KR20160102274A

KR20160102274A - 디스플레이용 반사방지 코팅을 형성하는 방법

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Publication number: KR20160102274A
Application number: KR1020167019986A
Authority: KR
Inventors: 엔캄갈란 도즈고토브; 청 천; 마사또 구와바라; 매튜 에스. 로저스; 존 제트. 종
Original assignee: 애플 인크.
Priority date: 2014-02-14
Filing date: 2014-02-14
Publication date: 2016-08-29
Also published as: WO2015122902A1; CN105934692A

Abstract

디스플레이에는 디스플레이 층들이 제공될 수 있다. 주변 광 반사가 이러한 디스플레이 층들 중 하나 이상의 표면들 상에 반사방지 코팅을 형성함으로써 억제될 수 있다. 반사방지 코팅은 스퍼터링 툴을 이용하여 교대하는 높은 굴절률 및 낮은 굴절률 유전체 층들을 퇴적시킴으로써 형성될 수 있다. 제어기는 분광계 및 스퍼터링 툴의 동작을 제어할 수 있다. 반사방지 코팅이 원하는 색상을 나타내는 것을 보장하기 위해, 제어기가 반사방지 코팅을 위한 유전체 층들의 서브세트를 퇴적시키도록 스퍼터링 툴 또는 다른 장비에 지시할 수 있다. 그 다음 분광기를 이용하여 스펙트럼이 측정될 수 있다. 측정된 광 스펙트럼에 기초하여, 반사방지 코팅 색상이 타깃 색상에 일치하는 것을 보장하도록 남아있는 유전체 층들에 대해서 두께 조정 또는 다른 조정들이 이루어질 수 있다.

Description

디스플레이용 반사방지 코팅을 형성하는 방법{METHODS FOR FORMING ANTIREFLECTION COATINGS FOR DISPLAYS}

본 발명은 일반적으로 전자 디바이스에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 반사방지 코팅을 구비하는 디스플레이를 가진 전자 디바이스에 관한 것이다.

전자 디바이스들은 종종 디스플레이를 포함한다. 예를 들어, 셀룰러폰, 컴퓨터 및 텔레비전이 디스플레이를 구비한다.

디스플레이 성능은 디스플레이 내 유리 층들로부터의 주변 광 반사에 의해 부정적인 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 야외 환경에서, 디스플레이 상의 이미지들이 디스플레이의 표면으로부터의 과도한 반사에 의해 보기 어려워질 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서, 디스플레이에 종종 반사방지 코팅이 제공된다. 반사방지 코팅은 디스플레이 표면상에 교대하는(alternating) 높은 굴절률 및 낮은 굴절률을 갖는 유전체 층들을 퇴적시킴으로써 형성될 수 있다.

반사방지 코팅은 종종 퇴적된 유전체 층들의 층 두께의 부정확성으로 인해 원치 않는 색 퍼짐 현상(color cast)을 나타낸다. 이는 방사방지 코팅을 구비한 디스플레이의 제조 시에 낮은 산출량으로 이어질 수 있다.

따라서 전자 디바이스 디스플레이 상에 반사방지 코팅을 형성하기 위한 개선된 방법을 제공할 수 있도록 함이 요구될 것이다.

주변 광 반사가 디스플레이 내의 하나 이상의 디스플레이 층 상에 반사방지 코팅을 형성함으로써 억제될 수 있다.

반사방지 코팅은 스퍼터링 풀(sputtering pool)을 사용하여 교대하는 높은 굴절률과 낮은 굴절률의 유전체 층들을 퇴적시킴으로써 형성될 수 있다. 제어기는 분광계 및 스퍼터링 툴의 동작을 제어할 수 있다.

원치 않는 색 퍼짐 현상 없이 이미지들이 디스플레이에 의해 표시될 수 있도록 반사방지 코팅이 타깃 색상을 나타내는 것을 보장하기 위해서, 제어기가 스퍼터링 툴 또는 다른 장비에 반사방지 코팅을 위한 유전체 층들의 서브세트를 퇴적시키도록 지시할 수 있다. 그 다음 분광기를 이용하여 스펙트럼이 측정될 수 있다. 층들의 서브세트로부터 측정된 광 스펙트럼에 기초하여, 남아있는 유전체 층들을 퇴적시킬 때 두께 조정 또는 다른 조정이 이루어질 수 있다. 두께 조정은 반사방지 코팅 색상이 타깃 색상과 일치하는 것을 보장하도록 돕는다.

도 1은 실시예에 따른 반사방지 코팅을 갖는 디스플레이를 구비하는 랩톱 컴퓨터와 같은 예시적인 전자 디바이스의 사시도이다.
도 2는 실시예에 따른 반사방지 코팅을 갖는 디스플레이를 구비하는 핸드헬드 전자 디바이스와 같은 예시적인 전자 디바이스의 사시도이다.
도 3은 실시예에 따른 반사방지 코팅을 갖는 디스플레이를 구비하는 태블릿 컴퓨터와 같은 예시적인 전자 디바이스의 사시도이다.
도 4는 실시예에 따른 반사방지 코팅을 갖는 디스플레이를 구비하는 컴퓨터 또는 텔레비전용 디스플레이와 같은 예시적인 전자 디바이스의 사시도이다.
도 5는 실시예에 따른 반사방지 코팅을 갖는 예시적인 디스플레이의 단면도이다.
도 6은 실시예에 따른 예시적인 반사방지 코팅의 단면도이다.
도 7은 실시예에 따른 예시적인 반사방지 코팅에 대한 가시 광 파장에서의 반사 스펙트럼의 그래프이다.
도 8은 실시예에 따른 반사방지 층 두께 변화로부터의 디스플레이 색상에 대한 영향을 나타낸 색공간도이다.
도 9는 실시예에 따른 반사방지 층의 상단에서 두 유전체 층 두께로의 조정된 디스플레이 색상에 대한 영향을 나타내는 색공간도이다.
도 10은 실시예에 따라 반사방지 층을 형성하는 데에 사용될 수 있는 장비를 나타낸 도면이다.
도 11은 실시예에 따라 반사방지 층 내의 하나 이상의 최상단 유전체 층들에 대해 유전체 층 두께 조정을 함으로써 반사방지 층을 형성하는 것과 관련된 예시적인 단계들의 순서도이다.
도 12는 실시예에 따른 반사방지 층 내의 유전체 층들에 대해 두께 조정을 함으로써 반사방지 층을 형성하는 것과 관련된 예시적인 단계들의 순서도이다.

전자 디바이스에 디스플레이가 구비될 수 있다. 디스플레이에는 광 반사를 억제하기 위한 반사방지 층이 제공될 수 있다.

반사방지 층을 구비하는 디스플레이가 제공될 수 있는 타입의 예시적인 전자 디바이스들이 도 1, 도 2, 도 3 및 도 4에 도시되었다.

도 1의 전자 디바이스(10)는 랩톱 컴퓨터의 형상을 갖고, 키보드(16) 및 터치패드(18)와 같은 컴포넌트들을 구비한 상부 하우징(12A) 및 하부 하우징(12B)을 갖는다. 디바이스(10)는 상부 하우징(12A)이 하부 하우징(12B)에 대해서 회전축(24)에 대한 방향(22)으로 회전하는 것을 가능하게 하도록 힌지(hinge) 구조물(20)(때때로 클러치 배럴(clutch barrel)로 지칭됨)을 구비한다. 디스플레이(14)는 하우징(12A) 내에 장착된다. 때때로 디스플레이 하우징 또는 덮개(lid)로 지칭될 수 있는 상부 하우징(12A)은 회전축(24)에 대해 하부 하우징(12B)을 향해서 상부 하우징(12A)을 회전시킴으로써 닫힌 위치에 배치된다.

도 2는 셀룰러폰, 음악 재생기, 게임 디바이스, 내비게이션 유닛, 또는 다른 소형 디바이스와 같은 핸드헬드 디바이스에 기초한 전자 디바이스(10)에 대한 예시적인 구성을 도시한다. 디바이스(10)에 대한 이러한 타입의 구성에서, 하우징(12)은 대향하는 전방 및 후방 표면들을 갖는다. 디스플레이(14)는 하우징(12)의 전방 표면 상에 장착된다. 디스플레이(14)는 버튼(26) 및 스피커 포트(28)와 같은 컴포넌트들에 대한 개구부들을 포함하는 외부 층을 가질 수 있다.

도 3의 예에서, 전자 디바이스(10)는 태블릿 컴퓨터이다. 도 3의 전자 디바이스(10)에서, 디바이스(10)는 대향하는 평면인 전방 및 후방 표면을 구비한다. 디스플레이(14)는 디바이스(10)의 전방 표면 상에 장착된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 디스플레이(14)가 버튼(26)을 수용하기 위한 개구를 구비할 수 있다.

도 4는 디바이스(10)가 컴퓨터 디스플레이, 통합 컴퓨터 디스플레이를 구비하는 컴퓨터, 또는 텔레비전인 전자 디바이스(10)에 대한 예시적인 구성을 나타낸다. 디스플레이(14)는 디바이스(10)의 전방 표면 상에 장착된다. 이러한 타입의 구성으로, 디바이스(10)에 대한 하우징(12)이 벽 상에 장착될 수 있거나 또는 태블릿탑(tabletop) 또는 데스크와 같은 평평한 표면 상의 지지 디바이스(10)로의 지지 스탠드(30)와 같은 선택적인 구조물을 구비할 수 있다.

디스플레이(14)는 액정 디스플레이, 유기 발광 다이오드 디스플레이, 플라스마 디스플레이 전기영동 디스플레이, 전기습윤 디스플레이, 다른 타입의 디스플레이 기술을 사용하는 디스플레이, 또는 이러한 디스플레이 기술들 중 하나보다 더 많은 기술을 사용하여 형성된 디스플레이 구조물을 포함하는 디스플레이일 수 있다.

예시적인 디스플레이의 측단면도가 도 5에 도시되었다. 도 5에 도시된 바와 같이, 디스플레이(14)가 디스플레이 층(32)과 같은 디스플레이 층을 구비할 수 있다. 디스플레이 층(32) 내에 포함된 층들의 타입이 디스플레이(14)를 형성하는 데에 사용되는 기술의 타입에 의존한다. 만약, 예를 들어, 디스플레이(14)가 액정 디스플레이라면, 층(32)이 백라이트, 상부 및 하부 편광기, 및 색상 필터 층, 액정 층 및 상부 및 하부 편광기들 사이에 개재된 박막 트랜지스터 층을 포함할 수 있다. 디스플레이(14)가 유기 발광 다이오드 디스플레이인 구성들에서, 층(32)이 발광 다이오드들의 어레이 및 박막 트랜지스터 회로가 형성된 기판 층과 같은 층들을 포함할 수 있다.

디스플레이(14)는 디스플레이 커버 층(34)과 같은 선택적인 커버 층을 포함할 수 있다. 디스플레이 커버 층(34)이 디스플레이 층(32)과 같은 디스플레이(14) 내의 다른 층들과 겹쳐질 수 있으며 디스플레이(14) 및 디바이스(10)의 사용 중에 디스플레이 층(32)을 보호하도록 도울 수 있다. 디스플레이 커버 층(34)은 투명한 플라스틱 시트, 투명 유리 층, 세라믹 층, 또는 다른 투명한 층으로부터 형성될 수 있다.

디스플레이(14)는 하나 이상의 반사방지 코팅을 구비할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(14)가 층(36)과 같은 반사방지 층을 구비할 수 있다. 층(36)이 디스플레이(14) 내의 디스플레이 기판의 표면 상에 형성될 수 있다. 예를 들어, 층(36)이 디스플레이 커버 층(34)의 상부 표면 상에 또는 하나 이상의 다른 디스플레이 층 표면(예컨대, 하나 이상의 디스플레이 층(32)의 표면) 상에 형성될 수 있다. 만약 원한다면, 커버 층(34)이 생략될 수 있으며 색상 필터 층 또는 디스플레이 층들(32) 내의 다른 층이 디스플레이(14)의 최외곽 층으로서의 역할을 할 수 있고 층(36)으로 코팅될 수 있다. 반사방지 층(36)이 도 5의 예시적인 디스플레이 커버 층(34)과 같은 디스플레이(14)에 대한 최외곽 층 상에 형성된 디스플레이(14)에 대한 구성이 본 명세서에서 때때로 예시로서 기술되었다. 그러나, 이는 단지 예시적인 것이다. 반사방지 층(36)은 디스플레이(14) 내의 층들의 임의의 적절한 표면 상에 형성될 수 있다.

도 6은 디스플레이 층(64)(예컨대, 층(34) 등) 상의 예시적인 반사방지 코팅의 측단면도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 반사방지 층(36)이 각각 두께 T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7, T8 및 T9를 갖는 유전체 층 L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8 및 L9과 같은 다수의 유전체의 층들(36L)을 구비할 수 있다. 유전체 층들(36L)이 교대하는 높은 굴절률 및 낮은 굴절률을 가질 수 있다. 임의의 적합한 유전체 재료들이 층들(36L)을 형성하는 데에 사용될 수 있다. 예시로서, 층들(36L)이 (1.75의 굴절률을 갖는) 실리콘 질화물 및 (1.45의 굴절률을 갖는) 실리콘 산화물과 같은 유전체로부터 형성될 수 있다. 이러한 예시적인 구성에서의 실리콘 질화물 층들이 실리콘 산화물로부터 형성된 "낮은" 굴절률 층들과 교대하는 "높은" 굴절률 층들을 형성한다. 도 6의 구성에서, 예를 들어, 층들 L1, L3, L5, L7 및 L9가 실리콘 산화물로부터 형성될 수 있고 층들 L2, L4, L6 및 L8이 실리콘 질화물로부터 형성될 수 있다. 만약 원한다면, 다른 유전체 타입들이 고-저 유전체 적층 또는 반사방지 코팅을 위한 다른 유전체 층들을 형성하는 데에 사용될 수 있다. 도 6의 반사방지 코팅(36)을 형성하기 위한 교대하는 실리콘 질화물 및 실리콘 산화물 층들의 사용은 단지 예시적인 것이다.

도 7은 도 6의 층(36)과 같은 예시적인 반사방지 층에 대한 반사 스펙트럼의 그래프(광 파장의 함수로서 플롯된 저항 R)이다. 도 7의 예시에서, 반사가 380nm 내지 780nm의 범위를 갖는 가시 파장에 걸쳐 억제되었다.

반사방지 코팅 컴퓨터 모델을 이용하여, 원하는 두께가 반사방지 층(36)의 유전체 층(36L)에 대해 계산될 수 있다. 이러한 두께 값은 반사방지 층(36)을 형성하기 위한 퇴적 유전체 내의 공칭 값으로서 사용될 수 있다. 제조상의 변화로 인해, 퇴적된 층(36L)의 실질적인 두께가 이들의 공칭 두께로부터 미세하게 벗어날 수 있다. 이러한 두께 변화는 반사방치 층(36)의 색 퍼짐 현상에 영향을 미치며 따라서 디스플레이(14)의 색 퍼짐 현상에 영향을 미친다.

예시로서 도 6의 층(36)과 같은 반사방지 층을 구비한 디스플레이를 고려한다. 일반적으로, 층(36)이 5 또는 그보다 많은 유전체 층, 7 또는 그보다 많은 유전체 층, 8보다 많은 유전체 층, 또는 다른 적절한 수의 유전체 층을 구비할 수 있다. 도 6의 예시에서, 반사방지 층(36)은 9개의 다른 두께를 갖는 유전체 층을 구비한다. 도 8은 도 6의 반사방지 층(36)과 같은 반사방지 층으로 코팅된 디스플레이의 색공간도이다. 도 8의 그래프는 Lab 색공간을 도시하며 색 좌표 a* 및 b*를 이용하여 색상을 표현한다. 도 8의 예시에서 층(36) 및 디스플레이(14)에 대한 원하는("타깃") 색상이 타깃 색상 TG에 의해 표현된다. 이러한 색상은 디스플레이(14)에 대한 원치 않는 강한 색 퍼짐 현상을 방지하도록 디스플레이 설계자에 의해 선택될 수 있다.

만약 층들(36L)을 정확히 원하는 대로 제조하는 것이 가능하다면(즉, 이들의 원하는 값들로부터 달라지지 않는 굴절률 및 두께를 가짐), 디스플레이(14) 및 층(36)이 원하는 타깃 색상 TG에 의해 특징지어질 것이다. 그러나 실제 상황에서는, 층들(36L)을 이들의 의도된 특징들로부터 다소 벗어나게 할 수 있는 불가피한 제조상의 변화들이 존재한다. 예시로서, 각 층(36L) 내의 두께 변화들이 도 8의 그래프 내의 라인들 L1 … L9에 표시된 것과 같이 색상에서의 변화를 발생시킬 수 있다. 일 예로서, 만약 층 L2가 의도된 것보다 3% 더 작은 두께로 퇴적되면, 층(36) 및 디스플레이(14)의 결과적인 색상이 타깃 색상 포인트 TG가 아닌 포인트(38)에 의해 표현될 것이며, 반면 의도된 것보다 3% 더 큰 두께를 갖는 층 L2의 퇴적은 층(36) 및 디스플레이(14)로 하여금 도 8의 그래프 내의 포인트(40)에 의해 표현된 색상을 나타내게 할 것이다. 다른 층들(36L)의 두께에서의 변화 또한 층(36) 및 디스플레이(14)의 색상이 타깃 색상 TG로부터 달라지게 할 수 있다.

이러한 제조상 변화를 극복하기 위해서, 하나 이상의 스펙트럼 측정이 층들(36L)을 퇴적시키는 프로세스 동안에 사용될 수 있다. 그 다음 만족스러운 반사방지 층 성능을 보장하기 위해 유전체 퇴적 동작 동안 교정적 조정이 이루어질 수 있다. 적절한 일 구성에서, 층들(36L)의 서브세트를 퇴적시킨 후(예컨대, 5개 이상의 층들(36)을 퇴적시킨 후, 7개 이상의 층들(36)을 퇴적시킨 후, 7개보다 많거나 7개보다 적은 층들(36L)을 퇴적시킨 후 등) 반사방지 코팅(36)의 상위 두 유전체 층들(36L)에 대해 층 두께 조정이 이루어진다. 다른 적절한 구성에서, 단지 상위 2개의 층 외의 하나, 둘, 또는 둘보다 많은 층들(36L)의 두께가 퇴적 동안에 조정된다.

도 9는 층(36)의 색상이 원하는 타깃 색상 TG에 정확히 일치되는 것을 보장하도록 반사방지 층(36)의 최상위(최외곽)의 2개의 유전체 층들(36L)의 두께 T8 및 T9에 대한 조정이 이루어질 수 있는 방식을 나타낸 Lab 색공간도이다. 도 9의 구성에서, 층들 L1...L7이 처음에 퇴적된다. 그 다음 부분적으로 형성된 반사방지 층(36)의 색상을 측정하도록 스펙트럼이 획득된다. 실제 제조상 변화는 정확히 자신의 공칭 두께를 갖는 층들 L1...L7을 형성할 때 디스플레이(14)의 색상이 예상된 색으로부터 달라지게 할 것이다. 이러한 층들 L1...L7에서의 변화의 결과로서, 만약 공칭 두께 T8 및 T9가 층들 L8 및 L9를 형성하기 위해 사용된다면 반사방지 코팅(36)에 대해 완성된 적층에 의해 생성될 계산된 색상이 타깃 색상 TG로부터 벗어날 것이다. 층들 L1...L7에서의 제조상 변화의 영향은 층들 L1...L7로부터 측정된 스펙트럼에 기초하여 계산될 수 있다. 예시로서, 측정된 스펙트럼 데이터는 반사방지 층(36) 및 디스플레이(14)가, 완료되면, 만약 층들 L8 및 L9가 처음 계획된 바와 같은 이들의 공칭 두께로 퇴적되었다면 도 9의 색공간 그래프 상의 포인트(42)에 의해 표현된 색을 가질 것임을 예상하기 위한 반사방지 층 모델로의 입력으로서 사용될 수 있다.

층들 L8 및 L9를 위해 사용하기에 적합한 두께를 결정하기 위해서, 반사방지 층 모델이 층(36)과 연관될 색상을 예상할 수 있다. 특히, 반사방지 코팅 모델이 측정된 스펙트럼에 기초하고 입력으로서 층들 L8 및 L9의 다양한 서로 다른 잠재적인 두께를 이용하여 L8 및 L9 층들이 퇴적된 후에 생성될 층(36)에 대한 최종 색을 계산하도록 사용될 수 있다. 이러한 모델링 프로세스는 최종 색상이 타깃 색상 TG로부터 벗어나지 않음을 보장하도록 반사방지 층(36)의 마지막 두 층들을 퇴적시킬 때 사용될 두께 조정 ΔT8 및 ΔT9를 식별하도록 사용될 수 있다. 두께 조정 ΔT8은 포인트(42)로부터 포인트(44)까지의 층(36)의 색을 변화시키도록 사용될 수 있는 층 L8의 공칭 두께 T8로부터 계산된 편차를 나타낸다. 두께 조정 ΔT9는 포인트(44)로부터 타깃 색상 TG로 층(36)의 색상을 조정하도록 사용될 수 있는 층(L9)의 공칭 두께 T9로부터 계산된 편차를 나타낸다. (이 예시에서) 두께 조정 ΔT8 및 ΔT9의 값들이 층들 L8 및 L9가 퇴적시키기 전에 계산되기 때문에, 층들 L8 및 L9의 두께는 디스플레이(14)의 최종 색상이 타깃 색상 TG와 일치하는 것을 보장하는 방식으로 퇴적시킬 수 있다. 만약 원한다면, 반사방지 코팅(36)의 더 많은 층들이 조정된 두께로 퇴적시킬 수 있다(예를 들어, 셋 이상의 층들이 자신의 공칭 값들로부터 수정된 두께를 가질 수 있다). 도 9의 예는 단지 예시적인 것이다.

도 10은 반사방지 층(36)을 퇴적시키는 데에 사용될 수 있는 예시적인 장비를 나타낸 시스템도이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 퇴적 시스템(46)이 기판(64)의 표면(62) 상의 유전체 층들을 퇴적시키기 위한 소스(58)와 같은 코팅 소스를 가질 수 있다. 기판(64)은 디스플레이 커버 층(34)과 같은 디스플레이 층 또는 디스플레이(14)에 대한 다른 디스플레이 층(32)일 수 있다. 코팅 소스(58)는 실리콘 질화물 층, 실리콘 산화물 층, 또는 표면(62) 상의 반사방치 층(36)을 위한 다른 유전체 층(36L)과 같은 유전체 층들을 퇴적시키기 위한 스퍼터링 툴 또는 다른 장비일 수 있다.

기판(64) 상의 퇴적 층(36)의 프로세스 동안 한 회 이상, 스펙트럼(예로서, 가시 광 파장과 같은 파장의 범위에 대한 반사 스펙트럼)이 기판(64) 상의 퇴적된 층들의 색상을 특징화하도록 수집될 수 있다. 예를 들어, 광원(48)이 반사된 광(52)으로서 기판(64)의 표면(62)으로부터 반사된 광(50)을 방출할 수 있으며 제어기(56)는 분광계(54)로 하여금 도 7의 예시적인 스펙트럼의 가시 광 파장과 같은 파장들의 범위 내의 각 파장에서 반사된 광(52)의 양을 측정하도록 지시할 수 있다. 광원(48)은 예를 들어 백색광(50)을 생성하는 백색광원일 수 있다. 분광계(54)는 조율가능한 대역 통과 필터를 구비할 수 있다. 제어기(56)는 도 7의 그래프의 모든 파장들 또는 이러한 파장들의 적절한 서브세트에 걸쳐 대역 통과 필터를 스윕(sweep)하도록 조율가능한 필터를 조정할 수 있다.

제어기(56)가 스펙트럼을 수집하면, 제어기(56)는 후속하는 퇴적 동작 동안 취해져야만 하는 교정 동작들이 무엇인지를 결정하도록 기판(64) 상에 퇴적된 재료들에 대해 수집된 스펙트럼 데이터를 프로세싱할 수 있다. 예시로서, 제어기(56)는 9층 반사방지 층(또는 서로 다른 수의 층들(36L)을 갖는 반사방지 층)에 대한 모델을 구현할 수 있다. 측정된 스펙트럼 데이터에 기초하여, 제어기(56)는 반사방지 층(36)의 층들 중 일부에 대해 원하는 조정된 두께를 계산하도록 반사방지 층 모델을 사용할 수 있다. 도 9에 도시된 타입의 접근을 이용하여, 예를 들어, 제어기(56)가 코팅 소스(58)로부터 층들 L8 및 L9를 퇴적시킬 때 새로운 최적의 두께를 사용할 것을 결정할 수 있다. 그 다음 제어기(56)가 적절한 조정된 두께를 갖는 층들 L8 및 L9를 퇴적시키도록 코팅 소스(58)에 지시할 수 있다.

일반적으로, 제어기(56)는 기판(64)의 표면(62) 상에 스퍼터링된 유전체(60)를 퇴적시킬 때 스퍼터링 툴(58)에 의해 사용되는 스퍼터링 설정을 조정하는 방식을 결정하기 위해 스펙트럼 데이터를 사용할 수 있다. 이러한 설정은 퇴적된 재료의 굴절률 및/또는 퇴적된 재료의 두께를 조정하도록 조정될 수 있다. 두께 조정이 이루어지는 구성이 본 명세서에서 예시로서 때때로 기술되었지만, 일반적으로, 굴절률 조정, 두께 조정, 및/또는 그 외의 퇴적 파라미터 조정이 제어기(56)를 이용하여 제어 소스(58)에 의해 이루어질 수 있다.

도 9와 관련해 기술된 타입의 구성을 사용하여 반사방지 층(36)을 형성하는 것과 관련된 예시적인 단계들이 도 11에 도시되었다.

단계(66)에서, 반사방지 층(36)에 대한 층들(36L)의 초기 세트가 기판(64) 상에 퇴적된다. 단계(66)에서 퇴적되는 층들(36L)의 수는 반사방지 층(36)에 대한 층들(36L)의 총 개수보다 더 작다. 예를 들어, 9층 반사방지 층 설계에서, 처음 7개의 층들(36L)과 같은 9개의 층들의 서브세트가 단계(66)에서 퇴적될 수 있고, 두 개의 남아있는 상부 층들(즉, 층들(L7 및 L8))이 이후에 퇴적되도록 남아있다. 단계(66)의 동작 동안에 퇴적된 층들(36L)은, 반사방지 층 모델을 이용하여 계산된 바와 같은 자신의 공칭 두께를 갖는 이들 층 각각을 퇴적시키도록 코팅 소스(58)에 지시하도록 제어기(56)를 사용함으로써 퇴적될 수 있다.

단계(68)에서, 층들 L1...L7이 퇴적된 후에, 제어기(56)가 퇴적된 층들로부터 반사된 광에 대한 스펙트럼 측정을 수집하도록 광원(48) 및 분광계(54)를 사용할 수 있다. 예를 들어, 분광계(54)는 퇴적된 층들에 대한 가시 광 반사 스펙트럼을 수집할 수 있다.

제조상 변화로 인해서, 퇴적된 층들의 두께의 실질적인 값들이 일반적으로 자신의 원하는 공칭 두께로부터 다소 달라질 것이다. 단계(66) 동안 퇴적된 층들의 실질적인 퇴적 두께(즉, 처음 7개의 층들(36L)의 두께)가 모델링된 스펙트럼이 단계(68)에서 측정된 스펙트럼과 일치할 때까지 반사방지 층 모델 내의 층 두께들 각각을 다르게 하도록 반복적인 기술들을 사용함으로써 결정될 수 있다.

단계(72)에서, 반사방지 층 모델이 층들 L8 및 L9의 두께들 T8 및 T9에 대해 각각 사용하도록 적절한 조정된 값들을 계산하기 위해 원하는 타깃 색상 TG에 대한 정보 및 처음 7개의 층들(36L)의 실제로 퇴적된 두께를 이용할 수 있다. 처음 7개의 층들(36L)을 퇴적시킬 때 존재한 제조상 변화로 인해, T8 및 T9의 값들이 임의의 퇴적 동작이 발생하기 전에 반사방지 층을 모델링할 때 계산되었을 수 있는 T8 및 T9에 대한 공칭 값들로부터 미세하게 벗어날 것이다. 그 다음 조정된 T8 및 T9의 값들이 단계(74)에서 마지막 두 층들(이 예에서 L8 및 L9)을 퇴적시키도록 사용될 수 있다. 두께 T8 및 T9에 대한 조정이 층들 L1-L7의 형성 동안 존재하는 제조상 변화를 보상하기 때문에, 반사방지 층(36)이 타깃 색상 TG와 일치하는 색상을 가질 것이다. 이것은 층(36)의 스펙트럼을 수집하고 합격-불합격 검사를 수행함으로써 확인될 수 있다(단계(76)). 만약 층(36)의 색상이 원하는 바와 같지 않다면, 디스플레이(14)가 스크랩될 수 있다. 그렇지 않으면 층(36)이 검사를 통과할 것이고 전자 디바이스(10)의 디스플레이(14) 내에서 사용될 수 있다.

만약 원한다면, 스펙트럼 측정이 층(36)을 제조하는 프로세스 중 다른 때에 제조될 수 있다. 예를 들어, 오직 한번의 스펙트럼 측정을 해야 할 필요는 없다. 제 1 스펙트럼 측정이 예를 들어 층 L8을 퇴적시키기 이전에 이루어질 수 있으며 제 2 스펙트럼 측정이 층 L9를 퇴적시키기 이전에 이루어질 수 있다. 제 1 스펙트럼 측정은 T8에 대한 두께 값을 조정하도록 사용될 수 있고 제 2 스펙트럼 측정이 두께 T9의 값을 조절하도록 사용될 수 있다. 만약 원한다면, 3회 이상의 스펙트럼 측정이 이루어질 수 있으며 이는 세 개 이상의 개별 층 두께 조정 또는 다른 퇴적 파라미터 조정으로 이어진다. 스펙트럼 데이터는 또한 층(36L)을 퇴적시키는 프로세스를 통해 어느 정도 획득될 수 있다. 예시로서, 스펙트럼 데이터는 층(L9)의 퇴적 및 층(L9)의 두께를 실시간으로 조정하는 데에 사용되는 이러한 스펙트럼 데이터를 통해 하나 이상의 포인트에서 어느 정도 획득될 수 있다. 이러한 것과 같은 기술들을 이용하여 층(36)을 형성하는 것과 관련된 예시적인 단계들의 흐름도가 도 12에 도시되어 있다.

도 12에 도시된 바와 같이, 반사방지 층(36)에 대한 하나 이상의 전체적인 또는 부분적인 층들(36L)이 코팅 소스(58)를 이용하여 단계(78)에서 퇴적될 수 있다(도 10).

단계(80)에서, 제어기가 기판(64)의 표면(62)으로부터 반사된 광 스펙트럼을 측정하도록 분광계(54)를 사용할 수 있으며, 퇴적된 유전체 재료의 색상을 특징화할 수 있다.

제어기(56) 상에 구현된 반사방지 층 모델을 이용하여, 단계(82)에서, 제어기(56)가 퇴적된 층(들)(36)의 두께(들)를 단계(82)에서 계산할 수 있으며, 어떤 교정 동작들(예를 들어, 후속하여 퇴적되는 층들에 대한 두께 조정 등)이 행해져야만 하는지를 결정할 수 있다. 라인(84)에 의해 표시된 바와 같이, 그 후에 동작이 단계(78)로 다시 되돌아갈 수 있으며, 그러한 단계(78) 동안 유전체 재료의 하나 이상의 추가적인 전체 또는 부분적인 층들을 퇴적시킬 때 층 두께 조정 및 단계(82)에서 식별된 다른 교정 동작들이 고려될 수 있다. 도 12의 동작들은 층(36)이 완전히 형성될 때까지 연속적으로 수행될 수 있다. 반사방지 층(36)에 대해 층(36L)을 퇴적시키는 프로세스 동안 이루어진 실시간 조정으로 인해, 층(36)에 의해 나타나는 색상이 원하는 타깃 색상 TG와 일치할 것이다.

전술한 사항은 단지 예시적인 것이며, 기술된 실시예들의 범주 및 사상으로부터 벗어남이 없이 당업자에 의해 다양한 수정들이 이루어질 수 있다. 상기의 실시예들은 개별적으로 또는 임의의 조합으로 구현될 수 있다.

Claims

디스플레이 층의 표면 상에 반사방지 코팅을 형성하는 방법으로서,
상기 디스플레이 층의 표면 상에 상기 반사방지 코팅을 위한 유전체 층들을 퇴적시키는 단계;
상기 퇴적된 유전체 층들로부터 반사된 광에 대한 광 스펙트럼을 측정하는 단계; 및
상기 측정된 광 스펙트럼에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 반사방지 코팅에 대한 적어도 하나의 추가적인 유전체 층에 대해 적어도 하나의 유전체 층 두께 조정을 수행할 것을 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 유전체 층을 상기 유전체 층 두께 조정에 기초하여 조정된 두께로 퇴적시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
제2항에 있어서, 상기 유전체 층들을 퇴적시키는 단계는 교대하는(alternating) 높은 굴절률 및 낮은 굴절률 유전체 층들을 퇴적시키는 단계를 포함하는, 방법.
제3항에 있어서, 상기 유전체 층들을 퇴적시키는 단계는 적어도 7개의 유전체 층들을 퇴적시키는 단계를 포함하는, 방법.
제4항에 있어서, 상기 적어도 하나의 유전체 층을 퇴적시키는 단계는 상기 7개의 유전체 층들의 상단 상에 8번째 유전체 층을 퇴적시키는 단계를 포함하는, 방법.
디스플레이 기판의 표면 상에 복수의 유전체 층들을 포함하는 반사방지 코팅을 형성하는 방법으로서,
상기 디스플레이 기판의 상기 표면 상에 상기 반사방지 코팅을 위한 상기 복수의 유전체 층들의 서브세트를 퇴적시키는 단계;
상기 퇴적된 복수의 유전체 층들의 서브세트로부터 반사된 광에 대한 광 스펙트럼을 측정하는 단계; 및
상기 퇴적된 복수의 유전체 층들의 서브세트의 상단 상에 상기 반사방지 코팅을 위한 2개의 남아있는 유전체 층들을 퇴적시키는 단계를 포함하는, 방법.
제6항에 있어서, 상기 2개의 남아있는 유전체 층들을 퇴적시키는 단계는 상기 측정된 광 스펙트럼에 기초하여 조정된 두께를 갖는 상기 2개의 남아있는 층들을 퇴적시키는 단계를 포함하는, 방법.
제6항에 있어서, 상기 복수의 유전체 층들의 서브세트를 퇴적시키는 단계는 교대하는 높은 굴절률 및 낮은 굴절률 유전체 층들을 퇴적시키는 단계를 포함하는, 방법.
제6항에 있어서, 상기 디스플레이 기판이 전자 디바이스 디스플레이 내의 최외곽 디스플레이 층을 포함하며, 상기 복수의 유전체 층들의 서브세트를 퇴적시키는 단계는 스퍼터링 툴을 이용하여 유전체를 퇴적시키는 단계를 포함하는, 방법.
제9항에 있어서, 상기 최외곽 디스플레이 층이 디스플레이 커버 층을 포함하며, 상기 복수의 유전체 층들의 서브세트를 퇴적시키는 단계는 적어도 하나의 실리콘 산화물 층을 퇴적시키는 단계를 포함하는, 방법.
제9항에 있어서, 상기 복수의 유전체 층들의 서브세트를 퇴적시키는 단계는 실리콘 산화물 층들 및 실리콘 질화물 층들을 퇴적시키는 단계를 포함하는, 방법.
제7항에 있어서, 상기 복수의 유전체 층들의 서브세트를 퇴적시키는 단계는 적어도 5개의 유전체 층들을 퇴적시키는 단계를 포함하는, 방법.
제7항에 있어서, 상기 복수의 층들의 서브세트를 퇴적시키는 단계는 7개의 유전체 층들을 퇴적시키는 단계를 포함하며, 상기 2개의 남아있는 유전체 층들을 퇴적시키는 단계는 상기 7개의 유전체 층들의 상단 상에 8번째 및 9번째의 유전체 층들을 퇴적시키는 단계를 포함하는, 방법.
제7항에 있어서, 상기 광 스펙트럼을 측정하는 단계는 가시 광 스펙트럼을 측정하는 단계를 포함하는, 방법.
제7항에 있어서, 상기 2개의 남아있는 유전체 층들을 퇴적시키는 단계는 상기 반사방지 코팅이 타깃 색상과 일치하는 색상을 나타내는 것을 보장하도록 조정된 각각의 제1 및 제2 두께를 갖는 상기 2개의 남아있는 층들을 퇴적시키는 단계를 포함하는, 방법.
제15항에 있어서, 상기 복수의 유전체 층들의 서브세트를 퇴적시키는 단계는 교대하는 높은 굴절률 및 낮은 굴절률 유전체 층들을 퇴적시키는 단계를 포함하는, 방법.
기판의 표면 상에 반사방지 코팅을 형성하는 장치로서,
상기 기판의 표면 상에 상기 반사방지 코팅을 위한 유전체 층들을 퇴적시키는 코팅 소스;
상기 기판의 표면 상의 상기 유전체 층들로부터 반사된 광으로부터 광 스펙트럼을 획득하는 분광계; 및
상기 광 스펙트럼에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 코팅 소스로부터 상기 기판의 표면 상으로 상기 반사방지 코팅을 위한 상기 유전체 층을 퇴적시키는 것과 관련된 퇴적 파라미터를 조정하도록 구성된 제어기를 포함하는, 장치.
제17항에 있어서, 상기 코팅 소스가 상기 제어기에 의해 제어된 스퍼터링 툴을 포함하는, 장치.
제18항에 있어서, 상기 스퍼터링 툴이 상기 반사방지 코팅을 위한 상기 유전체 층들을 퇴적시킬 때 교대하는 높은 굴절률 및 낮은 굴절률을 갖는 유전체 층들을 퇴적시키도록 구성되며, 상기 제어기가 상기 광 스펙트럼에 기초하여 적어도 하나의 상기 유전체 층들의 층 두께를 조정하도록 구성되는, 장치.
제18항에 있어서, 상기 스퍼터링 툴이 상기 반사방지 코팅을 위한 상기 유전체 층들을 퇴적시킬 때 교대하는 높은 굴절률 및 낮은 굴절률을 갖는 유전체 층들을 퇴적시키도록 구성되며, 상기 제어기가 상기 광 스펙트럼에 기초하여 상기 유전체 층들 중 상위 2개의 층 두께를 조정하도록 구성되는, 장치.