문맥 (context)
본 발명은 유기발광소자(OLED)를 제조하기 위한 유기박막 증착장치에 관한 것으로 특히, 기판에 증착되는 유기박막의 두께를 직접적으로 측정할 수 있는 유기박막 두께 측정 장치에 관한 것이다.
유기발광표시장치(Organic Light Emitting display : 이하, OLED)은 디지털 멀티미디어 시대에 가장 유망한 차세대 표시장치로서 각광 받고 있다.
이러한 유기발광소자(OLED)는 색 순도의 우수성과 빠른 응답속도, 넓은 시야각의 특성을 가지고 있으며, 자발광 소자이므로 액정표시장치(Liquid Crystl Display)와는 달리 백라이트가 필요치 않아 경량화가 가능한 표시장치이다.
이와 같은 유기발광소자(OLED)는 통상 양극용 투명전극 및 음극 분리용 격벽이 형성된 유리기판 상에 유기발광층을 증착한 후 상기 유기발광층 상에 음극용 금속전극을 형성하고 이후 상기 유리기판의 후면 일부분을 밀폐하여 제조한다.
이러한 유기발광소자는 기판 위에 양극 막, 유기 박막, 음극 막을 순서대로 입히고, 양극과 음극사이에 전압을 걸어줌으로서 적당한 에너지의 차이가 유기 박막에 형성되어 스스로 발광하는 원리이다. 즉, 주입되는 전자와 정공(hole)이 재결합하며 남는 여기 에너지가 빛으로 발생되는 것이다. 이때 유기 물질의 도판트의 양에 따라 발생하는 빛의 파장을 조절할 수 있으므로 풀 칼라(full color)의 구현이 가능하다.
도 1 은 유기발광소자의 구조를 나타낸 도면이다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 유기발광소자는 기판 상에 양극(anode), 정공 주입층(hole injection layer), 정공 운송층(hole transfer layer), 발광층(emitting layer), 전자 운송층(eletron transfer layer), 전자 주입층(electron injection layer), 음극(cathode)이 순서대로 적층되어 형성된다.
한편, OLED를 제조하는 경우 기판에 유기물을 형성할 때 통상 진공 증착법이 이용 된다. 상기 진공 증착법은 유기 박막 증착 장치에서 상기 유기물에 열을 가하여 증발(evaporation)되도록 하여 유기 박막을 기판에 형성하는 방법이다.
도 2 는 종래의 유기박막 증착 장치의 개략적인 단면도 이다.
도 2 에 도시된 바와같이, 종래의 유기박막 증착 장치는 진공 챔버(23), 상기 진공 챔버(23) 내부의 하측에 장착되는 도가니(24)와, 상기 진공챔버(23) 내부의 상측에 설치되어 기판(20)을 고정시키는 기판 홀더(21)와, 상기 진공 챔버(23) 내부 측면에 설치되어 상기 도가니(24)에서 증발되는 증기의 양을 모니터링하기 위한 센서(22)를 구비하여 구성된다.
이와 같이 구성된 종래의 유기 박막 증착 장치의 유기 박막 증착 방법을 설명하면 다음과 같다.
상기 기판 홀더(21)에 기판(20)을 고정시키고, 상기 도가니(24)에 증착하고자 하는 유기물을 탑재하고 상기 진공 챔버(23)를 진공 상태로 유지한 채 상기 도가니(24)를 가열하여 상기 유기물을 증발 시킨다. 이와 같이 유기물을 증발시키면 상기 유기물 증기가 확산되어 상기 기판홀더(21)에 고정된 기판(20) 증착된다.
상기 기판(20)에 유기물을 증착하는 동안에 상기 센서(22)를 이용하여 상기 도가니(24)에서 증발되어 확산되는 유기물 증기의 양을 측정한다. 이와 같이 상기 센서(22)에 의해 측정된 유기물 증기의 양을 이용하여 증착 시간에 따라 상기 기판(20)에 증착되는 유기물의 두께를 간접적으로 측정한다.
따라서, 종래의 유기박막 증착 장치에서는 유기물 증착 두께를 직접 측정하지 못하고 확산되는 유기물의 증기량과 시간으로 측정하고, 유기물 증착 두께 역시 증착공정 시간을 이용하여 조절하게 된다. 그러므로 상기와 같은 종래의 유기박막 증착 장치에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다.
즉, 를 시간 및 유기물의 증기량에 의해 간접적으로 측정하므로, 유기 박막 증착 장치의 가열온도에 따라 유기물 증기량이 변하게 되고 장비의 노쇠화 등으로 인하여 유기박막 증착 두께를 정확하게 측정할 수 없었다. 또한, 이와 같이 유기물의 증착 두께를 정확하게 측정할 수 없으므로 유기물 증착 두께를 조절하는데 한계가 있어 정밀한 OLED 제조에 어려움이 있었다.
지시문 (instruction)
주어진 원문을 읽고 필요한 정보를 파악하여, 원문에 근거해 질문에 답하라.
질문 (question)
종래의 유기박막 증착 장치에서 유기물 증착 두께를 정확하게 측정하기 어려운 이유는 무엇인가?
추론 과정 (compact_reasoning)
-
1과제 해석
task_interpretation종래 유기박막 증착 장치의 두께 측정 방식이 가진 한계점과 그 원인을 파악해야 한다.
- 종래의 유기박막 증착 장치에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다.
-
2정보 추출
information_extraction종래 방식의 측정 메커니즘(간접 측정)과 그로 인해 발생하는 변수를 추출한다.
- 시간 및 유기물의 증기량에 의해 간접적으로 측정하므로, 유기 박막 증착 장치의 가열온도에 따라 유기물 증기량이 변하게 되고 장비의 노쇠화 등으로 인하여 유기박막 증착 두께를 정확하게 측정할 수 없었다.
-
3근거 선택
evidence_selection정확한 측정을 방해하는 구체적인 요인인 '간접 측정 방식', '가열온도에 따른 증기량 변화', '장비 노쇠화'를 선별한다.
- 시간 및 유기물의 증기량에 의해 간접적으로 측정하므로
- 가열온도에 따라 유기물 증기량이 변하게 되고
- 장비의 노쇠화 등으로 인하여
-
4논리 통합
logical_integration간접 측정 방식이 가열온도 변화 및 장비 노쇠화라는 변수에 취약하여 정확도를 떨어뜨린다는 인과관계를 정리한다.
-
5결론 도출
conclusion_formulation추출된 원인을 종합하여 정확한 측정이 어려운 이유를 문장으로 구성한다.
- 시간 및 유기물의 증기량에 의해 간접적으로 측정하므로, 유기 박막 증착 장치의 가열온도에 따라 유기물 증기량이 변하게 되고 장비의 노쇠화 등으로 인하여 유기박막 증착 두께를 정확하게 측정할 수 없었다.
-
6답변 생성
answer_generation질문에 대한 최종 답변을 작성한다.
- 시간 및 유기물의 증기량에 의해 간접적으로 측정하므로, 유기 박막 증착 장치의 가열온도에 따라 유기물 증기량이 변하게 되고 장비의 노쇠화 등으로 인하여 유기박막 증착 두께를 정확하게 측정할 수 없었다.
최종 답변 (final_answer)
종래의 장치는 유기물 증착 두께를 시간 및 유기물의 증기량에 의해 간접적으로 측정하기 때문이다. 이로 인해 장치의 가열온도에 따라 유기물 증기량이 변하거나 장비의 노쇠화 등이 발생하여 두께를 정확하게 측정할 수 없다.
핵심 해석 (core_interpretation)
즉, 를 시간 및 유기물의 증기량에 의해 간접적으로 측정하므로, 유기 박막 증착 장치의 가열온도에 따라 유기물 증기량이 변하게 되고 장비의 노쇠화 등으로 인하여 유기박막 증착 두께를 정확하게 측정할 수 없었다.