KR20150106445A - 증착 장치 및 증착 방법 - Google Patents

증착 장치 및 증착 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20150106445A
KR20150106445A KR1020157021826A KR20157021826A KR20150106445A KR 20150106445 A KR20150106445 A KR 20150106445A KR 1020157021826 A KR1020157021826 A KR 1020157021826A KR 20157021826 A KR20157021826 A KR 20157021826A KR 20150106445 A KR20150106445 A KR 20150106445A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
deposition
mask
opening
length
mask opening
Prior art date
Application number
KR1020157021826A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101594285B1 (ko
Inventor
다카시 오치
신이치 가와토
유우키 고바야시
마나부 니보시
사토시 이노우에
유토 츠카모토
가츠히로 기쿠치
마사히로 이치하라
에이이치 마츠모토
Original Assignee
샤프 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 샤프 가부시키가이샤 filed Critical 샤프 가부시키가이샤
Publication of KR20150106445A publication Critical patent/KR20150106445A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101594285B1 publication Critical patent/KR101594285B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/04Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C16/042Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks
    • H01L51/56
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/04Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/12Organic material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24Vacuum evaporation
    • H01L51/001
    • H01L51/0011
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10Deposition of organic active material
    • H10K71/16Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering
    • H10K71/164Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering using vacuum deposition
    • H01L2251/56
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

증착 장치(50)는, Y축 및 X축 방향의 길이가 피성막 기판(200)보다도 짧은 복수의 증착 마스크(80)를 구비하고, Y축 방향에 인접하는 증착 마스크(80)는 X 축방향으로 어긋나게 하여 배치되어 있으며, Y축 방향에 인접하는 각 마스크 개구군 영역(82)이 X축 방향에 겹치는 중첩 영역(83)에서는 평면에서 볼 때 Y축 방향의 개구 길이가 각 마스크 개구군 영역(82)의 외측을 향해 점차 짧아진다.

Description

증착 장치 및 증착 방법{VAPOR DEPOSITION DEVICE AND VAPOR DEPOSITION METHOD}
본 발명은 스캔 증착에 사용되는 증착 장치 및 증착 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 다양한 상품이나 분야에서 플랫 패널 디스플레이가 활용되고 있어, 플랫 패널 디스플레이의 한층 더한 대형화, 고화질화, 저소비 전력화가 요구되고 있다.
그와 같은 상황하에, 유기 재료인 전계 발광(일렉트로루미네센스; 이하, 「EL」이라 기재함)을 이용한 유기 EL 소자를 구비한 유기 EL 표시 장치는, 완전 고체형이며, 저전압 구동, 고속 응답성, 자발광성 등의 점에서 우수한 플랫 패널 디스플레이로서, 높은 주목을 받고 있다.
유기 EL 표시 장치는, 예를 들어 액티브 매트릭스 방식의 경우, TFT(박막 트랜지스터)가 설치된 유리 기판 등을 포함하는 기판 위에, TFT에 전기적으로 접속된 박막 형상의 유기 EL 소자가 설치된 구성을 갖고 있다.
풀 컬러의 유기 EL 표시 장치에서는, 일반적으로, 적(R), 녹(G), 청(B)의 각 색의 유기 EL 소자가, 서브 화소로서 기판 위에 배열 형성되어 있으며, TFT를 사용하여, 이들 유기 EL 소자를 선택적으로 원하는 휘도로 발광시킴으로써 화상 표시를 행한다.
따라서, 이와 같은 유기 EL 표시 장치를 제조하기 위해서는, 적어도, 각 색으로 발광하는 유기 발광 재료를 포함하는 발광층을, 유기 EL 소자마다 소정 패턴으로 형성할 필요가 있다.
이와 같은 발광층을 소정 패턴으로 형성하는 방법으로서는, 예를 들어, 진공 증착법, 잉크젯법, 레이저 전사법 등이 알려져 있다. 예를 들어, 저분자형 유기 EL 표시 장치(OLED)에서는, 주로 진공 증착법이, 발광층의 패터닝에 사용되고 있다.
진공 증착법에서는, 소정 패턴의 개구가 형성된 증착 마스크('섀도 마스크'라고도 함)가 사용된다. 그리고, 증착원으로부터의 증착 입자(증착 재료, 성막 재료)를 증착 마스크의 개구를 통하여 피증착면에 증착시킴으로써, 소정 패턴의 박막이 형성된다. 이때, 증착은, 발광층의 색마다 행해진다(이것을 「구분 도포 증착」이라고 함).
진공 증착법은, 피성막 기판과 증착 마스크를 고정 혹은 순차 이동시켜 밀착시킴으로써 성막하는 방법과, 피성막 기판과 증착용 마스크를 이격시켜 주사하면서 성막하는 스캔 증착법으로 크게 구별된다.
전자의 방법에서는, 피성막 기판과 동등한 크기의 증착 마스크가 사용된다. 그러나, 피성막 기판과 동등한 크기의 증착 마스크를 사용하면, 기판의 대형화에 수반되어, 증착 마스크도 대형화한다. 따라서, 피성막 기판이 커지면, 그에 수반되어, 증착 마스크의 자중 휨이나 신장에 의해, 피성막 기판과 증착 마스크의 사이에 간극이 발생하기 쉬워진다. 그로 인해, 대형 기판에서는, 고정밀도의 패터닝을 행하는 것이 어려워, 증착 위치의 어긋남이나 혼색이 발생하여 고정밀화를 실현하는 것이 곤란하다.
또한, 피성막 기판이 커지면, 증착 마스크뿐만 아니라, 증착 마스크 등을 유지하는 프레임 등도 거대해져서, 그 중량도 증가한다. 이로 인해, 피성막 기판이 커지면, 증착 마스크나 프레임 등의 취급이 곤란하게 되어 생산성이나 안전성에 지장을 초래할 우려가 있다. 또한, 증착 장치 그 자체나, 그에 부수되는 장치도 마찬가지로 거대화, 복잡화하기 때문에, 장치 설계가 곤란해지고, 설치 비용도 고액으로 된다.
또한, 대형의 증착 마스크에는, 휨이나 중량, 비용 외에, 증착 마스크의 재료 가공이나, 패터닝, 프레임 접착 등, 마스크 생산 환경이 정비되어 있지 않다는 큰 과제가 있다.
따라서, 최근 들어, 피성막 기판보다도 작은 증착 마스크를 사용하여 주사하면서 증착을 행하는 스캔 증착법이 주목받고 있다(예를 들어, 특허문헌 1, 2 등).
이와 같은 스캔 증착법에서는, 예를 들어 띠 형상의 증착 마스크를 사용하고, 증착 마스크와 증착원을 일체화하는 등, 피성막 기판과, 증착 마스크 및 증착원 중 적어도 한쪽을 상대 이동시키면서 피성막 기판 전체면에 증착 입자를 증착한다.
이로 인해, 스캔 증착법에서는, 피성막 기판과 동등한 크기의 증착 마스크를 사용할 필요가 없어, 증착 마스크를 소형화할 수 있다.
일본 공개 특허 공보 「일본 특허공개 제2011-47035호 공보(2011년 3월 10일 공개)」 국제공개 제2012/124512호 팸플릿(2012년 9월 20일 국제 공개) 일본 공개특허 공보 「일본 특허공개 제2007-23358호 공보(2007년 2월 1일 공개)」
스캔 증착법에서는, 기판 반송 방향과 같은 주사 방향의 증착 마스크의 길이를 짧게 할 수는 있다.
그러나, 특허문헌 1, 2에 개시한 바와 같이, 주사 방향에 직교하는 방향의 증착 마스크의 길이는, 피성막 기판과 동등 이상의 크기로 형성된다.
즉, 증착 마스크에서의 주사 방향 및 주사 방향에 수직인 방향에서의 길이가 피성막 기판(200)에서의 주사 방향 및 주사 방향에 수직인 방향에서의 길이보다도 짧은 소형의 마스크를, 주사 방향 및 주사 방향에 수직인 방향으로 이동시키면서 증착막을 형성하면, 성막에 시간을 요함과 함께, 주사 방향에 수직인 방향에서의 증착막의 막 두께를 일정하게 제어하는 것이 곤란해진다.
이로 인해, 증착 마스크에서의 주사 방향에 직교하는 방향의 증착 마스크의 길이는, 피성막 기판과 동등 이상의 크기로 형성된다.
또한, 증착 마스크를 소형화하는 방법으로서, 특허문헌 3에는, 마스크 칩이라 칭해지는 미소한 복수의 증착 마스크를 서로 연결하여 대형의 증착 마스크를 형성하는 기술이 개시되어 있다.
그러나, 특허문헌 3은, 대형의 피성막 기판에 대응한 증착 마스크를 형성하는 방법이며, 스캔 증착을 대상으로 한 것은 아니다.
또한, 상기 특허문헌 3은, 인접하는 마스크 칩의 서로 대향하는 측면 중 적어도 한쪽의 측면에 절결부를 형성하는 것이며, 인접하는 마스크 칩의 이음매부에, 상기 절결부를 포함하며, 형성하는 패턴에 대응한 개구부를 포함하는 간극부가 형성됨으로써, X축 방향에 인접하는 마스크 칩을, 형성하는 증착막의 패턴에 대응한 개구부 내(즉, 서브 화소 내)에서 X축 방향으로 연결되어 있다. 이로 인해, 특허문헌 3은, 연결부의 간극부에 의한 패턴 제어가 곤란하다는 문제점을 갖고 있다.
또한, 이와 같이 소형의 증착 마스크를 복수 사용하여 스캔 증착을 행하면, 증착 마스크의 경계부에서, 균일한 증착막을 형성할 수 없어, 증착막이 블록 형상으로 갈라져버리는 블록 갈라짐이 발생한다.
본 발명은, 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 종래보다도 증착 마스크를 소형화함과 함께, 블록 갈라짐이 발생하지 않아, 균일한 증착막을 형성할 수 있는 증착 장치 및 증착 방법을 제공하는 데 있다.
상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 형태에 따른 증착 장치는, 표시 장치에 사용되는 피성막 기판 위에, 상기 표시 장치의 서브 화소마다 소정의 패턴 증착막을 형성하는 증착 장치로서, 증착원과 복수의 증착 마스크를 갖는 증착 유닛과, 상기 증착 유닛 및 피성막 기판 중 한쪽을 다른 쪽에 대하여 상대 이동시키는 이동 장치를 구비하고, 상기 각 증착 마스크에서의, 상기 이동 장치에 의한 이동 방향인 제1 방향 및 그 제1 방향에 수직인 제2 방향의 길이는, 각각의 방향에서의 상기 피성막 기판의 증착 영역의 길이보다도 짧고, 상기 증착 마스크는, 적어도 상기 제1 방향으로, 복수 배치되어 있으며, 상기 각 증착 마스크는, 상기 제2 방향으로, 마스크 개구군 영역을, 1군데, 또는 적어도 1화소의 차폐 영역을 개재하여 복수 갖고, 상기 마스크 개구군 영역은, 각각, 적어도 상기 제2 방향으로 배열된 복수의 마스크 개구를 포함하고, 또한, 각각, 상기 증착원에서의 증착 입자의 사출구와 쌍을 이루고 있으며, 상기 제1 방향에 인접하는 증착 마스크는, 각각의 증착 마스크의 각 마스크 개구군 영역에서의, 상기 제2 방향의 단부 중 다른 쪽의 증착 마스크의 마스크 개구군 영역에 대향하는 측의 단부에서의 복수의 마스크 개구가, 상기 제1 방향을 따라 보았을 때 상기 제2 방향으로 각각 겸침과 함께, 그 단부에서의 상기 제1 방향에 인접하는 마스크 개구에 의해 형성되는 증착막이 상기 제1 방향을 따라서 동일 직선상에 위치하도록, 상기 제2 방향으로 위치를 어긋나게 하여 배치되어 있으며, 상기 제2 방향에서의 상기 증착 마스크의 합계 길이는, 상기 제2 방향에서의 상기 피성막 기판의 증착 영역의 길이보다도 길고, 상기 각 마스크 개구는, 상기 각 서브 화소에 대응하여 형성되어 있으며, 상기 각 증착 마스크의 각 마스크 개구군 영역에서의, 상기 제1 방향을 따라 보았을 때 상기 제2 방향으로 각각 겹치는 영역에서는, 상기 증착 마스크의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때의 상기 제1 방향의 개구 길이가, 상기 각 마스크 개구군 영역의 외측을 향해 점차 짧아진다.
또한, 본 발명의 일 형태에 따른 증착 방법은, 표시 장치에 사용되는 피성막 기판 위에, 상기 표시 장치의 서브 화소마다 소정의 패턴의 증착막을 형성하는 증착 방법으로서, 증착원과 복수의 증착 마스크를 갖는 증착 유닛, 및 상기 피성막 기판 중, 한쪽을 다른 쪽에 대하여 제1 방향을 따라서 상대 이동시킴과 함께, 상기 증착 유닛으로서, (a) 상기 각 증착 마스크에서의 상기 제1 방향 및 그 제1 방향에 수직인 제2 방향의 길이가 각각의 방향에서의 상기 피성막 기판의 증착 영역의 길이보다도 짧고, (b) 상기 증착 마스크는, 적어도 상기 제1 방향으로, 복수 배치되어 있으며, (c) 상기 각 증착 마스크는, 상기 제2 방향으로, 마스크 개구군 영역을, 1군데, 또는 적어도 1화소의 차폐 영역을 개재하여 복수 갖고, (d) 상기 마스크 개구군 영역은, 각각, 적어도 상기 제2 방향으로 배열된 복수의 마스크 개구를 포함하고, 또한, 각각, 상기 증착원에서의 증착 입자의 사출구와 쌍을 이루고 있으며, (e) 상기 제1 방향에 인접하는 증착 마스크는, 각각의 증착 마스크의 각 마스크 개구군 영역에서의 상기 제2 방향의 단부 중 다른 쪽의 증착 마스크의 마스크 개구군 영역에 대향하는 측의 단부에서의 복수의 마스크 개구가, 상기 제1 방향을 따라 보았을 때 상기 제2 방향으로 각각 겸침과 함께, 그 단부에서의 상기 제1 방향에 인접하는 마스크 개구에 의해 형성되는 증착막이 상기 제1 방향을 따라서 동일 직선상에 위치하도록, 상기 제2 방향으로 위치를 어긋나게 하여 배치되어 있으며, (f) 상기 제2 방향에서의 상기 증착 마스크의 합계 길이는, 상기 제2 방향에서의 상기 피성막 기판의 증착 영역의 길이보다도 길고, (g) 상기 각 증착 마스크의 각 마스크 개구군 영역에서의, 상기 제1 방향을 따라 보았을 때 상기 제2 방향으로 각각 겹치는 영역에서는, 상기 증착 마스크의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때의 상기 제1 방향의 개구 길이가, 상기 각 마스크 개구군 영역의 외측을 향해 점차 짧아지는 증착 유닛을 사용한다.
또한, 여기에서 말하는 「증착 마스크의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때의 상기 제1 방향의 개구 길이」란, 증착 마스크의 마스크 개구 그 자체의 상기 제1 방향의 길이가 아니라, 증착 마스크의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때 실제로 개구되어 있는 증착 마스크의 실질적인 상기 제1 방향의 개구 길이(즉, 증착 입자가 통과 가능한 개구 영역의 상기 제1 방향의 길이)를 나타낸다. 즉, 증착 마스크의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때, 증착 마스크의 마스크 개구의 일부가 예를 들어 차폐판에 의해 막혀 있는 경우, 증착 마스크의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때의 상기 제1 방향의 개구 길이는, 증착 마스크의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때, 실제로 개구되어 있는 마스크 개구의 제1 방향의 길이(즉, 상기 차폐판에 의해 막히지 않은 마스크 개구의 제1 방향의 길이)를 나타낸다.
본 발명의 일 형태에 의하면, 피성막 기판의 상기 제2 방향의 각 서브 화소에 대응하는 마스크 개구를 분할하여, 종래보다도 소형의 증착 마스크를 사용한 스캔 증착을 실현할 수 있기 때문에, 증착 마스크를 종래보다도 경량화할 수 있어, 증착 마스크의 휨에 의한 증착 위치 어긋남을 억제할 수 있다. 이로 인해, 증착 마스크의 휨에 기인하는 증착 흐려짐을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태에 의하면, 상기 제1 방향에 인접하는 증착 마스크를 상기 제2 방향으로 어긋나게 하여 배치하고, 상기 제1 방향을 따라 보았을 때 각각의 증착 마스크에서의 마스크 개구군 영역이 상기 제2 방향에 겹치는 영역에서, 상기 증착 마스크의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때의 상기 제1 방향의 개구 길이를, 각 마스크 개구군 영역의 외측을 향해 점차 짧게 하고 있음으로써, 복수의 증착 마스크를 연결하는 마스크 이음 부분으로 되는, 상기 제1 방향에 인접하는 증착 마스크에서의 각 마스크 개구군 영역의 경계부에서, 개구 길이를 서서히 변화시킬 수 있다.
이로 인해, 전술한 바와 같이, 피성막 기판의 상기 제2 방향의 각 서브 화소에 대응하는 마스크 개구를 분할하여, 종래보다도 소형의 증착 마스크를 사용해서 스캔 증착을 행하는 경우에도, 상기 마스크 개구군 영역의 경계부의 블록 갈라짐이 발생하지 않는, 균일한 증착을 행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태에 의하면, 서브 화소 내에서 X축 방향에 증착 마스크를 연결하지 않으므로, 패턴 제어가 용이하다.
또한, 본 발명의 일 형태에 의하면, 각 마스크 개구군 영역이 증착원의 사출구와 쌍을 이루고 있음으로써, 개개의 마스크 개구에 비래하는 증착 입자의 비래원(사출구)을 한정할 수 있으므로, 그 비래 각도에 최적인 마스크 개구의 위치를 설정할 수 있다. 이로 인해, 증착 흐려짐을 방지할 수 있음과 함께, 증착 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 제2 방향에 인접하는 마스크 개구군 영역의 경계부에서는, 각 마스크 개구군 영역에서의 2개의 사출구로부터 비래한 증착 입자가 섞이기 쉬워진다. 그러나, 전술한 바와 같이, 상기 제2 방향에 인접하는 마스크 개구군 영역이, 적어도 1화소의 차폐 영역을 개재하여 형성됨으로써, 증착 흐려짐, 특히, 상기 제2 방향에 인접하는 마스크 개구군 영역의 경계부의 증착 흐려짐을 방지할 수 있다.
도 1은, 실시 형태 1에 따른 유기 EL 장치의 제조 장치로서 사용되는 증착 장치에 사용되는 증착 유닛의 주요부의 구성을, 피성막 기판(200)에 함께 나타내는 평면도이다.
도 2는, 실시 형태 1에 따른 증착 장치에서의 주요부의 개략 구성을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 3의 (a)는, 실시 형태 1에 따른 증착 장치에서의 진공 챔버 내의 주요 구성 요소를 모식적으로 나타내는 단면도이며, (b)는, (a)에 도시한 증착 장치에서의 Y축 방향에 인접하는 증착 마스크를 이들 증착 마스크의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때의 각각의 마스크 개구끼리의 위치 관계와, 이들 마스크 개구와 이들 마스크 개구에 의해 형성되는 증착막의 위치 관계를 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 4는, 실시 형태 1에서 사용되는 증착 마스크에서의 마스크 개구군의 개구 패턴을 나타내는 평면도이다.
도 5는, 실시 형태 1에 따른 증착 마스크의 마스크 패턴의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 6의 (a), (b)는, 순서대로 비교예 1, 2로서, 동일 형상의 마스크 개구를 포함하는 마스크 개구군 영역을 갖는 증착 마스크를 도 1과 마찬가지로 배치한 예를 나타내는 평면도이다.
도 7은, 도 1에 도시한 증착 마스크를 사용하여 증착을 행했을 때의, 제I 열의 증착 마스크에 의한 증착 영역 및 제Ⅱ 열의 증착 마스크에 의한 증착 영역에서의 증착막의 구성을 나타내는 평면도이다.
도 8은, 실시 형태 1에 따른 RGB 풀 컬러 표시의 유기 EL 표시 장치의 개략 구성을 나타내는 단면도이다.
도 9는, 도 8에 도시한 유기 EL 표시 장치를 구성하는 각 서브 화소의 구성을 나타내는 평면도이다.
도 10은, 도 9에 도시한 유기 EL 표시 장치에서의 TFT 기판의 W-W선 화살표 방향으로 볼 때의 단면도이다.
도 11은, 실시 형태 1에 따른 유기 EL 표시 장치의 제조 공정의 일례를 공정순으로 나타내는 흐름도이다.
도 12의 (a) 내지 (d)는, 실시 형태 1에 따른 증착 마스크에서의 마스크 개구군 영역의 패턴 형상의 다른 일례를 나타내는 주요부 평면부이다.
도 13은, 실시 형태 1에 따른 증착 장치에서의 주요부의 개략 구성의 다른 예를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 14의 (a)는, 실시 형태 2에 따른 증착 마스크의 이면측으로부터 피성막 기판을 보았을 때의 실시 형태 2에 따른 증착 유닛의 주요부의 개략 구성을 나타내는 사시도이며, (b)는, (a)에 도시한 구성 요소를 그 측면으로부터 보았을 때의 개략 구성을 나타내는 측면도이며, (c)는, (a)에 도시한 증착 마스크의 개략 구성을 나타내는 평면도이다.
도 15의 (a)는, 실시 형태 3에 따른 증착 마스크의 이면측으로부터 피성막 기판을 보았을 때의 실시 형태 3에 따른 증착 유닛의 주요부의 개략 구성을 나타내는 사시도이며, (b)는, (a)에 도시한 구성 요소를 그 측면으로부터 보았을 때의 개략 구성을 나타내는 측면도이며, (c)는, (a)에 도시한 증착 마스크의 개략 구성을 나타내는 평면도이며, (d)는, (a)에 도시한 차폐판의 개략 구성을 나타내는 평면도이다.
도 16의 (a), (b)는, 증착원과 피성막 기판 사이의 거리가, 상대적으로 긴 경우와 짧은 경우에서의 증착막의 막 두께 분포의 차이를 모식적으로 나타내는 도면으로, (a)는, 증착원과 피성막 기판 사이의 거리가 상대적으로 긴 경우를 나타내고, (b)는, 증착원과 피성막 기판 사이의 거리가 상대적으로 짧은 경우를 나타낸다.
도 17의 (a), (b)는, 실시 형태 4에 따른 증착 마스크에서의 마스크 개구군의 개구 패턴의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 18의 (a)는, 제I 열에서의 증착 마스크의 증착 영역에 있어서 증착 마스크가 없는 경우에서의, 도 5에 도시한 성막 구간 L의 X축 방향의 각 위치에서의 증착막의 막 두께 분포와 막 두께 보정 계수의 관계를 나타내는 그래프이며, (b)는, 상기 성막 구간 L에서의, 증착 마스크의 막 두께 보정 전후의 마스크 개구 비율의 변화와, 막 두께 보정 계수의 관계를 나타내는 그래프이며, (c)는, X축 방향의 각 위치에서의, 개구 길이 보정 전의, Y축 방향에 설치된 각 증착 마스크의 마스크 개구 비율을 나타내는 표이다.
도 19의 (a)는, 제Ⅱ 열에서의 증착 마스크의 증착 영역에 있어서, X축 방향에서 개구 길이를 일률로 한 증착 마스크를 사용한 경우에서의, 도 5에 도시한 성막 구간 L의 X축 방향의 각 위치에서의 증착막의 막 두께 분포와 막 두께 보정 계수의 관계를 나타내는 그래프이며, (b)는, 상기 성막 구간 L에서의, 증착 마스크의 막 두께 보정 전 및 보정 후의 마스크 개구 비율의 변화와, 막 두께 보정 계수의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 20의 (a)는, 도 5에 도시한 성막 구간 L의 X축 방향의 각 위치에서의, 막 두께 보정 후의 증착 마스크의 마스크 개구 비율의 변화와, 막 두께 보정 후의, Y축 방향에 설치된 각 증착 마스크에 의한 막 두께를 합성한 합성 막 두께의 관계를 나타내는 그래프이며, (b)는, 막 두께 보정 전후의 주요부의 마스크 개구 비율의 변화를 나타내는 그래프이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여, 상세히 설명한다.
〔실시 형태 1〕
본 발명의 실시 일 형태에 대하여 도 1 내지 도 13에 기초하여 설명하면 이하와 같다.
이하, 본 실시 형태에서는, 본 실시 형태에 따른 증착 장치를 사용한 표시 장치의 제조 방법으로서, 서브 화소에 대응하여 배치되는 유기 EL 소자(발광 소자)를 갖는 유기 EL 표시 장치의 제조 방법을 예로 들어 설명한다.
<유기 EL 표시 장치의 전체 구성>
우선, 본 실시 형태에 따른 증착 장치에 의해 제조되는 유기 EL 표시 장치의 일례로서, TFT 기판 측으로부터 광을 추출하는 보텀 에미션형으로 RGB 풀 컬러 표시의 유기 EL 표시 장치의 구성에 대하여 이하에 설명한다.
도 8은, RGB 풀 컬러 표시의 유기 EL 표시 장치(1)의 개략 구성을 나타내는단면도이다. 또한, 도 9는, 도 8에 도시한 유기 EL 표시 장치(1)를 구성하는 각 서브 화소(2R, 2G, 2B)의 구성을 나타내는 평면도이며, 도 10은, 도 9에 도시한 유기 EL 표시 장치(1)에서의 TFT 기판(10)의 W-W선 화살표 방향에서 보았을 때의 단면도이다.
도 8에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에서 제조되는 유기 EL 표시 장치(1)는, TFT(12: 도 10 참조)가 설치된 TFT 기판(10) 위에, TFT(12)에 접속된 유기 EL 소자(20: 발광 소자), 접착층(30), 밀봉 기판(40)이, 이 순서로 설치된 구성을 갖고 있다.
유기 EL 소자(20)는, 상기 유기 EL 소자(20)가 적층된 TFT 기판(10)을, 접착층(30)을 사용하여 밀봉 기판(40)과 접합함으로써, 이들 한 쌍의 기판(TFT 기판(10), 밀봉 기판(40))의 사이에 봉입되어 있다.
TFT 기판(10)은, 도 10에 도시한 바와 같이, 지지 기판으로서, 예를 들어 유리 기판 등의 투명한 절연 기판(11)을 구비하고 있다. 절연 기판(11) 위에는, 도 9에 도시한 바와 같이, 수평 방향으로 부설된 복수의 게이트선과, 수직 방향으로 부설되고, 게이트선과 교차하는 복수의 신호선을 포함하는 복수의 배선(14)이 설치되어 있다. 게이트선에는, 게이트선을 구동하는 게이트선 구동 회로(도시생략)가 접속되고, 신호선에는, 신호선을 구동하는 신호선 구동 회로(도시생략)가 접속되어 있다.
유기 EL 표시 장치(1)는, 풀 컬러의 액티브 매트릭스형 유기 EL 표시 장치이며, 절연 기판(11) 위에는, 이들 배선(14)으로 둘러싸인 영역에, 각각, 적(R), 녹(G), 청(B)의 각 색의 유기 EL 소자(20)를 포함하는 각 색의 서브 화소(2R, 2G, 2B)가, 매트릭스 형상으로 배열되어 있다. 이들 배선(14)으로 둘러싸인 영역이 하나의 서브 화소(도트)이며, 각 서브 화소에 대응하여 유기 EL 소자(20)가 배치되어 있다. 이에 의해, 서브 화소마다 R, G, B의 발광 영역이 구획 형성되어 있다.
화소(2: 즉, 1화소)는, 적색의 광을 투과하는 적색의 서브 화소(2R), 녹색의 광을 투과하는 녹색의 서브 화소(2G), 청색의 광을 투과하는 청색의 서브 화소(2B)의, 3개의 서브 화소(2R, 2G, 2B)에 의해 구성되어 있다.
각 서브 화소(2R, 2G, 2B)에는, 각 서브 화소(2R, 2G, 2B)에서의 발광을 담당하는 각 색의 발광 영역으로서, 스트라이프 형상의 각 색 발광층(23R, 23G, 23B)에 의해 덮인 개구부(15R, 15G, 15B)가 각각 설치되어 있다. 이들 발광층(23R, 23G, 23B)은, 각 색마다 증착에 의해 패턴 형성되어 있다.
또한, 이들 서브 화소(2R, 2G, 2B)에는, 유기 EL 소자(20)에서의 제1 전극(21)에 접속된 TFT(12)가 각각 설치되어 있다. 각 서브 화소(2R, 2G, 2B)의 발광 강도는, 배선(14) 및 TFT(12)에 의한 주사 및 선택에 의해 결정된다. 이와 같이, 유기 EL 표시 장치(1)는, TFT(12)를 사용하여, 유기 EL 소자(20)를 선택적으로 원하는 휘도로 발광시킴으로써 화상 표시를 실현하고 있다.
<TFT 기판(10)의 구성>
TFT 기판(10)은, 도 10에 도시한 바와 같이, 유리 기판 등의 투명한 절연 기판(11) 위에 TFT(12: 스위칭 소자) 및 배선(14), 층간막(13: 층간 절연막, 평탄화 막), 에지 커버(15)가 이 순서로 형성된 구성을 갖고 있다.
상기 절연 기판(11) 위에는, 배선(14)이 설치되어 있음과 함께, 각 서브 화소(2R, 2G, 2B)에 대응하여, 각각 TFT(12)가 설치되어 있다. 또한, TFT의 구성은 종래부터 잘 알려져 있다. 따라서, TFT(12)에서의 각 층의 도시와 설명은 생략한다.
층간막(13)은, 각 TFT(12) 및 배선(14)을 덮도록, 상기 절연 기판(11) 위에 상기 절연 기판(11)의 전체 영역에 걸쳐서 적층되어 있다.
층간막(13) 위에는, 유기 EL 소자(20)에서의 제1 전극(21)이 형성되어 있다.
또한, 층간막(13)에는, 유기 EL 소자(20)에서의 제1 전극(21)을 TFT(12)에 전기적으로 접속하기 위한 콘택트 홀(13a)이 형성되어 있다. 이에 의해, TFT(12)는, 상기 콘택트 홀(13a)을 통하여, 유기 EL 소자(20)에 전기적으로 접속되어 있다.
또한, 층간막(13) 위에는, 유기 EL 소자(20)에서의 제1 전극(21)과 제2 전극(26)의 단락을 방지하기 위해서, 제1 전극(21)의 패턴 단부를 피복하도록, 에지 커버(15)가 형성되어 있다. 에지 커버(15)에는, 서브 화소(2R, 2G, 2B)마다 개구부(15R, 15G, 15B)가 설치되어 있다. 이 에지 커버(15)의 개구부(15R, 15G, 15B)가, 각 서브 화소(2R, 2G, 2B)의 발광 영역으로 된다.
<유기 EL 소자(20)의 구성>
유기 EL 소자(20)는, 저전압 직류 구동에 의한 고휘도 발광이 가능한 발광 소자이며, 제1 전극(21), 유기 EL층, 제2 전극(26)이, 이 순서로 적층되어 있다.
제1 전극(21)은, 상기 유기 EL층에 정공을 주입(공급)하는 기능을 갖는 층이다. 제1 전극(21)은, 상기한 바와 같이 콘택트 홀(13a)을 통해 TFT(12)와 접속되어 있다.
제1 전극(21)과 제2 전극(26)의 사이에는, 유기 EL층으로서, 제1 전극(21) 측으로부터, 예를 들어 정공 주입층 겸 정공 수송층(22), 발광층(23R, 23G, 23B), 전자 수송층(24), 전자 주입층(25)이, 이 순서로 형성된 구성을 갖고 있다. 또한, 상기 적층순은, 제1 전극(21)을 양극으로 하고, 제2 전극(26)을 음극으로 한 것이며, 제1 전극(21)을 음극으로 하고, 제2 전극(26)을 양극으로 하는 경우에는, 유기 EL층의 적층 순서는 반전된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 정공 주입층 및 정공 수송층으로서, 정공 주입층과 정공 수송층이 일체화된 정공 주입층 겸 정공 수송층(22)을 형성한 경우를 예로 들어 도시하였지만, 본 실시 형태는 이에 한정되는 것은 아니다. 정공 주입층과 정공 수송층은 서로 독립된 층으로서 형성되어 있어도 된다. 또한, 상기 유기 EL 표시 장치(1)는, 전자 수송층(24) 및 전자 주입층(25) 대신에, 전자 수송층 겸 전자 주입층을 구비하고 있어도 된다.
또한, 유기 EL층을 구성하는 이들 층의 기능과 재료는, 본원 출원인들에 의해 출원된 특허문헌 2에 개시된 바와 같이 종래부터 공지이기 때문에, 여기에서는, 그 설명을 생략한다.
또한, 유기 EL 소자(20)의 구성으로서는, 상기 구성에 한정되는 것이 아니라, 요구되는 유기 EL 소자(20)의 특성에 따라서, 종래 공지된 각종 층 구성을 채용할 수 있다.
<유기 EL 표시 장치의 제조 방법>
또한, 도 11은, 상기 유기 EL 표시 장치(1)의 제조 공정의 일례를 공정순으로 나타내는 흐름도이다.
도 11에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 유기 EL 표시 장치(1)의 제조 방법은, 예를 들어 TFT 기판·제1 전극 제조 공정(S1), 정공 주입층·정공 수송층 증착 구성(S2), 발광층 증착 공정(S3), 전자 수송층 증착 공정(S4), 전자 주입층 증착 공정(S5), 제2 전극 증착 공정(S6), 밀봉 공정(S7)을 구비하고 있다.
단, 상기 적층순은, 제1 전극(21)을 양극, 제2 전극(26)을 음극으로 한 것이며, 반대로 제1 전극(21)을 음극으로 하고, 제2 전극(26)을 양극으로 하는 경우에는, 유기 EL층의 적층 순서는 반전된다. 또한, 제1 전극(21) 및 제2 전극(26)을 구성하는 재료도 반전된다.
우선, 도 10에 도시한 바와 같이, 공지된 기술로 TFT(12)와 배선(14) 등이 형성된 절연 기판(11) 위에 감광성 수지를 도포하고, 포토리소그래피 기술에 의해 패터닝을 행함으로써, 절연 기판(11) 위에 층간막(13)을 형성한다.
다음으로, 층간막(13)에, 제1 전극(21)을 TFT(12)에 전기적으로 접속하기 위한 콘택트 홀(13a)을 형성한다. 이어서, 층간막(13) 위에 제1 전극(21)을 형성한다. 제1 전극(21)에는, 예를 들어 ITO(Indium Tin Oxide: 인듐 주석 산화물) 등의 투명 전극 재료를 포함하는 도전막(전극막), 혹은, 금(Au) 등의 금속 재료를 포함하는 투명 혹은 반투명 박막이 사용된다.
제1 전극(21)은, 예를 들어 스퍼터법, CVD(Chemical Vapor Deposition, 화학 증착)법, 인쇄법 등의 공지된 성막 방법 혹은 표시 영역 전체면이 개구된 오픈 마스크를 사용한 진공 증착 방법과, 포토리소그래피 기술을 이용한 패터닝 방법을 조합함으로써 형성할 수 있다.
다음으로, 소정 패턴의 에지 커버(15)를 형성한다. 에지 커버(15)의 형성에는, 층간막(13)과 마찬가지의 방법과 재료를 사용할 수 있다.
이상의 공정에 의해, TFT 기판(10) 및 제1 전극(21)이 제조된다(S1).
다음으로, 상기와 같은 공정을 거친 TFT 기판(10)에 대하여, 탈수를 위한 감압 베이크 및 제1 전극(21)의 표면 세정으로서 산소 플라즈마 처리를 실시한다.
계속해서, 표시 영역 전체면이 개구된 오픈 마스크를 사용한 진공 증착법에 의해, 상기 TFT 기판(10) 위에 정공 주입층 및 정공 수송층(본 실시 형태에서는 정공 주입층 겸 정공 수송층(22))을 상기 TFT 기판(10)에서의 표시 영역 전체면에 증착한다(S2). 또한, 여기서, 표시 영역 전체면에의 증착이란, 인접한 색이 서로 다른 서브 화소 간에 걸쳐서 도중에 끊김 없이 증착하는 것을 의미한다.
다음으로, 상기 정공 주입층 겸 정공 수송층(22) 위에, 에지 커버(15)의 개구부(15R, 15G, 15B)를 덮도록, 서브 화소(2R, 2G, 2B)에 대응하여 발광층(23R, 23G, 23B)을 각각 구분 도포 형성(패턴 형성)한다(S3).
상기 구분 도포 증착에는, 본 실시 형태에 따른 증착 장치를 사용한 진공 증착법이 이용된다. 본 실시 형태에 따른 증착 장치를 사용한 증착 방법은, 이와 같은 발광층(23R, 23G, 23B)의 구분 도포 형성(패턴 형성)에 특히 적합하게 이용할 수 있다.
다음으로, 상기한 정공 주입층·정공 수송층 증착 공정(S2)과 마찬가지의 방법에 의해, 전자 수송층(24)을, 상기 정공 주입층 겸 정공 수송층(22) 및 발광층(23R, 23G, 23B)을 덮도록, 상기 TFT 기판(10)에서의 표시 영역 전체면에 증착한다(S4).
계속해서, 상기한 정공 주입층·정공 수송층 증착 공정(S2)과 마찬가지의 방법에 의해, 전자 주입층(25)을, 상기 전자 수송층(24)을 덮도록, 상기 TFT 기판(10)에서의 표시 영역 전체면에 증착한다(S5).
다음으로, 상기한 정공 주입층·정공 수송층 증착 공정(S2)과 마찬가지의 방법에 의해, 제2 전극(26)을, 상기 전자 주입층(25)을 덮도록, 상기 TFT 기판(10)에서의 표시 영역 전체면에 증착한다(S6).
제2 전극(26)의 재료(전극 재료)로서는, 마그네슘 합금(MgAg) 등의, 일함수가 작은 금속 등이 적합하게 사용된다. 이에 의해, TFT 기판(10) 위에, 상기한 유기 EL층, 제1 전극(21), 및 제2 전극(26)을 포함하는 유기 EL 소자(20)가 형성된다.
또한, 유기 EL 소자(20)에서의 각 층의 재료는, 종래와 마찬가지의 재료를 사용할 수 있고, 그들의 두께와 크기도 종래와 마찬가지로 설정할 수 있다. 예를 들어, 특허문헌 2와 마찬가지의 재료와 사이즈로 할 수 있다.
계속해서, 도 8에 도시한 바와 같이, 유기 EL 소자(20)가 형성된 상기 TFT 기판(10)과, 밀봉 기판(40)을, 접착층(30)에 의해 접합하고, 유기 EL 소자(20)의 봉입을 행한다. 밀봉 기판(40)으로서는, 유리 기판 혹은 플라스틱 기판 등의 절연 기판이 사용된다. 상기 공정에 의해, 유기 EL 표시 장치(1)가 완성된다.
<증착 방식>
전술한 바와 같이, 유기 EL 표시 장치(1)의 제조에 있어서, 발광층(23R, 23G, 23B) 등의, 유기 재료를 포함하는 유기막의 증착 등, 서브 화소(2R, 2G, 2B)에 대응한 층(피막)의 형성에는, 본 실시 형태에 따른 증착 장치를 사용한 스캔 증착이 이용된다.
본 실시 형태에서는, 본 실시 형태에 따른 증착 장치에서의 증착 유닛과 피성막 기판의 사이에 일정한 공극을 형성한 상태에서, 피성막 기판과, 상기 증착 유닛 중 적어도 한쪽을 상대 이동시켜 주사함으로써, 피성막 기판의 증착 영역보다도 작은 사이즈의 개구 영역(마스크 개구부군 형성 영역)을 갖는 증착 마스크를 사용하여 증착막을 형성한다.
<증착 장치>
다음으로, 본 실시 형태에 따른 증착 장치를 유기 EL 표시 장치(1)의 제조 장치로서 사용하여, 증착막(221)을 패턴 형성하는 방법에 대하여 상세히 설명한다.
또한, 피성막 기판(200)으로의 증착막(221)의 패턴 형성으로서, TFT 기판(10)에서의 발광층(23R, 23G, 23B)의 구분 도포 형성을 행하는 경우, 증착 마스크(80)의 마스크 개구(81)는, 이들 발광층(23R, 23G, 23B)의 동색 열의 사이즈와 피치에 맞춰서 형성된다. 또한, 이와 같이 증착 재료가 유기 EL 표시 장치(1)에서의 발광층(23R, 23G, 23B)의 재료인 경우, 유기 EL 증착 프로세스에서의 발광층(23R, 23G, 23B)의 증착은, 발광층(23R, 23G, 23B)의 색마다 행해진다.
도 1은, 본 실시 형태에 따른 유기 EL 장치의 제조 장치로서 사용되는 증착 장치(50)에 이용되는 증착 유닛(54)의 주요부의 구성을, 피성막 기판(200)과 함께 나타내는 평면도이다.
또한, 도 2는, 본 실시 형태에 따른 증착 장치(50)에서의 주요부의 개략 구성을 모식적으로 나타내는 단면도이다. 또한, 도 3의 (a)는, 본 실시 형태에 따른 증착 장치(50)에서의 진공 챔버(51) 내의 주요 구성 요소를 모식적으로 나타내는 단면도이며, 도 3의 (b)는, 도 3의 (a)에 도시한 증착 장치(50)에서의 Y축 방향에 인접하는 증착 마스크(80A, 80B)를 이들 증착 마스크(80A, 80B)의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때의 각각의 마스크 개구(81A, 81B)끼리의 위치 관계와, 이들 마스크 개구(81A, 81B)와 이들 마스크 개구(81A, 81B)에 의해 형성되는 증착막(221)의 위치 관계를 나타내는 모식도이다. 또한, 도 2는, 본 실시 형태에 따른 증착 장치(50)를, 주사 방향에 평행하게 절단했을 때의 단면을 나타내고, 도 3의 (a)는, 본 실시 형태에 따른 증착 장치(50)를, 주사 방향에 수직인 방향에 평행하게 절단했을 때의 단면을 나타내고 있다.
또한, 도 1 내지 도 3의 (a), (b)는, 도시의 간략화를 위해서, 증착 마스크(80)의 수나, 증착원(60)에서의 사출구(61)의 수, 마스크 개구(81)의 수, 제한판(73)의 수를 생략하여 나타내고 있다.
또한, 이하, 설명의 편의상, 피성막 기판(200)의 주사 방향을 따른 수평 방향 축을 Y축으로 하고, 피성막 기판(200)의 주사 방향에 수직인 방향을 따른 수평 방향 축을 X축으로 하고, 피성막 기판(200)의 피증착면의 법선 방향이며, 그 피증착면에 직교하는 증착 축선이 연장되는 방향인, X축 및 Y축에 수직인 수직 방향 축(상하 방향 축)을 Z축으로 하여 설명한다. 또한, 설명의 편의상, 특별히 언급하지 않는 한은, Z축 방향의 화살표 측(도 1의 지면의 상측)을 「상측」으로서 설명한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 증착 장치(50)는, 진공 챔버(51: 성막 챔버), 기판 홀더(52: 기판 유지 부재), 기판 이동 장치(53), 증착 유닛(54), 증착 유닛 이동 장치(55), 이미지 센서 등의 얼라인먼트 관측 수단(도시생략), 및 증착 장치(50)를 구동 제어하기 위한 제어 회로(도시생략) 등을 구비하고 있다. 또한, 증착 유닛(54)은, 도 1 내지 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이, 증착원 (60), 제한판 유닛(70), 복수의 증착 마스크(80), 홀더(90), 및 셔터(도시생략) 등을 구비하고 있다.
그 중, 기판 홀더(52), 기판 이동 장치(53), 증착 유닛(54), 증착 유닛 이동 장치(55)는, 진공 챔버(51) 내에 설치되어 있다.
또한, 진공 챔버(51)에는, 증착 시에 그 진공 챔버(51) 내를 진공 상태로 유지하기 위해서, 그 진공 챔버(51)에 설치된 배기구(도시생략)를 통해 진공 챔버(51) 내를 진공 배기하는 진공 펌프(도시생략)가 설치되어 있다.
(기판 홀더(52))
기판 홀더(52)는, 피성막 기판(200)을 유지하는 기판 유지 부재이다. 기판 홀더(52)는, TFT 기판 등을 포함하는 피성막 기판(200)을, 그 피증착면(201: 피성막면)이, 증착 유닛(54)에서의 증착 마스크(80)에 면하도록 유지한다.
피성막 기판(200)과 증착 마스크(80)는, 일정 거리 이격하여 대향 배치되어 있으며, 피성막 기판(200)과 증착 마스크(80)의 사이에는, 일정한 높이의 공극이 형성되어 있다.
기판 홀더(52)에는, 예를 들어 정전 척 등이 사용되는 것이 바람직하다. 피성막 기판(200)이 기판 홀더(52)에 정전 척 등의 방법으로 고정되어 있음으로써, 피성막 기판(200)은, 자중에 의한 휨이 없는 상태에서 기판 홀더(52)에 유지된다.
<기판 이동 장치(53) 및 증착 유닛 이동 장치(55)>
본 실시 형태에서는, 기판 이동 장치(53) 및 증착 유닛 이동 장치(55) 중 적어도 한쪽에 의해, 피성막 기판(200)과, 증착 유닛(54)을, Y축 방향(제1 방향)이 주사 방향(기판 이동 장치(53) 또는 증착 유닛 이동 장치(55)에 의한 이동 방향)으로 되도록 상대적으로 이동시켜 스캔 증착을 행한다.
기판 이동 장치(53)는, 예를 들어 모터(도시생략)를 구비하고, 모터 구동 제어부(도시생략)에 의해 모터를 구동시킴으로써, 기판 홀더(52)에 유지된 피성막 기판(200)을 이동시킨다.
또한, 증착 유닛 이동 장치(55)는, 예를 들어 모터(도시생략)를 구비하고, 모터 구동 제어부(도시생략)에 의해 모터를 구동시킴으로써, 증착 유닛(54)을, 피성막 기판(200)에 대하여 상대 이동시킨다.
또한, 이들 기판 이동 장치(53) 및 증착 유닛 이동 장치(55)는, 예를 들어 모터(도시생략)를 구동시킴으로써, 증착 마스크(80)의 비개구 영역에 설치된 얼라인먼트 마커(도시생략) 및 피성막 기판(200)에서의 비증착 영역에 설치된 얼라인먼트 마커(도시생략)에 의해, 증착 마스크(80)와 피성막 기판(200)의 위치 어긋남이 해소되도록 위치 보정을 행한다.
이들 기판 이동 장치(53) 및 증착 유닛 이동 장치(55)는, 예를 들어 롤러식의 이동 장치이어도 되며, 유압식의 이동 장치이어도 된다.
이들 기판 이동 장치(53) 및 증착 유닛 이동 장치(55)는, 예를 들어 스텝핑 모터(펄스 모터) 등의 모터(XYθ 구동 모터), 롤러, 및 기어 등으로 구성되는 구동부와, 모터 구동 제어부 등의 구동 제어부를 구비하고, 구동 제어부에 의해 구동부를 구동시킴으로써, 피성막 기판(200) 또는 증착 유닛(54)을 이동시키는 것이어도 된다. 또한, 이들 기판 이동 장치(53) 및 증착 유닛 이동 장치(55)는, XYZ 스테이지 등을 포함하는 구동부를 구비하고, X축 방향, Y축 방향, Z축 방향 중 어떠한 방향으로도 이동 가능하게 설치되어 있어도 된다.
단, 피성막 기판(200) 및 증착 유닛(54)은, 그 적어도 한쪽이 상대 이동 가능하게 설치되어 있으면 된다. 다시 말하자면, 기판 이동 장치(53) 및 증착 유닛 이동 장치(55)는, 그 적어도 한쪽이 설치되어 있으면 된다.
예를 들어 피성막 기판(200)이 이동 가능하게 설치되어 있는 경우, 증착 유닛(54)은, 진공 챔버(51)의 내벽에 고정되어 있어도 된다. 반대로, 증착 유닛(54)이 이동 가능하게 설치되어 있는 경우, 기판 홀더(52)는, 진공 챔버(51)의 내벽에 고정되어 있어도 무방하다.
(증착 유닛(54))
증착 유닛(54)은, 도 1 내지 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이, 증착원(60), 제한판 유닛(70), 증착 마스크(80), 홀더(90), 및 셔터(도시생략) 등을 구비하고 있다.
(증착원(60))
증착원(60)은, 예를 들어 내부에 증착 재료를 수용하는 용기이다. 증착원(60)은, 용기 내부에 증착 재료를 직접 수용하는 용기이어도 되며, 로드 로크식의 배관을 갖고, 외부로부터 증착 재료가 공급되도록 형성되어 있어도 된다.
증착원(60)은, 예를 들어 직사각 형상으로 형성되어 있다. 증착원(60)은, 그 상면(즉, 제한판 유닛(70)과의 대향면)에, 증착 입자(211)를 사출시키는 복수의 사출구(61: 관통구, 노즐)를 갖고 있다.
증착원(60)은, 증착 재료를 가열하여 증발(증착 재료가 액체 재료인 경우) 또는 승화(증착 재료가 고체 재료인 경우)시킴으로써 기체 상태의 증착 입자(211)를 발생시킨다. 증착원(60)은, 이와 같이 기체로 한 증착 재료를, 증착 입자(211)로서, 사출구(61)로부터 제한판 유닛(70)을 향해 사출한다.
사출구(61)는, 예를 들어 Y축 방향으로 2열 설치되어 있다. 이하, 설명의 편의상, 증착원(60)에서의, Y축에서 나타내는 주사 방향(피성막 기판(200)의 이동 방향)의 상류측에 설치된 제I 열의 사출구(61)를 사출구(61A)라 기재하고, 그 주사 방향의 후류측에 설치된 제Ⅱ 열의 사출구(61)를 사출구(61B)라 기재한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 사출구(61A)와 사출구(61B)는, 지그재그 형상으로 배치되어 있다. 즉, 도 2에 도시한 바와 같이, Y축 방향의 상류측의 제I 열에, 복수의 사출구(61A)가, X축과 평행한 방향으로 등피치로 배치되어 있으며, Y축 방향의 하류측의 제Ⅱ 열에, 복수의 사출구(61B)가, X축과 평행한 방향으로 등피치로 배치되어 있다.
또한, 제I 열과 제Ⅱ 열에서, 사출구(61A, 61B)의 X축 방향(제2 방향)의 피치는 동일하다. 단, 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이, Y축 방향의 상류측에서 XZ 평면을 보았을 때, X축 방향에는, 제I 열의 사출구(61A)와 제Ⅱ 열의 사출구(61B)가 교대로 배치되어 있다.
(증착 마스크(80))
증착 마스크(80)는, 그 주면(면적이 최대인 면)인 마스크면이 XY 평면과 평행한 판상물이다.
각 증착 마스크(80)의 주면에는, 증착 시에 증착 입자(211)를 통과시키기 위한 복수의 마스크 개구(81: 개구부, 관통구)가 형성되어 있다. 마스크 개구(81)는, 피성막 기판(200)에서의, 목적으로 하는 서브 화소 이외의 영역에 증착 입자(211)가 부착되지 않도록, 상기 증착 영역의 서브 화소에 대응하여 형성되어 있다.
즉, 상기 각 마스크 개구(81)는, 유기 EL 표시 장치(1)의 각 서브 화소에 대응하여 형성되어 있으며, 마스크 개구(81)를 통과한 증착 입자(211)만이 피성막 기판(200)에 도달한다. 이에 의해, 피성막 기판(200)에, 마스크 개구(81)에 대응하여, 각 서브 화소에 대응한 소정 패턴의 증착막(221: 도 3의 (a), (b) 참조)이 형성된다.
각 증착 마스크(80)에는, X축 방향으로 배열된 복수의 마스크 개구(81)가 모여서 형성된 2군데의 마스크 개구군 영역(82)이, 개구 영역으로서, 각각, X축 방향의 서로 다른 위치에 형성되어 있다.
각 마스크 개구군 영역(82)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 증착원(60)의 사출구(61)와 일대일로 대응하도록 배치되어 있다. 사출구(61)의 X축 방향 위치는, 예를 들어 각 마스크 개구군 영역(82)의 X축 방향의 중앙 위치에 위치하고 있다. 이에 의해, 증착 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 이와 같이 각 마스크 개구군 영역(82)이 증착원(60)의 사출구(61)와 쌍을 이루고 있음으로써, 개개의 마스크 개구(81)에 비래하는 증착 입자(211)의 비래원(사출구(61))을 한정할 수 있다. 따라서, 상기 구성에 의하면, 개개의 마스크 개구(81)에 비래하는 증착 입자(211)의 비래 각도에 최적인 마스크 개구(81)의 위치를 설정할 수 있다. 이로 인해, 증착 흐려짐을 방지할 수 있음과 함께, 증착 효율을 향상시킬 수 있다.
이로 인해, 증착 마스크(80)는, 증착원(60A, 60B)에 대응하여, Y축 방향으로 2열 배치되어 있다. 따라서, 이하, 설명의 편의상, 주사 방향 상류측에 설치된 제I 열의 증착원(60A)에 대응하여 설치된 제I 열의 증착 마스크(80)를 증착 마스크(80A)라 기재하고, 주사 방향 하류측에 설치된 제Ⅱ 열의 증착원(60B)에 대응하여 설치된 제Ⅱ 열의 증착 마스크(80)를 증착 마스크(80B)라 기재한다. 또한, 증착 마스크(80A)에서의 각 마스크 개구(81) 및 마스크 개구군 영역(82)을, 각각 마스크 개구(81A) 및 마스크 개구군 영역(82A)이라 기재하고, 증착 마스크(80B)에서의 각 마스크 개구(81) 및 마스크 개구군 영역(82)을, 각각 마스크 개구(81B) 및 마스크 개구군 영역(82B)이라 기재한다.
증착 마스크(80A)와 증착 마스크(80B)는, 도 1 및 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, Y축 방향을 따라 보았을 때, Y축 방향에 인접하는 마스크 개구군 영역(82A)과 마스크 개구군 영역(82B)이, 서로 대향하는 측의 단부에서, X축 방향으로 각각 겸침과 함께, 그 단부에서의 Y축 방향에 인접하는 마스크 개구(81A, 81B)에 의해 형성되는 증착막(221)이 상기 제1 방향을 따라서 동일 직선상에 위치하도록, 마스크 개구(81A)와 마스크 개구(81B)가 X축 방향으로 위치를 어긋나게 하여 배치되어 있다.
이에 의해, 증착 마스크(80A, 80B)는, 상기 단부에 있어서, 서로 대향하는 마스크 개구(81A, 81B)에 의해, 동일한 서브 화소에서의 증착막(221)을 형성한다.
즉, 도 1 및 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 통상적으로 서로 다른 증착 블록(101: 도 3 참조) 간의 마스크 개구(81)의 위치 그 자체는, 동일 직선상이 아니라, 어긋난 위치로 된다.
이 이유는, 이하와 같다. 일반적으로, 마스크 개구(81)는, 서브 화소에 대하여 대응하는 사출구(61) 측으로 약간 어긋나 배치된다. 이것은, 증착원(60)으로부터 비래한 증착 입자(211)가 마스크 개구(81)를 통과하여 이격한 피성막 기판(200)에 부착될 때까지 X축 방향으로 이동하기 위해서이며, 마스크 개구(81)의 위치는 그 위치 어긋남량을 고려하여 배치된다. 이 위치 어긋남은, 증착 입자(211)의 진행 방향이 Z축에 대하여 각도를 갖고 있는 것과, 증착 마스크(80)와 피성막 기판(200)이 이격하고 있는 것에 기인한다. 이로 인해, 마스크 개구(81)는, 대응하는 서브 화소에 대하여 반드시 사출구(61) 측에 배치된다. 이로 인해, 서로 다른 증착 블록(101) 사이의 마스크 개구(81)의 위치는, 일반적으로, X축 방향으로 서로 어긋나게 된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 각 증착 마스크(80)의 각 마스크 개구군 영역(82)에서의, Y축 방향을 따라 보았을 때, 마스크 개구군 영역(82A)과 마스크 개구군 영역(82B)이 X축 방향에 겹치는 영역(이하, 「중첩 영역(83)」이라 함)에서는, 각 서브 화소에 대응한 각 증착막(221)의 두께가 서로 동등해지도록, 증착 마스크(80)의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때의 Y축 방향의 개구 길이가, 각 마스크 개구군 영역(82)의 외측을 향해 점차 짧아지도록 형성되어 있다.
또한, 여기에서 말하는 「증착 마스크(80)의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때의 Y축 방향의 개구 길이」란, 증착 마스크(80)의 마스크 개구(81) 그 자체의 Y축 방향의 길이가 아니라, 증착 마스크(80)의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때 실제로 개구되어 있는 증착 마스크(80)의 실질적인 Y축 방향의 개구 길이(즉, 증착 입자(211)가 통과 가능한 개구 영역의 Y축 방향의 길이)를 나타낸다. 단, 본 실시 형태에서는, 증착 마스크(80)의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때의 Y축 방향의 개구 길이는, 증착 마스크(80)에 형성된 마스크 개구(81)의 Y축 방향의 길이와 동등하다.
도 4는, 증착 마스크(80)에서의 마스크 개구군 영역(82)의 개구 패턴을 나타내는 평면도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 각 마스크 개구군 영역(82)에서의 마스크 개구(81)는, 각각, X축 방향에 동일한 피치로 서로 평행하게 형성되어 있다. 한편, 각 마스크 개구군 영역(82)에서의 마스크 개구(81)는, 상기 중첩 영역(83)에서, 각 증착 마스크(80)에서의 Y축 방향의 개구 길이 d1이 점차 짧아지도록 형성되어 있다.
본 실시 형태에서는, 상기 중첩 영역(83)에서, 도 4 중, A1 내지 A2에 걸쳐서, 개구 길이 d1이, 일정한 변화율로 285㎜에서 15㎜로 변화함과 함께, Y축 방향에서의 증착 마스크(80A)와 증착 마스크(80B)의 합계의 개구 길이가 항상 300㎜가 되도록, 마스크 개구군 영역(82)을 형성하였다.
또한, 도 5는, 본 실시 형태에 따른 증착 마스크(80)의 마스크 패턴의 일례를 나타내는 평면도이다.
본 실시 형태에서는, 일례로서, 도 5 중, d1=300㎜, d2=d4=d5=50㎜, d3=100㎜로 하였다. 또한, 여기에서 나타내는 d1의 길이는, 각 증착 마스크(80)에서의 마스크 개구군 영역(82)의 Y축 방향의 최대의 개구 길이이며, 각 마스크 개구군 영역(82)에서의, Y축 방향을 따른 동일 직선상에 다른 증착 마스크(80)에서의 마스크 개구(81)가 존재하지 않는 영역(이하, 「비중첩 영역(84)」이라고 함)의 Y축 방향의 개구 길이와, Y축 방향에서의 증착 마스크(80A)와 증착 마스크(80B)의 합계의 개구 길이에, 각각 동등하다. 또한, 각 마스크 개구군 영역(82)의 중첩 영역(83)에서의 마스크 개구(81)의 개구 길이는, 도 4를 이용하여 설명한 바와 같다. 또한, d2는, 상기 중첩 영역(83)의 X축 방향의 폭이며, 마스크 개구군 영역(82A)과 마스크 개구군 영역(82B)의 X축 방향의 겹침 폭을 나타낸다. d3은, 인접하는 마스크 개구군 영역(82A)과 마스크 개구군 영역(82B) 사이의 X축 방향의 피치를 나타내고, d3=(d4/2)+d2+(d5/2)이다. d4는, 각 마스크 개구군 영역(82)에서의, Y축 방향을 따른 동일 직선상에 다른 증착 마스크(80)에서의 마스크 개구(81)가 존재하지 않는 비중첩 영역(84)의 X축 방향의 폭을 나타낸다. 또한, d5는, X축 방향에 인접하는 마스크 개구군 영역(82) 사이의 차폐 영역(85)의 X축 방향의 폭을 나타낸다. 단, 이들 수치는, 모두 하나의 설계예이며, 상기 수치로만 한정되는 것은 아니다.
X축 방향에 인접하는 마스크 개구군 영역(82)은, 증착 흐려짐의 방지 관점에서, 적어도 1화소의 차폐 영역(85)을 개재해 서로 이격하여 형성되고, 구체적으로는, 예를 들어 5㎜ 이상 이격하여 형성된다.
X축 방향에 인접하는 마스크 개구군 영역(82)의 경계부에서는, 각 마스크 개구군 영역(82)에서의 2개의 사출구(61)로부터 비래한 증착 입자(211)가 섞이기 쉬워진다. 그러나, 이와 같이 인접하는 마스크 개구군 영역(82)이, 적어도 1화소의 차폐 영역(85)을 개재해 형성됨으로써, 증착 흐려짐, 특히, 전술한 바와 같이 X축 방향에 인접하는 마스크 개구군 영역(82)의 경계부의 증착 흐려짐을 방지할 수 있다.
또한, 도 5에서는, 1장의 증착 마스크(80)에, 도 4에 도시한 개구 패턴을 갖는 X축 방향으로 2군데의 마스크 개구군 영역(82)이 형성된 증착 마스크(80)를, X축 방향으로 2장, Y축 방향으로 2장 설치한 경우를 예로 들어 도시하였다.
단, 도 5는, X축 방향 및 Y축 방향에 여러 장의 증착 마스크(80)를 설치한 것을 나타내고 있음에 지나지 않으며, X축 방향 및 Y축 방향에서의 증착 마스크(80)의 수는 상기 장수로 한정되는 것은 아니다. 대형 기판을 사용하는 경우, 증착 마스크(80)의 소형화를 위해서, X축 방향에 다수의 장수의 증착 마스크(80)가 설치된다.
즉, 증착 유닛(54)에서의 증착 마스크(80)의 수는, 피성막 기판(200)의 사이즈와 1장의 증착 마스크(80)에 형성되는 마스크 개구군 영역(82)의 수에 의해 적절히 결정된다. 이때, Y축 방향으로 배치되는 증착 마스크(80)의 Y축 방향의 합계 길이는, Y축 방향에서의 피성막 기판(200)의 증착 영역의 길이보다도 짧아지도록, 증착 유닛(54)에서의 증착 마스크(80)의 수가 결정된다. 또한, X축 방향에서의 증착 마스크(80)의 합계 길이(총 길이)는, X축 방향에서의 피성막 기판(200)의 증착 영역의 길이보다도 길어지도록, 증착 유닛(54)에서의 증착 마스크(80)의 수가 결정된다. 이에 의해, X축 방향에서의 피성막 기판(200)의 증착 영역 전역에 걸쳐서 마스크 개구(81)를 형성할 수 있다.
또한, 다른 열의 증착 마스크(80)를, 각각의 증착 마스크(80)에서의 마스크 개구군 영역(82)의 단부에서, 각각의 증착 마스크(80)에서의 마스크 개구(81)에 의해 형성되는 증착막(221)이 동일 직선상에 위치하도록 위치 정렬하기 위해서는, 각각의 증착 마스크(80)를 Y축 방향으로 서로 가능한 한 근접해서 배치하는 것이 바람직하다. 또한, Y축 방향의 증착 마스크(80)의 장수가 증가하면, 그에 수반하여, 사출구(61)의 수나 후술하는 제한판(73, 75)의 수 등, 증착 마스크(80) 이외의 부품 개수가 증가한다. 이로 인해, 각 열의 증착 마스크(80)는, X축 방향으로, 이 빠짐 패턴이 되지 않도록 연속해서 배치함으로써, Y축 방향의 증착 마스크(80)의 수(열 수)를 2장으로 억제하는 것이 바람직하다.
단, 본 실시 형태는, 이에 한정되는 것이 아니라, Y축 방향으로 배치되는 증착 마스크(80)의 Y축 방향의 합계 길이가, Y축 방향에서의 피성막 기판(200)의 증착 영역의 길이를 초과해도 무방하다.
스캔 증착법에서의 증착막(221)의 막 두께는, 다음 식
막 두께[Å]=증착 레이트[Å/s]×증착 마스크(80)의 Y축 방향의 개구 길이[㎜]/반송 속도[㎜/s]
에 의해 구할 수 있다.
이로 인해, 예를 들어 유기 EL 표시 장치(1)를 인라인으로 제조하는 경우와 같이, 인라인의 장치 구성에 있어서, 스캔 증착을 행할 때, 피성막 기판(200)의 반송 속도를 전후의 공정과 맞출 필요가 있는 등, 반송 속도를 올려서 동일한 막 두께의 증착막(221)을 얻고 싶은 경우에는, 증착 레이트를 높게 하거나, 또는 증착 마스크(80)의 Y축 방향의 개구 길이를 길게 할 필요가 있다. 재료의 열화나 복사열에 의한 기판 과열 등의 이유에 의해, 현재 상황보다 증착 레이트를 높게 하는 것이 곤란한 경우, 증착 마스크(80)의 Y축 방향의 개구 길이를 길게 할 필요가 있다. 이로 인해, 예를 들어 증착 레이트를 현재 상황 이상으로 높게 할 수 없는 상황에서 반송 속도를 올리고 싶은 경우나, 상황에 따라 매우 낮은 레이트의 프로세스로 스캔 증착을 행해야만 하는 경우, 혹은, 매우 두께가 있는 증착막(221)을 성막해야 하는 경우 등, 상황에 따라서 Y축 방향으로 배치되는 증착 마스크(80)의 Y축 방향의 합계 길이가 기판 길이를 초과한 증착 유닛(54)을 사용해도 무방하다.
(제한판 유닛(70))
제한판 유닛(70)은, 증착원(60)과 증착 마스크(80)의 사이에, 이들 증착원(60)과 증착 마스크(80)에 각각 이격하여 설치되어 있다.
제한판 유닛(70)은, 도 1 및 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이, X축 방향을 따라서 X축 방향의 서로 다른 위치에 배치된 복수의 제한판(73: 제1 제한판)을 구비하고 있다. 이들 제한판(73)은, 각각, 동일 치수의 판상 부재로 형성되어 있다.
제한판(73)은, 증착 마스크(80)의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때, 각각 Y축에 평행하게 연장 설치되어 있으며, 동일 피치로 X축 방향으로 서로 평행하게 복수 배열되어 있다. 이에 의해, 증착 마스크(80)의 주면에 수직인 방향(즉, Z축에 평행한 방향)으로부터 보았을 때, X축 방향에 인접하는 제한판(73) 사이에, 각각, 개구 영역으로서, 제한판 개구(74)가 1개 형성되어 있다.
또한, 여기에서도, 제한판 유닛(70)에서의 주사 방향 상류측에 설치된 제I 열의 제한판(73)을 제한판(73A)이라 기재하고, 주사 방향 후류측에 설치된 제Ⅱ 열의 제한판(73)을 제한판(73B)이라 기재한다. 또한, 인접하는 제한판(73A) 간의 제한판 개구(74)를 제한판 개구(74A)라 기재하고, 인접하는 제한판(73B) 간의 제한판 개구(74)를 제한판 개구(74B)라 기재하고, 제I 열의 제한판 열(72)을 제한판 열(72A)이라 기재하며, 제Ⅱ 열의 제한판 열(72)을 제한판 열(72B)이라 기재한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 제한판(73A)은, 제I 열의 사출구(61A)를 각각 X축 방향의 사이에 끼우도록, X축 방향을 따라서 X축 방향의 서로 다른 위치에 배치되어 있다. 또한, 제한판(73B)은, 제Ⅱ 열의 사출구(61B)를 각각 X축 방향의 사이에 끼우도록, X축 방향을 따라서 X축 방향의 서로 다른 위치에 배치되어 있다.
이로 인해, 증착 마스크(80)의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때, 제한판(73A)과 제한판(73B)은, 사출구(61)와 마찬가지로, 지그재그 형상으로 배치되어 있다.
X축 방향에 인접하는 한 쌍의 제한판(73)과, 한 쌍의 제한판(73)의 사이에 배치된 1개의 사출구(61)와, 한 쌍의 제한판(73)의 사이에 배치된 복수의 마스크 개구(81)를 포함하는 1군데의 마스크 개구군 영역(82)이란, 1개의 증착 블록(101)을 구성한다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 증착 마스크(80)의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때, 복수의 증착 블록(101)이 델타 배열되어 있으며, 제I 열의 증착 블록(101)과 제Ⅱ 열의 증착 블록(101)이, X축 방향에 1/2 피치(구체적으로는, X축 방향에 인접하는 제한판(73)의 피치로 1/2 피치) 어긋나 배치되어 있다.
이와 같이, 제한판(73)은, 증착원(60)의 사출구(61)가, 각 제한판 개구(74)에 일대일로 대응하도록 배치되어 있다. 사출구(61)의 X축 방향 위치는, 인접하는 제한판(73)의 X축 방향의 중앙 위치에 위치하고 있다. 제한판 개구(74)의 피치는, 각 마스크 개구군 영역(82)에 일대일로 대응하도록 배치되어 있으며, 마스크 개구(81)의 피치보다도 크게 형성되어 있다. 이로 인해, 증착 마스크(80)의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때, X축 방향에 인접하는 제한판(73) 사이에는, 복수의 마스크 개구(81)가 배치되어 있다.
또한, 제한판(73)은, 각각, YZ 평면이 주면으로 되어 있으며, 각각, 증착 마스크(80)의 주면에 대하여 수직으로 되도록 배치되어 있다.
또한, 제I 열의 제한판(73A)과 제Ⅱ 열의 제한판(73B)의 사이에는, X축 방향을 따라서, 제2 제한판으로 되는 제한판(75) 또는 구획이 설치되어 있는 것이 바람직하다.
도 1 내지 도 3의 (a)는, 제한판(73A)과 제한판(73B)의 사이에, X축에 평행하게 제한판(75)이 설치되어 있는 경우를 예로 들어 도시하고 있다.
제한판(73A)의 제Ⅱ열 측의 단부면과, 제한판(73B)의 제I 열측의 단부면이란, 제한판(75)에 접속되어 있다. 또한, 제한판(75)의 Z축 방향의 길이는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 제한판(73A, 73B)과 동등 이상의 길이를 갖는 것이 바람직하며, 제한판(75)의 Z축 방향의 상측 단부 테두리는 각 제한판(73A, 73B)의 Z축 방향의 상측 단부 테두리보다도 증착 마스크(80) 측으로 돌출되어 있으며, 제한판(75)의 Z축 방향의 하측 단부 테두리는 각 제한판(73A, 73B)의 Z축 방향의 하측 단부 테두리보다도 증착원(60) 측으로 돌출되어 있는 것이 바람직하다.
제한판(75)은, 각 제한판(73A, 73B)의 지지 부재로서 기능함과 함께, 그 제한판 유닛(70)에 입사한 증착 입자(211)가 다른 열의 증착 블록(101)에 입사하는 것을 방지한다.
증착원(60)으로부터 사출된 증착 입자(211)는, 제한판(73) 사이를 통과한 후, 증착 마스크(80)에 형성된 마스크 개구(81)를 통과하여, 피성막 기판(200)에 증착된다.
제한판 유닛(70)은, 그 제한판 유닛(70)에 입사한 증착 입자(211)를, 그 입사 각도에 따라서 선택적으로 포착한다. 제한판 유닛(70)은, 제한판(73, 75)에 충돌한 증착 입자(211)의 적어도 일부를 포착함으로써, 증착원(60)으로부터 사출된 증착 입자(211)에 대하여, 제한판(73, 75)의 배치 방향으로의 증착 입자(211)의 이동을 제한한다.
이에 의해, 제한판 유닛(70)은, 증착 마스크(80)의 마스크 개구(81)에 입사하는 증착 입자(211)의 입사각을 일정 범위 내로 제한하고, 피성막 기판(200)에 대한 경사 방향으로부터의 증착 입자(211)의 부착을 방지한다.
또한, 제한판(73, 75)은, 경사진 증착 성분을 커트하기 위해서, 가열하지 않거나, 열 교환기(도시생략)에 의해 냉각된다. 이로 인해, 제한판(73, 75)은, 증착원(60)의 사출구(61)보다도 낮은 온도(보다 엄밀하게는 증착 재료가 기체가 되는 증착 입자 발생 온도보다도 낮은 온도)로 되어 있다.
이로 인해, 제한판 유닛(70)에는, 필요에 따라서, 제한판(73, 75)을 냉각하는, 냉각 기구(도시생략)가 설치되어 있어도 된다. 이에 의해, 원하는 각도 이외의 불필요한 증착 입자(211)를, 제한판(73, 75)에 의해 냉각하여 고화시킴으로써, 포착(커트)할 수 있다.
(홀더(90))
홀더(90)는, 증착원(60), 제한판 유닛(70), 증착 마스크(80)를 유지하는 유지 부재이다.
홀더(90)는, 증착 마스크 유지 부재로서, 마스크 홀더(91: 마스크 프레임), 마스크 트레이(92), 및 마스크 홀더 고정 부재(도시생략)를 구비하고 있다.
증착 마스크(80)는, 도 1, 도 2, 도 5에 도시한 바와 같이, 마스크 홀더(91) 위에 배치된 마스크 트레이(92) 위에 적재되어 있다. 마스크 홀더(91)는, 증착 마스크(80)를 직접적으로 유지하는 마스크 트레이(92)를 유지함으로써, 증착 마스크(80)를 유지하고 있다. 또한, 증착 마스크(80)의 아래쪽에는, 증착원(60)이 배치되어 있다.
마스크 홀더(91)는, 마스크 홀더 고정 부재(도시생략)에 의해 유지, 고정되어 있다. 또한, 마스크 홀더(91) 및 마스크 트레이(92)의 형상은 특별히 한정되는 것이 아니라, 증착 마스크(80)를, 증착원(60) 및 제한판 유닛(70)으로부터 일정 거리 이격하여 유지, 고정할 수 있기만 하면 된다.
도 1 및 도 5에 도시한 바와 같이, 마스크 홀더(91)는, 예를 들어 중앙이 개구된 프레임 형상을 갖고 있다. 또한, 마스크 트레이(92)는, 예를 들어 중앙이 개구된 프레임 형상을 갖고 있다.
마스크 트레이(92)에서의, 증착 마스크(80)에 직면하는 부분에는 개구부(92a)가 설치되어 있으며, 마스크 트레이(92)는, 증착 마스크(80)를, 그 증착 마스크(80)의 외측 테두리부에서 유지한다.
또한, 마스크 홀더(91)에서의, 증착 마스크(80)의 각 마스크 개구군 영역(82)에 직면하는 부분에는, 개구부(91a)가 형성되어 있으며, 마스크 홀더(91)는, 증착 마스크(80)가 적재된 마스크 트레이(92)를, 그 마스크 트레이(92)의 외측 테두리부에서 유지한다.
단, 본 실시 형태는 이에 한정되는 것이 아니라, 마스크 홀더(91)에 직접 증착 마스크(80)가 유지되어 있어도 된다. 예를 들어, 마스크 홀더(91)가, 마스크 홀더(91)의 외측 테두리부(외측 프레임)를 이루는 프레임부와, 그 프레임부의 내측의 개구부 내에, 각 증착 마스크(80)를 유지하는 빔부가 설치된 구성을 갖고 있음으로써, 마스크 트레이(92)를 사용하지 않아도 증착 마스크(80)를 유지할 수 있다. 한편, 마스크 트레이(92)를 사용함으로써, 마스크 트레이(92)와 증착 마스크(80)의 제거·교환 등을 행할 수 있어, 보수를 용이하게 행할 수 있다.
또한, 홀더(90)에는, 제한판 유닛(70)을 지지하기 위해서, 지지 부재(93)나, 한 쌍의 슬라이드 장치(도시생략) 등이 구비되어 있다.
지지 부재(93)는, 예를 들어 홀더(90)의 X축 방향 양단부에 각각 대향하여 배치된다. 또한, 슬라이드 장치를 설치하는 경우, 슬라이드 장치는, 홀더(90)의 X축 방향 양단부에 각각 대향하여 배치되고, 지지 부재(93)는, 각 슬라이드 장치의 대향면 측에 설치된다. 슬라이드 장치를 설치함으로써, 지지 부재(93)는, 서로 대향한 상태에서 Z축 방향이나 X축 방향으로 슬라이드 변위가 가능하게 된다. 지지 부재(93)는, 슬라이드 장치나 제한판 제어 장치(도시생략)의 협동에 의해, 그 움직임이 제어된다.
제한판 유닛(70)은, 예를 들어 프레임 형상의 유지체(도시생략)를 구비하고, 그 프레임 형상의 유지체에서의 X축 방향의 양단부에, 지지 부재(93)에 탈착 가능하게 설치된 지지부(71)가 각각 설치되어 있다. 이에 의해, 제한판 유닛(70)은, 홀더(90)로부터 착탈이 가능하며, 그 제한판 유닛(70)에 퇴적된 증착 재료를 정기적으로 회수할 수 있도록 되어 있다.
증착원(60)과 제한판 유닛(70)과 증착 마스크(80)는, 홀더(90)에 의해 일체적으로 유지되어 있으며, 이들 증착원(60)과 제한판 유닛(70)과 증착 마스크(80)는, 서로 상대적으로 위치가 고정되어 있다.
단, 증착 유닛(54)에 대하여 피성막 기판(200)을 상대 이동시키는 경우에는, 이들 증착원(60)과 제한판 유닛(70)과 증착 마스크(80)는, 서로 상대적으로 위치가 고정되어 있으면 되며, 동일한 홀더(90)에 유지되어 있을 필요는 없고, 반드시 일체화되어 있을 필요도 없다.
이들 증착원(60)과 제한판 유닛(70)과 증착 마스크(80)는, 증착원(60) 측으로부터 이 순서로, 서로 일정 거리 이격하여 대향 배치되어 있다. 또한, 이들 증착원(60)과 제한판 유닛(70)과 증착 마스크(80) 사이의 공극은, 임의로 설정할 수 있으며, 특별히 한정되는 것은 아니다.
(셔터)
피성막 기판(200)의 방향에 증착 입자(211)를 비래시키지 않을 때에는, 셔터(도시생략)를 사용하여, 증착 입자(211)의 증착 마스크(80)에의 도달을 제어하는 것이 바람직하다.
이로 인해, 예를 들어 증착원(60)과 제한판 유닛(70)의 사이에는, 증착 입자(211)의 증착 마스크(80)로의 도달을 제어하기 위해서, 필요에 따라서, 셔터(도시생략)가, 증착 OFF(오프) 신호 또는 증착 ON(온) 신호에 기초하여 진퇴 가능(삽발 가능)하게 설치되어 있어도 된다.
증착원(60)과 제한판 유닛(70)의 사이에 셔터를 적절히 끼움으로써, 증착을 행하지 않는 비증착 영역으로의 증착을 방지할 수 있다. 또한, 셔터는, 증착원(60)과 일체적으로 설치되어 있어도 되며, 증착원(60)과는 별도로 설치되어 있어도 무방하다.
<효과>
전술한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 예를 들어 도 1 및 도 5에 도시한 바와 같이, 제I 열의 증착 마스크(80A)와 제Ⅱ 열의 증착 마스크(80B)가, 각각의 증착 마스크(80A, 80B)에서의 마스크 개구군 영역(82A)과 마스크 개구군 영역(82B)이 서로 대향하는 측의 단부에서, Y축 방향을 따라 보았을 때 X축 방향으로 각각 겹치도록, X축 방향으로 위치를 어긋나게 하여 배치되어 있다. 또한, Y축 방향을 따라 보았을 때 마스크 개구군 영역(82A)과 마스크 개구군 영역(82B)이 X축 방향에 겹치는 중첩 영역(83)에 있어서, 증착 마스크(80)의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때의 Y축 방향의 개구 길이 d1이, 각 마스크 개구군 영역(82)의 외측을 향해 점차 짧아짐과 함께, Y축 방향에서의 증착 마스크(80A)와 증착 마스크(80B)의 합계의 개구 길이가, X축 방향에서의 마스크 개구(81)의 위치에 구애받지 않고 항상 동등해지도록 마스크 개구군 영역(82)을 형성하였다.
한편, 도 6의 (a), (b)는, 순서대로 비교예 1, 2로서, 도 1에 도시한 증착 마스크(80) 대신에 동일 형상의 마스크 개구(81)를 포함하는 마스크 개구군 영역(82)을 갖는 증착 마스크(80)를 도 1과 마찬가지로 배치한 예를 나타내는 평면도이다. 또한, 도 7은, 도 1에 도시한 증착 마스크(80)를 사용하여 증착을 행했을 때의, 제I 열의 증착 마스크(80A)에 의한 증착 영역 및 제Ⅱ 열의 증착 마스크(80B)에 의한 증착 영역에서의 증착막(221)의 구성을 나타내는 평면도이다.
도 7에 있어서, 증착막(221A)은, 증착 마스크(80A)에 의해 형성되는 증착막(221)이며, 증착막(221B)은, 증착 마스크(80B)에 의해 형성되는 증착막(221)이다.
도 6의 (a)에, 비교예 1의 증착 마스크(80)를 나타낸다. 중첩 영역(83), 즉, 제I 열의 증착 마스크(80A)에 의한 증착 영역과 제Ⅱ 열의 증착 마스크(80B)에 의한 증착 영역이 겹치는 영역에서는, 비중첩 영역(84)과 비교하여, 마스크 개구(81A)와 마스크 개구(81B)의 Y축 방향의 합계 개구 길이가 약 2배로 되어 있으며, 형성되는 증착막(221)의 막 두께도 약 2배로 된다. 따라서, 비교예 1의 증착 마스크에 의해 중첩시키는 것은 적당하지 않다.
도 6의 (b)에, 비교예 2의 증착 마스크(80)를 나타낸다. 중첩 영역(83)에서는, 비교예 1과 비교하여, 합계 개구 길이는 동등해지기 때문에, 중첩 영역(83)의 막 두께가 균일해지지만, 이하의 문제가 발생한다. 예를 들어, 어떠한 문제에 의해, 마스크 개구군 영역(82A)에 대응하는 증착원(60A)의 증착 레이트가 설정값으로부터 5% 높아진 경우, 중첩 영역(83)에 대응하는 증착막(221)의 막 두께는 2.5% 두꺼워진다. 이 증착 마스크(80A)와 증착 마스크(80B)에 의해 형성되는 막 두께의 급격한 변화는, 인간의 눈에 지각되기 쉽고, 이 중첩 영역(83)은 디스플레이에 있어서 줄무늬 형상으로 되어 지각되고, 결함 불량으로 된다.
이에 반하여, 본 실시 형태에 의하면, X축 방향의 어느 하나의 지점에서도, 합계 개구 길이가 동등하여, 중첩 영역(83)의 막 두께가 균일해진다. 또한, 중첩 영역(83)의 마스크 개구(81A, 81B)는, 마스크 개구군 영역(82)의 외측을 향해 점차 짧아지는 구성으로 되어 있기 때문에, 예를 들어 마스크 개구군 영역(82A)에 대응하는 증착원(60A)의 증착 레이트가 설정값으로부터 5% 높아진 경우에도, 중첩 영역(83)에 대응하는 증착막(221)의 막 두께는, 마스크 개구군 영역(82)의 외측을 향해 점차 그 막 두께 변동이 작게 형성된다(여기에서는, 5% 내지 0%). 이로 인해, 이 막 두께 변동이 인간의 눈에 지각되기 어려워져, 중첩 영역(83)은 디스플레이에 있어서 줄무늬 형상으로 되어 지각되지 않는다. 이와 같이, 본 실시 형태에 의하면, 막 두께 변동이 발생하여도 지각되기 어렵고, 막 두께가 균일하며, 또한 고정밀의 증착막 패턴을 형성할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 의하면, 전술한 바와 같이, 피성막 기판(200)의 X축 방향의 각 서브 화소에 대응하는 마스크 개구(81)를 분할하여, 종래보다도 소형의 증착 마스크(80)를 사용한 스캔 증착을 실현할 수 있다는 점에서, 증착 마스크(80)를 종래보다도 경량화할 수 있고, 증착 마스크(80)의 휨에 의한 증착 위치 어긋남을 억제하는 것이 가능하게 되어 있다. 이로 인해, 증착 마스크(80)의 휨에 기인하는 증착 흐려짐을 억제할 수 있으므로, 혼색이 없는 유기 EL 표시 장치(1)를 실현할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 의하면, 전술한 바와 같이, Y축 방향에 인접하는 증착 마스크(80A)와 증착 마스크(80B)를 X축 방향으로 어긋나게 하여 배치하고, 중첩 영역(83)에 있어서, 증착 마스크(80)의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때의 Y축 방향의 개구 길이 d1을, 각 마스크 개구군 영역(82)의 외측을 향해(즉, 도 4 중, A1 내지 A2를 향해) 점차 짧게 하고 있음으로써, 마스크 이음 부분으로 되는, 마스크 개구군 영역(82A)과 마스크 개구군 영역(82B)의 경계부에서, 개구 길이 d1을 서서히 변화시킬 수 있다.
이로 인해, 전술한 바와 같이, 피성막 기판(200)의 X축 방향의 각 서브 화소에 대응하는 마스크 개구(81)를 분할하여, 종래보다도 소형의 증착 마스크(80)를 사용하여 스캔 증착을 행하는 경우에도, 마스크 개구군 영역(82A)과 마스크 개구군 영역(82B)의 경계부의 블록 갈라짐이 발생하지 않는, 균일한 증착을 행할 수 있다.
또한, 이때, 상기 단부에 있어서, Y축 방향에 인접하는 마스크 개구군 영역(82A)과 마스크 개구군 영역(82B)이 1화소 이상 겹치도록 X축 방향으로 위치를 어긋나게 하여 배치되어 있음으로써, 확실하게 경계부의 블록 갈라짐을 방지할 수 있음과 함께, 보다 균일한 증착을 행할 수 있다.
또한, 이들 마스크 개구군 영역(82A, 82B)에서의 마스크 개구(81A, 81B)의 수는 유한하기 때문에, 마스크 개구군 영역(82A)과 마스크 개구군 영역(82B)의 겹침 폭의 상한은, 마스크 개구군 영역(82A, 82B)에서의 마스크 개구(81A, 81B)의 수에 따라서 자연스럽게 제한되는 것은, 물론이다.
<증착 마스크(80)의 변형예>
도 1, 도 4, 도 5에서는, 증착 마스크(80)에서의 마스크 개구군 영역(82)이, 대략 육각 형상인 경우를 예로 들어 도시하였다.
그러나, 상기 마스크 개구군 영역(82)은, 증착 마스크(80)의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때의 Y축 방향의 개구 길이 d1이, 각 마스크 개구군 영역(82)의 외측을 향해 점차 짧아짐과 함께, Y축 방향에 인접하는 증착 마스크(80)의 합계 개구 길이가, X축 방향에서의 마스크 개구(81)의 위치에 구애받지 않고 항상 동등해지도록 형성되어 있으면, 상기 형상에 한정되는 것은 아니다.
도 12의 (a) 내지 (d)는, 본 실시 형태에 따른 증착 마스크(80)에서의 마스크 개구군 영역(82)의 패턴 형상의 다른 일례를 나타내는 주요부 평면부이다.
각 마스크 개구군 영역(82)은, 예를 들어 도 12의 (a)에 도시한 바와 같이 사다리꼴 형상으로 형성되어 있어도 된다. 또한, 각 마스크 개구군 영역(82)은, 예를 들어 도 12의 (b)에 도시한 바와 같이, 중첩 영역(83)에서, 개구 길이가 상이한 복수의 마스크 개구(81)가 단속적으로 형성되어 있는 형상을 가져도 되며, 도 12의 (c)에 도시한 바와 같이, 중첩 영역(83)에서 마스크 개구군 영역(82)의 외측 테두리부가 지그재그 형상으로 형성된 형상을 갖고 있어도 된다.
또한, 중첩 영역(83)에서의 개구 길이는, 변화율이 일정하지 않아도 된다. 즉, 중첩 영역(83)에 있어서, 개구 길이는, 마스크 개구군 영역(82)의 외측을 향해(즉, A1로부터 A2를 향해) 개구 길이가 연속적으로 서서히 짧아지도록 반드시 변화할 필요는 없다. 예를 들어, 도 12의 (d)에 도시한 바와 같이, 마스크 개구군 영역(82)은, 중첩 영역(83)에 있어서 계단 형상으로 형성되어 있어도 되며, 중첩 영역(83)에 있어서, 개구 길이가 단계적으로 짧아지도록 변화하여도 된다. 이와 같이, 마스크 개구군 영역(82)의 형상은, 마스크 설계나 제조 방법 등에 맞춰서, 적절히 변경이 가능하다.
또한, 본 실시 형태에서는, 1장의 증착 마스크(80)에, 마스크 개구군 영역(82)이 2군데 형성되어 있는 경우를 예로 들어 설명하였지만, 본 실시 형태는 이에 한정되는 것은 아니다. 각 증착 마스크(80)에는, 마스크 개구군 영역(82)이 적어도 1군데 형성되어 있으면 되며, 1군데 혹은 3군데 이상 형성되어 있어도 무방하다.
어떠한 경우에서도, 본 실시 형태에 따른 증착 장치(50)에 의하면, 특허문헌 3과 같이 X축 방향에 인접하는 마스크 칩을, 형성하는 증착막의 패턴에 대응한 개구부 내에서 연결하지 않으므로, X축 방향에서, 막 두께가 균일하며, 또한 고정밀의 증착막 패턴을 형성할 수 있다.
<증착 유닛(54)의 변형예>
도 2에서는, 증착원(60)에서의 사출구(61)가 이차원 형상으로 지그재그 배치되어 있는 경우를 예로 들어 설명하였지만, 본 실시 형태는 이에 한정되는 것은 아니다.
도 13은, 본 실시 형태에 따른 증착 장치(50)에서의 주요부의 개략 구성의 다른 예를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
본 실시 형태에 따른 증착 장치(50)는, 예를 들어 도 13에 도시한 바와 같이, 도 2에 도시한 증착원(60) 대신에, 사출구(61)가 일차원 형상(즉, 라인 형상)으로 배열된 증착원(60)을 2개 사용하고, 증착 마스크(80)의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때, 주사 방향 상류측의 증착원(60)과 주사 방향 하류측의 증착원(60)에서, 각각의 사출구(61)가 지그재그 형상으로 되도록, X축 방향에서의 위치를 어긋나게 하여 배치하여도 무방하다.
또한, 도 2에서는, 주사 방향 상류측의 증착 마스크(80A)와 주사 방향 하류측의 증착 마스크(80B)가 동일한 홀더(90)에 유지되어 있는 경우를 예로 들어 설명하였지만, 도 13에 도시한 바와 같이, 주사 방향 상류측의 증착 마스크(80A)와 주사 방향 하류측의 증착 마스크(80B)는, 각각 별개의 홀더(90)에 유지되어 있어도 무방하다.
<그 밖의 변형예>
또한, 본 실시 형태에서는, 증착 장치(50)를 유기 EL 표시 장치(1)의 제조 장치로서 사용하여, 증착막(221)을 패턴 형성하는 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 본 실시 형태는 이에 한정되는 것이 아니라, 표시 장치의 서브 화소에 대응한 증착막 패턴을 형성하기 위한 장치로서, 널리 적용이 가능하다.
〔실시 형태 2〕
본 실시 형태에 대해서 도 14의 (a) 내지 (c)에 기초하여 설명하면, 이하와 같다.
또한, 본 실시 형태에서는, 실시 형태 1과의 상이점에 대해 설명하도록 하고, 실시 형태 1에서 사용한 구성 요소와 동일한 기능을 갖는 구성 요소에는 동일한 번호를 붙여, 그 설명을 생략한다.
도 14의 (a)는 증착 마스크(80)의 이면측으로부터 피성막 기판(200)을 보았을 때의 본 실시 형태에 따른 증착 유닛(54)의 주요부의 개략 구성을 나타내는 사시도이며, 도 14의 (b)는, 도 14의 (a)에 도시한 구성 요소를 그 측면에서 보았을 때의 개략 구성을 나타내는 측면도이며, 도 14의 (c)는 도 14의 (a)에 도시한 증착 마스크(80)의 개략 구성을 나타내는 평면도이다.
실시 형태 1에서는, 각 증착 마스크(80)에서의 각 마스크 개구(81)가, 각 마스크 개구(81)의 X축 방향의 위치에 따라서 Y축 방향으로 서로 다른 길이로 형성되어 있는 경우를 예로 들어 설명하였다.
본 실시 형태에서는, 도 14의 (c)에 도시한 바와 같이, 각 증착 마스크(80)에 형성된 각 마스크 개구(81)는 모두 동일 형상이며, 도 14의 (a), (b)에 도시한 바와 같이, 증착 마스크(80)의 바로 아래에, 마스크 개구군 영역(82)마다, 각 마스크 개구군 영역(82)에서의 중첩 영역(83)의 일부를 가리는 차폐판(111)을 각각 설치하고 있는 점에서, 실시 형태 1과 상이하다.
이와 같이, 본 실시 형태에 따른 증착 장치(50)는, 차폐판(111)에 의해, 각 증착 마스크(80)에서의 각 마스크 개구(81) 중, Y축 방향을 따라 보았을 때 마스크 개구군 영역(82)이 X축 방향으로 각각 겹치는 영역(즉, 중첩 영역(83))의 마스크 개구(81)의 일부를 각각 덮음으로써, 그 마스크 개구(81)에서의 증착 마스크(80)의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때의 Y축 방향의 개구 길이를 변경한다.
이와 같이, 증착 마스크(80)의 개구 길이는, 실시 형태 1과 같이 증착 마스크(80)에 실제로 형성되는 마스크 개구(81) 그 자체의 길이를 변경하는 이외에, 별도 삽입한 차폐판(111)에 의해, 실질적인 개구 길이를, 실시 형태 1과 마찬가지로 변경하여도 무방하다.
실시 형태 1과 같이 증착 마스크(80)에 실제로 형성되는 마스크 개구(81) 그 자체의 길이를 변경한 경우, 차폐판(111)을 필요로 하지 않기 때문에, 부품 개수를 삭감할 수 있다.
한편으로, 본 실시 형태에 의하면, 증착 마스크(80)의 마스크 개구(81)를 동일 형상으로 할 수 있어, Y축 방향을 따라 보았을 때의 마스크 개구군 영역(82A)과 마스크 개구군 영역(82B)의 X축 방향의 겹침 폭(즉, 중첩 영역(83)의 X축 방향의 폭)을 증착 마스크(80)의 제조 후에 용이하게 변경할 수 있다. 이로 인해, 증착 마스크(80)의 레이아웃의 자유도를 높일 수 있다.
또한, 증착 마스크(80)의 마스크 개구(81) 자체의 형상을 변경한 경우, 1장의 증착 마스크(80)에 일괄적으로 마스크 개구(81)를 만들어 넣으므로 정밀도를 얻기 쉬운 반면, 프로세스 조건이나 재료의 종류 변경 및 경시 등에 의해 막 두께 분포가 변화한 경우에는, 증착 마스크(80)를 다시 만들 필요가 있어, 비용·납기의 점에서 유연성이 부족하다. 한편, 본 실시 형태와 같이 차폐판(111)에 의해 마스크 개구(81)의 개구 길이의 조절을 행하는 경우, 증착막(221)의 막 두께의 다양한 분포 특성에 따라서 차폐판(111)의 위치나 형상을 개별로 조정함으로써, 유연하게 대응할 수 있다.
차폐판(111)은, 예를 들어 알루미늄이나 스테인리스 등의 재질에 상응하는 가공 정밀도(예를 들어 ±0.1㎜ 등)가 있으면 되며, 크기도 증착 마스크(80)에 비하여 작기 때문에, 비용·납기의 점에서 이점이 크다.
또한, 상기 차폐판(111)의 크기 및 형상은, 중첩 영역(83)에서의 마스크 개구군 영역(82)의 형상이, 실시 형태 1에서의 중첩 영역(83)에서의 마스크 개구군 영역(82)의 형상과 마찬가지의 형상이 얻어지도록 적절히 설정하면 되며, 특별히 한정되는 것은 아니다.
또한, 차폐판(111)의 재료도 특별히 한정되는 것은 아니다. 단, 차폐판(111)은, 그 차폐판(111)이 설치된 영역에서의 마스크 개구(81)에 대한 증착 입자(211)의 통과를 방지할 수 있으면 되며, 휨이 발생하지 않도록 유지할 수 있기만 하면, 경량화를 위해서, 가능한 한 가벼운 소재이면서도 두께가 얇게 형성되어 있는 것이 바람직하다.
〔실시 형태 3〕
본 실시 형태에 대하여 도 15의 (a) 내지 (d)에 기초하여 설명하면, 이하와 같다.
또한, 본 실시 형태에서는, 주로, 실시 형태 2와의 상이점에 대해 설명하도록 하고, 실시 형태 1, 2에서 사용한 구성 요소와 동일한 기능을 갖는 구성 요소에는 동일한 번호를 붙여, 그 설명을 생략한다.
도 15의 (a)는, 증착 마스크(80)의 이면측으로부터 피성막 기판(200)을 보았을 때의 본 실시 형태에 따른 증착 유닛(54)의 주요부의 개략 구성을 나타내는 사시도이며, 도 15의 (b)는, 도 15의 (a)에 도시한 구성 요소를 그 측면으로부터 보았을 때의 개략 구성을 나타내는 측면도이며, 도 15의 (c)는, 도 15의 (a)에 도시한 증착 마스크(80)의 개략 구성을 나타내는 평면도이며, 도 15의 (d)는 도 15의 (a)에 도시한 차폐판(111)의 개략 구성을 나타내는 평면도이다.
실시 형태 3에서는, 각 증착 마스크(80)에서의 각 마스크 개구군 영역(82)에, 중첩 영역(83)마다 차폐판(111)이 설치되어 있는 경우를 예로 들어 도시하였다. 이로 인해, 실시 형태 2에서는, 각 마스크 개구군 영역(82)에, 각각 차폐판(111)이 2장씩 설치되어 있었다.
본 실시 형태에서는, 실시 형태 2에 나타내는 차폐판(111)을 일체화함으로써, 복수의 마스크 개구군 영역(82)에 공통으로 1장의 차폐판(111)이 설치되어 있는 경우를 예로 들어 설명한다.
본 실시 형태에서는, 도 15에 도시한 바와 같이, 복수의 증착 마스크(80)의 바로 아래에, 차폐판(111)을 1장 설치하고 있다. 차폐판(111)에는, 각 마스크 개구군 영역(82)의 일부를 노출시키는 개구 영역(112)이 형성되어 있다.
또한, 개구 영역(112)의 형상은, 중첩 영역(83)에서의 마스크 개구군 영역(82)의 형상이, 실시 형태 1에서의 중첩 영역(83)에서의 마스크 개구군 영역(82)의 형상과 마찬가지의 형상이 얻어지도록 적절히 설정된다.
본 실시 형태에서도, 실시 형태 2와 마찬가지로, 증착 마스크(80)의 마스크 개구(81)를 동일 형상으로 할 수 있고, Y축 방향을 따라 보았을 때의 마스크 개구군 영역(82A)과 마스크 개구군 영역(82B)의 X축 방향의 겹침 폭(즉, 중첩 영역(83)의 X축 방향의 폭)을 증착 마스크(80)의 제조 후에 용이하게 변경할 수 있다. 이로 인해, 증착 마스크(80)의 레이아웃 자유도를 높일 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 복수의 마스크 개구군 영역(82)에 공통으로 1장의 차폐판(111)이 설치되어 있음으로써, 차폐판(111)과 증착 마스크(80)의 위치 정렬을 용이하게 행할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 1장의 차폐판(111)에 일괄적으로 개구 영역(112)을 만들어 넣기 때문에, 정밀도를 얻기 쉽다. 또한, 상기 개구 영역(112)에는, 증착 마스크(80)와 같은 고정밀 패턴은 불필요하다. 이로 인해, 증착 마스크(80)의 마스크 개구(81)의 형상(Y축 방향의 길이)을 각 마스크 개구(81)의 X축 방향의 위치에 따라서 변경하는 경우와 비교하여, 비용·납기의 점에서 유리하다.
〔실시 형태 4〕
본 실시 형태에 대하여, 주로 도 16의 (a), (b) 내지 도 20의 (a), (b)에 기초하여 설명하면, 이하와 같다.
또한, 본 실시 형태에서는, 주로, 실시 형태 1 내지 3의 상이점에 대해 설명하도록 하고, 실시 형태 1 내지 3에서 사용한 구성 요소와 동일한 기능을 갖는 구성 요소에는 동일한 번호를 붙여, 그 설명을 생략한다.
도 16의 (a), (b)는, 증착원(60)과 피성막 기판(200) 사이의 거리(타깃 길이)가, 상대적으로 긴 경우와 짧은 경우에서의 증착막(221)의 막 두께 분포의 차이를 모식적으로 나타내는 도면이며, 도 16의 (a)는, 타깃 길이가 상대적으로 긴 경우를 나타내고, 도 16의 (b)는, 타깃 길이가 상대적으로 짧은 경우를 나타낸다.
타깃 길이가 긴 경우, 도 16의 (a)에 도시한 바와 같이 막 두께 분포가 좋다는 장점이 있는 한편, 증착 레이트가 낮다는 단점이 있다. 한편, 타깃 길이가 짧으면, 증착 레이트가 높고, 택트가 빠르다는 장점이 있는 한편, 도 16의 (b)에 도시한 바와 같이 막 두께 분포가 크다고 하는 단점이 있다. 이로 인해, 타깃 길이에 의해 사용하는 증착 마스크(80)를 구분지어 사용하는 것이 바람직하다. 타깃 길이가 길고, 막 두께 분포를 무시할 수 있을 정도로 작은 경우에는, 실시 형태 1 내지 3의 마스크 개구(81)의 패턴 형상에서도, 균일한 증착막을 형성할 수 있었다. 그러나, 택트를 올리기 위해서 타깃 길이를 짧게 하는 설계를 한 경우, 이 막 두께 분포는 무시할 수 없게 되어, 막 두께 분포를 고려한 마스크 개구(81)의 패턴 형상의 설계가 필요해진다.
도 17의 (a), (b)는, 각각, 본 실시 형태에 따른 증착 마스크(80)에서의 마스크 개구군 영역(82)의 개구 패턴의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 17의 (a)에 도시한 개구 패턴을 갖는 증착 마스크(80)는, 예를 들어 도 16의 (a)에 도시한 바와 같이 타깃 길이가 비교적 길지만 막 두께 분포를 무시할 수 없는 경우에 사용된다. 도 16의 (b)에 도시한 바와 같이 타깃 길이가 짧은 경우에는, 예를 들어 도 17의 (b)에 도시한 개구 패턴을 갖는 증착 마스크(80)가 사용된다.
진공에서의 증착은, 도 16의 (a), (b)에 도시한 막 두께 분포로부터 알 수 있는 바와 같이, 사출구(61)의 X축 방향의 위치가, 각 마스크 개구군 영역(82)의 X축 방향의 중앙 위치에 위치하고 있으므로, 코사인 법칙에 의해, 증착원(60)의 사출구(61)에 수직인 부분, 즉, 각 증착 블록(101: 증착 공간)의 중심 부분에 가장 많은 증착 입자(211)가 방사되고, 제한판(73) 측에 근접할수록 방사되는 증착 입자(211)의 양이 감소한다.
이로 인해, 마스크 개구군 영역(82)의 크기, 다시 말하자면, 증착 블록(101)의 X축 방향의 크기에 따라 다르기도 하지만, 마스크 개구(81)의 Y축 방향의 길이는, 사출구(61)의 바로 위에 위치하는 마스크 개구(81)에서 가장 짧고, 사출구(61)의 X축 방향 위치로부터 X축 방향에 보다 멀리에 위치하는 마스크 개구(81)일수록 길게 함으로써, 동일 두께의 스트라이프 형상의 증착막(221)을 형성할 수 있다.
이로 인해, 도 17의 (a), (b)에 도시한 바와 같이, 증착원 중심으로부터 A1까지는, 증착 마스크(80)의 개구 길이(도 17의 (a), (b)에서는, 마스크 개구(81)의 Y축 방향의 길이와 동등함)를, 막 두께 분포를 반영하여 점차 길게 하고, A1에서 A2까지는, 실시 형태 1 내지 3과 마찬가지로, 마스크 개구군 영역(82)의 외측을 향해 증착 마스크(80)의 개구 길이를 점차 짧게 하는 것이 바람직하다.
즉, 증착 마스크(80)의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때, 각 마스크 개구군 영역(82)에서의, Y축 방향을 따른 동일 직선상에 다른 증착 마스크(80)에서의 마스크 개구(81)가 존재하지 않는 비중첩 영역(84)에서의 마스크 개구(81)는, X축 방향에서의 사출구(61)의 바로 위에서부터의 거리가 길어짐에 따라 Y축 방향의 개구 길이가 길어지도록 개구 길이가 설정되어 있는 것이 바람직하다.
예를 들어, 도 17의 (a), (b)에 도시한 증착 마스크(80)에서의 각 마스크 개구(81)의 개구 길이는, 막 두께 보정 후 마스크 개구 길이로서 식 1에 나타낸 바와 같이, 마스크 개구군 영역(82) 내의 증착막(221)의 막 두께 분포로부터 산출되는 막 두께 보정 계수를 사용하여 산출할 수 있다.
<식 1>
막 두께 보정 후 마스크 개구 길이=기준 마스크 개구 길이×막 두께 보정 계수
여기서, 막 두께 보정 계수는, 이하와 같이 구해진다. 즉, 도 6의 (a), (b)와 같은 X축 방향에서 개구 길이를 일률로 한 증착 마스크(80)를 사용하고, 열 I만에 의해 증착시켜서, 각 마스크 개구(81)에 대응하는 증착막(221)의 막 두께를 측정한다. 이와 같이, X축 방향의 각 마스크 개구(81)에 대응하는 증착막(221)의 막 두께, 및 최소 막 두께값(마스크 개구군 영역(82)의 최단의 마스크 개구(81)에 대응)을 구하고, 다음 식 2에 의해, 막 두께 보정 계수를 구한다. 또한, 열 Ⅱ에 대해서도 마찬가지로 막 두께 보정 계수를 구한다.
<식 2>
막 두께 보정 계수=1/(X축 방향의 각 마스크 개구(81)에 대응하는 증착막(221)의 막 두께/최소 막 두께값)
또한, 여기서, 막 두께 보정 후 마스크 개구 길이란, 전술한 바와 같이 증착막(221)의 막 두께 분포를 사용하여 보정한, 각 마스크 개구(81)의 보정 후의 개구 길이를 나타낸다. 또한, 기준 마스크 개구 길이란, 실시 형태 1 내지 3과 같은, 막 두께 분포를 고려하지 않은 마스크 개구(81)의 개구 길이이다. 또한, X축 방향의 각 위치에서의, 개구 길이 변경 전의 각 마스크 개구(81)에 의해 얻어진 막 두께는, 도 16의 (a), (b)에 도시한 바와 같이 막 두께 분포를 갖고 있다.
이하에, 도 5에 도시한, 성막 구간 L의 성막을 예로 들어, 도 17의 (a), (b)에 도시한 증착 마스크(80)에서의 개구 길이의 변경 방법에 대하여 설명한다.
도 18의 (a)는, 제I 열에서의 증착 마스크(80A)의 증착 영역에서 도 6의 (a), (b)에 도시한 바와 같이 X축 방향에서 개구 길이를 일률로 한 증착 마스크(80)를 사용한 경우에서의, 성막 구간 L의 X축 방향의 각 위치에서의 증착막(221)의 막 두께 분포와 막 두께 보정 계수의 관계를 나타내는 그래프이다. 또한, 도 18의 (b)는 상기 성막 구간 L에서의, 증착 마스크(80A)의 마스크 개구 비율(막 두께 보정 전의 비중첩 영역(84)의 마스크 개구(81)의 개구 길이, 즉, 비중첩 영역(84)의 기준 마스크 개구 길이를 100%라 했을 때의 비율)의 막 두께 보정 전후의 변화와, 막 두께 보정 계수의 관계를 나타내는 그래프이며, 도 18의 (c)는 X축 방향의 각 위치에서의, 막 두께 보정 전의 증착 마스크(80A)와 증착 마스크(80B)의 마스크 개구 비율을 나타내는 표이다.
또한, 도 19의 (a)는 제Ⅱ 열에서의 증착 마스크(80B)의 증착 영역에 있어서, 도 6의 (a), (b)에 도시한 바와 같이 X축 방향에서 개구 길이를 일률로 한 증착 마스크(80)를 사용한 경우에서의, 성막 구간 L의 X축 방향의 각 위치에서의 증착막(221)의 막 두께 분포와 막 두께 보정 계수의 관계를 나타내는 그래프이다. 또한, 도 19의 (b)는 상기 성막 구간 L에서의, 증착 마스크(80B)의 막 두께 보정 전 및 보정 후의 마스크 개구 비율의 변화와, 막 두께 보정 계수의 관계를 나타내는 그래프이다.
또한, 도 20의 (a)는, 성막 구간 L의 X축 방향의 각 위치에서의, 막 두께 보정 후의 증착 마스크(80A, 80B)의 마스크 개구 비율의 변화와, 막 두께 보정 후의 증착 마스크(80A, 80B)에 의해 형성되는 증착막(221)의 막 두께(막 두께 보정 후의 증착 마스크(80A, 80B)에 의한 막 두께를 합성한 합성 막 두께)의 관계를 나타내는 그래프이며, (b)는, 막 두께 보정 전후의 주요부의 마스크 개구 비율의 변화를 나타내는 그래프이다.
또한, 도 18의 (a), (b) 내지 도 20의 (a), (b) 중, A2, A2'는, 도 5에 도시한, 성막 구간 L에서의 증착 마스크(80A)의 마스크 개구(81)의 X축 방향의 양단부 위치에 상당하는 위치를 나타낸다. 또한, 도 18의 (a), (b) 내지 도 20의 (a), (b) 중, 위치 「0」은, 상기 성막 구간 L에서의 증착 마스크(80A)의 X축 방향에서의 증착 영역 중심을 나타낸다. 또한, 도 18의 (a), (b) 내지 도 20의 (a), (b)의 종축은, 각 도면에 기재된 값을 기준화(정규화)했을 때의, 기준값에 대한 비율을 나타낸다. 구체적으로는, 막 두께 분포와 합성 막 두께의 경우, 막 두께 분포에서의 최대 막 두께를 100%라 했을 때의, X축 방향에서의 각 위치에서의 증착막(221)의 막 두께 비율을 나타내고, 막 두께 보정 계수는, 막 두께 보정 계수의 최댓값을 100%라 했을 때의 막 두께 보정 계수의 비율을 나타내고, 개구 비율은, X축 방향의 각 위치에서의, 비중첩 영역(84)의 기준 마스크 개구 길이에 대한 각 증착 마스크(80A, 80B)의 마스크 개구 길이의 비율(마스크 개구 비율)을 나타낸다.
도 17의 (b)에 도시한 개구 패턴을 갖는 증착 마스크(80A, 80B)의 막 두께 보정 후의 마스크 개구 비율(즉, 도 18의 (b), 도 19의 (b) 및 도 20에 도시한, 막 두께 보정 후의 증착 마스크(80A, 80B)의 마스크 개구 비율)은, 각각, 다음 식 3에 의해 산출할 수 있다. 또한, 다음 식 3에 있어서, 막 두께 보정 전의 마스크 개구 비율이란, 기준 마스크 개구 길이의 개구 비율이다.
<식 3>
막 두께 보정 후의 마스크 개구 비율=막 두께 보정 전의 마스크 개구 비율×막 두께 보정 계수
도 17의 (b), 도 18의 (b), 도 19의 (b), 도 20의 (b)로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 실시 형태에 의하면, 막 두께 분포가 큰 경우에, 막 두께 보정 후 마스크 개구 길이에 기초하여 각 마스크 개구(81)의 개구 길이를 결정·변경함으로써, 막 두께 보정 후의 마스크 개구군 영역(82)의 형상은, 중첩 영역(83)에 있어서, 마스크 개구군 영역(82)의 각 정점을 연결하는 선의 중간부가, 각 정점을 직선적으로 연결한 경우보다도 약간 볼록해지는 형상이 된다.
또한, 막 두께 보정 후 마스크 개구 길이에 의해 형성되는 증착막(221)의 막 두께는, 최소 막 두께값과 동등해진다. 도 18의 (a)에 도시한 예에서는, 보정 후의 막 두께는, 보정 전의 막 두께와 비교하여 약 82%의 막 두께로 된다. 이와 같이, 막 두께를 작게 하는 방향으로 보정하는 이유는, 증착의 재료 이용 효율을 높게 하는 관점에서, 마스크 개구 길이는 초기가 가장 길게 형성되어 있으며, 그 길이부터 짧게 하는 방향에서 마스크 개구 길이를 보정하기 위해서이다. 이와 같이, 보정 후의 막 두께는 작아지지만, 예를 들어 증착원(60)의 증착 온도를 높게 하고, 증착 레이트를 올림으로써, 보정 후의 막 두께를 보정 전의 막 두께와 맞추는 조정을 행한다. 이와 같이 하여, 막 두께 분포를 해소하고, 원하는 막 두께로 균일한 증착막을 형성할 수 있다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 의하면, 각 마스크 개구(81)에 의해 실제로 형성되는 증착막(221)의 막 두께로부터, 각 마스크 개구(81)의 막 두께 보정 후 마스크 개구 길이를 산출함으로써, 도 20의 (a)에 도시한 바와 같이, X축 방향에서의 마스크 개구(81)의 위치에 구애받지 않고, 동등한 막 두께의 증착막(221)을 형성할 수 있다.
이에 의해, 1개의 증착 블록(101)에서의 막 두께뿐만 아니라, Y축 방향에 인접하는 증착 블록(101)에서의 마스크 개구(81)에 의한 증착막(221)의 중첩도 고려한, 동일 두께의 스트라이프 형상의 증착막(221)을 형성할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 실시 형태 1에서 나타낸 바와 같이 증착 마스크(80)의 마스크 개구(81)의 Y축 방향의 길이를 그 마스크 개구(81)의 X축 방향의 위치에 따라서 변경하는 경우를 예로 들어 나타내었지만, 실시 형태 2, 3에 나타낸 바와 같이, 차폐판(111)을 사용하여 증착 마스크(80)의 실질적인 개구 길이를 변경해도 되는 것은, 물론이다.
또한, 본 실시 형태에서는, 타깃 길이가 짧은 경우에 사용하는 증착 마스크(80)로서 도 17의 (b)에 도시한 개구 패턴을 갖는 증착 마스크(80)를 예로 들어 설명하였지만, 본 실시 형태는 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 타깃 길이가 짧아도, 예를 들어 제한판(제어판)을 사용하고, 마스크 개구군 영역(82)에서의 중첩 영역(83)의 일부의 막 두께 분포가 나쁜 영역을 차폐함으로써, 도 17의 (a)에 도시한 개구 패턴을 갖는 증착 마스크(80)를 사용한 경우에도, X축 방향에서의 마스크 개구(81)의 위치에 구애받지 않고, 동등한 막 두께의 증착막(221)을 형성할 수 있다. 마찬가지로, 마스크 개구군 영역(82)에서의 중첩 영역(83)의 일부의 막 두께 분포가 나쁜 영역을 차폐함으로써, 실시 형태 1 내지 3에 나타내는 개구 패턴을 갖는 증착 마스크(80)를 사용한 경우에도, X축 방향에서의 마스크 개구(81)의 위치에 구애받지 않고, 동등한 막 두께의 증착막(221)을 형성할 수 있다.
〔정리〕
본 발명의 형태 1에 따른 증착 장치(50)는, 표시 장치(예를 들어 유기 EL 표시 장치(1))에 사용되는 피성막 기판(200) 위에, 상기 표시 장치의 서브 화소(서브 화소(2R, 2G, 2B))마다 소정의 패턴 증착막(221)을 형성하는 증착 장치로서, 증착원(60)과 복수의 증착 마스크(80)를 갖는 증착 유닛(54)과, 상기 증착 유닛(54) 및 피성막 기판(200) 중 한쪽을 다른 쪽에 대하여 상대 이동시키는 이동 장치(기판 이동 장치(103) 또는 증착 유닛 이동 장치(104))를 구비하고, 상기 각 증착 마스크(80)에서의, 상기 이동 장치에 의한 이동 방향(주사 방향)인 제1 방향(Y축 방향) 및 그 제1 방향에 수직인 제2 방향(X축 방향)의 길이는, 각각의 방향에서의 상기 피성막 기판(200)의 증착 영역의 길이보다도 짧고, 상기 증착 마스크(80)는, 적어도 상기 제1 방향으로, 복수 배치되어 있으며, 상기 각 증착 마스크(80)는, 상기 제2 방향으로, 마스크 개구군 영역(82)을, 1군데 또는, 적어도 1화소의 차폐 영역(85)을 개재하여 복수 갖고, 상기 마스크 개구군 영역(82)은, 각각, 적어도 상기 제2 방향으로 배열된 복수의 마스크 개구(81)를 포함하며, 또한, 각각, 상기 증착원(60)에서의 증착 입자(211)의 사출구(61)와 쌍을 이루고 있으며, 상기 제1 방향에 인접하는 증착 마스크(80)는, 각각의 증착 마스크(80)의 각 마스크 개구군 영역(82)에서의 상기 제2 방향의 단부 중 다른 쪽의 증착 마스크(80)의 마스크 개구군 영역(82)에 대향하는 측의 단부에서의 복수의 마스크 개구(81)가, 상기 제1 방향을 따라 보았을 때 상기 제2 방향으로 각각 겸침과 함께, 그 단부에서의 상기 제1 방향에 인접하는 마스크 개구(81)에 의해 형성되는 증착막(221)이 상기 제1 방향을 따라서 동일 직선상에 위치하도록, 상기 제2 방향으로 위치를 어긋나게 하여 배치되어 있으며, 상기 제2 방향에서의 상기 증착 마스크(80)의 합계 길이(총 길이)는, 상기 제2 방향에서의 상기 피성막 기판(200)의 증착 영역의 길이보다도 길고, 상기 각 마스크 개구(81)는, 상기 각 서브 화소에 대응하여 형성되어 있으며, 상기 각 증착 마스크(80)의 각 마스크 개구군 영역(82)에서의, 상기 제1 방향을 따라 보았을 때 상기 제2 방향으로 각각 겹치는 영역(중첩 영역(83))에서는, 상기 증착 마스크(80)의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때의 상기 제1 방향의 개구 길이가, 상기 각 마스크 개구군 영역(82)의 외측을 향해 점차 짧아진다.
또한, 여기에서 말하는 「증착 마스크(80)의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때의 상기 제1 방향의 개구 길이」란, 증착 마스크(80)의 마스크 개구(81) 그 자체의 상기 제1 방향의 길이가 아니라, 증착 마스크(80)의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때 실제로 개구되어 있는 증착 마스크(80)의 실질적인 상기 제1 방향의 개구 길이(즉, 증착 입자(211)가 통과 가능한 개구 영역의 상기 제1 방향의 길이)를 나타낸다. 즉, 증착 마스크(80)의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때, 증착 마스크(80)의 마스크 개구(81)의 일부가 예를 들어 차폐판(111)에 의해 막혀 있는 경우, 증착 마스크(80)의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때의 상기 제1 방향의 개구 길이는, 증착 마스크(80)의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때, 실제로 개구하고 있는 마스크 개구(81)의 제1 방향의 길이(즉, 상기 차폐판(111)에 의해 막히지 않은 마스크 개구(81)의 제1 방향의 길이)를 나타낸다.
상기 구성에 의하면, 피성막 기판(200)의 상기 제2 방향의 각 서브 화소에 대응하는 마스크 개구(81)를 분할하여, 종래보다도 소형의 증착 마스크(80)를 사용한 스캔 증착을 실현할 수 있다는 점에서, 증착 마스크(80)를 종래보다도 경량화할 수 있고, 증착 마스크(80)의 휨에 의한 증착 위치 어긋남을 억제할 수 있다. 이로 인해, 증착 마스크(80)의 휨에 기인하는 증착 흐려짐을 억제할 수 있다.
또한, 상기 구성에 의하면, 전술한 바와 같이, 상기 제1 방향에 인접하는 증착 마스크(80A)와 증착 마스크(80B)를 상기 제2 방향으로 어긋나게 하여 배치하고, 상기 제1 방향을 따라 보았을 때 각각의 증착 마스크(80)에서의 마스크 개구군 영역(82)이 상기 제2 방향에 겹치는 중첩 영역(83)에 있어서, 증착 마스크(80)의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때의 상기 제1 방향의 개구 길이를, 각 마스크 개구군 영역(82)의 외측을 향해 점차 짧게 하고 있음으로써, 복수의 증착 마스크(80)를 연결하는 마스크 이음 부분으로 되는, 상기 제1 방향에 인접하는 증착 마스크(80)에서의 각 마스크 개구군 영역(82)의 경계부에서, 개구 길이를 서서히 변화시킬 수 있다.
이로 인해, 전술한 바와 같이, 피성막 기판(200)의 상기 제2 방향의 각 서브 화소에 대응하는 마스크 개구(81)를 분할하여, 종래보다도 소형의 증착 마스크(80)를 사용하여 스캔 증착을 행하는 경우에도, 상기 마스크 개구군 영역의 경계부의 블록 갈라짐이 발생하지 않는, 균일한 증착을 행할 수 있다.
또한, 상기 구성에 의하면, 서브 화소 내에서 X축 방향에 증착 마스크(80)를 연결하지 않으므로, 패턴 제어가 용이하다.
또한, 상기 구성에 의하면, 각 마스크 개구군 영역(82)이 증착원(60)의 사출구(61)와 쌍을 이루고 있음으로써, 개개의 마스크 개구(81)에 비래하는 증착 입자(211)의 비래원(사출구(61))을 한정할 수 있으므로, 그 비래 각도에 최적인 마스크 개구(81)의 위치를 설정할 수 있다. 이로 인해, 증착 흐려짐을 방지할 수 있음과 함께, 증착 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 제2 방향에 인접하는 마스크 개구군 영역(82)의 경계부에서는, 각 마스크 개구군 영역(82)에서의 2개의 사출구(61)로부터 비래한 증착 입자(211)가 섞이기 쉬워진다. 그러나, 전술한 바와 같이, 상기 제2 방향에 인접하는 마스크 개구군 영역(82)이, 적어도 1화소의 차폐 영역(85)을 개재하여 형성됨으로써, 증착 흐려짐, 특히, 상기 제2 방향에 인접하는 마스크 개구군 영역의 경계부의 증착 흐려짐을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태에 의하면, 각 마스크 개구군 영역이 증착원의 사출구와 쌍을 이루고 있음으로써, 개개의 마스크 개구에 비래하는 증착 입자의 비래원(사출구)을 한정할 수 있으므로, 그 비래 각도에 최적인 마스크 개구 위치를 설정할 수 있다. 이로 인해, 증착 흐려짐을 방지할 수 있음과 함께, 증착 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 제2 방향에 인접하는 마스크 개구군 영역의 경계부에서는, 각 마스크 개구군 영역에 대응한 2개의 사출구로부터 비래한 증착 입자가 섞이기 쉬워진다. 그러나, 전술한 바와 같이, 상기 제2 방향에 인접하는 마스크 개구군 영역이, 적어도 1화소의 차폐 영역을 개재하여 형성됨으로써, 증착 흐려짐, 특히, 상기 제2 방향에 인접하는 마스크 개구군 영역의 경계부의 증착 흐려짐을 방지할 수 있다.
본 발명의 형태 2에 따른 증착 장치(50)는, 상기 형태 1에 있어서, 상기 증착 마스크(80)가, 상기 제1 및 제2 방향으로 각각 복수 배치되어 있는 것이 바람직하다.
이에 의해, 증착 마스크(80)를 보다 소형화할 수 있다.
본 발명의 형태 3에 따른 증착 장치(50)는, 상기 형태 1 또는 2에 있어서, 상기 제1 방향에 인접하는 증착 마스크(80)가, 상기 각 증착 마스크(80)의 각 마스크 개구군 영역(82)에서의 상기 단부에 있어서, 1화소 이상, 상기 제2 방향으로 위치를 어긋나게 하여 배치되어 있는 것이 바람직하다.
상기 구성에 의하면, 확실하게 상기 경계부의 블록 갈라짐을 방지할 수 있음과 함께, 보다 균일한 증착을 행할 수 있다.
본 발명의 형태 4에 따른 증착 장치(50)는, 상기 형태 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 증착 마스크(80)의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때, 상기 각 증착 마스크(80)의 각 마스크 개구군 영역(82)에서의, 상기 제1 방향을 따라 보았을 때 상기 제2 방향으로 각각 겹치는 영역(중첩 영역(83))에서는, 각 서브 화소에 대응하는, 상기 제1 방향에 배치된 증착 마스크(80)의 마스크 개구(81)의, 상기 제1 방향의 합계 개구 길이가 각각 동등한 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 형태 5에 따른 증착 장치(50)는, 상기 형태 1 내지 4 중 어느 하나에 있어서, 상기 증착 마스크(80)의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때, 각 서브 화소에 대응하는, 상기 제1 방향에 배치된 증착 마스크(80)의 마스크 개구(81)의, 상기 제1 방향의 합계 개구 길이가, 상기 제2 방향에서의 마스크 개구(81)의 위치에 구애받지 않고, 각각 동등한 것이 바람직하다.
상기 형태 5 및 형태 6의 각 구성에 의하면, 상기 제2 방향(X축 방향)에 인접하는 마스크 개구(81) 사이에서, 증착량에 변동이 발생하지 않아, 균일하게 증착을 행할 수 있다. 이로 인해, 막 두께가 균일하며, 또한 고정밀의 증착막 패턴을 형성할 수 있다.
본 발명의 형태 6에 따른 증착 장치(50)는, 상기 형태 1 내지 4 중 어느 하나에 있어서, 상기 증착 마스크(80)의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때, 상기 각 마스크 개구군 영역(82)에서의, 상기 제1 방향을 따른 동일 직선상에 다른 증착 마스크(80)에서의 마스크 개구(81)가 존재하지 않는 영역에서의 마스크 개구(81)가, 상기 제2 방향에서의, 상기 사출구(61)의 바로 위에서부터의 거리가 길어짐에 따라서, 상기 제1 방향의 개구 길이를 길게 하는 것이 바람직하다.
진공에서의 증착은, 코사인 법칙에 의해, 증착원(60)의 사출구(61)에 수직인 부분, 즉, 각 증착 블록(101: 증착 공간)의 중심 부분에 가장 많은 증착 입자(211)가 방사되고, 제한판(73) 측으로 근접할수록 방사되는 증착 입자(211)의 양이 감소한다.
이로 인해, 마스크 개구군 영역(82)의 크기, 다시 말하자면, 증착 블록(101)의 X축 방향의 크기에 따라 다르기도 하지만, 마스크 개구(81)의 Y축 방향의 길이는, 사출구(61)의 바로 위에 위치하는 마스크 개구(81)에서 가장 짧고, 사출구(61)의 X축 방향 위치로부터 X축 방향에 보다 멀리에 위치하는 마스크 개구(81)일수록 길게 함으로써, 동일 두께의 스트라이프 형상의 증착막(221)을 형성할 수 있다.
이로 인해, 상기한 바와 같이, 상기 증착 마스크(80)의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때, 상기 각 마스크 개구군 영역(82)에서의, 상기 제1 방향을 따른 동일 직선상에 다른 증착 마스크(80)에서의 마스크 개구(81)가 존재하지 않는 영역에서의 마스크 개구(81)는, 상기 제2 방향에서의, 상기 사출구(61)의 바로 위에부터의 거리가 길어짐에 따라서, 상기 제1 방향의 개구 길이를 길게 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 형태 7에 따른 증착 장치(50)는, 상기 형태 6에 있어서, 상기 증착 마스크(80)의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때, 각 서브 화소에 대응하는, 상기 제1 방향에 배치된 증착 마스크(80)의 마스크 개구(81)의, 상기 제1 방향의 합계 개구 길이(막 두께 보정 후 마스크 개구 길이)는, 상기 각 증착 마스크(80)의 상기 제1 방향의 개구 길이를 일률로 했을 때의 개구 길이 변경 전의 상기 제1 방향의 개구 길이를 기준 마스크 개구 길이라 하면, 다음 식
상기 제1 방향의 합계 개구 길이(막 두께 보정 후 마스크 개구 길이)=기준 마스크 개구 길이×막 두께 보정 계수
막 두께 보정 계수=1/(상기 제2 방향의 상기 각 마스크 개구(81)에 대응하는 증착막(221)의 막 두께/최소 막 두께값)
을 만족하는 것이 바람직하다.
상기 구성에 의하면, 상기 제2 방향에서의 마스크 개구(81)의 위치에 구애받지 않고, 동등한 막 두께의 증착막(221)을 형성할 수 있다.
본 발명의 형태 8에 따른 증착 장치(50)는, 상기 형태 6에 있어서, 상기 증착 마스크(80)의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때, 각 서브 화소에 대응하는, 상기 제1 방향에 배치된 증착 마스크(80)의 마스크 개구(81)의, 상기 제1 방향의 마스크 개구 비율이, 상기 각 증착 마스크(80)의 상기 제1 방향의 개구 길이를 일률로 했을 때의 개구 길이 변경 전의 상기 제1 방향의 개구 길이를 기준 마스크 개구 길이라 하고, 그 기준 마스크 개구 길이의 개구 비율을, 마스크 개구 비율 100%라 하면, 다음 식
상기 제1 방향의 마스크 개구 비율=기준 마스크 개구 길이의 개구 비율×막 두께 보정 계수
막 두께 보정 계수=1/(상기 제2 방향의 상기 각 마스크 개구(81)에 대응하는 증착막(221)의 막 두께/최소 막 두께값)
을 만족하는 것이 바람직하다.
상기 구성에 의하면, 상기 제1 방향에 인접하는 증착 마스크(80)에서의 마스크 개구(81)에 의한 증착막(221)의 중첩도 고려한, 동일 두께의 스트라이프 형상의 증착막(221)을 형성할 수 있다.
본 발명의 형태 9에 따른 증착 장치(50)는, 상기 형태 1 내지 8 중 어느 하나에 있어서, 상기 각 증착 마스크(80)에서의 각 마스크 개구(81)가, 그 마스크 개구(81)의 상기 제2 방향의 위치에 따라서, 상기 제1 방향으로 서로 다른 길이로 형성되어 있는 것이 바람직하다.
상기 구성에 의하면, 증착 마스크(80)에 실제로 형성되는 마스크 개구(81) 그 자체의 길이를 변경하기 위해서, 부품 개수를 삭감할 수 있다. 또한, 이와 같이 증착 마스크(80)의 마스크 개구(81) 자체의 형상을 변경하는 경우, 1장의 증착 마스크(80)에 일괄적으로 마스크 개구(81)를 만들어 넣으므로 정밀도를 얻기 쉽다는 이점이 있다.
본 발명의 형태 10에 따른 증착 장치(50)는, 상기 형태 1 내지 8 중 어느 하나에 있어서, 상기 각 증착 마스크(80)에 형성된 각 마스크 개구(81)가 모두 동일 형상이며, 상기 증착 유닛(54)은, 상기 각 증착 마스크(80)에서의 각 마스크 개구(81) 중 상기 제1 방향을 따른 동일 직선상에 다른 증착 마스크(80)에서의 마스크 개구(81)가 형성되어 있는 마스크 개구(81)의 일부를 각각 덮음으로써 그 마스크 개구(81)에서의 상기 증착 마스크(80)의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때의 상기 제1 방향의 개구 길이를 변경하는 차폐판(111)을 갖고 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 형태 11에 따른 증착 장치(50)는, 상기 형태 10에 있어서, 상기 각 증착 마스크(80)에서의 상기 각 마스크 개구군 영역(82)에, 각각 상기 차폐판(111)이 설치되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 형태 12에 따른 증착 장치(50)는, 상기 형태 10에 있어서, 상기 차폐판(111)은, 상기 각 마스크 개구군 영역(82)의 일부를 노출시키는 개구 영역(112)을 갖고, 복수의 마스크 개구군 영역(82)에 공통으로 설치되어 있는 것이 바람직하다.
상기 형태 8 내지 10의 각 구성에 의하면, 증착 마스크(80)의 마스크 개구(81)를 동일 형상으로 할 수 있고, 상기 제1 방향을 따라 보았을 때의 Y축 방향에 인접하는 증착 마스크(80)에서의 마스크 개구군 영역(82)의 상기 제2 방향의 겹침 폭(즉, 중첩 영역(83)의 X축 방향의 폭)을, 증착 마스크(80)의 제조 후에 용이하게 변경할 수 있다. 이로 인해, 증착 마스크(80)의 레이아웃의 자유도를 높일 수 있다.
증착 마스크(80)의 마스크 개구(81) 자체의 형상을 변경한 경우, 1장의 증착 마스크(80)에 일괄적으로 마스크 개구(81)를 만들어 넣으므로 정밀도를 얻기 쉬운 반면, 프로세스 조건이나 재료의 종류 변경 및 경시 등에 의해 막 두께 분포가 변화한 경우에는, 증착 마스크(80)를 다시 만들 필요가 있어, 비용·납기의 점에서 유연성이 부족하다. 그러나, 전술한 바와 같이 차폐판(111)에 의해 마스크 개구(81)의 개구 길이의 조절을 행하는 경우, 증착막(221)의 막 두께의 다양한 분포 특성에 따라서 차폐판(111)의 위치나 형상을 개별로 조정함으로써, 유연하게 대응할 수 있다. 또한, 차폐판(111)은, 예를 들어 알루미늄이나 스테인리스 등의 재질에 상응하는 가공 정밀도가 있으면 되며, 크기도 증착 마스크(80)에 비해 작기 때문에, 비용·납기의 점에서 이점이 크다.
또한, 상기 형태 10에 의하면, 복수의 마스크 개구군 영역(82)에 공통으로 1장의 차폐판(111)이 설치되어 있음으로써, 상기 효과 외에, 차폐판(111)과 증착 마스크(80)의 위치 정렬을 용이하게 행할 수 있다는 효과를 더욱 발휘한다. 또한, 상기 형태 10에 의하면, 1장의 차폐판(111)에 일괄적으로 개구 영역(112)을 만들어 넣기 때문에, 정밀도를 얻기 쉽다. 또한, 상기 개구 영역(112)에는, 증착 마스크(80)와 같은 고정밀 패턴은 불필요하다. 이로 인해, 증착 마스크(80)의 마스크 개구(81)의 형상(상기 제1 방향의 길이)을, 각 마스크 개구(81)의 상기 제2 방향의 위치에 따라서 변경하는 경우와 비교하여, 비용·납기의 점에서 유리하다.
또한, 본 발명의 형태 13에 따른 증착 방법은, 표시 장치(예를 들어 유기 EL 표시 장치(1))에 사용되는 피성막 기판(200) 위에, 상기 표시 장치의 서브 화소(서브 화소(2R, 2G, 2B))마다 소정의 패턴 증착막(221)을 형성하는 증착 방법으로서, 증착원(60)과 복수의 증착 마스크(80)를 갖는 증착 유닛(54), 및 상기 피성막 기판(200) 중, 한쪽을 다른 쪽에 대하여 제1 방향(주사 방향)을 따라서 상대 이동시킴과 함께, 상기 증착 유닛으로서, (a) 상기 각 증착 마스크(80)에서의 상기 제1 방향(Y축 방향) 및 그 제1 방향에 수직인 제2 방향(X축 방향)의 길이는, 각각의 방향에서의 상기 피성막 기판(200)의 증착 영역의 길이보다도 짧고, (b) 상기 증착 마스크(80)는, 적어도 상기 제1 방향으로, 복수 배치되어 있으며, (c) 상기 각 증착 마스크(80)는, 상기 제2 방향으로, 마스크 개구군 영역(82)을, 1군데 또는, 적어도 1화소의 차폐 영역(85)을 개재하여 복수 갖고, (d) 상기 마스크 개구군 영역(82)은, 각각, 적어도 상기 제2 방향으로 배열된 복수의 마스크 개구(81)를 포함하고, 또한, 각각, 상기 증착원(60)에서의 증착 입자(211)의 사출구(61)와 쌍을 이루고 있으며, (e) 상기 제1 방향에 인접하는 증착 마스크(80)는, 각각의 증착 마스크(80)의 각 마스크 개구군 영역(82)에서의 상기 제2 방향의 단부 중 다른 쪽의 증착 마스크(80)의 마스크 개구군 영역(82)에 대향하는 측의 단부에서의 복수의 마스크 개구(81)가, 상기 제1 방향을 따라 보았을 때 상기 제2 방향으로 각각 겸침과 함께, 그 단부에서의 상기 제1 방향에 인접하는 마스크 개구(81)에 의해 형성되는 증착막(221)이 상기 제1 방향을 따라서 동일 직선상에 위치하도록, 상기 제2 방향으로 위치를 어긋나게 하여 배치되어 있으며, (f) 상기 제2 방향에서의 상기 증착 마스크(80)의 합계 길이(총 길이)는, 상기 제2 방향에서의 상기 피성막 기판(200)의 증착 영역의 길이보다도 길고, (g) 상기 각 증착 마스크(80)의 각 마스크 개구군 영역(82)에서의, 상기 제1 방향을 따라 보았을 때 상기 제2 방향으로 각각 겹치는 영역(중첩 영역(83))에서는, 상기 증착 마스크(80)의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때의 상기 제1 방향의 개구 길이가, 상기 각 마스크 개구군 영역(82)의 외측을 향해 점차 짧아지는 증착 유닛을 사용한다.
또한, 상기 형태 13에서의 「증착 마스크(80)의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때의 상기 제1 방향의 개구 길이」는, 상기 형태 1과 동일하다. 상기 형태 13에 의하면, 상기 형태 1과 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 전술한 각 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 청구항에 개시된 범위에서 다양한 변경이 가능하며, 서로 다른 실시 형태에 각각 개시된 기술적 수단을 적절히 조합하여 얻어지는 실시 형태에 대해서도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다. 또한, 각 실시 형태에 각각 개시된 기술적 수단을 조합함으로써, 새로운 기술적 특징을 형성할 수 있다.
본 발명은 피성막 기판과 증착 유닛을 상대적으로 이동시켜 주사하면서 증착을 행하는, 스캐닝 방식을 이용한 스캔 증착에 사용되는 증착 장치 및 증착 방법에 적합하게 이용할 수 있다. 특히, 본 발명의 증착 장치는, 예를 들어 유기 EL 표시 장치에서의 유기층의 구분 도포 형성 등의 성막 프로세스에 사용되는, 유기 EL 표시 장치의 제조 장치와 제조 방법 등에 적합하게 이용할 수 있다. 또한, 본 발명의 증착 방법은, 예를 들어 유기 EL 표시 장치에서의 유기층의 구분 도포 형성 등의 성막 프로세스에 적합하게 이용할 수 있다.
1: 유기 EL 표시 장치(표시 장치)
2: 화소
2R, 2G, 2B: 서브 화소
10: TFT 기판
11: 절연 기판
12: TFT
13: 층간막
13a: 콘택트 홀
14: 배선
15: 에지 커버
15R, 15G, 15B: 개구부
20: 유기 EL 소자
21: 제1 전극
22: 정공 주입층 겸 정공 수송층
23R, 23G, 23B: 발광층
24: 전자 수송층
25: 전자 주입층
26: 제2 전극
30: 접착층
40: 밀봉 기판
50: 증착 장치
51: 진공 챔버
52: 기판 홀더
53: 기판 이동 장치
54: 증착 유닛
55: 증착 유닛 이동 장치(이동 장치)
60, 60A, 60B: 증착원
61, 61A, 61B: 사출구
70: 제한판 유닛
71: 지지부
72, 72A, 72B: 제한판 열
73, 73A, 73B: 제한판
74, 74A, 74B: 제한판 개구
75: 제한판
80, 80A, 80B: 증착 마스크
81, 81A, 81B: 마스크 개구
82, 82A, 82B: 마스크 개구군 영역
83: 중첩 영역
84: 비중첩 영역
85: 차폐 영역
90: 홀더
91: 마스크 홀더
91a: 개구부
92: 마스크 트레이
92a: 개구부
93: 지지 부재
101: 증착 블록
111: 차폐판
112: 개구 영역
200: 피성막 기판
201: 피증착면
211: 증착 입자
221, 221A, 221B: 증착막

Claims (13)

  1. 표시 장치에 사용되는 피성막 기판 위에, 상기 표시 장치의 서브 화소마다 소정의 패턴 증착막을 형성하는 증착 장치로서,
    증착원과 복수의 증착 마스크를 갖는 증착 유닛과,
    상기 증착 유닛 및 피성막 기판 중 한쪽을 다른 쪽에 대하여 상대 이동시키는 이동 장치를 구비하고,
    상기 각 증착 마스크에서의, 상기 이동 장치에 의한 이동 방향인 제1 방향 및 그 제1 방향에 수직인 제2 방향의 길이는, 각각의 방향에서의 상기 피성막 기판의 증착 영역의 길이보다도 짧고,
    상기 증착 마스크는, 적어도 상기 제1 방향으로, 복수 배치되어 있으며,
    상기 각 증착 마스크는, 상기 제2 방향으로, 마스크 개구군 영역을, 1군데 또는, 적어도 1화소의 차폐 영역을 개재해서 복수 갖고,
    상기 마스크 개구군 영역은, 각각, 적어도 상기 제2 방향으로 배열된 복수의 마스크 개구를 포함하고, 또한 각각, 상기 증착원에서의 증착 입자의 사출구와 쌍을 이루고 있으며,
    상기 제1 방향에 인접하는 증착 마스크는, 각각의 증착 마스크의 각 마스크 개구군 영역에서의 상기 제2 방향의 단부 중 다른 쪽의 증착 마스크의 마스크 개구군 영역에 대향하는 측의 단부에서의 복수의 마스크 개구가, 상기 제1 방향을 따라 보았을 때 상기 제2 방향으로 각각 겸침과 함께, 그 단부에서의 상기 제1 방향에 인접하는 마스크 개구에 의해 형성되는 증착막이 상기 제1 방향을 따라서 동일 직선상에 위치하도록, 상기 제2 방향으로 위치를 어긋나게 하여 배치되어 있으며,
    상기 제2 방향에서의 상기 증착 마스크의 합계 길이는, 상기 제2 방향에서의 상기 피성막 기판의 증착 영역의 길이보다도 길고,
    상기 각 마스크 개구는, 상기 각 서브 화소에 대응하여 형성되어 있으며,
    상기 각 증착 마스크의 각 마스크 개구군 영역에서의, 상기 제1 방향을 따라 보았을 때 상기 제2 방향으로 각각 겹치는 영역에서는, 상기 증착 마스크의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때의 상기 제1 방향의 개구 길이가, 상기 각 마스크 개구군 영역의 외측을 향해서 점차 짧아지는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 증착 마스크는, 상기 제1 및 제2 방향으로 각각 복수 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 증착 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 방향에 인접하는 증착 마스크는, 상기 각 증착 마스크의 각 마스크 개구군 영역에서의 상기 단부에 있어서, 1화소 이상, 상기 제2 방향으로 위치를 어긋나게 하여 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 증착 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 증착 마스크의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때, 상기 각 증착 마스크의 각 마스크 개구군 영역에서의, 상기 제1 방향을 따라 보았을 때 상기 제2 방향으로 각각 겹치는 영역에서는, 각 서브 화소에 대응하는, 상기 제1 방향에 배치된 증착 마스크의 마스크 개구의, 상기 제1 방향의 합계 개구 길이가 각각 동등한 것을 특징으로 하는, 증착 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 증착 마스크의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때, 각 서브 화소에 대응하는, 상기 제1 방향에 배치된 증착 마스크의 마스크 개구의, 상기 제1 방향의 합계 개구 길이는, 상기 제2 방향에서의 마스크 개구의 위치에 구애받지 않고, 각각 동등한 것을 특징으로 하는, 증착 장치.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 증착 마스크의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때, 상기 각 마스크 개구군 영역에서의, 상기 제1 방향을 따른 동일 직선상에 다른 증착 마스크에서의 마스크 개구가 존재하지 않는 영역에서의 마스크 개구는, 상기 제2 방향에서의, 상기 사출구의 바로 위에서부터의 거리가 길어짐에 따라서, 상기 제1 방향의 개구 길이를 길게 하는 것을 특징으로 하는, 증착 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 증착 마스크의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때, 각 서브 화소에 대응하는, 상기 제1 방향에 배치된 증착 마스크의 마스크 개구의, 상기 제1 방향의 합계 개구 길이는, 상기 각 증착 마스크의 상기 제1 방향의 개구 길이를 일률로 했을 때의 개구 길이 변경 전의 상기 제1 방향의 개구 길이를 기준 마스크 개구 길이라 하면, 다음 식
    상기 제1 방향의 합계 개구 길이=기준 마스크 개구 길이×막 두께 보정 계수
    막 두께 보정 계수=1/(상기 제2 방향의 상기 각 마스크 개구에 대응하는 증착막의 막 두께/최소 막 두께값)
    을 만족하는 것을 특징으로 하는, 증착 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 증착 마스크의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때, 각 서브 화소에 대응하는, 상기 제1 방향에 배치된 증착 마스크의 마스크 개구의, 상기 제1 방향의 마스크 개구 비율은, 상기 각 증착 마스크의 상기 제1 방향의 개구 길이를 일률로 했을 때의 개구 길이 변경 전의 상기 제1 방향의 개구 길이를 기준 마스크 개구 길이라 하고, 그 기준 마스크 개구 길이의 개구 비율을, 마스크 개구 비율 100%라 하면, 다음 식
    상기 제1 방향의 마스크 개구 비율=기준 마스크 개구 길이의 개구 비율×막 두께 보정 계수
    막 두께 보정 계수=1/(상기 제2 방향의 상기 각 마스크 개구에 대응하는 증착막의 막 두께/최소 막 두께값)
    을 만족하는 것을 특징으로 하는, 증착 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각 증착 마스크에서의 각 마스크 개구는, 그 마스크 개구의 상기 제2 방향의 위치에 따라서, 상기 제1 방향으로 서로 다른 길이로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 증착 장치.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각 증착 마스크에 형성된 각 마스크 개구는 모두 동일 형상이며,
    상기 증착 유닛은, 상기 각 증착 마스크에서의 각 마스크 개구 중 상기 제1 방향을 따른 동일 직선상에 다른 증착 마스크에서의 마스크 개구가 형성되어 있는 마스크 개구의 일부를 각각 덮음으로써 그 마스크 개구에서의 상기 증착 마스크의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때의 상기 제1 방향의 개구 길이를 변경하는 차폐판을 갖고 있는 것을 특징으로 하는, 증착 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 각 증착 마스크에서의 상기 각 마스크 개구군 영역에, 각각 상기 차폐판이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 증착 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 차폐판은, 상기 각 마스크 개구군 영역의 일부를 노출시키는 개구 영역을 갖고, 복수의 마스크 개구군 영역에 공통으로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 증착 장치.
  13. 표시 장치에 사용되는 피성막 기판 위에, 상기 표시 장치의 서브 화소마다 소정의 패턴 증착막을 형성하는 증착 방법으로서,
    증착원과 복수의 증착 마스크를 갖는 증착 유닛, 및 상기 피성막 기판 중, 한쪽을 다른 쪽에 대하여 제1 방향을 따라서 상대 이동시킴과 함께,
    상기 증착 유닛으로서,
    상기 각 증착 마스크에서의 상기 제1 방향 및 그 제1 방향에 수직인 제2 방향의 길이가 각각의 방향에서의 상기 피성막 기판의 증착 영역의 길이보다도 짧고,
    상기 증착 마스크는, 적어도 상기 제1 방향으로, 복수 배치되어 있으며,
    상기 각 증착 마스크는, 상기 제2 방향으로, 마스크 개구군 영역을, 1군데 또는, 적어도 1화소의 차폐 영역을 개재하여 복수 갖고,
    상기 마스크 개구군 영역은, 각각, 적어도 상기 제2 방향으로 배열된 복수의 마스크 개구를 포함하고, 또한 각각, 상기 증착원에서의 증착 입자의 사출구와 쌍을 이루고 있으며,
    상기 제1 방향에 인접하는 증착 마스크는, 각각의 증착 마스크의 각 마스크 개구군 영역에서의 상기 제2 방향의 단부 중 다른 쪽의 증착 마스크의 마스크 개구군 영역에 대향하는 측의 단부에서의 복수의 마스크 개구가, 상기 제1 방향을 따라 보았을 때 상기 제2 방향으로 각각 겸침과 함께, 그 단부에서의 상기 제1 방향에 인접하는 마스크 개구에 의해 형성되는 증착막이 상기 제1 방향을 따라서 동일 직선상에 위치하도록, 상기 제2 방향으로 위치를 어긋나게 하여 배치되어 있으며,
    상기 제2 방향에서의 상기 증착 마스크의 합계 길이는, 상기 제2 방향에서의 상기 피성막 기판의 증착 영역의 길이보다도 길고,
    상기 각 증착 마스크의 각 마스크 개구군 영역에서의, 상기 제1 방향을 따라 보았을 때 상기 제2 방향으로 각각 겹치는 영역에서는, 상기 증착 마스크의 주면에 수직인 방향에서 보았을 때의 상기 제1 방향의 개구 길이가, 상기 각 마스크 개구군 영역의 외측을 향해 점차 짧아지는 증착 유닛을 사용하는 것을 특징으로 하는, 증착 방법.
KR1020157021826A 2013-02-04 2014-01-28 증착 장치 및 증착 방법 KR101594285B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013019909 2013-02-04
JPJP-P-2013-019909 2013-02-04
PCT/JP2014/051784 WO2014119548A1 (ja) 2013-02-04 2014-01-28 蒸着装置および蒸着方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150106445A true KR20150106445A (ko) 2015-09-21
KR101594285B1 KR101594285B1 (ko) 2016-02-15

Family

ID=51262262

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157021826A KR101594285B1 (ko) 2013-02-04 2014-01-28 증착 장치 및 증착 방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9365923B2 (ko)
JP (1) JP5842067B2 (ko)
KR (1) KR101594285B1 (ko)
CN (1) CN104968827B (ko)
TW (1) TWI547578B (ko)
WO (1) WO2014119548A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020032509A1 (ko) * 2018-08-07 2020-02-13 주식회사 티지오테크 마스크의 이송 시스템 및 프레임 일체형 마스크의 제조 방법
WO2020071671A1 (ko) * 2018-10-04 2020-04-09 (주)알파플러스 Oled 디스플레이, 그 제조용 증착원과 그 제조 방법

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11267012B2 (en) * 2014-06-25 2022-03-08 Universal Display Corporation Spatial control of vapor condensation using convection
EP2960059B1 (en) 2014-06-25 2018-10-24 Universal Display Corporation Systems and methods of modulating flow during vapor jet deposition of organic materials
US11220737B2 (en) 2014-06-25 2022-01-11 Universal Display Corporation Systems and methods of modulating flow during vapor jet deposition of organic materials
KR102293507B1 (ko) * 2014-12-08 2021-08-24 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 이를 제조하기 위한 박막 증착용 마스크
US10562055B2 (en) 2015-02-20 2020-02-18 Si-Ware Systems Selective step coverage for micro-fabricated structures
US9905813B2 (en) * 2015-06-29 2018-02-27 Samsung Display Co., Ltd. Organic light-emitting display device, organic layer depositing apparatus, and method of manufacturing organic light-emitting display device using the organic layer depositing apparatus
KR102578857B1 (ko) * 2015-06-29 2023-09-18 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치, 유기층 증착 장치 및 이를 이용한 유기 발광 표시 장치의 제조방법
KR102391346B1 (ko) * 2015-08-04 2022-04-28 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치, 유기층 증착 장치 및 이를 이용한 유기 발광 표시 장치의 제조방법
US10566534B2 (en) 2015-10-12 2020-02-18 Universal Display Corporation Apparatus and method to deliver organic material via organic vapor-jet printing (OVJP)
KR102549358B1 (ko) 2015-11-02 2023-06-29 삼성디스플레이 주식회사 증착 마스크 조립체 및 이를 이용한 표시 장치의 제조 방법
CN109996902A (zh) * 2016-11-15 2019-07-09 夏普株式会社 蒸镀掩模、蒸镀装置、蒸镀掩模的制造方法、电致发光显示装置的制造方法
CN107686969A (zh) * 2017-08-22 2018-02-13 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 一种蒸发源装置
CN107808936A (zh) * 2017-10-25 2018-03-16 信利(惠州)智能显示有限公司 掩膜装置
FR3077420B1 (fr) * 2018-01-30 2020-03-20 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Dispositif de depot de particules de taille nanometrique sur un substrat
CN111788326A (zh) * 2018-03-05 2020-10-16 堺显示器制品株式会社 蒸镀掩膜、其制造方法以及有机el显示装置的制造方法
US20220190069A1 (en) * 2019-03-27 2022-06-16 Sharp Kabushiki Kaisha Display device and deposition mask

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4455937B2 (ja) * 2004-06-01 2010-04-21 東北パイオニア株式会社 成膜源、真空成膜装置、有機elパネルの製造方法
US7271111B2 (en) * 2005-06-08 2007-09-18 Advantech Global, Ltd Shadow mask deposition of materials using reconfigurable shadow masks
JP4438710B2 (ja) * 2005-07-20 2010-03-24 セイコーエプソン株式会社 マスク、マスクチップ、マスクの製造方法及びマスクチップの製造方法
JP2008156686A (ja) 2006-12-22 2008-07-10 Seiko Epson Corp マスクおよびマスク蒸着装置
JP2009024215A (ja) * 2007-07-19 2009-02-05 Seiko Epson Corp 蒸着装置及び蒸着方法並びに有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法
JP5328726B2 (ja) 2009-08-25 2013-10-30 三星ディスプレイ株式會社 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
WO2011145456A1 (ja) * 2010-05-18 2011-11-24 シャープ株式会社 有機el素子の製造方法及び製造装置
JP2012072461A (ja) * 2010-09-29 2012-04-12 Ulvac Japan Ltd 有機薄膜形成装置
WO2012124512A1 (ja) * 2011-03-11 2012-09-20 シャープ株式会社 蒸着装置、蒸着方法、及び有機el表示装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020032509A1 (ko) * 2018-08-07 2020-02-13 주식회사 티지오테크 마스크의 이송 시스템 및 프레임 일체형 마스크의 제조 방법
WO2020071671A1 (ko) * 2018-10-04 2020-04-09 (주)알파플러스 Oled 디스플레이, 그 제조용 증착원과 그 제조 방법
KR20200038768A (ko) * 2018-10-04 2020-04-14 (주)알파플러스 Oled 디스플레이, 그 제조용 증착원과 그 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20150361546A1 (en) 2015-12-17
US9365923B2 (en) 2016-06-14
KR101594285B1 (ko) 2016-02-15
CN104968827A (zh) 2015-10-07
CN104968827B (zh) 2016-12-21
JP5842067B2 (ja) 2016-01-13
TWI547578B (zh) 2016-09-01
WO2014119548A1 (ja) 2014-08-07
JPWO2014119548A1 (ja) 2017-01-26
TW201439352A (zh) 2014-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101594285B1 (ko) 증착 장치 및 증착 방법
CN108695361B (zh) Oled显示装置的制造方法、掩模及掩模的设计方法
KR101483354B1 (ko) 유기 el 소자의 제조 방법 및 제조 장치
JP5328726B2 (ja) 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
EP2476774B1 (en) Deposition source and organic layer deposition apparatus including the same
KR101193186B1 (ko) 박막 증착 장치, 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조방법 및 이에 따라 제조된 유기 발광 디스플레이 장치
KR101174875B1 (ko) 박막 증착 장치, 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조방법 및 이에 따라 제조된 유기 발광 디스플레이 장치
KR101502715B1 (ko) 증착 장치, 증착 방법 및 유기 el 표시 장치
EP2354270B1 (en) Thin film deposition apparatus
EP2281917B1 (en) Thin film depositon apparatus and method of manufacturing organic light-emitting display device by using the same
KR101442939B1 (ko) 증착장치 및 증착방법
US10184167B2 (en) Restricting plate unit, vapor deposition unit, and vapor deposition device
KR101442941B1 (ko) 증착 마스크, 증착장치 및 증착방법
WO2011096030A1 (ja) 蒸着マスク、蒸着装置及び蒸着方法
KR101539874B1 (ko) 피성막 기판, 유기 el 표시 장치
KR20170131631A (ko) 증착 장치 및 증착 방법
JP6429491B2 (ja) 蒸着装置用マスク、蒸着装置、蒸着方法、及び、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法
US20120298970A1 (en) Patterning Slit Sheet Assembly, Organic Layer Deposition Apparatus, Method of Manufacturing Organic Light-Emitting Display Apparatus, and the Organic Light-Emitting Display Apparatus
WO2015004945A1 (ja) 蒸着装置、蒸着方法、及び、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法
JP7232882B2 (ja) Oled表示装置の製造方法、マスク及びマスクの設計方法
WO2017069036A1 (ja) 制限ユニット、蒸着装置、蒸着膜製造方法、エレクトロルミネッセンス表示装置の生産方法およびエレクトロルミネッセンス表示装置
JP2023110493A (ja) 成膜装置及び成膜方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200128

Year of fee payment: 5