KR20150081624A - Deposition source - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 실시예는 증착원에 관한 것으로, 보다 상세하게는 증착재료를 증발시켜 기판에 증착하는 데 사용되는 증착원에 관한 것이다.
An embodiment of the present invention relates to an evaporation source, and more particularly, to an evaporation source used for evaporating an evaporation material to deposit on a substrate.
유기전계발광 소자는 애노드 전극, 캐소드 전극 및 유기 박막층을 포함하며, 애노드 전극을 통해 주입되는 정공과 캐소드 전극을 통해 주입되는 전자가 유기 박막층에서 재결합하는 과정에서 에너지 차이에 의해 빛을 방출한다. The organic electroluminescent device includes an anode electrode, a cathode electrode, and an organic thin film layer. The hole injected through the anode electrode and the electrons injected through the cathode electrode recombine in the organic thin film layer.
유기 박막층은 전자 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층을 포함할 수 있으며, 이러한 유기층들은 대개 진공 증착법으로 형성할 수 있다. The organic thin film layer may include an electron injecting layer, a hole transporting layer, a light emitting layer, an electron transporting layer, and an electron injecting layer. These organic layers may be formed by vacuum deposition.
유기층을 형성하기 위한 증착 장치는 유기물을 가열하여 증발시키고, 증발된 유기물이 기판에 증착되도록 하는 증착원을 포함한다.The deposition apparatus for forming the organic layer includes an evaporation source for heating and evaporating the organic substances, and allowing evaporated organic substances to be deposited on the substrate.
최근 들어 표시 장치의 크기가 대형화됨에 따라 대형 기판에 유기물을 증착하기 위한 공정이 개발되고 있다. 소형 기판에 유기물을 증착하는 데 사용되는 증착원을 대형 기판에 적용할 경우 유기물이 균일하게 증착되지 않는 등 불량이 발생될 수 있다.
In recent years, as the size of a display device has increased, a process for depositing an organic material on a large substrate has been developed. When an evaporation source used for depositing an organic material on a small substrate is applied to a large substrate, defects such as failure to uniformly deposit the organic material may occur.
본 발명의 실시예의 목적은 증착재료를 기판에 균일한 두께로 증착할 수 있는 증착원을 제공하는 데 있다.An object of an embodiment of the present invention is to provide an evaporation source capable of depositing an evaporation material on a substrate in a uniform thickness.
본 발명의 실시예의 다른 목적은 대형 기판에 유기층을 형성하는 데 사용될 수 있는 증착원을 제공하는 데 있다.
Another object of an embodiment of the present invention is to provide an evaporation source that can be used to form an organic layer on a large substrate.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 증착원은 증착재료가 수용되는 도가니, 상기 증착재료를 증발시키기 위해 상기 도가니를 가열하는 히터, 상기 도가니의 개구부에 결합되며 복수의 구멍을 구비하는 두껑, 상기 복수의 구멍에 대응하도록 상기 두껑에 결합된 복수의 이송관, 및 상기 복수의 이송관에 연결된 노즐부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an evaporation source comprising: a crucible containing an evaporation material; a heater for heating the crucible to evaporate the evaporation material; A plurality of conveyance pipes coupled to the lid to correspond to the plurality of holes, and a nozzle unit connected to the plurality of conveyance pipes.
상기 도가니는 바닥면과 측벽에 의해 상기 증착재료가 수용되는 내부공간이 형성되도록 구성되고, 상기 히터는 상기 도가니의 바닥면과 측벽에 내장되거나, 상기 도가니의 바닥면과 측벽을 감싸도록 설치될 수 있다. The crucible is configured such that an inner space in which the evaporation material is received is formed by the bottom surface and the side wall, and the heater is embedded in the bottom surface and the side wall of the crucible or may be installed to surround the bottom surface and the side wall of the crucible. have.
상기 히터의 외측에 설치된 냉각 하우징을 더 포함할 수 있다. And a cooling housing provided outside the heater.
상기 복수의 이송관을 감싸도록 설치된 히터 및 상기 히터의 외측에 설치된 냉각 하우징을 더 포함할 수 있다.A heater installed to surround the plurality of conveyance pipes, and a cooling housing provided outside the heater.
상기 노즐부는 상기 복수의 이송관과 대응하는 복수의 노즐을 구비한다. 상기 복수의 노즐과 상기 복수의 이송관은 각각 1:1로 대응하거나, n:1(n은 자연수)로 대응할 수 있다.The nozzle unit includes a plurality of nozzles corresponding to the plurality of transfer tubes. The plurality of nozzles and the plurality of conveyance pipes may correspond to each 1: 1 or n: 1 (n is a natural number).
상기 노즐부는 상기 복수의 이송관을 통해 제공된 증착재료가 내부공간을 통해 이동할 수 있는 하우징 형태로 이루어지고, 상기 하우징에 내장된 히터 및 상기 히터의 외측에 설치된 냉각 하우징을 더 포함할 수 있다.The nozzle unit may be formed in the form of a housing through which the evaporation material provided through the plurality of transfer tubes can move through the inner space, and may further include a heater built in the housing and a cooling housing installed outside the heater.
상기 증착재료는 유기물을 포함할 수 있다.
The deposition material may include an organic material.
본 발명의 실시예에 따른 증착원은 기판의 각 부분에서 노즐과 이송관 사이의 거리가 거의 균일하기 때문에 증착재료의 온도 차이가 발생하지 않으며, 따라서 기판의 전체면에서 증착재료가 균일한 두께로 증착될 수 있다. 또한, 노즐부가 복수의 이송관을 통해 도가니에 연결되기 때문에 노즐부의 크기를 기판에 적합하도록 용이하게 설계할 수 있고, 노즐부의 위치를 도가니로부터 비교적 자유롭게 설정할 수 있다.The deposition source according to the embodiment of the present invention does not cause a temperature difference of the deposition material because the distance between the nozzle and the transfer tube in each portion of the substrate is almost uniform and thus the deposition material has a uniform thickness Can be deposited. In addition, since the nozzle portion is connected to the crucible through a plurality of transfer tubes, the size of the nozzle portion can be easily designed to fit the substrate, and the position of the nozzle portion can be set relatively freely from the crucible.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증착원을 설명하기 위한 단면도이다.
도 2a 및 도 2b는 이송관과 노즐의 배치구조를 설명하기 위한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 증착원을 설명하기 위한 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating an evaporation source according to an embodiment of the present invention.
2A and 2B are plan views for explaining the arrangement structure of the transfer tube and the nozzle.
3 is a cross-sectional view illustrating an evaporation source according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이하의 실시예는 이 기술 분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서, 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It is to be understood that the following embodiments are provided so that those skilled in the art can understand the present invention without departing from the scope and spirit of the present invention. no.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증착원을 설명하기 위한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view illustrating an evaporation source according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 증착원은 증착재료(100)가 수용되는 도가니(10), 도가니(10)의 개구부에 결합된 두껑(30), 두껑(30)에 결합된 복수의 이송관(50), 및 복수의 이송관(50)에 연결된 노즐부(70)를 포함한다.1, the evaporation source includes a
도가니(10)는 바닥면(12)과 측벽(14)으로 이루어지며, 바닥면(12)과 측벽(14)에 의해 형성되는 내부공간(16)에 증착재료(100)가 수용된다. 내부공간(16)은 사각 형태나 원형으로 이루어질 수 있다. 넓은 면적에 박막을 형성하기 위한 증착원의 경우 도가니(10)는 직사각 형태나 타원형으로 이루어지는 것이 바람직하다.The
바닥면(12) 및(또는) 측벽(14)에는 증착재료(100)를 가열하여 증발시키기 위한 히터(18)가 설치된다. 히터(18)는 바닥면(12)이나 측벽(14)에 내장되거나, 바닥면(12)이나 측벽(14)을 감싸도록 도가니(10) 외부에 설치될 수 있다.The
두껑(30)은 도가니(10)의 개구부에 결합되어 도가니(10)의 내부공간(16)을 밀폐시키도록 구성된다. 두껑(30)에는 도가니(10)의 내부공간(16)에서 증발된 증착재료(100)가 외부로 방출될 수 있도록 복수의 구멍(32)이 형성된다.The
두껑(30)에도 증발되는 증착재료(100)의 온도가 감소되는 것을 방지하기 위해 히터(34)가 설치될 수 있다. 히터(34)는 두껑(30)에 내장되거나, 두껑(30)을 감싸도록 외부에 설치될 수 있다.A
복수의 이송관(50)은 두껑(30)의 구멍(32)을 통해 방출되는 증착재료(100)가 내부공간을 통해 이동할 수 있도록 두껑(30)에 결합된다. 각각의 이송관(50)은 일 측이 복수의 구멍(32)에 각각 대응하도록 결합된다. 이송관(50)은 원형, 사각형, 육각형 등의 파이프(pipe) 형태로 이루어질 수 있으며, 필요에 따라 다양한 형태로 제작될 수 있다.A plurality of
이송관(50)의 크기(내경), 이송관(50)의 개수 및 이송관(50) 사이의 간격은 증착재료의 물질적인 특성이나 증착 면적(기판의 크기)을 고려하여 적절하게 선택할 수 있다. The size (inner diameter) of the
복수의 이송관(50)에도 이동하는 증착재료(100)의 온도가 감소되는 것을 방지하기 위해 히터(56)가 설치될 수 있다. 히터(56)는 이송관(50)에 내장되거나, 이송관(50)을 감싸도록 외부에 설치될 수 있다.A
노즐부(70)는 복수의 이송관(50)을 통해 제공된 증착재료(100)가 내부공간(72)을 통해 이동할 수 있는 하우징 형태로 이루어지며, 복수의 이송관(50)과 대응하는 일 면에는 내부공간(72)의 증착재료(100)가 외부로 분사될 수 있도록 복수의 노즐(74)이 구비된다. 복수의 노즐(74)은 복수의 이송관(50)과 n:1(n은 자연수)로 대응하도록 배치될 수 있다. The
도 2a에 도시된 바와 같이, 하나의 이송관(50)에 대하여 하나의 노즐(74)이 대응하도록 배치되거나, 도 2b에 도시된 바와 같이, 하나의 이송관(50)에 대하여 복수의 노즐(74)이 대응하도록 배치될 수 있다. As shown in FIG. 2A, one
도 2b에 도시된 바와 같이, 하나의 이송관(5)에 대하여 n개의 노즐(74)이 배치될 경우 노즐(74)의 크기나 노즐(74) 사이의 간격이 감소되기 때문에 증착재료(100)가 보다 미세하고 균일하게 분사될 수 있다.2B, when the
노즐(74)을 통해 분사되는 증착재료(100)가 방향성을 갖도록 노즐(74)의 일부를 하우징(72)의 외부로 돌출시킬 수 있다.A part of the
노즐부(70)에도 내부공간(72)을 통해 이동하는 증착재료(100)의 온도가 감소되는 것을 방지하기 위해 히터(76)가 설치될 수 있다. 히터(76)는 노즐부(70)의 하우징에 내장되거나, 하우징을 감싸도록 외부에 설치될 수 있다.A
상기 히터(18, 34, 56, 76)는 판(plate) 형태나 코일(coil) 형태로서, 도가니(10), 두껑(30), 이송관(50) 및 노즐부(70)의 형태나 구조에 적합한 형태로 적용될 수 있으며, 직류 또는 교류 전압이 인가됨으로써 가열될 수 있다. 일정한 온도가 유지되도록 상기 전압을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
The
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 증착원을 설명하기 위한 단면도이다. 3 is a cross-sectional view illustrating an evaporation source according to another embodiment of the present invention.
본 실시예의 증착원은 도 1의 증착원과 같은 구조를 갖지만, 복수의 이송관(50)이 하나의 히터(58)에 의해 전체적으로 가열되는 차이점이 있다. 또한, 도가니(10), 두껑(30), 이송관(50) 및 노즐부(70)의 외측에 히터(18, 34, 56, 76)의 열이 외부로 방출되는 것을 방지하기 위해 냉각 하우징(80)이 설치된다. The evaporation source of this embodiment has the same structure as that of the evaporation source of Fig. 1, but there is a difference in that a plurality of
도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 이송관(50)에 각각 히터(56)가 구비될 경우 복수의 히터(56)를 균일한 온도로 제어하기 위한 장치 및 구조가 필요하다. 하지만, 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 이송관(50)을 하나의 히터(58)로 가열하면 온도 제어가 용이하고 구조가 간단해진다. As shown in FIG. 1, when a
냉각 하우징(80)은 도가니(10), 두껑(30), 이송관(50) 및 노즐부(70)의 형태나 구조에 적합하도록 각각 제작된 후 서로 결합되거나 일체형으로 제작될 수 있으며, 방열 효과를 위해 내부에 냉각수가 흐르는 유로나 방열부재가 내장될 수 있다. 또한, 냉각 하우징(80)과 히터(18, 34, 58, 76) 사이에 외부로 방출되는 열을 내부로 반사시키는 반사판(도시안됨)이 설치될 수 있다.
The
그러면 본 발명의 실시예에 따른 증착원을 이용하여 기판 상에 박막을 증착하는 과정을 도 1 및 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a process of depositing a thin film on a substrate using an evaporation source according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 3. FIG.
먼저, 도가니(10)의 내부공간(16)에 증착재료(100)를 수납하고, 도가니(10)의 개구부에 두껑(30)을 결합하여 내부공간(16)을 밀폐시킨다. 유기전계발광 소자를 제조할 경우 유기 박막층의 증착재료(100)로서, 유기물이 사용될 수 있다. First, the
노즐부(70)의 노즐(74)과 대응하도록 기판(도시안됨)을 위치시킨 후 히터(18)를 동작시켜 도가니(10)를 가열하면 증착재료(100)가 증발(기화 또는 승화)된다. 증발된 증착재료(100)는 두껑(30)의 구멍(32)과 복수의 이송관(50)을 통해 노즐부(70)로 제공되고, 복수의 노즐(74)을 통해 분사되어 기판 상에 증착된다. The
도가니(10)와 노즐부(70) 사이에 하나의 이송관(50)을 설치할 경우 이송관(50)과 인접하게 위치된 노즐(74)을 통해 분사되는 증착재료(100)의 온도와 이송관(50)으로부터 멀리 떨어진 노즐(74)을 통해 분사되는 증착재료(100)의 온도가 서로 상이해진다. 즉, 이송관(50)으로부터 멀리 떨어진 노즐(74)을 통해 분사되는 증착재료(100)의 온도가 이송관(50)과 인접하게 위치된 노즐(74)을 통해 분사되는 증착재료(100)의 온도보다 낮아짐으로써 기판으로 분사되는 증착재료(100)의 양이 노즐(74)의 위치에 따라 달라지고 노즐(74)이 막히는 현상이 발생될 수 있다. 이에 의해 기판에 증착되는 박막의 두께가 불균일해진다. When one
본 발명의 실시예는 도가니(10)와 노즐부(70) 사이에 복수의 이송관(50)을 설치함으로써 도가니(10)에서 증발된 증착재료(100)가 노즐부(70)의 복수의 노즐(74)로 신속하고 균일하게 제공될 수 있으며, 이송관(50)에서 각 노즐(74)까지의 거리도 거의 균일해지기 때문에 복수의 노즐(74)을 통해 분사되는 증착재료(100)의 양이 균일해질 수 있다. 따라서 기판에 증착되는 박막의 두께가 균일해질 수 있다.The embodiment of the present invention is characterized in that a plurality of
또한, 본 발명의 실시예는 복수의 이송관(50)과 노즐부(70)에 히터(56, 76)를 각각 설치함으로써 증착재료(100)가 도가니(10)에서 노즐(74)까지 이동하는 과정에서 균일한 온도로 유지될 수 있다.
In the embodiment of the present invention, the
이상에서와 같이 상세한 설명과 도면을 통해 본 발명의 최적 실시예를 개시하였다. 용어들은 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
As described above, the optimal embodiment of the present invention has been disclosed through the detailed description and the drawings. It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing the present invention only and is not used to limit the scope of the present invention described in the claims or the claims. Therefore, those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
10: 도가니
12: 바닥면
14: 측벽
16, 72: 내부공간
18, 34, 56, 58, 76: 히터
30: 두껑
32: 구멍
50: 이송관
70: 노즐부
74: 노즐
80: 냉각 하우징10: Crucible
12: bottom surface
14: side wall
16, 72: inner space
18, 34, 56, 58, 76: heater
30: Lid
32: hole
50: conveying pipe
70:
74: Nozzle
80: Cooling housing
Claims (13)
상기 증착재료를 증발시키기 위해 상기 도가니를 가열하는 히터;
상기 도가니의 개구부에 결합되며 복수의 구멍을 구비하는 두껑;
상기 복수의 구멍에 대응하도록 상기 두껑에 결합된 복수의 이송관; 및
상기 복수의 이송관에 연결된 노즐부를 포함하는 증착원.
A crucible in which an evaporation material is accommodated;
A heater for heating the crucible to evaporate the evaporation material;
A lid coupled to an opening of the crucible and having a plurality of holes;
A plurality of conveyance pipes coupled to the lid to correspond to the plurality of holes; And
And a nozzle unit connected to the plurality of conveyance pipes.
The evaporation source according to claim 1, wherein the crucible is formed with an inner space in which the evaporation material is accommodated by the bottom surface and the side wall.
The evaporation source according to claim 2, wherein the heater is embedded in a bottom surface and side walls of the crucible.
The evaporation source according to claim 2, wherein the heater surrounds the bottom surface and the side wall of the crucible.
The evaporation source according to claim 1, further comprising a cooling housing provided outside the heater.
The evaporation source according to claim 1, further comprising a heater installed to surround the plurality of transfer tubes.
The evaporation source according to claim 6, further comprising a cooling housing provided outside the heater.
The evaporation source according to claim 1, wherein the nozzle unit has a plurality of nozzles arranged to correspond to the plurality of transfer tubes.
The deposition source according to claim 8, wherein the plurality of nozzles and the plurality of transfer tubes correspond to n: 1 (n is a natural number).
The evaporation source according to claim 1, wherein the nozzle unit is in the form of a housing through which the evaporation material provided through the plurality of transfer tubes can move through the inner space.
The evaporation source of claim 10, further comprising a heater embedded in the housing.
The evaporation source according to claim 11, further comprising a cooling housing provided outside the heater.
The evaporation source according to claim 1, wherein the evaporation material comprises an organic material.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20220080810A (en) * | 2020-12-07 | 2022-06-15 | (주)씨엠디엘 | Apparatus for evaluating thermal characteristics of OLED materials |
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