KR20060101324A - 유기 el 소자 제조 방법 및 유기 el 소자 제조 장치 - Google Patents
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Abstract
(과제) 전처리 공정에서의 기판의 오염 문제가 없고, 더욱이 기판과 마스크의 위치를 정확하게 맞춰 정세한 유기 발광층을 형성하는 것이 가능한 유기 EL 소자 제조 기술을 제공한다.
(해결 수단) 본 발명은 기판 (10) 에 대한 전처리 공정을 갖는 유기 EL 소자 제조 방법으로서, 상기 전처리 공정이 진공 중에서 상기 기판 (10) 을 가열 및 냉각시키는 공정을 가지며, 당해 냉각 공정의 종료후, 당해 기판 (10) 에 대하여 막형성용 마스크 (11) 의 위치를 맞추고, 또한 막형성용 마스크 (11) 를 통해 기판 (10) 상에 홀 수송층을 형성하고, 그 후, 적어도 1 색의 유기 발광층을 형성하는 것이다. 전처리 공정에서의 냉각은 베이크실 (23) 에서의 가열 처리후와, 전처리실 (25) 에서의 진공 플라즈마 처리후에 냉각실 (24) 에서 실시한다.
유기 EL 소자, 유기 발광층
Description
도 1 은 본 발명에 관한 유기 EL 소자 제조 장치의 제 1 실시 형태를 나타내는 개략 구성도.
도 2(a) 는 본 발명에 관한 유기 EL 소자 제조 장치의 실시 형태에서의 전처리부의 처리 순서를 나타내는 제 1 개략 구성도.
도 2(b) 는 본 발명에 관한 유기 EL 소자 제조 장치의 실시 형태에서의 전처리부의 처리 순서를 나타내는 제 2 개략 구성도.
도 3 은 본 발명에 관한 유기 EL 소자 제조 장치의 제 2 실시 형태를 나타내는 개략 구성도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1 : 유기 EL 소자 제조 장치
2 : 전처리부
3 : 유기 발광층 형성부 (유기층 형성부)
10 : 기판
11 : 막형성용 마스크
12 : 마스크가 부착된 기판
22 : 베이크실 (기판 가열실, 가열 처리실)
23 : 냉각실
24 : 전처리실 (기판 가열실)
26 : 제 1 미세 조정실 (위치맞춤실)
(특허 문헌 1) 일본 공개특허공보 제 2003-142261 호
본 발명은 진공 중에서 유기 EL 소자를 제조하는 기술에 관한 것으로, 특히 막형성 대상물인 기판과 막형성용 마스크의 위치를 맞추는 기술에 관한 것이다.
일반적으로, 유기 EL 소자를 제조할 때에는 유기 EL 소자의 발광 휘도의 저하를 방지하기 위해, 투명 전극이 부착된 기판에 대하여 가열 냉각 처리 및 플라즈마 처리에 의한 전처리를 실시하고 있다.
그러나, 종래 기술에 있어서는 대기압 중에서 기판의 가열 및 냉각을 행하고 있기 때문에, 기판을 진공 중에 배치했을 때 기판이 오염된 상태로 되어 있다는 문제가 있었다.
또한, 종래 기술에서는 가열 처리 및 플라즈마 처리시에 기판이 열팽창하기 때문에, 기판과 마스크의 위치를 정확하게 맞추는 것이 곤란하고, 특히 정세 (精 細) 한 유기 발광층의 형성에 문제가 생겼다.
본 발명은 이러한 종래 기술의 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 것은 전처리 공정에서의 기판의 오염 문제가 없고, 더욱이 기판과 마스크의 위치를 정확하게 맞춰 정세한 유기 발광층을 형성하는 것이 가능한 유기 EL 소자 제조 기술을 제공하는 것에 있다.
과제를 해결하기 위한 수단
상기 목적을 달성하기 위해 이루어진 본 발명은 진공 중에서 기판을 가열하는 가열 공정과 당해 기판을 냉각시키는 냉각 공정을 갖는 전처리 공정과, 상기 냉각 공정의 종료후, 진공 중에서 상기 기판에 대하여 막형성용 마스크의 위치를 맞추고, 또한 상기 막형성용 마스크를 통해 유기층을 형성하는 유기층 형성 공정을 갖는 유기 EL 소자 제조 방법이다.
본 발명은 상기 발명에 있어서, 상기 유기층 형성 공정은 당해 기판 상에 홀 수송층을 형성하는 공정과, 적어도 1 색의 유기 발광층을 형성하는 공정을 갖는 것이다.
본 발명은 상기 발명에 있어서, 상기 냉각 공정을 복수회 실시하는 것이다.
본 발명은 기판에 대한 처리시에 당해 기판이 가열되는 기판 가열실과, 상기 기판을 냉각시키는 냉각실과, 상기 기판에 대하여 막형성용 마스크의 위치를 맞추는 위치맞춤실이 진공 분위기 하에서 서로 기판의 수수 (授受) 를 행하도록 구성되 고, 상기 위치맞춤실의 후단에 형성되며, 진공 중에서 상기 기판에 대하여 유기층을 형성하는 유기층 형성부를 구비한 유기 EL 소자 제조 장치이다.
본 발명은 상기 발명에 있어서, 상기 기판 가열실이 상기 기판의 가열 처리를 실시하는 가열 처리실과, 상기 기판에 대하여 라디칼 소스를 사용하여 전처리를 실시하는 전처리실을 갖는 것이다.
본 발명은 상기 발명에 있어서, 상기 유기층 형성부가 상기 기판 상에 홀 수송층을 형성하는 막형성실과, 상기 기판 상에 적어도 1 색의 유기 발광층을 형성하는 막형성실을 갖는 것이다.
본 발명은 상기 발명에 있어서, 상기 위치맞춤실이 복수의 위치맞춤실을 가지며, 상기 복수의 위치맞춤실의 각각의 후단에 다른 색의 유기 발광층을 형성하는 막형성실이 형성되어 있는 것이다.
본 발명에서는 전처리 공정시에 진공 중에서 기판을 냉각시키므로, 기판의 오염 문제는 발생하지 않고, 더욱이 단시간에 냉각 처리를 실시할 수 있다.
또, 본 발명에 의하면, 냉각 공정의 종료후, 당해 기판에 대하여 막형성용 마스크의 위치를 맞추고, 또한 상기 막형성용 마스크를 통해 유기층 (예를 들어 홀 수송층 및 적어도 1 색의 유기 발광층) 을 형성하므로, 전처리 공정후에 있어서의 기판의 열팽창을 저지할 수 있고, 이에 의해 기판과 막형성용 마스크의 위치를 정확하게 맞춰 정세한 유기 발광층을 형성하는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 발명에 있어서, 전처리 공정시에 냉각 공정을 복수회 실시하도록 하면, 기판의 온도를 항상 일정하게 유지할 수 있기 때문에, 기판과 막형성용 마스 크의 위치를 더욱 정확하게 맞출 수 있다.
그리고, 본 발명의 유기 EL 소자 제조 장치에 의하면, 유기층 형성 전에 기판과 막형성용 마스크의 위치를 정확하게 맞춰 정세한 유기 발광층을 효율적으로 형성할 수 있는 유기 EL 소자 제조 장치를 제공할 수 있다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1 은 본 발명에 관한 유기 EL 소자 제조 장치의 제 1 실시 형태를 나타내는 요부 개략 구성도, 도 2(a), 2(b) 는 동 실시 형태에서의 전처리부의 처리 순서를 나타내는 개략 구성도이다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 유기 EL 소자 제조 장치 (1) 는 기판 (10) 에 대하여 전처리를 실시하는 전처리부 (2) 와, 기판 (10) 상에 유기 발광층을 증착 형성하는 유기 발광층 형성부 (유기층 형성부 ; 3) 를 갖고 있다.
이들 전처리부 (2) 및 유기 발광층 형성부 (3) 의 후술하는 각 실은 도시하지 않은 진공 배기계에 접속되고, 진공 분위기 하에서 도시하지 않은 반송 로봇을 사용하여 기판 (10) 의 수수를 행하도록 구성되어 있다.
본 실시 형태의 전처리부 (2) 는 기판 반송실 (20) 의 주위에 기판 삽입실 (21), 베이크실 (기판 가열실, 가열 처리실 ; 22), 냉각실 (23), 전처리실 (기판 가열실 ; 24) 이 배치되어 구성되어 있다.
여기에서, 베이크실 (22) 내에는 도시하지 않은 멀티 핫 플레이트가 형성되고, 이 멀티 핫 플레이트에 의해 기판 (10) 에 대하여 단시간에 안정적으로 가열하 도록 되어 있다.
한편, 냉각실 (23) 내에는 도시하지 않은 멀티 냉각 플레이트가 형성되고, 이 멀티 냉각 플레이트에 의해 기판 (10) 에 대하여 단시간에 안정적으로 냉각하도록 되어 있다.
또한, 전처리실 (24) 은 예를 들어 라디칼 소스에 의해 발생시킨 산소 (O2) 플라즈마를 사용하여 기판 (10) 표면의 컨디셔닝을 행하도록 구성되어 있다.
그리고, 기판 반송실 (20) 의 후단에는 기판 수수실 (25) 을 개재하여 제 1 미세 조정실 (위치맞춤실 ; 26) 이 형성되어 있다.
이 제 1 미세 조정실 (26) 은 마스크 공급실 (27) 로부터 기판 수수실 (25) 을 개재하여 공급된 막형성용 마스크 (이하, 「마스크」라고 함 ; 11) 에 대하여, 도시하지 않은 얼라인먼트 기구를 사용하여 기판 (10) 의 위치를 맞춰 맞붙이도록 구성되어 있다.
본 실시 형태의 유기 발광층 형성부 (3) 는 상기 제 1 미세 조정실 (26) 의 후단에 형성된 제 1 유기 증착실 (30R) 을 갖고 있다.
그리고, 제 1 유기 증착실 (30R) 은 제 1 미세 조정실 (26) 로부터 넘어온 마스크가 부착된 기판 (12) 을 반송하면서, 홀 수송층용 유기 재료와, 예를 들어 광의 3 원색 중 적색 발광용의 제 1 유기 재료를 기판 (10) 상에 연속적으로 증착하도록 구성되어 있다.
제 1 유기 증착실 (30R) 의 후단에는 제 1 반송실 (32) 과 제 2 미세 조정실 (32a) 이 인접하여 형성되어 있다.
이 제 2 미세 조정실 (32a) 은 제 1 반송실 (32) 로부터 넘어온 마스크가 부착된 기판 (12) 에 대하여, 마스크 (11) 의 위치를 다음으로 실시하는 유기 재료의 증착 위치에 대응하여 어긋나게 하는 기능을 갖고 있다.
그리고, 제 1 반송실 (32) 의 후단에는 제 2 유기 증착실 (30G) 이 형성되어 있다.
이 제 2 유기 증착실 (30G) 은 제 1 반송실 (32) 로부터 넘어온 마스크가 부착된 기판 (12) 을 반송하면서, 예를 들어 녹색 발광용의 제 2 유기 재료를 기판 (10) 상에 연속적으로 증착하도록 구성되어 있다.
제 2 유기 증착실 (30G) 의 후단에는 제 2 반송실 (33) 과 제 3 미세 조정실 (33a) 이 인접하여 형성되어 있다.
이 제 3 미세 조정실 (33a) 은 제 2 반송실 (33) 로부터 넘어온 마스크가 부착된 기판 (10) 에 대하여, 마스크 (11) 의 위치를 다음으로 실시하는 유기 재료의 증착 위치에 대응하여 어긋나게 하는 기능을 갖고 있다.
그리고, 제 2 반송실 (33) 의 후단에는 제 3 유기 증착실 (30B) 이 형성되어 있다.
이 제 3 유기 증착실 (30B) 은 제 2 반송실 (33) 로부터 넘어온 마스크가 부착된 기판 (12) 을 반송하면서, 예를 들어 청색 발광용의 제 3 유기 재료를 기판 (10) 상에 연속적으로 증착하도록 구성되어 있다.
그리고, 제 3 유기 증착실 (30B) 의 후단에는 제 3 반송실 (34) 이 형성되 고, 또한 이 제 3 반송실 (34) 의 후단에는 마스크 분리실 (35) 과 마스크 반출실 (36) 이 인접하여 형성되어 있다.
또한, 마스크 분리실 (35) 의 후단에는 도시하지 않은 후처리 공정부에 기판 (10) 을 반송하기 위한 기판 반송실 (37) 이 형성되어 있다.
이러한 구성을 갖는 본 실시 형태에서 기판 (10) 상에 유기층을 형성할 때에는 먼저 도 2(a) 에 나타내는 바와 같이, 기판 삽입실 (21) 을 통해 기판 반송실 (20) 내에 반입된 기판 (10) 을 베이크실 (22) 에 반입하여 진공 중에서 가열한 후, 이 기판 (10) 을 냉각실 (23) 에 반송하여 진공 중에서 냉각시킨다.
그리고, 전처리실 (24) 에서 이 기판 (10) 에 대하여 진공 플라즈마 처리를 실시하고, 또한 도 2(b) 에 나타내는 바와 같이, 이 플라즈마 처리에 의해 가열된 기판 (10) 을 다시 냉각실 (23) 에 반입하여 진공 중에서 냉각시킨다.
또한, 이 기판 (10) 과, 마스크 공급실 (27) 내의 마스크 (11) 를 제 1 미세 조정실 (26) 내에 각각 이송하고, 이들 기판 (10) 과 마스크 (11) 의 위치를 맞춰 맞붙인다.
그리고, 제 1 유기층 증착실 (30R) 에서 기판 (10) 상에 홀 수송층 및 제 1 유기 재료층을 형성한 후, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 순차적으로 제 2 미세 조정실 (32a), 제 3 미세 조정실 (33a) 에서 마스크 (11) 의 위치를 어긋나게 하여 위치를 맞춘 후에 마스크가 부착된 기판 (12) 을 각각 제 2 ∼ 제 3 유기층 증착실 (30G, 30B) 에 이송하고, 각 색의 유기 재료의 증착을 실시한다.
이상 기술한 바와 같이 본 실시 형태에 있어서는, 전처리 공정시에 진공 중 에서 기판 (10) 을 냉각시키므로, 기판 (10) 의 오염 문제는 발생하지 않고, 더욱이 단시간에 냉각 처리를 실시할 수 있다.
또, 냉각 공정의 종료후, 기판 (10) 에 대하여 마스크 (11) 의 위치를 맞추고, 또한 이 마스크 (11) 를 개재하여 홀 수송층 및 유기 발광층을 형성하므로, 전처리 공정후에 있어서의 기판 (10) 의 열팽창을 저지할 수 있고, 이에 의해 기판 (10) 과 마스크 (11) 의 위치를 정확하게 맞춰 정세한 유기 발광층을 형성하는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 실시 형태에서는 가열 공정 및 진공 플라즈마 처리 공정후에 각각 기판 (10) 을 냉각시키므로, 기판 (10) 의 온도를 항상 일정하게 유지할 수 있고, 이에 의해 기판 (10) 과 마스크 (11) 의 위치를 정확하게 맞출 수 있다.
그리고, 본 실시 형태의 유기 EL 소자 제조 장치 (1) 에 의하면, 유기층 형성 전에 기판 (10) 과 마스크 (11) 의 위치를 정확하게 맞춰 정세한 유기 발광층을 효율적으로 형성 가능한 유기 EL 소자 제조 장치를 제공할 수 있다.
특히 본 실시 형태에 의하면, 제 1 ∼ 제 3 유기층 형성 전에 기판 (10) 과 마스크 (11) 의 위치를 정확하게 맞출 수 있기 때문에, 정세한 풀 컬러의 유기 발광층을 형성할 수 있다.
도 3 은 본 발명에 관한 유기 EL 소자 제조 장치의 제 2 실시 형태를 나타내는 개략 구성도이다.
도 3 에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 유기 EL 소자 제조 장치 (100) 는 제 1 ∼ 제 4 기판 반송실 (100, 110, 120, 130) 이 각각 수수실 (140, 150, 160) 을 통해 연결되고, 순차적으로 기판 (200) 에 대하여 소정의 처리를 실시하여 반송되도록 구성되어 있다.
여기에서, 제 1 ∼ 제 3 기판 반송실 (100, 110, 120) 의 주위에 형성된 후술하는 각 실은 도시하지 않은 진공 배기계에 접속되고, 진공 분위기 하에서 도시하지 않은 반송 로봇을 사용하여 기판 (200) 을 수수하도록 구성되어 있다.
제 1 기판 반송실 (100) 의 주위에는 상기 실시 형태와 동일한 처리를 실시하는 기판 삽입실 (102), 제 1 및 제 2 베이크실 (103, 104), 냉각실 (105) 과, 자외선 조사에 의해 클리닝 처리를 실시하는 UV 클리닝실 (106) 이 배치되어 있다.
제 2 기판 반송실 (110) 의 주위에는 상기 실시 형태와 동일한 처리를 실시하는 냉각실 (111), 전처리실 (112), 홀층 증착실 (113), 제 1 및 제 2 유기층 증착실 (114, 115) 과, 마스크 (201) 를 스톡해 두는 마스크 스톡실 (116) 이 배치되어 있다.
제 3 기판 반송실 (120) 의 주위에는 상기 실시 형태와 동일한 처리를 실시하는 제 3 유기층 증착실 (121), 전극 형성실 (122 ∼ 124) 과, 마스크 (201) 를 스톡해 두는 마스크 스톡실 (125) 이 배치되어 있다.
본 실시 형태의 경우에는 홀층 증착실 (113), 제 1 ∼ 제 3 유기층 증착실 (114, 115, 121) 에 기판 (200) 과 마스크 (201) 의 위치를 맞추기 위한 얼라인먼트 기구 (도시하지 않음) 가 형성되어 위치맞춤실을 겸용하도록 되어 있다.
제 4 기판 반송실 (130) 의 주위에는 밀봉 공정을 행하기 위한 각 처리실, 즉 수지 도포실 (131), 건조제 점착실 (132), 밀봉 유리 UV 클리닝실 (133), 점착 실 (134) 과, 디바이스를 꺼내는 디바이스 취출실 (取出室 ; 135) 이 배치되어 있다.
이러한 구성을 갖는 본 실시 형태에서 기판 (200) 상에 유기층을 형성할 때에는 상기 실시 형태와 마찬가지로, 먼저 기판 삽입실 (102) 을 통해 기판 반송실 (100) 내에 반입된 기판 (200) 을 제 1 및 제 2 베이크실 (103, 104) 에 반입하여 진공 중에서 가열한 후, 이 기판 (200) 을 냉각실 (105) 에 반송하여 진공 중에서 냉각시킨다.
다음으로, 이 기판 (200) 을 UV 클리닝실 (106) 에 반송하여 UV 클리닝을 행하고, 이 UV 클리닝에 의해 가열된 기판 (200) 을 냉각실 (105) 에 반입하여 냉각시킨다.
그리고, 이 기판 (200) 을 전처리실 (111) 에 반송하여 진공 플라즈마 처리를 실시하고, 또한 이 플라즈마 처리에 의해 가열된 기판 (200) 을 냉각실 (112) 에 반입하여 진공 중에서 냉각시킨다.
또, 홀층 증착실 (113) 에서 기판 (200) 과 마스크 (201) 의 위치를 맞춰 기판 (200) 상에 홀 수송층을 형성한다.
그 후, 순차적으로 이 기판 (200) 및 마스크 (201) 를 제 1 ∼ 제 3 유기층 증착실 (114, 115, 121) 에 이송하고, 각각 마스크 (201) 의 위치를 어긋나게 하여 위치를 맞춘 후에 각 색의 유기 재료의 증착을 실시한다.
이상 기술한 바와 같이, 본 실시 형태에서도 전처리 공정시에 진공 중에서 기판 (200) 을 냉각시키므로, 기판 (200) 의 오염 문제는 발생하지 않고, 더욱이 단시간에 냉각 처리를 실시할 수 있다.
또, 냉각 공정의 종료후, 기판 (200) 에 대하여 마스크 (201) 의 위치를 맞추고, 또한 이 마스크 (201) 를 통해 홀 수송층 및 유기 발광층을 형성하므로, 전처리 공정후에 있어서의 기판 (200) 의 팽창을 저지할 수 있고, 이에 의해 기판 (200) 과 마스크 (201) 의 위치를 정확하게 맞춰 정세한 유기 발광층을 형성하는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 실시 형태에서도, 가열 공정 및 진공 플라즈마 처리 공정후에 각각 기판 (200) 을 냉각시키므로, 기판 (200) 의 온도를 항상 일정하게 유지할 수 있고, 이에 의해 기판 (200) 과 마스크 (201) 의 위치를 보다 정확하게 맞출 수 있다.
그리고, 본 실시 형태의 유기 EL 소자 제조 장치 (100) 에 의하면, 유기층 형성 전에 기판 (200) 과 마스크 (201) 의 위치를 정확하게 맞춰 정세한 유기 발광층을 효율적으로 형성할 수 있는 유기 EL 소자 제조 장치를 제공할 수 있다.
특히 본 실시 형태에 의하면, 제 1 ∼ 제 3 유기층 형성 전에 기판 (200) 과 마스크 (201) 의 위치를 정확하게 맞출 수 있기 때문에, 정세한 풀 컬러의 유기 발광층을 형성할 수 있다.
또, 본 발명은 상기 기술한 실시 형태에 한정되지 않고, 여러 가지로 변경할 수 있다.
예를 들어, 상기 기술한 실시 형태에서는 기판 상에 광의 3 원색의 유기층을 형성하는 경우를 예로 들어 설명했는데, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 예를 들 어 단색의 유기층을 형성하는 경우에 적용하는 것도 가능하다.
본 발명에 의하면, 유기층 형성 전에 기판과 막형성용 마스크의 위치를 정확하게 맞춰 정세한 유기 발광층을 형성할 수 있다.
Claims (7)
- 진공 중에서 기판을 가열하는 가열 공정과 당해 기판을 냉각시키는 냉각 공정을 갖는 전처리 공정과,상기 냉각 공정의 종료후, 진공 중에서 상기 기판에 대하여 막형성용 마스크의 위치를 맞추고, 또한 상기 막형성용 마스크를 통해 유기층을 형성하는 유기층 형성 공정을 갖는, 유기 EL 소자 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 유기층 형성 공정은, 상기 기판 상에 홀 수송층을 형성하는 공정과, 적어도 1 색의 유기 발광층을 형성하는 공정을 갖는, 유기 EL 소자 제조 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 냉각 공정을 복수회 실시하는, 유기 EL 소자 제조 방법.
- 기판에 대한 처리시에 상기 기판이 가열되는 기판 가열실과, 상기 기판을 냉각시키는 냉각실과, 상기 기판에 대하여 막형성용 마스크의 위치를 맞추는 위치맞춤실이 진공 분위기 하에서 서로 기판의 수수 (授受) 를 행하도록 구성되고,상기 위치맞춤실의 후단에 형성되고, 진공 중에서 상기 기판에 대하여 유기층을 형성하는 유기층 형성부를 구비한, 유기 EL 소자 제조 장치.
- 제 4 항에 있어서,상기 기판 가열실은, 상기 기판의 가열 처리를 실시하는 가열 처리실과, 상기 기판에 대하여 라디칼 소스를 사용하여 전처리를 실시하는 전처리실을 갖는, 유기 EL 소자 제조 장치.
- 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,상기 유기층 형성부는, 상기 기판 상에 홀 수송층을 형성하는 막형성실과, 상기 기판 상에 적어도 1 색의 유기 발광층을 형성하는 막형성실을 갖는, 유기 EL 소자 제조 장치.
- 제 4 항에 있어서,상기 위치맞춤실은, 복수의 위치맞춤실을 가지며, 상기 복수의 위치맞춤실의 각각의 후단에 다른 색의 유기 발광층을 형성하는 막형성실이 형성되어 있는, 유기 EL 소자 제조 장치.
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