DE102010039725A1

DE102010039725A1 - Vorrichtung zur Abscheidung von Dünnfilmen und Verfahren zur Herstellung einer organischen lichtemittierenden Anzeige unter Verwendung derselben

Info

Publication number: DE102010039725A1
Application number: DE102010039725A
Authority: DE
Inventors: Jae-Kwang Yongin-City Ryu; Hyun-Sook Yongin-City Park; Yun-Mi Yongin-City Lee; Jong-Heon Yongin-City Kim; Sang-Soo Yongin-City Kim; Ji-Sook Yongin-City Oh
Original assignee: Samsung Mobile Display Co Ltd
Current assignee: Samsung Display Co Ltd
Priority date: 2009-08-25
Filing date: 2010-08-25
Publication date: 2011-05-12
Also published as: CN101997092A; US8968829B2; JP5328726B2; JP2011047035A; CN101997092B; US20110053300A1

Abstract

Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung, die zur Herstellung großformatiger Anzeigevorrichtung in Großserie verwendbar ist und die Herstellungsergiebigkeit steigert, und Verfahren zur Herstellung einer organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung unter Verwendung der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht den Nutzen der beim Amt für geistiges Eigentum der Republik Korea eingereichten koreanischen Patentanmeldungen Nr. 10-2009-0078838 , eingereicht am 25. August 2009, und Nr. 10-2010-0013848 , eingereicht am 16. Februar 2010, deren Offenbarungen hierin durch Bezugnahme aufgenommen sind.
HINTERGRUND
1. Gebiet
Aspekte der vorliegenden Erfindung betreffen eine Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung unter Verwendung derselben, insbesondere betreffen sie eine Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung, die sich einfach zur Herstellung großformatiger Anzeigevorrichtungen in Großserie verwenden lässt, die Herstellungsergiebigkeit erhöht und die Gleichmäßigkeit der Dicke abgeschiedener Dünnfilme verbessert, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung unter Verwendung der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Organische lichtemittierende Anzeigevorrichtungen weisen einen größeren Blickwinkel, bessere Kontrasteigenschaften und eine schnellere Ansprechgeschwindigkeit als andere Anzeigevorrichtungen auf und rückten daher als Anzeigevorrichtung der nächsten Generation in den Blickpunkt.
Organische lichtemittierende Anzeigevorrichtungen weisen im Allgemeinen eine Stapelstruktur auf, die eine Anode, eine Kathode und eine Emissionsschicht, die zwischen der Anode und der Kathode angeordnet ist, aufweist. Die Vorrichtungen zeigen Bilder in Farbe an, wenn Löcher und Elektronen, die jeweils von der Anode und der Kathode injiziert werden, in der Emissionsschicht miteinander rekombinieren und dadurch Licht emittieren. Mit einer solchen Struktur ist der Erhalt einer hohen Lichtemissionseffizienz indes schwierig, so dass optional Zwischenschichten, die eine Elektroneninjektionsschicht, eine Elektronentransportschicht, eine Lochtransportschicht, eine Lochinjektionsschicht, usw. aufweisen, zusätzlich zwischen der Emissionsschicht und jeder der Elektroden angeordnet werden.
In der Praxis ist es weiterhin sehr schwierig, Feinstrukturen in organischen Dünnfilmen wie der Emissionsschicht und den Zwischenschichten auszubilden, und die Emissionseffizienz von rotem, grünem und blauem Licht variiert je nach den organischen Dünnfilmen. Daher ist die Ausbildung einer organischen Dünnfilmstruktur auf einem großen Substrat, wie einem Mutterglas mit einer Größe von 5 G oder mehr, mittels einer konventionellen Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung nicht einfach. Mithin ist es schwierig, große organische lichtemittierende Anzeigevorrichtungen herzustellen, die zufriedenstellende Ansteuerspannungs-, Stromdichte-, Helligkeits-, Farbreinheits-, Lichtemissionseffizienz- und Lebensdauereigenschaften aufweisen. In dieser Hinsicht besteht somit Bedarf an einer Verbesserung.
Eine organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung weist Zwischenschichten auf, die eine Emissionsschicht aufweisen, die zwischen einer ersten Elektrode und einer zweiten Elektrode angeordnet ist, die einander gegenüberliegend angeordnet sind. Die Zwischenschicht und die erste und zweite Elektrode können mittels zahlreicher Verfahren, unter anderem durch ein Abscheidungsverfahren, ausgebildet werden. Wird eine organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung mittels des Abscheidungsverfahrens hergestellt, so wird eine feine Metallmaske (FMM), die die gleiche Struktur wie ein auszubildender Dünnfilm aufweist, derart angeordnet, dass sie in engen Kontakt mit einem Substrat kommt, wobei ein Dünnfilmmaterial über der feinen Metallmaske abgeschieden wird, um den Dünnfilm mit der gewünschten Struktur auszubilden.
ZUSAMMENFASSUNG
Aspekte der vorliegenden Erfindung stellen eine Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung, die sich leicht herstellen lässt, leicht zur Herstellung großformatiger Anzeigevorrichtungen in Großserie verwendbar ist, die Herstellungsergiebigkeit und den Auftragswirkungsgrad verbessert, die Wiederverwendung von abgeschiedenen Materialien ermöglicht und die Gleichmäßigkeit der Dicke der abgeschiedenen Dünnfilme verbessert, bereit, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung unter Verwendung der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung zur Ausbildung eines Dünnfilms auf einem Substrat bereitgestellt, wobei die Vorrichtung aufweist: eine Abscheidungsquelle, die ein Abscheidungsmaterial abgibt, eine Abscheidungsquellen-Düseneinheit, die auf einer Seite der Abscheidungsquelle angeordnet ist und eine Vielzahl von Abscheidungsquellendüsen aufweist, die in einer ersten Richtung angeordnet sind; eine Strukturierungsschlitzplatte, die der Abscheidungsquelle gegenüberliegend angeordnet ist und eine Vielzahl von Strukturierungsschlitzen aufweist, die in der ersten Richtung angeordnet sind; und eine Barriereplattenanordnung, die zwischen der Abscheidungsquellen-Düseneinheit und der Strukturierungsschlitzplatte in der ersten Richtung angeordnet ist und eine Vielzahl von Barriereplatten aufweist, die einen Raum zwischen der Abscheidungsquellen-Düseneinheit und der Strukturierungsschlitzplatte in eine Vielzahl von Abscheidungsteilräumen teilen, wobei sich Längen der Strukturierungsschlitze, die mit jedem Abscheidungsteilraum korrespondieren, voneinander unterscheiden, und wobei die Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung in einem vorbestimmten Abstand vom Substrat beabstandet ist, und wobei die Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung und das Substrat bezüglich einander bewegbar sind.
Je weiter die Strukturierungsschlitze von einer Mitte jedes Abscheidungsteilraums entfernt sind, desto größer sind die Längen der Strukturierungsschlitze.
Längen der Strukturierungsschlitze, die mit einer Mitte jedes Abscheidungsteilraums korrespondieren, können kleiner sein als Langen der Strukturierungsschlitze, die mit Enden jedes Abscheidungsteilraums korrespondieren.
Die Vorrichtung kann weiterhin ein Tragelement zum Tragen der Strukturierungsschlitzplatte aufweisen, um zu verhindern, dass die Strukturierungsschlitzplatte zur Abscheidungsquelle hin absinkt.
Das Tragelement kann derart angeordnet sein, dass es eine Längsrichtung der Strukturierungsschlitze kreuzt.
Das Tragelement kann sich senkrecht zur Längsrichtung der Strukturierungsschlitze erstrecken.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Vorrichtung weiterhin eine Korrekturplatte aufweisen, die zwischen der Abscheidungsquellen-Düseneinheit und der Strukturierungsschlitzplatte angeordnet ist und zumindest einen Abschnitt des von der Abscheidungsquelle abgegebenen Abscheidungsmaterials blockiert.
Die Korrekturplatte kann derart angeordnet sein, dass die Dicken von Abschnitten eines abgeschiedenen Dünnfilms im Wesentlichen gleich sind.
Je weiter sie von einer Mitte jedes Abscheidungsteilraums entfernt ist, desto kleiner ist eine Höhe der Korrekturplatte.
Die Korrekturplatte kann bogen- oder kosinuskurvenförmig sein.
Eine Höhe der Korrekturplatte in der Mitte jedes Abscheidungsteilraums kann kleiner als eine Höhe der Korrekturplatte an Enden jedes Abscheidungsteilraums sein.
Die Menge der Blockierung des Abscheidungsmaterials durch die Korrekturplatte in der Mitte jedes Abscheidungsteilraums kann größer sein als die Menge der Blockierung des Abscheidungsmaterials durch die Korrekturplatte an Enden jedes Abscheidungsteilraums.
Die Korrekturplatte kann zwischen benachbarten Barriereplatten angeordnet sein.
Die Korrekturplatte kann in jedem Abscheidungsteilraum angeordnet sein, wobei eine Größe oder Form der Korrekturplatte entsprechend einer Eigenschaft des Abscheidungsmaterials, das durch die in jeder Abscheidungsteilquelle angeordnete Abscheidungsquellendüse abgegeben wird, veränderbar ist.
Eine Größe oder Form der Korrekturplatte kann veränderbar sein, so dass Dicken von Abschnitten eines Dünnfilms, die in einer Vielzahl von Abscheidungsteilräumen abgeschieden werden, gleich sind.
Jede der Barrierewände kann sich in eine zweite Richtung erstrecken, die im Wesentlichen senkrecht zur ersten Richtung ist, um den Raum zwischen der Abscheidungsquellen-Düseneinheit und der Strukturierungsschlitzplatte in die Vielzahl von Abscheidungsteilräumen zu teilen.
Die Vielzahl von Barriereplatten kann in gleichen Abständen angeordnet sein.
Die Barrierewände können in einem vorbestimmten Abstand von der zweiten Düse beabstandet sein.
Jede der Barriereplattenanordnungen kann eine erste Barriereplattenanordnung, die eine Vielzahl erster Barriereplatten aufweist, und eine zweite Barriereplattenanordnung, die eine Vielzahl zweiter Barriereplatten aufweist, aufweisen.
Jede der ersten Barriereplatten und jede der zweiten Barriereplatten kann sich in eine zweite Richtung erstrecken, die im Wesentlichen senkrecht zur ersten Richtung ist, um den Raum zwischen der Abscheidungsquellen-Düseneinheit und der Strukturierungsschlitzplatte in die Vielzahl von Abscheidungsteilräumen zu teilen.
Die ersten Barriereplatten können derart angeordnet sein, dass sie jeweils mit den zweiten Barriereplatten korrespondieren.
Jedes Paar der ersten und zweiten Barriereplatten, das miteinander korrespondiert, kann im Wesentlichen auf der selben Ebene angeordnet sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung zur Ausbildung eines Dünnfilms auf einem Substrat bereitgestellt, wobei die Vorrichtung aufweist: eine Abscheidungsquelle, die ein Abscheidungsmaterial abgibt, eine Abscheidungsquellen-Düseneinheit, die auf einer Seite der Abscheidungsquelle angeordnet ist und eine Vielzahl von Abscheidungsquellendüsen aufweist, die in einer ersten Richtung angeordnet sind; und eine Strukturierungsschlitzplatte, die der Abscheidungsquellen-Düseneinheit gegenüberliegend angeordnet ist und eine Vielzahl von Strukturierungsschlitzen aufweist, die in einer zweiten Richtung, die senkrecht zur ersten Richtung ist, angeordnet sind, wobei die Vielzahl von Strukturierungsschlitzen derart ausgebildet ist, dass letztere voneinander verschiedene Längen aufweisen, wobei die Abscheidung durchgeführt wird, während das Substrat oder die Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung bezüglich einander in die erste Richtung bewegt werden, und wobei die Abscheidungsquelle, die Abscheidungsquellen-Düseneinheit und die Strukturierungsschlitzplatte einstückig miteinander ausgebildet sind.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung zur Ausbildung eines Dünnfilms auf einem Substrat bereitgestellt, wobei die Vorrichtung aufweist: eine Abscheidungsquelle, die ein Abscheidungsmaterial abgibt, eine Abscheidungsquellen-Düseneinheit, die auf einer Seite der Abscheidungsquelle angeordnet ist und eine Vielzahl von Abscheidungsquellendüsen aufweist, die in einer ersten Richtung angeordnet sind; eine Strukturierungsschlitzplatte, die der Abscheidungsquellen-Düseneinheit gegenüberliegend angeordnet ist und eine Vielzahl von Strukturierungsschlitzen aufweist, die in einer zweiten Richtung, die senkrecht zur ersten Richtung ist, angeordnet sind, wobei die Strukturierungsschlitzplatte eine Korrekturplatte aufweist, die zumindest einen Teil des von der Abscheidungsquelle abgegebenen Abscheidungsmaterials blockiert, wobei die Abscheidung durchgeführt wird, während das Substrat oder die Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung bezüglich einander in die erste Richtung bewegt werden, und wobei die Abscheidungsquelle, die Abscheidungsquellen-Düseneinheit und die Strukturierungsschlitzplatte einstückig miteinander ausgebildet sind.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung unter Verwendung einer Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung zur Ausbildung eines Dünnfilms auf einem Substrat bereitgestellt, wobei das Verfahren aufweist: Anordnen des Substrats derart, dass es in einem vorbestimmten Abstand von der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung beabstandet ist, und Abscheidung eines von der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung abgegebenen Abscheidungsmaterials auf dem Substrat, während die Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung oder das Substrat bezüglich einander bewegt werden.
Die Abscheidung des Abscheidungsmaterials auf dem Substrat kann weiterhin die kontinuierliche Abscheidung des von der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung abgegebenen Abscheidungsmaterials auf dem Substrat aufweisen, während das Substrat oder die Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung bezüglich einander bewegt werden.
Zusätzliche Aspekte und/oder Vorteile der Erfindung werden zum Teil in der nachfolgenden Beschreibung dargelegt und gehen zum Teil aus der Beschreibung hervor oder ergeben sich aus der praktischen Anwendung der Erfindung.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Diese und/oder weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsformen in Verbindung mit den beigefügten Figuren ersichtlich, wobei:
1 eine organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung, die unter Verwendung einer Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, in Draufsicht zeigt;
2 eine Schnittdarstellung eines Subpixels der in 1 dargestellten organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 eine schematische perspektivische Darstellung einer Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
4 eine schematische Schnittdarstellung der in 3 dargestellten Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
5 die in 3 dargestellte Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer schematischen Draufsicht zeigt;
6A eine schematische Darstellung zur Beschreibung der Abscheidung eines Abscheidungsmaterials bei der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung in 3 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
6B eine Schattenzone eines auf einem Substrat abgeschiedenen Dünnfilms gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, wenn, wie dies in 6A dargestellt ist, ein Abscheidungsraum von Barriereplatten geteilt wird;
6C eine Schattenzone eines auf dem Substrat abgeschiedenen Dünnfilms zeigt, wenn der Abscheidungsraum nicht geteilt wird;
7 eine schematische Darstellung zeigt, in der die Verteilung von Abschnitten eines auf einem Substrat abgeschiedenen Dünnfilms unter Verwendung der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung in 3 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt ist;
8 eine schematische Darstellung zeigt, in der ein Abscheidungsmaterial, das von einer Abscheidungsquelle der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung in 3 abgegeben wird, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt ist;
9 eine Darstellung eines Abschnitts einer Strukturierungsschlitzplatte zeigt;
10 eine Strukturierungsschlitzplatte der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung in 3 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Draufsicht zeigt;
11 eine Strukturierungsschlitzplatte der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung in 3 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Draufsicht zeigt;
12 eine Strukturierungsschlitzplatte der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung in 3 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Draufsicht zeigt;
13 eine perspektivische Rückansicht einer Strukturierungsschlitzplatte der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung in 3 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
14 eine schematische perspektivische Darstellung einer Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
15 eine perspektivische Rückansicht einer Strukturierungsschlitzplatte der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung in 14 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
16 eine erweiterte Darstellung von A in 15 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
17 eine perspektivische Rückansicht einer Strukturierungsschlitzplatte einer Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung in 14 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
18 eine schematische perspektivische Darstellung einer Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
19 eine schematische Seitenansicht der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung in 18 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
20 die Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung in 18 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer schematischen Draufsicht zeigt;
21 eine Strukturierungsschlitzplatte der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung in 18 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Draufsicht zeigt;
22 eine Strukturierungsschlitzplatte der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung in 18 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Draufsicht zeigt;
23 eine perspektivische Rückansicht einer Strukturierungsschlitzplatte der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung in 18 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
24 eine schematische perspektivische Darstellung einer Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
25 ein Diagramm zeigt, in dem eine Verteilungsstruktur eines bei nicht geneigter Abscheidungsquellendüse auf einem Substrat ausgebildeten abgeschiedenen Films bei der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung in 24 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt ist; und
26 ein Diagramm zeigt, in dem eine Verteilungsstruktur eines bei geneigter Abscheidungsquellendüse auf einem Substrat ausgebildeten abgeschiedenen Films bei der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung in 24 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Nachfolgend soll ausführlich auf die vorliegenden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eingegangen werden, von denen in den beigefügten Figuren Beispiele dargestellt sind, wobei sich gleiche Bezugszeichen durchweg auf gleiche Elemente beziehen. Die Ausführungsformen sind weiter unten zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Wird ein Film oder eine Schicht hier als „ausgebildet auf” oder „angeordnet auf” einer zweiten Schicht oder einem zweiten Film bezeichnet, so kann die erste Schicht oder der erste Film unmittelbar auf der zweiten Schicht oder dem zweiten Film ausgebildet oder angeordnet sein oder es kann Schichten oder Filme geben, die zwischen der ersten Schicht oder dem ersten Film und der zweiten Schicht oder dem zweiten Film angeordnet sind. Weiterhin wird hier der Begriff „ausgebildet auf” gleichbedeutend mit „positioniert auf” oder „angeordnet auf” verwendet und ist nicht als Einschränkung in Bezug auf ein bestimmtes Herstellungsverfahren zu verstehen.
1 zeigt eine organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung, die unter Verwendung einer Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung gemäß einer Ausfürungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, in Draufsicht.
Gemäß 1 weist die organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform eine Pixelregion 30 und Schaltungsregionen 40 auf, die an Rändern der Pixelregion 30 angeordnet sind. Die Pixelregion 30 weist eine Vielzahl von Pixeln auf, wobei jeder der Pixel eine Emissionseinheit aufweist, die Licht zur Anzeige eines Bildes emittiert.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Emissionseinheit eine Vielzahl von Subpixeln aufweisen, von denen jeder eine organische lichtemittierende Vorrichtung aufweist. Bei einer vollfarbigen organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung sind rote (R), grüne (G) und blaue (B) Subpixel in verschiedenen Strukturen angeordnet, zum Beispiel in einer Linien-, Mosaik- oder Gitterstruktur, so dass sie einen Pixel bilden. Die organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung kann indes auch eine monochromatische Flachanzeigevorrichtung anstelle einer vollfarbigen Flachanzeigevorrichtung sein. Die Schaltungsregionen 40 steuern zum Beispiel ein Bildsignal, das der Pixelregion 30 eingegeben wird. Bei der organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann zumindest ein Dünnfilmtransistor (TFT) sowohl in der Pixelregion 30 als auch in der Schaltungsregion 40 angebracht sein.
Der zumindest eine Dünnfilmtransistor, der in der Pixelregion 30 angebracht ist, kann einen Dünnfilm-Pixeltransistor, wie einen Dünnfilm-Schalttransistor, der ein Datensignal gemäß einem Gate-Leitungssignal zu einer organischen lichtemittierenden Vorrichtung zur Steuerung des Betriebs der organischen lichtemittierenden Vorrichtung überträgt, und einen Dünnfilm-Ansteuertransistor, der die organische lichtemittierende Vorrichtung durch Anlegen von Strom gemäß dem Datensignal ansteuert. Der zumindest eine Dünnfilmtransistor, der in der Schaltungsregion 40 angebracht ist, kann einen Dünnfilm-Schaltungstransistor aufweisen, der zur Implementierung einer vorbestimmten Schaltung ausgebildet ist.
Die Anzahl und die Anordnung der Dünnfilmtransistoren können nach den Merkmalen der Anzeigevorrichtung und ihres Ansteuerverfahrens variieren.
2 ist eine Schnittdarstellung eines Subpixels der in 1 dargestellten organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Gemäß 2 ist eine Pufferschicht 51 auf einem Substrat 50 ausgebildet, das aus Glas oder Kunststoff ausgebildet ist. Ein Dünnfilmtransistor und eine organische lichtemittierende Vorrichtung (OLED) sind auf der Pufferschicht 51 ausgebildet.
Eine aktive Schicht 52, die eine vorbestimmte Struktur aufweist, ist auf der Pufferschicht 51 des Substrats 50 ausgebildet. Eine Gate-Isolierschicht 53 ist auf der aktiven Schicht 52 ausgebildet, und eine Gate-Elektrode 54 ist in einer vorbestimmten Region der Gate-Isolierschicht 53 ausgebildet. Die Gate-Elektrode 54 ist mit einer (nicht gezeigten) Gate-Leitung verbunden, die ein Dünnfilmtransistor-Einschalt-/Ausschaltsignal anlegt. Eine Zwischenschicht-Isolierschicht 55 ist auf der Gate-Elektrode 54 ausgebildet. Eine Source-Elektrode 56 und eine Drain-Elektrode 57 sind derart ausgebildet, dass sie jeweils durch Kontaktöffnungen mit einer Source-Region 52b und einer Drain-Region 52c der aktiven Schicht 52 in Kontakt stehen. Eine Gate-Region 52a ist zwischen der Source-Region 52b und der Drain-Region 52c angeordnet. Eine Passivierungsschicht 58 aus SiO₂, SiN_x, usw. ist auf der Source-Elektrode 56 und der Drain-Elektrode 57 ausgebildet. Eine Planarisierungsschicht 59 aus einem organischen Material, wie Acryl, Polyimid, Bezocyclobuten (BCB), usw. ist auf der Passivierungsschicht 58 ausgebildet. Eine Pixelelektrode 61, die als Anode der organischen lichtemittierenden Vorrichtung fungiert, ist auf der Planarisierungsschicht 59 ausgebildet, und eine aus einem organischen Material ausgebildete Pixeldefinitionsschicht 60 ist derart ausgebildet, dass sie die Pixelelektrode 61 bedeckt. Eine Öffnung ist in der Pixeldefinitionsschicht 60 ausgebildet, und eine organische Schicht 62 ist auf einer Oberfläche der Pixeldefinitionsschicht 60 und auf einer Oberfläche der Pixelelektrode 61, die durch die Öffnung freigelegt werden, ausgebildet. Die organische Schicht 62 weist eine Emissionsschicht auf. Aspekte der vorliegenden Erfindung sind nicht auf die oben beschriebene Struktur der organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung beschränkt, so dass verschiedene Strukturen organischer lichtemittierender Anzeigevorrichtungen auf die vorliegende Erfindung anwendbar sind.
Die organische lichtemittierende Vorrichtung zeigt eine vorbestimmte Bildinformation durch die Emission von rotem, grünem und blauem Licht an, wenn Strom fließt. Die organische lichtemittierende Vorrichtung weist die Pixelelektrode 61, die mit der Drain-Elektrode 57 des Dünnfilmtransistors verbunden ist, und an die eine positive Spannung angelegt wird, eine Gegenelektrode 63, die derart ausgebildet ist, dass sie den gesamten Subpixel bedeckt, und an die eine negative Spannung angelegt wird, und die organische Schicht 62, die zur Emission von Licht zwischen der Pixelelektrode 61 und der Gegenelektrode 63 angeordnet ist, auf.
Die Pixelelektrode 61 und die Gegenelektrode 63 sind durch die organische Schicht 62 voneinander isoliert und legen jeweils Spannungen entgegengesetzter Polaritäten an die organische Schicht 62 an, so dass sie eine Lichtemission in der organischen Schicht 62 induzieren.
Die organische Schicht 62 kann eine niedermolekulare organische Schicht oder eine hochmolekulare organische Schicht aufweisen. Wird eine niedermolekulare organische Schicht als organische Schicht 62 verwendet, kann die organische Schicht 62 eine einschichtige oder mehrschichtige Struktur aufweisen, die zumindest eine Schicht aufweisen kann, die aus der Gruppe bestehend aus einer Lochinjektionsschicht (HIL), einer Lochtransportschicht (HTL), einer Emissionsschicht (EML), einer Elektronentransportschicht (ETL), einer Elektroneninjektionsschicht (EIL) usw. ausgewählt ist. Beispiele nutzbarer organischer Materialien weisen Kupfer-Phthalocyanin (CuPc), N,N'-di(naphthalin-1-yl)-N,N'-diphenylbenzidin (NPB), Tris-8-Hydroxyquinolin-Aluminium (Alq3), usw. auf. Die niedermolekulare organische Schicht kann durch Vakuumabscheidung ausgebildet werden.
Wird eine hochmolekulare organische Schicht als organische Schicht 62 verwendet, kann die organische Schicht 62 hauptsächlich eine Struktur aufweisen, die eine Lochtransportschicht (HTL) und eine Emissionsschicht (EML) aufweist. Dabei kann die Lochtransportschicht (HTL) aus Poly(ethylendioxythiophen) (PEDOT) ausgebildet sein, und die Emissionsschicht (EML) kann aus Polyphenylvinylenen (PPVs) oder Polyfluorenen ausgebildet sein. Die Lochtransportschicht (HTL) und die Emissionsschicht (EML) können durch Siebdruck, Tintenstrahldruck oder Ähnliches ausgebildet werden.
Die organische Schicht 62 ist nicht auf die oben beschriebenen organischen Schichten beschränkt, sondern kann auf verschiedenerlei Weise ausgeführt werden.
Die Pixelelektrode 61 fungiert als Anode, und die Gegenelektrode 63 fungiert als Kathode. Alternativ kann die Pixelelektrode 61 als Kathode und die Gegenelektrode 63 als Anode fungieren.
Die Pixelelektrode 61 kann als transparente Elektrode oder als reflektierende Elektrode ausgebildet werden. Eine derartige transparente Elektrode kann aus Indiumzinnoxid (ITO), Indiumzinkoxid (IZO), Zinkoxid (ZnO) oder Indiumoxid (In₂O₃) ausgebildet werden. Eine derartige reflektierende Elektrode kann durch die Ausbildung einer reflektierenden Schicht aus Silber (Ag), Magnesium (Mg), Aluminium (Al), Platin (Pt), Palladium (Pd), Gold (Au), Nickel (Ni), Neodym (Nd), Iridium (Ir), Chrom (Cr) oder einer Verbindung derselben und die Ausbildung einer Schicht aus ITO, IZO, ZnO oder In₂O₃ auf der reflektierenden Schicht ausgebildet werden.
Die Gegenelektrode 63 kann als transparente Elektrode oder reflektierende Elektrode ausgebildet werden. Wird die Gegenelektrode 63 als transparente Elektrode ausgebildet, fungiert die Gegenelektrode 63 als Kathode. Dazu kann eine derartige transparente Elektrode durch Abscheidung eines Metalls, das eine niedrige Austrittsarbeit aufweist, wie Lithium (Li), Calcium (Ca), Lithiumfluorid/Calcium (LiF/Ca), Lithiumfluorid/Aluminium (LiF/Al), Silber (Ag), Magnesium (Mg) oder eine Verbindung derselben, auf einer Oberfläche der organischen Schicht 62 und durch die Ausbildung einer zusätzlichen Elektrodenschicht oder einer Bus-Elektrodenleitung darauf aus einem Material zur Ausbildung einer transparenten Elektrode, wie ITO, IZO, ZnO, In₂O₃ oder Ähnliches, ausgebildet werden. Wird die Gegenelektrode 63 als reflektierende Elektrode ausgebildet, kann die reflektierende Schicht durch Abscheidung von Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Ag, Mg oder einer Verbindung derselben auf der gesamten Oberfläche der organischen Schicht 62 ausgebildet werden.
Bei der oben beschriebenen organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung kann die die Emissionsschicht aufweisende organische Schicht 62 durch Verwendung einer Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 100 (vgl. 3), die weiter unten beschrieben werden soll, ausgebildet werden.
Nachfolgend sollen eine Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und ein Verfahren zur Herstellung einer organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung unter Verwendung der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung ausführlich beschrieben werden.
3 ist eine schematische perspektivische Darstellung einer Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 4 ist eine schematische Schnittdarstellung der in 3 dargestellten Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 100 und 5 ist die in 3 dargestellte Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 100 in einer schematischen Draufsicht.
Gemäß 3, 4 und 5 weist die Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 100 eine Abscheidungsquelle 110, eine Abscheidungsquellen-Düseneinheit 120, eine Barriereplattenanordnung 130 und eine Strukturierungsschlitzplatte 150 auf.
Obwohl in 3, 4 und 5 der einfacheren Erläuterung halber keine Kammer dargestellt ist, können alle Bauelemente der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 100 in einer Kammer angeordnet sein, die in einem geeigneten Vakuum gehalten wird. Die Kammer wird in einem geeigneten Vakuum gehalten, damit sich ein Abscheidungsmaterial in einer im Wesentlichen geraden Linie durch die Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 100 bewegen kann.
Zur Abscheidung eines Abscheidungsmaterials 115, das von der Abscheidungsquelle 110 ausgegeben wird und durch die Abscheidungsquellen-Düseneinheit 120 und die Strukturierungsschlitzplatte 150 abgegeben wird, auf einem Substrat 400 in einer gewünschten Struktur sollte die Kammer in einem Hochvakuumzustand gehalten werden, wie bei einem Abscheidungsverfahren, bei dem eine feine Metallmaske (FMM) verwendet wird. Zudem sollte die Temperatur der Barriereplatten 131 und der Strukturierungsschlitzplatte 150 hinreichend niedriger als die Temperatur der Abscheidungsquelle 110 sein. Die Temperatur der Barriereplatten 131 und der Strukturierungsschlitzplatte 150 kann mithin bei etwa 100°C oder darunter liegen, damit das Abscheidungsmaterial 115, das gegen die Barriereplatten 131 geprallt ist, nicht erneut verdampft. Zudem lässt sich die Wärmeausdehnung der Strukturierungsschlitzplatte 150 äußert gering halten, wenn die Temperatur der Strukturierungsschlitzplatte 150 hinreichend niedriger als die Temperatur der Abscheidungsquelle 110 ist. Die Barriereplattenanordnung 130 ist der Abscheidungsquelle 110, die eine hohe Temperatur aufweist, zugewandt. Zudem steigt die Temperatur eines Abschnitts der Barriereplattenanordnung 130, der der Abscheidungsquelle 110 am nächsten gelegen ist, um höchstens 167°C, weswegen bei Bedarf weiterhin eine Teilkühlungsvorrichtung enthalten sein kann. Daher kann die Barriereplattenanordnung 130 ein (nicht gezeigtes) Kühlelement aufweisen.
Das Substrat 400, das ein Ziel darstellt, auf dem ein Abscheidungsmaterial 115 abgeschieden werden soll, ist in der Kammer angeordnet. Das Substrat 400 kann ein Substrat für flache Anzeigetafeln sein. Als Substrat 400 kann ein großes Substrat, wie Mutterglas, zur Herstellung einer Vielzahl von flachen Anzeigetafeln verwendet werden. Auch andere Substrate können verwendet werden.
Die Abscheidung kann erfolgen, während das Substrat 400 oder die Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 100 bezüglich einander bewegt werden.
Insbesondere muss beim konventionellen Abscheidungsverfahren mittels einer feinen Metallmaske (FMM) die Größe der feinen Metallmaske der Größe eines Substrats entsprechen. Daher muss mit steigender Größe des Substrats die Größe der feinen Metallmaske gesteigert werden. Es ist jedoch weder einfach, eine große feine Metallmaske herzustellen, noch eine feine Metallmaske derart auszudehnen, dass sie genau auf eine Struktur ausgerichtet ist.
Zur Lösung dieses Problems kann die Abscheidung bei der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden, während die Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 100 oder das Substrat 400 bezüglich einander bewegt werden. Anders ausgedrückt, kann die Abscheidung kontinuierlich durchgeführt werden, während das Substrat 400, das derart angeordnet wird, dass es der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 100 zugewandt ist, in Richtung einer Y-Achse bewegt wird. Das heißt, dass die Abscheidung abtastend erfolgt. Obwohl das Substrat 400 in 3 derart dargestellt ist, das es in einer (nicht gezeigten) Kammer in Richtung der Y-Achse bewegt wird, wenn die Abscheidung durchgeführt wird, sind Aspekte der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Die Abscheidung kann durchgeführt werden, während die Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 100 in Richtung der Y-Achse bewegt wird, wohingegen das Substrat 400 fixiert ist.
Daher kann die Strukturierungsschlitzplatte 150 bei der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 100 deutlich kleiner als eine bei einem konventionellen Abscheidungsverfahren verwendete feine Metallmaske sein. Anders ausgedrückt, wird bei der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 100 die Abscheidung kontinuierlich durchgeführt, d. h., abtastend, während das Substrat 400 in Richtung der Y-Achse bewegt wird. Sind eine Breite der Strukturierungsschlitzplatte 150 in Richtung der X-Achse und eine Breite des Substrats 400 in Richtung der X-Achse im Wesentlichen gleich, kann somit eine Länge der Strukturierungsschlitzplatte 150 in Richtung der Y-Achse deutlich kleiner als eine Länge des Substrats 400 in Richtung der Y-Achse sein. Da, wie oben beschrieben, die Strukturierungsschlitzplatte 150 derart ausgebildet sein kann, dass sie erheblich kleiner als eine bei einem konventionellen Abscheidungsverfahren verwendete feine Metallmaske ist, ist die Herstellung der Strukturierungsschlitzplatte 150 relativ einfach. Anders ausgedrückt, ist, verglichen mit dem konventionellen Abscheidungsverfahren unter Verwendung der größeren feinen Metallmaske, die Verwendung der Strukturierungsschlitzplatte 150, die kleiner als eine bei einem konventionellen Abscheidungsverfahren verwendete feine Metallmaske ist, bei allen Verfahren, darunter Ätzen und anschließende weitere Verfahren, wie Verfahren zur präzisen Ausdehnung, zum Schweißen, Bewegen und Reinigen, praktischer. Bei einer relativ großen Anzeigevorrichtung ist dies vorteilhafter.
Zur Durchführung der Abscheidung, während, wie oben beschrieben, die Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 100 oder das Substrat 400 bezüglich einander bewegt werden, können die Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 100 und das Substrat 400 in einem vorbestimmten Abstand voneinander beabstandet sein. Dies soll weiter unten ausführlich beschrieben werden.
Die Abscheidungsquelle 110, die das Abscheidungsmaterial 115 enthält und erhitzt, ist auf einer Seite der Kammer angeordnet, die der Seite, auf der das Substrat 400 angeordnet ist, gegenüberliegt. Wenn das in der Abscheidungsquelle 110 enthaltene Abscheidungsmaterial 115 verdampft, wird das Abscheidungsmaterial 115 auf dem Substrat 400 abgeschieden.
Insbesondere weist die Abscheidungsquelle 110 einen Schmelztiegel 111, der mit dem Abscheidungsmaterial 115 gefüllt ist, und eine Heizvorrichtung 112 auf, die den Schmelztiegel 111 erhitzt, so dass das Abscheidungsmaterial 115, das im Schmelztiegel 111 enthalten ist, zu einer Seite des Schmelztiegels 111, insbesondere zur Abscheidungsquellen-Düseneinheit 120, hin verdampft.
Die Abscheidungsquellen-Düseneinheit 120 ist auf einer Seite der Abscheidungsquelle 110 angeordnet, insbesondere auf der Seite der Abscheidungsquelle 110, die dem Substrat 400 zugewandt ist. Die Abscheidungsquellen-Düseneinheit 120 weist eine Vielzahl von Abscheidungsquellendüsen 121 auf, die in Richtung der X-Achse angeordnet sind. Das Abscheidungsmaterial 115, das in der Abscheidungsquelle 110 verdampft, strömt durch die Abscheidungsquellen-Düseneinheit 120 zum Substrat 400 hin.
Die Barriereplattenanordnung 130 ist auf einer Seite der Abscheidungsquellen-Düseneinheit 120 angeordnet. Die Barriereplattenanordnung 130 weist eine Vielzahl von Barriereplatten 131 und einen Barriereplattenrahmen 132 auf, der Seiten der Barriereplatten 131 bedeckt. Die Vielzahl von Barriereplatten 131 kann in gleichen Abständen in Richtung der X-Achse parallel zueinander angeordnet sein. Zudem kann jede der Barriereplatten 131 parallel zu einer in 3 dargestellten YZ-Ebene, d. h., senkrecht zur Richtung der X-Achse, angeordnet sein. Die wie oben beschrieben angeordnete Vielzahl von Barriereplatten 131 teilt den Raum zwischen der Abscheidungsquellen-Düseneinheit 120 und der Strukturierungsschlitzplatte 150 in eine Vielzahl von Abscheidungsteilräumen S (vgl. 5). Bei der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 100 wird der Abscheidungsraum von den Barriereplatten 131 in die Abscheidungsteilräume S unterteilt, die jeweils mit den Abscheidungsquellendüsen 121 korrespondieren, durch die das Abscheidungsmaterial 115 abgegeben wird.
Die Barriereplatten 131 können jeweils zwischen benachbarten Abscheidungsquellendüsen 121 angeordnet sein. Anders ausgedrückt, kann jede der Abscheidungsquellendüsen 121 zwischen zwei benachbarten Barriereplatten 131 angeordnet sein, wobei jedoch die Aspekte der Erfindung nicht darauf beschränkt sind und mehr als eine Abscheidungsquellendüse 121 zwischen zwei benachbarten Barriereplatten 131 angeordnet sein kann. Die Abscheidungsquellendüsen 121 können jeweils am Mittelpunkt zwischen zwei benachbarten Barriereplatten 131 angeordnet sein. Da die Barriereplatten 131, wie oben beschrieben, den Raum zwischen der Abscheidungsquellen-Düseneinheit 120 und der Strukturierungsschlitzplatte 150 in die Vielzahl von Abscheidungsteilräumen S teilen, vermischt sich das durch jede der Abscheidungsquellendüsen 121 abgegebene Abscheidungsmaterial 115 nicht mit dem durch die anderen Abscheidungsquellendüsen 121 abgegebenen Abscheidungsmaterial 115 und strömt durch Strukturierungsschlitze 151, so dass es auf dem Substrat 400 abgeschieden wird. Anders ausgedrückt, leiten die Barriereplatten 131 das Abscheidungsmaterial 115, das durch die Abscheidungsquellendüsen 121 abgegeben wird, derart, dass es sich im Wesentlichen gerade in Richtung der Z-Achse bewegt und nicht in Richtung der X-Achse strömt.
Wie oben beschrieben, wird das Abscheidungsmaterial 115 durch das Anbringen der Barriereplatten 131 dazu gebracht, sich gerade zu bewegen, so dass, verglichen mit einem Fall, in dem keine Barriereplatten angebracht werden, eine kleinere Schattenzone auf dem Substrat 400 ausgebildet werden kann. Daher können die Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 100 und das Substrat 400 in einem vorbestimmten Abstand voneinander beabstandet sein. Dies soll weiter unten ausführlich beschrieben werden.
Der Barriereplattenrahmen 132, der obere und untere Seiten der Barriereplatten 131 ausbildet, erhält die Positionen der Barriereplatten 131 aufrecht, und leitet das Abscheidungsmaterial 115, das durch die Abscheidungsquellendüsen 121 abgegeben wird, derart, dass es sich im Wesentlichen in Richtung der Z-Achse bewegt und nicht in Richtung der Y-Achse strömt.
Obwohl die Abscheidungsquellen-Düseneinheit 120 und die Barriereplattenanordnung 130 derart dargestellt sind, dass sie in einem vorbestimmten Abstand voneinander beabstandet sind, sind Aspekte der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt, und die Abscheidungsquellen-Düseneinheit 120 kann auch auf der Barriereplattenanordnung 130 angeordnet sein. Um zu verhindern, dass die von der Abscheidungsquelle 110 abgegebene Wärme zur Barriereplattenanordnung 130 geleitet wird, können die Abscheidungsquellen-Düseneinheit 120 und die Barriereplattenanordnung 130 in einem vorbestimmten Abstand voneinander beabstandet sein. Ist ein Wärmeisolator zwischen der Abscheidungsquellen-Düseneinheit 120 und der Barriereplattenanordnung 130 angeordnet, so können alternativ die Abscheidungsquellen-Düseneinheit 120 und die Barriereplattenanordnung 130 miteinander verbunden sein, wobei sich der Wärmeisolator zwischen ihnen befindet.
Zudem kann die Barriereplattenanordnung 130 derart konstruiert sein, dass sie sich von der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 100 abnehmen lässt. Ein konventionelles Abscheidungsverfahren mittels einer feinen Metallmaske hat einen niedrigen Auftragswirkungsgrad. Unter dem Auftragswirkungsgrad versteht man dabei das Verhältnis des auf dem Substrat 400 abgeschiedenen Abscheidungsmaterials 115 zum in der Abscheidungsquelle 110 verdampften Abscheidungsmaterial 115. Weiterhin bleiben beim konventionellen Abscheidungsverfahren mittels einer feinen Metallmaske etwa 68% des organischen Abscheidungsmaterials, das nicht auf dem Substrat abgeschieden wurde, an einer Abscheidungsvorrichtung haften, was eine Wiederverwendung des Abscheidungsmaterials erschwert.
Zur Lösung dieser Probleme ist bei der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Abscheidungsraum mittels der Barriereplattenanordnung 130 umschlossen, so dass das Abscheidungsmaterial 115, das nicht auf dem Substrat 400 abgeschieden wird, hauptsächlich in der Barriereplattenanordnung 130 abgeschieden wird. Da die Barriereplattenanordnung 130 derart konstruiert ist, dass sie sich von der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 100 abnehmen lässt, kann die Barriereplattenanordnung 130 mithin von der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 100 abgenommen werden und dann in einer separaten Vorrichtung zum Recyceln von Abscheidungsmaterial angeordnet werden, um das Abscheidungsmaterial 115 rückzugewinnen, wenn sich nach einem langen Abscheidungsverfahren eine große Menge des Abscheidungsmaterials 115 in der Barriereplattenanordnung 130 befindet. Dank der Struktur der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 100 erhöht sich die Wiederverwendungsquote des Abscheidungsmaterials 115, so dass sich der Auftragswirkungsgrad verbessert, wodurch die Herstellungskosten sinken.
Die Strukturierungsschlitzplatte 150 und ein Rahmen 155, in den die Strukturierungsschlitzplatte 150 geklemmt ist, können zwischen der Abscheidungsquelle 110 und dem Substrat 400 angeordnet sein. Der Rahmen 155 kann in einer Gitterform, ähnlich einem Fensterrahmen, ausgebildet sein. Die Strukturierungsschlitzplatte 150 ist in den Rahmen 155 geklemmt. Die Strukturierungsschlitzplatte 150 weist eine Vielzahl von Strukturierungsschlitzen 151 auf, die in Richtung der X-Achse angeordnet sind. Wie in 3 dargestellt, können Längen der Strukturierungsschlitze 151 nicht gleich sein, was der Verbesserung der Gleichmäßigkeit der Dicke von abgeschiedenen Dünnfilmen dient. Dies soll weiter unten ausführlich beschrieben werden.
Das Abscheidungsmaterial 150, das in der Abscheidungsquelle 110 verdampft, strömt durch die Abscheidungsquellen-Düseneinheit 120 und die Strukturierungsschlitzplatte 150 zum Substrat 400 hin. Die Strukturierungsschlitzplatte 150 lässt sich durch Ätzen herstellen, was dem Verfahren entspricht, das auch bei einem konventionellen Verfahren zur Herstellung einer feinen Metallmaske, insbesondere einer gestreiften FMM, angewandt wird.
Bei der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Gesamtzahl der Strukturierungsschlitze 151 größer als die Gesamtzahl der Abscheidungsquellendüsen 121 sein. Zudem kann eine größere Zahl von Strukturierungsschlitzen 151 als von Abscheidungsquellendüsen 121 zwischen zwei benachbarten Barriereplatten 131 angeordnet sein.
Anders ausgedrückt, kann zumindest eine Abscheidungsquellendüse 121 zwischen jeweils zwei benachbarten Barriereplatten 131 angeordnet sein. Eine Vielzahl von Strukturierungsschlitzen 151 kann jeweils zwischen zwei benachbarten Barriereplatten 131 angeordnet sein. Der Raum zwischen der Abscheidungsquellen-Düseneinheit 120 und der Strukturierungsschlitzplatte 150 wird von den Barriereplatten 131 in Abscheidungsteilräume S geteilt, die jeweils mit den Abscheidungsquellendüsen 121 korrespondieren. Daher strömt das Abscheidungsmaterial 115, das von jeder der Abscheidungsquellendüsen 121 abgegeben wird, durch eine Vielzahl von Strukturierungsschlitzen 151, die im mit der Abscheidungsquellendüse 121 korrespondieren Abscheidungsteilraum S angeordnet sind, und wird dann auf dem Substrat 400 abgeschieden.
Zudem können die Barriereplattenanordnung 130 und die Strukturierungsschlitzplatte 150 derart ausgebildet sein, dass sie in einem vorbestimmten Abstand voneinander beabstandet sind. Alternativ können die Barriereplattenanordnung 130 und die Strukturierungsschlitzplatte 150 durch ein Verbindungselement 135 miteinander verbunden sein. Die Temperatur der Barriereplattenanordnung 130 kann aufgrund der Abscheidungsquelle 110, deren Temperatur hoch ist, auf 100°C oder höher steigen. Um zu verhindern, dass die Wärme der Barriereplattenanordnung 130 zur Strukturierungsschlitzplatte 150 geleitet wird, sind die Barriereplattenanordnung 130 und die Strukturierungsschlitzplatte 150 in einem vorbestimmten Abstand voneinander beabstandet.
Wie oben beschrieben, führt die Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 100 die Abscheidung durch, während sie bezüglich des Substrats 400 bewegt wird. Um die Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 100 bezüglich des Substrats 400 zu bewegen, ist die Strukturierungsschlitzplatte 150 mithin in einem vorbestimmten Abstand vom Substrat 400 beabstandet. Um die Ausbildung einer relativ großen Schattenzone auf dem Substrat 400 zu verhindern, wenn die Strukturierungsschlitzplatte 150 und das Substrat 400 voneinander beabstandet sind, sind zudem die Barriereplatten zwischen der Abscheidungsquellen Düseneinheit 120 und der Strukturierungsschlitzplatte 150 angeordnet, so dass das Abscheidungsmaterial 115 dazu gebracht wird, sich in einer im Wesentlichen geraden Linie durch die Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 100 zu bewegen. Dadurch verringert sich die Größe der auf dem Substrat 400 ausgebildeten Schattenzone erheblich.
Insbesondere erfolgt bei einem konventionellen Abscheidungsverfahren mittels einer feinen Metallmaske die Abscheidung, indem die feine Metallmaske in engem Kontakt mit einem Substrat steht, um die Ausbildung einer Schattenzone auf dem Substrat zu verhindern. Wird die feine Metallmaske in engem Kontakt mit dem Substrat stehend verwendet, kann der Kontakt indes Schäden verursachen. Zudem muss beim konventionellen Abscheidungsverfahren die Größe der Maske der Größe des Substrats entsprechen, da die Maske nicht bezüglich des Substrats bewegt werden kann. Daher muss die Größe der Maske erhöht werden, wenn Anzeigevorrichtungen größer werden. Die Herstellung einer solchen großen Maske ist jedoch nicht einfach.
Zur Lösung dieses Problems wird die Strukturierungsschlitzplatte 150 bei der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung derart angeordnet, dass sie in einem vorbestimmten Abstand vom Substrat 400 beabstandet ist. Dies kann dadurch erleichtert werden, dass die Barriereplatten 131 zur Verringerung der Größe der auf dem Substrat 400 ausgebildeten Schattenzone angebracht werden.
Wie oben beschrieben, wird eine Maske derart ausgebildet, dass sie kleiner als ein Substrat ist, und wird die Abscheidung durchgeführt, während die Maske bezüglich des Substrats bewegt wird. Daher lässt sich die Maske leicht herstellen. Zudem lassen sich Schäden, die aufgrund des Kontakts zwischen einem Substrat und einer feinen Metallmaske entstehen, wie dies beim konventionellen Abscheidungsverfahren der Fall ist, verhindern. Da es nicht notwendig ist, während eines Abscheidungsverfahrens die feine Metallmaske in engem Kontakt mit dem Substrat stehend zu verwenden, lässt sich weiterhin die Herstellungsgeschwindigkeit steigern.
Nachfolgend sollen die Größe einer Schattenzone, die beim Anbringen von Barriereplatten auf einem Substrat ausgebildet wird, und die Größe einer Schattenzone, die auf einem Substrat ausgebildet wird, wenn keine Barriereplatten angebracht werden, miteinander verglichen werden.
6A ist eine schematische Darstellung zur Beschreibung der Abscheidung des Abscheidungsmaterials 115 bei der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 6B ist eine Schattenzone eines auf dem Substrat 400 abgeschiedenen Dünnfilms dargestellt, wenn der Abscheidungsraum von Barriereplatten 131 geteilt wird. In 6C ist eine Schattenzone eines auf dem Substrat 400 abgeschiedenen Dünnfilms dargestellt, wenn der Abscheidungsraum nicht von den Barriereplatten 131 geteilt wird.
Gemäß 6A wird das Abscheidungsmaterial 115 das in der Abscheidungsquelle 110 verdampft, auf dem Substrat 400 abgeschieden, indem es durch die Abscheidungsquellen-Düseneinheit 120 und die Strukturierungsschlitzplatte 150 abgegeben wird. Da der Raum zwischen der Abscheidungsquellen-Düseneinheit 120 und der Strukturierungsschlitzplatte 150 von den Barriereplatten 131 in eine Vielzahl von Abscheidungsteilräumen S geteilt wird, vermischt sich aufgrund der Barriereplatten 131 das durch jede der Abscheidungsquellendüsen 121 abgegebene Abscheidungsmaterial 115 nicht mit dem durch die anderen Abscheidungsquellendüsen 121 abgegebenen Abscheidungsmaterial 115.
Wird, wie in 6A und 6B dargestellt, der Raum zwischen der Abscheidungsquellen-Düseneinheit 120 und der Strukturierungsschlitzplatte 150 von der Barriereplattenanordnung 130 geteilt, lässt sich eine Breite SH₁ einer auf dem Substrat 400 ausgebildeten Schattenzone durch die untenstehende Gleichung 1 bestimmen: SH₁ = s·d_s/h Gleichung 1 wobei s einen Abstand zwischen der Strukturierungsschlitzplatte 150 und dem Substrat 400 bezeichnet, d_s eine Breite jeder der Abscheidungsquellendüsen 121 bezeichnet und h einen Abstand zwischen der Abscheidungsquelle 110 und der Strukturierungsschlitzplatte 150 bezeichnet.
Wird, wie in 6C dargestellt, der Raum zwischen der Abscheidungsquellen-Düseneinheit 120 und der Strukturierungsschlitzplatte 150 hingegen nicht von den Barriereplatten 131 geteilt, wird das Abscheidungsmaterial 115 in einem größeren Winkelbereich als im Falle von 6B durch die Strukturierungsschlitzplatte 150 abgegeben. Das liegt daran, dass das Abscheidungsmaterial 115, das nicht nur durch eine Abscheidungsquellendüse 121, die einem Strukturierungsschlitz 151 unmittelbar zugewandt ist, sondern auch durch andere Abscheidungsquellendüsen 121 als die oben genannte Abscheidungsquellendüse 121 abgegeben wird, durch den oben genannten Strukturierungsschlitz 151 strömt und dann auf dem Substrat 400 abgeschieden wird. Dadurch ist eine Breite SH₂ einer auf dem Substrat 400 ausgebildeten Schattenzone deutlich größer, als wenn der Abscheidungsraum von den Barriereplatten 131 geteilt wird. Die Breite SH₂ der auf dem Substrat 400 ausgebildeten Schattenzone wird durch Gleichung 2 bestimmt: SH₂ = s·2d/h Gleichung 2 wobei s einen Abstand zwischen der Strukturierungsschlitzplatte 150 und dem Substrat 400 bezeichnet, d einen Abstand zwischen benachbarten Barriereplatten 131 bezeichnet und h einen Abstand zwischen der Abscheidungsquelle 110 und der Strukturierungsschlitzplatte 150 bezeichnet.
Gemäß Gleichung 1 und 2 ist d_s, das die Breite jeder der Abscheidungsquellendüsen 121 bezeichnet, bis zu zehnmal kleiner als d, das den Abstand zwischen den benachbarten Barriereplatten 131 bezeichnet, so dass die Schattenzone eine geringere Breite aufweisen kann, wenn der Raum zwischen der Abscheidungsquellen-Düseneinheit 120 und der Strukturierungsschlitzpiatte 150 von den Barriereplatten 131 geteilt wird. Die Breite SH₂ der auf dem Substrat 400 ausgebildeten Schattenzone lässt sich durch eines der folgenden Verfahren verringern: (1) durch Verringerung des Abstands d zwischen den benachbarten Barriereplatten 131, (2) durch Verringerung des Abstands s zwischen der Strukturierungsschlitzplatte 150 und dem Substrat 400 oder (3) durch Erhöhung des Abstands h zwischen der Abscheidungsquelle 110 und der Strukturierungsschlitzplatte 150.
Wie oben beschrieben, lässt sich die auf dem Substrat 400 ausgebildete Schattenzone durch das Anbringen der Barriereplatten 131 verringern. Daher kann die Strukturierungsschlitzplatte 150 vom Substrat 400 beabstandet sein.
Nachfolgend soll eine Strukturierungsschlitzplatte zum Erhalt einer gleichmäßigen Dicke eines auf einer gesamten Oberfläche des Substrats 400 abgeschiedenen Dünnfilms ausführlich beschrieben werden.
7 ist eine schematische Darstellung, in der die Verteilung von Abschnitten eines Dünnfilms dargestellt ist, der unter Verwendung einer konventionellen Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung und der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf einem Substrat abgeschieden wird. In 7 ist ein Fall dargestellt, in dem die Menge oder der Koeffizient der Strahlung des Abscheidungsmaterials 115, das durch jede Öffnung, d. h., jede der Abscheidungsquellendüsen 121 in 3, abgegeben wird, gleich ist. In 7 bezeichnet S jeden Abscheidungsteilraum, während d einen Abstand zwischen benachbarten Barriereplatten 131 bezeichnet.
In 7 ist die Form von Abschnitten des Dünnfilms, der mittels der konventionellen Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung abgeschieden wird, die eine Strukturierungsschlitzplatte aufweist, die Strukturierungsschlitze der gleichen Länge aufweist, durch die Linie A gekennzeichnet, während die Form von Abschnitten des Dünnfilms, der mittels der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 100, die die Strukturierungsschlitzplatte 150 aufweist, die die Strukturierungsschlitze 151 verschiedener Längen aufweist, durch Linie B gekennzeichnet ist.
Gemäß 7 wird nach dem Kosinussatz die größte Menge eines Abscheidungsmaterials 115 im Vakuumzustand in einem Abschnitt abgegeben, der senkrecht zur jeder der Abscheidungsquellendüsen (vgl. 121 in 3) ist, d. h., in einem mittleren Abschnitt jedes Abscheidungsteilraums S, während die Menge des abgegebenen Abscheidungsmaterials 115 in einem Abschnitt nahe den Barriereplatten (vlg. 131 in 3) abnimmt. Daher kann ein Dünnfilm, der mittels der konventionellen Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung abgeschieden wird, die Strukturierungsschlitzplatten aufweist, die Strukturierungsschlitze der gleichen Länge aufweisen, in Form der Linie A in 7 ausgebildet werden. Das heißt, dass in den Abscheidungsteilräumen S der mittlere Abschnitt des Films konvex ist. Was die gesamte Oberfläche des auf dem Substrat 400 ausgebildeten Dünnfilms betrifft, so weist der Dünnfilm eine unregelmäßige Oberfläche auf, die aus sich wiederholenden konvexen und konkaven Abschnitten ausgebildet ist.
Dabei lässt sich das Verhältnis zwischen einem Abstand zwischen mittleren Abschnitten jedes Abscheidungsteilraums S und Dicken von Abschnitten des abgeschiedenen Dünnfilms leicht aus Versuchen ableiten. In den meisten Fällen lässt sich das Verhältnis als eine Funktion cosⁿ(θ) ausdrücken.
Zur Unterbindung einer Ungleichmäßigkeit von Dicken von Abschnitten des abgeschiedenen Dünnfilms in jedem oben beschriebenen Abscheidungsteilraum S können sich Längen der Strukturierungsschlitze 151 voneinander unterscheiden.
8 ist eine schematische Darstellung, in der ein Abscheidungsmaterial 115, das von einer Abscheidungsquelle der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 100 in 3 abgegeben wird, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt ist.
Ein Profil eines abgeschiedenen Dünnfilms lässt sich durch einen Abstand zwischen der Abscheidungsquelle 110 und dem Substrat 400 und durch n von cosⁿ(θ) bestimmen. Die Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 100 in 3 führt die Abscheidung durch, während sie sich bezüglich des Substrats 400 bewegt, wodurch sich Abscheidungsmaterialien entlang einer Bewegungsrichtung der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 100 in 3 überlappen. Die Dicken von Abschnitten des abgeschiedenen Dünnfilms entsprechend Positionen lassen sich durch die nachfolgende Gleichung 3 bestimmen:
wobei TS einen Abstand zwischen der Abscheidungsquelle 110 und dem Substrat 400 bezeichnet, x_c die mittlere Position des Substrats 400 bezeichnet, die nur mit einem oder einigen wenigen Abscheidungsteilräumen S korrespondiert, x_c eine willkürliche Position des Substrats 400 bezeichnet, die nur mit einem oder einigen wenigen Abscheidungsteilräumen S korrespondiert, und y die Länge jedes der Strukturierungsschlitze 151 ist.
Die linke Seite von Gleichung 3 bezeichnet die Dicke eines Abschnitts eines abgeschiedenen Dünnfilms in der mittleren Position des Substrats 400 und korrespondiert nur mit einem oder einigen wenigen Abscheidungsteilräumen S, während die rechte Seite von Gleichung 3 die Dicke eines Abschnitts des abgeschiedenen Dünnfilms in einer willkürlichen Position des Substrats 400 bezeichnet und nur mit einem oder einigen wenigen Abscheidungsteilräumen S korrespondiert. Wenn die linke und rechte Seite von Gleichung 3 gleich sind, können die Dicken von Abschnitten des abgeschiedenen Dünnfilms somit gleichmäßig sein. Zum Erhalt der Länge jedes der Strukturierungsschlitze 151, bei der die Dicken von Abschnitten des abgeschiedenen Dünnfilms gleichmäßig sind, lässt sich Gleichung 3 als Polynom von x bezüglich y erhalten, wie dies in der nachfolgenden Gleichung 4 gezeigt ist:
Gleichung 4 wird mit vier variablen Koeffizienten ausgedrückt, wobei ein Term höherer Ordnung 4 ist; Aspekte der vorliegenden Erfindung sind jedoch nicht darauf beschränkt und Gleichung 4 lässt sich auch mit fünf variablen Koeffizienten ausdrücken, wobei ein Term höherer Ordnung 5 ist.
9 ist eine Darstellung eines Abschnitts einer Strukturierungsschlitzplatte gemäß Gleichung 3 und 4. Genauer ist in 9 ein Abschnitt einer Strukturierungsschlitzplatte dargestellt, der jedem Abscheidungsteilraum entspricht, der von benachbarten Barrierewänden ausgebildet wird. Gemäß 9 unterscheiden sich Längen von Strukturierungsschlitzen 151 der Strukturierungsschlitzplatte voneinander, und je weiter die Strukturierungsschlitze 151 von einem mittleren Abschnitt (x = 0) jedes Abscheidungsteilraums S entfernt sind und je näher sich die Strukturierungsschlitze 151 an einem Randabschnitt jedes Abscheidungsteilraums S befinden, desto größer ist eine Länge y jedes der Strukturierungsschlitze 151.
10 ist eine Strukturierungsschlitzplatte 150 der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung in 3 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Draufsicht. Gemäß 10 sind die Längen der Strukturierungsschlitze 151a, 151b und 151c umso größer, je weiter die Strukturierungsschlitze 151a, 151b und 151c von einer Mitte jedes Abscheidungsteilraums S entfernt sind. Anders ausgedrückt, ist eine Länge t2 des Strukturierungsschlitzes 151a, der mit einer Mitte jedes Abscheidungsteilraums S korrespondiert, unter Strukturierungsschlitzen 151, die mit jedem Abscheidungsteilraum S korrespondieren, am kleinsten. Außerdem ist die Länge des Strukturierungsschlitzes umso größer, je weiter ein Strukturierungsschlitz vom Strukturierungsschlitz 151a entfernt ist. Daher ist die Länge t2 des Strukturierungsschlitzes 151a, der mit einer Mitte jedes Abscheidungsteilraums S korrespondiert, am kleinsten, während Längen t1 und t3 der jeweiligen Strukturierungsschlitze 151b und 151c, die mit beiden Enden jedes Abscheidungsteilraums S korrespondieren, am größten sind. Die Strukturierungsschlitze 151a, 151b und 151c, die die oben genannten Formen aufweisen, können sich wiederholend in der Strukturierungsschlitzplatte 150 angeordnet sein.
Die oben beschriebenen Strukturierungsschlitze können einen Abschnitt des Abscheidungsmaterials 115 blockieren, der von einer Abscheidungsquellendüse (vgl. 121 in 3) auf die Strukturierungsschlitzplatte 151 fällt. Insbesondere weist jeder Abschnitt des von der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 100 in 3 abgeschiedenen Dünnfilms einen mittleren Abschnitt mit einer konvexen Form auf, weswegen zur gleichmäßigen Ausbildung der Dicken von Abschnitten des abgeschiedenen Dünnfilms ein Teil des Abscheidungsmaterials 115 zum mittleren Abschnitt jedes Abscheidungsteilraums S hin blockiert werden muss. Daher unterscheiden sich Längen der Strukturierungsschlitze 151a, 151b und 151c voneinander, so dass ein Teil des Abscheidungsmaterials 115 blockiert werden kann. Dabei ist die Strukturierungsschlitzplatte 150 derart ausgebildet, dass Längen der Strukturierungsschlitze 151a, 151b und 151c, die sich näher an beiden Enden jedes Abscheidungsteilraums S befinden, größer werden können. Daher wird durch den Strukturierungsschlitz 151a, der mit dem mittleren Abschnitt jedes Abscheidungsteilraums S korrespondiert, in dem die Länge des Strukturierungsschlitzes 151a relativ klein ist, eine geringe Menge des Abscheidungsmaterials 115 abgegeben, während durch die Strukturierungsschlitze 151b und 151c, die mit Enden jedes Abscheidungsteilraums S korrespondieren, an denen die Längen der Strukturierungsschlitze 151b und 151c relativ groß sind, eine große Menge Abscheidungsmaterial 115 abgegeben wird. Dabei können sich die Längen der Strukturierungsschlitze 151a, 151b und 151c voneinander unterscheiden, so dass ein Abschnitt jedes Abscheidungsteilraums S, in dem die Dicke eines Abschnitts des abgeschiedenen Dünnfilms am kleinsten ist, im Allgemeinen die Dicke eines Abschnitts des abgeschiedenen Dünnfilms an beiden Enden jedes Abscheidungsteilraums S, die Gesamtdicke des Dünnfilms sein kann.
Auf diese Weise können sich die Längen der Strukturierungsschlitze 151a, 151b und 151c voneinander unterscheiden, so dass ein von der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 100 abgeschiedener Dünnfilm in 3 in Form der Linie B in 7 korrigiert werden kann. Anders ausgedrückt, lässt sich die Abscheidungsmenge derart korrigieren, dass die Länge eines Strukturierungsschlitzes in einem Abschnitt, in dem eine relativ große Menge des Abscheidungsmaterials 115 abgeschieden wird, relativ klein sein kann, so dass eine geringe Menge an Abscheidungsmaterial 115 durch den Strukturierungsschlitz, der mit dem Abschnitt korrespondiert, abgegeben wird, während die Länge eines Strukturierungsschlitzes in einem Abschnitt, in dem eine geringe Menge des Abscheidungsmaterials 115 abgeschieden wird, relativ groß sein kann, so dass die Gesamtdicke des Dünnfilms gleichmäßig sein kann.
Die Gleichmäßigkeit eines auf einem Substrat abgeschiedenen Dünnfilms gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist einen Fehlerbereich von 1% bis 2% auf, so dass sich die Qualität und die Zuverlässigkeit einer Struktur, die das Substrat aufweist, auf dem der Dünnfilm ausgebildet ist, verbessern lassen.
11 ist eine Strukturierungsschlitzplatte 250 der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung in 3 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Draufsicht. Gemäß 11 weist die Strukturierungsschlitzplatte 250 Strukturierungsschlitze auf, die verschiedene Längen aufweisen. Die Strukturierungsschlitzplatte 250 in 11 ist der Strukturierungsschlitzplatte 150 in 10 insofern ähnlich, als die Strukturierungsschlitzplatte 250 in 11 Strukturierungsschlitze mit verschiedenen Längen aufweist. Bei der Strukturierungsschlitzplatte 150 in 10 sind allerdings obere Enden der Strukturierungsschlitze 151a, 151b und 151c in der gleichen Position angeordnet, während untere Enden derselben in verschiedenen Positionen angeordnet sind. Bei der Strukturierungsschlitzplatte 250 in 11 sind dagegen sowohl die oberen als auch die unteren Enden der Strukturierungsschlitze 251a, 251b und 251c in verschiedenen Positionen angeordnet. Die Strukturierungsschlitzplatte 250 in 11 ist der Strukturierungsschlitzplatte 150 in 10 insofern ähnlich, als anstelle eines Unterschieds zwischen Positionen der Strukturierungsschlitze Längen der Strukturierungsschlitze 251a, 251b und 251c der Strukturierungsschlitzplatte 250 in 11 näher den beiden Enden jedes Abscheidungsteilraums S größer werden. Daher wird durch den Strukturierungsschlitz 251a, der mit dem mittleren Abschnitt jedes Abscheidungsteilraums S korrespondiert, in dem die Länge des Strukturierungsschlitzes 251a relativ klein ist, eine geringe Menge an Abscheidungsmaterial abgegeben, während durch die Strukturierungsschlitze 251b und 251c, die mit Enden jedes Abscheidungsteilraums S korrespondieren, in denen die Längen der Strukturierungsschlitze 251b und 251c relativ groß sind, eine große Menge an Abscheidungsmaterial abgegeben wird, so dass die Dicken von Abschnitten eines abgeschiedenen Dünnfilms gleichmäßig sein können.
12 ist eine Strukturierungsschlitzplatte 350 der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung in 3 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Draufsicht. Gemäß 12 kann die Strukturierungsschlitzplatte 350 eine Korrekturplatte 390 aufweisen. Die Korrekturplatte 390 kann derart angeordnet sein, dass annähernde Bögen oder Kosinuskurven zwischen benachbarten Barriereplatten (vgl. 131 in 3) in einer vertikalen Richtung miteinander kombiniert werden. Die Korrekturplatte 390 blockiert einen Abschnitt des Abscheidungsmaterials, der von einer Abscheidungsquellendüse (vgl. 121 in 1) auf einen Strukturierungsschlitz (vgl. 151 in 1) fällt.
Insbesondere mittlere Abschnitte eines von der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung abgeschiedenen Dünnfilms weisen eine konvexe Form auf, weswegen zur gleichmäßigen Ausbildung der Dicken von Abschnitten des abgeschiedenen Dünnfilms ein Teil des Abscheidungsmaterials zum mittleren Abschnitt jedes Abscheidungsteilraums S hin blockiert werden muss. Daher ist die Korrekturplatte 390 in der Mitte eines Weges angeordnet, auf dem sich das Abscheidungsmaterial bewegt, so dass ein Abschnitt des Abscheidungsmaterials blockiert wird. Da die Korrekturplatte 390 derart angeordnet ist, dass Bögen oder Kosinuskurven in einer vertikalen Richtung miteinander kombiniert werden, prallt dabei eine große Menge an Abscheidungsmaterial gegen einen relativ breiten mittleren Abschnitt, so dass eine größere Menge an Abscheidungsmaterial blockiert werden kann, während eine geringere Menge an Abscheidungsmaterial gegen einen Randabschnitt jedes Abscheidungsteilraums S prallt, so dass eine geringere Menge an Abscheidungsmaterial blockiert werden kann. Dabei kann die Korrekturplatte 390 derart angeordnet sein, dass ein Abschnitt jedes Abscheidungsteilraums S, in dem die Dicke eines Abschnitts eines abgeschiedenen Dünnfilms am kleinsten ist, im Allgemeinen, die Dicke eines Abschnitts eines Dünnfilms, der an beiden Enden jedes Abscheidungsteilraums S abgeschieden wird, die Gesamtdicke des Dünnfilms sein kann.
Dementsprechend ist die Korrekturplatte 390 auf einem sich bewegenden Weg des Abscheidungsmaterials angeordnet, so dass ein von der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung in 3 abgeschiedener Dünnfilm in Form der Linie B in 7 korrigiert werden kann. Anders ausgedrückt, kann die Abscheidungsmenge korrigiert werden, so dass die Gesamtdicke des abgeschiedenen Dünnfilms gleichmäßig sein kann, derart, dass die Höhe der Korrekturplatte 390 in einem Abschnitt jedes Abscheidungsteilraums S, in dem eine große Menge an Abscheidungsmaterial abgeschieden wird, groß ist, so dass eine große Menge an Abscheidungsmaterial blockiert werden kann, und die Höhe der Korrekturplatte 390 in einem Abschnitt jedes Abscheidungsteilraums S, in dem eine geringe Menge an Abscheidungsmaterial abgeschieden wird, klein ist, so dass eine geringe Menge an Abscheidungsmaterial blockiert werden kann.
Die Gleichmäßigkeit der Dicke eines auf einem Substrat abgeschiedenen Dünnfilms gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist einen Fehlerbereich von 1% bis 2% auf, so dass sich die Qualität und die Zuverlässigkeit einer Struktur, die das Substrat aufweist, auf dem der Dünnfilm ausgebildet ist, verbessern lassen.
13 ist eine perspektivische Rückansicht einer Strukturierungsschlitzplatte 150 der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 100 in 3 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gemäß 13 ist ein Tragelement 160 auf einer Rückseite der Strukturierungsschlitzplatte 150 angeordnet und trägt die Strukturierungsschlitzplatte 150. Das Tragelement 160 verhindert, dass die Strukturierungsschlitzplatte 150 zur Abscheidungsquelle (vgl. 110 in 3) hin absinkt. Das Tragelement 160 kann stabförmig sein. Das Tragelement 160 kann die Längsrichtung einer Vielzahl von Strukturierungsschlitzen 151s der Strukturierungsschlitzplatte 150 kreuzen, wobei in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Längsrichtung des Tragelements 160 senkrecht zur Längsrichtung der Strukturierungsschlitze 151 sein kann. Beide Enden des Tragelements 160 können auf einem Rahmen 155 befestigt sein, in den die Strukturierungsschlitzplatte 150 geklemmt ist.
14 ist eine schematische perspektivische Darstellung einer Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 500 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gemäß 14 weist die Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 500 eine Abscheidungsquelle 510, eine Abscheidungsquellen-Düseneinheit 520, eine erste Barriereplattenanordnung 530, eine zweite Barriereplattenanordnung 540 und eine Strukturierungsschlitzplatte 550 auf.
Obwohl in 14 der einfacheren Erläuterung halber keine Kammer dargestellt ist, können alle Bauelemente der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 500 in einer Kammer angeordnet sein, die in einem geeigneten Vakuum gehalten wird. Die Kammer wird in einem geeigneten Vakuum gehalten, damit sich ein Abscheidungsmaterial in einer im Wesentlichen geraden Linie durch die Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 500 bewegen kann.
Das Substrat 400, das ein Ziel darstellt, auf dem ein Abscheidungsmaterial 515 abgeschieden werden soll, kann in der Kammer angeordnet sein. Die Abscheidungsquelle 510, die das Abscheidungsmaterial 515 enthält und erhitzt, kann auf einer Seite der Kammer angeordnet sein, die der Seite, auf der das Substrat 400 angeordnet ist, gegenüberliegt. Die Abscheidungsquelle 510 kann einen Schmelztiegel 511 und eine Heizvorrichtung 512 aufweisen.
Die Abscheidungsquellen-Düseneinheit 520 kann auf einer Seite der Abscheidungsquelle 510 angeordnet sein, insbesondere auf der Seite der Abscheidungsquelle 510, die dem Substrat 400 zugewandt ist. Die Abscheidungsquellen-Düseneinheit 520 kann eine Vielzahl von Abscheidungsquellendüsen 521 aufweisen, die in Richtung der X-Achse angeordnet sind.
Die erste Barriereplattenanordnung 530 kann auf einer Seite der Abscheidungsquellen-Düseneinheit 520 angeordnet sein. Die erste Barriereplattenanordnung 530 kann eine Vielzahl erster Barriereplatten 531 und einen ersten Barriereplattenrahmen 532 aufweisen, der Seiten der ersten Barriereplatten 531 bedeckt.
Die zweite Barriereplattenanordnung 540 kann auf einer Seite der ersten Barriereplattenanordnung 530 angeordnet sein. Die zweite Barriereplattenanordnung 540 weist eine Vielzahl zweiter Barriereplatten 541 und einen zweiten Barriereplattenrahmen 542 auf, der Seiten der zweiten Barriereplatten 541 bedeckt.
Die Strukturierungsschlitzplatte 550 und ein Rahmen 555, in den die Strukturierungsschlitzplatte 550 geklemmt ist, kann zwischen der Abscheidungsquelle 510 und dem Substrat 400 angeordnet sein. Der Rahmen 555 kann in einer Gitterform, ähnlich einem Fensterrahmen, ausgebildet sein. Die Strukturierungsschlitzplatte 550 weist eine Vielzahl von Strukturierungsschlitzen 551a, 551b und 551c auf, die in Richtung der X-Achse angeordnet sind.
Anders als die in 3 dargestellte Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 100, die eine Barriereplattenanordnung 130 aufweist, weist die Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 500 zwei separate Barriereplattenanordnungen, d. h., die erste Barriereplattenanordnung 530 und die zweite erste Barriereplattenanordnung 540, auf.
Die Vielzahl erster Barriereplatten 531 kann in gleichen Abständen in Richtung der X-Achse parallel zueinander angeordnet sein. Zudem kann jede der ersten Barriereplatten 531 derart ausgebildet sein, dass sie sich entlang einer YZ-Ebene in 10, d. h., senkrecht zur Richtung der X-Achse, erstreckt.
Die Vielzahl zweiter Barriereplatten 541 kann in gleichen Abständen in Richtung der X-Achse parallel zueinander angeordnet sein. Zudem kann jede der zweiten Barriereplatten 541 derart ausgebildet sein, dass sie sich entlang der YZ-Ebene in 14, d. h., senkrecht zur Richtung der X-Achse, erstreckt.
Die wie oben beschrieben angeordnete Vielzahl erster Barriereplatten 531 und zweiter Barriereplatten 541 teilt den Raum zwischen der Abscheidungsquellen-Düseneinheit 520 und der Strukturierungsschlitzplatte 550. Bei der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 500 wird der Abscheidungsraum von den ersten Barriereplatten 531 und den zweiten Barriereplatten 541 in Abscheidungsteilräume unterteilt, die jeweils mit den Abscheidungsquellendüsen 521 korrespondieren, durch die das Abscheidungsmaterial 515 abgegeben wird.
Die zweiten Barriereplatten 541 können derart angeordnet sein, dass sie jeweils mit den ersten Barriereplatten 531 korrespondieren. Anders ausgedrückt, können die zweiten Barriereplatten 541 jeweils derart angeordnet sein, dass sie parallel zu und auf der selben Ebene wie die ersten Barriereplatten 531 sind. Jedes Paar der korrespondierenden ersten und zweiten Barriereplatten 531 und 541 kann auf der selben Ebene angeordnet sein. Da, wie oben beschrieben, der Raum zwischen der Abscheidungsquellen-Düseneinheit 520 und der Strukturierungsschlitzplatte 550, der weiter unten beschrieben werden soll, von den ersten Barriereplatten 531 und den zweiten Barriereplatten 541, die parallel zueinander angeordnet sind, geteilt wird, vermischt sich das durch eine der Abscheidungsquellendüsen 521 abgegebene Abscheidungsmaterial 515 nicht mit dem durch die anderen Abscheidungsquellendüsen 521 abgegebenen Abscheidungsmaterial 515 und wird durch die Strukturierungsschlitze 551 auf dem Substrat 400 abgeschieden. Anders ausgedrückt, leiten die ersten Barriereplatten 531 und die zweiten Barriereplatten 541 das Abscheidungsmaterial 515, das durch die Abscheidungsquellendüsen 521 abgegeben wird, derart, dass es nicht in Richtung der X-Achse strömt.
Obwohl die ersten Barriereplatten 531 und die zweiten Barriereplatten 541 jeweils derart dargestellt sind, dass sie in Richtung der X-Achse die gleiche Dicke aufweisen, sind Aspekte der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Anders ausgedrückt, können die zweiten Barriereplatten 541, die exakt mit der Strukturierungsschlitzplatte 550 ausgerichtet sein müssen, derart ausgebildet sein, dass sie relativ dünn sind, wohingegen die ersten Barriereplatten 531, die nicht exakt mit der Strukturierungsschlitzplatte 550 ausgerichtet sein müssen, derart ausgebildet sein können, dass sie relativ dick sind. Dies erleichtert die Herstellung der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 500.
15 ist eine perspektivische Rückansicht der Strukturierungsschlitzplatte 550 der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 500 in 14 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gemäß 15 kann ein Tragelement 560 auf einer Rückseite der Strukturierungsschlitzplatte 550 angeordnet sein. Das Tragelement 560 verhindert, dass die Strukturierungsschlitzplatte 550 zur Abscheidungsquelle 510 hin absinkt. Das Tragelement 560 kann stabförmig sein. Das Tragelement 560 kann die Längsrichtung der Strukturierungsschlitze 551 kreuzen, wobei in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Längsrichtung des Tragelements 560 senkrecht zur Längsrichtung der Strukturierungsschlitze 551 sein kann. Beide Enden des Tragelements 560 können auf einem Rahmen 555 befestigt sein, in den die Strukturierungsschlitzplatte 550 geklemmt ist.
Weiterhin kann das Tragelement 560 von den zweiten Barriereplatten 541 getragen werden. 16 ist eine erweiterte Darstellung von Abschnitt A in 15. Gemäß 16 ist ein Durchgangsloch 543 in jeder der zweiten Barriereplatten 541 ausgebildet. Das Tragelement 560 kann die Strukturierungsschlitzplatte 550 durch die Durchgangslöcher 543 tragen.
Längen von Strukturierungsschlitzen 551a, 551b und 551c der Strukturierungsschlitzplatte 550, die mit jedem Abscheidungsteilraum S korrespondieren, unterscheiden sich voneinander zum Erhalt der Gleichmäßigkeit der Dicke eines abgeschiedenen Dünnfilms, wie dies weiter oben beschrieben ist. In dieser Hinsicht weist die Strukturierungsschlitzplatte 551a, die in der Mitte jedes Abscheidungsteilraums S angeordnet ist, die kleinste Länge der Strukturierungsschlitze 551 auf, wobei die Länge der Strukturierungsschlitze 551 umso größer ist, je weiter die Strukturierungsschlitze 551 von einer Mitte jedes Abscheidungsteilraums S entfernt sind. Daher weisen die Strukturierungsschlitze 551b und 551c, die mit beiden Enden jedes Abscheidungsteilraums S korrespondieren, die größte Länge der Strukturierungsschlitze 551 auf.
17 ist eine perspektivische Rückansicht einer Strukturierungsschlitzplatte 660 der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 500 in 14 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gemäß 17 ist die Strukturierungsschlitzplatte 660 in 17 insofern gleich der Strukturierungsschlitzplatte 560 in 16, als das Tragelement 560 die Strukturierungsschlitzplatte 660 trägt. Es sind allerdings keine Schlitze in einem Abschnitt 662 der Strukturierungsschlitzplatte 660, in dem das Tragelement 560 angeordnet ist, ausgebildet. Da im Abschnitt 662 der Strukturierungsschlitzplatte 660, in dem das Tragelement 560 angeordnet ist, keine Schlitze ausgebildet sind, lässt sich auf diese Weise die Gefahr, dass ein Dünnfilm aufgrund der Abgabe eines Abscheidungsmaterials zwischen dem Tragelement 560 und der Strukturierungsschlitzplatte 660 ausgebildet werden kann, verringern.
Schlitze 661d, die auf einer Seite des Abschnitts 662 der Strukturierungsschlitzplatte 660 in 7 ausgebildet sind, in dem das Tragelement 560 angeordnet ist, und Schlitze 661, die auf der anderen Seite des Abschnitts 662 der Strukturierungsschlitzplatte 660 in 7, in dem das Tragelement 560 angeordnet ist, ausgebildet sind, können verschiedene Langen aufweisen. Anders ausgedrückt, sind die Langen der Schlitze 661 umso größer, je weiter die Schlitze 661 vom Schlitz 661a, der am mittleren Abschnitt jedes Abscheidungsteilraums S angeordnet ist, entfernt sind. In dieser Hinsicht können die Schlitze 661b und 661c, die an beiden Enden jedes Abscheidungsteilraums S angeordnet sind, die größte Länge unter den Schlitzen 661 aufweisen. Auf diese Weise können sich die Längen der Schlitze 661 voneinander unterscheiden, so dass die Dicken von Abschnitten eines abgeschiedenen Dünnfilms gleichmäßig sein können, wie dies oben beschrieben ist.
18 ist eine schematische perspektivische Darstellung einer Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 700 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, während 19 eine schematische Seitenansicht der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 700 in 18 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist und 20 die Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 700 in 18 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer schematischen Draufsicht ist.
Gemäß 18, 19 und 20 weist die Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 700 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Abscheidungsquelle 710, eine Abscheidungsquellen-Düseneinheit 720 und eine Strukturierungsschlitzplatte 750 auf.
Obwohl in 18, 19 und 20 der einfacheren Erläuterung halber keine Kammer dargestellt ist, können alle Bauelemente der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 700 in einer Kammer angeordnet sein, die in einem geeigneten Vakuum gehalten wird. Die Kammer wird in einem geeigneten Vakuum gehalten, damit sich ein Abscheidungsmaterial in einer im Wesentlichen geraden Linie durch die Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 700 bewegen kann.
Insbesondere sollte zur Abscheidung eines Abscheidungsmaterials 715, das von der Abscheidungsquelle 710 abgegeben wird und durch die Abscheidungsquellen-Düseneinheit 720 und die Strukturierungsschlitzplatte 750 abgegeben wird, mit einer gewünschten Struktur auf einem Substrat 400 die Kammer in einem Hochvakuumszustand gehalten werden, wie bei einem Abscheidungsverfahren, bei dem eine feine Metallmaske (FMM) verwendet wird. Zudem sollte die Temperatur der Strukturierungsschlitzplatte 750 hinreichend niedriger als die Temperatur der Abscheidungsquelle 710 sein. In dieser Hinsicht kann die Temperatur der Strukturierungsschlitzplatte 150 etwa 100°C oder weniger betragen. Die Temperatur der Strukturierungsschlitzplatte 750 sollte niedrig genug sein, um die Wärmeausdehnung der Strukturierungsschlitzplatte 750 zu verringern.
Das Substrat 400, das ein Ziel darstellt, auf dem ein Abscheidungsmaterial 715 abgeschieden werden soll, ist in der Kammer angeordnet. Das Substrat 400 kann ein Substrat für flache Anzeigetafeln sein. Als Substrat 400 kann ein großes Substrat, wie Mutterglas, zur Herstellung einer Vielzahl von flachen Anzeigetafeln verwendet werden. Auch andere Substrate können verwendet werden.
Die Abscheidung kann durchgeführt werden, während das Substrat 400 oder die Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 100 bezüglich einander bewegt werden.
Insbesondere muss die Größe der feinen Metallmaske beim konventionellen Abscheidungsverfahren mittels einer feinen Metallmaske der Größe eines Substrats entsprechen. Daher muss mit steigender Größe des Substrats die Größe der feinen Metallmaske gesteigert werden. Es ist jedoch weder einfach, eine große feine Metallmaske herzustellen, noch eine feine Metallmaske derart auszudehnen, dass sie genau auf eine Struktur ausgerichtet ist.
Zur Lösung dieses Problems kann die Abscheidung bei der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 700 durchgeführt werden, während die Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 700 oder das Substrat 400 bezüglich einander bewegt werden. Anders ausgedrückt, kann die Abscheidung kontinuierlich durchgeführt werden, während das Substrat 400, das derart angeordnet ist, dass es der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 700 zugewandt ist, in Richtung einer Y-Achse bewegt wird. Anders ausgedrückt, erfolgt die Abscheidung abtastend, während das Substrat 400 in eine Richtung des Bogens A in 18 bewegt wird. Obwohl das Substrat 400 in 3 derart dargestellt ist, das es in Richtung der Y-Achse bewegt wird, wenn die Abscheidung durchgeführt wird, sind Aspekte der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Die Abscheidung kann durchgeführt werden, während die Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 700 in Richtung der Y-Achse bewegt wird, wohingegen das Substrat 400 fixiert ist.
Daher kann die Strukturierungsschlitzplatte 750 bei der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 700 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung deutlich kleiner als eine bei einem konventionellen Abscheidungsverfahren verwendete feine Metallmaske sein. Anders ausgedrückt, wird bei der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 700 die Abscheidung kontinuierlich durchgeführt, d. h., abtastend, während das Substrat 400 in Richtung der Y-Achse bewegt wird. Daher können Längen der Strukturierungsschlitzplatte 750 in Richtung der X-Achse und der Y-Achse deutlich kleiner sein als die Längen des Substrats 400 in Richtung der X-Achse und der Y-Achse. Da die Strukturierungsschlitzplatte 750, wie oben beschrieben, derart ausgebildet sein kann, dass sie deutlich kleiner als eine bei einem konventionellen Abscheidungsverfahren verwendete feine Metallmaske ist, ist die Herstellung der Strukturierungsschlitzplatte 750 relativ einfach. Verglichen mit dem konventionellen Abscheidungsverfahren unter Verwendung der größeren feinen Metallmaske ist die Verwendung der Strukturierungsschlitzplatte 750, die kleiner als eine bei einem konventionellen Abscheidungsverfahren verwendete feine Metallmaske ist, bei allen Verfahren, darunter Ätzen und anschließende weitere Verfahren, wie Verfahren zur präzisen Ausdehnung, zum Schweißen, Bewegen und Reinigen, praktischer. Bei einer relativ großen Anzeigevorrichtung ist dies vorteilhafter.
Zur Durchführung der Abscheidung, während, wie oben beschrieben, die Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 700 oder das Substrat 400 bezüglich einander bewegt werden, können die Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 700 und das Substrat 400 in einem vorbestimmten Abstand voneinander beabstandet sein. Dies soll weiter unten ausführlich beschrieben werden.
Die Abscheidungsquelle 710, die das Abscheidungsmaterial 715 enthält und erhitzt, ist auf einer Seite der Kammer angeordnet, die der Seite, auf der das Substrat 400 angeordnet ist, gegenüberliegt. Wenn das in der Abscheidungsquelle 710 enthaltene Abscheidungsmaterial 715 verdampft, wird das Abscheidungsmaterial 715 auf dem Substrat 400 abgeschieden.
Die Abscheidungsquelle 710 weist einen Schmelztiegel 711 und eine Heizvorrichtung 112 auf. Der Schmelztiegel 711 enthält das Abscheidungsmaterial 715. Die Heizvorrichtung 712 erhitzt den Schmelztiegel 711, so dass das Abscheidungsmaterial 715, das im Schmelztiegel 711 enthalten ist, zu einer Seite des Schmelztiegels 711, insbesondere zur Abscheidungsquellen-Düseneinheit 720, hin verdampft.
Die Abscheidungsquellen-Düseneinheit 720 ist auf einer Seite der Abscheidungsquelle 710 angeordnet, die dem Substrat 400 zugewandt ist. Die Abscheidungsquellen-Düseneinheit 720 weist eine Vielzahl von Abscheidungsquellendüsen 121 in Richtung der Y-Achse, d. h., in einer Abtastrichtung des Substrats, auf. Die Vielzahl der Abscheidungsquellendüsen 721 kann in gleichen Abstanden in Richtung der Y-Achse angeordnet sein. Das Abscheidungsmaterial 715, das in der Abscheidungsquelle 710 verdampft, strömt durch die Abscheidungsquellen-Düseneinheit 720 zum Substrat 400 hin, auf dem das Abscheidungsmaterial 715 abgeschieden wird. Wenn, wie oben beschrieben, die Vielzahl von Abscheidungsquellendüsen 721 auf der Abscheidungsquellen-Düseneinheit 720 in Richtung der Y-Achse, d. h., in der Abtastrichtung des Substrats 400, ausgebildet ist, wird die Größe der Struktur, die vom Abscheidungsmaterial 715 ausgebildet wird, das durch jeden der Strukturierungsschlitze 151 in der Strukturierungsschlitzplatte 750 abgegeben wird, ausschließlich durch die Größe einer Abscheidungsquellendüse 721 beeinflusst, d. h., es kann davon ausgegangen werden, dass eine Abscheidungsdüse 721 in Richtung der X-Achse existiert, weswegen es keine Schattenzone auf dem Substrat 400 gibt. Da die Vielzahl von Abscheidungsquellendüsen 721 in der Abtastrichtung des Substrats 400 ausgebildet ist, lässt sich, auch wenn ein Unterschied zwischen den Strömungsmengen der Abscheidungsquellendüsen 121 besteht, zudem der Unterschied kompensieren und eine gleichmäßige Abscheidung konstant aufrechterhalten.
Die Strukturierungsschlitzplatte 750 und ein Rahmen 755, in den die Strukturierungsschlitzplatte 750 geklemmt ist, sind zwischen der Abscheidungsquelle 710 und dem Substrat 400 angeordnet. Der Rahmen 755 kann in einer Gitterform, ähnlich einem Fensterrahmen, ausgebildet sein. Die Strukturierungsschlitzplatte 750 ist in den Rahmen 755 geklemmt. Die Strukturierungsschlitzplatte 750 weist eine Vielzahl von Strukturierungsschlitzen 751 auf, die in Richtung der X-Achse angeordnet sind. Das Abscheidungsmaterial 751, das in der Abscheidungsquelle 710 verdampft, strömt durch die Abscheidungsquellen-Düseneinheit 720 und die Strukturierungsschlitzplatte 750 zum Substrat 400 hin. Die Strukturierungsschlitzplatte 750 lässt sich durch Ätzen herstellen, was dem Verfahren entspricht, das auch bei einem konventionellen Verfahren zur Herstellung einer feinen Metallmaske, insbesondere einer gestreiften feinen Metallmaske, angewandt wird. Die Gesamtzahl der Strukturierungsschlitze 751 kann dabei größer als die Gesamtzahl der Abscheidungsquellendüsen 721 sein.
Zudem können die Abscheidungsquelle 710 (und die Abscheidungsquellen-Düseneinheit 720, die an die Abscheidungsquelle 710 angekoppelt ist) und die Strukturierungsschlitzplatte 750 derart ausgebildet sein, dass sie in einem vorbestimmten Abstand voneinander beabstandet sind. Alternativ können die Abscheidungsquelle 710 (und die Abscheidungsquellen-Düseneinheit 720, die an die Abscheidungsquelle 710 angekoppelt ist) und die Strukturierungsschlitzplatte 750 durch Verbindungselemente 735 miteinander verbunden sein. Das heißt, die Abscheidungsquelle 710, die Abscheidungsquellen-Düseneinheit 720 und die Strukturierungsschlitzplatte 750 können über die Verbindungselemente 735 miteinander verbunden sein und einstückig miteinander ausgebildet sein. Jedes der Verbindungselemente 735 leitet das Abscheidungsmaterial 715, das durch die Abscheidungsquellendüsen 721 abgegeben wird, derart, dass es sich gerade bewegt und nicht in Richtung der X-Achse strömt. In 18 bis 20 sind die Verbindungselemente 735 auf der linken und rechten Seite der Abscheidungsquelle 710, der Abscheidungsquellen-Düseneinheit 720 und der Strukturierungsschlitzplatte 750 derart ausgebildet, dass sie das Abscheidungsmaterial 715 leiten, so dass es nicht in Richtung der X-Achse strömt; Aspekte der vorliegenden Erfindung sind jedoch nicht darauf beschränkt. Das heißt, die Verbindungselemente 735 können als abgedichtete Kistenform derart ausgebildet sein, dass sie den Strom des Abscheidungsmaterials 715 in Richtung der X- und der Y-Achse leiten, die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Wie oben beschrieben, führt die Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 700 die Abscheidung durch, während sie bezüglich des Substrats 400 bewegt wird. Um die Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 700 bezüglich des Substrats 400 zu bewegen, ist die Strukturierungsschlitzplatte 750 in einem vorbestimmten Abstand vom Substrat 400 beabstandet.
Insbesondere erfolgt bei einem konventionellen Abscheidungsverfahren mittels einer feinen Metallmaske die Abscheidung, indem die feine Metallmaske in engem Kontakt mit einem Substrat steht, um die Ausbildung einer Schattenzone auf dem Substrat zu verhindern. Wird die feine Metallmaske in engem Kontakt mit dem Substrat stehend verwendet, kann der Kontakt indes Schäden verursachen. Zudem sollte beim konventionellen Abscheidungsverfahren die Größe der Maske der Größe des Substrats entsprechen, da die Maske nicht bezüglich des Substrats bewegt werden kann. Daher sollte die Größe der Maske gesteigert werden, wenn Anzeigevorrichtungen größer werden. Die Herstellung einer solchen großen Maske ist jedoch nicht einfach.
Zur Lösung dieses Problems wird die Strukturierungsschlitzplatte 750 bei der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 700 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung derart angeordnet, dass sie in einem vorbestimmten Abstand vom Substrat 400 beabstandet ist.
Wie oben beschrieben, wird eine Maske derart ausgebildet, dass sie kleiner als ein Substrat ist, und erfolgt die Abscheidung, während die Maske bezüglich des Substrats bewegt wird. Daher lässt sich die Maske leicht herstellen. Zudem lassen sich Schäden, die aufgrund des Kontakts zwischen einem Substrat und einer feinen Metallmaske entstehen, wie dies beim konventionellen Abscheidungsverfahren der Fall ist, verhindern. Da es nicht notwendig ist, während eines Abscheidungsverfahrens die feine Metallmaske in engem Kontakt mit dem Substrat stehend zu verwenden, lässt sich weiterhin die Herstellungsgeschwindigkeit erhöhen.
21 ist eine Strukturierungsschlitzplatte der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 700 in 18 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Draufsicht. Gemäß 21 ist eine Länge eines Strukturierungsschlitzes 751a, der an einem mittleren Abschnitt der Strukturierungsschlitzplatte 750 angeordnet ist, kleiner als eine Länge von Strukturierungsschlitzen 151b, die in beiden Endabschnitten der Strukturierungsschlitzplatte 750 angeordnet sind, um die Gleichmäßigkeit des auf dem Substrat 400 ausgebildeten Dünnfilms zu gewährleisten. Bei der Abgabe eines organischen Materials (Abscheidungsmaterial), wird die größte Menge an organischem Material durch einen Abschnitt abgegeben, der senkrecht zu den Abscheidungsquellendüsen 721 (vlg. 18) ist, wobei gemäß dem Kosinussatz die Menge des abgegebenen organischen Materials zu beiden Enden der Strukturierungsschlitzplatte 750 hin allmählich abnimmt. Daher können bei der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 700, die die Strukturierungsschlitze 751 mit gleichen Längen aufweist, abgeschiedene Dünnfilme ausgebildet werden, die einen ausgebauchten mittleren Abschnitt aufweisen.
Um eine ungleichmäßige Dicke eines oben beschriebenen abgeschiedenen Dünnfilms zu verhindern, ist eine Länge eines Strukturierungsschlitzes 751a, der im mittleren Abschnitt der Strukturierungsschlitzplatte 750 angeordnet ist, kleiner als die Längen von Strukturierungsschlitzen 715b, die in beiden Endabschnitten der Strukturierungsschlitzplatte 750 angeordnet sind. Anders ausgedrückt, ist die Länge des Strukturierungsschlitzes 751a, der im mittleren Abschnitt der Strukturierungsschlitzplatte 750 angeordnet ist, am kleinsten und die Länge des Strukturierungsschlitzes 715b, der in beiden Endabschnitten der Strukturierungsschlitzplatte 750 angeordnet ist, am größten. Die Strukturierungsschlitzplatte 750, die die Strukturierungsschlitze 751a und 751b mit verschiedenen Langen aufweist, blockiert einen Teil des Abscheidungsmaterials 715, das von den Abscheidungsquellendüsen 721 (vgl. 18) zu den Strukturierungsschlitzen (vgl. 18) hin abgegeben wird.
Ausführlicher heißt das, dass, da die abgeschiedenen Dünnfilme, die von der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 700 ausgebildet werden, einen ausgebauchten mittleren Abschnitt aufweisen, ein Teil des Abscheidungsmaterial 715, das zum mittleren Abschnitt der Strukturierungsschlitzplatte 750 hin abgegeben wird, blockiert werden sollte, um die abgeschiedenen Dünnfilme derart auszubilden, dass sie eine gleichmäßige Dicke aufweisen. Da die Länge des Strukturierungsschlitzes 751a, der im mittleren Abschnitt der Strukturierungsschlitzplatte 750 angeordnet ist, kleiner als die Länge der Strukturierungsschlitze 751b ist, die in beiden Endabschnitten der Strukturierungsschlitzplatte 750 angeordnet sind, wird dabei das Abscheidungsmaterial 715, das zum mittleren Abschnitt der Strukturierungsschlitzplatte 750 hin abgegeben wird, stärker blockiert als das Abscheidungsmaterial 715, das zum linken und rechten Seitenabschnitt der Strukturierungsschlitzplatte 750 hin abgegeben wird, während das Abscheidungsmaterial 715, das zum linken und rechten Seitenabschnitt der Strukturierungsschlitzplatte 750 hin abgegeben wird, weniger stark blockiert wird als das Abscheidungsmaterial 715, das zum mittleren Abschnitt der Strukturierungsschlitzplatte 750 hin abgegeben wird.
Da, wie oben beschrieben, die Strukturierungsschlitze 751 derart ausgebildet sind, dass sie auf dem Strömungsweg des Abscheidungsmaterials 715 verschiedene Längen aufweisen, können die abgeschiedenen Dünnfilme, die von der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 700 ausgebildet werden, korrigiert werden. Das heißt, dass die Länge des Strukturierungsschlitzes 751a in einem Abschnitt des Substrats 400, in dem viel Abscheidungsmaterial 715 abgeschieden wird, am kleinsten ist, so dass viel Abscheidungsmaterial 715 blockiert wird, während die Längen der Strukturierungsschlitze 751b in Abschnitten des Substrats 400, in denen weniger Abscheidungsmaterial 715 abgeschieden wird, am größten sind, so dass weniger Abscheidungsmaterial 715 blockiert wird. Dadurch lässt sich die Abscheidungsmenge des Abscheidungsmaterials 715 regulieren, so dass Dicken der abgeschiedenen Dünnfilme gleichmäßig sind.
Bei der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 700 liegt die Gleichmäßigkeit des auf dem Substrat 400 abgeschiedenen Dünnfilms in einem Fehlerbereich von etwa 1% bis etwa 2%, so dass sich die Qualität und die Zuverlässigkeit der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 700 verbessern lassen.
22 ist eine Strukturierungsschlitzplatte 850 der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 700 in 18 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Draufsicht. Eine Korrekturplatte 857 ist weiterhin auf einer Seite der Strukturierungsschlitzplatte 850 angeordnet.
Insbesondere kann eine Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weiterhin die Korrekturplatte 857 aufweisen, um die Gleichmäßigkeit eines auf dem Substrat 400 ausgebildeten Dünnfilms zu gewährleisten. Bei der Abgabe eines organischen Materials (Abscheidungsmaterial) wird die größte Menge an organischem Material durch einen Abschnitt abgegeben, der senkrecht zu den Abscheidungsquellendüsen 721 (vgl. 18) ist, wobei nach dem Kosinussatz die Menge an abgegebenem organischen Material zu beiden Enden der Strukturierungsschlitzplatte 850 hin allmählich abnimmt. Daher können bei der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung, die die Korrekturplatte nicht aufweist, abgeschiedene Dünnfilme ausgebildet werden, die einen ausgebauchten mittleren Abschnitt aufweisen.
Um eine ungleichmäßige Dicke eines oben beschriebenen abgeschiedenen Dünnfilms zu verhindern, kann die Korrekturplatte 857, wie dies in 22 gezeigt ist, auf einer Seite der Strukturierungsschlitzplatte 850 angeordnet sein. Die Korrekturplatte 857 ist auf einer Oberfläche der Strukturierungsschlitzplatte 850 als Kreisbogen oder als Kosinuskurve ausgebildet. Die Korrekturplatte 857 blockiert einen Teil des Abscheidungsmaterials, das von den Abscheidungsquellendüsen 721 (vgl. 18) zu den Strukturierungsschlitzen 751 (vgl. 18) hin abgegeben wird.
Da die abgeschiedenen Dünnfilme, die von der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 700 ausgebildet werden, einen ausgebauchten mittleren Abschnitt aufweisen, sollte mithin ein Teil des Abscheidungsmaterials, das zum mittleren Abschnitt der Strukturierungsschlitzplatte 850 hin abgegeben wird, blockiert werden, um die abgeschiedenen Dünnfilme derart auszubilden, dass sie eine gleichmäßige Dicke aufweisen. Daher ist die Korrekturplatte 857 auf dem Weg des Abscheidungsmaterials angeordnet, um einen Teil des Abscheidungsmaterials zu blockieren. Da die Korrekturplatte 857 derart ausgebildet ist, dass sie die Kreisbogen- oder Kosinuskurvenform aufweist, wird dabei das Abscheidungsmaterial, das zum relativ hervorragenden mittleren Abschnitt der Strukturierungsschlitzplatte 850 hin abgegeben wird, stärker blockiert als das Abscheidungsmaterial, das zum linken und rechten Seitenabschnitt der Strukturierungsschlitzplatte 850 hin abgegeben wird, während das Abscheidungsmaterial, das zum linken und rechten Seitenabschnitt der Strukturierungsschlitzplatte 850 hin abgegeben wird, weniger stark blockiert wird als das Abscheidungsmaterial, das zum mittleren Abschnitt der Strukturierungsschlitzplatte 850 hin abgegeben wird. In dieser Hinsicht kann die Korrekturplatte 857 derart ausgebildet sein, dass man eine gleichmäßige Dicke eines Dünnfilms erhält, der aus dem Abscheidungsmaterial ausgebildet wird, das zu einem Abschnitt hin abgegeben wird, in dem die Dicke eines Films am geringsten ist, im Allgemeinen an beiden Enden der Strukturierungsschlitzplatte 850.
Da die Korrekturplatte 857, wie oben beschrieben, auf dem Strömungsweg des Abscheidungsmaterials angeordnet ist, können die abgeschiedenen Dünnfilme die von der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 700 ausgebildet werden, korrigiert werden. Das heißt, dass eine Höhe der Korrekturplatte 857 in dem Abschnitt, in dem viel Abscheidungsmaterial abgeschieden wird, zunimmt, damit dort viel Abscheidungsmaterial blockiert wird, während die Höhe der Korrekturplatte 857 in Abschnitten, in denen weniger Abscheidungsmaterial abgeschieden wird, abnimmt, damit dort weniger Abscheidungsmaterial blockiert wird. Dadurch lässt sich die Abscheidungsmenge des Abscheidungsmaterials regulieren, so dass die Dicken der abgeschiedenen Dünnfilme gleichmäßig sein können.
Bei der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 700 liegt die Gleichmäßigkeit des auf dem Substrat 400 abgeschiedenen Dünnfilms in einem Fehlerbereich von etwa 1% bis etwa 2%, so dass sich die Qualität und die Zuverlässigkeit der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 700 verbessern lassen.
23 ist eine perspektivische Rückansicht einer Strukturierungsschlitzplatte der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 700 in 18 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gemäß 23 kann ein Tragelement 760 zum Tragen der Strukturierungsschlitzplatte 750 auf einer Rückseite der Strukturierungsschlitzplatte 750 angeordnet sein. Das Tragelement 760 kann auf der Rückseite der Strukturierungsschlitzplatte 750 angeordnet sein und verhindern, dass die Strukturierungsschlitzplatte 750 zur Abscheidungsquelle 710 (vgl. 18) hin absinkt. Das Tragelement 760 kann stabförmig sein. Das Tragelement 760 kann auf der Rückseite der Strukturierungsschlitzplatte 750 angeordnet sein, so dass es Längsrichtungen der Strukturierungsschlitze 751 kreuzt. Alternativ kann eine Längsrichtung des Tragelements 760 derart angeordnet sein, dass sie senkrecht zu den Längsrichtungen der Strukturierungsschlitze 751 ist. Beide Endabschnitte des Tragelements 760 können am Rahmen 755 befestigt sein.
24 ist eine schematische perspektivische Darstellung einer Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 900 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gemäß 24 weist die Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 900 eine Abscheidungsquelle 910, eine Abscheidungsquellen-Düseneinheit 920 und eine Strukturierungsschlitzplatte 950 auf. Die Abscheidungsquelle 910 weist einen Schmelztiegel 911 und eine Heizvorrichtung 912 auf. Der Schmelztiegel 911 enthält ein Abscheidungsmaterial 915. Die Heizvorrichtung 912 erhitzt den Schmelztiegel 911, so dass das im Schmelztiegel 912 enthaltene Abscheidungsmaterial 915 zu einer Seite des Schmelztiegels 911, insbesondere zur Abscheidungsquellen-Düseneinheit 920, hin verdampft. Die Abscheidungsquellen-Düseneinheit 920 ist auf einer Seite der Abscheidungsquelle 910 angeordnet. Die Abscheidungsquellen-Düseneinheit 920 weist eine Vielzahl von Abscheidungsquellendüsen 921 auf, die in Richtung der Y-Achse angeordnet sind. Die Strukturierungsschlitzplatte 950 und ein Rahmen 955 sind weiterhin zwischen der Abscheidungsquelle 910 und dem Substrat 400 angeordnet, wobei die Strukturierungsschlitzplatte 950 eine Vielzahl von Strukturierungsschlitzen 951 aufweist, die in Richtung der X-Achse angeordnet sind. Zudem sind die Abscheidungsquelle 910, die Abscheidungsquellen-Düseneinheit 920 und die Strukturierungsschlitzplatte 950 durch ein Verbindungselement 935 miteinander verbunden.
Die Vielzahl von Abscheidungsquellendüsen 921, die auf der Abscheidungsquellen-Düseneinheit 920 ausgebildet sind, ist in einem vorbestimmten Winkel geneigt. Insbesondere können die Abscheidungsquellendüsen 921 Abscheidungsquellendüsen 921a und 921b aufweisen, die in zwei Reihen angeordnet sind, die alternierend zueinander angeordnet sind. Die Abscheidungsquellendüsen 921a und 921b können in einem vorbestimmten Winkel auf einer X-Z-Ebene geneigt sein.
Wenn sich die Langen der Strukturierungsschlitze 751 (vgl. 21) voneinander unterscheiden oder, wie in den oben beschriebenen Ausführungsformen, die Korrekturplatte 857 (vgl. 22) verwendet wird, besteht die Gefahr, dass die Verwendung eines Abscheidungsmaterials nicht mehr so wirksam ist, da das Abscheidungsmaterial von der Korrekturplatte 857 oder den Strukturierungsschlitzen 751 blockiert wird. Daher sind die Abscheidungsquellendüsen 921a und 921b in geneigtem Zustand in einem vorbestimmten Winkel angeordnet. Dabei können die Abscheidungsquellendüsen 921a in einer ersten Reihe zu den Abscheidungsdüsen 921b in einer zweiten Reihe hin geneigt sein, während die Abscheidungsquellendüsen 921b in der zweiten Reihe zu den Abscheidungsquellendüsen 921a in der ersten Reihe hin geneigt sein können. Das heißt, dass die Abscheidungsquellendüsen 921a, die in der Reihe auf der linken Seite der Strukturierungsschlitzplatte 950 angeordnet sind, derart angeordnet sind, dass sie der rechten Seite der Strukturierungsschlitzplatte 950 zugewandt sind, während die Abscheidungsquellendüsen 921b, die in der Reihe auf der rechten Seite der Strukturierungsschlitzplatte 950 angeordnet sind, derart angeordnet sind, dass sie der linken Seite der Strukturierungsschlitzplatte 150 zugewandt sind.
25 ist ein Diagramm, in dem eine Verteilungsstruktur eines bei nicht geneigter Abscheidungsquellendüse auf dem Substrat ausgebildeten abgeschiedenen Films bei der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 900 in 24 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt ist, während 26 ein Diagramm ist, in dem eine Verteilungsstruktur eines bei geneigter Abscheidungsquellendüse auf dem Substrat ausgebildeten abgeschiedenen Films bei der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung 900 in 24 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt ist. Vergleicht man die Diagramme in 25 und 26 miteinander, so ist eine Dicke beider Endabschnitte des bei geneigten Abscheidungsquellendüsen auf dem Substrat ausgebildeten abgeschiedenen Dünnfilms relativ gesehen größer als die Dicke beider Endabschnitte des bei nicht geneigten Abscheidungsquellendüsen auf dem Substrat ausgebildeten abgeschiedenen Dünnfilms, wodurch sich die Gleichmäßigkeit der Dicke des abgeschiedenen Dünnfilms verbessert.
Daher lässt sich die Abscheidungsmenge des Abscheidungsmaterials regulieren, so dass sich ein Unterschied zwischen der Dicke des mittleren Abschnitts des auf dem Substrat ausgebildeten abgeschiedenen Dünnfilms und der Dicke von Endabschnitten des auf dem Substrat ausgebildeten abgeschiedenen Dünnfilms verringern lässt und die Dicke des abgeschiedenen Dünnfilms gleichmäßig sein kann, wobei sich zudem die Wirksamkeit der Verwendung des Abscheidungsmaterials erhöhen lässt.
Wie oben beschrieben, lässt sich die Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung gemäß Aspekten der vorliegenden Erfindung einfach herstellen und ist leicht auf die Herstellung großformatiger Anzeigevorrichtungen in Großserie anwendbar. Die Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung kann die Herstellungsergiebigkeit und den Auftragswirkungsgrad erhöhen, kann die Wiederverwendung von Abscheidungsmaterialien ermöglichen und die Gleichmäßigkeit der Dicke abgeschiedener Dünnfilme verbessern.
Obgleich einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, können in dem Fachmann geläufiger Weise Änderungen an dieser Ausführungsform vorgenommen werden, ohne die Prinzipien und den Geist der Erfindung zu verlassen, deren Schutzbereich in den Ansprüchen und ihren Äquivalenten definiert ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 10-2009-0078838 [0001]
KR 10-2010-0013848 [0001]

Claims

Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung (100) zur Ausbildung eines Dünnfilms auf einem Substrat (400), wobei die Vorrichtung aufweist: eine Abscheidungsquelle (110), die ein Abscheidungsmaterial (115) abgibt; eine Abscheidungsquellen-Düseneinheit (120), die auf einer Seite der Abscheidungsquelle angeordnet ist und eine Vielzahl von Abscheidungsquellendüsen (121) aufweist, die in einer ersten Richtung angeordnet sind; eine Strukturierungsschlitzplatte (150), die der Abscheidungsquelle gegenüberliegend angeordnet ist und eine Vielzahl von Strukturierungsschlitzen (151) aufweist, die in der ersten Richtung angeordnet sind; und eine Barriereplattenanordnung (130), die zwischen der Abscheidungsquellen-Düseneinheit und der Strukturierungsschlitzplatte in der ersten Richtung angeordnet ist und eine Vielzahl von Barriereplatten (131) aufweist, die einen Raum zwischen der Abscheidungsquellen-Düseneinheit und der Strukturierungsschlitzplatte in eine Vielzahl von Abscheidungsteilräumen (S) teilen, wobei sich Längen der Strukturierungsschlitze, die mit jedem Abscheidungsteilraum korrespondieren, voneinander unterscheiden, und die Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung in einem vorbestimmten Abstand vom Substrat beabstandet ist, und die Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung und das Substrat bezüglich einander bewegbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Längen der Strukturierungsschlitze umso größer sind, je weiter die Strukturierungsschlitze von einer Mitte jedes Abscheidungsteilraums entfernt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei Längen der Strukturierungsschlitze, die mit einer Mitte jedes Abscheidungsteilraums korrespondieren, kleiner sind als Langen der Strukturierungsschlitze, die mit Enden jedes Abscheidungsteilraums korrespondieren.
Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend ein Tragelement (160) zum Tragen der schlitzförmigen Strukturierungsschlitzplatte, derart, dass verhindert wird, dass die Strukturierungsschlitzplatte zur Abscheidungsquelle hin absinkt.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei das Tragelement derart angeordnet ist, dass es eine Längsrichtung der Strukturierungsschlitze kreuzt.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei sich das Tragelement senkrecht zur Längsrichtung der Strukturierungsschlitze erstreckt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend eine Korrekturplatte (390), die zwischen der Abscheidungsquellen-Düseneinheit und der Strukturierungsschlitzplatte angeordnet ist und zumindest einen Abschnitt des Abscheidungsmaterials blockiert, das von der Abscheidungsquelle abgegeben wird.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Korrekturplatte derart angeordnet ist, dass Dicken von Abschnitten eines abgeschiedenen Dünnfilms im Wesentlichen gleich sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei eine Höhe der Korrekturplatte umso kleiner ist, je weiter sie von einer Mitte jedes Abscheidungsteilraums entfernt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Korrekturplatte bogen- oder kosinuskurvenförmig ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei eine Höhe der Korrekturplatte in der Mitte jedes Abscheidungsteilraums kleiner als eine Höhe der Korrekturplatte an Enden jedes Abscheidungsteilraums ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Menge der Blockierung des Abscheidungsmaterials durch die Korrekturplatte in der Mitte jedes Abscheidungsteilraums größer ist als die Menge der Blockierung des Abscheidungsmaterials durch die Korrekturplatte an Enden jedes Abscheidungsteilraums.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Korrekturplatte zwischen benachbarten Barriereplatten angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Korrekturplatte in jedem Abscheidungsteilraum angeordnet ist, und eine Größe oder Form der Korrekturplatte entsprechend einer Eigenschaft des Abscheidungsmaterials, das durch die in jeder Abscheidungsteilquelle angeordnete Abscheidungsquellendüse abgegeben wird, veränderbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei eine Größe oder Form der Korrekturplatte veränderbar ist, so dass Dicken von Abschnitten eines Dünnfilms, der in einer Vielzahl von Abscheidungsteilräumen abgeschieden wird, gleich sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei sich jede der Barriereplatten in eine zweite Richtung erstreckt, die im Wesentlichen senkrecht zur ersten Richtung ist, um den Raum zwischen der Abscheidungsquellen-Düseneinheit und der Strukturierungsschlitzplatte in die Vielzahl von Abscheidungsteilräumen zu teilen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Barriereplatten in gleichen Abständen angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Barriereplatten in einem vorbestimmten Abstand von der zweiten Düse beabstandet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei jede der Barriereplattenanordnungen eine erste Barriereplattenanordnung (530), die eine Vielzahl erster Barriereplatten (531) aufweist, und eine zweite Barriereplattenanordnung (540) aufweist, die eine Vielzahl zweiter Barriereplatten (541) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei sich jede der ersten Barriereplatten und jede der zweiten Barriereplatten in eine zweite Richtung erstrecken, die im Wesentlichen senkrecht zur ersten Richtung ist, um den Raum zwischen der Abscheidungsquellen-Düseneinheit und der Strukturierungsschlitzplatte in die Vielzahl von Abscheidungsteilräumen zu teilen.
Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei die ersten Barriereplatten derart angeordnet sind, dass sie jeweils mit den zweiten Barriereplatten korrespondieren.
Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei jedes Paar der ersten und zweiten Barriereplatten, die miteinander korrespondieren, auf der im Wesentlichen selben Ebene angeordnet ist.
Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung (700) zur Ausbildung eines Dünnfilms auf einem Substrat (400), wobei die Vorrichtung aufweist: eine Abscheidungsquelle (710), die ein Abscheidungsmaterial (715) abgibt; eine Abscheidungsquellen-Düseneinheit (720), die auf einer Seite der Abscheidungsquelle angeordnet ist und eine Vielzahl von Abscheidungsquellendüsen (721) aufweist, die in einer ersten Richtung angeordnet sind; und eine Strukturierungsschlitzplatte (750), die der Abscheidungsquelle gegenüberliegend angeordnet ist und eine Vielzahl von Strukturierungsschlitzen (751) aufweist, die in einer zweiten Richtung senkrecht zur ersten Richtung angeordnet sind; wobei die Vielzahl von Strukturierungsschlitzen derart ausgebildet ist, dass letztere voneinander verschiedene Langen aufweisen, das Substrat oder die Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung in der ersten Richtung bezüglich einander bewegbar sind, und die Abscheidungsquelle, die Abscheidungsquellen-Düseneinheit und die Strukturierungsschlitzplatte einstückig miteinander ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 23, wobei die Vielzahl von Strukturierungsschlitzen derart angeordnet ist, dass der auf dem Substrat ausgebildete Dünnfilm auf einer Gesamtheit des Substrats eine konstante Dicke aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 23, wobei Mengen der auf dem Substrat abgeschiedenen Abscheidungsmaterialien entsprechend den Längen der Strukturierungsschlitze reguliert werden.
Vorrichtung nach Anspruch 23, wobei ein Strukturierungsschlitz, der in einem mittleren Abschnitt der Strukturierungsschlitzplatte angeordnet ist, eine Länge aufweist, die kleiner ist als Langen der Strukturierungsschlitze, die in Endabschnitten der Strukturierungsschlitzplatte angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 23, wobei die Abscheidungsquelle und die Abscheidungsquellen-Düseneinheit und die Strukturierungsschlitzplatte durch ein Verbindungselement miteinander verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 27, wobei das Verbindungselement die Bewegung des abgegebenen Abscheidungsmaterials leitet.
Vorrichtung nach Anspruch 27, wobei das Verbindungselement einen Raum zwischen der Abscheidungsquelle und der Abscheidungsquellen-Düseneinheit und der Strukturierungsschlitzplatte abdichtet.
Vorrichtung nach Anspruch 23, wobei die Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung in einem vorbestimmten Abstand vom Substrat beabstandet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 23, wobei das Abscheidungsmaterial, das von der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung abgegeben wird, kontinuierlich auf dem Substrat abgeschieden wird, während das Substrat oder die Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung bezüglich einander in die erste Richtung bewegt werden.
Vorrichtung nach Anspruch 23, wobei die Strukturierungsschlitzplatte der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung kleiner als das Substrat ist.
Vorrichtung nach Anspruch 23, weiterhin aufweisend ein Tragelement zum Tragen der Strukturierungsschlitzplatte, um zu verhindern, dass die Strukturierungsschlitzplatte zur Abscheidungsquelle hin absinkt.
Vorrichtung nach Anspruch 33, wobei das Tragelement eine Längsrichtung der Strukturierungsschlitze kreuzt.
Vorrichtung nach Anspruch 34, wobei sich das Tragelement senkrecht zur Längsrichtung der Strukturierungsschlitze erstreckt.
Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung (700) zur Ausbildung eines Dünnfilms auf einem Substrat (400), wobei die Vorrichtung aufweist: eine Abscheidungsquelle (710), die ein Abscheidungsmaterial (715) abgibt; eine Abscheidungsquellen-Düseneinheit (720), die auf einer Seite der Abscheidungsquelle angeordnet ist und eine Vielzahl von Abscheidungsquellendüsen (721) aufweist, die in einer ersten Richtung angeordnet sind; eine Strukturierungsschlitzplatte (850), die der Abscheidungsquellen-Düseneinheit gegenüberliegend angeordnet ist und eine Vielzahl von Strukturierungsschlitzen (851) aufweist, die in einer zweiten Richtung senkrecht zur ersten Richtung angeordnet sind; und eine Korrekturplatte (857), die zwischen der Abscheidungsquellen-Düseneinheit und der Strukturierungsschlitzplatte angeordnet ist, so dass zumindest ein Teil des Abscheidungsmaterials, das von der Abscheidungsquelle abgegeben wird, blockiert wird, wobei das Substrat oder die Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung bezüglich einander in die erste Richtung bewegbar sind, und die Abscheidungsquelle, die Abscheidungsquellen-Düseneinheit und die Strukturierungsschlitzplatte einstückig miteinander ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 36, wobei die Korrekturplatte derart angeordnet ist, dass der auf dem Substrat ausgebildete Dünnfilm eine konstante Dicke auf einer gesamten Oberfläche des Substrats aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 36, wobei die Korrekturplatte eine Höhe aufweist, die mit der Beabstandung von einem mittleren Abschnitt der Strukturierungsschlitzplatte allmählich abnimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 38, wobei die Korrekturplatte eine Kreisbogenform oder eine Kosinuskurvenform aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 37, wobei die Korrekturplatte derart ausgebildet ist, dass sie im mittleren Abschnitt der Strukturierungsschlitzplatte mehr Abscheidungsmaterial blockiert als sie von dem Abscheidungsmaterial blockiert, das in Endabschnitten der Strukturierungsschlitzplatte blockiert wird.
Verfahren zur Herstellung einer organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung unter Verwendung einer Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung (100, 700) zur Ausbildung eines Dünnfilms auf einem Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 40, wobei das Verfahren aufweist: Anordnung des Substrats (400) derart, dass es in einem vorbestimmten Abstand von der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung beabstandet ist; und Abscheidung eines Abscheidungsmaterials, das von der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung abgegeben wird, auf dem Substrat, während die Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung oder das Substrat bezüglich einander bewegt werden.
Verfahren nach Anspruch 41, wobei die Abscheidung des Abscheidungsmaterials auf dem Substrat weiterhin die kontinuierliche Abscheidung des Abscheidungsmaterials, das von der Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung abgegeben wird, auf dem Substrat aufweist, während das Substrat oder die Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung bezüglich einander bewegt werden.
Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung nach Anspruch 19, wobei die erste Barriereplattenanordnung und/oder die zweite Barriereplattenanordnung ein Kühlelement aufweisen/aufweist.
Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung nach Anspruch 19, wobei die ersten Barriereplatten und die zweiten Barriereplatten eine gleiche Dicke aufweisen.
Dünnfilm-Abscheidungsvorrichtung nach Anspruch 19, wobei die ersten Barriereplatten dicker als die zweiten Barriereplatten sind.