KR20120021041A - 유기발광소자의 유기물질 증발증착장치 - Google Patents

유기발광소자의 유기물질 증발증착장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유기발광소자의 유기물질 증발증착장치에 관한 것으로서, 기판이 지지되는 트레이가 구비되고, 유기물질의 증착이 진행되는 증착챔버와; 상기 증착챔버 내부에 상기 기판과 대향되게 복수개가 적층적으로 배치되고, 내부에 저장된 유기물이 유출되는 유출구가 형성된 복수개의 유기물공급챔버와; 상기 각각의 유기물 공급챔버의 유출구에 배치되어 기류를 형성시켜 상기 유기물 공급챔버 내부의 유기물을 상기 기판으로 이송시키는 공급팬을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여 기판이 대면적화되더라도 전영역에 고르게 증착이 이루어질 수 있다.

Description

유기발광소자의 유기물질 증발증착장치{DEPOSITION APPARATUS OF ORGANIC FOR LIGHT EMITTING DIODES}
본 발명은 유기물질 증발증착장치에 관한 것으로, 구체적으로는 유기발광소자의 표면에 유기물질을 증발증착시키는 유기물질 증발증착장치에 관한 것이다.
OLED와 같은 유기발광소자는 유기물 박막에 양극과 음극을 통하여 주입된 전자와 정공이 재결합하여 여기자를 형성하고, 형성된 여기자로부터의 에너지에 의해 특정 파장의 빛이 발생하는 현상을 이용한 자체 발광형 디스플레이 소자이다.
유기발광소자의 표면에는 발광층을 형성하기 위해 저분자 계열 또는 고분자 계열의 유기재료를 기판의 표면에 증착해야 한다.
종래 유기발광소자의 유기물질 증발증착장치는 자체 가열이 가능한 도가니와, 도가니에서 가열된 유기물을 기판으로 분사시켜 주는 다수의 노즐을 포함한다. 그런데, 종래 유기발광소자의 유기물질 증발증착장치는 도가니는 원형의 형상으로 구비되고, 노즐에 의해 유기물질이 분사되기 때문에 도가니의 형상에 대응되게 동심원 형상으로 유기물질이 증착되는 경향이 있었다.
이에 의해 기판에 유기물질이 균일하게 증착되지 못하는 문제점이 있었다.
또한, 기판의 크기가 대형화되면서 도가니를 통한 유기물질의 증발량을 대량화하기 어려우며, 증착 균일도를 제어하기도 어려운 점이 있었다.
또한, 도가니로부터 배출된 유기물질이 실제로 기판에 증착되지 못하고 외부로 배출되는 량이 많아 제조비용의 증가를 초래하기도 한다.
본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 기판의 표면에 유기물질을 균일하게 증착시킬 수 있는 유기발광소자의 유기물질 증발증착장치를 제공 하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 기판의 크기가 대형화되는 것에 대응하여 간편하게 유기물질의 증발량을 조절하여 사용할 수 있는 증발증착장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 유기물질이 증착되지 못하고 외부로 배출되는 양을 효과적으로 감소시킬 수 있는 유기물질 증발증착장치를 제공하는 것이다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 유기물질 증발증착장치에 관한 것이다. 본 발명의 유기발광소자의 유기물질 증발증착장치는, 기판이 지지되는 트레이가 구비되고, 유기물질의 증착이 진행되는 증착챔버와; 상기 증착챔버 내부에 상기 기판과 대향되게 복수개가 적층적으로 배치되고, 내부에 저장된 유기물이 유출되는 유출구가 형성된 복수개의 유기물공급챔버와; 상기 각각의 유기물 공급챔버의 유출구에 배치되어 기류를 형성시켜 상기 유기물 공급챔버 내부의 유기물을 상기 기판으로 이송시키는 공급팬을 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 상기 유기물공급챔버는, 전방의 전영역에 걸쳐 관통형성되는 유출구가 기판을 향해 형성되며, 하부영역에 유기물이 수용되는 유기물저장본체와; 상기 유기물저장본체의 외부영역에 결합되어 유기물저장본체를 가열하는 히터를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 공급팬은 팬구동부에 의해 구동되고, 상기 팬구동부는, 상기 유기물공급챔버의 외측에 구비되는 구동원과; 상기 구동원의 구동축에 결합되어 회전하는 구동자석과; 상기 공급팬의 회전축에 결합되며 상기 구동자석과 반대극성으로 구비되고, 상기 구동자석의 회전에 따라 자력에 의해 회전하는 종동자석을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 복수개의 유기물공급챔버는 서로 다른 색상의 유기물질을 수용할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 트레이가 좌우 양쪽으로 한 쌍의 기판을 지지하고, 상하로 적층적으로 배치된 복수개의 유기물공급챔버가 상기 트레이를 중심으로 좌우에 한 쌍이 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 공급팬은 유기물을 상기 공급팬의 축방향의 가로방향으로 공급시키도록 축류팬으로 구비될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 공급팬은 상기 유기물공급챔버 내부에 2개의 공급팬이 좌우측으로 이격되게 형성되는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 목적은 기판이 지지되는 트레이가 구비되고, 유기물질의 증착이 진행되는 증착챔버와; 상기 증착챔버 내부에 배치되고, 내부에 저장된 유기물이 유출되는 복수개의 유출구가 수직한 방향을 따라 형성된 유기물공급챔버와; 상기 유기물 공급챔버의 내부에 배치되어 기류를 형성시켜 상기 유기물 공급챔버 내부의 유기물을 상기 기판으로 이송시키는 공급팬을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광소자의 유기물질 증발증착장치에 의해 달성될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 유기물공급챔버는 상기 복수개의 유출구가 상방향으로 갈수록 크기가 커지도록 구비된다.
한편, 본 발명의 목적은, 기판이 지지되는 트레이가 구비되고, 유기물질의 증착이 진행되는 증착챔버와; 상기 증착챔버 내부에 배치되고, 내부에 저장된 유기물이 유출되는 복수개의 유출구가 수직한 방향을 따라 형성된 유기물공급챔버와; 상기 유기물 공급챔버의 내부에 수직한 방향으로 배치되어 유기물이 상방향으로 상승한 뒤 하강하며 상기 유출구를 통해 배출되도록 순환경로를 형성시키는 격벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광소자의 유기물질 증발증착장치에 의해 달성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 복수개의 유출구는 상방향으로 갈수록 크기가 점차 작게 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 유기물질 증발증착장치는 유기물질을 공급하는 유기물공급챔버가 기판의 일측에 수직한 방향으로 복수개가 구비되어 기판의 측면에서 유기물질을 공급한다. 따라서, 유기물질의 증착량의 제어가 용이하고 기판 전영역에 고르게 증착이 이루어질 수 있다.
또한, 공급팬이 축류팬의 형상으로 구비되어 외부로 유기물질이 외부로 비산되어 흩어지는 것을 최소화하여 효율적으로 유기물질 증착이 진행될 수 있다.
또한, 기판이 대형화됨에 따라 유기물공급챔버를 수직하게 또는 수평하게 배치하여 유기물질 공급면적을 증가시킬 수 있으므로 기판의 크기에 능동적으로 대응할 수 있다.
한편, 본 발명의 목적은, 기판이 지지되는 트레이가 구비되고, 유기물질의 증착이 진행되는 증착챔버와; 상기 증착챔버 내부에 배치되고, 내부에 저장된 유기물이 유출되는 복수개의 유출구가 수직한 방향을 따라 형성된 유기물공급챔버와; 상기 유기물 공급챔버의 내부에 배치되어 기류를 형성시켜 상기 유기물 공급챔버 내부의 유기물을 상기 기판으로 이송시키는 공급팬을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광소자의 유기물질 증발증착장치에 의해 달성될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 유기물공급챔버는 상기 복수개의 유출구가 상방향으로 갈수록 크기가 커지도록 구비될 수 있다.
한편, 본 발명의 목적은, 기판이 지지되는 트레이가 구비되고, 유기물질의 증착이 진행되는 증착챔버와; 상기 증착챔버 내부에 배치되고, 내부에 저장된 유기물이 유출되는 복수개의 유출구가 수직한 방향을 따라 형성된 유기물공급챔버와; 상기 유기물 공급챔버의 내부에 수직한 방향으로 배치되어 유기물이 상방향으로 상승한 뒤 하강하며 상기 유출구를 통해 배출되도록 순환경로를 형성시키는 격벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광소자의 유기물질 증발증착장치에 의해 달성될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 복수개의 유출구는 상방향으로 갈수록 크기가 점차 작게 구비될 수 있다.
도 1은 본 발명의 유기물질 증발증착장치의 단면구성을 개략적으로 도시한 개략도,
도 2는 본 발명의 유기물질 증발증착장치의 공급팬의 기류발생에 의한 유기물질의 이동경로를 도시한 개략도,
도 3은 본 발명의 유기물질 증발증착장치의 팬구동부의 다른 실시예를 도시한 개략도,
도 4는 본 발명의 공급팬의 다른 실시예를 도시한 개략도.
도 5 내지 도10는 본 발명의 유기물질 증발증착장치의 다양한 실시예들을 도시한 개략도들이고,
도 11은 유기물질 증발증착장치에 사용되는 마스크의 일실시예를 도시한 예시도이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
도1은 본 발명에 따른 유기물질 증발증착장치(100)의 단면구성을 개략적으로 도시한 개략도이다.
도시된 바와 같이 본 발명에 따른 유기물질 증발증착장치(100)는 기판의 증발증착이 진행되는 증착챔버(110)와, 증착챔버(110) 내부에 배치되며 유기물질(A)이 저장되는 복수개의 유기물공급챔버(130,140,150,160)를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 유기발광소자의 유기물질 증발증착장치(100)는 유기물 공급챔버(130,140,150,160)로 유기물질을 공급하는 유기물공급원(190)과, 유기물 공급챔버(130,140,150,160)로 희석가스를 공급하는 희석가스 공급원(170)과, 히터(133)로 전원을 공급하는 히터전원(180)을 포함한다.
증착챔버(110)는 기판(W)에 유기물질(A)의 증착이 진행되는 공간을 제공한다. 증착챔버(110)의 양측면영역에는 기판(W)이 유입되는 입구(미도시)와, 증착이 완료된 기판(W)이 유출되는 출구(미도시)가 각각 형성된다. 도면에는 도시되지 않았으나 증착챔버(110)의 내부에는 기판(W)을 입구(미도시)에서 출구(미도시)로 일정 속도로 이송하는 이송수단(미도시)이 구비된다. 이송수단(미도시)은 기판을 일측에서 타측으로 이동시킨다.
이 때, 기판(W)은 트레이(120)에 결합된 상태로 증착챔버(110) 내부를 이동한다. 기판(W)의 전면에는 패턴(m)이 형성된 마스크(M)가 배치된다. 트레이(120)는 기판(W)의 증착면이 복수개의 유기물 공급챔버(130,140,150,160)를 향하도록 기판(W)을 지지한다. 트레이(120)는 유압에 의해 기판을 흡착하거나, 기계적인 수단에 의해 기판을 고정하여 지지할 수 있다.
증착챔버(100)의 일측면에는 증착챔버(100) 내부를 진공상태로 유지시키는 진공펌프(117)가 연결된다.
유기물공급챔버(130,140,150,160)는 증착챔버(110)의 일측면에 복수개가 상호 적층적으로 배치되어, 기판(W)을 향해 측면에서 유기물질(A)을 공급한다. 본 발명에 따른 유기물공급챔버(130,140,150,160)는 복수개가 대나무통 형상으로 상호 이웃하게 배치되어 각각이 유기물질을 기판(W)의 전면을 향해 공급한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유기물공급챔버(130,140,150,160)는 제1유기물공급챔버(130), 제2유기물공급챔버(140), 제3유기물공급챔버(150) 및 제4유기물공급챔버(160)의 총 4개가 상하로 배치되며, 필요에 따라 유기물공급챔버의 개수를 가감할 수 있다. 이들의 구성은 모두 동일하므로 제1유기물공급챔버(130)의 구성만을 자세히 설명한다.
제1유기물공급챔버(130)는 박스형상으로 구비되며 내부에 유기물질(A)이 저장되는 저장본체(131)와, 저장본체(131) 내부에 매입되어 저장본체(131)를 가열하는 히터(133)와, 저장본체(131) 상부영역에 관통형성되어 증발된 유기물질(A)이 기판(W)을 향해 배출시키는 유출구(135)와, 유출구(135)에 구비되며 기류를 발생시켜 유기물질(A)을 기판(W)으로 공급시키는 공급팬(137)을 포함한다.
저장본체(131)는 유기물 공급관(131a)를 통해 유기물공급원(190)으로부터 공급된 유기물질(A)이 수용된다. 저장본체(131)에 저장되는 유기물질(A)은 분말형태로 구비되며, 유기발광소자의 종류에 따라 저분자 물질에서 고분자 물질 등 다양하게 구비될 수 있다.
히터(133)는 저장본체(131)의 외부를 열선형태로 권취하여 히터전원(180)으로부터 전원이 인가되면 발열하며 저장본체(131)를 가열한다. 히터(133)에서 발생되는 열에 의해 저장본체(131)는 순간적으로 가열되며 유기물질(A)을 증발시킨다.
유출구(135)는 저장본체(131)의 기판(W)을 향하여 관통되게 형성된다. 유출구(135)는 저장본체(131)의 전방의 전영역에 걸쳐 형성된다. 이는 각각의 유기물공급챔버(130,140,150)의 유출구(135)에 배치되는 공급팬(137)들이 이격간격이 없이 서로 이웃하게 배치되도록 하기 위함이다.
여기서, 경우에 따라 유출구(135)는 네 개의 챔버에 공통되게 한 개가 구비될 수도 있다. 이 때, 한 개의 공통 유출구에는 네 개의 챔버에 공통되게 사용되는 일체식 공급팬이 한 개 구비될 수 있다.
공급팬(137)들 사이에 이격간격이 발생할 경우 기판(W)의 전영역을 향해 유기물질(A)이 균일하게 분포되지 못하므로 유출구(135)의 크기는 최대한 크게 형성하는 것이 바람직하다.
공급팬(137)은 유출구(135)에 결합되어 기류를 발생시켜 증발된 유기물질(A)이 기판(W) 쪽으로 이동되도록 한다.
도2는 본 발명에 따른 공급팬(137)의 기류발생에 의한 유기물질(A)의 이동경로를 도시한 개략도이다. 도시된 바와 같이 공급팬(137)은 저장본체(131)로부터 상승되어 이동하는 유기물질(A)이 유출구(135) 외측으로 비산되어 흩어지는 것을 방지하기 위해 축류팬의 형상으로 구비된다.
공급팬(137)은 저장본체(131)의 축방향을 따라 배치되는 회전축(137a)과, 회전축(137a)으로부터 수직한 방향으로 방사상으로 형성된 회전날개(137b)와, 회전날개(137b)에 의해 형성된 기류에 의해 유기물질(A)의 외부비산을 방지하는 안내관(137c)을 포함한다.
회전축(137a)은 유기물질(A)의 저장본체(131)의 길이방향으로 배치되고, 팬구동부(139)로부터 구동력을 전달받아 회전한다. 회전날개(137b)는 회전축(137a)에수직한 방향으로 일정 각도 간격으로 배치되어 회전된다. 이 때, 회전에 의해 기류가 생성되면 유출구(135)를 통해 배출되는 유기물질(A)은 안내관(137C)에 의해 과잉공급되는 것이 차폐된다.
또한, 상방향으로 증발된 유기물질(A)이 공급팬(137)의 회전 방향을 따라 직선방향으로 이동하게 된다. 따라서, 각각의 유기물공급챔버(130,140,150,160)로부터 배출된 유기물질(A)이 해당 챔버의 전방에 위치한 증착영역으로 정확하게 이동되어 증착이 이루어질 수 있게 된다. 이에, 유기물질(A)의 공급량을 제어하여 전 기판영역에 균일하게 증착이 진행될 수 있으며, 증착두께를 제어하기가 용이하다.
한편, 저장본체(131)에는 희석가스공급관(131b)이 결합되어 유기물질(A)의 이동이 용이하도록 희석가스공급원(170)으로부터 희석가스를 공급받는다. 이 때, 희석가스공급관(131b)에는 희석가스공급을 제어하는 개폐기(170a)가 구비된다.
제2유기물공급챔버(140), 제3유기물공급챔버(150) 및 제4유기물공급챔버(160)는 제1유기물공급챔버(130)와 동일한 구성을 가지며, 각각이 적층적으로 배치된다. 이에 따라 각각의 유기물공급챔버(130,140,150,160)로부터 배출되는 유기물질은 공급팬(137)의 축방향에 위치한 기판(W)으로 이동하여 증착되게 된다.
여기서, 도1에 도시된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공급팬(137)은 팬구동부(139)에 의해 구동된다. 공급팬(137)의 회전축(137a)이 모터로 구비되는 팬구동부(139)의 구동축에 직접 연결되어 구동력을 전달받아 회전된다.
반면, 도3에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 공급팬(137)은 자기구동부(139a)에 의해 구동력을 전달받는다. 자기구동부(139a)는 구동축에 결합되어 구동축과 함께 회전되는 구동자석(139b)과, 유기물공급챔버(130,140,150,160)의 공급팬(137)의 회전축에 결합된 종동자석(139c)이 자력에 의해 구동된다.
구동자석(139b)와 종동자석(139c)는 서로 반대되는 극성의 자석으로 배치되어 구동자석(139b)이 회전되면, 인력에 의해 종동자석(139c)도 함께 회전되는 원리이다. 이에 의해 자기구동부(139a)의 구동력이 공급팬(137)으로 전달된다.
이러한 자기구동부(139a)에 의한 구동방식은 자기구동부(139a)가 유기물공급챔버(130,140,150,160) 외부에서 회전되므로 자기구동부(139a)에 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 자기구동방식이므로 모터에 의한 직접 구동방식 보다 소음발생을 줄일 수 있다.
한편, 도 4는 본 발명의 공급팬(137)의 다른 실시예를 도시한 개략도이다.
한쌍의 공급팬(237)은 저장본체(231)의 축방향을 따라 배치되는 회전축(237a)과, 회전축(237a)으로부터 수직한 방향으로 방사상으로 형성된 회전날개(237b)와, 회전날개(237b)에 의해 형성된 기류에 의해 유기물질(A)의 외부비산을 방지하는 안내관(237c)을 포함한다. 그리고, 한쌍의 공급팬(237)은 팬구동부(도시생략)에 의해 구동된다. 공급팬(237)의 회전축(237a)이 모터로 구비되는 팬구동부(도시생략)의 구동축에 직접 연결되어 구동력을 전달받아 회전된다.
앞서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공급팬(137)는 유기물공급챔버(130,140,150,160)의 유출구(235)에 한개만 형성되어 유기물질(A)이 일측으로 편중되게 배출되는 반면, 도 4에 도시된 다른 실시예에 따른 한쌍의 공급팬(237)은 좌우측으로 이격되게 형성된 한쌍의 공급팬(237)에 의해 유기물질(A)이 중앙과 좌우측 방향으로 균일하게 배출되어, 해당 챔버의 전방에 위치한 증착영역으로 정확하게 이동되어 증착이 고르게 이루어지게 된다. 이에, 유기물질(A)의 공급량을 제어하여 전 기판영역에 균일하게 증착이 진행될 수 있으며, 증착두께를 제어하기가 용이하다.
한편, 도5 내지 도8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기물질 증발증착장치의 단면구성들을 개략적으로 도시한 개략도이다.
앞서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유기물질 증발증착장치(100)는 복수개의 유기물공급챔버(130,140,150,160)가 기판의 전면에 구비되어 한 개의 기판(W)만을 증착할 수 있었던 반면, 도5와 6에 도시된 본 발명의 제2실시예에 따른 유기물질 증발증착장치(100a,100a')는 두 장의 기판(W1,W2)를 동시에 처리할 수 있다.
이를 위해 트레이(120)가 좌우측으로 한 쌍의 기판(W1,W2)를 지지하고, 각각의 기판(W1,W2)에 대향되는 방향으로 제1유기물공급챔버 조립체(210,220,230,340)와, 제2유기물공급챔버 조립체(210a,220a,230a,240a)가 배치된다.
여기서, 제2실시예에 따른 유기물질 증발증착장치(100a)는 모터에 의한 직접구동방식으로 공급팬을 구동하고, 제2실시예의 변형예에 따른 유기물질 증발증착장치(100a')는 자기구동방식에 이해 공급팬을 구동한다.
한편, 본 발명의 제3실시예에 따른 유기물질 증발증착장치(100b)는 도7에 도시된 바와 같이 복수개의 유기물공급챔버(210b,220b,230b) 각각이 서로 다른 색상의 유기물질을 수용하여 복수개의 색상을 증착시킬 수 있다.
즉, 제1유기물공급챔버(210b)는 R색상의 유기물질을 수용하여 기판(W)으로 공급하고, 제2유기물공급챔버(220b)는 G색상의 유기물질을 수용하여 기판(W)으로 공급하고, 제3유기물공급챔버(230b)는 B색상의 유기물질을 수용하여 기판(W)으로 공급한다.
이 때, 기판(W)이 일측에서 타측으로 왕복이동될때마다 제1유기물공급챔버(210b), 제2유기물공급챔버(220b), 제3유기물공급챔버(230b) 중 어느 하나의 공급팬만 작동하여 RGB중 어느 한 가지색상의 유기물질만 기판(W)에 증착된다.
여기서, 제3실시예에 따른 유기물질 증발증착장치(100b)는 서로 다른 색상의 유기물질을 수직한 방향으로 유기물공급챔버가 각각 수용하고 있으나, 경우에 따라 도8에 도시된 바와 같이 서로 병렬적으로 서로 다른 색상의 유기물질을 수용하여 공급할 수도 있다.
즉, 도8은 기판(W) 측에서 유기물공급챔버를 바라본 배면도로서, 제1유기물공급챔버조립체(250)가 R색상의 유기물질을 수용하고, 그 우측에 배치된 제2유기물공급챔버조립체(260)가 G색상의 유기물질을 수용하고, 그 우측에 배치된 제3유기물공급챔버조립체(270)가 B색상의 유기물질을 수용한다.
이 때, 각 공급챔버조립체(250,260,270)의 공급팬은 순차적으로 하나만 작동하며, 트레이(120)는 순차적으로 각 공급챔버조립체(250,260,270)에서 유기물질(A)을 공급받을 수 있도록 증착챔버(110c) 내부를 좌우로 이동한다.
한편, 도9은 본 발명의 제4실시예에 따른 유기물공급챔버(300)의 구성을 개략적으로 도시한 개략도이다. 앞서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유기물공급챔버(130,140,150,160)들은 복수개가 대나무 형상으로 적층되어 구비되었으나, 제4실시예에 따른 유기물공급챔버(300)는 단일 형상으로 구비된다.
유기물공급챔버(300)는 유기물질(A)이 수용되는 챔버본체(310)와, 챔버본체(310) 외벽에 결합되는 히터(320)와, 챔버본체(310) 일측벽에 관통형성되어 유기물질(A)을 기판측으로 배출시키는 복수개의 유출구(330)와, 챔버본체(310) 내부에 구비되어 회전하는 공급스크류(340)를 포함한다.
유기물공급챔버(300)는 회전축(341)에 대해 나선형으로 결합된 공급날개(343)가 회전하면서 챔버본체(310) 내부에 상승기류를 형성시킨다. 이에 따라 히터(320)에 의해 가열되어 증발된 유기물질(A)은 상방향으로 이동하며 유출구(330)를 통해 이동된다.
이 때, 상대적으로 증발되어 이동되는 유기물질(A)의 양이 챔버본체(310) 하부영역 보다 상부영역이 적으므로, 이를 보상하기 위해 수직방향으로 형성된 복수개의 유출구(330)의 크기가 위로 갈수록 크게 형성된다. 즉, 최상위의 제1유출구(331)의 크기가 제일 크게 형성된다. 이 때, 하부영역의 유기물질(A)의 밀도가 가장 높으므로 제4유출구(337)를 통한 유량은 제1유출구(331)를 통해 이동하는 유량과 거의 유사해지게 된다. 따라서, 기판 증착시 기판의 전영역에 고르게 증착이 진행될 수 있다.
한편, 도10는 본 발명의 제5실시예에 따른 유기물공급챔버(400)의 구성을 개략적으로 도시한 개략도이다.
앞서 설명한 제4실시예에 따른 유기물공급챔버(300)가 상승하면서 유출구(330)를 통해 배출되는 반면, 제5실시예에 따른 유기물공급챔버(400)는 유기물질(A)이 하강하면서 배출된다.
이를 위해 유기물공급챔버(400)는 챔버본체(410) 내부에 수직한 방향으로 격벽(440)이 일정길이 구비된다. 이에 의해 챔버본체(410) 내부에는 격벽(440)에 의해 순환로가 형성되어 내측벽을 따라 유기물질(A)이 증발되어 상승하고 외측벽을 따라 하강하며 유출구(430)를 통해 배출된다.
이 때, 유출구(430)는 상부영역의 크기가 하부영역의 크기보다 작게 형성된다. 이는 하강되면서 배출되기 때문에 상부영역의 유기물질(A)의 밀도가 더 높은 것을 보상하기 위함이다. 이에 의해 기판의 전영역에 균일하게 증착을 진행시킬 수 있다.
한편, 도11은 본 발명의 유기물공급챔버에 사용되는 마스크(M)의 일실시예를 시한 예시도이다. 도시된 바와 같이 마스크(M)에는 증착패턴에 대응하는 패턴공(m)이 형성되고, 패턴공(m)으로 유기물질이 유입되어 기판에 증착된다.
마스크(M)의 패턴공(m) 형상은 다양하게 구비될 수 있다.
한편, 상술한 경우들 외에도 기판의 크기와 증착종류 및 증착물질에 따라 유기물공급챔버의 크기와, 배치위치 등을 다양하게 변화시킬 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 유기물질 증발증착장치는 유기물질을 공급하는 유기물공급챔버가 기판의 앞측에 수직한 방향으로 복수개가 구비되어 기판의 앞면에 유기물질을 공급한다. 따라서, 유기물질의 증착량의 제어가 용이하고 기판 전영역에 걸쳐 증착이 고르게 이루어질 수 있다.
또한, 공급팬이 축류팬의 형상으로 구비되어 유기물질이 외부로 비산되어 흩어지는 것을 최소화하여 효율적으로 유기물질이 기판에 증착될 수 있다.
또한, 기판이 대형화됨에 따라 유기물공급챔버를 수직으로 배치하여 유기물질 공급면적을 증가시킬 수 있으므로 기판의 크기에 능동적으로 대응할 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 유기물질 증발증착장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
100 : 유기물 증발증착장치 110 : 증착챔버
111 : 입구 113 : 출구
115 : 가스배출구 117 : 배기펌프
120 : 트레이 130 : 제1유기물공급챔버
131 : 저장본체 131a : 유기물공급관
131b : 희석가스공급관 133 : 히터
135 : 유출구 137 : 공급팬
140 : 제2유기물공급챔버 150 : 제3유기물공급챔버
160 : 제4유기물공급챔버 170 : 희석가스공급원
180 : 히터전원 190 : 유기물공급원

Claims (11)

  1. 유기발광소자의 유기물질 증발증착장치에 있어서,
    기판이 지지되는 트레이가 구비되고, 유기물질의 증착이 진행되는 증착챔버와;
    상기 증착챔버 내부에 상기 기판과 대향되게 복수개가 적층적으로 배치되고, 내부에 저장된 유기물이 유출되는 유출구가 형성된 복수개의 유기물공급챔버와;
    상기 각각의 유기물 공급챔버의 유출구에 배치되어 기류를 형성시켜 상기 유기물 공급챔버 내부의 유기물을 상기 기판으로 이송시키는 공급팬을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광소자의 유기물질 증발증착장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유기물공급챔버는,
    전방의 전영역에 걸쳐 관통형성되는 유출구가 기판을 향해 형성되며, 하부영역에 유기물이 수용되는 유기물저장본체와;
    상기 유기물저장본체의 외부영역에 결합되어 유기물저장본체를 가열하는 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광소자의 유기물질 증발증착장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 공급팬은 팬구동부에 의해 구동되고,
    상기 팬구동부는,
    상기 유기물공급챔버의 외측에 구비되는 구동원과;
    상기 구동원의 구동축에 결합되어 회전하는 구동자석과;
    상기 공급팬의 회전축에 결합되며 상기 구동자석과 반대극성으로 구비되고, 상기 구동자석의 회전에 따라 자력에 의해 회전하는 종동자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광소자의 유기물질 증발증착장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수개의 유기물공급챔버는 서로 다른 색상의 유기물질을 수용하는 것을 특징으로 하는 유기발광소자의 유기물질 증발증착장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 트레이가 좌우 양쪽으로 한 쌍의 기판을 지지하고,
    상하로 적층적으로 배치된 복수개의 유기물공급챔버가 상기 트레이를 중심으로 좌우에 한 쌍이 배치되는 것을 특징으로 하는 유기발광소자의 유기물질 증발증착장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 공급팬은 유기물을 상기 공급팬의 축방향의 가로방향으로 공급시키도록 축류팬으로 구비되는 것을 특징으로 하는 유기발광소자의 유기물질 증발증착장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 공급팬은 상기 유기물공급챔버 내부에 2개의 공급팬이 좌우측으로 이격되게 형성되는 것을 특징으로 하는 유기발광소자의 유기물질 증발증착장치.
  8. 유기발광소자의 유기물질 증발증착장치에 있어서,
    기판이 지지되는 트레이가 구비되고, 유기물질의 증착이 진행되는 증착챔버와;
    상기 증착챔버 내부에 배치되고, 내부에 저장된 유기물이 유출되는 복수개의 유출구가 수직한 방향을 따라 형성된 유기물공급챔버와;
    상기 유기물 공급챔버의 내부에 배치되어 기류를 형성시켜 상기 유기물 공급챔버 내부의 유기물을 상기 기판으로 이송시키는 공급팬을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광소자의 유기물질 증발증착장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 유기물공급챔버는 상기 복수개의 유출구가 상방향으로 갈수록 크기가 커지도록 구비되는 것을 특징으로 하는 유기발광소자의 유기물질 증발증착장치.
  10. 유기발광소자의 유기물질 증발증착장치에 있어서,
    기판이 지지되는 트레이가 구비되고, 유기물질의 증착이 진행되는 증착챔버와;
    상기 증착챔버 내부에 배치되고, 내부에 저장된 유기물이 유출되는 복수개의 유출구가 수직한 방향을 따라 형성된 유기물공급챔버와;
    상기 유기물 공급챔버의 내부에 수직한 방향으로 배치되어 유기물이 상방향으로 상승한 뒤 하강하며 상기 유출구를 통해 배출되도록 순환경로를 형성시키는 격벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광소자의 유기물질 증발증착장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 복수개의 유출구는 상방향으로 갈수록 크기가 점차 작게 구비되는 것을 특징으로 하는 유기발광소자의 유기물질 증발증착장치.
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