JP2012146658A - 蒸着源及びこれを備える有機膜蒸着装置 - Google Patents

蒸着源及びこれを備える有機膜蒸着装置 Download PDF

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Abstract

【課題】蒸着源及び有機膜蒸着装置を提供する。
【解決手段】大型基板の量産工程に容易に適用でき、蒸着工程中にノズルの閉塞現象を防止して、歩留まり及び蒸着効率を高める蒸着源及びこれを利用した有機膜蒸着装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、蒸着源及び有機膜蒸着装置に係り、さらに詳細には、大型基板の量産工程に容易に適用でき、蒸着工程中にノズルの閉塞現象を防止できる蒸着源及び有機膜蒸着装置に関する。
ディスプレイ装置のうち、有機発光ディスプレイ装置（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：ＯＬＥＤ）は、視野角が広くてコントラストが優秀なだけでなく応答速度が速いという長所を持っていて、次世代ディスプレイ装置として注目されている。
一般的に、ＯＬＥＤは、アノード及びカソードで注入される正孔及び電子が発光層で再結合して発光する原理で色相を具現できるように、アノードとカソードとの間に発光層を挿入した積層型構造を持っている。しかし、かかる構造では高効率発光を得難いため、それぞれの電極と発光層との間に、電子注入層、電子輸送層、正孔輸送層及び正孔注入層などの中間層を選択的にさらに挿入して使用している。
しかし、発光層及び中間層などの有機薄膜の微細パターンを形成することが実質的に非常に困難であり、前記層によって赤色、緑色及び青色の発光効率が変わるため、従来の有機膜蒸着装置では、大面積（５Ｇ以上のマザーガラス）に対するパターニングが不可能であって、満足するほどのレベルの駆動電圧、電流密度、輝度、色純度、発光効率及び寿命などを持つ大型ＯＬＥＤを製造できないところ、その改善が至急である。
一方、ＯＬＥＤは、互いに対向する第１電極と第２電極との間に、発光層及びそれを含む中間層を備える。この時、前記電極及び中間層はいろいろな方法で形成できるが、そのうち一つの方法が蒸着である。蒸着方法を利用してＯＬＥＤを製作するためには、薄膜などが形成される基板面に、形成される薄膜などのパターンと同じパターンを持つファインメタルマスク（ＦＭＭ）を密着させ、かつ薄膜などの材料を蒸着して所定パターンの薄膜を形成する。
本発明は、製造が容易であり、大型基板量産工程に容易に適用でき、蒸着工程中にノズルの閉塞現象を防止できる蒸着源及び有機膜蒸着装置を提供することを目的とする。
本発明の一実施形態による蒸着源は、一列に配列された第１蒸着源及び第２蒸着源と、前記第１蒸着源の一側に配され、前記第１蒸着源及び前記第２蒸着源が配列された方向に沿って複数の第１蒸着源ノズルが形成された第１蒸着源ノズル部と、前記第２蒸着源の一側に配され、前記第１蒸着源及び前記第２蒸着源が配列された方向に沿って複数の第２蒸着源ノズルが形成された第２蒸着源ノズル部と、前記複数の第１蒸着源ノズルを介して、前記第１蒸着源ノズルの両側に沿って配される第１突出リフレクタ及び第２突出リフレクタと、前記複数の第２蒸着源ノズルを介して、前記第２蒸着源ノズルの両側に沿って配される第４突出リフレクタ及び第５突出リフレクタと、を備え、前記第１蒸着源ノズル及び前記第２蒸着源ノズルは、互いに向かってチルトされる。
本発明において、前記第１蒸着源はホスト物質を放射し、前記第２蒸着源はドーパント物質を放射する。
本発明において、前記第１突出リフレクタの一端と前記第２突出リフレクタの一端とを連結する第３突出リフレクタをさらに備える。
本発明において、前記第３突出リフレクタは、前記第２蒸着源に隣接する前記第１及び第２突出リフレクタの一端を連結する。
本発明において、前記第４突出リフレクタの一端と前記第５突出リフレクタの一端とを連結する第６突出リフレクタをさらに備える。
本発明において、前記第６突出リフレクタは、前記第１蒸着源に隣接する前記第４及び第５突出リフレクタの一端を連結する。
本発明において、前記第１突出リフレクタと第２突出リフレクタとの高さは、前記第１蒸着源ノズルの高さより大きいか、または同一である。
本発明において、前記第４突出リフレクタと第５突出リフレクタとの高さは、前記第２蒸着源ノズルの高さより大きいか、または同一である。
本発明において、前記複数の第１蒸着源ノズルのうち、前記第２蒸着源に最も隣接したのはダミー蒸着源ノズルであり、前記ダミー蒸着源ノズルは、前記第１蒸着源内の蒸着物質が放射されないように開口が形成されていない。
本発明において、前記複数の第２蒸着源ノズルのうち、前記第１蒸着源に最も隣接したのはダミー蒸着源ノズルであり、前記ダミー蒸着源ノズルは、前記第２蒸着源内の蒸着物質が放射出されないように開口が形成されていない。
本発明の一実施形態による有機膜蒸着装置は、基板上に薄膜を形成するための有機膜蒸着装置において、蒸着物質を放射する蒸着源と、前記蒸着源の一側に配され、第１方向に沿って複数の蒸着源ノズルが形成される蒸着源ノズル部と、前記蒸着源ノズル部と対向するように配され、前記第１方向に対して垂直の第２方向に沿って複数のパターニングスリットが形成されるパターニングスリットシートを備え、前記基板が、前記有機膜蒸着装置に対して前記第１方向に沿って移動しつつ蒸着が行われ、前記蒸着源、前記蒸着源ノズル部及び前記パターニングスリットシートは一体に形成され、前記蒸着源は、相異なる蒸着物質を放射する第１蒸着源及び第２蒸着源を含み、前記蒸着源ノズル部は、前記第１蒸着源の一側に配されて、前記第１方向に沿って複数の第１蒸着源ノズルが形成される第１蒸着源ノズル部と、前記第２蒸着源の一側に配されて、前記第１方向に沿って複数の第２蒸着源ノズルが形成される第２蒸着源ノズル部を備え、前記第１蒸着源ノズル部及び前記第２蒸着源ノズル部それぞれの複数の蒸着源ノズルは、所定角度チルトされるように形成される。
本発明において、前記第１蒸着源はホスト物質を放射し、前記第２蒸着源はドーパント物質を放射する。
本発明において、前記第１蒸着源及び前記第２蒸着源は、前記第１方向に沿って一列に配列される。
本発明において、前記第１蒸着源ノズル部は、前記複数の第１蒸着源ノズルを介して、前記第１蒸着源ノズルの両側に沿って配される第１突出リフレクタ及び第２突出リフレクタをさらに備える。
本発明において、前記第１突出リフレクタの一端と前記第２突出リフレクタの一端とを連結する第３突出リフレクタをさらに備える。
本発明において、前記第３突出リフレクタは、前記第２蒸着源に隣接する前記第１及び第２突出リフレクタの一端を連結する。
本発明において、前記第２蒸着源ノズル部は、前記複数の第２蒸着源ノズルを介して、前記第２蒸着源ノズルの両側に沿って配される第４突出リフレクタ及び第５突出リフレクタをさらに備える。
本発明において、前記第４突出リフレクタの一端と前記第５突出リフレクタの一端とを連結する第６突出リフレクタをさらに備える。
本発明において、前記第６突出リフレクタは、前記第１蒸着源に隣接する前記第４及び第５突出リフレクタの一端を連結する。
本発明において、前記第１突出リフレクタ及び第２突出リフレクタの高さは、前記第１蒸着源ノズルの高さより大きいか、または同一である。
本発明において、前記第４突出リフレクタ及び第５突出リフレクタの高さは、前記第２蒸着源ノズルの高さより大きいか、または同一である。
本発明において、前記複数の第１蒸着源ノズルのうち、前記第２蒸着源に最も隣接したのはダミー蒸着源ノズルであり、前記ダミー蒸着源ノズルは、前記第１蒸着源内の蒸着物質が放射出されないように開口が形成されていない。
本発明において、前記複数の第２蒸着源ノズルのうち、前記第１蒸着源に最も隣接したのはダミー蒸着源ノズルであり、前記ダミー蒸着源ノズルは、前記第２蒸着源内の蒸着物質が放射出されないように開口が形成されていない。
本発明において、前記蒸着源、前記蒸着源ノズル部及び前記パターニングスリットシートは、連結部材により結合されて一体に形成される。
本発明において、前記連結部材は、前記蒸着物質の移動経路をガイドする。
本発明において、前記連結部材は、前記蒸着源及び前記蒸着源ノズル部と前記パターニングスリットシートとの間の空間を外部から密閉するように形成される。
本発明において、前記有機膜蒸着装置は、前記基板と所定ほど離隔するように形成される。
本発明において、前記基板が、前記有機膜蒸着装置に対して前記第１方向に沿って移動しつつ、前記基板上に前記蒸着物質が連続的に蒸着される。
本発明において、前記有機膜蒸着装置の前記パターニングスリットシートは、前記基板より小さく形成される。
本発明において、前記第１蒸着源から放射される前記ホスト物質の少なくとも一部と、前記第２蒸着源から放射される前記ドーパント物質の少なくとも一部とが混合される。
本発明において、前記第１蒸着源と前記第２蒸着源とは、前記第１方向に沿って平行に配される。
本発明において、前記第１蒸着源ノズル及び前記第２蒸着源ノズルは、互いに対向する方向にチルトされている。
本発明において、前記第１蒸着源ノズル及び前記第２蒸着源ノズルは、前記基板全体にわたって前記ホスト物質と前記ドーパント物質との混合比率が均一になるようにチルトされている。
本発明において、前記第１蒸着源及び前記第２蒸着源は、それぞれ線形ソースで形成される。
本発明の一側面によれば、製造が容易であり、大型基板の量産工程に容易に適用でき、蒸着工程中に発生するノズル閉塞現象を防止して歩留まり及び蒸着効率を高める。
本発明の一実施形態に関する蒸着源を概略的に示す斜視図である。 図１のＩ−Ｉ線の断面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線の断面図である。 図示された蒸着源の変形例を示す断面図である。 蒸着源物質が溜まった蒸着源ノズルの下部を示す写真である。 本発明の他の実施形態に関する蒸着源を概略的に示す斜視図である。 本発明の一実施形態に関する有機膜蒸着装置を概略的に示す斜視図である。 図４の有機膜蒸着装置の概略的な側面図である。 図４の有機膜蒸着装置の概略的な平面図である。 本発明の蒸着装置を利用して製造されたアクティブマトリックス型ＯＬＥＤの断面図である。
以下、添付した図面を参照して本発明による望ましい実施形態を詳細に説明すれば、次の通りである。
図１は、本発明の一実施形態に関する蒸着源を概略的に図示した斜視図であり、図２Ａは、図１のＩ−Ｉ線の断面図であり、図２Ｂは、図１のＩＩ−ＩＩ線の断面図である。
図１ないし図２Ｂを参照すれば、本発明の一実施形態による蒸着源１０は、第１蒸着源１１０と第２蒸着源１２０とで形成される。第１蒸着源１１０及び第２蒸着源１２０は、それぞれ蒸着物質１１７ａ、１１７ｂを気化させて被蒸着体（図４の４００）上に薄膜を形成する。
さらに詳細には、第１蒸着源１１０は、蒸着物質１１７ａとしてホスト物質を含み、第２蒸着源１２０は、蒸着物質１１７ｂとしてドーパント物質を含む。ホスト物質１１７ａとドーパント物質１１７ｂとの昇華温度が互いに異なるため、ホスト物質１１７ａとドーパント物質１１７ｂとを同時に蒸着するために、蒸着源及びノズル部を複数で構成する。
すなわち、第１蒸着源１１０は、その内部にホスト物質１１７ａが満たされる坩堝１１１と、坩堝１１１を加熱させて坩堝１１１の内部に満たされたホスト物質１１７ａを坩堝１１１の一側、詳細には、被蒸着体に向かって蒸発させるためのヒータ１１２と、を備える。一方、第２蒸着源１２０は、その内部にドーパント物質１１７ｂが満たされる坩堝１２１と、坩堝１２１を加熱させて坩堝１２１の内部に満たされたドーパント物質１１７ｂを坩堝１２１の一側、詳細には、被蒸着体に向かって蒸発させるためのヒータ１２２と、を備える。
ここで、前記ホスト物質としては、トリス（８−ヒドロキシ−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）、９，１０−ジ（ナフト−２−イル）アントラセン（ＡＮＤ）、３−Ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（ナフト−２−イル）アントラセン（ＴＢＡＤＮ）、４，４’−ビス（２，２−ジフェニル−エテン−１−イル）−４，４’−ジメチルフェニル（ＤＰＶＢｉ）、４，４’−ビス（２，２−ジフェニル−エテン−１−イル）−４，４’−ジメチルフェニル（ｐ−ＤＭＤＰＶＢｉ）、Ｔｅｒｔ（９，９−ジアリールフルオレン）（ＴＤＡＦ）、２−（９，９’−スピロビフルオレン−２−イル）−９，９’−スピロビフルオレン（ＢＳＤＦ）、２，７−ビス（９，９’−スピロビフルオレン−２−イル）−９，９’−スピロビフルオレン（ＴＳＤＦ）、ビス（９，９−ジアリールフルオレン）（ＢＤＡＦ）、４，４’−ビス（２，２−ジフェニル−エテン−１−イル）−４，４’−ジ−（ｔｅｒｔ−ブチル）フェニル（ｐ−ＴＤＰＶＢｉ）、１，３−ビス（カルバゾール−９−イル）ベンゼン（ｍＣＰ）、１，３，５−トリス（カルバゾール−９−イル）ベンゼン（ｔＣＰ）、４，４’，４”−トリス（カルバゾール−９−イル）トリフェニルアミン（ＴｃＴａ）、４，４’−ビス（カルバゾール−９−イル）ビフェニル（ＣＢＰ）、４，４’−ビス（９−カルバゾリル）−２，２’−ジメチル−ビフェニル（ＣＢＤＰ）、４，４’−ビス（カルバゾール−９−イル）−９，９−ジメチル−フルオレン（ＤＭＦＬ−ＣＢＰ）、４，４’−ビス（カルバゾール−９−イル）−９，９−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール）フルオレン（ＦＬ−４ＣＢＰ）、４，４’−ビス（カルバゾール−９−イル）−９，９−ジ−トリル−フルオレン（ＤＰＦＬ−ＣＢＰ）、９，９−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール）フルオレン（ＦＬ−２ＣＢＰ）などが使われる。
前記ドーパント物質としては、ＤＰＡＶＢｉ（４，４’−ビス［４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル］ビフェニル）、ＡＤＮ（９，１０−ジ（ナフ−２−チル）アントラセン）、ＴＢＡＤＮ（３−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（ナフ−２−チル）アントラセン）などが使われる。
第１及び第２蒸着源１１０、１２０の一側、さらに詳細には、第１及び第２蒸着源１１０、１２０で被蒸着体（図４の４００）に向かう側には、第１及び第２蒸着源ノズル部１３０、１４０が配される。そして、第１及び第２蒸着源ノズル部１３０、１４０には、被蒸着体（図４の４００）の移動方向Ａに沿って複数の蒸着源ノズル１１３、１２３が形成される。ここで、前記複数の蒸着源ノズル１１３、１２３は、等間隔で形成される。第１及び第２蒸着源１１０、１２０内で気化した蒸着物質１１７ａ、１１７ｂは、かかる第１及び第２蒸着源ノズル部１３０、１４０を通過して被蒸着体である基板（図４の４００）側に向かう。
第１及び第２蒸着源ノズル部１３０、１４０上には、Ａ方向、すなわち、基板（図４の４００）のスキャン方向に沿って複数の蒸着源ノズル１１３、１２３が形成される。複数の蒸着源ノズル１１３、１２３がスキャン方向に存在するので、個別蒸着源ノズル間に流動（ｆｌｕｘ）差が発生しても、その差が相殺されて蒸着均一度が一定に維持される効果を得る。
第１蒸着源ノズル部１３０及び第２蒸着源ノズル部１４０に形成された複数の蒸着源ノズル１１３、１２３が、所定角度チルトされて配される。すなわち、第１蒸着源ノズル１１３は、第２蒸着源ノズル１２３に向かってチルトされ、第２蒸着源ノズル１２３は、第１蒸着源ノズル１１３に向かってチルトされる。
さらに詳細に、ドーパントの含有量は薄膜形成材料によって可変的であるが、一般的に薄膜形成材料（ホストとドーパントとの総重量）１００重量部を基準として３ないし２０重量部であることが望ましい。もし、ドーパントの含有量が前記範囲を外れれば、有機発光素子の発光特性が低下する。ところが、もし第１及び第２蒸着源ノズル１１３、１２３がチルトされずに被蒸着体に向かって互いに平行に配されるならば、基板４００には、蒸着初期にはドーパント物質が蒸着され、蒸着中期にはドーパント物質とホスト物質とが交差して蒸着され、蒸着後期にはホスト物質が蒸着される。すなわち、各領域別にホスト物質とドーパント物質との混合比率差が不均一になる。
したがって、本実施形態では、蒸着源ノズル１１３、１２３が所定角度チルトされて配されるようにする。ここで、第１蒸着源ノズル部１３０の第１蒸着源ノズル１１３と第２蒸着源ノズル部１４０の第２蒸着源ノズル１２３とは、互いに対向してチルトされる。すなわち、第１蒸着源ノズル部１３０の蒸着源ノズル１１３は、第２蒸着源１２０側に向かうようにチルトされ、第２蒸着源ノズル部１４０の蒸着源ノズル１２３は、第１蒸着源１１０側に向かうようにチルトされる。
かかる構成によって、基板全体にわたってホスト物質とドーパント物質の混合比率が均一になる効果を得ることができる。そして、ホスト物質とドーパント物質とが均一な割合で含まれている混合物で薄膜層を形成する場合、色座標、光効率、駆動電圧、寿命の面で向上した特性を表すことができる。
第１蒸着源ノズル部１３０及び第２蒸着源ノズル部１４０それぞれは、リフレクタ１２４、１２４ａ、１２４ｂ；２２４、２２４ａ、２２４ｂと、冷却板１１６、１２６とを備える。
さらに詳細には、第１蒸着源ノズル部１３０は、上部リフレクタ１１４、第１突出リフレクタ１１４ａ、第２突出リフレクタ１１４ｂ、第３突出リフレクタ１１４ｃ及び冷却板１１６をさらに備える。上部リフレクタ１１４は、第１蒸着源１１０の上部に位置し、ヒータ１１２上に配される。上部リフレクタ１１４は、ヒータ１１２で発生した熱が外部に発散されることを遮断できる。第１及び第２突出リフレクタ１１４ａ、１１４ｂは、上部リフレクタ１１４の一端でパターニングスリットシート１５０に向かって延びるように形成される。第１及び第２突出リフレクタ１１４ａ、１１４ｂは、互いに一定の間隔をおいて第１蒸着源ノズル１１３の配列と平衡に形成される。第１及び第２突出リフレクタ１１４ａ、１１４ｂの間には、第１蒸着源ノズル１１３が配される。また、第３突出リフレクタ１１４ｃは、第１突出リフレクタ１１４ａと第２突出リフレクタ１１４ｂそれぞれの一端でこれらを連結するように形成される。具体的には、第３突出リフレクタ１１４ｃは、第２蒸着源１２０に隣接した第１及び第２突出リフレクタ１１４ａ、１１４ｂの端部を連結するように形成される。第１ないし第３リフレクタ１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃの高さは、第１蒸着源ノズル１１３の高さと同一であるか、またはさらに大きい。
第１蒸着源ノズル１１３を通じて放出される蒸着物質１１７ａの一部は、冷却板１１６に流れ出る。冷却板１１６に流れ出た蒸着物質１１７ａは凝固され、蒸着工程が続けば、冷却板１１６、１２６上で凝固された蒸着物質の量が増加して第１蒸着源ノズル１１３を閉塞する問題が発生する。また、本発明の一実施形態は、第１蒸着源ノズル１１３が第２蒸着源ノズル１２３に向かってチルトされているので、冷却板１１６で凝固される蒸着物質により第１蒸着源ノズル１１３が閉塞する現象が頻繁に起きる。しかし、本発明の一実施形態では、第１ないし第３リフレクタ１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃが第１蒸着源ノズル１１３の周囲を取り囲むため、冷却板１１６で凝固して育つ蒸着物質が第１蒸着源ノズル１１３を閉塞することを防止できる。
また、第２蒸着源ノズル部１４０は、上部リフレクタ１２４、第４突出リフレクタ１２４ａ、第５突出リフレクタ１２４ｂ、第６突出リフレクタ１２４ｃ及び冷却板１２６をさらに備える。上部リフレクタ１２４は第２蒸着源１２０の上部に位置し、ヒータ１２２上に配される。上部リフレクタ１２４は、ヒータ１２２で発生した熱の外部への発散を遮断できる。第４及び第５突出リフレクタ１２４ａ、１２４ｂは、上部リフレクタ１２４の一端でパターニングスリットシート１５０に向かって延びるように形成される。第４及び第５突出リフレクタ１２４ａ、１２４ｂは、互いに一定の間隔をおいて第２蒸着源ノズル１２３の配列と平衡に形成される。第４及び第５突出リフレクタ１２４ａ、１２４ｂの間には第２蒸着源ノズル１２３が配される。また、第６突出リフレクタ１２４ｃは、第４突出リフレクタ１２４ａと第５突出リフレクタ１２４ｂそれぞれの一端でこれらを連結するように形成される。具体的には、第６突出リフレクタ１２４ｃは、第１蒸着源１１０に隣接した第４及び第５突出リフレクタ１２４ａ、１２４ｂの端部を連結するように形成される。第４ないし第６リフレクタ１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃの高さは、第２蒸着源ノズル１２３の高さと同一であるか、またはさらに大きい。
第２蒸着源ノズル１２３を通じて放出される蒸着物質１１７ｂの一部は、冷却板１２６に流れ出る。冷却板１２６に流れ出た蒸着物質１１７ｂは凝固され、蒸着工程が続けば、冷却板１２６上で凝固された蒸着物質の量が増加して第２蒸着源ノズル１２３を閉塞する問題が発生する。また、本発明の一実施形態は、第２蒸着源ノズル１２３が第１蒸着源ノズル１１３に向かってチルトされているので、冷却板１２６で凝固される蒸着物質により第２蒸着源ノズル１２３が閉塞する現象が頻繁に起きる。しかし、本発明の一実施形態では、第４ないし第６リフレクタ１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃが第２蒸着源ノズル１２３の周囲を取り囲むため、冷却板１２６で凝固して育つ蒸着物質が第２蒸着源ノズル１２３を閉塞することを防止できる。
図２Ｃは、図１に図示された蒸着源の変形例を示す断面図であり、図２Ｄは、蒸着源物質が溜まれた蒸着源ノズルの下部を示す写真である。
図２Ｃを参照すれば、第２蒸着源ノズル１２３’の下端部は曲面１２３’ａを持つ。すなわち、第２蒸着源ノズル１２３’は、第２蒸着源ノズル１２３’の外側面１２３’ｂから内側面１２３’ｃにつながる下端部が、図２Ｂとは異なって曲面１２３’ａを持つ。換言すると、前記第１蒸着源ノズルおよび／または第２蒸着源ノズルにおける蒸着源物質の流入口の内周縁部は円弧状であることが好ましい。
このように、第２蒸着源ノズル１２３’の下端部であり、かつ蒸着源物質が流入する流入口の内周縁部を、円弧状（曲面１２３’ａ）にすることで、第２蒸着源ノズル１２３’の下端部で蒸着源物質１１７ｂが溜まることによる第２蒸着源ノズル１２３’の閉塞を防止できる。図２Ｄを参照すれば、図２Ｄの蒸着源ノズル１２３”は、その下端部が、図２Ｃの第２蒸着源ノズル１２３’のように曲面を持っておらず、角をなしている。蒸着源ノズル１２３”を通じて蒸着源物質が放出されればされるほど、角をなしている蒸着源ノズル１２３”の下端部には蒸着源物質１１７’が溜まり続けて、蒸着源ノズル１２３の下端部を閉塞させる恐れがある。しかし、図２Ｃに図示された蒸着源は、第２蒸着源ノズル１２３’の下端部が曲面１２３’ａを持つため、蒸着源物質１１７ｂが第２蒸着源ノズル１２３’の下端部に溜まることを低減させて、蒸着源物質１１７ｂによる第２蒸着源ノズル１２３’の下端部の閉塞を低減させることができる。図面には図示されていないが、第１蒸着源ノズルの下端部も曲面を持つことができる。そのため、前記第１蒸着源ノズルおよび／または第２蒸着源ノズルにおける流入口の内周縁部を、テーパー状（先細状）にして流入口側から当該ノズルの外方側に向かって狭くなるようにしてもよい。
図３は、本発明の他の実施形態に関する蒸着源を概略的に示す斜視図である。
図３に図示された蒸着源２０は、第１蒸着源ノズル１１３の両側に第１突出リフレクタ１１４ａと第２突出リフレクタ１１４ｂとが配され、第２蒸着源ノズル１２３の両側に第４突出リフレクタ１２４ａと第５突出リフレクタ１２４ｂとが配されるという点で、図１に図示された蒸着源１０と同一であるが、図３に図示された蒸着源２０は、第３リフレクタ１１４ｃと第６リフレクタ１２４ｃとを備えず、ダミー蒸着源ノズル１１３ａ、１２３ａを備えるという点で、図１に図示された蒸着源１０と差がある。
すなわち、第１及び第２突出リフレクタ１１４ａ、１１４ｂは、互いに一定の間隔をおいて第１蒸着源ノズル１１３の配列と平衡に形成される。第１及び第２突出リフレクタ１１４ａ、１１４ｂの間には第１蒸着源ノズル１１３が配される。第１及び第２リフレクタ１１４ａ、１１４ｂの高さは、第１蒸着源ノズル１１３の高さと同一であるか、またはさらに大きい。
複数の第１蒸着源ノズル１１３のうち第２蒸着源１２０に最も隣接したのは、開口が形成されていないダミーノズル１１３ａである。ダミーノズル１１３ａは、開口が形成されていないため、ダミーノズル１１３ａを通じて第１蒸着源１１０内の蒸着物質が放出されない。複数の第１蒸着源ノズル１１３のうち最も先に配される蒸着源ノズルで閉塞問題が頻繁に発生するが、図４に図示された蒸着源２０は、複数の第１蒸着源ノズル１１３のうち最も先に配される蒸着源ノズルがダミーノズル１１３ａであるため、蒸着源ノズルの閉塞問題を防止できる。
第４及び第５突出リフレクタ１２４ａ、１２４ｂは、互いに一定の間隔をおいて第２蒸着源ノズル１２３の配列と平衡に形成される。第４及び第５突出リフレクタ１２４ａ、１２４ｂの間には第２蒸着源ノズル１２３が配される。第４及び第５リフレクタ１２４ａ、１２４ｂの高さは、第２蒸着源ノズル１２３の高さと同一であるか、またはさらに大きい。
複数の第２蒸着源ノズル１２３のうち第１蒸着源１１０に最も隣接したのが、開口が形成されていないダミーノズル１２３ａである。ダミーノズル１２３ａは、開口が形成されていないため、ダミーノズル１２３ａを通じて第２蒸着源１２０内の蒸着物質が放出されない。複数の第２蒸着源ノズル１２３のうち最も先に配される蒸着源ノズルで閉塞問題が頻繁に発生するが、図４に図示された蒸着源２０は、複数の第２蒸着源ノズル１２３のうち最も先に配される蒸着源ノズルがダミーノズル１２３ａであるため、蒸着源ノズルの閉塞問題を防止できる。
図４は、本発明の一実施形態に関する有機膜蒸着装置を概略的に図示した斜視図であり、図５は、図４の有機膜蒸着装置の概略的な側面図で、図６は、図４の有機膜蒸着装置の概略的な平面図である。
図４ないし図６を参照すれば、本発明の一実施形態に関する有機膜蒸着装置１００は、第１蒸着源１１０、第２蒸着源１２０、第１蒸着源ノズル部１３０、第２蒸着源ノズル部１４０及びパターニングスリットシート１５０を備える。
ここで、図４、図５及び図６には、説明の便宜上、チャンバを図示していないが、図４ないし図６のあらゆる構成は、適切な真空度が維持されるチャンバ内に配されることが望ましい。これは、蒸着物質の直進性を確保するためである。
さらに詳細に、第１及び第２蒸着源１１０、１２０のそれぞれから放出された蒸着物質１１７ａ、１１７ｂを、第１及び第２蒸着源ノズル部１３０、１４０及びパターニングスリットシート１５０を通過して基板４００に所望のパターンで蒸着させるためには、基本的にチャンバ（図示せず）の内部は、ＦＭＭ蒸着方法と同じ高真空状態を維持せねばならない。またパターニングスリットシート１５０の温度が第１及び第２蒸着源１１０、１２０温度より十分に低くなければ（約１００℃以下）ならない。なぜなら、パターニングスリットシート１５０の温度が十分に低くて初めて、温度によるパターニングスリットシート１５０の熱膨張問題を最小化できるためである。
このようなチャンバ（図示せず）内には、被蒸着体である基板４００が配される。前記基板４００は、平板表示装置用基板になりうるが、複数の平板表示装置を形成できるマザーガラスなどの大面積基板が適用される。
ここで、本発明の一実施形態では、基板４００が、有機膜蒸着装置１００に対して相対的に移動しつつ蒸着が進められることを一特徴とする。
さらに詳細に、既存ＦＭＭ蒸着方法では、ＦＭＭサイズが基板サイズと同一に形成されねばならない。したがって、基板サイズが増加するほどＦＭＭも大型化せねばならず、これによってＦＭＭ製作が容易でなく、ＦＭＭを引張って精密なパターンでアラインするにも容易ではないという問題点があった。
かかる問題点を解決するために、本発明の一実施形態に関する有機膜蒸着装置１００は、有機膜蒸着装置１００と基板４００とが互いに相対的に移動しつつ蒸着されることを一特徴とする。言い換えれば、有機膜蒸着装置１００と対向するように配された基板４００が、Ｙ軸方向に沿って移動しつつ連続的に蒸着を行う。すなわち、基板４００が、図１の矢印Ａ方向に移動しつつスキャニング方式で蒸着が行われることである。ここで、図面には、基板４００がチャンバ（図示せず）内でＹ軸方向に移動しつつ蒸着されると図示されているが、本発明の思想はこれに制限されず、基板４００は固定されており、有機膜蒸着装置１００自体がＹ軸方向に移動しつつ蒸着を行うこともできるといえる。
したがって、本発明の有機膜蒸着装置１００では、従来のＦＭＭに比べて非常に小さくパターニングスリットシート１５０を作ることができる。すなわち、本発明の有機膜蒸着装置１００の場合、基板４００がＹ軸方向に沿って移動しつつ連続的に、すなわち、スキャニング方式で蒸着を行うため、パターニングスリットシート１５０のＸ軸方向及びＹ軸方向の長さは、基板４００の長さより非常に小さく形成できる。このように、従来のＦＭＭに比べて非常に小さくパターニングスリットシート１５０を作ることができるため、本発明のパターニングスリットシート１５０はその製造が容易である。すなわち、パターニングスリットシート１５０のエッチング作業や、その以後の精密引張り及び溶接作業、移動及び洗浄作業などのあらゆる工程で、小さなサイズのパターニングスリットシート１５０がＦＭＭ蒸着方法に比べて有利である。またこれは、ディスプレイ装置が大型化するほどさらに有利になる。
このように、有機膜蒸着装置１００と基板４００とが互いに相対的に移動しつつ蒸着されるためには、有機膜蒸着装置１００と基板４００とが一定ほど離隔することが望ましい。これについては、後述する。
一方、チャンバ内で前記基板４００と対向する側には、蒸着物質１１７ａ、１１７ｂが収納及び加熱される第１及び第２蒸着源１１０、１２０が配される。前記第１及び第２蒸着源１１０、１２０内に収納されている蒸着物質１１７ａ、１１７ｂが気化するにつれて基板４００に蒸着がなされる。
さらに詳細には、第１蒸着源１１０は、蒸着物質１１７ａとしてホスト物質を含み、第２蒸着源１２０は、蒸着物質１１７ｂとしてドーパント物質を吹くむ。ホスト物質１１７ａとドーパント物質１１７ｂとの昇華温度が互いに異なるため、ホスト物質１１７ａとドーパント物質１１７ｂとを同時に蒸着するために、蒸着源及びノズル部を複数で構成する。
すなわち、チャンバ内で基板４００と対向する側には、蒸着物質が収納及び加熱される第１蒸着源１１０及び第２蒸着源１２０が配される。第１蒸着源１１０及び第２蒸着源１２０内に収納されている蒸着物質が気化するにつれて基板４００に蒸着がなされる。言い換えれば、第１蒸着源１１０は、その内部にホスト物質１１７ａが満たされる坩堝１１１と、坩堝１１１を加熱させて坩堝１１１の内部に満たされたホスト物質１１７ａを坩堝１１１の一側、詳細には、第１蒸着源ノズル部１３０側に蒸発させるためのヒータ１１２とを備える。一方、第２蒸着源１２０は、その内部にドーパント物質１１７ｂが満たされる坩堝１２１と、坩堝１２１を加熱させて坩堝１２１の内部に満たされたドーパント物質１１７ｂを坩堝１２１の一側、さらに詳細には、第２蒸着源ノズル部１４０側に蒸発させるためのヒータ１２２とを備える。
ここで、前記ホスト物質としては、トリス（８−ヒドロキシ−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）、９，１０−ジ（ナフト−２−イル）アントラセン（ＡＮＤ）、３−Ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（ナフト−２−イル）アントラセン（ＴＢＡＤＮ）、４，４’−ビス（２，２−ジフェニル−エテン−１−イル）−４，４’−ジメチルフェニル（ＤＰＶＢｉ）、４，４’−ビス（２，２−ジフェニル−エテン−１−イル）−４，４’−ジメチルフェニル（ｐ−ＤＭＤＰＶＢｉ）、Ｔｅｒｔ（９，９−ジアリールフルオレン）（ＴＤＡＦ）、２−（９，９’−スピロビフルオレン−２−イル）−９，９’−スピロビフルオレン（ＢＳＤＦ）、２，７−ビス（９，９’−スピロビフルオレン−２−イル）−９，９’−スピロビフルオレン（ＴＳＤＦ）、ビス（９，９−ジアリールフルオレン）（ＢＤＡＦ）、４，４’−ビス（２，２−ジフェニル−エテン−１−イル）−４，４’−ジ−（ｔｅｒｔ−ブチル）フェニル（ｐ−ＴＤＰＶＢｉ）、１，３−ビス（カルバゾール−９−イル）ベンゼン（ｍＣＰ）、１，３，５−トリス（カルバゾール−９−イル）ベンゼン（ｔＣＰ）、４，４’，４”−トリス（カルバゾール−９−イル）トリフェニルアミン（ＴｃＴａ）、４，４’−ビス（カルバゾール−９−イル）ビフェニル（ＣＢＰ）、４，４’−ビス（９−カルバゾリル）−２，２’−ジメチル−ビフェニル（ＣＢＤＰ）、４，４’−ビス（カルバゾール−９−イル）−９，９−ジメチル−フルオレン（ＤＭＦＬ−ＣＢＰ）、４，４’−ビス（カルバゾール−９−イル）−９，９−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール）フルオレン（ＦＬ−４ＣＢＰ）、４，４’−ビス（カルバゾール−９−イル）−９，９−ジ−トリル−フルオレン（ＤＰＦＬ−ＣＢＰ）、９，９−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール）フルオレン（ＦＬ−２ＣＢＰ）などが使われる。
前記ドーパント物質としては、ＤＰＡＶＢｉ（４，４’−ビス［４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル］ビフェニル）、ＡＤＮ（９，１０−ジ（ナフ−２−チル）アントラセン）、ＴＢＡＤＮ（３−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（ナフ−２−チル）アントラセン）などが使われる。
このように本発明の一実施形態に関する有機膜蒸着装置１００は、ホスト物質１１７ａを蒸着する第１蒸着源１１０と、ドーパント物質１１７ｂを蒸着する第２蒸着源１２０とを備え、基板４００上にホスト物質とドーパント物質とを同時に蒸着可能にすることを一特徴とする。このようにホスト物質とドーパント物質とを同時に蒸着可能になることで、工程がさらに簡単で速くなり、素子効率も向上する効果を得ることができる。
第１及び第２蒸着源１１０、１２０の一側、詳細には、第１及び第２蒸着源１１０、１２０から基板４００に向かう側には、第１及び第２蒸着源ノズル部１３０、１４０が配される。そして、第１及び第２蒸着源ノズル部１３０、１４０には、Ｙ軸方向、すなわち、基板４００のスキャン方向に沿って複数の蒸着源ノズル１１３、１２３が形成される。ここで、前記複数の蒸着源ノズル１１３、１２３は等間隔で形成される。第１及び第２蒸着源１１０、１２０内で気化した蒸着物質１１７ａ、１１７ｂは、このような第１及び第２蒸着源ノズル部１３０、１４０を通過して被蒸着体である基板４００側に向かう。このように、第１及び第２蒸着源ノズル部１３０、１４０上にＹ軸方向、すなわち、基板４００のスキャン方向に沿って複数の蒸着源ノズル１１３、１２３が形成される場合、パターニングスリットシート１５０のそれぞれのパターニングスリット１５１を通過する蒸着物質により形成されるパターンのサイズは、蒸着源ノズル１１３、１２３の一つのサイズのみに影響されるので（すなわち、Ｘ軸方向には蒸着源ノズル１１３、１２３が一つのみ存在するので）、陰影が発生しなくなる。また、複数の蒸着源ノズル１１３、１２３がスキャン方向に存在するので、個別蒸着源ノズル間の流動差が発生しても、その差が相殺されて蒸着均一度が一定に維持される効果を得ることができる。
第１蒸着源ノズル部１３０と第２蒸着源ノズル部１４０とに形成された複数の蒸着源ノズル１１３、１２３が、所定角度チルトされて配される。すなわち、蒸着源ノズル１１３、１２３は、ＹＺ平面上で所定角度傾くようにチルトされて形成される。
さらに詳細に、ドーパントの含有量は薄膜形成材料によって可変的であるが、一般的に薄膜形成材料（ホストとドーパントとの総重量）１００重量部を基準として、３ないし２０重量部であることが望ましい。もし、ドーパントの含有量が前記範囲を外れれば、有機発光素子の発光特性が低下する。ところが、もし、蒸着源ノズル１１３、１２３がＺ軸と平行に配されるならば、基板４００には、蒸着初期にはドーパント物質が蒸着され、蒸着中期にはドーパント物質とホスト物質とが交差して蒸着され、蒸着後期には、ホスト物質が蒸着される。すなわち、各領域別にホスト物質とドーパント物質との混合比率差が不均一になる。
したがって、本実施形態では、蒸着源ノズル１１３、１２３が所定角度チルトされて配されるようにする。ここで、第１蒸着源ノズル部１３０の蒸着源ノズル１１３と、第２蒸着源ノズル部１４０の蒸着源ノズル１２３とは、互いに対向してチルトされる。すなわち、第１蒸着源ノズル部１３０の蒸着源ノズル１１３は、第２蒸着源１２０側に向かうようにチルトされ、第２蒸着源ノズル部１４０の蒸着源ノズル１２３は、第１蒸着源１１０側に向かうようにチルトされる。
かかる構成によって、基板全体にわたってホスト物質とドーパント物質との混合比率が均一になる効果を得ることができる。そして、ホスト物質とドーパント物質とが均一な割合で含まれている混合物で薄膜層を形成する場合、色座標、光効率、駆動電圧、寿命の面で向上した特性を表すことができる。
第１蒸着源ノズル部１３０及び第２蒸着源ノズル部１４０それぞれは、リフレクタ１２４、１２４ａ、１２４ｂ；２２４、２２４ａ、２２４ｂと、冷却板１１６、１２６とを備える。
さらに詳細には、第１蒸着源ノズル部１３０は、上部リフレクタ１１４、第１突出リフレクタ１１４ａ、第２突出リフレクタ１１４ｂ、第３突出リフレクタ１１４ｃ及び冷却板１１６をさらに備える。上部リフレクタ１１４は、第１蒸着源１１０の上部に位置し、ヒータ１１２上に配される。上部リフレクタ１１４は、ヒータ１１２で発生した熱が外部に発散されることを遮断できる。第１及び第２突出リフレクタ１１４ａ、１１４ｂは、上部リフレクタ１１４の一端でパターニングスリットシート１５０に向かって延びるように形成される。第１及び第２突出リフレクタ１１４ａ、１１４ｂは、互いに一定の間隔をおいて第１蒸着源ノズル１１３の配列と平衡に形成される。第１及び第２突出リフレクタ１１４ａ、１１４ｂの間には第１蒸着源ノズル１１３が配される。また、第３突出リフレクタ１１４ｃは、第１突出リフレクタ１１４ａと第２突出リフレクタ１１４ｂそれぞれの一端でこれらを連結するように形成される。具体的には、第３突出リフレクタ１１４ｃは、第２蒸着源１２０に隣接した第１及び第２突出リフレクタ１１４ａ、１１４ｂの端部を連結するように形成される。第１ないし第３リフレクタ１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃの高さは、第１蒸着源ノズル１１３の高さと同一であるか、またはさらに大きい。
第１蒸着源ノズル１１３を通じて放出される蒸着物質１１７ａの一部は、冷却板１１６に流れ出る。冷却板１１６に流れ出た蒸着物質１１７ａは凝固され、蒸着工程が続けば、冷却板１１６、１２６上で凝固された蒸着物質の量が増加して第１蒸着源ノズル１１３を閉塞する問題が発生する。また、本発明の一実施形態は、第１蒸着源ノズル１１３が第２蒸着源ノズル１２３に向かってチルトされているため、冷却板１１６で凝固される蒸着物質により第１蒸着源ノズル１１３が閉塞する現象が頻繁に起きる。しかし、本発明の一実施形態では、第１ないし第３リフレクタ１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃが第１蒸着源ノズル１１３の周囲を取り囲むため、冷却板１１６で凝固して育つ蒸着物質が第１蒸着源ノズル１１３を閉塞することを防止できる。
また、第２蒸着源ノズル部１４０は、上部リフレクタ１２４、第４突出リフレクタ１２４ａ、第５突出リフレクタ１２４ｂ、第６突出リフレクタ１２４ｃ及び冷却板１２６をさらに備える。上部リフレクタ１２４は第２蒸着源１２０の上部に位置し、ヒータ１２２上に配される。上部リフレクタ１２４は、ヒータ１２２で発生した熱が外部に発散されることを遮断できる。第４及び第５突出リフレクタ１２４ａ、１２４ｂは、上部リフレクタ１２４の一端でパターニングスリットシート１５０に向かって延びるように形成される。第４及び第５突出リフレクタ１２４ａ、１２４ｂは、互いに一定の間隔をおいて第２蒸着源ノズル１２３の配列と平衡に形成される。第４及び第５突出リフレクタ１２４ａ、１２４ｂの間には第２蒸着源ノズル１２３が配される。また、第６突出リフレクタ１２４ｃは、第４突出リフレクタ１２４ａと第５突出リフレクタ１２４ｂそれぞれの一端でこれらを連結するように形成される。具体的には、第６突出リフレクタ１２４ｃは、第１蒸着源１１０に隣接する第４及び第５突出リフレクタ１２４ａ、１２４ｂの端部を連結するように形成される。第４ないし第６リフレクタ１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃの高さは、第２蒸着源ノズル１２３の高さと同一であるか、またはさらに大きい。
第２蒸着源ノズル１２３を通じて放出される蒸着物質１１７ｂの一部は、冷却板１２６に流れ出る。冷却板１２６に流れ出た蒸着物質１１７ｂは凝固され、蒸着工程が続けば、冷却板１２６上で凝固された蒸着物質の量が増加して第２蒸着源ノズル１２３を閉塞する問題が発生する。また、本発明の一実施形態は、第２蒸着源ノズル１２３が第１蒸着源ノズル１１３に向かってチルトされているため、冷却板１２６で凝固される蒸着物質により第２蒸着源ノズル１２３が閉塞する現象が頻繁に起きる。しかし、本発明の一実施形態では、第４ないし第６リフレクタ１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃが第２蒸着源ノズル１２３の周囲を取り囲むため、冷却板１２６で凝固して育つ蒸着物質が第２蒸着源ノズル１２３を閉塞することを防止できる。
一方、第１及び第２蒸着源１１０、１２０と基板４００との間には、パターニングスリットシート１５０及びフレーム１５５がさらに備えられる。フレーム１５５は窓枠の形態で形成され、その内側にパターニングスリットシート１５０が結合される。そして、パターニングスリットシート１５０には、Ｘ軸方向に沿って複数のパターニングスリット１５１らが形成される。第１及び第２蒸着源１１０、１２０内で気化した蒸着物質１１７ａ、１１７ｂは、第１及び第２蒸着源ノズル部１３０、１４０及びパターニングスリットシート１５０を通過して被蒸着体である基板４００側に向かう。この時、前記パターニングスリットシート１５０は、従来のファインメタルマスク（ＦＭＭ）、特にストライプ形状のマスクの製造方法と同じ方法であるエッチングを通じて製作される。この時、蒸着源ノズル１１３、１２３の総数よりパターニングスリット１５１の総数がさらに多く形成される。
一方、前述した第１及び第２蒸着源１１０、１２０（及びこれと結合された第１及び第２蒸着源ノズル部１３０、１４０）とパターニングスリットシート１５０とは、互いに一定ほど離隔して形成され、第１及び第２蒸着源１１０、１２０（及びこれと結合された第１及び第２蒸着源ノズル部１３０、１４０）とパターニングスリットシート１５０とは、連結部材１３５によって互いに連結される。すなわち、第１及び第２蒸着源１１０、１２０、第１及び第２蒸着源ノズル部１３０、１４０及びパターニングスリットシート１５０が連結部材１３５により連結されて、互いに一体に形成できる。ここで連結部材１３５は、蒸着源ノズル１１３、１２３を通じて排出される蒸着物質が分散されないように蒸着物質の移動経路をガイドできる。図面には、連結部材１３５が第１及び第２蒸着源１１０、１２０、第１及び第２蒸着源ノズル部１３０、１４０及びパターニングスリットシート１５０の左右方向のみに形成されて、蒸着物質のＸ軸方向のみをガイドすると図示されているが、これは図示の便宜のためのものであって、本発明の思想はこれに制限されず、連結部材１３５がボックス形態の密閉型に形成されて蒸着物質のＸ軸方向及びＹ軸方向移動を同時にガイドしてもよい。
前述したように、本発明の一実施形態に関する有機膜蒸着装置１００は、基板４００に対して相対的に移動しつつ蒸着を行い、このように有機膜蒸着装置１００が基板４００に対して相対的に移動するために、パターニングスリットシート１５０は基板４００から一定ほど離隔するように形成される。
さらに詳細に、従来のＦＭＭ蒸着方法では、基板に陰影が生じないようにするために基、板にマスクを密着させて蒸着工程を進めた。しかし、このように基板にマスクを密着させる場合、基板とマスクとの接触による不良問題が発生するという問題点があった。また、マスクを基板に対して移動させられないため、マスクが基板と同じサイズに形成されねばならない。したがって、ディスプレイ装置の大型化につれてマスクのサイズも大きくならねばならないが、このような大型マスクを形成し難いという問題点があった。
このような問題点を解決するために、本発明の一実施形態に関する有機膜蒸着装置１００では、パターニングスリットシート１５０を、被蒸着体である基板４００と所定間隔をおいて離隔するように配させる。
このような本発明によってマスクを基板より小さく形成した後、マスクを基板に対して移動させつつ蒸着を行えるようになることで、マスク製作が容易になる効果を得ることができる。また、基板とマスクとの接触による不良を防止する効果を得ることができる。また、工程で基板とマスクとを密着させる時間が不要になるため、製造速度が向上する効果を得ることができる。
図７は、本発明の蒸着装置を利用して製造されたアクティブマトリックス型ＯＬＥＤの断面を図示したものである。
図７に図示されたように、グラス材またはプラスチック材の基板５０上にバッファ層５１が形成されており、この上に薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）と、有機電界発光素子とが形成される。
基板５０のバッファ層５１上に所定パターンの活性層５２が備えられる。活性層５２の上部にはゲート絶縁膜５３が備えられ、ゲート絶縁膜５３の上部の所定領域にはゲート電極５４が形成される。ゲート電極５４は、ＴＦＴのオン／オフ信号を印加するゲートライン（図示せず）と連結されている。ゲート電極５４の上部には層間絶縁膜５５が形成され、コンタクトホールを通じてソース／ドレイン電極５６、５７が、それぞれ活性層５２のソース／ドレイン領域５２ｂ、５２ｃに接するように形成される。ソース／ドレイン電極５６、５７の上部にはＳｉＯ２、ＳｉＮｘなどからなるパッシベーション膜５８が形成され、パッシベーション膜５８の上部にはアクリル、ポリイミド、ＢＣＢ（Ｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔｅｎｅ）などの有機物質で平坦化膜５９が形成されている。平坦化膜５９の上部にＯＬＥＤのアノード電極になる画素電極６１が形成され、これを覆うように有機物で画素定義膜６０が形成される。画素定義膜６０に所定の開口を形成した後、画素定義膜６０の上部及び開口が形成されて外部に露出された画素電極６１の上部に有機膜６２を形成する。有機膜６２は発光層を含むものになる。本発明は必ずしもこのような構造に限定されるものではなく、多様なＯＬＥＤの構造がそのまま適用できるということはいうまでもない。
ＯＬＥＤは、電流のフローによって赤、緑、青色の光を発光して所定の画像情報を表示するものであって、ＴＦＴのドレイン電極５６に連結されて、これからプラス電源を供給される画素電極６１と、全体画素を覆うように備えられてマイナス電源を供給する対向電極６３、及びこれら画素電極６１と対向電極６３との間に配されて発光する有機膜６２とで構成される。
画素電極６１と対向電極６３とは、有機膜６２により互いに絶縁されており、有機膜６２に相異なる極性の電圧を加えて有機膜６２で発光を行わせる。
有機膜６２は、低分子または高分子有機膜が使われるが、低分子有機膜を使用する場合、ホール注入層（ＨＩＬ：Ｈｏｌｅ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）、ホール輸送層（ＨＴＬ：Ｈｏｌｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ）、発光層（ＥＭＬ：Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）、電子輸送層（ＥＴＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ）、電子注入層（ＥＩＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）などが単一あるいは複合の構造で積層されて形成され、使用可能な有機材料も銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）、Ｎ，Ｎ−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ、Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン（ＮＰＢ）、トリス（８−ヒドロキシ−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）などをはじめとして多様に適用できる。これら低分子有機膜は真空蒸着の方法で形成される。
高分子有機膜の場合には、大体ホール輸送層（ＨＴＬ）及び発光層（ＥＭＬ）で備えられた構造を持つことができ、この時、ホール輸送層としてＰＥＤＯＴを使用し、発光層としてＰＰＶ（Ｐｏｌｙ−Ｐｈｅｎｙｌｅｎｅｖｉｎｙｌｅｎｅ）系及びポリフルオレン系などの高分子有機物質を使用し、これをスクリーン印刷やインクジェット印刷方法などで形成できる。
このような有機膜は必ずしもこれに限定されるものではなく、多様な実施形態が適用できるということはいうまでもない。
画素電極６１はアノード電極の機能をし、対向電極６３はカソード電極の機能をするが、もちろん、これら画素電極６１と対向電極６３との極性は逆になってもよい。
画素電極６１は、透明電極または反射型電極で備えられるが、透明電極として使われる時には、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、またはＩｎ２Ｏ３で備えられ、反射型電極として使われる時には、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、及びこれらの化合物などで反射膜を形成した後、その上にＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯまたはＩｎ２Ｏ３を形成できる。
一方、対向電極６３も透明電極または反射型電極で備えられるが、透明電極として使われる時には、対向電極６３がカソード電極として使われるので、仕事関数の小さな金属、すなわち、Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ／Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｇ、及びこれらの化合物が有機膜６２の方向に向かうように蒸着した後、その上にＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、またはＩｎ２Ｏ３などの透明電極形成用物質で補助電極層やバス電極ラインを形成できる。そして、反射型電極として使われる時には、前記Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ／Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｇ及びこれらの化合物を全面蒸着して形成する。
このようなＯＬＥＤで、発光層を含む有機膜６２などは、前述した有機膜蒸着装置（図１の１００参照）によって形成される。本発明はこれ以外にも、有機ＴＦＴの有機膜または無期膜などの蒸着にも使用でき、その他に多様な所在の成膜工程に適用できる。
本発明は図面に図示された実施形態を参考として説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これより多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は特許請求の範囲の技術的思想によって定められねばならない。
本発明は、有機発光ディスプレイ装置（ＯＬＥＤ）関連の技術分野に好適に用いられる。

１０、２０ 蒸着源
１１０ 第１蒸着源
１２０ 第２蒸着源
１１１、１２１ 坩堝
１１２、１２２ ヒータ
１１６、１２６ 冷却板
１１４、１２４ 上部リフレクタ
１１３ 第１蒸着源ノズル
１２３ 第２蒸着源ノズル
１３０ 第１蒸着源ノズル部
１４０ 第２蒸着源ノズル部
１１４ａ 第１突出リフレクタ
１１４ｂ 第２突出リフレクタ
１１４ｃ 第３突出リフレクタ
１２４ａ 第４突出リフレクタ
１２４ｂ 第５突出リフレクタ
１２４ｃ 第６突出リフレクタ
１５０ パターニングスリットシート
１５１ パターニングスリット

Claims (35)

  1. 一列に配列された第１蒸着源及び第２蒸着源と、
    前記第１蒸着源の一側に配され、前記第１蒸着源及び前記第２蒸着源が配列された方向に沿って複数の第１蒸着源ノズルが形成された第１蒸着源ノズル部と、
    前記第２蒸着源の一側に配され、前記第１蒸着源及び前記第２蒸着源が配列された方向に沿って複数の第２蒸着源ノズルが形成された第２蒸着源ノズル部と、
    前記複数の第１蒸着源ノズルを介して、前記第１蒸着源ノズルの両側に沿って配される第１突出リフレクタ及び第２突出リフレクタと、
    前記複数の第２蒸着源ノズルを介して、前記第２蒸着源ノズルの両側に沿って配される第４突出リフレクタ及び第５突出リフレクタと、を備え、
    前記第１蒸着源ノズル及び前記第２蒸着源ノズルは、互いに向かってチルトされたことを特徴とする蒸着源。
  2. 前記第１蒸着源はホスト物質を放射し、前記第２蒸着源はドーパント物質を放射することを特徴とする請求項１に記載の蒸着源。
  3. 前記第１突出リフレクタの一端と前記第２突出リフレクタの一端とを連結する第３突出リフレクタをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の蒸着源。
  4. 前記第３突出リフレクタは、前記第２蒸着源に隣接する前記第１及び第２突出リフレクタの一端を連結することを特徴とする請求項３に記載の蒸着源。
  5. 前記第４突出リフレクタの一端と前記第５突出リフレクタの一端とを連結する第６突出リフレクタをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の蒸着源。
  6. 前記第６突出リフレクタは、前記第１蒸着源に隣接する前記第４及び第５突出リフレクタの一端を連結することを特徴とする請求項５に記載の蒸着源。
  7. 前記第１突出リフレクタと第２突出リフレクタとの高さは、前記第１蒸着源ノズルの高さより大きいか、または同一であることを特徴とする請求項１に記載の蒸着源。
  8. 前記第４突出リフレクタと第５突出リフレクタとの高さは、前記第２蒸着源ノズルの高さより大きいか、または同一であることを特徴とする請求項１に記載の蒸着源。
  9. 前記複数の第１蒸着源ノズルのうち、前記第２蒸着源に最も隣接したのはダミー蒸着源ノズルであり、前記ダミー蒸着源ノズルは、前記第１蒸着源内の蒸着物質が放射されないように開口が形成されていないことを特徴とする請求項１に記載の蒸着源。
  10. 前記複数の第２蒸着源ノズルのうち、前記第１蒸着源に最も隣接したのはダミー蒸着源ノズルであり、前記ダミー蒸着源ノズルは、前記第２蒸着源内の蒸着物質が放射出されないように開口が形成されていないことを特徴とする請求項１に記載の蒸着源。
  11. 基板上に薄膜を形成するための有機膜蒸着装置において、
    蒸着物質を放射する蒸着源と、
    前記蒸着源の一側に配され、第１方向に沿って複数の蒸着源ノズルが形成される蒸着源ノズル部と、
    前記蒸着源ノズル部と対向するように配され、前記第１方向に対して垂直の第２方向に沿って複数のパターニングスリットが形成されるパターニングスリットシートを備え、
    前記基板が、前記有機膜蒸着装置に対して前記第１方向に沿って移動しつつ蒸着が行われ、
    前記蒸着源、前記蒸着源ノズル部及び前記パターニングスリットシートは一体に形成され、
    前記蒸着源は、相異なる蒸着物質を放射する第１蒸着源及び第２蒸着源を含み、
    前記蒸着源ノズル部は、前記第１蒸着源の一側に配されて、前記第１方向に沿って複数の第１蒸着源ノズルが形成される第１蒸着源ノズル部と、前記第２蒸着源の一側に配されて、前記第１方向に沿って複数の第２蒸着源ノズルが形成される第２蒸着源ノズル部を備え、
    前記第１蒸着源ノズル部及び前記第２蒸着源ノズル部それぞれの複数の蒸着源ノズルは、所定角度チルトされるように形成されることを特徴とする有機膜蒸着装置。
  12. 前記第１蒸着源はホスト物質を放射し、前記第２蒸着源はドーパント物質を放射することを特徴とする請求項１１に記載の有機膜蒸着装置。
  13. 前記第１蒸着源及び前記第２蒸着源は、前記第１方向に沿って一列に配列されることを特徴とする請求項１１に記載の有機膜蒸着装置。
  14. 前記第１蒸着源ノズル部は、前記複数の第１蒸着源ノズルを介して、前記第１蒸着源ノズルの両側に沿って配される第１突出リフレクタ及び第２突出リフレクタをさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載の有機膜蒸着装置。
  15. 前記第１突出リフレクタの一端と前記第２突出リフレクタの一端とを連結する第３突出リフレクタをさらに備えることを特徴とする請求項１４に記載の有機膜蒸着装置。
  16. 前記第３突出リフレクタは、前記第２蒸着源に隣接する前記第１及び第２突出リフレクタの一端を連結することを特徴とする請求項１５に記載の有機膜蒸着装置。
  17. 前記第２蒸着源ノズル部は、前記複数の第２蒸着源ノズルを介して、前記第２蒸着源ノズルの両側に沿って配される第４突出リフレクタ及び第５突出リフレクタをさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載の有機膜蒸着装置。
  18. 前記第４突出リフレクタの一端と前記第５突出リフレクタの一端とを連結する第６突出リフレクタをさらに備えることを特徴とする請求項１７に記載の有機膜蒸着装置。
  19. 前記第６突出リフレクタは、前記第１蒸着源に隣接する前記第４及び第５突出リフレクタの一端を連結することを特徴とする請求項１８に記載の有機膜蒸着装置。
  20. 前記第１突出リフレクタ及び第２突出リフレクタの高さは、前記第１蒸着源ノズルの高さより大きいか、または同一であることを特徴とする請求項１４に記載の有機膜蒸着装置。
  21. 前記第４突出リフレクタ及び第５突出リフレクタの高さは、前記第２蒸着源ノズルの高さより大きいか、または同一であることを特徴とする請求項１７に記載の有機膜蒸着装置。
  22. 前記複数の第１蒸着源ノズルのうち、前記第２蒸着源に最も隣接したのはダミー蒸着源ノズルであり、前記ダミー蒸着源ノズルは、前記第１蒸着源内の蒸着物質が放射出されないように開口が形成されていないことを特徴とする請求項１４に記載の有機膜蒸着装置。
  23. 前記複数の第２蒸着源ノズルのうち、前記第１蒸着源に最も隣接したのはダミー蒸着源ノズルであり、前記ダミー蒸着源ノズルは、前記第２蒸着源内の蒸着物質が放射出されないように開口が形成されていないことを特徴とする請求項１７に記載の有機膜蒸着装置。
  24. 前記蒸着源、前記蒸着源ノズル部及び前記パターニングスリットシートは、連結部材により結合されて一体に形成されることを特徴とする請求項１１に記載の有機膜蒸着装置。
  25. 前記連結部材は、前記蒸着物質の移動経路をガイドすることを特徴とする請求項２４に記載の有機膜蒸着装置。
  26. 前記連結部材は、前記蒸着源及び前記蒸着源ノズル部と前記パターニングスリットシートとの間の空間を外部から密閉するように形成されることを特徴とする請求項２４に記載の有機膜蒸着装置。
  27. 前記有機膜蒸着装置は、前記基板と所定ほど離隔するように形成されることを特徴とする請求項１１に記載の有機膜蒸着装置。
  28. 前記基板が、前記有機膜蒸着装置に対して前記第１方向に沿って移動しつつ、前記基板上に前記蒸着物質が連続的に蒸着されることを特徴とする請求項１１に記載の有機膜蒸着装置。
  29. 前記有機膜蒸着装置の前記パターニングスリットシートは、前記基板より小さく形成されることを特徴とする請求項１１に記載の有機膜蒸着装置。
  30. 前記第１蒸着源から放射される前記ホスト物質の少なくとも一部と、前記第２蒸着源から放射される前記ドーパント物質の少なくとも一部とが混合されることを特徴とする請求項１２に記載の有機膜蒸着装置。
  31. 前記第１蒸着源と前記第２蒸着源とは、前記第１方向に沿って平行に配されることを特徴とする請求項１１に記載の有機膜蒸着装置。
  32. 前記第１蒸着源ノズル及び前記第２蒸着源ノズルは、互いに対向する方向にチルトされていることを特徴とする請求項１１に記載の有機膜蒸着装置。
  33. 前記第１蒸着源ノズル及び前記第２蒸着源ノズルは、前記基板全体にわたって前記ホスト物質と前記ドーパント物質との混合比率が均一になるようにチルトされていることを特徴とする請求項１２に記載の有機膜蒸着装置。
  34. 前記第１蒸着源及び前記第２蒸着源は、それぞれ線形ソースで形成されることを特徴とする請求項１１に記載の有機膜蒸着装置。
  35. 前記第１蒸着源ノズルおよび／または第２蒸着源ノズルの下端部である前記蒸着物質の流入口の内周縁部が、円弧状であることを特徴とする請求項１に記載の蒸着源。
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