(57)【要約】  本発明は、ＯＬＥＤ蒸着工程用蒸発ソースとして用いられるるつぼ装置に関するもので、特に、蒸着工程時の有機物質の蒸発のためにるつぼを加熱し、その有機蒸気が、るつぼと対向して位置する基板に均一に蒸着されるようにするために、有機蒸発物質の蒸発方向と蒸発量を制御するマルチノズル部（４０）と、上部が開口された円筒形るつぼ（５０）とが結合されて構成され、特に、ＯＬＥＤ蒸着工程時に、薄膜の均一性を向上させ、かつ、有機物質の使用効率を高める。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の小さい円筒形のノズル（４１）を有し、下部が開口された円筒形のマルチノズル部（４０）と、上部が開口され、一つの円筒形で形成されて、前記マルチノズル部と結合されるるつぼ５０と、から構成される、ＯＬＥＤ蒸着工程用のマルチノズルるつぼ装置。
【請求項２】
前記円筒形のるつぼ（５０）の内部には、上部中央に向けて円筒形の突出部（５２）が備えられること特徴とする、請求項１に記載のＯＬＥＤ蒸着工程用のマルチノズルるつぼ装置。
【請求項３】
前記マルチノズル部（４０）には、斜線方向に整列されて内部と通じ、長さ方向に増加する幅を有し、かつ、円筒の周縁部に沿って配置される複数個の円筒形または円錐形ノズル（４１）を備えることを特徴とする、請求項１に記載のＯＬＥＤ蒸着工程用のマルチノズルるつぼ装置。
【請求項４】
前記複数個の円筒形または円錐形ノズル（４１）は、それぞれ異なる直径を有し、均一に位置することを特徴とする、請求項３に記載のＯＬＥＤ蒸着工程用のマルチノズルるつぼ装置。
【請求項５】
前記マルチノズル部（４０）の中心軸と前記各円筒形または円錐形ノズルの中心軸間の角度は、０°〜９０°の範囲で形成されることを特徴とする、請求項３に記載のＯＬＥＤ蒸着工程用のマルチノズルるつぼ装置。
【請求項６】
前記円筒形るつぼ（５０）の底には、るつぼの中央に向けて円筒形の温度測定線固定溝（５１）が備えられることを特徴とする、請求項１に記載のＯＬＥＤ蒸着工程用のマルチノズルるつぼ装置。
【請求項７】
前記マルチノズル部（４０）の特定ノズルは、ノズル栓（６０）によって塞がれることを特徴とする、請求項３に記載のＯＬＥＤ蒸着工程用のマルチノズルるつぼ装置。
【請求項８】
前記マルチノズル部（４０）には、円筒形の周縁部に沿って溝（４２）が均一に形成されることを特徴とする、請求項３に記載のＯＬＥＤ蒸着工程用のマルチノズルるつぼ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）の薄膜の製作において、ＯＬＥＤ蒸着工程用の蒸発ソース内に設置されるるつぼ装置に関するもので、蒸着工程時の有機物質の蒸発のためにるつぼを加熱し、その有機蒸気が、るつぼと対向して位置する基板に均一に蒸着されるようにすることに関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬディスプレイ素子のＯＬＥＤ蒸着工程に主として用いられてきた方法は、高真空蒸着方法であって、有機物質を、るつぼに対向して位置する基板に蒸着しコーティングすべく、有機物質の入っているるつぼを加熱して有機物質を蒸発させ、その蒸気をるつぼの上部に位置したガラス基板に蒸着させることによって薄膜を製作する。このとき、有機物質の汚染を防止し、素子の寿命を長くする他、蒸着率の適切な調節のために、主に高真空雰囲気の真空チャンバー中で工程が行われる。
【０００３】
図１は、ポイントソース（ｐｏｉｎｔ  ｓｏｕｒｃｅ）またはポイント蒸発ソースを使用する一般の蒸着方法を示す図で、主として、パウダー状の有機物質の入っているるつぼ１０が、真空チャンバー内の下側において上に向けて配置され、基板２０が、真空チャンバー内の上側において下に向けて配置されている。ここで、加熱されたるつぼからの有機蒸気は、基板まで飛行して基板上に凝固されながら薄膜が形成される。このようなポイントソースるつぼは、製作が容易なことから研究用に広く用いられてきたが、これによると、ＯＬＥＤ基板の量産時には、有機蒸気が基板２０の周縁部よりも基板２０の中央部に多く蒸着されて凸状の薄膜が形成され、低い薄膜均一度（１５％）が得られる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の問題点を改善するために、図２に示すように、基板２０を基板回転装置３０に載置して基板の回転を可能にし、るつぼ（Ａ）のポイントソース１１を、基板の中心軸から一定距離離れたオフセット距離（Ｘ）に配置させて蒸着工程を行う方法が提案された。この時、有機薄膜の均一度を維持するように、るつぼから基板までの距離を一定の蒸着高さ(Ｙ)に保つ。なお、高い薄膜均一度(５％以下)を得るためには、別のるつぼ（Ｂ）のポイントソース１２を、基板の中心から一定距離離れた位置に設置する、または、蒸着高さをより大きくした後、基板を回転させて有機薄膜の均一度を向上させてきた。しかし、この場合、これらのるつぼと中心軸及び基板との距離が遠すぎるため、有機物質の使用効率が低下し、高真空チャンバーの大きさか増加するという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上記の問題点を解消するために、ＯＬＥＤ蒸着工程において蒸発源として用いられるマルチノズルるつぼ装置を提供するためのもので、特に、ＯＬＥＤ蒸着工程において、対向する基板へのＯＬＥＤ蒸着時の薄膜厚さの均一度を向上させ、かつ、有機物質の使用効率を高めることができるＯＬＥＤ蒸着工程に用いられるるつぼの構造を提供することに目的がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、有機蒸気の蒸発方向を決定する円筒形ノズルが均一に整列されたマルチノズル部４０と、上部が開口された円筒形状を有し、有機パウダーが収容されるるつぼ５０とで構成され、また、マルチノズル部及びるつぼから有機パウダーに伝達される熱によって有機蒸気を生成させる方法を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【０００８】
図３は、本発明のＯＬＥＤ蒸着工程用のマルチノズルるつぼ装置のマルチノズル部４０を示す断面図であり、図４は、円筒形るつぼの断面図であり、図５は、本発明のマルチノズルるつぼの一実施例を示す概略図である。本発明は、複数個の小さい円錐形のノズル４１を有し、下部が開口された円筒形のマルチノズル部４０と、上部が開口され、一つの大きい円筒形からなって、マルチノズル部４０と結合されるるつぼ５０と、で構成されることを技術上の特徴とする。
【０００９】
図３（ａ）は、マルチノズル部の４０平面図であり、複数個の円錐形のノズルが円筒形の周縁部に沿って均一に整列され、熱線からより多い熱を吸収できるように最大表面積としてノズル同士間に溝４２を形成する。すなわち、マルチノズル部がるつぼよりも高い温度を維持するようにして、有機蒸気がノズルを通じて噴き出される際にノズルの壁に凝固されてノズルを詰まらせる現象を防止する。これは、一般に有機物は自分の蒸発温度よりも低い温度では凝固しがちなためである。
【００１０】
図３（ｂ）は、マルチノズル部４０の側断面図であり、上述した複数の溝４２が、マルチノズル部の外部側面に掘り込まれた様子を示す。マルチノズル部の一端部は開口され、円筒形のるつぼの上部と結合されるようにする。
【００１１】
図４は、円筒形るつぼ５０の断面図であり、るつぼは、有機粉末物質を入れるように上部が開口された円筒形の構造を有する。また、るつぼの底には、るつぼの中央に向けて円筒形の温度測定線固定溝５１が形成され、るつぼの加熱時に、温度測定線を溝５１に押込んでるつぼの底に接するようにすることによって、るつぼ表面の温度を測定し、その温度信号を熱制御器に送って、るつぼに供給する熱の量を制御するようにする。また、円筒形るつぼ５０の内部には、上部中央に向けて円筒形の突出部５２が形成され、この突出部より内部の有機パウダーへ均一に熱が伝達されるようにして、有機パウダーの均一な蒸発を図る。
【００１２】
図５には、マルチノズル部４０の下部と円筒形るつぼ５０の上部とが結合された状態を示し、これらの２部分の連結部位を、係止突起やねじ山を回す方式で完全にシールすることによって、有機物質の漏れを防止することができる。
【００１３】
マルチノズル部４０を構成する複数個のノズル４１は、内部と通じるように形成され、各ノズルの中心軸とマルチノズル部４０の中心軸間の角度が０゜〜９０゜の範囲で斜線方向に形成されるようにすることによって角度とノズルの大きさを異ならせ、これにより、ノズルから噴き出される有機蒸気の方向などを制御し、薄膜厚さの均一度を向上させることができる。このとき、各ノズルの大きさは、長さ方向に増加する幅とすることが好ましい。以下、上記のマルチノズル部４０を用いて薄膜厚さの均一度を確保する動作原理について説明する。
【００１４】
一般のポイントソースるつぼでは、有機蒸気が、狭い開口部から蒸発されて、るつぼの開口方向を中心として放射状に拡散する。このため、開口の外部に向く中心線方向へ、斜線方向よりもはるかに多量の蒸発物質が拡散され、また、実際に蒸着がなされるガラス基板の中央から外側方向に行くほど、蒸発源との距離が遠くなり、有機蒸気の拡散方向と基板面との角度も大きくなるため、基板中央における薄膜厚さが外側の部分におけるそれよりも厚くなり、基板全体にわたって均一な薄膜厚さが得難かった。そこで、薄膜厚さの均一度を得るために、基板を回転させたり、ポイントソースの位置を傾けたりする方式が使用されたこともあるが、有機物質の使用効率が顕著に低下してしまう。
【００１５】
これに対し、図３に示すように、本発明によるマルチノズルるつぼ装置を用いる蒸発ソースでは、マルチノズル部４０のノズル４１が円筒形や円錐形に製作され、ノズルの角度と大きさに応じて有機蒸気の蒸発方向と量を調節できるため、基板の周縁部により多い蒸発物質が蒸着され、また、有機蒸気の拡散方向と基板との角度による影響は、基板の中央部分を適当な厚さに制御する効果をもたらすため、ポイントソースるつぼを用いる時と違い、基板を回転させることなく基板全体にわたって均一に薄膜を蒸着することが可能になる。
【００１６】
あるいは、図６に示すように、ノズル栓６０を用いてマルチノズル部４０の特定のノズルを塞ぎ、噴き出される有機蒸気の方向と量を調節して特定のノズルのみから有機蒸気が噴き出されるようにすることによって、るつぼと基板間の蒸着高さ（Ｙ）及びるつぼのオフセット距離（Ｘ）があまりにも遠くならないように適当に調節でき、その結果、基板全体にわたって均一な薄膜厚さが得られ、かつ、有機物質の使用効率を改善することができる。
【００１７】
以上述べてきた本発明は、ＯＬＥＤ蒸着工程の蒸発ソースとして用いられるマルチノズルるつぼ装置で、マルチノズルの角度、大きさ及び個数を調節することによって、特に、ＯＬＥＤ薄膜基板の製作時に、ガラス基板に蒸着される薄膜の厚さを均一にすることができ、有機物質の使用効率を向上させ、かつ、蒸着高さ及びオフセット距離があまりにも遠くならないように維持できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】従来のＯＬＥＤ蒸着工程用のるつぼの一例を示す概略図である。
【図２】従来のＯＬＥＤ蒸着工程用のるつぼの他の例を示す概略図である。
【図３】（ａ）は、本発明のＯＬＥＤ蒸着工程用のマルチノズル部の平面構造を示す概略図であり、（ｂ）は、本発明のＯＬＥＤ蒸着工程用のマルチノズル部の正面構造を示す概略図である。
【図４】本発明のＯＬＥＤ蒸着工程用の円筒形るつぼの正面構造を示す概略図である。
【図５】本発明のＯＬＥＤ蒸着工程用のマルチノズルるつぼの立体構造を示す概略図である。
【図６】本発明のＯＬＥＤ蒸着工程用のマルチノズルるつぼのノズル栓を示す概略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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