KR101087240B1 - 평판디스플레이용 소성장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 평판디스플레이용 소성장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 박막이 증착된 기판이 로딩 및 언로딩되는 챔버와, 상기 챔버 내부에 설치되어 상기 기판을 가열하기 위한 핫 플레이트와, 상기 핫 플레이트 상에 일정간격으로 형성되는 하나 이상의 레일과; 상기 레일을 따라 슬라이딩 가능하며 회동에 의해 상기 레일 상에서 고정되는 이동 서포트 핀을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

평판디스플레이용 소성장치{BAKING APPARATUS FOR FLAT PANEL DISPLAY}
도 1은 도 1은 통상적인 박막 트랜지스터를 나타내는 단면도이다.
도 2는 종래의 평판디스플레이용 소성장치를 나타내는 평면도이다.
도 3은 종래의 평판디스플레이용 소성장치에서 기판 휨현상을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 평판 디스플레이용 소성장치를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 평판디스플레이용 소성장치를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5의 핫 플레이트를 상세히 나타낸 도면이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
2, 132, 202, 332 : 챔버 4 : 히터
6, 118, 218, 318 ; 기판 16, 116, 216, 316 : 박막
104, 304 : 핫 플레이트 106, 306 : 리프트 홀
108, 308 : 리프트 핀 220 : 게이트전극
222 : 게이트절연막 224 : 반도체층
226 : 오믹접촉층 228 : 소오스전극
230 : 드레인전극 232 : 보호막
234 : 화소전극 308a : 고정 리프트 핀
308b : 이동 리프트 핀
본 발명은 평판소자용 소성장치에 관한 것으로, 특히 기판을 정반상에 안정적으로 안착시킴과 아울러 정반의 온도를 일정하게 유지함으로써 파티클을 최소화 할 수 있도록 한 평판디스플레이용 소성장치에 관한 것이다.
평판소자는 기판상에 전극이나 형광층 등의 기능층을 배열하여 소정의 기능을 달성하도록 한 기능소자로서, 작게는 반도체소자로부터 크게는 플라즈마 표시소자(PDP)나 액정표시소자(LCD) 등의 평판표시소자에 이르기까지 널리 응용되고 있다.
예를 들어, 액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치는 화소들이 게이트라인들과 데이터라인들의 교차부들 각각에 배열되어진 화소매트릭스(Picture Element Matrix 또는 Pixel Matrix)에 텔레비전 신호와 같은 비디오신호에 해당하는 화상을 표시하게 된다. 화소들 각각은 데이터라인으로부터의 데이터신호의 전압레벨에 따 라 투과 광량을 조절하는 액정셀을 포함한다. TFT는 게이트라인과 데이터라인들의 교차부에 설치되어 게이트라인으로부터의 스캔신호에 응답하여 액정셀 쪽으로 전송될 데이터신호를 절환하게 된다.
액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치의 제조공정은 기판 세정과, 기판 패터닝, 배향막형성, 기판합착/액정주입, 실장 공정 및 테스트 공정으로 나뉘어져 제작된다.
기판세정 공정에서는 상/하부기판의 패터닝 전후에 기판들의 이물질을 세정제를 이용하여 제거하게 된다.
기판 패터닝 공정에서는 상부기판의 패터닝과 하부기판의 패터닝으로 나뉘어진다. 상부기판에는 칼라필터, 공통전극, 블랙 매트릭스 등이 형성된다. 하부기판에는 데이터라인과 게이트라인 등의 신호배선이 형성되고, 데이터라인과 게이트라인의 교차부에 TFT가 형성된다. 데이터라인과 게이트라인 사이의 화소영역에는 화소전극이 형성된다.
기판합착/액정주입 공정에서는 하부기판 상에 배향막을 도포하고 러빙하는 공정에 이어서, 실(Seal)을 이용한 상/하부기판 합착공정, 액정주입, 주입구 봉지공정이 순차적으로 이루어진다. 여기서, 실재는 액정주입 공간과 액정영역을 한정하는 역할을 겸한다.
도 1을 참조하면, 기판(218) 위에 형성된 TFT가 도시되어 있다. TFT의 제조공정은 다음과 같다. 먼저, 게이트전극(220)과 게이트라인이 Al, Mo, Cr 등의 금속으로 기판(218) 상에 증착된 후, 사진식각법에 의해 패터닝된다.
게이트전극(220)이 형성된 기판(218) 상에는 SiNx 등의 무기막으로 된 게이트절연막(222)이 형성된다. 게이트절연막(222) 위에는 비정질 실리콘(amorphous-Si : 이하 "a-Si"이라 함)으로 된 반도체층(224)과 n+ 이온이 도핑된 a-Si으로 된 오믹접촉층(226)이 연속 증착된다.
오믹접촉층(226)과 게이트절연막(222) 위에는 Mo, Cr 등의 금속으로 된 소오스전극(228)과 드레인전극(230)이 형성된다. 이 소오스전극(228)은 데이터라인과 일체로 패터닝된다. 소오스전극(228)과 드레인전극(230) 사이의 개구부를 통하여 노출된 오믹접촉층(226)은 건식에칭 또는 습식에칭에 의해 제거된다.
그리고 기판(218) 상에 SiNx 또는 SiOx로 된 보호막(232)이 전면 증착되어 TFT를 덮게 된다. 이어서, 보호막(232) 위에는 콘택홀이 형성된다. 이 콘택홀을 통하여 드레인전극(230)에 접속되게끔 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide)로 된 화소전극(234)이 증착된다.
이와 같은, TFT 제조공정 중 기판(218) 상에 배향막을 인쇄하고, 배향막 내의 휘발물질을 제거하고, 인쇄된 배향막을 굳히기 위해서는 소성과정이 필요하게 된다.
도 2는 종래 평판 디스플레이용 소성장치를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 종래 평판디스플레이용 소성장치는 챔버(202) 내부에 등간격으로 설치되어 박막(216)이 형성된 기판(218)을 가열하기 위한 히터(204)와, 히터(204)의 가장자리 영역에서 히터(204)와 기판(218)과의 간격유지를 위한 서포트 핀(208)과 서포트 홀(206)을 구비한다.
이와 같은 구조를 가지는 종래의 평판 디스플레이용 소성방법을 살펴보면, 먼저, 서포트 핀(208)이 서포트 홀(206)을 통하여 가장자리에 배치된다. 이후, 서포트핀(208)의 상부에 기판(218)이 적재된다. 다음으로, 히터(204)가 고온으로 가열되면서 기판(218)을 소성하게 된다.
그러나 이러한 구조를 가지는 종래의 평판 디스플레이용 소성장치는 기판(218)의 크기가 커짐에 따라 도 3에 도시된 바와 같이 기판(218)의 처짐현상이 발생하게 되어 히터(204)와 기판(218)과의 거리가 각 영역별로 서로 다르게 됨으로써 소성공정이 정상적으로 이루어지지 않게 된다. 이에 따라, 종래의 평판 디스플레이용 소성장치는 기판(218)에 소성되는 박막의 특성이 달라지거나 얼룩 및 파티클 등이 발생되는 문제점이 발생한다.
따라서, 본 발명의 목적은 기판을 정반상에 안정적으로 안착시킴과 아울러 정반의 온도를 일정하게 유지함으로써 파티클을 최소화 할 수 있도록 한 평판디스플레이용 소성장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 평판 디스플레이용 소성장치는 박막이 증착된 기판이 로딩 및 언로딩되는 챔버와, 상기 챔버 내부에 설치되어 상기 기판을 가열하기 위한 핫 플레이트와, 상기 핫 플레이트 상에 일정 간격으로 형성되는 하나 이상의 레일과; 상기 레일을 따라 슬라이딩 가능하며 회동에 의해 상기 레일 상에서 고정되는 이동 서포트 핀을 구비한다.
상기 평판 디스플레이용 소성장치에 있어서, 상기 레일의 폭은 1mm 이내로 형성된다.
상기 평판 디스플레이용 소성장치에 있어서, 상기 서포트 핀은 기판과 접촉되는 삼각뿔 형태의 헤더와; 상기 헤더를 지지하는 몸체부를 구비하고, 상기 몸체부는 상기 레일과 원터치 풀림 및 잠김 기능을 구비한다.
상기 평판 디스플레이용 소성장치에 있어서, 상기 박막은 폴리 이미드(Poly Imide) 또는 시일재(Sealant)를 포함한다.
상기 평판 디스플레이용 소성장치에 있어서, 상기 핫 플레이트 가장자리에 배치되어 상기 기판을 지지하는 고정 서포트 핀을 추가로 구비한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예의 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 평판 디스플레이용 소성장치를 나타낸 도면이다.
도 4 를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 평판디스플레이용 소성장치는 챔버(132) 내부에 설치되어 박막(116)이 증착된 기판(118)을 가열하기 위한 핫 플레이트(104)와, 핫 플레이트(104)의 전면에 일정간격을 가지며 배열됨과 아울 러 나사산형태의 너트홈을 가지는 서포트 홀(106) 및 볼트홈을 가지는 서포트 핀(108)을 구비한다. 여기서 박막(116)은 폴리이미드(Polyimide) 또는 시일재(Sealant) 등이 있다.
핫 플레이트(104)는 고온으로 가열됨으로써 상부에 적재되는 기판(118)을 소성하게 된다.
서포트 홀(106)은 핫 플레이트(104)의 전면에 일정한 간격을 가지며 형성된다. 이러한 서포트 홀(106)은 대략 4mm의 직경으로 너트 형태의 나사산을 가지며 형성된다.
서포트 핀(108)은 서포트 홀(106)과 체결되는 몸통부(108b)는 서포트 홀(106)에 형성된 너트형 나사산과 결합되는 볼트형 나사산을 가지며, 기판(118)과 접촉되어 기판(118)을 지지하는 헤더(108a)는 기판(118)과의 접촉면적을 최소화 하기 위하여 삼각뿔형태로 형성된다.
이와 같은 구조를 가지는 본 발명의 실시 예에 따른 평판표시소자용 소성장치의 동작과정에 대해서 살펴보기로 하자.
먼저, 서포트 홀(106)에 서포트 핀(108)을 일정간격으로 결합한다. 이때, 서포트 핀(108)은 기판(118)에 형성된 박막에 파티클이 형성되는 것을 최소화하기 위하여 기판(118)에 형성된 박막 패턴에 대응되는 영역 이외의 영역을 따라 배치된다. 따라서, 서포트 핀(118)은 핫 플레이트(104)의 가장자리 뿐만아니라 핫 플레이트(104)의 중앙 영역에도 배치된다.
다음으로 일정 패턴으로 박막(116)이 증착된 기판(118)이 서포트 핀(108) 상 부에 적재된다.
마지막으로 핫 플레이트(104)를 고온으로 가열함으로써 리프트 핀(108) 상부에 적재된 기판(118)을 소성하게 된다.
이와 같은 구조를 가지는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 평판디스플레이용 소서정장치는 핫 플레이트(104)의 전면에 일정간격을 가지며 형성되는 서포트 홀(106)과 서포트 핀(118)으로 인하여 상부에 적재되는 기판(118)의 크기에 관계없이 적재가 가능하게 된다. 또한, 일정간격을 가지며 형성되는 서포트 핀(108)이 상부에 적재되는 기판(118)을 휨없이 지지할 수 있음으로 기판(118)의 휨현상에 의한 기판(118) 파손을 방지할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 평판디스플레이용 소성장치에서 핫 플레이트(104)의 전면에 일정간격으로 형성되는 서포트 홀(106)의 크기가 4mm 정도로 형성됨으로 인하여 서포트 핀(108)이 삽입되지 않은 서포트 홀(106)의 온도는 주변 영역의 온도와 다르게 된다. 이러한 온도차에 의하여 본 발명의 제1 실시 예에 따른 평판 디스플레이용 소성장치에서는 기판(118) 소성시 기판(118)상에 얼룩이 발생하는 문제점이 있다.
또한, 핫 플레이트(104)에 적재되는 기판(118)의 크기가 달라지게 될 경우, 각 기판(118)에 형성된 패턴에 따라 서포트 핀(108)의 재배치를 위한 작업시간이 상당시간 소모되게 된다. 즉, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 평판 디스플레이용 소성장치는 서포트 핀(108)을 서포트 홀(106)로부터 제거하고 적정 위치에 재배치하기 위해서는 각각의 서포트 핀(108)을 제거하고 다시 삽입해야 하는 번거로움이 발생하게 된다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 평판디스플레이용 소성장치를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 평판디스플레이용 소성장치는 챔버(332) 내부에 설치되어 박막(316)이 증착된 기판(318)을 가열하기 위한 핫 플레이트(304)와, 핫 플레이트(304)의 전면에 일정간격으로 형성되는 레일(330)과, 레일(330)을 따라 이동하는 이동 서포트 핀(308b)을 구비한다. 여기서 박막(316)은 폴리이미드(Polyimide) 또는 시일재(Sealant) 등이 있다.
핫 플레이트(304)는 고온으로 가열됨으로써 상부에 적재되는 기판(318)을 소성하게 된다.
레일(330)은 핫 플레이트(304)에 일정간격으로 형성된다. 이 레일(330)의 폭은 상부에 적재되는 기판(318)에 얼룩현상이 발생하지 않도록 1mm이내로 형성되며, 바람직하게는 0.5mm 이내로 형성된다.
서포트 핀은 핫 플레이트(304)의 가장자리에 고정적으로 배치되는 고정 서포트 핀(308a)과, 레일(330)을 따라 이동이 가능한 이동 서포트 핀(308b)을 구비한다.
고정 서포트 핀(308a)은 핫 플레이트(304) 상에 기판(318)이 적재될 때, 기판(318)과 항상 접촉되어 기판(318)을 지지하는 부분이다.
이동 서포트 핀(308b)은 핫 플레이트(304)의 내부영역 상에 배열되기 전에는 핫 플레이트(304)의 외부영역에 배치되고, 기판(318)의 크기에 따라 레일(330)의 일정 위치에 배치되게 된다. 이를 도 6을 참조하여 상세히 살펴보면, 이동 서포트 핀(308b)은 핫 플레이트(304)에 형성된 레일(330)을 따라 이동하고 일정 위치에 정위치 된다. 다음으로 이동 서포트 핀(308b)의 회전 방향에 따라 레일(330)의 측면과 결합되어 고정되게 된다. 이러한 이동 서포트 핀(308b)은 순차적으로 일정 위치에 배치된다.
이와 같은 구조를 가지는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 평판디스플레이용 소성장치의 동작과정에 대해서 살펴보기로 하자.
먼저, 기판(318)에 증착되는 박막(316)의 패턴 형상 및 기판(318)의 크기에 따라 이동 서포트 핀(308b)이 핫 플레이트(304) 내부 영역 상에 적절하게 배치된다.
다음으로, 이동 서포트 핀(308b)이 배치된 영역에 고정된다. 이를 구체적으로 설명하면, 이동 서포트 핀(308b)의 하부는 "T"자 구조로 형성되어 회전에 의하여 잠김 및 풀림 단계를 가지게 된다. 예를 들면, 이동 서포트 핀(308b)은 오른쪽으로 회전시키면 잠김이 되며, 왼쪽으로 회전시키면 풀림이 된다.
이동 서포트 핀(308b)이 고정된 후, 기판(318)을 적재하고, 핫 플레이트(304)을 고온으로 가열하여 기판(318)을 소성한다.
이와 같은 구조를 가지는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 평판디스플레이용 소성장치는 핫 플레이트(304) 상에 적재되는 기판(318)을 지지하는 이동 서포트 핀(308b)이 삽입되는 레일(330)의 간격이 1mm 이내로 좁게 형성되기 때문에 기판(318) 소성시 온도차에 의한 파티클이 발생하지 않게 된다. 또한, 이동 서포트 핀 (308b)이 레일(330)을 따라 이동이 가능하므로 기판(318)의 크기 및 기판(318)에 형성된 박막(316)의 패턴에 따라 다양하게 배치할 수 있게 된다. 또한, 이동 서포트 핀(308b)은 나사결합이 아닌 원터치 잠김 및 풀림 동작으로 고정됨으로 작업시간이 단축된다. 실질적으로, 종래에 나사결합을 가지는 서포트 핀의 전체 결합시간은 대략 4시간 정도가 소모되었지만, 원터치 동작으로 고정되는 이동 서포트 핀(308b)를 사용할 경우, 작업시간은 대략 1시간정도가 소모된다. 결과적으로, 기판(318)의 교체시간이 대폭 개선된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 평판디스플레이용 소성장치는 기판을 지지하는 서포트 핀이 삽입되는 레일의 간격이 충분히 좁기 때문에 핫 플레이트 상에서 주변 온도차가 발생하지 않게 되어 기판 소성시 파티클이 발생하지 않게 된다. 구체적으로, 레일의 간격이 바람직하게는 0.5mm이내로 형성되게 되어 레일의 폭 주변에서 발생되는 주변과의 온도차가 최소가 되어 온도차에 의한 얼룩발생현상 또는 파티클이 발생하지 않게 된다. 또한, 서포트 핀이 레일을 따라 이동이 가능하므로 기판은 크기 및 기판에 형성된 박막의 패턴에 따라 적응적으로 배치될 수 있다. 또한, 서포트 핀은 원터치 잠김 및 풀림 동작으로 고정 및 풀림이 가능함으로 작업시간이 단축되어 물류생산비가 절약된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발 명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (5)

  1. 박막이 증착된 기판이 로딩 및 언로딩되는 챔버와,
    상기 챔버 내부에 설치되어 상기 기판을 가열하기 위한 핫 플레이트와,
    상기 핫 플레이트 상에 일정간격으로 형성되는 하나 이상의 레일과,
    기판과 접촉되는 삼각뿔 형태의 헤더와 상기 헤더를 지지하는 몸체부를 가지고, 상기 레일을 따라 슬라이딩 가능하며 회동에 의해 상기 레일 상에서 고정되는 이동 서포트 핀을 구비하고;
    상기 몸체부는 "T"자 구조로 형성되어 회전에 의하여 원터치 풀림 및 원터치 잠김 기능을 구비하는 것을 특징으로 하는 평판디스플레이용 소성장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 레일의 폭은 1mm 이내로 형성되는 것을 특징으로 하는 평판디스플레이용 소성장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 박막은 폴리 이미드(Poly Imide) 또는 시일재(Sealant)를 포함하는 것을 특징으로 하는 평판디스플레이용 소성장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 핫 플레이트 가장자리에 배치되어 상기 기판을 지지하는 고정 서포트 핀을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 평판디스플레이용 소성장치.
KR1020040105194A 2004-12-13 2004-12-13 평판디스플레이용 소성장치 KR101087240B1 (ko)

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