KR101232910B1 - 유기물 공급장치, 이를 이용한 유기물 증착장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
다량의 유기물을 공급할 수 있으며, 피처리물의 전면적에 대해 유기물이 균일하게 공급되도록 한 유기물 공급장치 및 이를 이용한 유기물 증착장치, 증착방법이 개시된다.
본 발명에 따른 유기물 공급장치는 일측이 개방되고 내부에 유기물이 수용되어 병렬 배치되는 복수의 도가니와, 상기 복수의 도가니를 각각 가열하여 상기 유기물을 각각 기화시키는 복수의 가열기와, 상기 복수의 도가니와 연통되며, 상기 복수의 도가니로부터 기화되는 각각의 유기물이 각각 독립된 확산공간에서 확산되도록 내부에 격벽이 설치되는 확산관과, 상기 확산관에 연통되며 피처리물을 향해 개방되어 상기 확산관에서 확산되어 외부로 분사되는 상기 유기물의 유속을 증가시키는 노즐을 포함한다.
본 발명에 따른 유기물 공급장치는 일측이 개방되고 내부에 유기물이 수용되어 병렬 배치되는 복수의 도가니와, 상기 복수의 도가니를 각각 가열하여 상기 유기물을 각각 기화시키는 복수의 가열기와, 상기 복수의 도가니와 연통되며, 상기 복수의 도가니로부터 기화되는 각각의 유기물이 각각 독립된 확산공간에서 확산되도록 내부에 격벽이 설치되는 확산관과, 상기 확산관에 연통되며 피처리물을 향해 개방되어 상기 확산관에서 확산되어 외부로 분사되는 상기 유기물의 유속을 증가시키는 노즐을 포함한다.
Description
본 발명은 유기물 공급장치 및 이를 이용한 유기물 증착장치, 증착방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유기물을 기화시켜 피처리물로 유기물을 공급하는 유기물 공급장치 및 이를 이용한 유기물 증착장치, 증착방법에 관한 것이다.
오엘이디(OLED;Organic Light Emitting Diodes)는 다른 평판 디스플레이 장치에 비해 얇고, 무게가 가벼우며, 구조 및 제조공정이 단순하고 소비전력이 절약되는 장점을 가지고 있다.
이러한 오엘이디는 기판 상에 양극, 유기막, 음극이 순차적으로 적층된 구조를 가진다. 이 중에서 유기막은 정공수송층(Hole trancport layer), 발광층(Emitting Layer), 전자 수송층(Electron Transfer Layer)의 다층 구조로 이루어진다. 이에, 오엘이디는 정공수송층으로부터 공급받는 정공과 전자수송층으로부터 공급받는 전자가 발광층으로 전달되어 정공-전자로 결합되는 여기자(勵起子)를 형성하고, 다시 여기자가 바닥상태로 돌아오면서 발생되는 에너지에 의해 발광하게 된다.
한편, 유기막은 최적의 두께(100~200nm)로 균일하지 못하면, 소자특성이 함께 변해 사용가능한 소자수가 적어져 수율이 떨어지게 된다. 따라서, 유기막을 형성하는 데 있어서 막두께를 균일하게 형성하는 것이 중요하다.
이러한 유기막은 저분자계, 또는 고분자계 유기물질을 사용하여 형성될 수 있으나, 고분자계 유기물질은 저분자계 유기물질보다 색순도, 효율, 수명에 대해 개선해야 할 점이 아직 많이 남아 있는 상태이다.
따라서, 유기막은 주로 저분자계 유기물질을 사용하여 형성되고 있다. 이렇게 저분자계 유기물질을 사용하여 유기막을 형성하는 대표적인 방법으로는 진공증착법을 예를 들 수 있다. 진공증착법에는 저항가열증착법, 전자빔증착법 등이 있다.
전자빔증착법은 전자빔의 에너지가 너무 크게 되면, 유기물 자체가 분해될 수 있는 문제점이 있다. 따라서, 저분자계 유기물질을 사용하여 유기막을 형성할 때에는 주로 저항가열증착법을 사용한다. 저항가열증착법은 기판의 하측에 유기물질이 담긴 도가니를 배치하고, 도가니를 가열함으로써 기화되는 유기물이 기판에 증착되도록 하는 방법이다.
하지만, 유기물은 금속이나 무기질에 비해 열전도성이 낮기 때문에, 수용량이 큰 도가니에 많은 양의 유기물을 넣고 사용하면 도가니를 가열시킬 때, 열이 도가니의 벽면에만 전달되고 내부로는 전달되지 못해 유기물이 원활하게 기화되지 못하는 문제점이 있다.
또한, 일반적인 저항가열증착법은 도가니로부터 기화되는 유기물이 기판의 중심부에는 두껍게 형성되고, 기판의 가장자리에는 얇게 형성되어 기판의 전면적에서 유기막의 두께가 불균일하게 형성되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 다량의 유기물을 공급할 수 있으며, 피처리물의 전면적에 대해 유기막이 균일한 두께로 형성되도록 한 유기물 공급장치 및 이를 이용한 유기물 증착장치, 증착방법를 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 유기물 공급장치는 일측이 개방되고 내부에 유기물이 수용되어 병렬 배치되는 복수의 도가니와, 상기 복수의 도가니를 각각 가열하여 상기 유기물을 각각 기화시키는 복수의 가열기와, 상기 복수의 도가니와 연통되며, 상기 복수의 도가니로부터 기화되는 각각의 유기물이 각각 독립된 확산공간에서 확산되도록 내부에 격벽이 설치되는 확산관과, 상기 확산관에 연통되며 피처리물을 향해 개방되어 상기 확산관에서 확산되어 외부로 분사되는 상기 유기물의 유속을 증가시키는 노즐을 포함한다.
상기 유기물 공급장치는 상기 확산관으로부터 분기되어 상기 복수의 도가니에 연결되는 복수의 연결관과, 상기 복수의 연결관에 각각 설치되어 상기 복수의 도가니로부터 상기 확산관으로 향하는 상기 유기물의 유량을 각각 단속하는 복수의 밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 도가니의 외측에 각각 배치되어 가열되는 상기 복수의 도가니로부터 방출되는 열을 냉각시키는 복수의 냉각기를 더 포함할 수 있다.
상기 확산관은 양 끝단이 밀봉되어 관축이 상기 복수의 도가니가 배치되는 방향으로 배치되며, 상기 노즐을 향해 단면적이 축소되는 형태로 상기 노즐을 향해 돌출되고 상기 노즐에 연통되는 배출구가 형성되는 노즐결합돌기를 포함할 수 있다.
상기 노즐에는 상기 배출구보다 단면적이 축소되는 형태의 분사구가 형성될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 유기물 증착장치는 내부에 기판이 지지되는 증착챔버와, 상기 기판을 가로지르는 길이로 마련되어 상기 기판을 향해 유기물을 분사하는 유기물 공급기와, 상기 유기물 공급기를 지지하며, 상기 유기물 공급기의 길이방향에 교차하는 방향으로 상기 유기물 공급기를 선형이송시키는 선형이송기를 포함하되, 상기 유기물 공급기는 일측이 개방되고 내부에 유기물이 수용되어 병렬 배치되는 복수의 도가니와, 상기 복수의 도가니를 각각 가열하여 상기 유기물을 각각 기화시키는 복수의 가열기와, 상기 복수의 도가니와 연통되며, 상기 복수의 도가니로부터 기화되는 각각의 유기물이 각각 독립된 확산공간에서 확산되도록 내부에 격벽이 설치되는 확산관과, 상기 확산관에 연통되며 피처리물을 향해 개방되어 상기 확산관에서 확산되어 외부로 분사되는 상기 유기물의 유속을 증가시키는 노즐을 포함한다.
상기 유기물 공급기는 상기 확산관으로부터 분기되어 상기 복수의 도가니에 연결되는 복수의 연결관과, 상기 복수의 연결관에 각각 설치되어 상기 복수의 도가니로부터 상기 확산관으로 향하는 상기 유기물의 유량을 각각 단속하는 복수의 밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 유기물 공급기는 상기 복수의 도가니의 외측에 각각 배치되어 가열된 상기 복수의 도가니로부터 방출되는 열을 냉각시키는 복수의 냉각기를 더 포함할 수 있다.
상기 유기물 공급기는 복수로 마련되며, 상기 복수의 유기물 공급기는 상기 유기물 공급기가 이송되는 방향으로 배치될 수 있다.
상기 복수의 유기물 공급기는 호스트(host)물질과 도펀트(dopant)물질을 교차 분사할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 유기물 증착방법은 복수의 도가니를 각각 가열하여 상기 복수의 도가니에 수용된 복수의 유기물을 각각 기화시키는 기화단계와, 상기 복수의 도가니에서 기화되는 상기 복수의 유기물을 하나의 확산관의 내부에서 격벽에 의해 구획되는 복수의 확산공간에서 각각 독립적으로 확산시키는 확산단계와, 상기 확산관으로부터 확산되는 상기 복수의 유기물을 기판을 향해 분사시키는 분사단계를 포함한다.
상기 기화단계는 상기 복수의 도가니의 가열온도를 각각 조절하여 상기 복수의 도가니로부터 기화되는 상기 복수의 유기물의 유량을 각각 조절할 수 있다.
상기 확산단계는 상기 복수의 도가니와 상기 확산관을 연결하는 복수의 연결관에 설치되는 복수의 밸브의 개폐량을 각각 조절하여 상기 복수의 유기물의 유량을 각각 조절할 수 있다.
본 발명에 따른 유기물 공급장치 및 이를 이용한 유기물 증착장치, 유기물 증착방법은 복수의 도가니로부터 다량의 유기물을 함께 공급할 수 있으므로, 생산효율이 증대되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 유기물 공급장치 및 이를 이용한 유기물 증착장치, 유기물 증착방법은 복수의 유기물의 유량을 각각 조절하여 피처리물의 전면적에 증착되는 유기막의 두께를 균일하게 형성할 수 있으므로, 고품질의 유기막을 형성할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 유기물 공급장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 유기물 공급장치를 나타낸 분해사시도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 유기물 증착장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 실시에에 따른 유기물 증착장치를 도 3에 표기된 I-I'선을 기준으로 절단한 단면도이다.
도 5는 본 실시예에 따른 유기물 증착장치를 도 3에 표기된 Ⅱ-Ⅱ'선을 기준으로 절단한 단면도이다.
도 6은 본 실시예에 따른 유기물 증착방법을 나타낸 순서도이다.
도 7은 다른 실시예에 따른 유기물 증착장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 8은 다른 실시예에 따른 유기물 증착장치를 도 7에 표기된 Ⅲ-Ⅲ'선을 기준으로 절단한 단면도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 유기물 공급장치를 나타낸 분해사시도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 유기물 증착장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 실시에에 따른 유기물 증착장치를 도 3에 표기된 I-I'선을 기준으로 절단한 단면도이다.
도 5는 본 실시예에 따른 유기물 증착장치를 도 3에 표기된 Ⅱ-Ⅱ'선을 기준으로 절단한 단면도이다.
도 6은 본 실시예에 따른 유기물 증착방법을 나타낸 순서도이다.
도 7은 다른 실시예에 따른 유기물 증착장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 8은 다른 실시예에 따른 유기물 증착장치를 도 7에 표기된 Ⅲ-Ⅲ'선을 기준으로 절단한 단면도이다.
이하, 본 실시예에 따른 유기물 공급장치 및 이를 이용한 유기물 증착장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 실시예에 따른 유기물 공급장치를 나타낸 사시도이며, 도 2는 본 실시예에 따른 유기물 공급장치를 나타낸 분해사시도이다.
도 1 및 도 2는 참조하면, 유기물 공급장치(100)는 유기물을 기화시켜 피처리물에 공급하는 것으로, 도가니(110), 가열기(130), 냉각기(150), 확산관(170) 및 노즐(190)을 포함한다.
도가니(110)는 내열성 용기로 마련된다. 도가니(110)는 가열기(130)에 의해 가열되어 기화되는 유기물이 외부로 배출될 수 있도록 일측이 개방된다. 이러한 도가니(110)는 복수로 마련되어 병렬 배치된다. 즉, 복수의 도가니(110)는 도 2의 상측을 향해 개방된 상태로 옆으로 나란하게 배열된다. 도 1 및 도 2에서, 도가니(110)는 각각 두 개씩 마련되는 것으로 도시하고 있지만, 피처리물의 전체면적에 따라 도가니(110)의 개수 및 복수의 도가니(110)의 간격은 조절될 수 있다.
가열기(130)는 도가니(110)의 내부에 수용된 유기물이 기화되도록 도가니(110)를 가열하는 것으로, 가열블록(131) 및 열선(133)을 포함한다. 가열블록(131)은 도가니(110)의 외측에 배치되어 도가니(110)를 감싸도록 설치된다. 열선(133)은 가열블록(131)의 내부에 설치되어 외부로부터 공급되는 전원에 의해 발열되어 도가니(110)를 가열한다. 이러한 가열기(130)는 복수로 마련되며, 복수의 가열기(130)는 복수의 도가니(110)를 각각 가열한다.
냉각기(150)는 가열기(130), 또는 가열기(130)에 의해 가열되는 도가니(110)로부터 방출되는 열이 외부로 방출되는 것을 방지하는 것으로, 냉각블록(151) 및 냉각로(153)를 포함할 수 있다. 냉각블록(151)은 가열기(130)의 외측에 배치되어 가열기(130)를 감싸도록 설치된다. 냉각로(153)는 냉각블록(151)의 내부에서 냉매가 순환되는 경로를 형성한다. 이러한 냉각기(150)는 복수로 마련되며, 복수의 냉각기(150)는 복수의 가열기(130), 또는 복수의 도가니(110)로부터 방출되는 열을 각각 냉각시킨다.
확산관(170)은 유기물이 피처리물에 대해 균일한 분포로 분사될 수 있도록 복수의 도가니(110)에서 기화되는 각각의 유기물이 내부에서 일시 체류되면서 확산되도록 하는 것으로, 양 끝단이 밀봉되고 관축이 복수의 도가니(110)가 배치되는 방향으로 배치된다.
이러한 확산관(170)은 복수의 연결관(171)에 의해 복수의 도가니(110)와 연통된다. 복수의 연결관(171)은 확산관(170)으로부터 분기되고, 복수의 도가니(110)의 개방 단부에 결합된다.
그리고 복수의 연결관(171)의 관로에는 밸브(173)가 각각 설치된다. 복수의 밸브(173)는 복수의 도가니(110)로부터 기화되어 확산관(170)으로 향하는 각각의 유기물의 유량을 각각 조절할 수 있도록 한다. 복수의 밸브(173)는 솔레노이드 밸브(Solenoid Valve), 질량유량제어기(MFC;Mass Flow Control) 등을 사용할 수 있다.
한편, 확산관(170)의 내부에는 격벽(175)이 설치된다. 격벽(175)은 복수의 도가니(110)로부터 기화되어 확산관(170)의 내부에서 확산되는 각각의 유기물이 서로 혼합되지 않고, 독립된 확산공간에서 각각 확산될 수 있도록 복수의 도가니(110)의 사이에 설치된다.
그리고 확산관(170)에는 확산관(170)으로부터 단면적이 축소된 형태의 노즐결합돌기(177)가 형성된다. 노즐결합돌기(177)는 피처리물을 향해 돌출되며, 단부에는 확산관(170)의 내부에서 확산된 각각의 유기물이 배출되는 배출구(179)가 형성된다.
노즐(190)은 유기물이 확산관(170)에서 확산되면서 발생되는 압력에너지가 속도에너지로 바뀌도록 하여 유기물이 외부로 분사되도록 하는 것으로, 노즐결합돌기(177)에 결합된다. 노즐(190)에는 배출구(179)와 연통되는 분사구(191)가 형성된다. 분사구(191)는 유기물의 속도에너지를 증가시키기 위해 배출구(179)보다 단면적이 축소되는 형태로 형성될 수 있다.
한편, 유기물 공급장치(100)는 플랜지(111)를 더 포함한다. 플랜지(111)는 도가니(110), 가열기(130), 냉각기(150)를 하부에서 지지하되, 결속나사(113)에 의해 도가니(110)와 결속된다. 이와 같이 도가니(110)와 결속되는 플랜지(111)는 가열기(130) 및 냉각기(150)로부터 분리됨에 따라 가열기(130) 및 냉각기(150)로부터 도가니(110)가 함께 분리될 수 있도록 하여 유기물이 모두 소모된 도가니(110)를 간편하게 교체하거나, 도가니(110)에 유기물을 보충하는 작업에 편의를 제공한다.
도 3은 본 실시예에 따른 유기물 증착장치를 개략적으로 나타낸 평면도이며, 도 4는 본 실시에에 따른 유기물 증착장치를 도 3에 표기된 I-I'선을 기준으로 절단한 단면도이며, 도 5는 본 실시예에 따른 유기물 증착장치를 도 3에 표기된 Ⅱ-Ⅱ'선을 기준으로 절단한 단면도이다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 유기물 증착장치(200)는 유기물을 기화시켜 기판(S)의 일면에 유기막을 형상하기 위한 것으로, 증착챔버(210), 유기물 공급기(100) 및 선형이송기(230)를 포함한다.
증착챔버(210)의 내부에는 유기물의 증착공정이 수행되는 공간이 형성된다. 증착챔버(210)는 내부의 진공분위기가 형성될 수 있는 진공챔버로 마련되며, 증착챔버(210)의 일측벽에는 기판(S)의 출입을 위한 게이트밸브(미도시)가 설치될 수 있다.
증착챔버(210)의 내부에는 기판(S)을 지지하는 기판지지대(211)가 설치된다. 기판지지대(211)는 유기물이 증착될 기판(S)의 일면이 유기물 공급기(100)를 향하도록 기판(S)을 지지하는 것으로, 진공력을 이용하여 기판(S)을 지지하는 진공척, 기판(S)의 가장자리를 클램핑하여 기판(S)을 지지하는 클램핑척 등을 사용할 수 있다.
유기물 공급기(100)는 유기물을 기화시켜 기판지지대(211)에 지지되는 기판(S)의 일면으로 유기물을 공급하는 것으로, 노즐(190)이 기판(S)의 일면에 대향되도록 배치된다.
여기서, 유기물 공급기(100)는 상술된 유기물 공급장치(100)를 사용하는 것으로, 상술된 유기물 공급장치(100)와 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고 상세한 설명은 생략하고 한다. 따라서, 이하의 설명에서 상세한 설명이 생략된 유기물 공급기(100)에 대해서는 상술된 유기물 공급장치(100)에 대한 설명을 참조하여 이해할 수 있을 것이다.
한편, 유기물 공급기(100)는 노즐(190)이 기판(S)을 가로지르는 길이로 마련된다. 예를 들어, 유기물 공급기(100)는 기판(S)이 사각형의 평판으로 이루어 질 경우, 노즐(190)의 길이가 기판(S)의 어느 한 변의 길이보다 길게 마련되며, 기판(S)이 원형의 평판으로 이루어질 경우, 유기물 공급기(100)는 노즐(190)의 길이가 기판(S)의 지름보다 길게 마련된다.
이에 따라 유기물 공급장치(100)는 선형이송기(230)를 사용하여 기판에 스캔(scan) 방식으로 유기물이 증착되도록 한다. 선형이송기(230)는 유기물 공급기(100)를 지지하며, 유기물 공급기(100)를 노즐(190)의 길이방향에 교차하는 방향으로 선형이송한다. 선형이송기(230)는 엘엠가이드, 볼스크류 및 회전모터의 조합으로 이루어지는 리니어 액츄에이터, 랙 앤 피니언 및 회전모터의 조합으로 이루어지는 리니어 액츄에이터 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
이하, 본 실시예에 따른 유기물 증착방법에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 6은 본 실시예에 따른 유기물 증착방법을 나타낸 순서도이다.
도 6을 참조하면, 유기물이 담긴 복수의 도가니(110)는 복수의 가열기(130)의 내부에 각각 결합된다. 그리고 기판(S)은 증착챔버(210)의 내부로 반입되어 기판지지대(211)에 지지된다. 그러면 기판(S)의 일면은 유기물 공급기(100)를 향하고, 유기물 공급기(100)의 노즐(190)은 기판(S)의 일면을 향한다.
이러한 상태에서, 복수의 가열기(130)로 전원이 각각 인가되며, 복수의 도가니(110)는 복수의 가열기(130)에 의해 각각 가열된다. 이와 같이 복수의 도가니(110)가 복수의 가열기(130)에 의해 각각 가열됨에 따라 복수의 도가니(110)의 내부에 담긴 유기물은 기화된다. 이때, 복수의 냉각기(150)는 복수의 가열기(130), 또는 가열기(130)에 의해 가열되는 복수의 도가니(110)로부터 방출되는 열이 외부로 방출되는 것을 방지하여, 증착챔버(210)의 내부온도가 상승하여 기 설정된 공정온도가 상승되는 것을 방지한다.(단계;S11)
이어, 복수의 밸브(173)는 복수의 연결관(171)을 각각 개방시킨다. 복수의 밸브(173)가 개방됨에 따라 복수의 도가니(110)로부터 기화된 유기물은 복수의 연결관(171)을 통해 확산관(170)으로 배출된다. 확산관(170)으로 배출되는 유기물은 확산관(170)의 내벽에 부딪히며 확산관(170)의 내부에서 확산된다. 이와 같이 확산관(170)은 내부에서 유기물이 확산되도록 하여 유기물이 기판(S)에 대해 균일한 분포로 분사될 수 있도록 한다.(단계;S13)
이어, 확산관(170)의 내부에서 확산되는 유기물은 노즐(190)을 통과하면서 유속이 증가되어 기판(S)의 일면으로 분사된다.
이와 함께, 선형이송기(230)는 유기물을 분사하는 유기물 공급기(100)를 노즐(190)의 길이방향에 교차하는 방향으로 이송한다. 따라서, 유기물은 기판(S)의 일면 전면적에 대하여 증착될 수 있다.(단계;S15)
이와 같이, 본 실시예에 따른 유기막 증착장치(200)는 유기물을 복수의 도가니(110)로부터 다량의 유기물이 함께 분사되도록 하여 기판(S)의 일면에 유기막이 형성되도록 한다. 따라서, 본 실시예에 따른 유기막 증착장치(200)는 한번의 스캔동작에 의해 많은 양의 유기물을 기판(S)에 증착할 수 있으므로, 단일 도가니(110)로부터 유기물을 기화시켜 분사하는 경우보다 생산효율을 증가시킬 수 있다.
한편, 도가니(110)로부터 기화되어 분사되는 유기물의 유량은 유기막의 두께를 결정하는 요소로 작용한다. 즉, 유기물의 유량이 많을수록 유기막의 두께는 두꺼워질 수 있으며, 유량이 적을수록 유기막의 두께는 얇아질 수 있다. 이러한 유기물의 유량은 가열기(130)에 의해 가열되는 도가니(110)의 가열온도, 밸브(173)의 개폐량에 의해 결정될 수 있다.
다시 말해, 도가니(110)의 가열온도를 높이면 유기물의 기화량이 증가하여 유기물의 유량은 증가될 수 있으며, 도가니(110)의 가열온도를 낮추면 유기물의 기화량이 감소하여 유기물의 유량은 감소될 수 있다. 또한, 밸브(173)의 개방량을 늘리면 유기물의 유량은 증가될 수 있으며, 밸브(173)의 개방량을 줄이면 유기물의 유량은 감소될 수 있다.
이러한 이유로, 본 실시예에 따른 유기물 증착장치(200)는 유기물의 유량을 효율적으로 조절하기 위해, 복수의 도가니(110)를 각각 가열하는 복수의 가열기(130)를 포함하고 있으며, 복수의 연결관(171)에는 복수의 밸브(173)가 각각 설치되어 있다.
따라서, 본 실시예에 따른 유기물 증착장치(200)는 복수의 가열기(130)에 의한 복수의 도가니(110)의 가열온도를 각각 조절함으로써 유기물의 유량을 조절할 수 있으며, 복수의 밸브(173)의 개폐량을 조절함으로써 유기물의 유량을 조절할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 유기물 증착장치(200)는 복수의 도가니(110)가 격벽(175)에 의해 구획되는 각각의 확산공간에 각각 연통되어 있다. 즉, 복수의 도가니(110)로부터 기화되는 각각의 유기물은 서로 혼합되지 않고 독립된 확산공간에서 개별적으로 확산된다.
따라서, 본 실시예에 따른 유기물 증착장치(200)는 복수의 도가니(110)의 가열온도 및 복수의 밸브(173)의 개폐량을 각각 개별 조절함으로써, 기판(S)의 전체 면적 중 각 도가니(110)에 할당되는 면적으로 분사되는 유기물의 유량을 세밀하게 조절하여 전체 유기막의 두께를 균일하게 형성할 수 있다.
예를 들어, 도 3을 참조하면, 제1 도가니(110a)와 제2 도가니(110b)로부터 기화되어 분사되는 유기물은 각 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)으로 각각 분사될 수 있다. 이때, 설명의 편의를 위해 제2 영역(A2)으로 분사되는 유기물의 유량이 설정된 유기막을 형성하는데 소모되는 유기물의 적정량이라고 가정하기로 한다.
제1 영역(A1)으로 분사되는 유기물의 유량이 제2 영역(A2)으로 분사되는 유기물의 유량보다 부족한 경우, 제1 도가니(110a)의 가열온도를 높이거나, 제1 밸브(173a)의 개방량을 늘려 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)으로 분사되는 유기물의 유량의 균형을 맞출 수 있다. 이와 반대로, 제1 영역(A1)으로 분사되는 유기물의 유량이 제2 영역(A2)으로 분사되는 유기물의 유량보다 많을 경우, 제1 도가니(110a)의 가열온도를 낮추거나, 제1 밸브(173a)의 개방량을 줄여 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)으로 분사되는 유기물의 유량의 균형을 맞출 수 있다.
상술 한 바와 같이, 본 실시예에 따른 유기물 증착장치(200)는 유기물의 유량을 세밀하게 조절하여 전체 유기막의 두께를 균일하게 형성할 수 있으므로, 유기막의 품질을 향상시킬 수 있다.
한편, 상술된 본 실시예에 따른 유기물 증착장치(200)는 한 종류의 유기물을 사용하여 기판(S)에 유기막을 형성하는 실시예에 대해서 설명하고 있다.
하지만, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 다른 실시예에 따른 유기물 증착장치(200)는 서로 다른 종류의 유기물을 교차 분사시킬 수 있다. 즉, 다른 실시예에 따른 유기물 증착장치(200a)는 복수의 유기물 공급기(100a, 100b)를 포함할 수 있다. 복수의 유기물 공급기(100a, 100b)는 유기물 공급기(100)가 이송되는 방향으로 배치되며, 복수의 유기물 공급기(100a, 100b)는 서로 다른 종류의 유기물을 기화시켜 기판(S)으로 공급할 수 있다.
예를 들어, 유기물 공급기(100)는 이송되는 방향으로 두 개가 배치되고, 두 개의 유기물 공급기(100a, 100b) 중 어느 하나의 도가니에는 호스트(host) 물질을 충전시키고, 나머지 하나의 도가니에는 도펀트(dopant) 물질을 충전시킬 수 있다. 호스트물질과 도펀트물질은 오엘이디 중에서 발광층을 구성하는 물질로, 호스트물질은 전하수송과의 재결합의 기능을 하고 도펀트물질은 빛을 발산하는 기능을 한다.
이에, 다른 실시예에 따른 유기물 증착장치(200a)는 선형이송기(230)가 복수의 유기물 공급기(100a, 100b)를 선형이송하여 복수의 유기물 공급기(100)로부터 기화되는 호스트물질과 도펀트물질이 교차 분사되도록 하여 기판(S)의 일면에 호스트 물질과 도펀트 물질을 함께 증착시킬 수 있다.
이와 같이, 다른 실시예에 따른 유기물 증착장치(200a)는 한번의 스갠동작으로 서로 다른 종류의 복수의 유기물을 기판(S)에 증착시킬수 있으므로, 생산효율을 증가시킬 수 있다.
100 : 유기물 공급장치 110 : 도가니
130 : 가열기 150 : 냉각기
170 : 확산관 190 : 노즐
200 : 유기물 증착장치
130 : 가열기 150 : 냉각기
170 : 확산관 190 : 노즐
200 : 유기물 증착장치
Claims (13)
- 일측이 개방되고 내부에 유기물이 수용되어 병렬 배치되는 복수의 도가니와,
상기 복수의 도가니를 각각 가열하여 상기 유기물을 각각 기화시키는 복수의 가열기와,
양 끝단이 밀봉되어 관축이 상기 복수의 도가니가 배치되는 방향으로 배치되어 상기 복수의 도가니와 연통되며, 상기 복수의 도가니로부터 기화되는 각각의 유기물이 각각 독립된 확산공간에서 확산되도록 내부에 격벽이 설치되는 확산관과,
상기 확산관에 연통되며 피처리물을 향해 개방되어 상기 확산관에서 확산되어 외부로 분사되는 상기 유기물의 유속을 증가시키는 노즐과,
상기 노즐을 향해 단면적이 축소되는 형태로 상기 확산관으로부터 돌출되며, 상기 노즐에 연통되는 배출구가 형성되는 노즐결합돌기를 포함하며,
상기 격벽에 의해 구획되는 상기 확산관의 독립된 확산공간으로 공급되는 상기 유기물의 공급량이 각각 개별 조절되는 것을 특징으로 하는 유기물 공급장치. - 제 1항에 있어서,
상기 확산관으로부터 분기되어 상기 복수의 도가니에 연결되는 복수의 연결관과,
상기 복수의 연결관에 각각 설치되어 상기 복수의 도가니로부터 상기 확산관으로 향하는 상기 유기물의 유량을 각각 단속하는 복수의 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물 공급장치. - 제 1항에 있어서, 상기 복수의 도가니의 외측에 각각 배치되어 가열된 상기 복수의 도가니로부터 방출되는 열을 냉각시키는 복수의 냉각기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물 공급장치.
- 삭제
- 제 1항에 있어서, 상기 노즐에는 상기 배출구보다 단면적이 축소되는 형태의 분사구가 형성되는 것을 특징으로 하는 유기물 공급장치.
- 내부에 기판이 지지되는 증착챔버와,
상기 기판을 가로지르는 길이로 마련되어 상기 기판을 향해 유기물을 분사하는 유기물 공급기와,
상기 유기물 공급기를 지지하며, 상기 유기물 공급기의 길이방향에 교차하는 방향으로 상기 유기물 공급기를 선형이송시키는 선형이송기를 포함하되,
상기 유기물 공급기는
일측이 개방되고 내부에 유기물이 수용되어 병렬 배치되는 복수의 도가니와,
상기 복수의 도가니를 각각 가열하여 상기 유기물을 각각 기화시키는 복수의 가열기와,
양 끝단이 밀봉되어 관축이 상기 복수의 도가니가 배치되는 방향으로 배치되어 상기 복수의 도가니와 연통되며, 상기 복수의 도가니로부터 기화되는 각각의 유기물이 각각 독립된 확산공간에서 확산되도록 내부에 격벽이 설치되는 확산관과,
상기 확산관에 연통되며 피처리물을 향해 개방되어 상기 확산관에서 확산되어 외부로 분사되는 상기 유기물의 유속을 증가시키는 노즐과,
상기 노즐을 향해 단면적이 축소되는 형태로 상기 확산관으로부터 돌출되며, 상기 노즐에 연통되는 배출구가 형성되는 노즐결합돌기를 포함하며,
상기 격벽에 의해 구획되는 각각의 상기 확산관의 확산공간으로 공급되는 상기 유기물의 공급량이 각각 개별 조절되는 것을 특징으로 하는 유기물 증착장치. - 제 6항에 있어서, 상기 유기물 공급기는
상기 확산관으로부터 분기되어 상기 복수의 도가니에 연결되는 복수의 연결관과,
상기 복수의 연결관에 각각 설치되어 상기 복수의 도가니로부터 상기 확산관으로 향하는 상기 유기물의 유량을 각각 단속하는 복수의 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물 증착장치. - 제 6항에 있어서, 상기 유기물 공급기는 상기 복수의 도가니의 외측에 각각 배치되어 가열된 상기 복수의 도가니로부터 방출되는 열을 냉각시키는 복수의 냉각기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물 증착장치.
- 제 6항에 있어서, 상기 유기물 공급기는 복수로 마련되며, 상기 복수의 유기물 공급기는 상기 유기물 공급기가 이송되는 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 유기물 증착장치.
- 제 9항에 있어서, 상기 복수의 유기물 공급기는 호스트(host)물질과 도펀트(dopant)물질을 교차 분사하는 것을 특징으로 하는 유기물 증착장치.
- 복수의 도가니를 각각 가열하여 상기 복수의 도가니에 수용된 복수의 유기물을 각각 기화시키는 기화단계와,
하나의 확산관의 내부에서 격벽에 의해 독립적으로 구획되는 복수의 확산공간으로 상기 복수의 유기물의 공급량이 각각 개별 조절되어 상기 복수의 확산공간에서 상기 복수의 유기물이 각각 독립적으로 확산되는 확산단계와,
상기 확산관으로부터 확산되는 상기 복수의 유기물이 상기 확산관에 결합되는 노즐을 통해 분사되되, 상기 노즐을 향해 단면적이 축소되는 형태로 상기 확산관으로부터 돌출되고 상기 노즐에 연통되는 배출구가 형성되는 노즐결합돌기를 통해 기판을 향해 분사시키는 분사단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물 증착방법. - 제 11항에 있어서, 상기 기화단계는
상기 복수의 도가니의 가열온도를 각각 조절하여 상기 복수의 도가니로부터 기화되는 상기 복수의 유기물의 유량을 각각 조절하는 것을 특징으로 하는 유기물 증착방법. - 제 11항에 있어서, 상기 확산단계는
상기 복수의 도가니와 상기 확산관을 연결하는 복수의 연결관에 설치되는 복수의 밸브의 개폐량을 각각 조절하여 상기 복수의 유기물의 유량을 각각 조절하는 것을 특징으로 하는 유기물 증착방법.
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