特許第6355361号(P6355361)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許6355361有機層蒸着装置、及びそれを利用した有機発光ディスプレイ装置の製造方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6355361
(24)【登録日】2018年6月22日
(45)【発行日】2018年7月11日
(54)【発明の名称】有機層蒸着装置、及びそれを利用した有機発光ディスプレイ装置の製造方法
(51)【国際特許分類】
   C23C 14/24 20060101AFI20180702BHJP
   H01L 51/50 20060101ALI20180702BHJP
   H05B 33/10 20060101ALI20180702BHJP
   C23C 14/12 20060101ALI20180702BHJP
【FI】
   C23C14/24 G
   H05B33/14 A
   H05B33/10
   C23C14/12
【請求項の数】22
【全頁数】22
(21)【出願番号】特願2014-37413(P2014-37413)
(22)【出願日】2014年2月27日
(65)【公開番号】特開2014-224306(P2014-224306A)
(43)【公開日】2014年12月4日
【審査請求日】2017年2月10日
(31)【優先権主張番号】10-2013-0056039
(32)【優先日】2013年5月16日
(33)【優先権主張国】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】512187343
【氏名又は名称】三星ディスプレイ株式會社
【氏名又は名称原語表記】Samsung Display Co.,Ltd.
(74)【代理人】
【識別番号】110000408
【氏名又は名称】特許業務法人高橋・林アンドパートナーズ
(72)【発明者】
【氏名】李 秀 奐
(72)【発明者】
【氏名】成 ▲うん▼ ▲てつ▼
(72)【発明者】
【氏名】金 茂 顯
(72)【発明者】
【氏名】李 東 規
【審査官】 末松 佳記
(56)【参考文献】
【文献】 特開2011−049167(JP,A)
【文献】 特開2006−274398(JP,A)
【文献】 米国特許出願公開第2012/0301986(US,A1)
【文献】 実開昭56−173663(JP,U)
【文献】 米国特許出願公開第2011/0195184(US,A1)
【文献】 特開2003−313654(JP,A)
【文献】 国際公開第2004/054325(WO,A1)
【文献】 特開2011−052318(JP,A)
【文献】 米国特許出願公開第2012/0100282(US,A1)
【文献】 国際公開第2007/099929(WO,A1)
【文献】 特開2006−302898(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C23C 14/00−14/58
C23C 16/00−16/56
H05B 33/10
H01L 51/50−51/56
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板を固定する移動部と、前記基板が固定された前記移動部第1方向に移動させる第1移送部と、蒸着が完了し、前記基板が分離された前記移動部を、前記第1方向の反対方向に移動させる第2移送部とを含む移送部、および
一つ以上の有機層蒸着アセンブリ含み、
前記有機層蒸着アセンブリのそれぞれは、
一つ以上の蒸着源と、
前記蒸着源の一側に配置され、一つ以上の蒸着源ノズルが形成された蒸着源ノズル部と、
前記蒸着源ノズル部と対向して配置され、複数のパターニングスリットが配置されるパターニングスリット・シートと、
前記移動部と前記蒸着源との間に配置され、前記蒸着源から気化した蒸着物質を遮断する遮断部材と、
前記遮断部材の一側に形成され、前記遮断部材に蒸着された前記蒸着物質の落下を防止するメッシュ部材とを含み、
前記移動部は、前記第1移送部と前記第2移送部との間を循環しかつ、前記第1移送部において前記基板が前記有機層蒸着アセンブリから離隔するように構成され、
前記遮断部材と前記メッシュ部材は、前記移動部とともに移動することを特徴とする有機層蒸着装置。
【請求項2】
前記遮断部材は、前記蒸着源から気化した蒸着物質を遮断して前記基板に蒸着されることを防止することを特徴とする請求項1に記載の有機層蒸着装置。
【請求項3】
前記遮断部材は、前記蒸着源前記パターニングスリット・シートとの間で移動することを特徴とする請求項2に記載の有機層蒸着装置。
【請求項4】
前記メッシュ部材は、前記遮断部材と結合されることを特徴とする請求項2または3に記載の有機層蒸着装置。
【請求項5】
前記有機層蒸着アセンブリは、
複数の蒸着源と、
前記それぞれの蒸着源と前記パターニングスリット・シートとの間で前記移動部とともに移動する複数の遮断部材とを含むことを特徴とする請求項1に記載の有機層蒸着装置。
【請求項6】
前記複数の遮断部材は、独立して、それぞれの蒸着源から気化した蒸着物質を遮断して前記基板に蒸着されることを防止することを特徴とする請求項に記載の有機層蒸着装置。
【請求項7】
前記遮断部材は、前記基板の枠領域を覆うことを特徴とする請求項1に記載の有機層蒸着装置。
【請求項8】
前記遮断部材は、前記基板の枠領域を覆った状態で、前記基板と共に移動することを特徴とする請求項に記載の有機層蒸着装置。
【請求項9】
前記蒸着源から気化した前記蒸着物質は、前記パターニングスリット・シートを通過し、前記基板上にパターンを形成しながら蒸着されることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の有機層蒸着装置。
【請求項10】
前記パターニングスリット・シートは、前記第1方向または前記第1方向に垂直な第2方向のうち少なくともいずれか一方向において、前記基板より小さいことを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の有機層蒸着装置。
【請求項11】
前記第1移送部と前記第2移送部は、前記移送部を貫通することを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の有機層蒸着装置。
【請求項12】
前記第1移送部と前記第2移送部は、上下に配置されることを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の有機層蒸着装置。
【請求項13】
基板が固定された移動部が、チャンバを貫通するように設置された第1移送部に移送される段階と、
前記チャンバ内に配置された有機層蒸着アセンブリと前記基板とが所定距離離隔された状態で、前記基板が前記有機層蒸着アセンブリに対して相対的に移動しながら、前記有機層蒸着アセンブリから気化した蒸着物質が前記基板に蒸着されて有機層が形成される段階と、
前記基板と分離された前記移動部が、チャンバを貫通するように設置された第2移送部を通過して回送される段階とを含み、
前記有機層が形成される段階は、
一側にメッシュ部材が結合され、前記有機層蒸着アセンブリから気化した蒸着物質を遮断する遮断部材によって、前記有機層蒸着アセンブリから気化した蒸着物質が遮断される段階を含み、
前記遮断部材と前記メッシュ部材は前記移動部とともに移動される、有機発光ディスプレイ装置の製造方法。
【請求項14】
前記有機層蒸着アセンブリは、
蒸着物質を気化する蒸着源と、
前記蒸着源の一側に配置され、一つ以上の蒸着源ノズルが形成された蒸着源ノズル部と、
前記蒸着源ノズル部と対向して配置され、複数のパターニングスリットが配置されるパターニングスリット・シートとを含み、
前記蒸着源から気化した前記蒸着物質は、前記パターニングスリット・シートを通過し、前記基板上にパターンを形成しながら蒸着されることを特徴とする請求項13に記載の有機発光ディスプレイ装置の製造方法。
【請求項15】
前記遮断部材は、前記基板と前記蒸着源との間に配置され、前記蒸着源から気化した蒸着物質を遮断し、
前記メッシュ部材は、前記遮断部材の一側に形成され、前記遮断部材に蒸着された蒸着物質の落下を防止することを特徴とする請求項14に記載の有機発光ディスプレイ装置の製造方法。
【請求項16】
前記遮断部材は、前記蒸着源から気化した蒸着物質を遮断して前記基板に蒸着されることを防止することを特徴とする請求項14に記載の有機発光ディスプレイ装置の製造方法。
【請求項17】
前記遮断部材と前記メッシュ部材は、前記蒸着源と前記パターニングスリット・シートとの間で移動することを特徴とする請求項16に記載の有機発光ディスプレイ装置の製造方法。
【請求項18】
前記メッシュ部材は、前記遮断部材と結合されることを特徴とする請求項16または17に記載の有機発光ディスプレイ装置の製造方法。
【請求項19】
前記有機層蒸着アセンブリは、
複数の蒸着源と、
前記それぞれの蒸着源と前記パターニングスリット・シートとの間で前記移動部とともにする複数の遮断部材とを含む請求項14に記載の有機発光ディスプレイ装置の製造方法。
【請求項20】
前記複数の遮断部材は、独立して、前記それぞれの蒸着源から気化した蒸着物質を遮断して前記基板に蒸着されることを防止することを特徴とする請求項19に記載の有機発光ディスプレイ装置の製造方法。
【請求項21】
前記遮断部材は、前記基板の枠領域を覆うことを特徴とする請求項14から20のいずれか1項に記載の有機発光ディスプレイ装置の製造方法。
【請求項22】
前記遮断部材は、前記基板の枠領域を覆った状態で、前記基板と共に移動することを特徴とする請求項21に記載の有機発光ディスプレイ装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、有機層蒸着装置、及びそれを利用した有機発光表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ディスプレイ装置のうち、有機発光ディスプレイ装置は、視野角が広く、コントラストにすぐれるだけではなく、応答速度が速いという長所を有しており、次世代ディスプレイ装置として注目を集めている。
【0003】
有機発光ディスプレイ装置は、互いに対向した第1電極及び第2電極の間に、発光層及びそれを含む中間層を具備する。そのとき、前記電極及び中間層は、多くの方法で形成されるが、そのうちの1つの方法が独立蒸着方式である。蒸着方法を利用して、有機発光ディスプレイ装置を製作するためには、有機層などが形成される基板面に、形成される有機層などのパターンと同一のパターンを有するファインメタルマスク(FMM:Fine metal mask)を密着させ、有機層などの材料を蒸着し、所定パターンの有機層を形成する。
【0004】
しかし、かようなFMMを利用する方法は、大型のマザーガラス(mother−glass)を使用して、有機発光ディスプレイ装置を大面積化させるには不適であるという課題がある。なぜならば、大面積マスクを使用すれば、自重によって、マスクの反り現象が発生するが、その反り現象によるパターンの歪曲が生じるからである。それは、パターンに高精細を要する最近の傾向とも相反するのである。
【0005】
さらに、基板とFMMとをアラインさせて密着させ、蒸着を行った後、さらに基板とFMMとを分離させる過程で、相当な時間が必要となり、製造時間が長くかかり、生産効率が低いという問題点が存在した。
【0006】
前述の背景技術は、発明者が本発明の導出のために保有していたり、あるいは本発明の導出過程で習得した技術情報であり、必ずしも本発明の出願前に一般公衆に公開された公知技術とすることができるものではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明が解決しようとする課題は、製造が容易であり、大型基板の量産工程に容易に適用され、高精細のパターニングを可能にする有機層蒸着装置、及びそれを利用した有機発光ディスプレイ装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一実施形態による有機層蒸着装置は、基板を固定し、固定された前記基板と共に移動自在に形成された移動部と、前記基板が固定された前記移動部を、第1方向に移動させる第1移送部と、蒸着が完了し、前記基板が分離された前記移動部を、前記第1方向の反対方向に移動させる第2移送部を含む移送部;及び前記移動部に固定された前記基板に、有機層を蒸着する一つ以上の有機層蒸着アセンブリを含む蒸着部;を含み、前記有機層蒸着アセンブリのそれぞれは、蒸着物質を放射する一つ以上の蒸着源;前記蒸着源の一側に配置され、一つ以上の蒸着源ノズルが形成された蒸着源ノズル部;前記蒸着源ノズル部と対向して配置され、いずれか1方向に沿って、複数個のパターニングスリットが配置されるパターニングスリット・シート;前記基板と前記蒸着源との間に配置され、前記蒸着源から蒸発された蒸着物質を遮断する遮断部材;及び前記遮断部材の一側に形成され、前記遮断部材に蒸着された蒸着物質の落下を防止するメッシュ(mesh)部材;を含み、前記移動部は、前記第1移送部と前記第2移送部との間を循環自在に形成され、前記移動部に固定された基板は、前記第1移送部によって移動される間、前記有機層蒸着アセンブリと所定距離ほど離隔されるように形成されることを特徴とする有機層蒸着装置を提供する。
【0009】
本発明において、前記遮断部材は、移動自在に形成され、前記蒸着源から蒸発された蒸着物質が、前記基板に蒸着されるのを遮断することができる。
【0010】
ここで、前記遮断部材は、前記蒸着源と、前記パターニングスリット・シートとの間の空間で移動することができる。
【0011】
ここで、前記メッシュ部材は、前記遮断部材と結合し、前記遮断部材と共に移動することができる。
【0012】
本発明において、前記遮断部材は、前記蒸着源の一側に形成され、前記蒸着源から蒸発される前記蒸着物質の経路をガイドすることができる。
【0013】
ここで、前記遮断部材は、前記蒸着源を取り囲むように形成されてもよい。
【0014】
ここで、前記メッシュ部材は、前記遮断部材と結合し、前記蒸着源の一側に形成されてもよい。
【0015】
本発明において、前記有機層蒸着アセンブリは、複数個の蒸着源;及び前記それぞれの蒸着源と前記パターニングスリット・シートとの間の空間で移動自在に形成される複数個の遮断部材;を含んでもよい。
【0016】
ここで、前記複数個の遮断部材は、独立して、それぞれの蒸着源から蒸発された蒸着物質が、前記基板に蒸着されることを遮断自在に形成されてもよい。
【0017】
本発明において、前記遮断部材は、前記基板の枠領域を覆うように具備されてもよい。
【0018】
ここで、前記遮断部材は、前記基板の枠領域を覆った状態で、前記基板と共に移動するように形成されてもよい。
【0019】
本発明において、前記蒸着源から放射された前記蒸着物質は、前記パターニングスリット・シートを通過し、前記基板上にパターンを形成しながら蒸着されてもよい。
【0020】
本発明において、前記パターニングスリット・シートは、前記第1方向または前記第2方向のうち少なくともいずれか一方向において、前記基板より小さく形成されてもよい。
【0021】
本発明において、前記第1移送部と前記第2移送部は、前記蒸着部を通過するとき、前記蒸着部を貫通するように具備されてもよい。
【0022】
本発明において、前記第1移送部と前記第2移送部は、上下に並んで配置されてもよい。
【0023】
他の側面による本発明は、基板上に有機層を形成する有機層蒸着装置を利用した有機発光ディスプレイ装置の製造方法において、前記基板が固定された移動部が、チャンバを貫通するように設置された第1移送部を利用して、前記チャンバ内に移送される段階と、前記チャンバ内に配置された有機層蒸着アセンブリと前記基板とが、所定距離ほど離隔された状態で、前記基板が前記有機層蒸着アセンブリに対して相対的に移動しながら、前記有機層蒸着アセンブリから発散された蒸着物質が前記基板に蒸着されて有機層が形成される段階と、前記基板と分離された前記移動部が、チャンバを貫通するように設置された第2移送部を利用して回送される段階と、を含み、前記有機層が形成される段階は、一側にメッシュ部材が結合され、前記有機層蒸着アセンブリから発散された蒸着物質を遮断する遮断部材によって、前記有機層蒸着アセンブリから発散された蒸着物質が遮断される段階と、を含む有機発光ディスプレイ装置の製造方法を提供する。
【0024】
本発明において、前記有機層蒸着アセンブリは、蒸着物質を放射する蒸着源;前記蒸着源の一側に配置され、一つ以上の蒸着源ノズルが形成された蒸着源ノズル部;及び前記蒸着源ノズル部と対向して配置され、複数個のパターニングスリットが配置されるパターニングスリット・シート;を含み、前記蒸着源から放射された前記蒸着物質は、前記パターニングスリット・シートを通過し、前記基板上にパターンを形成しながら蒸着されてもよい。
【0025】
本発明において、前記遮断部材は、前記基板と前記蒸着源との間に配置され、前記蒸着源から蒸発された蒸着物質を遮断し、前記メッシュ部材は、前記遮断部材の一側に形成され、前記遮断部材に蒸着された蒸着物質の落下を防止することができる。
【0026】
本発明において、前記遮断部材は、移動自在に形成され、前記蒸着源から蒸発された蒸着物質が、前記基板に蒸着されるのを遮断することができる。
【0027】
ここで、前記遮断部材は、前記蒸着源と前記パターニングスリット・シートとの間の空間で移動することができる。
【0028】
ここで、前記メッシュ部材は、前記遮断部材と結合し、前記遮断部材と共に移動することができる。
【0029】
本発明において、前記遮断部材は、前記蒸着源の一側に形成され、前記蒸着源から蒸発される前記蒸着物質の経路をガイドすることができる。
【0030】
ここで、前記遮断部材は、前記蒸着源を取り囲むように形成されてもよい。
【0031】
ここで、前記メッシュ部材は、前記遮断部材と結合し、前記蒸着源の一側に形成されてもよい。
【0032】
本発明において、前記有機層蒸着アセンブリは、複数個の蒸着源;及び前記それぞれの蒸着源と、前記パターニングスリット・シートとの間の空間で移動自在に形成される複数個の遮断部材;を含んでもよい。
【0033】
ここで、前記複数個の遮断部材は、独立して、前記それぞれの蒸着源から蒸発された蒸着物質が、前記基板に蒸着されることを遮断自在に形成されてもよい。
【0034】
本発明において、前記遮断部材は、前記基板の枠領域を覆うように備えられてもよい。
【0035】
ここで、前記遮断部材は、前記基板の枠領域を覆った状態で、前記基板と共に移動するように形成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0036】
図1】本発明の一実施形態に係る有機層蒸着装置を概略的に図示したシステム構成の平面図である。
図2図1の有機層蒸着装置の蒸着部を概略的に図示したシステム構成の側面図である。
図3図1の蒸着部を概略的に図示した斜視図である。
図4図3の蒸着部の概略的な断面図である。
図5図3の蒸着源、遮断部材及びメッシュ部材の一実施形態を示す図面である。
図6図3の蒸着源、遮断部材及びメッシュ部材の一実施形態を示す図面である。
図7図6の遮断部材とメッシュ部材とを詳細に示す図面である。
図8図3の遮断部材及びメッシュ部材の他の一実施形態を示す図面である。
図9図3の遮断部材及びメッシュ部材のさらに他の一実施形態を示す図面である。
図10図3の遮断部材及びメッシュ部材のさらに他の一実施形態を示す図面である。
図11】本発明の一実施形態による有機層蒸着アセンブリを示す図面である。
図12】本発明の有機層蒸着装置を利用して、製造されたアクティブマトリックス型有機発光ディスプレイ装置の断面を図示した図面である。
【発明を実施するための形態】
【0037】
以下、添付した図面を参照し、本発明の実施形態について、本発明が属する技術分野で当業者が容易に実施することができるように詳細に説明する。本発明は、さまざまに異なる形態で具現され、ここで説明する実施形態に限定されるものではない。
【0038】
図1は、本発明の一実施形態に係る有機層蒸着装置を概略的に図示したシステム構成の平面図であり、図2は、図1の有機層蒸着装置の蒸着部を概略的に図示したシステム構成の側面図である。
【0039】
図1及び図2を参照すれば、本発明の一実施形態による有機層蒸着装置1は、蒸着部100、ローディング部200、アンローディング部300及び移送部400を含む。
【0040】
ローディング部200は、第1ラック(rack)212と、導入室214と、第1反転室218と、バッファ室219と、を含んでもよい。
【0041】
第1ラック212には、蒸着が行われる前の基板2が多数積載されており、導入室214に具備された導入ロボットは、第1ラック212から基板2を取り、第2移送部420から移送されてきた移動部430に基板2を載せた後、基板2が付着された移動部430を第1反転室218に移す。
【0042】
導入室214に隣接するように、第1反転室218が具備され、第1反転室218に位置した第1反転ロボットが移動部430を反転させ、移動部430を蒸着部100の第1移送部410に装着する。
【0043】
図1から分かるように、導入室214の導入ロボットは、移動部430の上面に基板2を載せ、この状態で移動部430は、反転室218に移送され、反転室218の第1反転ロボットが反転室218を反転させることにより、蒸着部100では、基板2が下を向くように位置する。
【0044】
アンローディング部300の構成は、前述のローディング部200の構成と反対に構成される。すなわち、蒸着部100を経た基板2及び移動部430を、第2反転室328で、第2反転ロボットが反転させて搬出室324に移送し、搬出ロボットが、搬出室324から、基板2及び移動部430を取り出した後、基板2を移動部430で分離し、第2ラック322に積載する。基板2と分離された移動部430は、第2移送部420を介してローディング部200に回送される。
【0045】
しかし、本発明は、必ずしもそれに限定されるものではなく、基板2が移動部430に最初に固定されるときから、移動部430の下面に基板2を固定させ、そのまま蒸着部100に移送させることもできる。その場合、例えば、第1反転室218の第1反転ロボットと、第2反転室328の第2反転ロボットとは不要になる。
【0046】
蒸着部100は、少なくとも1つの蒸着用チャンバ101を具備する。図1及び図2による本発明の一実施形態によれば、前記蒸着部100は、チャンバ101を具備し、該チャンバ101内に、複数の有機層蒸着アセンブリ100−1、100−2・・・100−11が配置される。図1に図示された本発明の一実施形態によれば、前記チャンバ101内に、第1有機層蒸着アセンブリ100−1、第2有機層蒸着アセンブリ100−2〜第11有機層蒸着アセンブリ100−11の11個の有機層蒸着アセンブリが設置されているが、その数は、蒸着物質及び蒸着条件によって可変可能である。前記チャンバ101は、蒸着が進められる間、真空に維持される。
【0047】
一方、図1による本発明の一実施形態によれば、前記基板2が固定された移動部430は、第1移送部410によって、少なくとも蒸着部100に、望ましくは、前記ローディング部200、蒸着部100及びアンローディング部300に順次移動され、前記アンローディング部300で、基板2と分離された移動部430は、第2移送部420によって、ローディング部200に送り戻される。
【0048】
前記第1移送部410は、前記蒸着部100を通過するとき、前記チャンバ101を貫通するように具備され、前記第2移送部420は、基板2が分離された移動部430を移送するように具備される。
【0049】
ここで、本発明の一実施形態による有機層蒸着装置1は、第1移送部410と第2移送部420とが上下に形成され、第1移送部410を通過しながら蒸着を終えた移動部430が、アンローディング部300で基板2と分離された後、その下部に形成された第2移送部420を介して、ローディング部200に回送されるように形成されることにより、空間活用の効率が向上するという効果を得ることができる。
【0050】
一方、図1の蒸着部100は、各有機層蒸着アセンブリ100−1の一側に、蒸着源交替部190をさらに含んでもよい。図面には、詳細に図示されていないが、蒸着源交替部190は、カセット形式に形成され、それぞれの有機層蒸着アセンブリ100−1から外部に引き出されるように形成されてもよい。従って、有機層蒸着アセンブリ100−1の蒸着源110(図3)の入れ替えが容易になる。
【0051】
一方、図1には、ローディング部200、蒸着部100、アンローディング部300及び移送部400で構成された有機層蒸着装置を構成するための一連のセット(set)が2つ並べられたセットが具備されているように図示されている。すなわち、図1の上側及び下側に全て2つの有機層蒸着装置1が具備されていると理解することができる。その場合、2つの有機層蒸着装置1の間には、パターニングスリット・シート交替部500がさらに具備されてもよい。すなわち、2つの有機層蒸着装置1間に、パターニングスリット・シート交替部500を具備し、2つの有機層蒸着装置1がパターニングスリット・シート交替部500を共同で使用することにより、それぞれの有機層蒸着装置1がパターニングスリット・シート交替部500を具備する場合に比べ、空間活用の効率性を向上させることができる。
【0052】
図3は、図1の蒸着部を概略的に図示した斜視図であり、図4は、図3の蒸着部の概略的な断面図である。
【0053】
まず、図3及び図4を参照すれば、本発明の一実施形態に係る有機層蒸着装置1の蒸着部100は、一つ以上の有機層蒸着アセンブリ100−1と、移送部400とを含む。
【0054】
以下では、全体的な蒸着部100の構成について説明する。
【0055】
チャンバ101は、中空ボックス状に形成され、その内部に、一つ以上の有機層蒸着アセンブリ100−1と、移送部400とが収容される。これについて、他の側面で説明すれば、地面に固定されるように、フット(foot)102が形成され、フット102上に、下部ハウジング103が形成され、下部ハウジング103の上部に、上部ハウジング104が形成される。そして、チャンバ101は、下部ハウジング103及び上部ハウジング104をいずれも内部に収容するように形成される。そのとき、下部ハウジング103とチャンバ101との連結部は、密封処理され、チャンバ101の内部が外部と完全に遮断される。このように、下部ハウジング103と上部ハウジング104とが、地面に固定されたフット102上に形成されることにより、チャンバ101が収縮/膨脹を反復しても、下部ハウジング103と上部ハウジング104は、固定された位置を維持することができ、従って、下部ハウジング103と上部ハウジング104とが蒸着部100内で、一種の基準フレーム(reference frame)の役割を行うことができる。
【0056】
一方、上部ハウジング104の内部には、有機層蒸着アセンブリ100−1と、移送部400の第1移送部410とが形成され、下部ハウジング103の内部には、移送部400の第2移送部420が形成される。そして、移動部430が、第1移送部410と第2移送部420との間を循環移動しながら、連続的に蒸着が行われる。
【0057】
以下では、有機層蒸着アセンブリ100−1の詳細構成について説明する。
【0058】
それぞれの有機層蒸着アセンブリ100−1は、蒸着源110、蒸着源ノズル部120、パターニングスリット・シート130、遮断部材141、メッシュ(mesh)部材142、第1ステージ150、第2ステージ160などを含む。ここで、図3及び図4に示す全ての構成は、適切な真空度が維持されるチャンバ101内に配置されることが望ましい。それは、蒸着物質の直進性を確保するためである。
【0059】
かようなチャンバ101内には、被蒸着体である基板2が配置される。前記基板2は、平板表示装置用基板にもなるが、多数の平板表示装置を形成することができるマザーガラス(mother glass)のような40インチ以上の大面積基板が適用されてもよい。
【0060】
ここで、本発明の一実施形態では、基板2が有機層蒸着アセンブリ100−1に対して相対的に移動しながら、蒸着が進められることを特徴の一つとする。
【0061】
詳細には、既存のFMM蒸着方法では、FMM(fine metal mask)サイズが基板サイズと同一に形成されなければならない。従って、基板サイズが増大するほど、FMMも大型化されなければならず、それにより、FMM製作が容易ではなく、FMMを引張り、精密なパターンにアライン(align)するのも容易ではないという問題点が存在した。
【0062】
かような問題点を解決するために、本発明の一実施形態に係る有機層蒸着アセンブリ100−1は、有機層蒸着アセンブリ100−1と基板2とが互いに相対的に移動しながら蒸着が行われることを特徴の一つとする。言い換えれば、有機層蒸着アセンブリ100−1と対向するように配置された基板2が、Y軸方向に沿って移動しながら、連続的に蒸着を行う。すなわち、基板2が図3の矢印A方向に移動しながら、スキャニング(scanning)方式で蒸着が行われる。ここで、図面には、基板2がチャンバ101内でY軸方向に移動しながら蒸着が行われると図示されているが、本発明の思想は、それに制限されるものではなく、基板2は、固定されており、有機層蒸着アセンブリ100−1自体がY軸方向に移動しながら蒸着を行うことも可能である。
【0063】
従って、本発明の有機層蒸着アセンブリ100−1では、従来のFMMに比べ、はるかに小さくパターニングスリット・シート130を設けることができる。すなわち、本発明の有機層蒸着アセンブリ100−1の場合、基板2がY軸方向に沿って移動しながら連続的に、すなわち、スキャニング方式で蒸着を行うので、パターニングスリット・シート130のX軸方向及びY軸方向の長さのうち少なくとも一方向の長さは、基板2の長さよりはるかに短く形成されてもよいのである。このように、従来のFMMに比べ、はるかに小さくパターニングスリット・シート130を設けることができるので、本発明のパターニングスリット・シート130は、その製造が容易である。すなわち、パターニングスリット・シート130のエッチング作業や、その後の精密引張り作業、溶接作業、移動作業及び洗浄作業など全ての工程で、小サイズのパターニングスリット・シート130が、FMM蒸着方法に比べて有利である。また、それは、ディスプレイ装置が大型化されるほどさらに有利になる。
【0064】
このように、有機層蒸着アセンブリ100−1と基板2とが互いに相対的に移動しながら蒸着が行われるためには、有機層蒸着アセンブリ100−1と基板2とが一定距離ほど離隔されることが望ましい。これについては、追って詳細に記述する。
【0065】
一方、チャンバ内で、前記基板2と対向する側には、蒸着物質115が、収納及び加熱される蒸着源110が配置される。前記蒸着源110内に収納されている蒸着物質115が気化されることにより、基板2に蒸着が行われる。
【0066】
詳細には、蒸着源110は、その内部に蒸着物質115が充填されるルツボ111と、ルツボ111を加熱させ、ルツボ111の内部に充填された蒸着物質115を、ルツボ111の一側、詳細には、蒸着源ノズル部120側に蒸発させるためのヒータ112と、を含む。
【0067】
蒸着源110の一側、詳細には、蒸着源110から基板2を向く側には、蒸着源ノズル部120が配置される。ここで、本発明による有機層蒸着アセンブリは、共通層とパターン層とを蒸着するところにあり、蒸着源ノズルが互いに異なって形成されてもよい。
【0068】
一方、蒸着源110と基板2との間には、パターニングスリット・シート130がさらに具備される。パターニングスリット・シート130は、ほぼ窓枠のような形態に形成されるフレーム135をさらに含み、パターニングスリット・シート130には、X軸方向に沿って、複数個のパターニングスリット131が形成される。蒸着源110内で気化された蒸着物質115は、蒸着源ノズル部120及びパターニングスリット・シート130を通過し、被蒸着体である基板2側に向かう。そのとき、前記パターニングスリット・シート130は、従来のFMM、特にストライプ・タイプ(stripe type)のマスクの製造方法と同一の方法であるエッチングを介して製作される。そのとき、蒸着源ノズル121の総個数より、パターニングスリット131の総個数がさらに多く形成されもする。
【0069】
ここで、前述の蒸着源110及びそれと結合された蒸着源ノズル部120と、パターニングスリット・シート130とは、互いに一定距離ほど離隔されるように形成される。
【0070】
前述のように、本発明の一実施形態に係る有機層蒸着アセンブリ100−1は、基板2に対して相対的に移動しながら、蒸着を行い、このように、有機層蒸着アセンブリ100−1が、基板2に対して相対的に移動するために、パターニングスリット・シート130は、基板2から一定距離ほど離隔されるように形成される。
【0071】
詳細には、従来のFMM蒸着方法では、基板に陰影(shadow)を生じさせないように、基板にマスクを密着させて蒸着工程を進めた。しかし、そのように、基板にマスクを密着させる場合、基板とマスクとの接触による不良問題が発生するという問題点が存在した。また、マスクを、基板に対して移動させることができないので、マスクが基板と同一サイズに形成されなければならない。従って、ディスプレイ装置が大型化されることにより、マスクの大きさも大きくならなければならないが、かような大型マスクを形成するのが容易ではないという問題点が存在した。
【0072】
かような問題点を解決するために、本発明の一実施形態に係る有機層蒸着アセンブリ100−1では、パターニングスリット・シート130が、被蒸着体である基板2と所定間隔を置いて離隔されるように配置される。
【0073】
かような本発明によって、マスクを基板より小さく形成した後、マスクを基板に対して移動させながら蒸着を行うことができ、マスク製作が容易になるという効果を得ることができる。また、基板とマスクとの接触による不良を防止するという効果を得ることができる。また、工程で、基板とマスクとを密着させる時間が不要になるので、製造速度が向上するという効果を得ることができる。
【0074】
次に、上部ハウジング104内での各構成要素の具体的な配置は、次の通りである。
【0075】
まず、上部ハウジング104の底部分には、前述の蒸着源110及び蒸着源ノズル部120が配置される。そして、蒸着源110及び蒸着源ノズル部120の両側には、載置部104−1が突設され、載置部104−1上には、第1ステージ150、第2ステージ160、及び前述のパターニングスリット・シート130が順に形成される。
【0076】
ここで、第1ステージ150は、X軸方向及びY軸方向に移動自在に形成され、パターニングスリット・シート130を、X軸方向及びY軸方向にアラインする機能を行う。すなわち、第1ステージ150は、複数個のアクチュエータを具備し、上部ハウジング104に対して、第1ステージ150がX軸方向及びY軸方向に移動するように形成される。
【0077】
一方、第2ステージ160は、Z軸方向に移動自在に形成され、パターニングスリット・シート130を、Z軸方向にアラインする機能を行う。すなわち、第2ステージ160は、複数個のアクチュエータを具備し、第1ステージ150に対して、第2ステージ160がZ軸方向に移動するように形成される。
【0078】
一方、第2ステージ160上には、パターニングスリット・シート130が形成される。このように、パターニングスリット・シート130が、第1ステージ150及び第2ステージ160上に形成され、パターニングスリット・シート130が、X軸方向、Y軸方向及びZ軸方向に移動自在に形成されることにより、基板2とパターニングスリット・シート130とのアラインを行うことができる。
【0079】
さらに、上部ハウジング104、第1ステージ150及び第2ステージ160は、蒸着源ノズル121を介して排出される蒸着物質が分散しないように、蒸着物質の移動経路をガイドする役割を同時に行うことができる。すなわち、上部ハウジング104、第1ステージ150及び第2ステージ160によって、蒸着物質の経路が密閉され、蒸着物質のX軸方向及びY軸方向移動を同時にガイドすることもできる。
【0080】
一方、パターニングスリット・シート130と蒸着源110との間には、遮断部材141及びメッシュ部材142がさらに具備される。かような遮断部材141は、蒸着源110から出てくる蒸着物質115を遮断する役割を行うことができる。また、メッシュ部材142は、遮断部材141の一側に形成され、遮断部材141に蒸着された蒸着物質115の落下を防止する役割を行う。これについては、図5以下で詳細に説明する。
【0081】
以下では、被蒸着体である基板2を移送する移送部400について、詳細に説明する。
【0082】
図3及び図4を参照すれば、移送部400は、第1移送部410と、第2移送部420と、移動部430と、を含む。
【0083】
第1移送部410は、有機層蒸着アセンブリ100−1によって、基板2上に有機層が蒸着されるように、キャリア431、及びそれと結合された静電チャック432を含む移動部430と、移動部430に付着されている基板2と、をインライン(in−line)で移送する役割を行う。
【0084】
第2移送部420は、蒸着部100を通過しながら、1回の蒸着が完了した後、アンローディング部300で基板2が分離された移動部430を、ローディング部200に回送する役割を行う。かような第2移送部420は、コイル421、ローラガイド422及びチャージング・トラック(charging track)423を含む。
【0085】
移動部430は、第1移送部410及び第2移送部420によって移送されるキャリア431と、キャリア431の一面上に結合され、基板2が付着される静電チャック432と、を含む。
【0086】
以下では、移送部400の各構成要素について、さらに詳細に説明する。
【0087】
まず、移動部430のキャリア431について詳細に説明する。
【0088】
キャリア431は、本体部431a、LMSマグネット(linear motion system magnet)431b、CPSモジュール(contactless power supply module)431c、電源部431d及びガイド溝431eを含む。
【0089】
本体部431aは、キャリア431の基底部をなし、鉄のような磁性体から形成されてもよい。かようなキャリア431の本体部431aと、磁気浮上ベアリング431fとの磁気力によって、キャリア431がガイド部412に対して、一定距離ほど離隔された状態を維持することができる。
【0090】
本体部431aの両側面には、ガイド溝431eが形成され、かようなガイド溝431e内には、ガイド部412のガイド突起が収容される。
【0091】
本体部431aの進行方向の中心線に沿って、マグネチック・レール431bが形成されてもよい。本体部431aのマグネチック・レール431bと、後述するコイル411とが結合し、リニアモータを構成することができ、かようなリニアモータによって、キャリア431がA方向に移送されるのである。
【0092】
本体部431aで、マグネチック・レール431bの一側には、CPSモジュール431c及び電源部431dがそれぞれ形成される。電源部431dは、静電チャック432が、基板2をチャッキング(chucking)し、それを維持するように、電源を提供するための一種の充電用バッテリであり、CPSモジュール431cは、電源部431dを充電するための無線充電モジュールである。詳細には、後述する第2移送部420に形成されたチャージング・トラック(charging track)423は、インバータ(inverer)(図示せず)と連結され、キャリア431が第2移送部420内に移送されるとき、チャージング・トラック423とCPSモジュール431cとの間に磁場が形成され、CPSモジュール431cに電力を供給する。そして、CPSモジュール431cに供給された電力は、電源部431dを充電する。
【0093】
一方、静電チャック432は、セラミックスによって具備された本体の内部に、電源が印加される電極が埋め込まれたものであり、該電極に高電圧が印加されることにより、本体の表面に基板2を付着させる。
【0094】
次に、移動部430の駆動について詳細に説明する。
【0095】
本体部431aのマグネチック・レール431bとコイル411とが結合し、駆動部を構成する。ここで、駆動部は、リニアモータでもある。リニアモータは、従来の摺動案内システムに比べ、摩擦係数が小さく、位置誤差がほぼ発生せず、位置決定度が非常に高い装置である。前述のように、リニアモータは、コイル411とマグネチック・レール431bとによってなり、マグネチック・レール431bがキャリア431上に一列に配置され、コイル411は、マグネチック・レール431bと対向するように、チャンバ101内の一側に、多数個が一定間隔で配置される。このように、移動物体であるキャリア431に、コイル411ではないマグネチック・レール431bが配置されるので、キャリア431に電源を印加せずとも、キャリア431の駆動が可能にもなる。ここで、コイル411は、ATM箱(atmosphere box)内に形成され、大気状態で設置され、マグネチック・レール431bは、キャリア431に付着し、真空であるチャンバ101内で、キャリア431が走行することができる。
【0096】
一方、本発明の一実施形態による有機層蒸着装置1の有機層蒸着アセンブリ100−1は、アラインのためのカメラをさらに具備することができる。詳細には、カメラ170は、パターニングスリット・シート130に形成されたマークと、基板2に形成されたマークとをリアルタイムでアラインすることができる。ここで、カメラ170は、蒸着が進行中である真空チャンバ101内で、円滑な視野確保が可能なように具備される。このために、カメラ170は、カメラ収容部171内に形成され、大気状態で設置される。
【0097】
以下では、本発明の一実施形態による有機層蒸着装置1の遮断部材141及びメッシュ部材142について、さらに詳細に説明する。
【0098】
図5及び図6は、図3の蒸着源、遮断部材及びメッシュ部材の一実施形態を示す図面であり、図7は、図6の遮断部材とメッシュ部材とを詳細に示す図面である。
【0099】
図5図6及び図7を参照すれば、パターニングスリット・シート130と、蒸着源110との間には、遮断部材141及びメッシュ部材142がさらに具備される。かような遮断部材141は、蒸着源110から出てくる蒸着物質115を遮断する役割を行うことができる。また、メッシュ部材142は、遮断部材141の一側に形成され、遮断部材141に蒸着された蒸着物質115の落下を防止する役割を行う。
【0100】
すなわち、本実施形態では、遮断部材141が、蒸着源110とパターニングスリット・シート130との間に配置され、蒸着待機モード時、蒸着物質がパターニングスリット・シート130に蒸着されることを防止するメインシャッタ(main shutter)の役割を行うように形成される。
【0101】
詳細には、有機層蒸着装置100は、1回稼動を始めれば、有機物のような蒸着物質115の変性を防止するために、蒸着源110を随時に消したりつけたりせずに、蒸着物質115がいずれも消費されるまで、続けて一定の温度を維持しなければならない。かような場合、有機層蒸着装置100が基板2に蒸着した後、他の基板に蒸着が行われる以前の状態である蒸着待機モード時にも、パターニングスリット・シート130を介して、蒸着物質115が連続してチャンバ101内に放出され、それによって、パターニングスリット・シート130に、蒸着物質115が累積するので、それを遮断する必要がある。
【0102】
そのために、チャンバ101内部の蒸着源110と、パターニングスリット・シート130との間に、遮断部材141を具備し、蒸着源110から出てくる蒸着物質115を遮断する役割を行うのである。このように、遮断部材141が、蒸着源110とパターニングスリット・シート130との間に介在されれば、蒸着源110から排出された蒸着物質115が、パターニングスリット・シート130を含め、チャンバ101内の他の領域に付着することを最小化させることができる。
【0103】
図6に図示されているように、基板2が有機層蒸着アセンブリ100−1を通過しないときには、遮断部材141が、蒸着源110を覆うことにより、蒸着源110から発散された蒸着物質115が、パターニングスリット・シート130に付着しないようにする。
【0104】
一方、図5に図示されているように、基板2が有機層蒸着アセンブリ100−1に入り始めれば、蒸着源110を覆っていた遮断部材141が移動しながら、蒸着物質115の移動経路がオープンされ、蒸着源110から発散された蒸着物質115が、パターニングスリット・シート130を通過して基板2に蒸着される。
【0105】
そのとき、遮断部材141の一面、さらに詳細には、遮断部材141で、蒸着源110と対向する一面上には、メッシュ部材142がさらに形成される。かようなメッシュ部材142は、遮断部材141に蒸着された蒸着物質115の落下を防止する役割を行う。
【0106】
詳細には、有機層蒸着装置1内で蒸着物質を蒸着する工程中、多量の蒸着物質が遮断部材141に蒸着される。そのとき、多量の蒸着物質が蒸着されれば、蒸着物質の重みによって、蒸着物質が落下する現象が発生する。かように落下した蒸着物質は、チャンバ内で、パーティクル、すなわち、不純物として作用し、またかような蒸着物質が蒸着源側に落下すれば、成膜フラックス(flux)にも影響を与え、製品の品質を落とすという要因になる。さらに、遮断部材141に多くの蒸着物質が蒸着され、落下現象が発生すれば、装備稼動がそれ以上困難になり、装備稼動率と生産能力とを落とすことにもなる。
【0107】
かような問題点を解決するため、本発明の一実施形態による有機層蒸着装置1は、遮断部材141の一面上に、メッシュ部材142をさらに形成し、遮断部材141に蒸着された蒸着物質115の落下を防止することを特徴の一つとする。このように、遮断部材141の一面上に、メッシュ部材142を結合すれば、細かいシーブ状のメッシュ部材142の空隙の間に蒸着物質が蒸着され、またメッシュ部材142が、この付着した蒸着物質を取り押さえるので、蒸着物質の落下を防止することができる。
【0108】
実験の結果、メッシュ部材を具備していない場合、約60〜70時間の使用後、有機物落下現象が発生したが、メッシュ部材を具備した場合、250時間の経過後にも、有機物の落下問題が発生しないと測定された。
【0109】
かような本発明によって、遮断部材141に付着した蒸着物質の落下が防止されることにより、製品の品質が向上し、装備稼動率及び生産性が向上するという効果を得ることができる。
【0110】
図8は、図5の遮断部材及びメッシュ部材の他の一実施形態を示す図面である。
【0111】
本実施形態では、遮断部材143が、蒸着源110とパターニングスリット・シート130との間に配置されるが、1つの有機層蒸着アセンブリ100−1(図1)を構成する3つの蒸着源110a、110b、110cにそれぞれ具備され、各蒸着源110a、110b、110c別に蒸着量を制御するのに使用されるソースシャッタ(source shutter)の役割を行うように形成される。すなわち、3つの蒸着源110a、110b、110cの前面に、それぞれ3つの遮断部材143a、143b、143cが具備され、各蒸着源110a、110b、110c別に、蒸着物質の遮断を可能にさせ、1つの蒸着源に異常が発生しても、残りの蒸着源で中断なしに蒸着を行うことができるという効果を得ることができる。
【0112】
ところで、かようなソースシャッタ状の遮断部材143は、蒸着源110との距離が非常に近いので、蒸着される蒸着物質の量も非常に多く、蒸着物質が容易に落下するという問題が生じることがある。このように、ソースシャッタ状の遮断部材143から蒸着物質が落下すれば、蒸着源ノズル120を塞ぐことになり、製品の特性を低下させることがある。
【0113】
かような問題点を解決するため、本実施形態による有機層蒸着装置1は、ソースシャッタ状の遮断部材143の一面、さらに詳細には、遮断部材143で、蒸着源110と対向する一面上には、メッシュ部材144をさらに形成し、遮断部材143に蒸着された蒸着物質115の落下を防止することを特徴の一つとする。すなわち、3つの遮断部材143a、143b、143cそれぞれの一面に、3つのメッシュ部材144a、144b、144cが結合する。このように、遮断部材143の一面上に、メッシュ部材144を結合すれば、細かいシーブ状のメッシュ部材144の空隙の間に、蒸着物質が蒸着され、またメッシュ部材144が付着した蒸着物質を取り押さえるので、蒸着物質の落下を防止することができる。
【0114】
図9は、図5の遮断部材及びメッシュ部材のさらに他の一実施形態を示す図面である。
【0115】
本実施形態では、遮断部材147が、蒸着源110と、パターニングスリット・シート130との間に配置されるが、基板2の非成膜領域に有機物が蒸着されることを防止するためのブラインダ(blinder)の役割を行うように形成されることを特徴とする。すなわち、遮断部材147が、基板2の移動中に、基板2の非成膜領域(すなわち、枠部分)を覆った状態で、基板2と共に移動するように形成され、基板2の非成膜領域が覆われることにより、別途の構造物なしも、簡便に基板2の非成膜領域に有機物が蒸着されることが防止されるという効果を得ることができる。
【0116】
そして、本実施形態による有機層蒸着装置1は、ソースシャッタ状の遮断部材147の一面、さらに詳細には、遮断部材147で、蒸着源110と対向する一面上には、メッシュ部材148をさらに形成し、遮断部材147に蒸着された蒸着物質115の落下を防止することを特徴の一つとする。このように、遮断部材147の一面上に、メッシュ部材148を結合すれば、細かいシーブ状のメッシュ部材148の空隙の間に、蒸着物質が蒸着され、またメッシュ部材148が、付着した蒸着物質を取り押さえるので、蒸着物質の落下を防止することができる。
【0117】
図10は、図5の遮断部材及びメッシュ部材のさらに他の一実施形態を示す図面である。
【0118】
本実施形態では、遮断部材145が、蒸着源110の一側に、蒸着源110を取り囲むように形成され、発散される蒸着物質の角度を調整する角度制限板の形態に形成され、蒸着源110から蒸発される蒸着物質の経路をガイドすることを特徴とする。すなわち、遮断部材145は、蒸着源110から蒸発されていく蒸着物質の発散経路を制限し、蒸着物質の直進性を向上させる役割を行う。蒸着源110から蒸発された蒸着物質のうち、垂直に近い角度で進む蒸着物質が、遮断部材145と衝突せずに、基板2側に進むのに比べ、蒸着源110から蒸発された蒸着物質のうち、一定角度以下で斜めに進む蒸着物質は、遮断部材145と衝突して遮断部材145に蒸着される。かような遮断部材145によって、蒸着物質の直進性が確保される。従って、陰影(shadow)の発生が大きく低減されるという効果を得ることができる。
【0119】
ところで、かような角度制限板状の遮断部材145は、蒸着源110との距離が非常に近いので、蒸着される蒸着物質の量も非常に多く、蒸着物質が容易に落下するという問題が生じることがある。このように、角度制限板状の遮断部材145から蒸着物質が落下することになれば、蒸着源ノズル120を塞いだり、あるいは昇華される蒸着物質の角度に干渉を発生させるので、昇華フラックス(flux)を変化させ、蒸着膜の均一性(uniformity)に影響を与え、製品の特性を低下させることがある。
【0120】
かような問題点を解決するため、本実施形態による有機層蒸着装置1は、角度制限板状の遮断部材145の両側面に、メッシュ部材146をさらに形成し、遮断部材145に蒸着された蒸着物質115の落下を防止することを特徴の一つとする。このように、遮断部材145の一面上に、メッシュ部材146を結合すれば、細かいシーブ状のメッシュ部材146の空隙の間に、蒸着物質が蒸着され、またメッシュ部材146が、この付着した蒸着物質を取り押さえるので、蒸着物質の落下を防止することができる。
【0121】
図11は、本発明のさらに他の一実施形態による有機層蒸着アセンブリを概略的に図示した斜視図である。
【0122】
図11を参照すれば、本発明のさらに他の一実施形態による有機層蒸着アセンブリ900は、蒸着源910、蒸着源ノズル部920及びパターニングスリット・シート950を含む。また、有機層蒸着アセンブリ900は、遮断部材941及びメッシュ部材942をさらに含む。
【0123】
ここで、蒸着源910は、その内部に、蒸着物質915が充填されるルツボ911と、ルツボ911を加熱させ、ルツボ911の内部に充填された蒸着物質915を、蒸着源ノズル部920側に蒸発させるためのヒータ912と、を含む。一方、蒸着源910の一側には、蒸着源ノズル部920が配置され、蒸着源ノズル部920には、Y軸方向に沿って、複数個の蒸着源ノズル921が形成される。一方、蒸着源910と基板2との間には、パターニングスリット・シート950及びフレーム955がさらに具備され、パターニングスリット・シート950には、X軸方向に沿って、複数個のパターニングスリット951及びスペーサ(図示せず)が形成される。そして、蒸着源910及び蒸着源ノズル部920と、パターニングスリット・シート950とは、連結部材935によって結合される。
【0124】
本実施形態は、蒸着源ノズル部920に具備された複数個の蒸着源ノズル921の配置について詳細に説明する。
【0125】
蒸着源910の一側、詳細には、蒸着源910から基板2に向かう側には、蒸着源ノズル部920が配置される。そして、蒸着源ノズル部920には、蒸着源ノズル921が形成される。蒸着源910内で気化された蒸着物質915は、かような蒸着源ノズル部920を通過し、被蒸着体である基板2側に向かう。その場合、X軸方向において、蒸着源ノズル921が複数個具備されるとするならば、各蒸着源ノズル921とパターニングスリット951との距離がそれぞれ異なり、そのとき、パターニングスリット951と距離が遠い蒸着源ノズル921から発散された蒸着物質によって、陰影が発生する。従って、本発明のように、X軸方向には、蒸着源ノズル921が一つだけ存在するように蒸着源ノズル921を形成することにより、陰影の発生を大きく減少させることができる。
【0126】
図12は、本発明の有機層蒸着装置を利用して製造されたアクティブマトリックス型有機発光ディスプレイ装置の断面を図示したものである。
【0127】
図12を参照すれば、前記アクティブマットレス型の有機発光ディスプレイ装置は、基板2上に形成される。前記基板2は、透明な素材、例えば、ガラス材、プラスチック材または金属材から形成される。前記基板2上には、全体的にバッファ層のような絶縁膜51が形成されている。
【0128】
前記絶縁膜51上には、図12から分かるようなTFT(thin film transistor)と、有機発光素子(OLED)とが形成される。
【0129】
前記絶縁膜51の上面には、所定パターンに配列された半導体活性層52が形成されている。前記半導体活性層52は、ゲート絶縁膜53によって埋め込まれている。前記活性層52は、p型またはn型の半導体によって具備される。
【0130】
前記ゲート絶縁膜53の上面には、前記活性層52と対応するところに、TFTのゲート電極54が形成される。そして、前記ゲート電極54を覆うように、層間絶縁膜55が形成される。前記層間絶縁膜55が形成された後には、ドライエッチングなどのエッチング工程によって、前記ゲート絶縁膜53と層間絶縁膜55とをエッチングし、コンタクトホールを形成し、前記活性層52の一部を露出させる。
【0131】
その後、前記層間絶縁膜55上に、ソース電極56/ドレイン電極57が形成されるが、コンタクトホールを介して露出された活性層52に接触されるように形成される。前記ソース電極56/ドレイン電極57を覆うように、保護膜58が形成され、エッチング工程を介して、前記ドレイン電極57の一部が露出される。前記保護膜58上には、保護膜58の平坦化のために、別途の絶縁膜59をさらに形成することもできる。
【0132】
一方、前記有機発光素子(OLED)は、電流のフローによって、赤色、緑色、青色の光を発光し、所定の画像情報を表示するためのものであり、前記保護膜58上に、第1電極61を形成する。前記第1電極61は、TFTのドレイン電極57と電気的に連結される。
【0133】
そして、前記第1電極61を覆うように、画素定義膜60が形成される。該画素定義膜60に、所定の開口を形成した後、この開口で限定された領域内に、発光層を含む有機層62を形成する。そして、有機層62上には、第2電極63を形成する。
【0134】
前記画素定義膜60は、各画素を区画するものであり、有機物によって形成され、第1電極61が形成されている基板の表面、特に、絶縁膜59の表面を平坦化する。
【0135】
前記第1電極61と第2電極63は、互いに絶縁されており、発光層を含む有機層62に、互いに異なる極性の電圧を加えて発光が行われる。
【0136】
前記発光層を含む有機層62は、低分子または高分子の有機物が使用されるが、低分子有機物を使用する場合、正孔注入層(HIL:hole injection layer)、正孔輸送層(HTL:hole transport layer)、発光層(EML:emission layer)、電子輸送層(ETL:electron transport layer)、電子注入層(EIL:electron injection layer)などが単一あるいは複合の構造に積層されて形成されてもよく、使用可能な有機材料も、銅フタロシアニン(CuPc)、N,N−ジ(ナフタレン−1−イル)−N,N′−ジフェニル−ベンジジン(NPB)、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(Alq3)などを含めて多様に適用可能である。
【0137】
ここで、前記発光層を含む有機層62は、図1に図示された有機層蒸着装置1(図1)によって蒸着される。すなわち、蒸着物質を放射する蒸着源、蒸着源の一側に配置され、複数個の蒸着源ノズルが形成される蒸着源ノズル部、及び蒸着源ノズル部と対向して配置され、複数個のパターニングスリットが形成されるパターニングスリット・シートを含む有機層蒸着装置が、被蒸着用基板と所定距離ほど離隔されるように配置された後、有機層蒸着装置1(図1)と基板2(図1)とのうちいずれか一方が他方に対して相対的に移動しながら、有機層蒸着装置1(図1)から放射される蒸着物質が、基板2(図1)上に蒸着される。
【0138】
かような有機発光膜を形成した後には、第2電極63を、やはり同一の蒸着工程で形成することができる。
【0139】
一方、前記第1電極61は、アノード電極の機能を行い、前記第2電極63は、カソード電極の機能を行うことができるが、それら第1電極61と第2電極63との極性が反対になっても差し支えないということは、言うまでもない。そして、第1電極61は、各画素の領域に対応されるようにパターニングされ、第2電極63は、全ての画素を覆うように形成される。
【0140】
前記第1電極61は、透明電極または反射型電極として具備され、透明電極として使用されるときには、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、ZnOまたはInによって具備されてもよく、反射型電極として使用されるときには、Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、及びそれらの化合物などで反射層を形成した後、さらにITO、IZO、ZnOまたはInで透明電極層を形成することができる。かような第1電極61は、スパッタリング法などによって成膜された後、フォトリソグラフィ法などによってパターニングされる。
【0141】
一方、前記第2電極63も、透明電極または反射型電極として具備されてもよいが、透明電極として使用されるときには、該第2電極63がカソード電極として使用されるので、仕事関数が小さい金属、すなわち、Li、Ca、LiF/Ca、LiF/Al、Al、Ag、Mg、及びそれらの化合物が、発光層を含む有機層62側に向かうように蒸着した後、さらにITO、IZO、ZnOまたはInなどで、補助電極層やバス電極ラインを形成することができる。そして、反射型電極として使用されるときには、前述のLi、Ca、LiF/Ca、LiF/Al、Al、Ag、Mg、及びそれらの化合物を全面蒸着して形成する。そのとき、蒸着は、前述の発光層を含む有機層62の場合と同様の方法で行うことができる。
【0142】
本発明は、それ以外にも、有機TFTの有機層または無機膜などの蒸着にも使用することができ、その他、多様な素材の成膜工程に適用可能である。
【0143】
本明細書では、本発明を限定された実施形態を中心に説明したが、本発明の範囲内で、多様な実施形態が可能である。また説明してはいないが、均等な手段もまた、本発明にそのまま結合されるものであるといえる。従って、本発明の真の保護範囲は、特許請求の範囲によって決まらなければならないのである。
【産業上の利用可能性】
【0144】
本発明の有機層蒸着装置、及びそれを利用した有機発光ディスプレイ装置の製造方法は、例えば、ディスプレイ関連の技術分野に効果的に適用可能である。
【符号の説明】
【0145】
1 有機層蒸着装置、
100 蒸着部、
200 ローディング部、
300 アンローディング部、
400 移送部。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12