KR20090072880A - Apparatus for vapor deposition of thin film - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유기박막 증착장치에 관한 것으로, 특히 기판에 증착되는 유기형광물질의 효율을 향상시킬 수 있는 유기박막 증착장치에 관한 것이다.The present invention relates to an organic thin film deposition apparatus, and more particularly to an organic thin film deposition apparatus that can improve the efficiency of the organic fluorescent material deposited on the substrate.
최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들이 대두되고 있다. 이러한 평판 표시장치로는 크게 액정표시장치(Liquid Crystal Display), 전계방출 표시장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시장치(Plasma Display Panel) 및 유기전계발광 표시장치(Organic electro luminescence Display device) 등이 있다.Recently, various flat panel display devices that can reduce weight and volume, which are disadvantages of cathode ray tubes, have emerged. Such flat panel displays include liquid crystal displays, field emission displays, plasma displays, and organic electroluminescence displays. .
이들 중 유기전계발광 표시장치는 전자와 정공의 재결합으로 발광물질을 발광시키는 자발광소자이다.Among them, the organic light emitting display device is a self-light emitting device that emits a light emitting material by recombination of electrons and holes.
상기 유기전계발광 표시장치는 액정표시장치와 같이 별도의 광원을 필요로 하는 수동형 발광소자에 비하여 응답속도가 음극선관과 같은 수준으로 빠르다는 장점을 가지고 있다. 또한, 상기 유기전계발광 표시장치는 저전압 구동, 자기발광, 박막형, 넓은 시야각, 빠른 응답속도 및 높은 콘트라스트 등의 많은 장점을 가지고 있어 차세대 표시장치로 기대되고 있다.The organic light emitting display device has an advantage that the response speed is as fast as that of a cathode ray tube as compared to a passive light emitting device requiring a separate light source like a liquid crystal display device. In addition, the organic light emitting display device has many advantages such as low voltage driving, self-luminous, thin film type, wide viewing angle, fast response speed, and high contrast, and is expected to be a next generation display device.
유기전계발광 표시장치는 기판 상에 ITO(indium tin oxide)와 같은 투명금속을 증착하고, 사진 및 식각공정을 통해 상기 투명금속을 선택적으로 제거하여 투명전극을 형성한다. 상기 투명전극 상에는 절연층이 형성되고, 상기 절연층 상에 일정한 간격을 두고 수직방향으로 일정한 높이를 가지는 격벽이 형성된다.The organic light emitting display device forms a transparent electrode by depositing a transparent metal such as indium tin oxide (ITO) on a substrate and selectively removing the transparent metal through photolithography and etching. An insulating layer is formed on the transparent electrode, and a partition wall having a predetermined height in the vertical direction at a predetermined interval is formed on the insulating layer.
상기 격벽 사이에 화소를 형성시키기 위해 본 발명의 새도우마스크를 이용하여 유기형광물질을 증착한다.In order to form a pixel between the barrier ribs, an organic fluorescent material is deposited using the shadow mask of the present invention.
상기 유기형광물질을 증착하는 공정은 고온으로 유기형광물질을 가열하여 기화시켜 증착한다.The process of depositing the organic fluorescent material is deposited by heating and vaporizing the organic fluorescent material at a high temperature.
그러나, 유기형광물질을 고온으로 가열하는 단계에 있어서, 일반적인 유기박막 증착장치는 고온으로 되기 때문에 유기형광물질이 증착되는 기판과 새도우마스크의 변형이 발생하는 문제가 있었다.However, in the step of heating the organic fluorescent material to a high temperature, since the general organic thin film deposition apparatus becomes a high temperature, there is a problem that deformation of the substrate and the shadow mask on which the organic fluorescent material is deposited occurs.
또한, 일반적인 증착장치는 열에 의한 기판과 새도우마스크의 변형을 방지하기 위해 기화된 유기형광물질이 출사하는 노즐부로부터 상기 기판 및 새도우마스크의 간격을 충분히 멀게 설계하고 있지만, 거리에 따라 불필요하게 사용되는 유기형광물질의 양(예를 들어 챔버 내벽에 증착되는 경우)이 늘어남으로 고가의 유기형광물질의 효율이 저하되는 문제가 있었다. In addition, the general deposition apparatus is designed to sufficiently space the distance between the substrate and the shadow mask from the nozzle portion from which the vaporized organic fluorescent material exits to prevent deformation of the substrate and the shadow mask due to heat, but organic type used unnecessarily depending on the distance As the amount of the mineral material (for example, when deposited on the inner wall of the chamber) increases, there is a problem that the efficiency of the expensive organic fluorescent material is lowered.
본 발명은 유기형광물질의 사용 효율을 향상시킬 수 있는 유기박막 증착장치를 제공함에 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide an organic thin film deposition apparatus that can improve the use efficiency of the organic fluorescent material.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기박막 증착장치는,Organic thin film deposition apparatus according to an embodiment of the present invention,
유기발광물질이 보관된 유기발광물질탱크; 및 상기 유기발광물질을 기판상에 증착하기 위해 상기 기판상에 배치된 노즐부;를 포함하고, 상기 노즐부에는 상기 유기발광물질을 수초 내에 가열하여 기화시키는 순간 발열부가 구비된 것을 특징으로 한다.An organic light emitting tank containing organic light emitting materials; And a nozzle unit disposed on the substrate for depositing the organic light emitting material on the substrate, wherein the nozzle unit is provided with an instantaneous heating unit for heating and vaporizing the organic light emitting material within seconds.
본 발명의 유기박막 증착장치는 유기형광물질을 수초 내에 가열함과 동시에 기판과 새도우마스크로의 열 전달을 최소화할 수 있는 구조로써, 노즐부로부터 기판과 새도우마스크의 거리를 단축시켜 증착율을 향상시켜 이에 따른 유기발광물질의 사용 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The organic thin film deposition apparatus of the present invention is a structure capable of heating the organic fluorescent material within a few seconds and at the same time to minimize the heat transfer to the substrate and the shadow mask, improve the deposition rate by reducing the distance between the substrate and the shadow mask from the nozzle portion There is an effect that can improve the use efficiency of the organic light emitting material.
또한, 본 발명은 노즐부와 새도우마스크 및 기판의 간격을 줄임으로써, 불필요하게 챔버 내부 벽면에 증착되는 유기발광물질의 양을 줄임으로써, 유기발광물질의 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of improving the efficiency of the organic light emitting material by reducing the amount of the organic light emitting material deposited on the inner wall of the chamber unnecessarily by reducing the distance between the nozzle portion, the shadow mask and the substrate.
또한, 본 발명은 노즐부에 순간 발열부 및 열차단부를 포함하는 구성으로써, 노즐부의 위치에 따른 상향방식, 수직방식 및 하향방식 등 여려 종류의 유기박막 증착장비에 모두 적용될 수 있을 뿐만 아니라 기판 및 새도우마스크의 열 변형에 따른 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention is configured to include the instantaneous heat generating unit and the heat shield in the nozzle portion, it can be applied to all kinds of organic thin film deposition equipment, such as the upward method, vertical method and downward method according to the position of the nozzle unit as well as the substrate and There is an effect that can reduce the cost of thermal deformation of the shadow mask.
또한, 본 발명은 유기발광물질을 수초 내에서만 가열하기 때문에 열적 변형이 쉬운 유기 재료를 도입할 수 있다. 즉, 본 발명은 유기 재료의 적용이 자유로운 장점을 가진다.In addition, the present invention can introduce an organic material that is easy to thermal deformation because the organic light emitting material is heated only within a few seconds. That is, the present invention has the advantage of free application of organic materials.
첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기박막 증착장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 유기박막 증착장치의 노즐부를 도시한 단면도이다.1 is a view schematically showing an organic thin film deposition apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view showing a nozzle portion of the organic thin film deposition apparatus of FIG.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기박막 증착장치는 도시되지 않은 챔버(미도시) 내에서 일정한 패턴(Pattern)을 가진 새도우마스크(160)를 이용하여 투명한 기판(150) 상에 삼원색(Red, Green, Blue)의 유기형광물질을 각각 증착하는 공정과 각 유기 물질을 증착하는 공정에 사용되는 제조장치이다.1 and 2, the organic thin film deposition apparatus according to an embodiment of the present invention is transparent using a
유기박막 증착장치는 유기형광물질이 보관된 유기형광물질탱크(110)와, 상기 유기형광물질탱크(110)로부터 유기형광물질이 이동되는 이동관(111)과, 상기 이동관(111)으로부터 이동된 유기형광물질을 기체상태로 기화시켜 기판(150) 상에 증착하는 노즐부(130)를 포함한다.The organic thin film deposition apparatus includes an organic
상기 기판(150) 상에는 증착되어야 하는 영역에 슬릿(미도시)이 형성된 새도우마스크(160)가 배치된다.The
도면에는 도시되지 않았지만, 상기 이동관(111)에는 유기발광물질의 개폐를 위한 적어도 하나 이상의 벨브(미도시)가 구비된다.Although not shown in the drawing, the moving
노즐부(130)는 상기 기판(150)의 일측부터 타측으로 이동하며 유기발광물질을 증착하는 스캔(scan)방식으로서, 노즐부(130)의 길이는 이와 대응되는 기판(150)의 일측 길이와 동일하거나 더 길게 이루어진다.The
노즐부(130)는 내부에 유기형광물질을 짧은 시간동안 가열하기 위한 제1 및 제2 순간 발열부(141a, 141b)가 구비된다.The
제1 및 제2 순간 발열부(141a, 141b)는 유기형광물질을 수초 내에 기화되도록 한다. 즉, 제1 및 제2 순간 발열부(141a, 141b)는 유기형광물질의 기화 온도보다 높게 상기 유기형광물질을 가열하여 수초내에 기화시킨다.The first and second instantaneous heat generating
도면에는 도시되지 않았지만, 상기 노즐부(130)는 상기 제1 및 제2 순간 발열부(141a, 141b)를 감싸거나 인접한 영역에 구비되어 상기 제1 및 제2 순간 발열부(141a, 141b)로부터 발생한 열이 상기 기판(150) 및 새도우마스크(160)로 전도되는 것을 방지하는 열차단부(미도시)를 더 구비한다.Although not shown in the drawing, the
상기 열차단부는 냉각수를 이용한 냉각 시스템이나 쿨링 시스템이 적용될 수 있다.The heat shield may be a cooling system or a cooling system using a coolant.
상기 제1 및 제2 순간 발열부(141a, 141b)와 열차단부(미도시)는 유기형광물질을 수초 내에 가열하여 기판(150) 상에 증착시킴과 동시에 기판(150) 및 새도우마스크(160) 방향으로 전도되는 열을 차단시켜 노즐부(130)로부터 상기 기판(150) 및 새도우마스크(160)의 간격을 줄여 유기형광물질의 효율을 향상시키는 역할을 한 다.The first and second instantaneous
상기 노즐부(130)와 연결되는 이동관(111)의 끝단 내부에는 이동관(111)을 통해 공급되는 유기형광물질을 짧은 시간동안 가열하기 위한 제3 및 제4 순간 발열부(143a, 143b)가 더 구비된다.Third and fourth instantaneous
제3 및 제4 순간 발열부(143a, 143b)는 제1 및 제2 순간 발열부(141a, 141b)와 동일한 기능을 가진다.The third and fourth instantaneous
본 발명은 기판(150)의 상부에서 유기형광물질을 증착하는 상향방식의 유기박막 증착장치를 한정하여 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고, 노즐부(130)의 위치에 따른 수직방식 및 하향방식의 유기박막 증착장치에도 모두 적용될 수 있다.Although the present invention has been limited to and described an organic thin film deposition apparatus of an up-type method of depositing an organic fluorescence material on the
도 3은 도 2의 순간 발열부의 구성을 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view illustrating a configuration of the instantaneous heat generating unit of FIG. 2.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 순간 발열부는 가열플레이트(160)와, 상기 가열 플레이트(160) 상에 형성된 제1 및 제2 전극패턴(163a, 163b)과, 상기 가열 플레이트(160), 상기 제1 및 제2 전극패턴(163a, 163b) 상에 형성된 발열패턴(165)을 포함한다.As shown in FIG. 3, the instantaneous heat generating unit according to an embodiment of the present invention includes a
상기 가열 플레이트(160)와 상기 발열패턴(165), 제1 및 제2 전극패턴(163a, 163b) 사이에는 제1 절연층(161)이 형성되고, 상기 제1 절연층(161)을 포함한 발열패턴(165), 제1 및 제2 전극 패턴(163a, 163b) 상에는 제2 절연층(167)이 형성된다.A first
순간 발열부는 제1 및 제2 전극 패턴(163a, 163b)에 전류가 흐르면, 발열패턴(165)에서 열이 발생하고, 상기 열은 가열 플레이트(160)에 전달되는 구조로 이 루어진다.When a current flows through the first and
순간 발열부는 세라믹 히터, 알루미늄 히터, 스테인레스 히터, 유리 히터 및 루데녹스 히터 등이 사용될 수 있다.The instantaneous heat generating unit may be a ceramic heater, an aluminum heater, a stainless heater, a glass heater, a ludenox heater, or the like.
순간 발열부는 반영구적이며, 초소형으로 제작이 가능하고, 원하는 영역만 가열할 수 있으며, 발열시 원적외선이 방출되어 인체에 해롭지않은 특징을 가진다.The instantaneous heat generating part is semi-permanent, can be manufactured in a very small size, can heat only the desired area, and has a feature that is not harmful to the human body because far infrared rays are emitted during heat generation.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기박막 증착장치는 유기형광물질을 수초내에 가열함과 동시에 기판(150)과 새도우마스크(160)로의 열 전달을 최소화할 수 있는 구조로써, 노즐부(130)로부터 기판(150)과 새도우마스크(160)의 거리를 단축시켜 증착율을 향상시켜 이에 따른 유기발광물질의 효율을 향상시킬 수 있다.As described above, the organic thin film deposition apparatus according to an embodiment of the present invention is a structure that can minimize the heat transfer to the
또한, 본 발명은 노즐부(130)와 새도우마스크(160) 및 기판(150)의 간격을 줄임으로써, 불필요하게 챔버 내부 벽면에 증착되는 유기발광물질의 양을 줄임으로써, 유기발광물질의 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, the present invention by reducing the interval between the
또한, 본 발명은 노즐부(130)에 순간 발열부(141a, 141b, 143a, 143b) 및 열차단부를 포함하는 구성으로써, 노즐부(130)의 위치에 따른 상향방식, 수직방식 및 하향방식 등 여려 종류의 유기박막 증착장비에 모두 적용될 수 있을 뿐만 아니라 기판(150) 및 새도우마스크(160)의 열 변형에 따른 비용을 줄일 수 있다.In addition, the present invention is configured to include the instantaneous heat generating unit (141a, 141b, 143a, 143b) and the heat shield in the
또한, 본 발명은 유기발광물질을 수초 내에서만 가열하기 때문에 열적 변형이 쉬운 유기 재료를 도입할 수 있다. 즉, 본 발명은 유기 재료의 적용이 자유로운 장점을 가진다.In addition, the present invention can introduce an organic material that is easy to thermal deformation because the organic light emitting material is heated only within a few seconds. That is, the present invention has the advantage of free application of organic materials.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기박막 증착장치를 이용하여 유기발광물질이 증착되는 기판을 개략적으로 도시한 단면도이다.4 is a cross-sectional view schematically showing a substrate on which an organic light emitting material is deposited using an organic thin film deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 기판(150) 위에 ITO와 같은 투명금속을 증착하고, 사진 및 식각공정을 통해 상기 투명금속을 선택적으로 제거하여 투명전극(152)을 형성한다.As shown in FIG. 4, a transparent metal such as ITO is deposited on the
상기 투명전극(152)상에는 절연층(153)이 형성되고, 상기 절연층(153) 상에 일정한 간격을 두고 수직방향으로 일정한 높이를 가지는 격벽(151)이 형성된다.An
상기 격벽(151) 사이에 화소를 형성시키기 위해 새도우마스크(160)를 이용하여 선택된 영역에 적색 발광체(R)를 증착한다.In order to form a pixel between the
도면에는 도시되지 않았지만, 새도우마스크(160)를 이용하여 적색 발광체(R)와 동일한 방법으로 녹색 발광체 및 청색 발광체를 순차적으로 증착한다.Although not shown in the drawing, the green light emitter and the blue light emitter are sequentially deposited in the same manner as the red light emitter R using the
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기박막 증착장치를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing an organic thin film deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 유기박막 증착장치의 노즐부를 도시한 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a nozzle unit of the organic thin film deposition apparatus of FIG. 1.
도 3은 도 2의 순간 발열부의 구성을 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view illustrating a configuration of the instantaneous heat generating unit of FIG. 2.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기박막 증착장치를 이용하여 유기발광물질이 증착되는 기판을 개략적으로 도시한 단면도이다.4 is a cross-sectional view schematically showing a substrate on which an organic light emitting material is deposited using an organic thin film deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020070141131A KR20090072880A (en) | 2007-12-29 | 2007-12-29 | Apparatus for vapor deposition of thin film |
Applications Claiming Priority (1)
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Date | Code | Title | Description |
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WITN | Withdrawal due to no request for examination |