KR20100130786A - Depositing apparatus and manufacturing method of organic light emitting diode thereused - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 증착 장치 및 이를 이용한 유기 발광 소자의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 대면적 기판에 대한 증착이 가능한 증착 장치 및 이를 이용한 유기 발광 소자의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a deposition apparatus and a method of manufacturing an organic light emitting device using the same, and more particularly, to a deposition apparatus capable of depositing a large area substrate and a method of manufacturing an organic light emitting device using the same.
일반적으로 유기 발광 소자는 기판 상부에 양극층이 형성되어 있고, 이 양극층 상부로 발광층을 포함하는 유기막이 형성되며, 이 유기막의 상부에 상기 양극층에 대응하는 음극층이 형성되어 있는 구조를 갖는다.In general, an organic light emitting device has a structure in which an anode layer is formed on a substrate, an organic film including a light emitting layer is formed on the anode layer, and a cathode layer corresponding to the anode layer is formed on the organic film. .
이러한 구성을 가지는 유기 발광 소자에 있어서, 유기박막을 형성시키는 기술로 진공증착법이 널리 알려져 있다. 이 진공 증착법은 내부 압력이 10-6 내지 10-7 torr로 조절되는 진공챔버 내부에 기판을 장착하고 이 기판에 유기물이 담긴 증착 소스로부터 유기물질을 증발 또는 승화시켜 증착시키는 방법으로 행해진다.In the organic light emitting device having such a structure, the vacuum deposition method is widely known as a technique for forming an organic thin film. This vacuum deposition method is carried out by mounting a substrate in a vacuum chamber in which the internal pressure is controlled to 10 −6 to 10 −7 torr, and depositing the organic material by evaporating or subliming it from a deposition source containing the organic material therein.
한편, 최근 유기 발광 소자를 대면적 디스플레이 장치에 적용하고자 하는 시도가 활발하다.On the other hand, attempts have recently been made to apply organic light emitting diodes to large area display devices.
이러한 대면적 디스플레이 장치에의 적용을 위해 마더 기판의 너비 혹은 길이에 대응되는 길이의 선형 증착소스를 이용해 증착하는 방법이 사용되고 있다.In order to apply to such a large area display device, a deposition method using a linear deposition source having a length corresponding to the width or length of a mother substrate is used.
그러나, 이러한 선형 증착 소스는 막 균일도를 보장한다는 장점이 있으나, 증착 장치별로 증착 소스의 설계 길이가 정해져 있기 때문에 타 증착 장치에서의 적용이 쉽지 않다. 또한 증착이 이뤄질 마더 기판의 크기가 변경될 경우 새로운 증착 소스를 도입해야 하는 문제가 있다.However, such a linear deposition source has an advantage of ensuring film uniformity, but it is not easy to apply in other deposition apparatus because the design length of the deposition source is determined for each deposition apparatus. In addition, there is a problem that a new deposition source must be introduced when the size of the mother substrate to be deposited is changed.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 대면적 기판의 증착에 대해 유동적으로 대처할 수 있는 증착 장치 및 이를 이용한 유기 발광 소자의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a deposition apparatus and a method of manufacturing an organic light emitting device using the same, which can flexibly cope with deposition of a large area substrate.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 챔버와, 챔버 내에 이송되는 피증착체에 증착재를 증착시키는 증착 소스 유닛을 포함하는 증착장치로서, 상기 증착 소스 유닛은, 서로 직교하는 제1변과 제2변을 갖고 상기 제1변이 제2변보다 짧은 제1증착 소스; 및 서로 직교하는 제3변과 제4변을 갖고 상기 제3변이 제4변보다 짧으며, 상기 제3변은 상기 제1변과 인접하도록 배치되는 제2증착 소스;를 포함하는 증착 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a vapor deposition apparatus including a chamber and a deposition source unit for depositing a deposition material on a vapor deposition material transferred in the chamber, wherein the deposition source unit is a first orthogonal to each other A first deposition source having sides and second sides and wherein the first side is shorter than the second side; And a second deposition source having a third side and a fourth side orthogonal to each other, wherein the third side is shorter than the fourth side, and the third side is disposed adjacent to the first side. do.
상기 제2변과 제4변은 서로 평행하도록 배치될 수 있다.The second side and the fourth side may be arranged to be parallel to each other.
상기 제1증착소스는, 상기 증착재가 수용되는 도가니; 상기 도가니 외측의 가열 히터; 및 상기 가열 히터 외측의 냉각 블록;을 포함할 수 있다.The first deposition source, the crucible in which the deposition material is accommodated; A heating heater outside the crucible; And a cooling block outside the heating heater.
본 발명은 또한, 기판 상에 제1전극층, 유기 발광층, 및 제2전극층이 순차로 형성된 유기 발광 소자를 제조하는 방법에 있어서, 상기 유기 발광층 및 제2전극층 중 적어도 하나의 형성은 전술한 증착 장치 내에서 상기 기판에 상기 유기 발광층 형성 물질 및 제2전극층 형성 물질 어느 하나를 증착하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자의 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a method of manufacturing an organic light emitting device in which the first electrode layer, the organic light emitting layer, and the second electrode layer are sequentially formed on the substrate, wherein at least one of the organic light emitting layer and the second electrode layer is formed as described above. Provided is a method of manufacturing an organic light emitting device, characterized in that by depositing any one of the organic light emitting layer forming material and the second electrode layer forming material on the substrate.
상술한 바와 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention as described above, the following effects can be obtained.
첫째, 제1증착 소스 및 제2증착 소스를 연이어 배치시킴으로써 보다 긴 형태의 선형 증착 소스 유닛을 구현할 수 있고, 이에 따라 대면적 기판에의 증착이 용이해질 수 있다.First, by arranging the first deposition source and the second deposition source in succession, a longer type linear deposition source unit can be realized, thereby facilitating deposition on a large area substrate.
둘째, 제1증착 소스 및 제2증착 소스 각각에 다른 물질을 넣어 동시에 증착시킬 수 있다.Second, a different material may be put into each of the first deposition source and the second deposition source and deposited at the same time.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 증착 소스 유닛(10)이 장착된 증착 장치의 개략도이다. 1 is a schematic diagram of a deposition apparatus equipped with a
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 증착 소스 유닛(10)은 진공 챔버(20)내에 설치된다. Referring to the drawings, the
이러한 챔버(20)에는 배기 및 이송을 위한 도어(21)가 설치되어 있고, 챔버(20) 내부에는 피증착체인 기판(30)이 배설되어 있다.The
기판(30)에 대향되는 위치에는 증착 소스 유닛(10)이 배설된다.The
상기 증착 소스 유닛(10)은 제1증착 소스(11) 및 제2증착 소스(12)를 포함한다.The
도 2는 상기 증착 소스 유닛(10)을 개략적으로 도시한 것이고, 도 3은 제1증 착 소스(11)를 보다 구체적으로 도시한 단면도이다.FIG. 2 schematically illustrates the
도 2를 참조할 때, 제1증착 소스(11)는 서로 수직한 제1변(13)과 제2변(14)을 갖는다. 이 제1변(13)과 제2변(14)은 모두 동일 평면상에 위치한 변들로, 지면에 평행한 변들일 수 있다. 그리고 제2증착 소스(12)도 서로 수직한 제3변(15)과 제4변(16)을 갖는다. 이 제3변(15)과 제4변(16) 역시 모두 동일 평면상에 위치한 변들로, 지면에 평행한 변들일 수 있다. 따라서, 제1증착 소스(11)와 제2증착소스(12)는 모두 평면이 애스펙트 레이쇼(aspect ratio)가 1보다 큰 직사각형이 되도록 한다.Referring to FIG. 2, the
상기 제1변(13)과 제3변(15)은 서로 인접하게 대향되어 있고, 바람직하게는 서로 밀착되게 배치될 수 있다. 그리고, 제2변(14)과 제4변(16)은 서로 평행하게 배치된다.The
따라서 상기 제1증착 소스(11)와 제2증착 소스(12)는 서로 연이어 배치됨으로 인해 단일의 증착 소스보다 긴 길이의 증착 소스 유닛(10)을 형성할 수 있게 된다.Therefore, since the
제1증착 소스(11)는 증착재가 수납되는 도가니(111)와, 이 도가니(111) 외측의 발열부(112)와, 발열부(112) 외측의 냉각 블록(113)을 포함한다. The
도가니(111)는 용기 형상으로 형성되어, 내부에 증착재(P)가 수용되는 데, 도 3에는 도가니(111)가 개방된 형태가 되시되어 있지만, 이와는 달리 노즐을 갖춘 별도의 덮개가 구비되어 도가니(111)의 상부 개구를 덮도록 할 수도 있다.The
상기 도가니(111) 외측에는 발열부(112)가 구비된다. 발열부(112)에는 히터 가 갖춰져 있어 도가니(11) 내의 증착재(P)를 가열한다.The
냉각블록(113)은 발열부(112) 외측에 구비되어 발열부(112)의 열이 챔버(20) 내부의 온도를 지나치게 상승시키지 않도록 한다. 이 냉각 블록(113)은 단열재로 형성되며, 경우에 따라서는 내부를 냉각수가 흐르도록 할 수 있다.The
이상은 제1증착 소스(11)를 설명한 것이나, 제2증착 소스(12)도 동일한 형태로 구성될 수 있다.As described above, the
본 발명은 이처럼 제1증착 소스(11) 및 제2증착 소스(12)를 연이어 배치함으로써 긴 형태의 선형 소스를 구현할 수 있다. 따라서 기판(30)의 면적이 큰 경우에도 유연하게 적용할 수 있다.The present invention can implement a long linear source by arranging the
뿐만 아니라, 만일 기판(30)의 면적이 더욱 큰 경우에는 상기와 같은 증착 소스를 복수개 더 연이어 배치함으로써 더욱 긴 형태의 선형 소스를 구현할 수 있다.In addition, if the area of the
도 4는 본 발명의 증착 장치를 이용하여 제조된 액티브 매트릭스형 유기 발광 표시장치의 단면을 도시한 것이다.4 is a cross-sectional view of an active matrix organic light emitting display manufactured using the deposition apparatus of the present invention.
도 4를 참조하면, 상기 액티브 매트리스형의 유기 발광 표시 장치는 기판(30) 상에 형성된다. 상기 기판(30)은 투명한 소재, 예컨대 글래스재, 플라스틱재, 또는 금속재로 형성될 수 있다. 상기 기판(30)상에는 전체적으로 버퍼층과 같은 절연막(31)이 형성되어 있다. Referring to FIG. 4, the active mattress type organic light emitting display device is formed on a
상기 절연막(31) 상에는 도 4에서 볼 수 있는 바와 같은 TFT(40)와, 커패시터(50)와, 유기 발광 소자(60)가 형성된다.On the
상기 절연막(31)의 윗면에는 소정 패턴으로 배열된 반도체 활성층(41)이 형성되어 있다. 상기 반도체 활성층(41)은 게이트 절연막(32)에 의하여 매립되어 있다. 상기 활성층(41)은 p형 또는 n형의 반도체로 구비될 수 있다.The semiconductor
상기 게이트 절연막(32)의 윗면에는 상기 활성층(41)과 대응되는 곳에 TFT(40)의 게이트 전극(42)이 형성된다. 그리고, 상기 게이트 전극(42)을 덮도록 층간 절연막(33)이 형성된다. 상기 층간 절연막(33)이 형성된 다음에는 드라이 에칭등의 식각 공정에 의하여 상기 게이트 절연막(32)과 층간 절연막(33)을 식각하여 콘택 홀을 형성시켜서, 상기 활성층(41)의 일부를 드러나게 한다. The
그 다음으로, 상기 층간 절연막(33) 상에 소스/드레인 전극(43)이 형성되는 데, 콘택 홀을 통해 노출된 활성층(41)에 접촉되도록 형성된다. 상기 소스/드레인 전극(43)을 덮도록 보호막(34)이 형성되고, 식각 공정을 통하여 상기 드레인 전극(43)의 일부가 드러나도록 한다. 상기 보호막(34) 위로는 보호막(34)의 평탄화를 위해 별도의 절연막을 더 형성할 수도 있다.Next, a source /
한편, 상기 유기 발광 소자(60)는 전류의 흐름에 따라 적,녹,청색의 빛을 발광하여 소정의 화상 정보를 표시하기 위한 것으로서, 상기 보호막(34)상에 제 1 전극(61)을 형성한다. 상기 제 1 전극(61)은 TFT(40)의 드레인 전극(43)과 전기적으로 연결된다. On the other hand, the organic
그리고, 상기 제 1 전극(61)을 덮도록 화소정의막(35)이 형성된다. 이 화소정의막(35)에 소정의 개구(64)를 형성한 후, 이 개구(64)로 한정된 영역 내에 유기 발광막(63)을 형성한다. 유기 발광막(63) 위로는 제 2 전극(62)을 형성한다.The
상기 화소정의막(35)은 각 화소를 구획하는 것으로, 유기물로 형성되어, 제 1 전극(61)이 형성되어 있는 기판의 표면, 특히, 보호층(34)의 표면을 평탄화한다.The
상기 제 1 전극(61)과 제 2 전극(62)은 서로 절연되어 있으며, 유기 발광막(63)에 서로 다른 극성의 전압을 가해 발광이 이뤄지도록 한다.The
상기 유기 발광막(63)은 저분자 또는 고분자 유기물이 사용될 수 있는 데, 저분자 유기물을 사용할 경우 홀 주입층(HIL: Hole Injection Layer), 홀 수송층(HTL: Hole Transport Layer), 발광층(EML: Emission Layer), 전자 수송층(ETL: Electron Transport Layer), 전자 주입층(EIL: Electron Injection Layer) 등이 단일 혹은 복합의 구조로 적층되어 형성될 수 있으며, 사용 가능한 유기 재료도 구리 프탈로시아닌(CuPc: copper phthalocyanine), N,N-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐-벤지딘 (N,N'-Di(naphthalene-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine: NPB) , 트리스-8-하이드록시퀴놀린 알루미늄(tris-8-hydroxyquinoline aluminum)(Alq3) 등을 비롯해 다양하게 적용 가능하다. 이들 저분자 유기물은 도 1 내지 도 3에서 볼 수 있는 증착 장치 및 증착 소스 유닛(10)을 이용하여 진공증착의 방법으로 형성될 수 있다.The organic
먼저, 화소정의막(35)에 개구(64)를 형성한 후, 이 기판(30)을 도 1과 같이 챔버(20)내로 이송한다. 그리고, 제1증착 소스(11)와 제2증착 소스(12)에 목표 유기물을 수납한 후, 증착한다. 이 때, 호스트와 도펀트를 동시에 증착시킬 경우에는 제1증착 소스(11)와 제2증착 소스(12)에 각각 호스트 물질과 도펀트 물질을 수납하여 증착토록 한다.First, after the
이러한 유기 발광막을 형성한 후에는 제2전극(62)을 역시 동일한 증착 공정 으로 형성할 수 있다.After the organic light emitting film is formed, the
한편, 상기 제 1 전극(61)은 애노우드 전극의 기능을 하고, 상기 제 2 전극(62)은 캐소오드 전극의 기능을 할 수 있는 데, 물론, 이들 제 1 전극(61)과 제 2 전극(62)의 극성은 반대로 되어도 무방하다. 그리고, 제 1 전극(61)은 각 화소의 영역에 대응되도록 패터닝될 수 있고, 제 2 전극(62)은 모든 화소를 덮도록 형성될 수 있다.Meanwhile, the
상기 제 1 전극(61)은 투명 전극 또는 반사형 전극으로 구비될 수 있는 데, 투명전극으로 사용될 때에는 ITO, IZO, ZnO, 또는 In2O3로 구비될 수 있고, 반사형 전극으로 사용될 때에는 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, 및 이들의 화합물 등으로 반사층을 형성한 후, 그 위에 ITO, IZO, ZnO, 또는 In2O3로 투명전극층을 형성할 수 있다. 이러한 제1전극(61)은 스퍼터링 방법 등에 의해 성막된 후, 포토 리소그래피법 등에 의해 패터닝된다.The
한편, 상기 제 2 전극(62)도 투명 전극 또는 반사형 전극으로 구비될 수 있는 데, 투명전극으로 사용될 때에는 이 제 2 전극(62)이 캐소오드 전극으로 사용되므로, 일함수가 작은 금속 즉, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Ag, Mg, 및 이들의 화합물이 유기 발광막(63)의 방향을 향하도록 증착한 후, 그 위에 ITO, IZO, ZnO, 또는 In2O3 등으로 보조 전극층이나 버스 전극 라인을 형성할 수 있다. 그리고, 반사형 전극으로 사용될 때에는 위 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Ag, Mg, 및 이들의 화합물을 전면 증착하여 형성한다. 이 때, 증착은 전술한 유기 발광막(63)의 경우와 마찬가지의 방법으로 행할 수 있다.Meanwhile, the
본 발명은 이 외에도, 유기 TFT의 유기막 또는 무기막 등의 증착에도 사용할 수 있으며, 기타, 다양한 소재의 성막 공정에 적용 가능하다.In addition to the above, the present invention can also be used for vapor deposition of an organic film or an inorganic film of an organic TFT, and can be applied to a film forming process of various other materials.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the accompanying drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Could be. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.
도 1은 본 발명에 따른 증착 소스 유닛이 장착된 증착 장치의 개략적인 단면도,1 is a schematic cross-sectional view of a deposition apparatus equipped with a deposition source unit according to the present invention;
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 증착 소스 유닛의 개략적인 사시도,2 is a schematic perspective view of a deposition source unit in accordance with a preferred embodiment of the present invention;
도 3은 제1증착 소스의 단면도,3 is a cross-sectional view of the first deposition source,
도 4는 도 1 내지 도 3의 증착 장치 및 증착 소스 유닛에 의해 제조된 유기 발광 표시장치의 단면도.4 is a cross-sectional view of an organic light emitting display device manufactured by the deposition apparatus and the deposition source unit of FIGS. 1 to 3.
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