KR20100102210A - 증기 발생 장치, 증착 장치 - Google Patents

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Abstract

막질이 양호한 유기 박막을 형성한다. 본 발명의 증기 발생 장치 (20) 는 증발실 (21) 과, 토출 헤드 (35) 와, 탱크 (31) 를 갖고 있다. 증착 재료 (39) 는 액상으로서, 탱크 (31) 에 수용되어 있고, 탱크 (31) 로부터 토출 헤드 (35) 로 공급된다. 토출 헤드 (35) 는 내부에 공급된 증착 재료 (39) 를 토출구 (38) 로부터 토출하고, 증발실 (21) 내부의 가열 부재 (25) 에 배치한다. 토출 헤드 (35) 는 증착 재료 (39) 를 필요량을 정확하게 공급한다. 증착 재료 (39) 는 필요량만이 가열되기 때문에, 열화되지 않아, 막질이 양호한 유기 박막이 형성된다.

Description

증기 발생 장치, 증착 장치{VAPOR GENERATING APPARATUS AND DEPOSITION APPARATUS}
본 발명은 증기 발생 장치와, 그 증기 발생 장치를 사용한 증착 장치에 관한 것이다.
유기 EL 소자는 최근 가장 주목받는 표시 소자의 하나로서, 고휘도이고 응답 속도가 빠르다는 우수한 특성을 갖고 있다. 유기 EL 소자는, 유리 기판 상에 적색, 녹색, 청색의 3 색의 상이한 색으로 발색되는 발광 영역이 배치되어 있다. 발광 영역은, 애노드 전극막, 홀 주입층, 홀 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 및 캐소드 전극막이 이 순서로 적층되어 있고, 발광층 중에 첨가된 발색제에 의해, 적색, 녹색, 또는 청색으로 발색되게 되어 있다.
홀 수송층, 발광층, 전자 수송층 등은 일반적으로 유기 재료로 구성되어 있고, 이와 같은 유기 재료의 막의 성막에는 증착 장치가 널리 사용된다.
도 4 의 부호 203 은, 종래 기술의 증착 장치로서, 진공조 (211) 의 내부에 증착 용기 (212) 가 배치되어 있다. 증착 용기 (212) 는, 용기 본체 (221) 를 갖고 있고, 그 용기 본체 (221) 의 상부는, 1 내지 복수 개의 방출구 (224) 가 형성된 덮개부 (222) 에 의해 막혀 있다.
증착 용기 (212) 의 내부에는, 분체의 유기 증착 재료 (200) 가 배치되어 있다. 증착 용기 (212) 의 측면과 바닥면에는 히터 (223) 가 배치되어 있고, 진공조 (211) 내를 진공 배기하여, 히터 (223) 가 발열하면 증착 용기 (212) 가 승온되어, 증착 용기 (212) 내의 유기 증착 재료 (200) 가 가열된다.
유기 증착 재료 (200) 가 증발 온도 이상의 온도로 가열되면, 증착 용기 (212) 내에 유기 재료 증기가 가득 차고, 방출구 (224) 로부터 진공조 (211) 내로 방출된다.
방출구 (224) 의 상방에는 홀더 (210) 가 배치되어 있고, 홀더 (210) 에 기판 (205) 을 유지시켜 두면, 방출구 (224) 로부터 방출된 유기 재료 증기가 기판 (205) 표면에 도달하여, 홀 주입층이나 홀 수송층이나 발광층 등의 유기 박막이 형성된다. 유기 재료 증기를 방출시키면서, 기판 (205) 을 1 장씩 방출구 (224) 상을 통과시키면, 복수 장의 기판 (205) 에 순서대로 유기 박막을 형성할 수 있다.
그러나, 복수 장의 기판 (205) 에 성막하기 위해서는, 증착 용기 (212) 내에 다량의 유기 재료를 배치할 필요가 있다. 실제 생산 현장에서는, 유기 재료를 250 ℃ ∼ 450 ℃ 로 가열하면서 120 시간 이상 연속으로 성막 처리를 실시하기 때문에, 증착 용기 (212) 내의 유기 증착 재료 (200) 는 장시간 고온에 노출되게 되어, 증착 용기 (212) 중의 수분과 반응하여 변질되거나, 가열에 의한 분해가 진행된다. 그 결과, 초기 상태에 비해 유기 증착 재료 (200) 가 열화되어, 유기 박막의 막질이 나빠진다.
일본 공개특허공보 평10-140334호 일본 공개특허공보 2006-307239호 일본 공개특허공보 2007-70687호
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 막질이 양호한 박막을 성막하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, 증발실과, 상기 증발실 내에 증착 재료를 공급하는 공급 장치를 갖는 증기 발생 장치로서, 상기 공급 장치는, 액상의 증착 재료가 배치되는 탱크와, 상기 탱크에 접속된 토출 헤드를 갖고, 상기 토출 헤드에는 토출구가 형성되고, 상기 증착 재료는 상기 탱크로부터 상기 토출 헤드로 공급되고, 상기 토출구로부터 상기 증발실 내부 공간을 향해 토출되는 증기 발생 장치이다.
본 발명은 증기 발생 장치로서, 상기 증발실의 내부에 배치된 가열 부재와, 상기 가열 부재를 가열하는 가열 수단을 갖고, 상기 토출구로부터 토출된 상기 증착 재료는, 상기 가열 부재 상에 배치되도록 구성된 증기 발생 장치이다.
본 발명은 증착 장치로서, 상기 증기 발생 장치와, 상기 증발실에 접속되고, 상기 증발실 내에서 발생한 증기가 공급되는 방출 장치와, 상기 방출 장치로부터 내부 공간으로 상기 증기가 방출되는 진공조를 갖는 증착 장치이다.
증착 재료를 필요량 정확하게 증발시킬 수 있다. 증착 재료는 장시간 가열되지 않기 때문에 열화되지 않아, 막질이 양호한 박막이 얻어진다.
도 1 은 유기 EL 소자의 제조 장치의 일례를 설명하기 위한 평면도이다.
도 2 는 본 발명의 증착 장치의 일례를 설명하기 위한 모식적인 단면도이다.
도 3 은 본 발명의 증기 발생 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4 는 종래 기술의 증착 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
도 1 의 부호 1 은 유기 EL 소자의 제조에 사용되는 본 발명의 제조 장치의 일례를 나타내고 있다. 제조 장치 (1) 는 반송실 (2) 과, 1 또는 복수의 증착 장치 (10a ∼ 10c) 와, 스퍼터실 (7) 과, 반출입실 (3a, 3b) 과, 처리실 (6, 8) 을 갖고 있고, 각 증착 장치 (10a ∼ 10c) 와, 스퍼터실 (7) 과, 반출입실 (3a, 3b) 과, 처리실 (6, 8) 은 각각 반송실 (2) 에 접속되어 있다.
반송실 (2) 과, 각 증착 장치 (10a ∼ 10c) 와, 스퍼터실 (7) 과, 반출입실 (3a, 3b) 과, 각 처리실 (6, 8) 에는, 진공 배기계 (9) 가 접속되어 있다. 진공 배기계 (9) 에 의해, 반송실 (2) 내부와, 증착 장치 (10a ∼ 10c) 의 내부와, 처리실 (6, 8) 내부와, 스퍼터실 (7) 내부와, 반입실 (3a) 내부와, 반출실 (3b) 내부에 진공 분위기가 형성된다.
반송실 (2) 의 내부에는 반송 로봇 (5) 이 배치되어 있고, 반송 로봇 (5) 에 의해, 기판은 진공 분위기 중에서 반송되어, 처리실 (6, 8) 내부에서 가열이나 클리닝 등의 처리가 되고, 스퍼터실 (7) 에서 기판 표면 상에 투명 도전막 (하부 전극) 이 형성되고, 증착 장치 (10a ∼ 10c) 에 의해, 전자 주입층, 전자 수송층, 발광층, 홀 수송층, 홀 주입층 등의 유기 박막이 형성되고, 스퍼터실 (7) 내부에서 유기 박막 상에 상부 전극이 형성되어, 유기 EL 소자가 얻어진다. 얻어진 유기 EL 소자는 반출실 (3b) 로부터 외부로 반출된다.
또한, 이 제조 장치 (1) 에 반입하기 전에, 미리 다른 제조 장치에 의해 기판 표면에 하부 전극을 형성해 두고, 필요하다면, 그 하부 전극을 소정 형상으로 패터닝하고 나서, 상기 제조 장치 (1) 에 반입하고, 하부 전극 상에 유기 박막과 상부 전극을, 기재한 순서로 형성하여, 유기 EL 소자를 제조해도 된다.
다음으로, 전자 주입층, 전자 수송층, 발광층, 홀 수송층, 홀 주입층 등의 유기 박막의 성막에 사용되는 증착 장치에 대해 설명한다.
도 1 의 증착 장치 (10a ∼ 10c) 중, 적어도 1 대는 본 발명의 증착 장치 (10b) 로 구성되어 있다. 도 2 는 본 발명의 증착 장치 (10b) 의 모식적인 단면도로서, 증착 장치 (10b) 는, 진공조로 이루어지는 성막조 (11) 와, 방출 장치 (50) 와, 1 또는 2 이상의 증기 발생 장치 (20) 를 갖고 있다.
방출 장치 (50) 는 적어도 일부가 성막조 (11) 내부에 배치되고, 방출 장치 (50) 의 성막조 (11) 내부에 배치된 부분에는, 1 또는 복수의 방출구 (55) 가 형성되어 있다. 방출구 (55) 를 개재하여, 성막조 (11) 의 내부 공간과 방출 장치 (50) 의 내부 공간이 서로 접속되어 있다.
각 증기 발생 장치 (20) 에는 배관 (71) 의 일단이 접속되고, 배관 (71) 의 타단은 방출 장치 (50) 에 접속되어 있다. 각 배관 (71) 의 일단과 타단 사이에는 전환 장치 (70) 가 형성되어 있다.
전환 장치 (70) 를 개방 상태로 하면 증기 발생 장치 (20) 가 방출 장치 (50) 에 접속되고, 전환 장치 (70) 를 폐쇄 상태로 하면 증기 발생 장치 (20) 가 방출 장치 (50) 로부터 차단된다. 증기 발생 장치 (20) 가 복수인 경우, 전환 장치 (70) 는 개별적으로 개방 상태와 폐쇄 상태로 전환할 수 있어, 각 증기 발생 장치 (20) 를 방출 장치 (50) 에 개별적으로 접속 또는 차단할 수 있다.
도 3 은 증기 발생 장치 (20) 의 단면도이다. 증기 발생 장치 (20) 는, 공급 장치 (30) 와, 증발실 (21) 과, 가열 부재 (25) 와, 가열 수단 (48) 을 갖고 있다. 가열 부재 (25) 는 증발실 (21) 의 내부에 배치되어 있다. 가열 수단 (48) 은 증발실 (21) 과 가열 부재 (25) 의 어느 일방 또는 양방에 장착되어 있고, 전원 (47) 으로부터 가열 수단 (48) 으로 통전하면, 복사열이나 열전도에 의해 가열 수단 (48) 이 장착되어 있지 않은 부재도 승온되어, 증발실 (21) 과 가열 부재 (25) 의 양방이 가열된다.
공급 장치 (30) 는 토출 헤드 (35) 와, 탱크 (31) 와, 토출실 (41) 을 갖고 있다.
증발실 (21) 의 천장과, 토출실 (41) 의 바닥벽에는 각각 개구가 형성되어 있다. 토출실 (41) 은, 바닥벽의 개구가 증발실 (21) 의 천장의 개구와 기밀하게 연통되도록 증발실 (21) 에 장착되어 있다.
토출 헤드 (35) 는 1 또는 2 이상의 토출구 (38) 를 갖고 있다. 토출 헤드 (35) 는, 토출구 (38) 가 상기 연통되는 개구를 개재하여 가열 부재 (25) 의 표면과 대면하도록, 토출실 (41) 의 내부에 배치되어 있다. 토출실 (41) 과 증발실 (21) 사이에는 단열 부재가 배치되어, 토출 헤드 (35) 에는 열이 전달되기 어렵고, 증발실 (21) 이나 가열 부재 (25) 가 가열될 때에도, 그 증발실 (21) 과 그 가열 부재 (25) 와 같은 고온은 되지 않는다.
탱크 (31) 는 토출실 (41) 의 외부에 배치되어 있다. 도 3 은 탱크 (31) 에 액상의 증착 재료 (39) 를 수용한 상태를 나타내고 있다. 탱크 (31) 에는 공급관 (32) 의 일단이 접속되고, 공급관 (32) 의 타단은 토출 헤드 (35) 에 접속되어 있다. 공급관 (32) 의 일단과 타단 사이에는 밸브 (33) 가 형성되어 있다.
밸브 (33) 를 열면 탱크 (31) 의 내부 공간이 토출 헤드 (35) 의 내부 공간에 접속되어, 탱크 (31) 내의 증착 재료 (39) 가 토출 헤드 (35) 로 이동한다. 반대로, 밸브 (33) 를 닫으면, 탱크 (31) 의 내부 공간이 토출 헤드 (35) 의 내부 공간으로부터 차단되어, 탱크 (31) 내의 증착 재료 (39) 가 토출 헤드 (35) 로 이동하지 않게 된다.
토출 헤드 (35) 에는 압력 발생 장치 (36) 가 장착되어 있고, 압력 발생 장치 (36) 는 제어 장치 (37) 에 접속되어 있다. 제어 장치 (37) 로부터 압력 발생 장치 (36) 에, 당해 압력 발생 장치 (36) 가 구동되는 구동 전압을 인가하면, 압력 발생 장치 (36) 는, 토출 헤드 (35) 내부의 증착 재료 (39) 에 압력을 인가하고, 토출 헤드 (35) 내부의 증착 재료 (39) 가 토출구 (38) 로부터 밀려나와, 액적이 되어 토출된다.
압력 발생 장치 (36) 에 구동 전압을 인가하지 않는 경우에는, 토출구 (38) 로부터 증착 재료 (39) 가 누출되지 않아, 토출 헤드 (35) 내에 유지된다.
상기 서술한 바와 같이, 각 토출구 (38) 는 가열 부재 (25) 의 표면과 대면하기 때문에, 토출구 (38) 로부터 토출된 증착 재료 (39) 의 액적은 가열 부재 (25) 의 표면에 착탄된다. 이 때, 가열 부재 (25) 를 증착 재료 (39) 의 증발 온도 이상으로 가열해 두면, 착탄된 증착 재료 (39) 는 증발하여, 증기가 발생한다.
배관 (71) 은 증기 발생 장치 (20) 중, 증발실 (21) 에 접속되어 있다. 전환 장치 (70) 를 개방 상태로 해 두면, 증발실 (21) 의 내부 공간이 방출 장치 (50) 의 내부 공간에 접속되고, 증발실 (21) 에서 발생한 증기는, 방출 장치 (50) 로 이동하고 나서, 방출구 (55) 로부터 성막조 (11) 내부로 방출된다.
다음으로, 이 증착 장치 (10b) 를 사용하여 유기 박막을 성막하는 공정에 대해 설명한다.
발광성 유기 재료 등의 주성분 (호스트) 에, 착색제 등의 첨가제 (도펀트) 가 첨가된 유기 재료를 용제에 용해 또는 분산시켜, 액상의 증착 재료 (39) 를 준비한다. 이 증착 재료 (39) 를 탱크 (31) 에 수용한다.
적어도 성막조 (11) 와, 탱크 (31) 에는 진공 배기계 (9) 가 각각 접속되어 있다. 탱크 (31) 와 토출 헤드 (35) 사이의 밸브 (33) 를 닫아, 토출 헤드 (35) 가 빈 상태에서, 탱크 (31) 의 증착 재료 (39) 의 액면보다 상방 공간을 진공 배기하고, 성막조 (11) 의 내부를 진공 배기하여, 탱크 (31) 내부의 증착 재료 (39) 액면보다 상방의 공간과, 성막조 (11) 내부와, 증발실 (21) 내부와, 증발실 (21) 부터 방출구 (55) 까지의 증기 이동 경로 (여기서는 방출 장치 (50), 전환 장치 (70), 배관 (71)) 의 내부에 소정 압력 (예를 들어 10-5 Pa) 의 진공 분위기를 형성한다.
상기 진공 분위기를 유지하면서, 가열 부재 (25) 와, 증발실 (21) 과, 증기의 이동 경로를 가열 수단 (48) 에 의해 가열하여, 상기 진공 분위기에서, 증착 재료 (39) 의 각 성분 (유기 재료, 용제) 이 증발할 수 있는 가열 온도 (250 ℃ 이상 400 ℃ 이하) 로 한다.
당해 가열 온도를 유지하면서, 증발실 (21) 에 진공 배기계 (9) 가 직접 접속된 경우에는, 그 진공 배기계 (9) 와 증발실 (21) 사이의 밸브 (29) 를 닫고, 증발실 (21) 을 방출 장치 (50) 에 접속시키고 나서, 가열 부재 (25) 에 증착 재료 (39) 를 토출한다.
증발실 (21) 의 내부에는, 증착 재료 (39) 의 구성 성분인 유기 재료와 용제의 증기가 각각 발생한다. 증발실 (21) 과, 증기의 이동 경로는 상기 가열 온도로 유지되어 있기 때문에, 증발실 (21) 에서 발생한 증기는 도중에 석출되지 않고, 방출구 (55) 로부터 방출된다.
성막조 (11) 의 내부에는 기판 홀더 (15) 가 배치되어 있다. 진공 분위기를 유지한 채로, 기판 (81) 을 성막조 (11) 내부에 반입하여, 적어도 방출구 (55) 로부터 증기가 방출되기 시작할 때까지는, 기판 홀더 (15) 에 기판 (81) 을 유지시키고, 표면을 방출 장치 (50) 의 방출구 (55) 와 대면시켜 둔다. 방출구 (55) 로부터 방출된 유기 재료의 증기와 용제의 증기는, 기판 (81) 표면에 도달한다.
증착 재료 (39) 에 사용되는 용제는, 유기 재료보다 저분자인 알코올을 주성분으로 하고, 용제의 증기압은 유기 재료의 증기압보다 높다.
기판 (81) 표면의 온도와, 성막조 (11) 내부의 진공 분위기는, 기판 (81) 표면에 유기 재료가 석출되어도, 용제의 증기는 석출되지 않도록 설정되어 있고, 용제는 기판 (81) 표면에 석출되지 않고 진공 배기계 (9) 에 배출되어, 기판 (81) 표면 상에는 유기 재료의 박막 (유기 박막) 이 성장한다.
성막이 종료된 기판 (81) 을 기판 홀더 (15) 로부터 떼어내고, 새로운 기판 (81) 을 성막조 (11) 에 반입하여 기판 홀더 (15) 에 장착한다 (기판 (81) 의 교환). 기판 (81) 교환 후에, 증착 재료 (39) 를 가열 부재 (25) 에 토출하면, 새로운 기판 (81) 에도 유기 박막을 형성할 수 있다. 기판 (81) 의 교환과 유기 박막의 성막을 반복하면, 복수 장의 기판 (81) 에 연속으로 유기 박막을 형성할 수 있다.
성막이 종료되고 나서 다음의 성막을 개시할 때까지 동안에, 증발실 (21) 의 내부를 진공 배기계 (9) 에 의해 진공 배기하여, 잔류 증기를 제거해도 된다.
방출 장치 (50) 에 복수의 증기 발생 장치 (20) 가 접속되어 있는 경우, 증기 발생 장치 (20) 에 각각 상이한 증착 재료 (39) 를 수용해 두면, 기판 (81) 표면 상에 2 종류 이상의 상이한 유기 박막을 형성할 수 있다. 구체적으로는, 하나의 유기 박막을 성막 후, 기판 (81) 을 교환하지 않고, 기판 홀더 (15) 에 유지한 채로, 성막이 종료된 증발실 (21) 을 방출 장치 (50) 로부터 차단하고, 다른 증기 발생 장치 (20) 의 증발실 (21) 을 방출 장치 (50) 에 접속시켜, 그 증발실 (21) 에서 상이한 증착 재료의 증기를 발생시킨다.
예를 들어 3 색 이상의 상이한 색의 유기 박막 (착색층) 을 형성하는 경우, 기판 (81) 과 방출 장치 (50) 사이에 마스크를 배치하고, 하나의 색의 착색층의 성막이 종료되고, 다음의 착색층의 성막을 개시할 때까지 동안에, 마스크와 기판 (81) 의 상대적인 위치 관계를 바꾸면, 각 색의 착색층이 기판 (81) 표면 상의 상이한 영역에 형성된다.
상부 전극과 하부 전극의 어느 일방 또는 양방을 패터닝하고, 각 착색층에 개별적으로 전압 인가할 수 있게 해 두면, 선택한 장소의 선택한 색의 착색층에 전압을 인가하여 발광시킴으로써, 화상이나 문자를 풀 컬러 표시할 수 있다.
또한, 마스크를 사용하지 않거나, 마스크와 기판 (81) 의 위치 관계를 바꾸지 않으면, 각 색의 착색층이 동일한 장소에 적층되어, 백색광용의 유기 EL 소자가 얻어진다.
압력 발생 장치 (36) 는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 압전 소자 (피에조 소자) 나 히터이다.
압력 발생 장치 (36) 가 압전 소자인 경우, 구동 전압을 인가하면 압전 소자가 변형되어, 증착 재료 (39) 를 밀어낸다 (피에조 방식).
압력 발생 장치 (36) 가 히터인 경우, 구동 전압을 인가하면, 히터가 승온되어, 토출 헤드 (35) 내의 증착 재료 (39) 가 가열되어 기포가 발생하고, 그 기포가 증착 재료 (39) 를 밀어낸다 (서멀 방식).
압력 발생 장치 (36) 는 각 토출구 (38) 근방에 각각 배치되어 있다. 제어 장치 (37) 는 압력 발생 장치 (36) 에 개별적으로 전압 인가할 수 있게 되어 있다. 각 토출구 (38) 로부터 1 회에 토출되는 증착 재료 (39) 의 양은 소량으로서, 복수 중 1 또는 2 이상의 토출구 (38) 를 선택하여 토출할 수 있기 때문에, 가열 부재 (25) 상에 대한 증착 재료 (39) 의 배치량 제어가 용이하다.
탱크 (31) 의 높이를 토출 헤드 (35) 내의 증착 재료 (39) 가 중력에 의해 토출구 (38) 로부터 넘쳐 떨어지지 않는 높이로 해 두면, 압력 발생 장치 (36) 에 구동 전압이 인가되지 않는 상태에서, 토출구 (38) 로부터 증착 재료 (39) 가 누출되지 않는다.
토출 헤드 (35) 는, 증발실 (21) 이나 가열 부재 (25) 가 가열되어도, 고온은 되지 않아, 가열 온도 미만 (240 ℃ 미만) 으로 유지되어, 토출 헤드 (35) 내부에서 증착 재료 (39) 가 증발되지 않는다. 따라서, 토출 헤드 (35) 내의 증착 재료 (39) 는 변질되지 않고, 게다가 메니스커스가 흐트러지지 않기 때문에, 토출 헤드 (35) 의 토출 불량이 일어나지 않는다.
토출실 (41) 에 단열 부재 (57) 와 냉각 수단 (49) 의 어느 일방 또는 양방을 형성하면, 토출 헤드 (35) 가 보다 가열되기 어려워진다. 단열 부재 (57) 는, 예를 들어 세라믹 등의 단열 재료로 이루어지고, 토출실 (41) 과 증발실 (21) 사이에 배치되어, 증발실 (21) 로부터의 열전도를 방지한다.
또한, 탱크 (31) 는 증발실 (21) 의 외부에서, 증발실 (21) 로부터 이간되어 배치되어 있기 때문에, 가열되지 않아, 탱크 (31) 내의 증착 재료 (39) 는 열화되지 않는다.
성막해야 할 유기 박막의 막두께가 미리 정해져 있는 경우에는, 실제의 성막 공정 전에, 실제의 성막 공정과 동일한 조건으로 성막하고, 증착 재료 (39) 의 양과 막두께의 관계를 구하는 예비 시험을 실시하여, 구한 관계로부터 정해진 막두께의 성막에 필요한 증착 재료 (39) 의 필요량을 구한다.
토출구 (38) 로부터 1 회에 토출되는 증착 재료 (39) 의 토출량은 알고 있다. 토출시키는 토출구 (38) 를 선택하여, 선택한 토출구 (38) 의 수와 1 회의 토출량으로부터, 토출량의 합계가 필요량이 되는 토출 횟수를, 선택한 각 토출구 (38) 마다 구한다.
하나의 유기 박막의 성막에 필요로 하는 성막 시간은 정해져 있다. 선택한 각 토출구 (38) 의 토출 개시부터 성막 시간이 경과할 때까지의 토출 횟수를, 미리 구한 횟수로 한다. 성막 시간이 경과하여, 미리 구한 횟수의 토출이 종료되면, 토출을 정지한다. 가열 부재 (25) 에 토출된 증착 재료 (39) 의 합계는, 정해진 막두께의 성막에 필요한 필요량이 되기 때문에, 기판 (81) 표면 상에 성장한 유기 박막은 정해진 막두께가 된다.
각 토출구 (38) 의 토출 횟수를 복수로 하고, 필요량의 증착 재료 (39) 를 복수 회로 나누어 공급하면, 가열 부재 (25) 에는 한 번에 다량의 증착 재료 (39) 가 공급되지 않기 때문에, 가열 부재 (25) 상에서 증착 재료 (39) 가 비산되지 않는다. 또한, 각 토출구 (38) 의 토출 간격을, 성막 속도가 일정해지는 간격으로 하면, 성막 속도가 변동되는 경우에 비해 유기 박막의 막두께 분포와 막질이 양호해진다.
가열 부재 (25) 의 가열 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어 가열 부재 (25) 를 고저항의 도전 재료로 구성하고, 증발실 (21) 의 내부에 전자장을 형성하여, 가열 부재 (25) 를 유도 가열할 수도 있다.
또한, 증발실 (21) 에 레이저 광이 투과할 수 있는 창을 형성하고, 그 창을 개재하여, 외부의 레이저 발생 장치로부터 가열 부재 (25) 표면으로 레이저 광을 조사하여, 가열 부재 (25) 를 가열해도 된다.
가열 부재 (25) 의 토출구 (38) 와 면하는 표면 (탑재면) 을 수평면으로부터 기울여 두면, 탑재면에 착탄된 액적은 탑재면에서 확산되기 때문에 단시간에 증착 재료 (39) 가 증발된다.
탑재면의 액적 착탄 위치에서 하단까지의 거리를, 가열 온도로 가열 부재 (25) 가 가열되었을 때에, 착탄된 액적이 하단에 도달할 때까지 전부 증발되도록 하면, 증착 재료 (39) 는 가열 부재 (25) 로부터 넘쳐 떨어지지 않고 증발된다.
가열 부재 (25) 의 구성 재료는 특별히 한정되지 않지만, 금속, 합금, 무기물 등 열전도율이 높은 것이 바람직하다. 그 중에서도, 실리콘카바이드 (SiC) 는 열전도율과 기계적 강도의 양방이 우수하기 때문에 특히 바람직하다.
증기 발생 장치 (20) 의 설치 장소는 특별히 한정되지 않고, 증기 발생 장치 (20) 의 일부 또는 전부를, 방출 장치 (50) 와 동일한 진공조 (11) 내부에 설치해도 된다.
증발실 (21) 과 성막조를 일체화하고, 증발실 (21) 내에 기판 (81) 을 배치하여 성막을 실시해도 되는데, 성막조 (11) 와 증발실 (21) 을 분리한 경우에 비해 성막조 (11) 가 대형이 된다. 따라서, 도 2 에 나타낸 바와 같이, 성막조 (11) 와 증발실 (21) 을 분리하여, 증발실 (21) 에서 발생한 증기를 방출 장치 (50) 에 유도하고 나서, 성막조 (11) 내에 방출시키는 것이 바람직하다.
증발실 (21) 에 가스 공급계를 접속시켜 두고, 불활성 가스 (Ar, Ne, Xe 등) 를 공급하면서 증기를 발생시키면, 증기가 불활성 가스에 의해 밀려나기 때문에, 증기의 이동 효율이 높아진다.
증착 재료 (39) 에 사용하는 용제는 특별히 한정되지 않지만, 유기 박막 중의 용제 잔류량을 줄이기 위해서는, 저급 알코올 (탄소수 1 이상 6 이하) 을 주성분으로 하는 것이 바람직하다. 유기 박막의 막질에 영향을 미치지 않는 것이면, 증착 재료 (39) 에 계면 활성제 등을 첨가할 수도 있다.
본 발명의 증기 발생 장치 (20) 및 증착 장치 (10) 는, 유기 EL 소자의 유기 박막의 성막 이외의 성막에도 사용할 수 있다.
10b……증착 장치
11……성막조 (진공조)
20……증기 발생 장치
21……증발실
25……가열 부재
30……공급 장치
31……탱크
35……토출 헤드
39……증착 재료
50……방출 장치

Claims (4)

  1. 증발실과,
    상기 증발실 내에 증착 재료를 공급하는 공급 장치를 갖는 증기 발생 장치로서,
    상기 공급 장치는, 액상의 증착 재료가 배치되는 탱크와,
    상기 탱크에 접속된 토출 헤드를 갖고,
    상기 토출 헤드에는 토출구가 형성되고,
    상기 증착 재료는 상기 탱크로부터 상기 토출 헤드로 공급되고, 상기 토출구로부터 상기 증발실 내부 공간을 향해 토출되는, 증기 발생 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 증발실의 내부에 배치된 가열 부재와,
    상기 가열 부재를 가열하는 가열 수단을 갖고,
    상기 토출구로부터 토출된 상기 증착 재료는 상기 가열 부재 상에 배치되도록 구성된, 증기 발생 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 증기 발생 장치와,
    상기 증발실에 접속되고, 상기 증발실 내에서 발생한 증기가 공급되는 방출 장치와,
    상기 방출 장치로부터 내부 공간으로 상기 증기가 방출되는 진공조를 갖는, 증착 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 토출 헤드는, 상기 토출 헤드 내부의 상기 증착 재료에 압력을 인가하는 압력 발생 장치를 갖고, 압력이 인가된 상기 증착 재료가 상기 토출구로부터 토출되는, 증기 발생 장치.
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