KR20050067084A

KR20050067084A - 박막 형성 방법, 박막 형성 장치, 유기 전계 발광 장치의제조 방법, 유기 전계 발광 장치, 및 전자기기

Info

Publication number: KR20050067084A
Application number: KR1020040112278A
Authority: KR
Inventors: 요츠야신이치
Original assignee: 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date: 2003-12-26
Filing date: 2004-12-24
Publication date: 2005-06-30
Also published as: EP1548147A1; JP2005206939A; US20050153472A1; CN1638032A

Abstract

마스크 증착 등의 각종 패터닝 성막을 고정밀도로 정확히 실행하는 것이 가능해지는 박막 형성 방법, 및 박막 형성 장치를 제공하고, 또한 당해 박막 형성 방법을 이용한 유기 전계 발광 장치의 제조 방법, 및 유기 전계 발광 장치와, 당해 유기 전계 발광 장치를 구비한 전자기기를 제공한다. 기판(G)과 재료원(1) 사이에 마스크(M)를 배치하여, 상기 재료원(1)의 재료를 기판(G)에 박막으로서 형성하는 박막 형성 방법으로서, 마스크(M)와 기판(G)을 밀착시키는 기판 밀착 공정과, 마스크(M)와 기판(G)의 간격을 측정하는 간격 측정 공정과, 당해 간격 측정 공정의 측정 결과에 따라 상기 박막을 형성하는 박막 형성 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

박막 형성 방법, 박막 형성 장치, 유기 전계 발광 장치의 제조 방법, 유기 전계 발광 장치, 및 전자기기{THIN FILM FORMATION METHOD, THIN FILM FORMATION EQUIPMENT, METHOD FOR MANUFACTURING ORGANIC ELECTROLUMINESCENCE DEVICE, ORGANIC ELECTROLUMINESCENCE DEVICE, AND ELECTRONIC APPARATUS}

본 발명은, 박막 형성 방법, 박막 형성 장치, 유기 전계 발광 장치의 제조 방법, 유기 전계 발광 장치, 및 전자기기에 관한 것이다.

유기 전계 발광(이하, "유기 EL"이라 칭함) 장치는 박막을 적층한 구조를 갖는 자(自)발광형의 고속 응답성 표시 소자이므로, 가볍고 동화상 대응에 우수한 표시 패널을 형성할 수 있기 때문에, 최근에는 FPD(Flat Pannel Display) 텔레비젼 등의 표시 패널로서 매우 주목받고 있다. 그 대표적인 제조 방법으로서, 포토리소그래피 기술을 이용하는 것에 의해, ITO(인듐 주석 산화물) 등의 투명 양극을 소망하는 형상으로 패터닝하고, 또한 저항 가열식 진공 증착 장치로 유기 재료를 적층 성막하고, 그 후에 음극을 형성하는 방법이 알려져 있다. 여기서, Mg, Ag 등의 낮은 일 함수의 금속 양극막을 증착함으로써 음극이 형성되고, 또한, 불활성 가스 분위기 속에서 밀봉되는 것에 의해, 수분이나 산소 등에 대하여 발광 소자가 보호되고 있다.

또한, 발광 재료를 바꾸는 것에 의해, 발광색을 여러가지로 변화시키기 때문에, 예컨대, 화소마다 적색, 녹색, 청색의 발광 소자를 각각 마스크 증착에 의해 제작함으로써 매우 선명한 풀컬러 유기 EL 장치를 제조하는 것이 가능해진다.

이러한 풀컬러 유기 EL 장치의 제조 방법은, 패널 사이즈보다 크고 얇은 고선명의 금속 마스크로 소망 증착 부분을 피복하여, 그 금속 마스크를 유리 기판 배면으로부터 어느 특정한 자석에 의해 흡인한 상태에서, 고밀도의 선택 증착을 각 색마다 행함으로써, 풀컬러 유기 EL 장치를 제작하고 있다(예컨대, 특허 문헌 1 참조).

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2002-75638호 공보

그러나, 금속 마스크는 열 팽창 계수가 패널용 유리 기판에 비해 매우 크기 때문에, 패널 사이즈가 커지면 증착시의 복사열의 작용에 의해 금속 마스크가 패널용 유리 기판보다도 크게 신장함으로써 응력이 발생하여, 당해 응력으로 인해 자석이 흡인하고 있는 부분에서 떠버려, 고정밀도로 정확한 증착을 실시할 수 없다고 하는 문제가 있었다. 예컨대, 다른 색의 화소에 재료가 혼합되어 버리는 등의 불량이 자주 발생하여, 양품율이 매우 나빠지는 문제가 발생하고 있었다.

본 발명은, 상술한 과제를 감안하여 창안된 것으로, 마스크 증착 등의 각종 패터닝 성막을 고정밀도로 정확히 실행할 수 있게 되는 박막 형성 방법, 및 박막 형성 장치를 제공하고, 또한 당해 박막 형성 방법을 이용한 유기 전계 발광 장치의 제조 방법, 및 유기 전계 발광 장치와, 당해 유기 전계 발광 장치를 구비한 전자기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 이하의 구성을 채용했다.

본 발명의 박막 형성 방법은, 기판과 재료원 사이에 마스크를 배치하여, 상기 재료원의 재료를 상기 기판에 박막으로서 형성하는 박막 형성 방법으로서, 상기 마스크와 상기 기판을 밀착시키는 기판 밀착 공정과, 상기 마스크와 상기 기판의 간격을 측정하는 간격 측정 공정과, 당해 간격 측정 공정의 측정 결과에 따라 상기 박막을 형성하는 박막 형성 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.

여기서, "측정 결과에 따라 박막을 형성하는 박막 형성 공정"은, 측정 결과를 기초로 박막 형성 공정을 각종 제어한다는 것을 뜻하고 있다. 예컨대, 박막 형성 조건을 변화시켜 소망하는 조건으로 박막의 형성을 실시하게 되어 있다.

이와 같이 하면, 기판 밀착 공정을 실시하는 것에 의해 마스크와 기판을 밀착시킬 수 있다. 또한, 간격 측정 공정을 실시하는 것에 의해 밀착 상태에 있는 마스크와 기판의 간격을 측정하기 때문에, 열 팽창으로 인한 마스크가 떠오르는 것을 검출할 수 있다. 또한, 당해 간격 측정 공정의 측정 결과에 따라 박막 형성 공정을 실시하는 것에 의해, 당해 간격의 발생을 방지하여, 마스크와 기판을 밀착시킨 상태로 기판에 박막을 형성할 수 있다. 이러한 일련의 공정을 거쳐, 마스크의 개구부에 따른 소정 패턴의 박막을 기판에 대하여 고정밀도로 정확히 형성할 수 있다. 따라서, 종래 문제로 되고 있었던 다른 색의 화소에 재료가 혼합되어 버리는 등의 불량 발생을 억제하기 때문에, 양품율의 향상을 달성할 수 있다.

또한, 상기 박막 형성 방법에 있어서는, 상기 박막 형성 공정 전에 상기 간격 측정 공정을 행하는 것을 특징으로 하고 있다.

이와 같이 하면, 간격 측정 공정을 실시한 후에, 당해 간격 측정 공정의 측정 결과에 따라 박막 형성 공정을 실시하기 때문에, 적합하게 밀착시킨 상태로 박막의 형성을 실시할 수 있다. 또한, 마스크와 기판의 밀착 상태를 확인하고 나서 박막의 형성을 실시할 수 있다.

또한, 상기 박막 형성 방법에 있어서는, 상기 박막 형성 공정과 동시에 상기 간격 측정 공정을 행하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 하면, 간격 측정 공정을 실시하면서, 당해 간격 측정 공정의 측정 결과에 따라 박막 형성 공정을 실시하기 때문에, 박막이 형성되고 있는 동안에 간격이 측정되어, 당해 측정 결과에 따라 박막 형성 공정을 실시할 수 있다.

또한, 상기 박막 형성 방법에 있어서는, 상기 간격 측정 공정의 측정 결과에 따라 상기 박막 형성 공정을 정지하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 하면, 예컨대, 간격 측정 공정의 측정 결과가 이상(간격이 커져 버림)을 나타내는 경우에, 박막 형성 공정이 정지되기 때문에, 간격이 큰 상태에서 박막이 형성되지 않고 끝난다. 따라서, 다른 색의 화소에 재료가 혼합되어 버리는 등의 불량 발생을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 상기 박막 형성 방법에 있어서는, 상기 간격 측정 공정의 측정 결과에 따라 상기 기판 밀착 공정의 밀착력을 변경하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 하면, 간격의 크기에 따라 마스크와 기판의 밀착력이 변하기 때문에, 예컨대, 간격이 커진 경우에는 마스크와 기판의 밀착력을 높이는 것에 의해 간격을 작게 할 수 있다.

또한, 상기 박막 형성 방법에 있어서는, 상기 기판 밀착 공정은, 자력에 의해 상기 기판과 상기 마스크를 밀착시키는 것을 특징으로 한다.

여기서, 자력을 발생하는 것으로서는, 전자석이나 영구 자석이 채용된다. 전자석을 이용한 경우에는, 전류량을 콘트롤함으로써 자력을 제어할 수 있다. 또한, 자석을 이용한 경우에는, 전류 공급이 불필요해져 소정의 자력으로 흡인할 수 있다.

이와 같이 하면, 자력에 의해 마스크가 기판측에 흡착하기 때문에, 양자를 적합하게 밀착시킬 수 있다.

또한, 상기 박막 형성 방법에 있어서는, 상기 기판 밀착 공정은, 상기 기판을 상기 마스크에 눌러 밀착시키는 것을 특징으로 한다.

여기서, 기판을 마스크에 가압시킨다는 것은, 소정의 추를 이용하여 기판에 하중을 부가하거나, 스프링 등의 탄성체를 이용하여 기판에 하중을 부가하거나 하는 것으로 행하여진다.

이와 같이 하면, 기판을 마스크에 가압함으로써, 양자를 밀착시킬 수 있다.

또한, 상기 박막 형성 방법에 있어서는, 상기 기판 밀착 공정은 정전력에 의해 상기 기판과 상기 마스크를 밀착시키는 것을 특징으로 한다.

여기서, 정전력에 의해 마스크와 기판을 밀착시킨다는 것은, 마스크와 기판의 각각에 극성이 다른 전위, 플러스(+) 및 마이너스(-)를 부가함으로써 행하여진다.

이와 같이 하면, 마스크와 기판 사이에서 발생하는 정전력을 이용하여, 양자를 밀착시킬 수 있다.

또한, 상기 박막 형성 방법에 있어서는, 상기 간격 측정 공정은, 레이저광을 이용하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 레이저광을 이용한다는 것은, 복수의 측정 대상물에 레이저광을 조사하고, 당해 복수의 측정 대상물의 각각에 의해서 반사된 레이저광의 강도를 측정함으로써, 복수의 측정 대상물 사이의 거리를 측정하는 것이다.

이와 같이 하면, 레이저광의 강도 변화를 마스크와 기판의 간격의 양으로서 측정할 수 있기 때문에, 용이하게 간격을 측정할 수 있다. 또한, 측정 대상물에 대하여 비접촉으로 광학적으로 측정하고 있기 때문에, 측정 대상물에 상처를 입히거나, 파괴하거나 하지 않는다.

또한, 상기 박막 형성 방법에 있어서는, 상기 간격 측정 공정은, 정전 용량의 측정에 의해 실행하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 하면, 정전 용량을 마스크와 기판의 간격의 양으로서 측정할 수 있기 때문에, 용이하게 간격을 측정할 수 있다. 또한, 측정 대상물에 대하여 비접촉으로 전기적으로 측정하고 있기 때문에, 측정 대상물에 상처를 입히거나, 파괴하거나 하지 않는다.

또한, 상기 박막 형성 방법에 있어서는, 상기 간격 측정 공정은, 상기 기판에서의 상기 박막의 비형성면측에서 실행하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 하면, 재료원의 재료가 간격 측정 수단에 부착되지 않기 때문에, 간격 측정 수단에 재료가 부착되는 것에 의한 측정 오차의 발생을 방지할 수 있다. 따라서, 적합하게 마스크와 기판의 간격을 측정할 수 있다.

또한, 상기 박막 형성 방법에 있어서는, 상기 간격 측정 공정은, 상기 기판의 주면 내의 코너부 근방, 또는 중앙부중 적어도 한쪽에서의 상기 간격을 측정하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 기판의 주면 내의 코너부 근방이나 그 중앙부는, 마스크와 기판의 간격이 발생하기 쉬운 부위이다. 따라서, 코너부 근방이나 중앙부를 측정함으로써, 간격이 발생하기 쉬운 부분의 간격을 측정할 수 있다.

또한, 본 발명의 박막 형성 장치는, 기판과 재료원 사이에 마스크를 배치하여, 상기 재료원의 재료를 상기 기판에 박막으로서 형성하는 박막 형성 장치로서, 상기 마스크와 상기 기판을 밀착시키는 기판 밀착 수단과, 상기 마스크와 상기 기판의 간격을 측정하는 간격 측정 수단과, 상기 기판에 박막을 형성하는 박막 형성 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 하면, 기판 밀착 수단을 갖는 것에 의해 마스크와 기판을 밀착시킬 수 있다. 또한, 간격 측정 수단을 갖는 것에 의해 밀착 상태에 있는 마스크와 기판의 간격을 측정할 수 있기 때문에, 열 팽창으로 인한 마스크의 떠오름이나 박리를 검출할 수 있다. 또한, 당해 간격 측정 수단의 측정 결과에 따라 박막 형성 공정을 실시하는 것에 의해, 당해 간격의 발생을 방지하여, 마스크와 기판을 밀착시킨 상태로 기판에 박막을 형성할 수 있다. 이러한 수단을 갖는 것에 의해, 마스크의 개구부에 따른 소정의 패턴의 박막을 기판에 대하여 고정밀도로 정확히 형성할 수 있다. 따라서, 종래 문제로 되었던 다른 색의 화소에 재료가 혼합되어 버리는 등의 불량 발생을 억제하기 때문에, 양품율의 향상을 달성할 수 있다.

또한, 상기 박막 형성 장치에 있어서는, 상기 기판과 평행한 방향으로 상기 간격 측정 수단을 이동시키는 이동 수단을 더 구비한 것을 특징으로 한다.

이와 같이 하면, 기판면 상의 임의 위치에 상기 간격 측정 수단을 배치시킬 수 있다. 따라서, 임의 위치의 마스크와 기판의 간격을 측정할 수 있다.

또한, 상기 박막 형성 장치에 있어서는, 기판 밀착 수단, 상기 간격 측정 수단, 상기 박막 형성 수단, 및 상기 이동 수단중 적어도 어느 하나를 제어하는 제어 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 제어 수단은, 박막 형성 장치의 전체를 제어하는 기능을 갖고 있다.

따라서, 제어 수단은 간격 측정 수단의 측정 결과에 따라 박막 형성 공정을 제어할 수 있다. 또한, 당해 제어 수단은 기판 밀착 수단의 밀착력을 변화시킬 수 있다. 또한, 당해 제어 수단은 이동 수단을 제어할 수 있다.

또한, 본 발명의 유기 EL 장치의 제조 방법은, 복수의 다른 각각의 재료를 기판에 대하여 소정의 패턴으로 부착시킴으로써 형성된 유기 EL 장치의 제조 방법으로서, 상술한 박막 형성 방법을 이용하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 하면, 복수의 다른 각각의 재료의 박막을 소정 패턴으로 기판에 형성할 수 있다. 또한, 당해 소정 패턴을 고정밀도로 정확히 형성할 수 있다. 따라서, 종래 문제로 되었던 다른 색의 화소에 재료가 혼합되어 버리는 등의 불량 발생을 억제하기 때문에, 양품율의 향상을 달성할 수 있다. 그리고, 화소에 대한 혼색을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 유기 EL 장치는, 상술한 제조 방법을 이용하는 것에 의해 제조된 것을 특징으로 한다.

이와 같이 하면, 혼색이 없는 화소를 갖고, 선명한 화상 표시가 가능한 유기 EL 장치로 된다.

또한, 본 발명의 전자기기는, 상술한 유기 EL 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 전자기기로서는, 예컨대, 휴대 전화기, 이동체 정보 단말, 시계, 워드 프로세서, 퍼스널 컴퓨터 등의 정보 처리 장치 등을 예시할 수 있다.

따라서, 본 발명에 의하면, 상술한 유기 EL 장치를 이용한 표시부를 구비하고 있기 때문에, 혼색이 없는 화소를 갖고, 선명한 화상 표시가 가능한 표시부를 구비한 전자기기가 된다.

이하, 본 발명의 박막 형성 방법, 박막 형성 장치, 유기 전계 발광 장치의 제조 방법, 유기 전계 발광 장치, 및 전자기기에 대하여, 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명한다.

또, 이하의 설명에 있어서는, 박막 형성 방법 및 박막 형성 장치의 일 형태로서 마스크 증착법 및 마스크 증착 장치에 대하여 설명한다. 또한, 이하의 실시예는, 본 발명을 한정할만한 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 임의로 변경 가능하다. 또한, 각 도면에서는, 각 층이나 각 부재를 도면 상에서 인식 가능한 정도의 크기로 하기 위해서, 각 층이나 각 부재마다 축척을 다르게 하고 있다.

(마스크 증착 장치의 실시예 1)

도 1은 본 발명의 마스크 증착 장치(박막 형성 장치)의 개략 구성을 나타내는 측단면도이다.

도 1에 도시하는 바와 같이 마스크 증착 장치(EX)는, 챔버(CH) 내의 하부 근방에, 증착원(재료원, 박막 형성 수단)(1), 막 두께 센서(2), 및 셔터(박막 형성 수단)(3)를 구비하고, 챔버(CH) 내의 상부 근방에, 증착 마스크(M), 증착 대상인 기판(G), 시트 자석(기판 밀착 수단)(4), 및 레이저 변위계(간격 측정 수단)(5)를 구비하고, 챔버(CH)의 외부에, 배기 수단(Vc), 이동 장치(이동 수단)(T), 및 제어 장치(제어 수단)(CONT)를 구비하고 있다.

다음에, 각 구성 요소에 대하여 설명한다.

챔버(CH)는 내부가 진공 상태로 되더라도, 그 압력에 견딜 수 있는 완강한 용기이다. 또한, 챔버(CH)에는 도시하지 않은 밸브 등이 마련되어 있고, 이들 접합면에는 O링 등의 밀봉 부재가 마련되고, 내부가 기밀한 진공 상태로 유지되게 되어 있다.

증착원(1)은, 기판(G)에 증착하기 위한 소정 재료를 갖는 것으로서, 도시하지 않은 히터 등에 의해 당해 소정 재료는 기화 가능하게 되어 있다.

막 두께 센서(2)는 수정 진동자를 갖고 있고, 증착원(1)이 발생하고 있는 증착물의 속도(증착 속도)를 엄밀히 관리하게 되어 있다. 당해 막 두께 센서(2)에 의해 기판(G)에 증착하는 막 두께의 관리가 실시되게 되어 있다.

셔터(3)는 증착원(1)과 기판(G) 사이를 차폐하거나 그것을 해제하거나 하는 것이다. 당해 셔터(3)는 막 두께 센서(2)에 의해 관리된 막 두께가 소정 값에 달했을 때에 동작하여, 증착원(1)의 바로 위를 차폐하여, 증착을 종료 또는 정지하게 되어 있다.

마스크(M)는 복수의 개구부(Ma)를 갖고 있고, 당해 개구부(Ma)를 통과하는 증착물만을 기판(G)에 부착시키게 되어 있다. 따라서, 개구부(Ma)를 소정 패턴에 형성함으로써, 기판(G)에 소정 패턴의 증착물을 형성할 수 있다. 예컨대, 유기 EL 장치의 화소 패턴에 대응하여 개구부(Ma)가 형성됨으로써, 증착에 의해 기판(G)에 증착물의 화소 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 마스크(M)의 재료로서는, 자석 등에 의해 흡착이 가능한 자성 재료나, 결정 이방성 에칭에 의해 마스크 형성이 가능한 실리콘 재료 등의 비자성 재료 등이 채용된다. 본 실시예에서의 마스크(M)는 시트 자석(4)에 의해 흡착 가능한 자성 재료로 이루어진다.

기판(G)은 증착 대상이며, 마스크(M)를 거쳐서 증착원(1)과 대향 배치되는 것이다.

당해 기판(G)의 재료로서는, 예컨대 유리 기판 등의 투명성 기판이나, 금속 재료나 수지 재료 등의 비투명성 재료 등이 채용된다. 또한, 유리 기판의 재료로서는, 석영 유리나 보로실리케이트 유리가 채용되어 있다.

시트 자석(4)은 본 발명의 기판 밀착 수단으로서 기능하는 것으로서, 본 실시예에서는, 마스크(M)가 금속 마스크 등인 경우에 당해 금속 마스크를 기판(G)에 흡착하기 위해서 이용된다. 그리고, 당해 시트 자석(4)은, 증착원(1)측으로부터 보아 기판(G)의 뒷편, 즉, 증착물의 비형성면측에 마련되어 있다. 또한, 시트 자석(4)에는 개구부(4a)가 곳곳에 마련되어 있고, 레이저 변위계(5)의 레이저광을 통과시키게 되어 있다.

레이저 변위계(5)는 본 발명의 간격 측정 수단으로서 기능하는 것으로서, 레이저광을 이용하여 마스크(M)와 기판(G)의 간격을 측정하게 되어 있다. 그리고, 레이저 변위계(5)는 증착원(1)측으로부터 보아 기판(G)의 뒷편, 즉, 증착물의 비형성면측에 마련되어 있다.

배기 수단(Vc)은 진공 펌프(기압 양수기) 및 압력 조정 밸브로 이루어지는 것으로서, 챔버(CH)에 마련된 도시하지 않은 진공계의 측정값에 따라서, 당해 챔버(CH) 내의 압력을 소망하는 정도로 유지하는 수단으로 되어 있다.

이동 장치(T)는, 본 발명의 이동 수단으로서 기능하는 것으로서, 레이저 변위계(5)를 시트 자석(4)면 상(기판(G)의 면 상)에서의 평면 방향으로서 이동시키는 것이다. 이것에 의해, 레이저 변위계(5)는, 평면 내의 소정 위치에서의 마스크(M)와 기판(G)의 간격을 측정하는 것이 가능해지고 있다.

제어 장치(CONT)는, 본 발명의 제어 수단으로서 기능하는 것으로서, 증착원(1), 막 두께 센서(2), 셔터(3), 레이저 변위계(5), 배기 수단(Vc), 및 이동 장치(T)의 각 구성 요소를 통괄적으로 제어하게 되어 있다. 그리고, 제어 장치(CONT)는 소정의 컴퓨터 프로그램에 따라 각 구성 요소를 동작시키는 것도 가능하게 되어 있다. 또한, 레이저 변위계(5)의 측정 결과로부터 간격이 규정값 이하인지 여부를 판정하게 되어 있다. 또한, 이러한 측정 결과나 판정 결과에 따라 셔터(3)의 개폐 동작을 행하거나, 증착원(1)의 히터에 전력을 공급하거나, 챔버(CH) 내의 압력을 조정하거나 하는 등, 각종 박막 형성 조건을 조정하는 것도 가능하게 되어 있다.

또, 마스크 증착 장치(EX)에서는, 증착의 막 두께 분포를 개선하기 위해서, 도 1에 도시하는 바와 같이 기판(G)과 증착 마스크(M)를 고정한 채로 회전시키기 위한 회전 기구를 구비하더라도 좋다.

다음에, 도 2를 참조하여, 레이저 변위계(5)의 구성 및 동작에 대하여 설명한다.

레이저 변위계(5)는, 광원부(5a), 미러부(5b), 렌즈부(5c), 렌즈 구동부(5d), 및 수광부(5e)를 주요 구성 요소로서 구비하고 있다.

이러한 구성에 있어서는, 광원부(5a)에서 발광한 레이저광은, 하프 미러를 구비한 미러부(5b)를 지나고, 렌즈 구동부(5d)에 의해 상하 진동하고 있는 렌즈부(5c)를 지나서, 피측정부를 조사한다. 여기서, 렌즈부(5c)를 상하 진동시킴으로써, 레이저광의 조사 방향에 있어서, 레이저광의 초점위치가 주사된다. 그리고, 레이저광의 초점이 결합한 피측정부에 의해서만 반사된 레이저광은, 미러부(5b)의 하프 미러를 거쳐서 수광부(5e)에 의해 수광된다. 이와 같이, 피측정부에 의해서만 반사된 레이저광은, 그 이외의 부분에 의해 반사된 레이저광과 비교하여, 강도가 크기 때문에, 수광부(5e)는 피측정부의 위치를 레이저광의 강도의 피크값으로서 검출할 수 있다.

따라서, 도 2에 도시하는 바와 같이 광원부(5a)가 조사하는 레이저광(L)은 피측정면을 주사한다. 그리고, 레이저광(L)의 초점이 기판(G)의 증착 형성면(Ga)의 위치와 합치 하는 것으로, 반사광(L1)이 발생하여, 당해 반사광(L1)은 수광부(5e)에 의해 피크값으로서 검출된다. 또한, 레이저광(L)의 초점이 마스크(M)의 밀착면(Mb)의 위치와 합치함으로써 반사광(L2)이 발생되고, 당해 반사광(L2)은 수광부(5e)에 의해 피크값으로서 검출된다.

그리고, 반사광(L1)과 반사광(L2)으로부터 얻어진 피크값의 간격을 연산함으로써, 증착 형성면(Ga)와 밀착면(Mb)의 거리, 즉, 마스크(M)와 기판(G)의 간격을 측정할 수 있다.

이러한 레이저 변위계(5)는, 일반적으로 시판되어 있는 것을 채용하는 것이 바람직하고, 예컨대 기엔스사의 LT-8010, LT-8110, LT-9500이 바람직하다. 당해 측정기는 매우 소형의 본체이기 때문에 좁은 챔버(CH) 내에 배치하기에 좋다.

(마스크 증착 방법의 실시예 1)

다음에, 도 3의 흐름도를 참조하여 마스크 증착 방법의 실시예 1을 설명한다. 또한, 당해 마스크 증착 방법에 있어서는, 상술한 마스크 증착 장치(EX)를 이용하여 기판(G)에 화소 패턴을 형성하는 경우에 대하여 설명한다.

우선, 마스크(M)와 기판(G)의 간격 측정 회수를 리세트하기 위해서, 당해 측정 회수 N=1의 입력을 행한다(단계 S1).

여기서, 당해 간격 측정 회수는 제어 장치(CONT)에서 기억된다.

다음에, 마스크(M)와 기판(G)의 위치 정렬(얼라인먼트)을 행한다(단계 S2).

당해 단계 S2에 있어서는, 도시하지 않은 반송 기구나 위치 결정 기구를 작동함으로써, 마스크(M)의 개구부(Ma)가 기판(G)에 마련된 소정의 패턴에 합치하도록 행하여진다.

다음에, 마스크(M)와 기판(G)을 밀착시키는 기판 밀착 공정을 실시한다(단계 S3).

당해 단계 S3에 있어서는, 기판(G)을 사이에 유하도록 마스크(M)와 시트 자석(4)을 접근시킴으로써 양자 사이에 흡인력(자력)이 발생하고, 마스크(M)는 기판(G)의 증착 형성면(Ga)에 밀착된다.

다음에, 마스크(M)와 기판(G)의 간격을 측정하는 간격 측정 공정을 실시한다(단계 S4).

당해 단계 S4는 상기의 레이저 변위계(5)를 이용하여 행하여진다. 따라서, 레이저광(L)이 증착 형성면(Ga)과 밀착면(Mb)에 조사되어 반사된 반사광(L1, L2)의 강도를 측정함으로써, 증착 형성면(Ga)과 밀착면(Mb)의 간격이 측정된다. 또한, 당해 단계 S4에 있어서는, 이동 장치(T)가 레이저 변위계(5)를 전후좌우로 이동시키면서 측정한다.

다음에, 증착 형성면(Ga)과 밀착면(Mb)의 간격이 규정값보다 작은지, 또는 큰지를 판정한다(단계 S5).

당해 단계 S5는 제어 장치(CONT)에서 행하여진다. 제어 장치(CONT)에서는, 규정값이 미리 기억되어 있고, 당해 규정값과 간격 측정값이 비교된다.

이것에 의해, 간격이 규정값보다 큰 경우("아니오"인 경우)에는, 증착이 불가능하고 판단하여, 단계 S6으로 이동한다. 또한, 간격이 규정값보다 작은 경우("예"인 경우)에는, 증착이 가능하다고 판단하여, 단계 S7로 이동한다.

단계 S6에 있어서는, 간격 측정 회수가 3회를 채우고 있는지의 여부가 제어 장치(CONT)에서 판정된다. 제어 장치(CONT)에서는, 간격 측정 회수의 규정값이 미리 기억되어 있고, 당해 규정값과 간격 측정 회수가 비교된다.

이것에 의해, 간격 측정 회수가 3보다도 적은 경우("아니오"인 경우)에는, 단계 S6A로 이동한다. 또한, 간격 측정 회수가 3인 경우("예"인 경우)에는 단계 S6B로 이동한다.

단계 S6A에서는, 간격 측정 회수 N의 값에 1을 더한 후에, 단계 S2로 되돌아가, 두 번째 마스크(M)와 기판(G)의 얼라인먼트 조정이 실시된다. 또한, 단계 S6B에서는, 마스크(M)와 기판(G)의 밀착력을 강화하기 위한 조치가 취해진다. 예컨대, 현행 시트 자석(4)을 교환하여, 자력이 강한 시트 자석을 설치하는 등의 조치가 취해진다. 단계 S6B를 거친 후에, 단계 S1로 되돌아가, 두 번째 당해 측정 회수 N=1의 입력을 행하고, 상기 단계1로부터 단계 S6까지의 동작 흐름에 근거하여 각종 동작이 행하여진다.

단계 S7에 있어서는, 증착을 실시하는 박막 형성 공정을 행한다.

따라서, 증착원(1)의 증착 재료가 기화되어 증착 물질이 기판(G)을 향해 날아가서, 증착 물질은 마스크(M)의 개구부(Ma)에 상당하는 기판(G)의 노출부에만 입사된다. 이것에 의해, 증착 물질은 개구부(Ma)의 패턴에 대응하여 기판(G)에 증착되어 박막이 형성된다. 또, 박막의 막 두께는 막 두께 센서(2)에 의해 엄밀하게 관리된다.

다음에, 증착이 행해지고 있는 상태에서 마스크(M)와 기판(G)의 간격을 측정하는 간격 측정 공정을 실시한다(단계 S8).

당해 단계 S8은 앞의 단계 S4와 같이 행하여진다. 따라서, 레이저광(L)이 증착 형성면(Ga)과 밀착면(Mb)에 조사되어 반사된 반사광(L1, L2)의 강도를 측정함으로써, 증착 형성면(Ga)과 밀착면(Mb)의 간격이 측정된다. 또한, 당해 단계 S8에 있어서는, 이동 장치(T)가 레이저 변위계(5)를 전후좌우로 이동시키면서 측정한다.

다음에, 증착 형성면(Ga)과 밀착면(Mb)의 간격이 규정값보다 작은지, 또는 큰지를 판정한다(단계 S9).

당해 단계 S9는 제어 장치(CONT)에서 행하여진다. 제어 장치(CONT)에서는, 규정값이 미리 기억되어 있고, 당해 규정값과 간격 측정값이 비교된다.

이것에 의해, 간격이 규정값보다 큰 경우("아니오"인 경우)에는, 증착이 불가능하다고 판단하여 단계 S10으로 이동한다. 또한, 간격이 규정값보다 작은 경우("예"인 경우)에는 증착이 가능하다고 판단하여 단계 S11로 이동한다.

단계 S10에 있어서는, 셔터(3)가 증착원(1)의 위쪽을 차폐함으로써, 증착 처리가 중단된다. 그 후, 단계2로 되돌아가, 마스크(M)와 기판(G)의 위치 정렬을 행하여, 상기 단계2로부터 단계9까지의 동작 흐름에 근거하여 각종 동작이 행하여진다.

단계 S11에 있어서는 증착이 종료인지의 여부를 판정한다.

당해 단계 S11에 있어서는, 막 두께 센서(2)가 측정한 막 두께가 소정의 값에 도달했는지의 여부가 판정된다.

이것에 의해, 막 두께가 소정의 값을 충족하지 못하는 경우("아니오"인 경우)에는, 단계8로 되돌아가 간격을 측정하면서 증착이 행하여진다. 또한, 막 두께가 소정의 값을 충족하는 경우("예"인 경우)에는, 증착이 종료되기 때문에, 셔터(3)가 증착원(1)의 위쪽을 차폐하여 증착 마스크(M)와 기판(G)의 고정을 해제하고, 기판(G)만을 반출한다.

상술한 바와 같이, 마스크 증착 장치(EX), 및 마스크 증착 방법에 있어서는, 시트 자석(4)을 이용하여 기판 밀착 공정을 실시하여, 마스크(M)와 기판(G)을 밀착시킬 수 있다. 또한, 레이저 변위계(5)를 이용하여 간격 측정 공정을 실시하여 밀착 상태에 있는 마스크(M)와 기판(G)의 간격을 측정하기 때문에, 열 팽창으로 인한 마스크(M)의 떠오름이나 박리를 검출할 수 있다. 또한, 레이저 변위계(5)의 측정 결과에 따라 증착을 행하기 때문에, 마스크(M)와 기판(G)의 간격 발생을 방지하여, 마스크(M)와 기판(G)을 밀착시킨 상태로 기판(G)에 박막을 증착 형성할 수 있다. 이러한 일련의 공정을 거치는 것에 의해, 마스크(M)의 개구부(Ma)에 따른 소정 패턴의 박막을 기판(G)에 대하여 고정밀도로 정확히 증착 형성할 수 있다.

따라서, 종래 문제로 되어 있었던 다른 색의 화소에 재료가 혼합되어 버리는 등의 불량 발생을 억제하기 때문에, 양품율의 향상을 달성할 수 있다.

또한, 증착을 행하기 전에 마스크(M)와 기판(G)의 간격을 측정하기 때문에, 적합하게 밀착시킨 상태로 박막을 증착 형성할 수 있다. 또한, 마스크(M)와 기판(G)의 간격을 측정하면서, 당해 간격의 측정 결과에 따라 박막을 증착 형성할 수 있다.

또한, 마스크(M)와 기판(G)의 간격 측정 결과에 따라 증착을 정지하기 때문에, 측정 결과가 이상(간격이 커져 버림)을 나타내는 경우에는, 당해 간격이 큰 상태로 박막이 형성되지 않고서 끝난다. 따라서, 다른 색의 화소에 재료가 혼합되어 버리는 등의 불량 발생을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 마스크(M)와 기판(G)의 간격을 측정하는 수단으로서, 레이저 변위계(5)를 이용하기 때문에, 레이저광(L)의 강도 변화를 마스크(M)와 기판(G)의 간격의 양으로서 측정할 수 있기 때문에, 용이하게 간격을 측정할 수 있다. 또한, 측정 대상에 대하여 비접촉으로 광학적으로 측정하고 있기 때문에, 측정 대상을 상처 입히거나, 파괴하거나 하지 않는다.

또한, 레이저 변위계(5)를 이용하여 마스크(M)와 기판(G)의 간격을 측정함으로써, 기판(G)에서의 박막의 비형성면측에서 측정을 행할 수 있기 때문에, 증착원(1)의 재료가 레이저 변위계(5)에 부착되지 않으므로, 레이저 변위계(5)에 재료가 부착됨에 따른 측정 오차의 발생을 방지할 수 있다. 따라서, 적합하게 마스크(M)와 기판(G)의 간격을 측정할 수 있다.

또, 마스크(M)와 기판(G)의 간격을 측정하는 수단으로서는, 정전 용량의 변화를 이용하여 측정하더라도 좋다. 이와 같이 하면, 정전 용량을 마스크(M)와 기판(G)의 간격의 양으로서 측정할 수 있기 때문에, 용이하게 간격을 측정할 수 있다. 또한, 측정 대상물에 대하여 비접촉으로 전기적으로 측정하고 있기 때문에, 측정 대상물에 상처를 입히거나, 파괴하거나 하지 않는다.

또, 본 실시예에 있어서는, 마스크(M)를 증착용 마스크로서 이용하는 경우에 대하여 설명했지만, 예컨대 스퍼터링용 마스크나, CVD용 마스크 등, 각종 기상 성막법에서의 패턴 성막법으로서도 이용할 수 있다.

(마스크 증착 장치의 실시예 1의 변형예)

다음에, 마스크 증착 장치의 실시예 1의 변형예에 대하여 설명한다.

상술한 마스크 증착 장치의 실시예 1에 있어서는, 기판 밀착 수단으로서 시트 자석(4)을 채용하고 있지만, 본 변형예에 있어서는 전자석을 채용하고 있다.

전자석은 코일에 공급하는 전류에 의해 그 자력을 조절할 수 있기 때문에, 마스크(M)와 기판(G)의 간격의 크기에 따라 마스크(M)와 기판(G)의 밀착력을 변경할 수 있다. 예컨대, 간격이 커진 경우에는 코일에 공급하는 전류량을 높임으로써 마스크(M)와 기판(G)의 밀착력이 높아져, 이것에 의해 간격이 작아져, 강하게 밀착시킬 수 있다.

또한, 이러한 전자석을 구비한 경우의 마스크 증착 방법으로서는, 도 3에 나타내는 흐름도에서의 단계 S6B의 마스크 밀착 강화 조치로서, 전자석에 공급하는 전류를 높게 하는 방법을 채용할 수 있다. 이와 같이 하면, 자석의 교환 작업을 필요로 하지 않을 수 있다.

(마스크 증착 장치의 실시예 2)

다음에 마스크 증착 장치의 실시예 2에 대하여 설명한다.

상술한 마스크 증착 장치의 실시예 1, 및 그 변형예에 있어서는, 기판 밀착 수단으로서 시트 자석(4)이나 전자석을 채용하고 있지만, 본 실시예에 있어서는, 기판과 마스크를 하중 인가에 의해 눌러, 밀착시키고 있다.

또, 본 실시예에 있어서는, 도 1에 나타내는 마스크 증착 장치(EX)와 다른 부분에 대하여 설명한다. 또한, 상술한 실시예와 동일한 구성에는 동일한 부호를 부여하고 설명을 간략화한다.

도 4에 도시하는 바와 같이 마스크 증착 장치(EX’)는, 기판 밀착 수단으로서의 하중 인가부(14)와, 비자성 재료로 이루어지는 마스크(M’)를 구비한 구성으로 되어 있다.

하중 인가부(14)는, 추(15)와, 핀(16)과, 탄성 부재(17)로 구성되어 있다.

추(15)에는, 개구부(15a, 15b)가 마련되어 있고, 개구부(15a)는 레이저 변위계(5)의 레이저광이 통과하는 부위이며, 개구부(15b)는 핀(16)이 끼워져 관통하는 부위이다.

핀(16)은 관통 구멍(15b)에 끼어 관통하도록 배치되어 있고, 당해 핀(16)의 선단에는 기판(G)과 접점부(16a)가 마련되어 있다. 접점부(16a)는 고무 등의 수지 재료로 이루어져, 기판(G)과의 접촉 시에 당해 기판(G)을 상처를 입히지 않게 되어 있다. 탄성 부재(17)는, 고무나 스프링 등의 공지의 탄성을 갖는 부재이며, 추(15)와 핀(16) 사이에 마련되어, 접점부(16a)와 기판(G)의 접촉을 완화하게 되어 있다.

이와 같이, 마스크 증착 장치(EX’)에 있어서는, 하중 인가부(14)를 구비한 구성으로 되어 있기 때문에, 상기 실시예와 같이 기판(G)과 마스크(M)를 확실히 밀착시킬 수 있다. 또한, 추(15)의 하중에 의해 밀착할 수 있기 때문에, 자력에 의해 밀착시킬 필요가 없다. 따라서, 비자성 재료의 마스크(M’)를 사용하는 것이 가능해진다.

또, 상술의 마스크 증착 장치의 실시예 1 및 2에 있어서는, 마스크와 기판(G)을 밀착하는 수단으로서, 자력을 이용한 것이나, 하중을 이용한 것을 설명했지만, 본 발명은 이들을 한정하는 것은 아니다. 예컨대, 정전력에 의해 기판(G)과 마스크(M)를 밀착시키더라도 좋다. 정전력에 의해 마스크(M)와 기판(G)을 밀착시킨다는 것은, 마스크(M)와 기판(G)의 각각에 극성이 다른 전위, 플러스(+) 및 마이너스(-)를 부가함으로써 행하여진다.

이와 같이 하면, 마스크(M)와 기판(G) 사이에서 발생하는 정전력을 이용하여 양자를 밀착시킬 수 있다. 이러한 정전력을 이용하는 방법에 있어서는, 기판 및 마스크의 표면이 용이하게 대전하기 위한 구성을 갖고 있는 것이 바람직하다.

(마스크 증착 방법의 실시예 2)

다음에, 마스크 증착 방법의 실시예 2에 대하여 설명한다.

도 5는 당해 마스크 증착 방법의 실시예 2에 의해 마스크 증착되는 증착 대상의 평면도이며, 도 6은 마스크 증착 방법의 흐름도이다.

또, 당해 마스크 증착 방법에 있어서는, 상술한 마스크 증착 장치(EX)를 이용하고 있다. 또한, 본 실시예에 있어서는, 도 3에 나타내는 흐름도와 다른 부분에 대하여 설명하고, 도 3과 동일한 공정에는 동일한 부호를 부여하고 설명을 간략화한다.

본 실시예의 증착 대상은, 도 5에 도시하는 바와 같이 복수의 기판(G)으로 이루어지는 머더 기판(20)이다. 그리고, 본 실시예의 마스크 증착 방법에 있어서는, 상술한 마스크 증착 장치(EX) 내에 머더 기판(20)을 배치하여 증착을 실시하고 있다. 또한, 본 실시예의 마스크 증착 방법의 흐름도는, 주로 상술한 마스크 증착 방법(도 3)과 동일하지만, 단계 S4, 단계 S5, 단계 S6만이 다르게 되어 있다.

단계 S4에 있어서는, 기판(G)의 평면 내에서의 소정 위치에 있어서 마스크(M)와 기판(G)의 간격을 측정하고 있다. 당해 소정의 위치는, 기판(G)에서의 코너부 근방의 측정점 P1∼P4와, 그 중앙부의 측정점 P5이다. 또한, 단계 S5에 있어서는, 머더 기판(20)에서의 모든 기판(G)의 측정점 P1∼P5를 측정하고 있다. 여기서, 측정점 P1∼P5는, 마스크(M)와 기판(G)의 간격이 발생하기 쉬운 부위이며, 당해 측정점 P1∼P5를 측정함으로써, 간격이 발생하기 쉬운 부분의 측정을 실시할 수 있다.

또, 각 측정점을 측정하기 위해서는, 이동 장치(T)가 구동함으로써, 소망하는 곳으로 레이저 변위계(5)를 이동시켜 측정을 행하고 있다.

다음에, 단계 S5에 있어서는, 각 기판(G)의 측정점 P1∼P5에서의 간격이 규정값보다 작은지, 또는 큰지를 판정한다(단계 S5).

이것에 의해, 간격이 규정값보다 큰 경우("아니오"인 경우)에는 증착이 불가능하다고 판단하여 단계 S6으로 이동한다. 또한, 간격이 규정값보다 작은 경우("예"인 경우)에는 증착이 가능하다고 판단하여 단계 S7로 이동한다.

다음에, 단계 S6에 있어서는, 간격 측정 회수가 3회를 채웠는지의 여부가 제어 장치(CONT)에서 판정된다. 제어 장치(CONT)에서는, 간격 측정 회수의 규정값이 미리 기억되어 있고, 당해 규정값과 간격 측정 회수가 비교된다.

이것에 의해, 간격 측정 회수가 3보다도 적은 경우("아니오"인 경우)에는 단계 S6A로 이동한다. 또한, 간격 측정 회수가 3인 경우("예"인 경우)에는 단계 S6C로 이동한다. 단계 S6A에서는 상술한 실시예와 동일한 처리가 실시되기 때문에 설명을 생략한다.

또한, 단계 S6C에서는 기판(G)이 복수 기판인지의 여부가 판정된다.

이것에 의해, 기판(G)이 복수 기판이 아닌 경우("아니오"인 경우)는, 단계 S6B로 이동하고, 상술한 실시예와 같이 마스크(M)와 기판(G)의 밀착력을 강화하기 위한 조치가 취해진다. 또한, 기판(G)이 복수 기판인 경우("예"인 경우)에, 단계 S6D로 이동한다.

단계 S6D에서는, 도 5에 도시하는 바와 같이 복수 기판의 예로서 든 9장의 기판(G) 중 양품의 기판을 취하는지의 여부를 판정한다.

이것에 의해, 양품이 취해지지 않는 경우("아니오"인 경우)에는 단계 S6B로 이동하여, 상술한 실시예와 같이 마스크(M)와 기판(G)의 밀착력을 강화하기 위한 조치가 취해진다. 또한, 양품이 취해지는 경우("예"인 경우)에는 단계 S6E로 이동한다.

단계 S6E에서는, 불량의 기판을 마크하여, 이후의 공정에서 마크된 기판을 처리하지 않도록 한다. 당해 단계 S6E를 거친 후에, 단계 S7로 이동하여, 상술한 실시예와 동일한 처리가 실시된다.

상술한 바와 같이, 본 실시예에 있어서는, 기판(G)의 코너부 근방의 측정점 P1∼P4, 또는 중앙부의 측정점 P5중, 적어도 1점에서의 간격을 측정하기 때문에, 간격이 발생하기 쉬운 부분의 간격을 측정할 수 있다.

또한, 복수의 기판(G)중 불량이라고 판정된 기판은, 증착 후의 공정에서 처리하지 않도록 하기 때문에, 증착 공정 이후의 공정에서는 양품의 기판(G)만을 제조할 수 있다.

(유기 EL 장치의 제조 방법)

다음에, 도 7을 참조해서, 상술한 마스크 증착 장치, 및 마스크 증착 방법을 이용하여, 액티브형 풀 컬러 유기 EL 장치를 제조하는 방법에 대하여 설명한다.

도 7은 본 발명을 이용한 유기 EL 장치의 제조 방법의 설명도이다.

우선, 저온 폴리 실리콘 TFT 기판(30)을 준비하고, 그 ITO(31)의 표면을 UV와 오존을 이용하여 세정하고, 또한 ITO의 일 함수가 4.5eV∼5.2eV까지 높인다(도 7(a) 참조).

다음에, 발광부에 기여하지 않는 부분에 증착 재료가 부착하지 않도록 증착 마스크에 의해 차단하면서, 정공 주입 재료(32)의 동프탈로시아닌(CuPc)을 10㎚, 정공 수송 재료(33)의 4, 4`-비스-[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(NPB)을 60㎚ 막한 후, 증착 마스크를 제거한다(도 7(b) 참조).

다음에, 상기 마스크 증착 장치(EX) 내에 저온 폴리 실리콘 TFT 기판(30)을 배치하여, 녹색을 발광하는 화소 부분만 개구한 고선명의 증착 마스크(M)를 사용하여, 녹색 발광 화소의 위치에 증착 마스크(M)의 개구부(Ma)가 일치하도록 정확히 얼라인먼트하고, 부드럽게 기판(30)을 증착 마스크(M) 상에 배치한다.

다음에, 기판(30) 상에 시트 형상의 고무 자석(4)을 부드럽게 배치하여, 증착 마스크(M)와 기판(30)의 간격을 없앤다. 또한, 레이저 변위계(5)에서 시트 자석(4)에 형성된 개구부(4a) 너머로 금속 마스크(M)와 기판(30)의 간격을 측정하여, 혹시 간격이 소정 치수 이하(예컨대, 15㎛ 이하)이면 증착을 개시하는 것으로 한다. 만약에 간격이 소정 치수 이상인 곳이 있으면, 다시 한번, 얼라인먼트하여 고치고, 시트 자석을 부드럽게 배치하여, 두 번째 측정을 하여, 증착 마스크(M)와 기판(30)의 간격이 없는 것을 확인하고 나서 증착을 행한다.

이 상태에서, 녹색의 발광 재료의 호스트재; 트리스(8-키노리노라토-N1,08)-알루미늄(Alq)과, 도프재; N,N-디메틸 퀴나크리돈(DMQA)을 100:1의 증착 속도비로 30㎚의 막 두께로 공증착(co-vapor-depositing)함으로써, 녹색 발광층(34G)이 형성된다.

이 공증착의 한가운데도 간격 측정을 모니터하여 간격이 소정 치수 이하인 것을 확인하고 있다. 만일 간격이 소정 치수 이상으로 되면, 즉시 증착을 중단하고, 증착 마스크(M)를 꺼내 얼라인먼트를 고치고, 시트 자석(4)을 부드럽게 배치하고, 두 번째 측정을 행하여, 증착 마스크(M)와 기판(30)의 간격이 없는 것을 확인하고 나서 증착을 재개시킨다.

또한, 적색을 발광하는 화소 부분만 개구한 정밀한 고선명 증착 마스크(M)를 사용하여, 적색 발광 화소의 위치에 증착 마스크(M)의 개구부(Ma)가 일치하도록 정확히 정렬하고, 부드럽게 기판(30)을 마스크(M) 상에 배치한다. 다음에, 기판(30) 상에 시트 형상의 고무 자석(4)을 부드럽게 배치하여, 증착 마스크(M)와 기판(30)의 간격을 없앤다.

또한, 레이저 변위계(5)로 시트 자석(4)에 형성된 개구부(4a) 너머로 금속 마스크(M)와 기판(30)의 간격을 측정하여, 혹시 간격이 소정 치수 이하이면 증착을 개시하는 것으로 한다. 이 상태에서 적색의 발광 재료의 호스트재; 트리스(8-키노리노라토-N1,08)-알루미늄(Alq)과 도프재; 루브렌 및 도프재인 DCJTB를 100:5:1의 증착 속도비로 40㎚의 막 두께로 공증착함으로써, 적색 발광층(34R)이 형성된다. 물론, 증착시에는 녹색일 때와 같이 반드시 간격을 모니터링한다. 최후에, 청색을 발광하는 화소 부분만 개구한 고선명 증착 마스크(M)를 사용하여, 청색 발광 화소의 위치에 증착 마스크(M)의 개구부(Ma)가 일치하도록 정확히 정렬하고, 부드럽게 기판(30)을 증착 마스크(M) 상에 배치한다.

다음에, 기판 상에 시트 형상의 고무 자석을 부드럽게 배치하여, 증착 마스크와 기판의 간격을 없앤다.

또한, 녹색과 적색의 발광 재료 증착시와 같이 레이저 변위계(5)에서 시트 자석(4)에 형성한 개구부(4a) 너머로 금속 마스크(M)와 기판(30)의 간격을 측정하여, 혹시 간격이 소정 치수 이하이면 증착을 개시하는 것으로 한다.

이 상태에서 청색의 발광 재료의 호스트재;DPVBi와 도프재;BczVBi를 100:1의 증착 속도비로 20㎚의 막 두께 공증착함으로써, 청색 발광층(34B)이 형성된다. 이 때도 마찬가지로, 증착시에는 반드시 간격의 모니터링을 행한다.

이렇게 하여, 마스크를 제거하면 발광층이 정확하게 개별적으로 도포된 유기 EL 장치가 형성된다(도 7(c) 참조).

다음에, 발광부에 기여하지 않는 부분에 증착 재료가 부착하지 않도록 증착 마스크에 의해 차단하면서, 전자 수송 재료의 트리스(8-키노리노라토-N1,08)-알루미늄(Alq)을 30㎚ 성막함으로써 전자 수송층(35)이 형성된다. 또한, 전자 주입 재료의 불화리튬을 1㎚ 성막함으로써 전자 주입층(36)이 형성된다. 또한, Al을 200㎚ 증착함으로써 음극(37)이 형성된다(도 7(d) 참조).

이렇게 해서 가능한 유기 EL 장치를 습기, 산소로부터 지키기 위해서, 건조제(38)를 넣기 위한 구덩이를 형성한 밀봉 유리(39)에 건조제(38)를 넣고, 외주에 접착제를 도포하여, 저온 폴리 실리콘 TFT 기판에 붙이는 (도 7(e) 참조) 것에 의해 패널 제조 공정은 완료 된다.

본 발명에 따른 유기 EL 장치의 제조 방법으로 제조한 유기 전계 발광 장치는 증착 마스크의 간격이 없기 때문에, 발광색이 혼합되지 않고, 매우 선명하며, 매우 높은 양품율로 제조할 수 있는 것을 확인했다.

상술한 바와 같이, 마스크가 떠 다른 색의 화소에 재료가 섞이는 것에 의한 발광색의 번짐 등의 불량이 없고, 매우 높은 양품율로 유기 EL 장치를 제조할 수 있다.

또, 유기 EL 장치로 한정하는 것이 아니라, 색소 증착법에 의한 액정용 컬러 필터의 제조나 유기 트랜지스터 등의 제조에도 이용할 수 있다.

(전자기기)

다음에, 상기 실시예의 유기 EL 장치를 구비한 전자기기의 예에 대하여 설명한다.

도 8(a)은 휴대 전화의 일례를 나타낸 사시도이다. 도 8(a)에 있어서, 부호 1000은 휴대 전화 본체를 나타내고, 부호 1001은 상기의 유기 EL 장치를 이용한 표시부를 나타내고 있다.

도 8(b)는 손목 시계형 전자기기의 일례를 나타낸 사시도이다. 도 8(b)에 있어서, 부호 1100은 시계 본체를 나타내고, 부호 1101은 상기의 유기 EL 장치를 이용한 표시부를 나타내고 있다.

도 8(c)는 워드 프로세서, 퍼스널 컴퓨터 등의 휴대형 정보 처리 장치의 일례를 나타낸 사시도이다. 도 8(c)에 있어서, 부호 1200은 정보 처리 장치, 부호 1202는 키보드 등의 입력부, 부호 1204는 정보 처리 장치 본체, 부호 1206은 상기의 유기 EL 장치를 이용한 표시부를 나타내고 있다.

도 8(a)∼(c)에 나타내는 전자기기는, 상기 실시예의 유기 EL 장치를 구비하고 있기 때문에, 혼색이 없는 화소를 갖고, 선명한 화상 표시가 가능한 표시부를 구비한 전자기기가 된다.

또, 전자기기로서는, 상기 휴대 전화 등에 한정되지 않고, 여러가지의 전자기기에 적용할 수 있다. 예컨대, 노트형 컴퓨터, 액정 프로젝터, 멀티미디어에 대응하는 퍼스널 컴퓨터(PC) 및 엔지니어링·워크 스테이션(EWS), 페이저, 워드 프로세서, 텔레비젼, 뷰 파인더형 또는 모니터 직시형의 비디오 테이프 레코더, 전자 수첩, 전자 탁상 계산기, 카 네비게이션 장치, POS 단말, 터치 패널을 구비한 장치 등의 전자기기에 적용할 수 있다.

상술한 본 발명에 따르면, 마스크 증착 등의 각종 패터닝 성막을 고정밀도로 정확히 실행할 수 있게 되는 박막 형성 방법, 및 박막 형성 장치를 제공하고, 또한 당해 박막 형성 방법을 이용한 유기 전계 발광 장치의 제조 방법, 및 유기 전계 발광 장치와, 당해 유기 전계 발광 장치를 구비한 전자기기를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 마스크 증착 장치의 개략 구성을 나타내는 측단면도,

도 2는 본 발명의 일 실시예의 마스크 증착 장치에서의 요부 구성을 나타내는 측단면도,

도 3은 본 발명의 일 실시예의 마스크 증착 방법의 흐름도,

도 4는 본 발명의 일 실시예의 마스크 증착 장치에서의 요부 구성을 나내는 측단면도,

도 5는 본 발명의 일 실시예의 마스크 증착 방법에서의 증착 대상을 나타내는 평면도,

도 6은 본 발명의 일 실시예의 마스크 증착 방법의 흐름도,

도 7은 본 발명의 일 실시예의 유기 EL 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 공정도,

도 8은 본 발명의 유기 EL 장치를 구비하는 전자기기를 도시한 도면.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 증착원(재료원, 박막 형성 수단)

3 : 셔터(박막 형성 수단)

4 : 시트 자석(기판 밀착 수단)

5 : 레이저 변위계(간격 측정 수단)

14 : 하중 인가부(기판 밀착 수단)

G, 30 : 기판 M : 마스크

L : 레이저광 T : 이동 장치(이동 수단)

EX, EX’: 마스크 증착 장치(박막 형성 장치)

CONT : 제어 장치(제어 수단)

Claims

기판과 재료원 사이에 마스크를 배치하여, 상기 재료원의 재료를 상기 기판에 박막으로서 형성하는 박막 형성 방법으로서,

상기 마스크와 상기 기판을 밀착시키는 기판 밀착 공정과,

상기 마스크와 상기 기판의 간격을 측정하는 간격 측정 공정과,

당해 간격 측정 공정의 측정 결과에 따라 상기 박막을 형성하는 박막 형성 공정

을 구비하는 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 박막 형성 공정 전에 상기 간격 측정 공정을 행하는 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 박막 형성 공정과 동시에, 상기 간격 측정 공정을 행하는 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 간격 측정 공정의 측정 결과에 따라서 상기 박막 형성 공정을 정지하는 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 간격 측정 공정의 측정 결과에 따라서 상기 기판 밀착 공정의 밀착력을 변경하는 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 기판 밀착 공정은 자력에 의해 상기 기판과 상기 마스크를 밀착시키는 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 기판 밀착 공정은 상기 기판을 상기 마스크에 눌러 밀착시키는 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 기판 밀착 공정은 정전력에 의해 상기 기판과 상기 마스크를 밀착시키는 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 간격 측정 공정은 레이저광을 이용하는 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 간격 측정 공정은 정전 용량의 측정에 의해 실행하는 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 간격 측정 공정은 상기 기판에서의 상기 박막의 비형성면측으로부터 실행하는 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 간격 측정 공정은 상기 기판의 주면 내의 코너부 근방, 또는 중앙부 중 적어도 한쪽에서의 상기 간격을 측정하는 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
기판과 재료원 사이에 마스크를 배치하여, 상기 재료원의 재료를 상기 기판에 박막으로서 형성하는 박막 형성 장치로서,

상기 마스크와 상기 기판을 밀착시키는 기판 밀착 수단과,

상기 마스크와 상기 기판의 간격을 측정하는 간격 측정 수단과,

상기 기판에 박막을 형성하는 박막 형성 수단

을 구비한 것을 특징으로 하는 박막 형성 장치.
제 13 항에 있어서,

상기 기판과 평행한 방향으로 상기 간격 측정 수단을 이동시키는 이동 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 박막 형성 장치.
제 14 항에 있어서,

기판 밀착 수단, 상기 간격 측정 수단, 상기 박막 형성 수단, 및 상기 이동 수단 중 적어도 어느 하나를 제어하는 제어 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 박막 형성 장치.
복수의 다른 각각의 재료를 기판에 대하여 소정 패턴으로 부착시키는 것에 의해 형성된 유기 전계 발광 장치의 제조 방법으로서,

청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 기재된 박막 형성 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 장치의 제조 방법.
청구항 16에 기재된 제조 방법을 이용하는 것에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 장치.
청구항 17에 기재된 유기 전계 발광 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자기기.