KR20240057586A - 증발원 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시 예에 의하면, 증발원은, 기판의 일측에 배치되며, 내부에 증착입자가 모이는 분출공간을 가지고, 상기 증착입자가 상기 기판을 향해 분사되도록 상기 기판에 대향되는 대향면에 상기 기판의 폭 방향으로 분사구가 관통 형성되며, 상기 분사구에는 관 형상의 분사노즐팁이 결합되는 커버부; 상기 커버부에 설치되어 상기 대향면과 함께 상기 분출공간을 형성하며, 상기 분출공간과 연통되어 유기물질이 충진되는 내부공간을 가지고, 상기 유기물질이 증발되어 형성된 상기 증착입자가 상기 분출공간으로 분출되도록 상기 대향면에 대응되는 대응면에 상기 기판의 폭 방향으로 분출구가 관통 형성된 도가니부; 그리고 상기 도가니부에 설치되어 상기 도가니부의 유기물질에 열을 공급 가능한 히터부;를 포함한다.

Description

증발원{Evaporating source}

본 발명은 증발원에 관한 것으로, 보다 상세하게는 증발원을 이용한 증착 과정에서 유기물질이 기판의 올바르지 않은 위치에 증착되어 발생하는 혼색(color mixing) 현상을 방지할 수 있고, 증발원 주변 기구물(방착판, 캡 등)에 물질 쌓임을 최소화할 수 있으며, 증착입자의 그림자효과를 최소화하여 증착 균일도를 높일 수 있고, 유기물질을 재활용함으로써 유기물질의 이용 효율을 높일 수 있는 증발원에 관한 것이다.

일반적으로, 진공 가열 증착 기술은 반도체 및 디스플레이에서 박막을 제작하는데 사용되는 기술로 진공의 챔버 내에 재료 물질이 담긴 도가니와 상기 도가니를 가열할 수 있는 가열체를 설치하고 그 상부에는 기판을 설치한 후, 도가니를 가열함으로써 재료 물질이 진공 내에서 증발하여 기판에 코팅이 되도록 하는 기술이다.

이러한 진공 가열 증착 방식은 실험실의 소규모 순수 박막 제작에 주로 사용되어 왔지만 최근에 각광을 받고 있는 평판 디스플레이 소자인 OLED의 유기 박막 및 금속 박막 제작에 많이 사용되면서 그 산업적인 활용도가 급속도로 확대되었다.

점 증발원은 가까운 기판 부분은 두껍게 박막이 형성되고 먼 기판 부분은 얇게 형성되어 박막이 균일하게 만들어지지 못하기 때문에, 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.

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.

도 1은 종래 기술에 따른 선형 증발원의 증착과정을 설명하기 위한 도면이다. 증발원(1)은, 유기물질(4)이 수용되고 상단이 개방된 내부공간을 가지며 기체 상태의 유기물질이 분출되는 노즐(5)이 형성된 도가니(3), 도가니(3)를 가열하는 히터(미도시) 등으로 구성된다.

히터에 의해 도가니(3)를 가열하면 도가니(3) 내부에 수용되어 있는 유기물질이 증발되면서 증착입자가 노즐(5)을 통해 기판(2)을 향하여 분출된다. 증발원(3)에서 분출되는 증착입자는 일정 패턴이 형성된 마스크(M)를 통과하여 기판(2) 상에 증착되는데, 이때, 마스크(M)와 기판(2)과의 간격으로 인해 증착 입자(4)가 기판에 일정 각도를 가지고 증착되면 증착입자(4)가 기판(2)의 미리 정해진 위치와 다른 위치에 증착됨으로써 혼색(color mixing) 현상이 발생되는 문제점이 있다.

그리고, 증착입자(4)가 주변의 기구물(방착판, 캠등)에 쌓여 노즐(5)을 막을 수 있다는 문제점이 있다.

또한, 증착입자(4)가 기판(2)과 다른 방향으로 분출되어 유기물질(4)이 낭비되는 문제점이 있다.

또한, 기판 양단의 박막의 균일도를 맞추기 위해서 기판 외측에도 분사구를 배치하여야 한다는 문제가 있다.

대한민국공개특허공보 제10-2017-0049008호(2017.05.10.) 대한민국공개특허공보 제10-2018-0097884호(2018.09.03.)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 증발원을 이용한 증착 과정에서 유기물질이 기판의 올바르지 않은 위치에 증착되어 발생하는 혼색(color mixing) 현상을 방지할 수 있는 증발원을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 증발원을 이용한 증착 과정에서 유기물질이 주변의 기구물(방착판, 캡 등)에 쌓이는 것을 방지할 수 있는 증발원을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 증발원을 이용한 증착 과정에서 유기물질의 낭비를 방지할 수 있는 증발원을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제들은 다음의 상세한 설명과 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.

본 발명의 일 실시 예에 의하면, 증발원은, 기판의 일측에 배치되며, 내부에 증착입자가 모이는 분출공간을 가지고, 상기 증착입자가 상기 기판을 향해 분사되도록 상기 기판에 대향되는 대향면에 상기 기판의 폭 방향으로 분사구가 관통 형성되며, 상기 분사구에는 관 형상의 분사노즐팁이 결합되는 커버부; 상기 커버부에 설치되어 상기 대향면과 함께 상기 분출공간을 형성하며, 상기 분출공간과 연통되어 유기물질이 충진되는 내부공간을 가지고, 상기 유기물질이 증발되어 형성된 상기 증착입자가 상기 분출공간으로 분출되도록 상기 대향면에 대응되는 대응면에 상기 기판의 폭 방향으로 분출구가 관통 형성된 도가니부; 그리고 상기 도가니부에 설치되어 상기 도가니부의 유기물질에 열을 공급 가능한 히터부;를 포함한다.

여기서, 상기 커버부의 내측면과 상기 도가니부의 외측면 사이에 상기 증착입자가 배기 가능한 통로가 형성될 수 있다.

그리고, 상기 커버부 및 상기 도가니부는, 상기 기판의 하부에 이격 배치될 수 있다.

또한, 상기 도가니부 및 상기 커버부는, 상기 기판의 좌측 또는 우측에 이격 배치될 수도 있다.

아울러, 상기 분사노즐팁의 수평 단면은, 사각형, 타원형 및 원형 중 어느 하나의 형상인 것이 바람직하다.

또한, 상기 분사노즐팁의 수직 단면의 단면적은 상부로 갈수록 증가하는 형상일 수 있다.

그리고, 상기 분사노즐팁의 수직 단면의 단면적은 상부로 갈수록 증가하다가 감소하는 형상일 수 있다.

한편, 상기 분사노즐팁은, 상기 대향면에 대한 기울기가 양단으로 갈수록 작아지는 형상일 수 있다.

이때, 상기 분사노즐팁의 상기 대향면에 대한 상기 기울기는 중앙을 기준으로 서로 대칭인 것이 바람직하다.

그리고, 상기 증발원은, 상기 통로와 연통되어 상기 통로를 통해 배기되는 증착입자가 포집될 수 있는 포집공간을 가지는 포집부;를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 증발원은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 증발원을 이용한 증착 과정에서 유기물질이 기판의 올바르지 않은 위치에 증착되어 발생하는 혼색(color mixing) 현상을 방지할 수 있는 이점이 있다.

둘째, 증발원을 이용한 증착 과정에서 증발원 주변 기구물(방착판, 캡 등)에 물질 쌓임을 최소화하여 클로깅 현상을 방지할 수 있는 이점이 있다.

셋째, 증발원을 이용한 증착 과정에서 기판과 다른 방향으로 분출되는 유기물질을 재활용함으로써 유기물질의 이용 효율을 높일 수 있는 이점이 있다.

넷째, 증발원의 양측에 위치하는 분사구에서 분출되는 증착입자의 그림자 효과를 최소화하여 증착 균일도를 높일 수 있는 이점이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 선형 증발원의 증착과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 선형 증발원을 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 선형 증발원의 증착과정을 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 2의 선형 증발원의 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 선형 증발원을 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 선형 증발원을 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 선형 증발원을 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제1실시예, 제2실시예, 제3실시예 및 제4실시예의 커버부의 분사구의 수직 단면도다.
도 9는 본 발명의 제1실시예, 제2실시예, 제3실시예 및 제4실시예의 커버부의 분사구의 수평 단면도다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

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.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

설명에 앞서, 유기 발광 소자(OLED: Organic Light Emitting Device)의 유기막은 유기 물질을 진공 중에서 증발시켜 생성되는 증착입자로 유기막을 형성하는 방법을 이용하여 형성된다. 따라서 이러한 유기 물질로 이루어지는 박막을 형성하는 경우에는 박막 형상의 개구부를 가지는 쉐도우 마스크 패턴(M)을 기판(2)의 앞에 정렬한 다음, 증발되는 유기물 분자를 기판 측으로 분사함으로써 박막을 형성하게 된다. 이에, 기판(2) 상에는 쉐도우 마스크 패턴에 의한 소정 패턴박막이 형성되는 것이다.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 선형 증발원을 나타낸 사시도이며, 도 3은 도 2의 선형 증발원의 증착과정을 나타내는 단면도이고, 도 4는 도 2의 선형 증발원의 측단면도이다. 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 제1실시예에 의한 증발원(10)을 설명한다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 증발원(10)은 기판(2)의 하부에 배치되어 기판(2)의 폭 방향을 따라 증착입자(6)를 분사함으로써 기판(2)에 유기막을 형성하는 증착과정을 수행하기 위한 것이다.

증발원(10)은 기판(2)의 하부에 설치되어 기판(2)의 길이 방향을 따라 이동할 수 있다. 증발원(10)은 기판(2)의 폭에 상응하여 일정 거리 이격되어 배치된 상태로 진공챔버(미도시) 내부에 배치될 수 있으며, 도가니부(11) 및 커버부(13)를 포함한다.

도가니부(11)는 직육면체형으로 유기물질(4)이 충진되는 내부공간(B)을 가진다. 도가니부(11)에 충전된 유기물질(4)은 가열에 의해 증발된 유기물질(4)인 증발입자(6) 형태로 커버부(13)의 분출공간(A)으로 분출된다. 도가니부(11)는 상면이 상하방향으로 관통 형성된 복수의 분출구(11a)가 도가니부(11)의 길이방향을 따라 형성된다. 각 분출구(11a)에는 관 형상의 분출노즐팁(14)이 결합된다. 분출노즐팁(14)의 내부홀은, 원통형으로 상부로 갈수록 단면적이 증가 또는 감소하는 형상일 수 있다.

커버부(13)는 기판(2)의 하부에 배치되며, 하부가 개방된 내부공간(미도시)을 가진다. 커버부(13)의 내부공간에 도가니부(11)가 설치되어 도가니부(11)와 함께 도가니부(11)의 상부에 분출공간(A)이 형성된다. 커버부(13)의 분출공간(A)은 분출구(11a) 및 분출노즐팁(14)을 통해 도가니부(11)의 내부공간(B)과 연통된다. 커버부(13)에는 분출공간(A)의 증착입자(6)가 기판(2)을 향해 분사되도록 상면에 상하방향으로 분사구(13a)가 관통 형성된다. 이때, 분사구(13a)의 지름이 분출구(11a)의 지름보다 큰 것이 바람직하다.

분사구(13a)에는 관 형상의 분사노즐팁(12)이 결합되어 증착입자(6)가 분사되는 방향이 경계라인(7) 내부로 이루어지도록 돕는다. 경계라인(7)이 수직선과 이루는 각도는 10°~ 35°인 것이 바람직하다. 분사노즐팁(12)의 내부홀은, 도 8의 (A), (B), (C)에서와 같이, 원통형으로 상부로 갈수록 단면적이 증가하는 형상일 수 있다. 분사노즐팁(12)의 내부홀은, 도 8(D)에서와 같이, 원통형으로 상부로 갈수록 단면적이 증가하다가 감소하는 형상일 수 있다.

커버부(11)는 분출공간(A)의 증착입자(6)들 사이의 충돌을 완화할 수 있도록 증착입자(6)가 외부로 배기 될 수 있는 통로(미도시)를 가진다. 구체적으로, 상기 통로(미도시)는 커버부(13)의 내측면과 도가니부(11)의 외측면 사이의 공간에 형성된다. 커버부(13)는 하부가 개방된 상태이므로 상기 통로는 증착입자(6)가 외부로 배기될 수 있도록 안내한다.

또한, 분출구(11a)에서 분출되는 증착입자(6)가 분사구(13a) 주위에 충돌하지 않도록 분사구(31a)의 지름은 분출구(11a)의 지름보다 큰 것이 바람직하다. 분출노즐팁(14) 및 분사노즐팁(12)의 내부 단면은, 도 8에서와 같이, 깔대기 형상을 가질 수 있으며, 이때, 분사노즐팁(12)의 양측단 사이의 내부각도가 분출노즐팁(14)의 양측단 사이의 내부각도보다 큰 것이 바람직하다.

증발원(10)에서 분출되는 증착입자(6)가 기판(2)의 폭 방향을 따라 배출되도록 기판(2)의 길이 방향에 대해 증발원(10)은 횡방향으로 배치된다. 기판(2)의 폭 방향으로 증발원(10)이 횡방향으로 배치된 상태에서 증발원(10)이나 기판(2)을 기판(2)의 길이 방향을 따라 상대적으로 이동하면 분출되는 증착입자(6)가 기판(2)의 전면에 걸쳐 증착된다.

도가니부(11)에는 상부가 개구되는 내부공간(B)이 형성되며, 도가니(11)의 내부공간(B)에는 유기물질(4)이 충전된다. 도가니부(11)의 외주에 있는 히터(미도시)에 의해 도가니부(11)가 가열되면, 유기물질(4)이 증발되면서 형성되는 증착입자(6)가 분출노즐팁(14)을 통해 분출공간(A)으로 분출된다. 이렇게 분출공간(A)으로 분출되는 증착입자(6)는 분사노즐팁(12)을 통해 커버부(31)의 상단으로 분출된다.

이때, 분출공간(A)의 증착입자(6)의 일부가 통로(미도시)를 통해 커버부(13)의 개방된 하부로 배출되면서 분출공간(A)의 내부압력은 낮아지게 된다. 즉, 통로를 통해 분출공간(A)의 내부압력을 조절함으로써 증착입자(6)가 분사되는 분사각도를 조절할 수 있게 된다. 이를 통해 증착입자(6)가 기판(2)의 올바르지 않은 위치에 증착되어 발생하는 혼색(color mixing) 현상을 방지할 수 있게 된다. 또한, 증착입자(6)들 간의 충돌으로 생길 수 있는 분출노즐팁(14) 막힘(cap clogging) 등을 미연에 방지할 수 있게 된다.

또한, 증발원(10)은 상기 통로로부터 배출되는 증착입자(6)를 포집할 수 있는 포집부(50)를 더 포함할 수 있다. 포집부(50)에 포집된 증착입자(6)를 가공하여 유기물질(4)로 재활용함으로써 유기물질(4)이 낭비되는 것을 방지할 수 있다.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 선형 증발원을 나타낸 사시도이다. 도 5를 참조하여 본 발명의 제2실시예에 의한 증발원(20)을 설명한다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 증발원(20)은 기판(2)의 좌측에 배치되어 기판(2)의 폭 방향을 따라 증착입자(6)를 분사함으로써 기판(2)에 유기막을 형성하는 증착과정을 수행하기 위한 것이다.

증발원(20)은 기판(2)의 우측에 설치되어 기판(2)의 길이 방향을 따라 이동할 수 있다. 증발원(20)은 기판(2)의 폭에 상응하여 일정 거리 이격되어 배치된 상태로 진공챔버(미도시) 내부에 배치될 수 있으며, 도가니부(21) 및 커버부(23)를 포함한다.

도가니부(21)는 직육면체형으로 유기물질(4)이 충진되는 내부공간(B)을 가진다. 도가니부(11)에 충전된 유기물질(4)은 가열에 의해 증발된 유기물질(4)인 증발입자(6) 형태로 수평이동하여 커버부(23)의 분출공간(A)으로 분출된다. 도가니부(21)는 좌측면이 횡방향으로 관통 형성된 복수의 분출구(21a)가 도가니부(21)의 길이방향을 따라 형성된다. 각 분출구(21a)에는 관 형상의 분출노즐팁(24)이 결합된다. 분출노즐팁(24)의 내부홀은, 원통형으로 상부로 갈수록 단면적이 증가 또는 감소하는 형상일 수 있다.

커버부(23)는 기판(2)의 우측에 배치되며, 우측이 개방된 내부공간(미도시)을 가진다. 커버부(23)의 내부공간에 도가니부(21)가 삽입 설치되어 도가니부(21)와 함께 도가니부(21)의 좌측에 분출공간(A)이 형성된다. 커버부(23)의 분출공간(A)은 분출구(21a) 및 분출노즐팁(24)을 통해 도가니부(21)의 내부공간(B)과 연통된다. 커버부(23)에는 분출공간(A)의 증착입자(6)가 기판(2)을 향해 분사되도록 좌측면에 횡방향으로 분사구(23a)가 관통 형성된다. 이때, 분사구(23a)의 지름이 분출구(21a)의 지름보다 큰 것이 바람직하다.

분사구(23a)에는 관 형상의 분사노즐팁(22)이 결합되어 증착입자(6)가 분사되는 방향이 경계라인(7) 내부로 이루어지도록 돕는다. 경계라인(7)이 수직선과 이루는 각도는 10°~ 35°인 것이 바람직하다. 분사노즐팁(22)의 내부홀은, 도 8의 (A), (B), (C)에서와 같이, 원통형으로 상부로 갈수록 단면적이 증가하는 형상일 수 있다. 분사노즐팁(22)의 내부홀은, 도 8(D)에서와 같이, 원통형으로 상부로 갈수록 단면적이 증가하다가 감소하는 형상일 수 있다.

커버부(23)는 분출공간(A)의 증착입자(6)들 사이의 충돌을 완화할 수 있도록 증착입자(6)가 외부로 배기 될 수 있는 통로(미도시)를 가진다. 구체적으로, 상기 통로(미도시)는 커버부(23)의 내측면과 도가니부(21)의 외측면 사이의 공간에 형성된다. 커버부(23)는 우측이 개방된 상태이므로 상기 통로는 증착입자(6)가 커버부(23)의 상기 우측을 통해 외부로 배기될 수 있도록 안내한다.

또한, 분출구(21a)에서 분출되는 증착입자(6)가 분사구(23a) 주위에 충돌하지 않도록 분사구(23a)의 지름은 분출구(21a)의 지름보다 큰 것이 바람직하다. 분출노즐팁(24) 및 분사노즐팁(22)의 내부 단면은, 도 8에서와 같이, 깔대기 형상을 가질 수 있으며, 이때, 분사노즐팁(22)의 양측단 사이의 내부각도가 분출노즐팁(24)의 양측단 사이의 내부각도보다 큰 것이 바람직하다.

증발원(20)에서 분출되는 증착입자(6)가 기판(2)의 폭 방향을 따라 배출되도록 기판(2)의 길이 방향에 대해 증발원(20)은 종방향으로 배치된다. 기판(2)의 폭 방향으로 증발원(20)이 종방향으로 배치된 상태에서 증발원(20)이나 기판(2)을 기판(2)의 길이 방향을 따라 상대적으로 이동하면 분출되는 증착입자(6)가 기판(2)의 전면에 걸쳐 증착된다.

도가니부(21)에는 좌측이 개구되는 내부공간(B)이 형성되며, 도가니(21)의 내부공간(B)의 하부에는 유기물질(4)이 충전된다. 도가니부(21)의 외주에 있는 히터(미도시)에 의해 도가니부(21)가 가열되면, 유기물질(4)이 증발되면서 형성되는 증착입자(6)가 분출노즐팁(24)을 통해 분출공간(A)으로 분출된다. 이렇게 분출공간(A)으로 분출되는 증착입자(6)는 분사노즐팁(22)을 통해 커버부(23)의 좌측으로 분사된다.

이때, 분출공간(A)의 증착입자(6)의 일부가 통로(미도시)를 통해 커버부(23)의 개방된 우측으로 배출되면서 분출공간(A)의 내부압력은 낮아지게 된다. 즉, 통로를 통해 분출공간(A)의 내부압력을 조절함으로써 증착입자(6)가 분사되는 분사각도를 조절할 수 있게 된다. 이를 통해 증착입자(6)가 기판(2)의 올바르지 않은 위치에 증착되어 발생하는 혼색(color mixing) 현상을 방지할 수 있게 된다. 또한, 증착입자(6)들 간의 충돌으로 생길 수 있는 분출노즐팁(24) 막힘(cap clogging) 등을 미연에 방지할 수 있게 된다.

또한, 증발원(20)은 상기 통로로부터 배출되는 증착입자(6)를 포집할 수 있는 포집부(50)를 더 포함할 수 있다. 포집부(50)에 포집된 증착입자(6)를 가공하여 유기물질(4)로 재활용함으로써 유기물질(4)이 낭비되는 것을 방지할 수 있다.

도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 선형 증발원을 나타낸 사시도이며, 도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 선형 증발원을 나타낸 사시도이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 분사노즐팁(12) 및 분출노즐팁(14)과 각각 서로 대응된다. 분출노즐팁(14)을 통해 분출된 분출입자(6)가 이에 대응되는 분사노즐팁(12)을 통해 잘 분사될 수 있도록 분출노즐팁(14) 및 이에 대응되는 분사노즐팁(12)의 기울기는 일치시키는 것이 바람직하다.

분사노즐팁(14) 및 분출노즐팁(12)은 서로 다른 기울기를 가질 수 있으며, 중앙을 기준으로 외측으로 갈수록 분사노즐팁(14) 및 분출노즐팁(12)의 기울기는 작아지는 것이 바람직하다. 분사노즐팁(14) 및 분출노즐팁(12)의 기울기는 중앙을 기준으로 서로 대칭인 것이 바람직하다.

본 발명의 제3실시예 및 제4실시예의 선형증발원의 분출노즐팁(12) 및 분사노즐팁(14)의 구성은 제2실시예의 수직형 선형증발원(20)에 적용될 수 있음은 물론이다.

기존에는 기판(2) 양단의 박막의 균일도를 맞추기 위해서 기판 외측에도 증발원의 분사구를 배치하였다. 그러나, 본 발명의 제3실시예 및 제4실시예의 선형 증발원에서와 같이 분사노즐팁(14) 및 분출노즐팁(12)의 분사 기울기를 조정함으로써 증착입자의 그림자 효과를 최소화하여 증착 균일도를 높일 수 있다.

도 8은 본 발명의 제1실시예, 제2실시예, 제3실시예 및 제4실시예의 커버부의 분사구의 수직 단면도다. 도 8(A), 8(B), 8(C)를 참조하면, 커버부의 분사구는 상부로 갈수록 단면적이 증가하는 형상일 수 있다. 또한, 도 8(D)에서와 같이 단면이 육각 형상으로 상부로 갈수록 단면적이 증가하다가 다시 감소하는 형상인 것이 바람직하다.

도 9는 본 발명의 제1실시예, 제2실시예, 제3실시예 및 제4실시예의 커버부의 분사구의 수평 단면도다. 도 9를 참조하면, 커버부의 수평 단면은 사각형(9A), 타원형(9B) 및 원형(9C)의 형상인 것이 바람직하다.

결과적으로, 본 발명에 따른 증발원은 증착 과정에서 유기물질이 기판의 올바르지 않은 위치에 증착되어 발생하는 혼색(color mixing) 현상을 방지할 수 있고, 증착입자들 간의 충돌으로 생길 수 있는 분출노즐팁 막힘(cap clogging) 등을 미연에 방지할 수 있으며, 증착입자를 재활용함으로써 유기물질이 낭비되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 증발원의 양측에 위치하는 분사구에서 분출되는 증착입자의 그림자 효과를 최소화하여 증착 균일도를 높일 수 있는 이점이 있다.

본 발명은 제1실시예 내지 제4실시예를 통해 수평형 선형증발원(10) 뿐만 아니라 수직형 선형 증발원(20)의 형태로 적용 가능함을 상세하게 설명하였으나, 이와 다른 형태의 실시 예들도 가능하다. 그러므로 이하에 기재된 청구항들의 기술적 사상과 범위는 바람직한 실시 예들에 한정되지 않는다.

2: 기판 M: 마스크
10, 20, 30, 40: 증발원 11, 21: 도가니부
11a, 21a: 분출구 12, 22: 분사노즐팁
13, 23: 커버부 13a, 23a: 분사구
14, 24: 분출노즐팁 50: 포집부

Claims (9)

1. 기판의 일측에 배치되며, 내부에 증착입자가 모이는 분출공간을 가지고, 상기 증착입자가 상기 기판을 향해 분사되도록 상기 기판에 대향되는 대향면에 상기 기판의 폭 방향으로 분사구가 관통 형성되며, 상기 분사구에는 관 형상의 분사노즐팁이 결합되는 커버부;
   상기 커버부에 설치되어 상기 대향면과 함께 상기 분출공간을 형성하며, 상기 분출공간과 연통되어 유기물질이 충진되는 내부공간을 가지고, 상기 유기물질이 증발되어 형성된 상기 증착입자가 상기 분출공간으로 분출되도록 상기 대향면에 대응되는 대응면에 상기 기판의 폭 방향으로 분출구가 관통 형성된 도가니부; 및
   상기 도가니부에 설치되어 상기 도가니부의 유기물질에 열을 공급 가능한 히터부;를 포함하되,
   상기 커버부의 내측면과 상기 도가니부의 외측면 사이에 상기 증착입자가 배기 가능한 통로가 형성된, 증발원.
2. 제1항에 있어서,
   상기 커버부 및 상기 도가니부는, 상기 기판의 하부에 이격 배치되는, 증발원.
3. 제1항에 있어서,
   상기 도가니부 및 상기 커버부는, 상기 기판의 좌측 또는 우측에 이격 배치되는, 증발원.
4. 제1항에 있어서,
   상기 분사노즐팁의 수평 단면은, 사각형, 타원형 및 원형 중 어느 하나의 형상인, 증발원.
5. 제1항에 있어서,
   상기 분사노즐팁의 수직 단면의 단면적은 상부로 갈수록 증가하는 형상인, 증발원.
6. 제1항에 있어서,
   상기 분사노즐팁의 수직 단면의 단면적은 상부로 갈수록 증가하다가 감소하는 형상인, 증발원.
7. 제1항에 있어서,
   상기 분사노즐팁은, 상기 대향면에 대한 기울기가 양단으로 갈수록 작아지는, 증발원.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 분사노즐팁의 상기 대향면에 대한 상기 기울기는 중앙을 기준으로 서로 대칭인, 증발원.
9. 제1항에 있어서,
   상기 증발원은,
   상기 통로와 연통되어 상기 통로를 통해 배기되는 증착입자가 포집될 수 있는 포집공간을 가지는 포집부;를 더 포함하는, 증발원.