KR20220106495A - 플렉시블 샘플의 증착 데미지를 방지하기 위한 열처리와 냉각이 동시 가능한 증발기 장비 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 증발기 장비는 증착 물질을 수납하는 수납 용기; 도전체로 형성되고 상기 수납 용기의 하부면을 통하여 상기 증착 물질을 제공받아 기화시키는 기화 용기; 상기 기화 용기의 하부면을 가열하는 가열부; 상기 기화 용기의 내부 온도를 냉각하는 냉각부; 상기 기화 용기에 연결되어 상기 증착 물질의 증기를 토출하는 적어도 하나의 연결 통로부; 및 상기 기화 용기와 수납 용기를 공간적으로 서로 분리하는 다공판을 포함하고, 상기 연결 통로부는 상기 다공판 및 상기 수납 용기의 내부 공간을 관통하여 배치되고, 상기 연결 통로부의 하부면은 상기 다공판과 결합된다.

Description

플렉시블 샘플의 증착 데미지를 방지하기 위한 열처리와 냉각이 동시 가능한 증발기 장비{APPARATUS FOR EVAPORATOR AVAILABLE HEATING AND COOLING AT THE SAME TIME TO PREVENT DEPOSITION DAMAGE OF FLEXIBLE SAMPLE}

본 발명은 열처리 및 냉각이 동시에 가능한 증발기 장비에 관한 것이다.

유기 발광 다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode)를 제작하는데 있어서, 유기박막을 형성하는 공정 및 도전체 박막 형성 공정이 요구되고, 이러한 박막 형성 공정은 증발 증착이 주로 사용된다.

유기 박막은 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 대면적화 됨에 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 진공 챔버에서 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. 변성된 유기물을 증착되면 유기 발광 소자의 특성의 열화를 초래하므로, 유기 발광 소자의 제조시의 증착 공적은 유기물의 변성이 이루어지지 않도록 하는 것이 중요하다. 빈번한 증착 물질의 교체는 경제적으로 비효율적이다. 따라서, 대용량의 유기물을 수납하고, 유기물 증착을 위한 새로운 구조의 증발 장치가 요구된다.

고증착율을 구현하기 위하여, 대면적 선형 증발 증착 장비는 새로운 도가니 구조가 요구된다.

본 발명은 대용량의 유기물을 수납하고 유기물의 열변성없이 증착할 수 있고 넓은 접촉 면적에 기인하여 보다 많은 증기를 토출할 수 있으며, 열처리 및 냉각이 동시에 가능한 증발기장비를 제공한다.

일실시예로서,본 발명에 따른 증발기 장비는 증착 물질을 수납하는 수납 용기; 도전체로 형성되고 상기 수납 용기의 하부면을 통하여 상기 증착 물질을 제공받아 기화시키는 기화 용기; 상기 기화 용기의 하부면을 가열하는 가열부; 상기 기화 용기의 내부 온도를 냉각하는 냉각부; 상기 기화 용기에 연결되어 상기 증착 물질의 증기를 토출하는 적어도 하나의 연결 통로부; 및 상기 기화 용기와 수납 용기를 공간적으로 서로 분리하는 다공판을 포함하고, 상기 연결 통로부는 상기 다공판 및 상기 수납 용기의 내부 공간을 관통하여 배치되고, 상기 연결 통로부의 하부면은 상기 다공판과 결합된다.

본 발명에 따른 증발기 장비의 상기 연결 통로부를 감싸도록 배치되고 상기 연결 통로 단열부를 더 포함하고, 상기 연결 통로 단열부의 하부면은 상기 다공판에 결합된다.

본 발명에 따른 증발기 장비는 도전성 재질로 형성되고, 상기 기화 용기의 내측 하부면과 상기 다공판을 연결하거나, 상기 기화 용기의 내측 하부면과 상기 연결 통로부를 연결하는 열전달 블록을 더 포함하고, 상기 열전달 블록은 상기 연결 통로부의 하부면 주위에 배치된다.

본 발명에 따른 증발기는 대량으로 수납된 증착 물질이 열변성되는 것을 방지하며, 넓은 접촉 면적에 기인하여 보다 많은 증기를 토출할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 증발기는 열처리 및 냉각이 동시에 가능하여 샘플의 증착 데미지를 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증발 증착 장치를 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1의 증발 증착 장치의 증발기를 설명하는 사시도이다.
도 3은 도 2의 증발기를 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 증발 증착 장치를 설명하는 도면이다.
도 5는 도 4의 A-A' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 증발 증착 장치를 설명하는 도면이다.
도 7은 도 6의 증발기를 설명하는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 증발 증착 장치를 설명하는 도면이다.
도 9는 도 8의 B-B' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 증발 증착 장치를 설명하는 도면이다.
도 11은 도 10의 증발 증착 장치를 제1 방향으로 절단한 단면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 증발 증착 장치를 설명하는 개념도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 증발 증착 장치를 설명하는 도면이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 증발 증착 장치를 설명하는 도면이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 증발 증착 장치를 설명하는 도면이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 증발 증착 장치를 설명하는 도면이다.

이하 설명되는 본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 구분하여 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

또한 본 출원에서 적어도 2개의 상이한 실시예들이 각각 기재되어 있을 경우, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 별다른 기재가 없더라도 각 실시예들은 구성요소의 전부 또는 일부를 상호 병합 및 혼용하여 사용할 수 있다.

유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode; OLED)는 대면적 TV와 같은 표시 소자로 사용되고 있다. 이러한, 대면적 표시 소자 기판의 크기는 수 미터 정도이다. 이러한 대면적 표시 소자 기판에 유기 박막 또는 도전성 박막을 증착하기 위하여 선형 증발 증착 장치가 요구된다.

증발 증착 장치가 대용량 수납 용기를 사용하는 경우, 상기 수납 용기는 전체적으로 가열되어 유기 물질은 변성된다. 이러한 유기 물질의 변성을 억제하기 위하여, 수납 용기와 수납 용기로부터 증착 물질을 제공받아 기화시키는 기화 용기는 공간적으로 분리될 수 있다. 그러나, 수납 용기와 기화 용기가 공간적으로 분리된 경우, 증발 물질의 기화 용기로의 전달이 용이하지 않다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 수납 용기와 기화 용기를 열적으로 서로 단열시키고, 공간 활용도를 증가시키기 위하여 서로 연속적으로 배치된다. 예를 들어, 단열재로 형성된 수납 용기의 하부면과 도전체로 형성된 기화 용기의 상부면을 서로 결합시키고, 수납 용기의 하부면과 기화 용기의 상부면 사이의 경계면에 도전체로 형성된 다공판이 배치된다. 상기 다공판은 상기 기화 용기와 용접 등에 의하여 일체화되고 높은 열전도도를 가진다. 상기 기화 용기가 가열되는 경우, 상기 다공판은 동시에 가열된다. 또한, 상기 다공판과 상기 수납 용기는 분말 형태의 증착 물질을 수납할 수 있다. 상기 다공판이 진동하는 경우, 상기 증착 물질은 상기 다공판을 통하여 낙하할 수 있다. 진동이 없어 상기 증찰 물질이 상기 다공판을 투과하지 않는 경우에도, 상기 다공판은 상기 증착 물질을 기화시킬 수 있도록 충분히 가열된다. 따라서, 상기 다공판은 일정한 증기량을 제공할 수 있다.

한편, 수납 용기는 단열 재질로 형성된 경우, 상기 기화 용기에 의하여 가열되지 않으며, 상기 다공판은 상기 기화 용기와 같이 가열된다. 이에 따라, 수납 용기 내부의 증착 물질은 가열되어 변성되지 않고, 다공판과 접하고 있는 증착 물질은 안정적으로 증기화되고, 증기는 기화 용기에서 연결 통로부를 통하여 외부로 토출되어 박막을 증착한다. 상기 다공판은 넓은 접촉 면적을 제공하여 증발량을 증가시켜 같은 온도에서 측면 가열 방식에 비하여 많은 증기 토출량을 제공할 수 있다.

증기는 기화 용기에서 연결 통로부를 통하여 증착 블록에 제공되고, 가열된 증착 블록은 증기를 복수의 노즐을 통하여 기판에 박막을 형성한다. 연결 통로부는 상기 수납 용기를 관통하도록 배치되고, 상기 연결 통로부는 도전체로 형성될 수 있다. 상기 연결 통로부는 상기 다공판과 용접 등에 의하여 고정되고, 상기 다공판과 열전달을 통하여 가열된다. 따라서, 상기 연결 통로부를 통과하는 증기는 상기 연결 통로부의 내부면에 증착되지 않고 외부로 토출될 수 있다. 열전달 블록은 상기 기화 용기와 상기 다공판을 열적으로 연결하여 상기 다공판 및 상기 연결 통로부를 더욱 효율적으로 가열할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증발 증착 장치를 설명하는 도면이다. 도 2는 도 1의 증발 증착 장치의 증발기를 설명하는 사시도이다. 도 3은 도 2의 증발기를 나타내는 평면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 증발 증착 장치(100)는 진공 용기(101)의 내부에 배치된 기판 홀더(102); 상기 기판 홀더(102)에 장착된 기판(103)에 증착 물질(10)을 가열하여 생성한 증기를 토출하여 박막을 증착하는 적어도 하나의 증발기(110)를 포함할 수 있다.

상기 증발기(110)는 증착 물질(10)을 수납하는 수납 용기(115); 도전체로 형성되고 상기 수납 용기(115)의 하부면을 통하여 상기 증착 물질(10)을 제공받아 기화시키는 기화 용기(111); 상기 기화 용기(111)의 하부면을 가열하는 가열부(119); 및 상기 기화 용기(111)에 연결되어 증기화된 증착 물질을 토출하는 적어도 하나의 연결 통로부(114)를 포함한다.

증발기(110)은 기화 용기(111)의 내부 온도를 냉각하는 냉각부를 더 포함할 수 있다.

상기 냉각부는, 예를 들어, 기화 용기(111) 외측에서 냉매가 흐르는 냉각 파이프 형태로 설치될 수 있으며, 이와 다르게 수냉식, 공랭식 등 다양한 냉각 방식 및 형태를 이용할 수 있다.

상기 증발 증착 장치(100)는 상향식 증발 증착 장치일 수 있다. 기판(103)은 진공 용기(101)의 상단에 배치되고, 상기 증발기(110)는 상기 진공 용기(101)의 하단에 배치된다. 상기 증발기(110)는 중력에 반하여 증기를 분사하여 상기 기판에 유기 박막을 증착할 수 있다.

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. 상기 수납 용기(115)가 대용량의 증착 물질을 수납하도록 사용될 수 있다.

종래의 선형 증발 증착 장치에서, 도가니는 증착 물질을 수납하고 증착 물질 전체를 가열하고, 선형 노즐들은 상기 도가니의 상부면에 직접 연통된다. 이 경우, 상기 노가니 내부의 증착 물질은 전체적으로 가열되어 열변성에 취약하고, 도가니의 국부적인 온도 차이는 위치에 따른 증발률에 차이를 제공하여, 국부적으로 증착 물질이 n제거된 케비티를 생성하여 비균일한 박막 증착을 초래한다. 또한, 증기는 주로 도가니의 내측면과 증착 물질의 상부면이 서로 교차하는 선 형태의 부위에서 주로 발생되어, 증기량에 한계가 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 다공판(113)은 단열된 수납 용기(115)에 수납된 증착 물질(10)의 하부면을 선택적으로 가열하고, 증기화된 증착 물질은 상기 다공판(113)을 통하여 하부로 확산되고, 가열된 기화 용기(111)는 증기를 기체 상태에서 고체 상태로 승화 또는 증착되는 것을 방지한다. 다공판(113)과 기화 용기(111)는 서로 연속적으로 연결된 구조를 채용하고, 상기 다공판(113)은 상기 기화 용기(111)로부터 복사열 및/또는 열전달에 의하여 가열된다. 이러한 구조의 증발기는 증착 물질의 열변성을 억제하고, 높은 증착률을 안정적으로 제공할 수 있다. 다공판(113)은 도전성 메쉬로 변형될 수 있다.

상기 진공 용기(101)는 도전성 물질로 형성될 수 있다. 상기 진공 용기([0051] 101)는 직육면체 구조의 챔버일 수 있다. 상기 진공 용기(101)는 진공 펌프에 의하여 진공 상태로 배기될 수 있다. 상기 진공 용기(101)는 내부에 기판 홀더(102), 및 상기 기판 홀더에 장착된 기판(103)을 포함할 수 있다. 상기 진공 용기(101)는 상기 기판의 앞면에 배치되어 패터닝을 수행하는 새도우 마스크(shadow mask)를 포함할 수 있다.

상기 기판(103)은 유기 발광 다이오드를 포함하는 유리 기판 또는 플라스틱 기판일 수 있다. 상기 기판(103)은 사각 기판일 수 있다. 스캔을 위하여, 상기 기판 홀더가 선형 운동하거나, 선형 운동부는 상기 증발기(110)에 선형 운동을 제공할 수 있다.

수납 용기(115)는 열전도도가 낮은 절연체 또는 금속일 수 있다. 예를 들어, 상기 수납 용기(115)의 재질은 유리, 세라믹, 스테인레스 스틸, 또는 알루미늄일 수 있다. 상기 수납 용기(115)가 열전도도가 높은 경우, 절연 스페이서를 통하여 상기 기화 용기로부터 단열될 수 있다.

점증발원인 경우. 상기 수납 용기(115)는 원통 형상, 또는 다각통 형상일 수 있다. 상기 수납 용기(115)는 상기 수납 용기의 상부면에 배치되어 상기 수납 용기를 밀폐하는 뚜껑부(117)를 포함할 수 있다. 상기 뚜껑부(117)는 상기 증착 물질을 충진하기 위하여 분해 결합할 수 있다. 상기 뚜껑부(117)는 상기 수납 용기(115)와 동일한 재질로 구성되고, 상기 뚜껑부(117)는 상기 증착 물질의 유실을 방지할 수 있다. 상기 뚜껑부(117)는 관통홀(117a)을 포함하고, 상기 연결 통로부(114)는 상기 관통홀(117a)을 관통한다. 상기 수납 용기(115)의 하부면은 상기 기화 용기(111)의 상부면과 고정 결합할 수 있다.

무게 블록(11)은 상기 수납 용기(115) 내에 배치되고 상기 증착 물질(10)의 상부면에 압력을 인가할 수 있다.

이에 따라, 상기 수납 용기(115)의 하부면에서 증발 또는 승화에 의하여 증착 물질이 빠져나가는 경우, 상기 무게 블록(11)은 상기 증발 물질을 상부에서 압박하여 빈 공간을 채우고 안정적인 증발을 유도할 수 있다. 상기 무게 블록(11)은 열전도율이 낮은 절연체 또는 금속으로 형성될 수 있다. 상기 무게 블록(11)의 형상은 상기 수납 용기의 수납 공간의 형상과 유사하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 무게 블록은 사각형 단면의 토로이드 형상일 수 있다.

기화 용기(111)는 열전도도가 높은 금속 또는 금속합금일 수 있다. 상기 기화 용기(111)의 측면은 상기 수납 용기(115)의 측면과 정렬될 수 있다. 또한, 상기 기화 용기(111)의 상부면은 상기 수납 용기(115)의 하부면과 고정 결합할 수 있다. 이를 위하여, 상기 기화 용기(111)와 상기 수납 용기(115)는 브레이징 접합 기술 또는 세라믹 접착제를 이용하여 고정될 수 있다.

다공판(113)은 상기 기화 용기(111)와 수납 용기(115)를 공간적으로 서로 분리한다. 상기 다공판(113)은 열전도율이 높은 금속, 금속 합금, 또는 그래파이트일 수 있다. 상기 다공판은 복수의 관통홀(113a)을 가지는 판 형상일 수 있다. 상기 관통홀(113a)을 통하여 상기 수납 용기의 증발 물질 또는 증기가 상기 기화 용기로 전달될 수 있다.

상기 다공판(113)의 재질은 알루미늄 또는 알루미늄 합금이 바람직할 수 있다. 상기 다공판(113)은 상기 기화 용기(111)의 상부면 또는 내측면에 고정될 수 있다. 또는 상기 다공판(113)은 상기 수납 용기(115)의 하부면에 고정될 수 있다. 상기 다공판(113)은 끼움 결합, 용접, 브레이징, 또는 접착제를 통하여 고정될 수 있다. 바람직하게는, 상기 다공판(113)의 외주면은 상기 기화 용기(111)와 용접에 의하여 고정될 수 있다.

상기 다공판(113)의 형상은 상기 기화 용기(111)의 상부면을 덮는 형상일 수 있다. 상기 다공판(113)은 금속판에 타공된 복수의 홀을 포함할 수 있다. 상기 다공판(113)의 두께는 수백 마이크로 미터 내지 수 밀리미터일 수 있다. 상기 홀의 형태는 원형, 타원형, 다각형, 슬릿일 수 있다. 상기 홀의 지름은 수 백 마이크로 미터 내지 수 밀리미터일 수 있다. 상기 다공판(113)은 상기 기화 용기(111)로부터 복사열을 흡수할 수 있도록 흑색 코팅될 수 있다. 상기 흑색 코팅은 알루미늄 재질의 표면을 아노다이징(anodizing)하여 형성될 수 있다. 상기 복수의 홀의 배열은 일정한 반경 및 방위각으로 배열되거나, 일정한 간격을 가지도록 배열될 수 있다.

상기 다공판과 접촉하는 증발 물질은 면 형태로 접촉하여, 접촉면적이 증가한다. 이에 따라, 증기량이 증가한다.

기화 용기 확산판(12)은 상기 다공판(113)의 하부에 배치될 수 있다. 상기 기화 용기 확산판의 재질은 상기 다공판의 재질과 동일할 수 있다. 상기 기화 용기 확산판의 복수의 관통홀(12a)을 포함하고, 상기 기화 용기 확산판의 관통홀의 직경은 상기 다공판의 관통홀의 직경보다 클 수 있다. 상기 기화 용기 확산판의 관통홀 중에 하나는 상기 연결 통로부와 정렬될 수 있다. 상기 기화 용기 확산판(12)은 공간적으로 균일한 증기의 압력 또는 밀도를 제공할 수 있다.

가열부(119)는 상기 기화 용기(111)의 하부면 및/또는 측면을 가열할 수 있다. 상기 가열부(119)는 상기 기화 용기의 온도를 측정하는 열전대와 같은 온도 센서를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 가열부(119)는 피드백 제어를 통하여 상기 기화 용기(111)를 설정 온도로 유지할 수 있다. 상기 가열부(119)는 저항성 히터 또는 유도가열 코일을 포함할 수 있다. 상기 가열부(119)가 상기 저항성 히터인 경우, 상기 저항성 히터는 접촉식으로 상기 기화 용기와 열접촉을 통하여 상기 기화 용기를 가열할 수 있다.

상기 가열부(119)가 상기 유도 가열 코일인 경우, 상기 유도 가열 코일은 교류 전원(119a)으로 부터 교류 전력을 공급받아 비접촉식으로 상기 기화 용기(111)를 유도 가열할 수 있다. 상기 가열부(119)는 유도 가열 코일을 포함하고, 상기 유도 가열 코일에 흐르는 교류 전류는 유도 기전력을 생성하여 상기 기화 용기를 유도 가열할 수 있다. 상기 유도 가열 코일은 2차원 스파이럴 형상으로 형성될 수 있다.

연결 통로부(114)는 기화 용기(111) 내부의 증기를 외부로 토출하는 경로를 제공할 수 있다. 상기 연결 통로부(114)는 열전도도가 높은 금속 또는 금속 합금으로 형성되고, 상기 연결 통로부(114)는 상기 기화 용기의 상부면 또는 측면에 연결될 수 있다.

상기 연결 통로부(114)가 상기 기화 용기(111)의 상부면에 연결된 경우, 상기 연결 통로부(114)는 상기 다공판(113)을 관통하고, 상기 수납 용기(115)의 내부 공간을 관통하여 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 연결 통로부(114)는 상기 수납 용기(115)의 상부면을 통하여 연장될 수 있다. 상기 연결 통로부는 파이프 형상으로, 하부면은 상기 다공판의 하부면을 관통하여 연결되고, 상부면은 상기 수납용기의 상부면에서 돌출되도록 배치될 수 있다.

상기 연결 통로 단열부(116)는 상기 수납 용기(115) 내의 증착 물질(10)과 상기 연결 통로부(114) 사이의 단열을 위하여 상기 연결 통로부(114)를 감싸도록 배치된다. 상기 연결통로 단열부(116)는 열전도도 낮은 절연체 재질로 형성될 수 있다. 상기 연결통로 단열부(116)는 열전도도가 낮은 상기 수납 용기와 동일한 재질로 형성될 수 있다. 상기 연결 통로 단열부(116)의 하부면은 브레이징, 용접, 접착제 등을 통하여 상기 다공판(113)과 고정결합할 수 있다. 상기 연결통로 단열부(116)와 상기 수납 용기(115) 사이의 수납 공간에는 증착 물질이 수납되고, 상기 뚜껑부(117)는 수납 공간의 상부면을 덮도록 배치될 수 있다.

상기 뚜껑부(117)는 상기 수납 용기(115)의 상부면을 밀폐시키고 상기 수납 용기(115)의 상부면에 분해 결합할 수 있다. 이에 따라, 상기 뚜껑부(117)가 분해되는 경우, 상기 증착 물질은 재충진될 수 있다.

상기 뚜껑부(117)는 상기 수납 용기를 완전히 밀폐시키지 않고 상기 수납 용기의 상부면을 덮도록 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 수납 용기 내의 증착 물질이 소모되지 않는 경우에는 증기는 상기 뚜껑부(117)의 틈을 통하여 새어나오지 않는다. 상기 증착 물질이 거의 소모된 경우에는, 증기는 상기 투껑부(117)의 틈을 통하여 누출된다. 증기 검출부(106)는 틈을 통하여 누출된 증기를 검출하여, 상기 수납 용기 내부의 증착 물질의 소모 상태를 제공할 수 있다. 상기 증착 물질의 소모 상태에 따라, 상기 뚜껑부(117)는 분해되고, 증착 물질은 재충진될 수 있다.

본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 상기 뚜겅부와 상기 수납 용기는 완전히 밀폐하도록 결합하고, 상기 뚜껑부(117) 또는 상기 수납 용기(115)의 상부 측면에 미세한 구멍 또는 틈이 형성되고, 상기 증착 물질이 거의 소모된 경우, 상기 구멍 또는 틈을 통하여 누출된 증기를 검출하여 상기 수납 용기 내부의 증착 물질의 소모 상태를 제공할 수 있다.

열전달 블록(112)은 열전도도가 높은 금속 또는 금속 합금의 도전성 재질로 형성되고 상기 기화 용기(111)의 내측 하부면과 상기 다공판(113)을 연결할 수 있다. 이에 따라, 가열된 기화 용기(111)의 열은 상기 열전달 블록(112)을 전달되어 상기 다공판(113) 및/또는 상기 연결 통로부(114)를 가열할 수 있다. 또한, 상기 다공판(113)은 상기 연결 통로부(114)와 열적으로 접촉하여 가열될 수 있다. 상기 연결 통로부(114)가 상기 수납 용기(115)를 관통하는 경우, 외부로 열손실이 최소화될 수 있으며, 공간 사용을 최소화할 수 있다.

상기 열전달 블록(112)은 열을 상기 기화 용기를 통하여 상기 다공판에 제공될 수 있는 한 다양하게 변형될 수 있다. 예를 들어, 상기 열전달 블록(112)은 상기 기화 용기의 내측 하부면과 상기 다공판을 연결하는 기둥 형상이고, 복수 개일 수 있다. 상기 열전달 블록(112)은 상기 다공판 또는 연결 통로부를 효율적으로 가열하기 위하여 상기 연결 통로부(114)의 하부면 주위에 배치될 수 있다.

본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 상기 열전달 블록(112)은 원통 형상이고 원통의 측면에 적어도 하나의 개구부를 포함할 수 있다. 증기는 상기 개구부를 통하여 상기 연결 통로부(114)로 확산되어 이동할 수 있다. 또한, 상기 열전달 블록과 상기 연결 통로부는 일체형으로 형성될 수 있다.

진동자(109)는 상기 수납 용기(115)의 외부 측면에 배치될 수 있다. 상기 진동자(109)는 진동 에너지를 상기 증착 물질에 전달하여 상기 다공 스크린(113)을 통하여 상기 증착 물질을 낙하시킬 수 있다. 상기 진동자는 초음파를 발생시키는 초음파 전동자일 수 있다.

증착 센서(107)는 상기 진공 용기(101)의 내부에 배치되어 상기 증기의 분사량을 측정하고, 측정된 분사량은 일정한 분사량이 유지되도록 상기 진동자를 피드백 제어할 수 있다.

상기 연결 통로부(114)는 증기를 분사하는 노즐로써 기능할 수 있다. 상기 연결 통로부(114)가 하나인 경우, 점증발원으로 기능한다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 증발 증착 장치를 설명하는 도면이다. 도 5는 도 4의 A-A' 선을 따라 자른 단면도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 증발 증착 장치(200)는 진공 용기(101)의 내부에 배치된 기판 홀더(102); 상기 기판 홀더(102)에 장착된 기판(103)에 증착 물질(10)을 가열하여 생성한 증기를 토출하여 박막을 증착하는 적어도 하나의 증발기(210)를 포함할 수 있다.

상기 증발기(210)는 증착 물질(10)을 수납하는 수납 용기(215); 도전체로 형성되고 상기 수납 용기(215)의 하부면을 통하여 상기 증착 물질(10)을 제공받아 기화시키는 기화 용기(211); 상기 기화 용기(211)의 하부면을 가열하는 가열부(219); 및 상기 기화 용기(211)에 연결되어 증기화된 증착 물질을 토출하는 적어도 하나의 연결 통로부(114)를 포함한다.

상기 증발 증착 장치(200)는 상향식 증발 증착 장치일 수 있다. 기판(103)은 진공 용기(101)의 상단에 배치되고, 상기 증발기(110)는 상기 진공 용기(101)의 하단에 배치된다. 상기 증발기(110)는 중력에 반하여 증기를 분사하여 상기 기판에 유기 박막을 증착할 수 있다.

상기 연결 통로부(114)는 증기를 분사하는 노즐로써 기능할 수 있다. 상기 연결 통로부(214)는 제1 방향(x축 방향)으로 배열되고, 복수 개이고, 선형 증발 증착원으로 기능한다. 상기 연결 통로부(114)는 다공 스크린(213)의 배치 평면에서 수직하게 연장될 수 있다.

다공판(213)은 단열된 수납 용기(215)에 수납된 증착 물질(10)의 하부면을 선택적으로 가열하고, 증기화된 증착 물질은 상기 다공판(213)을 통하여 하부로 확산되고, 가열된 기화 용기(211)는 증기를 기체 상태에서 고체 상태로 승화 또는 증착되는 것을 방지한다. 다공판(213)과 기화 용기(211)는 서로 연속적으로 연결된 구조를 채용하고, 상기 다공판(213)은 상기 기화 용기(211)로부터 열전달에 의하여 가열된다. 이러한 구조의 증발기는 증착 물질의 열변성을 억제하고, 높은 증착률을 안정적으로 제공할 수 있다.

상기 진공 용기(101)는 도전성 물질로 형성될 수 있다. 상기 진공 용기(101)는 직육면체 구조의 챔버일 수 있다. 상기 진공 용기(101)는 진공 펌프에 의하여 진공 상태로 배기될 수 있다. 상기 진공 용기(101)는 내부에 기판 홀더(102), 및 상기 기판 홀더에 장착된 기판(103)을 포함할 수 있다. 상기 진공 용기(101)는 상기 기판의 앞면에 배치되어 패터닝을 수행하는 새도우 마스크(shadow mask)를 포함할 수 있다.

수납 용기(215)는 열전도도가 낮은 절연체 또는 금속일 수 있다. 선형 증발원인 경우. 상기 수납 용기(215)는 제1 방향(x축 방향)으로 연장되 직육면체 형상일 수 있다. 상기 수납 용기(215)는 상기 수납 용기의 상부면에 배치되어 상기 수납 용기를 밀폐하는 뚜껑부(217)를 포함할 수 있다. 상기 뚜껑부(217)는 상기 증착 물질을 충진하기 위하여 분해 결합할 수 있다. 상기 뚜껑부(217)는 상기 수납 용기(215)와 동일한 재질로 구성되고, 상기 뚜껑부(217)는 상기 증착 물질의 유실을 방지할 수 있다. 상기 수납 용기(215)의 하부면은 상기 기화 용기(211)의 상부면과 고정 결합할 수 있다.

무게 블록(11)은 상기 수납 용기(215) 내에 배치되고 상기 증착 물질(10)의 상부면에 압력을 인가할 수 있다.

이에 따라, 상기 수납 용기(215)의 하부면에서 증발 또는 승화에 의하여 증착 물질이 빠져나가는 경우, 상기 무게 블록(11)은 상기 증발 물질을 상부에서 압박하여 빈 공간을 채우고 안정적인 증발을 유도할 수 있다. 상기 무게 블록(11)은 열전도율이 낮은 절연체 또는 금속으로 형성될 수 있다. 상기 무게 블록(11)의 형상은 상기 수납 용기의 수납 공간의 형상과 유사하게 형성될 수 있다.

기화 용기(211)는 열전도도가 높은 금속 또는 금속합금일 수 있다. 상기 기화 용기([0086] 211)의 측면은 상기 수납 용기(215)의 측면과 정렬될 수 있다. 또한, 상기 기화 용기(211)의 상부면은 상기 수납 용기(215)의 하부면과 고정 결합할 수 있다. 이를 위하여, 상기 기화 용기(211)와 상기 수납 용기(215)는 브레이징 접합 기술 또는 세라믹 접착제를 이용하여 고정될 수 있다.

다공판(213)은 상기 기화 용기(211)와 수납 용기(215)를 공간적으로 서로 분리한다. 상기 다공판(213)은 열전도율이 높은 금속 또는 금속 합금일 수 있다. 상기 다공판은 매트릭스 형태로 배열된 복수의 관통홀(213a) 또는 구멍을 가지는 판 형상일 수 있다. 상기 관통홀(213a)을 통하여 상기 수납 용기의 증발 물질 또는 증기가 상기 기화 용기로 전달될 수 있다.

상기 다공판(213)의 재질은 알루미늄 또는 알루미늄 합금이 바람직할 수 있다. 상기 다공판(213)은 상기 기화 용기(211)의 상부면 또는 내측면에 고정될 수 있다. 또는 상기 다공판(213)은 상기 수납 용기(215)의 하부면에 고정될 수 있다. 상기 다공판(213)은 용접, 브레이징, 또는 접착제를 통하여 고정될 수 있다. 바람직하게는, 상기 다공판(213)의 외주면은 상기 기화 용기(211)와 용접에 의하여 고정될 수 있다.

상기 다공판(213)의 형상은 상기 기화 용기(211)의 상부면을 덮는 형상일 수 있다. 상기 다공판(213)은 금속판에 타공된 복수의 홀을 포함할 수 있다. 상기 다공판(213)의 두께는 수백 마이크로 미터 내지 수 밀리미터일 수 있다. 상기 홀의 형태는 원형, 타원형, 다각형, 슬릿일 수 있다. 상기 홀의 지름은 수 백 마이크로 미터 내지 수 밀리미터일 수 있다. 상기 다공판(213)은 상기 기화 용기(211)로부터 복사열을 흡수할 수 있도록 흑색 코팅될 수 있다. 상기 흑색 코팅은 알루미늄 재질의 표면을 아노다이징(anodizing)하여 형성될 수 있다. 상기 복수의 홀의 배열은 일정한 반경 및 방위각으로 배열되거나, 일정한 간격을 가지도록 배열될 수 있다.

가열부(219)는 상기 기화 용기(211)의 하부면 및/또는 측면을 가열할 수 있다. 상기 가열부(219)는 상기 기화 용기의 온도를 측정하는 열전대와 같은 온도 센서를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 가열부(119)는 피드백 제어를 통하여 상기 기화 용기(211)를 설정 온도로 유지할 수 있다. 상기 가열부(219)는 저항성 히터 또는 유도 가열 코일을 포함할 수 있다. 상기 가열부(219)가 상기 저항성 히터인 경우, 상기 저항성 히터는 접촉식으로 상기 기화 용기와 열접촉을 통하여 상기 기화 용기를 가열할 수 있다.

상기 가열부(219)가 상기 유도 가열 코일인 경우, 상기 유도 가열 코일은 교류 전원(119a)으로 부터 교류 전력을 공급받아 비접촉식으로 상기 기화 용기(211)를 유도 가열할 수 있다. 상기 가열부(219)는 유도 가열 코일을 포함하고, 상기 유도 가열 코일에 흐르는 교류 전류는 유도 기전력을 생성하여 상기 기화 용기를 유도 가열할 수 있다. 상기 유도 가열 코일은 2차원 스파이럴 형상으로 형성될 수 있다.

연결 통로부(114)는 기화 용기(211) 내부의 증기를 외부로 토출하는 경로를 제공할 수 있다. 상기 연결 통로부(114)는 열전도도가 높은 금속 또는 금속 합금으로 형성되고, 상기 연결 통로부(114)는 상기 기화 용기의 상부면 또는 측면에 연결될 수 있다. 상기 연결 통로부(114)는 복수 개이고, 제1 방향으로 정렬될 수 있다.

상기 연결 통로부(114)가 상기 기화 용기(211)의 상부면에 연결된 경우, 상기 연결 통로부(214)는 상기 다공판(213)을 관통하고, 상기 수납 용기(215)의 내부 공간을 관통하여 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 연결 통로부(114)는 상기 수납 용기(215)의 상부면을 통하여 연장될 수 있다. 상기 연결 통로부는 파이프 형상으로, 하부면은 상기 다공판의 하부면을 관통하여 연결되고, 상부면은 상기 수납용기의 상부면에서 돌출되도록 배치될 수 있다. 상기 연결 통로부(114)는 원통 형상 또는 다각통 형상일 수 있다.

상기 연결 통로 단열부(116)는 상기 수납 용기(215) 내의 증착 물질(10)과 상기 연결 통로부(114) 사이의 단열을 위하여 상기 연결 통로부(114)를 감싸도록 배치된다. 상기 연결 통로 단열부(116)는 원통 형상 또는 다각통 형상일 수 있다. 상기 연결통로 단열부(116)는 열전도도 낮은 절연체 재질로 형성될 수 있다. 상기 연결통로 단열부(116)는 열전도도가 낮은 상기 수납 용기와 동일한 재질로 형성될 수 있다. 상기 연결 통로 단열부(116)의 하부면은 브레이징, 용접, 접착제 등을 통하여 상기 다공판(213)과 고정결합할 수 있다. 상기 연결통로 단열부(116)와 상기 수납 용기(215) 사이의 수납 공간에는 증착 물질이 수납되고, 상기 뚜껑부(217)는 수납 공간의 상부면을 덮도록 배치될 수 있다.

열전달 블록(112)은 도전성 재질로 형성되고 상기 기화 용기(211)의 내측 하부면과 상기 다공판(213)을 연결할 수 있다. 이에 따라, 가열된 기화 용기(211)의 열은 상기 열전달 블록(112)을 전달되어 상기 다공판(213) 및/또는 상기 연결 통로부(114)를 가열할 수 있다. 또한, 상기 다공판(213)은 상기 연결 통로부(114)와 열적으로 접촉하여 가열될 수 있다. 상기 연결 통로부(114)가 상기 수납 용기(215)를 관통하는 경우, 외부로 열손실이 최소화될 수 있으며, 공간 사용을 최소화할 수 있다.

상기 열전달 블록(112)은 열을 상기 기화 용기를 통하여 상기 다공판에 제공될 수 있는 한 다양하게 변형될 수 있다. 예를 들어, 상기 열전달 블록(112)은 상기 기화 용기의 내측 하부면과 상기 다공판을 연결하는 기둥 형상이고, 복수 개일 수 있다. 상기 열전달 블록(112)은 상기 다공판 또는 연결 통로부를 효율적으로 가열하기 위하여 상기 연결 통로부(114)의 하부면 주위에 배치될 수 있다.

본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 상기 열전달 블록(112)은 원통 형상이고 원통의 측면에 적어도 하나의 개구부를 포함할 수 있다. 증기는 상기 개구부를 통하여 상기 연결 통로부(114)로 확산되어 이동할 수 있다. 또한, 상기 열전달 블록과 상기 연결 통로부는 일체형으로 형성될 수 있다.

진동자(109)는 상기 수납 용기(215)의 외부 측면에 배치될 수 있다. 상기 진동자(109)는 진동 에너지를 상기 증착 물질에 전달하여 상기 다공 스크린(213)을 통하여 상기 증착 물질을 낙하시킬 수 있다. 상기 진동자는 초음파를 발생시키는 초음파 전동자일 수 있다.

증착 센서(107)는 상기 진공 용기(101)의 내부에 배치되어 상기 증기의 분사량을 측정하고, 측정된 분사량은 일정한 분사량이 유지되도록 상기 진동자를 피드백 제어할 수 있다.

상기 연결 통로부(114)는 증기를 분사하는 노즐로써 기능할 수 있다. 상기 연결 통로부(114)가 복수 개인 경우, 선형 증발원으로 기능한다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 증발 증착 장치를 설명하는 도면이다. 도 7은 도 6의 증발기를 설명하는 사시도이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 증발 증착 장치(300)는 진공 용기(101)의 내부에 배치된 기판 홀더(102); 상기 기판 홀더(102)에 장착된 기판(103)에 증착 물질(10)을 가열하여 생성한 증기를 토출하여 박막을 증착하는 적어도 하나의 증발기(110a)를 포함할 수 있다.

상기 증발기(110a)는 증착 물질(10)을 수납하는 수납 용기(115); 도전체로 형성되고 상기 수납 용기(115)의 하부면을 통하여 상기 증착 물질(10)을 제공받아 기화시키는 기화 용기(111); 상기 기화 용기(111)의 하부면을 가열하는 가열부(119); 및 상기 기화 용기(111)에 연결되어 증기화된 증착 물질을 토출하는 적어도 하나의 연결통로부(114)를 포함한다.

상기 증발 증착 장치(300)는 상향식 증발 증착 장치일 수 있다. 기판(103)은 진공 용기(101)의 상단에 배치되고, 상기 증발기(110a)는 상기 진공 용기(101)의 하단에 배치된다. 상기 증발기(110a)는 중력에 반하여 증기를 분사하여 상기 기판에 유기 박막을 증착할 수 있다.

연결통로 가열부(323)는 상기 연결 통로 단열부(116)와 상기 연결 통로부(114) 사이에 배치된다. 상기 연결통로 가열부(323)는 상기 연결 통로부(114)를 가열할 수 있다. 상기 연결 통로 가열부(323)는 저항성 히터 또는 유도가열을 수행하는 유도 가열 코일일 수 있다.

열전달 블록(312)은 도전성 재질로 형성되고 상기 기화 용기(211)의 내측 하부면과 상기 다공판(113)을 연결할 수 있다. 이에 따라, 가열된 기화 용기(111)의 열은 상기 열전달 블록(312)을 전달되어 상기 다공판(113) 및/또는 상기 연결 통로부(114)를 가열할 수 있다. 또한, 상기 다공판(113)은 상기 연결 통로부(114)와 열적으로 접촉하여 가열될 수 있다. 상기 연결 통로부(114)가 상기 수납 용기(215)를 관통하는 경우, 외부로 열손실이 최소화될 수 있으며, 공간 사용을 최소화할 수 있다.

상기 열전달 블록(312)은 열을 상기 기화 용기를 통하여 상기 다공판에 제공될 수 있는 한 다양하게 변형될 수 있다. 예를 들어, 상기 열전달 블록(312)은 상기 기화 용기의 내측 하부면과 상기 다공판을 연결하는 원통 형상이고, 원통의 측면에는 복수의 슬릿 또는 홀을 포함할 수 있다. 상기 열전달 블록(312)은 상기 다공판 또는 연결 통로부를 효율적으로 가열하기 위하여 상기 연결 통로부(114)의 하부면 주위에 배치될 수 있다.

단열 용기(118)는 상기 수납 용기(115) 및 상기 기화 용기(111)를 감싸도록 배치될 수 있다. 상기 단열 용기(118)는 열전도도가 낮은 물질로 형성될 수 있다. 뚜껑부(117)는 상기 단열 용기(118)의 상부면을 덮도록 배치될 수 있다. 이 경우, 수납 용기(115)의 상부면은 개방되고, 상기 단열 용기는 상기 수납 용기를 수납할 수 있다. 상기 단열 용기(118)는 뚜껑부(117)를 통하여 상기 단열 용기(118)를 밀폐할 수 있다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 증발 증착 장치를 설명하는 도면이다. 도 9는 도 8의 B-B' 선을 따라 자른 단면도이다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 증발 증착 장치(400)는 진공 용기(101)의 내부에 배치된 기판 홀더(102); 상기 기판 홀더(102)에 장착된 기판(103)에 증착 물질(10)을 가열하여 생성한 증기를 토출하여 박막을 증착하는 적어도 하나의 증발기(210)를 포함할 수 있다.

상기 증발기(210a)는 증착 물질(10)을 수납하는 수납 용기(215); 도전체로 형성되고 상기 수납 용기(215)의 하부면을 통하여 상기 증착 물질(10)을 제공받아 기화시키는 기화 용기(211); 상기 기화 용기(211)의 하부면을 가열하는 가열부(219); 및 상기 기화 용기(211)에 연결되어 증기화된 증착 물질을 토출하는 적어도 하나의 연결 통로부(114)를 포함한다.

상기 다공판(413)은 제1 방향으로 연장되고, 상기 다공판(413)은 그 배치평면(xy 평면)에서 제1 방향(x축 방향)에서 수직한 제2 방향(y축 방향)으로 연장되는 복수의 슬릿(413a)을 포함할 수 있다. 상기 슬릿은 증착 물질의 이동 통로를 제공할 수 있다. 상기 슬릿(413a)은 제1 방향으로 일정한 간격을 가지고 배열될 수 있다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 증발 증착 장치를 설명하는 도면이다. 도 11은 도 10의 증발 증착 장치를 제1 방향으로 절단한 단면도이다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 상기 증발 증착 장치(500)는 진공 용기(101)의 내부에 배치된 기판 홀더(102); 상기 기판 홀더(102)에 장착된 기판(103)에 증착 물질(10)을 가열하여 생성한 증기를 토출하여 박막을 증착하는 적어도 하나의 증발기(110)를 포함할 수 있다.

증발 증착 장치(500)는 증착 물질을 가열하여 증기를 토출하는 적어도 하나의 증발기(110); 및 상기 증발기(110)로부터 제공받은 증기를 분배하고 기판에 증착시키는 복수의 노즐(137)을 포함하는 선형 증착 분사 모듈(130)을 포함한다.

상기 증발기(110)는 증착 물질을 수납하는 수납 용기(115); 도전체로 형성되고 상기 수납 용기의 하부면을 통하여 상기 증착 물질(10)을 제공받아 기화시키는 기화 용기(111); 상기 기화 용기(111)의 하부면을 가열하는 가열부(119); 및 상기 기화 용기에 연결되어 증기화된 증착 물질을 토출하는 적어도 하나의 연결 통로부(114)를 포함한다. 상기 증발기(110)는 상기 선형 증착 분사 모듈(130)의 길이 방향(x축 방향)에서 중심에서 연결될 수 있다.

상기 선형 증착 분사 모듈(130)은 상기 연결 통로부(114)로부터 제공된 증기를 분배하는 버퍼 용기(134); 상기 버퍼 용기(134)에 적층되고 제1 방향으로 배열된 복수의 노즐을 포함하는 노즐 블록(136); 및 상기 버퍼 용기(134) 및 상기 노즐 블록(136)을 가열하는 선형 증착 분사 모듈 가열부(132)를 포함한다. 상기 노즐(137)은 상기 버퍼 용기(134)의 내부의 버퍼 공간과 연통된다.

상기 선형 증착 분사 모듈(130)은 상기 버퍼 용기(134)의 내부 공간에 배치되고 적어도 하나의 관통홀(139a)을 포함하는 확산판(139)을 포함한다. 상기 확산판(139)의 관통홀(139a)은 상기 노즐을 수직으로 바라보지 않도록 배치될 수 있다. 상기 확산판(139)은 선형 증착 분사 모듈(130)의 배치 평면에 나란히 배치되고, 상기 버퍼 용기(134)의 내부 공간을 예비 버퍼 공간과 버퍼 공간으로 분리한다. 상기 연결 통로부(114)는 상기 예비 버퍼 공간에 연결되고, 증기는 상기 예비 버퍼 공간에서 관통홀(139a)을 통하여 버퍼 공간으로 전달된다. 예비 버퍼 공간에서 증기는 복수의 노즐로 분배되고, 상기 노즐은 상기 증기를 분사한다.

상기 버퍼 용기(134)는 제1 방향(x축 방향)으로 연장되는 직육면체 형상이고, 도전체로 형성될 수 있다. 상기 노즐 블록은 상기 버퍼 용기의 상부면에 삽입되고, 제1 방향으로 정렬된 복수의 노즐을 판 형상일 수 있다. 상기 노즐은 상기 노즐을 관통하여 형성될 수 있다. 상기 노즐(137)은 상기 확산판(139)의 관통홀(139a)를 직접 바라보지 않도록 배열될 수 있다. 상기 버퍼 용기(134) 및 상기 노즐 블록(136)은 도전체로 형성될 수 있다.

선형 증착 분사 모듈 가열부(132)는 저항성 히터 또는 유도 가열 코일일 수 있다. 상기 선형 증착 분사 모듈 가열부가 유도 가열 코일인 경우, 선형 증착 분사 모듈 가열부(132)는 상기 노즐 블록 및/또는 상기 버퍼 블록의 측면을 감싸도록 배치될 수 있다. 유도 가열 코일은 교류 전원(138)에 연결되어 유도 기전력을 이용하여 상기 노즐 블록 및/또는 상기 버퍼 블록을 유도 가열할 수 있다. 상기 유도 가열 코일은 상기 노즐 블록(136)을 유도 가열하는 노즐 블록 유도 가열 코일(132a)과 상기 버퍼 블록을 유도 가열하는 버퍼 블록 유도 가열 코일(132b)을 포함할 수 있다.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 증발 증착 장치를 설명하는 개념도이다.

도 12를 참조하면, 상기 증발 증착 장치(600)는 진공 용기(101)의 내부에 배치된 기판 홀더(102); 상기 기판 홀더(102)에 장착된 기판(103)에 증착 물질(10)을 가열하여 생성한 증기를 토출하여 박막을 증착하는 적어도 하나의 증발기(610a,610b)를 포함할 수 있다.

증발 증착 장치(600)는 증착 물질을 가열하여 증기를 토출하는 적어도 하나의 증발기(610a,610b); 및 상기 증발기(610a,610b)로부터 제공받은 증기를 분배하고 기판에 증착시키는 복수의 노즐(137)을 포함하는 선형 증착 분사 모듈(130)을 포함한다.

상기 증발기(610a,610b)는 증착 물질을 수납하는 수납 용기(115); 도전체로 형성되고 상기 수납 용기의 하부면을 통하여 상기 증착 물질(10)을 제공받아 기화시키는 기화 용기(111); 상기 기화 용기(111)의 하부면을 가열하는 가열부(119); 및 상기 기화 용기에 연결되어 증기화된 증착 물질을 토출하는 적어도 하나의 연결 통로부(114)를 포함한다. 상기 증발기(610a,610b)는 상기 선형 증착 분사 모듈(130)의 길이 방향에서 양측 하부면에서 각각 배치될 수 있다.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 증발 증착 장치를 설명하는 도면이다.

도 13을 참조하면, 상기 증발 증착 장치(700)는 진공 용기(101)의 내부에 배치된 기판 홀더(102); 상기 기판 홀더(102)에 장착된 기판(103)에 증착 물질(10)을 가열하여 생성한 증기를 토출하여 박막을 증착하는 적어도 하나의 증발기(710a,710b)를 포함할 수 있다.

증발 증착 장치(700)는 증착 물질을 가열하여 증기를 토출하는 적어도 하나의 증발기(710a,710b); 및 상기 증발기(710a,710b)로부터 제공받은 증기를 분배하고 기판에 증착시키는 복수의 노즐(137)을 포함하는 선형 증착 분사 모듈(130a,130b)을 포함한다.

상기 증발 증착 장치(700)는 진공 용기(101)의 내부에 배치된 기판 홀더(102); 상기 기판 홀더에 장착된 기판(103)에 증착 물질을 가열하여 증기를 토출하는 제1 증발기(710a); 상기 제1 증발기(710a)로부터 제공받은 증기를 분배하고 기판에 증착시키는 복수의 노즐을 포함하는 제1 선형 증착 분사 모듈(130a); 상기 기판에 증착 물질을 가열하여 증기를 토출하는 제2 증발기(710b); 상기 제2 증발기(710b)로부터 제공받은 증기를 분배하고 기판에 증착시키는 복수의 노즐을 포함하는 제2 선형 증착 분사 모듈(130b)을 포함한다.

상기 제1 증발기(710a) 및 제2 증발기(710b) 각각은 증착 물질을 수납하는 수납 용기(115); 도전체로 형성되고 상기 수납 용기의 하부면을 통하여 상기 증착 물질을 제공받아 기화시키는 기화 용기(111); 상기 기화 용기의 하부면을 가열하는 가열부(119); 및 상기 기화 용기에 연결되어 증기화된 증착 물질을 토출하는 적어도 하나의 연결 통로부(114)를 포함한다.

도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 증발 증착 장치를 설명하는 도면이다.

도 14를 참조하면, 상기 증발 증착 장치(800)는 진공 용기(101)의 내부에 배치된 기판 홀더(102); 상기 기판 홀더(102)에 장착된 기판(103)에 증착 물질(10)을 가열하여 생성한 증기를 토출하여 박막을 증착하는 적어도 하나의 증발기(810)를 포함할 수 있다.

상기 증발기(810)는 증착 물질(10)을 수납하는 수납 용기(115); 도전체로 형성되고 상기 수납 용기(115)의 하부면을 통하여 상기 증착 물질(10)을 제공받아 기화시키는 기화 용기(111); 상기 기화 용기(111)의 하부면을 가열하는 가열부(119); 및 상기 기화 용기(111)에 연결되어 증기화된 증착 물질을 토출하는 적어도 하나의 연결 통로부(114)를 포함한다.

상기 증발 증착 장치(800)는 상향식 증발 증착 장치일 수 있다. 기판(103)은 진공 용기(101)의 상단에 배치되고, 상기 증발기(110a)는 상기 진공 용기(101)의 하단에 배치된다. 상기 증발기(110a)는 중력에 반하여 증기를 분사하여 상기 기판에 유기 박막을 증착할 수 있다.

상기 수납 용기(115)는 도전체 형성되고, 상기 연결통로 단열부(116)는 도전체로 형성될 수 있다. 그러나, 상기 수납 용기(115)를 상기 기화 용기(111)와 열적으로 단열하기 위하여, 외측 단열 스페이서(811)는 상기 수납 용기(115)와 상기 기화 용기(111) 사이에 배치될 수 있다. 상기 외측 단열 스페이서(811)는 브레이징 기술, 또는 접착제에 의하여 고정될 수 있다.

또한, 상기 다공 스크린(113)과 상기 연결 통로 단열부(114)를 열적으로 단열하기 위하여, 내측 단열 스페이서(812)가 상기 다공 스크린(113)과 상기 연결 통로 단열부(114) 사이에 배치될 수 있다. 상기 내측 단열 스페이서(812)는 브레이징 기술, 또는 접착제에 의하여 고정될 수 있다.

단열 용기(118)는 상기 수납 용기(115) 및 상기 기화 용기(111)를 감싸도록 배치될 수 있다. 상기 단열 용기(118)는 열전도도가 낮은 물질로 형성될 수 있다. 뚜껑부(117)는 상기 단열 용기(118)의 상부면을 덮도록 배치될 수 있다. 이 경우, 수납 용기(115)의 상부면은 개방되고, 상기 단열 용기는 상기 수납 용기를 수납할 수 있다. 상기 단열 용기(118)는 뚜껑부(117)를 통하여 상기 단열 용기(118)를 밀폐할 수 있다.

도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 증발 증착 장치를 설명하는 도면이다.

도 15를 참조하면, 상기 증발 증착 장치(900)는 진공 용기(101)의 내부에 배치된 기판 홀더(102); 상기 기판 홀더(102)에 장착된 기판(103)에 증착 물질(10)을 가열하여 생성한 증기를 토출하여 박막을 증착하는 적어도 하나의 증발기(910)를 포함할 수 있다.

증발 증착 장치(900)는 증착 물질을 가열하여 증기를 토출하는 적어도 하나의 증발기(910); 및 상기 증발기(910)로부터 제공받은 증기를 분배하고 기판에 증착시키는 복수의 노즐(137)을 포함하는 선형 증착 분사 모듈(130)을 포함한다.

상기 증발기(910)는 증착 물질을 수납하는 수납 용기(115); 도전체로 형성되고 상기 수납 용기의 하부면을 통하여 상기 증착 물질(10)을 제공받아 기화시키는 기화 용기(111); 상기 기화 용기(111)의 하부면을 가열하는 가열부(119); 및 상기 기화 용기에 연결되어 증기화된 증착 물질을 토출하는 적어도 하나의 연결 통로부(114)를 포함한다. 상기 증발기(910)는 상기 선형 증착 분사 모듈(130)의 길이 방향에서 중심부에서 배치될 수 있다.

상기 연결 통로부(114)는 상기 기화 용기(111)의 측면에 연결되어 90도 꺽어 수직으로 연장될 수 있다. 상기 연결 통로 가열부(923)는 상기 연결 통로부(114)를 감싸도록 배치되고 상기 연결 통로부(114)를 가열할 수 있다.

상기 증발 증착 장치(900)는 상향식 증발 증착 장치일 수 있다. 기판(103)은 진공 용기(101)의 상단에 배치되고, 상기 증발기(910) 및 선형 증착 분사 모듈(130)은 상기 진공 용기(101)의 하단에 배치된다. 상기 선형 증착 분사 모듈(130)은 중력에 반하여 증기를 분사하여 상기 기판에 유기 박막을 증착할 수 있다.

도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 증발 증착 장치를 설명하는 도면이다.

도 16을 참조하면, 상기 증발 증착 장치(1000)는 진공 용기(101)의 내부에 배치된 기판 홀더(102); 상기 기판 홀더(102)에 장착된 기판(103)에 증착 물질(10)을 가열하여 생성한 증기를 토출하여 박막을 증착하는 적어도 하나의 증발기(1010)를 포함할 수 있다.

증발 증착 장치(1000)는 증착 물질을 가열하여 증기를 토출하는 적어도 하나의 증발기(1010); 및 상기 증발기(910)로부터 제공받은 증기를 분배하고 기판에 증착시키는 복수의 노즐(137)을 포함하는 선형 증착 분사 모듈(130)을 포함한다.

상기 증발기(1010)는 증착 물질을 수납하는 수납 용기(115); 도전체로 형성되고 상기 수납 용기의 하부면을 통하여 상기 증착 물질(10)을 제공받아 기화시키는 기화 용기(111); 상기 기화 용기(111)의 하부면을 가열하는 가열부(119); 및 상기 기화 용기에 연결되어 증기화된 증착 물질을 토출하는 적어도 하나의 연결 통로부(114)를 포함한다. 상기 증발기(1010)는 상기 선형 증착 분사 모듈(130)의 길이 방향에서 중심부에서 배치될 수 있다.

상기 연결 통로부(114)는 상기 기화 용기(111)의 측면에 연결될 수 있다. 상기 연결 통로 가열부(1023)는 상기 연결 통로부(114)를 감싸도록 배치되고 상기 연결 통로부(114)를 가열할 수 있다.

상기 증발 증착 장치(1000)는 측향식 증발 증착 장치일 수 있다. 기판(103)은 진공 용기(101)의 측면에 배치되고, 상기 증발기(910) 및 선형 증착 분사 모듈(130)은 상기 진공 용기(101)의 다른 측면에 배치된다. 상기 선형 증착 분사 모듈(130)은 중력에 수직하게 증기를 분사하여 상기 기판에 유기 박막을 증착할 수 있다.

이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 본 발명에 따른 증발기는 대량으로 수납된 증착 물질이 열변성되는 것을 방지하며, 넓은 접촉 면적에 기인하여 보다 많은 증기를 토출할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 증발기는 열처리 및 냉각이 동시에 가능하여 샘플의 증착 데미지를 방지할 수 있다.

한편, 본 도면에 개시된 실시예는 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.

110: 증발기 111: 기화 용기
113: 다공판 114: 연결 통로부
115: 수납 용기 119: 가열부

Claims (3)

1. 증착 물질을 수납하는 수납 용기;
   도전체로 형성되고 상기 수납 용기의 하부면을 통하여 상기 증착 물질을 제공받아 기화시키는 기화 용기;
   상기 기화 용기의 하부면을 가열하는 가열부;
   상기 기화 용기의 내부 온도를 냉각하는 냉각부;
   상기 기화 용기에 연결되어 상기 증착 물질의 증기를 토출하는 적어도 하나의 연결 통로부; 및
   상기 기화 용기와 수납 용기를 공간적으로 서로 분리하는 다공판을 포함하고,
   상기 연결 통로부는 상기 다공판 및 상기 수납 용기의 내부 공간을 관통하여 배치되고, 상기 연결 통로부의 하부면은 상기 다공판과 결합하는 증발기 장비.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 연결 통로부를 감싸도록 배치되고 상기 연결 통로 단열부를 더 포함하고, 상기 연결 통로 단열부의 하부면은 상기 다공판에 결합하는 증발기 장비.
3. 제2항에 있어서,
   도전성 재질로 형성되고, 상기 기화 용기의 내측 하부면과 상기 다공판을 연결하거나, 상기 기화 용기의 내측 하부면과 상기 연결 통로부를 연결하는 열전달 블록을 더 포함하고, 상기 열전달 블록은 상기 연결 통로부의 하부면 주위에 배치되는 증발기 장비.
   
   

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