KR20240002386A - 유기발광소자(oled)를 제조하기 위한 증착기 내의 쉴드의 세정 방법 - Google Patents
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Abstract
평판 디스플레이(FPD: Flat Panel Display)용 유기발광소자(OLED)를 제조하기 위한 증착기 내의 쉴드의 세정 방법으로서, (1) 상기 쉴드를 600 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도로 가열하는 단계; 및 (2) 상기 쉴드 상에 잔류하는 유기물이 분해되어 제거되는 단계를 포함하는, 세정 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 평판 디스플레이(FPD: Flat Panel Display)용 유기발광소자(OLED)를 제조하기 위한 증착기 내의 쉴드 상에 남아 있는 유기물을 세정하는 방법에 관한 것이다.
유기발광소자(OLED)는 유기물을 이용한 자체 발광소자로서 디스플레이 소재로 활용되고 있다. 한편, 유기발광소자(OLED)를 제조하기 위해, 기판 상에 유기물 등의 증착 물질인 증착원(Evaporation Source)을 증착(Evaporation)시키는 공정이 수행되어야 한다. 상기 증착 공정이 수행되는 동안, 증착기의 쉴드 상에 유기물이 잔류하게 되는 문제가 있다. 특히, 쉴드 상에 유기물이 남아있는 상태로 유기발광소자(OLED)의 증착 공정이 반복 수행될 경우, 쉴드 상의 유기물이 유기발광소자(OLED) 또는 증착기 상에 비의도적으로 부착될 수 있다. 이에 따라, 부착된 유기물은 유기발광소자(OLED)의 불량을 발생시키는 원인인 파티클 소스로 작용하는 문제가 있다. 또한, 쉴드 상에 잔류 유기물이 남아 있을 경우, 유기발광소자(OLED)의 증착(Evaporation) 공정에서 공증착시간 증가와 유기발광소자(OLED)의 수명 저하 현상이 발생 가능성이 높아진다는 문제가 있다. 따라서, 고품질의 유기발광소자(OLED)를 제공하기 위해, 쉴드를 주기적으로 세정하는 공정이 필요하다.
특허문헌 1 에는, 메틸피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidone, NMP)을 포함하는 세정액을 이용하여 증착 재료, 즉, 유기 물질을 제거하는, 종래의 전기 광학 장치의 제조 장치에 부착된 유기물의 세정 방법이 개시되어 있다. 그러나, 메틸피롤리돈(NMP, N-methyl-2-pyrrolidone)은 그 독성으로 인해 인체 및 환경에 유해하므로, 최근 환경 규제의 대상이 되는 유해물질로 규제되고 있다. 또한, 메틸피롤리돈(NMP, N-methyl-2-pyrrolidone)을 일정 기간 이상으로 사용하면 포화도 증가로 인하여, 녹아 있던 유기물이 다시 쉴드에 재증착되는 문제점이 발생되고 있다.
본 발명은 유해물질인 메틸피롤리돈(NMP, N-methyl-2-pyrrolidone)을 사용하지 않아 친환경적인, 유기발광소자(OLED)를 제조하기 위한 증착기 내의 쉴드의 세정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 유기발광소자(OLED)를 제조하기 위한 증착기 내의 쉴드 내에 남아 있는 유기물을 열 세정 공정에 의해 효율적으로 제거함으로써, 고품질의 유기발광소자(OLED)를 제조할 수 있도록, 쉴드를 세정하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 유기발광소자(OLED)를 제조하기 위한 증착기 내의 쉴드 내에 남아 있는 유기물을 보다 단순화된 공정으로 제거할 수 있는 쉴드의 세정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 하기의 [1] ~ [8] 에 관한 것이다.
[1]
평판 디스플레이(FPD: Flat Panel Display)용 유기발광소자(OLED)를 제조하기 위한 증착기 내의 쉴드의 세정 방법으로서, (1) 상기 쉴드를 600 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도로 가열하는 단계; 및 (2) 상기 쉴드 상에 잔류하는 유기물이 분해되어 제거되는 단계를 포함하는, 세정 방법.
[2]
상기 [1] 의 상기 (1) 단계는 1 시간 내지 2 시간 동안 수행되는, 세정 방법.
[3]
상기 [1] 의 상기 (2) 단계 이후, (3) 상기 쉴드를 블라스트(blast) 처리하는 단계를 추가로 포함하는, 세정 방법.
[4]
상기 [3] 의 상기 (3) 단계는 상기 쉴드 상에 연마재를 분사하는 단계를 포함하는, 세정 방법.
[5]
상기 [4] 의 상기 연마재는 글라스비드(Glass Bead)인, 세정 방법.
[6]
상기 [3] 의 상기 (3) 단계 이후, (4) 상기 쉴드를 수조 내에 배치시키고, 상기 수조 상에 초음파를 처리하는 단계를 추가로 포함하는, 세정 방법.
[7]
상기 [1] 은 NMP(N-methyl-2-pyrrolidone) 세정액을 사용하지 않는, 세정 방법.
[8]
평판 디스플레이(FPD: Flat Panel Display)용 유기발광소자(OLED)를 제조하기 위한 증착기 내의 쉴드의 세정 방법으로서, (1) 상기 쉴드를 600 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도로 가열하는 단계를 포함하고, 상기 (1) 단계에서 상기 쉴드 상에 잔류하는 유기물이 분해되어 제거되는 것인, 세정 방법.
본 발명에 따른 쉴드의 세정 방법은, 유해물질인 메틸피롤리돈(NMP, N-methyl-2-pyrrolidone)을 사용하지 않음으로써, 친환경적으로 쉴드를 세정할 수 있다.
본 발명에 따른 쉴드의 세정 방법에 의해, 쉴드 내에 남아 있는 유기물을 효율적으로 제거할 수 있다.
본 발명에 따른 쉴드의 세정 방법에 의해, 쉴드 내에 남아 있는 유기물을 보다 단순화된 공정으로 제거할 수 있다.
본 발명에 따른 쉴드의 세정 방법에 의해, 고품질의 유기발광소자(OLED)가 제조될 수 있다.
도 1 은 유기물 No. 2 의 열중량분석법(TGA) 결과 그래프이다.
도 2 는 유기물 No. 8 의 열중량분석법(TGA) 결과 그래프이다.
도 3 (a) 는 육안으로 확인한 유기물 No. 1 내지 8 의 이미지이다.
도 3 (b) 는 폴라리온을 비추어 확인한 유기물 No. 1 내지 8 의 이미지이다.
도 4 는 유기물 No. 1 내지 8 이 올려진 기판 상에, 300 ℃, 400 ℃, 500 ℃, 600 ℃ 및 700 ℃ 에서 1 시간 동안 가열 공정을 수행한 후, 폴라리온을 비추어 발광 특성을 확인한 결과의 이미지이다.
도 2 는 유기물 No. 8 의 열중량분석법(TGA) 결과 그래프이다.
도 3 (a) 는 육안으로 확인한 유기물 No. 1 내지 8 의 이미지이다.
도 3 (b) 는 폴라리온을 비추어 확인한 유기물 No. 1 내지 8 의 이미지이다.
도 4 는 유기물 No. 1 내지 8 이 올려진 기판 상에, 300 ℃, 400 ℃, 500 ℃, 600 ℃ 및 700 ℃ 에서 1 시간 동안 가열 공정을 수행한 후, 폴라리온을 비추어 발광 특성을 확인한 결과의 이미지이다.
이하에서 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명은 다양한 형태로 변경되어 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 구현예에 한정되는 것은 아니다.
달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법 및 이하에 기술하는 실험 방법은 본 기술 분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.
본 발명은 유기층을 제조하기 위해 증착기를 구비하는 유기발광소자(OLED) 제조장치에서의, 상기 증착기 내에 세팅된 쉴드의 세정 방법을 제시한다. 보다 구체적으로, 본 발명은, 상기 쉴드 상에 잔류하는 유기물을 제거하는 방법을 제시한다. 바람직하게는, 평판 디스플레이(FPD: Flat Panel Display)용 유기발광소자(OLED)를 제조하기 위한 증착기 내에 세팅된 쉴드의 세정 방법을 제시한다.
상기 유기물은 유기발광소자(OLED)를 제조하기 위해 유기층을 증착하는 공정에서 형성되는 유기층의 물질일 수 있다. 구체적으로, 상기 유기물은 발광 특성을 갖는 유기 물질을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로는, 자외선 범위의 파장을 출력하는 UV 램프인 폴라리온을 상기 유기물에 비추었을 때, 발광 특성이 확인될 수 있다.
바람직하게는, 상기 쉴드는 상기 증착기의 내벽에 유기물이 부착되는 것을 방지하기 위한 방착판 또는 보호막일 수 있다.
상기 쉴드의 세정 방법은 상기 쉴드를 가열하는 제 1 단계; 및 상기 쉴드 상에 잔류하는 유기물이 분해되어 제거되는 제 2 단계를 포함할 수 있다.
상기 쉴드의 세정 방법은 상기 제 1 단계의 가열 공정에 의해 유기물이 가열되고, 가열된 유기물이 열분해 되어 제거되는 제 2 단계를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 가열 공정에 의해, 가열된 유기물은 1 차적으로 열분해 되어 제거되거나, 또는 2 차적으로 열분해 되어 제거될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 유기물이 열분해 되어 제거되는 것은, 유기물 내의 화학 결합이 분해되어 유기물이 기화될 수 있고, 이에 따라 유기물의 발광 특성이 사라지는 것을 의미할 수 있다.
상기 유기물이 1 차적으로 열분해 되어 제거되는 경우, 상기 유기물이 제거되기 위해서는 1 차 분해 시작점 온도 이상의 온도에서 가열 공정이 수행되는 것이 바람직하다. 상기 유기물이 2 차적으로 열분해 되어 제거되는 경우, 상기 유기물이 제거되기 위해서는 2 차 분해 시작점 온도 이상의 온도에서 가열 공정이 수행되는 것이 바람직하다. 즉, 바람직하게는, 상기 유기물을 제거하기 위한 가열 공정의 온도의 하한은, 제거되어야 할 유기물의 1 차 또는 2 차 분해 시작점의 온도일 수 있다.
상기 제 1 단계의 가열 공정은 600 ℃ 이상의 온도에서 수행될 수 있다. 바람직하게는, 상기 제 1 단계의 가열 공정은 600 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도에서 수행될 수 있다. 더욱 바람직하게는, 상기 제 1 단계의 가열 공정은 600 ℃ 의 온도에서 수행될 수 있고, 또는 700 ℃ 의 온도에서 수행될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 가열 공정의 온도는 다른 공정 조건 및 요인에 의해 필요에 따라 정해질 수 있으나, 제거되어야 할 유기물의 1 차 또는 2 차 분해 시작점의 온도 이상의 온도에서 수행되는 것이 바람직하다. 가열 공정이 500 ℃ 이하의 온도에서 수행되는 경우, 탄소(carbon) 재가 잔류될 수 있다는 점에서, 바람직하지 않을 수 있다. 또한, 가열 공정이 700 ℃ 를 초과하는 온도에서 수행되는 경우, 가열 공정의 처리 시간이 증가하여 경제성이 감소하고, 가열 공정이 882 ℃ 를 초과하는 온도에서 수행되는 경우, 티타늄(Ti)을 포함하는 유기발광소자(OLED)의 모재의 상변화가 발생하여 특성이 변하는 문제가 발생한다는 점에서, 바람직하지 않을 수 있다.
상기 제 1 단계의 가열 공정은 1 시간 내지 2 시간 동안 수행될 수 있다. 바람직하게는, 상기 제 1 단계의 가열 공정은 1 시간 동안 수행될 수 있고, 또는 2 시간 동안 수행될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 가열 공정의 수행 시간은 다른 공정 조건 및 요인에 의해 필요에 따라 정해질 수 있다. 가열 공정이 1 시간 미만으로 수행되는 경우, 쉴드 상에 잔류하는 유기물의 적어도 일부가 제거되지 않을 수 있다는 점에서, 바람직하지 않을 수 있다. 또한, 가열 공정이 2 시간을 초과하여 수행되는 경우, 공정 시간이 증가하여 경제성이 감소한다는 점에서, 바람직하지 않을 수 있다.
일부 실시예에서는, 상기 쉴드의 세정 방법은 상기 쉴드를 가열하는 제 1 단계를 포함할 수 있고, 상기 제 1 단계에서, 상기 쉴드 상에 잔류하는 유기물이 분해되어 세정될 수 있다. 즉, 일부 실시예에서는, 상기 제 1 단계 및 상기 제 2 단계는 동시에 수행될 수 있다.
상기 쉴드의 세정 방법은 상기 쉴드를 블라스트(blast) 처리하는 제 3 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 제 3 단계는 상기 쉴드 상에 연마재(abrasive)를 분사하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제 3 단계는 상기 제 2 단계 이후에 수행될 수 있다. 일부 실시예에서는, 상기 제 2 단계가 수행됨에 따라, 상기 쉴드 상에 산화막 또는 얼룩이 형성될 수 있다. 상기 제 3 단계에 의해, 상기 쉴드 상에 형성된 산화막 또는 얼룩이 제거될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 연마재를 상기 쉴드 상에 강하게 분사시켜, 그 충돌에 의하여 상기 쉴드 표면을 연삭하거나 청정화함에 따라, 상기 쉴드로부터 산화막 또는 얼룩이 제거될 수 있다. 상기 제 3 단계가 수행됨에 따라, 산화막 또는 얼룩에 의한 유기발광소자(OLED)의 불량 발생이 방지될 수 있다. 상기 연마재는 통상의 연마재라면 제한되지 않으나, 바람직하게는, 상기 연마재는 글라스비드(Glass Bead)를 포함할 수 있다.
상기 쉴드의 세정 방법은 상기 쉴드를 수조 내에 배치시키고, 상기 수조 상에 초음파를 처리하는 제 4 단계를 추가로 포함할 수 있다. 구체적으로, 물이 채워진 수조 내에 쉴드를 배치시키고, 물에 초음파를 처리함에 따라, 상기 쉴드로 초음파가 전달될 수 있다. 상기 제 4 단계는 상기 제 3 단계 이후에 수행될 수 있다. 일부 실시예에서는, 상기 제 3 단계가 수행됨에 따라, 상기 쉴드 상에 연마재가 잔류할 수 있다. 상기 제 4 단계에 의해, 상기 쉴드 상에 잔류하는 연마재가 제거될 수 있다. 보다 구체적으로는, 초음파 처리에 의해 물 분자가 가속되고, 가속된 물 분자가 상기 쉴드 상에 부딪히면서 상기 쉴드로부터 연마재가 박리될 수 있다.
상기 쉴드의 세정 방법은 건조 공정을 추가로 포함할 수 있다. 상기 건조 공정은 상기 제 4 단계 이후에 수행될 수 있다. 상기 건조 공정 이후에, 상기 쉴드 상에 유기물 등의 잔류물이 모두 제거되었는지를 최종 검사하는 공정이 추가로 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 쉴드의 세정 방법은 메틸피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidone, NMP) 세정액을 사용하지 않을 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면, 쉴드 상의 잔류 유기물을 제거하기 위해 유해물질을 사용하지 않음으로 인해, 친환경적으로 쉴드를 세정할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 가열 공정에 의해 쉴드 상의 잔류 유기물이 효율적으로 제거될 수 있고, 보다 단순화된 공정으로 제거될 수 있다.
실시예
이하, 본 발명을 시험예를 통해 더욱 상세히 설명한다. 그러나 하기 시험예는 본 발명을 예시하는 것일뿐, 본 발명이 하기 시험예에 의해 한정되는 것은 아니다.
<유기물을 제거하기 위한 가열 공정 온도의 측정>
쉴드 상의 유기물을 제거하기 위한 가열 공정의 효율적인 온도를 측정하기 위해, 열중량분석법(Thermogravimetric Analyzer, TGA)을 이용하여 발광 특성을 갖는 유기물의 온도에 따른 질량 변화를 측정하였다. 구체적으로, 1 분(min)당 1 ℃씩 온도를 상승시키면서, 유기물의 질량 변화를 측정하였다. 그 결과, 유기물 No. 1 내지 8 의 1 차 분해점의 온도, 2 차 분해 시작점의 온도 및 2 차 분해점의 온도를 측정한 결과를 표 1 에 나타내었다.
| No.1 | No.2 | No.3 | No.4 | No.5 | No.6 | No.7 | No.8 | |
| 1차 분해점(℃) | 533 | 444 | 511 | 515 | 466 | 466 | 505 | 519 |
| 2차 분해 시작점(℃) | 553 | 550 | 550 | 558 | 522 | 549 | 558 | |
| 2차 분해점(℃) | 580 | 661 | 688 | 591 | 574 | 602 | 614 |
또한, 유기물 No. 2 및 8 의 열중량분석법(TGA) 결과 그래프를 각각 도 1 및 도 2 에 나타내었다.
표 1, 도 1 및 도 2 를 참고하면, 유기물 No. 2 의 1 차 분해점과 유기물 No. 1 및 3 내지 8 의 2 차 분해 시작점이 600 ℃ 이하로 형성되어 있는 것을 확인할 수 있다. 이에 따라, 유기물을 제거하기 위한 가열 공정의 온도는 600 ℃ 이상 700 ℃ 이하로 확인되었다.
<유기물의 제거 공정의 평가>
육안으로 확인한 표 1 의 유기물 No. 1 내지 8 의 이미지를 도 3 의 (a) 에 나타내었고, 폴라리온을 비추어 확인한 유기물 No. 1 내지 8 의 이미지를 도 3 의 (b) 에 나타내었다. 도 3 의 (b) 를 참고하면, 유기물 No. 1 내지 8 이 발광 특성을 갖는다는 것을 확인할 수 있다.
유기물 No. 1 내지 8 이 올려진 기판 상에, 300 ℃, 400 ℃, 500 ℃, 600 ℃ 및 700 ℃ 에서 1 시간 동안 가열 공정을 수행한 후, 폴라리온을 비추어 발광 특성을 확인하였고, 그 이미지를 도 4 에 나타내었다. 300 ℃ 및 400 ℃ 에서 가열 공정이 수행된 실시예의 경우, 여전히 발광 특성을 나타내었다. 즉, 300 ℃ 및 400 ℃ 의 가열 공정이 수행된 실시예에서는 유기물이 제거되지 않은 것을 확인할 수 있다. 500 ℃ 에서 가열 공정이 수행된 실시예의 경우, 유기물의 화학 결합은 분해되어 발광 특성이 나타나지 않았으나, 기판 상에 탄소 재가 잔류하는 것을 확인할 수 있다. 600 ℃ 및 700 ℃ 에서 가열 공정이 수행된 실시예의 경우, 유기물 No. 1 내지 8 이 모두 제거된 것을 확인할 수 있다. 기판 상에 남아있는 얼룩은 블라스트와 같은 부가 공정에 의해 완전히 제거될 수 있다.
Claims (7)
- 평판 디스플레이(FPD: Flat Panel Display)용 유기발광소자(OLED)를 제조하기 위한 증착기 내의 쉴드의 세정 방법으로서,
(1) 상기 쉴드를 600 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도로 가열하는 단계; 및
(2) 상기 쉴드 상에 잔류하는 유기물이 분해되어 제거되는 단계를 포함하는,
세정 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 (1) 단계는 1 시간 내지 2 시간 동안 수행되는, 세정 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 (2) 단계 이후,
(3) 상기 쉴드를 블라스트(blast) 처리하는 단계
를 추가로 포함하는, 세정 방법. - 제 3 항에 있어서,
상기 (3) 단계는 상기 쉴드 상에 연마재를 분사하는 단계를 포함하는, 세정 방법. - 제 4 항에 있어서,
상기 연마재는 글라스비드(Glass Bead)인, 세정 방법. - 제 3 항에 있어서,
상기 (3) 단계 이후,
(4) 상기 쉴드를 수조 내에 배치시키고, 상기 수조 상에 초음파를 처리하는 단계
를 추가로 포함하는, 세정 방법. - 제 1 항에 있어서,
NMP(N-methyl-2-pyrrolidone) 세정액을 사용하지 않는, 세정 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220079516A KR20240002386A (ko) | 2022-06-29 | 2022-06-29 | 유기발광소자(oled)를 제조하기 위한 증착기 내의 쉴드의 세정 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220079516A KR20240002386A (ko) | 2022-06-29 | 2022-06-29 | 유기발광소자(oled)를 제조하기 위한 증착기 내의 쉴드의 세정 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20240002386A true KR20240002386A (ko) | 2024-01-05 |
Family
ID=89541184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220079516A KR20240002386A (ko) | 2022-06-29 | 2022-06-29 | 유기발광소자(oled)를 제조하기 위한 증착기 내의 쉴드의 세정 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20240002386A (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20050053335A (ko) | 2003-12-02 | 2005-06-08 | 세이코 엡슨 가부시키가이샤 | 세정 방법, 세정 장치 및 전기 광학 장치 |
-
2022
- 2022-06-29 KR KR1020220079516A patent/KR20240002386A/ko unknown
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20050053335A (ko) | 2003-12-02 | 2005-06-08 | 세이코 엡슨 가부시키가이샤 | 세정 방법, 세정 장치 및 전기 광학 장치 |
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