KR20070030087A - Vacuum deposition apparatus for oled manufacturing - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래의 오엘이디 제조용 진공증착장비를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a conventional vacuum evaporation equipment for ODL production.
도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 오엘이디 제조용 진공증착장비를 나타내는 도면이다.Figure 2 is a view showing a vacuum deposition equipment for producing an LED according to an embodiment of the present invention.
도 3a 내지 도 3b는 도 2에 있어서 열선부를 확대한 확대 단면도이다.3A to 3B are enlarged cross-sectional views enlarging the hot wire portion in FIG. 2.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
200: 챔버 205: 기판200: chamber 205: substrate
207: 열선부 208: 셔터부207: hot wire portion 208: shutter portion
210: 전원 220: 기판 홀더210: power supply 220: substrate holder
230: 도가니 235: 도가니 열선230: crucible 235: crucible heating wire
240: 증발원 250: 배기 장치240: evaporation source 250: exhaust device
본 발명은 오엘이디 제조용 진공증착장비에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유기물 증착용 챔버 테두리에 열선을 설치하여 테두리 부분의 증착속도를 조절할 수 있는 오엘이디 제조용 진공증착장비에 관한 것이다.The present invention relates to a vacuum deposition apparatus for manufacturing ODL, and more particularly, to a vacuum deposition apparatus for manufacturing an LED that can adjust the deposition rate of the edge portion by installing a heating wire on the chamber edge for organic material deposition.
유기 발광 소자는 대표적인 평판 디스플레이 소자의 하나로서, 양전극층과 음전극층 사이에 유기 발광층을 포함하는 유기 박막층이 삽입되어 있는 구조를 이룬다. 따라서, 이러한 유기 발광 소자를 제조함에 있어서는, 상기 유기 발광층 등의 유기 박막층을 형성하기 위해 유기물을 증착하는 공정이 필요하게 된다. The organic light emitting device is one of the representative flat panel display devices and has a structure in which an organic thin film layer including an organic light emitting layer is inserted between the positive electrode layer and the negative electrode layer. Therefore, in manufacturing such an organic light emitting device, a process of depositing an organic material is required to form an organic thin film layer such as the organic light emitting layer.
그런데, 유기물은 무기물과 달리 원자들의 집단인 분자들이 서로 연결되어 있으며, 각 유기 분자들은 단원자 혹은 단분자의 무기물에 비해 매우 무겁고 외부로부터의 전자선 또는 이온 플라즈마 등의 높은 열에너지에 의해 결합이 쉽게 깨어지기 때문에, 유기물은 무기물에 비해 원래의 특성을 비교적 쉽게 잃어버리는 경향이 있다. 이 때문에, 유기물을 증착하는 공정에서는 전자선 또는 플라즈마를 이용하는 방법보다는 비교적 작은 열에너지를 가하여 유기물을 진공 승화시키거나 증발시키는 방법을 이용하고 있다. By the way, organic matter, unlike inorganic matter, is a group of atoms connected to each other, and each organic molecule is much heavier than single or single molecule inorganic matters, and bonds are easily broken by high thermal energy such as electron beam or ion plasma from the outside. As it loses, organics tend to lose their original properties relatively easily compared to inorganics. For this reason, in the process of depositing an organic substance, a method of vacuum sublimation or evaporation of the organic substance is applied by applying relatively small thermal energy, rather than using an electron beam or plasma.
특히, 상기 유기물을 증착하는 공정에서는 이전부터, 유기물 진공 증착 장치를 이용하여 해당 장치의 진공 챔버 내에서 열을 가해 유기물을 증발시킴으로서 유기 발광 소자 등의 증착 기판 상에 증착하는 방법을 이용하고 있다.In particular, in the process of depositing the organic material, a method of depositing on a deposition substrate such as an organic light emitting device by using an organic vacuum evaporation device to heat the organic material by applying heat in the vacuum chamber of the device.
도 1은 종래의 오엘이디 제조용 진공증착장비를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a conventional vacuum evaporation equipment for ODL production.
도 1에 도시된 바와 같이 종래의 오엘이디 제조용 진공증착장비(10)는 크게 챔버(100)와 전원(110)으로 이루어지며, 챔버(100) 내부의 상부에는 유기물의 증착될 피증착체인 기판(105)이 기판 홀더(120)에 로딩되어 있다.As shown in FIG. 1, a conventional
또한, 기판(105)의 하부에는 개폐(open/close) 가능하여 기판(105)에 증착되는 유기물 증착속도를 조절하기 위한 셔터부(108)가 설치되어 있으며, 챔버(100) 내부의 하부에는 유기물을 수용하고 있는 도가니(crucible; 130) 및 도가니(130) 주위를 감싸고 있으며 도가니(130)에 열을 가하여 도가니(130)에 수용되어 있는 증발시키기 위한 도가니 열선(135)이 형성되어 있다.In addition, a
이러한 도가니(130) 및 도가니 열선(135)이 유기물을 기판(105)에 증발시키는 증발원(140)을 이룬다. 그리고, 챔버(100)의 일측에는 챔버(100) 내의 가스를 배출시키기 위한 배기장치(150)가 설치된다.The
이러한 유기물 진공증착장비(10)를 이용한 종래의 유기물 증착 방법에 대해 간략히 살피면 다음과 같다.A brief review of a conventional organic material deposition method using the organic material
진공증착장비(10)를 이용하여 유기물을 증착하기 위해서는 먼저, 도가니 열선(135)을 이용해 유기물이 수용된 도가니(130)에 열을 가하여 유기물이 증발될 수 있는 소정 온도까지 승온한다. 그리고, 이러한 소정 온도에서 일정 시간 동안 계속 열을 가함으로서 도가니(130)로부터 유기물이 증발되는 양과 속도가 균일화 내지 안정화되면, 셔터부(108)를 개방하여 도가니(130)로부터 증발되는 유기물이 셔터부(108)의 개구를 통해 피증착체인 기판(105)에 이르도록 한다. 그러면, 이러한 유기물이 기판(105)의 소정부에 증착되어 유기 박막을 형성하게 되는 것이다. 그후, 이러한 유기물의 증착 과정에서, 배기장치(150)을 통해 배기 가스를 배출함으로서, 진공 챔버(11)가 진공 상태를 유지되도록 해준다.In order to deposit an organic material using the
상기와 같이 진공증착장비(10)를 이용하여 유기물을 기판(105)에 증착함에 있어서 중요한 것은, 유기막 전체가 100~200nm 정도로 매우 얇은 막을 이루고 있기 때문에 핀홀(pin hall)이 없는 막을 얼마나 균일하게(5%이하) 만드는가 이다.What is important in depositing the organic material on the
그러나, 진공증착장비(10)를 이용하여 유기막을 균일하게 만드는 것은 매우 어려운 기술로서, 특히 기판(105) 크기가 커질수록 기판(105)에 맞추어 막 두께를 조절하기가 더욱 어려워진다. 즉, 기판(105)의 가운데 부분은 두꺼워지고 가장자리는 얇아지기 때문에 균일한 막이 얻어지기 힘들다는 문제점이 있다.However, it is very difficult to make the organic film uniform by using the
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 기판의 중심부분과 가장자리 부분에서 균일한 두께의 유기막을 얻을 수 있는 오엘이디 제조용 진공증착장비를 제공하는데에 있다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a vacuum deposition apparatus for manufacturing an LED to obtain an organic film having a uniform thickness in the central portion and the edge portion of the substrate.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 오엘이디 제조용 진공증착장비는 챔버, 챔버 내의 하부에 설치되며 소정의 유기물을 증발시키 기 위한 증발원, 챔버 내의 상부 설치되며 피증착체를 홀딩하기 위한 기판 홀더, 및 챔버의 테두리부에 설치되며 증발원에 의해 증발된 상기 유기물이 챔버의 테두리부근에서의 증발속도를 조절하기 위한 열선부를 포함한다.In order to solve the above technical problem, the vacuum deposition apparatus for manufacturing ODL according to an embodiment of the present invention is installed in a chamber, a lower part of the chamber, an evaporation source for evaporating a predetermined organic matter, an upper part of the chamber, and holding a vapor deposited body And a substrate holder, and a heating wire for adjusting the evaporation rate at the edge of the chamber, the organic material being evaporated by the evaporation source.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the accompanying drawings.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, only the present embodiments to make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
또한, 도면에서 발명을 구성하는 구성요소들의 크기는 명세서의 명확성을 위하여 과장되어 기술된 것이며, 어떤 구성요소가 다른 구성요소의 "내부에 존재하거나, 연결되어 설치된다"고 기재된 경우, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소와 접하여 설치될 수도 있고, 그 소정의 이격거리를 두고 설치될 수도 있으며, 이격거리를 두고 설치되는 경우엔 상기 어떤 구성요소를 상기 다른 구성요소에 고정 내지 연결시키기 위한 제3의 수단에 대한 설명이 생략될 수도 있다.In addition, the size of the components constituting the invention in the drawings are exaggerated for clarity of the specification, when any component is described as "exists inside, or is installed in connection with" other components, any of the above configuration An element may be installed in contact with the other component, or may be installed at a predetermined distance from the other component, and when installed at a distance, a third element for fixing or connecting the component to the other component The description of the means of may be omitted.
도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 오엘이디 제조용 진공증착장비를 나타내는 도면이다.Figure 2 is a view showing a vacuum deposition equipment for producing an LED according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 오엘이디 제조용 진공증착장비(20)는 챔버(200), 기판홀더(220), 증발원(240), 셔터부(208), 열선부(207), 전원(210) 및 배기장치(250)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the
챔버(200)는 주로 서스(SUS) 재질의 합급으로 제작되며, 유기물의 증착이 일어나는 장소로서 일반적으로 증발된 유기물의 평균자유행로(mean free path)를 증가시키고 습기나 다른 가스들의 영향을 받지 않기 위하여 그 내부는 진공상태로 되어 있다.The
기판홀더(substrate holder; 220)는 진공 증착공정 동안 유기물이 증착되는 피증착체인 기판(205)을 홀딩(holding)하기 위한 수단으로서 이러한 기판홀더(220)는 그 하부에 기판(205)를 홀딩시키는 다운홀드 타입(downhold type; 도 2는 다운홀드타입)과 그 상부에 기판(205)을 홀딩시키는 업홀드타입(uphold type)이 있으나, 본 발명에서는 이들에 국한되지 아니한다.The
증발원(evaporation source; 240)은 유기물을 증발시키기 위한 수단으로서 도가니(230)와 도가니 열선(235)를 포함한다.The
도가니(230)는 그 내부에 유기물, 일반적으로 저분자계 유기물이 진공증착법을 이용함을 감안할 때, 저분자계 유기물이 수용되어 있다.The
도가니(230)는 화학안정성이 매우 중요하고 열적변화가 적어야 한다는 점을 고려할 때, 일반적으로 백금(Pt)으로 제조된 도가니가 많이 이용된다.The
도가니 열선(235)는 도가니(230) 주위를 감싸고 있으며 도가니(230)에 수용되어 있는 유기물의 끓는점 이상의 온도를 도가니(230)에 가하여, 유기물의 증발을 유도하기 위한 수단이다.The
셔터부(208)는 증발원(240)과 피증착체인 기판(205) 사이의 챔버(200) 내부에 설치되며, 증발원(240)과 기판(205) 사이의 공간을 서로 개폐(open/close)가 가능하도록 한다.The shutter unit 208 is installed inside the
즉, 증발원(240)에서 증발된 유기물이 기판(205)에 도달하는지 여부 및 그 도달하는 양을 조절하는 기능을 수행한다.That is, the organic matter evaporated from the
열선부(207)는 상기 증발원(240)에서 가열에 의해 증발된 유기물이 셔터부(208)를 거쳐 피증착체인 기판(205)에 증착될 때 일반적으로 증발원과 가장 거리가 가까운 기판(205)의 중심부에는 증착이 활발하게 이루어져 피증착면의 두께가 두껍게 형성되는 반면, 증발원(240)으로부터 상대적으로 거리가 먼 기판(205)의 가장자리 부분은 증착이 더디게 일어나 피증착면의 두께가 상대적으로 기판(205)의 중심부에 증착된 피증착면의 두께보다 얇아지게 되는 현상을 방지하기 위한 수단이다.The
도 3a 내지 도 3b는 도 2에 있어서 열선부(207)를 확대한 확대 단면도이다.3A to 3B are enlarged cross-sectional views enlarging the
도 3a에 도시된 바와 같이 열선부(207)는 챔버(200)의 측벽 내부에 설치될 수도 있고, 챔버(200) 내부의 표면에 설치될 수도 있다.As shown in FIG. 3A, the
이러한 열선부(207)를 설치하게 되면 일반적으로 증발된 유기물 가스는 맥스웰-볼쯔만 분포(Maxwell-Boltsmann distribution), 즉 온도가 충분히 높고 밀도가 충분히 낮은 기체 같은 시스템 하에서 그 개별입자가 특정 운동 에너지를 가질 확률 분포 " P = e -ε/kT " 에 따라 공간배치를 하게 되는데, 이에 따라서 온도가 높을 수록 운동 속도가 빨라지기 때문에 상대적으로 챔버(200) 내부에서 증발된 유기물이 기판(205)을 향해 다가가는 속도가 느린 테두리부에 온도를 올려줄 수 있는 수단을 설치한다면 앞서 설명한 피증착체인 기판(205)의 가장자리에서 증착막의 두께가 얇아진다는 문제를 해결할 수 있게 된다.The installation of such
열선부(207)는 일반적으로 사용되는 니켈-크롬(Ni-Cr)선을 사용하는 것이 바람직하나, 피가열체를 가열 가능한 수단이라면 이에 국한되지 아니한다.It is preferable to use a nickel-chromium (Ni-Cr) wire which is generally used as the
다시 도 2를 참조하면, 전원(210)은 증발원(240)을 구성하는 도가니 열선(235) 및 챔버(200)의 열선부(207)에 전기적으로 연결되어 있어, 도가니 열선(235)과 열선부(207)를 가열시키는 역할을 한다. 다만, 도가니 열선(235)과 열선부(207)에 대한 전원(210)을 도 2에서는 동일한 전원(210)을 사용하는 것으로 표현하였으나, 이에 국한되지 아니하고 각각 전원을 별도로 두어도 무방하다. 또한, 전원(210)에는 콘트롤러(controller; 미도시)를 별도로 장착하여 도가니 열선(235) 및 열선부(207)에 공급하는 전력량을 조절하는 것도 가능하다.Referring back to FIG. 2, the
배기장치(250)는 증착공정이 모두 완료되거나 증착공정 중에 증착에 불필요한 가스를 외부로 배출시켜 챔버(200) 내부를 진공상태로 유지시켜 주기 위한 수단으로서 펌프(미도시)와 같은 장치와 연결되어 있다.The
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다 는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to the above embodiments but may be manufactured in various forms, and having ordinary skill in the art to which the present invention pertains. It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.
본 발명의 실시예에 따른 오엘이디 제조용 진공증착장비에 의하면 피증착체인 기판의 중심 부분과 가장자리 부분에 증착된 유기물의 증착 두께를 균일하게 조절하는 것이 가능하다. 이로 인해 보다 우수한 성질의 오엘이디 디스플레이 장치의 제조가 가능해 진다.According to the vacuum deposition apparatus for manufacturing ODL according to the embodiment of the present invention it is possible to uniformly control the deposition thickness of the organic material deposited on the center portion and the edge portion of the substrate to be deposited. As a result, it is possible to manufacture an OLED display device having better properties.
Claims (6)
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KR1020050084874A KR20070030087A (en) | 2005-09-12 | 2005-09-12 | Vacuum deposition apparatus for oled manufacturing |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application |