KR101561852B1 - 히터가 탈착되는 선형증발원 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 히터가 탈착되는 선형증발원에 관한 것으로서, 본 발명의 히터가 탈착되는 선형증발원은 증착물질이 담기는 도가니와, 상기 도가니 내의 증착물질이 분사되도록 상기 도가니 상단에 길이방향으로 형성되는 노즐과, 상기 도가니 측면과 하면을 감싸도록 형성되는 하우징과, 상기 하우징의 일측에 형성되어 상기 도가니가 슬라이딩되어 이동하도록 개폐되는 게이트와, 상기 노즐의 외벽과 상기 도가니 상단면에 대응되도록 형성되어 상기 하우징 상부에 위치하여 상하로 이동하고, 상기 노즐에 탈착되는 제1히터부와, 상기 하우징 내측면의 상부에 형성되어 상기 도가니의 상부 측면을 가열시키는 제2히터부와, 상기 하우징 내측면의 하부에 상기 도가니의 하부 측면을 가열시키는 제3히터부를 포함하여 구성된다. 이에 의해 본 발명은, 도가니의 노즐에 탈착되는 제1히터부와, 도가니의 상부와 하부 측면에 대응되는 제2히터부와 제3히터부를 하우징에 구비하여 도가니에 증착물질을 충진하기 위해 하우징으로부터 도가니를 쉽게 분리할 수 있어 유지관리 시간을 줄일 수 있고, 도가니의 노즐을 가열하는 제1히터부와 도가니의 상부와 하부를 각각 가열시키는 제2히터부와 제3히터부를 구비하여 도가니 하부에 충진된 증착물질이 도가니 상부에서 증발되어 도가니 노즐을 통해 분사될 때 증착물질 온도의 균일성을 높일 수 있는 효과가 있다.

Description

히터가 탈착되는 선형증발원{Linear Evaporator with Detachable Heater}
본 발명은 히터가 탈착되는 선형증발원에 관한 것으로, 보다 상세하게는 증착물질이 담기는 도가니와 도가니를 가열하는 히터가 쉽게 분리될 수 있고, 도가니 내 증착물질의 온도를 균일하게 유지시켜줄 수 있는 히터가 탈착되는 선형증발원에 관한 것이다.
일반적으로 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 박막증착 공정은 유기물질을 증발시키고, 증발된 유기물질을 기판에 증착시키게 된다. 이러한 증착 공정은 글래스 등의 기판을 진공챔버 내에 배치하고, 유기물질이 담긴 증발원을 기판에 대향하도록 배치한다. 이후, 유기물질이 담긴 증발원을 가열하여 증발되는 유기물질의 기체나 액체 상태를 기판에 증착시키면서 유기 박막을 형성하게 된다.
그러나, 최근에는 기판이 대면적화됨에 따라, 대면적 박막이 균일하게 형성되도록 점증발원 대신 선형증발원이 사용되며, 이러한 선형증발원은 유기물질이 대면적의 기판에 고르게 분사되도록 도가니의 상부에 다수의 노즐을 동일한 구경 및 동일한 간격으로 형성하여 구성된다.
그리고, 도가니 내의 유기물질이 도가니와 노즐에 감긴 가열수단에 의해 가열되는데 도가니 하부에서 가열된 유기물질이 증발하면서 도가니 상부의 노즐에서 분사될 때 유기물질의 온도가 차이가 생겨 유기물질이 머징(merging)되거나 노즐에 유기물질이 클로깅(clogging)되는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 한국공개특허 제10-2013-0142580호에서 개시하고 있는 '고온 증발원 및 그 제조방법'은 물질을 공급하는 물질 공급부와, 상기 물질 공급부로부터 공급받은 물질을 용융시키는 용융부와, 상기 용융부에서 용융된 물질을 증발부로 이송하는 물질이동통로와, 상기 물질이동통로를 통해 유입된 용융된 물질을 증발시켜 증발물을 분사하는 증발부를 포함하고, 상기 용융부와 증발부는 별개의 도가니로 구성되어 물질을 용융시키는 용융부와 물질을 증발시키는 증발부가 별개의 도가니와 별개의 히터를 사용함으로써, 물질 잔량에 따른 증착율 변화 및 물질 공급에 따른 증발부의 온도 감소영향을 완화시키는 효과가 있다.
하지만 각각의 도가니에 별개의 히터가 장착되어 있는 일체형으로 형성되어 도가니에 물질을 공급하기 위해서는 고온의 히터를 식히고 도가니를 빼내야 하기 때문에 유지관리하는데 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.
또한, 도가니에서 히터를 분리하고 도가니를 교체해야 하므로 교체작업이 번거로운 문제점이 있어서 본 발명을 제안하게 되었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로, 도가니의 노즐에 탈착되는 제1히터부와, 도가니의 상부와 하부 측면에 대응되는 제2히터부와 제3히터부를 하우징에 구비하여 하우징으로부터 도가니를 쉽게 분리할 수 있는 히터가 탈착되는 선형증발원을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 도가니의 노즐을 가열하는 제1히터부와 도가니의 상부와 하부를 각각 가열시키는 제2히터부와 제3히터부를 구비하여 도가니 내 증착물질의 온도를 균일하게 유지시켜줄 수 있는 히터가 탈착되는 선형증발원을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 증착물질이 담기는 도가니와, 상기 도가니 내의 증착물질이 분사되도록 상기 도가니 상단에 길이방향으로 형성되는 노즐과, 상기 도가니 측면과 하면을 감싸도록 형성되는 하우징과, 상기 하우징의 일측에 형성되어 상기 도가니가 슬라이딩되어 이동하도록 개폐되는 게이트와, 상기 노즐의 외벽과 상기 도가니 상단면에 대응되도록 형성되어 상기 하우징 상부에 위치하여 상하로 이동하고, 상기 노즐에 탈착되는 제1히터부와, 상기 하우징 내측면의 상부에 형성되어 상기 도가니의 상부 측면을 가열시키는 제2히터부와, 상기 하우징 내측면의 하부에 상기 도가니의 하부 측면을 가열시키는 제3히터부를 포함하는 히터가 탈착되는 선형증발원을 제공한다.
본 발명에서, 상기 도가니는 상기 증착물질이 피딩되는 충진부와, 상기 충진부 내의 증착물질이 균일하게 증발되는 증발부로 구성될 수 있다.
또한, 상기 노즐은 양 측방으로 갈수록 간격이 서로 인접하도록 형성될 수 있다.
그리고, 상기 하우징의 상단 일측에는 상기 제1히터부의 하단과 결합하여 실린더 구동하는 이동축이 형성될 수 있다.
아울러, 상기 하우징의 양측면에는 상기 도가니의 측면을 가열하는 가열수단이 더 형성될 수 있다.
한편, 상기 게이트는 힌지 고정되어 형성될 수 있다.
본 발명에서, 상기 제1히터부는 상기 하우징의 상단에 탈착되는 플레이트와, 상기 노즐과 상기 도가니의 상단면에 맞닿는 탈착부와, 상기 탈착부에 형성되는 열선과, 상기 열선을 고정시켜 주는 고정수단으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 노즐의 내경 크기를 조절하도록 교체가능한 노즐캡이 상기 노즐과 탈착부의 상부를 덮도록 형성되는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 제2히터부와 제3히터부는 열선으로 구비될 수 있다.
한편, 상기 하우징과 제1히터부가 탈착되도록 분리 또는 고정시켜주는 탈착수단이 형성될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 도가니의 노즐에 탈착되는 제1히터부와, 도가니의 상부와 하부 측면에 대응되는 제2히터부와 제3히터부를 하우징에 구비하여 도가니에 증착물질을 충진하기 위해 하우징으로부터 도가니를 쉽게 분리할 수 있어 유지관리 시간을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 도가니의 노즐을 가열하는 제1히터부와 도가니의 상부와 하부를 각각 가열시키는 제2히터부와 제3히터부를 구비하여 도가니 하부에 충진된 증착물질이 도가니 상부에서 증발되어 도가니 노즐을 통해 분사될 때 증착물질 온도의 균일성을 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 히터가 탈착되는 선형증발원을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 요부를 나타내는 히터와 도가니가 조립된 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1히터부와 도가니가 분리된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2히터부와 제3히터부로부터 도가니를 분리하기 위해 사이드 게이트가 오픈된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 히터로부터 도가니가 분리되는 상태를 나타내는 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 히터가 탈착되는 선형증발원을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 히터가 탈착되는 선형증발원을 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 요부를 나타내는 히터와 도가니가 조립된 단면도이고, 도 3은 본 발명의 제1히터부와 도가니가 분리된 상태를 나타내는 단면도이며, 도 4는 본 발명의 제2히터부와 제3히터부로부터 도가니를 분리하기 위해 사이드 게이트가 오픈된 상태를 나타내는 단면도이고, 도 5는 본 발명의 히터로부터 도가니가 분리되는 상태를 나타내는 단면도이다.
본 발명은 증착물질이 담기는 도가니와 도가니를 가열하는 히터가 쉽게 분리될 수 있고, 도가니 내 증착물질의 온도를 균일하게 유지시켜줄 수 있는 히터가 탈착되는 선형증발원에 관한 것으로, 본 발명의 히터가 탈착되는 선형증발원(10)은 증착물질이 담기는 도가니(100)와, 상기 도가니(100) 내의 증착물질이 분사되도록 상기 도가니(100) 상단에 길이방향으로 형성되는 노즐(120)과, 상기 도가니(100) 측면과 하면을 감싸도록 형성되는 하우징(200)과, 상기 하우징(200)의 일측에 형성되어 상기 도가니(100)가 슬라이딩되어 이동하도록 개폐되는 게이트(220)와, 상기 노즐(120)의 외벽과 상기 도가니(100) 상단면에 대응되도록 형성되어 상기 하우징(200) 상부에 위치하여 상하로 이동하고, 상기 노즐(120)에 탈착되는 제1히터부(300)와, 상기 하우징(200) 내측면의 상부에 형성되어 상기 도가니(100)의 상부 측면을 가열시키는 제2히터부(400)와, 상기 하우징(200) 내측면의 하부에 상기 도가니(100)의 하부 측면을 가열시키는 제3히터부(500)를 포함하여 구성된다.
도 1을 참조하면, 다수의 노즐(120)이 일렬로 형성되는 상기 도가니(100)가 상기 하우징(200) 내에 위치하게 된다. 그리고 상기 하우징(200) 내측면에는 상기 도가니(100)의 측면을 가열시키는 히터가 장착된다. 또한, 상기 하우징(200)의 상단에 탈착이 가능한 상기 제1히터부(300)가 상기 도가니(100)의 상단면과 상기 노즐(120)을 가열시켜준다. 여기서, 상기 제1히터부(300)에는 상기 노즐(120)이 관통하는 홀(322)이 형성된다.
본 발명의 실시예에서 상기 제1히터부(300)가 상기 하우징(200)에 탈착될 때 상기 하우징(200)과 제1히터부(300)를 분리 또는 고정시켜주는 탈착수단(280)이 상기 제1히터부(300)와 상기 하우징(200)의 일측면과 타측면에 형성된다.
그리고, 상기 제1히터부(300)와 상기 하우징(200)이 결합되었을 때 상기 하우징(200) 내부의 열이 외부로 방출되지 않도록 상기 제1히터부(300) 가장자리와 상기 하우징(200) 상단면을 밀폐시키는 밀폐수단이 더 형성될 수 있는데, 본 발명의 실시예에서는 상기 제1히터부(300)의 길이방향으로 상단면 가장자리에 상기 제1히터부(300)를 관통하여 상기 하우징(200)의 상단면을 결합하는 결합핀(324)으로 구비된다.
도 2에 도시한 바와 같이, 상기 도가니(100)는 상기 증착물질이 피딩되는 충진부(140)와, 상기 충진부(140) 내의 증착물질이 균일하게 증발되는 증발부(160)로 구성된다.
여기서, 상기 충진부(140)는 상기 증착물질을 투입할 수 있도록 하부를 분리하거나 상기 충진부(140)에는 상기 증착물질이 피딩되는 공급부(도시되지 않음)가 형성될 수 있다. 또한, 상기 충진부(140)가 가열되면 상기 증착물질은 증발되어 상기 증발부(160)로 이동하게 되는데 상기 충진부(140)와 상기 증발부(160) 경계면에는 증발되는 상기 증착물질이 상기 노즐(120)로 균일하게 증발될 수 있도록 중앙으로 갈수록 높이가 낮아지는 판이 형성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 도가니(100)가 길이방향으로 길게 형성되어 상기 증착물질이 증발될 때 상기 증착물질이 상기 도가니(100)의 가장자리로 갈수록 증발되는 상기 증착물질의 양이 적어진다. 따라서, 상기 도가니(100)의 가장자리와 상기 도가니(100) 중앙에서 증발되는 상기 증착물질 양의 균일성을 고려하여 상기 노즐(120)은 양 측방으로 갈수록 간격이 서로 인접하도록 형성된다.
상기 제1히터부(300)는 상기 하우징(200)의 상단에 탈착되는 플레이트(320)와, 상기 노즐(120)과 상기 도가니(100)의 상단면에 맞닿는 탈착부(340)와, 상기 탈착부(340)에 형성되는 열선(360)과, 상기 열선(360)을 고정시켜 주는 고정수단(380)으로 구성된다.
또한, 상기 플레이트(320)에는 상기 노즐(120)의 외경보다 큰 원형의 상기 홀(322)이 상기 노즐(120)에 대응하여 형성되어 상기 플레이트(320)가 상기 하우징(200)의 상단에 놓였을 때 상기 노즐(120)이 상기 홀(322)을 관통하게 된다.
그리고, 상기 플레이트(320)의 하부에는 상기 노즐(120)의 외측 하부와 상기 도가니(100)의 상단면에 맞닿도록 상기 탈착부(340)가 형성되는데 상기 탈착부(340)의 하부에는 상기 열선(360)이 감긴다. 이때 상기 열선(360)이 상기 탈착부(340)의 위쪽으로 밀려 이동하지 않도록 상기 고정수단(380)이 형성된다.
본 발명의 실시예에서 상기 고정수단(380)은 볼트로 구비되어 상기 탈착부(340)의 측면에 삽입된다. 하지만, 상기 열선(360)을 고정시켜 줄 수 있는 구조라면 어떠한 형태로 구비되어도 무방하다.
아울러, 상기 탈착부(340)는 상기 열선(360)의 열이 상기 탈착부(340)를 통해 상기 도가니(100)와 상기 도가니(100)의 노즐(120)에 전달되도록 열전도율이 높은 Ti나 SUS 등의 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 노즐(120)이 양 측방으로 갈수록 간격이 서로 인접하도록 형성되므로 상기 탈착부(340)도 상기 노즐(120)에 대응되도록 형성되고, 상기 탈착부(340)는 상기 노즐(120) 사이에 끼워질 수 있도록 상기 탈착부(340)와 상기 노즐(120) 간에 간격이 형성되면서 상기 열선(360)의 열이 손실되지 않고 상기 탈착부(340)를 통해 상기 노즐(120)에 전달될 수 있도록 상기 노즐(120)과 상기 탈착부(340)의 면이 최대한 가깝게 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 하우징(200)의 양측면에는 상기 도가니(100)의 측면을 가열하는 가열수단(240)이 더 형성되는데 상기 하우징(200)의 양쪽 내측면에 삽입되어 상기 도가니(100)의 측면에 닿을 정도의 길이로 형성된다.
아울러, 상기 노즐(120)의 내경 크기를 조절하도록 교체가능한 노즐캡(122)이 상기 노즐(120)과 탈착부(340)의 상부를 덮도록 형성된다. 상기 노즐캡(122)은 상기 노즐(120)에서 분사되는 상기 증착물질의 양에 따라 직경이 다르게 형성되는 상기 노즐캡(122)을 교체하여 설치할 수 있다.
여기서, 상기 노즐캡(122)은 상기 노즐(120)의 내경을 조절하는 기능을 하면서 상기 탈착부(340)가 상기 노즐(120)에 끼워졌을 때 상기 탈착부(340)와 상기 노즐(120)의 상단면을 고정시켜 상기 도가니(100)와 상기 제1히터부(300)를 체결시켜 준다.
도 3에 도시한 바와 같이, 상기 도가니(100)에 상기 증착물질을 피딩하거나 상기 도가니(100)를 교체하기 위해 상기 도가니(100)를 상기 하우징(200)으로부터 빼내기 위해 상기 제1히터부(300)를 상부로 이동시켜 상기 도가니(100)로부터 분리가 가능하다.
이때, 상기 하우징(200)의 상단 일측에는 상기 제1히터부(300)의 하단과 결합하여 실린더 구동하는 이동축(260)이 형성되어 상기 제1히터부(300)를 일정 높이까지 이동시키고 고정시키게 된다.
도 4를 참조하면, 상기 제1히터부(300)를 상부로 이동시킨 상태에서 상기 도가니(100)를 상기 하우징(200)의 외부로 빼내기 위해 상기 하우징(200)의 일측에 상기 게이트(220)가 형성되고, 상기 게이트(220)는 상기 하우징(200)의 측면에 힌지 고정되어 개폐된다.
상기 게이트(220)가 개방되면 상기 도가니(100)를 상기 하우징(200)으로부터 빼내어 상기 도가니(100)를 히터로부터 쉽게 분리할 수 있게 된다.
도 5를 참조하면, 상기 제2히터부(400)와 제3히터부(500)는 열선(420, 520)으로 구비된다. 여기서, 상기 제2히터부(400)와 제3히터부(500)는 상기 도가니(100)의 충진부(140)와 증발부(160)를 각각 가열시켜주는데 상기 증발부(160)의 온도가 더 높게 설정되어야 하므로 상기 제2히터부(400)의 열선(420)이 상기 제3히터부(500)의 열선(520)보다 간격이 좁게 설치되는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 열선(420, 520)은 열선고정바(440, 540)에 의해 상기 하우징(200) 내부 측면에 각각 고정되어 설치된다.
이와 같이, 열선이 따로 구비되어 상기 도가니(100)의 높이마다 온도를 다르게 설정하여 상기 증착물질이 상기 도가니(100)의 상부에서 증발할 때에도 온도가 낮아지지 않게 온도의 균일성을 유지하면서 상기 노즐(120)로 상기 증착물질이 분사될 수 있다.
종래에는 도가니와 가열수단이 일체형으로 형성되어 도가니에 상기 증착물질을 충진하거나 상기 도가니를 교체하기 위해 가열수단을 도가니로부터 분리해야하므로 많은 시간이 소요되고 번거로운 문제점이 있었다. 하지만 본 발명은 상기 제1히터부(300)와, 상기 제2히터부(400)와 상기 제3히터부(500)가 장착되는 상기 하우징(200)이 상기 도가니(100)와 쉽게 분리가 가능하므로 도가니에 증착물질을 충진하는데 소요되는 시간을 단축할 수 있게 된다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
10 : 선형증발원 100 : 도가니
120 : 노즐 122 : 노즐캡
140 : 충진부 160 : 증발부
200 : 하우징 220 : 게이트
240 : 가열수단 260 : 이동축
280 : 탈착수단 300 : 제1히터부
320 : 플레이트 322 : 홀
324 : 결합핀 340 : 탈착부
360, 420, 520 : 열선 380 : 고정수단
400 : 제2히터부 440, 540 : 열선고정바
500 : 제3히터부

Claims (10)

  1. 증착물질이 담기는 도가니;
    상기 도가니 내의 증착물질이 분사되도록 상기 도가니 상단에 길이방향으로 형성되는 노즐;
    상기 도가니 측면과 하면을 감싸도록 형성되는 하우징;
    상기 하우징의 일측에 형성되어 상기 도가니가 슬라이딩되어 이동하도록 개폐되는 게이트;
    상기 노즐의 외벽과 상기 도가니 상단면에 대응되도록 형성되어 상기 하우징 상부에 위치하여 상하로 이동하고, 상기 노즐에 탈착되는 제1히터부;
    상기 하우징 내측면의 상부에 형성되어 상기 도가니의 상부 측면을 가열시키는 제2히터부;
    상기 하우징 내측면의 하부에 상기 도가니의 하부 측면을 가열시키는 제3히터부;를 포함하여 구성되되,
    상기 하우징의 상단 일측에는 상기 제1히터부의 하단과 결합하여 실린더 구동하는 이동축이 형성되는 것을 특징으로 하는 히터가 탈착되는 선형증발원.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 도가니는
    상기 증착물질이 피딩되는 충진부와,
    상기 충진부 내의 증착물질이 균일하게 증발되는 증발부로 구성되는 것을 특징으로 하는 히터가 탈착되는 선형증발원.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 노즐은 양 측방으로 갈수록 간격이 서로 인접하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 히터가 탈착되는 선형증발원.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 하우징의 양측면에는 상기 도가니의 측면을 가열하는 가열수단이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 히터가 탈착되는 선형증발원.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 게이트는 힌지 고정되어 형성되는 것을 특징으로 하는 히터가 탈착되는 선형증발원.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1히터부는
    상기 하우징의 상단에 탈착되는 플레이트와,
    상기 노즐과 상기 도가니의 상단면에 맞닿는 탈착부와,
    상기 탈착부에 형성되는 열선과,
    상기 열선을 고정시켜 주는 고정수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 히터가 탈착되는 선형증발원.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 노즐의 내경 크기를 조절하도록 교체가능한 노즐캡이 상기 노즐과 탈착부의 상부를 덮도록 형성되는 것을 특징으로 하는 히터가 탈착되는 선형증발원.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2히터부와 제3히터부는 열선으로 구비되는 것을 특징으로 하는 히터가 탈착되는 선형증발원.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 하우징과 제1히터부가 탈착되도록 분리 또는 고정시켜주는 탈착수단이 형성되는 것을 특징으로 하는 히터가 탈착되는 선형증발원.
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