KR101204855B1 - 유기발광소자 양산용 증착장비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유기발광소자 양산용 증착장비에 관한 것으로서, 상부에 피처리 기판이 위치하는 증착 챔버와; 상기 증착 챔버 내부에 위치하고, 증착물질이 일정두께로 분포되어 수용되는 것으로서, 상기 증착물질이 수용되는 밑면의 단면적과 같거나 또는 더 크게 개구면적이 형성된 트레이와; 상기 트레이에 열원을 공급하여, 상기 트레이에 분포된 증착물질이 증발되도록 하는 열원 발생부와; 상기 열원 발생부의 상부로 증착물질이 일정두께로 분포된 트레이를 순차적으로 낱개씩 공급하도록 복수의 트레이가 구비되는 트레이 공급부 및; 상기 트레이 공급부로부터 순차적으로 공급되는 트레이를 상기 열원 발생부의 상부에 위치시키고, 상기 열원 발생부에 의해 증착물질이 증발된 트레이를 상기 증착 챔버의 외부로 배출시키는 이송부재를 포함하는 것을 특징으로 하며, 이에 따라 유기발광소자의 양산이 가능해지는 효과가 제공된다.

Description

유기발광소자 양산용 증착장비{Evaporation device for manufacturing of OLED}

본 발명은 유기발광소자를 제조하기 위한 증착장비에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유기발광소자의 양산을 위한 인-라인 타입의 증착장비에 관한 것이다.

일반적으로 유기발광소자(OLED : Organic Light Emitted Device)는, 형광성 유기화합물에 전류가 흐르면 빛을 내는 전계발광현상을 이용하여 스스로 빛을 내는 자체발광형 증착물을 말한다.

유기발광소자를 이용한 디스플레이 소자는 낮은 전압에서 구동이 가능하고 얇은 박막으로 만들 수 있고, 넓은 시야각과 빠른 응답속도를 갖고 있어 일반 LCD와 달리 바로 옆에서 보아도 화질이 변하지 않음은 물론 화면에 잔상이 남지 않으며, 또한 소형 화면에서는 LCD 이상의 화질과 단순한 제조공정으로 인하여 유리한 가격 경쟁력을 갖는바, 차세대 디스플레이 소자로 주목받고 있다.

유기발광소자를 활용해 TV나 휴대전화의 디스플레이를 만들거나 조명 기구를 생산할 때 절대적으로 필요한 장비가 유기발광소자 제조용 증착장비이다.

유기발광소자 제조용 증착장비는 피처리 기판에 유기물 등의 증착물질을 증착하여 박막을 형성하는데 사용되는 장비로서, 유기발광소자 생산을 위한 핵심 장비이다.

유기발광소자 제조용 증착장비는 주로 진공 열 증착장비(Thermal evaporation system)가 이용된다. 즉, 유기발광소자는 주로 열 증착공정에 의하여 증착 챔버 내에서 증착이 이루어진다.

도 1은 종래의 일반적인 유기발광소자 제조용 증착장비를 나타낸 것으로서, 도시된 바와 같이, 증착 챔버(10) 내 상부에는 피처리 기판(S)이 위치하고, 하부에는 증발원(20)이 설치되며, 이 증발원(20) 내의 도가니(22)에 담긴 파우더 형태의 증착물질(22a)이 증착 챔버(10) 내부에서 증발하게 됨으로써, 상부의 피처리 기판(S) 표면에 닿아 응고되면서 박막이 증착된다.

여기서, 증발원(20) 내에는 증착물질(22a)을 담은 도가니(22)가 설치되고, 이 도가니(22)의 주위에는 열선장치(24)가 구비됨으로써, 열선장치(24)에 전기를 공급함에 따라 열선이 저항가열되어 많은 복사열을 발산하게 되는바, 이 복사열에 의해 도가니(22)가 가열되면서 내부의 증착물질(22a)을 증발시키게 된다.

한편, 피처리 기판(S)에 증착되는 박막의 두께를 조절하기 위하여 피처피 기판(S)과 증발원(20) 사이에는 개방 또는 폐쇄가 이루어지는 셔터(30)가 배치된다. 즉, 셔터(30)는 피처리 기판(S)에 대한 증착물질 증착시에는 개방이 이루어지고, 증착물질 증착이 완료되거나 일시 중단되는 경우에는 폐쇄가 이루어져서 더 이상 증착물질이 피처리 기판(S)의 표면에 증착되지 않도록 하는 기능을 담당한다.

그러나, 이러한 증착공정을 이용한 유기발광소자 제조용 증착장비는, 열선장치(24)에 전기를 공급하여 저항가열시킴에 따라 도가니(22)를 가열시키게 되는바, 많은 전기적 에너지 소모가 발생됨은 물론 도가니(22)의 승온 속도가 늦어 증착 공정의 효율이 저하되고, 도가니(22)의 가열 온도 조절이 상대적으로 늦어지게 되어 증착물질(22a)의 증발량을 맞추기가 용이하지 못한 문제점도 있었다.

또한, 다량의 증착물질(22a)을 도가니(22)에 충진시킨 상태에서 연속 증착을 진행하게 됨으로써, 도가니(22)에 담긴 증착물질 중, 상부와 하부에 위치하는 증착물질(22a) 중, 상대적으로 하부에 위치하는 증착물질은 지속적으로 열선장치(24)에 의해 열화되어 결국 변성에 따른 증착 특성이 저하되는바, 피처리 기판(S)에 대한 증착시 막 균일성이 저하되는 문제점도 있었다.

또, 증착 공정이 진행되지 않는 경우에도 지속적으로 증착물질이 증발되어 고가의 증착물질을 낭비하게 되어 경제적이지 못한 문제점도 있었다.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점에 착안하여 안출된 것으로서, 밑면의 단면적이 넓게 형성되고, 이 밑면 보다 개구면적이 더 크게 형성된 트레이를 제공하게 되며, 이 트레이에 균일한 높이로 증착물질을 분포시킨 후, 레이저 등의 열원으로 순간가열시킴에 따라 상기 트레이에 담긴 증착물질이 동시다발적으로 증발되면서 피처리 기판에 증착되도록 하는 유기발광소자 제조용 증착장비를 제공하는데 그 목적이 있다.

즉, 트레이에 담긴 증착물질을 레이저 등의 열원으로 순간 가열시킴에 따라 전기적 에너지 소모를 줄이고, 기판과 증발원과의 거리가 가까워 물질의 손실 막고, 트레이의 승온 속도를 순간적으로 높여 증착 공정의 효율을 향상시키며, 트레이의 가열 온도조절이 상대적으로 용이하도록 하여 증착물질의 증발량을 정확히 제어할 수 있도록 함으로써, 결국 피처리 기판에 대한 증착물질의 증착이 보다 효율적으로 이루어지도록 하는 유기발광소자 제조용 증착장비를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

또한, 본 발명은 레이저 등의 열원으로 트레이에 담긴 증착물질을 순간가열시켜 동시다발적으로 한 번에 증발시킴에 따라, 상기 트레이에 증착물질이 남지 않도록 하여 열화에 따른 증착 특성의 저하를 예방하고, 이에 따라 피처리 기판에 대한 증착시 막균일성이 향상되도록 하는 유기발광소자 제조용 증착장비를 제공하는데에도 목적이 있다.

또한, 트레이에는 증착 공정에 필요로 하는 양 만큼의 증착물질을 공급하여 한 번에 가열시켜 증발시킴에 따라, 증착 공정이 진행되지 않는 경우에는 증착물질의 증발이 이루어지지 않도록 함으로써, 고가의 증착물질을 낭비하지 않도록 하여 결국 경제성을 향상시키도록 하는 유기발광소자 제조용 증착장비를 제공하는데에도 목적이 있다.

한편, 본 발명은 상기 트레이에 균일한 높이로 증착물질을 공급하도록 하여 피처리 기판에 증착물질이 고르게 증착되도록 함으로써, 피처리 기판의 막균일성을 더욱 향상시키도록 하는 유기발광소자 제조용 증착장비를 제공하는데에도 목적이 있다.

또, 본 발명은 상기 트레이에 2종 이상의 증착물질을 구분되게 공급한 후, 각각의 증착물질을 선택적으로 증발시켜서, 피처리 기판에 다른 증착물질이 순차적으로 증착되도록 하는 유기발광소자 제조용 증착장비를 제공하는데에도 목적이 있다.

특히, 본 발명은 상기 유기발광소자 제조용 증착장비에 증착물질이 분포된 트레이들을 연속해서 낱개씩 공급할 수 있도록 트레이 공급수단을 인-라인 타입으로 제공함으로써, 유기발광소자의 양산이 가능하도록 하는데 그 주된 목적이 있다.

또한, 본 발명은 상기 유기발광소자 제조용 증착장비에 피처리 기판과 증착물질이 분포된 트레이들을 인-라인 타입으로 각각 연속해서 공급할 수 있도록 함으로써, 역시 유기발광소자의 양산이 가능하도록 하는데에도 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유기발광소자 양산용 증착장비는, 상부에 피처리 기판이 위치하는 증착 챔버와; 상기 증착 챔버 내부에 위치하고, 증착물질이 일정두께로 분포되어 수용되는 것으로서, 상기 증착물질이 수용되는 밑면의 단면적과 같거나 또는 더 크게 개구면적이 형성된 트레이와; 상기 트레이에 열원을 공급하여, 상기 트레이에 분포된 증착물질이 증발되도록 하는 열원 발생부와; 상기 열원 발생부의 상부로 증착물질이 일정두께로 분포된 트레이를 순차적으로 낱개씩 공급하도록 복수의 트레이가 구비되는 트레이 공급부 및; 상기 트레이 공급부로부터 순차적으로 공급되는 트레이를 상기 열원 발생부의 상부에 위치시키고, 상기 열원 발생부에 의해 증착물질이 증발된 트레이를 상기 증착 챔버의 외부로 배출시키는 이송부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 트레이 공급부는, 증착물질이 일정두께로 분포된 복수의 트레이들을 일정간격으로 적층되게 안치하는 프레임 본체와; 상기 프레임 본체를 승강시키는 승강수단을 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.

이 경우, 상기 승강수단은 볼 스크류인 것을 적용함이 바람직하다.

또한, 상기 증착 챔버의 일측에는, 상기 트레이 공급부에 구비되는 복수의 트레이 중, 선택적으로 어느 하나의 트레이를 상기 이송부재로 공급하는 가압부가 설치되는 것이 바람직하다.

또, 상기 증착 챔버의 일측에는, 상기 트레이 공급부에 증착물질을 일정높이로 분포시킨 트레이를 순차적으로 공급하기 위한 증착물질 공급부가 더 구비될 수 있다.

또한, 상기 증착 챔버의 타측에는, 상기 이송부재에 의해 배출되는 트레이를 순차적으로 적재하는 트레이 배출부가 더 구비되는 것이 바람직하다.

이 경우, 상기 트레이 배출부는, 서로 나란하게 일정간격 이격되어 위치하는 한 쌍의 모터와; 상기 한 쌍의 모터의 축에 연결되어 연동되는 제1축 기어들과; 상기 제1축 기어와 일정간격 이격되어 위치되는 제2축 기어들과; 상기 제1축 기어 및 제2축 기어의 회전에 따라 무한궤도로 회전되는 컨베이어들과; 상기 컨베이어들의 외면에 서로 마주보는 방향으로 나란하게 형성되어 배출되는 트레이를 안착,지지시키는 받침대를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.

참고로, 상기 트레이는, 증착물질이 동일한 높이로 균일하게 분포되기 위하여 그 내면에 일정높이의 패턴이 형성된 것을 적용할 수도 있다.

한편, 본 발명에 따른 유기발광소자 양산용 증착장비는, 상부에 피처리 기판이 위치하는 증착 챔버와; 상기 증착 챔버 내부에 위치하고, 증착물질이 일정두께로 분포되어 수용되는 것으로서, 상기 증착물질이 수용되는 밑면의 단면적과 같거나 또는 더 크게 개구면적이 형성된 트레이와; 상기 트레이에 열원을 공급하여, 상기 트레이에 분포된 증착물질이 증발되도록 하는 열원 발생부와; 상기 트레이를 증착 챔버의 외부로부터 순차적으로 공급받아 상기 열원 발생부의 상부에 위치시키고, 상기 열원 발생부에 의해 증착물질이 증발된 트레이를 상기 증착 챔버의 외부로 배출시키는 제1이송부재 및; 상기 피처리 기판을 증착 챔버의 외부로부터 순차적으로 공급받아 상기 증착 챔버의 상부에 위치하는 얼라인장치와 정렬되게 위치시키고, 증착이 이루어진 기판을 상기 증착 챔버의 외부로 배출시키는 제2이송부재를 포함하는 것도 특징으로 한다.

이 경우, 상기 증착 챔버의 일측에는, 상기 제1이송부재에 의해 증착 챔버 내부로 증착물질이 일정두께로 분포된 트레이를 순차적으로 공급하는 트레이 공급부가 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 증착 챔버의 일측에는, 상기 제2이송부재에 의해 증착 챔버 내부로 피처리 기판을 순차적으로 공급하는 기판 공급부가 구비되는 것이 바람직하다.

또, 상기 제2이송부재 중, 상기 증착 챔버 내부에 위치하는 이송부는 증착 챔버 내에서 증착공정시 상기 증착 챔버의 외부로 배출되도록 하는 것이 바람직하다.

참고로, 상기 트레이는, 증착물질이 동일한 높이로 균일하게 분포되기 위하여 그 내면에 일정높이의 패턴이 형성된 것을 적용할 수도 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 밑면의 단면적이 넓게 형성되고, 이 밑면 보다 개구면적이 더 크게 형성된 트레이가 제공되되, 이 트레이에 균일한 높이로 증착물질이 분포된 후, 레이저 등의 열원으로 순간가열됨에 따라 상기 트레이에 담긴 증착물질이 동시다발적으로 증발되면서 피처리 기판에 증착됨으로써 그 증착 효율이 향상되는 효과가 제공된다.

즉, 트레이에 담긴 증착물질이 레이저 등의 열원으로 순간 가열됨에 따라 전기적 에너지 소모가 줄고, 트레이의 승온 속도가 순간적으로 높아져 증착 공정의 효율이 향상되며, 트레이의 가열 온도조절이 상대적으로 용이해져 증착물질의 증발량을 정확히 제어할 수 있게 됨으로써, 결국 피처리 기판에 대한 증착물질의 증착이 보다 효율적으로 이루어지게 된다.

또한, 본 발명은 레이저 등의 열원으로 트레이에 담긴 증착물질이 순간가열되어 동시다발적으로 한 번에 증발됨에 따라, 상기 트레이에 증착물질이 남지 않게 되어 열화에 따른 증착 특성의 저하가 예방되고, 이에 따라 피처리 기판에 대한 증착시 막균일성이 향상되는 효과도 제공된다.

또한, 트레이에는 증착 공정에 필요로 하는 양 만큼의 증착물질이 분포되어 한 번에 가열,증발됨에 따라, 증착 공정이 진행되지 않는 경우에는 증착물질의 증발이 이루어지지 않게 됨으로써, 고가의 증착물질 낭비가 예방되어 결국 경제성이 향상되는 효과도 제공된다.

한편, 본 발명은 상기 트레이에 균일한 높이로 증착물질이 분포되어 피처리 기판에 증착물질이 고르게 증착됨으로써, 피처리 기판의 막균일성이 더욱 향상된다.

또, 본 발명은 상기 트레이에 2종 이상의 증착물질이 구분되게 분포된 후, 각각의 증착물질이 선택적으로 증발되어서, 피처리 기판에 다른 증착물질이 순차적으로 증착되는 것이 한 번의 공정으로 가능하게 되는 효과도 제공된다.

특히, 본 발명에 따르면, 유기발광소자 제조용 증착장비에 증착물질이 분포된 트레이들이 연속해서 낱개씩 공급될 수 있도록 트레이 공급수단이 인-라인 타입으로 제공됨으로써, 유기발광소자의 양산이 가능해지는 효과가 더 제공된다.

또한, 본 발명은 상기 유기발광소자 제조용 증착장비에 피처리 기판과 증착물질이 분포된 트레이들이 인-라인 타입으로 각각 연속해서 공급됨으로써, 역시 유기발광소자의 양산이 가능해지는 효과가 제공된다.

도 1은 종래의 유기발광소자 제조용 증착장비의 개략적인 구성을 나타낸 단면도.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 제 1실시 예에 따른 유기발광소자 제조용 증착장비 구성을 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 제 1실시 예에 따른 유기발광소자 제조용 증착 장비에 적용되는 트레이에 다양한 패턴들이 형성된 상태를 도시한 사시도.
도 4a 내지 도 4c는, 본 발명의 제 2실시 예에 따른 유기발광소자 제조용 증착장비에 적용되는 트레이의 각 형상을 도시한 사시도.
도 5는 본 발명의 제 2실시 예에 따른 유기발광소자 제조용 증착장비의 단면도.
도 6은 본 발명의 제 3실시 예에 따른 유기발광소자 제조용 증착장비의 단면도.
도 7은 도 6에서 얼라인 장치의 구성을 나타낸 사시도.
도 8a 내지 도 8e는 도 7의 얼라인 장치에 의해 트레이의 구획된 각 수용부가 열원 발생부와 선택적으로 수직정렬되는 관계를 순차적으로 도시한 평면도.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 유기발광소자 제조용 증착장비에서 트레이 공급부가 인-라인 타입으로 형성된 관계를 도시한 제 4실시 예에 따른 단면 구성도.
도 10은 도 9에서 트레이 공급부의 사시도.
도 11은 도 9에서 트레이 배출부의 사시도.
도 12는 본 발명의 유기발광소자 제조용 증착장비에서 피처리 기판과 트레이 공급부가 각각 인-라인 타입으로 형성된 관계를 도시한 제 4실시 예의 변형 예에 따른 단면 구성도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

<제 1실시 예>

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 제 1실시 예에 따른 유기발광소자 제조용 증착장비 구성을 나타낸 단면도로서, 도 2a는 트레이가 상승하지 않은 상태의 단면도이고, 도 2b는 트레이가 상승하여 증착공정을 진행하는 상태의 단면도이다.

참고로, 본 발명의 제 1실시 예를 설명함에 있어서, 종래에 있어서와 동일한 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하여 설명하고, 그 반복되는 설명은 생략하여 설명하기로 한다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1실시 예에 따른 유기발광소자 제조용 증착장비는, 내부가 진공상태를 이루는 증착 챔버(10)를 포함한다.

증착 챔버(10)의 상부에는 유기물 등의 증착물질(112) 증착이 이루어지기 위한 피처리 기판(S)이 위치되고, 하부에는 열원에 의한 가열로 증착물질(112)을 증발시켜서 피처피 기판(S)의 표면에 박막을 증착시키기 위한 증발원(100)이 설치되어 있다.

증발원(100)은, 증착물질(112)이 균일한 높이로 분포되는 일정너비의 트레이(110)와, 이 트레이(110)에 열원을 공급하여 가열시키는 열원 발생부(130)로 구성된다.

여기서, 트레이(110)는 증착 챔버(10)의 내부에 위치되고, 증착물질(112)이 균일하게 일정두께로 분포되어 수용되는 것으로서, 증착물질(112)이 넓은 면적에 걸쳐 수용되도록 단면적이 넓게 형성되어 있으며, 이 밑면에 대하여 그 개구면적이 같거나 또는 더 크게 형성되어 있다.

열원 발생부(130)는, 트레이(110)에 열원을 공급하여 가열시킴에 따라 트레이(110)에 공급되어 분포된 증착물질(112)을 증발시킴으로써, 증발되는 증착물질이 피처리 기판(S)에 증착되도록 하는 것으로서, 트레이(110)를 가열시키도록 열원을 공급할 수 있는 위치라면 증착 챔버(10)의 내부 또는 외부의 어디 위치에 설치되어도 무방하다.

다만, 본 발명의 제 1실시 예에서와 같이, 열원 발생부(130)가 증착 챔버(10)의 하측에 설치되어, 이 열원 발생부(130)로부터 발생되는 열원이 트레이(110)의 저면부에 골고루 전달되도록 하는 것이 바람직하다. 이 경우, 열원 발생부(130)는 증착 챔버(10)의 하측 내부에 설치될 수도 있고, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 증착 챔버(10)의 하측 외부에 설치될 수도 있는데, 열원 발생부(130)가 증착 챔버(10)의 하측 외부에 설치될 경우, 열원 발생부(130)로부터 발생되는 열원이 증착 챔버(10)를 통과할 수 있도록 증착 챔버(10)의 하부 일측에는 투명창(12)이 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 열원 발생부(130)는 트레이(110)를 저항가열시키기 위한 열원 제공이 아닌 순간가열시키기 위한 열원 제공이 이루어지도록 레이저, 고주파, E-BEAM, IR BEAM HEATER 등의 열원을 발생시키는 장치를 적용하는 것이 바람직하다.

한편, 트레이(110)는 증착 챔버(10) 내부에서 승강수단(120)에 의해 지지되며, 승강수단(120)에 의해 상하로 승강이 이루어지도록 구성되어 있다.

즉, 증착물질이 담긴 트레이(110)를 상하로 승강시킴에 따라 피처리 기판(S)과의 간격을 조절하여 증착물질(112)의 증착이 보다 효율적으로 이루어지도록 구성되어 있다.

여기서, 승강수단(120)은 유압실린더 또는 공압실린더 또는 모터와 볼 스크류 또는 리니어 모터 등을 비롯하여 종래에 공지된 어떠한 승강수단이 적용될 수 있다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 유기발광소자 제조용 증착장비를 이용하여 피처리 기판(S)에 박막을 증착하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 트레이(110)의 수용공간에 증착물질(112)을 일정두께로 공급하여 담은 상태에서, 이 트레이(110)를 증착 챔버(10) 내부에 인입시킨 후, 승강수단(120)에 의해 승강시켜 피처리 기판(S)과의 간격을 조절한다.

이때, 트레이(110)에 담긴 증착물질(112)의 특성에 따라 피처리 기판(S)과의 최적 간격을 설정하고, 설정된 간격을 유지하도록 승강수단(120)을 작동하여 트레이(110)와 피처리 기판(S)과의 간격을 조절한다.

다음에, 증착 챔버(10)의 하측 외부에 설치된 열원 발생부(130)에 전원을 인가하여, 열원 발생부(130)에서 열원이 발생되도록 하고, 이 열원이 증착 챔버(10)의 투명창(12)을 통과하여 트레이(110)의 저면을 골고루 가열시키도록 한다.

따라서, 트레이(110)의 저면은 전체 면적이 순간적으로 가열이 이루어지는바, 트레이(110)의 수용공간에 균일한 높이로 분포되어 있는 증착물질(112)이 한 번에 동시다발적으로 증발되어 피처리 기판(S)의 표면에 증착된다.

이때, 트레이(110)는 증착물질(112)이 수용되는 수용공간의 밑면 단면적에 비하여 그 개구면적이 같거나 더 크게 형성되어 있는바, 트레이(110)에 담긴 증착물질(112) 전체가 동시에 증발됨으로써, 그 증발속도가 빨라지게 된다. 또한, 트레이(110)의 저면을 가열시켜 증착물질(112)을 증발시키도록 하는 열원이 레이저, 고주파, E-BEAM, IR BEAM HEATER 등이 적용되는바, 종래의 저항가열 방식에 비하여 순간가열시키게 되어 트레이(110)의 승온 속도도 빨라지게 되어 결국 증착물질(112)의 증발이 신속하게 이루어지게 된다.

특히, 트레이(110)의 수용공간에 담긴 증착물질(112)이 얇은 두께로 넓게 퍼진 상태로 분포되어 있는바, 트레이(110)의 가열에 따라 증착물질(112) 전체가 한순간에 동시다발적으로 증발이 이루어지게 되는바, 증발이 이루어지지 않는 증착물질이 남지 않게 되어 열화에 따른 변성이 이루어지지 않음으로써, 막균일성의 저하가 예방됨은 물론 비공정 중에도 증발될 증착물질이 남아 있지 않음으로 인하여 고가의 증착물질 손실을 예방할 수도 있게 된다.

이와 같이, 트레이(110)에 담긴 증착물질(112)의 증발에 따른 피처리 기판(S)에 대한 박막 증착 공정이 완료되면, 트레이(110)는 승강수단(120)에 의해 하강시킨 다음 외부로 빼내고, 다른 증착물질(112)을 담은 다른 트레이(110)를 증착 챔버(10) 내부로 인입시켜 승강수단(120)에 의해 승강시킨 후, 증착 공정을 연속해서 수행하면 된다.

한편, 본 발명의 제 1실시 예에 적용되는 트레이(110)는, 넓은 면적에 얇으면서 균일한 두께로 증착물질(112)이 분포되는 것이 매우 중요하다.

즉, 트레이(110)에 열원이 가해짐에 따라 넓은 면적에 분포된 증착물질(112)이 동시다발적으로 한순간에 증발이 이루어지면서 피처리 기판(S)의 표면에 증착이 이루어져야 하는바, 어느 한쪽부분은 두껍게 또 다른 한쪽부분은 얇게 등 전체적으로 균일하지 못한 두께로 증착물질이 분포되는 경우, 피처리 기판(S)의 표면에 골고루 박막이 증착되지 못하여 불량발생의 원인이 되는바, 상기 트레이(110)에 증착물질(112)이 균일한 두께로 분포되도록 공급되는 것은 매우 중요한 것이다.

이에, 트레이(110)의 수용공간에 일정두께로 균일하게 증착물질(112)을 분포시키기 위하여, 도 3a 내지 도 3d에 도시된 바와 같이, 트레이(110)의 수용공간 내부에는 일정간격과 일정높이의 패턴들이 형성되는 것이 바람직하다.

여기서 상기 패턴은, 도 3a에 도시된 바와 같이, 트레이(110)의 수용공간에 그 중심을 기준으로 상하좌우 방향으로 일정간격마다 일정높이의 격벽(110a)들이 형성된 것일 수 있다. 이때 이 격벽(110a)들은 외곽 테두리를 향할수록 점차적으로 길이가 긴 것이 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 패턴은, 도 3b에 도시된 바와 같이, 트레이(110)의 수용공간에 그 중심을 기준으로 대각선 방향으로 일정간격마다 일정높이의 격벽(110b)들이 형성된 것일 수도 있다. 이때 이 격벽(110b)들은 외곽 테두리를 향할수록 점차적으로 길이가 긴 것이 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 패턴은, 도 3c에 도시된 바와 같이, 트레이(110)의 수용공간에 그 중심을 기준으로 원형 형태를 이루는 일정높이의 격벽(110c)들이 형성된 것일 수도 있다. 이 경우에도 이 격벽(110c)들은 외곽 테두리를 향할수록 점차적으로 길이가 긴 것이 형성되는 것이 바람직하다.

참고로, 상기 패턴은 도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같은 형태로 형성된 것으로 한정되지 않고, 규칙적이거나 또는 불규칙적인 일정한 간격으로 형성되더라도, 동일높이로만 형성된 것이면 어떠한 형태로 형성되어도 무방하다.

한편, 상기 패턴은 도 3d에 도시된 바와 같이, 트레이(110)를 평면상에서 바라보았을 때, 다수개의 허니컴 구조가 정렬되게 형성되도록 격벽(110d)이 형성된 것일 수도 있다. 물론, 이 경우에 별도로 도시되지는 않았지만, 다수개의 원형 또는 삼각형 이상의 다각형 구조가 정렬되게 형성되도록 격벽이 형성된 것이어도 무방하다.

이와 같이, 트레이(110)의 수용공간 내부에 격벽(110a,110b,110c,110d)의 배치에 따라 일정간격과 일정높이의 패턴들이 형성된 상태에서, 트레이(110)의 수용공간에 증착물질(112)을 담은 후, 후공정을 거치게 되면 트레이(110)의 수용공간에 전체적으로 균일한 높이로 증착물질이 분포된다.

여기서, 후공정은 트레이(110)의 수용공간에 증착물질(112)을 넘치도록 공급시킨 후, 그 상면을 별도의 블레이드(미도시됨)로 밀어서 트레이(110)의 전체면적에 걸쳐 균일한 높이로 증착물질(112)이 분포되도록 한 것일 수 있다. 이 경우, 블레이드에 의해 트레이(110)의 수용공간에 분포된 증착물질(112)이 밀리게 될 때, 패턴을 이루는 격벽(110a,110b,110c,110d)들에 의해 증착물질(112)이 각각 별도의 공간에 분포된 상태를 유지하게 되는바, 어느 한 공간에 분포된 증착물질이 격벽(110a,110b,110c,110d)에 의해 다른 공간으로 넘어가지 않게 됨으로써, 동일한 높이를 유지할 수 있게 되어 결국 전체적으로 균일한 높이로 분포된 상태를 이루게 된다.

또한, 상기 후공정은 트레이(110)를 바이브레이터(미도시됨)로서 살짝 진동을 주면서 흔들어줌으로써, 트레이(110)의 전체면적에 걸쳐 균일한 높이로 증착물질이 분포되도록 한 것일 수도 있다. 이 경우에도, 바이브레이터에 의해 트레이(110)가 진동을 하게 될 때, 패턴을 이루는 격벽(110a,110b,110c,110d)들에 의해 증착물질(112)이 각각 별도의 공간에 분포된 상태를 유지하게 되는바, 어느 한 공간에 분포된 증착물질이 다른 공간으로 넘어가지 않게 됨으로써, 동일한 높이를 유지할 수 있게 되어 결국 전체적으로 균일한 높이로 분포된 상태를 이루게 된다.

<제 2실시 예>

도 4a 내지 도 4c는, 본 발명의 제 2실시 예에 따른 유기발광소자 제조용 증착장비에 적용되는 트레이의 각 형상을 도시한 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2실시 예에 따른 유기발광소자 제조용 증착장비에는, 최소 2종 이상의 증착물질이 별개로 분포되어 수용되도록, 구획벽에 의해 적어도 2개 이상의 증착물질 수용부가 형성된 트레이(110)를 포함한다.

즉, 유기발광소자를 제조하기 위하여 피처리 기판(S)에 박막을 증착시킬 경우, 단일 종의 증착물질만을 증착시키는 것이 아니고, 여러 종의 증착물질을 순차적으로 증착시키기도 하는바, 본 발명의 제 2실시 예에서는 서로 다른 2종 이상의 증착물질을 별개로 수용하는 트레이(110)를 제공하되, 이 트레이(110)에 담긴 별개의 증착물질들을 순차적으로 피처리 기판(S)에 증착시키는 유기발광소자 제조용 증착장비를 제공한다.

참고로, 본 발명의 제 2실시 예를 설명함에 있어서, 종래 및 제 1실시 예에 있어서와 동일한 부분에 대해서는 동일부호를 부여하여 설명하고, 그 반복되는 설명은 생략하여 설명하기로 한다.

먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이, 중앙부위를 일직선상으로 구획하는 구획벽(110-1)에 의해 수용공간이 2등분되어 제1수용부(113a)와 제2수용부(113b)로 구분된 트레이(110)가 제공될 수 있다.

이 경우, 제1수용부(113a)에는 어느 증착물질이 수용되도록 분포되고, 제2수용부(113b)에는 다른 증착물질이 수용되도록 분포된다. 참고로, 각각 다른 종의 증착물질들은 설명의 편의상 갑종, 을종, 병종, 정종의 증착물질이라 칭하여 설명하기로 한다.

또한, 도 4b에 도시된 바와 같이, 중앙부위를 기점으로 좌우방향으로 구획하는 구획벽(110-2)에 의해 수용공간이 4등분되어 제1수용부(114a)와, 제2수용부(114b)와, 제3수용부(114c) 및 제4수용부(114d)로 구분된 트레이(110)가 제공될 수 있다.

이 경우에, 제1수용부(114a)에는 갑종의 증착물질이 수용되도록 분포되고, 제2수용부(114b)에는 을종의 증착물질이 수용되도록 분포되며, 제3수용부(114c)에는 병종의 증착물질이 수용되도록 분포되고, 제4수용부(114d)에는 정종의 증착물질이 수용되도록 분포된다.

한편, 도 4c에 도시된 바와 같이, 중앙부위를 기점으로 대각선 방향으로 구획하는 구획부(110-3)에 의해 수용공간이 4등분되어 제1수용부(115a)와, 제2수용부(115b)와, 제3수용부(115c) 및 제4수용부(115d)로 구분된 트레이(110)가 제공될 수 있다.

이 경우에, 제1수용부(115a)에는 갑종의 증착물질이 수용되도록 분포되고, 제2수용부(115b)에는 을종의 증착물질이 수용되도록 분포되며, 제3수용부(115c)에는 병종의 증착물질이 수용되도록 분포되고, 제4수용부(115d)에는 정종의 증착물질이 수용되도록 분포된다.

참고로, 본 발명의 제 2실시 예에서 도 4a 내지 도 4c에서와 같이, 수용공간이 구획벽(110-1,110-2,110-3)에 의해 2등분 또는 4등분 된 트레이(110)를 일례로 들어 도시하였으나, 구획벽의 형성에 따라 3등분 또는 5등분 이상의 수용부가 형성된 트레이(110)가 제공될 수도 있다. 즉, 구획벽에 의해 최소 수용공간이 2등분된 트레이(110)가 제공되어 서로 다른 종의 증착물질을 담은 것이라면, 어떠한 것이라도 본 발명의 제 2실시 예에 적용될 수 있다.

한편, 상기와 같이 최소 2등분 이상으로 수용공간이 형성되어, 서로 다른 종의 증착물질이 분포된 트레이(110)가 적용된 경우, 각각의 수용부에 균일한 높이로 증착물질이 분포될 수 있도록 각 수용부마다 격벽에 의한 패턴이 형성되는 것이 바람직하다.

여기서의 패턴은, 앞선 제 1실시 예에서 설명한 패턴과 동일 또는 유사한 것이 적용될 수 있으며, 이의 경우 그 작용효과는 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이와 같이, 최소 2등분 이상으로 수용공간이 형성되어, 서로 다른 종의 증착물질이 분포된 트레이(110)를 적용하여 피처리 기판(S)에 각각 다른 증착물질을 순차적으로 증착시킬 경우, 상기 트레이(110)에 열원을 공급하여 가열시키는 열원 발생부는 트레이(110)의 수용부 개수에 해당하는 개수만큼 형성되는 것이 바람직하다.

예컨대, 도 5에 도시된 바와 같이, 수용공간이 2등분 된 트레이(110)가 적용될 경우, 열원 발생부(130a,130b) 또한 2개가 형성되어 각각의 수용공간에 분포된 증착물질(112a,112b)들을 각각의 열원 발생부(130a,130b)로 하여금 가열시키도록 하면 된다.

본 발명의 제 2실시 예에 따른 유기발광소자 제조용 증착장비를 이용하여 피처리 기판(S)에 박막을 증착하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 트레이(110)의 구획된 수용공간에 서로 다른 종의 증착물질을 균일한 두께로 분포되도록 공급하여 담은 상태에서, 이 트레이(110)를 증착 챔버(10) 내부에 인입시킨 후, 승강수단(120)에 의해 승강시켜 피처리 기판(S)과의 간격을 조절한다.

여기서, 트레이(110)는 그 수용공간이 구획벽(110-1)에 의해 제1수용부(113a)와 제2수용부(113b)로 2등분 되되, 제1수용부(113a)에는 갑종 증착물질(112a)이, 제2수용부(113b)에는 을종 증착물질(112b)이 분포된 것을 일례로 하고, 상기 열원 발생부(130a,130b)는 트레이(110)의 제1수용부(113a)에 열원을 공급하는 제1열원 발생부(130a)와, 제2수용부(113b)에 열원을 공급하는 제2열원 발생부(130b)가 제공된 것을 일례로 하여 설명하기로 한다.

다음에, 증착 챔버(10)의 하측 외부에 설치된 열원 발생부 중, 제1열원 발생부(130a)에 전원을 인가하여, 제1열원 발생부(130a)에서 열원이 발생되도록 하고, 이 열원이 증착 챔버(10)의 투명창(12)을 통과하여 트레이(110)의 제1수용부(113a) 저면을 골고루 가열시키도록 한다.

따라서, 트레이(110)의 제1수용부(113a) 저면은 전체 면적이 순간적으로 가열이 이루어지는바, 트레이(110)의 제1수용부(113a)에 균일한 높이로 분포되어 있는 갑종 증착물질(112a)이 동시에 증발되어 피처리 기판(S)의 표면에 증착된다.

이와 같이, 트레이(110)의 제1수용부(113a)에 분포된 갑종 증착물질(112a)의 증착이 완료되면, 제2열원 발생부(130b)에 전원을 인가하여, 제2열원 발생부(130b)에서 열원이 발생되도록 하고, 이 열원이 증착 챔버(10)의 투명창(12)을 통과하여 트레이(110)의 제2수용부(113b) 저면을 골고루 가열시키도록 한다.

따라서, 트레이(110)의 제2수용부(113b) 저면은 전체 면적이 순간적으로 가열이 이루어지는바, 트레이(110)의 제2수용부(113b)에 균일한 높이로 분포되어 있는 을종 증착물질(112b)이 동시에 증발되어 피처리 기판(S)의 표면에 증착된다.

이와 같이 서로 다른 2종 이상의 증착물질(112a,112b)을 순차적으로 피처리 기판(S)에 증착시키는 증착 공정시에도, 앞선 제 1실시 예에서와 동일한 작용효과를 거두게 됨은 물론인바, 이에 대한 반복설명은 생략하기로 한다.

<제 3실시 예>

본 발명의 제 3실시 예는, 앞서 설명한 제 2실시 예의 변형 실시 예로서, 각각 다른 종의 증착물질이 분포되도록 복수의 수용부를 갖는 트레이(110)를 하나의 열원 발생부(130)에 의해 순차 가열시켜 서로 다른 종의 증착물질들을 순차적으로 피처리 기판(S)에 증착시키도록 한 것이다.

즉, 본 발명의 제 2실시 예에서는 트레이(110)의 각 수용부마다 그 개수에 맞게 열원 발생부가 제공되어, 해당 열원 발생부(130)가 해당 수용부를 가열시켜 각 증착물질을 순차적으로 증발시키도록 한 것으로 설명하였으나, 본 발명의 제 3실시 예에서는 하나의 열원 발생부(130)만을 제공하여 트레이(110)의 각 수용부를 순차적으로 가열시킴으로써, 각 증착물질들이 순차적으로 증발되도록 한 것이다.

도 6은 본 발명의 제 3실시 예에 따른 유기발광소자 제조용 증착장비의 단면도이고, 도 7은 도 6에서 얼라인 장치의 작동관계를 나타내기 위한 부분 사시도이며, 도 8a 내지 도 8e는 도 7의 얼라인 장치가 얼라인 됨에 따라 열원 발생부와 트레이의 수직 정렬관계를 순차적으로 나타낸 평면도이다.

참고로, 본 발명의 제 3실시 예를 설명함에 있어서, 앞선 제 1실시 예 및 제 2실시 예에서와 동일한 부분에 대해서는 동일부호를 부여하여 설명하고, 그 반복되는 설명은 생략하여 설명하기로 한다.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 증착 챔버(10)의 하측 외부에는 전원을 공급받아 레이저, 고주파, E-BEAM, IR BEAM HEATER 등의 열원을 발생시키는 열원 발생부(130)가 제공된다.

한편, 증착 챔버(10)의 하측 내부에는 상기 열원 발생부(130)로부터 발생되는 열원에 의해 가열되어 그 수용공간에 분포된 증착물질을 증발시키는 트레이(110)가 제공된다.

여기서의 트레이(110)는, 앞선 제 2실시 예에서 설명한 바와 같이, 구획벽에 의해 적어도 2등분되어 복수의 수용부가 형성되고, 각 수용부마다 서로 다른 종의 증착물질이 분포된 것이다.

여기서, 상기 트레이(110)는 그 수용공간이 구획벽(110-2)에 의해 제1수용부(114a), 제2수용부(114b), 제3수용부(114c) 및 제4수용부(114d)로 4등분 되되, 제1수용부(114a)에는 갑종 증착물질이, 제2수용부(114b)에는 을종 증착물질이, 제3수용부(114c)에는 병종 증착물질이, 제4수용부(114d)에는 정종 증착물질이 분포된 것을 일례로 들어 설명하기로 한다.(도 4b 참조)

이와 같이 구성된 트레이(110)는, 이 트레이(110)를 X축 및 Y축으로 수평이동시키기 위한 얼라인 장치(200)에 의해 지지된다.

상기 얼라인 장치(200)는, 트레이(110)를 지지함은 물론 트레이(110)를 선택적으로 X축 및 Y축으로 수평이동시켜서, 트레이(110)의 제1수용부(114a), 제2수용부(114b), 제3수용부(114c) 및 제4수용부(114d)가 선택적으로 열원 발생부(130)와 동일 수직선상을 이루도록 하여 해당 수용부에 분포된 해당 증착물질만 가열되어 증발되도록 하는 기능을 담당하는데, 그 상세한 기능 설명은 후술하기로 한다.

얼라인 장치(200)는, 트레이(110)가 지지,설치되며, 그 중앙부위에 열원 발생부(130)로부터 발생되는 열원이 통과되기 위한 열원 통과공(212)이 형성된 제1프레임(210)과, 이 제1프레임(210)이 X축 방향으로 수평이동 가능하게 지지,설치되는 제2프레임(220)과, 이 제2프레임(220)이 Y축 방향으로 수평이동 가능하게 지지,설치되는 가이드 레일(230)을 포함하여 구성된다.

즉, 가이드 레일(230)은 증착 챔버(10)의 저면으로부터 수직방향으로 설치되는 지지대(232)에 의해 지지,설치되는데, 제2프레임(220)은 이러한 가이드 레일(230)에 대하여 Y축 방향으로 수평이동 가능하게 지지,설치되고, 제1프레임(210)은 상기 제2프레임(220)에 대하여 X축 방향으로 수평이동 가능하게 지지,설치된다.

또한, 트레이(110)는, 제1프레임(210)에 대하여 지지,설치되는데, 이때 트레이(110)는 승강실린더(240)에 의해 제1프레임(210)에 대하여 지지,설치되어, 제1프레임(210)에 대하여 승강이 이루어지도록 구성될 수도 있다.

상기 제1프레임(210)은, 그 중앙부위에 일정직경의 열원 통과공(212)이 형성되고, 이 열원 통과공(212)을 중심으로 전후좌우에 각각 사각 틀이 형성되어 있는데, 이 사각 틀 중, 서로 평행하게 대향되는 양쪽 틀의 상면부에는 각각 제1구동모터(214)가 설치되어 있다. 이 제1구동모터(214)들의 축에는 각각 제1피니언 기어(216)가 축설되어 있고, 상기 제2프레임(220)에서 제1피니언 기어(216)가 위치하는 제1프레임(210)의 평행한 양 틀이 안착,지지되는 양쪽 틀 상면부에는 상기 제1피니언 기어(216)와 대응하는 제1랙 기어(222)가 형성되어 있다.

따라서, 제1구동모터(214)들의 정,역회전에 따라 제1피니언 기어(216)들이 제2프레임(220)의 제1랙 기어(222) 상을 전진 또는 후진하게 되는바, 제2프레임(220)에 대하여 제1프레임(210)이 X축 방향으로 수평이동이 가능하게 된다.

한편, 제2프레임(220)에서 제1랙 기어(222)가 형성된 틀들과 직각을 이루는 다른 틀들의 상면부에는 제2구동모터(224)가 설치되어 있다. 이 제2구동모터(224)들의 축에도 각각 제2피니언 기어(226)가 축설되어 있고, 상기 가이드 레일(230) 상면부에도 제2피니언 기어(226)와 대응하는 제2랙 기어(234)가 형성되어 있다.

따라서, 제2구동모터(224)들의 정,역회전에 따라 제2피니언 기어(226)들이 가이드 레일(230)의 제2랙 기어(234) 상을 전진 또는 후진하게 되는바, 가이드 레일(230)에 대하여 제2프레임(220)이 Y축 방향으로 수평이동이 가능하게 된다.

이와 같이, 제1구동모터(214)들과, 제2구동모터(224)들의 정,역회전에 따라 제1프레임(210)이 X축 및 Y축 방향을 따라 선택적으로 수평이동이 가능하게 됨으로써, 제1프레임(210)의 상부에 지지,설치되는 트레이(110) 또한 X축 및 Y축 방향을 따라 선택적으로 수평이동이 가능하게 된다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 제 3실시 예에 따른 유기발광소자 제조용 증착장비를 이용하여 피처리 기판(S)에 박막을 증착하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 트레이(110)의 구획된 수용공간에 서로 다른 종의 증착물질을 균일한 두께로 분포하여 담은 상태에서, 이 트레이(110)를 증착 챔버(10) 내부에 인입시킨다.

여기서, 피처리 기판(S)에 트레이(110)의 각 수용부(114a,114b,114c,114d) 중, 어느 하나의 수용부에 분포된 증착물질부터 순차적으로 증착시키고자 할 경우에는, 해당 수용부가 열원 발생부(130)와 동일 수직선상에 위치하도록 얼라인 장치(200)를 작동시킨다.

예컨대, 도 8a에 도시된 바와 같이, 트레이(110)의 중앙부위에 열원 발생부(130)가 동일 수직선상을 이루는 초기상태에서, 트레이(110)의 수용부 중, 제1수용부(114a)에 분포된 갑종 증착물질을 먼저 피처리 기판(S)에 증착시키고자 할 경우에는, 도 8b에 도시된 바와 같이, 얼라인 장치(200)의 제1구동모터(214)와 제2구동모터(224)를 선택적으로 회전시켜 트레이(110)의 제1수용부(114a)가 열원 발생부(130)와 동일 수직선상에 위치되도록 한다.

다음에, 열원 발생부(130)에서 열원이 발생되도록 하고, 이 열원이 증착 챔버(10)의 투명창(12)을 통과하여 트레이(110)의 제1수용부(114a) 저면을 골고루 가열시키도록 한다.

이때, 열원 발생부(130)에서 발생되는 열원은 그 파장을 조절하여 제1수용부(114a) 저면만 가열시키고, 근접하는 제2수용부 내지 제4수용부(114b,114c,114d)의 저면은 가열시키지 않도록 하는 것이 바람직하다.

따라서, 트레이(110)의 제1수용부(114a) 저면은 전체 면적이 순간적으로 가열이 이루어지는바, 트레이(110)의 제1수용부(114a)에 균일한 높이로 분포되어 있는 갑종 증착물질이 동시에 증발되어 피처리 기판(S)의 표면에 증착된다.

이와 같이, 트레이(110)의 제1수용부(114a)에 분포된 갑종 증착물질의 증착이 완료되면, 다시 얼라인 장치(200)의 제1구동모터(214)와 제2구동모터(224)를 선택적으로 회전시켜 트레이(110)의 제2수용부 내지 제4수용부(114b,114c,114d) 중 다음으로 설정된 수용부가 열원 발생부(130)와 동일 수직선상에 위치되도록 한다.(도 8b 내지 도 8e 참조)

다음에, 열원 발생부(130)에서 열원이 발생되도록 하고, 이 열원이 증착 챔버(10)의 투명창(12)을 통과하여 트레이(110)의 다음 수용부(제2수용부 내지 제4수용부 중 하나의 수용부) 저면을 골고루 가열시키도록 한다.

따라서, 트레이(110)의 다음 수용부(제2수용부 내지 제4수용부 중 하나의 수용부) 저면은 전체 면적이 순간적으로 가열이 이루어지는바, 트레이(110)의 다음 수용부(제2수용부 내지 제4수용부 중 하나의 수용부)에 균일한 높이로 분포되어 있는 다른 종의 증착물질이 동시에 증발되어 피처리 기판(S)의 표면에 증착된다.

이와 같은 방법으로 얼라인 장치(200)를 작동시켜 해당 수용부가 열원 발생부(130)와 동일 수직선상으로 위치되도록 한 후, 순차적으로 다른 종의 증착물질을 피처리 기판(S)에 증착시키면 된다.

여기서, 상기 제1프레임(210)에 대하여 트레이(110)가 지지,설치되도록 하는 승강실린더(240)를 작동시켜 트레이(110)를 상승시킴에 따라 피처리 기판(S)에 대한 증착 공정이 효율적으로 이루어질 수 있는 간격으로 조절할 수도 있다.

한편, 서로 다른 종의 증착물질이 분포되어 담긴 트레이(110)가 얼라인 장치(200)에 의해 X축 및 Y축으로 이동하게 됨에 따라, 피처리 기판(S) 또한 상기 트레이(110)와 같이 X축 및 Y축으로 이동되도록 하거나, 상기 트레이(110)와 효율적인 증착 공정이 이루어질 수 있도록 간격을 조절하기 위하여 피처리 기판(S)의 승강이 이루어지도록 하는 피처리 기판(S) 정렬장치가 더 제공될 수도 있다.

이상에서와 같이, 서로 다른 여러 종 이상의 증착물질을 순차적으로 피처리 기판(S)에 증착시키는 증착 공정시에도, 앞선 제 1실시 예 및 제 2실시 예에서와 동일한 작용효과를 거두게 됨은 물론인바, 이에 대한 반복설명은 생략하기로 한다.

상기한 <제 1실시 예> 내지 <제 3 실시 예>에 따른 유기발광소자 제조용 증착장비는 다음과 같이 유기발광소자의 양산을 위하여 트레이 공급부가 인-라인 타입으로 형성될 수 있다.

<제 4실시 예>

도 9a 및 도 9b는 본 발명의 유기발광소자 제조용 증착장비에서 트레이 공급부가 인-라인 타입으로 형성된 관계를 도시한 제 4실시 예에 따른 단면 구성도이고, 도 10은 도 9에서 트레이 공급부의 사시도이며, 도 11은 도 9에서 트레이 배출부의 사시도이다.

도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 4실시 예에 따른 유기발광소자 양산용 인-라인 타입 증착장비는, 제 1실시 예 내지 제 3실시 예에 따른 증착 챔버(10)에 모두 적용가능하므로, 상기 증착 챔버(10)를 포함한다.

즉, 상부에 피처리 기판(S)이 위치하고, 하부에는 증착물질이 일정두께로 분포되어 수용되되, 상기 증착물질이 수용되는 밑면의 단면적과 같거나 또는 더 크게 개구면적이 형성된 트레이가 위치하며, 상기 트레이에 분포된 증착물질은 열원 발생부에 의해 공급되는 열원으로 가열, 증발되면서 상기 피처리 기판(S)에 증착이 이루어지는 증착 챔버(10)를 포함한다.

이러한 증착 챔버(10)를 이용한 피처리 기판(S)의 증착 공정은 앞에서 상세히 설명하였으므로, 이에 대한 반복설명은 생략한다.

본 발명의 제 4실시 예에서는, 열원 발생부(130)의 상부로 증착물질이 일정두께로 분포된 트레이(110)를 순차적으로 낱개씩 공급하도록 복수의 트레이가 구비되는 트레이 공급부(600)와, 이 트레이 공급부(600)로부터 순차적으로 공급되는 트레이(110)를 상기 열원 발생부(130)의 상부에 위치시키고, 상기 열원 발생부(130)에 의해 증착물질이 증발된 트레이(110)를 상기 증착 챔버(10)의 외부로 배출시키는 이송부재(650)를 더 포함한다.

여기서, 트레이 공급부(600)는 증착 챔버(10)의 외부에 위치되어 필요에 따라 증착물질이 분포된 트레이(110)를 낱개씩 이송부재(650)에 의해 열원 발생부(130)의 상부로 이송시키도록 구성될 수도 있고, 도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 증발물질의 증발에 따른 피처리 기판(S)에 대한 증착공정에 저해가 이루어지지 않으면 증착 챔버(10)의 내부에 구성될 수도 있는데, 본 실시 예에서는 증착 챔버(10)의 내부에 구성된 것을 일례로 설명하기로 한다.

상기 트레이 공급부(600)는, 도 10에 도시된 바와 같이, 증착물질이 일정두께로 분포된 복수의 트레이(110)들을 일정간격으로 적층되게 안치하는 프레임 본체(610)와, 이 프레임 본체(610)를 상하로 승강시키는 승강수단(620)으로 구성되어 있다.

프레임 본체(610)는 양 측면부가 개방된 구조로 이루어져서 어느 한쪽의 측면부로 슬라이드 되면서 인입되고, 다른 한쪽의 측면부로 역시 슬라이드 되면서 인출이 이루어지도록 구성되어 있다.

상기 승강수단(620)은 프레임 본체(610)를 상하로 승강시키는 구성이라면 공지의 어떠한 구성도 적용될 수 있으며, 바람직하게는 모터의 구동에 의해 승강되는 볼 스크류를 적용할 수 있다.

상기 증착 챔버(10)의 일측에는, 트레이 공급부(600)에 적층되어 위치되는 복수의 트레이(110) 중, 이송부재(650)와 동일 수평선상에 위치하는 트레이를 밀어서 상기 이송부재(650)에 의해 수평이동이 이루어지도록 하는 가압부(630)가 형성되어 있다.

한편, 증착 챔버(10)의 일측 외부에는, 증착물질을 일정높이로 분포시킨 트레이(110)를 순차적으로 트레이 공급부(600)에 공급하기 위한 증착물질 공급부(700)가 형성되어 있다.

여기서, 증착물질 공급부(700)는, 제1게이트밸브(640)에 의해 증착 챔버(10)와 연통가능하게 되며, 증착물질 공급장치(710)에 의해 트레이(110)에 일정높이로 증착물질을 분포시킨 후, 가압부재(720)에 의해 트레이 공급부(600)에 상기 트레이(110)를 순차적으로 공급하는 기능을 담당한다.

또한, 증착 챔버(10)의 타측 외부에는, 제2게이트밸브(660)에 의해 증착 챔버(10)와 연통가능하게 되며, 증착물질이 모두 증발되어 이송부재(650)에 의해 배출되는 트레이(110)를 순차적으로 적재하는 트레이 배출부(800)가 형성되어 있다.

여기서, 트레이 배출부(800)는, 도 11에 도시된 바와 같이, 서로 나란하게 일정간격 이격되어 위치하는 한 쌍의 모터(810)와, 이 한 쌍의 모터(810)의 축에 연결되어 연동되는 제1축 기어(820)들과, 이 제1축 기어(820)와 일정간격 이격되어 위치되는 제2축 기어(830)들과, 제1축 기어(820) 및 제2축 기어(830)의 회전에 따라 무한궤도로 회전되는 컨베이어(840)들 및 상기 컨베이어(840)들의 외면에 서로 마주보는 방향으로 나란하게 형성되어 배출되는 트레이(110)를 안착,지지시키는 받침대(850)를 포함하는 구성으로 이루어져 있다.

참고로, 트레이 배출부(800)는 상기 트레이 공급부(600)와 같이 증착물질이 증발된 트레이(110)들을 일정간격으로 적층되게 안치하는 프레임 본체(610)와, 이 프레임 본체(610)를 상하로 승강시키는 승강수단(620)으로 구성될 수도 있다.

반대로, 상기 트레이 공급부(600)는, 트레이 배출부(800)와 마찬가지로 서로 나란하게 일정간격 이격되어 위치하는 한 쌍의 모터(810)와, 이 한 쌍의 모터(810)의 축에 연결되어 연동되는 제1축 기어(820)들과, 이 제1축 기어(820)와 일정간격 이격되어 위치되는 제2축 기어(830)들과, 제1축 기어(820) 및 제2축 기어(830)의 회전에 따라 무한궤도로 회전되는 컨베이어(840)들 및 상기 컨베이어(840)들의 외면에 서로 마주보는 방향으로 나란하게 형성되어 배출되는 트레이(110)를 안착,지지시키는 받침대(850)를 포함하는 구성으로 이루어질 수도 있다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 제 4실시 예에 따른 유기발광소자 양산용 증착장비의 작동관계를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 피처리 기판(S)에 대한 증착공정에 앞서, 도 9b에 도시된 바와 같이, 트레이 공급부(600)의 프레임 본체(610)를 승강수단(620) 즉 볼 스크류에 의해 승강시킨 후, 증착물질 공급부(700)에서 증착물질이 일정높이로 균일하게 분포된 트레이(110)를 순차적으로 상기 프레임 본체(610)에 공급한다.

즉, 증착물질 공급부(700)에서 증착물질 공급장치(710)로서 트레이(110)에 증착물질을 일정높이로 균일하게 분포시킨 후, 제1게이트밸브(640)를 개방시킨 상태에서 가압부재(720)를 이용하여 상기 트레이(110)를 슬라이드 시킴으로써, 트레이 공급부(600)의 프레임 본체(610) 최하부의 수납공간에 인입시킨다.

다음에, 볼 스크류를 구동시켜 프레임 본체(610)를 일정간격만큼 순차적으로 하강시킨 후, 상기한 공정을 반복하여 프레임 본체(610)에 적층구조로 형성된 받침대(612)들에 복수의 트레이(110)를 적층되게 안치시키면 된다.

이와 같이, 트레이 공급부(600)의 프레임 본체(610)에 복수의 트레이(110)가 적층되게 안치되면 도 9a에 도시된 바와 같이, 프레임 본체(610)가 하강된 상태를 이루게 되는바, 이 상태에서 제1게이트밸브(640)를 폐쇄시킨 후, 최상단의 트레이를 가압부(630)로 슬라이드시켜서 이송부재(650)에 의해 수평이동되도록 하여 열원 발생부(130)와 동일선상에 위치되도록 한 다음 증착공정을 수행하면 된다.

이때, 이송부재(650)에 의해 수평이동되는 트레이(110)는 열원 발생부(130)와 동일선상에 위치하게 되면 증착공정이 진행되는 동안 그 구동을 멈추도록 한다.

열원 발생부(130) 상부에 위치되어 증착물질의 증발로 1회의 증착공정이 마무리되면, 상기 이송부재(650)는 다시 재구동하여 증착물질이 증발된 트레이(110)를 트레이 배출부(800)로 배출시키게 된다.

즉, 제2게이트밸브(660)가 개방되면서 이송부재(650)를 따라 증착물질이 증발된 트레이(110)는 수평이동하여 트레이 배출부(800)로 배출되게 된다.

여기서, 트레이 배출부(800)는 한 쌍의 모터(810)들의 구동에 의해 컨베이어(840)의 외면에 일정간격으로 설치된 받침대(850)들이 승강이 이루어지게 되는바, 배출되는 트레이들을 순차적으로 적층되게 안착,지지할 수 있게 된다.

이와 같이, 하나의 트레이가 공급되어 배출되면, 트레이 공급부(600)는 볼 스크류에 의해 상승되어 그 아래에 적층된 다음 트레이가 상기한 순서에 의해 이송되어 증착공정을 수행한 후, 다시 트레이 배출부(800)로 배출이 이루어지게 된다.

물론, 이 경우 트레이 배출부(800)는 한 쌍의 모터(810)들의 구동에 의해 컨베이어(840)의 외면에 일정간격으로 설치된 받침대(850)들 또한 하강되어 그 상부에 다음 트레이가 적층되게 된다.

참고로, 본 실시 예에서 별도로 설명하지는 않았지만, 증착 챔버(10)의 상부에 위치하게 되는 피처리 기판(S)도 트레이(110)의 공급 및 배출에 따라 순차적으로 다른 피처리 기판이 공급 및 배출이 이루어지도록 구성될 수 있다.

또한, 하나의 피처리 기판(S)에 다른 종의 증착물질을 순차적으로 증착시키고자 할 경우에는, 연속해서 공급되는 트레이(110)에 다른 증착물질을 분포시켜 공급함으로써, 하나의 피처리 기판(S)에 다른 종의 증착물질을 증착시킬 수도 있다.

한편, 도 12는 본 발명의 유기발광소자 제조용 증착장비에서 피처리 기판과 트레이 공급부가 각각 인-라인 타입으로 형성된 관계를 도시한 제 4실시 예의 변형 예에 따른 단면 구성도이다.

본 제 4실시 예의 변형 실시 예는, 상부에 피처리 기판(S)이 위치하는 증착 챔버(10)와, 증착 챔버(10) 내부에 위치하고, 증착물질이 일정두께로 분포되어 수용되는 것으로서, 증착물질이 수용되는 밑면의 단면적과 같거나 또는 더 크게 개구면적이 형성된 트레이(110)와, 트레이(110)에 열원을 공급하여, 트레이에 분포된 증착물질이 증발되도록 하는 열원 발생부(130)를 포함하며, 특히 트레이(110)를 증착 챔버(10)의 외부로부터 순차적으로 공급받아 열원 발생부(130)의 상부에 위치시키고, 열원 발생부(130)에 의해 증착물질이 증발된 트레이를 증착 챔버(10)의 외부로 배출시키는 제1이송부재(904)와, 피처리 기판(S)을 증착 챔버(10)의 외부로부터 순차적으로 공급받아 증착 챔버(10)의 상부에 위치하는 얼라인장치(12)와 정렬되게 위치시키고, 증착이 이루어진 기판을 증착 챔버(10)의 외부로 배출시키는 제2이송부재(914)를 더 포함하는 구성으로 이루어져 있다.

상기 증착 챔버(10)의 일측에는, 제1이송부재(904)에 의해 증착 챔버(10) 내부로 증착물질이 일정두께로 분포된 트레이(110)를 순차적으로 공급하는 트레이 공급부(900)와, 제2이송부재(914)에 의해 증착 챔버(10) 내부로 피처리 기판(S)을 순차적으로 공급하는 기판 공급부(910)가 형성되어 있다.

여기서, 상기 트레이 공급부(900)와, 기판 공급부(910)에 각각 순차적으로 증착물질이 분포된 트레이(110)와 피처리 기판(S)을 무한궤도식으로 공급하기 위한 트레이 공급수단(미도시됨)과 기판 공급수단(미도시됨)은 앞선 제 4실시 예에서 트레이 공급부(600) 및 트레이 배출부(800)의 구성을 적용할 수 있을 것이다.

예컨대, 도 12에서 트레이 공급부(900) 및 기판 공급부(910)의 전방 또는 후방 부위에 앞선 제 4실시 예에 따른 트레이 공급부(600) 또는 트레이 배출부(800)의 구성에 의한 트레이 공급수단과 기판 공급수단을 형성하여 트레이(110) 및 기판(S)이 연속적으로 공급되도록 할 수 있다.

증착 챔버(10)의 상부쪽에는 이송되는 피처리 기판(S)을 홀딩하여 정렬시키기 위한 얼라인장치(12)가 구비되어 있으며, 상기 제2이송부재(914) 중, 상기 증착 챔버(10) 내부에 위치하는 이송부(914a)는 증착 챔버(10)의 전방 또는 후방을 통해 외부로 수납이 이루어지도록 구성되어 있다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 변형 실시 예의 작동관계를 설명하면 다음과 같다.

트레이 공급부(900)에 증착물질이 일정높이로 분포된 트레이(110)가 연속해서 공급되고, 기판 공급부(910)에도 피처리 기판(S)이 연속해서 공급되면, 각각 기판 가압부(912)와 트레이 가압부(902)에 의해 피처리 기판(S) 및 트레이(110)가 동시에 제2이송부재(914) 및 제1이송부재(904)에 의해 수평이동되어 증착 챔버(10)의 내부로 인입된다.

여기서, 트레이(110)가 열원 발생부(130) 상부에 위치하게 되면, 제1이송부재(904)는 그 구동을 멈추고, 피처리 기판(S)이 얼라인장치(12)의 하부에 위치하게 되면, 제2이송부재(914) 또한 그 구동을 멈추게 된다.

다음에, 얼라인장치(12)가 피처리 기판(S)을 파지하여 정렬시킨 상태에서 제2이송부재(914) 중, 증착 챔버(10) 내부에 위치하는 이송부(914a)는 증착 챔버(10)의 외부로 배출되는데, 그 이유는 상기 이송부(914a)가 증착 챔버(10) 내부에 위치한 상태에서 증착 공정이 수행될 경우, 증착물질이 상기 이송부(914a)에 의해 피처리 기판(S)에 원활하게 증착되지 못하기 때문이다.

이와 같이, 피처리 기판(S)에 대한 증착이 이루어지면, 상기 이송부(914a)는 다시 증착 챔버(10) 내부로 인입되고, 얼라인장치(12)는 파지하고 있던 기판(S)을 다시 이송부(914a)에 올려놓게 된다.

다음에, 제2이송부재(914) 및 제1이송부재(904)는 다시 재구동하여 증착이 이루어진 기판과 증착물질이 증발된 트레이를 다음 공정으로 안내하게 되며, 이와 동시에 기판 공급부(910) 및 트레이 공급부(900)에서는 다음 번 기판 및 트레이가 연속해서 인-라인 타입으로 공급이 이루어지게 되는바, 기판의 증착이 연속적으로 이루어지게 되어 결국 유기발광소자의 양산이 용이하게 실현된다.

이상에서와 같은 본 발명의 실시 예에서 설명한 기술적 사상들은 각각 독립적으로 실시될 수 있으며, 서로 조합되어 실시될 수도 있다. 또한, 본 발명은 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 실시 예를 통하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

S : 피처리 기판 10 : 증착 챔버
110 : 트레이 110a,110b,110c,110d : 격벽
110-1,110-2,110-3 : 구획벽 112 : 증착물질
120 : 승강수단 130 : 열원 발생부
200 : 얼라인 장치 210 : 제1프레임
212 : 열원 통과공 214 : 제1구동장치
216 : 제1피니언 기어 220 : 제2프레임
222 : 제1랙 기어 224 : 제2구동장치
226 : 제2피니언 기어 230 : 가이드 레일
232 : 지지대 234 : 제2랙 기어
600 : 트레이 공급부 610 : 프레임 본체
620 : 구동수단 630 : 가압부
640 : 제1게이트밸브 650 : 이송부재
660 : 제2게이트밸브 700 : 증착물질 공급부
800 : 트레이 배출부 810 : 모터
840 : 컨베이어 850 : 받침대
900 : 트레이 공급부 904 : 제1이송부재
910 : 기판 공급부 914 : 제2이송부재
914a : 이송부

Claims (13)

1. 상부에 피처리 기판이 위치하는 증착 챔버와;
   상기 증착 챔버 내부에 위치하고, 증착물질이 일정두께로 분포되어 수용되는 것으로서, 상기 증착물질이 수용되는 밑면의 단면적과 같거나 또는 더 크게 개구면적이 형성된 트레이와;
   상기 트레이에 열원을 공급하여, 상기 트레이에 분포된 증착물질이 증발되도록 하는 열원 발생부와;
   상기 열원 발생부의 상부로 증착물질이 일정두께로 분포된 트레이를 순차적으로 낱개씩 공급하도록 복수의 트레이가 구비되는 트레이 공급부와;
   상기 트레이 공급부로부터 순차적으로 공급되는 트레이를 상기 열원 발생부의 상부에 위치시키고, 상기 열원 발생부에 의해 증착물질이 증발된 트레이를 상기 증착 챔버의 외부로 배출시키는 이송부재와;
   상기 증착 챔버의 타측에 구비되며, 상기 이송부재에 의해 배출되는 트레이를 순차적으로 적재하는 트레이 배출부를 포함하되,
   상기 트레이 배출부는, 서로 나란하게 일정간격 이격되어 위치하는 한 쌍의 모터와;
   상기 한 쌍의 모터의 축에 연결되어 연동되는 제1축 기어들과;
   상기 제1축 기어와 일정간격 이격되어 위치되는 제2축 기어들과;
   상기 제1축 기어 및 제2축 기어의 회전에 따라 무한궤도로 회전되는 컨베이어들과;
   상기 컨베이어들의 외면에 서로 마주보는 방향으로 나란하게 형성되어 배출되는 트레이를 안착,지지시키는 받침대를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광소자 양산용 증착장비.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 트레이 공급부는,
   증착물질이 일정두께로 분포된 복수의 트레이들을 일정간격으로 적층되게 안치하는 프레임 본체와;
   상기 프레임 본체를 승강시키는 승강수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광소자 양산용 증착장비.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 승강수단은 볼 스크류인 것을 특징으로 하는 유기발광소자 양산용 증착장비.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 증착 챔버의 일측에는, 상기 트레이 공급부에 구비되는 복수의 트레이 중, 선택적으로 어느 하나의 트레이를 상기 이송부재로 공급하는 가압부가 설치되는 것을 특징으로 하는 유기발광소자 양산용 증착장비.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 증착 챔버의 일측에는, 상기 트레이 공급부에 증착물질을 일정높이로 분포시킨 트레이를 순차적으로 공급하기 위한 증착물질 공급부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 유기발광소자 양산용 증착장비.
   
6. 삭제
7. 삭제
8. 제 1항 내지 제 5항 중, 어느 한 항에 있어서,
   상기 트레이는, 증착물질이 동일한 높이로 균일하게 분포되기 위하여 그 내면에 일정높이의 패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 유기발광소자 양산용 증착장비.
   
9. 상부에 피처리 기판이 위치하는 증착 챔버와;
   상기 증착 챔버 내부에 위치하고, 증착물질이 일정두께로 분포되어 수용되는 것으로서, 상기 증착물질이 수용되는 밑면의 단면적과 같거나 또는 더 크게 개구면적이 형성된 트레이와;
   상기 트레이에 열원을 공급하여, 상기 트레이에 분포된 증착물질이 증발되도록 하는 열원 발생부와;
   상기 트레이를 증착 챔버의 외부로부터 순차적으로 공급받아 상기 열원 발생부의 상부에 위치시키고, 상기 열원 발생부에 의해 증착물질이 증발된 트레이를 상기 증착 챔버의 외부로 배출시키는 제1이송부재 및;
   상기 피처리 기판을 증착 챔버의 외부로부터 순차적으로 공급받아 상기 증착 챔버의 상부에 위치하는 얼라인장치와 정렬되게 위치시키고, 증착이 이루어진 기판을 상기 증착 챔버의 외부로 배출시키는 제2이송부재를 포함하되,
   상기 제2이송부재 중, 상기 증착 챔버 내부에 위치하는 이송부는 증착 챔버 내에서 증착공정시 상기 증착 챔버의 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 유기발광소자 양산용 증착장비.
   
10. 제 9항에 있어서,
    상기 증착 챔버의 일측에는, 상기 제1이송부재에 의해 증착 챔버 내부로 증착물질이 일정두께로 분포된 트레이를 순차적으로 공급하는 트레이 공급부가 구비된 것을 특징으로 하는 유기발광소자 양산용 증착장비.
    
11. 제 9항에 있어서,
    상기 증착 챔버의 일측에는, 상기 제2이송부재에 의해 증착 챔버 내부로 피처리 기판을 순차적으로 공급하는 기판 공급부가 구비된 것을 특징으로 하는 유기발광소자 양산용 증착장비.
    
12. 삭제
13. 제 9항 내지 제11항 중, 어느 한 항에 있어서,
    상기 트레이는, 증착물질이 동일한 높이로 균일하게 분포되기 위하여 그 내면에 일정높이의 패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 유기발광소자 양산용 증착장비.

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