KR20140085092A

KR20140085092A - 증발원 가열 장치

Info

Publication number: KR20140085092A
Application number: KR1020120155281A
Authority: KR
Inventors: 김윤호; 안승환
Original assignee: 주식회사 선익시스템
Priority date: 2012-12-27
Filing date: 2012-12-27
Publication date: 2014-07-07

Abstract

증발원 가열 장치가 제공된다. 본 실시예에 따른 증발원 가열 장치는, 내부에 도가니가 삽입되며 상기 도가니의 외주면을 둘러싸는 관 상의 리플렉터(reflector)와; 상기 리플렉터의 내부의 상부측에 배치되며, 상기 도가니의 외벽 상단을 감싸도록 권선되는 시즈열선(steath heat wire)과; 상기 리플렉터의 내부의 하부측에 배치되며, 상기 도가니의 외벽 상단의 나머지 외벽을 감싸도록 권선되는 나선열선(bare heat wire)과; 상기 시즈열선 및 상기 나선열선을 상기 리플렉터의 내부에 고정하는 열선 고정부를 포함하여, 도가니의 상단의 가열 온도를 높여 도가니 입구에 증발입자가 부착되는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 도가니에 담긴 증발물질의 효과적인 증발을 유도할 수 있다.

Description

증발원 가열 장치{HEATING DEVICE OF EVAPORATION SOURCE}

본 발명은 증발원 가열 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 도가니의 상단의 가열 온도를 높여 도가니 입구에 증발입자가 부착되는 것을 방지할 수 있는 증발원 가열 장치에 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 액정표시장치보다 많이 절감할 수 있는 장점이다.

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

진공열증착법은 진공의 챔버 내에 기판을 배치하고, 일정 패턴이 형성된 쉐도우 마스크(shadow mask)를 기판에 정렬시킨 후, 증발원의 도가니를 가열하여 도가니에서 승화되는 유기물을 기판 상에 증착하는 방식으로 이루어진다. 최근에는 기판이 대면적화됨에 따라 대면적 기판에 유기 박막을 균일하게 증착하기 위해 선형 증발원이 사용되고 있다.

도가니를 가열하기 위해서 도가니의 외벽에는 열선이 고정되어 있는 히터가 마련되는데, 이러한 히터는 도가니 전체를 고온으로 가열할 수 있어야 하며, 증착 과정에서 일정한 발열량이 지속적으로 유지되어야 한다.

한편, 도가니에 증발물질을 충전하고 히터로 가열하면 증발물질이 증발되면서 방출되는 증발입자가 도가니의 입구에 부착되면서 도가니의 입구를 막는 경우가 발생한다. 이러한 도가니 입구에 증발입자가 부착되는 것을 방지하기 위해 도가니의 상단은 그 하단 보다 높은 온도로 가열할 필요가 있다.

종래 기술에 따른 증발원 가열 장치의 히터는, 도가니의 외주면을 따라 절연체가 피복되지 않은 나선열선(bare heat wire)을 나선형(螺旋形)으로 권선하거나 도가니의 길이 방향으로 지그재그 형태로 권선하여 구성된다.

그런데, 절연체가 피복되지 않은 나선열선을 권선하는 경우 서로 단락이 발생하는 것을 방지하기 위해 일정 간격을 띠우게 권선하게 되어 도가니의 상단에 온도를 높이기 위해 권선 밀도를 높이는데 한계가 있다.

또한, 도가니를 고온으로 가열함에 따라 나선열선은 열적 팽창이 일어나게 되며 이러한 나선열선의 팽창에 따른 단락을 방지하기 위해 권선 시 일정 간격을 유지하면서 권선하여야 하기 때문에 도가니의 상단의 온도를 높이기 위해 권선 밀도를 높이는데 한계가 있다.

본 발명은 도가니의 상단의 가열 온도를 높여 도가니 입구에 증발입자가 부착되는 것을 방지할 수 있는 증발원 가열 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 내부에 도가니가 삽입되며 상기 도가니의 외주면을 둘러싸는 관 상의 리플렉터(reflector)와; 상기 리플렉터의 내부의 상부측에 배치되며, 상기 도가니의 외벽 상단을 감싸도록 권선되는 시즈열선(steath heat wire)과; 상기 리플렉터의 내부의 하부측에 배치되며, 상기 도가니의 외벽 상단의 나머지 외벽을 감싸도록 권선되는 나선열선(bare heat wire)과; 상기 시즈열선 및 상기 나선열선을 상기 리플렉터의 내부에 고정하는 열선 고정부를 포함하는, 증발원 가열 장치가 제공된다.

상기 나선열선은 나선형(螺旋形)으로 권선될 수 있으며, 이 경우, 상기 열선 고정부는, 서로 이격되어 상기 리플렉터의 내면에 길이 방향으로 결합되는 복수의 지지바와; 나선형으로 권선된 상기 나선열선이 횡방향으로 삽입되도록 복수의 제1 걸림홈이 길이 방향으로 형성되며, 상기 복수의 지지바에 각각 대향하여 결합되는 복수의 고정바를 포함할 수 있다.

상기 시즈열선은 나선형으로 권선될 수 있으며, 이 경우, 상기 고정바에는 나선형으로 권선된 상기 시즈열선이 횡방향으로 삽입되도록 상기 제1 걸림홈의 상부에 복수의 제2 걸림홈이 더 형성될 수 있다.

상기 나선열선은 나선형(螺旋形)으로 권선될 수 있으며, 이 경우, 상기 열선 고정부는, 링 상의 지지부와; 상기 지지부에서 수직으로 연장되며, 서로 이격되어 배치되는 복수의 지지바와; 나선형으로 권선된 상기 나선열선이 횡방향으로 삽입되도록 복수의 제1 걸림홈이 길이 방향으로 형성되며, 상기 복수의 지지바에 각각 대향하여 결합되는 복수의 고정바를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 도가니의 상단의 가열 온도를 높여 도가니 입구에 증발입자가 부착되는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 도가니에 담긴 증발물질의 효과적인 증발을 유도할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증발원 가열 장치의 일부를 도시한 분해 사시도.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 증발원 가열 장치의 열선 고정부를 설명하기 위한 도면.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 증발원 가열 장치의 열선 고정부의 변형예를 설명하기 위한 도면.

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.

이하, 본 발명에 따른 증발원 가열 장치의 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 증발원 가열 장치의 일부를 도시한 분해 사시도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 증발원 가열 장치의 열선 고정부를 설명하기 위한 도면이다. 그리고, 도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 증발원 가열 장치의 열선 고정부의 변형예를 설명하기 위한 도면이다.

도 1 내지 도 5에는, 증발원 가열 장치(10), 리플렉터(12), 시즈열선(14), 나선열선(16), 단자부(15, 17), 열선 고정부(18, 18', 지지바(20), 고정바(22), 제1 걸림홈(24), 제2 걸림홈(26), 지지부(28)가 도시되어 있다.

본 실시예에 따른 증발원 가열 장치(10)는, 내부에 도가니가 삽입되며 상기 도가니의 외주면을 둘러싸는 관 상의 리플렉터(12)(reflector)와; 상기 리플렉터(12)의 내부의 상부측에 배치되며, 상기 도가니의 외벽 상단을 감싸도록 권선되는 시즈열선(14)(steath heat wire)과; 상기 리플렉터(12)의 내부의 하부측에 배치되며, 상기 도가니의 외벽 상단의 나머지 외벽을 감싸도록 권선되는 나선열선(16)(bare heat wire)과; 상기 시즈열선(14) 및 상기 나선열선(16)을 상기 리플렉터(12)의 내부에 고정하는 열선 고정부(18)를 포함하여, 도가니의 상단의 가열 온도를 높여 도가니 입구에 증발입자가 부착되는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 도가니에 담긴 증발물질의 효과적인 증발을 유도할 수 있다.

리플렉터(12)는, 그 내부에 도가니(미도시)가 삽입되며 도가니의 외주면을 둘러싸는 관 상의 부재이다. 참고로, 도가니는 기판에 증착되는 유기물 등의 증발물질을 담는 용기로서 여기서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.

리플렉터(12)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상단부와 하단부가 개방된 형태의 실린더 형상을 가질 수 있다. 리플렉터(12)의 내부에는 후술할 시즈열선(14)과 나선열선(16)이 위치한다.

리플렉터(12)는, 그 내부에 위치한 열선에서 방출되는 복사열을 도가니 측으로 반사시키게 된다. 이를 통해, 열선에서 방출되는 복사열 에너지의 낭비를 최소화할 수 있으며, 복사열 에너지가 도가니를 향해 집중적으로 방출됨으로써 도가니 내 유기물의 증발 작용을 보다 촉진할 수 있다.

본 실시예의 경우, 관 상의 리플렉터(12)는, 예를 들어 사각형 금속판을 둥글게 말아서 상호 접하는 양단부를 용접 등의 방법으로 접합시키는 방식으로 제작될 수도 있다.

시즈열선(14)(steath heat wire)는, 리플렉터(12)의 내부의 상부측에 배치되며, 도가니의 외벽 상단을 감싸도록 권선된다. 시즈열선(14)은, 메탈 시즈(금속파이프)에 발열선을 내장하고 절연 분말인 산화마그네슘(MgO)을 넣어 함께 충전하여 열선을 절연한 관 모양의 열선으로서, 단자부(15)에 전원을 연결하여 시즈히터를 구성하게 된다.

열선이 절연 분말이 충전된 메탈 시즈로 감싸있어 서로 접하도록 권선하여도 단락이 발생하지 않고, 메탈 시즈의 형상을 변형하여 다양한 형상으로 성형이 가능하다.

도가니에 증발물질을 충전하고 히터로 가열하면 증발물질이 증발되면서 방출되는 증발입자가 도가니의 입구에 부착되면서 도가니의 입구를 좁히는 경우가 발생할 수 있는데, 이러한 도가니 입구에 증발입자가 부착되는 것을 방지하기 위해 도가니의 상단은 그 하단 보다 높은 온도로 가열할 필요가 있다.

시즈열선(14)은 절연 분말이 충전된 메탈 시즈로 감싸있기 때문에서 서로 접하도록 권선할 수 있고 이에 따라 도가니의 상단에 시즈열선(14)의 권선 밀도를 높여 도가니의 상단을 그 하단 보다 높은 온도로 가열할 수 있다.

나선열선(16)(bare heat wire)은, 리플렉터(12)의 내부의 하부측에 배치되며, 도가니의 외벽 상단의 나머지 외벽을 감싸도록 권선된다. 시즈열선(14)이 권선된 도가니 외벽 상단 아래에는 나선열선(16)을 권선한다. 도가니 하단은 그 상단에 비해 낮은 온도로 가열하기 때문에 상단의 권선 밀도 보다 낮은 권선 밀도로 열선을 권선할 수 있고, 이에 따라 절연체가 피복되지 않은 나선열선(16)을 사용하더라도 서로 단락이 발생하지 않는 간격을 유지하면서 권선할 수 있다. 시즈열선(14)의 단자부(15) 및 나선열선(16)의 단자부(17)에는 각각 전원이 연결되어 도가니를 가열하는 히터를 구성하게된다.

열선 고정부(18)는, 시즈열선(14) 및 나선열선(16)을 리플렉터(12)의 내부에 고정한다.

본 실시예에서는 시즈열선(14)과 나선열선(16)이 열선 고정부(18)에 나선형(螺旋形)으로 권선되는 형태를 제시한다. 본 실시예에 따른 열선 고정부(18)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 서로 이격되어 상기 리플렉터(12)의 내면에 길이 방향으로 결합되는 복수의 지지바(20)와, 나선형으로 권선된 나선열선(16)이 횡방향으로 삽입되도록 복수의 제1 걸림홈(24)이 길이 방향으로 형성되며, 복수의 지지바(20)에 각각 대향하여 결합되는 복수의 고정바(22)를 포함한다. 고정바(22)에는 나선형으로 권선된 시즈열선(14)이 횡방향으로 삽입되도록 제1 걸림홈(24)의 상부에 복수의 제2 걸림홈(26)이 더 형성될 수 있다.

시즈열선(14)은 열선이 절연 분말이 충전된 메탈 시즈로 감싸있기 때문에 메탈 시즈를 나선형으로 권선하여도 그 형상을 유지할 수 있다. 따라서, 별도의 형상 유지 장치가 필요하지 않으나, 본 실시예에서는 시즈열선(14)과 나선열선(16)을 같이 리플렉터(12)의 내부에 고정하는 형태를 제시한다.

참고로, 도 2에서는 하나의 고정바(22)를 도시하고 있으나, 복수의 지지바(20)에 각각 대응하여 복수 개의 고정바(22)가 지지바(20)에 각각 결합된다.

복수의 지지바(20)는, 서로 이격되어 리플렉터(12)의 내면에 길이 방향으로 결합된다. 지지바(20)의 전면에는 나선형으로 감긴 시즈열선(14)과 그 하단에 나선열선(16)이 배치되고, 열선의 내측에 제1 걸림홈(24)과 제2 걸림홈(26)에 나선형으로 감긴 나선열선(16)과 시즈열선(14) 각각이 횡방향으로 삽입되도록 고정바(22)가 배치된 상태에서 지지바(20)에 고정바(22)를 나사 등으로 고정하면 시즈열선(14)과 나선열선(16)의 위치가 고정된다.

지지바(20)와 고정바(22)는 세라믹과 같은 내열 절연체로 이루어질 수 있다.

도 4 및 도 5는 본 실시예에 따른 증발원 가열 장치(10)의 열선 고정부(18')의 변형예를 도시하고 있다. 상기 일 실시예에서는 시즈열선(14)과 나선열선(16)이 리플렉터(12)의 내면에 고정되는 방식을 제시하고 있으나, 본 변형예는 시즈열선(14)과 나선열선(16)이 리플렉터(12)의 내면에 고정하지 않고, 리플렉터(12)와 이격되도록 고정하는 방식을 제시한다.

즉, 본 변형예에 따른 열선 고정부(18')는, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 링 상의 지지부(28)와, 지지부(28)에서 수직으로 연장되며 서로 이격되어 배치되는 복수의 지지바(20) 및 나선형으로 권선된 나선열선(16)이 횡방향으로 삽입되도록 복수의 제1 걸림홈(24)이 길이 방향으로 형성되며, 복수의 지지바(20)에 각각 대향하여 결합되는 복수의 고정바(22)를 포함한다. 그리고, 고정바(22)에는 나선형으로 권선된 시즈열선(14)이 횡방향으로 삽입되도록 제1 걸림홈(24)의 상부에 복수의 제2 걸림홈(26)이 더 형성될 수 있다.

참고로, 도 4에서는 하나의 고정바(22)를 도시하고 있으나, 복수의 지지바(20)에 각각 대응하여 복수 개의 고정바(22)가 지지바(20)에 각각 결합된다.

링 상의 지지부(28)는 리플렉터(12)의 하단에 결합되고, 복수의 지지바(20)는, 링 상의 지지부(28)에서 수직으로 연장되도록 결합되며, 링의 외주를 따라 서로 이격되어 배치된다.

지지바(20)의 전면에는 나선형으로 감긴 시즈열선(14)과 그 하단에 나선열선(16)이 배치되고, 제1 걸림홈(24)과 제2 걸림홈(26)에 나선형으로 감긴 나선열선(16)과 시즈열선(14) 각각이 횡방향으로 삽입되도록 열선(14, 16)의 내측에 고정바(22)를 배치한 상태에서 지지바(20)에 고정바(22)를 나사 등으로 고정하면 시즈열선(14)과 나선열선(16)의 위치가 고정된다.

지지부(28), 지지바(20) 및 고정바(22)는 세라믹과 같은 내열 절연체로 이루어질 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

10: 증발원 가열 장치 12: 리플렉터
14: 시즈열선 16: 나선열선
15, 17: 단자부 18, 18': 열선 고정부
20: 지지바 22: 고정바
24: 제1 걸림홈 26: 제2 걸림홈
28: 지지부

Claims

내부에 도가니가 삽입되며 상기 도가니의 외주면을 둘러싸는 관 상의 리플렉터(reflector)와;
상기 리플렉터의 내부의 상부측에 배치되며, 상기 도가니의 외벽 상단을 감싸도록 권선되는 시즈열선(steath heat wire)과;
상기 리플렉터의 내부의 하부측에 배치되며, 상기 도가니의 외벽 상단의 나머지 외벽을 감싸도록 권선되는 나선열선(bare heat wire)과;
상기 시즈열선 및 상기 나선열선을 상기 리플렉터의 내부에 고정하는 열선 고정부를 포함하는, 증발원 가열 장치.
제1항에 있어서,
상기 나선열선은 나선형(螺旋形)으로 권선되며,
상기 열선 고정부는,
서로 이격되어 상기 리플렉터의 내면에 길이 방향으로 결합되는 복수의 지지바와;
나선형으로 권선된 상기 나선열선이 횡방향으로 삽입되도록 복수의 제1 걸림홈이 길이 방향으로 형성되며, 상기 복수의 지지바에 각각 대향하여 결합되는 복수의 고정바를 포함하는 것을 특징으로 하는, 증발원 가열 장치.
제2항에 있어서,
상기 시즈열선은 나선형으로 권선되며,
상기 고정바에는 나선형으로 권선된 상기 시즈열선이 횡방향으로 삽입되도록 상기 제1 걸림홈의 상부에 복수의 제2 걸림홈이 더 형성되는 것을 특징으로 하는, 증발원 가열 장치.
제1항에 있어서,
상기 나선열선은 나선형(螺旋形)으로 권선되며,
상기 열선 고정부는,
링 상의 지지부와;
상기 지지부에서 수직으로 연장되며, 서로 이격되어 배치되는 복수의 지지바와;
나선형으로 권선된 상기 나선열선이 횡방향으로 삽입되도록 복수의 제1 걸림홈이 길이 방향으로 형성되며, 상기 복수의 지지바에 각각 대향하여 결합되는 복수의 고정바를 포함하는 것을 특징으로 하는, 증발원 가열 장치.
제4항에 있어서,
상기 시즈열선은 나선형으로 권선되며,
상기 고정바에는 나선형으로 권선된 상기 시즈열선이 횡방향으로 삽입되도록 상기 제1 걸림홈의 상부에 복수의 제2 걸림홈이 더 형성되는 것을 특징으로 하는, 증발원 가열 장치.