KR20140080607A - 유기물 증발 장치 - Google Patents

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KR20140080607A
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이한주
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엘지디스플레이 주식회사
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    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/10—Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of electroluminescent light sources

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Abstract

본 발명은 유기재료를 수용하는 내부 공간 및 가열된 상기 유기재료가 방출되는 개구부를 포함하는 가열 용기; 상기 유기재료를 증발온도 이상으로 가열하기 위해 가열된 유체를 상기 가열 용기의 외부에서 내부 공간으로 순환시키는 순환부; 및 상기 유체를 상기 유기재료의 증발온도 이상 변성온도 이하로 가열하는 온도 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물 증발 장치에 관한 것으로,
본 발명에 따르면, 가열 용기 내 유기 재료를 균일하게 가열하는 효과가 있다.

Description

유기물 증발 장치{Crucible for heating organic metarial}
본 발명은 유기물 증발 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유기재료의 변성을 감소시키는 유기물 증발 장치에 관한 것이다.
최근, 평판 디스플레이(Flat Panel Display)는 멀티미디어의 발달과 함께 그 중요성이 증대되고 있다. 이에 부응하여 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display), 발광표시장치(Light Emitting Display) 등과 같은 여러 가지의 평판 디스플레이가 실용화되고 있다.
이러한, 평판 디스플레이 중에서 유기 발광 표시 장치는 응답속도가 1ms 이하로서 고속의 응답속도를 가지며, 소비 전력이 낮고, 자체 발광이므로 시야각에 문제가 없어서, 차세대 평판 디스플레이로 주목받고 있다.
유기 발광 표시 장치는 자발광소자로서, 비발광소자인 액정표시장치에 사용되는 백라이트가 필요하지 않기 때문에 경량 박형이 가능하다. 그리고, 액정표시장치에 비해 시야각 및 대조비가 우수하며, 소비전력 측면에서도 유리하다. 또한, 직류 저전압 구동이 가능하고, 응답속도가 빠르며, 내부 구성요소가 고체이기 때문에 외부충격에 강하고, 사용 온도범위도 넓은 장점을 가지고 있다.
특히, 제조공정이 단순하기 때문에 생산원가를 기존의 액정표시장치 보다 많이 절감할 수 있는 장점이 있다.
유기 발광 표시 장치는 투명한 제 1 기판의 상부에 구성한 박막트랜지스터 어레이부와, 박막트랜지스터 어레이부와 전기적으로 연결되는 제 1 전극과 발광층과 제 2 전극으로 구성된다.
이를 좀더 자세히 설명하면, 상기 제 1 기판 상에 게이트전극과, 액티브층과 소스전극과 드레인전극을 포함하는 구동소자인 박막트랜지스터가 구성되고, 구동소자의 상부에는 절연막을 사이에 두고 구동소자의 드레인전극과 접촉하는 제 1 전극(양극전극)과, 제 1 전극의 상부에 측정한 색의 빛을 발광하는 발광층과, 발광층의 상부에는 제 2 전극(음극전극)이 구성된다.
상기 발광층은 적, 녹, 청의 컬러를 표현하게 되는데, 일반적인 방법으로는 상기 각 화소마다 적, 녹, 청색을 발광하는 별도의 유기물질을 패턴하여 사용한다.
상기 유기 발광 표시 장치는 정공 제공층인 양극(anode)전극과 전자 제공층인 음극(cathode)전극에서 발생된 정공과 전자가 각각 정공주입층(hole injection layer)과 정공수송층(hole transport layer), 그리고 전자수송층(electron transport layer)과 전자주입층(electron injection layer)을 거쳐 발광층에서 p-n접합을 통해 전자와 정공이 이동하면서 서로 재결합하여, 이때 발생하는 에너지 차로 인해 빛을 방출하는 원리를 이용한다.
상술한 바와 같은 구조를 갖는 유기 발광 표시 장치는, 상기 양극 및 음극을 제외한 나머지 구성요소인 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 및 전자주입층 등과 같은 유기박막은 통상 진공증착법을 통해 형성된다.
상기 진공증착법은 내부 압력이 10-6 ~ 10-7torr 조절되는 진공챔버와 이의 내부에 기판과 대향되게 설치되고, 소량의 유기물이 담긴 도가니와, 상기 도가니에 설치되어 유기물을 가열 승화시키기 위한 히터(heater)를 포함하는 진공증착장비에 의해 진행된다.
도 1은 종래 기술에 따른 진공증착장비를 나타내는 도면이다.
도 1에서 알 수 있듯이, 진공증착장비(10)는 도가니(20), 및 히터(30)를 포함한다.
상기 도가니(20) 내에는 유기박막 형성을 위한 유기물(50)이 분말상태로 담겨져 있으며, 상기 도가니(20)의 양측에는 상기 도가니(50)를 가열하여 상기 도가니(20) 내에 담겨있는 유기물(50)을 가열 승화시키기 위한 히터(30)가 장착되어 있다.
도가니(20) 외부에 있는 히터(30)에 의해 가열된 유기물(50)은 증기로 변하여 도가니(20) 외부로 방출된다.
그런데, 종래 기술에 따른 진공증착장비(10)는 상기 히터(30)로부터 발생되는 열이 상기 도가니(20) 내에 담겨져 있는 유기물(50)에 균일하게 전달되지 못해 문제된다.
또한, 종래 기술에 따른 진공증착장비(10)는 도가니(20) 내부에 존재하는 유기물(50)의 온도를 정확하게 제어하지 못하여 유기물(50)이 변성온도 이상 가열되어 물성이 변화되어 문제된다.
본 발명은 상술한 바와 문제점을 해결하고자 고안된 것으로, 본 발명은 유기재료를 균일하게 가열하는 유기물 증발 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하고자 고안된 것으로, 본 발명은 유기 재료를 변성온도 이하로 가열하는 유기물 증발 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해서, 유기재료를 수용하는 내부 공간 및 가열된 상기 유기재료가 방출되는 개구부를 포함하는 가열 용기; 상기 유기재료를 증발온도 이상으로 가열하기 위해 가열된 유체를 상기 가열 용기의 외부에서 내부 공간으로 순환시키는 순환부; 및 상기 유체를 상기 유기재료의 증발온도 이상 변성온도 이하로 가열하는 온도 제어부를 포함하는 유기물 증발 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 우선, 가열 용기 내 유기 재료를 균일하게 가열하는 효과가 있다.
또한, 유기 재료의 온도를 변성 온도 이하로 제어하여 유기 재료의 변성율을 감소시키는 효과가 있다.
또한, 가열 용기 내부 온도를 용이하고 신속하게 감소시켜 유지 보수를 용이하게 하는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 진공증착장비를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 유기물 증발 장치의 제1 실시예를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 유기물 증발 장치의 순환부의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 유기물 증발 장치의 제2 실시예를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 유기물 증발 장치의 제3 실시예를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 유기물 증발 장치에 따른 유기 재료의 가열 온도를 비교하는 도면이다.
이하에서는 본 발명에 따른 유기물 증발 장치를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
<유기물 증발 장치의 제1 실시예>
도 2는 본 발명에 따른 유기물 증발 장치의 제1 실시예를 나타내는 도면이다.
도 2에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 유기물 증발 장치(100)는 가열 용기(200), 순환부(300), 및 온도 제어부(400)를 포함한다.
가열 용기(200)는 유기재료(500)를 수용하는 내부 공간, 가열된 상기 유기재료(500)가 방출되는 개구부(210), 관통부(220), 및 실링부(230)를 포함하여, 상기 내부 공간에 수납된 유기재료(500)를 가열한다.
가열 용기(200)에 수납된 유기재료(500)는 순환부(300)를 순환하는 고온의 유체에 의해 가열되어 기체 상태로 상변화하여 가열 용기(200) 외부로 방출된다.
가열 용기(200)는 유기재료(500)를 기체 상태로 상변화시키기 위해 소정의 온도로 가열되어야 한다. 이때 소정의 온도는 유기재료(500)의 특성에 따라 구체적으로 설정되는 온도이다.
일 실시예에 있어서, 상기 소정의 온도는 유기재료(500)가 기체로 상변화 할 수 있도록 적어도 유기재료(500)의 증발온도 이상으로 설정될 수 있다. 다만, 유기재료(500)의 특성 상 지나치게 가열되면 그 특성이 변성될 수 있으므로 상기 온도는 유기재료(500)의 변성온도 이하로 설정될 수 있다.
개구부(210)는 일 실시예에 있어서, 가열 용기(200)의 상측에 형성될 수 있고, 상기 개구부(210)는 상기 유기재료(500)가 가열되면서 튀는 현상을 방지하기 위한 배플(baffle; 미도시)이 형성될 수 있다. 상기 배플에는 복수개의 개구공이 형성되어, 상기 개구공을 통해 기체 상태의 유기재료(500)가 빠져나갈 수 있다.
관통부(220)는 일 실시예에 있어서, 가열 용기(200)의 일측에 형성될 수 있고, 관통부(220)는 순환부(300)가 가열 용기(200)의 내부 공간으로 삽입될 수 있도록 소정의 홀을 가열 용기(200)에 형성한다.
다만, 관통부(220)가 반드시 가열 용기(200)의 일측에 형성되어야 하는 것은 아니고 가열 용기(200)의 형태에 따라 다양하게 변형되어 형성될 수 있고, 순환부(300)가 개구부(210)를 통해 가열 용기(200)의 내부 공간으로 삽입되는 경우 상기 관통부(220)는 형성되지 아니할 수 있다.
실링부(230)는 상기 관통부(220) 및 순환부(300) 사이에 형성되어 관통부(220) 및 순환부(300)를 밀봉한다. 실링부(230)는 관통부(220) 및 순환부(300)를 밀봉하여 유기재료(500)가 가열 용기(200) 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있다.
순환부(300)는 유기재료(500)를 증발온도 이상으로 가열하기 위해 가열된 유체를 상기 가열 용기의 외부에서 내부 공간으로 순환시킨다. 일 실시예에 있어서, 순환부(300)는 고온의 유체가 유동할 수 있는 내부 중공을 포함하는 파이프의 형태로 형성될 수 있다.
순환부(300)는 유기재료(500)를 가열하기 위해 고온의 유체를 순환부(300) 내부 중공으로 순환시킨다.
상기 유체는 유기재료(500)의 증발온도 이상 변성온도 이하에서 액체 상태로 존재하는 고분자 화합물 또는 유기재료(500)의 증발온도 이상 변성온도 이하에서 기체 상태로 존재하는 기체일 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 유체는 300℃ 이상 400℃ 이하로 가열되어 유기재료(500)를 가열하는 액상의 고분자 화합물일 수 있다.
순환부(300)는 유기재료(500)와 직접 접촉하여 유기재료(500)를 가열하므로 유기재료(500)와 반응하지 않는 물질로 구성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 순환부(300)는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au) 브론나이트라이드(BNx), 알루미나(Al2O3), 탄탈륨(Ta), 서스(Steel Use Stainless), 및 코팅된 그라파이트(pyrocarbone coating graphite) 중 어느 하나로 형성되거나, 이들 중 적어도 둘 이상의 물질의 합금으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 물질 중 어느 하나의 물질로 코팅되어 형성될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 유기물 증발 장치의 순환부의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 3의 (a), (b), (c)에서 알 수 있듯이, 상기 순환부(300)는 상기 순환부(300)에서 돌출되어 형성되어, 상기 순환부(300) 및 유기재료(500)의 접촉면적을 증가시키는 발열판(330)을 더 포함할 수 있다.
순환부(300) 및 유기재료(500)는 직접 접촉되어 있고, 유기재료(500)는 순환부(300)를 순환하는 고온의 유체에 의해 가열되므로, 발열판(330)에 의해 접촉면적이 증가하면 보다 용이하게 유기재료(500)를 가열할 수 있다.
온도 제어부(400)는 순환부(300)를 순환하는 유체를 상기 유기재료(500)의 증발온도 이상 변성온도 이하로 가열한다. 일 실시예에 있어서, 온도 제어부(400)는 가열 용기(200) 외부에서 순환부(300)의 일단에 연결되어 유체를 가열할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 온도 제어부(400)는 상기 가열 용기(200) 내부 및 외부에 중 적어도 어느 한 곳에 상기 유체의 온도를 측정하는 온도센서를 포함할 수 있다. 상기 온도센서는 유체의 온도를 측정하거나 가열 용기(200) 내부의 유기재료(500)의 온도를 직접 측정하여 온도 제어부(400)가 더욱 정확한 온도제어를 수행할 수 있도록 한다.
<유기물 증발 장치의 제2 실시예>
도 4는 본 발명에 따른 유기물 증발 장치의 제2 실시예를 나타내는 도면이다.
도 4에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 유기물 증발 장치(100)는 가열 용기(200), 제1 순환부(310), 제2 순환부(320), 및 온도 제어부(400)를 포함한다.
가열 용기(200)는 유기재료(500)를 수용하는 내부 공간, 가열된 상기 유기재료(500)가 방출되는 개구부(210), 관통부(220), 및 실링부(230)를 포함하여, 상기 내부 공간에 수납된 유기재료(500)를 가열한다.
가열 용기(200)에 수납된 유기재료(500)는 순환부(300)를 순환하는 고온의 유체에 의해 가열되어 기체 상태로 상변화하여 가열 용기(200) 외부로 방출된다.
가열 용기(200)는 유기재료(500)를 기체 상태로 상변화시키기 위해 소정의 온도로 가열되어야 한다. 이때 소정의 온도는 유기재료(500)의 특성에 따라 구체적으로 설정되는 온도이다.
일 실시예에 있어서, 상기 소정의 온도는 유기재료(500)가 기체로 상변화 할 수 있도록 적어도 유기재료(500)의 증발온도 이상으로 설정될 수 있다. 다만, 유기재료(500)의 특성 상 지나치게 가열되면 그 특성이 변성될 수 있으므로 상기 온도는 유기재료(500)의 변성온도 이하로 설정될 수 있다.
개구부(210)는 일 실시예에 있어서, 가열 용기(200)의 상측에 형성될 수 있고, 상기 개구부(210)는 상기 유기재료(500)가 가열되면서 튀는 현상을 방지하기 위한 배플(baffle; 미도시)이 형성될 수 있다. 상기 배플에는 복수개의 개구공이 형성되어, 상기 개구공을 통해 기체 상태의 유기재료(500)가 빠져나갈 수 있다.
관통부(220)는 일 실시예에 있어서, 가열 용기(200)의 일측에 형성될 수 있고, 관통부(220)는 순환부(300)가 가열 용기(200)의 내부 공간으로 삽입될 수 있도록 소정의 홀을 가열 용기(200)에 형성한다.
다만, 관통부(220)가 반드시 가열 용기(200)의 일측에 형성되어야 하는 것은 아니고 가열 용기(200)의 형태에 따라 다양하게 변형되어 형성될 수 있고, 순환부(300)가 개구부(210)를 통해 가열 용기(200)의 내부 공간으로 삽입되는 경우 상기 관통부(220)는 형성되지 아니할 수 있다.
실링부(230)는 상기 관통부(220) 및 순환부(300) 사이에 형성되어 관통부(220) 및 순환부(300)를 밀봉한다. 실링부(230)는 관통부(220) 및 순환부(300)를 밀봉하여 유기재료(500)가 가열 용기(200) 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있다.
제1 순환부(310)는 상기 가열 용기(500)의 내부 공간 중 하단부에 형성되고, 제2 순환부(320)는 상기 가열 용기(500)의 내부 공간 중 상단부에 형성된다.
제1 순환부(310) 및 제2 순환부(320)는 상기 유기재료(500)의 적재량, 상기 유기재료(500)의 증발속도, 및 상기 유기재료(500)의 온도분포 중 적어도 하나를 고려하여 동작 여부가 결정된다.
예를 들어, 가열 용기(500)의 상단부까지 유기재료(500)가 적재되어 있는 경우 제2 순환부(320)를 가동할 수 있고, 유기재료(500)의 온도분포가 상단과 하단에서 차이가 나는 경우 제1 순환부(310) 및 제2 순환부(320)를 순환하는 유체의 온도를 상이하게 제어하여 온도분포를 균일하게 할 수 있고, 유기재료(500)의 증발속도를 증가시키고자 할 때 제1 순환부(310) 및 제2 순환부(320)를 동시에 동작시킬 수 있다.
제1 순환부(310) 및 제2 순환부(320)는 유기재료(500)를 증발온도 이상으로 가열하기 위해 가열된 유체를 상기 가열 용기의 외부에서 내부 공간으로 순환시킨다. 일 실시예에 있어서, 제1 순환부(310) 및 제2 순환부(320)는 고온의 유체가 유동할 수 있는 내부 중공을 포함하는 파이프의 형태로 형성될 수 있다.
제1 순환부(310) 및 제2 순환부(320)는 유기재료(500)를 가열하기 위해 고온의 유체를 제1 순환부(310) 및 제2 순환부(320) 내부 중공으로 순환시킨다.
상기 유체는 유기재료(500)의 증발온도 이상 변성온도 이하에서 액체 상태로 존재하는 고분자 화합물 또는 유기재료(500)의 증발온도 이상 변성온도 이하에서 기체 상태로 존재하는 기체일 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 유체는 300℃ 이상 400℃ 이하로 가열되어 유기재료(500)를 가열하는 액상의 고분자 화합물일 수 있다.
제1 순환부(310) 및 제2 순환부(320)는 유기재료(500)와 직접 접촉하여 유기재료(500)를 가열하므로 유기재료(500)와 반응하지 않는 물질로 구성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제1 순환부(310) 및 제2 순환부(320)는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au) 브론나이트라이드(BNx), 알루미나(Al2O3), 탄탈륨(Ta), 및 코팅된 그라파이트(pyrocarbone coating graphite) 중 어느 하나로 형성되거나, 이들 중 적어도 둘 이상의 물질의 합금으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 물질 중 어느 하나의 물질로 코팅되어 형성될 수 있다.
제1 순환부(310) 및 제2 순환부(320)는 제1 순환부(310) 및 제2 순환부(320)에서 돌출되어 형성되어, 제1 순환부(310) 및 제2 순환부(320) 및 유기재료(500)의 접촉면적을 증가시키는 발열판(330; 도 3 참조)을 더 포함할 수 있다.
제1 순환부(310) 및 제2 순환부(320)과 유기재료(500)는 직접 접촉되어 있고, 유기재료(500)는 제1 순환부(310) 및 제2 순환부(320)를 순환하는 고온의 유체에 의해 가열되므로, 발열판(330)에 의해 접촉면적이 증가하면 보다 용이하게 유기재료(500)를 가열할 수 있다.
온도 제어부(400)는 순환부(300)를 순환하는 유체를 상기 유기재료(500)의 증발온도 이상 변성온도 이하로 가열한다. 일 실시예에 있어서, 온도 제어부(400)는 가열 용기(200) 외부에서 순환부(300)의 일단에 연결되어 유체를 가열할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 온도 제어부(400)는 상기 가열 용기(200) 내부 및 외부에 중 적어도 어느 한 곳에 상기 유체의 온도를 측정하는 온도센서를 포함할 수 있다. 상기 온도센서는 유체의 온도를 측정하거나 가열 용기(200) 내부의 유기재료(500)의 온도를 직접 측정하여 온도 제어부(400)가 더욱 정확한 온도제어를 수행할 수 있도록 한다.
<유기물 증발 장치의 제3 실시예>
도 5는 본 발명에 따른 유기물 증발 장치의 제3 실시예를 나타내는 도면이다.
도 5에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 유기물 증발 장치(100)는 가열 용기(200), 순환부(300), 및 온도 제어부(400)를 포함한다.
가열 용기(200)는 유기재료(500)를 수용하는 내부 공간, 가열된 상기 유기재료(500)가 방출되는 개구부(210), 관통부(220), 및 실링부(230)를 포함하여, 상기 내부 공간에 수납된 유기재료(500)를 가열한다.
가열 용기(200)에 수납된 유기재료(500)는 순환부(300)를 순환하는 고온의 유체에 의해 가열되어 기체 상태로 상변화하여 가열 용기(200) 외부로 방출된다.
가열 용기(200)는 유기재료(500)를 기체 상태로 상변화시키기 위해 소정의 온도로 가열되어야 한다. 이때 소정의 온도는 유기재료(500)의 특성에 따라 구체적으로 설정되는 온도이다.
일 실시예에 있어서, 상기 소정의 온도는 유기재료(500)가 기체로 상변화 할 수 있도록 적어도 유기재료(500)의 증발온도 이상으로 설정될 수 있다. 다만, 유기재료(500)의 특성 상 지나치게 가열되면 그 특성이 변성될 수 있으므로 상기 온도는 유기재료(500)의 변성온도 이하로 설정될 수 있다.
개구부(210)는 일 실시예에 있어서, 가열 용기(200)의 상측에 형성될 수 있고, 상기 개구부(210)는 상기 유기재료(500)가 가열되면서 튀는 현상을 방지하기 위한 배플(baffle; 미도시)이 형성될 수 있다. 상기 배플에는 복수개의 개구공이 형성되어, 상기 개구공을 통해 기체 상태의 유기재료(500)가 빠져나갈 수 있다.
관통부(220)는 일 실시예에 있어서, 가열 용기(200)의 일측에 형성될 수 있고, 관통부(220)는 순환부(300)가 가열 용기(200)의 내부 공간으로 삽입될 수 있도록 소정의 홀을 가열 용기(200)에 형성한다.
다만, 관통부(220)가 반드시 가열 용기(200)의 일측에 형성되어야 하는 것은 아니고 가열 용기(200)의 형태에 따라 다양하게 변형되어 형성될 수 있고, 순환부(300)가 개구부(210)를 통해 가열 용기(200)의 내부 공간으로 삽입되는 경우 상기 관통부(220)는 형성되지 아니할 수 있다.
실링부(230)는 상기 관통부(220) 및 순환부(300) 사이에 형성되어 관통부(220) 및 순환부(300)를 밀봉한다. 실링부(230)는 관통부(220) 및 순환부(300)를 밀봉하여 유기재료(500)가 가열 용기(200) 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있다.
순환부(300)는 유기재료(500)를 증발온도 이상으로 가열하기 위해 가열된 유체를 상기 가열 용기의 외부에서 내부 공간으로 순환시킨다. 일 실시예에 있어서, 순환부(300)는 고온의 유체가 유동할 수 있는 내부 중공을 포함하는 파이프의 형태로 형성될 수 있다.
순환부(300)는 유기재료(500)를 가열하기 위해 고온의 유체를 순환부(300) 내부 중공으로 순환시킨다.
상기 유체는 유기재료(500)의 증발온도 이상 변성온도 이하에서 액체 상태로 존재하는 고분자 화합물 또는 유기재료(500)의 증발온도 이상 변성온도 이하에서 기체 상태로 존재하는 기체일 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 유체는 300℃ 이상 400℃ 이하로 가열되어 유기재료(500)를 가열하는 액상의 고분자 화합물일 수 있다.
순환부(300)는 유기재료(500)와 직접 접촉하여 유기재료(500)를 가열하므로 유기재료(500)와 반응하지 않는 물질로 구성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 순환부(300)는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au) 브론나이트라이드(BNx), 알루미나(Al2O3), 탄탈륨(Ta), 및 코팅된 그라파이트(pyrocarbone coating graphite) 중 어느 하나로 형성되거나, 이들 중 적어도 둘 이상의 물질의 합금으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 물질 중 어느 하나의 물질로 코팅되어 형성될 수 있다.
순환부(300)는 상기 유체가 상기 유체의 온도를 감소시켜 유지보수를 용이하게 하는 온도 냉각부(420)를 통과할 수 있도록 상기 유체의 유동 경로를 변경하는 경로 조절 부재를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 경로 조절 부재는 온도 가열부(410)를 통과하여 순환하는 유체가 온도 냉각부(420)를 순환하도록 유체의 순환 경로를 변경시켜 고온의 유체를 저온으로 냉각시킬 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 경로 조절 부재는 온도 가열부(410)를 통과하여 순환하는 고온의 유체를 순환부(300)에서 제거하고, 온도 냉각부(420)를 통과하여 순환하는 저온의 유체를 순환부(300)에 주입하여 가열 용기(200) 및 유기재료(500)를 더욱 신속하게 냉각시킬 수 있다.
순환부(300)는 상기 순환부(300)에서 돌출되어 형성되어, 상기 순환부(300) 및 유기재료(500)의 접촉면적을 증가시키는 발열판(330; 도 3 참조)을 더 포함할 수 있다.
순환부(300) 및 유기재료(500)는 직접 접촉되어 있고, 유기재료(500)는 순환부(300)를 순환하는 고온의 유체에 의해 가열되므로, 발열판(330)에 의해 접촉면적이 증가하면 보다 용이하게 유기재료(500)를 가열할 수 있다.
온도 제어부(400)는 순환부(300)를 순환하는 유체를 상기 유기재료(500)의 증발온도 이상 변성온도 이하로 가열한다. 일 실시예에 있어서, 온도 제어부(400)는 가열 용기(200) 외부에서 순환부(300)의 일단에 연결되어 유체를 가열할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 온도 제어부(400)는 상기 가열 용기(200) 내부 및 외부에 중 적어도 어느 한 곳에 상기 유체의 온도를 측정하는 온도센서를 포함할 수 있다. 상기 온도센서는 유체의 온도를 측정하거나 가열 용기(200) 내부의 유기재료(500)의 온도를 직접 측정하여 온도 제어부(400)가 더욱 정확한 온도제어를 수행할 수 있도록 한다.
일 실시예에 있어서, 온도 제어부(400)는 온도 가열부(410) 및 온도 냉각부(420)를 포함할 수 있다.
온도 가열부(410)는 상기 유체를 상기 유기재료(500)의 증발온도 이상 변성온도 이하로 가열한다.
온도 냉각부(420)는 상기 유체의 온도를 감소시켜 가열 용기(200) 및 유기재료(500)를 신속하게 냉각시켜, 유지보수를 용이하게 한다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 구성을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 유기물 증발 장치에 따른 유기 재료의 가열 온도를 비교하는 도면이다.
도 6에서 a곡선은 종래 기술에 따른 유기물 증발 장치를 사용하는 경우 유기 재료가 균일하게 가열되지 못하며, 일부 유기 재료는 변성온도를 초과하여 변성을 일으키는 것을 나타내는 곡선이고, b곡선은 본 발명에 따른 유기물 증발 장치를 사용하여 유기 재료를 가열하는 경우 변성온도를 초과하지 않아 유기 재료의 변성을 방지할 수 있으며, 대부분의 유기재료가 증발온도를 초과하여 가열되기 때문에 신속하고 균일하게 증기로 기화할 수 있음을 보여준다.
즉, 도 6에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 유기물 증발 장치를 사용하여 유기 재료를 가열하면 유기 재료를 보다 효율적으로 가열할 수 있다.
그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해하여야한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 - 유기물 증발 장치 200 - 가열 용기
210 - 개구부 220 - 관통부
230 - 실링부 300 - 순환부
310 - 제1 순환부 320 - 제2 순환부
330 - 발열판 400 - 온도 제어부
410 - 온도 가열부 420 - 온도 냉각부
500 - 유기재료

Claims (10)

  1. 유기재료를 수용하는 내부 공간 및 가열된 상기 유기재료가 방출되는 개구부를 포함하는 가열 용기;
    상기 유기재료를 증발온도 이상으로 가열하기 위해 가열된 유체를 상기 가열 용기의 외부에서 내부 공간으로 순환시키는 순환부; 및
    상기 유체를 상기 유기재료의 증발온도 이상 변성온도 이하로 가열하는 온도 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물 증발 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가열 용기는,
    상기 순환부가 통과하는 관통부; 및
    상기 관통부 및 순환부를 밀봉하는 실링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물 증발 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 순환부는,
    상기 가열 용기의 내부 공간 중 하단부에 형성된 제1 순환부; 및
    상기 가열 용기의 내부 공간 중 상단부에 형성된 제2 순환부를 포함하고,
    상기 순환부는 상기 유기재료의 적재량, 상기 유기재료의 증발속도, 및 상기 유기재료의 온도분포 중 적어도 하나를 고려하여 상기 제1 순환부 및 제2 순환부의 동작 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 유기물 증발 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 순환부는,
    상기 순환부에서 돌출되어 형성되어, 상기 순환부 및 유기재료의 접촉면적을 증가시키는 발열판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물 증발 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 순환부는,
    구리(Cu), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au) 브론나이트라이드(BNx), 알루미나(Al2O3), 탄탈륨(Ta), 서스(Steel Use Stainless), 및 코팅된 그라파이트(pyrocarbone coating graphite) 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기물 증발 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 온도 제어부는,
    상기 유체를 상기 유기재료의 증발온도 이상 변성온도 이하로 가열하는 온도 가열부; 및
    상기 유체의 온도를 감소시켜 유지보수를 용이하게 하는 온도 냉각부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물 증발 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 순환부는,
    상기 유체가 상기 유체의 온도를 감소시켜 유지보수를 용이하게 하는 온도 냉각부를 통과할 수 있도록 상기 유체의 유동 경로를 변경하는 경로 조절 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물 증발 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 온도 제어부는,
    상기 가열 용기 내부 및 외부에 상기 유체의 온도를 측정하는 온도센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물 증발 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 유체는,
    상기 유기재료의 증발온도 이상 변성온도 이하에서 액체 상태로 존재하는 고분자 화합물 또는 상기 유기재료의 증발온도 이상 변성온도 이하에서 기체 상태로 존재하는 기체인 것을 특징으로 하는 유기물 증발 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 유체는,
    300℃ 이상 400℃ 이하에서 가열되어 상기 유기재료를 가열하는 액상의 고분자 화합물인 것을 특징으로 하는 유기물 증발 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101710063B1 (ko) * 2016-07-26 2017-02-28 에스엔유 프리시젼 주식회사 열 기상 증착장치

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