KR20050014747A - 증발 용기 및 기상 증착 장치 - Google Patents

증발 용기 및 기상 증착 장치

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KR20050014747A
KR20050014747A KR1020040060191A KR20040060191A KR20050014747A KR 20050014747 A KR20050014747 A KR 20050014747A KR 1020040060191 A KR1020040060191 A KR 1020040060191A KR 20040060191 A KR20040060191 A KR 20040060191A KR 20050014747 A KR20050014747 A KR 20050014747A
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사카타준이치로
나카무라야스오
오카자키유타카
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가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
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Abstract

증발 용기 및 기상 증착 장치를 제공함에 있어서, 기상 증착은 재료의 막힘 없이 용이하게 처리되는 저렴한 재료로 형성된 증발 용기를 사용하여 안정적으로 수행될 수 있다. 상기 증발 용기의 덮개의 측면에는 아코디언형 구조가 제공된다. 상기 증발 용기의 덮개를 증발원의 개구보다 크게 형성하여 상기 덮개가 가열부에 직접 접촉하도록 한다. 상기 구조에 따르면, 상기 덮개용 개구 주변은 쉽게 냉각되지 않기 때문에, 상기 용기의 본체와 덮개 사이의 온도 변동은 거의 발생되지 않는다. 따라서, 증발 재료는 상기 개구를 거의 막지 않으며, 기상 증착은 장시간동안 안정적으로 수행될 수 있고, 그에 따라 수율이 증가된다.

Description

증발 용기 및 기상 증착 장치{Evaporation container and vapor deposition apparatus}
본 발명은 기상 증착에 의해 증착될 수 있는 재료(이하, 증발 재료라 함)로 형성된 박막을 형성하는데 사용된 성막 장치를 포함하는 제조 장치에 관한 것이다.
최근에, 자기-발광형 발광 소자로서 전자발광 소자(이하, EL 소자라 함)를 갖는 발광 장치에 관한 연구가 활성화되고 있다. 상기 발광 장치는 유기 EL 디스플레이 또는 유기 발광 다이오드로서도 인용된다. 이러한 발광 장치는 동영상 디스플레이에 적합한 신속한 반응 속도, 저전압, 저 전력소비 구동 등의 특징을 갖기때문에, 신세대 휴대전화 및 개인 휴대 단말기(PDAs)를 포함하는 차세대 디스플레이로서 주목받고 있다.
발광층으로서 유기 화합물을 포함하는 층을 이용하는 상기 EL 소자는 상기 유기 화합물을 포함하는 층(이하, EL 층이라 함)이 애노드와 캐소드 사이에 개재되는 구조를 갖는다. 상기 EL 소자는 다음과 같이 발광한다. 상기 애노드 및 캐소드에 전기장을 가하면, 구멍들과 전자들이 상기 EL 층에서 서로 재결합되어 엑시톤(excitons)을 발생하고, 여기 상태에서 접지 상태로의 복귀시의 에너지 차는 포톤(photon)으로서 방출된다. 상기 EL 소자로부터 얻은 발광은 여기 싱글릿 상태로부터 기저 상태로의 복귀시에 발생된 발광(형광) 및 여기 트리플릿 상태로부터 기저 상태로의 복귀시에 발생된 발광(인광)을 포함한다.
상기 EL 층은 구멍 수송층, 발광층, 및 전자 수송층이 순차적으로 적층되는 적층 구조로 대표되는 적층 구조를 갖는다. 상기 EL 층을 형성하는 재료는 크게 저분자량(모노머) 재료 및 고분자량(폴리머) 재료로 분류된다. 상기 저분자량 재료는 일반적으로 기상 증착 장치를 사용하여 형성된다.
종래의 기상 증착 장치는 기판을 설치하기 위한 기판 홀더, EL 재료 즉, 증발 재료로 채워진 용기(또는 증발 보트), 승화 재료의 승화를 방지하기 위한 셔터, 및 상기 용기 내측의 EL 재료를 가열하기 위한 히터를 포함한다. 상기 히터에 의해 가열된 EL 재료는 회전 기판 위로 승화되어 증착된다. 이 순간에, 상기 기판 위로 EL 재료를 균일하게 증착하기 위해, 상기 기판은 상기 증발 재료로 채워진 용기로부터 1m 이상 이격되어 유지된다.
종래의 기상 증착 장치 및 종래의 증착 방법에 따르면, 기상 증착에 의해 EL 층이 형성되는 경우에는, 상기 승화된 EL 재료의 대부분은 기상 증착 장치용 성막 챔버 내측에서 내벽, 셔터 및 부착 방지 실드(성막 챔버의 내벽에 증발 재료가 부착하는 것을 방지하기 위한 보호 플레이트)에 부착된다. 그러므로, 상기 EL 층을 형성함에 있어서, 고가의 EL 재료의 이용 효율은 극히 낮으며, 즉 대략 1% 이하이며, 발광 장치의 제조 비용은 매우 증가된다.
종래의 기상 증착 장치에서는, 박막을 균일한 두께로 형성하기 위해서는, 기판을 증발원으로부터 1m 이상 이격시켜 유지할 필요가 있다. 그러므로, 기상 증착 장치는 크기가 커지고, 상기 기상 증착 장치의 각각의 성막 챔버의 배기에 필요한 기간이 길어지기 때문에, 성막 속도가 감소되고 산출량이 저하된다. 또한, 대형 기판을 사용하는 경우에는, 하나의 기판의 중심부 및 주변부에서 막 두께가 용이하게 변경된다. 또한, 상기 기상 증착 장치는 기판을 회전시킴으로써 기상 증착을 수행하는 구조를 가지기 때문에, 대형 기판을 취급하는 기상 증착 장치에서는 한계가 있다.
상술한 문제점들을 감안하여, 본 발명자는 신규한 기상 증착 장치(특허문헌1 및 특허문헌2)를 제안하였다.
특허문헌1: 일본특허공개 2001-247959
특허문헌2: 일본특허공개 2002-60926
대형 기판에는 다량의 증발 재료가 필요하다. 한 변이 1m를 초과하는 대형 기판을 형성하는 경우에, 소형 용기를 사용하면, 상기 용기는 증발 재료를 신속하게 소모한다. 그러므로, 용기를 빈번하게 교체할 수 있도록 용기의 수가 증가되어야만 한다. 그러나, 대형 기판을 형성하기 위해서는 장시간이 소요되기 때문에, 상기 용기는 기상 증착 도중에 EL 재료를 소모하기 쉽다. 또한, 가열 기간이 과도하게 길어져, 산출량이 저하된다. 따라서, 대형 기판을 장시간동안 증발하기 위해서는, 대형 용기를 사용할 필요가 있다.
증발원에 설치된 용기를 다른 용기로 용이하게 교체하기 위해서는, 상기 증발원의 상부는 개방되어 있을 필요가 있다. 또한, 상기 용기와 가열부 시이에서 상기 장치로부터 용기를 취출하기 위한 공간을 제공할 필요가 있기 때문에, 상기 가열부는 상기 용기와 접촉하지 않는다. 따라서, 용기를 가열하는 방법에 대해서, 상기 용기는 주로 복사열에 의해 가열된다. 그러나, 상기 용기의 상부는 개방되어 있기 때문에, 복사열은 용이하게 누출하며, 그에 따라 상기 용기의 상부는 용이하게 가열되지 않는다. 결과적으로, 하기와 같은 문제가 발생한다. 용기의 상부와 하부 사이에서 온도가 변하고, 상기 용기의 상부에서는 증발된 재료가 냉각되며, 상기 냉각된 재료는 개구를 막는다. 특히, 높은 증발 온도를 갖는 증발 재료는 온도차를 발생하기 쉽고 증착이 곤란해진다.
본 발명의 목적은 증발원에서 발생된 복사열을 효율적으로 이용함으로써 산출량이 우수한 안정적인 기상 증착을 나타내는 기상 증착을 취급하는 제조 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일양태에 따르면, 증발원을 가열함으로써 증발된 재료를 기판 위에 기상 증착하는 성막 장치로서, 상기 증발원은 가열부와 상기 재료로 채워지는 중공부를 포함하는 용기를 구비하고, 상기 용기 상부의 측면에는 아코디언형 구조가 제공된다.
본 발명에 따르면, 상기 용기의 상부는 아코디언형 구조를 포함하기 때문에, 아코디언형 구조를 갖지 않는 용기에 비해 용기 상부 측면의 표면적이 증가된다. 결과적으로, 상기 용기의 상부에서는 복사열 흡수가 증가되며, 그 상부는 용이하게 냉각되지 않는다. 따라서, 상기 용기의 개구는 상기 재료에 의해 거의 막히지 않는다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 증발원을 가열함으로써 증발된 재료를 기판 위에 기상 증착하는 성막 장치로서, 상기 증발원은 가열부와 상기 재료로 채워지는 중공부를 포함하는 용기를 구비하고, 상기 용기 측면의 상부는 상기 용기를 구성하는 재료보다 높은 복사열 흡수율을 갖는 재료로 코팅된다.
본 발명에 따르면, 상기 용기 측면의 상부는 상기 용기를 구성하는 재료보다 높은 복사열 흡수율을 갖는 재료로 코팅되기 때문에, 상기 용기 상부의 복사열 흡수율도 증가된다. 또한, 상기 용기와 코팅막이 서로 접촉되기 때문에, 상기 용기의 열전도성은 복사열에 의해 가열되는 경우에 비해 개선된다. 그러므로, 상기 용기의 상부는 효과적으로 가열될 수 있고, 상기 용기의 상부와 하부 사이의 온도 변동이 제거되며, 상기 개구가 재료에 의해 막히는 것이 방지된다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 증발원을 가열함으로써 증발된 재료를 기판위에 기상 증착하는 성막 장치로서, 상기 증발원은 가열부와 상기 재료로 채워지는 중공부를 포함하는 용기를 구비하고, 상기 용기 측면의 상부는 상기 용기를 구성하는 재료보다 높은 복사열 반사율을 갖는 재료로 코팅된다.
본 발명에 따르면, 상기 용기 측면의 상부가 상기 용기를 구성하는 재료보다 높은 복사열 반사율을 갖는 재료로 코팅될 때, 상기 가열부로부터의 복사열은 상기 용기에 의해 반사되고, 그에 따라 상기 가열부의 온도 저하가 방지된다. 그러므로, 안정적인 온도로 기상 증착이 수행될 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 증발원을 가열함으로써 증발된 재료를 기판 위에 기상 증착하는 성막 장치로서, 상기 증발원은 가열부와 상기 재료로 채워지는 중공부를 포함하는 용기를 구비하고, 상기 용기 측면의 상부에는 아코디언형 구조가 제공되며, 상기 용기 측면의 상부는 상기 용기를 구성하는 재료보다 높은 복사열 흡수율 또는 반사율을 갖는 재료로 코팅된다.
본 발명에 따르면, 상기 용기의 상부는 아코디언형 구조를 포함하고 코팅막으로 코팅되기 때문에, 그 상부는 효과적으로 가열될 수 있다. 또한, 상기 가열부의 온도가 저하하는 것을 방지할 수 있기 때문에, 온도 제어에 우수한 제어 장치에 의해 기상 증착이 안정적으로 수행될 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 증발원을 가열함으로써 증발된 재료를 기판 위에 기상 증착하는 성막 장치로서, 상기 성막 장치는 상기 증발원 내에 설치된 제 1 용기를 다른 제 2 용기로 교체하기 위한 기구를 포함하고, 상기 증발원을 가열함으로써 성막이 수행된다.
본 발명에 따르면, 상기 용기는 상기 증발원의 상부가 개방되어 있는 경우에도 상기 용기 상부의 개구에 재료가 막히는 일 없이 가열될 수 있다. 그러므로, 가열로 인해 재료를 소모한 제 1 용기를 상기 재료로 채워진 제 2 용기로 교체할 수 있다. 따라서, 상기 재료는 용기를 교체함으로써 대기에 대한 노출 없이 공급될 수 있고, 장시간동안 기상 증착이 안정적으로 수행될 수 있으며, 그에 따라 높은 산출량을 갖는 제조 장치가 제공된다.
본 발명은 하기와 같은 구조를 또한 포함한다.
본 발명의 용기는 상기 용기 상부(이하, 덮개라 함)의 외측 에지가 증발원의 개구 너머로 외부로 넓게 돌출하여 상기 덮개가 상기 증발원의 가열부에 접촉하게 되는 구조를 갖는다. 상기 구조에 따르면, 상기 가열부에서 발생된 열은 상기 가열부로부터 덮개에 전도되어, 용기가 용이하게 고온으로 유지되도록 한다. 상기 용기의 덮개는 열을 가열부로부터 효과적으로 전달하기 위해 높은 열전도성을 갖는 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 상술한 용기를 갖는 기상 증착 장치는 용기의 온도 변동을 억제할 수 있고, 그에 따라 장시간동안 안정적인 기상 증착이 수행된다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 증발원을 가열함으로써 증발된 재료를 기판 위에 기상 증착하는 성막 장치로서, 상기 증발원은 가열부, 증발되는 재료로 채워진 용기, 및 상기 용기를 설치하기 위한 공간을 구비하고, 상기 가열부는 상기 공간 주위로 배열되고, 상기 용기 덮개의 외측 에지는 상기 증발원의 개구보다 커지고 상기 가열부와 접촉하도록 상기 용기의 본체로부터 외부로 돌출한다.
본 발명에 따르면, 상기 용기의 덮개는 차양(eaves)과 같이 외부로 돌출하고, 상기 돌출하는 부분은 상기 가열부와 직접 접촉하기 때문에, 상기 용기의 상부는 복사열에 의해서 뿐만 아니라 상기 가열부에 의해서도 직접적으로 가열된다. 또한, 열은 상기 용기의 덮개로부터 상기 용기 본체에 직접 전도된다. 상기 용기의 구조를 이용함으로써, 상기 용기의 덮개와 본체 사이의 온도 변동은 감소되며, 그에 따라 상기 개구가 재료에 의해 막히는 것이 방지된다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 증발원을 가열함으로써 증발된 재료를 기판 위에 기상 증착하는 성막 장치로서, 상기 증발원은 가열부, 증발되는 재료로 채워진 용기, 및 상기 용기를 설치하기 위한 공간을 구비하고, 상기 용기 덮개의 외측 에지는 상기 가열부와 접촉하도록 상기 증발원의 개구로부터 외부로 돌출하고, 상기 덮개의 외측 에지는 상기 용기의 덮개를 구성하는 재료보다 높은 열전도성을 갖는 재료로 코팅된다.
본 발명에 따르면, 상기 덮개의 외측 에지는 상기 용기의 덮개를 구성하는 재료보다 높은 열전도성을 갖는 재료로 코팅되기 때문에, 상기 용기의 덮개는 상기 가열부로부터 열을 양호하게 전도할 수 있다. 또한, 상기 용기 본체는 상기 용기의 덮개를 코팅하는 코팅막과 접촉하기 때문에, 상기 용기 본체는 효과적으로 가열된다. 상기 구조를 이용함으로써, 상기 용기의 덮개와 본체 사이의 온도 변동이 감소되고, 그에 따라 상기 개구가 상기 재료로 막히는 것이 방지된다.
상술한 구조에 따르면, 상기 용기의 덮개에서의, 특히 상기 덮개의 개구 주위에서의 낮은 온도에 의해 야기되는, 개구가 증발 재료에 의해 막히게 되는 것을방지할 수 있다. 착탈식 증발원을 갖는 기상 증착 장치를 사용하는 경우에도, 증발 속도는 안정화될 수 있고 증발 용기의 용적은 확대될 수 있으며, 그에 따라 안정적인 생산 품질 및 산출량 개선이 염가로 가능해진다.
상술한 구조에 대해서, 상기 용기의 덮개 및 본체는 높은 열전도성을 갖는 재료로 형성될 수 있다. 사용해야할 증발 재료 및 온도에 대한 반응성 및 작업성 등을 고려하여, 상기 용기의 덮개 및 본체 각각은 열전도성이 높은 물질들인 금, 은, 플라티늄, 구리, 알루미늄, 니켈, 베릴륨, 실리콘 카바이드, 카본 니트라이드, 보론 니트라이드, 실리콘 옥사이드, 베릴륨 옥사이드, 및 알루미늄 니트라이드로부터 선택된 하나 이상의 재료로 적절하게 형성된다.
상기 구조에 있어서, 상기 용기의 덮개는 종래의 증발 용기의 재료와 동일한 재료로 형성되는 것이 바람직하며, 상기 덮개의 외측 에지는 사용해야할 증발 재료 및 온도에 대한 반응성, 작업성 및 열팽창 계수 등을 고려하여, 열전도성이 높은 물질들인 금, 은, 플라티늄, 구리, 알루미늄, 니켈, 베릴륨, 실리콘 카바이드, 카본 니트라이드, 보론 니트라이드, 실리콘 옥사이드, 베릴륨 옥사이드, 및 알루미늄 니트라이드로부터 선택된 하나 이상의 재료로 형성되는 코팅막으로 코팅되는 것이 바람직하다.
본 발명의 제조 장치에 따르면, 기상 증착을 위한 성막 단계들에 있어서, 상기 증발 재료로 채워지는 용기의 상부를 가열함으로써, 즉 상기 용기의 덮개를 가열함으로써 상기 증발 재료로 채워진 용기가 상기 재료에 의해 막히는 것이 방지될 수 있다. 또한, 기상 증착은 장시간동안 안정적으로 수행될 수 있고, 그에 따라산출량이 우수한 제조 장치가 제공된다.
도 1은 본 발명에 따른 용기 구조의 일예를 도시하는 다이어그램.
도 2는 본 발명에 따른 용기 구조의 일예를 도시하는 다이어그램.
도 3은 본 발명에 따른 용기를 사용하는 기상 증착 장치를 도시하는 다이어그램.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 용기 및 용기 가열 방법을 도시하는 다이어그램.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 용기 구조의 일예를 도시하는 다이어그램.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 용기의 일예를 도시하는 다이어그램.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 용기를 사용하는 기상 증착 장치를 도시하는 다이어그램.
도 8은 본 발명에 따른 용기를 사용하는 기상 증착 장치를 도시하는 다이어그램.
도 9는 본 발명에 따른 용기 및 기상 증착 장치를 사용하는 발광 장치의 일예를 도시하는 다이어그램.
도 10은 본 발명에 따른 용기 및 기상 증착 장치를 사용하는 발광 장치의 일예를 도시하는 다이어그램.
도 11a 내지 도 11e는 본 발명을 적용한 전자 기기들을 도시하는 다이어그램.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 용기 110 : 아코디언형 부분
111 : 상부 부위 120 : 개구
121 : 하부 부위 122 : 나사 유닛
200 : 증발원 210 : 가열부
220 : 히터
실시 형태 1
도 1은 본 발명에 따른 제조 장치의 용기(100)의 사시도를 도시한다. 상기 용기(100)의 내부는 중공이며, 구리 프탈로시아닌(약어로, CuPc); 4,4'-비스-[N-(나프틸)-N-페닐-아미노]-비페닐(α-NPD); 트리스-8-퀴놀리놀레이트 알루미늄 혼합물(Alq3); 및 리튬 플루오라이드(LiF)와 같은 유기 EL 소자에 필요한 증발 재료로 채워진다. 아코디언형 구조를 포함하는 아코디언형 부분(110)은 상기 용기(100) 측면의 상부에 제공되고, 증발 입자들을 분산하기 위한 개구(120)는 상기 용기의 상부면에 형성된다.
상기 용기(100)의 재료는 탄탈륨, 몰리브덴, 텅스텐, 티타늄, 보론 니트라이드, 보다 적합하게는 금, 은, 플라티늄, 구리, 알루미늄, 니켈, 베릴륨, 실리콘 카바이드, 실리콘 니트라이드, 보론 니트라이드, 실리콘 옥사이드, 베릴륨 옥사이드, 및 알루미늄 니트라이드와 같은 재료들로부터 임의로 선택될 수 있다. 상기 용기의 두께는 증발 재료의 양, 형태, 열전도성 등을 고려하여 결정될 수 있다.
상기 개구부(120)는 용기의 상부면에 부분적으로 형성될 수 있다. 대안적으로, 상기 개구는 상부면의 전체 표면에 형성될 수 있다.
상기 용기(100)는 상부 부위와 하부 부위로 분리될 수 있다. 도 2에서, 상기 용기(100)는 상부 부위(111) 및 하부 부위(121)로 구성되며, 상기 상부 부위는 상기 하부 부위의 덮개로서 기능한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 상부 부위(111)의 측면에는 아코디언형 구조가 제공되고, 상기 상부 부위는 나사 유닛(122)에서 하부 부위에 나사결합된다. 나사 유닛을 제공하기 보다는, 하부 부위를 상부 부위로 덮음으로써 상부 부위가 하부 부위에 끼워질 수 있다. 도면에 도시되지는 않았지만, 용기 내측의 재료가 갑자기 끓는 것을 방지하기 위해, 상기 상부 부위와 하부 부위 사이에는 내부 덮개가 추가로 제공될 수 있다.
상기 아코디언형 부분의 돌출부들은 상기 용기의 측벽의 두께와 일치할 수 있거나, 그로부터 외부로 돌출될 수 있다.
도 3은 상기 용기(100)가 증발원(200)에 설치되어 있는 상태를 도시한다. 상기 증발원(200)에는 가열부(210)가 제공되고, 그 내부는 히터(220)로 가열될 수 있다. 본 발명은 이러한 기구에 국한되는 것은 아니라는 점에 유의해야 한다. 기상 증착시에, 상기 가열부(210)가 가열되고, 복사열에 의해 상기 용기가 가열된다.
상기 아코디언형 부분(110)의 표면은 카본 블랙, 및 복사열을 용이하게 흡수할 수 있는 세라믹과 같은 블랙 재료로 코팅되는 것이 바람직하다. 이러한 경우에, 상기 용기의 상부 부위의 복사열의 흡수는 하부 부위보다 높기 때문에, 상기 용기의 상부 부위는 복사열을 효과적으로 흡수하며 열을 용기에 전도하고, 그에 따라 상기 용기의 상부 부위와 하부 부위 사이에서는 온도 변동이 거의 발생되지 않는다. 결과적으로, 개구가 재료에 의해 막히는 것이 방지될 수 있다.
상기 아코디언형 부분(110)의 표면은 상기 용기를 구성하는 재료보다 높은복사열 흡수율을 갖는 재료로 코팅되는 것이 바람직하다. 상기 용기가 티타늄으로 형성되면, 예를 들어 상기 아코디언형 부분의 표면은 은, 금, 플라티늄, 알루미늄, 구리, 니켈, 베릴륨, 실리콘 카바이드, 카본 니트라이드, 실리콘 니트라이드, 보론 니트라이드, 실리콘 옥사이드, 베릴륨 옥사이드, 및 알루미늄 옥사이드와 같은 금속막으로 코팅되는 것이 바람직하다. 이러한 경우에, 상기 금속막은 복사열을 흡수하면서 복사열을 반사하는 박막으로서 기능한다. 그러므로, 상기 히터에서 발생된 복사열은 상기 금속막에 의해 반사되고, 상기 히터는 상기 반사된 복사열에 의해 재차 가열되므로, 상기 히터의 온도가 저하되는 것이 방지된다. 또한, 상기 금속막은 열 자체를 흡수하므로 금속막과 접촉하는 용기에 상기 흡수된 열을 전도한다. 따라서, 상기 용기의 상부는 복사열에 의해 효과적으로 가열될 수 있고, 상기 증발원의 온도는 안정되며, 상기 용기의 상부 부위와 하부 부위 사이의 온도 변동은 감소되고, 그로 인해 상기 재료가 개구를 폐쇄하는 것이 방지된다.
상기 용기의 상부 부위에 아코디언형 구조가 제공되지 않고 복사열을 흡수하기 위한 박막 또는 복사열을 반사하기 위한 박막만이 코팅되더라도, 상기 개구 막힘은 방지될 수 있다는 점에 유의해야 한다. 따라서, 상기 용기의 상부 부위의 구조를 고려하면, 증발원의 용기는 아코디언형 구조, 복사열을 흡수하기 위한 박막, 및 복사열을 반사하기 위한 박막을 적절하게 조합함으로써 형성될 수 있다.
상술한 용기를 이용함으로써, 상기 용기의 상부 부위와 하부 부위 사이의 상기 온도 변동은 감소될 수 있으며, 증발 온도가 높은 증발 재료가 용기에 채워지더라도 상기 재료가 용기의 개구를 막는 일 없이 기상 증착이 수행될 수 있다. 결과적으로, 기상 증착이 장시간동안 수행될 수 있는 생산성 높은 제조 장치가 제공될 수 있다.
실시 형태 2
도 4a는 본 발명에 따른 제조 장치에 관한 증발 용기(400)의 전체적인 사시도를 도시한다. 상기 증발 용기(400)는 저부를 갖는 원통형 본체(401)(증발 재료로 채워진 부분), 및 개구(402)를 포함하는 덮개(403)로 구성된다. 상기 용기(400)의 내부는 중공이며, 구리 프탈로시아닌(CuPc); 4,4'-비스-[N-(나프틸)-N-페닐-아미노]-비페닐(8-NPD); 트리스-8-퀴놀리놀레이트 알루미늄 혼합물(Alq3); 리튬 플루오라이드(LiF); 및 몰리브덴 옥사이드(MoOx)와 같은 전자발광 소자에 필요한 증발 재료로 채워진다. 기상 증착되는 층에 따라 소망의 재료로 채워진 증발원을 사용함으로써 기상 증착이 수행된다.
도 4b는 용기(400)가 증발원(404) 내에 설치되어 있는 상태를 도시한다. 상기 증발원에는 가열부가 제공된다. 히터(405)로 용기를 가열하는 기구가 도 4b에 도시되지만, 본 발명은 거기에 국한되는 것은 아니다.
도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 덮개(403)는 증발원(404)의 개구 직경보다 크게 형성된다. 덮개(403)의 사용시에, 상기 덮개는 가열부에 직접 접촉하도록 설치된다. 이로 인해, 덮개(403)가 열전도에 의해 직접 가열되게 된다. 그러므로, 열은 히터로부터 덮개(403)에 효과적으로 전도될 수 있고, 그에 따라 복사열을 사용하는 경우에 비해 고온이 유지된다. 동시에, 상기 본체(401)는 히터(420)서 발생된 복사열에 의해 가열된다.
상술한 바와 같이, 상기 덮개(403)는 효과적으로 가열되어 본체(401)에 열을 전도한다. 상기 본체(401)와 덮개(403) 사이의 온도 변동은 거의 발생되지 않으며, 개구가 재료로 막히는 것이 방지된다. 또한, 상기 덮개(403)는 용이하게 개방되므로, 상기 덮개의 개구(402)는 종래의 개구보다 크게 형성된다. 결과적으로, 상기 재료가 개구를 막는 것을 방지할 수 있다.
상기 용기(400)의 재료는 탄탈륨, 몰리브덴, 텅스텐, 티타늄, 보론 니트라이드, 보다 적합하게는 열전도성이 높은 물질들인 금, 은, 플라티늄, 구리, 알루미늄, 니켈, 베릴륨, 실리콘 카바이드, 실리콘 니트라이드, 보론 니트라이드, 실리콘 옥사이드, 베릴륨 옥사이드, 및 알루미늄 니트라이드와 같은 재료들로부터 임의로 선택된다. 상기 용기(400)의 두께는 증발 재료의 양, 형태, 열전도성 등을 고려하여 결정될 수 있다.
상기 덮개(403)는 열전도성이 뛰어난 재료로 형성될 수 있다. 특히, 상기 덮개(403)는 티타늄 및 세라믹과 같은 종래의 재료로 형성될 수 있다. 그후, 상기 덮개의 표면은 금, 은, 플라티늄, 구리, 알루미늄, 니켈, 베릴륨, 실리콘 카바이드, 카본 니트라이드, 실리콘 니트라이드, 보론 니트라이드, 실리콘 옥사이드, 베릴륨 옥사이드, 및 알루미늄 니트라이드와 같이 열전도성이 뛰어난 금속 재료로 코팅될 수 있다. 상기 경우에는, 코팅되는 재료, 덮개를 코팅하기 위한 재료, 및 본체(401)의 각각의 열팽창 계수를 고려하여 덮개용 재료가 적절히 선택되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 본체(401)의 표면은 복사열을 용이하게 흡수하는 세라믹 및 카본 블랙과 같은 블랙 재료로 코팅될 수 있다. 이로 인해, 본체(401)는 복사열을 효과적으로 흡수하므로, 본체(401)와 덮개(403) 사이의 온도 변동은 감소된다.
한편, 상기 용기(400)의 단면도는 도 5a에 도시된다. 상기 도면에서 덮개(403)는 증발 용기의 본체(401)에 나사 유닛(404)에서 나사결합된다. 또한, 나사 유닛을 제공하기 보다는, 본체를 덮개로 덮음으로써 상기 덮개(403)가 상기 본체(401) 내로 끼워질 수 있다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 재료가 갑자기 끓는 것을 방지하기 위해, 상기 덮개와 본체 사이에는 내부 덮개(405)가 추가로 제공될 수 있다.
도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같은 용기의 다른 구조에 대해서, 본체의 저부면과 접촉하는 금속 로드(601)가 그 저부의 중심에 제공되는 구조를 갖는 본체(602)를 사용하는 경우에는, 상기 증발 재료는 상기 본체(602)의 중심부 및 주변부에서 균일하게 가열된다. 특히, 상기 본체(602)는 증발 재료가 높은 승화 온도를 갖는 경우 또는 증발 재료의 양이 상기 용기에 채워지는 경우에 효과적이다.
전술한 용기를 사용하는 제조 장치에 따르면, 높은 증발 온도를 갖는 증발 재료가 용기에 채워지더라도, 상기 용기의 상부 부위와 하부 부위 사이의 온도 변동은 감소될 수 있으며, 상기 재료가 용기의 개구를 막는 것을 방지하면서 장시간동안 기상 증착이 수행될 수 있고, 그로 인해 생산성이 높은 제조 장치가 제공된다.
실시 형태 3
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 제조 장치의 평면도이다.
도 7a에서, 참조번호 700은 기판을 지시하고, 701은 성막 챔버, 702 또는 703은 반송 챔버, 704는 용기 설치 챔버, 705는 증발원 구동 로봇, 706은 용기 반송 로봇, 707은 용기 설치용 턴테이블, 708, 709 또는 710은 각각의 챔버를 구동하기 위한 셔터, 그리고 711은 도어를 지시한다.
상기 기판(700)은 반송 챔버(702)로부터 성막 챔버(701)내로 반송된다. 선택적으로 기상 증착을 하는 경우에는, 기상 증착 이전에 증발 마스크와 기판의 정렬이 수행된다.
증발원(712)에는, EL 재료로 채워진 2개의 용기(713)가 제공된다. 각각의 용기의 상부에는 슬라이딩 셔터들(도시되지 않음)이 제공된다는 점에 유의해야 한다. 도 7a는 하나의 증발원이 두개의 용기를 포함하는 일예를 도시한다. 그러나, 상기 증발원에는 3개 이상의 용기가 제공될 수도 있고, 도 7a의 구조에만 국한되는 것은 아니다. 상기 2개의 용기는 동일한 재료로 채워지거나, 호스트 재료 및 도펀트 재료와 같은 상이한 재료로 개별적으로 채워질 수 있다.
상기 증발원(712)에 설치된 용기(713)들이 증발 온도 이상으로 가열되면, 증발 입자들은 상기 용기들의 상부들의 각각의 개구로부터 비산된다. 그러면, 상기 장치는 소정의 성막 속도로 유지된다. 본 발명에 따르면, 상기 용기들의 각각의 상부는 냉각되기 어렵기 때문에, 상기 개구들은 상기 증발원(712)이 개방되는 경우에도 증발 재료에 의해 거의 막히지 않는다. 그러므로, 안정적인 성막 속도가 얻어질 수 있다. 상기 장치를 소정의 성막 속도로 안정화한 후에, 기판 셔터(도시되지 않음)를 개방하고, 상기 증발 용기(712)를 반송하는 증발원 구동 로봇(705)을 구동함으로써 상기 기판 위로 기상 증착을 수행한다. 증발원을 전후로 반복적으로 이동함으로써, 기판(700) 위에 박막이 균일하게 형성된다. 기상 증착 이후에, 상기 기판 셔터는 폐쇄되고, 증발된 기판(700)은 반송 챔버(703) 내로 반송된다. 기상 증착을 반복적으로 수행함으로써, 다량의 기판 위로 EL 재료가 증착될 수 있다.
또한, 상기 증발원(712) 내에 설치된 용기들을 다른 용기들로 교체하기 위한 기구가 도 7a의 제조 장치에 제공된다. 상기 용기들을 교체하기 위한 절차는 도 7b를 참조로 후술된다.
용기 설치 챔버(704)는 대기압을 유지하도록 통기된다. 이때, 상기 셔터(710)가 폐쇄되기 때문에, 상기 반송 챔버(701)는 진공 상태로 유지된다. 상기 도어(711)는 개방되고, 상기 EL 재료로 채워진 용기(713)들은 용기 설치용 턴테이블(707)에 설치된다. 그후, 상기 도어(711)가 폐쇄되고, 용기 설치 챔버(704)는 상기 반송 챔버와 동일하거나 그보다 낮은 진공 레벨로 될 때까지 배기된다. 상기 용기설치 챔버(704)의 체적이 상기 성막 챔버(701)의 체적보다 작기 때문에, 챔버 압력을 단시간에 소정 레벨까지 감소시키는 것이 가능하다. 소정의 진공 레벨에 도달하면, 상기 셔터(710)는 개방되고, 상기 증발원(712)에 설치된 제 1 용기들은 용기 반송 로봇(706)을 구동함으로써 용기 설치용 턴테이블(707)에 설치하기 위해 성막 챔버로부터 취해진다. 상기 용기 설치용 턴테이블(707)은 회전되고, EL 재료로 채워진 제 2 용기들이 취해져서 새롭게 상기 증발원(712) 내에 설치된다.
본 발명의 반송 기구는 상기 용기(713)들의 각각의 내측 에지가 용기 반송 로봇(706)의 후크에 의해 위로부터 매달린 상태로 상기 용기 반송 로봇(706)에 의해 용기(713)들을 반송하는 도 7b에 도시된 바와 같은 기구에 국한되는 것은 아니다. 대안적으로, 상기 용기(713)들은 용기 반송 로봇(706)에 의해 상기 용기들의 각각의 측부가 파지되는 상태로 반송될 수 있다.
용기 설치용 턴테이블(707)에 설치된 용기(713)들은 진공 배기 도중에는 재료를 분산시키지 않는 온도까지 내장형 히터에 의해 가열될 수 있다. 이로 인해, 상기 용기들의 교체 후의 가열 시간이 감소되며, 그에 따라 산출량이 우수한 장치가 제공된다.
전술한 구조를 갖는 본 발명은 하기의 실시예들에서 보다 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 그 실시예들에만 국한되지는 않는다.
실시예 1
도 8은 멀티챔버 제조 장치의 평면도를 도시한다. 도 8에 도시된 바와 같은 제조 장치는 산출량을 개선할 목적으로 배열된 챔버들을 포함한다.
도 8의 멀티챔버 제조 장치는 셔터들(800a 내지 800n), 기판 로딩 챔버(801), 밀봉 및 취출 챔버(802), 반송 챔버들(803 및 804), 성막 챔버들(805, 806 및 807), 용기 설치 챔버들(808a 내지 808d), 선처리 챔버(809), 밀봉-기판-로딩 챔버(810), 및 밀봉 챔버(811)를 포함한다.
애노드(제 1 전극)와 그 애노드의 에지들을 덮기 위한 절연체(격벽)가 미리 제공되어 있는 기판을 도 8에 도시된 제조 장치내로 반입함으로써, 발광 장치를 제조하는 공정이 후술된다. 액티브 매트릭스 발광 장치를 제조하는 경우에는, 기판에는 상기 애노드에 접속된 복수의 박막 트랜지스터(전류 제어용 TFTs), 다른 박막 트랜지스터(예를 들어, 스위칭 TFTs), 및 박막 트랜지스터들로 형성된 구동 회로가 미리 제공된다는 점에 유의해야 한다. 또한, 패시브 매트릭스 발광 장치도 도 8에 도시된 제조 장치에 의해 제조될 수 있다.
먼저, 기판은 기판 로딩 챔버(801) 내에 설치된다. 기판의 사이즈는 320mm×400mm, 370mm×470mm, 550mm×650mm, 600mm×720mm, 680mm×880mm, 1,000mm×1,200mm, 및 1,100mm×1,250mm일 수 있다. 또한, 1,150mm×1,300mm 만큼 큰 기판도 적용할 수 있다.
상기 기판 로딩 챔버(801)에 설치된 상기 기판(애노드와 그 애노드의 에지들을 덮는 절연체가 제공된 기판)은 반송 챔버(803)내로 반입된다. 상기 반송 챔버(803)는 진공 배기 수단과, 상기 기판을 반송 또는 반전시키기 위한 반송 기구(예를 들어, 반송 로봇)을 구비하고, 다른 반송 챔버(804)도 마찬가지로 진공 배기 수단과 반송 기구를 구비한다. 상기 반송 챔버(803)에 제공된 로봇은 기판을 반전시킬 수 있으며 상기 반전된 기판을 성막 챔버(805) 내로 반송한다. 또한, 상기 반송 챔버(803)는 그 내부를 대기압하 또는 진공으로 유지할 수 있다. 상기 반송 챔버(803)는 진공 배기 챔버에 연결되고, 상기 반송 챔버(803)는 진공 배기에 의해 진공으로 되거나, 진공 배기 이후에 불활성 가스를 도입함으로써 대기압하로 될 수있다.
상술한 진공 배기 챔버는 자기 부상 터보분자 펌프, 크라이오펌프, 또는 건식 펌프를 구비한다. 상기 펌프들로 인해, 각각의 챔버들에 연결된 반송 챔버들의 진공 레벨은 10-5내지 10-6Pa에 도달하게 된다. 또한, 상기 펌프들 및 배기 시스템으로부터의 불순물의 역확산은 방지될 수 있다. 장치 외측의 불순물이 장치 내로 도입되는 것을 방지하기 위해, 질소 및 희 가스(noble gas)와 같은 불활성 가스가 사용된다. 장치에 도입되는 가스에 대해서는, 장치 내로 도입되기 전에 가스 정제기에 의해 고순도화된 가스가 사용된다. 따라서, 가스 정제기는 가스가 기상 증착 장치 내로 도입되기 전에 가스를 고순도로 유지하는데 필요하다. 이러한 방식에서, 가스에 포함된 산소, 수분, 및 다른 불순물은 미리 제거될 수 있기 때문에, 상기 불순물들이 장치에 도입되는 것이 방지될 수 있다.
상기 기판 로딩 챔버(801) 내에 기판을 설치하기 전에, 점 결함을 감소시키기 위해, 계면활성제(약알칼리성)가 함침된 다공질 스폰지(통상, PVA(폴리비닐 알콜) 또는 나일론 스폰지 등)에 의해 제 1 전극(애노드)을 세정하고, 그 표면으로부터 먼지를 제거하는 것이 바람직하다. 세정 기구에 대해서는, 기판의 표면에 평행한 축선을 중심으로 롤 브러시가 회전하도록 기판의 표면과 접촉하는 롤 브러시(예를 들어, PVA로 형성됨)를 갖는 세정 장치가 사용될 수 있거나, 기판의 표면에 수직한 축선을 중심으로 디스크 브러시가 회전하도록 기판의 표면과 접촉하는 디스크 브러시(예를 들어, PVA로 제조됨)를 갖는 다른 세정 장치가 사용될 수 있다.
상기 기판의 성막 표면으로부터 수분이 기판 내로 진입하는 것을 방지하기 위해, 유기 화합물을 포함하는 박막을 형성하기 직전에 진공 가열을 수행하는 것이 바람직하다. 최종 기판은 상기 반송 챔버(803)로부터 진공 가열을 수행할 수 있는 선처리 챔버(809)로 반송되고, 상기 기판은 전체적으로 기판에 포함된 수분 및 다른 가스들을 제거하기 위해 진공하(5×10-3Torr(0.665Pa) 이하, 바람직하게는 10-4Torr 내지 10-6Torr의 범위)에서 탈기를 위해 어닐링된다. 특히, 층간 절연막 또는 격벽의 재료로서 유기 수지막이 사용되면, 상기 유기 수지막은 수분을 흡수하기 쉽고 그 재료의 분류에 따라 탈기를 야기한다. 그러므로, 상기 유기 수지 재료를 예를 들어, 30분 이상 동안 100℃ 내지 250℃ 범위의 온도로, 보다 바람직하게는 150℃ 내지 200℃의 범위로 가열한 후에, 상기 가열된 유기 수지 재료를 자연상태로 30분 동안 냉각시키고, 유기 화합물을 포함하는 층을 형성하기 전에 흡수된 수분을 제거하기 위한 진공 가열을 수행한다.
또한, 성막 챔버(807)에서, 중합체 재료로 형성된 구멍 주입층은 필요에 따라 대기압하 또는 진공하에서 잉크-젯, 스핀 코팅 또는 스프레이 방식으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 잉크-젯 방식을 적용한 후에, 필름 두께는 스핀 코팅기에 의해 균일해질 수 있다. 유사하게, 스프레이 방식을 적용한 후에, 상기 필름 두께는 스핀 코팅기에 의해 균일해질 수 있다. 또한, 상기 기판이 종방향으로 위치된 후에, 잉크젯에 의해 진공하에서 기판상에 필름이 형성될 수 있다.
구멍 주입층(애노드 버퍼층)으로서 작용하는, 예를 들어, 폴리에틸렌 디옥시시오펜/폴리스티렌술포닉 액시드(PEDT/PSS) 수용액, 폴리아닐린/캠퍼 술포닉 액시드(PANI/CSA) 수용액, PTPDES, Et-PTPDEK, PPBA 등은 상기 제 1 전극(애노드)의 전체 표면 위로 적용되어 성막 챔버(807)에서 소성(燒成)될 수 있다. 상기 처리된 기판은 상기 선처리 챔버(809)에서 소성되는 것이 바람직하다.
상기 구멍 주입층이 스핀 코팅과 같은 코팅에 의해 중합체 재료로 형성되면, 평탄도가 개선되고, 상부에 형성되는 박막의 보호 및 두께 균일성이 양호해진다. 특히, 상기 발광층의 막 두께는 균일해지며, 상기 발광층이 균일하게 발광하게 된다. 이러한 경우에, 상기 구멍 주입층이 코팅에 의해 형성된 후에, 박막을 형성하기 직전에 기상 증착에 의해 상기 구멍 주입층상에서 진공 가열(100 내지 200℃)을 수행하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 상기 제 1 전극(애노드)의 표면이 스폰지에 의해 세정된 후에, 상기 기판은 기판 로딩 챔버(801)를 통해 성막 챔버(807) 내로 반입된다. 60㎚의 막 두께를 갖는 제 1 전극(애노드)의 전체 표면에 스핀 코팅에 의해 폴리에틸렌 디옥시시오펜/폴리스티렌술포닉 액시드(PEDT/PSS) 수용액이 도포된 후에, 그 기판은 선처리 챔버(809) 내로 반송되고, 80℃에서 10분동안 가소성(假燒成)되며, 200℃에서 한시간동안 본소성(本燒成)되고, 기상 증착 직전에 진공 가열된다(30분동안 170℃ 가열, 이어서 30분동안 냉각). 그후, 상기 기판은 성막 챔버(805) 내로 반송되고, 대기에 노출됨이 없이 기상 증착에 의해 발광층이 형성된다. 특히, ITO 막을 애노드 재료로서 사용하고, 그 표면이 불균일하거나, 그 표면상에 미세 입자가 존재하는 경우에는, PEDOT/PSS의 막 두께를 30㎚ 이상으로 함으로써 상기 유해한 영향이 완화될 수 있다.
또한, PEDOT/PSS를 포함하는 막이 스핀 코팅에 의해 형성되면, 상기 막은 기판이 전체 표면상에 형성된다. 그러므로, 에지부, 주변부, 단자부, 캐소드와 하부 배선 사이의 접속 구역 등에 형성된 막은 선택적으로 제거되는 것이 바람직하다. 이러한 경우에, 상술한 부분들에 형성된 PEDOT/PSS를 포함하는 막은 O2애싱(ashing) 등에 의해 마스크를 사용하여 선택적으로 제거되는 것이 바람직하다. 소정의 챔버(809)에는 플라즈마 발생기가 제공되고, 그 안에서 Ar, H, F, 및 O 로부터 선택되는 하나 또는 복수의 가스가 플라즈마를 발생하도록 여기되고, 따라서 건식 에칭이 수행된다. 또한, 애노드 표면 처리를 위해 자외선 조사가 실행될 수 있도록 선처리 챔버(809)에는 UV 조사 기구가 제공될 수 있다.
그후, 상기 기판은 반송 기구(812)에 의해 반송 챔버(803)에 접속되는 성막 챔버(805) 내로 적절하게 반송된다. 상기 반송된 기판 위에는, 구멍 주입층, 구멍 반송층, 발광층, 전자 반송층, 또는 전자 주입층으로 되는 저분자 유기 화합물이 적절하게 형성된다. 상기 EL 재료를 적절하게 선택함으로써, 발광 소자 전체 본체로서 단색(특히, 백색, 적색, 녹색, 또는 청색)광을 방출하는 발광 소자가 제조될 수 있다.
성막은 증발원(712)이 장착된 로봇을 이동함으로써 수행된다. EL 재료로 채워진 용기는 증발원 내에 설치될 수 있다. 용기들에 대해서, 실시 형태 1 및 2에서 설명한 바와 같은 용기가 사용될 수 있다.
실시 형태 3에 기술된 바와 같이, 상기 성막 챔버(805)는 EL 재료로 채워진 복수의 용기가 제공되는 용기 설치 챔버(808a 내지 808d)를 포함한다. 각각 필요한 재료로 채워진 용기들은 증착을 위해 성막 챔버 내로 계속해서 반송된다. 상기 기판은 CCD 등에 의해 증발 마스크의 위치를 정렬하면서 페이스 다운(face down) 방식으로 설치되고, 저항 가열 증착에 의해 선택적으로 증착이 수행될 수 있다. 기상 증착이 완료되면, 상기 기판은 다음의 반송 챔버에로 반송된다.
이어서, 상기 기판은 상기 반송 챔버(804)에 설치된 반송 기구에 의해 성막 챔버(805)로부터 취출되고, 대기에 노출됨이 없이 성막 챔버(806)에 반입되고, 그후에 캐소드(또는 보호막)가 형성된다. 상기 캐소드는 저항 가열 증착에 의해 형성된 무기막(MgAg, MgIn, CaF2, LiF, CaN 등의 합금, 또는 주기표의 1족 또는 2족에 속하는 원소와 알루미늄을 공-증착에 의해 형성한 막, 또는 그것들의 적층막)이다. 상기 캐소드는 스퍼터링에 의해 형성될 수도 있다.
상면 출사형 또는 양면 출사형 발광 장치의 경우에는, 상기 캐소드는 투명 또는 반투명인 것이 바람직하고, 상기 금속막으로 이루어진 박막(1 내지 10㎚ 두께) 또는 상기 금속막으로 이루어진 박막(1 내지 10㎚ 두께)과 투명 도전막과의 적층막이다. 이 경우에, 투명 도전막(예를 들어, ITO(인듐 옥사이드-주석 옥사이드 합금), 인듐 옥사이드-아연 옥사이드 합금(In2O3-ZnO), 또는 아연 옥사이드(ZnO) 등)을 포함하는 막으로 제조된 캐소드는 스퍼터링에 의해 성막 챔버(806)에 형성될 수 있다.
적층 구조를 갖는 발광 소자는 상술한 단계들에 의해 제조된다.
또한, 상기 기판은 반송 챔버(804)에 연결된 성막 챔버(806) 내로 반송되고, 실리콘 니트라이드 막 또는 실리콘 니트라이드 옥사이드 막으로 제조된 보호막은 밀봉을 위해 형성될 수 있다. 이 경우에, 실리콘을 포함하는 타깃 또는 실리콘 옥사이드를 포함하는 타깃, 또는 실리콘 니트라이드를 포함하는 타깃은 성막 챔버(806)에 제공된다. 또한, 보호막은 고정된 기판에 대해 막대 형상 타깃을 이동시킴으로써 형성될 수 있다. 대안적으로, 보호막은 고정된 막대 형상 타깃에 대해 기판을 이동시킴으로써 형성될 수 있다.
예를 들어, 실리콘 니트라이드 막은 성막 챔버 내측의 분위기를 질소 분위기 또는 질소 및 아르곤을 포함하는 분위기로 형성함으로써 실리콘으로 형성된 디스크 형태의 타깃의 사용에 의해 캐소드상에 형성될 수 있다. 또한, 탄소계 박막(예를 들어, DLC(다이아몬드 형 탄소)막, CN 막, 및 비정질 탄소막)은 보호막으로서 형성될 수 있으며, CVD용 챔버는 추가로 제공될 수 있다. 다이아몬드형 탄소막(DLC 막으로서도 인용됨)은 플라즈마 CVD(통상, RF 플라즈마 CVD, 마이크로웨이브 CVD, 전자 사이클로트론 공명(ECR) CVD, 또는 고온 필라멘트 CVD), 연소 화염, 스퍼터링, 이온 빔 증착, 또는 레이저 증착에 의해 형성될 수 있다. 증착에 사용된 반응 가스로서, 수소 가스 및 탄화수소 가스(예를 들어, CH4, C2H2, 또는 C6H6)가 사용된다. 상기 가스들은 글로우(glow) 방전에 의해 이온화되고, 이온들은 증착을 수행하도록 음의 자기 바이어스가 적용되는 캐소드와 가속 충돌된다. 또한, CN 막은 C2H4가스및 N2가스를 반응 가스로 하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 DLC 막 또는 상기 CN 막은 가시광에 대한 투명 또는 반투명 절연막이다."가시광에 대해 투명"하다는 말은 가시광의 투과율이 80 내지 100% 범위에 있다는 것을 의미하고, "가시광에 대해 반투명"하다는 말은 가시광의 투과율이 50 내지 80%의 범위 있다는 것을 의미한다.
다음으로, 발광 소자가 상부에 형성된 기판이 반송 챔버(804)로부터 밀봉 및 취출 챔버(802) 내로 반송된다.
밀봉 기판은 외측으로부터 밀봉 기판 로딩 챔버(810)에 설치된다. 상기 밀봉 기판은 수분과 같은 불순물을 제거하기 위해 미리 진공에서 어닐링 처리되는 것이 바람직하다. 발광 소자가 상부에 형성된 기판과 밀봉 기판을 접착하기 위해 밀봉 부재를 밀봉 기판상에 형성하는 경우에, 상기 밀봉 부재는 밀봉 챔버(811) 내에 형성되고, 상부에 밀봉 부재가 형성되는 밀봉 기판은 밀봉 기판 스톡 챔버(813)로 분할된다. 밀봉 챔버(811) 내의 밀봉 기판에는 건조제가 제공될 수 있다. 증발 마스크는 밀봉 기판 스톡 챔버(813) 내에 배치될 수 있다. 본원에서는, 밀봉 부재를 밀봉 기판상에 형성하는 예가 도시되었지만, 본 발명은 이러한 구조에 한정되는 것은 아니며, 밀봉 부재는 상부에 발광 소자가 형성된 기판상에 형성될 수도 있다.
다음으로, 기판과 밀봉 기판은 밀봉 및 취출 챔버(802)에서 서로 접착되고, UV 광은 상기 밀봉 및 취출 챔버(802)에 제공된 자외광 조사 기구에 의해 접착된 기판쌍에 조사되어, 밀봉 부재를 경화시킨다. 본원에서는 자외광 경화성 수지가 밀봉 부재로서 사용되지만, 밀봉 부재가 접착제인 한 본 발명은 거기에 특별히 한정되지 않는다.
그후, 접착된 기판쌍은 상기 밀봉 및 취출 챔버(802)로부터 취출된다.
상술한 바와 같이, 도 8에 도시된 제조 장치를 사용함으로써, 발광 소자는 완전하게 밀봉될 때까지 대기에 노출되지 않기 때문에 신뢰도 높은 발광 장치가 제조될 수 있다. 또한, 기상 증착은 증발원을 이동하고 성막 챔버(805) 내로 기판을 반송함으로써 수행되므로, 상기 증착은 단시간에 완료될 수 있으며 발광 장치는 높은 처리량으로 제조될 수 있다.
도면에 도시되지는 않았지만, 상기 시스템은 각각의 챔버에서의 작업을 제어하기 위한 제어 시스템, 각각의 챔버들 사이에서 기판을 반송하는 제어 시스템, 및 각각의 챔버들 사이에서 기판의 반송 경로를 자동 제어하는 제어 시스템으로서 제공된다.
도 8에 도시된 제조 장치에서, 애노드로서 투명 도전막(또는 금속막(TiN))을 갖는 기판이 내부로 반송되고, 유기 화합물을 포함하는 층을 형성한 후에, 투명 또는 반투명 캐소드(예를 들어, 박형의 금속막(Al, Ag)과 투명 도전막으로 이루어진 적층막)가 형성되며, 그에 따라 상면 출사형(또는 양면 출사형) 발광 소자가 형성될 수 있다. 상면 출사형 발광 소자는 캐소드를 통과함으로써 유기 화합물층에서 발생된 광을 방출하는 소자라는 점에 유의해야 한다.
또한, 도 8에 도시된 제조 장치에서, 애노드로서 투명 도전막을 갖는 기판은 내부에서 분할되고, 유기 화합물을 포함하는 층을 형성한 후에, 캐소드가 금속막(Al 또는 Ag)으로 형성되며, 그에 따라 하면 출사형 발광 소자가 형성될 수 있다.하면 출사형 발광 소자는 TFT를 향해 투명 전극이 기판을 통과함에 따라 애노드로부터 유기 화합물층에서 발생된 광을 방출하는 소자라는 점에 유의해야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 제조 장치는 임의의 형태의 유기 EL 소자의 제조에 적용될 수 있다. 또한, 상기 제조 장치는 기상 증착을 장시간동안 수행할 수 있도록 하고, 그로 인해 생산성이 현저하게 증가하게 된다.
실시예 2
본 실시예에서, 도 9 및 도 10은 백색광을 방출하는 발광 소자를 갖는 발광 장치(상면 출사형)가 절연 표면을 갖는 기판상에서 제조되는 예를 도시한다. 상면 출사형 발광 구조는 절연 표면을 갖는 기판에 대향된 기판을 통해 광이 통과하는 구조를 나타낸다.
도 9은 발광 장치를 도시하는 평면도이지만, 도 10은 도 9의 A-A' 선을 따라 취해진 단면도이다. 도 9에서, 점선으로 지시된 참조번호 901은 소스 신호 구동 회로를 지시하고, 902는 화소부, 903은 게이트 신호 구동 회로, 904는 투명 밀봉 기판, 905는 제 1 밀봉 부재를 지시하며, 상기 제 1 밀봉 부재(905)에 의해 둘러싸인 구역은 투명한 제 2 밀봉 부재(907)로 채워진다. 제 1 밀봉 부재(905)는 기판들 사이에 거리를 유지하기 위해 갭 부재를 포함한다는 점에 유의해야 한다.
참조번호 908은 상기 소스 신호 구동 회로(901) 및 상기 게이트 신호 구동 회로(903)에 입력된 신호를 전송하기 위한 접속 배선이고, 상기 접속 배선은 외부 입력 단자로서의 FPC(Flexible Printed Circuit)(909)로부터 비디오 신호 및 시간신호를 수신한다. 본원에는 상기 FPC 만이 도시되지만, 인쇄 배선 보드(PWB)가 이러한 FPC에 제공될 수 있다는 점에 유의해야 한다.
단면 구조는 도 10을 참조로 기술된다. 도면에서, 소스 신호 구동 회로(901) 및 화소부(902)는 기판(910)상에 형성된다.
상기 소스 신호 구동 회로(901)는 n-채널 TFT(923) 및 p-채널 TFT(924)와 함께 형성된 CMOS 회로로 구성된다. 또한, 구동 회로를 구성하는 TFT는 공지된 CMOS 회로, PMOS 회로, 또는 NMOS 회로로 구성될 수 있다. 또한, 본 실시예에 도시된 것은 구동 회로가 기판 위로 형성된 구동기 일체형이지만, 구동 회로는 외부에 형성될 수도 있다. 액티브 층으로서 폴리실리콘 층을 갖는 TFT의 구조는 특별히 한정되는 것은 아니며, 상부 게이트형 TFT 또는 하부 게이트형 TFT일 수 있다.
상기 화소부(902)는 스위칭 TFT(911), 전류 제어 TFT(912), 및 상기 전류 제어 TFT의 드레인측에 전기 접속되는 제 1 전극(애노드)(913)을 각각 포함하는 복수의 화소로 형성된다. 상기 전류 제어 TFT(912)는 n-채널 TFT 또는 p-채널 TFT일 수 있지만, 상기 전류 제어 TFT(912)는 애노드에 접속되는 경우에는 p-채널 TFT로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 저장 커패시터(도시되지 않음)는 적절하게 제공되는 것이 바람직하다. 본원에 도시된 것은 다수의 화소 중 단 하나의 단면도이고, 하나의 화소에 두개의 TFT를 제공하는 일예가 도시되지만, 3개 이상의 TFT가 적절하게 제공될 수 있다는 점에 유의해야 한다.
상기 제 1 전극(애노드)(913)은 TFT의 드레인에 직접적으로 접속되므로, 상기 제 1 전극(애노드)(913)의 하부층은 실리콘으로 형성된 드레인과의 오옴 접촉을가질 수 있는 재료층이고, 유기 화합물층과 접촉하는 상부층은 높은 일 함수를 갖는 재료층인 것이 바람직하다. 제 1 전극(애노드)은 4.0 eV 이상의 일 함수를 갖는 것이 바람직하다. 예를 들어, 니트라이드 티타늄 필름, 알루미늄계 필름, 및 티타늄 니트라이드 필름으로 이루어진 3층 구조가 사용되는 경우에, 배선으로서의 저항은 낮고, 양호한 오옴 접촉이 얻어질 수 있으며, 애노드로서 기능할 수 있다. 또한, 상기 제 1 전극(애노드)(913)은 ITO(인듐 주석 옥사이드); 인듐 옥사이드에 실리콘 옥사이드(SiO2) 2 내지 20%를 혼합하여 구성된 ITSO; 금(Au); 플라티늄(Pt); 니켈(Ni); 텅스텐(W); 크롬(Cr); 몰리브덴(Mo); 철(Fe); 코발트(Co); 구리(Cu); 팔라듐(Pd); 아연(Zn); 플라티늄 막; 및 니트라이드 금속 재료(티타늄 니트라이드 등)의 단일층 또는 3개 이상의 층들의 적층일 수 있다.
또한, 절연체(뱅크, 격벽, 배리어, 제방 등으로서도 인용됨)(914)는 제 1 전극(애노드)(913)의 각각의 단부에 형성된다. 상기 절연체(914)는 실리콘을 포함하는 절연막 또는 유기 수지막과 함께 형성될 수 있다. 본원에서는, 도 10에 도시된 형상의 절연체가 상기 절연체(914)로서 포지티브 감광성 아크릴 수지막을 사용하여 형성된다.
양호한 성막성을 얻기 위해, 상기 절연체(914)의 상부 에지부 또는 하부 에지부는 곡률을 가지도록 굴곡되는 것이 바람직하다. 포지티브 감광성 아크릴 수지막이 상기 절연체(914)용 재료로서 사용되면, 예를 들어 상기 절연체의 상부 에지부만이 곡률 반경(양호하게는, 0.2 내지 0.3㎛)을 가지도록 굴곡된다. 광 조사하에서 에칭액에 불용성인 네거티브 감광성 재료 또는 광 하에서 에칭액에 용해성인 포지티브 감광성 재료가 절연체(914)에 사용될 수 있다.
상기 절연체(914)는 알루미늄 니트라이드 막, 알루미늄 옥시니트라이드 막, 탄소계 주석막, 또는 실리콘 니트라이드 막으로 형성된 보호막으로 피복될 수 있다.
다음으로, 전자발광층(915)이 형성된다. 상기 전자발광층(915)은 저분자량 유기 재료, 고분자량 유기 재료, 및 상기 저분자량 유기 재료와 고분자량 유기 재료 사이의 중간 특성을 갖는 중간 분자량 유기 재료로 형성될 수 있다. 본 실시예에서, 상기 전자발광층(915)은 기상 증착에 의해 형성되기 때문에, 상기 저분자량 유기 재료가 사용된다. 상기 저분자량 유기 재료 또는 고분자량 유기 재료가 용매에서 용해되므로, 이들 유기 재료는 스핀 코팅 또는 잉크-젯 방식에 의해 적용될 수 있다. 또한, 유기 재료 뿐만 아니라, 유기 재료와 무기 재료의 혼합 재료가 사용될 수도 있다.
상기 전자발광층(915)은 본 발명의 증발 용기를 사용하는 기상 증착에 의해 상기 제 1 전극(애노드)(913)상에 선택적으로 형성된다. 예를 들어, 기상 증착은 실시예 1에 기술된 바와 같이 성막 챔버 내의 기판 위에서 수행되고, 상기 챔버는 5×10-3Torr(0.665Pa) 이하 정도까지의 진공 레벨, 바람직하게는 10-4Torr 내지 10-6Torr의 범위에서 증발된다. 기상 증착 처리시에, 상기 유기 화합물은 저항 가열에 의해 미리 기화되고, 기상 증착 도중에 셔터가 개방되면 상기 기화된 유기 화합물은 기판의 방향으로 분산된다. 이후, 상기 기화된 유기 화합물은 상향으로 비산되고, 금속 마스크상에 제공된 개구를 통해 기판 위로 기상 증착되어, 전자발광층(915)을 형성하게 된다(제 1 전극 측면으로부터 구멍 주입층, 구멍 반송층, 발광층, 전자 반송층, 및 전자 주입층이 계속해서 적층됨). 한편, 전자발광층(915)은 상기 적층 구조를 갖지 않을 수 있기 때문에, 단일층 구조 또는 혼합층 구조를 가질 수 있다. 또한, 제 2 전극(캐소드)(916)은 전자발광층(915)상에 형성된다.
본 발명에 따른 증발 용기 및 기상 증착 장치를 사용함으로써, 가열부로부터 분리할 수 있는 증발원을 포함하는 기상 증착 장치의 경우에도, 기상 증착시에 상기 용기의 개구와 상기 히터 사이의 온도차는 감소될 수 있다. 그러므로, 증발 재료가 개구에 고착하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 재료 막힘으로 인한 상기 증발원의 교체 및 유지보수의 횟수가 감소될 수 있고, 그로 인해 산출량이 증가하게 된다. 또한, 증발 속도의 변동이 감소될 수 있고, 그로 인해 매우 균일한 품질을 갖는 발광 장치가 제공된다.
제 2 전극(캐소드)에 대해서, 작은 일 함수(3.8eV 이하)를 갖는, 금속, 합금, 전기 전도성을 갖는 화합물, 및 이들 재료들의 혼합물이 바람직하게 사용될 수 있다. 상기 캐소드 재료의 특정 예로서, 주기표의 1족 또는 2족의 원소 즉, Li 및 Cs와 같은 알칼리 금속, Mg, Ca, 및 Sr과 같은 알칼리 토류 금속, 이들 원소들(Mg: Ag, Al: Li)의 합금들, 또는 화합물(LiF, CsF, CaF2)에 외에, 희토류 금속을 함유하는 전이 금속이 사용될 수 있다. 상기 제 2 전극(캐소드)은 투광성을 가지기 때문에 상기 제 2 전극은 상술한 금속들로 이루어진 초박막 또는 상기 금속들을 포함하는 초박형 합금과 ITO, IZO, ITOS 또는 다른 금속들(다름 합금을 포함)을 적층함으로써 형성될 수 있다.
제 2 전극(캐소드)(916)은 광이 기판을 통과하도록 작은 일함수를 갖는 박형 금속막과 투명 도전막(ITO, IZO 및 ZnO 등)으로 이루어진 적층으로 형성된다. 따라서, 제 1 전극(애노드)(913), 전자발광층(915), 및 제 2 전극(캐소드)(916)을 포함하는 전자발광 소자(918)가 형성된다.
이 실시예에서, 상기 전자발광층(915)은 구멍 주입층으로서 Cu-Pc(20㎚), 구멍 반송 특성을 갖는 제 1 발광층으로서 α-NPD(30㎚), 제 2 발광층으로서 CBP + Pt(ppy)acac:15 wt%(20㎚), 및 전자 반송층으로서 BCP(30㎚)를 연속으로 적층함으로써 형성된다. 작은 일함수를 갖는 박형의 금속막이 제 2 전극(캐소드)으로서 사용되기 때문에, 상기 장치에서는 전자 주입층(CaF2)은 불필요하다는 점에 유의해야 한다.
그에 따라 형성된 전자발광 소자(918)는 백색 발광을 나타낸다. 한편, 착색층(931) 및 차광층(BM)(932)을 포함하는 칼라 필터는 충분한 칼라 디스플레이(간략화를 위해 오버 코팅층은 도시되지 않음)를 실현하기 위해 제공된다.
전자발광 소자(918)를 밀봉하기 위해, 투명 보호 적층(917)이 형성된다. 상기 투명 보호 적층(917)은 제 1 무기 절연막, 응력 완화막, 및 제 2 무기 절연막을 포함한다. 제 1 무기 절연막 및 제 2 무기 절연막에 대해서, 스퍼터링 또는 CVD에의해 형성된 상기 재료들이, 실리콘 니트라이드 막; 실리콘 옥사이드 막; 실리콘 니트라이드 옥사이드 막(SiNO 막, 조성비 : N>0); 실리콘 옥시니트라이드 막(SiON 막, 조성비 : N<0); 및 주성분으로서 탄소를 포함하는 박막(예를 들어, DLC 막 또는 CN 막)으로서 사용될 수 있다. 이들 무기 절연막들은 높은 수분 차단 특성을 갖는다. 그러나, 상기 막두께가 증가되면, 막 응력 또한 증가되고, 그에 따라 막 박리가 용이하게 발생된다.
상기 제 1 무기 절연막과 제 2 무기 절연막 사이에 응력 완화막을 개재함으로써, 수분이 흡수될 수 있고 응력이 완화될 수 있다. 성막시에 임의의 이유로 미세 구멍들(예를 들어, 핀 홀들)이 상기 제 1 무기 절연막에서 발생되더라도, 상기 미세 구멍들은 응력 완화막으로 채워질 수 있다. 또한, 상기 응력 완화막상에 상기 제 2 무기 절연막을 형성함으로써, 상기 투명 보호 적층막은 수분 또는 산소에 대해 뛰어난 차단 특성을 나타낸다.
응력 완화막은 상기 무기 절연막들보다 작은 응력을 갖는 흡습성을 갖는 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 투광성을 갖는 재료가 바람직하다. 응력 완화막으로서, α-NPD, BCP, MTDATA, 또는 Alq3와 같은 유기 화합물을 포함하는 막이 사용될 수 있다. 이러한 막은 흡습성을 가지며, 박형의 막두께를 가지는 경우에는 광을 거의 투과시킨다. 또한, MgO, SrO2또는 SrO는 흡습성 및 투광성을 가지고 기상 증착에 의해 박막으로 형성될 수 있기 때문에 응력 완화막으로서 사용될 수 있다.
본 실시예에서, 실리콘 타깃을 사용하여 질소 및 아르곤을 포함하는 분위기하에서 형성된 막, 즉 수분 및 알칼리 금속 등의 불순물에 대한 높은 차단성을 갖는 실리콘 니트라이드 막은 제 1 무기 절연막 또는 제 2 무기 절연막으로서 사용되고, 박형의 Alp3막은 기상 증착에 의해 응력 완화막으로서 형성된다. 상기 투명 보호 적층의 전체 막 두께는 상기 투명 보호 적층을 통해 광이 통과하도록 가능한 한 박형으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 전자발광 소자(918)를 밀봉하기 위해, 상기 밀봉 기판(904)은 제 1 밀봉제(905) 및 제 2 밀봉제(907)에 의해 불활성 가스 분위기에서 사기 기판(910)에 부착된다. 상기 제 1 밀봉제(905) 및 제 2 밀봉제(907)에는 에폭시 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 적합하게도, 상기 제 1 밀봉제(905) 및 제 2 밀봉제(907)는 수분 또는 산소를 최대한 억제한다.
본 실시예에서, 밀봉 기판(904)의 재료로서, 유기 기판이나 석영 기판 외에, FRP(유리섬유 강화 플라스틱), PVF(폴리비닐 플루오라이드), 폴리에스테르, 아크릴 등으로 형성된 플라스틱 기판이 사용될 수 있다. 상기 밀봉 기판(904)을 상기 제 1 밀봉제(905) 및 제 2 밀봉제(907)로 접착한 후에, 측면(노출면)을 밀봉하기 위해 제 3 밀봉제가 추가로 제공될 수 있다.
상기 전자발광 소자(918)를 상기 제 1 밀봉제(905) 및 제 2 밀봉제(907)로 에워쌈으로써, 상기 전자발광 소자(918)는 상기 전자발광층(915)의 열화를 야기하는 수분 또는 산소가 상기 전자발광 소자(918)에 침투하는 것을 방지하기 위해 외부로부터 완전하게 차폐될 수 있다. 따라서, 신뢰도 높은 발광 장치가 얻어질 수 있다.
제 1 전극(애노드)(913)이 투명 도전막에 의해 형성될 때, 상향 및 하향으로 광을 방출하는 이중 발광 장치가 제조될 수 있다.
실시예 3
본 발명의 적용함으로써 전자 기기가 제조될 수 있다. 전자 기기의 예로서는, 비디오 카메라, 디지털 카메라, 고글 타입 디스플레이, 내비게이션 시스템, 오디오 재생 장치(예를 들어, 카 오디오), 랩탑 컴퓨터, 게임기, 휴대용 정보 단말기(모바일 컴퓨터, 휴대폰, 휴대용 게임기, 전자 북 등), 및 기록 매체가 장착된 이미지 재생 장치(특히, DVD와 같은 기록 매체에서의 데이터를 재생할 수 있으며 상기 데이터의 이미지를 표시할 수 있는 디스플레이를 갖는 장치)를 들 수 있다. 그 특정한 예는 도 11a 내지 도 11e에 도시된다.
도 11a는 하우징(1801), 디스플레이부(1802), 스피커 유닛(1803) 등을 포함하는 디스플레이 장치를 도시한다. 본 발명은 디스플레이부(1802)에 적용될 수 있다. 본 발명을 이용함으로써, 대형 스크린을 갖는 디스플레이 장치는 디스플레이 불균일성을 발생함이 없이 양질의 디스플레이를 나타낼 수 있다. 상기 디스플레이 장치는 퍼스널 컴퓨터용, TV 수신용, 및 광고용 등의 모든 정보 표시용 디스플레이 장치를 포함한다.
도 11b는 본체(1811), 디스플레이부(1812), 이미지 수신 유닛(1813), 조작키(1814), 외부 접속부(1815), 셔터(1816) 등을 포함하는 디지털 카메라를 도시한다. 본 발명은 상기 디스플레이부(1812)에 적용될 수 있다. 본 발명을 상기 디스플레이부(1812)의 제조 단계에 적용함으로써, 상기 디지털 카메라는 이미지를 보다 정밀하게 표시할 수 있다.
도 11c는 본체(1821), 하우징(1822), 디스플레이부(1823), 키보드(1824), 외부 접속부(1825), 포인팅 마우스(1826) 등을 포함하는 랩탑 컴퓨터를 도시한다. 본 발명은 상기 디스플레이부(1823)에 적용될 수 있다. 본 발명을 상기 디스플레이부(1823)에 적용함으로써, 상기 랩탑 컴퓨터는 이미지를 보다 정밀하게 표시할 수 있다.
도 11d는 본체(1831), 디스플레이부(1832), 스위치(1833), 조작 키(1834), 적외선 포트(1835) 등을 포함하는 모바일 컴퓨터를 도시한다. 본 발명은 상기 디스플레이부(1832)에 적용될 수 있다. 본 발명을 상기 디스플레이부(1832)에 적용함으로써, 상기 모바일 컴퓨터는 이미지를 보다 정밀하게 표시할 수 있다.
도 11e는 하우징(1841), 디스플레이부(1842), 스피커 유닛(1843), 조작 키(1844), 기록 매체 삽입부(1845) 등을 포함하는 휴대용 게임기를 도시한다. 본 발명은 상기 디스플레이부(1842)에 적용될 수 있다. 본 발명을 상기 디스플레이부(1842)에 적용함으로써, 상기 휴대용 게임기는 이미지를 보다 정밀하게 표시할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 적용 범위는 본 발명이 다양한 분야의 전자 기기에 적용될 수 있을 정도로 폭넓다. 또한, 한 변이 1m 이상인 대형 기판이 처리되더라도, 증발 재료는 양호하게 기상 증착될 수 있다. 결과적으로, 제품 수율이 증가되고, 그로 인해 궁극적으로는 제품에 소요되는 제조 비용이 절감된다. 또한, 본 발명에 따르면, 제품의 디스플레이 품질이 강화되므로, 전자 기기가 양질의 디스플레이를 나타낼 수 있도록 제품 경쟁력이 향상될 수 있다.
본 발명은 첨부도면을 참조로 실시 형태 및 실시예로서 충분히 기술되었지만, 당업자라면, 본 발명이 몇가지 형태로 구현될 수 있으며 본 발명의 목적 및 범주로부터 일탈함이 없이 실시 형태 및 그 상세가 변경 및 변형될 수 있다는 것을 쉽게 이해할 것이다. 따라서, 본 발명은 전술한 실시 형태들 및 실시예들에 언급된 기재에 한정되는 것으로 해석되서는 안된다.
본 발명에 따라서 증발원에서 발생된 복사열을 효율적으로 이용함으로써 산출량이 우수한 안정적인 기상 증착을 나타내는 기상 증착을 취급하는 제조 장치가 제공된다.

Claims (21)

  1. 하부가 증발 재료로 채워지는 원통형 본체와,
    개구를 구비하는 덮개를 포함하고,
    상기 덮개의 외측 에지는 상기 원통형 본체로부터 외측으로 돌출하는 증발 용기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 덮개는 착탈식인 증발 용기.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 덮개는 상기 덮개를 구성하는 재료보다 높은 열전도성을 갖는 재료로 코팅되는 증발 용기.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 덮개는 금, 은, 플라티늄, 구리, 알루미늄, 니켈, 베릴륨, 실리콘 카바이드, 카본 니트라이드, 실리콘 니트라이드, 보론 니트라이드, 실리콘 옥사이드, 베릴륨 옥사이드, 및 알루미늄 니트라이드 중 하나 이상의 재료로 코팅되는 증발 용기.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 증발 용기의 재료는 탄탈륨, 몰리브덴, 텅스텐, 티타늄, 보론 니트라이드, 금, 은, 플라티늄, 구리, 알루미늄, 니켈, 베릴륨, 실리콘 카바이드, 실리콘 니트라이드, 보론 니트라이드, 실리콘 옥사이드, 베릴륨 옥사이드, 및 알루미늄 니트라이드로부터 선택되는 증발 용기.
  6. 증발 재료로 채워지는 중공부를 구비하는 본체와,
    개구를 구비하는 덮개를 포함하고,
    상기 덮개의 측면의 상부에는 아코디언형 구조가 제공되는 증발 용기.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 덮개의 아코디언형 구조의 돌출부는 상기 용기의 측면으로부터 외측으로 돌출하는 증발 용기.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 덮개는 착탈식인 증발 용기.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 덮개는 상기 덮개를 구성하는 재료보다 높은 열전도성을 갖는 재료로 코팅되는 증발 용기.
  10. 제 6 항에 있어서, 상기 덮개는 금, 은, 플라티늄, 구리, 알루미늄, 니켈, 베릴륨, 실리콘 카바이드, 카본 니트라이드, 실리콘 니트라이드, 보론 니트라이드, 실리콘 옥사이드, 베릴륨 옥사이드, 및 알루미늄 니트라이드 중 하나 이상의 재료로 코팅되는 증발 용기.
  11. 제 6 항에 있어서, 상기 증발 용기의 재료는 탄탈륨, 몰리브덴, 텅스텐, 티타늄, 보론 니트라이드, 금, 은, 플라티늄, 구리, 알루미늄, 니켈, 베릴륨, 실리콘 카바이드, 실리콘 니트라이드, 보론 니트라이드, 실리콘 옥사이드, 베릴륨 옥사이드, 및 알루미늄 니트라이드로부터 선택되는 증발 용기.
  12. 하부가 증발 재료로 채워지는 원통형 본체, 및 상기 본체로부터 외측으로 돌출하는 외측 에지 및 개구를 구비하는 덮개를 포함하는 증발 용기와,
    상기 증발 용기를 가열하기 위한 가열부를 갖는 증발원을 포함하고,
    상기 덮개의 외측 에지는 상기 가열부와 접촉하는 기상 증착 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 덮개의 외측 에지의 직경은 상기 증발원의 개구의 직경보다 크고, 상기 덮개의 외측 에지의 하부면은 상기 가열부의 상부면과 접촉하는 기상 증착 장치.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 덮개는 착탈식인 기상 증착 장치.
  15. 제 12 항에 있어서, 상기 덮개는 상기 덮개를 구성하는 재료보다 높은 열전도성을 갖는 재료로 코팅되는 기상 증착 장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 높은 열전도성을 갖는 재료는 금, 은, 플라티늄, 구리, 알루미늄, 니켈, 베릴륨, 실리콘 카바이드, 카본 니트라이드, 실리콘 니트라이드, 보론 니트라이드, 실리콘 옥사이드, 베릴륨 옥사이드, 및 알루미늄 니트라이드 중 하나 이상의 재료인 기상 증착 장치.
  17. 하부가 증발 재료로 채워지는 원통형 본체, 및 개구를 갖는 덮개를 포함하는 증발 용기와,
    상기 증발 용기를 가열하기 위한 가열부를 갖는 증발원을 포함하고,
    상기 덮개의 측면의 상부에는 아코디언형 부분이 제공되는 기상 증착 장치.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 덮개의 아코디언형 부분의 돌출부는 상기 용기의 측벽으로부터 외측으로 돌출하는 기상 증착 장치.
  19. 제 17 항에 있어서, 상기 덮개는 착탈식인 기상 증착 장치.
  20. 제 17 항에 있어서, 상기 덮개는 상기 덮개를 구성하는 재료보다 높은 열전도성을 갖는 재료로 코팅되는 기상 증착 장치.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 높은 열전도성을 갖는 재료는 금, 은, 플라티늄, 구리, 알루미늄, 니켈, 베릴륨, 실리콘 카바이드, 카본 니트라이드, 실리콘 니트라이드, 보론 니트라이드, 실리콘 옥사이드, 베릴륨 옥사이드, 및 알루미늄 니트라이드 중 하나 이상의 재료인 기상 증착 장치.
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