KR101671757B1 - 증착장치용 증발원 - Google Patents

Abstract

본 발명은 증착장치용 증발원에 관한 것이다. 본 발명은 내부에 증발물질이 수용되는 도가니; 상기 도가니를 감싸도록 설치되고, 상기 도가니의 양측 단부가 각각 안착되어 체결되는 반사판; 및 상기 반사판의 내면에 설치되는 히터를 포함하되, 상기 도가니의 일단부는 상기 반사판에 고정되고, 타단부는 일단부를 중심으로 회전되지 않는 상태에서 고정될 수 있다.

Description

증착장치용 증발원{Evaporation source for deposition apparatus}

본 발명은 증착장치용 증발원에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유지 보수를 보다 용이하게 할 수 있고, 유지 보수 후에도 도가니의 설치 위치를 일정하게 유지할 수 있는 증착장치용 증발원에 관한 것이다.

유기 전계 발광소자(Organic Light Emitting Diodes: OLED)는 형광성 유기화합물에 전류가 흐르면 빛을 내는 전계 발광현상을 이용하는 스스로 빛을 내는 자발광소자로서, 비발광소자에 빛을 가하기 위한 백라이트가 필요하지 않기 때문에 경량이고 박형의 평판표시장치를 제조할 수 있다.

이러한 유기 전계 발광소자를 이용한 평판표시장치는 응답속도가 빠르며, 시야각이 넓어 차세대 표시장치로서 대두 되고 있다. 특히, 제조공정이 단순하기 때문에 생산원가를 기존의 액정표시장치 보다 많이 절감할 수 있는 장점이 있다.

유기 전계 발광소자는, 애노드 및 캐소드 전극을 제외한 나머지 구성층인 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층 등이 유기 박막으로 되어 있고, 이러한 유기 박막은 진공열 증착방법으로 기판 상에 증착된다.

진공열 증착방법은 진공 챔버 내에 기판을 배치하고, 일정 패턴이 형성된 쉐도우 마스크(shadow mask)를 기판에 정렬시킨 후, 증발물질이 담겨 있는 증발원에 열을 가하여 증발원에서 승화되는 증발물질을 기판 상에 증착하는 방식으로 이루어진다.

일반적으로 증발원은 증발물질이 담겨 있는 도가니와, 도가니를 감싸도록 설치되어 열을 공급하는 히터로 구성된다. 이때, 히터에서 발열되는 열이 도가니에 전달되면 도가니의 온도가 증가되면서 도가니에 저장된 증발물질이 증발된다. 증발물질을 증발시키기 위해서는 증발원에서 고온으로 발열이 되어야 한다.

이와 같이 증발원을 사용하는 과정에서 히터가 고장나게 되면, 히터를 일일이 분리시킨 후 교체하여야 하는 불편이 있었다. 또한, 도가니의 유지보수 후 도가니의 위치가 초기와 미세하게 변경되는 경우, 도가니의 주변에 설치된 센서에서 오차가 발생하는 문제가 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-1345409호(2013.12.19)

본 발명은 유지 보수를 보다 용이하게 할 수 있고, 유지 보수 후에도 도가니의 설치 위치를 일정하게 유지할 수 있는 증착장치용 증발원을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 내부에 증발물질이 수용되는 도가니; 상기 도가니를 감싸도록 설치되고, 상기 도가니의 양측 단부가 각각 안착되어 체결되는 반사판; 및 상기 반사판의 내면에 설치되는 히터를 포함하되, 상기 도가니의 일단부는 상기 반사판에 고정되고, 타단부는 일단부를 중심으로 회전되지 않는 상태에서 고정될 수 있다.

상기 반사판은 상기 히터가 내면에 설치된 히터 체결판의 외면에 체결될 수 있다.

상기 도가니의 양측 상단에는, 상기 반사판의 양측에 형성된 안착단에 안착되는 고정블록이 구비될 수 있다.

상기 안착단의 하부에는 상기 도가니의 온도를 측정하기 위한 센서가 삽입되는 센서 삽입부가 형성될 수 있다.

상기 안착단 각각에는 상기 고정블록의 고정을 위한 고정핀이 구비될 수 있다.

상기 고정블록 중 어느 하나에는 상기 고정핀이 삽입되는 기준공이 형성되고, 다른 하나에는 상기 고정핀이 삽입되고 상기 도가니의 길이 방향으로 길게 장공이 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 유지 보수를 보다 용이하게 할 수 있고, 유지 보수 후에도 도가니의 설치 위치를 일정하게 유지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증착장치용 증발원의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 증착장치용 증발원에 도가니가 안착된 것을 보인 평면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 증착장치용 증발원에 도가니가 안착된 단부를 보인 사시도.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명에 의한 증착장치용 증발원의 일 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증착장치용 증발원의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 증착장치용 증발원에 도가니가 안착된 것을 보인 평면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 증착장치용 증발원에 도가니가 안착된 단부를 보인 사시도이다.

이에 도시된 바에 따르면, 본 발명에 의한 증착장치용 증발원은 내부에 증발물질이 수용되는 도가니(30); 상기 도가니(30)를 감싸도록 설치되고, 상기 도가니(30)의 양측 단부가 각각 안착되어 체결되는 반사판(10); 및 상기 반사판(10)의 내면에 설치되는 히터(20)를 포함하되, 상기 도가니(30)의 일단부는 상기 반사판(10)에 고정되고, 타단부는 일단부를 중심으로 회전되지 않는 상태에서 고정될 수 있다.

반사판(10)은 내면에 설치된 히터(20)를 보호하는 판상으로서, 탄탈륨(Ta, tantalum)과 같은 소재로 만들어질 수 있다. 반사판(10)의 내측면은 히터(20)에서 발생하는 열을 반사시켜 노즐부(32) 방향으로 집중시키는 역할을 수행한다. 히터(20)는 소정의 패턴으로 수회 절곡되는 형상을 가지며, 히터(20)의 양단을 통해 인가되는 전원에 의해 히터(20)에서는 열이 발생하게 된다.

본 실시예에서 반사판(10)은 양측 방향으로 긴 형상을 가진 도가니(30)의 4개의 측면을 커버하는 구조를 가진다. 그리고, 반사판(10)은 히터(20)가 내면에 설치되는 히터 체결판(12)의 외면에 체결되고, 히터(20)는 히터 체결판(12)의 내면에 결합된 히터 체결바(22)에 고정된다. 히터 체결바(22)는 2개가 상하로 배치되어 히터 체결판(12)의 내면에 결합될 수 있다. 그리고, 히터(20)는 히터 체결바(22)에 체결볼트(24)에 의해 최종적으로 체결된다.

이와 같이 본 실시예에서는 히터(20)가 도가니(30)를 감싸고 있는 형태가 아니고 하나의 모듈로 되어 반사판(10)의 내측에 결합되므로, 히터(20)의 교체 시 체결볼트(24)를 분리하고 히터(20) 전체를 교체할 수 있다. 따라서, 히터(20)의 유지 보수가 용이하고 유지 보수 시간을 절감할 수 있는 장점이 있다.

한편, 반사판(10)의 양측에는 도가니(30)의 고정블록(34)이 안착되는 안착단(14)이 형성된다. 안착단(14)은 반사판(10)의 양측 상단을 사각 형상으로 요입하여 형성한 것이다. 안착단(14)은 고정블록(34)의 형상에 대응되게 형성되어 고정블록(34)이 안정되게 고정될 수 있도록 한다. 또한, 안착단(14)의 하부에는 도가니(30)의 온도를 측정하기 위한 센서(미도시)가 삽입되는 센서 삽입부(16)가 형성된다. 센서 삽입부(16)는 센서의 형상에 대응되게 형성되는 것으로서, 본 실시예에서는 대략 U자형의 형상을 가진다.

도가니(30)의 내부에는 증착을 위한 증발물질이 수용되고, 증발물질은 증착이 완료되면 충진을 위해 도가니(30)를 교체하게 된다. 도가니(30)의 상단에는 증발물질의 증발을 위한 노즐부(32)가 구비된다. 노즐부(32)는 증발물질의 증발이 이루어지는 부분으로서, 도가니(30)의 상단에 복수개가 구비될 수 있고, 도 2에서와 같이 경사지게 형성될 수 있다. 이와 같이 노즐부(32)가 경사지게 형성되는 것은 증착이 잘 이루어지지 않는 기판의 양측 부분까지 증발물질이 골고루 증착되도록 하여 섀도우 현상이 발생하는 것을 최소화하기 위함이다.

노즐부(32)는 복수개가 한 벌을 이룰 수 있으며, 한 벌의 노즐부(32)는 가운데를 중심으로 양측에 배치된 노즐부(32)가 서로 반대 방향으로 경사지게 형성될 수 있다. 도 2에서 좌측에 배치된 4개의 노즐부(32)는 가운데를 중심으로 양측에 배치된 2개가 각각 좌측 및 우측 상방을 향하도록 경사지게 형성된다.

한편, 도가니(30)의 양측 상단에는 안착단(14)에 안착되어 고정되는 고정블록(34)이 구비된다. 고정블록(34)은 소정의 폭과 두께를 가진 블록 형태이며, 실질적으로 도가니(30)와 일체로 형성될 수 있다.

양측에 배치된 고정블록(34)에는 각각 도가니(30)의 고정을 위한 구멍이 형성되는데, 도 2를 기준으로 좌측에 배치된 고정블록(34)에는 기준공(36)이 형성되고, 우측에 배치된 고정블록(34)에는 장공(38)이 형성된다. 여기에서 기준공(36)이란 도가니(30)를 반사판(10)에 고정시킬 때 기준이 되는 구멍을 말하고, 장공(38)은 제작공차 또는 조립공차를 고려하여 형성된 구멍을 말한다.

보다 구체적으로 설명하면, 도가니(30)를 반사판(10)에 대하여 고정시킬 때에 작업자는 우선 안착단(14)에 구비된 고정핀(40)이 기준공(36)에 삽입되도록 도가니(30)의 일단부를 고정시킨다. 이와 같이 되면, 도가니(30)가 기준공(36)을 중심으로 회전은 될 수 있는 상태가 된다. 이때, 작업자는 도가니(30)의 타단부를 우측에 위치한 장공(38)에 위치시키고, 고정핀(40)이 장공(38)에 삽입되도록 도가니(30)를 안착시킨다. 이와 같이 되면, 도가니(30)의 타단부는 일단부를 중심으로 회전이 되지 않는 상태가 되며 제작공차 및 조립공차에 의한 부분은 장공(38)에 의해 해결될 수 있다.

다시 말해, 만약에 장공(38)이 고정핀(40)에 대응되는 원형으로 형성되었다면, 도가니(30)를 조립하는 과정에서 제작공차 및 조립공차가 있을 경우 조립이 어려운 문제가 발생할 수 있으나 본 실시예에서는 도가니(30)의 길이 방향으로 길게 장공(38)이 형성되므로 조립이 용이하게 이루어질 수 있다. 이와 같이, 도가니(30)는 증발물질의 충진 후에도 동일한 위치에 조립될 수 있으므로 유지 보수 과정에서 항상 위치를 일정하게 유지할 수 있다. 센서의 센싱 위치가 도가니(30)에 대해서 항상 일정하면, 센서의 리딩 값이 일정하게 유지되며 결과적으로는 기판의 증착 품질을 일정 수준 이상으로 유지할 수 있다.

참고로, 기준공(36) 및 장공(38)은 안착단(14) 각각에 2개가 형성되는 것으로 도시하였으나, 이들의 개수나 위치는 이에 제한되는 것은 아니고 도가니(30)의 크기, 구조 등에 따라 다양하게 설계될 수 있다.

끝으로, 작업자가 도가니(30)를 반사판(10)에 안착시킨 후 고정노브(42)를 체결하면 최종적으로 도가니(30)의 조립이 완료된다.

상기에서는 본 발명의 특정의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 반사판 12 : 히터 체결판
14 : 안착단 16 : 센서 삽입부
20 : 히터 22 : 히터 체결바
24 : 체결볼트 30 : 도가니
32 : 노즐부 34 : 고정블록
36 : 기준공 38 : 장공
40 : 고정핀 42 : 고정노브

Claims (7)

1. 내부에 증발물질이 수용되는 도가니;
   상기 도가니를 감싸도록 설치되고, 상기 도가니의 양측 단부가 각각 안착되어 체결되는 반사판; 및
   상기 반사판의 내면에 설치되는 히터를 포함하되,
   상기 도가니의 일단부는 상기 반사판에 고정되고, 타단부는 일단부를 중심으로 회전되지 않는 상태에서 상기 반사판에 고정되며,
   상기 도가니의 양측 상단에는, 상기 반사판의 양측에 형성된 안착단에 안착되는 고정블록이 구비되고,
   상기 안착단의 하부에는 상기 도가니의 온도를 측정하기 위한 센서가 삽입되는 센서 삽입부가 형성되는 것을 특징으로 하는 증착장치용 증발원.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 반사판은 상기 히터가 내면에 설치된 히터 체결판의 외면에 체결되는 것을 특징으로 하는 증착장치용 증발원.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 안착단 각각에는 상기 고정블록의 고정을 위한 고정핀이 구비되는 것을 특징으로 하는 증착장치용 증발원.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 고정블록 중 어느 하나에는 상기 고정핀이 삽입되는 기준공이 형성되고, 다른 하나에는 상기 고정핀이 삽입되고 상기 도가니의 길이 방향으로 장공이 형성되는 것을 특징으로 하는 증착장치용 증발원.
7. 내부에 증발물질이 수용되는 도가니;
   상기 도가니를 감싸도록 설치되고, 상기 도가니의 양측 단부가 각각 안착되어 체결되는 반사판; 및
   상기 반사판의 내면에 설치되는 히터를 포함하되,
   상기 도가니의 일단부는 상기 반사판에 고정되고, 타단부는 일단부를 중심으로 회전되지 않는 상태에서 상기 반사판에 고정되며,
   상기 도가니의 양측 상단에는, 상기 반사판의 양측에 형성된 안착단에 안착되는 고정블록이 구비되고,
   상기 안착단 각각에는 상기 고정블록의 고정을 위한 고정핀이 구비되며,
   상기 고정블록 중 어느 하나에는 상기 고정핀이 삽입되는 기준공이 형성되고, 다른 하나에는 상기 고정핀이 삽입되고 상기 도가니의 길이 방향으로 장공이 형성되는 것을 특징으로 하는 증착장치용 증발원.

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