KR20150011788A - 내부 오염 방지형 진공 증발원 - Google Patents

내부 오염 방지형 진공 증발원 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내부 오염 방지형 진공 증발원에 관한 것으로서, 내부 공간과 그 상부측에 개구부를 구비하는 도가니; 상기 도가니의 측면과 하부측을 포위하여 안착시키는 진공 증발원 본체; 및 상기 개구부에서 상기 도가니의 측벽 외측 방향으로 연장하는 날개부와 상기 진공 증발원 본체와의 사이에 장착되며 상기 도가니에서 흘러 넘치는 소스재료가 상기 날개부와 상기 진공 증발원 본체 사이의 틈으로 유입되는 것을 방지하는 사이드가드를 포함하되, 상기 도가니는 상기 진공 증발원 본체 상의 제1 도가니와 상기 제1 도가니 상의 제2 도가니를 구비하며, 상기 제1 도가니는, 상기 개구부에서 상기 제1 도가니의 측벽 외측 방향으로 연장하는 제1 날개부를 구비하고, 상기 제2 도가니는, 상기 개구부에서 상기 제2 도가니의 측벽 외측 방향으로 연장하는 제2 날개부와, 상기 제2 날개부로부터 상기 제2 날개부의 연장 방향과 직교하는 방향측으로 절곡되어 소정 길이만큼 연장하는 입술부를 구비하는 것을 특징으로 하는 진공 증발원을 제공한다.

Description

내부 오염 방지형 진공 증발원{Effusion Cell for Antipollution of Inner Part}
본 발명은 진공 증발원에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 진공 박막 제조 장비의 핵심 부품으로서 열방사선 방식으로 도가니를 가열하는 진공 증발원에서 소스 재료에 의한 내부 오염을 방지할 수 있는 진공 증발원에 관한 것이다.
진공 박막 제조 장비의 핵심 부품인 유기물(또는 무기물) 진공 증발원은 도가니에 들어있는 유기물 소스를 가열 및 증발시켜 기판의 표면상에 박막을 형성하는 장치이다. 이러한 진공 증착 기술은 반도체 제조 공정에서 웨이퍼 표면에 특정 물질로 이루어진 박막을 형성하거나, 대형 평판 디스플레이 장치 등의 제조를 위하여 기판의 표면에 원하는 물질의 박막을 형성하는 데 이용되고 있다.
그런데, 진공 증발원의 도가니에 담긴 유기물(또는 무기물)은 짧은 시간에 고온 상태로 가열되거나 진공 박막 형성 공정 중에 높은 증발율로 증발할 때 도가니 내부의 유기물(또는 무기물)이 도가니 외부로 튀어나가거나 넘치는 문제가 종종 발생한다. 특히, 열 방사선 가열 구조를 이용하는 진공 증발원에서는 도가니에서 넘친 유기물(또는 무기물)이 도가니 표면을 타고 진공 증발원 내부로 스며들어 진공 증발원의 고장을 일으키는 문제가 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1186609호(2012.09.21) 대한민국 등록특허공보 제10-1209107호(2012.11.30) 대한민국 등록특허공보 제10-1218262호(2012.12.27)
본 발명은 도가니를 타고 넘쳐 진공 증발원 내부로 스며들어가 진공 증발원의 고장을 일으키는 종래의 문제점을 해결함으로써 장치의 신뢰성 및 수명을 높일 수 있는 내부 오염 방지형 진공 증발원을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 내부 공간과 그 상부측에 개구부를 구비하는 도가니; 상기 도가니의 측면과 하부측을 포위하여 안착시키는 진공 증발원 본체; 및 상기 개구부에서 상기 도가니의 측벽 외측 방향으로 연장하는 날개부와 상기 진공 증발원 본체와의 사이에 장착되며 상기 도가니에서 흘러 넘치는 소스재료가 상기 날개부와 상기 진공 증발원 본체 사이의 틈으로 유입되는 것을 방지하는 사이드가드를 포함하되, 상기 도가니는 상기 진공 증발원 본체 상의 제1 도가니와 상기 제1 도가니 상의 제2 도가니를 구비하며, 상기 제1 도가니는, 상기 개구부에서 상기 제1 도가니의 측벽 외측 방향으로 연장하는 제1 날개부를 구비하고, 상기 제2 도가니는, 상기 개구부에서 상기 제2 도가니의 측벽 외측 방향으로 연장하는 제2 날개부와, 상기 제2 날개부로부터 상기 제2 날개부의 연장 방향과 직교하는 방향측으로 절곡되어 소정 길이만큼 연장하는 입술부를 구비하는 것을 특징으로 하는 진공 증발원을 제공한다.
여기에서, 상기 도가니와 상기 진공 증발원 본체 사이에 배치되며 상기 도가니의 상부 영역과 하부 영역을 분리 가열하는 히터를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 상부 영역을 가열하는 제1 히터라인과 상기 하부 영역을 가열하는 제2 히터라인 사이에 장착되며 상기 제1 히터라인과 상기 제2 히터라인 사이에 전달되는 복사열을 차단하는 링 형상의 열차단부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 증발물질이 도가니를 타고 넘치는 경우에도 증발물질이 진공 증발원 내부로 스며들지 않도록 함으로써 진공 증발원 내부 오염을 방지하는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명에 의하면, 진공 증발원의 오염을 방지하기 위하여 도가니 입구 부분의 구조를 상부측으로 굽혀 증발 물질이 넘쳐 나오지 않도록 하거나, 하부측으로 굽혀서 내부로 증발물질이 들어가지 못하도록 함으로써 진공 증발원 내부 오염을 방지하는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명에 의하면, 도가니 상하부 온도를 별도로 제어 가능하게 설계하여 상하부 온도 편차를 적절하게 조절하고 증발물질의 종류에 맞는 온도 편차 제어에 의해 원천적으로 증발물질이 도가니 상부로 타고 넘는 것을 차단함으로써 진공 증발원 내부 오염을 방지하고 장치의 신뢰성과 수명을 높이는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 증발원의 단면도.
도 2는 도 1의 진공 증발원의 도가니의 단면도.
도 3은 도 1의 진공 증발원의 일 변형예에 대한 부분 확대 단면도.
도 4는 도 1의 진공 증발원의 다른 변형예에 대한 부분 확대 단면도.
도 5는 도 1의 진공 증발원의 또 다른 변형예에 대한 부분 확대 단면도.
도 6은 도 1의 진공 증발원의 요부의 부분 확대 단면도.
도 7은 도 1의 진공 증발원의 열차단부에 대한 도면.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 진공 증발원의 부분 단면도.
도 9는 도 8의 진공 증발원의 요부의 부분 확대 단면도.
도 10은 도 8의 진공 증발원의 사이드가드에 대한 도면.
도 11은 비교예에 따른 진공 증발원의 요부의 부분 확대 단면도.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 의한 실시예들을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 증발원의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예의 진공 증발원(100)은 도가니(10), 진공 증발원 본체(20), 히터 및 열차단부(40)를 구비한다. 이하, 진공 증발원 본체(20)는 간략히 본체(20)로 지칭될 수 있다.
도가니(10)는 박막 형성을 위한 소스 재료로서 소정의 증발 물질을 담는 내부 공간과 내부 공간의 상부측 개구부(11)를 구비한 통 형상을 구비한다. 내부 공간은 상부 영역(11A)과 하부 영역(11B)을 포함한다. 도가니(10)는 진공 증발원으로 사용가능한 내열성, 내화학성 재료로 만들어진다.
본 실시예에서 도가니(10)는 도가니 내부 공간의 증발 물질이 도가니에서 흘러 넘쳐 진공 증발원 내부로 침투하는 것을 방지하기 위한 구조를 구비하는 것을 주요 특징으로 한다. 이를 위하여 본 실시예에서 도가니(10)는 상부 입술부(12)를 구비한다. 상부 입술부(12)는 본체(20)의 개구부에 도가니(10)를 걸치는 확장형 개구부(11)의 말단측 가장자리를 상부측으로 절곡하여 소정 높이로 연장한 장벽 부분을 지칭한다. 이러한 상부 입술부(12)에 의하면, 도가니에서 넘치는 증발물질이 도가니 개구부의 가장자리의 장벽을 타고 넘어가도록 함으로써 도가니에서 증발 물질이 흘러 넘치는 확률을 크게 낮출 수 있다.
또한 본 실시예에서 도가니(10)는 상부 입술부(12)의 구조 외에 증발 물질의 내부 침투 방지 구조에 대한 다양한 실시 형태를 가질 수 있으며, 그러한 다양한 실시 형태에 대하여는 아래에서 상세히 설명될 것이다.
본체(20)는 상부에 개구부를 구비하고 개구부를 통해 도가니(10)를 내부 공안에 안착시킬 수 있는 구조를 구비한다. 본체(20)는 하우징(21)과 하우징(21)의 내측면에 배치되는 내부 방열판(22)과 하우징(21)의 외측면에 배치되는 외부 방열판(23)을 포함한다.
하우징(21)은 상부에 개구부를 구비한 원통이나 사각 박스 또는 다각형 기둥 형태를 가지고, 금속성 재료나 복합 재료 등으로 만들어질 수 있다. 내부 방열판(22)과 외부 방열판(23)도 방열 기능을 가진 금속성 재료나 복합 재료 등으로 만들어질 수 있다. 또한, 내부 방열판(22)과 외부 방열판(23)은 판상 부재의 형태 외에 예컨대 그래핀 분말을 이용한 그래핀 필름 등의 필름 형태나 코팅층 형태로 구현될 수도 있다.
히터는 도가니(10)를 가열하는 작용을 수행하는데, 도가니(10)의 외측벽을 둘러싸도록 설치된다. 본 실시예에서 히터는 세라믹 절연링 등의 절연 재료로 이루어진 지지 부재(33)에 의해 본체(20) 내측벽에 고정되는 라인 형태를 구비한다. 여기서, 내부 방열판(22)은 히터를 지지하는 지지 부재(33)를 고정하면서 히터의 열을 도가니(10)측으로 반사하여 히터의 열효율을 높이도록 기능한다.
본 실시예에서 히터는 상부 히터 라인(제1 히터 라인)(31)과 하부 히터 라인(제2 히터 라인)(32)을 구비한다. 이러한 히터는 도가니(10)의 상부 영역과 하부 영역을 분리하여 가열함으로써 도가니(10) 내에서 증발하는 증발 물질의 온도 제어를 효과적으로 수행할 수 있도록 작용한다. 즉, 상부 히터 라인과 하부 히터 라인을 이용하여 도가니(10)의 상부 영역과 하부 영역에서의 증발 온도를 독립적으로 제어함으로써, 증발 물질의 튐이나 넘침을 효과적으로 방지할 수 있다.
열차단부(40)는 도가니(10) 상부 및 하부의 효과적인 온도 제어를 위한 것이다. 열차단부(40)는 상부 히터 라인(31)과 하부 히터 라인(32) 사이에 배치되어 상부 히터 라인(31)과 하부 히터 라인(32) 사이에 복사열이 전달되는 것을 차단한다. 열차단부(40)는 기존의 단열재를 이용하여 제조할 수 있고, 원형 도가니의 경우에 판상의 원형 링 형태를 구비할 수 있고, 선형 도가니의 경우에 판상의 사각 링 형태를 구비할 수 있다. 열차단부(40)를 이용하면, 히터에 의해 도가니(10)가 가열될 때 도가니(10) 상부와 하부의 온도 편차를 제어할 수 있다.
또한, 진공 증발원(100)은 구현에 따라서 제어부(50) 및 센서부를 구비할 수 있다.
제어부(50)는 히터의 동작을 제어하는 기능을 수행한다. 본 실시예에서 제어부(50)는, 진공 증발원(100) 작동 중에 온도 센서(51, 52)에서 감지된 온도에 기초하여 도가니(10)의 상부 영역의 온도가 도가니(10)의 하부 영역의 온도보다 미리 설정된 차이만큼 높게 유지되도록 동작한다. 제어부(50)는 상부 히터 라인(31) 및 하부 히터 라인(32)을 선택적으로 또는 동시에 제어할 수 있다. 제어부(50)는 예컨대 플립플롭을 이용한 논리회로나 마이크로프로세서 등으로 이루어지며, 챔버 외부에 설치되고 케이블을 통해 챔버 내부의 히터, 온도센서 등에 연결될 수 있다.
센서부는 도가니(10)나 히터의 온도를 측정하기 위한 온도 센서를 포함한다. 온도 센서는 도가니 상부의 온도를 측정하기 위한 제1 센서(51) 및 제2 센서(52)로 이루어질 수 있다.
제1 센서(51)는 도가니(10)의 상부 영역 및/또는 상부 히터 라인(31)의 온도를 측정한다. 제1 센서(51)는 내부 방열판(22)과 상부 히터 라인(31) 사이에 배치될 수 있다. 제2 센서(52)는 도가니(10) 하부 영역의 온도를 측정한다. 제2 센서(52)는 도가니(10) 하부 외측에 배치될 수 있다. 또한, 제1 센서(51)와 제2 센서(52)는 센서 접속 단자(53)와 케이블 또는 배관(54)을 통해 제어부(50)에 연결된다.
제1 센서(51)와 제2 센서(52)는 내열성(예컨대, 1800℃까지 사용 가능), 안정성 및 기계적 강도가 우수한 소재로 만들어진 것을 사용하는 것이 바람직하다. 예컨대, 제1 센서(51)와 제2 센서(52)로는 열전대(Thermocouple)가 이용될 수 있다.
또한, 진공 증발원(100)은 구현에 따라서 냉각부를 구비할 수 있다. 본 실시예에서 냉각부는 본체(20) 외측면에 결합하며 커버(70)에 의해 본체(20) 외측면에 수납되는 도관(61)과, 외부의 냉매를 도관(61)에 공급하는 냉매 커넥터(62)를 구비한다. 도관(61)은 하우징(21) 외측에서 하우징(21)을 나선형으로 둘러싼다. 냉매 커넥터(62)는 외부의 냉매 공급 장치(C)와 도관(61)을 유체소통 가능하게 연결한다.
커버(70)는 진공 증발원(100)의 일부 외표면을 형성하며 도관(61)과 냉매 커넥터(62)를 수용하고 이를 지지한다. 커버(70)는 적절한 기계적 강도를 갖는 단열성 재료로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 진공 증발원(100)은 구현에 따라서 본체(20), 히터, 냉각부, 제어부(50), 센서부 등을 지지하기 위한 지지 플레이트(80)를 구비할 수 있다. 지지 플레이트(80)는 소정의 베이스(81)에 의해 챔버 하부나 챔버의 고정프레임에 고정될 수 있다.
본 실시예에 의하면, 진공 챔버 내 진공 증발원의 도가니(10) 내부 공간에 진공 증착용 소스 재료를 채우고 히터로 도가니를 가열하여 소스 재료를 증발시킬 때, 상부 입술부(12)에 의해 소스 재료가 도가니 외부로 흘러 넘치는 것을 방지할 수 있다. 또한, 열차단부(40)를 통해 상부 히터 라인(31)과 하부 히터 라인(32) 간의 방사열 이동을 차단함으로써 도가니 상부 영역과 하부 영역을 구분하여 제어함으로써 소스 재료의 효과적인 온도 제어를 통해 소스 재료의 흘러 넘침을 사전에 근본적으로 억제할 수 있다.
도 2는 도 1의 진공 증발원의 도가니의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 도가니(10)는 상부 입술부(12)를 구비한다. 즉, 도가니(10)는, 내측 바닥면(101)과, 도가니 내부 공간(11C)의 종방향 단면적을 동일하거나 조금씩 증가시키는 형태로 바닥면(101)에서 일방향으로 연장하는 측벽(102)과, 측벽(102)의 상단부에서 단면적으로 확장하는 측벽 외측 방향으로 절곡되는 절곡부(103)와, 도가니가 본체의 개구부에 걸치도록 절곡부(103)에서 측벽 외측 방향으로 본체의 크기 범위 내에서 연장하는 날개부(104)와, 날개부(104)에서 절곡되어 대략 측벽이 연장하는 방향으로 연장하는 상부 입술부(12)를 구비한다.
상술한 구성에 의하면, 기존의 날개부(104)에서 측벽 연장 방향으로 절곡되어 연장하는 상부 입술부(12)를 통해 도가니에서 흘러 넘치는 소스 재료를 제한함으로써 소스 재료가 도가니에서 흘러 넘쳐 도가니 하부측의 진공 증발원 내부로 침투하여 진공 증발원에 손상을 주는 것을 방지할 수 있다.
도 3은 도 1의 진공 증발원의 변형실시예에 대한 부분 확대 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 도가니(10)는 도 1의 S1 부분에서 경사진 상부 입술부(12a)를 구비한다. 즉, 도가니(10)는 날개부(104)의 말단에서 날개부의 연장 방향에 대하여 경사진 방향으로 연장하는 상부 입술부(12a)를 구비한다. 상부 입술부(12a)는 날개부(104)의 연장 방향과 직교하는 방향에서 일정 각도(A1) 만큼 개구부(11)의 안쪽으로 기울어진 형태를 구비한다.
본 실시예에 의하면, 상부 입술부(12a)는 도가니(10) 내에서 증발되는 소스재료의 일부가 상부 입술부(12a)를 타고 넘어갈 때 경사진 형상에 의해 소스재료에 더 많은 운동 에너지를 요구함으로써 소스재료가 흘러 넘칠 확률을 감소시킬 수 있다.
상부 입술부(12a)의 높이는 높게 형성하는 만큼 소스재료의 흘러 넘침을 방지할 수 있지만, 도가니의 취급이나 유지 관리를 어렵게 하고 무게, 부피를 증가시키므로 적절함 범위에서 설계될 수 있다. 예컨대, 상부 입술부(12a)의 높이는 기능 구현을 위한 최소한의 높이를 고려하여 날개부(104)의 상단면에서 약 10㎜ 이상, 약 50㎜ 이하의 범위를 가질 수 있다.
도 4는 도 1의 진공 증발원의 다른 변형예에 대한 S1 부분의 확대 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 도가니(10)는 날개부(104)에서 본체측으로 절곡되어 하향 연장되는 테두리부(13)를 구비한다. 즉, 도가니(10)는 본체의 상부면에서 본체의 가장자리까지 연장하는 날개부(104)의 말단에서 날개부의 연장 방향에 대하여 대략 직교하는 방향으로 본체 상단부의 측벽을 따라 소정 길이만큼 연장하는 테두리부(13)를 구비한다. 테두리부(13)는 본체와 말단부(104) 사이의 틈을 덮을 수 있는 길이로 연장된다.
본 실시예에 의하면, 테두리부(13)는 도가니(10) 내에서 증발되는 소스 재료의 일부가 날개부(104)를 타고 흘러 넘칠 때 소스 재료가 진공 증발원 본체와 도가니 사이의 틈을 통해 진공 증발원 본체 내부로 침투하는 것을 방지하는 작용을 수행한다.
도 5는 도 1의 진공 증발원의 또 다른 변형예에 대한 S1 부분의 확대 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 도가니(10)는 본체(20) 상에 안착되는 제1 도가니(10A)와 제1 도가니 상에 안착되는 제2 도가니(10B)를 구비한다. 제1 도가니(10A)와 제2 도가니(10B)는 열복사에 의한 소스 재료의 온도 제어를 효과적으로 수행하기 위한 것으로, 제1 도가니(10A)는 상부 히터 라인에 상응하는 제1 상부 도가니와 하부 히터 라인에 상응하는 제1 하부 도가니를 구비할 수 있다. 그리고, 제1 상부 도가니와 제1 하부 도가니의 계면에는 단열층이 게재될 수 있다. 전술한 경우, 제1 도가니(10A)는 제1 상부 도가니와 제1 하부 도가니 간에 열전달을 차단 또는 억제할 수 있는 구조를 가진다.
상술한 도가니 구조에 의하면, 제1 도가니(10A) 또는 제1 상부 도가니는 그 날개부(제1 날개부)에서 본체측으로 절곡되어 하향 연장되는 테두리부(13)를 구비하고, 제2 도가니(10B)는 그 날개부(제2 날개부)에서 본체 상부측으로 절곡되어 상향 연장되는 입술부(12)를 구비한다.
본 실시예에 의하면, 이중 도가니 구조(내외부 및/또는 상하부)와 상하부 이중 히터 구조에 의해 도가니 내 소스 재료의 증발 온도를 정밀하게 제어할 수 있고, 따라서 소스 재료의 튐이나 흘러 넘침을 근본적으로 억제할 수 있다. 또한, 도가니 개구부에 배치되는 입술부(12)와 테두리부(13)에 의해 도가니(10) 내에서 증발되는 소스 재료의 일부가 흘러 넘칠 때 소스재료가 진공 증발원 본체 내부로 침투하는 것을 방지할 수 있다.
도 6은 도 1의 진공 증발원의 요부의 부분 확대 단면도이다. 도 7은 도 1의 진공 증발원의 열차단부에 대한 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 진공 증발원의 열차단부(40)는 본체의 하우징(21)과 도가니(10) 사이에서 복수의 지지 부재(33)에 의해 각각 지지되는 라인 형태의 상부 히터 라인(31)과 하부 히터 라인(32) 사이에 마련된다. 열차단부(40)는 상부 히터 라인(31)과 하부 히터 라인(32) 간에 열복사를 차단하기 위한 것이다.
본 실시예에서 열차단부(40)는 도 7(a)에 도시한 바와 같이 판상 구조를 구비하며, 도 7(b)에 도시한 바와 같이 중공부(401)를 구비한 링 형상을 구비할 수 있다. 열차단부(40)의 재료로는 기존의 임의의 단열재가 이용될 수 있다.
상술한 이중 히터 구조와 열차단부(40)를 이용하면, 도가니(10)의 상부 영역과 하부 영역을 독립적으로 제어할 수 있을 뿐만 아니라 소스 재료의 중심부와 표면 온도의 차이를 적정 증발 온도 범위에서 정확하게 제어할 수 있고, 그에 의해 도가니 내 소스 재료에 핫스팟(hot spot)이 발생하는 것을 방지하며 아울러 소스 재료의 표면부 온도가 과도하게 상승하는 것을 방지할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 진공 증발원의 부분 단면도이다. 도 9는 도 8의 진공 증발원의 요부의 부분 확대 단면도이다. 그리고, 도 10은 도 8의 진공 증발원의 사이드가드에 대한 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 실시예의 진공 증발원은 도가니(10), 진공 증발원 본체(20), 히터, 열차단부(40), 제어부, 제1 센서(51), 제2 센서, 냉각부, 커버 및 사이드 가드(90)를 구비한다.
본 실시예에서 진공 증발원은 도가니(10)와 사이드 가드(90)를 제외하고, 도 1을 참조하여 앞서 설명한 진공 증발원(100)과 실질적으로 동일하므로 설명의 중복을 피하기 위해 나머지 동일 구성요소에 대한 상세 설명은 생략한다.
도가니(10)는 본체(20) 상에 안착되는 제1 도가니(10A)와 제1 도가니 상에 안착되는 제2 도가니(10B)를 구비한다.
제1 도가니(10A) 또는 제1 상부 도가니는 도 9에 도시한 바와 같이 하우징(21)의 측벽 상단부에 걸쳐지는 날개부(제1 날개부)를 구비한다. 본 실시예의 제1 도가니(10A)는 날개부(104)에서 하우징(21) 측으로 절곡되어 하향 연장되는 테두리부(도 5의 13 참조)를 구비하지 않는다. 제2 도가니(10B)는 그 날개부(제2 날개부)에서 본체 상부측으로 절곡되어 상향 연장되는 입술부(12)를 구비한다.
사이드 가드(90)는 제1 도가니(10A)와 본체(20) 사이에 배열된다. 사이드가드(90)는 하우징(21)의 상단부와 제1 도가니(10A) 사이의 틈을 실질적으로 기밀하게 채운다. 다시 말해서, 사이드 가드(190)는 가스켓 형태로 상기한 틈에 삽입되면서 본체(20) 상단부 가장자리에 안착하기 위한 형상을 구비한다. 이를 위해 사이드 가드(90)의 적어도 일부분은 유연한 재료 또는 소정의 탄성을 가진 재료로 만들어질 수 있다.
본 실시예에서, 사이드 가드(90)는 도 10(a) 및 도 10(b)에 도시한 바와 같이 중공부(902)를 한정하는 판상의 삽입부(901)와, 본체(20)의 상단부 가장자리 측면을 덮도록 삽입부 일단에서 대략 직각으로 절곡되는 안착부(903)를 구비할 수 있다. 즉, 사이드 가드(90)는 중공부(902)를 가진 원형 덮개 또는 원형 액자 테두리 형상을 구비할 수 있다.
상술한 실시예에서 사이드 가드(90)는 판상의 원형 링 부분과 이 부분에서 직각으로 절곡되어 소정 길이 연장하는 안착부를 구비하는 것으로 설명하였지만, 본 발명은 이러한 구성에 한정되는 것은 아니며, 사이드 가드(90)의 형상은 본체 상단면 가장자리의 형상이나 도가니 개구부 가장자리의 형상에 따라 다른 형상으로 구현될 수 있음은 물론이다.
도 11은 비교예에 따른 진공 증발원의 요부의 부분 확대 단면도이다.
도 11에 도시한 바와 같이, 이중 도가니 구조를 이용하는 비교예의 진공 증발원에서 도가니(10R)는, 제1 도가니(10A)의 날개부(104A)로부터 연장하는 테두리부, 제2 도가니(10B)의 날개부(104B)로부터 연장하는 입술부, 사이드 가드 또는 이들의 조합을 구비하지 않는다.
따라서, 비교예의 진공 증발원은 도가니(10R)에서 흘러 넘치는 소스 재료(SM)가 도가니(10R)와 하우징(21)의 상단면 사이의 틈(P)을 통해 진공 증발원 내부로 침부할 수 있는 구조를 가지며, 이러한 구조에 의해 비교예의 진공 증발원은 쉽게 고장날 수 있다. 하지만 도 1 내지 도 10을 참조하여 설명한 본 실시예의 실시양태 중 어느 하나에 의하면, 비교예의 문제점을 효과적으로 해결할 수 있다.
한편, 상술한 실시예에서 사이드 가드(90)는 판상의 원형 링 부분과 이 부분에서 직각으로 절곡되어 소정 길이 연장하는 안착부를 구비하는 것으로 설명하였지만, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 아니하며, 사이드 가드(90)의 형상은 본체 상단면 가장자리의 형상이나 도가니 개구부 가장자리의 형상에 따라 다른 형상으로 구현될 수 있다.
또한, 상술한 실시예들에서는 도가니의 입술부 및/또는 테두리부가 구비된 구조에 사이드 가드를 추가로 적용하는 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않으며, 사이드 가드만을 이용하여 내부 오염방지용 진공 증발원을 구현할 수 있음은 명백하다.
또한, 상술한 실시예들에서는 열차단부가 입술부, 테두리부, 사이드가드 또는 이들의 조합과 결합된 형태를 가지는 것을 중심으로 설명하였지만, 본 발명은 이러한 구성으로 한정되지 않으며, 열차단부가 생략된 도가니 입술부, 테두리부, 사이드 가드 또는 이들의 조합 구조를 통해 소스 재료의 흘러 넘침에 의한 진공 증발원의 오염을 차단할 수 있음은 명백하다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 도가니
20: 진공 증발원 본체
31, 32: 히터 라인
33: 지지 부재
40: 열차단부
50: 제어부
51, 52: 센서
61: 도관
62: 냉매 커넥터
70: 커버
80: 지지 플레이트
90: 사이드 가드

Claims (3)

  1. 내부 공간과 그 상부측에 개구부를 구비하는 도가니;
    상기 도가니의 측면과 하부측을 포위하여 안착시키는 진공 증발원 본체; 및
    상기 개구부에서 상기 도가니의 측벽 외측 방향으로 연장하는 날개부와 상기 진공 증발원 본체와의 사이에 장착되며 상기 도가니에서 흘러 넘치는 소스재료가 상기 날개부와 상기 진공 증발원 본체 사이의 틈으로 유입되는 것을 방지하는 사이드가드
    를 포함하되,
    상기 도가니는 상기 진공 증발원 본체 상의 제1 도가니와 상기 제1 도가니 상의 제2 도가니를 구비하며,
    상기 제1 도가니는, 상기 개구부에서 상기 제1 도가니의 측벽 외측 방향으로 연장하는 제1 날개부를 구비하고,
    상기 제2 도가니는, 상기 개구부에서 상기 제2 도가니의 측벽 외측 방향으로 연장하는 제2 날개부와, 상기 제2 날개부로부터 상기 제2 날개부의 연장 방향과 직교하는 방향측으로 절곡되어 소정 길이만큼 연장하는 입술부를 구비하는 것을 특징으로 하는 진공 증발원.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 도가니와 상기 진공 증발원 본체 사이에 배치되며 상기 도가니의 상부 영역과 하부 영역을 분리 가열하는 히터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 증발원.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 상부 영역을 가열하는 제1 히터라인과 상기 하부 영역을 가열하는 제2 히터라인 사이에 장착되며 상기 제1 히터라인과 상기 제2 히터라인 사이에 전달되는 복사열을 차단하는 링 형상의 열차단부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 증발원.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200079830A (ko) * 2018-12-26 2020-07-06 공주대학교 산학협력단 박막 증착용 진공 증발원
KR20230042228A (ko) * 2020-06-08 2023-03-28 주식회사 야스 증착원

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3129908B2 (ja) * 1993-04-07 2001-01-31 コマツ電子金属株式会社 大量生産型単結晶引き上げシステム
KR101097303B1 (ko) * 2005-04-23 2011-12-21 삼성모바일디스플레이주식회사 증착 소스 유닛, 이를 구비한 증착 장치 및 이를 이용한유기 발광 소자의 제조방법
JP2012004291A (ja) * 2010-06-16 2012-01-05 Fujitsu Ltd 分子線源セル
JP2012241257A (ja) * 2011-05-23 2012-12-10 Renesas Electronics Corp 半導体装置の製造装置および半導体装置の製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200079830A (ko) * 2018-12-26 2020-07-06 공주대학교 산학협력단 박막 증착용 진공 증발원
KR20230042228A (ko) * 2020-06-08 2023-03-28 주식회사 야스 증착원

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