KR101606761B1 - 유도 가열 선형 증발 증착 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선형 증발 증착 장치를 제공한다. 상기 선형 증발 증착 장치는 제1 방향으로 연장되는 슬릿을 포함하는 진공 용기; 상기 진공 용기의 내부에 배치되고, 증착 물질을 수납하고, 도전성 재질로 형성되고, 노즐을 통하여 증착 물질을 토출하고, 제1 방향으로 배열된 직육면체 형상의 복수의 증착 셀들; 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 진공 용기의 외부에 배치되어 상기 증착 셀들을 유도 가열하는 유도 가열 코일; 및 상기 유도 가열 코일과 상기 증착 셀들 사이에 배치되고, 상기 유도 가열 코일에 의하여 형성된 유도 전자기장을 투과시키고, 상기 진공 용기의 상기 슬릿에 장착되어 상기 제1 방향으로 연장되는 유전체판을 포함한다.

Description

유도 가열 선형 증발 증착 장치{Inductive Heating Linear Evaporation Deposition Apparatus}

본 발명은 선형 증발 증착 장치에 관한 것으로, 더 구체적으로 유기 박막을 증착하는 유도 가열 선형 증발 증착 장치에 관한 것이다.

유기발광다이오드(OLED) 표시장치에서 발광층을 포함하는 유기막들은 물리적 증착 방법의 일종인 열증착(Thermal Deposition) 방법을 사용하고 있다.

이러한 OLED 소자에서 유기 발광층을 포함하는 유기물층은 통상 열 증착 공정을 통해 형성된다. 열 증착 공정은 통상적으로 증착 장비에서 기판을 직선 방향으로 움직이는 스캔 방식으로 유기물층을 형성하고, 스캔 증착 방식이 재료 효율과 두께 균일도가 좋아 양산에 적합하다.

한편, 선형 증발원(liner cell source)을 사용하는 경우에는 유기재료의 가열을 위한 히터선이 증발원의 외부에 위치하여 증발원의 균일한 온도제어가 쉽지 않아 균일한 유기박막 생성이 쉽지 않다. 증발원의 가열 온도보다 히터선의 온도가 매우 높아 증착 기판 위의 마스크 온도 때문에 증발원과 증착 기판 사이의 거리가 멀어야하는데 이는 진공 챔버의 부피가 커지는 등 증착 장비 제작에 많은 비용이 들어가는 문제를 안고 있다. 또한, 증발원에서 증발되는 유기 증기의 토출 각도가 커서 증착 기판 위에 마스크를 사용할 경우 마스크 두께에 의한 그림자 효과(shadow effect) 때문에 UHD TV와 같은 고해상도 OLED 패널 생산에 문제가 발생한다.

본 발명의 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 유도 가열 구조의 상향식 및 하향식 선형 증발 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 토출각도가 좁고 높은 직진성을 가진 유도 가열 증발원 구조의 선형 증발 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 유도 가열로부터 증발원 전체 온도를 낮추게 되고 증착 기판 위에 마스크 온도 증가에 영향이 적게되어 미세 패턴을 갖는 마스크의 정확한 정렬을 할 수 있는 선형 증발 증착 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치는 제1 방향으로 연장되는 슬릿을 포함는 진공 용기; 상기 진공 용기의 내부에 배치되고, 증착 물질을 수납하고, 도전성 재질로 형성되고, 노즐을 통하여 증착 물질을 토출하고, 제1 방향으로 배열된 직육면체 형상의 복수의 증착 셀들; 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 진공 용기의 외부에 배치되어 상기 증착 셀들을 유도 가열하는 유도 가열 코일; 및 상기 유도 가열 코일과 상기 증착 셀들 사이에 배치되고, 상기 유도 가열 코일에 의하여 형성된 유도 전자기장을 투과시키고, 상기 진공 용기의 상기 슬릿에 장착되어 상기 제1 방향으로 연장되는 유전체판을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 증착 셀은 진공 용기의 상부면에 장착되고, 상기 증착 셀 각각은: 증착 물질을 수납하는 수납 공간; 상기 수납 공간을 둘러싸고 있는 몸체부; 상기 몸체부의 상부 측면에서 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 돌출되어 상기 진공 용기에 결합하는 폭방향 걸림부; 상기 수납 공간의 하부면에서 상기 유전체판의 배치 평면에 수직한 제3 방향으로 돌출된 돌출부; 및 상기 돌출부를 관통하여 형성되는 상부 노즐 및 상기 상부 노즐에 연속적으로 연결되고 직경이 점차 증가하는 반타원 또는 포물선 모양의 하부 노즐을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 폭방향 걸림부와 상기 진공 용기 사이에 배치되는 단열재를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 몸체부는 상부면에 배치된 뚜껑을 포함하고, 상기 뚜껑은 상기 몸체부와 용접되어 일체화될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 유전체판은 그 하부면에 적외선을 반사하는 반사 코팅을 포함하고, 상기 증착 셀을 유도 가열할 때 상기 제1 방향으로 온도를 균일하게 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 유도 가열 코일은 상기 유전체판의 배치 평면 상에 배치되고 상기 제1 방향으로 연장되는 제1 유도 가열 라인 및 상기 제1 유도 가열 라인과 나란히 연장되는 제2 유도 가열 라인을 포함하고, 상기 유도 가열 코일에 교류 전력을 공급하는 교류 전원을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 유도 가열 코일은 상기 유전체판의 배치 평면에 수직한 방향으로 절곡되어 상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 증착 셀의 위치에 따라 가열 온도를 제어하기 위하여 상기 유도 가열 코일과 상기 증착 셀 사이의 거리는 상기 증착 셀의 위치에 따라 다를 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 진공 용기의 중심 부위에 상기 유도 가열 코일과 상기 증착 셀 사이의 거리는 상기 진공 용기의 가장 자리에 상기 유도 가열 코일과 상기 증착 셀 사이의 거리보다 클 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 증착 셀들의 상부면의 높이는 위치에 따라 서로 다를 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 유도 가열 코일은: 상기 진공 용기의 중심 부위에서 상기 제1 방향으로 연장되는 제1 유도 가열 코일; 및 상기 진공 용기의 양측 가장 자리 부위에서 상기 제1 방향으로 연장되는 제2 및 제3 유도 가열 코일을 포함하고, 상기 제1 유도 가열 코일은 제1 교류 전원에 연결되고, 상기 제2 유도 가열 코일은 제2 교류 전원에 연결되고, 상기 제3 유도 가열 코일은 제3 교류 전원에 연결될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 몸체부는 상기 제2 방향으로 관통하는 관통홀과 상기 관통홀에 탈부착되어 상기 수납 공간에 상기 증착 물질을 재충전하기 위한 마개부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 증착 셀은 진공 용기의 하부면에 장착되고, 상기 증착 셀 각각은: 증착 물질을 수납하는 수납 공간; 상기 수납 공간을 둘러싸고 있는 몸체부; 상기 몸체부의 상부면에서 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 돌출되어 상기 진공 용기에 결합하는 폭방향 걸림부; 상기 수납 공간의 상부면에서 하부면 방향으로 돌출된 돌출부; 및 상기 돌출부를 관통하고 상기 수납 공간에 직접 연결되는 제1 노즐 및 상기 제1 노즐에 연속적으로 연결되고 직경이 점차 증가하는 제2 노즐을 포함하는 노즐을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 폭방향 걸림부와 상기 진공 용기 사이에 배치되는 제1 단열재를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 폭방향 걸림부와 상기 유전체판 사이에 배치되는 제2 단열재를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 증착 셀은 진공 용기의 상부면에 장착되고, 상기 증착 셀 각각은: 증착 물질을 수납하는 수납 공간; 상기 수납 공간을 둘러싸고 있는 몸체부; 상기 몸체부의 상부면에서 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 돌출되어 상기 진공 용기에 결합하는 폭방향 걸림부; 상기 수납 공간의 상부면에서 하부면 방향으로 돌출된 돌출부; 및 상기 돌출부를 관통하여 형성되는 상부 노즐 및 상기 상부 노즐에 분기되고 일정한 반경을 가진 원주 상에 배치되는 복수의 하부 노즐들을 포함하는 노즐을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 증착 셀에서 가운데 증착 셀의 벽 두께보다 가장 자리 증착 셀의 벽 두께를 작게 하여 유도 가열시 가장 자리와 가운데 증착 셀에서 발생할 수 있는 온도 차이를 균일하게 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치는 진공 용기의 내부에 배치되고, 증착 물질을 수납하고, 도전성 재질로 형성되고, 노즐을 통하여 증착 물질을 토출하고, 제1 방향으로 나란히 배열된 직육면체 형상의 복수의 증착 셀들; 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 진공 용기의 외부에 배치되어 상기 증착 셀들을 유도 가열하는 유도 가열 코일; 및 상기 유도 가열 코일과 상기 증착 셀들 사이에 배치되고, 상기 유도 가열 코일에 의하여 형성된 유도 전자기장을 투과시키고, 상기 진공 용기의 상기 슬릿에 장착되어 상기 제1 방향으로 연장되는 유전체판을 포함하고, 이웃한 증착 셀들은 서로 접촉하여 배치된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치는 제1 방향으로 연장되는 슬릿을 포함는 진공 용기; 상기 진공 용기의 내부에 배치되고, 증착 물질을 수납하고, 도전성 재질로 형성되고, 노즐을 통하여 증착 물질을 토출하고, 상기 제1 방향으로 나란히 배열된 직육면체 형상의 복수의 증착 셀들; 및 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 증착 셀들을 유도 가열하는 유도 가열 코일을 포함한다. 상기 증착 셀 각각은: 증착 물질을 수납하는 수납 공간; 상기 수납 공간을 둘러싸고 있는 몸체부; 상기 수납 공간의 일면에서 상기 유전체판의 배치 평면에 수직한 제3 방향으로 돌출된 돌출부; 및 상기 돌출부를 관통하여 형성되는 상부 노즐 및 상기 상부 노즐에 연속적으로 연결되고 직경이 점차 증가하는 반타원 또는 포물선 모양의 하부 노즐을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치는 제1 방향으로 연장되는 슬릿을 포함는 진공 용기; 상기 진공 용기의 내부에 배치되고, 증착 물질을 수납하고, 도전성 재질로 형성되고, 노즐을 통하여 증착 물질을 토출하는 직육면체 형상의 증착 셀; 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 진공 용기의 외부에 배치되어 상기 증착 셀들을 유도 가열하는 유도 가열 코일; 및 상기 유도 가열 코일과 상기 증착 셀들 사이에 배치되고, 상기 유도 가열 코일에 의하여 형성된 유도 전자기장을 투과시키고, 상기 진공 용기의 상기 슬릿에 장착되어 상기 제1 방향으로 연장되는 유전체판을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 증발 증착 장치는 균일하고 직진성이 높은 증발 증착을 제공할 수 있다. 상기 유도 가열 선형 증발 증착 장치는 간단한 구조를 가지고 국부적으로 증착 셀의 온도를 조절하여 공간적인 증착율을 조절할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치를 설명하는 절단 사시도이다.
도 2는 도 1의 I-I'선을 따라 자른 단면도이다.
도 3은 도 1의 II-II'선을 따라 자른 단면도이다.
도 4는 도 1의 위에서 바라본 평면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 증발 증착 장치를 설명하는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 증발 증착 장치를 설명하는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 증발 증착 장치를 설명하는 절단 사시도이다.
도 8은 도 7의 증발 증착 장치를 설명하는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 증발 증착 장치를 설명하는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 증발 증착 장치를 설명하는 단면도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 증발 증착 장치를 설명하는 단면도이다.
도 12은 도 11의 증발 증착 장치의 길이 방향으로 절단한 단면도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 증발 증착 장치의 길이 방향으로 절단한 단면도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 증발 증착 장치를 설명하는 단면도 및 증착 셀의 평면도를 나타낸다.
도 15는 본 발명의 증발 증착 장치를 사용한 시험 결과를 나타내는 도면이다.

한국 등록 특허 10-0862340을 참조하면, 종래의 선형 증발 증착 장치는 하나의 원료통에 복수의 노즐을 설치하고, 상기 원로통은 가열선을 통하여 가열된다. 이에 따라, 가열선의 권선 구조에 따라 국부적인 가열이 수행되어 균일한 증발 증착이 어렵다. 균일한 증발 증착을 구현하기 위하여, 각 노즐과 기판 사이의 거리는 위치에 따라 다르게 설정된다.

한국공개특허 10-2014-0022124를 참조하면, 본 발명의 발명자는 진공 용기의 외부에 돌출된 유전체 튜브와 유전체 튜브를 감싸는 유도 가열 코일을 이용한 증발 증착 장치를 개시하였다. 그러나, 선형 증발 장치를 위하여, 점 증발원이 복수개 설치되어야 하며, 점 증발원 마다 교류 전원이 필요하다. 점 증발원들 각각은 서로 다른 특성을 가질 수 있어, 균일한 증발 증착에 어려움이 있다. 또한, 점 증발원들 사이의 간격을 좁히는 것에 한계가 있다.

재충진 또는 세정을 위한 분해 결합이 편리하며, 기구적으로 간단하고, 공간적으로 국부적 가열을 제공하여 공간적인 온도 조절을 제공할 수 있는 대면적 선형 증발 장치가 요구된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 증발 증착 장치는 복수의 증착 셀을 포함한다. 상기 증착 셀들은 특정한 방향으로 서로 접촉하여 선형 배열된다. 유도 가열 코일은 진공 용기의 외부에 배치되고, 복수의 증착 셀들을 동시에 유도 가열할 수 있다. 증착 셀마다 별도의 가열 구조가 요구되지 않아, 구조가 간단하다. 상기 증착 셀들은 전기적 배선을 가지고 있지 않아 유기물 재충진을 위한 분해 결합이 용이하다. 또한, 상기 증착 셀들은 따로 따로 분리되기 때문에 문제가 있는 증착 셀은 선택적으로 제거되고 새로운 증착 셀로 교체될 수 있다. 또한, 상기 증착 셀들은 수납 공간과 노즐을 포함한 간단한 구조를 가지고 있어, 제작이 용이하다. 또한, 상기 증착 셀들 중에서 일부가 선택적으로 교체될 수 있다. 또한, 상기 증착 셀들의 위치별 온도 조절이 가능하여, 공간적 증착 두께가 조절될 수 있다. 상기 온도 조절은 상기 증착 셀과 상기 유도 코일 사이의 거리, 상기 유전체판의 반사 코팅, 및 상기 증착 셀의 벽면 두께에 의하여 조절될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 증착 셀에서 증발 입자의 방향에 따른 입자분포는 cosine의 n 차 함수로 표시될 수 있으며, 차수 n은 입자를 분출하는 포물선 형태의 노즐의 길이(b)와 출구의 직경(a)의 비(길이/직경=b/a)의 함수로 표시될 수 있다. 입자 분포가 동일한 거리에 대하여 규격화된 경우, b/a=0.5에 대하여 n은 6이고, b/a=1.5인 경우, n은 8이다. 또한, b/a=3인 경우, n은 12이다. 따라서, b/a를 증가시키면, 직진성을 가진 입자 분포가 얻을 수 있다. 높은 직진성을 가진 증착 셀들이 선형 배열될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 노즐의 길이(b)와 출구의 직경(a)의 비(길이/직경=b/a)가 높은 증착 셀들이 장착되는 경우, 높은 직진성을 가진 선형 증발 증착 장치가 용이하게 구현될 수 있다. 높은 직진성을 가진 선형 증발 증착 장치는 유기물을 증착할 때 사용하는 마스크의 두께 때문에 생기는 그림자 효과(shadow effect)를 획기적으로 줄일 수 있어 UHD TV와 같은 고해상도 OLED 패널을 생산하기 위한 기술로 사용할 수 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 도면들에 있어서, 구성요소는 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치를 설명하는 절단 사시도이다.

도 2는 도 1의 I-I'선을 따라 자른 단면도이다.

도 3은 도 1의 II-II'선을 따라 자른 단면도이다.

도 4는 도 1의 위에서 바라본 평면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 선형 증발 증착 장치(100)는 제1 방향(x축 방향)으로 연장되는 슬릿(112)을 포함하는 진공 용기(110), 상기 진공 용기(110)의 내부에 배치되고 증착 물질(10)을 수납하고 도전성 재질로 형성되고 노즐(123)을 통하여 상기 증착 물질(10)을 토출하고 상기 제1 방향으로 배열된 직육면체 형상의 복수의 증착 셀들(120), 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 진공 용기(110)의 외부에 배치되어 상기 증착 셀들(120)을 유도 가열하는 유도 가열 코일(131), 및 상기 유도 가열 코일(131)과 상기 증착 셀들(120) 사이에 배치되고 상기 유도 가열 코일(131)에 의하여 형성된 유도 전자기장을 투과시키고 상기 진공 용기(110)의 상기 슬릿(112)에 장착되어 상기 제1 방향으로 연장되는 유전체판(140)을 포함한다.

상기 진공 용기(110)는 금속 재질의 직육면체 챔버일 수 있다. 상기 진공 용기(110)는 몸체 챔버(111)와 상판(110a)을 포함할 수 있다. 하향식 증발 증착 장치의 경우, 상기 증착 셀들(120)은 상기 진공 용기(110)의 상판(110a)에 배치될 수 있다. 상기 상판(110a)은 금속 재질일 수 있다. 상기 진공 용기(110)는 진공을 유지하기 위한 벨브와 배기 수단을 포함할 수 있다. 또한, 상기 진공 용기(110)는 증착 물질이 증착되는 기판(162) 및 상기 기판(162)을 지지하고 이동시키는 기판 홀더(166)를 포함할 수 있다. 상기 기판 홀더(166)는 상기 기판(162)을 특정한 방향(y축 방향)으로 이송하기 위한 롤러와 같은 이송 수단을 포함할 수 있다. 마스크(164)는 상기 기판(162)과 상기 증착 셀들(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 마스크(164)는 상기 기판(162)에 인접하여 배치되어, 상기 기판에 증착 패턴을 형성할 수 있다. 상기 마스크(164)는 상기 기판과 동시에 이동될 수 있다.

증착 물질은 유기 발광 물질일 수 있다. 구체적으로, 상기 증착 물질은 ALQ3와 같은 유기발광물질일 수 있다. 상기 증착 물질은 가열되어 증발 또는 승화할 수 있다. 상기 증착 물질은 증발하여 상기 노즐(123)을 통하여 기판 방향으로 토출될 수 있다.

상기 진공 용기의 상판(110a)의 배치 평면은 제1 방향(x축 방향)과 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향(y축 방향)에 의하여 정의되는 평면일 수 있다. 상기 기판(162)은 상기 상판(110a)의 배치 평면에서 수직하게 제3 방향(z축 방향)으로 이격되어 상기 진공 용기의 내부에 배치될 수 있다.

상기 진공 용기(110)의 상판은 제1 방향을 따라 연장되는 슬릿(112)을 포함할 수 있다. 상기 슬릿(112)의 길이는 수 십 센치미터 내지 수 미터일 수 있다. 상기 슬릿(112)의 폭은 수 밀리미터 수십 밀리미터일 수 있다. 상기 슬릿(112)에 삽입되는 증착 셀의 개수는 수 개 내지 수십 개일 수 있다.

상기 슬릿(112)은 상기 증착 셀들(120)이 걸릴 수 있도록 턱(112a)을 포함할 수 있다. 상기 상판의 상부면에는 진공을 유지하기 위한 오링 그루브(O-ring groove)가 형성될 수 있다. 상기 유전체판(140)은 상기 오링 그루브(113)와 정렬될 수 있다.

증착 셀(120)은 직육면체 형상일 수 있다. 상기 증착 셀들(120)은 상기 슬릿(112)이 연장되는 상기 제1 방향으로 정렬될 수 있다. 이웃한 증착 셀들은 서로 밀착하여 고정될 수 있다. 이에 따라, 상기 유도 가열 코일에 의하여 가열된 증착 셀들은 서로 접촉을 통하여 열을 전달할 수 있다. 증착 셀들(120) 각각은 동일한 형상을 가질 수 있다. 상기 증착 셀(120)의 상부면의 높이는 상기 상판(110a)의 상부면의 높이 보다 약간 낮을 수 있다.

상기 증착 셀들(120) 각각은 증착 물질을 수납하는 수납 공간(123), 상기 수납 공간을 둘러싸고 있는 몸체부(121), 상기 몸체부(121)의 상부 측면에서 상기 슬릿의 폭 방향(y축 방향)으로 돌출되어 상기 진공 용기에 결합하는 폭방향 걸림부(127), 상기 수납 공간의 하부면에서 상기 유전체판(140)의 배치 평면(xy 평면)에 수직한 제3 방향(z축 방향)으로 돌출된 돌출부(129), 및 상기 돌출부(129)를 관통하여 형성되는 상부 노즐(123a) 및 상기 상부 노즐(123a)에 연속적으로 연결되고 직경이 점차 증가하는 반타원 또는 포물선 모양의 하부 노즐(123b)을 포함하는 노즐을 포함할 수 있다.

상기 증착 셀(120)은 직육면체 형상이고, 하부면에 하부 노즐(123b)이 배치될 수 있다. 상기 증착 셀들(120)은 상기 슬릿의 길이 방향(x축 방향 또는 제1 방향)으로 나란히 배열되어 선형 증착 소스를 제공할 수 있다. 상기 증착 셀(120)은 스테인레스 스틸, 알루미늄, 또는 구리와 같은 도전성 금속 또는 금속 합금으로 형성될 수 있다. 상기 증착 셀들은 유도 가열될 수 있다.

수납 공간(123)은 중심에 돌출부(129)가 배치된 직육면체 형상의 케비티일 수 있다. 상기 수납 공간은 상기 몸체부(121)의 내부에 형성된 공간일 수 있다. 상기 수납 공간(123)은 증착 물질을 수납할 수 있다.

몸체부(121)는 직육면체 형상일 수 있다. 상기 몸체부은 그 상부면에 배치된 뚜껑(122)을 포함할 수 있다. 상기 뚜겅(122)은 사각판 형상일 수 있다. 상기 뚜겅은 상기 몸체부(121)와 용접되어 일체화되고, 상기 수납 공간(123)을 제공할 수 있다. 상기 뚜껑(122)은 상기 유도 가열 코일에 의하여 가열되고, 열전달에 의하여 상기 증착 셀(120)은 소정의 온도로 유지될 수 있다.

상기 몸체부(121)는 상기 제2 방향(또는 폭 방향)으로 관통하는 관통홀(125)과 상기 관통홀(125)에 탈부착되어 상기 수납 공간에 상기 증착 물질을 재충진하기 위한 마개부(126)를 포함할 수 있다. 상기 관통홀은 마개부를 통하여 밀봉되고, 상기 마개부(126)는 상기 증착 물질의 재충진을 위하여 분리될 수 있다. 상기 관통홀(125)은 암나사 형태일 수 있고, 상기 마개부(126)는 숫나사 형태일 수 있다.

폭방향 걸림부(127)는 상기 몸체부의 상부 측면에서 상기 슬릿의 폭 방향 (제2 방향 또는 y축 방향)으로 돌출될 수 있다. 상기 폭방향 걸림부(127)는 상기 슬릿(112)에 형성된 턱(112a)에 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 증착 셀의 상부면은 상기 상판의 상부면보다 약간 낮은 높이를 가질 수 있다. 또한, 상기 유전체판(140)은 상기 상판(110a)의 상부면에 배치되어 안정적인 진공을 유지할 수 있다.

돌출부(129)는 중심에 관통홀을 가지는 원통 형태일 수 있다. 상기 돌출부(129)는 상기 몸체부(121) 내부에 배치될 수 있다. 상기 돌출부(129)는 상기 증착 물질이 넘쳐서 상기 노즐(123)을 통하여 토출되는 것을 방지할 수 있다. 상기 돌출부의 상부면에서 노즐 마개부(125)를 포함할 수 있다. 상기 노즐 마개부(124)는 원판 형상으로, 그 하부면에 반경 방향의 미세한 그루브를 포함할 수 있다. 기체 상태의 증착 물질은 상기 미세한 그루브를 통하여 상기 노즐(123)에 제공될 수 있다. 상기 노즐 마개부(124)는 상기 돌출부(129)의 상부면에 고정 결합할 수 있다.

노즐(123)은 상기 돌출부(129)의 상부를 관통하는 원통 형상의 상부 노즐(123a) 및 상기 상부 노즐에 연속적으로 연결된 하부 노즐(123b)을 포함할 수 있다. 상기 하부 노즐은 상기 몸체부(121)의 하부면을 관통할 수 있다. 상기 하부 노즐(123b)은 반타원 또는 포물선 형상을 가질 수 있다. 상기 하부 노즐(123b)의 직경은 노즐의 출구 방향으로 진행함에 따라 점차 증가할 수 있다.

증착 셀(120)에서 증발 입자의 방향에 따른 입자분포는 cosine의 n 차 함수로 표시될 수 있다. 상기 입자분포는 하부 노즐의 길이(b)와 상기 하부 노즐의 출구의 직경(a)의 비(길이/직경=b/a)의 함수로 표시될 수 있다. 입자 분포가 동일한 거리에 대하여 규격화된 경우, b/a=0.5에 대하여 n은 6이고, b/a=1.5인 경우, n은 8이다. 또한, b/a=3인 경우, n은 12이다. 따라서, b/a를 증가시키면, 직진성을 가진 입자 분포가 얻을 수 있다. 높은 직진성을 가진 증착 셀들이 선형 배열될 수 있다. 이에 따라, 높은 직진성을 가진 선형 증발 증착 장치가 용이하게 구현될 수 있다. 높은 직진성을 가진 선형 증발 증착 장치는 유기물을 증착할 때 사용하는 마스크의 두께 때문에 생기는 그림자 효과(shadow effect)를 획기적으로 줄일 수 있어 UHD TV와 같은 고 해상도 OLDE 패턴ㄹ을 생산하기 위한 기술로 사용될 수 있다.

단열재(150)는 상기 폭방향 걸림부(127)와 상기 진공 용기의 턱(112a) 사이에 배치될 수 있다. 이에 따라, 단열재(150)는 가열된 증착 셀과 상기 상판 사이의 열적 접촉을 최소화할 수 있다. 상기 단열재(150)는 상기 슬릿(112)의 길이 방향으로 연장될 수 있다. 상기 단열재(150)는 고온 진공용 단열재일 수 있다. 구체적으로, 상기 단열재(150)는 유리 섬유(glass fiber ) 재질일 수 있다.

상기 유전체판(140)은 상기 슬릿의 길이 방향(제1 방향 또는 길이 방향)으로 연장되는 띠 형상일 수 있다. 상기 유전체판(140)은 진공 상태에서 압력 차이를 유지할 수 있도록 충분한 두께를 가질 수 있다. 상기 유전체판(140)은 상기 슬릿(112)을 덮어 진공 용기의 내부를 진공 상태로 유지할 수 있다. 상기 유전체판(140)은 유리, 석영, 세라믹, 또는 알루미나 재질일 수 있다.

상기 유전체판(140)은 그 하부면에 적외선을 반사하는 반사 코팅(142)을 포함할 수 있다. 상기 반사 코팅(142)은 상기 증착 셀의 복사열을 상기 증착 셀(120)로 재반사할 수 있다. 상기 반사 코팅(142)은 상기 유전체판 하부면의 전부에 수행되거나, 국부적인 온도 조절을 위하여 상기 유전체판(140)의 하부면의 일부에만 수행될 수 있다. 이에 따라, 양쪽 가장자리에 반사 코팅된 영역이 배치된 경우, 가운데 증착 셀보다 가장자리 증착 셀에서 더 많은 열 손실이 발생하여, 발생하는 온도 차이를 줄여 균일한 온도를 유지할 수 있다.

유도 가열 코일(131)은 상기 유전체판(140) 상에 배치되고, 상기 슬릿의 길이 방향(x축)으로 연장될 수 있다. 상기 유도 가열 코일(131)은 진공 용기의 외부에 배치된다. 상기 유도 가열 코일(131)은 전부의 증착 셀들 또는 일부의 증착 셀들을 유도 가열할 수 있다. 상기 유도 가열 코일(131)은 상기 유전체판의 배치 평면 상에 배치되고 상기 제1 방향으로 연장되는 제1 유도 가열 라인(132) 및 상기 제1 유도 가열 라인과 나란히 연장되는 제2 유도 가열 라인(134)을 포함할 수 있다. 상기 제1 유도 가열 라인(132)의 전류의 방향과 상기 제2 유도 가열 라인(134)의 전류의 방향은 서로 반대일 수 있다. 이에 따라, 상기 유도 전자기장은 상기 슬릿의 길이 방향과 수직할 수 있다. 상기 유도 전자기장은 상기 유전체판을 투과하여 증착 셀들(120)을 가열할 수 있다. 상기 제1 유도 가열 라인(132)의 일단과 상기 제2 유도 가열 라인(134)의 일단은 서로 연결되고, 상기 제1 유도 가열 라인(134)의 타단과 상기 제2 유도 가열 라인(134)의 타단은 교류 전원(136)에 연결될 수 있다. 상기 교류 전원(136)의 구동 주파수는 수십 kHz 내지 수 MHz일 수 있다.

본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 상기 증착 셀들은 용접이나 암, 수나사로 고정될 수 있다. 이에 따라, 가열된 증착셀들 사이의 열 전달이 제공될 수 있다.

본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 상기 증착 셀들은 서로 분리되지 않고 일체형으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 증착 셀들의 사이의 격벽은 제거될 수 있다. 또한, 상기 증착 셀들의 사이의 격벽이 제거된 상태에서, 상기 노즐은 상기 제1 방향으로 연장되는 슬릿 형태로 변형될 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 증발 증착 장치를 설명하는 평면도이다. 도 1 내지 도 3에서 설명한 것과 중복되는 설명은 생략한다.

도 5를 참조하면, 선형 증발 증착 장치(100a)는 제1 방향(x축 방향)으로 연장되는 슬릿(112)을 포함하는 진공 용기(110), 상기 진공 용기(110)의 내부에 배치되고 증착 물질(10)을 수납하고 도전성 재질로 형성되고 노즐(123)을 통하여 상기 증착 물질(10)을 토출하고 상기 제1 방향으로 나란히 배열된 직육면체 형상의 복수의 증착 셀들(120), 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 진공 용기(110)의 외부에 배치되어 상기 증착 셀들(120)을 유도 가열하는 유도 가열 코일(131a,131b,131c), 및 상기 유도 가열 코일(131a.131b.131c)과 상기 증착 셀들(120) 사이에 배치되고 상기 유도 가열 코일(131)에 의하여 형성된 유도 전자기장을 투과시키고 상기 진공 용기(110)의 상기 슬릿(112)에 장착되어 상기 제1 방향으로 연장되는 유전체판(140)을 포함한다.

상기 유도 가열 코일(131a,131b,131c)은 상기 진공 용기(110)의 상판의 중심 부위에서 상기 제1 방향으로 연장되는 제1 유도 가열 코일(131a), 상기 진공 용기(110)의 양측 가장 자리 부위에서 상기 제1 방향으로 연장되는 제2 및 제3 유도 가열 코일(131b,131c)을 포함할 수 있다. 상기 제1 유도 가열 코일(131a)은 제1 교류 전원(136a)에 연결되고, 상기 제2 유도 가열 코일(131b)은 제2 교류 전원(136b)에 연결되고, 상기 제3 유도 가열 코일(131c)은 제3 교류 전원(136c)에 연결될 수 있다.

상기 제1 교류 전원, 상기 제2 교류 전원의 전력, 및 상기 제3 교류 전원의 전력은 증착 균일도를 유지하도록 서로 다르게 설정될 수 있다. 상기 제1 유도 가열 코일(131a)은 상기 슬릿의 중심 부위에 배치된 증착 셀들로 이루어진 제1 그룹의 증착 셀들을 유도 가열하고, 상기 제2 유도 가열 코일(131b)은 상기 슬릿의 우측 부위에 배치된 증착 셀들을 가열할 수 있다. 또한, 상기 제3 유도 가열 코일(131c)은 상기 슬릿의 좌측 부위에 배치된 증착 셀들을 가열할 수 있다. 이에 따라, 상기 증착 셀들의 온도는 위치별로 또는 영역 별로 조절될 수 있다. 상기 제1 내지 제3 유도 가열 코일은 서로 반대 방향으로 전류가 흐르는 두개의 와이어 구조를 가질 수 있다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 증발 증착 장치를 설명하는 단면도이다. 도 1 내지 도 4에서 설명한 것과 중복되는 설명은 생략한다.

도 6을 참조하면, 선형 증발 증착 장치(100b)는 제1 방향(x축 방향)으로 연장되는 슬릿(112)을 포함하는 진공 용기(110), 상기 진공 용기(110)의 내부에 배치되고, 증착 물질(10)을 수납하고 도전성 재질로 형성되고 노즐(123)을 통하여 상기 증착 물질(10)을 토출하고 상기 제1 방향으로 나란히 배열된 직육면체 형상의 복수의 증착 셀들(120), 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 진공 용기(110)의 외부에 배치되어 상기 증착 셀들(120)을 유도 가열하는 유도 가열 코일(231), 및 상기 유도 가열 코일(231)과 상기 증착 셀들(120) 사이에 배치되고 상기 유도 가열 코일(231)에 의하여 형성된 유도 전자기장을 투과시키고 상기 진공 용기(110)의 상기 슬릿(112)에 장착되어 상기 제1 방향으로 연장되는 유전체판(140)을 포함한다.

상기 유도 가열 코일(231)은 상기 유전체판의 배치 평면에 수직한 방향으로 절곡되어 상기 제1 방향으로 연장될 수 있다. 상기 증착 셀의 위치에 따라 가열 온도를 제어하기 위하여 상기 유도 가열 코일(231)과 상기 증착 셀(120) 사이의 거리는 상기 증착 셀의 위치에 따라 변경될 수 있다.

예를 들어, 상기 유도 가열 코일(231)은 3 영역으로 분리되고, 중심 영역에서 상기 유도 가열 코일과 상기 증착 셀의 상부면 사이의 거리는 y1일 수 있다. 좌/우 영역에서 유도 가열 코일과 상기 증착 셀의 상부면 사이의 거리는 y2일 수 있다. 이에 따라, 상기 유도 가열 코일(231)과 상기 증착 셀 사이의 거리는 증착 셀의 가열 온도를 변경할 수 있다. 또한, 증착 셀의 온도를 위치별로 변경하기 위하여, 적외선을 반사하는 반사코팅(142)은 국부적으로 상기 유전체판의 하부면에 형성될 수 있다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 증발 증착 장치를 설명하는 절단 사시도이다.

도 8은 도 7의 증발 증착 장치를 설명하는 단면도이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 선형 증발 증착 장치(100c)는 제1 방향(x축 방향)으로 연장되는 슬릿(112)을 포함하는 진공 용기(110), 상기 진공 용기(110)의 내부에 배치되고 증착 물질(10)을 수납하고 도전성 재질로 형성되고 노즐(123)을 통하여 상기 증착 물질(10)을 토출하고 상기 제1 방향으로 나란히 배열된 직육면체 형상의 복수의 증착 셀들(120), 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 진공 용기(110)의 외부에 배치되어 상기 증착 셀들(120)을 유도 가열하는 유도 가열 코일(131), 및 상기 유도 가열 코일(131)과 상기 증착 셀들(120) 사이에 배치되고 상기 유도 가열 코일(131)에 의하여 형성된 유도 전자기장을 투과시키고 상기 진공 용기(110)의 상기 슬릿(112)에 장착되어 상기 제1 방향으로 연장되는 유전체판(140)을 포함한다.

상기 슬릿(112) 또는 진공 용기(110)의 중심 부위에 상기 유도 가열 코일(131)과 상기 증착 셀 (120) 사이의 거리는 상기 슬릿(112) 또는 상기 진공 용기(110)의 가장 자리에 상기 유도 가열 코일(131)과 상기 증착 셀(120) 사이의 거리보다 클 수 있다.

상기 상판의 슬릿(112)은 증착 셀이 배치되는 위치 별로 서로 다른 높이의 턱(212a)을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 증착 셀들의 상부면은 위치별로 서로 다른 높이를 가질 수 있다. 이 경우, 상기 유도 가열 코일(131)은 상기 제1 방향으로 절곡없이 연장된다. 상기 유도 가열 코일(131)과 상기 증착 셀(120) 사이의 거리가 위치별로 달라, 상기 증착 셀들은 위치별로 서로 다른 온도를 제공할 수 있다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 증발 증착 장치를 설명하는 단면도이다. 도 1 내지 도 4에서 설명한 것과 중복되는 설명은 생략한다.

도 9를 참조하면, 선형 증발 증착 장치(200)는 제1 방향(x축 방향)으로 연장되는 슬릿(112)을 포함하는 진공 용기(110), 상기 진공 용기(110)의 내부에 배치되고, 증착 물질(10)을 수납하고 도전성 재질로 형성되고 노즐(123)을 통하여 상기 증착 물질(10)을 토출하고 상기 제1 방향으로 나란히 배열된 직육면체 형상의 복수의 증착 셀들(120), 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 진공 용기(110)의 외부에 배치되어 상기 증착 셀들(120)을 유도 가열하는 유도 가열 코일(131), 및 상기 유도 가열 코일(131)과 상기 증착 셀들(120) 사이에 배치되고 상기 유도 가열 코일(131)에 의하여 형성된 유도 전자기장을 투과시키고 상기 진공 용기(110)의 상기 슬릿(112)에 장착되어 상기 제1 방향으로 연장되는 유전체판(140)을 포함한다.

상기 상판(110a)은 제1 방향으로 연장되는 슬릿을 포함한다. 상기 유도 가열에 의하여 상기 상판(110a)의 가열을 억제하기 위하여, 상기 단열부(250)가 상기 슬릿(112)에 삽입된다. 상기 단열부(250)는 상기 증착 셀과 상기 상판 사이에 충분한 공간을 제공하여, 유도 가열 코일(131)이 상기 상판(110a)을 가열하는 것을 억제한다.

단열부(250)는 경주 트랙 형태의 테두리(rim)일 수 있다. 상기 단열부(250)는 상부 내측에 턱을 포함하고, 상부면에 오링 홈을 포함할 수 있다. 상기 유전체판(250)은 상기 오링 홈과 정렬되어 배치되고 진공을 유지할 수 있다.

상기 슬릿의 턱(112a)에 오링 홈이 형성되어, 상기 단열부(250)와 상기 상판(110a)은 진공을 유지할 수 있다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 증발 증착 장치를 설명하는 단면도이다.

도 10을 참조하면, 선형 증발 증착 장치(100d)는 제1 방향(x축 방향)으로 연장되는 슬릿(112)을 포함하는 진공 용기(110), 상기 진공 용기(110)의 내부에 배치되고 증착 물질(10)을 수납하고 도전성 재질로 형성되고 노즐(123)을 통하여 상기 증착 물질(10)을 토출하고 상기 제1 방향으로 나란히 배열된 직육면체 형상의 복수의 증착 셀들(120), 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 진공 용기(110)의 외부에 배치되어 상기 증착 셀들(120)을 유도 가열하는 유도 가열 코일(131), 및 상기 유도 가열 코일(131)과 상기 증착 셀들(120) 사이에 배치되고 상기 유도 가열 코일(131)에 의하여 형성된 유도 전자기장을 투과시키고 상기 진공 용기(110)의 상기 슬릿(112)에 장착되어 상기 제1 방향으로 연장되는 유전체판(140)을 포함한다.

상기 증착 셀에서 가운데 증착 셀(120)의 벽 두께보다 가장 자리 증착 셀(120a)의 벽 두께를 작게 하여 유도 가열시 가장 자리와 가운데 증착 셀에서 발생할 수 있는 온도 차이를 균일하게 할 수 있다.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 증발 증착 장치를 설명하는 단면도이다.

도 12는 도 11의 증발 증착 장치의 길이 방향으로 절단한 단면도이다.

도 11 및 도 12를 참조하면, 선형 증발 증착 장치(300)는 제1 방향(x축 방향)으로 연장되는 슬릿(312)을 포함하는 진공 용기(310), 상기 진공 용기(310)의 내부에 배치되고, 증착 물질(10)을 수납하 도전성 재질로 형성되고 노즐(323)을 통하여 상기 증착 물질(10)을 토출하고 상기 제1 방향으로 나란히 배열된 직육면체 형상의 복수의 증착 셀들(320), 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 진공 용기(310)의 외부에 배치되어 상기 증착 셀들(320)을 유도 가열하는 유도 가열 코일(331), 및 상기 유도 가열 코일(331)과 상기 증착 셀들(320) 사이에 배치되고 상기 유도 가열 코일(331)에 의하여 형성된 유도 전자기장을 투과시키고 상기 진공 용기(310)의 상기 슬릿(312)에 장착되어 상기 제1 방향으로 연장되는 유전체판(340)을 포함한다. 상기 증발 증착 장치(300)는 상향식 증발 증착 장치이다.

상기 증착 셀(320)은 진공 용기(310)의 하부면 또는 하판(310a)에 장착된다. 상기 진공 용기는 하판(310a)을 포함하고, 상기 하판(310a)은 제1 방향(x축 방향 또는 길이 방향)으로 연장되는 슬릿(312)을 포함한다. 상기 슬릿(312)은 턱(312a)을 포함하고, 상기 증착 셀들(320)은 제1 방향으로 정렬되어 상기 슬릿의 턱(312a)에 장착된다.

상기 증착 셀들(320) 각각은 증착 물질을 수납하는 수납 공간(323), 상기 수납 공간(323)을 둘러싸고 있는 몸체부(321), 상기 몸체부(321)의 하부 측면에서 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 돌출되어 상기 진공 용기(310)에 결합하는 폭방향 걸림부(327), 상기 수납 공간(323)의 상부면에서 하부면 방향으로 돌출된 돌출부(329), 및 상기 돌출부(329)를 관통하고 상기 수납 공간에 직접 연결되는 제1 노즐(323a) 및 상기 제1 노즐(323a)에 연속적으로 연결되고 직경이 점차 증가하는 제2 노즐(323b)을 포함하는 노즐(323)을 포함한다.

상기 증착 셀(320)은 직육면체 형상일 수 있다. 상기 증착 셀들(320)은 제1 방향으로 정렬되어 배치되고, 상기 진공 용기의 하부면에서 중력에 반하여 증기를 토출할 수 있다.

몸체부(321)는 직육면체 형상일 수 있다. 수납공간(323)은 몸체부 내부에 형성될 수 있다. 상기 수납 공간(323)은 직육면체 형상일 수 있다. 상기 수납 공간의 하부면에는 하부 마개부(322)가 배치될 수 있다. 상기 하부 마개부는 상기 몸체부(321)과 용접되어 일체형으로 제작될 수 있다.

폭방향 걸림부(327)는 상기 몸체부(321)의 하부 측면에서 제2 방향으로 돌출될 수 있다. 상기 폭방향 걸림부(327)는 상기 하판의 슬릿의 턱과 결합할 수 있다.

상기 수납 공간(323)은 몸체부(321)의 내부에 배치되고, 직육면체 형상일 수 있다. 상기 수납 공간(323)의 하부에는 증착 물질(10)이 수납될 수 있다. 상기 몸체부의 측면에서 관통홀(325)과 상기 관통홀에 결합하는 마개부(326)를 포함할 수 있다. 상기 증착 물질(10)을 재충진하기 위하여, 상기 마개부(326)는 분리될 수 있다.

상기 돌출부(329)는 상기 몸체부(321)의 상부면에서 하부면 방향으로 연장될 수 있다. 상기 돌출부(329)는 상기 몸체부(321)의 내부에 배치될 수 있다. 상기 돌출부는 원통 형상일 수 있다.

상기 돌출부(329)는 상기 증착 물질이 수납 공간을 제공하고 상기 노즐(323)이 설치될 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 상기 돌출부의 하부면에서 노즐 마개부(324)를 포함할 수 있다. 상기 노즐 마개부(324)는 원판 형상으로, 그 하부면에 반경 방향의 미세한 그루브를 포함할 수 있다. 기체 상태의 증착 물질은 상기 미세한 그루브를 통하여 상기 노즐(323)에 제공될 수 있다. 상기 노즐 마개부(324)는 상기 돌출부(329)의 하부면에서 노즐과 연결되는 통로 상에 고정 결합할 수 있다. 상기 노즐 마개부는 상기 증착 물질이 바로 상기 노즐로 제공하는 것을 억제할 수 있다.

노즐(323)은 제1 노즐(323a)과 상기 제1 노즐과 연속적으로 연결된 제2 노즐(323b)을 포함할 수 있다. 상기 제1 노즐은 상기 돌출부(329)의 하부면을 관통하여 형성되고, 상기 수납 공간(323)에 노출될 수 있다. 상기 제1 노즐은 일정한 반경을 가진 원통 형상일 수 있다. 상기 제2 노즐(323b)은 상기 제1 노즐과 연속적으로 연결되고, 상기 돌출부(323b)의 내부를 관통할 수 있다. 상기 제2 노즐(323b)은 반타원 또는 포물선 형상일 수 있다. 상기 제2 노즐의 직경은 노즐의 출구 방향으로 진행함에 따라 점차 증가할 수 있다.

제1 단열재(351)는 상기 폭방향 걸림부(327)와 상기 진공 용기(310) 사이에 배치된다. 상기 제1 단열재(351)는 제1 방향으로 연장될 수 있다. 상기 제1 단열재(351)의 재질은 유리 섬유 재질일 수 있다.

제2 단열재(352)는 상기 폭방향 걸림부(327)와 상기 유전체판(340) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 단열재(352)는 상기 증착 셀과 상기 유전체판의 직접적인 열접촉을 억제할 수 있다. 상기 제2 단열재(352)는 유리 섬유 재질일 수 있다. 상기 제2 단열재(352)는 상기 제1 단열재(351)와 나란히 제1 방향으로 연장될 수 있다.

유전체판(340)은 상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 하판(310a)의 슬릿(312)의 하부에 배치되어, 상기 진공 용기를 밀폐시킬 수 있다. 상기 진공 용기의 하판의 하부면에 오링 홈이 생성되고, 상기 오링 홈에 상기 유전체 판이 정렬될 수 있다. 상기 유전체판(320)은 석영, 유리, 세라믹, 또는 알루미나 재질일 수 있다.

유도 가열 코일(331)은 상기 유전체판의 하부에 배치되어 유도 전자기장을 생성할 수 있다. 상기 유도 전자기장은 상기 유전체판을 투과하여 상기 증착 셀들을 가열할 수 있다. 상기 증착 셀이 가열됨에 따라, 증기는 상기 노즐을 통하여 기판 방향으로 토출될 수 있다. 상기 증기는 상기 기판에 유리 박막을 형성할 수 있다.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 증발 증착 장치의 길이 방향으로 절단한 단면도이다.

도 13을 참조하면, 선형 증발 증착 장치(300a)는 제1 방향(x축 방향)으로 연장되는 슬릿(312)을 포함하는 진공 용기(310), 상기 진공 용기(310)의 내부에 배치되고, 증착 물질(10)을 수납하 도전성 재질로 형성되고 노즐(323)을 통하여 상기 증착 물질(10)을 토출하고 상기 제1 방향으로 나란히 배열된 직육면체 형상의 복수의 증착 셀들(320), 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 진공 용기(310)의 외부에 배치되어 상기 증착 셀들(320)을 유도 가열하는 유도 가열 코일(331a), 및 상기 유도 가열 코일(331a)과 상기 증착 셀들(320) 사이에 배치되고 상기 유도 가열 코일(331a)에 의하여 형성된 유도 전자기장을 투과시키고 상기 진공 용기(310)의 상기 슬릿(312)에 장착되어 상기 제1 방향으로 연장되는 유전체판(340)을 포함한다. 상기 증발 증착 장치는 상향식 증발 증착 장치이다.

상기 유도 가열 코일(331a)은 상기 유전체판의 배치 평면에 수직한 방향(z축 방향)으로 절곡되어 상기 제1 방향으로 연장될 수 있다. 상기 증착 셀의 위치에 따라 가열 온도를 제어하기 위하여 상기 유도 가열 코일과 상기 증착 셀 사이의 거리는 상기 증착 셀의 위치에 따라 변경될 수 있다.

예를 들어, 상기 유도 가열 코일은 3 영역으로 분리되고, 중심 영역에서 상기 유도 가열 코일과 상기 증착 셀의 상부면 사이의 거리는 y1일 수 있다. 좌/우 영역에서 유도 가열 코일과 상기 증착 셀의 상부면 사이의 거리는 y2일 수 있다. 이에 따라, 상기 유도 가열 코일과 상기 증착 셀 사이의 거리는 증착 셀의 가열 정도를 다르게 하여 위치별로 다른 온도를 균일한 온도 분포로 만들 수 있다. 또한, 증착 셀의 위치별로 다른 온도를 균일하게 하기 위하여, 적외선을 반사하는 반사코팅은 국부적으로 상기 유전체판의 상부면에 형성할 수 있다.

도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 증발 증착 장치를 설명하는 단면도 및 증착 셀의 평면도를 나타낸다.

도 14를 참조하면, 선형 증발 증착 장치(400)는 제1 방향으로 연장되는 슬릿을 포함하는 진공 용기(110), 상기 진공 용기(110)의 내부에 배치되고, 증착 물질(10)을 수납하고 도전성 재질로 형성되고 노즐을 통하여 증착 물질을 토출하고 상기 제1 방향으로 배열된 직육면체 형상의 복수의 증착 셀들(420), 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 진공 용기의 외부에 배치되어 상기 증착 셀들을 유도 가열하는 유도 가열 코일(131), 및 상기 유도 가열 코일(131)과 상기 증착 셀들(420) 사이에 배치되고, 상기 유도 가열 코일(131)에 의하여 형성된 유도 전자기장을 투과시키고 상기 진공 용기(110)의 상기 슬릿(112)에 장착되어 상기 제1 방향으로 연장되는 유전체판(140)을 포함한다.

상기 증착 셀(420) 각각은 증착 물질을 수납하는 수납 공간(423), 상기 수납 공간을 둘러싸고 있는 몸체부(421), 상기 몸체부의 상부면에서 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 돌출되어 상기 진공 용기에 결합하는 폭방향 걸림부(427), 상기 수납 공간의 상부면에서 하부면 방향으로 돌출된 돌출부(429), 및 상기 돌출부(429)를 관통하여 형성되는 상부 노즐(423a) 및 상기 상부 노즐(423a)에 분기되고 일정한 반경을 가진 원주 상에 배치되는 복수의 하부 노즐들(423b)을 포함하는 노즐(423)을 포함한다.

상기 증착 셀(420)은 직육면체 형상을 포함하고, 상기 몸체부의 아래 부위는 절두 원뿔(truncated cone)형상일 수 있다.

상기 수납 공간(423)은 상기 몸체부 내부에 형성될 수 있다. 상기 폭방향 걸림부(427)는 상기 몸체부의 상부 측면에서 제2 방향으로 돌출되어 상기 슬릿(112)의 턱(112a)에 결합할 수 있다.

상기 돌출부(429)는 상기 수납 공간의 하부면에서 상부면 방향으로 돌출되고, 원통형상일 수 있다.

상기 노즐은 상기 돌출부(429)를 관통하여 형성된 상부 노즐(423a) 및 상기 상부 노즐에서 분기된 다수의 하부 노즐(423b)을 포함할 수 있다. 상기 하부 노즐은 상기 절두 원뿔 형상의 몸체부의 측면에서 일정한 경을 가진 원주 상에 배열될 수 있다. 상기 하부 노즐의 개수는 수 개 내지 수 십개 일 수 있다. 상기 하부 노즐의 중심축과 상기 상부 노즐의 중심축 사이의 각도 d는 40도 내지 70도 일 수 있다.

도 15는 본 발명의 증발 증착 장치를 사용한 시험 결과를 나타내는 도면이다. 기판과 노즐의 출구 사이의 거리는 모두 10cm로 고정되었다.

도 15를 참조하면, 속이빈 원은 도 13의 증발 증착 장치(하나의 증착 셀)에서 입자 분포를 나타낸다. 하부 노즐의 중심축과 상부 노즐의 중심축 사이의 각도 d가 60도 인 경우의 결과이다. 입자 분포는 cosine 의 2 승보다 더 넓게 분포한다.

속이 빈 삼각형, 속이빈 사각형, 및 속을 채운 원은 도 1의 증발 증착((하나의 증착 셀))의 결과를 나타낸다. 입자분포는 하부 노즐의 길이(b)와 상기 하부 노즐의 출구의 직경(a)의 비(길이/직경=b/a)의 함수로 표시될 수 있다. 입자 분포가 동일한 거리에 대하여 규격화된 경우, b/a=0.5에 대하여 n은 6이고, b/a=1.5인 경우, n은 8이다. 또한, b/a=3인 경우, n은 12이다. b/a가 증가함에 따라, 직진성이 증가한다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.

110: 진공 용기
110a: 상판
112: 슬릿
120: 증착 셀
131: 유도 가열 코일
140: 유전체판

Claims (19)

1. 제1 방향으로 연장되는 슬릿을 포함하는 진공 용기;
   상기 진공 용기의 내부에 배치되고, 증착 물질을 수납하고, 도전성 재질로 형성되고, 노즐을 통하여 증착 물질을 토출하고, 제1 방향으로 배열된 직육면체 형상의 복수의 증착 셀들;
   상기 제1 방향으로 연장되고 상기 진공 용기의 외부에 배치되어 상기 증착 셀들을 유도 가열하는 유도 가열 코일; 및
   상기 유도 가열 코일과 상기 증착 셀들 사이에 배치되고, 상기 유도 가열 코일에 의하여 형성된 유도 전자기장을 투과시키고, 상기 진공 용기의 상기 슬릿에 장착되어 상기 제1 방향으로 연장되는 유전체판을 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 증착 셀은 진공 용기의 상부면에 장착되고,
   상기 증착 셀 각각은:
   증착 물질을 수납하는 수납 공간;
   상기 수납 공간을 둘러싸고 있는 몸체부;
   상기 몸체부의 상부 측면에서 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 돌출되어 상기 진공 용기에 결합하는 폭방향 걸림부;
   상기 수납 공간의 하부면에서 상기 유전체판의 배치 평면에 수직한 제3 방향으로 돌출된 돌출부; 및
   상기 돌출부를 관통하여 형성되는 상부 노즐 및 상기 상부 노즐에 연속적으로 연결되고 직경이 점차 증가하는 반타원 또는 포물선 모양의 하부 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 폭방향 걸림부와 상기 진공 용기 사이에 배치되는 단열재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
4. 제2 항에 있어서,
   상기 몸체부는 상부면에 배치된 뚜껑을 포함하고,
   상기 뚜껑은 상기 몸체부와 용접되어 일체화되는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 유전체판은 그 하부면에 적외선을 반사하는 반사 코팅을 포함하고, 상기 증착 셀을 유도 가열할 때 상기 제1 방향으로 온도를 균일하게 하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
6. 제1 항에 있어서,
   상기 유도 가열 코일은 상기 유전체판의 배치 평면 상에 배치되고 상기 제1 방향으로 연장되는 제1 유도 가열 라인 및 상기 제1 유도 가열 라인과 나란히 연장되는 제2 유도 가열 라인을 포함하고,
   상기 유도 가열 코일에 교류 전력을 공급하는 교류 전원을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
7. 제1 항에 있어서,
   상기 유도 가열 코일은 상기 유전체판의 배치 평면에 수직한 방향으로 절곡되어 상기 제1 방향으로 연장되고,
   상기 증착 셀의 위치에 따라 가열 온도를 제어하기 위하여 상기 유도 가열 코일과 상기 증착 셀 사이의 거리는 상기 증착 셀의 위치에 따라 다른 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
8. 제1 항에 있어서,
   상기 진공 용기의 중심 부위에 상기 유도 가열 코일과 상기 증착 셀 사이의 거리는 상기 진공 용기의 가장 자리에 상기 유도 가열 코일과 상기 증착 셀 사이의 거리보다 큰 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
9. 제1 항에 있어서,
   상기 증착 셀들의 상부면의 높이는 위치에 따라 서로 다른 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
10. 제1 항에 있어서,
    상기 유도 가열 코일은:
    상기 진공 용기의 중심 부위에서 상기 제1 방향으로 연장되는 제1 유도 가열 코일; 및
    상기 진공 용기의 양측 가장 자리 부위에서 상기 제1 방향으로 연장되는 제2 및 제3 유도 가열 코일을 포함하고,
    상기 제1 유도 가열 코일은 제1 교류 전원에 연결되고,
    상기 제2 유도 가열 코일은 제2 교류 전원에 연결되고,
    상기 제3 유도 가열 코일은 제3 교류 전원에 연결되는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
11. 제2 항에 있어서,
    상기 몸체부는 상기 제2 방향으로 관통하는 관통홀과 상기 관통홀에 탈부착되어 상기 수납 공간에 상기 증착 물질을 재충전하기 위한 마개부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
12. 제1 항에 있어서,
    상기 증착 셀은 진공 용기의 하부면에 장착되고,
    상기 증착 셀 각각은:
    증착 물질을 수납하는 수납 공간;
    상기 수납 공간을 둘러싸고 있는 몸체부;
    상기 몸체부의 상부면에서 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 돌출되어 상기 진공 용기에 결합하는 폭방향 걸림부;
    상기 수납 공간의 상부면에서 하부면 방향으로 돌출된 돌출부; 및
    상기 돌출부를 관통하고 상기 수납 공간에 직접 연결되는 제1 노즐 및 상기 제1 노즐에 연속적으로 연결되고 직경이 점차 증가하는 제2 노즐을 포함하는 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
13. 제12 항에 있어서,
    상기 폭방향 걸림부와 상기 진공 용기 사이에 배치되는 제1 단열재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
14. 제12 항에 있어서,
    상기 폭방향 걸림부와 상기 유전체판 사이에 배치되는 제2 단열재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
15. 제1 항에 있어서,
    상기 증착 셀은 진공 용기의 상부면에 장착되고,
    상기 증착 셀 각각은:
    증착 물질을 수납하는 수납 공간;
    상기 수납 공간을 둘러싸고 있는 몸체부;
    상기 몸체부의 상부면에서 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 돌출되어 상기 진공 용기에 결합하는 폭방향 걸림부;
    상기 수납 공간의 상부면에서 하부면 방향으로 돌출된 돌출부; 및
    상기 돌출부를 관통하여 형성되는 상부 노즐 및 상기 상부 노즐에 분기되고 일정한 반경을 가진 원주 상에 배치되는 복수의 하부 노즐들을 포함하는 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
16. 제1 항에 있어서,
    상기 증착 셀에서 가운데 증착 셀의 벽 두께보다 가장 자리 증착 셀의 벽 두께를 작게 하여 유도 가열시 가장 자리와 가운데 증착 셀에서 발생할 수 있는 온도 차이를 균일하게 하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
17. 진공 용기의 내부에 배치되고, 증착 물질을 수납하고, 도전성 재질로 형성되고, 노즐을 통하여 증착 물질을 토출하고, 제1 방향으로 나란히 배열된 직육면체 형상의 복수의 증착 셀들;
    상기 제1 방향으로 연장되고 상기 진공 용기의 외부에 배치되어 상기 증착 셀들을 유도 가열하는 유도 가열 코일; 및
    상기 유도 가열 코일과 상기 증착 셀들 사이에 배치되고, 상기 유도 가열 코일에 의하여 형성된 유도 전자기장을 투과시키고, 상기 진공 용기의 슬릿에 장착되어 상기 제1 방향으로 연장되는 유전체판을 포함하고,
    이웃한 증착 셀들은 서로 접촉하여 배치되는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
18. 제1 방향으로 연장되는 슬릿을 포함하는 진공 용기;
    상기 진공 용기의 내부에 배치되고, 증착 물질을 수납하고, 도전성 재질로 형성되고, 노즐을 통하여 증착 물질을 토출하고, 상기 제1 방향으로 나란히 배열된 직육면체 형상의 복수의 증착 셀들; 및
    상기 제1 방향으로 연장되고 상기 증착 셀들을 유도 가열하는 유도 가열 코일을 포함하고,
    상기 증착 셀 각각은:
    증착 물질을 수납하는 수납 공간;
    상기 수납 공간을 둘러싸고 있는 몸체부;
    상기 수납 공간의 일면에서 상기 제1 방향과 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향에 의하여 정의되는 유전체판의 배치 평면에 수직한 제3 방향으로 돌출된 돌출부; 및
    상기 돌출부를 관통하여 형성되는 상부 노즐 및 상기 상부 노즐에 연속적으로 연결되고 직경이 점차 증가하는 반타원 또는 포물선 모양의 하부 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
19. 제1 방향으로 연장되는 슬릿을 포함하는 진공 용기;
    상기 진공 용기의 내부에 배치되고, 증착 물질을 수납하고, 도전성 재질로 형성되고, 노즐을 통하여 증착 물질을 토출하는 직육면체 형상의 증착 셀;
    상기 제1 방향으로 연장되고 상기 진공 용기의 외부에 배치되어 상기 증착 셀들을 유도 가열하는 유도 가열 코일; 및
    상기 유도 가열 코일과 상기 증착 셀들 사이에 배치되고, 상기 유도 가열 코일에 의하여 형성된 유도 전자기장을 투과시키고, 상기 진공 용기의 상기 슬릿에 장착되어 상기 제1 방향으로 연장되는 유전체판을 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.

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