KR20150049685A - 증발물질 공급장치 및 이를 포함하는 증발원 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 증발물질 공급장치 및 이를 포함하는 증발원에 관한 것이다. 본 발명에 의한 증발물질 공급장치는 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트에 회전가능하게 설치되고, 원주방향을 따라 복수개의 증발물질 저장부가 형성되는 증발물질 공급유닛; 및 상기 증발물질 저장부에 저장된 증발물질을 공급받아 증발원으로 이송하는 증발물질 이송유닛을 포함할 수 있다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 펠릿 형태의 증발물질을 증발원에 연속적으로 공급할 수 있으므로 장시간에 걸쳐 증착이 용이하다.

Description

증발물질 공급장치 및 이를 포함하는 증발원{Apparatus for supplying evaporation material and evaporator source including the same}
본 발명은 증발물질 공급장치 및 이를 포함하는 증발원에 관한 것으로, 보다 상세하게는 펠릿 형태의 증발물질을 연속적으로 공급할 수 있는 증발물질 공급장치 및 이를 포함하는 증발원에 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 액정표시장치 보다 많이 절감할 수 있는 장점이 있다.
유기 전계 발광소자는, 애노드 및 캐소드 전극을 제외한 나머지 구성층인 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층 등이 유기 박막으로 되어 있고, 이러한 유기 박막은 진공열 증착방법으로 기판 상에 증착된다.
진공열 증착방법은 진공 챔버 내에 기판을 배치하고, 일정 패턴이 형성된 쉐도우 마스크(shadow mask)를 기판에 정렬시킨 후, 증발물질이 담겨 있는 증발원에 열을 가하여 증발원에서 승화되는 증발물질을 기판 상에 증착하는 방식으로 이루어진다.
상기 증발원에는 증발물질이 분말 형태로 공급될 수 있는데, 분말 형태의 경우 증발물질을 정량적으로 공급하기가 어려워 펠릿 형태로 제작되어 공급된다.
대한민국 공개특허공보 제10-2009-0103147호(2011.05.06 공개)
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 펠릿 형태의 증발물질을 연속적으로 공급할 수 있는 증발물질 공급장치 및 이를 포함하는 증발원을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 의한 증발물질 공급장치는 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트에 회전가능하게 설치되고, 원주방향을 따라 복수개의 증발물질 저장부가 형성되는 증발물질 공급유닛; 및 상기 증발물질 저장부에 저장된 증발물질을 공급받아 증발원으로 이송하는 증발물질 이송유닛을 포함할 수 있다.
상기 증발물질 공급유닛은, 하부원판; 상기 하부원판의 상부에 회전가능하게 결합되고, 상기 증발물질 저장부가 형성되는 상부원판; 및 상기 상부원판에 연결된 원판 회전축을 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 원판 구동부를 포함할 수 있다.
상기 하부원판에는 상기 복수개의 증발물질 저장부 중 어느 하나에 대응되는 위치에 증발물질 토출구가 형성될 수 있다.
상기 증발물질 이송유닛은, 상기 증발물질의 이송을 위한 구동력을 제공하는 이송 구동부; 상기 이송 구동부의 구동에 의하여 회전되고, 상기 이송 구동부에 연결된 이송 회전축에 대하여 수직한 방향으로 연장되는 회전암; 상기 회전암의 단부에 구비되고, 상기 증발물질 저장부에서 배출된 증발물질이 안착되는 증발물질 안착부; 및 상기 증발물질 안착부의 개구된 하부를 개폐하는 셔터를 포함할 수 있다.
상기 증발물질 안착부는 중공의 원통 형상일 수 있다.
상기 이송 회전축은 상기 이송 구동부와 연결되는 구동축; 및 상기 구동축과 풀리 및 벨트에 의해 연결되는 종동축을 포함할 수 있다.
상기 구동축에는 상기 이송 구동부에 의해 회전되고 자기력을 변화시키는 감지슬롯이 형성된 복수개의 감지원판이 소정의 간격을 두고 적층되어 설치될 수 있다.
상기 감지원판의 외측에는 상기 감지슬롯을 감지하는 감지센서가 설치되고, 상기 감지센서는 상기 감지슬롯의 자기력 변화를 감지하여 상기 이송 구동부의 구동을 제어할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 의한 증발원은 증발물질 공급장치; 및 상기 베이스 플레이트에 설치되고, 상기 회전암이 상기 증발물질 안착부를 회전시켜 상기 셔터가 개방되면 증발물질이 하강하여 수용되는 도가니를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 의한 증발원은 내부에 증발물질이 수용되는 도가니; 일단이 상기 도가니의 상단과 연결되는 이송관; 상기 이송관과 연통되도록 이송관의 상단에 횡방향으로 결합되며, 상부에 길이 방향으로 분사노즐이 형성되는 확산관; 상기 이송관의 일측에서 상기 이송관과 연통되도록 결합되는 공급관; 상기 공급관의 상단에 연결되어 상기 공급관의 내부로 증발물질을 공급하는 증발물질 공급장치; 및 상기 공급관으로 증발물질이 공급된 상태에서 증발물질이 상기 도가니에 수용되도록 밀어내는 푸시바를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 증발물질을 펠릿 형태로 제작하여 공급하므로 분말 형태에 비하여 정량적으로 공급이 가능하다.
또한, 펠릿 형태의 증발물질을 증발원에 연속적으로 공급할 수 있으므로 장시간에 걸쳐 증착이 용이하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증발물질 공급장치를 보인 측면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 증발물질 공급장치를 보인 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 증발물질 공급장치를 보인 평면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 증발물질 공급장치의 하부를 보인 저면 사시도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 증발원을 개략적으로 보인 정면도.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 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 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는 본 발명에 의한 증발물질 공급장치 및 이를 포함하는 증발원의 일 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
본 발명에 의한 증발물질 공급장치는 베이스 플레이트(1); 상기 베이스 플레이트(1)에 회전가능하게 설치되고, 원주방향을 따라 복수개의 증발물질 저장부(15)가 형성되는 증발물질 공급유닛(10); 및 상기 증발물질 저장부(15)에 저장된 증발물질을 공급받아 증발원으로 이송하는 증발물질 이송유닛(30)을 포함할 수 있다.
또한, 증발물질 공급유닛(10)은 하부원판(12); 상기 하부원판(12)의 상부에 결합되고, 상기 증발물질 저장부(15)가 형성되는 상부원판(14); 및 상기 상부원판(14)에 연결된 원판 회전축(18)을 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 원판 구동부(16)를 포함할 수 있다.
상부원판(14)은 도 1에 도시된 바와 같이 하부원판(12)보다 큰 높이를 가지며, 원판 회전축(18)과 연결되어 회전이 가능하다. 여기에서 하부원판(12)은 고정되어 있으며 상부원판(14)만 원판 구동부(16)에 의해 회전된다. 또한, 원판 회전축(18)은 베이스 플레이트(1)에 형성된 관통공(도면부호 미부여)을 관통하여 설치되고, 상부원판(14) 및 하부원판(12)은 베이스 플레이트(1)의 상방, 원판 구동부(16)는 베이스 플레이트(1)의 하방에 위치하게 된다.
한편, 도 4를 참조하면, 하부원판(12)에는 복수개의 증발물질 저장부(15) 중 어느 하나에 대응되는 위치에 증발물질 토출구(13)가 형성된다. 또한, 증발물질 저장부(15)는 상부원판(14)에 높이 방향으로 관통을 한 부분으로서, 상하방으로 개구되어 있다. 따라서, 상부원판(14)이 원판 구동부(16)에 의해 회전되어 증발물질 저장부(15)가 증발물질 토출구(13)와 일치하게 되면 이를 통하여 증발물질 안착부(52)로 증발물질이 토출된다. 본 실시예에서는 상부원판(14)이 원판 구동부(16)에 의해 연속적으로 회전이 이루어지기 때문에 증발원으로 지속적인 증발물질의 공급이 가능하다.
다음으로, 상기 증발물질 이송유닛(30)은, 상기 증발물질의 이송을 위한 구동력을 제공하는 이송 구동부(32); 상기 이송 구동부(32)의 구동에 의하여 회전되고, 상기 이송 구동부(32)에 연결된 이송 회전축(34,38)에 대하여 수직한 방향으로 연장되는 회전암(50); 상기 회전암(50)의 단부에 구비되고, 상기 증발물질 저장부(15)에서 배출된 증발물질이 안착되는 증발물질 안착부(52); 및 상기 증발물질 안착부(52)의 개구된 하부를 개폐하는 셔터(54)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 이송 회전축(34,38)은 상기 이송 구동부(32)와 연결되는 구동축(34); 및 상기 구동축(34)과 풀리(35) 및 벨트(36)에 의해 연결되는 종동축(38)을 포함할 수 있다. 물론, 이송 회전축(34,38)은 하나 또는 3개 이상으로 구성될 수도 있다. 그리고, 증발물질 안착부(52)는 중공의 원통 형상이어서 개구된 하부를 셔터(54)가 개폐하게 된다.
한편, 구동축(34)에는 이송 구동부(32)에 의해 회전되고 자기력을 변화시키는 감지슬롯(42)이 형성된 복수개의 감지원판(40)이 소정의 간격을 두고 적층되어 설치된다. 본 실시예에서는 감지원판(40)이 총 3개가 적층되는 것으로 도시하였으나, 이에 반드시 제한되는 것은 아니고 다양한 개수의 감지원판(40)이 적층구조를 형성할 수 있다.
또한, 감지원판(40)의 외측에는 감지슬롯(42)을 감지하는 감지센서(44)가 설치되고, 감지센서(44)는 감지슬롯(42)의 자기력 변화를 감지하여 이송 구동부(32)의 구동을 제어할 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 이송 구동부(32)가 구동되어 구동축(34)이 회전될 때, 최상층에 위치한 감지원판(40)의 감지슬롯(42)이 최상층에 위치한 감지센서(44)에 감지되어 증발물질 공급유닛(10)이 정지하게 된다. 이때, 증발물질 공급유닛(10)은 첫 번째 증발물질 저장부(15)를 통해 증발물질을 토출한다. 다음으로, 중간에 위치한 감지원판(40)의 감지슬롯(42)이 중간에 위치한 감지센서(44)에 감지되어 증발물질 공급유닛(10)이 정지하게 된다. 이때, 증발물질 공급유닛(10)은 두 번째 증발물질 저장부(15)를 통해 증발물질을 토출한다.
상술한 바와 같이, 증발물질 공급유닛(10)에서 증발물질을 토출할 때마다 증발물질 이송유닛(30)에서는 회전암(50)을 회전시켜 도가니(60)의 상부에 위치시킨다. 그리고, 셔터(54)가 개방되면 증발물질 안착부(52)에 안착된 펠릿 형태의 증발물질이 하강하여 도가니(60)로 수용된다. 증발물질이 도가니(60)로 수용되면 셔터(54)가 폐쇄되고 회전암(50)은 다시 원래의 위치로 회전된다. 참고로, 도면부호 56은 셔터 액츄에이터이다.
이상에서 설명한 과정을 반복하게 되면 증발물질이 연속하여 도가니(60)로 공급될 수 있으며, 펠릿 형태로 증발물질이 공급되기 때문에 정량적인 증발물질의 공급이 가능하다.
한편, 도 1 내지 도 4에 도시된 실시예에서는 도가니(60)가 점증발원의 형태로 사용된다. 즉, 증발물질이 도가니(60)로 수용된 상태에서 직접 기판으로 증발물질이 증착될 수 있다.
다음으로, 도 5에는 본 발명의 일 실시예에 따른 증발원을 개략적으로 보인 정면도가 도시되어 있다. 이를 참조하면, 본 실시예에서는 증발원이 점증발원의 형태가 아닌 선형 증발원의 형태가 사용된다.
따라서, 본 실시예에 따른 증발원은 내부에 증발물질이 수용되는 도가니(70); 일단이 상기 도가니(70)의 상단과 연결되는 이송관(72); 상기 이송관(72)과 연통되도록 이송관(72)의 상단에 횡방향으로 결합되며, 상부에 길이 방향으로 분사노즐(76)이 형성되는 확산관(74); 상기 이송관(72)의 일측에서 상기 이송관(72)과 연통되도록 결합되는 공급관(80); 상기 공급관(80)의 상단에 연결되어 상기 공급관(80)의 내부로 증발물질을 공급하는 증발물질 공급장치; 및 상기 공급관(80)으로 증발물질이 공급된 상태에서 증발물질이 상기 도가니(70)에 수용되도록 밀어내는 푸시바(84)를 포함할 수 있다.
여기에서 증발물질 공급장치는 도 1 내지 도 4에 도시된 실시예와 동일한 형태로 사용된다. 즉, 증발물질 공급장치는 공급관(80)의 일측에 설치되어 공급관(80)의 투입구(82)로 증발물질을 공급하게 된다. 이와 같이 증발물질이 공급관(80)으로 투입되면 푸시바(84)가 푸시바 구동부(86)에 의해 구동되어 증발물질을 도가니(70)로 밀어넣게 된다. 다음으로, 도가니(70)에 증발물질이 수용된 상태에서 이송관(72), 확산관(74) 및 분사노즐(76)을 거쳐 기판으로 증착될 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 다양한 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
1 : 베이스 플레이트 10 : 증발물질 공급유닛
12 : 하부원판 13 : 증발물질 토출구
14 : 상부원판 15 : 증발물질 저장부
16 : 원판 구동부 18 : 원판 회전축
30 : 증발물질 이송유닛 32 : 이송 구동부
34 : 구동축 35 : 풀리
36 : 벨트 38 : 종동축
40 : 감지원판 42 : 감지슬롯
44 : 감지센서 50 : 회전암
52 : 증발물질 안착부 54 : 셔터
56 : 셔터 액츄에이터 60 : 도가니
70 : 도가니 72 : 이송관
74 : 확산관 76 : 분사노즐
80 : 공급관 82 : 투입구
84 : 푸시바 86 : 푸시바 구동부

Claims (10)

  1. 베이스 플레이트;
    상기 베이스 플레이트에 회전가능하게 설치되고, 원주방향을 따라 복수개의 증발물질 저장부가 형성되는 증발물질 공급유닛; 및
    상기 증발물질 저장부에 저장된 증발물질을 공급받아 증발원으로 이송하는 증발물질 이송유닛을 포함하는 증발물질 공급장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 증발물질 공급유닛은,
    하부원판;
    상기 하부원판의 상부에 회전가능하게 결합되고, 상기 증발물질 저장부가 형성되는 상부원판; 및
    상기 상부원판에 연결된 원판 회전축을 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 원판 구동부를 포함하는 증발물질 공급장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 하부원판에는 상기 복수개의 증발물질 저장부 중 어느 하나에 대응되는 위치에 증발물질 토출구가 형성되는 것을 특징으로 하는 증발물질 공급장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 증발물질 이송유닛은,
    상기 증발물질의 이송을 위한 구동력을 제공하는 이송 구동부;
    상기 이송 구동부의 구동에 의하여 회전되고, 상기 이송 구동부에 연결된 이송 회전축에 대하여 수직한 방향으로 연장되는 회전암;
    상기 회전암의 단부에 구비되고, 상기 증발물질 저장부에서 배출된 증발물질이 안착되는 증발물질 안착부; 및
    상기 증발물질 안착부의 개구된 하부를 개폐하는 셔터를 포함하는 증발물질 공급장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 증발물질 안착부는 중공의 원통 형상인 것을 특징으로 하는 증발물질 공급장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 이송 회전축은,
    상기 이송 구동부와 연결되는 구동축; 및
    상기 구동축과 풀리 및 벨트에 의해 연결되는 종동축을 포함하는 증발물질 공급장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 구동축에는 상기 이송 구동부에 의해 회전되고 자기력을 변화시키는 감지슬롯이 형성된 복수개의 감지원판이 소정의 간격을 두고 적층되어 설치되는 것을 특징으로 하는 증발물질 공급장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 감지원판의 외측에는 상기 감지슬롯을 감지하는 감지센서가 설치되고, 상기 감지센서는 상기 감지슬롯의 자기력 변화를 감지하여 상기 이송 구동부의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 증발물질 공급장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 증발물질 공급장치; 및
    상기 베이스 플레이트에 설치되고, 상기 회전암이 상기 증발물질 안착부를 회전시켜 상기 셔터가 개방되면 증발물질이 하강하여 수용되는 도가니를 포함하는 증발원.
  10. 내부에 증발물질이 수용되는 도가니;
    일단이 상기 도가니의 상단과 연결되는 이송관;
    상기 이송관과 연통되도록 이송관의 상단에 횡방향으로 결합되며, 상부에 길이 방향으로 분사노즐이 형성되는 확산관;
    상기 이송관의 일측에서 상기 이송관과 연통되도록 결합되는 공급관;
    상기 공급관의 상단에 연결되어 상기 공급관의 내부로 증발물질을 공급하는 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 증발물질 공급장치; 및
    상기 공급관으로 증발물질이 공급된 상태에서 증발물질이 상기 도가니에 수용되도록 밀어내는 푸시바를 포함하는 증발원.
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CN107488831A (zh) * 2017-08-21 2017-12-19 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 一种连续蒸镀系统
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