KR20150129153A - 유기 발광 표시 장치의 제조 장치 및 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
유기 발광 표시 장치의 제조 장치 및 그 제조 방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 장치는 챔버, 챔버 내부에 배치되며 어레이 기판이 안착되는 스테이지 및 챔버 내부에 제1 용매 분위기를 조성하는 소스부를 포함한다.
Description
본 발명은 유기 발광 표시 장치의 제조 장치 및 이를 이용한 유기 발광 표시 장치의 제조 방법에 대한 것이다.
다양한 정보를 화면으로 구현해주는 표시 장치는 정보통신시대의 핵심 기술로 더 얇고 더 가볍고 휴대가 가능하면서도 고성능의 방향으로 발전하고 있다. 이에 음극선관(Cathode-Ray Tube, CRT)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 유기 발광 표시 장치와 같은 평판 표시 장치가 각광받고 있다. 여기서 유기 발광 표시 장치는 전극 사이의 얇은 유기 발광층을 이용한 자발광 소자로 종이와 같이 박막화가 가능하다는 장점이 있다. 유기 발광 표시 장치는 빛을 생성하는 유기 발광층의 재료에 따라 저분자(Small Molicule) 및 고분자(Polymer) 유기 발광 표시 장치로 구분된다. 저분자 유기 발광 표시 장치의 유기 발광층은 일반적으로 진공 증착을 통하여 박막 형태로 형성되며, 고분자 유기 발광 표시 장치의 유기 발광층은 스핀 코팅(Spin coating) 혹은 잉크젯 프린팅(Ink jet pinting) 등의 용액 코팅 방법을 사용하여 박막 형태로 형성된다.
잉크젯 프린팅 방법에 의하여 유기 발광층을 형성할 경우, 유기 발광층은 잉크젯 프린트 헤드로부터 유기 발광 재료 및 용매를 포함한 유기 발광 잉크가 기판 상의 표시 영역의 적어도 하나의 화소 상에 토출되고, 토출된 유기 발광 잉크가 건조되어 형성된다. 여기에서, 유기 발광 잉크가 건조된다는 것은 유기 발광 잉크가 포함하는 용매가 증발되는 것을 의미할 수 있다. 일반적으로, 용매는 휘발성이 강해서 유기 발광 잉크가 토출된 후에 빠른 시간 안에 용매가 휘발되어 유기 발광 잉크가 건조될 수 있다. 이 때, 증발되는 용매의 분자(이하, 증발 용매 분자)의 농도는 유기 발광 잉크가 토출된 영역의 중심부에서 높게 되고, 유기 발광 잉크가 토출된 영역의 에지, 즉, 유기 발광 잉크가 토출된 영역과 토출되지 않은 영역의 경계부에서는 낮게 된다. 이와 같이 기판 상에서 증발 용매 분자의 농도 구배가 불균일하게 형성될 경우, 유기 발광 잉크가 토출된 영역의 중심부에서 유기 발광 잉크가 토출된 영역의 에지로 증발 용매 분자의 확산이 유도되고, 유기 발광 잉크가 토출된 영역의 에지가 유기 발광 잉크가 토출된 영역의 중심부보다 상대적으로 빠르게 건조되어, 유기 발광 잉크가 토출된 영역의 에지에 위치하는 화소의 유기 발광층이 바깥쪽으로 쏠리게 된다. 즉, 유기 발광 잉크가 토출된 영역의 에지에 위치하는 화소의 유기 발광층의 두께가 불균일하게 되고, 이는 유기 발광 표시 장치의 표시 품질에 직접적인 영향을 주게 된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 하나의 화소에 배치되는 유기층의 두께가 균일한 유기 발광 표시 장치를 제조하는 유기 발광 표시 장치의 제조 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 어레이 기판 전 영역에서의 유기층의 두께가 균일한 유기 발광 표시 장치를 제조하는 유기 발광 표시 장치의 제조 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 하나의 화소에 배치되는 유기층의 두께가 균일한 유기 발광 표시 장치를 제조하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 어레이 기판 전 영역에서의 유기층의 두께가 균일한 유기 발광 표시 장치를 제조하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 장치는 챔버, 챔버 내부에 배치되며 어레이 기판이 안착되는 스테이지 및 챔버 내부에 제1 용매 분위기를 조성하는 소스부를 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법은 기판, 기판 상에 형성되는 제1 전극, 상기 제1 전극을 적어도 부분적으로 노출시키는 화소 정의막, 화소 정의막에 의해 노출된 제1 전극을 덮는 유기층을 포함하는 어레이 기판을 준비하는 단계, 어레이 기판을 제1 용매 분위기에 배치하여 유기층의 적어도 부분적으로 용해시키는 단계 및 적어도 부분적으로 용해된 유기층을 재건조시키는 단계를 포함할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
즉, 하나의 화소에 배치되는 유기층의 두께가 균일한 유기 발광 표시 장치를 제조할 수 있다.
또한, 어레이 기판 전 영역에서의 유기층의 두께가 균일한 유기 발광 표시 장치를 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치 제조 장치의 투명 사시도이다.
도 2는 도 1의 유기 발광 표시 장치 제조 장치의 단면도이다.
도 3은 도 1의 어레이 기판의 부분 평면도이다. 도 4는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ'라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 5A는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 부분 단면도이다. 도 5B는 도 5A의 부분 확대도이다.
도 6A는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 부분 단면도이다. 도 6B는 도 6A의 부분 확대도이다.
도 7A 및 도 7B를 참조하면, 적어도 부분적으로 용해된 유기층이 재건조될 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 장치의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 장치의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치 제조 장치의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치 제조 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 유기 발광 표시 장치 제조 장치의 단면도이다.
도 3은 도 1의 어레이 기판의 부분 평면도이다. 도 4는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ'라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 5A는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 부분 단면도이다. 도 5B는 도 5A의 부분 확대도이다.
도 6A는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 부분 단면도이다. 도 6B는 도 6A의 부분 확대도이다.
도 7A 및 도 7B를 참조하면, 적어도 부분적으로 용해된 유기층이 재건조될 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 장치의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 장치의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치 제조 장치의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치 제조 장치의 사시도이다.
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 "위(on)"로 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 본 발명의 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치 제조 장치의 투명 사시도이다. 도 2는 도 1의 유기 발광 표시 장치 제조 장치의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 장치는 챔버(100), 챔버(100) 내부에 배치되며 어레이 기판(500)이 안착되는 스테이지(200) 및 챔버(100) 내부에 제1 용매(50) 분위기를 조성하는 소스부(300)를 포함한다.
챔버(100)는 후술하는 여러 구성이 배치되는 공간을 제공하는 역할을 할 수 있다. 즉, 챔버(100)는 외부 공간과 구별되는 내부 공간을 포함할 수 있으며, 챔버(100)의 내부 공간은 외부 공간과 격리된 공간일 수 있다. 즉, 챔버(100)의 내부는 밀폐된 공간일 수 있다.
도 1은 챔버(100)가 직육면체 형상을 갖는 경우를 예시하나, 챔버(100)의 형상이 이에 제한되는 것은 아니다.
예시적인 실시예에서 챔버(100)는 금속 재질을 포함하여 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 구체적인 작업에 필요한 내구성 등을 고려하여 선택된 적절한 재료를 사용하여 형성될 수 있다.
챔버(100) 내부에는 스테이지(200)가 배치될 수 있다. 스테이지(200)는 판 형상을 가질 수 있으며, 챔버(100) 내부에 고정될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 스테이지(200)는 상하 운동하거나, 챔버(100) 외부로부터 내부로 이송될 수 있다.
스테이지(200)는 후술하는 어레이 기판(500)을 안착시킬 수 있다. 이를 위해 스테이지(200) 상에는 어레이 기판(500)을 고정시키는 고정 수단(도시하지 않음)을 포함할 수 있다. 고정 수단의 종류는 제한되지 않으며, 스테이지(200) 상에 어레이 기판(500)을 고정시키기 위한 모든 수단을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 스테이지(200)는 어레이 기판(500)이 안착되는 안착부(200_1)와 스테이지(200) 상에 배치되는 어레이 기판(500)에 열을 가하는 제1 온도 조절부(200_2)를 포함할 수 있다.
안착부(200_1)는 어레이 기판(500)과 직접적으로 접하며, 어레이 기판(500)을 고정할 수 있다. 예시적인 실시예에서 안착부(200_1)는 진공 흡착 방식을 통해 어레이 기판(500)을 고정할 수 있으나 안착부(200_1)가 어레이 기판(500)을 고정하는 방식이 이에 제한되는 것은 아니다.
안착부(200_1)는 어레이 기판(500)의 형상과 대응되도록 사각의 판 형상을 가질 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 안착부(200_1)의 형상이 이에 제한되는 것은 아니며, 어레이 기판(500)의 형상에 대응되도록 원형의 판 형상이거나, 적어도 부분적으로 곡선을 포함하는 평면 형상을 가질 수 있다.
안착부(200_1)는 적어도 부분적으로 금속 재질을 포함하여 이루어질 수 있으나, 안착부(200_1)의 재질이 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 온도 조절부(200_2)는 어레이 기판(500)의 온도를 조절하는 역할을 할 수 있다. 예시적으로 제1 온도 조절부(200_2)는 전도 방식을 통해 어레이 기판(500)에 열을 가할 수 있으나, 열전달 방식이 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 온도 조절부(200_2)가 어레이 기판(500)에 열을 가하면, 어레이 기판(500) 상에 배치되는 유기층의 용해가 보다 용이해질 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.
소스부(300)는 챔버(100) 내부에 제1 용매 분위기를 조성할 수 있다. 제1 용매는 후술하는 어레이 기판(500) 상에 형성된 유기층을 용해시킬 수 있는 용매일 수 있다. 즉, 제1 용매의 종류는 제한되지 않으며, 어레이 기판(500) 상에 형성되는 유기층의 종류에 대응되도록 선택될 수 있다.
예시적인 실시예에서 소스부(300)는 챔버(100) 내부 공간에 배치될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 소스부(300)의 위치가 이에 제한되는 것은 아니며, 챔버(100)의 외부와 내부를 연통하도록 배치될 수도 있다.
예시적인 실시예에서 소스부(300)는 챔버(100) 내부에 배치될 수 있다. 구체적으로, 소스부(300)는 챔버(100) 내부에 배치되어 제1 용매(50)를 저장하는 저장조(300_1)과 저장조(300_1)에 열을 가하는 제2 온도 조절부(300_2)를 포함할 수 있다.
저장조(300_1)는 측벽에 의해 구획되는 공간을 포함할 수 있으며, 일면이 개방될 수 있다. 즉, 저장조(300_1)의 개방된 일면을 제외하고 나머지 부분은 측벽에 의해 폐쇄되어 있으며, 이에 따라 액상의 제1 용매가 저장조(300_1)에 저장될 수 있다.
예시적인 실시예에서 저장조(300_1)는 일면이 개방된 정육면체 형상을 가질 수 있으나, 이는 예시적인 것으로 저장조(300_1)의 형상이 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 저장조(300_1)는 그 형상에 구애받지 않고, 액상 형태의 제1 용매(50)를 저장할 수 있는 모든 종류의 구조를 채용하여 형성될 수 있다.
제2 온도 조절부(300_2)는 저장조(300_1)의 온도를 조절할 수 있다. 구체적으로 제2 온도 조절부(300_2)는 저장조(300_1)에 저장된 제1 용매(50)를 가열할 수 있다. 즉, 제2 온도 조절부(300_2)는 제1 용매(50)를 가열하여, 제1 용매(50)의 증발을 가속화시킬 수 있다. 즉, 제2 온도 조절부(300_2)가 제1 용매(50)의 온도를 조절함으로써, 챔버(100) 내에 제1 용매 분위기를 형성하는 속도를 조절할 수 있다.
도 1 및 도 2는 제2 온도 조절부(300_2)가 저장조(300_1)의 하측에 배치되는 경우를 예시하고 있지만, 제2 온도 조절부(300_2)의 위치가 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 제2 온도 조절부(300_2)는 구체적인 배치에 구애되지 않고, 저장조(300_1)의 온도를 조절하기 위한 모든 수단을 포함하는 구성으로 이해될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 스테이지(200)과 소스부(300)는 서로 대향될 수 있다. 즉, 스테이지(200)의 안착부(200_2)가 아래를 향하고, 저장조(300_1)의 개방된 일면이 위를 향할 수 있다. 다시 말하면, 안착부(200_2) 상에 안착된 어레이 기판(500)이 아래를 향하고, 저장조(300_1)의 개방된 일면이 위를 향할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 이에 제한되는 것은 아니며, 다른 예시적인 실시예에서 어레이 기판(500)이 위를 향하고, 저장조(300_1)의 개방된 일면 또한 위를 향하도록 배치될 수도 있다. 이와 같이 배치되는 경우에도, 챔버(100)내에 제1 용매 분위기가 형성되면, 앞서 설명한 것과 마찬가지로 어레이 기판 상의 유기층이 용해되는 효과를 가질 수 있다. 즉, 스테이지(200_1)와 소스부(300_1)의 공간적인 배치 관계에 본 발명의 범위가 제한되지는 않는다고 할 것이다.
앞서 설명한 바와 같이 어레이 기판(500)은 스테이지(200) 상에 안착될 수 있다. 어레이 기판(500)의 자세한 설명을 위해 도 3 내지 도 4가 참조된다.
도 3은 도 1의 어레이 기판의 부분 평면도이다. 도 4는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ'라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 어레이 기판(500)은 기판(30), 기판(30) 상에 형성되는 제1 전극(60), 상기 제1 전극(60)을 적어도 부분적으로 노출시키는 화소 정의막(40), 화소 정의막(40)에 의해 노출된 제1 전극(60)을 덮는 유기층(20)을 포함할 수 있다.
기판(30)은 단위 표시 기판일 수 있으며, 복수개의 단위 표시 기판으로 절단되어 분할되기 전의 모기판일 수 있다. 기판(30)은 한 매의 기판일 수도 있지만, 적층된 복수의 기판을 포함할 수 있다.
기판(30)은 절연 기판을 포함할 수 있다. 상기 절연 기판은 투명한 SiO2를 주성분으로 하는 투명 재질의 글라스재로 형성될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 기판(30)은 불투명 재질로 이루어지거나, 플라스틱 재질로 이루어질 수도 있다. 더 나아가, 기판(30)은 벤딩(bending), 폴딩(folding)이나 롤링(rolling)이 가능한 플렉서블(flexible) 기판일 수 있다.
도면에는 도시하지 않았지만, 기판(30)은 절연 기판 상에 형성된 다른 구조물들을 더 포함할 수 있다. 상기 다른 구조물들의 예로는 배선, 전극, 절연막 등을 들 수 있다. 유기 발광 표시 장치가 능동형 유기 발광 표시 장치일 경우, 기판(30)은 기판(30) 상에 형성된 복수의 박막 트랜지스터(도시하지 않음)를 포함할 수 있다. 상기 박막 트랜지스터는 게이트 전극(도시하지 않음), 소스 전극(도시하지 않음) 및 드레인 전극(도시하지 않음)과 채널 영역인 반도체층(도시하지 않음)을 포함할 수 있다. 상기 반도체층은 비정질 실리콘, 다결정 실리콘 또는 단결정 실리콘으로 형성될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 반도체층은 산화물 반도체로 이루어질 수 있다. 복수의 박막 트랜지스터 중 적어도 일부의 드레인 전극은 제1 전극(60)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 전극(60)은 기판(10) 상에 위치할 수 있다. 제1 전극(60)은 상호 이격되어 형성될 수 있다. 제1 전극(60)은 애노드(anode) 전극일 수 있다. 제1 전극(60)이 애노드 전극으로 사용될 경우, 제1 전극(60)은 일함수가 높은 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 유기 발광 표시 장치가 배면 발광형 표시 장치일 경우, 제1 전극(60)은 ITO, IZO, ZnO, 또는 In2O3 등의 물질이나, 이들의 적층막으로 형성될 수 있다. 유기 발광 표시 장치(60)가 전면 발광형 표시 장치일 경우, 제1 전극(60)은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, 또는 Ca 등으로 형성된 반사막을 더 포함할 수 있다. 제1 전극(60)은 이들 중 서로 다른 2 이상의 물질을 이용하여 2층 이상의 구조를 가질 수 있는 등의 다양한 변형이 가능하다.
화소 정의막(40)은 제1 전극(60) 상에 형성될 수 있다. 화소 정의막(40)은 제1 전극(60)을 적어도 부분적으로 노출시킬 수 있다. 즉, 예시적인 실시예에서 화소 정의막(40)은 제1 전극(60)을 부분적으로 노출시키거나 제1 전극(60)을 완전하게 노출시킬 수 있다. 화소 정의막(40)이 제1 전극(60)을 완전하게 노출시키는 경우, 제1 전극(60)은 인접하는 화소 정의막(40)과 일정 간격 이격되어 배치될 수 있다. 화소 정의막(40)은 벤조사이클로부텐(Benzo Cyclo Butene, BCB), 폴리이미드(polyimide, PI), 폴리아마이드(poly amide, PA), 아크릴 수지 및 페놀수지 등으로부터 선택된 적어도 하나의 유기 물질을 포함하여 이루어지거나, 실리콘 질화물 등과 같은 무기 물질을 포함하여 이루어질 수도 있다. 화소 정의막(40)은 또한 검정색 안료를 포함하는 감광제로 이루어질 수 있는데, 이 경우 화소 정의막(40)은 차광 부재의 역할을 할 수 있다.
유기층(20)은 제1 전극(60) 상에 위치할 수 있다. 유기층(20)은 유기 발광 표시 장치에 포함되는 유기 물질층들, 즉, 발광층(organic light emitting layer, EML), 정공 주입층(hole injection layer, HIL), 정공 수송층(hole transport layer, HTL), 전자 주입층(electron injection layer, EIL), 전자 수송층(electron transport layer, ETL) 등을 포함할 수 있다. 유기층(20)은 상기 유기 물질층들 중에서 선택된 하나를 포함하는 단일막 구조를 갖거나 2 이상을 포함하는 다층막 구조를 가질 수 있다.
예시적인 실시예에서 유기층(20)은 제1 유기층(20_1), 제2 유기층(20_2) 및 제3 유기층(20_3)을 포함할 수 있다. 이들 각각은 서로 다른 유기 재료를 포함하여 각각 적색, 녹색, 청색의 빛을 발광할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이하에서 유기층(20)이라고 지칭하는 것은 제1 유기층(20_1), 제2 유기층(20_2) 및 제3 유기층(20_3) 중 어느 하나 이상을 지칭하는 것으로 이해될 수 있다.
유기층(20)은 중앙부(20_1a)와 에지부(20_1b)를 포함할 수 있다. 유기층(20)을 형성하는 유기 재료의 건조 특성 상 유기층(20) 중앙부(20_1a)의 두께가 유기층(20) 에지부(20_1b)의 두께에 비해 얇을 수 있다. 즉, 유기층(20) 중앙부(20_1a)의 두께와 에지부(20_1b)의 두께가 균일할수록 표시 성능이 향상될 수 있다. 유기층의 중앙부(20_1a)와 에지부(20_1b)에 대한 구체적인 설명은 후술하기로 한다.
화소 정의막(40)에 의해 어레이 기판(500) 상에는 복수개의 화소(10)가 정의될 수 있다. 예시적인 실시예에서 화소(10)는 제1 화소(10_1), 제2 화소(10_2) 및 제3 화소(10_3)를 포함할 수 있다. 제1 화소(10_1), 제2 화소(10_2) 및 제3 화소(10_3)은 각각 제1 유기층(20_1), 제2 유기층(20_2) 및 제3 유기층(20_3)에 대응될 수 있다.
이하에서는 도 5A 내지 도 7B를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 장치에 대해 설명하기로 한다.
도 5A는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 부분 단면도이다. 도 5B는 도 5A의 부분 확대도이다.
도 5A 및 도 5B를 참조하면, 기판(30), 기판(30) 상에 형성되는 제1 전극(60), 상기 제1 전극(60)을 적어도 부분적으로 노출시키는 화소 정의막(40), 화소 정의막(40)에 의해 노출된 제1 전극(60)을 덮는 유기층(20)을 포함하는 어레이 기판(500)이 스테이지(200)에 안착된 상태로 챔버(100) 내에 배치될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이 소스부(300)는 챔버(100) 내부에 제1 용매 분위기를 조성할 수 있다. 바꾸어 말하면, 소스부(300)로부터 나오는 기상 상태의 제1 용매가 챔버(100) 내부를 채울 수 있다. 기상 상태의 제1 용매는 유기층(20)에 접하여 응결될 수 있다. 즉, 앞서 설명한 바와 같이 제1 용매는 유기층(20)을 용해시킬 수 있는 용해능을 가진 용매일 수 있는데, 이와 같은 제1 용매가 유기층(20)에 접하는 경우 유기층(20)을 적어도 부분적으로 용해시킬 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이 유기층(20)은 중앙부(20_1a)와 에지부(20_1b)를 포함할 수 있다. 도 5B는 제1 화소(10_1)를 예시하나 나머지 화소도 이와 실질적으로 동일할 수 있다. 유기층(20)의 에지부(20_1b)는 제1 전극(60) 및 화소 정의막(40)과 인접한 부분일 수 있으며, 중앙부(20_1a)는 유기층(20)에서 에지부(20_1b)를 제외한 나머지 부분을 의미할 수 있다.
어레이 기판(500)의 유기층(20)은 유기 재료를 건조시켜 형성될 수 있는 데 그 건조 특성 상 에지부(20_1b)의 두께(d2)가 중앙부(20_1a)의 두께(d1)에 비해 상대적으로 크게 형성될 수 있다. 이와 같은 유기층(20) 두께 불균일은 표시 성능의 불량을 초래할 수 있다.
도 6A는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 부분 단면도이다. 도 6B는 도 6A의 부분 확대도이다.
도 6A 및 도 6B를 참조하면, 어레이 기판(500)의 유기층(20)의 상태가 적어도 부분적으로 액상일 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 제 1용매 분위기 하에 유기층(20)을 노출시키면, 유기층(20)이 적어도 부분적으로 용해될 수 있다. 용해된 유기층(20)은 적어도 부분적인 액상일 수 있으며, 이와 같은 상태에 있을 때, 에지부(20_1b)의 두께와 중앙부(20_1a)의 두께 차이가 미미하거나, 양자가 실질적으로 동일할 수 있다.
도 7A 및 도 7B를 참조하면, 적어도 부분적으로 용해된 유기층이 재건조될 수 있다.
도 7A는 건조가 챔버(100) 내에서 이루어지는 경우를 예시하지만, 이에 제한되는 것은 아니며, 재건조는 챔버(100) 내부 또는 챔버(100) 외부에서 행해질 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이 형성된 유기층(20)을 적어도 부분적으로 용해시켜 재건조시키는 경우, 유기층(20)의 두께 프로 파일이 향상될 수 있다. 다시 말하면, 유기층(20)이 균일한 두께를 가질 수 있다. 다시 말하면, 유기층(20) 에지부(20_1b)와 중앙부(20_1a)의 두께차이가 감소할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 장치에 의하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
첫째, 화소 단위에서 볼 때, 하나의 화소에 배치되는 유기층(20)의 두께를 균일하게 형성할 수 있다. 둘째, 전체 어레이 기판의 측면에서, 일 부분 화소에 배치되는 유기층과 타 부분 화소에 배치되는 유기층의 두께를 상대적으로 균일하게 형성할 수 있다. 즉, 유기층 형성과정에서 유기층 형성 방식에 따라 각 부분별로 유기층의 두께가 상이해질 수 있는데, 상기한 바와 같이 유기층이 형성된 어레이 기판(500)을 적어도 부분적으로 용해시키고 재건조시킴으로써, 어레이 기판(500)의 전 유기층(20)의 두께를 상대적으로 균일하게 형성할 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치 제조 장치에 대해 설명하기로 한다. 이하의 실시예에서 이미 설명한 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조 번호로서 지칭하며, 중복 설명은 생략하거나 간략화하기로 한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 장치의 사시도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 장치는 챔버 내에 배치되는 순환 팬(Fan)을 더 포함하는 점이 도 1의 실시예와 다른 점이다.
예시적인 실시예에서 유기 발광 표시 장치의 제조 장치는 순환 팬(400)을 더 포함할 수 있다. 이처럼 챔버(100) 내에 순환 팬(400)이 배치되는 경우, 챔버(100)에 내에 기류를 순환시켜 제1 용매 분위기 조성을 촉진할 수 있다.
도 8는 세 개의 순환 팬(400)이 배치되는 경우를 예시하나, 이는 예시적인 것으로 순환 팬(400)의 개수에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니다.
예시적인 실시예에서 순환 팬(400)은 스테이지(200)와 소스부(300) 사이에 배치될 수 있다. 이와 같이 순환 팬(400)이 스테이지(200)와 소스부(300) 사이에 배치되는 경우, 소스부(300)로부터 나오는 기상 상태의 제1 용매(50)를 보다 효과적으로 스테이지(200) 상에 안착된 어레이 기판(500)에 전달할 수 있다.
다만, 순환 팬(400)은 앞서 설명한 바와 같이 챔버(100) 내에 기류를 순환시켜 제1 용매 분위기 조성을 촉진하기 위한 것으로, 그 위치가 이에 제한되는 것은 아니다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 장치의 사시도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 장치는 소스부(301)가 제1 방향으로 연장되는 일자형 파이프(301_1)와 파이프(301_1) 상에 형성된 분사홀(301_2)를 포함하는 점이 도 1의 실시예와 다른 점이다.
예시적인 실시예에서 소스부(301)는 제1 방향으로 연장 형성되는 적어도 하나의 일자형 파이프(301_1) 및 분사홀(301_2)을 포함할 수 있다. 일자형 파이프(301_1) 내부 공간에는 제1 용매(50)가 흐를 수 있으며, 제1 용매(50)는 챔버(100) 내부 또는 외부에 배치되는 별도의 저장 공간에 저장될 수 있다. 즉, 별도의 저장 공간과 일자형 파이프(301_1)는 서로 연통될 수 있으며, 이에 의해 일자형 파이프(301_1) 내에 제1 용매(50)가 순환할 수 있다. 제1 용매(50)가 일자형 파이프(301_1)내를 순환하면, 분사홀(301_2)을 통해 일자형 파이프(301_1) 외부로 배출될 수 있다. 이처럼, 분사홀(301_2)을 통해 배출되는 제1 용매(50)에 의해 챔버(100) 내부에는 제1 용매 분위기가 조성될 수 있다.
예시적인 실시예에서 소스부(301)은 복수개의 파이프(301_1)를 포함할 수 있으며, 각 파이프(301_1)는 서로 나란하게 배치될 수 있다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치 제조 장치의 사시도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치 제조 장치는 소스부(302)가 격자 모양의 파이프(302_1)와 분사홀(302_2)을 포함하는 점이 도 9의 실시예와 다른 점이다.
설명의 편의상 격자 모양의 파이프(302_1)를 격자형 파이프라 지칭하기로 한다.
격자형 파이프(302_1) 내부 공간에는 제1 용매(50)가 흐를 수 있으며, 제1 용매(50)는 챔버(100) 내부 또는 외부에 배치되는 별도의 저장 공간에 저장될 수 있다. 즉, 별도의 저장 공간과 격자형 파이프(302_1)는 서로 연통될 수 있으며, 이에 의해 격자형 파이프(302_1) 내에 제1 용매(50)가 순환할 수 있다. 제1 용매(50)가 격자형 파이프(302_1)내를 순환하면, 분사홀(302_2)을 통해 격자형 파이프(302_1) 외부로 배출될 수 있다. 이처럼, 분사홀(302_2)을 통해 배출되는 제1 용매(50)에 의해 챔버(100) 내부에는 제1 용매 분위기가 조성될 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치 제조 장치의 사시도이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 장치는 소스부(303)가 제1 용매 분위기를 조성하는 제1 소스부(303a) 및 제2 용매 분위기를 조성하는 제2 소스부(303b)를 포함하는 점이 도 9의 실시예와 다른 점이다.
예시적인 실시예에서 소스부(303)는 두 가지 서로 다른 용매를 배출하는 제1 소스부(303a) 및 제2 소스부(303b)를 포함할 수 있다. 도 11에서는 두 가지 종류의 용매를 제공하는 경우를 예시하였지만, 용매의 개수에는 제한이 없으며, 필요에 따라 3 개 이상의 소스부가 사용될 수도 있다.
예시적으로, 제1 소스부(303a) 및 제2 소스부(303b)는 일자형 파이프(303a_1, 303b_1) 및 분사홀(303a_2, 303b_2)을 포함할 수 있으나, 이는 예시적인 것으로 도 10의 경우에서처럼 각 제1 소스부(303a) 및 제2 소스부(303b)가 격자형 파이프를 포함할 수도 있다. 또한, 제1 소스부(303a) 와 제2 소스부(303b)는 서로 다른 용매 저장 공간과 연결될 수 있다. 즉, 제1 소스부(303a)는 제1 용매를 저장하는 공간과 연통되고, 제2 소스부(303b)는 제2 용매를 저장하는 공간과 연통될 수 있다.
제2 용매는 제1 용매와 상이한 용매일 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 제2 용매의 종류는 제한되지 않으며, 어레이 기판(500)의 유기층(20) 종류에 대응되도록 선택될 수 있다.
소스부(303)이 제1 소스부(303a) 및 제2 소스부(303b)를 포함하는 경우, 챔버(100) 내에 세 가지 다른 종류의 분위기를 조성할 수 있다. 즉, 제1 소스부(303a) 및 제2 소스부(303b)를 제어하여, 제1 용매 분위기, 제2 용매 분위기 및 제1 용매 및 제2 용매의 혼합 분위기를 조성할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이 제1 용매 및 제2 용매는 어레이 기판(500) 유기층(20)의 종류에 따라 달라질 수 있다. 즉, 적절한 제1 용매 및 제2 용매를 선택함으로써, 유기층(20) 용해의 정도를 조절할 수 있으며, 이를 통해, 보다 효율적으로 유기층(20) 두께 균일성을 확보할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법에 대해 설명하기로 한다
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법은 기판(30), 기판(30) 상에 형성되는 제1 전극(60), 상기 제1 전극(60)을 적어도 부분적으로 노출시키는 화소 정의막(40), 화소 정의막(40)에 의해 노출된 제1 전극(60)을 덮는 유기층(20)을 포함하는 어레이 기판(500)을 준비하는 단계, 어레이 기판(500)을 제1 용매 분위기에 배치하여 유기층(20)의 적어도 부분적으로 용해시키는 단계 및 적어도 부분적으로 용해된 유기층(20)을 재건조시키는 단계를 포함할 수 있다.
먼저, 기판(30), 기판(30) 상에 형성되는 제1 전극(60), 상기 제1 전극(60)을 적어도 부분적으로 노출시키는 화소 정의막(40), 화소 정의막(40)에 의해 노출된 제1 전극(60)을 덮는 유기층(20)을 포함하는 어레이 기판(500)을 준비하는 단계가 진행된다. 어레이 기판(500)은 앞서 도 4에서 설명한 어레이 기판(500)과 실질적으로 동일할 수 있으며, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
이어서, 어레이 기판(500)을 제1 용매 분위기에 배치하여 유기층(20)의 적어도 부분적으로 용해시키는 단계가 진행될 수 있다. 어레이 기판(500)을 제1 용매 분위기에 배치하여 유기층(20)의 적어도 부분적으로 용해시키는 단계는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치 제조 장치에 의해 실시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 앞서 설명한 바와 같이 제1 용매 분위기하에서 어레이 기판(500)의 유기층(20)은 적어도 부분적으로 용해될 수 있다. 유기층(20)이 용해되면, 유기층(20) 에지부(20_1b)의 두께(d2)와 중앙부(20_1a)의 두께(d1)의 차이가 미소해지거나 실질적으로 동일하게 될 수 있다.
이어서, 적어도 부분적으로 용해된 유기층(20)을 재건조시키는 단계가 진행될 수 있다. 유기층(20)을 재건조시키는 방식은 제한되지 않으며, 다양한 종류의 건조 방식이 채택될 수 있다. 유기층(20)이 적어도 부분적으로 용해된 상태에서 재건조시키는 경우, 용해하여 건조시키기 전보다 유기층(20) 두께 균일 성이 향상될 수 있다. 즉, 각 화소 측면에서 볼 때, 유기층 에지부(20_1b)와 유기층 중앙부(20_1a)의 두께가 균일해질 수 있으며, 어레이 기판 전체 측면에서 볼 때, 어레이 기판 전 영역의 유기층 두께가 균일해질 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.
100: 챔버
200: 스테이지
200_1: 제1 온도 조절부
200_2: 안착부
500: 어레이 기판
300: 소스부
300_1: 저장조
300_2 제2 온도 조절부
200: 스테이지
200_1: 제1 온도 조절부
200_2: 안착부
500: 어레이 기판
300: 소스부
300_1: 저장조
300_2 제2 온도 조절부
Claims (16)
- 챔버;
상기 챔버 내부에 배치되며 어레이 기판이 안착되는 스테이지; 및
상기 챔버 내부에 제1 용매 분위기를 조성하는 소스부;를 포함하는 유기 발광 표시 장치의 제조 장치.
- 제1 항에 있어서,
상기 스테이지는 상기 어레이 기판이 안착되는 안착부와 상기 어레이 기판에 열을 가하는 제1 온도 조절부를 포함하는 유기 발광 표시 장치의 제조 장치. - 제2 항에 있어서,
상기 스테이지의 안착부와 상기 소스부는 서로 대항하는 유기 발광 표시 장치의 제조 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 소스부는 상기 챔버 내부에 배치되고,
상기 소스부는 상기 제1 용매를 저장하는 저장조 및 상기 저장조에 열을 가하는 제2 온도 조절부를 포함하는 유기 발광 표시 장치의 제조 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 어레이 기판은 기판;
상기 기판 상에 형성되는 제1 전극;
상기 제1 전극을 적어도 부분적으로 노출시키는 화소정의막; 및
상기 화소 정의막에 의헤 노출되는 제1 전극을 덮는 유기층을 포함하는 유기 발광 표시 장치의 제조 장치. - 제5 항에 있어서,
상기 소스부에 의해 상기 챔버 내부의 제1 용매 분위기가 조성되면, 상기 유기층이 적어도 부분적으로 용해되는 유기 발광 표시 장치의 제조 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 챔버 내에 배치되는 순환 팬(Fan)을 더 포함하는 유기 발광 표시 장치의 제조 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 소스부는 제1 방향으로 연장되는 적어도 하나의 일자형 파이프와 상기 일자형 파이프 상에 형성되는 분사홀을 포함하는 유기 발광 표시 장치의 제조 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 소스부는 격자형 파이프와 상기 격자형 파이프 상에 형성되는 분사홀을 포함하는 유기 발광 표시 장치의 제조 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 소스부는 상기 제1 용매 분위기를 조성하는 제1 소스부 및 제2 용매 분위기를 조성하는 제2 소스부를 포함하는 유기 발광 표시 장치의 제조 장치. - 제10 항에 있어서,
상기 제1 소스부 및 상기 제2 소스부에 상기 챔버 내부에 상기 제1 용매와 상기 제2 용매의 혼합 분위기가 조성되는 유기 발광 표시 장치의 제조 장치. - 기판; 상기 기판 상에 형성되는 제1 전극;
상기 제1 전극을 적어도 부분적으로 노출시키는 화소정의막; 및
상기 화소 정의막에 의해 노출되는 상기 제1 전극 상에 배치되는 유기층을 포함하는 어레이 기판을 챔버 내에 배치하는 단계;
상기 챔버내에 소스부를 통해 제1 용매 분위기를 조성하고, 상기 어레이 기판을 상기 제1 용매 분위기에 노출시켜 상기 유기층의 적어도 일부를 용해시키는 단계;
상기 유기층을 재건조 시키는 단계를 포함하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
- 제12 항에 있어서,
상기 소스부는 상기 챔버 내부에 배치되고,
상기 소스부는 상기 제1 용매를 저장하는 저장조 및 상기 저장조에 열을 가하는 제2 온도 조절부를 포함하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법. - 제12 항에 있어서,
상기 챔버 내에 배치되는 순환 팬(Fan)을 더 포함하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법. - 제12 항에 있어서,
상기 소스부는 제1 방향으로 연장되는 적어도 하나의 일자형 파이프와 상기 일자형 파이프 상에 형성되는 분사홀을 포함하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법. - 제12 항에 있어서,
상기 소스부는 격자형 파이프와 상기 격자형 파이프 상에 형성되는 분사홀을 포함하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
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