JP2003160855A - 薄膜形成装置 - Google Patents

薄膜形成装置

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JP2003160855A
JP2003160855A JP2002267881A JP2002267881A JP2003160855A JP 2003160855 A JP2003160855 A JP 2003160855A JP 2002267881 A JP2002267881 A JP 2002267881A JP 2002267881 A JP2002267881 A JP 2002267881A JP 2003160855 A JP2003160855 A JP 2003160855A
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mask
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holes
film forming
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Chang Nam Kim
キム，ジャン・ナム
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LG Electronics Inc
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    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/10—Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of electroluminescent light sources
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24—Vacuum evaporation
    • C23C14/243—Crucibles for source material

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大面積の薄膜を均一に形成することのできる
薄膜形成装置を提供する。 【解決手段】 ある一表面内に溝を有し、該溝内には前
記パネル上に形成する薄膜物質が満たされている蒸着ソ
ースと、蒸着ソースに熱を加えて薄膜物質を昇華させる
ためのヒータと、蒸着ソースの溝をカバーするように装
着され、パネル上に形成される薄膜物質の形成量を調節
するように多数のホールを有するマスクとを含むことを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は薄膜形成装置に関
し、特にディスプレイパネルの製作時に使用される薄膜
形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ディスプレイパネルの製作時に
使用される薄膜形成装置はパネル上に所望の物質を均一
に成膜する装置であって、その種類が多様である。特
に、有機ＥＬディスプレイパネルの場合、パネル上に有
機膜を成膜する時、熱的昇華方式の真空蒸着方法を使用
する。使用する薄膜形成装置は坩堝型、ボート型、バス
ケット型などがある。しかしながら、この様な形態の薄
膜形成装置は容量が小さいため、大面積の有機ＥＬディ
スプレイパネルを製作する場合には適しなかった。
【０００３】かかる問題を解決するために、大面積のデ
ィスプレイパネルの幅の長さを有する線形タイプの薄膜
形成装置が開発された。線形タイプの薄膜形成装置は、
図１に示すように、長い胴体を有する蒸着ソース１０
と、蒸着ソース１０内に形成される溝１１と、蒸着ソー
ス１０の内部又は外部に形成されるヒータ（図示せず）
とから構成されている。そして、溝１１内にはパネルに
形成しようとする蒸着物質が満たされている。
【０００４】この様に構成される線形タイプの薄膜形成
装置は、図２に示すように、パネル１から一定の間隔を
保ってパネル１の下に蒸着ソース１０を配置し、ヒータ
に電流を印加する。すると、溝１１内に満たされている
蒸着物質がヒータから発生する熱によって昇華し、昇華
した蒸着物質がパネル１の表面上に堆積する。蒸着ソー
ス１０をスキャン方向に沿って移動させてパネル１の全
面に蒸着物質を堆積させる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
薄膜形成装置は、形成速度が早く且つ大容量の蒸着物質
を用いることができるので大量生産が有利であるもの
の、パネルに形成される薄膜の厚さが均一ではないとい
う短所があった。一例として、図２に示すように、パネ
ル１のスキャン方向に形成される薄膜２の厚さは均一で
あるに対し、パネル１の長手方向に形成される薄膜２の
厚さは均一ではない。
【０００６】しかも、パネル上に形成される薄膜の厚さ
の不均一は図２の形態に限定されず、薄膜形成装置の構
造及び特性によってパネルの位置ごとに各々異なるよう
に現れることもある。この様に、従来の薄膜形成装置に
より形成される薄膜の不均一度は、製作するパネルの面
積が大きいほど更に増加する。
【０００７】本発明の目的は、大面積の薄膜を均一に形
成することのできる薄膜形成装置を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による薄膜形成装置は、ある一表面内に溝を
有し、その溝内にパネル上に形成する薄膜物質が満たさ
れている蒸着ソースと、蒸着ソースに熱を加えて薄膜物
質を昇華させるヒータと、蒸着ソースの溝をカバーする
ように装着され、パネル上に形成される薄膜物質の形成
量を調節する多数のホールを有するマスクとを含むこと
を特徴とする。
【０００９】マスクに形成されるホールの個数及びホー
ルの分布量は昇華する薄膜物質の量により決定される。
【００１０】マスクのホールは、センター部分からエッ
ジ部分まで、マスクのエッジ部分よりセンター部分によ
り多く密集するように分布するか、マスクのセンター部
分よりエッジ部分により多く密集するように分布する
か、マスクの一方のエッジ部分より他方のエッジ部分に
より多く密集するように分布するようにしてもよい。
【００１１】また、マスクのホールは規則的に配列され
るが、ホールの大きさが互いに同一で且つホール間の間
隔が互いに異なるようにしてもよく、又、大きさ及びホ
ール間の間隔が全て異なるようにしてもよい。
【００１２】本発明の薄膜形成装置において、マスクは
ヒータ又は個別ヒータによって所定の温度に加熱される
ことが望ましい。
【００１３】ディスプレイパネル上に薄膜を形成する薄
膜形成装置において、一表面内に溝を有し、その溝内に
パネル上に形成する薄膜物質が満たされている蒸着ソー
スと、蒸着ソースの溝をカバーするように形成され、パ
ネル上に形成される薄膜物質の量を調節するように多数
の溝を有し、蒸着ソースに熱を加えて前記薄膜物質を昇
華させるマスクヒータとを含むことを特徴とする。
【００１４】前記マスクヒータは金属又はそれの合金で
あることを特徴とする。
【００１５】前記金属はＮｉ又はＷであることを特徴と
する。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明による薄膜形成装置
の好ましい実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１７】図３は本発明の第１実施形態による薄膜形
成装置を示す図面である。本発明の第１実施形態は、図
３に示すように、線形タイプの蒸着ソース２０、ヒータ
（図示せず）、多数のホールを有するマスク２１からな
っている。蒸着ソース２０は上側（パネル側）の表面に
溝２２を有しており、溝２２内はディスプレイパネルに
形成する薄膜物質が満たされている。蒸着ソース２０
は、図３のような線形タイプの外にもディスプレイパネ
ルの製作方法に従い多様な形態とすることができる。そ
して、場合によって溝２２を蒸着ソース２０の側面に形
成することもできる。
【００１８】また、ヒータ（図示せず）は蒸着ソース２
０の内部又は外部に装着される。ヒータは蒸着ソース２
０に熱を加えて、蒸着ソース２０の溝２２内に満たされ
ている薄膜物質を昇華させる。マスク２１は蒸着ソース
２０の溝２２をカバーするように形成され、昇華する薄
膜物質の量を調節するように多数のホールを有する。マ
スク２１は多様な形状に製作可能であるが、蒸着ソース
２０の溝２２を完全に覆うように製作することが好まし
い。マスク２１の厚さは約１−１０μｍであり、マスク
２１の材質はメタル及びそれの合金、高分子フィルム、
無機物などであり、特にＮｉ、Ｎｉ合金、Ｗなどを使用
することが有利である。
【００１９】蒸着ソース２０の溝２２にマスク２１を装
着する理由は、ヒータの特性、蒸着ソース２０の形状、
蒸着ソース２０の材料、薄膜物質の種類などによって蒸
着ソース２０の溝２２から昇華する薄膜物質の量が位置
ごとに異なるためである。即ち、蒸着ソース２０内に満
たされている薄膜物質は、薄膜物質の位置によって昇華
する量が異なるので、ディスプレイパネル上に形成する
薄膜の厚さは不均一であった。従って、本発明は薄膜形
成装置の形成特性に応じてマスクを製作し、それを用い
てディスプレイパネルに薄膜を均一に形成させることが
できる。
【００２０】図４Ａ〜図４Ｃは本発明の薄膜形成装置の
形成特性によるマスクのホール分布を示す図面である。
図４Ａに示すマスク２１は、蒸着ソース２０のエッジ部
分で薄膜物質の昇華が最も行われやすく、センター部分
へ行くほど薄膜物質の昇華が行われにくい場合に使用さ
れる。従って、マスク２１のホールはマスク２１のエッ
ジ部分よりセンター部分により多く密集するように分布
する。即ち、マスク２１のエッジ部分は開口率が低く、
センター部分は開口率が高い。
【００２１】図４Ｂに示すマスク２１は、蒸着ソース２
０のセンター部分で薄膜物質の昇華が最も行われやす
く、エッジ部分へ行くほど薄膜物質の昇華が行われにく
い場合に使用される。従って、マスク２１のホールはマ
スク２１のセンター部分よりエッジ部分により多く密集
するように分布する。即ち、マスク２１のセンター部分
は開口率が低く、エッジ部分は開口率が高い。
【００２２】図４Ｃに示すマスク２１は蒸着ソース２０
の両側のエッジ部分の中、一方のエッジ部分で薄膜物質
の昇華が最も行われやすく、他方のエッジ部分へ行くほ
ど薄膜物質の昇華が行われにくい場合に使用される。従
って、マスク２１のホールはマスク２１の一方のエッジ
部分より他方のエッジ部分により多く密集するように、
一方のエッジ部分から他方のエッジ部分まで連続的に分
布する。即ち、マスク２１の一方のエッジ部分は開口率
が低く、他方のエッジ部分は開口率が高い。この他に
も、本発明のマスクは多様な製作が可能である。なお、
このホールの分布はいずれの形態においても密度がほぼ
連続的に変化するようにする。
【００２３】図５Ａ〜図５Ｃは本発明の薄膜形成装置の
特性によるマスクのホール形状及び配列間隔を示す図面
である。図５Ａ〜図５Ｃに示すように、マスク２１のホ
ールは規則的に配列される。そして、マスク２１のホー
ルは円形、三角形、四角形、多角形など多様に製作する
ことができる。また、マスク２１に形成されるホールの
個数及びホールの分布は昇華する薄膜物質の量に従って
ほぼ連続的に変わるように決定される。
【００２４】図５Ａ及び図５Ｂに示すマスク２１はホー
ルの大きさが互いに同一であり、ホール間の間隔が互い
に異なるように製作されたもので、図５Ｃのマスク２１
はホールの大きさが互いに異なり、ホール間の間隔も互
いに異なるように製作されたものである。
【００２５】この様に、マスクが装着された蒸着ソース
はパネルから一定の間隔を有するようパネルの下部に配
置される。そして、蒸着ソースに熱を印加するため蒸着
ソースに装着されたヒータに電流を印加する。次いで、
蒸着ソースの溝内に満たされている蒸着物質はヒータか
らの発生熱により昇華し、その昇華した蒸着物質はパネ
ルの表面上に形成される。そして、蒸着ソースはスキャ
ン方向に沿って移動させながらパネルの全面に蒸着物質
を形成する。
【００２６】しかしながら、場合に応じて、昇華する薄
膜物質がマスクのホールを経てパネルに行かず、マスク
の表面に凝着することもある。これは、マスクの表面温
度が昇華する薄膜物質の温度より低いため起こる現象で
ある。従って、その場合、マスクに熱を加えてマスクの
温度を昇華する薄膜物質の温度より高くする必要があ
る。
【００２７】マスクの温度を高めるために、マスクに別
途のヒータを備えるか、又は蒸着ソースに使用されるヒ
ータを共有して用いることもできる。マスクに別途のヒ
ータを備える場合、ヒータはマスクの内部又は外部に装
着することができる。その他にも、形成装置の構成を単
純化するために、マスク自体をヒータとして使用するこ
ともできる。この場合、マスクヒータの物質は金属又は
それの合金であり、Ｎｉ又はＷが有利である。
【００２８】図６は本発明の第２実施形態による薄膜形
成装置を示す図面であり、図７Ａ及び図７Ｂは図６の薄
膜形成装置に取り付けられたマスクのホール分布を示す
図面である。本発明の第２実施形態は、図６に示すよう
に、坩堝タイプの蒸着ソース３０、ヒータ（図示せ
ず）、多数のホールを有するマスク３１からなってい
る。図示のように円形の坩堝である。
【００２９】坩堝タイプの蒸着ソース３０は上部の表面
に円形の溝３２を有しており、溝３２内にはディスプレ
イパネル上に形成する薄膜物質が満たされている。ま
た、ヒータ（図示せず）は蒸着ソース３０の内部又は外
部に形成される。ヒータは蒸着ソース３０に熱を加えて
蒸着ソース３０の溝３２内に満たされている薄膜物質を
昇華させる。
【００３０】マスク３１は蒸着ソース３０の溝３２をカ
バーするように形成され、昇華する薄膜物質の量を調節
するよう多数のホールを有する。マスク３１の形状は多
様に製作可能であるが、蒸着ソース３０の溝３２状と同
様に円形に製作されている。そして、マスク３１の厚さ
は約１〜１０μｍであり、マスク３１の材質はメタル及
びそれの合金、高分子フィルム、無機物などからなり、
特に、Ｎｉ、Ｎｉ合金、Ｗなどを使用することが有利で
ある。
【００３１】図７Ａに示すマスク３１は蒸着ソース３０
のエッジ部分で薄膜物質の昇華が最も行われやすく、セ
ンター部分へ行くほど薄膜物質の昇華が行われにくい場
合に使用される。従って、マスク３１のホールはマスク
３１のエッジ部分よりセンター部分により多く密集する
ように分布する。即ち、マスク３１のエッジ部分は開口
率が低く、センター部分は開口率が高い。
【００３２】図７Ｂに示すマスク３１は蒸着ソース３０
のセンター部分で薄膜物質の昇華が最も行われやすく、
エッジ部分へ行くほど薄膜物質の昇華が行われにくい場
合に使用される。従って、マスク３１のホールはマスク
３１のセンター部分よりエッジ部分により多く密集する
ように分布する。即ち、マスク３１のセンター部分は開
口率が低く、エッジ部分は開口率が高い。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
蒸着ソースの形成特性に適した開口率を有するマスクを
用いて薄膜物質の昇華量を調節することで、ディスプレ
イパネル上に薄膜を均一に形成させることができる。従
って、本発明の薄膜形成装置は大面積のディスプレイパ
ネル上に薄膜を均一であり且つ迅速に形成させることが
できるので、製造工程の信頼度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術による薄膜形成装置を示す図面であ
る。
【図２】図１の薄膜形成装置を用いてディスプレイパネ
ル上に不均一に形成される薄膜を示す図面である。
【図３】本発明の第１実施形態による薄膜形成装置を示
す図面である。
【図４】図３の薄膜形成装置に取り付けられたマスクの
ホール分布を示す図面である。
【図５】図３の薄膜形成装置に取り付けられたマスクの
ホール状及び配列間隔を示す図面である。
【図６】本発明の第２実施形態による薄膜形成装置を示
す図面である。
【図７】図６の薄膜形成装置に取り付けられたマスクの
ホール分布を示す図面である。
【符号の説明】
２０：線形タイプの蒸着ソース ３０：坩堝タイプの蒸着ソース ２１，３１：マスク ２２，３２：溝

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一表面に溝を有し、その溝内にパネル上
    に形成する薄膜物質が満たされている蒸着ソースと、 前記蒸着ソースに熱を加えて前記薄膜物質を昇華させる
    ヒータと、 前記蒸着ソースの溝をカバーするように装着され、前記
    パネル上に形成される薄膜物質の形成量を調節する多数
    のホールを有するマスクと、を含むことを特徴とするデ
    ィスプレイパネル上に薄膜を形成する薄膜形成装置。
  2. 【請求項２】 前記ヒータは前記蒸着ソースの内部又は
    外部に形成されることを特徴とする請求項１記載の薄膜
    形成装置。
  3. 【請求項３】 前記マスクの形状は前記蒸着ソースの溝
    状と同一であることを特徴とする請求項１記載の薄膜形
    成装置。
  4. 【請求項４】 前記マスクのホールは円形、三角形、四
    角形、多角形の中何れか一形状から形成されることを特
    徴とする請求項１記載の薄膜形成装置。
  5. 【請求項５】 前記マスクに形成されるホールの個数及
    びホールの分布量は蒸着ソースから昇華する薄膜物質の
    量に従って決定されることを特徴とする請求項１記載の
    薄膜形成装置。
  6. 【請求項６】 前記マスクのホールは前記マスクのエッ
    ジ部分よりセンター部分により多く密集するように分布
    することを特徴とする請求項１記載の薄膜形成装置。
  7. 【請求項７】 前記マスクのホールはマスクのセンター
    部分よりエッジ部分により多く密集するように分布する
    ことを特徴とする請求項１記載の薄膜形成装置。
  8. 【請求項８】 前記マスクのホールはマスクの一方のエ
    ッジ部分より他方のエッジ部分により多く密集するよう
    に分布することを特徴とする請求項１記載の薄膜形成装
    置。
  9. 【請求項９】 前記マスクのホールは規則的に配列され
    ることを特徴とする請求項１記載の薄膜形成装置。
  10. 【請求項１０】 前記マスクのホールは大きさが互いに
    同一であり、ホールとホールとの間の間隔は互いに異な
    ることを特徴とする請求項９記載の薄膜形成装置。
  11. 【請求項１１】 前記マスクのホールは大きさが互いに
    異なり、ホールとホールとの間の間隔も互いに異なるこ
    とを特徴とする請求項９記載の薄膜形成装置。
  12. 【請求項１２】 前記マスクは前記ヒータ又は個別ヒー
    タによって所定の温度で加熱されることを特徴とする請
    求項１記載の薄膜形成装置。
  13. 【請求項１３】 一表面内に溝を有し、その溝にはパネ
    ル上に形成する薄膜物質が満たされている蒸着ソース
    と、 前記蒸着ソースの溝をカバーするように形成され、前記
    パネル上に形成される薄膜物質の量を調節するように多
    数の溝を有し、前記蒸着ソースに熱を加えて前記薄膜物
    質を昇華させるマスクヒータと、を含むことを特徴とす
    るディスプレイパネル上に薄膜を形成する薄膜形成装
    置。
  14. 【請求項１４】 前記マスクヒータは金属又はその合金
    であることを特徴とする請求項１３記載の薄膜形成装
    置。
  15. 【請求項１５】 前記金属はＮｉ又はＷであることを特
    徴とする請求項１４記載の薄膜形成装置。
  16. 【請求項１６】 前記マスクヒータのホールは円形、三
    角形、四角形、多角形のうち何れかの形状を有すること
    を特徴とする請求項１３記載の薄膜形成装置。
  17. 【請求項１７】 前記マスクヒータに形成されるホール
    の個数及びホールの分布量は蒸着ソースから昇華する薄
    膜物質の量によって決定されることを特徴とする請求項
    １３記載の薄膜形成装置。
  18. 【請求項１８】 前記マスクヒータのホールは規則的に
    配列されることを特徴とする請求項１３記載の薄膜形成
    装置。
  19. 【請求項１９】 前記マスクヒータのホールは大きさが
    互いに同一であり、ホール間の間隔が互いに異なること
    を特徴とする請求項１８記載の薄膜形成装置。
  20. 【請求項２０】 前記マスクヒータのホールは大きさが
    互いに異なり、ホール間の間隔も互いに異なることを特
    徴とする請求項１８記載の薄膜形成装置。
JP2002267881A 2001-09-13 2002-09-13 薄膜形成装置 Pending JP2003160855A (ja)

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