KR100740058B1

KR100740058B1 - 진공 기상 증착 장치

Info

Publication number: KR100740058B1
Application number: KR1020060006572A
Authority: KR
Inventors: 게이이치 사토; 도시로 고바야시; 미츠오 가토; 스스무 가미카와; 고우조우 와다
Original assignee: 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
Priority date: 2005-01-21
Filing date: 2006-01-21
Publication date: 2007-07-16
Also published as: TW200643196A; US20060162662A1; EP1683886A2; EP1683886A3; US20090173279A1; US20090169720A1; JP2006225757A; TWI324185B; KR20060085213A

Abstract

도가니는 기화실의 전체 영역에 형성되는 일체식 구조이며, 그 상부면에 제공된 하나 이상의 슬릿형 홈을 갖는다. 하나 이상의 슬릿형 홈은 도가니의 상부면의 일단부로부터 타단부까지의 길이를 갖는다. 하나 이상의 슬릿형 홈은 증착재 (도핑재 등) 를 포함하는 부분으로서 사용된다. 선택적으로, 도가니는 기화실의 전체 영역에 형성되는 일체식 구조이며, 그 상부면에 제공된 복수 개의 구멍들을 갖는다. 이 구멍들은 증착재를 포함하는 부분으로서 사용된다. 또한, 도가니는 복수 개의 부분으로 나뉘며, 이 각 영역에 개별 전기 히터가 도가니의 하부면 아래에 제공되며, 이에 의해 전기 히터에 의해 각 영역의 온도가 개별적으로 제어될 수 있다.

Description

진공 기상 증착 장치 {VACUUM VAPOR DEPOSITION APPARATUS}

도 1 은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 진공 기상 증착 장치의 구조를 도시하는 사시도이다.

도 2a 는 스풀 셔터의 다른 구조를 도시하는 도면이며, 도 2b 는 그의 작동 상태를 설명하는 도면이다.

도 3 은 도 1 의 A 부분의 확대 사시도이다.

도 4a 는 도 3 의 화살표 (B) 방향으로부터 본 단면도 (도가니의 평면도) 이며, 도 4b 는 도 4a 의 선 C-C 을 따라 취한 확대 단면도이다.

도 5 는 슬릿형 홈이 도가니의 길이 방향에 수직한 방향을 따라 형성되는 경우의 구조를 나타내는 도면 (도가니의 평면도) 이다.

도 6a 는 하나의 슬릿형 홈을 갖는 도가니의 평면도이며, 도 6b 는 도 6a 의 선 C'-C' 을 따라 취한 확대 단면도이다.

도 7 은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 진공 기상 증착 장치의 요부의 구조를 도시하는 사시도이다.

도 8 은 도 7 의 화살표 (D) 방향으로부터 본 단면도 (전기 히터의 평면도) 이다.

도 9 는 도가니의 온도 제어의 예시를 설명하는 순서도이다.

도 10 은 도가니 및 히터단이 분리된 구조로서 제공되는 경우의 구조도이다.

도 11 은 전기 히터 배치의 또다른 예시를 설명하는 도면 (전기 히터의 평면도) 이다.

도 12 는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 진공 기상 증착 장치의 요부의 구조를 도시하는 사시도이다.

도 13a 는 도 12의 화살표 (E) 방향으로부터 본 단면도 (도가니의 평면도) 이며, 도 13b 는 도 13a 의 선 F-F 을 따라 취한 확대 단면도이다.

도 14 는 구멍 배치의 다른 예시를 도시하는 도면 (도가니의 평면도) 이다.

도 15 는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 진공 기상 증착 장치의 요부의 구조를 도시하는 사시도이다.

도 16 은 도가니 구조의 다른 예시를 도시하는 사시도이다.

도 17 은 도가니 구조의 또다른 예시를 도시하는 사시도이다.

도 18a 및 도 18b 는 종래의 도가니 구조를 도시하는 사시도이다.

도 19a 및 도 19b 는 종래의 도가니가 복수개 제공된 예시를 도시하는 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 도면 부호의 설명*

11 : 진공실

12 : 주 시스템

13 : 챔버 (또는 고온 벽 챔버)

14 : 증착실

15 : 혼합실

16A, 16B, 60 : 기화실

17, 41 : 전기 히터

19A, 19B, 81 : 스풀 셔터

20 : 셔터 블록

20a : 증기 구멍

21 : 셔터 샤프트

22A, 22B, 61 : 도가니

24 : 다공판 셔터 (perforated plate shutter)

26 : 가동판

25a, 26a, 27a : 관통구

27 : 다공 스트레이트닝 판 (perforated straightening plate)

31a : 마운드부

32A, 63 : 슬릿형 홈

42 : 히터단

43 : 홈

45 : 온도 제어기

46 : 온도 센서

51 : 구멍

본 발명은 평판 디스플레이용 기판과 같은 작업물의 표면에 유기 재료와 같은 증착재를 기화시켜 증착함으로써 박막을 형성하는 진공 기상 증착 장치에 관한 것이다.

진공 기상 증착 장치에서, 증착재가 기화실에 제공된 도가니에 포함되고, 이 증착재는 기화실의 측벽 (고온 벽) 으로부터 복사열에 의해 가열되어 기화되고, 이에 의해 증착재가 작업물의 표면에 증착되어 박막을 형성한다.

종래의 진공 기상 증착 장치에서는, 도 18a 및 도 18b 에 도시된 바와 같은 도가니가 사용된다. 공지된 도가니를 사용하는 진공 기상 증착 장치에 대해 개시하고 있는 관련된 종래 문헌으로는 일본국 특허출원 공개 공보 61-73875호가 있다. 도 18a 에 도시된 도가니 (1) 는 단순 박스형 용기이며, 그 내부에 진공 기상 증착용 원료로서 증착재 (2) 를 포함하게 된다. 도 18b 에 도시된 도가니 (3) 는 단순 원통형 용기이며, 그 내부에 증착재 (2) 를 포함하게 된다. 박스형 도가니 (1) 의 포함부의 폭과 원통형 도가니 (3) 의 포함부의 직경은 예컨대, 대략 30㎜ 이다. 공지의 도가니 (1 또는 3) 등을 사용하여 작업물의 피복될 영역의 크기를 증가시키기 위해서는, 복수 개의 박스형 도가니 (1) 또는 복수 개의 원통형 도가니 (3) 를 배치시킬 필요가 있다.

예컨대, 최근, 진공 기상 증착 장치는 금속 재료의 증착 (금속 박막의 형성) 뿐만 아니라 유기 재료의 증착 (유기 박막의 형성) 및 복수 개의 유기 재료의 공동 증착 (폴리머 박막 즉, 평판 디스플레이 (이하, FPD 라 함) 용의 유기 전자발광 소자(이하 유기 EL 소자라 함)의 형성) 에 사용된다. 또한, 최근 FPD 의 인기에 힘입어, FPD 기재의 크기가 증가하고 있다. 이러한 FPD 기판의 크기 증가에 의해, 증착이 동시에 실행되는 FPD 기판의 피복될 영역의 크기도 증가하고 있다 (도 1 참조).

따라서, FPD 기판의 피복될 영역의 크기 증가 등을 다루기 위해서는, 도 19a 또는 도 19b 에 도시된 분산 방식으로 FPD 기판의 피복될 영역의 길이 방향 (FPD 기판 이송 방향에 수직한 방향) 을 따라 기화실 (4) 에 복수 개의 박스형 도가니 (1) 또는 복수 개의 원통형 도가니 (3) 를 배치시킬 필요가 있다. 기화실 (4) 의 측벽 (고온 벽)(5) 이 전기 히터 (도시하지 않음) 에 의해 가열된다. 도가니 (1 또는 3) 에 포함된 증착재 (유기 재료)(2) 는 고온 벽 (5) 으로부터의 복사 열 (T) 을 사용하는 복사 가열에 의해 기화된다. 이 경우, 증착재 (2) 는 직접 복사식으로 가열될 뿐만아니라 복사식으로 가열된 도가니 (1 또는 3) 로부터 전도된 열에 의해 가열된다.

그러나, 공지된 복수 개의 박스형 도가니 (1) 또는 공지된 복수 개의 원통형 도가니 (3) 가 도 19a 또는 도 19b 에 도시된 바와 같이 배치되는 경우에, 다음과 같은 문제점이 존재한다.

1) 공지된 도가니 (1 또는 3) 의 가열 표영역 즉, 증착재 (2) 와 접촉하는 영역이 작다. 따라서, 증착재 (2) 의 소망하는 기화량을 얻기 위해서는, 전기 히터의 용량을 증가시킴으로써 고온 벽 (5) 을 더 높은 온도로 가열하거나, 도가니 (1 또는 3) 를 더 많이 배치해야 한다. 따라서, 증착원의 크기가 증가하며, 도가니를 배치시키는데 더 많은 작업이 필요하며, 시스템의 비용이 증가하는 등의 문제가 발생한다.

2) 복수 개의 도가니 (1 또는 3) 가 분산식으로 배치된다면, 증착재 (2) 의 기화시 불균일해지는 경향이 있다. 그 결과, 기판에 형성되는 박막의 막두께 분포가 균일하지 않게 된다. 고온 벽 (5) 의 온도가 전기 히터를 사용함으로써 제어될지라도, 예컨대 도 19a 와 도 19b 에 도시된 바와 같이 고온 벽 (5) 의 부분 (P) 에서의 온도 (예컨대, 350℃) 와 고온 벽의 부분 (Q) 에서의 온도 (예컨대, 300℃) 사이에 차이가 발생하는 경우가 존재한다. 이 경우, 앞쪽의 도가니 (1 또는 3) 에 있는 증착재 (2) 는 주로 부분 (P) 으로부터 복사열 (T) 을 받아 기화되고, 뒤쪽의 도가니 (1 또는 3) 에 있는 증착재 (2) 는 주로 부분 (Q) 으로부터 복사열 (T) 을 받아 기화된다. 따라서, 앞쪽의 도가니 (1 또는 3) 와 뒤쪽의 도가니 (1 또는 3) 사이에서 증착재 (2) 의 기화량에 불균일이 발생한다. 따라서, 이를 해결하기 위해서는, 도가니 (1 또는 3) 의 크기를 감소시켜 다수의 도가니 (1 또는 3) 를 더 작은 간격으로 배치시킬 필요가 있다. 이 경우, 도가니를 배치시키는데 더 많은 작업이 필요하며, 시스템의 비용이 증가하는 등의 문제가 발생한다. 특히, 유기 EL용 진공 기상 증착 장치에서, 이러한 문제들이 발생하는 경향이 있는데, 이는 피복될 영역의 크기가 FPD 기판의 크기 증가에 따라 증가되기 때문이다.

3) 소량의 증착재 (2) 가 기화되는 경우에, 즉 원래 소량인 증착재 (2) 가 기화되거나, 증착재 (2) 의 양이 기화에 기인하여 감소되어 작아지는 경우에는, 기화가 비교적 신속하게 진행하는 증착재 (2) 의 가장자리 부분과 도가니 (1 또는 3) 의 내부면 사이에 간격이 생겨, 도가니 (1 또는 3) 로부터 증착재 (2) 로의 열 전도 효율이 낮아진다. 따라서, 도가니 (1 또는 3) 중 증착재 (2) 의 기화량의 불균이 발생하는 경향이 있으며, 막 두께 분포가 균일하지 않게 되는 경향이 있다. 이를 해결하기 위해서는, 도가니 (1 또는 3) 를 더 많이 배치해야 한다. 그 결과, 도가니를 배치시키는데 더 많은 작업이 필요하며, 시스템의 비용이 증가하는 등의 문제가 발생한다. 특히, 유기 EL용 진공 기상 증착 장치에서, 이러한 문제들이 발생하는 경향이 있는데, 이는 대략 400Å 의 두께를 갖는 박막이 형성되므로, 유기 재료이며 이 막을 형성하도록 사용되는 모재 (host material) 와 도핑재 (dopant material) 의 양이 매우 소량 (예컨대, 대략 2g) 이기 때문이다.

따라서, 전술한 관점에서, 본 발명의 목적은 작업물의 피복될 영역의 크기가 증가하는 경우, 증착재가 소량인 경우 등에도 저비용으로 쉽게 대처할 수 있는 구조를 갖는 도가니를 구비하는 진공 기상 증착 장치를 제공하는 데에 있다.

전술한 목적을 이루기 위한 본 발명의 제 1 양태의 진공 기상 증착 장치는, 증착재가 기화실에 제공된 도가니에 포함되고, 기화실의 측벽인 고온 벽이 상기 고온 벽으로부터 나온 복사열로 증착재를 가열하여, 증착재를 기화시키고 (승화의 경우도 포함), 이에 의해 증착재가 작업물의 표면에 증착되어 박막을 형성한다. 도가니는 기화실의 전체 영역에 형성되는 일체식 구조로 구성되며, 그 상부면에 복 수 개의 홈들을 갖는다. 이 홈들은 도가니의 상부면의 일단부로부터 타단부까지의 길이를 가지며, 증착재를 포함하는 부분으로서 작용한다.

기화하게 가열함으로써 승화되는 승화재가 복수개의 홈에 포함된 증착재로서 적절하다. 또한, 폭이 좁은 개구, 예컨대 슬릿형 홈인 홈들은 복수 개의 홈이 적절하다.

본 발명의 제 2 양태의 진공 기상 증착 장치는, 증착재가 기화실에 제공된 도가니에 포함되고, 기화실의 측벽인 고온 벽이 상기 고온 벽으로부터 나온 복사열로 증착재를 가열하여, 증착재를 기화시키고 (승화의 경우도 포함), 이에 의해 증착재가 작업물의 표면에 증착되어 박막을 형성한다. 도가니는 기화실의 전체 영역에 형성되는 일체식 구조로 구성되며, 그 상부면에 홈을 갖는다. 이 홈은 도가니의 상부면의 일단부로부터 타단부까지의 길이를 가지며, 증착재를 포함하는 부분으로서 작용한다.

기화하게 가열함으로써 용융되는 용융재가 홈에 포함된 증착재로서 적절하다.

본 발명의 제 3 양태의 진공 기상 증착 장치는, 증착재가 기화실에 제공된 도가니에 포함되고, 기화실의 측벽인 고온 벽이 고온 벽으로부터 나온 복사열로 증착재를 가열하여, 증착재를 기화시키고 (승화의 경우도 포함), 이에 의해 증착재가 작업물의 표면에 증착되어 박막을 형성한다. 도가니는 기화실의 전체 영역에 형성하도록 다발 (cluster) 로 배치된 복수 개의 부분으로 구성되며, 그 상부면에 복수 개의 홈들을 갖는다. 이 홈들은 도가니의 상부면의 일단부로부터 타단부 까지의 길이를 가지며, 증착재를 포함하는 부분으로서 작용한다.

본 발명의 제 4 양태의 진공 기상 증착 장치는, 증착재가 기화실에 제공된 도가니에 포함되고, 기화실의 측벽인 고온 벽이 상기 고온 벽으로부터 복사열에 의해 증착재를 가열하여, 증착재를 기화시키고 (승화의 경우도 포함), 이에 의해 증착재가 작업물의 표면에 증착되어 박막을 형성한다. 도가니는 기화실의 전체 영역에 형성된 일체식 구조와, 기화실의 전체 영역에 걸쳐 다발 형태로 배열되는 복수 개의 개별 도가니로 구성되며, 그 상부면에 복수 개의 구멍들을 갖는다. 이 구멍들은 증착재를 포함하는 부분으로서 작용한다.

본 발명의 제 5 양태의 진공 기상 증착 장치는, 도가니가 복수개의 영역으로 나뉘는 제 1 양태 내지 제 4 양태 중 어느 하나의 진공 기상 증착 장치이다. 개별 가열 수단이 각각의 영역을 위해 도가니의 하부면 아래에 제공된다. 따라서, 가열 수단에 의해 각 영역의 온도가 개별적으로 제어된다.

본 발명의 제 6 양태의 진공 기상 증착 장치는, 증착재가 기화실에 제공된 도가니에 포함되고, 기화실의 측벽인 고온 벽이 상기 고온 벽으로부터 나온 복사열로 증착재를 가열하여, 증착재를 기화시키고 (승화의 경우도 포함), 이에 의해 증착재가 작업물의 표면에 증착되어 박막을 형성한다. 도가니는 기화실의 전체 영역에 형성된 일체식 구조로 구성되며, 작업물의 폭 방향을 따라 길고 좁은 형상을 가지며, 그 상부면에 하나 이상의 홈을 갖는다. 하나 이상의 홈은 도가니의 길이 방향을 따라 형성되어 있고, 증착재를 포함하는 부분으로서 작용한다.

본 발명의 제 7 양태의 진공 기상 증착 장치는, 증착재가 기화실에 제공된 도가니에 포함되고, 기화실의 측벽인 고온 벽이 상기 고온 벽으로부터 나온 복사열로 증착재를 가열하여, 증착재를 기화시키고 (승화의 경우도 포함), 이에 의해 증착재가 작업물의 표면에 증착되어 박막을 형성한다. 도가니는 기화실의 전체 영역에 형성되는 일체식 구조로 구성되며, 작업물의 폭 방향을 따라 길고 좁은 형상을 가지며, 그 상부면에 복수 개의 홈들을 갖는다. 이 홈들은 도가니의 길이 방향에 수직인 방향을 따라 형성되어 있고, 증착재를 포함하는 부분으로서 작용한다.

본 발명의 제 8 양태의 진공 기상 증착 장치는, 증착재가 기화실에 제공된 도가니에 포함되고, 기화실의 측벽인 고온 벽이 상기 고온 벽으로부터 나온 복사열로 증착재를 가열하여, 증착재를 기화시키고 (승화의 경우도 포함), 이에 의해 증착재가 작업물의 표면에 증착되어 박막을 형성한다. 도가니는 기화실의 전체 영역에 형성되는 일체식 구조로 구성되며, 작업물의 폭 방향을 따라 길고 좁은 형상을 가지며, 그 상부면에 복수 개의 구멍들을 갖는다. 이 구멍들은 증착재를 포함하는 부분으로서 작용한다.

본 발명의 제 9 양태의 진공 기상 증착 장치는, 도가니가 적어도 길이 방향을 따라 복수 개의 영역으로 나뉘는 제 6 양태 내지 제 8 양태 중 어느 하나의 진공 기상 증착 장치이다. 각각의 영역마다 개별 가열 수단이 도가니의 하부면 아래에 제공된다. 따라서, 가열 수단에 의해 각 영역의 온도가 개별적으로 제어될 수 있다.

본 발명의 제 10 양태의 진공 기상 증착 장치는, 증착재가 유기 재료이며, 작업물가 평판 디스플레이용 기재인 제 6 양태 내지 제 9 양태 중 어느 하나의 진공 기상 증착 장치이다. 유기 재료는 기재의 표면에 증착되어 유기 전계발광 소자의 박막을 형성한다.

본 발명의 제 11 양태의 진공 기상 증착 장치는, 증착재가 유기 재료이며, 작업물가 조명 장치용 기재인 제 6 양태 내지 제 9 양태 중 어느 하나의 진공 기상 증착 장치이다. 유기 재료는 기재의 표면에 증착되어 유기 전계발광 소자의 박막을 형성한다.

전술한 목적을 이루기 위한 본 발명의 제 12 양태에 따르면, 본 발명의 제 5 양태 내지 제 9 양태 중 어느 하나의 진공 기상 증착 장치를 사용하여 유기 전계발광 소자의 박막을 제조하는 방법이 제공된다. 증착재로서 유기 재료를 사용한다. 도가니의 각 영역에서 온도를 측정하고, 각 영역의 온도가 일정하게 되도록 각 영역에서 측정된 온도에 기초하여 가열 수단의 출력을 개별적으로 제어한다.

본 발명의 제 1 및 제 2 양태의 진공 기상 증착 장치에서, 도가니는 기화실의 전체 영역에 형성된 일체식 구조로 구성되며, 그 상부면에 하나 이상의 홈을 갖는다. 하나 이상의 홈은 도가니의 상부면의 일단부로부터 타단부까지의 길이를 가지며, 증착재를 포함하는 부분으로서 작용한다. 따라서, 도가니의 가열 표영역 (도가니가 증착재와 접촉하는 영역) 이 커지게 된다. 따라서, 고온 벽을 더 고온으로 가열하고, 더 많은 수의 도가니를 배치하지 않고도 증착재의 소망하는 기화량을 얻을 수 있다. 또한, 도가니가 일체식 구조이므로, 고온 벽의 지점들 사이에서의 온도차가 존재할지라도, 도가니의 상부면에서 하나 이상의 홈이 형성되 지 않은 부분 (마운드부) 과 하나 이상의 홈 아래의 부분에서의 열전도에 기인하여 전체 도가니에 걸쳐 온도가 균일하다. 따라서, 증착재의 기화시에 불균일이 방지되고, 작업물의 막두께 분포가 균일해질 수 있다. 또한, 증착재가 소량인 경우에도 하나 이상의 홈의 개수와 치수 (폭, 깊이 등) 를 적절하게 설정함으로써 용이하게 대처할 수 있다. 따라서, 작업물의 피복될 영역의 크기가 증가하는 경우, 증착재가 소량인 경우 등에도 고온 벽을 더 고온으로 가열하지 않고, 다수의 도가니를 배치하지 않고 저비용으로 용이하게 대처할 수 있다. 따라서, 장치의 비용이 감소될 수 있다.

본 발명의 제 3 양태의 진공 기상 증착 장치에서, 도가니는 기화실의 전체 영역에 걸쳐 다발 형태로 배열되는 복수 개의 개별 도가니로 구성되며, 그 상부면에 복수 개의 홈들을 갖는다. 이 홈들은 상기 도가니의 상부면의 일단부로부터 타단부까지의 길이를 가지며, 증착재를 포함하는 부분으로서 작용한다. 따라서, 예컨대, 대형 기판 등의 대형 작업물용 대형 일체식 도가니를 형성하기 어려운 경우에, 대형 일체식 도가니에 대한 등가물이 기화실의 전체 영역에 걸쳐 다발 형태로 복수 개의 도가니를 배치함으로써 제공될 수도 있다. 따라서, 본 발명의 전술한 제 1 및 제 2 양태와 등가인 효과가 얻어질 수 있다.

본 발명의 제 4 양태의 진공 기상 증착 장치에서, 도가니는 기화실의 전체 영역에 형성되는 일체식 구조와, 기화실의 전체 영역에 걸쳐 다발 형태로 배열되는 복수 개의 개별 도가니로 구성되며, 그 상부면에 복수 개의 구멍들을 갖는다. 이 구멍들은 증착재를 포함하는 부분으로서 작용한다. 따라서, 도가니의 가열 표영역 (도가니가 증착재와 접촉하는 영역) 이 커지게 된다. 따라서, 고온 벽을 더 고온으로 가열하고, 더 많은 수의 도가니를 배치하지 않고도 증착재의 소망하는 기화량을 얻을 수 있다. 또한, 도가니가 일체식 구조 또는 거의 일체식인 구조이므로, 고온 벽의 지점들 사이에서의 온도차가 존재할지라도, 도가니의 상부면에서 구멍들이 형성되지 않은 부분 (마운드부) 과 구멍들 아래의 부분에서의 열전도에 기인하여 전체 도가니에 걸쳐 온도가 균일하다. 따라서, 증착재의 기화시에 불균일이 방지되고, 작업물의 막두께 분포가 균일해질 수 있다. 또한, 증착재가 소량인 경우에도 구멍들의 홈의 개수와 치수 (폭, 깊이 등) 를 적절하게 설정함으로써 용이하게 대처할 수 있다. 따라서, 작업물의 피복될 영역의 크기가 증가하는 경우에, 증착재 소량인 경우 등에도 고온 벽을 더 고온으로 가열하지 않고, 다수의 도가니를 배치하지 않고 저비용으로 용이하게 대처할 수 있다. 따라서, 장치의 비용이 감소될 수 있다. 또한, 제 4 양태에서, 증착재의 양이 매우 소량일지라도, 구멍들은 도가니의 전체 상부면에 결쳐 분산되어 제공될 수 있다. 따라서, 본 발명의 제 4 양태는 전술한 제 1 양태에서 홈이 제공되는 경우에 비해, 증착재의 양이 소량인 경우에 특히 효과적이다.

본 발명의 제 5 양태의 진공 기상 증착 장치에서, 도가니가 복수개의 영역으로 나뉘며, 각 영역마다 개별 가열 수단이 도가니의 하부면 아래에 제공되며, 이에 의해, 가열 수단에 의해 각 영역의 온도가 개별적으로 제어된다. 따라서, 각각의 영역에서, 도가니의 온도가 제어되고 증착재의 온도가 제어된다. 따라서, 증착재의 기화시에 불균일이 더욱 신뢰할 수 있게 방지된다. 그 결과, 작업물 의 피복될 영역의 크기가 증가하는 경우, 증착재가 소량인 경우에도 더욱 신뢰할 수 있게 대처할 수 있다.

본 발명의 제 6 양태의 진공 기상 증착 장치에서, 도가니는 기화실의 전체 영역에 형성되는 일체식 구조로 구성되며, 작업물의 폭 방향을 따라 길고 좁은 형상을 가지며, 그 상부면에 하나 이상의 홈을 갖는다. 하나 이상의 홈은 도가니의 길이 방향을 따라 형성되어 있고, 증착재를 포함하는 부분으로서 작용한다. 따라서, 도가니의 가열 표영역 (도가니가 증착재와 접촉하는 영역) 이 커지게 된다. 따라서, 고온 벽을 더 고온으로 가열하고, 더 많은 수의 도가니를 배치하지 않고도 증착재의 소망하는 기화량을 얻을 수 있다. 또한, 도가니가 일체식 구조이므로, 길이 방향으로 고온 벽의 지점들 사이에서의 온도차가 존재할지라도, 도가니의 상부면에서 하나 이상의 홈이 형성되지 않은 부분 (마운드부) 과 하나 이상의 홈 아래의 부분에서의 열전도에 기인하여 전체 도가니에 걸쳐 온도가 균일하다. 따라서, 길이 방향으로의 증착재의 기화시에 불균일이 방지되고, 작업물의 막두께 분포가 균일해질 수 있다. 게다가, 증착재가 소량인 경우에도 구멍들의 홈의 개수와 치수 (폭, 깊이 등) 를 적절하게 설정함으로써 용이하게 대처할 수 있다. 따라서, 작업물의 피복될 영역의 크기가 증가하는 경우에, 증착재가 소량인 경우 등에도 고온 벽을 더 고온으로 가열하지 않고, 다수의 도가니를 배치하지 않고도 저비용으로 용이하게 대처할 수 있다. 따라서, 장치의 비용이 감소될 수 있다. 특히, 증착재의 양이 매우 소량인 경우에, 하나 이상의 홈이 다음에 언급할 본 발명의 제 7 양태에서와 같이 길이 방향에 수직한 방향을 따라 형성된다 면, 길이 방향으로의 홈들 사이의 간격이 너무 커져서 증착재의 기화시 불균일이 발생하는 경향이 있다. 그러나, 본 발명의 제 6 양태에서, 하나 이상의 홈이 길이 방향을 따라 형성되므로, 이러한 문제가 발생하지 않는다. 이점에서, 본 발명의 제 6 실시예는 이점을 갖는다.

본 발명의 제 7 양태의 진공 기상 증착 장치에서, 도가니는 기화실의 전체 영역에 형성되는 일체식 구조로 구성되며, 작업물의 폭 방향을 따라 길고 좁은 형상을 가지며, 그 상부면에 복수 개의 홈들을 갖는다. 이 홈들은 도가니의 길이 방향에 수직한 방향을 따라 형성되어 있고, 증착재를 포함하는 부분으로서 작용한다. 따라서, 도가니의 가열 표영역 (도가니가 증착재와 접촉하는 영역) 이 커지게 된다. 따라서, 고온 벽을 더 고온으로 가열하고, 더 많은 수의 도가니를 배치하지 않고도 증착재의 소망하는 기화량을 얻을 수 있다. 또한, 도가니가 일체식 구조이므로, 고온 벽의 지점들 사이에서의 온도차가 존재할지라도, 도가니의 상부면에서 홈들이 형성되지 않은 부분 (마운드부) 과 홈들 아래의 부분에서 열전도에 기인하여 전체 도가니에 걸쳐 온도가 균일하다. 따라서, 길이 방향으로 증착재의 기화시에 불균일이 방지되고, 작업물의 막두께 분포가 균일해질 수 있다. 게다가, 증착재가 소량인 경우에도 홈들의 수와 치수 (폭, 깊이 등) 를 적절하게 설정함으로써 용이하게 대처할 수 있다. 따라서, 작업물의 피복될 영역의 크기가 증가하는 경우에, 증착재가 소량인 경우 등에도 고온 벽을 더 고온으로 가열하지 않고, 다수의 도가니를 배치하지 않고 저비용으로 용이하게 대처할 수 있다. 따라서, 장치의 비용이 감소될 수 있다.

본 발명의 제 8 양태의 진공 기상 증착 장치에서, 도가니는 기화실의 전체 영역에 형성되는 일체식 구조로 구성되며, 작업물의 폭 방향을 따라 길고 좁은 형상을 가지며, 그 상부면에 복수 개의 구멍들을 갖는다. 이 구멍들은 증착재를 포함하는 부분으로서 작용한다. 따라서, 도가니의 가열 표영역 (도가니가 증착재와 접촉하는 영역) 이 커지게 된다. 따라서, 고온 벽을 더 고온으로 가열하고, 더 많은 수의 도가니를 배치하지 않고도 증착재의 소망하는 기화량을 얻을 수 있다. 또한, 도가니가 일체식 구조이므로, 고온 벽의 지점들 사이에서의 온도차가 존재할지라도, 도가니의 상부면에서 구멍들이 형성되지 않은 부분 (마운드부) 과 구멍들 아래의 부분에서의 열전도에 기인하여 전체 도가니에 걸쳐 온도가 균일하다. 따라서, 증착재의 기화시에 불균일이 방지되고, 작업물의 막두께 분포가 균일해질 수 있다. 게다가, 증착재가 소량인 경우에도 구멍들의 홈의 개수와 치수 (직경, 깊이 등) 를 적절하게 설정함으로써 용이하게 대처할 수 있다. 따라서, 작업물의 피복될 영역의 크기가 증가하는 경우에, 증착재가 소량인 경우 등에도 고온 벽을 더 고온으로 가열하지 않고, 다수의 도가니를 배치하지 않고 저비용으로 용이하게 대처할 수 있다. 따라서, 장치의 비용이 감소될 수 있다. 또한, 제 8 양태에서, 증착재의 양이 매우 소량일지라도, 구멍들은 도가니의 전체 상부면에 결쳐 분산되어 제공될 수 있다. 따라서, 본 발명의 제 8 양태는 전술한 제 6 양태 및 제 7 양태에서 홈들이 제공되는 경우에 비해, 증착재의 양이 소량인 경우에 특히 효과적이다.

본 발명의 제 9 양태의 진공 기상 증착 장치에서, 도가니가 길이 방향을 따 라 적어도 복수 개의 영역으로 나뉘며, 각 영역마다 개별 가열 수단이 도가니의 하부면 아래에 제공되어, 이에 의해, 가열 수단에 의해 각 영역의 온도가 개별적으로 제어될 수 있다. 따라서, 각각의 영역에서, 도가니의 온도가 제어되고 증착재의 온도가 제어된다. 따라서, 길이 방향으로의 증착재의 기화시에 불균일이 더욱 신뢰할 수 있게 방지된다. 그 결과, 작업물의 피복될 영역의 크기가 증가하는 경우에, 증착재가 소량인 경우에도 더욱 신뢰할 수 있게 대처할 수 있다.

본 발명의 제 10 양태 및 제 11 양태의 진공 기상 증착 장치에서, 증착재는 유기 재료이며, 작업물는 평판 디스플레이(FPD)용 기재이다. 유기 재료는 기재의 표면에 증착되어 유기 전계발광 소자의 박막을 형성한다. 따라서, 전술한 제 6 양태 내지 제 9 양태 중 하나와 유사한 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 평판 디스플레이용 기재 또는 조명 장치용 기재의 크기가 증가하더라도 용이하게 대처할 수 있다. 특히, FPD용 대형 기재 또는 조명 장치용 대형 기재에 적용될 때 유기 EL용 진공 기상 증착 장치가 유용할 수 있다.

본 발명의 제 5 양태 또는 제 9 양태의 진공 기상 증착 장치에서, 유기 전자발광 소자의 박막을 제조하는 방법인 본 발명의 제 12 양태의 방법에 따르면, 유기 재료가 증착재로서 사용된다. 또한, 진공 기상 증착 장치의 도가니는 복수 개의 영역으로 나뉘어진다. 각각의 영역에서 온도가 측정되고, 히터와 같은 가열 수단의 출력이 각각의 영역에서 측정된 온도에 기초하여 개별적으로 제어되므로, 각각의 영역의 온도는 일정해진다. 따라서, 각각의 영역에서, 도가니의 온도가 제어되고 증착재의 온도가 제어된다. 따라서, 길이 방향으로의 증착재의 기화 시에 불균일이 더욱 신뢰할 수 있게 방지된다. 그 결과, 작업물의 피복될 영역의 크기가 증가하는 경우에, 증착재가 소량인 경우에도 더욱 신뢰할 수 있게 대처할 수 있다.

본 발명은 이하 상세한 설명 및 본 발명을 제한하는 것이 아니라, 설명만을 위해 주어진 첨부 도면을 참조로 하여 이해될 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본원의 실시형태를 자세히 설명한다.

[제 1 실시형태]

도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 진공 기상 증착 장치의 구성을 도시한 사시도이다. 도 3 은 도 1 의 A 부분의 확대 사시도이다. 도 4a 는 도 3 의 화살표 (B) 방향으로 볼 때의 단면도 (도가니의 평면도) 이다. 도 4b 는 도 4a 의 C-C 선을 따른 확대 단면도이다. 도 2a 와 도 2b 는 제 1 실시형태의 진공 기상 증착 장치내의 스풀 셔터 (spool shutter) 의 다른 구성예를 도시한 도면이다.

도 1 에 도시된 바와 같이, 제 1 실시형태의 진공 기상 증착 장치는, 진공실 (11) 내에서 증착 장치의 주 시스템 (12) 과 기재 이송 시스템 (비도시) 을 포함하고, 동시 증착 및 유기 EL 을 위한 것이다. 주 시스템 (12) 은 증착 수단으로서 사용된다. 기재 이송 시스템은 주 시스템 (12) 위에 형성된다.

진공실 (11) 의 내부는 진공 펌프 (비도시) 에 의해 저압 상태 (진공 상태) 로 유지된다. 물론, 주 시스템 (12) 등의 내부도 진공 상태로 유지된다. 더욱이, 작업물인 FPD 기재 (10) (예를 들어, 유리 기재) 가 진공상태에서 기재 이송 시스템에 의해 소정의 속도로 화살표 (X) 로 나타낸 기재 이송 방향으로 수평 이송되고 있을 때, 주 시스템 (12) 으로부터 공급된 증착재의 증기는 상기 FPD 기재 (10) 의 표면 (도면에서 하부면) 의 피복될 영역에 흡수되어 (증착되어), 박막을 형성한다.

주 시스템 (12) 은, 2 종류의 유기물질을 사용하여 동시 증착하기 위한 것이고, 그리하여 하부가 2 부분으로 분리되는 형상으로 되어 있고 구리 등으로 제조되는 챔버 (13) (진공 용기) 를 포함한다. 이 챔버 (13) 는 소위 고온 벽 챔버라고 한다. 챔버 (13) 는 그 외주부에 부착된 전기 히터 (17) 에 의해 가열되어, 챔버의 온도가 증착재의 기화에 적합한 온도로 조절된다. 더욱이, 챔버 (13) 내부에는, 증착실 (14), 혼합실 (15), 및 기화실 (16A, 16B) 이 이 순서대로 위에서부터 아래로 제공된다.

기화실 (16A) 은 기재 이송 방향의 후방측에 배치되고, 기화실 (16B) 은 기재 이송 방향의 전방측에 배치된다. 더욱이, 도가니 (22A) 는 기화실 (16A) 에 제공되고, 도가니 (22B) 는 기화실 (16B) 에 제공된다. 이후에 자세히 설명되겠지만, 상기 도가니 (22A, 22B) 각각은 FPD 기재 (10) 의 플레이트 폭 방향 (기재 이송 방향에 수직한 방향 (화살표 (Y) 방향); 이하 간단히 "플레이트 폭 방향" 이라고 함) 을 따라 길이가 길고 폭이 좁은 형상으로 형성되어 있다. 일 도가니 (22A) 에는 증착재로서 유기 도핑재 (30A) 가 담겨져 있고, 다른 도가니 (22B) 에는 증착재로서 유기 모재 (30B) 가 담겨져 있다.

기화실 (16A) 과 혼합실 (15) 사이에는 스풀 셔터 (19A) 가 제공되고, 기화실 (16B) 과 혼합실 (15) 사이에는 스풀 셔터 (19B) 가 제공된다. 스풀 셔터 (19A, 19B) 각각은 셔터 블록 (20) 과 이 셔터 블록 (20) 에 일렬로 회전가능하게 삽입된 복수의 셔터 샤프트 (21) 를 포함한다. 셔터 블록 (20) 에는, 기화실 (16A) (스풀 셔터 (19A) 의 경우에) 또는 기화실 (16B) (스풀 셔터 (19B) 의 경우) 및 혼합실 (15) 과 연통하는 증기 구멍 (20a) 이 형성된다. 셔터 샤프트 (21) 에는, 셔터 블록 (20) 의 증기 구멍 (20a) 과 연통할 수 있는 위치에 증기 구멍 (21a) 이 형성된다. 또한, 복수의 증기 구멍 (20a) 과 복수의 증기 구멍 (21a) 둘 다는 플레이트 폭 방향으로 배열된다. 이에 따라, 증기 구멍 (20a, 21b) 각각을 관류하는 증착재의 증기량은, 각 셔터 샤프트 (21) 의 증기 구멍 (21a) 과, 관련된 셔터 블록 (20) 의 대응 증기 구멍 (20a) 간의 상대 위치를 조절하도록 각 셔터 샤프트 (21) 의 회전 위치를 조절함으로써, 플레이트 폭 방향으로의 증착재의 증기량의 분포가 균일하도록 조절될 수 있다.

제 1 실시형태의 진공 기상 증착 장치에서 스풀 셔터로서 도 2a 및 도 2b 에 도시된 구성을 가진 스풀 셔터가 사용될 수 있다. 상기 도면에 하나의 기화실 (16A) 측만이 도시되고 설명되었지만, 도 2a 및 도 2b 에 도시된 구성을 가진 스풀 셔터는 다른 기화실 (16B) 에도 사용할 수 있다.

도 2a 에 도시된 바와 같이, 스풀 셔터 (81) 는, 기화실 (16A) 의 상부벽을 구성하도록 측면벽 (고온 벽) (23) 과 접촉하고, 그 중심부에 종방향을 따라 개구부를 구비한 지지판 (80) 상에 배치된다. 보다 자세하게는, 스풀 셔터 (81) 는 , 지지판 (80) 에 고정되며 이 지지판 (80) 의 개구부를 덮도록 배치된 편평한 고정판 (82), 고정판 (82) 의 표면상에 슬라이딩가능하게 배치된 편평한 가동판 (83), 이 가동판 (83) 이 슬라이딩하도록 고정판 (82) 에 대하여 가동판 (83) 을 가압하는 가압 기구 (85), 및 가동판 (83) 이 고정판 (82) 의 표면을 따라 슬라이딩하도록 해주는 시프팅 장치 (비도시) 를 포함한다. 고정판 (82) 에는, 종방향으로 소정 길이의 간격으로 배열된 복수의 증기 구멍 (82a) 이 형성된다. 다른 한편으로는, 가동판 (83) 에는, 증기 구멍 (82a) 의 간격과 동일한 간격으로 배열되고 증기 구멍 (82a) 보다 작은 개구 면적을 가진 복수의 증기 구멍 (83a) 이 형성된다. 고정판 (82) 과 가동판 (83) 은 플레이트 폭 방향으로 FPD 기재 (10) 의 길이와 동일한 길이를 가진 긴 판이다.

스풀 셔터 (81) 에는, 플레이트 폭 방향으로 복수의 가압 기구 (85) 가 제공된다. 각각의 가압 기구 (85) 에는, 가동판 (83) 의 양단부를 플레이트 폭 방향으로 가압하고 또한 이 가동판 (83) 이 슬라이딩 방향으로 이동할 수 있도록 해주는 2 개의 롤러 (86), 이 롤러 (86) 가 회전가능하도록 롤러 (86) 를 지지하는 지지 샤프트 (87), 및 지지판 (80) 에 고정되며 지지 샤프트 (87) 를 고정판 (82) 쪽으로 가압하면서 이 지지 샤프트 (87) 를 유지하는 유지 부재 (88) 가 제공된다. 유지 부재 (88) 의 상부에는 스프링 (89) 이 제공된다. 지지 샤프트 (87) 는 스프링 (89) 의 가압력에 의해 고정판 (82) 쪽으로 가압된다. 그 결과, 롤러 (86) 는 가동판 (83) 이 슬라이딩할 수 있는 적절한 가압력으로, 가동판 (83) 을 고정판 (82) 쪽으로 가압할 수 있다.

따라서, 전술한 구성을 가진 스풀 셔터 (81) 에 있어서, 증기 구멍 (82a, 83b) 각각을 관류하는 증착재의 증기량은, 고정판 (82) 의 각 증기 구멍 (82a) 과 가동판 (83) 의 대응 증기 구멍 (83a) 간의 상대 위치를 조절하도록 가동판 (83) 의 슬라이딩 위치를 조절함으로써, 플레이트 폭 방향으로의 증착재의 증기량의 분포가 균일해지도록 조절될 수 있다 (도 2b 참조).

또한, 증착실 (14) 과 혼합실 (15) 사이에는 다공판 셔터 (24) 가 제공되고, 증착실 (14) 에는 다공 스트레이트닝 판 (27) 이 제공된다. 다공판 셔터 (24)는 복수의 관통구 (25a) 가 형성된 고정판 (25) 과, 플레이트 폭 방향 (화살표 (Y) 방향) 으로 일렬로 배치된 복수의 가동판 (26) 을 포함하고, 이 가동판에는 관통구 (25a) 와 연통할 수 있는 위치에서 복수의 관통구 (26a) 가 형성되어 있다. 관통구 (25a, 26b) 각각을 관류하는 가스 혼합물의 유량은, 각 가동판 (26) 의 관통구 (26a) 와 고정판 (25) 의 대응 관통구 (25a) 간의 상대 위치를 조절하기 위해 플레이트 폭 방향 (화살표 (Y) 방향) 으로 각 가동판 (26) 의 위치를 조절함으로써, 혼합실 (15) 에서부터 증착실 (14) 로 유동하는 가스 혼합물의 유량 분포가 균일하게 되도록 조절된다. 다공 스트레이트닝 판 (27) 에는, 관통구 (25a, 26a) 보다 더 작은 복수의 관통구 (27a) 가 형성되어 있다. 다공 스트레이트닝 판 (27) 은 가스 혼합물의 유량 분포와 유동을 더욱 좋게 하기 위한 것이다.

따라서, 도가니 (22A, 22B) 에 담겨진 도핑재 (30A) 와 모재 (30B) 가 고온 벽 (23), 즉 전기 히터 (17) 에 의해 가열된 기화실 (16A, 16B) 의 측면벽 (챔버 (13) 의 벽) 으로부터의 복사열에 의해 기화 (승화) 될 때, 도핑재의 증기는 플레 이트 폭 방향으로의 증기량 분포가 스풀 셔터 (19A) 에 의해 조절되는 상태에서 혼합실 (15) 안으로 유동하고, 모재의 증기는 플레이트 폭 방향으로의 증기량 분포가 스풀 셔터 (19B) 에 의해 조절되는 상태에서 혼합실 (15) 안으로 유동한다. 혼합실 (15) 에는, 도핑재의 증기와 모재의 증기가 혼합되어 적절한 혼합비를 가진 가스 혼합물을 형성한다. 또한, 이 가스 혼합물은 다공판 셔터 (24) 와 다공 스트레이트닝 판 (27) 을 통과하여 균일한 분포를 가지며, 그 후 증착실 (14) 에서 FPD 기재 (10) 의 표면 (피복될 영역) 상에 기화 (증착) 되며, 이리하여, 예를 들어 대략 400 옹스트롬의 두께를 가진 박막이 형성된다. 즉, FPD 기재 (10) 의 표면상에 유기 EL 소자의 발광층이 형성된다.

여기에서, FPD 기재 (10) 의 표면이 플레이트 폭 방향으로 그 전체 폭에 걸쳐 한번에 피복되더라도, 이 표면은 기재 이송 시스템에 의해 FPD 기재 (10) 를 이송하면서 기재 이송 방향으로 연속적으로 피복되며, 그리하여 최종적으로 이 표면의 피복될 전체 영역이 피복됨을 알아야 한다. 더욱이, FPD 기재 (10) 가 예를 들어 0.4m 이상 (예를 들어 대략 1m) 의 플레이트 폭 (화살표 (Y) 방향으로의 폭) 으로 된 대형이기 때문에, 플레이트 폭 방향으로 FPD 기재 (10) 의 표면상에 피복될 영역의 길이도 길다 (예를 들어, 1m). 플레이트 폭 방향으로 양측에서 FPD 기재 (10) 의 가장자리부는 기재 이송 시스템의 롤러에 의해 접촉되는 부분이므로 피복되지 않는 부분이다.

따라서, 플레이트 폭 방향으로 FPD 기재 (10) 의 피복될 영역의 길이에 따라, 챔버 (13), 증착실 (14), 다공 스트레이트닝 판 (25), 다공판 셔터 (24), 혼합 실 (15), 스풀 셔터 (21), 및 기화실 (16A, 16B) 은 또한 플레이트 폭 방향으로 FPD 기재 (10) 의 피복될 영역의 길이에 상응하는 정도의 길이로 길게 되어 있다. 기화실 (16A, 16B) 은, 예를 들어 대략 0.05m 의 길이 (기재 이송 방향으로의 폭) 와 0.4m 이상 (예를 들어 대략 1m) 의 폭 (플레이트 폭 방향으로의 폭) 으로 된 길이가 길고 폭이 좁은 공간이다.

또한, 도가니 (22A, 22B) 는 FPD 기재 (10) 의 길이가 길고 폭이 좁은 피복될 영역에 따라 플레이트 폭 방향으로 길이가 길고 폭이 좁게 형성되어 있다. 도가니 (22A, 22B) 각각은 일체식 구조이고 높은 열전도성과 내열성을 가진 재료로 제조된다. 이러한 도가니 (22A, 22B) 용 재료로서는, 예를 들어 구리, 알루미늄, 및 SUS 304 등의 금속과, 세라믹과, 플루오르화 규소, 및 질화규소를 포함한다. 도가니 (22A, 22B) 는 서로 유사한 구성을 가지므로 이하에는 도가니 (22A) 의 구성만 설명하겠다.

도 1, 도 3, 도 4a, 및 도 4b 에 도시된 바와 같이, 도가니 (22A) 의 폭 (플레이트 폭 방향으로의 폭) 은 그 길이 (기재 이송 방향으로의 폭) 보다 더 크고, 도가니 (22A) 는 평면도에서 볼 때 사각형으로 되어 있다 (도 4a 참조). 예를 들어, 도가니 (22A) 는 0.05m 의 길이와 0.4m 이상 (예를 들어, 1m) 의 폭으로 된 길고 좁은 형상을 가진다. 더욱이, 도가니 (22A) 의 상부면 (31) 에는 다수 (도면에 도시된 실시예에서는 5 개) 의 슬릿형 홈 (32A) 이 형성되어 있다. 이 슬릿형 홈 (32A) 은 도가니 (22A) 의 길이방향 (즉, 플레이트 폭 방향) 을 따라 형성되고 도가니 (22A) 의 거의 전체 폭에 걸쳐 형성되어 있다. 더욱이, 이 슬릿 형 홈 (32A) 은 도가니 (22A) 의 종방향에 수직한 방향 (즉, 기재 이송 방향) 으로 이격되어 있다. 인접한 슬릿형 홈 (32A) 들사이의 부분 (즉, 도가니 (22A) 의 상부면 (31) 에서 슬릿형 홈 (32A) 이 형성되지 않은 부분) 은 마운드부 (mound portions; 31a) 를 구성하고 있다. 슬릿형 홈 (32A) 의 치수에 대하여, 예를 들어, 폭은 대략 1 내지 5mm 이고, 길이는 0.4m 이상 (예를 들어, 대략 1m) 이며, 깊이는 대략 1 내지 2mm 이다.

더욱이, 이러한 슬릿형 홈 (32A) 은 증착재를 담기 위한 부분으로서 사용된다. 즉, 도가니 (22A) 의 슬릿형 홈 (32A) 은 도핑재 (30A) 를 포함하고, 도가니 (22B) 의 슬릿형 홈 (32A) 은 모재 (30B) 를 포함한다. 슬리형 홈 (32A) 의 실제 치수 (폭, 깊이, 및 길이) 와 개수는 증착재 (도핑재, 모재) 의 실제 필요량, FPD 기재 (10) 의 피복될 영역의 실제 치수 등에 따라 적절하게 설정됨을 알아야 한다.

전술한 바와 같이, 제 1 실시형태의 진공 기상 증착 장치에 있어서, 도가니 (22A, 22B) 각각은, 일체식 구조이고, 플레이트 폭 방향을 따라 길고 좁게 형성되어 있으며, 그 상부면 (31) 에 복수의 슬릿형 홈 (32A) 을 가지고 있으며, 이 슬릿형 홈 (32A) 은 도가니 (22A, 22B) 의 길이방향을 따라 형성되어 있고, 또한 슬릿형 홈 (32A) 은 증착재 (도핑재 (30A), 모재 (30B)) 를 담기 위한 부분으로서 사용된다. 따라서, 도가니 (22A, 22B) 의 가열면 영역 (도가니 (22A, 22B) 가 증착재와 접촉하는 영역) 은 넓어지게 된다. 그리하여, 고온 벽을 더 높은 온도로 가열하지 않고 또한 더 많은 수의 도가니를 배열하지 않고도, 증착재의 소망하 는 기화량이 얻어질 수 있다.

또한, 도가니 (22A, 22B) 각각이 일체식 구조이기 때문에, 종방향으로 고온 벽 (23) 에 지점들간의 온도차가 발생하더라도, 도가니 (22A, 22B) 의 상부면 (31) 에서 슬릿형 홈 (32A) 은 형성되지 않은 부분 (마운드부 (31a)) 과 슬릿형 홈 (32A) 아래의 부분에서의 열전도로 인해 전체 도가니 (22A, 22B) 에 걸쳐 온도가 균일하게 된다. 그리하여, 증착재 (도핑재 (30A), 모재 (30B)) 의 기화가 불균일해지는 것을 방지할 수 있고, 또한 FPD 기재 (10) 의 막 두께 분포를 균일하게 할 수 있다. 즉, 도 4b 에 도시된 바와 같이, 고온 벽 (23) 으로부터의 복사열은 도핑재 (30A) 에 의해 직접 수용될 뿐만 아니라 도가니 (22A) 의 마운드부 (31a) 에도 수용된다. 이 복사열은 도가니 (22A) 내에서 열전도되어 슬릿형 홈 (32A) 의 내부면 (가열면) 을 통하여 도핑재 (30A) 에 최종적으로 전도된다. 다른 방법으로, 슬릿형 홈 (32A) 과 마운드부 (31a) 는 서로 근접하게 번갈아 가며 배치된다. 따라서, 슬릿형 홈 (32A) 내의 도핑재 (30A) 의 온도는 마운드부 (31a) 의 온도에 민감하게 영향을 받는다. 복사열로부터 수용한 열량이 변동하지 않으면, 도핑재 (30A) 의 온도는 균일하고 일정하게 유지된다. 또한, 도가니 (22B) 는 전술한 도가니와 유사한 효과를 가진다.

더욱이, 소량의 증착재 (도핑재 (30A), 모재 (30B)) 는 슬릿형 홈 (32A) 의 개수와 치수 (폭, 깊이 등) 를 적절하게 설정함으로써 용이하게 대처할 수 있다.

따라서, FPD 기재 (10) 의 크기 증가와 관련된 FPD 기재 (10) 의 피복될 영역의 크기가 증가하는 경우, 증착재가 소량인 경우 등에도, 고온 벽을 더 높은 온 도로 가열하지 않고 또한 더 많은 수의 도가니를 배치하지 않고도, 저비용으로 용이하게 대처할 수 있다. 따라서, 장치의 비용이 저감될 수 있다.

전술한 실시예에서 슬릿형 홈 (32A) 이 도가니 (22A) 의 종방향을 따라 형성되더라도, 본 발명은 이에 한정될 필요가 없다. 도 5 에 도시된 바와 같이, 도가니 (22A) 의 상부면 (31) 은, 종방향에 수직한 방향을 따라 형성되고 도핑재를 담기 위한 부분으로서 사용되는 복수의 슬리형 홈 (32A) 을 구비할 수 있다. 이 경우에, 전술한 바와 유사한 효과를 얻을 수 있다. 하지만, 이 경우에, 슬릿형 홈 (32A) 에 담겨질 증착재의 양이 매우 적으면, 슬리형 홈 (32A) 의 개수는 적어지고, 또한 종방향으로의 슬릿형 홈 (32A) 들간의 간격도 너무 넓어지게 된다. 이에 따라, 종방향으로 증착재의 기화가 불균일해지는 경우가 쉽게 발생하게 된다. 이러한 경우에, 전술한 바와 같이 종방향을 따라 슬릿형 홈 (32A) 을 형성하는 것이 바람직하다.

더욱이, 증착재가 가열에 의해 승화되어 기화되는 승화재인 경우에, 증착재를 담기 위한 부분으로서의 홈은, 도 4a 내지 도 5 에 도시된 바와 같이, 폭이 좁은 개구, 즉 전술한 슬릿형 홈 (32A) 으로 된 복수의 홈인 것이 바람직하다. 이는, 승화재가 증착재로서 사용되는 경우에, 승화재와의 접촉 영역이 넓은 구성, 즉 복수의 슬릿형 홈 (32A) 이 제공되는 구성으로 승화재의 온도 불균일성이 더 적어지기 때문이다. 다른 한편으로는, 증착재가 가열에 의해 용융되어 기화될 용융물인 경우에, 도 6a 와 도 6b 에 도시된 바와 같이, 복수의 슬릿형 홈 (32A) 이 아니라 일체식 도가니 (22A) 의 상부면에서 기화실 (16A) 의 전체 영역에 걸쳐 형 성되어 있고 도가니 (22A) 의 일단부에서부터 타단부까지의 길이에 상응하는 길이로 된 하나의 넓은 홈 (32B) 이 증착재를 담기 위한 부분으로 사용되는 것이 바람직하다. 그 이유는 다음과 같다. 용융물 (30C) 이 증착재로서 사용되는 경우에, 용융에 의해 액화되는 용융물 (30C) 은, 일정한 기화 영역과 홈 (32B) 과의 넓은 접촉 영역을 가지고, 접촉면으로부터의 열을 수용하여 기화하고, 그리하여 복수의 슬릿형 홈을 사용할 필요가 없으며 단지 하나의 슬릿형 홈이면 충분하기 때문이다. 도 6a 및 도 6b 에서, 도 4a 및 도 4b 의 부재에 대응하는 부재는 동일한 도면부호로 나타내었고 이하 자세히 설명하지 않았다.

더욱이, 예를 들어, 대형 기재 등의 대형 작업물을 위한 대형 일체식 도가니를 형성하기 어려운 경우에, 전술한 일체식 도가니와 유사한 단일 구조물로 된 대형 도가니는, 복수의 도가니를 다발 형태로 배열하고, 도가니를 기화실의 전체 영역에 걸쳐 배치하며, 도가니의 상부면에서 이 도가니의 상부의 일단부에서부터 타단부까지의 길이를 가진 복수의 슬릿형 홈을 형성함으로써 실현될 수 있다. 온도 분포의 균일성을 더 개선시키기 위해서, 도가니를 다발 형태로 배열할 경우, 복수의 도가니들이 기화실의 전체 영역에 걸쳐 형성하도록 서로 근접하게 배치되는 것이 바람직하다.

[제 2 실시형태]

도 7 은 본원의 제 2 실시형태에 따른 진공 기상 증착 장치의 요부의 구성을 도시한 사시도이다. 도 8 은 도 7 의 화살표 (D) 방향에서 볼 때의 단면도 (전기 히터의 평면도) 이다. 도 9 는 온도 제어를 설명하기 위한 순서도이다.

도 7 과 도 8 에 도시된 제 2 실시형태의 진공 기상 증착 장치에는, 제 1 실시형태의 진공 기상 증착 장치에서의 도핑재를 위한 가열 수단으로서 도가니 (22A) 내에 전기 히터 (41) 가 더 제공되어 있다. 도시되지 않았지만, 모재를 위한 도가니 (22B) 는 도가니 (22A) 에서와 같이 전기 히터 (41) 가 제공된 구성을 가진다. 이러한 점 이외에, 제 2 실시형태의 진공 기상 증착 장치의 구성 (도가니의 전체 구성 및 배열, 진공 기상 증착 장치의 전체 구성 등) 은 제 1 실시형태의 진공 기상 증착 장치 (도 1 내지 도 6b 참조) 의 구성과 동일하고, 그리하여 이하에 자세히 설명하지 않았다.

도 7 과 도 8 에 도시된 바와 같이, 도가니 (22A) 의 하부면 아래에 히터단 (heater stage; 42) 이 이 도가니 (22A) 와 일체화되어 제공되어 있다. 히터단 (42) 의 상부면에는 히터를 위한 홈 (43) 이 형성된다. 히터를 위한 홈 (44) 은 도가니 (22A) 의 하부면에 형성된다. 전기 히터 (41) 는 홈 (43, 44) 들사이에 포함되도록 형성된다. 도가니 (22A) 의 종방향을 따라 복수의 전기 히터 (41) 가 제공된다. 이 전기 히터 (41) 는 개별 온도 제어기 (45) 에 각각 연결된다. 즉, 도가니 (22A) 는 종방향으로 복수의 영역으로 나누어지고, 각각의 영역에서 도가니 (22A) 의 하부면 아래에 개별 전기 히터 (41) 가 제공되어, 전기 히터 (41) 에 의해 각 영역의 온도를 개별적으로 제어할 수 있다. 온도 제어기 (45) 는 각각의 전기 히터 (41) 에 공급되는 전력을 제어하여, 각 영역에 제공된 열전대 (thermocouples) 등의 온도 센서 (46) 로부터 입력되는 각 영역을 위한 도가니 (22A) 의 온도 검출 신호 (온도 검출치) 가 소정의 일정한 온도를 나타낸다. 챔버 (13) 를 가열하기 위한 전기 히터 (17) 는 각각 예를 들어 1kW 의 용량을 가지고 대략 0 내지 350℃ 의 온도 조절을 수행할 수 있는 반면, 전기 히터 (41) 각각은 예를 들어 0.01kW 의 용량을 가지고 대략 0 내지 2℃의 온도 조절을 수행할 수 있다.

도 9 의 순서도를 사용하여, 온도 조절을 위한 제어의 특별 실시예를 이하 설명한다. 도가니 (22A) 의 각 영역을 위한 온도 센서로부터의 온도 검출치 ( T_i (i=1, 2, ..., n-1, n)) 가 측정되고 (S1 단계), 각 영역의 온도 검출치 (T_i) 및 각 영역의 목표 온도치 (Tt_i (i=1, 2, ..., n-1, n)) 를 비교한다 (S2 단계). 어떠한 영역에서 온도 검출치 (T_i) 가 목표 온도치 (Tt_i) 보다 작으면, 관련 영역에서의 히터 출력은 온 (ON) 상태가 되도록 제어된다 (S3 단계). 다른 한편으로는, 온도 검출치 (T_i) 가 목표 온도치 (Tt_i) 이상이면, 관련 영역에서의 히터 출력은 오프 (OFF) 상태가 되도록 제어된다 (S4 단계). 따라서, 전기 히터 (41) 는 각 영역의 온도 검출치 (T_i) 가 소정의 일정한 온도를 나타내도록 온도 제어기 (45) 에 의해 조절된다.

따라서, 제 2 실시형태의 진공 기상 증착 장치로, 전술한 제 1 실시형태의 진공 기상 증착 장치와 유사한 효과를 얻을 수 있다.

더욱이, 제 2 실시형태의 진공 기상 증착 장치에서, 도가니 (22A) 는 종방향으로 복수의 영역으로 나누어지고, 각 영역에는 도가니 (22A) 의 하부면 아래에 개 별 전기 히터 (41) 가 제공되며, 이로 인하여 전기 히터 (41) 에 의해 각 영역의 온도가 개별적으로 제어될 수 있다. 따라서, 각 영역마다 도가니 (22A) 의 온도가 미세 조정되고, 또한 증착재 (도핑재 (30A)) 의 온도가 미세 조정된다. 따라서, 종방향으로 증착재 (도핑재 (30A)) 의 기화 불균일성을 보다 용이하게 방지할 수 있다. 따라서, FPD 기재 (10) 의 피복될 영역의 크기가 증가하는 경우, 증착재가 소량인 경우 등에도 보다 용이하게 대처할 수 있다. 또한, 도가니 (22B) 는 전술한 도가니와 유사한 효과를 가진다.

전술한 실시예에서, 도가니 (22A) 와 히터단 (42) 이 일체화되고 (즉, 전기 히터 (41) 가 매립형이고) 전기 히터 (41) 의 열이 도가니 (22A) 의 하부면과 접촉하는 전기 히터 (41) 에 의해 도가니 (22A) 에 직접 전달되지만, 본 발명은 이에 한정되지 않음을 알아야 한다. 도 10 에 도시된 바와 같이, 전기 히터 (41) 와 도가니 (22A) 가 분리되도록 히터단 (42) 과 도가니 (22A) 를 개별적으로 제공함으로써, 도가니 (22A) 는 전기 히터 (41) 로부터의 복사열에 의해 가열될 수 있다. 이 경우에, 히터단 (42) (전기 히터 (41)) 은 기화실 (16A) (챔버 (13)) 의 내측 또는 외부에 제공될 수 있다. 기화실 (16A) (챔버 (13)) 내부에 히터단 (42) 이 제공되는 경우에는, 도가니 (22A) 와 전기 히터 (41) 사이에 기화실 (16A) (챔버 (13)) 의 벽이 없기 때문에, 전기 히터 (41) 로부터 도가니 (22A) 로의 열전달 효율이 높게 되는 장점이 있다. 다른 한편으로는, 기화실 (16A) (챔버 (13)) 외부에 히터단 (42) 이 제공되는 경우에, 히터단 (42) (전기 히터 (41)) 의 보수, 변경 등이 용이한 장점이 있다.

더욱이, 전기 히터 (41) 는 전술한 바와 같이 종방향으로 도가니 (22A) 의 각 영역에 제공되는 것에 한정되지 않고 보다 적절하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 11 에 도시된 바와 같이, 도가니 (22A) 는 종방향으로 뿐만 아니라 이 종방향에 수직한 방향으로 복수의 영역으로 나누어져, 도가니 (22A) 의 하부면 아래에 각 영역을 위한 개별 전기 히터 (41) 가 제공되어, 전기 히터 (41) 에 의해 각 영역의 온도가 개별적으로 제어될 수 있다. 이 경우에, 종방향으로의 도가니 (22A) 의 온도 분포 뿐만 아니라 이 종방향에 수직한 방향으로의 도가니의 온도 분포를 조절할 수 있기 때문에, 더 정밀한 온도 제어를 할 수 있다.

[제 3 실시형태]

도 12 는 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 진공 기상 증착 장치의 요부의 구성을 도시한 사시도이다. 도 13a 는 도 12 의 화살표 (E) 방향에서 볼 때의 단면도 (도가니의 평면도) 이다. 도 13b 는 도 13a 의 F-F 선을 따른 확대 단면도이다.

도 12 내지 도 13b 에 도시된 바와 같이, 제 3 실시형태의 진공 기상 증착 장치에는, 슬릿형 홈 대신에, 전술한 제 1 실시형태의 진공 기상 증착 장치에서 도핑재를 위한 도가니 (22A) 의 표면 (31) 에 구멍 (51) 이 제공된다. 도시되지 않았지만, 모재를 위한 도가니 (22B) 도 도가니 (22A) 에서처럼 구멍 (51) 이 제공된 구성으로 되어 있다. 이러한 점 이외에, 제 3 실시형태의 진공 기상 증착 장치의 구성 (도가니의 배치, 진공 기상 증착 장치의 전체 구성 등) 은 전술한 제 1 실시형태의 진공 기상 증착 장치 (도 1 내지 도 6b 참조) 와 동일하므로, 이 하에 자세히 설명하지 않았다.

도 12 내지 도 13b 에 도시된 바와 같이, 도가니 (22A) 의 폭 (플레이트 폭 방향으로의 폭) 이 그 길이 (기재 이송 방향으로의 폭) 보다 더 크고, 도가니 (22A) 는 평면도에서 볼 때 사각형 형상을 가진다 (도 13a 참조). 예를 들어, 도가니 (22A) 는 0.05m 의 길이와 0.4m 이상 (예를 들어, 1m) 의 폭을 가진 길고 좁은 형상으로 되어 있다. 더욱이, 도가니 (22A) 의 상부면 (31) 에는 복수의 구멍 (51) 이 형성되어 있다. 이 구멍 (51) 은 도가니 (22A) 의 전체 상부면 (31) 에 걸쳐 형성되고 도면에 도시된 실시예에서는 엇갈리게 배열되어 있다. 이 구멍 (51) 은 상호 이격되어 있다. 인접한 구멍 (51) 들 사이의 부분 (즉, 도가니 (22A) 의 상부면 (31) 에서 구멍 (51) 이 형성되지 않은 부분) 은 마운드부 (31a) 를 구성한다. 구멍 (51) 의 치수에 대하여, 예를 들어 그 직경은 대략 1 내지 5mm 이고, 깊이는 대략 0.1 내지 2mm 이다.

더욱이, 이 구멍 (51) 은 증착재를 담기 위한 부분으로서 사용된다. 즉, 도가니 (22A) 의 구멍 (51) 은 도핑재 (30A) 를 담고, 도가니 (22B) 의 구멍 (51) 은 모재 (30B) 를 담는다. 구멍 (51) 의 실제 치수 (직경, 깊이 등) 와 개수는, 증착재 (도핑재, 모재) 의 실제 필요량, FPD 기재 (10) 의 피복될 영역의 실제 치수 등에 따라 적절하게 설정됨을 알아야 한다. 또한, 평면도에서 볼 때 구멍 (51) 의 형상은 도면에 도시된 실시예에서와 같이 원형으로 제한될 필요는 없고 적절한 형상 (예를 들어, 사각형) 일 수 있다.

전술한 바와 같이, 제 3 실시형태의 진공 기상 증착 장치에 있어서, 도가니 (22A, 22B) 각각은 일체식 구조이고 플레이트 폭 방향을 따라 길고 좁게 형성되며 그 상부면 (31) 에 복수의 구멍 (51) 을 가지며, 이 구멍 (51) 은 증착재를 담기 위한 부분으로서 사용된다. 따라서, 도가니 (22A, 22B) 의 가열면 영역 (도가니 (22A, 22B) 가 증착재와 접촉하는 영역) 은 넓어지게 된다. 따라서, 고온 벽을 더 높은 온도로 가열하지 않고 또한 더 많은 개수의 도가니를 배열하지 않고도 증착재의 소망하는 기화량을 얻을 수 있다.

도가니 (22A, 22B) 각각은 일체식 구조이기 때문에, 도가니 (22A, 22B) 의 종방향으로의 고온 벽 (23) 에서의 지점들간의 온도차가 있더라도, 도가니 (22A, 22B) 의 상부면 (31) 에서 구멍 (51) 이 형성되지 않은 부분 (마운부 (31a)) 과 구멍 (51) 아래의 부분에서 열전도가 있기 때문에, 전체 도가니 (22A) 및 전체 도가니 (22B) 에 걸쳐 온도가 균일하게 된다. 따라서, 종방향으로의 증착재 (도핑재 (30A), 모재 (30B)) 의 기화가 불균일해지는 것을 방지할 수 있고, 또한 FPD 기재 (10) 의 막 두께 분포를 균일하게 할 수 있다. 즉, 도 13b 에 도시된 바와 같이, 고온 벽 (23) 으로부터의 복사열은 도핑재 (30A) 에 직접 수용될 뿐만 아니라 도가니 (22A) 의 마운드부 (31a) 에도 수용된다. 이 복사열은 도가니 (22A) 내에서 열전도되어 구멍 (51) 의 내부면 (가열면) 을 통하여 도핑재 (30A) 에 최종적으로 전도된다. 다른 방법으로, 구멍 (51) 과 마운드부 (31a) 는 서로 근접하게 번갈아 가며 배치된다. 따라서, 구멍 (51) 내의 도핑재 (30A) 의 온도는 마운드부 (31a) 의 온도에 민감하게 영향을 받게 된다. 수용된 복사열의 양이 변동하지 않으면, 도핑재 (30A) 의 온도는 균일하고 일정하게 유지된다. 또한, 도가니 (22B) 는 전술한 도가니와 유사한 효과를 가진다.

더욱이, 증착재 (도핑재 (30A), 모재 (30B)) 가 소량인 경우에도 구멍 (51) 의 개수와 치수 (직경, 깊이 등) 를 적절하게 설정함으로써 용이하게 대처할 수 있다.

따라서, FPD 기재 (10) 의 크기 증가와 관련된 FPD 기재 (10) 의 피복될 영역의 크기가 증가하는 경우, 증착재가 소량인 경우 등에도, 고온 벽을 더 높은 온도로 가열하지 않고 또한 복수의 도가니를 배치하지 않고도, 저비용으로 용이하게 대처할 수 있다. 따라서, 장치의 비용이 저감될 수 있다. 또한, 제 3 실시형태에서, 증착재가 소량인 경우에도, 도가니 (22A, 22B) 의 전체 상부면에 걸쳐 구멍 (51) 이 분산되어 제공될 수 있다. 따라서, 제 3 실시형태는, 전술한 제 1 실형태에서와 같이 슬릿형 홈이 제공된 경우에 비하여 증착재의 양이 적은 경우에 특히 효과적이다.

전술한 실시예에서 구멍 (51) 이 엇갈리게 배열되더라도, 구멍의 배열은 이에만 한정될 필요가 없고 적절하게 배열될 수 있다. 예를 들어, 구멍 (51) 이 도 14 에 설명된 바와 같이 행 및 열로 간단히 배열된 배열을 사용할 수 있다. 이 경우에, 전술한 바와 유사한 효과를 얻을 수 있다.

더욱이, 예를 들어 대형 기재 등의 대형 작업물을 위한 대형 일체식 도가니를 형성하기 어려운 경우에, 복수의 도가니를 다발 형태로 배열하고, 도가니를 기화실의 전체 영역에 걸쳐 배치하며, 이 도가니의 상부면에 복수의 구멍을 형성함으로써 전술한 일체식 도가니와 유사한 단일 구성의 대형 도가니를 실현할 수 있다. 온도 분포의 균일성을 더 개선시키기 위해서, 도가니를 다발 형태로 배열할 경우 복수의 도가니들이 기화실의 전체 영역에 걸쳐 서로 근접하게 배치되는 것이 바람직하다.

[제 4 실시형태]

도 15 는 본원의 제 4 실시형태에 따른 진공 기상 증착 장치의 요부의 구성을 도시한 사시도이다.

도 15 에 도시된 바와 같이, 제 4 실시형태의 진공 기상 증착 장치에 있어서, 전술한 제 3 실시형태의 진공 기상 증착 장치에서 도핑재를 위한 도가니 (22A) 에 가열 수단으로서 전기 히터 (41) 가 더 제공된다. 도시되지 않았지만, 모재용 도가니 (22B) 는 도가니 (22A) 에서와 같이 전기 히터 (41) 가 제공된 구성을 가진다. 이러한 점 이외에, 제 4 실시형태의 진공 기상 증착 장치의 구성 (도가니의 전체 구성 및 배열, 진공 기상 증착 장치의 전체 구성 등) 은 전술한 제 1 및 제 3 실시형태의 진공 기상 증착 장치 (도 1 내지 도 6b 및 도 12 내지 도 14 참조) 와 동일하므로, 이하 자세히 설명하지 않았다.

또한, 전기 히터 (41) 의 배열 등은 전술한 제 2 실시형태 (도 7 내지 도 11 참조) 와 유사하므로, 이하 자세히 설명하지 않았다.

따라서, 제 4 실시형태의 진공 기상 증착 장치는 전술한 제 1 및 제 3 실시형태와 유사한 효과를 가지고 또한 전술한 제 2 실시형태와 유사한 효과를 가진다.

[다른 실시형태]

전술한 제 1 내지 제 4 실시형태에서와 같이 길고 좁은 피복될 영역에 따라 길고 좁은 도가니 (22A, 22B) 가 구성되는 경우에 본 발명의 효과를 특히 얻을 수 있더라도, 본 발명은 길고 좁은 형상의 도가니를 구성하는 경우에만 한정될 필요가 없다. 예를 들어, 도 16 에 도시된 바와 같이, 복수의 슬릿형 홈 (63) 은, 평면도에서 볼 때 정사각형 (예를 들어, 측면 길이가 수십 센티미터인 정사각형) 으로 되어 있고 기화실 (60) 에 제공되는 도가니 (61) 의 상부면 (62) 에 증착재 (64) 를 담기 위한 부분으로서 형성될 수 있다. 다른 방법으로, 도 17 에 도시된 바와 같이, 복수의 구멍 (73) 은, 평면도에서 볼 때 정사각형 (예를 들어, 측면 길이가 수십 센티미터인 정사각형) 으로 되어 있고 기화실 (70) 에 제공되는 도가니 (71) 의 상부면 (72) 에 증착재 (74) 를 담기 위한 부분으로서 형성될 수 있다. 더욱이, 도가니 (61, 71) 는 복수의 영역으로 나누어져 도가니 (61, 71) 의 하부면 아래에서 이 각 영역에 개별 가열수단 (전기 히터 등) 을 제공하여, 가열 수단으로 각 영역의 온도를 개별적으로 제어할 수 있다. 이 경우에, 전술한 바와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 작업물의 피복될 영역의 크기가 증가하는 경우, 증착재가 소량인 경우 등에도, 고온 벽을 더 높은 온도로 가열하지 않고 또한 복수의 도가니를 배치하지 않고도, 저비용으로 용이하게 대처할 수 있다. 따라서, 장치의 비용이 저감될 수 있다.

또한, 전술한 제 1 내지 제 4 실시형태에서, 도핑재를 위한 도가니 (22A) 와 모재를 위한 도가니 (22B) 가 유사하게 구성되는 실시예를 기재하였다. 하지만, 전술한 실시형태에 기재된 도가니는 다음과 같이 결합하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 전술한 제 1 실시형태에서와 같이 슬릿형 홈 (32A) 이 형성된 도가니는 도핑재용 도가니 (22A) 로서 사용되고, 전술한 제 2 실시형태에서와 같이 구멍 (51) 이 형성된 도가니는 모재용 도가니 (22B) 로서 사용된다.

더욱이, 본 발명은 동시 증착용 진공 기상 증착 장치 뿐만 아니라 단일 증착용 진공 기상 증착 장치에도 사용될 수 있다. 또한, 본 발명은 유기 EL 의 진공 기상 증착 장치 이외의 진공 기상 증착 장치에 사용될 수 있다.

본 발명은 진공 기상 증착 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, 유기 EL 소자의 박막을 형성하도록 대형의 FPD 기재의 표면상에 유기물질 (모재와 도핑재) 이 증착되는 유기 EL 의 진공 기상 증착 장치에 사용되는 경우에 유용하다.

본 발명을 상기 실시형태로 설명하였지만,본 발명은 이에 한정되지 않고 다양한 다른 방법으로 변경 또는 수정될 수 있음을 이해해야 한다. 이러한 변경 또는 수정은 본원의 정신 및 범위를 벗어나지 않고, 이러한 모든 변형 및 수정은 첨부된 청구항의 범위에서 당업자에게 명백하다.

본 발명의 진공 기상 증착 장치에 의하여, 작업물의 피복될 영역의 크기의 증가, 소량의 증착재 등이 고온 벽을 더 고온으로 가열하지 않고, 다수의 도가니를 배치하지 않고 저비용으로 용이하게 대처할 수 있다. 따라서, 장치의 비용이 감소될 수 있다.

Claims

증착재가 기화실에 제공된 도가니에 포함되고, 기화실의 측벽인 고온 벽이 이 고온 벽으로부터 나온 복사열로 증착재를 가열하여, 증착재를 기화시키고, 이에 의해 증착재가 작업물의 표면에 증착되어 박막을 형성하는 진공 기상 증착 장치에 있어서,

상기 도가니는 기화실의 전체 영역에 형성되는 일체식 구조로 구성되며, 그 상부면에 복수 개의 홈들을 가지며, 이 홈들은 상기 도가니의 상부면의 일단부로부터 타단부까지의 길이를 가지며, 증착재를 포함하는 부분으로서 작용하는 것을 특징으로 하는 진공 기상 증착 장치.
증착재가 기화실에 제공된 도가니에 포함되고, 기화실의 측벽인 고온 벽이 이 고온 벽으로부터 나온 복사열로 증착재를 가열하여, 증착재를 기화시키고, 이에 의해 증착재가 작업물의 표면에 증착되어 박막을 형성하는 진공 기상 증착 장치에 있어서,

상기 도가니는 기화실의 전체 영역에 형성되는 일체식 구조로 구성되며, 그 상부면에 단 하나의 홈을 가지며, 이 홈은 상기 도가니의 상부면의 일단부로부터 타단부까지의 길이를 가지며, 증착재를 포함하는 부분으로서 작용하는 것을 특징으로 하는 진공 기상 증착 장치.
증착재가 기화실에 제공된 도가니에 포함되고, 기화실의 측벽인 고온 벽이 이 고온 벽으로부터 나온 복사열로 증착재를 가열하여, 증착재를 기화시키고, 이에 의해 증착재가 작업물의 표면에 증착되어 박막을 형성하는 진공 기상 증착 장치에 있어서,

상기 도가니는 기화실의 전체 영역에 걸쳐 다발 형태로 배열되는 복수 개의 개별 도가니로 구성되며, 그 상부면에 복수 개의 홈들을 가지며, 이 홈들은 상기 도가니의 상부면의 일단부로부터 타단부까지의 길이를 가지며, 증착재를 포함하는 부분으로서 작용하는 것을 특징으로 하는 진공 기상 증착 장치.
증착재가 기화실에 제공된 도가니에 포함되고, 기화실의 측벽인 고온 벽이 이 고온 벽으로부터 나온 복사열로 증착재를 가열하여, 증착재를 기화시키고, 이에 의해 증착재가 작업물의 표면에 증착되어 박막을 형성하는 진공 기상 증착 장치에 있어서,

상기 도가니는 기화실의 전체 영역에 형성되는 일체식 구조로 구성되거나 또는, 기화실의 전체 영역에 걸쳐 다발 형태로 배열되는 복수 개의 개별 도가니로 구성되며, 그 상부면에 복수 개의 바닥이 있는 개구들을 가지며, 상기 바닥이 있는 개구들은 증착재를 포함하는 부분으로서 작용하는 것을 특징으로 하는 진공 기상 증착 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도가니는 복수 개의 영역으로 나뉘며, 각각의 영역마다 개별 가열 수단이 도가니의 하부면 아래에 제공 되고, 가열 수단에 의해 각 영역의 온도가 개별적으로 제어되는 것을 특징으로 하는 진공 기상 증착 장치.
증착재가 기화실에 제공된 도가니에 포함되고, 기화실의 측벽인 고온 벽이 이 고온 벽으로부터 나온 복사열로 증착재를 가열하여, 증착재를 기화시키고, 이에 의해 증착재가 작업물의 표면에 증착되어 박막을 형성하는 진공 기상 증착 장치에 있어서,

상기 도가니는 기화실의 전체 영역에 형성되는 일체식 구조로 구성되며, 작업물의 폭 방향을 따라 길고 좁은 형상을 가지며, 그 상부면에 하나 이상의 홈을 가지며, 하나 이상의 홈은 도가니의 길이 방향을 따라 형성되어 있고, 증착재를 포함하는 부분으로서 작용하는 것을 특징으로 하는 진공 기상 증착 장치.
증착재가 기화실에 제공된 도가니에 포함되고, 기화실의 측벽인 고온 벽이 이 고온 벽으로부터 나온 복사열로 증착재를 가열하여, 증착재를 기화시키고, 이에 의해 증착재가 작업물의 표면에 증착되어 박막을 형성하는 진공 기상 증착 장치에 있어서,

상기 도가니는 기화실의 전체 영역에 형성되는 일체식 구조로 구성되며, 작업물의 폭 방향을 따라 길고 좁은 형상을 가지며, 그 상부면에 복수 개의 홈들을 가지며, 이 홈들은 도가니의 길이 방향에 수직인 방향을 따라 형성되어 있고, 증착재를 포함하는 부분으로서 작용하는 것을 특징으로 하는 진공 기상 증착 장치.
증착재가 기화실에 제공된 도가니에 포함되고, 기화실의 측벽인 고온 벽이 이 고온 벽으로부터 나온 복사열로 증착재를 가열하여, 증착재를 기화시키고, 이에 의해 증착재가 작업물의 표면에 증착되어 박막을 형성하는 진공 기상 증착 장치에 있어서,

상기 도가니는 기화실의 전체 영역에 형성되는 일체식 구조로 구성되며, 작업물의 폭 방향을 따라 길고 좁은 형상을 가지며, 그 상부면에 복수 개의 바닥이 있는 개구들을 가지며, 상기 바닥이 있는 개구들은 증착재를 포함하는 부분으로서 작용하는 것을 특징으로 하는 진공 기상 증착 장치.
제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도가니는 적어도 길이 방향을 따라 복수 개의 영역으로 나뉘며, 각각의 영역마다 개별 가열 수단이 도가니의 하부면 아래에 제공되고, 가열 수단에 의해 각 영역의 온도가 개별적으로 제어되는 것을 특징으로 하는 진공 기상 증착 장치.
제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 증착재는 유기 재료이며, 상기 작업물는 평판 디스플레이(FPD)용 기재이며, 상기 유기 재료는 기재의 표면에 증착되어 유기 전계발광 소자의 박막을 형성하는 것을 특징으로 하는 진공 기상 증착 장치.
제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 증착재는 유기 재료이며, 상기 작업물는 조명 장치용 기재이며, 상기 유기 재료는 기판의 표재에 증착되어 유기 전계발광 소자의 박막을 형성하는 것을 특징으로 하는 진공 기상 증착 장치.
제 5 항에 따른 진공 기상 증착 장치를 사용하여 유기 전계발광 소자의 박막을 제조하는 방법에 있어서,

증착재로서 유기 재료를 사용하고,

도가니의 각 영역에서 온도를 측정하고, 각 영역의 온도가 일정하게 되도록 각 영역에서 측정된 온도에 기초하여 가열 수단의 출력을 개별적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.