JP4444906B2 - 加熱容器とそれを備えた蒸着装置 - Google Patents

Description

本発明は、加熱容器及びそれを備えた蒸着装置に係り、さらに詳細には、蒸着率が一定であり、再現性が良好な加熱容器及びそれを備えた蒸着装置に関する。

電界発光ディスプレイ装置は、自発光型ディスプレイ装置であって、視野角が広く、コントラストに優れるだけでなく、応答速度が速いという長所を有していて、次世代ディスプレイ装置として注目されている。

電界発光ディスプレイ装置は、発光層（ＥＭＬ：ＥＭｉｓｓｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）の形成物質によって、無機電界発光ディスプレイ装置と有機電界発光ディスプレイ装置とに区分され、このうち、有機電界発光ディスプレイ装置は、無機電界発光ディスプレイ装置に比べて、輝度、駆動電圧及び応答速度特性に優れ、多色化が可能であるという長所を有している。

一般的な有機電界発光ディスプレイ装置に備えられる有機電界発光素子は、相互対向した電極間に位置する中間層となる。前記中間層には、多様な層が備えられるところ、例えば、ホール注入層（ＨＩＬ：Ｈｏｌｅ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）、ホール輸送層（ＨＴＬ：Ｈｏｌｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ）、ＥＭＬ、電子輸送層（ＥＴＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ）または電子注入層（ＥＩＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）が挙げられる。ＯＬＥＤの場合、このような中間層は、有機物から形成された有機薄膜である。

前記のような構成を有するＯＬＥＤの製造過程で、ＨＩＬ、ＨＴＬ、ＥＭＬ、ＥＴＬまたはＥＩＬなどの有機薄膜は、蒸着装置を利用して蒸着の方法によって形成されうる。すなわち、内部圧力が１０^−６ないし１０^−７ｔｏｒｒに調節されるチャンバ内に基板を配置させ、前記基板に対向するように配置される加熱容器に有機物を注入した後、前記加熱容器を利用して前記加熱容器内の有機物を蒸発または気化させて、前記基板に蒸着させる。

このとき、前記有機物が前記基板に一定の蒸着率で蒸着され、その再現性が良好であって初めて、基板全体にわたって有機物が均一に蒸着され、それを通じて全画面に均一な画像を再現できる有機電界発光ディスプレイ装置を製造できるところ、セラミックで製造されている加熱容器の場合には、蒸着率が一定でなく、再現性が劣るという問題点があった。

本発明は、前記問題点を含んで色々な問題点を解決するためのものであって、蒸着率が一定であり、再現性が良好な加熱容器及びそれを備えた蒸着装置を提供することを目的とする。

前記目的及びその他の色々な目的を達成するために、本発明は、蒸着される物質が満たされる空間部と蒸着される物質が放出される開口部とを有するチタンから形成された本体と、前記本体を加熱する熱線と、前記本体を前記熱線と絶縁させる絶縁体と、を備えることを特徴とする蒸着装置の加熱容器を提供する。

このような本発明の他の特徴によれば、前記絶縁体は、セラミックから形成された絶縁体でありうる。

本発明のさらに他の特徴によれば、前記本体を支持する支持台をさらに備えうる。

本発明のさらに他の特徴によれば、前記支持台は、円筒形の支持台であり、前記熱線は、前記支持台の内側と前記支持台の上端部とにわたって備えられうる。

本発明のさらに他の特徴によれば、前記支持台は、円筒形の支持台であり、前記熱線は、前記支持台の内側にコイル状に備えられうる。

本発明のさらに他の特徴によれば、前記本体の上部には、前記支持台によって前記本体を支持させる突出部がさらに備えられうる。

本発明のさらに他の特徴によれば、前記絶縁体は、前記突出部と前記支持台との間、または前記突出部と前記熱線との間に介在されうる。

本発明のさらに他の特徴によれば、前記本体は、開口部が形成された蓋部と空間部が形成された本体部とを備えうる。

本発明はまた、前記目的を達成するために、蒸着膜が形成される基板を支持する支持部材と、前記基板と対向する側に配置されて蒸着される物質を放出するものであって、蒸着される物質が満たされる空間部と蒸着される物質が放出される開口部とを有するチタンから形成された本体と、前記本体を加熱する熱線、及び前記本体を前記熱線と絶縁させる絶縁体を備えた加熱容器と、を備えることを特徴とする蒸着装置を提供する。

このような本発明の他の特徴によれば、前記絶縁体は、セラミックから形成された絶縁体でありうる。

本発明のさらに他の特徴によれば、前記本体を支持する支持台をさらに備えうる。

本発明のさらに他の特徴によれば、前記支持台は、円筒形の支持台であり、前記熱線は、前記支持台の内側と前記支持台の上端部とにわたって備えられうる。

本発明のさらに他の特徴によれば、前記支持台は、円筒形の支持台であり、前記熱線は、前記支持台の内側にコイル状に備えられうる。

本発明のさらに他の特徴によれば、前記本体の上部には、前記支持台によって前記本体を支持させる突出部がさらに備えられうる。

本発明のさらに他の特徴によれば、前記絶縁体は、前記突出部と前記支持台との間、または前記突出部と前記熱線との間に介在されうる。

本発明のさらに他の特徴によれば、前記本体は、開口部が形成された蓋部と空間部が形成された本体部とを備えうる。

本発明の加熱容器及び前記加熱容器を備えた蒸着装置によれば、次のような効果が得られる。

第一に、有機膜または金属膜をその蒸着対象に一定の蒸着率で再現性あるように蒸着できる。

第二に、有機膜または金属膜をその蒸着対象に一定の蒸着率で再現性あるように蒸着することによって、全画面において、均一な画像を再現できるディスプレイ装置を製造できる。

以下、添付された図面を参照して、本発明の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、本発明の望ましい第１実施形態による蒸着装置の加熱容器を概略的に示す分解斜視図であり、図２は、前記実施形態による蒸着装置の加熱容器を概略的に示す斜視図であり、図３は、前記実施形態による蒸着装置の加熱容器に備えられる本体の変形例を概略的に示す斜視図であり、図４は、前記実施形態による蒸着装置の加熱容器の変形例を概略的に示す斜視図である。

図１及び図２を参照すれば、本実施形態による加熱容器には、蒸着される物質が満たされる空間部と蒸着される物質が放出される開口部１１０ｃとを有するチタンから形成された本体１１０と、前記本体１１０を加熱する熱線１２０と、前記本体１１０を前記熱線１２０と絶縁させる絶縁体１３０と、が備えられている。前記本体１１０の底面には、蒸着される物質の温度を測定するための熱電対のような温度感知手段が設置されうる。

そして、前記本体１１０を支持する支持台１４０がさらに備えられているところ、前記支持台１４０は、円筒形の支持台となりうる。もちろん、前記支持台１４０は、この他の色々な多様な形状を有してもよく、これは、後述する実施形態においても同様である。

このとき、前記本体１１０の上部には、前記支持台１４０によって前記本体１１０を支持させる突出部１５０が備えられている。前記突出部１５０は、図１に示したように、複数個の突出部となってもよく、図３に示したように、一つの単一の突出部となってもよいなど、その形状には、制限がない。そして、本実施形態による加熱容器において、前記熱線１２０は、前記支持台１４０の内側と前記支持台の上端部とにわたって備えられている。

前記のような構造において、前記本体１１０は、チタンから形成された本体であるところ、チタンから形成された本体の場合には、セラミックから形成された既存の本体に比べて、加熱電力の変化による本体内部の温度変化が小さいという長所がある。

下記表１は、セラミック材で製作された本体を使用した蒸着装置において、加熱電力を１５％から２０％に５％上昇させた場合、前記セラミック材本体の内壁及び外壁の温度変化を表すものである。

前記表１に示したように、加熱電力が５％上昇する場合、セラミック材本体の内壁及び外壁の温度が約１００℃ほど上昇することが分かる。

下記表２は、チタン材で製作された本体を使用した蒸着装置において、加熱電力を１９％から２９％に１０％上昇させた場合、前記チタン材本体の内壁及び外壁の温度変化を表すものである。

前記表２に示したように、加熱電力が１０％上昇する場合、チタン材本体の内壁及び外壁の温度が約８０〜９０℃上昇することが分かる。

一般的に、加熱電力が変わるにつれて、本体の内壁及び外壁の温度が変わるが、前記加熱電力に敏感であるほど、すなわち、小さな加熱電力の変化に本体の内壁及び外壁の温度が大きく変わるほど、蒸着率の変化が大きくなって、均一な厚さで蒸着できなくなる。

前記表１及び表２に示したように、セラミック材本体の場合には、加熱電力が５％上昇したとき、内壁及び外壁の温度が約１００℃上昇したが、チタン材本体の場合には、加熱電力が１０％上昇したとき、内壁及び外壁の温度が約８０〜９０℃上昇した。すなわち、チタン材本体がセラミック材本体より加熱電力の変化に対してあまり敏感でないことが分かる。したがって、チタン材本体を備えた加熱容器を利用したとき、セラミック材本体を備えた加熱容器を利用した場合より蒸着率の変化が小さくなって、均一な厚さで蒸着できる。

一方、前記本体を加熱する熱線は、抵抗が高い伝導性物質であって、前記熱線に電流が流れつつ、高い抵抗によって熱が発生して前記本体を加熱する。このとき、セラミックと違って、チタンは、伝導性物質であるところ、チタン材本体を使用する場合、前記本体を加熱するための熱線と前記チタン材本体とは絶縁されねばならない。したがって、図１及び図２に示したように、前記本体１１０の突出部１５０と前記支持台１４０との間、または前記突出部１５０と前記熱線１２０との間に絶縁体１３０を介在させて、前記本体１１０と前記熱線１２０とを絶縁させる。このとき、前記絶縁体１３０は、絶縁性物質であれば、いかなる物質でも形成できるところ、特に、耐熱性が良好なセラミックで形成できる。

前記のように、加熱電力の変化に敏感でないチタン材本体１１０を使用し、前記チタン材本体１１０が前記本体１１０を加熱するための熱線１２０と絶縁されるように、その間に絶縁体１３０を介在させることによって、蒸着率が一定であり、かつその再現性が良好な蒸着装置の加熱容器を製造できる。

図５は、本発明の望ましい第２実施形態による蒸着装置の加熱容器を概略的に示す分解斜視図であり、図６は、前記実施形態による蒸着装置の加熱容器を概略的に示す斜視図である。

図５及び図６を参照すれば、本実施形態による加熱容器には、蒸着される物質が満たされる空間部と蒸着される物質が放出される開口部２１０ｃとを有するチタンから形成された本体２１０と、前記本体２１０を加熱する熱線２２０と、前記本体２１０を前記熱線２２０と絶縁させる絶縁体２３０と、が備えられている。前記本体１１０の底面には、蒸着される物質の温度を測定するための熱電対のような温度感知手段が設置されうる。

そして、前記本体２１０を支持する支持台２４０がさらに備えられているところ、前記支持台２４０は、円筒形の支持台となりうる。もちろん、前述したように、前記支持台２４０は、この他の色々な多様な形状を有してもよい。このとき、前記本体２１０の上部には、前記支持台２４０によって前記本体２１０を支持させる突出部２５０が備えられている。前記突出部２５０は、図５に示したように、複数個の突出部となってもよく、一つの単一の突出部となってもよいなど、前述したように、その形状には制限がない。

本実施形態による蒸着装置の加熱容器が前述した実施形態による蒸着装置の加熱容器と異なる点は、前記熱線２２０が前記支持台２４０の内側にコイル状に備えられているということである。この場合、図５に示したように、前記熱線２２０が外部に連結される部分が存在するので、前記熱線２２０と前記チタン材本体２１０とを絶縁させる必要がある。また、前記熱線２２０が外部に連結される部分が前記支持台２４０の上部でない下部に備えられるとしても、蒸着過程において、前記熱線２２０が上下に動いて前記本体２１０に接触されるので、これを防止する必要がある。

したがって、導電性物質であるチタンから形成された本体２１０と前記熱線２２０とが絶縁されるように、前記本体２１０の突出部２５０と前記支持台２４０との間、または前記突出部２５０と前記熱線２２０との間に絶縁体２３０を介在させる。

前記のように、加熱電力の変化に敏感でないチタン材本体２１０を使用し、前記チタン材本体２１０が前記本体２１０を加熱するための熱線２２０と絶縁されるように、その間に絶縁体２３０を介在させることによって、蒸着率が一定であり、かつその再現性が良好な蒸着装置の加熱容器を製造できる。

図７は、本発明の望ましい第３実施形態による蒸着装置の加熱容器を概略的に示す分解斜視図であり、図８は、前記実施形態による蒸着装置の加熱容器の変形例を概略的に示す斜視図である。

図７を参照すれば、本実施形態による加熱容器には、蒸着される物質が満たされる空間部と蒸着される物質が放出される開口部３１０ｃとを有するチタンから形成された本体３１０と、前記本体３１０を加熱する熱線３２０と、前記本体３１０を前記熱線３２０と絶縁させる絶縁体３３０と、が備えられている。前記本体１１０の底面には、蒸着される物質の温度を測定するための熱電対のような温度感知手段が設置されうる。

そして、前記本体３１０を支持する支持台３４０がさらに備えられている。このとき、前記本体３１０の上部には、前記支持台３４０によって前記本体３１０を支持させる突出部３５０が備えられている。そして、本実施形態による加熱容器において、前記熱線３２０は、前記支持台３４０の内側と前記支持台の上端部とにわたって備えられている。

本実施形態による蒸着装置の加熱容器が前述した実施形態による蒸着装置の加熱容器と異なる点は、前記本体３１０が、開口部３１０ｃが形成された蓋部３１０ｂと空間部が形成された本体部３１０ａとで備えられているということである。このとき、図面には示されていないが、前記開口部３１０ｃの周囲の蓋部３１０ｂには、開口部３１０ｃに蒸着物が蒸着されることを防止するために、別途の補助熱線が設置されうる。

前記のような構造において、前記本体３１０を、開口部３１０ｃが形成された蓋部３１０ｂと空間部が形成された本体部３１０ａとで備えることによって、前記本体３１０の内部空間の圧力を高めて、前記開口部３１０ｃを通じて放出される蒸着される物質の圧力を高めうる。

一方、本実施形態では、前記支持台３４０によって前記本体３１０を支持させる突出部３５０が前記本体３１０の本体部３１０ａに備えられているところ、図８に示したように、蓋部３１０ｂに備えてもよい。

前記のような構造において、前記本体３１０は、チタンから形成された本体であるところ、前述したように、チタンから形成された本体の場合には、セラミックから形成された既存の本体に比べて、加熱電力の変化による本体内部の温度変化が小さいという長所がある。

前記のように、加熱電力の変化に敏感でないチタン材本体３１０を使用し、前記チタン材本体３１０が前記本体３１０を加熱するための熱線３２０と絶縁されるように、その間に絶縁体３３０を介在させ、前記本体３１０を本体部３１０ａ及び蓋部３１０ｂで備えてその内部の圧力を高めることによって、蒸着率が一定であり、かつその再現性が良好であり、蒸着される物質の噴出圧力が増大した蒸着装置の加熱容器を製造できる。

図９は、本発明の望ましい第４実施形態による蒸着装置を概略的に示す断面図である。
前記図面を参照すれば、本実施形態による蒸着装置の内部にチャンバ４１１が備えられるが、前記チャンバ４１１には、蒸着しようとする基板４００を支持する基板支持部４１２と、前記基板４００に密着され、蒸着しようとするパターンのスリットが形成された蒸着マスク４１３と、前記蒸着マスク４１３を介して前記基板４００と対向するように配置される加熱容器４２０と、が備えられている。

前記基板４００を支持する基板支持部４１２は、基板４００の蒸着しようとする面を前記加熱容器４２０に対応して支持できるように基板４００のエッジを支持するが、これに限定されていない。そして、前記基板支持部４１２には、基板４００の自重によって基板が曲がることを防止するための手段と、蒸着マスク４１３を前記基板４００に密着させるための手段とがさらに備えられうる。

また、図９に示したものと違って、加熱容器は、一つではなく複数個が備えられてもよく、この場合、直線上に配置されてもよく、前記直線上に配置された後に回転されてもよいなど、その配置形態は、図９に示したものに限定されていない。

前記のような蒸着装置において、前記加熱容器４２０として前述した実施形態による加熱容器を利用することによって、前記基板４００に有機膜または金属膜を均一に蒸着でき、これを通じて、全画面において均一な画像を再現できる有機電界発光ディスプレイ装置を製造できる。

本発明は、図面に示し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、これから多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であることが分かるであろう。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決定されねばならない。

本発明は、電界発光ディスプレイ装置に関連した技術分野に適用可能である。

本発明の望ましい一実施形態による蒸着装置の加熱容器を概略的に示す分解斜視図である。 前記実施形態による蒸着装置の加熱容器を概略的に示す斜視図である。 前記実施形態による蒸着装置の加熱容器に備えられる本体の変形例を概略的に示す斜視図である。 前記実施形態による蒸着装置の加熱容器の変形例を概略的に示す斜視図である。 本発明の望ましい他の一実施形態による蒸着装置の加熱容器を概略的に示す分解斜視図である。 前記実施形態による蒸着装置の加熱容器を概略的に示す斜視図である。 本発明の望ましいさらに他の一実施形態による蒸着装置の加熱容器を概略的に示す分解斜視図である。 前記実施形態による蒸着装置の加熱容器の変形例を概略的に示す斜視図である。 本発明の望ましい一実施形態による蒸着装置を概略的に示す断面図である。

符号の説明

１１０ 本体
１１０ｃ 開口部
１２０ 熱線
１３０ 絶縁体
１４０ 支持台
１５０ 突出部

Claims (14)

1. 蒸着される物質が満たされる空間部と、蒸着される物質が放出される開口部とを有するチタンから形成された本体と、
   前記本体を加熱する熱線と、
   前記本体を前記熱線と絶縁させる絶縁体と、を備え、
   前記本体は、開口部が形成された、補助熱線を有する蓋部と、空間部が形成された本体部とを備えることを特徴とする蒸着装置の加熱容器。
2. 前記絶縁体は、セラミックから形成された絶縁体であることを特徴とする請求項１に記載の蒸着装置の加熱容器。
3. 前記本体を支持する支持台をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の蒸着装置の加熱容器。
4. 前記支持台は、円筒形の支持台であり、前記熱線は、前記支持台の内側と前記支持台の上端部とにわたって備えられることを特徴とする請求項３に記載の蒸着装置の加熱容器。
5. 前記支持台は、円筒形の支持台であり、前記熱線は、前記支持台の内側にコイル状に備えられることを特徴とする請求項３に記載の蒸着装置の加熱容器。
6. 前記本体の上部には、前記支持台によって前記本体を支持させる突出部がさらに備えられることを特徴とする請求項３に記載の蒸着装置の加熱容器。
7. 前記絶縁体は、前記突出部と前記支持台との間、または前記突出部と前記熱線との間に介在されることを特徴とする請求項６に記載の蒸着装置の加熱容器。
8. 蒸着膜が形成される基板を支持する支持部材と、
   前記基板と対向する側に配置されて蒸着される物質を放出するものであって、蒸着される物質が満たされる空間部と蒸着される物質が放出される開口部とを有するチタンから形成された本体と、前記本体を加熱する熱線、及び前記本体を前記熱線と絶縁させる絶縁体を備え、前記本体は、開口部が形成された、補助熱線を有する蓋部と、空間部が形成された本体部とを備える加熱容器と、を備えることを特徴とする蒸着装置。
9. 前記絶縁体は、セラミックから形成された絶縁体であることを特徴とする請求項８に記載の蒸着装置。
10. 前記本体を支持する支持台をさらに備えることを特徴とする請求項９に記載の蒸着装置。
11. 前記支持台は、円筒形の支持台であり、前記熱線は、前記支持台の内側と前記支持台の上端部とにわたって備えられることを特徴とする請求項１０に記載の蒸着装置。
12. 前記支持台は、円筒形の支持台であり、前記熱線は、前記支持台の内側にコイル状に備えられることを特徴とする請求項１０に記載の蒸着装置。
13. 前記本体の上部には、前記支持台によって前記本体を支持させる突出部がさらに備えられることを特徴とする請求項１０に記載の蒸着装置。
14. 前記絶縁体は、前記突出部と前記支持台との間、または前記突出部と前記熱線との間に介在されることを特徴とする請求項１３に記載の蒸着装置。

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