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KR20220067947A - 유기발광다이오드의 증착장치 - Google Patents

유기발광다이오드의 증착장치 Download PDF

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KR20220067947A
KR20220067947A KR1020200154758A KR20200154758A KR20220067947A KR 20220067947 A KR20220067947 A KR 20220067947A KR 1020200154758 A KR1020200154758 A KR 1020200154758A KR 20200154758 A KR20200154758 A KR 20200154758A KR 20220067947 A KR20220067947 A KR 20220067947A
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KR
South Korea
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auxiliary chamber
light emitting
organic light
deposition
chamber
Prior art date
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KR1020200154758A
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Inventor
정광진
신희영
김재일
이준영
Original Assignee
주식회사 엘지화학
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Publication date
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Priority to CN202180051514.8A priority patent/CN115968413A/zh
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Abstract

본 발명은 유기발광다이오드의 증착장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보조 챔버를 통해 증착 물질을 단독으로 메인트하여 증착 물질의 평가시간을 단축시킨 유기발광다이오드의 증착장치에 관한 것이다.

Description

유기발광다이오드의 증착장치{DEPOSITION EQUIPMENT OF ORGANIC LIGHT EMITTING DIODES}
본 발명은 유기발광다이오드의 증착장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보조 챔버를 통해 증착 물질을 단독으로 메인트하여 증착 물질의 평가시간을 단축시킨 유기발광다이오드의 증착장치에 관한 것이다.
유기 발광 다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode)는 상하로 이격된 두 전극 사이에 유기막이 마련되고, 두 전극을 통해 전류가 흐르면 두 전극으로부터 공급된 전자와 홀이 유기막에서 결합하여 빛을 발생하는 능동형 발광소자이다. 이러한 OLED는 얇고 가벼우며, 고휘도, 저전력 소비 등의 특성을 가지고 있어서 다양한 분야에서 적용되고 있다. 특히, OLED는 차세대 디스플레이로 각광받고 있으며, 백색광 및 단색광을 방출하는 조명으로도 이용될 수 있다.
OLED를 제작하는데 있어서는 유기박막을 형성하는 공정 및 도전체 박막 형성 공정이 요구되며, 이러한 박막 형성 공정은 증발 증착이 주로 사용된다.
유기 박막은 저분자 유기 물질을 담은 도가니를 감싼 열선에 전류를 흘려 가열하고 도가니에 전달된 열이 도가니 내의 유기물질의 온도를 상승시키며 유기물질의 온도가 상승됨에 따라 유기물질이 기체의 형태로 도가니를 빠져나가 기판에 증착되는 방식으로 주로 만들어진다. 이러한 열 증착법에 의한 유기 박막의 제작에는 OLED 증착기가 사용되어 왔다.
도 1은 종래 OLED 증착기를 도시한 단면도이다.
도 1을 참고하면, 종래 OLED 증착기는 상부에 기판(S)이 위치하며, 하부에는 기판(S)에 원료물질을 증착하기 위하여 원료물질을 가열하여 증발시키는 OLED 증착기 소스와, 기판에 증착되는 박막의 두께 측정을 위한 두께측정센서를 구비한다.
상기 OLED 증착기 소스는 그 내부에 원료 물질인 유기물질이 수용되는 도가니와 상기 도가니의 주변에 감겨져서 도가니를 전기적으로 가열하는 가열수단과 상기 가열수단에 의해 상기 도가니에서 증발된 원료 물질을 분사하는 분사홀을 구비한 복수의 노즐들을 포함하는 노즐부로 구성된다.
종래 OLED 증착기는 하나의 반응 챔버 내 증착 물질이 모두 포함되어 있어, 증발원을 교체할 때마다 챔버 내의 진공 상태를 해제한 후, 새로운 증발 물질을 장착하고 다시 챔버 내부를 진공 상태로 조성한 후, 더미 공정을 진행하여야 하므로, 증착 시간 및 평가 시간이 많이 걸리는 문제가 발생했었다.
따라서, 총 증착 물질 중 일부를 평가하거나 증착하는 시간을 단축시킬 수 있는 유기발광다이오드의 증착장치를 개선하는 방안이 필요한 실정이다.
한국공개특허공보 제 10-2016-0133589호
본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 증착 물질을 포함하고 단독으로 메인트 진행이 가능한 보조 챔버를 복수개 포함하여 증착 물질을 부분적으로 증착시킬 때 증착 물질의 평가 시간을 단축시키는 유기발광다이오드의 증착장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 유기발광다이오드의 증착장치는 물질을 증착 및 평가하는 메인 챔버; 상기 메인 챔버와 연결되고, 증착하고자 하는 증착 물질이 로딩되는 보조 챔버; 및 상기 보조 챔버에 로딩된 상기 증착 물질을 가열하는 가열부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 보조 챔버와 상기 가열부를 연결하는 벨로우즈(bellows);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 보조 챔버는, 상기 증착 물질을 상기 메인 챔버의 셀에 로딩시키는 로드부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 로드부는, 상기 증착 물질의 이동을 제어하는 게이트 밸브;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 보조 챔버의 내부를 진공상태로 만드는 진공부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 보조 챔버는, 상기 메인 챔버의 하부에 위치되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 보조 챔버는, 상기 증착 물질의 로딩 및 언로딩을 위해 일측에 개폐부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 개폐부는, 상기 보조 챔버 내부의 분위기를 유지시키기 위해 압축부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 보조 챔버 및 상기 가열부는, 이동이 가능한 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 벨로우즈를 압축 및 이완시키는 모터;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 증착 물질을 포함하고 단독으로 메인트 진행이 가능한 보조 챔버를 복수개 포함하여 증착 물질을 부분적으로 증착시킬 때 증착 물질의 평가 시간을 단축시키는 효과가 발생하게 된다.
도 1은 종래 OLED 증착기를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광다이오드의 증착장치를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 A부분을 확대하여 도시한 사시도이다.
도 4(a)는 가열부가 작동되기 전 보조 챔버, 가열부 및 벨로우즈를 나타낸 단면도이고, 도 4(b)는 가열부가 작동되었을 때 보조 챔버 및 가열부를 나타낸 단면도이다.
본 발명에 대한 상세한 설명은 당 업계의 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 완전하게 설명하기 위한 것이다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 하거나, 어떤 구조와 형상을 “특징”으로 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하거나 다른 구조와 형상을 배제한다는 것이 아니라, 다른 구성요소, 구조 및 형상을 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 제시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 실시예의 의한 발명의 내용을 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광다이오드의 증착장치(100)를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 A부분을 확대하여 도시한 사시도이고, 도 4(a)는 가열부(30)가 작동되기 전 보조 챔버(20), 가열부(30) 및 벨로우즈(40)를 나타낸 단면도이고, 도 4(b)는 가열부(30)가 작동되었을 때 보조 챔버(20) 및 가열부(30)를 나타낸 단면도이다.
본 발명에 따른 유기발광다이오드의 증착장치(100)는 메인 챔버(10) 및 증착원(A)을 포함한다. 여기서, 증착원(A)은 보조 챔버(20), 가열부(30) 및 벨로우즈(40)를 포함하고, 증착 물질이 단독으로 분리된 것을 특징으로 한다.
메인 챔버(10)는 증착 물질을 기판에 증착하는 구성으로, 기판을 올려놓는 기판지지대를 포함할 수 있다. 메인 챔버(10)는 기판에 증착 물질을 증착시키기 위해 내부가 진공상태의 분위기로 제공되는 것이 바람직하다. 따라서, 메인 챔버(10)는 진공/대기압 조절 밸브에 의해 별도로 진공 분위기를 관리할 수 있다.
그리고, 메인 챔버(10)는 복수개의 셀(cell, 도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 셀은 보조 챔버(20)의 로드부(21)와 연결되어 메인 챔버(10)에 증착 물질을 로딩할 수 있다.
보조 챔버(20)는 메인 챔버(10)와 연결되고, 증착하고자 하는 증착 물질이 로딩되는 구성이다. 따라서, 보조 챔버(20) 내에는 증착 물질이 로딩되는 요기가 포함될 수 있고, 보조 챔버(20)는 메인 챔버(10)의 하부에 위치될 수 있다.
그리고, 보조 챔버(20)는 증착 물질을 메인 챔버(10)의 셀에 로딩시키기 위해 단독으로 메인트가 진행될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 유기발광다이오드의 증착장치(100)는 보조 챔버(20)에 의해 하나의 증착 물질을 단독으로 메인트 할 수 있다. 여기서, 메인트란 더미(Dummy) 공정을 실행하기 위한 공정으로, 보조 챔버(20)의 진공 상태를 해제(vent)한 후, 증발 물질을 장착하고 다시 보조 챔버(20) 내부를 진공상태로 조성한 후 더미 공정을 진행하는 것을 의미한다. 그리고, 더미 공정은 보조 챔버(20)를 가열하여 보조 챔버(20) 내부의 불순물을 제거, 진공도 안정 및 증착 물질을 기화시키는 것을 의미한다.
따라서, 보조 챔버(20)는 증착 물질을 메인 챔버(10)의 셀에 로딩시키기 위해 로드부(21, LTC)를 포함할 수 있다. 로드부(21)는 보조 챔버(20)와 메인 챔버(10)를 연결하는 구성으로, 보조 챔버(20)의 상부에 위치될 수 있다. 즉, 로드부(21)는 메인 챔버(10) 내의 셀과 결합하여 메인 챔버(10)에 증착 물질을 로딩시킬 수 있다.
일 실시예에 있어서, 로드부(21)는 2단으로 제공될 수 있다. 이때, 로드부(21)는 2단 중 내부에 인입된 부분이 2단(21a)이라고 할 때, 로드부(21)는 메인 챔버(10)와 보조 챔버(20)가 연결되지 않았을 때는 1단(21b)만 제공될 수 있다. 그리고, 로드부(21)는 더미 공정이 실행될 때 2단(21a)이 돌출되어 메인 챔버(10)의 셀에 인입되어 메인 챔버(10)와 보조 챔버(20)를 연결할 수 있다.
보조 챔버(20)는 로드부(21)를 통해 이동되는 증착 물질을 제어하기 위한 게이트 밸브(22)를 더 포함할 수 있다. 또한, 게이트 밸브(22)는 보조 챔버(20)의 내부 분위기와 메인 챔버(10)의 내부 분위기를 분리할 수 있다.
게이트 밸브(22)는 로드부(21) 중간에 위치될 수 있다. 게이트 밸브(22)는 로드부(21)가 메인 챔버(10)의 셀과 연결되기 전에는 닫혀있는 것이 바람직하다.
보조 챔버(20)는 증착 물질의 로딩 및 언로딩을 위해 일측에 개폐부(23)를 더 포함할 수 있다. 즉, 개폐부(23)를 통해 증착 물질이 보조 챔버(20)에 출입이 가능하고, 보조 챔버(20) 내의 용기에 증착 물질을 교체할 수 있다.
아울러, 개폐부(23)는 보조 챔버 내부의 분위기를 유지시키기 위해 압축부재(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다. 압축부재는 보조 챔버(20)와 개폐부(23)가 접촉되는 면에 위치될 수 있다.
보조 챔버(20)는 증착 물질을 용기에 로딩한 후, 보조 챔버(20)의 내부 분위기가 메인 챔버(10)와 동일하게 형성되어야 한다. 따라서, 보조 챔버(20)는 내부를 진공상태로 만드는 진공부(24)를 더 포함할 수 있다. 그리고, 본 발명에 따른 유기발광다이오드의 증착장치(100)는 보조 챔버(20)와 진공부(24) 사이 진공 밸브(25)를 더 포함하여, 보조 챔버(20) 내부 분위기를 유지하고, 진공부(24)를 제어할 수 있다.
가열부(30)는 보조 챔버(20)에 로딩된 증착 물질을 가열하는 구성이다. 가열부(30)는 보조 챔버(20)를 설정된 온도로 가열하여 보조 챔버(20)의 내부 진공 분위기를 안정화 시키고, 증착 물질을 기화시킬 수 있다.
가열부(30)는 발생된 열을 효과적으로 보조 챔버(20)에 전달하거나 더미 공정을 중단하기 위해 상/하 이동이 가능하다.
이때, 본 발명에 따른 유기발광다이오드의 증착장치(100)는 보조 챔버(20)와 가열부(30)를 연결하는 벨로우즈(bellows, 40)를 더 포함할 수 있다. 벨로우즈(40)는 압축과 인장을 통해 가열부(30)를 상/하 이동시킬 수 있다. 그리고, 가열부(30)에서 발생된 열기는 벨로우즈(40)를 통해 보조 챔버(20)로 이동될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 본 발명에 따른 유기발광다이오드의 증착장치(100)는 벨로우즈(40)가 압축되고 가열부(30)가 보조 챔버(20) 방향으로 이동했을 때, 로드부(21)의 2단이 돌출되어 메인 챔버(10)의 셀과 연결될 수 있다. 이때, 로드부(21)는 가열부(30)에서 가열된 열기 및 압력에 의해 메인 챔버(10) 방향으로 돌출될 수 있다.
아울러, 본 발명에 따른 유기발광다이오드의 증착장치(100)는 벨로우즈(40)를 압축 및 이완시키기 위해 모터(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 유기발광다이오드의 증착장치(100)는 보조 챔버(20)와 가열부(30)를 하나 이상 포함할 수 있다. 예를 들어, 3개의 증착 물질을 증착시킬 경우, 3개의 보조 챔버(20)에 각각 서로 다른 증착 물질을 로딩시켜 메인트를 진행할 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 보조 챔버(20)와 가열부(30)는 이동 가능한 것을 특징으로 한다. 이때, 유기발광다이오드의 증착장치(100)는 메인 챔버(10) 하부에 보조 챔버(20) 및 가열부(30)를 지지할 수 있는 지지부와 이동 경로를 안내하는 레일이 더 포함될 수 있고, 보조 챔버(20) 및 가열부(30)는 메인 챔버(10)의 셀의 위치를 따라 이동할 수 있다.
상기 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 당 업계의 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 유기발광다이오드의 증착장치
10: 메인 챔버
20: 보조 챔버
21: 로드부
21a: 로드부 2단
21b: 로드부 1단
22: 게이트 밸브
23: 개폐부
24: 진공부
25: 진공 밸브
30: 가열부
40: 벨로우즈

Claims (10)

  1. 물질을 증착 및 평가하는 메인 챔버;
    상기 메인 챔버와 연결되고, 증착하고자 하는 증착 물질이 로딩되는 보조 챔버; 및
    상기 보조 챔버에 로딩된 상기 증착 물질을 가열하는 가열부;를 포함하는,
    유기발광다이오드의 증착장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보조 챔버와 상기 가열부를 연결하는 벨로우즈(bellows);를 포함하는 것을 특징으로 하는, 유기발광다이오드의 증착장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 보조 챔버는,
    상기 증착 물질을 상기 메인 챔버의 셀에 로딩시키는 로드부;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 유기발광다이오드의 증착장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 로드부는,
    상기 증착 물질의 이동을 제어하는 게이트 밸브;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 유기발광다이오드의 증착장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 보조 챔버의 내부를 진공상태로 만드는 진공부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 유기발광다이오드의 증착장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 보조 챔버는,
    상기 메인 챔버의 하부에 위치되는 것을 특징으로 하는, 유기발광다이오드의 증착장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 보조 챔버는,
    상기 증착 물질의 로딩 및 언로딩을 위해 일측에 개폐부;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 유기발광다이오드의 증착장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 개폐부는,
    상기 보조 챔버 내부의 분위기를 유지시키기 위해 압축부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 유기발광다이오드의 증착장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 보조 챔버 및 상기 가열부는,
    이동이 가능한 것을 특징으로 하는, 유기발광다이오드의 증착장치.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 벨로우즈를 압축 및 이완시키는 모터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 유기발광다이오드의 증착장치.
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