KR100664662B1 - 성막 장치 및 그 장치를 이용한 발광장치 제작방법 - Google Patents

성막 장치 및 그 장치를 이용한 발광장치 제작방법 Download PDF

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KR100664662B1 KR1020000071138A KR20000071138A KR100664662B1 KR 100664662 B1 KR100664662 B1 KR 100664662B1 KR 1020000071138 A KR1020000071138 A KR 1020000071138A KR 20000071138 A KR20000071138 A KR 20000071138A KR 100664662 B1 KR100664662 B1 KR 100664662B1
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가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
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Abstract

본 발명은 신뢰성이 높은 EL 소자를 형성할 수 있는 성막 장치를 제공한다. 스핀 코터와 같은 액상 성막실(109)내에 산화 셀(205)이 배치되어 있다. 그 산화 셀에는, 주기율표 1족 또는 2족에 속하는 원소로 이루어진 산소 게터링제(209)가 제공되어 있다. 산소 게터링제(209)가 산화되어 액상 성막실의 분위기 내의 산소를 소비함으로써, 그 분위기 내의 산소 농도를 1 ppb 이하로 감소시킨다. 이것에 의해, 거의 무산소 상태에서 EL 소자를 형성할 수 있어, EL 소자의 신뢰성이 대폭으로 향상된다.
성막 장치, 산화 셀, 산소 게터링제, EL 소자

Description

성막 장치 및 그 장치를 이용한 발광장치 제작방법{Film deposition apparatus and a method of manufacturing a light emitting device using the apparatus}
도 1은 성막 장치의 구조를 나타내는 도면.
도 2(A) 및 도 2(B)는 액상 성막실의 구조를 나타내는 도면.
도 3(A)∼도 3(C)는 액상 성막실의 구조를 나타내는 도면.
도 4(A) 및 도 4(B)는 액상 성막실의 구조를 나타내는 도면.
도 5(A)∼도 5(C)는 액상 성막실에 구비된 헤드부의 구성을 나타내는 도면.
도 6(A) 및 도 6(B)는 액상 성막실에 구비된 헤드부의 구성을 나타내는 도면.
도 7(A)∼도 7(D)는 액상 성막실에 구비된 헤드부의 구성을 나타내는 도면.
도 8(A) 및 도 8(B)는 EL(전계 발광) 표시장치의 상면 구조 및 단면 구조를 나타내는 도면.
도 9는 EL 표시장치의 단면 구조를 나타내는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
101: 반송실(A) 102: 반송 기구(A)
103: 기판 104: 배기 포트
105: 스톡실 106: 반송실(B)
107: 반송 기구(B) 108: 소성실
109: 액상 성막실 110: 전처리실
111: 기상 성막실 112: 봉지(封止)실
113 : 자외광 조사 기구 114: 인도실
115: 반송 기구(C)
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본 발명은, 양극, 음극 및 그들 사이에 끼어진 EL(Electro Luminescence: 전계 발광)을 제공하는 발광성 재료, 특히, 발광성 유기 재료(이하, 유기 EL 재료라 함)로 이루어진 EL 소자를 제작하는데 사용되는 성막 장치 및 그 장치를 이용한 발광장치 제작방법에 관한 것이다.
최근, 유기 EL 재료의 EL 현상을 이용하여 자기 발광하는 소자로서 EL 소자를 이용한 표시장치(EL 표시장치)의 개발이 진행되고 있다. EL 표시장치는 자기 발광형이기 때문에 액정 표시장치와는 달리 백라이트를 필요로 하지 않는다. 또한, EL 표시장치는 시야각이 넓기 때문에 옥외에서 사용되는 휴대형 기기의 표시부로서 유망한 것으로 간주되고 있다.
EL 표시장치에는, 패시브형(패시브 매트릭스형 EL 표시장치)과 액티브형(액티브 매트릭스형 EL 표시장치)의 2종류가 있고, 이들 모두가 활발하게 개발되고 있다. 그 2가지 중, 현재 보다 더 주목 받고 있는 것은 액티브 매트릭스형 EL 표시장치이다. EL 소자의 발광층을 형성하는 EL 재료는 유기 재료와 무기 재료의 2가지로 구분되고, 유기 재료는 저분자계(모노모계) 유기 EL 재료와 고분자계(폴리머계) 유기 EL 재료로 구분된다. 모노머계 및 폴리머계 유기 EL 재료 모두에 대해 집중적인 연구가 이루어지고 있지만, 저분자계 유기 EL 재료보다 취급이 용이하고 내열성이 더 높은 폴리머계 유기 EL 재료가 더 주목 받고 있다.
그러나, 유기 EL 재료는 산화를 통해 분자 구조를 쉽게 바꿈으로써 발광 능력을 상실한다. 즉, 유기 EL 재료로 형성된 발광층이 산화되어 EL 소자가 발광 능력을 상실하여 열화(劣化)된다. 따라서, 신뢰성이 높은 EL 소자를 제작함에 있어서는, 유기 EL 재료를 성막한 후 유기 EL 재료의 산화를 촉진시키는 산소(O2)를 극력 제거하는 것이 중요하다.
한편, 저분자계 유기 재료는 진공 중에서의 증착법에 의해 성막이 행해지기 때문에, EL 소자에의 산소의 혼입은 거의 문제가 되지 않는다. 모노머계 유기 EL 재료를 성막한 후 EL 소자를 대기에의 노출 없이 밀폐 공간 내에 봉입(封入)하기 때문에, 성막 공정으로부터 시작하여 한번도 대기에의 노출 없이 EL 소자를 완성시킬 수 있다.
진공 중에서 고분자계 유기 EL 재료로부터 막을 형성하는 것이 어렵기 때문에, 폴리머계 유기 EL 재료의 성막은 질소 또는 희가스와 같은 불활성 가스 중에서 잉크젯법, 스핀 코팅법 또는 인쇄법에 의해 행해진다. 또한, 고분자계 유기 EL 재료는 특히 산소에 약하고, 소량의 산소의 존재에 의해서도 쉽게 산화되어 열화된다. 불활성 가스 중의 산소 농도를 1 ppm 이하로 감소시킴으로써 거의 문제를 일으키지 않는 정도로까지 열화를 억제할 수 있으나, 이것은 장기(長期) 신뢰성을 보장하기에는 여전히 충분하지 않다.
따라서, 본 발명은 상기한 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 발광성 재료를 사용한 발광장치의 신뢰성을 더욱 높이기 위한 방법을 제공하는데 있다. 본 발명의 다른 목적은 신뢰성이 높은 그러한 발광장치를 형성하기 위한 성막 장치를 제공하는데 있다.
본 발명은, EL 재료(특히, 유기 EL 재료)의 성막 전에 성막실 내부에서 주기율표 1족 또는 2족에 속하는 원소(알칼리 금속 원소 또는 알칼리토류 금속 원소)를 산화시켜 성막실 내부의 산소를 제거하는 것을 특징으로 한다. 즉, 본 발명은 알칼리 금속 원소 또는 알칼리토류 금속 원소의 매우 산화되기 쉬운 성질을 이용하여 산소를 화학적으로 제거(게터링)하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로는, 성막실 내부에 설치된 산화 셀(cell)내에 주기율표 1족 또는 2족에 속하는 원소를 배치한 후, 그 산화 셀 내에서 주기율표 1족 또는 2족에 속하는 원소를 산화시킨다. 이때, 사용되는 원소가 실온에서 산화되지 않는 원소인 경우에는 산화 셀을 가열하고, 사용되는 원소가 실온에서 산화되는 원소인 경우에는, 그 원소를, 예를 들어, 알코올 중에 저장함으로써 산소의 공급을 끊은 채 산화 셀 내에 밀봉하고, 산화 셀을 성막실 내에 배치한 후 그 원소를 산화시킨다.
본 발명을 실행한 경우, 주기율표 1족 또는 2족에 속하는 원소가 산화하고 있는 사이에, 성막실 내부에 존재하는 산소는 주기율표 1족 또는 2족에 속하는 원소와의 산화 반응에 의해 소비된다. 이것은 주기율표 1족 또는 2족에 속하는 원소가 산소를 게터링하는 것으로 간주될 수 있다.
본 발명은 고분자계 유기 EL 재료를 액상(液相)법(잉크젯법, 스핀 코팅법, 인쇄법, 또는 디스펜싱(dispensing)법)에 의해 성막하는데 있어서의 전(前)처리로서 실행되는 것이 매우 효과적이지만, 저분자계 유기 EL 재료를 기상(氣相)법(증착법 또는 스퍼터링법)에 의해 성막하는데 있어서의 전처리로서 실행하는 것도 가능하다.
상기한 바와 같이, EL 재료를 성막하기 위한 전처리로서, 성막실 내에서 주기율표 1족 또는 2족에 속하는 원소와 산소와의 산화 반응을 이용한다. 그 산화 반응은 성막실 내의 산소 농도를 1 ppb 이하(바람직하게는 0.1 ppb 이하)로 감소시킬 수 있다. 그 결과, 산소 농도가 1 ppb 이하(바람직하게는 0.1 ppb 이하)인 불활성 분위기에서 EL 재료를 성막하는 것이 가능하게 된다. 즉, 거의 무산소 상태에서 EL 소자를 형성할 수 있어, 종래의 장치에 비해 신뢰성이 더 높은 EL 표시장치가 얻어질 수 있다.
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[실시형태]
본 발명의 성막 장치에 대하여 도 1, 도 2(A) 및 도 2(B)를 참조하여 설명한다. 도 1에서, 부호 101은 기판(103)을 반송하기 위한 반송 기구(A)(102)를 구비한 반송실(A)를 나타낸다. 반송실(A)(101)는 감압 분위기로 되어 있고, 반송실(A)와 각 처리실 사이의 소통이 게이트에 의해 차단되어 있다. 반송 기구(A)(102)는 각 게이트가 개방되었을 때 각 처리실로부터 기판을 받거나 각 처리실로 기판을 인도한다. 반송실(A)(101)를 감압하기 위해서는, 오일 회전 펌프, 기계적 부스터 펌프, 터보 분자 펌프, 또는 크라이오 펌프(cryo pump)와 같은 배기 펌프가 사용될 수 있다. 상기한 펌프들 중, 수분 제거에 효과적인 크라이오 펌프가 바람직하다.
도 1의 성막 장치는 반송실(A)(101)의 측면에 설치된 배기 포트(104)를 구비하고 있다. 이 배기 포트(104) 아래에 배기 펌프가 설치되어 있다. 이러한 구성은 배기 펌프의 유지 보수가 용이하다는 이점(利點)이 있다.
이하에, 각 처리실에 대하여 설명한다. 반송실(A)(101)는 감압 분위기로 되어 있기 때문에, 반송실(A)(101)에 접속된 모든 처리실은 배기 펌프(도시되지 않음)를 구비하고 있다. 이 배기 펌프로서는, 상기한 오일 회전 펌프, 기계적 부스터 펌프, 터보 분자 펌프, 및 크라이오 펌프가 사용될 수 있다.
부호 105는 기판을 세트(배치)하기 위한 스톡(stock)실을 나타내고, 이 스톡실(105)은 로드 로크(load lock)실이라고도 불린다. 스톡실(105)과 반송실(A)(101) 사이의 소통은 게이트(100a)에 의해 차단되어 있다. 스톡실(105) 내에는 기판(103)을 세트하는 캐리어(도시되지 않음)가 배치되어 있다. 스톡실은 기판을 반입하는 공간과 기판을 반출하는 공간을 가지도록 구별될 수도 있다. 스톡실(105)은 상기한 바와 같은 배기 펌프와, 매우 순수한 질소 가스 또는 희가스를 도입하기 위한 퍼지(purge) 라인을 구비하고 있다.
본 실시형태에서는, 기판(103)이, EL 소자가 형성되는 면이 아래쪽으로 향하는 페이스 다운(face down) 방식으로 캐리어에 세트된다. 이것은 페이스 다운 방식(상향 성막 방식이라고도 함)을 이용하는 후의 기상 성막(스퍼터링 또는 증착에 의한 성막) 공정을 용이하게 하기 위한 것이다. 페이스 다운 방식에서는, EL 소자가 형성되는 기판의 면이 아래쪽으로 향한 상태로 성막이 행해져, EL 소자를 형성하는 면에 먼지 등이 부착하는 것을 방지할 수 있다.
부호 106은, 게이트(100b)를 통해 스톡실(105)에 접속되어 있고 반송 기구(B)(107)를 구비한 반송실(B)를 나타낸다. 부호 108은 게이트(100c)를 통해 반송실(B)(106)에 접속되어 있는 소성(燒成)실(베이킹(baking)실)을 나타낸다. 소성실(108)은 기판을 뒤집는 기구를 구비하고 있다. 즉, 이 기구는 페이스 다운 방식에 따라 반송된 기판을 뒤집어, 페이스 업(face up) 방식으로 전환시킨다. 이것은 다음의 액상 성막실(109)에서의 처리가 페이스 업 방식으로 행해지도록 하기 위한 것이다. 액상 성막실(109)에서의 처리가 종료된 후, 기판이 다시 소성실(108)로 복귀되어 소성되고, 다시 반전되어 페이스 다운 방식으로 전환되고, 이어서, 스톡실(105)로 복귀된다.
액상 성막실(109)은 게이트(100d)를 통해 반송실(B)(106)에 접속되어 있다. 액상 성막실(109)은 EL 재료를 함유한 용액을 기판에 도포함으로써 EL 재료를 함유한 막을 형성하기 위한 것이다. 본 발명에서는, 액상 성막실(109)에서 고분자계(폴리머계) 유기 EL 재료를 성막한다. 여기서 사용되는 EL 재료는 발광층을 형성하기 위한 것뿐만 아니라, 전하 주입층 또는 전하 수송층을 형성하기 위한 것도 포함한다. 어떠한 공지의 고분자계 유기 EL 재료라도 사용될 수 있다.
발광층을 형성하기 위한 대표적인 유기 EL 재료로서는, PPV(폴리파라페닐렌 비닐렌) 유도체, PVK(폴리비닐 카르바졸) 유도체, 및 폴리플루오렌 유도체를 들 수 있다. 이들은 π공역(共役) 폴리머라고도 불린다. 전하 주입층을 형성하기 위한 EL 재료로서는, PEDOT(폴리티오펜) 및 PAni(폴리아닐린)를 들 수 있다.
다음에, 액상 성막실(109)에 대하여 도 2(A) 및 도 2(B)를 참조하여 상세히 설명한다. 본 실시형태에서는 액상 성막실(109)로서 스핀 코터(spin coater)가 사용되는 예를 나타낸다. 그러나, 액상 성막실을 스핀 코터에 한정할 필요는 없고, 액상 성막실은 디스펜싱법, 인쇄법, 또는 잉크젯법을 사용하는 성막실일 수도 있다.
도 2(A)는 액상 성막실(109)을 상면에서 본 도면이다. 부호 201은 중앙에 척(chuck)(202)을 구비한 도포 컵을 나타낸다. 도포 컵(201)으로 반송된 기판(203)은 척(202)에 의해 보유된다. 부호 204로 나타낸 도포 노즐이 그의 선단으로부터 유기 EL 재료를 토출한다.
본 발명에서는, 액상 성막실(109)에 산화 셀(산화실)(205)이 추가로 구비되어 있다. 본 발명에서는 이 산화 셀(205)내에서 주기율표 1족 또는 2족에 속하는 원소로 이루어진 고체를 산화(연소)시킨다. 그리하여, 액상 성막실(109)내의 산소가 게터링(포획)된다. 이때 게이트(100d)가 폐쇄되면, 액상 성막실(109)은 기밀(氣密)되어 산소를 효율적으로 게터링할 수 있다. 이하, 이 목적을 위해 여기에서 사용되는 주기율표 1족 또는 2족 원소를 '산소 게터링제'라 칭한다.
도 2(B)는 도 2(A)의 A-A'선에 따른 액상 성막실(109)의 단면도이다. 척(202)이 회전축(206)에 결합되어 있고, 그 회전축(206)은 베어링으로서 작용하는 제어기구(207)에 의해 구동된다. 산화 셀(205) 아래에는 히터(208)가 배치되어, 산화 셀(205)내에 놓여진 산소 게터링제(209)가 그 히터(208)에 의해 가열되고 산화된다. 또는, 산화 셀(205) 자체를 통해 전류가 흐르게 함으로써, 산소 게터링제(209)가 저항 가열에 의해 산화되도록 할 수도 있다.
산소 게터링제(209)가 산화하는 시간은, 산화 셀(205)의 입구에 마련되고 폐쇄 시에 산화 셀(205)을 기밀적으로 밀봉할 수 있는 덮개를 개폐함으로써 조절될 수 있다. 이것은 실온에서 자연 발화하는 원소들 중 하나(대표적으로는 나트륨)를 사용할 때 효과적이다. 즉, 유기 EL 재료의 성막 전에, 산소 게터링제(209)를 소정 시간만 산화시키고, 이어서, 덮개를 닫아 산화 셀(205)을 기밀적으로 밀봉하여 산소 공급을 차단함으로써 산화를 강제적으로 종료시킨다. 기판이 다시 액상 성막실로 반송되면, 덮개를 열고 산소 게터링제(209)의 산화를 개시한다. 이 작업을 반복함으로써 산소 게터링제의 교체 없이 다수의 기판을 처리할 수 있어, 제작 스루풋을 향상시키는 것이 가능하다.
상기한 바와 같이, 도 1에 도시된 성막 장치는 액상 성막실(109)에 산화 셀(205)이 구비되어 있고, 방진 후드(hood)(210)에 의해 액상 성막실(109)을 기밀적으로 밀봉하고 있다. 그리하여, 산화 셀(205)내에서 주기율표 1족 또는 2족에 속하는 원소를 산화시킴으로써, 성막실의 분위기 중에 있는 산소를 용이하게 제거할 수 있다. 즉, 본 발명은 산소 농도가 1 ppb 이하(바람직하게는 0.1 ppb 이하)인 불활성 분위기에서 유기 EL 재료를 성막하는 것을 가능하게 한다.
그러한 불활성 분위기를 가압함으로써(바람직하게는 2∼3 기압), 액상 성막실(109)내의 압력을 높여, 산소 침입을 최소화할 수도 있다.
다음에, 부호 110은 EL 소자의 화소 전극으로서 작용하는 음극 또는 양극의 표면을 처리하는 처리실(이하, 전(前)처리실이라 함)을 나타낸다. 이 전처리실(110)과 반송실(A)(101) 사이의 소통은 게이트(100e)에 의해 차단되어 있다. 전처리실(110)은 EL 소자의 제작공정에 따라 여러가지 구성을 취할 수 있다. 본 실시형태에서는, 화소 전극의 표면에 자외광을 조사하여 그 표면을 100∼120℃로 가열한다. 그와 같은 전처리는 EL 소자의 양극 표면을 처리하는데 효과적이다.
다음에, 증착법 또는 스퍼터링법에 의해 도전막 또는 유기 EL 재료를 성막하기 위한 기상 성막실(111)에 대하여 설명한다. 기상 성막실(111)은 게이트(100f)를 통해 반송실(A)(101)에 접속되어 있다. 본 실시형태에서는, 기상 성막실(111)로서 증착실을 이용한다. 증착실은 그의 내부에 다수의 증착원을 구비할 수 있다. 그 증착원은 저항 가열 또는 전자빔에 의해 증발하여 막을 형성한다.
기상 성막실(111)내에서 성막되는 도전막은 EL 소자의 음극 전극으로서 사용된다. 이 도전막을 형성하기 위해서는, 일 함수가 작은 금속을 증착한다. 전형적으로는, 그 금속은 주기율표 1족 또는 2족에 속하는 원소(대표적으로는, 리튬, 마그네슘, 세슘, 칼슘, 칼륨, 바륨, 나트륨, 및 베릴륨을 들 수 있다), 또는 상기 원소의 것에 가까운 일 함수를 가지는 금속이다. 그 대신에, 알루미늄, 구리, 또는 은을 증착하여, 저저항의 도전막을 형성할 수도 있다. 또한, 증착법에 의해 산화인듐과 산화주석과의 화합물 또는 산화인듐과 산화아연과의 화합물로부터 투명 도전막을 형성하는 것도 가능하다.
어떠한 공지의 EL 재료(특히, 저분자계 유기 EL 재료)라도 기상 성막실(111)내에서 성막될 수 있다. 발광층용의 EL 재료는 대표적으로는 Alq3(트리스-8-퀴놀린올레이트 알루미늄 착체) 또는 DSA(디스틸 알릴렌 유도체)이다. 전하 주입층용의 EL 재료는 대표적으로는 CuPc(구리 프탈로시아닌), LiF(불화리튬), 또는 acacK(칼륨(Kalium) 아세틸아세토네이트)이다. 전하 수송층용의 EL 재료는 대표적으로는 TPD(트리-페닐아민 유도체) 또는 NPD(안트라센 유도체)이다.
상기한 EL 재료들은 형광성 물질(대표적으로는 쿠마린 6, 나릴 레드(Nile red), DCM, 퀴나크리돈 등)과 함께 공(共)증착될 수도 있다. 공증착에는 어떠한 공지의 형광성 물질이라도 사용될 수 있다. 또한, EL 재료와 주기율표 1족 또는 2족에 속하는 원소를 공증착하여, 발광층의 일부가 전하 수송층 또는 전하 주입층으로서 작용하도록 하는 것도 가능하다. 공증착이란, 2개 이상의 증착원을 동시에 가열하여 성막 중에 상이한 물질을 혼합하는 증착법을 가리킨다.
여하튼, 유기 EL 재료의 증착 또는 도전막의 형성은, 기상 성막실(111)과 반송실(A)(101) 사이의 소통을 게이트(100f)에 의해 차단한 채로 진공 중에서 행해진다. 성막에는 페이스 다운 방식(상향 성막 방식)이 이용된다.
다음에, 부호 112는 게이트(110g)를 통해 반송실(A)(101)에 접속되어 있는 봉지(封止)실(봉입(封入)실 또는 글러브 박스(glove box)라고도 불림)을 나타낸다. 이 봉지실(112)에서는 최종적으로 EL 소자를 밀폐 공간 내에 봉입하기 위한 처리가 행해진다. 이 처리는 제작된 EL 소자를 산소 및 수분으로부터 보호하기 위한 처리이고, 밀봉재를 사용하여 EL 소자를 기계적으로 봉입하거나 또는 열 경화성 수지나 자외광 경화성 수지로 봉입한다.
밀봉재로서는, 유리, 세라믹, 금속 등이 사용될 수 있다. 그러나, 광이 밀봉재 쪽으로 방사(放射)되는 경우에는, 밀봉재가 투광성이어야 한다. 밀봉재와 EL 소자가 형성된 기판을 열 경화성 수지 또는 자외광 경화성 수지를 사용하여 서로 접합하고, 가열 처리 또는 자외광 조사에 의해 그 수지를 경화시켜 밀폐 공간을 형성한다. 이 밀폐 공간 내에 산화바륨과 같은 건조제를 배치하는 것도 효과적이다.
또는, 밀봉재와 EL 소자에 의해 형성된 공간에 열 경화성 수지 또는 자외광 경화성 수지를 충전할 수도 있다. 이 경우, 산화바륨과 같은 건조제를 열 경화성 수지 또는 자외광 경화성 수지에 첨가하는 것이 효과적이다.
도 1에 도시된 성막 장치에서는, 봉지실(112)의 내부에, 자외광을 조사하기 위한 기구(113)(이후, 자외광 조사 기구라 함)를 구비하고 있다. 이 자외광 조사 기구(113)는 자외광을 방출하여 자외광 경화성 수지를 경화시킨다. 봉지실(112)내에서의 작업은 글러브를 사용한 수작업으로 행해질 수도 있다. 그러나, 컴퓨터 제어 하의 자동 조작이 바람직하다. 밀봉재를 사용하는 경우에는, 봉지실(112)은 액정 표시장치의 셀 조립 공정에서 사용되는 것과 같은 밀봉재(여기서는 열 경화성 수지 또는 자외광 경화성 수지)를 도포하는 기구, 기판을 접합하는 기구, 및 밀봉제를 경화시키는 기구를 구비하는 것이 바람직하다.
봉지실(112)에 배기 펌프가 설치된 경우에는, 봉지실(112)의 내부가 감압될 수도 있다. 상기 봉지 공정이 로봇의 조작을 통해 자동으로 행해지는 경우에는, 봉지실 내의 감압이 산소 및 수분의 침입을 방지한다. 역으로, 봉지실(112)의 내부가 가압될 수도 있다. 이 경우, 순도가 높은 질소 가스 또는 희가스로 퍼징(purging)하면서 가압을 달성함으로써, 외기로부터의 산소 등의 침입을 방지한다.
봉지실(112)에는 인도실(패스 박스(pass box))(114)이 접속되어 있다. 인도실(114)은 봉지실(112)내에서 EL 소자의 봉지가 완료된 기판을 인도실(114)로 반송하는 반송 기구(C)(115)를 구비하고 있다. 인도실(114)에 배기 펌프가 설치된 경우에는 인도실(114)도 감압될 수 있다. 이 인도실(114)은 봉지실(112)이 외기에 직접 노출되는 것을 회피하기 위한 설비이고, 이것은 기판을 꺼내는 장소이다.
상기한 바와 같이, 도 1에 도시된 성막 장치을 사용함으로써, EL 소자가 밀폐 공간 내에 완전히 봉입될 때까지 외기에 노출되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 액상 성막실(109)내에서는 산소 농도가 1 ppb 이하인 불활성 분위기에서 유기 EL 재료가 성막되기 때문에, 산소가 거의 없는 상태에서의 성막이 가능하게 된다. 이상에 의해, 종래 기술에서보다 신뢰성이 더 높은 EL 표시장치를 제작하는 것이 가능하게 된다.
[실시예 1]
본 실시예에서는, 도 1에 도시된 액상 성막실(109)과 상이한 구조의 액상 성막실을 채용한 예에 대하여 도 3(A)∼도 3(C)를 참조하여 설명한다. 도 3(A)는 액상 성막실(301)의 상면도이다. 도 2(A) 및 도 2(B)와 도 3(A)∼도 3(C)는 도포 컵(201), 척(202), 기판(203), 및 도포 노즐(204)을 공유한다. 도 3에 도시된 성막 장치의 특징은, 도 2(A) 및 도 2(B)의 산화 셀(205) 대신에 산화로(瀘)(302)를 성막 장치의 외부에 설치하고, 이 산화로(302)를 배관(303)에 의해 액상 성막실(301)에 접속하고 있는 점에 있다.
즉, 도 3(B)에 도시된 바와 같이, 배관(303)의 한쪽 입구(흡입구)가 방진 후드(310)의 일부에 마련되고, 배관(303)의 다른 쪽 입구(배출구)가 산화로(302)에 마련되어 있다.
도 3(C)에 도시된 바와 같이, 산화로(302)는 산화 셀(304), 히터(305), 및 산화 셀(304)내에 배치된 산소 게터링제(306)를 가지고 있다. 산소 게터링제(306)는 주기율표 1족 또는 2족에 속하는 원소로 이루어져 있다. 본 실시예에서는, 산화 셀(304)에의 산소 공급을 차단하는 셔터(307)가 추가로 마련되어 있다.
본 실시예에서는, 산화로(302)내에서 산소 게터링제(306)가 산화(연소)된다. 이때 소비되는 산소는 액상 성막실(301)로부터 배관(303)을 통해 공급되어, 액상 성막실(301)내의 산소 농도가 감소된다. 본 실시예에 따른 성막 장치는, 본 실시예의 성막 장치 가까이에 열원이 배치될 필요가 없다는 점에서 도 1의 성막 장치와 근본적으로 상이하다. 본 실시예의 장치로부터 열원이 멀리 있어 관리가 보다 더 용이해지는데, 그 이유는 액상 성막실(301)에서 성막되는 고분자계 유기 EL 재료가 도포 전에 유기 용매 중에 용해되기 때문이다.
본 실시예의 액상 성막실(301)은 도 1에 도시된 성막 장치의 성막실들 중 하나로서 사용될 수 있다.
[실시예 2]
본 실시예에서는, 도 1의 성막 장치의 액상 성막실로서, 적색 발광층, 녹색 발광층, 및 청색 발광층을 스트라이프(stripe) 형상으로 형성하는 액상 성막실을 설치한 예에 대하여 설명한다. 본 실시예의 액상 성막실을 도 4(A) 및 도 4(B)를 참조하여 설명한다.
도 4(A)는 측면에서 본 본 실시예의 액상 성막실(400)의 외관을 나타내고, 도 4(B)는 정면에서 본 본 실시예의 액상 성막실의 외관을 나타낸다. 도 4(A)에서, 부호 401은 지지대를 나타내고, 부호 402는 기판(403)이 고정되는 반송 스테이지를 나타낸다. 반송 스테이지(402)는 X 방향(수평 방향) 및 Y 방향(수직 방향)으로 이동 가능하다.
지지대(401)에는 지지 기둥(404) 및 홀더(405)가 부착되어 있다. 반송 스테이지(402)의 상방에 도포 유닛(406)이 설치되어 있다. 도포 유닛(406)은 유기 EL 재료를 함유한 용액을 기판에 도포하는 기구를 구비한 장치이다. 도포 유닛(406)은 헤드부(407)에 압축 가스(가압된 불활성 가스) 및 유기 EL 재료를 함유한 용액을 공급한다. 도포 유닛(406)은 흡인 기구(흡인 밸브 또는 공기 작동 밸브를 포함하는 기구)를 구비하는 것이 바람직하다. 흡인 기구는 다이어프램 게이지(diaphragm gage) 등에 의해 생기는 용적 변화를 이용하여 배관 내의 압력을 감소시킴으로써 배관의 노즐 선단 근처에 수집된 용액의 액적(液滴)을 노즐 내로 흡인하는 기구이다.
도포 유닛 및 상기 다른 구성 부품은 지지대(401)에 부착된 방진 후드(408)에 의해 덮여 있다. 방진 후드(408)는 기판을 반송하기 위한 입구를 가지고 있다. 그 입구에는 게이트가 마련되어, 지지대(401)와 방진 후드(408) 사이에 밀폐 공간을 형성한다.
산화 셀(409), 히터(410), 및 산소 게터링제(411)가 지지대(401)상에 배치되고, 유기 EL 재료가 성막되기 전에 산소 게터링제(411)가 산화된다.
도 4(A) 및 도 4(B)의 액상 성막실(400)에서는, 헤드부(407)가 고정되고, 기판(403)을 지탱하고 있는 반송 스테이지(402)가 X 방향 또는 Y 방향으로 이동한다. 즉, 반송 스테이지의 이동에 의해 헤드부(407)가 기판(403) 위에서 기판에 대하여 이동한다. 물론, 헤드부(407) 자체가 이동될 수도 있으나, 기판을 이동시키는 쪽이 안정성이 더 좋다.
상기한 바와 같이 구성된 액상 성막실(400)에서는, 유기 EL 재료(엄밀하게 말하면, 유기 EL 재료를 용매에 용해시켜 얻어진 혼합물)를 공급하는 노즐을 구비한 헤드부(407)가 기판(403) 위에서 기판에 대해 이동하여, 도포가 필요한 기판의 부분에 유기 EL 재료를 도포한다. 이하에, 이 헤드부(407)에 의한 유기 EL 재료의 도포 과정을 설명한다.
도 5(A)는 본 발명을 실시하여 π공역계 폴리머로 이루어진 유기 EL 재료를 성막하는 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 5(A)에서, 부호 510은 기판을 나타내고, 이 기판(510)상에는, 화소부(511), 소스측 구동회로(512), 및 게이트측 구동회로(513)가 TFT로 형성되어 있다. 소스측 구동회로(512)에 접속된 다수의 소스 배선과 게이트측 구동회로(513)에 접속된 다수의 게이트 배선으로 둘러싸인 영역이 화소이고, 각 화소내에는, TFT와 그 TFT에 전기적으로 접속된 EL 소자가 형성되어 있다. 화소부(511)는 이들 화소가 매트릭스 형태로 배열되어 이루어져 있다.
부호 514a는, 전압이 인가된 때 적색으로 발광하는 유기 EL 재료(이하, 유기 EL 재료(R)이라 함)와 용매의 혼합물(이하, 도포액(R)이라 함)을 나타내고, 부호 514b는 전압이 인가된 때 녹색으로 발광하는 유기 EL 재료(이하, 유기 EL 재료(G)라 함)와 용매의 혼합물(이하, 도포액(G)라 함)을 나타내고, 부호 514c는 전압이 인가된 때 청색으로 발광하는 유기 EL 재료(이하, 유기 EL 재료(B)라 함)와 용매의 혼합물(이하, 도포액(B)라 함)을 나타낸다.
이들 유기 EL 재료를 제조하는데 있어서, 본 발명은 다음의 방법들 중 어느 것이라도 채택할 수 있다. 한가지 방법은 중합된 폴리머를 용매에 직접 용해시켜 도포하는 것이고, 다른 방법은 용매에 용해된 모노머를 성막하고, 열에 의해 그 막을 중합시켜 폴리머로 하는 것이다. 본 실시예는 폴리머로 된 유기 EL 재료를 용매에 용해시켜 도포하는 예를 나타낸다.
본 발명에 따르면, 도 4(A) 및 도 4(B)에 도시된 헤드부(407)로부터 도포액(R)(514a), 도포액(G)(514b), 및 도포액(B)(514c)가 별개로 토출되어, 화살표로 나타낸 방향으로 도포된다. 그 결과, 적색 발광 화소 열(列), 녹색 발광 화소 열, 및 청색 발광 화소 열에 동시에 스트라이프 형상의 발광층(엄밀하게 말하면, 발광층의 전구체(precursor))들이 형성된다.
여기서 말하는 화소 열이란, 인접한 열들이 뱅크(bank)(521)에 의해 분리되어 있는 화소들의 열을 가리킨다. 각 뱅크(521)는 소스 배선 위에 형성되어 있다. 즉, 소스 배선을 따라 다수의 화소가 직렬로 늘어서 있는 열을 화소 열이라 부른다. 여기에 도시된 예에서는, 뱅크(521)가 소스 배선 위에 형성되어 있지만, 게이트 배선 위에 형성될 수도 있다. 이 경우에는, 게이트 배선을 따라 다수의 화소가 직렬로 늘어서 있는 열을 화소 열이라 부른다.
따라서, 화소부(511)는 다수의 소스 배선 또는 다수의 게이트 배선 위에 마련된 다수의 스트라이프 형상의 뱅크에 의해 서로 분리된 다수의 화소 열의 집합체로서 간주될 수 있다. 이 점에서, 화소부(511)는 적색으로 발광하는 스트라이프 형성의 발광층이 형성된 화소 열, 녹색으로 발광하는 스트라이프 형성의 발광층이 형성된 화소 열, 및 청색으로 발광하는 스트라이프 형성의 발광층이 형성된 화소 열로 이루어진다고 말할 수 있다.
또한, 스트라이프 형상의 뱅크가 다수의 소스 배선 또는 다수의 게이트 배선 위에 형성되므로, 화소부(511)는 실질적으로 다수의 소스 배선 또는 다수의 게이트 배선에 의해 서로 분할된 다수의 화소 열의 집합체로 간주될 수 있다.
도 5(A)의 헤드부(즉, 도포부)(407)가 도 5(B)에 확대되어 도시되어 있다.
헤드부(407)는 적색용 노즐(516a), 녹색용 노즐(516b), 및 청색용 노즐(516c)을 구비하고 있다. 각 노즐의 내부에는 도포액(R)(514a), 도포액(G)(514b), 및 도포액(B)(514c)가 저장되어 있다. 이들 도포액은 배관(517)내에 충전된 압축 가스에 의해 가압되어 화소부(511)상으로 압출된다. 상기한 바와 같이 구성된 헤드부(407)는 도면의 깊이 방향을 따라 앞 쪽으로 기판에 대하여 이동하여, 도 5(A)에 도시된 방식으로 용액들을 도포한다.
부호 518로 나타낸 도포부 부근의 확대도를 도 5(C)에 나타낸다. 기판(510)상에 제공된 화소부(511)는 TFT(519a∼519c)와 화소 전극(520a∼520c)으로 이루어진 다수의 화소의 집합체이다. 도 5(B)에 도시된 노즐(516a∼516c)에 압축 가스에 의해 압력이 가해지면, 그 압력에 의해 도포액(514a∼514c)이 압출된다.
수지 재료로 된 뱅크(521)가 인접한 화소들 사이에 마련되어, 그 인접한 화소들 사이에서 도포액이 혼합되는 것을 방지한다. 이 구조에서는, 뱅크(521)의 폭(포토리소그래피의 해상도에 의해 결정됨)을 좁게 함으로써 화소부의 집적도가 향상되어, 고정세(高精細)한 화상을 얻을 수 있다. 특히 도포액의 점도가 1∼30 cp인 경우에 효과적이다.
그러나, 도포액의 점도가 30 cp 이상이거나, 용액이 아니라 겔 또는 졸인 경우에는, 뱅크가 필요하지 않을 수도 있다. 즉, 도포면과 그 표면 상에 놓인 도포액의 접촉각이 충분히 크면, 도포액이 필요 이상으로 퍼지지 않기 때문에, 뱅크에 의해 도포액을 보유할 필요가 없다. 뱅크가 형성되지 않는 경우의 발광층의 최종 형상은 장원형(장축 직경 대 단축 직경의 비가 2 이상인 기다란 타원)이 된다. 전형적으로는, 화소부의 일 단부로부터 다른 단부까지 연장하는 기다란 타원이다.
뱅크(521)를 형성하는데 사용될 수 있는 수지 재료로서는, 아크릴 수지, 폴리이미드, 폴리아미드, 및 폴리이미드아미드를 들 수 있다. 이 수지 재료에 탄소, 흑색 안료 등을 혼합하여 수지 재료를 미리 흑색화하면, 뱅크(521)가 화소들 사이의 차광막으로도 사용될 수 있다.
광 반사를 감지하는 센서를 노즐(516a), 노즐(516b), 또는 노즐(561c)의 선단 부근에 부착할 수도 있다. 이것에 의해, 도포면과 노즐 사이의 거리를 항상 일정하게 유지하도록 조정하는 것이 가능하게 된다. 노즐(516a)과 노즐(516b) 사이의 간격 및 노즐(615b)과 노즐(516c) 사이의 간격을 화소 피치(화소간 거리)에 따라 조정하는 기구가 부가될 수도 있다. 이 경우, 헤드부는 EL 표시장치의 화소 피치와 무관하게 어떠한 EL 표시장치에도 대응할 수 있다.
이렇게 하여 노즐(516a∼516c)로부터 토출된 도포액(514a∼514c)은 각각 화소 전극(520a∼520c)을 덮도록 도포된다. 상기한 바와 같은 헤드부(407)의 동작은 전기적인 신호에 의해 제어된다.
도포액(514a∼514c)을 도포한 후, 진공 중에서 가열처리(베이킹 처리 또는 소성 처리)를 행하여, 도포액(514a∼514c)에 함유된 유기 용매를 휘발시킴으로써, 유기 EL 재료로 이루어진 발광층을 형성한다. 따라서, 사용되는 유기 용매는 유기 EL 재료의 유리 전이 온도(Tg)보다 낮은 온도에서 휘발하는 것을 사용한다. 유기 EL 재료의 점도가 최종 형태의 발광층의 두께를 결정한다. 그 점도는 적절한 유기 용매를 선택함으로써 또는 첨가제를 사용함으로써 조절될 수 있다. 바람직한 점도는 1∼50 cp(더 바람직하게는 5∼20 cp)이다.
상기한 액상 성막실을 사용함으로써, 적색, 녹색, 및 청색의 각 색으로 벌광하는 3종류의 발광층을 동시에 형성할 수 있어, 높은 스루풋으로 폴리머계 유기 EL 재료로 된 발광층을 형성할 수 있다. 본 실시예에서는, 잉크젯법과는 달리, 단일의 도포 동작으로 동시에 3가지 도포액을 기판에 도포하여 3개의 스트라이프 형상의 발광층을 한꺼번에 형성할 수 있기 때문에, 스루풋이 매우 높다.
본 발명에 따라 산소를 게터링하는 것에 의해, 본 실시예의 액상 성막실을 사용하는 경우에도 높은 신뢰성의 EL 소자를 형성할 수 있다. 본 실시예의 액상 성막실은 실시예 1에서 설명된 액상 성막실(스핀 코터)과 함께 사용될 수도 있다.
[실시예 3]
본 실시예에서는, 실시예 2에서 설명되고 도 5(A)∼도 5(C)에 도시된 액상 성막실의 헤드부와는 다른 구조의 헤드부를 가진 액상 성막실에 대하여 설명한다. 도 5(A)∼도 5(C)와 동일한 부호로 나타낸 부분에 대해서는 실시예 2의 설명을 참조하면 된다.
도 6(A)는 본 실시예의 액상 성막실의 헤드부를 나타낸다. 각각의 노즐(601a∼601c)의 내부에는 각 노즐과 동축의 로드(602a∼602c)가 설치되어 있다. 또한, 각 노즐(601a∼601c)의 내부에는 도포액(R)(603a), 도포액(G)(603b), 및 도포액(B)(603c)이 저장되어 있다. 로드(602a∼602c)는 고화된 도포액으로 인한 노즐의 막힘을 방지할 수 있다.
노즐(601a∼601c)의 내벽은 도포액을 반발시키도록 소수성인 것이 바람직하고, 로드(602a∼602c)의 표면은 도포액을 흡수하도록 친수성인 것이 바람직하다. 노즐(601a∼601c)의 내벽을 소수성으로 하기 위해, 노즐이 테프론(Teflon), PVDF(폴리비닐리덴 플루오라이드), 및 금속(대표적으로는, 스테인리스 강, 알루미늄, 및 지르코늄)과 같은 소수성 재료로 형성된다. 또한, 로드(602a∼602c)의 표면을 친수성으로 하기 위해, 로드가 친수성 재료로 형성되고, 그 재료의 대표적인 예는 나일론 또는 PVA(폴리비닐 알코올)이다.
노즐(601a∼601c)을 금속으로 형성하고 그 노즐(601a∼601c)에 초음파를 전파시키는 것에 의해서도, 도포액(R)(603a), 도포액(G)(603b), 및 도포액(B)(603c)의 고화를 방지할 수 있다.
도포액(R)(603a), 도포액(G)(603b), 및 도포액(B)(603c)의 도포는 로드(602a∼602c)가 성막 타깃 표면(본 실시예에서는, 화소 전극(520a∼520c)의 표면)에 접한 상태에서 행해진다. 로드(602a∼602c)는 매우 유연한 재료로 형성되고, 성막 타깃 표면을 스치도록 그 표면 상에서 이동한다. 그러한 로드의 이동이 도 6(B)에 도시되어 있다.
노즐(601a)은 로드(602a)가 화소 전극(520a)에 접한 상태에서 화살표로 나타낸 방향으로 이동한다. 그리하여, 도포액(R)(603a)이 로드(602a)를 따라 미끄러져 내려와서 화소 전극(520a)의 표면에 도포된다. 이 방법은 잉크젯법에서와 같이 도포액을 뿌리는 것을 필요로 하지 않으므로, 도포액을 도포할 때의 부정확한 위치결정의 문제를 일으키지 않는다.
상기한 바와 같이, 본 실시예의 헤드부를 구비한 액상 성막실은 노즐 막힘의 문제를 해소하면서 미세한 패턴에도 대응하여 유기 EL 재료를 성막할 수 있다. 또한, 본 실시예의 성막실은 본 발명의 방법에 따라 미리 산소를 게터링함으로써 신뢰성이 높은 EL 소자를 제작할 수 있다.
본 실시예의 구성은 실시예 2에 나타낸 액상 성막실의 헤드부 및 도 1의 액상 성막실에 적용될 수도 있다. 또한, 실시예 1의 액상 성막실과 함께 사용될 수도 있다.
[실시예 4]
본 실시예에서는, 실시예 3에서 설명된 노즐과는 상이한 구조의 노즐을 구비한 액상 성막실에 대하여 설명한다. 도 7(A)는 도포 전후의 대기 상태에 있는 노즐을 나타내고, 도 7(B)는 도포 시의 노즐을 나타낸다. 도 7(C) 및 도 7(D)는 노즐의 단면을 상방에서 본 도면이다.
도 7(A)에서, 부호 701은 노즐, 부호 702는 로드, 부호 703은 도포액을 나타낸다. 노즐 및 로드의 재료에 대해서는 실시예 2 및 실시예 3을 참조하면 된다. 노즐(701)의 내벽은 도포액을 반발시킬 수 있고, 로드(702)는 도포액을 흡수할 수 있다.
본 실시예의 노즐(701)은 그의 내벽에 로드 스토퍼부(704a, 704b)를 구비하고 있다. 로드 스토퍼부(704a)는 그의 중앙에 도포액을 통과시키는 구멍을 가지고 있다. 로드(702)는 로드 스토퍼부(704a)에 형성된 구멍의 직경보다 큰 직경을 가지는 스토퍼부(705)를 가지고 있다.
즉, 노즐이 도포 전후의 대기 상태에 있을 때는 도포액(703)의 이동 경로가 봉쇄되도록, 스토퍼부(705)가 도 7(A)에 도시된 바와 같이 로드 스토퍼부(704a)상에 걸린다. 따라서, 도포액(703)은 노즐이 대기 상태에 있는 동안에는 노즐의 선단으로부터 유출되지 않게 된다.
한편, 도포액이 도포될 때에는, 도 7(B)에 도시된 바와 같이, 로드(702)의 선단(706)이 성막 타깃 표면(707)에 접하고 로드(702)가 노즐(701)내로 압입된다. 그 다음, 스토퍼부(705)가 로드 스토퍼부(704b)에 접한 상태에서 로드(702)가 멈춘다. 이 상태에서, 도포액(703)이 로드(702)를 따라 미끄러져 내려와서 노즐로부터 유출되어 성막 타깃 표면(707)에 도포된다.
로드(702)의 선단(706)은 구형(球形)으로 되는 것이 바람직하다. 구형의 선단은 성막 타깃 표면(707)을 손상시키는 것을 방지할 수 있다.
상기한 바와 같은 구조의 노즐을 구비한 본 실시예의 액상 성막실은 실시예 2에서 설명된 흡인 기구를 마련하지 않고도 도포액의 유출을 방지할 수 있다. 또한, 본 실시예의 성막실은 본 발명의 방법에 따라 미리 산소를 게터링함으로써 신뢰성이 높은 EL 소자를 제작할 수 있다. 본 실시예의 구성은 실시예 2에 나타낸 액상 성막실의 헤드부 및 도 1의 액상 성막실에 적용될 수도 있다. 또한, 실시예 1의 액상 성막실과 함께 사용될 수도 있다.
[실시예 5]
본 실시예에서는, 도 1의 성막 장치에서 전처리실(110)에 플라즈마 처리를 행하는 기구를 구비한 예를 설명한다. EL 소자의 음극 표면에 전처리를 행하는 경우, 금속으로 된 음극의 표면으로부터 자연 산화물이 바람직하게 제거된다. 본 실시예에서는, 플라즈마 처리를 행하는 기구가 불소 또는 염소를 함유한 가스를 사용하여 음극 표면에 플라즈마 처리를 행함으로써, 자연 산화물을 제거한다.
본 실시예의 구성은 실시예 1∼3의 어느 구성과도 자유롭게 조합될 수 있다.
[실시예 6]
본 실시예에서는, 도 1의 성막 장치에서 전처리실(110)에 스퍼터링 처리를 행하는 기구를 구비한 예를 설명한다. EL 소자의 음극 표면에 전처리를 행하는 경우, 금속으로 된 음극의 표면으로부터 자연 산화물이 바람직하게 제거된다. 본 실시예에서는, 스퍼터링 처리를 행하는 기구가 희가스 또는 질소와 같은 불활성 가스를 사용하여 음극 표면에 스퍼터링 처리를 행함으로써, 자연 산화물을 제거한다.
본 실시예의 구성은 실시예 1∼3의 어느 구성과도 자유롭게 조합될 수 있다.
[실시예 7]
본 실시예는, 도 1에 나타낸 성막 장치를 사용하여 발광장치(구체적으로는, EL 표시장치)를 제작하는 예를 나타낸다.
먼저, 화소부 및 구동회로부를 형성하기 위해 기판 상에 공지 기술로 TFT를 형성한다. 본 실시예에서는, 본 출원인의 미국 특허 제6,023,308호에 개시된 기술을 사용하여 동일 기판 상에 화소부와 구동회로부를 형성한다. 화소부의 화소 TFT에는 투명 도전막으로 된 화소 전극이 전기적으로 접속되고, 이 화소 전극이 EL 소자의 양극으로서 작용한다.
TFT 및 화소 전극의 형성까지를 종료한 기판(이하, 액티브 매트릭스 기판이라 함)을 도 1의 스톡실(105)내에 세트한다.
이어서, 그 액티브 매트릭스 기판을 전처리실(110)로 반송하여, 그 곳에서 화소 전극의 표면에 대하여 전처리를 행한다. 본 실시예에서는, 오존 분위기에서 자외광을 조사함으로써, 화소 전극의 표면 상태를 개선시킨다.
이어서, 그 액티브 매트릭스 기판을 기상 성막실(111)로 반송하여, 증착법에 의해 정공 주입층으로서 구리 프탈로시아닌 막을 형성한다. 본 실시예에서는 구리 프탈로시아닌 막의 두께를 20 ㎚로 하지만, 특별히 한정되는 것은 아니다.
그 다음, 그 액티브 매트릭스 기판을 일단 스톡실(105)로 복귀시키고, 반송 기구(B)(107)에 의해 그 액티브 매트릭스 기판을 소성실(108)로 반송한다. 그 소성실(108)에서, 액티브 매트릭스 기판을 반전시켜, TFT가 형성된 면이 상방으로 향하게 한다.
그 다음, 반전된 액티브 매트릭스 기판을 도 2(A) 및 도 2(B)에 도시된 구조의 액상 성막실(109)로 반송한다. 액상 성막실(109)은 실시예 1∼4의 어느 구조로도 될 수 있다. 그리고, 먼저, 산화 셀(205)내에서 산소 게터링제(본 실시예에서는, 마그네슘)를 산화시켜, 액상 성막실 내부의 산소 농도를 1 ppb 이하로 감소시킨 후, 디클로로메탄에 용해된 폴리페닐렌 비닐렌의 전구체를 스핀 코팅법에 의해 도포한다.
그 전구체가 도포된 액티브 매트릭스 기판을 소성실(108)로 반송하여, 그 곳에서 폴리페닐렌 비닐렌의 전구체를 소성한다. 그리하여, 그 전구체가 중합되어, 폴리페닐렌 비닐렌 막으로 된 발광층이 형성된다. 소성 처리가 종료되면, 액티브 매트릭스 기판을 다시 반전시켜 스톡실(105)로 복귀시킨다.
그 다음, 그 액티브 매트릭스 기판을 기상 성막실(111)로 반송하여, 증착법에 의해 두께 400 ㎚의 알루미늄 막을 형성한다. 이 알루미늄 막은 EL 소자의 음극으로 기능한다. 본 실시예에서 사용되는 알루미늄 막은 티탄, 스칸듐, 또는 규소를 함유하는 알루미늄 합금 막일 수도 있다. 알루미늄 막 대신에, 구리, 구리 합금, 또는 은으로 된 도전막이 사용될 수도 있다.
이어서, 그 액티브 매트릭스 기판을 불활성 가스(질소 가스 또는 희가스)로 충전된 봉지(封止)실(112)로 반송한다. 이 봉지실에서, 액티브 매트릭스 기판 상에 밀봉재가 형성되고, EL 소자가 형성된 면을 덮도록 커버재가 그 기판에 접합된다. 그리하여, EL 소자가 불활성 가스로 충전된 밀폐 공간 내에 봉입되어, EL 소자와 외기 사이의 접촉이 완전히 차단된다. 또한, 밀폐 공간 내에 흡습성 물질(바람직하게는 산화바륨)을 배치하는 것이 효과적이다. 밀폐 공간 내에 불활성 가스 대신에 수지를 충전하는 것도 가능하다. 이 경우에도, 수지 내에 흡습성 물질을 배치하는 것이 효과적이다.
그리하여, 액티브 매트릭스 기판과 커버재가 밀봉재에 의해 서로 접합된다. 그 다음, 자외광 조사 기구(113)를 사용하여 밀봉재에 자외광을 조사하여 경화시킨다. 이렇게 하여 EL 소자의 봉입 처리가 종료된 후에, 봉입된 액티브 매트릭스 기판을 인도실(114)로 반송한다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 성막 장치는, 산소 함량이 최소화된 분위기에서 EL 소자를 형성하는 것으로부터 EL 소자와 외기 사이의 접촉을 완전히 차단하기까지의 공정을 중단 없이 행할 수 있다.
본 실시예에 나타낸 예는 액티브 매트릭스형 EL 표시장치를 제작하는 공정의 예이지만, 본 실시예는 패시브 매트릭스형 EL 표시장치를 제작하는 공정에도 적용될 수 있고, 또한 백라이트로 사용하기 위한 발광장치를 제작하는 공정에도 적용될 수 있다.
[실시예 8]
본 실시예에서는, 도 1에 도시된 성막 장치를 사용하여 실시예 7의 것과는 상이한 구조의 발광장치를 제작하는 예에 대하여 설명한다. 본 실시예의 설명은 액티브 매트릭스형 EL 표시장치를 예로 든 것이다.
먼저, 미국 특허 제6,023,308호에 개시된 기술을 사용하여 기판 상에 화소부와 구동회로부를 형성한다. 본 실시예에서는, 화소 전극으로서 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 함유하는 도전막을 사용한다. 즉, 본 실시예에서의 화소 전극은 EL 소자의 음극으로서 기능한다.
액티브 매트릭스 기판이 완성된 후, 그 액티브 매트릭스 기판을 도 1의 스톡실(105)내에 세트한다.
그 다음, 그 액티브 매트릭스 기판을 전처리실(110)로 반송하여, 화소 전극의 표면에 대하여 전처리를 행한다. 본 실시예에서는, 불소 또는 염소를 함유한 가스를 사용하여 화소 전극의 표면에 대하여 플라즈마 처리를 행하여 자연 산화물을 제거한다.
이어서, 그 액티브 매트릭스 기판을 기상 성막실(111)로 반송하여, 그 곳에서 증착법에 의해 전자 주입층으로서 불화 리튬 막을 형성한다. 본 실시예에서는 불화 리튬 막의 두께를 20 ㎚로 하지만, 그 막 두께에 특별한 제한은 없다.
그 액티브 매트릭스 기판을 일단 스톡실(105)로 복귀시키고, 반송 기구(B)(107)에 의해 그 액티브 매트릭스 기판을 소성실(108)로 반송한다. 그 다음, 그 액티브 매트릭스 기판을 반전시킨다.
반전된 액티브 매트릭스 기판을 도 4(A) 및 도 4(B)에 도시된 구조의 액상 성막실(109)로 반송한다. 그리고, 먼저, 산화 셀(409)내에서 산소 게터링제(본 실시예에서는, 나트륨)를 산화시켜, 액상 성막실(109) 내부의 산소 농도를 1 ppb 이하로 감소시킨다. 그 후, 톨루엔에 용해된 폴리비닐 카르바졸의 전구체를 도 5(A)∼도 5(C)에 도시된 도포방법으로 도포한다.
그 전구체가 도포된 액티브 매트릭스 기판을 소성실(108)로 반송하여, 그 곳에서 폴리비닐 카르바졸의 전구체를 소성시킨다. 그리하여, 그 전구체가 중합되어, 폴리비닐 카르바졸 막으로 된 발광층이 형성된다. 소성 처리가 종료된 후, 액티브 매트릭스 기판을 다시 반전시켜 스톡실(105)로 복귀시킨다.
이어서, 그 액티브 매트릭스 기판을 기상 성막실(111)로 반송하여, 증착법에 의해 두께 20 ㎚의 구리 프탈로시아닌 막을 형성하고, 추가로 증착법에 의해 두께 200 ㎚의 투명 도전막(구체적으로는, 산화인듐과 산화아연의 화합물을 함유한 막)을 형성한다. 이 투명 도전막이 EL 소자의 양극으로서 기능한다. 본 실시예에서 사용되는 투명 도전막은 산화인듐과 산화주석의 화합물을 함유한 막일 수도 있다.
그 다음, 그 액티브 매트릭스 기판을 볼활성 가스(질소 가스 또는 희가스)로 충전된 봉지실(112)로 반송한다. 이 봉지실에서, 액티브 매트릭스 기판 상에 밀봉재를 형성하고, EL 소자가 형성된 면을 덮도록 그 기판에 커버재를 접합한다. 그리하여, EL 소자가 불활성 가스로 충전된 밀폐 공간 내에 봉입되어, EL 소자와 외기 사이의 접촉이 완전히 차단된다. 또한, 밀폐 공간 내에 흡습성 물질(바람직하게는 산화바륨)을 배치하는 것이 효과적이다. 밀폐 공간 내에 불활성 가스 대신에 수지를 충전하는 것도 가능하다. 이 경우에도, 수지 내에 흡습성 물질을 배치하는 것이 효과적이다.
그리하여, 액티브 매트릭스 기판과 커버재가 밀봉재에 의해 서로 접합된다. 이어서, 자외광 조사 기구(113)를 사용하여 그 밀봉재에 자외광으로 조사하여 경화시킨다. 이렇게 하여 EL 소자의 봉입 처리가 종료된 후, 봉입된 액티브 매트릭스 기판을 인도실(114)로 반송한다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 성막 장치는, 산소 함량이 최소화된 분위기에서 EL 소자를 형성하는 것으로부터 EL 소자와 외기 사이의 접촉을 완전히 차단하기까지의 공정을 중단 없이 행할 수 있다.
[실시예 9]
본 실시예에서는, 본 발명을 이용하야 제작된 액티브 매트릭스형 EL 표시장치에 대하여 도 8(A) 및 도 8(B)를 참조하여 설명한다. 도 8(A)는 EL 소자가 형성된 액티브 매트릭스 기판에서 EL 소자의 봉입까지 행한 상태를 나타내는 상면도이다. 점선으로 표시된 부호 801은 소스측 구동회로, 부호 802는 게이트측 구동회로, 부호 803은 화소부를 나타낸다. 또한, 부호 804는 커버재, 부호 805는 제1 밀봉재, 부호 806은 제2 밀봉재를 나타낸다. 제1 밀봉재(805)에 의해 둘러싸인 내측에서 커버재와 액티브 매트릭스 기판 사이의 공간 내에 충전재(도 8(B) 참조)가 충전된다.
부호 808은 소스측 구동회로(801), 게이트측 구동회로(802), 및 화소부(803)에 입력되는 신호를 전송하기 위한 접속 배선을 나타낸다. 이 접속 배선(808)은 외부 기기에의 접속 단자로서 기능하는 FPC(가요성 인쇄 회로)(809)로부터 비디오 신호 및 클록 신호를 받는다.
도 8(B)에는, 도 8(A)의 A-A'선을 따라 취한 단면에 대응하는 단면도가 도시되어 있다. 도 8(A) 및 도 8(B)에서, 동일한 부호가 동일한 부분을 나타내기 위해 사용되고 있다.
도 8(B)에 도시된 바와 같이, 기판(800)상에는 화소부(803) 및 소스측 구동회로(801)가 형성되어 있다. 화소부(803)는 EL 소자로 흐르는 전류를 제어하기 위한 TFT(이하, 전류 제어용 TFT라 함)(851)와 그 전류 제어용 TFT(851)의 드레인에 전기적으로 접속된 화소 전극(852)을 각각 포함하는 다수의 화소로 이루어져 있다. 본 실시예에서는, 전류 제어용 TFT가 P채널형 TFT로 형성된다. 또한, 소스측 구동회로(801)는 N채널형 TFT(853)와 P채널형 TFT(854)가 상보적으로 조합된 CMOS 회로를 사용하여 형성된다.
각 화소는 화소 전극 아래에 컬러 필터(R)(855), 컬러 필터(G)(856), 및 컬러 필터(B)(도시되지 않음)를 가지고 있다. 여기서, 컬러 필터(R)은 적색 광을 추출하기 위한 컬러 필터이고, 컬러 필터(G)는 녹색 광을 추출하기 위한 컬러 필터이고, 컬러 필터(B)는 청색 광을 추출하기 위한 컬러 필터이다. 컬러 필터(R)(855), 컬러 필터(G)(856), 및 컬러 필터(B)는 각각 적색 발광 화소, 녹색 발광 화소, 및 청색 발광 화소에 마련된다.
이들 컬러 필터를 마련하는 경우의 효과로서는, 먼저, 발광 광의 색 순도를 향상시키는 것을 들 수 있다. 예를 들어, EL 소자에서 적색 발광 화소로부터는 적색 광이 방사(放射)된다(본 실시예에서는 광이 화소 전극 쪽 방향으로 방사됨). 이 적색 광의 색 순도는 이 적색 광이 적색 광을 추출하기 위한 컬러 필터를 통과함으로써 향상될 수 있다. 컬러 필터에 의한 이러한 색 순도의 향상은 녹색 광 및 청색 광에 대해서도 마찬가지로 적용될 수 있다.
컬러 필터를 사용하지 않는 종래의 구조에서는, EL 표시장치의 외부로부터 침입하는 가시광이 EL 소자의 발광층을 여기(勵起)시키므로, 소망의 색이 얻어질 수 없는 문제가 생긴다. 그러나, 본 실시예에서와 같이 컬러 필터를 마련함으로써, EL 소자에는 특정 파장의 광만이 들어가게 된다. 즉, 외부로부터의 광에 의해 EL 소자가 여기되는 단점이 방지될 수 있다.
컬러 필터를 마련한 구조는 종래 제안되어 있지만, 이 구조에서의 EL 소자는 백색 발광의 것만을 사용하였다. 이 경우, 적색 광을 추출하기 위해서는 다른 파장의 광을 차단하였기 때문에, 휘도의 감소가 초래되었다. 그러니, 본 실시예에서는, 예를 들어, EL 소자로부터 발광된 적색 광이 적색 광을 추출하기 위한 컬러 필터를 통과하기 때문에, 휘도 감소가 없다.
그 다음, 화소 전극(852)이 투명 도전막으로 형성되고, EL 소자의 양극으로서 기능한다. 화소 전극(852)의 각 단부에는 절연막(857)이 형성되고, 적색으로 발광하는 발광층(858) 및 녹색으로 발광하는 발광층(859)이 추가로 형성된다. 도면에 도시되지 않은 청색으로 발광하는 발광층은 인접 화소에 마련된다. 그리하여, 적색, 녹색, 및 청색에 대응하는 화소에 의해 컬러 표시가 행해진다. 물론, 청색을 추출하기 위한 컬러 필터는 청색으로 발광하는 발광층이 형성된 화소에 마련된다.
발광층(858, 859)은 도 1에 도시된 성막 장치를 사용하여 성막된다. 또한, 실제로 발광층을 성막하는 액상 성막실은 실시예 1∼4의 어느 구성이라도 가질 수 있다. 발광층(858, 859)의 재료로서는, 유기 재료뿐만 아니라 무기 재료도 사용될 수 있다. 또한, 여기서는 발광층만으로 이루어진 구조를 나타내지만, 발광층이 전자 주입층, 전자 수송층, 정공 수송층, 또는 정공 주입층과 조합된 적층 구조로 될 수도 있다.
각 발광층 상에는, EL 소자의 음극(860)이 차광성을 가진 도전막으로 형성된다. 이 음극(860)은 모든 화소에 의해 공유되는 공통 배선으로서 기능하고, 접속 배선(808)을 통해 FPC(809)에 전기적으로 접속되어 있다.
그 다음, 제1 밀봉재(805)가 디스펜서 등을 사용하여 형성되고, 스페이서(도시되지 않음)가 산포되어 제1 밀봉재를 커버재(804)에 접합한다. 이어서, 진공 주입법에 의해 액티브 매트리스 기판, 커버재(804), 및 제1 밀봉재(805)에 의해 둘러싸인 공간 속에 충전재(807)가 충전된다.
본 실시예에서는, 충전재(807)에 흡습성 물질(861)로서 산화바륨이 미리 첨가된다. 본 실시예에서는 충전재에 흡습성 물질을 첨가하여 사용하지만, 그 흡습성 물질이 충전재 내에 괴상(塊狀)으로 분산되어 봉입될 수도 있다. 또한, 도면에 도시되지 않은 스페이서의 재료로서 흡습성 물질을 사용하는 것도 가능하다.
충전재(807)를 자외광 조사 또는 가열에 의해 경화시킨 후에, 제1 밀봉재(805)에 형성된 개구부(도시되지 않음)를 밀봉한다. 제1 밀봉재(805)의 개구부를 밀봉한 후, 도전성 재료(862)를 사용하여 접속 배선(808)과 FPC(809)를 전기적으로 접속한다. 이어서, 제1 밀봉재(805)의 노출된 부분과 FPC(809)의 일부를 덮도록 제2 밀봉재(806)가 배치된다. 제2 밀봉재(806)는 제1 밀봉재(807)와 동일한 재료로 형성될 수 있다.
상기한 바와 같은 방법을 사용하여 충전재(807)내에 EL 소자를 봉입함으로써, EL 소자가 외부로부터 완전히 차단되고, 그에 따라, 수분 및 산소와 같은, 유기 재료의 산화를 촉진시키는 물질이 외부로부터 침입하는 것이 방지될 수 있다. 따라서, 신뢰성이 높은 EL 표시장치가 제작될 수 있다.
본 발명을 이용함으로써 기존의 액정 표시장치 생산라인이 전용될 수 있기 때문에, 정비투자 비용의 대폭적인 감소가 가능하게 된다. 고수율의 공정을 통해 1매의 기판으로부터 다수의 발광장치가 제작될 수 있어, 제작 비용이 크게 절감된다.
본 실시예의 EL 표시장치는 실시예 1∼7의 어느 구성과도 자유롭게 조합될 수 있다.
[실시예 10]
본 실시예에서는, 실시예 9에 나타낸 EL 표시장치에서 EL 소자로부터 방출되는 광의 방사 방향 및 컬러 필터의 배치를 다르게 한 경우의 예에 대하여 설명한다. 본 실시예의 설명은 도 9를 참조하여 이루어지지만, 기본적인 구조는 도 8(B)의 것과 동일하므로, 공통의 부호를 사용하고, 변경된 부분만을 새로운 부호를 붙여 설명한다.
본 실시예에서는, 화소부(901)의 전류 제어용 TFT(902)로서 N채널형 TFT가 사용된다. 전류 제어용 TFT(902)의 드레인에는, 차광성을 가진 도전막으로 형성된 화소 전극(903)이 전기적으로 접속되어 있다. 본 실시예에서는 화소 전극(903)이 EL 소자의 음극으로서 기능한다.
각 화소가 공유하는 공통 도전막으로서 기능하는 투명 도전막(904)이 적색으로 발광하는 발광층(858) 및 녹색으로 발광하는 발광층(859)상에 형성되고, 이들 발광층(858, 859)은 본 발명을 이용하여 형성된다. 투명 도전막(904)은 EL 소자의 양극으로서 기능한다.
또한, 본 실시예에서는, 컬러 필터(R)(905), 컬러 필터(G)(906), 및 컬러 필터(B)(도시되지 않음)가 커버재(804)상에 형성된다. 본 실시예의 EL 소자의 구조를 채택한 경우, 발광층으로부터 방출되는 광의 방사 방향이 커버재 쪽 방향으로 향하기 때문에, 도 9의 구조를 채택함으로써, 그 광의 경로에 컬러 필터가 설치될 수 있다.
본 실시예에서와 같이 컬러 필터(R)(905), 컬러 필터(G)(906), 및 컬러 필터(B)(도시되지 않음)를 커버재(804)상에 마련함으로써, 액티브 매트릭스 기판의 제작 공정이 감소될 수 있다. 따라서, 수율 및 스루풋의 향상과 같은 이점이 얻어질 수 있다.
본 실시예의 EL 표시장치는 실시예 1∼8의 어느 구성과도 자유롭게 조합될 수 있다.
본 발명에 따른 성막 장치는 EL 재료로 형성되는 발광층의 열화(劣化)를 최소한으로 억제할 수 있어, EL 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 그리하여, 본 발명은 EL 소자를 사용하는 발광장치의 신뢰성을 크게 향상시키는 것을 가능하게 한다.

Claims (36)

  1. 기판을 반입 또는 반출하기 위한 스톡(stock)실;
    상기 기판을 반송하는 기구를 포함하는 반송실; 및
    게이트를 통해 상기 반송실에 접속되어 있는 액상 성막실을 포함하고;
    상기 액상 성막실에는, 주기율표 1족 또는 2족에 속하는 원소를 산화시키는 기구가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 반송실의 내부는 감압 하에 유지되고, 상기 액상 성막실은 불활성 가스가 충전되고, 대기압 하에 또는 가압된 상태로 유지되는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 반송실은 게이트를 통해 소성실에 접속되어 있고, 상기 소성실은 기판을 뒤집는 기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  4. 기판을 반입 또는 반출하기 위한 스톡실;
    상기 기판을 반송하는 기구를 포함하는 반송실; 및
    게이트를 통해 상기 반송실에 접속되어 있는 액상 성막실을 포함하고;
    상기 액상 성막실에는, 주기율표 1족 또는 2족에 속하는 원소를 산화시키는 기구가 배관을 통하여 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 반송실의 내부는 감압 하에 유지되고, 상기 액상 성막실은 불활성 가스로 충전되고, 대기압 하에 또는 가압된 상태로 유지되는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 반송실은 게이트를 통해 소성실에 접속되어 있고, 상기 소성실은 기판을 뒤집는 기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  7. 기판을 반입 또는 반출하기 위한 스톡실;
    게이트를 통하여 상기 스톡실에 각각 접속되어 있는 2개의 반송실;
    게이트를 통해 상기 2개의 반송실들 중 하나에 접속되어 있는 기상 성막실; 및
    게이트를 통해 상기 2개의 반송실들 중 다른 하나에 접속되어 있는 액상 성막실을 포함하고;
    상기 액상 성막실에는, 주기율표 1족 또는 2족에 속하는 원소를 산화시키는 기구가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 반송실들 중 하나의 내부는 감압 하에 유지되고, 상기 액상 성막실은 불활성 가스로 충전되고, 대기압 하에 또는 가압된 상태로 유지되는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 반송실들 중 하나가 게이트를 통해 상기 소성실에 접속되어 있고, 상기 소성실은 기판을 뒤집는 기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  10. 기판을 반입 또는 반출하기 위한 스톡실;
    게이트를 통하여 상기 스톡실에 각각 접속되어 있는 2개의 반송실;
    게이트를 통해 상기 2개의 반송실들 중 하나에 접속되어 있는 기상 성막실; 및
    게이트를 통해 상기 2개의 반송실들 중 다른 하나에 접속되어 있는 액상 성막실을 포함하고;
    상기 액상 성막실에는, 주기율표 1족 또는 2족에 속하는 원소를 산화시키는 기구가 배관을 통하여 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 반송실들 중 하나의 내부는 감압 하에 유지되고, 상기 액상 성막실은 불활성 가스로 충전되고, 대기압 하에 또는 가압된 상태로 유지되는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 반송실들 중 하나가 게이트를 통해 소성실에 접속되어 있고, 상기 소성실은 기판을 뒤집는 기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  13. 기판을 반입 또는 반출하기 위한 스톡실;
    상기 기판을 반송하기 위한 반송실; 및
    게이트를 통해 상기 반송실에 접속되어 있는 EL 재료 성막실을 포함하고;
    상기 EL 재료 성막실에는, 주기율표 1족 또는 2족에 속하는 원소를 산화시키는 기구가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 반송실의 내부는 감압 하에 유지되고, 상기 EL 재료 성막실은 불활성 가스로 충전되고, 대기압 하에 또는 가압된 상태로 유지되는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 반송실은 게이트를 통해 소성실에 접속되어 있고, 상기 소성실은 기판을 뒤집는 기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  16. 기판을 반입 또는 반출하기 위한 스톡실;
    게이트를 통하여 상기 스톡실에 각각 접속되어 있는 2개의 반송실;
    게이트를 통해 상기 2개의 반송실들 중 하나에 접속되어 있는 기상 성막실; 및
    게이트를 통해 상기 2개의 반송실들 중 다른 하나에 접속되어 있는 EL 재료 성막실을 포함하고;
    상기 EL 재료 성막실에는, 주기율표 1족 또는 2족에 속하는 원소를 함유하는 셀(cell)이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 반송실들 중 하나의 내부는 감압 하에 유지되고, 상기 EL 재료 성막실은 불활성 가스로 충전되고, 대기압 하에 또는 가압된 상태로 유지되는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 반송실들 중 하나가 게이트를 통해 소성실에 접속되어 있고, 상기 소성실은 기판을 뒤집는 기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  19. 다수의 화소 전극이 형성되어 있는 기판을 액상 성막실로 반송하는 공정;
    상기 액상 성막실을 기밀적으로 밀봉하여 그 액상 성막실 내에서 주기율표 1족 또는 2족에 속하는 원소를 산화시키는 공정; 및
    상기 기판 위에 유기 EL 재료를 함유한 막을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광장치 제작방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 유기 EL 재료를 함유한 막을 형성하는데 있어, 스핀 코팅법, 인쇄법, 잉크젯법, 또는 디스펜싱(dispensing)법이 사용되는 것을 특징으로 하는 발광장치 제작방법.
  21. 제 19 항에 있어서, 상기 유기 EL 재료를 함유한 막이, 산소 농도가 1 ppb 이하인 분위기에서 형성되는 것을 특징으로 하는 발광장치 제작방법.
  22. 다수의 화소 전극이 형성되어 있는 기판을 액상 성막실로 반송하는 공정;
    상기 액상 성막실을 기밀적으로 밀봉하여 그 액상 성막실 내에서 주기율표 1족 또는 2족에 속하는 원소를 산화시키는 공정;
    상기 기판 위에 유기 EL 재료를 함유한 막을 형성하는 공정; 및
    상기 유기 EL 재료를 함유한 막이 형성된 상기 기판을 기상 성막실로 반송하여 상기 유기 EL 재료를 함유한 막 상에 도전막을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광장치 제작방법.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 유기 EL 재료를 함유한 막을 형성하는데 있어, 스핀 코팅법, 인쇄법, 잉크젯법, 또는 디스펜싱법이 사용되는 것을 특징으로 하는 발광장치 제작방법.
  24. 제 22 항에 있어서, 상기 유기 EL 재료를 함유한 막이, 산소 농도가 1 ppb 이하인 분위기에서 형성되는 것을 특징으로 하는 발광장치 제작방법.
  25. 다수의 화소 전극이 형성되어 있는 기판을, 주기율표 1족 또는 2족에 속하는 원소를 함유하는 셀을 구비한 EL 재료 성막실로 반송하는 공정;
    상기 EL 재료 성막실을 기밀적으로 밀봉하여 상기 주기율표 1족 또는 2족에 속하는 원소를 산화시키는 공정; 및
    상기 화소 전극 위에 EL 층을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광장치 제작방법.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 EL 층을 형성하는데 있어, 스핀 코팅법, 인쇄법, 잉크젯법, 또는 디스펜싱법이 사용되는 것을 특징으로 하는 발광장치 제작방법.
  27. 제 25 항에 있어서, 상기 EL 층이, 산소 농도가 1 ppb 이하인 분위기에서 형성되는 것을 특징으로 하는 발광장치 제작방법.
  28. 다수의 화소 전극이 형성되어 있는 기판을, 주기율표 1족 또는 2족에 속하는 원소를 함유하는 셀을 구비한 EL 재료 성막실로 반송하는 공정;
    상기 EL 재료 성막실을 기밀적으로 밀봉하여 상기 주기율표 1족 또는 2족에 속하는 원소를 산화시키는 공정;
    상기 화소 전극 위에 EL 층을 형성하는 공정; 및
    상기 EL 층이 형성된 상기 기판을 기상 성막실로 반송하여 상기 EL 층 상에 도전막을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광장치 제작방법.
  29. 제 28 항에 있어서, 상기 EL 층을 형성하는데 있어, 스핀 코팅법, 인쇄법, 잉크젯법, 또는 디스펜싱법이 사용되는 것을 특징으로 하는 발광장치 제작방법.
  30. 제 28 항에 있어서, 상기 EL 층이, 산소 농도가 1 ppb 이하인 분위기에서 형성되는 것을 특징으로 하는 발광장치 제작방법.
  31. 제 1 항, 제 4 항, 제 7 항, 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액상 성막실이 EL 재료 성막실인 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  32. 제 1 항, 제 4 항, 제 7 항, 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액상 성막실이 EL 층을 형성하기 위한 스핀 코터(spin coater)를 구비한 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  33. 제 1 항, 제 4 항, 제 7 항, 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액상 성막실이 EL 층을 형성하기 위한 노즐을 구비한 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  34. 제 13 항 또는 제 16 항에 있어서, 상기 EL 재료 성막실이 EL 층을 형성하기 위한 스핀 코터를 구비한 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  35. 제 13 항 또는 제 16 항에 있어서, 상기 EL 재료 성막실이 EL 층을 형성하기 위한 노즐을 구비한 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  36. 제 1 항, 제 4 항, 제 7 항, 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산화시키는 기구가 덮개를 구비한 것을 특징으로 하는 성막 장치.
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