KR20040008606A - Device for depositing electroluminescent layer - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A deposition apparatus of an organic EL(Electro-Luminescence) layer is provided to be capable of uniformly forming the EL layer on the entire surface of a substrate by using a unit deposition source. CONSTITUTION: A deposition apparatus of an organic EL layer, includes a deposition source(11) for heating the deposition material stored at the inner portion by using a supply voltage and a jet part for jetting the deposition material to the surface of a substrate. At this time, the deposition source is formed into a case type structure. Preferably, the deposition source includes an upper part(11A), a lateral part(11B-1), and a bottom part(11B). Preferably, the deposition source is capable of moving up and down. Preferably, the substrate is capable of moving up and down.

Description

유기 전자 발광층의 증착 장치{Device for depositing electroluminescent layer}Device for depositing an organic electroluminescent layer {Device for depositing electroluminescent layer}

본 발명은 유기 전자 발광층의 증착 장치에 관한 것으로서, 특히 기판의 전체 표면에 균일한 발광층을 형성할 수 있는 증발원을 구비한 유기 전자 발광층의 증착 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a deposition apparatus for an organic electroluminescent layer, and more particularly, to an deposition apparatus for an organic electroluminescent layer having an evaporation source capable of forming a uniform emitting layer on the entire surface of a substrate.

열적 물리적 기상 증착은 증착 재료로 기판 표면에 발광층을 형성하는 기술로서, 기판 재료는 컨테이너 내에 수용되고 기화 온도까지 가열되며, 증착 재료의 증기는 증착 재료가 수용된 컨테이너 밖으로 이동한 후 코팅될 기판 상에서 응축된다. 이러한 증착 공정은 10-7내지 10-2Torr 범위의 압력 상태의 용기 내에서 기화될 증착 재료를 수용하는 컨테이너 및 코팅될 기판을 갖고 진행된다.Thermal physical vapor deposition is a technique of forming a light emitting layer on a substrate surface with a deposition material, where the substrate material is contained in a container and heated to a vaporization temperature, and vapor of the deposition material moves out of the container containing the deposition material and then condenses on the substrate to be coated. do. This deposition process proceeds with a container to hold the deposition material to be vaporized and a substrate to be coated in a vessel under pressure ranging from 10 −7 to 10 −2 Torr.

일반적으로, 증착 재료를 수용하는 컨테이너(이하, "증발원(deposition source)"이라 칭함)는 전류가 벽(부재)들을 통과할 때 온도가 증가되는 전기적 저항 재료로 만들어진다. 증발원에 전류가 인가되면, 그 내부의 증착 재료는 증발원의 벽으로부터의 방사열 및 벽과의 접촉으로부터의 전도열에 의하여 가열된다. 전형적으로, 증발원은 상부가 개방된 박스형이며, 이 개방부는 기판을 향한 증기의 분산(유출)을 허용한다.In general, a container containing a deposition material (hereinafter referred to as a "deposition source") is made of an electrically resistive material that increases in temperature as current passes through the walls (members). When a current is applied to the evaporation source, the deposition material therein is heated by radiant heat from the wall of the evaporation source and conduction heat from contact with the wall. Typically, the evaporation source is box-shaped with an open top, which opening allows for the dispersion (outflow) of steam towards the substrate.

기상 증착 재료는 기판 표면 상에 기화 및 증착을 위하여 사용되어 왔으며, 예를 들어 저온 유기물, 금속 또는 고온 무기물 성분 등의 광범위한 재료를 포함한다. 유기층 증착의 경우에서, 가동 재료(starting material)는 일반적으로 분말이다. 이러한 유기 분말은 이러한 형태의 열 기화 코팅에 다수의 기회를 제공한다는것이 인식되어져 왔다. 먼저, 다수의 유기물은 비교적 약한 결합을 갖는 비교적 복잡한 성분들(높은 분자량)이며, 따라서 기화 공정 동안에 분해를 방지하기 위하여 세심한 주의를 기울여야만 한다. 다음으로, 파우더 형태는 기화되지 않은 형광 재료의 입자를 발생시킬 수 있으며, 이 입자는 증기와 함께 증착 재료를 남겨두며 기판 상에 원하지 않는 럼프(lump)로서 증착된다. 이러한 럼프들은 기판 상에 형성된 층 내에서 미립자 또는 미립자 함유물로서 일반적으로 언급된다.Vapor deposition materials have been used for vaporization and deposition on substrate surfaces and include a wide variety of materials such as, for example, low temperature organics, metals or high temperature inorganic components. In the case of organic layer deposition, the starting material is generally powder. It has been recognized that such organic powders offer many opportunities for this type of thermal vaporizing coating. First, many organics are relatively complex components (high molecular weight) with relatively weak bonds, and therefore great care must be taken to prevent degradation during the vaporization process. Next, the powder form may generate particles of unvaporized fluorescent material, which are deposited as unwanted lumps on the substrate, leaving the deposition material with vapor. Such lumps are generally referred to as particulates or particulate inclusions in a layer formed on a substrate.

분말 형태는 흡수된 또는 흡착된 수분 또는 휘발성 유기물을 지지할 수 있는 매우 넓은 표면적을 가지며, 휘발성 유기물은 가열 동안에 방출될 수 있고 증발원으로부터 기판을 향하여 가스 및 미립자의 분출이 바깥쪽으로 분출되게 할 수 있는 점에서 이는 부가적으로 악화된다. 유사한 생각들이 기화 전에 용융되고 기판 표면으로 분출되는 방울들을 형성할 수 있는 재료에 관계된다.The powder form has a very large surface area that can support absorbed or adsorbed moisture or volatile organics, which can be released during heating and can cause the outflow of gases and particulates from the evaporation source toward the substrate outwards. In that regard, this additionally worsens. Similar ideas relate to a material capable of forming droplets that melt and erupt before the vaporization to the substrate surface.

이러한 원하지 않은 입자들 또는 방울들이 제품, 특히 전자 또는 광학 제품들에 허용될 수 없는 결함을 초래할 것이며, 어두운 스폿(spots)이 이미지 내에 나타날 수 있으며 또는 단락(short) 또는 개로(open)가 전자 장치 내에서 불량으로 나타날 수 있다.Such unwanted particles or droplets will lead to unacceptable defects in the product, in particular electronic or optical products, dark spots may appear in the image or short or open electronic devices. May appear as bad within.

이러한 유기물 분말을 보다 균일하게 가열하기 위하여 그리고 미립자 또는 방울들의 파열이 기판에 도달하는 것을 방지하기 위하여 설계된 유기 증착 장치의 연구에 많은 노력이 소요되어 왔다. 단지 증기 출구를 보장하기 위하여 증착 재료와 출구 개구 사이의 복잡한 배플 구조에 대한 많은 설계들이 제안되어 왔으나, 근본적인 해결책으로 간주되지는 않는다.Much effort has been spent in the study of organic deposition apparatus designed to heat these organic powders more uniformly and to prevent rupture of particulates or droplets from reaching the substrate. Many designs have been proposed for the complex baffle structure between the deposition material and the outlet opening only to ensure a vapor outlet, but are not considered to be a fundamental solution.

도 1은 유기 전자 발광층의 증착을 위한 일반적인 증발원과 기판과의 관계를 도시한 사시도이다. 증착 재료가 수용된 증발원(1)의 상부에는 발광층이 증착될 기판(2)이 위치하고 있으며, 증발원(1)은 상단이 개방된 원통형의 부재로 구성된다. 전술한 바와 같이, 증발원(1)에 인가된 전류가 증발원(1)의 벽(측면 부재)을 통과할 때 온도가 증가되며, 따라서 그 내부의 증착 재료는 증발원(1)의 벽으로부터의 방사열 및 벽과의 접촉으로 인한 전도열에 의하여 가열되어 기화된다. 이와 같이 과정을 통하여 생성된 증착 재료의 증기는 증발원(1)의 상단 개방부(1A)를 통하여 배출(유출)되어 기판(2)으로 분산된다.1 is a perspective view showing a relationship between a general evaporation source and a substrate for deposition of an organic electroluminescent layer. The substrate 2 on which the light emitting layer is to be deposited is positioned on the evaporation source 1 in which the evaporation material is accommodated, and the evaporation source 1 is composed of a cylindrical member with an open top. As described above, the temperature is increased when the current applied to the evaporation source 1 passes through the wall (side member) of the evaporation source 1, so that the evaporation material therein is radiated from the wall of the evaporation source 1 and It is heated and vaporized by conduction heat due to contact with the wall. In this way, the vapor of the deposition material generated through the process is discharged (outflowed) through the top opening 1A of the evaporation source 1 and dispersed in the substrate 2.

도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 증발원(1)을 이용하여 유기 전자 발광층을 형성한 기판(2)의 평면도로서, 기판(2) 표면에 불균일한 유기 전자 발광층이 형성되어 있음을 도시하고 있다.2A and 2B are plan views of the substrate 2 on which the organic electroluminescent layer is formed using the evaporation source 1 shown in FIG. 1, showing that an uneven organic electroluminescent layer is formed on the surface of the substrate 2. have.

가장 일반적인 유기 전자 발광층(이하, "발광층"이라 칭함) 형성 방법은 도 1에 도시된 바와 같이 단일의 증발원(1)을 이용하여 증착 증기를 기판(2)에 분사시키는 소위 "포인트 소스(point source)" 방법이다. 이 방법을 이용한 증착 장치는 기판(2)의 규격(넓이)에 제약이 뒤따르며, 발광층의 두께가 불균일해지는 문제점이 있다. 기판(2)의 넓이에 관계없이 균일한 두께의 발광층을 형성하기 위한 개선책으로서 기판(2)과 증발원(1) 사이의 거리를 증가하는 방안이 고려되었다.The most common method of forming an organic electroluminescent layer (hereinafter referred to as "light emitting layer") is a so-called "point source" which injects vapor of vapor deposition onto the substrate 2 using a single evaporation source 1 as shown in FIG. ) "Method. The vapor deposition apparatus using this method has a problem in that the specification (width) of the substrate 2 is followed, and the thickness of the light emitting layer is uneven. Regardless of the width of the substrate 2, a method of increasing the distance between the substrate 2 and the evaporation source 1 has been considered as an improvement for forming a light emitting layer having a uniform thickness.

그러나, 기판과 증발원 사이의 거리를 증가시킨 증착 장치를 이용하는 경우에도 도 2a에 도시된 바와 같이 동일 기판(2)의 표면일지라도 증발원(1)의 바로 위에 위치하는 부분에 형성된 발광층과 그 외곽에 위치하는 부분에 형성된 발광층의두께가 다르게 나타날 수 밖에 없으며, 따라서 균일도가 우수한 발광층이 형성된 부분만을 분리하여 사용하게 된다. 이러한 장치는 기판(2) 및 증발원(1)의 사용 효율을 저하시키고 제조 원가의 상승을 가져올 수 밖에 없으므로 바람하다고는 볼 수 없다.However, even in the case of using a vapor deposition apparatus having an increased distance between the substrate and the evaporation source, even if the surface of the same substrate 2 as shown in Fig. 2a, the light emitting layer formed on the portion located directly above the evaporation source 1 and located outside thereof The thickness of the light emitting layer formed on the part must be different, and therefore, only the part in which the light emitting layer having excellent uniformity is formed is used separately. Such a device cannot be regarded as a wind because it can only reduce the use efficiency of the substrate 2 and the evaporation source 1 and bring about an increase in manufacturing cost.

또다른 방안으로서는, 하나의 기판(2) 표면에 다수의 증발원(1)을 이용하여 발광층을 형성하는 것이다. 다수의 증발원이 장착된 장치를 이용하는 경우, 단일 기판(2) 표면에 각 증발원(1)에 의하여 형성된 다수의 발광층이 형성되나, 각 증발원(1)에 의하여 형성된 발광층이 인접한 증발원에 의하여 형성된 다른 발광층과 상호 간섭하여 발광층의 두께에 영향을 주게 되며(도 2b 참조), 결과적으로 발광층의 균일도가 더욱 나빠지게 된다.As another solution, a light emitting layer is formed on the surface of one substrate 2 by using a plurality of evaporation sources 1. When using a device equipped with a plurality of evaporation sources, a plurality of light emitting layers formed by each evaporation source 1 are formed on the surface of a single substrate 2, but another light emitting layer formed by each evaporation source 1 is formed by an adjacent evaporation source. And mutual interference with each other, affecting the thickness of the light emitting layer (see FIG. 2B), and as a result, the uniformity of the light emitting layer becomes worse.

본 발명은 유기 전자 발광층을 형성하기 위한 과정에서 발생되는 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 단일의 증발원을 이용하여 기판의 전체 표면에 균일한 발광층을 형성할 수 있는 유기 전자 발광층의 증착 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above-described problems generated in the process for forming an organic electroluminescent layer, to provide a deposition apparatus of an organic electroluminescent layer capable of forming a uniform emitting layer on the entire surface of the substrate using a single evaporation source. Its purpose is to.

상술한 목적을 실현하기 위한 본 발명에서는 인가된 전원에 의하여 가열되어 그 내부에 수용된 증착 재료로 열을 전달하고, 그 내부 공간에서 생성된 증착 재료의 증기를 분사시켜 기판을 코팅하는 증발원을 포함하는 증착 장치에서, 증발원의 상부 개방부의 길이를 증착될 기판의 폭(또는 길이)보다 길게 구성하였다. 또한, 기판에 코팅될 막의 균일도를 향상시키기 위하여 본 발명에서는 증발원을 기판에대하여 또는 기판을 증발원에 대하여 이동(수평 운동)할 수 있도록 설치하였다.In the present invention for realizing the above object includes a evaporation source which is heated by an applied power source to transfer heat to the deposition material contained therein, and sprays vapor of the deposition material generated in the interior space to coat the substrate. In the deposition apparatus, the length of the upper opening of the evaporation source was configured to be longer than the width (or length) of the substrate to be deposited. In addition, in order to improve the uniformity of the film to be coated on the substrate, in the present invention, the evaporation source is installed to move (horizontal motion) with respect to the substrate or with respect to the evaporation source.

본 발명에 따른 증발원은 그 상부 부분에 하부 부분의 단면적보다 작은 부분이 형성되어 증착 재료의 증발된 분자들의 운동에너지를 최대화하고 열의 외부 유출(손실)을 최소화하였으며, 비교적 열 용량이 큰 알루미늄(Al), 지르코늄(Zr), 실리콘(Si) 또는 이트륨(Y)의 산화물 또는 질화물로 증발원을 제조하였다.In the evaporation source according to the present invention, a portion smaller than the cross-sectional area of the lower portion is formed in the upper portion thereof to maximize the kinetic energy of the evaporated molecules of the deposition material and minimize the external outflow (loss) of heat, and the relatively large heat capacity of aluminum (Al ), An evaporation source was prepared from oxides or nitrides of zirconium (Zr), silicon (Si) or yttrium (Y).

첨부된 도면을 참고로 한 바람직한 실시예의 상세한 설명에 의하여 본 발명은 보다 완전하게 이해될 것이다.The invention will be more fully understood by the detailed description of the preferred embodiment with reference to the attached drawings.

도 1은 유기 전자 발광층의 증착을 위한 장치에 사용되는 일반적인 증발원과 기판과의 관계를 도시한 사시도.1 is a perspective view showing a relationship between a general evaporation source and a substrate used in an apparatus for depositing an organic electroluminescent layer.

도 2a 및 도 2b는 도 1의 증발원에 의하여 유기 전자 발광층이 형성된 기판의 평면도.2A and 2B are plan views of a substrate on which an organic electroluminescent layer is formed by the evaporation source of FIG. 1.

도 3은 본 발명에 따른 유기 전자 발광층 증착 장치에 사용된 증발원과 기판의 관계를 개략적으로 도시한 사시도.3 is a perspective view schematically showing a relationship between an evaporation source and a substrate used in the organic electroluminescent layer deposition apparatus according to the present invention.

도 4a는 도 3에 도시된 증발원을 이용하여 표면에 발광층이 증착된 상태를 도시한 기판의 평면도.4A is a plan view illustrating a substrate in which a light emitting layer is deposited on a surface by using the evaporation source shown in FIG. 3.

도 4b는 도 3에 도시된 증발원(또는 기판)을 이동시킨 상태에서 발광층의 증착을 완료한 상태를 도시한 기판의 평면도.4B is a plan view of the substrate showing a state in which deposition of the light emitting layer is completed in a state in which the evaporation source (or substrate) shown in FIG. 3 is moved.

도 5는 도 3에 도시된 증발원이 장착된 증착 장치의 내부 구성을 도시한 단면도.FIG. 5 is a cross-sectional view showing an internal configuration of a deposition apparatus equipped with an evaporation source shown in FIG. 3.

도 6은 본 발명의 실시예에 증발원의 구성을 도시한 단면도.6 is a cross-sectional view showing the configuration of an evaporation source in an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 유기 전자 발광층 증착 장치에 사용된 증발원과 기판의 관계를 개략적으로 도시한 사시도로서, 편의상 증발원(11)과 기판(12)만을 도시하였다. 본 발명에 따른 유기 전자 발광층 증착 장치의 증발원(11)은 일정한 폭과 길이를 가진 상부 부재, 측부 부재 및 바닥 부재로 이루어지며, 상부 부재에는 그 길이 방향으로 절개부(11A)가 형성되어 있다. 각 부재가 형성하는 공간 내에는 증착 재료(유기 전자 발광 재료)가 수용된다.3 is a perspective view schematically illustrating a relationship between an evaporation source and a substrate used in the organic electroluminescent layer deposition apparatus according to the present invention, and for convenience, only the evaporation source 11 and the substrate 12 are illustrated. The evaporation source 11 of the organic electroluminescent layer deposition apparatus according to the present invention comprises an upper member, a side member and a bottom member having a predetermined width and length, and the cutout portion 11A is formed in the upper member in the longitudinal direction thereof. The vapor deposition material (organic electroluminescent material) is accommodated in the space which each member forms.

증발원(11)을 구성하는 각 부재는 전류가 통과할 때 온도가 증가되는 전기적 저항 재료로 만들어지며, 따라서 증발원(11)에 전류가 인가되면, 그 내부의 증착 재료는 증발원의 벽으로부터의 방사열 및 벽과의 접촉으로부터의 전도열에 의하여 가열된다. 상술한 바와 같이, 증발원(11)에 전류가 인가되면, 그 내부의 증착 재료가 가열되어 증기가 발생하게 되며, 증착 재료의 증기는 상부 부재에 형성된 절개부(11A)를 통하여 배출되어 기판(12)으로 분산된다.Each member constituting the evaporation source 11 is made of an electrically resistive material whose temperature increases as the current passes through, so that when a current is applied to the evaporation source 11, the evaporation material therein is generated by the heat of radiation from the wall of the evaporation source and Heated by conductive heat from contact with the wall. As described above, when a current is applied to the evaporation source 11, the vapor deposition material therein is heated to generate steam, and the vapor of the vapor deposition material is discharged through the cutout 11A formed in the upper member to form the substrate 12. Is dispersed.

본 발명의 한 특징은 도 3에 도시된 바와 같이, 증발원(11)의 유효 증착 길이, 즉 증착에 실제로 기여하는 상부 부재의 절개부(11A)의 길이(L)를 발광층이 형성될 기판(12)의 폭(b)보다 길게 또는 동일하게 구성한 것이다.One characteristic of the present invention is that as shown in Fig. 3, the effective deposition length of the evaporation source 11, i.e., the length L of the cutout 11A of the upper member which actually contributes to the deposition, the substrate 12 on which the light emitting layer is to be formed. Is longer than or equal to the width b).

도 4a는 도 3에 도시된 증발원을 이용하여 표면에 발광층을 증착한 상태를 도시한 기판의 평면도로서, 위에서 설명한 바와 같이 구성된 증발원(11)을 이용하여 기판(12)의 표면에 발광층을 증착한 경우, 증발원(11) 상부의 절개부(11A)를 통하여 비산된 증착 재료의 증기는 기판(12) 표면의 전 폭에 걸쳐 균일하게 분산, 증착된다. 이후, 기판(12)을 이동시켜 증착되지 않은 표면에 대한 증착을 계속적으로 진행함으로서 기판(12)의 전체 표면에 균일한 상태의 발광층이 증착된다.FIG. 4A is a plan view of a substrate in which a light emitting layer is deposited on a surface by using the evaporation source shown in FIG. 3. The light emitting layer is deposited on a surface of the substrate 12 by using the evaporation source 11 configured as described above. In this case, vapor of the deposition material scattered through the cutout 11A above the evaporation source 11 is uniformly dispersed and deposited over the entire width of the surface of the substrate 12. Subsequently, the light emitting layer in a uniform state is deposited on the entire surface of the substrate 12 by moving the substrate 12 to continue deposition on the undeposited surface.

한편, 이와 같이 구성된 증발원(11) 또는 기판(12)을 기판(12)의 길이 방향으로 이동시킴으로서 더욱 효과적인 증착 공정을 수행할 수 있다. 즉, 증발원(11) 또는 기판(12)을 증착 장치 내에서 도 3의 화살표 방향으로 수평 운동(직선 운동)시키면, 도 4a에 도시된 발광층이 기판(12) 표면의 전 폭에 걸쳐 연속적으로 증착되며, 결국 증발원(11) 또는 기판(12)을 수평 운동시킨 상태에서 발광층의 증착을 완료한 상태를 도시한 기판의 평면도인 도 4b에 도시된 바와 같이 기판(12)의 전 표면에 균일한 발광층이 형성된다.On the other hand, by moving the evaporation source 11 or the substrate 12 configured in this way in the longitudinal direction of the substrate 12 can be carried out a more effective deposition process. That is, when the evaporation source 11 or the substrate 12 is moved horizontally (linear movement) in the direction of the arrow in FIG. 3 in the deposition apparatus, the light emitting layer shown in FIG. 4A is continuously deposited over the entire width of the surface of the substrate 12. As a result, as shown in FIG. 4B, which is a plan view of the substrate showing a state in which the evaporation source 11 or the substrate 12 is horizontally deposited, the light emitting layer is uniform on the entire surface of the substrate 12. Is formed.

도 5는 도 3에 도시된 증발원이 장착된 증착 장치의 내부 구성을 도시한 단면도로서, 증착 장치의 챔버(13) 내부에 장착된 증발원(11) 및 증발원(11) 상부에 장착된 기판(12)을 도시하고 있다.FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating an internal configuration of the deposition apparatus with the evaporation source shown in FIG. 3. The evaporation source 11 mounted inside the chamber 13 of the deposition apparatus and the substrate 12 mounted on the evaporation source 11 are shown. )

발광층이 증착되는 기판(12)은 챔버의 상부 플레이트(13-1)에 장착되어 있으나, 이 기판(12)은 고정된 상태로 장착될 수도 있으나, 전술한 바와 같이 그 폭 방향으로 이동 가능하게 장착될 수 있다. 기판(12)을 상부 플레이트(13-1)에 대하여 수평 운동(직선 운동)이 가능하게 장착시키는 구성은 일반적이며, 따라서 그에 대한 설명은 생략한다.Although the substrate 12 on which the light emitting layer is deposited is mounted on the upper plate 13-1 of the chamber, the substrate 12 may be mounted in a fixed state, but as described above, the substrate 12 may be mounted to be movable in the width direction thereof. Can be. The structure which mounts the board | substrate 12 so that horizontal movement (linear motion) is possible with respect to the upper plate 13-1 is common, Therefore the description is abbreviate | omitted.

증발원(11)은 챔버(13)의 바닥면(13-2)에 고정된 절연 구조체(14) 위에 장착되어 있으며, 부재에는 전원을 공급하기 위한 케이블이 연결되어 있다. 한편, 이 증발원(11)은 절연 구조체(14) 상에 고정된 상태로 장착될 수도 있으나, 전술한 바와 같이 기판(12)의 폭 방향(도 5의 화살표 방향)으로 수평 운동(직선 운동)이 가능하게 장착될 수 있다. 증발원(11)을 절연 구조체(14)에 대하여 수평 운동이 가능하게 장착시키는 구성은 일반적이며, 따라서 그에 대한 설명은 생략한다.The evaporation source 11 is mounted on the insulating structure 14 fixed to the bottom surface 13-2 of the chamber 13, and a cable for supplying power is connected to the member. On the other hand, the evaporation source 11 may be mounted on the insulating structure 14 in a fixed state, but as described above, the horizontal movement (linear movement) is performed in the width direction (the arrow direction in FIG. 5) of the substrate 12. It can be mounted as possible. The structure which mounts the evaporation source 11 so that horizontal movement is possible with respect to the insulating structure 14 is common, Therefore the description is abbreviate | omitted.

도 5에 도시된 바와 같이, 증발원(11) 내에는 증착 재료의 증기에 함유된 미립자 또는 방울이 증발원(11)의 상부 절개부(11A)를 통하여 배출되는 것을 방지하기 위하여 배플(11B; baffle) 부재가 설치되어 있다. 사각형의 배플(11B)은 증발원 (11)의 상부 부재에 고정된 다수의 지지 로드(11B-1)에 고정되어 있으며, 따라서 배플 부재(11B)는 증발원(11)의 상부 부재와 이격된 상태이다. 배플 부재(11B)는 상부 부재의 절개부 하부에 위치하며, 따라서 증착 재료의 기화된 미분자를 통과시키는 반면에, 증착 재료의 증기에 함유된 미립자 또는 방울이 증발원(11)의 상부 절개부(11A)를 통하여 배출되는 것을 방지한다.As shown in FIG. 5, in the evaporation source 11, a baffle 11B member is used to prevent particulates or droplets contained in the vapor of the deposition material from being discharged through the upper cutout 11A of the evaporation source 11. Is installed. The quadrangular baffle 11B is fixed to the plurality of support rods 11B-1 fixed to the upper member of the evaporation source 11, so that the baffle member 11B is spaced apart from the upper member of the evaporation source 11. . The baffle member 11B is located below the cutout of the upper member, so that the fine particles or droplets contained in the vapor of the deposition material pass through the vaporized fine molecules of the deposition material, while the upper cutout 11A of the evaporation source 11. Prevent discharge through

이하의 설명에서는 증발원의 형태에 대한 실시예 및 재질에 관하여 설명한다.In the following description, examples and materials of the shape of the evaporation source will be described.

도 1에 도시된 바와 같이 석영(quartz)으로 제조된 일반적인 증발원(1)은 그 상부 부분의 단면적이 내부 공간인 하부 부분의 단면적과 동일한 크기로 이루어져 있다. 따라서, 이러한 증발원(1)의 상단 개방부(1A)를 통하여 비산되는 증착 재료의 증기의 유속은 내부 공간에서의 유속과 큰 차이가 없다. 또한, 증발원(1) 상단부의 개방부(1A)의 면적이 넓음으로 인하여 내부의 증착 재료의 열 손실이 커지는 문제점이 있다. 이러한 점들을 해결하기 위하여 본 발명에서는 증발원의 형태를 변형시켰다.As shown in Fig. 1, a general evaporation source 1 made of quartz has the same size as the cross-sectional area of the lower part, the cross-sectional area of the upper part of which is an inner space. Therefore, the flow rate of the vapor of the vapor deposition material scattered through the upper opening 1A of the evaporation source 1 is not significantly different from the flow rate in the inner space. In addition, due to the large area of the opening portion 1A of the upper end of the evaporation source 1, there is a problem that the heat loss of the deposition material therein becomes large. In order to solve these points, the present invention has modified the shape of the evaporation source.

도 6에 도시된 각 증발원(11)의 구조에서 알 수 있듯이, 본 발명의 또다른 특징은 증발원의 상부 부분에 하부 부분의 단면적보다 작은 부분을 형성한 것이다. 도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 이용된 증발원의 다른 구성을 도시한 단면도로서, 본 도면에 도시된 각 증발원(21, 31, 41 및 51)은 도 3에 도시된 증발원(11)과 같이 절개부(21A, 31A, 41A 및 51A)가 형성된 상부 부분의 단면적을 그 하부 부분의 단면적보다 좁게 구성한 것이다. 부분적으로 단면적이 다를지라도 동일한 관을 유동하는 유체의 양은 어느 곳에서나 동일하며, 따라서 단면적이 작은 부분에서의 유속은 단면적이 큰 부분에서의 유속보다 빠르게 나타난다(베르누이 정리).As can be seen from the structure of each evaporation source 11 shown in Fig. 6, another feature of the present invention is to form a portion smaller than the cross-sectional area of the lower portion in the upper portion of the evaporation source. 6A to 6D are cross-sectional views showing another configuration of the evaporation source used in the present invention. Each evaporation source 21, 31, 41, and 51 shown in this drawing is cut like the evaporation source 11 shown in Fig. 3. The cross-sectional area of the upper part in which the parts 21A, 31A, 41A, and 51A are formed is made narrower than the cross-sectional area of the lower part. The amount of fluid flowing through the same tube is the same everywhere, even though it is partially different in cross section, so the flow velocity in the small cross section is faster than the velocity in the large cross section (Bernouille Theorem).

결과적으로, 도 3 및 도 6a 내지 도 6d에 도시된 증발원(11, 21, 31, 41 및 51)에서 비산되는 순간의 증착 재료의 증기 유속은 내부 공간에서의 유속보다 빨라지며, 이는 증기(증발된 증착 재료의 분자)의 운동 에너지의 증가를 유도함으로서 기판 표면에 증착된 막의 밀도와 균일도를 크게 향상시키게 된다. 또한, 증착 재료의 증기가 비산되는 부분의 단면적이 좁음으로 인하여 외부로의 열 손실을 최소화할 수 있으며, 주변의 온도 변화와 같은 간섭으로부터 자유로울 수 있음은 물론이다.As a result, the vapor flow rate of the evaporation material at the moment of scattering in the evaporation sources 11, 21, 31, 41 and 51 shown in Figs. 3 and 6a to 6d is faster than the flow rate in the internal space, which is the vapor (evaporation). By inducing an increase in the kinetic energy of the molecules of the deposited material), the density and uniformity of the film deposited on the substrate surface are greatly improved. In addition, due to the narrow cross-sectional area of the portion where the vapor of the deposition material is scattered, it is possible to minimize the heat loss to the outside, and can be free from interference such as ambient temperature change.

여기서, 도 6a 내지 도 6d에는 편의상 증발원의 외부 부재만을 도시하였으나, 상술한 실시예에서와 같이 배플이 장착된 구성의 경우에도 도 6a 내지 도 6d의 증착원 내에 배플이 장착된다.6A to 6D, only the outer member of the evaporation source is shown for convenience, but the baffle is mounted in the deposition source of FIGS. 6A to 6D even when the baffle is mounted as in the above-described embodiment.

한편, 본 발명에서는 석영에 비하여 열용량(thermal mass)이 큰 재료, 예를 들어 알루미늄(Al), 지르코늄(Zr), 실리콘(Si) 또는 이트륨(Y)의 산화물 또는 질화물을 또는 혹은 둘 이상의 합성 물질을 증발원의 재료로 이용하였다. 이러한 금속의 산화물 또는 질화물은 증착 재료인 유기물질보다 열용량(약 3:1 이상)이 크며, 따라서 증발원의 단열성을 향상시킬 수 있다.Meanwhile, in the present invention, a material having a higher thermal mass than quartz, for example, an oxide or nitride of aluminum (Al), zirconium (Zr), silicon (Si), or yttrium (Y), or two or more synthetic materials Was used as the material for the evaporation source. Oxides or nitrides of such metals have a larger heat capacity (about 3: 1 or more) than organic materials, which are deposition materials, thus improving the thermal insulation of the evaporation source.

이상과 같은 본 발명에 따른 증발원은 내부 공간에서 생성된 증착 재료의 증기를 기판에 비교적 빠른 속도로 균일하게 비산시킴으로서 기판에 형성된 막의 밀도와 균일도를 향상시킬 수 있고, 열 손실을 최소화할 수 있다. 또한, 증발원의 재료로서 열용량이 큰 것을 이용함으로서 온도 변화와 같은 주변의 간섭으로부터 자유로울 수 있고, 단열성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The evaporation source according to the present invention as described above uniformly scatters the vapor of the deposition material generated in the interior space on the substrate at a relatively high speed to improve the density and uniformity of the film formed on the substrate, it is possible to minimize the heat loss. In addition, by using a large heat capacity as a material for the evaporation source, it is possible to be free from surrounding interference such as temperature change and to improve heat insulation.

Claims (7)

인가된 전원에 의하여 가열되어 그 내부에 수용된 증착 재료로 열을 전달하는 증발원을 포함하며, 증발원 내에서 생성된 증착 재료의 증기를 분사시켜 기판 표면에 증착막을 형성하는 기상 증착 장치에 있어서,A vapor deposition apparatus comprising an evaporation source that is heated by an applied power source and transfers heat to a deposition material contained therein, wherein the vapor deposition apparatus forms a deposition film on a surface of a substrate by spraying vapor of the deposition material generated in the evaporation source. 상기 증발원은 상부 부재, 측부 부재 그리고 바닥 부재로 이루어진 케이싱으로서, 상부 부재에는 증착막이 증착될 기판의 폭과 동일하거나 또는 기판의 폭보다 긴 길이의 절개부가 구성된 것을 특징으로 하는 증착 장치.The evaporation source is a casing consisting of an upper member, a side member and a bottom member, wherein the upper member has a cutout having a length equal to or longer than the width of the substrate on which the deposition film is to be deposited. 제 1 항에 있어서, 상기 증발원은 고정된 기판에 대하여 운동이 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 증착 장치.The deposition apparatus of claim 1, wherein the evaporation source is installed to be movable with respect to the fixed substrate. 제 1 항에 있어서, 상기 기판은 고정된 상기 증발원에 대하여 운동이 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 증착 장치.The deposition apparatus of claim 1, wherein the substrate is installed to be movable with respect to the fixed evaporation source. 제 1 항에 있어서, 상기 증발원은 증기의 운동을 돕고자 소정 위치의 횡단면적을 타부분의 횡단면적보다 더 작게 형성한 것을 특징으로 하는 증착 장치.The vapor deposition apparatus according to claim 1, wherein the evaporation source is formed to have a cross sectional area of a predetermined position smaller than a cross sectional area of another portion to assist the movement of steam. 제 1 항에 있어서, 상기 증발원은 증착 재료인 유기물질보다 열용량이 큰 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 증착 장치.The deposition apparatus according to claim 1, wherein the evaporation source is made of a material having a larger heat capacity than an organic material which is a deposition material. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 증발원은 알루미늄(Al), 지르코늄 (Zr), 실리콘(Si) 또는 이트륨(Y)의 산화물 또는 질화물중 어느 하나 혹은 둘 이상의 합성 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 증착 장치.The method according to claim 1 or 5, wherein the evaporation source is made of one or two or more synthetic materials of an oxide or nitride of aluminum (Al), zirconium (Zr), silicon (Si) or yttrium (Y). Deposition apparatus. 제 1 항에 있어서, 상기 증발원의 상부에는 증착 재료의 증기에 함유된 미립자 또는 방울이 증발원의 상부 부재의 절개부를 통하여 외부로 배출되는 것을 방지하기 위한 배플이 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 기상 증착 장치.The vapor deposition apparatus according to claim 1, wherein a baffle is fixed to the upper portion of the evaporation source to prevent the particles or droplets contained in the vapor of the evaporation material from being discharged to the outside through the cutout of the upper member of the evaporation source.
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