KR101394265B1

KR101394265B1 - 분사노즐 유닛

Info

Publication number: KR101394265B1
Application number: KR1020120091912A
Authority: KR
Inventors: 정기택; 최호중; 강명성; 송욱
Original assignee: 에스엔유 프리시젼 주식회사
Priority date: 2012-08-22
Filing date: 2012-08-22
Publication date: 2014-05-13
Also published as: TW201408378A; JP5594503B2; CN103623962A; KR20140025792A; JP2014040664A; CN103623962B; TWI490047B

Abstract

본 발명은 분사노즐 유닛에 관한 것으로서, 노즐 본체와, 밀봉부재와, 와셔부재와, 스프링부재를 포함한다. 노즐 본체는 내부에서 상하 방향으로 관통하게 형성되어 기화된 원료물질이 통과하는 분사홀을 구비하며, 원료물질이 수용된 챔버의 외벽을 관통하여 결합된다. 밀봉부재는 노즐 본체와 챔버 외벽 사이에 설치되어, 기화된 원료물질이 노즐 본체와 챔버의 외벽 사이로 빠져나가지 못하도록 노즐 본체와 챔버의 외벽 사이를 밀봉한다. 와셔부재는 노즐 본체에서 챔버의 내측에 위치하는 하단부에 결합된다. 스프링부재는 와셔부재와 챔버 외벽의 내측면 사이에 설치되어, 챔버 외벽과 와셔부재 측으로 향하는 탄성력을 각각 작용하여 노즐 본체를 챔버 외벽에 밀착시킨다.

Description

분사노즐 유닛{Spraying Nozzle Unit}

본 발명은 분사노즐 유닛에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판상에 박막 형태로 원료물질을 증착시키기 위하여 기화된 원료물질을 기판에 분사하는 분사노즐 유닛에 관한 것이다.

자체발광 특성을 갖는 유기발광 표시장치는, 주사 라인(scan line)과 데이터 라인(data line) 사이에 매트릭스 방식으로 연결되어 화소를 구성하는 유기발광 소자를 포함한다. 유기발광 소자는 애노드(anode) 전극 및 캐소드(cathode) 전극과, 애노드 전극 및 캐소드 전극 사이에 형성되고 정공 수송층, 유기발광층 및 전자 수송층을 포함하는 유기 박막층으로 구성된다.

유기 박막층을 증착하는 공정에서 사용되는 유기 재료는 무기 재료와 달리 높은 증기압이 필요치 않으나, 고온에서 분해 및 변성이 용이하다. 이러한 소재의 특성으로 인해 유기 박막은 텅스텐, 티타늄, SUS 등의 재질로 된 원료 용기에 유기 재료를 충진하고, 원료 용기를 가열하여 유기 재료를 기화시켜서 기판상에 증착시킨다.

유기 박막층을 증착하기 위하여 기화된 원료물질을 기판상에 균일하게 분사하게 되는데, 기화된 원료물질을 수용하는 원료 용기의 외벽에 분사노즐을 결합하여 원료 용기 내부의 원료물질을 분사노즐을 통과시켜 기판에 증발시킨다.

도 1은 종래의 분사노즐의 일례를 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래의 분사노즐(10)은 나사결합부(12) 등을 이용하여 챔버의 외벽(21)에 결합되었다.

챔버(20)와 분사노즐(10)은 증착 공정 중에는 분사홀(11)을 통과하는 기화된 원료물질과 접촉하므로 기화된 원료물질로부터 전달된 열에 의해 고온 상태가 되었다가 증착 공정이 완료되면 다시 저온 상태가 된다. 증착 공정이 반복되면서 챔버(20)와 분사노즐(10)은 열에 의해 팽창과 수축이 되풀이되는 반복 하중에 노출되며 이러한 열에 의한 반복 하중으로 인해 분사노즐(10)을 챔버의 외벽(21)에 결합시키는 나사결합부(12) 부위에 헐거움 또는 균열이 발생할 수 있고, 분사노즐(10)과 챔버의 외벽(21) 사이에는 미세한 틈이 형성될 수 있다.

이와 같은 분사노즐과 챔버의 결합 부위에서 발생한 손상으로 인해 챔버 내부의 기화된 원료물질이 손상 부위를 통해 외부로 누출됨으로써, 값비싼 원료물질이 손실될 뿐만 아니라, 누출된 원료물질로 인해 기판 외의 다른 영역에서 원료물질로 인한 오염 문제가 발생한다.

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기화된 원료물질을 분사하는 분사노즐과 원료물질을 수용하는 챔버 사이가 손상되지 않도록 밀봉함으로써, 값비싼 원료물질의 누출을 막아 생산비용을 절감하고, 기판 이외의 영역으로 원료물질이 증착되는 것을 방지하여 원료물질로 인한 오염을 방지할 수 있는 분사노즐 유닛을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 분사노즐 유닛은, 상하 방향으로 관통하게 형성되어 기화된 원료물질이 통과하고 상단부가 테이퍼진 형상으로 형성된 분사홀을 내부에 구비하며, 상기 원료물질이 수용된 챔버의 외벽을 관통하여 결합되는 노즐 본체; 상기 노즐 본체와 상기 챔버 외벽 사이에 설치되어, 기화된 원료물질이 상기 노즐 본체와 상기 챔버의 외벽 사이로 빠져나가지 못하도록 상기 노즐 본체와 상기 챔버의 외벽 사이를 밀봉하는 밀봉부재; 상기 노즐 본체에서 상기 챔버의 내측에 위치하는 하단부에 결합되는 와셔부재; 및 상기 와셔부재와 상기 챔버 외벽의 내측면 사이에 설치되어, 상기 챔버 외벽과 상기 와셔부재 측으로 향하는 탄성력을 각각 작용하여 상기 노즐 본체를 상기 챔버 외벽에 밀착시키는 스프링부재;를 포함하며, 상기 노즐 본체는, 상기 챔버의 외벽에 형성된 관통홀에 삽입되어 상기 챔버의 내측까지 돌출되는 제1본체부와, 상기 제1본체부의 상부에 마련되고 상기 제1본체부보다 단면적이 크며 상기 관통홀에 삽입되지 않고 상기 챔버의 외측으로 돌출되는 제2본체부를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

삭제

본 발명에 따른 분사노즐 유닛에 있어서, 바람직하게는, 상기 밀봉부재는, 상기 제2본체부와 상기 챔버 외벽의 외측면 사이에 설치되는 제1밀봉부재와, 상기 스프링부재와 상기 챔버 외벽의 내측면 사이에 설치되는 제2밀봉부재를 포함한다.

본 발명에 따른 분사노즐 유닛에 있어서, 바람직하게는, 상기 와셔부재는 U자 형상으로 형성되며, 상기 노즐 본체의 하단부에는 측면으로부터 함몰되고 서로 반대 방향을 바라보는 한 쌍의 함몰부가 형성되고, 상기 와셔부재가 상기 함몰부에 끼워지는 방식으로 상기 와셔부재와 상기 노즐 본체가 결합된다.

본 발명에 따른 분사노즐 유닛에 있어서, 바람직하게는, 상기 밀봉부재는 구리 재질로 형성된다.

본 발명의 분사노즐 유닛에 따르면, 장시간 사용에도 분사노즐과 챔버 사이에 원료물질이 누출될 수 있는 틈새의 발생을 방지하여, 값비싼 원료물질의 누출을 막아 생산비용을 절감하고, 기판 이외의 영역으로 원료물질이 증착되는 것을 방지하여 원료물질로 인한 오염을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 분사노즐 유닛에 따르면, 챔버로부터 원료물질의 누출을 차단하는 밀봉의 효율을 더욱 높일 수 있다.

또한, 본 발명의 분사노즐 유닛에 따르면, 가열과 냉각에 따른 열변형을 최소화하여 노즐 파손을 완벽하게 막을 수 있다.

또한, 본 발명의 분사노즐 유닛에 따르면, 노즐 파손에 따른 유지보수를 용이하게 할 수 있다.

또한, 본 발명의 분사노즐 유닛에 따르면, 노즐 본체와 챔버 외벽의 관통홀 사이의 틈새를 완벽하게 막을 수 있다.

도 1은 종래의 분사노즐의 일례를 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분사노즐 유닛을 도시한 도면이고,
도 3은 도 2의 분사노즐 유닛의 노즐 본체와 와셔부재가 결합된 상태를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 분사노즐 유닛의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분사노즐 유닛을 도시한 도면이고, 도 3은 도 2의 분사노즐 유닛의 노즐 본체와 와셔부재가 결합된 상태를 도시한 도면이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예의 분사노즐 유닛(100)은, 기판상에 박막 형태로 원료물질을 증착시키기 위하여 기화된 원료물질을 기판에 분사하기 위한 것으로서, 노즐 본체(110)와, 밀봉부재(120)와, 와셔부재(130)와, 스프링부재(140)를 포함한다.

상기 노즐 본체(110)는, 챔버(20) 내부의 기화된 원료물질을 통과시켜 기판에 분사하기 위한 것으로서, 원료물질이 수용된 챔버의 외벽(21)을 관통하여 결합된다. 본 실시예의 노즐 본체(110)는 분사홀(111)과, 제1본체부(112)와, 제2본체부(113)을 포함한다.

분사홀(111)은 노즐 본체(110)의 내부에서 상하 방향으로 관통하게 형성되며, 챔버(20) 내부에 수용된 기화된 원료물질이 분사홀(111)을 통과하여 기판으로 분사된다. 분사홀(111)의 상단부는 원료물질이 확산될 수 있도록 테이퍼진 형상으로 형성되어 있다.

제1본체부(112)는 챔버의 외벽(21)에 형성된 관통홀(23)에 삽입되어 챔버의 내측(22)까지 돌출되어 있다.

제2본체부(113)는 제1본체부(112)의 상부에 마련되고 제1본체부(112)보다 단면적이 크게 형성된다. 예를 들어, 제1본체부(112)와 제2본체부(113)는 원기둥 형상으로 형성되며, 제2본체부(113)의 직경이 제1본체부(112)의 직경보다 크게 형성되어 제2본체부(113)의 단면적이 제1본체부(112)의 단면적보다 크게 형성된다. 따라서, 제2본체부(113)는 챔버의 외벽(21)에 형성된 관통홀(23)에 삽입되지 않고, 노즐 본체(110)가 챔버의 외벽(21)에 결합될 때 챔버(20)의 외측으로 돌출된다.

상기 밀봉부재(120)는, 기화된 원료물질이 노즐 본체(110)와 챔버의 외벽(21) 사이로 빠져나가지 못하도록 노즐 본체(110)와 챔버의 외벽(21) 사이를 밀봉하며, 노즐 본체(110)와 챔버 외벽(21) 사이에 설치된다. 본 실시예의 밀봉부재(120)는 제1밀봉부재(121)와, 제2밀봉부재(122)를 포함한다.

제1밀봉부재(121)는 제1본체부(112)와 제2본체부(113) 사이에 형성된 걸림턱에 걸려 제2본체부(113)와 챔버 외벽의 외측면(21a) 사이에 설치되며, 기화된 원료물질이 챔버의 외벽(21)을 통해 외부로 누출되는 것을 방지한다.

제2밀봉부재(122)는 스프링부재(140)와 챔버 외벽의 내측면(21b) 사이에 설치되며, 챔버(20) 내부의 기화된 원료물질이 챔버 외벽의 관통홀(23)로 진입하는 것을 방지한다. 제2밀봉부재(122)가 추가됨으로써, 원료물질이 챔버 외벽의 관통홀(23)을 통해 외부로 누출될 수 있는 위험성을 확실히 차단할 수 있다.

본 실시예의 밀봉부재(120)는 금속 재질이면서 열전도성이 우수한 구리 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 구리 재질의 밀봉부재(120)는 상대적으로 연한 재질이므로 스프링부재(140)의 탄성력이 작용되어 노즐 본체(110)에 의해 눌려지면서 밀봉의 효과가 강화될 수 있다.

상기 와셔부재(130)는, 노즐 본체(110)에서 챔버의 내측(22)에 위치하는 하단부(110b)에 결합되며, 스프링부재(140)를 지지한다.

도 3을 참조하면, 챔버의 내측(22)에 위치하는 노즐 본체의 하단부(110b), 즉 제1본체부(112)의 하단부에는 측면으로부터 함몰된 한 쌍의 함몰부(114)가 형성되어 있다. 한 쌍의 함몰부(114)는 서로 반대 방향을 바라보도록, 즉 원주 방향으로 180도 이격되게 형성되어 있다.

본 실시예의 와셔부재(130)는 U자 형상으로 형성되는데, 와셔부재(130)가 노즐 본체의 하단부(110b)에 형성된 한 쌍의 함몰부(114)에 끼워지면서 와셔부재(130)와 노즐 본체(110)의 결합이 이루어진다.

상기 스프링부재(140)는, 노즐 본체(110)를 챔버 외벽(21)에 밀착시킨다.

스프링부재(140)는 와셔부재(130)와 챔버 외벽의 내측면(21b) 사이에 설치되어, 챔버 외벽(21)에 의해 일단부가 지지된 상태에서 와셔부재(130) 측으로 향하는 탄성력을 작용한다. 이로 인해 노즐 본체(110)를 챔버의 내측(22)으로 향하게 하는 힘이 발생하여 제2본체부(113)가 챔버 외벽의 외측면(21a)에 밀착할 수 있다. 제2본체부(113)가 챔버 외벽의 외측면(21a)에 밀착하면서 제1밀봉부재(121)에 압력을 가하게 되고, 이를 통해 제2본체부(113)와 챔버의 외벽(21) 사이에 완벽한 밀봉이 이루어진다.

또한, 스프링부재(140)는 챔버 외벽의 내측면(21b) 측으로 향하는 탄성력을 작용하므로 제2밀봉부재(122)를 챔버 외벽의 내측면(21b)에 밀착할 수 있다. 이를 통해 제1본체부(112)와 챔버의 외벽(21) 사이에 완벽한 밀봉이 이루어진다.

상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 분사노즐 유닛은, 노즐 본체와 챔버 외벽 사이에 밀봉부재를 삽입하고, 스프링부재의 탄성력을 이용하여 밀봉부재에 압력을 가하여 노즐 본체와 챔버의 외벽 사이를 밀봉함으로써, 장시간 사용에도 분사노즐과 챔버 사이에 원료물질이 누출될 수 있는 틈새의 발생을 방지할 수 있다. 따라서, 값비싼 원료물질의 누출을 막아 생산비용을 절감하고, 기판 이외의 영역으로 원료물질이 증착되는 것을 방지하여 원료물질로 인한 오염을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 분사노즐 유닛은, 챔버 외벽의 외측면 및 내측면에 각각 밀봉부재를 설치함으로써, 챔버로부터 원료물질의 누출을 차단하는 밀봉의 효율을 더욱 높일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 분사노즐 유닛은, 밀봉부재를 비교적 연성의 구리 재질로 형성하여 스프링부재의 탄성력에 의해 살짝 눌려짐으로써, 노즐 본체와 챔버 외벽의 관통홀 사이의 틈새를 완벽하게 막을 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도 2의 실시예에 있어서, 제1본체부와 제2본체부가 원기둥 형상으로 형성된 것으로 설명하였으나, 제1본체부와 제2본체부 모두 다각형 기둥 형상 또는 제1본체부와 제2본체부 중 어느 하나는 다각형 기둥 형상이고 다른 하나는 원기둥 형상으로 형성될 수도 있다.

도 2의 실시예에 있어서, U자형의 와셔부재가 노즐 본체의 함몰부에 끼워지는 방식으로 와셔부재와 노즐 본체가 결합되었으나, 와셔부재와 노즐 본체의 하단부가 나사결합하는 방식으로 와셔부재와 노즐 본체가 결합될 수도 있고, 그 외 다양한 방식으로 결합될 수도 있다.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예 및 변형례에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.

100 : 분사노즐 유닛
110 : 노즐 본체
120 : 밀봉부재
130 : 와셔부재
140 : 스프링부재

Claims

상하 방향으로 관통하게 형성되어 기화된 원료물질이 통과하고 상단부가 테이퍼진 형상으로 형성된 분사홀을 내부에 구비하며, 상기 원료물질이 수용된 챔버의 외벽을 관통하여 결합되는 노즐 본체;
상기 노즐 본체와 상기 챔버 외벽 사이에 설치되어, 기화된 원료물질이 상기 노즐 본체와 상기 챔버의 외벽 사이로 빠져나가지 못하도록 상기 노즐 본체와 상기 챔버의 외벽 사이를 밀봉하는 밀봉부재;
상기 노즐 본체에서 상기 챔버의 내측에 위치하는 하단부에 결합되는 와셔부재; 및
상기 와셔부재와 상기 챔버 외벽의 내측면 사이에 설치되어, 상기 챔버 외벽과 상기 와셔부재 측으로 향하는 탄성력을 각각 작용하여 상기 노즐 본체를 상기 챔버 외벽에 밀착시키는 스프링부재;를 포함하며,
상기 노즐 본체는, 상기 챔버의 외벽에 형성된 관통홀에 삽입되어 상기 챔버의 내측까지 돌출되는 제1본체부와, 상기 제1본체부의 상부에 마련되고 상기 제1본체부보다 단면적이 크며 상기 관통홀에 삽입되지 않고 상기 챔버의 외측으로 돌출되는 제2본체부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 분사노즐 유닛.
삭제
제1항에 있어서,
상기 밀봉부재는,
상기 제2본체부와 상기 챔버 외벽의 외측면 사이에 설치되는 제1밀봉부재와, 상기 스프링부재와 상기 챔버 외벽의 내측면 사이에 설치되는 제2밀봉부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 분사노즐 유닛.
제1항에 있어서,
상기 와셔부재는 U자 형상으로 형성되며,
상기 노즐 본체의 하단부에는 측면으로부터 함몰되고 서로 반대 방향을 바라보는 한 쌍의 함몰부가 형성되고,
상기 와셔부재가 상기 함몰부에 끼워지는 방식으로 상기 와셔부재와 상기 노즐 본체가 결합되는 것을 특징으로 하는 분사노즐 유닛.
제1항에 있어서,
상기 밀봉부재는 구리 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 분사노즐 유닛.