JP2023538735A - 有機発光ダイオードの蒸着装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、有機発光ダイオードの蒸着装置に関し、より詳細には、補助チャンバーを介して蒸着物質を単独でメンテナンスして蒸着物質の評価時間を短縮させた有機発光ダイオードの蒸着装置に関する。

Description

本出願は、２０２０年１１月１８日付にて韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０－２０２０－０１５４７５８号の出願日の利益を主張し、その内容のすべては本明細書に含まれる。

本発明は、有機発光ダイオードの蒸着装置に関し、より詳細には、補助チャンバーを介して蒸着物質を単独でメンテナンスして蒸着物質の評価時間を短縮した有機発光ダイオードの蒸着装置に関する。

有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）は、上下に離間した２つの電極の間に有機膜が設けられ、２つの電極を通じて電流が流れると、２つの電極から供給された電子とホールが有機膜で結合して光を発生する能動型発光素子である。このようなＯＬＥＤは薄くて軽く、高輝度、低電力消費などの特性を有しており、様々な分野で適用されている。特に、ＯＬＥＤは次世代ディスプレイとして脚光を浴びており、白色光および単色光を放出する照明としても利用できる。

ＯＬＥＤを作製するには、有機薄膜を形成する工程および導電体薄膜形成工程が求められ、このような薄膜形成工程は、蒸発蒸着が主に用いられる。
有機薄膜は、低分子有機物質を含む坩堝を取り囲む熱線に電流を流して加熱し、坩堝に伝達された熱が坩堝内の有機物質の温度を上昇させ、有機物質の温度が上昇するにつれて、有機物質が気体の形で坩堝を出て基板に蒸着される方式で主に作られる。このような熱蒸着法による有機薄膜の作製にはＯＬＥＤ蒸着器が用いられてきた。

図１は、従来のＯＬＥＤ蒸着器を示した断面図である。

図１を参照すると、従来のＯＬＥＤ蒸着器は上部に基板Ｓが位置し、下部には基板Ｓに原料物質を蒸着するために原料物質を加熱して蒸発させるＯＬＥＤ蒸着器ソースと、基板に蒸着される薄膜の厚さ測定のための厚さ測定センサを備える。

前記ＯＬＥＤ蒸着器ソースは、その内部に原料物質である有機物質が収容される坩堝と、前記坩堝の周囲に巻かれて坩堝を電気的に加熱する加熱手段と、前記加熱手段によって前記坩堝から蒸発した原料物質を噴射する噴射ホールを備えた複数のノズルを含むノズル部で構成される。

従来のＯＬＥＤ蒸着器は、１つの反応チャンバー内の蒸着物質が全て含まれており、蒸発源を取り替える度にチャンバー内の真空状態を解除した後、新しい蒸発物質を装着して再びチャンバー内部を真空状態に組成した後、ダミー工程を進めなければならないので、蒸着時間および評価時間が多くかかる問題が発生していた。

したがって、総蒸着物質の一部を評価または蒸着する時間を短縮することのできる有機発光ダイオードの蒸着装置を改善する方案が必要とされる実情である。

本発明は、上述の課題を解決するために案出されたものであり、本発明の目的は、蒸着物質を含み、単独でメンテナンスの進行が可能な補助チャンバーを複数個含んで蒸着物質を部分的に蒸着させる際、蒸着物質の評価時間を短縮させる有機発光ダイオードの蒸着装置を提供することである。

本発明に係る有機発光ダイオードの蒸着装置は、物質を蒸着および評価するメインチャンバー；前記メインチャンバーと連結され、蒸着しようとする蒸着物質がローディングされる補助チャンバー；および前記補助チャンバーにローディングされた前記蒸着物質を加熱する加熱部；を含むことを特徴とする。

一実施形態において、前記補助チャンバーと前記加熱部とを連結するベローズ（ｂｅｌｌｏｗｓ）を含むことを特徴とする。

一実施形態において、前記補助チャンバーは、前記蒸着物質を前記メインチャンバーのセルにローディングさせるロード部を含むことを特徴とする。

一実施形態において、前記ロード部は、前記蒸着物質の移動を制御するゲートバルブをさらに含むことを特徴とする。

一実施形態において、前記補助チャンバーの内部を真空状態にする真空部をさらに含むことを特徴とする。

一実施形態において、前記補助チャンバーは、前記メインチャンバーの下部に位置されることを特徴とする。

一実施形態において、前記補助チャンバーは、前記蒸着物質のローディングおよびアンローディングのために一側に開閉部を含むことを特徴とする。

一実施形態において、前記開閉部は、前記補助チャンバー内部の雰囲気を維持するための圧縮部材をさらに含むことを特徴とする。

一実施形態において、前記補助チャンバーおよび前記加熱部は、移動可能であることを特徴とする。

一実施形態において、前記ベローズを圧縮および弛緩するモータをさらに含むことを特徴とする。

本発明によれば、蒸着物質を含み、単独でメンテナンスの進行が可能な補助チャンバーを複数含んで蒸着物質を部分的に蒸着させる際に、蒸着物質の評価時間を短縮する効果が発生する。

従来のＯＬＥＤ蒸着器を示した断面図である。 本発明の一実施形態による有機発光ダイオードの蒸着装置を示した斜視図である。 図２のＡ部分を拡大して示した斜視図である。 （ａ）は加熱部が作動する前の補助チャンバー、加熱部およびベローズを示した断面図であり、（ｂ）は加熱部が作動したときの補助チャンバーおよび加熱部を示した断面図である。

１００ ・・・有機発光ダイオードの蒸着装置
１０ ・・・メインチャンバー
２０ ・・・補助チャンバー
２１ ・・・ロード部
２１ａ ・・・ロード部２段
２１ｂ ・・・ロード部１段
２２ ・・・ゲートバルブ
２３ ・・・開閉部
２４ ・・・真空部
２５ ・・・真空弁
３０ ・・・加熱部
４０ ・・・ベローズ

本発明の詳細な説明は、当業界の通常の知識を有する者に本発明を完全に説明するためのものである。明細書の全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とするか、ある構造と形状を「特徴」とする場合、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除外したり、他の構造および形状を排除することではなく、他の構成要素、構造および形状を含んでもよいことを意味する。

本発明は、様々な変換を加えることができ、様々な実施形態を有することができるので、特定の実施形態を提示し、詳細な説明に詳細に説明しようとする。しかしながら、これは実施例による発明の内容を限定することを意図するものではなく、本発明の思想および技術範囲に含まれる全ての変換、均等物または代替物を包含するものと理解されるべきである。

図２は、本発明の一実施形態による有機発光ダイオードの蒸着装置１００を示した斜視図であり、図３は、図２のＡ部分を拡大して示した斜視図であり、図４の（ａ）は、加熱部３０が作動する前の補助チャンバー２０、加熱部３０およびベローズ４０を示した断面図であり、図４の（ｂ）は、加熱部３０が作動したときの補助チャンバー２０および加熱部３０を示した断面図である。

本発明に係る有機発光ダイオードの蒸着装置１００は、メインチャンバー１０および蒸着源Ａを含む。ここで、蒸着源Ａは、補助チャンバー２０、加熱部３０およびベローズ４０を含み、蒸着物質が単独で分離されたことを特徴とする。

メインチャンバー１０は、蒸着物質を基板に蒸着する構成であり、基板を載せる基板支持台を含んでもよい。メインチャンバー１０は、基板に蒸着物質を蒸着するために、内部が真空状態の雰囲気で提供されることが好ましい。したがって、メインチャンバー１０は、真空／大気圧調節弁によって別途に真空雰囲気を管理することができる。

そして、メインチャンバー１０は、複数のセル（ｃｅｌｌ、図示せず）を含んでもよい。セルは補助チャンバー２０のロード部２１に連結され、メインチャンバー１０に蒸着物質をローディングすることができる。

補助チャンバー２０は、メインチャンバー１０と連結され、蒸着しようとする蒸着物質がローディングされる構成である。したがって、補助チャンバー２０内には、蒸着物質がローディングされる容器が含まれてもよく、補助チャンバー２０はメインチャンバー１０の下部に位置され得る。

そして、補助チャンバー２０は、蒸着物質をメインチャンバー１０のセルにローディングさせるために、単独でメンテナンスが進行されてもよい。すなわち、本発明に係る有機発光ダイオードの蒸着装置１００は、補助チャンバー２０によって１つの蒸着物質を単独でメンテナンスすることができる。ここで、メンテナンスとは、ダミー（Ｄｕｍｍｙ）工程を実行するための工程であり、補助チャンバー２０の真空状態を解除（ｖｅｎｔ）した後、蒸発物質を装着して再び補助チャンバー２０の内部を真空状態に組成した後、ダミー工程を進めることを意味する。そして、ダミー工程は、補助チャンバー２０を加熱して補助チャンバー２０の内部の不純物を除去し、真空度安定および蒸着物質を気化させることを意味する。

したがって、補助チャンバー２０は、蒸着物質をメインチャンバー１０のセルにローディングさせるためのロード部２１（ＬＴＣ）を含んでもよい。ロード部２１は、補助チャンバー２０とメインチャンバー１０とを連結する構成であり、補助チャンバー２０の上部に位置されてもよい。すなわち、ロード部２１は、メインチャンバー１０内のセルと結合してメインチャンバー１０に蒸着物質をローディングさせることができる。

一実施例において、ロード部２１は２段で提供されてもよい。このとき、ロード部２１は、２段のうち内部に引き込まれた部分が２段２１ａであるとき、ロード部２１は、メインチャンバー１０と補助チャンバー２０とが連結されていないときは、１段２１ｂのみを提供されてもよい。そして、ロード部２１は、ダミー工程が実行されるとき、２段２１ａが突出してメインチャンバー１０のセルに引き込まれ、メインチャンバー１０と補助チャンバー２０とを連結してもよい。

補助チャンバー２０は、ロード部２１を介して移動する蒸着物質を制御するためのゲートバルブ２２をさらに含んでもよい。また、ゲートバルブ２２は補助チャンバー２０の内部雰囲気とメインチャンバー１０の内部雰囲気を分離することができる。

ゲートバルブ２２は、ロード部２１の途中に位置してもよい。ゲートバルブ２２は、ロード部２１がメインチャンバー１０のセルと連結される前に閉じてあることが好ましい。

補助チャンバー２０は、蒸着物質のローディングおよびアンローディングのために、一側に開閉部２３をさらに含んでもよい。すなわち、開閉部２３を介して蒸着物質が補助チャンバー２０に出入り可能であり、補助チャンバー２０内の容器に蒸着物質を交替することができる。

さらに、開閉部２３は、補助チャンバーの内部の雰囲気を維持するために、圧縮部材（図示せず）をさらに含んでもよい。圧縮部材は、補助チャンバー２０と開閉部２３とが接触する面に位置されてもよい。

補助チャンバー２０は、蒸着物質を容器にローディングした後、補助チャンバー２０の内部雰囲気がメインチャンバー１０と同じく形成されなければならない。したがって、補助チャンバー２０は、内部を真空状態にする真空部２４をさらに含んでもよい。そして、本発明に係る有機発光ダイオードの蒸着装置１００は、補助チャンバー２０と真空部２４との間に真空弁２５をさらに含み、補助チャンバー２０の内部雰囲気を維持し、真空部２４を制御することができる。

加熱部３０は、補助チャンバー２０にローディングされた蒸着物質を加熱する構成である。加熱部３０は、補助チャンバー２０を設定された温度に加熱して補助チャンバー２０の内部真空雰囲気を安定化させ、蒸着物質を気化させることができる。

加熱部３０は、発生した熱を効果的に補助チャンバー２０に伝達したり、ダミー工程を中断するために上下移動が可能である。

このとき、本発明に係る有機発光ダイオードの蒸着装置１００は、補助チャンバー２０と加熱部３０とを連結するベローズ（ｂｅｌｌｏｗｓ）４０をさらに含んでもよい。ベローズ４０は、圧縮と引張を介して加熱部３０を上下移動させることができる。そして、加熱部３０から発生した熱気は、ベローズ４０を介して補助チャンバー２０に移動されることができる。

一実施例において、本発明に係る有機発光ダイオードの蒸着装置１００は、ベローズ４０が圧縮され、加熱部３０が補助チャンバー２０方向へと移動したとき、ロード部２１の２段が突出してメインチャンバー１０のセルと連結されてもよい。このとき、ロード部２１は、加熱部３０で加熱された熱気および圧力によってメインチャンバー１０の方向へ突出されてもよい。

さらに、本発明に係る有機発光ダイオードの蒸着装置１００は、ベローズ４０を圧縮および弛緩するために、モータ（図示せず）をさらに含んでもよい。

本発明に係る有機発光ダイオードの蒸着装置１００は、補助チャンバー２０と加熱部３０を１つ以上含んでもよい。例えば、３つの蒸着物質を蒸着させる場合、３つの補助チャンバー２０にそれぞれ相違する蒸着物質をローディングしてメンテナンスを進行させてもよい。

他の実施形態において、補助チャンバー２０と加熱部３０は移動可能であることを特徴とする。このとき、有機発光ダイオードの蒸着装置１００は、メインチャンバー１０の下部に補助チャンバー２０および加熱部３０を支持することができる支持部と、移動経路を案内するレールがさらに含まれてもよく、補助チャンバー２０および加熱部３０は、メインチャンバー１０のセルの位置に沿って移動することができる。

以上、本発明の好ましい実施例を参照して説明したが、当業界の通常の知識を有する者であれば、以下の特許請求の範囲に記載された本発明の思想および領域から逸脱しない範囲内で本発明を種々修正および変更することができることが理解できる。

Claims (10)

1. 物質を蒸着および評価するメインチャンバー；
   前記メインチャンバーと連結され、蒸着しようとする蒸着物質がローディングされる補助チャンバー；および
   前記補助チャンバーにローディングされた前記蒸着物質を加熱する加熱部；
   を含む、有機発光ダイオードの蒸着装置。
2. 前記補助チャンバーと前記加熱部を連結するベローズ（ｂｅｌｌｏｗｓ）を含む、請求項１に記載の有機発光ダイオードの蒸着装置。
3. 前記補助チャンバーは、
   前記蒸着物質を前記メインチャンバーのセルにローディングさせるロード部を含む、請求項１または２に記載の有機発光ダイオードの蒸着装置。
4. 前記ロード部は、
   前記蒸着物質の移動を制御するゲートバルブをさらに含む、請求項３に記載の有機発光ダイオードの蒸着装置。
5. 前記補助チャンバーの内部を真空状態にする真空部をさらに含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の有機発光ダイオードの蒸着装置。
6. 前記補助チャンバーは、
   前記メインチャンバーの下部に位置するものである、請求項１から５のいずれか一項に記載の有機発光ダイオードの蒸着装置。
7. 前記補助チャンバーは、
   前記蒸着物質のローディングおよびアンローディングのために一側に開閉部を含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の有機発光ダイオードの蒸着装置。
8. 前記開閉部は、
   前記補助チャンバー内部の雰囲気を維持するための圧縮部材をさらに含む、 請求項７に記載の有機発光ダイオードの蒸着装置。
9. 前記補助チャンバーおよび前記加熱部は、
   移動が可能である、請求項１から８のいずれか一項に記載の有機発光ダイオードの蒸着装置。
10. 前記ベローズを圧縮および弛緩するモータをさらに含む、請求項２に記載の有機発光ダイオードの蒸着装置。

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