KR101801280B1 - 기상 증착 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기상 증착 장치에 관한 것으로서, 증착 가공의 대상인 피도물의 표면에 증착 물질을 증착시키기 위한 장치로서, 상기 증착 물질을 물리적으로 기화시키는 기화 장치; 상기 피도물을 상기 증착 물질로부터 미리 정한 간격만큼 이격시킨 상태로 고정하는 고정 장치;를 포함하며, 상기 증착 물질로부터 상기 피도물의 표면 위의 임의의 지점을 직선으로 연결하는 가상의 선상에는, 상기 피도물의 표면에 증착되는 상기 증착 물질의 두께를 조절하기 위한 차폐물이 존재하지 않으며, 상기 증착 물질로부터 상기 피도물의 표면 위의 임의의 지점에 이르는 거리에 비례하여 상기 증착 물질이 상기 피도물의 표면에 증착되는 두께가 얇아지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 별도의 차폐물이 필요하지 않아 증착 작업이 단순하고 신속해지며, 장치의 제조 비용이 절감되며, 피도물과 증착 물질 사이의 거리 및 증착 물질의 질량을 조절하여 증착 두께를 용이하게 조절할 수 있는 효과가 있다.

Description

기상 증착 장치 {Apparatus of Vapor Deposition}

본 발명은 기상 증착 장치에 관한 것으로서, 특히 별도의 차폐물이 필요하지 않아 증착 작업이 단순하고 신속해지고 장치의 제조 비용이 절감되며, 피도물과 증착 물질 사이의 거리 및 증착 물질의 질량을 조절하여 증착 두께를 용이하게 조절할 수 있는 기상 증착 장치에 관한 것이다.

자동차의 실내 장식을 위한 내장용 부재 또는 자동차의 실외 장식을 위한 외장용 부재로서, 합성 수지로 된 패널(panel)형 기초 부재가 많이 사용되고 있다.

이러한 기초 부재는 단색 위주의 단조로운 외관 및 디자인을 가지기 때문에, 그 심미감을 개선할 필요가 있으며, 이러한 수단의 하나로 기상 증착법(Vapor Deposition)이 사용되기도 한다.

대한민국 등록특허공보 제10-0991131호(공고일자 : 2010년11월01일)에는, 진공장비를 이용한 그라데이션 증착 방법이 공개되어 있는데, 이 발명은 진공상태의 챔버(8) 내에서 피도물인 소재(4)와 증착 물질인 메탈타겟(1)사이에 차단부재(7)를 구비하여 상기 메탈타겟(1)에 전압을 가할 때, 메탈타겟(1)으로부터 튀어나온 원자(5)들이 상기 차단부재(7)의 방해를 받아 차단부재(7)의 가장자리로부터 중심 측으로 갈수록 피도물인 소재(4)에 증착되는 양이 점진적으로 적어지게 증착되는 것이 특징인 진공장비를 이용한 그라데이션 증착 방법에 관한 것이다.

상기 종래의 그라데이션 증착 방법은, 증착 물질인 메탈타겟(1)으로부터 튀어나온 원자(5)들을 방해하는 차폐물인 상기 차단부재(7)를 구비하는 바, 상기 차단부재(7)의 설치가 필요하여 증착 작업이 복잡해짐으로써, 작업 시간이 증가하고 증착 장치의 제조 비용이 증가하는 문제점이 있다.

또한 상기 종래의 그라데이션 증착 방법은, 상기 차단부재(7)가 피도물인 소재(4)와 증착 물질인 메탈타겟(1)사이에 배치되어 있으므로, 상기 피도물(P)의 장착이나 분리시에 물리적 간섭이 발생하여, 작업에 어려움이 발생할 수 있는 문제점도 있다.

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 별도의 차폐물이 필요하지 않아 증착 작업이 단순하고 신속해지고 장치의 제조 비용이 절감되며, 피도물과 증착 물질 사이의 거리 및 증착 물질의 질량을 조절하여 증착 두께를 용이하게 조절할 수 있도록 구조가 개선된 기상 증착 장치를 제공하기 위함이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 기상 증착 장치는, 증착 가공의 대상인 피도물의 표면에 증착 물질을 증착시키기 위한 장치로서, 상기 증착 물질을 물리적으로 기화시키는 기화 장치; 상기 피도물을 상기 증착 물질로부터 미리 정한 간격만큼 이격시킨 상태로 고정하는 고정 장치;를 포함하며, 상기 증착 물질로부터 상기 피도물의 표면 위의 임의의 지점을 직선으로 연결하는 가상의 선상에는, 상기 피도물의 표면에 증착되는 상기 증착 물질의 두께를 조절하기 위한 차폐물이 존재하지 않으며, 상기 증착 물질로부터 상기 피도물의 표면 위의 임의의 지점에 이르는 거리에 비례하여 상기 증착 물질이 상기 피도물의 표면에 증착되는 두께가 얇아지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 피도물은, 길이 방향을 따라 미리 정한 길이만큼 연장된 형상을 가지며, 상기 증착 물질은 상기 피도물의 일단부에 근접하도록 배치되는 것이 바람직하다.

여기서, 일면에 하나 이상의 고정 장치가 배치된 베이스 부재를 포함하며, 상기 피도물은 상기 베이스 부재의 일면에 상하로 길게 세워서 배치되며, 상기 증착 물질은 상기 피도물의 상단부에 근접하도록 배치되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 피도물은 상기 베이스 부재에 대하여 수직하게 세워서 배치되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 피도물은, 상기 베이스 부재에 대하여 수직하게 세워진 경우와 비교하여, 상단부가 상기 증착 물질에 대하여 더 가까워지거나 더 멀어질 수 있도록, 상기 베이스 부재에 대하여 미리 정한 각도만큼 비스듬하게 세워서 배치되는 것일 수도 있다.

여기서, 상기 기화 장치는 전기에 의하여 가열되는 가열선을 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 고정 장치는, 제1 고정 부재; 상기 제1 고정 부재로부터 미리 정한 간격만큼 이격된 상태로 배치되는 제2 고정 부재; 상기 제1 고정 부재와 제2 고정 부재를 서로 연결하는 연결 부재;를 포함하며, 상기 피도물의 일단부는 상기 제1 고정 부재에 결합되고, 상기 피도물의 타단부는 상기 제2 고정 부재에 결합되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 제1 고정 부재는, 제1 중심축을 중심으로 하는 적어도 하나 이상의 동심원 상에 적어도 하나 이상의 제1 고정부를 구비하며, 상기 제2 고정 부재는, 상기 제1 중심축을 중심으로 하는 적어도 하나 이상의 동심원 상에 적어도 하나 이상의 제2 고정부를 구비하며, 상기 피도물의 일단부는 상기 제1 고정부들 중의 하나에 결합되고, 상기 피도물의 타단부는 상기 제2 고정부들 중의 하나에 결합되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 고정 장치는, 상기 제1 중심축을 중심으로 자전하며, 상기 증착 물질에 근접하도록 배치된 제2 중심축을 중심으로 공전하며, 상기 제1 중심축과 상기 제2 중심축은 미리 정한 간격만큼 이격된 상태로 서로 평행한 것이 바람직하다.

여기서, 상기 고정 장치는, 상기 피도물과 미리 정한 간격만큼 이격된 제1 중심축을 중심으로 자전하며, 상기 증착 물질에 근접하도록 배치된 제2 중심축을 중심으로 공전하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 증착 물질은, 녹는점이 서로 다른 2개 이상의 물질이 혼합된 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 증착 물질을 물리적으로 기화시키는 기화 장치; 피도물을 상기 증착 물질로부터 미리 정한 간격만큼 이격시킨 상태로 고정하는 고정 장치;를 포함하며, 상기 증착 물질로부터 상기 피도물의 표면 위의 임의의 지점을 직선으로 연결하는 가상의 선상에는, 상기 피도물의 표면에 증착되는 상기 증착 물질의 두께를 조절하기 위한 차폐물이 존재하지 않으며, 상기 증착 물질로부터 상기 피도물의 표면 위의 임의의 지점에 이르는 거리에 비례하여 상기 증착 물질이 상기 피도물의 표면에 증착되는 두께가 얇아지므로, 별도의 차폐물이 필요하지 않아 증착 작업이 단순하고 신속해지며, 장치의 제조 비용이 절감되며, 피도물과 증착 물질 사이의 거리 및 증착 물질의 질량을 조절하여 증착 두께를 용이하게 조절할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예인 기상 증착 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 고정 장치에 피도물이 수직하게 세워서 배치된 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 고정 장치에, 피도물의 상단부가 상기 증착 물질에 대하여 더 가까워질 수 있도록 비스듬하게 세워서 배치된 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 고정 장치에, 피도물의 상단부가 상기 증착 물질에 대하여 더 멀어질 수 있도록 비스듬하게 세워서 배치된 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 2에 도시된 바와 같이 수직하게 세워진 피도물에 증착 물질이 증착되는 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 3에 도시된 바와 같이 피도물의 상단부가 상기 증착 물질에 대하여 더 가까워질 수 있도록 비스듬하게 세워진 피도물에 증착 물질이 증착되는 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 4에 도시된 바와 같이 피도물의 상단부가 상기 증착 물질에 대하여 더 멀어질 수 있도록 비스듬하게 세워진 피도물에 증착 물질이 증착되는 상태를 설명하기 위한 도면이다.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예인 기상 증착 장치의 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 고정 장치에 피도물이 수직하게 세워서 배치된 상태를 나타내는 도면이다. 도 3은 도 1에 도시된 고정 장치에, 피도물의 상단부가 상기 증착 물질에 대하여 더 가까워질 수 있도록 비스듬하게 세워서 배치된 상태를 나타내는 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기상 증착 장치(100)는, 진공 상태에서 증착 가공의 대상인 피도물(P)의 표면에 증착 물질(M)을 미리 정한 두께로 증착시키기 위한 물리적 기상 증착(PVD; Physical Vapor Deposition) 장치로서, 베이스 부재(10)와, 기화 장치(20)와, 고정 장치(30)를 포함하여 구성된다. 이하에서는 상기 피도물(P)이 길이 방향(C3)인 제3 중심축(C3)을 따라 미리 정한 길이만큼 연장된 막대 형상의 합성 수지 부재인 것을 전제로 설명하기로 한다.

상기 베이스 부재(10)는, 중공(11)을 구비한 원판형 부재로서, 상기 중공(11)의 중심인 제2 중심축(C2)을 중심으로 회전 가능하게 배치된다.

상기 기화 장치(20)는, 상기 증착 물질(M)을 물리적으로 기화시키는 기화 장치로서, 가열선(21)과 전극(22)과 지지 부재(23)을 구비한다.

상기 가열선(21)은, 미리 정한 저항값을 가짐으로써 전기가 흐르면 가열되는 필라멘트로서, 복수 개 마련되어 상기 제2 중심축(C2)을 중심으로 하는 가상의 원주 상에 배치된다.

상기 가열선(21)은 상기 피도물(P)의 상단부(p1)에 미리 정한 거리 이내로 근접하도록 배치되며, 상기 증착 물질(M)은 상기 가열선(21)의 표면에 부착되어 있다.

따라서, 상기 증착 물질(M)은 상기 피도물(P)의 상단부(p1)에 미리 정한 거리 이내로 근접하도록 배치된다.

상기 증착 물질(M)은, 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 금속이나 금속산화물 등을 1종만 사용할 수도 있으며, 녹는점이 서로 다른 금속이나 금속산화물 등을 2종 이상 혼합하여 사용할 수도 있다. 본 실시예에서는 상기 증착 물질(M)이 녹는점이 서로 다른 금속이나 금속산화물 등을 2종 이상 혼합하여 제조된다.

상기 전극(22)은, 상기 가열선(21)에 직류 전기를 공급하기 위한 전극으로서, "ㄴ"자 형상으로 복수 개 마련되어, 인접한 한 쌍의 상기 가열선(21)들 사이에 배치되어 있다.

상기 전극(22)의 양단부는, 상기 인접한 한 쌍의 가열선(21)의 일단부에 각각 전기적으로 연결된다.

상기 지지 부재(23)는, 상기 전극(22)을 지지하기 위한 막대 부재로서, 상기 제2 중심축(C2)을 따라 길게 연장되어 있다.

상기 지지 부재(23)의 상단부는 상기 전극(22)의 중간부에 결합되어 있으며, 상기 지지 부재(23)의 하단부는 상기 베이스 부재(10)의 중공(11)을 관통한 상태로 바닥에 고정되어 있다.

상기 고정 장치(30)는, 상기 피도물(P)을 상기 증착 물질(M)로부터 미리 정한 간격만큼 이격시킨 상태로 고정하는 장치로서, 상기 베이스 부재(10)의 상면에 복수 개 배치되어 있다. 이 고정 장치(30)는, 제1 고정 부재(31)와, 제2 고정 부재(32)와, 연결 부재(33)와, 지그(34)를 포함한다.

상기 제1 고정 부재(31)는, 제1 중심축(C1)을 윈의 중심으로 하는 원판형 부재로서, 상기 피도물(P)의 상단부(p1)의 상측에 배치된다.

상기 제1 고정 부재(31)는, 상기 제1 중심축(C1)을 중심으로 하는 적어도 하나 이상의 동심원 상에 적어도 하나 이상의 제1 고정부(311)를 구비하고 있다.

본 실시예에서 상기 제1 고정부(311)는, 2개의 동심원 상에 위치하는 복수 개의 관통공(311a, 311b)으로 형성된다.

상기 제2 고정 부재(32)는, 제1 중심축(C1)을 윈의 중심으로 하는 원판형 부재로서, 상기 피도물(P)의 하단부(p2)의 하측에 배치된다.

상기 제2 고정 부재(32)는, 상기 제1 중심축(C1)을 중심으로 하는 적어도 하나 이상의 동심원 상에 적어도 하나 이상의 제2 고정부(321)를 구비하고 있다.

본 실시예에서 상기 제2 고정부(321)는, 2개의 동심원 상에 위치하는 복수 개의 관통공(321a, 321b)으로 형성된다.

상기 제2 고정 부재(32)는, 상기 제1 고정 부재(31)로부터 하방으로 미리 정한 간격만큼 이격된 상태로, 상기 베이스 부재(10)의 상면에 배치되어 있다.

본 실시예에서 상기 제2 고정 부재(32)는, 상기 제1 고정 부재(31)와 동일한 형상으로 마련된다.

상기 연결 부재(33)는, 상기 제1 중심축(C1)을 따라 길게 연장된 막대 부재로서, 상단부는 상기 제1 고정 부재(31)의 하면에 결합되고 하단부는 상기 제2 고정 부재(32)의 상면에 결합됨으로써, 상기 제1 고정 부재(31)와 제2 고정 부재(32)를 서로 연결하고 있다.

상기 지그(34)는, 상기 피도물(P)을 지지하기 위한 부재로서, 상기 피도물(P)의 길이 방향(C3)인 제3 중심축(C3)을 따라 길게 연장된 막대 부재이다.

상기 지그(34)의 상단부는 상기 제1 고정 부재(31)의 제1 고정부(311)에 탈착 가능하게 결합되고, 상기 지그(34)의 하단부는 상기 제2 고정 부재(32)의 제2 고정부(321)에 탈착 가능하게 결합됨으로써, 상기 피도물(P)의 상단부(p1)는 상기 제1 고정 부재(31)에 탈착 가능하게 결합되고, 상기 피도물(P)의 하단부(p2)는 상기 제2 고정 부재(32)에 탈착 가능하게 결합된다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 상기 피도물(P)의 상단부(p1)는 상기 제1 고정부(311a, 311b)들 중의 하나에 결합되고, 상기 피도물(P)의 하단부(p2)는 상기 제2 고정부(321a, 321b)들 중의 하나에 결합된다.

만약 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 피도물(P)의 상단부(p1)는 상기 제1 고정부(311a)에 결합되고, 상기 피도물(P)의 하단부(p2)는 상기 제2 고정부(321a)에 결합되면, 상기 피도물(P)은 상기 베이스 부재(10)에 대하여 상하로 길게 세워서 수직하게 배치된다.

또한 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 피도물(P)의 상단부(p1)는 상기 제1 고정부(311a)에 결합되고, 상기 피도물(P)의 하단부(p2)는 상기 제2 고정부(321b)에 결합되면, 상기 피도물(P)은, 상기 베이스 부재(10)에 대하여 수직하게 세워진 경우와 비교하여 상단부(p1)가 상기 증착 물질(M)에 대하여 더 가까워지도록, 상기 베이스 부재(10)에 대하여 미리 정한 각도(α1)만큼 비스듬하게 세워서 배치된다.

그리고 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 피도물(P)의 상단부(p1)는 상기 제1 고정부(311b)에 결합되고, 상기 피도물(P)의 하단부(p2)는 상기 제2 고정부(321a)에 결합되면, 상기 피도물(P)은, 상기 베이스 부재(10)에 대하여 수직하게 세워진 경우와 비교하여 상단부(p1)가 상기 증착 물질(M)에 대하여 더 멀어지도록, 상기 베이스 부재(10)에 대하여 미리 정한 각도(α2)만큼 비스듬하게 세워서 배치된다.

여기서 상기 각도(α1, α2)들은, 상기 피도물(P)의 길이 방향(C3)과 상기 제1 중심축(C1)과의 각도를 측정하여 얻어진다.

본 실시예에서 상기 고정 장치(30)는 상기 제1 중심축(C1)을 중심으로 자전하도록 마련된다.

상기 제1 중심축(C1)은, 상기 제2 중심축(C2)과 미리 정한 간격만큼 이격된 상태로 서로 평행하며, 상기 제2 중심축(C2)을 원의 중심으로 하는 가상의 원주 상에 복수 개 배치된다.

따라서, 상기 고정 장치(30)는, 상기 제1 중심축(C1)을 중심으로 자전함과 동시에 상기 제2 중심축(C2을 중심으로 공전하게 된다. 여기서 상기 제2 중심축(C2)은 상기 제1 중심축(C1)보다 상기 증착 물질(M)에 더욱 근접하도록 배치된다.

그리고, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 증착 물질(M)로부터 상기 피도물(P)의 표면 위의 임의의 지점을 직선으로 연결하는 가상의 선상에는, 상기 피도물(P)의 표면에 증착되는 상기 증착 물질(M)의 두께를 조절하기 위한 차폐물이 존재하지 않는다.

여기서, 상기 고정 장치(30)가 제1 중심축(C1)을 중심으로 자전하는 과정에서 일시적으로 상기 연결 부재(33)에 의하여 차폐될 수 있으나, 상기 연결 부재(33)는 상기 피도물(P)의 표면에 증착되는 상기 증착 물질(M)의 두께를 적극적으로 조절하기 위한 차폐물에 해당하지 않는다.

따라서, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 가열선(21)에 의하여 기화된 증착 물질(M)은, 모든 방향으로 확산되면서 비행하게 되며, 상기 피도물(P)을 향하여 비행한 증착 물질(M)은 상기 피도물(P)의 표면에 도달하여 증착된다. 이때 상기 증착 물질(M)로부터 상기 피도물(P)의 표면 위의 임의의 지점에 이르는 거리에 비례하여 상기 증착 물질(M)이 상기 피도물(P)의 표면에 증착되는 두께가 얇아지게 된다.

즉, 도 5의 A지점이 상기 증착 물질(M)과 제일 가깝기 때문에 상기 A지점에 증착되는 증착 물질(M)의 두께가 가장 두껍고, 도 5의 E지점이 상기 증착 물질(M)과 제일 멀기 때문에 상기 E지점에 증착되는 증착 물질(M)의 두께가 가장 얇게 되며, A지점에서 B, C, D, E지점으로 갈수록 점점 증착된 증착 물질(M)의 두께가 점점 얇아지는 연속적인 그라데이션(gradation) 증착이 이루어진다.

본 실시예에서는, A지점과 B지점 사이의 제1영역(S1)에서 70% 내지 90%의 평균 증착률을 가지는 증착이 이루어지고, B지점과 C지점 사이의 제2영역(S2)에서 40% 내지 70%의 평균 증착률을 가지는 증착이 이루어지며, C지점과 D지점 사이의 제3영역(S3)에서 10% 내지 40%의 평균 증착률을 가지는 증착이 이루어지며, D지점과 E지점 사이의 제4영역(S4)에서 0% 내지 10%의 평균 증착률을 가지는 증착이 이루어진다. 여기서 100%의 증착률은 상기 증착 물질(M)의 색상과 동일한 증착이 이루어지는 경우이고, 0%의 증착률은 상기 피도물(P)에 전혀 증착이 이루어지지 않은 경우를 의미한다. 즉 0%의 증착률을 가지는 지점은 상기 피도물(P)의 색상이 손상 없이 그대로 노출된다.

상술한 구성의 기상 증착 장치(100)는, 상기 증착 물질(M)을 물리적으로 기화시키는 기화 장치(20); 상기 피도물(P)을 상기 증착 물질(M)로부터 미리 정한 간격만큼 이격시킨 상태로 고정하는 고정 장치(30);를 포함하며, 상기 증착 물질(M)로부터 상기 피도물(P)의 표면 위의 임의의 지점을 직선으로 연결하는 가상의 선상에는, 상기 피도물(P)의 표면에 증착되는 상기 증착 물질(M)의 두께를 조절하기 위한 차폐물이 존재하지 않으며, 상기 증착 물질(M)로부터 상기 피도물(P)의 표면 위의 임의의 지점에 이르는 거리에 비례하여 상기 증착 물질(M)이 상기 피도물(P)의 표면에 증착되는 두께가 얇아지므로, 별도의 차폐물이 필요하지 않아 증착 작업이 단순하고 신속해지며, 장치의 제조 비용이 절감되며, 피도물(P)과 증착 물질(M) 사이의 거리 및 증착 물질(M)의 질량을 조절하여 증착 두께를 용이하게 조절할 수 있는 장점이 있다.

그리고 상기 기상 증착 장치(100)는, 상기 피도물(P)이 길이 방향(C3)을 따라 미리 정한 길이만큼 연장된 형상을 가지며, 상기 증착 물질(M)은 상기 피도물(P)의 일단부에 근접하도록 배치되므로, 도 5에 도시된 바와 같이 증착 물질(M)에 근접한 A지점에서 B, C, D, E지점으로 갈수록 점점 증착된 증착 물질(M)의 두께가 점점 얇아지는 연속적인 그라데이션(gradation) 증착이 이루어질 수 있는 장점이 있다.

또한 상기 기상 증착 장치(100)는, 일면에 하나 이상의 고정 장치(30)가 배치된 베이스 부재(10)를 포함하며, 상기 피도물(P)이 상기 베이스 부재(10)의 일면에 상하로 길게 세워서 배치되며, 상기 증착 물질(M)은 상기 피도물(P)의 상단부(p1)에 근접하도록 배치되므로, 기회된 증착 물질(M)이 중력에 의하여 서서히 하강하면서 상기 피도물(P)의 길이 방향(C3)을 따라 연속적인 그라데이션(gradation) 증착이 이루어질 수 있는 장점이 있다.

그리고 상기 기상 증착 장치(100)는, 상기 피도물(P)이 상기 베이스 부재(10)에 대하여 수직하게 세워서 배치되므로, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 피도물(P)을 상기 고정 장치(30)에 장착하기 용이하며, 상기 증착 물질(M)과 피도물(P)의 표면 사이의 거리가 용이하게 조절될 수 있는 장점이 있다.

또한 상기 기상 증착 장치(100)는, 상기 피도물(P)이 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 상단부(p1)가 상기 증착 물질(M)에 대하여 더 가까워지거나 더 멀어질 수 있도록, 상기 베이스 부재(10)에 대하여 미리 정한 각도(α1, α2)만큼 비스듬하게 세워서 배치되므로, 상기 베이스 부재(10)에 대하여 수직하게 세워진 경우와 다른 형태의 그라데이션(gradation) 증착이 이루어질 수 있는 장점이 있다. 즉, 상기 피도물(P) 표면의 영역들(S1, S2, S3, S4)의 길이(L1, L2, L3, L4) 및 증착 두께가 상기 베이스 부재(10)에 대하여 수직하게 세워진 경우와 달라진다.

그리고 상기 기상 증착 장치(100)는, 상기 기화 장치(20)가 전기에 의하여 가열되는 가열선(21)을 포함하므로, 상기 가열선(21)의 온도 및 발열량을 조절하여 상기 증착 물질(M)의 기화 속도를 간편하게 조절할 수 있는 장점이 있다.

또한 상기 기상 증착 장치(100)는, 상기 고정 장치(30)가, 제1 고정 부재(31); 상기 제1 고정 부재(31)로부터 미리 정한 간격만큼 이격된 상태로 배치되는 제2 고정 부재(32); 상기 제1 고정 부재(31)와 제2 고정 부재(32)를 서로 연결하는 연결 부재(33);를 포함하며, 상기 피도물(P)의 일단부는 상기 제1 고정 부재(31)에 결합되고, 상기 피도물(P)의 타단부는 상기 제2 고정 부재(32)에 결합되므로, 간단한 구조와 낮은 비용으로 상기 고정 장치(30)를 구현할 수 있는 장점이 있다.

그리고 상기 기상 증착 장치(100)는, 상기 제1 고정 부재(31)가, 제1 중심축(C1)을 중심으로 하는 적어도 하나 이상의 동심원 상에 적어도 하나 이상의 제1 고정부(311)를 구비하며, 상기 제2 고정 부재(32)는, 상기 제1 중심축(C1)을 중심으로 하는 적어도 하나 이상의 동심원 상에 적어도 하나 이상의 제2 고정부(321)를 구비하며, 상기 피도물(P)의 일단부는 상기 제1 고정부(311)들 중의 하나에 결합되고, 상기 피도물(P)의 타단부는 상기 제2 고정부(321)들 중의 하나에 결합되므로, 상기 피도물(P)이 상기 베이스 부재(10)에 대하여 미리 정한 각도(α1, α2)만큼 비스듬하게 세워서 배치되기 쉽다는 장점이 있다.

또한 상기 기상 증착 장치(100)는, 상기 고정 장치(30)가, 상기 제1 중심축(C1)을 중심으로 자전하며, 상기 증착 물질(M)에 근접하도록 배치된 제2 중심축(C2)을 중심으로 공전하며, 상기 제1 중심축(C1)과 상기 제2 중심축(C2)은 미리 정한 간격만큼 이격된 상태로 서로 평행하므로, 복수 개 피도물(P)들의 표면 전체를 골고루 증착시킬 수 있는 장점이 있다.

그리고 상기 기상 증착 장치(100)는, 상기 증착 물질(M)이 녹는점이 서로 다른 2개 이상의 물질이 혼합된 것이므로, 각각의 물질이 가지는 고유의 색상이 혼합된 색상의 증착이 가능하다는 장점이 있다.

본 실시예에서는, 상기 기화 장치(20)가 전기에 의하여 가열되는 가열선(21)을 포함함으로써, 상기 기상 증착 장치(100)가 열 증착법(Thermal evaporation)을 구현하고 있으나, 스퍼터링(Sputtering), 전자빔 증착법(E-beam evaporation), 레이저분자빔 증착법(L-MBE, Laser Molecular Beam Epitaxy), 펄스레이저 증착법(PLD,Pulsed Laser Deposition) 등의 다른 PVD(Physical Vapor Deposition)가 구현될 수도 있음은 물론이다.

본 실시예에서는, 상기 가열선(21) 및 전극(22)이 상기 지지 부재(23)의 상단부에 고정되어 있으나, 일반적으로 알려진 롤러나 레일 구조를 사용하여 상기 가열선(21) 및 전극(22)이 상기 지지 부재(23)에 대하여 상기 제2 중심축(C2)을 따라 직선 이동 가능하게 결합될 수도 있음은 물론이다.

본 실시예에서는, 상기 증착 물질(M)이 상기 피도물(P)의 상단부(p1)에 미리 정한 거리 이내로 근접하도록 배치되어 있으나, 상기 가열선(21)의 높이를 원하는 위치로 자유롭게 조절하여 상기 피도물(P)의 하단부(p2)에 근접하거나 상기 피도물(P)의 중간부에 근접하도록 배치될 수 있음은 물론이다. 이렇게 상기 증착 물질(M)의 높이가 변경되면 그라데이션 증착의 형태가 달라지게 된다.

이상으로 본 발명을 설명하였는데, 본 발명의 기술적 범위는 상술한 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것은 아니며, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 수정 또는 변경된 등가의 구성은 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 것임은 명백하다.

＊ 도면의 주요부위에 대한 부호의 설명 ＊
100 : 기상 증착 장치 10 : 베이스 부재
11 : 중공 20 : 기화 장치
21 : 가열선 22 : 전극
23 : 지지 부재 30 : 고정 장치
31 : 제1 고정 부재 32 : 제2 고정 부재
33 : 연결 부재 34 : 지그
311 : 제1 고정부 321 : 제2 고정부
C1 : 제1 중심축 C2 : 제2 중심축
C3 : 제3 중심축 M : 증착 물질
P : 피도물

Claims (11)

1. 증착 가공의 대상인 피도물의 표면에 증착 물질을 증착시키기 위한 증착 장치로서,
   상기 증착 물질을 물리적으로 기화시키는 기화 장치;
   상기 피도물을 상기 증착 물질로부터 미리 정한 간격만큼 이격시킨 상태로 고정하는 고정 장치;를 포함하며,
   상기 증착 물질로부터 상기 피도물의 표면 위의 임의의 지점을 직선으로 연결하는 가상의 선상에는, 상기 피도물의 표면에 증착되는 상기 증착 물질의 두께를 조절하기 위한 차폐물이 존재하지 않으며,
   상기 증착 물질로부터 상기 피도물의 표면 위의 임의의 지점에 이르는 거리에 비례하여 상기 증착 물질이 상기 피도물의 표면에 증착되는 두께가 얇아지도록 상기 증착 물질과 상기 피도물이 배치됨으로써, 그라데이션 증착이 이루어질 수 있는 것을 특징으로 하는 기상 증착 장치
2. 제 1항에 있어서,
   상기 피도물은, 길이 방향을 따라 미리 정한 길이만큼 연장된 형상을 가지며,
   상기 증착 물질은 상기 피도물의 일단부에 근접하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 기상 증착 장치
3. 제 2항에 있어서,
   일면에 하나 이상의 고정 장치가 배치된 베이스 부재를 포함하며,
   상기 피도물은 상기 베이스 부재의 일면에 상하로 길게 세워서 배치되며, 상기 증착 물질은 상기 피도물의 상단부에 근접하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 기상 증착 장치
4. 제 3항에 있어서,
   상기 피도물은 상기 베이스 부재에 대하여 수직하게 세워서 배치되는 것을 특징으로 하는 기상 증착 장치
5. 제 3항에 있어서,
   상기 피도물은, 상기 베이스 부재에 대하여 수직하게 세워진 경우와 비교하여, 상단부가 상기 증착 물질에 대하여 더 가까워지거나 더 멀어질 수 있도록, 상기 베이스 부재에 대하여 미리 정한 각도만큼 비스듬하게 세워서 배치되는 것을 특징으로 하는 기상 증착 장치
6. 제 1항에 있어서,
   상기 기화 장치는 전기에 의하여 가열되는 가열선을 포함하는 것을 특징으로 하는 기상 증착 장치
7. 제 1항에 있어서
   상기 고정 장치는,
   제1 고정 부재;
   상기 제1 고정 부재로부터 미리 정한 간격만큼 이격된 상태로 배치되는 제2 고정 부재;
   상기 제1 고정 부재와 제2 고정 부재를 서로 연결하는 연결 부재;
   를 포함하며,
   상기 피도물의 일단부는 상기 제1 고정 부재에 결합되고, 상기 피도물의 타단부는 상기 제2 고정 부재에 결합되는 것을 특징으로 하는 기상 증착 장치
8. 제 7항에 있어서,
   상기 제1 고정 부재는, 제1 중심축을 중심으로 하는 적어도 하나 이상의 동심원 상에 적어도 하나 이상의 제1 고정부를 구비하며,
   상기 제2 고정 부재는, 상기 제1 중심축을 중심으로 하는 적어도 하나 이상의 동심원 상에 적어도 하나 이상의 제2 고정부를 구비하며,
   상기 피도물의 일단부는 상기 제1 고정부들 중의 하나에 결합되고, 상기 피도물의 타단부는 상기 제2 고정부들 중의 하나에 결합되는 것을 특징으로 하는 기상 증착 장치
9. 제 8항에 있어서,
   상기 고정 장치는, 상기 제1 중심축을 중심으로 자전하며, 상기 증착 물질에 근접하도록 배치된 제2 중심축을 중심으로 공전하며,
   상기 제1 중심축과 상기 제2 중심축은 미리 정한 간격만큼 이격된 상태로 서로 평행한 것을 특징으로 하는 기상 증착 장치
10. 제 1항에 있어서,
    상기 고정 장치는,
    상기 피도물과 미리 정한 간격만큼 이격된 제1 중심축을 중심으로 자전하며, 상기 증착 물질에 근접하도록 배치된 제2 중심축을 중심으로 공전하는 것을 특징으로 하는 기상 증착 장치
11. 제 1항에 있어서,
    상기 증착 물질은, 녹는점이 서로 다른 2개 이상의 물질이 혼합된 것을 특징으로 하는 기상 증착 장치

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