KR100609322B1 - 막 형성 방법, 전자 장치의 제조 방법, 막 형성 장치 및전자 장치, 전자 기기 - Google Patents

막 형성 방법, 전자 장치의 제조 방법, 막 형성 장치 및전자 장치, 전자 기기 Download PDF

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KR100609322B1
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이마무라요이치
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세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 재료를 효율적으로 사용할 수 있는 동시에, 고품위의 유기 박막을 형성할 수 있는 막 형성 방법, 막 형성 장치 및 그것을 사용하여 제조된 전자 장치, 전자 기기를 제공하는 것을 과제로 한다.
본원의 유기 박막 형성 장치(10)는 용액 공급부(11), 가스 공급부(12), 소프트 이온화부(13), 이온 분별부(14), 편향부(15) 및 성막부(16)를 구비한다. 성막해야 할 유기 재료를 소프트 이온화부(13)에서 미세한 액체방울화 하는 동시에 이온화 또는 대전시키고 나서, 그 액체방울을 기화시켜 기체 상태의 유사분자 이온을 생성한다. 그리고, 이온 분별부(14)에서 유사분자 이온으로부터 유기 재료 유사분자 이온을 분별한다. 한편, 유기 박막을 형성하는 전자 장치 기판에 형성된 복수의 전극에는, 이 전자 장치 기판에 미리 형성된 회로를 이용하여 소정의 부착 전압을 공급하여 두고, 유기 재료 유사분자 이온이 소정의 전극에 선택적으로 부착되도록 했다.
신호선, 전원선, 유기 박막, 유사분자

Description

막 형성 방법, 전자 장치의 제조 방법, 막 형성 장치 및 전자 장치, 전자 기기{METHOD FOR FORMING FILM, MANUFACTURING METHOD OF ELECTRONIC DEVICE, APPARATUS FOR FORMING FILM AND ELECTRONIC DEVICE, ELECTRONIC INSTRUMENT}
도 1은 본 실시예의 유기 박막 형성 장치의 구성을 설명하기 위한 블록 구성도.
도 2는 본 실시예에서의 유기 박막 형성 장치의 구성도.
도 3의 (a)는 제 2의 4중극형(重極型) 질량 분별 장치의 정면도, 도 3의 (b)는 제 2의 4중극형 질량 분별 장치의 단면도.
도 4의 (a)는 제 1의 4중극형 질량 분별 장치의 정면도, 도 4의 (b)는 제 1의 4중극형 질량 분별 장치의 단면도.
도 5의 (a)∼(c)는 유기 박막 형성 장치에 의해 형성되는 유기 EL 표시 패널의 단면도.
도 6의 (a)∼(c)는 유기 박막 형성 장치에 의해 형성되는 유기 EL 디스플레이 패널의 단면도.
도 7은 마더보드(motherboard) 위에 복수의 표시 패널 칩을 일괄 형성하는 경우의 결선(結線) 관계를 나타낸 평면도.
도 8은 표시 패널 칩에서의 성막(成膜) 전압 설정 회로와 표시 구동 회로의 전기적 접속을 설명하기 위한 도면.
도 9는 제 2 실시예를 설명하기 위한 도면.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
J : 재료 또는 기능 재료로서의 유기 재료
LR : 신호선으로서의 리셋(reset) 신호선
LS : 신호선으로서의 선택(select) 신호선
LV4 : 전원선으로서의 부착 전압선
LVs : 전원선으로서의 비(非)부착 전압선
PT : 전자 장치로서의 표시 패널 칩
Q : 전압 공급부로서의 전압 발생 장치
S : 기판으로서의 마더보드
T1, T2 : 격리 수단으로서의 제 1 및 제 2 셔터
10 : 막 형성 장치로서의 유기 박막 형성 장치
11 : 용액 공급부
12 : 가스 공급부
13 : 이온화부로서의 소프트 이온화부
14 : 분별부로서의 이온 분별부
15 : 편향부(偏向部)
16 : 성막부(成膜部)
43 : 질량 분별부로서의 다중극형 분별 집속(集束) 장치
45 : 조정용 전극
54 : 검출부로서의 전류량계
70 : 전자 기기로서의 모바일형 퍼스널 컴퓨터
본 발명은 막 형성 방법, 막 형성 장치 및 그것을 사용하여 제조된 전자 장치, 전자 기기에 관한 것이다.
종래, 유기 EL 디스플레이 및 유기 TFT 등의 전자 디바이스와 같이 막 두께 1㎛ 이하의 유기 박막이 사용된 전자 장치가 있다. 상기 유기 박막은, 일반적으로 유기 박막을 구성하는 유기 재료가 고(高)분자계 유기 재료 또는 저(低)분자계 유기 재료에 의해 서로 다른 형성 방법으로 형성되어 있다. 예를 들면, 유기 EL 디스플레이 장치의 경우, 고분자계 유기 재료에 대해서는 잉크젯법(예를 들어, 일본국 특허3036436호 공보 참조)이나 스핀 코팅법에 의해, 저분자계 유기 재료에 대해서는 진공 증착법(예를 들어, 일본국 특개평11-126691호 공보 참조)에 의해 형성되는 것이 알려져 있다.
그러나, 상기 잉크젯법에서는, 그 유기 재료 잉크의 잉크 헤드로부터의 토출 오류나 그 착탄(着彈) 부위의 편차 정밀도 등의 문제가 있었다. 또한, 진공 증착법에서는, 증착 시에 사용되는 섀도 마스크(shadow mask)의 정밀도나 수명 및 유기 재료의 사용 효율 저하 등의 문제가 있었다. 이 때문에, 상기 잉크젯법이나 상기 진공 증착법 등의 종래의 막 형성 방법에서는, 재료를 효율적으로 사용하는 동시에, 높은 특성이 얻어지는 고품위의 박막을 형성하는 것이 곤란했다.
본 발명은 상기 문제점을 해소하기 위한 안출된 것으로서, 재료를 효율적으로 사용할 수 있는 동시에, 대략 수십㎚∼수백㎚의 막 두께나 1㎜ 이하의 형상을 고정밀도로 제어할 수 있어 고품위 막질(膜質)의 박막을 높은 생산 효율로 형성할 수 있는 막 형성 방법, 막 형성 장치 및 그것을 사용하여 제조된 전자 장치, 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서의 막 형성 방법은, 재료를 기체 상태의 유사분자 이온(quasi-molecular ion)으로 변환 생성하는 스텝과, 기판 위에 설치된 복수의 전극의 전위를 소정 전위로 설정하여, 상기 유사분자 이온을 상기 기판 위에 선택적으로 부착시키는 스텝을 구비한다.
이것에 의하면, 재료를 미세한 액체방울화 하는 동시에 이온화 또는 대전(帶電)시켜 그 액체방울을 기화(氣化)시키거나, 또는 직접 기화시켜 대전시켜 기체 상태의 유사분자 이온을 생성한다. 그 유사분자 이온 중에서 재료의 유사분자 이온을 분별하여 상기 기판에 비상(飛着)착시키도록 했다. 이 때, 상기 기판의 소정 부위를 선택적으로 소정 전위로 설정함으로써, 상기 재료의 유사분자 이온을 정전기력에 의해 소정의 부위에 유도(誘導)하도록 했다. 따라서, 소정의 부위에 상기 재료를 확실하게 부착시킬 수 있다. 이렇게 함으로써, 원하는 부위에 확실하게 고 품위의 유기 박막을 형성할 수 있다.
본 발명에서의 전자 장치의 제조 방법은, 기판 위에 기능 재료를 박막화하여 적층 형성하는 전자 장치의 제조 방법에 있어서, 기능 재료를 함유하는 용액을 미세한 액체방울화 하는 동시에 이온화 또는 대전시키고 나서, 그 액체방울을 기화시켜 기체 상태의 유사분자 이온을 생성하는 제 1 스텝과, 상기 유사분자 이온으로부터 상기 용액에 함유되는 용매에서 유래하는 용매 이온의 함유량을 저감 또는 제거하는 제 2 스텝과, 상기 기판 위에 복수의 전극을 구비하고, 상기 유사분자 이온에 대하여 상기 전극의 소정 전극 전위를 선택적으로 다른 전위로 설정하여, 상기 기능 재료의 유사분자 이온을 상기 기판 위에 선택적으로 부착시키는 제 3 스텝을 구비한다.
이것에 의하면, 기능 재료를 일단 용액화하고, 그 후, 미세한 액체방울화 하는 동시에 유사분자를 이온화시킨다. 그리고, 그 유사분자 이온 중에서 이온화된 기능 재료와 상기 용매 이온을 분별하여, 그 분별된 상기 유사분자 이온화된 기능 재료를 기판 위에 부착시키도록 했다. 이 때, 상기 기판의 소정 부위를 선택적으로 소정 전위로 설정함으로써, 상기 유사분자 이온화된 상태의 기능 재료를 소정의 부위에 유도하도록 했다. 따라서, 소정의 부위에 상기 기능 재료를 확실하게 부착시킬 수 있다. 이렇게 함으로써, 원하는 부위에 확실하게 고성능의 디바이스를 형성할 수 있다.
이 전자 장치의 제조 방법에 있어서, 또한, 상기 유사분자 이온으로부터 상기 용매 유사분자 이온과 상기 기능 재료에서 유래하는 기능 재료 유사분자 이온을 분별한 후, 상기 기능 재료 유사분자 이온을 편향하여 요동시키는 제 4 스텝을 마련할 수도 있다.
이것에 의하면, 상기 분별부에서 분별된 후, 복수의 빔(beam) 다발로 되어 출사(出射)되는 상기 유사분자 이온화된 기능 재료의 빔 면내(面內) 이온 밀도를 균일화하고, 빔 조사 면적을 확대시킬 수 있다.
이 전자 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 기판 위에는 상기 전자 장치가 복수개 형성되는 것이며, 상기 각 전자 장치에서의 상기 복수의 전극의 선택적인 전위 설정은 상기 각 전자 장치에 대하여 공통인 신호선 및 전원선에 의해 실행되도록 할 수도 있다.
이것에 의하면, 기판 위에 형성되는 복수의 전자 장치는, 공통의 신호선 및 전원선에 의해 각 전자 장치의 복수의 전극에 대하여 각각 선택적으로 소정 전위를 동시에 설정할 수 있다. 따라서, 유기 박막을 동시에 기판 위의 복수의 전자 장치에 대하여 형성하는 것이 가능해진다.
이 전자 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 기판 위에 형성한 상기 각 전자 장치에 대한 공통의 상기 신호선 및 상기 전원선은, 상기 기판 위에 형성된 상기 각 전자 장치 사이에 있는 중간 영역에서 서로 교차하지 않도록 배선되어 있을 수도 있다.
이것에 의하면, 상기 기판 위에 형성되는 신호선 및 전원선은 서로 교차하지 않도록 배선되어 있어, 신호선 및 전원선을 단일 배선층으로 형성할 수 있기 때문에, 복수층을 사용하여 신호선 및 전원선을 결선하는 경우에 비하여 신뢰성이 높고 제조 비용도 유리해진다.
이 전자 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 기판 위에 형성되는 상기 전자 장치의 형성 영역에는 상기 복수의 전극에 대하여 선택적으로 소정 전위로 설정하기 위한 설정 회로가 형성되고, 그 설정 회로는 상기 형성 영역에 형성되는 상기 전자 장치의 원래의 전자 회로 중 적어도 일부를 이용할 수도 있다.
이것에 의하면, 기판 위에 형성된 성막 전압 설정 회로가 전자 장치의 전자 회로의 일부를 이용하고 있기 때문에, 상기 전자 장치의 원래의 회로에 약간의 회로를 추가하는 것만으로 소자 전극의 전압 설정이 가능하며, 이 추가 회로는 제조 공정을 증가시키지 않고, 원래의 회로의 제조 공정과 동시에 제조할 수 있다.
이 제조 방법에 있어서, 상기 기판 위의 각 형성 영역에 각각 형성되는 전자 장치는 전기 광학 장치로서, 상기 복수의 전극은 그 전기 광학 장치에 형성되는 복수의 전기 광학 소자의 소자 전극이고, 상기 설정 회로에 이용되는 전자 회로는 상기 전기 광학 소자의 소자 구동 회로를 포함하고 있을 수도 있다.
이것에 의하면, 기판 위에 전기 광학 장치를 형성하기 위한 성막 전압 설정 회로가 전기 광학 장치의 전자 회로의 일부를 이용하고 있기 때문에, 전기 광학 장치의 원래의 회로에 약간의 회로를 추가하는 것만으로 소자 전극의 전압 설정이 가능하며, 이 추가 회로는 원래의 회로의 제조 공정과 동시에 제조할 수 있다.
본 발명에서의 막 형성 장치는 기판 위에 재료의 막을 형성하는 막 형성 장치로서, 상기 재료 또는 상기 재료의 용액을 미세한 액체방울화 하는 동시에 이온화 또는 대전시키고 나서, 그 액체방울을 기화시켜 기체 상태의 유사분자 이온을 생성하는 이온화부와, 상기 기판 위에 구비된 복수의 전극의 전위를 상기 유사분자 이온에 대하여 선택적으로 설정하는 전자 회로에 대하여 신호 또는 전압을 공급하기 위한 전압 공급부와, 상기 유사분자 이온 중 재료 이온을 상기 기판에 부착시키는 성막부를 구비한다.
이것에 의하면, 재료를 미세한 액체방울화 하는 동시에 이온화 또는 대전시키고 나서, 그 액체방울을 기화시켜 기체 상태의 유사분자 이온을 생성하는 이온화부를 구비하고, 그 이온화부에서 제조한 유사분자 이온 상태의 재료를 기판에 부착시키도록 했다. 이 때, 상기 기판의 소정 부위를 선택적으로 소정 전위로 설정함으로써, 상기 유사분자 이온 상태의 재료를 소정의 부위에 유도하도록 했다. 따라서, 소정의 부위에 상기 재료를 확실하게 부착시킬 수 있다. 이렇게 함으로써, 원하는 부위에 확실하게 고품위의 막을 형성할 수 있는 막 형성 장치를 제공할 수 있다.
이 막 형성 장치에 있어서, 상기 재료와 용매를 혼합하여 얻어진 용액을 상기 이온화부에 공급하는 용액 공급부와, 상기 용액과 불활성 가스를 동시에 노즐로부터 분무(噴霧)시킴으로써 상기 용액을 미소한 액체방울화 하는 가스 공급부와, 상기 미소한 액체방울을 기화시켜 기체 상태의 유사분자 이온을 생성하고, 상기 유사분자 이온 중 상기 재료에서 유래하는 이온과 상기 용매에서 유래하는 이온을 분별하는 분별부를 구비하고 있을 수도 있다.
이것에 의하면, 용액 공급부에서 재료를 용매에 의해 용액화한 후, 그 용액화한 재료를 미소한 액체방울화 하는 동시에 이온화 또는 대전시키고 나서, 그 액 체방울을 기화시켜 기체 상태의 유사분자 이온을 생성하도록 했다. 그리고, 그 유사분자 이온 중에서 상기 용매 이온을 분리하여 상기 이온화된 재료만을 분별하는 분별부를 구비했다. 그리고, 상기 분별부에서 분리된 상기 이온화된 재료를 유도하고, 기판에 부착시키도록 했다. 그 결과, 기판에 부착되는 재료에는 불순물의 혼입(混入)을 대폭으로 감소시킬 수 있다. 따라서, 원하는 부위에 확실하게 고품위의 막을 형성할 수 있는 막 형성 장치를 제공할 수 있다.
이 막 형성 장치에 있어서, 또한, 상기 분별부에서 분별된 상기 재료에서 유래하는 이온을 편향하여 요동시키는 편향부를 구비하고 있을 수도 있다.
이것에 의하면, 상기 분별부에서 분별된 상기 이온화된 재료의 빔 면내 이온 밀도를 균일화하고, 빔 조사 면적을 확대시킬 수 있다.
이 막 형성 장치에 있어서, 상기 분별부는 인가되는 전압 또는 전류에 따라 상기 재료에서 유래하는 이온을 질량에 따라 분별하기 위한 복수의 전극을 구비한 질량 분별부를 구비하고 있을 수도 있다.
이것에 의하면, 질량 분별 장치를 구비함으로써, 상기 이온화된 재료와 용매 이온 및 그 이외의 이온을 분리할 수 있기 때문에, 상기 재료의 순도(純度)를 높이고, 또한, 분자량을 일치시킨 이온 빔으로 할 수 있다.
이 막 형성 장치에 있어서, 상기 질량 분별부는 상기 복수의 전극 사이의 거리가 다른 복수의 질량 분별부를 구비하고 있을 수도 있다.
이것에 의하면, 질량 분별 장치의 이온 집속 성능과 이온 분별 성능을 나누어 제어할 수 있기 때문에, 보다 고도의 질량 분별과 이온 빔 제어가 가능해진다.
이 막 형성 장치에 있어서, 컬렉터(collector) 전극을 더 설치하는 동시에 상기 컬렉터 전극과 상기 성막부 사이에 상기 이온화된 재료의 비행 속도를 조정하는 조정용 전극을 구비하고 있을 수도 있다.
이것에 의하면, 컬렉터 전극을 더 설치하는 동시에, 상기 컬렉터 전극과 상기 성막부 사이의 전위를 컬렉터 전극 전위로 바꾸어 조정할 수 있다. 따라서, 최적의 조건에서 상기 이온화된 재료를 기판에 부착시킬 수 있다.
이 막 형성 장치에 있어서, 상기 재료에서 유래하는 이온이 상기 기판의 소정 전극에 부착되는 부착량을 검출하는 검출부를 구비하고 있을 수도 있다.
이것에 의하면, 기판 위에 형성되는 박막의 막 두께를 용이하게 감시하면서 제어할 수 있다.
이 막 형성 장치에 있어서, 상기 기판의 이온 부착 전극면은 수직 방향 또는 수평 하면(下面)으로 되도록 배치, 슬라이딩하도록 되어 있을 수도 있다.
이것에 의하면, 박막을 형성할 때에 기판 위로의 티끌(particle) 부착을 방지할 수 있다.
이 막 형성 장치에 있어서, 상기 이온화부와, 상기 분별부와, 상기 성막부는 각각 서로 독립적으로 감압(減壓)시키기 위한 격리 수단을 구비하고 있을 수도 있다.
이것에 의하면, 상기 이온화부와, 상기 분별부와, 상기 성막부를 독립적으로 감압시킬 수 있다.
본 발명에서의 전자 장치는 상기 전자 장치의 제조 방법에 의해 제조되어 있 다.
이것에 의하면, 상기 전자 장치의 제조 방법을 이용하여, 예를 들어, 대형이며 고품위인 표시 디스플레이를 제조할 수 있다.
본 발명에서의 전자 기기는 상기 전자 장치를 구비하고 있다.
이것에 의하면, 상기 디바이스 제조 장치를 사용하여 제조된 디바이스를 이용하여, 예를 들어, 대형이며 고품위의 표시를 가능하게 하는 박형(薄型) 텔레비전이나 디스플레이 부착 휴대 기기를 실현할 수 있다.
본 발명에서의 전자 장치는 상기 막 형성 장치에 의해 제조되어 있다.
이것에 의하면, 상기 막 형성 장치를 사용하여 제조된 전자 장치를 사용하여, 막 두께나 형상을 고정밀도로 제어할 수 있어 고품위 막질의 박막을 높은 생산 효율로 형성할 수 있다.
(제 1 실시예)
이하, 본 발명을 구체화한 제 1 실시예를 도 1 내지 도 8에 따라 설명한다. 또한, 본 실시예에서의 유기 박막 형성 장치는 풀 컬러(full-color) 표시 가능한 유기 EL 디스플레이의 화소를 구성하는 유기 박막을 형성하기 위한 박막 형성 장치이다. 즉, 본 실시예에서의 유기 박막 형성 장치를 사용하여 제조되는 유기 EL 디스플레이는, 그 1개의 화소가 적색(R색), 녹색(G색) 및 청색(B색)용의 화소를 구비한 유기 EL 디스플레이이다.
도 1은 유기 박막 형성 장치의 구성을 설명하기 위한 블록 구성도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 유기 박막 형성 장치(10)는 용액 공급부(11), 가스 공급부(12), 소프트 이온화부(13), 이온 분별부(14), 편향부(15) 및 성막부(16)를 구비하고 있다.
용액 공급부(11)는 각종 유기 재료(J)(도 2 참조)를 사용할 수 있다. 이 각종 유기 재료(J)는 적색, 녹색 및 청색마다 다른 재료로서, 또한, 그 색마다 발광층, 전자 수송층 및 정공 주입/수송층 등의 각각을 구성하는 재료를 의미한다. 그리고, 이 용액 공급부(11)에서 용매(U)(도 2 참조)에 의해 용해된 용액이 제조된다.
가스 공급부(12)는 불활성 가스 봄베(bombe) 및 그 불활성 가스를 공급하는 펌프를 구비하고 있다. 그리고, 가스 공급부(12)는 상기 용액 공급부(11)에서 제조된 용액이 도입 분출되는 용액 모세관(capillary)의 외주부(外周部)를 따라 상기 불활성 가스를 고속으로 차단(次段)의 소프트 이온화부(13)에 분출시킨다.
소프트 이온화부(13)는 상기 용액 공급부(11) 및 상기 가스 공급부(12)로부터 공급되는 용액을 미세한 액체방울화 하는 동시에 이온화 또는 대전시키고 나서, 그 액체방울을 기화시켜 기체 상태의 유사분자 이온으로 변환 생성한다(제 1 스텝). 그 후, 상기 유사분자 이온을 정전기력에 의해 차단의 이온 분별부(14)에 유도한다. 또한, 유사분자 이온은, 분자 그 자체의 이온에 더하여, 분자나 원자가 클러스터(cluster)화, 회합, 또는 결합함으로써 생성된 화학종(化學種)이 이온화 또는 대전됨으로써 생성된 것도 포함하고 있다.
이온 분별부(14)는 전단(前段)의 소프트 이온화부(13)에서 변환 생성된 유사분자 이온을 집속 및 분별하고, 질량이 일치된 이온 빔으로 한다. 이 때, 상기 유 사분자 이온으로부터 상기 용매 이온의 함유량을 저감시킨다(제 2 스텝). 그 후, 다시 상기 유사분자 이온으로부터 상기 용매 이온과 상기 유기 재료(J)에서 유래하는 유기 재료 이온을 분별한 후, 이온 분별부(14)는 그 이온 빔을 차단의 편향부(15)에 출력한다. 그리고, 편향부(15)는 이온 분별부(14)로부터의 상기 유기 재료 이온을 편향하여 요동시킨다(제 4 스텝).
편향부(15)는 상기 기능 재료 이온을 편향하여 요동시킴으로써 상기 이온 빔의 밀도 불균일을 저감시키고, 빔 단면적을 확대시킨다. 성막부(16)는 상기 편향부(15)를 통과한 이온 빔을 마더보드(S)(도 2 참조)에 부착시켜, 소정의 유기 박막을 적층 형성한다(제 3 스텝).
이하, 상기한 각 부재(11∼16)를 구비한 유기 박막 형성 장치(10)의 상세를 도 2 내지 도 4에 따라 설명한다. 도 2는 본 실시예에서의 유기 박막 형성 장치(10)의 구성도이다.
도 2에 있어서, 유기 박막 형성 장치(10)는 용질(溶質) 탱크(21) 및 용매 탱크(22)를 구비하고 있다. 용질 탱크(21)는 마더보드(S) 위에 형성되는 화소를 구성하는 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층, 정공 수송층 또는 정공 주입층 등의 각종 박막을 형성하기 위한 유기 재료(J)를 저장하는 탱크이다. 또한, 용질 탱크(21)에는 상기 유기 재료(J)가 고농도로 용액화된 상태로 저장되어 있다. 상기 유기 재료(J)는, 발광층을 구성하는 가용성 π공액계 고분자계의 유기 재료로서는, 예를 들어, 폴리티오펜(PAT)계, 폴리파라페닐렌(PPP), (폴리)파라페닐렌비닐렌(PPV), 폴리페닐렌계, 폴리플루오렌(PF)계, 폴리비닐카르바 졸계의 유도체가 있다. 또한, 저분자계의 유기 재료로서는, 예를 들어, 벤젠 유도체에 용해되는 루블렌, 페닐렌, 9,10-디페닐안트라센, 테트라페닐부타디엔, 나일레드, 쿠마린6, 퀴나크리돈 등의 화합물이나 덴드리머계 화합물이 있다. 또한, 정공 주입/수송층을 구성하는 유기 재료로서는, 예를 들어, PEDOT+PSS계, 포니아닐린+PSS계, 후타로시아닌계 금속 착체(錯體)가 있다.
용매 탱크(22)는 상기 각종 유기 재료(J)를 희석하는 용매(U)가 저장된 탱크이다. 용매(U)는, 예를 들어, 크실렌, 벤젠, 톨루엔, 테트라히드로푸란, 디클로로벤젠, 메틸에틸케톤, 디옥산, /물, 메탄올이나 에탄올 등의 알코올류, 헥사플루오로-2-프로판올 등의 불소화 알코올류, 아세톤, N-메틸피롤리돈, 디메틸포름아미드, 디메틸설폭시드 등이 있으며, 용질(유기 재료(J))과의 적합성을 보면서 최적의 것이 선택된다. 용매 탱크(22)에 저장되는 용매(U)는 용질 탱크(21)의 용액에 사용되고 있는 용매와 동일한 종류의 것이 아니어도 된다.
또한, 상기 용질 탱크(21)와 상기 용매 탱크(22)는 수송관(C)을 통하여 서로 접속되는 동시에 정류(定流) 펌프(23)에 접속되어 있다. 그리고, 상기 유기 재료(J)가 상기 용매(U)에 의해 소정의 비율로 희석된 희석 용액이 수송관(C)에 의해 정류 펌프(23)에 공급되게 되어 있다.
또한, 유기 박막 형성 장치(10)는 정류 펌프(23), 캐리어 가스 펌프(24), 가스 봄베(GB) 및 가열 가스 펌프(25)로 구성되는 상기 가스 공급부(12)를 구비하고 있다.
정류 펌프(23)에는 모세관(NZ1)이 접속되어 있다. 상기 모세관(NZ1)에는, 상기 모세관(NZ1)과 동축(同軸) 상에 있어, 그 외주에 가스 가이드관(NZ2)이 설치되어 있다. 모세관(NZ1)의 선단부(Az)는 필요에 따라 히터가 부착되어, 가열할 수 있게 할 수도 있다. 상기 가스 가이드관(NZ2)은 캐리어 가스 펌프(24)에 접속되어 있다. 캐리어 가스 펌프(24)는 가스 봄베(GB)에 접속되어 있다. 상기 가스 봄베(GB)에는 고순도의 헬륨 가스(He), 질소(N2) 또는 아르곤(Ar) 등의 불활성 가스나 이산화탄소(CO2)가 충전되어 있다. 비용면에서 질소(N2)나 이산화탄소(CO2 )를 사용하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 모세관(NZ1)과 가스 가이드관(NZ2)으로 구성되는 분무 노즐은 챔버(Vc)의 이온화실(C1)에 삽입되어 있다. 또한, 상기 이온화실(C1)에는 제 1 진공 펌프(P1)가 접속되어 있다. 그리고, 상기 제 1 진공 펌프(P1)가 작동함으로써 상기 이온화실(C1) 내를 독립적으로 감압시킬 수 있다.
그리고, 상기 정류 펌프(23)는 상기 수송관(C)을 통하여 상기 용액 공급부(11)로부터 공급되는 상기 희석 용액을 상기 모세관(NZ1)을 통하여 상기 이온화실(C1) 내에 정류적, 즉, 무맥류적(無脈流的)으로 분사한다. 그리하면, 상기 희석 용액이 미스트(mist) 상태의 미소한 액체방울로 되어, 상기 이온화실(C1)에 공급된다. 또한, 캐리어 가스 펌프(24)는, 상기 가스 봄베(GB)로부터 공급되는 상기 불활성 가스를 상기 가스 가이드관(NZ2)을 통하여, 모세관(NZ1)으로부터 분사되는 상기 희석 용액의 외주부로부터 감압된 상기 이온화실(C1) 내에 음속(音速)에 가까운 유속(流速)으로 고속 분사한다.
그리하면, 분사된 상기 희석 용액은 1㎛ 이하의 미소한 액체방울로 되고, 또 한, 이 미소한 액체방울과 상기 캐리어 가스를 구성하는 불활성 가스의 분자 사이에 마찰이 생기기 때문에, 상기 미소한 액체방울이 이온화 또는 대전된다. 또한, 본 실시예에서의 상기 미소한 액체방울은 마이너스로 이온화되는 것으로 한다.
또한, 상기 가열 가스 펌프(25)는 상기 가스 봄베(GB)에 접속되어 있다. 가열 가스 펌프(25)의 송기구(送氣口)(25a)는 상기 이온화실(C1)에 접속되어 있다. 이 가열 가스 펌프(25)는 그 송기구(25a)로부터 가열된 불활성 가스를 송기한다. 이것에 의해, 생성된 상기 미소한 액체방울을 기화시켜 기체 상태의 유사분자 이온으로 하는 동시에, 가스 가이드관(NZ2)으로부터 감압된 이온화실(C1) 내에 상기 불활성 가스가 분사될 때, 단열(斷熱) 팽창에 의해 상기 모세관(NZ1)의 선단부(Az)나 그 근방에 있는 가스 가이드관(NZ2)의 선단부가 냉각되는 것을 억제하게 되어 있다. 즉, 상기 모세관(NZ1)의 선단부(Az)가 냉각됨으로써, 상기 선단부(Az)에 상기 희석 용액이 응축(凝縮)하여 고착(固着)되어, 노즐의 분무 능력이 저하되는 것을 방지한다. 그 결과, 상기 모세관(NZ1)으로부터 상기 희석 용액의 분무량을 안정되게 제어할 수 있다.
상기 이온화실(C1)에는 강(强)전계 전극 부착 초음파 무화기(霧化器)(30)가 설치되어 있다. 강전계 전극 부착 초음파 무화기(30)는 초음파 진동자(31), 진동판 전극(32) 및 펠티에(Peltier) 소자(33)를 구비하고 있다.
압전 재료 등에서 생긴 초음파 진동자(31)에는, 한 쌍의 진동판 전극(32)에 의해 사이에 삽입되어 있다. 또한, 상기 초음파 진동자(31)에는 펠티에 소자(33)가 접속되어 있다. 진동판 전극(32) 및 펠티에 소자(33)는 챔버(Vc)의 외측에 설 치된 전압 발생 장치(Q)에 접속되어 있다. 덧붙여서 말하면, 초음파 진동자(31)에는 초음파 진동자(31)에 진동을 발생시키는 고주파 전압을 공급하는 진동 제어 장치(도시 생략)가 접속되어 있다. 그리고, 진동판 전극(32)에는 전압 발생 장치(Q)로부터 후기하는 유도 전극 전압의 제 1 전압(V1)에 대하여 몇㎸의 높은 전압(Va)이 공급되게 되어 있다. 또한, 진동판 전극(32)은 스테인리스 스틸이나 티타늄과 같은 내식성이 높은 금속 또는 질화규소계, 붕화티타늄(TiB2)계, 붕화지르코늄(ZrB2)계 등의 도전성 세라믹스로 이루어지고, 그 표면에는 복수의 돌기부(32a)가 형성되어 있어, 그 돌기 선단으로부터 전하를 방출(放出)하기 쉽게 되어 있다. 또한, 펠티에 소자(33)는 전압 발생 장치(Q)로부터 공급되는 전류(P)에 의해 초음파 진동자(31)를 냉각시켜, 초음파 진동자(31)가 진동에 따른 발열(發熱)로 열화(劣化)되는 것을 억제할 수 있게 되어 있다.
상기와 같이 구성된 강전계 전극 부착 초음파 무화기(30)는 모세관(NZ1)과 가스 가이드관(NZ2)으로 구성되는 상기 분무 노즐면에 비스듬하게 대향하도록 상기 이온화실(C1)의 측벽(側壁)에 설치되어 있다. 상기 분무 노즐로부터 분무된 미소한 액체방울 중 비교적 질량이 큰 액체방울은 진동하는 진동판 전극(32)에 충돌하여, 다시 미세한 액체방울로 미세화되는 동시에, 상기 돌기부에 인가되어 있는 고전압에 의해 대전되어 소프트 이온화된다.
또한, 유기 박막 형성 장치(10)는 용매(U)에 대하여 높은 흡광율(吸光率)을 갖는 반면, 유기 재료(J)에 대해서는 낮은 흡광율의 파장(자외선 또는 적외선 등) 을 출력하는 레이저 발진기(34)를 구비하고 있을 수도 있다. 레이저 발진기(34)로부터 출사된 레이저(L)는 스캔 미러(35)에서 반사 및 주사되어 상기 이온화실(C1)의 측벽에 설치된 입사창(入射窓)(V)을 통하여 상기 이온화실(C1) 내에 도입된다. 그리고, 상기 레이저(L)는 가열 가스 펌프(25)로부터 공급되는 가열된 불활성 가스와 함께, 상기 분무 노즐이나 진동판 전극(32)에서 생성된 미세한 액체방울을 순간적으로 가열 기화시켜, 기체 상태의 유사분자 이온을 생성한다.
그리고, 상기 분사 노즐과 상기 강전계 전극 부착 초음파 무화기(30)와 가열 가스 펌프(25) 및 상기 레이저 발진기(34)와 진공 펌프(P1)에 의해 상기 소프트 이온화부(13)를 구성하고 있다.
상기 초음파 무화기(30)와 유도 전극(41) 사이의 상기 이온화실(C1)의 측벽에는 제 1 셔터(T1)가 설치되어 있다. 이 제 1 셔터(T1)를 개구시킴으로써, 상기 유사분자 이온을 상기 이온화실(C1)에 인접하는 이온 분별실(C2)에 도입하게 되어 있다.
그런데, 이온의 비행 속도 υ과 가속 전압 E, 이온 전하 수 Z, 이온 질량 m, 전자의 전하 e의 관계는,
υ = (2eZE/m)1/2
으로 표시할 수 있다. 이 식에 의해 이온 질량 m이 크게 상이하고, 또한, 이온 전하 수 Z가 상이하면, 이온의 비행 속도에 큰 차가 생기기 때문에, 특정한 이온을 분리하기 쉬움을 알 수 있다.
이온 분별실(C2)은 제 1 셔터(T1)와 제 2 셔터(T2)에 의해 상기 이온화실(C1) 및 성막실(C3)과 독립적으로 격리되게 되어 있다. 그리고, 상기 이온 분별실(C2)에는 제 2∼제 4 진공 펌프(P2, P3, P4)가 설치되어 있다.
또한, 이온 분별실(C2)에는 유도 전극(41), 냉각 전극(42), 다중극형 분별 집속 장치(43), 컬렉터 전극(44), 조정용 전극(45) 및 편향 자석(46)이 구비되어 있다. 그리고, 상기 각 기능 수단(41∼46)은 상류(上流) 측, 즉, 상기 이온화실(C1) 측으로부터 유도 전극(41), 냉각 전극(42), 다중극형 분별 집속 장치(43), 컬렉터 전극(44), 조정용 전극(45) 및 편향 자석(46)의 순서로 배치되어 있다.
유도 전극(41)은 상기 제 1 셔터(T1)의 개구부에 대응하는 부위에 복수의 그리드(grid)(41a)가 형성되어 있다. 또한, 유도 전극(41)은 이온 분별실(C2)의 외측에 설치된 상기 전압 발생 장치(Q)에 접속되어 있다. 그리고, 전압 발생 장치(Q)에서 발생된 제 1 전압(V1)이 유도 전극(41)에 공급되게 되어 있다. 이 제 1 전압(V1)은 상기 초음파 무화기(30)를 구성하는 진동판 전극(32)의 전압(Va)에 대하여 플러스의 고전압이다. 즉, 이 유도 전극(41)에 의해, 상기 이온화실(C1) 내의 유사분자 이온을 상기 유도 전극(41)을 향하여 전기적으로 끌어당기고, 이온 분별실(C2)에 도입하게 되어 있다. 이 때, 그리드(41a)를 설치함으로써, 상기 제 1 셔터(T1)를 통과하여 상기 이온화실(C1)로부터 도입되는 상기 유사분자 이온의 이동 방향과 속도가 부여된다.
냉각 전극(42)은 상기 유도 전극(41)의 그리드(41a)에 대응하는 부위에 개구 부가 설치되어 있다. 냉각 전극(42)은 상기 전압 발생 장치(Q)에 전기적으로 접속되어 있다. 그리고, 상기 전압 발생 장치(Q)에서 발생된 제 1 전압(V1)보다 마이너스의 전압인 제 2 전압(V2)이 냉각 전극(42)에 인가되게 되어 있다. 이것에 의해, 분자량이 큰 용질 이온을 궤도 중심에 집속시킨다. 또한, 냉각 전극(42)은 상기 이온 분별실(C2)의 외측에 설치된 냉각 장치에 접속되고, 그 냉각 장치에 의해 냉각되게 되어 있다.
이렇게 구성된 냉각 전극(42)을 설치함으로써, 상기 유도 전극(41)의 그리드(41a)를 통과한 상기 유사분자 이온 중 그 분자량이 작기 때문에 확산되기 쉬운 용매 유사분자 이온(용매 이온)을 결로(結露)시켜 제거한다. 제거된 용매는 회수되어 재이용된다. 이렇게 함으로써, 상기 유사분자 이온류 중의 용질 이온(기능 재료 이온) 비율을 높이고, 차단의 다중극형 분별 집속 장치(43)의 분별 부담을 완화한다. 그리고, 상기 유사분자 이온은 차단의 다중극형 분별 집속 장치(43)에 도입된다.
다중극형 분별 집속 장치(43)는, 본 실시예에서는 2개의 4중극형 질량 분별 장치(43a, 43b)를 병설(竝設)한 것이다. 상세하게는, 직렬로 나열된 2개의 제 1 및 제 2의 4중극형 질량 분별 장치(43a, 43b) 중 상류 측, 즉, 냉각 전극(42) 측에 제 1의 4중극형 질량 분별 장치(43a)가, 하류 측, 즉, 차단의 컬렉터 전극(44) 측에 제 2의 4중극형 질량 분별 장치(43b)가 설치되어 있다.
도 4의 (a)는 제 1의 4중극형 질량 분별 장치(43a)의 정면도이다. 또한, 도 4의 (b)는 제 1의 4중극형 질량 분별 장치(43a)의 단면도이다. 제 1의 4중극형 질 량 분별 장치(43a)에는, 도 4의 (a)에 나타낸 바와 같이, 서로 대향한 두 쌍의 원기둥 형상 전극(an, an+1, bn, bn+1)(n은 자연수)이 평행하게 양호한 정밀도로 부착되어 있다. 각각의 쌍의 전극(an, an+1, bn, bn+1)에는 반대 극성의 직류 전압과 교류 전압이 중첩되어 인가되어 있다. 또한, 각각의 쌍의 전극(an, an+1, bn, bn+1)으로 둘러싸인 부위에 이온 빔 통과 구멍(H1)이 형성되어 있다. 그리고, 상기 그리드(41a)를 통과한 직후의 유사분자 이온을 이온 빔 통과 구멍(H1)으로부터 제 1의 4중극형 질량 분별 장치(43a) 내를 통과시킴으로써, 상기 유사분자 이온을 구성하는 용매 유사분자 이온(용매 이온)과 용질 이온(이온화된 유기 재료)을 분리한다.
도 3의 (a)는 제 2의 4중극형 질량 분별 장치(43b)의 정면도이다. 또한, 도 3의 (b)는 제 2의 4중극형 질량 분별 장치(43b)의 단면도이다. 제 2의 4중극형 질량 분별 장치(43b)에는, 도 3의 (a)에 나타낸 바와 같이, 서로 대향한 두 쌍의 원기둥 형상 전극(An, An+1, Bn, Bn+1)(n은 자연수)이 평행하게 양호한 정밀도로 부착되어 있다. 각각의 쌍의 전극(An, An+1, Bn, Bn+1)에는 반대 극성의 직류 전압과 교류 전압이 중첩되어 인가되어 있다. 또한, 각각의 쌍의 전극(An, An+1, Bn, Bn+1)으로 둘러싸인 부위에 이온 빔 통과 구멍(H2)이 형성되어 있다. 그리고, 상기 제 1의 4중극형 질량 분별 장치(43a)의 이온 빔 통과 구멍(H1)으로부터 출사된 상기 유사분자 이온을 이온 빔 통과 구멍(H2)으로부터 제 2의 4중극형 질량 분별 장치(43b) 내에 통과시킴으로써, 상기 유사분자 이온을 구성하는 용매 유사분자 이온(용매 이온)과 용질 이온(이온화된 유기 재료)을 보다 고도로 분리한다. 즉, 중 심에 지주(支柱) 부재가 있는 상기 원기둥 형상 전극(An, An+1, Bn, Bn+1)에 인가되는 직류 전압 및 교류 전압을 최적화함으로써, 상기 유사분자 이온을 구성하는 용매 이온을 그 이온 궤도면으로부터 일탈시키고, 나머지 용질 이온을 이온 궤도면에 집속하여, 1차 분별된 유사분자 이온 빔을 정렬한다. 이 유사분자 이온 빔을 본 실시예에서는 이온 빔(IB)으로 한다(도 3의 (b) 참조). 또한, 이 제 2의 4중극형 질량 분별 장치(43b)의 이온 빔 통과 구멍(H2)의 직경(φ2)은 제 1의 4중극형 질량 분별 장치(43a)의 이온 빔 통과 구멍(H1)의 직경(φ1)(도 4의 (b) 참조)보다는 작아지도록 구성되어 있다.
이 상기 제 1의 4중극형 질량 분별 장치(43a)는 장치 용기를 갖지 않는 개방형의 4중극형 질량 분별 장치이다. 따라서, 상기 유도 전극(41)을 통과한 상기 유사분자 이온으로부터 용매 이온을 제 1의 4중극형 질량 분별 장치(43a) 밖으로 방출하기 쉽게 할 수 있다.
한편, 상기 제 2의 4중극형 질량 분별 장치(43b)는 밀폐형의 4중극형 질량 분별 장치이며, 그 용기의 개구부에는 제 4 진공 펌프(P4)가 접속되어 있다. 그리고, 이 제 4 진공 펌프(P4)를 작동시킴으로써, 제 2의 4중극형 질량 분별 장치(43b)를 고진공 상태로 하도록 되어 있다. 그 결과, 대량의 이온을 동시 분별하고, 장척(長尺)의 이온 빔을 생성할 수 있는 다중극형 분별 집속 장치(43)를 얻을 수 있다.
컬렉터 전극(44)은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 그 다중극형 분별 집속 장치(43)의 이온 빔 통과 구멍(H2)에 대응하는 부위에 그리드(44a)가 형성되어 있 다. 또한, 컬렉터 전극(44)은 상기 전압 발생 장치(Q)에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 컬렉터 전극(44)에는 상기 냉각 전극(42)에 공급되는 상기 제 2 전압(V2)과 동일한 레벨의 전압이 공급되게 되어 있다. 그리고, 상기 컬렉터 전극(44)은 상기 다중극형 분별 집속 장치(43)에 의해 형성된 이온 빔(IB)을 전기적으로 끌어당기고, 그 그리드(44a)를 통과시키게 되어 있다. 그리고, 상기 그리드(44a)를 통과한 이온 빔(IB)은 후단(後段)의 조정용 전극(45)에 유도된다.
조정용 전극(45)은 상기 전압 발생 장치(Q)에 전기적으로 접속되어 있다. 그리고, 조정용 전극(45)에는 상기 전압 발생 장치(Q)로부터 제 3 전압(V3)이 공급되게 되어 있다. 상기 제 3 전압(V3)은 제 1 및 제 2 전압(V1, V2)과는 독립적으로 조정용 전극(45)과 마더보드(S)의 전위차를 최적으로 조정할 수 있게 함으로써, 상기 이온 빔(IB)을 안정되게 마더보드(S) 위의 소정 부위에 부착시키도록 설정되어 있다. 그 결과, 상기 이온 빔(IB)의 성막부(16)로의 입사 속도를 최적으로 제어할 수 있다. 이 입사 속도는 비부착 전압(Vs) 및 부착 전압(V4)에 의해 이온 빔(IB)의 궤도가 휘어질 정도의 저속(低速)이 바람직하다.
이렇게 하여, 상기 이온 분별부(14)는 상기 유도 전극(41), 냉각 전극(42), 다중극형 분별 집속 장치(43), 컬렉터 전극(44) 및 조정용 전극(45)에 의해 구성하고 있다.
상기 조정용 전극(45)의 하류 측에는 편향 자석(46)이 설치되어 있다. 편향 자석(46)은 상기 전압 발생 장치(Q)에 전기적으로 접속되어 있다. 그리고, 편향 자석(46)은 전압 발생 장치(Q)로부터 공급되는 전류(IM)에 따른 주기 변동 여자(勵 磁) 전류가 공급됨으로써 편향 자기장을 발생시키는 전자석이다. 그리고, 상기 편향 자석(46)에 의해 발생된 주기 변동 자기장 중에 상기 이온 빔(IB)을 통과시킴으로써, 이온 빔(IB)을 요동시켜 빔 밀도의 균일성을 향상시킨다. 그리고, 이 편향 자석(46)은 상기 편향부(15)를 구성하고 있다. 또한, 편향 자석(46)은 정전계에 의한 빔 편향 수단일 수도 있다.
또한, 상기 이온 분별실(C2)의 하류 측으로서, 상기 조정용 전극(45)의 그리드(45a)에 대향하는 격벽(隔壁) 부위에는 제 2 셔터(T2)가 설치되어 있다. 그리고, 제 2 셔터(T2)를 개구시킴으로써, 상기 이온 빔(IB)이 상기 이온 분별실(C2)에 인접하는 성막실(C3)에 도입된다.
성막실(C3)은 상기 제 2 셔터(T2) 및 게이트(B)에 의해 독립된 기밀 상태로 할 수 있다. 그리고, 성막실(C3)에는 제 5 진공 펌프(P5)가 설치되어 있다. 그리고, 상기 제 2 셔터(T2) 및 게이트(B)를 폐쇄하는 동시에 제 5 진공 펌프(P5)를 작동시킴으로써 성막실(C3) 내를 감압시킬 수 있게 되어 있다.
또한, 성막실(C3) 내에는 스테이지 슬라이딩 장치(51) 및 스테이지(52)가 설치되어 있다. 스테이지 슬라이딩 장치(51)는 상기 성막실(C3)의 측벽에 부착되어 있다. 상세하게는, 스테이지 슬라이딩 장치(51)는 상기 제 2 셔터(T2)에 대향하는 측벽(50)에 부착되어 있다.
스테이지 슬라이딩 장치(51)는 성막실(C3)의 외측에 설치된 스테이지 컨트롤러(53)에 의해 제어된다. 그리고, 상기 스테이지 슬라이딩 장치(51)는 스테이지 컨트롤러(53)에 의해, 상기 성막실(C3)의 측벽(50)을 따라 상기 스테이지(52)를 슬 라이딩 제어할 수 있게 되어 있다.
또한, 스테이지 슬라이딩 장치(51) 위에는 스테이지(52)가 탑재되어 있다. 스테이지(52)에는 마더보드(S)가 탑재 고정되게 되어 있다. 즉, 마더보드(S)는 스테이지(52)를 통하여 스테이지 컨트롤러(53)에 의해 상기 성막실(C3)의 측벽(50)을 따라 슬라이딩 제어되게 되어 있다. 이와 같이, 마더보드(S)가 상기 성막실(C3)의 측벽(50)을 따라 탑재되게 함으로써, 마더보드(S)에 티끌이 부착되기 어렵게 할 수 있다. 그 결과, 마더보드(S) 위에 고품위의 유기 박막을 형성할 수 있다. 또한, 도 2에 도시되는 유기 박막 형성 장치(10)는, 전체를 90° 회전시켜 마더보드(S)의 유기 박막 형성면을 수직 방향 아래로 하여 스테이지 컨트롤러(53) 위를 마더보드(S)가 슬라이딩 제어할 수 있게 할 수도 있으며, 티끌에 대하여 동일한 효과가 있다.
마더보드(S)는 미리 화소를 제어하는 전자 회로로서의 화소 회로가 매트릭스 형상으로 형성된 표시 패널 칩(PT)을 적어도 1개 이상 구비하고 있다. 상세하게는, 마더보드(S)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, TFT나 유기 TFT, IC 등으로 형성된 스위칭 소자로서 기능하는 스위칭 트랜지스터(Qsw)가 형성되어 있다. 또한, 마더보드(S)는 그 상기 제 2 셔터(T2) 측에 소정의 간격을 두어 화소 사이를 분리하는 격벽인 뱅크(K)가 형성되어 있다. 그리고, 상기 각 뱅크(K) 사이에는, 예를 들어, 인듐-주석 산화물(ITO)로 구성된 투명한 화소 전극(M)이 미리 형성되어 있다. 또한, 상기 뱅크(K) 위에는 도전성막(R)이 형성되어 있다. 뱅크(K)는 반드시 유기 박막을 성막하기 전에 설치하여 둘 필요는 없으며, 유기 박막 성막 후에 설치하거 나, 또는 없어도 된다. 다만, 도전성막(R)은 화소 전극(M) 사이에 유기 박막의 성막 전에 설치하여 두는 것이 바람직하다.
상기 화소 전극(M)은 상기 화소 회로를 구성하는 스위칭 트랜지스터(Qsw)에 의해 상기 전압 발생 장치(Q)에 전기적으로 접속할 수 있게 되어 있다. 그리고, 상기 전압 발생 장치(Q)로부터는 상기 화소 전극(M)에 비부착 전압(Vs)이 인가되게 되어 있다. 또한, 이 비부착 전압(Vs)은 상기 뱅크(K) 위에 형성된 도전성막(R)에도 인가되게 되어 있다. 즉, 스위칭 트랜지스터(Qsw)에 의해 선택적으로 상기 전압 발생 장치(Q)에 접속된 화소 전극(M)의 전위는 상기 뱅크(K) 위에 형성된 도전성막(R)과 동일한 전위로 된다.
또한, 상기 화소 전극(M)은, 상기 화소 회로를 구성하는 스위칭 트랜지스터(Qsw)에 의해, 성막실(C3)의 외측에 설치된 전류량계(54)를 통하여 전압 발생 장치(Q)로부터 출력되는 부착 전압(V4)에 전기적으로 접속할 수 있게 되어 있다. 그리고, 전류량계(54)에 전기적으로 접속된 화소 전극(M)은, 상기 이온 빔(IB)이 조사됨으로써 그 화소 전극(M)과 전압 발생 장치(Q)로 구성되는 회로를 따라 전류가 흐른다. 이 전류의 전류 레벨을 검출함으로써 상기 화소 전극(M)에 어느 정도의 양의 이온 빔(IB)이 조사되었는지를 측정할 수 있다. 즉, 전류량계(54)는 유기 재료(J)가 상기 화소 전극(M)에 부착되는 부착량에 따른 신호를 상기 스테이지 컨트롤러(53) 및 상기 정류 펌프(23)에 출력한다. 따라서, 화소 전극(M) 위에 형성된 유기 박막의 막 두께를 간단한 방법에 의해 양호한 정밀도로 측정할 수 있다.
또한, 상기 전류량계(54)와 마더보드(S)를 슬라이딩 제어하는 스테이지 컨트롤러(53)를 접속했다. 그리고, 상기 스테이지 컨트롤러(53)는 상기 전류량계(54)에서 검출되는 전류 레벨에 따라 마더보드(S)의 슬라이딩 속도를 제어하도록 했다. 그 결과, 소정의 두께 정밀도에 의해 유기 박막을 효율적으로 화소 전극(M) 전면(全面)에 균일하게 형성할 수 있다.
또한, 상기 마더보드(S)에는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 각 스위칭 트랜지스터(Qsw)를 제어하는 선택 제어 회로(55)가 형성되어 있다. 선택 제어 회로(55)는 부착 전압(V4)과 비부착 전압(Vs)을 전원으로 하여 동작하며, 계수(計數) 회로와 그 출력을 구별하는 디코더 회로로 구성되고, 성막실(C3)의 외측으로부터 공급되는 리셋 신호(RST) 및 선택 신호(SEL)의 입력에 따라 상기 화소 전극(M)의 전위를 부착 전압(V4) 또는 비부착 전압(Vs) 중 어느 하나의 전위로 제어하는 제어 신호(SG)를 출력하게 되어 있다. 리셋 신호(RST)를 선택 제어 회로(55)에 공급하면, 마더보드(S) 내의 회로 및 스위칭 트랜지스터(Qsw)를 제어하는 선택 제어 회로(55)는 초기화되고, 스위칭 트랜지스터(Qsw)를 통하여 모든 상기 화소 전극(M)을 상기 전압 발생 장치(Q)의 부착 전압(V4)에 전기적으로 접속시키기 위한 제어 신호(SG)를 출력한다. 다음으로, 선택 신호(SEL)를 선택 제어 회로(55)에 펄스 입력하면, 선택 제어 회로(55)는, 상기 스위칭 트랜지스터(Qsw)에 의해, 상기 화소 전극(M) 중 소정의 상기 화소 전극(M)만을 상기 전류량계(54)를 통하여 전압 발생 장치(Q)로부터 공급되는 부착 전압(V4)에 전기적으로 접속하고, 다른 화소 전극(M)은 다른 스위칭 트랜지스터(Qsw)에 의해 상기 전압 발생 장치(Q)의 비부착 전압(Vs)에 전기적으로 접속시키기 위한 제어 신호(SG)를 출력한다. 그런데, 부착 전압(V4)은 본 유기 박막 형성 장치(10)의 전극 중에서 최고 전위이다. 또한, 비부착 전압(Vs)은 조정용 전극(45)에 인가되는 제 3 전압(V3)과 동등한 전위이거나, 또는 저(低)전위인 것이 바람직하다.
다음으로, 다시 상기 선택 신호(SEL)를 선택 제어 회로(55)에 펄스 입력한다. 그리하면, 그 선택 신호(SEL)에 따라 소정의 다른 화소 전극(M)에는 상기 전류량계(54)를 통하여 부착 전압(V4)이 인가되고, 다른 화소 전극(M) 및 각 뱅크(K)의 도전성막(R)에는 상기 전압 발생 장치(Q)로부터 공급되는 비부착 전압(Vs)이 인가된다. 그 결과, 그 전류량계(54)에 접속된 소정의 화소 전극(M)에만 상기 이온 빔(IB)을 유도하여 유기 재료 유사분자 이온을 부착시킬 수 있다. 즉, 선택 제어 회로(55)에 선택 신호(SEL)를 입력할 때마다 소정의 전극 선택 상태로 설정함으로써, 소정의 화소 전극(M)에 상기 이온 빔(IB)을 선택적으로 유도하여 유기 재료 유사분자 이온을 부착시킬 수 있다.
그리고, 상기 스테이지 슬라이딩 장치(51)가 구동함으로써 스테이지(52) 위에 탑재된 마더보드(S)가 그리드(45a)에 대향하는 부위에 소정의 화소 전극(M)이 위치하도록 슬라이딩한다. 이 때, 상기한 바와 같이, 그 소정의 화소 전극(M)은 상기 전류량계(54)를 통하여 부착 전압(V4)과 전기적으로 접속되어 있는 동시에, 다른 화소 전극(M) 및 각 뱅크(K) 위의 도전성막(R)에는 비부착 전압(Vs)이 인가되어 있다. 따라서, 상기 유기 재료 유사분자 이온을 소정의 화소 전극(M)에 부착시킬 수 있다.
그리고, 상기 스테이지 슬라이딩 장치(51), 스테이지(52), 스테이지 컨트롤러(53) 및 전류량계(54)에 의해 상기 성막부(16)가 구성되어 있다.
이와 같이, 유기 재료(J)를 용매(U)에 의해 용액화한 후, 유사분자 이온화하고, 그 후, 상기 유사분자 이온으로부터 용매 이온을 분리하여 상기 유기 재료 이온만을 마더보드(S)에 부착시키도록 했다. 그리고, 상기 마더보드(S)의 소정 부위에 상기 이온화된 유기 재료(J)를 유도하는 전압을 인가함으로써, 원하는 부위에 상기 유기 재료(J)를 확실하게 부착시킬 수 있다. 따라서, 유기 재료(J)를 효율적으로 사용할 수 있다. 또한, 이 때, 유기 재료(J)를 용매(U)에 의해 용액화한 후, 유사분자 이온화된 상태에서 용매 이온을 분리하여 상기 유기 재료(J)만을 마더보드(S)에 부착시키도록 했기 때문에, 불순물의 혼입을 최대한 방지할 수 있다. 따라서, 원하는 부위에 소정의 균일한 막 두께로 고순도(高純度)의 박막을 형성할 수 있다.
다음으로, 이렇게 구성된 유기 박막 형성 장치(10)에 의해 형성되는 유기 EL 디스플레이의 표시 패널의 제조 방법에 대해서 설명한다.
도 5 및 도 6은 각각 유기 박막 형성 장치(10)에 의해 형성되는 유기 EL 디스플레이의 단면도이다. 또한, 도 5 및 도 6에 나타낸 동일한 기호의 화소는 모두 동색(同色)의 화소이다.
또한, 도 7은 마더보드(S) 위에 복수의 표시 패널 칩(PT)을 형성하는 경우의 리셋 신호선(LR), 선택 신호선(LS), 부착 전압선(LV4) 및 비부착 전압선(LVs)이 각각 서로 교차하지 않도록 각 표시 패널 칩(PT)을 배치하기 위한 레이아웃을 나타낸 것이다. 이것에 의해, 각 표시 패널 칩(PT)은 리셋 신호(RST)와 선택 신호(SEL)에 동시에 응답하고, 동일한 내부 상태로 되기 때문에, 마더보드(S)로의 용매 이온의 부착 작업은 연속하여 행할 수 있다. 또한, 리셋 신호선(LR), 선택 신호선(LS), 부착 전압선(LV4) 및 비부착 전압선(LVs)은 각 표시 패널 칩(PT)을 칩화할 경우, 스크라이브(scribe) 파단면(破斷面)으로부터 부식되기 어려운 도전 재료로 배선하거나, 콘택트 홀을 개재시키는 것이 바람직하고, ITO나 질화티타늄(질화Ti) 등의 내식성이 높은 도전성 배선 재료가 사용된다.
또한, 도 7에 나타낸 바와 같이, 마더보드(S) 위에 형성한 상기 각 리셋 신호선(LR), 선택 신호선(LS), 부착 전압선(LV4) 및 비부착 전압선(LVs)은 상기 마더보드(S) 위의 상기 각 표시 패널 칩(PT)이 형성되는 영역 사이의 중간 영역에서 서로 교차하지 않도록 배선되어 있다. 따라서, 리셋 신호선(LR), 선택 신호선(LS), 부착 전압선(LV4) 및 비부착 전압선(LVs)을 단일 배선층으로 형성할 수 있다. 마더보드(S) 위에 복수층을 사용하여 리셋 신호선(LR), 선택 신호선(LS), 부착 전압선(LV4) 및 비부착 전압선(LVs)을 형성하는 것과 비교하여, 새롭게 제조 공정을 추가하지 않고, 원래의 회로를 형성하는 배선층 중에서 가장 최적의 배선층을 사용하여 결선할 수 있기 때문에, 신뢰성과 비용을 양립시킬 수 있다.
우선, 제 2 셔터(T2)가 폐쇄된 상태에서 게이트(B)를 개방하여, 마더보드(S)를 스테이지(52) 위에 설치한다. 다음으로, 제 5 진공 펌프(P5)를 작동시키고, 소정의 진공도로 하여, 산소나 수분을 제거한다. 동시에, 스테이지(52)를 슬라이딩 제어하여 마더보드(S) 위에 형성된 소정의 화소 전극(M)을 상기 조정용 전극(45)의 그리드(45a)에 대향하도록 마더보드(S)를 이동시켜 위치 결정한다. 고분자형 유기 EL 표시 패널의 경우, 최초로 성막되어야 할 정공 주입/수송층은 모든 화소 전극(M)에 공통으로 형성되는 박막이다. 따라서, 이 때, 상기 선택 제어 회로(55)로부터 공급되는 제어 신호(SG)에 따라 상기 스위칭 트랜지스터(Qsw)가 제어되어, 모든 상기 화소 전극(M)이 상기 전류량계(54)를 통하여 부착 전압(V4)에 전기적으로 접속되어 있다. 한편, 각 뱅크(K) 위에 형성된 도전성막(R)에 상기 전압 발생 장치(Q)로부터 공급되는 비부착 전압(Vs)이 인가되어 있다. 각 뱅크(K) 위에 형성된 도전성막(R)은 각 화소를 둘러싸도록 뱅크(K)가 형성되어 있기 때문에, 뱅크(K) 위에서 전기적으로 접속되어 있다.
이 상태에서 상기 제 2 셔터(T2)가 개구되면, 상기 제 2 셔터(T2)로부터 정공 주입/수송층(Y1)을 형성하기 위한 유기 재료(J)의 이온 빔(IB)이 복수의 소정 화소 전극(M)을 향하여 조사되고, 정전기력에 의해 선택적으로 화소 전극(M)에 부착된다(도 5의 (a)). 유기 재료 유사분자 이온이 화소 전극(M)에 부착되면 그 부분의 전기 저항이 상승하고, 부착되지 않은 전극 부분에 우선적으로 유기 재료 유사분자 이온이 부착되어, 자기 정합적으로 균일한 막 두께가 얻어진다. 그리고, 상기 전류량계(54)에 의해 소정의 막 두께로 된 것을 계측하면, 상기 스테이지(52)를 슬라이딩 제어하여, 인접하는 다른 화소 전극(M)이 상기 조정용 전극(45)의 그리드(45a)에 대향하도록 마더보드(S)를 이동시킨다. 이 때, 이온 빔(IB)은 조사된 상태이기 때문에, 이동한 인접 화소에는 즉석에서 이온 빔(IB)이 조사되어 막 형성이 개시된다. 그리고, 최초의 과정과 동일하게 상기 전류량계(54)에 의해 소정의 전류값(막 두께)으로 된 것을 계측하면, 상기 스테이지(52)를 슬라이딩 제어하여, 인접하는 화소 전극(M)이 상기 그리드(45a)에 대향하도록 마더보드(S)를 이동시킨다(도 5의 (b)).
이후, 차례로 상기와 동일한 동작을 연속적으로 반복함으로써, 모든 화소 전극(M) 위에 정공 주입/수송층(Y1)을 형성한다(도 5의 (c)). 이온 빔(IB)의 폭은, 도 3의 (a)에 예시한 바와 같이 다중극형 분별 집속 장치(43)의 횡폭(橫幅)이나 각 그리드(41a, 44a, 45a)의 폭을 넓힘으로써 마더보드(S)의 한 변의 길이로 하는 것도 가능하기 때문에, 1회의 스테이지 주사 이동에 의해 마더보드(S)의 모든 화소에 대하여 정공 주입/수송층(Y1)을 성막할 수도 있다. 모든 화소에 정공 주입/수송층을 부착시킨 후, 진공로(眞空爐) 내에서 어닐링을 행하여 화소 전극(M)에 정공 주입/수송 유기 분자를 정착시킨다.
모든 화소 전극(M) 위에 정공 주입/수송층(Y1)이 형성되면, 다음은 R, G, B의 각 발광색마다 다른 유기 재료(J)를 사용하여 발광층을 형성한다. 우선, 발광색이 R색인 것에서부터 성막하는 예를 설명한다. 이 경우, 도 2에서 도시되는 유기 박막 형성 장치(10)와 동형(同型)의 장치를 각 발광색마다 1개씩 전용(專用)으로 할당하여, 그들을 인라인(in-line)으로 접속하고, 마더보드(S)를 각 장치(10)에 이동시킴으로써 성막한다. 마더보드(S)의 장치 사이의 이동은 상기 게이트(B)를 경유하여 행한다. 성막 과정은 정공 주입/수송층(Y1)의 경우와 동일하다. 즉, 제 2 셔터(T2)가 폐쇄된 상태에서 게이트(B)를 개방하여, 마더보드(S)를 스테이지(52) 위에 탑재한다. 다음으로, 제 5 진공 펌프(P5)를 작동시키고, 소정의 진공도로 하 여, 산소나 수분을 제거한다. 동시에, 스테이지(52)를 슬라이딩 제어하여 마더보드(S) 위에 형성된 소정의 화소 전극(M)을 상기 조정용 전극(45)의 그리드(45a)에 대향하도록 마더보드(S)를 이동시킨다. 이 때, 상기 선택 제어 회로(55)로부터 공급되는 제어 신호(SG)에 따라 상기 스위칭 트랜지스터(Qsw)가 제어되어, 모든 상기 소정의 R색 화소 전극(M)이 상기 전류량계(54)를 통하여 부착 전압(V4)에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 이 때, 상기 스위칭 트랜지스터(Qsw)가 제어되어 다른 화소 전극(M) 및 각 뱅크(K) 위에 형성된 도전성막(R)에 상기 전압 발생 장치(Q)로부터 공급되는 비부착 전압(Vs)이 인가되어 있다.
이 상태에서 상기 제 2 셔터(T2)가 개구되면, 상기 제 2 셔터(T2)로부터 발광층(Y2R)을 형성하는 유기 재료(J)의 이온 빔(IB)이 복수의 소정 화소 전극(M)을 향하여 조사되고, 발광층(Y2R)이 형성된다(도 6의 (a)). 그리고, 상기 전류량계(54)에 의해 소정의 전류값(막 두께)으로 되면, 상기 스테이지(52)를 슬라이딩 제어하여 주기적으로 배치되어 있는 R색 화소 전극(M)이 상기 조정용 전극(45)의 그리드(45a)에 대향하도록 마더보드(S)를 이동시킨다. 이 때, 상기 선택 제어 회로(55)로부터 공급되는 제어 신호(SG)에 따라 상기 스위칭 트랜지스터(Qsw)가 제어되어, 이미 그 소정의 화소 전극(M)이 상기 전류량계(54)를 통하여 부착 전압(V4)에 전기적으로 접속되어 있기 때문에, 즉석에서 소정의 화소 전극(M)에 이온 빔(IB)이 조사되어 소정의 유기 재료 이온의 부착이 개시된다.
그리고, 상기 전류량계(54)에 의해 소정의 막 두께가 계측되면, 상기 스테이지(52)를 슬라이딩 제어하여 주기적으로 배치되어 있는 R색 화소 전극(M)이 상기 조정용 전극(45)의 그리드(45a)에 대향하도록 마더보드(S)를 이동시킨다. 이후, 차례로 상기와 동일하게 함으로써, 각 R색의 화소 전극(M) 위에 발광층(Y2R)을 형성한다(도 6의 (b)). 이어서, 소정의 온도에서 어닐링을 행하여 발광층(Y2R)을 정공 주입/수송층(Y1) 위에 정착시킨다. 이 어닐링은 R, G, B의 모든 화소에 각 발광 유기 재료를 부착시킨 후, 일괄적으로 행할 수도 있다.
이후, 차례로 상기와 동일한 동작을 각 B색의 화소 전극(M)에 행함으로써, 모든 B색의 화소 전극(M) 위에 발광층(Y2B)을 형성한다.
그리고, 이와 같이 화소 전극(M) 위에 소정의 정공 주입/수송층(Y1) 및 발광층(Y2)을 적층하여 형성한 후, 상기 마더보드(S)가 상기 게이트(B)를 개구하고, 인접하는 다른 챔버에 수송된다. 그 후, 그 챔버에서, 예를 들어, 증착법 등의 소정의 프로세스에 의해, 상기 유기 박막 형성 장치(10)에 의해 형성된 상기 발광층 위에 전극(Y3) 및 밀봉부(BR)가 형성된다. 이렇게 하여, 유기 EL 표시 패널이 제조된다(도 6의 (c)).
그 후, 도 7에 나타낸 바와 같이, 복수의 표시 패널 칩(PT)이 형성된 마더보드(S)를 스크라이브 처리하여 표시 패널 칩(PT)을 각각 잘라내서 패널화한다. 그리고, 잘라내진 각 표시 패널 칩(PT)에 드라이버 IC나 표시 전원 회로 등을 실장하여 유기 EL 디스플레이로서 다양한 전자 기기에 적용시킨다.
도 8은 도 2 및 도 7에 나타낸 마더보드(S)에 형성된 각 표시 패널 칩(PT)에서의 화소 전극(M)의 전위를 선택적으로 인가하기 위한 성막 전압 설정 회로(전압 선택 회로(60), 논리곱(AND) 회로(61), 논리합(OR) 회로(62) 및 충전(charge) 트랜 지스터(63))와 표시 구동 회로(주사선 구동 회로(64) 및 데이터선 구동 회로(65), 화소(Px)의 소자 구동 회로)의 전기적 접속 관계 예를 설명하기 위한 도면이다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 각 표시 패널 칩(PT)에는 각 화소(Px)의 발광색에 대응하여 적색(R) 유기 EL 소자(REL), 녹색(G) 유기 EL 소자(GEL), 청색(B) 유기 EL 소자(BEL)가 스트라이프 형상으로 형성되는 화소 전극(M)이 배치되어 있다. 각 유기 EL 소자는 도 5 및 도 6에서 설명한 제조 방법에 의해 형성되는 것이다. 또한, 각 화소(Px)에는 각 유기 EL 소자(REL, GEL, BEL)의 한쪽 전극을 구동하는 스위칭 트랜지스터(Qsw), 구동 트랜지스터(Qd)로 이루어지는 소자 구동 회로가 형성되어 있다.
또한, 각 표시 패널 칩(PT)에는 상기 부착 전압(V4)과 상기 비부착 전압(Vs)을 화소 전극(M)에 인가하기 위한 전압 선택 회로(60)가 형성되고, 부착 전압(V4)이 부착 전압선(LV4)을, 비부착 전압(Vs)이 비부착 전압선(LVs)을 통하여 각각 입력되고 있다. 또한, 전압 선택 회로(60) 내에는 선택 제어 회로(55)가 형성되어 있다. 또한, 리셋 신호(RST)는 리셋 신호선(LR)을 통하여, 또한, 선택 신호(SEL)는 선택 신호선(LS)을 통하여 상기 선택 제어 회로(55), 주사선 구동 회로(64) 및 데이터선 구동 회로(65)의 각각에 입력되고 있다.
선택 제어 회로(55), 주사선 구동 회로(64) 및 데이터선 구동 회로(65)는 각각 리셋 신호(RST)의 입력에 의해 각각 초기화된다. 리셋 신호(RST)의 입력 중에 선택 신호(SEL)가 입력되면 논리곱 회로(61)의 게이트로부터 선택 신호가 선택 신호선(LS)에 출력되고, 모든 논리합 회로(62)의 게이트로부터 주사선(L1, L2, …)에 주사 신호가 출력된다.
또한, 리셋 신호(RST)의 입력 중은 데이터선 구동 회로(65)의 출력을 전달하는 데이터선(X1, X2, X3, …)은 하이(high) 임피던스이기 때문에, 리셋 신호(RST)의 입력 중에 선택 신호(SEL)가 입력되면 논리곱 회로(61)의 게이트로부터 선택 신호가 선택 신호선(LS)에 출력되어 충전 트랜지스터(63)가 도통(導通)으로 되고, 모든 데이터선(X1, X2, X3, …)이 접지 전위로 설정된다.
그 결과, 모든 화소(Px)의 스위칭 트랜지스터(Qsw)가 도통하는 동시에, 데이터선(X1, X2, X3, …)의 전위가 구동 트랜지스터(Qd)의 게이트에 전달되어, 상기 구동 트랜지스터(Qd)가 도통한다. 이것에 의해, 모든 화소 전극(M)에 표시 구동 전원선(VelR, VelG, VelB)을 통하여 선택적으로 공급되는 부착 전압(V4) 또는 비부착 전압(Vs) 중 어느 하나의 전위가 공급된다. 이 때, 각 유기 EL 소자(REL, GEL, BEL)는 완성되어 있지 않기 때문에, 각 유기 EL 소자(REL, GEL, BEL)를 통하여 전류가 흐르지 않는다.
또한, 선택 제어 회로(55)는 내부의 계수 회로에 의해 초기화 상태로부터 선택 신호(SEL)를 카운트함으로써 복수의 상태를 발생시키고, 그것에 따른 선택 제어 신호(SGR, SGG, SGB)를 출력한다. 즉, 리셋 신호(RST)의 내방(來訪)으로부터 선택 신호(SEL)가 내방할 때까지의 기간에 선택 제어 회로(55)는 초기화되고, 모든 선택 제어 신호는 비부착 전압(Vs)을 선택하도록 신호 출력한다. 유기 박막을 형성하고 있는 동안에 리셋 신호는 계속하여 내방한다.
그 동안에 제 1 선택 신호가 내방하면 선택 제어 회로(55)의 초기 상태가 해 제되고, 내부의 계수 회로에서 선택 신호(SEL)의 카운트를 개시한다. 선택 신호(SEL)는 미리 정해진 유기 박막의 부착 전위 상태로 각 소자 전극이 되는 펄스 수 만큼 외부의 컨트롤러로부터 입력된다. 이것에 의해, 선택 스위치(SSR, SSG, SSB)가 각각 전환되어, 부착 전압(V4) 또는 비부착 전압(Vs) 중 어느 하나의 전위가 표시 구동 전원선(VelR, VelG, VelB)에 출력된다. 덧붙여서 말하면, 상기 3개의 소자 구동 전원선은, 표시 동작 시에는 이들에 연결되는 다른 단자로부터 표시 구동 전원이 공급된다. 도 8에서는, 선택 스위치(SSR)에 의해, 표시 구동 전원선(VelR)만이 부착 전압선(LV4)과 전기적으로 접속되어 있다. 그 결과, 화소(Px) 중 적색(R)용의 화소, 녹색(G)용의 화소, 청색(B)용의 화소마다 그 화소 전극(M)의 전위가 선택적으로 설정되기 때문에, 각 유기 EL 소자(REL, GEL, BEL)를 구성하는 유기 박막을 화소 전극(M) 위에 형성할 수 있게 된다. 이상의 상태 설정은 도 7에 도시되는 모든 표시 패널 칩(PT)에 대하여 동시에 실행된다. 이 소자 전극으로의 전압 설정 준비가 갖추어진 단계에서 마더보드(S)에 이온 빔(IB)이 조사되고, 유기 박막의 형성이 실행된다.
이와 같이, 상기 마더보드(S) 위에는 상기 표시 패널 칩(PT)이 1개 또는 복수개 형성되어 있다. 그리고, 상기 각 표시 패널 칩(PT)에 대하여 각각 형성된 상기 복수의 화소 전극(M)의 선택적인 전위 설정은 상기 각 표시 패널 칩(PT)에 대하여 공통인 리셋 신호선(LR), 선택 신호선(LS), 부착 전압선(LV4) 및 비부착 전압선(LVs)에 의해 실행되고 있다. 따라서, 각 표시 패널 칩(PT)의 복수의 화소 전극(M)에 대하여 각각 선택적으로 소정 전위를 동시에 설정할 수 있기 때문에, 동 시에 복수의 표시 패널 칩(PT)의 소자 전극에 유기 박막을 형성할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 상기 마더보드(S) 위에 형성되는 상기 각 표시 패널 칩(PT)의 형성 영역에는 성막 전압 설정 회로(전압 선택 회로(60), 논리곱 회로(61), 논리합 회로(62) 및 충전 트랜지스터(63))와 표시 구동 회로(주사선 구동 회로(64) 및 데이터선 구동 회로(65), 화소(Px)의 소자 구동 회로)가 형성되어 있다. 그리고, 그 성막 전압 설정 회로는 원래의 표시 패널 칩(PT)을 구성하는 회로의 일부를 이용하고 있다.
또한, 상기 복수의 화소 전극(M)은 그 각 유기 EL 소자(REL, GEL, BEL)의 한쪽 소자 전극이며, 상기 부착 전압(V4) 또는 비부착 전압(Vs)은 상기 각 유기 EL 소자(REL, GEL, BEL)의 소자 구동 회로로서의 스위칭 트랜지스터(Qsw), 구동 트랜지스터(Qd)를 이용하여 각 화소 전극(M)에 공급되도록 했다. 따라서, 화소(Px)의 소자 구동 회로는 유기 박막 형성 시의 소자 전극으로의 전압 인가를 행하기 위해 전혀 변경을 가할 필요가 없다. 또한, 표시 패널 칩(PT)의 원래의 회로에 약간의 회로를 추가하는 것만으로 소자 전극의 전압 설정이 가능하며, 이 추가 회로는 원래의 회로의 제조 공정과 동시에 제조할 수 있다.
또한, 유기 박막 형성 시에서의 상기 성막 전압 설정 회로와 표시 구동 회로로의 전원 공급은, 부착 전압(V4) 및 비부착 전압(Vs)으로부터 적절히 전압을 변환하여 실행된다. 한편, 표시 패널 칩(PT)이 완성된 단계에서는, 상기 부착 전압(V4) 및 비부착 전압(Vs)으로부터의 전원 공급을 행하지 않아도 되도록 리셋 신호(RST)에 의해 상기 성막 전압 설정 회로와 표시 구동 회로는 상태 설정된다. 또한, 리셋 신호(RST) 및 선택 신호(SEL)에 대해서도 동일하며, 스크라이브 처리를 행한 후, 표시 동작 상태에서는 풀다운(pull-down) 저항(Rp1, Rp2)에 의해 표시 패널 칩(PT) 내부에서 전위 고정된다.
또한, 도 5 및 도 8에서는, 전압 선택 회로(60)를 마더보드(S) 위에 형성하는 경우를 나타냈지만, 상기 마더보드(S)와는 별도의 외부 장치로서 설치할 수도 있다.
또한, 특허청구범위에 기재된 재료 또는 기능 재료는 본 실시예에서는, 예를 들어, 유기 재료(J)에 대응하고 있다. 특허청구범위에 기재된 기판은 본 실시예에서는, 예를 들어, 마더보드(S)에 대응하고 있다. 특허청구범위에 기재된 격리 수단은 본 실시예에서는, 예를 들어, 제 1 셔터(T1) 또는 제 2 셔터(T2)에 대응하고 있다. 특허청구범위에 기재된 막 형성 장치는 본 실시예에서는 각각 유기 박막 형성 장치(10)에 대응하고 있다. 특허청구범위에 기재된 이온화부는 본 실시예에서는 소프트 이온화부(13)에 대응하고 있다.
또한, 특허청구범위에 기재된 분별부는 본 실시예에서는 이온 분별부(14)에 대응하고 있다. 특허청구범위에 기재된 질량 분별부는 본 실시예에서는 다중극형 분별 집속 장치(43)에 대응하고 있다. 특허청구범위에 기재된 전자 장치는 본 실시예에서는 유기 EL 디스플레이의 주요 구성요소인 표시 패널 칩(PT)에 대응하고 있다. 특허청구범위에 기재된 이온 부착 전극면, 전극 또는 소자 전극은 본 실시예에서는 화소 전극(M)에 대응하고 있다.
또한, 특허청구범위에 기재된 전압 공급부는 본 실시예에서는, 예를 들어, 전압 발생 장치(Q)에 대응하고 있다. 특허청구범위에 기재된 검출부는 본 실시예에서는, 예를 들어, 전류량계(54)에 대응하고 있다. 특허청구범위에 기재된 표시 구동 회로는 본 실시예에서는, 예를 들어, 주사선 구동 회로(64) 또는 데이터선 구동 회로(65) 또는 화소(Px)의 소자 구동 회로에 대응하고 있다. 특허청구범위에 기재된 전자 장치는 본 실시예에서는, 예를 들어, 표시 패널 칩(PT)에 대응하고 있다. 특허청구범위에 기재된 신호선은 본 실시예에서는, 예를 들어, 리셋 신호선(LR) 또는 선택 신호선(LS)에 대응하고, 특허청구범위에 기재된 전원선은 본 실시예에서는, 예를 들어, 부착 전압선(LV4) 또는 비부착 전압선(LVs)에 대응하고 있다. 또한, 특허청구범위에 기재된 전기 광학 소자는 본 실시예에서는, 예를 들어, 적색(R) 유기 EL 소자(REL), 녹색(G) 유기 EL 소자(GEL) 또는 청색(B) 유기 EL 소자(BEL)에 대응하고 있다.
상기 실시예의 유기 EL 표시 패널 등의 전자 장치의 제조 방법, 유기 박막 형성 장치(10) 및 전자 장치에 의하면, 이하와 같은 특징을 얻을 수 있다.
(1) 상기 실시예에서는 용액 공급부(11), 가스 공급부(12), 소프트 이온화부(13), 이온 분별부(14), 편향부(15) 및 성막부(16)를 구비한 유기 박막 형성 장치(10)를 구성했다. 그리고, 상기 용액 공급부(11)의 유기 재료(J)를 소프트 이온화부(13)에서 미세한 액체방울화 하는 동시에 이온화 또는 대전시키고 나서, 그 액체방울을 기화시켜 기체 상태의 유사분자 이온으로 했다. 이 때, 이온 분별부(14)에서 유사분자 이온으로부터 유기 재료 이온을 분별하고, 궤도를 일치시켜 이온 빔(IB)을 생성했다. 또한, 미리 화소 전극(M)이 형성된 마더보드(S)를 스테 이지(52) 위에 탑재했다. 그리고, 소정의 화소 전극(M)에 전류량계(54)를 통하여 부착 전압(V4)을 접속하고, 다른 화소 전극(M)에는 비부착 전압(Vs)을 인가함으로써, 소정의 화소 전극(M)에만 이온 빔(IB)이 전기장에 의해 유도되도록 했다. 이렇게 함으로써, 소정의 화소 전극(M) 위에만 유기 재료 유사분자 이온을 자기 정합적으로 양호한 정밀도에 의해 균일한 막 두께로 부착시킬 수 있다. 따라서, 마스크를 사용한 증착 방법에 비하여 유기 재료(J)의 사용 효율을 높일 수 있는 동시에, 복잡한 형상의 전극면에 대해서도 핀홀(pinhole)이나 막 두께 변화가 적은 고품위의 유기 박막을 형성할 수 있다. 또한, 유기 재료 유사분자 이온이 전극에 부착될 때에는, 이온 분별부(14)에 의해 용제(溶劑)가 제거되어 있기 때문에, 앞서 형성된 유기막이 나중에 조사되는 이온 빔에 의해 재용해되지 않아, 고분자 박막의 적층 다층화가 가능하다.
(2) 상기 실시예에서는, 이온화실(C1)에 초음파 진동자(31), 진동판 전극(32) 및 펠티에 소자(33)를 구비한 강전계 전극 부착 초음파 무화기(30)를 설치했다. 그리고, 초음파 진동자(31)가 초음파 진동하고 있는 상태에서 모세관(NZ1)으로부터 용액을 분무시키고, 그 분무시킨 미소한 액체방울을 진동판 전극(32)에 형성된 돌기부(32a)에 충돌시키도록 했다. 이것에 의해, 상기 모세관(NZ1)으로부터 분무되는 상기 미소한 액체방울의 사이즈(질량)를 보다 미세화시킬 수 있다.
(3) 상기 실시예에서는 레이저 발진기(34)를 구비하고, 이온화실(C1)의 측벽에 설치된 입사창(V)을 통하여 모세관(NZ1)의 선단부(Az)로부터 분무되는 상기 대 전된 미소한 액체방울에 레이저(L)를 조사하여, 액체방울 중의 용매를 순간 기화시키도록 했다. 이것에 의해, 그 미세한 액체방울을 보다 미세화시키는 동시에 기화시켜 기체 상태의 유사분자 이온으로 할 수 있다.
(4) 상기 실시예에서는, 2개의 제 1 및 제 2의 4중극형 질량 분별 장치(43a, 43b)를 다단(多段) 접속함으로써 구성된 다중극형 분별 집속 장치(43)를 구비했다. 그리고, 상기 제 1의 4중극형 질량 분별 장치(43a)를 개방형의 4중극형 질량 분별 장치로 하고, 제 2의 4중극형 질량 분별 장치(43b)를 밀폐형의 4중극형 질량 분별 장치로 했다. 또한, 상기 제 2의 4중극형 질량 분별 장치(43b)에는 제 4 진공 펌프(P4)를 접속하고, 이 제 4 진공 펌프(P4)를 작동시켜, 제 2의 4중극형 질량 분별 장치(43b)를 고진공 상태에서 사용하도록 했다. 그 결과, 다중극형 분별 집속 장치(43)의 분별 성능이나 집속 성능을 향상시킬 수 있다.
(5) 상기 실시예에서는, 마더보드(S)의 부착면이 상기 성막실(C3)의 측벽(50)을 따라 수직 또는 수평 하면을 향하여 탑재되도록 했다. 이것에 의해, 마더보드(S)의 부착면에 티끌(particle)이 부착되기 어렵게 할 수 있다. 그 결과, 마더보드(S) 위에 고품위의 유기 박막을 형성할 수 있다.
(6) 상기 실시예에서는, 화소 전극(M)이 스위칭 트랜지스터(Qsw)에 의해 성막실(C3)의 외측에 설치된 전류량계(54)를 통하여 부착 전압(V4)에 전기적으로 접속되도록 했다. 그리고, 전류량계(54)에 전기적으로 접속된 화소 전극(M)에 유기 재료 유사분자 이온이 부착됨으로써, 그 전류량계(54)에는 유기 재료 유사분자 이온량에 따른 전류가 흐른다. 이 전류의 전류 레벨을 측정함으로써 상기 화소 전극(M)에 소정 막 두께의 유기막이 형성되었는지의 여부를 모니터할 수 있다.
또한, 상기 전류량계(54)의 출력 신호선을 마더보드(S)를 슬라이딩 제어하는 스테이지 컨트롤러(53)에 접속했다. 그리고, 상기 스테이지 컨트롤러(53)는 상기 전류량계(54)에서 측정되는 전류 레벨에 따라 마더보드(S)를 슬라이딩 제어하도록 했다. 그 결과, 막 두께 정밀도나 막 두께 균일성이 우수한 유기 박막을 형성할 수 있다.
(7) 상기 실시예에서는, 마더보드(S) 위에 표시 패널 칩(PT)을 복수개 형성하고, 각 표시 패널 칩(PT)에 대하여 각각 형성된 화소 전극(M)의 선택적인 전위 설정을 각 표시 패널 칩(PT)에 공통인 리셋 신호선(LR), 선택 신호선(LS), 부착 전압선(LV4) 및 비부착 전압선(LVs)에 의해 행하도록 했다. 따라서, 각 표시 패널 칩(PT)의 화소 전극(M)을 각각 선택적으로 소정 전위로 동시에 설정할 수 있다. 그 결과, 마더보드 위의 복수의 표시 패널 칩(PT)에 대하여 유기 박막을 일괄적으로 형성할 수 있다.
(8) 상기 실시예에서는 리셋 신호선(LR), 선택 신호선(LS), 부착 전압선(LV4) 및 비부착 전압선(LVs)은, 도 7에 나타낸 바와 같이, 마더보드(S) 위의 상기 복수의 표시 패널 칩(PT)이 형성되는 영역 사이의 스크라이브 영역을 포함하는 중간 영역에서 서로 교차하지 않도록 배선되어 있다. 이것에 의해, 리셋 신호선(LR), 선택 신호선(LS), 부착 전압선(LV4) 및 비부착 전압선(LVs)을 단일 배선층으로 형성할 수 있다. 즉, 새롭게 제조 공정을 추가하지 않고, 원래의 회로를 형성하는 배선층 중에서 가장 최적의 배선층을 사용하여 리셋 신호선(LR), 선택 신 호선(LS), 부착 전압선(LV4) 및 비부착 전압선(LVs)을 형성할 수 있기 때문에, 신뢰성과 비용을 양립시킬 수 있다.
(9) 상기 실시예에서는, 각 표시 패널 칩(PT)의 형성 영역에 성막 전압 설정 회로(전압 선택 회로(60), 논리곱 회로(61), 논리합 회로(62) 및 충전 트랜지스터(63))와 표시 구동 회로(주사선 구동 회로(64) 및 데이터선 구동 회로(65), 화소(Px)의 소자 구동 회로)를 형성했다. 그리고, 그 성막 전압 설정 회로 및 표시 구동 회로는, 각각 상기 형성 영역에 형성되는 상기 표시 패널 칩(PT)의 원래의 전기 광학 장치를 구성하는 회로 소자의 일부를 이용하고 있다. 특히, 표시 패널 칩 면적의 대부분을 차지하는 화소(Px)의 소자 구동 회로를 변경하지 않기 때문에, 본 발명의 유기 박막 형성 방법에 의해 마더보드로부터 한 번에 형성할 수 있는 표시 패널 칩 수를 거의 감소시키지 않는다. 즉, 화소 전극(M)에 부착 전압을 인가하기 위한 회로적인 비용 상승은 적다.
(제 2 실시예)
다음으로, 제 1 실시예에서 설명한 유기 박막 형성 장치(10)에 의해 제조한 전자 디바이스 및 그것을 사용한 전자 장치에 대해서 도 9에 따라 설명한다. 유기 박막 형성 장치(10)를 사용하여 실현되는 유기 박막 디바이스로서는, 예를 들어, 유기 EL 디스플레이를 들 수 있다. 유기 EL 디스플레이는 모바일형의 퍼스널 컴퓨터, 휴대 전화, 디지털 카메라 등 다양한 전자 기기에 적용할 수 있다.
도 9는 모바일형 퍼스널 컴퓨터의 구성을 나타내는 사시도이다. 도 9에 있어서, 퍼스널 컴퓨터(70)는 키보드(71)를 구비한 본체부(72)와, 상기 유기 EL 소자 로 구성된 디스플레이를 사용한 표시 유닛(73)을 구비하고 있다. 이 경우에도, 표시 유닛(73)을 유기 박막 형성 장치(10)에 의해 제조할 수 있다. 그 결과, 고품위의 유기 EL 디스플레이를 구비한 모바일형 퍼스널 컴퓨터(70)를 제공할 수 있다.
또한, 발명의 실시예는 상기 실시예에 한정되지 않으며, 이하와 같이 실시할 수도 있다.
·상기 제 1 실시예에서는, 재료 또는 기능 재료로서의 유기 재료(J)를 용액화하는 용매(U)를 구비하고, 상기 유기 재료(J)와 상기 용매(U)를 혼합하여 상기 유기 재료(J)를 용액화한 후, 그 용액화한 유기 재료(J)를 이온화부에서 유사분자 이온화하도록 했다. 이것을, 용매를 사용하지 않고, 이온화부에서 유기 재료(J)를 직접 기화 또는 별도 나노 입자화한 미립자를 필드 탈착(field-desorption)/필드 이온화법, 전자 충격법, 레이저 소프트 이온화법 등에 의해 대전 또는 소프트 이온화하도록 할 수도 있다. 이렇게 함으로써, 상기 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
·상기 제 1 실시예에서는, 2개의 제 1 및 제 2의 4중극형 질량 분별 장치(43a, 43b)를 다단 접속하고, 각 단의 4중극형 질량 분별 장치에서의 4중극을 가로로 병렬 접속함으로써 구성된 다중극형 분별 집속 장치(43)를 구비했다. 이것에 의해 대량의 이온을 동시 분별하고, 장척의 이온 빔을 생성할 수 있다. 다중극형 분별 집속 장치(43)는 1개의 4중극형 질량 분별 장치로 구성할 수도 있다. 이렇게 함으로써, 유기 박막 형성 장치(10)의 제조 비용을 저감시킬 수 있다.
·상기 실시예에서는, 유리 기판(GS) 등의 경질(硬質) 기판 위에 박막을 형 성하도록 했지만, 이것에 한정되지 않고, 플라스틱이나 복합 재료 필름 또는 금속판 등의 절곡(折曲) 가능한 재질을 기판으로 한 것에 대하여 박막을 형성하도록 할 수도 있다. 또한, 이 경우, 상기 기판을 롤(roll) 형상으로 와인딩(winding) 제어하는 스테이지 슬라이딩 장치를 구비하도록 할 수도 있다. 이것에 의하면, 유기 박막을 연속하여 효율적으로 성막할 수 있다.
·상기 제 1 실시예에서는, 소프트 이온화부(13)의 분사 노즐은 1개인 경우를 나타냈지만, 복수개의 분사 노즐을 준비하여 마더보드를 성막부(16)에 넣은 상태에서 다른 유기 재료를 적층 성막하도록 할 수도 있다. 이것에 의해, 미세한 적층 구조의 형성이 가능해진다. 물론, 이 경우에는, 유기 재료에 따라 적절히 이온화부(13) 및 편향부(15)의 제어 조건 전환이나 용액 공급부(11) 및 가스 공급부(12)를 증설(增設)할 필요가 있다.
·상기 제 1 실시예에서는, 유사분자 이온을 마이너스 유사분자 이온으로서 구성했지만, 플러스 유사분자 이온인 경우는, 각 전극에 부여하는 전위 관계는 상기 제 1 실시예와 완전히 반대로 설정함으로써, 막 형성 장치를 구체화할 수 있다.
·상기 제 1 실시예에서는, 유기 EL 표시 패널을 제조하는 막 형성 장치에 구체화하여 적합한 효과를 얻었지만, 유기 EL 표시 패널 이외의, 예를 들어, 유기 TFT나 유기 전지, 유기 메모리 소자, 다층 유기 박막 밀봉 구조를 갖는 장치, 컬러 필터나 광통신용 수발광(受發光) 장치 등의 막 형성 장치에 구체화할 수도 있다. 이 경우, 유기 재료를 전극에 직접 부착시키는 것이 아니라, 전극 위에 얇은 절연층을 개재시켜 유기 재료를 부착시키는 것도 가능하다.
·상기 제 1 실시예에서는, 유기 박막을 형성하는 막 형성 장치에 구체화했지만, 무기 박막을 형성하는 막 형성 장치에 구체화할 수도 있다. 즉, 무기 박막 또는 진공 증착이 가능한 저분자 유기막과 고분자 유기 박막을 조합하여 형성하는 형태의 막 형성 장치에 구체화할 수도 있다.
본 발명에 의하면, 재료를 효율적으로 사용할 수 있는 동시에, 대략 수십㎚∼수백㎚의 막 두께나 1㎜ 이하의 형상을 고정밀도로 제어할 수 있어 고품위 막질의 박막을 높은 생산 효율로 형성할 수 있는 막 형성 방법, 막 형성 장치 및 그것을 사용하여 제조된 전자 장치, 전자 기기를 제공할 수 있다.

Claims (20)

  1. 삭제
  2. 기판 위에 기능 재료를 박막화(薄膜化)하여 적층 형성하는 전자 장치의 제조 방법에 있어서,
    기능 재료를 함유하는 용액을 미세한 액체방울화 하는 동시에 이온화 또는 대전(帶電)시키고 나서, 그 액체방울을 기화(氣化)시켜 기체 상태의 유사분자 이온을 생성하는 제 1 스텝과,
    상기 유사분자 이온으로부터 상기 용액에 함유되는 용매에서 유래(由來)하는 용매 이온의 함유량을 저감시키는 제 2 스텝과,
    상기 기판 위에 복수의 전극을 구비하고, 상기 유사분자 이온에 대하여 상기 전극의 소정 전극 전위를 선택적으로 다른 전위로 설정하여, 상기 기능 재료의 유사분자 이온을 상기 기판 위에 선택적으로 부착시키는 제 3 스텝을 구비한 것을 특징으로 하는 전자 장치의 제조 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 유사분자 이온으로부터 상기 용매 이온과 상기 기능 재료에서 유래하는 기능 재료 이온을 분별한 후, 상기 기능 재료 이온을 편향(偏向)하여 요동시키는 제 4 스텝을 더 구비한 것을 특징으로 하는 전자 장치의 제조 방법.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 기판 위에는 상기 전자 장치가 복수개 형성되는 것이며, 상기 각 전자 장치에 대하여 각각 형성된 상기 복수의 전극의 선택적인 전위 설정은 상기 각 전자 장치에 대하여 공통인 신호선 및 전원선에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 전자 장치의 제조 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 기판 위에 형성한 상기 각 전자 장치에 대한 공통의 상기 신호선 및 상기 전원선은, 상기 기판 위에 형성된 상기 각 전자 장치 사이에 있는 중간 영역에서 서로 교차하지 않도록 배선되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 장치의 제조 방법.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 기판 위에 형성되는 상기 전자 장치의 형성 영역에는 상기 복수의 전극에 대하여 선택적으로 소정 전위로 설정하기 위한 설정 회로가 형성되고, 그 설정 회로는 상기 형성 영역에 형성되는 상기 전자 장치의 원래의 전자 회로 중 적어도 일부를 이용한 것을 특징으로 하는 전자 장치의 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 기판 위의 각 형성 영역에 각각 형성되는 전자 장치는 전기 광학 장치로서, 상기 복수의 전극은 그 전기 광학 장치에 형성되는 복수의 전기 광학 소자의 소자 전극이고, 상기 설정 회로에 이용되는 전자 회로는 상기 전기 광학 소자의 소자 구동 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치의 제조 방법.
  8. 기판 위에 재료의 막을 형성하는 막 형성 장치로서,
    상기 재료 또는 상기 재료의 용액을 미세한 액체방울화 하는 동시에 이온화 또는 대전시키고 나서, 그 액체방울을 기화시켜 기체 상태의 유사분자 이온을 생성하는 이온화부와, 상기 기판 위에 구비된 복수의 전극의 전위를 상기 유사분자 이온에 대하여 선택적으로 설정하는 전자 회로에 대하여 신호 또는 전압을 공급하기 위한 전압 공급부와,
    상기 유사분자 이온 중 재료 이온을 상기 기판에 부착시키는 성막부를 구비한 것을 특징으로 하는 막 형성 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 재료와 용매를 혼합하여 얻어진 용액을 상기 이온화부에 공급하는 용액 공급부와,
    상기 용액과 불활성 가스를 동시에 노즐로부터 분무(噴霧)시킴으로써 상기 용액을 미소한 액체방울화 하는 가스 공급부와,
    상기 미소한 액체방울을 기화시켜 기체 상태의 유사분자 이온을 생성하고, 상기 유사분자 이온 중 상기 재료에서 유래하는 이온과 상기 용매에서 유래하는 이온을 분별하는 분별부를 구비한 것을 특징으로 하는 막 형성 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 분별부에서 분별된 상기 재료에서 유래하는 이온을 편향하여 요동시키는 편향부를 더 구비한 것을 특징으로 하는 막 형성 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 분별부는 인가되는 전압 또는 전류에 따라 상기 재료에서 유래하는 이온을 질량에 따라 분별하기 위한 복수의 전극을 구비한 질량 분별부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 막 형성 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 질량 분별부는 상기 복수의 전극 사이의 거리가 다른 복수의 질량 분별부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 막 형성 장치.
  13. 제 8 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    콜렉터(collector) 전극을 더 설치하는 동시에 상기 콜렉터 전극과 상기 성막부 사이에 상기 재료에서 유래하는 이온의 비행 속도를 조정하는 조정용 전극을 구비한 것을 특징으로 하는 막 형성 장치.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 재료에서 유래하는 이온이 상기 기판의 소정 전극에 부착되는 부착량을 검출하는 검출부를 구비한 것을 특징으로 하는 막 형성 장치.
  15. 제 8 항에 있어서,
    상기 기판의 이온 부착 전극면은 수직 방향 또는 수평 하면(下面)으로 되도록 배치, 슬라이딩하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 막 형성 장치.
  16. 제 9 항에 있어서,
    상기 이온화부와, 상기 분별부와, 상기 성막부는 각각 서로 독립적으로 감압(減壓)시키기 위한 격리 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 막 형성 장치.
  17. 제 2 항에 기재된 전자 장치의 제조 방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  18. 제 17 항에 기재된 전자 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 전자 기기.
  19. 제 8 항에 기재된 막 형성 장치에 의해 제조된 전자 장치.
  20. 제 2 항에 있어서,
    불활성 가스를 함유하는 캐리어 가스와의 마찰에 의해, 상기 용액을 포함하는 액체방울을 이온화 또는 대전시켜, 기체 상태의 유사분자 이온을 생성하는 것을 특징으로 하는 전자 장치의 제조 방법.
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