KR100758694B1 - 유기발광소자 박막 제작을 위한 선형증발원 - Google Patents

Abstract

유기발광소자 박막제작을 위한 선형증발원이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자 박막제작을 위한 선형증발원은 상면은 개방되어 있고 내부에 증착용 물질을 담는 긴 형상의 도가니 및 도가니의 상면을 덮고 상면에 다수의 노즐이 형성된 덮개부를 포함하고, 도가니의 하단에 단차를 형성하여 도가니 내 물질의 증발 높이를 다르게 한다.

유기발광소자, 유기물질, 증착, 도가니

Description

유기발광소자 박막 제작을 위한 선형증발원{Linear type evaporator for manufacturing elements of organic semiconductor device}

도 1은 종래의 유기발광소자 박막 제작을 위한 선형증발원을 대략적으로 보여주는 사시도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광소자 박막 제작을 위한 선형증발원을 보여주는 사시도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광소자 박막 제작을 위한 선형증발원을 보여주는 단면도이다.

도 4는 증발원으로부터의 거리에 따른 증발 모습을 보여주는 도면이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기물 흘림 방지부, 배플부재, 높이조절부가 형성된 유기발광소자 박막 제작을 위한 선형증발원을 보여주는 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 도가니 20 : 덮개부

22 : 노즐 30 : 유기물 흘림 방지부

40 : 배플부재 50 : 높이조절부

70 : 유기물질 100 : 기판

본 발명은 유기발광소자 박막 제작을 위한 선형증발원에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도가니의 하단에 단차를 형성하여 유기물이 증발하는 높이를 달리하여 대면적 기판에 대하여 균일한 증착이 이루어지도록 하는 유기발광소자 박막 제작을 위한 선형증발원에 관한 것이다.

일반적으로, 유기발광소자를 제조하는 방법은 저분자 물질을 진공 중에 증발시켜 제조하는 방법과, 고분자 물질을 용제에 녹여서 스핀 코팅(spin coating)하는 방법이 알려져 있다.

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.

이와 같은 박막 제작에는 유기물질 증발원이 이용된다. 유기물질 증발원은 상면이 개방되어 유기물질을 담는 도가니, 가열에 의해 증발 또는 승화된 유기물질이 통과하도록 다수의 노즐이 형성된 덮개부를 포함하여 구성된다. 생산성 향상을 위해 대면적 기판을 사용할 경우, 대면적 박막의 균일도가 확보되도록 선형증발원이 필요하게 된다. 이때, 대면적 기판(100) 또는 선형증발원이 움직여서 기판의 전면적에 대해서 증착이 이루어진다.

도 1은 종래의 유기발광소자 박막 제작을 위한 선형증발원을 대략적으로 보여주는 사시도이다. 슬릿의 바깥쪽 부분은 중앙에 비해서 증발된 기체의 중첩되는 부분이 적기 때문에 박막의 균일도가 기판의 중심보다 바깥쪽에서 현저하게 작아지게 된다. 이러한 현상을 박기 위해서 중앙은 좁고 끝부분은 넓은 모양의 슬릿(200)을 사용한다. 중앙부를 통과하는 슬릿(200)의 면적을 좁게 하고 바깥쪽 부분을 통과하는 슬릿(200)의 면적을 넓게 하여 길이 방향의 끝단에서의 균일도를 향상시키려는 것이다.

이러한 슬릿을 사용하는 경우에도, 기판이 대형화될 때 증착이 선형적으로 이루어지도록 슬릿의 형상을 만드는 것이 힘들어진다. 또한, 기판의 대형화가 이루어질 경우 선형증발원의 길이가 기판보다 대략 1.5배 이상 커져야 하기 때문에 유기물의 사용 효율이 저하된다.

본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 일체형 슬릿 구조를 사용하지 않고 개별 노즐의 크기나 간격을 조절하지 않으면서, 도가니의 하단에 단차를 형성하여 유기물이 증발하는 높이를 달리하여 바깥쪽 노즐을 통과하는 유기물질의 양을 증가시켜 대면적 기판에 대하여 균일한 증착이 이루어지도록 하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자 박막 제작을 위한 선형증발원은 상면은 개방되어 있고 내부에 증착용 물질을 담는 긴 형상의 도가니 및 도가니의 상면을 덮고 상면에 다수의 노즐이 형성된 덮개부를 포함하며, 도가니의 하단에 단차를 형성하여 도가니 내 물질의 증발 높이를 다르게 한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

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

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 유기발광소자 박막제작을 위한 선형증발원을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광소자 박막 제작을 위한 선형증발원을 보여주는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광소자 박막 제작을 위한 선형증발원을 보여주는 단면도이다. 도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명의 유기발광소자 박막 제작을 위한 선형증발원은 증착용 물질을 담는 도가니(10), 도가니(10)의 상면을 덮고 일정한 크기 일정한 간격으로 뚫린 노즐(22)이 상면에 형성된 덮개부(20)를 포함하여 구성된다.

도가니(10)는 상면은 개방되어 있고 측면과 하면은 닫혀진 형상으로 도가니(10)의 내부에 증착용 유기물질(70)이 저장 또는 유지될 수 있도록 내부 공간을 구비한다. 대면적 기판(100) 또는 선형증발원이 움직여서 기판(100)의 전면적에 대해서 증착이 이루어질 수 있도록 도가니(10)는 한 쪽 방향으로 긴 형상이며 그 폭은 기판(100)의 폭보다는 조금 더 큰 것이 바람직하다. 도가니(10)의 하단에 단차를 형성하여 도가니(10) 내 물질의 증발 높이를 다르게 한다. 이때, 도가니(10)의 하단은 도가니(10)의 길이 방향으로 단차가 형성되며, 도가니(10)의 중앙에서 좌우방향으로 갈수록 높이가 높아지도록 계단식으로 단차가 형성되는 것이 바람직하다.

덮개부(20)는 도가니(10)의 형상과 같은 형상으로 한 쪽 방향으로 긴 형상이며 도가니(10)의 상면을 덮는다. 덮개부(20)는 도가니(10)의 상부 면적보다 약간 더 크게 하여 도가니(10)의 상면을 수용하여 덮어 증발된 유기물질(70)이 도가니(10)와 덮개부(20) 사이로 빠져나가지 않도록 한다. 또는, 덮개부(20)의 하부 형상을 도가니(10)의 상부의 형상과 같이 하여 도가니(10)의 상부 위에 올려놓고 도가니(10)의 상부와 덮개부(20)의 하부 사이를 밀폐처리 하여 증발된 유기물질(70)이 도가니(10)와 덮개부(20) 사이로 빠져나가지 않도록 한다. 덮개부(20)의 상면에는 길이 방향으로 다수의 노즐(22)이 형성되어있다. 도가니(10)에서 증발된 유기물질(70)은 노즐(22)을 통과하여 지나 기판(100)에 도달하여 증착이 이루어지게 된다. 상면에 형성된 노즐(22)은 그 크기나 간격을 달리함이 없이 일정한 크기와 간격으로 길이 방향으로 형성된다.

도 4는 증발원으로부터의 거리에 따른 증발 모습을 보여주는 도면이다. 도면을 참조하여 본 발명에 따라 대면적 기판(100)에 대하여 균일한 증착이 이루어지는 원리를 설명한다. 도 4은 유기물질(70)이 증발되는 지점으로부터 목표지점까지 거리가 가까운 경우(도 4의 좌)와 상대적으로 거리가 먼 경우(도 3의 우)를 나타낸다. 도가니(10) 내 일정 위치에서 증발된 유기물질(70)은 덮개부(20)를 향하는 수직 방향을 중심으로 방사형으로 퍼져나간다. 방사형으로 퍼져나가기 때문에 유기물질(70)이 증발되는 지점으로부터 목표지점까지 거리가 가까운 경우는 먼 경우보다 좁은 지역에 유기물질(70)이 도달하게 된다. 같은 양의 물질이 증발하여 더 좁은 지역에 유기물질(70)이 도달하므로 단위 면적당 유기물질(70)의 양은 거리가 가까운 경우 더 많아지게 된다.

도가니(10) 내에 단차가 없이 일정한 높이로 유기물질(70)이 놓여져 증발이 되는 경우 바깥쪽 노즐(22)은 중앙에 비해서 증발된 유기물질(70)의 중첩되는 부분이 적어진다. 따라서, 유기물질(70)이 노즐(22)을 관통하여 기판(100)에 증착할 때, 박막의 균일도가 기판(100)의 중심보다 바깥쪽에서 현저하게 작아지게 된다.

본 발명이 일 실시예에 따라 도가니(10)의 중앙에서 좌우방향으로 갈수록 유기물질(70)의 증발 높이가 높아지도록 단차를 형성하면, 도가니(10) 내 바깥부분에서는 도가니 내 중앙에 비하여 유기물질(70)로부터 수직하는 방향의 노즐(22)까지의 거리가 상대적으로 가깝게 된다. 따라서 바깥쪽 부분의 노즐(22)에서는 중앙에 비해서 증발된 유기물질(70)의 중첩되는 부분은 적으나, 노즐(22)에 수직하는 지점의 유기물질(70)로부터 도달하는 단위 면적당 유기물질(70)의 양은 많아지게 된다. 따라서 전체 노즐(22)을 통하여 균일하게 유기물질(70)이 관통하게 되고, 대면적 기판(100)에 대하여 균일한 증착이 이루어지게 된다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기물 흘림 방지부(30), 배플부재(40), 높이조절부(50)가 형성된 유기발광소자 박막 제작을 위한 선형증발원을 보여주는 단면도이다.

단차가 형성되는 끝부분에 도 5와 같이 유기물 흘림 방지부(30)가 형성되면 유기물질(70)이 아래로 흘러내리는 것을 방지할 수 있다.

또한, 높이조절부(50)에 의해 도가니(10)의 하면과 덮개부의 노즐(22) 사이에 이르는 수직 거리를 다양하게 바꿀 수 있다. 도가니(10) 위에 높이조절부(50)를 놓고 높이조절부(50) 위에 덮개부(20)를 놓는다. 도가니(10)와 높이조절부(50) 사이, 높이조절부(50)와 덮개부(20) 사이는 밀폐처리를 하여 그 사이로 증발된 유기물질(70)이 흘러나가지 않도록 한다. 본 발명에 있어서 높이조절부(50)는 상기 제시한 방법에 한정되지 않고 도가니(10)로부터 노즐(22)의 높이를 변화시킬 수만 있다면 다양한 방법으로 선택될 수 있다.

높이조절부(50)에 의해 도가니(10)의 하면과 노즐(22)에 이르는 수직 거리를 다양하게 변화를 줄 수 있으므로, 수직 거리에 따라 노즐(22)을 통과하는 유기물질(70)의 양을 다양하게 변화시킬 수 있다. 중앙에 있는 노즐(22)에 비하여 바깥쪽에 있는 노즐(22)에 상대적으로 많은 양의 유기물이 통과한다면 높이조절부(50)에 의해 도가니(10)의 하면과 노즐(22)에 이르는 수직거리를 증가시켜 전체 노즐(22)에 대하여 균일하게 유기물질(70)이 통과하도록 할 수 있을 것이다. 반대로, 중앙 에 있는 노즐(22)에 비하여 바깥쪽에 있는 노즐(22)에 상대적으로 적은 양의 유기물이 통과한다면 높이조절부(50)에 의해 도가니(10)의 하면과 노즐(22)에 이르는 수직거리를 감소시킨다.

그리고, 덮개부(20)의 노즐(22) 아래에 배플부재(40)가 형성될 수 있다. 배플부재(40)는 다수의 노즐(22)에 대해 크기 설정 및 위치되어, 증발된 유기물질(70)이 직접적으로 기판(100)에 닿는 것을 막고, 입자의 크기가 큰 유기 물질을 여과하는 역할을 한다.

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.

상기한 바와 같은 본 발명의 유기발광소자 박막제작을 위한 선형증발원에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

첫째,　도가니의 하단에 단차를 형성하여 유기물이 증발하는 높이를 달리하여 노즐의 크기나 간격을 조절할 필요없이 대면적 기판에 대하여 균일한 증착이 이루어지도록 할 수 있다는 장점이 있다.

둘째,　기판의 대형화가 이루어질 경우 선형증발원의 길이가 기판과 비교하여 너무 클 필요가 없으므로 유기물의 사용 효율이 향상된다는 장점도 있다.

Claims (5)

1. 상면은 개방되어 있고 내부에 증착용 물질을 담는 긴 형상의 도가니; 및

   상기 도가니의 상면을 덮고 다수의 노즐이 형성된 덮개부를 포함하는 유기발광소자 박막제작을 위한 선형증발원에 있어서,

   상기 도가니의 하단에 단차를 형성하여 상기 도가니 내 물질의 증발 높이를 다르게 하는 유기발광소자 박막제작을 위한 선형증발원.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 도가니의 길이 방향으로 상기 단차가 형성되며, 상기 도가니의 중앙에서 좌우방향으로 갈수록 높이가 높아지도록 상기 단차가 형성되는 유기발광소자 박막제작을 위한 선형증발원.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 도가니의 하단에 단차가 형성되는 부분에 유기물 흘림 방지부가 형성되는 유기발광소자 박막제작을 위한 선형증발원.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 도가니와 상기 덮개부 사이에 상기 도가니의 하단과 상기 덮개부의 노즐 사이의 거리를 조절하는 높이조절부가 형성되는 유기발광소자 박막제작을 위한 선형증발원.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 덮개부의 노즐 아래에 배플부재가 형성되는 유기발광소자 박막제작을 위한 선형증발원.

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