KR102161150B1 - 초고해상도 amoled 소자의 유기박막 증착용 다중 곡면 증발원 - Google Patents

초고해상도 amoled 소자의 유기박막 증착용 다중 곡면 증발원 Download PDF

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Abstract

본 발명은 초고해상도 AMOLED 증착제조용 다중 곡면 증발원에 관한 것으로서, 곡률이 다른 다수개의 원형 곡면 패턴들을 가지는 이중 곡면 증발원, 다중 곡면 증발원, 이중 원형 곡면 증발원 또는 다중 원형 곡면 증발원의 곡면 금속시트에 증착된 도너 유기박막들을 사용함으로써, 재증발 시 포커싱 증발하는 유기물 기체에 의해 기판에 형성된 타겟 유기박막의 유효영역을 더욱 넓혀 유기물질 사용율을 높이고, 또한 타겟 유기박막의 패턴박막의 두께 균일도가 향상되고 높아진 수직 증발율에 의해 세도우현상이 더욱 저감하여, 패턴박막의 세도우 거리를 더욱 적게 형성함으로써, 2250ppi의 해상도를 가지는 초미세 패턴박막의 증착형성이 가능한 효과가 있다.

Description

초고해상도 AMOLED 소자의 유기박막 증착용 다중 곡면 증발원{Multiple curved plane evaporation source for organic film deposition process of high resolution AMOLED device}
본 발명은 초고해상도 AMOLED 소자의 유기박막 증착용 다중 곡면 증발원에 관한 것으로서, 초고해상도 AMOLED 소자를 제작함에 있어서 높은 박막두께 균일도를 가지고, 세도우현상이 없는 초미세패턴 유기박막의 형성을 위한 고진공 증착공정이 가능하도록 금속시트(sheet) 표면에 곡률과 크기가 다른 다수개의 곡면형 패턴이 형성된 다중 곡면 증발원의 구조에 관한 것이다.
현재 생산되고 있는 스마트폰용 AMOLED 디스플레이 소자는 해상도가 약 600ppi에 이르고 있으나, 새로이 부상하고 있는 VR, AR 어플리케이션에 대응하기 위한 초고해상도 (예, 2250ppi) AMOLED의 대량생산을 아직 실현할 수 없으므로, 이에 대한 차세대급 제조 기술이 필요한 시점이다. 특히, 많은 국가들은 모바일 어플리케이션을 위한 소형 AMOLED의 해상도를 향상하고자 경쟁적으로 노력하고 있다.
AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diode) 소자는, 기존의 LCD 디스플레이 소자를 대체하고 있는 차세대 디스플레이 소자로서, 박막형의 구성이 가능하여 매우 얇은 디스플레이가 가능하다. 특히, 소형 AMOLED는 폴더블 또는 롤러블 디스플레이 소자에 활용도가 매우 높아서 한국, 중국, 일본 등의 국가들이 경쟁적으로 생산을 시도하고 있다.
현재 생산되는 6.4인치 크기의 AMOLED 소자의 해상도는 514ppi(pixel per inch)이므로, 이를 VR, AR에 적용 시, 저해상도에 따른 패턴간격이 눈에 보이는 매트릭스효과 (일명, 모기장 효과)가 발생한다. 이를 제거하려면, 적어도 2250ppi이상의 AMOLED 소자의 생산이 되어야 하며, 비로소 VR, AR 시대가 전성기를 맞이할 수 있게 된다.
이와 같은 AMOLED 소자는 TFT 기판 상에 아노드(Anode) 박막과 캐소드(Cathode) 박막 사이에 7개층의 유기박막(HIL, HTL, Blue, Red, Green, EIL, ETL)이 형성되어 전기를 흘려주면 Red, Green, Blue 유기물 발광층들이 발광하게 되는 것으로, AMOLED 소자의 제조에는 적어도 7개 이상의 유기박막 증착이 필요하다.
현재 생산에 이용되고 있는 AMOLED 소자용 유기박막을 증착하는 점형 또는 선형 증발원 증착기는, 도1에 도시된 바와 같이, 고진공의 챔버내 상부에 TFT기판(10)이 수평으로 놓이고, 하부에 점증발원(13)이 놓이는 구조이다.
도1(a)에서와 같이, 고진공 증착기 챔버의 내측 하부에는 점증발원 또는 선형증발원 (일명, 리니어 소스)(13)이 설치되며, 선형증발원은 점증발원을 길쭉한 형태로 구성한 것으로, 작동원리는 동일하므로 여기서는 주로 점증발원으로만 설명한다. 점증발원(13)의 내부에는 유기물 파우더(14)가 담겨 있어서, 가열에 의하여 유기물 기체가 상향 분사되고, 분사되는 유기물 기체 분자는 45도의 입사각(θ1)을 가지며 비행하여 기판(10)에 증착된다. 이때, 기판(10)에 증착된 유기박막(11)의 두께 프로화일은 중앙에는 두껍고 가장자리로 갈수록 얇아지는 형태를 가지게 되며, 이를 가우시안(Gaussian) 형 두께분포를 가진다고 한다.
도1(b)에서와 같이 미세한 유기박막의 패턴을 형성하기 위해서 기판하부에 미세한 구멍들이 형성된 메탈 마스크(일명, fine metal mask, FMM)(16)가 놓이고 점증발원(13)으로부터 분사된 유기물 기체가 마스크의 구멍을 통과하여 기판에 미세한 패턴 유기박막(17)이 형성된다. 현재 생산되는 증착기에서는, 유기박막의 두께 균일도를 향상시키기 위하여, 기판을 회전하면서 증착하거나, 선형증발원을 스켄이송하면서 유기박막을 증착한다. 하지만, 유기물 분자의 입사각 때문에 패턴 유기박막에는 마스크 두께에 의한 섀도우 현상으로 인하여, 초미세한 패턴 형성이 불가능하게 되어 소자의 해상도를 향상하는데 제한이 발생한다.
이를 해결하고자 종래에 제안되어 개발되고 있는 면증발원 증착기술에 따르면, 도2(a)에 도시된 바와 같이, 금속면시트(23)에 1차로 증착코팅된 도너 유기박막(22)이 구비되고, 가열히터(H)에 의하여 금속면시트가 가열되면 도너 유기박막(22)은 재증발되어 타겟인 기판(10)에 증착되어 타겟 유기박막(21)을 형성한다. 여기서, 도1의 점증발원(13)으로부터 1차 증발된 유기물 기체가 금속면시트(23)에 증착코팅되어 도너 유기박막(22)이 형성되는 것이고, 가열장치(H)에 의하여 금속면시트가 후면에서 부터 가열되어 도너 유기박막(22)이 재증발 되면, 재증발된 유기물 기체가 비행하여 기판(10)에 최종 도달되고 증착되어 타겟 유기박막(21)이 형성되는 것이다.
이때, 금속면시트에서 재증발된 유기물 기체는 입사각(θ2)이 대략 20도가 되는 것이 확인 되었으며, 기판에 형성된 타겟 유기박막(20)은 중앙에 두께 균일도가 적당하게 유지되는 유효 영역(Active area)(A)과 두께 균일도가 매우 낮게 유지되는 비유효 영역(B)을 가지게 된다. 이 경우, 유효영역이 너무 좁으면 물질 사용효율이 떨어진다. (참고 특허: 하향식 열적 유도 증착에 의한 선형의 대면적 유기소자 양산장비, 1012061620000)
또한, 도2(b)에 도시된 바와 같이, 곡면 금속시트(33)를 사용하여 1차 증착 코팅된 곡면 도너 유기박막(32)을 재증발하면 곡면증발 입사각(θ3)은 대략 10도로 관측되며, 기판에 형성된 타겟 유기박막(31)은 비유효영역(B)이 이전의 평면형 금속시트의 경우보다 줄어들게 된다. 즉, 증발하는 유기물 기체가 포커싱되는 현상이 발견되었다. 하지만, 유효영역(A)를 더욱 넓혀야 유기물의 물질 사용율을 향상시킬 수 있는 문제는 있다. (참고 특허 제10-2016-0026749호, 고해상도 오엘이디 패턴 증착용 곡면 증발원)
참고로, 금속면시트(23)에 증착된 도너 유기박막(22)으로부터 재증발되어 기판에 증착된 타겟 유기박막은, 수직성 면증발에 의해 세도우현상이 현격히 줄어들어, FMM(Fine Metal Mask)마스크를 TFT기판(10)하부에 부착하여 패턴박막을 형성할 경우, 세도우거리는 0.8um - 1.5um으로 줄어들게 되고, 그 결과 AMOLED의 해상도는 800ppi 에서 1200ppi 까지 향상하게 된다. 반면에, 선형 또는 점증발원만으로 AMOLED 소자를 제작하면, 세도우거리는 약 4um가 형성되며, 그에 따른 해상도는 최대 570ppi에 그치고 있는 실정이다. (참고논문1 : 고해상도 AMOLED 제조용 고진공 증착기술, 물리학과 첨단기술 pp 29 - 37, APRIL (2018), 참고논문2 : Plane source evaporation techniques for super ultra high resolution flexible AMOLED, pp523-526, 37-2, SID 2017.)
한국공개특허공보 제10-2016-0026749호
본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 초고해상도를 가지는 AMOLED를 제조할 수 있도록, 금속시트면 증발시 기판에 형성된 유기박막의 유효영역을 더욱 넓혀 유기물질 사용율을 높이고, 또한 박막의 두께 균일도를 향상시키고 세도우현상을 더욱 저감하도록 하여 0.3㎛ - 0.8㎛의 세도우 거리를 확보함으로써, 이로 인하여 2250ppi의 해상도를 가지는 초미세 패턴박막의 증착형성이 가능한 다중 곡면 증발원의 구조를 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 목적은 곡면 증발원에 의한 유기물증발의 경우, 곡면에서 재증발되는 유기물기체의 포커싱(Focusing)현상으로 인하여 세도우 현상이 더욱 줄어드는 것을 이용하여(논문3 : Novel plane source FMM evaporation techniques for manufacturing of 2250ppi flexible AMOLEDs, pp1003 - 1006, 75-2, SID 2018.), 유기 패턴 박막의 세도우거리가 0.18㎛ - 0.5㎛를 가져 2250ppi 이상의 초고해상도 AMOLED 소자 제작이 가능한 다중 곡면 증발원의 구조를 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 목적은 곡률이 다르고 크기가 다른 곡면이 다수개 형성된 다중 곡면형 패턴을 가지는 금속판을 이용하여, 수직 증발율을 높이고, 유기물질의 사용율 향상, 유기박막 유효영역의 확장, 세도우현상의 저감에 의해, 초고해상도 AMOLED 소자 제작이 가능한 다중 곡면 증발원 장치의 구조를 제공하는 것에 있다.
상술한 해상도 향상의 문제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 초고해상도 AMOLED 소자의 유기박막 증착용 다중 곡면 증발원은,
오목한 곡면이 형성된 곡면 금속시트; 및
상기 곡면 금속시트에 증착된 도너 유기박막;으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 다중 곡면 증발원에서,
상기 곡면 금속시트에 형성된 곡면은 곡률이 다른 다수개의 곡면 패턴들로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 다중 곡면 증발원에서,
상기 유기박막 증착용 다중 곡면 증발원은,
이중 곡면 증발원, 다중 곡면 증발원, 이중 원형 곡면 증발원 또는 다중 원형 곡면 증발원 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 다중 곡면 증발원에서,
상기 이중 곡면 증발원은,
상부면 중앙에 2개의 오목한 이중 곡면이 연속으로 형성된 이중 곡면 금속시트; 및 상기 이중 곡면상에 증착된 이중 곡면 도너 유기박막;으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 다중 곡면 증발원에서,
상기 다중 곡면 증발원은,
상부면 중앙에 2개의 오목한 이중 곡면이 연속으로 형성되고, 상기 이중 곡면의 좌우측에는 다수개의 측부 곡면들이 순차적으로 밀집되어 형성된 다중 곡면 금속시트; 및 상기 이중 곡면 및 측부 곡면상에 증착된 다중 곡면 도너 유기박막;으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 다중 곡면 증발원에서,
상기 이중 원형곡면 증발원은,
상부면에 원형의 곡면 테두리를 갖는 1개의 오목한 원형 곡면이 형성되되, 상기 원형 곡면의 중앙에는 곡면 봉우리가 솟아 있어 봉우리로부터 곡면테두리까지 방사상으로 오목한 곡면 골짜기를 이루도록 구성된 이중 원형곡면 금속시트; 및 상기 이중 원형곡면상에 증착된 이중 원형곡면 도너 유기박막;으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 다중 곡면 증발원에서,
상기 다중 원형곡면 증발원은,
상부면에 원형의 곡면 테두리를 갖는 1개의 오목한 원형 곡면이 형성되되, 상기 원형 곡면의 중앙에는 곡면 봉우리가 솟아 있어 봉우리로부터 곡면테두리까지 방사상으로 오목한 곡면 골짜기를 이루도록 구성되고, 상기 원형 곡면의 테두리 외측에는 다수개의 측부원형곡면들이 방사상으로 정렬되어 밀집 형성된 다중 원형곡면 금속시트; 및 상기 원형 곡면 및 측부원형곡면상에 증착된 다중 원형곡면 도너 유기박막;으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 다중 곡면 증발원에서,
상기 이중 곡면 증발원에 형성된 이중 곡면, 상기 다중 곡면 증발원에 형성된 이중 곡면, 상기 이중 원형곡면 증발원에 형성된 원형곡면, 또는 상기 다중 원형곡면 증발원에 형성된 원형곡면은 테두리가 원형, 타원형, 정사각형, 직사각형, 또는 다각형 형상 중 어느 하나의 형상인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 다중 곡면 증발원에서,
상기 다중 곡면 증발원에 형성된 측부 곡면, 또는 상기 다중 원형곡면 증발원에 형성된 측부원형곡면은 테두리가 원형, 타원형, 정사각형, 직사각형, 또는 다각형 형상 중 어느 하나의 형상인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 다중 곡면 증발원에서,
상기 다중 곡면 증발원에 형성된 이중 곡면의 곡률은 상기 이중 곡면의 좌우측에 형성된 측부 곡면의 곡률보다 작고, 상기 다중 원형곡면 증발원에 형성된 원형곡면의 곡률은 상기 원형 곡면의 테두리 외측에 형성된 측부원형곡면의 곡률보다 작게 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 다중 곡면 증발원에서,
상기 이중 곡면 증발원, 다중 곡면 증발원, 이중 원형 곡면 증발원 또는 다중 원형 곡면 증발원에 형성된 곡면의 곡률 및 곡면의 분포에 의해 증발되는 유기물의 포커싱 효율이 상승되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 초고해상도 AMOLED 증착제조용 다중 곡면 증발원 장치를 사용함으로써, 곡률이 다른 다수개의 원형 곡면 패턴들을 가지는 금속시트면에 증착된 도너 유기박막들이 후면이 가열된 금속시트면으로부터 재증발 시, 포커싱 증발하는 유기물 기체에 의해 기판에 형성된 타겟 유기박막의 유효영역을 더욱 넓혀 유기물질 사용율을 높이고, 또한 타겟 유기박막의 패턴박막의 두께 균일도가 향상되고 높아진 수직 증발율에 의해 세도우현상이 더욱 저감하여, 패턴박막의 세도우 거리를 더욱 적게 형성함으로써, 대략 2250ppi의 해상도를 가지는 초미세 패턴박막의 증착형성이 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 곡률이 다르고 크기가 다른 곡면이 다수개 형성된 다중 곡면형 패턴을 가지는 금속판을 이용하여, 수직 증발율을 높이고, 유기물질의 사용율 향상, 유기박막 유효영역의 확장, 세도우현상의 저감에 의해, 초고해상도 AMOLED 소자 제작이 가능한 효과가 있다.
도1의 (a)는 종래의 점증발원에 의해 기판에 증착된 박막의 형상을 나타내는 도면, (b)는 점증발원에 의해 기판에 증착된 타겟 유기박막의 패턴박막의 형상을 나타내는 도면,
도2의 (a)는 종래의 면증발원에 의해 기판에 증착된 박막의 형상을 나타내는 도면, (b)는 곡면증발원에 의해 기판에 증착된 박막의 형상을 나타내는 도면,
도3의 (a)는 본 발명의 일실시예에 따른 이중 곡면 증발원에 의해 기판에 증착된 타겟 유기박막의 형상을 나타내는 도면, (b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 곡면 증발원에 의해 기판에 증착된 타겟 유기박막의 형상을 나타내는 도면,
도4의 (a),(b)는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이중 원형 곡면 증발원의 단면도와 평면도 및 3차원 사시도 형상을 나타낸 도면,
도5의 (a),(b)는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다중 원형 곡면 증발원의 단면도와 평면도 및 3차원 사시도 형상을 나타낸 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.
도3의 (a)는 본 발명의 일실시예에 따른 이중 곡면 증발원에 의해 기판에 증착된 타겟 유기박막의 형상을 나타내는 도면, (b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 곡면 증발원에 의해 기판에 증착된 타겟 유기박막의 형상을 나타내는 도면, 도4의 (a),(b)는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이중 원형 곡면 증발원의 단면도와 평면도 및 3차원 사시도 형상을 나타낸 도면, 도5의 (a),(b)는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다중 원형 곡면 증발원의 단면도와 평면도 및 3차원 사시도 형상을 나타낸 도면이다.
도3 내지 도5에 도시된 바와 같이, 초고해상도의 AMOLED 소자의 유기박막 제조용 고진공의 증착챔버(미도시)내에는 기판(10)이 놓여있고, 그 아래에는 본 발명에 따른 이중 곡면 증발원(40), 다중 곡면 증발원(50), 이중 원형 곡면 증발원(60) 또는 다중 원형 곡면 증발원(70)이 놓이게 된다. 물론, 기판(10) 아래에 FMM 마스크(미도시)가 놓일 수 있음은 물론이다.
본 발명에 따른 곡면 증발원은, 오목한 곡면이 형성된 곡면 금속시트, 및 곡면 금속시트에 증착된 도너 유기박막으로 구성되며, 점증발원과 선형증발원으로부터 상향 또는 하향으로 분출되는 각 유기물 기체가 곡면 증발원의 오목한 곡면 금속시트 하부 또는 상부면에 차례로 증착코팅되어 도너 유기박막을 형성한다.
여기서, 곡면 금속시트에 형성된 곡면은 곡률이 다른 다수개의 곡면 패턴들로 구성될 수 있다.
곡면 금속시트에 증착된 도너 유기박막은 곡면 금속시트의 후면의 가열에 의해 수직방향으로 재증발하게 되고, 재증발된 도너 유기박막의 유기물들은 기판 앞에 구비된 마스크(미도시)를 관통한 후 기판에 증착되어 기판상에 세도우거리가 거의 없는 초고해상도의 미세 패턴 박막을 형성하게 된다.
도3의 (a)에는 본 발명의 일실시예에 따른 이중 곡면 증발원(40) 및 이러한 이중 곡면 증발원에 의해 기판에 타겟 유기박막이 형성되는 과정이 개략적으로 도시되어 있다.
도3의 (a)에 도시된 바와 같이, 이중 곡면 증발원(40)은 상부면 중앙에 2개의 오목한 이중 곡면(44, 45)이 연속으로 형성된 이중 곡면 금속시트(43); 및 이 이중 곡면상에 증착된 이중 곡면 도너 유기박막(42)으로 구성된다.
여기서, 이중 곡면 금속시트(43)의 이중 곡면(44, 45)에 증착된 이중 곡면 도너 유기박막(42)은 이중 곡면 금속시트(43)의 후면 가열에 의하여 재증발하게 되고, 각 이중곡면(44,45)로부터 기판에 증착된 2개의 개별 곡면 증발 유기박막(41a)은 서로 중첩되어 유효영역(A)이 확장된 이중 곡면 증발 타겟 유기박막(41)이 기판에 형성되게 된다. 이때 각 이중 곡면으로부터 재증발되는 유기물 분자의 입사각(θ3)은 대략 10도가 되게 된다. 그 결과, 타겟 유기박막의 비 유효영역(B)은 상대적으로 줄어들게 된다.
이 타겟 유기박막의 유효영역의 두께가 소자의 발광에 사용됨은 물론으로, 유기박막의 유효영역(A)은 확장할수록 좋고, 비유효영역(B)은 축소할수록 좋은 것이다.
도3의 (b)에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 곡면 증발원(50) 및 이러한 다중 곡면 증발원에 의해 기판에 타겟 유기박막이 형성되는 과정이 개략적으로 도시되어 있다.
도3의 (b)에 도시된 바와 같이, 다중 곡면 증발원(50)은 상부면 중앙에 2개의 오목한 이중 곡면(54)이 연속으로 형성되고, 이 이중 곡면의 좌우측에는 이중곡면과 비교하여 상대적으로 작은 치수를 가진 다수개의 측부 곡면(55)들이 순차적으로 밀집되어 형성된 다중 곡면 금속시트(53); 및 이 이중 곡면 및 측부 곡면상에 증착된 다중 곡면 도너 유기박막(52)으로 구성된다.
여기서, 다중 곡면 금속시트(53)의 이중 곡면(54) 및 측부 곡면(55)에 증착된 이중 곡면 도너 유기박막(52)은 다중 곡면 금속시트(53)의 후면가열에 의하여 재증발하게 되고, 이중 곡면(54) 및 측부 곡면(55)으로부터 기판에 증착된 다중 곡면 증발 유기박막은 서로 중첩되어 유효영역이 더욱 확장된 다중 곡면 증발 타겟 유기박막(51)이 기판에 형성되게 된다.
이때 각 이중 곡면(54)으로부터 재증발되는 유기물 분자의 입사각(θ3)은 대략 10도가 되고, 각 측부곡면(55)으로부터 재증발되는 유기물 분자의 입사각(θ4)은 대략 5도가 되게 된다.
이와 같이, 이중곡면(54)으로부터 증발된 유기물은 균일도가 유지되는, 유효영역(A)이 확장된, 중앙부의 타겟 유기박막을 형성하게 되고, 측부곡면(55)으로부터 증발된 유기물은 더욱 포커싱(focusing)되어 수직으로 향하는 비행을 하여 증착되므로 타겟 유기박막의 가장자리에 형성되는 비유효영역(B)을 더욱 줄일수 있게 한다. 결국 크기가 다르고 곡률이 다른 곡면들을 가지는 다중 곡면 증발원으로 유효영역이 확장되고 비 유효영역(B)은 상대적으로 줄어든 타겟 유기박막을 형성하게 되는 것이다.
도4의 (a),(b)에는 본 발명의 또 다른 실시예로, 이중 원형곡면 증발원(60)의 단면과 평면도 및 3차원 사시도가 도시되어 있다.
도4에 도시된 바와 같이, 이중 원형곡면 증발원(60)은, 상부면에 원형의 곡면 테두리(65)를 갖는 1개의 오목한 원형 곡면(64)이 형성되되, 원형곡면의 중앙에는 곡면 봉우리(66)가 솟아 있어 봉우리로부터 곡면테두리까지 방사상으로 오목한 곡면 골짜기를 이루도록 구성된 이중 원형곡면 금속시트(63); 및 이 이중 원형곡면상에 증착된 이중 원형곡면 도너 유기박막(미도시)으로 구성된다.
도4의 (a)의 단면도에서 알 수 있듯이, 원형 곡면(64)의 곡면 골짜기가 봉우리를 중심으로 서로 대칭으로 배치되므로, 중심점 기준으로 이중 원형곡면이 형성되는 것으로 설명될 수 있다.
도5의 (a),(b)에는 본 발명의 또 다른 실시예로, 다중 원형곡면 증발원(70)의 단면과 평면도 및 3차원 사시도가 도시되어 있다.
도5에 도시된 바와 같이, 다중 원형곡면 증발원(70)은, 상부면에 원형의 곡면 테두리(77)를 갖는 1개의 오목한 원형 곡면(74)이 형성되되, 원형 곡면의 중앙에는 곡면 봉우리(76)가 솟아 있어 봉우리로부터 곡면테두리까지 방사상으로 오목한 곡면 골짜기를 이루도록 구성되고, 이 원형곡면의 테두리 외측에는 원형곡면과 비교하여 상대적으로 작은 치수를 가진 다수개의 측부원형곡면(75)들이 방사상으로 정렬되어 밀집 형성된 다중 원형곡면 금속시트(73); 및 이 원형곡면 및 측부원형곡면상에 증착된 다중 원형곡면 도너 유기박막(미도시)으로 구성된다.
도5의 (a)의 단면도에서 알 수 있듯이, 원형 곡면(74)의 곡면 골짜기 및 측부원형곡면이 봉우리를 중심으로 서로 대칭으로 배치되므로, 중심점 기준으로 다중 원형곡면이 형성되는 것으로 설명될 수 있다.
여기서, 다중 원형곡면 증발원(70)의 원형 곡면(74)은, 금속시트 표면의 중앙부에 원형 또는 타원형으로 형성될 수 있으며, 측부원형곡면(75)은, 원형 또는 타원형 곡면 테두리의 주위에 방사상으로 정렬되어 밀집 형성될 수 있다
또한, 곡면 봉우리(76)로부터 곡면테두리까지 방사상으로 오목한 곡면 골짜기로 구성된 원형 곡면(74)은 적당한 곡률을 갖도록 형성되되, 원형 곡면(74)의 곡률은 원형 곡면의 테두리 외측에 형성된 측부원형곡면(75)의 곡률보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성함으로써, 원형곡면(74)으로부터 재증발되는 유기물 분자의 입사각보다 각 측부원형곡면(75)으로부터 재증발되는 유기물 분자의 입사각이 작게되어, 유효영역(A)이 확장된, 중앙부의 타겟 유기박막을 형성하게 될 뿐만 아니라, 측부원형곡면(75)으로부터 증발된 유기물이 더욱 포커싱(focusing)되어 수직으로 향하는 비행을 하여 증착되므로 타겟 유기박막의 가장자리에 형성되는 비유효영역(B)을 더욱 줄일수 있게 된다.
또한, 본 발명의 이중 곡면 증발원의 이중 곡면(44,45), 다중 곡면 증발원의 이중 곡면(54), 이중 원형곡면 증발원의 원형곡면(64) 또는 다중 원형곡면 증발원의 원형곡면(74)은 테두리가 원형, 타원형, 정사각형, 직사각형, 또는 다각형 형상 등으로 형성될 수 있으며, 다중 곡면 증발원의 측부곡면(55) 및 다중 원형곡면 증발원의 측부원형곡면(75) 역시, 원형, 타원형, 정사각형, 직사각형, 또는 다각형 형상 등으로 형성될 수 있음은 물론이다.
또한, 다중 곡면 증발원의 이중 곡면(54) 역시 적당한 곡률을 갖도록 형성되되, 이중 곡면(54)의 곡률은 이중 곡면의 좌우측에 형성된 측부곡면(55)의 곡률보다 작게 형성되는 것이 바람직하다. 이유는 상술한 바와 같이, 유효영역(A)을 확장시키고, 측부곡면(55)으로부터 증발된 유기물이 더욱 포커싱(focusing)되어 수직으로 향하는 비행을 하므로 타겟 유기박막의 가장자리에 형성되는 비유효영역(B)을 더욱 줄일수 있게 되기 때문이다.
이와 같이, 이중 곡면 증발원, 다중 곡면 증발원, 이중 원형 곡면 증발원 또는 다중 원형 곡면 증발원의 곡면 금속시트에 도너 유기박막이 증착되는 경우, 이들 곡면 증발원들의 곡면 금속시트에 형성된 곡면의 곡률 및 형성된 곡면의 분포 형태에 의해 증발되는 유기물의 포커싱 효율이 상승되게 되고, 그 결과 증착된 도너 유기박막들은 재증발시 포커싱되는 효과를 가지고, 이는 인접한 기판을 향하여 수직 증발하는 효과를 가지므로 결과적으로 미세패턴의 세도우거리가 매우 작아지는 효과를 나타내게 된다. 그로 인하여, 초고해상도의 유기박막 패턴이 증착하게 되는 효과는 물론, 유기물질기체의 퍼짐이 줄어들게 되어 유기물질의 사용효율이 증가 되는 효과를 가지게 되는 것이다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징으로 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성요소는 분산되어 실시될 수 도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성요소들로 결합된 형태로 실시될 수 있다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10 : 기판 11 : 유기박막
13 : 점증발원 14 : 유기물 파우더
16 : 메탈 마스크(FMM) 17 : 패턴 유기 박막
1 : 유기분자 입사각 (45도)
21 : 타겟 유기박막 22 : 도너 유기박막
23 : 금속면시트 H : 가열 히터
A : 유효 영역 B : 비유효 영역
31 : 타겟 유기박막 32 : 곡면 도너 유기박막
33 : 곡면 금속시트
40 : 이중 곡면 증발원 41 : 타겟 유기박막
41a : 개별 곡면 증발 유기박막 42 : 이중 곡면 도너 유기박막
43 : 이중 곡면 금속시트 44, 45 : 이중 곡면
50 : 다중 곡면 증발원
52 : 다중 곡면 도너 유기박막 51: 타겟 유기박막
54 : 이중 곡면 53 : 다중 곡면 금속시트
54 : 측부 곡면
60 : 이중 원형곡면 증발원 63 : 이중 원형곡면 금속시트
64 : 원형 곡면 65 : 원형 곡면 테두리
66 : 곡면 봉우리
70 : 다중 원형곡면 증발원 73 : 다중 원형곡면 금속시트
74 : 원형 곡면 75 : 측부원형곡면
76 : 곡면 봉우리 77 : 원형 곡면 테두리

Claims (11)

  1. 오목한 곡면이 형성된 곡면 금속시트; 및
    상기 곡면 금속시트에 증착된 도너 유기박막;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 유기박막 증착용 다중 곡면 증발원이되,
    상기 유기박막 증착용 다중 곡면 증발원은,
    이중 곡면 증발원, 다중 곡면 증발원, 이중 원형 곡면 증발원 또는 다중 원형 곡면 증발원 중 어느 하나인 것을 특징으로 유기박막 증착용 다중 곡면 증발원.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 곡면 금속시트에 형성된 곡면은 곡률이 다른 다수개의 곡면 패턴들로 구성되는 것을 특징으로 유기박막 증착용 다중 곡면 증발원.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서, 상기 이중 곡면 증발원은,
    상부면 중앙에 2개의 오목한 이중 곡면이 연속으로 형성된 이중 곡면 금속시트; 및 상기 이중 곡면상에 증착된 이중 곡면 도너 유기박막;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 유기박막 증착용 다중 곡면 증발원.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 다중 곡면 증발원은,
    상부면 중앙에 2개의 오목한 이중 곡면이 연속으로 형성되고, 상기 이중 곡면의 좌우측에는 다수개의 측부 곡면들이 형성된 다중 곡면 금속시트; 및 상기 이중 곡면 및 측부 곡면상에 증착된 다중 곡면 도너 유기박막;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 유기박막 증착용 다중 곡면 증발원.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 이중 원형곡면 증발원은,
    상부면에 원형의 곡면 테두리를 갖는 1개의 오목한 원형 곡면이 형성되되, 상기 원형 곡면의 중앙에는 곡면 봉우리가 솟아 있어 봉우리로부터 곡면테두리까지 방사상으로 오목한 곡면 골짜기를 이루도록 구성된 이중 원형곡면 금속시트; 및 상기 이중 원형곡면상에 증착된 이중 원형곡면 도너 유기박막;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 유기박막 증착용 다중 곡면 증발원.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 다중 원형곡면 증발원은,
    상부면에 원형의 곡면 테두리를 갖는 1개의 오목한 원형 곡면이 형성되되, 상기 원형 곡면의 중앙에는 곡면 봉우리가 솟아 있어 봉우리로부터 곡면테두리까지 방사상으로 오목한 곡면 골짜기를 이루도록 구성되고, 상기 원형 곡면의 테두리 외측에는 다수개의 측부원형곡면들이 방사상으로 형성된 다중 원형곡면 금속시트; 및 상기 원형 곡면 및 측부원형곡면상에 증착된 다중 원형곡면 도너 유기박막;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 유기박막 증착용 다중 곡면 증발원.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 이중 곡면 증발원에 형성된 이중 곡면, 상기 다중 곡면 증발원에 형성된 이중 곡면, 상기 이중 원형곡면 증발원에 형성된 원형곡면, 또는 상기 다중 원형곡면 증발원에 형성된 원형곡면은 테두리가 원형, 타원형, 정사각형, 직사각형, 또는 다각형 형상 중 어느 하나의 형상인 것을 특징으로 하는 유기박막 증착용 다중 곡면 증발원.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 다중 곡면 증발원에 형성된 측부 곡면, 또는 상기 다중 원형곡면 증발원에 형성된 측부원형곡면의 테두리의 형태는 원형, 타원형, 정사각형, 직사각형, 또는 다각형 형상 중 어느 하나의 형상인 것을 특징으로 하는 유기박막 증착용 다중 곡면 증발원.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 다중 곡면 증발원에 형성된 이중 곡면의 곡률은 상기 이중 곡면의 좌우측에 형성된 측부 곡면의 곡률보다 작고, 상기 다중 원형곡면 증발원에 형성된 원형곡면의 곡률은 상기 원형 곡면의 테두리 외측에 형성된 측부원형곡면의 곡률보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 유기박막 증착용 다중 곡면 증발원.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 이중 곡면 증발원, 다중 곡면 증발원, 이중 원형 곡면 증발원 또는 다중 원형 곡면 증발원에 형성된 곡면의 곡률 및 곡면의 분포에 의해 증발되는 유기물의 포커싱 효율이 상승되는 것을 특징으로 하는 유기박막 증착용 다중 곡면 증발원.
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