(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に有機層を形成するための有機層蒸着装置において、
前記基板と結合して前記基板を固定させ、前記基板の載置面が所定の曲率を持つように形成される静電チャックと、
前記基板側に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、第１方向に沿って複数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して配置され、前記第１方向に対して垂直の第２方向に沿って複数のパターニングスリットが形成され、前記第２方向と、前記第１方向及び第２方向に対して垂直の第３方向とが形成する平面上での断面が一定に曲げられるように形成されるパターニングスリットシートと、を備え、
前記蒸着源、蒸着源ノズル部及びパターニングスリットシートは前記基板と所定距離離隔して形成されて、前記基板が、前記蒸着源、蒸着源ノズル部及びパターニングスリットシートに対して前記第１方向に沿って移動しつつ蒸着されることを特徴とする有機層蒸着装置。
【請求項２】
前記基板が前記静電チャックと結合した状態で、前記基板は、前記静電チャックの載置面と同じ曲率を持つように曲げら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３】
前記パターニングスリットシートは前記基板と所定距離離隔して形成され、前記静電チャックの載置面と同じ曲率を持つように湾曲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４】
前記パターニングスリットシートは前記基板と所定距離離隔して形成され、前記静電チャックの載置面と対応する多角形状に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５】
前記基板が固定された静電チャックが、前記蒸着源、蒸着源ノズル部及びパターニングスリットシートに対して前記第１方向に沿って移動しつつ蒸着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６】
前記静電チャックが提供する電磁気力により、前記基板が前記載置面に密着結合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７】
前記蒸着源及び前記蒸着源ノズル部と前記パターニングスリットシートとは、連結部材により結合されて一体に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８】
前記連結部材は、前記蒸着物質の移動経路をガイドすることを特徴とする請求項７に記載の有機層蒸着装置。
【請求項９】
前記連結部材は、前記蒸着源及び前記蒸着源ノズル部と前記パターニングスリットシートとの間の空間を外部から密閉するように形成されることを特徴とする請求項７に記載の有機層蒸着装置。
【請求項１０】
前記基板が、前記有機層蒸着装置に対して前記第１方向に沿って移動しつつ、前記基板上に前記蒸着物質が連続的に蒸着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１１】
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。
【請求項１２】
前記パターニングスリットシートの前記第２方向への幅は、前記基板の前記第２方向への幅と同一に形成されることを特徴とする請求項１１に記載の有機層蒸着装置。
【請求項１３】
前記複数の蒸着源ノズルは、所定角度チルトされるように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１４】
前記複数の蒸着源ノズルは、前記第１方向に沿って形成された２列の蒸着源ノズルを備え、前記２列の蒸着源ノズルは互いに対向する方向にチルトされていることを特徴とする請求項１３に記載の有機層蒸着装置。
【請求項１５】
前記複数の蒸着源ノズルは、前記第１方向に沿って形成された２列の蒸着源ノズルを備え、
前記２列の蒸着源ノズルのうち第１側に配置された蒸着源ノズルは、パターニングスリットシートの第２側端部に向かうように配置され、
前記２列の蒸着源ノズルのうち第２側に配置された蒸着源ノズルは、パターニングスリットシートの第１側端部に向かうように配置されることを特徴とする請求項１３に記載の有機層蒸着装置。
【請求項１６】
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、
前記基板が所定の曲率を持つように前記基板を曲げる段階と、
前記基板が前記有機層蒸着装置に対して所定距離離隔するように配置される段階と、
前記有機層蒸着装置と前記基板のうちいずれか一側が他側に対して相対的に移動しつつ、前記有機層蒸着装置から放射される蒸着物質が前記基板上に蒸着される段階と、を含み、
前記有機層蒸着装置は、複数のパターニングスリットを含み、かつ前記基板が配置された静電チャックの載置面と同じ曲率を持つように湾曲形成されたパターニングスリットシートを備え、
前記パターニングスリットシートにより前記基板上に蒸着される蒸着物質がパターニングされる、有機発光ディスプレイ装置の製造方法。
【請求項１７】
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、
前記基板が所定の曲率を持つように前記基板を曲げる段階と、
前記基板が前記有機層蒸着装置に対して所定距離離隔するように配置される段階と、
前記有機層蒸着装置と前記基板のうちいずれか一側が他側に対して相対的に移動しつつ、前記有機層蒸着装置から放射される蒸着物質が前記基板上に蒸着される段階と、を含み、
前記有機層蒸着装置は、複数のパターニングスリットを含み、かつ前記基板が配置された静電チャックの載置面と対応する多角形状に形成されたパターニングスリットシートを備え、
前記パターニングスリットシートにより前記基板上に蒸着される蒸着物質がパターニングされる、有機発光ディスプレイ装置の製造方法。
【請求項１８】
前記基板が所定の曲率を持つように前記基板を曲げる段階は、
所定の曲率を持つ載置面を備える静電チャック上に前記基板を配置する段階と、
前記静電チャックに電圧が印加されて前記基板が前記載置面に密着結合する段階と、を含む請求項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】
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て第１方向に沿って複数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して配置されて、前記第１方向に対して垂直の第２方向に沿って複数のパターニングスリットが形成され、前記第２方向と、前記第１方向及び第２方向に対して垂直の第３方向とが形成する平面上での断面が一定に曲げられるように形成されるパターニングスリットシートと、を備える有機層蒸着装置を、載置面が所定の曲率を持つように形成される静電チャックに固定された基板と離隔するように配置して、蒸着が進む間に前記有機層蒸着装置と前記静電チャックに固定された基板とが互いに相対的に移動することで、基板に対する蒸着が行われることを特徴とする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これを用いた有機発光ディスプレイ装置の製造方法に係り、さらに詳細には、大型基板の量産工程にさらに適しており、且つ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これを用いた有機発光ディスプレイ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てコントラストが優秀なだけでなく、応答速度が速いという長所を持っていて次世代ディスプレイ装置として注目されている。
【０００３】
有機発光ディスプレイ装置は、互いに対向する第１電極及び第２電極の間に発光層及びこれを含む中間層を備える。この時、前記電極及び中間層は、いろいろな方法で形成できるが、そのうち一つの方法が、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じパターンを持つファインメタルマスク（Ｆｉｎｅ Ｍｅｔａｌ Ｍａｓｋ：ＦＭＭ）を密着させ、そして有機層などの材料を蒸着して所定パターンの有機層を形成する。
【０００４】
しかし、かかるファインメタルマスクを利用する方法は、５Ｇ以上のマザーガラスを使用する大面積化用途には適していないという限界がある。その理由は、大面積マスクを使用すれば自重によりマスクの反り現象が発生するが、この反り現象によりパターンの歪曲が発生する恐れがあるためである。これは、パターンに高精細を要する最近の現傾向と背馳する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前記のような問題点をはじめとしていろいろな問題点を解決するためのものであって、大型基板の量産工程にさらに適しており、且つ高精細のパターニングを可能にする有機層蒸着装置、及びこ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を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、基板上に有機層を形成するための有機層蒸着装置において、前記基板と結合して前記基板を固定させ、前記基板の載置面が所定の曲率を持つように形成される静電チャックと、前記基板側に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、第１方向に沿って複数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して配置され、前記第１方向に対して垂直の第２方向に沿って複数のパターニングスリットが形成され、前記第２方向と、前記第１方向及び第２方向に対して垂直の第３方向とが形成する平面上での断面が一定に曲げられるように形成されるパターニングスリットシートと、を備え、前記蒸着源、蒸着源ノズル部及びパターニングスリットシートは前記基板と所定距離ほど離隔して形成されて、前記基板が、前記蒸着源、蒸着源ノズル部及びパターニングスリットシートに対して前記第１方向に沿って移動しつつ蒸着されることを特徴とする有機層蒸着装置を提供する。
【０００７】
本発明において、前記基板が前記静電チャックと結合した状態で、前記基板は、前記静電チャックの載置面と実質的に同じ曲率を持つように曲げられる。
【０００８】
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基板と所定距離ほど離隔して形成され、前記静電チャックの載置面と実質的に同じ曲率を持つように湾曲形成される。
【０００９】
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基板と所定距離ほど離隔して形成され、前記静電チャックの載置面と対応する多角形状に形成される。
【００１０】
本発明において、前記基板が固定された静電チャックが、前記蒸着源、蒸着源ノズル部及びパターニングスリットシートに対して前記第１方向に沿って移動しつつ蒸着される。
【００１１】
本発明において、前記静電チャックが提供する電磁気力により、前記基板が前記載置面に密着結合する。
【００１２】
本発明において、前記蒸着源及び前記蒸着源ノズル部と前記パターニングスリットシートとは、連結部材により結合されて一体に形成される。
【００１３】
ここで、前記連結部材は、前記蒸着物質の移動経路をガイドする。
【００１４】
前記連結部材は、前記蒸着源及び前記蒸着源ノズル部と前記パターニングスリットシートとの間の空間を外部から密閉するように形成される。
【００１５】
本発明において、前記基板が、前記有機層蒸着装置に対して前記第１方向に沿って移動しつつ、前記基板上に前記蒸着物質が連続的に蒸着される。
【００１６】
本発明において、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。
【００１７】
ここで、前記パターニングスリットシートの前記第２方向への幅は、前記基板の前記第２方向への幅と実質的に同一に形成される。
【００１８】
本発明において、前記複数の蒸着源ノズルは、所定角度チルトされるように形成される。
【００１９】
ここで、前記複数の蒸着源ノズルは、前記第１方向に沿って形成された２列の蒸着源ノズルを備え、前記２列の蒸着源ノズルは互いに対向する方向にチルトされている。
【００２０】
ここで、前記複数の蒸着源ノズルは、前記第１方向に沿って形成された２列の蒸着源ノズルを備え、前記２列の蒸着源ノズルのうち第１側に配置された蒸着源ノズルは、パターニングスリットシートの第２側端部に向かうように配置され、前記２列の蒸着源ノズルのうち第２側に配置された蒸着源ノズルは、パターニングスリットシートの第１側端部に向かうように配置される。
【００２１】
他の側面に関する本発明は、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、前記基板が所定の曲率を持つように前記基板を曲げる段階と、前記基板が前記有機層蒸着装置に対して所定距離ほど離隔するように配置される段階と、前記有機層蒸着装置と前記基板のうちいずれか一側が他側に対して相対的に移動しつつ、前記有機層蒸着装置から放射される蒸着物質が前記基板上に蒸着される段階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。
【００２２】
本発明において、前記基板が所定の曲率を持つように前記基板を曲げる段階は、所定の曲率を持つ載置面を備える静電チャック上に前記基板を配置する段階と、前記静電チャックに電圧が印加されて前記基板が前記載置面に密着結合する段階と、を含む。
【００２３】
本発明において、前記有機層蒸着装置は、複数のパターニングスリットを含み、かつ前記静電チャックの載置面と実質的に同じ曲率を持つように湾曲形成されたパターニングスリットシートを備え、前記パターニングスリットシートにより前記基板上に蒸着される蒸着物質がパターニングされる。
【００２４】
本発明において、前記有機層蒸着装置は、複数のパターニングスリットを含み、かつ前記静電チャックの載置面と対応する多角形状に形成されたパターニングスリットシートを備え、前記パターニングスリットシートにより前記基板上に蒸着される蒸着物質がパターニングされる。
【００２５】
他の側面に関する本発明は、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て第１方向に沿って複数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して配置されて前記第１方向に対して垂直の第２方向に沿って複数のパターニングスリットが形成され、前記第２方向と、前記第１方向及び第２方向に対して垂直の第３方向とが形成する平面上での断面が一定に曲げられるように形成されるパターニングスリットシートと、を備える有機層蒸着装置を、載置面が所定の曲率を持つように形成される静電チャックに固定された基板と離隔するように配置して、蒸着が進む間に前記有機層蒸着装置と前記チャックに固定された基板とが互いに相対的に移動することで、基板に対する蒸着が行われることを特徴とする有機発光ディスプレイ装置の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の有機層蒸着装置及びこれを利用した有機発光ディスプレイ装置の製造方法によれば、大型基板の量産工程にさらに適しており、且つ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これを利用した有機発光ディスプレイ装置の製造方法を具現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に関する有機層蒸着装置を概略的に示したシステム構成図である。
【図２】図１の静電チャックの一例を示す概略図である。
【図３】図１の有機層蒸着装置の有機層蒸着アセンブリを概略的に示す斜視図である。
【図４】図３の有機層蒸着アセンブリの概略的な側断面図である。
【図５】図３の有機層蒸着アセンブリの概略的な平断面図である。
【図６】パターニングスリットシート及び基板が従来のように扁平に形成される場合における、基板に形成される有機層を示す図面である。
【図７】図３のパターニングスリットシート及び基板をさらに詳細に示す図面である。
【図８】図７のパターニングスリットシートの他の一実施形態を示す図面である。
【図９】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示す図面である。
【図１０】図９の有機層蒸着アセンブリで蒸着源ノズルをチルトさせていない時における、基板に蒸着された蒸着膜の分布形態を概略的に示す図面である。
【図１１】図９の有機層蒸着アセンブリで蒸着源ノズルをチルトさせた時における、基板に蒸着された蒸着膜の分布形態を概略的に示す図面である。
【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示す図面である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、添付した図面を参照して本発明の実施形態について当業者が容易に実施できるように詳細に説明する。本発明は色々な異なる形態で具現でき、ここで説明する実施形態に限定されるものではない。
【００２９】
図１は、本発明の一実施形態に関する有機層蒸着装置を概略的に示したシステム構成図である。
【００３０】
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。
【００３１】
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とを備えることができる。
【００３２】
第１ラック７１２には、蒸着が行われる前の基板５００が多く積載されており、導入ロボット７１４は、前記第１ラック７１２から基板５００を取って第２循環部６２０から移送されてきた静電チャック６００に基板５００を載せた後、基板５００が取り付けられた静電チャック６００を導入室７１６に移す。
【００３３】
導入室７１６に隣接して第１反転室７１８が備えられ、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を反転させて、静電チャック６００を蒸着部７３０の第１循環部６１０に装着する。
【００３４】
静電チャック６００は、図２から分かるように、セラミックからなる本体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って、この電極６０２に高電圧が印加されることで、本体６０１の表面に基板５００を付着させる。
【００３５】
図１からみれば、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を反転させることで、蒸着部７３０では基板５００が下方に向かうように位置される。
【００３６】
アンローディング部７２０の構成は、前述したローディング部７１０の構成と逆に構成される。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が反転させて搬出室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から分離して第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を通じてローディング部７１０に回送される。
【００３７】
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に最初に固定される時から静電チャック６００の下面に基板５００を固定させて、そのまま蒸着部７３０に移送させてもよい。この場合、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は必要なくなる。
【００３８】
蒸着部７３０は、少なくとも一つの蒸着用チャンバーを備える。図１による本発明の一実施形態によれば、前記蒸着部７３０はチャンバー７３１を備え、このチャンバー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、前記チャンバー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つ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変更できる。前記チャンバー７３１は、蒸着が進む間は真空に維持される。
【００３９】
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により少なくとも蒸着部７３０へ、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へ順次移動し、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により前記ローディング部７１０に戻される。
【００４０】
次いで、本発明の一実施形態による有機層蒸着装置の有機層蒸着アセンブリ１００を説明する。図３は、図１の有機層蒸着装置の有機層蒸着アセンブリを概略的に示す斜視図であり、図４は、図３の有機層蒸着アセンブリの概略的な側断面図であり、図５は、図３の有機層蒸着アセンブリの概略的な平断面図である。
【００４１】
図３、図４及び図５を参照すれば、本発明の一実施形態に関する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を備える。
【００４２】
ここで、図３、図４及び図５には、説明の便宜のためにチャンバーを図示していないが、図３ないし図５のあらゆる構成は、適切な真空度が維持されるチャンバー（図１の７３１参照）内に配置されることが望ましい。これは、蒸着物質の直進性を確保するためである。
【００４３】
かかるチャンバー（図１の７３１参照）内には、被蒸着体である基板５００が配置される。前記基板５００は平板表示装置用基板でありうるが、多くの平板表示装置を形成できるマザーガラスなどの大面積基板が適用されうる。
【００４４】
そして、基板５００は、所定の曲率を持つ静電チャック６００の載置面６０５に密着結合し、このように静電チャック６００に結合された基板５００は、第１循環部６１０に沿って移動する。このような静電チャック６００と基板５００との結合については、後述する。
【００４５】
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１００に対して相対的に移動しつつ蒸着が進むことを一特徴とする。
【００４６】
詳細には、既存のＦＭＭ蒸着方法では、ＦＭＭサイズが基板サイズと同一に形成されねばならない。したがって、基板サイズが増大するほどＦＭＭも大型化せねばならず、これによってＦＭＭ製作が容易ではなく、またＦＭＭを引張して精密なパターンにアラインすることも容易ではないという問題点があった。
【００４７】
かかる問題点を解決するために、本発明の一実施形態に関する有機層蒸着アセンブリ１００は、有機層蒸着アセンブリ１００と基板５００とが互いに相対的に移動しつつ蒸着されることを一特徴とする。言い換えれば、有機層蒸着アセンブリ１００と対向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される。すなわち、基板５００が図３の矢印Ａ方向に移動しつつスキャニング方式で蒸着される。ここで、図面には、基板５００がチャンバー（図示せず）内でＹ軸方向に移動しつつ蒸着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ず、基板５００は固定されており、有機層蒸着アセンブリ１００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といえる。
【００４８】
したがって、本発明の有機層蒸着アセンブリ１００では、従来のＦＭＭに比べて非常に小さくパターニングスリットシート１５０を作ることができる。すなわち、本発明の有機層蒸着アセンブリ１００の場合、基板５００がＹ軸方向に沿って移動しつつ連続的に、すなわち、スキャニング方式で蒸着を行うため、パターニングスリットシート１５０のＸ軸方向及びＹ軸方向の長さは、基板５００の長さより非常に小さく形成されうる。このように、従来のＦＭＭに比べて非常に小さくパターニングスリットシート１５０を作ることができるため、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、それ以後の精密引張、溶接作業、移動及び洗浄作業などのあらゆる工程で、小さな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、これは、ディスプレイ装置が大型化するほどさらに有利になる。
【００４９】
このように、有機層蒸着アセンブリ１００と基板５００とが互いに相対的に移動しつつ蒸着されるためには、有機層蒸着アセンブリ１００と基板５００とが一定ほど離隔することが望ましい。これについては、後述する。
【００５０】
一方、チャンバー内で前記基板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内で加熱された蒸着物質１１５が気化することで基板５００に蒸着される。
【００５１】
詳細には、蒸着源１１０は、その内部に蒸着物質１１５が満たされる坩堝１１１と、坩堝１１１を加熱させて坩堝１１１の内部に満たされた蒸着物質１１５を坩堝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、を備える。
【００５２】
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１２０が配置される。そして、蒸着源ノズル部１２０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の蒸着源ノズル１２１が形成される。ここで、前記複数の蒸着源ノズル１２１は等間隔で形成できる。蒸着源１１０内で気化した蒸着物質１１５は、かかる蒸着源ノズル部１２０を通過して被蒸着体である基板５００側に向かう。このように、蒸着源ノズル部１２０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の蒸着源ノズル１２１を形成する場合、パターニングスリットシート１５０それぞれのパターニングスリット１５１を通過する蒸着物質により形成されるパターンのサイズは、蒸着源ノズル１２１一つのサイズのみに影響されるので（すなわち、Ｘ軸方向には蒸着源ノズル１２１が一つのみ存在することに違いないので）、陰影（ｓｈａｄｏｗ）が発生しなくなる。また、複数の蒸着源ノズル１２１がスキャン方向に存在するので、個別の蒸着源ノズル間にフラックス（ｆｌｕｘ）差が発生しても、その差が相殺されて蒸着均一度が一定に維持される効果を得ることができる。
【００５３】
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がさらに備えられる。フレーム１５５はほぼ窓枠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のパターニングスリット１５１が形成される。蒸着源１１０内で気化した蒸着物質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１５０を通過して被蒸着体である基板５００側に向かう。この時、前記パターニングスリットシート１５０は、従来のファインメタルマスク（ＦＭＭ）、特にストライプタイプのマスクの製造方法と同じ方法であるエッチングを通じて製作できる。この時、蒸着源ノズル１２１の総数よりパターニングスリット１５１の総数がさらに多く形成されうる。
【００５４】
ここで、本発明の一実施形態による有機層蒸着アセンブリは、パターニングスリットシート及び基板が一定した曲率を持つように形成されることを特徴とするが、これは後述する。
【００５５】
一方、前述した蒸着源１１０（及び、こ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１５０とは、互いに一定ほど離隔して形成され、蒸着源１１０（及び、こ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１５０とは、連結部材１３５によって互いに連結されうる。すなわち、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が連結部材１３５により連結されて、互いに一体に形成されうる。ここで連結部材１３５は、蒸着源ノズル１２１を通じて排出される蒸着物質が分散されないように蒸着物質の移動経路をガイドできる。図面には、連結部材１３５が蒸着源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の左右方向のみに形成されて、蒸着物質のＸ軸方向のみをガイドすると図示されているが、これは図示の便宜のためのものであって、本発明の思想はこれに制限されず、連結部材１３５がボックス形態の密閉型に形成されて、蒸着物質のＸ軸方向及びＹ軸方向移動を同時にガイドしてもよい。
【００５６】
前述したように、本発明の一実施形態に関する有機層蒸着アセンブリ１００は、基板５００に対して相対的に移動しつつ蒸着を行うが、このように有機層蒸着アセンブリ１００が基板５００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１５０は基板５００から一定ほど離隔して形成される。
【００５７】
詳細には、従来のＦＭＭ蒸着方法では、基板に陰影を発生させないため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る不良問題が発生するという問題点があった。また、マスクを基板に対して移動させられないため、マスクは基板と同じサイズに形成されねばならなかった。したがって、ディスプレイ装置が大型化するにつれてマスクのサイズも大きくしなければならないが、このような大型マスクを形成することが容易でないという問題点があった。
【００５８】
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関する有機層蒸着アセンブリ１００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と所定間隔をおいて離隔して配置される。
【００５９】
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することで、このようにマスク製作が容易になる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、工程で基板とマスクとを密着させる時間が不要になるため、製造速度が向上する効果を得ることができる。
【００６０】
ここで、本発明の一実施形態による有機層蒸着アセンブリは、パターニングスリットシート及び基板が一定した曲率を持つように形成されることを一特徴とする。
【００６１】
詳細には、パターニングスリットシート及び基板が従来のように扁平に形成される場合、図６に図示されたように、パターニングスリットシートの両端部へ行くほど、基板上に蒸着されるパターンが一定ほどＸ軸方向にシフトされる問題点があった。
【００６２】
すなわち、蒸着源ノズルの直下方に配置されたパターニングスリットを過ぎる蒸着物質の入射角度は基板にほぼ垂直になる。したがって、パターニングスリットを通過した蒸着物質によって形成される有機層は正位置に形成される。しかし、蒸着源ノズルから遠く配置されたパターニングスリットを過ぎる蒸着物質の臨界入射角度は益々大きくなって、最端部分のパターニングスリットを過ぎる蒸着物質の臨界入射角度は約５５゜となる。したがって、蒸着物質がパターニングスリットに対して傾いて入射し、パターニングスリットを通過した蒸着物質によって形成される有機層は、パターニングスリットから一定ほどＸ軸方向にシフトされた部分に形成されることになる。
【００６３】
この時、蒸着物質の臨界入射角度が大きくなるにつれてパターンシフト量も大きくなり、蒸着物質の臨界入射角度はパターニングスリットシートの中心部からの距離が遠いほど大きくなるため、パターニングスリットシートの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パターンシフト量も大きくなる（すなわち、θｂ＜θｃ＜θｄ＜θｅ、ＰＳ１＜ＰＳ２＜ＰＳ３＜ＰＳ４の関係が成立する。）。
【００６４】
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よる有機層蒸着アセンブリ１００は、基板５００が所定の曲率を持つように曲げられて配置され、その一側にパターニングスリットシート１５０が、基板５００から互いに一定ほど離隔して形成されて、パターンシフト現象と陰影形成とを防止することを一特徴とする。
【００６５】
図７は、図３のパターニングスリットシート１５０及び基板５００をさらに詳細に示す図面である。
【００６６】
図３及び図７を参照すれば、静電チャック（図３の６００参照）の載置面（図３の６０５参照）は、一定の曲率を持つように曲げられて形成される。そして前記載置面（図３の６０５参照）上に基板５００が載置される。一般的に、基板５００は透明な素材、例えば、ガラス材またはプラスチック材などで形成され、したがって、所定の圧力を加える場合に若干ほど弾性変形できる。したがって、静電チャック（図３の６００参照）の載置面（図３の６０５参照）上に基板５００を配置した状態で、静電チャック（図３の６００参照）の電極に高電圧が印加されれば、載置面（図３の６０５参照）に沿って基板５００が一定ほど曲がりつつ密着結合される。
【００６７】
一方、基板５００から互いに一定ほど離隔して形成されたパターニングスリットシート１５０は、前記載置面（図３の６０５参照）及び基板５００と実質的に同じ曲率を持つように形成できる。このように静電チャック（図３の６００参照）の載置面（図３の６０５参照）、基板５００及びパターニングスリットシート１５０が所定の曲率を持つように湾曲形成されれば、図７に図示されたように、蒸着源１１０から各パターニングスリット１５１までの距離と、各パターニングスリット１５１に入射される蒸着物質の入射角度が各パターニングスリット１５１でほぼ同一になる。したがって、基板５００上に形成されるそれぞれの有機層５１０の形状及び各有機層５１０間の距離が実質的に同一に形成されて、陰影生成及びパターンシフト現象が防止される効果を得ることができる。
【００６８】
ここで、静電チャック（図３の６００参照）の載置面（図３の６０５参照）、基板５００及びパターニングスリットシート１５０が曲がる程度は、Ｚ軸方向における基板５００の最高点と最低点との差Ｄで表すことができる。この時、Ｚ軸方向における基板５００の最高点と最低点との差Ｄは、約１ｍｍでありうる。前述したように基板はガラス材またはプラスチック材で形成されるため、一定ほど弾性変形が可能であり、Ｄが約１ｍｍである場合は基板の弾性変形範囲内に含まれて、基板が静電チャックから分離される場合に再び元の状態に復帰できる。
【００６９】
図８は、図７のパターニングスリットシートの他の一実施形態を示す図面である。図８を参照すれば、本発明の他の一実施形態に関するパターニングスリットシート１５０’は、複数回折り曲げられた多角形の形状に形成されることを一特徴とする。詳細には、メタルシートを一定ほど引張して形成するパターニングスリットシートの場合、図７に示したように、なめらかな曲面に形成することが現実的に容易でない。したがって、パターニングスリットシート１５０’の断面を、所定の曲率を持つように形成するのではなく、多角形の形状を持つように形成することで、パターニングスリットシート１５０’の製造が容易になる効果を得ることができる。
【００７０】
図９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示す図面である。図面を参照すれば、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を備える。ここで、蒸着源１１０は、その内部に蒸着物質１１５が満たされる坩堝１１１と、坩堝１１１を加熱させて坩堝１１１の内部に満たされた蒸着物質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、を備える。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がさらに備えられ、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のパターニングスリット１５１が形成される。そして、蒸着源１１０及び蒸着源ノズル部１２０とパターニングスリットシート１５０とは、連結部材１３５によって結合される。この時、パターニングスリットシート及び基板は一定した曲率を持つように形成される。
【００７１】
本実施形態では、蒸着源ノズル部１２０に形成された複数の蒸着源ノズル１２１が所定角度チルトされて配置されるという点で、前述した実施形態と区別される。詳細には、蒸着源ノズル１２１は２列の蒸着源ノズル１２１ａ、１２１ｂで形成され、前記２列の蒸着源ノズル１２１ａ、１２１ｂは互いに交互に配置される。この時、蒸着源ノズル１２１ａ、１２１ｂはＸＺ平面上で所定角度傾くように、チルトされて形成されうる。
【００７２】
すなわち、本実施形態では蒸着源ノズル１２１ａ、１２１ｂを所定角度チルトさせて配置させる。ここで、第１列の蒸着源ノズル１２１ａは、第２列の蒸着源ノズル１２１ｂを眺めるようにチルトされ、第２列の蒸着源ノズル１２１ｂは、第１列の蒸着源ノズル１２１ａを眺めるようにチルトされうる。言い換えれば、左側列に配置された蒸着源ノズル１２１ａは、パターニングスリットシート１５０の右側端部に向かうように配置され、右側列に配置された蒸着源ノズル１２１ｂは、パターニングスリットシート１５０の左側端部に向かうように配置されうる。
【００７３】
図１０は、本発明による有機層蒸着アセンブリで蒸着源ノズルをチルトさせていない時における、基板に蒸着された蒸着膜の分布形態を概略的に示す図面であり、図１１は、本発明による有機層蒸着アセンブリで蒸着源ノズルをチルトさせた時における、基板に蒸着された蒸着膜の分布形態を概略的に示す図面である。図１０と図１１とを比較すれば、蒸着源ノズルをチルトさせた時、基板の両端部に成膜される蒸着膜の厚さが相対的に増大して蒸着膜の均一度が上昇することが分かる。
【００７４】
このような構成によって、基板の中央部と端部との成膜厚さ差が低減して、全体的な蒸着物質の厚さが均一になるように蒸着量を制御でき、さらには材料利用効率が向上する効果を得ることができる。
【００７５】
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示すものである。
【００７６】
図１２を参照すれば、前記アクティブマトリス型の有機発光ディスプレイ装置は基板３０上に形成される。前記基板３０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できる。前記基板３０上には、全体的にバッファ層などの絶縁膜３１が形成されている。
【００７７】
前記絶縁膜３１上には、ＴＦＴ４０と、キャパシタ５０と、有機発光素子６０とが形成される。
【００７８】
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型の半導体で備えられうる。
【００７９】
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て、前記活性層４１の一部を露出させる。
【００８０】
次いで、前記層間絶縁膜３３上にソース／ドレイン電極４３が形成されるが、コンタクトホールを通じて露出された活性層４１に接触するように形成される。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、エッチング工程を通じ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てもよい。
【００８１】
一方、前記有機発光素子６０は、電流のフローによって赤、緑、青色の光を発光して所定の画像情報を表示するためのものであって、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。
【００８２】
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６４を形成した後、この開口６４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。
【００８３】
前記画素定義膜３５は、各画素を区画するものであって、有機物で形成されて、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。
【００８４】
前記第１電極６１と第２電極６２とは互いに絶縁されており、発光層を含む有機層６３に相異なる極性の電圧を加えて発光が行われるようにする。
【００８５】
前記発光層を含む有機層６３には低分子または高分子有機物が使われうるが、低分子有機物を使用する場合にはホール注入層（ＨＩＬ：Ｈｏｌｅ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）、ホール輸送層（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としては銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ：ｃｏｐｐｅｒ ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）、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−ヒドロキシキノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）などをはじめとして多様な材料が適用できる。
【００８６】
このような有機発光膜を形成した後には、第２電極６２も同じ蒸着工程で形成できる。
【００８７】
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６２はカソード電極の機能を行うことができるが、もちろん、これら第１電極６１と第２電極６２との極性は逆になってもよい。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うる。
【００８８】
前記第１電極６１は、透明電極または反射型電極として備えられうるが、透明電極として使われる時には、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯまたはＩｎ２Ｏ３で備えられ、反射型電極として使われる時には、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ及びこ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できる。かかる第１電極６１はスパッタリング方法などで成膜された後、フォトリソグラフィ法などでパターニングされる。
【００８９】
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備えられうるが、透明電極として使われる時には、この第２電極６２がカソード電極として使われるので、仕事関数の小さな金属、すなわち、Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ／Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｇ及びこれらの化合物を、発光層を含む有機層６３の方向に向かうように蒸着した後、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できる。そして、反射型電極として使われる時には、前記Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ／Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｇ及びこれらの化合物を全面蒸着して形成する。この時、蒸着は前述した発光層を含む有機層６３の場合と同じ方法で行える。
【００９０】
本発明はこの他にも、有機ＴＦＴの有機膜または無機膜などの蒸着にも使用でき、その他の多様な素材の成膜工程に適用できる。
【００９１】
本発明は図面に図示された実施形態を参照して説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これより多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は特許請求の範囲の技術的思想によって定められねばならない。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明は、有機発光ディスプレイ装置関連の技術分野に好適に用いられる。
【符号の説明】
【００９３】
１００  有機層蒸着アセンブリ
１１０  蒸着源
１２０  蒸着源ノズル部
１５０  パターニングスリットシート
５００  基板
６００  静電チャック
【図１】
0005882668.tif 000002
【図２】
0005882668.tif 000003
【図３】
0005882668.tif 000004
【図４】
0005882668.tif 000005
【図５】
0005882668.tif 000006
【図６】
0005882668.tif 000007
【図７】
0005882668.tif 000008
【図８】
0005882668.tif 000009
【図９】
0005882668.tif 000010
【図１０】
0005882668.tif 000011
【図１１】
0005882668.tif 000012
【図１２】
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