KR20180109437A - 증착 장비의 증발원 분배관의 히팅 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 증착 장비의 증발원 분배관의 히팅 장치에 관한 것으로서, 원통형 구조로 이루어져 도가니에서 증발된 증발 물질을 다수의 노즐로 분배하는 분배관을 가열하기 위한 것으로, 상기 분배관에서 일정 간격 이격되고, 상기 분배관의 외측 둘레를 따라 호형상 구조로 배치되는 히터와; 상기 분배관의 외측에 구비되어 상기 히터를 지지하는 히터 지지수단을 포함하여 구성됨으로써, 분배관을 적정한 온도로 집중 가열할 수 있는 동시에, 일정한 온도로 균일하게 가열하여 분배관의 히팅 성능을 향상시킬 수 있고, 이에 따라 증착 성능 향상에 기여할 수 있는 효과를 제공한다.

Description

증착 장비의 증발원 분배관의 히팅 장치{Distribution-tube heating device for evaporation source of deposition equipment}

본 발명은 OLED 등을 제조하는 증착 장비에 관한 것으로서, 특히 다수의 노즐에 증착 물질을 분배하는 증발원 분배관의 히팅 장치에 관한 것이다.

일반적으로 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 증착 공정은 유기물질을 증발시키고, 이렇게 증발된 유기물질을 기판에 증착시키는 공정이다.

이러한 증착 공정은 글라스 등의 기판을 증착챔버 내에 배치하고, 유기물질이 담긴 증발원(또는 도가니)을 기판에 대향하도록 배치한 후에, 증발원을 가열하여 그 내부에 저장된 유기물질을 증발시켜 기판에 증착시킴으로써 기판 상에 유기 박막을 형성하게 된다.

최근에는 기판이 대면적화 됨에 따라, 기판에 대면적 박막이 균일하게 형성되도록 점증발원 대신 선형 증발원이 사용되고 있으며, 이러한 선형 증발원은 대면적의 기판에 유기물질이 고르게 분사되도록 도가니의 상부에 다수의 노즐이 구성되어 있다.

또한, 도가니와 노즐 사이에는 분배관이 구성되어 증발 물질을 각각의 노즐에 균일하게 분배하여 제공할 수 있도록 구성된다.

이러한 도가니 및 분배관의 외부에는 히터가 설치되어 증발물질을 가열하도록 구성된다.

그러나, 종래 분배관을 가열하는 히터 장치는 도가니, 분배관, 다수의 노즐로 이루어진 증발원 외부에 박스형 구조로 설치되므로 원형 구조로 이루어진 분배관 내부를 균일하게 가열하기 어렵고, 히터의 설치 구조도 복잡해지는 문제점이 있다.

한국 공개특허 10-2016-0005875호 한국 등록특허 10-1671757호

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 분배관 둘레에 히터를 설치함으로써 분배관을 적정한 온도로 집중 가열할 수 있는 동시에, 일정한 온도로 균일하게 가열하여 분배관의 히팅 성능을 향상시킬 수 있는 증착 장비의 증발원 분배관의 히팅 장치를 제공하는 데 목적이 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 증착 장비의 증발원 분배관의 히팅 장치는, 원통형 구조로 이루어져 도가니에서 증발된 증발 물질을 다수의 노즐로 분배하는 분배관을 가열하기 위한 것으로, 상기 분배관에서 일정 간격 이격되고, 상기 분배관의 외측 둘레를 따라 호형상 구조로 배치되는 히터와; 상기 분배관의 외측에 구비되어 상기 히터를 지지하는 히터 지지수단을 포함한 것을 특징으로 한다.

상기 히터는 전기 열선이 포함되고, 이 전기 열선이 상기 분배관의 길이 방향으로 지그재그 형상으로 연속적으로 연결되게 구성되는 것이 바람직하다.

상기 히터는 상기 분배관의 둘레에 복수의 세트로 분할되어 설치되는 것이 바람직하다.

상기 히터 지지수단은 상기 분배관의 길이 방향으로 길게 설치되고, 상기 분배관의 원주 방향으로 복수개가 설치되는 것이 바람직하다.

상기 히터 지지수단은, 상기 분배관에서 돌출되는 마운팅 리브와, 상기 마운팅 리브에 고정되어 상기 히터를 지지하는 히터 지지체와, 상기 히터 지지체와 체결 수단으로 조립되어 상기 히터 지지체와의 사이에 히터를 고정하는 히터 고정체를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

상기 히터 지지체와 히터 고정체 중 적어도 어느 한쪽에는 상기 히터가 통과하는 히터 설치홈을 갖는 것이 바람직하다.

상기 히터 지지체와 히터 고정체는 세라믹 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 히팅 장치의 바깥쪽에는 상기 히터에서 발생된 열을 냉각하기 위한 냉각 플레이트가 구비되고, 상기 냉각 플레이트의 안쪽에는 상기 히터 쪽에서 전달된 열을 분배관 쪽으로 반사시키는 리플렉터가 설치되는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같은 본 발명의 주요한 과제 해결 수단들은, 아래에서 설명될 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용', 또는 첨부된 '도면' 등의 예시를 통해 보다 구체적이고 명확하게 설명될 것이며, 이때 상기한 바와 같은 주요한 과제 해결 수단 외에도, 본 발명에 따른 다양한 과제 해결 수단들이 추가로 제시되어 설명될 것이다.

본 발명에 따른 증착 장비의 증발원 분배관의 히팅 장치는 분배관 둘레에 호형상으로 설치되기 때문에 분배관을 적정한 온도로 집중 가열할 수 있는 동시에, 일정한 온도로 균일하게 가열하여 분배관의 히팅 성능을 향상시킬 수 있고, 이에 따라 증착 성능 향상에 기여할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 히터 고정체 및 히터 지지체를 통해 히터를 보다 용이하고 안정적으로 지지할 수 있는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분배관의 히팅 장치가 포함된 증발원의 전체 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분배관의 히팅 장치가 포함된 증발원의 주요부 확대 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 분배관의 히팅 장치가 포함된 증발원의 측면 구성도이다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 분배관의 히팅 장치가 포함된 증발원이 도시된 도면들로서, 도 1은 전체 사시도, 도 2는 주요부 확대 사시도, 도 3은 측면 구성도이다.

이들 도면을 참조하면, 증발원(10)은 증발물질이 저장된 상태에서 가열하는 도가니(20), 좌우로 길게 배치되어 도가니(20)에서 증발된 물질을 다수의 노즐(50)로 균일하게 제공하는 분배관(30), 증발물질이 분사되는 다수의 노즐(50)로 이루어진다.

도 1에 도시된 증발원(10)은 선형 증발원 구조를 가진 것으로, 2개의 도가니(20)가 좌우에 구성되고, 도가니(20) 상측에 수평 방향으로 분배관(30)이 연결되며, 분배관(30) 상측에 다수의 노즐(50)들이 일렬로 배열된 구조로 이루어진다. 이러한 증발원(10) 구조는 하나의 예시이며, 실시 조건에 따라 공지의 증발원을 이용하여 다양하게 변형하여 실시할 수 있음은 물론이다.

증발원(10)의 외측 둘레에는 증발물질을 원활하게 증발시켜 분사할 수 있도록 히팅 장치들이 설치된다. 즉, 도가니(20)를 가열하는 도가니 히팅 장치(25), 분배관(30)을 가열하는 분배관 히팅 장치(40), 노즐(50)을 가열하는 노즐 히팅 장치(55)가 설치된다.

도가니 히팅 장치(25) 및 노즐 히팅 장치(55)는 공지의 도가니 및 노즐을 가열하는 히팅 장치를 이용하여 구성할 수 있으므로 구체적인 설명은 생략하고, 분배관 히팅 장치(40)에 대하여 자세히 설명한다.

분배관 히팅 장치(40)는 도 3에서와 같이 측면에서 보았을 때 분배관(30)의 외측 둘레를 따라 호형상 구조로 배치되는 히터(42)와, 이 히터(42)를 분배관(30)으로부터 일정 간격 이격된 상태로 지지하는 히터 지지수단(45)으로 이루어진다.

먼저, 히터(42)는 전기 열선을 포함한 구성으로 이루어질 수 있으며, 이 전기 열선이 분배관(30)의 길이 방향으로 지그재그 형상 또는 U자형 구조로 연속적으로 연결되게 구성될 수 있다. 물론, 도면에 예시하지는 않았지만, 전기 열선에 전기를 인가하는 전기 인가장치 및 히터를 제어하는 수단이 구성되고, 이러한 히팅 장치의 추가 구성 요소는 공지의 히터와 동일 또는 유사하게 구성할 수 있다.

히터(42)는 분배관(30)의 둘레에 복수개가 설치되어 구성될 수 있다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이 분배관(30) 좌우로 한 세트씩 설치되게 구성할 수 있는 것이다. 물론, 히터를 좌우로 분할하여 구성하지 않고, 연속된 하나의 구성으로 전기 열선을 연결하여 구성하는 것도 가능하고, 3개 이상의 세트로 분할하여 구성하는 것도 가능하다.

다음, 히터 지지수단(45)은, 분배관(30)의 둘레 방향으로 이어지는 히터(42)의 전기 열선을 지지하기 위해 분배관(30)의 길이 방향으로 길게 설치되고, 히터(42)를 안정적으로 지지하기 위해 분배관(30)의 원주 방향으로 복수개가 구성되는 것이 바람직하다. 도 3을 참조하면, 히터 지지수단(45)은 좌측에 배치되는 히터(42)를 지지하기 위해 3열, 우측에 배치되는 히터(42)를 지지하기 위해 4열 구조로 설치된 구성을 보여준다.

이러한 히터 지지수단(45)은, 분배관(30)에서 돌출되는 마운팅 리브(32)와, 이 마운팅 리브(32)에 고정되어 상기 히터(42)를 지지하는 히터 지지체(46)와, 히터 지지체(46)와 체결 수단(49)으로 조립되어 상기 히터 지지체(46)와의 사이에 히터(42)를 고정하는 히터 고정체(48)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

마운팅 리브(32)는 분배관(30)의 외면에서 반경 방향으로 돌출되는 구조로 형성되고, 분배관(30)의 길이를 따라 길게 형성되는 것이 바람직하다.

이러한 마운팅 리브(32)는 분배관(30)을 내측에서 바깥쪽으로 확장하여 구성하는 것도 가능하고, 별도로 구성하여 분배관(30)의 외면에 설치하여 구성하는 것도 가능하다.

히터 지지체(46)는 긴 사각 플레이트 구조로 형성되어 뒷면에 상기 마운팅 리브(32)에 끼워져 고정될 수 있도록 리브 삽입홈(46a)을 갖도록 구성할 수 있다. 히터 지지체(46)를 마운팅 리브(32)에 고정하는 방법은 억지 끼움, 나사 고정, 부착 고정 등 다양한 방법을 이용할 수 있다.

그리고 히터 지지체(46)의 상면에 히터(42)가 지나가는 면은 히터 설치홈(46b)이 형성될 수 있다.

히터 고정체(48)도 긴 사각 플레이트 구조로 형성되고 히터 지지체(46)와 마주하는 면에 히터(42)가 통과하는 히터 설치홈(48b)이 형성될 수 있다.

히터 고정체(48)를 히터 지지체(46)에 고정하는 체결 수단(49)은 볼트나 나사 등을 이용하여 구성할 수 있다.

이러한 히터 지지체(46)와 히터 고정체(48)는 절연성을 가지면서 열전도도가 있는 AlN 등의 세라믹 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.

이와 같은 히터 지지체(46)와 히터 고정체(48)는 긴 사각 플레이트 구조로 이루어져 그 사이에 히터(42)를 고정할 수 있도록 하나의 짝을 이루며, 조립이 용이하도록 길이 방향으로 다수 분할된 구조로 구성할 수 있다.

한편, 노즐(50) 주위에 설치되는 노즐 히팅 장치(55)는 노즐의 양쪽에 지그재그 방식으로 연결되는 노즐 히터(56)와, 이 노즐 히터(56)을 지지하는 히터 지지체(58)로 구성될 수 있다.

상기한 바와 같이 도가니 히팅 장치(25), 분배관 히팅 장치(40), 노즐 히팅 장치(55)가 설치된 상태에서 증발원(10)의 외곽에는 각각의 히팅 장치에서 발생된 열을 냉각하기 위한 냉각 플레이트(60)가 구비되고, 이 냉각 플레이트(60)의 안쪽에는 상기 히터(42) 쪽에서 전달된 열을 분배관(30) 쪽으로 반사시키는 리플렉터(70)가 설치될 수 있다.

냉각 플레이트(60) 및 리플렉터(70)는 공지의 구조를 이용하여 용이하게 구성할 수 있으므로 구체적인 설명은 생략한다.

상기한 바와 같은, 본 발명의 실시예들에서 설명한 기술적 사상들은 각각 독립적으로 실시될 수 있으며, 서로 조합되어 실시될 수 있다. 또한, 본 발명은 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 실시예를 통하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

10 : 증발원 20 : 도가니
25 : 도가니 히팅 장치 30 : 분배관
32 : 마운팅 리브 40 : 분배관 히팅 장치
42 : 히터 45 : 히터 지지수단
46 : 히터 지지체 48 : 히터 고정체
50 : 노즐 55 : 노즐 히팅 장치
56 : 노즐 히터 58 : 히터 지지체
60 : 냉각 플레이트 70 : 리플렉터

Claims (8)

1. 원통형 구조로 이루어져 도가니에서 증발된 증발 물질을 다수의 노즐로 분배하는 분배관을 가열하기 위한 것으로,
   상기 분배관에서 일정 간격 이격되고, 상기 분배관의 외측 둘레를 따라 호형상 구조로 배치되는 히터와;
   상기 분배관의 외측에 구비되어 상기 히터를 지지하는 히터 지지수단을 포함한 것을 특징으로 하는 증착 장비의 증발원 분배관의 히팅 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 히터는 전기 열선이 포함되고, 이 전기 열선이 상기 분배관의 길이 방향으로 지그재그 형상으로 연속적으로 연결되게 구성된 것을 특징으로 하는 증착 장비의 증발원 분배관의 히팅 장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 히터는 상기 분배관의 둘레에 복수의 세트로 분할되어 설치된 것을 특징으로 하는 증착 장비의 증발원 분배관의 히팅 장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 히터 지지수단은 상기 분배관의 길이 방향으로 길게 설치되고, 상기 분배관의 원주 방향으로 복수개가 설치된 것을 특징으로 하는 증착 장비의 증발원 분배관의 히팅 장치.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 히터 지지수단은,
   상기 분배관에서 돌출되는 마운팅 리브와,
   상기 마운팅 리브에 고정되어 상기 히터를 지지하는 히터 지지체와,
   상기 히터 지지체와 체결 수단으로 조립되어 상기 히터 지지체와의 사이에 히터를 고정하는 히터 고정체를 포함한 것을 특징으로 하는 증착 장비의 증발원 분배관의 히팅 장치.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 히터 지지체와 히터 고정체 중 적어도 어느 한쪽에는 상기 히터가 통과하는 히터 설치홈을 갖는 것을 특징으로 하는 증착 장비의 증발원 분배관의 히팅 장치.
7. 청구항 5에 있어서,
   상기 히터 지지체와 히터 고정체는 세라믹 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 증착 장비의 증발원 분배관의 히팅 장치.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 히팅 장치의 바깥쪽에는 상기 히터에서 발생된 열을 냉각하기 위한 냉각 플레이트가 구비되고,
   상기 냉각 플레이트의 안쪽에는 상기 히터 쪽에서 전달된 열을 분배관 쪽으로 반사시키는 리플렉터가 설치된 것을 특징으로 하는 증착 장비의 증발원 분배관의 히팅 장치.

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