KR100774289B1 - 유기물 증착 장치 - Google Patents

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KR100774289B1
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Abstract

본 발명은 유기물 증착 장치에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 진공챔버; 상기 진공챔버의 내부 하부에 위치하여 유기물을 증발시키는 증발원; 상기 증발원의 상방에 위치하여 유기물이 증착되는 증착기판을 지지하는 고정부재로 이루어지고, 상기 고정부재는 메탈마스크의 끝단면을 받쳐주는 제1고정부; 상기 제1고정부의 상측에 구비되어 길이가 가변되는 이동부; 및 상기 이동부의 상단에 결합하고 진공펌프와 연결되어 상기 증착기판의 끝단 상측면 또는 상측면 전체를 골고루 흡착하는 제2고정부를 구비한 증착 장치에 의해, 대형 증착기판이 하중으로 인해 중앙 부분이 하방으로 쳐지는 것을 방지하는 특징이 있다.
유기물, 증착기판, 진공펌프, 하중, 메탈마스크

Description

유기물 증착 장치{A DEPOSITION APPARATUS OF ORGANIC SUBSTANCES}
도 1은 종래 기술에 따른 유기물 진공 증착 장치의 구조를 나타낸 간략화된 도면이다.
도 2는 종래 증착기판이 진공증착장치에 장착되는 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 고정부재를 구비한 유기물 증착장치를 개략적으로 나타내는 제1실시예이다.
도 4는 본 발명에 따른 고정부재를 구비한 유기물 증착장치를 개략적으로 나타내는 제2실시예이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
12 : 증착기판 30,40 : 고정부재
31,41 : 제1고정부 32,42 : 제2고정부
33,43 : 이동부 34,44 : 진공펌프
본 발명은 진공펌프를 통한 공기 흡입으로 증착기판의 상측면을 흡착함으로써, 대형 증착기판이 자체 하중으로 인해 하방으로 쳐지는 현상을 방지하여, 제품의 제조수율 저하를 막아 제조단가를 절감하는 것을 특징으로 하는 유기물 증착 장치에 관한 것이다.
유기 발광 소자는 대표적인 평판 디스플레이 소자의 하나로서, 양전극층과 음전극층 사이에 유기 발광층을 포함하는 유기 박막층이 삽입되어 있는 구조를 이룬다.
따라서, 이러한 유기 발광 소자를 제조함에 있어서는, 상기 유기 발광층 등의 유기 박막층을 형성하기 위해 유기물을 증착하는 공정이 필요하게 된다.
그런데, 유기물은 무기물과 달리 원자들의 집단인 분자들이 서로 연결되어 있으며, 각 유기 분자들은 단원자 혹은 단분자의 무기물에 비해 매우 무겁고 외부로부터의 전자선 또는 이온 플라즈마 등의 높은 열에너지에 의해 결합이 쉽게 깨어지기 때문에, 유기물은 무기물에 비해 원래의 특성을 비교적 쉽게 잃어버리는 경향이 있다.
이 때문에, 유기물을 증착하는 공정에서는 전자선 또는 플라즈마를 이용하는 방법보다는 비교적 작은 열에너지를 가하여 유기물을 진공 승화시키거나 증발시키는 방법을 이용하고 있다.
특히, 상기 유기물을 증착하는 공정에서는 이전부터, 유기물 진공 증착 장치 를 이용하여 해당 장치의 진공 챔버 내에서 열을 가해 유기물을 증발시킴으로서 유기 발광 소자 등의 증착 기판 상에 증착하는 방법을 이용하고 있다.
이하 첨부한 도면을 참고로 종래 기술에 따른 유기물 진공 증착 장치의 구성 및 그 문제점에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 유기물 진공 증착 장치의 구조를 나타낸 간략화된 도면이다.
도 1을 참고하면, 종래의 유기물 진공 증착 장치(10)는 크게 진공 챔버(11)와 전원으로 이루어지며, 상기 진공 챔버(11) 내의 상부에는 유기물이 증착될 증착 기판(12)이 배치되어 있다.
또한, 상기 증착 기판(12) 하부에는 개폐 가능한 셔터부(13)가 설치되어 있으며, 이러한 셔터부(13)의 하부에는 유기물을 수용하는 도가니(14) 및 이러한 도가니(14) 주위에서 열을 가하는 가열용 열선(15)이 형성되어 있다.
이러한 도가니(14) 및 가열용 열선(15)이 유기물을 상부의 증착 기판(12)으로 증발시키기 위한 증발원(16)을 이룬다.
그리고, 상기 진공 챔버(11)의 일측에는 진공 챔버(11) 내의 배기가스를 배출하는 배기 시스템(17)이 설치되어 있다.
이러한 유기물 진공 증착 장치(10)를 이용한 종래의 유기물 증착 방법에 대해 간략히 살피면, 우선, 가열용 열선(15)을 이용해 유기물이 수용된 도가니(14)에 열을 가하여 유기물이 증발될 수 있는 소정 온도까지 승온한다.
그리고, 이러한 소정 온도에서 일정 시간 동안 계속 열을 가함으로서 도가니 (14)로부터 유기물이 증발되는 양과 속도가 균일화·안정화되면, 셔터부(13)를 개방하여 도가니(14)로부터 증발되는 유기물이 셔터부(13)의 개구를 통해 증착 기판(12)에 이르도록 한다.
그러면, 이러한 유기물이 증착 기판(12)의 소정부에 증착되어 유기 박막을 형성하게 되는 것이다.
이러한 유기물의 증착 과정에서, 배기 시스템(17)을 통해 배기가스가 배출됨으로서, 진공 챔버(11)가 진공 상태를 유지하게 된다.
이때, 상기 증착기판(12)과 셔터부(13)는 별도의 구조물에 의해 도 1과 같이 진공챔버(11)의 내부 상방에 위치하게 되는데, 도 2는 종래 증착기판이 진공증착장치에 장착되는 구조를 나타내는 도면이다.
도시된 바와 같이 셔터부(13)의 상부에 증착기판(12)이 위치하도록, 고정부재(20)가 진공챔버(11) 내에서 고정 설치된다.
상기 고정부재(20)는 제1고정부(21) 및 제1고정부(21)의 상방에 위치하는 제2고정부(22)로 이루어지는데, 상기 제1고정부(21)와 제2고정부(22)는 이동부(23)에 의해 서로 연결된다.
상기 제1고정부(21)는 증착기판(12)의 패턴을 형성하기 위한 메탈마스크(24)가 고정 설치된다.
그리고, 상기 제1고정부(21)와 제2고정부(22) 사이에는 증착기판(12)이 고정된다.
도면부호 25는 유리재질의 증착기판(12)과 접촉하기 위한 지그로써, 핀 또는 오링으로 이루어진다.
따라서, 상기 지그(25) 사이에 증착기판(12)을 위치시키고, 이동부(23)를 통해 제1고정부(21)와 제2고정부(22)가 증착기판(12)의 끝부분을 잡아 줌으로써, 증착기판(12)이 진공챔버(11)의 내부 상방에 위치하도록 한다.
그러나, 증착기판의 크기가 커지게 되면 증착기판의 자체 무게에 의해 중앙부분이 하방으로 쳐지게 되는데, 상향식 유기물 증착의 경우 증착하고자 하는 픽셀(pixel)에 정확히 증착하기 어려운 문제점이 있다.
이로 인해, 증착기판에 대한 제조수율의 저하를 초래하며 제조단가의 증가를 가져오게 된다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명은 증착기판의 상측을 진공 흡입하여 대형 크기의 증착기판이 하방으로 쳐지는 것을 방지함으로써, 증착기판에 유기물이 정확히 증착하도록 함을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 진공챔버; 상기 진공챔버의 내부 하부에 위치하여 유기물을 증발시키는 증발원; 상기 증발원의 상방에 위치하여 유기물이 증착되는 증착기판을 지지하는 고정부재로 이루어지고, 상기 고정부재는 메탈마스크의 끝단면을 받쳐주는 하나 이상의 제1고정부; 상기 각 제1고정부의 상 측에 구비되어 길이가 가변되는 이동부; 및 상기 각 이동부의 상단에 결합하고 진공펌프와 연결되어 상기 증착기판의 끝단 상측면을 흡착하는 제2고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물 증착 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 진공챔버; 상기 진공챔버의 내부 하부에 위치하여 유기물을 증발시키는 증발원; 상기 증발원의 상방에 위치하여 유기물이 증착되는 증착기판을 지지하는 고정부재로 이루어지고, 상기 고정부재는 메탈마스크의 끝단면을 받쳐주는 하나 이상의 제1고정부; 상기 각 제1고정부의 상측에 구비되어 길이가 가변되는 이동부; 및 상기 각 이동부의 상단에 결합하고 진공펌프와 연결되어 상기 증착기판의 상측면을 흡착하는 제2고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물 증착 장치를 제공한다.
이때, 상기 제2고정부는 상기 이동부와 결합하고 상기 증착기판의 끝단 상측면 또는 상기 증착기판의 상측면에 대해 수직 상방으로 하나 이상의 흡입홀을 갖는 본체; 상기 각 흡입홀과 연통되도록 상기 본체와 일 끝단이 결합하며, 타 끝단은 진공펌프와 결합하는 진공관을 포함하여 구성된다.
그리고, 본 발명에서 상기 본체의 저측에는 상기 증착기판과의 직접적인 접촉을 방지하기 위한 연질부재가 부착된다.
또한, 상기 제1고정부에는 완충부재가 구비되어, 상기 메탈마스크와 상기 증착기판의 간격을 조절하여 긁힘을 방지한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 유기물 건조장치에 대한 바람직한 실시예를 설명한다.
이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.
그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 고정부재를 구비한 유기물 증착장치를 개략적으로 나타내는 제1실시예이고, 도 4는 본 발명에 따른 고정부재를 구비한 유기물 증착장치를 개략적으로 나타내는 제2실시예이다.
먼저 도 3을 참조로 하여 본 발명의 제1실시예를 설명하면, 본 발명의 유기물 증착 장치는 진공챔버(11)의 내부 하부에 유기물을 증발시키는 증발원(16)이 구비되고, 상기 증발원(16)의 상방에는 유기물이 증착되는 증착기판(12)을 지지하는 고정부재(30)로 이루어진다.
여기서, 진공챔버(11), 증발원(16), 셔터부(13) 등은 종래와 동일한 기능을 수행하므로 동일한 도면부호 및 명칭을 사용하고, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
상기 고정부재(30)는 통상 육면체인 메탈마스크(24) 및 증착기판(12)를 고정시키게 된다.
이러한 고정부재(30)는 진공챔버(30) 안에서 상부에 고정 설치되되, 제1고정부(31), 이동부(33) 제2고정부(32)로 이루어진다.
상기 제1고정부(31)는 다수개로 이루어져 메탈마스크(24)의 끝단부, 구체적으로는 메탈마스크(24)의 모서리 저면을 받쳐주는 형상을 갖는다.
상기 이동부(33)는 각 제1고정부(31)의 상측에 구비되되 길이가 가변되는 구조로 이루어지는바, 유압실린더나 모터와 기어의 결합 등 다양한 형상 변경이 가능하다.
상기 제2고정부(32)는 각 이동부(33)의 상단에 결합하는데, 진공펌프(34)와 연결되어 증착기판(12)의 끝단 상측면을 흡착한다.
즉, 상기 제2고정부(32)는 본체(38), 진공관(35), 진공펌프(34)로 이루어지는데, 상기 본체(38)는 저면이 이동부(33)와 결합하고 측방향으로 돌출되어 증착기판(12)의 끝단 상측면 수직 상방으로 형성되되, 이렇게 돌출된 부분을 관통하는 하나 이상의 흡입홀(36)을 갖는다.
상기 진공관(35)은 본체(38)의 각 흡입홀(36)과 연통되도록 본체(38)의 상측면에 일 끝단이 결합한다.
상기 진공펌프(34)는 자체 구동을 통해 공기를 흡입하는 것으로서, 상기 진공관(35)의 타 끝단이 결합한다.
이때, 상기 증착기판(12)의 상측과 접촉하는 본체(38) 부분에는 증착기판(12)과의 직접적인 접촉을 방지하기 위한 연질부재(37)가 부착된다.
또한, 상기 제1고정부(31)에는 완충부재(39)가 구비되는바, 상기 완충부재(39)는 메탈마스크(24)와 증착기판(12) 사이에 위치하여, 메탈마스크(24)와 증착기판(12)의 직접적인 접촉을 차단하여 긁힘을 방지하게 된다.
상기한 구성을 갖는 본 발명의 제1실시예에 따른 동작 상태를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 하나 이상의 제1고정부(31)가 메탈마스크(24)의 끝단 또는 모서리 부분을 받쳐주도록 메탈마스크(24)가 설치되고, 상기 메탈마스크(24) 상측에 증착기판(12)이 놓여진다.
상기한 상태에서, 이동부(33)의 구동에 의해 제2고정부(32)가 하방으로 이동하여 증착기판(12)에 근접되도록 한다.
그런 다음, 진공펌프(34)의 구동으로 제2고정부(32)의 흡입홀(36)에서는 흡입력이 증대되어, 증착기판(12)의 상측은 본체(38)에 흡착된다.
이로 인해, 대형 증착기판(12)을 사용하더라도 강력한 흡입력으로 인해, 증착기판(12)이 하방으로 쳐지는 것을 억제하여, 제조수율이 저하되는 것을 방지하게 된다.
이때, 상기 증착기판(12)과 밀착되는 본체(38)의 저면 부분에는 테프론, 나일론, 실리콘패드 등과 같은 연질의 연질부재(37)가 부착됨으로써, 유리재질의 증착기판(12)이 본체(38)와의 접촉으로 손상이 가는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 제1고정부(31)에는 테프론, 나일론, 실리콘패드 등과 같은 연질의 완충부재(39)가 구비되어, 메탈마스크(24)와 증착기판(12) 사이에 위치함으로써, 유리재질의 증착기판(12)이 메탈마스크(24)와의 직접적인 접촉으로 손상이 가는 것을 방지할 수 있다.
한편, 도 4를 참조로 하여 본 발명의 제2실시예를 설명하면, 본 발명의 유기 물 증착 장치는 진공챔버(11)의 내부 하부에 유기물을 증발시키는 증발원(16)이 구비되고, 상기 증발원(16)의 상방에는 유기물이 증착되는 증착기판(12)을 지지하는 고정부재(40)로 이루어진다.
여기서, 진공챔버(11), 증발원(16), 셔터부(13) 등은 종래 및 본 발명의 일 실시예와 동일한 기능을 수행하므로 동일한 도면부호 및 명칭을 사용하고, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
상기 고정부재(40)는 통상 육면체인 메탈마스크(24) 및 증착기판(12)를 고정시키게 된다.
이러한 고정부재(40)는 진공챔버(11)안에서 상부에 고정 설치되되, 제1고정부(41), 이동부(43) 제2고정부(42)로 이루어진다.
상기 제1고정부(41)는 다수개로 이루어져 메탈마스크(24)의 끝단부, 구체적으로는 메탈마스크(24)의 모서리 저면을 받쳐주는 형상을 갖는다.
상기 이동부(43)는 각 제1고정부(41)의 상측에 구비되되 길이가 가변되는 구조로 이루어지는바, 유압실린더나 모터와 기어의 결합 등 다양한 형상 변경이 가능하다.
상기 제2고정부(42)는 각 이동부(43)의 상단에 결합하는데, 진공펌프(44)와 연결되어 증착기판(12)의 상측면 전체를 골고루 흡착한다.
즉, 상기 제2고정부(42)는 본체(48), 진공관(45), 진공펌프(44)로 이루어지는데, 상기 본체(48)는 저면이 각 이동부(43)와 결합하고 증착기판(12)의 상측을 덮는 하나의 구조물로써, 증착기판(12)의 상방에 위치하는 부분에는 본체(48)를 관 통하는 하나 이상의 흡입홀(46)을 갖는다.
상기 진공관(45)은 본체(48)의 각 흡입홀(46)과 연통되도록 본체(48)의 상측면에 일 끝단이 결합한다.
상기 진공폄프(44)는 자체 구동을 통해 공기를 흡입하는 것으로서, 상기 진공관(45)의 타 끝단이 결합한다.
이때, 상기 증착기판(12)의 상측과 접촉하는 본체(48) 부분에는 증착기판(12)과의 직접적인 접촉을 방지하기 위한 연질부재(47)가 부착된다.
또한, 상기 제1고정부(41)에는 완충부재(49)가 구비되는바, 상기 완충부재(49)는 메탈마스크(24)와 증착기판(12) 사이에 위치하여, 메탈마스크(24)와 증착기판(12)의 직접적인 접촉을 차단하여 긁힘을 방지하게 된다.
상기한 구성을 갖는 본 발명의 제2실시예에 따른 동작 상태를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 하나 이상의 제1고정부(41)가 메탈마스크(24)의 끝단 또는 모서리 부분을 받쳐주도록 메탈마스크(24)가 설치되고, 상기 메탈마스크(24) 상측에 증착기판(12)이 놓여진다.
상기한 상태에서, 이동부(43)의 구동에 의해 제2고정부(42)가 하방으로 이동하여 증착기판(12)에 근접되도록 한다.
그런 다음, 진공펌프(44)의 구동으로 제2고정부(42)의 흡입홀(46)에서는 흡입력이 발생되어, 증착기판(12)의 상측 전체면이 본체(48)에 흡착된다.
이로 인해, 대형 증착기판(12)을 사용하더라도 강력한 흡입력 및 증착기판 (12)의 상측 전면이 본체(48)에 흡착됨으로써, 증착기판(12)이 하방으로 쳐지는 것을 억제하여, 제조수율이 저하되는 것을 방지하게 된다.
이때, 상기 증착기판(12)과 밀착되는 본체(48)의 저면 부분에는 테프론, 나일론, 실리콘패드 등과 같은 연질의 연질부재(47)가 부착됨으로써, 유리재질의 증착기판이 본체(48)와의 접촉으로 손상이 가는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 제1고정부(41)에는 테프론, 나일론, 실리콘패드 등과 같은 연질의 완충부재(49)가 구비되어, 메탈마스크(24)와 증착기판(12) 사이에 위치함으로써, 유리재질의 증착기판(12)이 메탈마스크(24)와의 직접적인 접촉으로 손상이 가는 것을 방지할 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 유기물 증착 장치는 진공펌프를 통한 흡입력으로 유리재질의 증착기판 상측 일부 또는 전면을 흡착함으로써, 대형 증착기판이 자체 하중으로 인해 하방으로 쳐지는 것을 방지하는 효과가 있다.
그리고, 증착기판과 접촉되는 제2고정부의 본체부분에는 연질의 연질부재가 부착됨으로써, 유리재질의 증착기판이 파손되는 것을 방지하는 이점이 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 진공챔버;
    상기 진공챔버의 내부 하부에 위치하여 유기물을 증발시키는 증발원;
    상기 증발원의 상방에 위치하여 유기물이 증착되는 증착기판을 지지하는 고정부재로 이루어지고,
    상기 고정부재는 메탈마스크의 끝단면을 받쳐주는 하나 이상의 제1고정부;
    상기 각 제1고정부의 상측에 구비되어 길이가 가변되는 이동부; 및
    상기 각 이동부의 상단에 결합하고 진공펌프와 연결되어 상기 증착기판의 끝단 상측면을 흡착하는 제2고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물 증착 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제2고정부는 상기 이동부와 결합하고 상기 증착기판의 끝단 상측면 수직 상방으로 하나 이상의 흡입홀을 갖는 본체;
    상기 각 흡입홀과 연통되도록 상기 본체와 일 끝단이 결합하며, 타 끝단은 진공펌프와 결합하는 진공관을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기물 증착 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 본체의 저측에는 상기 증착기판과의 직접적인 접촉을 방지하기 위한 연질부재가 부착되는 것을 특징으로 하는 유기물 증착 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제1고정부에는 완충부재가 구비되어, 상기 메탈마스크와 상기 증착기판의 간격을 조절하여 긁힘을 방지하는 것을 특징으로 하는 유기물 증착 장치.
  5. 진공챔버;
    상기 진공챔버의 내부 하부에 위치하여 유기물을 증발시키는 증발원;
    상기 증발원의 상방에 위치하여 유기물이 증착되는 증착기판을 지지하는 고정부재로 이루어지고,
    상기 고정부재는 메탈마스크의 끝단면을 받쳐주는 하나 이상의 제1고정부;
    상기 각 제1고정부의 상측에 구비되어 길이가 가변되는 이동부; 및
    상기 각 이동부의 상단에 결합하고 진공펌프와 연결되어 상기 증착기판의 상측면을 흡착하는 제2고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물 증착 장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 제2고정부는 상기 이동부와 결합하고 상기 증착기판의 전체 상측면 수직 상방으로 하나 이상의 흡입홀을 갖는 본체;
    상기 각 흡입홀과 연통되도록 상기 본체와 일 끝단이 결합하며, 타 끝단은 진공펌프와 결합하는 진공관을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기물 증착 장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 본체의 저측에는 상기 증착기판과의 직접적인 접촉을 방지하기 위한 연질부재가 부착되는 것을 특징으로 하는 유기물 증착 장치.
  8. 제 5항에 있어서, 상기 제1고정부에는 완충부재가 구비되어, 상기 메탈마스크와 상기 증착기판의 간격을 조절하여 긁힘을 방지하는 것을 특징으로 하는 유기물 증착 장치.
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