KR20100102206A

KR20100102206A - 정확한 분말계량을 수반한 기화기기

Info

Publication number: KR20100102206A
Application number: KR1020107017506A
Authority: KR
Inventors: 마이클 루이스 보로슨; 토마스 윌리엄 팰론; 브루스 에드워드 코프; 마이클 롱
Original assignee: 글로벌 오엘이디 테크놀러지 엘엘씨
Priority date: 2008-01-08
Filing date: 2008-12-22
Publication date: 2010-09-20
Also published as: US20110076403A1; CN101939463B; JP2011511154A; TW200940739A; KR101577683B1; US7883583B2; US20090176016A1; US8101235B2; EP2242868A1; JP5189658B2; EP2242868B1; WO2009088444A1; TWI432596B; CN101939463A

Abstract

본 발명은 저장용기(130)와, 내부 용적(150) 및 상기 미립자 재료를 각각 수용 및 방출하기 위한 제 1 및 제 2 개구(160)를 갖는 하우징(140)과, 상기 내부 용적에 배치되고, 상기 저장용기로부터 미립자 재료를 수용하고 상기 미립자 재료를 방출하기 위한 원주 그루브와 완만한 표면을 갖는 회전형 샤프트(170)와, 상기 회전형 샤프트와 상기 내부 용적은 상기 미립자 재료가 상기 회전형 샤프트의 나머지를 따르지 않고 상기 원주 그루브에 의해 수송되도록 협력하며, 상기 제 2 개구에 대해 배치되고, 일단에 상기 회전형 샤프트에서 실질적으로 상기 그루브와 동일한 횡단면을 가지며, 내부에 보유된 미립자 재료를 제거하기 위해 상기 그루브와 협력하여, 상기 회전형 샤프트에 응답하여 상기 제 2 개구(160)를 통해 계량된 양의 미립자 재료를 전달하는 스크레이퍼를 구비하는 계량기와, 속성 증발기(120a)를 구비하는 미립자 재료 기화기기에 관한 것이다.

Description

정확한 분말계량을 수반한 기화기기{Vaporization Apparatus with Precise Powder Metering}

본 발명은 더 큰 범위의 공급속도로 기화기기로의 분말재료의 계량에 관한 것이다.

정확하고 정밀하게 연속으로 소량의, 예컨대, 초당 1에서 9 마이크로그램의 분말재료를 측정할 수 있을 필요가 있다. 전자산업은 직접기화증착 또는 화학기상증착(CVD)에서 전구체용으로 기화영역에 소량의 분말재료를 측정할 필요가 있다. 또한 3차 크기보다 많이, 예컨대, 초당 1000 마이크로그램보다 많은 재료량을 정확하고 정밀하게 측정할 수 있을 필요가 있다. 많은 시스템에서, 동일한 장비로 1에서 1000 마이크로그램의 범위에 걸쳐 분말재료를 측정할 수 있는 것이 이점적일 수 있다. 유기발광 다이오드 디바이스(OLEDs)는 2 내지 3 차수 크기씩 다른 양으로 증착되는 예컨대 종종 호스트와 도판트를 함유하는 발광층을 갖는다. 호스트, 코호스트(co-host) 및 도판트 재료에 대한 공통의 수송 설계에 사용되는 기화영역에 별개로 그리고 연속으로 분말 유기재료를 측정할 수 있는 것이 OLED 제조에서 큰 이점일 수 있다.

소량의 분말재료를 정확하게 측정하는 것이 어렵다는 게 잘 알려져 있다. 분말재료의 수송을 용이하게 하기 위해 담체 및 첨가제와 같은 추가재료들을 사용한 시스템의 예들이 많이 있다. 사용된 담체는 불활성 가스, 액체 및 고체를 포함한다. 담체 및 첨가제는 실제 대상재료로부터 첨가, 제거 및 처리되어야 할 필요가 있기 때문에 어떤 종류의 첨가제의 사용은 재료 수송을 더 복잡하게 한다. 담체의 사용은 특히 재료를 계량하는 것이 필요한 제약산업 및 전자제조산업에서 특히 불리한 오염 위험성을 높인다.

미국특허 제3,754,529호에서, 플라이슈너(Fleischner)는 불활성 담체, 바람직하게는 모래와 섞인 분말재료를 이송하기 위한 오거 디바이스(auger device)를 기술하고 있다. 활성재료 대 모래의 비는 1:9인 것으로 보고되어 있다. 주로 불활성 담체인 혼합물을 운송하는데는 시스템에 비용과 복잡함이 추가되어, 재료공급에 오염물질의 도입 가능성을 높인다.

공통으로 양도된 미국특허출원 공개번호 제2006/0062918호 및 제2006/0177576호는 완만한 배럴(barrel)에 패턴화된 스크류가 있는 종래 오거 설계를 이용해 분말을 계량한다. 도 1은 완만한 배럴(7)내에 패턴화된 오거 스크류(5)를 나타낸 대표적인 종래 기술의 오거 구조의 횡단면도를 도시한 것이다. 오거 구조(8)의 오거 스크류(5)는 모터(미도시)에 의해 회전된다. 나선형 스크류의 스레드들 간의 거리와 스레드 높이는 충분히 크게 선택되어 분말이 채워지고 나선으로 회전하지 않고 오히려 수평으로 지향된 오거 배럴(7)의 바닥에 남이 있는 경향이 있게 되며, 오거 스크류(5)와 오거 배럴(7) 간의 상대 운동에 의해 직선으로 이송된다. 도시된 바와 같이 수평 지향에서, 분말재료는 주로 텀블링(tumbling) 및 분산형태로 오거 스크류(5)의 바닥을 따라 이동된다. 오거 스크류(5)의 터미널 단부는 좁은 환형부 또는 관형부를 형성하도록 굳어진 분말을 가두기 위해 작은 길이 위로 일정한 원횡단면을 갖는 것으로 도시된 스레드가 없는 부(9)를 갖도록 구성될 수 있다. 분말과 함께 이러한 타입의 오거 구조를 이용함에 따른 문제들 중 하나는 방출속도가 변한다는 것이다. 방출속도는 오거 스크류(5)의 각회전에 따라 주기적으로 변하는 것이 관찰되었다. 회전마다 오거에 의해 방출된 재료의 양은 매우 재현가능하나, 회전내에서 아주 가변적일 수 있다. 수평방향으로, 더 많은 분말이 오거 배럴의 상부 절반부에 있기보다는 하부 절반부에 남아 있고, 이는 주기적 방출을 두드러지게 할 수 있다. 분말이 균일하게 오거 배럴의 내부 주위로 분포되도록 수직방향으로 오거를 이용함으로써 주기적 방출이 두드러지게 할 수 있으나, 주기적 변화가 남아있고 오거와 교반기에 대한 기계적 구동배열이 더 복잡해진다.

이 개시의 계량 디바이스는 또한 더 큰 기상증착시스템의 일부분으로서 사용될 수 있다. 특별한 대상의 기상증착시스템은 유기 발광다이오드(OLED) 디바이스를 제조하도록 설계된 시스템이다. OLED 디바이스는 기판, 양극, 유기화합물로 제조된 홀수송층, 적절한 도판트를 갖는 유기발광층, 유기 전자수송층 및 음극을 포함한다. OLED 디바이스는 낮은 구동전압, 높은 휘도, 광각 보기 및 풀-컬러 평판 방출 디스플레 능력으로 인해 매력적이다. 탕 등(Tang et al.)은 미국특허 제4,769,292호 및 제4,885,211호에서 이 다층 OLED 디바이스를 기술하였다.

진공환경에서 물리기상증착은 작은 분자의 OLED 디바이스에 사용되는 바와 같이 얇은 유기재료 박막을 증착하는 주요방법이다. 이런 방법은 예컨대 미국특허 제2,447,789호의 바(Barr)와 EP 0 982 411의 타나베 등(Tanabe et al.)에 잘 알려져 있다. OLED 디바이스의 제조에 사용된 유기재료는 종종 확장된 시간주기동안 소정의 속도의존성 기화온도에서 또는 기화온도 부근으로 유지될 때 열화된다. 고온에 민감한 유기물질의 노출은 분자구조에서의 변화와 재료 특성에 관련된 변화를 초래할 수 있다.

이들 재료의 열 감도(thermal sensitivity)를 극복하기 위해, 단지 소량의 유기재료만이 소스에 넣어지고 가능한 한 적게 가열된다 이런 식으로, 충분한 열화를 유발하도록 온도노출 임계치에 도달하기 전에 재료가 소모된다. 이런 실시예에 따른 한계는 히터 온도에 대한 제한으로 인해 이용가능한 기화속도가 매우 낮고 소스의 동작시간은 소스에 있는 소량의 재료로 인해 매우 짧다는 것이다. 종래 기술에서는, 증착 챔버를 통기하고, 기화 소스를 분해 및 세정하며, 소스를 재충진하고, 증착 챔버내에 진공을 재설정하며, 동작을 재개하기 전에 수시간 동안 방금 도입된 유기개료를 배기할 필요가 있었다. 낮은 증착속도와 소스를 재충전하는 것과 관련된 잦은 시간소모적인 공정이 OLED 제조시설의 생산량에 실질적인 한계를 두었다.

대략 동일한 온도로 전체 유기재료 양을 가열하는 2차 결과는 도판트의 기화행동 및 기화압력이 호스트 재료와 매우 유사하지 않다면 도판트와 같은 추가 유기재료를 호스트 재료와 혼합할 수 없다는 것이다. 추가로, 별도의 소스들의 표준 사용으로 앞선 기판에서 가장 가까운 소스에 있는 재료는 상기 기판에 바로 인접한 최초 박막에 과다하게 나타난 반면 가장 마지막 소스에 있는 재료는 최종 박막표면에 과다하게 나타나는 그래디언트 효과가 증착된 박막에 만들어진다. 이 그래디언트 공침착(gradient co-deposition)은 단일 재료가 각각의 다수의 소스들로부터 기판에 직접 증착되는 종래 기술의 소스에서 불가피하다. 증착된 박막에서 그래디언트는, 코호스트가 사용되는 경우와 같이, 마지막 소스들 중 어느 하나의 기여가 중앙 소스의 수 퍼센트보다 큰 경우에 특히 명백하다. 도 2는 유기재료를 기화시키기 위한 3개의 개개의 소스들(11,12,13)을 포함하는 종래 기술의 기화 디바이스(10)의 횡단면도를 도시한 것이다. 증기기둥(Vapor plume)(14)이 바람직하게는 다른 소스들로부터 재료에 균일하나, 실제로는 기판(15)상에 코팅이 면마다 비균일해지는 조성으로 변한다.

공통으로 양도된 미국특허출원 공개공보 제2006/0062918호 및 제2006/0062919호는 플래시 기화영역에 대한 재료를 계량함으로써 별개의 포인트 소스들의 대부분의 사용 단점들을 극복한다. 미국특허출원 공개공보 제2006/0062918호는 단일 분말 운송장치에서 호스트와 도판트 혼합물의 계량과 기판에 증기를 분포시키기 위한 매니폴드의 이용을 개시하고 있다. 미국특허출원 공개공보 제2006/0062919호는 매니폴드에서 유기 증기를 혼합하고 기판 표면에 재료의 혼합물을 전달하는 능력을 개시하고 있다. 그러나, 이들 앞선 개시들 중 어느 것도 호스트와 도판트 재료에 대한 별도의 계량 제어를 해야할 필요성을 기대한다. 따라서, 운송장치들은 설계로 인해 별도의 도판트 공급에 필요한 저속으로, 즉, 1-10 마이크로그램/초로 계량할 수 없다.

미국특허출원 공개공보 제2007/0084700호 및 제2006/0157322호, 미국특허출원 제6,832,887호 및 제7,044,288호는 입력 포트에서 방출 포트로 체적증가를 갖는 체적을 정의하는 내부 공동을 갖는 하우징내에 회전하는 나란한 간격의 디스크들을 이용해 입력포트에서 방출 포트로 분말을 이동시키기 위한 분말공급펌프를 개시하고 있다. 이들 분말공급펌프는 훨씬 큰 입자크기의 분말에 사용하도록 되어 있고, 밀리그램 또는 마이크로그램 기준으로 분말을 계량하는데는 적합하지 않다.

기화기기에 분말재료의 밀리그램에서 마이크로그램의 계량을 정확하게 제어할 필요성이 계속된다.

따라서, 본 발명의 목적은 기화기기에 분말재료의 밀리그램에서 마이크로그램의 계량을 정확하게 제어하는 것이다.

상기 목적은

(ⅰ) 미립자 재료를 수용하기 위한 저장용기와,

(ⅱ) 내부 용적을 가지며 상기 저장용기로부터 상기 미립자 재료를 각각 수용하고 상기 미립자 재료를 방출하기 위한 제 1 및 제 2 개구를 갖는 하우징과,

(ⅲ) 상기 내부 용적에 배치되고, 상기 저장용기로부터 미립자 재료를 수용하고 상기 미립자 재료를 방출하기 위해 상기 제 1 및 제 2 개구들과 정렬된 원주 그루브와 완만한 표면을 갖는 회전형 샤프트와,

(ⅳ) 상기 회전형 샤프트와 상기 내부 용적은 상기 미립자 재료가 상기 회전형 샤프트의 나머지를 따르지 않고 실질적으로 상기 원주 그루브에 의해 수송되도록 협력하며,

(ⅴ) 상기 제 2 개구에 대해 배치되고, 일단에 상기 회전형 샤프트에서 실질적으로 상기 그루브와 동일한 횡단면을 가지며, 내부에 보유된 미립자 재료를 제거하기 위해 상기 그루브와 협력하여, 상기 회전형 샤프트에 응답하여 상기 제 2 개구를 통해 계량된 양의 미립자 재료를 전달하는 스크레이퍼를 구비하는

(a) 계량기와,

(b) 계량된 재료를 수용 및 기화시키기는 속성 증발기를 구비하는 미립자 재료 기화기기에 의해 달성된다.

본 발명의 이점은 앞서 가능했던 것보다 더 균일한 소량의 분말 재료의 조절가능하게 제어된 계량 및 기화를 제공할 수 있다는 것이다. 본 발명의 미립자 재료 수송기기는 초당 1 마이크로그램과 같이 소량뿐만 아니라 초당 1000 마이크로그램까지와 같이 훨씬 더 큰 양의 분말 재료를 전달 수 있다는 독특한 특징을 갖는다. 본 발명의 다른 이점은 불활성 가스, 액체 또는 고체와 같이 담체를 사용하지 않고도 균일하게 분말을 계량할 수 있다는 것이다. 본 발명의 다른 이점은 유기 재료를 연속적으로 보충 충전하고 소스 재료가 소비됨에 따라 필요한 히터온도 변화없이 안정적인 기화속도를 유지할 수 있다는 것이다. 본 발명의 다른 이점은 미립자 재료가 재료 저장용기와 수송기기에서 실온으로 유지되고 상기 관련된 기화기기로 방출될 때에만 가열된다는 것이다. 상기 디바이스는 매우 온도에 민감한 유기 재료의 열화 위험을 실질적으로 줄인 종래 기술의 디바이스보다 실질적으로 더 큰 기화속도로 소스의 확대된 동작을 가능하게 한다. 본 발명의 다른 이점은 별도로 도판트 및 호스트 공급속도를 제어하기 위해 기화시스템에 사용될 수 있다는 것이다. 본 발명의 다른 이점은 기화의 빠른 시작과 중단을 가능하게 하는 것이다. 본 발명의 다른 이점은 증기의 제어된 증기 용적을 전달하고 이로써 증착 영역 처리에서 증착되는 막두께를 제어할 수 있다는 것이다. 본 발명의 다른 이점은 임의의 방향으로 증기소스를 제공할 수 있다는 것으로, 이는 종종 종래 디바이스로는 불가능하다.

도 1은 종래 기술의 디바이스의 횡단면도를 도시한 것이다.
도 2는 종래 기술의 분말공급장치의 터미널 단부의 횡단면도를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 기기의 일실시예의 단면도를 도시한 것이다.
도 4는 도 3의 본 발명의 기기의 일부분의 횡단면도를 도시한 것이다.
도 5는 도 3의 본 발명의 기기의 일부분의 3차원 횡단면도를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 기기의 또 다른 실시예의 3차원 횡단면도를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 기기의 또 다른 실시예의 3차원 횡단면도를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 기기의 또 다른 실시예의 횡단면도를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명에 따른 기기의 또 다른 실시예의 단면도를 도시한 것이다.
도 10은 본 발명의 기기에 의해 시간에 따른 미립자 재료 수송의 누적량의 측정 결과를 도시한 것이다.
도 11a는 본 발명의 시간에 따른 증착된 박막 두께의 연속 측정의 결과를 도시한 것이다.
도 11b는 도 1a로부터 1회 증착된 싸이클의 상세도를 도시한 것이다.
도 12는 본 발명에 따른 기기의 또 다른 실시예의 3차원 횡단면도를 도시한 것이다.
도 13은 증기 증착을 위한 기판과 함께 본 발명의 기기의 횡단면도를 도시한 것이다.
도 14는 본 발명의 기기로 제조될 수 있는 발광 디바이스의 횡단면도를 도시한 것이다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 기기의 일실시예의 단면도가 도시되어 있다. 기화기기(100)는 미립자 재료를 기화시키기 위한 기기이다. 기화기기(100)는 미립자 재료를 수용하기 위한 저장용기와, 내부 용적과 제 1 및 제 2 개구를 갖는 하우징과, 상기 내부 용적 및 원주 그루브의 형태와 일치하는 형태를 갖고 상기 내부 용적에 배치된 회전형 샤프트와, 상기 회전형 샤프트에 있는 그루브와 실질적으로 동일한 횡단면을 단부에 갖는 스크레이퍼를 구비하는 계량기기를 포함한다. 이들 구성요소들을 더 상세히 설명한다. 저장용기(130a)는 미립자 재료를 수용하기 위한 것이다. 미립자 재료는 단일성분을 포함할 수 있거나 서로 다른 기화온도를 갖는 2 이상의 다른 재료 성분들을 포함할 수 있다. 미도시하였으나, 저장용기(130a)는 적재될 수 있는 미립자 재료의 양을 늘리기 위해 위에 더 큰 저장 및 공급 기기를 구비할 수 있다. 롱 등(Long et al.)이 공통으로 양도된 미국특허 제7,288,285호에 이런 용기와 공급기기를 기술하였다. 저장용기(130a)는 하우징(140)에 있고 저장용기(130a)내 미립자 재료를 액화하는 교반기(190a)를 구비한다 하우징(140)은 바람직하게는 활발히 냉각되고 저장용기(130a)내 미립자 재료를 유지하는 역할을 하는 알루미늄과 같은 열도전성 재료로 구성된다. 회전형 샤프트(170)의 인피드부(infeed portion) 부근에 미립자 재료가 교반에 의해 액화될 때 공급속도 균일성이 향상된다. 이는 교반기(190a)로 미립자 재료를 천천히 교반하거나 진동을 유도함으로써, 예컨대, 미립자 재료의 액체성 행동을 유도하지만 기체성 행동을 일으키도록 강력하지 않게 동조되는 압전구조에 의해 달성될 수 있다. 교반기(190a)는 분말에 거의 에너지를 부여하지 않고 따라서 크기 또는 밀도에 의한 입자 분리를 일으킬 가능성이 없는 혼합된 구성입자 재료들을 공급하도록 잘 형성된 회전 나선형 와이어일 수 있다. 최상의 결과를 위해, 교반기(190a)는 바람직하게는 회전 샤프트(170)로부터 0.01에서 2㎜ 떨어져 있고 실질적으로는 샤프트(170)의 표면에 접한다. 교반기(190a)의 회전 속도는 특히 미립자 재료의 입자 크기와 특성에 따라 변할 수 있다.

하우징(140)은 또한 내부 용적(150)을 포함한다. 회전형 샤프트(170)는 내부 용적(150)의 형태와 일치하는 완만한 표면과 형태를 가지며, 예컨대, 이 실시예에서 원통형이며, 내부 용적(150)에 배치된다. 회전형 샤프트(170)는 또한 원주 그루브가 있으며, 다른 도면들에서 더 명백해진다. 회전형 샤프트(170)는 바람직하게는 능동적으로 냉각되고 원주 그루브에 있는 미립자 재료의 유효 기화온도 아래의 온도로 잘 유지하는 역할을 하는 니켈과 같은 열도전성 재료로 구성된다. 내부 용적(105)과 회전형 샤프트(170)에는 티타늄 질화물 또는 다이아몬드형 카본과 같은 경 코팅이 유리하게 도포된다. 모터(180)는 기설정된 속도로 회전 샤프트(170)를 회전시킨다. 모터(180)는 또한 교반기(190a)를 회전시키는데 사용될 수 있다. 하우징(104)은 또한 특성과 기능이 명백해지는 제 1 및 제 2 개구들을 포함한다. 기화기기(100)는 또한 증발기 인클로져(210)내에 속성 증발기(flash evaporator)(120a)를 포함한다. 기화기기(100)는 선택적으로 재료 기화속도를 모니터하는데 사용될 수 있는 압력센서(230)를 더 포함할 수 있다.

도 4를 참조하면, 회전형 샤프트(170)의 원주 그루브의 평면에 도 3의 본 발명의 기기의 일부분의 횡단면도가 도시되어 있다. 하우징(140)은 제 1 개구(155)와 제 2 개구(160)가 있다. 회전형 샤프트(170)내 원주 그루브(175)는 제 1 개구(155) 및 제 2 개구(160)와 정렬된다. 바람직하기로, 회전형 샤프트(170)는 단 하나의 그루브만을 포함한다. 제 1 개구(155)는 저장용기(130a)에서 원주 그루브(175)로 미립자 재료를 수용한다. 그루브(175)에 미립자 재료를 채우고 압축하기 위해 저장용기(130a)에 배치된 디바이스를 구비하는 것이 바람직하다. 저장용기(130a)에 미립자 재료를 액화하는 역할을 하는 교반기(190a)가 또한 미립자 재료를 제 1 개구(155)에 있는 그루브(175)에 휩쓸어 이 기능을 제공할 수 있다. 회전형 샤프트(170)는 이 실시예에서 반시계 방향으로 회전한다. 제 2 개구(160)는 계량된 양의 미립자 재료를 전하기 위해 원주 그루브(175)로부터 속성 증발기(120a)로 미립자 재료를 방출하게 허용한다. 원주 그루브(175)의 치수, 미립자 재료의 치수, 및 회전 샤프트(170)의 회전속도는 속성 증발기(120a)로 미립자 재료를 계량하는 속도를 결정한다. 원주 그루브(175)는 바람직하게는 폭은 0.01에서 2㎜ 범위에 그리고 깊이는 0.01에서 5㎜ 범위이다. 스크레이퍼(185)는 속성 증발기(120a)로 계량된 양의 미립자 재료를 전하기 위해 상기 그루브내에 보유된 미립자 재료를 제거하도록 샤프트가 회전함에 따라 그루브(175)와 협력하게 제 2 개구(160)에 대해 배치되어 있어, 계량된 재료를 수용 및 기화시킨다. 속성 증발기(120a)는 바람직하게는 롱 등(Long et al.)이 공통으로 양도된 미국특허출원 제11/834,039호에 기술한 망상의 유리화 탄소(reticulated vitreous carbon) 또는 망상의 니켈, 텅스텐, 티타늄, 몰리브덴, 또는 탄탈륨이다. 속성 증발기(120a)는 직접 가열될 수 있다. 대안으로, 증발기 인클로져(210)가 가열될 수 있고, 이에 의해 스크레이퍼(185)가 또한 가열될 수 있다. 저장용기(130a)와 하우징(140)이 능동적으로 냉각될 수 있다. 원주 그루브(175)와 그 내에서 반출되는 미립자 재료는 능동 냉각에 의해 분말재료의 소정 기화온도의 아래 온도로 유지될 수 있다. 재료의 벌크가 기화온도 아래로 잘 유지되는 한편, 미립자 재료의 작은 부분, 즉, 제 2 개구(160)를 통해 도달하여 닿는 부분만이 속도의존적 기화온도로 가열되기 때문에, 회전형 샤프트(120a)의 회전을 중단 및 시작함으로써 기화를 빠르게 중단 및 시작할 수 있다. 기화는 기판표면이 유기 재료를 보존하고 증착 챔버의 벽과 같이 임의의 관련된 기기의 오염을 최소화하기 위해 코팅되지 않을 때는 중단될 수 있으며, 이는 아래에 기술되어 있다. 이는 온도를 이용해 기화속도를 제어하고, 빠른 중단과 시작, 또는 빠른 기화변화 속도를 허용하지 않는 종래 기술이 디바이스보다 이점적이다. 이는 또한 하우징에 열 전달을 줄이기 위해 증발기 인클로저(210)와 하우징(140) 사이에 절연체(220)를 갖기 위해 유용하다. 절연체(220)는 코게비 그룹(COGEBI Group)에 의해 시판되는 것과 같은 합성 마이카(synthetic mica), 절연 세라믹 재료, 얇은 갭 또는 인클로저(210)와 하우징(140) 사이에 간단한 광접촉을 포함할 수 있다.

상승된 온도, 즉, 정격의존형 기화온도(rated-dependent vaporization temperature)에서 재료의 체류시간은 많은 종래 기술의 장치 및 방법보다 작은 크기(초(second) 대 종래 기술에서 시간 또는 일자)의 차수이며, 이는 종래 기술에서보다 더 높은 온도로 재료를 가열하게 한다. 따라서, 현재의 장치 및 방법은 노출시간과 온도의 곱은 실질적으로 종래 기술의 장치에서보다 더 낮기 때문에 유기재료 구성요소들의 뚜렷한 열화를 유발하지 않고도 실질적으로 더 큰 기화속도를 달성할 수 있다.

도 5를 참조하면, 도 3의 본 발명의 기기의 일부분의 3차원 횡단면도가 도시되어 있다. 스크레이퍼(185)가 그루브로부터 미립자 재료를 가장 잘 제거하도록 단부에 실질적으로 동일한 횡단면을 갖는 것을 볼 수 있다.

본 발명의 목적은 회전형 샤프트(170)에 의해 원주 그루브(175) 영역으로 미립자 재료의 전달을 제한하는 것이 중요하다. 회전 샤프트(170)와 내부 용적(150)은 미립자 재료가 회전형 샤프트(175)의 나머지를 따르지 않고 실질적으로 원주 그루브(175)에 의해 전송될 수 있게 협력한다. 이에 의해, 회전형 샤프트(170)와 하우징(140) 간의 간격은 원주 그루브(175) 밖에 샤프트(170)의 모든 부분들로부터의 미립자 재료 이송을 실질적으로 배제하도록 상기 미립자 재료의 평균 입자크기보다 더 작게 선택되는 것을 의미한다.

제 2 개구(160)는 회전형 샤프트(170)에 있는 원주 그루브(175)와 실질적으로 동일한 폭을 갖는 크기로 만들어지고, 상기 개구는 스크레이퍼(185)에 의해 상기 그루브로부터 제거된 재료가 상기 개구의 벽에 부착되지 않고 증발기 인클로저(210)로 떨어지게 권하도록 상기 증발기 인클로저(210)로 침투하는 증가하는 횡단면적을 갖는다. 회전형 샤프트(170), 스크레이퍼(185) 및 하우징(140)과 증발기 인클로저(210) 모두의 제 2 개구(160) 사이의 바로 근접 접촉 또는 가벼운 접촉은 중력에 의존하지 않고 재료를 그루브 밖으로 그리고 증발기 인클로저(210) 안으로 밀어넣는 양 변위 계량 구성을 형성한다.

본 발명의 재료 공급 및 기화기기는 도 3 내지 도 9에 도시된 바와 같이 그루브 형성 샤프트가 수평일 때 운송하는 미립자 재료에 효과적이다. 미립자 재료는 그루브로 밀려지고 많은 재료들에 대해 동작이 중력에 무관하도록 충분히 내부에 잘 보유되어 진다. 이 미립자 보유력은 스크레이퍼가 미립자 재료를 제거하기에 필요하고 상기 미립자 재료를 중력에 대해 수직 상방으로 분산되도록 허용하기에 충분하다. 그루브 형성 샤프트는 수직으로 지향된 실시예에서, 미립자 재료는 증발기 인클러저(210)의 테이퍼진 벽을 따라 상기 미립자 재료를 수용하도록 지향된 속성 증발기(120a)로의 제 2 개구(160)로부터 떨어지지 않는다. 이들 특성들은 혼합된 구성요소의 유기재료들 및 기화전에 액체화된 유기재료들의 기화를 제어하게 하는데 중요하다.

실험적으로, 미세 분말은 대기압 절반 미만의 부분적 진공상태에서 계량하기가 상당히 더 어려운 것이 관찰되었다. 분말은 잔여 공기분자들이 제거됨에 따라 응집되고, 흐름형 분말보다는 고체처럼 행동한다. 이런 경향에도 불구하고, 본 발명의 재료 공급 및 기화기기는 50 마이크론 이하의 입자크기 분산을 갖는 분말 뿐만 아니라 50 내지 100 마이크론 사이 그리고 100 내지 200 마이크론 사이의 입자 크기 분산을 갖도록 제조된 분말을 분산시킬 수 있음이 입증되었다.

분말공급 기회 시스템에서 관리 고려사항이 매우 중요한데, 이는 재료 공급 문제 및 재료 열화 또는 분화(fractionalization)의 주요 원인이기 때문이다. 증발기 인클로저(210)에 대한 제 2 개구(160)는 재료가 상기 증발기 인클로저로 지나가게 하도록 충분히 크게 만들어지나, 직경 1㎜ 미만에서, 상기 개구는 증기의 역류에 대해서는 전도성이 낮게 의도적으로 만들어진다. 제 2 개구(160)에서, 원주 그루브(175)의 재료는 주위 진공 수준보다 큰 압력을 갖는 증발기 인클러저내 기화된 재료가 원주 그루브(175)를 따라 미립자 재료 저장용기로 다시 흐르는 것을 방지하는 증기 씰처럼 역할하는 단단한 분말 형태이다. 스크레이퍼(185)는 액화를 방지하기에 충분한 온도로 유지되나, 소량의 증기가 여전히 그루브내 미립자 재료의 차가운 면에 응고된다. 재료의 기화는 추가로 그루브에 바로 인접한 차가운 샤프트에 응고된다. 그러나 이 기기에서 응고의 모든 지점들은 자체 한계가 있고 매우 작은 영역들에 한정된다. 초기 기화주기 후에, 단위 회전당 재료공급이 안정화된다. 그루브내 미립자 재료의 차가운 면상에 응고되는 증기는 그루브로부터 미립자를 제거하기 위해 샤프트가 더 회전하자마자 기화된다. 그루브내 응고된 임의의 증기는 가열된 스크레이퍼와 접촉하고 샤프트가 회전함에 따라 상기 그루브로부터 기계적으로 제거되는 지점에 누적될 수 있다. 응고물은 스크레이퍼 치수에 완벽히 일치할 때까지 그루브 치수를 효과적으로 줄인다. 따라서, 응고물 누적은 자기제한적이다. 마찬가지로, 샤프트상에 응고된 증기는 기계적으로 인터페이스하고, 제 1 및 제 2 개구의 날카로운 가장자리에 의해 제거되며, 마찬가지로 안정적인 자기제한적 치수에 도달할 때까지 누적된다.

이 형태는 실제로 원주 그루브(175)의 온도와 스크레이퍼(185)가 있는 증발기 인클로저(210)의 온도 사이에서 미립자 재료에서의 달성가능한 온도 그래디언트를 증가시킨다. 이 그래디언트는 혼합된 구성 재료들의 벌크 부피로 인한 휘발성이 더 큰 구성요소들의 통상적인 여과를 막고 단일 소스가 다수의 미립자 요소들을 공증착(co-deposit)시키게 한다. 이 큰 그래디언트는 100℃ 만큼 낮은 온도에서 액화하는 재료를 이용하더라도 상기 미립자 재료를 제 2 개구(160)에 도달할 때 단단한 분말형태로 유지하는 다른 수단이다. 소정량의 재료가 계량된 후, 회전형 샤프트(170)는 원주 그루브(175)내 미립자 재료가 스크레이퍼(185)와의 접촉을 떼내고 증발기 인클로저(210)에 의해 방출된 복사열로부터 냉각 하우징(140)내의 상기 재료를 지키기 위해 역방향으로 몇도 회전될 수 있다. 이 동작은 모든 미립자 재료들에 대해 더 큰 열 그레디언트를 유지하는데 있어 다른 수단이다. 노출된 그루브의 빈 부분에 응고된 수량의 증기는 회전형 샤프트(170)가 다시 공급방향으로 회전할 때 스크레이퍼(185)에 의해 제거된다.

실제로, 기화기기(100)는 다음과 같이 사용된다. 미립자 재료가 저장용기(130a)에 수용된다. 상술한 바와 같은 회전형 샤프트(170)가 상술한 바와 같이 형성된 내부 용적(150)에서 회전되어, 원주 그루브(175)가 제 1 개구(155)를 통해 저장용기(130a)로부터 미립자 재료를 수용하고 제 2 개구(160)에서 방출한다. 스크레이퍼(185)는 제 2 개구(160)를 통해 계량된 양의 미립자를 전하기 위해 원주 그루브(175)로부터 증발기 인클로저(210) 및 속성 증발기(120a)로 미립자 재료를 긁어내며, 계량된 미립자 재료는 금방 증발되고, 실시예에서, 스크레이퍼(185)의 위치는 제 2 개구(160)를 통해 전달된 계량된 양의 재료를 제어하도록 조절될 수 있다.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 기기의 또 다른 실시예의 일부분의 3차원 횡단면도가 도시되어 있다. 이 실시예에서, 하우징(140)의 일부는 쐐기형 입구(125)를 제공하도록 형성되어 있어 회전형 샤프트(170)의 회전방향에 있는 원주 그루브(175)로 공급되는 미립자 재료에 약간의 압축을 가한다. 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 기기의 또 다른 실시예의 일부분의 3차원 횡단면도가 도시되어 있다. 이 실시예에서, 하우징(140)도 또한 쐐기형 입구(135)를 갖는다. 그러나, 상기 쐐기형 입구(135)는 회전형 샤프트(170)의 회전방향과 또한 회전에 수직방향에 있는 원주 그루브(175)로 공급되는 미립자 재료를 압축하게 형성되어 있다. 이는 하우징과 회전형 샤프트 사이에 도 6에서 쐐기형 입구(135)로 인해 있을 수 있는 재료가 포획될 가능성을 줄인다.

도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 기기의 또 다른 실시예의 횡단면도가 도시되어 있다. 이 실시예에서, 가요성벽(145)이 하우징(140)에 부착되어 회전형 샤프트(170)가 배치되는 내부 용적(240)의 적어도 외주부를 제공한다. 이 도면에서, 이는 회전형 샤프트(170)가 회전하는 내부 용적의 일부분을 제공하고, 따라서 원주 그루브(175)의 영역 밖으로 갇힌 미립자 재료와 먼저 마주치는 내부 용적(240)의 일부분이다. 회전형 샤프트(170)와 내부 용적(240) 모두는 강체이면, 갇혀진 미립자 재료는 분말이 회전형 샤프트(170)와 내부 용적(240) 사이에서 뭉개짐에 따라 회전형 샤프트(170)와 내부 용적(240) 사이에 접촉력이 늘어날 수 있다. 이는 허용가능한 한계를 너머 회전형 샤프트(170)를 회전시키는데 필요한 토크를 높일 수 있다. 가요성 벽(145)의 이용은 이런 경우에 내부 용적(240)에 약간의 가요성을 제공하기 때문에 마찰을 줄일 수 있다. 가요성 벽(145)은 금속, 예컨대, 알루미늄, 니켈, 강철, 티타늄이나 세라믹 재료, 예컨대, 안정화된 지르코니아로 구성될 수 있고 상대적으로 단단하나, 피계량 입자를 수용하기 위해 충분히 변할 수 있다. 마찬가지로, 회전형 샤프트는 작은 정도의 반경방향 가요성을 갖도록 설계된 경우 동일한 결과를 이룰 수 있다. 도 8에 도시된 실시예는 또한 원주 그루브(175) 밖에서 회전형 샤프트(170)와 내부 용적(240) 사이로 반출된 여분의 미립자 재료를 제거 및 수집하도록 작용하는 스크레이퍼 가장자리(260)와 내부 용적(240)의 분말 수집공동부(270)를 포함한다. 따라서, 이 실시예에서 회전형 샤프트(170)는 전체 내부체적(240)에 일치하는 형태를 갖지 않고, 회전형 샤프트(170)와 내부 용적(240)은 미립자 재료가 실질적으로 회전형 샤프트(170)의 나머지를 따르지 않고 원주 그루브에 의해 이송되도록 협력한다. 원주 그루브(175) 밖에서 회전형 샤프트(170)와 내부 용적(240) 사이로 반출될 수 있는 어떤 여분의 입자 재료는 실질적으로 제 2 개구를 통해 전달되지 않고 실질적으로 속성 증발기에 의해 수용되지도 기화되지도 않는다. 내부 용적(240) 또는 회전형 샤프트(170)에서의 반경방향 가요성으로, 구동 토크는 샤프트와 내부 용적이 완전히 분말이 없을 때 심지어 더 낮기 때문에 내부 용적(240)과 회전형 샤프트(170) 사이에 매우 미세한 미립자 재료층을 갖는 것이 이점적일 수 있다.

도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 기기의 또 다른 실시예의 절개도가 도시되어 있다. 회전형 샤프트와 내부에 배치된 내부 용적의 형태는 실린더에 국한되지 않는다. 이들은 다른 형태, 예컨대, 구형 또는 원추형을 가질 수 있고, 일실시예는 회전형 샤프트(195)로 도시되어 있다. 원추형 회전형 샤프트(195)는 샤프트의 축위치를 바꿈으로써 회전형 샤프트와 하우징 사이의 간격을 조절하는 이점이 있다. 내부 용적에 대한 회전형 샤프트 축위치는 미립자의 크기를 기초로 다양한 미립자 재료들에 가장 적합하고 재료의 평균 입자크기보다 더 작은 간격을 선택하도록 조절될 수 있다. 이 조절은 다른 크기의 다른 입자재료들의 계량시 유용할 수 있다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 기기에 의해 시간에 따른 미립자 재료 전달의 누적 무게의 측정 결과가 도시되어 있다. 이들 측정에 사용된 실시예는 도 3 내지 도 5에 도시되어 있다. 깊이가 0.35㎜인 0,5㎜ 폭의 원주 그루브가 있는 6.35㎜ 직경의 실린더 샤프트를 사용하였다. 도 10은 초당 0.1 회전의 샤프트 회전속도에 대해 초당 43㎍의 속도로 미립자 재료 전달의 상세도를 제공한다. 1 마이크로 Torr의 감소된 압력 상태 하에서 실험을 수행하였다. 분배된 분말 무게를 측정하기 위해 디지털 전자저울을 사용했다. 디지털 저울은 마이크로그램 분석이 아니라 밀리그램 분석을 한다. 선은 전자저울의 제한된 분석으로 인해 이산(discretization)을 보이나, 선은 기울기가 초당 0.1 회전의 샤프트 회전으로 초당 43㎍의 평균 재료 공급속도를 나타내는 기본적으로 직선을 그린다. 이 경우, 원주 그루브(430)는 회전당 430 마이크로그램 또는 샤프트 회전각도당 1.2 마이크로그램을 공급한다. 재료 공급테스트는 같은 재료의 다른 입자 크기 범위에 대해 초당 0.1 회전의 샤프트 회전속도로 반복되며, 그 결과가 표 1(아래)에 도시되어 있다. 더 미세한 입자들은 그루브내 더 많은 입자패킹비로 인해 더 거친 입자들 속도의 약 2배로 공급되는 것이 관찰되었다. 저울의 밀리그램 자리수 보다 더 나은 분석을 위한 평균 유효 분말 계량속도를 결정하기 위해 장시간 주기에 걸쳐 실험 측정을 기록하였다.

입자크기범위	측정된 공급속도 (밀리그램/초)	회전당 공급속도 (밀리그램)	회전각도당 공급속도 (밀리그램)
53㎍<106㎍	76	760	2.1
106μ<212μ	43	430	1.2

많은 적용에 있어서, 이 정확한 계량능력은 계량된 재료량을 실제로 무제를 잴 필요없이 모터 속도 또는 모터 회전수로만 재료 공급속도의 충분히 정확한 측정을 제공하도록 컨트롤 시스템을 간단히할 수 있다.

도 11a를 참조하면, 단속적 공급모드로 동작시 본 발명에 따른 증착된 막두께 대 시간의 측정결과가 도시되어 있다. 이는 기화가 급격히 시작되고 터미널에 증착된 두께가 주기마다 반복될 수 있음을 보여준다. 도 11b는 도 11a로부터 1회 증착 사이클의 전개도이다. 이 도면에서, 회전형 샤프트는 시간 T=1.5초에서 시작하여 2초간 미립자 재료를 계량하고, 그런 후 T=3.5초에서 멈추었다. 증착은 계량이 멈춘 후 약 15초간 계속되었고, 총 17초의 시간에 38㎚의 두께를 갖는 막이 증착되었다.

도 12를 참조하면, 본 발명에 따른 기기의 또 다른 실시예의 3차원 횡단면도가 도시되어 있다. 기화기기(200)는 복수의 미립자 재료들을 기화시키는 기기이다. 기화기기(200)는 2개의 별개의 계량기를 포함하며, 각각 미립자 재료를 수용하기 위한 저장용기와, 내부 용적과 제 1 및 제 2 개구를 갖는 하우징과, 상기 내부 용적의 형태와 일치하는 형태를 가지며 상기 내부 용적에 배치된 회전형 샤프트와 원주 그루브, 및 양단에서 상기 회전 샤프트에 있는 그루브와 실질적으로 동일한 횡단면을 갖는 스크레이퍼를 구비한다. 이들 구성요소들이 더 상세히 기술되어 있다. 다른 미립자 재료를 각각 수용하기 위한 2개의 저장용기(130b 및 130c)를 포함한다. 미도시 하였으나, 저장용기(130b 및 130c)는 이들 위에 큰 저장 및 공급기기를 포함해 적재될 수 있는 미립자 재료의 양을 늘일 수 있다. 각 저장용기는 하우징(205)내에 있고 미립자 재료를 액화시키기 위해 교반기(예컨대, 190b 및 190c)를 포함한다. 하우징(250)은 또한 내부 용적(215)을 포함한다. 회전형 샤프트(225)는 완만한 면과 상기 내부 용적(215)과 형태가 일치하며, 내부 용적(215)내에 배치되어있다. 회전형 샤프트(225)는 또한 각 저장용기에 일치하는 원주 그루브가 있다. 각 원주 그루브의 용적은 동일할 수 있거나 각각의 다른 미립자 재료, 예컨대, 호스트와 도판트 재료의 다른 양을 기화시키기 위해 달라질 수 있다. 하우징(205)은 또한 제 1와 제 2 개구 및 각각의 제 2 개구에 각각의 원주 그루브와 일치하는 스크레이퍼를 포함한다. 따라서, 회전형 샤프트(225)는 각각의 계량기에 공통이다. 기화기기(200)는 또한 공통 속성 증발기(235)내에 2개의 별개의 속성 증발기(예컨대, 120b 및 120c)를 포함한다. 각각의 속성 증발기는 해당하는 게량기로부터 계량된 재료를 수용하고 기화시키기 위해 위치되어 있다. 다른 실시예에서, 상기 속성 증발기는 상기 계량기 둘 다로부터 계량된 재료를 수용 및 기화하기 위해 위치된 하나의 속성 증발기를 포함할 수 있다. 기화기기(200)는 재료 기화속도를 감시하는데 사용할 수 있는 압력센서(230)를 선택적으로 더 포함할 수 있다.

다수의 계량기를 이용한 기화의 다른 실시예도 또한 가능하다. 예컨대, 도 3에 도시된 기화기기(100)와 같은 2개의 나란한 기화기기를 이용할 수 있고, 따라서 각 계량기에 대한 회전형 샤프트를 포함할 수 있다. 이 실시예에서, 각 원주 그루브는 같거나 다른 체적을 가질 수 있어, 각각의 다른 구성요소들의 상대적인 양에 대한 전체 제어를 제공한다. 각각의 샤프트는 다른 회전속도로 회전할 수 있고, 따라서 또한 다른 구성요소들의 상대량의 미세한 제어를 제공한다.

도 13을 참조하면, 기화증착용 기판과 상기 기판을 둘러쌓고 있는 증착챔버와 함께 본 발명의 기기의 횡단면도가 도시되어 있다. 증착챔버(280)는 OLED 기판(285)이 매니폴드(250)로부터 전송된 유기재료로 코팅되게 하는 밀폐 기기이다. 매니폴드(250)에는 상술한 바와 같이 속성 증발기(250)를 통해 유기재료가 제공된다. 상술한 기화기기의 다른 부분들은 예시를 명확히 하기 위해 제거하였다. 증착챔버(280)는, 예컨대, 진공소스(300)에 의해 제공된 1토르 이하의 압력으로 제어된 상태하에 유지된다. 증착챔버(280)는 코팅되지 않은 OLED 기판(285)을 탑재하고 코팅된 OLED 기판은 빼낼 수 있는 로드락(load lock)(275)을 포함한다. OLED 기판(285)은 매니폴드(250)가 기화재료의 균일 코팅을 제공해 상기 OLED 기판(285)의 전체면 위에 한 층을 응축하여 형성하도록 평행/지지 기기(295)에 의해 보유될 수 있다. 매니폴드가 있는 기화기기는 증착챔버(280)에 의해 부분적으로 둘러싸여 있는 것으로 도시되어 있으나, 미립자 재료를 보유하는 임의의 용기 또는 용기들을 포함하는 전체 기화기기가 완전히 둘러싸인 배열을 포함해 다른 배열도 가능한 것이 이해된다.

도 14를 참조하면, 본 발명의 기기와 함께 부분적으로 준비될 수 있는 발광 OLED 디바이스(310)의 픽셀의 횡단면도가 도시되어 있다. OLED 디바이스(310)는 기판(320), 음극(390), 음극(390)으로부터 이격되어 있는 양극(330), 및 발광층(350)을 최소로 포함한다. OLED 디바이스(310)는 또한 홀주입층(335), 홀수송층(340), 전자수송층(355) 및 전자주입층(360), 뿐만 아니라 당업자에 잘 알려진 다른 층들을 포함할 수 있다. 홀주입층(335), 홀수송층(340), 발광층(350), 전자수송층(355), 및 전자주입층(360)은 양극(330)과 음극(390) 사이에 배치된 일련의 유기층(370)을 포함한다. 유기층(370)은 본 발명의 기기에 의해 가장 바람직하게 증착된 유기재료층들이다. 이들 구성요소들을 보다 상세하게 기술한다.

기판(320)은 유기 고체, 무기 고체 또는 유기 고체와 무기 고체의 조합일 수 있다. 기판(320)은 단단하거나 유연할 수 있고 시트 또는 웨이퍼와 같 별도의 개개의 피스들로, 또는 연속 롤로 처리될 수 있다. 일반적인 기판 재료들은 유리, 플라스틱, 금속, 세라믹, 반도체, 금속산화물, 반도체 산화물, 반도체 질화물, 또는 그 조합을 포함한다. 기판(320)은 재료의 균일 혼합물, 재료의 조성물, 도는 재료의 다중층일 수 있다. 기판(320)은 OLED 디바이스를 제조하는데 통상적으로 사용되는 기판, 예컨대, 활성 매트릭스 저온 폴리실리콘 또는 비정질 실리콘 TFT 기판인 OLED 기판일 있다. 상기 기판(320)은 의도한 발광 방향에 따라 광 투명 또는 불투명일 수 있다. 광투과 특성은 기판을 통한 EL 발광을 보기 위해 바람직하다. 투명 유리 또는 플라스틱이 통상적으로 이러한 경우에 사용된다. EL 방출이 상단전극을 통해 보여지는 적용에 대해, 바닥 지지체의 투과특성은 중요하지 않으며 따라서 광 투과, 광 흡수 또는 광 반사일 수 있다. 이런 한 경우에 사용을 위한 기판은 유리, 플라스틱, 반도체 재료, 세라믹 및 회로기판재료 또는 OLED 디바이스의 형성에 통상적으로 사용되는 임의의 다른 것을 포함하나 이에 국한되지 않으며, 상기 OLED 디바이스는 수동 매트릭스 디바이스 또는 능동 매트릭스 디바이스 중 어느 하나일 수 있다.

전극이 기판(320) 위에 형성되고, 대부분 통상적으로 양극(330)으로서 구성된다. EL 방출이 기판(320)을 통해 보여질 때, 양극(330)은 대상의 방출에 투명하거나 실질적으로 투명해야 한다. 본 발명에 사용된 통상적으로 투명한 양극 재료는 인듐주석 산화물 및 주석 산화물이나 다른 금속 산화물로는 알루미늄 또는 인듐 도핑 아연 산화물, 마그네슘 인듐 산화물, 및 니켈 텅스텐 산화물을 포함하나 이에 국한되지 않을 수 있다. 이들 산화물 이외에, 갈륨 질화물과 같은 금속 질화물, 아연 셀레나이드와 같은 금속 셀레나이드, 및 아연 황화물과 같은 금속 황화물이 양극재료로 사용될 수 있다. EL 방출이 상단 전극을 통해 보여지는 적용에 대해, 양극 재료의 투과 특성은 중요하지 않으며 투명, 불투명 또는 반사의 임의 도전재료가 사용될 수 있다. 이 적용의 예시적인 도체로는 금, 이리듐, 몰리브덴, 팔라듐, 및 백금을 포함하나 이에 국한되지 않는다. 투과적이거나 그렇지 않은 바람직한 양극 재료는 4.1eV 이상의 일함수를 갖는다. 바람직한 양극재료는 증발, 스퍼터링, 화학기상증착, 또는 전기화학적공정과 같은 임의의 적절한 방식으로 증착될 수 있다. 양극 재료는 잘 알려진 포토리소그래피 공정을 이용해 패턴화될 수 있다.

항상 반드시 필요한 것은 아니나, 종종 홀주입층(335)이 유기 발광 디스플레이에서 양극(330) 위에 형성되는 것이 유용하다. 홀주입 재료는 연속 유기층의 박막형성 특성을 향상시키고 홀수송층으로 홀의 주입을 용이하게 하는 역할을 할 수 있다. 홀주입층(335)에 사용하기 위한 적절한 재료는 미국특허 제4,720,432호에 기술된 바와 같은 폴피린 화합물(porphyrinic compound), 미국특허 제6,208,075호에 기술된 바와 같은 플라즈마 증착 플루오로카본 폴리머, 및 바나듐 산화물(VOx), 몰리브덴 산화물(MoOx) 및 니켈 산화물(NiOx)을 포함한 무기 산화물을 포함하나 이에 국한되지 않는다. 전하는 바에 의하면 유기 EL 디바이스에 사용되는 다른 홀주입 재료들이 EP 0 891 121 A1 및 EP 1 029 909 A1에 기술되어 있다.

항상 반드시 필요한 것은 아니나, 종종 홀수송층(340)이 양극(330) 위에 형성 및 배치되는 것이 유용하다. 바람직한 홀수송 재료는 증발, 스퍼터링, 화학기상증착, 전기화학처리, 열전달 또는 도너 재료로부터 레이저 열전달과 같은 임의의 적절한 방식에 의해 증착될 수 있고, 본 명세서에 기술된 디바이스 및 방법에 의해 증착될 수 있다. 홀수송층(230)에 유용한 홀수송 재료는 방향족 3차 아민(aromatic tertiary amine)과 같은 화합물을 포함하는 것으로 잘 알려져 있고, 상기 아민은 적어도 하나가 방향족 고리의 일원인 탄소 원자들에만 결합되는 적어도 하나의 3가 질소원자를 함유하는 화합물이 되는 것으로 이해된다. 일형태로 방향족 3차 아민은 모노아릴아민, 디아릴아민, 트리아릴아민, 또는 폴리머 아릴아민과 같은 아릴아민일 수 있다. 예시적인 모노머 트리아릴아민이 클루펠 등의(Klupfel et al) 미국특허 제3,180,730호에 예시되어 있다. 하나 이상의 비닐 래디컬로 치환되고 적어도 하나의 활성 수소함유기를 포함한 다른 적절한 트리아릴아민들이 브랜틀리 등의 (Brantley et al) 미국특허 제3,567,450호 및 제3,658,520호에 예시되어 있다.

더 바람직한 부류의 방향족 3차 아민들은 미국특허 제4,720,432호 및 제5,061,569호에 기술된 바와 같은 적어도 2개의 방향성 3차 아민 모이어티를 포함하는 아민들이다. 이런 화합물은 구조식 A로 표현된 화합물을 포함한다.

여기서,

Q1 및 Q2는 별개로 선택된 방향족 3차 아민 모이어티이다.

G는 알렌, 싸이클로알킬렌과 같은 연결기, 또는 탄소 대 탄소 결합의 또는 알킬렌기이다.

일실시예에서, Q1 및 Q2 중 적어도 하나는 폴리싸이클 융합 고리구조, 예컨대, 나프탈렌을 함유한다. G가 알릴기이면, 편의상 페닐렌, 바이페닐렌, 또는 나프탈렌 모이어티이다.

구조식 A를 만족하고 2개의 트리알릴아민 모이어티를 함유한 유용한 트리알릴아민 부류는 구조식 B로 표현된다.

여기서,

R₁ 및 R₂ 각각은 수소원자, 알릴기, 또는 알킬기를 별도로 나타내고, R₁ 및 R₂는 싸이클로알킬기를 모두 갖춘 원자를 나타낸다.

R₃ 및 R₄ 각각은 아릴기를 별도로 나타내고, 차례로 구조식 C로 나타낸 바와 같이 디아릴 치환 아미노기(diaryl substituted amino group)로 치환된다.

R₅ 및 R₆는 별도로 선택된 아릴기이다. 일실시예에서, R₅와 R₆ 중 적어도 하나는 폴리싸이클 융합 고리구조, 예컨대, 나프탈렌을 함유한다.

또 다른 부류의 방향족 3차 아민은 테트라아릴디아민이다. 바람직한 테트라아릴디아민은 아릴렌기를 통해 연결된 구조식 C로 나타낸 바와 같이 2개의 디아릴아미노기를 포함한다. 유용한 테트라아릴디아민은 구조식 D로 표현된 테트라아릴디아민을 포함한다.

여기서,

각각의 Ar은 페닐렌 또는 안트라센 모이어티와 같은 별도로 선택된 아릴렌기이다.

n은 1에서 4까지의 정수이다.

Ar, R₇, R₈ 및 R₉는 별개로 선택된 아릴기이다.

일반적인 실시예에서, Ar, R₇, R₈ 및 R₉ 중 적어도 하나는 폴리싸이클 융합 고리 구조, 예컨대, 나프탈렌이다.

상술한 구조식 A,B,C,D의 다양한 알킬, 알킬렌, 아릴 및 아릴렌 모이어티는 각각 차례로 치환될 수 있다. 일반적인 치환들은 알킬기, 알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 플루오르화물, 염화물, 및 브롬화물과 같은 할로겐을 포함한다. 다양한 알킬 및 알킬렌 모이어티는 일반적으로 1에서 6개의 탄소원자들을 함유한다. 싸이클로알킬 모이어티는 3에서 10개의 탄소원자들 포함할 수 있으나, 일반적으로 5개, 6개, 또는 7개의 탄소원자들, 예컨대, 싸이클로펜틸, 싸이클로헥실, 및 싸이클로펩틸 링 구조를 포함한다. 아릴 및 아릴렌 모이어티는 대개 페닐 및 페닐렌 모이어티이다.

OLED 디바이스에서 홀수송층은 하나의 또는 혼합 방향족 3차 아민 화합물들로 형성될 수 있다. 특히, 구조식 D로 표시한 바와 같이 테트라아릴디아민과 결합하여 구조식 B를 만족하는 트리아릴아민과 같은 트리아릴아민을 이용할 수 있다. 티리아릴아민이 테트라아릴디아민과 결합해 사용될 때, 테트라아릴디아민은 트리아릴아민과 전자주입층 및 수송층 사이에 개입된 층으로서 위치지정된다. 본 명세서에 기술된 디바이스와 방법은 단일층 또는 다중구성요소층을 증착시키는데 사용될 수 있고, 연이어 다중층들을 증착시키는데 사용될 수 있다.

유용한 홀수송 재료의 또 다른 부류는 EP 1 009 041에 기술된 바와 같은 폴리싸이클 방향족 화합물을 포함한다. 게다가, 폴리머 홀수송 재료는 폴리(N-비닐카바졸)(PVK), 폴리티오펜, 폴리피롤, 폴리아닐린, 및 PEDOT/PSS라고도 하는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(4-스티렌술포네이트)와 같은 코폴리머가 사용될 수 있다.

발광층(350)은 홀전자 재결합에 응답하여 광을 발생시킨다. 발광층(350)이 홀수송층(340) 위에 배치된다. 바람직한 유기 발광재료가 증발, 스퍼터링, 화학기상증착, 전기화학처리, 또는 도너 재료로부터 복사열전달과 같은 임의의 적절한 방식으로 증착될 수 있고 본 명세서에 기술된 디바이스 및 방법에 의해 증착될 수 있다. 미국특허 제4,769,292호 및 제5,935,721호에 보다 상세히 기술된 바와 같이, 유기 EL 소자의 발광층들은 이 영역에서 전자홀 쌍 재결합의 결과로서 전기발광이 만들어지는 냉광 EH는 형광재료를 포함한다. 발광층들은 단일 재료를 포함할 수 있으나, 보다 일반적으로는 발광이 도판트로부터 주로 나오는 도판트 또는 게스트 화합물로 도핑된 호스트 재료를 포함한다. 도판트는 특별한 스펙트럼을 갖는 컬러광을 만들도록 선택된다. 발광층에서 호스트 재료는 아래에 정의된 바와 같이 전자수송재료, 상기에서 정의된 바와 같은 홀수송재료, 또는 홀전자 재결합을 지지하는 또 다른 재료일 수 있다. 도판트는 주로 값비싼 형광염료에서 선택되나 인광 화합물, 예컨대, WO 98/55561 , WO 00/18851, WO 00/57676, 및 WO 00/70655 에 기술된 바와 같은 전이금속 착체가 또한 유용하다. 도판트는 일반적으로 호스트 재료에 0.01에서 10 중량%로 코팅된다. 본 명세서에 기술된 디바이스 및 방법은 다수의 기화소스들이 필요치 않고도 다중성분의 게스트/호스트층들을 코팅하는데 사용될 수 있다.

이용되는 것으로 알려진 호스트 및 방출 분자들은 미국특허 제4,768,292호; 제5,141,671호; 제5,150,006호; 제5,151,629호; 제5,294,870호; 제5,405,709호; 제5,484,922호; 제5,593,788호; 제5,645,948호; 제5,683,823호; 제5,755,999호; 제5,928,802호; 제5,935,720호; 제5,935,721호; 및 제6,020,078호를 포함하나, 이에 국한되지 않는다.

8-하이드록시퀴놀린 및 유사 유도체의 금속 착체(구조식 E)는 전기발광을 지원할 수 있는 유용한 호스트 재료 중 한 부류를 구성하고 특히 500㎚ 보다 더 긴 파장, 예컨대, 녹색, 황색, 오렌지색 및 적색의 광방출에 적합하다.

여기서,

M은 금속을 나타내고,

n은 1에서 3까지의 정수이며,

Z는 별도로 각 발생시 적어도 2개의 융합된 방향족 고리들을 갖는 핵을 갖춘 원자들을 나타낸다.

상술한 바로부터, 금속은 1가, 2가, 또는 3가 금속일 수 있음이 명백하다. 금속은 예컨대 리튬, 소듐, 또는 포타슘과 같은 알카리 금속; 마그네슘 또는 칼슘과 같은 알카리 토금속; 또는 붕소 또는 알루미늄과 같은 토금속일 수 있다. 일반적으로 유용한 킬레이트 금속인 것으로 알려진 임의의 1가, 2가, 또는 3가 금속이 사용될 수 있다. Z는 적어도 하나가 아졸 또는 아진 고리인 적어도 2개의 융합된 방향족 고리를 함유하는 헤테로싸이클 핵을 갖춘다. 지방족 고리 및 방향족 고리 모두를 포함하는 추가 고리들이 필요하다면 2개의 필요한 고리들과 융합될 수 있다. 기능을 향상시키지 못하는 추가 분자 벌크들을 방지하기 위해, 고리 원자들의 개수는 주로 18개 이하로 유지된다.

발광층(350)에서 호스트 재료는 9 및 10 위치에 하이드로카본 또는 치환된 하이드로카본 치환기를 갖는 안트라센 유도체일 수 있다. 예컨대, 9,10-디-(2-나프틸)안트라센 유도체는 전기발광을 지원할 수 있는 유용한 호스트 재료 중 한 부류를 구성하고, 특히 400㎚보다 더 긴 파장, 예컨대, 청색, 녹색, 황색, 오렌지색 또는 적색의 광 방출에 적합하다.

벤자졸 유도체는 전기발광을 지원할 수 있는 유용한 호스트 재료 중 또 다른 부류를 구성하고, 특히 400㎚ 보다 더 긴 파장, 예컨대, 청색, 녹색, 황색, 오렌지색 또는 적색의 광 방출에 적합하다. 유용한 벤자졸의 일예는 2, 2', 2"-(l,3,5-페닐렌)트리스[1-페닐-1 H-벤지미다졸]이다.

바람직한 형광 도판트들은 페릴렌 또는 페릴렌 유도체, 안트라센, 테트라센, 크산텐(xanthene), 루브린(rubrene), 코마린(coumarin), 로다민(rhodamine), 퀴나크리돈(quinacridone), 디시아노메틸렌피란 화합물(dicyanomethylenepyran compounds), 티오피란 화합물(thiopyran compounds), 폴리메틴 화합물(polymethine compounds), 피릴륨 및 티아피릴륨 화합물(pyrilium and thiapyrilium compounds)의 유도체, 디스티릴벤젠(distyrylbenzene) 또는 디스틸비페닐(distyrylbiphenyl)의 화합물, 비스(아지닐)메탄 보론 착체 화합물, 및 카보스티릴 화합물(carbostyryl compounds)을 포함한다.

다른 유기방출 재료는 볼크 등(Wolk et al.)에 의해 공통으로 양도된 미국특허 제6,194,119 B1호와 본 명세서에 인용된 참조문헌들에 개시된 바와 같이 폴리머 물질, 예컨대, 폴리페닐렌비닐렌 유도체, 디아콕시-폴리페닐렌비닐렌, 폴리-파라-페닐렌 유도체, 및 폴리플루오렌 유도체일 수 있다.

항상 반드시 필요한 것은 아니나, OLED 디바이스(310)는 발광층(350) 위에 배치된 전자수송층(355)을 포함하는 것이 종종 유용하다. 바람직한 전자수송재료는 증발, 스퍼터링, 화학기상증착, 전기화학처리, 열전달 또는 도너 재료로부터 레이저 열전달과 같은 임의의 적절한 방식에 의해 증착될 수 있고, 본 명세서에 기술된 디바이스 및 방법에 의해 증착될 수 있다. 전자수송층(355)에 사용하기에 바람직한 전자수송재료는 (또한 통상적으로 8-퀴놀리놀 또는 8-하이드록시퀴놀린이라고 하는)옥신 그 자체의 킬레이트를 포함하는 금속 킬레이트 옥시노이드 화합물(oxinoid compound)이다. 이런 화합물은 전자르 주입하고 수송하도록 돕고 고수준의 성능을 보이며 박막 형태로 쉽게 제조된다. 고려되는 옥시노이드 화합물의 예로는 상술한 구조식 E를 만족하는 화합물이다.

다른 전자수송 재료는 미국특허 제4,356,429호에 기술된 바와 같은 다양한 부타딘 유도체와 미국특허 제4,539,507호에 기술된 바와 같은 다양한 헤테로싸이클 광학적 휘도를 포함한다. 구조식 G를 만족하는 벤자졸은 또한 유용한 전자수송재료이다.

다른 전자수송 재료는 Handbook of Conductive Molecules and Polymers, VoIs. 1-4, H.S. Nalwa, ed., John Wiley and Sons, Chichester (1997)에 열거된 재료와 같은 폴리머 물질, 예컨대, 폴리페닐렌비닐렌 유도체, 폴리-파라-페닐렌 유도체, 폴리플루오렌 유도체, 폴리티오펜, 폴리아세틸렌, 및 다른 도전성 폴리머 유기 재료일 수 있다.

전자 주입층(360)은 또한 음극과 전자수송층 사이에 있을 수 있다. 전자주입재료의 예로는 알카리 또는 알카리 토금속, 상술한 바와 같이 LiF와 같은 할로겐화 알카리염(alkali halide salts), 또는 알카리 또는 알카리 토금속 도핑 유기층을 포함한다.

음극(390)은 전자수송층(355) 위에 또는 전자수송층이 사용되지 않는 다면 발광층(350) 위에 형성된다. 광 방출이 양극을 지날 때, 음극재료는 거의 어떤한 도전성 재료도 포함할 수 있다. 바람직한 재료들은 양호한 박막형성 특성을 가져 아래의 유기층과 양호한 접촉을 보장하고, 낮은 전압에서 전자주입을 촉진하며 양호한 안정성을 갖는다. 유용한 음극재료는 종종 낮은 일함수 금속(<3.0eV) 또는 금속 합금을 포함한다. 한가지 바람직한 음극재료는 미국특허 제4,885,221호에 기술된 바와 같이 은의 퍼센트가 1에서 20% 범위내에 있는 Mg:Ag 합금을 포함한다. 음극 재료의 또 다른 적절한 부류는 도전성 재료의 두꺼운 층으로 씌워진 낮은 일함수 금속 또는 금속염의 얇은 층을 포함하는 이중층을 구비한다. 한가지 이러한 음극은 미국특허 제5,677,572호에 기술된 바와 같이 LiF의 얇은 층 다음에 Al의 더 두꺼운 층을 포함한다. 다른 유용한 음극재료는 미국특허 5,059,861 ; 5,059,862; 및 6,140,763호에 개시된 바와 같은 재료를 포함하나 이에 국한되지 않는다.

발광이 음극(390)을 통해 보여질 때, 투명하거나 거의 투명해야 한다. 이런 적용을 위해, 금속은 얇거나 투명한 도전성 산화물 또는 이들 재료들의 조합을 이용해야 한다. 선택적으로 투명한 음극들이 미국특허 제5,776,623호에 보다 상세히 기술되어 있다. 음극재료는 증발, 스퍼터링, 또는 화학기상증착에 의해 증착될 수 있다. 필요시, 패턴화가 스로우 마스크 증착, 미국특허 제5,276,380호 및 EP 0 732 868에 기술된 바와 같은 인테그랄 새도우 마스킹(integral shadow masking), 레이저 연마, 및 선택적 화학기상증착을 포함한 많은 잘 알려진 방법들을 통해 달성될 수 있다.

리스트
5 오거 스크류
7 평탄한 배럴
8 오거 구조
9 스레드가 없는 부분
10 기화기기
11 소스
12 소스
13 소스
14 증기기둥
15 기판
100 기화기기
120a 속성 증발기
120b 속성 증발기
120c 속성 증발기
125 쐐기형 입구
130a 저장용기
130b 저장용기
130c 저장용기
135 쐐기형 입구
140 하우징
145 가요성 벽
150 내부 용적
155 제 1 개구
160 제 2 개구
170 회전형 샤프트
175 원주 그루브
180 모터
185 스크레이퍼
190a 교반기
190b 교반기
190c 교반기
195 회전형 샤프트
200 기화기기
205 하우징
210 증발기 인클로저
215 내부 용적
220 절연체
225 회전형 샤프트
230 압력센서
235 증발기 인클로저
240 내부 용적
250 매니폴드
260 스크레이퍼 가장자리
270 공동
275 로드락
280 증착챔버
285 OLED 기판
295 병진/지지 기기
300 진공소스
310 OLED 디바이스
320 기판
330 양극
335 홀주입층
340 홀수송층
350 발광층
355 전자수송층
360 전자주입층
370 유기층
390 음극

Claims

(ⅰ) 미립자 재료를 수용하기 위한 저장용기와,
(ⅱ) 내부 용적을 가지며 상기 저장용기로부터 상기 미립자 재료를 각각 수용하고 상기 미립자 재료를 방출하기 위한 제 1 및 제 2 개구를 갖는 하우징과,
(ⅲ) 상기 내부 용적에 배치되고, 상기 저장용기로부터 미립자 재료를 수용하고 상기 미립자 재료를 방출하기 위해 상기 제 1 및 제 2 개구들과 정렬된 원주 그루브와 완만한 표면을 갖는 회전형 샤프트와,
(ⅳ) 상기 회전형 샤프트와 상기 내부 용적은 상기 미립자 재료가 상기 회전형 샤프트의 나머지를 따르지 않고 실질적으로 상기 원주 그루브에 의해 수송되도록 협력하며,
(ⅴ) 상기 제 2 개구에 대해 배치되고, 일단에 상기 회전형 샤프트에서 실질적으로 상기 그루브와 동일한 횡단면을 가지며, 내부에 보유된 미립자 재료를 제거하기 위해 상기 그루브와 협력하여, 상기 회전형 샤프트에 응답하여 상기 제 2 개구를 통해 계량된 양의 미립자 재료를 전달하는 스크레이퍼를 구비하는
(a) 계량기와,
(b) 계량된 재료를 수용 및 기화시키기는 속성 증발기를 구비하는 미립자 재료 기화기기.
제 1 항에 있어서,
상기 그루브내에 상기 미립자 재료를 채워넣고 압축하기 위해 상기 저장용기에 배치된 디바이스를 더 구비하는 미립자 재료 기화기기.
제 2 항에 있어서,
상기 기기는 상기 저장용기에 있는 상기 미립자 재료를 액화시키고 상기 제 1 개구에서 상기 그루브로 미립자 재료를 휩쓰는 교반기를 구비하는 미립자 재료 기화기기.
제 1 항에 있서,
상기 스크레이퍼는 가열되는 미립자 재료 기화기기.
제 1 항에 있어서,
상기 저장용기와 상기 하우징은 능동적으로 냉각되는 미립자 재료 기화기기.
제 1 항에 있어서,
하나의 그루브만 있는 미립자 재료 기화기기.
제 1 항에 있어서,
가요성 벽을 더 구비하고, 상기 가요성 벽은 상기 내부 용적의 외주부의 적어도 일부분을 형성하는 미립자 재료 기화기기.
제 1 항에 있어서,
상기 그루브의 폭은 0.01 에서 2㎜의 범위에 있는 미립자 재료 기화기기.
제 1 항에 있어서,
상기 그루브의 깊이는 0.01 에서 5㎜의 범위에 있는 미립자 재료 기화기기.
(ⅰ) 미립자 재료를 수용하기 위한 저장용기와,
(ⅱ) 내부 용적을 가지며 상기 저장용기로부터 상기 미립자 재료를 각각 수용하고 상기 미립자 재료를 방출하기 위한 제 1 및 제 2 개구를 갖는 하우징과,
(ⅲ) 상기 내부 용적에 배치되고, 상기 저장용기로부터 미립자 재료를 수용하고 상기 미립자 재료를 방출하기 위해 상기 제 1 및 제 2 개구들과 정렬된 원주 그루브와 완만한 표면을 갖는 회전형 샤프트와,
(ⅳ) 상기 회전형 샤프트와 상기 내부 용적은 상기 미립자 재료가 상기 회전형 샤프트의 나머지를 따르지 않고 실질적으로 상기 원주 그루브에 의해 수송되도록 협력하며,
(ⅴ) 상기 제 2 개구에 대해 배치되고, 일단에 상기 회전형 샤프트에서 실질적으로 상기 그루브와 동일한 횡단면을 가지며, 내부에 보유된 미립자 재료를 제거하기 위해 상기 그루브와 협력하여, 상기 회전형 샤프트에 응답하여, 상기 제 2 개구를 통해 계량된 양의 미립자 재료를 전달하는 스크레이퍼를 구비하는
(a) 2개의 별도의 계량기와,
(b) 각 계량기로부터 계량된 재료를 수용 및 기화시키기는 속성 증발기를 구비하는 복수의 미립자 재료 기화기기.
제 10 항에 있어서,
상기 회전형 샤프트는 각 계량기에 공통인 복수의 미립자 재료 기화기기.
제 10 항에 있어서,
상기 속성 증발기는 상기 2개의 계량기로부터 계량된 미립자 재료를 각각 수용 및 기화시키는 2개의 별개의 속성 증발기를 구비하는 복수의 미립자 재료 기화기기.
제 10 항에 있어서,
상기 2개의 계량기에 있는 상기 그루브는 다른 용적을 갖는 복수의 미립자 재료 기화기기.
제 10 항에 있어서,
상기 2개의 계량기에 있는 샤프트들은 다른 속도로 회전하는 복수의 미립자 재료 기화기기.
제 10 항에 있어서,
각각의 계량기는 가요성 벽을 더 구비하고, 상기 가요성 벽은 상기 내부 용적의 외주의 적어도 일부분을 형성하는 복수의 미립자 재료 기화기기.
제 10 항에 있어서,
상기 그루브의 폭은 0.01에서 2㎜ 범위에 있는 복수의 미립자 재료 기화기기.
제 10 항에 있어서,
상기 그루브의 깊이는 0.01에서 5㎜ 범위에 있는 복수의 미립자 재료 기화기기.
(a) 저장용기에 미립자 재료를 수용하는 단계와,
(b) 하우징에 내부 용적을 가지며 각각 상기 저장용기로부터 상기 미립자 재료를 수용하고 상기 미립자 재료를 방출하기 위해 이런 하우징에 있는 제 1 및 제 2 개구를 형성하는 단계와,
(c) 상기 내부 용적에 배치되고 상기 저장용기로부터 미립자를 수용하고 상기 미립자 재료를 방출하기 위해 상기 제 1 및 제 2 개구들과 정렬된 원주 그루브와 완만한 표면을 갖는 샤프트를 회전시키고, 상기 샤프트와 상기 하우징 사이에 상기 미립자 재료의 평균 입자 크기보다 더 작은 간격을 제공하는 단계와,
(d) 상기 그루브로부터 상기 미립자 재료를 스크레이핑하고, 상기 제 2 개구를 통해 계량된 양의 미립자 재료를 전달하는 단계와,
(e)상기 계량된 재료를 속성 증발시키는 단계를 포함하는 미립자 재료 기화방법.
제 18 항에 있어서,
상기 스크레이핑 단계는 스크레이퍼에 의해 제공되며, 상기 스크레이퍼의 위치는 상기 제 2 개구를 통해 전달된 계량된 재료의 양을 제어하도록 조절되는 미립자 재료 기화방법.