KR101499466B1 - 유기물 증착방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유기물이 얇게 묻어 있는 증발판을 기판과 가깝게 접근시킨 상태에서 유기물을 증발시켜 유기물의 소모량을 최소화하고, 대면적 기판에 대한 증착 공정에 적합한 유기물 증착 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 유기물 증착 방법은, 1) 액상 유기물을 증발판에 묻히는 단계; 2) 상기 증발판을 기판 상측으로 이동시키는 단계; 3) 상기 증발판을 가열하여 상기 증발판에 묻어 있는 유기물을 증발시켜 상기 기판 상에 증착하는 단계;를 포함한다.

Description

유기물 증착방법{THE METHOD FOR DEPOSITING THE ORGANIC MATERIAL}

본 발명은 유기물 증착방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유기물이 얇게 묻어 있는 증발판을 기판과 가깝게 접근시킨 상태에서 유기물을 증발시켜 유기물의 소모량을 최소화하고, 대면적 기판에 대한 증착 공정에 적합한 유기물 증착 방법에 관한 것이다.

PDP, LCD, AMOLED 등 다양한 종류의 디스플레이 소자가 개발되어 사용되고 있다. 이 중에서 AMOLED는 박판화와 플렉서블화가 가능하고, 화질이 뛰어나며 전력소비량이 적어서 최근에 각광받고 있다.

AMOLED는 자체 발광이 가능한 유기물을 유리 기판에 증착하고 이를 발광시켜 다양한 영상을 디스플레이하는 소자이다. 따라서 이러한 AMOLED 소자를 제조하는 과정에서는 반드시 유리 기판에 유기물을 균일하게 증착시키는 과정이 수행된다.

종래에 유기 기판에 유기물을 증착시키는 공정은 도 8에 도시된 바와 같은 구조의 유기물 증착 장치(1)를 이용하여 이루어진다. 즉, 유기물이 증착될 유리 기판(S)을 진공 챔버(10)의 상측에 배치하고, 액상의 유기물이 담겨 있는 유기물 포트(20)를 상기 유리 기판(S)의 하측에 배치한다. 이 상태에서 상기 유기물 포트(20)를 가열시키고, 내부의 유기물을 증발시키면, 증발된 유기물 기체가 자유 확산하여 상측에 배치된 유리 기판(20) 방향으로 이동하면서 유리 기판(S) 상에 유기물을 증착되는 것이다.

그런데 이러한 방식의 유기물 증착 방법은 유기물 포트(20)와 유리 기판(S) 사이에 간격이 멀어서 증발되는 유기물 기체의 제어가 어렵고 고가의 유기물의 소모량이 많다는 문제점이 있다. 이러한 문제점은 기판이 대면적화되면서 더욱 심화된다.

또한 유리 기판이 대면적화되는 경우에는 진공 챔버(10) 상측에 배치된 유리 기판(S)의 중앙 부분이 하측으로 처지는 문제점이 있으며, 이러한 처짐 현상은 상기 유리 기판(S) 하측에 마스크를 배치하는 경우에 더욱 심각해진다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 유기물이 얇게 묻어 있는 증발판을 기판과 가깝게 접근시킨 상태에서 유기물을 증발시켜 유기물의 소모량을 최소화하고, 대면적 기판에 대한 증착 공정에 적합한 유기물 증착 방법을 제공하는 것이다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 유기물 증착 방법은, 1) 액상 유기물을 증발판에 묻히는 단계; 2) 상기 증발판을 기판 상측 또는 하측으로 이동시키는 단계; 3) 상기 증발판을 가열하여 상기 증발판에 묻어 있는 유기물을 증발시켜 상기 기판 상에 증착하는 단계;를 포함한다.

그리고 상기 1) 단계에서, 상기 증발판은 차가운 상태를 유지하여 표면에 묻어 있는 유기물이 증발되지 않는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 2) 단계는, a) 상기 증발판을 상기 유기물 탱크 상에서 상기 기판 상으로 이동시키는 단계;와 b) 상기 증발판을 상기 기판과 최대한 접근되도록 접근시키는 단계;의 소단계로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한 상기 1) 단계에서는, 상기 증발판의 하면에만 유기물이 묻도록 제어하는 것이, 유기물 증발과정에서 유기물 기체의 이동 범위를 용이하게 제어할 수 있어서 바람직하다.

그리고 상기 3)단계에서는, 상기 증발판과 상기 기판 측부에 유기물 확산 방지벽을 설치하는 것이 바람직하다.

본 발명의 유기물 증착방법에 의하면 유기물이 실제로 증발되는 증발판과 증착되는 유리 기판 사이의 간격을 최소화한 상태에서 증착 과정이 이루어지므로, 불필요한 공간으로 확산되는 유기물을 최소화하여 유기물 소모량을 감축할 수 있는 장점이 있다.

또한 증착되는 유리 기판의 하면을 지지한 상태에서 증착 과정이 이루어지므로, 대면적 기판의 중앙 부분이 하측으로 처지는 현상을 방지할 수 있으며, 증발판의 면적이 유리 기판과 거의 동일한 크기로 구비된 상태에서 상기 증발판과 유리 기판을 평행하게 유지한 상태로 증착이 이루어지므로, 대면적 기판에 대하여 균일한 박막을 얻을 수 있는 장점도 있다.

도 1 내지 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기물 증착 방법의 공정을 도시하는 도면들이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기물 증착 장치의 구조를 도시하는 도면이다.
도 8은 종래의 유기물 증착장치의 구조를 도시하는 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다.

본 실시예에 따른 유기물 층착 방법은 도 1에 도시된 바와 같이, 유기물이 증착될 유리 기판(S)을 증착 표면이 상측을 향하도록 기판척(120) 상에 배치하는 상태로 시작된다. 이렇게 기판(S)이 로딩된 상태에서 상기 기판(S)이 배치된 공간과 분리된 공간에 상면이 개방된 상태로 유기물이 담겨 있는 유기물 탱크(130)가 준비된다. 그리고 상기 유기물 탱크(130) 상측에는 증발판(110)이 배치된다. 상기 증발판(110)은 도 7에 도시된 바와 같이, 상하 방향으로 구동이 가능하게 배치되며, 상기 유기물 탱크(130)가 배치된 공간과 유리 기판(S)이 배치된 공간 사이를 수평 이동가능한 구조를 가진다.

이때 상기 증발판(110)은 유기물 증착 공정이 이루어질 유리 기판(S)의 면적보다 약간 넓은 면적을 가지는 것이 바람직하며, 상기 증발판(110)의 내부에는 발열수단(도면에 미도시)이 구비되어 상기 증발판(110)을 고온으로 가열할 수 있는 구조를 가진다.

이 상태에서 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 증발판(110)을 하측으로 하강시켜 상기 증발판(110)의 하면에 유기물을 얇게 묻힌다. 이때 상기 증발판(110)은 차가운 상태를 유지하여 상기 증발판(110)에 묻어 있는 유기물이 증발되지 않도록 한다.

도 2에서는 증발판(110)의 하면과 측면 일부가 유기물(O)에 잠기는 상태로 유기물(O)을 증발판(110) 표면에 묻히므로 상기 증발판(110)의 하면과 측면 일부에도 유기물(O)이 묻는 상태가 된다. 그런데 상기 증발판(110) 하면에만 유기물이 묻는 것이 유기물 사용량을 최소화할 수 있어서 바람직하므로, 상기 증발판(110) 하면에만 유기물이 묻도록 제어하거나 상기 증발판(110) 하면 중 가장자리 부분을 제외한 부분에만 유기물이 묻도록 제어할 수도 있다.

이렇게 상기 증발판(110)의 하면 또는 하면 일부에만 유기물이 묻도록 제어하는 것은, 상기 증발판(110) 하면 중 유기물이 묻어야 하는 부분과 묻지 않아야 할 부분을 친수성과 소수성으로 처리하여 이루어질 수도 있으며, 상기 유기물(O)을 상기 유기물 탱크(130) 내에서 일정한 속도록 넘쳐 흐르게 하는 구조로 순환시켜 상기 증발판(110)의 하면에만 유기물이 묻도록 제어할 수도 있다.

이렇게 상기 증발판(110)에 유기물(O)이 묻는 상태에서 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 증발판(110)을 상측으로 들어올린다. 그리고 나서 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 증발판(110)을 상기 유기물 탱크(130)가 배치된 공간에서 유리 기판(S)이 배치된 공간으로 수평 이동시킨다. 상기 유기물 탱크(130)가 배치된 공간과 상기 유리 기판(S)이 배치된 공간은 도 7에 도시된 바와 같이, 일정한 차단벽(140)에 의하여 공간적으로 분리되고, 상기 증발판(110)이 이동할 수 있는 게이트(170)가 구비되며, 상기 게이트(170)에는 상기 게이트(170)를 단속할 수 있는 게이트 밸브(180)가 구비되는 것이 바람직하다.

그리고 나서 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 증발판(110)을 상기 유리 기판(S)과 접근시키는 단계가 진행된다. 물론 상기 증발판(110)이 상기 유리 기판(S) 상으로 수평이동된 상태에서 상기 증발판(110)이 상기 유리 기판(S)과 충분히 근접되어 있으면 이 과정은 불필요할 것이다.

이렇게 상기 증발판(110)은 유리 기판(S)과 근접하도록 접근시키는 이유는 상기 증발판(110)에서 증발되는 유기물 기체가 상기 유리 기판(S) 방향으로만 이동하고, 다른 방향으로 이동하는 것을 방지하기 위한 것이다. 이때 상기 증발판(110)과 유리 기판(S) 사이의 간격은 매우 정밀하게 제어된다.

다음으로는 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 증발판(110)을 가열하여 상기 증발판(110)에 묻어 있는 유기물(O)을 증발시켜 상기 기판(S) 상에 증착하는 단계가 진행된다. 이 단계에서는 지금까지 차가운 상태를 유지하고 있던 상기 증발판(110) 내부에 구비된 발열수단을 가동시켜 상기 증발판(110)을 순간적으로 고온으로 가열한다. 그러면 상기 증발판(110) 하면에 묻어 있는 유기물(O)이 증발되고, 확산되어 상기 유리 기판(S)에 유기물이 증착된다.

이때 본 실시예에서는 상기 증발판(110)과 유리 기판(S)이 최대한 접근한 상태에서 유기물을 증발시키므로 증발된 유기물 기체가 대부분 유리 기판(S) 방향으로 이동하면서 유리 기판(S)에 증착된다. 따라서 유리 기판(S)에 증착되지 않고 낭비되는 유기물을 양을 최소화할 수 있다.

또한 상기 증발판(110)과 상기 기판(S) 측부에 유기물 확산 방지벽(도면에 미도시)을 설치하여, 상기 증발판(110)에서 증발된 유기물 기체가 상기 유리 기판(S)을 벗어난 공간으로 확산되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.

본 실시예에서는 전술한 바와 같이, 유리 기판(110)이 기판척(120)의 상면에 탑재된 상태를 유지하므로, 기판이 하측으로 처지는 현상이 발생하지 않으며, 마스크를 배치하는 경우에도 이러한 문제는 전혀 발생하지 않는다. 따라서 대면적 유리 기판(S)에 대한 유기물 증착 공정에 적합한 장점이 있다.

본 실시예에서 상기 유리 기판이 상측을 향하도록 로딩된 상태를 예로 들어 설명하였지만, 유리 기판이 하측을 향하도록 로딩되고, 상기 증발판이 상기 유리 기판 하측에 배치되어 유기물을 증착할 수도 있을 것이다.

100 : 본 발명의 일 실시예에 따른 유기물 증착장치
110 : 증발판 120 : 기판척
130 : 유기물 탱크 140 : 차단벽
150 : 진공 챔버 S : 유리 기판

Claims (5)

1) 유기물이 증착될 기판을 증착 표면이 상측을 향하도록 기판척 상에 장착하는 단계;
2) 상기 기판척이 설치된 공간과 분리된 공간에서 액상 유기물을 증발판의 하면에 묻히는 단계;
3) 상기 증발판을 기판 상측으로 이동시키고 접근시키는 단계;
4) 상기 증발판을 가열하여 상기 증발판에 묻어 있는 유기물을 증발시켜 상기 기판 상에 증착하는 단계;를 포함하는 유기물 증착 방법.

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제1항에 있어서, 상기 4)단계에서는,
상기 증발판과 상기 기판 측부에 유기물 확산 방지벽을 설치하는 것을 특징으로 하는 유기물 증착 방법.

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