KR102221552B1 - 증착원 - Google Patents

Abstract

증착원을 개시한다. 본 발명의 일실시예에 따른 증착원은 유기물이 상측으로 배출되도록 형성된 몸체 부재, 및 상기 몸체 부재에 형성되어 상기 몸체 부재로 열을 가하는 발열 유닛을 포함한다.

Description

증착원{Deposition source}

본 발명은 증착원에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기판에 유기물을 증착하는데 사용되는 증착원에 관한 것이다.

증착 재료를 수용하는 용기인 증착원은 전류가 벽(부재)들을 통과할 때 온도가 증가되는 전기적 저항 재료로 만들어진다. 증착원에 전류가 인가되면, 그 내부의 증착 재료는 증착원의 벽으로부터의 방사열 및 벽과의 접촉으로부터의 전도열에 의하여 가열된다. 증착원의 상부 부재에는 기화된 재료 증기가 외부로 배출되는 증기 배출 개구가 형성되어 있다.

한편, 기판이 대형화 될수록 증착원의 크기도 증가하게 된다. 증착원의 크기가 증가할수록 증착원 전체의 온도가 균일하게 형성되기 어렵다. 증착원 전체의 온도가 균일하지 않게 되면, 증착원으로부터 증발되는 유기물의 양도 영역마다 차이가 발생된다. 이에 따라, 기판에 유기물이 균일한 두께로 형성되기 어려운 문제점이 있다.

본 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제는 몸체 부재에 균일한 온도가 형성될 수 있게 한 증착원을 제공함에 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 증착원은 유기물이 상측으로 배출되도록 형성된 몸체 부재, 및 상기 몸체 부재에 형성되어 상기 몸체 부재로 열을 가하는 발열 유닛을 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 발열 유닛은 상기 몸체 부재의 표면에 형성될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 몸체 부재에는 내부공간이 형성되고, 상기 발열 유닛은 상기 몸체 부재의 내부공간을 둘러싸는 상기 몸체 부재의 내벽면에 형성될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 발열 유닛은 리본 형상으로 이루어질 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 발열 유닛은, 상기 몸체 부재의 일부분에 형성된 제1발열부, 및 상기 몸체 부재에서 상기 제1발열부가 형성된 부분을 제외한 나머지 부분에 형성된 제2발열부를 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 제1발열부는 상기 몸체 부재를 좌측과 우측으로 구분하는 중심을 기준으로 상기 몸체 부재의 우측 및 좌측 중 어느 하나의 영역에 형성되고, 상기 제2발열부는 나머지 영역에 형성될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 제1발열부는 상기 몸체 부재의 중앙 영역에 형성되고, 상기 제2발열부는 상기 제1발열부를 제외한 상기 몸체 부재의 양측 각각에 형성될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 제2발열부는 상기 제1발열부보다 조밀하게 형성될수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 제1발열부와 제2발열부로 전원을 공급하는 하나의 전원부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 증착원은 발열 유닛에 의해 몸체 부재 전체의 온도가 균일한 상태에서 유기물의 기화가 이루어짐으로써, 기판에 유기물이 균일한 두께로 증착될 수 있다. 이에 따라, 유기물 증착 신뢰성이 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 증착원을 도시한 사시도.
도 2는, 도 1에 도시된 증착원에서 A-A'영역을 따라 취한 단면도.
도 3은, 도 1에 도시된 증착원을 도시한 측면도.
도 4 는 본 발명의 제2실시예에 따른 증착원을 도시한 사시도.
도 5는, 도 4에 도시된 증착원에서 발열 유닛의 변형예를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 증착원을 도시한 사시도.
도 7a 및 도 7b는 비교예에 따른 증착원으로 기판에 유기물을 증착하는 경우의 온도 편차와 이에 따라 기판에 증착된 유기물의 두께를 측정한 그래프.
도 8a 및 도 8b는 실시예에 따른 증착원으로 기판에 유기물을 증착하는 경우의 온도 편차와 이에 따라 기판에 증착된 유기물의 두께를 측정한 그래프.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 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 실시예들에 한정되지 않는다.

또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적인 제1실시예에서만 설명하고, 그 외의 다른 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 증착원을 도시한 사시도이고, 도 2는, 도 1에 도시된 증착원에서 A-A'영역을 따라 취한 단면도이며, 도 3은, 도 1에 도시된 증착원을 도시한 측면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 증착원(100)은 몸체 부재(110)와, 발열 유닛(120)을 포함한다.

몸체 부재(110)는 유기물(10)을 상측으로 배출한다. 이를 위하여 몸체 부재(110)의 상측에는 개구부(111)가 형성될 수 있다. 개구부(111)는 특정 직경의 홀일 수 있다. 이와 다르게, 개구부(111)는 노즐일 수 있다. 이러한 개구부(111)를 통하여 기화된 유기물(10)이 외부로 배출될 수 있다.

몸체 부재(110)는 증착원(100)의 외형을 형성한다. 몸체 부재(110)의 형상의 일례로 원기둥, 사각기둥 등으로 이루어질 수 있다. 본 발명의 일실시예에서는 몸체 부재(110)의 형상이 사각기둥인 것으로 가정하여 설명한다.

발열 유닛(120)은 상기와 같은 몸체 부재(110)에 열을 공급한다. 발열 유닛(120)은 몸체 부재(110)의 전체에 걸쳐 형성될 수 있다. 발열 유닛(120)은 몸체 부재(110)의 표면에 형성될 수 있다. 이와 다르게, 몸체 부재(110)에는 내부공간이 형성되고, 발열 유닛(120)은 몸체 부재(110)의 내부공간을 둘러싸는 몸체 부재(110)의 내벽면에 형성될 수 있다.

이러한 발열 유닛(120)의 형상은 일례로, 리본(Ribbon) 형상일 수 있다. 리본 형상은 원통형상의 코일보다 몸체 부재(110)와의 접촉 면적을 향상시킬 수 있다. 이와 같이 발열 유닛(120)이 리본, 즉, 특정 폭으로 이루어진 필름 형상으로 이루어짐으로써, 발열 유닛(120)에서 발생된 열이 몸체 부재(110)에 더욱 효율적으로 전달될 수 있다.

도 4 는 본 발명의 제2실시예에 따른 증착원을 도시한 사시도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 증착원(200)은 전술한 제1실시예에 따른 증착원(100, 도 1 참조)과 다르게, 영역별로 발열 유닛(220)의 형상이 상이하게 이루어질 수 있다. 이를 위한 발열 유닛(220)은 제1발열부(221)와, 제2발열부(222)를 포함할 수 있다.

제1발열부(221)는 몸체 부재(110)의 일부분에 형성될 수 있다. 그리고, 제2발열부(222)는 몸체 부재(110)에서 제1발열부(221)가 형성된 부분을 제외한 나머지 부분에 형성될 수 있다.

예를 들어, 제1발열부(221)는 몸체 부재(110)를 좌측과 우측으로 구분하는 중심을 기준으로 몸체 부재(110)의 우측 및 좌측 중 어느 하나의 영역에 형성되고, 제2발열부(221)는 나머지 영역에 형성된다. 즉, 제1발열부(221)가 몸체 부재(110)의 좌측 영역에 형성되면, 제2발열부(222)는 몸체 부재(110)의 우측 영역에 형성될 수 있다.

이와 다르게, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1발열부(221)가 몸체 부재(110)의 우측 영역에 형성되면, 제2발열부(222)는 몸체 부재(110)의 좌측 영역에 형성될 수 있다.

여기서, 제2발열부(222)는 제1발열부(221)보다 조밀하게 형성된 것일 수 있다. 이에 따라, 제2발열부(222)는 제1발열부(221)보다 상대적으로 많은 열을 몸체 부재(110)에 공급할 수 있다.

이와 같은 구조로 이루어진 발열 유닛(120)의 동작 과정을 간략하게 설명한다. 여기서, 몸체 부재(110)의 우측이 좌측보다 온도가 낮게 형성되는 것으로 가정하고, 제2발열부(222)는 몸체 부재(110)의 우측에 형성되는 것으로 가정하여 설명한다.

제1발열부(221)와 제2발열부(222)에 전원이 인가되면, 제1발열부(221)와 제2발열부(222)로부터 열이 발생된다. 몸체 부재(110)의 좌측에는 제1발열부(221)에서 발생되는 열이 공급되고, 몸체 부재(110)의 우측에는 제2발열부(222)에서 발생되는 열이 공급된다.

여기서, 제2발열부(222)는 제1발열부(221)보다 조밀하게 이루어지므로, 제2발열부(222)가 제1발열부(221)에서보다 더욱 많은 열이 발생될 수 있다. 이에 따라, 몸체 부재(110)의 우측은 좌측보다 더욱 많은 열이 공급됨으로써, 우측과 좌측의 온도차가 현저하게 작아질 수 있다.

즉, 몸체 부재(110) 전체의 온도가 균일한 상태에서 유기물의 기화가 이루어짐으로써, 기판에 유기물이 균일한 두께로 증착될 수 있다. 이에 따라, 유기물 증착 신뢰성이 향상될 수 있다.

한편, 몸체 부재(110) 전체의 온도가 균일해짐에 따라, 기판에 증착된 유기물의 두께가 일정하게 이루어진다는 것은 후술하기로 한다.

도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 증착원을 도시한 사시도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 증착원(300)은 전술한 제1실시예에 따른 증착원(100, 도 1 참조)과 다르게, 영역별로 발열 유닛(320)의 형상이 상이하게 이루어질 수 있다.

본 발명의 제3실시예에 따른 증착원(300)의 구조를 상세하게 설명한다.

제1발열부(321)는 몸체 부재(110)의 중앙 영역에 형성된다. 그리고, 제2발열부(322a, 322b)는 제1발열부(321)를 제외한 몸체 부재(110)의 양측 각각에 형성된다. 즉, 전술한 본 발명의 제2실시예에 따른 증착원(200, 도 4 참조)은 몸체 부재(110)가 2 개의 영역으로 구분되고, 각각의 영역에 제1발열부(221, 도 4 참조)와 제2발열부(222, 도 4 참조)가 형성되었다.

그러나 본 발명의 제3실시예에 따른 증착원(300)은 몸체 부재(110)가 3 개의 영역으로 구분되고, 하나의 제1발열부(321)와, 두 개의 제2발열부(322a, 322b)들 이 각각의 영역에 형성된다. 여기서, 몸체 부재(110)의 구분된 영역은 각각 동일한 면적으로 이루어지는 것도 가능하고, 서로 상이한 면적으로 이루어지는 것도 가능하다. 발열 유닛(330)에 의해 몸체 부재(110)의 온도가 균일하게 유지될 수 있게 하는 것이면, 몸체 부재(110)의 구분된 영역의 면적의 넓이는 어느 것이든 무방하다.

한편, 상기와 같은 제1발열부(321)와 제2발열부(322a, 322b)는 서로 연결된 하나의 코일로 이루어질 수 있다. 이러한 구조에 의해 본 발명의 일실시예에 따른 증착원(300)의 구조를 더욱 단순화할 수 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 증착원(300)은 미도시된 전원부를 포함할 수 있다. 이러한 전원부는 제1발열부(321)와 제2발열부(322a, 322b)로 동일한 전원을 공급한다. 즉, 상기와 같이 본 발명에 따른 증착원(300)에서 제1발열부(321)와 제2발열부(322a, 322b)는 하나의 코일로 이루어지면서, 하나의 전원부(미도시)에서 동일한 전원을 공급받는 구조일 수 있다.

이에 따라, 제1발열부(321)와 제2발열부(322a, 322b)가 독립적으로 구동되고, 각각이 독립적으로 제어되기 위한 제어부 등이 추가적으로 설치되는 경우, 전체적으로 구조가 복잡해져서 제조비용이 상승할 수 있다. 그러나, 본 발명의 일실시예에 따른 증착원(300)에서는 추가적인 제어부를 필요하지 않을 뿐만 아니라, 하나의 코일로 제1발열부(321)와 제2발열부(322a, 322b)를 구현함으로써 구조가 단순화되어 제조 비용을 절감시킬 수 있다.

도 7a 및 도 7b는 비교예에 따른 증착원으로 기판에 유기물을 증착하는 경우의 온도 편차와 이에 따라 기판에 증착된 유기물의 두께를 측정한 그래프이고, 도 8a 및 도 8b는 실시예에 따른 증착원으로 기판에 유기물을 증착하는 경우의 온도 편차와 이에 따라 기판에 증착된 유기물의 두께를 측정한 그래프이다.

도 7a 내지 도 8b를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 증착원을 사용하여유기물의 증착이 이루어지는 경우가 비교예에 따른 증착원으로 유기물의 증착이 이루어지는 경우보다 기판에 증착된 유기물의 두께가 일정하게 이루어짐을 설명한다.

비교예에 따른 증착원의 구조는 발열 유닛이 형성되지 않은 것이다. 그리고, 실시예에 따른 증착원은 도 4에 도시된 본 발명의 제2실시예에 따른 증착원이다.

도 7a 및 도 8a는 몸체 부재의 일단에서 타단 까지를 1 부터 5로 설정하고, 각 위치에서의 온도를 기록한 것이다. 그리고, 도 7b 및 도 8b는 기판의 중심을 0으로 설정하고, 좌측은 마이너스 값으로 하고, 우측은 플러스 값으로 설정한 다음 각 위치에서의 유기물의 두께를 기록한 것이다. 여기서, 기판의 중심에서의 유기물의 두께는 1로 설정하고, 다른 위치에서의 유기물의 두께는 중심과 비교하여 상대적인 수치를 기재하였다. 예를 들어, 유기물의 두께가 1.1이라는 것은 기판의 중심에서의 유기물의 두께 1보다 1.1배 두껍다는 것이다.

도 7a 에 도시된 바와 같이, 비교예에 따른 증착원의 몸체 부재의 좌측 끝 부분의 온도는 359.9°이고, 우측 끝 부분의 온도는 366.8°이다. 즉, 몸체 부재의 온도의 편차는 대략 7°일 수 있다.

도 8a 에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 증착원의 몸체 부재의 좌측 끝 부분의 온도는 365.3°이고, 우측 끝 부분의 온도는 365.5이다. 즉, 몸체 부재의 온도의 편차는 대략 0.2°일 수 있다.

이와 같이 비교예에 따른 증착원과 실시예에 따른 증착원의 몸체 부재의 양단의 온도의 편차에 의하여 기판에 증착된 유기물의 두께의 편차는 다음과 같다.

도 7b에 도시된 바와 같이, 비교예에 따른 증착원으로 기판에 유기물을 증착하는 경우, 기판의 좌측으로 갈수록 유기물의 두께값은 기준값인 1보다 지속적으로 낮아졌으나, 기판의 우측으로 갈수록 유기물의 두께값은 기준값인 1보다 지속적으로 높아졌다.

그러나, 도 8b에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 증착원으로 기판에 유기물을 증착하는 경우, 기판의 좌측으로 가더라도 유기물의 두께값은 기준값인 1과 거의 비슷한 수치를 유지하였고, 기판의 우측으로 가더라도 유기물의 두께값은 기준값인 1보다 약간 낮았으나, 거의 기준값과 유사한 수치를 유지하였다.

실험 결과에서와 같이, 비교예에 따른 증착원에서는 몸체 부재의 온도 편차에 의해 기판에 증착된 유기물의 두께의 편차가 크게 나타났다. 그러나, 실시예에 따른 증착원에서는 몸체 부재의 온도 편차가 비교예의 증착원보다 상대적으로 감소되어 기판에 증착된 유기물의 두께의 편차가 상대적으로 적게 나타났음을 알 수 있다.

지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

10: 유기물 100, 200, 300: 증착원
110: 몸체 부재 111: 개구부
120, 220, 320: 발열 유닛 221, 321: 제1발열부
222, 322a, 322b: 제2발열부

Claims (21)

1. 유기물이 상측으로 배출되도록 형성된 몸체 부재, 및
   상기 몸체 부재에 형성되어 상기 몸체 부재로 열을 가하는 발열 유닛을 포함하고,
   상기 발열 유닛은 상기 몸체 부재의 외측면 또는 내벽면에 위치하고,
   상기 발열 유닛은,
   상기 몸체 부재의 일부분에 형성된 제1발열부, 및
   상기 몸체 부재에서 상기 제1발열부가 형성된 부분을 제외한 나머지 부분에 형성된 제2발열부를 포함하고,
   상기 제1발열부는 상기 몸체 부재를 좌측과 우측으로 구분하는 중심을 기준으로 상기 몸체 부재의 우측 및 좌측 중 어느 하나의 영역에 형성되고, 상기 제2발열부는 상기 제1 발열부를 제외한 나머지 영역에 형성되고,
   상기 발열 유닛은,
   특정 폭을 가지고, 제1 방향을 따라 길게 연장되어 상기 제1 발열부 및 상기 제2 발열부에 위치하는 제1 필름, 및
   특정 폭을 가지고, 상기 제1 방향을 따라 길게 연장되어 상기 제2 발열부에 위치하고, 상기 제1 발열부에는 위치하지 않는 제2 필름을 포함하는 증착원.
2. 제1항에서,
   상기 제2발열부는 상기 제1발열부보다 조밀하게 형성된 증착원.
3. 제2항에서,
   상기 제2 발열부가 상기 제1 발열부보다 더 많은 열을 공급하는 증착원.
4. 삭제
5. 제1항에서,
   상기 발열 유닛은 복수의 제1 필름 및 복수의 제2 필름을 포함하고,
   상기 제1 발열부에서 상기 제1 필름은 일정한 제1 간격을 가지고 서로 나란하게 배치되어 있고,
   상기 제2 발열부에서 상기 제1 필름과 상기 제2 필름은 일정한 제2 간격을 가지고 서로 나란하게 교대로 배치되어 있고,
   상기 제1 간격은 상기 제2 간격과 상이한 증착원.
6. 제5항에서,
   상기 제1 간격은 상기 제2 간격보다 큰 증착원.
7. 삭제
8. 삭제
9. 제1항에서,
   상기 제1발열부와 제2발열부로 전원을 공급하는 하나의 전원부를 포함하는 증착원.
10. 제1항에서,
    상기 발열 유닛은 리본 형상으로 이루어지는 증착원.
11. 유기물이 상측으로 배출되도록 형성된 몸체 부재, 및
    상기 몸체 부재에 형성되어 상기 몸체 부재로 열을 가하는 발열 유닛을 포함하고,
    상기 발열 유닛은 상기 몸체 부재의 외측면 또는 내벽면에 위치하고,
    상기 발열 유닛은,
    상기 몸체 부재의 일부분에 형성된 제1발열부, 및
    상기 몸체 부재에서 상기 제1발열부가 형성된 부분을 제외한 나머지 부분에 형성된 제2발열부를 포함하고,
    상기 제1 발열부는 일정한 제1 간격을 가지고 서로 나란하게 배치되어 있는 복수의 제1 필름을 포함하고,
    상기 제2 발열부는 일정한 제2 간격을 가지고 서로 나란하게 교대로 배치되어 있는 복수의 제1 필름 및 제2 필름을 포함하고,
    상기 제1 간격은 상기 제2 간격과 상이하고,
    상기 제1 발열부의 제1 필름과 상기 제2 발열부의 제1 필름은 동일한 선상에 위치하여 서로 연결되어 있는 증착원.
12. 제11항에서,
    상기 제1 발열부의 제1 필름 및 상기 제2 발열부의 제1 필름 및 제2 필름은 특정 폭을 가지고, 수평 방향을 따라 길게 연장되어 상기 몸체 부재를 둘러싸는 증착원.
13. 제12항에서,
    상기 제1 간격은 상기 제2 간격보다 큰 증착원.
14. 삭제
15. 제11항에서,
    상기 제1발열부는 상기 몸체 부재의 중앙 영역에 형성되고, 상기 제2 발열부는 상기 제1 발열부를 제외한 상기 몸체 부재의 양측 각각에 형성되는 증착원.
16. 제15항에서,
    상기 제2 발열부가 상기 제1 발열부보다 조밀하게 형성되어, 상기 제2 발열부가 상기 제1 발열부보다 더 많은 열을 공급하는 증착원.
17. 제11항에서,
    상기 제1발열부는 상기 몸체 부재를 좌측과 우측으로 구분하는 중심을 기준으로 상기 몸체 부재의 우측 및 좌측 중 어느 하나의 영역에 형성되고, 상기 제2발열부는 상기 제1 발열부를 제외한 나머지 영역에 형성되는 증착원.
18. 제17항에서,
    상기 제2 발열부가 상기 제1 발열부보다 조밀하게 형성되어, 상기 제2 발열부가 상기 제1 발열부보다 더 많은 열을 공급하는 증착원.
19. 삭제
20. 삭제
21. 제11항에 있어서,
    상기 제1발열부와 제2발열부로 전원을 공급하는 하나의 전원부를 포함하는 증착원.

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