KR100725039B1 - 유기물 증발기 및 유기물 증발방법, 그리고 상기 유기물 증발기를 구비하는 유기물 증착 장치 - Google Patents

유기물 증발기 및 유기물 증발방법, 그리고 상기 유기물 증발기를 구비하는 유기물 증착 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판의 처리면으로 유기물을 증발시키는 유기물 증발기 및 유기물 증발방법, 그리고 상기 유기물 증발기를 구비하여 기판의 처리면에 유기물을 증착하는 유기물 증착 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 유기물 증발기는 내부에 유기물을 저장하고, 저장된 유기물을 가열하여 기판의 처리면으로 유기물을 증발시키는 유기물 증발챔버 및 상기 유기물 증발챔버와 인접하게 배치되어, 상기 유기물 증발챔버로 유기물을 보충하는 유기물 보충챔버를 포함한다. 그리하여, 유기물 증착 공정시 유기물 증발기에 유기물을 보충시킬 수 있으므로, 유기물 증발기의 사용시간을 증가시켜 유기물 증발기의 교체횟수를 감소시킨다.
유기물, 유기물 증착, 유기물 증착장치, 유기물 증발기, 유기물 보충, 유기물 보충장치,

Description

유기물 증발기 및 유기물 증발방법, 그리고 상기 유기물 증발기를 구비하는 유기물 증착 장치{EQUIPMENT FOR VAPORING ORGANIC MATERIAL AND METHOD FOR VAPORING ORGANIC MATERIAL, AND APPARATUS FOR USE IN DEPOSITING ORGANIC MATERIAL WITH IT}
도 1은 본 발명에 따른 유기물 증발기를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2a 내지 도 2c는 도 1에 도시된 유기물 증발기의 작동 과정을 설명하기 위한 도면들이다.
도 3은 본 발명에 따른 유기물 증발기가 구비된 유기물 증착 장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*
100 : 유기물 증착장치 220 : 감지부
110 : 증착 챔버 230 : 유기물 보충챔버
112 : 차단판 232 : 하우징
114a, 114b : 기판 출입구 234 : 커버
116 : 지지부재 236 : 유기물 지지부재
200 : 유기물 증발기 238 : 구동기
210 : 유기물 증발챔버 240 : 단열부재
212 : 도가니 250 : 제어부
214 : 커버부
본 발명은 기판의 처리면으로 유기물을 증발시키는 유기물 증발기 및 유기물 증발방법, 그리고 상기 유기물 증발기를 구비하여 기판의 처리면에 유기물을 증착하는 유기물 증착 장치에 관한 것이다.
유기EL(OLED:Organic Light Emitting Diodes, 이하'유기EL'이라 함) 소자는 능동발광형 표시 소자로서 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수며, 응답속도가 빠르다는 장점을 가지므로 액정 디스플레이(LCD:Liquid Crystal Display)를 대신할 차세대 평판 디스플레이의 하나로 주목받고 있다.
이러한 유기EL 분야에서는 기판 표면에 박막을 형성하기 위해 유기물을 증발기켜 기판에 증착시키는 공정이 널리 이용된다. 예컨대, 유기EL 디스플레이 패널의 유기EL 소자 발광층 등에 이용되는 유기 박막 및 금속 전극층의 형성에는 유기물의 증발을 이용한 유기물의 증착 공정이 수행된다.
종래 기술에 따른 유기물 증착 장치는 증착 챔버 및 유기물 증발기를 포함한다. 증착 챔버는 기판이 유입되어 기판 표면에 유기물이 증착되는 공간을 제공하며 유기물 증발기는 유기물을 가열하여, 기판 표면으로 유기물을 증발시킨다. 상기 유기물 증발기는 진공의 증착실 내에 내열성과 화학적 안정성이 높은 소정의 도가니를 포함한다. 도가니의 내벽 또는 외벽에는 소정의 열선들이 감싸고 있으며, 열선 들은 도가니 내에 저장된 소정의 증착물을 가열하여 증발시켜 기판 표면에 소정의 박막을 형성하는 것이다.
이러한 구성을 갖는 유기물 증착 장치는 유기물 증발기로부터 증발되는 유기물이 소진되면, 상기 유기물 증발기를 새로운 유기물 증발기로 교체해주어야 한다. 이러한, 유기물 증발기의 교체 작업은 유기물 증착 장치의 가동이 중단된 상태에서 작업자가 유기물 증발기의 교체를 직접 실시하였다.
그러므로, 종래의 유기물 증착 장치는 유기물 증발기의 교체주기가 짧아 유기물 증발기 교체에 의한 증착 공정의 중단이 발생되었고, 그에 따라 유기물 증착장치의 설비가동률이 낮다는 문제점이 있었다. 또한, 이러한 유기물 증착장치는 유기물 증발기의 잦은 교체에 따른 작업자의 유지 보수 부담이 크다는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 유기물 증착 공정시 유기물을 보충시켜 유기물 증발기의 사용시간을 연장할 수 있는 유기물 증발기 및 유기물 증발방법, 그리고 상기 유기물 증발기를 구비하는 유기물 증착 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 유기물 증발기를 교체하는 유지 보수 작업을 줄일 수 있는 유기물 증발기 및 유기물 증발방법, 그리고 상기 유기물 증발기를 구비하는 유기물 증착 장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유기물 증발기는 내부에 유기물을 저장하고, 저장된 유기물을 가열하여 기판의 처리면으로 유기물을 증발시 키는 유기물 증발챔버 및 상기 유기물 증발챔버와 인접하게 배치되어, 상기 유기물 증발챔버로 유기물을 보충하는 유기물 보충챔버를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 유기물 증발기는 상기 유기물 증발챔버에 저장되는 유기물의 저장량을 감지하는 감지부를 더 포함한다. 여기서, 상기 감지부는 상기 유기물 증발챔버 하부에 설치되어 상기 유기물 증발챔버의 중량을 측정하는 로드셀(load-cell)일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 유기물 보충챔버는 내부에 유기물을 수용하는 하우징, 상기 하우징 내부에서 유기물을 지지하는 유기물 지지부재, 그리고 상기 유기물 지지부재를 상하이동시키는 구동기를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 유기물 보충챔버는 상기 유기물 보충챔버로부터 상기 유기물 증발챔버로 유기물이 이동되도록 제공되는 개구가 형성되되, 상기 개구는 유기물이 슬라이딩되어 이동되도록 경사진다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 유기물 지지부재는 상기 개구에 형성된 경사와 상응하는 경사를 갖는 지지판이 형성되고, 상기 지지판은 상부에 소정의 단위용적으로 압착된 유기물들이 상하로 적층된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 유기물 보충챔버는 상기 개구를 개폐하는 개폐 부재를 더 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 유기물 증발기는 상기 유기물 증발챔버 내 유기물의 저장량이 기설정된 저장량보다 적을 경우 상기 유기물 증발챔버로 유기물을 보충시키도록 상기 구동기를 제어하는 제어부를 더 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 유기물 증발기는 상기 유기물 증발챔버와 상기 유기물 보충챔버 사이에 구비되어, 상기 유기물 증발챔버로부터 발생하는 열이 상기 유기물 보충챔버로 이동되는 것을 차단하는 단열 부재를 더 포함한다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유기물 증착 장치는 기판이 수용되고, 수용된 상기 기판의 처리면에 유기물을 증착하기 위한 공간을 제공하는 증착 챔버, 상기 증착 챔버 내에 제공되며, 기판의 처리면이 아래를 향하도록 상기 기판을 지지하는 기판 지지부재, 상기 기판의 처리면으로 유기물을 증발시키는 유기물 증발기를 포함하되, 상기 유기물 증발기는 내부에 유기물을 저장 및 증발시키는 유기물 증발챔버 및 상기 유기물 증발챔버와 인접하게 배치되어, 상기 유기물 증발챔버로 유기물을 보충하는 유기물 보충챔버를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 유기물 증발기는 상기 유기물 증발챔버 내에 유기물의 양을 측정하는 감지부를 더 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 유기물 보충챔버는 하우징, 상기 하우징 내부에서 유기물을 지지하는 유기물 지지부재, 그리고 상기 유기물 지지부재를 상하이동시키는 구동기를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 유기물 보충챔버는 상기 유기물 보충챔버로부터 상기 유기물 증발챔버로 유기물이 이동되도록 제공되는 개구가 형성되되, 상기 개구는 유기물이 슬라이딩되어 이동되도록 경사진다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 유기물 지지부재는 상기 개구에 형성된 경사와 상응하는 경사를 갖는 지지판이 형성되고, 상기 지지판은 상부에 소정의 단위 용적으로 압착된 유기물들이 상하로 적층된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 유기물 보충챔버는 상기 개구를 개폐하는 개폐 부재를 더 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 유기물 증발기는 상기 유기물 증발챔버 내 유기물의 저장량이 기설정된 저장량보다 적을 경우에 상기 유기물 증발챔버로 유기물을 보충시키도록 상기 구동기를 제어하는 제어부를 더 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 유기물 증발기는 상기 유기물 증발챔버와 상기 유기물 보충챔버 사이에 구비되어, 상기 유기물 증발챔버로부터 발생하는 열이 상기 유기물 보충챔버로 이동되는 것을 차단하는 단열 부재를 더 포함한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 유기물 증착장치를 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되는 것은 아니다. 본 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자, 즉 당업자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공된 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상은 명확한 설명을 강조하기 위해 과장된 것이다.
(실시예)
도 1은 본 발명에 따른 유기물 증발기를 개략적으로 도시한 구성도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 유기물 증발기(200)는 유기물 증발챔버(210), 감지부(220), 유기물 보충챔버(230), 그리고 감지부(240)를 포함한다.
유기물 증발챔버(210)는 도가니(212) 및 커버부(214)를 포함한다. 도가니(212)는 예컨대, 상부가 개방된 직육면체의 케이스이며, 내부에는 소정의 유기물을 저장하는 공간이 형성된다. 도가니(212)는 저장된 유기물이 효과적으로 가열되도록 세라믹 재질로 제작되는 것이 바람직하다. 그리하여, 도가니(212)는 예컨대, 질화 붕소, 질화 알루미늄, 탄화 실리콘과 같은 세라믹 재질로 제작된다.
도가니(212)는 유기물을 저장 및 증발시키기 위한 것으로, 이때, 상기 유기물은 전기발광(eletroluminescent:EL) 분자인 트리스(8-옥소퀴놀린)알루미늄(Ⅲ)(Alq3) 성분의 유기물일 수 있다. 또한, 도가니(212)는 상술한 성분의 유기물이 파우더 형태로 수용된다.
또한, 도가니(212)의 측벽 또는 하부벽에는 발열코일과 같은 가열수단(미도시됨)이 내장된다. 상기 가열수단은 전원소스(미도시됨)으로부터 소정의 전원을 인가받아 발열하여 도가니(212) 내에 수용된 유기물 파우더를 가열한다. 여기서, 본 발명의 다른 실시예로서, 상기 가열수단은 도가니(212) 외벽에 설치될 수도 있다. 즉, 상기 가열수단은 예컨대, 히터(heater)로써 도가니(212)의 측벽 외부에 적어도 하나가 배치되어 도가니(212) 내에 저장된 유기물을 가열한다. 상기와 같은 가열수단은 유기물을 원활하게 가열하기 위해 제공되는 것이며, 이를 위해, 상기 가열수단은 다양하게 변경 및 변형될 수 있다.
커버부(214)는 도가니(212)의 개방된 상부에 결합되어 도가니(212)를 밀폐한다. 또한, 커버부(214)에는 유기물이 증발되어 배출되는 소정의 증발홀(214a)이 형성된다. 증발홀(214a)은 도가니(212)에서 가열된 유기물이 증발되면 유기물 증착 챔버(도 1의 참조번호(10)) 내부의 상측에서 이동되는 기판(2)을 향해 유기물이 증발되도록 한다.
본 실시예에는 도가니(212)와 커버부(214)로 나뉘어진 구성의 유기물 증발챔버(210)를 예로 들어 설명하였으나, 도가니(212) 및 커버부(214)는 일체로 구비될 수도 있다.
감지부(220)는 유기물 증발챔버(210)의 하부에 배치된다. 본 실시예에 따른 감지부(220)는 유기물 증발챔버(210)의 하중을 측정하기 위해 제공되는 구성이다. 예컨대, 감지부(220)는 특정 대상물의 하중을 측정하는 로드셀(load-cell)이며, 공정 진행시 유기물 증발챔버(210)의 하중을 측정한다. 그리하여, 감지부(220)는 유기물 증발챔버(210)가 유기물을 증발시켜 소진하므로, 유기물 증발챔버(210)의 하중이 점차 감소하므로, 도가니(212) 내에 저장된 유기물의 저장량을 측정할 수 있다. 감지부(220)는 후술할 제어부(240)로 유기물 증발챔버(210)의 하중에 대한 데이터를 전송한다.
여기서, 본 발명의 다른 실시예로서, 감지부(220)는 유기물 증발챔버(210) 일측에 구비되어, 도가니(212) 내에 저장되는 유기물의 양을 감지하는 센서장치일 수도 있다. 즉, 감지부(220)는 도가니(212) 외부 일측에 구비되어, 광신호에 의해 유기물의 양을 감지하는 것이다. 감지부는 유기물 증발챔버(210) 내에 저장된 유기물의 양을 정밀하게 측정하기 위해 제공되는 것이므로, 이러한 감지부는 다양하게 변경 및 변형될 수 있다.
유기물 보충챔버(230)는 하우징(232), 커버(234), 구동기(236), 그리고 기판 지지부재(238)를 포함한다. 하우징(232)은 상부가 일부 개방되며, 내부에는 유기물을 저장하는 공간이 형성된다. 하우징(232)의 개방된 상부에는 후술할 커버(234)가 결합한다. 이때, 하우징(232)이 저장하는 유기물은 소정의 단위용량을 갖도록 압착된 유기물(이하, '압착 유기물'이라 한다)이다. 즉, 압착 유기물은 파우더 형태의 유기물을 일정한 단위용적을 갖도록 압축하여 일정한 규격으로 제작한 것이다. 그리하여, 하우징(232)은 내부에 상술한 압착 유기물들을 상하로 적층시켜 저장하며, 적층된 유기물들은 순차적으로 유기물 증발챔버(210)의 도가니(212)로 공급되는 것이다.
하우징(232)과 도가니(212) 사이에는 하우징(232) 내에 저장된 압착 유기물들이 도가니(212)로 공급되기 위한 개구(232a)가 형성된다. 개구(232a)는 하우징(232)의 내벽으로부터 도가니(212)의 내벽까지 관통되는 통로이다. 이때, 개구(232a)는 하우징(232)으로부터 도가니(212)로 슬라이딩 되면서 이동하도록 소정의 경사면(232d)을 갖는다. 즉, 개구(232a)는 하우징(232)으로부터 도가니(212)로 관통되되, 하우징(232)의 입구(232b)의 높이보다 출구(232c)의 높이를 낮게 제작하여, 압착 유기물들이 개구(232a)의 경사면(232d)에 의해 슬라이딩되도록 한다.
여기서, 하우징(232)에는 개구(232a)를 개폐하는 개폐부재(미도시됨)가 설치될 수도 있다. 상기 개폐부재는 예컨대, 슬릿 도어(slit door) 또는 게이트 밸브(gate valve) 방식의 개폐부재이며, 개구(232a)에 설치되어 슬라이딩되면서 개구(232a)를 개폐하는 것이다. 상기 개폐부재는 유기물 증발챔버(210)에서 발생된 열이 유기물 보충챔버(230)로 전달되는 것을 방지하고, 유기물 증발챔버(210)로부터 증발되는 유기물들이 유기물 보충챔버(230)로 이동되는 것을 방지할 수 있다.
유기물 지지부재(236)는 지지판(236a) 및 지지축(236b)을 포함한다. 지지판(236a)은 복수의 압착 유기물들이 상하로 적층되도록 지지한다. 이때, 지지판(236a)의 상부면(236c)은 상술한 개구(232a)의 경사면(232d)과 일치하도록 제작된다. 즉, 지지판(236a)은 개구(232c)의 경사면(232d)과 일치하는 경사를 갖는 상부면(236c)을 갖도록 제작되어, 지지판(236a)이 이동되어 지지판(236a)의 상부면(236c)이 개구(232c)의 경사면(232d)과 일치하는 높이에 위치하면, 압착 유기물들이 상부면(236c)으로부터 경사면(232d)으로 슬라이딩되도록 한다.
지지축(236b)은 일단이 지지판(236a)의 하부와 연결되고, 지지축(236b)의 타단은 후술할 구동기(238)와 연결된다. 지지축(236b)은 구동기(238)에 의해 상하 운동한다.
구동기(238)은 기판 지지부재(236)를 동작한다. 구동기(238)는 기판 지지부재(236)의 지지축(236b)을 상하운동시킨다. 이때, 구동기(238)는 압축 유기물들이 순차적으로 도가니(212)로 공급될 수 있도록 지지축(236b)을 단계별로 상승 또는 하강시킨다. 그리하여, 구동기(238)는 복수의 압착 유기물들이 하나씩 순차적으로 유기물 보충챔버(230)로부터 유기물 증발챔버(210)로 공급한다. 구동기(238)는 후술할 제어부(240)와 연결된다.
여기서, 하우징(232)에는 압착 유기물들을 효과적으로 도가니(212) 내로 공급시키기 위해서, 압착 유기물들을 개구(232a)로 밀어주는 유기물 푸슁(pushing) 장치(미도시됨)가 구비될 수도 있다. 예컨대, 상기 유기물 푸슁 장치는 기판 지지 부재(236)가 상승되어 압착 유기물이 개구(232a)의 높이까지 도달하면, 압착 유기물을 개구(232a) 쪽으로 밀어주어 압착 유기물이 효과적으로 도가니(212) 내로 이동시켜주는 것이다. 이는 압착 유기물이 슬라이딩되는 것을 보조해주기 위한 것으로, 상기 유기물 푸슁 장치는 압착 유기물들이 지지판(236a)의 상부면 및 개구(232a)의 경사면(232d)과 마찰력에 의해 슬라이딩 되지 않을 수 있으므로, 압착 유기물을 개구(232a)로 밀어주는 기능을 수행한다.
단열부재(240)는 유기물 증발챔버(210)와 유기물 보충챔버(230) 사이에 배치된다. 단열부재(240)는 유기물 증발챔버(210)의 도가니(212)로부터 발생하는 열이 유기물 증발챔버(210)로 전달되는 것을 차단하기 위한 것이다. 이를 위해, 단열부재(240)는 내화성이 높은 재질로 제작된다.
제어부(250)는 감지부(220) 및 구동기(238)와 연결된다. 제어부(250)는 감지부(220)로부터 도가니(212)의 하중에 대한 데이터를 전송받으며, 상기 데이터를 판단하여 구동기(238)를 동작한다. 제어부(250)에 의한 유기물 증발기(200)의 동작 과정은 후술하겠다.
이하, 상기와 같은 구성을 갖는 유기물 증발기(200)의 동작 과정을 상세히 명한다. 도 2a 내지 도 2b는 도 1에 도시된 유기물 증발기의 작동 과정을 설명하기 위한 도면들이다.
도 2a를 참조하면, 유기물의 증착 공정이 개시되면, 유기물 증발챔버(210)는 도가니(212) 내에 저장된 유기물을 가열시켜 유기물을 증발시킨다. 여기서, 유기물 보충챔버(230)는 유기물 증착 공정이 개시되기 전에 미리 압착 유기물들을 저장한 다. 감지부(220)는 도가니(212)의 하중을 측정하여 도가니(212)의 하중에 대한 데이터를 제어부(250)로 전송한다.
도 2b를 참조하면, 제어부(250)는 감지부(220)로부터 도가니(212)의 하중에 대한 데이터를 전송받는다. 만약, 도가니(212) 내에 저장된 유기물이 기설정된 유기물의 양보다 작으면, 제어부(212)는 구동기(238)를 동작시켜 기판 지지부재(236)를 상승시킨다. 보다 상세하게 설명하면, 감지부(220)는 도가니(212)의 하중을 측정하여, 이를 제어부(250)로 전송한다. 제어부(250)는 감지부(220)로부터 전송받은 데이터를 판단하여, 도가니(212) 내에 저장되는 유기물의 양과 기설정된 유기물의 양을 비교한다. 만약, 도가니(212) 내에 저장된 유기물의 양이 기설정된 유기물의 양보다 작으면, 제어부(250)는 유기물 보충챔버(230)의 구동기(238)를 동작하여, 기판 지지부재(236)를 상승시킨다. 기판 지지부재(236)가 상승되면, 지지판(236a)의 상부에 적층되어 있는 압착 유기물들이 순차적으로 도가니(212) 내로 보충된다.
도 2c를 참조하면, 기판 지지부재(236)가 상승되면, 압착 유기물들은 지지판(236a)의 상부면(236c)으로부터 개구(232a)의 경사면(232d)을 따라 슬라이딩되면서 순차적으로 도가니(212) 내로 공급된다. 여기서, 유기물 보충챔버(230)는 적층된 유기물을 한번에 보충시킬 수도 있고, 점진적으로 하나씩 보충시킬 수도 있다. 유기물 보충챔버(230)의 유기물 보충 주기는 다양하게 적용할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 유기물 증발기(200)는 유기물을 보충시킬 수 있는 유기물 보충챔버(230)가 구비되어 있으므로, 유기물 증발기(200)의 사용시간을 증가시킨다.
이하, 상술한 유기물 증발기가 구비된 유기물 증착 장치를 상세히 설명한다. 여기서, 앞서 도 1에서 도시된 구성들은 동일한 참조번호를 병기하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하겠다.
도 3은 본 발명에 따른 유기물 증발기가 구비된 유기물 증착 장치를 개략적으로 도시한 구성도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기물 증착 장치(100)는 증착 챔버(110) 및 유기물 증발기(200)를 포함한다.
증착 챔버(110)는 기판(2) 표면에 유기물을 증착하기 위한 공간을 제공한다. 증착 챔버(110)의 하측에는 유기물 증발기(200)가 설치될 수 있는 공간이 제공되고, 증착 챔버(110)의 양 측벽 각각에는 기판(2)이 출입하도록 형성된 기판 출입구(114a, 114b)가 제공된다. 증착 챔버(110) 내부는 외부와 밀폐되며 공정 진행시에는 진공 상태가 유지된다.
증착 챔버(110)의 상부 및 하부벽 사이에는 상부 및 하부벽과 평행하는 차단판(112)이 설치된다. 차단판(112)은 기판이 이동되는 경로보다 낮은 위치에 제공되어 증착 챔버(110)의 내부공간을 기판이 이송되는 상부 공간과 유기물 증발기(120)가 구비되는 하부 공간으로 구획한다. 차단판(112)에는 유기물 증발기(120)로부터 증발되는 유기물들이 기판(2)의 표면에 분포될 수 있도록 소정의 개구(112a)가 형성된다. 개구(112a)는 이동되는 기판(2)의 표면에서 특정 영역에만 유기물이 분포되도록 한다.
지지부재(116)는 상술한 차단판(112)에 의해 구획된 증착 챔버(110) 내부의 상부 공간에 제공되며, 기판(2)의 처리면이 아래를 향하도록 기판(2)을 장착한다. 지지부재(116)는 기판 출입구(114a, 114b)를 통해 증착 챔버(110) 내부와 외부 상호간에 이동하며, 기판(2)의 유기물 증착 공정시, 증착 챔버(110) 내부에서 소정의 속도로 이동되어 기판(2)을 이동시킨다. 또는, 본 발명의 다른 실시예로서, 지지부재(116)가 증착 챔버(110)의 상측에 고정되어 상기 기판 이송 장치(미도시됨)에 의해 증착 챔버(110) 내부로 이동된 기판(2)을 흡착하여 지지할 수도 있다.
증착 챔버(110)의 외부에는 각각 마스크 부착 챔버 및 마스크 회수 챔버가 인접하여 배치된다. 예컨대, 마스크 부착 챔버, 증착 챔버(110), 마스크 회수 챔버는 순차적으로 일렬로 배치된다. 그리하여, 마스크 부착 챔버(10)에서 일정 패턴이 형성된 마스크(미도시됨)가 기판(2)에 부착되고,상기 마스크가 부착된 기판(2)은 증착 챔버(110)로 이동되어 기판(2)의 앞면부터 후면까지 순차적으로 박막이 증착되며, 박막의 증착이 완료된 기판(2)은 마스크 회수 챔버로 이동되어 상기 마스크가 제거된다. 이러한, 마스크의 부착, 증착, 제거는 반복적으로 수행되어 기판(2)에 소정의 패턴을 형성하게 된다.
여기서, 증착 챔버(110) 내부 일측에는 유기물 증발기(200)로부터 증발되는 유기물의 양을 측정할 수 있는 유기물 측정부재(미도시됨)가 구비될 수 있다. 상기 유기물 측정부재는 예컨대, 미세 구조물의 공진주파수가 그 구조물의 질량 증가로 인해 변화한 것을 측정하고, 변화된 공진 주파수로부터 그 질량을 알아내는 질량 마이크로-밸런싱(Mass Micro-Balancing)기법을 이용하여 미세 질량을 측정하는 QCM(Quartz Crystal Mass Micro-Balancing) 장치일 수 있다. 상기 유기물 측정부재는 유기물 증발기(200)로부터 증발되는 유기물의 밀도 또는 증발량을 측정하여, 기 판(2) 표면에 증착되는 유기물 박막의 두께 및 증착 정도를 측정한다.
유기물 증발기(200)는 증착 챔버(110) 내부 하측에 구비된다. 유기물 증발기(200)는 복수가 구비될 수도 있으며, 증착 챔버(110)와 별도로 제작되어 증착 챔버110)와 결합될 수도 있다. 유기물 증발기(200)의 구성에 대한 설명은 (실시예1)에서 설명한 바와 같이 동일하며, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기와 같은 구성을 갖는 유기물 증착장치(100)는 다음과 같은 공정 과정을 갖는다.
유기물 증착 장치(100)의 공정이 개시되면, 증착 챔버(110)에 기판이 수용되고, 유기물 증발기(200)의 유기물 증발챔버(210)에 의해 유기물이 증발되어 상기 기판(2) 표면에 유기물이 증착된다. 여기서, 기판(2)은 증착 챔버(110) 상부에 고정된 상태로 유기물의 증착이 이루어질 수도 있다.
유기물 증발챔버(210)의 공정이 진행되면, 유기물 증발챔버(210)의 도가니(212) 내에 저장된 유기물의 양이 점차 감소한다. 이때, 도가니(212) 내에 저장된 유기물의 양이 기설정된 유기물의 양보다 적으면, 유기물 보충챔버(230)는 도가니(212) 내로 유기물을 보충시킨다. 그리하여, 유기물 증발기(200)의 공정시간이 증가되어, 유기물 증착챔버(100)에서 유기물 증발기(200)의 교체에 따른 유기물 증착 공정의 중단을 최소화할 수 있다.
본 발명에 따른 유기물 증착 장치(100)는 유기물을 보충시켜줄 수 있는 유기물 증발기(200)가 구비됨으로써, 유기물을 증발시키는 시간을 증가시켜 유기물 증발기의 교체 주기를 감소시키며, 유기물 증발기의 잦은 교체에 따른 작업자의 유기 물 증착장치의 유지 보수 부담을 줄여줄 수 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예들에 따른 유기물 증발기 및 유기물 증발방법, 그리고 상기 유기물 증발기를 구비하는 유기물 증착장치의 구성 및 작용을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경 및 변형이 가능함은 물론이다. 특히, 유기물 보충챔버의 구성은 다양하게 응용할 수 있는 것이며, 유기물 보충챔버의 단순한 응용은 본 발명의 기술적 사상에 포함된다.
또한, 본 실시예에서 유기물 증착장치는 유기 전계 발광 소자(electro-luminescent light emitting device) 제조에 사용되는 기판상에 박막을 증착하는 장치를 예로 들어 설명하였지만 본 발명이 적용되는 범위는 이에 한정되지 않는다. 따라서 기판은 평판 표시 소자 제조에 사용되는 다른 종류의 기판일 수 있으며, 공정 또한 증착 공정 이외에 타 공정을 수행하는 공정일 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 유기물 증발기 및 유기물 증발방법, 그리고 상기 유기물 증발기를 구비하는 유기물 증착 장치는 유기물 증착 공정시 유기물 증발챔버로 유기물을 보충시키는 유기물 보충챔버가 구비됨으로써 유기물 증발기의 사용시간을 증가시킨다.
본 발명에 따른 유기물 증발기 및 유기물 증발방법, 그리고 상기 유기물 증발기를 구비하는 유기물 증착 장치는 유기물 증발기의 교체횟수를 감소시켜 작업자의 유기물 증발기의 교체에 따른 유지 보수 부담을 줄여준다.
또한, 본 발명에 따른 유기물 증발기 및 유기물 증발방법, 그리고 상기 유기물 증발기를 구비하는 유기물 증착 장치는 유기물 증발기의 교체에 따른 유기물 증착 공정의 중단되는 시간을 감소시킬 수 있다.

Claims (20)

  1. 삭제
  2. 유기물 증발기에 있어서,
    내부에 유기물을 저장하고, 저장된 유기물을 가열하여 기판의 처리면으로 유기물을 증발시키는 유기물 증발챔버와;
    상기 유기물 증발챔버와 인접하게 배치되어, 상기 유기물 증발챔버로 유기물을 보충하는 유기물 보충챔버를 포함하되,
    상기 유기물 보충챔버는,
    압착된 유기물들이 상하로 적층되도록 지지하는, 그리고 상하로 구동가능한 지지판을 포함하고,
    상기 유기물들 각각은,
    상부면과 하부면이 서로 평행하도록 형상지어지고,
    상기 지지판은,
    상기 유기물 증착챔버를 향하는 방향으로 하향 경사진 상부면을 가지는 것을 특징으로 하는 유기물 증발기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 유기물들 각각은,
    직육면체 형상으로 압착되는 것을 특징으로 하는 유기물 증발기.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 유기물 보충챔버는,
    내부에 유기물을 저장하는, 그리고 상기 지지판이 설치되는 공간을 가지는 하우징과,
    상기 지지판을 상하이동시키는 구동기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물 증발기.
  5. 유기물 증발기에 있어서,
    내부에 유기물을 저장하고, 저장된 유기물을 가열하여 기판의 처리면으로 유기물을 증발시키는 유기물 증발챔버와;
    상기 유기물 증발챔버와 인접하게 배치되어, 상기 유기물 증발챔버로 유기물을 보충하는 유기물 보충챔버를 포함하되,
    상기 유기물 보충챔버는,
    압착된 유기물들이 상하로 적층되도록 지지하는, 그리고 상하로 구동가능한 지지판을 포함하고,
    상기 유기물 증발기는,
    상기 유기물 증발챔버에 저장되는 유기물의 저장량을 감지하는 감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물 증발기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 감지부는,
    상기 유기물 증발챔버 하부에 설치되어 상기 유기물 증발챔버의 중량을 측정하는 로드셀(load-cell)을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물 증발기.
  7. 유기물 증발기에 있어서,
    내부에 유기물을 저장하고, 저장된 유기물을 가열하여 기판의 처리면으로 유기물을 증발시키는 유기물 증발챔버와;
    상기 유기물 증발챔버와 인접하게 배치되어, 상기 유기물 증발챔버로 유기물을 보충하는 유기물 보충챔버를 포함하되,
    상기 유기물 보충챔버는,
    압착된 유기물들이 상하로 적층되도록 지지하는, 그리고 상하로 구동가능한 지지판을 포함하고,
    상기 유기물 보충챔버에는,
    상기 유기물 보충챔버로부터 상기 유기물 증발챔버로 유기물이 이동되도록 제공되는 개구가 형성되고,
    상기 유기물 증발기는,
    상기 개구를 개폐하는 개폐 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물 증발기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 유기물 보충챔버는,
    상기 개구와 대향되는 높이까지 상승된 유기물을 상기 개구로 밀어주는 유기물 푸슁 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물 증발기.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 유기물 증발기는,
    상기 유기물 증발챔버 내 유기물의 저장량이 기설정된 저장량보다 적을 경우 상기 유기물 증발챔버로 유기물을 보충시키도록 상기 구동기를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물 증발기.
  10. 유기물 증발기에 있어서,
    내부에 유기물을 저장하고, 저장된 유기물을 가열하여 기판의 처리면으로 유기물을 증발시키는 유기물 증발챔버와;
    상기 유기물 증발챔버와 인접하게 배치되어, 상기 유기물 증발챔버로 유기물을 보충하는 유기물 보충챔버를 포함하되,
    상기 유기물 보충챔버는,
    압착된 유기물들이 상하로 적층되도록 지지하는, 그리고 상하로 구동가능한 지지판을 포함하고,
    상기 유기물 증발챔버와 상기 유기물 보충챔버 사이에 구비되어, 상기 유기물 증발챔버로부터 발생하는 열이 상기 유기물 보충챔버로 이동되는 것을 차단하는 단열 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물 증발기.
  11. 유기물 증발기에 있어서,
    내부에 유기물을 저장하고, 저장된 유기물을 가열하여 기판의 처리면으로 유기물을 증발시키는 유기물 증발챔버와;
    상기 유기물 증발챔버와 인접하게 배치되어, 상기 유기물 증발챔버로 유기물을 보충하는 유기물 보충챔버를 포함하되,
    상기 유기물 보충챔버는,
    내부에 유기물을 저장하는 하우징과,
    상기 하우징 내부에서 일정한 단위용적으로 압착된 유기물들이 상하로 적층되도록 지지하는 지지판과,
    상기 지지판을 상하이동시키는 구동기, 그리고
    상기 유기물 증발챔버 내 유기물의 저장량이 기설정된 저장량보다 적을 경우 상기 유기물 증발챔버로 유기물을 보충시키도록 상기 구동기를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물 증발기.
  12. 유기물 증발기에 있어서,
    내부에 유기물을 저장하고, 저장된 유기물을 가열하여 기판의 처리면으로 유기물을 증발시키는 유기물 증발챔버와,
    상기 유기물 증발챔버와 인접하게 배치되어, 상기 유기물 증발챔버로 유기물을 보충하는 유기물 보충챔버, 그리고
    상기 유기물 증발챔버와 상기 유기물 보충챔버 사이에 구비되어, 상기 유기물 증발챔버로부터 발생하는 열이 상기 유기물 보충챔버로 이동되는 것을 차단하는 단열 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물 증발기.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 유기물 보충챔버에는,
    상기 유기물 보충챔버로부터 상기 유기물 증발챔버로 유기물이 이동되도록 제공되는 개구가 형성되고,
    상기 유기물 증발기는,
    상기 개구를 개폐하는 개폐 부재를 더 포함하되,
    상기 단열 부재는,
    상기 개폐 부재에 구비되는 것을 특징으로 하는 유기물 증발기.
  14. 기판에 유기물을 증착하는 장치에 있어서,
    기판이 수용되고, 수용된 상기 기판의 처리면에 유기물을 증착하기 위한 공간을 제공하는, 그리고 적어도 하나의 유기물 증발기를 가지는 증착 챔버와,
    상기 증착 챔버와 인접하게 배치되며, 기판의 처리면에 마스크를 부착시키는 마스크 부착챔버와,
    상기 증착 챔버와 인접하게 배치되며, 기판의 처리면으로부터 마스크를 회수하는 마스크 회수챔버를 포함하되,
    상기 유기물 증발기는,
    내부에 유기물을 저장하고, 저장된 유기물을 가열하여 기판의 처리면으로 유기물을 증발시키는 유기물 증발챔버와,
    상기 유기물 증발챔버와 인접하게 배치되며, 압착된 유기물들을 상하로 적층하여 대기시키는, 그리고 상하로 구동가능한 지지판을 구비하는 유기물 보충챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물 증착 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 유기물 보충챔버는,
    상기 유기물 증발챔버 내 유기물의 저장량이 기설정된 저장량보다 적을 경우 상기 유기물 증발챔버로 유기물을 보충시키도록 상기 구동기를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물 증착 장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 유기물 보충챔버는,
    상기 유기물 증발챔버와 상기 유기물 보충챔버 사이에 구비되어, 상기 유기물 증발챔버로부터 발생하는 열이 상기 유기물 보충챔버로 이동되는 것을 차단하는 단열 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물 증착 장치.
  17. 상기 제 14 항에 있어서,
    상기 유기물 보충챔버는,
    상기 개구와 대향되는 높이까지 상승된 유기물을 상기 개구로 밀어주는 유기물 푸슁 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물 증착 장치.
  18. 유기물을 증발시키는 유기물 증발챔버, 상기 유기물 증발챔버로 유기물을 보충시키는 유기물 보충챔버를 구비하여 유기물을 증발시키되,
    상기 유기물의 보충은,
    상기 유기물 보충챔버 내부에 상하로 구동 가능하도록 설치되는 지지판의 상부에 압착된 유기물들을 상하로 경사지게 적층하여 대기시킨 후 상기 지지판을 상승시켜 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기물 증발 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 유기물의 보충은,
    상기 유기물이 상기 유기물 증발챔버로 보충되기 위한 개구와 대향되는 높이에 도달되었을 때, 상기 유기물이 상기 지지판의 경사를 따라 상기 개구로 슬라이딩되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기물 증발 방법.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 유기물의 보충은,
    상기 유기물이 상기 유기물 증발챔버로 보충되기 위한 개구와 대향되는 높이에 도달되었을 때, 상기 유기물을 상기 개구로 강제로 밀어넣어 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기물 증발 방법.
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