KR101049804B1 - 증착 장치용 마스크 밀착 수단 및 이를 이용한 증착 장치 - Google Patents
증착 장치용 마스크 밀착 수단 및 이를 이용한 증착 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 증착 장치용 마스크 밀착 수단 및 이를 이용한 증착 장치에 관한 것으로, 마그네틱을 포함하는 마스크 밀착 수단을 이용하여 기판과 마스크 조립체를 밀착시켜 증착 정밀도를 향상시키는 경우, 상기 마스크 밀착 수단의 자력에 의해 마스크 조립체의 슬릿이 변형되는 것을 방지할 수 있는 증착 장치용 마스크 밀착 수단 및 이를 이용한 증착 장치에 관한 것이다.
본 발명은 마그네틱 조립체; 상기 마그네틱 조립체의 일측 가장 자리에 위치하는 자력 제어 수단; 및 상기 마그네틱 조립체의 일측과 이격되어 위치하는 캡 플레이트를 포함하는 증착 장치용 마스크 밀착 수단에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 챔버; 상기 챔버 내부에 위치하는 증착원; 상기 증착원 상에 위치하는 마스크 조립체; 상기 마스크 조립체 상에 위치하는 마스크 밀착 수단을 포함하며, 상기 마스크 밀착 수단은 상기 마스크 조립체와 이격되어 위치하는 캡 플레이트, 상기 캡 플레이트 상에 위치하는 마그네틱 조립체 및 상기 캡 플레이트와 마그네틱 조립체 사이에 위치하며, 상기 마그네틱 조립체의 가장 자리에 대응되도록 위치하는 자력 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 증착 장치에 관한 것이다.
증착 장치, 마스크 밀착 수단
Description
본 발명은 증착 장치용 마스크 밀착 수단 및 이를 이용한 증착 장치에 관한 것으로, 마그네틱을 포함하는 마스크 밀착 수단을 이용하여 기판과 마스크 조립체를 밀착시켜 증착 정밀도를 향상시키는 경우, 상기 마스크 밀착 수단의 자력에 의해 마스크 조립체의 슬릿이 변형되는 것을 방지할 수 있는 증착 장치용 마스크 밀착 수단 및 이를 이용한 증착 장치에 관한 것이다.
평판 표시 장치(Flat Panel Display device)는 경량 및 박형 등의 특성으로 인하여, 음극선관 표시 장치(Cathode-ray Tube Display device)를 대체하는 표시 장치로 사용되고 있으며, 대표적인 예로서 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display device; LCD)와 유기전계발광표시장치(Organic Light Emitting diode Display device; OLED)가 있다. 이 중, 유기전계발광표시장치는 액정표시장치에 비하여 휘도 특성 및 시야각 특성이 우수하고 백라이트(Backlight)를 필요로 하지 않아 초박형으로 구현할 수 있다는 장점이 있다.
이와 같은 유기전계발광표시장치는 유기박막에 음극(Cathode)으로부터 주입 되는 전자(Electron)과 양극(Anode)으로부터 주입되는 정공(Hole)이 재결합하여 여기자를 형성하고, 형성된 여기자로부터의 에너지에 의해 특정한 파장의 빛이 발생되는 현상을 이용한 표시 장치이다.
상기 유기전계발광표시장치는 유리, 스테인레스 스틸 또는 합성 수지로 형성된 기판 상에 음극, 양극 및 유기박막 등을 선택적으로 형성하기 위하여, 포토리소그라피 방법 또는 다수의 슬릿(slit)을 포함하는 패턴이 형성된 마스크 조립체를 이용한 증착법을 사용하다. 이 중, 상기 포토리소그라피 방법은 일부 영역에 포토레지스터를 도포한 후, 습식 식각 또는 건식 식각하는 방법으로 상기 포토레지스터를 박리하는 과정 및 식각과정에서 수분이 유입될 수 있으므로, 상기 유기박막과 같이 수분에 의해 열화 될 수 있는 물질은 상기 마스크 조립체를 이용한 증착법이 주로 사용된다.
상기와 같은 유기전계발광표시장치는 풀-컬러(full-color)를 디스플레이하기 위하여 R, G, B 유기 발광층을 포함하는 유기전계발광소자를 형성하고 있으며, 다수의 개구부가 형성된 마스크 패턴을 증착 대상물 즉, 상기 R, G, B 유기 발광층을 포함하는 유기전계발광소자가 형성될 기판 상에 정렬시키고, 상기 마스크 패턴의 개구부를 통해 상기 R, G, B 유기 발광층 등의 증착 대상물을 상기 기판에 제공하여 원하는 형태의 패턴을 기판 상에 증착함으로써, 기판 상의 일정 영역에 상기 R, G, B 유기 발광층을 포함하는 유기전계발광소자를 각각 형성하고 있다.
따라서, 마스크 조립체를 이용한 증착법에 있어서, 상기 마스크 조립체의 패턴은 매우 정밀하게 정렬되도록 하고, 상기 마스크 조립체와 기판 사이는 최대한 밀착되도록 하여 상기 마스크 조립체의 패턴에 의해 기판에 증착되는 증착 대상물의 증착 정밀도를 향상시키는 것이 바람직하다.
통상적인 마스크 조립체를 이용한 증착 장치는 상기 마스크 조립체와 기판을 밀착시키며, 상기 마스크 조립체의 유동을 방지하여, 증착 공정에 의한 정밀도를 향상시킬 수 있도록 상기 기판을 사이에 두고 상기 마스크 조립체에 대향되도록 마그네틱을 포함하는 마스크 밀착 수단을 위치시키고 있다.
그러나, 통상적으로 마그네틱의 가장 자리가 중심부에 비하여 강한 자력이 발생된다는 점에서, 상기와 같은 증착 장치는 마스크 밀착 수단의 마그네틱에 의해 마스크 조립체의 가장 자리에 중심부보다 강한 자력이 인가되게 되고, 이로 인하여 상기 마스크 조립체의 가장 자리에 위치하는 슬릿이 변형되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 마스크 밀착 수단의 마그네틱에 의해 상기 마스크 조립체에 인가되는 자력 편차를 최소화함으로써, 상기 마스크 조립체의 슬릿 변형을 방지할 수 있는 마스크 밀착 수단 및 이를 이용한 증착 장치를 제공함에 본 발명의 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적은 마그네틱 조립체; 상기 마그네틱 조립체의 일측 가장 자리에 위치하는 자력 제어 수단; 및 상기 마그네틱 조립체의 일측과 이격되어 위치하는 캡 플레이트를 포함하는 증착 장치용 마스크 밀착 수단에 의해 달성된다.
또한, 본 발명의 상기 목적은 챔버; 상기 챔버 내부에 위치하는 증착원; 상기 증착원 상에 위치하는 마스크 조립체; 상기 마스크 조립체 상에 위치하는 마스크 밀착 수단을 포함하며, 상기 마스크 밀착 수단은 상기 마스크 조립체와 이격되어 위치하는 캡 플레이트, 상기 캡 플레이트 상에 위치하는 마그네틱 조립체 및 상기 캡 플레이트와 마그네틱 조립체 사이에 위치하며, 상기 마그네틱 조립체의 가장 자리에 대응되도록 위치하는 자력 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 증착 장치에 의해 달성된다.
따라서, 본 발명에 따른 증착 장치용 마스크 밀착 수단 및 이를 이용한 증착 장치는 마스크 밀착 수단의 마그네틱의 마스크 조립체를 향한 측의 가장 자리로부터 상기 마스크 조립체에 인가되는 자력을 제어하여, 상기 마스크 조립체의 가장 자리와 중심부에 인가되는 자력 및 자기장 편차를 최소화함으로써, 상기 마스크 밀착 수단에 의해 상기 마스크 조립체의 슬릿이 변형되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 이에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시 예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 더욱 명확하게 이해될 것이다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성 요소를 나타낼 것이며, 도면에 있어서 층 및 영역의 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다.
(실시 예)
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치를 나타낸 개략도이며, 도 2는 도 1의 마스크 조립체 및 마스크 밀착 수단을 확대하여 나타낸 개략도이다.
도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치는 챔버(100), 상기 챔버(100)의 내부에 위치하는 증착원(110), 상기 증착원(110) 상에 위치하는 마스크 조립체(200) 및 상기 마스크 조립체(200) 상에 위치하는 마스크 밀착 수 단(300)을 포함한다. 여기서, 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치는 상기 챔버(100)의 결합 부재(120)와 상기 마스크 조립체(200)의 결합을 용이하게 하며, 상기 결합 과정에서 상기 마스크 조립체(200)가 손상되는 것을 방지하기 위하여, 상기 마스크 조립체(200)와 결합 부재(120) 사이에 위치하는 마스크 홀더(130)를 더 포함할 수 있다.
상기 마스크 조립체(200)는 개구부를 포함하는 마스크 프레임(220) 및 인장되어 상기 마스크 프레임(220)에 고정되는 하나 또는 다수의 패턴 마스크(210)을 포함하며, 상기 패턴 마스크(210)는 상기 증착원으로부터 분사 또는 증발되는 증착물질이 기판에 패턴되어 증착될 수 있도록, 상기 마스크 프레임(220)의 개구부에 대응되도록 하나 또는 다수의 슬릿(slit, 미도시)이 형성된다.
상기 패턴 마스크(210)는 금속 박막으로 형성된 미세 금속 마스크(Fine Metal Mask; FMM)일 수 있으며, 스테인레스 스틸(Steel Use Stainless; SUS), 인바(Invar), 니켈, 코발트 및 이들의 합금으로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성될 수 있다.
상기 마스크 프레임(220)은 상기 패턴 마스크(210)이 고정되므로, 압축력에 의한 변형이 작은 물질, 즉 강성이 큰 금속 재료인 것이 바람직하며, 상기 패턴 마스크(210)의 고정이 용이하도록 상기 패턴 마스크(210)과 동일한 물질인 것이 더욱 바람직하다. 여기서, 증착 공정 시 상기 챔버(100)의 내부 온도에 의해 상기 마스크 조립체(200)가 변형되는 것을 방지하기 위하여, 상기 마스크 조립체(200)의 마스크 프레임(220)은 내부에 냉각수 등이 흐를 수 있는 냉각 통로(미도시)가 형성될 수 있으며, 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치가 상기 마스크 홀더(130)를 포함하는 경우, 상기 마스크 홀더(130) 내부에 냉각 통로(135)가 형성되도록 하여, 상기 마스크 프레임(220)의 강도 변화 없이 상기 마스크 조립체(200)의 변형을 방지하는 것이 바람직하다.
상기 마스크 밀착 수단(300)은 기판(S)을 사이에 두고 상기 마스크 조립체(200)과 대향되도록 위치하여, 상기 마스크 밀착 수단(300)의 마그네틱(magnetic) 조립체(320)에 의해 발생되는 자력 및 자기장에 의해 상기 마스크 조립체(200)가 상기 기판(S)에 밀착되어 피증착물에 음영이 생기지 않도록 한다.
상기 마스크 밀착 수단(300)은 상기 캡 플레이트(310), 상기 캡 플레이트(310) 상에 위치하는 마그네틱 조립체(320) 및 상기 마그네틱 조립체(320)의 가장 자리와 상기 캡 플레이트(310) 사이에 위치하는 자력 제어 수단(330)을 포함한다.
상기 캡 플레이트(310)는 상기 마그네틱 조립체(320)에 의해 상기 마스크 밀착 수단(300)과 기판(S)이 접촉하게 되는 경우, 상기 기판(S)의 손상을 방지하기 위한 것으로, 상기 기판(S)의 온도를 균일하게 유지시킬 수 있도록 내부에 냉각수 등이 흐를 수 있는 냉각 통로(315)가 형성될 수 있다.
상기 마그네틱 조립체(320)는 마그네틱 플레이트(322) 및 상기 마그네틱 플레이트의 캡 플레이트 측에 위치하는 자성체(325)를 포함하며, 상기 자성체(325)는 러버(rubber) 또는 금속 자성체일 수 있으나, 러버 자성체의 경우 상기 챔버(100) 내부의 온도에 의해 아웃 개싱(out gassing)이 발생하여 유기 발광층의 수명 저하 될 수 있다는 점을 고려하여 금속 자성체인 것이 바람직하다.
상기 자력 제어 수단(330)은 상기 마그네틱 조립체(320)의 가장 자리로부터 상기 마스크 조립체(200)에 가해지는 자력을 제거 또는 저감시키기 위한 것으로, 자력 차폐제 또는 강철(steel)과 같은 페라이트(ferrite) 자성 물질을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 강철로 이루어진 박막 시트일 수 있다.
도 1 및 2를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치에 의한 증착 과정을 설명하면, 챔버(100)의 내부 일측에 증착원(110)을 위치시키고, 마스크 홀더(130)를 이용하여 상기 챔버(100)와 마스크 조립체(200)를 결합시킨다.
이어서, 상기 마스크 조립체(200) 상에 기판(S)을 이송한 후, 상기 기판(S)을 사이에 두고 상기 마스크 조립체(200)에 대향되도록 위치하는 마스크 밀착 수단(300)의 마그네틱 조립체(320)가 자력 및 자기장을 띄도록 하여, 상기 마스크 조립체(200)와 기판(S)이 밀착되도록 한다.
여기서, 상기 마스크 밀착 수단(300)은 상기 마그네틱 조립체(320)의 마스크 조립체(200) 측 가장 자리에 위치하는 자력 제어 수단(330)을 포함하고 있으므로, 상기 마그네틱 조립체(300)의 가장 자리로부터 발생되는 자력 및 자기장은 상기 자력 제어 수단(330)에 의해 제거 또는 감쇠되어, 상기 마스크 밀착 수단(300)의 마그네틱 조립체(320)에 의해 상기 마스크 조립체(200)의 중심부 및 가장 자리에 가해지는 자력 및 자기장의 편차가 최소화되고, 상기 마스크 조립체(200)의 슬릿 변형을 방지한다.
이어서, 증착 공정을 위하여 상기 챔버(100) 내부를 일정 온도 이상으로 가 열하고, 상기 챔버(100)의 내부 온도에 의해 상기 마스크 조립체(200) 및 기판(S)이 변형되는 것을 방지하기 위하여 상기 마스크 홀더(130) 및 마스크 밀착 수단(300)의 캡 플레이트(310) 내부에 형성된 냉각 통로를 통해 냉각수 등을 유입한다.
계속해서, 상기 증착원(110)으로부터 증착 물질이 분사 또는 증발되면, 분사 또는 증발된 증착 물질은 상기 마스크 조립체(200)의 슬릿(slit)에 의해 상기 기판(S) 상에 일정 패턴(pattern)을 가지도록 증착된다.
결과적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치용 마스크 밀착 수단 및 이를 이용한 증착 장치는 상기 마스크 밀착 수단의 마그네틱의 마스크 조립체를 향한 측의 가장 자리에 자력 차폐제 또는 강철(steel)과 같은 페라이트(ferrite) 자성 물질을 포함하는 자력 제어 수단을 위치시켜, 상기 마그네틱의 가장 자리로부터 상기 마스크 조립체에 인가되는 자력을 감쇠 또는 차폐함으로써, 상기 마스크 조립체의 가장 자리와 중심부에 인가되는 자력 및 자기장 편차를 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치를 나타낸 개략도이다.
도 2는 도 1의 마스크 조립체 및 마스크 밀착 수단을 확대한 개략도이다.
<도면 주요 부호에 대한 부호의 설명>
100 : 챔버 110 : 증착원
200 : 마스크 조립체 210 : 패턴 마스크
220 : 마스크 프레임 300 : 마스크 밀착 수단
310 : 캡 플레이트 320 : 마그네틱 조립체
330 : 자력 제어 수단
Claims (16)
- 자력 및 자기장을 발생하는 마그네틱 조립체;상기 마그네틱 조립체의 상에 위치하는 캡 플레이트; 및상기 마그네틱 조립체의 가장 자리와 상기 캡 플레이트 사이에 위치하며, 상기 자력 및 상기 자기장을 제거 또는 감쇄하는 자력 제어 수단을 포함하는 증착 장치용 마스크 밀착 수단.
- 제 1 항에 있어서,상기 자력 제어 수단은 자력 차폐제 또는 페라이트(ferrite) 자성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 증착 장치용 마스크 밀착 수단.
- 제 2 항에 있어서,상기 자력 제어 수단은 강철로 이루어진 박막 시트인 것을 특징으로 하는 증착 장치용 마스크 밀착 수단.
- 제 1 항에 있어서,상기 캡 플레이트는 내부에 냉각 통로가 형성되는 것을 특징으로 하는 증착 장치용 마스크 밀착 수단.
- 제 1 항에 있어서,상기 마그네틱 조립체는 마그네틱 플레이트 및 상기 마그네틱 플레이트의 캡 플레이트 측에 위치하는 자성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 증착 장치용 마스크 밀착 수단.
- 제 5 항에 있어서,상기 자성체는 금속 계열인 것을 특징으로 하는 증착 장치용 마스크 밀착 수단.
- 챔버;상기 챔버 내부에 위치하는 증착원;상기 증착원 상에 위치하는 마스크 조립체;상기 마스크 조립체 상에 위치하는 마스크 밀착 수단을 포함하며,상기 마스크 밀착 수단은 캡 플레이트, 상기 캡 플레이트 상에 위치하며 자력 및 자기장을 발생하는 마그네틱 조립체 및 상기 마그네틱 조립체의 가장 자리와 상기 캡 플레이트 사이에 위치하며 상기 자력 및 상기 자기장을 감쇄 또는 제거하는 자력 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
- 제 7 항에 있어서,상기 자력 제어 수단은 자력 차폐제 또는 페라이트 자성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
- 제 8 항에 있어서,상기 자력 제어 수단은 강철로 이루어진 박막 시트인 것을 특징으로 하는 증착 장치.
- 제 7 항에 있어서,상기 캡 플레이트는 내부에 냉각 통로가 형성되는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
- 제 7 항에 있어서,상기 마그네틱 조립체는 마그네틱 플레이트 및 상기 마그네틱 플레이트의 캡 플레이트 측에 위치하는 자성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
- 제 11 항에 있어서,상기 자성체는 금속 계열인 것을 특징으로 하는 증착 장치.
- 제 7 항에 있어서,상기 마스크 조립체는 개구부를 포함하는 마스크 프레임 및 인장되어 상기 마스크 프레임에 고정되는 하나 또는 다수의 패턴 마스크를 포함하는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
- 제 13 항에 있어서,상기 패턴 마스크는 미세 금속 마스크인 것을 특징으로 하는 증착 장치.
- 제 7 항에 있어서,상기 마스크 조립체를 상기 챔버에 결합시키기 위한 마스크 홀더를 더 포함하는 증착 장치.
- 제 15 항에 있어서,상기 마스크 홀더는 내부에 냉각 통로가 형성되는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
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