KR20140025795A - 선택적 선형 증발 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 선택적 선형 증발 장치에 관한 것으로서, 복수의 선형 증발부와, 각도제한판과, 셔터부재와, 구동부를 포함한다. 복수의 선형 증발부는 기판을 향해 각각 서로 다른 원료물질을 증발시키며, 기판의 이송방향을 따라 이격되게 배치된다. 각도제한판은 선형 증발부의 양측에 선형 증발부의 상측을 향해 일정 높이로 설치되며, 선형 증발부로부터 증발되는 원료물질의 확산각도를 제한한다. 셔터부재는 선형 증발부의 상측 및 각도제한판 사이에 설치되며, 외부로 선형 증발부를 개방하는 개방부와, 외부로부터 선형 증발부를 폐쇄하는 폐쇄부를 구비한다. 구동부는 선형 증발부로부터 원료물질이 증발되는 경우에는 선형 증발부의 상측에 개방부가 위치하도록 그리고 선형 증발부로부터 원료물질이 증발되지 않는 경우에는 선형 증발부의 상측에 폐쇄부가 위치하도록 셔터부재를 구동한다.
Description
본 발명은 선택적 선형 증발 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수의 선형 증발부를 이용하여 각각 서로 다른 원료물질을 증발시키면서 기판에 원하는 박막을 형성할 수 있는 선택적 선형 증발 장치에 관한 것이다.
자체발광 특성을 갖는 유기발광 표시장치는, 주사 라인(scan line)과 데이터 라인(data line) 사이에 매트릭스 방식으로 연결되어 화소를 구성하는 유기발광 소자를 포함한다. 유기발광 소자는 애노드(anode) 전극 및 캐소드(cathode) 전극과, 애노드 전극 및 캐소드 전극 사이에 형성되고 정공 수송층, 유기발광층 및 전자 수송층을 포함하는 유기 박막층으로 구성된다.
유기 박막층을 증착하는 공정에서 사용되는 유기 재료는 무기 재료와 달리 높은 증기압이 필요치 않으나, 고온에서 분해 및 변성이 용이하다. 이러한 소재의 특성으로 인해 유기 박막은 텅스텐, 티타늄, SUS 등의 재질로 된 원료 용기에 유기 재료를 충진하고, 원료 용기를 가열하여 유기 재료를 기화시켜서 기판상에 증착시킨다.
유기 박막층을 증착하기 위하여 기화된 원료물질을 기판상에 균일하게 분사하게 되는데, 기화된 원료물질을 수용하는 원료 용기의 외벽에 분사노즐을 결합하여 원료 용기 내부의 원료물질을 증발노즐을 통과시켜 기판에 증발시킨다.
도 1은 종래의 선형 증발 장치의 일례를 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래의 선형 증발 장치는 복수의 선형 증발부(11a, 11b, 11c)를 구비하고, 선형 증발부(11a, 11b, 11c) 각각에서 서로 다른 원료물질(A, B, C)을 증발하면서 기판(10)에 원하는 박막을 형성한다.
예를 들어, 좌측의 선형 증발부(11a), 중앙의 선형 증발부(11b) 및 우측의 선형 증발부(11c)에 연결된 챔버(13)에는 각각 서로 다른 원료물질(A, B, C)이 수용된 상태에서, 좌측의 선형 증발부(11a)와 중앙의 선형 증발부(11b)를 통해 원료물질(A, B)을 증발하여 하나의 박막을 형성하고, 이후 좌측의 선형 증발부(11a)와 우측의 선형 증발부(11c)를 통해 원료물질(A, c)을 증발하여 다른 하나의 박막을 형성하며, 이후 중앙의 선형 증발부(11b)와 우측의 선형 증발부(11c)를 통해 원료물질(B, C)을 증발하여 또다른 하나의 박막을 형성할 수 있다.
이와 같이 복수의 선형 증발부(11) 중 선택된 일부 선형 증발부만을 이용하여 원하는 박막을 형성할 수 있는데, 도 1에 도시된 바와 같이 좌측의 선형 증발부(11a)와 중앙의 선형 증발부(11b)를 통해 원료물질(A, B)을 증발하는 경우, 기판(10)에 증착되지 않고 남게 된 원료물질(A, B)이 원료물질(C)을 증발하지 않는 우측의 선형 증발부(11c)로 낙하하여 우측의 선형 증발부(11c)를 오염시킬 수 있다.
우측의 선형 증발부(11c)로 낙하한 원료물질(A, B)과 우측의 선형 증발부(11c) 주위의 원료물질(C)과 반응하여 원하지 않는 장소에 박막이 형성되어 버리는 문제가 발생할 수 있고, 우측의 선형 증발부(11c)로부터 증발되는 원료물질(C)에 불순물(A, B)이 포함되어 기판(10)에 형성되는 박막의 품질이 저하되는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 선형 증발부로부터 원료물질이 증발되는 동안에는 외부로 선형 증발부를 개방시키고, 선형 증발부로부터 원료물질이 증발되지 않는 동안에는 외부로부터 선형 증발부를 폐쇄시킴으로써, 원료물질이 증발되지 않는 선형 증발부가 해당 원료물질 외의 다른 불순물에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있는 선택적 선형 증발 장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 선택적 선형 증발 장치는, 기판을 향해 각각 서로 다른 원료물질을 증발시키며, 기판의 이송방향을 따라 이격되게 배치되는 복수의 선형 증발부; 상기 선형 증발부의 양측에 상기 선형 증발부의 상측을 향해 일정 높이로 설치되며, 상기 선형 증발부로부터 증발되는 원료물질의 확산각도를 제한하는 각도제한판; 상기 선형 증발부의 상측 및 상기 각도제한판 사이에 설치되며, 외부로 상기 선형 증발부를 개방하는 개방부와, 외부로부터 상기 선형 증발부를 폐쇄하는 폐쇄부를 구비하는 셔터부재; 및 상기 선형 증발부로부터 원료물질이 증발되는 경우에는 상기 선형 증발부의 상측에 상기 개방부가 위치하도록 그리고 상기 선형 증발부로부터 원료물질이 증발되지 않는 경우에는 상기 선형 증발부의 상측에 상기 폐쇄부가 위치하도록 상기 셔터부재를 구동하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 선택적 선형 증발 장치에 있어서, 바람직하게는, 상기 셔터부재의 개방부와 상기 셔터부재의 폐쇄부는 상기 기판의 이송방향과 교차하는 방향을 따라 일렬로 연결되어 배치된다.
본 발명에 따른 선택적 선형 증발 장치에 있어서, 바람직하게는, 상기 구동부는, 상기 선형 증발부의 일측에 설치되고 상기 개방부의 단부가 감겨 있는 제1풀리와, 상기 제1풀리를 회전시키는 제1모터와, 상기 선형 증발부의 타측에 설치되고 상기 폐쇄부의 단부가 감겨 있는 제2풀리와, 상기 제2풀리를 회전시키는 제2모터를 포함하며, 상기 제1모터 및 상기 제2모터 중 어느 하나의 회전에 의해 상기 개방부 또는 상기 폐쇄부가 상기 선형 증발부의 상측에 선택적으로 위치한다.
본 발명에 따른 선택적 선형 증발 장치에 있어서, 바람직하게는, 상기 폐쇄부는 상기 기판의 이송방향과 교차하는 방향으로 일정 폭을 가지는 다수의 플레이트가 연결되어 형성된다.
본 발명의 선택적 선형 증발 장치에 따르면, 원료물질이 증발되지 않는 선형 증발부가 해당 원료물질 외의 다른 불순물에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 선택적 선형 증발 장치에 따르면, 원료물질이 증발되는 챔버의 좌우폭을 줄여 박막증착장비의 크기를 줄일 수 있다.
도 1은 종래의 선형 증발 장치의 일례를 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 선형 증발 장치를 도시한 도면이고,
도 3은 도 2의 선택적 선형 증발 장치의 셔터부재의 평면도이고,
도 4는 도 2의 선택적 선형 증발 장치의 셔터부재의 동작을 설명하기 위한 도면이고,
도 5는 도 2의 선택적 선형 증발 장치의 셔터부재의 변형례를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 선형 증발 장치를 도시한 도면이고,
도 3은 도 2의 선택적 선형 증발 장치의 셔터부재의 평면도이고,
도 4는 도 2의 선택적 선형 증발 장치의 셔터부재의 동작을 설명하기 위한 도면이고,
도 5는 도 2의 선택적 선형 증발 장치의 셔터부재의 변형례를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 선택적 선형 증발 장치의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 선형 증발 장치를 도시한 도면이고, 도 3은 도 2의 선택적 선형 증발 장치의 셔터부재의 평면도이고, 도 4는 도 2의 선택적 선형 증발 장치의 셔터부재의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예의 선택적 선형 증발 장치(100)는, 복수의 선형 증발부를 이용하여 각각 서로 다른 원료물질을 증발시키면서 기판에 원하는 박막을 형성하기 위한 것으로서, 복수의 선형 증발부(110)와, 각도제한판(120)과, 셔터부(130)와, 구동부를 포함한다.
상기 복수의 선형 증발부(110)는, 기판(10)을 향해 각각 서로 다른 원료물질(A, B, C)을 증발시키며, 기판의 이송방향(T1)을 따라 이격되게 배치된다. 각각의 선형 증발부(110a, 110b, 110c)는 기화된 원료물질(A, B, C)이 수용되어 있는 챔버(13)에 각각 결합된다.
선형 증발부(110)의 내부에는 원료물질(A, B, C)이 통과하는 증발홀(미도시)이 상하 방향으로 관통하게 형성되어 있으며, 챔버(13) 내부에 수용된 기화된 원료물질(A, B, C)은 증발홀을 통과하여 기판(10)으로 증발된다.
상기 각도제한판(120)은, 선형 증발부(110)로부터 증발되는 원료물질(A, B, C)의 확산각도를 제한하기 위한 것으로서, 선형 증발부(110)의 양측에 선형 증발부(110)의 상측을 향해 일정 높이로 설치된다.
각도제한판(120)이 상대적으로 높게 설치되어 기판(10)과 각도제한판(120) 사이의 간격이 좁아지면 선형 증발부(110)로부터 증발되는 원료물질의 확산각도가 줄어들고, 각도제한판(120)이 상대적으로 낮게 설치되어 기판(10)과 각도제한판(120) 사이의 간격이 넓어지면 선형 증발부(110)로부터 증발되는 원료물질의 확산각도가 커지게 된다.
각도제한판(120)은 선형 증발부(110)를 중심으로 선형 증발부(110)의 양측에 하나씩 설치된다.
상기 셔터부재(130)는, 선형 증발부(110)로부터 원료물질(A, B, C)이 증발되는 동안에는 외부로 선형 증발부(110)를 개방시키고, 선형 증발부(110)로부터 원료물질(A, B, C)이 증발되지 않는 동안에는 외부로부터 선형 증발부(110)를 폐쇄시킨다.
예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 좌측의 선형 증발부(110a)와 중앙의 선형 증발부(110b)로부터 원료물질(A, B)이 증발되고, 우측의 선형 증발부(110c)로부터 원료물질(C)이 증발되지 않으면, 각각의 셔터부재(130)는 좌측의 선형 증발부(110a)와 중앙의 선형 증발부(110b)는 외부로 개방시키지만, 우측의 선형 증발부(110c)는 외부로부터 폐쇄시킨다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 셔터부재(130)는 복수 개 마련되어 선형 증발부(110a, 110b, 110c) 각각에 설치되며, 선형 증발부(110)의 상측 및 각도제한판(120) 사이에 설치된다. 셔터부재(130)는 외부로 선형 증발부(110)를 개방하는 개방부(132)와, 외부로부터 선형 증발부(110)를 폐쇄하는 폐쇄부(133)를 구비한다.
셔터부재의 개방부(132)와 셔터부재의 폐쇄부(133)는 기판의 이송방향과 교차하는 방향(T2)을 따라 일렬로 연결되어 배치된다. 기판의 이송방향과 교차하는 방향(T2)을 따라 셔터부재(130)를 직선왕복이동시켜, 개방부(132)가 선형 증발부(110)의 상측에 위치하는 경우에는 외부, 즉 기판(10)이 존재하는 공간과 선형 증발부(110)가 개방되고, 폐쇄부(133)가 선형 증발부(110)의 상측에 위치하는 경우에는 외부, 즉 기판(10)이 존재하는 공간과 선형 증발부(110)가 폐쇄된다.
상기 구동부는, 선형 증발부(110)로부터 원료물질이 증발되는 경우에는 선형 증발부(110)의 상측에 개방부(132)가 위치하도록 그리고 선형 증발부(110)로부터 원료물질이 증발되지 않는 경우에는 선형 증발부(110)의 상측에 폐쇄부(133)가 위치하도록 셔터부재(130)를 구동한다.
본 실시예의 구동부는 제1풀리(141)와, 제1모터(미도시)와, 제2풀리(142)와, 제2모터(미도시)를 포함하여 셔터부재(130)의 양단부 중 어느 한 단부를 선택적으로 감는 과정을 통해 선형 증발부(110) 상측에 개방부(132)와 폐쇄부(133) 중 어느 하나가 선택적으로 위치하게 한다. 개방부(132)와 폐쇄부(133)는 풀리에 감길 수 있는 유연한 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
도 4를 참조하면, 제1풀리(141)는 선형 증발부(110)의 일측에 설치되고 개방부(132)의 단부를 감고 있고, 제2풀리(142)는 선형 증발부(110)의 타측에 설치되고 폐쇄부(133)의 단부를 감고 있다. 제1모터는 제1풀리(141)를 회전시키며, 제2모터는 제2풀리(142)를 회전시킨다.
도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 제2모터를 이용하여 제2풀리(142)를 시계 방향(C1)으로 회전시키면 폐쇄부(133)가 감기고 개방부(132)가 풀리면서 개방부(132)가 선형 증발부(110) 상측에 위치하게 된다. 기판(10)이 존재하는 공간과 선형 증발부(110)가 개방된 상태이므로 선형 증발부(110)로부터 증발되는 원료물질이 기판(10)에 증착될 수 있다.
또한, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 제1모터를 이용하여 제1풀리(141)를 반시계 방향(C2)으로 회전시키면 개방부(132)가 감기고 폐쇄부(133)가 풀리면서 폐쇄부(133)가 선형 증발부(110) 상측에 위치하게 된다. 기판(10)이 존재하는 공간과 선형 증발부(110)가 폐쇄된 상태이므로 다른 선형 증발부(110)에서 증발된 원료물질이 폐쇄된 선형 증발부(110)로 낙하하지 않고 원료물질을 증발하지 않는 선형 증발부(110)를 보호할 수 있다.
이와 같이 셔터부재(130)의 양단부 중 어느 하나의 단부를 선택적으로 감는 방식을 이용함으로써, 선형 증발부(110)의 양측에 단지 풀리를 설치할 수 있는 공간만 필요하게 되어 기판(10)이 이송되는 챔버의 폭을 대폭 줄일 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 선택적 선형 증발 장치는, 선형 증발부로부터 원료물질이 증발되는 동안에는 외부로 선형 증발부를 개방시키고, 선형 증발부로부터 원료물질이 증발되지 않는 동안에는 외부로부터 선형 증발부를 폐쇄시킴으로써, 원료물질이 증발되지 않는 선형 증발부가 해당 원료물질 외의 다른 불순물에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 선택적 선형 증발 장치는, 셔터부재의 양단부를 감는 방식을 이용하여 셔터부재가 동작되도록 함으로써, 원료물질이 증발되는 챔버의 좌우폭을 줄여 박막증착장비의 크기를 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 3에 도시된 실시예에 있어서, 셔터부재(130)의 폐쇄부(133)는 하나의 얇은 천과 같은 형상으로 제작될 수 있으나, 도 4에 도시된 바와 같이, 셔터부재(130')의 폐쇄부(133')는 기판의 이송방향과 교차하는 방향(T2)으로 일정 폭을 가지는 다수의 플레이트(136)가 연결되어 형성될 수도 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예 및 변형례에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
100 : 선택적 선형 증발 장치
110 : 선형 증발부
120 : 각도제한판
131 : 셔터부재
132 : 개방부
133 : 폐쇄부
110 : 선형 증발부
120 : 각도제한판
131 : 셔터부재
132 : 개방부
133 : 폐쇄부
Claims (4)
- 기판을 향해 각각 서로 다른 원료물질을 증발시키며, 기판의 이송방향을 따라 이격되게 배치되는 복수의 선형 증발부;
상기 선형 증발부의 양측에 상기 선형 증발부의 상측을 향해 일정 높이로 설치되며, 상기 선형 증발부로부터 증발되는 원료물질의 확산각도를 제한하는 각도제한판;
상기 선형 증발부의 상측 및 상기 각도제한판 사이에 설치되며, 외부로 상기 선형 증발부를 개방하는 개방부와, 외부로부터 상기 선형 증발부를 폐쇄하는 폐쇄부를 구비하는 셔터부재; 및
상기 선형 증발부로부터 원료물질이 증발되는 경우에는 상기 선형 증발부의 상측에 상기 개방부가 위치하도록 그리고 상기 선형 증발부로부터 원료물질이 증발되지 않는 경우에는 상기 선형 증발부의 상측에 상기 폐쇄부가 위치하도록 상기 셔터부재를 구동하는 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 선택적 선형 증발 장치. - 제1항에 있어서,
상기 셔터부재의 개방부와 상기 셔터부재의 폐쇄부는 상기 기판의 이송방향과 교차하는 방향을 따라 일렬로 연결되어 배치되는 것을 특징으로 하는 선택적 선형 증발 장치. - 제2항에 있어서,
상기 구동부는, 상기 선형 증발부의 일측에 설치되고 상기 개방부의 단부가 감겨 있는 제1풀리와, 상기 제1풀리를 회전시키는 제1모터와, 상기 선형 증발부의 타측에 설치되고 상기 폐쇄부의 단부가 감겨 있는 제2풀리와, 상기 제2풀리를 회전시키는 제2모터를 포함하며,
상기 제1모터 및 상기 제2모터 중 어느 하나의 회전에 의해 상기 개방부 또는 상기 폐쇄부가 상기 선형 증발부의 상측에 선택적으로 위치하는 것을 특징으로 하는 선택적 선형 증발 장치. - 제1항에 있어서,
상기 폐쇄부는 상기 기판의 이송방향과 교차하는 방향으로 일정 폭을 가지는 다수의 플레이트가 연결되어 형성되는 것을 특징으로 하는 선택적 선형 증발 장치.
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