KR20160002229A - 증발원 - Google Patents

Abstract

증발원이 제공된다. 본 실시예에 따른 증발원은, 상부가 개구되는 중공부가 형성되며, 상기 중공부에 증발물질이 충전되는 도가니와; 상기 도가니의 상단을 커버하며, 관통하여 외측방향으로 돌출되는 노즐구가 형성되는 노즐블록과; 상기 노즐구가 관통하는 관통홀이 형성되며, 상기 노즐구가 상기 관통홀을 관통하여 돌출되도록 상기 노즐블록의 상부에 배치되는 냉각판과; 상기 냉각판에 결합되며, 상기 관통홀에 상응한 위치에 자립되도록 권선되며 상기 관통홀에서 돌출되는 노즐구가 삽입되는 권선부를 포함하는 열선을 포함하여, 증발원의 유지관리 시 열선의 해체 및 설치를 용이하게 할 수 있다.

Description

증발원 {Evaporation source}

본 발명은 증발원에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 증발원의 유지관리 시 열선의 해체 및 설치를 용이하게 할 수 있는 증발원에 관한 것이다.

유기 전계 발광소자(Organic Luminescence Emitting Device: 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.

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 진공열증착방법으로 기판 상에 증착하게 된다.

진공열증착법은 진공의 챔버 내에 기판을 배치하고, 일정 패턴이 형성된 쉐도우 마스크(shadow mask)를 기판에 정렬시킨 후, 증발원의 도가니를 가열하여 도가니에서 증발되는 유기물을 기판 상에 증착하는 방식으로 이루어진다.

증발원의 도가니는 고열로 발열되는 가열원을 사용하여 가열하게 되는데, 이때 발생되는 고온의 열이 기판 또는 마스크에 전달되는 것을 방지하기 위해 기판과 마주하는 증발원의 상부면에 냉각판이 설치된다.

또한, 증발원은 도가니와 그 위에 연결되는 노즐부로 이루어지는데, 노즐부의 노즐구에 증발입자가 부착되어 노즐구를 막는 클로깅 현상을 방지하기 위하여 노즐구에 열선을 권선하여 가열하게 된다.

그런데, 증발원의 세척 등의 유지관리를 위해서는 냉각판, 열선 등의 증발원의 각 구성을 해체해야 하고 증발원에 대한 정비가 완료되면 증발원에 냉각판 등의 각 구성을 조립하고 다시 열선을 권선하는 등 증발원의 유지관리에 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.

본 발명은 증발원의 유지관리 시 열선의 해체 및 설치를 용이하게 할 수 있는 증발원을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상부가 개구되는 중공부가 형성되며, 상기 중공부에 증발물질이 충전되는 도가니와; 상기 도가니의 상단을 커버하며, 관통하여 외측방향으로 돌출되는 노즐구가 형성되는 노즐블록과; 상기 노즐구가 관통하는 관통홀이 형성되며, 상기 노즐구가 상기 관통홀을 관통하여 돌출되도록 상기 노즐블록의 상부에 배치되는 냉각판과; 상기 냉각판에 결합되며, 상기 관통홀에 상응한 위치에 자립되도록 권선되며 상기 관통홀에서 돌출되는 노즐구가 삽입되는 권선부를 포함한다.

상기 중공부는, 상부가 개구되는 직육면체 형상으로 형성되고, 상기 노즐블록은, 상기 도가니의 상단을 커버하는 직육면체 형상이며, 상기 냉각판의 하면이 상기 노즐블록의 상면에 대향하도록 상기 냉각판이 상기 노즐블록 상부에 배치될 수 있다.

상기 열선은, 시즈 열선(sheath heater)으로 구성될 수 있다.

상기 관통홀과 연통되도록 상기 냉각판에 결합되며, 상기 관통홀에서 돌출되는 상기 노즐구가 삽입되는 지지튜브를 더 포함하며, 상기 권선부는 상기 지지튜브의 외주에 권선될 수 있다.

상기 냉각판에 결합되며, 상기 열선의 단부가 전기적으로 연결되는 전원 단자를 더 포함할 수 있다.

상기 노즐구는, 선형으로 이격되어 복수 개로 형성되고, 상기 냉각판에는, 상기 복수의 노즐구에 상응하여 상기 복수의 관통홀이 형성되며, 상기 권선부는, 상기 복수의 관통홀 각각에 상응한 위치에 복수 개로 형성되며, 상기 복수 개의 권선부는 전기적으로 서로 연결될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 증발원의 유지관리 시 열선의 해체 및 설치를 용이하게 할 수 있다.

도 1 본 발명의 일 실시예에 따른 증발원의 사시도.
도 2 본 발명의 일 실시예에 따른 증발원의 단면도.
도 3 본 발명의 다른 실시예에 따른 증발원의 단면도.

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 증발원의 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 1 본 발명의 일 실시예에 따른 증발원의 사시도이고, 도 2 본 발명의 일 실시예에 따른 증발원의 단면도이다. 도 1 및 도 2에는, 도가니(10), 노즐블록(12), 냉각판(14), 열선(15), 노즐구(16), 권선부(18), 전원 단자(20), 중공부(22), 관통홀(24)이 도시되어 있다.

본 실시예에 따른 증발원은, 상부가 개구되는 중공부(22)가 형성되며, 상기 중공부(22)에 증발물질이 충전되는 도가니(10)와; 상기 도가니(10)의 상단을 커버하며, 관통하여 외측방향으로 돌출되는 노즐구(16)가 형성되는 노즐블록(12)과; 상기 노즐구(16)가 관통하는 관통홀(24)이 형성되며, 상기 노즐구(16)가 상기 관통홀(24)을 관통하여 돌출되도록 상기 노즐블록(12)의 상부에 배치되는 냉각판(14)과; 상기 냉각판(14)에 결합되며, 상기 관통홀(24)에 상응한 위치에 자립되도록 권선되며 상기 관통홀(24)에서 돌출되는 노즐구(16)가 삽입되는 권선부(18)를 포함하는 열선(15)을 포함하여, 증발원의 유지관리 시 열선(15)의 해체 및 설치를 용이하게 할 수 있다.

도가니(10)에는, 상부가 개구되는 중공부(22)가 구비되며, 도가니(10) 내부의 중공부(22)에 증발물질이 충전된다. 도가니(10)의 외주에 있는 가열원(미도시)에 의해 도가니(10)가 가열되면, 중공부(22) 내의 증발물질이 증발되면서 도가니(10)의 상단에서 증발입자가 분출된다.

노즐블록(12)은 도가니(10)의 상단을 커버한다. 노즐블록(12)에는 노즐블록(12)을 관통하여 외측방향으로 돌출되는 노즐구(16)가 형성되어 도가니(10)에서 분출되는 증발입자가 노즐구(16)를 통해 기판을 향하여 분출된다.

냉각판(14)에는 노즐구(16)가 관통하는 관통홀(24)이 형성되며, 노즐구(16)가 관통홀(24)을 관통하여 돌출되도록 노즐블록(12)의 상부에 배치된다. 냉각판(14)의 내부에는 냉매가 흐르는 냉각유로(미도시)가 형성되어 있고, 냉각유로(미도시)에 냉매가 순환되면서 냉각을 수행한다.

도가니(10)의 중공부(22)에 수용되어 있는 증발물질을 증발시키기 위하여 고온의 열이 도가니(10)에 가해지는데 증착과정에서 고온의 열이 기판에 도달하는 것을 방지하기 위하여 노즐블록(12)의 상부에 냉각판(14)을 배치한다.

냉각판(14)을 노즐블록(12)의 상면에 근접하게 설치하기 위하여 냉각판(14)에는 관통홀(24)이 형성되어 있으며, 냉각판(14)의 관통홀(24)에 노즐구(16)가 삽입되어 돌출되도록 냉각판(14)을 노즐블록(12)의 상부에 배치한다.

열선(15)은, 냉각판(14)에 결합되며, 관통홀(24)에 상응한 위치에 자립되도록 권선되며 관통홀(24)에서 돌출되는 노즐구(16)가 삽입되는 권선부(18)를 포함한다. 열선(15)은 노즐구(16)의 가열을 위한 것으로, 형상이 유지되면서 자립되도록 유연성이 작은 것을 사용하여 미리 나선형 등으로 권선하여 권선부(18)를 형성한다.

본 실시예에서는 노즐구(16)를 가열하는 열선(15)으로서, 시즈 열선(steath heat wire)을 사용한 형태를 제시한다. 시즈 열선은, 메탈 시즈(금속파이프)에 발열선(15)을 내장하고 절연 분말인 산화마그네슘(MgO)을 넣어 함께 충전하여 열선(15)을 절연한 관 모양의 열선(15)으로서, 열선(15)이 절연 분말이 충전된 메탈 시즈로 감싸있어 서로 접하도록 권선하여도 단락이 발생하지 않고, 메탈 시즈의 형상을 변형하여 다양한 형상으로 성형이 가능하고, 성형 후에는 형상이 유지되면서 자립된다.

권선부(18)는, 노즐구(16)가 내부에 삽입될 수 있도록 열선(15)의 일부를 튜브 형태로 권선하여 형성되는 것으로, 내부가 냉각판(14)의 관통홀(24)과 연결되도록 관통홀(24)의 상단 위치한다. 노즐구(16)가 용이하게 삽입될 수 있도록 권선부(18)의 내부는 노즐구(16)의 외주보다 크게 형성되도록 권선된다. 열선(15)으로서 절연체가 피복되지 않은 나선열선(15)(bare heat wire)을 사용하는 경우에는 서로 단락이 발생하지 않은 간격을 유지하면서 권선하여 권선부(18)를 형성한다. 절연피복이 있는 시즈 열선의 경우에는 서로 단락이 발생하지 않으므로 권선밀도를 높게 하여 권선할 수 있다.

상술한 바와 같이, 냉각판(14)에 노즐구(16)를 가열하기 위한 열선(15)이 결합되어 있기 때문에, 증발원의 세척 등의 유지관리를 위해서 증발원의 해체할 때 냉각판(14)의 분리와 함께 열선(15)이 증발원에서 분리되고, 증발원에 대한 정비가 완료된 후 냉각판(14)의 조립으로 열선(15)이 함께 설치되어 증발원의 유지관리 시간을 단축할 수 있다.

본 실시예에 따른 도가니(10)는 일변에 비해 인접한 변이 긴 직육면체 형상의 중공부(22)를 구비한다. 증발물질을 수용하기 위한 중공부(22)를 긴 직육면체 형상으로 구성함으로써 보다 많은 증발물질을 수용하여 도가니(10)의 교체 주기를 늘릴 수 있다.

도가니(10)의 중공부(22)를 직육면체 형상으로 구성함에 따라 노즐블록(12)은 직육면체 형상의 중공부(22)를 커버할 수 있도록 직육면체의 형상으로 제작되며, 노즐블록(12)의 길이 방향을 따라 복수의 노즐구(16)를 형성하여 선형의 증발원으로 구성할 수 있다. 이에 따라, 냉각판(14)도, 직육면체 형상의 노즐블록(12)의 상면 전체를 커버할 수 있도록 노즐블록(12)의 형상과 상응하는 직육면체의 형상으로 길게 형성된다.

직육면체의 냉각판(14)에는 길이 방향을 따라 복수의 노즐구(16) 각각의 상응한 위치에 관통홀(24)이 형성되며, 각 관통홀(24)의 상부에는 각 노즐구(16)를 가열하기 위한 권선부(18)가 서로 전기적으로 연결되면서 위치하게 된다.

권선부(18)가 서로 전기적으로 연결되기 위해서, 권선부(18) 각각은 하나의 열선(15)을 가지고 복수의 노즐구(16)에 상응한 위치에서 열선(15)을 권선하여 형성될 수 있다.

한편, 냉각판(14)에는 열선(15)의 단부가 전기적으로 연결되는 전원 단자(20)가 결합될 수 있다. 열선(15)에 전원을 공급하기 위한 전원 단자(20)를 냉각판(14)에 설치하고, 전원 단자(20)에 전원을 연결하여 열선(15)에 전원을 공급한다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 증발원의 단면도이다. 도 3에는 도가니(10), 노즐블록(12), 냉각판(14), 열선(15), 노즐구(16), 권선부(18), 전원 단자(20), 중공부(22), 관통홀(24), 지지튜브(26)가 도시되어 있다.

본 실시예는, 도 3에 도시된 바와 같이, 열선(15)의 권선부(18)를 지지하기 위한 지지튜브(26)를 냉각판(14)에 형성한 형태이다.

지지튜브(26)는, 냉각판(14)의 관통홀(24)과 연통되도록 냉각판(14)에 형성되며, 관통홀(24)을 관통한 노즐구(16)가 지지튜브(26)의 내부에 삽입된다. 지지튜브(26)의 외주에는 열선(15)의 권선에 따라 권선부(18)가 형성된다.

지지튜브(26)에 열선(15)이 권선되기 때문에 유연성이 있는 열선(15)을 사용하더라도 지지튜브(26)에 의해 권선부(18)의 형상이 유지될 수 있다.

한편, 지지튜브(26)의 내경은, 지지튜브(26)의 내주면이 노즐구(16)의 외주면에 접할 수 있는 크기로 결정될 수 있다. 냉각판(14)의 설치에 따라 노즐구(16)가 지지튜브(26)에 삽입되면서 노즐구(16)의 외주면이 지지튜브(26)의 내면에 접하도록 함으로써 열선(15)에 의한 가열 시 열 전달 효율을 높일 수 있다.

10 : 도가니 12 : 노즐블록
14 : 냉각판 15 : 열선
16 : 노즐구 18 : 권선부
20 : 전원 단자 22 : 중공부
24 : 관통홀 26 : 지지튜브

Claims (6)

1. 상부가 개구되는 중공부가 형성되며, 상기 중공부에 증발물질이 충전되는 도가니와;
   상기 도가니의 상단을 커버하며, 관통하여 외측방향으로 돌출되는 노즐구가 형성되는 노즐블록과;
   상기 노즐구가 관통하는 관통홀이 형성되며, 상기 노즐구가 상기 관통홀을 관통하여 돌출되도록 상기 노즐블록의 상부에 배치되는 냉각판과;
   상기 냉각판에 결합되며, 상기 관통홀에 상응한 위치에 자립되도록 권선되며 상기 관통홀에서 돌출되는 노즐구가 삽입되는 권선부를 포함하는 열선을 포함하는, 증발원.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 중공부는, 상부가 개구되는 직육면체 형상으로 형성되고,
   상기 노즐블록은, 상기 도가니의 상단을 커버하는 직육면체 형상이며,
   상기 냉각판의 하면이 상기 노즐블록의 상면에 대향하도록 상기 냉각판이 상기 노즐블록 상부에 배치되는 것을 특징으로 하는, 증발원.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 열선은, 시즈 열선(sheath heater)으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 증발원.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 관통홀과 연통되도록 상기 냉각판에 결합되며, 상기 관통홀에서 돌출되는 상기 노즐구가 삽입되는 지지튜브를 더 포함하며,
   상기 권선부는 상기 지지튜브의 외주에 권선되는 것을 특징으로 하는, 증발원.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 냉각판에 결합되며, 상기 열선의 단부가 전기적으로 연결되는 전원 단자를 더 포함하는, 증발원.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 노즐구는, 선형으로 이격되어 복수 개로 형성되고,
   상기 냉각판에는, 상기 복수의 노즐구에 상응하여 상기 복수의 관통홀이 형성되며,
   상기 권선부는, 상기 복수의 관통홀 각각에 상응한 위치에 복수 개로 형성되며,
   상기 복수 개의 권선부는 전기적으로 서로 연결되는 것을 특징으로 하는, 증발원.

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