KR200310598Y1 - Crucible of organic electro luminescence deposition apparatus - Google Patents

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Abstract

본 고안은 도가니에 외부열선과 내부열선을 감아서 설치해 놓음으로 외곽에서 가열되어 1 차 증발된 유기물이 바로 기판쪽에 증착시키는 한편 내부에 머무른 유기물들을 내부열선으로 다시 증발시켜서 미세한 조절이 가능해지도록 된 유기물 증착장치의 도가니에 관한 것이다.The present invention wraps the external heating wire and the internal heating wire in the crucible so that the organic material that is heated from the outside is directly deposited on the substrate, and the organic material that is retained inside is evaporated back into the internal heating wire to enable fine control. A crucible of a vapor deposition apparatus.

이를 위한 본 고안은, 유기물을 박막으로 형성시키기 위한 셀의 안쪽으로 도가니(1)가 위치하게 되고, 이 도가니(1)의 외곽을 따라 외부열선(2)이 둘러 쌓여져 있는 유기물박막 증착장치에 있어서, 상기 도가니(1)내 중앙으로는 나팔모양의 2 차 가열부(3)가 설치되고, 이 2 차 가열부(3)안쪽으로 온도측정용 열전대(5)를 결합하여 그 주변으로 내부열선(4)을 둘러 쌓여놓게 된 것을 그 특징으로 한다.The present invention for this purpose, in the organic thin film deposition apparatus in which the crucible (1) is located inside the cell for forming the organic material into a thin film, the outer heating wire (2) is enclosed around the crucible (1) In the center of the crucible 1, a trumpet-shaped secondary heating unit 3 is installed, and the thermocouple 5 for temperature measurement is coupled into the secondary heating unit 3 and the inner heating wire ( It is characterized by being surrounded by 4).

Description

유기물 증착장치의 도가니{CRUCIBLE OF ORGANIC ELECTRO LUMINESCENCE DEPOSITION APPARATUS}Crucible of organic material deposition apparatus {CRUCIBLE OF ORGANIC ELECTRO LUMINESCENCE DEPOSITION APPARATUS}

본 고안은 도가니에 외부열선과 내부열선을 감아서 설치해 놓음으로 외곽에서 가열되어 1 차 증발된 유기물이 바로 기판쪽에 증착시키는 한편 내부에 머무른유기물들을 내부열선으로 다시 증발시켜서 미세한 조절이 가능해지도록 된 유기물 증착장치의 도가니에 관한 것이다.The present invention wraps the external heating wire and the internal heating wire in the crucible so that the organic material that is heated from the outside is directly deposited on the substrate, and the organic matters remaining inside can be evaporated back into the internal heating wire to enable fine control. A crucible of a vapor deposition apparatus.

보통, 유기물 표시소자인 EL(Electro Luminescence) 디스플레이는 반도체 평면표시소자의 한 종류로, 다른 평면소자와는 달리 완전 고체막으로 구성되어 발열 등이 제한적인 이상적인 구조를 가지고 있으며, 자체 냉발광형이라는 장점을 가지고 있는 평면소자이다. 상기 유기물질은 무기물질에 비해 디스플레이 소자로서 작은 구동전압, 높은 휘도 등의 많은 장점이 있고, 특히 풀칼라(full color) 디스플레이소자에서는 유기물의 증착기술에 대한 개발이 진행되고 있다.Usually, EL (Electro Luminescence) display, which is an organic display device, is a kind of semiconductor flat panel display device, and unlike other flat panel devices, it is composed of a completely solid film and has an ideal structure with limited heat generation. It is a planar device with advantages. The organic material has a number of advantages such as a small driving voltage, high brightness, etc. as a display device as compared to the inorganic material, and in particular, a full color display device has been developed for the deposition technology of the organic material.

유기물질은 무기물과는 달리 원자들의 집단인 분자들이 서로 연결되어 있어 유기분자들은 단원자 혹은 단분자의 무기물질에 비해 매우 무겁고 외부에서 전자선이나 이온들의 플라즈마 등을 사용할 경우 그 결합이 쉽게 깨어져 원래 유기물이 가지는 특성을 잃어버린다. 유기물의 증착에 사용되는 대표적인 기술은 유기물질을 가열하여 승화나 증발 등으로 전자선이나 플라즈마를 이용한 방법보다 비교적 작은 열에너지를 사용하여 유기물을 증착하는 증착법이 사용되고 있다.Unlike inorganic materials, organic materials are molecules that are a group of atoms connected to each other, and organic molecules are much heavier than single or single molecule inorganic materials, and their bonds are easily broken when using electron beams or plasma of ions from the outside. This branch loses its character. As a representative technique used for depositing organic materials, a deposition method is used in which organic materials are deposited using heat energy that is relatively smaller than a method using an electron beam or plasma by heating or subliming an organic material.

이 증착법은 유기물질 중에서도 비교적 가벼운 유기물질의 증착에 적용할 수 있으며, 유기물질의 열전도도가 다른 무기물질 등에 비해 1/1000배 정도 적다. 이러한 특성 등으로 인해 실제 증착시에 도가니와 히터의 형상 등이 유기물의 온도의 분포 등에 의해 많은 차이를 일으키며 이것은 유기물의 균일한 증착에 아주 중요한 역할을 한다.This vapor deposition method can be applied to the deposition of relatively light organic materials among organic materials, and the thermal conductivity of organic materials is about 1/1000 times less than that of other inorganic materials. Due to these characteristics, the shape of the crucible and the heater during the actual deposition causes a lot of difference due to the temperature distribution of the organic material, which plays a very important role in the uniform deposition of the organic material.

한편, 유기물 박막형성방법에서 사용되는 진공증착법으로는, 진공챔버의 하부에 열증발원과 그 상부에 성막용 기판을 설치하여 박막을 형성하는 증착방법인 바, 이 진공챔버에 연결된 진공배기계가 존재하며 이를 이용하여 진공챔버의 일정한 진공을 유지시킨 다음, 진공챔버 하부에 배치된 하나 이상의 유기박막재료인 열증발원으로부터 유기물 박막재료인 유기물을 증발시키도록 되어 있다.On the other hand, the vacuum deposition method used in the organic thin film forming method is a deposition method for forming a thin film by installing a thermal evaporation source on the lower part of the vacuum chamber and a substrate for film formation on the upper part of the vacuum chamber, and there is a vacuum exhaust machine connected to the vacuum chamber. By using this, a constant vacuum of the vacuum chamber is maintained, and then an organic material, which is an organic thin film material, is evaporated from a thermal evaporation source, which is at least one organic thin film material disposed under the vacuum chamber.

상기 진공챔버내에서 유기물 박막재료의 열증발원은 원통형상 또는 사각형상의 용기로써 그 내부에 피성막용 유기물 박막재료를 넣어져 있는바, 이 용기 재질로는 석영, 세라믹 등이 사용되는 한편 용기주변에는 일정한 패턴모양의 가열용 히터가 감겨져 있음으로, 일정량의 전력을 가해주면 용기주변의 온도가 상승함과 동시에 용기도 가열되어 일정 온도가 되면 유기물이 증발되기 시작한다.In the vacuum chamber, the thermal evaporation source of the organic thin film material is a cylindrical or rectangular container in which an organic thin film material for film formation is placed. In this container material, quartz, ceramic, etc. are used. Since a heater for a certain pattern shape is wound, when a certain amount of power is applied, the temperature around the container rises and the container also heats up, and when the temperature reaches a certain temperature, organic matter begins to evaporate.

그러므로, 유기물박막 증착장치는, 증착하고자 하는 유기물이 포함된 도가니가 형성되며, 이 도가니의 상측에는 도가니에 열전달을 하여 도가니 내부에 수용된 유기물을 증발시키는 히터가 설치된다. 이 히터의 상측에는 히터와 이격되어 기판이 설치되고, 이 기판의 바로 밑면에는 패턴이 형성된 마스크가 형성되어 상기 도가니에서 증발된 유기물이 기판에 증착되는 과정을 통해 유기물 디스플레이소자가 생산되고 있다.Therefore, in the organic thin film deposition apparatus, a crucible containing an organic material to be deposited is formed, and a heater for evaporating organic matter contained in the crucible by heat transfer to the crucible is installed above the crucible. A substrate is provided above the heater and spaced apart from the heater, and a mask having a pattern is formed on the bottom surface of the substrate, and an organic display device is produced by depositing an organic substance evaporated in the crucible onto the substrate.

여기서, 기판과 마스크는 상호간에 접촉된 형상으로 양단부에 형성된 고정대에 고정되어 상호간에 결합되게 되는 데, 이 기판과 마스크인 경우 무게를 가짐으로 자체중량에 의해 중앙부가 하측으로 돌출된 형상으로 처짐에 의해 유기물의 안정된 증착이 이루어지지 못한다. 이러한 유기물의 불안정한 증착은 미세한 각각의 색을 구현시키는 마이크로대의 화소제작에서는 컬러를 표시하는 데 있어서 치명적인 결함이 된다.In this case, the substrate and the mask are fixed to the holders formed at both ends in contact with each other, and are coupled to each other. In the case of the substrate and the mask, the substrate and the mask have a weight and sag in a shape in which the center portion protrudes downward by its own weight. This prevents stable deposition of organics. Such unstable deposition of organic matters is a fatal defect in displaying colors in the pixel production of micro bands that realize minute colors.

또한, 상기 기판과 마스크가 하측으로 처짐에 의해 상기 기판과 마스크 사이의 정렬에 불일치가 발생되며, 정렬 불일치는 마스크에 의해 형성되는 증착 패턴의 정확한 형성이 되지 못한다.In addition, an inconsistency in the alignment between the substrate and the mask is caused by the deflection of the substrate and the mask downward, and the inconsistency is not an accurate formation of the deposition pattern formed by the mask.

이상과 같이 불안정하게 작동되고 있는 종래의 유기물박막 증착장치에서는 유기물을 박막으로 형성시키기 위한 열증발원인 셀의 안쪽으로 도가니가 위치하게 되는 데, 이 종래의 도가니는 열전달을 위한 히터인 외부의 열선이 둘러 쌓여 있음으로 열증발원의 작동시 도가니의 외곽에서만 가열하도록 되어 있다. 그렇지만, 상기 도가니는 외곽의 열선에 의해 가열되고 있어, 증발된 유기물은 일부가 바로 기판쪽으로 증착되고 있는 한편, 나머지 일부가 내부에 머무르게 됨에 따라 유기물의 안정된 증착이 이루어지지 못하게 된다는 문제점이 발생되었다.In the conventional organic material thin film deposition apparatus that is operated unstable as described above, the crucible is positioned inside the cell, which is a heat evaporation source for forming the organic material into a thin film, and the conventional crucible has an external heating wire that is a heater for heat transfer. As it is enclosed, it is only heated outside the crucible during the operation of the heat evaporator. However, since the crucible is heated by an outer heating wire, a part of the evaporated organic material is deposited directly toward the substrate, while the remaining part of the crucible does not allow stable deposition of the organic material.

또한, 도가니의 외곽에서만 가열하게 되는 종래의 도가니형태에서는 대용량의 도가니에 외곽 열선을 사용함에 있어 어려움 점이 발생되었다.In addition, in the conventional crucible type, which only heats the outside of the crucible, a difficulty arises in using the outer heating wire in the large-capacity crucible.

본 고안은 상기와 같은 종래의 도가니가 가지고 있는 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로, 외부열선에 설치된 도가니를 이용하여 별도의 내부열선과 2 차 가열부가 설치되어 종래와 같이 1 차 증발된 유기물이 바로 기판쪽에 증착시키면서 내부에 머무른 유기물들도 내부열선으로 다시 증발시켜서 미세한 조절이 가능해지도록 개선된 유기물 증착장치의 도가니를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been devised to solve the problems of the conventional crucible as described above, by using a crucible installed in the external heating wire, a separate inner heating wire and a secondary heating unit is installed, the organic material is first evaporated as in the prior art It is an object of the present invention to provide a crucible of an organic material deposition apparatus which is improved to allow fine control by evaporating organic materials remaining inside while depositing on a substrate side.

도 1 은 본 고안의 실시예에 관한 유기물 증착장치의 도가니를 설명하기 위한 도면,1 is a view for explaining the crucible of the organic material deposition apparatus according to an embodiment of the present invention,

도 2 는 본 고안의 유기물 증착장치의 도가니를 상세히 도시해 놓은 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing in detail the crucible of the organic material deposition apparatus of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명* Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1 : 도가니1: crucible

2 : 외부열선2: external heating wire

3 : 2 차 가열부3: secondary heating part

4 : 내부열선4: internal heating wire

5 : 온도측정용 열전대5: thermocouple for temperature measurement

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 유기물을 박막으로 형성시키기 위한 셀의 안쪽으로 도가니(1)가 위치하게 되고, 이 도가니(1)의 외곽을 따라 외부열선(2)이 둘러 쌓여져 있는 유기물박막 증착장치에 있어서, 상기 도가니(1)내 중앙으로는 나팔모양의 2 차 가열부(3)가 설치되고, 이 2 차 가열부(3)안쪽으로 온도측정용 열전대(5)를 결합하여 그 주변으로 내부열선(4)을 둘러 쌓여놓게 된 것을 그 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, the organic material thin film in which the crucible (1) is located inside the cell for forming the organic material into a thin film, the outer heating wire (2) is enclosed along the outside of the crucible (1) In the vapor deposition apparatus, a trumpet-shaped secondary heating unit 3 is installed in the center of the crucible 1, and the thermocouple 5 for temperature measurement is coupled into the secondary heating unit 3 and its surroundings. The inner heating wire (4) is characterized in that the enclosed.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 은 본 고안의 실시예에 관한 유기물 증착장치의 도가니를 설명하기 위한 것으로, 본 고안은 도가니(1)에 외부열선(2)과 내부열선(4)을 감아서 설치해 놓음으로 외곽에서 가열되어 1 차 증발된 유기물이 바로 기판(도시되지 않음)쪽에 증착시키는 한편 내부에 머무른 유기물들을 상기 내부열선(4)에 의해 다시 한번 증발시켜서 미세한 조절이 가능해지도록 되어 있다.1 is for explaining a crucible of an organic material deposition apparatus according to an embodiment of the present invention, the present invention is heated in the outside by winding the external heating wire (2) and the internal heating wire (4) installed in the crucible (1) The first evaporated organic material is deposited directly onto the substrate (not shown), while the organic materials remaining therein are evaporated once again by the internal heating wire 4 to allow fine control.

상기 도가니(1)는 증발도가니로써 상부가 개구된 통형상으로 형성되고, 내부에 증발을 위한 유기물이 소정 량 충전된다. 이 증발도가니의 재질은 주로 수정이나 금속, 세라믹, 그리고 반도체 등으로 제작되어진다. 따라서, 증착되는 유기물의 증착온도 부근에서 다른 물질과의 반응성이 없어야 된다는 점을 고려하여 선택하고 있다.The crucible 1 is an evaporation crucible, which is formed in a cylindrical shape with an upper opening, and a predetermined amount of organic material for evaporation is filled therein. The material of this evaporation crucible is mainly made of quartz, metal, ceramic, semiconductor, etc. Therefore, it is selected in consideration of the fact that there should be no reactivity with other materials near the deposition temperature of the organic material to be deposited.

유기물을 박막으로 형성시키기 위한 셀의 안쪽으로 우유병과 같은 도가니(1)가 위치하게 되고, 이 도가니(1)의 외곽을 따라 외부열선(2)이 둘러 쌓여져 있게 된다. 상기 도가니(1)는 상부의 주둥이가 개구되어 있고, 도 2 에 도시된 바와 같이 하부의 중앙으로 나팔모양인 2 차 가열부가 밀폐되어서 형성되어져 있다. 그리고 도가니(1)의 외부열선(2)과 내부열선(4)으로는 도시되지 않는 외부 전원과 연결되어져 사용되고 있다.A crucible 1, such as a milk bottle, is positioned inside the cell for forming the organic material into a thin film, and the outer heating wire 2 is enclosed along the outside of the crucible 1. The crucible 1 has a spout at the top thereof and is formed by sealing a trumpet-shaped secondary heating part in the center of the bottom as shown in FIG. 2. In addition, the external heating wire 2 and the internal heating wire 4 of the crucible 1 are connected to an external power source not shown and used.

일반 유기물박막 증착장치에 있어 상기 도가니(1)내 중앙으로는 나팔모양의 2 차 가열부(3)가 설치되어 있음으로, 이 2 차 가열부(3)안쪽으로는 온도측정용 열전대(5)를 결합하여 그 주변으로 내부열선(4)을 둘러 쌓이게 된다. 따라서, 본 고안은 도가니(1)의 외부열선(2)과 내부열선(4)을 이용하여 열전달을 외관과 내부쪽에서 가열하게 된다.In the general organic thin film deposition apparatus, a trumpet-shaped secondary heating unit 3 is provided at the center of the crucible 1, and the thermocouple 5 for temperature measurement is located inside the secondary heating unit 3. Combining to surround the inner heating wire (4) around it. Therefore, the present invention is to heat the heat transfer from the exterior and the inner side using the external heating wire 2 and the internal heating wire 4 of the crucible (1).

이상과 같이 구성되는 본 고안의 도가니는 도 2 에 도시된 도가니(1)의 외부열선(2)에서 가열되어 1 차 증발된 유기물은 일부가 바로 도시되지 않는 기판쪽으로 증착되지만, 나머지 일부가 내부에 머무르는 것을 해소하기 위해 2 차 가열부(3)안쪽의 내부열선(4)에 의해 다시 한번 증발하게 되어, 상기 2 차 가열부(3)에서 미세한 조절이 가능해진다.The crucible of the present invention, which is configured as described above, is heated in the external heating wire 2 of the crucible 1 shown in FIG. In order to eliminate the staying, it is evaporated once again by the internal heating wire 4 inside the secondary heating unit 3, so that fine adjustment is possible in the secondary heating unit 3.

또한, 본 고안의 도가니는 종래 도가니의 외곽에서만 가열하는 방식에서 대용량의 도가니사용이 어려움을 극복할 수 있는 장점이 있다. 본 고안은 개량된 도가니를 일례로 하여 설명했지만, 기술적 요지가 벗어나지 않는 범위내에서 여러 형태로 수정 및 변형하여 사용해도 좋다.In addition, the crucible of the present invention has the advantage of overcoming the difficulty of using a large-capacity crucible in the manner of heating only outside the conventional crucible. The present invention has been described using an improved crucible as an example, but may be used after being modified and modified in various forms without departing from the technical gist of the invention.

이상 설명한 바와 같이 본 고안에 의하면, 외부열선에 설치된 도가니를 이용하여 별도의 내부열선과 2 차 가열부가 설치되어 종래와 같이 1 차 증발된 유기물이 바로 기판쪽에 증착시키면서 내부에 머무른 유기물들도 내부열선으로 다시 증발시켜서 미세한 조절이 가능해지도록 개선된 유기물 증착장치의 도가니를 제공할 수 있다.As described above, according to the present invention, a separate inner heating wire and a secondary heating part are installed by using a crucible installed in the outer heating wire, and organic materials that remain inside while the first evaporated organic material is deposited directly on the substrate as in the conventional heating wire are also internal heating wire. By evaporating again to provide a crucible of the improved organic material deposition apparatus to be finely adjusted.

본 고안은 유기물 증착장치의 도가니에 대한 기술사상을 예시도면에 의거하여 설명했지만, 이는 본 고안의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 고안의 실용신안등록청구범위를 한정하는 것은 아니다. 본 고안은 이 기술분야의 통상 지식을 가진 자라면 누구나 본 고안의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.The present invention has been described based on the technical idea of the crucible of the organic material deposition apparatus based on the drawings, but this is illustrative of the best embodiment of the present invention is not intended to limit the utility model registration claim of the present invention. It is apparent that any one of ordinary skill in the art can make various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.

Claims (1)

유기물을 박막으로 형성시키기 위한 셀의 안쪽으로 도가니(1)가 위치하게 되고, 이 도가니(1)의 외곽을 따라 외부열선(2)이 둘러 쌓여져 있는 유기물박막 증착장치에 있어서,In the organic material thin film deposition apparatus in which the crucible 1 is positioned inside the cell for forming the organic material into a thin film, and the outer heating wire 2 is surrounded along the outside of the crucible 1, 상기 도가니(1)내 중앙으로는 나팔모양의 2 차 가열부(3)가 설치되고, 이 2 차 가열부(3)안쪽으로 온도측정용 열전대(5)를 결합하여 그 주변으로 내부열선(4)을 둘러 쌓여놓게 된 것을 특징으로 하는 유기물 증착장치의 도가니.In the center of the crucible 1, a trumpet-shaped secondary heating unit 3 is installed, and the thermocouple 5 for temperature measurement is coupled into the secondary heating unit 3, and the inner heating wire 4 is surrounded. Crucible of the organic material deposition apparatus characterized in that the surrounding.
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