KR100723627B1 - Evaporator for organic thin film vapor deposition - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래의 노즐에 분사각을 형성하여 증착 물질을 분사시키는 증발원의 단면도이다. 1 is a cross-sectional view of an evaporation source for spraying a deposition material by forming a spray angle on a conventional nozzle.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 박막 증착 장치의 증발원의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of an evaporation source of an organic film deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 박막 증착 장치의 증발원의 사시도이다.3 is a perspective view of an evaporation source of an organic film deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유기 박막 증착 장치의 증발원의 단면도이다. 4 is a cross-sectional view of an evaporation source of an organic film deposition apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 사이드 분사구의 방향을 조절하는 유기 박막 증착 장치의 증발원의 단면도이다. 5 is a cross-sectional view of an evaporation source of an organic film deposition apparatus for adjusting the direction of a side injection hole according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 사이드 분사구의 방향을 조절하는 유기 박막 증착 장치의 단면도이다. 6 is a cross-sectional view of an organic film deposition apparatus for adjusting the direction of a side injection hole according to another embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art
10: 가이드부 20: 보조가이드부10: guide part 20: auxiliary guide part
30: 중앙 유입구 35: 사이드 유입구30: central inlet 35: side inlet
40: 중앙 분사구 45: 사이드 분사구40: central jetting port 45: side jetting port
50: 증착 물질 90: 가열장치50: deposition material 90: heating device
100: 도가니100: Crucible
본 발명은 유기 박막 증착 장치의 증발원에 관한 것으로, 보다 상세하게는 증발된 증착 물질이 분사되는 압력을 달리하도록 분사구를 형성하여 증착 물질의 사용 효율을 높이는 증발원에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an evaporation source of an organic thin film deposition apparatus, and more particularly, to an evaporation source that improves the use efficiency of a deposition material by forming an injection hole so that a vaporized evaporation material is injected at a different pressure.
일반적으로, 유기발광소자를 제조하는 방법은 저분자 물질을 진공 중에 증발시켜 제조하는 방법과, 고분자 물질을 용제에 녹여서 스핀 코팅(spin coating)하는 방법이 알려져 있다. 2. Description of the Related Art Generally, a method of manufacturing an organic light emitting device is known in which a low molecular material is evaporated in a vacuum and a method in which a high molecular material is dissolved in a solvent to spin coat.
이 같은 방법 중에서, 고진공에서 박막을 제작하는 저분자 유기발광소자 제조 방법의 경우 임의의 형상의 개구부를 가지는 쉐도우 마스크를 기판의 앞에 정렬하여 이 기판에 유기물질을 증착하여 박막을 제작하게 된다. Among such methods, in the case of a method of manufacturing a low molecular weight organic light emitting device in which a thin film is fabricated in a high vacuum, a shadow mask having openings of arbitrary shape is aligned in front of the substrate and an organic material is deposited on the substrate to produce a thin film.
이와 같은 박막 제작에는 증발원이 이용된다. 증발원은 증착 물질을 담는 도가니와 도가니를 가열하는 가열 장치를 포함하여 구성되는데, 가열 장치에 의해 도가니 안의 증착 물질이 가열되어 증발하여 상단에 있는 기판에 증착하여 박막을 형성하게 된다. 생산성 향상을 위해 대면적 기판을 사용할 경우, 대면적 박막의 균일도가 확보되도록 선형증발원이 필요하게 된다. 이때, 대면적 기판 또는 선형증발원 이 움직이면서 기판의 전면적에 대해서 증착이 이루어진다.An evaporation source is used for producing such a thin film. The evaporation source includes a crucible for containing the evaporation material and a heating device for heating the crucible. The evaporation material in the crucible is heated and evaporated by the heating device to be deposited on the upper substrate to form a thin film. When a large-area substrate is used to improve productivity, a linear evaporation source is required to ensure uniformity of the large-area thin film. At this time, deposition is performed on the entire surface of the substrate as the large area substrate or the linear evaporation source moves.
도 1은 종래의 노즐에 분사각을 형성하여 증착 물질을 분사시키는 증발원의 단면도이다. 1 is a cross-sectional view of an evaporation source for spraying a deposition material by forming a spray angle on a conventional nozzle.
증착 물질을 담는 도가니(100), 도가니(100)를 가열하는 가열 장치(90), 도가니(100)를 덮고 노즐(210)이 형성된 덮개부(200)를 포함하여 구성된다. 증착 물질이 가열되어 증발원 바깥으로 분사되는 경우 일반적으로 비스코스 플로우(viscos flow) 상태에서 몰러큘러 플로우(molecular flow) 상태로 바뀌게 된다. 따라서, 증발원으로부터 분사된 증착 물질이 퍼지는 각도를 최소화하는 것이 중요하다. 종래에는 도면에서와 같이 덮개부(200)의 노즐(210)에 분사각을 형성하여 증착 물질이 퍼지는 각도를 최소화하려고 하였다. 그러나, 이러한 방법을 사용할 때에도 증착 물질이 퍼지는 것을 막을 수 없었고, 이는 증착 물질의 사용 효율을 나쁘게 하는 원인이 된다. A
본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위해 고안된 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 증발된 증착 물질이 분사되는 압력을 달리하도록 분사구를 형성함으로써 증착 물질의 사용 효율을 높이는 유기 박막 증착을 위한 증발원을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an evaporation source for depositing an organic thin film which improves the use efficiency of a deposition material by forming an injection hole so that the evaporated deposition material is injected at a different pressure, .
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 유기 박막 증착 장치의 증발원은 내부에 증착용 물질을 담는 것으로 긴 통모양의 도가니, 상기 도가니를 가열하는 가열장치 및 상기 도가니 내부에서 긴 판 형상으로 양측에 구비되며, 상부로 갈수록 상기 도가니의 측면과 가까워지도록 경사가 져, 증발된 증착 물질이 관통하는 영역을 나누는 가이드부를 포함하여 구성된다. In order to achieve the above object, an evaporation source of an organic thin film deposition apparatus according to an embodiment of the present invention includes a crucible having a long tubular shape for containing evaporation material therein, a heating device for heating the crucible, And a guide part that is inclined to approach the side of the crucible toward the upper part and divides a region through which evaporated evaporation material passes.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.The details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and the manner of achieving them, will be apparent from and elucidated with reference to the embodiments described hereinafter in conjunction with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 유기 박막 증착 장치의 증발원을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings for explaining an evaporation source of an organic film deposition apparatus according to embodiments of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 박막 증착 장치의 증발원의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 박막 증착 장치의 증발원의 사시도이다.FIG. 2 is a sectional view of an evaporation source of an organic film deposition apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a perspective view of an evaporation source of an organic film deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 박막 증착 장치의 증발원은 증착 물질(50)을 담는 도가니(100), 도가니(100)를 가열하는 가열 장치(90), 증발된 증착 물질(50)이 관통하여 흐르는 영역을 나누는 가이드부(10)를 포함하여 구성된다. The evaporation source of the organic film deposition apparatus according to an embodiment of the present invention includes a
도가니(100)는 상면은 개방되어 있고 측면과 하면은 닫혀진 긴 통모양의 형상으로 도가니(100)의 내부에 증착용 유기물질(50)이 저장 또는 유지될 수 있도록 내부 공간을 구비한다. The
가열 장치(90)는 도가니(100)에 또는 도가니(100)의 외벽에 형성되어 도가니(100)를 가열한다. 도가니(100)의 가열에 의해 도가니(100) 내부에 놓여진 증착 물질(50)은 온도가 상승하여 증발하게 된다. 가열 장치(90)는 열선으로 도가니(100) 주변을 감아 형성될 수 있다. The
가이드부(10)는 도가니(100) 안에 형성되어 증착 물질(50)이 증발하여 관통하여 흐르는 영역을 나눈다. 가이드부(10)는 도가니(100) 안에서 도가니(100)의 길이 방향으로 양측에 긴 판 형상으로 형성된다. 따라서, 가이드부(10)를 형성하는 두 판 사이에 증발된 물질(50)이 관통하여 흐르는 하나의 영역을 형성하게 된다. 이때, 아래에 증발된 증착 물질(50)이 증발되어 들어가는 부분을 중앙 유입구(30)라 하고 증발원으로부터 분사되어 퍼져나가는 상부를 중앙 분사구(40)라 칭하기로 한다. 또한, 가이드부(10)의 각 판과 도가니(100)의 측면 벽에 의해 증발된 물질(50)이 관통하여 흐르도록 하는 영역이 양측에 형성된다. 증발 물질(50)이 들어가고 분사되는 부분을 각각 사이드 유입구(35)와 사이드 분사구(45)라고 칭하기로 한다.The
후술할 내용이지만 사이드 유입구(35)와 사이드 분사구(45)는 도가니(100)의 측면 벽 대신에 도 4와 같이 보조 가이드부(20)를 형성하여 만들어질 수도 있다. The
이때, 가이드부(10)를 형성하는 각 판은 도가니(100) 상단의 분사구(40, 45)로 갈수록 도가니(100) 벽면을 향하여 기울어지도록 형성됨이 바람직하다. 기울어지는 각도가 너무 커 가이드부(10)의 상단이 도가니(100)의 측면 벽에 닿아서는 안 된다. 왜냐하면, 사이드 분사구(45)를 형성할 수 없기 때문이다. 바람직하게는 중앙 유입구(30)의 폭보다 사이드 유입구(35)의 폭이 더 크게 형성되도록 한다. At this time, it is preferable that each plate forming the
따라서, 가이드부(10)에 의해 형성되는 중앙 유입구(30)와 중앙 분사구(40)를 비교해보면 중앙 유입구(30)에 비해 중앙 분사구(40)의 폭이 더 크게 된다. 또한, 사이드 유입구(35)는 사이드 분사구(45)보다 그 폭이 더 크게 된다. The width of the
가열 장치(90)에 의해 가열된 증착 물질(50)이 증발하여 상승하게 되는데, 상대적으로 작은 입구를 가진 중앙 유입구(30)에는 적은 양의 증발 물질(50)이 유입되게 되고, 상대적으로 큰 입구를 가진 사이드 유입구(35)에는 많은 양의 증발 물질(50)이 유입되게 된다. 각 입구를 통해 유입된 증발 물질(50)은 계속 상승하게 되는데, 중앙 유입구(30)로 유입된 물질은 가이드부(10)에 의해 안내되는 폭이 점점 커져 압력이 낮아지게 된다. 이와 반대로, 사이드 유입구(35)로 유입된 증발 물질(50)은 점점 폭이 작아지도록 안내되어 사이드 분사구(45)를 통하여 분사할 때까지 압력이 점점 높아지게 된다.The
따라서, 중앙에는 적은 양의 물질(50)이 유입되어 유입될 때보다 압력이 더 낮아진 상태로 분사하게 되고, 양 사이드에서는 중앙에 비해 더 많은 양의 물 질(50)이 유입되어 유입될 때보다 압력이 더 높아진 상태로 분사하게 된다. 사이드 분사구(45)에서 더 높은 압력으로 분사되는 증발 물질(50)은 중앙 분사구(40)에서 분사되는 증발 물질(50)의 분사를 안내하는 역할을 할 수 있으며, 전체적으로 증착 물질(50)이 분사구를 통하여 뻗어나가는 직진성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 퍼져나가는 증착 물질(50)의 양을 줄일 수 있으므로 증착 물질(50)의 사용 효율을 높일 수 있다. Accordingly, a small amount of
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유기 박막 증착 장치의 증발원의 단면도이다. 4 is a cross-sectional view of an evaporation source of an organic film deposition apparatus according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 박막 증착 장치의 증발원은 증착 물질(50)을 담는 도가니(100), 도가니(100)를 가열하는 가열 장치(90), 증발된 증착 물질(50)이 관통하여 흐르는 영역을 나누는 가이드부(10)를 포함하여 구성되는데, 이러한 구성요소는 전술한 실시예와 동일하므로 생략하기로 한다. The evaporation source of the organic thin film deposition apparatus according to another embodiment of the present invention includes a
다만, 전술한 도가니(100)의 측면 벽과 가이드부(10)의 판에 의해 형성되는 사이드 유입구(35)와 사이드 분사구(45)는, 도 4와 같이 가이드부(10)와 상기 도가니(100)의 벽면 사이에 형성되어 도가니(100)의 길이 방향으로 긴 판 형상의 보조 가이드부(20)를 이용하여 만들어질 수 있다. 보조 가이드부(20)는 도가니(100) 상단의 분사구(40, 45)로 갈수록 상기 도가니(100) 벽면에 멀어지도록 기울어지면서 형성되어 사이드 분사구(45)의 폭을 작게 하도록 함이 바람직하다. 보조 가이드부(20)와 가이드부(10)에 의해 형성되는 사이드 유입구(35)와 사이드 분사구(45)는 역시 사이드 유입구(35)로 유입된 증발 물질(50)이 점차 좁아지는 경로로 안내되어 압력이 점점 높아지게 되어 분사하게 된다. The
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 사이드 분사구의 방향을 조절하는 유기 박막 증착 장치의 증발원의 단면도이고, 도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 사이드 분사구의 방향을 조절하는 유기 박막 증착 장치의 단면도이다. FIG. 5 is a cross-sectional view of an evaporation source of an organic film deposition apparatus for adjusting a direction of a side injection hole according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a cross- Fig.
도 5와 같이, 가이드부(10)의 분사구 부분의 높이를 도가니(100)의 측벽보다 낮게 하여 사이드 분사구(45)에서 분사되는 증발 물질(50)의 방향이 중앙을 향하도록 할 수 있다. 양측의 사이드 분사구(45)에서 더 높은 압력을 가진 증발 물질(50)이 중앙을 향하여 각도를 가지며 상승하므로 퍼져나가는 증발 물질(50)의 양을 더욱 줄일 수 있다. The height of the jetting port portion of the
전술한 바와 같이 사이드 유입구(35)와 사이드 분사구(45)는 보조 가이드부(20)와 가이드부(10)에 의해서 형성될 수도 있는데, 도 6과 같이, 가이드부(10)의 분사구 부분을 보조 가이드부(20)의 분사구 부분의 높이보다 낮게 하여 사이드 분사구(45)에서 분사되는 증발 물질(50)의 방향이 중앙을 향하도록 할 수 있다. The
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the foregoing detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and the equivalents thereof are included in the scope of the present invention Should be interpreted.
상기한 바와 같은 본 발명의 유기 박막 증착 장치의 증발원에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다. According to the evaporation source of the organic film deposition apparatus of the present invention as described above, one or more of the following effects can be obtained.
첫째, 노즐의 분사각이 아닌 증발 물질의 자체 압력과 사이드 분사구의 방향을 이용하여 증착 물질이 퍼져나가는 것을 막을 수 있다는 장점이 있다. First, there is an advantage that evaporation material can be prevented from spreading by using the self-pressure of the evaporation material and the direction of the side injection port, not the spray angle of the nozzle.
둘째, 증착 물질의 직진성을 향상시켜 증착 물질의 사용효율을 높일 수 있다는 장점도 있다. Second, there is an advantage that the efficiency of use of the deposition material can be improved by improving the straightness of the deposition material.
Claims (4)
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