KR101481099B1 - 증발원 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예는 증발장치의 증발원에 관한 것으로, 증발원은 플랜지부가 형성된 도가니, 상기 플랜지부를 지지하고 상기 도가니를 가열하는 열선, 상기 열선을 감싸도록 상기 열선의 외측에 배치되고, 상기 플랜지부의 일부가 노출되도록 복수의 트임부가 형성된 리플렉터를 포함한다.

Description

증발원{Evaporation source}
본 발명은 증발원에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기판에 박막 증착을 위한증발장치의 증발원에 관한 것이다.
일반적으로 증착장치는 증발원의 도가니 내부에 수용된 증착물질 가열하여 디스플레이 등에 사용되는 유리 기판에 박막을 형성한다. 박막증착에 사용되는 증착물질은 유기물 또는 무기물을 사용할 수 있다. 이러한 증착물질을 가열하여 기화시켜 진공챔버 내에 설치된 기판에 증착되도록 한다.
특히, 유기 발광 다이오드소자 OLED(Organic Light Emittiong Diode)는 저전압으로 구동이 가능하며, 자발 발광형 표시 소자로서 시야각이 넓고 콘트라스트(contrast)가 우수할 뿐만 아니라, 응답속도가 빠르다는 장점을 가지고 있다.
상술한 유기박막을 형성하기 위해 진공 증착법, 이온 플레이팅법 및 스퍼트링법과 같은 물리 기상 증착법과, 가스 반응에 의한 화학 기상 증착법등을 이용하고 있다.
진공 증착법을 이용하여 유기박막을 형성하는 경우 진공챔버 내부에서 유기박막의 재료인 유기물이 수용된 도가니를 가열함으로써, 유기물을 증발하여 유리기판의 표면에 유기 박막을 형성한다.
따라서 박막증착 작업공정에서 진공 증착 작업 공정이 끝난 후 도가니에 수용된 증착물질을 채우거나 공정에 따라서 증착물질의 변경이 필요하다.
증발원에서 도가니를 인출하기 위해서는 인출도구를 이용하여 도가니를 인출한다. 하지만, 인출도구를 이용해 도가니의 내부를 접촉하여 도가니를 인출하면 도가니의 내부가 오염된다. 즉 증착물질을 채우기 위해서는 도가니의 세척이 필요하다.
또, 증착물질의 오염을 방지하기 위하여 사용된 인출도구의 세척도 반드시 필요하다. 따라서 인출도구의 세척시간에 따라 도가니의 인출에 많은 시간이 소모된다.
대한민국 공개특허공보 제10-2007-0118917호
본 발명은 도가니의 인출이 용이한 증발원을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 증발원은 플랜지부가 형성된 도가니, 상기 플랜지부를 지지하고 상기 도가니를 가열하는 열선 및 상기 열선을 감싸도록 상기 열선의 외측에 배치되고, 상기 플랜지부의 일부가 노출되도록 복수의 트임부가 형성된 리플렉터를 포함한다.
상기 트임부는 플랜지 접촉면 보다 아래까지 형성될 수 있다.
상기 트임부의 깊이는 상기 열선에 의해 지지되는 상기 플랜지부 접촉면과 1mm 내지 3mm 이격되게 형성될 수 있다.
상기 트임부의 폭은 5mm 내지 10mm로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 별도의 인출도구 없이 도가니를 인출할 수 있다.
또한, 작업자가 도가니를 인출할 때에 별도의 인출도구 없이 작업자의 손으로 직접 도가니를 집어 인출하여 인출도구 세척에 소요되는 시간을 줄여 생산량을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증발원을 구비한 증착장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1의 증발원의 일부를 보인 단면도이다.
도 3은 도 2의 증발원의 상부를 보인 사시도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.
본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 증착장치(10)의 증발원(100)을 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 증착장치(10)는 복수개의 증발원(100)를 포함한다. 챔버(20)의 내부에는 디스플레이 등에 쓰이는 유리 기판(30)이 배치된다. 또한, 각각의 증발원(100)은 기화된 증착물질을 챔버(20) 내부로 기화시키는 증발원(100)의 개구부를 개폐할 수 있는 개폐장치(150)를 포함한다. 하우징(140)은 의해 증착장치(10)에 고정된다. 따라서, 증발원(100)에서 기화된 증착물질에 의해 기판(30)에 박막이 형성된다.
증발원(100)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 플랜지부(111)가 형성된 도가니(110), 열선(120), 리플렉터(130) 및 트임부(131)을 더 포함한다.
트임부(131)는 도 3에 도시한 바와 같이, 리플렉터(130)의 일단에 형성되고 폭(w)과 깊이(h)를 가진다.
도가니(110)는 상부가 개구되고 하부에 바닥면이 형성된 원통형의 용기형상으로 형성된다. 따라서, 도가니(110)의 내부는 증착물질을 수용할 수 있다.
도가니(110)의 개구된 일단이 절곡되어 플랜지부(111)를 형성한다. 플랜지부(111)는 플랜지 접촉면(112)과 플랜지 측면(113)을 포함할 수 있다. 플랜지 접촉면(112)은 열선(120)에 의해 지지되는 플랜지부(111)의 접촉면으로 정의한다. 따라서 도가니(110)의 플랜지 접촉면(112)은 열선(120)과 접촉되어 도가니(110)의 상단에 열전달이 집중되어 도가니(110)의 상하부 온도차를 보상 할 수 있다.
열선(120)은 도가니(110)에 열을 가해 도가니(110)의 내부에 수용된 증착물질을 기화시켜 디스플레이 등의 유리 기판(30)에 박막을 형성한다. 열선(120)은 증착물질을 균일하게 가열할 수 있도록 리플렉터(130)와 도가니(110) 사이에 배치된다. 또한, 열선(120)의 감김 방향 또는 횟수는 제한을 두지 않는다.
리플렉터(130)의 일부는 챔버(20)내에 노출되게 배치된다. 원통형의 리플렉터(130)는 도가니(110) 내부의 증착물질이 균일하게 가열되게 하기 위해 도가니(110)를 감싸도록 형성된다. 리플렉터(130)의 내부에는 열선 지지부(121)가 형성되어 열선(120)을 지지할 수 있다.
리플렉터(130)의 일단에는 복수의 트임부(131)가 형성된다. 상기 일단은 도가니(110)의 개구된 방향과 동일한 방향이다. 트임부(131)는 플랜지 접촉면(112)보다 아래까지 형성된다. 즉 트임부(131)는 리플렉터(130)의 상기 일단에서 도가니(110)의 바닥면 방향으로 플랜지 접촉면(112) 보다 하부까지 형성된다.
상기 트임부(131)가 형성되지 않은 리플렉터(130)의 측면에서는 플랜지부(111) 및 플랜지 측면(113)이 노출되지 않는다.
증발원(100)은 리플렉터(130)의 일부를 감싸는 원통형의 하우징(140)에 의해 증착장치(10)에 결합된다. 하우징(140)은 리플렉터(130)에 형성된 트임부(131)가 챔버(20)내에 노출 될 수 있게 형성된다.
리플렉터(130)에 형성된 복수의 트임부(131)의 크기는 작업자가 도가니(110)를 인출하기 용이하게 형성되어야 한다. 즉 트임부(31)는 도가니(110)의 인출시 플랜지 측면(113)를 잡기 위해 간섭 및 어려움이 없어야 한다.
따라서 도 2의 단면도에 도시된 바와 같이 트임부(131)의 깊이(h)는 상기 단면도에서 리플렉터(130)의 일단으로부터 플랜지 접촉면(112)과 1mm 내지 3mm 이격된 깊이로 형성된다. 즉, 트임부(131)의 깊이(h)가 플랜지 접촉면(112)과 이격되어 있어 도가니(110)를 인출시 트임부(131)에 의해 노출된 플랜지 측면(113)을 작업자가 손가락을 이용해 쉽게 잡을 수 있다.
깊이(h)가 플랜지 접촉면(112)과의 이격된 간극이 1mm 미만이면 리플렉터(130)와 플랜지 접촉면(112)사이의 간극이 좁아 작업자가 증발원(100)에서 도가니(110)를 인출시 플랜지 측면(113)을 손가락으로 잡아 인출하기 어려움이 있다.
한편, 깊이(h)가 플랜지 접촉면(112)과의 이격된 간극이 3mm를 초과하면 트임부(131)에 의해 열선(120)에서 방열되는 열이 증발원(100)의 외부로 손실되어, 열선(120)으로부터 도가니(110)로 열전달을 방해한다. 따라서, 효율적으로 도가니(110) 내부의 증착물질을 가열할 수 없다.
따라서, 효과적인 열선(120)의 열전달과 도가니(110)의 인출작업을 용이하기 위해서는 깊이(h)가 리플렉터(130)의 일단으로부터 플랜지 접촉면(112)과 1mm 내지 3mm 이격된 깊이로 형성된다.
도 3에 도시된 바와 같이 트임부(131)의 폭(w)이 리플렉터(130)에 형성된다.
트임부(131)의 폭(w)은 5mm 내지 10mm로 형성되어야 한다. 폭(w)이 10mm를 초과하는 경우 트임부(131)에 의해 열선(120)에서 방열되는 열이 증발원(100)의 외부로 손실되어, 열선(120)으로부터 도가니(110)로의 열전달을 방해한다. 따라서 열선(120)의 감김 횟수가 많이 요구되어 비용이 증대 될 수 있다. 또한, 증발원(100)의 크기가 커져 효율적인 공간활용을 방해할 수 있다.
한편, 트임부(131)의 폭(w)이 5mm 미만일 경우 작업자가 증발원(100)으로부터 도가니(110)를 인출시 플랜지 접촉면(112)을 잡기 어려워 도가니의 인출이 어렵다.
따라서 효과적인 열선(120)의 열전달과 도가니(110)의 인출작업을 용이하게 하기 위해서는 폭(w)이 5mm 내지 10mm로 형성되어야 한다.
트임부(131)는 리플렉터(130)의 중심에서 좌우로 2개를 형성할 수 있다. 상기 2개의 트임부(131)가 반드시 동일한 폭(w) 및 높이(h)로 형성되어야 하는 것은 아니다. 필요에 따라 복수의 트임부(131)는 트임부(131)의 폭(w) 및 높이(h)가 다르게 형성될 수 있다.
이렇게 형성된 트임부(131)에 의해 증발원(100)으로부터 도가니(110)의 인출이 쉽고, 작업자의 손가락을 트임부(131)에 삽입하여 도가니(110)의 플랜지 측면(113)을 집어 인출할 수 있기 때문에 별도의 장치가 필요 없다.
따라서 도가니(110)의 교체시간 및 다른 인출도구의 세척 시간을 줄일 수 있어 생산성을 향상 시킬 수 있다. 또한, 다른 인출도구를 세척하는 시간동안 수분에 취약한 증착물질인 유기물을 수분으로부터 보호 할 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 증발원(100)의 도가니(110) 인출 과정을 설명한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 기판에 박막을 형성하는 박막 증착 과정이 끝난 후 작업자는 별도의 장비 없이 리플렉터(130)에 형성된 복수의 트임부(131)에 손가락을 삽입하여 도가니(110)의 플랜지 측면(113)을 집어 증발원(100)으로부터 인출할 수 있다. 인출된 도가니(110)는 증착물질이 충진되거나 다른 증착물질이 수용된 다른 도가니(110)로 교체될 수 있다.
한편, 리플렉터(130)에 형성된 트임부(131)는 도시된 형태의 사각형태에 한정하지 않고 반원형 또는 V홈등의 다른 형상도 포함한다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 증착장치 20: 챔버
30: 기판 100: 증발원
110: 도가니 111: 플랜지부
112: 플랜지 접촉면 113: 플랜지 측면
120: 열선 121: 열선 지지부
130: 리플렉터 131: 트임부
140: 하우징 150: 개폐장치
h: 트임부 깊이 w: 트임부 폭

Claims (4)

  1. 플랜지부(111)가 형성된 도가니(110);
    상기 플랜지부(111)를 지지하고 상기 도가니(110)를 가열하는 열선(120); 및
    상기 열선(120)을 감싸도록 상기 열선(120)의 외측에 배치되고, 상기 플랜지부(111)의 일부가 노출되도록 복수의 트임부(131)가 형성된 리플렉터(130);를 포함하며,
    상기 트임부(131)는 플랜지 접촉면(112) 보다 아래까지 형성된 것을 특징으로 하는 증발원.
  2. 삭제
  3. 제1항에서,
    상기 트임부(131)의 깊이(h)는 상기 플랜지 접촉면(112)과 1mm 내지 3mm 이격되어 형성된 것을 특징으로 하는 증발원.
  4. 제1항 또는 제3항 중 어느 한 항에서,
    상기 트임부(131)의 폭(w)은 5mm 내지 10mm로 형성된 것을 특징으로 하는 증발원.
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JP2008231479A (ja) * 2007-03-19 2008-10-02 Kyocera Corp 蒸着用坩堝、蒸着装置、蒸着方法、および有機ｅｌ装置の製造方法

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