51) 상에 발광층(52)의 형성이 요구되는 기판(6)이다. 코팅 대상 기판(5)의 격벽층(40)까지의 제조는 공지의 방법에 의하는바 자세한 설명은 생략한다.

정공주입층(51)은 잉크젯 방법을 이용하거나 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 제조장치(100)의 노즐코터(200)를 이용하여 제조되어도 무방하다. 그러나 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 제조장치(100)인 노즐코터(200)를 이용하여 제조되는 것이 정공주입층(51) 및 발광층(52) 형성을 위한 각 잉크(55, 56)의 드로핑 작업 과정이 동일하여 작업의 편의를 기할 수 있는 장점이 있다.

이어 노즐 코터(201)의 각 서브 노즐 코터(220, 230, 240)를 제1방향을 따라 일렬 배치 및 서브 노즐 코터(220, 230, 240) 상호간의 배치 간격을 조절한다 (S201).

배치간격은 상기에서 설명한 식(2)에 의해 정해진다.

이어 제1방향에 수직인 제2방향으로 서브 노즐 코터(220, 230, 240)를 이동하면서 복수개의 화소전극 노출영역(45)에 각각 발광층 형성 물질을 포함하는 잉크(56)를 연속적으로 드로핑한다(S301).

잉크(56)를 코팅 대상 기판(5)의 모든 화소전극 노출영역(45)에 연속적으로 드로핑하는 방법은 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 제조방법에 있어서, 도 도9에서 설명한 드로핑 방법과 동일하다.

이 후 드로핑된 잉크(56)의 건조 과정(S401)을 거치면, 본 발명의 제2실시예예 따른 표시장치의 제조장치를 이용한 표시장치의 제조방법이 완료된다.

본 발명의 제2실시예에 따른 표시장치의 제조장치(101)를 이용한 표시장치의 제조방법에 의해서도 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 제조장치(100)를 이용한 표시장치의 제조방법과 동일한 효과를 얻을 수 있다.

이상의 실시예는 다양하게 변형 가능하다. 상기의 실시예에서 표시장치의 제조장치 및 제조방법에서 제조되는 표시장치는 OLED이나 이에 한정되는 것은 아니며, 노즐 코터(200, 201)에 의해 제조된 컬러필터를 포함하는 액정표시장치에도 적용 가능하다.

비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 기판의 소정 영역에 특정 물질층을 신속하고 정확하게 형성시킬 수 있는 표시장치의 제조장치 및 그 제조방법이 제공된다.

Claims

절연 기판 상에 매트릭스 형상으로 마련되어 있으며 각각 화소전극 노출영역을 가지는 복수의 서브 픽셀을 갖는 기판을 포함하는 표시장치의 제조장치에 있어서,

제1방향을 따라 배치되어 있으며, 상기 제1방향에 수직인 제2방향으로 이동하면서 상기 화소전극 노출영역에 잉크를 드로핑하는 복수의 서브 노즐 코터(nozzle coater)를 포함하는 노즐 코터와;

상기 서브 노즐 코터 상호간의 배치 간격을 조절하도록 상기 복수의 서브노즐 코터 중 적어도 하나에 마련된 몸체부와, 상기 몸체부로부터 확장 및 수축가능하게 결합되며 상기 복수의 서브 노즐 코터 중 적어도 다른 하나에 마련된 확장부를 갖는 거리 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조장치.
제1항에 있어서,

상기 거리 조절부는 다음 식에 따라 상기 서브 노즐 코터 상호간의 배치 간격을 조절하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조장치.

d=a×m±b

여기서, d는 상기 서브 노즐 코터 상호간의 배치 간격이며, a는 상기 서브 픽셀의 상기 제1방향으로의 길이이며, m은 2이상의 자연수이며, b는 상기 서브 픽셀의 상기 제1방향으로의 길이의 40% 이내를 나타냄.
제2항에 있어서,

상기 기판은 복수개의 게이트 선과 데이터 선이 절연교차하며,

상기 제1방향은 상기 게이트 선의 길이 방향이며,

상기 제2방향은 상기 데이터 선의 길이 방향인 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조장치.
제2항에 있어서,

상기 서브 노즐 코터는,

상기 화소전극 노출영역에 정공주입층, 정공수송층 및 전자수송층 중 어느 하나의 층을 형성하는 유기층 형성 물질을 포함하는 잉크를 드로핑하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조장치.
제2항에 있어서,

상기 노즐 코터는,

적색 유기 발광층 형성 물질을 포함하는 제1잉크를 드로핑하는 제1서브 노즐 코터와;

녹색 유기 발광층 형성 물질을 포함하는 제2잉크를 드로핑하는 제2서브 노즐 코터와;

청색 유기 발광층 형성 물질을 포함하는 제3잉크를 드로핑하는 제3서브 노즐 코터를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조장치.
제4항에 있어서,

상기 거리 조절부는 다음 식에 따라 상기 서브 노즐 코터 상호간의 배치 간격을 조절하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조장치.

d=3a×n+c

여기서, d는 상기 서브 노즐 코터 상호간의 배치 간격이며, a는 상기 서브 픽셀의 상기 제1방향으로의 길이이며, n은 자연수이며, c는 상기 제1방향으로 이웃하는 상기 화소전극 노출영역의 중심 간 거리의 80% 내지 120%를 나타냄.
제5항에 있어서,

상기 거리 조절부는 다음 식에 따라 상기 서브 노즐 코터 상호간의 배치 간격을 조절하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조장치.

d=3a×n+c

여기서, d는 상기 서브 노즐 코터 상호간의 배치 간격이며, a는 상기 서브 픽셀의 상기 제1방향으로의 길이이며, n은 자연수이며, c는 상기 제1방향으로 이웃하는 상기 화소전극 노출영역의 중심 간 거리의 80% 내지 120%를 나타냄.
제6항 또는 제7항에 있어서,

상기 거리 조절부는,

상기 서브 노즐 코터의 중심 위치가 상기 서브 픽셀의 중심 위치로부터 상기 제1방향으로 ±20% 이내에 위치하도록 상기 서브 노즐 코터의 배치 간격을 조절하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조장치.
절연 기판 상에 매트릭스 형상으로 마련되어 있으며 각각 화소전극 노출영역을 가지는 복수의 서브 픽셀을 갖는 기판을 마련하는 단계와;

복수의 서브 노즐 코터를 포함하는 노즐 코터의 상기 서브 노즐 코터를 제1방향을 따라 배치하고, 상기 복수의 서브노즐 코터 중 적어도 하나에 마련된 몸체부와, 상기 몸체부로부터 확장 및 수축가능하게 결합되며 상기 복수의 서브 노즐 코터 중 적어도 다른 하나에 마련된 확장부를 갖는 거리 조절부를 마련하여 상기 서브 노즐 코터 상호간의 배치 간격을 조절하는 단계와;

상기 제1방향에 수직인 제2방향으로 상기 서브 노즐 코터를 이동하면서 상기 화소전극 노출영역에 잉크를 드로핑하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
제9항에 있어서,

상기 서브 노즐 코터 상호간의 배치 간격은 다음 식에 따라 조절되는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.

d=a×m±b

여기서, d는 상기 서브 노즐 코터 상호간의 배치 간격이며, a는 상기 서브 픽셀의 상기 제1방향으로의 길이이며, m은 2이상의 자연수이며, b는 상기 서브 픽셀의 상기 제1방향으로의 길이의 40% 이내를 나타냄.
제10항에 있어서,

상기 기판은 복수개의 게이트 선과 데이터 선이 절연교차하며,

상기 제1방향은 상기 게이트 선의 길이 방향이며,

상기 제2방향은 상기 데이터 선의 길이 방향인 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
제10항에 있어서,

상기 서브 노즐 코터는,

상기 화소전극 노출영역에 정공주입층, 정공수송층 및 전자수송층 중 어느 하나의 층을 형성하는 유기층 형성 물질을 포함하는 잉크를 드로핑하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
제10항에 있어서,

상기 노즐 코터는,

적색 유기 발광층 형성 물질을 포함하는 제1잉크를 드로핑하는 제1서브 노즐 코터와;

녹색 유기 발광층 형성 물질을 포함하는 제2잉크를 드로핑하는 제2서브 노즐 코터와;

청색 유기 발광층 형성 물질을 포함하는 제3잉크를 드로핑하는 제3서브 노즐 코터를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
제12항에 있어서,

상기 서브 노즐 코터 상호간의 배치 간격은 다음 식에 따라 조절되는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.

d=3a×n+c

여기서, d는 상기 서브 노즐 코터 상호간의 배치 간격이며, a는 상기 서브 픽셀의 상기 제1방향으로의 길이이며, n은 자연수이며, c는 상기 제1방향으로 이웃하는 상기 화소전극 노출영역의 중심 간 거리의 80% 내지 120%를 나타냄.
제13항에 있어서,

상기 서브 노즐 코터 상호간의 배치 간격은 다음 식에 따라 조절되는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.

d=3a×n+c

여기서, d는 상기 서브 노즐 코터 상호간의 배치 간격이며, a는 상기 서브 픽셀의 상기 제1방향으로의 길이이며, n은 자연수이며, c는 상기 제1방향으로 이웃하는 상기 화소전극 노출영역의 중심 간 거리의 80% 내지 120%를 나타냄.
제14항 또는 제15항에 있어서,

상기 서브 노즐 코터 상호간의 배치 간격은,

상기 서브 노즐 코터의 중심 위치가 상기 서브 픽셀의 중심 위치로부터 상기 제1방향으로 ±20% 이내에 위치하도록 조절되는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.