KR101633115B1 - 유기전계발광소자 증착용 증착원 - Google Patents

Abstract

본 발명의 유기전계발광소자 증착용 증착원은, 상부 부재의 재료증기 배출용 제1 개구와 대응하는 재료증기 배출용 제2 개구를 포함하는 캡을 포함한다. 이로 인하여, 본 발명은, 내부공간으로부터 상부 부재로 전달된 열이 캡에 의해 외부로 발산되는 것이 차단되어 재료 증기 배출용 제1 개구에서 배출되는 재료증기의 응고를 방지할 수 있다. 또한, 본 발명은, 재료증기 배출용 제1 개구의 외곽에 위치한 지지대와 일정 간격을 유지하기 위해 캡의 내부면에 스페이서를 포함한다. 이로 인하여, 본 발명은, 캡과 재료 증기 배출용 제1 개구와의 직접적인 접촉에 의한 열방출을 방지하여 재료증기의 응고를 방지할 수 있다.

유기전계발광소자, 증착원

Description

유기전계발광소자 증착용 증착원{Source for depositing OLED}

본 발명은 유기전계발광소자의 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유기전계발광소자 제조장치 중에서 유기전계발광소자 증착용 증착원에 관한 것이다.

유기 전계발광소자(organic light emitting diodes, OLED)는 전자 주입전극(음극)과 정공 주입 전극(양극) 사이에 형성된 유기 발광층에 전하를 주입하면 전자와 정공이 쌍을 이룬 후 소멸하면서 빛을 내는 소자이다.

유기 전계 발광소자는 플라스틱같은 휠 수 있는(flexible) 투명 기판 상에도 소자를 형성할 수 있을 뿐 아니라, 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel)이나 무기 전계발광(EL) 디스플레이에 비해 10V이하의 낮은 전압에서 구동이 가능하고, 전력 소모가 비교적 적으며, 색감이 뛰어나다는 장점이 있다. 또한, 유기 전계발광소자는 녹색, 청색, 적색의 3가지 색을 나타낼 수가 있어 차세대 풍부한 색 디스플레이 소자로 많은 사람들의 관심의 대상이 되고 있다.

유기 전계발광소자의 제조에 이용되는 열적 물리적 기상 증착은 증착재료(예를 들어, 유기물, 전극)의 증거로 기판 표면에 발광층을 형성하는 기술로서, 증착원(deposition source) 내에 수용된 증착재료는 기화온도까지 가열되며, 증착 재료 의 증기는 수용된 증착원 밖으로 이동한 후 코팅될 기판 상에서 응축된다.

증착원은 그 형상에 따라 포인트 증착원(point source) 및 선형 증착원(linear source)으로 구분된다.

포인트 증착원은 일반적으로 전체적인 형상이 원통형으로서, 원형의 개구가 형성되어 있다. 또한, 선형 증착원은 육면체의 형상을 가지며, 부재의 길이 방향으로 소정 폭의 개구가 형성되어 있다.

도 1은 종래의 유기 전계발광소자의 증착장치를 나타낸 단면도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 증착장치는 챔버(100)과, 챔버(100)의 내부 저부에 위치하여 그 내부에 증착하고자 하는 재료가 담겨진 증착원(110)과, 증착원(110)을 가열시켜 증착원 내부에 담겨진 증착재료를 기화시키기 의한 가열수단(120)과, 양극(anode) 등이 형성된 기판(130)을 구비한다.

또한, 증착원(110) 상측부의 중앙에 노즐로 분출구(111)가 형성되어 있으며, 분출구의 크기 및 방향에 따라 분출각이 결정되어 증착되게 된다.

이와 같은 증착원(110)의 측면에는 가열수단(120)이 설치되어 있지만, 증착원(110)의 상부에는 별도의 가열수단이 설치되어 있지 않고 외부로 노출된 상태이기 때문에 증착원의 내부 공간으로부터 상측부로 전달된 열이 외부로 발산될 수 밖에 없으며, 내부 공간의 온도와 비교하여 낮은 온도를 나타낼 수 밖에 없다.

이로 인해, 상측부, 분출구 주변의 낮은 온도로 인해 분출구를 통해 배출되는 재료 증기의 일부가 분출구 주변에서 응고되는 현상이 발생된다. 증착공정이 진행됨에 따라 분출구 주변에서의 재료 증기의 응고가 누적되어 재료 증가의 원활한 배출이 이루어지지 않으며, 이는 기판(130)의 표면에서의 증착막 형성에 큰 영향을 미치게 되고, 심한 경우 재료 증기의 응고물에 의해 분출구가 막히는 현상이 발생되는 문제점이 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 분출구 주변에서의 재료증기 응고 현상을 방지기 위해 분출구 주변의 온도를 일정수준으로 이상으로 유지시킬 수 있도록 하는 유기전계발광소자 증착용 증착원을 제공함에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유기전계발광소자 증착용 증착원은 가열되어 그 내부에 수용된 증착재료로 열을 전달하며, 발생된 증착재료의 증기를 외부로 배출시켜 기판 표면에 증착 재료층을 형성하는 유기전계발광소자 증착용 증착원에 있어서, 가열수단이 장착되어 증착재료로 열을 공급하는 측벽 부재와, 재료증기 배출용 제1 개구가 형성된 상부 부재와, 상기 상부 부재의 온도를 일정하게 유지시키기 위해, 상기 측벽 부재 상단에 고정된 상태로 상기 상부 부재 상에 위치하며, 상기 상부 부재에 형성된 상기 재료 증기 배출용 제1 개구에 대응하는 재료 증기 배출용 제2 개구가 구비되는 캡을 포함한다.

상기 캡은 상기 재료 증기 배출용 제1 개구의 외곽에 위치한 지지대와 일정한 간격이 유지되도록 내부면에 위치한 스페이서를 더 포함한다.

상기 지지대는 상기 기울기를 가진 상부부재의 상부면을 평평하게 유지시킨 다.

상기 캡의 스페이서와 상기 지지대가 접촉하도록 고정되고, 상기 캡의 측부와 상기 측벽부재가 접촉하도록 고정된다.

상기 캡은 흑연으로 형성되고, 상기 재료 증기배출용 제1 개구와 대응하는 상기 캡의 배면에는 텅스텐막이 코팅된다.

이상에서와 같은 유기전계발광소자 증착용 증착원은 상부 부재를 덮는 캡을 구비함으로써, 내부공간으로부터 상부 부재로 전달된 열이 캡에 의해 외부로 발산되는 것이 차단되어 상부 부재는 온도를 유지할 수 있고, 분출구를 통해 배출되는 재료증기의 응고를 방지하여 재료증기의 원할한 배출이 이루어지게 되는 효과가 있다.

이하는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 유기전계발광소자 증착용 증착원을 보다 상세히 설명하고자 한다.

도 2a는 본 발명에 따른 유기전계발광소자 증착용 증착원을 도시한 단면도이고, 도 2b는 증착원의 캡과 지지대의 체결구조를 도시한 단면도이고, 도 3a는 본 발명에 따른 증착원의 캡 상면을 도시한 도면이고, 도 3b는 본 발명에 따른 증착원의 캡 배면을 도시한 도면이다.

도 2a는 본 발명에 따른 유기전계발광소자 증착용 증착원을 도시한 단면도로써, 원통형의 측벽 부재(12a), 원판형의 바닥 부재(12b) 및 상부 부재(14)로 이루 어진 증착원(10)의 내부 구성을 도시하고 있다. 상부 부재(14), 측벽 부재(12a) 및 바닥 부재(12b)로 인하여 형성되는 내부 공간에는 증착재료(M)인 유기물이 수용되어 있다.

측벽 부재(12a) 내부에는 내부공간에 수용된 증착재료(M)을 가열하기 위한 가열 수단(11)이 위치하고 있고, 이 가열수단(11)은 측벽 부재의 전 높이에 걸쳐 장착되어 있으며, 내부공간에 수용된 증착재료(M) 모두에 열을 공급할 수 있다.

상부 부재(14)의 중앙부에는 재료 증기 배출용 제1 개구(15)가 형성되어 있으며, 측벽 부재(12a)에 장착된 가열 수단(11)에서 발생된 열에 의하여 가열, 기화된 증착재료의 증기는 이 제1 개구(15)를 통하여 외부 즉, 기판(도 1의 130)을 향하여 배출된다. 이 제1 개구(15)의 직경은 증착원(10)의 직경에 비하여 극히 작기 때문에 유체를 고속으로 분산시키는 노즐의 기능을 수행하게 된다. 즉, 단면적이 넓은 내부 공간에서 발생된 증착재료(M)의 증기는 좁은 면적의 재료 증기 배출용 제1 개구(15)를 통과하는 과정에서 그 유속이 빨라지고 압력이 낮아지게 되며, 효율적인 재료 증기의 분산이 이루어질 수 있다.

그리고, 재료 증기 배출용 제1 개구(15)의 외곽에는 기울기를 가진 상부 부재(14)의 상부면을 평평하게 유지시켜 재료 증기 배출용 제1 개구(15)의 상부에 위치되는 구조물의 균형을 조절하는 지지대(16)가 더 구비되고, 상기 지지대(16)는 흑연(graphite)으로 형성된다.

또한, 재료 증기 배출용 제1 개구(15) 주변에서의 재료 증기의 응고 현상을 방지하기 위해서, 재료 증기 배출용 제1 개구 주변 즉, 상부 부재의 온도를 일정한 수준이상으로 유지시키고, 측벽 부재(12a)의 상단에 고정된 상태로 상기 상부 부재 상에 위치하는 원판형 캡(17)이 구비된다.

상기 원판형 캡(17)은 재료 증기 배출용 제1 개구(15)와 대응하는 위치에 형성된 재료 증기 배출용 제2 개구(17a)와, 재료 증기 배출용 제1 개구(15)의 외곽에 위치한 지지대(16)와 일정한 간격이 유지되도록 내부면에 위치한 스페이서(17c)가 구비된다.

상기 캡(17)은 도 2b에 도시된 바와 같이, 스페이서(17c)와 지지대(16)가 접촉하도록 고정되고, 측부(17b)와 측벽 부재(12a)가 접촉하도록 고정된다.

그리고, 캡(17)은 흑연(graphite)으로 형성되고, 재료 증기 배출용 제1 개구(15)와 대응되는 캡의 배면(B)에는 텅스턴(W)막으로 코팅된다.

이와 같이, 상부 부재(14)를 덮는 캡(17)을 구비함으로써, 내부공간으로부터 상부 부재(14)로 전달된 열이 캡(17)에 의해 외부로 발산되는 것이 차단되어 상부 부재(14)는 어느 정도 온도를 유지할 수 있고, 재료 증기 배출용 제1 개구(15)를 통해 배출되는 재료증기의 응고를 방지하여 재료증기의 원할한 배출이 이루어지게 된다.

또한, 재료 증기 배출용 제2 개구(17a)의 끝단(A)을 둥글게 표면 처리하여 재료 증기 배출용 제1 개구(15)를 통해 배출되는 재료증기가 제2 개구(17a)에 쌓이는 것을 방지할 수 있게 되고, 스페이서(17c)와 지지대(16)가 접촉하여 캡(17)과 상부 부재(14)가 소정 간격 이격되도록 위치하여 캡(17)과 재료 증기 배출용 제1 개구(15)와의 직접적인 접촉에 의한 열방출을 방지할 수 있게 된다.

그리고, 흑연으로 캡(17)을 형성함으로써, 고온에서 분해될 우려가 없으며, 열전도도가 우수하고, 견고하여 형상변형이 방지되고, 재료 증기 배출용 제1 개구(15)와 대응되는 캡의 배면(B)을 텅스텐막으로 코팅함으로써, 상부 부재(14)로부터의 열반사특성을 더 향상시킨다.

그리고, 측벽 부재(12a) 상단에 위치하며, 재료 증기 배출용 제1 개구(15)에 상응하도록 증기 배출용 제2 개구(17a)가 위치된 캡(17)을 구비함으로써, 재료 증기 배출용 제1 개구를 통해 배출되는 증착재료의 증기 배출통로가 확보되어 재료 증기 배출용 제1 개구의 막힘 현상을 방지할 수 있게 된다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

도 1은 종래기술에 따른 유기 전계발광소자의 증착장치를 나타낸 단면도

도 2a는 본 발명에 따른 유기전계발광소자 증착용 증착원을 도시한 단면도

도 2b는 증착원의 캡과 지지대의 체결구조를 도시한 단면도

도 3a는 본 발명에 따른 증착원의 캡 상면을 도시한 도면

도 3b는 본 발명에 따른 증착원의 캡 배면을 도시한 도면

Claims (7)

1. 가열되어 그 내부에 수용된 증착재료로 열을 전달하며, 발생된 증착재료의 증기를 외부로 배출시켜 기판 표면에 증착 재료층을 제공하는 유기전계발광소자 증착용 증착원에 있어서,

   가열수단이 장착되어 증착재료로 열을 공급하는 측벽 부재와,

   재료증기 배출용 제1 개구가 배치된 상부 부재와,

   상기 재료증기 배출용 제1 개구의 외곽에 위치한 지지대와,

   상기 상부 부재의 온도를 일정하게 유지시키기 위해, 상기 측벽 부재 상단에 고정된 상태로 상기 상부 부재 상에 위치하며, 상기 재료 증기 배출용 제1 개구에 대응하는 재료 증기 배출용 제2 개구가 배치되고, 상기 지지대와 일정한 간격이 유지되도록 내부면에 스페이서가 위치하는 캡을 포함하는 유기전계발광소자 증착용 증착원.
2. 삭제
3. 제1 항에 있어서, 상기 지지대는

   기울기를 가진 상부부재의 상부면을 평평하게 유지시키는 유기전계발광소자 증착용 증착원.
4. 제1 항에 있어서, 상기 캡의 스페이서와 상기 지지대가 접촉하도록 고정되고, 상기 캡의 측부와 상기 측벽부재가 접촉하도록 고정되는 유기전계발광소자 증착용 증착원.
5. 제1 항에 있어서, 상기 캡은

   재질이 흑연이고, 상기 재료 증기배출용 제1 개구와 대응하는 상기 캡의 배면에는 텅스텐막이 코팅되는 유기전계발광소자 증착용 증착원.
6. 제1 항에 있어서,

   상기 재료 증기 배출용 제2 개구는 끝단의 표면이 둥글게 배치된 유기전계발광소자 증착용 증착원.
7. 제1 항에 있어서,

   상기 지지대는 재질이 흑연인 유기전계발광소자 증착용 증착원.

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