KR20160091289A

KR20160091289A - 선형 증발 증착 장치

Info

Publication number: KR20160091289A
Application number: KR1020160025192A
Authority: KR
Inventors: 김정형
Original assignee: 주식회사 파인에바
Priority date: 2016-03-02
Filing date: 2016-03-02
Publication date: 2016-08-02

Abstract

본 발명은 선형 증발 증착 장치를 제공한다. 이 선형 증발 증착 장치는 진공 용기의 내부에 배치되고 분말 형태의 증발 물질을 수납하고 상기 증발 물질을 하부로 개폐 수단을 통하여 방출하는 호퍼; 상기 호퍼로부터 상기 증발 물질을 제공받아 상기 증발 물질을 가열하여 증기를 생성하고 상기 진공 용기의 내부에서 상기 제1 방향을 따라 연장되는 버퍼 공간을 구비하고 도전체 재질로 형성된 버퍼 블록; 상기 진공 용기의 내부에서 상기 제1 방향을 따라 일정한 길이, 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 일정한 폭, 및 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 수직한 제3 방향으로 일정한 높이를 가지는 직육면체 형상이고, 복수의 관통 노즐을 포함하고, 상기 버퍼 블록에 장착되고, 그리고 도전체 재질로 형성된 노즐 블록; 및 상기 진공 용기의 내부에서 상기 노즐 블록 및 상기 버퍼 블록을 감싸도록 배치되고 상기 노즐 블록 및 상기 버퍼 블록을 가열하는 가열 수단을 포함한다. 상기 복수의 관통 노즐은 상기 버퍼 블록의 버퍼 공간과 서로 연통되고 상기 제3 방향을 따라 각각 형성되고 상기 제1 방향으로 이격되어 서로 나란히 배치되고, 상기 버퍼 공간의 증기를 토출한다.

Description

선형 증발 증착 장치{Linear Evaporation Deposition Apparatus}

본 발명의 선형 증발 증차 장치에 관한 것으로, 더 구체적으로 호퍼를 가지는 선형 증발 증착 장치에 관한 것이다.

저분자 유기EL 박막은 저분자 유기 물질을 담은 도가니를 감싼 열선에 전류를 흘려 가열하고 도가니에 전달된 열이 도가니 내의 유기물질의 온도를 상승시키며 유기물질의 온도가 상승됨에 따라 유기물질이 기체의 형태로 도가니를 빠져나가 기판에 증착되는 방식으로 주로 만들어진다. 이러한 열 증착법에 의한 유기 박막의 제작에는 대부분 점 증발원을 사용해왔다.

점 증발원은 기판에 유기물질이 증착됨에 있어 점 증발원에 가까운 기판 부분은 두껍게 박막이 형성되고 먼 기판 부분은 얇게 형성되어 박막이 균일하게 만들어지지 못한다. 따라서, 기판 중심으로부터 먼 곳에 점 증발원을 설치하고 기판을 회전하는 방법을 사용한다. 하지만 이 경우, 증착 챔버의 크기가 커지고 기판을 잡고 회전해야 하며 박막의 균일성도 원하는 만큼 얻지 못하고 있다. 그리고 점 증발원의 용량이 작고 기판 중심에서 먼 곳에 설치되기 때문에 점 증발원으로부터 분출된 유기물질 기체의 대부분은 기판이 아닌 증착 챔버에 증착되어 유기물 사용의 효율성이 현저히 떨어지게 되므로 잦은 유기 물질의 재충전이 필요하거나 증착 챔버에 다수의 점 증발원을 넣어 복잡한 제어를 통해 돌려가며 사용하는 등의 문제가 있다. 게다가 대면적 기판의 경우, 이들 문제가 더욱 심해진다.

증발원은 분사 홀의 개수 및/또는 배열 등에 따라서 점 소스(point source), 선형 증발원(linear source), 면 증발원(area source) 등으로 구분될 수 있다. 최근에는 기판이 대면적화됨에 따라서 점 소스보다는 선형 증발원이 주목을 받고 있으며, 선형 증발원의 길이는 점차 증가하고 있다. 선형 증발원은 점 소스에 비하여 증착 재료의 효율이 높을 뿐만 아니라 높은 증착 속도의 구현이 가능하기 때문이다. 다만, 선형 증발원은 통상적으로 증발원을 좌우 또는 상하로 스캔하기 위한 스캔 수단이 필요하다. 그리고 선형 증발원은 증착 온도 및 증착 속도의 제어가 어려울 뿐만 아니라 증착 균일성을 얻기가 어려운 단점이 있다. 특히, 대면적의 기판에 대응할 수 있도록 선형 증발원의 길이가 길어질수록 전체적으로 증착 균일성을 달성하기가 더욱 어려워진다.

또한, 점증발원이나 선형 증발원의 교체시에는 고진공의 진공챔버에서 이루어져야 하므로, 교체 후 다시 고진공으로 배기할 때까지 상당한 시간을 필요로 하게 되어 불합리한 점이 있게 된다. 또한, 점 증발원 또는 선형 증발원 증발 물질을 대량의 수납하는 경우, 증발 물질은 열에 의하여 변성될 수 있다. 빈번한 증발 물질의 교체는 경제적으로 비효율적이다. 따라서, 대용량의 유기물을 수납하고, 유기물 증착을 위한 새로운 구조의 선형 증발 장치가 요구된다.

또한, 유기물 증착 장치는 새도우 마스크(shadow mask)를 사용할 수 있고, 미세 패턴을 위하여 직진성을 가지는 새로운 증발원이 요구된다. 그러나, 통상적인 노즐의 경우, 노즐은 증발원으로부 돌출되어 배치되고, 증기의 직진성을 향상하기 위하여 노즐의 종횡비를 증가시키는 경우, 열전도에 의하여 균일한 노즐의 가열이 어렵다. 따라서, 직진성을 향상하기 위한 새로운 선형 노즐 구조가 요구된다.

또한, 노즐을 가열하기 위한 저항성 가열은 온도 균일성을 유지하기 어렵다. 따라서, 새로운 가열 수단이 요구된다.

본 발명의 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 높은 직진성을 가지고 대면적 기판을 균일하게 증착할 수 있고 열 변성없이 대용량의 증착 물질을 수납할 수 있는 유기 발광 소자 박막 제작을 선형 증발 증착 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 증착 박막의 공간적 균일도를 향상시킴과 동시에 유기 물질의 사용의 효율성을 향상시키기 위한 유기 발광 소자 박막 제작을 위한 선형 증발 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 유도 가열 구조 및 블록형태의 노즐 구조를 채용하여 유도 가열 및 온도 제어가 용이한 유기 발광 소자 박막 제작을 위한 선형 증발 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치는 진공 용기의 내부에 배치되고 분말 형태의 증발 물질을 수납하고 상기 증발 물질을 하부로 개폐수단을 통하여 방출하는 호퍼; 상기 호퍼로부터 상기 증발 물질을 제공받아 상기 증발 물질을 가열하여 증기를 생성하고 상기 진공 용기의 내부에서 상기 제1 방향을 따라 연장되는 버퍼 공간을 구비하고 도전체 재질로 형성된 버퍼 블록; 상기 진공 용기의 내부에서 상기 제1 방향을 따라 일정한 길이, 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 일정한 폭, 및 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 수직한 제3 방향으로 일정한 높이를 가지는 직육면체 형상이고, 복수의 관통 노즐을 포함하고, 상기 버퍼 블록에 장착되고, 그리고 도전체 재질로 형성된 노즐 블록; 및 상기 진공 용기의 내부에서 상기 노즐 블록 및 상기 버퍼 블록을 감싸도록 배치되고 상기 노즐 블록 및 상기 버퍼 블록을 가열하는 가열 수단을 포함한다. 상기 복수의 관통 노즐은 상기 버퍼 블록의 버퍼 공간과 서로 연통되고 상기 제3 방향을 따라 각각 형성되고 상기 제1 방향으로 이격되어 서로 나란히 배치되고, 상기 버퍼 공간의 증기를 토출한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 버퍼 블록의 일면에 상기 노즐 블록이 배치되고, 상기 버퍼 블록과 상기 노즐 블록은 일체형으로 형성되고, 상기 복수의 노즐의 일단은 동일한 평면을 형성하는 상기 노즐 블록의 일면에 노출되고, 상기 제2 방향에서 상기 노즐 블록의 폭은 상기 버퍼 블록의 폭보다 작을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 복수의 관통 노즐은 상기 진공 용기 내에서 상부에 배치된 기판에 유기물을 증착하도록 중력 방향에 반하여 상향식으로 상기 증기를 토출할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 복수의 관통 노즐은 상기 진공 용기 내에서 하부에 배치된 기판에 유기물을 증착하도록 중력 방향을 향하여 하향식으로 상기 증기를 토출할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 복수의 관통 노즐은 상기 진공 용기 내에서 측면에 배치된 기판에 유기물을 증착하도록 중력에 수직하에 측향식으로 상기 증기를 토출할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 관통 노즐은 원기둥 형상이고, 상기 관통 노즐의 종횡비(aspect ratio)는 5 내지 100일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 방향 및 상기 제2 방향에 수직한 제3 방향에 의하여 정의되는 평면에서 상기 버퍼 블록의 단면은 "L" 자 형상을 포함할 수 있다. 상기 제3 방향은 중력 방향의 반대 방향이고, 상기 버퍼 블록은 상기 제3 방향과 나란한 연직 부위와 상기 제2 방향과 나란한 수평 부위를 포함하고, 상기 수평 부위는 상기 호퍼로부터 상기 증발 물질을 제공받을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 호퍼는 상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 호퍼의 하부면은 지표면에 대하여 경사지는 경사면을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 호퍼는 상기 제1 방향으로 연장되고 하부에 경사면을 가지는 수납 몸체부; 상기 경사면의 아래 부분에 배치된 토출구; 상기 토출구를 개폐하는 개폐수단; 상기 경사면에 진동에너지를 제공하는 진동부; 및 상기 수납 몸체부에 수납된 증착 물질의 질량을 측정하는 로드 셀(load cell)을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 가열 수단은 상기 노즐 블록 및 상기 버퍼 블록을 감싸도록 배치되고 상기 노즐 블록 및 상기 버퍼 블록을 유도 가열하는 유도 가열 코일; 및 상기 유도 가열 코일에 교류 전력을 공급하는 교류 전원을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 유도 가열 코일은 상기 노즐 블록을 감싸는 노즐 유도 가열 코일 및 상기 버퍼 블록을 감싸는 버퍼 유도 가열 코일을 포함할 수 있다. 상기 유도 가열 코일과 상기 노즐 블록 및 버퍼 블록 사이의 간격은 상기 제1 방향을 따라 연장되면서, 적어도 한번 변경될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제3 방향은 중력 방향의 반대 방향이고, 상기 버퍼 블록은 상기 제3 방향에 나란히 연장되는 연직 부위, 상기 제2 방향에 나란히 연장되는 수평 부위, 및 상기 수평 부위에 연속적으로 연결되고 상기 제3 방향에 반평행하게 연장되고 상기 수평 부위로부터 돌출된 돌출 부위를 포함하고, 상기 돌출 부위는 상기 호퍼로부터 상기 증발 물질을 제공받을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 기 제3 방향은 중력 방향의 반대 방향이고, 상기 노즐 블록은 상기 버퍼 블록의 하부면에 배치되고, 상기 버퍼 블록은 상기 제1 방향으로 일정한 길이를 가지고, 상기 제2 방향으로 일정한 폭을 가지고, 상기 제3 방향으로 일정한 높이를 가지는 직육면체 형상이고, 상기 버퍼 블록은 상기 버퍼 블록의 내부에서 상기 제1 방향 및 상기 제3 방향에 의하여 정의되는 평면에서 상기 제1 방향으로 연장되는 격벽을 포함하고, 상기 격벽은 증기가 상기 노즐 블록에 제공될 수 있도록 개구부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 방향은 중력 방향의 반대 방향이고, 상기 노즐 블록은 상기 버퍼 블록의 측면에 배치되고, 상기 버퍼 블록은 상기 제1 방향으로 일정한 길이를 가지고, 상기 제2 방향으로 일정한 폭을 가지고, 상기 제3 방향으로 일정한 높이를 가지는 직육면체 형상이고, 상기 버퍼 블록은 상기 버퍼 블록의 내부에서 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 의하여 정의되는 평면에서 상기 제1 방향으로 연장되는 격벽을 포함하고, 상기 격벽은 증기가 상기 노즐 블록에 제공될 수 있도록 개구부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 복수의 관통 노즐들은 제1 방향으로 나란히 배치된 제1 행, 상기 제1 행의 좌측에 배치된 제2 행, 및 상기 제1 행의 우측에 배치된 제3 행을 포함하고, 상기 제2 행의 노즐과 상기 제3 행의 노즐은 제2 방향으로 서로 정렬되고, 상기 제1 행의 노즐은 상기 제2 행의 이웃한 노즐들 사이에 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 노즐 블록은 상기 버퍼 블록의 내부에 삽입되도록 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 관통 노즐들의 단면적의 총합은 상기 제2 방향 및 제3 방향에 의하여 정의된 평면에서 노즐 블록의 단면적 보다 작을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 노즐 블록의 양단 주위에서, 관통 노즐의 밀도가 증가하거나 상기 관통 노즐의 직경이 증가하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.

본 발명의 일 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치는 높은 직진성을 가지고 대면적 기판을 균일하게 증착할 수 있고 열 변성없이 대용량의 증착 물질을 수납할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치는 유도 가열 구조 및 블록 형태의 노즐 구조를 채용하여 유도 가열 및 온도 제어가 용이한 유기 발광 소자 박막을 제공할 수 있다.

도 1a은 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치를 설명하는 개념도이다.
도 1b는 도 1a의 선형 증발 증착 장치의 노즐 블록을 설명하는 평면도이다.
도 2a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치를 설명하는 사시도이다.
도 2b는 도 2a의 선형 증발 증착 장치를 설명하는 개념도이다.
도 2c는 도 2a의 선형 증발 장치를 설명하는 분해 사시도이다.
도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치를 설명하는 절단 사시도이다.
도 3b는 도 3a의 선형 증발 증착 장치를 설명하는 개념도이다.
도 4a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치를 설명하는 절단 사시도이다.
도 4b는 도 4a의 선형 증발 증착 장치를 설명하는 개념도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치의 관통 노즐을 설명하는 평면도이다.
도 6는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치의 관통 노즐을 설명하는 개념도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치를 설명하는 개념도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치는 선형 증발원에 직접 장착된 호퍼(hopper)를 포함한다. 상기 호퍼는 대용량으로 분말 형태의 증발 물질을 수납하고, 선형 증발원에 일정량의 분말을 방출할 수 있다. 상기 호퍼는 가열되지 않고 거의 상온으로 유지되어 상기 증발 물질의 열변성을 억제할 수 있다.

또한, 상기 선형 증발 증착 장치는 노즐 블록과 상기 노즐 블록에 증기를 제공하는 버퍼 블록을 포함한다. 상기 노즐 블록은 제1 방향으로 연장되는 직육면체 형상이고, 복수의 관통 노즐을 포함한다. 상기 관통 노즐들은 직진성을 향상기키기 위하여 높은 종횡비를 가진다.

또한, 상기 선형 증발 증착 장치는 상기 증발 물질의 증기를 토출하는 노즐 블록을 유도 가열 방식으로 직접 가열한다. 시변 자기장은 유도 전기장을 생성하고, 유도 전기장은 공간적으로 넓게 분포하고, 상기 유도 전기장은 노즐 블록 및 버퍼 블록을 균일하게 직접 가열한다. 이에 따라, 상기 노즐 블록 또는 버퍼 블록의 공간적 온도 균일성이 향상될 수 있다. 상기 버퍼 블록은 증기를 관통 노즐들에 공간적으로 분배하는 증기 분배부로서 기능한다.

*상기 노즐 블록은 복수의 관통 노즐을 포함하고, 상기 관통 노즐은 증기의 직진성을 향상하기 위하여 높은 종횡비(aspect ratio)를 가질 수 있다. 그러나, 통상적인 저항성 열선을 이용하여 높은 종횡비를 가지는 노즐을 가열하는 경우, 높은 종횡비를 가지는 노즐은 간접 가열되어, 공간적으로 균일한 온도 유지가 어렵다. 바람직하게는, 상기 관통 노즐의 직경은 증발 물질의 평균자유경로(mean free path)보다 작도록 설정될 수 있다. 또한, 총 분출량을 증가시키기 위하여, 상기 관통 노즐들은 서로 근접하여 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 유도 가열 코일은 높은 종횡비의 관통 노즐을 구비한 노즐 블록을 직접 유도 가열하므로, 공간적인 온도 불균일성을 해소할 수 있다. 또한, 상기 증기의 직직성의 향상은 유기 물질의 비효율적인 소모를 억제하고 새도우 마스크를 사용하여 미세 패턴을 형성할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 호퍼는 진공 용기 내부에 배치되어 대용량의 유기물을 수납하고, 버퍼 블록에 일정량 씩 방출한다. 상기 버퍼 블록의 온도는 유도 가열에 의하여 일정하게 유지된다.

상기 호퍼에 저장된 유기물은 열에 의하여 변성되지 않는다. 따라서, 유기물 교환에 따른, 시간과 비용이 절감될 수 있다. 또한, 상기 호퍼의 중량이 측정되어, 방출되는 유기물의 량을 제어한다.

또한, 상기 버퍼 블록의 온도와 상기 노즐 블록의 온도은 각각 상기 유도 가열에 의하여 빠른 반응 시간을 가지고 변경될 수 있다. 상기 버퍼 블록 내의 압력 (또는 증기압) 및 관통 노즐의 분출 속도가 제어될 수 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 도면들에 있어서, 구성요소는 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1a은 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치를 설명하는 개념도이다.

도 1b는 도 1a의 선형 증발 증착 장치의 노즐 블록을 설명하는 평면도이다.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 선형 증발 증착 장치(100)는 진공 용기(160)의 내부에 배치되고 분말 형태의 증발 물질(10)을 수납하고 상기 증발 물질(10)을 하부로 개폐 수단을 통하여 방출하는 호퍼(140), 상기 호퍼로부터 상기 증발 물질(10)을 제공받아 상기 증발 물질(10)을 가열하여 증기를 생성하고 상기 진공 용기(160)의 내부에서 상기 제1 방향(x축 방향)을 따라 연장되는 버퍼 공간(112)을 구비하고 도전체 재질로 형성된 버퍼 블록(110), 상기 진공 용기(160)의 내부에서 상기 제1 방향(x축 방향)을 따라 일정한 길이, 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향(y축 방향)으로 일정한 폭, 및 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 수직한 제3 방향(z축 방향)으로 일정한 높이를 가지는 직육면체 형상이고, 복수의 관통 노즐(122)을 포함하고, 상기 버퍼 블록(110)에 장착되고, 그리고 도전체 재질로 형성된 노즐 블록(120), 및 상기 진공 용기의 내부에서 상기 노즐 블록 및 상기 버퍼 블록을 감싸도록 배치되고 상기 노즐 블록 및 상기 버퍼 블록을 가열하는 가열 수단(130)을 포함한다.

상기 복수의 관통 노즐(122)은 상기 버퍼 블록의 버퍼 공간(112)과 서로 연통되고 상기 제3 방향(z축 방향)을 따라 각각 형성되고 상기 제1 방향(x축 방향)으로 이격되어 서로 나란히 배치되고, 상기 버퍼 공간(112)의 증기를 토출한다.

증발 물질(10)은 유기 발광 다이오드에 사용되는 유기 물질일 수 있다. 구체적으로, 상기 유기 물질은 Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminium( Al(C9H6NO)3)를 포함할 수 있다. 상기 유기 물질은 상온에서 분말 형태의 고체이고, 상기 유기 물질은 섭씨 300도 근처에서 승화 또는 증발될 수 있다. 대용량의 증발 물질을 수납하고, 상기 버퍼 공간에 제공되는 양을 제어하기 위하여, 상기 호퍼(112)가 사용될 수 있다.

상기 진공 용기(160)는 도전성 물질로 형성될 수 있다. 상기 진공 용기(160)직육면체 구조의 챔버일 수 있다. 상기 진공 용기(160)는 진공 펌프에 의하여 진공 상태로 배기될 수 있다. 상기 진공 용기(160)는 내부에 기판 홀더(미도시), 및 상기 기판 홀더에 장착된 기판(162)을 포함할 수 있다. 상기 진공 용기는 상기 기판의 전면에 배치되어 패터닝을 수행하는 새도우 마스크(shadow mask)를 포함할 수 있다.

상기 기판(162)은 유기 발광 다이오드를 포함하는 유리 기판 또는 플라스틱 기판일 수 있다. 상기 기판(162)은 사각 기판일 수 있다.

상기 호퍼(140)는 상기 버퍼 블록(110)에 상기 증발 물질을 제공할 수 있다. 상기 호퍼의 개수는 한개 또는 복수 개일 수 있다. 복수 개인 경우, 상기 호퍼는 일정한 간격으로 제1 방향(x축 방향)으로 이격되어 배열되어 상기 버퍼 블록(110)의 버퍼 공간(112)에 상기 증발 물질을 방출할 수 있다.

상기 호퍼(140)는 상기 증발 물질(10)을 대량으로 수납하고, 일정한 양으로 방출할 수있다. 상기 호퍼(140)는 상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 호퍼의 하부면은 지표면에 대하여 경사지는 경사면을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 증발 물질은 상기 경사면을 따라 토출구(143)를 통하여 방출될 수 있다. 상기 호퍼(140)는 상기 버퍼 블록에 용이하게 분해/결합될 수 있다.

상기 호퍼(140)는 상기 제1 방향으로 연장되는 하부에 경사면(141)을 가지는 수납 몸체부(147), 상기 경사면의 아래 부분에 배치된 토출구(143), 상기 토출구(143)를 개폐하는 개폐수단(142), 상기 경사면에 진동에너지를 제공하는 진동부(146), 및 상기 수납 몸체부(147)에 수납된 증발 물질의 질량을 측정하는 로드셀(load cell, 145)을 포함할 수 있다.

상기 수납 몸체부(147)는 상기 제1 방향으로 연장되는 직육면체 형상의 상체부와 상기 상체부에 연속적으로 연결되고 상기 제1 방향으로 연장되는 삼각 기둥 형상의 하체부를 포함할 수 있다. 상기 수납 몸체부(147)의 상부면은 상기 노즐 블록(120)의 상부면보다 낮을 수 있다.

상기 토출구(143)는 개폐수단(142)를 통하여 방출량을 조절할 수 있다.

상기 진동부(146)는 상기 경사면에 진동 에너지를 제공하여 상기 증발 물질의 흐름을 제공할 수 있다.

상기 로드셀(145)은 상기 호퍼의 질량 또는 무게를 정량 계량할 수 있다. 한편, 상기 진동부(146)는 음파 또는 초음파를 발생시킬 수 있다. 상기 수납 몸체부 내부에 상기 증발 물질이 충분히 채워진 경우, 상기 음파는 상기 증발 물질을 투과하여 반대편의 벽에서 반사되어 되돌아올 수 있다. 한편, 상기 수납 몸체부 내부에 상기 증발 물질이 비워진 경우, 상기 음파는 진공 상태를 투과하지 못한다. 따라서, 상기 진동부의 반사파의 특성을 시간에 따라 측정하면, 대략적인 상기 수납 몸체부에 수납된 증발 물질의 교환 시기가 도출될 수 있다.

상기 버퍼 블록(110)은 제1 방향(x축 방향)으로 연장되는 하나의 버퍼 공간(112)을 포함한다. 상기 버퍼 공간(112)은 증기를 복수의 관통 노즐들(122)에 분배하는 기능을 수행한다. 상기 버퍼 공간(112)이 하나인 경우, 상기 버퍼 공간 내부의 압력은 실질적으로 동일할 수 있다. 따라서, 상기 버퍼 블록(110)의 온도가 일정한 경우, 분출(effusion)되는 증기의 양은 상기 관통 노즐의 직경에 의존할 수 있다.

상기 버퍼 블록(110)은 전기 전도도가 높은 금속 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 버퍼 블록(110)은 스테인레스 스틸, 구리, 탄탈, 타이타늄, 텅스텐, 또는 니켈일 수 있다. 상기 버퍼 블록(110)은 상기 제1 방향(x축 방향)으로 연장될 수 있다. 상기 제3 방향(z축 방향)이 중력 방향(g 방향)의 반대 방향인 경우, 상기 제2 방향 및 상기 제2 방향에 수직한 제3 방향에 의하여 정의되는 평면(yz)에서 상기 버퍼 블록(110)의 단면은 "L" 자 형상을 포함할 수 있다. 상기 버퍼 블록(110)은 상기 제3 방향과 나란한 연직 부위(114)와 상기 제2 방향과 나란한 수평 부위(116)를 포함할 수 있다. 상기 수평 부위(116)는 상기 호퍼(150)로부터 상기 증발 물질을 제공받을 수 있다.

상기 노즐 블록(120)은 상기 버퍼 블록(110)의 연직 부위(114)의 상부면에 배치되고, 상기 버퍼 블록(110)과 상기 노즐 블록(120)은 일체형으로 형성될 수 있다. 상기 복수의 관통 노즐(112)의 일단은 동일한 평면을 형성하는 상기 노즐 블록의 상부면에 노출될 수 있다. 상기 제2 방향(y 축 방향)에서 상기 노즐 블록(120)의 폭은 상기 버퍼 블록의 연직 부위(114)의 폭보다 작을 수 있다. 복수의 관통 노즐(112)은 상기 진공 용기 내에서 상부에 배치된 기판(162)에 유기물을 증착하도록 중력 방향에 반하여 상향식으로 상기 증기를 토출할 수 있다.

바람직하게는, 상기 관통 노즐은 상기 노즐 블록을 관통하는 원기둥 형상일 수 있다. 상기 관통 노즐의 종횡비(aspect ratio)는 5 내지 100일 수 있다. 상기 관통 노즐의 직경은 수백 마이크로미터 내지 수 밀리미터일 수 있다. 이웃한 관통 노즐 사이의 간격은 상기 관통 노즐의 직경의 1.2 배 내지 5 배일 수 있다. 상기 관통 노즐의 직경은 증기의 평균 자유 경로보다 작은 것이 바람직할 수 있다. 상기 노즐 블록이 상기 제1 방향으로 연장되는 직육면체 형태인 경우, 상기 노즐 블록을 전체적으로 가열하여, 상기 관통 노즐들은 전체적으로 균일한 온도를 유지할 수 있다.

상기 관통 노즐들(122)의 단면적의 총합은 상기 노즐 블록의 폭 및 높이 방향의 단면적(제2 방향 및 제3 방향에 의하여 정의된 평면에서 노즐 블록의 단면적)보다 작을 수 있다. 이에 따라, 상기 증기는 상기 버퍼 블록 내부에서 공간적으로 일정한 압력을 유지할 수 있다.

상기 노즐 블록(120)은 상기 버퍼 블록(110)과 동일한 재질로 형성될 수 있다. 상기 노즐 블록(120)은 상기 버퍼 블록(110)과 용접 기술들에 의하여 일체형으로 제작될 수 있다. 상기 노즐 블록 및 상기 버퍼 블록에는 온도를 측정하기 위한 온도 측정 수단이 각각 배치될 수 있다. 상기 온도 측정 수단은 열전대일 수 있다.

상기 가열 수단(130)은 상기 버퍼 블록(110) 및 상기 노즐 블록(120)을 유도 가열하거나 또는 저항성 열선을 사용하여 가열할 수 있다. 상기 저항성 열선인 경우, 직류 전원 또는 교류 전원이 사용될 수 있다. 상기 저항성 열선은 상기 노즐 블록 및 상기 버퍼 블록에 직접하거나, 상기 버퍼 블록에 매립되도록 설치될 수 있다.

유도 가열인 경우, 교류 전원이 사용될 수 있다. 상기 유도 가열인 경우, 교류 전원의 주파수는 수십 kHz 내지 수 MHz일 수 있다. 유도 가열 코일은 상기 교류 전원으로부터 전력을 공급받아 상기 버퍼 블록 및 상기 노즐 블록을 유도가열할 수 있다. 상기 유도 가열 코일은 상기 버퍼 블록 및 상기 노즐 블록과 절연될 수 있다. 절연을 위하여, 상기 유도 가열 코일은 상기 버퍼 블록 및 상기 노즐 블록과 간격을 유지할 수 있다. 상기 유도 가열 코일은 직사각형 단면을 가지는 파이프 형태 또는 원형 단면을 가지는 파이프 형태일 수 있다.

열반사부(150)는 상기 노즐 블록(120)의 측면 및 상기 버퍼 블록(110)을 감싸도록 배치될 수 있다. 상기 열반사부(150)은 가열된 노즐 블록의 복사 에너지가 외부로 방출되지 않도록 반사시킬 수 있다. 상기 열반사부(150)는 반사효율이 높은 금속 판재를 절곡하여 제작될 수 있다. 상기 열반사부(150)의 외측에는 냉매가 흐르는 냉각 파이프(152)가 설치될 수 있다. 상기 호퍼(140)는 상기 열반사부(150)의 내부 또는 외부에 배치될 수 있다.

상기 선형 증발 증착 장치(100)는 상기 노즐 블록(120)에 선형 운동을 제공하는 선형 운동부를 포함할 수 있다. 상기 선형 운동부는 상기 노즐 블록, 상기 버퍼 블록, 및 상기 호퍼에 직선 운동(y축 방향 직선 운동)을 제공할 수 있다. 이에 따라, 직선 운동하는 상기 노즐 블록(120)은 상기 기판(162)이 고정된 상태에서 상기 기판에 모든 면에 균일한 박막을 증착할 수 있다.

본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 상기 노즐 블록, 상기 버퍼 블록, 및 상기 호퍼는 상기 진공 용기 내부에 고정되고, 기판(162) 및 기판 홀더가 직선 운동을 할 수 있다.

도 2a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치를 설명하는 사시도이다.

도 2b는 도 2a의 선형 증발 증착 장치를 설명하는 개념도이다.

도 2c는 도 2a의 선형 증발 장치를 설명하는 분해 사시도이다.

도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 선형 증발 증착 장치(200)는 진공 용기(160)의 내부에 배치되고 분말 형태의 증발 물질(10)을 수납하고 상기 증발 물질을 하부로 개폐 수단을 통하여 방출하는 호퍼(240), 상기 호퍼로부터 상기 증발 물질을 제공받아 상기 증발 물질을 가열하여 증기를 생성하고 상기 진공 용기(160)의 내부에서 상기 제1 방향을 따라 연장되는 버퍼 공간(212)을 구비하고 도전체 재질로 형성된 버퍼 블록(210), 상기 진공 용기의 내부에서 상기 제1 방향을 따라 일정한 길이, 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향(y축 방향)으로 일정한 폭, 및 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 수직한 제3 방향(z축 방향)으로 일정한 높이를 가지는 직육면체 형상이고, 복수의 관통 노즐(122)을 포함하고, 상기 버퍼 블록(210)에 장착되고, 그리고 도전체 재질로 형성된 노즐 블록(120), 및 상기 진공 용기의 내부에서 상기 노즐 블록(120) 및 상기 버퍼 블록(210)을 감싸도록 배치되고 상기 노즐 블록(120) 및 상기 버퍼 블록(210)을 가열하는 가열 수단(230)을 포함한다.

상기 복수의 관통 노즐(122)은 상기 버퍼 블록의 버퍼 공간(212)과 서로 연통되고 상기 제3 방향(z축 방향)을 따라 각각 형성되고 상기 제1 방향(x축 방향)으로 이격되어 서로 나란히 배치되고, 상기 버퍼 공간(212)의 증기를 토출한다.

상기 호퍼(240)는 상기 버퍼 블록(210)에 상기 증발 물질(10)을 제공할 수 있다. 상기 호퍼(240)의 개수는 하나일 수 있다. 상기 호퍼는 상기 증발 물질을 대량으로 수납하고, 일정한 양으로 방출할 수있다. 상기 호퍼(240)는 상기 버퍼 블록의 연장 방향과 동일한 상기 제1 방향(x축 방향)으로 연장되고, 상기 호퍼의 하부면은 상기 노즐 블록에 인접한 낮은 경사면(241)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 증발 물질은 상기 경사면(241)을 따라 토출구(243)를 통하여 방출될 수 있다. 상기 호퍼(240)는 상기 버퍼 블록(210)에 용이하게 분해/결합될 수 있다. 상기 호퍼(240)는 가열된 버퍼 블록과 단열되도록, 상기 호퍼와 상기 버퍼 블록이 결합하는 부위에 단열 부재가 배치될 수 있다.

상기 호퍼(240)가 상기 버퍼 블록에 상기 증발 물질을 방출하는 방식은 증발 물질을 중력 및/또는 진동 에너지를 이용하여 낙하시키는 한 다양하게 변형될 수 있다.

상기 호퍼(250)는 하부에 경사면(241)을 가지는 수납 몸체부(247), 상기 경사면의 아래 부분에 배치된 토출구(243), 상기 토출구를 개폐하는 개폐수단(242), 상기 경사면에 진동에너지를 제공하는 진동부(246), 및 상기 수납 몸체부에 수납된 증발 물질의 질량을 측정하는 로드셀(load cell, 245)을 포함할 수 있다.

상기 토출구(243)는 상기 제1 방향으로 연장되는 슬릿 형태일 수 있다. 상기 토출구(243)는 미닫이문 형태의 상기 개폐 수단(242)에 의하여 개폐될 수 있다.

상기 수납 몸체부(247)는 상기 제1 방향으로 연장되는 직육면체 형상의 상체부와 상기 상체부에 연속적으로 연결되고 상기 제1 방향으로 연장되는 삼각 기둥 형상의 하체부를 포함할 수 있다. 상기 수납 몸체부의 상부면은 상기 노즐 블록의 상부면보다 낮을 수 있다.

상기 개폐 수단(242)는 상기 토출구(243)를 개폐하여 방출되는 방출량을 조절할 수 있다. 또한, 상기 진동부는 상기 경사면에 진동에너지를 제공하여 상기 토출구를 방출되는 방출량을 조절할 수 있다. 상기 개폐 수단은 상기 수납 몸체부의 측면 하부에 배치되고 미닫이문과 같은 형태를 가질 수 있다.

상기 진동부(246)는 상기 경사면(241)에 진동 에너지를 제공하여 상기 증발 물질의 흐름을 제공할 수 있다.

상기 로드셀(245)은 상기 호퍼의 질량 또는 무게를 정량 계량할 수 있다. 상기 로드셀이 측정한 무게를 이용하여, 상기 개폐 수단의 개폐 정도 및 진동부의 진동에너지의 세기가 제어될 수 있다. 또한, 상기 로드셀이 측정한 무게를 이용하여, 상기 수납 몸체부에 수납된 증발 물질의 교환 시기가 도출될 수 있다. 상기 상기 로드셀(245)이 상기 증발 물질의 중량을 측정하기 방식 및 위치는 다양하게 변경될 수 있다.

한편, 상기 진동부(246)는 음파 또는 초음파를 발생시킬 수 있다. 상기 수납 몸체부 내부에 상기 증발 물질이 충분히 채워진 경우, 상기 음파는 상기 증발 물질을 투과하여 반대편의 벽에서 반사되어 되돌아올 수 있다. 한편, 상기 수납 몸체부 내부에 상기 증발 물질이 비워진 경우, 상기 음파는 진공 상태를 투과하지 못한다. 따라서, 상기 진동부의 반사파의 특성을 시간에 따라 측정하면, 대략적인 상기 수납 몸체부에 수납된 증발 물질의 교환 시기가 도출될 수 있다.

지지부(244)는 상기 수납 몸체부(247)의 하부면을 지지할 수 있다. 상기 로드셀(245)은 상기 지지부(244)의 상부면과 상기 수납 몸체부(247)의 하부면에 배치될 수 있다.

상기 버퍼 블록(210)은 제1 방향(x축 방향)으로 연장되는 하나의 버퍼 공간(212)을 포함한다. 상기 버퍼 공간(212)은 상기 증발 물질을 가열하여 증기화하고, 증기를 복수의 관통 노즐들에 분배하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 버퍼 공간이 하나인 경우, 상기 버퍼 공간 내부의 압력은 실질적으로 동일하다. 따라서, 분출(effusion)되는 증기의 양은 상기 관통 노즐의 직경에 의존할 수 있다.

상기 버퍼 블록(210)은 전기 전도도가 높은 금속 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 버퍼 블록(210)은 스테인레스 스틸, 구리, 탄탈, 타이타늄, 텅스텐, 또는 니켈일 수 있다. 상기 버퍼 블록은 상기 제1 방향으로 연장될 수 있다.

상기 제3 방향(z축 방향)이 중력 방향(g 방향)의 반대 방향인 경우, 상기 버퍼 블록(210)은 상기 제3 방향에 나란히 연장되는 연직 부위(214), 상기 제2 방향에 나란히 연장되는 수평 부위(216), 및 상기 수평 부위에 연속적으로 연결되고 상기 제3 방향에 평행하게 연장되고 상기 수평 부위로부터 돌출된 돌출 부위(218)를 포함할 수 있다. 상기 연직 부위(214)의 상부면에는 제1 방향으로 연장되는 정렬 홈(214a)이 배치될 수 있다. 상기 정렬 홈의 내부에는 상기 제1 방향으로 연장되는 관통 슬릿(214b)이 배치될 수 있다. 상기 노즐 블록(210)은 상기 정렬 홈(214a)에 삽입되어 용접 등의 수단에 의하여 될 수 있다. 이에 따라, 상기 버퍼 블록의 버퍼 공간의 증기는 상기 관통 슬릿(214b) 및 상기 관통 노즐들(122)을 통하여 상기 제3 방향으로 토출될 수 있다.

상기 돌출 부위(218) 및 상기 연직 부위(214)는 상기 수평 부위의 양단에서 서로 나란히 z축 방향으로 연장될 수 있다. 상기 돌출 부위(218)의 측면에서 상기 호퍼의 토출부(243)와 연통되는 개구부(218a)가 배치될 수 있다. 상기 개구부는 제1 방향으로 연장되는 직사각형 형태일 수 있다.

상기 돌출 부위(218)는 상기 호퍼(240)로부터 상기 증발 물질을 제공받을 수 있다. 예를 들어, 상기 돌출 부위(218)의 측면으로부터 상기 증발 물질을 제공받을 수 있다.

상기 노즐 블록(120)은 상기 버퍼 블록의 연직 부위(212)의 상부면에 배치되고, 상기 버퍼 블록(210)과 상기 노즐 블록(120)은 일체형으로 형성될 수 있다. 상기 복수의 관통 노즐의 일단은 동일한 평면을 형성하는 상기 노즐 블록의 상부면에 노출될 수 있다. 상기 제2 방향에서 상기 노즐 블록(120)의 폭은 상기 버퍼 블록의 연직 부위(214)의 폭보다 작을 수 있다.

복수의 관통 노즐(122)은 상기 노즐 블록(120)의 상부에 배치된 기판에 유기물을 증착하도록 중력 방향에 반하여 상향식으로 상기 증기를 토출할 수 있다. 상기 관통 노즐(122)은 원기둥 형상이고, 상기 관통 노즐의 종횡비(aspect ratio)는 5 내지 100일 수 있다. 상기 관통 노즐(122)의 직경은 수백 마이크로미터 내지 수 밀리미터일 수 있다. 이웃한 관통 노즐 사이의 간격은 상기 관통 노즐의 직경의 1.2 배 내지 10 배일 수 있다.

상기 복수의 관통 노즐(122)은 상기 버퍼 블록(212)의 버퍼 공간과 서로 연통되고 상기 제3 방향을 따라 각각 형성되고 상기 제1 방향으로 이격되어 서로 나란히 배치되고, 상기 버퍼 공간의 증기를 토출한다.

상기 노즐 블록(120)은 상기 버퍼 블록(210)과 동일한 재질로 형성될 수 있다. 상기 노즐 블록(120)은 상기 버퍼 블록과 용접 기술들에 의하여 일체형으로 제작될 수 있다.

상기 가열 수단(230)은 상기 버퍼 블록(210) 및 상기 노즐 블록(120)을 유도 가열할 수 있다. 상기 가열 수단(230)은 상기 노즐 블록(120) 및 상기 버퍼 블록(210)을 감싸도록 배치되고 상기 노즐 블록 및 상기 버퍼 블록을 유도 가열하는 유도 가열 코일(232,234), 및 상기 유도 가열 코일(232,234)에 교류 전력을 공급하는 교류 전원(236)을 포함할 수 있다. 상기 유도 가열 코일(232,234)의 내부에는 냉매가 흐를 수 있다.

상기 유도 가열 코일(232,234)은 상기 노즐 블록(120)을 감싸도록 배치되는 노즐 유도 가열 코일(232) 및 상기 버퍼 블록(210)을 감싸도록 배치되는 버퍼 유도 가열 코일(234)을 포함할 수 있다. 상기 노즐 유도 가열 코일(232)은 상기 노즐 블록이 연장되는 제1 방향으로 연장되면서 상기 노즐 블록(120)을 감싸도록 배치될 수 있다. 또한, 상기 버퍼 유도 가열 코일(234)은 상기 버퍼 블록(210)이 연장되는 제1 방향으로 연장되면서 상기 버퍼 블록(210)을 감싸도록 배치될 수 있다.

상기 유도 가열 코일(232,234)은 구리 파이프로 형성되거나, 구리 재질의 선형 판재를 절곡하여 제작될 수 있다. 상기 노즐 유도 가열 코일(232)과 상기 상기 버퍼 유도 가열 코일(234)은 전기적으로 직렬 연결될 수 있다. 유도 가열인 경우, 교류 전원이 사용될 수 있다. 상기 유도 가열인 경우, 교류 전원의 주파수는 수십 kHz 내지 수 MHz일 수 있다. 유도 가열 코일은 상기 버퍼 블록 및 상기 노즐 블록과 절연될 수 있다.

반사블록(150)은 상기 노즐 블록(120)의 측면 및 상기 버퍼 블록(210)을 감싸도록 배치될 수 있다. 상기 열반사부(150)는 가열된 노즐 블록 및 버퍼 블록의 복사 에너지가 외부로 방출되지 않도록 반사시킬 수 있다. 상기 열반사부(150)는 반사효율이 높은 금속판재일 수 있다. 상기 열반사부(150)는 금속 판재를 절곡하여 제작될 수 있다. 상기 열반사부(150)의 외측에는 냉매가 흐르는 냉각 파이프(152)가 설치될 수 있다. 상기 호퍼(240)는 상기 열반사부(150)의 외부에 배치될 수 있다. 또는, 상기 호퍼(240)는 상기 열반사부(150)의 내부에 배치될 수 있다.

선형 증발 증착 장치는 노즐 블록에 선형 운동을 제공하는 선형 운동부(270)를 포함할 수 있다. 상기 선형 운동부(270)는 상기 노즐 블록(120), 상기 버퍼 블록(210), 및 상기 호퍼(240)에 직선 운동을 제공할 수 있다.

도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치를 설명하는 절단 사시도이다.

도 3b는 도 3a의 선형 증발 증착 장치를 설명하는 개념도이다.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 선형 증발 증착 장치(300)는 진공 용기(160)의 내부에 배치되고 분말 형태의 증발 물질(10)을 수납하고 상기 증발 물질(10)을 하부로 개폐 수단(242)을 통하여 방출하는 호퍼(240), 상기 호퍼(240)로부터 상기 증발 물질을 제공받아 상기 증발 물질을 가열하여 증기를 생성하고 상기 진공 용기의 내부에서 제1 방향을 따라 연장되는 버퍼 공간(312)을 구비하고 도전체 재질로 형성된 버퍼 블록(310), 상기 진공 용기(160)의 내부에서 상기 제1 방향을 따라 일정한 길이, 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 일정한 폭, 및 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 수직한 제3 방향으로 일정한 높이를 가지는 직육면체 형상이고, 복수의 관통 노즐을 포함하고, 상기 버퍼 블록(310)에 장착되고, 그리고 도전체 재질로 형성된 노즐 블록(320), 및 상기 진공 용기의 내부에서 상기 노즐 블록(320) 및 상기 버퍼 블록(310)을 감싸도록 배치되고 상기 노즐 블록 및 상기 버퍼 블록을 가열하는 가열 수단(330)을 포함한다.

상기 복수의 관통 노즐(322)은 상기 버퍼 블록(310)의 버퍼 공간(312)과 서로 연통되고 상기 제3 방향을 따라 각각 형성되고 상기 제1 방향(x축 방향)으로 이격되어 서로 나란히 배치되고, 상기 버퍼 공간(312)의 증기를 토출한다.

복수의 관통 노즐(322)은 상기 노즐 블록(320)의 하부에 배치된 기판에 유기물을 증착하도록 중력 방향을 향하여 하향식으로 상기 증기를 토출할 수 있다.

상기 호퍼(240)는 상기 버퍼 블록(310)에 상기 증발 물질을 제공할 수 있다. 상기 호퍼의 개수는 하나일 수 있다. 상기 호퍼(310)는 상기 증발 물질을 대량으로 수납하고, 일정한 양으로 방출할 수있다. 상기 호퍼(310)는 상기 버퍼 블록의 연장 방향과 동일한 상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 호퍼의 하부면은 노즐 블록 측이 낮은 경사면(241)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 증발 물질은 상기 경사면을 따라 토출구(243)를 통하여 방출될 수 있다. 상기 호퍼(240)는 상기 버퍼 블록에 용이하게 분해/결합될 수 있다. 상기 호퍼(240)는 가열된 버퍼 블록과 단열되도록, 상기 호퍼와 상기 버퍼 블록이 결합하는 부위에 단열 부재가 배치될 수 있다.

상기 호퍼가 상기 버퍼 블록에 상기 증발 물질을 방출하는 방식은 증발 물질을 중력 및/또는 진동 에너지를 이용하여 낙하시키는 한 다양하게 변형될 수 있다.

상기 호퍼(240)는 상기 제1 방향으로 연장되고 하부에 경사면(241)을 가지는 수납 몸체부(247), 상기 경사면의 아래 부분에 배치된 토출구(243), 상기 토출구(243)를 개폐하는 개폐수단(242), 상기 경사면에 진동에너지를 제공하는 진동부(246), 및 상기 수납 몸체부에 수납된 증발 물질의 질량을 측정하는 로드셀(load cell, 245)을 포함할 수 있다.

상기 토출구(243)는 상기 제1 방향으로 연장되는 직사각형 슬릿 형태의 일 수 있다. 상기 개폐 수단(242)은 상기 토출구(243)를 상기 제3 방향으로 이동하면서 개폐할 수 있다.

상기 수납 몸체부(247)는 상기 제1 방향으로 연장되는 직육면체 형상의 상체부와 상기 상체부에 연속적으로 연결되고 상기 제1 방향으로 연장되는 삼각 기둥 형상의 하체부를 포함할 수 있다.

상기 개폐 수단(242)은 상기 토출구(243)를 개폐하여 방출되는 방출량을 조절할 수 있다. 또한, 상기 진동부(246)는 상기 경사면에 진동에너지를 제공하여 상기 토출구를 방출되는 방출량을 조절할 수 있다. 상기 개폐 수단(242)은 상기 수납 몸체부의 측면 하부에 배치되고 미닫이문과 같은 형태를 가질 수 있다. 상기 진동부(246)는 상기 경사면에 진동 에너지를 제공하여 상기 증발 물질의 흐름을 제공할 수 있다.

지지부(244)는 상기 수납 몸체부(247)의 하부면을 지지할 수 있다. 상기 로드셀(245)은 상기 지지부(244)의 상부면과 상기 수납 몸체부(247)의 하부면에 배치될 수 있다. 지지부(244)는 열반사부(350)의 내부에 장착될 수 있다. 상기 열반사부(350)는 가열된 부위에서 방출되는 복사 에너지를 반사하고, 상기 호퍼(240)를 중력에 반하여 지지할 수 있다.

상기 로드셀(245)은 상기 호퍼의 질량 또는 무게를 정량 계량할 수 있다. 상기 로드셀이 측정한 무게를 이용하여, 상기 개폐 수단의 개폐 정도 및 진동부의 진동에너지의 세기가 제어될 수 있다. 또한, 상기 로드셀이 측정한 무게를 이용하여, 상기 수납 몸체부에 수납된 증발 물질의 교환 시기가 도출될 수 있다.

상기 버퍼 블록(310)은 제1 방향으로 연장되는 하나의 버퍼 공간(312)을 포함한다. 상기 버퍼 공간(312)은 증기를 복수의 관통 노즐들에 분배하는 기능을 수행한다. 상기 버퍼 블록(312)은 전기 전도도가 높은 금속 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 버퍼 블록(312)은 스테인레스 스틸, 구리, 탄탈, 타이타늄, 텅스텐, 또는 니켈일 수 있다. 상기 버퍼 블록(312)은 상기 제1 방향으로 연장될 수 있다.

상기 제3 방향(z축 방향)이 중력 방향의 반대 방향인 경우, 상기 노즐 블록(320)은 상기 버퍼 블록(310)의 하부면에 배치될 수 있다. 상기 버퍼 블록(310)은 상기 제1 방향으로 일정한 길이를 가지고, 상기 제2 방향으로 일정한 폭을 가지고, 상기 제3 방향으로 일정한 높이를 가지는 직육면체 형상일 수 있다. 상기 버퍼 블록(310)은 상기 버퍼 블록(310)의 내부에서 상기 제1 방향 및 상기 제3 방향에 의하여 정의되는 평면에서 상기 제1 방향으로 연장되는 격벽(311)을 포함할 수 있다. 상기 격벽(311)은 증기가 상기 노즐 블록에 제공될 수 있도록 개구부(311a)를 포함할 수 있다. 상기 개구부(311a)는 슬릿 형태이고 상기 제1 방향으로 연장될 수 있다. 상기 격벽(311)은 상기 버퍼 블록의 내측 하부면에서 제1 방향으로 연장될 수 있다. 또한, 상기 격벽(311)은 상기 버퍼 블록(310)의 내측 상부면에서 제1 방향으로 연장될 수 있다. 이에 따라, 상기 격벽은 상기 호퍼가 제공한 분말 형태의 증발 물질이 상기 노즐 블록에 직접 제공되는 것을 방지할 수 있다. 상기 격벽의 형태는 다양하게 변형될 수 있다.

상기 노즐 블록(320)은 상기 버퍼 블록(310)의 하부면에 배치될 수 있다. 상기 버퍼 블록과 상기 노즐 블록은 일체형으로 형성될 수 있다. 상기 복수의 관통 노즐(322)의 일단은 동일한 평면을 형성하는 상기 노즐 블록(320)의 하부면에 노출될 수 있다. 상기 제2 방향(y축 방향)에서 상기 노즐 블록(320)의 폭은 상기 버퍼 블록(310)의 폭보다 작을 수 있다. 복수의 관통 노즐(322)은 상기 노즐 블록의 하부에 배치된 기판에 유기물을 증착하도록 중력 방향으로 하향식으로 상기 증기를 토출할 수 있다. 상기 관통 노즐(322)은 원기둥 형상이고, 상기 관통 노즐(322)의 종횡비(aspect ratio)는 5 내지 100일 수 있다. 상기 관통 노즐의 직경은 수백 마이크로미터 내지 수 밀리미터일 수 있다. 이웃한 관통 노즐 사이의 간격은 상기 관통 노즐의 직경의 1.2 배 내지 10 배일 수 있다.

상기 복수의 관통 노즐(322)은 상기 버퍼 블록의 버퍼 공간(312)과 서로 연통되고 상기 제3 방향을 따라 각각 형성되고 상기 제1 방향으로 이격되어 서로 나란히 배치되고, 상기 버퍼 공간의 증기를 기판을 향하여 토출한다.

상기 노즐 블록(320)은 상기 버퍼 블록과 동일한 재질로 형성될 수 있다. 상기 노즐 블록은 상기 버퍼 블록과 용접 기술들에 의하여 일체형으로 제작될 수 있다.

상기 가열 수단(330)은 상기 버퍼 블록(310) 및 상기 노즐 블록(320)을 유도 가열할 수 있다. 상기 가열 수단(330)은 상기 노즐 블록 및 상기 버퍼 블록을 감싸도록 배치되고 상기 노즐 블록 및 상기 버퍼 블록을 유도 가열하는 유도 가열 코일(332,334), 및 상기 유도 가열 코일에 교류 전력을 공급하는 교류 전원(336)을 포함할 수 있다. 상기 유도 가열 코일(332,334)의 내부에는 냉매가 흐를 수 있다.

상기 유도 가열 코일(332,334)은 상기 노즐 블록을 감싸도록 배치되는 노즐 유도 가열 코일(332) 및 상기 버퍼 블록을 감싸도록 배치되는 버퍼 유도 가열 코일(334)을 포함할 수 있다. 상기 노즐 유도 가열 코일(332)은 상기 노즐 블록이 연장되는 제1 방향으로 연장되면서 상기 노즐 블록(320)을 감싸도록 배치될 수 있다. 상기 버퍼 유도 가열 코일(334)은 상기 버퍼 블록이 연장되는 제1 방향으로 연장되면서 상기 버퍼 블록(310)을 감싸도록 배치될 수 있다.

상기 유도 가열 코일은 구리 파이프로 형성되거나, 구리 재질의 선형 판재를 절곡하여 제작될 수 있다. 유도 가열인 경우, 교류 전원이 사용될 수 있다. 상기 유도 가열인 경우, 교류 전원의 주파수는 수십 kHz 내지 수 MHz일 수 있다. 유도 가열 코일은 상기 버퍼 블록 및 상기 노즐 블록과 절연될 수 있다.

반사블록(350)은 상기 노즐 블록의 측면 및 상기 버퍼 블록을 감싸도록 배치될 수 있다. 상기 열반사부(350)는 가열된 노즐 블록 및 버퍼 블록의 복사 에너지가 외부로 방출되지 않도록 반사시킬 수 있다. 상기 열반사부는 반사효율이 높은 금속판재를 절곡하여 제작될 수 있다. 상기 열반사부의 외측에는 냉매가 흐르는 냉각 파이프가 설치될 수 있다. 상기 호퍼는 상기 열반사부의 내부에 배치될 수 있다. 또한, 상기 반사블록(350)은 상기 호퍼(240), 상기 노즐 블록(320), 및 버퍼 블록(310)을 지지할 수 있다.

선형 증발 증착 장치는 노즐 블록에 선형 운동을 제공하는 선형 운동부(370)를 포함할 수 있다. 상기 선형 운동부(370)는 상기 노즐 블록, 상기 버퍼 블록, 및 상기 호퍼에 직선 운동을 제공할 수 있다.

도 4a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치를 설명하는 절단 사시도이다.

도 4b는 도 4a의 선형 증발 증착 장치를 설명하는 개념도이다.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 선형 증발 증착 장치(400)는 진공 용기(160)의 내부에 배치되고 분말 형태의 증발 물질(10)을 수납하고 상기 증발 물질을 하부로 개폐 수간을 통하여 방출하는 호퍼(240), 상기 호퍼(240)로부터 상기 증발 물질을 제공받아 상기 증발 물질을 가열하여 증기를 생성하고 상기 진공 용기(160)의 내부에서 제1 방향(x축 방향)을 따라 연장되는 버퍼 공간을 구비하고 도전체 재질로 형성된 버퍼 블록(410), 상기 진공 용기의 내부에서 상기 제1 방향을 따라 일정한 길이, 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향(y축 방향)으로 일정한 폭, 및 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 수직한 제3 방향(z축 방향)으로 일정한 높이를 가지는 직육면체 형상이고, 복수의 관통 노즐을 포함하고, 상기 버퍼 블록에 장착되고, 그리고 도전체 재질로 형성된 노즐 블록(420), 및 상기 진공 용기의 내부에서 상기 노즐 블록 및 상기 버퍼 블록을 감싸도록 배치되고 상기 노즐 블록 및 상기 버퍼 블록을 가열하는 가열 수단(430)을 포함한다.

상기 복수의 관통 노즐(422)은 상기 버퍼 블록의 버퍼 공간(412)과 서로 연통되고 상기 제3 방향을 따라 각각 형성되고 상기 제1 방향으로 이격되어 서로 나란히 배치되고, 상기 버퍼 공간(412)의 증기를 토출한다.

복수의 관통 노즐(422)은 상기 진공 용기 내에서 측면에 배치된 기판(162)에 유기물을 증착하도록 중력에 수직하게 측향식으로 상기 증기를 토출할 수 있다.

상기 호퍼(240)는 상기 버퍼 블록(410)에 상기 증발 물질을 제공할 수 있다. 상기 호퍼의 개수는 하나일 수 있다. 상기 호퍼(410)는 상기 증발 물질을 대량으로 수납하고, 일정한 양으로 방출할 수있다. 상기 호퍼(410)는 상기 버퍼 블록의 연장 방향과 동일한 상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 호퍼의 하부면은 노즐 블록 측에서 낮은 경사면(241)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 증발 물질은 상기 경사면을 따라 토출구(243)를 통하여 방출될 수 있다. 상기 호퍼(240)는 상기 버퍼 블록에 용이하게 분해/결합될 수 있다. 상기 호퍼(240)는 가열된 버퍼 블록과 단열되도록, 상기 호퍼와 상기 버퍼 블록이 결합하는 부위에 단열 부재가 배치될 수 있다.

상기 호퍼(240)는 하부에 경사면을 가지는 수납 몸체부(247), 상기 경사면의 아래 부분에 배치된 토출구(243), 상기 토출구를 개폐하는 개폐수단(242), 상기 경사면에 진동에너지를 제공하는 진동부(246), 및 상기 수납 몸체부에 수납된 증발 물질의 질량을 측정하는 로드셀(load cell, 245)을 포함할 수 있다.

상기 토출구(243)는 상기 제1 방향으로 연장되는 슬릿 형태일 수 있다. 상기 토출구는 상기 개폐 수단(242)에 의하여 개폐될 수 있다.

상기 개폐 수단(242)은 상기 토출구를 개폐하여 방출되는 방출량을 조절할 수 있다. 또한, 상기 진동부(246)는 상기 경사면에 진동에너지를 제공하여 상기 토출구를 방출되는 방출량을 조절할 수 있다. 상기 개폐 수단(242)은 상기 수납 몸체부의 측면 하부에 배치되고 미닫이문과 같은 형태를 가질 수 있다. 상기 진동부(246)는 상기 경사면에 진동 에너지를 제공하여 상기 증발 물질의 흐름을 제공할 수 있다.

상기 로드셀(245)은 상기 호퍼의 질량 또는 무게를 정량 계량할 수 있다. 상기 로드셀이 측정한 무게를 이용하여, 상기 걔폐 수단의 개폐 정도 및 진동부의 진동에너지의 세기가 제어될 수 있다. 또한, 상기 로드셀이 측정한 무게를 이용하여, 상기 수납 몸체부에 수납된 증발 물질의 교환 시기가 도출될 수 있다.

상기 버퍼 블록(410)은 제1 방향으로 연장되는 하나의 버퍼 공간(412)을 포함한다. 상기 버퍼 공간(412)은 증기를 복수의 관통 노즐들(422)에 분배하는 기능을 수행한다. 상기 버퍼 공간(412)이 하나인 경우, 상기 버퍼 공간 내부의 압력은 실질적으로 동일하다. 따라서, 분출(effusion)되는 증기의 양은 상기 관통 노즐의 직경에 의존할 수 있다.

상기 버퍼 블록(410)은 전기 전도도가 높은 금속 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 버퍼 블록(410)은 스테인레스 스틸, 구리, 탄탈, 타이타늄, 텅스텐, 또는 니켈일 수 있다. 상기 버퍼 블록은 상기 제1 방향으로 연장될 수 있다.

복수의 관통 노즐(422)은 상기 진공 용기(160) 내에서 측면에 배치된 기판(162)에 유기물을 증착하도록 수직하게 측향식으로 상기 증기를 토출할 수 있다.

상기 제2 방향(y축 방향)은 중력 방향의 반대 방향인 경우, 상기 노즐 블록(420)은 상기 버퍼 블록(410)의 측면에 배치될 수 있다. 상기 버퍼 블록(410)은 상기 제1 방향(x축 방향)으로 일정한 길이를 가지고, 상기 제2 방향(y축 방향)으로 일정한 폭을 가지고, 상기 제3 방향(z축 방향)으로 일정한 높이를 가지는 직육면체 형상일 수 있다. 상기 버퍼 블록(410)은 상기 버퍼 블록의 내부에서 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 의하여 정의되는 평면(xy 평면)에서 상기 제1 방향으로 연장되는 격벽(411)을 포함할 수 있다. 상기 격벽(411)은 증기가 상기 노즐 블록에 제공될 수 있도록 개구부(411a)를 포함할 수 있다.

상기 노즐 블록(410)은 상기 버퍼 블록의 측면에 배치되고, 상기 버퍼 블록과 상기 노즐 블록은 일체형으로 형성될 수 있다. 상기 복수의 관통 노즐의 일단은 동일한 평면을 형성하는 상기 노즐 블록의 측면에 노출될 수 있다. 상기 제2 방향에서 상기 노즐 블록의 폭은 상기 버퍼 블록의 폭보다 작을 수 있다. 복수의 관통 노즐(422)은 상기 노즐 블록의 측면에서 이격되어 배치된 기판(162)에 유기물을 증착하도록 중력 방향에 수직하게 측향식으로 상기 증기를 토출할 수 있다. 상기 관통 노즐(422)은 원기둥 형상이고, 상기 관통 노즐의 종횡비(aspect ratio)는 5 내지 100일 수 있다. 상기 관통 노즐의 직경은 수백 마이크로미터 내지 수 밀리미터일 수 있다. 이웃한 관통 노즐 사이의 간격은 상기 관통 노즐의 직경의 1.2 배 내지 10 배일 수 있다.

상기 복수의 관통 노즐(422)은 상기 버퍼 블록의 버퍼 공간(412)과 서로 연통되고 상기 제3 방향(z축 방향)을 따라 각각 형성되고 상기 제1 방향으로 이격되어 서로 나란히 배치되고, 상기 버퍼 공간(412)의 증기를 토출한다.

상기 노즐 블록(420)은 상기 버퍼 블록과 동일한 재질로 형성될 수 있다. 상기 노즐 블록(420)은 상기 버퍼 블록(410)과 용접 기술들에 의하여 일체형으로 제작될 수 있다.

상기 가열 수단(430)은 상기 버퍼 블록 및 상기 노즐 블록을 유도 가열할 수 있다. 상기 가열 수단(430)은 상기 노즐 블록 및 상기 버퍼 블록을 감싸도록 배치되고 상기 노즐 블록 및 상기 버퍼 블록을 유도 가열하는 유도 가열 코일(432,434), 및 상기 유도 가열 코일에 교류 전력을 공급하는 교류 전원(436)을 포함할 수 있다. 상기 유도 가열 코일의 내부에는 냉매가 흐를 수 있다.

상기 유도 가열 코일(432,434)은 상기 노즐 블록을 감싸도록 배치되는 노즐 유도 가열 코일(432) 및 상기 버퍼 블록을 감싸도록 배치되는 버퍼 유도 가열 코일(434)을 포함할 수 있다. 상기 유도 가열 코일(432,434)은 상기 노즐 블록이 연장되는 제1 방향으로 연장되면서 상기 노즐 블록 및 상기 버퍼 블록을 감싸도록 배치될 수 있다. 상기 유도 가열 코일은 구리 파이프로 형성되거나, 구리 재질의 선형 판재를 절곡하여 제작될 수 있다. 유도 가열인 경우, 교류 전원이 사용될 수 있다. 상기 유도 가열인 경우, 교류 전원의 주파수는 수십 kHz 내지 수 MHz일 수 있다. 유도 가열 코일은 상기 버퍼 블록 및 상기 노즐 블록과 절연될 수 있다.

반사블록(450)은 증기가 토출되는 관통 노즐을 제외하고 상기 노즐 블록 및 상기 버퍼 블록을 감싸도록 배치될 수 있다. 상기 열반사부(450)는 가열된 노즐 블록의 복사 에너지가 외부로 방출되지 않도록 반사시킬 수 있다. 상기 열반사부는 반사효율이 높은 금속판재일 수 있다. 상기 열반사부는 금속 판재를 절곡하여 제작될 수 있다. 상기 열반사부의 외측에는 냉매가 흐르는 냉각 파이프가 설치될 수 있다. 상기 호퍼는 상기 열반사부의 내부 또는 외부에 배치될 수 있다. 상기 열반사부(450)는 상기 호퍼, 상기 버퍼 블록, 및 노즐 블록을 지지할 수 있다.

선형 증발 증착 장치는 노즐 블록에 선형 운동을 제공하는 선형 운동부(470)를 포함할 수 있다. 상기 선형 운동부는 상기 노즐 블록, 상기 버퍼 블록, 및 상기 호퍼에 직선 운동을 제공할 수 있다.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치의 관통 노즐을 설명하는 평면도이다. 도 1에서 설명한 것과 중복되는 설명은 생략한다.

도 1 및 도 5a를 참조하면, 선형 증발 증착 장치(100a)는 진공 용기(160)의 내부에 배치되고 분말 형태의 증발 물질(10)을 수납하고 상기 증발 물질(10)을 하부로 개폐 수단을 통하여 방출하는 호퍼(140), 상기 호퍼로부터 상기 증발 물질(10)을 제공받아 상기 증발 물질(10)을 가열하여 증기를 생성하고 상기 진공 용기(160)의 내부에서 상기 제1 방향(x축 방향)을 따라 연장되는 버퍼 공간(112)을 구비하고 도전체 재질로 형성된 버퍼 블록(110), 상기 진공 용기(160)의 내부에서 상기 제1 방향(x축 방향)을 따라 일정한 길이, 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향(y축 방향)으로 일정한 폭, 및 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 수직한 제3 방향(z축 방향)으로 일정한 높이를 가지는 직육면체 형상이고, 복수의 관통 노즐(122)을 포함하고, 상기 버퍼 블록(110)에 장착되고, 그리고 도전체 재질로 형성된 노즐 블록(120), 및 상기 진공 용기의 내부에서 상기 노즐 블록 및 상기 버퍼 블록을 감싸도록 배치되고 상기 노즐 블록 및 상기 버퍼 블록을 가열하는 가열 수단(130)을 포함한다.

상기 가열 수단(130)은 상기 노즐 블록 및 상기 버퍼 블록을 감싸도록 배치되고 상기 노즐 블록 및 상기 버퍼 블록을 유도 가열하는 유도 가열 코일(132,134) 및 상기 유도 가열 코일에 교류 전력을 공급하는 교류 전원을 포함한다.

상기 유도 가열 코일(132,134)은 상기 노즐 블록을 감싸는 노즐 유도 가열 코일(132) 및 상기 버퍼 블록을 감싸는 버퍼 유도 가열 코일(134)을 포함한다. 상기 유도 가열 코일과 상기 노즐 블록 및 버퍼 블록 사이의 간격은 상기 제1 방향(x축 방향)으로 연장되면서, 적어도 한번 변경될 수 있다. 예를 들어, 상기 노즐 블록 및 상기 버퍼 블록의 중간 지점에서 상기 노즐 블록과 상기 노즐 유도 가열 코일(132) 사이의 간격은 다른 부위보다 클 수 있다. 또한, 상기 노즐 블록 및 상기 버퍼 블록의 중간 지점에서 상기 버퍼 블록과 상기 버퍼 유도 가열 코일(134) 사이의 간격은 다른 부위보다 클 수 있다.

상기 복수의 관통 노즐들(122)은 제1 방향으로 나란히 배치된 제1 행, 상기 제1 행의 좌측에 배치된 제2 행, 및 상기 제1 행의 우측에 배치된 제3 행을 할 수 있다. 상기 제2 행의 노즐과 상기 제3 행의 노즐은 제2 방향으로 서로 정렬될 수 있다. 상기 제1 행의 노즐은 상기 제2 행의 이웃한 노즐들 사이에 배치될 수 있다. 이웃한 관통 노즐들 사이의 거리는 모두 동일할 수 있다.

도 5b를 참조하면, 선형 증발 증착 장치(100b)에서, 상기 복수의 관통 노즐들(122)은 제1 방향으로 배치될 수 있다. 상기 노즐 블록(120)의 양단 근처에서, 상기 관통 노즐(122)의 밀도 또는 개수가 증가할 수 있다. 이에 따라, 상기 노즐 블록의 가장 자리에서 증착률의 감소를 보상할 수 있다. 상기 복수의 관통 노즐들(122)은 동일한 직경을 가질 수 있다.

본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 상기 복수의 관통 노즐들(122)은 노즐 밀도를 변경하지 않고, 상기 노즐 블록의 양단 근처에서 관통 노즐의 직경을 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 노즐 블록의 가장 자리에서 증착률의 감소를 보상할 수 있다.

도 6는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치의 관통 노즐을 설명하는 개념도이다. 도 2에서 설명한 것과 중복되는 설명은 생략한다.

도 2 및 도 6을 참조하면, 선형 증발 증착 장치(200a)는 진공 용기(160)의 내부에 배치되고 분말 형태의 증발 물질(10)을 수납하고 상기 증발 물질을 하부로 개폐 수단을 통하여 방출하는 호퍼(240), 상기 호퍼로부터 상기 증발 물질을 제공받아 상기 증발 물질을 가열하여 증기를 생성하고 상기 진공 용기(160)의 내부에서 상기 제1 방향을 따라 연장되는 버퍼 공간(212)을 구비하고 도전체 재질로 형성된 버퍼 블록(210), 상기 진공 용기의 내부에서 상기 제1 방향을 따라 일정한 길이, 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향(y축 방향)으로 일정한 폭, 및 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 수직한 제3 방향(z축 방향)으로 일정한 높이를 가지는 직육면체 형상이고, 복수의 관통 노즐(212)을 포함하고, 상기 버퍼 블록(210)에 장착되고, 그리고 도전체 재질로 형성된 노즐 블록(120), 및 상기 진공 용기의 내부에서 상기 노즐 블록(120) 및 상기 버퍼 블록(210)을 감싸도록 배치되고 상기 노즐 블록(120) 및 상기 버퍼 블록(210)을 가열하는 가열 수단(230)을 포함한다.

상기 제3 방향(z축 방향)이 중력 방향(g 방향)의 반대 방향인 경우, 상기 버퍼 블록(210)은 상기 제3 방향에 나란히 연장되는 연직 부위(214), 및 상기 제2 방향에 나란히 연장되는 수평 부위(216)를 포함할 수 있다.

상기 수평 부위(216)의 상부면에서 상기 호퍼의 토출부(243)와 연통되는 개구부(219)가 배치될 수 있다. 상기 개구부(219)는 제1 방향으로 연장되는 직사각형 형태일 수 있다. 상기 수평 부위(216)는 상기 호퍼(240)로부터 상기 증발 물질을 제공받을 수 있다.

도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치를 설명하는 개념도이다. 도 1에서 설명한 것과 중복되는 설명은 생략한다.

도 7을 참조하면, 선형 증발 증착 장치(100)는 진공 용기(160)의 내부에 배치되고 분말 형태의 증발 물질(10)을 수납하고 상기 증발 물질(10)을 하부로 개폐 수단을 통하여 방출하는 호퍼(140), 상기 호퍼로부터 상기 증발 물질(10)을 제공받아 상기 증발 물질(10)을 가열하여 증기를 생성하고 상기 진공 용기(160)의 내부에서 상기 제1 방향(x축 방향)을 따라 연장되는 버퍼 공간(112)을 구비하고 도전체 재질로 형성된 버퍼 블록(110), 상기 진공 용기(160)의 내부에서 상기 제1 방향(x축 방향)을 따라 일정한 길이, 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향(y축 방향)으로 일정한 폭, 및 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 수직한 제3 방향(z축 방향)으로 일정한 높이를 가지는 직육면체 형상이고, 복수의 관통 노즐(122)을 포함하고, 상기 버퍼 블록(110)에 장착되고, 그리고 도전체 재질로 형성된 노즐 블록(120a), 및 상기 진공 용기의 내부에서 상기 노즐 블록 및 상기 버퍼 블록을 감싸도록 배치되고 상기 노즐 블록 및 상기 버퍼 블록을 가열하는 가열 수단(130)을 포함한다.

상기 노즐 블록(120a)은 상기 버퍼 블록(110)의 내부에 삽입되도록 배치될 수 있다. 얘를 들어, 상기 노즐 블록(120a)은 상기 버퍼 블록(110)의 연직 부위(114)의 상부면에 삽입될 수 있다. 상기 노즐 블록(120a)과 상기 버퍼 블록(110)은 일체형으로 제작될 수 있다. 상기 가열 수단은 상기 노즐 블록(120a)과 상기 버퍼 블록(110)을 동시에 가열할 수 있다.

본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 측향식 또는 하향식 선형 증발 증착에서, 상기 노즐 블록은 상기 버퍼 블록의 내부에 삽입되도록 배치될 수 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.

110: 버퍼 블록
120: 노즐 블록
122: 관통 노즐
130: 가열 수단
140: 호퍼

Claims

진공 용기의 내부에 배치되고 분말 형태의 증발 물질을 수납하고 상기 증발 물질을 하부로 개폐수단을 통하여 방출하는 호퍼;
상기 호퍼로부터 상기 증발 물질을 제공받아 상기 증발 물질을 가열하여 증기를 생성하고 상기 진공 용기의 내부에서 제1 방향을 따라 연장되는 버퍼 공간을 구비하고 도전체 재질로 형성된 버퍼 블록;
상기 진공 용기의 내부에서 상기 제1 방향을 따라 일정한 길이, 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 일정한 폭, 및 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 수직한 제3 방향으로 일정한 높이를 가지는 직육면체 형상이고, 복수의 관통 노즐을 포함하고, 상기 버퍼 블록에 장착되고, 그리고 도전체 재질로 형성된 노즐 블록; 및
상기 진공 용기의 내부에서 상기 노즐 블록 및 상기 버퍼 블록을 감싸도록 배치되고 상기 노즐 블록 및 상기 버퍼 블록을 가열하는 가열 수단을 포함하고,
상기 복수의 관통 노즐은 상기 버퍼 블록의 버퍼 공간과 서로 연통되고 상기 제3 방향을 따라 각각 형성되고 상기 제1 방향으로 이격되어 서로 나란히 배치되고, 상기 버퍼 공간의 증기를 토출하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
제1 항에 있어서,
상기 버퍼 블록의 일면에 상기 노즐 블록이 배치되고,
상기 버퍼 블록과 상기 노즐 블록은 일체형으로 형성되고,
상기 복수의 노즐의 일단은 동일한 평면을 형성하는 상기 노즐 블록의 일면에 노출되고,
상기 제2 방향에서 상기 노즐 블록의 폭은 상기 버퍼 블록의 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
제1 항에 있어서,
복수의 관통 노즐은 상기 진공 용기 내에서 상부에 배치된 기판에 유기물을증착하도록 중력 방향에 반하여 상향식으로 상기 증기를 토출하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
제1 항에 있어서,
복수의 관통 노즐은 상기 진공 용기 내에서 하부에 배치된 기판에 유기물을 증착하도록 중력 방향을 향하여 하향식으로 상기 증기를 토출하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
제1 항에 있어서,
복수의 관통 노즐은 상기 진공 용기 내에서 측면에 배치된 기판에 유기물을 증착하도록 중력에 수직하에 측향식으로 상기 증기를 토출하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
제1 항에 있어서,
상기 관통 노즐은 원기둥 형상이고, 상기 관통 노즐의 종횡비(aspect ratio)는 5 내지 100인 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
제1 항에 있어서,
상기 호퍼는 상기 제1 방향으로 연장되고,
상기 호퍼의 하부면은 지표면에 대하여 경사지는 경사면을 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
제1 항에 있어서,
상기 가열 수단은:
상기 노즐 블록 및 상기 버퍼 블록을 감싸도록 배치되고 상기 노즐 블록 및 상기 버퍼 블록을 유도 가열하는 유도 가열 코일; 및
상기 유도 가열 코일에 교류 전력을 공급하는 교류 전원을 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
제8 항에 있어서,
상기 유도 가열 코일은 상기 노즐 블록을 감싸는 노즐 유도 가열 코일 및 상기 버퍼 블록을 감싸는 버퍼 유도 가열 코일을 포함하고,
상기 유도 가열 코일과 상기 노즐 블록 및 버퍼 블록 사이의 간격은 상기 제1 방향을 따라 연장되면서, 적어도 한번 변경되는 것을 특징으로 하는 선형 증발증착 장치.
제1 항에 있어서,
상기 복수의 관통 노즐들은 제1 방향으로 나란히 배치된 제1 행, 상기 제1 행의 좌측에 배치된 제2 행, 및 상기 제1 행의 우측에 배치된 제3 행을 포함하고,
상기 제2 행의 노즐과 상기 제3 행의 노즐은 제2 방향으로 서로 정렬되고,
상기 제1 행의 노즐은 상기 제2 행의 이웃한 노즐들 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
제1 항에 있어서,
상기 노즐 블록은 상기 버퍼 블록의 내부에 삽입되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
제1 항에 있어서,
상기 관통 노즐들의 단면적의 총합은 상기 제2 방향 및 제3 방향에 의하여
정의된 평면에서 노즐 블록의 단면적 보다 작은 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
제1 항에 있어서,
상기 노즐 블록의 양단 주위에서 관통 노즐의 밀도가 증가하거나 상기 관통노즐의 직경이 증가하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.