KR20240036712A - 유효 표면적 증발을 위한 증발기 - Google Patents

Abstract

열 증발을 위한 방법 및 장치가 제공된다. 열 증발기는, 종래의 설계들에 비해, 증착될 물질의 증발을 위한 증가된 표면적을 제공하는 평평한 도가니 설계를 포함한다. 증발을 위한 증가된 표면적은, 증발된 물질의 더 많은 증기가 생성될 수 있고, 이는 증발기 몸체 내부의 압력을 증가시키고 노즐들 밖으로의 증발된 물질의 증가된 유동으로 이어진다는 것을 의미한다. 평평한 도가니는 열 증발기의 증발기 몸체에 부착될 수 있다. 평평한 도가니는 증발기 몸체 내에 통합될 수 있다. 증발기 몸체는 증발기 몸체의 표면적을 증가시키는 복수의 종방향 홈들을 포함할 수 있다. 열 증발기는 열 증발기를 개별 구획들로 분할하는 복수의 배플들을 포함할 수 있다.

Description

유효 표면적 증발을 위한 증발기

본 개시내용은 일반적으로, 반응성 증착 프로세스를 위한 가스를 제공하기 위한 증발 시스템에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 개시내용은 일반적으로, 비교적 낮은 온도들에서 균일한 증발률을 제공하는 열 증발기 설계에 관한 것이다.

가요성 기판들, 예컨대, 플라스틱 막들 또는 포일들의 처리는, 패키징 산업, 반도체 산업들 및 다른 산업들에서 높은 수요가 있다. 처리는 선택된 물질, 예컨대, 금속을 이용한 가요성 기판의 코팅을 포함할 수 있다. 이러한 코팅들의 경제적 제조는, 제품에 필요한 두께 균일성, 코팅 물질들의 반응성, 코팅 물질들의 비용, 및 코팅 물질들의 증착 속도에 의해 종종 제한된다. 가장 요구되는 응용들은 일반적으로, 최적의 광학 특성들 및 코팅 두께의 정밀한 제어를 위해 진공 챔버에서의 증착을 수반한다. 진공 코팅 장비의 높은 자본 비용은 대규모 상업적 응용들의 경우 코팅된 면적의 높은 처리량을 필요로 한다. 단위 시간당 코팅된 면적은 전형적으로, 코팅된 기판 폭 및 코팅 물질의 진공 증착 속도에 비례한다.

큰 진공 챔버를 활용할 수 있는 프로세스는 엄청난 경제적 장점들을 갖는다. 진공 코팅 챔버들, 기판 처리 및 취급 장비, 및 펌핑 용량은 비용이 증가하는 것이 챔버 크기에 따라 선형적으로 증가하는 것보다는 덜 증가한다. 그러므로, 고정된 증착 속도 및 코팅 설계에 대한 가장 경제적인 프로세스는 사용가능한 가장 큰 기판을 활용할 것이다. 일반적으로, 더 큰 기판이, 코팅 프로세스가 완료된 후에 개별 부분들로 제조될 수 있다. 연속적인 웹으로부터 제조된 제품들의 경우에, 웹은 최종 제품 치수 또는 후속 제조 작동들에 적합한 더 좁은 웹으로 슬릿 또는 시트 절단된다.

증착에 사용되는 하나의 기법은 열 증발이다. 열 증발은, 더 차가운 기판 상에서의 응축을 위해 공급원으로부터 충분한 증기 플럭스가 존재하도록 하는 온도에 도달할 때 진공 챔버 내의 개방 도가니에서 공급원 물질이 가열될 때 일어난다. 공급원 물질은 도가니를 가열함으로써 간접적으로, 또는 도가니에 의해 한정된 공급원 물질 내로 지향되는 고전류 전자 빔에 의해 직접적으로 가열될 수 있다. 열 증발은 전형적으로 고온에서 발생하고, 이는 처리 중인 기판에 대한 높은 열 부하들로 이어질 수 있다. 이러한 높은 열 부하들은 기판을 손상시킬 수 있다. 열 부하를 감소시키기 위한 하나의 방법은 복사 냉각을 통해 도가니를 냉각시키는 것을 포함한다. 그러나, 복사 냉각은 전형적으로 매우 느리고, 이는 상당한 챔버 비가동시간(downtime) 및 소유 비용의 증가로 이어질 수 있다.

따라서, 열 증발 프로세스들 동안 기판들에 대한 열 부하를 감소시키기 위한 방법들 및 시스템들이 필요하다.

본 개시내용은 일반적으로, 반응성 증착 프로세스를 위한 가스를 제공하기 위한 증발 시스템에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 개시내용은 일반적으로, 비교적 낮은 온도들에서 균일한 증발률을 제공하는 열 증발기 설계에 관한 것이다.

일 양상에서, 증발 조립체가 제공된다. 증발 조립체는 증발될 물질을 유지하기 위한 평평한 도가니를 포함한다. 평평한 도가니는 증발될 물질을 유지하기 위한 내부 영역을 한정하는 직사각형 몸체를 포함한다. 직사각형 몸체는 개구부를 갖고 이 개구부를 통해 증발된 물질이 탈출할 수 있다. 직사각형 몸체는 증발 표면적을 한정하는 길이 치수 및 폭 치수를 갖는다. 증발 조립체는 직사각형 몸체와 유체 결합된 증발기 몸체를 더 포함한다. 증발기 몸체는 노즐들의 복수의 선형 어레이들을 갖는 최상부 표면을 포함하고, 각각의 노즐은 직경에 의해 한정된 개구부를 갖고, 개구부들의 총 면적은 노즐 개구부 표면적을 한정하고, 증발 표면적은 노즐 개구부 표면적보다 크다.

구현들은 다음 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 노즐 개구부 표면적에 대한 증발 표면적의 면적 비율은 약 100 내지 약 330이다. 노즐 개구부 표면적에 대한 증발 표면적의 면적 비율은 약 50:1보다 크다. 증발기 몸체의 최상부 표면은 평면 표면이다. 증발기 몸체의 최상부 표면은 종방향 홈들을 한정하는 지그재그 패턴을 갖는다. 증발기 몸체의 대향 측벽들은 종방향 홈들을 한정하는 지그재그 패턴을 갖는다. 증발기 몸체는 복수의 배플 플레이트들을 갖는 배플 영역을 포함하고, 각각의 배플 플레이트는 증발기 몸체의 제1 측벽으로부터 증발기 몸체의 제2 측벽으로 연장되고, 제1 측벽은 제2 측벽에 대향한다. 증발기 몸체는 배플 영역 아래에 위치된 가열기 영역을 더 포함한다. 가열기 영역은 복수의 튜브형 가열기들을 포함한다. 증발기 몸체는, 직사각형 몸체의 개구부와 대응하는 개구부를 한정하는 바닥 표면을 갖는다. 증발 조립체는 직사각형 몸체를 개별 구획들로 분할하는 복수의 배플들을 더 포함한다. 각각의 배플은 직사각형 몸체의 바닥 표면으로부터 개구부를 통해, 인접한 튜브형 가열기들 사이의 가열기 영역 내로 연장된다. 개별 구획들 중 각각의 구획은 노즐들의 복수의 선형 어레이들 중 노즐들의 선형 어레이에 대응한다. 증발 조립체는 증발기 몸체와 열 접촉하는 열원을 더 포함한다.

다른 양상에서, 증발 조립체가 제공된다. 증발 조립체는 증발될 물질을 유지하기 위한 평평한 도가니를 포함한다. 증발 조립체는 길이 및 폭 치수를 갖는 직사각형 몸체를 포함한다. 직사각형 몸체는 증발된 물질이 탈출할 수 있는 개구부를 갖는 최상부 표면을 포함한다. 직사각형 몸체는 증발 표면적을 한정하는 길이 치수 및 폭 치수를 갖는다. 직사각형 몸체는 최상부 표면에 대향하는 바닥 표면, 바닥 표면으로부터 상향으로 연장되고 바닥 표면에 수직인 대향 측벽들의 제1 쌍, 및 바닥 표면으로부터 상향으로 연장되고 바닥 표면에 수직인 대향 측벽들의 제2 쌍을 더 포함한다. 바닥 표면, 대향 측벽들의 제1 쌍, 및 대향 측벽들의 제2 쌍은 증발될 물질을 유지하기 위한 내부 영역을 한정한다. 증발 조립체는, 직사각형 몸체와 유체 결합되고 길이 및 폭 치수를 갖는 증발기 몸체를 더 포함한다. 증발기 몸체는 가열기 영역을 포함하고, 가열기 영역은 가열기 영역에 위치된 복수의 가열 막대들을 갖는다. 증발기 몸체는 가열기 영역 위에 위치된 배플 영역을 더 포함한다. 배플 영역은 증발된 물질을 전달하기 위한 노즐들의 선형 어레이를 포함하고, 각각의 노즐은 직경에 의해 한정된 개구부를 갖고, 개구부들의 총 면적은 노즐 개구부 표면적을 한정하고, 증발 표면적은 노즐 개구부 표면적보다 크다.

구현들은 다음 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 노즐 개구부 표면적에 대한 증발 표면적의 면적 비율은 약 100 내지 약 330이다. 노즐 개구부 표면적에 대한 증발 표면적의 면적 비율은 약 50:1보다 크다. 증발기 몸체의 최상부 표면은 평면 표면이다. 증발기 몸체의 최상부 표면은 종방향 홈들을 한정하는 지그재그 패턴을 갖는다. 증발기 몸체의 대향 측벽들은 종방향 홈들을 한정하는 지그재그 패턴을 갖는다. 복수의 배플들은 직사각형 몸체의 길이 치수를 따라 연장되고, 직사각형 몸체를 개별 구획들로 분할한다. 각각의 배플은 직사각형 몸체의 바닥 표면으로부터 개구부를 통해, 인접한 튜브형 가열기들 사이의 가열기 영역 내로 연장된다. 개별 구획들 중 각각의 구획은 노즐들의 복수의 선형 어레이들 중 노즐들의 선형 어레이에 대응한다. 증발 조립체는 증발기 몸체와 열 접촉하는 열원을 더 포함한다. 각각의 배플 플레이트는 복수의 관통 홀들을 갖는다. 증발 조립체는 직사각형 몸체와 열 접촉하는 열원을 더 포함한다.

또 다른 양상에서, 열 증발기가 제공된다. 열 증발기는 길이 및 폭 치수를 갖는 증발기 몸체를 포함한다. 증발기 몸체는 가열기 영역을 포함하고, 가열기 영역은 가열기 영역에 위치된 복수의 가열 막대들을 갖는다. 증발기 몸체는 가열기 영역 위에 위치된 배플 영역을 더 포함한다. 배플 영역은 증발된 물질을 전달하기 위한 노즐들의 선형 어레이를 포함하고, 각각의 노즐은 직경에 의해 한정된 개구부를 갖는다. 증발기 몸체는 가열기 영역 아래에 위치된 도가니 영역을 더 포함한다. 도가니 영역은 증발될 물질을 유지하도록 설계된다. 길이 치수 및 폭 치수는 증발 표면적을 한정하고, 개구부들의 총 면적은 노즐 개구부 표면적을 한정하고, 증발 표면적은 노즐 개구부 표면적보다 크다.

구현들은 다음 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 노즐 개구부 표면적에 대한 증발 표면적의 면적 비율은 약 100 내지 약 330이다. 노즐 개구부 표면적에 대한 증발 표면적의 면적 비율은 약 50:1보다 크다. 증발기 몸체의 최상부 표면은 평면 표면이다. 증발기 몸체의 최상부 표면은 종방향 홈들을 한정하는 지그재그 패턴을 갖는다. 증발기 몸체의 대향 측벽들은 종방향 홈들을 한정하는 지그재그 패턴을 갖는다. 열 증발기는, 증발기 몸체의 길이 치수를 따라 연장되고 증발기 몸체를 개별 구획들로 분할하는 복수의 배플들을 더 포함한다. 각각의 배플은 증발기 몸체의 바닥 표면으로부터 개구부를 통해, 인접한 튜브형 가열기들 사이의 가열기 영역 내로 연장된다. 개별 구획들 중 각각의 구획은 노즐들의 복수의 선형 어레이들 중 노즐들의 선형 어레이에 대응한다. 열 증발기는 증발기 몸체와 열 접촉하는 열원을 더 포함한다. 각각의 배플 플레이트는 복수의 관통 홀들을 갖는다.

다른 양상에서, 비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체는 매체에 저장된 명령어들을 갖고, 명령어들은, 프로세서에 의해 실행될 때, 프로세스로 하여금 상기 장치 및/또는 방법의 작동들을 수행하게 한다.

본 개시내용의 위에서 언급된 특징들이 상세히 이해될 수 있도록, 위에 간략히 요약된 구현들의 더 구체적인 설명이 구현들을 참조하여 이루어질 수 있으며, 이들 중 일부는 첨부 도면들에 예시된다. 그러나, 본 개시내용은 동등한 효과의 다른 구현들을 허용할 수 있으므로, 첨부 도면들은 본 개시내용의 전형적인 구현들만을 예시하며, 그러므로 그의 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다는 점에 주목해야 한다.
도 1은 본 개시내용의 하나 이상의 구현에 따른 증발 조립체를 갖는 증발 시스템의 개략적인 측면도를 예시한다.
도 2a는 본 개시내용의 하나 이상의 구현에 따른 평평한 도가니를 포함하는 증발 조립체의 사시도를 예시한다.
도 2b는 본 개시내용의 하나 이상의 구현에 따른 도 2a의 증발 조립체의 측면도를 예시한다.
도 2c는 본 개시내용의 하나 이상의 구현에 따른 도 2a의 증발 조립체의 단면도를 예시한다.
도 2d는 본 개시내용의 하나 이상의 구현에 따른 도 2a의 증발 조립체의 부분의 사시도를 예시한다.
도 3은 본 개시내용의 하나 이상의 구현에 따른 통합된 평평한 도가니를 포함하는 증발 조립체의 단면도를 예시한다.
도 4는 본 개시내용의 하나 이상의 구현에 따른 통합된 평평한 도가니를 포함하는 증발 조립체의 단면도를 예시한다.
도 5a는 본 개시내용의 하나 이상의 구현에 따른 통합된 평평한 도가니를 포함하는 증발 조립체의 사시도를 예시한다.
도 5b는 본 개시내용의 하나 이상의 구현에 따른 도 5a의 증발 조립체의 단면도이다.
도 6a는 본 개시내용의 하나 이상의 구현에 따른 평평한 도가니를 포함하는 증발 조립체의 사시도를 예시한다.
도 6b는 본 개시내용의 하나 이상의 구현에 따른 도 6a의 증발 조립체의 측면도를 예시한다.
도 6c는 본 개시내용의 하나 이상의 구현에 따른 도 6a의 증발 조립체의 단면도를 예시한다.
도 7은 본 개시내용의 하나 이상의 구현에 따른 다른 증발 조립체의 개략적인 단면도를 예시한다.
도 8은 본 개시내용의 하나 이상의 구현에 따른 다른 증발 조립체의 개략적인 단면도를 예시한다.
이해를 용이하게 하기 위해, 가능한 경우, 도면들에 공통된 동일한 요소들을 지시하는 데에 동일한 참조 번호들이 사용되었다. 일 구현의 요소들 및 특징들이 추가의 언급 없이 다른 구현들에 유익하게 통합될 수 있다는 것이 고려된다.

본 개시내용의 다양한 구현들에 대한 참조가 이제부터 상세히 이루어질 것이고, 그의 하나 이상의 예가 도면들에 예시된다. 도면들에 대한 이하의 설명 내에서, 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 지칭한다. 일반적으로, 개별 구현들에 대한 차이점들만이 설명된다. 본 개시내용의 각각의 예는 설명으로서 제공되며, 본 개시내용의 제한을 의미하지 않는다. 또한, 일 구현의 일부로서 예시 또는 설명된 특징들은, 더 추가의 구현을 생성하기 위해, 다른 구현들에 또는 다른 구현들과 함께 사용될 수 있다. 본 설명이 그러한 수정들 및 변형들을 포함하는 것이 의도된다.

도면들에 도시된 세부사항들, 치수들, 각도들 및 다른 특징들 중 다수는 단지 특정 구현들을 예시할 뿐이다. 이에 따라, 다른 구현들은 본 개시내용의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고서 다른 세부사항들, 구성요소들, 치수들, 각도들 및 특징들을 가질 수 있다. 추가적으로, 본 개시내용의 추가의 구현들은 아래에 설명되는 세부사항들 중 몇몇 없이 실시될 수 있다.

일부 구현들에 따르면, 기판들 상에, 예를 들어, 가요성 기판들 상의 층 증착을 위한 증발 프로세스들 및 증발 장치가 제공된다. 따라서, 가요성 기판들은, 특히, 플라스틱 물질, 금속 또는 다른 물질들의 막들, 포일들, 웹들, 스트립들을 포함하는 것으로 간주될 수 있다. 전형적으로, "웹", "포일", "스트립", "기판" 등의 용어들은 동의어로 사용된다. 일부 구현들에 따르면, 본원에 설명된 구현들에 따른, 증발 프로세스들을 위한 구성요소들, 증발 프로세스들을 위한 장치들 및 증발 프로세스들이, 위에서 설명된 가요성 기판들을 위해 제공될 수 있다. 그러나, 이들은 또한, 증발 공급원들로부터 반응성 증착 프로세스를 겪는 비가요성 기판들, 예컨대, 유리 기판들 등과 함께 제공될 수 있다.

애노드 사전리튬화(pre-lithiation) 및 고체 금속 애노드 보호를 위한 진공 웹 코팅은, 양면 코팅되고 캘린더링된 합금형 흑연 애노드들 및 집전체들, 예를 들어, 6 미크론 이상 두께의 구리 포일, 니켈 포일, 또는 금속화된 플라스틱 웹 상의 두꺼운(3 내지 20 미크론) 금속성(예를 들어, 리튬) 증착을 수반한다. 증착을 위한 하나의 기법은 열 증발이다. 열 증발은, 더 차가운 기판 상에서의 응축을 위해 공급원으로부터 충분한 증기 플럭스가 존재하도록 하는 온도에 도달할 때 진공 챔버 내의 개방 도가니에서 공급원 물질이 가열될 때 용이하게 일어난다. 공급원 물질은 도가니를 가열함으로써 간접적으로, 또는 도가니에 의해 한정된 공급원 물질 내로 지향되는 고전류 전자 빔에 의해 직접적으로 가열될 수 있다.

종래의 증발기 시스템들은 종종, 증발시키기 위해 고온들(예를 들어, 대략 섭씨 200 내지 1500 도)을 요구하며, 이에 의해, 처리된 웹 또는 기판에 대해 높은 열 부하를 가한다. 냉각 드럼들을 사용하는 종래의 증발기 시스템들은 또한, 냉각 드럼에 대한 접촉 압력을 증가시키기 위해 웹 상에 더 높은 장력(예를 들어, 200 N 내지 800 N)을 가한다. 증가된 열 부하들 및 접촉 압력들은 몇몇 결점들을 가질 수 있다. 예를 들어, 증가된 열 부하들 및 접촉 압력들은 처리된 웹의 주름, 처리 동안의 웹의 인열(tearing)로 이어질 수 있고, 코팅 후의 최종 제품에 영향을 줄 수 있다. 추가적으로, 종래의 증발기 시스템들은 종종, 증발된 물질을 열 증발기의 증발기 몸체에 공급하기 위해 원통형 개구부들을 갖는 원통형 도가니들을 사용한다. 원통형 개구부들은 종종, 증발을 위한 제한된 표면적을 제공한다. 따라서, 종래의 증발기 시스템들에서, 원하는 증기압을 달성하기 위해, 더 높은 온도들이 사용된다. 이러한 더 높은 온도들은 웹 기판에 추가적인 열 부하를 가한다. 따라서, 웹을 감소된 열 부하들에 노출시키는, 열 증발을 위한 시스템들 및 방법들을 갖는 것이 유리할 것이다.

본원에 설명되는 열 증발기는, 종래의 설계들에 비해, 증착될 물질의 증발을 위한 증가된 표면적을 제공하는 평평한 도가니 설계를 포함한다. 증발을 위한 증가된 표면적은, 증발된 물질의 더 많은 증기가 생성될 수 있고, 이는 증발기 몸체 내부의 압력을 증가시키고 노즐들 밖으로의 증발된 물질의 증가된 유동으로 이어진다는 것을 의미한다. 평평한 도가니는 열 증발기의 증발기 몸체에 부착될 수 있다. 평평한 도가니는 증발기 몸체 내에 통합될 수 있다. 증발기 몸체는 증발기 몸체의 표면적을 증가시키는 복수의 종방향 홈들을 포함할 수 있다. 열 증발기는 열 증발기를 개별 구획들로 분할하는 복수의 배플들을 포함할 수 있다. 각각의 구획은 증발된 물질을 노즐들의 대응하는 선형 어레이에 공급하도록 구성될 수 있고, 이는 노즐들의 각각의 선형 어레이에 대한 균일한 압력을 보장한다.

다른 구현들과 조합될 수 있는 일 구현에서, 증발 조립체가 제공된다. 증발 조립체는 증발될 물질을 유지하기 위한 평평한 도가니를 포함한다. 평평한 도가니는 증발될 물질을 유지하기 위한 내부 영역을 한정하는 직사각형 몸체를 포함한다. 직사각형 몸체는 개구부를 포함하고 이 개구부를 통해 증발된 물질이 탈출할 수 있다. 직사각형 몸체는 증발 표면적을 한정하는 길이 치수 및 폭 치수를 갖는다. 증발기 몸체는 직사각형 몸체와 유체 결합된다.

증발기 몸체는, 노즐들의 복수의 선형 어레이들을 포함하는 최상부 표면을 갖는다. 각각의 노즐은 직경에 의해 한정된 개구부를 갖고, 노즐 개구부들의 총 면적은 노즐 개구부 표면적을 한정하고, 증발 표면적은 노즐 개구부 표면적보다 크다. 노즐 개구부 표면적들은 식 n*πr²를 사용하여 계산될 수 있고, 여기서 "n"은 노즐들의 총 개수를 나타내고, "r"은 노즐 개구부의 반경을 나타낸다. 평평한 도가니의 증발 표면적은 평평한 도가니의 길이 치수 "l"에 평평한 도가니의 폭 "w"를 곱함으로써 계산될 수 있다. "면적 비율"은 "평평한 도가니의 표면적"/"노즐 개구부 표면적"으로 표현된다.

도 1은 본 개시내용의 하나 이상의 구현에 따른, 하나 이상의 증발 조립체(140a-140d)(총칭하여 140), 예를 들어, 열 증발기를 포함하는 증발 시스템(100)의 개략적인 측면도를 예시한다. 증발 시스템(100)은 웹 물질들 상에 코팅들을 증착시키도록, 예를 들어, 본원에 설명된 구현들에 따라 금속 함유 막 적층체들을 증착시키도록 적응된 롤-투-롤 시스템일 수 있다. 일 예에서, 증발 시스템(100)은 금속들 또는 금속 합금들을 증착시키기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 증발 시스템(100) 및 증발 조립체들(140)은 금속들 또는 금속 합금들을 증착시키기 위해 사용될 수 있다. 금속 및 금속 합금들의 예들은, 알칼리 금속들(예를 들어, 리튬 또는 나트륨), 셀레늄, 마그네슘, 아연, 카드뮴, 알루미늄, 갈륨, 인듐, 탈륨, 주석, 납, 안티모니, 비스무트, 및 텔루륨, 알칼리 토금속들, 은, 또는 이들의 조합들을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 이러한 금속들 또는 금속 합금들은 에너지 저장 디바이스들을 제조하기 위해, 특히, 리튬 함유 애노드 구조들에 대한 막 적층체들을 위해 사용될 수 있다. 증발 시스템(100)은, 웹 물질들 상에 코팅들을 증착시키기 위한 처리 작동들 중 일부 또는 전부가 수행될 수 있는 공통 처리 환경(104)을 한정하는 챔버 몸체(102)를 포함한다. 일 예에서, 공통 처리 환경(104)은 진공 환경으로서 작동가능하다. 다른 예에서, 공통 처리 환경(104)은 불활성 가스 환경으로서 작동가능하다. 일부 예들에서, 공통 처리 환경(104)은 1 x 10^-3 mbar 이하, 예를 들어, 1 x 10^-4 mbar 이하의 프로세스 압력으로 유지될 수 있다.

증발 시스템(100)은 연속적인 가요성 기판(108) 또는 웹을 공급하기 위한 권출 릴(106), 연속적인 가요성 기판(108)이 그 위에서 처리되는 코팅 드럼(110), 및 처리 후에 연속적인 가요성 기판(108)을 수집하기 위한 권취 릴(112)을 포함하는 롤-투-롤 시스템으로서 구성된다. 코팅 드럼(110)은 증착 표면(111)을 포함하고, 증착 표면 위를 연속적인 가요성 기판(108)이 이동하고, 그러는 동안 연속적인 가요성 기판(108) 상에 물질이 증착된다. 증발 시스템(100)은, 권출 릴(106), 코팅 드럼(110), 및 권취 릴(112) 사이에 위치되는 하나 이상의 보조 이송 릴(114, 116)을 더 포함할 수 있다. 일 양상에 따르면, 하나 이상의 보조 이송 릴(114, 116), 권출 릴(106), 코팅 드럼(110), 및 권취 릴(112) 중 적어도 하나는 모터에 의해 구동되고 회전될 수 있다. 일 예에서, 모터는 스테퍼 모터이다. 권출 릴(106), 코팅 드럼(110), 및 권취 릴(112)이 공통 처리 환경(104)에 위치된 것으로 도시되지만, 권출 릴(106) 및 권취 릴(112)은 별개의 챔버들 또는 모듈들에 위치될 수 있는데, 예를 들어, 권출 릴(106) 중 적어도 하나가 권출 모듈에 위치될 수 있고, 코팅 드럼(110)이 처리 모듈에 위치될 수 있고, 권취 릴(112)이 권출 모듈에 위치될 수 있다는 것을 이해해야 한다.

권출 릴(106), 코팅 드럼(110), 및 권취 릴(112)은 개별적으로 온도 제어될 수 있다. 예를 들어, 권출 릴(106), 코팅 드럼(110), 및 권취 릴(112)은, 각각의 릴 내에 위치된 내부 열원 또는 외부 열원을 사용하여 개별적으로 가열될 수 있다.

다른 구현들과 조합될 수 있는 일 구현에서, 하나 이상의 증발 조립체(140), 예를 들어, 열 증발기는 증발 차폐부(도시되지 않음)와 제거가능하게 결합될 수 있다. 다른 구현들과 조합될 수 있는 다른 구현에서, 하나 이상의 증발 조립체(140)는 코팅 드럼(110)으로부터 이격될 수 있다. 하나 이상의 열 증발 조립체(140)는, 연속적인 가요성 기판(108)이 코팅 드럼(110)의 증착 표면(111) 위를 이동할 때, 증발된 물질을 연속적인 가요성 기판(108) 상에 전달하도록 위치된다.

하나 이상의 열 증발 조립체(140)와 코팅 드럼(110)의 증착 표면(111) 사이에 증착 체적(120)이 한정된다. 일부 구현들에서, 증착 체적(120)은 챔버 몸체(102)의 공통 처리 환경(104) 내에 격리된 처리를 제공한다. 증착 체적(120)은 웹, 예를 들어, 원통형 냉각 드럼, 예를 들어, 코팅 드럼(110), 평면 냉각 플레이트, 또는 자유 폭 배향으로, 권취된 연속적인 가요성 기판(108)에 일치되도록 최소화되고 한정될 수 있다.

하나 이상의 증발 조립체(140)는 도 2a-8을 참조하여 더 상세히 설명될 것이다. 하나 이상의 증발 조립체(140)는 물질의 웹 또는 연속적인 가요성 기판(108)에 대해 하나 이상의 처리 작동을 수행하도록 위치된다. 일 예에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 열 증발 조립체(140)는 코팅 드럼(110) 주위에 방사상으로 배치된다. 추가적으로, 방사상 외의 배열들이 고려된다. 다른 구현들과 조합될 수 있는 일 구현에서, 하나 이상의 열 증발 조립체(140)는 리튬(Li) 공급원을 포함한다. 또한, 하나 이상의 열 증발 조립체(140)는 2가지 이상의 금속들의 합금의 공급원을 또한 포함할 수 있다. 증착될 물질은, 예를 들어, 열 증발 기법들에 의해 증발될 수 있다.

작동 시에, 하나 이상의 열 증발 조립체(140)는 일련의 증발된 물질(122)을 방출하고, 이는 연속적인 가요성 기판(108)으로 끌어당겨지며, 여기서, 증착된 물질의 막이, 연속적인 가요성 기판(108) 상에 형성된다.

추가적으로, 4개의 열 증발 조립체들(140a-140d)이 도 1에 도시되지만, 임의의 개수의 증발 조립체들이 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 추가적으로, 증발 시스템(100)은 하나 이상의 추가적인 증착 공급원을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 본원에 설명된 바와 같은 하나 이상의 증착 공급원은 전자 빔 공급원, 및 CVD 공급원들, PECVD 공급원들, 및 다양한 PVD 공급원들의 군으로부터 선택될 수 있는 추가적인 공급원들을 포함한다. 예시적인 PVD 공급원들은 스퍼터링 공급원들, 전자 빔 증발 공급원들, 및 열 증발 공급원들을 포함한다. 추가적으로, 이러한 추가적인 증착 공급원은 코팅 드럼(110)의 증착 표면(111)에 대해 방사상으로 위치될 수 있다.

다른 구현들과 조합될 수 있는 본 개시내용의 일 구현에서, 증발 시스템(100)은 연속적인 가요성 기판(108)의 양쪽 측들 모두를 처리하도록 구성된다. 예를 들어, 하나 이상의 열 증발 조립체(140)와 유사한 추가적인 증발 조립체들이, 연속적인 가요성 기판(108)의 대향하는 측을 처리하도록 위치될 수 있다. 증발 시스템(100)은 수평으로 배향되는 연속적인 가요성 기판(108)을 처리하도록 구성되지만, 증발 시스템(100)은 상이한 배향들로 위치된 기판들을 처리하도록 구성될 수 있는데, 예를 들어, 연속적인 가요성 기판(108)은 수직으로 배향될 수 있다. 다른 구현들과 조합될 수 있는 본 개시내용의 일 구현에서, 연속적인 가요성 기판(108)은 가요성 전도성 기판이다. 다른 구현들과 조합될 수 있는 본 개시내용의 일 구현에서, 연속적인 가요성 기판(108)은, 하나 이상의 층이 상부에 형성된 전도성 기판을 포함한다. 다른 구현들과 조합될 수 있는 본 개시내용의 일 구현에서, 전도성 기판은 구리 기판이다.

증발 시스템(100)은 가스 패널(160)을 더 포함한다. 가스 패널(160)은 처리 가스들을 증발 시스템(100)에 전달하기 위해 하나 이상의 도관(도시되지 않음)을 사용한다. 가스 패널(160)은 증발 시스템(100)에 공급되는 각각의 개별 가스에 대한 가스 압력 및 유량을 제어하기 위해 질량 유동 제어기들 및 차단 밸브들을 포함할 수 있다. 가스 패널(160)에 의해 전달될 수 있는 가스들의 예들은, 압력 제어를 위한 불활성 가스들(예를 들어, 아르곤), 증발 시스템(100)의 인-시튜 세정에 사용되는 디케톤들을 포함하지만 이에 제한되지 않는 식각 화학물질들, 및 1,1,1,2-테트라플루오로에탄 또는 다른 히드로플루오로카본들 및 트리메틸알루미늄, 티타늄 테트라클로라이드, 또는 인-시튜 수십 나노미터 두께의 반응성 리튬 혼합 전도체 표면 개질에 사용되는 다른 금속 유기 전구체들을 포함하지만 이에 제한되지 않는 증착 화학물질들을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.

증발 시스템(100)은 증발 시스템(100)의 다양한 양상들을 제어하도록 작동가능한 시스템 제어기(170)를 더 포함한다. 시스템 제어기(170)는 증발 시스템(100)의 제어 및 자동화를 용이하게 하고, 중앙 처리 유닛(CPU), 메모리, 및 지원 회로들(또는 I/O)을 포함할 수 있다. 소프트웨어 명령어들 및 데이터는 CPU에 명령하기 위해 메모리 내에서 코딩되고 저장될 수 있다. 시스템 제어기(170)는, 예를 들어, 시스템 버스를 통해 증발 시스템(100)의 구성요소들 중 하나 이상과 통신할 수 있다. 시스템 제어기(170)에 의해 판독가능한 프로그램(또는 컴퓨터 명령어들)은 어느 작업들이 기판에 대해 수행가능한지를 결정한다. 일부 양상들에서, 프로그램은, 하나 이상의 증발 공급원(140)의 독립적인 온도 제어를 포함하여, 챔버 조건들을 모니터링하기 위한 코드를 포함할 수 있는 시스템 제어기(170)에 의해 판독가능한 소프트웨어이다. 단일 시스템 제어기인 시스템 제어기(170)만이 도시되지만, 다수의 시스템 제어기들이, 본원에 설명된 양상들과 함께 사용될 수 있음을 이해해야 한다.

도 2a는 본 개시내용의 하나 이상의 구현에 따른 증발기 몸체(230)에 부착된 평평한 도가니(210)를 포함하는 증발 조립체(200), 예를 들어, 열 증발기의 사시도를 예시한다. 도 2b는 본 개시내용의 하나 이상의 구현에 따른 도 2a의 증발 조립체(200)의 측면도를 예시한다. 도 2c는 본 개시내용의 하나 이상의 구현에 따른 도 2a의 증발 조립체(200)의 단면도를 예시한다. 도 2d는 본 개시내용의 하나 이상의 구현에 따른 도 2a의 증발 조립체(200)의 부분의 사시도를 예시한다. 증발 조립체(200)는 도 1에 도시된 열 증발 조립체(140) 대신에 사용될 수 있다.

평평한 도가니(210)는 증발될 물질, 예를 들어, 금속 또는 금속 합금을 유지하도록 설계된다. 평평한 도가니(210)는 길이 치수 "L1" 및 폭 치수 "W1"을 갖는 도가니 몸체(212)를 포함한다. 도가니 몸체(212)가 직사각형 몸체로서 도시되지만, 도가니 몸체(212)에 대한 다른 적합한 형상들이 또한 고려된다. 도 2c를 참조하면, 도가니 몸체(212)는, 증발된 물질이 탈출할 수 있는 개구부(216)를 갖는 최상부 표면(214)을 포함한다. 도가니 몸체(212)는 최상부 표면(214)에 대향하는 바닥 표면(218)을 더 포함한다. 도가니 몸체(212)는 바닥 표면(218)으로부터 상향으로 연장되고 바닥 표면에 수직인 대향 측벽들(220a, 220b)(총칭하여 220)의 제1 쌍을 더 포함한다. 대향 측벽들(220a, 220b)의 제1 쌍은 도가니 몸체(212)의 길이 치수 "L1"을 한정한다. 도가니 몸체(212)는 바닥 표면(218)으로부터 상향으로 연장되고 바닥 표면에 수직인 대향 측벽들(222a, 222b)(총칭하여 222)의 제2 쌍을 더 포함한다. 대향 측벽들(222)의 제2 쌍은 도가니 몸체(212)의 폭 치수 "W1"을 한정한다. 도 2c를 참조하면, 바닥 표면(218), 대향 측벽들(220)의 제1 쌍, 및 대향 측벽들(222)의 제2 쌍은 증발될 물질을 유지하기 위한 내부 영역(226)을 한정한다. 내부 영역(226)은 증발될/증착될 물질을 용융 및/또는 액체 형태로 유지하도록 작동가능하다. 증발/증착될 물질은 외부 공급원으로부터 평평한 도가니(210)의 내부 영역(226)에 공급될 수 있다. 도가니 몸체(212)는 외부 열원과 열적으로 결합될 수 있다.

도 2a-2d에 도시된 바와 같이, 증발기 몸체(230)는 평평한 도가니(210)에 부착된다. 임의의 적합한 부착 기법들이, 평평한 도가니(210)를 증발기 몸체(230)에 부착하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 평평한 도가니(210)는 증발기 몸체(230)에 용접될 수 있다. 평평한 도가니(210)는 증발기 몸체(230)에 볼트결합될 수 있다. 평평한 도가니(210)는 증발기 몸체(230)에 제거가능하게 부착될 수 있다. 다른 구현들과 조합될 수 있는 다른 구현에서, 증발기 몸체(230) 및 평평한 도가니(210)는 물질의 단일 피스로부터 기계가공된다.

평평한 도가니(210) 및/또는 증발기 몸체(230)는 높은 열 전도율을 갖는 물질, 예컨대, 몰리브데넘, 흑연, 스테인리스 강, 또는 질화붕소로 형성될 수 있다. 일 예에서, 평평한 도가니(210)는 열분해 질화붕소로 구성된다. 예를 들어, 열분해 질화붕소는 일반적으로 불활성이고, 고온들을 견딜 수 있고, 일반적으로 깨끗하고, 진공 환경에 바람직하지 않은 불순물들을 기여하지 않고, 일반적으로, 적외선 방사선의 특정 파장들에 대해 투명하고, 복잡한 형상들로 제조될 수 있다.

증발기 몸체(230)는 또한, 평평한 도가니(210)로부터의 증발된 물질이 증발기 몸체(230) 내로 이동할 수 있도록, 평평한 도가니(210)와 유체 결합된다. 도 2a를 참조하면, 증발기 몸체(230)는 길이 치수 "L2" 및 폭 치수 "W2"를 갖는다. 증발기 몸체(230)가 직사각형 몸체로서 도시되지만, 증발기 몸체(230)에 대한 다른 적합한 형상들이 또한 고려된다. 도 2c를 참조하면, 증발기 몸체(230)는 개구부(236)를 갖는 바닥 표면(234)을 포함하고, 증발된 물질은 개구부를 통해 평평한 도가니(210)의 개구부(216)로부터 증발기 몸체(230)에 진입할 수 있다. 도 2c에 도시된 바와 같이, 평평한 도가니(210)의 최상부 표면(214)의 개구부(216)는 증발기 몸체(230)의 바닥 표면(234)의 개구부(236)와 정렬된다. 다른 구현들과 조합될 수 있는 일 구현에서, 개구부(216) 및 개구부(236)는 동일한 크기이다. 다른 구현들과 조합될 수 있는 일 구현에서, 개구부(216) 및 개구부(236)는 상이한 크기들이다.

증발기 몸체(230)는 바닥 표면(234)에 대향하는 최상부 표면(238)을 더 포함한다. 증발기 몸체(230)는 바닥 표면(234)으로부터 상향으로 연장되고 바닥 표면에 수직인 대향 측벽들(240a, 240b)(총칭하여 240)의 제1 쌍을 더 포함한다. 대향 측벽들(240a, 240b)의 제1 쌍은 증발기 몸체(230)의 길이 치수 "L2"를 한정한다. 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 증발기 몸체(230)는 바닥 표면(234)으로부터 상향으로 연장되고 바닥 표면에 수직인 대향 측벽들(242a, 242b)(총칭하여 242)의 제2 쌍을 더 포함한다. 대향 측벽들(242)의 제2 쌍은 증발기 몸체(230)의 폭 치수 "W2"를 한정한다. 도 2c를 참조하면, 바닥 표면(234), 대향 측벽들(240)의 제1 쌍, 및 대향 측벽들(242)의 제2 쌍은 증발된 물질을 유지하기 위한 내부 영역(247)을 한정한다.

다른 구현들과 조합될 수 있는 일 구현에서, 최상부 표면(238)은 평면 표면이다. 다른 구현들과 조합될 수 있는 다른 구현에서, 최상부 표면(238)은 도 2a-2c에 도시된 바와 같이 복수의 종방향 홈들(244a-244d)(총칭하여 244) 또는 복수의 종방향 홈들(244)을 한정하는 "지그재그" 패턴을 포함한다. 최상부 표면(238)의 홈이 있는 설계는 증발기 몸체(230)의 표면적을 증가시키고, 이는 웹 기판이 노출되는 복사 열의 양을 감소시킨다. 4개의 종방향 홈들(244a-244d)이 도시되지만, 종방향 홈들의 개수는 증발기 몸체(230)의 원하는 표면적에 따라 증가되거나 감소될 수 있다. 최상부 표면(238)의 이러한 증가된 표면적은 더 낮은 온도들에서 더 높은 증기압들을 달성하는 것을 돕는다. 도 2a 및 도 2c를 참조하면, 최상부 표면(238)의 종방향 홈들(244)은 측벽들(240)에 의해 한정된 길이를 따라 측벽(242a)으로부터 측벽(242b)으로 연장된다. 도 2c를 참조하면, 종방향 홈들(244)은 복수의 종방향 피크들(246a-246e)(총칭하여 246)을 분리시킨다. 종방향 피크들(246)은 측벽들(240)에 의해 한정된 길이 치수 "L2"를 따라 측벽(242a)으로부터 측벽(242b)으로 연장된다. 다른 구현들과 조합될 수 있는 일 구현에서, 종방향 피크(246a)와 종방향 홈(244a)의 바닥 사이의 거리는 약 80 밀리미터 내지 약 120 밀리미터, 예를 들어, 약 90 밀리미터 내지 약 110 밀리미터이다.

각각의 종방향 피크(246a-246e)는 증발된 물질을 웹의 표면을 향해 전달하도록 구성된 노즐들(248a-248e)(총칭하여 248)의 선형 어레이를 지지한다. 노즐들(248)의 선형 어레이의 각각의 노즐은 최상부 표면(238)을 통해 연장된다. 노즐들(248)의 선형 어레이의 각각의 노즐은 직경에 의해 한정된 개구부를 포함한다. 노즐들의 개구부는, 증발된 물질을 원하는 증기압들로 전달하기에 충분한 임의의 직경일 수 있다. 다른 구현들과 조합될 수 있는 일 구현에서, 각각의 노즐(248)은 약 1.2 밀리미터 내지 약 5 밀리미터, 예를 들어, 약 4 밀리미터 내지 약 4.5 밀리미터의 직경에 의해 한정된 개구부를 갖는다.

도 2d를 참조하면, 증발기 몸체(230)의 상부 부분(233)은, 복수의 배플 플레이트들(260a-260d)(총칭하여 260)을 포함하는 배플 영역(235)을 한정한다. 배플 플레이트들(260)은 배플 영역(235)을 개별 구획들로 분할한다. 복수의 배플 플레이트들(260a-260d) 중 각각의 배플 플레이트(260)는 측벽(242a)으로부터 측벽(242b)까지 증발기 몸체(230)의 폭 "W2"를 따라 연장된다. 각각의 배플 플레이트(260)는 복수의 종방향 홈들을 포함하고, 복수의 종방향 홈들은 최상부 표면(238)의 종방향 홈들(244)을 미러링하고, 따라서 최상부 표면(238)과 형상추종적으로 피팅된다. 각각의 배플 플레이트(260)는 복수의 관통 홀들을 포함하고, 증발될 물질은 그러한 관통 홀들을 통해 이동할 수 있다. 예를 들어, 배플 플레이트(260a)는 관통 홀들(262a-262e)을 포함한다. 배플 플레이트들(260)은 배플 영역(235)을 개별 구획들로 분할하고, 이는 노즐들을 통한 증발된 물질의 균일한 유동을 달성하는 것을 돕는다. 도 2d에 4개의 배플 플레이트들(260)이 도시되지만, 노즐들(248)을 통해 균일하게 증발될 물질을 전달하기 위해 임의의 개수의 배플 플레이트(260)가 사용될 수 있다. 배플 플레이트들(260)을 증발기 몸체(230)에 부착하기 위해 임의의 적합한 부착 기법들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 배플 플레이트들(260)은 증발기 몸체(230)에 용접될 수 있다. 배플 플레이트들(260)은 증발기 몸체(230)에 볼트결합될 수 있다. 배플 플레이트들(260)은 증발기 몸체(230)에 제거가능하게 부착될 수 있다.

증발기 몸체(230)는 증발기 몸체(230)의 배플 영역(235)과 평평한 도가니(210) 사이에 한정된 가열기 영역(270)을 더 포함한다. 가열기 영역(270)은 배플 영역(235)과 접촉한다. 가열기 영역(270)은 복수의 가열기들(272a-272e)(총칭하여 272)을 포함한다. 다른 구현들과 조합될 수 있는 일 구현에서, 가열기(272)는 튜브형 가열기, 예를 들어, 가열 막대이다.

다른 구현들과 조합될 수 있는 일 구현에서, 열 증발 조립체(200)는 복수의 배플들(280a-280d)(총칭하여 280)을 더 포함한다. 복수의 배플들(280) 각각은 평평한 도가니(210)의 바닥 표면(218)으로부터 개구부(216)를 통해 가열기 영역(270) 내로 연장된다. 복수의 배플들(280)의 각각의 배플은 측벽으로부터 측벽까지, 예를 들어, 측벽(242a)으로부터 측벽(242b)까지 종방향으로 연장된다. 다른 구현들과 조합될 수 있는 일 구현에서, 복수의 배플들(280) 중 각각의 배플은 인접한 가열기들(272) 사이에서 내부 영역(247) 내로 연장된다. 복수의 배플들(280) 중 각각의 배플은 내부 영역(226) 및 내부 영역(247)을 개별 구획들(282a-282e)(총칭하여 282)로 분할한다. 다른 구현들과 조합될 수 있는 일 구현에서, 복수의 배플들(280) 중 적어도 하나는 하나 이상의 관통 홀을 포함하고, 관통 홀은 용융 또는 액체 금속 또는 금속 합금이, 인접한 구획들 사이에서 유동하는 것을 허용한다. 각각의 구획(282a-282e)은 증발된 물질을 노즐들(248a-248e)의 대응하는 선형 어레이에 공급하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 구획(282a)은 증발된 물질을 노즐들(248a)의 선형 어레이에 공급한다. 내부 영역(226)을 개별 구획들로 분할하는 것은 노즐들(248)의 각각의 선형 어레이에 대한 균일한 압력을 보장한다. 특히, 증발 조립체(200)가 경사진 구현들에서, 배플 설계는 액체 금속 또는 금속 합금을 유지하고 모든 노즐들에 걸쳐 균등하게 분배하며, 이는 두께 균일성을 개선한다. 배플들이 없는 증발 조립체의 경사진 구현들에서, 용융 또는 액체 금속 또는 금속 합금은 최저 지점으로 유동하고, 이는 노즐들(248a-248e)의 상이한 선형 어레이들 사이의 불균일한 압력으로 이어진다.

일 예에서, 노즐 개구부 표면적에 대한 도가니의 증발 표면적의 면적 비율은 약 40:1 내지 약 400:1; 약 50:1 내지 약 350:1; 및 약 100:1 내지 약 330:1이다. 노즐 개구부 표면적에 대한 도가니의 증발 표면적의 면적 비율은 약 40:1 초과; 약 50:1 초과; 약 70:1 초과; 약 100:1 초과; 약 150:1 초과; 약 170:1 초과; 약 200:1 초과; 약 250:1 초과; 약 300:1 초과; 또는 약 400:1 초과이다.

도 3은 본 개시내용의 하나 이상의 구현에 따른 증발 조립체(300), 예를 들어, 열 증발기의 단면도를 예시한다. 증발 조립체(300)는, 증발 조립체(300)의 도가니 영역(310)이 증발 조립체(300)의 증발기 몸체(230) 내에 통합된다는 점을 제외하고는, 증발 조립체(200)와 유사하다. 도가니 영역(310)은 가열기 영역(270) 아래에 위치되고, 증발될 물질을 유지하도록 설계된다. 도 3에 도시된 증발기 몸체(230)의 바닥 표면(334)은 중실형 피스이다. 증발 조립체(300)는 도 1에 도시된 증발 조립체(140) 대신에 사용될 수 있다.

도 4는 본 개시내용의 하나 이상의 구현에 따른 증발 조립체(400), 예를 들어, 열 증발기의 단면도를 예시한다. 증발 조립체(400)는 도 1에 도시된 증발 조립체(140) 대신에 사용될 수 있다. 증발 조립체(400)는, 증발 조립체(400)가 복수의 배플들(410a-410d)(총칭하여 410)을 포함한다는 점을 제외하고는, 증발 조립체(300)와 유사하다. 복수의 배플들(410) 각각은 증발기 몸체(230)의 바닥 표면(334)으로부터 가열기 영역(270) 내로 연장된다. 복수의 배플들(410)의 각각의 배플은 측벽으로부터 측벽까지, 예를 들어, 측벽(242a)으로부터 측벽(242b)까지 종방향으로 연장된다. 다른 구현들과 조합될 수 있는 일 구현에서, 복수의 배플들(410) 중 각각의 배플은 인접한 가열기들(272) 사이에서 내부 영역(247) 내로 연장된다. 복수의 배플들(410) 중 각각의 배플은 내부 영역(226) 및 내부 영역(247)을 개별 구획들(420a-420e)(총칭하여 420)로 분할한다. 각각의 구획(420a-420e)은 증발된 물질을 노즐들(248a-248e)의 대응하는 선형 어레이에 공급하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 구획(420a)은 증발된 물질을 노즐들(248a)의 선형 어레이에 공급한다. 내부 영역(226)을 개별 구획들로 분할하는 것은 노즐들(248)의 각각의 선형 어레이에 대한 균일한 압력을 보장한다.

도 5a는 본 개시내용의 하나 이상의 구현에 따른 통합된 평평한 도가니 영역을 포함하는 증발 조립체(500), 예를 들어, 열 증발기의 사시도를 예시한다. 도 5b는 본 개시내용의 하나 이상의 구현에 따른 도 5a의 증발 조립체(500)의 단면도이다. 증발 조립체(500)는 도 1에 도시된 증발 조립체(140) 대신에 사용될 수 있다. 증발 조립체(500)는, 증발 조립체(500)가 측벽들(240a, 240b) 및 바닥 표면(334) 양쪽 모두에서 지그재그 패턴 또는 복수의 종방향 홈들을 포함한다는 점을 제외하고는, 증발 조립체(300)와 유사하다. 위에서 논의된 바와 같이, 측벽들(240a, 240b) 및 바닥 표면(334) 양쪽 모두에서의 홈이 있는 설계는 증발기 몸체(230)의 표면적을 증가시키는 것을 돕는다. 이러한 증가된 표면적은 더 낮은 온도들에서 더 높은 증기압을 달성하는 것을 돕고, 이는 웹 기판이 노출되는 복사 열의 양을 감소시키고, 또한, 짧은 시간프레임의 온도 상승 및 하강을 가능하게 한다. 측벽(240a)은 종방향 홈들(510a, 510b)을 포함하고, 측벽(240b)은 종방향 홈들(510c, 510d)을 포함한다. 2개의 종방향 홈들(510a, 510b 및 510c, 510d)이 각각의 측벽(240a, 240b)에 도시되지만, 종방향 홈들의 개수는 증발기 몸체(230)의 원하는 표면적에 따라 증가되거나 감소될 수 있다. 종방향 홈들(510a-510d)은 측벽들(240a, 240b)에 의해 한정된 길이를 따라 측벽(242a)으로부터 측벽(242b)으로 연장된다.

최상부 표면(238)과 유사하게, 바닥 표면(334)은 또한, 복수의 종방향 홈들(544a-544d)을 포함한다. 4개의 종방향 홈들(544a-544d)이 도시되지만, 종방향 홈들의 개수는 증발기 몸체(230)의 원하는 표면적에 따라 증가되거나 감소될 수 있다. 바닥 표면(334)의 이러한 증가된 표면적은 더 높은 증기압들에서 더 낮은 온도를 달성한다. 도 5a-5b를 참조하면, 바닥 표면(334)의 종방향 홈들(544)은 측벽들(240a, 240b)에 의해 한정된 길이를 따라 측벽(242a)으로부터 측벽(242b)으로 연장된다. 도 5b를 참조하면, 종방향 홈들(544)은 복수의 종방향 피크들(546a-546e)(총칭하여 546)을 분리시킨다. 종방향 피크들(546)은 측벽들(240a, 240b)에 의해 한정된 길이를 따라 측벽(242a)으로부터 측벽(242b)으로 연장된다. 다른 구현들과 조합될 수 있는 일 구현에서, 종방향 피크(546a)와 종방향 홈(544a)의 바닥 사이의 거리는 약 80 밀리미터 내지 약 120 밀리미터, 예를 들어, 약 90 밀리미터 내지 약 110 밀리미터이다.

다른 구현들과 조합될 수 있는 일 구현에서, 도 5b에 도시된 증발 조립체(500)는 복수의 배플들(550a-550d)(총칭하여 550)을 더 포함한다. 복수의 배플들(550) 각각은 증발기 몸체(230)의 바닥 표면(334)으로부터 가열기 영역(270) 내로 연장된다. 복수의 배플들(510)의 각각의 배플은 측벽으로부터 측벽까지, 예를 들어, 측벽(242a)으로부터 측벽(242b)까지 종방향으로 연장된다. 다른 구현들과 조합될 수 있는 일 구현에서, 복수의 배플들(510) 중 각각의 배플은 인접한 가열기들(272) 사이에서 내부 영역(247) 내로 연장된다. 복수의 배플들(510) 중 각각의 배플은 내부 영역(226) 및 내부 영역(247)을 개별 구획들(520a-520e)(총칭하여 520)로 분할한다. 각각의 구획(520a-520e)은 증발된 물질을 노즐들(248a-248e)의 대응하는 선형 어레이에 공급하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 구획(520a)은 증발된 물질을 노즐들(248a)의 선형 어레이에 공급한다. 내부 영역(226)을 개별 구획들로 분할하는 것은 노즐들(248)의 각각의 선형 어레이에 대한 균일한 압력을 보장한다.

도 6a는 본 개시내용의 하나 이상의 구현에 따른 확대된 평평한 도가니(610)를 포함하는 증발 조립체(600)의 사시도를 예시한다. 도 6b는 본 개시내용의 하나 이상의 구현에 따른 도 6a의 증발 조립체(600)의 측면도를 예시한다. 도 6c는 본 개시내용의 하나 이상의 구현에 따른 도 6a의 증발 조립체의 단면도를 예시한다. 증발 조립체(600)는 도 1에 도시된 증발 조립체(140) 대신에 사용될 수 있다. 증발 조립체(600)는, 증발 조립체(600)가 평평한 도가니(210)를 확대된 평평한 도가니(610)로 대체한다는 점을 제외하고는, 증발 조립체(200)와 유사하다.

확대된 평평한 도가니(610)는 증발될 물질, 예를 들어, 금속 또는 금속 합금을 유지하도록 설계된다. 확대된 평평한 도가니(610)는 길이 치수 "L3" 및 폭 치수 "W3"을 갖는 도가니 몸체(612)를 포함한다. 도 6a-6c에 도시된 바와 같이, 도가니 몸체(612)는 증발기 몸체(230)의 길이 치수 "L2" 및 폭 치수 "W2"보다 더 큰 길이 치수 "L3" 및 더 큰 폭 치수 "W3"을 갖는다. 도가니 몸체(612)가 직사각형 몸체로서 도시되지만, 도가니 몸체(612)에 대한 다른 적합한 형상들이 또한 고려된다. 도 6c를 참조하면, 도가니 몸체(612)는, 증발된 물질이 탈출할 수 있는 개구부(616)를 갖는 최상부 표면(614)을 포함한다. 도가니 몸체(612)는 최상부 표면(614)에 대향하는 바닥 표면(618)을 더 포함한다. 도가니 몸체(612)는 바닥 표면(618)으로부터 상향으로 연장되고 바닥 표면에 수직인 대향 측벽들(620a, 620b)(총칭하여 620)의 제1 쌍을 더 포함한다. 대향 측벽들(620a, 620b)의 제1 쌍은 도가니 몸체(612)의 길이를 한정한다. 도가니 몸체(612)는 바닥 표면(618)으로부터 상향으로 연장되고 바닥 표면에 수직인 대향 측벽들(622a, 622b)(총칭하여 622)의 제2 쌍을 더 포함한다. 대향 측벽들(622)의 제2 쌍은 도가니 몸체(612)의 폭을 한정한다. 도 6c를 참조하면, 바닥 표면(618), 대향 측벽들(620)의 제1 쌍, 및 대향 측벽들(622)의 제2 쌍은 증발될 물질을 유지하기 위한 내부 영역(626)을 한정한다. 내부 영역(626)은 증발될/증착될 물질을 용융 및/또는 액체 형태로 유지하도록 작동가능하다. 증발/증착될 물질은 외부 공급원으로부터, 확대된 평평한 도가니(610)의 내부 영역(626)에 공급될 수 있다. 도가니 몸체(612)는 외부 열원과 열적으로 결합될 수 있다.

증발기 몸체(230)는 또한, 확대된 평평한 도가니(610)로부터의 증발된 물질이 증발기 몸체(230) 내로 이동할 수 있도록, 확대된 평평한 도가니(610)와 유체 결합된다. 도 6c에 도시된 바와 같이, 확대된 평평한 도가니(610)의 최상부 표면(614)의 개구부(616)는 증발기 몸체(230)의 바닥 표면(234)의 개구부(236)와 정렬된다. 다른 구현들과 조합될 수 있는 일 구현에서, 개구부(616) 및 개구부(236)는 동일한 크기이다. 다른 구현들과 조합될 수 있는 일 구현에서, 개구부(616) 및 개구부(236)는 상이한 크기들이다.

다른 구현들과 조합될 수 있는 일 구현에서, 열 증발 조립체(600)는 복수의 배플들(680a-680d)(총칭하여 680)을 더 포함한다. 복수의 배플들(680) 각각은 확대된 평평한 도가니(610)의 바닥 표면(618)으로부터 개구부(616)를 통해 가열기 영역(270) 내로 연장된다. 복수의 배플들(680)의 각각의 배플은 측벽으로부터 측벽까지, 예를 들어, 측벽(622a)으로부터 측벽(622b)까지 종방향으로 연장된다. 다른 구현들과 조합될 수 있는 일 구현에서, 복수의 배플들(680) 중 각각의 배플은 인접한 가열기들(272) 사이에서 내부 영역(247) 내로 연장된다. 복수의 배플들(680) 중 각각의 배플은 내부 영역(226) 및 내부 영역(247)을 개별 구획들(682a-682e)(총칭하여 682)로 분할한다. 각각의 구획(682a-682e)은, 증발된 물질을 노즐들(248a-248e)의 대응하는 선형 어레이에 공급하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 구획(682a)은 증발된 물질을 노즐들(248a)의 선형 어레이에 공급한다. 내부 영역(626)을 개별 구획들로 분할하는 것은 노즐들(248)의 각각의 선형 어레이에 대한 균일한 압력을 보장한다.

일 예에서, 증발기 몸체(230)는 24 센티미터의 폭 치수 "W2" 및 30 센티미터의 길이 치수 "L2"를 가지며, 이는 720 제곱센티미터의 표면적과 같다. 확대된 평평한 도가니(610)는 30 센티미터의 폭 치수 "W3" 및 36 센티미터의 길이 치수 "L3"을 가지며, 이는 1,080 제곱센티미터의 표면적과 같다. 확대된 평평한 도가니(610)의 표면적 대 증발기 몸체(230)의 표면적의 비율은 6:4 또는 1.5이다. 따라서, 50% 더 많은 표면적이 노즐들에 노출된다.

도 7은 본 개시내용의 하나 이상의 구현에 따른 다른 증발 조립체(700)의 개략적인 단면도를 예시한다. 증발 조립체(700)는 도 1에 도시된 증발 조립체(140) 대신에 사용될 수 있다. 증발 조립체(700)는 확대된 평평한 도가니(610)와 결합된 가열기 몸체(710)를 포함한다. 가열기 몸체(710)는 확대된 평평한 도가니(610)에서 증발될 물질을 기화시키기 위한 가열기 또는 가열기 요소(720)를 포함한다. 가열기 요소(720)는 원하는 온도들을 달성하기 위한 임의의 적합한 가열기일 수 있다. 일 예에서, 가열기 요소(720)는 저항성 가열기이다. 다른 구현들과 조합될 수 있는 일 구현에서, 가열기 몸체(710)는 평평한 도가니의 바닥 표면(618)과 결합된다. 확대된 평평한 도가니(610)를 가열기 몸체(710)에 부착하기 위해 임의의 적합한 부착 기법들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 확대된 평평한 도가니(610)는 가열기 몸체(710)에 용접될 수 있다. 확대된 평평한 도가니(610)는 가열기 몸체(710)에 볼트결합될 수 있다. 확대된 평평한 도가니(610)는 가열기 몸체(710)에 제거가능하게 부착될 수 있다.

도 8은 본 개시내용의 하나 이상의 구현에 따른 다른 증발 조립체(800)의 개략적인 단면도를 예시한다. 증발 조립체(800)는 도 1에 도시된 열 증발 조립체(140) 대신에 사용될 수 있다. 증발 조립체(800)는 증발기 몸체(812)에 위치된 복수의 모듈형 증발기들(810a-810e)(총칭하여 810)을 포함한다. 증발기 몸체(812)는 증발기 몸체(230)일 수 있다. 증발 조립체(800)는 가열기(820)를 더 포함한다. 가열기(820)는 모듈형 증발기들(810)에 열을 공급하기 위해 증발기 몸체(812)에 위치된다. 증발될 물질을 기화시키기 위해 모듈형 증발기들(810)에 충분한 열을 공급하는 임의의 적합한 가열기가 사용될 수 있다. 증발 조립체(800)는 배플 플레이트(830)를 더 포함한다. 배플 플레이트(830)는 배플 플레이트(260)일 수 있다. 배플 플레이트(830)는 복수의 관통 홀들(862a-862e)(총칭하여 862)을 포함한다. 각각의 관통 홀(862a-862e)은 노즐들(848a-848e)의 대응하는 선형 어레이와 연관된다. 예를 들어, 밸브(862a)는, 노즐들(848a)의 선형 어레이로의 증발된 물질의 유동을 제어한다. 다른 구현들과 조합될 수 있는 일 구현에서, 배플 플레이트(830)는 노즐들(848a-848e)의 각각의 선형 어레이 아래에 형성된 복수의 관통 홀들(862a-862e)을 포함한다. 각각의 모듈형 증발기(810a-810e)는 노즐들(848a-848e)의 대응하는 선형 어레이와 연관된다. 예를 들어, 모듈형 증발기(810a)는 증발된 물질을 노즐들(848)의 선형 어레이에 공급한다.

예들:

이하의 비제한적인 예들은 본원에 설명된 구현들을 더 예시하기 위해 제공된다. 그러나, 예들은 모든 것을 포함하도록 의도된 것이 아니며, 본원에 설명된 구현들의 범위를 제한하도록 의도된 것이 아니다.

비교 예 1:

비교 예는 현재의 원형 도가니 설계에 대한 면적 비율(AR)을 계산한다.

AR = ((πr²)/(n*πr²))

도가니 면적 = 3.142 x (21.5)^2 = 1452.38 ㎟

노즐 면적(120개 노즐들) = 120 x 3.142 x (1.2)^2 = 456.21 ㎟

AR(원형 도가니) = 1452.38/456.21 = 3.18

비교 예 2:

AR = ((πr²)/(n*πr²))

도가니 면적 = 3.142 x (21.5)^2 = 1452.38 ㎟

노즐 면적(50개 노즐들) = 50 x 3.142 x (2.5)^2 = 981.87 ㎟

AR(원형 도가니) = 1452.38/981.87 = 1.48

예 1:

AR = ((w*l)/(n*πr²))

도가니 면적(w*l) = 420 mm X 240 mm = 100,800 ㎟

노즐 면적(50개 노즐들) = 50 x 3.142 x (2.5)^2 = 981.87 ㎟

AR(평평한 도가니) = 100800/981.87 = 102.66

예 2:

AR = ((w*l)/(n*πr²))

도가니 면적(w*l) = 420 mm X 240 mm = 100,800 ㎟

노즐 면적(120개 노즐들) = 120 x 3.142 x (1.2)^2 = 456.21 ㎟

AR(평평한 도가니) = 100800/456.21 = 220.95

구현들은 이하의 잠재적 장점들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 평평한 도가니를 갖는 열 증발기 설계는 알칼리 금속 및 금속 합금들을 기화시키기 위해 표면적을 증가시키고, 이는 더 낮은 증발 온도와 함께 상당히 더 높은 증기압을 허용한다. 이러한 더 높은 증기압은 더 높은 증착 속도들을 허용한다. 본원에 설명된 열 증발기 설계는, 비교적 낮은 온도들에서 매우 높은 균일한 증발률들로 알칼리 금속들 및 금속 합금들을 사용할 수 있다. 본원에 설명된 열 증발기 설계는, 롤-투-롤 프로세스들이, 실질적으로 더 낮은 장력 및 더 높은 웹 속도의 얇은 금속 기판들에서 실행되는 것을 허용한다. 이러한 더 낮은 장력은 얇은 금속 기판들의 주름을 감소시키는 것을 돕는데, 이는, 얇은 금속 기판의 인장 강도를 유지하는 것을 돕기 때문이다. 증발의 더 낮은 열 예산으로 인해, 기판 냉각 요건들이 최소화된다. 증발의 더 낮은 열 예산은 또한, 증발기들의 급속한 온도 상승 및 하강을 가능하게 하고, 이는 제조 툴 수율을 증가시킨다.

본 명세서에 설명된 구현들 및 기능 작동들 전부는, 본 명세서에 개시된 구조적 수단들 및 그의 구조적 등가물들을 포함하는, 디지털 전자 회로로, 또는 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어 또는 하드웨어로, 또는 그들의 조합들로 구현될 수 있다. 본원에 설명된 구현들은, 하나 이상의 비일시적 컴퓨터 프로그램 제품으로, 즉, 하나 이상의 컴퓨터 프로그램(데이터 처리 장치, 예를 들어, 프로그램가능 프로세서, 컴퓨터, 또는 다수의 프로세서들 또는 컴퓨터들에 의한 실행을 위해, 또는 그의 작동을 제어하기 위해, 기계 판독가능 저장 디바이스에 유형적으로 구체화됨)으로 구현될 수 있다.

본 명세서에서 설명된 프로세스들 및 논리 흐름들은, 입력 데이터를 조작하고 출력을 생성함으로써 기능들을 수행하기 위해 하나 이상의 컴퓨터 프로그램을 실행하는 하나 이상의 프로그램가능 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 프로세스들 및 논리 흐름들은 또한, 특수 목적 논리 회로, 예를 들어, FPGA(필드 프로그램가능 게이트 어레이) 또는 ASIC(주문형 집적 회로)에 의해 수행될 수 있고, 장치는 또한, 그러한 특수 목적 논리 회로로서 구현될 수 있다.

"데이터 처리 장치"라는 용어는, 예로서, 프로그램가능 프로세서, 컴퓨터, 또는 다중 프로세서들 또는 컴퓨터들을 포함하는, 데이터를 처리하기 위한 모든 장치, 디바이스들 및 머신들을 포함한다. 장치는, 하드웨어 이외에도, 해당 컴퓨터 프로그램을 위한 실행 환경을 생성하는 코드, 예를 들어, 프로세서 펌웨어, 프로토콜 스택, 데이터베이스 관리 시스템, 운영 체제, 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 구성하는 코드를 포함할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 실행에 적합한 프로세서들은, 예로서, 범용 및 특수 목적 마이크로프로세서들 양쪽 모두, 및 임의의 종류의 디지털 컴퓨터의 임의의 하나 이상의 프로세서를 포함한다.

컴퓨터 프로그램 명령어들 및 데이터를 저장하기에 적합한 컴퓨터 판독가능 매체는, 예로서, 반도체 메모리 디바이스들, 예를 들어, EPROM, EEPROM, 및 플래시 메모리 디바이스들; 자기 디스크들, 예를 들면, 내부 하드 디스크들 또는 이동식 디스크들; 광 자기 디스크들; 및 CD ROM 및 DVD-ROM 디스크들을 포함하는, 모든 형태들의 비휘발성 메모리, 매체 및 메모리 디바이스들을 포함한다. 프로세서 및 메모리는 특수 목적 논리 회로에 의해 보완되거나 그에 포함될 수 있다.

실시예들 목록

본 개시내용은, 특히, 다음의 실시예들을 제공하고, 그 실시예들 각각은 임의의 대안적인 실시예들을 선택적으로 포함하는 것으로 간주될 수 있다:

제1항. 증발 조립체로서,

증발될 물질을 유지하기 위한 평평한 도가니 - 평평한 도가니는 증발될 물질을 유지하기 위한 내부 영역을 한정하는 직사각형 몸체를 포함하고, 직사각형 몸체는 개구부를 갖고 증발된 물질은 개구부를 통해 탈출할 수 있고, 직사각형 몸체는 증발 표면적을 한정하는 길이 치수 및 폭 치수를 가짐 -; 및

직사각형 몸체와 유체 결합된 증발기 몸체 - 증발기 몸체는 노즐들의 복수의 선형 어레이들을 갖는 최상부 표면을 포함하고, 각각의 노즐은 직경에 의해 한정된 개구부를 갖고, 개구부들의 총 면적은 노즐 개구부 표면적을 한정하고, 증발 표면적은 노즐 개구부 표면적보다 큼 - 를 포함한다.

제2항. 제1항의 증발 조립체에 있어서, 노즐 개구부 표면적에 대한 증발 표면적의 면적 비율은 약 100 내지 약 330이다.

제3항. 제1항 또는 제2항의 증발 조립체에 있어서, 증발기 몸체의 최상부 표면은 평면 표면이다.

제4항. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 증발 조립체에 있어서, 증발기 몸체의 최상부 표면은 종방향 홈들을 한정하는 지그재그 패턴을 갖는다.

제5항. 제4항의 증발 조립체에 있어서, 증발기 몸체의 대향 측벽들은 종방향 홈들을 한정하는 지그재그 패턴을 갖는다.

제6항. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 증발 조립체에 있어서, 증발기 몸체는: 복수의 배플 플레이트들을 갖는 배플 영역을 포함하고, 각각의 배플 플레이트는 증발기 몸체의 제1 측벽으로부터 증발기 몸체의 제2 측벽으로 연장되고, 제1 측벽은 제2 측벽에 대향한다.

제7항. 제6항의 증발 조립체에 있어서, 증발기 몸체는: 배플 영역 아래에 위치된 가열기 영역을 더 포함하고, 가열기 영역은 복수의 튜브형 가열기들을 포함하고, 증발기 몸체는, 직사각형 몸체의 개구부와 대응하는 개구부를 한정하는 바닥 표면을 갖는다.

제8항. 제7항의 증발 조립체에 있어서, 직사각형 몸체를 개별 구획들로 분할하는 복수의 배플들을 더 포함한다.

제9항. 제8항의 증발 조립체에 있어서, 각각의 배플은 직사각형 몸체의 바닥 표면으로부터 개구부를 통해, 인접한 튜브형 가열기들 사이의 가열기 영역 내로 연장된다.

제10항. 제8항 또는 제9항의 증발 조립체에 있어서, 개별 구획들 중 각각의 구획은 노즐들의 복수의 선형 어레이들 중 노즐들의 선형 어레이에 대응한다.

제11항. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 증발 조립체에 있어서, 증발기 몸체와 열 접촉하는 열원을 더 포함한다.

제12항. 증발 조립체로서,

증발될 물질을 유지하기 위한 평평한 도가니 - 평평한 도가니는:

길이 및 폭 치수를 갖는 직사각형 몸체를 포함하고, 직사각형 몸체는:

증발된 물질이 탈출할 수 있는 개구부를 갖는 최상부 표면 - 직사각형 몸체는 증발 표면적을 한정하는 길이 치수 및 폭 치수를 가짐 -;

최상부 표면에 대향하는 바닥 표면;

바닥 표면으로부터 상향으로 연장되고 바닥 표면에 수직인 대향 측벽들의 제1 쌍;

바닥 표면으로부터 상향으로 연장되고 바닥 표면에 수직인 대향 측벽들의 제2 쌍 - 바닥 표면, 대향 측벽들의 제1 쌍, 및 대향 측벽들의 제2 쌍은 증발될 물질을 유지하기 위한 내부 영역을 한정함 - 을 포함함; 및

직사각형 몸체와 유체 결합되고 길이 및 폭 치수를 갖는 증발기 몸체를 포함하고, 증발기 몸체는:

복수의 가열 막대들이 위치되어 있는 가열기 영역; 및

가열기 영역 위에 위치된 배플 영역을 포함하고, 배플 영역은:

증발된 물질을 전달하기 위한 노즐들의 복수의 선형 어레이들을 포함하고, 각각의 노즐은 직경에 의해 한정된 개구부를 갖고, 개구부들의 총 면적은 노즐 개구부 표면적을 한정하고, 증발 표면적은 노즐 개구부 표면적보다 크다.

제13항. 제12항의 증발 조립체에 있어서, 노즐 개구부 표면적에 대한 증발 표면적의 면적 비율은 약 100 내지 약 330이다.

제14항. 제12항 또는 제13항의 증발 조립체에 있어서, 노즐 개구부 표면적에 대한 증발 표면적의 면적 비율은 약 50:1보다 크다.

제15항. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항의 증발 조립체에 있어서, 증발기 몸체의 최상부 표면은 평면 표면이다.

제16항. 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항의 증발 조립체에 있어서, 증발기 몸체의 최상부 표면은 종방향 홈들을 한정하는 지그재그 패턴을 갖는다.

제17항. 제16항의 증발 조립체에 있어서, 증발기 몸체의 대향 측벽들은 종방향 홈들을 한정하는 지그재그 패턴을 갖는다.

제18항. 제12항 내지 제17항 중 어느 한 항의 증발 조립체에 있어서, 직사각형 몸체의 길이 치수를 따라 연장되고 직사각형 몸체를 개별 구획들로 분할하는 복수의 배플들을 더 포함한다.

제19항. 제18항의 증발 조립체에 있어서, 각각의 배플은 직사각형 몸체의 바닥 표면으로부터 개구부를 통해, 인접한 튜브형 가열기들 사이의 가열기 영역 내로 연장된다.

제20항. 제18항 또는 제19항의 증발 조립체에 있어서, 개별 구획들 중 각각의 구획은 노즐들의 복수의 선형 어레이들 중 노즐들의 선형 어레이에 대응한다.

제21항. 제12항 내지 제20항 중 어느 한 항의 증발 조립체에 있어서, 증발기 몸체와 열 접촉하는 열원을 더 포함한다.

제22항. 제12항 내지 제21항 중 어느 한 항의 증발 조립체에 있어서, 각각의 배플 플레이트는 복수의 관통 홀들을 갖는다.

제23항. 제12항 내지 제22항 중 어느 한 항의 증발 조립체에 있어서, 직사각형 몸체와 열 접촉하는 열원을 더 포함한다.

제24항. 열 증발기로서,

길이 및 폭 치수를 갖는 증발기 몸체를 포함하고, 증발기 몸체는:

복수의 가열 막대들이 위치되어 있는 가열기 영역;

가열기 영역 위에 위치된 배플 영역 - 배플 영역은 증발된 물질을 전달하기 위한 노즐들의 복수의 선형 어레이들을 포함하고, 각각의 노즐은 직경에 의해 한정된 개구부를 가짐 -; 및

가열기 영역 아래에 위치된 도가니 영역을 포함하고, 도가니 영역은 증발될 물질을 유지하도록 설계되고, 길이 치수 및 폭 치수는 증발 표면적을 한정하고, 개구부들의 총 면적은 노즐 개구부 표면적을 한정하고, 증발 표면적은 노즐 개구부 표면적보다 크다.

제25항. 제24항의 열 증발기에 있어서, 노즐 개구부 표면적에 대한 증발 표면적의 면적 비율은 약 100 내지 약 330이다.

제26항. 제24항 또는 제25항의 열 증발기에 있어서, 노즐 개구부 표면적에 대한 증발 표면적의 면적 비율은 약 50:1보다 크다.

제27항. 제24항 내지 제26항 중 어느 한 항의 열 증발기에 있어서, 증발기 몸체의 최상부 표면은 평면 표면이다.

제28항. 제24항 내지 제27항 중 어느 한 항의 열 증발기에 있어서, 증발기 몸체의 최상부 표면은 종방향 홈들을 한정하는 지그재그 패턴을 갖는다.

제29항. 제28항의 열 증발기에 있어서, 증발기 몸체의 대향 측벽들은 종방향 홈들을 한정하는 지그재그 패턴을 갖는다.

제30항. 제24항 내지 제29항 중 어느 한 항의 열 증발기에 있어서, 증발기 몸체의 길이 치수를 따라 연장되고 증발기 몸체를 개별 구획들로 분할하는 복수의 배플들을 더 포함한다.

제31항. 제30항의 열 증발기에 있어서, 각각의 배플은 증발기 몸체의 바닥 표면으로부터 개구부를 통해, 인접한 튜브형 가열기들 사이의 가열기 영역 내로 연장된다.

제32항. 제30항 또는 제31항의 열 증발기에 있어서, 개별 구획들 중 각각의 구획은 노즐들의 복수의 선형 어레이들 중 노즐들의 선형 어레이에 대응한다.

제33항. 제24항 내지 제32항 중 어느 한 항의 열 증발기에 있어서, 증발기 몸체와 열 접촉하는 열원을 더 포함한다.

제34항. 제24항 내지 제33항 중 어느 한 항의 열 증발기에 있어서, 각각의 배플 플레이트는 복수의 관통 홀들을 갖는다.

본 개시내용 또는 그의 예시적인 양상들 또는 구현(들)의 요소들을 도입할 때, 단수 형태 및 "상기"는 요소들 중 하나 이상이 존재한다는 것을 의미하도록 의도된다.

"포함" 및 "갖는"이라는 용어들은 포괄적인 것으로 의도되고, 나열된 요소들 이외의 추가적인 요소들이 존재할 수 있다는 것을 의미한다.

전술한 내용은 본 개시내용의 구현들에 관한 것이지만, 본 개시내용의 다른 및 추가적인 구현들은 그의 기본 범위로부터 벗어나지 않고 안출될 수 있으며, 그의 범위는 이하의 청구항들에 의해 결정된다.

Claims (20)

1. 증발 조립체로서,
   증발될 물질을 유지하기 위한 평평한 도가니 - 상기 평평한 도가니는 증발될 물질을 유지하기 위한 내부 영역을 한정하는 직사각형 몸체를 포함하고, 상기 직사각형 몸체는 개구부를 갖고 증발된 물질은 상기 개구부를 통해 탈출할 수 있고, 상기 직사각형 몸체는 증발 표면적을 한정하는 길이 치수 및 폭 치수를 가짐 -; 및
   상기 직사각형 몸체와 유체 결합된 증발기 몸체 - 상기 증발기 몸체는 노즐들의 복수의 선형 어레이들을 갖는 최상부 표면을 포함하고, 각각의 노즐은 직경에 의해 한정된 개구부를 갖고, 상기 개구부들의 총 면적은 노즐 개구부 표면적을 한정하고, 상기 증발 표면적은 상기 노즐 개구부 표면적보다 큼 -
   를 포함하는, 증발 조립체.
2. 제1항에 있어서,
   상기 노즐 개구부 표면적에 대한 상기 증발 표면적의 면적 비율은 약 100 내지 약 330인, 증발 조립체.
3. 제1항에 있어서,
   상기 증발기 몸체의 최상부 표면은 평면 표면인, 증발 조립체.
4. 제1항에 있어서,
   상기 증발기 몸체의 상기 최상부 표면은, 종방향 홈들을 한정하는 지그재그 패턴을 갖는, 증발 조립체.
5. 제4항에 있어서,
   상기 증발기 몸체의 대향 측벽들은 종방향 홈들을 한정하는 지그재그 패턴을 갖는, 증발 조립체.
6. 제1항에 있어서,
   상기 증발기 몸체는 복수의 배플 플레이트들을 갖는 배플 영역을 포함하고, 각각의 배플 플레이트는 상기 증발기 몸체의 제1 측벽으로부터 상기 증발기 몸체의 제2 측벽으로 연장되고, 상기 제1 측벽은 상기 제2 측벽에 대향하는, 증발 조립체.
7. 제6항에 있어서,
   상기 증발기 몸체는 상기 배플 영역 아래에 위치된 가열기 영역을 더 포함하고, 상기 가열기 영역은 복수의 튜브형 가열기들을 포함하고, 상기 증발기 몸체는 상기 직사각형 몸체의 개구부와 대응하는 개구부를 한정하는 바닥 표면을 갖는, 증발 조립체.
8. 제7항에 있어서,
   상기 직사각형 몸체를 개별 구획들로 분할하는 복수의 배플들을 더 포함하는, 증발 조립체.
9. 제8항에 있어서,
   각각의 배플은 상기 직사각형 몸체의 바닥 표면으로부터 상기 개구부를 통해, 인접한 튜브형 가열기들 사이의 상기 가열기 영역 내로 연장되는, 증발 조립체.
10. 제8항에 있어서,
    상기 개별 구획들 중 각각의 구획은 상기 노즐들의 복수의 선형 어레이들 중 노즐들의 선형 어레이에 대응하는, 증발 조립체.
11. 제1항에 있어서,
    상기 증발기 몸체와 열 접촉하는 열원을 더 포함하는, 증발 조립체.
12. 증발 조립체로서,
    증발될 물질을 유지하기 위한 평평한 도가니 - 상기 평평한 도가니는:
    길이 및 폭 치수를 갖는 직사각형 몸체를 포함하고, 상기 직사각형 몸체는:
    증발된 물질이 탈출할 수 있는 개구부를 갖는 최상부 표면 - 상기 직사각형 몸체는 증발 표면적을 한정하는 길이 치수 및 폭 치수를 가짐 -;
    상기 최상부 표면에 대향하는 바닥 표면;
    상기 바닥 표면으로부터 상향으로 연장되고 상기 바닥 표면에 수직인 대향 측벽들의 제1 쌍;
    상기 바닥 표면으로부터 상향으로 연장되고 상기 바닥 표면에 수직인 대향 측벽들의 제2 쌍 - 상기 바닥 표면, 상기 대향 측벽들의 제1 쌍, 및 상기 대향 측벽들의 제2 쌍은 증발될 물질을 유지하기 위한 내부 영역을 한정함 - 을 포함함 -; 및
    상기 직사각형 몸체와 유체 결합되고 길이 및 폭 치수를 갖는 증발기 몸체
    를 포함하고, 상기 증발기 몸체는:
    복수의 가열 막대들이 위치되어 있는 가열기 영역; 및
    가열기 영역 위에 위치된 배플 영역을 포함하고, 배플 영역은:
    상기 증발된 물질을 전달하기 위한 노즐들의 복수의 선형 어레이들을 포함하고, 각각의 노즐은 직경에 의해 한정된 개구부를 갖고, 상기 개구부들의 총 면적은 노즐 개구부 표면적을 한정하고, 상기 증발 표면적은 상기 노즐 개구부 표면적보다 큰, 증발 조립체.
13. 제12항에 있어서,
    상기 노즐 개구부 표면적에 대한 상기 증발 표면적의 면적 비율은 약 100 내지 약 330인, 증발 조립체.
14. 제12항에 있어서,
    상기 증발기 몸체의 최상부 표면은 평면 표면이거나;
    상기 증발기 몸체의 최상부 표면은 종방향 홈들을 한정하는 지그재그 패턴을 갖거나;
    이들의 조합인, 증발 조립체.
15. 제12항에 있어서,
    상기 직사각형 몸체의 길이 치수를 따라 연장되고 상기 직사각형 몸체를 개별 구획들로 분할하는 복수의 배플들을 더 포함하는, 증발 조립체.
16. 열 증발기로서,
    길이 및 폭 치수를 갖는 증발기 몸체
    를 포함하고, 상기 증발기 몸체는:
    복수의 가열 막대들이 위치되어 있는 가열기 영역;
    가열기 영역 위에 위치된 배플 영역 - 상기 배플 영역은:
    증발된 물질을 전달하기 위한 노즐들의 복수의 선형 어레이들 - 각각의 노즐은 직경에 의해 한정된 개구부를 가짐 - 을 포함함 -; 및
    상기 가열기 영역 아래에 위치된 도가니 영역 - 상기 도가니 영역은 증발될 물질을 유지하도록 설계되고, 상기 길이 치수 및 상기 폭 치수는 증발 표면적을 한정하고, 상기 개구부들의 총 면적은 노즐 개구부 표면적을 한정하고, 상기 증발 표면적은 상기 노즐 개구부 표면적보다 큼 - 을 포함하는, 열 증발기.
17. 제16항에 있어서,
    상기 노즐 개구부 표면적에 대한 상기 증발 표면적의 면적 비율은 약 100 내지 약 330인, 열 증발기.
18. 제16항에 있어서,
    상기 증발기 몸체의 최상부 표면은 평면 표면인, 열 증발기.
19. 제16항에 있어서,
    상기 증발기 몸체의 최상부 표면은, 종방향 홈들을 한정하는 지그재그 패턴을 갖는, 열 증발기.
20. 제19항에 있어서,
    상기 증발기 몸체의 대향 측벽들은 종방향 홈들을 한정하는 지그재그 패턴을 갖는, 열 증발기.

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