JP2014040665A - 選択的線形蒸発装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は選択的線形蒸発装置に関する。
【解決手段】本発明は、複数の線形蒸発部と、角度制限板と、シャッタ部材と、駆動部とを含む。複数の線形蒸発部は、基板に向かってそれぞれ互いに異なる原料物質を蒸発させ、基板の移送方向に沿って離隔して配置される。角度制限板は、線形蒸発部の両側に線形蒸発部の上側に向かって一定の高さに設けられ、線形蒸発部から蒸発される原料物質の拡散角度を制限する。シャッタ部材は、線形蒸発部の上側及び角度制限板の間に設けられ、外部に線形蒸発部を開放する開放部と、外部から線形蒸発部を閉鎖する閉鎖部とを備える。駆動部は、線形蒸発部から原料物質が蒸発する場合には、線形蒸発部の上側に開放部を位置するように、線形蒸発部から原料物質が蒸発しない場合には、線形蒸発部の上側に閉鎖部が位置するようにシャッタ部材を駆動する。
【選択図】図２

Description

本発明は、選択的線形蒸発装置（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｌｉｎｅａｒ Ｅｖａｐｏｒａｔｉｎｇ Ａｐｐａｒａｔｕｓ）に関し、より詳しくは、複数の線形蒸発部を用いてそれぞれ互いに異なる原料物質を蒸発させながら、基板に所望の薄膜を形成することができる選択的線形蒸発装置に関する。

自己発光特性を有する有機発光表示装置は、走査線（ｓｃａｎ ｌｉｎｅ）とデータ線（ｄａｔａ ｌｉｎｅ）との間にマトリックス方式で接続されて画素を構成する有機発光素子を含む。有機発光素子はアノード（ａｎｏｄｅ）電極及びカソード（ｃａｔｈｏｄｅ）電極と、アノード電極及びカソード電極との間に形成され、正孔輸送層、有機発光層及び電子輸送層を含む有機薄膜層とで構成される。

有機薄膜層を蒸着する工程に使用される有機材料は、無機材料とは異なり、高い蒸気圧が必要ではないが、高温で分解及び変性が容易である。このような材料の特性により、有機薄膜は、タングステン、チタン、ＳＵＳ等の材質からなる原料容器に有機材料を充填し、原料容器を加熱して有機材料を気化させて基板上に蒸着させる。

有機薄膜層を蒸着するために気化した原料物質を基板上に均一に噴射するが、気化した原料物質を収容する原料容器の外壁に噴射ノズルを結合して、原料容器の内部の原料物質を蒸発ノズルを通過させて基板に蒸発させる。

図１は、従来の線形蒸発装置の一例を示す図である。図１を参照すると、従来の線形蒸発装置は、複数の線形蒸発部１１ａ、１１ｂ、１１ｃを備え、線形蒸発部１１ａ、１１ｂ、１１ｃはそれぞれ互いに異なる原料物質Ａ、Ｂ、Ｃを蒸発しながら基板１０に所望の薄膜を形成する。

例えば、左側の線形蒸発部１１ａ、中央の線形蒸発部１１ｂ及び右側の線形蒸発部１１ｃに連結されたチャンバ１３には、それぞれ互いに異なる原料物質Ａ、Ｂ、Ｃが収容された状態で、左側の線形蒸発部１１ａと中央の線形蒸発部１１ｂにより原料物質Ａ、Ｂを蒸発させて一つの薄膜を形成し、その後、左側の線形蒸発部１１ａと右側の線形蒸発部１１ｃにより原料物質Ａ、Ｃを蒸発させて別の一つの薄膜を形成し、その後、中央の線形蒸発部１１ｂと右側の線形蒸発部１１ｃにより原料物質Ｂ、Ｃを蒸発させて又別の一つの薄膜を形成することができる。

このように複数の線形蒸発部１１から選ばれた一部の線形蒸発部のみを用いて所望の薄膜を形成することができるが、図１に示すように、左側の線形蒸発部１１ａと中央の線形蒸発部１１ｂにより原料物質Ａ、Ｂを蒸発させると、基板１０に蒸着されずに残った原料物質Ａ、Ｂが、原料物質Ｃを蒸発させていない右側の線形蒸発部１１ｃに落下して右側の線形蒸発部１１ｃを汚染させる恐れがある。

右側の線形蒸発部１１ｃに落下した原料物質Ａ、Ｂと右側の線形蒸発部１１ｃの周りの原料物質Ｃが反応して望まない場所に薄膜が形成されてしまう問題が発生する恐れがあり、右側の線形蒸発部１１ｃから蒸発する原料物質Ｃに不純物Ａ、Ｂが含まれて基板１０に形成される薄膜の品質が低下する問題がある。

したがって、本発明は、このような従来の問題点を解決するためのものであり、本発明の目的は、線形蒸発部から原料物質が蒸発する間は外部に線形蒸発部を開放させ、線形蒸発部から原料物質が蒸発しない間は外部から線形蒸発部を閉鎖させることにより、原料物質の蒸発しない線形蒸発部が、該当原料物質以外の不純物によって汚染されることを防止できる選択的線形蒸発装置を提供することにある。

上記のような目的を達成するために、本発明の選択的線形蒸発装置は、基板に向かってそれぞれ互いに異なる原料物質を蒸発させ、基板の移送方向に沿って離隔して配置される複数の線形蒸発部と、前記線形蒸発部の両側に前記線形蒸発部の上側に向かって一定の高さに設けられ、前記線形蒸発部から蒸発される原料物質の拡散角度を制限する角度制限板と、前記線形蒸発部の上側及び前記角度制限板の間に設けられ、外部に前記線形蒸発部を開放する開放部と外部から前記線形蒸発部を閉鎖する閉鎖部とを備えるシャッタ部材と、前記線形蒸発部から原料物質が蒸発する場合には、前記線形蒸発部の上側に前記開放部が位置するように、そして前記線形蒸発部から原料物質が蒸発しない場合には、前記線形蒸発部の上側に前記閉鎖部が位置するように前記シャッタ部材を駆動する制御部と、を含むことを特徴とする。

本発明に係る選択的線形蒸発装置において、好ましくは、前記シャッタ部材の開放部と前記シャッタ部材の閉鎖部は、前記基板の移送方向と交差する方向に沿って一列に連結されて配置される。

本発明に係る選択的線形蒸発装置において、好ましくは、前記駆動部は、前記線形蒸発部の一側に設けられ、前記開放部の端部が巻かれている第１のプーリと、前記第１のプーリを回転させる第１のモータと、前記線形蒸発部の他側に設けられ、前記閉鎖部の端部が巻かれている第２のプーリと、前記第２のプーリを回転させる第２のモータとを含み、前記第１のモータ及び前記第２のモータのうちいずれか一つの回転により前記開放部又は前記閉鎖部が前記線形蒸発部の上側に選択的に位置する。

本発明に係る選択的線形蒸発装置において、好ましくは、前記閉鎖部は、前記基板の移送方向と交差する方向に一定の幅を有する複数のプレートが連結されて形成される。

本発明の選択的線形蒸発装置によると、原料物質の蒸発しない線形蒸発部が、該当原料物質以外の不純物によって汚染されることを防止することができる。

なお、本発明の選択的線形蒸発装置によると、原料物質が蒸発するチャンバの左右幅を減らして薄膜蒸着装置のサイズを小さくすることができる。

従来の線形蒸発装置の一例を示す図である。 本発明の一実施例に係る選択的線形蒸発装置を示す図である。 図２における選択的線形蒸発装置のシャッタ部材の平面図である。 図２における選択的線形蒸発装置のシャッタ部材の動作を説明するための図である。 図２における選択的線形蒸発装置のシャッタ部材の変形例を示す図である。

以下、本発明に係る選択的線形蒸発装置の実施例を添付の図面を参照して詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。

図２は、本発明の一実施例に係る選択的線形蒸発装置を示す図であり、図３は、図２における選択的線形蒸発装置のシャッタ部材の平面図であり、図４は図２における選択的線形蒸発装置のシャッタ部材の動作を説明するための図である。

図２〜図４を参照すると、本実施例の選択的線形蒸発装置１００は、複数の線形蒸発部を用いてそれぞれ互いに異なる原料物質を蒸発させながら、基板に所望の薄膜を形成するためのものであり、複数の線形蒸発部１１０と、角度制限板１２０と、シャッタ部１３０と、駆動部とを含む。

前記複数の線形蒸発部１１０は、基板１０に向かってそれぞれ互いに異なる原料物質Ａ、Ｂ、Ｃを蒸発させ、基板の移送方向Ｔ１に沿って離隔して配置される。それぞれの線形蒸発部１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃは、気化した原料物質Ａ、Ｂ、Ｃが収容されているチャンバ１３にそれぞれ結合される。

線形蒸発部１１０の内部には、原料物質Ａ、Ｂ、Ｃが通過する蒸発孔（図示せず）が上下方向に貫通して形成されており、チャンバ１３の内部に収容された気化した原料物質Ａ、Ｂ、Ｃは蒸発孔を通過して基板１０に蒸発される。

前記角度制限板１２０は、線形蒸発部１１０から蒸発される原料物質Ａ、Ｂ、Ｃの拡散角度を制限するためのものであり、線形蒸発部１１０の両側に線形蒸発部１１０の上側に向かって一定の高さに設けられる。

角度制限板１２０が相対的に高く設けられて基板１０と角度制限板１２０との間隔が狭くなると、線形蒸発部１１０から蒸発される原料物質の拡散角度が小さくなり、角度制限板１２０が相対的に低く設けられて基板１０と角度制限板１２０との間隔が広くなると、線形蒸発部１１０から蒸発される原料物質の拡散角度が大きくなる。

角度制限板１２０は、線形蒸発部１１０を中心に線形蒸発部１１０の両側に一つずつ設けられる。

前記シャッタ部材１３０は、線形蒸発部１１０から原料物質Ａ、Ｂ、Ｃが蒸発する間は外部に線形蒸発部１１０を開放させ、線形蒸発部１１０から原料物質Ａ、Ｂ、Ｃが蒸発しない間は外部から線形蒸発部１１０を閉鎖させる。

例えば、図２に示すように、左側の線形蒸発部１１０ａと中央の線形蒸発部１１０ｂから原料Ａ、Ｂが蒸発し、右側の線形蒸発部１１０ｃから原料物質Ｃが蒸発しないと、それぞれのシャッタ部材１３０は、左側の線形蒸発部１１０ａと中央の線形蒸発部１１０ｂは外部に開放させるが、右側の線形蒸発部１１０ｃは外部から閉鎖させる。

図２及び図３を参照すると、シャッタ部材１３０は、複数備えられて線形蒸発部１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃのそれぞれに設けられ、線形蒸発部１１０の上側および角度制限板１２０の間に設けられる。シャッタ部材１３０は、外部に線形蒸発部１１０を開放する開放部１３２と、外部から線形蒸発部１１０を閉鎖する閉鎖部１３３とを備える。

シャッタ部材の開放部１３２とシャッタ部材の閉鎖部１３３は、基板の移送方向と交差する方向Ｔ２に沿って一列に連結されて配置される。基板の移送方向と交差する方向Ｔ２に沿ってシャッタ部材１３０を直線往復移動させ、開放部１３２が線形蒸発部１１０の上側に位置する場合には、外部、すなわち、基板１０が存在する空間と線形蒸発部１１０が開放され、閉鎖部１３３が線形蒸発部１１０の上側に位置する場合には、外部、すなわち、基板１０が存在する空間と線形蒸発部１１０が閉鎖される。

前記駆動部は、線形蒸発部１１０から原料物質が蒸発する場合には、線形蒸発部１１０の上側に開放部１３２が位置するように、そして線形蒸発部１１０から原料物質が蒸発しない場合には、線形蒸発部１１０の上側に閉鎖部１３３が位置するようにシャッタ部材１３０を駆動する。

本実施例の駆動部は、第１のプーリ１４１と、第１のモータ（図示せず）と、第２のプーリ１４２と、第２のモータ（図示せず）を含み、シャッタ部材１３０の両端部のうちいずれか一端部を選択的に巻く過程により線形蒸発部１１０の上側に開放部１３２と閉鎖部１３３のいずれかが選択的に位置するようになる。開放部１３２と閉鎖部１３３は、プーリに巻かれる柔軟な材質で形成されることが好ましい。

図４を参照すると、第１のプーリ１４１は、線形蒸発部１１０の一側に設けられて開放部１３２の端部を巻いており、第２のプーリ１４２は、線形蒸発部１１０の他側に設けられて閉鎖部１３３の端部を巻いている。第１のモータは第１のプーリ１４１を回転させ、第２のモータは第２のプーリ１４２を回転させる。

図４の（ａ）に示すように、第２のモータを用いて第２のプーリ１４２を時計方向Ｃ１に回転させると、閉鎖部１３３が巻かれ開放部１３２が解かれながら開放部１３２が線形蒸発部１１０の上側に位置するようになる。基板１０が存在する空間と線形蒸発部１１０が開放された状態であるので、線形蒸発部１１０から蒸発される原料物質が基板１０に蒸着される。

又、図４の（ｂ）に示すように、第１のモータを用いて第１のプーリ１４１を反時計方向Ｃ２に回転させると、開放部１３２が巻かれ閉鎖部１３３が解かれながら閉鎖部１３３が線形蒸発部１１０の上側に位置するようになる。基板１０が存在する空間と線形蒸発部１１０が閉鎖された状態であるので、別の線形蒸発部１１０から蒸発した原料物質が閉鎖された線形蒸発部１１０に落下せずに、原料物質を蒸発させていない線形蒸発部１１０を保護することができる。

このように、シャッタ部材１３０の両端部のいずれか一端部を選択的に巻く方法を用いることにより、線形蒸発部１１０の両側にプーリを設けることができる空間のみがあれば良いので、基板１０が移送されるチャンバの幅を大幅に低減することができる。

上述したように構成された本実施例に係る選択的線形蒸発装置は、線形蒸発部から原料物質が蒸発する間は外部に線形蒸発部を開放させ、線形蒸発部から原料物質が蒸発しない間は、外部から線形蒸発部を閉鎖させることにより、原料物質の蒸発しない線形蒸発部が、該当原料物質以外の不純物によって汚染されることを防止できる効果が得られる。

又、上述したように構成された本実施例に係る選択的線形蒸発装置は、シャッタ部材の両端部を巻く方法を用いてシャッタ部材を動作させることで、原料物質が蒸発するチャンバの左右幅を減らし薄膜蒸着装置のサイズを減らすことができる効果が得られる。

図３に示す実施例において、シャッタ部材１３０の閉鎖部１３３は、一枚の薄い布のような形状に製作しても良く、図４に示すように、シャッタ部材１３０’の閉鎖部１３３’は、基板の移送方向と交差する方向Ｔ２に一定の幅を有する複数のプレート１３６が連結されて形成されても良い。

本発明の権利範囲は、上述した実施例や変形例に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲内で様々な形態の実施例として実現することができる。特許請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱せず、当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、変形が可能な様々な範囲まで本発明の特許請求の範囲の記載の範囲内にあるものとみなす。

１００ 選択的線形蒸発装置
１１０ 線形蒸発部
１２０ 角度制限板
１３１ シャッタ部材
１３２ 開放部
１３３ 閉鎖部

Claims (4)

1. 基板に向かってそれぞれ互いに異なる原料物質を蒸発させ、基板の移送方向に沿って離隔して配置される複数の線形蒸発部と、
   前記線形蒸発部の両側に前記線形蒸発部の上側に向かって一定の高さに設けられ、前記線形蒸発部から蒸発される原料物質の拡散角度を制限する角度制限板と、
   前記線形蒸発部の上側及び前記角度制限板の間に設けられ、外部に前記線形蒸発部を開放する開放部と、外部から前記線形蒸発部を閉鎖する閉鎖部とを備えるシャッタ部材と、
   前記線形蒸発部から原料物質が蒸発する場合には、前記線形蒸発部の上側に前記開放部が位置するように、そして前記線形蒸発部から原料物質が蒸発しない場合には、前記線形蒸発部の上側に前記閉鎖部が位置するように前記シャッタ部材を駆動する駆動部とを含むことを特徴とする選択的線形蒸発装置。
2. 前記シャッタ部材の開放部と前記シャッタ部材の閉鎖部とは、前記基板の移送方向と交差する方向に沿って一列に連結されて配置されることを特徴とする請求項１に記載の選択的線形蒸発装置。
3. 前記駆動部は、前記線形蒸発部の一側に設けられ、前記開放部の端部が巻かれている第１のプーリと、前記第１のプーリを回転させる第１のモータと、前記線形蒸発部の他側に設けられ、前記閉鎖部の端部が巻かれている第２のプーリと、前記第２のプーリを回転させる第２のモータとを含み、
   前記第１のモータ及び前記第２のモータのうちいずれか一つの回転により前記開放部又は前記閉鎖部が前記線形蒸発部の上側に選択的に位置することを特徴とする請求項２に記載の選択的線形蒸発装置。
4. 前記閉鎖部は、前記基板の移送方向と交差する方向に一定の幅を有する複数のプレートが連結されて形成されることを特徴とする請求項１に記載の選択的線形蒸発装置。