KR101374666B1 - One body type evaporation linear source and thin layers deposition apparatus for flat panel display having the same - Google Patents
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Abstract
일체형 증발 소스 및 그를 구비하는 평판표시소자용 기판 증착장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 증발 소스는, 기판의 표면에 증착되는 증착물질이 이동되는 장소를 형성하는 소스 바디(source body); 소스 바디를 둘러싸도록 배치되어 소스 바디를 냉각시키는 쿨링 블록(cooling block); 및 소스 바디의 자유 단부 영역에 마련되며, 기판에 대한 증착 공정 시 소스 바디의 열팽창을 보상하는 열팽창 보상부를 포함한다.An integrated evaporation source and a substrate deposition apparatus for a flat panel display device having the same are disclosed. An integrated evaporation source according to an embodiment of the present invention, a source body for forming a place where the deposition material deposited on the surface of the substrate is moved (source); A cooling block arranged to surround the source body to cool the source body; And a thermal expansion compensator provided at a free end region of the source body and compensating for thermal expansion of the source body during the deposition process on the substrate.
Description
본 발명은, 일체형 증발 소스 및 그를 구비하는 평판표시소자용 기판 증착장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 효율적인 구조로서 소스 바디의 열팽창을 보상할 수 있어 소스 바디의 변형 문제를 적절하게 해소할 수 있는 일체형 증발 소스 및 그를 구비하는 평판표시소자용 기판 증착장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an integrated evaporation source and a substrate deposition apparatus for a flat panel display device having the same. More specifically, the thermal expansion of the source body can be compensated for as an efficient structure, so that the problem of deformation of the source body can be suitably solved. An integrated evaporation source and a substrate deposition apparatus for a flat panel display device having the same are provided.
정보 통신 기술의 비약적인 발전과 시장의 팽창에 따라 디스플레이 소자로 평판표시소자(Flat Panel Display)가 각광 받고 있다.As a result of the rapid development of information and communication technology and the expansion of the market, a flat panel display is attracting attention as a display device.
이러한 평판표시소자에는 액정표시소자(Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 소자(Plasma Display Panel), 유기전계발광소자(Organic Light Emitting Diodes) 등이 있다.Such flat panel display devices include liquid crystal display devices, plasma display panels, and organic light emitting diodes.
이 중에서 유기전계발광소자, 예컨대 OLED는 빠른 응답속도, 기존의 LCD보다 낮은 소비 전력, 경량성, 별도의 백라이트(back light) 장치가 필요 없어서 초박형으로 만들 수 있는 점, 고휘도 등의 매우 좋은 장점을 가지고 있어서 차세대 디스플레이 소자로서 각광받고 있다.Among these organic electroluminescent devices, for example, OLEDs have very good advantages such as high response speed, lower power consumption than conventional LCD, light weight, no need for a separate backlight device, And has been attracting attention as a next generation display device.
이러한 유기전계발광소자는 기판 위에 양극 막, 유기 박막, 음극 막을 순서대로 입히고, 양극과 음극 사이에 전압을 걸어줌으로써 적당한 에너지의 차이가 유기 박막에 형성되어 스스로 발광하는 원리이다.Such an organic electroluminescent device is a principle in which an anode film, an organic thin film, and a cathode film are sequentially formed on a substrate, and a voltage is applied between the anode and the cathode to form a proper energy difference in the organic thin film and emit light by itself.
다시 말해, 주입되는 전자와 정공(hole)이 재결합하며, 남는 여기 에너지가 빛으로 발생되는 것이다. 이때 유기 물질의 도펀트의 양에 따라 발생하는 빛의 파장을 조절할 수 있으므로 풀 칼라(full color)의 구현이 가능하다.In other words, the injected electrons and holes are recombined, and the excitation energy generated is generated by light. At this time, since the wavelength of light generated according to the amount of the dopant of the organic material can be controlled, full color can be realized.
도 1은 유기전계발광소자의 구조도이다.1 is a structural diagram of an organic light emitting display device.
이 도면에 도시된 바와 같이, 유기전계발광소자는 기판 상에 애노드(anode), 정공 주입층(hole injection layer), 정공 운송층(hole transfer layer), 발광층(emitting layer), 정공 방지층(hole blocking layer), 전자 운송층(electron transfer layer), 전자 주입층(electron injection layer), 캐소드(cathode) 등의 막이 순서대로 적층되어 형성된다.As shown in this figure, an organic electroluminescent device includes an anode, a hole injection layer, a hole transfer layer, an emitting layer, a hole blocking layer, an electron injection layer, a cathode, and the like are stacked in this order.
이러한 구조에서 애노드로는 면 저항이 작고 투과성이 좋은 ITO(Indium Tin Oxide)가 주로 사용된다. 그리고 유기 박막은 발광 효율을 높이기 위하여 정공 주입층, 정공 운송층, 발광층, 정공 방지층, 전자 운송층, 전자 주입층의 다층으로 구성된다. 발광층으로 사용되는 유기물질은 Alq3, TPD, PBD, m-MTDATA, TCTA 등이 있다. 캐소드로는 LiF-Al 금속막이 사용된다. 그리고 유기 박막이 공기 중의 수분과 산소에 매우 약하므로 소자의 수명(life time)을 증가시키기 위해 봉합하는 봉지막이 최상부에 형성된다.In this structure, ITO (Indium Tin Oxide), which has small surface resistance and good transparency, is mainly used as the anode. The organic thin film is composed of a multilayer of a hole injecting layer, a hole transporting layer, a light emitting layer, a hole blocking layer, an electron transporting layer, and an electron injecting layer in order to increase the luminous efficiency. Organic materials used as the light emitting layer include Alq3, TPD, PBD, m-MTDATA, and TCTA. As the cathode, a LiF-Al metal film is used. And since the organic thin film is very weak to moisture and oxygen in the air, a sealing film for sealing is formed at the top to increase the lifetime of the device.
도 1에 도시된 유기전계발광소자를 다시 간략하게 정리하면, 유기전계발광소자는 애노드, 캐소드, 그리고 애노드와 캐소드 사이에 개재된 발광층을 포함하며, 구동 시 정공은 애노드로부터 발광층 내로 주입되고, 전자는 캐소드로부터 발광층 내로 주입된다. 발광층 내로 주입된 정공과 전자는 발광층에서 결합하여 엑시톤(exciton)을 생성하고, 이러한 엑시톤이 여기상태에서 기저상태로 전이하면서 빛을 방출하게 된다.1, the organic electroluminescent device includes an anode, a cathode, and a light emitting layer interposed between the anode and the cathode. When the organic electroluminescent device is driven, holes are injected into the light emitting layer from the anode, Is injected into the light emitting layer from the cathode. The holes and electrons injected into the light emitting layer are combined in the light emitting layer to generate excitons, and the excitons emit light while transitioning from the excited state to the ground state.
이러한 유기전계발광소자는 구현하는 색상에 따라 단색 또는 풀 칼라(full color) 유기전계발광소자로 구분될 수 있는데, 풀 칼라 유기전계발광소자는 빛의 삼원색인 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 별로 패터닝된 발광층을 구비함으로써 풀 칼라를 구현한다.Such an organic electroluminescent device can be classified into a monochromatic or full color organic electroluminescent device according to the color to be realized. The full-color organic electroluminescent device includes red (R), green (G) and And a light emitting layer patterned for each blue (B) color is provided to realize a full color.
한편, 도 1에 도시된 유기전계발광소자를 만들기 위해, 즉 발광층(유기물) 및 전극층(무기물)을 증착하기 위해 평판표시소자용 기판 증착장치가 마련된다.On the other hand, a substrate deposition apparatus for a flat panel display device is provided for depositing the light emitting layer (organic material) and the electrode layer (inorganic material) in order to make the organic electroluminescent device shown in FIG.
진공 증착 방식(thermal evaporation)이 적용되는 평판표시소자용 기판 증착장치에는 기판을 향해 증착물질을 분사하는 증착원으로서의 증발 소스(evaporation linear source)가 마련된다.A substrate deposition apparatus for a flat panel display device to which a thermal evaporation is applied is provided with an evaporation linear source as a deposition source for injecting a deposition material toward a substrate.
다수의 부품들에 의해 제작되는 증발 소스의 가장 큰 특징은 바디(body)의 온도가 고온이어야 한다는 점이다.The biggest feature of an evaporation source made by multiple parts is that the temperature of the body must be high temperature.
따라서 증발 소스의 소스 바디(source body)는 고온 유지에 적합하면서도 형태 가공이 용이한 메탈(metal)로 적용된다.Thus, the source body of the evaporation source is applied to a metal that is suitable for high temperature and easy to form.
그런데, 종래기술에 따른 증발 소스에 있어서는, 메탈로 제작되는 소스 바디가 고온이 되면 열팽창될 수 있는데, 이러한 열팽창을 보상할 수 있는 구조가 증발 소스에 적용되어 있지 않게 되면 결과적으로 소스 바디의 변형 문제 또는 노즐 막힘(nozzle clogging) 문제 등이 발생될 수 있으므로 이에 대한 대안이 요구된다.By the way, in the evaporation source according to the prior art, when the source body made of metal is a high temperature can be thermally expanded, if the structure that can compensate for such thermal expansion is not applied to the evaporation source, the problem of deformation of the source body as a result Alternatively, nozzle clogging problems may occur, so an alternative is required.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 효율적인 구조로서 소스 바디의 열팽창을 보상할 수 있어 소스 바디의 변형 문제를 적절하게 해소할 수 있는 일체형 증발 소스 및 그를 구비하는 평판표시소자용 기판 증착장치를 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention provides an integrated evaporation source and a substrate deposition apparatus for a flat panel display device having the same, which can compensate for thermal expansion of a source body as an efficient structure, thereby suitably solving the problem of deformation of the source body. It is.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판의 표면에 증착되는 증착물질이 이동되는 장소를 형성하는 소스 바디(source body); 상기 소스 바디를 둘러싸도록 배치되어 상기 소스 바디를 냉각시키는 쿨링 블록(cooling block); 및 상기 소스 바디의 자유 단부 영역에 마련되며, 상기 기판에 대한 증착 공정 시 상기 소스 바디의 열팽창을 보상하는 열팽창 보상부를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 증발 소스가 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, a source body for forming a place where the deposition material deposited on the surface of the substrate is moved (source); A cooling block arranged to surround the source body to cool the source body; And a thermal expansion compensator provided at a free end region of the source body and compensating for thermal expansion of the source body during a deposition process on the substrate.
상기 열팽창 보상부는, 상기 소스 바디의 단부에 결합되며, 상기 소스 바디의 열팽창 시 상기 소스 바디와 함께 변형되면서 이동되는 열팽창 보상용 샤프트; 및 상기 쿨링 블록에 마련되며, 상기 열팽창 보상용 샤프트의 위치 이동을 가이드하는 샤프트 부시를 포함할 수 있다.The thermal expansion compensation unit is coupled to the end of the source body, the thermal expansion compensation shaft which is moved while deforming with the source body during thermal expansion of the source body; And a shaft bush provided in the cooling block and guiding a positional movement of the thermal expansion compensation shaft.
상기 열팽창 보상부는, 상기 쿨링 블록의 외측에서 상기 샤프트 부시에 결합되는 부시 캡을 더 포함할 수 있다.The thermal expansion compensator may further include a bush cap coupled to the shaft bush at an outer side of the cooling block.
일단부는 상기 소스 바디에 연결되고 타단부는 상기 쿨링 블록의 표면에 노출되게 배치되어 상기 증착물질을 상기 쿨링 블록의 외부로 분사하는 다수의 노즐(nozzle)을 더 포함할 수 있다.One end may be connected to the source body and the other end may be disposed to be exposed to the surface of the cooling block, and further include a plurality of nozzles for spraying the deposition material to the outside of the cooling block.
상기 열팽창 보상부는, 상기 쿨링 블록에 마련되어 상기 노즐이 외부로 노출되는 공간을 형성하되 상기 소스 바디의 길이 방향을 따라 길게 장공으로 형성되는 다수의 열팽창 보상용 노즐공을 더 포함할 수 있다.The thermal expansion compensator may further include a plurality of thermal expansion compensation nozzle holes provided in the cooling block to form a space in which the nozzle is exposed to the outside, and formed in a long hole along a length direction of the source body.
상기 노즐의 단부에는 세라믹 비드(ceramic bead) 처리되며, 상기 소스 바디에 스크루 결합되는 스크루 탭(screw tap)이 형성될 수 있다.At the end of the nozzle, a ceramic bead may be formed, and a screw tap may be formed to be screwed to the source body.
상기 노즐과 상기 소스 바디 사이에는 고온 실링(sealing)이 가능하도록 그래파이트 시트(graphite sheet)가 마련될 수 있다.A graphite sheet may be provided between the nozzle and the source body to enable high temperature sealing.
상기 소스 바디의 일측 단부 영역에 마련되어 상기 챔버에 고정되는 고정부; 및 상기 소스 바디의 길이 방향을 따라 상기 고정부의 반대편에서 상기 챔버와 상기 쿨링 불록에 결합되어 상기 고정부와 함께 상기 쿨링 불록의 기울어짐을 저지시키는 체결기구를 더 포함할 수 있다.A fixing part provided in one end region of the source body and fixed to the chamber; And a fastening mechanism coupled to the chamber and the cooling block on the opposite side of the fixing part along a length direction of the source body to prevent inclination of the cooling block together with the fixing part.
상기 고정부는 상기 챔버에 대해 상기 소스 바디를 열차단시키면서 상기 챔버에 고정되는 열차단용 고정부일 수 있다.The fixing part may be a heat blocking fixing part fixed to the chamber while blocking the source body with respect to the chamber.
상기 열차단용 고정부는, 상기 쿨링 블록과 부분적으로 연결되며, 내부에 냉각수가 유동되는 쿨링 플레이트; 및 상기 소스 바디와 상기 쿨링 플레이트 사이에서 상기 쿨링 플레이트와 나란하게 배치되어 상기 소스 바디와 상기 쿨링 플레이트에 연결되는 적어도 하나의 열차단 플레이트를 포함할 수 있다.The thermal block fixing part may include: a cooling plate partially connected to the cooling block and having a cooling water flowing therein; And at least one heat blocking plate disposed in parallel with the cooling plate between the source body and the cooling plate and connected to the source body and the cooling plate.
상기 열차단용 고정부는 바닥을 형성하며, 상기 챔버에 고정되는 바텀 플레이트(bottom plate)를 더 포함할 수 있으며, 상기 쿨링 플레이트는 상기 바텀 플레이트에 대해 이격 배치될 수 있다.The heat blocking fixing part may form a bottom, and may further include a bottom plate fixed to the chamber, and the cooling plate may be spaced apart from the bottom plate.
상기 적어도 하나의 열차단 플레이트는, 상기 소스 바디와 연결되는 제1 열차단 플레이트; 및 상기 제1 열차단 플레이트와 상기 쿨링 플레이트 사이에 배치되되 상기 제1 열차단 플레이트와 상기 쿨링 플레이트와 각각 연결되는 제2 열차단 플레이트를 포함할 수 있다.The at least one heat shield plate may include: a first heat shield plate connected to the source body; And a second heat blocking plate disposed between the first heat blocking plate and the cooling plate and connected to the first heat blocking plate and the cooling plate, respectively.
상기 제1 열차단 플레이트, 상기 제2 열차단 플레이트 및 상기 쿨링 플레이트 사이사이에는 열차단 블록이 더 개재될 수 있다.A heat blocking block may be further interposed between the first heat blocking plate, the second heat blocking plate, and the cooling plate.
상기 열차단용 고정부는, 상기 소스 바디와 상기 열차단 플레이트 사이에 배치되며, 상기 소스 바디 측의 복사열이 상기 쿨링 플레이트 측으로 전달되는 것을 저지시키는 제1 리플렉트 시트(reflect sheet)를 더 포함할 수 있다.The heat blocking fixing part may further include a first reflect sheet disposed between the source body and the heat blocking plate and preventing radiant heat from the source body from being transferred to the cooling plate. .
상기 제1 리플렉트 시트는 상호간 이격공간을 두고 나란하게 다수 장이 배치될 수 있으며, 다수 장의 상기 제1 리플렉트 시트는 상호간 접촉면적의 감소를 위하여 와이어 용접될 수 있다.A plurality of sheets may be arranged side by side with the first reflecting sheet spaced apart from each other, and the plurality of first reflecting sheets may be wire welded to reduce the contact area of each other.
상기 열차단용 고정부는, 일단부는 상기 소스 바디에 고정되고 타단부는 상기 열차단 플레이트에 접촉되어 상기 소스 바디 측의 열을 상기 쿨링 플레이트 측으로 전달하는 열전달 샤프트를 더 포함할 수 있다.The heat blocking fixing part may further include a heat transfer shaft having one end fixed to the source body and the other end contacting the heat blocking plate to transfer heat from the source body side to the cooling plate side.
상기 쿨링 블록의 일측에 결합되며, 상기 증착물질이 내부에 수용되는 크루시블(crucible); 및 열선 클램프에 의해 상기 소스 바디의 외벽에 마련되어 상기 소스 바디를 가열하는 열선을 더 포함할 수 있다.A crucible coupled to one side of the cooling block, wherein the deposition material is accommodated therein; And a heating wire provided on an outer wall of the source body by a heating wire clamp to heat the source body.
상기 열선 클램프는, 상기 소스 바디의 외표면으로부터 돌출되게 마련되는 보스; 상기 보스에 삽입되며, 둘레면에서 상기 열선이 가이드되는 열선 가이드 홀더; 및 상기 열선 가이드 홀더를 통해 상기 보스에 체결되어 상기 열선 가이드 홀더의 자리 이탈을 저지시키는 체결부재를 포함할 수 있다.The hot wire clamp may include: a boss provided to protrude from an outer surface of the source body; A hot wire guide holder inserted into the boss and guided by the hot wire at a circumferential surface thereof; And a fastening member which is fastened to the boss through the hot wire guide holder and prevents the deviation of the seat of the hot wire guide holder.
상기 쿨링 블록에는 상기 노즐이 배치되는 면의 대향측에 마련되어 상기 크루시블이 착탈 가능하게 결합되는 크루시블 결합덕트가 더 마련될 수 있으며, 상기 크루시블과 상기 크루시블 결합덕트가 결합되는 면은 경사면을 형성할 수 있다.The cooling block may be further provided with a flexible coupling duct provided on an opposite side of the surface on which the nozzle is disposed, and the crucible is detachably coupled. The crucible and the crucible coupling duct are coupled to each other. The surface to be formed may form an inclined surface.
상기 열팽창 보상부와 상기 소스 바디 사이 영역에 마련되어 상기 열팽창 보상부에 대해 상기 소스 바디를 열차단시키는 열차단 모듈을 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a heat shielding module provided in an area between the thermal expansion compensation unit and the source body to thermally block the source body with respect to the thermal expansion compensation unit.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 기판에 대한 증착 공정이 진행되는 챔버; 및 상기 챔버의 일측에 마련되어 상기 기판을 향해 증착물질을 분사하는 일체형 증발 소스를 포함하며, 상기 일체형 증발 소스는, 기판의 표면에 증착되는 증착물질이 이동되는 장소를 형성하는 소스 바디(source body); 상기 소스 바디를 둘러싸도록 배치되어 상기 소스 바디를 냉각시키는 쿨링 블록(cooling block); 및 상기 소스 바디의 자유 단부 영역에 마련되며, 상기 기판에 대한 증착 공정 시 상기 소스 바디의 열팽창을 보상하는 열팽창 보상부를 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시소자용 기판 증착장치가 제공될 수 있다.According to another aspect of the invention, the chamber in which the deposition process for the substrate proceeds; And an integrated evaporation source provided on one side of the chamber to inject the deposition material toward the substrate, wherein the integrated evaporation source forms a source body for moving the deposition material deposited on the surface of the substrate. ; A cooling block arranged to surround the source body to cool the source body; And a thermal expansion compensator provided at a free end region of the source body and compensating for thermal expansion of the source body during the deposition process on the substrate.
상기 열팽창 보상부는, 상기 소스 바디의 단부에 결합되며, 상기 소스 바디의 열팽창 시 상기 소스 바디와 함께 변형되면서 이동되는 열팽창 보상용 샤프트; 및 상기 쿨링 블록에 마련되며, 상기 열팽창 보상용 샤프트의 위치 이동을 가이드하는 샤프트 부시를 포함할 수 있다.The thermal expansion compensation unit is coupled to the end of the source body, the thermal expansion compensation shaft which is moved while deforming with the source body during thermal expansion of the source body; And a shaft bush provided in the cooling block and guiding a positional movement of the thermal expansion compensation shaft.
상기 일체형 증발 소스는, 일단부는 상기 소스 바디에 연결되고 타단부는 상기 쿨링 블록의 표면에 노출되게 배치되어 상기 증착물질을 상기 쿨링 블록의 외부로 분사하는 다수의 노즐(nozzle)을 더 포함할 수 있다.The integrated evaporation source may further include a plurality of nozzles, one end of which is connected to the source body and the other end of which is exposed to the surface of the cooling block, to spray the deposition material to the outside of the cooling block. have.
상기 열팽창 보상부는, 상기 쿨링 블록에 마련되어 상기 노즐이 외부로 노출되는 공간을 형성하되 상기 소스 바디의 길이 방향을 따라 길게 장공으로 형성되는 다수의 열팽창 보상용 노즐공을 더 포함할 수 있다.The thermal expansion compensator may further include a plurality of thermal expansion compensation nozzle holes provided in the cooling block to form a space in which the nozzle is exposed to the outside, and formed in a long hole along a length direction of the source body.
상기 노즐의 단부에는 세라믹 비드(ceramic bead) 처리되며, 상기 소스 바디에 스크루 결합되는 스크루 탭(screw tap)이 형성될 수 있으며, 상기 노즐과 상기 소스 바디 사이에는 고온 실링(sealing)이 가능하도록 그래파이트 시트(graphite sheet)가 마련될 수 있다.A ceramic bead may be formed at an end of the nozzle, and a screw tap may be formed to be screwed to the source body, and graphite may be formed between the nozzle and the source body to enable high temperature sealing. A sheet may be provided.
상기 일체형 증발 소스는, 상기 열팽창 보상부와 상기 소스 바디 사이 영역에 마련되어 상기 열팽창 보상부에 대해 상기 소스 바디를 열차단시키는 열차단 모듈을 더 포함할 수 있다.The integrated evaporation source may further include a heat shield module provided in a region between the thermal expansion compensation unit and the source body to thermally block the source body with respect to the thermal expansion compensation unit.
상기 기판은 유기전계발광소자(Organic Light Emitting Diodes)용 기판일 수 있다.The substrate may be a substrate for organic light emitting diodes.
본 발명에 따르면, 효율적인 구조로서 소스 바디의 열팽창을 보상할 수 있어 소스 바디의 변형 문제를 적절하게 해소할 수 있다.According to the present invention, the thermal expansion of the source body can be compensated as an efficient structure, so that the problem of deformation of the source body can be properly solved.
도 1은 유기전계발광소자의 구조도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 평판표시소자용 기판 증착장치의 개략적인 구조도이다.
도 3은 도 2에 적용되는 일체형 증발 소스의 정면도이다.
도 4는 도 3의 측단면 구조도이다.
도 5는 크루시블의 사시도이다.
도 6은 소스 바디의 부분 확대 사시도이다.
도 7은 열선 클램프의 분해도이다.
도 8은 도 3의 A 영역인 열차단용 고정부에 대한 내부 구조도이다.
도 9는 도 8을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10은 도 4의 B 영역인 열팽창 보상부에 대한 내부 구조도이다.1 is a structural view of an organic electroluminescent device.
2 is a schematic structural diagram of a substrate deposition apparatus for a flat panel display device according to an embodiment of the present invention.
3 is a front view of the unitary evaporation source applied to FIG. 2.
4 is a side cross-sectional structural view of FIG. 3.
5 is a perspective view of the crucible.
6 is a partially enlarged perspective view of the source body.
7 is an exploded view of the hot wire clamp.
FIG. 8 is a diagram illustrating an internal structure of the heat-transfer fixing part of region A of FIG. 3.
9 is a schematic view of FIG. 8.
FIG. 10 is a diagram illustrating an internal structure of the thermal expansion compensation unit, which is a region B of FIG. 4.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, operational advantages of the present invention, and objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings and the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference symbols in the drawings denote like elements.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 평판표시소자용 기판 증착장치의 개략적인 구조도이다.2 is a schematic structural diagram of a substrate deposition apparatus for a flat panel display device according to an embodiment of the present invention.
도면 대비 설명에 앞서, 평판표시소자는 액정표시소자(Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 소자(Plasma Display Panel), 유기전계발광소자(Organic Light Emitting Diodes) 등을 포함하나 이하에서는 평판표시소자를 유기전계발광소자(OLED)용 기판이라 하여 설명한다.Prior to describing the drawings, the flat panel display device includes a liquid crystal display, a plasma display panel, an organic light emitting diode, etc. Hereinafter, a flat panel display device is referred to as an organic electric field And a substrate for a light emitting device (OLED).
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 평판표시소자용 기판 증착장치는, 기판에 대한 증착 공정이 진행되는 챔버(1)와, 챔버(1)의 일측에 마련되어 기판을 향해 증착물질을 분사하는 일체형 증발 소스(100)를 포함한다.Referring to FIG. 2, a substrate deposition apparatus for a flat panel display device according to an embodiment of the present invention includes a chamber 1 in which a deposition process is performed on a substrate, and a deposition material provided on one side of the chamber 1 toward a substrate. It includes an integrated
챔버(1)는 기판에 대한 증착 공정이 진행되는 장소이다. 즉 도 1에 도시된 유기전계발광소자의 제조를 위해 발광층(유기물) 및 전극층(무기물)을 증착하는 장소를 형성한다. 증착 공정 시 챔버(1)의 내부는 진공 분위기를 유지할 수 있다.The chamber 1 is a place where a deposition process for a substrate is performed. That is, a place for depositing a light emitting layer (organic material) and an electrode layer (inorganic material) is formed for manufacturing the organic electroluminescent device shown in FIG. During the deposition process, the inside of the chamber 1 may maintain a vacuum atmosphere.
일체형 증발 소스(100)는 챔버(1)의 일측에 결합되어 기판을 향해 증착물질을 분사한다. 챔버(1)에 대한 일체형 증발 소스(100)의 결합 구조 및 일체형 증발 소스(100)의 세부 구조는 후술한다.The integrated
본 실시예의 일체형 증발 소스(100)는 별도의 조립이 필요 없는 일체형 구조를 개시하고 있기 때문에, 매 사용 시마다 야기될 수 있는 온도 편차 발생을 줄일 수 있다.Since the integrated
따라서 종래의 간접 가열 방식의 조립식 증발 소스(미도시)를 사용함에 따라 발생되어 왔던 구멍 막힘 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 동일 공정을 일정하게 수행할 수 있어 장비의 가동률을 향상시킬 수 있다.Therefore, the use of a conventional indirect heating type prefabricated evaporation source (not shown) not only prevents the occurrence of hole clogging, but also enables the same process to be performed at a constant rate, thereby improving equipment utilization. have.
또한 조립 또는 유지보수의 핸들링 작업이 종래보다 월등히 편리함은 물론 핸들링 작업 시 주변 부품들이 손상되는 것을 방지할 수 있다.In addition, handling of assembly or maintenance is much more convenient than in the prior art, and it is possible to prevent damage to peripheral components during handling.
이하, 일체형 증발 소스(100)의 구조에 대해 도 3 내지 도 10을 참조하여 자세히 알아보도록 한다.Hereinafter, the structure of the integrated
도 3은 도 2에 적용되는 일체형 증발 소스의 정면도, 도 4는 도 3의 측단면 구조도, 도 5는 크루시블의 사시도, 도 6은 소스 바디의 부분 확대 사시도, 도 7은 열선 클램프의 분해도, 도 8은 도 3의 A 영역인 열차단용 고정부에 대한 내부 구조도, 도 9는 도 8을 개략적으로 도시한 도면, 그리고 도 10은 도 4의 B 영역인 열팽창 보상부에 대한 내부 구조도이다.Figure 3 is a front view of the integrated evaporation source applied to Figure 2, Figure 4 is a side cross-sectional structural view of Figure 3, Figure 5 is a perspective view of the crucible, Figure 6 is a partially enlarged perspective view of the source body, Figure 7 is a hot wire clamp 8 is an internal structural view of a heat shield fixing part of region A of FIG. 3, FIG. 9 is a schematic view of FIG. 8, and FIG. 10 is an interior of a thermal expansion compensator of region B of FIG. 4. It is a structural diagram.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예의 일체형 증발 소스(100)는, 기판(도 2 참조)의 표면에 증착되는 증착물질이 이동되는 장소를 형성하는 소스 바디(140, source body)와, 소스 바디(140)를 둘러싸도록 배치되어 소스 바디(140)를 냉각시키는 쿨링 블록(110, cooling block)과, 소스 바디(140)의 자유 단부 영역에 마련되며, 기판에 대한 증착 공정 시 소스 바디(140)의 열팽창을 보상하는 열팽창 보상부(170)를 포함한다.Referring to these drawings, the integrated
이 외에도 본 실시예의 일체형 증발 소스(100)는, 쿨링 블록(110)의 일측에 결합되며, 증발되면서 기판의 표면에 증착되는 증착물질이 내부에 수용되는 크루시블(120, crucible)과, 소스 바디(140)의 외벽에 마련되어 크루시블(120)을 가열하는 열선(130)과, 일단부는 소스 바디(140)에 연결되고 타단부는 쿨링 블록(110)의 표면에 노출되게 배치되어 증발된 증착물질을 쿨링 블록(110)의 외부로 분사하는 다수의 노즐(150, nozzle)을 포함한다.In addition, the integrated
본 실시예의 일체형 증발 소스(100)가 수평 기판에 대한 증착 공정을 진행할 때는 챔버(1, 도 2 참조) 내에서 쿨링 블록(110)이 수평 상태로 배치되고, 수직 기판에 대한 증착 공정을 진행할 때는 챔버(1) 내에서 쿨링 블록(110)이 수직 상태로 배치될 수 있다. 쿨링 블록(110)의 내부에는 냉각수가 유동될 수 있다. 따라서 쿨링 블록(110)의 외측에 냉각용 배관(111)이 갖춰진다.When the integrated
쿨링 블록(110)은 길이 방향을 따라 다수의 단위 블록(unit block)으로 연결될 수 있다. 이처럼 다수의 단위 블록을 길이 방향을 따라 연결시켜 하나의 쿨링 블록(110)을 제작할 경우, 작은 사이즈에서부터 큰 사이즈에 이르기까지 적절하게 사용할 수 있으며, 이에 따라 챔버(1, 도 2 참조)의 사이즈에 따라 대응되게 설계될 수 있다.The
물론, 이러한 사항은 하나의 실시예에 불과하므로 본 발명의 권리범위가 이에 제한될 필요는 없다. 즉 작은 사이즈의 챔버에 적용되는 것과 큰 사이즈의 챔버에 적용되는 것을 각각 개별적으로 일체 제작하여 사용할 수도 있다.Of course, such matters are only one example, and the scope of the present invention is not limited thereto. That is, the ones applied to the small sized chambers and the ones applied to the large sized chambers may be individually manufactured and used separately.
크루시블(120)은 쿨링 블록(110)의 일측에 결합되는 통 형상의 구조물로서, 내부에는 증발되면서 기판의 표면에 증착되는 증착물질이 수용된다. 크루시블(120) 내에 수용되는 증착물질은 고체 형상일 수 있다.The
크루시블(120)은 개폐식 도어(125)에 의해 교체될 수 있다. 개폐식 도어(125)의 내부에는 쿨링 또는 히팅 재킷이 더 마련될 수 있다.The
도 4 및 도 5를 참조하여 크루시블(120)의 구조에 대해 살펴보면, 크루시블(120)은, 증착물질이 내부에 수용되는 몸체부(121)와, 몸체부(121)의 일단부에 형성되되 몸체부(121)의 길이 방향에 대해 일정한 각도로 경사지게 형성되는 경사헤드부(122)를 포함한다. 경사헤드부(122)는 크루시블 결합덕트(116)의 경사 플랜지(117)에 경사지게 결합된다.Referring to the structure of the
이처럼 크루시블(120)에 경사헤드부(122)가 형성됨으로써 크루시블(120)을 쿨링 블록(110)에 착탈 가능하게 결합시키기에 용이하다. 뿐만 아니라 크루시블(120)에 경사헤드부(122)가 형성됨으로써 증발되는 증착물질의 이동을 원활하게 할 수 있다.As such, the
이에 대해 살펴보면, 쿨링 블록(110)에는 노즐(150)이 배치되는 면의 대향측에 크루시블(120)이 착탈 가능하게 결합되는 크루시블 결합덕트(116)가 마련되는데, 크루시블 결합덕트(116)에는 경사 플랜지(117)가 형성되며, 경사 플랜지(117)에 크루시블(120)의 경사헤드부(122)가 맞대어지면서 경사지게 결합된다.Looking at this, the
다시 말해, 경사 플랜지(117)와 경사헤드부(122)를 상호간 경사지게 맞대어 두고 볼트를 이용하여 경사 플랜지(117)와 경사헤드부(122)를 결합시키면 크루시블(120)을 크루시블 결합덕트(116)에 경사진 상태로 용이하게 결합시킬 수 있다.In other words, when the
경사 플랜지(117)와 경사헤드부(122)가 상호 결합될 때, 경사 플랜지(117)와 경사헤드부(122) 사이는 실링(sealing) 처리, 예컨대 개스킷 등이 개재되면서 실링 처리될 수 있다.When the
소스 바디(140)는 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 쿨링 블록(110) 내에서 크루시블(120)에 연결되는 내부가 빈 박스 타입(box type)의 구조물로서 내부는 증착물질이 노즐(150) 쪽으로 안내될 수 있도록 비어 있다.As shown in FIGS. 4 and 6, the
소스 바디(140)를 사이에 두고 쿨링 블록(110) 쪽과 크루시블(120) 쪽 모두에는 도 4에 도시된 바와 같이, 열손실을 줄이기 위한 리플렉터(145,146)가 배치된다.As shown in FIG. 4,
소스 바디(140)의 외벽에는 열선(130)이 배치된다. 열선(130)은 전기가 인가될 때 온(on)되면서 발열되어 크루시블(120)을 가열하게 되며, 이에 따라 크루시블(120) 내의 증착물질이 가열되면서 증발될 수 있다.The
열선(130)은 소스 바디(140)의 외벽 전 영역에 지그재그(zigzag) 형상으로 배치된다. 본 실시예의 경우, 소스 바디(140)가 사각 단면 구조를 가지므로 열선(130)은 소스 바디(140)의 4벽면 모두에 지그재그 형상으로 배치되어 열효율을 높인다.The
열선(130)이 소스 바디(140)의 외벽에 지그재그 형상으로 배치될 수 있도록 소스 바디(140)의 외벽에는 열선(130)을 클램핑하는 다수의 열선 클램프(135)가 결합된다.A plurality of hot wire clamps 135 for clamping the
열선 클램프(135)에 대해 도 6 및 도 7을 참조하여 살펴보면 열선 클램프(135)는 소스 바디(140)의 외표면으로부터 돌출되게 마련되는 보스(135a)와, 보스(135a)에 삽입되며, 둘레면에서 열선(130)이 가이드되는 열선 가이드 홀더(135b)와, 열선 가이드 홀더(135b)를 통해 보스(135a)에 체결되어 열선 가이드 홀더(135b)의 자리 이탈을 저지시키는 체결부재(135c)를 포함한다.6 and 7, the
체결부재(135c)는 볼트이거나 핀(pin)일 수 있는데, 후자의 경우, 보스(135a)를 통해 삽입되어 보스(135a) 내에 체결된 체결부재(135c)에 고정됨으로써 체결부재(135c)의 자리 이탈을 저지시키는 고정부재(미도시)가 더 사용될 수도 있다.The
본 실시예에서 열선 가이드 홀더(135b)는 롤러(roller) 내지는 장구 형상을 가질 수 있다. 따라서 열선(130)이 지그재그 형상으로 배치될 때, 열선(130)을 단선 없이 용이하게 가이드할 수 있다. 열선(130)은 열변형에 강한 세라믹(ceramic) 재질로 제작될 수 있다.In the present embodiment, the hot
다수의 노즐(150)은 일단부는 소스 바디(140)에 연결되고 타단부는 쿨링 블록(110)의 표면에 노출되게 배치되어 증발된 증착물질을 쿨링 블록(110)의 외부로 분사하는 장소를 형성한다. 노즐(150)들은 쿨링 블록(110) 상에서 일렬로 이격 배치될 수 있다.The plurality of
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 일체형 증발 소스(100)는 일단부가 챔버(1)에 고정되는 고정부(160)와, 소스 바디(140)의 길이 방향을 따라 고정부(160)의 반대편에서 챔버(1)와 쿨링 불록(110)에 결합되어 고정부(160)와 함께 쿨링 불록(110)의 기울어짐을 저지시키는 체결기구(105)를 포함한다.On the other hand, as shown in Figure 1, the integrated
도 2 및 도 10에 도시된 바와 같이, 체결기구(105)는 열팽창 보상용 샤프트(171)가 위치된 영역에서 챔버(1)와 쿨링 불록(110)을 연결한다.2 and 10, the
그리고 고정부(160)는 본 실시예의 일체형 증발 소스(100)의 하단부에서 챔버(1)에 고정된다. 본 실시예에서 고정부(160)는 소스 바디(140)의 일측 단부 영역에 마련되며, 기판이 증착되는 챔버(1, 도 2 참조)에 대해 소스 바디(140)를 열차단시키면서 챔버(1)에 고정되는 열차단용 고정부(160)로 적용될 수 있다.And the fixing
만약, 소스 바디(140)의 일단부를 챔버(1, 도 2 참조)의 어느 일 벽면에 단순히 접촉시켜 고정시키는 경우, 증착 공정을 위하여 열선(130)의 복사열에 의해 승온된 소스 바디(140)의 열을 챔버(1)로 빼앗길 수 있을 뿐만 아니라 가열된 챔버(1)에서 소스 바디(140)로의 열간섭이 발생될 소지가 있어 원활한 증착 공정이 어려워질 수 있다. 이를 해결하기 위해, 열차단용 고정부(160)가 마련될 수 있다.When one end of the
열차단용 고정부(160)는 도 3, 도 4, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 소스 바디(140)의 일측 단부 영역(본 실시예의 경우 하단부 영역)에 마련되며, 기판이 증착되는 챔버(1)에 대해 소스 바디(140)를 열차단시키면서 챔버(1)에 고정된다.3, 4, 8, and 9, the heat
이와 같은 열차단용 고정부(160)가 적용됨에 따라 일체형 증발 소스(100)를 챔버(1)에 안정적으로 고정시킬 수 있을 뿐만 아니라 챔버(1)에 대해 일체형 증발 소스(100)의 소스 바디(140)를 부분적으로 열차단시킬 수 있어 원활한 증착 공정을 진행시킬 수 있다.As the heat-fixing
열차단용 고정부(160)는, 쿨링 블록(110)과 부분적으로 연결되며, 내부에 냉각수가 유동되는 쿨링 플레이트(161)와, 소스 바디(140)와 쿨링 플레이트(161) 사이에서 쿨링 플레이트(161)와 나란하게 배치되어 소스 바디(140)와 쿨링 플레이트(161)에 연결되는 열차단 플레이트(162,163)를 포함한다.The heat
쿨링 플레이트(161)의 하부에는 본 실시예의 일체형 증발 소스(100)의 바닥을 형성하는 바텀 플레이트(164, bottom plate)가 마련된다. 바텀 플레이트(164)는 도 2처럼 챔버(1)에 고정된다.A
이때, 쿨링 플레이트(161)는 바텀 플레이트(164)에 대해 상부로 이격 배치된다. 즉 이격부재(165)에 의해 쿨링 플레이트(161)는 바텀 플레이트(164)에 대해 상부로 이격 배치된다. 때문에 소스 바디(140)로부터 챔버(1)로 향하는 열차단 효과가 더욱 클 수 있다.At this time, the
쿨링 플레이트(161)의 내부에는 냉각수가 유동된다. 따라서 도 8처럼 쿨링 플레이트(161)의 일측에는 냉각용 배관(112)이 갖춰진다.Cooling water flows inside the
열차단 플레이트(162,163)는, 소스 바디(140)와 연결되는 제1 열차단 플레이트(162)와, 제1 열차단 플레이트(162)와 쿨링 플레이트(161) 사이에 배치되되 제1 열차단 플레이트(162)와 쿨링 플레이트(161)와 각각 연결되는 제2 열차단 플레이트(163)를 포함한다. 본 실시예의 경우, 2개의 열차단 플레이트(162,163)가 마련되나 이의 개수는 2개 보다 많을 수도 있고 적을 수도 있다.The
열차단 플레이트(162,163)들은 쿨링 플레이트(161)처럼 냉각수가 유동되는 플레이트는 아니며, 단지 그 위치에서 열을 차단시키는 역할을 한다.The
이때, 제1 열차단 플레이트(162)는 열전달 샤프트(166)에 의해 소스 바디(140)와 연결된다. 즉 열전달 샤프트(166)는 그 일단부가 소스 바디(140)에 고정되고 타단부는 제1 열차단 플레이트(162)에 접촉되어 소스 바디(140) 측의 열을 쿨링 플레이트(161) 측으로 전달하는 역할을 한다. 소스 바디(140)의 전체가 쿨링 플레이트(161)에 접촉되면 아니 되기 때문에 그 접촉면적을 줄이기 위해 열전달 샤프트(166)가 마련되어 소스 바디(140)와 쿨링 플레이트(161)에 접촉되는 것이다.In this case, the first
제1 열차단 플레이트(162)는 제1 결합부재(168a)에 의해 제2 열차단 플레이트(163)와 연결되고, 제2 열차단 플레이트(163)는 제2 결합부재(168b)에 의해 쿨링 플레이트(161)와 연결된다.The first
제1 열차단 플레이트(162), 제2 열차단 플레이트(163) 및 쿨링 플레이트(161) 사이사이에는 열차단 블록(167a,167b)이 개재된다. 세라믹 재질로 제작되는 열차단 블록(167a,167b)으로 인해 열차단의 효과가 더욱 높아질 수 있다. 뿐만 아니라 열차단 블록(167a,167b)으로 인해 증발 소스(100)의 무게 분산 효과를 제공할 수 있다.The
소스 바디(140)와 제1 열차단 플레이트(162) 사이에는 제1 리플렉트 시트(169, reflect sheet)가 배치된다.A
제1 리플렉트 시트(169)는 소스 바디(140)와 제1 열차단 플레이트(162) 사이에 배치되며, 소스 바디(140) 측의 복사열, 다시 말해 열선(130)에서 발생되는 복사열이 쿨링 플레이트(161) 측으로 전달되는 것을 저지시키는 역할을 한다.The first reflecting
본 실시예에서 제1 리플렉트 시트(169)는 상호간 이격공간을 두고 나란하게 다수 장이 배치된다. 본 실시예처럼 제1 리플렉트 시트(169)가 다수 장 배치되고 제1 리플렉트 시트(169)들 사이에 빈 공간이 있으면 제1 리플렉트 시트(169)들로 열이 복사열로 전달되어야 하기 때문에 열 손실이 줄어든다. 이는 복사열 전달이 전도열 전달보다 어렵기 때문이다.In the present exemplary embodiment, a plurality of sheets of the first reflecting
제1 리플렉트 시트(169)들 간의 전도열을 줄이기 위해서는 접촉면적을 줄여야 하는데, 이를 위해 제1 리플렉트 시트(169)들은 상호간 와이어(W) 용접될 수 있다.In order to reduce conduction heat between the first reflecting
한편, 도 2를 다시 참조하면, 소스 바디(140)는 메탈(metal)로 제작되기 때문에 열팽창이 되기 쉬운데, 특히 소스 바디(140)의 길이 방향(도 2의 Z 방향)을 따라 열팽창되면서 열변형을 가져올 수 있다. 이를 해결하기 위해, 열팽창 보상부(170)가 마련된다.Meanwhile, referring back to FIG. 2, since the
열팽창 보상부(170)는 소스 바디(140)의 길이 방향을 따라 열차단용 고정부(160)의 반대편인 자유 단부 영역에 마련될 수 있으며, 기판에 대한 증착 공정 시 소스 바디(140)의 열팽창을 보상하는 역할을 한다.The
도 2에는 열팽창 보상부(170)가 극히 개략적으로 도시되어 있으므로 주로 도 10을 참조하여 열팽창 보상부(170)에 대해 알아보면, 열팽창 보상부(170)는 소스 바디(140)의 단부에 결합되며, 소스 바디(140)의 열팽창 시 소스 바디(140)와 함께 변형되면서 이동되는 열팽창 보상용 샤프트(171)와, 쿨링 블록(110)에 마련되며, 열팽창 보상용 샤프트(171)의 위치 이동을 가이드하는 샤프트 부시(172)를 포함한다.Since the
이때, 샤프트 부시(172)가 위치되는 쿨링 블록(110)의 외측에는 샤프트 부시(172)에 결합되는 부시 캡(173)이 마련된다. 그리고 부시 캡(173)의 주변에는 고리부재(174)가 마련된다.In this case, a
따라서 열팽창 보상용 샤프트(171) 영역에서 소스 바디(140)가 도 2의 Z 방향으로 열팽창되더라도 팽창되면서 열팽창 보상용 샤프트(171)가 이동되는 만큼 열팽창 보상용 샤프트(171)가 샤프트 부시(172)에 가이드되면서 이동될 수 있다.Therefore, even if the
한편, 도 10을 참조하면, 열팽창 보상부(170)와 소스 바디(140) 사이 영역에는 열팽창 보상부(170)에 대해 소스 바디(140)를 열차단시키는 열차단 모듈(180)이 마련된다. 본 실시예에서 열차단 모듈(180)은 전술한 열차단용 고정부(160)의 구조와 거의 동일하게 마련된다.Meanwhile, referring to FIG. 10, a
즉 열팽창 보상부(170) 영역에 마련되는 열차단 모듈(180)은, 도 10에 도시된 바와 같이, 쿨링 블록(110) 내에 마련되되 소스 바디(140)와 열팽창 보상용 샤프트(171) 사이에 배치되는 제1 및 제2 열차단부(181,182)와, 소스 바디(140)와 제1 열차단부(181) 사이에 배치되는 제2 리플렉트 시트(183)를 포함한다. 제2 리플렉트 시트(183)는 전술한 제1 리플렉트 시트(169, 도 8 및 도 9 참조)와 구조 및 기능면에서 동일하다.That is, the
소스 바디(140)와 제1 열차단부(181)는 제1 연결부(184)에 의해 연결되며, 제2 열차단부(182)는 열팽창 보상용 샤프트(171)와 연결된다. 열팽창 보상용 샤프트(171)는 제2 열차단부(182)에 직결될 수도 있고 아니면 별도의 보조 연결기구가 더 사용될 수도 있다. 제1 및 제2 열차단부(181,182) 사이에는 세라믹 블록(185)이 배치된다.The
이와 같은 구조의 열차단 모듈(180)이 소스 바디(140)와 열팽창 보상용 샤프트(171) 사이에 배치되는 경우, 소스 바디(140)로부터의 열이 열팽창 보상용 샤프트(171) 쪽으로 전달되는 것을 효율적으로 차단시킬 수 있어 유리한 효과를 이끌어낼 수 있다.When the
결과적으로 본 실시예의 일체형 증발 소스(100)의 하단부는 열차단용 고정부(160)에 의해 챔버(1)에 고정되고, 열팽창 보상용 샤프트(171) 영역은 체결기구(105)에 의해 지지되며, 소스 바디(140)가 열팽창될 때 열팽창 보상용 샤프트(171)가 샤프트 부시(172)에 가이드되면서 이동되는 열팽창 보상부(170)로 인해 도 2의 Z 방향으로의 열팽창을 효율적으로 보상할 수 있다.As a result, the lower end of the
특히, 열차단용 고정부(160)를 비롯하여 체결기구(105) 등의 구조적인 특징으로 인해 쿨링 블록(110)의 양단부 모두가 챔버(1)에 고정되는 형태가 됨으로써 열변형 시 전체적으로 기울어지는 현상을 저지할 수 있는 추가의 이점도 있다.In particular, due to the structural features such as the
한편, 본 실시예에서 열팽창 보상부(170)는 열팽창 보상용 샤프트(171) 영역에만 국한되지 않는다. 열팽창 보상부(170)는 노즐(150) 영역에도 갖춰질 수 있다.In the present exemplary embodiment, the
이에 대해 도 3 및 도 4의 확대된 부분을 살펴보면서 설명한다. 도 3 및 도 4의 확대된 부분을 참조하면, 쿨링 블록(110)에는 노즐(150)이 외부로 노출되는 공간을 형성하되 소스 바디(140)의 길이 방향을 따라 길게 장공으로 형성되는 다수의 열팽창 보상용 노즐공(112)이 마련된다.This will be described with reference to the enlarged parts of FIGS. 3 and 4. Referring to the enlarged portion of FIGS. 3 and 4, the cooling block 110 forms a space in which the
다시 말해, 소스 바디(140)가 도 2의 Z 방향으로 열팽창되는 것을 감안하여 노즐(150)이 위치되는 열팽창 보상용 노즐공(112)은 도 2의 Z 방향으로 오픈(open) 영역이 더 크다.In other words, in consideration of the thermal expansion of the
따라서 소스 바디(140)가 열팽창되어 도면상 상부로 노즐(150)이 이동되더라도 아무런 문제가 없으며, 이에 따라 노즐(150) 막힘(nozzle clogging) 문제를 해소할 수 있다.Therefore, even if the
그리고 소스 바디(140)의 열변형 혹은 증발 물질의 영향으로 인해 소스 바디(140)에서 노즐(150)의 탈착이 쉽지 않을 수도 있는데, 이를 고려하여 노즐(150)의 단부를 다음과 같이 구조 개선할 수 있다. 즉 노즐(150)의 단부에는 강도 보강을 위해, 세라믹 비드(ceramic bead) 처리되며, 소스 바디(140)에 스크루 결합되는 스크루 탭(151, screw tap)이 형성된다. 세라믹 비드 처리되는 스크루 탭(151)으로 인해 노즐(150)의 유지보수가 용이해질 수 있다.In addition, the detachment of the
노즐(150)과 소스 바디(140) 사이에는 고온 실링(sealing)이 가능하도록 그래파이트 시트(153, graphite sheet)가 마련된다.A
이러한 구성을 갖는 평판표시소자용 기판 증착장치의 작용에 대해 간략하게 살펴보면 다음과 같다.The operation of the substrate deposition apparatus for flat panel display devices having such a configuration will be briefly described below.
기판에 대한 증착 공정이 진행되기 위해 일체형 증발 소스(100)의 열선(130)으로 전원이 공급된다.Power is supplied to the
공급되는 전원에 의해 열선(130)이 예컨대, 수백도 이상으로 발열되면 이러한 열이 크루시블(120)로 전달되어 크루시블(120)을 가열한다.When the
크루시블(120)이 가열되면 크루시블(120) 내에 수용된 고체상의 증착물질이 증발되면서 소스 바디(140)를 경유하여 다수의 노즐(150)을 통해 쿨링 블록(110)의 외부로 분사되고, 이로써 기판의 표면이 증착될 수 있게 된다.When the
이때, 본 실시예의 일체형 증발 소스(100)의 하단부는 열차단용 고정부(160)에 의해 챔버(1)에 고정되고, 열팽창 보상용 샤프트(171) 영역은 체결기구(105)에 의해 지지되며, 소스 바디(140)가 열팽창될 때 열팽창 보상용 샤프트(171)가 샤프트 부시(172)에 가이드되면서 이동되는 열팽창 보상부(170)로 인해 도 2의 Z 방향으로의 열팽창을 효율적으로 보상할 수 있다.At this time, the lower end of the integrated
이와 같이, 본 실시예에 따르면, 효율적인 구조로서 소스 바디(140)의 열팽창을 보상할 수 있어 소스 바디(140)의 변형 문제 또는 노즐(150) 막힘 문제 등을 적절하게 해소할 수 있게 된다.As such, according to the present exemplary embodiment, thermal expansion of the
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Accordingly, such modifications or variations are intended to fall within the scope of the appended claims.
1 : 챔버 100 : 일체형 증발 소스
110 : 쿨링 블록 120 : 크루시블
130 : 열선 135 : 열선 클램프
140 : 소스 바디 150 : 노즐
160 : 열차단용 고정부 161 : 쿨링 플레이트
162,163 : 열차단 플레이트 164 : 바텀 플레이트
165 : 이격부재 166 : 열전달 샤프트
167a,167b : 열차단 블록 169 : 제1 리플렉트 시트
170 : 열팽창 보상부 171 : 열팽창 보상용 샤프트
172 : 샤프트 부시 173 : 부시 캡
174 : 고리부재1
110: cooling block 120: Crucible
130: hot wire 135: hot wire clamp
140: source body 150: nozzle
160: fixing part for heat shield 161: cooling plate
162,163: heat shield plate 164: bottom plate
165: spacer 166: heat transfer shaft
167a, 167b: thermal block 169: first reflecting sheet
170: thermal expansion compensation unit 171: thermal expansion compensation shaft
172: shaft bush 173: bush cap
174 ring member
Claims (27)
상기 소스 바디를 둘러싸도록 배치되어 상기 소스 바디를 냉각시키는 쿨링 블록(cooling block);
상기 소스 바디의 자유 단부 영역에 마련되며, 상기 기판에 대한 증착 공정 시 상기 소스 바디의 열팽창을 보상하는 열팽창 보상부; 및
일단부는 상기 소스 바디에 연결되고 타단부는 상기 쿨링 블록의 표면에 노출되게 배치되어 상기 증착물질을 상기 쿨링 블록의 외부로 분사하는 다수의 노즐(nozzle)을 포함하며,
상기 열팽창 보상부는,
상기 소스 바디의 단부에 결합되며, 상기 소스 바디의 열팽창 시 상기 소스 바디와 함께 변형되면서 이동되는 열팽창 보상용 샤프트; 및
상기 쿨링 블록에 마련되며, 상기 열팽창 보상용 샤프트의 위치 이동을 가이드하는 샤프트 부시를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 증발 소스.A source body forming a place where the deposition material deposited on the surface of the substrate is moved;
A cooling block arranged to surround the source body to cool the source body;
A thermal expansion compensator provided at a free end region of the source body and compensating for thermal expansion of the source body during a deposition process on the substrate; And
One end is connected to the source body and the other end is disposed to be exposed to the surface of the cooling block includes a plurality of nozzles for injecting the deposition material to the outside of the cooling block,
The thermal expansion compensation unit,
A thermal expansion compensation shaft coupled to an end of the source body and moved while being deformed together with the source body during thermal expansion of the source body; And
And a shaft bush provided in the cooling block and guiding a positional movement of the shaft for compensating for thermal expansion.
상기 열팽창 보상부는,
상기 쿨링 블록의 외측에서 상기 샤프트 부시에 결합되는 부시 캡을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 증발 소스.The method of claim 1,
The thermal expansion compensation unit,
And a bush cap coupled to the shaft bush at the outside of the cooling block.
상기 열팽창 보상부는,
상기 쿨링 블록에 마련되어 상기 노즐이 외부로 노출되는 공간을 형성하되 상기 소스 바디의 길이 방향을 따라 길게 장공으로 형성되는 다수의 열팽창 보상용 노즐공을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 증발 소스.The method of claim 1,
The thermal expansion compensation unit,
And a plurality of thermal expansion compensation nozzle holes provided in the cooling block to form a space in which the nozzles are exposed to the outside, and formed in a long hole along a length direction of the source body.
상기 노즐의 단부에는 세라믹 비드(ceramic bead) 처리되며, 상기 소스 바디에 스크루 결합되는 스크루 탭(screw tap)이 형성되는 것을 특징으로 하는 일체형 증발 소스.The method of claim 1,
An end portion of the nozzle is ceramic beaded (ceramic bead), characterized in that a screw tap (screw tap) is formed to be screwed to the source body is formed.
상기 노즐과 상기 소스 바디 사이에는 고온 실링(sealing)이 가능하도록 그래파이트 시트(graphite sheet)가 마련되는 것을 특징으로 하는 일체형 증발 소스.The method of claim 1,
And a graphite sheet is provided between the nozzle and the source body to enable high temperature sealing.
상기 소스 바디의 일측 단부 영역에 마련되어 챔버에 고정되는 고정부; 및
상기 소스 바디의 길이 방향을 따라 상기 고정부의 반대편에서 상기 챔버와 상기 쿨링 불록에 결합되어 상기 고정부와 함께 상기 쿨링 불록의 기울어짐을 저지시키는 체결기구를 더 포함하는 것을 징으로 하는 일체형 증발 소스.The method of claim 1,
A fixing part provided in one end region of the source body and fixed to the chamber; And
And a fastening mechanism coupled to the chamber and the cooling block on the opposite side of the fixing part along the longitudinal direction of the source body to prevent inclination of the cooling block with the fixing part.
상기 고정부는 상기 챔버에 대해 상기 소스 바디를 열차단시키면서 상기 챔버에 고정되는 열차단용 고정부인 것을 특징으로 하는 일체형 증발 소스.9. The method of claim 8,
And the fixing part is a heat blocking fixing part fixed to the chamber while blocking the source body with respect to the chamber.
상기 열차단용 고정부는,
상기 쿨링 블록과 부분적으로 연결되며, 내부에 냉각수가 유동되는 쿨링 플레이트; 및
상기 소스 바디와 상기 쿨링 플레이트 사이에서 상기 쿨링 플레이트와 나란하게 배치되어 상기 소스 바디와 상기 쿨링 플레이트에 연결되는 적어도 하나의 열차단 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 증발 소스.10. The method of claim 9,
The thermal block fixing part,
A cooling plate partially connected to the cooling block and having a cooling water flowing therein; And
And at least one thermal barrier plate disposed between the source body and the cooling plate in parallel with the cooling plate and connected to the source body and the cooling plate.
상기 열차단용 고정부는 바닥을 형성하며, 상기 챔버에 고정되는 바텀 플레이트(bottom plate)를 더 포함하며,
상기 쿨링 플레이트는 상기 바텀 플레이트에 대해 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 일체형 증발 소스.11. The method of claim 10,
The thermal block fixing part forms a bottom, and further includes a bottom plate fixed to the chamber,
And the cooling plate is spaced apart from the bottom plate.
상기 적어도 하나의 열차단 플레이트는,
상기 소스 바디와 연결되는 제1 열차단 플레이트; 및
상기 제1 열차단 플레이트와 상기 쿨링 플레이트 사이에 배치되되 상기 제1 열차단 플레이트와 상기 쿨링 플레이트와 각각 연결되는 제2 열차단 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 증발 소스.11. The method of claim 10,
The at least one heat shield plate,
A first heat shield plate connected to the source body; And
And a second heat shield plate disposed between the first heat shield plate and the cooling plate, the second heat shield plate being connected to the first heat shield plate and the cooling plate, respectively.
상기 제1 열차단 플레이트, 상기 제2 열차단 플레이트 및 상기 쿨링 플레이트 사이사이에는 열차단 블록이 더 개재되는 것을 특징으로 하는 일체형 증발 소스.The method of claim 12,
And a heat blocking block is further interposed between the first heat blocking plate, the second heat blocking plate, and the cooling plate.
상기 열차단용 고정부는,
상기 소스 바디와 상기 열차단 플레이트 사이에 배치되며, 상기 소스 바디 측의 복사열이 상기 쿨링 플레이트 측으로 전달되는 것을 저지시키는 제1 리플렉트 시트(reflect sheet)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 증발 소스.11. The method of claim 10,
The thermal block fixing part,
And a first reflect sheet disposed between the source body and the heat shield plate and preventing the radiant heat from the source body side from being transferred to the cooling plate side.
상기 제1 리플렉트 시트는 상호간 이격공간을 두고 나란하게 다수 장이 배치되며,
다수 장의 상기 제1 리플렉트 시트는 상호간 접촉면적의 감소를 위하여 와이어 용접되는 것을 특징으로 하는 일체형 증발 소스.15. The method of claim 14,
The first reflect sheet is a plurality of sheets are arranged side by side with a space between each other,
And the first plurality of first reflecting sheets are wire welded to reduce mutual contact area.
상기 열차단용 고정부는,
일단부는 상기 소스 바디에 고정되고 타단부는 상기 열차단 플레이트에 접촉되어 상기 소스 바디 측의 열을 상기 쿨링 플레이트 측으로 전달하는 열전달 샤프트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 증발 소스.11. The method of claim 10,
The thermal block fixing part,
And a heat transfer shaft having one end fixed to the source body and the other end contacting the heat shield plate to transfer heat from the source body side to the cooling plate side.
상기 쿨링 블록의 일측에 결합되며, 상기 증착물질이 내부에 수용되는 크루시블(crucible); 및
열선 클램프에 의해 상기 소스 바디의 외벽에 마련되어 상기 소스 바디를 가열하는 열선을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 증발 소스.The method of claim 1,
A crucible coupled to one side of the cooling block, wherein the deposition material is accommodated therein; And
And a hot wire provided on an outer wall of the source body by a hot wire clamp to heat the source body.
상기 열선 클램프는,
상기 소스 바디의 외표면으로부터 돌출되게 마련되는 보스;
상기 보스에 삽입되며, 둘레면에서 상기 열선이 가이드되는 열선 가이드 홀더; 및
상기 열선 가이드 홀더를 통해 상기 보스에 체결되어 상기 열선 가이드 홀더의 자리 이탈을 저지시키는 체결부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 증발 소스.18. The method of claim 17,
The hot wire clamp,
A boss provided to protrude from an outer surface of the source body;
A hot wire guide holder inserted into the boss and guided by the hot wire at a circumferential surface thereof; And
And a fastening member which is fastened to the boss through the hot wire guide holder and prevents a deviation from the seat of the hot wire guide holder.
상기 쿨링 블록에는 상기 노즐이 배치되는 면의 대향측에 마련되어 상기 크루시블이 착탈 가능하게 결합되는 크루시블 결합덕트가 더 마련되며,
상기 크루시블과 상기 크루시블 결합덕트가 결합되는 면은 경사면을 형성하는 것을 특징으로 하는 일체형 증발 소스.18. The method of claim 17,
The cooling block is further provided with a flexible coupling duct provided on the opposite side of the surface on which the nozzle is disposed, the crucible is detachably coupled,
And a surface on which the crucible and the crucible coupling duct are coupled to form an inclined surface.
상기 열팽창 보상부와 상기 소스 바디 사이 영역에 마련되어 상기 열팽창 보상부에 대해 상기 소스 바디를 열차단시키는 열차단 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 증발 소스.The method of claim 1,
And a heat blocking module provided in an area between the thermal expansion compensator and the source body to thermally block the source body with respect to the thermal expansion compensator.
상기 챔버의 일측에 마련되어 상기 기판을 향해 증착물질을 분사하는 일체형 증발 소스를 포함하며,
상기 일체형 증발 소스는,
기판의 표면에 증착되는 증착물질이 이동되는 장소를 형성하는 소스 바디(source body);
상기 소스 바디를 둘러싸도록 배치되어 상기 소스 바디를 냉각시키는 쿨링 블록(cooling block);
상기 소스 바디의 자유 단부 영역에 마련되며, 상기 기판에 대한 증착 공정 시 상기 소스 바디의 열팽창을 보상하는 열팽창 보상부; 및
일단부는 상기 소스 바디에 연결되고 타단부는 상기 쿨링 블록의 표면에 노출되게 배치되어 상기 증착물질을 상기 쿨링 블록의 외부로 분사하는 다수의 노즐(nozzle)을 포함하며,
상기 열팽창 보상부는,
상기 소스 바디의 단부에 결합되며, 상기 소스 바디의 열팽창 시 상기 소스 바디와 함께 변형되면서 이동되는 열팽창 보상용 샤프트; 및
상기 쿨링 블록에 마련되며, 상기 열팽창 보상용 샤프트의 위치 이동을 가이드하는 샤프트 부시를 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시소자용 기판 증착장치.A chamber in which a deposition process for the substrate proceeds; And
An integrated evaporation source provided at one side of the chamber to inject a deposition material toward the substrate,
The integrated evaporation source,
A source body forming a place where the deposition material deposited on the surface of the substrate is moved;
A cooling block arranged to surround the source body to cool the source body;
A thermal expansion compensator provided at a free end region of the source body and compensating for thermal expansion of the source body during a deposition process on the substrate; And
One end is connected to the source body and the other end is disposed to be exposed to the surface of the cooling block includes a plurality of nozzles for injecting the deposition material to the outside of the cooling block,
The thermal expansion compensation unit,
A thermal expansion compensation shaft coupled to an end of the source body and moved while being deformed together with the source body during thermal expansion of the source body; And
And a shaft bush provided in the cooling block and guiding a positional movement of the thermal expansion compensation shaft.
상기 열팽창 보상부는,
상기 쿨링 블록에 마련되어 상기 노즐이 외부로 노출되는 공간을 형성하되 상기 소스 바디의 길이 방향을 따라 길게 장공으로 형성되는 다수의 열팽창 보상용 노즐공을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시소자용 기판 증착장치.22. The method of claim 21,
The thermal expansion compensation unit,
And a plurality of thermal expansion compensation nozzle holes formed in the cooling block to form a space in which the nozzle is exposed to the outside, and formed in a long hole along the length direction of the source body. Device.
상기 노즐의 단부에는 세라믹 비드(ceramic bead) 처리되며, 상기 소스 바디에 스크루 결합되는 스크루 탭(screw tap)이 형성되며,
상기 노즐과 상기 소스 바디 사이에는 고온 실링(sealing)이 가능하도록 그래파이트 시트(graphite sheet)가 마련되는 것을 특징으로 하는 평판표시소자용 기판 증착장치.25. The method of claim 24,
At the end of the nozzle is a ceramic bead (ceramic bead), a screw tap is screwed to the source body is formed,
And a graphite sheet is provided between the nozzle and the source body to enable high temperature sealing.
상기 일체형 증발 소스는,
상기 열팽창 보상부와 상기 소스 바디 사이 영역에 마련되어 상기 열팽창 보상부에 대해 상기 소스 바디를 열차단시키는 열차단 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시소자용 기판 증착장치.22. The method of claim 21,
The integrated evaporation source,
And a heat blocking module provided in an area between the thermal expansion compensator and the source body to thermally block the source body with respect to the thermal expansion compensator.
상기 기판은 유기전계발광소자(Organic Light Emitting Diodes)용 기판인 것을 특징으로 하는 평판표시소자용 기판 증착장치.22. The method of claim 21,
Wherein the substrate is a substrate for organic light emitting diodes (OLED).
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
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