JP2013127962A - 有機層蒸着装置、それを利用した有機発光表示装置の製造方法及び有機発光表示装置 - Google Patents

有機層蒸着装置、それを利用した有機発光表示装置の製造方法及び有機発光表示装置 Download PDF

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Abstract

【課題】有機層蒸着装置、それを利用した有機発光表示装置の製造方法及び有機発光表示装置を提供する。
【解決手段】蒸着源と、蒸着源の一側に配置された蒸着源ノズル部と、蒸着源ノズル部と対向するように配置され、複数個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・シートと、基板を着脱させる静電チャックと、静電チャックと結合し、前記静電チャックを移動させるチャック移動部材と、チャック移動部材の移動方向をガイドするガイド部材と、を具備し、チャック移動部材は、第１磁力発生部を有し、ガイド部材は、前記第１磁力発生部に対応して第２磁力発生部を有し、第１磁力発生部と、第２磁力発生部とで発生する磁力によって、チャック移動部材が、ガイド部材に沿って移動し、基板は、パターニングスリット・シートと所定程度離隔されるように形成され、有機層蒸着装置に対して、相対的に移動自在に形成されもする有機層蒸着装置。
【選択図】図３

Description

本発明は、有機層蒸着装置、それを利用した有機発光表示装置の製造方法及び有機発光表示装置に関する。
ディスプレイ装置のうち、有機発光ディスプレイ装置は、視野角が広く、コントラストに優れるだけではなく、応答速度が速いという長所を有しており、次世代ディスプレイ装置として注目を集めている。
一般的に、有機発光ディスプレイ装置は、アノードとカソードとから注入される正孔と電子とが発光層で再結合して発光する原理で色相を具現することができるように、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有している。しかし、このような構造では、高効率発光を得難いために、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問層を選択的に追加挿入して使用している。
本発明の主な目的は、製造が容易であり、大型基板量産工程に適用され易く、製造収率（歩留まり）及び蒸着効率が向上され、基板移送の精度が向上した有機層蒸着装置、それを利用した有機発光表示装置の製造方法及び有機発光表示装置を提供することである。
本発明の一実施形態による有機層蒸着装置は、基板上に有機層を形成する有機層蒸着装置において、蒸着物質を放射する蒸着源と、前記蒸着源の一側に配置され、複数個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置され、複数個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・シートと、前記基板を着脱させることができる静電チャックと、前記静電チャックと結合し、前記静電チャックを移動させることができるチャック移動部材と、前記チャック移動部材の移動方向をガイドするガイド部材と、を具備し、前記チャック移動部材は、第１磁力発生部を有し、前記ガイド部材は、前記第１磁力発生部に対応して第２磁力発生部を有し、前記第１磁力発生部と、前記第２磁力発生部とで発生する磁気力によって、前記チャック移動部材が前記ガイド部材に沿って移動し、前記基板は、前記パターニングスリット・シートと所定程度離隔されるように形成され、前記有機層蒸着装置に対して、相対的に移動自在に形成されもする。
前記第１磁力発生部は、前記チャック移動部材の一面に配置される複数個のマグネットからなるマグネットレールを含んでもよい。
前記マグネットレールは、前記複数個のマグネットが一列に配列され、互いに隣接する前記マグネットの極性は、互いに異なっていてもよい。
前記マグネットは、電磁石、永久磁石または超伝導磁石からなってもよい。前記第２磁力発生部は、前記マグネットレールと離隔される複数個のマグネットローラと、前記マグネットローラを連結するシャフトと、前記シャフトがその長手方向に回転するように、前記ガイド部材に固定させるシャフト固定部と、を具備することができる。
前記マグネットローラは、複数個のマグネットが、前記シャフトの長手方向に螺旋形の形態に捻られて形成されもする。
前記マグネットローラは、互いに隣接したマグネットの極性が、互いに異なっていてもよい。
前記マグネットローラによって形成される第１磁場は、前記マグネットローラの回転によって、前記第１磁場が変化され、変化する前記第１磁場によって、前記マグネットレールを有する前記チャック移動部材が、前記ガイド部材に沿って移動することができる。
前記第２磁力発生部は、前記シャフトを回転させる駆動部をさらに具備することができる。
前記第１磁力発生部は、前記マグネットレールと離隔される複数個のマグネットローラと、前記マグネットローラを連結するシャフトと、前記シャフトがその長手方向に回転するように、前記ガイド部材に固定させるシャフト固定部と、を具備することができる。
前記マグネットローラは、複数個のマグネットが、前記シャフトの長手方向に螺旋形に捻られて形成されもする。前記マグネットローラは、互いに隣接したマグネットの極性が、互いに異なっていてもよい。
前記第２磁力発生部は、前記チャック移動部材の一面に配置される複数個のマグネットからなるマグネットレールを含んでもよい。
前記マグネットレールは、前記複数個のマグネットが一列に配列され、互いに隣接する前記マグネットの極性は、互いに異なっていてもよい。前記マグネットは、電磁石、永久磁石または超伝導磁石からなってもよい。
前記マグネットローラによって形成される第１磁場は、前記マグネットローラの回転によって、前記第２磁場が変化され、変化する前記第２磁場によって、前記マグネットレールを有する前記チャック移動部材が、前記ガイド部材に沿って移動することができる。
前記第１磁力発生部は、前記シャフトを回転させる駆動部をさらに具備することができる。
前記駆動部は、前記チャック移動部材の上に配置され、前記チャック移動部材と共に、前記ガイド部材に沿って移動することができる。
前記チャック移動部材と前記ガイド部材との間に、直線運動（linear motion，ＬＭ）ガイドをさらに具備することができる。前記ＬＭガイドは、前記チャック移動部材上に配置されるガイドブロックと、前記ガイド部材上に配置されるガイドレールと、を含み、前記ガイドブロックは、前記ガイドレールに沿って移動することができる。
前記基板を、静電チャックに固定させるローディング部と、前記静電チャックから、蒸着が完了した前記基板を分離させるアンローディング部と、をさらに含んでもよい。
前記有機層蒸着装置の前記パターニングスリット・シートは、前記基板より小さく形成されもする。
前記蒸着源ノズル部には、第１方向に沿って、複数個の蒸着源ノズルが形成され、前記パターニングスリット・シートには、前記第１方向に対して垂直である第２方向に沿って、複数個のパターニングスリットが形成されもする。
本発明の一実施形態による有機層蒸着装置によって製造された有機発光表示装置は、前記パターニングスリット・シートより大きい前記基板と、前記基板上に、前記有機層蒸着装置によって形成された少なくても１層の有機層を具備し、前記有機層は、リニアパターンを有してもよい。
前記有機層は、発光層（emission layer）を有してもよい。前記有機層は、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層及び電子注入層からなるグループから選択された少なくとも１層を具備することができる。前記有機層は、その厚みが均一ではないことがある。
本発明の一実施形態による有機層蒸着装置を利用して形成された厚みが均一ではない少なくとも１層の有機層を有する有機発光表示装置を提供する。
本発明の一実施形態による有機発光表示装置の製造方法は、基板を、静電チャックに固定させる段階と、前記静電チャックをチャック移動部材に結合する段階と、前記チャック移動部材は、ガイド部材に沿って、前記静電チャックをチャンバ内に移動する段階と、前記チャンバ内に配置された有機層蒸着アセンブリとの相対的な移動によって、前記基板上に有機層を蒸着する段階と、を具備し、前記チャック移動部材は、磁力によって、前記ガイド部材上に浮上し、記ガイド部材に沿って移動し、前記基板は、前記有機層蒸着アセンブリと離隔されもする。
前記チャック移動部材は、前記チャック移動部材の一面に配置される第１磁力発生部を具備し、前記ガイド部材の一側には、前記第１磁力発生部と対応するように、第２磁力発生部が配置されもする。
前記第１磁力発生部は、複数個のマグネットからなるマグネットレールを含んでもよい。前記第２磁力発生部は、前記マグネットレールと離隔される複数個のマグネットローラと、前記マグネットローラを連結するシャフトと、前記シャフトがその長手方向に回転するように、前記ガイド部材に固定させるシャフト固定部と、を具備することができる。
前記静電チャックを移動する段階は、駆動部によって、前記シャフトを回転する駆動力を発生させる段階と、前記シャフトの回転によって、前記マグネットローラが回転しつつ、第１磁場を発生させる段階と、前記第１磁場と前記マグネットレールとの間の磁力によって、前記チャック移動部材が、前記ガイド部材に沿って移動することができる。
本発明の実施形態によれば、製造が容易であり、大型基板量産工程に容易に適用され、基板の走行精度、製造収率（歩留まり）及び蒸着効率が向上する。
本発明の一実施形態に係わる有機層蒸着装置を概略的に図示したシステム構成図である。 図１の静電チャックの一例を図示した概路図である。 本発明の一実施形態に係わる有機層蒸着装置の第１循環部と有機層蒸着アセンブリとを示す斜視図である。 図３に図示された有機層蒸着装置の第１循環部と有機層蒸着アセンブリとを示す正面図である。 図３に図示された有機層蒸着装置のチャック移動部材とガイド部材とを示す斜視図である。 本発明の他の実施形態に係わる有機層蒸着装置の第１循環部と有機層蒸着アセンブリとを示す斜視図である。 図６に図示された有機層蒸着装置の第１循環部と有機層蒸着アセンブリとを示す正面図である。 図６に図示された有機層蒸着装置の第１循環部と有機層蒸着アセンブリとを示す側面図である。 図６に図示された有機層蒸着装置のチャック移動部材とガイド部材とを示す斜視図である。 図１の有機層蒸着装置の有機層蒸着アセンブリを概略的に図示した斜視図である。 図１０の有機層蒸着アセンブリの概略的な側断面図である。 図１０の有機層蒸着アセンブリの概略的な平断面図である。 本発明の他の一実施形態に係わる有機層蒸着アセンブリを概略的に図示した斜視図である。 本発明のさらに他の事実施形態による有機層蒸着アセンブリを概略的に図示した斜視図である。 本発明の有機層蒸着装置を利用して製造されたアクティブマトリックス型有機発光ディスプレイ装置の断面図である。 有機層蒸着装置で、パターニングスリット・シートにパターニングスリットが等間隔で形成されている様子を示す図面である。 図１６のパターニングスリット・シートを利用して、基板上に形成された有機層を示す図面である。
以下、添付した図面を参照しつつ、本発明の実施形態について、本発明が属する技術分野で当業者が、容易に実施することができるように詳細に説明する。本発明は、さまざまに異なった形態で具現され、ここで説明する実施形態に限定されるものではない。
図１は、本発明の一実施形態に係わる有機層蒸着装置を概略的に図示したシステム構成図である。
図１を参照すれば、本発明の一実施形態による有機層蒸着装置は、ローディング部７１０、蒸着部７３０、アンローディング部７２０、第１循環部６１０及び第２循環部６２０を含む。
ローディング部７１０は、第１ラック７１２と、導入ロボット７１４と、導入室７１６と、第１反転室７１８と、を含んでもよい。
第１ラック７１２には、蒸着前の基板５００が多数積載されており、導入ロボット７１４は、前記第１ラック７１２から基板５００を取り、第２循環部６２０から移送されてきた静電チャック（electrostatic chuck）６００に基板５００を載せた後、基板５００が付着した静電チャック６００を導入室７１６に移す。
導入室７１６に隣接するように、第１反転室７１８が具備され、第１反転室７１８に位置した第１反転ロボット７１９が、静電チャック６００を反転させ、静電チャック６００を蒸着部７３０の第１循環部６１０に装着する。
静電チャック６００は、図２から分かるように、セラミックスで具備された本体６０１の内部に、電源が印加される電極６０２が埋め込まれたものであり、この電極６０２に高電圧が印加されることにより、本体６０１の表面に、基板５００を付着させるのである。
図１を参照すれば、導入ロボット７１４は、静電チャック６００の上面に基板５００を載せ、この状態で静電チャック６００は、導入室７１６に移送され、第１反転ロボット７１９が、静電チャック６００を反転させることによって、蒸着部７３０では、基板５００が下を向くように位置することになる。
アンローディング部７２０の構成は、前述のローディング部７１０の構成と反対に構成される。すなわち、蒸着部７３０を経た基板５００及び静電チャック６００を、第２反転室７２８で第２反転ロボット７２９が反転させ、搬出室７２６に移送し、搬出ロボット７２４が、搬出室７２６から基板５００及び静電チャック６００を取り出した後、基板５００を静電チャック６００から分離し、第２ラック７２２に積載する。基板５００と分離された静電チャック６００は、第２循環部６２０を介して、ローディング部７１０に回送される。
しかし、本発明は、必ずしもこれに限定されるものではなく、基板５００が静電チャック６００に、最初固定されるときから、静電チャック６００の下面に基板５００を固定させ、そのまま蒸着部７３０に移送させることもある。その場合、例えば、第１反転室７１８及び第１反転ロボット７１９と、第２反転室７２８及び第２反転ロボット７２９は、不要になる。
蒸着部７３０は、少なくとも１つの蒸着用チャンバを具備する。図１による本発明の一実施形態によれば、前記蒸着部７３０は、チャンバ７３１を具備し、このチャンバ７３１内に、複数の有機層蒸着アセンブリ１００，２００，３００，４００が配置される。図１に図示された本発明の一実施形態によれば、前記チャンバ７３１内に、第１有機層蒸着アセンブリ１００、第２有機層蒸着アセンブリ２００、第３有機層蒸着アセンブリ３００及び第４有機層蒸着アセンブリ４００の４個の有機層蒸着アセンブリが設置されているが、その数は、蒸着物質及び蒸着条件によって、可変可能である。前記チャンバ７３１は、蒸着が進められる間、真空に維持される。
一方、図１による本発明の一実施形態によれば、前記基板５００が固定された静電チャック６００は、第１循環部６１０によって、少なくとも蒸着部７３０に、望ましくは、前記ローディング部７１０、蒸着部７３０及びアンローディング部７２０に順次移動され、前記アンローディング部７２０で、基板５００と分離された静電チャック６００は、第２循環部６２０によって、前記ローディング部７１０に送り戻される。
前記第１循環部６１０は、前記蒸着部７３０を通過するとき、前記チャンバ７３１を貫通するように具備され、前記第２循環部６２０は、静電チャックが移送されるように具備される。
図３は、図１の有機層蒸着装置の第１循環部６１０及び第１有機層蒸着アセンブリ１００を概略的に示す斜視図であり、図４は、図３の側面図（或いはＹ方向から見た正面図）である。ここで、図３では、説明の便宜のために、チャンバ７３１が省略された状態で図示されている。さらに、図５は、図３に図示された有機層蒸着装置のチャック移動部材２３０とガイド部材２２１とを示す斜視図である。
図３ないし図５を参照すれば、本発明の一実施形態に係わる有機層蒸着装置は、第１循環部６１０と、有機層蒸着アセンブリ１００と、を含む。
詳細には、有機層蒸着アセンブリ１００は、蒸着源１１０、蒸着源ノズル部１２０及びパターニングスリット・シート１５０を含む。ここで、蒸着源１１０は、その内部に蒸着物質１１５が充填されるルツボ１１１と、ルツボ１１１を加熱させ、ルツボ１１１内部に充填された蒸着物質１１５を蒸着源ノズル部１２０側に蒸発させるためのヒータ１１２と、を含む。一方、蒸着源１１０の一側には、蒸着源ノズル部１２０が配置され、蒸着源ノズル部１２０には、Ｙ軸方向に沿って、複数個の蒸着源ノズル１２１が形成される。一方、蒸着源１１０と基板５００との間には、パターニングスリット・シート１５０及びフレーム１５５がさらに具備され、パターニングスリット・シート１５０には、Ｘ軸方向に沿って、複数個のパターニングスリット１５１が形成される。本実施形態は、蒸着源１１０、蒸着源ノズル部１２０及びパターニングスリット・シート１５０が、蒸着部７３０内にそれぞれ別途の部材として形成されもする。これについては、追って詳細に説明する。
次に、第１循環部６１０についてさらに詳細に説明する。第１循環部６１０は、基板５００を固定している静電チャック６００を、チャック移動部材２３０によって移動させる役割を行う。ここで、第１循環部６１０は、下部プレート２１３及び上部プレート２１７を含むフレーム２１１と、フレーム２１１の内側に形成されたシート支持台２１５と、フレーム２１１上側に形成されたガイド部材２２１と、前記ガイド部材２２１の一側に配置された第２磁力発生部２４０と、ガイド部材２２１と、チャック移動部材２３０との間に配置される直線移動（linear motion、ＬＭ）ガイド２２０と、静電チャック６００と結合し、前記第２磁力発生部２４０と対応するように配置される第１磁力発生部２３１を有するチャック移動部材２３０と、を含む。静電チャック６００とチャック移動部材２３０は、クランプ２５０によって、結合または分離が可能である。これについて、さらに詳細に説明すれば、次の通りである。
フレーム２１１は、第１循環部６１０の基底部をなし、ほぼ中空のボックス状に形成される。ここで、下部プレート２１３は、前記フレーム２１１の下部面を形成し、下部プレート２１３上には、蒸着源１１０が配置される。一方、上部プレート２１７は、前記フレーム２１１の上部面を形成し、蒸着源１１０で蒸発された蒸着物質１１５が、パターニングスリット・シート１５０を通過して基板５００に蒸着されるように、上部プレート２１７には、開口部２１７ａが形成される。このようなフレーム２１１の各部分は、別途の部材でもって形成されて結合されるか、或いは始めから一体型に形成されてもよい。
ここで、図面には、図示されていないが、蒸着源１１０が配置された下部プレート２１３は、カセット形式で形成され、フレーム２１１から外部に引き出されるように形成されもする。従って、蒸着源１１０の入れ替えが容易になるのである。
一方、シート支持台２１５は、フレーム２１１の内側面から突設されもし、パターニングスリット・シート１５０を支持する役割を行うことができる。また、シート支持台２１５は、蒸着源ノズル１２１を介して排出される蒸着物質１１５が分散されないように、蒸着物質の移動経路をガイドすることもできる。図面には、図示されていないが、シート支持台２１５の変形例として、ガイド部材２２１の内側面から突き出し、パターニングスリット・シート１５０を支持することができる。
上部プレート２１７上に、ガイド部材２２１が形成される。ガイド部材２２１は、前記蒸着部７３０のチャンバ７３１を貫通するように設置される。ガイド部材２２１は、一方向（Ｙ軸方向）に沿って長く形成され、一方向（Ｙ軸方向）に沿って対称になるように、一対からなる。ガイド部材２２１は、チャック移動部材２３０の移動経路を提供する。
ガイド部材２２１の上部は、ほぼ偏平な平面で形成されてあり、ガイド部材２２１上部に、チャック移動部材２３０が配置される。ガイド部材２２１と、チャック移動部材２３０との間には、ＬＭガイド２２０が配置されもする。これについては後述する。
ガイド部材２２１の外側面には、第２磁力発生部２４０が配置され、チャック移動部材２３０には、第２磁力発生部２４０に対応するように、第１磁力発生部２３１が配置される。第１磁力発生部２３１と、第２磁力発生部２４０とで形成される磁力によって、チャック移動部材２３０が、ガイド部材２２１に沿って移動することになる。
これについて詳述すれば、第１磁力発生部２３１は、第２磁力発生部２４０に対応するように、チャック移動部材２３０の一面に配置される。第１磁力発生部２３１は、複数個のマグネット２３１ａ，２３１ｂ，２３１ｃが、チャック移動部材２３０の移動方向（Ｙ軸方向）に沿って一列に配置される。互いに隣接したマグネット２３１ａ，２３１ｂ，２３１ｃは、互いに異なる磁性を有するように配列される。すなわち、マグネット２３１ａが、第２磁力発生部２４０に向けてＮ極を有するならば、マグネット２３１ａに隣接したマグネット２３１ｂは、第２磁力発生部２４０に向けてＳ極を有する。また、マグネット２３１ｂに隣接したマグネット２３１ｃは、第２磁力発生部２４０に向けてＮ極を有する。このように、第１磁力発生部２３１は、Ｎ極とＳ極とが交互に配列された一列のマグネット２３１ａ，２３１ｂ，２３１ｃ（マグネットレール２３１１）からなってもよい。
マグネット２３１ａ，２３１ｂ，２３１ｃは、電磁石、永久磁石または超伝導磁石からなってもよい。
第２磁力発生部２４０は、複数個のマグネットローラ２４１、シャフト２４２及びシャフト固定部２４３を具備することができる。
マグネットローラ２４１は、螺旋形に捻られた複数個のマグネット２４１ａ，２４１ｂからなる。マグネット２４１ａ，２４１ｂは、チャック移動部材２３０の移動方向（Ｙ軸方向）と同一の方向に捻られる。互いに隣接したマグネット２４１ａ，２４１ｂは、互いに異なる極性を有する。すなわち、マグネット２４１ａが外側に向かってＮ極を有するならば、マグネット２４１ａに隣接したマグネット２４１ｂは、外側に向かってＳ極を有する。
シャフト２４２は、複数個のマグネットローラ２４１を連結する。複数個のマグネットローラ２４１は、チャック移動部材２３０の移動方向（Ｙ軸方向）に離隔されて配列され、シャフト２４２は、チャック移動部材２３０の移動方向（Ｙ軸方向）に配列された複数個のマグネットローラ２４１を連結する。シャフト２４２は、駆動部（図示せず）の駆動力をマグネットローラ２４１に伝達する。すなわち、シャフト２４２は、一端で駆動部と連結され、駆動部は、シャフト２４２を、その長手方向（Ｙ軸方向）を軸として回転させる。シャフト２４２に連結されたマグネットローラ２４１は、シャフト２４２と共に、シャフト２４２の長手方向を軸として回転することになる。
シャフト固定部２４３は、シャフト２４２を、ガイド部材２２１の一側に固定させる。シャフト固定部２４３は、貫通孔（図示せず）を有し、シャフト２４２は、前記貫通孔を貫通し、前記貫通孔内で回転自在である。シャフト固定部２４３は、離隔されたマグネットローラ２４１間に露出されるシャフト２４２と結合し、ガイド部材２２１の外側面に配置されもする。
チャック移動部材２３０と、ガイド部材２２１との間には、ＬＭガイド２２０が配置される。ＬＭガイド２２０は、前記ガイド部材２２１の一面に配置される１対のガイドレール２２３と、チャック移動部材２３０の一面に配置されるガイドブロック２２５とからなり、ガイドレール２２３にガイドブロック２２５が挟まれ、ガイドブロック２２５が、ガイドレール２２３に沿って、Ｙ軸方向に往復動することになる。
ここで、前記ガイドレール２２３として、ＬＭレール（linear motion rail）を具備し、前記ガイドブロック２２５として、ＬＭブロック（linear motion block）を具備し、所定のＬＭシステム（linear motion system）を構成することができる。ＬＭシステムは、過去の摺動案内システムに比べ、摩擦係数が小さく、位置誤差がほとんど発生せず、位置決定度が非常に高い移送システムであり、本明細書では、このようなＬＭシステムについては、その詳細な説明を省略する。
図５を参照し、ガイド部材２２１上で移動するチャック移動部材２３０の動作について説明する。
チャック移動部材２３０は、第１磁力発生部２３１と第２磁力発生部２４０との磁力によって、ガイド部材２２１に沿って移動する。詳細には、ガイド部材２２１の外側面に配置された第２磁力発生部２４０は、複数個のマグネットローラ２４１と、これらを連結するシャフト２４２とからなる。シャフト２４２は、駆動部（図示せず）と連結され、駆動部によって生じた回転力を、マグネットローラ２４１に伝達し、これによって、マグネットローラ２４１は、その長手方向（Ｙ軸方向）を軸として回転することになる。マグネットローラ２４１は、前述のように、マグネット２４１ａ，２４１ｂが互いに捻れて螺旋形をなす。マグネットローラ２４１の回転によって、マグネット２４１ａ，２４１ｂによって生じる磁場は、螺旋形の方向に沿って移動する。移動する磁場によって、マグネット２３１ａ，２３１ｂ，２３１ｃが配置されたチャック移動部材２３０は、ガイド部材２２１に沿って移動する。
図６は、本発明の他の実施形態に係わる有機層蒸着装置の第１循環部６１０’及び有機層蒸着アセンブリ１００を示す斜視図であり、図７は、図６に図示された有機層蒸着装置の第１循環部６１０’及び有機層蒸着アセンブリ１００をＹ軸方向から見た正面図であり、図８は、図６に図示された有機層蒸着装置の第１循環部６１０’及び有機層蒸着アセンブリ１００を示す側面図（Ｘ軸方向から見た）である。図９は、図６に図示された有機層蒸着装置のチャック移動部材３３０とガイド部材３２１とを示す斜視図である。
図６ないし図８を参照すれば、本発明の他の実施形態による有機層蒸着装置は、第１循環部６１０’と、有機層蒸着アセンブリ１００とを含む。
図６に図示された有機層蒸着アセンブリ１００は、図３に図示された有機層蒸着アセンブリ１００のように、蒸着源１１０、蒸着源ノズル部１２０及びパターニングスリット・シート１５０を含む。これらに係わる説明はすでに行ったので、以下では省略する。
第１循環部６１０’は、基板５００を固定している静電チャック６００を、チャック移動部材３３０によって移動させる役割を行う。ここで、第１循環部６１０’は、下部プレート２１３及び上部プレート２１７を含むフレーム２１１と、フレーム２１１の内側に形成されたシート支持台２１５と、フレーム２１１の上側に形成されたガイド部材３２１及びガイド補助部材３２２と、前記ガイド補助部材３２２の一側に配置された第２磁力発生部３３１と、ガイド部材３２１とチャック移動部材３３０との間に配置されるＬＭガイド２２０と、静電チャック６００と結合し、前記第２磁力発生部３３１と対応するように配置される第１磁力発生部３４０を有するチャック移動部材３３０と、を含む。これについて、さらに詳細に説明すれば、次の通りである。
上部プレート２１７上に、ガイド部材３２１が形成され、ガイド部材３２１の外側面には、ガイド補助部材３２２が形成される。ガイド部材３２１及びガイド補助部材３２２は、前記蒸着部７３０のチャンバ７３１を貫通するように設置される。ガイド部材３２１及びガイド補助部材３２２は、一方向（Ｙ軸方向）に沿って長く形成され、一方向（Ｙ軸方向）に対称になるように、一対からなる。ガイド部材３２１は、チャック移動部材３３０の移動経路を提供する。ガイド補助部材３２２上には、第２磁力発生部３３１が配置される。
ガイド部材３２１の上部は、ほぼ偏平な平面で形成されており、ガイド部材３２１の上部に、チャック移動部材３３０が配置される。ガイド部材３２１と、チャック移動部材３３０との間には、ＬＭガイド２２０が配置される。これについては後述する。
ガイド部材３２１の外側面には、ガイド補助部材３２２が配置される。ガイド部材３２１と、ガイド補助部材３２２は、別途に形成されてもよいし、または一体に形成されてもよい。ガイド補助部材３２２の一面には、第１磁力発生部３４０に対応するように、第２磁力発生部３３１が配置され、チャック移動部材３３０には、第２磁力発生部３３１に対応するように、第１磁力発生部３４０が配置される。第１磁力発生部３４０と、第２磁力発生部３３１とで形成される磁力によって、チャック移動部材３３０が、ガイド部材３２１に沿って移動することになる。
これについて詳述すれば、第２磁力発生部３３１は、第１磁力発生部３４０に対応するように、ガイド補助部材３２２の一面に配置される。第２磁力発生部３３１は、複数個のマグネット３３１ａ，３３１ｂ，３３１ｃが、チャック移動部材３３０の移動方向（Ｙ軸方向）に沿って一列に配置される。互いに隣接したマグネット３３１ａ，３３１ｂ，３３１ｃは、互いに異なる極性を有するように配列される。すなわち、マグネット３３１ａが、第１磁力発生部３４０に向けてＮ極を有するならば、マグネット３３１ａに隣接したマグネット３３１ｂは、第１磁力発生部３４０に向けてＳ極を有する。また、マグネット３３１ｂに隣接したマグネット３３１ｃは、第１磁力発生部３４０に向けてＮ極を有する。このように、第２磁力発生部３３１は、Ｎ極とＳ極とが交互に配列された一列のマグネット３３１ａ，３３１ｂ，３３１ｃ（マグネットレール３３１１）からなってもよい。
マグネット３３１ａ，３３１ｂ，３３１ｃは、電磁石、永久磁石または超伝導磁石からなってもよい。
第１磁力発生部３４０は、複数個のマグネットローラ３４１、シャフト３４２及びシャフト固定部３４３を具備することができる。
マグネットローラ３４１は、螺旋形に捻られた複数個のマグネット３４１ａ，３４１ｂ（図９）からなる。マグネット３４１ａ，３４１ｂは、チャック移動部材３３０の移動方向（Ｙ軸方向）と同一の方向に捻られる。互いに隣接したマグネット３４１ａ，３４１ｂは、互いに異なる極性を有する。すなわち、マグネット３４１ａが外側に向かってＮ極を有するならば、マグネット３４１ａに隣接したマグネット３４１ｂは、外側に向かってＳ極を有する。
シャフト３４２は、複数個のマグネットローラ３４１を連結する。複数個のマグネット３４１は、チャック移動部材３３０の移動方向（Ｙ軸方向）に離隔されて配列され、シャフト３４２は、チャック移動部材３３０の移動方向（Ｙ軸方向）に配列された複数個のマグネット３４１を連結する。シャフト３４２は、駆動部３６０の駆動力をマグネットローラ３４１に伝達する。すなわち、シャフト３４２は、一端で駆動部３６０と連結され、駆動部３６０は、シャフト３４２をその長手方向（Ｙ軸方向）を軸として回転させる。シャフト３４２に連結されたマグネットローラ３４１は、シャフト３４２と共に、シャフト３４２の長手方向を軸として回転することになる。
シャフト固定部３４３は、シャフト３４２を、ガイド補助部材３２２の一側に固定させる。シャフト固定部３４３は、貫通孔（図示せず）を有し、シャフト３４２は、前記貫通孔を貫通し、前記貫通孔内で回転自在である。シャフト固定部３４３は、離隔されたマグネットローラ３４１間に露出されるシャフト３４２と結合し、ガイド補助部材３２２の外側面に配置されもする。
チャック移動部材３３０と、ガイド部材３２１との間には、ＬＭガイド２２０が配置されもする。ＬＭガイド２２０は、前記ガイド部材３２１の一面に配置される１対のガイドレール２２３と、チャック移動部材３３０の一面に配置されるガイドブロック２２５とからなり、ガイドレール２２３にガイドブロック２２５が挟まれ、ガイドブロック２２５がガイドレール２２３に沿って往復動することになる。ここで、前記ガイドレール２２３として、ＬＭレールを具備し、前記ガイドブロック２２５として、ＬＭブロックを具備し、所定のＬＭシステムを構成することができる。ＬＭシステムは、過去の摺動案内システムに比べ、摩擦係数が小さく、位置誤差がほとんど発生せず、位置決定度が非常に高い移送システムであり、本明細書では、このようなＬＭシステムについては、その詳細な説明を省略する。
図９を参照し、ガイド部材３２１上で移動するチャック移動部材３３０の動作について説明する。
チャック移動部材３３０は、第１磁力発生部３４０と、第２磁力発生部３３１との磁力によって、ガイド部材３２１に沿って移動する。詳細には、チャック移動部材３３０の一面に配置された第１磁力発生部３４０は、複数個のマグネットローラ３４１と、これらを連結するシャフト３４２と、回転力を発生させる駆動部３６０とからなる。シャフト３４２は、駆動部３６０と連結され、駆動部３６０によって生じた回転力を、マグネットローラ３４１に伝達し、これによって、マグネットローラ３４１は、その長手方向（Ｙ軸方向）を軸として回転することになる。マグネットローラ３４１は、前述のように、マグネット３４１ａ，３４１ｂが互いに捻れて螺旋形をなす。マグネットローラ３４１の回転によって、マグネット３４１ａ，３４１ｂによって生じる磁場は、ガイド補助部材３２２の一面に配置される第２磁力発生部３３１のマグネットレール３３１１のマグネット３３１ａ，３３１ｂ，３３１ｃによる磁場に対して、第１磁力発生部３４０自身が配置されたチャック移動部材３３０をガイド部材３２１に沿って移動する推進力を発生することになる。
図６ないし図９に図示された有機層蒸着装置は、駆動部３６０をチャック移動部材３３０に付着させるために、チャック移動部材３３０が独立して制御される。また、ガイド補助部材３２２に沿って、マグネットレール３３１１が一列に配列されるので、チャック移動部材３３０は、さらに安定してガイド部材３２１に沿って移動することになる。
図１０ないし図１２を参照すれば、本発明の一実施形態に係わる有機層蒸着アセンブリ７００は、蒸着源１１０、蒸着源ノズル部７０２、遮断板アセンブリ１３０及びパターニングスリット・シート１５０を含む。
ここで、図１０ないし図１２には、説明の便宜のために、チャンバを図示していないが、図１０ないし図１２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置されることが望ましい。それは、蒸着物質の直進性を確保するためである。
このようなチャンバ内には、被蒸着体である基板５００が、静電チャック６００によって移送される。前記基板５００は、平板表示装置用基板にもなるが、多数の平板表示装置を形成することができるマザーガラス（mother glass）のような大面積基板が適用されもする。
ここで、本発明の一実施形態では、基板５００が有機層蒸着アセンブリ７００に対して、相対的に移動するが、望ましくは、有機層蒸着アセンブリ７００に対して、基板５００を矢印Ａ方向に移動させることができる。
詳細には、既存のファインメタルマスク（fine metal mask、ＦＭＭ）蒸着方法では、マスクの大きさが、基板サイズと同一であるか、あるいはそれよりも大きくなければならない。従って、基板サイズが増大するほど、マスクも大型化してしまった。このような大型のマスクの製作は、容易ではなく、さらにマスクを引っ張って精緻なパターンにアライン（align）するのも、容易ではないという問題点が従来、存在した。
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係わる有機層蒸着アセンブリ７００は、有機層蒸着アセンブリ７００と基板５００とが互いに相対的に移動しつつ、蒸着がなされることを一つの特徴とする。言い換えれば、有機層蒸着アセンブリ７００と対面するように配置された基板５００が、Ｙ軸方向に沿って移動しつつ、連続的に蒸着を行う。すなわち、基板５００が、図１０の矢印Ａ方向に移動しつつ、スキャニング（scanning）方式で蒸着が行われるのである。ここで図面には、基板５００が、チャンバ７３１（図１）内で、Ｙ軸方向に移動しつつ、蒸着がなされると図示されているが、本発明の思想は、これに制限されるものではなく、基板５００は、固定されてあり、有機層蒸着アセンブリ７００自体が、Ｙ軸方向に移動しつつ蒸着を行うことも可能である。
従って、本発明の有機層蒸着アセンブリ７００では、従来のＦＭＭに比べて、はるかに小さくパターニングスリット・シート１５０を設けることが可能である。すなわち、本発明の有機層蒸着アセンブリ７００の場合、基板５００がＹ軸方向に沿って移動しつつ、連続して、すなわち、スキャニング方式で蒸着を行うので、パターニングスリット・シート１５０のＸ軸方向への幅を、基板５００のＸ軸方向への幅とのみ実質的に等しく形成すればよく、パターニングスリット・シート１５０のＹ軸方向の長さは、基板５００の長さより、はるかに小さく形成しても差し支えない。もちろん、パターニングスリット・シート１５０のＸ軸方向への幅が、基板５００のＸ軸方向への幅より小さく形成されても、基板５００と有機層蒸着アセンブリ７００とのＸ軸方向への相対的移動によるスキャニング方式によって、十分に基板５００全体に対して蒸着を行うことができる。
このように、従来のＦＭＭに比べて、はるかに小さくパターニングスリット・シート１５０を設けることが可能であるので、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、その後の精密引っ張り及び溶接の作業、移動及び洗浄の作業などのあらゆる工程で、小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、それは、ディスプレイ装置が大型化されるほど、さらに有利になる。
このように、有機層蒸着アセンブリ７００と基板５００とが、互いに相対的に移動しつつ蒸着がなされるためには、有機層蒸着アセンブリ７００と基板５００とが、一定程度離隔されることが望ましい。これについては、追って詳細に記述する。
一方、チャンバ内で前記基板５００と対向する側には、蒸着物質１１５が収納及び加熱される蒸着源１１０が配置される。
前記蒸着源１１０は、その内部に、蒸着物質１１５が充填されるルツボ１１１と、該ルツボ１１１を加熱させるヒータ１１２とが具備される。
蒸着源１１０の一側、詳細には、蒸着源１１０から基板５００に向かう側には、蒸着源ノズル部７０２が配置される。そして、蒸着源ノズル部７０２には、Ｘ軸方向に沿って、複数個の蒸着源ノズル７０３が形成される。ここで、前記複数個の蒸着源ノズル７０３は、等間隔で形成されもする。蒸着源１１０内で気化された蒸着物質１１５は、このような蒸着源ノズル部７０２の蒸着源ノズル７０３を通過し、被蒸着体である基板５００側に向かうことになる。
蒸着源ノズル部７０２の一側には、遮断板アセンブリ１３０が具備される。前記遮断板アセンブリ１３０は、複数枚の遮断板１３１と、遮断板１３１の外側に具備される遮断板フレーム１３２とを含む。前記複数枚の遮断板１３１は、Ｘ軸方向に沿って、互いに平行に配置されもする。ここで、前記複数枚の遮断板１３１は、等間隔で形成されもする。また、それぞれの遮断板１３１は、図面で見るとき、ＹＺ平面に沿って延長されており、望ましくは、長方形に具備される。このように配置された複数枚の遮断板１３１は、蒸着源ノズル部７０２と、パターニングスリット・シート１５０との間の空間を、複数個の蒸着空間Ｓ（図１２）で仕切る。すなわち、本発明の一実施形態に係わる有機層蒸着アセンブリ７００では、前記遮断板１３１によって、図１２から分かるように、蒸着物質が噴射されるそれぞれの蒸着源ノズル７０３別に蒸着空間Ｓが分離される。
ここで、それぞれの遮断板１３１は、互いに隣接している蒸着源ノズル７０３間に配置されもする。それは言い換えれば、互いに隣接している遮断板１３１間に、１つの蒸着源ノズル７０３が配置されるのである。望ましくは、蒸着源ノズル７０３は、互いに隣接している遮断板１３１間の真ん中に位置することができる。しかし、本発明は、必ずしもそれに限定されるものではなく、互いに隣接している遮断板１３１間に、複数の蒸着源ノズル７０３が配置されても差し支えない。ただし、その場合にも、複数の蒸着源ノズル７０３を、互いに隣接している遮断板１３１間の真ん中付近にそれぞれ位置させることが望ましい。
このように、遮断板１３１が、蒸着源ノズル部７０２と、パターニングスリット・シート１５０との間の空間を複数個の蒸着空間Ｓに仕切ることにより、１つの蒸着源ノズル７０３から排出される蒸着物質は、異なる蒸着源ノズル７０３から排出された蒸着物質と混合せず、パターニングスリット１５１を通過して、基板５００に蒸着されるのである。すなわち、前記遮断板１３１は、各蒸着源ノズル７０３を介して排出される蒸着物質が分散せずに、Ｚ軸方向に直進するように、蒸着物質の移動経路をガイドする役割を果たす。
このように遮断板１３１を具備し、蒸着物質の直進性を確保することにより、基板に形成される陰影（shadow）の大きさを大幅に縮めることができ、従って、有機層蒸着アセンブリ７００と基板５００とを一定程度離隔させることが可能になる。これについては後述する。
一方、蒸着源１１０と基板５００との間には、パターニングスリット・シート１５０及びフレーム１５５がさらに具備される。前記フレーム１５５は、ほぼ略窓フレームのような形態で形成され、その内側に、パターニングスリット・シート１５０が結合される。そして、パターニングスリット・シート１５０には、Ｘ軸方向に沿って、複数個のパターニングスリット１５１が形成される。各パターニングスリット１５１は、Ｙ軸方向に沿って延びている。蒸着源１１０内で気化され、蒸着源ノズル７０３を通過した蒸着物質１１５は、パターニングスリット１５１を通過し、被蒸着体である基板５００側に向かうことになる。
前記パターニングスリット・シート１５０は、金属薄板で形成され、引っ張られた状態で、フレーム１５５に固定される。前記パターニングスリット１５１は、ストライプタイプ（stripe type）に、パターニングスリット・シート１５０に、エッチングを介して形成される。ここで、前記パターニングスリット１５１の個数は、基板５００に形成される蒸着パターンの個数に対応させることが望ましい。
一方、前述の遮断板アセンブリ１３０と、パターニングスリット・シート１５０は、互いに一定程度離隔されるように形成され、遮断板アセンブリ１３０と、パターニングスリット・シート１５０は、別途の連結部材１３５によって互いに連結される。
前述のように、本発明の一実施形態に係わる有機層蒸着アセンブリ７００は、基板５００に対して、相対的に移動しつつ蒸着を行い、このように、有機層蒸着アセンブリ７００が基板５００に対して、相対的に移動するためパターニングスリット・シート１５０は、基板５００から、一定程度離隔されるように形成される。そして、パターニングスリット・シート１５０と基板５００とを離隔させる場合に発生する陰影問題を解決するために、蒸着源ノズル部７０２と、パターニングスリット・シート１５０との間に、遮断板１３１を具備し、蒸着物質の直進性を確保することにより、基板に形成される陰影の大きさを大幅に縮めたのである。
従来のＦＭＭ蒸着方法では、基板に陰影を生じさせないように、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って、基板にすでに形成されていたパターンが引っ掻かれるような不良問題が発生するという問題点が存在した。また、マスクを基板に対して移動させることができないため、マスクが基板と同一の大きさに形成されなければならなかった。従って、ディスプレイ装置が大型化されることによって、マスクサイズも大きくならなければならず、このような大型マスクを形成することが容易ではないという問題点が存在した。
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係わる有機層蒸着アセンブリ７００では、パターニングスリット・シート１５０が、被蒸着体である基板５００と所定間隔を置いて離隔されるように配置される。それは、遮断板１３１を具備し、基板５００に生成される陰影が小くなることによって実現可能になる。
また、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うことができることにより、マスク製作が容易になるという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、製造工程にあって、基板とマスクとを密着させる時間が不要になるので、製造速度が向上するという効果を得ることができる。
また、有機層蒸着アセンブリ７００を構成する蒸着源１１０、蒸着源ノズル部７０２及びパターニングスリット・シート１５０が一体に形成されるのではなく、蒸着部７３０内に、それぞれ別途の部材として形成される。このような構成によって、蒸着物質１１５充填のための蒸着源１１０の引き入れ及び引き出し、洗浄または入れ替えのためのパターニングスリット・シート１５０の引き入れ及び引き出しなどが容易に行われるという効果を得ることができる。
図１３は、本発明の他の一実施形態に係わる有機層蒸着アセンブリ８００を概略的に図示した斜視図である。
図１３に図示された実施形態に係わる有機層蒸着アセンブリ８００は、蒸着源１１０、蒸着源ノズル部７０２、第１遮断板アセンブリ１３０、第２遮断板アセンブリ８４０、パターニングスリット・シート１５０を含む。ここで、蒸着源１１０、第１遮断板アセンブリ１３０及びパターニングスリット・シート１５０の詳細な構成は、前述の図３による実施形態と同一であるので、詳細な説明を省略する。本実施形態では、第１遮断板アセンブリ１３０の一側に、第２遮断板アセンブリ８４０が具備されるという点で、前述の実施形態と区別される。
詳細には、前記第２遮断板アセンブリ８４０は、複数枚の第２遮断板８４１と、第２遮断板８４１の外側に具備される第２遮断板フレーム８４２と、を含む。前記複数枚の第２遮断板８４１は、Ｘ軸方向に沿って互いに平行に具備される。そして、前記複数枚の第２遮断板８４１は、等間隔で形成される。また、それぞれの第２遮断板８４１は、図面で見るとき、ＹＺ平面と平行になるように、言い換えれば、Ｘ軸方向に垂直になるように形成される。
このように配置された複数枚の第１遮断板１３１及び第２遮断板８４１は、蒸着源ノズル部７０２と、パターニングスリット・シート１５０との間の空間を仕切る役割を行う。すなわち、前記第１遮断板１３１及び第２遮断板８４１によって、蒸着物質が噴射されるそれぞれの蒸着源ノズル７０３別に、蒸着空間が分離することを一つの特徴とする。
ここで、それぞれの第２遮断板８４１は、それぞれの第１遮断板１３１と一対一に対応するように配置されもする。言い換えれば、それぞれの第２遮断板８４１は、それぞれの第１遮断板１３１とアラインされて互いに平行に配置されもする。すなわち、互いに対応する第１遮断板１３１と第２遮断板８４１は、互いに同一の平面上に位置することになるのである。図面には、第１遮断板１３１の幅と、第２遮断板８４１のＸ軸方向の幅とが同一であるように図示されているが、本発明の思想は、これに制限されるものではない。すなわち、パターニングスリット１５１との精緻なアラインが要求される第２遮断板８４１は、相対的に薄く形成される一方、精緻なアラインが要求されない第１遮断板１３１は、相対的に厚く形成され、その製造を容易にすることも可能なのである。
図１４は、本発明のさらに他の一実施形態による有機層蒸着アセンブリ９００を概略的に図示した斜視図である。
図１４を参照すれば、本発明のさらに他の一実施形態による有機層蒸着アセンブリ９００は、蒸着源９１０、蒸着源ノズル部９２０及びパターニングスリット・シート９５０を含む。
ここで、蒸着源９１０は、その内部に蒸着物質９１５が充填されるルツボ９１１と、ルツボ９１１を加熱させ、ルツボ９１１内部に充填された蒸着物質９１５を、蒸着源ノズル部９２０側に蒸発させるためのヒータ９１２と、を含む。一方、蒸着源９１０の一側には、蒸着源ノズル部９２０が配置され、蒸着源ノズル部９２０には、Ｙ軸方向に沿って、複数個の蒸着源ノズル９２１が形成される。一方、蒸着源９１０と基板５００との間には、パターニングスリット・シート９５０及びフレーム９５５がさらに具備され、パターニングスリット・シート９５０には、Ｘ軸方向に沿って、複数個のパターニングスリット９５１及びスペーサ（図示せず）が形成される。そして、蒸着源９１０、蒸着源ノズル部９２０及びパターニングスリット・シート９５０は、連結部材９３５によって結合される。
本実施形態は、前述の実施形態に比べ、蒸着源ノズル部９２０に具備された複数個の蒸着源ノズル９２１の配置が異なっているが、これについて詳細に説明する。
蒸着源９１０の一側、詳細には、蒸着源９１０から基板５００に向かう側には、蒸着源ノズル部９２０が配置される。そして、蒸着源ノズル部９２０には、Ｙ軸方向、すなわち基板５００のスキャン方向に沿って、複数個の蒸着源ノズル９２１が形成される。ここで、前記複数個の蒸着源ノズル９２１は、等間隔で形成されもする。蒸着源９１０内で気化された蒸着物質９１５は、このような蒸着源ノズル部９２０を通過し、被蒸着体である基板５００側に向かうことになる。このように、蒸着源ノズル部９２０上に、Ｙ軸方向、すなわち、基板５００のスキャン方向に沿って、複数個の蒸着源ノズル９２１が形成される場合、パターニングスリット・シート９５０のそれぞれのパターニングスリット９５１を通過する蒸着物質によって形成されるパターンの大きさは、蒸着源ノズル９２１の大きさ一つによってのみ影響を受けるので（すなわち、Ｘ軸方向には、蒸着源ノズル９２１が一つだけ存在する）、陰影が発生しない。また、多数個の蒸着源ノズル９２１が、スキャン方向に存在するので、個別蒸着源ノズル間のフラックス（flux）差が生じても、その差が相殺され、蒸着均一度が一定に維持されるという効果を得ることができる。併せて、図１０などに図示された実施形態に具備された遮断板アセンブリが具備されないから、遮断板アセンブリに蒸着物質が蒸着されず、蒸着物質の利用効率が向上するという効果を得ることができる。
図１５は、本発明の有機層蒸着装置を利用して製造されたアクティブマトリックス型有機発光ディスプレイ装置の断面を図示したものである。
図１５を参照すれば、前記アクティブマトリックス型の有機発光ディスプレイ装置１０は、図１乃至図１４で示した基板５００上に形成される。なお、図１５では、基板３０として示す。基板３０（５００）は、透明な素材、例えば、ガラス材、プラスチック材、または金属材で形成される。前記基板３０上には、全体的にバッファ層のような絶縁膜３１が形成されている。
前記絶縁膜３１上には、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）４０と、キャパシタ５０と、有機発光素子６０とが形成される。
前記絶縁膜３１の上面には、所定パターンに配列された半導体活性層４１が形成されている。前記半導体活性層４１は、ゲート絶縁膜３２によって埋め込まれている。前記活性層４１は、ｐ型またはｎ型の半導体でなる。
前記ゲート絶縁膜３２の上面には、前記活性層４１と対応するところに、ＴＦＴ４０のゲート電極４２が形成される。そして、前記ゲート電極４２を覆うように、層間絶縁膜３３が形成される。前記層間絶縁膜３３が形成された後には、ドライエッチングなどのエッチング工程によって、前記ゲート絶縁膜３２と層間絶縁膜３３とをエッチングしてコンタクトホールを形成させ、前記活性層４１の一部を露出させる。
その後、前記層間絶縁膜３３上に、ソース／ドレイン電極４３が形成される。詳細には、コンタクトホールを介して露出された活性層４１に接触されるようにソース／ドレイン電極４３が形成される。前記ソース／ドレイン電極４３を覆うように、保護膜３４が形成され、エッチング工程を介して、前記ドレイン電極４３の一部を露出させる。前記保護膜３４上には、保護膜３４の平坦化のために、別途の絶縁膜をさらに形成しもする。
一方、前記有機発光素子６０は、電流の流れによって、赤色、緑色、青色の光を発光し、所定の画像情報を表示するためのものとして、前記保護膜３４上に、第１電極６１を形成する。前記第１電極６１は、ＴＦＴ４０のドレイン電極４３と電気的に連結される。
そして、前記第１電極６１を覆うように、画素定義膜３５が形成される。この画素定義膜３５に、所定の開口を形成した後、この開口で限定された領域内に、発光層を含む有機層６３を形成する。そして、有機層６３上には、第２電極６２を形成する。
前記画素定義膜３５は、各画素を区画することにより、有機物で形成され、第１電極６１が形成されている基板の表面、特に、保護層３４の表面を平坦化する。
前記第１電極６１と第２電極６２は、互いに絶縁されており、発光層を含む有機層６３に、互いに異なる極性の電圧を加えて発光を行わせる。
前記発光層を含む有機層６３は、低分子または高分子の有機物が使われるが、低分子有機物を使う場合、正孔注入層（ＨＩＬ：hole injection layer）、正孔輸送層（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−ヒドロキシキノリンアルミニウム（Ａｌｑ３）などを含んで多様に適用可能である。
このような有機発光膜を形成した後には、第２電極６２も、同一の蒸着工程で形成することができる。
一方、前記第１電極６１は、アノード電極の機能を担い、前記第２電極６２は、カソード電極の機能を担うが、もちろん、これら第１電極６１と第２電極６２との極性は、反対になっても差し支えない。そして、第１電極６１は、各画素の領域に対応するようにパターニングされ、第２電極６２は、あらゆる画素を覆うように形成されもする。
前記第１電極６１は、透明電極または反射型電極で具備されもするが、透明電極として使われるときには、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、ＺｎＯまたはＩｎ２Ｏ３で具備され、反射型電極で使われるときには、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、及びそれらの化合物などで反射層を形成した後、その上にＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯまたはＩｎ２Ｏ３で透明電極層を形成することができる。このような第１電極６１は、スパッタリング法などによって成膜された後、フォトリソグラフィ法などによってパターニングされる。
一方、前記第２電極６２も、透明電極または反射型電極として具備されもするが、透明電極として使われるときには、この第２電極６２が、カソード電極として使われるので、仕事関数の小さい金属、すなわち、Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ／Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｇ、及びそれらの化合物が、発光層を含む有機層６３の方向に向かうように蒸着された後、その上にＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯまたはＩｎ２Ｏ３などで補助電極層やバス電極ラインを形成することができる。そして、反射型電極として使われるときには、前記のＬｉ、Ｃａ、ＬｉＦ／Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｇ、及びそれらの化合物を全面蒸着して形成する。このとき、蒸着は、前述の発光層を含む有機層６３の場合と同様の方法で行うことができる。
本発明は、これらの他にも、有機ＴＦＴの有機層または無機膜などの蒸着にも使うことができ、その他、多様な素材の成膜工程に適用可能である。
図１６は、有機層蒸着装置で、パターニングスリット・シートにパターニングスリットが等間隔で形成されている様子を示す図であり、図１７は、図１６のパターニングスリット・シートを利用して基板上に形成された有機層を示す図である。
図１６及び図１７には、パターニングスリット１５１が等間隔で配置されたパターニングスリット・シート１５０が図示されている。すなわち、図１６で、ｌ１＝ｌ２＝ｌ３＝ｌ４の関係が成立する。
その場合、中心線Ｃを通過する蒸着物質の入射角度は、基板５００にほぼ垂直になる。従って、パターニングスリット１５１ａを通過した蒸着物質によって形成される有機層Ｐ１は、その陰影の大きさは最小になり、右側の陰影ＳＲ１と左側の陰影ＳＬ１とが対称をなすように形成される。
しかし、中心線Ｃから遠く配置されたパターニングスリットを通過する蒸着物質の臨界入射角度θは、だんだんと大きくなり、最も終端部のパターニングスリット１５１ｅを通過する蒸着物質の臨界入射角度θは、およそ５５°になる。従って、蒸着物質がパターニングスリット１５１ｅに対して傾いて入射し、パターニングスリット１５１ｅを通過した蒸着物質によって形成された有機層Ｐ５は、その陰影の大きさが最大になり、特に、左側の陰影ＳＬ５が、右側の陰影ＳＲ５よりさらに長く形成される。
すなわち、蒸着物質の臨界入射角度θが大きくなることにより、陰影の大きさも大きくなり、特に、中心線Ｃから遠い方の陰影の大きさが大きくなる。そして、蒸着物質の臨界入射角度θは、中心部からパターニングスリットまでの距離が遠いほど大きくなることになる。従って、中心線Ｃからパターニングスリットまでの距離が遠い有機層であればあるほど、陰影の大きさが大きくなり、特に、有機層の両端部の陰影のうち、蒸着空間Ｓの中心線Ｃから遠い方の陰影の大きさがさらに大きくなる。
すなわち、図１７で見るとき、中心線Ｃを基準に、左側に形成された有機層は、左側斜辺が右側斜辺よりさらに長く形成され、中心線Ｃを基準に、右側に形成された有機層は、右側斜辺が左側斜辺よりさらに長く形成される。
また、中心線Ｃを基準に、左側に形成された有機層は、左側に形成された有機層であればあるほど、左側斜辺の長さがさらに長く形成され、中心線Ｃを基準に、右側に形成された有機層は、右側に形成された有機層であればあるほど、右側斜辺の長さがさらに長く形成される。そして、結果として、蒸着空間Ｓ内に形成された有機層は、中心線を基準に対称をなすように形成されもする。
これについてさらに詳細に説明すれば、次の通りである。パターニングスリット１５１ｂを通過する蒸着物質は、θｂの臨界入射角でパターニングスリット１５１ｂを通過し、その場合、パターニングスリット１５１ｂを通過した蒸着物質によって形成された有機層Ｐ２の左側陰影は、ＳＬ２の大きさに形成される。同様に、パターニングスリット１５１ｃを通過する蒸着物質は、θｃの臨界入射角でパターニングスリット１５１ｃを通過し、その場合、パターニングスリット１５１ｃを通過した蒸着物質によって形成された有機層Ｐ３の左側陰影は、ＳＬ３の大きさに形成される。同様に、パターニングスリット１５１ｄを通過する蒸着物質は、θｄの臨界入射角でパターニングスリット１５１ｄを通過し、その場合、パターニングスリット１５１ｄを通過した蒸着物質によって形成された有機層Ｐ４の左側陰影は、ＳＬ４の大きさに形成される。最後に、パターニングスリット１５１ｅを通過する蒸着物質は、θｅの臨界入射角でパターニングスリット１５１ｅを通過し、その場合、パターニングスリット１５１ｅを通過した蒸着物質によって形成された有機層Ｐ５の左側陰影は、ＳＬ５の大きさに形成される。
ここで、θｂ＜θｃ＜θｄ＜θｅの関係が成立するので、それぞれのパターニングスリットを通過した有機層の陰影サイズ間には、ＳＬ１＜ＳＬ２＜ＳＬ３＜ＳＬ４＜ＳＬ５の関係が成立する。
本明細書では、本発明について、限定された実施形態を中心に説明したが、本発明の範囲内で、多様な実施形態が可能である。また、説明はしなかったが、均等な手段も、本発明にそのまま結合されるといえる。従って、本発明の真の保護範囲は、特許請求の範囲によって決められるのである。
本発明の有機層蒸着装置、それを利用した有機発光表示装置の製造方法及び有機発光表示装置は、例えば、ディスプレイ関連の技術分野に効果的に適用可能である。
１００ 有機層蒸着アセンブリ
１１０ 蒸着源
１１１ ルツボ
１１２ ヒータ
１１５ 蒸着物質
１２０ 蒸着源ノズル部
１２１ 蒸着源ノズル
１３０ 遮断板アセンブリ
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
１５５，２１１ フレーム
２１３ 下部プレート
２１５ シート支持台
２１７ 上部プレート
２１７ａ 開口部
２２０ ＬＭガイド
２２１ ガイド部材
２２３ ガイドレール
２２５ ガイドブロック
２３０ チャック移動部材
２３１ 第１磁力発生部
２３１ａ，２３１ｂ，２３１ｃ マグネット
２３１１ マグネットレール
２４０ 第２磁力発生部
２４１ マグネットローラ
２４２ シャフト
２４３ シャフト固定部
５００ 基板
６００ 静電チャック
６１０ 第１循環部

Claims (33)

  1. 基板上に有機層を形成する有機層蒸着装置において、
    蒸着物質を放射する蒸着源と、
    前記蒸着源の一側に配置され、複数個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置され、複数個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・シートと、
    前記基板を着脱させる静電チャックと、
    前記静電チャックと結合し、前記静電チャックを移動させるチャック移動部材と、
    前記チャック移動部材の移動方向をガイドするガイド部材と、を具備し、
    前記チャック移動部材は、第１磁力発生部を有し、前記ガイド部材は、前記第１磁力発生部に対応して第２磁力発生部を有し、
    前記第１磁力発生部と、前記第２磁力発生部とで発生する磁力によって、前記チャック移動部材が、前記ガイド部材に沿って移動し、
    前記基板は、前記パターニングスリット・シートと所定程度離隔されるように形成され、前記有機層蒸着装置に対して、相対的に移動自在に形成されることを特徴とする有機層蒸着装置。
  2. 前記第１磁力発生部は、前記チャック移動部材の一面に配置される複数個のマグネットからなるマグネットレールを含むことを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載の有機層蒸着装置。
  3. 前記マグネットレールは、前記複数個のマグネットが一列に配列され、互いに隣接する前記マグネットの極性は、互いに異なることを特徴とすることを特徴とする請求項２に記載の有機層蒸着装置。
  4. 前記マグネットは、電磁石、永久磁石または超伝導磁石からなることを特徴とすることを特徴とする請求項２に記載の有機層蒸着装置。
  5. 前記第２磁力発生部は、
    前記マグネットレールと離隔される複数個のマグネットローラと、
    前記マグネットローラを連結するシャフトと、
    前記シャフトがその長手方向に回転するように、前記ガイド部材に固定させるシャフト固定部と、を具備することを特徴とする請求項２に記載の有機層蒸着装置。
  6. 前記マグネットローラは、複数個のマグネットが、前記シャフトの長手方向に螺旋形の形態に捻られて形成されることを特徴とする請求項５に記載の有機層蒸着装置。
  7. 前記マグネットローラは、互いに隣接したマグネットの極性が互いに異なることを特徴とする請求項６に記載の有機層蒸着装置。
  8. 前記マグネットローラによって形成される第１磁場は、前記マグネットローラの回転によって変化され、変化する前記第１磁場によって、前記マグネットレールを有する前記チャック移動部材が、前記ガイド部材に沿って移動することを特徴とする請求項５に記載の有機層蒸着装置。
  9. 前記第２磁力発生部は、前記シャフトを回転させる駆動部をさらに具備することを特徴とする請求項５に記載の有機層蒸着装置。
  10. 前記第１磁力発生部は、
    複数個のマグネットローラと、
    前記マグネットローラを連結するシャフトと、
    前記シャフトがその長手方向に回転するように、前記ガイド部材に固定させるシャフト固定部と、を具備することを特徴とする請求項１に記載の有機層蒸着装置。
  11. 前記マグネットローラは、複数個のマグネットが、前記シャフトの長手方向に螺旋形の形態に捻られて形成されることを特徴とする請求項１０に記載の有機層蒸着装置。
  12. 前記マグネットローラは、互いに隣接したマグネットの極性が互いに異なることを特徴とする請求項１１に記載の有機層蒸着装置。
  13. 前記第２磁力発生部は、前記ガイド部材の一面に直接的或いは間接的に配置される複数個のマグネットからなるマグネットレールを含み、前記第１磁力発生部の前記複数個のマグネットローラは、前記マグネットレールと離隔されることを特徴とする請求項１０に記載の有機層蒸着装置。
  14. 前記マグネットレールは、前記複数個のマグネットが一列に配列され、互いに隣接する前記マグネットの極性は、互いに異なることを特徴とする請求項１３に記載の有機層蒸着装置。
  15. 前記マグネットは、電磁石、永久磁石または超伝導磁石からなることを特徴とする請求項１３に記載の有機層蒸着装置。
  16. 前記マグネットローラが回転すると、前記マグネットローラの回転によって形成される第１磁場は、前記ガイド部材上の前記マグネットレールの第２磁場と相互に作用し、前記チャック移動部材を前記ガイド部材に沿って移動することを特徴とする請求項１３に記載の有機層蒸着装置。
  17. 前記第１磁力発生部は、前記シャフトを回転させる駆動部をさらに具備することを特徴とする請求項１３に記載の有機層蒸着装置。
  18. 前記駆動部は、前記チャック移動部材に上に配置され、前記チャック移動部材と共に、前記ガイド部材に沿って移動することを特徴とする請求項１７に記載の有機層蒸着装置。
  19. 前記チャック移動部材と前記ガイド部材との間に、ＬＭガイドをさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の有機層蒸着装置。
  20. 前記ＬＭガイドは、
    前記チャック移動部材上に配置されるガイドブロックと、
    前記ガイド部材上に配置されるガイドレールと、を含み、
    前記ガイドブロックは、前記ガイドレールに沿って移動することを特徴とする請求項１９に記載の有機層蒸着装置。
  21. 前記基板を、静電チャックに固定させるローディング部と、
    前記静電チャックから、蒸着が完了した前記基板を分離させるアンローディング部と、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の有機層蒸着装置。
  22. 前記有機層蒸着装置の前記パターニングスリット・シートは、前記基板より小さく形成されることを特徴とする請求項１に記載の有機層蒸着装置。
  23. 前記蒸着源ノズル部には、第１方向に沿って、複数個の蒸着源ノズルが形成され、
    前記パターニングスリット・シートには、前記第１方向に対して垂直である第２方向に沿って、複数個のパターニングスリットが形成されることを特徴とする請求項１に記載の有機層蒸着装置。
  24. 請求項１〜２３のうちいずれか１項に記載の有機層蒸着装置によって製造された有機発光表示装置において、
    前記パターニングスリット・シートより大きい前記基板と、
    前記基板上に、前記有機層蒸着装置によって形成された少なくとも１層の有機層と、を具備し、
    前記有機層は、リニアパターンを有することを特徴とする有機発光表示装置。
  25. 前記有機層は、発光層を有することを特徴とする請求項２４に記載の有機発光表示装置。
  26. 前記有機層は、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層及び電子注入層からなるグループから選択された少なくとも１層を具備することを特徴とする請求項２５に記載の有機発光表示装置。
  27. 前記有機層は、その厚みが均一ではないことを特徴とする請求項２４に記載の有機発光表示装置。
  28. 請求項１〜２３のうちいずれか１項に記載の有機層蒸着装置を利用して形成された厚みが均一ではない少なくとも１層の有機層を有する有機発光表示装置。
  29. 基板を、静電チャックに固定させる段階と、
    前記静電チャックをチャック移動部材に結合する段階と、
    前記チャック移動部材は、ガイド部材に沿って、前記静電チャックをチャンバ内に移動する段階と、
    前記チャンバ内に配置された有機層蒸着アセンブリとの相対的な移動によって、前記基板上に有機層を蒸着する段階と、を含み、
    前記チャック移動部材は、磁力によって、前記ガイド部材上に浮上し、前記ガイド部材に沿って移動し、
    前記基板は、前記有機層蒸着アセンブリと離隔されることを特徴とする有機発光表示装置の製造方法。
  30. 前記チャック移動部材は、前記チャック移動部材の一面に配置される第１磁力発生部を具備し、
    前記ガイド部材の一側には、前記第１磁力発生部と対応するように、第２磁力発生部が配置されることを特徴とする請求項２９に記載の有機発光表示装置の製造方法。
  31. 前記第１磁力発生部は、複数個のマグネットからなるマグネットレールを含むことを特徴とする請求項３０に記載の有機発光表示装置の製造方法。
  32. 前記第２磁力発生部は、
    前記マグネットレールと離隔される複数個のマグネットローラと、
    前記マグネットローラを連結するシャフトと、
    前記シャフトがその長手方向に回転するように、前記ガイド部材に固定させるシャフト固定部と、を具備することを特徴とする請求項３１に記載の有機発光表示装置の製造方法。
  33. 前記静電チャックを移動する段階は、
    駆動部によって、前記シャフトを回転する駆動力を発生させる段階と、
    前記シャフトの回転によって、前記マグネットローラが回転しつつ、第１磁場を発生させる段階と、
    前記第１磁場と前記マグネットレールとの間の磁力によって、前記チャック移動部材が、前記ガイド部材に沿って移動する段階と、を含むことを特徴とする請求項３０に記載の有機発光表示装置の製造方法。
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