KR20160099506A - 선형 증발 증착 장치 - Google Patents

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KR20160099506A
KR20160099506A KR1020160032318A KR20160032318A KR20160099506A KR 20160099506 A KR20160099506 A KR 20160099506A KR 1020160032318 A KR1020160032318 A KR 1020160032318A KR 20160032318 A KR20160032318 A KR 20160032318A KR 20160099506 A KR20160099506 A KR 20160099506A
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KR1020160032318A
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김정형
서인용
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주식회사 파인에바
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Abstract

본 발명은 선형 증발 증착 장치를 제공한다. 선형 증발 증착 장치는 진공 용기의 내부에서 제1 방향을 따라 연장되는 버퍼 공간을 구비하고 도전체 재질로 형성된 버퍼 블록; 상기 진공 용기의 내부에서 상기 제1 방향을 따라 연장되는 직육면체 형상이고 복수의 관통 노즐을 포함하고 상기 버퍼 블록에 장착되고 도전체 재질로 형성된 노즐 블록; 상기 진공 용기의 내부에서 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 포함한다. 상기 노즐 블록은 상기 제1 방향으로 소정의 길이, 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 소정의 높이, 및 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 수직한 제3 방향으로 소정의 폭을 가진다. 상기 복수의 관통 노즐은 상기 버퍼 블록의 상기 버퍼 공간과 서로 연통되고 상기 제1 방향에 수직한 제2 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 발명은 선형 증발 증착 장치에 관한 것으로, 더 구체적으로 유도 가열 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 증착 물질을 대량의 수납하는 경우, 증착 물질은 열에 의하여 변성될 수 있다. 빈번한 증착 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 있는 유도 가열 선형 증발 증착 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 증착막의 균일도를 향상시킴과 동시에 유기 물질의 사용의 효율성을 향상시키기 위한 유기 발광 소자 박막 제작을 위한 선형 증발원을 제공하는 것이다.
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 내부에서 제1 방향을 따라 연장되는 버퍼 공간을 구비하고 도전체 재질로 형성된 버퍼 블록; 상기 진공 용기의 내부에서 상기 제1 방향을 따라 연장되는 직육면체 형상이고 복수의 관통 노즐을 포함하고 상기 버퍼 블록에 장착되고 도전체 재질로 형성된 노즐 블록; 상기 진공 용기의 내부에서 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 포함한다. 상기 노즐 블록은 상기 제1 방향으로 소정의 길이, 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 소정의 높이, 및 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 수직한 제3 방향으로 소정의 폭을 가진다. 상기 복수의 관통 노즐은 상기 버퍼 블록의 상기 버퍼 공간과 서로 연통되고 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향을 따라 각각 형성되고, 상기 제1 방향으로 이격되어 서로 나란히 배치되고, 상기 버퍼 공간의 증기를 토출한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 노즐 블록은 음의 제2 방향인 중력 방향에 대하여 상향식으로 상기 증기를 토출하고, 상기 버퍼 블록의 상기 제1 방향의 측면의 주위에 배치되고, 상기 버퍼 공간에 상기 증기를 상기 제1 방향으로 제공하는 증기 제공부를 더 포함할 수 있다. 상기 증기 제공부는 고상 또는 액상의 증착 물질을 수납하고, 상기 증착 물질을 가열하여 증기를 상기 버퍼 공간에 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 증기 제공부는: 상기 제2 방향으로 연장되고, 상기 증착 물질을 수납하고, 상기 증착 물질을 가열하여 상기 증기를 발생시키고, 상기 제2 방향의 상부를 통하여 상기 증기를 상기 버퍼 블록에 제공하는 도전성 도가니; 상기 도전성 도가니의 상부와 상기 버퍼 블록의 길이 방향의 측면을 서로 연결하는 도전 파이프; 상기 도전성 도가니의 주위를 감싸도록 배치되고 상기 도전성 도가니를 유도 가열하는 보조 유도 가열 코일; 및 상기 보조 유도 가열 코일에 교류 전력을 공급하는 보조 교류 전원을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 증기 제공부는: 상기 제2 방향으로 연장되고, 상기 증착 물질을 수납하고, 상기 증착 물질을 가열하여 상기 증기를 발생시키고, 상기 제2 방향의 하부를 통하여 상기 증기를 상기 버퍼 블록에 제공하는 도전성 도가니; 상기 도전성 도가니의 하부와 상기 버퍼 블록의 길이 방향의 측면을 서로 연결하는 도전 파이프; 상기 도전성 도가니의 주위를 감싸도록 배치되고 상기 도전성 도가니를 유도 가열하는 보조 유도 가열 코일; 및 상기 보조 유도 가열 코일에 교류 전력을 공급하는 보조 교류 전원을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 도전성 도가니는: 상기 제2 방향으로 연장되고 상기 증착 물질을 수납하는 증착 물질 수납 공간을 내부에 포함하고, 원통 형상의 도전성 재질로 형성된 도전성 도가니 몸체; 상기 도전성 도가니 몸체의 하부면에서 돌출된 돌출부 및 상기 돌출부를 관통하는 토출 관통홀을 포함하는 증기 가이드부; 상기 증착 물질 수납 공간에 배치되고 상기 증기 가이드부의 상기 토출 관통홀을 덮고 절두 원뿔각(truncated circular cone shell) 형태이고, 도전체로 형성된 도전 덮개부; 및 상기 증착 물질 수납 공간에 배치되고 상기 도전 덮개부를 덮고 절두 원뿔각 형태이고 절연체로 형성된 단열 덮개부를 포함할 수 있다. 상기 증기 가이드부의 상기 돌출부는 상기 토출 관통홀과 연통되는 개구부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 도전성 도가니는: 상기 제2 방향으로 연장되고 상기 증착 물질을 수납하는 증착 물질 수납 공간을 내부에 포함하고 원통 형상의 도전성 재질로 형성된 도전성 도가니 몸체; 상기 도전성 도가니 몸체의 하부면에서 돌출되고 동일한 동심축 원통들로 구성된 하부 원통부 및 상기 하부 원통부의 중심을 관통하는 토출 관통홀을 포함하는 증기 가이드부; 상기 증착 물질 수납 공간에 배치되고, 원판 및 상기 원판의 하부면에 결합된 동일한 동심축 원통들로 구성된 상부 원통부을 포함하는 도전 덮개부; 및 상기 증착 물질 수납 공간에 배치되고 상기 도전 덮개부를 덮고 원뿔각 형태이고 절연체로 형성된 단열 덮개부를 포함할 수 있다. 상기 상부 원통부와 상기 하부 원통부는 직경에 따라 서로 교번하여 배치되고, 상기 증기 가이드부의 상기 하부 원통부는 상기 토출 관통홀과 연통되도록 하부 개구부를 포함하고, 상기 도전 덮개부의 상부 원통부는 상기 토출 관통홀과 연통되도록 상부 개구부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 증기 제공부는: 상기 제2 방향으로 이격되어 상기 버퍼 블록과 나란히 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 버퍼 블록보다 높은 낮은 위치에 배치되고 상기 증착 물질을 수납하는 증착 물질 수납 공간을 포함하고, 상기 증기를 상기 제1 방향의 측면을 통하여 토출하는 직육면체 형상의 도전성 도가니; 상기 도전성 도가니의 상기 제1 방향의 측면과 상기 버퍼 블록의 제1 방향의 측면을 서로 연결하는 "U" 자 형태의 도전 파이프; 상기 도전성 도가니의 주위를 감싸도록 배치되고 상기 도전성 도가니를 유도 가열하는 보조 유도 가열 코일; 및 상기 보조 유도 가열 코일에 교류 전력을 공급하는 보조 교류 전원을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 노즐 블록은 음의 제2 방향인 중력 방향에 대하여 상향식으로 상기 증기를 토출하고, 상기 버퍼 블록과 나란히 배치되고 상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 제3 방향에서 상기 증기를 상기 버퍼 공간에 제공하는 증기 제공부를 더 포함할 수 있다. 상기 증기 제공부는 고상 또는 액상의 증착 물질을 수납하고, 상기 증착 물질을 가열하여 증기를 상기 버퍼 공간에 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 증기 제공부는: 도전물질로 형성되고 상기 제1 방향으로 연장되는 직육면체 형상의 도전성 도가니; 도전성 물질로 형성되고, 상기 도전성 도가니의 하부면과 상기 버퍼 블록의 하부 측면을 서로 연통하도록 연결하는 연결 블록; 상기 도전성 도가니 및 상기 연결 블록의 주위를 감싸도록 배치되고 상기 도전성 도가니를 유도 가열하는 보조 유도 가열 코일; 및 상기 보조 유도 가열 코일에 교류 전력을 공급하는 보조 교류 전원을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 도전성 도가니는: 상기 제1 방향으로 연장되고 도전성 물질로 형성되고, 상기 증착 물질을 수납하는 증착 물질 수납 공간을 포함하는 직육면체 형상의 도전성 도가니 몸체; 상기 도전성 도가니 몸체의 하부면에서 돌출되고 상기 제1 방향으로 연장되는 돌출부 및 상기 돌출부를 관통하고 상기 제1 방향으로 이격되어 배치되는 복수의 토출 관통홀을 포함하는 증기 가이드부; 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 증착 물질 수납 공간에 배치되고 상기 증기 가이드부의 상기 토출 관통홀을 덮고 도전체로 형성된 도전 덮개부; 및 상기 증착 물질 수납 공간에 배치되고 상기 도전 덮개부를 덮고 절연체로 형성된 단열 덮개부를 포함할 수 있다. 상기 증기 가이드부의 상기 돌출부는 상기 토출 관통홀과 각각 연통되는 개구부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 노즐 블록은 양의 제2 방향인 중력 방향으로 하향식으로 상기 증기를 토출하고, 상기 버퍼 블록의 상기 제1 방향의 측면에서 상기 버퍼 공간에 상기 증기를 상기 제1 방향으로 제공하는 증기 제공부를 더 포함할 수 있다. 상기 증기 제공부는 고상 또는 액상의 증착 물질을 수납하고, 상기 증착 물질을 가열하여 증기를 상기 버퍼 공간에 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 증기 제공부는: 상기 제2 방향으로 연장되고, 상기 증착 물질을 수납하고 상기 증착 물질을 가열하여 상기 증기를 발생시키는 도전성 도가니; 상기 도전성 도가니의 상부 측면과 상기 버퍼 블록의 길이 방향의 측면을 서로 연결하는 도전 파이프; 상기 도전성 도가니의 주위를 감싸도록 배치되고 상기 도전성 도가니를 유도 가열하는 보조 유도 가열 코일; 및 상기 보조 유도 가열 코일에 교류 전력을 공급하는 보조 교류 전원을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 증기 제공부는: 상기 제2 방향으로 연장되고, 상기 증착 물질을 수납하고 상기 증착 물질을 가열하여 상기 증기를 발생시키는 도전성 도가니; 상기 도전성 도가니의 하부 측면과 상기 버퍼 블록의 제1 방향의 측면을 서로 연결하는 도전 파이프; 상기 도전성 도가니의 주위를 감싸도록 배치되고 상기 도전성 도가니를 유도 가열하는 보조 유도 가열 코일; 및 상기 보조 유도 가열 코일에 교류 전력을 공급하는 보조 교류 전원을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 도전성 도가니는: 상기 제2 방향으로 연장되고 상기 증착 물질을 수납하는 증착 물질 수납 공간을 내부에 포함하고, 원통 형상의 도전성 재질로 형성된 도전성 도가니 몸체; 상기 도전성 도가니 몸체의 하부면에서 돌출된 돌출부 및 상기 돌출부를 관통하는 토출 관통홀을 포함하는 증기 가이드부; 상기 증착 물질 수납 공간에 배치되고 상기 증기 가이드부의 상기 토출 관통홀을 덮고 절두 원뿔각(truncated circular cone shell) 형태이고, 도전체로 형성된 도전 덮개부; 및 상기 증착 물질 수납 공간에 배치되고 상기 도전 덮개부를 덮고 절두 원뿔각 형태이고 절연체로 형성된 단열 덮개부를 포함할 수 있다. 상기 증기 가이드부의 상기 돌출부는 상기 토출 관통홀과 연통되는 개구부를 포함할 수 있다.
*본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 노즐 블록은 양의 제2 방향인 중력 방향으로 하향식으로 상기 증기를 토출하고, 상기 버퍼 블록과 나란히 배치되고 상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 버퍼 공간에 상기 증기를 상기 제3 방향으로 제공하는 증기 제공부를 더 포함할 수 있다. 상기 증기 제공부는 고상 또는 액상의 증착 물질을 수납하고, 상기 증착 물질을 가열하여 증기를 상기 버퍼 공간에 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 증기 제공부는: 도전물질로 형성되고 상기 제1 방향으로 연장되는 도전성 도가니; 상기 도전성 도가니의 제3 방향의 상부 측면과 상기 버퍼 블록의 제3 방향의 상부 측면을 서로 연통하도록 연결하는 연결 블록; 상기 도전성 도가니 및 상기 연결 블록의 주위를 감싸도록 배치되고 상기 도전성 도가니를 유도 가열하는 보조 유도 가열 코일; 및 상기 보조 유도 가열 코일에 교류 전력을 공급하는 보조 교류 전원을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 노즐 블록은 양의 제2 방향인 중력 방향으로 하향식으로 상기 증기를 토출하고, 상기 버퍼 블록의 상부면에 배치되고 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 버퍼 공간에 상기 증기를 제2 방향으로 제공하는 증기 제공부를 더 포함할 수 있다. 상기 증기 제공부는 고상 또는 액상의 증착 물질을 수납하고, 상기 증착 물질을 가열하여 증기를 상기 버퍼 공간에 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 증기 제공부는: 도전물질로 형성되고 상기 제1 방향으로 연장되는 도전성 도가니; 상기 도전성 도가니 주위를 감싸도록 배치되고 상기 도전성 도가니를 유도 가열하는 보조 유도 가열 코일; 및 상기 보조 유도 가열 코일에 교류 전력을 공급하는 보조 교류 전원을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 도전성 도가니는: 상기 제1 방향으로 연장되고 도전성 물질로 형성되고, 상기 증착 물질을 수납하는 증착 물질 수납 공간을 포함하는 직육면체 형상의 도전성 도가니 몸체; 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 도전성 도가니 몸체의 하부면에서 돌출된 돌출부 및 상기 돌출부를 관통하고 상기 제1 방향으로 이격되어 배치되는 복수의 토출 관통홀을 포함하는 증기 가이드부; 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 증착 물질 수납 공간에 배치되고 상기 증기 가이드부의 상기 토출 관통홀들을 덮고, 도전체로 형성된 도전 덮개부; 및 상기 증착 물질 수납 공간에 배치되고 상기 도전 덮개부를 덮고, 절연체로 형성된 단열 덮개부를 포함할 수 있다. 상기 증기 가이드부의 상기 돌출부는 상기 토출 관통홀과 각각 연통되는 개구부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 노즐 블록은 양의 제1 방향인 중력 방향에 대하여 측향식으로 상기 증기를 토출하고, 상기 버퍼 블록의 상기 제1 방향의 하부 측면에 배치되고 상기 버퍼 공간에 상기 증기를 상기 제1 방향으로 제공하는 증기 제공부를 더 포함할 수 있다. 상기 증기 제공부는 고상 또는 액상의 증착 물질을 수납하고, 상기 증착 물질을 가열하여 증기를 상기 버퍼 공간에 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 증기 제공부는: 상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 증착 물질을 수납하고 상기 증착 물질을 가열하여 상기 증기를 발생시키는 원통 형상의 도전성 도가니; 상기 도전성 도가니의 하부면과 상기 버퍼 블록의 길이 방향의 하부면을 서로 연결하는 도전 파이프; 상기 도전성 도가니의 주위를 감싸도록 배치되고 상기 도전성 도가니를 유도 가열하는 보조 유도 가열 코일; 및 상기 보조 유도 가열 코일에 교류 전력을 공급하는 보조 교류 전원을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 도전성 도가니는: 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 증착 물질을 수납하는 증착 물질 수납 공간을 내부에 포함하고 원통 형상의 도전성 재질로 형성된 도전성 도가니 몸체; 상기 도전성 도가니 몸체의 하부면에서 돌출된 돌출부 및 상기 돌출부를 관통하는 토출 관통홀을 포함하는 증기 가이드부; 상기 증착 물질 수납 공간에 배치되고 상기 증기 가이드부의 상기 토출 관통홀을 덮고 절두 원뿔각(truncated circular cone shell) 형태이고 도전체로 형성된 도전 덮개부; 및 상기 증착 물질 수납 공간에 배치되고 상기 도전 덮개부를 덮고 절두 원뿔각 형태이고 절연체로 형성된 단열 덮개부를 포함할 수 있다. 상기 증기 가이드부의 상기 돌출부는 상기 관통홀과 연통되는 개구부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 노즐 블록은 양의 제3 방향인 중력 방향에 대하여 측향식으로 상기 증기를 토출하고, 상기 제1 방향을 따라 연장되고 상기 버퍼 공간에 상기 증기를 상기 제2 방향으로 제공하는 증기 제공부를 더 포함할 수 있다. 상기 증기 제공부는 고상 또는 액상의 증착 물질을 수납하고, 상기 증착 물질을 가열하여 증기를 상기 버퍼 공간에 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 증기 제공부는: 제1 방향으로 연장되고 상기 증착 물질을 수납하고 상기 증착 물질을 가열하여 상기 증기를 발생시키는 도전성 도가니; 상기 제1 방향으로 연장되면서 상기 도전성 도가니의 주위를 감싸도록 배치되고, 상기 도전성 도가니를 유도 가열하는 보조 유도 가열 코일; 및 상기 보조 유도 가열 코일에 교류 전력을 공급하는 보조 교류 전원을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 도전성 도가니는: 상기 제1 방향으로 연장되고 도전성 물질로 형성되고, 상기 증착 물질을 수납하는 증착 물질 수납 공간을 포함하는 직육면체 형상의 도전성 도가니 몸체; 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 도전성 도가니 몸체의 하부면에서 돌출된 돌출부 및 상기 돌출부를 관통하고 상기 제1 방향으로 이격되어 배치되는 복수의 토출 관통홀을 포함하는 증기 가이드부; 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 증착 물질 수납 공간에 배치되고 상기 증기 가이드부의 상기 토출 관통홀을 덮는 도전체로 형성된 도전 덮개부; 및 상기 증착 물질 수납 공간에 배치되고 상기 도전 덮개부를 덮고, 절연체로 형성된 단열 덮개부를 포함할 수 있다. 상기 증기 가이드부의 상기 돌출부는 상기 토출 관통홀들과 각각 연통되는 개구부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 버퍼 블록과 상기 노즐 블록은 용접에 의하여 일체형으로 형성되고, 상기 버퍼 블록은 상기 제1 방향으로 연장되는 직육면체 형상이고, 상기 노즐 블록의 폭은 상기 버퍼 블록의 폭보다 작을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 유도 가열 코일은: 상기 버퍼 블록을 감싸도록 배치되는 버퍼 블록 유도 가열 코일; 및 상기 노즐 블록을 감싸도록 배치되는 노즐 블록 유도 가열 코일을 포함하고, 상기 버퍼 블록 유도 가열 코일 및 상기 노즐 블록 유도 가열 코일은 직렬 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 유도 가열 코일과 상기 버퍼 블록 사이의 수직 거리 또는 상기 유도 가열 코일과 상기 노즐 블록 사이의 수직 거리는 상기 제1 방향을 따라 진행함에 따라 변경될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 버퍼 블록은 상기 버퍼 블록의 높이 방향 일면에 상기 제1 방향으로 연장되는 정렬 장홈 및 상기 정렬 장홈의 내측에서 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 버퍼 공간과 연통되는 연통 장홈을 포함하고, 상기 노즐 블록은 상기 버퍼 블록의 상기 정렬 장홈에 삽입되어 고정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 관통 노즐은 원기둥 형상이고, 상기 관통 노즐의 종횡비는 5 내지 100일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 노즐 블록은 상기 버퍼 블록에 삽입되도록 배치되고, 상기 노즐 블록은 상기 버퍼 블록과 일체형으로 형성되고, 상기 버퍼 블록은 상기 제1 방향으로 연장되는 직육면체 형상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 관통 노즐은 상기 증기의 토출 방향으로 진행함에 따라 직경이 점차 증가할 수 있다.
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 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치를 설명하는 사시도이다.
도 1b는 도 1a의 선형 증발 증착 장치의 길이 방향으로 절단한 단면도이다.
도 1c는 도 1a의 선형 증발 증착 장치의 폭 방향으로 절단한 단면도이다.
도 1d는 도 1a의 노즐 블록과 버퍼 블록의 분해 사시도이다.
도 1e는 유도 가열 코일과 노즐 블록 사이의 간격을 설명하는 평도면이다.
도 1f는 관통 노즐의 배열을 설명하는 평면도이다.
도 2a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치를 설명하는 사시도이다.
도 2b는 도 2a의 선형 증발 증착 장치의 길이 방향으로 절단한 사시도이다.
도 2c는 도 2a의 증기 제공부를 설명하는 단면도이다.
도 2d는 도 2a의 증기 제공부를 설명하는 사시도이다.
도 3a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치에서 길이 방향으로 자른 단면도이다.
도 3b는 도 3a의 선형 증발 증착 장치의 증기 제공부를 나타내는 단면도이다.
도 3c는 도 3b의 증기 제공부의 증기 가이드부를 설명하는 사시도이다.
도 4a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치를 설명하는 사시도이다.
도 4b는 도 4a의 선형 증발 증착 장치의 길이 방향으로 자른 단면도이다.
도 5a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치를 설명하는 사시도이다.
도 5b는 도 5a의 선형 증발 증착 장치의 폭 방향으로 자른 단면도이다.
도 5c는 도 5b의 도전성 도가니를 설명하는 절단 사시도이다.
도 6a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치를 설명하는 사시도이다.
도 6b는 도 6a의 선형 증발 증착 장치의 길이 방향으로 자른 단면도이다.
도 7a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치를 설명하는 사시도이다.
도 7b는 도 7a의 선형 증발 증착 장치의 길이 방향으로 자른 단면도이다.
도 8a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치를 설명하는 사시도이다.
도 8b는 도 8a의 선형 증발 증착 장치의 폭 방향으로 자른 단면도이다.
도 9a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치를 설명하는 사시도이다.
도 9b는 도 9a의 선형 증발 증착 장치의 폭 방향으로 자른 단면도이다.
도 10a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치를 설명하는 사시도이다.
도 10b는 도 10a의 선형 증발 증착 장치의 길이 방향으로 자른 단면도이다.
도 11a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치를 설명하는 사시도이다.
도 11b는 도 11a의 선형 증발 증착 장치의 폭 방향으로 자른 단면도이다.
도 11c는 도 11a의 선형 증발 증착 장치를 설명하는 절단 사시도이다.
도 12a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치를 설명하는 사시도이다.
도 12b는 도 12a의 선형 증발 증착 장치의 길이 방향으로 자른 단면도이다.
도 13a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치를 설명하는 사시도이다.
도 13b는 도 13a의 선형 증발 증착 장치의 길이 방향으로 자른 단면도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 관통 노즐의 형상을 나타내는 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 선형 증발 증착 장치는 증착 물질을 토출하는 노즐 블록을 유도 가열 방식으로 직접 가열한다. 시변 자기장은 유도 전기장을 생성하고, 유도 전기장은 노즐 블록 및 버퍼 블록을 직접 가열한다. 유도 가열 선형 증발 증착 장치는 증기를 토출하는 노즐 블록과 상기 노즐 블록에 증기를 제공하고 증기를 수납하는 버퍼 블록을 포함할 수 있다. 상기 버퍼 블록과 상기 증기 제공부를 공간적으로 분리함으로써, 상향식, 하향식, 및 측향식 증발 증착 장치가 제공될 수 있다.
상기 버퍼 블록은 증기 제공부로부터 제공받은 증기를 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 노즐의 경우, 높은 종횡비를 가지는 경우, 열전도에 의하여 균일한 노즐의 가열이 어렵다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 유도 가열 코일은 높은 종횡비의 노즐을 구비한 노즐 블록을 직접 유도 가열하므로, 공간적인 온도 불균일성을 해소할 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 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치를 설명하는 사시도이다.
도 1b는 도 1a의 선형 증발 증착 장치의 길이 방향으로 절단한 단면도이다.
도 1c는 도 1a의 선형 증발 증착 장치의 폭 방향으로 절단한 단면도이다.
도 1d는 도 1a의 노즐 블록과 버퍼 블록의 분해 사시도이다.
도 1e는 유도 가열 코일과 노즐 블록 사이의 간격을 설명하는 평도면이다.
도 1f는 관통 노즐의 배열을 설명하는 평면도이다.
도 1a 내지 도 1f를 참조하면, 상기 선형 증발 증착 장치(100)는 진공 용기(144)의 내부에서 제1 방향(x축 방향)을 따라 연장되는 버퍼 공간(112)을 구비하고 도전체 재질로 형성된 버퍼 블록(110); 상기 진공 용기(144)의 내부에서 상기 제1 방향을 따라 연장되는 직육면체 형상이고 복수의 관통 노즐(122)을 포함하고 상기 버퍼 블록에 장착되고 도전체 재질로 형성된 노즐 블록(120); 상기 진공 용기(144)의 내부에서 상기 노즐 블록(120) 및 상기 버퍼 블록(110)을 감싸도록 배치되고 상기 노즐 블록(120) 및 상기 버퍼 블록(110)을 유도 가열하는 유도 가열 코일(132,134); 및 상기 유도 가열 코일(132,134)에 교류 전력을 공급하는 교류 전원(136)을 포함한다. 상기 노즐 블록(120)은 상기 제1 방향으로 소정의 길이, 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 소정의 높이, 및 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 수직한 제3 방향으로 소정의 폭을 가진다. 상기 복수의 관통 노즐(122)은 상기 버퍼 블록의 상기 버퍼 공간(112)과 서로 연통되고 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향을 따라 각각 형성되고, 상기 제1 방향으로 이격되어 서로 나란히 배치되고, 상기 버퍼 공간의 증기를 토출한다.
증착 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 증착 물질을 수납하고, 상기 버퍼 공간에 증기를 제공하기 위하여 증기 제공부(160)가 사용될 수 있다. 상기 버퍼 블록(110)은 상기 증기 제공부(160)로부터 증착 물질로 구성된 증기를 제공받아, 상기 복수의 관통 노즐(122)에 증기를 분배할 수 있다. 상기 버퍼 블록(110)과 상기 증기 제공부(160)가 서로 공간적으로 분리된 경우, 상기 버퍼 블록(110)이 위치에 따른 온도 분포를 가지는 경우에도, 상기 버퍼 공간(112) 내에 균일한 압력이 유지되고, 균일한 박막이 증착될 수 있다.
종래의 선형 증발 증착 장치에서, 도가니는 증착 물질을 수납하고 가열한다. 선형 노즐들은 상기 도가니에 직접 연통된다. 이 경우, 상기 도가니가 위치에 따른 온도 분포를 가지는 경우, 국부적으로 온도가 높은 특정 위치의 증착 물질은 빨리 소모되고, 소모된 영역에서 압력이 감소한다. 불균일한 온도 분포 또는 압력 분포는 균일한 증착을 저해한다. 특히, 종래의 도가니의 가열 수단은 저항성 열선을 사용하고, 상기 저항성 열선은 도가니와의 접촉 상태에 따라 공간적인 온도 차이를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 증기 제공부(160)와 증기를 배분하는 상기 버퍼 블록(110)이 서로 분리되어, 상기 증기 제공부(160)는 효율적으로 증기만을 생성하고, 상기 버퍼 블록(110)은 효율적으로 증기를 분배한다. 유도 가열 방식을 이용하고, 유도 가열 코일은 상기 버퍼 블록(110)의 연장 방향을 따라 연장되면서 상기 버퍼 블록(110) 및/또는 상기 노즐 블록(120)을 감싸도록 배치된다. 이에 따라, 상기 유도 가열 코일(132,134)은 상기 버퍼 블록(110) 및/또는 상기 노즐 블록(120)과 인접하여 배치되어 효율적인 유도 가열을 수행할 수 있다. 상기 유도 가열 코일(132,134)이 상기 진공 용기(144) 내부에 배치됨에 따라, 상기 버퍼 블록 및 상기 노즐 블록의 효율적인 가열이 가능하다. 또한, 상기 버퍼 블록, 상기 노즐 블록, 상기 증기 제공부의 구조는 다양하게 변형될 수 있다.
상기 유도 가열 코일(132,134)은 파이프 형상 또는 띠 형상이고, 상기 유도 가열 코일의 내부에 냉매가 흐를 수 있다. 또한, 상기 유도 가열 코일(132,134)에 의한 유도 전기장은 비접촉식으로 상기 버퍼 블록(110) 및 상기 노즐 블록(120)의 외주면을 따라 공간적으로 균일하게 직접 가열한다. 따라서, 접촉에 따른 온도 불균일성이 제거되고, 가열 안정성이 향상되고, 기구적 구성이 간단한다. 상기 유도 가열 코일(132,134)은 상기 버퍼 블록(110) 및 상기 노즐 블록(120)과 공간적으로 이격되어 배치된다. 지지부(133)는 상기 유도 가열 코일(132,134)을 고정한다. 상기 지지부(133)는 절연체로 형성되고, 상기 지지부(133)는 세라믹 또는 알루미나 재질일 수 있다. 또한, 상기 노즐 블록(120)과 상기 버퍼 블록(110)은 상기 유도 가열 코일(132,134)과 비접촉식으로 배치되어, 분해 및 결합이 용이하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 노즐 블록(120)은 선형 배열된 복수의 관통 노즐들(122)을 포함할 수 있다. 종래의 선형 노즐은 노즐마다 파이프를 포함한다. 파이프 형상의 노즐은 저항성 가열에 의하여 독립적으로 가열되기 어렵다. 상기 저항성 가열은 접촉에 의한 열전도에 의하여 수행되므로, 종래의 파이프 형상의 노즐은 도가니의 가열에 의하여 열전도를 통하여 간접적으로 가열된다. 따라서, 상기 파이프 형상의 노즐의 독립적인 온도 조절이 어렵다. 이에 따라, 상기 파이프 형상의 노즐은 증착에 의하여 막힐 수 있다.
*본 발명의 일 실시예에 따르면, 노즐 블록(120)은 제1 방향으로 연장되는 직육면체 형태이고, 상기 노즐 블록(120)에 복수의 관통 노즐들(122)이 선형 배열된다. 따라서, 유도 가열 코일은 상기 노즐 블록(120) 전체를 독립적으로 직접 가열할 수 있다. 상기 유도 가열 코일(132,134)은 상기 노즐 블록(120)과 상기 버퍼 블록(110) 사이에 온도 구배(temperature gradient)를 제공할 수 있다. 이에 따라, 상기 노즐 블록(120)은 증착에 의한 막힘 현상을 해결할 수 있다. 또한, 상기 노즐 블록(120)의 길이 방향의 온도 분포는 노즐 유도 가열 코일(132)과 상기 노즐 블록(120) 사이의 간격을 조절하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 노즐 블록의 중심 부위에서 상기 노즐 유도 가열 코일(132)과 상기 노즐 블록(120) 사이의 간격(d2)은 상기 노즐 블록(120)의 가장 자리 부위에서 간격(d1)보다 크도록 설계될 수 있다.
상기 진공 용기(144)는 도전성 물질로 형성될 수 있다. 상기 진공 용기(144)는 직육면체 구조의 챔버일 수 있다. 상기 진공 용기(144)는 진공 펌프에 의하여 진공 상태로 배기될 수 있다. 상기 진공 용기(144)는 내부에 기판 홀더(미도시), 및 상기 기판 홀더에 장착된 기판(146)을 포함할 수 있다. 상기 진공 용기(144)는 상기 기판의 앞면에 배치되어 패터닝을 수행하는 새도우 마스크(shadow mask)를 포함할 수 있다.
상기 기판(146)은 유기 발광 다이오드를 포함하는 유리 기판 또는 플라스틱 기판일 수 있다. 상기 기판(146)은 사각 기판일 수 있다.
상기 선형 증발 증착 장치(100)의 노즐 블록(120)은 중력에 반하여 상향식으로 상기 증기를 토출할 수 있다. 구체적으로, 중력 방향(g)은 음의 제2 방향(음의 y축 방향)일 수 있다. 상기 관통 노즐(122)은 중력에 반하여 상기 진공 용기(144)의 내측 상부에 배치된 기판(146)에 증기를 토출할 수 있다.
상향식 증발 증착 장치의 경우, 관통 노즐(122)은 진공 용기의 상부면을 향하여 증기를 토출하고, 하향식 증발 증착 장치의 경우, 관통 노즐(122)은 진공 용기의 하부면을 향하여 증기를 토출하고, 측향식 증발 증착 장치의 경우, 관통 노즐(122)은 진공 용기의 측면을 향하여 증기를 토출할 수 있다.
증기 제공부(160)는 상기 버퍼 블록(110)의 상기 제1 방향(x축 방향)의 측면의 주위에 배치되고, 상기 버퍼 공간(112)에 상기 증기를 상기 제1 방향으로 제공할 수 있다. 상기 증기 제공부(160)는 고상 또는 액상의 증착 물질(10)을 수납하고, 상기 증착 물질(10)을 가열하여 증기를 상기 버퍼 공간(112)에 제공할 수 있다. 상기 증기 제공부(160)는 상기 버퍼 블록(110)의 제1 방향의 양단 또는 일단을 통하여 증기를 제공할 수 있다. 상기 증기 제공부(160)는 별도의 가열 수단을 포함하고, 상기 가열 수단은 유도 가열 또는 저항성 가열일 수 있다.
상기 버퍼 블록(110)의 양단을 통하여 상기 증기를 제공받는 경우, 상기 버퍼 블록(110)의 길이는 수십 센치미터 내지 수 미터일 수 있다. 이 경우, 상기 버퍼 블록의 길이 방향에 수직한 단면적은 상기 관통 노즐들의 총 단면적보다 충분히 클 수 있다. 이에 따라, 상기 버퍼 공간은 균일한 압력을 유지할 수 있다.
상기 증기 제공부(160)는 상기 제2 방향으로 연장되고, 상기 증착 물질(10)을 수납하고, 상기 증착 물질(10)을 가열하여 상기 증기를 발생시키고, 상기 제2 방향의 상부를 통하여 상기 증기를 상기 버퍼 블록(110)에 제공하는 도전성 도가니(166); 상기 도전성 도가니(166)의 상부와 상기 버퍼 블록(110)의 길이 방향의 측면을 서로 연결하는 도전 파이프(162); 상기 도전성 도가니(166)의 주위를 감싸도록 배치되고 상기 도전성 도가니(166)를 유도 가열하는 보조 유도 가열 코일(164); 및 상기 보조 유도 가열 코일(164)에 교류 전력을 공급하는 보조 교류 전원(168)을 포함할 수 있다.
상기 증기 제공부(160)는 상기 증기의 유량을 제어하는 밸브를 포함할 수 있다. 상기 밸브는 스로틀 밸브(throttle valve) 또는 버터플라이 밸브일 수 있다. 상기 밸브는 상기 도전성 파이브 내에 설치될 수 있다. 상기 도전성 도가니(166)는 양단이 막힌 원통 또는 다각형 통 형상일 수 있다. 상기 도전성 도가니는 제2 방향(y축 방향)으로 연장될 수 있다. 상기 도전성 도가니(166)는 상기 도전 파이프(162)와 결합 수단에 의하여 밀봉될 수 있다. 상기 도전 파이프(162)는 90도 엘보우(elbow) 형상일 수 있다. 상기 도전 파이프(162)는 상기 도전성 도가니의 상부 측면과 상기 버퍼 블록(110)의 제1 방향의 측면을 서로 연결할 수 있다. 상기 보조 유도 가열 코일(164)은 상기 도선성 도가니 및/ 또는 상기 도전 파이프를 감싸는 솔레노이드 형태의 코일일 수 있다. 상기 보조 유도 가열 코일(164)은 상기 보조 교류 전원(168)에 연결되어, 교류 전력을 공급받을 수 있다. 상기 보조 유도 가열 코일(164)은 상기 도선성 도가니 및/ 또는 상기 도전 파이프를 유도 가열하여 증기를 발생시킬 수 있다. 상기 보조 유도 가열 코일(164)은 상기 도전성 도가니(166)와 비접촉식으로 감싸도록 배치될 수 있다. 상기 보조 유도 가열코일(164)은 냉매가 흐르는 파이프 또는 띠 형태일 수 있다. 상기 도전성 도가니(166)의 온도를 측정하는 열전대가 상기 도전성 도가니에 부착되고, 상기 보조 교류 전원은 특정한 설정 온도를 유지하도록 제어될 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 제2 방향(y축 방향)이 중력 방향(g 방향)의 반대 방향일 수 있다.
상기 버퍼 블록(110)의 상부면에는 제1 방향으로 연장되는 정렬 홈(113)이 배치될 수 있다. 상기 정렬 홈(113)의 내부에는 상기 제1 방향으로 연장되는 관통 슬릿(114)이 배치될 수 있다. 상기 노즐 블록(120)은 상기 정렬 홈(113)에 삽입되어 용접 등의 수단에 의하여 고정될 수 있다. 이에 따라, 상기 버퍼 블록의 버퍼 공간(112)의 증기는 상기 관통 슬릿(114) 및 상기 관통 노즐들(122)을 통하여 상기 제2 방향으로 토출될 수 있다.
상기 노즐 블록의 관통 노즐들(122)의 출구는 상기 제2 방향을 향하여 배치될 수 있다. 상기 노즐 블록(120)은 제1 방향으로 연장되는 직육면체 형상일 수 있다. 상기 노즐 블록(120)의 길이는 수십 센치 미터 수 미터일 수 있다. 상기 노즐 블록(120)의 폭은 수 밀리미터 내지 수 센치미터일 수 있다. 상기 노즐 블록(120)의 높이는 수 밀리미터 내지 수십 밀리미터일 수 있다. 상기 노즐 블록(120)의 폭은 상기 노즐 블록의 높이보다 작을 수 있다.
상기 노즐 블록(120)은 상기 버퍼 블록(110)의 상부면에 배치되고, 상기 버퍼 블록(110)과 상기 노즐 블록(120)은 일체형으로 형성될 수 있다. 제3 방향(z 축 방향)에서 상기 노즐 블록(120)의 폭은 상기 버퍼 블록의 폭보다 작을 수 있다.
복수의 관통 노즐(122)은 상기 진공 용기 내에서 상부에 배치된 기판(146)에 유기물을 증착하도록 중력 방향에 반하여 상향식으로 상기 증기를 토출할 수 있다.
바람직하게는, 상기 관통 노즐(122)은 상기 노즐 블록(120)을 관통하는 원기둥 형상일 수 있다. 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(122) 사이의 간격은 상기 관통 노즐의 직경의 1.2 배 내지 5 배일 수 있다. 상기 관통 노즐(122)의 직경은 증기의 평균 자유 경로보다 작은 것이 바람직할 수 있다. 상기 노즐 블록(120)이 상기 제1 방향으로 연장되는 직육면체 형태인 경우, 상기 노즐 블록(120)을 전체적으로 가열하여, 상기 관통 노즐들은 전체적으로 균일한 온도를 유지할 수 있다.
상기 관통 노즐들(122)의 단면적의 총합은 상기 노즐 블록의 단면적보다 작을 수 있다. 이에 따라, 상기 증기는 상기 버퍼 블록 내부에서 공간적으로 일정한 압력을 유지할 수 있다.
상기 복수의 관통 노즐(122)은 상기 버퍼 블록의 버퍼 공간(112)과 서로 연통되고 상기 제2 방향(y축 방향)을 따라 각각 형성되고 상기 제1 방향(x축 방향)으로 이격되어 서로 나란히 배치되고, 상기 버퍼 공간(112)의 증기를 토출한다.
상기 관통 노즐들(122)은 제1 방향으로 정렬되어 배치될 수 있다. 상기 관통 노즐은 한 줄, 두 줄, 또는 3 줄로 배치될 수 있다. 3줄인 경우, 첫 번째 줄과 세 번째 줄은 두 번째 줄과 상기 제1 방향으로 오프셋되어 배치될 수 있다.
상기 관통 노즐들(122)의 밀도는 상기 노즐 블록(120)의 제1 방향의 양단에서 상기 노즐 블록의 중심 부위보다 더 많을 수 있다. 이에 따라, 위치에 따라, 균일한 박막이 증착될 수 있다.
본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 상기 관통 노즐(122)의 직경은 상기 노즐 블록의 제1 방향의 양단에서 상기 노즐 블록의 중심 부위보다 더 클 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 노즐 블록(120) 및 상기 버퍼 블록(110)은 각각 설정된 온도를 유지하도록 제어될 수 있다.
상기 버퍼 블록(110) 및 상기 노즐 블록(120)을 유도 가열될 수 있다. 유도 가열을 위하여, 유도 가열 코일 및 교류 전원이 사용될 수 있다. 상기 교류 전원(136)의 주파수는 수십 kHz 내지 수 MHz일 수 있다. 유도 가열 코일(132,134)은 상기 교류 전원(136)으로부터 전력을 공급받아 상기 버퍼 블록 및 상기 노즐 블록을 유도 가열할 수 있다.
상기 유도 가열 코일(132,134)은 상기 버퍼 블록(110) 및 상기 노즐 블록(120)과 절연될 수 있다. 절연을 위하여, 상기 유도 가열 코일(132,134)은 상기 버퍼 블록 및 상기 노즐 블록과 간격을 유지할 수 있다. 지지부(133)는 상기 유도 가열 코일(132,134)을 지지하고 고정할 수 있다. 상기 지지부(133)는 세라믹 또는 알루미나와 같은 절연체로 형성될 수 있다. 상기 유도 가열 코일은 직사각형 단면을 가지는 파이프 형태, 원형 단면을 가지는 파이프 형태, 또는 띠 형태일 수 있다. 상기 유도 가열 코일과 상기 버퍼 블록 및 상기 노즐 블록 사이의 간격은 온도 조절을 위하여 위치에 따라 다르게 설계될 수 있다. 상기 유도 가열 코일(132,134)은 상기 버퍼 블록을 감싸도록 배치되는 버퍼 블록 유도 가열 코일(134) 및 상기 노즐 블록을 감싸도록 배치되는 노즐 블록 유도 가열 코일(132)을 포함할 수 있다. 상기 버퍼 블록 유도 가열 코일(134) 및 상기 노즐 블록 유도 가열 코일(132)은 직렬 연결될 수 있다.
상기 유도 가열 코일(132,134)과 상기 버퍼 블록(110) 사이의 수직 거리 또는 상기 유도 가열 코일(132,134)과 상기 노즐 블록(110) 사이의 수직 거리는 상기 제1 방향을 따라 진행함에 따라 변경될 수 있다.
열반사부(150)는 상기 노즐 블록(120) 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 선형 증발 증착 장치(100)는 상기 노즐 블록(120) 및 상기 노즐 블록에 선형 운동을 제공하는 선형 운동부(170)를 포함할 수 있다. 상기 선형 운동부(170)는 상기 노즐 블록 및 상기 버퍼 블록에 직선 운동(z축 방향 직선 운동)을 제공할 수 있다. 이에 따라, 직선 운동하는 상기 노즐 블록(120)은 상기 기판(146)이 고정된 상태에서 상기 기판에 모든 면에 균일한 박막을 증착할 수 있다.
도 2a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치를 설명하는 사시도이다.
도 2b는 도 2a의 선형 증발 증착 장치의 길이 방향으로 절단한 사시도이다.
도 2c는 도 2a의 증기 제공부를 설명하는 단면도이다.
도 2d는 도 2a의 증기 제공부를 설명하는 사시도이다.
도 2a 내지 도 2d를 참조하면, 상기 선형 증발 증착 장치(200)는 진공 용기(144)의 내부에서 제1 방향(x축 방향)을 따라 연장되는 버퍼 공간(112)을 구비하고 도전체 재질로 형성된 버퍼 블록(110); 상기 진공 용기의 내부에서 상기 제1 방향을 따라 연장되는 직육면체 형상이고 복수의 관통 노즐(122)을 포함하고 상기 버퍼 블록(110)에 장착되고 도전체 재질로 형성된 노즐 블록(120); 상기 진공 용기(144)의 내부에서 상기 노즐 블록(120) 및 상기 버퍼 블록(110)을 감싸도록 배치되고 상기 노즐 블록 및 상기 버퍼 블록을 유도 가열하는 유도 가열 코일(132,134); 및 상기 유도 가열 코일(132,134)에 교류 전력을 공급하는 교류 전원(136)을 포함한다. 상기 노즐 블록(120)은 상기 제1 방향으로 소정의 길이, 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 소정의 높이, 및 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 수직한 제3 방향으로 소정의 폭을 가진다. 상기 복수의 관통 노즐은 상기 버퍼 블록의 상기 버퍼 공간과 서로 연통되고 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향을 따라 각각 형성되고, 상기 제1 방향으로 이격되어 서로 나란히 배치되고, 상기 버퍼 공간의 증기를 토출한다.
상기 노즐 블록(120)은 상기 제1 방향(x축 방향)으로 소정의 길이, 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향(y축 방향)으로 소정의 높이, 및 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 수직한 제3 방향(z축 방향)으로 소정의 폭을 가진다. 상기 복수의 관통 노즐(122)은 상기 버퍼 블록의 상기 버퍼 공간(112)과 서로 연통되고 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향(y축 방향)을 따라 각각 형성되고, 상기 제1 방향으로 이격되어 서로 나란히 배치되고, 상기 버퍼 공간의 증기를 토출한다.
상기 선형 증발 증착 장치(200)의 상기 노즐 블록(120)은 음의 제2 방향인 중력 방향에 대하여 상향식으로 상기 증기를 토출할 수 있다. 구체적으로, 중력 방향은 음의 y축 방향일 수 있다. 상기 관통 노즐(122)은 중력에 반하여 상기 진공 용기의 내측 상부에 배치된 기판(146)에 증기를 토출할 수 있다.
증기 제공부(260)는 상기 버퍼 블록의 상기 제1 방향의 측면의 주위에 배치되고, 상기 버퍼 공간에 상기 증기를 상기 제1 방향(x축 방향)으로 제공할 수 있다. 상기 증기 제공부(260)는 고상 또는 액상의 증착 물질을 수납하고, 상기 증착 물질을 가열하여 증기를 상기 버퍼 공간(112)에 제공할 수 있다. 상기 증기 제공부(260)는 상기 버퍼 블록의 제1 방향의 양단 또는 일단을 통하여 증기를 제공할 수 있다. 상기 증기 제공부(260)는 별도의 가열 수단을 포함하고, 상기 가열 수단은 유도 가열 또는 저항성 가열일 수 있다.
상기 증기 제공부(260)는 상기 제2 방향으로 연장되고, 상기 증착 물질을 수납하고, 상기 증착 물질을 가열하여 상기 증기를 발생시키고, 상기 제2 방향의 하부를 통하여 상기 증기를 상기 버퍼 블록에 제공하는 도전성 도가니(266); 상기 도전성 도가니의 하부와 상기 버퍼 블록의 길이 방향의 측면을 서로 연결하는 도전 파이프(262); 상기 도전성 도가니의 주위를 감싸도록 배치되고 상기 도전성 도가니를 유도 가열하는 보조 유도 가열 코일(264); 및 상기 보조 유도 가열 코일에 교류 전력을 공급하는 보조 교류 전원(268)을 포함할 수 있다.
상기 증기 제공부(260)는 상기 증기의 유량을 제어하는 밸브를 포함할 수 있다. 상기 밸브는 스로틀 밸브(throttle valve)일 수 있다. 상기 도전성 도가니는 원통 또는 다각형 통 형상일 수 있다. 상기 도전성 도가니(266)는 제2 방향(y축 방향)으로 연장될 수 있다. 상기 도전성 도가니(266)는 상기 도전 파이프(262)와 결합 수단에 의하여 밀봉될 수 있다. 상기 도전 파이프(262)는 상기 도전성 도가니(266)의 하부면과 상기 버퍼 블록(110)의 제1 방향의 측면을 서로 연결할 수 있다. 상기 보조 유도 가열 코일(264)은 상기 도선성 도가니 및/ 또는 상기 도전 파이프를 감싸는 솔레노이드 형태의 코일일 수 있다. 상기 보조 유도 가열 코일(264)은 상기 보조 교류 전원(268)에 연결되어, 교류 전력을 공급받을 수 있다. 상기 보조 유도 가열 코일(264)은 상기 도선성 도가니 및/ 또는 상기 도전 파이프를 유도 가열하여 증기를 발생시킬 수 있다.
상기 도전성 도가니(266)는 도전성 도가니 몸체(284), 증기 가이드부(281), 도전 덮개부(282), 및 단열 덮개부(285)를 포함할 수 있다. 상기 도전성 도가니 몸체(284)는 상기 제2 방향(y축 방향)으로 연장되고 상기 증착 물질을 수납하는 증착 물질 수납 공간(284a)을 내부에 포함하고, 원통 형상의 도전성 재질로 형성될 수 있다. 상기 증기 가이드부(281)는 상기 도전성 도가니 몸체(284)의 하부면에서 돌출된 돌출부(281a) 및 상기 돌출부를 관통하는 토출 관통홀(281b)을 포함할 수 있다. 상기 도전 덮개부(282)는 상기 증착 물질 수납 공간(284a)에 배치되고 상기 증기 가이드부(281)의 상기 토출 관통홀(281b)을 덮고 절두 원뿔각(truncated circular cone shell) 형태이고, 도전체로 형성될 수 있다. 상기 단열 덮개부(285)는 상기 증착 물질 수납 공간(284a)에 배치되고 상기 도전 덮개부(282)를 덮고 절두 원뿔각 형태이고 절연체로 형성될 수 있다. 상기 증기 가이드부(281)의 상기 돌출부는 상기 토출 관통홀과 연통되는 개구부(281c)를 포함할 수 있다.
상기 보조 유도 가열 코일(264)은 도전성 도가니 몸체(284)의 하부를 선택적으로 가열할 수 있다. 상기 도전성 도가니 몸체(284)가 대량의 증착 물질을 수납하는 경우, 상기 증착 물질(10)은 열 변성될 수 있다. 따라서, 상기 증착 물질의 열 변성을 억제하기 위하여, 상기 보조 유도 가열 코일(264)은 상기 도전성 도가니 몸체(284)의 하부의 증기 가이드부(281) 주위를 주로 가열할 수 있다. 이에 따라, 상기 증기 가이드부(281) 상부에 수납된 증착 물질(10)은 열적으로 변성되지 않을 수 있다.
상기 도전성 도가니 몸체(284)는 원통 형상이고, 그 내부에 증착 물질 수납 공간(284a)을 포함할 수 있다. 상기 증착 물질 수납 공간(284a)에는 증착 물질(10)이 수납될 수 있다. 상기 증착 물질(10)은 유기 발광 다이오드에 사용되는 유기 물질일 수 있다. 상기 증착 물질 수납 공간(284a)은 원통 구조로 상기 제2 방향(수직 방향)으로 연장될 수 있다.
상기 증기 가이드부(281)는 상기 증착 물질 수납 공간(284a)의 하부면에서 돌출되도록 배치될 수 있다. 상기 증기 가이드부(281)는 상기 도전성 도가니 몸체(284)와 일체형으로 형성될 수 있다. 상기 증기 가이드부(281)는 돌출부의 중심에 토출 관통홀(281b)을 포함할 수 있다. 상기 돌출부(281a)는 상기 증착 물질(10)이 넘쳐 흐르지 않도록 하는 턱으로 기능을 수행할 수 있다. 상기 증기 가이드부(281)는 상기 도전성 도가니 몸체와 동일한 재질의 금속으로 형성될 수 있다. 상기 증기 가이드부(281)는 사각형 단면 구조의 링 형상일 수 있다. 상기 증기 가이드부(281)의 상부면은 톱니 형상의 개구부(281c)을 가질 수 있다. 상기 증기 가이드부(281)의 측면에는 증착 물질로 채워질 수 있다. 상기 증기 가이드부(281) 및 상기 도전성 도가니 몸체(284)의 측벽이 유도 가열됨에 따라, 증발되거나 승화된 증착 물질은 상기 증기 가이드부(281)를 따라 분사될 수 있다.
상기 도전 덮개부(282)는 전기 전도도가 높은 도전성 물질로 형성될 수 있다. 상기 도전 덮개부의 형상은 절두 원뿔각(truncated circular cone shell) 형태일 수 있다. 상기 도전 덮개부(282)는 상기 증기 가이드부(281)를 덮고 도전체로 형성될 수 있다. 상기 도전 덮개부(282)는 유도 전기장 또는 상기 증기 가이드부(281)와 열접촉을 통하여 가열될 수 있다. 이에 따라, 상기 증착 물질은 상기 도전 덮개부(282)에 증착되지 않을 수 있다. 대용량의 증착 물질을 수납하는 경우, 상기 도전 덮개부(282)는 상기 증착 물질에 의하여 잠길 수 있다.
상기 도전 덮개부(282)와 상기 증기 가이드부(281)는 서로 결합하여 증기의 이동 통로를 제공할 수 있다. 이에 따라, 상기 증착 물질은 상기 증기 가이드부(281)의 토츨 관통홀(281b)을 통하여 분사될 수 있다. 상기 증기 가이드부(281) 및 상기 도전 덮개부(282)는 섭씨 300도 정도로 가열될 수 있다.
한편, 상기 도전 덮개부(282)가 상기 도전 덮개부(282) 상부의 증착 물질을 가열하지 않도록 단열 덮개부(285)가 상기 도전 덮개부(282) 상부에 배치될 수 있다. 상기 단열 덮개부(285)는 절두 원뿔각(truncated circular cone shell) 형태일 수 있다. 상기 단열 덮개부(285)는 부도체일 수 있다. 구체적으로, 단열 특성이 양호한, 상기 단열 덮개부(285)는 퀴츠, 다공질의 절연체, 또는 유리 섬유 재질의 단열재일 수 있다.
단열 튜브(287)는 상기 증착 물질 수납 공간(284a)의 측벽을 감싸도록 배치될 수 있다. 상기 단열튜브(287)는 원통 형상을 가질 수 있다. 상기 증착 물질 수납 공간의 하부 측면은 경사 부위(284b)를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 단열 튜브(287)의 하부면은 상기 경사 부위(284b)에 접촉하여 정렬될 수 있다. 상기 단열 튜브(287)는 퀴츠, 다공질의 절연체, 또는 유리 섬유 재질의 단열재일 수 있다.
상기 단열 튜브와 상기 도전성 도가니 몸체의 내벽 사이에는 원주 방향으로 형성된 그루브(groove, 286)가 형성될 수 있다. 상기 그루브(286)는 상기 단열 튜브(287)와 상기 도전성 도가니 몸체(284)의 측벽 사이의 열전달을 최소화시킬 수 있다.
상기 도전성 도가니 몸체(284)의 상부면에는 페룰(288,ferrule)과 상기 페룰(288)을 압박하는 상판(289)이 배치될 수 있다. 상기 상판(289)은 상기 도전성 도가니 몸체와 결합하여 상기 페룰(288)을 압박할 수 있다. 이에 따라, 상기 페룰에 의하여 상기 증착 물질 수납 공간(284a)은 밀폐될 수 있다. 상기 페룰은 절두 원뿔 형상일 수 있다.
도 3a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치에서 길이 방향으로 자른 단면도이다.
도 3b는 도 3a의 선형 증발 증착 장치의 증기 제공부를 나타내는 단면도이다.
도 3c는 도 3b의 증기 제공부의 증기 가이드부를 설명하는 사시도이다.
도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 상기 선형 증발 증착 장치(300)는 진공 용기(144)의 내부에서 제1 방향(x축 방향)을 따라 연장되는 버퍼 공간을 구비하고 도전체 재질로 형성된 버퍼 블록(110); 상기 진공 용기(144)의 내부에서 상기 제1 방향을 따라 연장되는 직육면체 형상이고 복수의 관통 노즐(122)을 포함하고 상기 버퍼 블록(110)에 장착되고 도전체 재질로 형성된 노즐 블록(120); 상기 진공 용기(144)의 내부에서 상기 노즐 블록(120) 및 상기 버퍼 블록(110)을 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 전원(136)을 포함한다. 상기 노즐 블록(120)은 상기 제1 방향으로 소정의 길이, 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 소정의 높이, 및 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 수직한 제3 방향으로 소정의 폭을 가진다. 상기 복수의 관통 노즐은 상기 버퍼 블록의 상기 버퍼 공간과 서로 연통되고 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향을 따라 각각 형성되고, 상기 제1 방향으로 이격되어 서로 나란히 배치되고, 상기 버퍼 공간의 증기를 토출한다.
상기 선형 증발 증착 장치(300)의 노즐 블록은 상향식으로 상기 증기를 토출할 수 있다. 구체적으로, 중력 방향은 음의 y축 방향일 수 있다. 상기 관통 노즐은 중력에 반하여 상기 진공 용기의 내측 상부에 배치된 기판에 증기를 토출할 수 있다.
상기 증기 제공부(360)는 상기 증기를 상기 제1 방향(x축 방향)으로 상기 버퍼 공간(112)에 제공할 수 있다. 상기 증기 제공부(360)는 고상 또는 액상의 증착 물질을 수납하고, 상기 증착 물질(10)을 가열하여 증기를 상기 버퍼 공간(112)에 제공할 수 있다. 상기 증기 제공부(360)는 상기 버퍼 블록의 제1 방향의 양단 또는 일단을 통하여 증기를 제공할 수 있다. 상기 증기 제공부(360)는 별도의 가열 수단을 포함하고, 상기 가열 수단은 유도 가열 또는 저항성 가열일 수 있다.
증기 제공부(360)는 상기 버퍼 블록(112)의 제1 방향의 끝에 배치된 측면에서 상기 증기를 상기 제1 방향(x축 방향)으로 상기 버퍼 공간에 제공할 수 있다. 상기 증기 제공부(360)는 고상 또는 액상의 증착 물질을 수납하고, 상기 증착 물질을 가열하여 증기를 상기 버퍼 공간에 제공할 수 있다. 상기 증기 제공부는 상기 버퍼 블록에 양단 또는 일단을 통하여 증기를 제공할 수 있다. 상기 증기 제공부는 별도의 가열 수단을 포함하고, 상기 가열 수단은 유도 가열 또는 저항성 가열일 수 있다.
증기 제공부(360)는 상기 제2 방향으로 연장되고, 상기 증착 물질을 수납하고, 상기 증착 물질(10)을 가열하여 상기 증기를 발생시키고, 상기 제2 방향의 하부를 통하여 상기 증기를 상기 버퍼 블록(110)에 제공하는 도전성 도가니(366); 상기 도전성 도가니(366)의 하부와 상기 버퍼 블록의 길이 방향의 측면을 서로 연결하는 도전 파이프(362); 상기 도전성 도가니의 주위를 감싸도록 배치되고 상기 도전성 도가니를 유도 가열하는 보조 유도 가열 코일(364); 및 상기 보조 유도 가열 코일에 교류 전력을 공급하는 보조 교류 전원(368)을 포함할 수 있다.
증기 제공부(360)는 상기 증기의 유량을 제어하는 밸브를 포함할 수 있다. 상기 밸브는 스로틀 밸브(throttle valve) 또는 버터플라이 밸브일 수 있다. 상기 도전성 도가니(366)는 원통 또는 다각형 통 형상일 수 있다. 상기 도전성 도가니는 제2 방향(y축 방향)으로 연장될 수 있다. 상기 도전성 도가니(366)는 상기 도전 파이프(362)와 개스켓과 결합 수단에 의하여 밀봉될 수 있다. 상기 도전 파이프(362)는 상기 도전성 도가니(366)의 하부면과 상기 버퍼 블록(110)의 측면을 서로 연결할 수 있다. 상기 보조 유도 가열 코일(364)은 상기 도선성 도가니 및/ 또는 상기 도전 파이프를 감싸는 솔레노이드 형태의 코일일 수 있다. 상기 보조 유도 가열 코일(364)은 상기 보조 교류 전원(368)에 연결되어, 교류 전력을 공급받을 수 있다. 상기 보조 유도 가열 코일(364)은 상기 도선성 도가니 및/ 또는 상기 도전 파이프를 유도 가열하여 증기를 발생시킬 수 있다.
상기 보조 유도 가열 코일(364)은 도전성 도가니 몸체(384)의 하부면을 선택적으로 가열할 수 있다. 상기 도전성 도가니 몸체(384)가 대량의 증착 물질을 수납하는 경우, 상기 증착 물질(10)은 열 변성될 수 있다. 따라서, 상기 증착 물질의 열 변성을 억제하기 위하여, 상기 보조 유도 가열 코일은 상기 도전성 도가니 몸체의 하부의 증기 가이드부 주위를 주로 가열할 수 있다. 이에 따라, 상기 증기 가이드부 상부에 수납된 증착 물질은 열적으로 변성되지 않을 수 있다.
상기 도전성 도가니(366)는 도전성 도가니 몸체(384), 증기 가이드부(381), 도전 덮개부(382), 및 단열 덮개부(385)를 포함할 수 있다. 상기 도전성 도가니 몸체(384)는 상기 제2 방향으로 연장되고 상기 증착 물질을 수납하는 증착 물질 수납 공간(384a)을 내부에 포함하고 원통 형상의 도전성 재질로 형성될 수 있다. 상기 증기 가이드부(381)는 상기 도전성 도가니 몸체의 하부면에서 돌출되고 동일한 동심축 원통들로 구성된 하부 원통부(381a) 및 상기 하부 원통부의 중심을 관통하는 토출 관통홀(381b)을 포함할 수 있다. 상기 도전 덮개부(382)는 상기 증착 물질 수납 공간에 배치되고, 원판(382a) 및 상기 원판의 하부면에 결합된 동일한 동심축 원통들로 구성된 상부 원통부(382b)을 포함할 수 있다. 상기 단열 덮개부(385)는 상기 증착 물질 수납 공간에 배치되고 상기 도전 덮개부를 덮고 원뿔각 형태이고 절연체로 형성될 수 있다. 상기 상부 원통부(382b)와 상기 하부 원통부(381a)는 직경에 따라 서로 교번하여 배치될 수 있다. 상기 증기 가이드부의 상기 하부 원통부는 상기 토출 관통홀(381b)과 연통되도록 하부 개구부(381c)를 포함할 수 있다. 상기 도전 덮개부의 상부 원통부(382b)는 상기 토출 관통홀(381b)과 연통되도록 상부 개구부(382c)를 포함할 수 있다. 상기 증기는 상기 하부 개구부 및 상기 상부 개구부를 통하여 상기 토출 관통홀(381b)에 제공될 수 있다. 상기 증기는 상기 토출 관통홀(381b)을 통하여 버퍼 공간에 제공되고, 상기 관통 노즐들을 통하여 토출될 수 있다.
상기 도전성 도가니 몸체(384)는 원통 형상이고, 그 내부에 증착 물질 수납 공간(384a)을 포함할 수 있다. 상기 증착 물질 수납 공간(384a)에는 증착 물질(10)이 수납될 수 있다. 상기 증착 물질(10)은 유기 발광 다이오드에 사용되는 유기 물질일 수 있다. 상기 증착 물질 수납 공간(384a)은 원통 구조로 상기 제2 방향(수직 방향)으로 연장될 수 있다.
상기 증기 가이드부(381)는 상기 증착 물질 수납 공간(384a)의 하부면에서 돌출되도록 배치되고, 동심 원통들로 구성될 수 있다. 상기 증기 가이드부(381)는 상기 도전성 도가니 몸체(384)와 일체형으로 형성될 수 있다. 상기 증기 가이드부(381)는 하부 원통부의 중심에 토출 관통홀(381b)을 포함할 수 있다. 상기 하부 원통부(381a)는 상기 증착 물질(10)이 넘쳐 흐르지 않도록 하는 턱으로 기능을 수행할 수 있다. 상기 증기 가이드부(381)는 상기 도전성 도가니 몸체와 동일한 재질의 금속으로 형성될 수 있다. 상기 증기 가이드부(381)의 상부면은 톱니 형상의 하부 개구부(381c)을 가질 수 있다. 상기 증기 가이드부(381)의 측면에는 증착 물질로 채워질 수 있다. 상기 증기 가이드부(381) 및 상기 도전성 도가니 몸체(384)의 측벽이 유도 가열됨에 따라, 증발되거나 승화된 증착 물질은 상기 증기 가이드부(381)를 따라 분사될 수 있다.
상기 도전 덮개부(382)는 전기 전도도가 높은 도전성 물질로 형성될 수 있다. 상기 도전 덮개부는 원판과 상기 원판의 하부면에 배치되고 동심축을 가지는 상부 원통부로 구성될 수 있다. 상기 도전 덮개부(382)는 상기 증기 가이드부(381)를 덮고 도전체로 형성될 수 있다. 상기 도전 덮개부(382)는 유도 전기장 또는 상기 증기 가이드부(381)와 열접촉을 통하여 가열될 수 있다. 이에 따라, 상기 증착 물질은 상기 도전 덮개부(382)에 증착되지 않을 수 있다. 대용량의 증착 물질을 수납하는 경우, 상기 도전 덮개부(382)는 상기 증착 물질에 의하여 잠길 수 있다.
상기 도전 덮개부(382)와 상기 증기 가이드부(381)는 서로 결합하여 증기의 이동 통로를 제공할 수 있다. 이에 따라, 상기 증착 물질은 상기 증기 가이드부(381)의 토츨 관통홀(381b)을 통하여 분사될 수 있다. 상기 증기 가이드부(381) 및 상기 도전 덮개부(382)는 섭씨 300도 정도로 가열될 수 있다.
한편, 상기 도전 덮개부(382)가 상기 도전 덮개부(382) 상부의 증착 물질을 가열하지 않도록 단열 덮개부(385)가 상기 도전 덮개부(382) 상부에 배치될 수 있다. 상기 단열 덮개부(385)는 원뿔각(circular cone shell) 형태일 수 있다. 상기 단열 덮개부(385)는 부도체일 수 있다. 구체적으로, 단열 특성이 양호한, 상기 단열 덮개부(585)는 퀴츠, 다공질의 절연체, 또는 유리 섬유 재질의 단열재일 수 있다. 상기 단열 덮개부(385)는 상기 도전 덮개부와 정렬하기 위한 정렬 부재(385a)를 포함할 수 있다.
단열 튜브(387)는 상기 증착 물질 수납 공간(384a)의 측벽을 감싸도록 배치될 수 있다. 상기 단열튜브(387)는 원통 형상을 가질 수 있다. 상기 증착 물질 수납 공간의 하부 측면은 경사 부위(384b)를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 단열 튜브(387)의 하부면은 상기 경사 부위(384b)에 접촉하여 정렬될 수 있다. 상기 단열 튜브(387)는 퀴츠, 다공질의 절연체, 또는 유리 섬유 재질의 단열재일 수 있다.
상기 단열 튜브와 상기 도전성 도가니 몸체의 내벽 사이에는 원주 방향으로 형성된 그루브(groove, 386)가 형성될 수 있다. 상기 그루브(386)는 상기 단열 튜브(387)와 상기 도전성 도가니 몸체(384)의 측벽 사이의 열전달을 최소화시킬 수 있다.
상기 도전성 도가니 몸체(384)의 상부면에는 페룰(388,ferrule)과 상기 페룰(388)을 압박하는 상판(389)이 배치될 수 있다. 상기 상판(389)은 상기 도전성 도가니 몸체와 결합하여 상기 페룰(388)을 압박할 수 있다. 이에 따라, 상기 페룰에 의하여 상기 증착 물질 수납 공간(384a)은 밀폐될 수 있다. 상기 페룰은 절두 원뿔 형상일 수 있다.
도 4a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치를 설명하는 사시도이다.
도 4b는 도 4a의 선형 증발 증착 장치의 길이 방향으로 자른 단면도이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 상기 선형 증발 증착 장치(400)는 진공 용기(144)의 내부에서 제1 방향(x축 방향)을 따라 연장되는 버퍼 공간을 구비하고 도전체 재질로 형성된 버퍼 블록(110); 상기 진공 용기의 내부에서 상기 제1 방향을 따라 연장되는 직육면체 형상이고 복수의 관통 노즐을 포함하고 상기 버퍼 블록에 장착되고 도전체 재질로 형성된 노즐 블록(120); 상기 진공 용기의 내부에서 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 전원(136)을 포함한다. 상기 노즐 블록(120)은 상기 제1 방향으로 소정의 길이, 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 소정의 높이, 및 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 수직한 제3 방향으로 소정의 폭을 가진다. 상기 복수의 관통 노즐은 상기 버퍼 블록의 상기 버퍼 공간과 서로 연통되고 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향을 따라 각각 형성되고, 상기 제1 방향으로 이격되어 서로 나란히 배치되고, 상기 버퍼 공간의 증기를 토출한다.
상기 선형 증발 증착 장치(400)의 노즐 블록은 상향식으로 상기 증기를 토출할 수 있다. 중력 방향은 음의 y축 방향일 수 있다. 상기 관통 노즐은 중력에 반하여 상기 진공 용기의 내측 상부에 배치된 기판(146)에 증기를 토출할 수 있다.
증기 제공부(460)는 상기 버퍼 블록의 제1 방향의 측면에서 상기 증기를 상기 제1 방향(x축 방향)으로 상기 버퍼 공간에 제공할 수 있다. 상기 증기 제공부(460)는 고상 또는 액상의 증착 물질을 수납하고, 상기 증착 물질을 가열하여 증기를 상기 버퍼 공간에 제공할 수 있다. 상기 증기 제공부는 상기 버퍼 블록에 양단 또는 일단을 통하여 증기를 제공할 수 있다. 상기 증기 제공부는 별도의 가열 수단을 포함하고, 상기 가열 수단은 유도 가열 또는 저항성 가열일 수 있다.
상기 증기 제공부(460)는 도전성 도가니(466), 도전 파이프(462), 보조 유도 가열 코일(464), 및 보조 교류 전원(468)을 포함할 수 있다.
상기 도전성 도가니(466)는 상기 제2 방향으로 이격되어 상기 버퍼 블록과 나란히 상기 제1 방향(x축방향)으로 연장되고 상기 버퍼 블록보다 높은 낮은 위치에 배치되고 상기 증착 물질(10)을 수납하는 증착 물질 수납 공간(466a)을 포함하고, 상기 증기를 상기 제1 방향의 측면을 통하여 토출하는 직육면체 형상일 수 있다. 상기 도전 파이프(462)는 상기 도전성 도가니(466)의 상기 제1 방향의 측면과 상기 버퍼 블록(110)의 제1 방향의 측면을 서로 연결하는 "U" 자 형태일 수 있다. 상기 보조 유도 가열 코일(464)은 상기 도전성 도가니(466)의 주위를 감싸도록 배치되고 상기 도전성 도가니(466)를 유도 가열할 수 있다. 상기 보조 교류 전원(468)은 상기 보조 유도 가열 코일(464)에 교류 전력을 공급하는 보조 교류 전원을 포함할 수 있다.
상기 도전성 도가니(466)는 내부에 증착 물질 수납 공간(466a)을 포함하고, 도전성 재질로 형성될 수 있다. 상기 도전성 도가니는 상기 제1 방향으로 연장되는 사각통 형상일 수 있다. 상기 도전성 도가니(466)는 상기 도전 파이프(462)와 결합 수단에 의하여 밀봉될 수 있다. 상기 도전 파이프(462)는 상기 도전성 도가니의 측면과 상기 버퍼 블록의 측면을 서로 연결할 수 있다. 상기 보조 유도 가열 코일(464)은 상기 도선성 도가니 및/ 또는 상기 도전 파이프를 감싸는 코일일 수 있다. 상기 보조 유도 가열 코일(464)은 상기 보조 교류 전원(468)에 연결되어, 교류 전력을 공급받을 수 있다. 상기 보조 유도 가열 코일(464)은 상기 도선성 도가니 및/ 또는 상기 도전 파이프를 유도 가열하여 증기를 발생시킬 수 있다. 상기 도전성 도가니(466)와 상기 버퍼 블록(110)은 위/아래로 서로 분리되어 배치됨에 따라, 상기 도전성 도가니의 온도와 상기 버퍼 블록의 온도는 서로 다르게 설정될 수 있다. 구체적으로, 상기 노즐 블록의 온도는 상기 버퍼 블록의 온도보다 높게 설정되고, 상기 버퍼 블록의 온도는 상기 도전성 도가니의 온도보다 높게 설정될 수 있다. 이에 따라, 증발 부위와 증기 분배 부위가 서로 공간적으로 분리되어, 균일한 증착이 가능하고, 유지 보수가 편리할 수 있다.
*도 5a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치를 설명하는 사시도이다.
도 5b는 도 5a의 선형 증발 증착 장치의 폭 방향으로 자른 단면도이다.
도 5c는 도 5b의 도전성 도가니를 설명하는 절단 사시도이다.
도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 상기 선형 증발 증착 장치(500)는 진공 용기(144)의 내부에서 제1 방향(x축 방향)을 따라 연장되는 버퍼 공간을 구비하고 도전체 재질로 형성된 버퍼 블록(110); 상기 진공 용기의 내부에서 상기 제1 방향을 따라 연장되는 직육면체 형상이고 복수의 관통 노즐을 포함하고 상기 버퍼 블록에 장착되고 도전체 재질로 형성된 노즐 블록(120); 상기 진공 용기의 내부에서 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 전원(136)을 포함한다. 상기 노즐 블록(120)은 상기 제1 방향으로 소정의 길이, 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 소정의 높이, 및 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 수직한 제3 방향으로 소정의 폭을 가진다. 상기 복수의 관통 노즐은 상기 버퍼 블록의 상기 버퍼 공간과 서로 연통되고 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향을 따라 각각 형성되고, 상기 제1 방향으로 이격되어 서로 나란히 배치되고, 상기 버퍼 공간의 증기를 토출한다.
상기 노즐 블록(120)은 음의 제2 방향인 중력 방향에 대하여 상향식으로 상기 증기를 토출할 수 있다. 증기 제공부(560)는 상기 버퍼 블록과 나란히 배치되고 상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 제3 방향에서 상기 증기를 상기 버퍼 공간에 제공할 수 있다. 상기 증기 제공부(560)는 고상 또는 액상의 증착 물질을 수납하고, 상기 증착 물질을 가열하여 증기를 상기 버퍼 공간에 제공할 수 있다.
상기 증기 제공부(560)는 도전물질로 형성되고 상기 제1 방향으로 연장되는 직육면체 형상의 도전성 도가니(566); 도전성 물질로 형성되고, 상기 도전성 도가니(566)의 하부면과 상기 버퍼 블록의 하부 측면을 서로 연통하도록 연결하는 연결 블록(562); 상기 도전성 도가니(566) 및 상기 연결 블록(562)의 주위를 감싸도록 배치되고 상기 도전성 도가니를 유도 가열하는 보조 유도 가열 코일(564); 및 상기 보조 유도 가열 코일에 교류 전력을 공급하는 보조 교류 전원(568)을 포함할 수 있다.
상기 도전성 도가니(566)는 도전성 도가니 몸체(584), 증기 가이드부(581), 도전 덮개부(582), 및 단열 덮개부(585)를 포함할 수 있다. 상기 도전성 도가니 몸체(566)는 상기 제1 방향으로 연장되고 도전성 물질로 형성되고, 상기 증착 물질을 수납하는 증착 물질 수납 공간(584a)을 포함하는 직육면체 형상일 수 있다. 상기 증기 가이드부(581)는 상기 도전성 도가니 몸체의 하부면에서 돌출되고 상기 제1 방향으로 연장되는 돌출부(581a) 및 상기 돌출부를 관통하고 상기 제1 방향으로 이격되어 배치되는 복수의 토출 관통홀(581b)을 포함할 수 있다. 상기 도전 덮개부(582)는 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 증착 물질 수납 공간에 배치되고 상기 증기 가이드부의 상기 토출 관통홀을 덮고 도전체로 형성될 수 있다. 상기 단열 덮개부(585)는 상기 증착 물질 수납 공간에 배치되고 상기 도전 덮개부를 덮고 절연체로 형성될 수 있다. 상기 증기 가이드부의 상기 돌출부(581)는 상기 토출 관통홀(581b)과 각각 연통되는 개구부(581c)를 포함할 수 있다. 상기 개구부(581c)는 상기 제3 방향으로 상기 돌출부(581)를 관통할 수 있다.
상기 증기는 상기 개구부(581c)를 통하여 상기 토출 관통홀(581b)에 제공될 수 있다. 상기 증기는 상기 토출 관통홀(581b)을 통하여 버퍼 공간에 제공되고, 상기 관통 노즐들을 통하여 토출될 수 있다.
상기 도전성 도가니 몸체(584)는 상기 제1 방향으로 연장되는 직육면체 형상이고, 그 내부에 증착 물질 수납 공간(584a)을 포함할 수 있다. 상기 증착 물질 수납 공간(584a)에는 증착 물질(10)이 수납될 수 있다. 상기 증착 물질(10)은 유기 발광 다이오드에 사용되는 유기 물질일 수 있다. 상기 증착 물질 수납 공간(584a)은 사각통 구조로 상기 제1 방향으로 연장될 수 있다.
상기 증기 가이드부(581)는 상기 증착 물질 수납 공간(584a)의 하부면에서 돌출되고 상기 제1 방향으로 연장될 수 있다. 상기 증기 가이드부(581)는 상기 도전성 도가니 몸체(584)와 일체형으로 형성될 수 있다. 상기 증기 가이드부(581)는 상기 돌출부를 관통하고 제1 방향으로 일정한 간격으로 이격되어 배치된 토출 관통홀(581b)을 포함할 수 있다. 상기 돌출부(581a)는 상기 증착 물질(10)이 넘쳐 흐르지 않도록 하는 턱으로 기능을 수행할 수 있다. 상기 증기 가이드부(581)는 상기 도전성 도가니 몸체와 동일한 재질의 금속으로 형성될 수 있다. 상기 증기 가이드부(581)의 상부면은 제3 방향으로 연장되는 개구부(581c)을 가질 수 있다. 상기 증기 가이드부(581)의 측면에는 증착 물질로 채워질 수 있다. 상기 증기 가이드부(581) 및 상기 도전성 도가니 몸체(584)의 측벽이 유도 가열됨에 따라, 증발되거나 승화된 증착 물질은 상기 증기 가이드부(581)를 따라 분사될 수 있다.
상기 도전 덮개부(582)는 전기 전도도가 높은 도전성 물질로 형성될 수 있다. 상기 도전 덮개부는 제1 방향으로 연장되고 절곡된 판 형태일 수 있다. 상기 도전 덮개부(582)는 상기 증기 가이드부(581)를 덮고 도전체로 형성될 수 있다. 상기 도전 덮개부(582)는 유도 전기장 또는 상기 증기 가이드부(581)와 열접촉을 통하여 가열될 수 있다. 이에 따라, 상기 증착 물질은 상기 도전 덮개부(582)에 증착되지 않을 수 있다. 대용량의 증착 물질을 수납하는 경우, 상기 도전 덮개부(582)는 상기 증착 물질에 의하여 잠길 수 있다.
상기 도전 덮개부(582)와 상기 증기 가이드부(581)는 서로 결합하여 증기의 이동 통로를 제공할 수 있다. 이에 따라, 상기 증착 물질은 상기 증기 가이드부(581)의 토츨 관통홀(581b)을 통하여 분사될 수 있다. 상기 증기 가이드부(581) 및 상기 도전 덮개부(582)는 섭씨 300도 정도로 가열될 수 있다.
한편, 상기 도전 덮개부(582)가 상기 도전 덮개부(582) 상부의 증착 물질을 가열하지 않도록 단열 덮개부(585)가 상기 도전 덮개부(582) 상부에 배치될 수 있다. 상기 단열 덮개부(585)는 제1 방향으로 연장되는 판 형태일 수 있다. 상기 단열 덮개부(585)는 부도체일 수 있다. 구체적으로, 단열 특성이 양호한, 상기 단열 덮개부(585)는 퀴츠, 다공질의 절연체, 또는 유리 섬유 재질의 단열재일 수 있다.
단열 판(587)는 상기 증착 물질 수납 공간(584a)의 측벽을 따라 배치될 수 있다. 상기 증착 물질 수납 공간의 하부 측면은 경사 부위(584b)를 가질 수 있다. 상기 단열판(587)는 퀴츠, 다공질의 절연체, 또는 유리 섬유 재질의 단열재일 수 있다.
상기 단열판과 상기 도전성 도가니 몸체의 내벽 사이에는 그루브(groove, 586)가 형성될 수 있다. 상기 그루브(586)는 상기 단열판(587)와 상기 도전성 도가니 몸체(584)의 측벽 사이의 열전달을 최소화시킬 수 있다.
상기 도전성 도가니 몸체(584)의 상부면에는 밀봉판(588)과 상기 밀봉판(588)을 압박하는 상판(589)이 배치될 수 있다. 상기 상판(589)은 상기 도전성 도가니 몸체와 결합하여 상기 밀봉판(588)을 압박할 수 있다. 이에 따라, 상기 밀봉판에 의하여 상기 증착 물질 수납 공간(584a)은 밀폐될 수 있다. 상기 밀봉판 및 상기 상판은 상기 제1 방향으로 연장되는 판 형상일 수 있다.
도 6a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치를 설명하는 사시도이다.
도 6b는 도 6a의 선형 증발 증착 장치의 길이 방향으로 자른 단면도이다.
도 6a 내지 도 6b를 참조하면, 상기 선형 증발 증착 장치(600)는 진공 용기(144)의 내부에서 제1 방향(x축 방향)을 따라 연장되는 버퍼 공간을 구비하고 도전체 재질로 형성된 버퍼 블록(110); 상기 진공 용기의 내부에서 상기 제1 방향을 따라 연장되는 직육면체 형상이고 복수의 관통 노즐을 포함하고 상기 버퍼 블록에 장착되고 도전체 재질로 형성된 노즐 블록(120); 상기 진공 용기의 내부에서 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 전원(136)을 포함한다. 상기 노즐 블록(120)은 상기 제1 방향으로 소정의 길이, 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 소정의 높이, 및 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 수직한 제3 방향으로 소정의 폭을 가진다. 상기 복수의 관통 노즐은 상기 버퍼 블록의 상기 버퍼 공간과 서로 연통되고 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향을 따라 각각 형성되고, 상기 제1 방향으로 이격되어 서로 나란히 배치되고, 상기 버퍼 공간의 증기를 토출한다.
상기 노즐 블록(120)은 양의 제2 방향인 중력 방향으로 하향식으로 상기 증기를 토출할 수 있다. 증기 제공부(660)는 상기 버퍼 블록의 상기 제1 방향의 측면에서 상기 버퍼 공간에 상기 증기를 상기 제1 방향으로 제공하는할 수 있다. 상기 증기 제공부는 고상 또는 액상의 증착 물질을 수납하고, 상기 증착 물질을 가열하여 증기를 상기 버퍼 공간에 제공할 수 있다.
상기 증기 제공부(660)는 상기 제2 방향으로 연장되고, 상기 증착 물질(10)을 수납하고 상기 증착 물질을 가열하여 상기 증기를 발생시키는 도전성 도가니(166); 상기 도전성 도가니의 상부 측면과 상기 버퍼 블록의 길이 방향의 측면을 서로 연결하는 도전 파이프(162); 상기 도전성 도가니의 주위를 감싸도록 배치되고 상기 도전성 도가니를 유도 가열하는 보조 유도 가열 코일(164); 및 상기 보조 유도 가열 코일에 교류 전력을 공급하는 보조 교류 전원(168)을 포함할 수 있다.
도 7a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치를 설명하는 사시도이다.
도 7b는 도 7a의 선형 증발 증착 장치의 길이 방향으로 자른 단면도이다.
도 7a 내지 도 7b를 참조하면, 상기 선형 증발 증착 장치(700)는 진공 용기(144)의 내부에서 제1 방향(x축 방향)을 따라 연장되는 버퍼 공간을 구비하고 도전체 재질로 형성된 버퍼 블록(110); 상기 진공 용기의 내부에서 상기 제1 방향을 따라 연장되는 직육면체 형상이고 복수의 관통 노즐을 포함하고 상기 버퍼 블록에 장착되고 도전체 재질로 형성된 노즐 블록(120); 상기 진공 용기의 내부에서 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 전원(136)을 포함한다. 상기 노즐 블록(120)은 상기 제1 방향으로 소정의 길이, 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 소정의 높이, 및 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 수직한 제3 방향으로 소정의 폭을 가진다. 상기 복수의 관통 노즐은 상기 버퍼 블록의 상기 버퍼 공간과 서로 연통되고 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향을 따라 각각 형성되고, 상기 제1 방향으로 이격되어 서로 나란히 배치되고, 상기 버퍼 공간의 증기를 토출한다.
상기 노즐 블록(120)은 양의 제2 방향인 중력 방향으로 하향식으로 상기 증기를 토출할 수 있다. 증기 제공부(760)는 상기 버퍼 블록의 상기 제1 방향의 측면에서 상기 버퍼 공간에 상기 증기를 상기 제1 방향으로 제공할 수 있다. 상기 증기 제공부(760)는 고상 또는 액상의 증착 물질을 수납하고, 상기 증착 물질을 가열하여 증기를 상기 버퍼 공간에 제공할 수 있다.
상기 증기 제공부(760)는 상기 제2 방향으로 연장되고, 상기 증착 물질을 수납하고 상기 증착 물질을 가열하여 상기 증기를 발생시키는 도전성 도가니(266); 상기 도전성 도가니의 하부 측면과 상기 버퍼 블록의 제1 방향의 측면을 서로 연결하는 도전 파이프(762); 상기 도전성 도가니(266)의 주위를 감싸도록 배치되고 상기 도전성 도가니를 유도 가열하는 보조 유도 가열 코일(264); 및 상기 보조 유도 가열 코일에 교류 전력을 공급하는 보조 교류 전원(268)을 포함할 수 있다.
상기 도전성 도가니(266)는 도전성 도가니 몸체(284), 증기 가이드부(281), 도전 덮개부(282), 및 단열 덮개부(285)를 포함할 수 있다. 상기 도전성 도가니 몸체(284)는 상기 제2 방향으로 연장되고 상기 증착 물질을 수납하는 증착 물질 수납 공간(284a)을 내부에 포함하고, 원통 형상의 도전성 재질로 형성될 수 있다. 상기 증기 가이드부(281)는 상기 도전성 도가니 몸체의 하부면에서 돌출된 돌출부(281a) 및 상기 돌출부를 관통하는 토출 관통홀(281b)을 포함할 수 있다. 상기 도전 덮개부(282)는 상기 증착 물질 수납 공간에 배치되고 상기 증기 가이드부의 상기 토출 관통홀을 덮고 절두 원뿔각(truncated circular cone shell) 형태이고, 도전체로 형성될 수 있다. 상기 단열 덮개부(285)는 상기 증착 물질 수납 공간에 배치되고 상기 도전 덮개부를 덮고 절두 원뿔각 형태이고 절연체로 형성될 수 있다. 상기 증기 가이드부의 상기 돌출부는 상기 토출 관통홀과 연통되는 개구부를 포함할 수 있다.
도 8a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치를 설명하는 사시도이다.
도 8b는 도 8a의 선형 증발 증착 장치의 폭 방향으로 자른 단면도이다.
도 8a 내지 도 8b를 참조하면, 상기 선형 증발 증착 장치(800)는 진공 용기(144)의 내부에서 제1 방향(x축 방향)을 따라 연장되는 버퍼 공간을 구비하고 도전체 재질로 형성된 버퍼 블록(110); 상기 진공 용기의 내부에서 상기 제1 방향을 따라 연장되는 직육면체 형상이고 복수의 관통 노즐을 포함하고 상기 버퍼 블록에 장착되고 도전체 재질로 형성된 노즐 블록(120); 상기 진공 용기의 내부에서 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 전원(136)을 포함한다. 상기 노즐 블록(120)은 상기 제1 방향으로 소정의 길이, 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 소정의 높이, 및 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 수직한 제3 방향으로 소정의 폭을 가진다. 상기 복수의 관통 노즐은 상기 버퍼 블록의 상기 버퍼 공간과 서로 연통되고 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향을 따라 각각 형성되고, 상기 제1 방향으로 이격되어 서로 나란히 배치되고, 상기 버퍼 공간의 증기를 토출한다.
상기 노즐 블록(122)은 양의 제2 방향인 중력 방향으로 하향식으로 상기 증기를 토출할 수 있다. 증기 제공부(860)는 상기 버퍼 블록과 나란히 배치되고 상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 버퍼 공간에 상기 증기를 상기 제3 방향으로 제공할 수 있다. 상기 증기 제공부(860)는 고상 또는 액상의 증착 물질을 수납하고, 상기 증착 물질을 가열하여 증기를 상기 버퍼 공간에 제공할 수 있다.
상기 증기 제공부(860)는 도전물질로 형성되고 상기 제1 방향으로 연장되는 도전성 도가니(866); 상기 도전성 도가니의 제3 방향의 상부 측면과 상기 버퍼 블록의 제3 방향의 상부 측면을 서로 연통하도록 연결하는 연결 블록(862); 상기 도전성 도가니 및 상기 연결 블록의 주위를 감싸도록 배치되고 상기 도전성 도가니를 유도 가열하는 보조 유도 가열 코일(864); 및 상기 보조 유도 가열 코일에 교류 전력을 공급하는 보조 교류 전원(868)을 포함할 수 있다.
상기 도전성 도가니(866)는 제1 방향으로 연장되고 도전성 재질로 형성되고, 직육면체 형상일 수 있다. 상기 도전성 도가니(866)는 증착 물질을 수납하고 제1 방향으로 연장되는 증착 물질 수납 공간을 포함할 수 있다.
상기 연결 블록(862)은 상기 도전성 도가니의 상부 측면과 상기 버퍼 블록의 상부 측면을 제3 방향에서 서로 연결할 수 있다. 상기 연결 블록(862)은 상기 제1 방향으로 연장되고 도전성 재질로 형성될 수 있다.
상기 보조 유도 가열 코일(864)은 제1 방향으로 연장되고 상기 연결 블록 및 상기 도전성 도가니를 감싸도록 배치될 수 있다.
도 9a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치를 설명하는 사시도이다.
도 9b는 도 9a의 선형 증발 증착 장치의 폭 방향으로 자른 단면도이다.
도 9a 내지 도 9b를 참조하면, 상기 선형 증발 증착 장치(900)는 진공 용기(144)의 내부에서 제1 방향(x축 방향)을 따라 연장되는 버퍼 공간을 구비하고 도전체 재질로 형성된 버퍼 블록(110); 상기 진공 용기의 내부에서 상기 제1 방향을 따라 연장되는 직육면체 형상이고 복수의 관통 노즐을 포함하고 상기 버퍼 블록에 장착되고 도전체 재질로 형성된 노즐 블록(120); 상기 진공 용기의 내부에서 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 전원(136)을 포함한다. 상기 노즐 블록(120)은 상기 제1 방향으로 소정의 길이, 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 소정의 높이, 및 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 수직한 제3 방향으로 소정의 폭을 가진다. 상기 복수의 관통 노즐은 상기 버퍼 블록의 상기 버퍼 공간과 서로 연통되고 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향을 따라 각각 형성되고, 상기 제1 방향으로 이격되어 서로 나란히 배치되고, 상기 버퍼 공간의 증기를 토출한다.
*상기 노즐 블록(120)은 양의 제2 방향인 중력 방향으로 하향식으로 상기 증기를 토출할 수 있다. 증기 제공부(960)는 상기 버퍼 블록의 상부면에 배치되고 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 버퍼 공간에 상기 증기를 제2 방향으로 제공할 수 있다. 상기 증기 제공부(960)는 고상 또는 액상의 증착 물질을 수납하고, 상기 증착 물질을 가열하여 증기를 상기 버퍼 공간에 제공할 수 있다.
상기 증기 제공부(960)는 도전물질로 형성되고 상기 제1 방향으로 연장되는 도전성 도가니(566); 상기 도전성 도가니 주위를 감싸도록 배치되고 상기 도전성 도가니를 유도 가열하는 보조 유도 가열 코일(564); 및 상기 보조 유도 가열 코일에 교류 전력을 공급하는 보조 교류 전원(568)을 포함할 수 있다.
상기 도전성 도가니(566)는 도전성 도가니 몸체(584), 증기 가이드부(581), 도전 덮개부(582), 및 단열 덮개부(585)를 포함할 수 있다. 상기 도전성 도가니 몸체(584)는 상기 제1 방향으로 연장되고 도전성 물질로 형성되고, 상기 증착 물질을 수납하는 증착 물질 수납 공간을 포함하는 직육면체 형상일 수 있다. 상기 증기 가이드부(581)는 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 도전성 도가니 몸체의 하부면에서 돌출된 돌출부(581a) 및 상기 돌출부를 관통하고 상기 제1 방향으로 이격되어 배치되는 복수의 토출 관통홀(581b)을 포함할 수 있다. 상기 도전 덮개부(582)는 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 증착 물질 수납 공간에 배치되고 상기 증기 가이드부의 상기 토출 관통홀들을 덮고, 도전체로 형성될 수 있다. 상기 단열 덮개부(585)는 상기 증착 물질 수납 공간에 배치되고 상기 도전 덮개부를 덮고, 절연체로 형성될 수 있다. 상기 증기 가이드부의 상기 돌출부는 상기 토출 관통홀과 각각 연통되는 개구부(581c)를 포함할 수 있다.
도 10a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치를 설명하는 사시도이다.
도 10b는 도 10a의 선형 증발 증착 장치의 길이 방향으로 자른 단면도이다.
도 10a 내지 도 10b를 참조하면, 상기 선형 증발 증착 장치(1000)는 진공 용기(144)의 내부에서 제1 방향(x축 방향)을 따라 연장되는 버퍼 공간을 구비하고 도전체 재질로 형성된 버퍼 블록(110); 상기 진공 용기의 내부에서 상기 제1 방향을 따라 연장되는 직육면체 형상이고 복수의 관통 노즐을 포함하고 상기 버퍼 블록에 장착되고 도전체 재질로 형성된 노즐 블록(120); 상기 진공 용기의 내부에서 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 전원(136)을 포함한다.
상기 노즐 블록(120)은 양의 제1 방향인 중력 방향에 대하여 측향식으로 상기 증기를 토출할 수 있다. 증기 제공부(1060)는 상기 버퍼 블록의 상기 제1 방향의 하부 측면에 배치되고 상기 버퍼 공간에 상기 증기를 상기 제1 방향으로 제공할 수 있다. 상기 증기 제공부(1060)는 고상 또는 액상의 증착 물질을 수납하고, 상기 증착 물질을 가열하여 증기를 상기 버퍼 공간에 제공할 수 있다.
상기 증기 제공부(1060)는 상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 증착 물질을 수납하고 상기 증착 물질을 가열하여 상기 증기를 발생시키는 원통 형상의 도전성 도가니(266); 상기 도전성 도가니의 하부면과 상기 버퍼 블록의 길이 방향의 하부면을 서로 연결하는 도전 파이프(1062); 상기 도전성 도가니의 주위를 감싸도록 배치되고 상기 도전성 도가니를 유도 가열하는 보조 유도 가열 코일(264); 및 상기 보조 유도 가열 코일에 교류 전력을 공급하는 보조 교류 전원(268)을 포함할 수 있다.
상기 도전성 도가니(266)는 도전성 도가니 몸체(284), 증기 가이드부(281), 도전 덮개부(282), 및 단열 덮개부(285)를 포함할 수 있다. 상기 도전성 도가니 몸체(284)는 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 증착 물질을 수납하는 증착 물질 수납 공간을 내부에 포함하고 원통 형상의 도전성 재질로 형성될 수 있다. 상기 증기 가이드부(281)는 상기 도전성 도가니 몸체의 하부면에서 돌출된 돌출부(281a) 및 상기 돌출부를 관통하는 토출 관통홀(281b)을 포함할 수 있다. 상기 도전 덮개부(282)는 상기 증착 물질 수납 공간에 배치되고 상기 증기 가이드부의 상기 토출 관통홀을 덮고 절두 원뿔각(truncated circular cone shell) 형태이고 도전체로 형성될 수 있다. 상기 단열 덮개부(285)는 상기 증착 물질 수납 공간에 배치되고 상기 도전 덮개부를 덮고 절두 원뿔각 형태이고 절연체로 형성될 수 있다. 상기 증기 가이드부의 상기 돌출부는 상기 관통홀과 연통되는 개구부(281c)를 포함할 수 있다.
도 11a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치를 설명하는 사시도이다.
도 11b는 도 11a의 선형 증발 증착 장치의 폭 방향으로 자른 단면도이다.
도 11c는 도 11a의 선형 증발 증착 장치를 설명하는 절단 사시도이다.
도 11a 내지 도 11c를 참조하면, 상기 선형 증발 증착 장치(1100)는 진공 용기(144)의 내부에서 제1 방향(x축 방향)을 따라 연장되는 버퍼 공간을 구비하고 도전체 재질로 형성된 버퍼 블록(110); 상기 진공 용기의 내부에서 상기 제1 방향을 따라 연장되는 직육면체 형상이고 복수의 관통 노즐을 포함하고 상기 버퍼 블록에 장착되고 도전체 재질로 형성된 노즐 블록(120); 상기 진공 용기의 내부에서 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 전원(136)을 포함한다. 상기 노즐 블록(120)은 상기 제1 방향으로 소정의 길이, 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 소정의 높이, 및 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 수직한 제3 방향으로 소정의 폭을 가진다. 상기 복수의 관통 노즐은 상기 버퍼 블록의 상기 버퍼 공간과 서로 연통되고 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향을 따라 각각 형성되고, 상기 제1 방향으로 이격되어 서로 나란히 배치되고, 상기 버퍼 공간의 증기를 토출한다.
상기 노즐 블록(120)은 양의 제3 방향인 중력 방향에 대하여 측향식으로 상기 증기를 토출할 수 있다. 증기 제공부(1160)는 상기 제1 방향을 따라 연장되고 상기 버퍼 공간에 상기 증기를 상기 제2 방향으로 제공할 수 잇다. 상기 증기 제공부(1160)는 고상 또는 액상의 증착 물질을 수납하고, 상기 증착 물질을 가열하여 증기를 상기 버퍼 공간에 제공할 수 있다.
상기 증기 제공부(1160)는 제1 방향으로 연장되고 상기 증착 물질을 수납하고 상기 증착 물질을 가열하여 상기 증기를 발생시키는 도전성 도가니(566); 상기 제1 방향으로 연장되면서 상기 도전성 도가니의 주위를 감싸도록 배치되고, 상기 도전성 도가니를 유도 가열하는 보조 유도 가열 코일(564); 및 상기 보조 유도 가열 코일에 교류 전력을 공급하는 보조 교류 전원(568)을 포함할 수 있다.
상기 도전성 도가니(566)는 도전성 도가니 몸체(584), 증기 가이드부(581), 도전 덮개부(582), 및 단열 덮개부(585)를 포함할 수 있다. 상기 도전성 도가니 몸체(584)는 상기 제1 방향으로 연장되고 도전성 물질로 형성되고, 상기 증착 물질을 수납하는 증착 물질 수납 공간(584a)을 포함하는 직육면체 형상일 수 있다. 상기 증기 가이드부(581)는 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 도전성 도가니 몸체의 하부면에서 돌출된 돌출부(581a) 및 상기 돌출부를 관통하고 상기 제1 방향으로 이격되어 배치되는 복수의 토출 관통홀(581b)을 포함할 수 있다. 상기 도전 덮개부(582)는 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 증착 물질 수납 공간에 배치되고 상기 증기 가이드부의 상기 토출 관통홀을 덮는 도전체로 형성될 수 있다. 상기 단열 덮개부(585)는 상기 증착 물질 수납 공간에 배치되고 상기 도전 덮개부를 덮고, 절연체로 형성될 수 있다. 상기 증기 가이드부의 상기 돌출부는 상기 토출 관통홀들과 각각 연통되는 개구부(581c)를 포함할 수 있다.
도 12a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치를 설명하는 사시도이다.
도 12b는 도 12a의 선형 증발 증착 장치의 길이 방향으로 자른 단면도이다.
도 1, 및 도 12a 내지 도 12b를 참조하면, 상기 선형 증발 증착 장치(1200)는 진공 용기(144)의 내부에서 제1 방향(x축 방향)을 따라 연장되는 버퍼 공간을 구비하고 도전체 재질로 형성된 버퍼 블록(110); 상기 진공 용기의 내부에서 상기 제1 방향을 따라 연장되는 직육면체 형상이고 복수의 관통 노즐을 포함하고 상기 버퍼 블록에 장착되고 도전체 재질로 형성된 노즐 블록(120); 상기 진공 용기의 내부에서 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 전원(136)을 포함한다. 상기 노즐 블록(120)은 상기 제1 방향으로 소정의 길이, 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 소정의 높이, 및 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 수직한 제3 방향으로 소정의 폭을 가진다. 상기 복수의 관통 노즐은 상기 버퍼 블록의 상기 버퍼 공간과 서로 연통되고 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향을 따라 각각 형성되고, 상기 제1 방향으로 이격되어 서로 나란히 배치되고, 상기 버퍼 공간의 증기를 토출한다.
상기 노즐 블록(120)은 상기 버퍼 블록에 삽입되도록 배치될 수 있다. 상기 노즐 블록의 상부면은 상기 버퍼 블록의 상부면과 일치할 수 있다. 상기 노즐 블록(120)은 음의 제2 방향인 중력 방향에 대하여 상향식으로 상기 증기를 토출할 수 있다. 상기 노즐 블록(120)은 상기 버퍼 블록(110)과 일체형으로 형성될 수 있다. 상기 버퍼 블록은 상기 제1 방향으로 연장되는 직육면체 형상일 수 있다. 상기 노즐 블록의 폭은 상기 버퍼 블록의 폭보다 작을 수 있다.
본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 상기 노즐 블록(120)의 일부는 상기 버퍼 블록에 삽입되도록 배치되고, 상기 노즐 블록의 상부면은 상기 버퍼 블록의 상부면보다 높을 수 있다.
도 13a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치를 설명하는 사시도이다.
도 13b는 도 13a의 선형 증발 증착 장치의 길이 방향으로 자른 단면도이다.
도 13a 내지 도 13b를 참조하면, 상기 선형 증발 증착 장치(1300)는 진공 용기(144)의 내부에서 제1 방향(x축 방향)을 따라 연장되는 버퍼 공간을 구비하고 도전체 재질로 형성된 버퍼 블록(110); 상기 진공 용기의 내부에서 상기 제1 방향을 따라 연장되는 직육면체 형상이고 복수의 관통 노즐을 포함하고 상기 버퍼 블록에 장착되고 도전체 재질로 형성된 노즐 블록(120); 상기 진공 용기의 내부에서 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 전원(136)을 포함한다. 상기 노즐 블록(120)은 상기 제1 방향으로 소정의 길이, 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 소정의 높이, 및 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 수직한 제3 방향으로 소정의 폭을 가진다. 상기 복수의 관통 노즐은 상기 버퍼 블록의 상기 버퍼 공간과 서로 연통되고 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향을 따라 각각 형성되고, 상기 제1 방향으로 이격되어 서로 나란히 배치되고, 상기 버퍼 공간의 증기를 토출한다.
상기 선형 증발 증착 장치(1300)의 노즐 블록은 상향식으로 상기 증기를 토출할 수 있다. 중력 방향(g)은 음의 y축 방향일 수 있다. 상기 관통 노즐은 중력에 반하여 상기 진공 용기의 내측 상부에 배치된 기판에 증기를 토출할 수 있다.
증기 제공부(1360)는 상기 버퍼 블록의 제1 방향의 측면에서 상기 증기를 상기 제1 방향(x축 방향)으로 상기 버퍼 공간에 제공할 수 있다. 상기 증기 제공부(1360)는 고상 또는 액상의 증착 물질을 수납하고, 상기 증착 물질을 가열하여 증기를 상기 버퍼 공간에 제공할 수 있다. 상기 증기 제공부는 상기 버퍼 블록에 양단 또는 일단을 통하여 증기를 제공할 수 있다. 상기 증기 제공부는 별도의 가열 수단을 포함하고, 상기 가열 수단은 유도 가열 또는 저항성 가열일 수 있다.
상기 증기 제공부(1360)는 도전성 도가니(466), 도전 파이프(1362), 보조 유도 가열 코일(464), 및 보조 교류 전원(468)을 포함할 수 있다.
상기 도전성 도가니(466)는 상기 제2 방향으로 이격되어 상기 버퍼 블록과 나란히 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 버퍼 블록보다 높은 낮은 위치에 배치되고 상기 증착 물질을 수납하는 증착 물질 수납 공간을 포함하고, 상기 증기를 상기 제1 방향의 측면을 통하여 토출하는 직육면체 형상일 수 있다. 상기 도전 파이프(1362)는 상기 도전성 도가니(466)의 상부면과 상기 버퍼 블록의 하부면을 서로 연결할 수 있다. 상기 보조 유도 가열 코일(464)은 상기 도전성 도가니의 주위를 감싸도록 배치되고 상기 도전성 도가니를 유도 가열할 수 있다. 상기 보조 교류 전원(468)은 상기 보조 유도 가열 코일에 교류 전력을 공급하는 보조 교류 전원을 포함할 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 관통 노즐의 형상을 나타내는 단면도이다.
도 1 및 도 14를 참조하면, 상기 선형 증발 증착 장치(100)는 진공 용기(144)의 내부에서 제1 방향(x축 방향)을 따라 연장되는 버퍼 공간(112)을 구비하고 도전체 재질로 형성된 버퍼 블록(110); 상기 진공 용기(144)의 내부에서 상기 제1 방향을 따라 연장되는 직육면체 형상이고 복수의 관통 노즐(122)을 포함하고 상기 버퍼 블록에 장착되고 도전체 재질로 형성된 노즐 블록(120); 상기 진공 용기(144)의 내부에서 상기 노즐 블록(120) 및 상기 버퍼 블록(110)을 감싸도록 배치되고 상기 노즐 블록(120) 및 상기 버퍼 블록(110)을 유도 가열하는 유도 가열 코일(132,134); 및 상기 유도 가열 코일(132,134)에 교류 전력을 공급하는 교류 전원(136)을 포함한다. 상기 노즐 블록(120)은 상기 제1 방향으로 소정의 길이, 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 소정의 높이, 및 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 수직한 제3 방향으로 소정의 폭을 가진다. 상기 복수의 관통 노즐(122)은 상기 버퍼 블록의 상기 버퍼 공간(112)과 서로 연통되고 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향을 따라 각각 형성되고, 상기 제1 방향으로 이격되어 서로 나란히 배치되고, 상기 버퍼 공간의 증기를 토출한다.
예를 들어, 관통 노즐(a)은 증기 입구, 증기 연결부, 및 증기 출구를 포함하고, 증기 입구는 토출 방향으로 진행함에 따라 점차 직경이 감소하고, 상기 증기 연결부는 일정한 직경을 가지고, 상기 증기 출구는 토출 방향으로 진행함에 따라 점차 직경이 증가할 수 있다.
예를 들어, 관통 노즐(b)은 증기 입구 및 증기 출구를 포함하고, 상기 증기 입구는 토출 방향으로 진행함에 따라 점차 직경이 감소하고, 상기 증기 출구는 토출 방향으로 진행함에 따라 일정한 직경을 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 관통 노즐(c)은 토출 방향에 따라 점차 감소하는 직경을 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 관통 노즐(d)은 토출 방향으로 진행함에 따라 일정한 직경을 가지는 증기 입구와 토출 방향으로 진행 함에 따라 점차 직경이 증가하는 증기 출구를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 관통 노즐(e)은 토출 방향으로 진행함에 따라 점차 증가하는 직경을 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 관통 노즐(f)은 토출 방향으로 진행함에 따라, 직경이 점차
직경이 증가하다가 갑자기 직경이 감소하는 부위를 적어도 하나 이상 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 관통 노즐(g)는 일정한 직경을 가지는 홀이 노즐 블록의 배치 평면에서 경사지도록 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 관통 노즐(h)는 일정한 직경을 가지는 노즐 입구와 상기 노즐 입구의 직경보다 큰 직경을 가지는 일정한 직경을 가지는 노즐 출구를 포함할 수 있다. 상기 노즐 입구와 노즐 출구의 경계 부위에서 상기 노즐 입구의 직경 보다 작은 직경을 가진 와셔 형상의 중간 노즐이 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 관통 노즐(i)는 일정한 직경을 가지는 노즐 입구와 상기 토출 방향으로 진행함에 따라 점차 직경이 감소하는 노즐 출구를 포함할 수 있다.
본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 상기 관통 노즐의 형상은 다양하게 변형될 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
132,134: 유도 가열 코일
136: 교류 전원
160: 증기 제공부

Claims (25)

  1. 진공 용기의 내부에서 제1 방향을 따라 연장되는 버퍼 공간을 구비하고 도전체 재질로 형성된 버퍼 블록;
    상기 진공 용기의 내부에서 상기 제1 방향을 따라 연장되는 직육면체 형상이고 복수의 관통 노즐을 포함하고 상기 버퍼 블록에 장착되고 도전체 재질로 형성된 노즐 블록;
    상기 진공 용기의 내부에서 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 포함하고,
    상기 노즐 블록은 상기 제1 방향으로 소정의 길이, 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 소정의 높이, 및 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 수직한 제3 방향으로 소정의 폭을 가지고,
    상기 복수의 관통 노즐은 상기 버퍼 블록의 상기 버퍼 공간과 서로 연통되고 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향을 따라 각각 형성되고, 상기 제1 방향으로 이격되어 서로 나란히 배치되고, 상기 버퍼 공간의 증기를 토출하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 노즐 블록은 음의 제2 방향인 중력 방향에 대하여 상향식으로 상기 증기를 토출하고,
    상기 버퍼 블록의 상기 제1 방향의 측면의 주위에 배치되고, 상기 버퍼 공간에 상기 증기를 상기 제1 방향으로 제공하는 증기 제공부를 더 포함하고,
    상기 증기 제공부는 고상 또는 액상의 증착 물질을 수납하고, 상기 증착 물질을 가열하여 증기를 상기 버퍼 공간에 제공하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 증기 제공부는:
    상기 제2 방향으로 연장되고, 상기 증착 물질을 수납하고, 상기 증착 물질을 가열하여 상기 증기를 발생시키고, 상기 제2 방향의 상부를 통하여 상기 증기를 상기 버퍼 블록에 제공하는 도전성 도가니;
    상기 도전성 도가니의 상부와 상기 버퍼 블록의 길이 방향의 측면을 서로 연결하는 도전 파이프;
    상기 도전성 도가니의 주위를 감싸도록 배치되고 상기 도전성 도가니를 유도 가열하는 보조 유도 가열 코일; 및
    상기 보조 유도 가열 코일에 교류 전력을 공급하는 보조 교류 전원을 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 증기 제공부는:
    상기 제2 방향으로 연장되고, 상기 증착 물질을 수납하고, 상기 증착 물질을 가열하여 상기 증기를 발생시키고, 상기 제2 방향의 하부를 통하여 상기 증기를 상기 버퍼 블록에 제공하는 도전성 도가니;
    상기 도전성 도가니의 하부와 상기 버퍼 블록의 길이 방향의 측면을 서로 연결하는 도전 파이프;
    상기 도전성 도가니의 주위를 감싸도록 배치되고 상기 도전성 도가니를 유도 가열하는 보조 유도 가열 코일; 및
    상기 보조 유도 가열 코일에 교류 전력을 공급하는 보조 교류 전원을 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 증기 제공부는:
    상기 제2 방향으로 이격되어 상기 버퍼 블록과 나란히 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 버퍼 블록보다 낮은 위치에 배치되고 상기 증착 물질을 수납하는 증착 물질 수납 공간을 포함하고, 상기 증기를 상기 제1 방향의 측면을 통하여 토출하는 직육면체 형상의 도전성 도가니;
    상기 도전성 도가니의 상기 제1 방향의 측면과 상기 버퍼 블록의 제1 방향의 측면을 서로 연결하는 "U" 자 형태의 도전 파이프;
    상기 도전성 도가니의 주위를 감싸도록 배치되고 상기 도전성 도가니를 유도 가열하는 보조 유도 가열 코일; 및
    상기 보조 유도 가열 코일에 교류 전력을 공급하는 보조 교류 전원을 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 노즐 블록은 음의 제2 방향인 중력 방향에 대하여 상향식으로 상기 증기를 토출하고,
    상기 버퍼 블록과 나란히 배치되고 상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 제3 방향에서 상기 증기를 상기 버퍼 공간에 제공하는 증기 제공부를 더 포함하고,
    상기 증기 제공부는 고상 또는 액상의 증착 물질을 수납하고, 상기 증착 물질을 가열하여 증기를 상기 버퍼 공간에 제공하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 증기 제공부는:
    도전물질로 형성되고 상기 제1 방향으로 연장되는 직육면체 형상의 도전성 도가니;
    도전성 물질로 형성되고, 상기 도전성 도가니의 하부면과 상기 버퍼 블록의 하부 측면을 서로 연통하도록 연결하는 연결 블록;
    상기 도전성 도가니 및 상기 연결 블록의 주위를 감싸도록 배치되고 상기 도전성 도가니를 유도 가열하는 보조 유도 가열 코일; 및
    상기 보조 유도 가열 코일에 교류 전력을 공급하는 보조 교류 전원을 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 노즐 블록은 양의 제2 방향인 중력 방향으로 하향식으로 상기 증기를 토출하고,
    상기 버퍼 블록의 상기 제1 방향의 측면에서 상기 버퍼 공간에 상기 증기를 상기 제1 방향으로 제공하는 증기 제공부를 더 포함하고,
    상기 증기 제공부는 고상 또는 액상의 증착 물질을 수납하고, 상기 증착 물질을 가열하여 증기를 상기 버퍼 공간에 제공하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 증기 제공부는:
    상기 제2 방향으로 연장되고, 상기 증착 물질을 수납하고 상기 증착 물질을 가열하여 상기 증기를 발생시키는 도전성 도가니;
    상기 도전성 도가니의 상부 측면과 상기 버퍼 블록의 길이 방향의 측면을 서로 연결하는 도전 파이프;
    상기 도전성 도가니의 주위를 감싸도록 배치되고 상기 도전성 도가니를 유도 가열하는 보조 유도 가열 코일; 및
    상기 보조 유도 가열 코일에 교류 전력을 공급하는 보조 교류 전원을 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 증기 제공부는:
    상기 제2 방향으로 연장되고, 상기 증착 물질을 수납하고 상기 증착 물질을 가열하여 상기 증기를 발생시키는 도전성 도가니;
    상기 도전성 도가니의 하부 측면과 상기 버퍼 블록의 제1 방향의 측면을 서로 연결하는 도전 파이프;
    상기 도전성 도가니의 주위를 감싸도록 배치되고 상기 도전성 도가니를 유도 가열하는 보조 유도 가열 코일; 및
    상기 보조 유도 가열 코일에 교류 전력을 공급하는 보조 교류 전원을 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 노즐 블록은 양의 제2 방향인 중력 방향으로 하향식으로 상기 증기를 토출하고,
    상기 버퍼 블록과 나란히 배치되고 상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 버퍼 공간에 상기 증기를 상기 제3 방향으로 제공하는 증기 제공부를 더 포함하고,
    상기 증기 제공부는 고상 또는 액상의 증착 물질을 수납하고, 상기 증착 물질을 가열하여 증기를 상기 버퍼 공간에 제공하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 증기 제공부는:
    도전물질로 형성되고 상기 제1 방향으로 연장되는 도전성 도가니;
    상기 도전성 도가니의 제3 방향의 상부 측면과 상기 버퍼 블록의 제3 방향의 상부 측면을 서로 연통하도록 연결하는 연결 블록;
    상기 도전성 도가니 및 상기 연결 블록의 주위를 감싸도록 배치되고 상기 도전성 도가니를 유도 가열하는 보조 유도 가열 코일; 및
    상기 보조 유도 가열 코일에 교류 전력을 공급하는 보조 교류 전원을 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 노즐 블록은 양의 제2 방향인 중력 방향으로 하향식으로 상기 증기를 토출하고,
    상기 버퍼 블록의 상부면에 배치되고 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 버퍼 공간에 상기 증기를 제2 방향으로 제공하는 증기 제공부를 더 포함하고,
    상기 증기 제공부는 고상 또는 액상의 증착 물질을 수납하고, 상기 증착 물질을 가열하여 증기를 상기 버퍼 공간에 제공하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 증기 제공부는:
    도전물질로 형성되고 상기 제1 방향으로 연장되는 도전성 도가니;
    상기 도전성 도가니 주위를 감싸도록 배치되고 상기 도전성 도가니를 유도 가열하는 보조 유도 가열 코일; 및
    상기 보조 유도 가열 코일에 교류 전력을 공급하는 보조 교류 전원을 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 노즐 블록은 양의 제1 방향인 중력 방향에 대하여 측향식으로 상기 증기를 토출하고,
    상기 버퍼 블록의 상기 제1 방향의 하부 측면에 배치되고 상기 버퍼 공간에 상기 증기를 상기 제1 방향으로 제공하는 증기 제공부를 더 포함하고,
    상기 증기 제공부는 고상 또는 액상의 증착 물질을 수납하고, 상기 증착 물질을 가열하여 증기를 상기 버퍼 공간에 제공하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 증기 제공부는:
    상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 증착 물질을 수납하고 상기 증착 물질을 가열하여 상기 증기를 발생시키는 원통 형상의 도전성 도가니;
    상기 도전성 도가니의 하부면과 상기 버퍼 블록의 길이 방향의 하부면을 서로 연결하는 도전 파이프;
    상기 도전성 도가니의 주위를 감싸도록 배치되고 상기 도전성 도가니를 유도 가열하는 보조 유도 가열 코일; 및
    상기 보조 유도 가열 코일에 교류 전력을 공급하는 보조 교류 전원을 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
  17. 제1 항에 있어서,
    상기 노즐 블록은 양의 제3 방향인 중력 방향에 대하여 측향식으로 상기 증기를 토출하고,
    상기 제1 방향을 따라 연장되고 상기 버퍼 공간에 상기 증기를 상기 제2 방향으로 제공하는 증기 제공부를 더 포함하고,
    상기 증기 제공부는 고상 또는 액상의 증착 물질을 수납하고, 상기 증착 물질을 가열하여 증기를 상기 버퍼 공간에 제공하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 증기 제공부는:
    제1 방향으로 연장되고 상기 증착 물질을 수납하고 상기 증착 물질을 가열하여 상기 증기를 발생시키는 도전성 도가니;
    상기 제1 방향으로 연장되면서 상기 도전성 도가니의 주위를 감싸도록 배치되고, 상기 도전성 도가니를 유도 가열하는 보조 유도 가열 코일; 및
    상기 보조 유도 가열 코일에 교류 전력을 공급하는 보조 교류 전원을 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
  19. 제1 항에 있어서,
    상기 버퍼 블록과 상기 노즐 블록은 용접에 의하여 일체형으로 형성되고,
    상기 버퍼 블록은 상기 제1 방향으로 연장되는 직육면체 형상이고,
    상기 노즐 블록의 폭은 상기 버퍼 블록의 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
  20. 제1 항에 있어서,
    상기 유도 가열 코일은:
    상기 버퍼 블록을 감싸도록 배치되는 버퍼 블록 유도 가열 코일; 및
    상기 노즐 블록을 감싸도록 배치되는 노즐 블록 유도 가열 코일을 포함하고,
    상기 버퍼 블록 유도 가열 코일 및 상기 노즐 블록 유도 가열 코일은 직렬 연결된 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
  21. 제1 항에 있어서,
    상기 유도 가열 코일과 상기 버퍼 블록 사이의 수직 거리 또는 상기 유도 가열 코일과 상기 노즐 블록 사이의 수직 거리는 상기 제1 방향을 따라 진행함에 따라 변경되는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
  22. 제1 항에 있어서,
    상기 버퍼 블록은 상기 버퍼 블록의 높이 방향 일면에 상기 제1 방향으로 연장되는 정렬 장홈 및 상기 정렬 장홈의 내측에서 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 버퍼 공간과 연통되는 연통 장홈을 포함하고,
    상기 노즐 블록은 상기 버퍼 블록의 상기 정렬 장홈에 삽입되어 고정되는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
  23. 제1 항에 있어서,
    상기 관통 노즐은 원기둥 형상이고, 상기 관통 노즐의 종횡비는 5 내지 100인 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
  24. 제1 항에 있어서,
    상기 노즐 블록은 상기 버퍼 블록에 삽입되도록 배치되고,
    상기 노즐 블록은 상기 버퍼 블록과 일체형으로 형성되고,
    상기 버퍼 블록은 상기 제1 방향으로 연장되는 직육면체 형상인 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
  25. 제1 항에 있어서,
    상기 관통 노즐은 상기 증기의 토출 방향으로 진행함에 따라 직경이 점차 증가하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
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