KR20170031560A

KR20170031560A - 증착장치용 증발원

Info

Publication number: KR20170031560A
Application number: KR1020150129292A
Authority: KR
Inventors: 이청우
Original assignee: (주)에이치디피
Priority date: 2015-09-11
Filing date: 2015-09-11
Publication date: 2017-03-21

Abstract

본 발명은 증착장치용 증발원에 관한 것이다. 본 발명은 증착원이 보관되는 증착공간이 형성되는 도가니(10)와, 상기 도가니(10)를 둘러 감싸도록 설치되어 상기 도가니(10)를 가열하는 히터(50)와, 절연수수단을 포함한다. 상기 절연수단(100)은 상기 히터(50)의 상부 및 하부 중 적어도 어느 일측에 결합되어 상기 히터(50)가 상기 도가니(10) 및 주변부와 접촉하지 않도록 상기 히터(50)를 지지하되 다수개의 판상 부품이 결합하여 상기 히터(50)의 적어도 일부가 위치하는 절연공간(101)이 형성되는 입체형상으로 구성된다. 본 발명에서는 증착장치용 증발원의 히터(50)를 지지하는 절연수단(100)이 다수개의 부품으로 구성된 입체형상으로 형성된다. 따라서 판상구조의 절연수단(100)에 비해 상대적으로 강도 및 내구도가 향상된다.

Description

증착장치용 증발원{Apparatus for depositing organic material}

본 발명은 유기물 증착장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 증착장치의 히터를 지지하는 절연수단이 조립형 입체구조로 구성되는 증착장치용 증발원에 관한 것이다.

유기발광소자는 기판 위에 양극 막, 유기 박막, 음극 막을 순서대로 입히고, 양극과 음극 사이에 전압을 걸어줌으로써 적당한 에너지의 차이가 유기 박막에 형성되어 스스로 발광하는 원리이다. 즉, 주입되는 전자와 정공(hole)이 재결합하며 남는 여기 에너지가 빛으로 발생하는 것이다. 이때 유기 물질의 도판트의 양에 따라 발생하는 빛의 파장을 조절할 수 있으므로 풀 칼라(full color)의 구현이 가능하다.

현재까지 개발된 유기박막형성 방법에는 진공증착법(Vacuum Deposition Method), 스퍼터링(sputtering)법, 이온빔 증착(Ion-beam Deposition)법, Pulsed-laser 증착법, 분자선 증착법, 화학기상증착법, 스핀코터(spin coater) 등이 있다. 이 중에서 현재 상용화되어 있는 기술은 진공증착법이다.

진공증착법을 통한 유기 발광층의 형성에 대해 간단히 설명하면, 유기 발광층을 형성하는 유기 발광 물질은 밑면 및 측면에 몸통 전체를 가열할 수 있는 가열수단을 포함하는 도가니의 내부에 고체 상태의 유기 발광 물질이 위치하며, 진공이 유지되는 챔버 내부에서 상기 도가니에 구비된 가열수단이 가동하여 상기 도가니를 가열하게 되면, 상기 도가니 내부에 위치하는 유기 발광 물질이 가열됨으로써 기화되며, 이렇게 기화된 유기 발광 물질은 상기 도가니의 배출구를 통해 증발되며, 상기 도가니의 배출구 상부에 위치하는 다수의 개구부를 갖는 쉐도우 마스크를 통해 선택적으로 기판 상에 증착됨으로서 유기 발광층이 상기 기판 상에 형성된다.

이러한 열 진공 증착을 이용한 유기 발광물질이나 금속물질을 기판 상에 증착하는데 사용되는 상기 도가니는 그 내부에 장착된 가열수단(히터)에 의해 높은 온도로 가열됨으로써 고온에서 변형되지 않고, 소스 물질로의 열전달이 원활하게 이루어질 수 있다.

가열수단인 히터는 도가니의 주변을 둘러 도가니의 길이방향을 따라 설치된다. 상기 히터는 주변부 메탈과의 절연이나 도가니와의 이격을 위해 인슐레이터(절연부)에 의해 지지된다. 상기 인슐레이터는 상기 히터에 결합되어 히터와 주변부 사이에 소정의 이격공간이 형성되도록 한다.

이와 같은 인슐레이터는 일반적으로 질화붕소(boron nitride)와 같은 절연성 물질로 만들어지는데, 재질의 특성상 일정 두께 이하로 제조하는 것이 어려워 강도 및 내구도를 높이기 어려우며, 또한 히터와의 결합을 위한 결합홀을 가공하기 어려운 문제점이 있었다.

또한, 고온의 히터가 열팽창과 열수축을 반복하는 과정에서 히터에 변형이 발생하기 쉽다. 하지만 종래의 인슐레이터는 단순히 히터를 지지하는데 그치므로 히터가 변형되는 과정에서 주변부와 간섭되어 파손되거나 성능이 저하될 가능성이 높아 이를 방지할 필요성이 있다.

그리고, 히터 모재와 인슐레이터가 서로 접촉되는 구간에서 온도 편차 및 기타 화학 반응이 일어나고, 이로 인하여 히터 모재의 변형 및 변성이 발생된다. 따라서 히터와 인슐레이터 사이의 접촉면적을 줄이는 것이 요구된다.

대한민국 등록특허 제10-1097303호

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 히터를 지지하는 절연수단을 입체구조로 구성하여 절연수단의 강도를 보강하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 히터가 열팽창하는 과정에서 주변부와 간섭되는 것을 방지하기 위해 절연수단에 변형공간을 형성하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 히터와 이를 지지하는 절연수단 사이의 접촉면적을 줄이는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 증착원이 보관되는 증착공간이 형성되는 도가니와, 상기 도가니를 둘러 감싸도록 설치되어 상기 도가니를 가열하는 히터와, 상기 히터의 상부 및 하부 중 적어도 어느 일측에 결합되어 상기 히터가 상기 도가니 및 주변부와 접촉하지 않도록 상기 히터를 지지하되 다수개의 판상 부품이 결합하여 상기 히터의 적어도 일부가 위치하는 절연공간이 형성되는 입체형상으로 구성되는 절연수단을 포함한다.

상기 절연수단은 상기 히터를 둘러 원형으로 형성되고, 상기 절연수단의 절연공간의 횡단면은 다각형상으로 형성된다.

상기 절연수단은 상기 히터의 일부가 통과하는 관통홀이 형성되는 하부플레이트와, 상기 하부플레이트의 상부에 이격되어 구비되는 상부플레이트와, 상기 하부플레이트 및 상부플레이트 사이를 연결하는 측면플레이트를 포함하여 구성된다.

상기 하부플레이트의 관통홀은 상기 하부플레이트의 길이방향을 따라 다수개가 서로 이격되어 형성되고, 상기 관통홀은 하부플레이트의 중심부에 형성되어 상기 측면플레이트로부터 이격된다.

상기 절연수단의 절연공간의 높이는 상기 절연수단의 하부플레이트를 통과한 히터의 돌출된 부분보다 높게 형성되어, 상기 히터의 상단과 상기 절연공간의 천장 사이는 서로 이격된다.

상기 절연수단을 구성하는 다수개의 부품에는 서로 대응되는 조립돌기와 조립홈이 형성되고, 상기 조립돌기와 조립홈 사이가 결합되어 상기 절연수단이 형성된다.

상기 절연수단의 측면플레이트는 도가니를 향한 내측플레이트와 그 반대편에 해당하는 외측플레이트를 포함하고, 상기 내측플레이트에는 방열홀이 형성된다.

상기 절연수단은 상기 히터의 상부 및 하부에 각각 구비되고, 한 쌍의 상기 절연수단 사이에는 다수개의 히터가이드가 상기 히터에 결합되어 상기 히터를 상기 도가니 및 주변부로부터 이격시킨다.

상기 절연수단은 열분해 질화붕소(Pyrolytic Boron Nitride) 재질로 만들어진다.

위에서 살핀 바와 같은 본 발명에 의한 증착장치용 증발원에는 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명에서는 증착장치용 증발원의 히터를 지지하는 절연수단이 다수개의 부품으로 구성된 입체형상으로 형성된다. 따라서 판상구조의 절연수단에 비해 상대적으로 강도 및 내구도가 향상된다.

특히 본 발명의 절연수단은 별도의 체결구 없이 다수개의 절연부품이 조립돌기와 조립홈을 통해 서로 조립되므로, 조립작업이 간단하고 체결구를 사용할 수 없는 다양한 재질에 널리 적용할 수 있는 장점이 있다.

그리고 본 발명에서는 절연수단의 절연공간에 위치한 히터의 일부가 절연수단 절연공간의 좌우측과 각각 이격될 뿐 아니라 상부와 소정거리 이격된다. 이에 따라 히터의 열팽창에 의해 길이가 늘어나는 경우에도 히터와 절연수단이 간섭되어 히터가 손상되는 것을 방지할 수 있어 증발원의 내구성이 향상된다.

또한, 종래와 달리, 본 발명에서는 히터와 절연수단 사이가 면대면 또는 면대선 접촉 구조가 아닌 선대선 접촉을 하게 되므로, 이들 사이의 교차구간에서 점접촉이 이루어지고, 이를 통해 히터와 절연수단의 접촉 면적을 최소화 할 수 있다. 따라서 본 발명에서는 히터와 절연수단 사이의 접촉으로 인하여 발생되는 변형 및 변성을 최소한으로 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 증착장치용 증발원의 일실시례의 구성을 보인 사시도.
도 2는 본 발명 일실시례의 내부구성을 보인 단면 사시도.
도 3은 본 발명 일실시례를 구성하는 히터와 절연수단의 구성을 보인 단면 사시도.
도 4의 본 발명 일실시례를 구성하는 히터와 절연수단의 구성을 확대하여 보인 단면 사시도.
도 5는 본 발명 일실시례를 구성하는 절연수단의 구성을 보인 분해사시도.
도 6은 본 발명 일실시례를 구성하는 절연수단의 상부플레이트가 제거된 모습을 보인 사시도.
도 7(a) 내지 도 7(c)는 본 발명에 의한 증착장치용 증발원를 구성하는 절연수단의 서로 다른 실시례의 구성을 보인 단면도.

이하, 본 발명의 일부 실시례들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시례를 설명함에 있어, 관련된 공지구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시례에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시례의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

설명의 편의를 위하여 먼저 도 1을 참조하여 증착장치용 증발원에 대해 먼저 설명하기로 한다. 참고로 이하에서 설명되는 증착장치용 증발원는 하나의 실시례로서 다양한 변형이 가능하다.

증착장치용 증발원는 유기물이나 금속 등 박막소재를 기화시켜 피처리물에 박막을 증착하기 위한 장치로서, 박막소재를 가열하기 위한 도가니(10)가 구비된다. 상기 도가니(10)는 소재 증착 장치의 챔버(미도시) 내에 위치하는 기판에 증착되는 박막소재를 그 가열공간(11)에 수용하되, 아래에서 설명될 히터(50)에 의해 발생되는 열에 의해 상기 박막소재를 기화시켜 상기 챔버 내로 유입시키는 역할을 수행한다.

상기 증착장치에는 외부로 열을 발생시켜 상기 도가니(10)에 수용된 박막소재를 가열하여 증발시키는 히터(50)가 설치되며, 상기 히터(50)는 냉각재킷(20)에 의해 감싸지고, 상기 냉각재킷(20)의 하부에는 하부케이싱(30)이 설치된다. 상기 냉각재킷(20)은 냉각을 위한 것으로 상기 히터(50) 주변부의 분위기온도를 낮추는 역할을 한다.

상기 냉각재킷(20)은 냉매를 순횐시킨 후 외부로 배출하기 위한 냉매연결관(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 냉매연결관은 외부의 냉매공급부(미도시)와 연결되어 냉매를 공급받고 냉각재킷(20)을 순환환 냉매를 외부로 안내할 수 있다.

상기 하부케이싱(30)의 내부에는 히터(50)를 가열하기 위한 외부공급원과의 연결을 위한 히터(50)전극과 상기 냉각재킷(20)에 냉매를 공급하고 순환된 냉매를 외부로 배출하기 위한 냉매연결관 등이 설치될 수 있다.

도시되지는 않았으나, 상기 냉각재킷(20)의 외면(21) 또는 상기 냉각재킷(20)과 히터(50) 사이에는 별도의 외부실드가 구비되어 이들을 차폐할 수도 있다.

상기 하부케이싱(30)의 하부에는 진공용 플랜지(80)가 설치된다. 상기 진공용 플랜지(80)는 이를 기준으로 증장착치의 상부는 진공상태로 유지하고 하부는 대기상태로 유지하도록 한다.

상기 진공용 플랜지(80)의 하부에는 상기 냉각재킷(20)으로 냉매를 공급하는 공급포트(IP)와 순환된 냉매를 배출하는 배출포트(OP)가 설치된다. 또한 상기 진공용 플랜지(80)의 하부에는 상기 히터(50)를 가열하기 위한 히터(50)전극에 전원을 공급하기 위한 커넥터가 연결될 수도 있다.

도시되지는 않았으나, 히터(50)의 외부는 열 복사를 방해하는 반사판인 리플렉터가 설치될 수 있다. 상기 리플렉터는 상기 히터(50)를 감싸도록 설치되는데, 상기 히터(50)는 후술할 절연수단(100) 및 히터가이드(70)에 의해 상기 리플렉터와 소정 거리 이격되어 직접 접촉되는 것이 방지될 수 있다.

히터(50)는 상기 도가니(10)를 감싸는 판상으로 형성된다. 보다 정확하게는 상기 히터(50)는 폭이 좁고 얇은 판상의 히터몸체(51)가 지그재그 방식으로 연속적으로 방향을 바꾸면서 연결되어 그 사이사이에 소정의 이격공간(55)이 형성되고, 상기 도가니(10)를 감싸는 소정의 원통형상을 형성하게 된다. 상기 히터(50)는 도가니(10) 및 리플렉터와 같은 주변부와 직접 접촉되는 것이 방지되어야 하는데 이는 절연수단(100) 및 히터가이드(70)에 의해 가능하다.

상기 히터(50)에는 히터가이드(70)가 결합된다. 상기 히터가이드(70)는 상기 도가니(10)와 그 주변부인 냉각재킷(20) 또는 리플렉터 등의 사이에 설치되어 상기 히터(50)를 지지하는 역할을 한다. 이를 위해 상기 히터가이드(70)는 상기 도가니(10)를 감싸는 원형구조의 가이드몸체(71)를 가지며, 상기 가이드몸체(71)에는 상기 히터(50)가 통과할 수 있는 가이드홀(75)이 형성된다.

상기 히터가이드(70)는 상기 히터(50)의 길이방향, 보다 정확하게는 도 2를 기준으로 상하방향으로 다수개가 이격되어 설치될 수 있다. 본 실시례에서 상기 히터가이드(70)는 상부의 절연수단(100) 및 하부의 절연수단(100) 사이에 총 2개가 설치되나, 상기 히터가이드(70)는 3개 이상이 설치되거나 또는 한 개가 구비될 수도 있다.

상기 히터(50)의 상부 및 하부에는 절연수단(100)이 설치된다. 상기 절연수단(100)은 상기 히터(50)가 도가니(10) 및 주변부와 이격되도록 한다. 즉, 상기 절연수단(100)은 상기 히터(50)의 상부 및 하부 중 적어도 어느 일측에 결합되어 상기 히터(50)가 상기 도가니(10) 및 주변부와 접촉하지 않도록 상기 히터(50)를 지지하되 다수개의 판상 부품이 결합하여 입체형상으로 형성된다. 상기 절연수단(100)이 입체형상으로 형성됨에 따라 단순한 판상 구조에 비하여 절연수단(100)의 강도를 향상시킬 수 있다. 특히, 적용 가능한 재질이 한정되어 있는 절연수단(100)의 특성상, 절연수단(100)을 구성하는 각 부품의 두께가 얇게 만들어지더라도 이들이 조립되어 형성된 입체구조는 상대적으로 강도보강이 이루어질 수 있는 것이다. 참고로, 본 실시례에서 상기 절연수단(100)의 각 부품은 열분해 질화붕소(Pyrolytic Boron Nitride) 재질로 만들어진다.

보다 정확하게는, 본 실시례에서 상기 절연수단(100)은 총 4개의 판상 부품이 결합되어 입체형상을 형성하게 되는데, 이는 하부플레이트(110), 상부플레이트(130) 및 측면플레이트(140,150)를 포함한다. 이들 각각은 하나의 얇은 판상재질로 만들어지고, 상기 상부플레이트(130) 및 하부플레이트(110)가 각각 원형으로 형성되어, 서로 결합되면 전체적으로 링 형상을 형성하게 된다.

상기 하부플레이트(110)는 실질적으로 히터(50)와 접촉하여 이를 고정하는 것으로, 이를 위해 상기 하부플레이트(110)에는 상기 히터(50)의 일부가 통과하는 관통홀(115)이 형성된다. 상기 하부플레이트(110)의 관통홀(115)은 상기 하부플레이트(110)의 길이방향을 따라 다수개가 서로 이격되어 형성되고, 상기 관통홀(115)은 하부플레이트(110)의 중심부에 형성되어 상기 측면플레이트(140,150)로부터 이격된다. 이에 따라 하부플레이트(110) 상부로 돌출된 히터(50)의 상단은 상기 측면플레이트(140,150)로부터 이격될 수 있다.

그리고 상기 상부플레이트(130)는 상기 하부플레이트(110)의 상부에 이격되어 구비되는 것으로 하부플레이트(110)와 동일하게 원형으로 형성되며, 절연수단(100)의 상부커버와 같은 역할을 한다. 참고로 도 6에는 상기 상부플레이트(130)가 제거된 상태가 도시되어 있다.

상기 측면플레이트(140,150)는 상기 하부플레이트(110) 및 상부플레이트(130) 사이를 연결하는 것으로, 한 쌍으로 구성된다. 즉, 상기 측면플레이트(140,150)는 도가니(10)를 향한 내측플레이트(150)와 그 반대편에 해당하는 외측플레이트(140)로 구성된다. 상기 내측플레이트(150)와 외측플레이트(140)는 각각 원형으로 형성되되 그 외면이 곡면형상을 갖는다. 본 실시례에서 상기 내측플레이트(150)와 외측플레이트(140)는 서로 동일한 높이를 갖도록 형성된다. 물론 상기 측면플레이트(140,150)를 구성하는 내측플레이트(150)와 외측플레이트(140) 중 어느 하나는 생략될 수도 있다.

상기 내측플레이트(150)에는 방열홀(155)이 형성된다. 상기 방열홀(155)은 히터(50)로부터 발생한 열이 방출되도록 하기 위한 것으로, 상기 내측플레이트(150)를 관통하여 형성되고, 상기 내측플레이트(150)의 길이방향을 따라 다수개가 형성된다.

도 4에서 보듯이, 상기 절연수단(100)은 상기 히터(50)를 둘러 원형으로 형성되고, 상기 절연수단(100)의 절연공간(101)의 횡단면은 사각형상으로 형성된다. 상기 절연수단(100)의 절연공간(101)은 히터(50)의 상단 일부가 위치하게 되는 부분으로, 상기 절연수단(100)의 각 부품이 결합하여 형성하는 소정의 공간이다. 본 실시례에서 상기 절연수단(100)의 절연공간(101)의 횡단면은 사각형상이나, 반드시 이에 한정되지는 않으며 원형이나 다각형상으로 형성될 수도 있다.

이때, 상기 절연수단(100)의 절연공간(101)의 높이는 상기 절연수단(100)의 하부플레이트(110)를 통과한 히터(50)의 돌출된 부분(51)보다 높게 형성되어, 상기 히터(50)의 상단과 상기 절연공간(101)의 천장 사이는 서로 이격된다. 따라서 상기 히터(50)가 열팽창하여 길이가 늘어나는 경우에도 상기 절연수단(100)의 상부플레이트(130)에 접하여 손상되는 것이 방지될 수 있다.

한편, 상기 절연수단(100)을 구성하는 각 부품은 서로 대응되는 조립돌기(112,132)와 조립홈(142,152)에 의해 결합된다. 즉, 상기 조립돌기(112,132)와 조립홈(142,152) 사이가 결합되어 상기 절연수단(100)이 입체형상을 유지할 수 있는 것인데, 도 5에서 보듯이 본 실시례에서 상기 상부플레이트(130)와 하부플레이트(110)에는 각각 조립돌기(112,132)가 형성되고, 상기 측면플레이트(140,150)에는 이에 대응되는 조립홈(142,152)이 형성된다. 물론, 상기 상부플레이트(130) 및 하부플레이트(110)에 조립홈이 형성되고, 측면플레이트(140,150)에 조립돌기가 형성될 수도 있다. 바람직하게는 상기 조립돌기(112,132)와 조립홈(142,152)은 압입방식으로 조립됨으로써 별도의 체결구가 생략된다.

본 실시례에서 상기 절연수단(100)은 상기 히터(50)의 상부 및 하부에 각각 구비되고, 한 쌍의 상기 절연수단(100) 사이에는 다수개의 히터가이드(70)가 상기 히터(50)에 결합되어 상기 히터(50)를 상기 도가니(10) 및 주변부로부터 이격시킨다. 물론 상기 절연수단(100)은 히터(50)의 상부 또는 하부 중 어느 일측에만 구비될 수도 있다.

한편, 도 7에는 본 발명의 다른 실시례들이 도시되어 있다. 도 7(a)에서 보듯이, 절연수단(200)은 총 2개의 부품으로 구성될 수 있다. 서로 대응되는 'ㄴ'자 형상의 제1부품(210)과, 'ㄱ'형상의 제2부품(230)이 결합되어 절연수단(200)을 구성하게 되는 것이다. 상기 제1부품(210)은 상기 절연수단(200)의 하부(211)와 제1측부(213)를 구성하고, 제2부품(230)은 절연수단(200)의 상부(231) 및 제2측부(233)를 구성하게 된다.

또는, 도 7(b)에서 보는 바와 같이, 절연수단(300)은 총 2개의 부품으로 구성되되, 평판형상의 제1부품(310)과, 'ㄷ'자형상의 제2부품(330)으로 구성될 수 있다. 상기 제1부품(310)은 상기 절연수단(300)의 하부를 구성하고, 제2부품(330)은 절연수단(300)의 상부(331) 및 제1측부(333)와 제2측부(335)를 구성하게 된다.

그리고, 도 7(c)에서 보는 바와 같이, 절연수단(400)의 적어도 어느 하나의 부품은 곡면형상으로 형성될 수 있다. 도 7(c)에 도시된 실시례에서는 제1부품(410)은 절연수단(400)의 하부를 구성하고, 제2부품(430)은 절연수단(100)의 상부 및 양측부를 구성하되 상부는 곡면구조를 갖도록 형성된다.

한편, 도 7(d)에서 보듯이, 절연수단(500)은 도 3 및 도 4의 실시례와 같이, 하부플레이트(510) 및 상부플레이트(530)과 이들을 연결하는 두 개의 측면플레이트(540,550)로 구성되되, 이들 사이는 나사체결에 의해 서로 결합될 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 하부플레이트(510) 및 상부플레이트(530)에는 각각 나사산(512,532)이 형성되고, 두 개의 측면플레이트(540,550)에는 이에 대응되는 나사산(542,552)이 형성되어 서로 나사체결되는 것이다. 이를 통해 별도의 체결구 없이도, 상기 절연수단(500)을 구성하는 각 부품 사이가 서로 결합될 수 있다. 물론, 상기 하부플레이트(510) 및 상부플레이트(530) 중 어느 하나에만 나사산이 형성될 수도 있다.

이하에서는 본 발명에 의한 증착장치용 증발원이 사용되는 과정을 살펴보기로 한다.

먼저 증착장치용 증발원을 구성하는 절연수단(100)이 조립되는 과정이 이루어진다. 상기 절연수단(100)은 다수개의 부품, 정확하게는 하부플레이트(110)와 상부플레이트(130), 한 쌍의 측면플레이트(140,150)로 구성되고, 이들은 조립돌기(112,132)와 조립홈(142,152)의 압입을 통하여 서로 결합되어 입체구조를 형성하게 된다.

그리고 이들 절연수단(100)의 부품 중 하부플레이트(110)에 먼저 히터(50)가 끼워지는 작업이 선행될 수 있다. 상기 하부플레이트(110)의 관통홀(115)에 상기 히터(50)가 끼워진 상태로 나머지 부품들이 상기 하부플레이트(110)와 조립되는 것이다.

이와 같이 절연수단(100)이 조립되면 입체형상을 형성하게 되고, 하나의 평판형상으로 구성되는 절연판(인슐레이터)에 비해 상대적으로 강도가 향상되고, 이는 반대로 상대적으로 얇은 재질의 절연부품으로도 일정 강도 이상을 갖는 절연수단(100)을 만들 수 있는 것을 의미한다.

상기 절연수단(100)은 상기 히터(50)의 상부 및 하부에 각각 결합된다. 상기 절연수단(100)이 상기 히터(50)의 상부 및 하부에 결합되어 히터(50)를 보다 안정적으로 지지할 수 있다. 그리고 상기 두 절연수단(100) 사이에는 다수개의 히터가이드(70)가 구비되어 히터(50)가 도가니(10) 및 리플렉터 등 주변부와 직접 접촉되는 것이 방지될 수 있다.

이와 같은 과정을 통해 증착장치용 증발원이 완성되면, 히터(50)에 의해 도가니(10)가 가열되어 도가니(10) 내부의 박막소재(증착소재)가 기화된다. 그리고 기화된 박막소재는 챔버 내로 유입되는데, 보다 정확하게는 박막 증착용 셀이 박막 증착장치에 장착되어 박막 증착장치의 챔버내에 위치하는 기판에 증착원의 도가니(10)로부터 질기화된 박막소재가 증착되는 것이다.

이때, 히터(50)는 매우 고온으로 가열되므로 열팽창을 통해 길이가 늘어나게 되는데, 본 실시례에서 상기 절연수단(100)의 절연공간(101)의 천장, 즉 상부플레이트(130)의 외면은 상기 히터(50)와 이격된 상태이므로 히터(50)의 길이가 늘어나는 경우에도 히터(50)가 접촉하여 손상되는 것을 방지할 수 있다.

이상에서, 본 발명에 따른 실시례를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시례에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시례들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시례에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 도가니 20: 냉각재킷
30: 하부케이싱 50: 히터
70: 히터가이드 80: 플렌지
100: 절연수단 110: 하부플레이트
130: 상부플레이트 140: 외측플레이트
150: 내측플레이트

Claims

증착원이 보관되는 증착공간이 형성되는 도가니와,
상기 도가니를 둘러 감싸도록 설치되어 상기 도가니를 가열하는 히터와,
상기 히터의 상부 및 하부 중 적어도 어느 일측에 결합되어 상기 히터가 상기 도가니 및 주변부와 접촉하지 않도록 상기 히터를 지지하되 다수개의 판상 부품이 결합하여 상기 히터의 적어도 일부가 위치하는 절연공간이 형성된 입체형상으로 구성되는 절연수단을 포함하는 증착장치용 증발원.
제 1 항에 있어서, 상기 절연수단은 상기 히터를 둘러 원형으로 형성되고, 상기 절연수단의 절연공간의 횡단면은 다각형상으로 형성되는 증착장치용 증발원.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 절연수단은
상기 히터의 일부가 통과하는 관통홀이 형성되는 하부플레이트와,
상기 하부플레이트의 상부에 이격되어 구비되는 상부플레이트와,
상기 하부플레이트 및 상부플레이트 사이를 연결하는 측면플레이트를 포함하여 구성되는 증착장치용 증발원.
제 3 항에 있어서, 상기 하부플레이트의 관통홀은 상기 하부플레이트의 길이방향을 따라 다수개가 서로 이격되어 형성되고, 상기 관통홀은 하부플레이트의 중심부에 형성되어 상기 측면플레이트로부터 이격되는 증착장치용 증발원.
제 1 항에 있어서, 상기 절연수단의 절연공간의 높이는 상기 절연수단의 하부플레이트를 통과한 히터의 돌출된 부분보다 높게 형성되어, 상기 히터의 상단과 상기 절연공간의 천장 사이는 서로 이격되는 증착장치용 증발원.
제 1 항에 있어서, 상기 절연수단을 구성하는 다수개의 부품에는 서로 대응되는 조립돌기와 조립홈이 형성되고, 상기 조립돌기와 조립홈 사이가 결합되어 상기 절연수단이 조립되는 증착장치용 증발원.
제 3 항에 있어서, 상기 절연수단의 측면플레이트는 도가니를 향한 내측플레이트와 그 반대편에 해당하는 외측플레이트를 포함하고, 상기 내측플레이트에는 방열홀이 형성되는 증착장치용 증발원.
제 1 항에 있어서, 상기 절연수단은 상기 히터의 상부 및 하부에 각각 구비되고, 한 쌍의 상기 절연수단 사이에는 다수개의 히터가이드가 상기 히터에 결합되어 상기 히터를 상기 도가니 및 주변부로부터 이격시키는 증착장치용 증발원.
제 3 항에 있어서, 상기 절연수단은 열분해 질화붕소(Pyrolytic Boron Nitride) 재질로 만들어지는 증착장치용 증발원.
제 3 항에 있어서, 상기 절연수단을 구성하는 하부플레이트 또는 상부플레이트 중 적어도 어느 하나와 이에 연결되는 측면플레이트에는 서로 대응되는 나사산이 형성되어 서로 나사체결되는 증착장치용 증발원.