KR20040102051A - 유도결합형 화학증착을 이용하여 유기 전계발광소자에 막을 형성하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 플라즈마 발생기로 유도결합형 플라즈마 소스를 사용하는 것을 포함하며, 감압된 진공용기내에서 유기 EL 기판의 음극전극(9)의 상면에 먼저 폴리머막(10)을 플라즈마 CVD로 형성시키고, 그 위에 실리콘옥시나이트라이드 및 실리콘나이트라이드 막(11)을 형성시키는 것에 의해서 유기 EL 소자(9)의 상면에 ICP-CVD 방법으로 산화에 대한 보호막(10 및 11)을 형성시키는 유기 EL 소자의 제조방법으로, 유기 EL의 보호막으로서 폴리머, 실리콘옥시나이트라이드 및 실리콘나이트라이드 막을 80℃ 이하의 저온에서 플라즈마에 의한 유기재료의 손상이 없이 형성시키고 상기 막은 외부로부터 수분이나 산소의 침입을 방지한다.
Description
날로 발전하고 있는 정보화에 수반하여 유기 EL 소자는 종래부터 사용되어 왔던 액정 및 CRT에 비하여 낮은 소비전력, 자기발광, 광범위시야각 등의 우수한 점이 있어 기대되고 있는 표시소자이다. 종래, 유기 EL 보호막은 플라즈마중합방식 및 진공증착방식으로 폴리머막을 형성하고, 스퍼터링크로 실리콘나이트라이드막을 형성하는 방식으로 제조하고 있으나, 막질의 치밀성이 안정되기 어렵고, 수명, 소자의 열화 등의 문제가 발생할 가능성이 많은 결함이 있다.
본 발명은 유기 전계발광(Electro-Luminescence:EL)의 보호막을 제조하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
도 1은 플라즈마 CVD의 실시방법을 나타낸 설명도이고(실시예 1),
도 2는 유기 EL 패널에 막형성한 구조의 설명도이다(실시예 2).
도면 부호 1은 고주파전원, 2는 정합회로, 3은 기판전극, 4는 기판용정합회로, 5는 기판용고주파전원, 6은 가스도입계, 7은 배기펌프, 8은 유기 EL패널, 9는 음극전극, 10은 폴리머층, 11은 실리콘나이트라이드, 12는 유도결합플라즈마 발생기를 의미한다.
본 발명은 플라즈마 CVD 막형성에 의해 최초로 폴리머막을 형성하고, 그 위에 실리콘옥시나이트라이드(SiON) 및 실리콘나이트라이드(SiN)막을 형성함으로써 최종적인 보호막을 형성하는 것에 관한 것으로, 종래의 막형성방법의 증착방법이나 스퍼터방식으로 불가능하였던 효과적인 보호막을 얻을 수 있고, 유기 EL 자체의 구조가 1장의 글라스만으로 되기 때문에 상당히 컴팩트한 유기 EL의 장점을 최대한 활용할 수 있다.
일반적으로 플라즈마 CVD에 있어서, 통상의 막형성 온도는 400도 전후, 혹은 400도 이상으로 하는 것이 일반적이지만, 유기 EL의 막형성에 있어서는 100도 이하로 하지 않으면 유기 EL의 소자 자체가 파괴되기 때문에, 기반(基盤)과 플라즈마와의 거리를 250mm 이상 떨어뜨리고 기반을 냉각하는 것에 의하여 이러한 문제를 해결하였다.
이러한 개선책으로서 유도결합형 플라즈마를 사용하고 고밀도 플라즈마를 사용하여 보호막을 형성시키는 방법이다. 도 1은 본 방법에 따르는 막형성장치의 개요를 나타내기 위한 설명도로서, 도 1의 1은 플라즈마 발생기, 2는 기판을 유지하는 전극이다. 유기 EL의 기판에 폴리머막을 가장 먼저 형성하는 것에 의하여 실리콘옥시나이트라이드(SiON)막 및 실리콘나이트라이드(SiN)막의 형성시에 발생하는 막응력의 문제를 해결하고, 막질에 대한 손상도 전혀 없는 상태에서 막형성을 행할 수 있다.
도 1은 본발명장치의 실시예의 단면도이고, 도 2는 유기 EL 패널에 폴리머와 실리콘나이트라이드의 보호막을 형성시킨 것을 나타낸 도면이다.
도 2의 유기 EL 패널에 음극(9)의 형성후, 도 1의 진공용기 중에 넣어 폴리머막(10)를 먼저 형성한 후, 실리콘나이트라이드막(11)를 형성하는 것에 의해서, 유기 EL 패널에 보호막이 형성된다.
이와 같이 보호막의 실장형태를 채용하기 때문에, 수분보호특성이 실효적으로 열화하는 일이 없고, 형상이 변화함이 없이 구조가 심플하게 되며, 수분이나 산소가 전혀 통과할 수 없게 된다.
도 2의 구조에 의하여 글라스기판측에 발광하고 있던 빛을 반대측의 상측에 발광시키는 것이 가능하게 되고, 빛의 손실이 적어지고 유기 EL 패널이 밝게되는데도 도움이 된다.
해결하고자 하는 과제는 막형성시에 온도를 100도 이하로 억제하고 폴리머막을 형성한 후 실리콘나이트라이드막을 형성하여 수분의 침투를 방지하는 점이다.
본 발명은 저온에서 막형성하기 위해 유도결합형 코일을 사용하고, 고밀도 플라즈마를 사용하여 막형성 압력을 0.1Pa 이하의 조건으로 기판과 플라즈마 발생기의 거리를 250mm 이상 떨어뜨리고, 기판홀더에 기판바이어스를 인가하여 냉각하는 것을 주된 특징으로 한다.
감압된 진공용기내에 반응성가스를 유입시키고, 13.56KHZ의 고주파를 도 1의 1 플라즈마발생기, 기판을 지지하는 기판전극(3)에 인가하는 것에 의해서 실현한다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 유기 EL용 보호막을 폴리머와 실리콘나이트라이드의 복합층에 의하여 수분 및 산소를 전혀 투과하는 일이 없이 1장의 제품으로 이용하는 것이 가능해지고, 또한 발광손실도 상당이 적어지기 때문에 벽걸이 텔레비전, 휴대 전화 등의 용도로도 적용할 수 있다.
Claims (6)
- 유도결합형 CVD 장치를 사용하며 감압된 진공용기내에 처리가스를 도입함으로써 유기 EL 소자에 폴리머막, 실리콘옥시나이트라이드(SiON)막 및 실리콘나이트라이드(SiN)막을 형성하기 위한 플라즈마 CVD 방법으로서, 진공용기의 상부에 배치된 코일상의 외부전극(12)에 13.56 MHZ의 고주파 전력을 인가하여 절연체의 투과창을 통하여 고주파전력을 진공용기내에 공급하는 것에 의하여 폴리머막, 실리콘나이트라이드막, 실리콘옥시나이트라이드 막을 형성하는 플라즈마 CVD 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 막형성을 온도 80℃ 이하에서 행하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 방법.
- 제 1 항, 제 2 항에 있어서, 상기 막형성을 외부전극과 기판과의 거리를 200mm 이상 떼어 놓고 행하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 방법.
- 제 1 항, 제 2 항, 제 3 항에 있어서, 상기 막형성처리의 유기 EL의 최종공정의 보호막에 사용할 수가 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 방법.
- 제 1항, 제 2항, 제 3항, 제 4항에 있어서, 상기 보호막이 CF4F8과 CH4를 함유하는 가스로부터 형성된 막의 상면에 실리콘옥시나이트라이드막이 형성된 것임을 특징으로 하는 플라즈마 CVD 방법.
- 감압된 진공용기내에 처리가스를 도입함으로써 유기층의 소자에 폴리머막, 실리콘옥시나이트라이드(SiON)막, 실리콘나이트라이드(SiN) 막을 형성하는 유도결합형 CVD 장치에 있어서, 진공용기 상부에 배치된 코일상의 외부전극(12)과 기판전극(3)에 13.56.MHZ의 고주파전력을 인가하고, 절연체의 투과창을 통하여 고주파전력을 진공용기내에 공급하는 것에 의하여 폴리머막, 실리콘나이트라이드막, 실리콘옥시나이트라이드막을 교호로 형성할 수 있도록 한 플라즈마 CVD 장치.
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