KR101432079B1

KR101432079B1 - 유기물 피딩 장치

Info

Publication number: KR101432079B1
Application number: KR1020120153998A
Authority: KR
Inventors: 김수연; 황인호
Original assignee: 주식회사 선익시스템
Priority date: 2012-12-27
Filing date: 2012-12-27
Publication date: 2014-08-21
Also published as: KR20140084500A

Abstract

본 발명은 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 박막증착 공정 중에 진공상태를 해제하지 않고 필요한 양의 유기물을 도가니에 피딩해 주는 장치에 관한 것으로서, 본 발명은 유기물이 저장되는 저장소와, 상기 저장소 내부에 수평으로 구비되어 별도의 구동수단에 의해 이동하며 상기 저장소 내의 유기물을 도가니로 피딩시키는 피스톤과, 상기 저장소와 도가니 사이에 구비되어 상기 저장소와 도가니 사이를 개폐하는 셔터와, 상기 셔터를 개폐해 주는 개폐수단과, 상부에 복수의 분사 노즐이 형성되어 상기 유기물을 분사하는 분배기와, 상기 유기물을 가열하여 상기 분배기로 증발시키는 도가니를 포함한다.
본 발명에 따르면 박막증착 공정 중에 진공챔버의 진공상태를 해제하지 않을 뿐 아니라 도가니를 교체하지 않고도 도가니 내에 유기물을 장시간 동안 유기물의 양을 일정하게 재현성을 가지고 공급할 수 있고, 도가니에 유기물을 가열하여 피딩하기 때문에 공급과 동시에 증착이 가능한 효과가 있다.

Description

유기물 피딩 장치{An Organic Matter Feeding Apparatus}

본 발명은 유기물 피딩 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 박막증착 공정 중에도 진공을 해제하지 않을 뿐 아니라 도가니를 교체하지 않고 장시간 연속하여 유기물을 도가니에 피딩해 주는데 있어서, 도가니에 피딩되는 물질의 양을 일정하게 재현성을 가지고 공급해 줄 수 있는 유기물 피딩 장치에 관한 것이다.

일반적으로 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 박막증착 공정은 유기물을 증발시키고, 증발된 유기물을 기판에 증착시키게 된다. 이러한 증착 공정은 글래스 등의 기판을 진공챔버 내에 배치하고, 유기물이 담긴 증발원을 기판에 대향하도록 배치한다. 이후, 유기물이 담긴 증발원을 가열하여 증발되는 유기물을 기판에 증착시키면서 유기 박막을 형성하게 된다.

그러나, 최근에는 기판이 대면적화됨에 따라, 대면적 박막이 균일하게 형성되도록 점증발원 대신 선형증발원이 사용되며, 이러한 선형증발원은 유기물이 대면적의 기판에 고르게 분사되도록 도가니의 상부에 다수의 증발구를 동일한 구경으로 형성하여 구성된다.

여기서, 도가니에 담긴 유기물 기체나 액체가 대면적 기판에 증착되기 위해서는 많은 양의 유기물이 필요로 하지만 도가니의 크기가 한정되어 있어서 유기물을 다 사용하게 되면 도가니 내에 유기물 피딩하는 별도의 시간이 필요하다. 다시 말해서 종래에는 증착공정 중 도가니 내에 유기물질이 다 증발되면 진공챔버 내의 진공상태를 해제하고 유기물을 도가니에 피딩한 뒤, 증착공정을 위해 다시 진공챔버를 진공상태로 만들어야 했기 때문에 많은 시간과 비용이 소비되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 등록특허 10-1174874호에는 증착 소스, 박막 증착 장치 및 유기 발광 표시 장치 제조 방법이 개시되어 있다. 하지만 도가니 내에 담긴 증착 소스의 양이 한정되어 있어서 증착 소스가 모두 증발하고 난 뒤에는 도가니 내에 증착 소스를 충진해 주기 위해 박막 증착 공정이 이루어지는 진공챔버의 진공상태를 해제하고 도가니에 증착 소스를 충진한 뒤 박막 증착을 하기 위해 진공챔버를 다시 진공상태로 만들어야 하는데 진공상태를 만들기 위한 시간과 비용이 많이 드는 문제점이 있다.

아울러, 종래의 기술에서는 유기물이 물질 저장부에서 도가니로 피딩될 때 정량의 유기물을 도가니에 피딩하는데 어려움이 있었고, 유기물을 도가니로 피딩하는 과정에서 물질 저장부와 물질 이송부 사이에 유기물이 끼거나 막히는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로, 본 발명은 박막증착공정 중 도가니 내에 유기물을 피딩하는 시간을 단축하고 비용을 절감하기 위하여 진공상태에서 이루어지는 박막증착 공정 중에 진공상태를 해제하지 않을 뿐 아니라 도가니를 교체하지 않고 다량의 유기물을 장시간 동안 공급할 수 있고, 도가니에 피딩되는 유기물의 양이 일정하게 재현성을 가지고 공급되며, 유기물 저장소에서 히터로 유기물이 가열되어 도가니로 공급되기 때문에 유기물이 도가니로 공급됨과 동시에 도가니 내의 유기물이 증발되어 증착이 이루어지도록 하는 유기물 피딩 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 유기물이 저장되고 상기 유기물을 가열해 주는 히터열선이 나선형으로 감겨 있는 저장소와, 상기 저장소 내부에 수평으로 구비되어 별도의 구동수단에 의해 이동하며 상기 저장소 내의 유기물을 도가니로 피딩시키는 피스톤과, 상기 저장소와 도가니 사이에 구비되어 상기 저장소와 도가니 사이를 개폐하는 셔터와, 상기 셔터를 개폐해 주고, 상기 도가니 내 유기물의 양을 측정하는 센서와, 상기 센서로 측정된 유기물의 양에 따라 상기 셔터의 개폐여부를 제어하는 제어부로 구비되는 개폐수단과, 상부에 복수의 분사 노즐이 형성되어 상기 유기물을 분사하는 분배기와, 상기 유기물을 가열하여 상기 분배기로 증발시키는 도가니를 포함할 수 있다.

본 발명에서, 상기 피스톤은 실린더 구조로 왕복이동을 하며 상기 셔터가 개방되었을 때 상기 유기물을 상기 도가니로 이동시킬 수 있다.

삭제

또한, 상기 저장소는 상기 도가니에 상기 유기물이 이동하는 홀이 형성될 수 있다.

본 발명에서, 상기 셔터는 힌지 고정된 축을 중심으로 회전하여 홀을 개폐하는 게이트를 포함할 수 있다.

또한, 상기 셔터는 반원형의 형상으로 이루어지는 한 쌍의 게이트로 이루어질 수 있다.

아울러, 상기 셔터는 상기 게이트의 1/3∼2/5 범위에서 서로 겹쳐져 폐쇄되고, 각각의 상기 게이트가 바깥쪽으로 180°회전하여 상기 홀이 완전히 개방될 수 있다.

삭제

아울러, 상기 제어부는 상기 도가니 내의 유기물이 일부 또는 모두 증발되면 상기 셔터를 개방하고, 상기 저장소로부터 일정량이 피딩되면 폐쇄할 수 있다.

그리고, 상기 분배기는 상기 유기물을 분사하는 복수 개의 분사 노즐이 형성되어 양 측방으로 갈수록 간격이 서로 인접하도록 형성될 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 박막증착공정 중에 진공챔버의 진공상태를 해제하지 않을 뿐 아니라 도가니를 교체하지 않고도 도가니 내에 유기물을 장시간 동안 피딩할 수 있기 때문에 도가니 내에 유기물을 피딩하기 위해 소요되는 시간과 비용을 크게 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 도가니에 피딩되는 유기물의 양을 일정하게 재형성을 하지고 공급할 수 있고, 물질 저장소에 히터열선이 감겨 있어서 유기물을 증착할 수 있는 온도로 가열하기 때문에 유기물이 물질 저장소에서 도가니로 피딩되는 동시에 증착이 이루어지는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 유기물 피딩 장치를 나타내는 단면도이다.
도 2a 내지 2d는 본 발명의 유기물 피딩 장치 내에 구비되는 셔터가 개폐되는 작동을 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 유기물 피딩 장치 내에 구비되는 셔터의 측면도이다.
도 4a 내지 4b는 본 발명의 유기물 피딩 장치 내에 구비되는 셔터가 개방되고 폐쇄되었을 때의 평면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 유기물 피딩 장치 및 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 유기물 피딩 장치를 나타내는 단면도이다.

도 2a 내지 2d는 본 발명의 유기물 피딩 장치 내에 구비되는 셔터가 개폐되는 작동을 나타내는 평면도이다.

도 3은 본 발명의 유기물 피딩 장치 내에 구비되는 셔터의 측면도이다.

도 4a 내지 4b는 본 발명의 유기물 피딩 장치 내에 구비되는 셔터가 개방되고 폐쇄되었을 때의 평면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유기물 피딩 장치는 유기물이 저장되는 저장소(100)와, 상기 저장소 내부에 수평으로 구비되어 별도의 구동수단에 의해 이동하며 상기 저장소 내의 유기물을 도가니로 피딩시키는 피스톤(200)과, 상기 저장소와 도가니 사이에 구비되어 상기 저장소와 도가니 사이를 개폐하는 셔터(600)와, 상기 셔터를 개폐해 주는 개폐수단과, 상부에 복수의 분사 노즐이 형성되어 상기 유기물을 분사하는 분배기(500)와, 상기 유기물을 가열하여 상기 분배기로 증발시키는 도가니(300)를 포함하여 구성된다.

상기 저장소(100)에는 진공챔버 내에서 박막증착 공정이 이루어지는 동안에도 진공상태를 해제하지 않고 박막증착 공정 중에 필요한 양의 유기물을 상기 도가니(300)에 피딩할 수 있도록 유기물이 저장된다.

또한, 상기 저장소(100)에는 상기 저장소(100) 내의 상기 유기물 온도가 상기 도가니(300) 내의 유기물 온도와 같아지도록 상기 유기물의 온도를 일정하게 유지시켜 주는 히터열선(110)이 나선형으로 감겨 있다.

이는 상기 저장소(100)에서 상기 도가니(300)로 피딩되는 상기 유기물의 온도를 박막증착 공정 중에 증착공정에 필요한 상기 유기물의 온도로 미리 맞춰 주므로 상기 유기물을 증착 온도로 가열하는 별도의 작업을 생략할 수 있도록 하여 상기 도가니(300)로 상기 유기물이 피딩됨과 동시에 증착이 가능하도록 한다.

본 발명에서, 상기 유기물은 상기 저장소(100) 내에 구비되는 상기 피스톤(200)에 의해 상기 도가니(300)로 옮겨진다. 상기 피스톤(200)은 상기 저장소(100) 내부에 수평으로 구비되는데, 실린더 구조로 구비되어 상기 피스톤 구동수단(210)에 의해 상기 피스톤 구동축(220)이 왕복이동을 하며 상기 저장소(100) 내의 상기 유기물을 이동시켜 상기 도가니(300)로 상기 유기물을 피딩한다.

상기 도가니(300)로 피딩된 유기물은 상기 분배기(500)로 증발되고 상기 분배기(500)의 상부에 형성되는 복수의 분사 노즐(510)을 통해 기판으로 분사된다.

아울러, 상기 분배기(500)에 형성되어 상기 유기물을 분사하는 복수 개의 분사 노즐(510)이 같은 간격으로 형성되면 중앙쪽으로 갈수록 상기 분사 노즐(510)을 통해 분사되는 유기물이 중첩되어 증착되는 영역이 많아지므로 상기 분사 노즐(510)은 양 측방으로 갈수록 간격이 서로 인접하도록 형성된다.

또한, 상기 분배기(500)에는 상기 유기물의 증착온도를 맞춰주는 히터열선(도시되지 않음)이 감겨 있는데, 상기 분배기(500)의 양 측방으로 갈수록 온도가 낮아지므로 양 측방에 상기 히터열선이 더 감기게 된다.

본 발명에서, 상기 도가니(300)에는 상기 도가니(300) 내에 충진되어 있는 유기물의 양을 측정하는 센서(400)가 장착되어 있어서, 상기 도가니(300) 내의 유기물이 증발되어 소진되면 상기 센서(400)로 측정된 유기물의 양에 따라 상기 셔터(600)가 개방되고 상기 피스톤(200)의 이동으로 상기 도가니(300)에 일정량이 피딩되면 상기 셔터(600)가 폐쇄되도록 제어부에 의해 제어된다.

이처럼, 상기 센서(400)와 제어부에 의해 상기 셔터(600)와 상기 피스톤(200)이 연동되어 상기 도가니(300)에 물질의 양이 일정하게 재현성을 가지고 피딩할 수 있게 된다.

또한, 상기 셔터(600)는 상기 저장소(100)와 상기 도가니(300) 사이에는 상기 유기물이 이동하는 홀(120)을 개폐하게 된다.

이렇게 상기 홀(120)을 개폐하는 작동은 상기 도가니(300) 직경 내에서 이루어져야 하므로 본 발명의 실시예에서 상기 홀(120)은 상기 도가니(300) 직경의 1/4∼1/3의 크기로 형성되는데, 상기 홀(120)이 너무 작게 형성되면 상기 유기물이 잘 이동되지 않고, 너무 크면 상기 셔터(600)의 게이트 크기 또한 커지게 되므로 상기 도가니(300) 직경 내에서 작동이 이루어지지 않게 된다.

한편, 도 2a 내지 도 2d에 도시한 바와 같이 상기 셔터(600)는 반원형의 형상으로 이루어진 제1 게이트(610)와 제2 게이트(620)로 구비되는데, 힌지 고정된 고정축(630)을 중심으로 회전하여 상기 홀(120)을 개폐하게 된다.

이때, 본 발명의 실시예에서 상기 셔터(600)는 상기 제1 및 제 2게이트(610)(620)가 상기 제1 및 제 2게이트(610)(620) 크기의 1/3∼2/5 범위에서 서로 겹쳐져 폐쇄되고, 각각의 상기 게이트가 바깥쪽으로 180°회전함으로써 상기 홀(120)은 완전히 개방된다.

이와 같이 상기 도가니(300)의 유기물이 증발되고 상기 분사 노즐(510)을 통해 유기물이 분사되는 과정에서 상기 도가니(300)의 유기물이 줄어들게 되면 상기 센서(400)와 상기 제어부로 인해 상기 셔터(600)가 개방되고 상기 피스톤(200)이 상기 도가니(300) 쪽으로 이동하면서 상기 저장소(100)에 저장되어 있던 상기 유기물이 상기 도가니(300)로 피딩된 후 일정량이 상기 도가니(300)에 충진되면 상기 셔터(600)는 폐쇄되고 상기 피스톤(200)의 작동은 정지된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

100 : 저장소 110 : 히터열선
120 : 홀 200 : 피스톤
210 : 피스톤 구동수단 220 : 피스톤 구동축
300 : 도가니 400 : 센서
500 : 분배기 510 : 분사 노즐
600 : 셔터 610 : 제1 게이트
620 : 제2 게이트 630 : 고정축

Claims

유기물이 저장되고 상기 유기물을 가열해 주는 히터열선이 나선형으로 감겨 있는 저장소;
상기 저장소 내부에 수평으로 구비되어 별도의 구동수단에 의해 이동하며 상기 저장소 내의 유기물을 도가니로 피딩시키는 피스톤;
상기 저장소와 도가니 사이에 구비되어 상기 저장소와 도가니 사이를 개폐하는 셔터;
상기 셔터를 개폐해 주고, 상기 도가니 내 유기물의 양을 측정하는 센서와, 상기 센서로 측정된 유기물의 양에 따라 상기 셔터의 개폐여부를 제어하는 제어부로 구비되는 개폐수단;
상부에 복수의 분사 노즐이 형성되어 상기 유기물을 분사하는 분배기; 및
상기 유기물을 가열하여 상기 분배기로 증발시키는 도가니;
를 포함하는 유기물 피딩 장치.
제1항에 있어서,
상기 피스톤은 실린더 구조로 왕복이동을 하며 상기 셔터가 개방되었을 때 상기 유기물을 상기 도가니로 이동시키는 것을 특징으로 하는 유기물 피딩 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 저장소는 상기 도가니에 상기 유기물이 이동하는 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 유기물 피딩 장치.
제1항 또는 제4항에 있어서,
상기 셔터는 힌지 고정된 축을 중심으로 회전하여 홀을 개폐하는 게이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물 피딩 장치.
제5항에 있어서,
상기 셔터는 반원형의 형상으로 이루어지는 한 쌍의 게이트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기물 피딩 장치.
제5항에 있어서,
상기 셔터는 상기 게이트의 1/3∼2/5 범위에서 서로 겹쳐져 폐쇄되고, 각각의 상기 게이트가 바깥쪽으로 180°회전하여 상기 홀이 완전히 개방되는 것을 특징으로 하는 유기물 피딩 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 도가니 내의 유기물이 일부 또는 모두 증발되면 상기 셔터를 개방하고, 상기 저장소로부터 일정량이 피딩되면 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 유기물 피딩 장치.
제1항에 있어서,
상기 분배기는 상기 유기물을 분사하는 복수 개의 분사 노즐이 형성되어 양 측방으로 갈수록 간격이 서로 인접하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 유기물 피딩 장치.