JP2020066804A - 蒸着装置及びそれを利用した蒸着方法 - Google Patents

蒸着装置及びそれを利用した蒸着方法 Download PDF

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Abstract

【課題】蒸着均一度が向上された蒸着装置を提供する。【解決手段】本発明の一実施形態による蒸着装置は、チャンバーＣＨＭと、前記チャンバー内に配置され、対象基板の安着されるステージＳＴＧと、前記チャンバー内に配置され、蒸着物質を含む蒸着源１００と、前記チャンバー内で前記蒸着源と連結されて前記ステージに向かう方向に前記蒸着物質を噴射する複数のノズル３００と、前記複数のノズルと前記ステージとの間に配置され、前記複数のノズルから噴射される前記蒸着物質を帯電させるイオナイザーＩＺと、を含み、前記イオナイザー及び前記複数のノズルのそれぞれに第１電場が形成され、前記ステージと前記イオナイザーとの間に第１電場の強度より小さい強度を有する第２電場が形成され、前記複数のノズルのそれぞれは、前記複数のノズルのそれぞれの内側面に配置されて前記蒸着機を帯電させる複数の突出チップを含む。【選択図】図９

Description

本発明は蒸着装置及びそれを利用した蒸着方法に関し、より詳しくは、蒸着の均一度が向上された蒸着装置に関する。
有機発光表示装置は、低電圧で駆動し、軽量の薄型で、視野角が広く、コントラスト（ｃｏｎｔｒａｓｔ）が優秀なだけでなく、応答速度が速いという長所のため、次世代ディスプレイ装置として注目を浴びている。
有機発光表示装置において、高効率発光を得るために、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間層を選択的に追加に挿入して使用している。
発光層などの有機薄膜は、基板の上に蒸着工程を介して形成される。蒸着工程の際、複数の発光領域をそれぞれに有機薄膜が均一に形成されなければ、有機発光表示装置の収率が低下する恐れがある。
本発明の目的は、蒸着均一度が向上された蒸着装置を提供することにある。
本発明の一実施形態による蒸着装置は、チャンバーと、前記チャンバー内に配置され、対象基板の安着されるステージと、前記チャンバー内に配置され、蒸着物質を含む蒸着源と、前記チャンバー内で前記蒸着源と連結されて前記ステージに向かう方向に前記蒸着物質を噴射する複数のノズルと、前記ノズルと前記ステージとの間に配置され、前記ノズルから噴射される前記蒸着物質を帯電させるイオナイザーと、を含み、前記イオナイザー及び前記ノズルそれぞれに前記第１電場が形成され、前記ステージと前記イオナイザーとの間に第１電場の強度より小さい強度を有する第２電場が形成される。
上記蒸着装置において、前記ノズルそれぞれは、前記ノズルそれぞれの内側面に配置されて前記蒸着物質を帯電させる複数の突出チップを含んでもよい。
上記蒸着装置において、前記イオナイザーは、第１電極部と、前記第１電極部と前記ステージとの間に配置され、複数のメッシュ孔が定義される板状を有する第２電極部と、を含み、前記第１電極部は、板状を有する第１プレートと、前記第１プレートの上に形成され、前記ノズルから噴射された前記蒸着物質を帯電させる複数のピン電極と、を含んでもよい。
上記蒸着装置において、前記ノズルに帯電電圧が印加され、前記第１電極部に第１電圧が印加され、前記第２電極部に前記第１電圧及び前記帯電電圧それぞれより小さい第２電圧が印加され、前記ステージに前記第２電圧より小さい第３電圧が印加されてもよい。
上記蒸着装置において、前記帯電電圧は前記第１電圧と同じでもよい。
上記蒸着装置において、前記ノズルは前記第１電極部と電気的に連結されてもよい。
上記蒸着装置において、前記第１電極部と前記第２電極部との間、または前記ノズルと前記第２電極部との間の距離は、前記第２電極部と前記ステージとの間の距離より短くてもよい。
上記蒸着装置において、前記第１プレートに複数のノズル孔が定義され、前記複数のノズルそれぞれの少なくとも一部が前記ノズル孔に挿入されてもよい。
上記蒸着装置において、前記ステージと前記イオナイザーとの間に配置されるマスクを更に含み、前記マスクから露出される前記対象基板上の領域に前記蒸着物質が蒸着されてもよい。
上記蒸着装置において、前記ノズルに帯電電圧が印加され、前記第１電極部に第１電圧が印加され、前記第２電極部に前記第１電圧及び前記帯電電圧それぞれより小さい第２電圧が印加され、前記マスクに前記第２電圧より小さい第３電圧が印加されてもよい。
上記蒸着装置において、前記第２電極部の前記メッシュ孔のそれぞれの内側面は少なくとも一つの傾斜面を含み、断面上において、前記メッシュ孔それぞれの前記内側面は前記メッシュ孔それぞれの中心に向かうように尖った形状を有してもよい。
上記蒸着装置において、蒸着装置は、前記複数のノズルそれぞれを囲むサブ加熱部材を更に含んでもよい。
上記蒸着装置において、前記第１プレート上において、前記ノズルと隣接するほど前記ピン電極の密度が減少してもよい。
上記蒸着装置において、前記ノズルは、第１方向に配列され、平面上において前記ステージの中央部と重畳し、前記第２電極部は、前記第１方向に延長され、平面上において前記ステージの中央部と重畳する第１メッシュ電極と、平面上において前記第１方向と垂直の第２方向に前記第１メッシュ電極を間に挟んで互いに対向する複数の第２メッシュ電極と、を含み、前記第１メッシュ電極と前記第２メッシュ電極との間に配置される電場の強度は、前記第２メッシュ電極と前記第１電極部との間に配置される電場の強度より小さくてもよい。
上記蒸着装置において、前記第１メッシュ電極に印加される電圧の大きさは、前記第２メッシュ電極に印加される電圧の大きさより大きくてもよい。
上記蒸着装置において、前記第１メッシュ電極と前記第１電極部との間の距離は、前記第２メッシュ電極と前記第１電極部との間の距離より大きくてもよい。
上記蒸着装置において、前記イオナイザーと前記ステージとの間に配置され、複数の孔が定義される第３電極部を更に含み、前記第２電場は、前記第３電極部と前記ステージとの間に形成されてもよい。
上記蒸着装置において、前記ノズルに帯電電圧が印加され、前記第１電極部に第１電圧が印加され、前記第２電極部に前記第１電圧及び前記帯電電圧それぞれより小さい第２電圧が印加され、前記ステージに前記第２電圧より小さい第３電圧が印加され、前記第３電極部に前記第２電圧より小さいか同じで、前記第３電圧より大きい第４電圧が印加される。前記対象基板は、ベース層と、前記ベース層の上に配置される複数の薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタと一対一に対応するように電気的に連結される画素電極と、を含み、前記画素電極の上に前記蒸着物質が蒸着される。
上記蒸着装置において、前記ノズルに帯電電圧が印加され、前記第１電極部に第１電圧が印加され、前記第２電極部に前記第１電圧及び前記帯電電圧それぞれより小さい第２電圧が印加され、前記画素電極のうち少なくともいずれか一つに前記第２電圧より小さい第３電圧が印加されてもよい。
上記蒸着装置において、前記蒸着源と隣接して配置され、前記蒸着源を移動させる蒸着源移動部を更に含んでもよい。
上記蒸着装置において、前記ノズルは第１方向に配列され、前記第１電極部の前記第１プレートは第１方向に延長された形状を有してもよい。
上記蒸着装置において、前記蒸着源を囲む少なくとも一つの加熱部材を更に含んでもよい。
上記蒸着装置において、前記蒸着源は複数で提供され、前記複数の蒸着源は互いに異なる蒸着物質を含んでもよい。
上記蒸着装置において、前記第１電場の強度は前記蒸着物質のイオン化エネルギー値より大きいか同じであり、前記蒸着物質の分解エネルギー値より小さくてもよい。
上記蒸着装置において、前記ノズルと前記蒸着源との間に配置され、前記蒸着物質を気化させる蒸発室を更に含んでもよい。
上記蒸着装置において、前記ノズルの上面は、断面上において上部方向に尖った形状を有してもよい。
本発明の一実施形態による蒸着方法は、対象基板をステージの上に安着させるステップと、蒸着源の蒸着物質を気化させるステップと、イオナイザー及びノズルに第１電場を形成して前記蒸着物質を帯電させるステップと、前記対象基板の上に前記蒸着物質を蒸着するステップと、を含み、前記蒸着物質を蒸着するステップは、前記イオナイザーと前記ステージとの間に前記第１電場の強度より小さい強度を有する第２電場を形成して蒸着物質の移動方向をガイドするステップを含んでもよい。
上記蒸着方法において、前記イオナイザーは、第１電極部と、前記第１電極部と前記ステージとの間に配置され、複数のメッシュ孔が定義される板状を有する第２電極部と、を含み、前記第１電極部は、板状を有する第１プレートと、前記第１プレートの上に形成され、前記ノズルから噴射された前記蒸着物質を帯電させる複数のピン電極と、を含んでもよい。
上記蒸着方法において、前記ノズルそれぞれは、前記ノズルそれぞれの内側面に形成される複数の突出チップを含み、前記蒸着物質を帯電させるステップは、前記突出チップに帯電電圧を印加して前記蒸着物質を帯電させるステップを含んでもよい。
上記蒸着方法において、前記蒸着物質を帯電させるステップは、前記第１電極部に第１電圧を印加するステップと、前記第２電極部に前記第１電圧及び前記帯電電圧それぞれより小さい第２電圧を印加するステップと、を更に含んでもよい。
上記蒸着方法において、前記帯電電圧は前記第１電圧と同じでもよい。
上記蒸着方法において、前記蒸着物質をガイドするステップは、前記ステージに前記第２電圧より小さい第３電圧を印加するステップを更に含んでもよい。
本発明の一実施形態による蒸着方法は、前記対象基板の上にマスクを配置するステップを更に含み、前記蒸着物質をガイドするステップは、前記マスクの上に前記第２電圧より小さい第３電圧を印加するステップを含んでもよい。
上記蒸着方法において、前記対象基板を安着させるステップは、ベース層の上に薄膜トランジスタを含む回路層を形成するステップと、前記回路層の上に画素電極を形成するステップと、を含み、前記蒸着物質をガイドするステップは、前記画素電極のうち少なくともいずれか一つに前記第２電圧より小さい第３電圧を印加するステップを含んでもよい。
上記蒸着方法において、前記第２電極部は、前記ステージの中央部と平面上において重畳する第１メッシュ電極と、平面上において前記第１メッシュ電極を間に挟んで互いに対向する複数の第２メッシュ電極と、を含み、前記第１メッシュ電極及び前記第２メッシュ電極は、平面上において互いに離隔され、前記第１メッシュ電極と前記ノズルとの間の距離は前記第２メッシュ電極と前記ノズルとの間の距離より大きく、前記第１電場を形成するステップは、前記第１メッシュ電極と前記第１電極部との間に第１サブ電場を形成し、前記第２メッシュ電極と前記第１電極部との間に前記第１サブ電場の強度より大きい強度を有する第２サブ電場を形成するステップを含んでもよい。
上記蒸着方法において、前記蒸着物質を帯電させるステップは、前記第１メッシュ電極及び前記第２メッシュ電極に異なる電圧を印加してもよい。
上記蒸着方法において、前記蒸着物質を蒸着するステップにおいて、前記対象基板と隣接した領域における前記蒸着物質の前記移動方向は、前記ステージの上面と約８０度以上１００度以下を有してもよい。
本発明の一実施形態による蒸着装置は、チャンバーと、前記チャンバー内に配置され、対象基板が安着されるステージと、前記対象基板の上に配置されるマスクと前記チャンバー内に配置され、蒸着物質を含む蒸着源と、前記チャンバー内で前記蒸着源と連結されて前記蒸着物質を噴射し、それぞれの内側面に配置されて前記蒸着物質を帯電させる複数の突出チップを含む複数のノズルと、前記ノズルと前記ステージとの間に配置されるイオナイザーと、を含み、前記イオナイザーは、前記ノズルから噴射される前記蒸着物質を帯電させる複数のピン電極を含む第１電極部と、前記第１電極部と対向し、前記第１電極部及び前記ノズルそれぞれと第１電場を形成する第２電極部と、を含み、前記第２電極部は、前記ステージ、前記対象基板、及び前記マスクのうち一つと前記第１電場より小さい強度を有する第２電場を形成する。
本発明の一実施形態によると、基板の上に蒸着物質を工程を均一に蒸着させることができる。つまり、有機発光表示装置の収率が向上される。
本発明の一実施形態による蒸着装置を簡略に示す正面図である。 本発明の一実施形態による蒸着物質の移動経路を示す順序図である。 図１に示した蒸着源の拡大断面図である。 図１に示した蒸着源、蒸発室、ノズル、及びイオナイザーの斜視図である。 図１に示したノズルとイオナイザーの拡大断面図である。 第２電極部の拡大斜視図である。 図５に示したノズルのうちいずれか一つのノズルを示す断面図である。 図７に示したノズルの横断面図である。 本発明の一実施形態による蒸着物質の移動経路を示す図である。 本発明の一実施形態による対象基板の拡大図である。 蒸着が完了された対象基板の拡大図である。 第２電場の強度による蒸着物質の経路を示すグラフである。 第２電場の強度による蒸着物質の入射角を示すグラフである。 本発明の他の一実施形態によるイオナイザーの拡大断面図である。 図１４に示した第２電極部の拡大断面図である。 本発明の他の一実施形態によるイオナイザーの拡大断面図である。 本発明の他の一実施形態によるノズルの断面図である。 本発明のまた他の一実施形態によるイオナイザーの拡大断面図である。 本発明の他の一実施形態による蒸着装置の断面図である。 本発明のまた他の一実施形態による蒸着装置の断面図である。 本発明の更に他の一実施形態による蒸着装置の断面図である。 本発明の他の一実施形態による蒸着源、蒸発室、ノズル、及びイオナイザーの斜視図である。 図２２に示した蒸着源、蒸発室、ノズル、及びイオナイザーの断面図である。 本発明の他の一実施形態による対象基板の拡大断面図である。 本発明のまた他の一実施形態による対象基板の拡大断面図である。 本発明の一実施形態による蒸着方法の順序図である。
本明細書において、ある構成要素（または領域、層、部分など）が他の構成要素の「上にある」、「結合される」、または「結合される」と言及されれば、それは他の構成要素の上に直接配置・連結・結合され得るか、またはそれらの間に第３の構成要素が配置され得ることを意味する。
同じ図面符号は同じ構成要素を指す。また、図面において、構成要素の厚さ、割合、及び寸法は技術的内容の効果的な説明のために誇張されている。
「及び／または」は、関連する構成が定義する一つ以上の組み合わせを全て含む。
第１、第２などの用語は多様な構成要素を説明するのに使用されるが、前記構成要素は前記用語に限らない。前記用語は一つの構造要素を他の構成要素から区別する目的にのみ使用される。例えば、本発明の権利範囲を逸脱しないながらも第１構成要素は第２構成要素と称されてもよく、類似して第２構成要素も第１構成要素と称されてもよい。単数の表現は、文脈上明白に異なるように意味しない限り、複数の表現を含む。
また、「下に」、「下側に」、「上に」、「上側に」などの用語は、図面に示した構成の連関関係を説明するために使用される。前記用語は相対的な概念であって、図面に示した方向を基準に説明される。
異なるように定義されない限り、本明細書で使用された全ての用語（技術的及び科学的用語を含む）は、本発明の属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるようなものと同じ意味を有する。また、一般的に使用される辞書に定義されている用語のような用語は、関連技術の脈絡での意味と一致する意味を有すると解釈すべきであり、理想的な、または過度に形式的な意味に解釈されない限り、明示的にここで定義される。
「含む」または「有する」などの用語は明細書の上に記載された特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定するものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部分品またはこれらを組み合わせたもの存在または付加可能性を予め排除しないと理解すべきである。
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１は本発明の一実施形態による蒸着装置を簡略に示す正面図であり、図２は本発明の一実施形態による蒸着物質の移動経路を示す順序図である。
図１及び図２を参照すると、本発明の一実施形態による蒸着装置１０００は、対象基板ＳＵＢの上に薄膜を蒸着する。例示的に、本実施形態による蒸着装置１０００は、有機発光表示装置を製造するために使用される。つまり、前記対象基板ＳＵＢは有機発光素子を含む有機発光表示パネルの一部であってもよく、前記薄膜は有機発光素子を構成する有機薄膜のうち一つである。例示的に、前記薄膜は発光層であってもよい。その他、前記薄膜は電子注入層、前記輸送層、正孔輸送層、及び正孔注入層のうち少なくともいずれか一つであってもよい。
本発明の一実施形態による蒸着装置１０００は、チャンバーＣＨＭと、ステージＳＴＧと、蒸着源１００と、蒸発室２００と、ノズル３００と、イオナイザーＩＺと、を含む。
チャンバーＣＨＭは、蒸着物質が移動する空間を提供する。チャンバーＣＨＭは外部から異物が流入されず、蒸着物質の直進性を確保するために高真空状態を維持する。本実施形態において、チャンバーＣＨＭは六面体状を有するように示されているが、本発明の一実施形態によるチャンバーＣＨＭは一つの形状に限らない。
ステージＳＴＧはチャンバーＣＨＭ内に配置される。詳しくは、ステージＳＴＧはチャンバーＣＨＭが定義する空間のうち上部空間に配置される。図示していないが、ステージＳＴＧはステージ固定部（図示せず）によってチャンバーＣＨＭ内に固定される。ステージＳＴＧは、第１方向ＤＲ１及び第２方向ＤＲ２がなす平面と平行する平板状である。ステージＳＴＧの上面に上述した対象基板ＳＵＢが安着される。ステージＳＴＧの前記上面はチャンバーＣＨＭの底面を向く。本実施形態によると、ステージＳＴＧに電圧が印加される。
以下、第３方向ＤＲ３は、第１方向ＤＲ１及び第２方向ＤＲ２それぞれと直行する方向と定義される。第３方向ＤＲ３は、後述する上部方向及び下部方向と平行である。また、第３方向ＤＲ３は、後述する構成要素の前面と背面を区分する基準方向である。しかし、上部方向や下部方向は相対的な概念であって、他の方向に変換されてもよい。
蒸着源１００はチャンバーＣＨＭ内に配置される。例示的に、蒸着源１００はチャンバーＣＨＭの下部空間に配置されてもよい。蒸着源１００は蒸着物質（図示せず）を含む。本実施形態において、蒸着物質（図示せず）有機物質を含む。蒸着物質（図示せず）は常温で液体状態の物質である。
蒸発室２００は、蒸着源１００の上部に配置されて蒸着源１００と連結される。蒸発室２００に流入される蒸着物質（図示せず）は蒸発室２００内で気化される。図示していないが、本発明の一実施形態による蒸着装置１０００は、蒸発室２００の内部空間の気圧を制御する気圧値調節部（図示せず）を更に含む。気圧調節部（図示せず）によって液体状態の蒸着物質（図示せず）が蒸発室２００内で気化される。本発明の他の一実施形態において、蒸発室２００は省略されてもよい。
複数のノズル３００は、蒸発室２００の上部に配置されて蒸発室２００のと連結される。ノズル３００は、蒸着物質（図示せず）をステージＳＴＧに向かって噴射する。本実施形態において、ノズル３００は平面上において第１方向ＤＲ１に配列される。しかし、本発明はノズル３００の個数または配列関係に特に限らない。
本実施形態によると、ノズル３００に電圧が印加される。ノズル３００は導電性物質を含む。例示的に、ノズル３００は金属物質を含んでもよい。
イオナイザーＩＺはノズル３００の上部に配置される。本実施形態によるイオナイザーＩＺは、それぞれが板状を有する２つの電極部４００、５００を含む。２つの電極部４００、５００は、上下方向に向かい合うように配置される。
本実施形態によると、イオナイザーＩＺの２つの電極部４００、５００それぞれに電圧が印加される。よって、イオナイザーＩＺとノズル３００との間に設けられる空間に電場が形成される。ノズル３００から噴射された蒸着物質（図示せず）は、ノズル３００及びイオナイザーＩＺによって形成された電場によって帯電される。つまり、蒸着物質（図示せず）はイオナイザーＩＺによって電子を失うまたは電子を得る。
また、本実施形態によると、イオナイザーＩＺとステージＳＴＧとの間に設けられた空間に電場（ＥＦ2）が形成される。前記電場（ＥＦ2）の方向は第３方向ＤＲ３と平行である。イオナイザーＩＺによって帯電された蒸着物質（図示せず）は、電場（ＥＦ2）の方向に沿って移動する。よって、蒸着物質（図示せず）は、ステージＳＴＧに安着された対象基板ＳＵＢの上に蒸着される。
ノズル３００、イオナイザーＩＺ、及びステージＳＴＧによって形成される電場について、後述する図９でより詳細に説明する。
図示していないが、本発明の一実施形態による蒸着装置１０００は、複数の電源供給部（図示せず）を含む。電源供給部（図示せず）は、ノズル３００、イオナイザーＩＺ、及びステージＳＴＧそれぞれに電圧を印加する。
本発明の一実施形態による蒸着装置１０００はマスクＭＳＫを更に含む。マスクＭＳＫは対象基板ＳＵＢの上に配置される。つまり、マスクＭＳＫは対象基板ＳＵＢとイオナイザーＩＺとの間に配置される。マスクＭＳＫは対象基板ＳＵＢに隣接する。マスクＭＳＫは複数のマスク開口（図示せず）を有する。マスク開口（図示せず）によって対象基板ＳＵＢの上に蒸着装置（図示せず）がパターニングされる。つまり、マスク開口（図示せず）によって露出される対象基板ＳＵＢの上の領域それぞれに蒸着装置が蒸着される。
図３は、図１に示した蒸着源の拡大断面図である。
図３を参照すると、本発明の一実施形態による蒸着源１００は複数で提供される。蒸着源１００のうち第１蒸着源１１０、第２蒸着源１２０、および第３蒸着源１３０は、異なる容器ＣＴに収容される。第１蒸着源１１０、第２蒸着源１２０、および第３蒸着源１３０は第１方向ＤＲ１に配列される。しかし、本発明は第１蒸着源１１０、第２蒸着源１２０、および第３蒸着源１３０の配列関係は特に限らない。
また、図３では３つの第１蒸着源１１０、第２蒸着源１２０、および第３蒸着源１３０が示されているが、本発明は第１蒸着源１１０、第２蒸着源１２０、および第３蒸着源１３０の個数に特に限らない。例示的に、本発明の他の一実施形態において、蒸着源１００は３つ以上であってもよく、また他の一実施形態において、蒸着装置１０００は一つの蒸着源１００のみを含んでもよい。
第１蒸着源１１０、第２蒸着源１２０、および第３蒸着源１３０それぞれが含む蒸着物質は異なる。例示的に、第１蒸着源１１０は第１物質を含み、第２蒸着源１２０は第２物質を含み、第３蒸着源は第３物質を含んでもよい。
例示的に、第１乃至第３物質は、有機発光素子の発光層を構成するホスト物質及びドーパント物質を含んでもよい。また、第１乃至第３物質それぞれは、有機発光素子の電子注入層、電子輸送層、正孔輸送層、及び正孔注入層それぞれを構成する物質のうちいずれか一つを含んでもよい。
第１蒸着源１１０、第２蒸着源１２０、および第３蒸着源１３０それぞれは蒸発室２００と連結される。詳しくは第１蒸着源１１０、第２蒸着源１２０、および第３蒸着源１３０それぞれを収容する容器ＣＴは、容器ＣＴの上部に設けられる吐出口ＥＲによって蒸発室２００と連結される。吐出口ＥＲを介して、第１蒸着源１１０、第２蒸着源１２０、および第３蒸着源１３０の蒸着物質が蒸発室２００に移動する。蒸着物質は蒸発室２００で気化されて、複数の蒸気粒子ＤＰの形態でノズル３００（図１、図２）に提供される。
本発明の他の一実施形態によると、吐出口ＥＲは蒸着しようとする蒸着物質の種類に応じて選択的開閉される。図３には、複数の吐出口ＥＲのうち第２蒸着源１２０と連結された一つの吐出口ＥＲのみがオープンされている場合が例示的に示されている。
本発明の一実施形態による蒸着装置１０００は第１加熱部材ＨＭ１および第２加熱部材ＨＭ２を含む。第１加熱部材ＨＭ１および第２加熱部材ＨＭ２は、第１蒸着源１１０、第２蒸着源１２０、および第３蒸着源１３０とともに筐体ＨＳに収納される。本発明の他の一実施形態において、筐体ＨＳは省略されてもよい。
第１加熱部材ＨＭ１および第２加熱部材ＨＭ２は第１蒸着源１１０、第２蒸着源１２０、および第３蒸着源１３０を囲むように配置される。第１加熱部材ＨＭ１および第２加熱部材ＨＭ２は第１蒸着源１１０、第２蒸着源１２０、および第３蒸着源１３０に熱を伝達する。
図３には、加熱部材が複数で提供される場合が例示的に示されている。詳しくは、複数の加熱部材として、第１加熱部材ＨＭ１及び第２加熱部材ＨＭ２を含む。第１加熱部材ＨＭ１は、第１蒸着源１１０、第２蒸着源１２０、および第３蒸着源１３０の側面と隣接して配置されて第１蒸着源１１０、第２蒸着源１２０、および第３蒸着源１３０の側面を加熱する。第２加熱部材ＨＭ２は、第１蒸着源１１０、第２蒸着源１２０、および第３蒸着源１３０の下部に配置されて第１蒸着源１１０、第２蒸着源１２０、および第３蒸着源１３０の底面を加熱する。本発明は第１加熱部材ＨＭ１および第２加熱部材ＨＭ２の形状及び配置関係に特に限らない。
図４は図１に示した蒸着源、蒸発室、ノズル、及びイオナイザーの斜視図であり、図５は図１に示したノズルとイオナイザーの拡大断面図である。図６は、第２電極部の拡大斜視図である。
図４乃至図６を参照すると、本発明の一実施形態によるイオナイザーＩＺは、第１電極部４００及び第２電極部５００を含む。第１電極部４００及び第２電極部５００は、それぞれ金属物質を含む。
第１電極部４００はノズル３００の上部に配置される。第１電極部４００は、第１プレート４１０及び複数のピン電極４２０を含む。第１プレート４１０は、ステージＳＴＧの上面と平行する板状を有する。第１プレート４１０に複数のノズル孔ＮＨが設けられる。ノズル孔ＮＨは第１プレート４１０を貫通する。ノズル孔ＮＨは第１方向ＤＲ１に配列される。詳しくは、ノズル孔ＮＨは第２方向ＤＲ２から第１プレート４１０の中心を通るように配列される。
ノズル孔ＮＨは平面上においてノズル３００と重畳する。ノズル孔ＮＨにノズル３００それぞれの少なくとも一部分が挿入される。詳しくは、ノズル３００それぞれの上部部分がノズル孔ＮＨに一対一に対応するように挿入される。本実施形態によると、第１プレート４１０はノズル３００と接続される。
複数のピン電極４２０は第１プレート４１０の上に配置される。ピン電極４２０それぞれは上部方向である第３方向ＤＲ３に延伸される。ピン電極４２０それぞれの末端は尖った形状を有する。つまり、ピン電極４２０それぞれの上部部分の太さは下部部分の太さより細い。図５にはピン電極４２０の末端がノズル３００の上面より高く形成されているが、本発明はこれに限らない。
ピン電極４２０はノズル孔ＮＨと重畳する領域に配置されない。
第２電極部５００は第１電極部４００の上部に配置される。つまり、第２電極部５００は第１電極部４００とステージＳＴＧとの間に配置される。第２電極部５００は第１電極部４００と所定の間隔で離隔される。第２電極部５００は、第１電極部４００の第１プレート４１０と平行する板状の形状を有する。
本実施形態によると、第２電極部５００に複数のマッシュ孔ＭＨが設けられる。つまり、第２電極部５００は、第１方向ＤＲ１及び第２方向ＤＲ２それぞれに延長されるストライプ電極が互いに交差する格子状の形状を有する。メッシュ孔ＭＨは第２電極部５００を貫通する。メッシュ孔ＭＨそれぞれは平面上において四角形状を有する。
本発明の一実施形態によると、第１電極部４００及び第２電極部５００のそれぞれに電圧が印加される。つまり、第１電極部４００及び第と第２電極部５００との間に第１電場（ＥＦ1）が形成される。第１電極部４００のピン電極４２０の末端と第２電極部５００との間の距離は第１距離ＤＴ１と定義される。
ノズル３００から噴射された蒸気粒子のうち少なくとも一部は、第１電極部４１０のピン電極４２０によって帯電される。例示的に、蒸気粒子のうちピン電極４２０に接触するか隣接した蒸気粒子は、ピン電極４２０に電子を与えて正（＋）の極性を帯びる。
前記帯電された蒸気粒子は帯電粒子と定義される。帯電粒子は、メッシュ孔ＭＨを通過してイオナイザーＩＺの上部に提供される。
本発明の一実施形態によると、第１電場（ＥＦ1）の強度は蒸着装置のイオン化エネルギー値より大きいか同じであり、蒸着物質の分解エネルギー値より小さい。前記範囲内で第１電場（ＥＦ1）が所定の強度を有すれば、蒸気粒子が帯電される。例示的に、第１電場（ＥＦ1）の強度は約１０6Ｖ／ｍ以上１０7Ｖ／ｍ以下であってもよい。
図７は、図５に示したノズルのうちいずれか一つのノズルを示す断面図である。図８は、図７に示したノズルの横断面図である。
図７及び図８を参照すると、本発明の一実施形態によるノズル３００それぞれは複数の突出チップＰＴを含む。突出チップＰＴはノズル３００それぞれの内側面の上に配置される。突出チップＰＴそれぞれは、平面または断面上においてノズル３００の内側面からノズル３００の中心に向かう方向に尖った形状を有する。突出チップＰＴは導電性物質を含む。
図７には突出チップＰＴがノズル３００の内側面が占める領域に全面的に配列される構成を示したが、本発明はこれに限らない。例示的に、本発明の他の一実施形態によると、突出チップＰＴはノズル３００の内側面が占める領域のうち一部の領域に限って配置されてもよい。例示的に、突出チップＰＴはノズル３００の内側面が占める領域のうち蒸着物質が噴射されるノズル３００の末端と隣接した領域に限って配置されてもよい。つまり、突出チップＰＴはノズル３００の内側面の上部領域にのみ配置される。
本実施形態によると、電圧が印加されたノズル３００と第２電極部５００との間に電場が形成される。ノズル３００に提供される蒸気粒子ＤＰの少なくとも一部は、それぞれの内側面に配置された突出チップＰＴによって帯電される。例示的に、蒸気粒子ＤＰのうち突出チップＰＴに接触するか隣接した一部の蒸気粒子ＤＰは、突出チップＰＴに電子を与えて正極（＋）を帯びてもよい。つまり、ノズル３００の内側面に配置される複数の突出チップＰＴによって蒸気粒子ＤＰは帯電粒子ＩＰに変換される。ノズル３００の内部空間において、帯電粒子ＩＰはノズル３００によって噴射される。
図９は、本実施形態による蒸着物質の移動経路を示す図である。
図９を参照して、蒸着源１００の蒸着物質が対象基板ＳＵＢの上に蒸着される原理が説明される。
本実施形態によると、ノズル３００、イオナイザーＩＺの電極部４００、５００、及びステージＳＴＧそれぞれに電圧が印加される。
詳しくは、ノズル３００に帯電電圧（ＶN）が印加される。
第１電極部４００に第１電圧（Ｖ1）が印加される。
第２電極部５００に第２電圧（Ｖ2）が印加される。
ステージＳＴＧに第３電圧（Ｖ3）が印加される。
本発明の一実施形態によると、ノズル３００は第１電極部４００と電気的に連結される。よって、帯電電圧（ＶN）の大きさは、第１電圧（Ｖ1）の大きさと同じである。例示的に、帯電電圧（ＶN）が及び第１電圧（Ｖ1）それぞれの大きさは９０Ｖ以上１００Ｖ以下であってもよい。
図示していないが、ノズル３００が第１電極部４００と離隔されれば、帯電電圧（ＶN）が第１電圧（Ｖ1）と異なる。本発明において、帯電電圧（ＶN）が及び第１電圧（Ｖ1）の大小関係は特に限らない。
第２電圧（Ｖ2）は、帯電電圧（ＶN）及び第１電圧（Ｖ1）より小さい。例示的に、第２電圧（Ｖ2）は約４０Ｖ以上６０Ｖ以下であってもよい。
よって、ノズル３００と第２電極部５００との間、及び第１電極部４００と第２電極部５００との間に第１電場（ＥＦ1、図５）が形成される。ノズル３００それぞれの内部空間、及び第１電極部４００と第２電極部５００との間の空間それぞれで移動する蒸気粒子ＤＰ（図７）は、第１電場（ＥＦ1、図５）によって帯電されて帯電粒子ＩＰに変換される。帯電粒子ＩＰは第２電極部５００のメッシュ孔ＭＨ（図６）を通過して上部に移動する。
第３電圧（Ｖ3）は、第２電圧（Ｖ2）より小さい。例示的に、第３電圧（Ｖ3）は約１Ｖ以上２０Ｖ以下であってもよい。
よって、第２電極部５００とステージＳＴＧとの間それぞれに第２電場（ＥＦ2）が形成される。第２電場（ＥＦ2）の強度は、第１電場（ＥＦ1）の強度より小さい。例示的に、第２電場（ＥＦ2）の強度は約１０Ｖ／ｍ以上１００Ｖ／ｍ以下であってもよい。第２電極部５００とステージＳＴＧとの間の離隔距離は第２距離ＤＴ２と定義される。第２距離ＤＴ２は第１距離ＤＴ１より大きい。また、第２距離ＤＴ２はノズル３００と第２電極部５００との間の距離より大きい。
第２電極部５００を通過した帯電粒子ＩＰは、ステージＳＴＧに向かう方向に移動する。本発明によると、正（＋）の極性を有する帯電粒子ＩＰは、第２電場（ＥＦ2）の方向に沿って移動する。上述したように、第２電場（ＥＦ2）の方向は第３方向ＤＲ３と平行である。
帯電粒子ＩＰは第２電場（ＥＦ2）の方向に沿って移動し、対象基板ＳＵＢの上に蒸着される。
図１０は本実施形態による対象基板の拡大図であり、図１１は蒸着が完了された対象基板の拡大図である。
図１０及び図１１には、本発明の一実施形態による蒸着装置１００の用途を説明するために対象基板の構成が例示的に示されている。つまり、本発明の一実施形態による蒸着装置１０００の用途は対象基板ＳＵＢの種類に特に限らない。
図１０及び図１１を参照すると、本発明の一実施形態による対象基板ＳＵＢは、有機発光表示パネルの一部である。以下、対象基板ＳＵＢの構成についてより詳細に説明する。
対象基板ＳＵＢは、ベース層ＢＳ、機能層ＢＬ、及び回路層ＣＬを含む。ベース層ＢＳは対象基板ＳＵＢの背面を定義する。ベース層ＢＳは、対象基板ＳＵＢが含む電極及び表示素子を形成するための基底層である。ベース層ＢＳは基板状の形状を有して提供される。ベース層ＢＳはステージＳＴＧ（図７）と全面的に接触する。
機能層ＢＬはベース層ＢＳの上に配置される。機能層ＢＬは、バリア層（Ｂａｒｒｉｅｒ ｌａｙｅｒ）及び／またはバッファ層（Ｂｕｆｆｅｒ ｌａｙｅｒ）を含む。機能層ＢＬは、ベース層ＢＳを介して流入される酸素や水分が回路層ＣＬに浸透することを防止するか、回路層ＣＬがベース層ＢＳの上に安定的に形成されるようにする。本発明において、機能層ＢＬの物質の種類は特に限らない。本発明の他の一実施形態において、機能層ＢＬは省略されてもよい。
回路層ＣＬはベース層ＢＳの上に配置される。回路層ＣＬは、有機発光表示ＯＬＥＤを駆動するための複数の薄膜トランジスタＴＦＴ、及び複数の信号配線（図示せず）を含む。図１０及び図１１には回路層ＣＬが含む複数の薄膜トランジスタのうち有機発光素子と直接連結される画素トランジスタＴＦＴのみ示されており、画素トランジスタＴＦＴの構成に限って例示的に後述する。
薄膜トランジスタＴＦＴのそれぞれは、半導体パターンＳＰ、ゲート電極ＧＥ、入力電極ＩＥ、及び出力電極ＯＥを含む。半導体パターンＳＰは半導体物質を含む。ゲート電極ＧＥは、第１絶縁層ＩＬ１を間に挟んで半導体パターンＳＰから離隔される。
入力電極ＩＥと出力電極ＯＥは、第２絶縁層ＩＬ２を間に挟んで制御電極ＧＥから離隔される。入力電極ＩＥと出力電極ＯＥは、第１絶縁層ＩＬ１及び第２絶縁層ＩＬ２を貫通して半導体パターンＳＰの一側及び他側にそれぞれ接続される。
第３絶縁層ＩＬ３は、第２絶縁層ＩＬ２の上に配置されて入力電極ＩＥ及び出力電極ＯＥを覆う。一方、薄膜トランジスタＴＦＴにおいて、半導体パターンＳＰはゲート電極ＧＥの上に配置されてもよい。または、半導体パターンＳＰが入力電極ＩＥと出力電極ＯＥの上に配置されてもよい。または、入力電極ＩＥと出力電極ＯＥは半導体パターンＳＰと同じ層の上に配置され、半導体パターンＳＰに直接接続されてもよい。本発明の一実施形態による薄膜トランジスタＴＦＴは多様な構造で形成されてもよく、いずれか一つの一実施形態に限らない。
回路層ＣＬの上に画素電極ＰＥ及び画素定義膜ＰＤＬが配置される。画素電極ＰＥは、第３絶縁層ＩＬ３を貫通して薄膜トランジスタＴＦＴに接続する。画素定義膜ＰＤＬは、第３絶縁層ＩＬ３及び画素電極ＰＥの上に配置される。画素定義膜ＰＤＬには蒸着開口ＥＯＰが定義される。蒸着開口ＥＯＰは、画素電極ＰＥそれぞれの少なくとも一部の領域を露出させる。画素電極ＰＥが露出される領域それぞれは、画素領域ＰＸＡ１、ＰＸＡ２、ＰＸＡ３と定義される。複数の画素領域ＰＸＡ１、ＰＸＡ２、ＰＸＡ３は、有機発光表示パネルの表示領域を定義する。
図１０に示したように、マスクＭＳＫに複数のマスク開口ＭＯＰが定義される。マスク開口ＭＯＰは、平面上において蒸着開口ＥＯＰと一対一に対応するように重畳する。つまり、マスク開口ＭＯＰは画素領域ＰＸＡ１、ＰＸＡ２、ＰＸＡ３と重畳する。
本発明の一実施形態によると、ノズル３００及びイオナイザーＩＺによって帯電された帯電粒子ＩＰがステージＳＴＧに向かう方向、つまり、対象基板ＳＵＢに向かう方向に移動する。帯電粒子ＩＰは、マスクＭＳＫのマスク開口ＭＯＰを通過して対象基板ＳＵＢの上の画素領域ＰＸＡ１〜ＰＸＡ３に蒸着される。
図１１に示したように、蒸着が完了された蒸着物質は画素領域ＰＸＡ１、ＰＸＡ２、ＰＸＡ３で発光層ＥＬをなす。発光層ＥＬは画素電極ＰＥそれぞれの上に配置される。図示していないが、発光層ＥＬの形成が完了された後、発光層ＥＬの上に共通電極（図示せず）を形成することで、表示パネルの表示基板が製造される。
本発明の一実施形態とは異なって、蒸気粒子が帯電されないか、イオナイザーＩＺとステージＳＴＧとの間に電場が形成されなければ、ノズル３００から噴射される蒸気粒子が対象基板ＳＵＢの上に均一に提供されない恐れがある。特に、対象基板ＳＵＢの縁領域に定義される画素領域の場合、対象基板ＳＵＢの上面の法線と蒸気粒子が入射される方向との間の角度が相対的に小さい。つまり、蒸気粒子が対象基板ＳＵＢの上に斜めに入射すれば、対象基板ＳＵＢの縁領域に定義される画素領域ＰＸＡに入射する蒸気粒子のうち一部がマスクＭＳＫによって遮断される。この場合、画素領域ＰＸＡの一部の領域の上には蒸気粒子が蒸着されない。しかし、本発明の一実施形態によると、蒸気粒子ＤＰ（図７）がノズル３００及びイオナイザーＩＺそれぞれによって帯電され、帯電粒子ＩＰが第２電場（ＥＦ2）が形成されたイオナイザーＩＺとステージＳＴＧとの間の空間で移動する。帯電粒子ＩＰは、第２電場（ＥＦ2）によって第３方向ＤＲ３に移動方向が変更される。詳しくは、帯電粒子ＩＰは、第２電場（ＥＦ2）の影響で帯電粒子ＩＰの移動方向と第２電場（ＥＦ2）の方向がなす角度が減少する。前記角度は約１０度以下である。つまり、本実施形態によると、帯電粒子ＩＰがステージＳＴＧの上面となす角度（θ）は約８０度以上１００度以下である。本実施形態において、ステージＳＴＧの上面は、対象基板ＳＵＢの上面及びマスクＭＳＫの上面及び下面と平行する。結果的に、本発明の一実施形態によると、対象基板ＳＵＢの上の画素領域ＰＸＡ１〜ＰＸＡ３に帯電粒子ＩＰが第３方向ＤＲ３に近い方向に入射されるため、対象基板ＳＵＢの上に蒸着物質を均一に蒸着することができる。つまり、有機発光表示装置の収率が向上される。
また、本発明の一実施形態によると、ノズル３００それぞれに電圧が印加され、ノズル３００それぞれの内側面に複数の突出チップＰＴが配置されるため、蒸着物質の帯電効率が向上される。
図１２は第２電場の強度による蒸着物質の経路を概略的に示すグラフであり、図１３は第２電場の強度による蒸着物質の入射角を示すグラフである。
本発明の一実施形態によると、ステージＳＴＧと第２電極部５００との間に形成される第２電場（ＥＦ2）の強度が増加するほど、つまり、ステージＳＴＧと第２電極部５００との間の電位差の大きさが増加するほど、蒸気粒子の移動方向が第３方向ＤＲ３（図９）に近づく。つまり、ステージＳＴＧと第２電極部５００との間の電位差の大きさが増加するほど、ステージＳＴＧの上面と蒸気粒子の移動方向がなす角度と定義される入射角（θ）が増加する。
図１２に示したように、前記電位差の大きさが１Ｖである場合より、１０Ｖである場合に蒸気粒子の入射角（θ）が増加する。また、電位差が１０Ｖである場合より、１００Ｖである場合に蒸気粒子の入射角（θ）が増加する。本発明の一実施形態によると、前記電位差が約１０Ｖ以上であれば、蒸気粒子の入射角（θ）は約８０度以上１００度以下である。
また、図１３に示したように、第２距離ＴＳが減少するほど前記入射角（θ）の大きさが増加する。第２電場（ＥＦ2）が形成される空間の第３方向ＤＲ３（図９）、つまり、ステージＳＴＧと第２電極部５００との間の距離ＴＳが約３４０ｍｍ以上５０５ｍｍ以下であり、前記電位差が約１０Ｖ以上であれば、蒸気粒子の入射角（θ）が約８０度以上１００度以下である。
図１４は本発明の一実施形態によるイオナイザー拡大断面図であり、図１５は図１４に示した第２電極部の拡大斜視図である。
説明の便宜上、本発明の一実施形態とは異なる点を中心に説明するが、省略された部分は本発明の一実施形態による。また、上述した構成要素に関しては図面符号を併記し、前記構成要素に関する重複説明は省略する。
図１４及び図１５を参照すると、本発明の他の一実施形態によるイオナイザーＩＺ−１の第２電極部５００−１に複数のメッシュ孔ＭＨ−１が設けられる。メッシュ孔ＭＨ−１は第２電極部５００−１を貫通する。メッシュ孔ＭＨ−１それぞれは平面上において四角形状を有する。
本実施形態によると、メッシュ孔ＭＨそれぞれの内側面はメッシュ孔ＭＨ−１それぞれの中心に向かうように尖った断面形状を有する。つまり、メッシュ孔ＭＨ−１それぞれの内側面は少なくとも一つの傾斜面ＩＳを含む。
本実施形態によると、ノズル３００から提供される蒸気粒子ＤＰのうちノズル３００それぞれの内部空間、またはピン電極４２０と第２電極部５００−１との間の空間において、帯電されていない一部の蒸気粒子ＤＰが第２電極部５００−１のメッシュ孔ＭＨ−１の内側面が含む傾斜面ＩＳに帯電される。例示的に、蒸気粒子ＤＰのうち前記傾斜面ＩＳに接触するか隣接した一部の蒸気粒子ＤＰは、第２電極部５００−１に電子を与えて正（＋）の極性を帯びてもよい。
よって、本実施形態によると、蒸着物質の帯電効率がより向上される。
図１６は、本発明のまた他の一実施形態によるイオナイザーの拡大断面図である。
説明の便宜上、本発明の一実施形態とは異なる点を中心に説明するが、省略された部分は本発明の一実施形態による。また、上述した構成要素に関しては図面符号を併記し、前記構成要素に関する重複説明は省略する。
図１６を参照すると、本発明の他の一実施形態による蒸着装置は複数のサブ加熱部材６００を更に含む。
サブ加熱部材６００はノズル３００を囲むように配置される。サブ加熱部材６００はノズル３００と一対一に対応する。詳しくは、サブ加熱部材６００のそれぞれはノズル３００の外側面を囲むように配置される。サブ加熱部材６００それぞれはノズル３００の末端に隣接して配置される。
本発明はサブ加熱部材６００の形状及び配置関係に特に限らない。例示的に、本発明の他の一実施形態によると、サブ加熱部材６００は、ノズル３００の外側面を全面的に囲む形状を有するか、ノズル３００の内側空間に配置される。
本実施形態によると、サブ加熱部材６００がノズル３００の上部部分と隣接して配置されてノズル３００の内部空間を加熱する。よって、蒸気粒子がノズル３００の内部空間または周辺に堆積する現象を防止する。
図１７は、本発明の他の一実施形態によるノズルの断面図である。
説明の便宜上、本発明の一実施形態とは異なる点を中心に説明するが、省略された部分は本発明の一実施形態による。また、上述した構成要素に関しては図面符号を併記し、前記構成要素に関する重複説明は省略する。
図１７を参照すると、本発明の他の一実施形態によるノズル３００−３それぞれの上面は、断面上において上部方向である第３方向ＤＲ３に尖った形状を有する。本実施形態によると、ノズル３００−３から噴射される蒸気粒子ＤＰは、ノズル３００−３の上面の尖った形状によって帯電される。蒸気粒子ＤＰはノズル３００−３によって噴射されるとともに、ノズル３００−３に電子を与えて正（＋）の極性を帯びる。
本実施形態によると、蒸着物質の帯電効率がより増加される。
図１８は、本発明の更に他の一実施形態によるイオナイザーの拡大断面図である。
説明の便宜上、本発明の一実施形態とは異なる点を中心に説明するが、省略された部分は本発明の一実施形態による。また、上述した構成要素に関しては図面符号を併記し、前記構成要素に関する重複説明は省略する。
図１８を参照すると、本発明の他の一実施形態による第１電極部４００−４は、第１プレート４１０及び複数のピン電極４２０−４を含む。第１プレート４１０に関する構成は図４及び図５で説明した第１プレート４１０の構成と同じであるため省略する。
ピン電極４２０−４は第１プレート４１０の上に配置される。ピン電極４２０−４それぞれは、上部方向である第３方向ＤＲ３に延伸される。
本実施形態によると、ピン電極４２０−４は、第１プレート４１０の上においてノズル３００と隣接するほど密度が減少する。詳しくは、ノズル３００と隣接した領域でピン電極４２０−４の間の間隔は増加し、ノズル３００から離れた第２方向ＤＲ２に沿って遠くなるほどピン電極４２０−４の間の間隔は減少する。
一般に、ノズル３００と隣接した領域における蒸気粒子の密度は、ノズル３００と隣接していない領域における蒸気粒子の密度より大きい。本実施形態によると、蒸気粒子が相対的に拡散しない領域、つまり、ノズル３００と隣接していない領域におけるピン電極４２０−４の間の間隔が、蒸気粒子の密度が相対的に高い領域、つまり、ノズル３００と相対的に隣接した領域におけるピン電極４２０−４の間の間隔より小さい。よって、ノズル３００によって噴射された蒸気粒子の密度が領域別に異なっても、ピン電極４２０−４による帯電効率を領域別に異なるようにすることで、蒸着装置の蒸着均一度がより向上される。
図１９は本発明の他の一実施形態による蒸着装置の断面図である。
説明の便宜上、本発明の一実施形態とは異なる点を中心に説明するが、省略された部分は本発明の一実施形態による。また、上述した構成要素に関しては図面符号を併記し、前記構成要素に関する重複説明は省略する。
図１９を参照すると、本発明の他の一実施形態による蒸着装置１０００−５の第２電極部５００−５は、板状を有する複数の電極５１０、５２０を含む。
詳しくは、第２電極部５００−５は、第１メッシュ電極５１０及び複数の第２メッシュ電極５２０を含む。図示していないが、第１メッシュ電極５１０及び第２メッシュ電極５２０それぞれに複数のメッシュ孔ＭＨ（図６）が定義される。
第１メッシュ電極５１０及び第２メッシュ電極５２０それぞれは、平面上において互いに離隔される。本実施形態において、第１メッシュ電極５１０及び第２メッシュ電極５２０は同じ平面上に配置される。つまり、第１メッシュ電極５１０とステージＳＴＧとの間の距離は、第２メッシュ電極５２０それぞれとステージＳＴＧとの間の距離と同じである。
第１メッシュ電極５１０は、平面上において第１方向ＤＲ１に延伸される板状の形状を有する。第１メッシュ電極５１０は、平面上においてステージＳＴＧの中央部と重畳する。第１メッシュ電極５１０は、ノズル３００と平面上において重畳する。
第２メッシュ電極５２０それぞれは、平面上において第１方向ＤＲ１に延長される板状の形状を有する。第２メッシュ電極５２０は、第２方向ＤＲ２において第１メッシュ電極５１０を間に挟んで配列される。第２メッシュ電極５２０は、平面上においてステージＳＴＧの周辺部と重畳する。第２メッシュ電極５２０は、ノズル３００と平面上において重畳しない。
本実施形態によると、第１メッシュ電極５１０に印加される電圧（Ｖ2A）の大きさは、第２メッシュ電極５２０それぞれに印加される電圧（Ｖ2B）の大きさより小さい。つまり、第１メッシュ電極５１０と第１電極部４００との間に形成される第１サブ電場の強度は、第２メッシュ電極５２０それぞれと第１電極部４００との間に形成される第２サブ電場の強度より小さい。一方、第１メッシュ電極５１０とステージＳＴＧとの間に形成される電場（ＥＦ2A）の強度は、第２メッシュ電極５２０それぞれとステージＳＴＧとの間に印加される電場（ＥＦ2B）の強度より大きい。
本実施形態によると、イオナイザーＩＺの内部において、蒸気粒子の密度が相対的に低い領域、つまり、ノズル３００と相対的に隣接していない領域における電場の強度が、蒸気粒子の密度が相対的に高い領域、つまり、ノズル３００と隣接した領域における電場の強度より大きい。よって、ノズル３００によって噴射された蒸気粒子の密度が領域別に異なっても、ピン電極による帯電効率を領域別に異なるようにすることで、蒸着装置の蒸着均一度がより向上される。
図２０は、本発明のまた他の一実施形態による蒸着装置の断面図である。
説明の便宜上、本発明の一実施形態とは異なる点を中心に説明するが、省略された部分は本発明の一実施形態による。また、上述した構成要素に関しては図面符号を併記し、前記構成要素に関する重複説明は省略する。
図２０を参照すると、本発明のまた他の一実施形態による蒸着装置１０００−６の第２電極部５００−６は、第１メッシュ電極５１０及び複数の第２メッシュ電極５２０を含む。
第１メッシュ電極５１０及び第２メッシュ電極５２０それぞれは、平面上において互いに離隔される。本実施形態において、第１メッシュ電極５１０及び第２メッシュ電極５２０に印加される電圧（Ｖ2）の大きさは一定である。
本実施形態によると、第１メッシュ電極５１０は第２メッシュ電極５２０より高く配置される。つまり、前記第１メッシュ電極５１０と前記第１電極部４００との間の距離は、前記第２メッシュ電極５２０それぞれと前記第１電極部４００との間の距離より大きい。一方、第１メッシュ電極５１０とステージＳＴＧとの間の距離は、第２メッシュ電極５２０それぞれとステージＳＴＧとの間の距離より小さい。
よって、第１メッシュ電極５１０と第１電極部４００との間に形成される第１サブ電場の強度は、第２メッシュ電極５２０それぞれと第１電極部４００との間に形成される第２サブ電場の強度より小さい。一方、第１メッシュ電極５１０とステージＳＴＧとの間に形成される電場（ＥＦ2A）の大きさは、第２メッシュ電極５２０それぞれとステージＳＴＧとの間に形成される電場（ＥＦ2B）の大きさより大きい。
本実施形態によると、イオナイザーＩＺの内部において、蒸気粒子の密度が相対的に低い領域、つまり、ノズル３００と相対的に隣接してない領域における電場の強度が、蒸気粒子の密度が相対的に高い領域、つまり、ノズル３００と隣接した領域における電場の強度より大きい。よって、ノズル３００によって噴射された蒸気粒子の密度が領域別に異なっても、ピン電極による帯電効率を領域別に異なるようにすることで、蒸着装置の蒸着均一度がより向上される。
図２１は、本発明のまた更に一実施形態による蒸着装置の断面図である。
説明の便宜上、本発明の一実施形態とは異なる点を中心に説明するが、省略された部分は本発明の一実施形態による。また、上述した構成要素に関しては図面符号を併記し、前記構成要素に関する重複説明は省略する。
図２１を参照すると、本発明の他の一実施形態による蒸着装置１０００−７は、イオナイザーＩＺとステージＳＴＧとの間に配置される第３電極部７００を更に含む。第３電極部７００は板状の形状を有する。図示していないが、第３電極部７００は、平面上において複数の孔（図示せず）を含む。イオナイザーＩＺから提供される帯電粒子は孔（図示せず）を通過してステージＳＴＧに向かう方向に移動する。
本発明は孔（図示せず）の形状及び個数に特に限らない。例示的に、第３電極部７００の孔（図示せず）それぞれの形状は、第２電極部５００（図６）のメッシュ孔ＭＨそれぞれの形状と同じであってもよい。
本実施形態によると、第３電極部７００に第４電極（Ｖ4）が印加される。第４電極（Ｖ4）の大きさは第２電極（Ｖ2）の大きさより小さいか同じであり、第３電極（Ｖ3）の大きさより大きい。
第４電極（Ｖ4）の大きさが第２電極（Ｖ2）の大きさと同じであれば、ノズル３００と第２電極部５００との間、及び第１電極部４００と第２電極部５００との間にそれぞれ第１電場（ＥＦ1、図５）が形成され、第３電極部７００とステージＳＴＧとの間に第２電場（ＥＦ2）が形成される。第２電極部５００は第３電極部７００との間には電場が形成されない。
一方、図示していないが、第４電極（Ｖ4）の大きさが第２電極（Ｖ2）の大きさより小さければ、第２電極部５００と第３電極部７００との間に第３電場（図示せず）が形成される。第４電場（図示せず）の方向はステージＳＴＧに向かう第３方向ＤＲ３と平行する。本発明において、第４電場（図示せず）の大きさは特に限らない。
図２２は本発明の他の一実施形態による蒸着源、蒸発室、ノズル、及びイオナイザーの斜視図であり、図２３は図２２に示した蒸着源、蒸発室、ノズル、及びイオナイザーの断面図である。
説明の便宜上、本発明の一実施形態とは異なる点を中心に説明するが、省略された部分は本発明の一実施形態による。また、上述した構成要素に関しては図面符号を併記し、前記構成要素に関する重複説明は省略する。
図２２及び図２３を参照すると、本発明の他の一実施形態による蒸着装置の蒸着源１００、蒸発室２００、及びノズル３００は互いに接続された形状を有する。
本実施形態によると、第１電極部４００−８は、平面上において第１方向ＤＲ１に延長された形状を有する。詳しくは、第１電極部４００−８の第１プレート４１０は第１方向ＤＲ１に延伸された板状を有する。第１プレート４１０が平面上において占める領域は、第２電極部５００が平面上において占める領域より小さい。第１プレート４１０は、蒸着源１００、蒸発室２００、及びノズル３００と接続される。
図示していないが、本実施形態による蒸着装置は、蒸着源移動部（図示せず）を更に含む。蒸着源移動部（図示せず）は、蒸着源１００、蒸発室２００、ノズル３００、及び第１電極部４００−８を第２方向ＤＲ２に往復移動させる。第１電極部４００−８が移動されることで、ノズル３００から噴射される蒸気粒子は均一に第２電極部５００に提供される。
本実施形態によると、ノズル３００から噴射される蒸気粒子がより効果的に拡散される。つまり、本実施形態によると、蒸着装置の蒸着均一度が増加する。
図２４は、本発明のまた他の一実施形態による対象基板の拡大断面図である。
説明の便宜上、本発明の一実施形態とは異なる点を中心に説明するが、省略された部分は本発明の一実施形態による。また、上述した構成要素に関しては図面符号を併記し、前記構成要素に関する重複説明は省略する。
図２４に示したように、本発明の他の一実施形態によると、マスクＭＳＫに第３電圧（Ｖ3）が印加される。ステージＳＴＧには電圧が印加されない。よって、第２電極部５００（図９）とマスクＭＳＫとの間に電場が形成される。前記電場の強度は、上述した第１電場の大きさより小さい。
本実施形態によると、ノズル３００（図９）またはイオナイザー（図９）によって帯電される帯電粒子ＩＰがマスクＭＳＫに向かう方向に入射される。前記帯電粒子ＩＰは、マスクＭＳＫのマスク開口ＭＯＰを通過して対象基板ＳＵＢの画素領域ＰＸＡ１〜ＰＸＡ３の上に蒸着される。
図２５は、本発明のまた他の一実施形態による対象基板の拡大断面図である。
説明の便宜上、本発明の一実施形態とは異なる点を中心に説明するが、省略された部分は本発明の一実施形態による。また、上述した構成要素に関しては図面符号を併記し、前記構成要素に関する重複説明は省略する。
図２５に示したように、本発明の他の一実施形態によると、対象基板ＳＵＢの画素電極ＰＥそれぞれに第３電圧（Ｖ3A、Ｖ3B、Ｖ3C）が印加される。第３電圧（Ｖ3A、Ｖ3B、Ｖ3C）の大きさは、第２電圧（Ｖ2）の大きさより小さい。ステージＳＴＧ及びマスクＭＳＫには電圧が印加されない。よって、画素電極ＰＥと第２電極部５００（図９）の間に電場が形成される。前記電場の強度は、上述した第１電場の大きさより小さい。
本実施形態によると、ノズル３００（図９）またはイオナイザーＩＺ（図９）によって帯電される帯電粒子ＩＰが対象基板ＳＵＢに向かう方向に入射される。前記帯電粒子ＩＰは、マスクＭＳＫのマスク開口ＭＯＰを通過して対象基板ＳＵＢの画素領域ＰＸＡ１〜ＰＸＡ３の上に蒸着される。
また、本発明の他の一実施形態によると、画素領域ＰＸＡ１〜ＰＸＡ３に異なる蒸着物質が蒸着されれば、画素電極ＰＥに印加される電圧（Ｖ3A、Ｖ3B、Ｖ3C）の大きさは画素領域ＰＸＡ１〜ＰＸＡ３の種類によって異なる。例示的に、画素領域ＰＸＡ１〜ＰＸＡ３に蒸着される蒸着物質は、異なるカラーを放出する発光層ＥＬ（図１１）を構成する。
詳しくは、第１画素領域ＰＸＡ１に配置される画素電極ＰＥには第１サブ電圧（Ｖ3A）が印加され、第２画素領域ＰＸＡ２に配置される画素電極ＰＥには第２サブ電圧（Ｖ3B）が印加され、第３画素領域ＰＸＡ３に配置される画素電極ＰＥには第３サブ電圧（Ｖ3C）が印加される。第１乃至第３サブ電圧（Ｖ3A、Ｖ3B、Ｖ3C）のそれぞれの大きさは、第２電圧（Ｖ2、図９）の大きさより小さい。第１乃至第３サブ電圧（Ｖ3A、Ｖ3B、Ｖ3C）のそれぞれの大きさは、画素領域ＰＸＡ１〜ＰＸＡ３に蒸着される蒸着物質のイオン化エネルギー値または分解エネルギー値によって決定される。
図２６は、本発明の一実施形態による蒸着方法の順序図である。
以下、本発明の他の一実施形態による蒸着装置を利用した蒸着方法について説明する。
まず、ステージＳＴＧ（図１）の上に対象基板ＳＵＢ（図１０）を配置する（Ｓ１）。図１０に示したように、対象基板ＳＵＢ（図１０）は、ベース層ＢＳ、回路層ＣＲＬ、及び画素電極ＰＥを順次に形成することで提供される。
次に、蒸着源１００の蒸着物質を気化させる（Ｓ２）。蒸着物質は蒸発室２００（図３）で気化される。気化された蒸着物質は、複数の蒸気粒子ＤＰ（図７）の形態でノズル３００に提供される。
次に、イオナイザーＩＺ（図９）及びノズル３００（図９）に電圧（ＶN、Ｖ1、Ｖ2）を印加し、イオナイザーＩＺ（図９）及びノズル３００（図９）に第１電場（ＥＦ1）を形成する。第１電場（ＥＦ1）によって蒸着物質が帯電される（Ｓ３）。
詳しくは、ノズル３００（図９）に帯電電圧（ＶN）を印加し、イオナイザーＩＺの第１電極部４００に第１電圧（Ｖ1）を印加し、第２電極部５００に第２電圧（Ｖ2）を印加する。本実施形態において、帯電電圧（ＶN）及び第１電圧（Ｖ1）のそれぞれは第２電圧（Ｖ2）より大きい。イオナイザーＩＺのピン電極４２０（図５）及びノズル３００それぞれの突出チップＰＴが（図７）によって蒸着物質が帯電される。
次に、ステージＳＴＧに第３電圧（Ｖ3）電圧を印加し、第２電極部５００（図９）とステージＳＴＧとの間に第２電場（ＥＦ2）を形成する（Ｓ４）。第３電圧（Ｖ3）は、第２電圧（Ｖ2）より小さい。第２電場（ＥＦ2）の強度は、第１電場（ＥＦ1）の強度より小さい。
本発明の他の一実施形態において、ステージＳＴＧに第３電圧（Ｖ3）を印加する方法の他、様々な方法で第２電極部５００（図９）とステージＳＴＧとの間に第２電場（ＥＦ2）を形成することができる。例示的に、図２３及び図２４に示したように、マスクＭＳＫ（図２３）に第３電圧（Ｖ3）を印加する方法、または対象基板ＳＵＢの画素電極ＰＥそれぞれに第３電圧（Ｖ3）を印加する方法を介して、第２電極部５００（図９）とステージＳＴＧとの間の空間に第２電場（ＥＦ2）を形成してもよい。
第２電場（ＥＦ2）は、帯電された蒸着物質が対象基板ＳＵＢに入射されるように蒸着物質の移動方向をガイドする。本実施形態において、蒸着物質が対象基板ＳＵＢに入射される方向は、対象基板ＳＵＢの上面と約８０度以上１００度以下である。
これまで一実施形態を参照して説明したが、該当技術分野における熟練した当業者は、下記特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更し得ることを理解できるはずである。また、本発明の開示された一実施形態は本発明の技術思想を限定するためのものではなく、下記特許請求の範囲及びそれと同等な範囲内にある全ての技術思想は本発明の権利範囲に含まれると解釈すべきである。
１０００：蒸着装置，ＣＨＭ：チャンバー，ＳＴＧ：ステージ，ＳＵＢ：対象基板，ＭＳＫ：マスク，１００：蒸着源，１１０：第１蒸着源，１２０：第２蒸着源，１３０：第３蒸着源，ＨＭ１：第１加熱部材，ＨＭ２：第２加熱部材，ＤＰ：蒸気粒子，２００：蒸発室，３００：ノズル，ＩＺ：イオナイザー，４００：第１電極部，４１０：第１プレート，４２０：ピン電極，５００：第２電極部，ＭＨ：電極孔，ＥＲ：吐出口，ＩＰ：帯電粒子，ＰＴ：突出チップ，ＥＦ：電場

Claims (15)

  1. チャンバーと、
    前記チャンバー内に配置され、対象基板の安着されるステージと、
    前記チャンバー内に配置され、蒸着物質を含む蒸着源と、
    前記チャンバー内で前記蒸着源と連結されて前記ステージに向かう方向に前記蒸着物質を噴射する複数のノズルと、
    前記複数のノズルと前記ステージとの間に配置され、前記ノズルから噴射される前記蒸着物質を帯電させるイオナイザーと、を含み、
    前記イオナイザーに第１電場が形成され、
    前記ステージと前記イオナイザーとの間に前記第１電場より小さい第２電場が形成される蒸着装置。
  2. 前記複数のノズルのそれぞれは、前記複数のノズルのそれぞれの内側面に配置されて前記蒸着物質を帯電させる複数の突出チップを含む請求項１に記載の蒸着装置。
  3. 前記イオナイザーは、第１電極部と、前記第１電極部と前記ステージとの間に配置され、複数のメッシュ孔が定義される板状を有する第２電極部と、を含み、
    前記第１電極部は、板状を有する第１プレートと、前記第１プレートの上に形成され、前記ノズルから噴射された前記蒸着物質を帯電させる複数のピン電極と、を含み、
    前記複数のノズルと、前記第２電極部との間に前記第１電場が形成される、
    請求項１に記載の蒸着装置。
  4. 前記ノズルに帯電電圧が印加され、
    前記第１電極部に第１電圧が印加され、
    前記第２電極部に前記第１電圧及び前記帯電電圧のそれぞれより小さい第２電圧が印加され、
    前記ステージに前記第２電圧より小さい第３電圧が印加される請求項３に記載の蒸着装置。
  5. 前記帯電電圧は前記第１電圧と同じである請求項４に記載の蒸着装置。
  6. 前記ノズルは前記第１電極部と電気的に接続される請求項４に記載の蒸着装置。
  7. 前記第１電極部と前記第２電極部との間、または前記ノズルと前記第２電極部との間の距離は、前記第２電極部と前記ステージとの間の距離より短い請求項３に記載の蒸着装置。
  8. 前記ステージと前記イオナイザーとの間に配置されるマスクを更に含み、
    前記マスクから露出される前記対象基板上の領域に前記蒸着物質が蒸着される請求項３に記載の蒸着装置。
  9. 前記ノズルに帯電電圧が印加され、
    前記第１電極部に第１電圧が印加され、
    前記第２電極部に前記第１電圧及び前記帯電電圧のそれぞれより小さい第２電圧が印加され、
    前記マスクに前記第２電圧より小さい第３電圧が印加される請求項８に記載の蒸着装置。
  10. 前記対象基板は、ベース層と、前記ベース層の上に配置される複数の薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタと一対一に対応するように電気的に接続される画素電極と、を含み、
    前記画素電極の上に前記蒸着物質が蒸着される請求項３に記載の蒸着装置。
  11. 前記第１電場の強度は前記蒸着物質のイオン化エネルギー値より大きいか同じであり、前記蒸着物質の分解エネルギー値より小さい請求項１に記載の蒸着装置。
  12. 対象基板をステージの上に配置するステップと、
    蒸着源の蒸着物質を気化させるステップと、
    イオナイザー及びノズルに第１電場を形成して前記蒸着物質を帯電させるステップと、
    前記対象基板の上に前記蒸着物質を蒸着するステップと、を含み、
    前記蒸着物質を蒸着するステップは、
    前記イオナイザーと前記ステージとの間に前記第１電場より小さい強度を有する第２電場を形成して前記蒸着物質の移動方向をガイドするステップを含む蒸着方法。
  13. 前記イオナイザーは、第１電極部と、前記第１電極部と前記ステージとの間に配置され、複数のメッシュ孔が設けられた板状の形状を有する第２電極部と、を含み、
    前記第１電極部は、板状を有する第１プレートと、前記第１プレートの上に形成され、前記ノズルから噴射された前記蒸着物質を帯電させる複数のピン電極と、を含む請求項１２に記載の蒸着方法。
  14. 前記ノズルは、複数であって、
    前記複数のノズルのそれぞれは、前記複数のノズルのそれぞれの内側面に形成される複数の突出チップを含み、
    前記蒸着物質を帯電させるステップは、
    前記突出チップに帯電電圧を印加して前記蒸着物質を帯電させるステップを含む請求項１２に記載の蒸着方法。
  15. 前記蒸着物質を帯電させるステップは、
    前記第１電極部に第１電圧を印加するステップと、
    前記第２電極部に前記第１電圧及び前記帯電電圧それぞれより小さい第２電圧を印加するステップと、を更に含む請求項１４に記載の蒸着方法。
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