JP5328727B2 - 薄膜蒸着装置及びこれを利用した有機発光ディスプレイ装置の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明において、前記複数個の薄膜蒸着アセンブリの各蒸着源に備わった各蒸着物質が同時に前記基板上に蒸着されうる。
本発明において、前記基板が、前記薄膜蒸着装置に対して相対的に移動しつつ、前記基板上に、前記各薄膜蒸着アセンブリの各蒸着物質が連続的に蒸着されうる。
本発明において、前記各薄膜蒸着アセンブリ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うる。
本発明において、前記遮断板アセンブリは、前記蒸着源から放射される前記蒸着物質の放射経路をガイドできる。
本発明において、前記複数個の薄膜蒸着アセンブリの各パターニングスリット・シートのパターニングスリットは、互いに所定程度オフセット(offset)されて形成されうる。
本発明において、前記複数個の薄膜蒸着アセンブリの各パターニングスリット・シートが一体に形成されうる。
本発明において、前記複数個の薄膜蒸着アセンブリの各パターニングスリットは、前記複数個の薄膜蒸着アセンブリ別に互いに異なる長さを有するように形成されうる。
ここで、前記各パターニングスリットの長さによって、前記基板上に蒸着される各蒸着物質の蒸着量が制御されうる。
本発明において、前記複数枚の遮断板は、等間隔に配されうる。
本発明において、前記遮断板アセンブリは、複数個の第1遮断板を具備する第1遮断板アセンブリと、複数個の第2遮断板を具備する第2遮断板アセンブリとを含むことができる。
ここで、前記複数個の第1遮断板及び前記複数個の第2遮断板それぞれは、互いに対応するように配されうる。
ここで、前記互いに対応する第1遮断板及び第2遮断板は、実質的に同じ平面上に位置するように配されうる。
本発明において、前記薄膜蒸着装置は、それぞれ別個の蒸着物質を放射する複数個の前記薄膜蒸着アセンブリを含むことができる。
ここで、前記蒸着物質が前記基板に蒸着される段階は、前記複数個の薄膜蒸着アセンブリに備わった赤色発光層の材料、緑色発光層の材料及び青色発光層の材料が同時に前記基板上に蒸着される段階を含むことができる。
ここで、前記蒸着物質が前記基板に蒸着される段階は、前記複数個の薄膜蒸着アセンブリ別に、前記蒸着物質の蒸着量を制御する段階をさらに含むことができる。
図1は、本発明の一実施形態に係わる薄膜蒸着装置によって製造された有機発光ディスプレイ装置の平面図である。
本発明の一実施形態によれば、該発光部は、有機電界発光素子をそれぞれ具備した複数個の副画素(sub-pixel)からなっている。フルカラーの有機発光ディスプレイ装置の場合には、赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)の副画素がライン状、モザイク状、格子状などの多様なパターンで配列されて画素を構成し、プルカラー平板表示装置ではない、モノカラー平板表示装置でも差し支えない。
画素領域30に設置される薄膜トランジスタとしては、ゲートラインの信号によって発光素子にデータ信号を伝達し、その動作を制御するスイッチング用薄膜トランジスタや、データ信号によって有機電界発光素子に所定の電流が流れるように駆動させる駆動用薄膜トランジスタのような画素部薄膜トランジスタがある。そして、回路領域40に設置される薄膜トランジスタとしては、所定の回路を具現するように備わった回路部薄膜トランジスタがある。
図2は、図1の有機発光ディスプレイ装置で、一副画素を図示した断面図である。
図2に図示されているように、ガラス材またはプラスチック材の基板50上に、バッファ層51が形成されており、この上に、薄膜トランジスタ(TFT)と、有機電界発光素子(OLED)が形成される。
有機膜62は、低分子または高分子の有機膜が使われるが、低分子有機膜を使用する場合、ホール注入層(HIL:hole injection layer)、ホール輸送層(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)などを始めとして、多様に適用可能である。これた低分子有機膜は、真空蒸着の方法で形成される。
かかる有機膜は、必ずしもこれらに限定されるものではなく、多様な実施形態が適用されうることは言うまでもない。
画素電極61は、透明電極または反射型電極として備わりうるが、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で備わり、反射型電極として使われるときには、Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr及びそれらの化合物で反射膜を形成した後、その上に、ITO、IZO、ZnOまたはIn2O3を形成できる。
図3は、本発明の一実施形態に係わる薄膜蒸着アセンブリを概略的に図示した斜視図であり、図4は、図3の薄膜蒸着アセンブリの概略的な側面図であり、図5は、図3の薄膜蒸着アセンブリの概略的な平面図である。
ここで、図3、図4及び図5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3ないし図5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されることが望ましい。これは、蒸着物質の直進性を確保するためである。
ここで、本発明の一実施形態では、基板400が薄膜蒸着アセンブリ100に対して、相対的に移動しつつ蒸着が進められることを1つの特徴とする。
一方、チャンバ内で、前記基板400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が配される。前記蒸着源110内に収納されている蒸着物質115が気化されることによって、基板400に蒸着がなされる。
蒸着源110の一側、詳細には、蒸着源110から基板400に向かう側には、蒸着源ノズル部120が配される。そして、蒸着源ノズル部120には、X軸方向に沿って複数個の蒸着源ノズル121が形成される。ここで、前記複数個の蒸着源ノズル121は、等間隔に形成されうる。蒸着源110内で気化された蒸着物質115は、かかる蒸着源ノズル部120を通過し、被蒸着体である基板400側に向かうのである。
図6Aは、本発明の一実施形態に係わる薄膜蒸着アセンブリで、蒸着物質が蒸着されている状態を概略的に示す図面であり、図6Bは、図6Aのように、遮断板によって蒸着空間が分離された状態で発生する陰影を示す図面であり、図6Cは、蒸着空間が分離されていない状態で発生する陰影を示す図面である。
SH1=s*ds/h
ここで、sは、パターニングスリット・シートと基板との間の距離であり、dsは、蒸着源ノズルの幅であり、hは、蒸着源とパターニングスリット・シートとの間の距離である。
SH2=s*2dn/h
ここで、sは、パターニングスリット・シートと基板との間の距離であり、dnは、隣接する蒸着源ノズル121間の間隔であり、hは、蒸着源とパターニングスリット・シートとの間の距離である。
図7は、本発明の他の実施形態に係わる薄膜蒸着装置を概略的に図示した斜視図である。
これについてさらに詳細に説明すれば、次の通りである。
図8を参照すれば、本発明の他の実施形態に係わる薄膜蒸着装置の第1変形例は、複数個の薄膜蒸着アセンブリのパターニングスリット・シートが一体に形成されることを1つの特徴とする。
図9は、本発明の他の実施形態に係わる薄膜蒸着装置の第2変形例を概略的に図示した斜視図である。
詳細には、本発明の一実施形態に係わる有機発光ディスプレイ装置は、発光層を含む有機膜の厚さが、赤色、緑色及び青色の光を放出する副画素で、互いに異なる厚さを有するように形成されうる。詳細には、赤色の光を放出する副画素で、有機膜の厚さは、1,600Åないし2,200Åでありうる。一方、緑色の光を放出する副画素で、有機膜の厚さは、1,000Åないし1,200Åでありうる。最後に、青色の光を放出する副画素で、有機膜の厚さは、100Åないし500Åでありうる。それぞれの有機膜の厚さが前述の範囲の下限以下であるか、または上限以上である場合、発光層の共振効果に適した正孔注入特性及び正孔伝達特性を有することができないので、色純度が不良になり、効率が低下しうる。また、それぞれの有機膜の厚さが、前述の範囲の上限以上である場合、駆動電圧が上昇しうる。
図10は、本発明のさらに他の実施形態に係わる薄膜蒸着アセンブリを概略的に図示した斜視図である。
かようなチャンバ(図示せず)内には、被蒸着体である基板400が配される。そして、チャンバ(図示せず)内で、基板400と対向する側には、、蒸着物質515が収納及び加熱される蒸着源510が配される。蒸着源510は、ルツボ511とヒータ512とを含む。
蒸着源ノズル部520の一側には、第1遮断板アセンブリ530が備わる。前記第1遮断板アセンブリ530は、複数個の第1遮断板531と、第1遮断板531の外側に備わる第1遮断板フレーム532とを含む。
そして、蒸着源510と基板400との間には、パターニングスリット・シート550及びフレーム555がさらに備わる。フレーム555は、ほぼ窓枠のような格子形態に形成され、その内側に、パターニングスリット・シート550が結合されうる。そして、パターニングスリット・シート550には、X軸方向に沿って複数個のパターニングスリット551が形成される。
詳細には、前記複数個の第1遮断板531は、X軸方向に沿って互いに平行に備わりうる。そして、前記複数個の第1遮断板531は、等間隔に形成されうる。また、それぞれの第1遮断板531は、図面で見たとき、YZ平面と平行に、言い換えれば、X軸方向に垂直になるように形成される。
40 回路領域
50 基板
51 バッファ層
52 活性層
52a チャネル領域
52b ソース領域
52c ドレイン領域
53 ゲート絶縁膜
54 ゲート電極
55 層間絶縁膜
56 ソース電極
57 ドレイン電極
58 パッシベーション層
59 平坦化層
60 画素定義膜
61 画素電極
62 有機膜
63 対向電極
100 (第1)薄膜蒸着アセンブリ
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
131 遮断板
132 遮断板フレーム
135 連結部材
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 フレーム
200 第2薄膜蒸着アセンブリ
300 第3薄膜蒸着アセンブリ
400 基板
700 薄膜蒸着装置
B 青色発光層
G 緑色発光層
R 赤色発光層
Claims (26)
- 基板上に薄膜を形成するための薄膜蒸着装置において、
前記薄膜蒸着装置は、複数個の薄膜蒸着アセンブリを含み、
前記複数個の薄膜蒸着アセンブリそれぞれは、
蒸着物質を放射する蒸着源と、
前記蒸着源の一側に配され、第1方向に沿って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され、前記第1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パターニングスリット・シートと、
前記蒸着源ノズル部と前記パターニングスリット・シートとの間に、前記第1方向に沿って配され、前記蒸着源ノズル部と前記パターニングスリット・シートとの間の空間を複数個の蒸着空間に区画する複数枚の遮断板を具備する遮断板アセンブリとを含み、
前記薄膜蒸着装置は、前記基板と所定距離離隔されるように形成され、
前記薄膜蒸着装置と前記基板は、いずれか一側が他側に対して、相対的に移動自在に形成され、
前記基板が、前記薄膜蒸着装置に対して相対的に移動しつつ、前記基板上に、前記各薄膜蒸着アセンブリの各蒸着物質が連続的に蒸着されることを特徴とする薄膜蒸着装置。 - 前記複数個の薄膜蒸着アセンブリの各蒸着源には、別個の蒸着物質がそれぞれ備わることを特徴とする請求項1に記載の薄膜蒸着装置。
- 前記複数個の薄膜蒸着アセンブリの各蒸着源に備わった各蒸着物質が、同時に前記基板上に蒸着されることを特徴とする請求項1に記載の薄膜蒸着装置。
- 前記薄膜蒸着アセンブリは少なくとも3個が備わり、前記少なくとも3個の薄膜蒸着アセンブリの各蒸着源に備わる蒸着物質は、それぞれ、赤色発光層の材料、緑色発光層の材料及び青色発光層の材料であることを特徴とする請求項1に記載の薄膜蒸着装置。
- 前記薄膜蒸着装置と前記基板は、前記基板で前記蒸着物質が蒸着される面と平行する面に沿って、いずれか一側が他側に対して、相対的に移動することを特徴とする請求項1に記載の薄膜蒸着装置。
- 前記各薄膜蒸着アセンブリ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に記載の薄膜蒸着装置。
- 前記遮断板アセンブリは、前記蒸着源から放射される前記蒸着物質の放射経路をガイドすることを特徴とする請求項1に記載の薄膜蒸着装置。
- 前記複数個の薄膜蒸着アセンブリの各蒸着源は、各蒸着源別に蒸着温度が制御可能なように備わることを特徴とする請求項1に記載の薄膜蒸着装置。
- 前記複数個の薄膜蒸着アセンブリの各パターニングスリット・シートのパターニングスリットは、互いに所定程度オフセットされて形成されることを特徴とする請求項1に記載の薄膜蒸着装置。
- 前記複数個の薄膜蒸着アセンブリの各パターニングスリット・シートが一体に形成されることを特徴とする請求項1に記載の薄膜蒸着装置。
- 前記一体に形成されたパターニングスリット・シートには、前記複数個の薄膜蒸着アセンブリそれぞれに対応する複数行のパターニングスリットが形成され、前記各行のパターニングスリットは、互いに所定程度オフセットされて形成されることを特徴とする請求項10に記載の薄膜蒸着装置。
- 前記複数個の薄膜蒸着アセンブリの各パターニングスリットは、前記複数個の薄膜蒸着アセンブリ別に互いに異なる長さを有するように形成されることを特徴とする請求項1に記載の薄膜蒸着装置。
- 前記各パターニングスリットの長さによって、前記基板上に蒸着される各蒸着物質の蒸着量が制御されることを特徴とする請求項12に記載の薄膜蒸着装置。
- 前記複数枚の遮断板それぞれは、前記第1方向と実質的に垂直である第2方向に形成され、前記蒸着源ノズル部と前記パターニングスリット・シートとの間の空間を複数個の蒸着空間に区画することを特徴とする請求項1に記載の薄膜蒸着装置。
- 前記複数枚の遮断板は、等間隔に配されることを特徴とする請求項1に記載の薄膜蒸着装置。
- 前記遮断板アセンブリは、複数個の第1遮断板を具備する第1遮断板アセンブリと、複数個の第2遮断板を具備する第2遮断板アセンブリとを含むことを特徴とする請求項1に記載の薄膜蒸着装置。
- 前記複数個の第1遮断板及び前記複数個の第2遮断板それぞれは、前記第1方向と実質的に垂直である第2方向に形成され、前記蒸着源ノズル部と前記パターニングスリット・シートとの間の空間を複数個の蒸着空間に区画することを特徴とする請求項16に記載の薄膜蒸着装置。
- 前記複数個の第1遮断板及び前記複数個の第2遮断板それぞれは、互いに対応するように配されることを特徴とする請求項16に記載の薄膜蒸着装置。
- 前記互いに対応する第1遮断板及び第2遮断板は、実質的に同じ平面上に位置するように配されることを特徴とする請求項18に記載の薄膜蒸着装置。
- 基板上に薄膜を形成する薄膜蒸着装置を利用した有機発光ディスプレイ装置の製造方法において、
前記基板が、前記薄膜蒸着装置に対して、所定距離離隔されるように配される段階と、
前記薄膜蒸着装置と前記基板とのうちいずれか一側が、他側に対して相対的に移動しつつ、前記薄膜蒸着装置から放射される蒸着物質が、前記基板上に蒸着される段階とを含み、
前記薄膜蒸着装置は、
蒸着物質を放射する蒸着源と、
前記蒸着源の一側に配され、第1方向に沿って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され、前記第1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パターニングスリット・シートと、
前記蒸着源ノズル部と前記パターニングスリット・シートとの間に、前記第1方向に沿って配され、前記蒸着源ノズル部と前記パターニングスリット・シートとの間の空間を複数個の蒸着空間に区画する複数枚の遮断板を具備する遮断板アセンブリとを含む薄膜蒸着アセンブリを具備することを特徴とする有機発光ディスプレイ装置の製造方法。 - 前記蒸着物質が前記基板に蒸着される段階は、
前記基板が、前記薄膜蒸着装置に対して相対的に移動しつつ、前記薄膜蒸着装置から放射される蒸着物質が、前記基板上に連続的に蒸着されることを特徴とする請求項20に記載の有機発光ディスプレイ装置の製造方法。 - 前記薄膜蒸着装置は、それぞれ別個の蒸着物質を放射する複数個の前記薄膜蒸着アセンブリを含むことを特徴とする請求項20に記載の有機発光ディスプレイ装置の製造方法。
- 前記蒸着物質が前記基板に蒸着される段階は、
前記複数個の薄膜蒸着アセンブリから放射される各蒸着物質が、同時に前記基板上に蒸着される段階を含むことを特徴とする請求項22に記載の有機発光ディスプレイ装置の製造方法。 - 前記蒸着物質が前記基板に蒸着される段階は、
前記複数個の薄膜蒸着アセンブリに備わった赤色発光層の材料、緑色発光層の材料及び青色発光層の材料が、同時に前記基板上に蒸着される段階を含むことを特徴とする請求項23に記載の有機発光ディスプレイ装置の製造方法。 - 前記蒸着物質が前記基板に蒸着される段階は、
前記複数個の薄膜蒸着アセンブリ別に、蒸着温度を制御する段階をさらに含むことを特徴とする請求項22に記載の有機発光ディスプレイ装置の製造方法。 - 前記蒸着物質が前記基板に蒸着される段階は、
前記複数個の薄膜蒸着アセンブリ別に、前記蒸着物質の蒸着量を制御する段階をさらに含むことを特徴とする請求項22に記載の有機発光ディスプレイ装置の製造方法。
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