KR101188109B1 - 모노머 증착장치 - Google Patents

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Abstract

기판에 모노머를 증착시키는 과정에서 기판 주변의 부재들에 모노머가 증착되는 것을 최소화할 수 있게 한 모노머 증착장치가 개시된다. 이를 위한, 모노머 증착장치는 기판이 처리되는 처리공간이 형성된 챔버와, 적어도 일부가 상기 챔버 내에 수용되고 상기 기판과 일정거리 이격되도록 배치되어 상기 기판으로 모노머를 배출시키는 증착유닛을 포함하며, 모노머의 배출이 간섭되지 않도록 상기 증착유닛 주변에 인접하게 배치되고, 상기 기판으로부터 일정거리 이격되도록 배치되어 기판에 증착되지 않은 모노머를 냉각하여 응축시키는 냉각 플레이트를 더 포함한다. 이에 따라, 기판에 증착되지 않은 모노머가 냉각 플레이트에 응축되므로, 기판 주변의 부재들에 모노머 증기가 증착되는 것을 최소화할 수 있다. 이에 따라, 메인터넌스 작업 주기를 연장시킬 수 있으므로, 생산성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 제조비용을 절감할 수 있다.

Description

모노머 증착장치{Monomer deposition apparatus}
본 발명은 모노머 증착장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기판에 증착된 유기물을 인캡슐레이션하기 위한 보호막을 형성하는데 사용되는 모노머 증착장치에 관한 것이다.
일반적으로 유기전계 발광소자(OLED: Organic Light Emitting Diodes)는 종래의 액정표시장치(LCD: liquid crystal display)보다 낮은 전압에서 구동이 가능하고 박형화, 광시야각, 빠른 응답속도 등 LCD에서 문제로 지적되고 있는 결점을 해소할 수 있다.
유기전계 발광소자는 화소마다 스위칭 소자가 없는 패시브 매트릭스형 유기전계 발광소자(Passive Matrix OLED)와, 각 화소마다 박막트렌지스터를 이용하여 스위칭 소자를 형성하여 이용하는 액티브 매트릭스형 유기전계 발광소자(Active Matrix OLED)로 분류될 수 있다. 이 중에서도 액티브 매트릭스형 유기전계 발광소자의 구조는 기판상에 유기발광부를 형성하고, 유기발광부를 인캡슐레이션(Encapsulation)하여 유기물로 이루어진 유기발광부가 산소 및 수분과 접촉되어 산화 또는 열화되는 것을 방지한다.
종래의 인캡슐레이션 방법은 금속 또는 유리 재질로 이루어진 캡으로 유기발광부를 밀폐하였다. 그러나, 이러한 방법은 박형화가 어려울 뿐만 아니라, 금속이나 유리를 사용함으로써, 휘어지는 디스플레이를 구현하기 어려운 문제점이 있다. 최근에는 폴리머층(Polymer layer)와 무기물층(Inorganic layer)이 반복적으로 적층된 보호막을 유기발광부의 표면에 형성하는 방법이 제시된다. 이러한 방법은 무기물과 모노머(Monomer)를 다층으로 증착하면서 자외선(UV)으로 경화시켜서 모노머가 폴리머로 변환되게 하여 제조한다.
이러한 보호막을 형성하기 위한 종래의 모노머 증착장치는, 액상의 모노머가 담긴 용기로부터 모노머를 기화시켜서 내부공간이 형성된 증착유닛에 일정시간 저장하였다가 기판에 기체 상태의 모노머를 분사한다. 기판에 일정한 두께로 모노머가 증착되면, 기판을 경화하여 모노머가 폴리머로 변하게 된다.
상기와 같은 모노머 증착 과정에서 일부의 모노머 증기는 기판에 증착되고, 나머지 모노머 증기는 기판 주변으로 이동하여 기판 주변의 부재들에 증착되게 된다. 한편, 기판은 이송유닛에 의해 일방향으로 이송되고, 기판이 일방향으로 이송되면서 기판의 일면에 모노머 증기가 증착될 수 있다. 여기서, 기판에 증착되지 않은 모노머 증기들이 이송유닛에 증착되게 된다. 이러한 모노머에 의해 이송유닛의 동작이 불안정해지거나 파손될 가능성이 있다. 이러한 경우에는 모노머 증착장치의 동작을 정지시키고 이송유닛에 증착된 모노머를 제거한다. 또한, 모노머의 제거가 어려운 경우에는 이송유닛을 교체한다. 이러한 메인터넌스 작업을 하는 동안에는 공정이 정지됨으로써, 생산성이 감소되는 문제점이 있다. 또한, 이송유닛 뿐만 아니라 기판 주변의 부재들의 교체 주기가 짧아질수록 메인터넌스 비용이 증가되어 제조비용이 상승하는 문제점이 있다.
본 발명은 기판에 모노머를 증착시키는 과정에서 기판 주변의 부재들에 모노머가 증착되는 것을 최소화할 수 있게 한 모노머 증착장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 모노머 증착장치는, 기판이 처리되는 처리공간이 형성된 챔버와, 적어도 일부가 상기 챔버 내에 수용되고 상기 기판과 일정거리 이격되도록 배치되어 상기 기판으로 모노머를 배출시키는 증착유닛을 포함하는 모노머 증착장치에 있어서, 모노머의 배출이 간섭되지 않도록 상기 증착유닛 주변에 고정되게 배치되고, 상기 기판의 하측으로 이격되도록 배치되어 상기 기판에 증착되지 않은 모노머를 냉각하여 응축시키며, 내부에는 냉매가 유동되는 유로가 형성된 냉각 플레이트; 열전달이 가능한 소재로 이루어져서 상기 기판을 향하는 면에 탈착 가능하게 결합된 격자부재; 및 상기 냉각 플레이트와 상기 격자부재가 결합되는 면에 상기 격자부재의 일부가 수용되도록 인입되게 형성된 수용홈;을 포함한다.
본 발명에 따른 모노머 증착장치는 기판에 증착되지 않은 모노머가 냉각 플레이트에 응축되므로, 기판 주변의 부재들에 모노머 증기가 증착되는 것을 최소화할 수 있다. 이에 따라, 메인터넌스 작업 주기를 연장시킬 수 있으므로, 생산성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 제조비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 모노머 증착장치를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 모노머 증착장치를 도시한 평면도.
도 3은, 도 2에 도시된 냉각 플레이트의 분해사시도.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하 첨부된 도면에 따라서 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 모노머 증착장치(100)는, 챔버(140)와, 증착유닛(110)과, 냉각 플레이트(120)를 포함한다.
챔버(140)에는 모노머가 증착될 기판(10)이 수용될 수 있을 정도의 처리공간이 형성된다. 챔버(140)의 형상의 일예로 원기둥 형상 또는 육면체일 수 있다. 단, 챔버(140)의 형상은 이에 한정하지는 않으며, 기판(10)의 형상에 대응되는 다양한 형상으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 기판(10)이 직사각형의 유리판인 경우, 챔버(140)는 이러한 유리판에 대응하도록 유리판보다 큰 크기의 육면체일 수 있다. 챔버(140) 내부는 진공 상태일 수 있다. 챔버(140)의 일측에는 기판(10)의 출입을 위한 미도시된 출입부가 형성될 수 있다. 그리고, 기판(10)이 챔버(140) 내에서 이송유닛(130)에 의해 일방향으로 이송되면서 기판의 일면에 모노머 증기가 증착될 수 있으나, 반드시 이에 한정하지는 않는다. 이송유닛(130)의 구조의 일예로, 가이드레일(131)과, 이동부재(132)와. 베이스부재(133)를 포함할 수 있다. 가이드레일(131)은 챔버(140) 내에 기판(10)이 이송되는 궤적을 따라 형성된다. 이동부재(132)는 가이드레일(131)을 따라 이동되도록 결합된다. 베이스부재(133)는 이동부재(132)에 고정결합되고, 베이스부재(133)의 하면에는 기판(10)이 흡착된다. 이러한 구조로 이루어진 이송유닛(130)에 의해 기판(10)이 일방향으로 이송되면서 증착공정이 진행될 수 있다. 여기서, 이송유닛(130)의 구조를 상기와 같은 구조로 한정하지는 않으며, 기판(10)을 일방향으로 이송시킬 수 있는 구조이면 어떤 구조가 사용되어도 무방하다.
증착유닛(110)은 상기 기판(10)으로 모노머를 배출시킨다. 증착유닛(110)의 적어도 일부는 상기 챔버(140) 내에 수용되고 상기 기판(10)과 일정거리 이격되도록 배치된다. 즉, 증착유닛(110)에서 모노머가 배출되는 부분만 챔버(140) 내에 수용되는 것도 가능하고, 증착유닛(110) 전체가 챔버(140) 내에 수용되는 것도 가능하다. 이러한 증착유닛(110)의 상세한 구조의 일예는 후술하기로 한다.
냉각 플레이트(120)는 모노머의 배출이 간섭되지 않도록 상기 증착유닛(110) 주변에 인접하게 배치되고, 상기 기판(10)으로부터 일정거리 이격되도록 배치된다. 냉각 플레이트(120)는 상기 증착유닛(110)으로부터 배출되어 기판에 증착되지 않은 모노머를 냉각하여 응축시킨다. 증착유닛(110)으로부터 기판(10)으로 기체 상태의 모노머, 즉, 모노머 증기가 배출되는데. 증착유닛(110)으로부터 분사되는 모노머 증기 중 일부의 모노머 증기는 기판(10)에 증착되지 않고 기판(10) 주변의 부재들에 증착될 수 있다. 예를 들어, 일부의 모노머 증기가 기판(10)을 이송시키는 이송유닛(130)에 증착될 수 있다. 그러나, 전술한 구조로 이루어진 모노머 증착장치(100)는 기판(10)에 증착되지 않은 모노머가 냉각 플레이트(120)에 응축되므로, 모노머 증기가 기판(10) 주변의 부재들에 증착되는 것을 최소화할 수 있다. 이에 따라, 메인터넌스 작업 주기를 연장시킬 수 있으므로, 생산성을 향상시킬 수 있다.
냉각 플레이트는 증착유닛(110)에서 모노머가 배출되는 부분으로부터 일정거리 이격되어 냉각 플레이트(120)가 모노너의 분사를 간섭하지 않게 한 것이 바람직하다. 그리고, 냉각 플레이트(120)와 기판(10) 사이의 간격(H)은 최대한 가까운 것이 바람직하다. 이는, 기판(10)에 증착되지 않은 대부분의 모노머 증기가 기판(10) 주변의 부재들에 증착되지 않고 냉각 플레이트(120)에 응축될 수 있게 하기 위함이다.
한편, 냉각 플레이트(120)의 형상의 일예로 판형상(plate)으로 이루어질 수 있다. 기판(10)의 형상의 일예로 직사각형의 유리판일 수 있는데, 판형상의 냉각 플레이트(120)는 유리판에 인접하게 배치되어 유리판에 증착되지 않은 기체상태의 모노머들이 냉각 플레이트(120)에 용이하게 증착될 수 있게 한다. 이러한 판형상의 냉각 플레이트(120)의 좌우 너비는 기판(10)의 좌우 너비와 유사하거나 크게 이루어질 수 있다. 이는 기판(10)에 증착되지 않은 모노머 증기가 냉각 플레이트(120)에 용이하게 응축될 수 있게 하기 위함이다.
한편, 상기 냉각 플레이트(120)는 격자부재(121)를 더 포함할 수 있다. 격자부재(121)는 열전달이 가능한 소재로 이루어져서 상기 기판(10)을 향하는 면에 탈착가능하게 결합된다. 격자부재(121)의 형상의 일예로, 특정 두께와 폭으로 이루어진 제1금속판과 제2금속판이 서로 90°각도로 교차되도록 형성된 것일 수 있다. 상기 냉각 플레이트(120)에서 격자부재(121)가 결합되는 면에는 상기 격자부재(121)와 동일한 형상으로 인입되게 형성된 미도시된 수용홈이 형성될 수 있다. 격자부재(121)의 적어도 일부는 수용홈에 수용되어 외부의 충격에 의해 이동되지 않게 될 수 있다.
상기와 같은 격자부재(121)는 냉각 플레이트(120)와 동일한 온도로 냉각될 수 있다. 냉각 플레이트(120) 및 격자부재(121) 표면에 모노머가 응결, 입자화되어 부착될 수 있다. 즉, 격자부재(121)에 의해 모노머 증기와 접촉되는 면적이 증가됨으로써, 모노머의 회수 효율을 더욱 향상시킬 수 있다. 격자부재(121)를 구성하는 소재의 일예로, 일반적인 금속보다 열도전성이 우수한 알루미늄 또는 황동으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다.
이와 같이 구성된 모노머 증착장치(100)의 유지보수는 용이하게 수행될 수 있다. 냉각 플레이트(120) 및 격자부재(121)를 챔버(140)로부터 꺼낸 후, 냉각 플레이트(120)로부터 격자부재(121)를 분리시키고, 냉각 플레이트(130) 및 격자부재(121) 각각의 표면에 부착된 입자화된 모노머를 제거함으로써, 모노머 냉각트랩(100)의 유지보수 작업을 완료할 수 있다. 따라서 본 발명의 모노머 냉각트랩(100)은 모노머 회수 장치의 유지보수 작업을 단순화시키고, 반영구적인 사용이 가능하다.
한편, 도 3을 참조하면, 상기 냉각 플레이트(120) 내부에는 냉매가 유동할 수 있는 유로(122)가 형성된다. 유로(122)의 일단에는 미도시된 냉매 공급관이 연통되고, 유로(122)의 타단에는 미도시된 냉매 배출관이 연통될 수 있다. 냉각 플레이트(120)는 상판(120a)과 하판(120b)으로 이루어질 수 있고, 하판(120b)의 상면에 유로(122)를 형성하고 상판(120a)과 하판(120b)를 결합시키는 것도 가능하다.
냉각 플레이트(120) 내부로 유동되는 냉매에 의해 냉각 플레이트(120) 자체가 특정 온도 이하로 냉각됨으로써, 냉각 플레이트(120)에 증기 상태의 모노머가 더 잘 응결될 수 있도록 한다. 즉, 냉각 플레이트(120)의 전체적인 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 기판 100: 모노머 증착장치
110: 증착유닛 120: 냉각 플레이트
121: 격자부재 122: 유로
130: 이송유닛 140: 챔버

Claims (3)

  1. 기판이 처리되는 처리공간이 형성된 챔버와, 적어도 일부가 상기 챔버 내에 수용되고 상기 기판과 일정거리 이격되도록 배치되어 상기 기판으로 모노머를 배출시키는 증착유닛을 포함하는 모노머 증착장치에 있어서,
    모노머의 배출이 간섭되지 않도록 상기 증착유닛 주변에 고정되게 배치되고, 상기 기판의 하측으로 이격되도록 배치되어 상기 기판에 증착되지 않은 모노머를 냉각하여 응축시키며, 내부에는 냉매가 유동되는 유로가 형성된 냉각 플레이트;
    열전달이 가능한 소재로 이루어져서 상기 기판을 향하는 면에 탈착 가능하게 결합된 격자부재; 및
    상기 냉각 플레이트와 상기 격자부재가 결합되는 면에 상기 격자부재의 일부가 수용되도록 인입되게 형성된 수용홈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 모노머 증착장치.
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