KR20120061394A

KR20120061394A - 증발원 및 유기물 증착 방법

Info

Publication number: KR20120061394A
Application number: KR1020100122703A
Authority: KR
Inventors: 박일수; 오준식; 장원혁
Original assignee: 삼성모바일디스플레이주식회사
Priority date: 2010-12-03
Filing date: 2010-12-03
Publication date: 2012-06-13
Also published as: US20120141674A1

Abstract

본 발명은 증발원 및 유기물 증착 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 증발원은 유기물을 수용하기 위한 도가니 및 상기 도가니와 연통되고 일 방향을 따라 일렬로 배치되는 복수의 노즐을 포함한다. 여기에서, 상기 복수의 노즐 중 적어도 두 개는 증착되는 기판을 향하는 수직 방향에 대하여 기울어진 형상을 갖는다.

Description

증발원 및 유기물 증착 방법 {EVAPORATOR AND METHOD FOR DEPOSITING ORGANIC MATERIAL}

본 발명은 증발원 및 유기물 증착 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수의 노즐이 선형으로 배치된 증발원 및 이를 이용한 유기물 증착 방법에 관한 것이다.

유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Diode display, OLED)는 자발광 특성을 가져 별도의 광원을 필요로 하지 않은 표시 장치로서, 경량화 및 박형 제작이 가능하고, 낮은 소비 전력 및 높은 휘도의 이점을 가져 최근 각광받고 있다.

일반적으로 유기 발광 표시 장치는 애노드, 유기 발광층 및 캐소드를 포함하는 유기 발광 소자를 포함한다. 유기 발광 소자는 애노드와 캐소드로부터 각각 정공 및 전자가 주입되어 여기자를 형성하고, 여기자가 바닥 상태로 전이하면서 발광하게 된다.

유기 발광 소자의 유기 발광층은 유기막으로 형성되는데, 이러한 유기막을 형성하기 위하여 유기물을 증발시켜 기판을 향해 분사시키는 증발원을 이용할 수 있다. 증발원은 유기물을 분사하는 노즐의 배치에 따라 다양한 형태로 구현될 수 있는데, 대면적의 기판에 유기물을 증착하기 위하여 복수의 노즐이 선형으로 배열된 선형 증발원이 사용될 수 있다.

이러한 선형 증발원을 사용하는 경우, 선형 증발원의 중앙부에 대응하는 기판의 중앙부에 유기막이 상대적으로 두껍게 형성되고, 기판의 가장자리부에 유기막이 상대적으로 얇게 형성되어, 유기막의 균일도가 저하될 수 있다.

한편, 유기막의 균일도를 향상시키기 위하여 선형 증발원의 중앙부에는 노즐 사이의 간격을 상대적으로 크게 배치하고 가장자리부에는 노즐 사이의 간격을 상대적으로 작게 배치할 수 있다. 하지만, 이와 같이 노즐 사이의 간격을 차등적으로 형성하는 경우에는 노즐과 연결되는 도가니 내부의 압력이 불균일해져 각 노즐에서의 증착량이 불균일해질 수 있다. 이에 따라, 도가니 내부의 유기물이 차등적으로 소진되고, 증착되는 유기막의 두께가 불균일해지는 문제가 발생할 수 있다.

본 발명은 상술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 유기막의 증착 균일도를 향상시키는 증발원을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 증발원은 유기물을 수용하기 위한 도가니 및 상기 도가니와 연통되고 일 방향을 따라 일렬로 배치되는 복수의 노즐을 포함한다. 여기에서, 상기 복수의 노즐 중 적어도 두 개는 증착되는 기판을 향하는 수직 방향에 대하여 기울어진 형상을 갖는다.

상기 기울어진 형상을 갖는 노즐은 상기 복수의 노즐이 배치되는 일 방향으로 기울어진 경사각을 가질 수 있다.

상기 기울어진 형상을 갖는 노즐 중 적어도 두 개는 증착되는 기판을 향하는 수직 방향에 대한 경사각이 상이할 수 있다.

상기 기울어진 형상을 갖는 노즐의 경사각은 상기 복수의 노즐이 배치되는 일 방향을 따라 양측이 대칭되도록 형성될 수 있다.

상기 기울어진 형상을 갖는 노즐의 경사각은 30°이하로 형성될 수 있다.

상기 복수의 노즐은 일정한 간격으로 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유기물 증착 방법은 유기물을 수용한 도가니 및 상기 도가니와 연통되고 제1 방향을 따라 일렬로 배치되는 복수의 노즐을 포함하는 증발원을 준비하고, 상기 증발원과 기판을 대향하게 배치하고, 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향을 따라 상기 증발원을 이동시키면서 상기 도가니에서 증발되는 유기물을 상기 복수의 노즐을 통해 상기 기판에 증착하는 단계를 포함한다. 여기에서, 상기 복수의 노즐 중 적어도 두 개는 상기 증발원에서 상기 기판을 향하는 수직 방향에 대하여 기울어진 방향으로 유기물을 분사한다.

상기 기울어진 방향으로 유기물을 분사하는 노즐은 상기 증발원에서 상기 복수의 노즐이 배치되는 방향으로 기울어진 방향을 가질 수 있다.

상기 기울어진 방향으로 유기물을 분사하는 노즐 중 적어도 두 개는 상기 증발원에서 상기 기판을 향하는 수직 방향에 대한 경사 방향이 상이할 수 있다.

상기 복수의 노즐은 상기 복수의 노즐이 배치되는 일 방향을 따라 양측이 대칭되도록 형성될 수 있다.

상기 기울어진 방향으로 유기물을 분사하는 노즐은 상기 증발원에서 상기 기판을 향하는 수직 방향에 대한 경사각이 30° 이하로 형성될 수 있다.

상기 복수의 노즐은 상기 증발원 상에서 일정한 간격으로 배치될 수 있다.

상기 복수의 노즐의 경사 방향은 유전 알고리즘(genetic algorithm)을 통해 최적화할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 유기막의 증착 균일도를 향상시킬 수 있다.

또한, 증발원의 도가니 내부 압력을 균일하게 유지하고 유기물의 변성을 방지할 수 있으며, 증발원의 정비 주기를 증가시켜 공정 효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기물 증착 장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 증발원의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 증발원의 도가니 및 노즐의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 증발원의 노즐 방향과 증착 좌표의 관계를 나타내는 도면이다.
도 5a는 비교예에 따른 증발원을 이용한 기판에서의 유기막 균일도를 나타내는 그래프이다.
도 5b 및 도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 증발원을 이용한 기판에서의 유기막 균일도를 나타내는 그래프이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예예 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명한다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙이도록 한다. 또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 등은 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기물 증착 장치의 개략도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 유기물 증착 장치는 증발원(10), 고정 부재(20) 및 공정 챔버(30)를 포함한다.

증발원(10)은 기판(S) 상에 유기물을 증착하기 위한 것으로서, 유기물을 저장하고 이를 증발시키기 위한 도가니 및 유기물을 분사시키는 노즐(12)을 포함한다. 본 실시예에서 증발원(10)은 복수의 노즐(12)이 증발원(10) 상에서 일 방향을 따라 일렬로 배열된 선형 증발원으로 형성되는데, 이러한 증발원(10)의 구체적인 구성은 뒤에서 설명하기로 한다.

기판(S)은 마스크(M)와 함께 증발원(10)의 노즐(12)과 대향하도록 배치되어 고정 부재(20)에 고정된다. 마스크(M)는 기판(S) 상에 유기막의 패턴을 형성하기 위하기 위한 것으로서, 유기물의 증착을 차단하는 차폐부 사이에 개구부가 형성되어 개구부를 통해 기판(S) 상에 유기물이 증착될 수 있다.

본 실시예에서는 고정 부재(20)에 기판(S)과 마스크(M)가 고정된 구성을 예시하고 있는데, 고정 부재(20)는 기판(S)과 마스크(M)를 안착시켜 정렬시킬 수 있는 구성이면 충분한 것으로, 도 1에 도시된 바에 한정되지 않고 당업자에 의하여 다양하게 변경이 가능하다. 예를 들면, 기판(S)과 마스크(M)는 별개의 고정 부재에 고정되어 정렬될 수도 있다. 또한, 기판(S)을 고정하는 고정 부재는 그리퍼(gripper)가 형성된 트레이 또는 정전 척 등 다양한 방식으로 형성될 수 있다.

공정 챔버(30)는 증발원(10) 및 고정 부재(20)를 수용하여 증착 공정이 진행되는 공간을 제공한다. 증착 공정이 진행되는 동안 공정 챔버(30)의 내부를 진공 상태로 유지할 수 있고, 이를 위하여 공정 챔버(30)는 진공 펌프(미도시)에 연결될 수 있다.

한편, 하나의 기판에 복수의 유기막을 형성하기 위하여 복수의 공정 챔버에서 증착 공정을 진행할 수 있는데, 이와 같이 복수의 공정 챔버가 배치되는 경우 공정 챔버의 배치 형태에 따라 인라인 타입 또는 클러스터 타입 등으로 구분될 수 있다. 공정 챔버(30)가 인라인 타입으로 배치되는 경우에는 기판(S)이 고정 부재(20)에 고정된 채로 기판(S)과 고정 부재(20)가 함께 공정 챔버(30)에 순차적으로 이송될 수 있고, 클러스터 타입으로 배치되는 경우에는 로봇 암 등의 기판 이송 수단을 이용하여 기판(S)을 공정 챔버(30) 내에 고정된 고정 부재(20)로 이송시킬 수 있다. 이 때, 마스크(M)는 기판(S)과 함께 또는 별개로 각 공정 챔버(30)로 이송되거나, 각 공정 챔버(30) 내에 고정적으로 설치될 수도 있다.

본 실시예에서는 기판(S)과 마스크(M)가 공정 챔버(30) 내에서 정렬된 후, 도 1에 도시한 바와 같이, 이들이 정지된 상태에서 증발원(10)이 이동하면서 기판(S) 상에 유기물을 증착시킨다. 이를 위하여 증발원(10)의 하부에 증발원 가이드 부재(미도시)가 설치될 수 있고, 증착 과정에서 증발원(10)이 복수의 노즐(12)이 배열된 방향과 수직한 방향으로 이동함으로써 대면적의 기판(S) 상에 유기물을 증착시킬 수 있다. 한편, 도 1에서는 기판(S)을 수평으로 배치하여 유기물을 증착하는 경우를 도시하고 있지만, 기판(S)의 자중에 의한 처짐을 억제하기 위하여 기판(S)을 수직으로 배치하여 증착할 수도 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 증발원의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 증발원의 도가니 및 노즐의 개략적인 단면도로서, 이하에서는 이들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 증발원의 구성을 구체적으로 설명한다.

도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 증발원(10)은 유기물을 수용하는 도가니(11) 및 도가니(11)와 연통되는 노즐(12)을 포함한다. 또한, 도가니(11)에 수용되는 유기물에 열을 가하기 위하여 도가니(11)의 외측에 히터(13)를 포함할 수 있고, 도가니(11) 및 히터(13)를 수용하는 하우징(14)을 더 포함할 수 있다.

히터(13)에 의해 발생한 열을 도가니(11)에 수용되는 유기물에 효율적으로 전달하고 도가니(11) 내부의 온도 편차를 최소화하기 위하여, 도가니(11)는 열전도도가 우수한 물질, 예를 들면 구리, 알루미늄 등의 금속으로 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 히터(13)가 y축을 기준으로 도가니(11)의 양측에 배치되나, 히터(13)는 도가니(11)의 어느 일 측면에만 배치되거나 노즐(12)이 형성된 일 측면을 제외한 전면을 둘러싸도록 형성될 수도 있다. 즉, 히터(13)는 도가니(11)에 수용된 유기물을 기화 온도 또는 승화 온도에 이르도록 가열할 수 있으면 충분한 것으로, 그 배치 및 형상은 다양하게 변경이 가능하다.

하우징(14)은 도가니(11)와 히터(13)를 수용하고 이들을 고정하는 역할을 한다. 하우징(14)은 단열 재질로 형성되어 히터(13) 및 도가니(11)에서 방출된 열을 도가니(11) 방향으로 반사시킴과 동시에 증발원(10) 외부로 열이 방출되는 것을 방지할 수 있다. 또는, 하우징(14)과 히터(13) 사이에 별도의 단열판(미도시)이 배치될 수도 있다.

하우징(14)은 냉각부재를 더 포함할 수도 있다. 예를 들면, 하우징(14)이 내벽과 외벽으로 구분된 이중벽 구조로 형성되어 내벽과 외벽 사이에 냉매가 유동할 수 있는 공간이 형성되거나, 하우징(14)의 외부에 별도의 냉각 장치가 형성될 수도 있다. 이와 같이, 냉각부재가 형성되는 경우에는 히터(13) 및 도가니(11)에서 방출되는 열이 증발원(10) 외부로 방출되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 전술한 바와 같이, 복수의 노즐이 일정한 간격으로 배치된 선형 증발원을 사용하여 기판 상에 유기물을 증착하는 경우에는, x축을 따라 기판의 중앙부에 상대적으로 많은 유기물이 증착될 수 있고 가장자리부에 상대적으로 적은 유기물이 증착되어, 유기막의 균일도가 저하될 수 있다.

이에 본 실시예에서는, 도 2 및 도 3을 참조하면, 노즐이 일정한 간격으로 배치될 때에도 유기막의 균일도를 향상시키기 위하여, 도가니(11)와 연통되는 복수의 노즐(12) 중 적어도 두 개를 증발원(10)에서 기판을 향하는 수직 방향(z축 방향)에 대하여 기울어진 형상을 갖도록 형성한다. 또한, 본 실시예에서는 기판(S)을 향하는 수직 방향(z축 방향)에 대하여 기울어진 노즐(12) 중 적어도 두 개는 서로 다른 경사각을 갖도록 형성한다. 한편, 본 명세서에서는 증발원에서 기판을 향하는 수직 방향에 대하여 노즐이 기울어진 각을 노즐의 경사각이라 통칭한다.

이와 같이, 복수의 노즐(12) 중 적어도 두 개가 기울어진 형상을 가짐으로써, 기판의 중앙부에 집중되는 유기물을 기판의 가장자리부로 분산시켜 유기막의 균일도를 향상시킬 수 있다. 그리고 기울어진 노즐(12) 중 적어도 두 개는 서로 다른 경사각을 갖도록 형성함으로써 복수의 노즐(12)이 배열된 방향을 따라 기판 양측에 증착되는 유기막의 균일도를 향상시킬 수 있다. 또한, 노즐(12)을 균등한 간격으로 배치함으로써 도가니(11) 내부 압력을 균등하게 유지하여 각 노즐(12)에서 유기물을 균등하게 소진시키고, 압력 증가에 따른 유기물의 변성을 억제할 수 있다.

도 3을 참조하면, 복수의 노즐(12) 중 일부는 증발원(10)에서 기판(S)을 향하는 방향(z축 방향)에 대하여 복수의 노즐(12)이 배열된 방향(x축 방향)으로 기울어질 수 있다. 즉, 본 실시예에서는 적어도 두 개의 노즐(12)이 복수의 노즐(12)이 배열 방향(x축 방향)으로 기울어진 형상을 갖고, 증착 과정에서 증발원(10)이 이동하는 방향(y축 방향)으로는 기울어져 있지 않다. 이는 증발원(10)이 y축 방향을 따라 이동하기 때문에, y축 방향을 따라서는 노즐의 배치에 따른 불균일 증착 문제가 발생하지 않기 때문이다. 하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고, 노즐(12)이 복수의 노즐(12)의 배열 방향(x축 방향) 및 증발원(10)의 이동 방향(y축 방향)으로 기울어진 형상을 갖는 것도 가능하다.

한편, 도 3에서는 인접하는 노즐(12)의 경사각이 상이한 경우를 도시하고 있지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고 기울어진 형상의 노즐(12) 중 적어도 두 개가 서로 다른 경사각을 갖는 것도 가능하다.

도 3을 참조하면, 본 실시예에서는 노즐(12)이 배열된 방향(x축 방향)을 따라 양측의 노즐(12)의 경사각(θ₁, θ₂, … θ_n)이 대칭(θ₁=θ_n, θ₂=θ_n-1, θ₃=θ_n-2, …)되도록 형성될 수 있다. 즉, 복수의 노즐(12)은 노즐(12)이 배열된 방향(x축 방향)을 따라 양측이 대칭되도록 형성될 수 있다.

이는 노즐이 배열된 방향(x축 방향)을 따라 기판 양측에 증착되는 유기물의 양을 균일하게 하기 위함이다. 하지만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고, 뒤에 설명하는 방법에 의하여 노즐(12)의 경사각이 대칭되게 형성되지 않더라도 기판 전면에 걸쳐 유기막을 균일하게 형성할 수 있는 노즐(12)의 경사각을 구할 수 있다.

한편, 노즐(12)의 경사각이 큰 경우에는 기판에 증착되지 않고 기판 외부로 분사되어 소모되는 유기물이 증가할 수 있으므로, 각 노즐(12)의 경사각은 30° 이하로 제한할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 증발원의 일 노즐 방향과 증착 좌표의 관계를 나타내는 도면으로, 이하에서는 도 4를 참조하여 증발원에서 노즐의 경사각과 증착되는 유기물의 양의 관계를 설명하고, 이를 통해 노즐 경사각의 최적화 방법을 설명한다.

도 4에서는 노즐의 위치를 원점(O)으로 하는 좌표를 도시하였고, 기판 상의 유기물 증착 지점은 위치 벡터

로 표시하였다. 노즐에서 증착 지점까지의 거리 및 노즐에서 기판까지의 수직 거리는 각각 r 및 H로 나타내었으며, 노즐에서 기판까지의 수직 벡터와 증착 지점의 위치 벡터

가 이루는 각을 θ로 나타내었는바, 이들 사이의 관계는 다음과 같다.

전술한 바와 같이, 본 실시예에서 노즐은 노즐이 배열된 방향으로 기울어지도록 형성될 수 있는데, 도 4에서는 노즐이 기울어진 방향을 단위 벡터

로 나타내었다. 또한, 노즐 경사 방향을 나타내는 단위 벡터

와 증착 지점의 위치 벡터

가 이루는 각을 θ'으로 나타내었는바, θ'는 두 벡터의 내적(inner product)을 이용하여 다음과 같이 나타낼 수 있다.

또한, 증착 지점에서의 위치 벡터

를 XZ 평면으로 전사한 벡터를

로 나타내었는데,

의 크기 ρ는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

또한, 도 4에서 도시한 바와 같이,

와

사이의 각을 φ이라고 할 때, ρ와 r의 관계는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

한편, 노즐에서 분사되는 유기물의 플럭스(flux)는 일반적으로

형태의 가우시안 함수로 나타낼 수 있다. 이와 함께 증착 지점의 위치 및 노즐에서 증착 지점까지의 거리를 고려할 때, 노즐이 정지된 상태에서 증착 지점에 증착되는 유기물의 양은

과 같이 나타낼 수 있다.

노즐이 배치된 증발원(10)은 노즐이 배열된 방향과 수직한 방향, 즉 도 2 및 도 4의 Y축 방향을 따라 이동하면서 기판 상에 유기물을 증착하므로, 노즐이 정지된 상태에서의 유기물의 양을 Y축에 대하여 적분하여 하나의 노즐에 의해 특정 증착 지점에 증착되는 유기물의 양을 계산할 수 있다. 앞서 설명한 수학식 1 및 2를 이용하여 경사각을 갖는 하나의 노즐에 의해 특정 증착 지점에 증착되는 유기물의 양은 아래와 같이 나타낼 수 있다.

수학식 5에서

과 같이 치환하여

를 대입하고, 수학식 4를 적용하면 증착 지점 (x, y, z)에 증착되는 유기물의 양은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

이와 같이, 노즐의 경사각이 주어질 때 노즐의 경사 방향인 단위 벡터

를 이용하여, 그 노즐에 의해 특정 지점 (x, y, z)에 증착되는 유기물의 양을 계산할 수 있다.

이를 통해, 복수의 노즐의 경사각이 임의로 주어졌을 때 각각의 노즐에 의하여 기판의 각 지점에 증착되는 유기물의 양을 계산할 수 있고, 이들을 합하여 기판 전체에서 증착되는 유기물의 양을 계산함으로써 기판 상에 형성되는 유기막의 균일도를 확인할 수 있다.

이와 같이, 복수의 노즐이 임의의 경사각을 가질 때 이들 노즐에 의하여 증착되는 유기막의 균일도를 계산할 수 있고, 이를 통해 최적화되는 노즐의 경사각을 도출할 수 있다.

최적의 노즐 경사각을 구하기 위하여는 유전 알고리즘(genetic algorithm)을 사용할 수 있다. 유전 알고리즘은 소정의 데이터를 기초로 이들을 점차 변형시키면서 주어진 문제에 적합한 해를 찾아가는 알고리즘이다.

이러한 유전 알고리즘을 이용하여 노즐 경사각을 최적하하기 위하여, 임의의 노즐 경사각을 적용하여 유기막의 균일도를 계산하고, 계산 결과로부터 유기막의 균일도를 향상시키도록 노즐 경사각을 수정하며, 이러한 과정을 반복하여 일정 수준 이상의 유기막 균일도를 갖는 노즐 경사각을 얻을 수 있다.

이하에서는 도 5a 내지 도 5c를 참조하여 본 실시예에 따른 증발원에 의하여 유기물을 증착할 때의 효과를 설명한다.

도 5a는 비교예에 따른 증발원을 이용한 기판에서의 유기막 균일도를 나타내는 그래프이고, 도 5b 및 도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 증발원을 이용한 기판에서의 유기막 균일도를 나타내는 그래프이다.

비교예와 본 발명의 일 실시예에서는 각각 24개의 노즐이 균등하게 배치된 선형 증발원을 사용하였다. 또한, 비교예와 본 발명의 일 실시예에서는 하나의 노즐에서 분사되는 유기물의 플럭스(flux) 형태가

이고, 증발원과 기판 사이의 수직 거리를 340mm로 설정하였다.

또한, 본 발명의 일 실시예에서는 유전 알고리즘을 이용하여 얻은 아래와 같은 노즐의 증착각을 적용하였다.

노즐 위치	1	2	3	4	5	6
노즐 경사각(θ)	12.4	11.9	17.6	13.8	18.9	20.0
노즐 위치	7	8	9	10	11	12
노즐 경사각(θ)	19.5	9.2	8.3	-17.3	-19.8	15.9

노즐 위치 1 및 12는 각각 증발원의 최외곽 가장자리 및 중앙부를 가리키고, 나머지 12개의 노즐은 상기 표의 노즐 경사각과 대칭으로 형성된다. 또한, 노즐 경사각이 양수인 경우에는 노즐이 증발원의 중앙부에서 가장자리부를 향하는 방향으로 기울어짐을 의미하고, 음수인 경우에는 이와 반대로 노즐이 증발원의 가장자리부에서 중앙부를 향하는 방향으로 기울어짐을 의미한다.

도 5a를 참조하면, 비교예에 따른 증발원을 이용하는 경우에는 유기막의 두께가 가우시안 분포를 보여 균일도가 좋지 않음을 확인할 수 있다.

하지만, 도 5b를 참조하면, 본 실시예에 따른 증발원을 이용하는 경우에는 일정 범위 내에서 유기막의 두께가 거의 일정함을 확인할 수 있다. 도 5c는 도 5b의 중앙부를 확대한 것으로서, 이를 참조하면 일정한 범위 내에서는 유기막의 균일도가 99%를 훨씬 초과함을 볼 수 있다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 증발원에서는 노즐을 기울어진 형상으로 형성하여 경사각을 가짐으로써, 유기막의 균일도를 향상시킬 수 있다. 또한, 노즐의 간격을 일정하게 형성할 수 있어 도가니 내부 압력을 균일하게 유지하여 각 노즐에서 분사되는 유기물의 양을 균일하게 유지할 수 있고, 내부 격벽을 사용하지 않아도 되어 도가니 내부 압력 증가에 따른 유기물 변성 문제를 억제할 수 있다.

이상에서, 본 발명을 바람직한 실시예를 통하여 설명하였지만, 본 발명이 이 실시예에 한정되지는 않는 것으로, 본 발명의 범위는 다음에 기재하는 특허 청구범위의 기재에 의하여 결정된다. 즉, 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한 다양한 수정 및 변형이 가능하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자들은 이를 쉽게 이해할 것이다.

10: 증발원 11: 도가니
12: 노즐 13: 히터
14: 하우징 20: 고정 부재
30: 공정 챔버 M: 마스크
S: 기판 θ₁, θ₂, … θ_n: 경사각

Claims

유기물을 수용하기 위한 도가니 및 상기 도가니와 연통되고 일 방향을 따라 일렬로 배치되는 복수의 노즐을 포함하는 증발원에 있어서,
상기 복수의 노즐 중 적어도 두 개는 증착되는 기판을 향하는 수직 방향에 대하여 기울어진 형상을 갖는, 증발원.
제1항에 있어서,
상기 기울어진 형상을 갖는 노즐은 상기 복수의 노즐이 배치되는 일 방향으로 기울어진 경사각을 갖는, 증발원.
제1항에 있어서,
상기 기울어진 형상을 갖는 노즐 중 적어도 두 개는 증착되는 기판을 향하는 수직 방향에 대한 경사각이 상이한, 증발원.
제1항에 있어서,
상기 복수의 노즐은 상기 복수의 노즐이 배치되는 일 방향을 따라 양측이 대칭되도록 형성되는, 증발원.
제1항에 있어서,
상기 기울어진 형상을 갖는 노즐의 경사각은 30°이하로 형성되는, 증발원.
제1항에 있어서,
상기 복수의 노즐은 일정한 간격으로 배치되는, 증발원.
유기물을 수용한 도가니 및 상기 도가니와 연통되고 제1 방향을 따라 일렬로 배치되는 복수의 노즐을 포함하는 증발원을 준비하고,
상기 증발원과 기판을 대향하게 배치하고,
상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향을 따라 상기 증발원을 이동시키면서 상기 도가니에서 증발되는 유기물을 상기 복수의 노즐을 통해 상기 기판에 증착하는 유기물 증착 방법에 있어서,
상기 복수의 노즐 중 적어도 두 개는 상기 증발원에서 상기 기판을 향하는 수직 방향에 대하여 기울어진 방향으로 유기물을 분사하는, 유기물 증착 방법.
제7항에 있어서,
상기 기울어진 방향으로 유기물을 분사하는 노즐은 상기 증발원에서 상기 복수의 노즐이 배치되는 방향으로 기울어진 방향을 갖는, 유기물 증착 방법.
제7항에 있어서,
상기 기울어진 방향으로 유기물을 분사하는 노즐 중 적어도 두 개는 상기 증발원에서 상기 기판을 향하는 수직 방향에 대한 경사 방향이 상이한, 유기물 증착 방법.
제7항에 있어서,
상기 기울어진 방향으로 유기물을 분사하는 노즐은 상기 복수의 노즐이 배치되는 방향을 따라 양측이 대칭되는 경사 방향을 갖도록 배치되는, 유기물 증착 방법.
제7항에 있어서,
상기 기울어진 방향으로 유기물을 분사하는 노즐은 상기 증발원에서 상기 기판을 향하는 수직 방향에 대한 경사각이 30° 이하로 형성되는, 유기물 증착 방법.
제7항에 있어서,
상기 복수의 노즐은 상기 증발원 상에서 일정한 간격으로 배치되는, 유기물 증착 방법.
제7항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 노즐의 경사 방향은 유전 알고리즘(genetic algorithm)을 통해 최적화하는, 유기물 증착 방법.