KR102505422B1 - 수직형 유도가열 증착장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수직형 유도가열 증착장치를 개시한다. 개시된 수직형 유도가열 증착장치는 증착 물질이 내부로 유입되며, 증착 물질을 측면으로 배출하는 증착물질 확산배출부와, 증착 물질을 증착물질 확산배출부로 공급하도록 내부에 증착을 위한 물질을 수용하며, 증착물질 확산배출부와 연결되는 크루시블과, 고주파를 이용하여 증착물질 확산배출부 및 크루시블을 가열하도록 증착물질 확산배출부와 크루시블의 외부에 배치되는 유도가열부를 구비하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명은 유기발광다이오드(OLED) 제조공정에서 증착 물질을 가열하여 처리 대상물인 기판에 증착할 때 기판을 수직으로 배치한 상태에서 증착할 수 있으므로, 기판이 틀어지거나 휘어지는 것을 방지할 수 있고, 증착물질 확산배출부와 크루시블을 각각 유도 가열하여 열효율을 향상시킬 수 있다.

Description

수직형 유도가열 증착장치{VERTICAL TYPE EVAPORATION DEVICE BY INDUCTION HEATING}
본 발명은 수직형 유도가열 증착장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유기발광다이오드(OLED) 제조공정에서 증착 물질을 가열하여 처리 대상물인 기판에 증착할 때 기판을 수직으로 배치한 상태에서 증착할 수 있으므로, 기판이 틀어지거나 휘어지는 것을 방지할 수 있고, 증착물질 확산배출부와 크루시블을 각각 유도 가열하여 열효율을 향상시킬 수 있도록 하는 수직형 유도가열 증착장치에 관한 것이다.
일반적으로, 어떤 물질을 용융시키기 위한 방법으로서는 용융 대상 물질이 수용된 도가니를 가열시키는 간접 가열 방법 및 용융 대상 물질 자체를 가열시키는 직접 가열 방법이 있다.
간접 가열 방법은, 용융시키고자 하는 물질보다 용융온도가 훨씬 높은 도가니를 유도 가열시켜 용융 대상물질을 간접적 가열하는 방식이다. 이러한 방법은 용융하고자 하는 물질보다 용융점이 훨씬 높은 도가니를 사용하여야 하므로 도가니와 고온 용융물이 서로 화학 반응하여 용융물에 불순물이 생성되고, 도가니를 취약하게 만드는 단점이 있다.
직접 가열 방법은, 용융 대상 물질 자체를 유도시켜 가열하는 방법이다. 이 용융 방법은 용융물의 순도를 높게 유지할 수 있기 때문에 고순도의 결정성장을 위해 사용되는 방법 중의 하나이다. 특히, 용융점이 3000K 이상인 물질을 용융하고자 하는 경우 이 용융 방법은 매우 효율적이라 할 수 있다.
이처럼 용융 온도가 높은 금속을 가열하여 제련하는 수단, 다양한 금속 물질들을 배합하기 위하여 가열하는 수단 등에 크루시블이 이용되어 왔다.
한편, OLED는 포스트 엘시디(Post LCD) 디스플레이로서 뿐만 아니라 고해상도 디스플레이용 자체 면발광 장치로서 그 에너지성과 시장성이 입증되어 세계적으로 각광받고 있다. 특히 최근 들어서, VR(virtual reality)시장이 커지면서, VR 제품에 사용되는 고해상도의 OLED의 필요성도 부각되고 있고, 이로 인하여 OLED의 유기박막의 패턴을 더욱 미세하게 제조하는 기술이 필요하다.
또한 OLED 제조공정 중의 하나로 유기물 발광 재료를 고진공 상태에서 기체로 증발하여 실리콘 웨이퍼(기판) 상에 유기물을 증착하는 열 증발 증착 공정(thermal evaporation deposition)이 주로 사용되고 있는데, 이러한 열 증발 증착 공정은 유기물 분사구가 점형 또는 선형으로 제작되어 대면적 OLED소자를 제작하는 데에 많은 시간이 소요되고 있다.
크루시블(CRUCIBLE)은 OLED을 이용한 디스플레이 제조공정에서 디스플레이 패널 등을 생산할 때 패널의 표면에 증착되는 증착 물질이 공급되도록 증착 물질을 가열을 통해 상태 변화시키고, 기체 상태의 증착 물질을 패널의 표면으로 전달하기 위한 수단으로도 활용되고 있다.
최근에는 OLED 제조용 기판이 대형화되면서 증착 공정에서 대형의 기판을 수평으로 배치할 경우 기판의 변형이 발생하는 문제점이 있다.
따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
한편, 국내 등록특허 제10-1474363호(등록일:2014.12.12)에는 "OLED 증착기 소스"가 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 유기발광다이오드(OLED) 제조공정에서 처리 대상물인 기판을 수직으로 배치하고, 기판의 측면에서 증착 물질을 증발시켜 증착할 수 있도록 함으로써, 기판의 변형을 방지할 수 있는 수직형 유도가열 증착장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 증착 물질을 수용하고 가열하는 크루시블과 증착물질 확산배출부를 탈착형으로 제작하므로, 크루시블에 증착 물질을 간편하게 투입하거고 보충할 수 있어 사용시 편의성을 향상시킬 수 있는 수직형 유도가열 증착장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 증착물질 확산배출부와 크루시블을 각각 유도 가열하여 증착물질 확산배출부와 크루시블의 온도를 다르게 유지시킬 수 있으므로, 열효율을 향상시킬 수 있는 수직형 유도가열 증착장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 수직형 유도가열 증착장치는, 증착 물질이 내부로 유입되며, 상기 증착 물질을 측면으로 배출하는 증착물질 확산배출부와, 상기 증착 물질을 상기 증착물질 확산배출부로 공급하도록 내부에 증착을 위한 물질을 수용하며, 상기 증착물질 확산배출부와 연결되는 크루시블과, 고주파를 이용하여 상기 증착물질 확산배출부 및 상기 크루시블을 가열하도록 상기 증착물질 확산배출부와 상기 크루시블의 외부에 배치되는 유도가열부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 증착물질 확산배출부는, 하단부에 상기 크루시블과 연통하는 넥크부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 증착물질 확산배출부와 상기 크루시블 사이에는 상기 넥크부를 방열하기 위한 연결 단열부가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 연결 단열부는, 상기 증착물질 확산배출부와 상기 크루시블 사이 위치하는 중공형 단열케이스와, 상기 중공형 단열케이스의 내부에 충진되는 단열체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 증착물질 확산배출부는, 상기 넥크부가 일체로 형성되어 상기 넥크부를 통해 상기 증착 물질이 유입되며, 일측면에 개방부가 형성되는 물질확산 케이스와, 상기 개방부를 커버하도록 상기 물질확산 케이스와 결합되며, 길이방향으로 상기 증착 물질을 배출하는 복수의 노즐을 구비하는 노즐커버와, 상기 물질확산 케이스와 상기 노즐커버를 단열하고 상기 유도가열부와 절연하도록 상기 물질확산 케이스가 내부로 삽입되는 케이스 단열부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 크루시블은, 내부에 증착을 위한 물질이 수용되어 용융되는 증착물질 용융부와, 상기 증착물질 용융부에 발생하는 기체 상태의 상기 증착 물질을 상기 증착물질 확산배출부로 공급하기 위하여 상기 증착물질 확산배출부와 연통하는 증착물질 공급유로와, 상기 증착물질 공급유로가 형성되는 상단부의 열전도와 단열을 위하여 상기 증착물질 공급유로의 외측에 형성되는 열전도 단열부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 증착물질 공급유로는, 하측에서 상측으로 갈수록 넓이가 점진적으로 감소되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 열전도 단열부는, 상기 크루시블의 외면에서 홈 형태로 이격되게 복수개 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 열전도 단열부는, 상기 크루시블의 외면에서 이격되게 복수개 형성되는 단열홈부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 단열홈부는, 하측에서 상측으로 갈수록 상기 크루시블에서 형성되는 깊이가 점진적으로 짧아지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 유도가열부는, 상기 증착물질 확산배출부를 가열하는 제1유도 가열부재와, 상기 크루시블을 가열하는 제2유도 가열부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 제1유도 가열부재는, 상기 증착물질 확산배출부의 외면을 커버하는 제1유도 가열판과, 상기 제1유도 가열판을 차폐하는 제1페라이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 제2유도 가열부재는, 상기 크루시블을 코일 형태로 감싸는 유도가열 판형코일과, 상기 유도가열 판형코일을 차폐하는 제2페라이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따른 수직형 유도가열 증착장치는 종래 기술과는 달리 유기발광다이오드(OLED) 제조공정에서 대형의 기판을 수직으로 배치한 상태에서 기판의 측면에서 증착 물질을 기화시켜 증착할 수 있으므로, 증착과정에서 기판이 변형되는 것을 방지할 수 있는 효과를 가진다.
또한, 본 발명에 따른 수직형 유도가열 증착장치는, 증착 물질을 가열하는 기화된 증착 물질을 배출하는 증착물질 확산배출부를 크루시블과 탈착할 수 있으므로, 크루시블에 증착 물질을 간편하게 보충할 수 있어 사용상의 편의성을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.
또한, 본 발명에 따른 수직형 유도가열 증착장치는, 기화되는 증착 물질을 외부로 배출하는 증착물질 확산배출부와 크루시블이 제1유도 가열부재와 제2유도 가열부재에 의해 각각 가열되므로, 열효율이 향상되어 증착 물질의 기화시간을 줄일 수 있고, 기화된 증착 물질을 보다 효과적으로 확산시킬 수 있는 효과를 가진다.
또한, 본 발명에 따른 수직형 유도가열 증착장치는, 제1유도 가열부재와 제2유도 가열부재의 전자기장이 다른 방향으로 유도되어 전자기장의 상쇄를 방지하여 가열효과를 더욱 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수직형 유도가열 증착장치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수직형 유도가열 증착장치를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수직형 유도가열 증착장치를 설명하기 위한 요부확대이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 증착물질 확산배출부를 설명하기 위한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 크루시블과 제2유도 가열부재와 연결 단열부를 설명하기 위한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 크루시블을 설명하기 위한 측면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 수직형 유도가열 증착장치의 바람직한 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수직형 유도가열 증착장치를 설명하기 위한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수직형 유도가열 증착장치를 설명하기 위한 분해 사시도이고, 도 3은 도 1의 단면도이다.
또한, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수직형 유도가열 증착장치를 설명하기 위한 요부확대이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 증착물질 확산배출부를 설명하기 위한 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 크루시블과 제2유도 가열부재와 연결 단열부를 설명하기 위한 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 크루시블을 설명하기 위한 측면도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 수직형 유도가열 증착장치(100)는, 유기발광다이오드(OLED) 제조공정에서 기판에 표면처리 물질을 증착할 수 있도록 진공챔버(도시생략)의 내부에 설치된다.
예를 들어 본 실시 예에 따른 수직형 유도가열 증착장치(100)는 액상 또는 파우더 형태의 증착 물질을 가열하여 기화시키고, 기화된 기체 상태의 증착 물질을 기판측으로 배출시켜 증착시키는 습식 증착 기술에 적용된다.
본 실시 예에서는 수직형 유도가열 증착장치(100)가 유기발광다이오드(OLED) 제조공정에 적용되는 것을 예를 들어 설명하고 있지만 금속 등의 표면 처리 기술분야에서 사용될 수도 있다.
이와 같은 본 실시 예에 따른 수직형 유도가열 증착장치(100)는 기화된 증착 물질을 기판으로 배출시키는 증착물질 확산배출부(110)와, 증착 물질을 가열하여 기화시키기 위한 크루시블(120)과, 증착물질 확산배출부(110) 및 크루시블(120)을 가열하기 위한 유도가열부(130)를 포함한다.
이러한, 수직형 유도가열 증착장치(130)는, 증착물질 확산배출부(110)와 크루시블(120)이 탈착 가능하게 구비되며, 크루시블(120)에 기화를 위한 증착 물질을 투입 또는 보충할 때 크루시블(120)에서 증착물질 확산배출부(110)가 분리될 수 있다.
또한, 수직형 유도가열 증착장치(130)는, 유도가열부(130)에 의해 크루시블(120)이 가열되어 온도가 상승하면 크루시블(120)에 수용되어 있는 증착 물질이 기체 상태로 상 변화가 이루어지고, 기체 상태의 증착 물질이 증착물질 확산배출부(110)로 이동되어 배출되면서 처리 대상물인 기판의 표면으로 분사된다. 이때, 증착물질 확산배출부(110) 또한 유도가열부(130)에 의해 가열되므로, 기체 상태의 증착 물질 온도를 안정적으로 유지될 수 있다.
기화된 증착 물질의 분사를 위한 증착물질 확산배출부(110)는 수직 방향으로 길게 형성되는 직육면체 형태를 가지며, 기판의 길이 방향을 따라 증착 물질을 배출하게 된다. 이를 통해 기판을 수직으로 배치한 상태에서 기판의 측면에서 증착 물질을 분사하여 기판의 휨 변형을 방지하면서 표면처리가 가능하게 된다. 이러한 증착물질 확산배출부(110)는 유도가열부(130)에 의해 신속하고 안정되게 유도가열될 수 있으며, 가열된 상태가 안정되게 유지된다.
이를 위하여 본 실시 예에 따른 증착물질 확산배출부(110)는, 크루시블(120)과 연결되는 물질확산 케이스(111)와, 물질확산 케이스(111)로 유입되는 증착 물질을 분사하도록 물질확산 케이스(111)에 결합되는 노즐커버(113)를 포함한다.
또한, 본 실시 예에 따른 증착물질 확산배출부(110)는, 물질확산 케이스(111)와 노즐커버(113)의 단열을 위한 케이스 단열부(115)와, 물질확산 케이스(111)를 크루시블(120)에 연결하기 위한 넥크부(117)를 더 포함한다.
물질확산 케이스(111)는, 일측면이 개방되도록 길이방향으로 길게 형성되며, 개방부에 노즐커버(113)가 결합되고, 하단부에 넥크부(117)가 형성된다. 이러한 물질확산 케이스(111)는 넥크부(117)를 통해 기체 상태의 증착 물질이 유입되며, 유입된 증착 물질이 노즐커버(113)를 통해 배출된다.
또한, 물질확산 케이스(111)는 노즐커버(113)가 결합된 상태에서 케이스 단열부(115)에 결합되어 내열처리된다.
본 실시 예에 따른 물질확산 케이스(111)는 열전도가 우수하고 불순물의 발생이 적은 금속, 예를 들어 탄탈럼(Tantalum), 티타늄 (Titanium), 알루미나(Alumina) 중 어느 하나 이상에 의해 제작될 수 있다.
노즐커버(113)는 물질확산 케이스(111)에 개방부를 밀폐하도록 물질확산 케이스(111)에 결합되며, 기체상태의 증착 물질(기화 증착물)을 기판으로 배출하게 된다. 이를 위하여 노즐커버(113)에는 길이방향을 따라 상하 일렬로 배출노즐(113a)이 구비된다. 이때 배출노즐(113a)은 노즐커버(113)에서 돌출형성되어 기화 증착물을 보다 멀리 배출시키게 된다.
본 실시 예에 따른 노즐커버(113)는 물질확산 케이스(111)와 동일한 재질 예를 들어 탄탈럼(Tantalum), 티타늄 (Titanium), 알루미나(Alumina) 중 어느 하나 이상에 의해 제작될 수 있으며, 배출노즐(113a)들의 이격 거리가 서로 다른 이격 거리를 가지도록 형성될 수도 있고, 배출노즐(113a)의 배출구의 직경 크기 또한 다양한 크기를 가지도록 형성될 수 있다.
케이스 단열부(115)는 증착물질 확산배출부(110)의 단열효과를 향상시킬 수 있도록 내부에 물질확산 케이스(111)와 노즐커버(113)가 삽입되어 결합된다. 이러한 케이스 단열부(115)는 중공체 형태로 형성되어 내부에 물질확산 케이스(111)와 노즐커버(113)가 결합되고, 외부에 유도가열부(130)가 결합된다.
또한, 케이스 단열부(115)는 유도가열부(130)가 안정되게 결합될 수 있도록 외면에 지지단부(115a)가 돌출 형성된다.
본 실시 예에 따른 케이스 단열부(115)는 증착물질 확산배출부(110)의 열효율을 향상시키면서 전기 전도도를 적정하게 유지시킬 수 있도록 물질확산 케이스(111)과 다른 물질인 석영(Quartz), 흑연계열(Graphite 계열) 등에 의해 제작될 수 있다. 이를 통해 증착물질 확산배출부(110)의 내열성과 전기절연성 및 보온성 등이 향상될 수 있다.
넥크부(117)는, 크루시블(120)에서 기화되는 기화 장착물이 증착물질 확산배출부(110)로 유입될 수 있도록 물질확산 케이스(111)의 하단부에 구비되며, 크루시블(120)에 안착되어 크루시블(120)과 연통된다. 이러한, 넥크부(117)는 증착물질 확산배출부(110)와 크루시블(120) 사이에 구비되는 연결 단열부(140)에 의해 단열처리된다.
또한, 넥크부(117)는 물질확산 케이스(111)와 일체로 제작될 수 있으며, 하단부에 크루시블(120)과 안정되게 결합되도록 지지플랜지(117a)가 형성된다.
연결 단열부(140)는, 넥크부(117)를 단열할 수 있도록 증착물질 확산배출부(110)와 크루시블(120) 사이에 구비되며, 내부로 넥크부(117)가 삽입된다. 이러한, 연결 단열부(140)는, 증착물질 확산배출부(110)와 크루시블(120) 사이 위치하도록 크루시블(120)의 상면에 구비되는 중공형 단열케이스(141)와, 단열을 위하여 중공형 단열케이스(141)의 내부에 충진되는 단열체(143)를 구비한다.
여기서, 연결 단열부(140)는 중공형 단열케이스(141)가 링 형상으로 형성되고, 단열체(143)가 산화지르코늄(zirconium oxide)에 의해 볼 형상을 가지도록 형성된다.
중공형 단열케이스(141)는 단열체(143)의 투입이 용이하도록 분형 형성되며, 하단부 외측면에 단열플랜지(141a)가 연장 형성된다.
본 실시 예에 따른 크루시블(120)은 증착 물질을 기화시켜 증착물질 확산배출부(110)로 공급하도록 내부에 증착을 위한 물질을 수용하며, 유도가열부(130)에 의해 가열되어 액상 또는 파우더 형태의 증착 물질을 기화시키게 된다.
이를 위하여, 크루시블(120)은 내부에 증착을 위한 물질이 수용되는 증착물질 용융부(121)와, 증착물질 용융부(121)에 기화되는 기화 증착물을 증착물질 확산배출부(110)로 공급하도록 넥크부(117)와 연통하는 증착물질 공급유로(123)와, 증착물질 용융부(121)의 단열을 위한 열전도 단열부(125)를 포함한다. 이때, 액상 또는 파우더 형태의 증착 물질은 증착물질 용융부(121)에서 증착물질 확산배출부(110)가 분리된 상태에서 증착물질 공급유로(123)를 통해 보충될 수 있다.
또한, 크루시블(120)은 열효율을 향상시키면서 전기 전도도를 적정하게 유지시킬 수 있도록 외면에 석영(Quartz), 흑연계열(Graphite 계열) 등에 의해 제작되는 내열하우징(127)이 결합된다. 이를 통해 내열성과 전기절연성 및 보온성 등이 향상될 수 있다.
본 실시 예에 따른 내열하우징(127)은 원통형으로 제작될 수 있으며, 유도가열부(130)에서 발생하는 전자기력에 의해 크루시블(120)의 발열(전류 흐름)을 유도한다.
증착물질 용융부(121)는, 크루시블(120)의 하단부에 형성되며, 유도가열부(130)에 의해 효과적으로 가열될 수 있도록 얇은 외벽을 가진다.
증착물질 공급유로(123)는, 크루시블(120)의 상단부에 형성되어 증착물질 용융부(121)와 연통하며, 하측에서 상측으로 갈수록 그 직경이 점진적으로 감소하는 원뿔 형태를 가진다. 이로 인하여 증착물질 공급유로(123)를 통해 증착물질 확산배출부(110)로 유도되는 기화 증착물의 이송 속도가 빨라져 신속한 이송이 가능하며, 증착물질 확산배출부(110)로 유입되는 기화 증착물이 보다 멀리까지 원활하게 확산될 수 있다.
열전도 단열부(125)는, 증착물질 확산배출부(110)의 단열과 열전도를 위하여 증착물질 공급유로(123)의 외측에 위치하도록 크루시블(120)의 상단부 외면에 형성된다. 이러한, 열전도 단열부(125)는, 크루시블(120)의 외면에서 이격되게 복수개 형성되는 단열홈부(125a)에 의해 이루어질 수 있다.
그리고, 단열홈부(125a)는 크루시블(120)의 외면을 따라 링형의 홈 형태로 형성되며, 크루시블(120)의 길이방향을 따라 이격되게 복수개 형성된다.
특히, 단열홈부(125a)는 증착물질 공급유로(123)를 따라 열전도와 단열이 효과적으로 이루어질 수 있도록 하측에서 상측으로 갈수록 크루시블(120)에서 형성되는 깊이가 점진적으로 짧아지게 형성된다. 예를 들어 단열홈부(125a) 중 가장 하측에 형성되는 단열홈부(125a)의 홈 깊이가 가장 깊게 형성되고, 크루시블(120)의 상측으로 갈수록 그 깊이가 점진적으로 짧아져 가장 상측에 형성되는 단열홈부(125a)의 홈 깊이가 가장 낮게 형성된다.
본 실시 예에 따른 유도가열부(130)는 고주파를 이용하여 증착물질 확산배출부(110) 및 크루시블(120)을 각각 가열하도록 증착물질 확산배출부(110)와 크루시블(120)의 외부에 각각 이격되게 배치된다. 이러한, 유도가열부(130)는 증착물질 확산배출부(110)를 가열하는 제1유도 가열부재(131)와, 크루시블(120)을 가열하는 제2유도 가열부재(133)를 포함한다. 이때, 제1유도 가열부재(131)와 제2유도 가열부재(133)는 판형 가열방식으로 구성될 수 있으며, 가열을 위하여 각각 발생되는 전자기력이 중첩되는 것이 방지된다.
제1유도 가열부재(131)는 증착물질 확산배출부(110)를 유도 가열하도록 케이스 단열부(115)의 외부에 결합된다. 이러한 제1유도 가열부재(131)는 증착물질 확산배출부(110)의 케이스 단열부(115) 외면에 결합되는 제1유도 가열판(131a)과, 제1유도 가열판(131a)을 차폐 및 전자기장의 집속을 위한 제1페라이트(131b)를 포함한다.
제1유도 가열판(131a)은 케이스 단열부(115)를 감싸도록 "U"자 형으로 형성되며, 외면에 제1페라이트(131b)가 결합된다. 이때, 제1유도 가열판(131a)은 전자기장의 생성 방향이 제2유도 가열부재(133)의 전자기장 생성 방향과 다른 방향을 가진다. 이를 통해 제1유도 가열부재(131)와 제2유도 가열부재(133)의 전자기장이 서로 상쇄되는 것을 방지할 수 있다.
제1페라이트(131b)는 제1유도 가열판(131a)의 외면에 결합되어 차폐를 기능을 수행하며, 제1유도 가열판(131a)의 전자기장을 증착물질 확산배출부(110)로 집속시킨다.
제2유도 가열부재(133)는 내열하우징(127)의 외면을 코일 형태로 감싸는 판형태의 유도가열 판형코일(133a)과, 유도가열 판형코일(133a)을 차폐하기 위한 제2페라이트(133b)를 구비한다. 유도가열 판형코일(133a)은 크루시블(120)의 길이방향을 따라 배치되고, 전자기장의 생성 방향이 제1유도 가열판(131a)과 전자기장 생성방향과 다른 방향을 가지게 되어 전자기장이 상쇄되는 것이 방지된다.
제2페라이트(133b)는 원통형으로 형성되어 내부에 크루시블(120)과 유도가열 판형코일(133a)이 삽입되며, 유도가열 판형코일(133a)의 전자기장을 크루시블(120)로 집속시켜 크루시블(120)의 과전류 생성을 더욱 촉진시킨다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 제1실시 예에 따른 수직형 유도가열 증착장치의 작용을 설명한다.
먼저, 크루시블(120)에서 증착물질 확산배출부(110)를 분리한 상태에서 증착물질 공급유로(123)를 통해 액상 또는 파우더 형태의 증착 물질을 크루시블(120)로 투입하고, 증착물질 확산배출부(110)를 크루시블(120)에 결합한다.
그리고, 제어부의 제어에 따라 유도가열부(130)가 작동하면 제1유도 가열부재(131) 및 제2유도 가열부재(133)에서 전자기장이 발생하고, 전자기장에 의해 물질확산 케이스(111) 및 크루시블(120)에 전류가 유도되어 물질확산 케이스(111) 및 크루시블(120)이 각각 가열된다.
이후, 크루시블(120)의 온도가 설정온도까지 가열되면 크루시블(120)에 수용되는 증착 물질이 가열되면서 기화되고, 기화된 기화 증착물이 증착물질 공급유로(123)를 통해 물질확산 케이스(111)의 내부로 공급된다. 그리고 물질확산 케이스(111)로 유입되는 기화 증착물은 노즐커버(113)의 배출노즐(113a)을 통해 기판이 위치된 진공챔버로 배출된다.
이때, 증착물질 확산배출부(110)와 크루시블(120)이 제1유도 가열부재(131) 및 제2유도 가열부재(133)에 의해 각각 가열되므로, 증착물질 확산배출부(110)와 크루시블(120)를 정확한 온도로 가열할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 수직형 유도가열 증착장치(100)는 수직형 노즐커버(113)에 상하로 배출노즐(113a)이 형성되므로, 유기발광다이오드(OLED) 제조공정에서 대형의 기판을 수직으로 배치하고 기판의 측면에서 증착 물질을 기화시켜 증착할 수 있다. 따라서, 증착과정에서 기판이 변형되는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 수직형 유도가열 증착장치(100)는, 증착 물질을 가열하기 위한 크루시블(120)과, 기화 증착물을 배출하는 증착물질 확산배출부(110)가 탈착되므로, 크루시블(120)에 액상 또는 파우더 형태의 증착 물질을 간편하게 보충할 있다. 따라서 사용상의 편의성을 향상시킬 수 있으며, 증착 물질을 변경할 때 간편하게 변경하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 수직형 유도가열 증착장치(100)는, 증착물질 확산배출부(110)가 제1유도 가열부재(131)에 의해 가열되고, 크루시블(120)이 제2유도 가열부재(133)에 의해 가열되므로, 증착물질 확산배출부(110)와 크루시블(120)가 개별적으로 가열되어 증착물질의 용융과 확산에 따라 증착물질 확산배출부(110)와 크루시블(120)의 온도를 정확하게 가열 및 유지시킬 수 있다. 더하여 제1유도 가열부재(131)의 제1유도 가열판(131a)과 제2유도 가열부재(133)의 유도가열 판형코일(133a)의 전자기장이 서로 상쇄되는 것이 방지되어 가열효과를 향상시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : 수직형 유도가열 증착장치 110 : 증착물질 확산배출부
111 : 물질확산 케이스 113 : 노즐커버
113a : 배출노즐 115 : 케이스 단열부
115a : 지지단부 117 : 넥크부
117a : 지지플랜지 120 : 크루시블
121 : 증착물질 용융부 123 : 증착물질 공급유로
125 : 열전도 단열부 125a : 단열홈부
127 : 내열하우징 130 : 유도 가열부
131 : 제1유도 가열부재 131a : 제1유도 가열판
131b : 제1페라이트 133 : 제2유도 가열부재
133a : 유도가열 판형코일 133b : 제2페라이트
140 : 연결 단열부 141 : 중공형 단열케이스
141a : 단열플랜지 143 : 단열체

Claims (9)

  1. 증착 물질이 내부로 유입되며, 상기 증착 물질을 측면으로 배출하는 증착물질 확산배출부; 상기 증착 물질을 상기 증착물질 확산배출부로 공급하도록 내부에 증착을 위한 물질을 수용하며, 상기 증착물질 확산배출부와 연결되는 크루시블; 및 고주파를 이용하여 상기 증착물질 확산배출부 및 상기 크루시블을 가열하도록 상기 증착물질 확산배출부와 상기 크루시블의 외부에 배치되는 유도가열부;를 포함하며,
    상기 증착물질 확산배출부는, 하단부에 상기 크루시블과 연통하는 넥크부를 구비하며,
    상기 증착물질 확산배출부와 상기 크루시블 사이에 상기 넥크부를 방열하기 위한 연결 단열부가 구비되고,
    상기 증착물질 확산배출부는, 상기 넥크부가 일체로 형성되어 상기 넥크부를 통해 상기 증착 물질이 유입되며, 일측면에 개방부가 형성되는 물질확산 케이스;
    상기 개방부를 커버하도록 상기 물질확산 케이스와 결합되며, 길이방향으로 상기 증착 물질을 배출하는 복수의 노즐을 구비하는 노즐커버; 및
    상기 물질확산 케이스와 상기 노즐커버를 단열하고 상기 유도가열부와 절연하도록 상기 물질확산 케이스가 내부로 삽입되는 케이스 단열부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 유도가열 증착장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 크루시블은, 내부에 증착을 위한 물질이 수용되어 용융되는 증착물질 용융부;
    상기 증착물질 용융부에 발생하는 기체 상태의 상기 증착 물질을 상기 증착물질 확산배출부로 공급하기 위하여 상기 증착물질 확산배출부와 연통하는 증착물질 공급유로; 및
    상기 증착물질 공급유로가 형성되는 상단부의 열전도와 단열을 위하여 상기 증착물질 공급유로의 외측에 형성되는 열전도 단열부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 유도가열 증착장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 증착물질 공급유로는, 하측에서 상측으로 갈수록 넓이가 점진적으로 감소되며,
    상기 열전도 단열부는, 상기 크루시블의 외면에서 홈 형태로 이격되게 복수개 형성되는 것을 특징으로 하는 수직형 유도가열 증착장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 열전도 단열부는, 상기 크루시블의 외면에서 이격되게 복수개 형성되는 단열홈부를 구비하며,
    상기 단열홈부는, 하측에서 상측으로 갈수록 상기 크루시블에서 형성되는 깊이가 점진적으로 짧아지는 것을 특징으로 하는 수직형 유도가열 증착장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 유도가열부는, 상기 증착물질 확산배출부를 가열하는 제1유도 가열부재; 및
    상기 크루시블을 가열하는 제2유도 가열부재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 유도가열 증착장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1유도 가열부재는, 상기 증착물질 확산배출부의 외면을 커버하는 제1유도 가열판; 및
    상기 제1유도 가열판을 차폐하는 제1페라이트;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 유도가열 증착장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제2유도 가열부재는, 상기 크루시블을 코일 형태로 감싸는 유도가열 판형코일; 및
    상기 유도가열 판형코일을 차폐하는 제2페라이트;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 유도가열 증착장치.
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