KR20190134367A - 증착용 각도제한판 및 이를 포함하는 증착장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 증착용 각도제한판 및 이를 포함하는 증착장치에 관한 것이다. 본 발명에 의한 각도제한판은 증발물질을 증발시켜 기판에 박막을 형성하는 증착장치에 설치되는 각도제한판으로서, 상기 증발물질이 수용되는 증발원의 사이에 수직하게 설치되는 수직부; 및 상기 수직부의 상단에서 양측으로 연장되는 수평부를 포함할 수 있다.

Description

증착용 각도제한판 및 이를 포함하는 증착장치{ANGLE CONTROLLING PLATE FOR DEPOSITION AND DEPOSITION APPARATUS INCLUDING THE SAME}
본 발명은 증착용 각도제한판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 증발원에서 증발된 증발입자의 분사각을 제한하기 위한 증착용 각도제한판 및 이를 포함하는 증착장치에 관한 것이다.
유기 전계 발광소자(Organic Light Emitting Diodes: OLED)는 형광성 유기화합물에 전류가 흐르면 빛을 내는 전계 발광현상을 이용하는 스스로 빛을 내는 자발광소자로서, 비발광소자에 빛을 가하기 위한 백라이트가 필요하지 않기 때문에 경량이고 박형의 평판표시장치를 제조할 수 있다.
이러한 유기 전계 발광소자를 이용한 평판표시장치는 응답속도가 빠르며, 시야각이 넓어 차세대 표시장치로서 대두 되고 있다. 특히, 제조공정이 단순하기 때문에 생산원가를 기존의 액정표시장치 보다 많이 절감할 수 있는 장점이 있다.
유기 전계 발광소자는, 애노드 및 캐소드 전극을 제외한 나머지 구성층인 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층 등이 유기 박막으로 되어 있고, 이러한 유기 박막은 진공열 증착방법으로 기판 상에 증착된다.
진공열 증착방법은 진공 챔버 내에 기판을 배치하고, 일정 패턴이 형성된 쉐도우 마스크(shadow mask)를 기판에 정렬시킨 후, 증발물질이 담겨 있는 증발원에 열을 가하여 증발원에서 승화되는 증발물질을 기판 상에 증착하는 방식으로 이루어진다.
증발원에서 분출되는 증발입자를 기판에 증착하는 과정에서, 증발입자를 기판의 일정 영역에 증착되도록 유도하기 위해 증발원에서 분출하는 증발입자의 분출각을 조절할 필요가 있다. 또한 마스크에 의한 쉐도우 현상(shadow effect)을 방지하기 위하여 증발원에서 분출하는 증발입자의 분출각을 조절하기도 한다.
증발입자의 분출각의 조절은 증발원과 기판 사이에 판 상의 각도제한판 등을 배치하여 증발입자가 기판의 일정 영역으로 증착되도록 유도한다.
그러나 장시간의 증착공정이 진행되는 동안, 증발원과 각도제한판 사이에 거리가 가까워 각도제한판에 증발입자가 증착되는 클로깅(Clogging) 현상이 발생하고 이로 인해 증발입자의 분출각이 불균일하게 되어 증착 균일도가 떨어질 수 있다. 또한 클로깅에 의한 퇴적물이 증가함에 따라 퇴적물이 낙하하여 증발원의 입구를 막아 증발입자의 분출경로를 차단하여 증착 균일도가 떨어질 우려가 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2013-0141188호(2013.12.26)
본 발명은 증발원에서 분출되는 증발입자가 각도제한판에 증착되는 클로깅 현상을 최소화할 수 있는 구조를 가진 증착용 각도제한판 및 이를 포함하는 증착장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 증발물질을 증발시켜 기판에 박막을 형성하는 증착장치에 설치되는 각도제한판으로서, 상기 증발물질이 수용되는 증발원의 사이에 수직하게 설치되는 수직부; 및 상기 수직부의 상단에서 양측으로 연장되는 수평부를 포함할 수 있다.
상기 수직부에는 상기 증발원에서 증발되는 증발물질이 증착되는 영역을 넓히기 위한 확장슬롯이 관통하여 형성될 수 있다.
상기 확장슬롯은 상기 각도제한판의 길이방향을 따라 복수개가 이격되어 형성될 수 있다.
상기 수평부의 양단에는 상기 증발원에서 증발되는 증발물질이 내측에 증착되도록 하기 위한 증착단이 하방으로 연장될 수 있다.
상기 증착단은 단부로 갈수록 상기 수직부를 향하여 경사지게 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명은 증발물질을 증발시켜 기판에 박막을 형성하는 증착장치에 있어서, 상기 기판에 대향하여 배치되고, 가열에 의해 증발물질이 증발되어 상기 기판을 향하여 증발입자를 분출하는 증발원; 및 상기 증발원에서 분출되는 증발물질의 분출각을 제한하여 상기 기판의 일정 영역에 도달하도록 상기 증발원의 사이에 설치되는 각도제한판을 포함할 수 있다.
상기 증발원은 일 방향으로 긴 선형의 증발원이며, 상기 각도제한판은 상기 선형의 증발원을 사이에 두고 상기 증발원의 길이방향을 따라 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 증발원에서 분출되는 증발입자가 각도제한판에 증착되는 클로깅 현상을 최소화할 수 있어 증착 균일도가 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증착용 각도제한판을 포함하는 증착장치를 보인 도면.
도 2는 증착용 각도제한판의 사시도.
도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 증착용 각도제한판을 포함하는 증착장치를 보인 도면.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 의한 증착용 각도제한판 및 이를 포함하는 증착장치의 일 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증착용 각도제한판을 포함하는 증착장치를 보인 도면이고, 도 2는 증착용 각도제한판의 사시도이다.
이에 도시된 바에 따르면, 본 발명은 증발물질을 증발시켜 기판에 박막을 형성하는 증착장치에 설치되는 각도제한판(20)으로서, 상기 증발물질이 수용되는 증발원(10)의 사이에 수직하게 설치되는 수직부(22); 및 상기 수직부(22)의 상단에서 양측으로 연장되는 수평부(26)를 포함할 수 있다.
본 실시예에서 각도제한판(20)은 증발원(10)의 사이에 각각 직립하게 설치된다. 증발원(10)은 증착챔버(미도시)의 내부에 설치되는데, 증착공간은 증발입자의 증착을 위하여 진공 분위기가 유지되며 기판(미도시)이 증착챔버의 내부에 안착되거나 이동하면서 기판에 대한 증착이 이루어질 수 있다.
증발원(10)은 T자 형태의 선형 증발원으로서, 증착챔버의 내부에 복수개가 폭방향을 따라 설치될 수 있다. 증발원(10)의 상부에는 노즐부(12)가 구비되고, 증발원(10)의 도가니가 가열되면서 도가니 내부의 증발물질이 증발된다. 증발원(10)에서 분사되는 증발입자는 노즐부(12)를 통해 선형의 분포 형태로 기판을 향해 분출된다.
증발원(10)에서 분출되는 증발입자의 분포는 일정한 형태가 없는 무정형을 이루게 되는데, 증발원(10)에서 분출되는 증발입자를 기판의 일정 영역에 도달하도록 유도하기 위해서는 증발입자의 분출각을 제한할 필요가 있다.
이를 위해 각도제한판(20)이 증발원(10)의 사이마다 설치되는 것이다. 각도제한판(20)은 판형상으로 만들어지는 것으로서, 증발원(10)에서 분출되는 증발입자의 분출각을 한정하여 기판의 일정 영역에 도달하도록 증발원(10)의 길이방향을 따라 길게 형성되어 배치된다.
도 2를 참조하면, 각도제한판(20)은 상술한 바와 같이 수직부(22)와 수평부(26)로 구성된다. 여기에서 수평부(26)는 수직부(22)의 상단에서 좌우방향으로 길게 연장된다. 이와 같이 수평부(26)가 좌우방향으로 길게 형성되면 도 1에서와 같이 노즐부(12)에서 분출된 증발입자가 수평부(26)의 하면에 증착되기 때문에 증발입자가 수직부(22)의 측면에 증착되어 클로깅(Clogging) 현상이 발생하고 이로 인해 증발입자의 분출각이 불균일하게 되는 것을 최소화할 수 있다. 즉 수평부(26)의 하면에 증발입자 퇴적물이 증착되면 노즐부(12)의 분출경로(점선 표시 부분)를 간섭하지 않기 때문에 증발입자의 분출각을 일정하게 유지할 수 있다.
한편 각도제한판(20)의 수직부(22)에는 증발원(10)에서 증발되는 증발물질이 증착되는 영역을 넓히기 위한 확장슬롯(24)이 관통하여 형성된다. 확장슬롯(24)은 판상의 수직부(22)의 많은 부분을 차지하도록 형성될 수 있으며, 각도제한판(20)의 길이방향을 따라 복수개가 이격되어 형성될 수 있다. 본 도면에는 확장슬롯(24)이 수직부(22)에 2개가 전후 방향으로 이격되어 형성되는 것으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않고 3개 이상이 형성될 수도 있다.
본 실시예에서 이와 같이 확장슬롯(24)을 형성한 것은 증발물질이 증착되는 영역을 보다 넓혀 클로깅 현상이 발생하는 것을 최소화하기 위함이다. 보다 구체적으로 설명하면, 도 1에서와 같이 증발물질이 수평부(26)의 하면에만 증착될 경우에는 문제가 없으나 증발물질이 수평부(26)의 하면에 더욱 증착되면 증발물질의 분출경로(점선 부분)에 간섭되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 본 실시예에서는 확장슬롯(24)을 형성하여 증발물질이 확장슬롯(24) 상에 추가적으로 증착될 수 있도록 영역을 넓힌 것이다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 증착용 각도제한판 및 이를 포함하는 증착장치를 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다. 도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 증착용 각도제한판을 포함하는 증착장치를 보인 도면이다.
도 3을 참조하면, 수평부(26)의 양단에는 증발원(10)에서 증발되는 증발물질이 내측에 증착되도록 하기 위한 증착단(28)이 하방으로 연장된다. 증착단(28)은 수평부(26)의 양단에서 하방으로 수직하게 연장되는데, 이와 같이 증착단(28)이 형성되면 증발물질이 증착단(28)의 내측에 증착될 수 있기 때문에 증발물질의 증발경로가 간섭되지 않게 된다. 본 도면에서는 증착단(28)의 길이가 긴 것으로 도시하였으나, 이는 일 예로 제시한 것에 불과하고 증발물질의 분출각도 등에 따라 다양한 길이로 설계될 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에서는 도 3에 도시된 증착단(28)이 단부로 갈수록 수직부(22)를 향하여 경사지게 형성된다. 이와 같이 증착단(28)을 형성한 것은 증발물질의 분출각도보다 안쪽으로 증착단(28)이 형성되도록 하여 증착단(28)의 표면에 증발물질이 증착되더라도 증발경로 상에서 간섭이 최소화되도록 하기 위함이다. 즉 증발물질이 증발되는 경로 상에서 증착단(28)이 안쪽으로 경사지게 형성되기 때문에 증발물질이 증착되는 영역을 최대한으로 넓힐 수 있는 효과가 있다.
상기에서는 본 발명의 특정의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 증발원 12 : 노즐부
20 : 각도제한판 22 : 수직부
24 : 확장슬롯 26 : 수평부
28 : 증착단

Claims (7)

  1. 증발물질을 증발시켜 기판에 박막을 형성하는 증착장치에 설치되는 각도제한판으로서,
    상기 증발물질이 수용되는 증발원의 사이에 수직하게 설치되는 수직부; 및
    상기 수직부의 상단에서 양측으로 연장되는 수평부를 포함하는 증착용 각도제한판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수직부에는 상기 증발원에서 증발되는 증발물질이 증착되는 영역을 넓히기 위한 확장슬롯이 관통하여 형성되는 것을 특징으로 하는 증착용 각도제한판.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 확장슬롯은 상기 각도제한판의 길이방향을 따라 복수개가 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 증착용 각도제한판.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 수평부의 양단에는 상기 증발원에서 증발되는 증발물질이 내측에 증착되도록 하기 위한 증착단이 하방으로 연장되는 것을 특징으로 하는 증착용 각도제한판.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 증착단은 단부로 갈수록 상기 수직부를 향하여 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 증착용 각도제한판.
  6. 증발물질을 증발시켜 기판에 박막을 형성하는 증착장치에 있어서,
    상기 기판에 대향하여 배치되고, 가열에 의해 증발물질이 증발되어 상기 기판을 향하여 증발입자를 분출하는 증발원; 및
    상기 증발원에서 분출되는 증발물질의 분출각을 제한하여 상기 기판의 일정 영역에 도달하도록 상기 증발원의 사이에 설치되는 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 각도제한판을 포함하는 증착장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 증발원은 일 방향으로 긴 선형의 증발원이며,
    상기 각도제한판은,
    상기 선형의 증발원을 사이에 두고 상기 증발원의 길이방향을 따라 배치되는 것을 특징으로 하는 증착장치.

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