KR101350026B1

KR101350026B1 - 증발관 노즐 교체식 선형 증발원

Info

Publication number: KR101350026B1
Application number: KR1020120047161A
Authority: KR
Inventors: 김성문; 이택기; 정은상; 박은식; 홍예원
Original assignee: 주식회사 야스
Priority date: 2012-05-03
Filing date: 2012-05-03
Publication date: 2014-01-16
Also published as: KR20130123775A

Abstract

본 발명은 대면적 기판용 선형 증발원에 관한 것으로, 한번 제작된 후, 실ㅈ 공정에 적용했을 때 문제가 발견되면 전체 선형 증발원을 새로 제작해야 하는 문제를 해결하면서도 고 품질 박막을 제작할 수 있는 선형 증발원을 제공하고자 하였다.
그에 따라 본 발명은 제작 후, 증착 공정 실시 결과에 따라 증발관 노즐을 교체하여 단점을 보완할 수 있는 교체식 노즐을 채용하고, 경우에 따라서는 노즐 블록과 노즐 블록 안에 조립식 파티션을 구비하여 증발관의 단면적, 기울기, 높이 등의 변수를 자유롭게 조정할 수 있게 하였다.

Description

증발관 노즐 교체식 선형 증발원{LINEAR EVAPOATOR WITH REPLACEBLE EVAPORATION NOZZLE}

본 발명은 선형 증발원에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는, 대면적 기판용 선형 증발원에 관한 것이다.

T.V., 모니터, 모바일 기기용 디스플레이 패널 제작은 생산성 향상 차원에서 점점 더 대면적 기판을 이용하고 있는 추세이다. 이에 따라 대면적 기판의 전면에 걸쳐 균일한 고품질 박막을 형성할 수 있는 증발원을 필요로 하게 되었으며, 현재, 길이가 긴 선형 증발원을 이용하고, 대면적 기판은 일정 속도로 스캔하면서 박막을 형성하고 있다. 기판의 대면적화는 선형 증발원의 길이를 길게 디자인하게 하며, 길이가 길수록 단부 효과(end effect) 해결이 가장 큰 문제가 되고 있다. 즉, 증발물의 분포가 가우스 분포를 이루어 단부로 갈수록 증발물의 밀도가 낮아지는 현상인 단부 효과는 박막 균일도를 해하게 된다. 그에 따라 이를 보완하고자 하는 보완책으로, 증발관의 노즐의 크기를 단부로 갈수록 크게 한다거나, 밀도를 밀하게 한다거나, 증발관의 기울기를 기울인다거나 하는 시도들이 제시되어 왔다. 상기 보완책들에 따라 제작된 선형 증발원들의 경우, 증발관의 설계에 근거한 컴퓨터 시뮬레이션이 우선된 후, 실제 시제품을 제작하게 되는데, 시제품으로 공정을 실시해 보면, 시뮬레이션 예측과 달리 실제 기판에 증착된 박막의 두께 분포는 다른 변수들에 의해 예측과 달라지는 경우가 있다. 이러한 경우, 실제 문제에 따라 새로운 보완책을 마련하여 재설계 및 재제작하게 된다. 이와 같이 일단 제작된 선형 증발원은 실제 상황에 맞추어 보완 손질할 수 없고 새롭게 재제작하여야 한다는 것은 상당한 노력과 비용의 낭비를 초래하거나, 경우에 따라서는 약간의 문제점을 알면서도 노력과 비용의 절감을 위해 그대로 넘어가기도 하여 고품질 박막 제작의 걸림돌이 될 수 있다.

따라서 본 발명의 목적은 제작된 선형 증발원의 증발관의 노즐 등의 부품을 상황에 따라 교체할 수 있는 일종의 조립식 선형 증발원을 제공하고자 하는 것이다.

그에 따라 본 발명은, 물질 충진부와 물질 분사부가 결합 된 선형 증발원에 있어서, 상기 물질 분사부는 다수의 노즐을 포함하되, 각각의 노즐은 교체 가능한 조립식으로 구성되며, 박막 균일도를 이루기 위해 증착 공정 결과를 피드백으로 하여 전부 또는 일부의 증발관 노즐을 교체할 수 있는 것을 특징으로 하는 선형 증발원을 제공할 수 있다.

또한, 상기 선형 증발원에 있어서, 상기 물질 분사부는, 양단부에 교체식 노즐 블록을 구비하고, 상기 노즐 블록은, 교체식 파티션을 다수 구비하여, 파티션에 의한 사각 단면적을 갖는 증발관을 형성하는 것을 특징으로 하는 선형 증발원을 제공할 수 있다.

또한, 상기 선형 증발원에 있어서, 증발관 노즐의 교체에 따라, 노즐의 내경, 단면형상 또는 높이 중 하나 이상의 변수를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 선형 증발원을 제공할 수 있다.

또한, 상기 선형 증발원에 있어서, 상기 노즐 블록의 파티션 교체에 따라, 증발관의 단면적, 길이 또는 기울기 중 어느 하나 이상의 변수를 조절하게 되는 것을 특징으로 하는 선형 증발원을 제공할 수 있다.

또한, 물질 충진부와 물질 분사부가 결합 된 선형 증발원에 있어서, 상기 물질 분사부는, 교체식 노즐 블록을 다수 구비하고, 상기 노즐 블록은, 상단에 교체식 파티션을 다수 구비하여, 파티션에 의한 증발관을 형성하는 것을 특징으로 하는 선형 증발원을 제공할 수 있다.

본 발명에 따르면, 한번 제작된 선형 증발원의 경우 실제 사용상 문제가 발견되어도 일체 구조 변경이 불가능하여 새로 제작하여야 하는 종래 기술의 문제를 극복하여, 증발관 노즐을 교체식으로 구성함으로써 맞추어 노즐의 내경, 기울기 및/또는 길이를 변경할 수 있어 편리하다.

또한, 본 발명에서는 단부 효과를 보완하기 위해, 적어도 선형 증발원의 양단부에는 조립식 파티션으로 증발관을 형성하는 노즐 블록을 구비하여, 상황에 따라 블록 전체를 교체하거나 블록 내 파티션의 배치를 조정하여 단부 효과를 적절하고도 편리하게 보완할 수 있으며, 분출부의 단면적을 사각 형태로 하여 분출부의 단면적을 최대화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 선형 증발원에 대한 바람직한 일 실시예를 나타낸 사시도 이다.
도 2는 본 발명의 선형 증발원의 교체가능한 부품들이 조립되기 전 상태를 나타내는 분해 사시도 이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여, 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 선형 증발원(100)은 물질을 담는 물질 충진부(200)와 윗편의 물질 분사부(300)가 결합 된 형태를 갖는다. 물질 충진부(200)는 그 자체로 물질을 담는 도가니일 수 있으며, 내부에 별도의 도가니를 다수 구비할 수도 있다.

물질 분사부(300)는 다수의 증발관 노즐(600)을 소정 간격으로 구비하며, 이들은 교체 가능한 교체식 증발관 노즐(600)로 이루어진 것을 특징으로 한다. 즉, 노즐(600)은 물질 분사부(300) 상면에 나사 식으로 돌려 체결 및 해체 가능하여 선형 증발원(100)을 제작하여 증착 공정을 시범 실시해 보고 박막의 균일도를 분석 한 후, 상황에 맞추어 특정 위치의 노즐(600)을 교체하여 내경을 변경시키거나, 높이를 변경시킬 수 있게 한다. 경우에 따라서는 내경과 높이를 동시에 조정할 수도 있다. 즉, 대면적 기판의 어느 부분의 박막 두께가 얇거나 두껍게 되어 균일도가 좋지 않을 경우, 해당 위치의 노즐(600)을 다른 것으로 교체하여 이를 해결할 수 있게 한 것이다. 노즐의 길이나 내경 조정이 미세한 수준까지 맞춤형으로 제작 및 교체되어 고 품질 박막을 얻을 수 있게 되면서도 선형 증발원(100)의 본체 자체는 그대로 사용하므로 제작비와 노력을 모두 혁신적으로 절감할 수 있다.

또한, 대면적 기판 증착에 있어서 가장 문제시 되는 단부 효과 해결을 위해, 본 발명자들은 양단부에 노즐 블록(500)을 구비하게 하였고, 상기 노즐 블록(500) 역시 교체 조립가능하게 하였다. 노즐 블록(500)은 내부에 파티션(550)을 통해 증발관을 형성하게 하였으며, 이렇게 형성되는 증발관은 상대적으로 증발관 분사구 단면적이 조립식 노즐(600)에 비해 큰 편이며, 분출부의 단면을 사각형으로 형성하여 분출부의 단면적을 최대화할 수 있다. 상기 파티션(550) 역시 교체 가능한 조립식이며, 단부 효과 보완에 적절하도록 증발관 단면적, 증발관 기울기, 증발관 길이를 모두 조정가능하다. 즉, 파티션(550)의 간격 조절을 통한 증발관 단면적 조정, 파티션(550)의 경사도를 통한 증발관 기울기 조정, 파티션(550)의 길이 내지는 위치 조정에 의한 증발관 길이 조정이 가능하며, 이러한 변수를 동시에 모두 변경할 수도 있고, 선택적으로 변경할 수도 있다. 이러한 파티션(550)을 이용한 단부 효과 보완은 특히, 증발관의 각도를 중심부를 향하게 한 것에서부터 외곽 단부를 향하게 하는 것까지 다변화한다든가 함으로써 매우 완성도가 높아질 수 있다. 경우에 따라서는 노즐 블록(500) 자체를 몇 가지 타입으로 제작하여 놓고 상황에 맞추어 노즐 블록(500)을 교체해가며 증착 공정을 실시하는 것도 생산성 향상에 기여한다.

상기 노즐(600)의 조립 방식은 나사 식 외에도 스냅 식(압입식)으로도 가능하며, 노즐 블록(500)과 파티션(550)의 조립 방식 역시 나사를 이용한 조립 또는 스냅 식 모두 가능하다.

한편, 선형 증발원(100) 전체를 조립식 노즐(600)만으로 구성할 수도 있고, 다수의 노즐 블록(500)만을 배열하여 구성할 수도 있고, 도 1과 같이 하이브리드식으로 구성할 수도 있다. 도 1에는 본 발명에 따른 선형증발원(100)의 사시도가 나와 있으며, 본 발명의 특징적 구성인 교체 조립할 수 있는 증발관 노즐(600)과 노즐 블록(500)이 선형증발원(100)의 양단부에 포함되어 있음을 나타내었으며, 도 2는 이들의 교체 조립이 가능한 노즐(600)과 파티션(550)이 조립 전에 있는 상태를 나타낸다. 노즐 블록(500) 자체 역시 조립식으로 교체가능하게 할 수 있다.

또한, 물질 충진부(200)와 물질 분사부(300)는 별도 제작하여 체결부(400)로 체결할 수도 있으나, 일체형으로 제작할 수도 있다.

또한, 조립식 노즐(600)의 경우도 분사구 단부를 사각 기둥 형으로 된 부품을 이용하여 사각분사구로 교체가능하게 할 수 있다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

100: 선형 증발원
200: 물질 충진부
300: 물질 분사부
400: 체결부
500: 노즐 블록
550: 파티션
600: 노즐

Claims

물질 충진부와 물질 분사부가 결합 된 선형 증발원에 있어서, 상기 물질 분사부는 다수의 노즐을 포함하되, 각각의 노즐은 교체 가능한 조립식으로 구성되며, 박막 균일도를 이루기 위해 증착 공정 결과를 피드백으로 하여 전부 또는 일부의 증발관 노즐을 다른 노즐로 교체하여 박막 균일도를 제어하는 것을 특징으로 하는 선형 증발원.
제1항에 있어서, 상기 물질 분사부는, 양단부에 교체식 노즐 블록을 구비하고, 상기 노즐 블록은, 교체식 파티션을 다수 구비하여, 파티션에 의한 사각 단면적을 갖는 증발관을 형성하는 것을 특징으로 하는 선형 증발원.
제1항 또는 제2항에 있어서, 증발관 노즐의 교체에 따라, 노즐의 내경, 단면형상 또는 높이 중 하나 이상의 변수를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 선형 증발원.
제3항에 있어서, 상기 노즐 블록의 파티션 교체에 따라, 증발관의 단면적, 길이 또는 기울기 중 어느 하나 이상의 변수를 조절하게 되는 것을 특징으로 하는 선형 증발원.
물질 충진부와 물질 분사부가 결합 된 선형 증발원에 있어서, 상기 물질 분사부는, 교체식 노즐 블록을 다수 구비하고, 상기 노즐 블록은, 상단에 교체식 파티션을 다수 구비하여, 파티션에 의한 증발관을 형성하는 것을 특징으로 하는 선형 증발원.
제5항에 있어서, 상기 노즐 블록의 파티션 교체에 따라, 증발관의 단면적, 길이 또는 기울기 중 어느 하나 이상의 변수를 조절하게 되는 것을 특징으로 하는 선형 증발원.