KR20150041379A - 증착원 탈부착이 용이한 증착장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 증착원 탈부착이 용이한 증착장치에 관한 것으로, 도가니를 포함하는 셀 블럭 조립체와, 상기 셀 블럭 조립체가 적어도 하나 이상 설치되는 본체와, 상기 셀 블럭 조립체의 하부에 설치되는 상부 커넥터 조립체와, 상기 본체에 결합되며, 상기 상부 커넥터 조립체와 탈부착식으로 조립이 가능한 하부 커넥터 조립체를 포함함으로써, 증착원을 분리할 때 볼트를 풀지않고 챔버 내부에서 쉽게 탈부착으로 교체가 가능하므로, 증착원의 교체시간을 크게 줄이고, 고객 대응을 신속하게 할 수 있는 효과가 있다.

Description

증착원 탈부착이 용이한 증착장치{A Deposition Apparatus Capable of Easily Detaching Vapor Deposition Source}

본 발명은 증착원 탈부착이 용이한 증착장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 챔버 내부에서 증착원의 탈부착이 가능하여 증착원의 조립 및 해체가 용이하고 증착 물질의 소모 시 증착원의 교체시간이 적게 소요되어 작업능률을 향상시킬 수 있는 증착장치에 관한 것이다.

일반적으로, 유기 소자(OLED: Organic Light Emitted Device)를 제작하는데 있어서, 가장 중요한 공정은 유기박막을 형성하는 공정이며, 이러한 유기 박막을 형성하기 위해서는 진공 증착이 주로 사용된다.

한편, 이러한 진공 증착은 챔버 내에 글라스(glass)와 같은 기판과 파우더(powder) 형태의 원료 물질이 담긴 증착원을 대향 배치하고, 증착원 내에 담긴 파우더 형태의 원료 물질을 증발시켜 증발된 원료 물질을 분사함으로써 기판의 일면에 유기 박막을 형성한다.

일반적으로, 증착 재료를 수용하는 용기인 증착원(deposition source)은 전류가 벽들을 통과할 때 온도가 증가되는 전기적 저항 재료로 만들어진다. 이때, 증착원에 전류가 인가되면 내부의 증착 재료가 증착원의 벽으로부터 발생하는 방사열과 벽과의 접촉으로부터 발생하는 전도열에 의하여 가열된다.

이러한, 증착원은 외형의 형상에 따라 포인트 증착원(point deposition source)과 선형 증착원(linear deposition source)으로 구분된다. 여기서, 포인트 증착원과 선형 증착원은 증착공정의 조건, 기판의 조건 또는 형성될 증착막의 형태등을 고려하여 그 사용이 결정된다.

증착 공정이 진행됨에 따라 증착원 내부의 증착 재료의 양이 적정량 이하로 줄어들면, 새로운 증착원으로 교체해야 하는데, 증착원을 교체할 때마다 챔버 내의 진공 상태를 해제한 후, 새로운 증착원을 장착하고 다시 챔버 내부를 진공 상태로 조성하여야 하므로 증착원의 교체, 충진에 의한 증착 설비의 가동 중지가 불가피하다.

따라서, 증착원의 교체, 충진에 의한 증착 설비의 가동 중지를 최대한 줄이기 위해 다수개의 증착원을 내부에 배치한 리볼버(revolver)가 사용되기도 한다. 상기 리볼버는 내부에 다수개의 증착원을 배치하고, 다수개의 증착원들에 수용된 증착 재료가 소진될 때까지 증착 공정이 지속적으로 이루어진다.

이와 관련된 종래의 기술로서, 한국공개특허 제2008-006008호는 다수개의 증착원을 리볼버 내부에 배치하여 다수 개의 증착원들에 수용된 증착 재료가 모두 소진될 때까지 증착 공정을 지속적으로 사용하는 방법을 개시하고 있으나, 증착 중 발생하는 사고에 대한 유지 보수시 증착물질이 대기 중에 노출되어 변성을 초래하기 때문에 증착 재료를 재사용할 수 없으며, 이러한 증착 물질 사용 효율의 저하는 OLED 디바이스 제작에 있어서 패널 제조 단가의 상승을 초래하고 생산성을 악화시킨다는 문제점을 갖는다.

한편, 리볼버에 설치되는 포인트 증착원의 경우, 일체형으로 조립하며 열선 및 하우징부의 문제발생 시 전체를 분리해야 하는 번거로움이 있다. 또한, 체결부위가 볼트로 조립되어 10~20개 정도의 볼트를 풀었다 다시 체결해야 하므로, 작업시간이 오래 걸리고 조립이 쉽지 않은 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 포인트 증착원을 분리할 때 볼트를 풀지않고 챔버 내부에서 쉽게 탈부착으로 교체가 가능하므로, 증착원의 교체시간을 크게 줄이고, 고객 대응을 신속하게 할 수 있는 증착장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 증착원의 교체작업이 용이하여 작업자의 편의성을 향상시키고, 전문 인력의 투입 없이도 증착원을 교체할 수 있어 작업능률을 향상시킬 수 있는 증착장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 도가니를 포함하는 셀 블럭 조립체와, 상기 셀 블럭 조립체가 적어도 하나 이상 설치되는 본체와, 상기 셀 블럭 조립체의 하부에 설치되는 상부 커넥터 조립체와, 상기 본체에 결합되며, 상기 상부 커넥터 조립체와 탈부착식으로 조립이 가능한 하부 커넥터 조립체를 포함하는 증착장치가 제공된다.

상기 본체는 어느 하나의 셀 블럭 조립체에 증착 재료가 소진되었을 때 다른 하나의 셀 블럭 조립체로 이동하도록 회전시키는 리볼버일 수 있다.

본 발명에서, 상기 상부 커넥터 조립체는 상기 셀 블럭 조립체의 하면에 설치되는 상부 플렌지와, 상기 상부 플렌지의 임의의 위치에 설치되는 상부 커넥터와, 상기 상부 커넥터의 내부에 설치되어 상기 셀 블럭 조립체에 전원을 연결하기 위한 파워 커넥터를 포함할 수 있다.

상기 파워 커넥터는 상기 상부 플렌지와 상부 커넥터를 관통하여 상부 및 하부로 돌출되도록 설치될 수 있다.

본 발명에서, 상기 하부 커넥터 조립체는 상기 상부 커넥터 조립체의 상부 커넥터와 대응되는 위치에 설치되는 하부 커넥터와, 상기 하부 커넥터가 설치되는 하부 플렌지와, 상기 하부 플렌지의 하부에 설치되어 상기 본체에 결합되는 샤프트와, 상기 하부 플렌지의 상부에 설치되어 상부 플렌지와 결합하는 아답타를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 하부 커넥터는 상기 상부 커넥터 조립체의 파워 커넥터가 삽입가능한 홀이 형성될 수 있다.

또한, 상기 하부 커넥터는 스프링 소켓으로 이루어질 수 있다.

한편, 상기 아답타는 상기 상부 플렌지와 하부 플렌지 사이에 공간을 형성하며, 상기 셀 블럭 조립체를 받치는 샤프트의 역할을 한다.

상기 아답타는 일정간격으로 복수개가 설치될 수 있다.

본 발명의 셀 블럭 조립체는 증착 재료를 수용하도록 형성된 도가니와, 상기 도가니의 외형을 감싸도록 설치된 히터와, 상기 히터의 외측을 감싸도록 설치된 반사 부재와, 상기 도가니의 상부에 위치되어 가열된 증착 재료의 기화된 증기를 기판에 적층하도록 설치되는 커버를 포함할 수 있다.

이상에서 살펴본 본 발명에 의하면, 증착원을 분리할 때 볼트를 풀지않고 챔버 내부에서 쉽게 탈부착으로 교체가 가능하므로, 증착원의 교체시간을 크게 줄이고, 고객 대응을 신속하게 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 증착원의 교체작업이 용이하여 작업자의 편의성을 향상시키고, 전문 인력의 투입 없이도 증착원을 교체할 수 있어 작업능률을 향상시킬 수 있다.

이는 증착원이 소량인 경우, 어떤 방식이든 시간 문제에 구애받지 않으나 수십 개의 수량일 경우 교체하는데 걸리는 시간 차이가 확연하다. 예를 들어, 종래의 기술에서는 한 개의 포인트 소스를 교체하는 시간이 1시간이 걸린다면 본 발명에서는 1분 이내로 이루어질 수 있다.

따라서, 증착원의 교체시간이 적게 소요되어 작업능률을 크게 향상시킬 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 증착장치를 도시한 평면도이다.
도 2는 본 발명의 증착장치를 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명은 셀 블럭 조립체, 상부 커넥터 조립체 및 하부 커넥터 조립체가 결합된 상태를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3의 평면도이다.
도 5는 도 4에서의 X-X선 단면도이다.
도 6은 도 4에서의 Y-Y선 단면도이다.
도 7은 본 발명의 상부 커넥터 조립체를 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 상부 커넥터 조립체를 도시한 평면도이다.
도 9는 도 8에서의 A-A선 단면도이다.
도 10은 본 발명의 하부 커넥터 조립체를 도시한 사시도이다.
도 11은 본 발명의 하부 커넥터 조립체를 도시한 평면도이다.
도 12는 본 발명의 하부 커넥터 조립체를 도시한 정면도이다.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

도 1은 본 발명의 증착장치를 도시한 평면도이고, 도 2는 본 발명의 증착장치를 도시한 정면도이고, 도 3은 본 발명은 셀 블럭 조립체, 상부 커넥터 조립체 및 하부 커넥터 조립체가 결합된 상태를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 평면도이고, 도 5는 도 4에서의 X-X선 단면도이고, 도 6은 도 4에서의 Y-Y선 단면도이다.

본 발명의 증착장치는 챔버 내부에서 증착원의 탈부착을 쉽게 하여 증착원의 교체가 용이하게 한 것으로, 도가니(210)를 포함하는 셀 블럭 조립체(200)와, 상기 셀 블럭 조립체(200)가 적어도 하나 이상 설치되는 본체(100)와, 상기 셀 블럭 조립체(200)의 하부에 설치되는 상부 커넥터 조립체(300)와, 상기 본체(100)에 결합되며, 상기 상부 커넥터 조립체(300)와 탈부착식으로 조립이 가능한 하부 커넥터 조립체(400)를 포함한다.

여기서, 상기 셀 블럭 조립체(200)는 증착 재료를 증발시키기 위한 것으로, 본 발명에서는 포인트 증착원일 수 있다.

한편, 상기 본체(100)는 어느 하나의 셀 블럭 조립체(200)에 증착 재료가 소진되었을 때 다른 하나의 셀 블럭 조립체(200)로 이동하도록 회전시키는 리볼버(revolver)로 이루어진다.

통상 리볼버는 다수개의 증착원이 내부에 배치되고 다수개의 증착원들에 수용된 증착 재료가 소진될 때까지 증착 공정이 지속적으로 이루어진다.

이를 위해, 상기 리볼버는 구동력을 제공하기 위한 모터 블럭(110)이 설치되고, 상기 모터 블럭의 구동력을 통해 상기 증착원들을 회동시키기 위한 동력전달수단이 포함된다. 본 발명에서는 도 2에서 보는 바와 같이, 동력전달수단으로 벨트와 풀리를 적용하였다.

상기 셀 블럭 조립체(200)는 외형이 원통형이고, 본체(100)의 내부 일부분에 위치되어 도가니(210)를 수용하도록 형성된다. 여기서, 도가니(210)는 기판에 적층할 증착 재료가 수용된다. 이때, 증착 재료는 유기전계발광소자용 증착 재료이다.

그러나, 본 발명은 이에 한정하지 않고 화소 전극의 사이에 증착 재료가 내재되어 발광될 수 있는 디스플레이 소자의 증착 재료이면 모두 가능하다.

상기 셀 블럭 조립체(200)는 도 6에서 보는 바와 같이, 증착 재료를 수용하도록 형성된 도가니(210)와, 상기 도가니(210)의 외형을 감싸도록 설치된 히터와, 상기 히터의 외측을 감싸도록 설치된 반사 부재(220)와, 상기 도가니(210)의 상부에 위치되어 가열된 증착 재료의 기화된 증기를 기판에 적층하도록 설치되는 커버(212)를 포함할 수 있다.

상기 히터는 도가니(210)의 외형을 감싸도록 설치된다. 이때, 히팅 장치(도시안함)에 의해서 소정의 전압으로 전원이 인가되면, 200℃ 내지 400℃로 가열된 히터에 의해서 도가니(210)에 수용된 증착 재료가 열을 공급받아 증발이 이루어진다.

상기 반사 부재(220)는 외형이 원통형이고, 히터의 외측을 감싸도록 설치된다. 이때, 반사 부재(220)는 상기 히터의 열효율을 높이기 위해 설치되는 것으로 외부표면까지 가열되는 것을 방지하고, 도가니(210)에 수용된 증착 재료가 더욱 효율적으로 가열되도록 설치된다.

상기 커버(212)의 중앙부분에는 증기 배출용 개구가 형성되어, 증기 배출용 개구를 통하여 증착 재료의 기화된 증기가 기판에 증착된다.

본 발명에서는, 상기 셀 블럭 조립체(200)의 하부에 설치되는 상부 커넥터 조립체(300)가 상기 본체(100)에 결합되는 하부 커넥터 조립체(400)와 탈부착식으로 조립 및 해체가 가능하여, 볼트 조립 대신 착탈식으로 셀 블럭 조립체(200)의 분리가 가능한 데 그 특징이 있다.

도 3은 본 발명의 상부 커넥터 조립체(300)와 하부 커넥터 조립체(400)가 결합된 상태를 나타내는 사시도로서, 상부 커넥터 조립체(300)와 하부 커넥터 조립체(400)의 분리는 후수할 상부 커넥터(320)와 하부 커넥터(420)의 분리에 의해 이루어진다.

도 7은 본 발명의 상부 커넥터 조립체를 도시한 사시도이고, 도 8은 본 발명의 상부 커넥터 조립체를 도시한 평면도이고, 도 9는 도 8에서의 A-A선 단면도이고, 도 10은 본 발명의 하부 커넥터 조립체를 도시한 사시도이고, 도 11은 본 발명의 하부 커넥터 조립체를 도시한 평면도이고, 도 12는 본 발명의 하부 커넥터 조립체를 도시한 정면도이다.

상기 상부 커넥터 조립체(300)는 상기 셀 블럭 조립체(200)의 하면에 설치되는 상부 플렌지(310)와, 상기 상부 플렌지(310)의 임의의 위치에 설치되는 상부 커넥터(320)와, 상기 상부 커넥터(320)의 내부에 설치되어 상기 셀 블럭 조립체(200)에 전원을 연결하기 위한 파워 커넥터(power connector)(322)를 포함할 수 있다.

상기 파워 커넥터(322)는 상기 상부 플렌지(310)와 상부 커넥터(320)를 관통하여 상부 및 하부로 돌출되도록 설치되는 것으로, 전원을 인가할 수 있는 금속 재질로 이루어지며 그 형상은 길이가 긴 원통형 봉형상으로 될 수 있다.

상기 상부 플렌지(310)는 셀 블럭 조립체(200)의 하면에 설치되는 것으로, 셀 블럭 조립체(200)와 대응되는 원통형 플레이트의 형상으로 이루어진다.

한편, 상부 커넥터(320)는 상부 플렌지(310)의 하면에 설치된다. 상기 상부 커넥터(320)는 그 내부에 원통형 홀이 관통되게 형성되어 도 9에서 보는 바와 같이, 상기 파워 커넥터(322)가 상부 커넥터(320)를 관통하여 설치되어 상부 커넥터(320)의 하부로 돌출되며, 돌출된 파워 커넥터(322)의 하단부가 하부 커넥터 조립체(400)에 조립되는 것이다.

한편, 상기 하부 커넥터 조립체(400)는 상기 상부 커넥터 조립체(300)의 상부 커넥터(320)와 대응되는 위치에 하부 커넥터(420)가 설치된다.

상기 하부 커넥터(420)는 상기 상부 커넥터 조립체(300)의 파워 커넥터(322)의 하단부가 삽입가능한 홀이 형성되어, 상기 파워 커넥터(322)가 상기 홀에 삽입됨으로써, 상부 커넥터 조립체(300)와 하부 커넥터 조립체(400)가 착탈식으로 조립될 수 있다.

이와 같은 하부 커넥터(420)는 스프링 소켓으로 이루어질 수 있다. 따라서, 파워 커넥터(322)의 하단부가 상기 하부 커넥터(420)의 홀에 삽입되면, 하부 커넥터(420) 내부의 스프링이 상기 파워 커넥터(322)를 잡아줌으로써, 상부 커넥터 조립체(300)와 하부 커넥터 조립체(400)의 조립상태가 견고히 유지될 수 있으며, 분리시에는 일정 크기 이상의 힘을 가해 상부 커넥터 조립체(300)를 하부 커넥터 조립체(400)에서 빼내면 분리가 가능하다.

따라서, 종래의 기술과는 달리 증착원을 분리할 때 볼트를 풀지않고 챔버 내부에서 쉽게 탈부착으로 교체가 가능하므로, 증착원의 교체시간을 크게 줄이고, 고객 대응을 신속하게 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 증착원의 교체작업이 용이하여 작업자의 편의성을 향상시키고, 전문 인력의 투입 없이도 증착원을 교체할 수 있어 작업능률을 향상시킬 수 있다.

상기 하부 커넥터 조립체(400)는 상기 하부 커넥터(420)가 설치되는 하부 플렌지(410)와, 상기 하부 플렌지(410)의 하부에 설치되어 상기 본체(100)에 결합되는 샤프트(440)와, 상기 하부 플렌지(410)의 상부에 설치되어 상부 플렌지(410)와 결합하는 아답타(430)를 포함할 수 있다.

상기 하부 플렌지(410) 역시 상부 플렌지(310)와 마찬가지로 셀 블럭 조립체(200)와 대응되는 원통형 플레이트의 형상으로 이루어진다.

한편, 상기 아답타(430)는 상기 상부 플렌지(310)와 하부 플렌지(410) 사이에 공간을 형성하며, 상기 셀 블럭 조립체(200)를 받치는 샤프트의 역할을 한다.

상기 아답타(430)는 일정간격으로 복수개가 설치되며, 바람직하게는 도 10에서 보는 바와 같이, 상기 하부 커넥터(420)들의 사이에 위치하여 상기 셀 블럭 조립체(200)의 중량을 안정적으로 받칠 수 있도록 삼각형의 꼭지점을 이루는 위치에 설치되는 것이 좋다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 증착장치는 셀 블럭 조립체(200)의 하부에 설치된 상부 커넥터 조립체(300)와 상기 본체(100)에 결합된 하부 커넥터 조립체(400)가 쉽게 탈부착되어 교체가 가능하므로, 증착원의 교체시간을 크게 줄이고, 고객 대응을 신속하게 할 수 있는 효과가 있다.

이는 증착원이 소량인 경우, 어떤 방식이든 시간 문제에 구애받지 않으나 수십 개의 수량일 경우 교체하는데 걸리는 시간 차이가 확연하다. 예를 들어, 종래의 기술에서는 10~20개의 볼트를 풀어야 하므로 한 개의 포인트 소스를 교체하는 시간이 1시간이 걸린다면 본 발명에서는 1분 이내로 이루어질 수 있다.

따라서, 증착원의 교체시간이 적게 소요되어 작업능률을 크게 향상시킬 수 있는 것이다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

100 : 본체 110 : 모터 블럭
200 : 셀 블럭 조립체 210 : 도가니
300 : 상부 커넥터 조립체 310 : 상부 플렌지
320 : 상부 커넥터 322 : 파워 커넥터
400 : 하부 커넥터 조립체 410 : 하부 플렌지
420 : 하부 커넥터 430 : 아답타
440 : 샤프트

Claims (10)

1. 도가니를 포함하는 셀 블럭 조립체;
   상기 셀 블럭 조립체가 적어도 하나 이상 설치되는 본체;
   상기 셀 블럭 조립체의 하부에 설치되는 상부 커넥터 조립체; 및
   상기 본체에 결합되며, 상기 상부 커넥터 조립체와 탈부착식으로 조립이 가능한 하부 커넥터 조립체;
   를 포함하는 증착장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 본체는 어느 하나의 셀 블럭 조립체에 증착 재료가 소진되었을 때 다른 하나의 셀 블럭 조립체로 이동하도록 회전시키는 리볼버인 것을 특징으로 하는 증착장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 상부 커넥터 조립체는 상기 셀 블럭 조립체의 하면에 설치되는 상부 플렌지;
   상기 상부 플렌지의 임의의 위치에 설치되는 상부 커넥터; 및
   상기 상부 커넥터의 내부에 설치되어 상기 셀 블럭 조립체에 전원을 연결하기 위한 파워 커넥터;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 증착장치.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 파워 커넥터는 상기 상부 플렌지와 상부 커넥터를 관통하여 상부 및 하부로 돌출되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 증착장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 하부 커넥터 조립체는 상기 상부 커넥터 조립체의 상부 커넥터와 대응되는 위치에 설치되는 하부 커넥터;
   상기 하부 커넥터가 설치되는 하부 플렌지;
   상기 하부 플렌지의 하부에 설치되어 상기 본체에 결합되는 샤프트; 및
   상기 하부 플렌지의 상부에 설치되어 상부 플렌지와 결합하는 아답타;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 증착장치.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 하부 커넥터는 상기 상부 커넥터 조립체의 파워 커넥터가 삽입가능한 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 증착장치.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 하부 커넥터는 스프링 소켓으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 증착장치.
8. 청구항 5에 있어서,
   상기 아답타는 상기 상부 플렌지와 하부 플렌지 사이에 공간을 형성하며, 상기 셀 블럭 조립체를 받치는 샤프트의 역할을 하는 것을 특징으로 하는 증착장치.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 아답타는 일정간격으로 복수개가 설치되는 것을 특징으로 하는 증착장치.
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 셀 블럭 조립체는 증착 재료를 수용하도록 형성된 도가니;
    상기 도가니의 외형을 감싸도록 설치된 히터;
    상기 히터의 외측을 감싸도록 설치된 반사 부재;
    상기 도가니의 상부에 위치되어 가열된 증착 재료의 기화된 증기를 기판에 적층하도록 설치되는 커버;
    를 포함하는 증착장치.
    
    
    

Images