JP2013127962A - 有機層蒸着装置、それを利用した有機発光表示装置の製造方法及び有機発光表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】有機層蒸着装置、それを利用した有機発光表示装置の製造方法及び有機発光表示装置を提供する。
【解決手段】蒸着源と、蒸着源の一側に配置された蒸着源ノズル部と、蒸着源ノズル部と対向するように配置され、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・シートと、基板を着脱させる静電チャックと、静電チャックと結合し、前記静電チャックを移動させるチャック移動部材と、チャック移動部材の移動方向をガイドするガイド部材と、を具備し、チャック移動部材は、第1磁力発生部を有し、ガイド部材は、前記第1磁力発生部に対応して第2磁力発生部を有し、第1磁力発生部と、第2磁力発生部とで発生する磁力によって、チャック移動部材が、ガイド部材に沿って移動し、基板は、パターニングスリット・シートと所定程度離隔されるように形成され、有機層蒸着装置に対して、相対的に移動自在に形成されもする有機層蒸着装置。
【選択図】図3
【解決手段】蒸着源と、蒸着源の一側に配置された蒸着源ノズル部と、蒸着源ノズル部と対向するように配置され、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・シートと、基板を着脱させる静電チャックと、静電チャックと結合し、前記静電チャックを移動させるチャック移動部材と、チャック移動部材の移動方向をガイドするガイド部材と、を具備し、チャック移動部材は、第1磁力発生部を有し、ガイド部材は、前記第1磁力発生部に対応して第2磁力発生部を有し、第1磁力発生部と、第2磁力発生部とで発生する磁力によって、チャック移動部材が、ガイド部材に沿って移動し、基板は、パターニングスリット・シートと所定程度離隔されるように形成され、有機層蒸着装置に対して、相対的に移動自在に形成されもする有機層蒸着装置。
【選択図】図3
Description
本発明は、有機層蒸着装置、それを利用した有機発光表示装置の製造方法及び有機発光表示装置に関する。
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、コントラストに優れるだけではなく、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。
一般的に、有機発光ディスプレイ装置は、アノードとカソードとから注入される正孔と電子とが発光層で再結合して発光する原理で色相を具現することができるように、アノードとカソードとの間に発光層を挿入した積層型構造を有している。しかし、このような構造では、高効率発光を得難いために、それぞれの電極と発光層との間に、電子注入層、電子輸送層、正孔輸送層及び正孔注入層などの中問層を選択的に追加挿入して使用している。
本発明の主な目的は、製造が容易であり、大型基板量産工程に適用され易く、製造収率(歩留まり)及び蒸着効率が向上され、基板移送の精度が向上した有機層蒸着装置、それを利用した有機発光表示装置の製造方法及び有機発光表示装置を提供することである。
本発明の一実施形態による有機層蒸着装置は、基板上に有機層を形成する有機層蒸着装置において、蒸着物質を放射する蒸着源と、前記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と、前記蒸着源ノズル部と対向するように配置され、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・シートと、前記基板を着脱させることができる静電チャックと、前記静電チャックと結合し、前記静電チャックを移動させることができるチャック移動部材と、前記チャック移動部材の移動方向をガイドするガイド部材と、を具備し、前記チャック移動部材は、第1磁力発生部を有し、前記ガイド部材は、前記第1磁力発生部に対応して第2磁力発生部を有し、前記第1磁力発生部と、前記第2磁力発生部とで発生する磁気力によって、前記チャック移動部材が前記ガイド部材に沿って移動し、前記基板は、前記パターニングスリット・シートと所定程度離隔されるように形成され、前記有機層蒸着装置に対して、相対的に移動自在に形成されもする。
前記第1磁力発生部は、前記チャック移動部材の一面に配置される複数個のマグネットからなるマグネットレールを含んでもよい。
前記マグネットレールは、前記複数個のマグネットが一列に配列され、互いに隣接する前記マグネットの極性は、互いに異なっていてもよい。
前記マグネットは、電磁石、永久磁石または超伝導磁石からなってもよい。前記第2磁力発生部は、前記マグネットレールと離隔される複数個のマグネットローラと、前記マグネットローラを連結するシャフトと、前記シャフトがその長手方向に回転するように、前記ガイド部材に固定させるシャフト固定部と、を具備することができる。
前記マグネットローラは、複数個のマグネットが、前記シャフトの長手方向に螺旋形の形態に捻られて形成されもする。
前記マグネットローラは、互いに隣接したマグネットの極性が、互いに異なっていてもよい。
前記マグネットローラによって形成される第1磁場は、前記マグネットローラの回転によって、前記第1磁場が変化され、変化する前記第1磁場によって、前記マグネットレールを有する前記チャック移動部材が、前記ガイド部材に沿って移動することができる。
前記第2磁力発生部は、前記シャフトを回転させる駆動部をさらに具備することができる。
前記第1磁力発生部は、前記マグネットレールと離隔される複数個のマグネットローラと、前記マグネットローラを連結するシャフトと、前記シャフトがその長手方向に回転するように、前記ガイド部材に固定させるシャフト固定部と、を具備することができる。
前記マグネットローラは、複数個のマグネットが、前記シャフトの長手方向に螺旋形に捻られて形成されもする。前記マグネットローラは、互いに隣接したマグネットの極性が、互いに異なっていてもよい。
前記第2磁力発生部は、前記チャック移動部材の一面に配置される複数個のマグネットからなるマグネットレールを含んでもよい。
前記マグネットレールは、前記複数個のマグネットが一列に配列され、互いに隣接する前記マグネットの極性は、互いに異なっていてもよい。前記マグネットは、電磁石、永久磁石または超伝導磁石からなってもよい。
前記マグネットローラによって形成される第1磁場は、前記マグネットローラの回転によって、前記第2磁場が変化され、変化する前記第2磁場によって、前記マグネットレールを有する前記チャック移動部材が、前記ガイド部材に沿って移動することができる。
前記第1磁力発生部は、前記シャフトを回転させる駆動部をさらに具備することができる。
前記駆動部は、前記チャック移動部材の上に配置され、前記チャック移動部材と共に、前記ガイド部材に沿って移動することができる。
前記チャック移動部材と前記ガイド部材との間に、直線運動(linear motion,LM)ガイドをさらに具備することができる。前記LMガイドは、前記チャック移動部材上に配置されるガイドブロックと、前記ガイド部材上に配置されるガイドレールと、を含み、前記ガイドブロックは、前記ガイドレールに沿って移動することができる。
前記基板を、静電チャックに固定させるローディング部と、前記静電チャックから、蒸着が完了した前記基板を分離させるアンローディング部と、をさらに含んでもよい。
前記有機層蒸着装置の前記パターニングスリット・シートは、前記基板より小さく形成されもする。
前記蒸着源ノズル部には、第1方向に沿って、複数個の蒸着源ノズルが形成され、前記パターニングスリット・シートには、前記第1方向に対して垂直である第2方向に沿って、複数個のパターニングスリットが形成されもする。
本発明の一実施形態による有機層蒸着装置によって製造された有機発光表示装置は、前記パターニングスリット・シートより大きい前記基板と、前記基板上に、前記有機層蒸着装置によって形成された少なくても1層の有機層を具備し、前記有機層は、リニアパターンを有してもよい。
前記有機層は、発光層(emission layer)を有してもよい。前記有機層は、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層及び電子注入層からなるグループから選択された少なくとも1層を具備することができる。前記有機層は、その厚みが均一ではないことがある。
本発明の一実施形態による有機層蒸着装置を利用して形成された厚みが均一ではない少なくとも1層の有機層を有する有機発光表示装置を提供する。
本発明の一実施形態による有機発光表示装置の製造方法は、基板を、静電チャックに固定させる段階と、前記静電チャックをチャック移動部材に結合する段階と、前記チャック移動部材は、ガイド部材に沿って、前記静電チャックをチャンバ内に移動する段階と、前記チャンバ内に配置された有機層蒸着アセンブリとの相対的な移動によって、前記基板上に有機層を蒸着する段階と、を具備し、前記チャック移動部材は、磁力によって、前記ガイド部材上に浮上し、記ガイド部材に沿って移動し、前記基板は、前記有機層蒸着アセンブリと離隔されもする。
前記チャック移動部材は、前記チャック移動部材の一面に配置される第1磁力発生部を具備し、前記ガイド部材の一側には、前記第1磁力発生部と対応するように、第2磁力発生部が配置されもする。
前記第1磁力発生部は、複数個のマグネットからなるマグネットレールを含んでもよい。前記第2磁力発生部は、前記マグネットレールと離隔される複数個のマグネットローラと、前記マグネットローラを連結するシャフトと、前記シャフトがその長手方向に回転するように、前記ガイド部材に固定させるシャフト固定部と、を具備することができる。
前記静電チャックを移動する段階は、駆動部によって、前記シャフトを回転する駆動力を発生させる段階と、前記シャフトの回転によって、前記マグネットローラが回転しつつ、第1磁場を発生させる段階と、前記第1磁場と前記マグネットレールとの間の磁力によって、前記チャック移動部材が、前記ガイド部材に沿って移動することができる。
本発明の実施形態によれば、製造が容易であり、大型基板量産工程に容易に適用され、基板の走行精度、製造収率(歩留まり)及び蒸着効率が向上する。
以下、添付した図面を参照しつつ、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、さまざまに異なった形態で具現され、ここで説明する実施形態に限定されるものではない。
図1は、本発明の一実施形態に係わる有機層蒸着装置を概略的に図示したシステム構成図である。
図1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は、ローディング部710、蒸着部730、アンローディング部720、第1循環部610及び第2循環部620を含む。
ローディング部710は、第1ラック712と、導入ロボット714と、導入室716と、第1反転室718と、を含んでもよい。
第1ラック712には、蒸着前の基板500が多数積載されており、導入ロボット714は、前記第1ラック712から基板500を取り、第2循環部620から移送されてきた静電チャック(electrostatic chuck)600に基板500を載せた後、基板500が付着した静電チャック600を導入室716に移す。
導入室716に隣接するように、第1反転室718が具備され、第1反転室718に位置した第1反転ロボット719が、静電チャック600を反転させ、静電チャック600を蒸着部730の第1循環部610に装着する。
静電チャック600は、図2から分かるように、セラミックスで具備された本体601の内部に、電源が印加される電極602が埋め込まれたものであり、この電極602に高電圧が印加されることにより、本体601の表面に、基板500を付着させるのである。
図1を参照すれば、導入ロボット714は、静電チャック600の上面に基板500を載せ、この状態で静電チャック600は、導入室716に移送され、第1反転ロボット719が、静電チャック600を反転させることによって、蒸着部730では、基板500が下を向くように位置することになる。
アンローディング部720の構成は、前述のローディング部710の構成と反対に構成される。すなわち、蒸着部730を経た基板500及び静電チャック600を、第2反転室728で第2反転ロボット729が反転させ、搬出室726に移送し、搬出ロボット724が、搬出室726から基板500及び静電チャック600を取り出した後、基板500を静電チャック600から分離し、第2ラック722に積載する。基板500と分離された静電チャック600は、第2循環部620を介して、ローディング部710に回送される。
しかし、本発明は、必ずしもこれに限定されるものではなく、基板500が静電チャック600に、最初固定されるときから、静電チャック600の下面に基板500を固定させ、そのまま蒸着部730に移送させることもある。その場合、例えば、第1反転室718及び第1反転ロボット719と、第2反転室728及び第2反転ロボット729は、不要になる。
蒸着部730は、少なくとも1つの蒸着用チャンバを具備する。図1による本発明の一実施形態によれば、前記蒸着部730は、チャンバ731を具備し、このチャンバ731内に、複数の有機層蒸着アセンブリ100,200,300,400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731内に、第1有機層蒸着アセンブリ100、第2有機層蒸着アセンブリ200、第3有機層蒸着アセンブリ300及び第4有機層蒸着アセンブリ400の4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731は、蒸着が進められる間、真空に維持される。
一方、図1による本発明の一実施形態によれば、前記基板500が固定された静電チャック600は、第1循環部610によって、少なくとも蒸着部730に、望ましくは、前記ローディング部710、蒸着部730及びアンローディング部720に順次移動され、前記アンローディング部720で、基板500と分離された静電チャック600は、第2循環部620によって、前記ローディング部710に送り戻される。
前記第1循環部610は、前記蒸着部730を通過するとき、前記チャンバ731を貫通するように具備され、前記第2循環部620は、静電チャックが移送されるように具備される。
図3は、図1の有機層蒸着装置の第1循環部610及び第1有機層蒸着アセンブリ100を概略的に示す斜視図であり、図4は、図3の側面図(或いはY方向から見た正面図)である。ここで、図3では、説明の便宜のために、チャンバ731が省略された状態で図示されている。さらに、図5は、図3に図示された有機層蒸着装置のチャック移動部材230とガイド部材221とを示す斜視図である。
図3ないし図5を参照すれば、本発明の一実施形態に係わる有機層蒸着装置は、第1循環部610と、有機層蒸着アセンブリ100と、を含む。
詳細には、有機層蒸着アセンブリ100は、蒸着源110、蒸着源ノズル部120及びパターニングスリット・シート150を含む。ここで、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内部に充填された蒸着物質115を蒸着源ノズル部120側に蒸発させるためのヒータ112と、を含む。一方、蒸着源110の一側には、蒸着源ノズル部120が配置され、蒸着源ノズル部120には、Y軸方向に沿って、複数個の蒸着源ノズル121が形成される。一方、蒸着源110と基板500との間には、パターニングスリット・シート150及びフレーム155がさらに具備され、パターニングスリット・シート150には、X軸方向に沿って、複数個のパターニングスリット151が形成される。本実施形態は、蒸着源110、蒸着源ノズル部120及びパターニングスリット・シート150が、蒸着部730内にそれぞれ別途の部材として形成されもする。これについては、追って詳細に説明する。
次に、第1循環部610についてさらに詳細に説明する。第1循環部610は、基板500を固定している静電チャック600を、チャック移動部材230によって移動させる役割を行う。ここで、第1循環部610は、下部プレート213及び上部プレート217を含むフレーム211と、フレーム211の内側に形成されたシート支持台215と、フレーム211上側に形成されたガイド部材221と、前記ガイド部材221の一側に配置された第2磁力発生部240と、ガイド部材221と、チャック移動部材230との間に配置される直線移動(linear motion、LM)ガイド220と、静電チャック600と結合し、前記第2磁力発生部240と対応するように配置される第1磁力発生部231を有するチャック移動部材230と、を含む。静電チャック600とチャック移動部材230は、クランプ250によって、結合または分離が可能である。これについて、さらに詳細に説明すれば、次の通りである。
フレーム211は、第1循環部610の基底部をなし、ほぼ中空のボックス状に形成される。ここで、下部プレート213は、前記フレーム211の下部面を形成し、下部プレート213上には、蒸着源110が配置される。一方、上部プレート217は、前記フレーム211の上部面を形成し、蒸着源110で蒸発された蒸着物質115が、パターニングスリット・シート150を通過して基板500に蒸着されるように、上部プレート217には、開口部217aが形成される。このようなフレーム211の各部分は、別途の部材でもって形成されて結合されるか、或いは始めから一体型に形成されてもよい。
ここで、図面には、図示されていないが、蒸着源110が配置された下部プレート213は、カセット形式で形成され、フレーム211から外部に引き出されるように形成されもする。従って、蒸着源110の入れ替えが容易になるのである。
一方、シート支持台215は、フレーム211の内側面から突設されもし、パターニングスリット・シート150を支持する役割を行うことができる。また、シート支持台215は、蒸着源ノズル121を介して排出される蒸着物質115が分散されないように、蒸着物質の移動経路をガイドすることもできる。図面には、図示されていないが、シート支持台215の変形例として、ガイド部材221の内側面から突き出し、パターニングスリット・シート150を支持することができる。
上部プレート217上に、ガイド部材221が形成される。ガイド部材221は、前記蒸着部730のチャンバ731を貫通するように設置される。ガイド部材221は、一方向(Y軸方向)に沿って長く形成され、一方向(Y軸方向)に沿って対称になるように、一対からなる。ガイド部材221は、チャック移動部材230の移動経路を提供する。
ガイド部材221の上部は、ほぼ偏平な平面で形成されてあり、ガイド部材221上部に、チャック移動部材230が配置される。ガイド部材221と、チャック移動部材230との間には、LMガイド220が配置されもする。これについては後述する。
ガイド部材221の外側面には、第2磁力発生部240が配置され、チャック移動部材230には、第2磁力発生部240に対応するように、第1磁力発生部231が配置される。第1磁力発生部231と、第2磁力発生部240とで形成される磁力によって、チャック移動部材230が、ガイド部材221に沿って移動することになる。
これについて詳述すれば、第1磁力発生部231は、第2磁力発生部240に対応するように、チャック移動部材230の一面に配置される。第1磁力発生部231は、複数個のマグネット231a,231b,231cが、チャック移動部材230の移動方向(Y軸方向)に沿って一列に配置される。互いに隣接したマグネット231a,231b,231cは、互いに異なる磁性を有するように配列される。すなわち、マグネット231aが、第2磁力発生部240に向けてN極を有するならば、マグネット231aに隣接したマグネット231bは、第2磁力発生部240に向けてS極を有する。また、マグネット231bに隣接したマグネット231cは、第2磁力発生部240に向けてN極を有する。このように、第1磁力発生部231は、N極とS極とが交互に配列された一列のマグネット231a,231b,231c(マグネットレール2311)からなってもよい。
マグネット231a,231b,231cは、電磁石、永久磁石または超伝導磁石からなってもよい。
第2磁力発生部240は、複数個のマグネットローラ241、シャフト242及びシャフト固定部243を具備することができる。
マグネットローラ241は、螺旋形に捻られた複数個のマグネット241a,241bからなる。マグネット241a,241bは、チャック移動部材230の移動方向(Y軸方向)と同一の方向に捻られる。互いに隣接したマグネット241a,241bは、互いに異なる極性を有する。すなわち、マグネット241aが外側に向かってN極を有するならば、マグネット241aに隣接したマグネット241bは、外側に向かってS極を有する。
シャフト242は、複数個のマグネットローラ241を連結する。複数個のマグネットローラ241は、チャック移動部材230の移動方向(Y軸方向)に離隔されて配列され、シャフト242は、チャック移動部材230の移動方向(Y軸方向)に配列された複数個のマグネットローラ241を連結する。シャフト242は、駆動部(図示せず)の駆動力をマグネットローラ241に伝達する。すなわち、シャフト242は、一端で駆動部と連結され、駆動部は、シャフト242を、その長手方向(Y軸方向)を軸として回転させる。シャフト242に連結されたマグネットローラ241は、シャフト242と共に、シャフト242の長手方向を軸として回転することになる。
シャフト固定部243は、シャフト242を、ガイド部材221の一側に固定させる。シャフト固定部243は、貫通孔(図示せず)を有し、シャフト242は、前記貫通孔を貫通し、前記貫通孔内で回転自在である。シャフト固定部243は、離隔されたマグネットローラ241間に露出されるシャフト242と結合し、ガイド部材221の外側面に配置されもする。
チャック移動部材230と、ガイド部材221との間には、LMガイド220が配置される。LMガイド220は、前記ガイド部材221の一面に配置される1対のガイドレール223と、チャック移動部材230の一面に配置されるガイドブロック225とからなり、ガイドレール223にガイドブロック225が挟まれ、ガイドブロック225が、ガイドレール223に沿って、Y軸方向に往復動することになる。
ここで、前記ガイドレール223として、LMレール(linear motion rail)を具備し、前記ガイドブロック225として、LMブロック(linear motion block)を具備し、所定のLMシステム(linear motion system)を構成することができる。LMシステムは、過去の摺動案内システムに比べ、摩擦係数が小さく、位置誤差がほとんど発生せず、位置決定度が非常に高い移送システムであり、本明細書では、このようなLMシステムについては、その詳細な説明を省略する。
図5を参照し、ガイド部材221上で移動するチャック移動部材230の動作について説明する。
チャック移動部材230は、第1磁力発生部231と第2磁力発生部240との磁力によって、ガイド部材221に沿って移動する。詳細には、ガイド部材221の外側面に配置された第2磁力発生部240は、複数個のマグネットローラ241と、これらを連結するシャフト242とからなる。シャフト242は、駆動部(図示せず)と連結され、駆動部によって生じた回転力を、マグネットローラ241に伝達し、これによって、マグネットローラ241は、その長手方向(Y軸方向)を軸として回転することになる。マグネットローラ241は、前述のように、マグネット241a,241bが互いに捻れて螺旋形をなす。マグネットローラ241の回転によって、マグネット241a,241bによって生じる磁場は、螺旋形の方向に沿って移動する。移動する磁場によって、マグネット231a,231b,231cが配置されたチャック移動部材230は、ガイド部材221に沿って移動する。
図6は、本発明の他の実施形態に係わる有機層蒸着装置の第1循環部610’及び有機層蒸着アセンブリ100を示す斜視図であり、図7は、図6に図示された有機層蒸着装置の第1循環部610’及び有機層蒸着アセンブリ100をY軸方向から見た正面図であり、図8は、図6に図示された有機層蒸着装置の第1循環部610’及び有機層蒸着アセンブリ100を示す側面図(X軸方向から見た)である。図9は、図6に図示された有機層蒸着装置のチャック移動部材330とガイド部材321とを示す斜視図である。
図6ないし図8を参照すれば、本発明の他の実施形態による有機層蒸着装置は、第1循環部610’と、有機層蒸着アセンブリ100とを含む。
図6に図示された有機層蒸着アセンブリ100は、図3に図示された有機層蒸着アセンブリ100のように、蒸着源110、蒸着源ノズル部120及びパターニングスリット・シート150を含む。これらに係わる説明はすでに行ったので、以下では省略する。
第1循環部610’は、基板500を固定している静電チャック600を、チャック移動部材330によって移動させる役割を行う。ここで、第1循環部610’は、下部プレート213及び上部プレート217を含むフレーム211と、フレーム211の内側に形成されたシート支持台215と、フレーム211の上側に形成されたガイド部材321及びガイド補助部材322と、前記ガイド補助部材322の一側に配置された第2磁力発生部331と、ガイド部材321とチャック移動部材330との間に配置されるLMガイド220と、静電チャック600と結合し、前記第2磁力発生部331と対応するように配置される第1磁力発生部340を有するチャック移動部材330と、を含む。これについて、さらに詳細に説明すれば、次の通りである。
上部プレート217上に、ガイド部材321が形成され、ガイド部材321の外側面には、ガイド補助部材322が形成される。ガイド部材321及びガイド補助部材322は、前記蒸着部730のチャンバ731を貫通するように設置される。ガイド部材321及びガイド補助部材322は、一方向(Y軸方向)に沿って長く形成され、一方向(Y軸方向)に対称になるように、一対からなる。ガイド部材321は、チャック移動部材330の移動経路を提供する。ガイド補助部材322上には、第2磁力発生部331が配置される。
ガイド部材321の上部は、ほぼ偏平な平面で形成されており、ガイド部材321の上部に、チャック移動部材330が配置される。ガイド部材321と、チャック移動部材330との間には、LMガイド220が配置される。これについては後述する。
ガイド部材321の外側面には、ガイド補助部材322が配置される。ガイド部材321と、ガイド補助部材322は、別途に形成されてもよいし、または一体に形成されてもよい。ガイド補助部材322の一面には、第1磁力発生部340に対応するように、第2磁力発生部331が配置され、チャック移動部材330には、第2磁力発生部331に対応するように、第1磁力発生部340が配置される。第1磁力発生部340と、第2磁力発生部331とで形成される磁力によって、チャック移動部材330が、ガイド部材321に沿って移動することになる。
これについて詳述すれば、第2磁力発生部331は、第1磁力発生部340に対応するように、ガイド補助部材322の一面に配置される。第2磁力発生部331は、複数個のマグネット331a,331b,331cが、チャック移動部材330の移動方向(Y軸方向)に沿って一列に配置される。互いに隣接したマグネット331a,331b,331cは、互いに異なる極性を有するように配列される。すなわち、マグネット331aが、第1磁力発生部340に向けてN極を有するならば、マグネット331aに隣接したマグネット331bは、第1磁力発生部340に向けてS極を有する。また、マグネット331bに隣接したマグネット331cは、第1磁力発生部340に向けてN極を有する。このように、第2磁力発生部331は、N極とS極とが交互に配列された一列のマグネット331a,331b,331c(マグネットレール3311)からなってもよい。
マグネット331a,331b,331cは、電磁石、永久磁石または超伝導磁石からなってもよい。
第1磁力発生部340は、複数個のマグネットローラ341、シャフト342及びシャフト固定部343を具備することができる。
マグネットローラ341は、螺旋形に捻られた複数個のマグネット341a,341b(図9)からなる。マグネット341a,341bは、チャック移動部材330の移動方向(Y軸方向)と同一の方向に捻られる。互いに隣接したマグネット341a,341bは、互いに異なる極性を有する。すなわち、マグネット341aが外側に向かってN極を有するならば、マグネット341aに隣接したマグネット341bは、外側に向かってS極を有する。
シャフト342は、複数個のマグネットローラ341を連結する。複数個のマグネット341は、チャック移動部材330の移動方向(Y軸方向)に離隔されて配列され、シャフト342は、チャック移動部材330の移動方向(Y軸方向)に配列された複数個のマグネット341を連結する。シャフト342は、駆動部360の駆動力をマグネットローラ341に伝達する。すなわち、シャフト342は、一端で駆動部360と連結され、駆動部360は、シャフト342をその長手方向(Y軸方向)を軸として回転させる。シャフト342に連結されたマグネットローラ341は、シャフト342と共に、シャフト342の長手方向を軸として回転することになる。
シャフト固定部343は、シャフト342を、ガイド補助部材322の一側に固定させる。シャフト固定部343は、貫通孔(図示せず)を有し、シャフト342は、前記貫通孔を貫通し、前記貫通孔内で回転自在である。シャフト固定部343は、離隔されたマグネットローラ341間に露出されるシャフト342と結合し、ガイド補助部材322の外側面に配置されもする。
チャック移動部材330と、ガイド部材321との間には、LMガイド220が配置されもする。LMガイド220は、前記ガイド部材321の一面に配置される1対のガイドレール223と、チャック移動部材330の一面に配置されるガイドブロック225とからなり、ガイドレール223にガイドブロック225が挟まれ、ガイドブロック225がガイドレール223に沿って往復動することになる。ここで、前記ガイドレール223として、LMレールを具備し、前記ガイドブロック225として、LMブロックを具備し、所定のLMシステムを構成することができる。LMシステムは、過去の摺動案内システムに比べ、摩擦係数が小さく、位置誤差がほとんど発生せず、位置決定度が非常に高い移送システムであり、本明細書では、このようなLMシステムについては、その詳細な説明を省略する。
図9を参照し、ガイド部材321上で移動するチャック移動部材330の動作について説明する。
チャック移動部材330は、第1磁力発生部340と、第2磁力発生部331との磁力によって、ガイド部材321に沿って移動する。詳細には、チャック移動部材330の一面に配置された第1磁力発生部340は、複数個のマグネットローラ341と、これらを連結するシャフト342と、回転力を発生させる駆動部360とからなる。シャフト342は、駆動部360と連結され、駆動部360によって生じた回転力を、マグネットローラ341に伝達し、これによって、マグネットローラ341は、その長手方向(Y軸方向)を軸として回転することになる。マグネットローラ341は、前述のように、マグネット341a,341bが互いに捻れて螺旋形をなす。マグネットローラ341の回転によって、マグネット341a,341bによって生じる磁場は、ガイド補助部材322の一面に配置される第2磁力発生部331のマグネットレール3311のマグネット331a,331b,331cによる磁場に対して、第1磁力発生部340自身が配置されたチャック移動部材330をガイド部材321に沿って移動する推進力を発生することになる。
図6ないし図9に図示された有機層蒸着装置は、駆動部360をチャック移動部材330に付着させるために、チャック移動部材330が独立して制御される。また、ガイド補助部材322に沿って、マグネットレール3311が一列に配列されるので、チャック移動部材330は、さらに安定してガイド部材321に沿って移動することになる。
図10ないし図12を参照すれば、本発明の一実施形態に係わる有機層蒸着アセンブリ700は、蒸着源110、蒸着源ノズル部702、遮断板アセンブリ130及びパターニングスリット・シート150を含む。
ここで、図10ないし図12には、説明の便宜のために、チャンバを図示していないが、図10ないし図12のあらゆる構成は、適切な真空度が維持されるチャンバ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。
このようなチャンバ内には、被蒸着体である基板500が、静電チャック600によって移送される。前記基板500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)のような大面積基板が適用されもする。
ここで、本発明の一実施形態では、基板500が有機層蒸着アセンブリ700に対して、相対的に移動するが、望ましくは、有機層蒸着アセンブリ700に対して、基板500を矢印A方向に移動させることができる。
詳細には、既存のファインメタルマスク(fine metal mask、FMM)蒸着方法では、マスクの大きさが、基板サイズと同一であるか、あるいはそれよりも大きくなければならない。従って、基板サイズが増大するほど、マスクも大型化してしまった。このような大型のマスクの製作は、容易ではなく、さらにマスクを引っ張って精緻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従来、存在した。
この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わる有機層蒸着アセンブリ700は、有機層蒸着アセンブリ700と基板500とが互いに相対的に移動しつつ、蒸着がなされることを一つの特徴とする。言い換えれば、有機層蒸着アセンブリ700と対面するように配置された基板500が、Y軸方向に沿って移動しつつ、連続的に蒸着を行う。すなわち、基板500が、図10の矢印A方向に移動しつつ、スキャニング(scanning)方式で蒸着が行われるのである。ここで図面には、基板500が、チャンバ731(図1)内で、Y軸方向に移動しつつ、蒸着がなされると図示されているが、本発明の思想は、これに制限されるものではなく、基板500は、固定されてあり、有機層蒸着アセンブリ700自体が、Y軸方向に移動しつつ蒸着を行うことも可能である。
従って、本発明の有機層蒸着アセンブリ700では、従来のFMMに比べて、はるかに小さくパターニングスリット・シート150を設けることが可能である。すなわち、本発明の有機層蒸着アセンブリ700の場合、基板500がY軸方向に沿って移動しつつ、連続して、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150のX軸方向への幅を、基板500のX軸方向への幅とのみ実質的に等しく形成すればよく、パターニングスリット・シート150のY軸方向の長さは、基板500の長さより、はるかに小さく形成しても差し支えない。もちろん、パターニングスリット・シート150のX軸方向への幅が、基板500のX軸方向への幅より小さく形成されても、基板500と有機層蒸着アセンブリ700とのX軸方向への相対的移動によるスキャニング方式によって、十分に基板500全体に対して蒸着を行うことができる。
このように、従来のFMMに比べて、はるかに小さくパターニングスリット・シート150を設けることが可能であるので、本発明のパターニングスリット・シート150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150のエッチング作業や、その後の精密引っ張り及び溶接の作業、移動及び洗浄の作業などのあらゆる工程で、小サイズのパターニングスリット・シート150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。
このように、有機層蒸着アセンブリ700と基板500とが、互いに相対的に移動しつつ蒸着がなされるためには、有機層蒸着アセンブリ700と基板500とが、一定程度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。
一方、チャンバ内で前記基板500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は、その内部に、蒸着物質115が充填されるルツボ111と、該ルツボ111を加熱させるヒータ112とが具備される。
蒸着源110の一側、詳細には、蒸着源110から基板500に向かう側には、蒸着源ノズル部702が配置される。そして、蒸着源ノズル部702には、X軸方向に沿って、複数個の蒸着源ノズル703が形成される。ここで、前記複数個の蒸着源ノズル703は、等間隔で形成されもする。蒸着源110内で気化された蒸着物質115は、このような蒸着源ノズル部702の蒸着源ノズル703を通過し、被蒸着体である基板500側に向かうことになる。
蒸着源ノズル部702の一側には、遮断板アセンブリ130が具備される。前記遮断板アセンブリ130は、複数枚の遮断板131と、遮断板131の外側に具備される遮断板フレーム132とを含む。前記複数枚の遮断板131は、X軸方向に沿って、互いに平行に配置されもする。ここで、前記複数枚の遮断板131は、等間隔で形成されもする。また、それぞれの遮断板131は、図面で見るとき、YZ平面に沿って延長されており、望ましくは、長方形に具備される。このように配置された複数枚の遮断板131は、蒸着源ノズル部702と、パターニングスリット・シート150との間の空間を、複数個の蒸着空間S(図12)で仕切る。すなわち、本発明の一実施形態に係わる有機層蒸着アセンブリ700では、前記遮断板131によって、図12から分かるように、蒸着物質が噴射されるそれぞれの蒸着源ノズル703別に蒸着空間Sが分離される。
ここで、それぞれの遮断板131は、互いに隣接している蒸着源ノズル703間に配置されもする。それは言い換えれば、互いに隣接している遮断板131間に、1つの蒸着源ノズル703が配置されるのである。望ましくは、蒸着源ノズル703は、互いに隣接している遮断板131間の真ん中に位置することができる。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、互いに隣接している遮断板131間に、複数の蒸着源ノズル703が配置されても差し支えない。ただし、その場合にも、複数の蒸着源ノズル703を、互いに隣接している遮断板131間の真ん中付近にそれぞれ位置させることが望ましい。
このように、遮断板131が、蒸着源ノズル部702と、パターニングスリット・シート150との間の空間を複数個の蒸着空間Sに仕切ることにより、1つの蒸着源ノズル703から排出される蒸着物質は、異なる蒸着源ノズル703から排出された蒸着物質と混合せず、パターニングスリット151を通過して、基板500に蒸着されるのである。すなわち、前記遮断板131は、各蒸着源ノズル703を介して排出される蒸着物質が分散せずに、Z軸方向に直進するように、蒸着物質の移動経路をガイドする役割を果たす。
このように遮断板131を具備し、蒸着物質の直進性を確保することにより、基板に形成される陰影(shadow)の大きさを大幅に縮めることができ、従って、有機層蒸着アセンブリ700と基板500とを一定程度離隔させることが可能になる。これについては後述する。
一方、蒸着源110と基板500との間には、パターニングスリット・シート150及びフレーム155がさらに具備される。前記フレーム155は、ほぼ略窓フレームのような形態で形成され、その内側に、パターニングスリット・シート150が結合される。そして、パターニングスリット・シート150には、X軸方向に沿って、複数個のパターニングスリット151が形成される。各パターニングスリット151は、Y軸方向に沿って延びている。蒸着源110内で気化され、蒸着源ノズル703を通過した蒸着物質115は、パターニングスリット151を通過し、被蒸着体である基板500側に向かうことになる。
前記パターニングスリット・シート150は、金属薄板で形成され、引っ張られた状態で、フレーム155に固定される。前記パターニングスリット151は、ストライプタイプ(stripe type)に、パターニングスリット・シート150に、エッチングを介して形成される。ここで、前記パターニングスリット151の個数は、基板500に形成される蒸着パターンの個数に対応させることが望ましい。
一方、前述の遮断板アセンブリ130と、パターニングスリット・シート150は、互いに一定程度離隔されるように形成され、遮断板アセンブリ130と、パターニングスリット・シート150は、別途の連結部材135によって互いに連結される。
前述のように、本発明の一実施形態に係わる有機層蒸着アセンブリ700は、基板500に対して、相対的に移動しつつ蒸着を行い、このように、有機層蒸着アセンブリ700が基板500に対して、相対的に移動するためパターニングスリット・シート150は、基板500から、一定程度離隔されるように形成される。そして、パターニングスリット・シート150と基板500とを離隔させる場合に発生する陰影問題を解決するために、蒸着源ノズル部702と、パターニングスリット・シート150との間に、遮断板131を具備し、蒸着物質の直進性を確保することにより、基板に形成される陰影の大きさを大幅に縮めたのである。
従来のFMM蒸着方法では、基板に陰影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、このように、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って、基板にすでに形成されていたパターンが引っ掻かれるような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ため、マスクが基板と同一の大きさに形成されなければならなかった。従って、ディスプレイ装置が大型化されることによって、マスクサイズも大きくならなければならず、このような大型マスクを形成することが容易ではないという問題点が存在した。
この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わる有機層蒸着アセンブリ700では、パターニングスリット・シート150が、被蒸着体である基板500と所定間隔を置いて離隔されるように配置される。それは、遮断板131を具備し、基板500に生成される陰影が小くなることによって実現可能になる。
また、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つつ蒸着を行うことができることにより、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効果を得ることができる。また、製造工程にあって、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。
また、有機層蒸着アセンブリ700を構成する蒸着源110、蒸着源ノズル部702及びパターニングスリット・シート150が一体に形成されるのではなく、蒸着部730内に、それぞれ別途の部材として形成される。このような構成によって、蒸着物質115充填のための蒸着源110の引き入れ及び引き出し、洗浄または入れ替えのためのパターニングスリット・シート150の引き入れ及び引き出しなどが容易に行われるという効果を得ることができる。
図13は、本発明の他の一実施形態に係わる有機層蒸着アセンブリ800を概略的に図示した斜視図である。
図13に図示された実施形態に係わる有機層蒸着アセンブリ800は、蒸着源110、蒸着源ノズル部702、第1遮断板アセンブリ130、第2遮断板アセンブリ840、パターニングスリット・シート150を含む。ここで、蒸着源110、第1遮断板アセンブリ130及びパターニングスリット・シート150の詳細な構成は、前述の図3による実施形態と同一であるので、詳細な説明を省略する。本実施形態では、第1遮断板アセンブリ130の一側に、第2遮断板アセンブリ840が具備されるという点で、前述の実施形態と区別される。
詳細には、前記第2遮断板アセンブリ840は、複数枚の第2遮断板841と、第2遮断板841の外側に具備される第2遮断板フレーム842と、を含む。前記複数枚の第2遮断板841は、X軸方向に沿って互いに平行に具備される。そして、前記複数枚の第2遮断板841は、等間隔で形成される。また、それぞれの第2遮断板841は、図面で見るとき、YZ平面と平行になるように、言い換えれば、X軸方向に垂直になるように形成される。
このように配置された複数枚の第1遮断板131及び第2遮断板841は、蒸着源ノズル部702と、パターニングスリット・シート150との間の空間を仕切る役割を行う。すなわち、前記第1遮断板131及び第2遮断板841によって、蒸着物質が噴射されるそれぞれの蒸着源ノズル703別に、蒸着空間が分離することを一つの特徴とする。
ここで、それぞれの第2遮断板841は、それぞれの第1遮断板131と一対一に対応するように配置されもする。言い換えれば、それぞれの第2遮断板841は、それぞれの第1遮断板131とアラインされて互いに平行に配置されもする。すなわち、互いに対応する第1遮断板131と第2遮断板841は、互いに同一の平面上に位置することになるのである。図面には、第1遮断板131の幅と、第2遮断板841のX軸方向の幅とが同一であるように図示されているが、本発明の思想は、これに制限されるものではない。すなわち、パターニングスリット151との精緻なアラインが要求される第2遮断板841は、相対的に薄く形成される一方、精緻なアラインが要求されない第1遮断板131は、相対的に厚く形成され、その製造を容易にすることも可能なのである。
図14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900を概略的に図示した斜視図である。
図14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。
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500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、蒸着源ノズル部920及びパターニングスリット・シート950は、連結部材935によって結合される。
本実施形態は、前述の実施形態に比べ、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の配置が異なっているが、これについて詳細に説明する。
蒸着源910の一側、詳細には、蒸着源910から基板500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、Y軸方向、すなわち基板500のスキャン方向に沿って、複数個の蒸着源ノズル921が形成される。ここで、前記複数個の蒸着源ノズル921は、等間隔で形成されもする。蒸着源910内で気化された蒸着物質915は、このような蒸着源ノズル部920を通過し、被蒸着体である基板500側に向かうことになる。このように、蒸着源ノズル部920上に、Y軸方向、すなわち、基板500のスキャン方向に沿って、複数個の蒸着源ノズル921が形成される場合、パターニングスリット・シート950のそれぞれのパターニングスリット951を通過する蒸着物質によって形成されるパターンの大きさは、蒸着源ノズル921の大きさ一つによってのみ影響を受けるので(すなわち、X軸方向には、蒸着源ノズル921が一つだけ存在する)、陰影が発生しない。また、多数個の蒸着源ノズル921が、スキャン方向に存在するので、個別蒸着源ノズル間のフラックス(flux)差が生じても、その差が相殺され、蒸着均一度が一定に維持されるという効果を得ることができる。併せて、図10などに図示された実施形態に具備された遮断板アセンブリが具備されないから、遮断板アセンブリに蒸着物質が蒸着されず、蒸着物質の利用効率が向上するという効果を得ることができる。
図15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。
図15を参照すれば、前記アクティブマトリックス型の有機発光ディスプレイ装置10は、図1乃至図14で示した基板500上に形成される。なお、図15では、基板30として示す。基板30(500)は、透明な素材、例えば、ガラス材、プラスチック材、または金属材で形成される。前記基板30上には、全体的にバッファ層のような絶縁膜31が形成されている。
前記絶縁膜31上には、薄膜トランジスタ(TFT)40と、キャパシタ50と、有機発光素子60とが形成される。
前記絶縁膜31の上面には、所定パターンに配列された半導体活性層41が形成されている。前記半導体活性層41は、ゲート絶縁膜32によって埋め込まれている。前記活性層41は、p型またはn型の半導体でなる。
前記ゲート絶縁膜32の上面には、前記活性層41と対応するところに、TFT40のゲート電極42が形成される。そして、前記ゲート電極42を覆うように、層間絶縁膜33が形成される。前記層間絶縁膜33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32と層間絶縁膜33とをエッチングしてコンタクトホールを形成させ、前記活性層41の一部を露出させる。
その後、前記層間絶縁膜33上に、ソース/ドレイン電極43が形成される。詳細には、コンタクトホールを介して露出された活性層41に接触されるようにソース/ドレイン電極43が形成される。前記ソース/ドレイン電極43を覆うように、保護膜34が形成され、エッチング工程を介して、前記ドレイン電極43の一部を露出させる。前記保護膜34上には、保護膜34の平坦化のために、別途の絶縁膜をさらに形成しもする。
一方、前記有機発光素子60は、電流の流れによって、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として、前記保護膜34上に、第1電極61を形成する。前記第1電極61は、TFT40のドレイン電極43と電気的に連結される。
そして、前記第1電極61を覆うように、画素定義膜35が形成される。この画素定義膜35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63を形成する。そして、有機層63上には、第2電極62を形成する。
前記画素定義膜35は、各画素を区画することにより、有機物で形成され、第1電極61が形成されている基板の表面、特に、保護層34の表面を平坦化する。
前記第1電極61と第2電極62は、互いに絶縁されており、発光層を含む有機層63に、互いに異なる極性の電圧を加えて発光を行わせる。
前記発光層を含む有機層63は、低分子または高分子の有機物が使われるが、低分子有機物を使う場合、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で積層されて形成され、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−ヒドロキシキノリンアルミニウム(Alq3)などを含んで多様に適用可能である。
このような有機発光膜を形成した後には、第2電極62も、同一の蒸着工程で形成することができる。
一方、前記第1電極61は、アノード電極の機能を担い、前記第2電極62は、カソード電極の機能を担うが、もちろん、これら第1電極61と第2電極62との極性は、反対になっても差し支えない。そして、第1電極61は、各画素の領域に対応するようにパターニングされ、第2電極62は、あらゆる画素を覆うように形成されもする。
前記第1電極61は、透明電極または反射型電極で具備されもするが、透明電極として使われるときには、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、ZnOまたはIn2O3で具備され、反射型電極で使われるときには、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、その上にITO、IZO、ZnOまたはIn2O3で透明電極層を形成することができる。このような第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。
一方、前記第2電極62も、透明電極または反射型電極として具備されもするが、透明電極として使われるときには、この第2電極62が、カソード電極として使われるので、仕事関数の小さい金属、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63の方向に向かうように蒸着された後、その上にITO、IZO、ZnOまたはIn2O3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われるときには、前記の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。このとき、蒸着は、前述の発光層を含む有機層63の場合と同様の方法で行うことができる。
本発明は、これらの他にも、有機TFTの有機層または無機膜などの蒸着にも使うことができ、その他、多様な素材の成膜工程に適用可能である。
図16は、有機層蒸着装置で、パターニングスリット・シートにパターニングスリットが等間隔で形成されている様子を示す図であり、図17は、図16のパターニングスリット・シートを利用して基板上に形成された有機層を示す図である。
図16及び図17には、パターニングスリット151が等間隔で配置されたパターニングスリット・シート150が図示されている。すなわち、図16で、l1=l2=l3=l4の関係が成立する。
その場合、中心線Cを通過する蒸着物質の入射角度は、基板500にほぼ垂直になる。従って、パターニングスリット151aを通過した蒸着物質によって形成される有機層P1は、その陰影の大きさは最小になり、右側の陰影SR1と左側の陰影SL1とが対称をなすように形成される。
しかし、中心線Cから遠く配置されたパターニングスリットを通過する蒸着物質の臨界入射角度θは、だんだんと大きくなり、最も終端部のパターニングスリット151eを通過する蒸着物質の臨界入射角度θは、およそ55°になる。従って、蒸着物質がパターニングスリット151eに対して傾いて入射し、パターニングスリット151eを通過した蒸着物質によって形成された有機層P5は、その陰影の大きさが最大になり、特に、左側の陰影SL5が、右側の陰影SR5よりさらに長く形成される。
すなわち、蒸着物質の臨界入射角度θが大きくなることにより、陰影の大きさも大きくなり、特に、中心線Cから遠い方の陰影の大きさが大きくなる。そして、蒸着物質の臨界入射角度θは、中心部からパターニングスリットまでの距離が遠いほど大きくなることになる。従って、中心線Cからパターニングスリットまでの距離が遠い有機層であればあるほど、陰影の大きさが大きくなり、特に、有機層の両端部の陰影のうち、蒸着空間Sの中心線Cから遠い方の陰影の大きさがさらに大きくなる。
すなわち、図17で見るとき、中心線Cを基準に、左側に形成された有機層は、左側斜辺が右側斜辺よりさらに長く形成され、中心線Cを基準に、右側に形成された有機層は、右側斜辺が左側斜辺よりさらに長く形成される。
また、中心線Cを基準に、左側に形成された有機層は、左側に形成された有機層であればあるほど、左側斜辺の長さがさらに長く形成され、中心線Cを基準に、右側に形成された有機層は、右側に形成された有機層であればあるほど、右側斜辺の長さがさらに長く形成される。そして、結果として、蒸着空間S内に形成された有機層は、中心線を基準に対称をなすように形成されもする。
これについてさらに詳細に説明すれば、次の通りである。パターニングスリット151bを通過する蒸着物質は、θbの臨界入射角でパターニングスリット151bを通過し、その場合、パターニングスリット151bを通過した蒸着物質によって形成された有機層P2の左側陰影は、SL2の大きさに形成される。同様に、パターニングスリット151cを通過する蒸着物質は、θcの臨界入射角でパターニングスリット151cを通過し、その場合、パターニングスリット151cを通過した蒸着物質によって形成された有機層P3の左側陰影は、SL3の大きさに形成される。同様に、パターニングスリット151dを通過する蒸着物質は、θdの臨界入射角でパターニングスリット151dを通過し、その場合、パターニングスリット151dを通過した蒸着物質によって形成された有機層P4の左側陰影は、SL4の大きさに形成される。最後に、パターニングスリット151eを通過する蒸着物質は、θeの臨界入射角でパターニングスリット151eを通過し、その場合、パターニングスリット151eを通過した蒸着物質によって形成された有機層P5の左側陰影は、SL5の大きさに形成される。
ここで、θb<θc<θd<θeの関係が成立するので、それぞれのパターニングスリットを通過した有機層の陰影サイズ間には、SL1<SL2<SL3<SL4<SL5の関係が成立する。
本明細書では、本発明について、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、説明はしなかったが、均等な手段も、本発明にそのまま結合されるといえる。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められるのである。
本発明の有機層蒸着装置、それを利用した有機発光表示装置の製造方法及び有機発光表示装置は、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。
100 有機層蒸着アセンブリ
110 蒸着源
111 ルツボ
112 ヒータ
115 蒸着物質
120 蒸着源ノズル部
121 蒸着源ノズル
130 遮断板アセンブリ
150 パターニングスリット・シート
151 パターニングスリット
155,211 フレーム
213 下部プレート
215 シート支持台
217 上部プレート
217a 開口部
220 LMガイド
221 ガイド部材
223 ガイドレール
225 ガイドブロック
230 チャック移動部材
231 第1磁力発生部
231a,231b,231c マグネット
2311 マグネットレール
240 第2磁力発生部
241 マグネットローラ
242 シャフト
243 シャフト固定部
500 基板
600 静電チャック
610 第1循環部
110 蒸着源
111 ルツボ
112 ヒータ
115 蒸着物質
120 蒸着源ノズル部
121 蒸着源ノズル
130 遮断板アセンブリ
150 パターニングスリット・シート
151 パターニングスリット
155,211 フレーム
213 下部プレート
215 シート支持台
217 上部プレート
217a 開口部
220 LMガイド
221 ガイド部材
223 ガイドレール
225 ガイドブロック
230 チャック移動部材
231 第1磁力発生部
231a,231b,231c マグネット
2311 マグネットレール
240 第2磁力発生部
241 マグネットローラ
242 シャフト
243 シャフト固定部
500 基板
600 静電チャック
610 第1循環部
Claims (33)
- 基板上に有機層を形成する有機層蒸着装置において、
蒸着物質を放射する蒸着源と、
前記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と、
前記蒸着源ノズル部と対向するように配置され、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・シートと、
前記基板を着脱させる静電チャックと、
前記静電チャックと結合し、前記静電チャックを移動させるチャック移動部材と、
前記チャック移動部材の移動方向をガイドするガイド部材と、を具備し、
前記チャック移動部材は、第1磁力発生部を有し、前記ガイド部材は、前記第1磁力発生部に対応して第2磁力発生部を有し、
前記第1磁力発生部と、前記第2磁力発生部とで発生する磁力によって、前記チャック移動部材が、前記ガイド部材に沿って移動し、
前記基板は、前記パターニングスリット・シートと所定程度離隔されるように形成され、前記有機層蒸着装置に対して、相対的に移動自在に形成されることを特徴とする有機層蒸着装置。 - 前記第1磁力発生部は、前記チャック移動部材の一面に配置される複数個のマグネットからなるマグネットレールを含むことを特徴と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。
- 前記マグネットレールは、前記複数個のマグネットが一列に配列され、互いに隣接する前記マグネットの極性は、互いに異なることを特徴と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。
- 前記マグネットは、電磁石、永久磁石または超伝導磁石からなることを特徴と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。
- 前記第2磁力発生部は、
前記マグネットレールと離隔される複数個のマグネットローラと、
前記マグネットローラを連結するシャフトと、
前記シャフトがその長手方向に回転するように、前記ガイド部材に固定させるシャフト固定部と、を具備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。 - 前記マグネットローラは、複数個のマグネットが、前記シャフトの長手方向に螺旋形の形態に捻られて形成されることを特徴とする請求項5に記載の有機層蒸着装置。
- 前記マグネットローラは、互いに隣接したマグネットの極性が互いに異なることを特徴とする請求項6に記載の有機層蒸着装置。
- 前記マグネットローラによって形成される第1磁場は、前記マグネットローラの回転によって変化され、変化する前記第1磁場によって、前記マグネットレールを有する前記チャック移動部材が、前記ガイド部材に沿って移動することを特徴とする請求項5に記載の有機層蒸着装置。
- 前記第2磁力発生部は、前記シャフトを回転させる駆動部をさらに具備することを特徴とする請求項5に記載の有機層蒸着装置。
- 前記第1磁力発生部は、
複数個のマグネットローラと、
前記マグネットローラを連結するシャフトと、
前記シャフトがその長手方向に回転するように、前記ガイド部材に固定させるシャフト固定部と、を具備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。 - 前記マグネットローラは、複数個のマグネットが、前記シャフトの長手方向に螺旋形の形態に捻られて形成されることを特徴とする請求項10に記載の有機層蒸着装置。
- 前記マグネットローラは、互いに隣接したマグネットの極性が互いに異なることを特徴とする請求項11に記載の有機層蒸着装置。
- 前記第2磁力発生部は、前記ガイド部材の一面に直接的或いは間接的に配置される複数個のマグネットからなるマグネットレールを含み、前記第1磁力発生部の前記複数個のマグネットローラは、前記マグネットレールと離隔されることを特徴とする請求項10に記載の有機層蒸着装置。
- 前記マグネットレールは、前記複数個のマグネットが一列に配列され、互いに隣接する前記マグネットの極性は、互いに異なることを特徴とする請求項13に記載の有機層蒸着装置。
- 前記マグネットは、電磁石、永久磁石または超伝導磁石からなることを特徴とする請求項13に記載の有機層蒸着装置。
- 前記マグネットローラが回転すると、前記マグネットローラの回転によって形成される第1磁場は、前記ガイド部材上の前記マグネットレールの第2磁場と相互に作用し、前記チャック移動部材を前記ガイド部材に沿って移動することを特徴とする請求項13に記載の有機層蒸着装置。
- 前記第1磁力発生部は、前記シャフトを回転させる駆動部をさらに具備することを特徴とする請求項13に記載の有機層蒸着装置。
- 前記駆動部は、前記チャック移動部材に上に配置され、前記チャック移動部材と共に、前記ガイド部材に沿って移動することを特徴とする請求項17に記載の有機層蒸着装置。
- 前記チャック移動部材と前記ガイド部材との間に、LMガイドをさらに具備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。
- 前記LMガイドは、
前記チャック移動部材上に配置されるガイドブロックと、
前記ガイド部材上に配置されるガイドレールと、を含み、
前記ガイドブロックは、前記ガイドレールに沿って移動することを特徴とする請求項19に記載の有機層蒸着装置。 - 前記基板を、静電チャックに固定させるローディング部と、
前記静電チャックから、蒸着が完了した前記基板を分離させるアンローディング部と、をさらに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。 - 前記有機層蒸着装置の前記パターニングスリット・シートは、前記基板より小さく形成されることを特徴とする請求項1に記載の有機層蒸着装置。
- 前記蒸着源ノズル部には、第1方向に沿って、複数個の蒸着源ノズルが形成され、
前記パターニングスリット・シートには、前記第1方向に対して垂直である第2方向に沿って、複数個のパターニングスリットが形成され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1〜23のうちいずれか1項に記載の有機層蒸着装置によって製造された有機発光表示装置において、
前記パターニングスリット・シートより大きい前記基板と、
前記基板上に、前記有機層蒸着装置によって形成された少なくとも1層の有機層と、を具備し、
前記有機層は、リニアパターンを有することを特徴とする有機発光表示装置。 - 前記有機層は、発光層を有することを特徴とする請求項24に記載の有機発光表示装置。
- 前記有機層は、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層及び電子注入層からなるグループから選択された少なくとも1層を具備することを特徴とする請求項25に記載の有機発光表示装置。
- 前記有機層は、その厚みが均一ではないことを特徴とする請求項24に記載の有機発光表示装置。
- 請求項1〜23のうちいずれか1項に記載の有機層蒸着装置を利用して形成された厚みが均一ではない少なくとも1層の有機層を有する有機発光表示装置。
- 基板を、静電チャックに固定させる段階と、
前記静電チャックをチャック移動部材に結合する段階と、
前記チャック移動部材は、ガイド部材に沿って、前記静電チャックをチャンバ内に移動する段階と、
前記チャンバ内に配置された有機層蒸着アセンブリとの相対的な移動によって、前記基板上に有機層を蒸着する段階と、を含み、
前記チャック移動部材は、磁力によって、前記ガイド部材上に浮上し、前記ガイド部材に沿って移動し、
前記基板は、前記有機層蒸着アセンブリと離隔されることを特徴とする有機発光表示装置の製造方法。 - 前記チャック移動部材は、前記チャック移動部材の一面に配置される第1磁力発生部を具備し、
前記ガイド部材の一側には、前記第1磁力発生部と対応するように、第2磁力発生部が配置されることを特徴とする請求項29に記載の有機発光表示装置の製造方法。 - 前記第1磁力発生部は、複数個のマグネットからなるマグネットレールを含むことを特徴とする請求項30に記載の有機発光表示装置の製造方法。
- 前記第2磁力発生部は、
前記マグネットレールと離隔される複数個のマグネットローラと、
前記マグネットローラを連結するシャフトと、
前記シャフトがその長手方向に回転するように、前記ガイド部材に固定させるシャフト固定部と、を具備することを特徴とする請求項31に記載の有機発光表示装置の製造方法。 - 前記静電チャックを移動する段階は、
駆動部によって、前記シャフトを回転する駆動力を発生させる段階と、
前記シャフトの回転によって、前記マグネットローラが回転しつつ、第1磁場を発生させる段階と、
前記第1磁場と前記マグネットレールとの間の磁力によって、前記チャック移動部材が、前記ガイド部材に沿って移動する段階と、を含むことを特徴とする請求項30に記載の有機発光表示装置の製造方法。
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