KR101479942B1

KR101479942B1 - 리니어 증발 소스 및 그를 구비하는 평판표시소자용 기판 증착장치

Info

Publication number: KR101479942B1
Application number: KR20130071385A
Authority: KR
Inventors: 김영도; 강창호
Original assignee: 주식회사 에스에프에이
Priority date: 2013-06-21
Filing date: 2013-06-21
Publication date: 2015-01-12
Also published as: CN104233198A; CN104233198B; KR20140148035A

Abstract

리니어 증발 소스 및 그를 구비하는 평판표시소자용 기판 증착장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 증발 소스는, 크루시블(crucible)로부터의 증착물질을 가열하는 히팅 모듈(heating module); 크루시블로부터의 증착물질이 전달되어 수용되는 증착물질 수용부와, 증착물질 수용부의 반경 방향 내측에 배치되어 히팅 모듈이 배치되는 모듈 배치부를 구비하는 노즐 헤드(nozzle head); 및 일단부는 노즐 헤드의 증착물질 수용부에 연통되게 결합되고 타단부는 노즐 헤드의 외측으로 노출되어 히팅 모듈에 의해 증발된 증착물질을 외부로 분사하는 다수의 노즐(nozzle)을 포함한다.

Description

리니어 증발 소스 및 그를 구비하는 평판표시소자용 기판 증착장치{Linear evaporation source and thin layers deposition apparatus for flat panel display having the same}

본 발명은, 리니어 증발 소스 및 그를 구비하는 평판표시소자용 기판 증착장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 용량이 큰 파워 서플라이(power supply)를 적용하지 않더라도 클로깅(clogging) 현상이 발생되는 것을 저지할 수 있는 리니어 증발 소스 및 그를 구비하는 평판표시소자용 기판 증착장치에 관한 것이다.

정보 통신 기술의 비약적인 발전과 시장의 팽창에 따라 디스플레이 소자로 평판표시소자(Flat Panel Display)가 각광 받고 있다.

이러한 평판표시소자에는 액정표시소자(Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 소자(Plasma Display Panel), 유기전계발광소자(Organic Light Emitting Diodes) 등이 있다.

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.

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.

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.

도 1은 유기전계발광소자의 구조도이다.

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.

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.

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.

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.

한편, 도 1에 도시된 유기전계발광소자를 만들기 위해, 즉 발광층(유기물) 및 전극층(무기물)을 증착하기 위해 평판표시소자용 기판 증착장치가 마련된다.

진공 증착 방식(thermal evaporation)이 적용되는 평판표시소자용 기판 증착장치에는 기판을 향해 증착물질을 분사하는 증착원으로서의 리니어 증발 소스(evaporation source)가 마련된다.

도 2는 종래기술에 따른 리니어 증발 소스의 개략적인 단면 구조도이다.

종래기술에 따른 리니어 증발 소스의 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 노즐 헤드(1, nozzle head)의 외부로 히팅 수단들이 배치되는 방식을 갖는다.

즉 노즐 헤드(1)의 외부로 히팅 와이어(3, heating wire), 히터 블록(4, heater block), 리플렉터(5, reflector), 쿨링 재킷(6, cooling jacket)이 배치되는 구조를 갖는다.

이처럼 종래기술에 따른 리니어 증발 소스는 노즐 헤드(1)의 외부로 히팅 와이어(3), 히터 블록(4), 리플렉터(5), 쿨링 재킷(6)이 배치되는 구조를 가지기 때문에, 노즐 헤드(1)와 연결되는 노즐(2, nozzle)이 이들을 지나 외부로 배치되어 증착물질을 분사하기 위해서는 노즐(2)의 길이가 길어질 수밖에 없다.

그렇지만, 종래기술처럼 노즐(2)의 길이가 길어지는 경우, 열손실로 인한 클로깅(clogging) 현상, 즉 증착물질인 유기물이 굳어서 노즐(2)의 홀(hole)이 막히는 현상이 발생될 소지가 높다.

이와 같은 클로깅 현상이 발생되는 것을 방지하려면 즉, 증착물질인 유기물이 길이가 긴 노즐(2) 내에서 굳지 않도록 하려면, 히팅 와이어(3)로 인가되는 히팅 파워(heating power)를 더 높여주어 증착물질을 더 높은 온도로 가열해야 하기 때문에 용량인 큰 파워 서플라이(power supply)를 적용해야 하는데, 이럴 경우, 장비의 설치 또는 유지비용이 증가됨은 물론 구조가 복잡해져 제작과 보수가 어려운 문제점이 발생될 수 있으므로 이러한 점을 고려한 구조 개발이 요구된다.

대한민국특허청 출원번호 제10-2007-0013776호

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 용량이 큰 파워 서플라이(power supply)를 적용하지 않더라도 클로깅(clogging) 현상이 발생되는 것을 저지할 수 있으며, 이에 따라 장비의 설치 또는 유지비용을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 제작과 보수의 편의성을 향상시킬 수 있는 리니어 증발 소스 및 그를 구비하는 평판표시소자용 기판 증착장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 크루시블(crucible)로부터의 증착물질을 가열하는 히팅 모듈(heating module); 상기 크루시블로부터의 증착물질이 전달되어 수용되는 증착물질 수용부와, 상기 증착물질 수용부의 반경 방향 내측에 배치되어 상기 히팅 모듈이 배치되는 모듈 배치부를 구비하는 노즐 헤드(nozzle head); 및 일단부는 상기 노즐 헤드의 증착물질 수용부에 연통되게 결합되고 타단부는 상기 노즐 헤드의 외측으로 노출되어 상기 히팅 모듈에 의해 증발된 상기 증착물질을 외부로 분사하는 다수의 노즐(nozzle)을 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 증발 소스가 제공될 수 있다.

상기 노즐 헤드는 이중관 구조를 가질 수 있다.

상기 히팅 모듈은, 모듈 바디; 및 상기 모듈 바디의 외측에 나선형으로 배치되는 히팅 와이어(heating wire)를 더 포함할 수 있다.

상기 모듈 바디의 일단부에는 상기 노즐 헤드의 단부가 결합되는 단차진 헤드 결합부가 더 형성될 수 있으며, 상기 헤드 결합부에는 다수의 절개부가 형성될 수 있다.

상기 히팅 모듈은, 상기 모듈 바디의 외측에 배치되어 상기 히팅 와이어를 지지하며, 상기 히팅 와이어가 상기 모듈 바디와 상기 노즐 헤드에 직접 접촉되는 것을 저지시키는 인슐레이터(insulator)를 더 포함할 수 있다.

상기 인슐레이터는 상기 모듈 바디의 외측에서 원주 방향을 따라 등각도 간격으로 다수 개 배치되며, 다수의 링 부재에 의해 지지될 수 있다.

외관을 형성하는 외관을 형성하는 캐비닛(cabinet)을 더 포함할 수 있으며, 상기 캐비닛에는 상기 노즐이 배치되는 노즐 배치공이 형성될 수 있다.

상기 노즐 헤드와 상기 캐비닛 사이에 배치되는 쿨링 재킷(cooling jacket)을 더 포함할 수 있다.

상기 크루시블과 상기 노즐 헤드가 결합되는 면은 경사면을 형성할 수 있으며, 상기 크루시블과 상기 노즐 헤드가 결합되는 영역에는 제1 및 제2 플랜지부가 각각 형성될 수 있으며, 상기 제1 및 제2 플랜지부가 상호 결합될 때, 상기 제1 및 제2 플랜지부 사이는 실링(sealing) 처리될 수 있다.

상기 크루시블은, 상기 증착물질이 내부에 수용되는 몸체부; 및 상기 몸체부의 일단부에 형성되되 상기 몸체부의 길이 방향에 대해 일정한 각도로 경사지게 형성되는 경사헤드부를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 기판에 대한 증착 공정이 진행되는 공정 챔버; 및 상기 공정 챔버의 일측에 마련되어 상기 기판을 향해 증착물질을 분사하는 리니어 증발 소스를 포함하며, 상기 리니어 증발 소스는, 크루시블(crucible)로부터의 증착물질을 가열하는 히팅 모듈(heating module); 상기 크루시블로부터의 증착물질이 전달되어 수용되는 증착물질 수용부와, 상기 증착물질 수용부의 반경 방향 내측에 배치되어 상기 히팅 모듈이 배치되는 모듈 배치부를 구비하는 노즐 헤드(nozzle head); 및 일단부는 상기 노즐 헤드의 증착물질 수용부에 연통되게 결합되고 타단부는 상기 노즐 헤드의 외측으로 노출되어 상기 히팅 모듈에 의해 증발된 상기 증착물질을 외부로 분사하는 다수의 노즐(nozzle)을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시소자용 기판 증착장치가 제공될 수 있다.

상기 노즐 헤드는 이중관 구조를 가질 수 있다.

상기 히팅 모듈은, 모듈 바디; 상기 모듈 바디의 외측에 나선형으로 배치되는 히팅 와이어(heating wire); 및 상기 모듈 바디의 외측에 배치되어 상기 히팅 와이어를 지지하며, 상기 히팅 와이어가 상기 모듈 바디와 상기 노즐 헤드에 직접 접촉되는 것을 저지시키는 인슐레이터(insulator)를 포함할 수 있다.

상기 리니어 증발 소스는, 외관을 형성하는 외관을 형성하는 캐비닛(cabinet)을 더 포함할 수 있으며, 상기 캐비닛에는 상기 노즐이 배치되는 노즐 배치공이 형성될 수 있다.

상기 리니어 증발 소스는, 상기 노즐 헤드와 상기 캐비닛 사이에 배치되는 쿨링 재킷(cooling jacket)을 더 포함할 수 있다.

상기 크루시블과 상기 노즐 헤드가 결합되는 면은 경사면을 형성할 수 있으며, 상기 크루시블은, 상기 증착물질이 내부에 수용되는 몸체부; 및 상기 몸체부의 일단부에 형성되되 상기 몸체부의 길이 방향에 대해 일정한 각도로 경사지게 형성되는 경사헤드부를 포함할 수 있으며, 상기 기판은 유기전계발광소자(Organic Light Emitting Diodes)용 기판일 수 있다.

본 발명에 따르면, 용량이 큰 파워 서플라이(power supply)를 적용하지 않더라도 클로깅(clogging) 현상이 발생되는 것을 저지할 수 있으며, 이에 따라 장비의 설치 또는 유지비용을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 제작과 보수의 편의성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 유기전계발광소자의 구조도이다.
도 2는 종래기술에 따른 리니어 증발 소스의 개략적인 단면 구조도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 평판표시소자용 기판 증착장치의 개략적인 구조도이다.
도 4는 도 3에 적용되는 리니어 증발 소스의 구조도이다.
도 5는 도 4의 A 영역의 확대도이다.
도 6은 도 4의 B 영역의 확대도이다.
도 7은 노즐 헤드와 히팅 모듈의 사시도이다.
도 8은 도 7의 요부 확대도이다.
도 9는 크루시블의 사시도이다.

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.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 평판표시소자용 기판 증착장치의 개략적인 구조도이다.

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.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 평판표시소자용 기판 증착장치는, 기판에 대한 증착 공정이 진행되는 공정 챔버(10)와, 공정 챔버(10)의 일측에 마련되어 기판을 향해 증착물질을 분사하는 리니어 증발 소스(100)를 포함한다.

공정 챔버(10)는 기판에 대한 증착 공정이 진행되는 장소이다. 즉 도 1에 도시된 유기전계발광소자의 제조를 위해 발광층(유기물) 및 전극층(무기물)을 증착하는 장소를 형성한다. 본 실시예의 증착장치는 유기물을 증착하는 증착장치일 수 있다.

증착 공정 시 공정 챔버(10)의 내부는 진공 분위기를 유지한다. 때문에 공정 챔버(10)에는 진공 펌프 등이 연결될 수 있다.

리니어 증발 소스(100)는 공정 챔버(10)의 일측에 마련되어 기판을 향해 증착물질을 분사한다.

자세히 후술하겠지만 본 실시예의 리니어 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.

특히, 본 실시예의 리니어 증발 소스(100)가 적용됨에 따라 용량이 큰 파워 서플라이(power supply)를 적용하지 않더라도 클로깅(clogging) 현상, 즉 증착물질인 유기물이 굳어서 노즐(150, 도 5 참조)의 홀(hole)이 막히는 현상이 발생되는 것을 저지할 수 있으며, 이에 따라 장비의 설치 또는 유지비용을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 제작과 보수의 편의성을 향상시킬 수 있다.

이하, 도 4 내지 도 9를 참조하여 본 실시예의 리니어 증발 소스(100)에 대해 자세히 알아보도록 한다.

도 4는 도 3에 적용되는 리니어 증발 소스의 구조도이고, 도 5는 도 4의 A 영역의 확대도이며, 도 6은 도 4의 B 영역의 확대도이고, 도 7은 노즐 헤드와 히팅 모듈의 사시도이며, 도 8은 도 7의 요부 확대도이고, 도 9는 크루시블의 사시도이다.

이들 도면을 참조하면, 본 실시예의 리니어 증발 소스(100)는, 용량이 큰 파워 서플라이를 적용하지 않더라도 클로깅(clogging) 현상이 발생되는 것을 저지할 수 있도록 한 것으로서, 캐비닛(110, cabinet), 크루시블(120, crucible), 히팅 모듈(130, heating module), 노즐 헤드(140, nozzle head), 그리고 다수의 노즐(150, nozzle)을 포함한다.

캐비닛(110)은 본 실시예의 리니어 증발 소스(100)의 외관을 형성한다. 본 실시예의 리니어 증발 소스(100)가 수평 기판에 대한 증착 공정을 진행할 때는 공정 챔버(10, 도 3 참조) 내에서 캐비닛(110)이 수평 상태로 배치되고, 수직 기판에 대한 증착 공정을 진행할 때는 공정 챔버(10) 내에서 캐비닛(110)이 수직 상태로 배치될 수 있다.

자세히 도시하지는 않았지만 캐비닛(110)은 그 길이 방향을 따라 연결되는 다수의 단위 캐비닛으로 분해 조립될 수도 있다.

만약, 다수의 단위 캐비닛을 길이 방향을 따라 연결시켜 하나의 캐비닛(110)을 제작할 경우, 작은 사이즈에서부터 큰 사이즈에 이르기까지 적절하게 사용할 수 있는 이점이 있다.

물론, 이러한 사항은 하나의 실시예에 불과하므로 본 발명의 권리범위가 이에 제한될 필요는 없다.

즉 작은 사이즈의 공정 챔버에 적용되는 것과 큰 사이즈의 공정 챔버에 적용되는 것을 각각 개별적으로 일체 제작하여 사용할 수도 있다. 단위 캐비닛들의 구조는 모두 동일할 수 있다.

캐비닛(110)에는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 가열된 증착물질이 분사되는 노즐(150)이 배치되는 노즐 배치공(111)이 형성된다. 노즐 배치공(111)은 노즐(150)보다는 큰 부피로 형성된다. 노즐(150)은 노즐 배치공(111) 내에 배치될 뿐 노즐 배치공(111)의 외측으로 노출되지 않는다.

크루시블(120)은 캐비닛(110)의 일측에 결합되는 통 형상의 구조물로서, 내부에는 증발되면서 기판의 표면에 증착되는 증착물질이 수용된다. 크루시블(120) 내에 수용되는 증착물질은 유기물일 수 있다.

도 9를 먼저 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.

크루시블(120)에 경사헤드부(122)가 형성됨으로써 크루시블(120)을 캐비닛(110)에 착탈 가능하게 결합시키기에 용이하다. 뿐만 아니라 크루시블(120)에 경사헤드부(122)가 형성됨으로써 증발되는 증착물질의 이동을 원활하게 할 수 있다.

이에 대해 살펴보면, 캐비닛(110)에는 다수의 노즐(150)이 결합되는 노즐 헤드(140)가 마련되는데, 이 노즐 헤드(140)의 단부에 크루시블(120)이 결합된다.

이때, 크루시블(120)과 노즐 헤드(140)가 결합되는 면은 도 6에 도시된 것처럼 경사면을 형성한다. 이를 위해, 크루시블(120)과 노즐 헤드(140)가 결합되는 영역에는 제1 플랜지부(122a)와 제2 플랜지부(140a)가 형성된다.

따라서 제1 및 제2 플랜지부(122a,140a)를 상호간 경사지게 맞대어 두고 볼트를 이용하여 제1 및 제2 플랜지부(122a,140a)를 결합시키면 크루시블(120)을 노즐 헤드(140)에 경사진 상태로 용이하게 결합시킬 수 있다.

물론, 제1 및 제2 플랜지부(122a,140a)가 상호 결합될 때, 제1 및 제2 플랜지부(122a,140a) 사이는 실링(sealing) 처리될 수 있는데, 예컨대, 개스킷 등이 개재되어 이 사이를 기밀유지시킬 수 있다.

한편, 히팅 모듈(130)은 크루시블(120)로부터 노즐 헤드(140) 내로 전달되는 증착물질을 가열하는 역할을 한다.

종전의 경우, 도 2처럼 히팅 모듈(130)이 노즐 헤드(140)의 바깥쪽에 배치되는 구조를 가지고 있었기 때문에 노즐(2, 도 2 참조)의 길이가 길어질 수밖에 없었고, 이로 인해 클로깅(clogging) 현상이 유발되는 문제점을 노출시켰다.

뿐만 아니라 클로깅 현상이 발생되는 것을 방지하려면 히팅 파워(heating power)를 더 높여주어 증착물질을 더 높은 온도로 가열해야 하기 때문에 용량인 큰 파워 서플라이(power supply)를 적용해야 하는데, 이럴 경우, 장비의 설치 또는 유지비용이 증가됨은 물론 구조가 복잡해져 제작과 보수가 어려운 문제점을 노출시켜 왔는데, 본 실시예의 경우, 히팅 모듈(130)을 노즐 헤드(140) 내에 배치함으로써 이러한 문제점들을 말끔히 해소하고 있는 것이다.

이러한 히팅 모듈(130)은 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 모듈 바디(131)와, 모듈 바디(131)의 외측에 나선형으로 배치되는 히팅 와이어(132, heating wire)와, 모듈 바디(131)의 외측에 배치되어 히팅 와이어(132)를 지지하며, 히팅 와이어(132)가 모듈 바디(131)와 노즐 헤드(140)에 직접 접촉되는 것을 저지시키는 인슐레이터(133, insulator)를 포함한다.

본 실시예처럼 모듈 바디(131)의 외측에 인슐레이터(133)를 설치하고, 이 인슐레이터(133)를 통해 히팅 와이어(132)를 나선형태로 감아 배치하여 히팅 모듈(130)을 제작할 경우, 종래보다 제작의 편의성이 대폭 향상될 수 있다.

인슐레이터(133)는 모듈 바디(131)의 외측에서 원주 방향을 따라 등각도 간격으로 다수 개 배치될 수 있다.

본 실시예의 경우, 인슐레이터(133)가 모듈 바디(131)의 외측에서 원주 방향을 따라 등각도 간격으로 4개 배치되고 있는데, 이의 개수에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.

모듈 바디(131)의 일단부에 노즐 헤드(140)의 단부가 결합되는 헤드 결합부(134)가 더 형성된다. 헤드 결합부(134)는 단차진 구조를 갖는다. 반드시 그러한 것은 아니지만 헤드 결합부(134)에는 다수의 절개부(134a)가 더 형성된다.

그리고 모듈 바디(131)의 길이 방향을 따라 군데군데에는 다수의 링 부재(135)가 결합된다. 링 부재(135)들은 인슐레이터(133)를 지지하는 역할을 한다.

한편, 노즐 헤드(140)는 크루시블(120)로부터의 증착물질이 전달되는 장소를 형성할 뿐만 아니라 내부에 히팅 모듈(130)이 장착되며, 또한 외면에 다수의 노즐(150)이 결합된다.

이러한 노즐 헤드(140)는 종전과 달리 이중관의 구조를 갖는다. 즉 노즐 헤드(140)는 크루시블(120)로부터의 증착물질이 전달되어 수용되는 증착물질 수용부(141)와, 증착물질 수용부(141)의 반경 방향 내측에 배치되어 히팅 모듈(130)이 배치되는 모듈 배치부(142)를 구비하는 이중관 구조를 갖는다.

이처럼 노즐 헤드(140)의 제일 안쪽인 모듈 배치부(142)에 히팅 모듈(130)이 배치되어 발열되고, 그 바깥쪽의 증착물질 수용부(141)에 크루시블(120)로부터의 증착물질이 전달되어 수용됨에 따라 증착물질은 히팅 모듈(130)에 의해 가열되어 외부로 분사될 수 있다.

특히, 이와 같은 구조의 경우, 반사판 등의 구조가 필요치 않기 때문에 구조가 간편해지는 이점이 있으며, 따라서 제조가 편리하면서도 설치 또는 유지보수가 간편해지는 이점이 있다.

노즐 헤드(140)와 캐비닛(110) 사이에 배치되는 쿨링 재킷(160, cooling jacket)이 배치된다. 쿨링 재킷(160)은 증착물질의 과도해진 온도를 냉각시키거나 장비를 유지보수할 때, 노즐 헤드(140) 등을 냉각시키는 역할을 한다.

한편, 노즐(150)은 그 일단부가 노즐 헤드(140)의 증착물질 수용부(141)에 연통되게 결합되고 타단부는 노즐 헤드(140)의 외측으로 노출되어 캐비닛(110)의 노즐 배치공(111)에 배치되며, 히팅 모듈(130)에 의해 증발된 증착물질을 도 3의 기판을 향해 분사하는 역할을 한다.

본 실시예의 경우, 노즐 헤드(140)의 제일 안쪽인 모듈 배치부(142)에 히팅 모듈(130)이 배치되어 발열되고, 그 바깥쪽의 증착물질 수용부(141)에 크루시블(120)로부터의 증착물질이 전달되어 수용됨에 따라 증착물질은 히팅 모듈(130)에 의해 가열되며, 이 증착물질 수용부(141)에 노즐(150)이 연결되는 구조를 가지기 때문에 도 2를 통해 설명한 종래기술과 달리, 노즐(150)의 길이를 가능한 한 짧게 유지시킬 수 있다. 따라서 증착물질인 유기물이 굳어서 노즐(150)의 홀(hole)이 막히는 현상인 클로깅 현상을 예방하기에 좋다.

이러한 구성을 갖는 평판표시소자용 기판 증착장치의 작용에 대해 간략하게 살펴보면 다음과 같다.

기판에 대한 증착 공정이 진행되기 위해 리니어 증발 소스(100)의 히팅 모듈(130)로 전원이 공급된다.

공급되는 전원에 의해 히팅 모듈(130)이 예컨대, 수백도 이상으로 발열되면 이러한 열이 노즐 헤드(140)의 증착물질 수용부(141)로 전달된다.

그러면 증착물질 수용부(141)를 지나는 크루시블(120)로부터의 증착물질이 가열되면서 증발될 수 있고, 이로 인해 증착물질은 다수의 노즐(150)을 통해 캐비닛(110)의 외부로 분사되고, 이로써 기판의 표면이 증착될 수 있게 된다.

이때는 종전의 반사판(reflector)등을 통한 연손실을 최소화할 수 있어 히팅 모듈(130)의 에너지를 모두 노즐 헤드(140)와 노즐(150)에 전달할 수 있어 효율을 좋게 유지할 수 있으며, 이로 인해 적은 용량의 파워 서플라이(power supply)를 사용하더라도 충분하다.

이와 같은 구조와 작용을 갖는 본 실시예에 따르면, 종래처럼 용량이 큰 파워 서플라이(power supply)를 적용하지 않더라도 클로깅(clogging) 현상이 발생되는 것을 저지할 수 있으며, 이에 따라 장비의 설치 또는 유지비용을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 제작과 보수의 편의성을 향상시킬 수 있게 된다.

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.

10 : 공정 챔버 100 : 리니어 증발 소스
110 : 캐비닛 120 : 크루시블
121 : 몸체부 122 : 경사헤드부
122a : 제2 플랜지부 130 : 히팅 모듈
131 : 모듈 바디 132 : 히팅 와이어
133 : 인슐레이터 134 : 헤드 결합부
134a : 절개부 135 : 링 부재
140 : 노즐 헤드 140a : 제1 플랜지부
141 : 증착물질 수용부 142 : 모듈 배치부
150 : 노즐 160 : 쿨링 재킷

Claims

크루시블(crucible)로부터의 증착물질을 가열하는 히팅 모듈(heating module);
상기 크루시블로부터의 증착물질이 전달되어 수용되는 증착물질 수용부와, 상기 증착물질 수용부의 반경 방향 내측에 배치되어 상기 히팅 모듈이 배치되는 모듈 배치부를 구비하는 노즐 헤드(nozzle head); 및
일단부는 상기 노즐 헤드의 증착물질 수용부에 연통되게 결합되고 타단부는 상기 노즐 헤드의 외측으로 노출되어 상기 히팅 모듈에 의해 증발된 상기 증착물질을 외부로 분사하는 다수의 노즐(nozzle)을 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 증발 소스.
제1항에 있어서,
상기 노즐 헤드는 이중관 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 리니어 증발 소스.
제1항에 있어서,
상기 히팅 모듈은,
모듈 바디; 및
상기 모듈 바디의 외측에 나선형으로 배치되는 히팅 와이어(heating wire)를 더 포함하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 증발 소스.
제3항에 있어서,
상기 모듈 바디의 일단부에는 상기 노즐 헤드의 단부가 결합되는 단차진 헤드 결합부가 더 형성되며,
상기 헤드 결합부에는 다수의 절개부가 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 증발 소스.
제3항에 있어서,
상기 히팅 모듈은,
상기 모듈 바디의 외측에 배치되어 상기 히팅 와이어를 지지하며, 상기 히팅 와이어가 상기 모듈 바디와 상기 노즐 헤드에 직접 접촉되는 것을 저지시키는 인슐레이터(insulator)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 증발 소스.
제5항에 있어서,
상기 인슐레이터는 상기 모듈 바디의 외측에서 원주 방향을 따라 등각도 간격으로 다수 개 배치되며, 다수의 링 부재에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 리니어 증발 소스.
제1항에 있어서,
외관을 형성하는 외관을 형성하는 캐비닛(cabinet)을 더 포함하며,
상기 캐비닛에는 상기 노즐이 배치되는 노즐 배치공이 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 증발 소스.
제7항에 있어서,
상기 노즐 헤드와 상기 캐비닛 사이에 배치되는 쿨링 재킷(cooling jacket)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 증발 소스.
제1항에 있어서,
상기 크루시블과 상기 노즐 헤드가 결합되는 면은 경사면을 형성하며,
상기 크루시블과 상기 노즐 헤드가 결합되는 영역에는 제1 및 제2 플랜지부가 각각 형성되며,
상기 제1 및 제2 플랜지부가 상호 결합될 때, 상기 제1 및 제2 플랜지부 사이는 실링(sealing) 처리되는 특징으로 하는 리니어 증발 소스.
제1항에 있어서,
상기 크루시블은,
상기 증착물질이 내부에 수용되는 몸체부; 및
상기 몸체부의 일단부에 형성되되 상기 몸체부의 길이 방향에 대해 일정한 각도로 경사지게 형성되는 경사헤드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 증발 소스.
기판에 대한 증착 공정이 진행되는 공정 챔버; 및
상기 공정 챔버의 일측에 마련되어 상기 기판을 향해 증착물질을 분사하는 리니어 증발 소스를 포함하며,
상기 리니어 증발 소스는,
크루시블(crucible)로부터의 증착물질을 가열하는 히팅 모듈(heating module);
상기 크루시블로부터의 증착물질이 전달되어 수용되는 증착물질 수용부와, 상기 증착물질 수용부의 반경 방향 내측에 배치되어 상기 히팅 모듈이 배치되는 모듈 배치부를 구비하는 노즐 헤드(nozzle head); 및
일단부는 상기 노즐 헤드의 증착물질 수용부에 연통되게 결합되고 타단부는 상기 노즐 헤드의 외측으로 노출되어 상기 히팅 모듈에 의해 증발된 상기 증착물질을 외부로 분사하는 다수의 노즐(nozzle)을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시소자용 기판 증착장치.
제11항에 있어서,
상기 노즐 헤드는 이중관 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 평판표시소자용 기판 증착장치.
제11항에 있어서,
상기 히팅 모듈은,
모듈 바디;
상기 모듈 바디의 외측에 나선형으로 배치되는 히팅 와이어(heating wire); 및
상기 모듈 바디의 외측에 배치되어 상기 히팅 와이어를 지지하며, 상기 히팅 와이어가 상기 모듈 바디와 상기 노즐 헤드에 직접 접촉되는 것을 저지시키는 인슐레이터(insulator)를 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시소자용 기판 증착장치.
제11항에 있어서,
상기 리니어 증발 소스는,
외관을 형성하는 외관을 형성하는 캐비닛(cabinet)을 더 포함하며,
상기 캐비닛에는 상기 노즐이 배치되는 노즐 배치공이 형성되는 것을 특징으로 하는 평판표시소자용 기판 증착장치.
제14항에 있어서,
상기 리니어 증발 소스는,
상기 노즐 헤드와 상기 캐비닛 사이에 배치되는 쿨링 재킷(cooling jacket)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시소자용 기판 증착장치.
제11항에 있어서,
상기 크루시블과 상기 노즐 헤드가 결합되는 면은 경사면을 형성하며,
상기 크루시블은,
상기 증착물질이 내부에 수용되는 몸체부; 및
상기 몸체부의 일단부에 형성되되 상기 몸체부의 길이 방향에 대해 일정한 각도로 경사지게 형성되는 경사헤드부를 포함하며,
상기 기판은 유기전계발광소자(Organic Light Emitting Diodes)용 기판인 것을 특징으로 하는 평판표시소자용 기판 증착장치.