JP2019081954A - 超微細パターン蒸着装置、これを用いた超微細パターン蒸着方法及び超微細パターン蒸着方法によって製作された電界発光表示装置 - Google Patents

超微細パターン蒸着装置、これを用いた超微細パターン蒸着方法及び超微細パターン蒸着方法によって製作された電界発光表示装置 Download PDF

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Abstract

【課題】マスクのシャドウ（Shadow）現象によるパターン寸法（Dimension）公差増加の問題、マスクの中央部たわみに起因する精度の低下の問題などを解消して、表示パネルの大面積化を容易にする超微細パターン蒸着装置を提供する。【解決手段】超微細パターン蒸着装置１００は、ベース基板ＴＳＵＢ、加熱部ＨＴＰ、ソース部ＳＲＣとパターンガイド部ＰＧＰを含み、加熱部はベース基板内に含まれ、熱を発生させる。ソース部は加熱部上に配置される。パターンガイド部はソース部から放射されたソースを目的領域に案内するために内側にくぼんだ下部と下部から突出した上部とを含む開口部ＯＰＮを有する。【選択図】図２

Description

本発明は、超微細パターン蒸着装置、これを用いた超微細パターン蒸着方法及び超微細パターン蒸着方法によって製作された電界発光表示装置に関する。
情報化技術が発達するに伴い、ユーザと情報との間の接続媒体である表示装置の市場が大きくなっている。これにより、有機電界発光表示装置、液晶表示装置、電気泳動表示装置、量子ドット表示装置などのような表示装置の使用が増加している。
前述したような表示装置は、映像を表示する表示パネルと表示パネルを駆動する駆動部及び駆動部を制御する制御部などが含まれる。表示装置に使用される表示パネルの種類は多様である。しかし、表示パネルを構成するに当たり、基板と基板上に薄膜形態の構造物などを形成しなければならない点で類似点がある。
薄膜形態の構造物は、蒸着装置によって形成される。従来の提案されたパターン蒸着装置は、ファインメタルマスク（Fine Metal Mask）に基づいている。しかし、従来、提案されたパターン蒸着装置は、マスクのシャドウ（Shadow）現象（シャドウ現象は、マスクの開口部構造上ソースが基板上に蒸着されず、隠れる現象をいう）偏差がひどくてパターン寸法（Dimension）公差を増加させる問題がある。また、従来、提案されたパターン蒸着装置は、マスクの中央部のたるむ現象と、それとこれによる精度減少などの問題があり、事実上超微細（超高精細）のパターン蒸着が不可能である。したがって、超微細（超高精細）パターンを実現して表示パネルを大面積化するためには、従来、提案されたものと異なる方式の蒸着装置が必要である。
前述した背景技術の問題点を解決するための本発明は、マスクのシャドウ（Shadow）現象によるパターン寸法（Dimension）公差増加の問題、マスクの中央部たわみに起因する精度の低下の問題などを解消して、表示パネルの大面積化を容易にするものである。
加熱部はベース基板内に含まれ、熱を発生させる。ソース部は加熱部上に配置される。パターンガイド部はソース部から放射されたソースを目的領域に案内するために内側にくぼんだ下部と下部から外側に突出した上部とを含む開口部を有する。
他の側面において、本発明は、ベース基板内に含まれ、熱を発生させる加熱部、加熱部上に配置されたソース部とソース部から放射されたソースを目的領域に案内するために内側にくぼんだ下部と下部から外側に突出した上部とを含む開口部を有するパターンガイド部を含む超微細パターン蒸着装置を用いた超微細パターン蒸着方法を提供する。超微細パターン蒸着方法は、超微細パターン蒸着装置を下部空間に配置し、ターゲット基板を上部空間に配置する段階と、超微細パターン蒸着装置とターゲット基板とを配置及び整列する段階、及びターゲット基板のサブピクセル（画素）領域の発光領域にソースが形成されるよう加熱部に電圧を供給してパターンを形成する段階を含む。
また別の側面において、本発明は、超微細パターン蒸着方法によって製作された電界発光表示装置を提供する。
本発明は、マスクのシャドウ（Shadow）現象によるパターン寸法（Dimension）公差増加の問題、マスクの中央部のたわみに起因する精度の減少の問題などを解消することができる効果がある。また、本発明は、表示パネルの大面積化の実現に容易な製造方法を提供することができる効果がある。また、本発明は、熱伝導率をさらに高めるとともに、装置の長期使用時に発生することがある損傷からの保護能力を備えており、寿命を向上させることができる効果がある。
従来のパターン蒸着装置を簡略に示す図である。 本発明の第１実施形態に係る超微細パターン蒸着装置を示す図である。 超微細パターン蒸着装置を用いたパターン蒸着を説明するための模式図である。 ソースの事前塗布からパターン蒸着までのプロセスを説明するための工程フローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る超微細パターン蒸着装置を示す図である。 本発明の第３実施形態に係る超微細パターン蒸着装置とターゲット基板を示した図である。 本発明の第４実施形態に係る超微細パターン蒸着装置を用いたパターン蒸着時のソースの使用効率を高めるための方案を説明する図である。 本発明の第４実施形態に係る超微細パターン蒸着装置を用いたパターン蒸着時のソースの使用効率を高めるための方案を説明する図である。 本発明の第５実施形態に係る超微細パターン蒸着装置の一部を示した第１例示図である。 本発明の第５実施形態に係る超微細パターン蒸着装置の一部を示した第２例示図である。 本発明の第６実施形態に基づいて超微細パターン蒸着装置に含まれた加熱部の構成を示した図である。 本発明の第６実施形態に基づいて超微細パターン蒸着装置に含まれた加熱部の構成を示した図である。 本発明の第６実施形態に基づいて超微細パターン蒸着装置に含まれた加熱部の構成を示した図である。 本発明の第６実施形態に基づいて超微細パターン蒸着装置に含まれた加熱部の配置例を示した図である。 本発明の第６実施形態に基づいて超微細パターン蒸着装置に含まれた加熱部の配置例を示した図である。 本発明の第６実施形態に基づいて超微細パターン蒸着装置に含まれた加熱部の配置例を示した図である。 本発明の第６実施形態に基づいて超微細パターン蒸着装置に含まれた加熱部の電極構造を平面と断面上に示した図である。 本発明の第６実施形態に基づいて超微細パターン蒸着装置に含まれた加熱部の電極構造を平面と断面上に示した図である。 本発明の第６実施形態に基づいて超微細パターン蒸着装置に含まれた加熱部の電極構造を平面と断面上に示した図である。 本発明の第６実施形態に基づいて超微細パターン蒸着装置に含まれた加熱部の電極構造を平面と断面上に示した図である。
以下においては、本発明の実施形態に係る具体的な実施形態を添付された図面を参照して説明する。
以下で説明される超微細（超高精細）パターン蒸着装置は、テレビ、映像プレーヤー、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、ホームシアター、スマートフォン、仮想現実機器（ＶＲ）などで使用される表示装置の表示パネル製作時使用することができる。
前に説明された表示装置は、有機電界発光表示装置、液晶表示装置、電気泳動表示装置、量子ドットの表示装置などが挙げられる。表示装置は、映像を表示する表示パネル、表示パネルを駆動する駆動部及び駆動部を制御する制御部などが含まれる。表示装置に使用される表示パネルの種類は多様である。
しかし、表示パネルを構成するに当たり、基板と基板上に薄膜形態の構造物などを蒸着方式で形成しなければなら点に類似点がある。したがって、基板上に薄膜、特に有機薄膜（有機層）を蒸着する方式が要求される表示装置であれば、本発明で説明される超微細パターン蒸着装置に基づいて製作することができるならば前述された表示装置に限定されない。
さらに、有機薄膜とは正孔輸送層（Hole Transport Layer or ＨＴＬ）、正孔注入層（Hole Injection Layer or ＨＩＬ）、発光層（Emitting Layer or ＥＭＬ）、電子輸送層（Electron Transport Layer or ＥＴＬ）、電子注入層（Electron Injection Layer or ＥＩＬ）、キャッピング層 （Capping Layer or ＣＰＬ）、電荷生成層（Charged Generation Layer or ＣＧＬ）、電子遮断層（Electron Blocking Layer or ＥＢＬ）、効率向上層（Efficiency Enhanced Layer or ＥＥＬ）またはＲＧＢプライム層（ＲＧＢ Prime Layer）などを含むことができる。
＜従来＞
図１は、従来のパターン蒸着装置を簡略に示した図である。
図１に示されたように、従来、提案されたパターン蒸着装置は、ファインメタルマスク（Fine Metal Mask）（以下、マスクと略記する、ＦＭＭ）に基づく。マスク（ＦＭＭ）は、ソース貯蔵部（ＳＲＰ）から出てきた有機ソース（ＳＲＣ）を基板（ＳＵＢ）上の特定の領域のみを形成するための開口部（ＯＰＮ）を有す。
例えば、示のように、緑色サブピクセル（Ｇ）と青色サブピクセル（Ｂ）を形成した後、であれば、ファインメタルマスク（ＦＭＭ）の開口部（ＯＰＮ）は、赤色サブピクセル（Ｒ）に対応する領域のみ露出することになる。
しかし、従来、提案されたパターン蒸着装置は、マスク（ＦＭＭ）のシャドウ（Shadow）現象（シャドウ現象は、マスクの開口部構造上ソースが基板上に蒸着されず、隠れる現象をいう）偏差がひどくてパターン寸法（Dimension）公差を増加させる問題がある。
また、従来、提案されたパターン蒸着装置は、マスク（ＦＭＭ）の中央部がたるむ現象（マスクの重量増加や重力などで中央部が下部に弛みをいう）と、これによる精度減少などの問題があり、事実上超微細パターン蒸着が不可能である。したがって、表示パネルを大面積化するためには、従来、提案されたものとは異なる方式の蒸着装置が必要である。
＜第１実施形態＞
図２は、本発明の第１実施形態に係る超微細パターン蒸着装置を示した図であり、図３は、超微細パターン蒸着装置を用いたパターン蒸着を説明するための模式図であり、図４は、ソースの事前塗布からパターン蒸着までのプロセスを説明するための工程フローチャートである。
図２に示すように、本発明の第１実施形態に係る超微細パターン蒸着装置１００は、ベース基板（ＴＳＵＢ）、加熱部（ＨＴＰ）、パターンガイド部（ＰＧＰ）、及びソース部（ＳＲＣ）を含む。
ベース基板（ＴＳＵＢ）は超微細パターン蒸着装置１００のベースを構成する役割をする。ベース基板（ＴＳＵＢ）は、透明な材料で選択される。ベース基板（ＴＳＵＢ）は、例えば石英（Quartz）や非晶性ガラス（Amorphous Glass）などのように透明な材料でありながら、光の透過性（透光性）が良い材料であれば可能であるから、これに限定されない。
ソース部（ＳＲＣ）は、外部から印加された熱に反応して気化されるソースとして選択される。ソース部（ＳＲＣ）は、例えば、有機ソースまたは無機ソースとして選択することができるが、以下では、通常、ソースと統合名称で記載する。
加熱部（ＨＴＰ）は、ソース部（ＳＲＣ）に熱を加える役割をする。加熱部（ＨＴＰ）は、ベース基板（ＴＳＵＢ）の一面や内部に配置されるか、または一面と内部に分割配置される。加熱部（ＨＴＰ）は、ソース部（ＳＲＣ）に含まれたソースを気化させることができる熱を放生させる構造に選択される。加熱部（ＨＴＰ）は、例えば、ヒータ部（ＨＰ）、熱伝導層（ＨＣＬ）、配線層（ＥＬＬ１、ＥＬＬ２）及び電極層（ＥＬＰ１、ＥＬＰ２）を含む。
電極層（ＥＬＰ１、ＥＬＰ２）は正極性電圧（＋）と負極性電圧(−)が印加される電極である。配線層（ＥＬＬ１、ＥＬＬ２）は電極層（ＥＬＰ１、ＥＬＰ２）を介して印加された正極性電圧（＋）と負極性電圧(−)をヒータ部（ＨＰ）に伝達する配線である。ヒータ部（ＨＰ）は、正極性電圧（＋）と負極性電圧(−)に対応して熱を発生させる抵抗体（または発熱体）である。熱伝導層（ＨＣＬ）は、ヒータ部（ＨＰ）から発生した熱を、ソース部（ＳＲＣ）に均等に伝導させる伝導体である。なお、本実施形態では、ヒータ部（ＨＰ）を抵抗加熱手段として説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明のいくつかの実施形態では、他の加熱手段も可能である。いくつかの実施形態では、抵抗加熱器が、製造コストがより低く、微細パターンを達成するためのより高い歩留まりおよび信頼性を含む多くの利点のために好ましい場合がある。
パターンガイド部（ＰＧＰ）は、ソース部（ＳＲＣ）から放射されたソースが目的ではない領域に到達することを防止しながら、目的とする領域にのみ案内されるようにする役割をする。パターンガイド部（ＰＧＰ）は、ベース基板（ＴＳＵＢ）の一面に形成される。パターンガイド部（ＰＧＰ）の上部は、ヒータ部（ＨＰ）の上部、それとソース部（ＳＲＣ）の上部よりさらに高い位置を占める。ヒータ部（ＨＰ）とソース部（ＳＲＣ）などは、パターンガイド部（ＰＧＰ）の開口部（ＯＰＮ）内に収納される。
パターンガイド部（ＰＧＰ）は、ソース部（ＳＲＣ）から放射されたソースを目的とする領域に案内するために内側に入った下部と内側の反対側である外側に突出した上部に構成された開口部（ＯＰＮ）を有する。その結果、開口部（ＯＰＮ）は、ベース基板（ＴＳＵＢ）の上部から見ると、ソース部（ＳＲＣ）のみを露出することになる。参考として、開口部（ＯＰＮ）の下部は、ベース基板（ＴＳＵＢ）と接する面であり、上部は外部に露出された面である。パターンガイド部（ＰＧＰ）の非開口部は、ソースが放射されない領域、すなわち非蒸着領域として定義されることができ、ソース部（ＳＲＣ）に対応する開口部（ＯＰＮ）は、ソースが放射される領域、すなわち蒸着領域として定義されることができる。
パターンガイド部（ＰＧＰ）の開口部（ＯＰＮ）とソース部（ＳＲＣ）は、類似または同一のサイズと形状を有することができる。ソース部（ＳＲＣ）から放射されたソースは、サブピクセル領域の発光領域を形成する。したがって、パターンガイド部（ＰＧＰ）の開口部（ＯＰＮ）とソース部（ＳＲＣ）は、例えば、三角形、四角形、正方形、長方形、円形、楕円形、ひし形、または多角形などで選択することができるが、これに限定されない。
加えて、開口部（ＯＰＮ）の幅は、これと対向配置されるサブピクセルの発光領域の幅に対応される。例えば、第１色を発光するサブピクセルの左側、右側、または上側に同じ第１色を発光するサブピクセルが配置された場合、開口部（ＯＰＮ）は、これらの二つのサブピクセルの発光領域に対応する幅を有する。また、開口部（ＯＰＮ）の幅は、位置ごとに異なることができる。例えば、サブピクセルの発光領域の幅は、サブピクセルごとに異ならせることが可能であり、開口部（ＯＰＮ）の幅もまたこれに対応して変わる。
図３に示すように、第１実施形態に係る超微細パターン蒸着装置１００は、下部空間に配置され、ソースを形成しようとするターゲット基板（ＳＵＢ）は、上部空間に配置される。
ターゲット基板（ＳＵＢ）は緑色サブピクセル領域（ＳＰＧ）、赤色サブピクセル領域（ＳＰＲ）と青色サブピクセル領域（ＳＰＢ）を含む。しかし、ターゲット基板（ＳＵＢ）は白色サブピクセル領域（図示せず）をさらに含むことができる。
緑色サブピクセル領域（ＳＰＧ）、赤色サブピクセル領域（ＳＰＲ）及び青色サブピクセル領域（ＳＰＢ）はバンク層（ＢＮＫ）によって区分される。緑色サブピクセル領域（ＳＰＧ）、赤色サブピクセル領域（ＳＰＲ）及び青色サブピクセル領域（ＳＰＢ）の表面には、下部電極（またはアノード電極）（Ｅ１）が露出した状態である。つまり、バンク層（ＢＮＫ）は下部電極（Ｅ１）の一部のみをターゲット基板（ＳＵＢ）の表面に露出するようにして、サブピクセル（ＳＰＧ、ＳＰＲ、ＳＰＢ）の発光領域を定義する役割をする。
超微細パターン蒸着装置１００とターゲット基板（ＳＵＢ）は、これらが対向する面にそれぞれアラインマーク（ＡＬＫ１、ＡＬＫ２）が形成される。超微細パターン蒸着装置１００とターゲット基板（ＳＵＢ）はアラインマーク（ＡＬＫ１、ＡＬＫ２）に基づいて、配置及び整列される。
アラインマーク（ＡＬＫ１、ＡＬＫ２）は超微細パターン蒸着装置１００のソースがターゲット基板（ＳＵＢ）の目標とする領域に精密に蒸着されるように配列及び整列する役割をする。超微細パターン蒸着装置１００とターゲット基板（ＳＵＢ）は、それらの最上位層に位置する構造物が相互に接触するように整列されるか、ほぼ接触する程度の離隔距離を有し整列されるか、一定の距離以上離れるように整列されることができる。
整列が行われた超微細パターン蒸着装置１００とターゲット基板（ＳＵＢ）との間の断面図を介して分かるように、パターンガイド部（ＰＧＰ）の開口部（ＯＰＮ）は、選択されたサブピクセル領域の発光領域に対応される。例えば、示すように、超微細パターン蒸着装置１００が赤色サブピクセルの有機薄膜を蒸着するために構成された場合、パターンガイド部（ＰＧＰ）の開口部（ＯＰＮ）は、赤色サブピクセル領域（ＳＰＲ）の発光領域のみに対応する。
示されるように、超微細パターン蒸着装置１００とターゲット基板（ＳＵＢ）との間の整列が完了した場合、加熱部（ＨＴＰ）は、熱を発生するようになりこれに対応して、ソース部（ＳＲＣ）のソースは、気化されパターンガイド部（ＰＧＰ）によって案内されて、ターゲット基板（ＳＵＢ）の目的とする領域に蒸着される。例えば、示された超微細パターン蒸着装置１００のソース部（ＳＲＣ）が赤色有機ソースとして選択された場合には、これは赤色有機ソース蒸着用超微細パターン蒸着装置として定義することができる。
示された超微細パターン蒸着装置１００は、赤色有機ソース蒸着用、緑色有機ソース蒸着用、青色有機ソース蒸着用などで区分することができる。このように、超微細パターン蒸着装置１００が赤色有機ソース蒸着用、緑色有機ソース蒸着用、青色有機ソース蒸着用などに区分される場合、ソースを色別に事前塗布した後、パターン蒸着が行われることができるが、これについて説明すると次のとおりである。ただし、以下の説明では、赤色有機ソース蒸着超微細パターン蒸着装置を一例として説明する。
図４に示すように、赤色有機ソース蒸着用超微細パターン蒸着装置１００は、ベース基板に設けられたパターンのガイド部の開口部内に赤色有機ソース（ＳＲＣ＿Ｒ）が塗布される。例えば、赤色有機ソース蒸着用超微細パターン蒸着装置１００は、ベルトコンベアなどの移送手段によりＸ軸方向のｘ２方向に移動しながら、すべての開口部内に赤色有機ソース（ＳＲＣ＿Ｒ）を満たすようになる。
超微細パターン蒸着装置の用途は、ソースの事前塗布プロセスによって定義される。先の説明を通じて分かるように、赤色有機ソース（ＳＲＣ＿Ｒ）が塗布された場合、これは赤色有機ソース蒸着用超微細パターン蒸着装置１００になるが、緑色有機ソース（ＳＲＣ＿Ｇ）が塗布された場合、これは、緑色有機ソース蒸着用超微細パターン蒸着装置になり、青色有機ソース（ＳＲＣ＿Ｂ）が塗布された場合、これは、青色有機ソース蒸着用超微細パターン蒸着装置となる。
以降赤色有機ソース蒸着用超微細パターン蒸着装置１００とターゲット基板（ＳＵＢ）は、これらが有しているアラインキ（ＡＬＫ）、そしてビジョンシステム（ＶＡＳ）に基づいた配列及び整列が行われる。そして赤色有機ソース蒸着用超微細パターン蒸着装置１００は、超微細パターン蒸着のため電圧の供給を受け、ヒータ部の発熱が行われ、ソースが気化されるパターン蒸着プロセスが進行される。蒸着プロセスを介してターゲット基板（ＳＵＢ）の赤色サブピクセル領域に蒸着されたソースは、赤色発光用の有機薄膜となる。以後、上部電極（またはカソード電極）を形成する工程が完了すると、有機薄膜は、ターゲット基板（ＳＵＢ）上で光を発光する有機発光層となる。
赤色有機ソース蒸着用超微細パターン蒸着装置１００は、ｘ２方向に移動するが、ターゲット基板（ＳＵＢ）はＹ軸方向のｙ２方向に移動しながら順番に赤色有機薄膜を蒸着するためのパターン蒸着プロセスが進行されることができる。しかし、パターン蒸着プロセスで行われるデバイスと基板の移動方向は、一つの例示であるだけで、これに限定されない。
＜第２実施形態＞
図５は、本発明の第２実施形態に係る超微細パターン蒸着装置を示す図である。
図５に示すように、本発明の第２実施形態に係れば、超微細パターン蒸着装置１００の構成は、第１実施形態と類似するが、パターンガイド部（ＰＧＰ）上にコーティング層（ＣＯＬ）がさらに形成される点で違いがある。
コーティング層（ＣＯＬ）は、ソースの事前塗布プロセスでソースがパターンガイド部（ＰＧＰ）上に形成されないようにしたり、単純な洗浄工程だけでもコーティング層（ＣＯＬ）とコーティング層（ＣＯＬ）上のソースが一緒に除去されるように助ける役割などをする。コーティング層（ＣＯＬ）はパターンガイド部（ＰＧＰ）の上部と側部の両方を覆うように形成されることができる。
パターンガイド部（ＰＧＰ）上にコーティング層（ＣＯＬ）が形成された構造は、ベース基板（ＴＳＵＢ）上に設けられたパターンガイド部（ＰＧＰ）の開口部（ＯＰＮ）内に特定の色のソースを形成するための選別的塗布が不要である。
つまり、コーティング層（ＣＯＬ）がある場合、超微細パターン蒸着装置１００の全面からソースの事前塗布が可能である。また、コーティング層（ＣＯＬ）がある場合、パターンガイド部（ＰＧＰ）の開口部（ＯＰＮ）の外に（パターンガイド部の上部表面に）ソースが残存することによる問題などを解消（選別的塗布プロセスで発生した残存物を除去することができるので）することができる利点がない。
＜第３実施形態＞
図６は、本発明の第３実施形態に係る超微細パターン蒸着装置とターゲット基板を示した図である。
図６に示すように、本発明の第３実施形態に係れば、超微細パターン蒸着装置１００の構成は、第１実施形態または第２実施形態と類似するが、冷却部（ＣＬＲ）が形成される点で違いがある。
冷却部（ＣＬＰ）は、加熱部（ＨＴＰ）から発生した熱が、非蒸着領域まで伝導しないようにパターンガイド部（ＰＧＰ）に伝導された熱を冷却したりヒータ部（ＨＰ）より低い温度条件でパターンガイド部（ＰＧＰ）を維持させる役割をする。冷却部（ＣＬＰ）は、熱を抑制する材料で実現された手動方法または熱を抑制するために、別の電気制御が追加されたアクティブ方式などで実現される。
以下においては、冷却部（ＣＬＰ）がアクティブ方式で実現されたことを一例として説明する。冷却部（ＣＬＰ）は、冷却層（ＣＬＲ）、接続層（ＣＬＫ）及び熱電気制御部（ＴＥＣ）を含む。
冷却層（ＣＬＲ）は、コーティング層（ＣＯＬ）がない場合、パターンガイド部（ＰＧＰ）の内部またはコーティング層（ＣＯＬ）がある場合、コーティング層（ＣＯＬ）の下部に配置されることができる。接続層（ＣＬＫ）は、パターンガイド部（ＰＧＰ）の内部からベース基板（ＴＳＵＢ）の他面まで貫通するように配置されることができる。熱電気制御部（ＴＥＣ）は、ベース基板（ＴＳＵＢ）の他面に配置されることができる。
冷却層（ＣＬＲ）は、パターンガイド部（ＰＧＰ）を冷却したりヒータ部（ＨＰ）より低い温度に維持する役割をする。接続層（ＣＬＫ）は、冷却層（ＣＬＲ）と熱電気制御部（ＴＥＣ）を電気的または器具的に接続する役割をする。
熱電気制御部（ＴＥＣ）は、冷却層（ＣＬＲ）を利用したパターンガイド部（ＰＧＰ）の温度制御が可能するように熱を制御する役割をする。例えば、熱電気制御部（ＴＥＣ）は、電流の流れの方向を制御する方法で冷却層（ＣＬＲ）を通じた吸熱が可能な「Thermo-electric Cooler"などで実現されることができるが、これに限定されない。
冷却層（ＣＬＲ）が形成された構造は、ソースの蒸着が不要する領域をスクリーニング（Screening）するのに役立ちするので、パターンの精度を向上することができる利点がある。また、コーティング層（ＣＯＬ）がない構造でパターンガイド部（ＰＧＰ）上に残存するソースがターゲット基板（ＳＵＢ）のバンク層（ＢＮＫ）などに蒸着されることを防止することができる利点がある。
＜第４実施形態＞
図７及び図８は、本発明の第４実施形態に係る超微細パターン蒸着装置を用いたパターン蒸着時のソースの使用効率を高めるための方案を説明する図である。
図７及び図８に示すように、本発明の第４実施形態に係る超微細パターン蒸着装置１００は、第１実施形態乃至第３実施形態の内、いずれか１つに基づいて行うことができる。第４実施形態は、これらの超微細パターン蒸着装置のソースの使用効率の増大と関連しているが、これを説明すると、次の通りである。
パターンガイド部（ＰＧＰ）は、第１開口部（ＯＰＮ１）を構成する部分と第２開口部（ＯＰＮ２）を構成する部分を含む。第１開口部（ＯＰＮ１）と第２開口部（ＯＰＮ２）の内部には、同じ材料（同じ色）からなるソース部（ＳＲＣ）が構成される。
図７に示された第１次パターン蒸着時、第１開口部（ＯＰＮ１）に存在するソース部（ＳＲＣ）は、加熱部（ＨＴＰ）の動作（Heating）によるソース放射が行われる。その結果、ターゲット基板（ＳＵＢ）上には第１開口部（ＯＰＮ１）から放射されたソースが蒸着される。このとき、第２開口部（ＯＰＮ２）に対応する加熱部（ＨＴＰ）は、非動作（No Heat）の状態を維持する。
図８に示された第２次パターン蒸着時、第２開口部（ＯＰＮ２）に存在するソース部（ＳＲＣ）は、加熱部（ＨＴＰ）の動作（Heating）によるソース放射が行われる。その結果、ターゲット基板（ＳＵＢ）上には第２開口部（ＯＰＮ２）から放射されたソースが蒸着される。このとき、第１開口部（ＯＰＮ１）に対応する加熱部（ＨＴＰ）は、非動作（No Heat）の状態を維持する。
一方、図７及び図８のような方式でソースを蒸着するために超微細パターン蒸着装置１００は、示のように左側に移動（ＳＨＴ）配置することができる。このとき、超微細パターン蒸着装置１００は、パターンガイド部（ＰＧＰ）の第１開口部（ＯＰＮ１）または第２開口部（ＯＰＮ２）に基づいて左側に一間（開口部の移動）移動することができるが、これに限定されない。
加えて、第１次パターン蒸着時超微細パターン蒸着装置１００と整列された第１ターゲット基板（ＳＵＢ１）は、第１次パターン蒸着後に除去される。そして超微細パターン蒸着装置１００は、第２次パターン蒸着のために新たに投入（ターゲット基板の変更）された第２ターゲット基板（ＳＵＢ２）との整列などパターン蒸着プロセスが進行される。
本発明の第４実施形態に係る超微細パターン蒸着装置１００は、加熱部（ＨＴＰ）と開口部（ＯＰＮ１、ＯＰＮ２）の配置密度を高め、ソース部（ＳＲＣ）を交互に使用できる構造を有す。その結果、第４実施形態は、ソースの事前塗布プロセスを一度経ても２つのターゲット基板のパターン蒸着が可能であるから、ソースの使用効率を高めることができる利点がある。
＜第５実施形態＞
図９は、本発明の第５実施形態に係る超微細パターン蒸着装置の一部を示した第１例示図であり、図１０は、本発明の第５実施形態に係る超微細パターン蒸着装置の一部を示した第２例示図である。
図９に示すように、パターンガイド部（ＰＧＰ）は、一つの層でならないで、支持部（ＰＧＰ１）とガイド部（ＰＧＰ２）に区分されて少なくとも２つの層からなることができる。支持部（ＰＧＰ１）は、ベース基板（ＴＳＵＢ）の一面に位置し、ガイド部（ＰＧＰ２）を支持する部分である。ガイド部（ＰＧＰ２）は支持部（ＰＧＰ１）上に位置し、ソース部（ＳＲＣ）から放射されたソースをターゲット基板の所望の領域に案内する部分である。
ガイド部（ＰＧＰ２）は、ソース部（ＳＲＣ）を露出する開口部（ＯＰＮ）を定義する。このため、ガイド部（ＰＧＰ２）は、ベース基板（ＴＳＵＢ）の断面は、もちろん、その平面上で見たときにも支持部（ＰＧＰ１）よりさらに大きい面積を占めるように水平方向に、さらに突出形成される。支持部（ＰＧＰ１）とガイド部（ＰＧＰ２）は、同じ材料で形成されたり、互いに異なる材料で形成することができる。
支持部（ＰＧＰ１）とガイド部（ＰＧＰ２）はエッチング液を用いたエッチングが可能な材料で形成することができる。支持部（ＰＧＰ１）とガイド部（ＰＧＰ２）を形成する際には支持部（ＰＧＰ１）がガイド部（ＰＧＰ２）より内側に入るようにエッチング液を用いたアンダーカット工程の方式が使用されることができる。アンダーカット工程の方式を使用すれば、開口部（ＯＰＮ）は、ベース基板（ＴＳＵＢ）と隣接部分でさらに狭い幅を有すが、ベース基板（ＴＳＵＢ）と離隔した部分でさらに広い幅を有するようになる。したがって、パターンガイド部（ＰＧＰ）は、アンダーカット工程の方式で用意されたアンダーカット構造を有する。
さらに、アンダーカット工程方式を使用する場合、支持部（ＰＧＰ１）の一部が除去されることに応じてガイド部（ＰＧＰ２）の下部に空間（ＳＰＣ）が用意されうる。これにより、パターンガイド部（ＰＧＰ）は、Ｔ字形状（またはキノコ (mushrooms)形状）などとなることができるが、その形状は、示された図面に限定されない。パターンガイド部（ＰＧＰ）が前記のような形状を有する場合、その上部に位置するコート層（ＣＯＬ）はパターンガイド部（ＰＧＰ）の上部面と側面を覆う形で位置することができる。
図１０に示すように、パターンガイド部（ＰＧＰ）は、一つの層になることができる。一つの層からなるパターンガイド部（ＰＧＰ）また、エッチング液を用いたエッチングが可能な材料で形成することができる。パターンガイド部（ＰＧＰ）の開口部（ＯＰＮ）のように上部は突出し、下部は内側に入るようにするためにはエッチング液を用いたアンダーカット工程の方式が使用されることができる。
アンダーカット工程方式を使用する場合、パターンガイド部（ＰＧＰ）の下部が上部よりさらに除去されることによって下部に空間（ＳＰＣ）が用意されることができる。これにより、パターンガイド部（ＰＧＰ）は、開口部（ＯＰＮ）を形成する内部が逆テーパー形状を成すことができるが、その形状は、示された図に限定されない。パターンガイド部（ＰＧＰ）が前記のような形状を有する場合、その上部に位置するコート層（ＣＯＬ）はパターンガイド部（ＰＧＰ）の上部面のみを覆う形で位置することができる。
以上、図９及び図１０の説明を介して分かるように、パターンガイド部（ＰＧＰ）の開口部（ＯＰＮ）には、ベース基板（ＴＳＵＢ）との間に外部に露出されない空間（ＳＰＣ）が用意される。パターンガイド部（ＰＧＰ）の開口部（ＯＰＮ）内には、ベース基板（ＴＳＵＢ）との間に外部に露出されない空間（ＳＰＣ）が用意される。空間（ＳＰＣ）は、開口部（ＯＰＮ）の内側に入った下部と ベース基板（ＴＳＵＢ）の表面との間に形成される。空間（ＳＰＣ）の柱や天井を構成する部分は直線形、非直線形、射線形、円形、楕円形または多角形などの形状で材料的特性とエッチング率に応じて、他の形状を有することができるものと解釈されるべきである。
パターンガイド部（ＰＧＰ）の開口部（ＯＰＮ）とベース基板（ＴＳＵＢ）の間に設けられた空間（ＳＰＣ）は、ソース部（ＳＲＣ）の気化を助けるためにヒータ部（ＨＰ）から発生した熱を貯蔵及び、ソース部（ＳＲＣ）に再度提供する役割をする。また、パターンガイド部（ＰＧＰ）の開口部（ＯＰＮ）とベース基板（ＴＳＵＢ）の間に設けられた空間（ＳＰＣ）は、ソース部（ＳＲＣ）から気化されたソースが開口部（ＯＰＮ）でない、別のところに放射されることを防止する役割をする。したがって、パターンガイド部（ＰＧＰ）の開口部（ＯＰＮ）とベース基板（ＴＳＵＢ）の間に設けられた空間（ＳＰＣ）の形状は、前記のような特性を考慮した繰り返し実験を通じて最適化されることができる。
＜第６実施形態＞
図１１Ａ−Ｃは、本発明の第６実施形態に基づいて超微細パターン蒸着装置に含まれた加熱部のさまざまな構成を示した図であり、図１２Ａ−Ｃは、本発明の第６実施形態に基づいて超微細パターン蒸着装置に含まれた加熱部の様々な配置例を示した図であり、図１３Ａ−Ｂ及び図１４Ａ−Ｂは、本発明の第６実施形態に基づいて超微細パターン蒸着装置に含まれた加熱部の様々な電極構造を平面と断面上に示した図である。
図１１Ａに示すように、加熱部（ＨＴＰ）は、電極や配線を除外し、熱を発生させる構成としてヒータ部（ＨＰ）のみを含むことができる。この場合、ソース部（ＳＲＣ）は、ヒータ部（ＨＰ）の表面に配置される。図１１Ａの構造は、加熱部（ＨＴＰ）を単純に構成してコストを削減することができる利点がある。
図１１Ｂに示すように、加熱部（ＨＴＰ）は、電極や配線を除外し、熱を発生させる構成としてヒータ部（ＨＰ）と熱伝導層（ＨＣＬ）を含むことができる。この場合、ヒータ部（ＨＰ）上には熱伝導層（ＨＣＬ）が配置され熱伝導層（ＨＣＬ）の表面には、ソース部（ＳＲＣ）が配置される。図１１Ｂの構造は、加熱部（ＨＴＰ）の熱伝導率をさらに高めることができる利点がある。
図１１Ｃに示すように、加熱部（ＨＴＰ）は、電極や配線を除外し、熱を発生させる構成としてヒータ部（ＨＰ）、熱伝導層（ＨＣＬ）及び絶縁層（ＩＮＬ）を含むことができる。この場合、ヒータ部（ＨＰ）上には熱伝導層（ＨＣＬ）が配置され、ヒータ部（ＨＰ）と熱伝導層（ＨＣＬ）は、絶縁層（ＩＮＬ）によって密封される。この場合、ソース部（ＳＲＣ）は、熱伝導層（ＨＣＬ）の表面または絶縁層（ＩＮＬ）の表面に配置される。図１１Ｃの構造は、加熱部（ＨＴＰ）の熱伝導率をさらに高めるとともに、寿命を向上させることができる利点がある。
図１２Ａに示すように、加熱部（ＨＴＰ）は、熱を発生させ伝導させる構成のみベース基板（ＴＳＵＢ）の一面に配置されることができる。その例として、ヒータ部（ＨＰ）は、ベース基板（ＴＳＵＢ）の一面（上部面）に配置されることができる。そして熱伝導層（ＨＣＬ）は、ヒータ部（ＨＰ）の一面（上部面）に配置されることができる。
図１２Ｂに示すように、加熱部（ＨＴＰ）は、熱を発生させ、伝導させる構成がすべてベース基板（ＴＳＵＢ）の内部に配置されることができる。その例として、ヒータ部（ＨＰ）とその上部に位置する熱伝導層（ＨＣＬ）は、ベース基板（ＴＳＵＢ）の内部に配置されることができる。熱伝導層（ＨＣＬ）の場合、その表面がベース基板（ＴＳＵＢ）の外部に露出されることが、熱伝導上昇の観点から、有利であるが、これに限定されない。
図１２Ｃに示すように、加熱部（ＨＴＰ）は、熱を発生させ、伝導させる構成がベース基板（ＴＳＵＢ）の一面に配置されこれに加え、配線層（ＥＬＬ１、ＥＬＬ２）の一部がベース基板（ＴＳＵＢ）の表面上に突出するように配置されることができる。
その例として、ヒータ部（ＨＰ）は、熱伝導層（ＨＣＬ）によって上部と下部が密封されたままベース基板（ＴＳＵＢ）の一面（上部面）に配置されることができる。熱伝導層（ＨＣＬ）の場合、熱伝導層（ＨＣＬ）によって密封されることが、洗浄や長期使用時に発生することがある損傷（熱伝導層が金属材料である場合）からの保護能力の向上の面で有利な利点がある。
このほかにも、ヒータ部（ＨＰ）は、熱発生や熱伝導層（ＨＣＬ）への熱伝導率を高めるために平面や断面上で見たときに、複数の幾何学的形状が利用されることができるが、これに限定されない。
その例として、ヒータ部（ＨＰ）を平面上で見ると、これはジグザグ型（Zigzag）、ブロック型（または四角形）（Block）、ライン型（Line）、スパイラル型（Spiral）、円形（Circular）などで実現されることができる。そしてヒータ部（ＨＰ）を断面上で見ると、これは必要に応じて、中央がくぼんだ形状（陥没）や飛び出した形（突出）またはその他の形態などで実現されることができる。
加えて、熱伝導層（ＨＣＬ）は、タングステン（Tungsten）やステンレス鋼（Stainless Steel）などのような材料を利用することができるが、熱伝導率が良い材料であれば、これに限定されない。
加えて、ソース部（ＳＲＣ）は、図１２Ａのように、熱伝導層（ＨＣＬ）が占める面積より小さいサイズ、図１２Ｂのように熱伝導層（ＨＣＬ）が占める面積に対応するサイズまたは図１２Ｃに示すように、ソース部（ＳＲＣ）の大きさは、パターンガイド部（ＰＧＰ）の形状の特殊性（放射特性の実験データ）を考慮して決定するのがよい。
図１３Ａに示すように、正極性電圧（＋）を印加するための第１電極層（ＥＬＰ１）と負極性電圧(−)を印加するための第２電極層（ＥＬＰ２）は平面上で見たとき左右に離隔配置されることができる。
そして、これらの間にヒータ部（ＨＰ）と熱伝導層（ＨＣＬ）が配置されることができる。ヒータ部（ＨＰ）の一側は、第１コンタクトホール（ＣＮＴ１）を介して第１電極層（ＥＬＰ１）に接続され、他側は第２コンタクトホール（ＣＮＴ２）を介して第２電極層（ＥＬＰ２）に接続することができる。ヒータ部（ＨＰ）は、ジグザグ型を一例としたが、先に述べたように、この形状に限定されない。
図１３Ｂに示すように、正極性電圧（＋）を印加するための第１電極層（ＥＬＰ１）と負極性電圧(−)を印加するための第２電極層（ＥＬＰ２）は平面上で見たときに上下に離隔配置されることができる。
そして、これらの間にヒータ部（ＨＰ）と熱伝導層（ＨＣＬ）が配置されることができる。ヒータ部（ＨＰ）は、コンタクトホールなどの他のパラメータなしに電極層（ＥＬＰ１、ＥＬＰ２）に直接接続することができる。ヒータ部（ＨＰ）は、ブロック型を一例としたが、先に述べたように、この形状に限定されない。
図１４Ａに示すように、正極性電圧（＋）を印加するための第１電極層（ＥＬＰ１）と負極性電圧(−)を印加するための第２電極層（ＥＬＰ２）は断面上で見たときに、同じ層に位置するように左右に離隔配置されることができる。
このような構造は、外部から印加された電圧が第１電極層（ＥＬＰ１）と第２電極層（ＥＬＰ２）が配置されたポイントごとに電圧が供給（電圧を個別に供給する方式）されるときに適用することができるが、これに限定されない。この構造は、ポイントごとに電圧供給が行われるため、電圧降下の影響を減らすことができる利点がある。
図１４Ｂに示すように、正極性電圧（＋）を印加するための第１電極層（ＥＬＰ１）と負極性電圧(−)を印加するための第２電極層（ＥＬＰ２）は断面上で見たとき、互いに異なる層に位置するように上下に離隔配置されることができる。
このような構造は、外部から印加された電圧が第１電極層（ＥＬＰ１）と第２電極層（ＥＬＰ２）と遠く離れている特定の地点を介して電圧（電圧を共通に供給する方式）が供給されるときに適用することができるが、これに限定されない。この構造は、特定のポイントを介して電圧供給が行われるので、ポイントごとに電圧供給をするために、別の配線を追加しなくでもよい利点がある。
このほかにも、ヒータ部（ＨＰ）に印加される電圧は、直列供給方式または並列供給方式など多様に選択することができ、ヒータ部（ＨＰ）の配置構造に応じた効率的電圧供給方式をとるよう、様々な構造に実現されることができるため、上の説明に限定されない。
以上の説明を通じて分かるように、本発明は、下部空間でソースを放射する超微細パターン蒸着装置に基づいて蒸着工程が行われるため、安定した状態で、ソースを放射及び蒸着することができる。そして放射されたソースは、パターンガイド部によってターゲット基板上の選択されたサブピクセル領域のみ限定的に蒸着される。
このほかに、前記の説明においては、本発明の構成に対応する部分を明確にするために、実施形態別に区分した後、説明した。しかし、各実施形態に含まれた構成の内、いずれか１つ以上は、結合及び組み合わせが可能なため、実施形態の中で、複数の、またはすべてを組み合わせた形でも実現されることができる。
以上の説明に係れば、本発明は、次のような効果がある。
１．超微細（超高精細）高輝度／高効率の表示装置の実現
超微細ＲＧＢ ＯＬＥＤタイプまたはＲＧＢＷ ＯＬＥＤタイプの表示装置を実現可能であるから、従来、提案されたＷ ＯＬＥＤタイプ＋カラーフィルタ（Color Filter）タイプの表示装置対比発光効率及び輝度の増加が可能である。その例を挙げると、次の通りである。
・ ＡＲ（拡張現実）に利用される３０００ｐｐｉ以上の超微細（超高精細）表示装置をＲＧＢ有機発光パターンを利用したＯＬＥＤｏＳ（シリコンウエハベースのＯＬＥＤ）に実現可能。
・ ＶＲ（仮想現実）に利用される１５００ｐｐｉ級微細（高精細）表示装置をＲＧＢ有機発光パターンを利用したＯＬＥＤに実現可能。
・ ＵＨＤ級スマートフォン用の表示装置をｐＯＬＥＤ（プラスチックベースのＯＬＥＤ）に実現可能。
２.超微細（超高精細）表示装置のピクセル構造単純化／製作工程単純化
・ トレンチ（Trench）構造など、水平漏れ電流を除去するための構造物を除去することができるので、ピクセル構造を簡素化することができ表示パネルの製造工程を単純化することができる。
※１５００ｐｐｉ以上のタンデム（Tandem）Ｗ ＯＬＥＤタイプ超微細（超高精細）表示装置のピクセル間においては、水平漏れ電流が発生する。主にＣＧＬ（電荷生成層）を介して水平漏れ電流が発生。
・ 有機薄膜パターンでホール輸送層（ＨＴＬ）の厚さをＲＧＢピクセル別差等形成することができるので、従来のようにアノード（Anode）の厚さを差等形成するための高難度の追加工程の問題を除去することができる。
３.大面積ＲＧＢ ＯＬＥＤタイプの表示装置の実現
基板（Substrate）ベースの蒸着源アレイ（Source Array）を利用できるので、ファインメタルマスク（Fine Metal Mask）方式の根本的問題である重力によるマスクたるみ現象を克服することができ、大面積のＲＧＢ ＯＬＥＤタイプ表示装置を実現することができる。

Claims (14)

  1. ベース基板と
    前記ベース基板内に含まれ熱を発生させる加熱部と、
    前記加熱部上に配置されたソース部と、
    前記ソース部から放射されたソースを目的領域に案内するために内側にくぼんだ下部と、下部から外側に突出した上部とを含む開口部を有するパターンガイド部を含む超微細パターン蒸着装置。
  2. 前記パターンガイド部上に配置されたコーティング層をさらに含む、請求項１に記載の超微細パターン蒸着装置。
  3. 前記パターンガイド部に伝導された熱を下げるか、または
    前記加熱部より低い温度条件で、前記のパターンガイド部を維持させる冷却部をさらに含む、請求項１に記載の超微細パターン蒸着装置。
  4. 前記パターンガイド部は
    一つの層で構成されるか、少なくとも二つの層からなる、請求項１に記載の超微細パターン蒸着装置。
  5. 前記開口部は、
    前記パターンガイド部と前記ベース基板との間の空間を形成し、
    前記空間を形成する側壁と天井部分は直線形、非直線形、斜線形、円形、楕円形または多角形の形状をなす、請求項１に記載の超微細パターン蒸着装置。
  6. 前記加熱部は
    外部から供給された電圧によって熱を発生させるヒータを含む、請求項１に記載の超微細パターン蒸着装置。
  7. 前記加熱部は、
    外部から供給された電圧によって熱を発生させるヒータと、
    前記加熱部上に配置され熱を伝導させる熱伝導層を含む、請求項１に記載の超微細パターン蒸着装置。
  8. 前記加熱部は、
    外部から供給された電圧によって熱を発生させるヒータと、
    前記加熱部上に配置され熱を伝導させる熱伝導層と、
    前記ヒータ及び前記熱伝導層を密封する絶縁層とを含む、請求項１に記載の超微細パターン蒸着装置。
  9. 前記ヒータ、前記熱伝導層及び前記絶縁層の内、少なくとも一つは、前記ベース基板の一面に位置するか、前記ベース基板の内部に配置される、請求項８に記載の超微細パターン蒸着装置。
  10. 前記ヒータは、
    ジグザグ型（Zigzag）、ブロック型（Block）、ライン型（Line）、スパイラル型（Spiral）または円形（Circular）の内、少なくとも一つに形成された請求項６に記載の超微細パターン蒸着装置。
  11. ベース基板内に含まれ熱を発生させる加熱部、前記加熱部上に配置されたソース部、前記ソース部から放射されたソースを目的領域に案内するために内側にくぼんだ下部と、前記下部から外側に突出した上部とを含む開口部を有するパターンガイド部を含む超微細パターン蒸着装置を用いた超微細パターン蒸着方法において、
    前記超微細パターン蒸着装置を下部空間に配置し、ターゲット基板を上部空間に配置する段階と、
    前記超微細パターン蒸着装置と前記ターゲット基板とを配置及び整列する段階と、
    前記ターゲット基板のサブピクセル領域の発光領域に前記ソースが形成されるように、前記加熱部に電圧を供給してパターンを形成する段階を含む超微細パターン蒸着方法。
  12. 前記パターンガイド部は、
    第１開口部を構成する部分と第２開口部を構成する部分を含み、
    前記パターンを蒸着する段階は、第１次パターン蒸着段階と、第２次パターン蒸着段階を含む、請求項１１に記載の超微細パターン蒸着方法。
  13. 前記第１次パターン蒸着時、前記第１開口部に存在するソース部は加熱部の動作によるソース放射が行われる反面、第２開口部に存在するソース部は加熱部の非動作によって、ソース放射が行われておらず、
    前記第２次パターン蒸着時、前記第２開口部に存在するソース部は加熱部の動作によるソース放射が行われる反面、第１開口部に存在するソース部は加熱部の非動作によって、ソース放射が行われておらず、
    前記第２次パターン蒸着時、前記超微細パターン蒸着装置は第１または第２開口部に基づいて一開口部分移動し、前記ターゲット基板は、第１ターゲット基板から第２ターゲット基板に変更される、請求項１２に記載の超微細パターン蒸着方法
  14. 請求項１１乃至請求項１３の内、いずれか１項の超微細パターン蒸着方法によって製作された電界発光表示装置。
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