KR101156430B1 - 증착 소스 및 유기 발광 소자 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
증착 특성 및 증착막 균일성을 향상할 수 있도록, 본 발명은 열원, 상기 열원 상부에 배치되어 상기 열원으로부터 발생한 열을 전달받는 열전달 플레이트 및 증착 재료를 배치하도록 상기 열전달 플레이트상에 배치된 평탄화층을 포함하고, 상기 열원은 상기 열전달 플레이트의 영역 중 중앙 영역보다 상기 중앙 영역을 둘러싸는 가장자리 영역에 더 많은 열을 공급하도록 형성된 증착 소스 및 유기 발광 소자 제조 방법을 제공한다.
Description
본 발명은 증착 소스 및 유기 발광 소자 제조 방법에 관한 것으로 더 상세하게는 증착 특성 및 증착막 균일성을 향상할 수 있는 증착 소스에 관한 것이다.
전자 장치는 미세한 박막을 포함하고, 미세한 박막을 형성하기 위하여 다양한 방법을 이용한다. 특히 평판 표시 장치는 복수의 박막을 형성하여 제조되므로 평판 표시 장치의 특성을 향상하기 위하여 박막의 특성 향상이 중요하다.
평판 표시 장치 중 유기 발광 소자는 다른 평판 표시 장치에 비하여 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수하고 응답속도가 빨라 차세대 표시 장치로 주목 받고 있다.
유기 발광 소자에서 가시광선을 발광하는 유기 발광층 및 유기 발광층 주위에 배치되는 유기층들은 다양한 방법을 이용하여 형성하는데 공정이 단순한 진공 증착법이 자주 사용된다. 진공 증착법은 증착을 하기 위한 분말, 고체 형태의 증착 재료를 가열하여 원하는 부분에 증착막을 형성하는 것이다.
이러한 진공 증착법은 점 형태의 증착 소스, 선형태의 증착 소스 및 면형태 의 증착 소스를 이용한다. 그런데 점형태의 증착 소스를 이용하면 점형태의 증착 소스에서 넓은 기판으로 증착물이 퍼져 나가므로 증착막의 균일도를 확보하기 힘들다.
또한 선형 증착 소스를 이용한 증착 방법은 일 방향으로 길게 연장된 도가니에 분말을 넣고 도가니를 가열하여 증착막을 형성하는데 증착 소스 또는 기판을 이동하면서 증착하므로 균일한 증착 특성 확보가 힘들다.
면형태 증착 소스는 피증착재에 대응되는 크기로 형성하면 별도의 이동 없이 증착 공정을 진행할 수 있다. 그런데 피증착재의 전체 영역에 대하여 균일한 온도를 유지하기가 힘들고 이로 인하여 균일한 증착 특성을 확보하기 힘들다. 특히 피증착재의 크기가 커질수록 증착 특성을 향상하는데 한계가 있다.
본 발명은 증착 특성 및 증착막 균일성을 향상할 수 있는 증착 소스 및 유기발광 소자 제조 방법을 제공할 수 있다.
본 발명은 열원, 상기 열원 상부에 배치되어 상기 열원으로부터 발생한 열을 전달받는 열전달 플레이트 및 증착 재료를 배치하도록 상기 열전달 플레이트상에 배치된 평탄화층을 포함하고, 상기 열원은 상기 열전달 플레이트의 영역 중 중앙 영역보다 상기 중앙 영역을 둘러싸는 가장자리 영역에 더 많은 열을 공급하도록 형성된 증착 소스를 개시한다.
본 발명에 있어서 상기 열원은 코일부를 구비할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 코일부는 일체로 형성되고 한 개의 전원에 연결될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 코일부는 복수의 부코일부를 구비하고, 상기 복수의 부코일부는 각각 독립된 전원에 연결될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 코일부는 상기 열전달 플레이트의 중앙 영역에 대응하는 위치보다 상기 중앙 영역을 둘러싸는 가장자리 영역에 대응하는 위치에서 더 조밀하게 배치될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 코일부는 상기 열전달 플레이트의 전체 영역에서 동일한 밀도로 배치될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 코일부는 니켈 또는 티타늄을 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 열원은 힛파이프를 구비하고, 상기 힛파이프(heat pipe) 내부에 열전달 유체가 배치될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 힛파이프는 상기 열전달 플레이트의 중앙 영역에 대응하는 위치보다 상기 중앙 영역을 둘러싸는 가장자리 영역에 대응하는 위치에서 더 조밀하게 배치될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 힛파이프는 구리 또는 알루미늄을 함유할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 열전달 유체는 파라핀계 화합물일 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 열전달 플레이트는 금속을 함유할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 평탄화층은 상기 열전달 플레이트와 분리될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 평탄화층은 알루미늄 또는 구리를 함유할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 열전달 플레이트 및 상기 평탄화층의 측면을 감싸도록 형성된 열차단부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 열차단부는 상기 열원의 하부에 배치되도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 열차단부는 세라믹 재료를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 열차단부는 ZrO2, SiO2 및 CaO로 이루어지는 군으로부터 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 평탄화층은 상기 증착 재료가 증착되는 피증착재보다 크게 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면 열원, 상기 열원 상부에 배치되어 상기 열원으로부터 발생한 열을 전달받는 열전달 플레이트 및 증착 재료를 배치하도록 상기 열전달 플레이트상에 배치된 평탄화층을 포함하고, 상기 열원은 상기 열전달 플레이트의 영역 중 중앙 영역보다 상기 중앙 영역을 둘러싸는 가장자리 영역에 더 많은 열을 공급하도록 형성된 증착 소스를 이용한 유기 발광 소자 제조 방법에 관한 것으로서, 제1 전극이 형성된 기판을 준비하는 단계, 상기 제1 전극 상에 유기 발광층 및 상기 유기 발광층 주위에 배치되는 하나 이상의 유기층을 형성하는 단계 및 상기 유기 발광층과 전기적으로 연결되도록 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 유기 발광층 또는 상기 유기층을 형성하는 단계는 상기 증착 소스를 이용하여 진행하는 유기 발광 소자 제조 방법을 개시한다.
본 발명에 있어서 상기 증착 소스를 이용하여 상기 유기 발광층 또는 상기 유기층을 형성하는 단계는 상기 기판을 상기 평탄화층과 대향하도록 배치하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 평탄화층의 크기는 상기 기판의 크기보다 클 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 유기층은 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층 및 전자 주입층으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나를 할 수 있다.
본 발명에 관한 증착 소스 및 유기 발광 소자 제조 방법은 증착 특성 및 증착막 균일성을 향상할 수 있다.
이하 첨부된 도면들에 도시된 본 발명에 관한 실시예를 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 증착 소스를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절취한 단면도이고, 도 3(a)는 도 2의 코일부를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 1 내지 도 3a를 참조하면 증착 소스(100)는 코일부(110)를 갖는 열원(미도시), 열전달 플레이트(120), 평탄화층(130) 및 열차단부(140)를 포함한다.
증착 소스(100)는 챔버(미도시)내부에 배치되고, 챔버 내부에는 증착 소스(100)와 대향하도록 피증착재(미도시)가 배치된다. 챔버 내부는 진공 또는 저압 을 유지하기 위하여 한 개 이상의 펌프(미도시)에 의하여 연결된다. 또한 챔버의 측면에는 피증착재의 출입을 위한 한 개 이상의 출입구(미도시)가 형성된다.
증착 소스(100)는 피증착재의 전체면에 증착 재료를 증착 할 수 있는 면형태로 형성된다. 이를 위하여 증착 소스(100)는 피증착재보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.
열원은 평탄화층(130)상부에 배치되는 증착 재료를 가열하기 위한 것으로서 다양한 형태의 가열 장치를 포함할 수 있다. 본 실시예에서 열원은 코일부(110)를 포함한다. 또한 코일부(110)는 복수의 부코일부(111)를 포함한다. 도 3a에 도시한 것과 같이 부코일부(111)들은 사각형과 유사한 형태이고 각 부코일부(111)들은 크기가 상이하다.
복수의 부코일부(111)들은 서로 이격되어 있다. 서로 이격된 부코일부(111)들은 각각 별도의 전원에 연결된다. 이를 통하여 부코일부(111)에 인가되는 전압의 크기를 제어할 수 있다. 부(副)코일부(111)는 다양한 금속을 이용하여 형성할 수 있는데 니켈 또는 티타늄을 함유하는 것이 바람직하다.
또한 코일부(110)는 중앙보다 가장자리의 영역이 더 조밀하게 배치된다. 즉 코일부(110)에 구비된 부코일부(111)들은 동일한 간격으로 배치되지 않고, 중앙의 영역보다 가장자리의 영역에서의 간격이 더 작도록 배치된다. 이를 통하여 코일부(110)에서 발생하는 열을 영역별로 상이하게 할 수 있다.
도 3a에는 각 부코일부(111)들이 각각 한 개의 사각형과 유사한 형태를 갖는 것으로 도시되어 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉 부코일부(111) 들은 각 부코일부(111)들이 이격되면서 중앙의 영역보다 가장자리 영역에서 좁은 간격으로 배치되면 된다. 도 3(b)는 도 3(a)의 변형예를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 3(b)에 도시한 것과 같이 부코일부(111)들 중 한 개의 사각형과 유사한 형태를 갖는 것도 있고, 복수의 부코일부(111)들이 모여 이격된 사각형의 형태를 이룰 수도 있다.
코일부(110)상부에는 열전달 플레이트(120)가 배치된다. 열전달 플레이트(120)는 코일부(110)에서 발생한 열을 용이하게 전달하도록 열전달 효율이 좋은 재료를 이용하여 형성한다. 이를 위하여 열전달 플레이트(120)는 금속을 함유하는데, 알루미늄(Al)을 함유할 수 있고, 특히 열전달 플레이트(120)의 열전달 효율 및 내구성을 향상하도록 양극산화 피막처리 알루미늄(anodized aluminum)을 사용할 수 있다.
도 1에는 열전달 플레이트(120)와 코일부(110)가 이격되어 있으나 본 발명은 이에 한정되지 않고 코일부(110)와 열전달 플레이트(120)가 접촉할 수도 있다. 즉 전도(conduction)를 통하여 코일부(110)에서 열전달 플레이트(120)로 열이 전달될 수도 있다.
열전달 플레이트(120)는 증착 소스(100)의 내구성에 영향을 주므로 수mm이상의 두께를 갖도록 한다.
열전달 플레이트(120)상부에 평탄화층(130)이 배치된다. 평탄화층(130)의 상부에는 피증착재에 증착막을 형성하기 위한 증착 재료가 배치된다. 이를 위하여 평탄화층(130)은 평탄도가 높도록 형성한다. 평탄화층(130)이 열전달 플레이트(120) 와 쉽게 분리되도록 평탄화층(130)과 열전달 플레이트(120)사이에 접착층을 개재하지 않는다. 즉 평탄화층(130)자체의 무게만으로 평탄화층(130)이 열전달 플레이트(120)에 안착되도록 하고, 평탄화층(130)의 무게가 적으면 별도의 추(미도시)를 평탄화층(130)의 상부의 모서리에 놓도록 한다.
평탄화층(130)상부에는 증착 재료가 놓이는데 증착 재료는 액상, 분말 형태 등 다양할 수 있다. 평탄화층(130)이 열전달 플레이트(120)와 용이하게 분리되므로 증착 재료를 평탄화층(130)에 용이하게 배치할 수 있고, 증착 공정 진행 후 평탄화층(130)상부에 잔존하는 증착 재료를 용이하게 제거할 수 있다.
평탄화층(130)은 금속을 함유하는데 열전도도가 우수한 알루미늄, 구리를 포함할 수 있다. 예를 들면 평탄화층(130)은 양극산화 피막처리 알루미늄(anodized aluminum)으로 형성할 수 있다. 평탄화층(130)은 피증착재와 대응할 수 있도록 증착 공정을 진행하고자 하는 피증착재보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.
열전달 플레이트(120) 및 평탄화층(130)의 측면을 감싸도록 열차단부(140)가 배치된다. 또한 열차단부(140)는 코일부(110)의 하부에도 배치된다. 이를 통하여 코일부(110)에서 발생한 열이 주변으로 새어나가지 않고, 열전달 플레이트(120)로 전달되도록 한다. 또한 열전달 플레이트(120)에 전달된 열이 열전달 플레이트(120)의 주변으로 유출되지 않고 평탄화층(130)으로 전달되도록 한다. 또한 평탄화층(130)에 전달된 열이 증착 재료에 효과적으로 전달되어 증착 공정 효율을 향상한다.
열차단부(140)는 단열 특성이 우수한 재료를 함유하는데 세라믹 계열 재료를 이용하여 형성하는 것이 바람직하다. 구체적으로 열차단부(140)는 ZrO2, SiO2 및 CaO로 이루어지는 군으로부터 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 실시예의 증착 소스(100)는 면형태로 형성되고 피증착재보다 크게 형성된다. 이를 통하여 증착 소스(100)또는 피증착재를 이동하지 않고 1회의 증착 공정을 진행하여 피증착재에 원하는 증착막을 형성할 수 있다.
또한 본 실시예의 증착 소스(100)는 코일부(110)를 구비하고, 코일부(110)는 복수의 이격된 부코일부(111)을 포함한다. 이를 통하여 열전달 플레이트(120)의 전체적인 온도를 균일하게 할 수 있다.
즉 종래에 열전달 플레이트(120)는 그 형태로 인하여 영역별로 불균일한 온도 분포를 가졌다. 이는 열전달 플레이트(120)의 가장자리 영역은 대기와 가까워 열을 외부로 빼앗기기 쉽기 때문이고, 이로 인하여 열전달 플레이트(120)의 가장자리 영역은 중앙의 영역보다 온도가 감소하였다. 또한 열전달 플레이트(120)의 온도가 영역별로 불균일하므로 증착 재료가 균일하게 기화되지 않고, 결과적으로 피증착재에 형성된 증착막의 균일도가 감소하였다.
그러나 본 발명은 코일부(110)에 구비된 부코일부(111)들이 영역 별로 상이한 간격으로 배치된다. 즉 열전달 플레이트(120)의 가장자리 영역에는 부코일부(111)들이 많이 배치되고, 열전달 플레이트(120)의 중앙 영역에는 부코일부(111)들이 상대적으로 적게 배치된다. 구체적으로 열전달 플레이트(120)의 가장자리에 대응하도록 배치된 부코일부(111)들의 간격은 열전달 플레이트(120)의 중앙에 대응 하도록 배치된 부코일부(111)들의 간격보다 작다. 이로 인하여 열전달 플레이트(120)의 중앙 영역보다 가장자리 영역에 더 많은 열을 전달할 수 있다. 이를 통하여 열전달 플레이트(120)의 온도 불균일성을 해소하고, 결과적으로 피증착재의 증착 균일성을 향상할 수 있다.
나아가 부코일부(111)들은 각각의 별도의 전원에 연결된다. 즉 부코일부(111)들은 각각 독립적으로 제어될 수 있다. 이를 통하여 열전달 플레이트(120)에 전달되는 열을 각 영역별로 미세하게 제어할 수 있고, 결과적으로 열전달 플레이트(120)의 영역 별 온도 분포의 균일성 향상 효과를 증대하고, 최종적으로 증착 균일성 향상 효과를 증대한다.
또한 본 실시예의 증착 소스(100)는 증착 물질을 평탄화층(130)에 배치한다. 평탄화층(130)을 열전달 플레이트(120)와 별도로 형성하고 분리되도록 하여 증착 물질을 평탄화층(130)에 배치하거나 평탄화층(130)으로부터 증착 물질을 제거하는 공정을 용이하게 진행할 수 있다.
또한 본 실시예의 열차단층(140)은 코일부(110)에서 발생한 열이 주변의 대기로 유출되지 않고, 열전달 플레이트(120), 평탄화층(130)으로 차례로 전달되도록 하여 증착 효율을 향상한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 관한 증착 소스를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 5는 도 4의 코일부를 개략적으로 도시한 사시도이다. 설명의 편의를 위하여 전술한 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명하기로 한다.
도 4를 참조하면 증착 소스(200)는 코일부(210)를 구비한 열원, 열전달 플레 이트(220), 평탄화층(230) 및 열차단부(240)를 포함한다.
본 실시예의 증착 소스(200)는 전술한 도 1 내지 도 3의 증착 소스(100)와 비교할 때 코일부(210)을 제외한 구성은 유사하므로 코일부(210)에 대해서만 설명하기로 한다.
코일부(210)는 복수의 부코일부(211)를 포함한다. 부코일부(211)들은 각각 사각형과 유사한 형태이고, 각 부코일부(211)들의 크기는 상이하다.
복수의 부코일부(211)들은 서로 이격되어 있다. 서로 이격된 부코일부(211)들은 각각 별도의 전원에 연결된다. 이를 통하여 부코일부(211)에 인가되는 전압의 크기를 제어할 수 있다.
부코일부(211)들은 동일한 전체 영역에서 동일한 밀도로 배치된다. 즉 부코일부(211)들은 서로 동일한 간격으로 배치된다. 부코일부(211)들이 각각 독립된 전원에 연결되므로 각 부코일부(211)들이 발생하는 열을 제어할 수 있다. 이로 인하여 열전달 플레이트(220)의 중앙 영역보다 가장자리 영역에 더 많은 열을 전달할 수 있다. 이를 통하여 열전달 플레이트(220)의 온도 불균일성을 해소하고, 결과적으로 피증착재의 증착 균일성을 향상할 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 증착 소스를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 7은 도 6의 코일부를 개략적으로 도시한 사시도이다.
설명의 편의를 위하여 전술한 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명하기로 한다.
도 6을 참조하면 증착 소스(300)는 코일부(310)를 구비한 열원, 열전달 플레 이트(330), 평탄화층(330) 및 열차단부(340)를 포함한다.
본 실시예의 증착 소스(300)는 전술한 도 1 내지 도 3의 증착 소스(100)와 비교할 때 코일부(310)를 제외한 구성은 유사하므로 코일부(310)에 대해서만 설명하기로 한다.
코일부(310)는 일체로 형성되고 한 개의 전원(미도시)에 연결된다.
이 때 코일부(310)는 영역 별로 상이한 간격으로 배치된다. 즉 열전달 플레이트(320)의 가장자리 영역에 대응하는 위치에서는 코일부(310)가 조밀하게 배치되고, 열전달 플레이트(320)의 가장자리 영역 안쪽의 중앙 영역에 대응하는 위치에서는 코일부(310)가 상대적으로 덜 조밀하게 배치된다. 구체적으로 열전달 플레이트(320)의 가장자리에 대응되는 코일부(310)의 간격은 열전달 플레이트(320)의 중앙에 대응되는 코일부(310)의 간격보다 작다. 이로 인하여 열전달 플레이트(320)의 중앙 영역보다 가장자리 영역에 더 많은 열을 전달할 수 있다. 이를 통하여 열전달 플레이트(320)의 온도 불균일성을 해소하고, 결과적으로 피증착재의 증착 균일성을 향상할 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 증착 소스를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 9는 도 8의 힛파이프를 개략적으로 도시한 사시도이다.
설명의 편의를 위하여 전술한 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명하기로 한다.
도 8을 참조하면 증착 소스(400)는 힛파이프(410)를 구비한 열원, 열전달 플레이트(420), 평탄화층(430) 및 열차단부(440)를 포함한다.
본 실시예의 증착 소스(400)는 전술한 도 1 내지 도 3의 증착 소스(100)와 비교할 때 힛파이프(410)를 구비한 열원을 제외한 구성은 유사하므로 이에 대해서만 설명하기로 한다.
본 실시예의 증착 소스(400)는 힛파이프(410)를 구비한 열원을 구비하는데, 힛파이프(410)내부에는 열전달 유체(411)가 배치된다. 열전달 유체(411)가 힛파이프(410)내부를 통하여 순환하고 열전달 유체(411)에서 힛파이프(410)로 열이 전달되고 이러한 열은 열전달 플레이트(420)로 전달된다.
열전달 유체(410)는 열전달 효율이 좋은 재료를 포함하는데 파라핀계 화합물을 포함할 수 있다. 또한 힛파이프(410)는 열전달 유체(410)로부터 열을 용이하게 전달받을 수 있도록 금속을 포함할 수 있다. 구체적으로 힛파이프(410)는 구리 또는 알루미늄을 함유할 수 있다.
이 때 힛파이프(410)는 영역 별로 상이한 간격으로 배치된다. 즉 열전달 플레이트(420)의 가장자리 영역에 대응하는 위치에서는 힛파이프(410)가 조밀하게 배치되고, 열전달 플레이트(420)의 가장자리 영역 안쪽의 중앙 영역에 대응하는 위치에서는 힛파이프(410)가 상대적으로 덜 조밀하게 배치된다. 구체적으로 열전달 플레이트(420)의 가장자리에 대응되는 힛파이프(410)의 간격은 열전달 플레이트(420)의 중앙에 대응되는 힛파이프(410)의 간격보다 작다. 이로 인하여 열전달 플레이트(420)의 중앙 영역보다 가장자리 영역에 더 많은 열을 전달할 수 있다. 이를 통하여 열전달 플레이트(420)의 온도 불균일성을 해소하고, 결과적으로 피증착재의 증착 균일성을 향상할 수 있다.
본 실시예의 박막 증착 장치(100)는 다양한 용도의 박막을 증착하는데 사용할 수 있다. 그 구체적인 예로서 박막 증착 장치(100)는 유기 발광 소자를 형성하는데 사용할 수 있다.
도 10a 내지 도 10f는 본 발명의 일 실시예에 관한 유기 발광 소자 제조 방법을 순차적으로 도시한 단면도이다. 각 도면들을 참조하면서 본 실시예의 제조 방법을 설명하기로 한다.
도 10a를 참조하면 증착 소스(100)상에 기판(10)을 배치한다. 도 10b는 도 10a의 A의 확대도이다. 도 10b를 참조하면 기판(10)에는 제1 전극(11)이 형성되어 있다. 도시하지 않았으나 증착 소스(100) 및 기판(10)은 챔버(미도시)내부에 배치되고, 챔버 내부는 진공 수준을 유지하도록 한다.
이 때 증착 소스(100)의 평탄화층(130)상부에는 기판(10)에 증착하고자 하는 증착 재료(20)를 배치한다. 기판(10)은 평탄화층(130)상부의 증착 재료(20)와 대향하도록 배치된다. 이때 기판(10)은 증착 재료(20)와 간격(d)을 갖고 이격되는데 이러한 간격(d)는 1mm이하가 되도록 한다. 간격(d)을 1mm이하로 하면 증착 소스(100)가 배치될 챔버 내부가 높은 수준의 진공 분위기가 될 필요가 없고 10-2 torr정도의 저진공 분위기여도 된다. 이는 증착 재료의 mean free path가 압력에 반비례하기 때문이다.
기판(10)은 SiO2를 주성분으로 하는 투명한 유리 재질로 이루어질 수 있다. 기판(10)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 투명한 플라스틱 재로 형성할 수도 있다. 플라스틱 기판은 절연성 유기물로 형성할 수 있는데 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에테르 이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethyelenen napthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(PET, polyethyeleneterepthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate: CAP)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 유기물로 이루어질 수 있다.
또한 기판(10)은 금속으로도 형성할 수 있는데 금속으로 기판(10)을 형성할 경우 기판(10)은 철, 크롬, 망간, 니켈, 티타늄, 몰리브덴, 스테인레스 스틸(SUS), Invar 합금, Inconel 합금 및 Kovar 합금으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이 때 기판(10)은 포일 형태일 수 있다.
기판(10)의 상면에 기판(10)의 평활성과 불순 원소의 침투를 차단하기 위하여 버퍼층(미도시)을 형성할 수 있다. 버퍼층(미도시)은 SiO2 및/또는 SiNx 등으로 형성할 수 있다.
기판(10)상에 제1 전극(11)이 형성되어 있다. 제1 전극(11)은 포토 리소그래피법에 의해 소정의 패턴으로 형성할 수 있다. 제1 전극(11)의 패턴은 수동 구동형(passive matrix type: PM)의 유기 발광 소자의 경우에는 서로 소정 간격 떨어진 스트라이프 상의 라인들로 형성될 수 있고, 능동 구동형(active matrix type: AM)의 유기 발광 소자의 경우에는 화소에 대응하는 형태로 형성될 수 있다.
제1 전극(11)은 반사형 전극 또는 투과형 전극일 수 있다. 제1 전극(11)이 반사형 전극일 경우 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Ca 및 이들의 화합물 등으로 반사막을 형성한 후, 그 위에 일함수가 높은 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3 등을 배치하여 제1 전극(11)을 형성한다.
제1 전극(11)이 투과형 전극일 경우 제1 전극(11)은 일함수가 높은 ITO, IZO, ZnO, 또는 In2O3 등으로 형성된다.
그리고 나서 도 10c를 참조하면 박막 소스(100)를 이용하여 제1 전극(11)상에 공통으로 배치되는 유기층인 정공 주입층(12) 및 정공 수송층(13)을 형성한다. 정공 주입층(12) 및 정공 수송층(13)을 각 픽셀의 공통층으로 작용하므로 별도의 마스크없이 증착 공정을 진행할 수 있다.
이 때 도 10a에 도시된 증착 재료(20)는 정공 주입층(12)을 형성하기 위한 증착 재료이다. 정공 주입층(12)을 형성하고 나서 평탄화층(140)에 잔존하는 증착 재료(20)를 제거한다. 그리고 정공 수송층(13)을 형성하기 위한 증착 재료를 평탄화층(140)에 배치하고 나서 증착 공정을 진행하여 정공 수송층(13)을 형성한다.
그리고 나서 도 10d를 참조하면 유기 발광층(14)을 형성한다. 유기 발광층(14)은 적색, 녹색 및 청색에 대응하는 가시 광선을 발광하는 재료를 이용하여 형성한다. 이 때 증착 소스(100)상에 마스크를 배치하여 1회의 증착 공정을 이용하 여 적색 가시광선을 발광하는 유기 발광층(14)을 형성하고, 그 다음 동일한 과정으로 순차적으로 녹색 및 청색 유기 발광층(14)을 형성할 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고, 별도의 증착 장치를 이용하여 유기 발광층(14)을 형성할 수 있다.
또한 조명 등에 사용되는 백색의 가시 광선을 구현하고자 하는 경우 별도의 마스크 없이 적색, 녹색 및 청색 유기 발광층(14)을 순차적으로 형성할 수 있다. 이 때 증착 소스(100)는 기판(10)의 크기보다 크므로 기판(10) 및 증착 소스(100)를 이동하지 않고 1회의 증착 공정으로 원하는 증착막을 형성할 수 있다.
그리고 나서 도 10e를 참조하면 유기 발광층(14)상에 공통으로 배치되는 유기층인 전자 수송층(15) 및 전자 주입층(16)을 형성한다. 전자 수송층(15) 및 전자 주입층(16)을 각 픽셀의 공통층으로 작용하므로 별도의 마스크없이 증착 공정을 진행할 수 있다. 전자 수송층(15) 및 전자 주입층(16)을 형성하는 공정은 전술한 정공 주입층(12) 및 정공 수송층(13)을 형성하는 공정과 유사하다.
본 실시예는 정공 주입층(12), 정공 수송층(13), 전자 수송층(15) 및 전자주입층(16)을 형성하는 것을 포함한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 정공 주입층(12), 정공 수송층(13), 전자 수송층(15) 및 전자주입층(16)으로 이루어지는 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 층을 형성할 수 있다.
또한 정공 주입층(12), 정공 수송층(13), 전자 수송층(15) 및 전자주입층(16)을 형성하기 위한 증착 재료에도 제한이 없는데, 구리 프탈로시아닌(CuPc: copper phthalocyanine), N,N-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐-벤지딘 (N,N'- Di(naphthalene-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine: NPB) , 트리스-8-하이드록시퀴놀린 알루미늄(tris-8-hydroxyquinoline aluminum)(Alq3) 폴리에틸렌 디히드록시티오펜 (PEDOT: poly-(2,4)-ethylene-dihydroxy thiophene)이나, 폴리아닐린(PANI: polyaniline) 등을 사용할 수 있다.
그리고 나서 도 10f를 참조하면 전자 주입층(16)상에 제2 전극(17)을 형성하여 유기 발광 소자(18)를 최종적으로 제조한다.
제2 전극(17)은 수동 구동형의 경우에는 제1 전극(11)의 패턴에 직교하는 스트라이프 형상일 수 있고 능동 구동형의 경우에는 화상이 구현되는 액티브 영역 전체에 걸쳐 형성될 수 있다.
제2 전극(17)은 투과형 전극 또는 반사형 전극일 수 있다. 제2 전극(17)이 투과형 전극일 경우 제2 전극(17)은 일함수가 작은 금속 즉, Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Ca 및 이들의 화합물을 증착한 후, 그 위에 ITO, IZO, ZnO, 또는 In2O3 등의 투명 도전물질로 보조 전극층이나 버스 전극 라인을 형성할 수 있다.
제2 전극(17)이 반사형 전극일 경우 제2 전극(17)은 일함수가 작은 금속 즉, Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Ca 등으로 형성될 수 있다. 위에 설명한 것은 제1 전극(11)을 애노드 전극, 제2 전극(17)을 캐소오드 전극으로 가정한 것이나 전극의 극성이 반대로 될 수 있음은 물론이다.
기판(10)의 일 면에 대향하도록 밀봉 부재(미도시)가 배치될 수 있다. 밀봉 부재(미도시)는 외부의 수분이나 산소 등으로부터 유기 발광 소자(18)를 보호하기 위해 형성하는 것으로 밀봉 부재(미도시)는 투명한 재질로 형성된다. 이를 위해 글라스, 플라스틱 또는 유기물과 무기물의 복수의 중첩된 구조일 수도 있다.
도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 증착 소스를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절취한 단면도이다.
도 3(a)는 도 2의 코일부를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3(b)는 도 3(a)의 변형예를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 관한 증착 소스를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 도 4의 코일부를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 증착 소스를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7은 도 6의 코일부를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 증착 소스를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 9는 도 8의 힛파이프를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 10a 내지 도 10f는 본 발명의 일 실시예에 관한 유기 발광 소자 제조 방법을 순차적으로 도시한 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명>
10: 기판 11: 제1 전극
12: 정공 주입층 13: 정공 수송층
14: 유기 발광층 15: 전자 수송층
16: 전자 주입층 17: 제2 전극
20: 증착 재료 100, 200, 300, 400: 증착 소스
110, 210, 310: 코일부 120, 220, 320, 420: 열전달 플레이트
130, 230, 330, 430: 평탄화층 140, 240, 340, 440: 열차단층
410: 힛파이프 411: 열전달 유체
Claims (23)
- 피증착재의 피증착면보다 큰 크기를 갖는 증착 소스에 관한 것으로서,열원;상기 열원 상부에 배치되어 상기 열원으로부터 발생한 열을 전달받는 열전달 플레이트;증착 재료를 배치하도록 상기 열전달 플레이트상에 상기 열전달 플레이트와 접하도록 배치되고 플레이트 형태를 갖는 평탄화층; 및상기 열전달 플레이트의 측면을 감싸도록 형성되고, 상기 평탄화층의 측면을 감싸고 상기 평탄화층의 면 중 상기 증착 재료가 배치되는 면은 노출하도록 형성되고, 상기 열원의 하부에 배치되도록 형성된 열차단부를 포함하고,상기 열원은 상기 열전달 플레이트의 영역 중 중앙 영역보다 상기 중앙 영역을 둘러싸는 가장자리 영역에 더 많은 열을 공급하도록 형성되고,상기 열차단부는 상기 평탄화층의 측면으로부터 소정의 높이만큼 돌출되어 상기 증착 재료는 상기 평탄화층의 상면 및 상기 열차단부의 내측면에 접하도록 배치되어 증착 공정을 진행하는 증착 소스.
- 제1 항에 있어서,상기 열원은 코일부를 구비하는 증착 소스.
- 제2 항에 있어서,상기 코일부는 일체로 형성되고 한 개의 전원에 연결된 증착 소스.
- 제2 항에 있어서,상기 코일부는 복수의 부코일부를 구비하고, 상기 복수의 부코일부는 각각 독립된 전원에 연결된 증착 소스.
- 제2 항에 있어서,상기 코일부는 상기 열전달 플레이트의 중앙 영역에 대응하는 위치보다 상기 중앙 영역을 둘러싸는 가장자리 영역에 대응하는 위치에서 더 조밀하게 배치되는 증착 소스.
- 제4 항에 있어서,상기 코일부는 상기 열전달 플레이트의 전체 영역에서 동일한 밀도로 배치되고, 상기 부코일부에 인가되는 각각의 전압의 크기를 제어하는 증착 소스.
- 제2 항에 있어서,상기 코일부는 니켈 또는 티타늄을 포함하는 증착 소스.
- 제1 항에 있어서,상기 열원은 힛파이프를 구비하고, 상기 힛파이프(heat pipe) 내부에 열전달 유체가 배치되는 증착 소스.
- 제8 항에 있어서,상기 힛파이프는 상기 열전달 플레이트의 중앙 영역에 대응하는 위치보다 상기 중앙 영역을 둘러싸는 가장자리 영역에 대응하는 위치에서 더 조밀하게 배치되는 증착 소스.
- 제8 항에 있어서,상기 힛파이프는 구리 또는 알루미늄을 함유하는 증착 소스.
- 제8 항에 있어서,상기 열전달 유체는 파라핀계 화합물인 증착 소스.
- 제1 항에 있어서,상기 열전달 플레이트는 금속을 함유하는 증착 소스.
- 제1 항에 있어서,상기 평탄화층은 상기 열전달 플레이트와 분리되는 증착 소스.
- 제1 항에 있어서,상기 평탄화층은 알루미늄 또는 구리를 함유하는 증착 소스.
- 삭제
- 삭제
- 제1 항에 있어서,상기 열차단부는 세라믹 재료를 포함하는 증착 소스.
- 제1 항에 있어서,상기 열차단부는 ZrO2, SiO2 및 CaO로 이루어지는 군으로부터 선택된 어느 하나를 포함하는 증착 소스.
- 제1 항에 있어서,상기 평탄화층은 상기 증착 재료가 증착되는 피증착재보다 크게 형성되는 증착 소스.
- 열원, 상기 열원 상부에 배치되어 상기 열원으로부터 발생한 열을 전달받는 열전달 플레이트, 증착 재료를 배치하도록 상기 열전달 플레이트상에 상기 열전달 플레이트와 접하도록 배치되고 플레이트 형태를 갖는 평탄화층 및 상기 열전달 플레이트의 측면을 감싸도록 형성되고, 상기 평탄화층의 측면을 감싸고 상기 평탄화층의 면 중 상기 증착 재료가 배치되는 면은 노출하도록 형성되고, 상기 열원의 하부에 배치되도록 형성된 열차단부를 포함하고,상기 열원은 상기 열전달 플레이트의 영역 중 중앙 영역보다 상기 중앙 영역을 둘러싸는 가장자리 영역에 더 많은 열을 공급하도록 형성되고,상기 열차단부는 상기 평탄화층의 측면으로부터 소정의 높이만큼 돌출되어 상기 증착 재료는 상기 평탄화층의 상면 및 상기 열차단부의 내측면에 접하도록 배치되어 증착 공정을 진행하는 증착 소스를 이용한 유기 발광 소자 제조 방법에 관한 것으로서,제1 전극이 형성된 기판을 준비하는 단계;상기 제1 전극 상에 유기 발광층 및 상기 유기 발광층 주위에 배치되는 하나 이상의 유기층을 형성하는 단계; 및상기 유기발광층과 전기적으로 연결되도록 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하고,상기 유기 발광층 또는 상기 유기층을 형성하는 단계는 상기 증착 소스를 이용하여 진행하는 유기 발광 소자 제조 방법.
- 제20 항에 있어서,상기 증착 소스를 이용하여 상기 유기 발광층 또는 상기 유기층을 형성하는 단계는 상기 기판을 상기 평탄화층과 대향하도록 배치하는 단계를 포함하는 유기 발광 소자 제조 방법.
- 제20 항에 있어서,상기 평탄화층의 크기는 상기 기판의 크기보다 큰 유기 발광 소자 제조 방법.
- 제20 항에 있어서,상기 유기층은 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층 및 전자 주입층으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 유기 발광 소자 제조 방법.
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