(57)【要約】【課題】真空雰囲気を解除することなく、蒸着材料の取替え作業が可能な補助真空チャンバを備える有機発光素子の蒸着装置及び蒸着材料の充填方法を提供する。【解決手段】基板の一領域に蒸着材料を蒸着する工程を行う第１チャンバと、前記第１チャンバと接続され前記蒸着材料を充填する工程を行う第２チャンバと、前記第１チャンバ内に位置する第１ガイドレールと、前記第２チャンバ内に位置する第２ガイドレールと、前記第１ガイドレールと前記第２ガイドレールに沿って移動する移動装置と、を備える。【選択図】図２ｃ
2007305560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の一領域に蒸着材料を蒸着する工程を行う第１チャンバと、
前記第１チャンバと接続され前記蒸着材料を充填する工程を行う第２チャンバと、
前記第１チャンバ内に位置する第１ガイドレールと、
前記第２チャンバ内に位置する第２ガイドレールと、
前記第１ガイドレールと前記第２ガイドレールに沿って移動する移動装置と
を備えることを特徴とする有機発光素子の蒸着装置。
【請求項２】
前記第１チャンバ及び前記第２チャンバは、真空雰囲気であることを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子の蒸着装置。
【請求項３】
前記第１チャンバと前記第２チャンバとの間には、シャッタが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子の蒸着装置。
【請求項４】
前記移動装置には、前記蒸着材料を加熱する加熱手段が備えられた蒸着容器が装着されることを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子の蒸着装置。
【請求項５】
前記第１チャンバ内には、前記基板を支持する基板ホルダが更に備えられることを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子の蒸着装置。
【請求項６】
前記蒸着材料は、有機化合物であることを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子の蒸着装置。
【請求項７】
前記第１ガイドレールと前記第２ガイドレールとの間の間隔は、前記移動装置が通れるような距離にすることを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子の蒸着装置。
【請求項８】
第１チャンバと第２チャンバを同じ雰囲気に維持し、前記第１チャンバと前記第２チャンバとの間に装着されているシャッタを開放する段階と、
前記第１チャンバ内に位置する移動装置を、第１ガイドレールを介して第２ガイドレールに搬送して前記移動装置に装着されている蒸着容器が前記第２チャンバ内に位置するようにする段階と、
前記シャッタを閉鎖する段階と、
前記蒸着容器を取り替える段階と、
前記第２チャンバを前記第１チャンバと同じ雰囲気に維持し、前記シャッタを開放する段階と、
前記取り替えられた蒸着容器を前記第１ガイドレールに搬送して前記第１チャンバ内に位置するようにする段階と、
前記蒸着容器内の蒸着材料を加熱して前記第１チャンバ内に配置されている基板に前記蒸着材料を蒸着する段階と
を含むことを特徴とする蒸着材料の充填方法。
【請求項９】
前記第１チャンバ及び前記第２チャンバは、真空雰囲気を維持することを特徴とする請求項８に記載の蒸着材料の充填方法。
【請求項１０】
前記蒸着容器を取り替える工程は、手作業により行うことを特徴とする請求項８に記載の蒸着材料の充填方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光素子の蒸着装置及び蒸着材料の充填方法に関し、より詳細には、真空雰囲気を解除することなく、蒸着材料の取替え作業が可能なように補助真空チャンバを備える有機発光素子の蒸着装置及び蒸着材料の充填方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、自己発光型発光装置として有機発光素子を備えた有機発光表示装置に関する研究が活発に行われている。このような有機発光表示装置は、動像の表示に好適な速い応答速度や、低電圧、低消費電力駆動などの特性を有しているため、携帯電話や携帯用情報端末（ＰＤＡ）を含む次世代ディスプレイとして注目されている。
【０００３】
一方、有機発光素子は、陽極と陰極との間に発光層が介在されている構造の有機発光ダイオードを備えて発光層として有機化合物材料を用いる。
【０００４】
このような発光層は、正孔輸送層、有機層、電子輸送層が積層された構造で形成され得る。また、発光層を形成する材料は、低分子系（モノマー系）材料と高分子系（ポリマー系）材料とに大きく区分され、高分子系材料は蒸着装置を用いて成膜される。一方、従来の有機発光素子の蒸着装置では、蒸着材料が消尽されると、蒸着装置の真空雰囲気を解除した後、蒸着材料の取替え作業が行われていた。そのため、蒸着材料の取替え作業時に生産を中断しなければならず、真空雰囲気ではない大気圧状態で蒸着材料に不純物が侵入する恐れがあるという問題点があった。
【特許文献１】大韓民国特許登録第１０−０５８９９３９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、真空雰囲気を解除することなく、蒸着材料の取替え作業が可能な補助真空チャンバを備える有機発光素子の蒸着装置及び蒸着材料の充填方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の一側面によれば、基板の一領域に蒸着材料を蒸着する工程を行う第１チャンバと、前記第１チャンバと接続され前記蒸着材料を充填する工程を行う第２チャンバと、前記第１チャンバ内に位置する第１ガイドレールと、前記第２チャンバ内に位置する第２ガイドレールと、前記第１ガイドレールと前記第２ガイドレールに沿って移動する移動装置とを備える有機発光素子の蒸着装置を提供する。
【０００７】
本発明の他の側面によれば、第１チャンバと第２チャンバを同じ雰囲気に維持し、前記第１チャンバと前記第２チャンバとの間に装着されているシャッタを開放する段階と、前記第１チャンバ内に位置する移動装置を、第１ガイドレールを介して第２ガイドレールに搬送して前記移動装置に装着されている蒸着容器が前記第２チャンバ内に位置するようにする段階と、前記シャッタを閉鎖する段階と、前記蒸着容器を取り替える段階と、前記第２チャンバを前記第１チャンバと同じ雰囲気に維持し、前記シャッタを開放する段階と、前記取り替えられた蒸着容器を前記第１ガイドレールに搬送して前記第１チャンバ内に位置するようにする段階と、前記蒸着容器内の蒸着材料を加熱して前記第１チャンバ内に配置されている基板に前記蒸着材料を蒸着する段階とを含む蒸着材料の充填方法を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る有機発光素子の蒸着装置及び蒸着材料の充填方法によれば、真空雰囲気を解除することなく、蒸着材料の取替え作業が可能な補助真空チャンバを備えることで、蒸着材料の取替え作業時に生産を中断しなくても済むという効果を奏する。また、蒸着材料の取り扱いが容易になり、蒸着材料に不純物が侵入するのを防止できる。これにより、装置の稼動率が向上する効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本発明に係る有機発光素子の蒸着装置を示す平面図である。
【００１１】
図１を参照すれば、本発明に係る有機発光素子の蒸着装置は、第１チャンバ１００、第２チャンバ２００、第３チャンバ３００及び基板搬送ロボット４００を少なくとも含む。
【００１２】
第１チャンバ１００では、基板１０１の一領域に蒸着材料を蒸着する工程を行う。ここで、蒸着材料は、有機化学物材料を用いることが好ましく、蒸着材料を加熱して増発させる方法として、基板に蒸着材料を蒸着する。このような方式により、有機発光素子のＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、発光層（図示せず）及び陽／陰電極（図示せず）などを形成できる。ここで、第１チャンバ１００は、真空雰囲気である。
【００１３】
第２チャンバ２００は、第１チャンバ１００と接続され蒸着材料を充填する工程を行う。すなわち、第１チャンバ１００から蒸着材料が消尽された蒸着容器（図示せず）を伝達されて、新しい蒸着容器に取り替える。このとき、第２チャンバ２００は真空雰囲気である。
【００１４】
一方、第１チャンバ１００と第２チャンバ２００との間には、シャッタ１５０が備えられる。すなわち、第１チャンバ１００で蒸着材料を基板１０１に蒸着する工程を行う際には、シャッタ１５０を閉鎖して第１チャンバ１００と第２チャンバ２００との間の雰囲気を分離し、蒸着材料が消尽されて蒸着容器を取り替える工程を行う際にはシャッタ１５０を開放して第１チャンバ１００と第２チャンバ２００の真空雰囲気を共有する。
【００１５】
第３チャンバ３００は、有機発光素子を形成するその他の工程を行うチャンバである。このとき、第３チャンバ３００は各工程に応じて複数備えられることが可能である。
【００１６】
基板搬送ロボット４００は、基板１０１を各チャンバ１００、２００、３００に運搬する役割を果たす。ここで、基板搬送ロボット４００は一例として、複数の関節から構成されたロボットアーム４１０とロボットアーム４１０の延伸した一領域に形成され、基板を支持するエンドエフェクタ４２０から構成される。
【００１７】
第１チャンバ１００と第２チャンバ２００についての詳細は、図２ａ〜図２ｅを参照して説明する。
【００１８】
図２ａ〜図２ｅは、本発明に係る有機発光素子の蒸着装置及びそれを用いた蒸着材料の充填方法を示す断面図である。
【００１９】
図２ａ〜図２ｅを参照すれば、本発明に係る有機発光素子の蒸着装置は、第１チャンバ１００、第２チャンバ２００、第１ガイドレール１１０、第２ガイドレール２１０及び移動装置１２０を含む。
【００２０】
第１チャンバ１００には、第１ガイドレール１１０が装着されており、第１ガイドレール１１０上には、左右に移動可能な移動装置１２０が装着されている。このとき、移動装置５０には、蒸着材料５１を加熱する加熱手段（図示せず）が備えられた蒸着容器５０ａ、５０ｂが装着される。また、第１チャンバ１００には基板１０１を支持するための基板ホルダ１６０が装着されている。
【００２１】
第２チャンバ２００には、第２ガイドレール２１０が装着されており、第２ガイドレール２１０は、第１ガイドレール１１０と所定の距離だけ離隔している。このとき、移動装置５０は、第１ガイドレール１１０と第２ガイドレール２１０を自在に移動可能にしなければならないので、第１ガイドレール１１０と第２ガイドレール２１０との間隔は、移動装置１２０が通れる距離でなければならない。一方、第１チャンバ１００と第２チャンバ２００との間には、シャッタ１５０が形成される。
【００２２】
以下、蒸着材料５１の充填方法について詳細に説明する。まず、第１チャンバ１００と第２チャンバ２００との間の雰囲気を同一に維持した後、第１チャンバ１００と第２チャンバ２００との間のシャッタ１５０を開放する。このとき、第１チャンバ１００と第２チャンバ２００とは、いずれも空雰囲気である。（図２ａ）
【００２３】
その後、第１チャンバ１００内に位置する移動装置１２０を第１ガイドレール１１０を介して第２ガイドレール２１０に搬送して第２チャンバ２００内に位置するようにする。このとき、蒸着容器５０ａの内部は蒸着材料５１が消尽された状態である。（図２ｂ）
【００２４】
その後、シャッタ１５０を閉鎖して第１チャンバ１００と第２チャンバ２００との間の雰囲気を分離させる。それにより、第１チャンバ１００では蒸着容器５１ａの取替えが行われても蒸着材料５１が大気上に露出しない。（図２ｃ）
【００２５】
その後、第２チャンバ２００に位置する蒸着容器５０ａを外部から充填された蒸着容器５０ｂと交換する。すなわち、手作業により第２チャンバ２００に位置する蒸着容器５０ａを取って外部に搬出し、蒸着材料５１が充填された新しい蒸着容器５０ｂを第２チャンバ２００に位置させる。（図２ｄ）
【００２６】
そして、大気に露出した第２チャンバ２００にポンプ（図示せず）などを用いて雰囲気を再び真空状態にする。その後、第１チャンバ１００と第２チャンバ２００との間のシャッタ１５０を開放する。すなわち、シャッタ１５０を開く前には、第１チャンバ１００と第２チャンバ２００との間の雰囲気を同一にしなければならない。（図２ｅ）
【００２７】
その後、第２チャンバ２００の第２ガイドレール１２０に位置する充填された蒸着容器５０ｂを第１ガイドレール１１０を介して第１チャンバ１００に搬送する。このとき、蒸着容器５０ｂは基板１０１に所定の蒸着材料５１が蒸着される位置に配列されるようにする。（図２ｆ）
【００２８】
その後、蒸着材料５１を加熱して第１チャンバ１００内に配置された基板１０１に蒸着材料５１を蒸着する。ここで、蒸着材料５１は有機化合物から構成されたことが好ましく、基板１０１に蒸着材料５１を蒸着する方法により有機発光素子（図示せず）が形成される。このような方式により有機発光素子のＴＦＴ、発光層（図示せず）及び陽／陰電極（図示せず）などを形成できる。（図２ｇ）
【００２９】
図３は、本発明に係る有機発光素子を示す断面図である。
【００３０】
図３を参照して説明すれば、本発明に係る有機発光素子は、基板６００、薄膜トランジスタ７００及び有機発光ダイオード８００を含む。
【００３１】
基板６００上には、少なくとも一つの薄膜トランジスタ７００及び複数の有機発光ダイオード８００が形成される。まず、基板６００上にバッファ層６１１が形成される。基板６００はガラスなどで形成され、バッファ層６１１は酸化シリコン（ＳｉＯ２）または窒化シリコン（ＳｉＮｘ）などのような絶縁物質で形成される。バッファ層６１１は外部からの熱などの要因により基板６００が損傷するのを防止するために形成される。
【００３２】
バッファ層６１１の少なくとも一領域上には、アクティブ層６１２ａとソース及びドレーン領域６１２ｂを備える半導体層６１２が形成される。
【００３３】
半導体層６１２を含んでバッファ層６１１上には、ゲート絶縁層６１３が形成され、ゲート絶縁層６１３の一領域上には、アクティブ層６１２ａの幅に対応する大きさのゲート電極６１４が形成される。
【００３４】
ゲート電極６１４を含んでゲート絶縁層６１３上には層間絶縁層６１５が形成され、層間絶縁層６１５の所定の領域上にはソース及びドレーン電極６１６ａ、６１６ｂが形成される。
【００３５】
ソース及びドレーン電極６１６ａ、６１６ｂは、ソース及びドレーン領域６１２ｂの露出した一領域とそれぞれ接続されるように形成され、ソース及びドレーン電極６１６ａ、６１６ｂを含んで層間絶縁層６１５上には、平坦化層６１７が形成される。
【００３６】
平坦化層６１７の一領域上には、第１電極６１９が形成され、このとき、第１電極６１９はビアホール６１８によりソース及びドレーン電極６１６ａ、６１６ｂの何れか一つの露出した一領域と接続される。
【００３７】
第１電極６１９を含んで平坦化層６１７上には、第１電極６１９の少なくとも一領域を露出する開口部（図示せず）が備えられた画素定義膜６２０が形成される。
【００３８】
画素定義膜６２０の開口部上には、発光層６２１が形成され、発光層６２１を含んで画素定義膜６２０上には、第２電極層６２２が形成される。
【００３９】
前記のような有機発光素子を形成するに際しては、一般に蒸着材料（図示せず）を加熱して基板６００に蒸着させる蒸着法が用いられている。このような蒸着法を行う有機発光素子製造用の蒸着装置では、前記構造物のうちの少なくとも何れか一層を形成する蒸着材料が消尽されれば、真空雰囲気を解除することなく、蒸着材料の取替え作業を行う。すなわち、蒸着工程を行う真空チャンバ（図示せず）の他に蒸着材料の充填する工程を行う補助真空チャンバ（図示せず）を更に備え、有機発光素子を製造する。
【００４０】
以上、添付図面を参照して本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はかかる実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載から把握される技術的範囲において種々の実施形態に変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る有機発光素子の蒸着装置を示す平面図である。
【図２ａ】本発明に係る有機発光素子の蒸着装置及びそれを用いた蒸着材料の充填方法を示す断面図である。
【図２ｂ】本発明に係る有機発光素子の蒸着装置及びそれを用いた蒸着材料の充填方法を示す断面図である。
【図２ｃ】本発明に係る有機発光素子の蒸着装置及びそれを用いた蒸着材料の充填方法を示す断面図である。
【図２ｄ】本発明に係る有機発光素子の蒸着装置及びそれを用いた蒸着材料の充填方法を示す断面図である。
【図２ｅ】本発明に係る有機発光素子の蒸着装置及びそれを用いた蒸着材料の充填方法を示す断面図である。
【図２ｆ】本発明に係る有機発光素子の蒸着装置及びそれを用いた蒸着材料の充填方法を示す断面図である。
【図２ｇ】本発明に係る有機発光素子の蒸着装置及びそれを用いた蒸着材料の充填方法を示す断面図である。
【図３】本発明に係る有機発光素子を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１００  第１チャンバ
２００  第２チャンバ
１１０  第１ガイドレール
２１０  第２ガイドレール
１２０  移動装置
５０ａ、５０ｂ  蒸着容器
２００  第２チャンバ
【図１】
2007305560.tif 000003
【図２ａ】
2007305560.tif 000004
【図２ｂ】
2007305560.tif 000005
【図２ｃ】
2007305560.tif 000006
【図２ｄ】
2007305560.tif 000007
【図２ｅ】
2007305560.tif 000008
【図２ｆ】
2007305560.tif 000009
【図２ｇ】
2007305560.tif 000010
【図３】
2007305560.tif 000011