KR100786230B1 - 유기박막 증착용 도가니의 열감지 장치 및 이를 구비한도가니 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유기박막 증착용 도가니의 열감지 장치 및 이를 구비한 도가니 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 의한 유기박막 증착용 도가니의 열감지 장치는 유기물을 수용하는 도가니와 접촉하여 온도를 감지하는 열전대; 및 상기 열전대를 상기 도가니에 긴밀하게 접촉할 수 있도록 탄성지지하는 열전대 지지수단;을 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따르면, 도가니의 온도를 감지하는 열전대가 탄성지지되어 있기 때문에, 상기 열전대와 도가니의 접촉을 긴밀하게 할 수 있는 효과가 있다.

따라서 도가니의 온도를 오차없이 정확하게 감지할 수 있는 효과가 있다.

도가니. 열전대. 스프링. 탄성지지.

Description

유기박막 증착용 도가니의 열감지 장치 및 이를 구비한 도가니 장치{Crucible for depositing organic thin film}

도 1은 종래 도가니 장치의 사용상태를 나타내는 단면도이다.

도 2는 종래 열전대가 구비된 도가니 장치를 나타낸 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 도가니 장치를 나타낸 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

10: 도가니 20: 하우징

30: 열전대 40: 열전대 지지수단

41: 스프링 홀더 42: 스프링

50: 고정너트

본 발명은 유기박막 증착용 도가니의 열감지 장치 및 이를 구비한 도가니 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도가니의 온도를 감지하는 열전대를 탄성지 지시킴으로써 열전대와 도가니의 접촉을 긴밀하게 할 수 있는 유기박막 증착용 도가니의 열감지 장치 및 이를 구비한 도가니 장치에 관한 것이다.

최근 정보 통신 기술의 비약적인 발전과 시장의 팽창에 따라 디스플레이 소자로 평판표시소자(Flat Panel Display)가 각광받고 있다. 이러한 평판표시소자로는 액정 표시소자(Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 소자(Plasma Display Panel), 유기 발광 소자(Organic Light Emitting Diodes) 등이 대표적이다.

그 중에서 유기발광소자는 빠른 응답속도, 기존의 액정표시소자보다 낮은 소비 전력, 경량성, 별도의 백라이트(back light) 장치가 필요 없어서 초 박형으로 만들 수 있는 점, 고휘도 등의 매우 좋은 장점을 가지고 있어서 차세대 디스플레이 소자로서 각광받고 있다.

이러한 유기발광소자는 기판 위에 양극 막, 유기 박막, 음극 막을 순서대로 입히고, 양극과 음극 사이에 전압을 걸어줌으로써 적당한 에너지의 차이가 유기 박막에 형성되어 스스로 발광하는 원리이다. 즉, 주입되는 전자와 정공(hole)이 재결합하며 남는 여기 에너지가 빛으로 발생하는 것이다. 이때 유기 물질의 도판트의 양에 따라 발생하는 빛의 파장을 조절할 수 있으므로 풀 칼라(full color)의 구현이 가능하다.

유기발광소자의 자세한 구조는 도면에는 도시하지 않았지만 기판상에 양극(anode), 정공 주입층(hole injection layer), 정공 운송층(hole transfer layer), 발광층(emitting layer), 전자 운송층(eletron transfer layer), 전자 주입층 (eletron injection layer), 음극(cathode)이 순서대로 적층되어 형성된다. 여기에서 양극으로는 면저항이 작고 투과성이 좋은 ITO(Indium Tin Oxide)가 주로 사용된다. 그리고 유기 박막은 발광 효율을 높이기 위하여 정공 주입층, 정공 운송층, 발광층, 전자 운송층, 전자 주입층의 다층으로 구성되며, 발광층으로 사용되는 유기물질은 Alq₃, TPD, PBD, m-MTDATA, TCTA 등이다. 또한, 음극으로는 LiF-Al 금속막이 사용된다. 그리고 유기 박막이 공기 중의 수분과 산소에 매우 약하므로 소자의 수명(life time)을 증가시키기 위해 봉합하는 봉지막이 최상부에 형성된다.

한편, 현재까지 개발된 유기박막형성 방법에는 진공증착법(Vacuum Deposition Method), 스퍼터링(sputtering)법, 이온빔 증착(Ion-beam Deposition)법, Pulsed-laser 증착법, 분자선 증착법, 화학기상증착법, 스핀코터(spin coater) 등이 있다. 이 중에서 현재 상용화되어 있는 기술은 진공증착법이다.

여기서, 진공증착법이란 유기물이 수용된 도가니 주위를 가열하여 기화 또는 승화시켜 증기(기체)상태의 유기물을 도가니 상부에 위치한 기판에 증착하는 것이다.

도 1을 참조하여 종래 도가니 장치(100)의 구성을 설명하면, 원통형상의 도가니(110) 내부에 유기물(210)을 수용하고, 가열한다. 증발된 유기물은 분출구(113)를 통해 비산된다.

위와 같이 구성된 종래의 도가니 장치를 이용하여 유기박막 증착과정을 설명하면, 유기물 고체분말(210)을 수용한 도가니가 진공챔버(미도시)의 내부에 마련되 고, 그 상부에는 기판(S)이 위치한다. 이 상태에서 히터(미도시)에 의해 도가니를 가열하면 유기물이 증발 또는 승화되어 증기상태로 상기 분출구(113)를 통해 분출된다. 분출된 증기는 기판(S)에 응고되어 유기박막(220)이 형성되는 것이다.

또한 상기 도가니 장치의 온도제어를 정확히 하기 위하여 열전대가 구비된다. 도 2를 참조하면, 도 1에 도시된 도가니를 장착하는 하우징(120)과, 상기 하우징(120)을 관통하고 상기 도가니의 하면에 접촉되는 열전대(300)를 포함하여 구성된다. 상기 열전대(300)는 공지의 온도감지소자이다.

위와 같이 구성된 종래의 도가니의 열감지수단인 열전대(300)는 상기 하우징(120) 또는 챔버에 고정, 설치된다. 따라서, 상기 도가니(110)의 형상이나 장착상태 등의 변화로 인해 도가니(110)와 열전대(300)가 접촉되지 않을 수 있다는 문제점이 있었다. 예를 들어 도가니를 장착 및 탈착을 반복하는 동안 약간의 길이 공차가 발생할 수 있고, 이 때 열전대와 도가니가 접촉될 수도 있지만 비접촉될 수도 있다는 것이다. 또한 연속증착공정에서 도가니의 형상 예를 들어 도가니의 크기가 달라질 수도 있고, 그때마다 상기 열전대의 장착위치를 달리하여야 하는 번거로움이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 도가니의 온도를 감지하는 열전대를 탄성지지시킴으로써 열전대와 도가니의 접촉을 긴밀하게 할 수 있는 유기박막 증착용 도가니의 열감지 장치 및 이를 구비 한 도가니 장치를 제공함에 있다.

위와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 의한 유기박막 증착용 도가니의 열감지 장치는 유기물을 수용하는 도가니와 접촉하여 온도를 감지하는 열전대; 및 상기 열전대를 상기 도가니에 긴밀하게 접촉할 수 있도록 탄성지지하는 열전대 지지수단;을 포함하여 이루어진다.

또한 상기 열전대 지지수단은 상기 열전대의 일단이 관통되는 열전대 스프링; 및 상기 열전대 스프링이 수납되고, 상기 열전대가 관통하는 스프링홀더;을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

또한 상기 스프링홀더를 관통하는 상기 열전대의 일단에 체결되는 고정너트;가 더 부가되는 것이 더욱 바람직하다.

본 발명에 의한 유기박막 증착용 도가니 장치는 증착챔버내에 설치되는 하우징; 상기 하우징 내부에 장착되는 도가니; 상기 하우징을 관통하고, 상기 도가니와 접촉하여 온도를 감지하는 열전대; 및 상기 열전대를 상기 도가니에 긴밀하게 접촉할 수 있도록 탄성지지하는 열전대 지지수단;을 포함하여 이루어진다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예의 구성 및 작용을 구체적으로 설명한다.

도 3을 참조하면, 본 실시예의 도가니 장치는 증착챔버 내에 도가니(10)를 장착할 수 있도록 하우징(20)이 구비된다. 상기 하우징(20)은 챔버 내부의 하부에 설치되는 것이 일반적이고, 그의 외주면 또는 내주면에 가열을 위한 열선이 구비된다.

상기 도가니(10)는 유기물을 수용하고 가열하는 공지의 요소이고, 상기 하우징(20)의 하면으로부터 이격설치된다.

상기 열전대(30)는 상기 하우징(20)의 하면을 관통하여 상기 도가니(10)의 하면에 접촉되어 상기 도가니(10)의 내부 온도를 감지하는 온도감지소자이다.

상기 열전대(30)는 스프링(42) 및 스프링 홀더(41)로 구성되는 열전대 지지수단(40)에 의해 상하방향으로 탄성지지된다. 보다 구체적으로 설명하면, 상기 열전대(30)가 관통하는 하우징(20)의 하면에 스프링 홀더(41)가 구비되고, 상기 열전대(30)의 중간부에 걸림턱을 형성한 다음, 상기 걸림턱과 스프링 홀더(42) 사이에 스프링(42)을 개재하는 것이다.

이를 참조하여 본 발명의 작용을 설명한다.

본 발명에 의한 열전대(30)는 상기 스프링(42) 및 스프링 홀더(41)에 의해 탄성지지되기 때문에 상하방향으로 유동가능하게 설치된다.

이 상태에서 하우징(20)의 내부에 도가니(10)를 장착하면, 도가니의 하면에 상기 열전대(30)가 접촉되고, 삽입된 열전대(30)는 스프링(42)의 탄성복원력에 의해 상방으로 더욱 밀착되게 된다. 따라서 도가니(10)와 열전대(30)는 더욱 긴밀하게 밀착, 접촉되는 것이다.

특히, 연속증착공정 중 상기 도가니의 형상이나 또는 장착상태(예를 들어 도 가니의 장착높이) 등이 약간의 변화가 있다 하더라도 상기 열전대가 상승 또는 하강되기 때문에 긴밀하게 접촉할 수 있는 것이다.

도 4를 참조하면, 열전대(30)의 하단부에 고정너트(50)가 체결되어 있는 것을 제외하고는 도 3에 도시된 실시예와 동일하다. 이를 위해 상기 열전대(30)의 하단에는 나사산이 형성되어 있는 것은 당연하다.

상기 고정너트(50)는 스프링(42)을 약간 압축되도록 체결하면, 상기 고정너트(50)는 상기 스프링 홀더(41)의 하단에 밀착된다. 이 상태에서 상기 도가니(10)를 장착하면, 상기 열전대(30) 및 고정너트(50)가 하강하면서 상기 고정너트(50)는 상기 스프링 홀더(41)로부터 이격된다.

본 발명에 따르면, 도가니의 온도를 감지하는 열전대가 탄성지지되어 있기 때문에, 상기 열전대와 도가니의 접촉을 긴밀하게 할 수 있는 효과가 있다.

따라서 도가니의 온도를 오차없이 정확하게 감지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 유기물을 수용하는 도가니와 접촉하여 온도를 감지하는 열전대;

   상기 열전대의 일단이 관통되는 열전대 스프링과, 상기 열전대 스프링이 수납되고 상기 열전대가 관통하는 스플링홀더로 이루어져 상기 열전대를 상기 도가니에 긴밀하게 접촉할 수 있도록 탄성지지하는 열전대 지지수단; 및

   상기 스프링홀더를 관통하는 상기 열전대의 일단에 체결되는 고정너트;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기박막 증착용 도가니의 열감지 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 유기박막 증착용 도가니 장치에 있어서,

   증착챔버내에 설치되는 하우징;

   상기 하우징 내부에 장착되는 도가니;

   상기 하우징을 관통하고, 상기 도가니와 접촉하여 온도를 감지하는 열전대;

   상기 열전대의 일단이 관통되는 열전대 스프링과, 상기 열전대 스프링이 수납되고 상기 열전대가 관통하는 스플링홀더로 이루어져 상기 열전대를 상기 도가니에 긴밀하게 접촉할 수 있도록 탄성지지하는 열전대 지지수단; 및

   상기 스프링홀더를 관통하는 상기 열전대의 일단에 체결되는 고정너트;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기박막 증착용 도가니 장치.
5. 삭제
6. 삭제

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