KR20030047630A - 대면적 증착 균일도 향상을 위한 진공증착 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대면적 증착 균일도를 향상시킬 수 있는 진공 증착 장치 및 증착 균일도를 개선하는 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 대면적의 전자발광 재료를 기판에 균일하게 증착하기 위하여 일렬로 배열된 여러 개의 가열도가니에 의해 증착된 유기물의 횡별 소구간의 두께를 각각 컨트롤하는 장치를 포함하고, 기판을 평행이동 할 수 있는 장치 및 진공 증착방법에 관한 것이다.

Description

대면적 증착 균일도 향상을 위한 진공증착 장치 및 방법{omitted}

통상적인 유기전자발광 소자는 통상 ITO 막 전극 위에 하나 이상의 수송층, 발광층 그리고, 하나 이상의 전자수송층으로 구성된 여러단계의 유기물막의 증착으로 이루어진다.

또한, 통상 유기전자발광 제조공정에서 10^-6Torr이내의 압력의 진공 챔버(chamber)와 유기물을 증발하기 위해 100℃ 이내의 온도로 가열가능한 가열도가니(20)를 포함한다.

유기전자발광 소자막 증착에 있어서 발광층에 일정패턴(pattern)을 줌으로써 특정구조를 갖는 발광기판을 만들기 위해서는 증착 마스크가 필요하다. 이때, 증착 마스크를 통한 진공증착방법에 있어서 생기는 그림자효과(shadow image)에 의한 증착 불균일도가 항상 존재하게 된다. 이러한 효과는 기판의 대면적화와 맞물려 심화될 것이 명백한 사실이다.

이상의 불균일도를 해결하기 위해 기판을 회전함으로써 Θ-방향의 대칭성을, 또한 가열도가니를 일정각도로 기울여서 r-방향의 대칭성을 확보하여 균일도를 높이고 있다.

도 1에 종래의 기술에 대한 구조를 도시하였다.

도면에서는 도시하지 않았으나, 도 1의 진공증착기(01)에 있어서 상기의 분야에서 통상적으로 사용되는 진공펌핑 부분과 가열도가니(20)를 가열하기 위한 히터(heater)를 포함하고 있다.

도 1에서 보여지는 종래의 유기전자발광 소자용 진공증착기는 가열도가니(20)를 일정 각도 유지하여야 하고, 기판을 회전하기 위한 구동부(30)를 포함하여 증착장치가 복잡하며, 기판의 면적이 대면적화 됨에 따라 진공 챔버의 크기가 상대적으로 증가하게되고 진공장치를 구현하는데 어려움이 따름은 명백하다.

본 발명은 대면적 증착 균일도를 향상시킬 수 있는 진공 증착 장치 및 증착 균일도를 개선하는 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 대면적의 전자발광 재료를 기판에 균일하게 증착하기 위하여 일렬로 배열된 여러 개의 가열도가니에 의해 증착된 유기물의 횡별 소구간의 두께를 각각 컨트롤하는 장치를 포함하고, 기판을 평행이동 할 수 있는 장비 및 진공 증착 방법에 관한 것이다.

본 발명에서는 대면적의 기판에 진공증착 균일도를 높이기 위하여, 기존에 사용하던 증착기판을 회전하기 위한 구동부와 가열도가니를 경사지게 유지하기 위한 장치들의 복잡성을 없애고, 증착 균일도의 존 컨트롤(zone control)이 가능한 바(bar) 타입의 가열도가니와 기판의 평행이동으로 보다 균일한 진공증착 장비를 구현하는데 있다.

본 발명에서 제시하는 상기의 방법은 기판의 대면적화에 따른 진공챔버의 크기의 증가를 최소화 할 수 있으며, 대면적의 기판의 진공증착도를 균일하게 유지할수 있기 때문에 대량 생산을 가능하게 할 수 있다.

도 1은 종래의 진공 증착 장치의 일 단면도이다.

도 2는 본 발명의 대면적 진공 증착 장치의 일 단면도이다.

도 3은 일반적인 누슨셀(knusun cell) 방식의 가열도가니의 일 입체투과도이다.

도 4는 본 발명에서 제안하는 존(zone) 제어가 가능한 가열도가니의 일 단면투과도 이다.

도 5는 본 발명에서 제안하는 존(zons)제어가 가능한 가열도가니의 다른 단면투과도이다.

01. 진공증착기 02. 진공증착기

10. 증착 기판 11. 증착 유기물

20. 가열도가니(열증발기 또는 effusion cell)

21. 냉각수 공급처 22. 전원 공급처

23. 누슨셀 24. 냉각수

25. 가열 히터용 호일 26. 열전대

30. 기판 회전 구동부

40. 두께 측정기 41. 가열 온도 제어기

50. 기판 입력부 51 기판 출력부

52. 기판 이동장치

이하,본 발명인 대면적 진공증착 균일도를 갖는 진공증착장치에 대한 바람직한 실시예를 첨부도면에서 상세히 기술하려고 한다.

일반적인 유기전자발광 증착에 관한 간단히 구조를 도 1에 도시화 하였다.

통상의 진공증착 장치에서는 기판(10)의 유기물(11)증착비를 균일하게 조성하기 위해 기판을 회전하는 구동부(30)와 일정각도와 기울어진 가열도가니를 포함하고 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시예를 도 2에 나타내었다. 도 2의 진공증착기(02)에 있어서, 상기의 분야에서 통상적으로 사용되는 진공펌핑 부분과 가열도가니(20)를 가열하기 위한 히터(heater), 기판을 진공증착기(02)에 삽입하고 끄집어 내는 로드락(loadlock)부분을 포함하고 있음이 명백하다.

본 발명에서는 가열도가니의 바람직한 일 실시예로 누슨셀(knusun cell)(20)을 y-방향으로 일렬로 배치하고, 국소부위 증착 균일도를 제어하기 위해 크리스탈 오실레이터(crystal oscillator, 40)(두께 측정기의 일 실시예)와 온도 제어기(41)로 각각의 누슨셀을 조작하는 가열 방식을 제공하고 있다. 통상적인 누슨셀의 입체 투과도를 도 3에 도시하였다. 중앙에 도가니가 위치하고, 가열 호일과 냉각수로 감싸고 있다. 도 3에서의 기타 상세한 설명은 본 발명이 속하는 상기 분야에서 통상적으로 사용되는 것이므로 생략한다.

도 4는 본 발명에서 제안하는 존(zone) 제어가 가능한 가열 도가니의 일 단면 투과도를 나타낸다. 도 4에서는 하나 이상의 누슨셀을 일렬로 배열하고, 상기 각각의 누슨셀의 가열 온도를 독립적으로 제어할 수 있는 부분을 도시화 한 것이다. 도 5는 본 발명에서 제안하는 존(zone) 제어가 가능한 가열도가니의 또 다른 단면투과도이다. 또한, 상기의 가열 도가니를 사용함으로써 가열도가니와 기판과의 거리를 줄이고, 기판을 좌우 평행이동이 가능하게 함으로써 진공챔버의 부피를 효과적으로 감소할 수 있으며, 유기전자발광 소자의 대량 생산을 위한 기판의 대면적화도 꾀 할 수 있다.

본 발명은 대면적 증착 균일도를 향상시킬 수 있는 진공 증착 장치 및 증착 균일도를 개선하는 방법에 관한 것으로, 일렬로 배열된 가열 도가니의 가열 온도를 국소적으로 제어하여 x-방향에 수직인 y-방향으로 기판의 증착 균일도를 제어하고, 기판을 x-방향으로 이송 할 수 있게 함으로써 진공 증착 기판이 대형화 됨에 따른 진공 용기의 크기 팽창을 최소화 하고 진공증착 장비의 구조적 용이성을 실현하였다. 이는 진공 증착 균일도를 제어하기 위하여 기존에 사용하던 회전 구동부와; 증착 등방성을 유지하기 어려운 기울어진 가열 도가니를 사용하던 방식의 복잡함과 기판의 대형화에 따른 진공증착 장치의 한계성을 극복하였다.

Claims (3)

1. 진공증착장치에 있어서,

   기판을 x-방향으로 이송하는 장치와,

   x-방향과 수직인 y-방향으로 일렬로 배열된 하나 이상의 가열도가니와,

   상기 각각의 가열도가니는 각각의 두께 측정기와 각각의 가열 온도 제어기를 구비한 것을 특징으로 하는 진공증착장치.
2. 제 1항에 있어서, 가열 도가니로 누슨셀을 사용하여 유기전자발광물을 집적화하여 증착하는 것을 특징으로 하는 진공증착장치.
3. 진공증착방법에 있어서,

   기판을 x-방향으로 이송하는 수단과,

   x-방향과 수직인 y-방향으로 일렬로 배열된 하나 이상의 가열 도가니 각각의 가열온도는 상기 각각의 가열도가니에 구비된 각각의 두께 측정기와 각각의 온도 제어기로 상기 기판의 y-방향 증착 균일도를 제어하는 것을 특징으로 하는 진공 증착 방법.