KR102139125B1 - 증기 방출 장치 및 성막 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 진공 중에서 기재 필름 상에 유기 화합물막을 형성할 때 유기 화합물 모노머의 증기를 일정 비율로 발생시켜서 성막률을 안정시킬 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명은 진공 중에서 유기 화합물 모노머의 증기를 방출하는 증기 방출 장치로서, 액체 상태의 유기 화합물 모노머를 기화하는 기화부(21)와, 기화부(21)에 연통되어 기화부(21)에서 기화된 유기 화합물 모노머의 증기를 방출하는 증기 방출부(22)를 가진다. 기화부(21) 내에는 중공의 증발기(40)가 설치되어 있다. 이 증발기(40)는 액체 상태의 유기 화합물 모노머를 안개 상태로 도입하고, 안개 상태의 유기 화합물 모노머(34)를 가열하여 증발시켜 유기 화합물 모노머의 증기를 기화부(21) 내로 도출하도록 구성되어 있다.

Description

증기 방출 장치 및 성막 장치
본 발명은 진공 중에서 기재 필름 상에 유기 화합물막을 형성하기 위한 성막 장치의 기술에 관한 것이다.
최근 전자 부품 등을 기재 필름 상에 효율적으로 형성하고자 하는 요망이 있어, 이를 위해 진공 중에서 장척의 기재 필름을 반송하여 기재 필름 상에 고분자 유기 화합물로 이루어진 막을 형성 하는 기술이 제안되고 있다.
종래, 진공 중에서 기재 필름 상에 고분자 유기 화합물 막을 형성하는 경우에는, 예를 들면 유기 화합물 모노머를 증발시키고, 그 증기를 기재 필름 상에 분사하여 유기 화합물 층을 형성하여, 이 유기 화합물 층에 열을 가하거나, 에너지선을 조사함으로써 경화시켜 고분자 유기 화합물막을 형성하고 있었다.
그러나 진공 중에서 이와 같은 방법으로 기재 필름 상에 고분자 유기 화합물막을 형성하는 경우에는 몇 가지 과제가 있다.
즉, 진공 중에서 기재 필름 상에 유기 화합물 모노머의 막을 균일한 두께로 형성하는 것은 곤란하며, 특히 유기 화합물 모노머 증기를 일정한 비율로 발생시켜 성막률을 안정시키는 것은 매우 어려운 일이다.
특허문헌 1 : 일본 특허공개 2004-169144호 공보
본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 것은 진공 중에서 기재 필름 상에 유기 화합물막을 형성 할 때 유기 화합물 모노머의 증기를 일정량 발생시켜 성막률을 안정시킬 수있는 기술을 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 이루어진 본 발명은 진공 중에서 유기 화합물 모노머의 증기를 방출하는 증기 방출 장치로서, 액체 상태의 유기 화합물 모노머를 기화하는 기화부와, 상기 기화부에 연통되어 상기 기화부에서 기화된 유기 화합물 모노머의 증기를 방출하는 증기 방출부를 가지고, 상기 기화부 내에 중공의 증발기가 설치되며, 이 증발기는 상기 액체 상태의 유기 화합물 모노머를 안개 상태로 도입하여, 이 안개 상태의 유기 화합물 모노머를 가열 증발시켜 이 유기 화합물 모노머의 증기를 상기 기화부 내로 도출하도록 구성되어 있는 것이다.
본 발명에서는 상기 기화부 및 상기 증기 방출부를 각각 전체적으로 가열하는 가열 수단을 갖는 경우에도 효과적이다.
본 발명에서는 상기 증발기에 액체 상태의 유기 화합물 모노머를 공급하는 모노머 공급관과, 이 모노머 공급관을 냉각하는 냉각 수단을 갖는 경우에도 효과적이다.
본 발명에서는 상기 액체 상태의 유기 화합물 모노머를 안개 상태로 하여 상기 증발기 내로 도입하기 위한 노즐부가 상기 모노머 공급관의 선단부에 설치되고,이 노즐부의 선단부가 상기 증발기의 내벽면에 대하여 이 증발기 내측으로 돌출되지 않도록 배치 구성되어 있는 경우에도 효과적이다.
한편, 본 발명은 진공조와, 상기 진공조 내에 설치된 상기 어느 하나의 증기 방출 장치를 가지며, 상기 진공조 내에서 반송되는 기재 필름에 대하여 상기 증기 방출 장치의 증기 방출부로부터 유기 화합물 모노머의 증기를 분사하도록 구성되어있는 성막 장치이다.
본 발명에서는 상기 증기 방출 장치의 기화부가 상기 진공조의 외측에 설치되어 있는 경우에도 효과적이다.
본 발명의 증기 방출 장치에서는 기화부 내에 중공의 증발기를 설치하고, 액체 상태의 유기 화합물 모노머를 안개 상태로 증발기 내로 도입하여, 이 안개 상태의 유기 화합물 모노머를 가열 증발시켜 유기 화합물 모노머의 증기를 기화부 내로 도출하여 증기 방출부로부터 방출하도록 하고 있다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 증기 방출 장치에서는 안개 상태의 유기 화합물 모노머를 가열하여 증발시키는 증발기와, 이 증발기에 의해 생성된 유기 화합물 모노머의 증기를 증기 방출부로 유도하는 기화부를 별도의 구조로 함으로써, 유기 화합물 모노머를 증발시키는 부분과 유기 화합물 모노머의 증기를 방출하는 부분이 직접 연통하지 않는 구성으로 하는 것이 가능해지고, 그 결과 미세한 액체 방울과 증기가 혼재된 상태의 유기 화합물 모노머가 직접 증기 방출부로 도입되어 성막에 사용되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 유기 화합물 모노머를 증발시키는 부분과 유기 화합물 모노머의 증기를 방출하는 부분 사이의 경로가 길어지도록 구성함으로써, 유기 화합물 모노머의 비말(액체 방울) 동반을 억제할 수 있다.
또한 유기 화합물 모노머의 증기를, 일단 증발과 관계없는 공간인, 기화부의 내부이자 증발기의 외측인 공간에 모아 둠으로써, 증기 방출부로 보내지는 유기 화합물 모노머의 증기의 양을 안정되게 유지할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 증기 방출 장치에 따르면, 항상 일정량의 유기 화합물 모노머의 증기를 발생시켜 기화부로부터 증기 방출부로 보내는 것이 가능해진다. 그 결과, 항상 일정량의 유기 화합물 모노머의 증기를 방출할 수 있기 때문에 성막률을 안정시킬 수 있다.
본 발명에서 증기 방출 장치의 기화부 및 증기 방출부를 각각 전체적으로 가열하는 가열 수단을 갖는 경우에는 기화부 및 증기 방출부 내에서 유기 화합물 모노머의 증기의 응축을 확실하게 방지할 수 있기 때문에 성막률을 안정시킬 수 있다.
본 발명에서 증발기에 액체 상태의 유기 화합물 모노머를 공급하는 모노머 공급관을 냉각하는 냉각 수단을 갖는 경우에는 모노머 공급 관 내에서의 유기 화합물 모노머의 열에 의한 중합 반응을 보다 확실하게 방지할 수 있다.
본 발명에서 액체 상태의 유기 화합물을 안개 상태로 하여 증발기 내로 도입하기 위한 노즐부가 모노머 공급관의 선단부에 설치되고, 이 노즐부의 선단부가 증발기의 내벽면에 대하여 이 증발기의 안쪽으로 돌출하지 않도록 배치 구성되어 있는 경우에는 다음과 같은 효과가 있다.
즉, 이 노즐부는 냉각 수단을 가진 모노머 공급관의 선단부에 설치되어 있으며, 증발기의 내벽면에 비해 저온으로 되어 있다. 이 때문에, 노즐부가 증발기의 내벽면보다도 증발기의 안쪽으로 돌출한 상태가 되면, 증발기 내에서 가열되어 증발된 유기 화합물 모노머의 증기에 증발기의 내벽면보다 저온인 노즐부가 노출되어 유기 화합물 모노머의 증기가 응축될 우려가 있다.
이에 대하여, 본 발명에서는 노즐부의 선단부가 증발기의 안쪽으로 돌출하지 않도록 배치 구성되어 있기 때문에, 노즐부에 유기 화합물 모노머의 증기가 부착되어 응축할 염려가 없고, 또한 증발기 내에서 가열되어 증발된 유기 화합물 모노머의 증기는, 예를 들면 히터에 의해서 가열된 증발기의 내벽면에만 접하게 되기 때문에, 증발기의 내벽면에서의 응축을 방지하여 확실하게 일정량의 증기를 발생시키는 것이 가능해진다.
한편 진공조와 이 진공조 내에 설치된 상기 어느 하나의 증기 방출 장치를 가지며, 진공조 내에서 반송되는 기재 필름에 대해서 증기 방출 장치의 증기 방출부로부터 유기 화합물 모노머의 증기를 분사하도록 구성되어 있는 성막 장치에 따르면, 항상 일정 비율로 유기 화합물 모노머의 증기를 발생시키고 방출하여 성막률을 안정시킬 수 있는 성막 장치를 제공할 수 있다.
본 발명에서 증기 방출 장치의 기화부가 진공조의 외측에 설치되어 있는 경우에는 기화부 내의 증발기 등의 유지 관리를 용이하게 할 수 있음과 동시에, 기화부 내의 증발기와 증기 방출부 사이의 거리를 충분히 확보하여 유기 화합물 모노머의 증기 농도의 균일화를 도모할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 증기 방출 장치를 이용한 성막 장치의 실시 형태의 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 증기 방출 장치의 실시 형태의 내부 구성도이다.
도 3은 본 실시 형태에서의 증기 방출 장치의 증발기의 모노머 도입부의 주요부 구성을 나타내는 단면도이다.
도 4(a)는 상기 증기 방출 장치의 증기 방출부를 나타내는 정면도이고, 도 4(b)는 이 증기 방출 장치의 증기 방출부를 나타내는 측면도이다.
도 5(a), (b)는 기재 필름상에 유기 화합물층을 형성하는 공정을 모식적으로 나타내는 설명도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시의 형태를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 관한 증기 방출 장치를 이용한 성막 장치의 실시 형태의 전체 구성도, 도 2는 본 발명에 관한 증기 방출 장치의 실시 형태의 내부 구성도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이 본 실시 형태의 성막 장치(1)는 진공 배기 장치(17)에 접속된 진공조(2) 내에서 기재 필름(10) 상에 유기 화합물막을 형성하는 것으로, 후술하는 증기 방출 장치(20; 도 2 참조)를 가지고 있다.
여기에서, 진공조(2) 내부의 중앙 부분 근방에는 기재 필름(10)과 접촉하여 이를 반송하기 위한 원기둥 형상의 중앙 롤러(3)가 설치되며, 이 중앙 롤러(3)의 주위에, 후술하는 증기 방출 장치(20)의 증기 방출부(22)와 에너지선 사출 장치(9)가 각각 중앙 롤러(3)에 대향하도록 배치되어 있다.
진공조(2) 내의 예를 들어 상부에는 기재 필름(10)의 원단 롤(4a)이 배치되고, 이 원단 롤(4a)에서 풀려 나온 기재 필름(10)이 중앙 롤러(3)의 표면에 밀착하도록 방향 전환하여 둘러 쳐지고, 진공조(2) 내의 예를 들면 상부에 설치된 권취 롤러(4b)에 의해 감겨지도록 구성되어 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 증기 방출 장치(20)는 예를 들어 아크릴 수지 등의 액체 상태의 유기 화합물 모노머를 기화하는 기화부(21)와, 이 기화부(21)에서 기화된 유기 화합물 모노머의 증기를 방출하는 증기 방출부(22)를 가지고 있다.
증기 방출 장치(20)의 기화부(21)는 예를 들면 원통 형상으로 형성되고, 이 기화부(21)에는 예를 들면 기화부(21)보다 작은 지름의 원통 형상으로 형성된 증기 방출부(22)가 동심상으로 연통한 상태로 접속되어 있다. 또한 기화부(21)와 증기 방출부(22)의 접속은 동심상으로 한정되지 않고, 중앙 롤러(3) 상의 기재 필름(10)에 대한 증기 방출부(22)의 위치 관계에 의해 적절히 조정되는 것이다.
본 실시 형태의 증기 방출 장치(20)는 기화부(21)가 진공조(2)의 외부에 배치되는 동시에 증기 방출부(22)가 진공조(2) 내부에 배치되어 있다(도 2 참조).
기화부(21)는 예를 들면 스테인레스 등의 금속 재료로 이루어진 중공의 본 체부(21a)를 가지며, 또한 기화부(21)의 진공조(2)에 대해서 반대측 단부에 관리용의 개폐가능한 도어부(21b)를 설치하여 구성되어 있다.
기화부(21)의 본체부(21a) 및 도어부(21b)의 표면에는 가열 수단(23)이 각각 설치되고, 이에 의해 기화부(21)의 표면이 전면적으로 덮여 있다.
가열 수단(23)은 예를 들면 재킷 형상의 것으로, 그 내부에 열 매체가 순환하도록 구성된 것을 적당하게 사용할 수 있다.
이 가열 수단(23)은 기화부(21)를 유기 화합물 모노머의 증기가 응축되는 온도보다 높은 온도로 가열하는 기능을 가지며, 후술하는 것처럼, 증발기(40)로부터 기화부(21) 내로 도출된 유기 화합물 모노머의 증기가 기화부(21)의 내벽면에서 응축하는 것을 방지하는 역할을 담당하는 것이다.
또한, 가열 수단(23)에 의해 기화부(21)를 가열하는 온도는, 유기 화합물막을 형성하기 위하여 사용하는 유기 화합물 모노머의 재질에 따라 선택하는 것으로 한다.
한편 기화부(21)의 외부에는 모노머 공급원(30)이 설치되며, 이 모노머 공급원(30)으로부터 액체 상태의 유기 화합물 모노머를 펌프(31) 및 모노머 공급관(32)을 통하여 이하에 설명하는 기화부(21)내의 증발기(40)에 소정량 공급하도록 구성되어 있다.
본 실시 형태의 증발기(40)는, 예를 들면 구리 등의 열 전도율이 큰 금속 재료로 이루어진 것으로, 기화부(21)의 크기보다 작은 크기의 중공의 예를 들면 원통 형상으로 형성되며, 기화부(21)의 도어부(21b) 근방에 배치되어 있다. 그리고 이로 인해 기화부(21) 내부의 증기 방출부(22)측에 유기 화합물 모노머의 증기를 일단 모아 놓는 공간이 형성되어 있다.
증발기(40)의 예를 들면 상부에는 액체 상태의 유기 화합물 모노머를 안개(미스트) 상태로 하여 증발기(40) 내에 도입하기 위한 후술하는 모노머 도입부(41)가 설치되고, 이 모노머 도입부(41)는 상술한 모노머 공급관(32)에 접속되어 있다.
여기에서 모노머 공급관(32)은 그 표면에 냉각 수단(33)이 설치되어 있다.
냉각 수단(33)은 예를 들면 재킷 모양의 것으로, 그 내부에 냉각 매체가 순환하도록 구성된 것을 적당하게 사용할 수 있다.
이 냉각 수단(33)은 모노머 공급관(32) 내에서의 유기 화합물 모노머의 열에 의한 중합 반응을 확실히 방지하기 위한 것으로, 유기 화합물 모노머를 예를 들면 25℃ 정도의 상온으로 냉각하는 기능을 가지고 있다.
한편, 증발기(40)의 외표면에는 증발기(40)를 가열하여 증발기(40) 내에 도입된 안개 상태의 유기 화합물 모노머(34)를 증발시키기 위한 증발기용 히터(42)가 설치되어 있다.
여기에서 증발기용 히터(42)는 예를 들면 저항 가열형의 것을 이용할 수 있으며, 증발기(40)의 외표면에 전면적으로 설치되어 있다.
이 증발기용 히터(42)는 증발기(40)를 유기 화합물 모노머가 효율적으로 증발되는 온도 이상으로 가열하는 기능을 가지며, 증발기(40)의 내벽면에서 안개 상태의 유기 화합물 모노머(34)를 가열하여 증발시키는 동시에, 발생한 유기 화합물 모노머의 증기가 증발기(40)의 내벽면에서 응축하는 것을 방지하는 역할을 담당하는 것이다.
또한, 증발기용 히터(42)에 의해 증발기(40)를 가열하는 온도는, 유기 화합물막을 형성하기 위하여 사용하는 유기 화합물 모노머의 재질에 따라 선택하는 것으로 한다.
또한, 증발기(40)의 예를 들면 상부에는 증발기(40) 내에서 가열되어 증발된 유기 화합물 모노머의 증기를 기화부(21) 내로 도출하기 위한 도출구(43)가 설치되어 있다.
도 3은 본 실시 형태에서의 증기 방출 장치의 증발기의 모노머 도입부의 주요부 구성을 나타내는 단면도이다.
도 3에 나타내는 바와 같이 본 실시 형태의 모노머 도입부(41)에서는 증발기(40) 내에 유기 화합물 모노머를 도입하기 위한 모노머 도입구(44)가 증발기(40) 상부의 벽부를 관통하도록 설치되어 있다.
그리고 이 모노머 도입구(44)의 내측 위치에, 상술한 모노머 공급관(32)의 선단부에 설치된 노즐부(35)가 배치되어 있다.
이 노즐부(35)는 예를 들면 열 변형이나 마모가 적은 세라믹 등의 재료로 이루어진 것으로, 그 선단부가 증발기(40)의 내벽면(40a)에 대하여 증발기(40)의 안쪽으로 돌출하지 않도록 배치 구성되어 있다.
이것은 이하와 같은 이유에 따른 것이다.
즉, 본 실시 형태의 노즐부(35)는 냉각 수단(33)이 설치된 모노머 공급관(32)의 선단부에 설치되어 있으며, 증발기(40)의 내벽면(40a)에 비해 저온으로 되어 있다. 이 때문에, 노즐부(35)가 증발기(40)의 내벽면(40a)보다도 증발기(40)의 안쪽으로 돌출한 상태가 되면, 증발기(40) 내에서 가열되어 증발된 유기 화합물 모노머의 증기에 증발기(40)의 내벽면(40a)보다 저온인 노즐부(35)가 노출되어, 유기 화합물 모노머의 증기가 응축할 우려가 있다.
이에 대하여, 본 실시 형태의 노즐부(35)는 그 선단부가 증발기(40)의 안쪽으로 돌출하지 않도록 배치 구성되어 있기 때문에, 노즐부(35)에 유기 화합물 모노머의 증기가 부착하여 응축될 염려가 없고, 또한 증발기(40)내에서 가열되어 증발된 유기 화합물 모노머의 증기는 증발기용 히터(42)로 가열된 증발기(40)의 내벽 면(40a)에만 접하게 되기 때문에, 증발기(40)의 내벽면(40a)에서의 응축을 방지하여 확실하게 일정량의 증기를 발생시킬 수 있게 된다.
그리고 이러한 구성을 갖는 노즐부(35)를 이용한 경우에는, 도 3에 나타낸 바와 같이 노즐부(35)에서 분무되는 안개 상태의 유기 화합물 모노머(34)가 증발기(40)의 내벽면측의 모노머 도입구(44)의 가장자리부(40b)에 접촉 부착되지 않도록 노즐부(35)를 배치하는 것이 바람직하다.
본 발명의 경우 특별히 한정되지 않지만, 유기 화합물 모노머를 증발기(40) 내로 도입할 때의 중합 반응을 보다 확실하게 방지한다는 관점에서는 노즐부(35)로서, 액체 상태의 유기 화합물 모노머를 방사상으로 분무하여 액체 방울간의 거리를 크게, 즉 액체 방울의 밀도가 보다 작아지도록 구성된 것을 이용하는 것이 바람직하다.
구체적으로는 노즐부(35)의 분무구가 유발(절구) 형상으로, 개구가 넓어지도록 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성이면 액체 상태의 유기 화합물 모노머를 방사상으로 효율적으로 증발기(40)의 내벽면(40a)의 전면(全面)을 향하여 분무하는 것이 가능해지는데, 예를 들면, 노즐부(35)에서 분무된 안개 상태의 유기 화합물 모노머(34)가 증발기(40) 내벽면(40a)의 일부에만 분무된 경우에 발생하는 국소적인 저온 영역에 기인하는, 이 저온 영역에서의 유기 화합물 모노머의 응축을 방지할 수 있다.
이러한 구성을 갖는 본 실시 형태의 증기 방출 장치(20)에서는 안개 상태의 유기 화합물 모노머(34)를 가열하여 증발시키는 증발기(40)와, 이 증발기(40)에 의해 생성된 유기 화합물 모노머의 증기를 증기 방출부(22)로 유도하는 기화부(21)를 별도의 구조로 함으로써, 유기 화합물 모노머를 증발시키는 부분과 유기 화합물 모노머의 증기를 방출하는 부분이 직접 연통하지 않는 구성으로 할 수 있게 되고, 그 결과, 미소한 액체 방울과 증기가 혼재한 상태의 유기 화합물 모노머가 직접 증기 방출부(22)에 도입되어 성막에 사용되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 유기 화합물 모노머를 증발시키는 부분과 유기 화합물 모노머의 증기를 방출하는 부분 사이의 경로가 길어지도록 구성함으로써, 유기 화합물 모노머의 비말(액체 방울) 동반을 억제할 수 있다.
또한, 유기 화합물 모노머의 증기를 일단 증발에 관계 없는 공간인, 기화부(21)의 내부이자 증발기(40)의 외측인 공간에 모아 둠으로써, 증기 방출부(22)로 보내지는 유기 화합물 모노머 증기의 양을 안정되게 유지할 수 있다.
이상으로부터, 본 실시 형태의 증기 방출 장치(20)에 따르면 항상 일정량의 유기 화합물 모노머의 증기를 발생시켜 기화부(21)로부터 증기 방출부(22)로 보낼 수 있게 된다. 그 결과 항상 일정량의 유기 화합물 모노머의 증기를 방출할 수 있기 때문에, 성막률을 안정시킬 수 있다.
도 4(a)는 본 실시 형태의 증기 방출 장치의 증기 방출부를 나타내는 정면도, 도 4(b)는 증기 방출 장치의 증기 방출부를 나타내는 측면도이다.
상술한 바와 같이 원통 형상으로 형성된 증기 방출부(22)는 기화부(21)에서 보내진 유기 화합물 모노머를 방출하는 것으로, 도 4(a), (b)에 나타낸 바와 같이 원통의 길이 방향을 따라 직선상으로 형성된 방출부(24)를 가지며, 이 방출부(24)에 직선 슬릿 형상의 증기 방출구(25)가 설치되어 있다.
여기에서 증기 방출부(22)는 그 중심 축선이 중앙 롤러(3)의 회전 축선과 평행이 되도록 배치됨과 동시에, 증기 방출구(25)가 이들 축선과 평행하게, 중앙 롤러(3) 상의 기재 필름(10)에 대하여 근접하여 대향 배치되어 있다.
또한 증기 방출부(22)의 증기 방출구(25)는 중앙 롤러(3)(기재 필름(10))의 폭보다 약간 좁게 형성되어, 기재 필름(10)의 표면에 대해서 폭 방향으로 직선적으로 유기 화합물 모노머의 증기(36)를 뿜어 내도록 구성되어 있다.
한편, 도 2에 나타내는 바와 같이 증기 방출부(22)의 외표면에는 증기 방출부(22) 내에 도입된 유기 화합물 모노머의 증기가 증기 방출부(22)의 내벽면에서 응축하는 것을 방지하기 위한 증기 방출부용 히터(26; 가열 수단)가 설치되어 있다.
이 증기 방출부용 히터(26)는 예를 들면 저항 가열형의 것을 이용할 수 있으며, 증기 방출부(22)의 외면에 전면적(全面的)으로 설치되어 있다.
또한, 이 증기 방출부용 히터(26)는 증기 방출부(22)를 유기 화합물 모노머의 증기가 응축되는 온도보다 높은 온도로 가열하는 기능을 가지고 있다.
여기에서, 증기 방출부용 히터(26)에 의해 증기 방출부(22)를 가열하는 온도는 유기 화합물막을 형성하기 위해서 사용하는 유기 화합물 모노머의 재질에 따라 선택하는 것이다.
또한 진공조(2)의 증기 방출부(22)와의 접속 부분의 벽부에는 증기 방출 장치(20)에 설치한 상기 가열 수단(23) 및 증기 방출부용 히터(26)로부터의 열을 차단하기 위한 단열부(2a)가 설치되어 있다.
이러한 구성을 갖는 본 실시 형태에서 진공조(2) 내에서 기재 필름(10) 상에 고분자 유기 화합물막을 형성하는 경우에는 진공 배기 장치(17)를 동작시켜 진공조(2) 내의 압력을 소정의 값이 되도록 진공 배기한다.
한편, 증기 방출 장치(20)에서는 가열 수단(23)을 동작시켜 기화부(21)를 유기 화합물 모노머의 증기가 응축되는 온도보다 높은 온도로 가열하는 동시에, 증기 방출부용 가열기(26)를 동작시켜 증기 방출부(22)를 유기 화합물 모노머의 증기가 응축되는 온도보다 높은 온도로 가열한다.
또한, 증발기용 히터(42)를 동작시켜 증발기(40)를 유기 화합물 모노머의 증기가 효율적으로 증발되는 온도 이상의 온도로 가열한다.
또한, 냉각 수단(33)을 동작시켜 모노머 공급관(32)을 예를 들면 25℃ 정도의 상온으로 냉각한다.
이 상태에서 모노머 공급원(30)으로부터 모노머 공급관(32)을 통하여 소정량의 액체 상태의 유기 화합물 모노머를 기화부(21) 내의 증발기(40)의 모노머 도입부(41)에 공급한다.
이로 인해, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이 모노머 도입부(41)의 노즐부(35)로부터 안개 상태의 유기 화합물 모노머(34)가 증발기(40) 내로 도입되고, 이로 인해 증발기(40)의 내벽에 접촉하여 가열되어 증발한다.
증발기(40) 내에서 발생한 유기 화합물 모노머의 증기는 도출구(43)를 통하여 기화부(21) 내로 방출되어 기화부(21) 내에서 충만하고, 또한 증기 방출부(22)로 보내져 증기 방출부(22)의 증기 방출구(25)로부터 분출된다.
이로 인해, 도 4(b) 및 도 5(a)에 나타내는 바와 같이, 유기 화합물 모노머의 증기(36)가, 중앙 롤러(3)에 접촉하여 반송되는 기재 필름(10)에 대해서 분사되어 기재 필름(10) 상에 유기 화합물 모노머층(37)이 형성된다.
또한, 기재 필름(10)을 반송하면서, 도 1에 나타내는 에너지선 사출 장치(9)로부터 에너지선(91)을 사출하여 기재 필름(10) 상의 유기 화합물 모노머층(37)을 경화시켜 고분자 유기 화합물층(38)을 형성한다(도 5(a), (b) 참조).
그 후, 도 1에 나타내는 권취 롤러(4b)에 의해 기재 필름(10)을 권취한다.
이상 설명한 바와 같이 본 실시 형태의 증기 방출 장치(20)를 갖는 성막 장치(1)에서는 증기 방출 장치(20)의 기화부(21) 내에 중공의 증발기(40)를 설치하여, 액체 상태의 유기 화합물을 안개 상태로 하여 증발기(40) 내에 도입하고, 이 안개 상태의 유기 화합물 모노머(34)를 가열하여 증발시켜 유기 화합물 모노머의 증기를 기화부(21) 내로 도출하여 증기 방출부(22)로부터 방출하도록 함으로써, 항상 일정량의 유기 화합물 모노머의 증기를 발생시켜 방출할 수 있으므로, 성막률을 안정시킬 수 있다.
또한 본 실시 형태에서는 증기 방출 장치(20)의 기화부(21) 및 증기 방출부(22)를 각각 전체적으로 가열하는 가열 수단(23) 및 증기 방출부용 히터(26)를 가지게 함으로써, 기화부(21) 및 증기 방출부(22) 내에서 유기 화합물 모노머의 증기의 응축을 확실히 방지할 수 있으며, 이로 인해 성막률을 안정시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는 증발기(40)에 액체 상태의 유기 화합물 모노머를 공급하는 모노머 공급관(32)을 냉각하는 냉각 수단(33)을 가지게 함으로써, 모노머 공급관(32) 내에서의 유기 화합물 모노머의 열에 의한 중합 반응을 확실하게 방지할 수 있다.
또한, 본 실시의 형태에서는 액체 상태의 유기 화합물을 안개 상태로 하여 증발기(40) 내로 도입하기 위한 노즐부(35)가 모노머 공급관(32)의 선단부에 설치되며, 이 노즐부(35)의 선단부가 증발기(40)의 내벽면(40a)에 대해서 증발기(40)의 안쪽으로 돌출하지 않도록 배치 구성함으로써, 노즐부(35)에 유기 화합물 모노머의 증기가 부착되어 응축할 염려는 없고, 또한 증발기(40) 내에서 가열되어 증발된 유기 화합물 모노머의 증기는 증발기용 히터(42)에서 가열된 증발기(40)의 내벽면(40a)에만 접하게 되기 때문에, 증발기(40)의 내벽면(40a)에서의 응축을 방지하여 확실하게 일정량의 증기를 발생시킬 수 있다.
한편, 본 실시 형태의 성막 장치(1)에서는 증기 방출 장치(20)의 기화부(21)가 진공조(2)의 외측에 설치되어 있기 때문에, 기화부(21) 내의 증발기(40) 등의 관리를 용이하게 할 수 있음과 동시에, 기화부(21) 내의 증발기(40)와 증기 방출부(22) 사이의 거리를 충분히 확보하여 유기 화합물 모노머의 증기 농도의 균일화를 도모할 수 있다.
또한, 본 발명은 상술한 실시의 형태에 한정되지 않고, 여러가지의 변경을 수행할 수 있다.
예를 들면 증기 방출 장치의 기화부, 증기 방출부, 증발기 및 노즐부의 형상에 대해서는 상기 실시 형태의 것에 한정되지 않고, 여러가지 형상의 것을 사용할 수 있다.
또한 본 발명에서 막의 원료가 되는 유기 화합물의 종류는 특별히 한정되지 않고 여러 가지 유기 화합물에 적용할 수 있다.
또한 기재 필름의 종류, 두께 등에 대해서도 특별히 한정되지 않고 여러 가지 필름에 적용할 수 있다. 또한, 본 발명은 기재 필름뿐만 아니라 여러 가지 성막 대상물 상에 성막을 수행할 수 있다. 단, 필름상의 성막 대상물에 적용한 경우에 가장 유효한 것이다.
1 성막 장치
2 진공조
10 기재 필름
20 증기 방출 장치
21 기화부
22 증기 방출부
23 가열 수단
25 증기 방출구
26 증기 방출부용 히터(가열 수단)
30 모노머 공급원
32 모노머 공급관
33 냉각 수단
34 안개 상태의 유기 화합물 모노머
36 유기 화합물 모노머의 증기
40 증발기
41 모노머 도입부
42 증발기용 히터
43 도출구
44 모노머 도입구

Claims (6)

  1. 진공 중에서 유기 화합물 모노머의 증기를 방출하는 증기 방출 장치로서,
    액체 상태의 유기 화합물 모노머를 기화하는 기화부와,
    상기 기화부에 연통되어 상기 기화부에서 기화된 유기 화합물 모노머의 증기를 방출하는 증기 방출부와,
    상기 기화부 및 상기 증기 방출부를 각각 전체적으로 가열하는 가열 수단을 가지고,
    상기 기화부 내에 중공의 증발기가 설치되며, 상기 증발기는 중공의 내부에 상기 액체 상태의 유기 화합물 모노머를 안개 상태로 도입하여, 이 안개 상태의 유기 화합물 모노머를 가열 증발시켜 이 유기 화합물 모노머의 증기를 상기 기화부 내로 도출하도록 구성되며,
    상기 증발기는 증발기용 히터를 가지며, 상기 증발기의 상부에는 액체 상태의 유기 화합물 모노머를 안개 상태로 하여 상기 증발기 내로 도입하기 위한 노즐부와, 상기 유기 화합물 모노머의 증기를 기화부 내로 도출하기 위한 도출구가 설치되어 있는 증기 방출 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 증발기에 액체 상태의 유기 화합물 모노머를 공급하는 모노머 공급관과, 이 모노머 공급관을 냉각하는 냉각 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 증기 방출 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 액체 상태의 유기 화합물 모노머를 안개 상태로 하여 상기 증발기 내로 도입하기 위한 노즐부가 상기 모노머 공급관의 선단부에 설치되고,이 노즐부의 선단부가 상기 증발기의 내벽면에 대하여 이 증발기 내측으로 돌출되지 않도록 배치 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 증기 방출 장치.
  5. 진공조 및
    상기 진공조 내에 설치되어, 진공 중에서 유기 화합물 모노머의 증기를 방출하는 증기 방출 장치를 가지고,
    상기 증기 방출 장치는 액체 상태의 유기 화합물 모노머를 기화하는 기화부와, 상기 기화부에 연통되어 상기 기화부에서 기화된 유기 화합물 모노머의 증기를 방출하는 증기 방출부와, 상기 기화부 및 상기 증기 방출부를 각각 전체적으로 가열하는 가열 수단을 가지고, 상기 기화부 내에 중공의 증발기가 설치되며, 상기 증발기는 중공의 내부에 상기 액체 상태의 유기 화합물 모노머를 안개 상태로 도입하여, 이 안개 상태의 유기 화합물 모노머를 가열 증발시켜 이 유기 화합물 모노머의 증기를 상기 기화부 내로 도출하도록 구성되며,
    상기 증발기는 증발기용 히터를 가지며, 상기 증발기의 상부에는 액체 상태의 유기 화합물 모노머를 안개 상태로 하여 상기 증발기 내로 도입하기 위한 노즐부와, 상기 유기 화합물 모노머의 증기를 기화부 내로 도출하기 위한 도출구가 설치되고,
    상기 진공조 내에서 반송되는 기재 필름에 대하여 상기 증기 방출 장치의 증기 방출부로부터 유기 화합물 모노머의 증기를 분사하도록 구성되어 있는 성막 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 증기 방출 장치의 기화부가 상기 진공조의 외측에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
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