KR20180014084A - 증착률을 측정하기 위한 측정 어셈블리 및 이를 위한 방법 - Google Patents

증착률을 측정하기 위한 측정 어셈블리 및 이를 위한 방법 Download PDF

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Abstract

증발된 재료의 증착률을 측정하기 위한 측정 어셈블리(100)가 설명된다. 측정 어셈블리(100)는, 증착률을 측정하기 위한 발진 크리스털(110), 및 발진 크리스털(110)을 홀딩하기 위한 홀더(120)를 포함하며, 여기서, 홀더는 k=30 W/(mK) 초과의 열 전도도 k를 갖는 재료를 포함한다.

Description

증착률을 측정하기 위한 측정 어셈블리 및 이를 위한 방법
[0001] 본 개시내용은 증발된 재료의 증착률(deposition rate)을 측정하기 위한 측정 어셈블리, 재료의 증발을 위한 증발 소스, 재료를 기판에 적용하기 위한 증착 장치 및 증발된 재료의 증착률을 측정하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 개시내용은 특히, 증발된 유기 재료의 증착률을 측정하기 위한 측정 어셈블리 및 이를 위한 방법에 관한 것이다. 추가로, 본 개시내용은 특히, 내부에 유기 재료들을 포함하는 디바이스들, 예컨대 유기 재료를 위한 증발 소스 및 증착 장치에 관한 것이다.
[0002] 유기 증발기(organic evaporator)들은, OLED(organic light-emitting diode)들의 생산을 위한 툴이다. OLED들은, 발광 층이 특정 유기 화합물들의 박막을 포함하는 특수한 타입의 발광 다이오드이다. OLED(organic light emitting diode)들은, 정보를 디스플레이하기 위한 텔레비전 스크린들, 컴퓨터 모니터들, 모바일 폰들, 다른 핸드-헬드(hand-held) 디바이스들 등의 제조에 사용된다. OLED들은 또한, 일반적인 공간 조명에 사용될 수 있다. OLED 디스플레이들로 가능한 컬러들, 휘도, 및 시야각의 범위는, 통상의 LCD 디스플레이들의 것보다 더 큰데, 이는 OLED 픽셀들이 광을 직접적으로 방출하고 백 라이트(back light)를 수반하지 않기 때문이다. 따라서, OLED 디스플레이들의 에너지 소비는, 통상의 LCD 디스플레이들의 에너지 소비보다 상당히 더 적다. 또한, OLED들이 가요성(flexible) 기판들 상에 제조될 수 있다는 사실은 추가적인 애플리케이션들을 초래한다.
[0003] OLED의 기능성은 유기 재료의 코팅 두께에 의존한다. 이러한 두께는 미리결정된 범위 내에 있어야 한다. OLED들의 생산에서, 유기 재료로의 코팅이 영향을 받는 증착률은, 미리결정된 허용오차 범위 내에 있도록 제어된다. 다시 말해서, 유기 증발기의 증착률은 생산 프로세스에서 철저히 제어되어야 한다.
[0004] 따라서, OLED 애플리케이션들에 대해서뿐만 아니라 다른 증발 프로세스들에 대해서도, 비교적 긴 시간에 걸쳐 증착률의 높은 정확도가 요구된다. 이용가능한 증발기들의 증착률을 측정하기 위한 복수의 측정 시스템들이 존재한다. 그러나, 이러한 측정 시스템들은 원하는 시간 기간에 걸쳐 불충분한 정확도 및/또는 불충분한 안정성을 겪는다.
[0005] 따라서, 개선된 증착률 측정 시스템들, 증착률 측정 방법들, 증발기들 및 증착 장치들을 제공하는 것에 대한 계속되는 요구가 존재한다.
[0006] 위의 내용을 고려하여, 독립 청구항들에 따른, 증발된 재료의 증착률을 측정하기 위한 측정 어셈블리, 증발 소스, 증착 장치 및 증발된 재료의 증착률을 측정하기 위한 방법이 제공된다. 추가적인 장점들, 특징들, 양상들 및 세부사항들은 종속 청구항들, 설명 및 도면들로부터 명백하다.
[0007] 본 개시내용의 일 양상에 따르면, 증발된 재료의 증착률을 측정하기 위한 측정 어셈블리가 제공된다. 측정 어셈블리는, 증착률을 측정하기 위한 발진 크리스털(oscillation crystal), 및 발진 크리스털을 홀딩(hold)하기 위한 홀더(holder)를 포함하며, 여기서, 홀더는 k=30 W/(mK) 초과의 열 전도도 k를 갖는 재료를 포함한다.
[0008] 본 개시내용의 다른 양상에 따르면, 재료의 증발을 위한 증발 소스가 제공된다. 증발 소스는 증발 도가니(crucible) ― 증발 도가니는 재료를 증발시키도록 구성됨 ―; 분배 파이프 ― 분배 파이프는, 증발된 재료를 제공하기 위해 분배 파이프의 길이를 따라 제공되는 하나 또는 그 초과의 배출구(outlet)들을 갖고, 분배 파이프는 증발 도가니와 유체 연통함 ―; 및 본원에서 설명되는 임의의 실시예에 따른 측정 어셈블리를 포함한다.
[0009] 본 개시내용의 또 다른 양상에 따르면, 재료를 일 증착률로 진공 챔버 내의 기판에 적용하기 위한 증착 장치가 제공된다. 증착 장치는, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 적어도 하나의 증발 소스를 포함한다.
[0010] 본 개시내용의 또 다른 양상에 따르면, 증발된 재료의 증착률을 측정하기 위한 방법이 제공된다. 방법은, 재료를 증발시키는 단계; 증발된 재료의 제1 부분을 기판에 적용하는 단계; 증발된 재료의 제2 부분을 발진 크리스털로 전환(divert)시키는 단계; 및 본원에서 설명된 실시예들에 따라 측정 어셈블리를 사용하여 증착률을 측정하는 단계를 포함한다.
[0011] 본 개시내용은 또한, 방법들을 수행하기 위한 장치 부분들을 포함하는, 개시된 방법들을 수행하기 위한 장치에 관한 것이다. 방법은, 하드웨어 컴포넌트들에 의해, 적절한 소프트웨어에 의해 프로그래밍된 컴퓨터에 의해, 이들 둘의 임의의 결합에 의해, 또는 임의의 다른 방식으로 수행될 수 있다. 게다가, 본 개시내용은 또한, 설명된 장치의 동작 방법들에 관한 것이다. 본 개시내용은, 장치의 모든 각각의 기능을 수행하기 위한 방법을 포함한다.
[0012] 본원에서 설명된 본 개시내용의 상기 열거된 특징들이 상세하게 이해될 수 있는 방식으로, 위에서 간략히 요약된 보다 구체적인 설명이 실시예들을 참조하여 이루어질 수 있다. 첨부된 도면들은 본 개시내용의 실시예들에 관한 것이고, 하기에서 설명된다:
도 1은 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 증발된 재료의 증착률을 측정하기 위한 측정 어셈블리의 개략적인 평면도를 도시한다.
도 2a 내지 도 2c는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 증발된 재료의 증착률을 측정하기 위한 측정 어셈블리의 개략적인 측면도들을 도시한다.
도 3a는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 제1 상태에 있는 측정 어셈블리의 개략적인 도면을 도시한다.
도 3b는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 제2 상태에 있는 측정 어셈블리의 개략적인 측면도를 도시한다.
도 4는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 증발된 재료의 증착률을 측정하기 위한 측정 어셈블리의 개략적인 측면도를 도시한다.
도 5a 및 도 5b는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 증발 소스의 개략적인 측면도들을 도시한다.
도 6은 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 증발 소스의 사시도를 도시한다.
도 7은 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 진공 챔버 내의 기판에 재료를 적용하기 위한 증착 장치의 개략적인 평면도를 도시한다.
도 8은 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 증발된 재료의 증착률을 측정하기 위한 방법을 예시하는 블록도를 도시한다.
[0013] 이제, 본 개시내용의 다양한 실시예들이 상세히 참조될 것이며, 다양한 실시예들의 하나 또는 그 초과의 예들이 도면들에 예시된다. 도면들의 다음의 설명 내에서, 동일한 참조 번호들은 동일한 컴포넌트들을 지칭한다. 다음에서는, 개별적인 실시예들에 관한 차이들만이 설명된다. 각각의 예는 본 개시내용의 설명으로 제공되고, 본 개시내용의 제한으로서 의도되지 않는다. 추가적으로, 일 실시예의 일부로서 예시되거나 또는 설명되는 특징들은, 더 추가적인 실시예를 산출하기 위해, 다른 실시예들에 대해 또는 다른 실시예들과 함께 사용될 수 있다. 설명은 그러한 수정들 및 변형들을 포함하는 것으로 의도된다.
[0014] 본 개시내용에서, "증착률을 측정하기 위한 발진 크리스털"이라는 표현은, 발진 크리스털 공진기(resonator)의 주파수 변화를 측정함으로써 단위 면적 당 발진 크리스털 상에 증착된 재료의 질량 변동을 측정하기 위한 발진 크리스털로서 이해될 수 있다. 특히, 본 개시내용에서, 발진 크리스털은 석영 크리스털 공진기로서 이해될 수 있다. 더 구체적으로, "증착률을 측정하기 위한 발진 크리스털"은 QCM(quartz crystal microbalance)으로서 이해될 수 있다.
[0015] 도 1을 예시적으로 참조하면, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 증발된 재료의 증착률을 측정하기 위한 측정 어셈블리(100)는, 증착률을 측정하기 위한 발진 크리스털(110), 및 발진 크리스털(110)을 홀딩하기 위한 홀더(120)를 포함한다. 홀더(120)는, k=30 W/(mK) 초과의 열 전도도 k를 갖는 재료를 포함할 수 있다. 특히, 홀더는, k=50 W/(mK) 초과, 보다 특히 k=70 W/(mK) 초과, 예컨대 k=150 W/(mK) 초과의 열 전도도 k를 갖는 재료를 포함할 수 있다. 따라서, 측정 정확도를 저하시킬 수 있는 발진 크리스털에 대한 열적 영향들이 감소될 수 있다. 특히, 본원에 설명되는 바와 같은 열 전도도 k를 갖는 재료를 이용하여, 발진 크리스털로부터 홀더로의 열 전달이 향상되는 측정 어셈블리를 제공함으로써, 증착률 측정의 품질, 정확도, 및 안정성에 대한 높은 온도의 부정적인 영향들이 감소되거나 심지어 제거될 수 있다. 추가로, 측정 어셈블리, 특히 발진 크리스털의 냉각 능력이 종래의 발진 크리스털 측정 시스템들에 비해 개선될 수 있다. 따라서, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 증착률을 측정하기 위한 측정 어셈블리를 이용하는 것은, 고품질의 디스플레이 제조, 특히 OLED 제조에 유익할 수 있다.
[0016] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 실시예들에 따르면, 홀더(120)의 재료는, 구리, 알루미늄, 구리 합금, 알루미늄 합금, 황동, 철, 은, 은 합금, 금 합금, 마그네슘, 볼프람, 실리콘 탄화물, 알루미늄 질화물, 또는 k=30 W/(mK) 초과, 특히 k=50 W/(mK) 초과, 보다 특히 k=70 W/(mK) 초과, 예컨대 k=150 W/(mK) 초과의 열 전도도 k를 갖는 다른 재료들로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 재료를 포함한다. 따라서, 본원에서 설명되는 바와 같은 재료를 포함하는 홀더를 갖는 측정 어셈블리를 제공함으로써, 발진 크리스털로부터 홀더로의 열 전달이 향상될 수 있어서, 증착률 측정의 품질, 정확도, 및 안정성 개선될 수 있다. 특히, 발진 크리스털을 홀딩하기 위해 본원에서 설명되는 바와 같은 재료를 포함하는 홀더를 제공함으로써, 발진 크리스털의 열적 요동들이 감소되거나 심지어 제거될 수 있다. 예컨대, 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 0.50 K(Kelvin) 미만, 특히 0.25 K 미만, 특히 0.10 K 미만, 보다 특히 0.05 K 미만의 열적 요동들이 달성될 수 있다.
[0017] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 발진 크리스털(110)은 홀더(120) 내부에 배열될 수 있다. 도 2a 내지 도 2c에 예시적으로 도시된 바와 같이, 측정 개구(121)가 홀더(120)에 제공될 수 있다. 특히, 측정 개구(121)는, 증발된 재료가, 증발된 재료의 증착률을 측정하기 위한 발진 크리스털 상에 증착될 수 있도록 구성 및 배열될 수 있다.
[0018] 도 2a에 예시적으로 도시된 바와 같이, 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 측정 어셈블리(100)는 열 교환기(132)를 포함할 수 있다. 특히, 열 교환기(132)는, 홀더(120) 내에, 예컨대 발진 크리스털(110) 옆에 또는 그에 인접하게 배열될 수 있다. 대안적으로, 열 교환기는 홀더의 외측 표면 상에 배열될 수 있다. 열 교환기(132)는, 발진 크리스털 및/또는 홀더(120)와 열을 교환하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 열 교환기는 튜브들을 포함할 수 있으며, 튜브들을 통해 냉각 유체가 제공될 수 있다. 냉각 유체는, 액체(예컨대, 물(water)) 또는 가스(예컨대, 공기(air))일 수 있다. 특히, 냉각 유체는, 냉각된 압축 공기일 수 있다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 열 교환기(132)는, 홀더(120) 및/또는 발진 크리스털(110)을 15 ℃ 또는 그 미만, 특히 10 ℃ 또는 그 미만(예컨대, 8 ℃), 보다 특히 5 ℃ 또는 그 미만의 온도로 냉각시키도록 구성될 수 있다. 따라서, 본원에서 설명되는 바와 같은 열 교환기를 갖는 측정 어셈블리를 제공함으로써, 증착률 측정의 품질, 정확도, 및 안정성에 대한 높은 온도의 부정적인 영향들이 감소되거나 심지어 제거될 수 있다. 특히, 본원에서 설명되는 바와 같은 열 교환기를 갖는 측정 어셈블리를 제공함으로써, 발진 크리스털의 열적 요동들이 감소되거나 심지어 제거될 수 있으며, 이는 증착률 측정 정확도에 유익할 수 있다.
[0019] 도 2b를 예시적으로 참조하면, 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 측정 어셈블리(100)는, 발진 크리스털(110)의 온도를 측정하기 위한 온도 센서(131)를 포함할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 온도 센서는, 홀더(120)의 온도를 측정하도록 배열 및 구성될 수 있다. 본원에서 설명되는 바와 같은 온도 센서를 갖는 측정 어셈블리를 제공함으로써, 발진 크리스털이 부정확하게 측정하는 경향이 있는 임계 온도가 검출될 수 있도록, 측정 어셈블리의 온도에 관한 정보가 획득될 수 있다. 따라서, 측정 어셈블리, 특히 홀더 및/또는 발진 크리스털의 임계 온도가 온도 센서에 의해 검출되는 경우에서, 예컨대, 본원에서 설명되는 바와 같은 열 교환기를 이용하여 냉각시키는 적절한 반응이 개시될 수 있으며, 이는, 증착률 측정 정확도에 유익할 수 있다.
[0020] 부가적으로 또는 대안적으로, 온도 센서(131)는, 발진 크리스털(110) 및/또는 홀더(120)의 열적 요동들을 검출하도록 구성될 수 있다. 특히, 온도 센서(131)는, 0.50 K(Kelvin) 미만, 특히 0.25 K 미만, 특히 0.10 K 미만, 보다 특히 0.05 K 미만의 열적 요동들을 검출하도록 구성될 수 있다. 따라서, 온도 센서(131)는, 발진 크리스털(110) 및/또는 홀더(120)의 임계 열적 요동들을 검출할 수 있다. 특히, 발진 크리스털이 부정확하게 측정하는 경향이 있는 임계 열적 요동들이 온도 센서(131)에 의해 검출될 수 있다. 따라서, 특히 홀더 및/또는 발진 크리스털의 임계 열적 요동들이 온도 센서에 의해 검출되는 경우에서, 예컨대, 본원에서 설명되는 바와 같은 열 교환기를 이용하여 냉각시키는 적절한 반응이 개시될 수 있으며, 이는, 증착률 측정 정확도에 유익할 수 있다.
[0021] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 측정 어셈블리(100)는, 발진 크리스털(110)의 온도 및/또는 홀더(120)의 온도를 제어하기 위한 온도 제어 시스템(130)을 포함할 수 있다. 특히, 온도 제어 시스템(130)은, 온도 센서(131), 열 교환기(132), 및 제어기(133) 중 하나 또는 그 초과를 포함할 수 있다. 도 2c에 예시적으로 도시된 바와 같이, 제어기(133)는, 온도 센서(131)에 의해 측정된 데이터를 수신하기 위해 온도 센서(131)에 연결될 수 있다. 추가로, 제어기(133)는, 홀더(120) 및/또는 발진 크리스털(110)의 온도를 제어하기 위해 열 교환기(132)에 연결될 수 있다. 따라서, 제어기는, 온도 센서(131)에 의해 측정되는 온도에 의존하여 홀더(120) 및/또는 발진 크리스털(110)의 온도를 제어하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 온도 센서(131)가, 발진 크리스털이 부정확하게 측정하는 경향이 있는 임계 온도를 검출하는 경우에서, 제어기는, 홀더(120) 및/또는 발진 크리스털(110)을 냉각시키기 위해 열 교환기(132)에 제어 신호를 개시할 수 있다. 따라서, 발진 크리스털의 이상적인 측정 온도, 예컨대 15 ℃ 미만, 특히 10 ℃ 미만, 보다 특히 5 ℃ 미만이 온도 센서(131)에 의해 검출되는 경우에서, 냉각이 중단될 수 있도록 대응하는 제어 신호를 열 교환기에 전송함으로써, 앞서 개시된 냉각이 중단될 수 있다. 본원에서 설명되는 바와 같은 온도 제어 시스템을 갖는 측정 어셈블리를 제공함으로써, 증착률 측정의 품질, 정확도, 및 안정성에 대한 높은 온도의 부정적인 영향들이 감소되거나 심지어 제거될 수 있다.
[0022] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 측정 어셈블리(100)는, 도 3a 및 도 3b에 예시적으로 도시된 바와 같이, 증발된 재료를 발진 크리스털(110)에 제공하기 위한 측정 배출구(150)로부터 제공되는 증발된 재료를 차단하기 위한 셔터(shutter)(140)를 포함할 수 있다. 특히, 셔터(140)는, 이동가능하도록, 예컨대, 셔터의 제1 상태(도 3a)로부터 셔터의 제2 상태(도 3b)로 선형으로 이동가능하도록, 즉 이동가능 셔터이도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 셔터는, 제1 상태로부터 제2 상태로 피봇가능(pivotable)하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 셔터의 제1 상태는, 도 3a에 예시적으로 도시된 바와 같이, 셔터(140)가, 증발된 재료를 발진 크리스털(110)에 제공하기 위한 측정 배출구(150)를 차단하지 않는 개방 상태일 수 있다. 따라서, 셔터(140)의 제2 상태는, 도 3b에 예시적으로 도시된 바와 같이, 측정 배출구(150)를 통해 제공되는 증발된 재료로부터 발진 크리스털(110)이 보호되도록 셔터(140)가 측정 배출구(150)를 차단하는 상태일 수 있다. 셔터를 갖는 측정 어셈블리를 제공함으로써, 측정 어셈블리, 특히 발진 크리스털 및/또는 홀더는, 증발된 재료의 높은 온도로부터 보호될 수 있다. 따라서, 증착률 측정의 품질, 정확도, 및 안정성에 대한 높은 온도의 부정적인 영향들이 감소되거나 심지어 제거될 수 있다.
[0023] 도 4를 예시적으로 참조하면, 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 셔터(140)는, 측정 배출구(150)를 통해 제공되는 증발된 재료의 열로부터 발진 크리스털(110) 및/또는 홀더(120)를 보호하기 위한 열 보호 차폐부(141)를 포함할 수 있다. 도 4에 예시적으로 도시된 바와 같이, 열 보호 차폐부(141)는, 측정 배출구(150)에 대면하는 셔터(140)의 일 측 상에 배열될 수 있다. 특히, 열 보호 차폐부(141)는, 측정 배출구(150)를 통해 제공되는 증발된 재료에 의해 제공되는 열 에너지를 반사하도록 구성될 수 있다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 열 보호 차폐부(141)는 플레이트, 예컨대 시트(sheet) 금속일 수 있다. 대안적으로, 열 보호 차폐부(141)는, 예컨대 0.1 mm 또는 그 초과의 갭만큼 서로에 대해 이격될 수 있는 2개 또는 그 초과의 플레이트들, 특히 2개 또는 그 초과의 금속 시트들을 포함할 수 있다. 예컨대, 시트 금속은 0.1 mm 내지 3.0 mm의 두께를 가질 수 있다. 특히, 열 보호 차폐부는 철 또는 비철(non-ferrous) 재료, 예컨대, 구리(Cu), 알루미늄(Al), 구리 합금, 알루미늄 합금, 황동, 철, 티타늄(Ti), 세라믹 및 다른 적절한 재료들로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 재료를 포함할 수 있다.
[0024] 따라서, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 열 보호 차폐부를 포함하는 측정 어셈블리는, 특히 셔터가 폐쇄 상태에 있을 때, 발진 크리스털을 증발된 재료의 온도, 예컨대 열로부터 보호하는 데 유익할 수 있다. 특히, 발진 크리스털(110) 및/또는 홀더(120)는, 특히 열 보호 차폐부를 포함하는 셔터가 폐쇄 상태에 있을 때 냉각될 수 있다. 따라서, 열 보호 차폐부를 포함하는 셔터를 이용함으로써, 발진 크리스털 및/또는 홀더의 냉각률이 상승될 수 있으며, 이는 측정 어셈블리의 성능에 유익할 수 있다.
[0025] 도 5a 및 도 5b는 본원에서 설명되는 바와 같은 실시예들에 따른 증발 소스(200)의 개략적인 측면도들을 도시한다. 실시예들에 따르면, 증발 소스(200)는 증발 도가니(210)를 포함하며, 여기서, 증발 도가니는 재료를 증발시키도록 구성된다. 추가로, 증발 소스(200)는, 도 5b에 예시적으로 도시된 바와 같이, 증발된 재료를 제공하기 위한 분배 파이프의 길이를 따라 제공되는 하나 또는 그 초과의 배출구들(222)을 갖는 분배 파이프(220)를 포함한다. 실시예들에 따르면, 분배 파이프(220)는, 도 5b에 예시적으로 도시된 바와 같이, 예컨대 증기 도관(232)에 의해 증발 도가니(210)와 유체 연통한다. 증기 도관(232)은, 분배 파이프의 중앙 부분에서, 또는 분배 파이프의 하부 단부와 분배 파이프의 상부 단부 간의 다른 포지션에서, 분배 파이프(220)에 제공될 수 있다. 추가로, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 증발 소스(200)는, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 측정 어셈블리(100)를 포함한다. 따라서, 증착률이 높은 정확도로 측정될 수 있는 증발 소스(200)가 제공된다. 따라서, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 증발 소스(200)를 이용하는 것은, 고품질의 디스플레이 제조, 특히 OLED 제조에 유익할 수 있다.
[0026] 도 5a에 예시적으로 도시된 바와 같이, 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 분배 파이프(220)는 가열 엘리먼트(215)를 포함하는 세장형(elongated) 튜브일 수 있다. 증발 도가니(210)는, 가열 유닛(225)을 이용하여 증발될 재료, 예컨대 유기 재료에 대한 저장소(reservoir)일 수 있다. 예컨대, 가열 유닛(225)이 증발 도가니(210)의 인클로저(enclosure) 내에 제공될 수 있다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 분배 파이프(220)는 라인 소스를 제공할 수 있다. 예컨대, 도 5b에 예시적으로 도시된 바와 같이, 복수의 배출구들(222), 이를테면, 노즐들이 적어도 하나의 라인을 따라 배열될 수 있다. 대안적 실시예(도시되지 않음)에 따르면, 적어도 하나의 라인을 따라 연장되는 하나의 세장형 개구, 예컨대 슬릿(slit)이 제공될 수 있다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 라인 소스는 본질적으로 수직으로 연장될 수 있다.
[0027] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 분배 파이프(220)의 길이는 증착 장치에서 재료가 증착될 기판의 높이에 대응할 수 있다. 대안적으로, 분배 파이프(220)의 길이는, 재료가 증착될 기판의 높이보다, 예컨대 적어도 10 % 또는 심지어 20 % 만큼 더 길 수 있다. 따라서, 기판의 상부 단부 및/또는 기판의 하부 단부에서의 균일한 증착이 제공될 수 있다. 예컨대, 분배 파이프(220)의 길이는 1.3 m 또는 그 초과, 예컨대 2.5 m 또는 그 초과일 수 있다.
[0028] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 증발 도가니(210)는, 도 5a에 예시적으로 도시된 바와 같이, 분배 파이프(220)의 하부 단부에 제공될 수 있다. 재료, 예컨대 유기 재료가 증발 도가니(210)에서 증발될 수 있다. 증발된 재료는 분배 파이프의 최하부에서 분배 파이프(220)에 진입할 수 있고, 분배 파이프(220)의 복수의 배출구들(222)을 통해 본질적으로 옆으로(sideways), 예컨대 본질적으로 수직 기판을 향해 안내될 수 있다. 도 5b를 예시적으로 참조하면, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 측정 어셈블리(100)는 분배 파이프(220)의 상부 부분, 특히 상부 단부에 제공될 수 있다.
[0029] 도 5b를 예시적으로 참조하면, 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 측정 배출구(150)는 분배 파이프(220)의 벽 또는 분배 파이프의 단부 부분, 예컨대 도 5b 및 도 6에 예시적으로 도시된 바와 같은 분배 파이프의 후면측(224A)에서 벽에 제공될 수 있다. 대안적으로, 측정 배출구(150)는 분배 파이프(220)의 최상부 벽(224C)에 제공될 수 있다. 도 6에서 화살표(151)에 의해 예시적으로 표시된 바와 같이, 증발된 재료는 분배 파이프(220)의 내부로부터 측정 배출구(150)를 통해 측정 어셈블리(100)로 제공될 수 있다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 측정 배출구(150)는 0.5 mm 내지 4 mm의 개구를 가질 수 있다. 측정 배출구(150)는 노즐을 포함할 수 있다. 예컨대, 노즐은 측정 어셈블리(100)에 제공되는 증발된 재료의 유동을 조정하기 위한 조정가능 개구를 포함할 수 있다. 특히, 노즐은, 증발 소스에 의해 제공되는 총 유동의 1/70의 하한, 특히 증발 소스에 의해 제공되는 총 유동의 1/60의 하한, 보다 특히 증발 소스에 의해 제공되는 총 유동의 1/50의 하한과 증발 소스에 의해 제공되는 총 유동의 1/40의 상한, 특히 증발 소스에 의해 제공되는 총 유동의 1/30의 상한, 보다 특히 증발 소스에 의해 제공되는 총 유동의 1/25의 상한 간의 범위로부터 선택되는 측정 유동을 제공하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 노즐은 증발 소스에 의해 제공되는 총 유동의 1/54의 측정 유동을 제공하도록 구성될 수 있다.
[0030] 도 6은 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 증발 소스(200)의 사시도를 도시한다. 도 6에 예시적으로 도시된 바와 같이, 분배 파이프(220)는 삼각형 형상으로 설계될 수 있다. 분배 파이프(220)의 삼각형 형상은, 2개 또는 그 초과의 분배 파이프들이 서로 나란히 배열되는 경우에 유익할 수 있다. 특히, 분배 파이프(220)의 삼각형 형상은, 이웃하는 분배 파이프들의 배출구들을 가능한 한 서로 근접하게 하는 것을 가능하게 한다. 이는, 예컨대, 2개, 3개 또는 훨씬 더 많은 상이한 재료들의 동시-증발의 경우에 대해, 상이한 분배 파이프들로부터의 상이한 재료들의 개선된 혼합물을 달성하는 것을 허용한다. 도 6에 예시적으로 도시된 바와 같이, 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 측정 어셈블리(100)는 분배 파이프(220)의 중공(hollow) 공간, 특히 분배 파이프의 상부 단부에 제공될 수 있다.
[0031] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 분배 파이프(220)는 벽들, 예컨대 측벽들(224B) 및 분배 파이프의 후면측(224A)의 벽, 예컨대 분배 파이프의 단부 부분을 포함할 수 있고, 이들은 가열 엘리먼트(215)에 의해 가열될 수 있다. 가열 엘리먼트(215)는 분배 파이프(220)의 벽들에 장착 또는 부착될 수 있다. 본원에서 설명되는 다른 실시예와 결합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 증발 소스(200)는 차폐부(204)를 포함할 수 있다. 차폐부(204)는 증착 영역을 향한 열 방사를 감소시킬 수 있다. 추가로, 차폐부(204)는 냉각 엘리먼트(216)에 의해 냉각될 수 있다. 예컨대, 냉각 엘리먼트(216)는 차폐부(204)에 장착될 수 있고, 냉각 유체를 위한 도관을 포함할 수 있다.
[0032] 도 7은 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 진공 챔버(310) 내의 기판(333)에 재료를 적용하기 위한 증착 장치(300)의 개략적인 평면도를 도시한다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 본원에서 설명되는 바와 같은 증발 소스(200)는 진공 챔버(310) 내에서 예컨대 트랙, 예컨대 선형 가이드(320) 또는 루프형 트랙 상에 제공될 수 있다. 트랙 또는 선형 가이드(320)는 증발 소스(200)의 병진 이동을 위해 구성될 수 있다. 따라서, 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 병진 이동을 위한 드라이브(drive)가, 진공 챔버(310) 내의 트랙 및/또는 선형 가이드(320)에서 증발 소스(200)를 위해 제공될 수 있다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 인접한 진공 챔버(도 7에 도시되지 않음)에 대한 진공 시일(vacuum seal)을 허용하는 제1 밸브(305), 예컨대 게이트 밸브가 제공될 수 있다. 제1 밸브는, 진공 챔버(310) 내로의 또는 진공 챔버(310) 밖으로의 기판(333) 또는 마스크(332)의 이송을 위해 개방될 수 있다.
[0033] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 도 7에 예시적으로 도시된 바와 같이, 추가적인 진공 챔버, 이를테면 유지보수(maintenance) 진공 챔버(311)가 진공 챔버(310)에 인접하게 제공될 수 있다. 따라서, 진공 챔버(310) 및 유지보수 진공 챔버(311)는 제2 밸브(307)를 이용하여 연결될 수 있다. 제2 밸브(307)는, 진공 챔버(310)와 유지보수 진공 챔버(311) 간의 진공 시일을 개방 및 폐쇄하도록 구성될 수 있다. 제2 밸브(307)가 개방 상태에 있는 동안, 증발 소스(200)는 유지보수 진공 챔버(311)에 전달될 수 있다. 그 후에, 진공 챔버(310)와 유지보수 진공 챔버(311) 간에 진공 시일을 제공하기 위해, 제2 밸브(307)가 폐쇄될 수 있다. 제2 밸브(307)가 폐쇄되는 경우, 유지보수 진공 챔버(311)는 진공 챔버(310)에서의 진공을 깨뜨리지 않으면서 증발 소스(200)의 유지보수를 위해 통기(vent) 및 개방될 수 있다.
[0034] 도 7에 예시적으로 도시된 바와 같이, 2개의 기판들은 진공 챔버(310) 내의 개개의 이송 트랙들 상에 지지될 수 있다. 추가로, 그 상부에 마스크들을 제공하기 위한 2개의 트랙들이 제공될 수 있다. 따라서, 코팅 동안 기판(333)은 개개의 마스크들에 의해 마스킹(mask)될 수 있다. 예컨대, 마스크(332)를 미리결정된 포지션에 홀딩하기 위한 마스크 프레임(331)에 마스크가 제공될 수 있다.
[0035] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 기판(333)은, 정렬 유닛(312)에 연결될 수 있는 기판 지지부(326)에 의해 지지될 수 있다. 정렬 유닛(312)은 마스크(332)에 대해 기판(333)의 포지션을 조정할 수 있다. 도 7에 예시적으로 도시된 바와 같이, 기판 지지부(326)는 정렬 유닛(312)에 연결될 수 있다. 따라서, 재료의 증착 동안, 기판과 마스크 간의 적절한 정렬을 제공하기 위해, 기판이 마스크(332)에 대해 이동될 수 있으며, 이는 고품질의 디스플레이 제조에 유익할 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 마스크(332) 및/또는 마스크(332)를 홀딩하는 마스크 프레임(331)이 정렬 유닛(312)에 연결될 수 있다. 따라서, 마스크(332)가 기판(333)에 대해 포지셔닝될 수 있거나, 또는 마스크(332) 및 기판(333) 둘 모두가 서로에 대해 포지셔닝될 수 있다.
[0036] 도 7에 도시된 바와 같이, 선형 가이드(320)는 증발 소스(200)의 병진 이동의 방향을 제공할 수 있다. 증발 소스(200)의 양 측들 상에 마스크(332)가 제공될 수 있다. 마스크들은 병진 이동의 방향에 대해 본질적으로 평행하게 연장될 수 있다. 추가로, 증발 소스(200)의 반대 측들에 있는 기판들이 또한, 병진 이동의 방향에 대해 본질적으로 평행하게 연장될 수 있다. 도 7에 예시적으로 도시된 바와 같이, 증착 장치(300)의 진공 챔버(310)에 제공된 증발 소스(200)는 선형 가이드(320)를 따르는 병진 이동을 위해 구성될 수 있는 지지부(202)를 포함할 수 있다. 예컨대, 지지부(202)는 2개의 증발 도가니들 및 증발 도가니(210) 위에 제공되는 2개의 분배 파이프들(220)을 지지할 수 있다. 따라서, 증발 도가니에서 발생되는 증기는 상향으로 그리고 분배 파이프의 하나 또는 그 초과의 배출구들 밖으로 이동할 수 있다.
[0037] 따라서, 본원에서 설명되는 바와 같은 증착 장치의 실시예들은 개선된 품질의 디스플레이 제조, 특히 OLED 제조를 제공한다.
[0038] 도 8에서, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 증발된 재료의 증착률을 측정하기 위한 방법을 예시하는 블록도가 도시된다. 실시예들에 따르면, 증발된 재료의 증착률을 측정하기 위한 방법(400)은, 재료, 예컨대 유기 재료를 증발시키는 단계(410), 증발된 재료의 제1 부분을 기판에 적용하는 단계(420), 증발된 재료의 제2 부분을 발진 크리스털(110)로 전환시키는 단계(430), 및 본원에서 설명된 실시예들에 따라 측정 어셈블리(100)를 사용하여 증착률을 측정하는 단계(440)를 포함한다. 따라서, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 증발된 재료의 증착률을 측정하기 위한 방법을 이용함으로써, 증착률이 매우 정확하게 측정될 수 있다. 특히, 본원에서 설명되는 바와 같은 증착률을 측정하기 위한 방법을 이용함으로써, 측정 정확도를 저하시킬 수 있는 발진 크리스털에 대한 열적 영향들이 감소될 수 있다. 특히, 증착률 측정의 품질, 정확도, 및 안정성에 대한 높은 온도의 부정적인 영향들이 감소되거나 심지어 제거될 수 있다.
[0039] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 재료를 증발시키는 단계(410)는 본원에서 설명되는 바와 같은 증발 도가니(210)를 사용하는 단계를 포함한다. 추가로, 증발된 재료의 제1 부분을 기판에 적용하는 단계(420)는 본원에서 설명되는 실시예들에 따라 증발 소스(200)를 사용하는 단계를 포함할 수 있다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 증발된 재료의 제2 부분을 발진 크리스털(110)로 전환시키는 단계(430)는, 본원에서 설명되는 바와 같이, 측정 배출구(150), 특히 노즐을 사용하는 단계를 포함할 수 있다. 특히, 증발된 재료의 제2 부분을 발진 크리스털(110)로 전환시키는 단계(430)는, 증발 소스에 의해 제공되는 총 유동의 1/70의 하한, 특히 증발 소스에 의해 제공되는 총 유동의 1/60의 하한, 더욱 특히 증발 소스에 의해 제공되는 총 유동의 1/50의 하한과 증발 소스에 의해 제공되는 총 유동의 1/40의 상한, 특히 증발 소스에 의해 제공되는 총 유동의 1/30의 상한, 더욱 특히 증발 소스에 의해 제공되는 총 유동의 1/25의 상한 간의 범위로부터 선택되는 측정 유동을 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 예컨대, 증발된 재료의 제2 부분을 발진 크리스털(110)로 전환시키는 단계(430)는, 증발 소스에 의해 제공되는 총 유동의 1/54의 측정 유동을 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
[0040] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 실시예들에 따르면, 증착률을 측정하는 단계(440)는, 특히, 본원에 설명되는 바와 같은 온도 제어 시스템(130)에 의해 측정 어셈블리(100)와 열을 교환하는 단계를 포함할 수 있다. 따라서, 본원에서 설명되는 바와 같이 측정 어셈블리와 열을 교환함으로써, 증착률 측정의 품질, 정확도, 및 안정성에 대한 높은 온도의 부정적인 영향들이 감소되거나 심지어 제거될 수 있다. 특히, 본원에서 설명되는 바와 같이 측정 어셈블리와 열을 교환함으로써, 발진 크리스털의 열적 요동들이 감소되거나 심지어 제거될 수 있으며, 이는 증착률 측정 정확도에 유익할 수 있다. 따라서, 본원에서 설명되는 바와 같은 증착률을 측정하기 위한 방법을 이용하는 것은, 고품질의 디스플레이 제조, 특히 OLED 제조에 유익할 수 있다.
[0041] 따라서, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 증발된 재료의 증착률을 측정하기 위한 측정 어셈블리, 증발 소스, 증착 장치 및 증착률을 측정하기 위한 방법은 개선된 증착률 측정 및 고품질의 디스플레이 제조, 예컨대 고품질의 OLED 제조를 제공한다.

Claims (15)

  1. 증발된 재료의 증착률을 측정하기 위한 측정 어셈블리(assembly)(100)로서,
    - 상기 증착률을 측정하기 위한 발진 크리스털(oscillation crystal)(110); 및
    - 상기 발진 크리스털(110)을 홀딩(hold)하기 위한 홀더(holder)(120)를 포함하며,
    상기 홀더는, k=30 W/(mK) 초과의 열 전도도 k를 갖는 재료를 포함하는, 증발된 재료의 증착률을 측정하기 위한 측정 어셈블리(100).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 홀더(120)의 재료는, 구리, 알루미늄, 구리 합금, 알루미늄 합금, 황동, 철, 은, 은 합금, 금, 금 합금, 마그네슘, 볼프람, 실리콘 탄화물, 및 알루미늄 질화물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 재료인, 증발된 재료의 증착률을 측정하기 위한 측정 어셈블리(100).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 발진 크리스털(110)과 열을 교환하기 위한 열 교환기(132)를 더 포함하는, 증발된 재료의 증착률을 측정하기 위한 측정 어셈블리(100).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발진 크리스털(110)의 온도를 측정하기 위한 온도 센서(131)를 더 포함하는, 증발된 재료의 증착률을 측정하기 위한 측정 어셈블리(100).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발진 크리스털(110)의 온도를 제어하기 위한 온도 제어 시스템(130)을 더 포함하며,
    특히 상기 온도 제어 시스템(130)은, 온도 센서(131), 열 교환기(132), 및 제어기(133) 중 하나 또는 그 초과를 포함하는, 증발된 재료의 증착률을 측정하기 위한 측정 어셈블리(100).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발진 크리스털(110)에 증발된 재료를 제공하기 위한 측정 배출구(outlet)(150)로부터 제공되는 상기 증발된 재료를 차단하기 위한 셔터(shutter)(140), 특히 이동가능 셔터를 더 포함하는, 증발된 재료의 증착률을 측정하기 위한 측정 어셈블리(100).
  7. 제6항에 있어서,
    상기 셔터(140)는, 상기 발진 크리스털(110)을 상기 증발된 재료의 온도로부터 보호하기 위한 열 보호 차폐부(141)를 포함하는, 증발된 재료의 증착률을 측정하기 위한 측정 어셈블리(100).
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 셔터(140)는, 상기 셔터(140)를 냉각시키기 위한 적어도 하나의 냉각 엘리먼트(142), 특히, 냉각 유체를 제공하기 위한 적어도 하나의 파이프를 포함하는, 증발된 재료의 증착률을 측정하기 위한 측정 어셈블리(100).
  9. 재료의 증발을 위한 증발 소스(200)로서,
    - 증발 도가니(crucible)(210) ― 상기 증발 도가니는 재료를 증발시키도록 구성됨 ―;
    - 분배 파이프(220) ― 상기 분배 파이프는, 증발된 재료를 제공하기 위해 상기 분배 파이프의 길이를 따라 제공되는 하나 또는 그 초과의 배출구들(222)을 갖고, 상기 분배 파이프(220)는 상기 증발 도가니(210)와 유체 연통함 ―; 및
    - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 측정 어셈블리(100)를 포함하는, 재료의 증발을 위한 증발 소스(200).
  10. 제9항에 있어서,
    상기 증발된 재료를 상기 측정 어셈블리(100)의 발진 크리스털(110)에 제공하기 위한 측정 배출구(150)를 더 포함하는, 재료의 증발을 위한 증발 소스(200).
  11. 제10항에 있어서,
    상기 측정 배출구(150)는, 상기 증발 소스에 의해 제공되는 총 유동의 1/70 내지 상기 증발 소스에 의해 제공되는 총 유동의 1/25의 측정 유동을 제공하도록 구성되는, 재료의 증발을 위한 증발 소스(200).
  12. 제11항에 있어서,
    상기 측정 배출구(150) 및 상기 측정 어셈블리(100)는, 상기 분배 파이프(220)의 단부 부분, 특히 상기 분배 파이프(220)의 단부 부분의 후면측(224A)에 배열되는, 재료의 증발을 위한 증발 소스(200).
  13. 일 증착률로 진공 챔버(310) 내의 기판(333)에 재료를 적용하기 위한 증착 장치(300)로서,
    제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 증발 소스(200)를 포함하는, 일 증착률로 진공 챔버 내의 기판에 재료를 적용하기 위한 증착 장치(300).
  14. 증발된 재료의 증착률을 측정하기 위한 방법(400)으로서,
    - 재료를 증발시키는 단계(410);
    - 상기 증발된 재료의 제1 부분을 기판에 적용하는 단계(420);
    - 상기 증발된 재료의 제2 부분을 발진 크리스털(110)로 전환(divert)시키는 단계(430); 및
    - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 측정 어셈블리(100)를 사용하여 상기 증착률을 측정하는 단계(440)를 포함하는, 증발된 재료의 증착률을 측정하기 위한 방법(400).
  15. 제14항에 있어서,
    상기 증착률을 측정하는 단계(440)는, 특히 온도 제어 시스템(130)에 의해, 상기 측정 어셈블리(100)와 열을 교환하는 단계를 포함하는, 증발된 재료의 증착률을 측정하기 위한 방법(400).
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