KR101238000B1 - 증착장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 진공챔버; 상기 진공챔버 내에서 기판을 고정하는 기판고정장치; 상기 진공챔버 내에서 상기 기판고정장치 아래에 배치되어, 상기 기판 쪽으로 가열된 증착 증기를 배출하는 소스용기; 및 상기 기판고정장치와 상기 소스용기 사이에 배치되는 마스크를 포함한다. 상기 기판고정장치는 프레임; 상기 프레임으로부터 내측으로 연장되어 상기 기판을 아래에서 지지하는 고정바; 상기 프레임을 상하로 이동시키기 위한 이송부; 및 상기 고정바의 하부에 형성되고 중공을 가지는 처짐방지부를 포함한다. 상기 처짐방지부는 상기 중공에 슬라이딩 가능하게 삽입되는 슬라이딩바를 포함한다.
열증착, 기판, 처짐, 얼라인먼트, 전계발광

Description

증착장치{Evaporation Device}
도 1은 종래 증착장치의 내부 구성을 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 증착장치의 정면도.
도 3은 도 2의 기판고정장치의 일부 평면도.
도 4는 도 3의 고정바와 처짐방지부의 확대도.
도 5는 도 3의 처짐방지부의 처짐방지 현상을 예시적으로 설명한 도면.
본 발명은 증착 재료를 증발하여 기판에 증착하는 증착장치에 대한 것이다.
열적 물리적 기상 증착은 증착 재료(유기물)의 증기로 기판 표면에 발광층을 형성하는 기술이다. 기상 증착시 용기(vessel) 내에 수용된 증착 재료는 기화 온도까지 가열되며, 증착 재료의 증기는 수용된 용기 밖으로 이동한 후 코팅될 기판 상에서 응축된다. 이러한 증착 공정은 증착 재료를 수용하는 용기 및 코팅될 기판을 구비한 10-7 내지 10-2 Torr 범위의 압력 상태의 챔버 내에서 증착장치에 의해 진행된다.
도 1은 종래 증착장치의 내부 구성을 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 종래 증착장치(10)는 진공챔버(13) 내부에 장착된 증착용기(11)와 증착용기(11) 상부에 장착되어 있는 기판홀더(12)를 가졌다.
증착용기(11)는 진공챔버(13)의 하부 플레이트(16))에 고정된 절연 구조체(17) 위에 장착되어 있으며, 전원을 공급하기 위한 미도시한 케이블이 연결되어 있었다. 한편, 이 증착용기(11)는 절연 구조체(17) 상에 고정된 상태로 장착되거나 기판(15)의 폭 방향으로 수평 운동(직선 운동)이 가능하게 장착되어 있었다.
증착용기(11)의 내부 공간에서 기화된 재료 증기(18)는 기판(15)을 향하여 외부로 분산되어 기판(15)에 도착한 후 응고되어 기판(15)에 증착되었다.
한편, 증착용기(11)와 기판(15) 사이에 거리차를 두고 대면되도록 설치되는 메탈마스크(19)가 존재하여 일정한 패턴으로 재료 증기(18)가 기판(15) 상에 증착되었다.
기판홀더(12)는 진공챔버(13)의 상부 플레이트(14)에 고정되도록 장착되거나 폭 방향으로 이동가능하게 장착되는 기판고정장치이다. 기판홀더(12)는 증착 재료가 증착되는 기판(15)을 고정하였다.
그러나, 기판(15)으로 글라스를 사용하는 경우 종래 증착장치(10)는 기판(15)과 메탈마스크(19) 사이의 정전기력 때문에 기판(15)이 처지는 형상이 발생하였다. 특히, 종래 증착장치(10)는 기판(15)의 면적이, 예를 들어 340mm×470mm 이상으로 대형화되면서 기판(15)의 무게 때문에 처지는 형상이 발생하였다.
또한, 종래 증착장치(10)는 기판(15)의 두께가 예를 들어 0.5mm 이하의 얇은 글라스인 경우 기판(15)의 처지는 형상 때문에 기판(15)이 파손되거나 불량이 발생되는 문제점은 더욱 심각해졌다.
본 발명은 기판과 마스크의 정전기력이나 기판의 큰 무게 혹은, 기판이 대형 글라스 기판인 경우에도 진공챔버 내에서 기판이 처지지 않는 증착장치를 제공한다.
삭제
본 발명의 증착장치는 진공챔버; 상기 진공챔버 내에서 기판 아래에 배치되어 상기 기판을 고정하는 기판고정장치; 상기 진공챔버 내에서 상기 기판고정장치 아래에 배치되어, 상기 기판 쪽으로 가열된 증착 증기를 배출하는 소스용기; 및 상기 기판고정장치와 상기 소스용기 사이에 배치되는 마스크를 포함한다.
상기 기판고정장치는 프레임; 상기 프레임으로부터 내측으로 연장되어 상기 기판을 아래에서 지지하는 고정바; 상기 프레임을 상하로 이동시키기 위한 이송부; 및 상기 고정바의 하부에 형성되고 중공을 가지는 처짐방지부를 포함한다.
상기 처짐방지부는 상기 중공에 슬라이딩 가능하게 삽입되는 슬라이딩바를 포함한다.
상기 증착 증기는 유기전계발광소자용 증착 재료를 포함한다.
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이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 증착장치 및 이에 사용되는 기판고정장치를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 증착장치의 정면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 증착장치(20)는 미도시한 진공챔버 내에 설치된 소스용기와, 소스용기에 대향하여 위치하는 기판고정장치(22)를 포함하고 있다.
이때 진공챔버는 외부로부터 이물질이 유입되지 않도록 진공된 상태이며 내부 압력이 조절된다. 소스용기는 소스 또는 증착재료를 수용하고 있다. 이 수용되는 소스 또는 증착재료는 전계발광소자, 특히 유기전계발광소자의 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 등의 발광재료이거나 전자와 정공 등 전하를 주입하거나 전달하는 전하주입 또는 전하전달 재료일 수 있다.
기판고정장치(22)는 소스용기로부터 기화된 증착증기가 도착하여 증착되는 기판(26)을 고정하는 고정장치이다. 기판고정장치(22)에 고정되는 기판(26)은 다수의 전계발광소자가 형성되는 마더글라스와 같은 마더기판일 수도 있으며, 하나의 전계발광소자가 형성되는 하나의 기판일 수도 있다. 통상적으로 마더기판은 글라이딩 작업에 의해 개별 전계발광소자를 분리된다.
이 기판고정장치(22)는 진공챔버 내에 고정될 수도 있지만, 로봇팔과 같은 외부 이송장치에 의해 이동할 수도 있다.
도 3은 도 2의 기판고정장치의 일부 평면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 기판고정장치(22)는 프레임(28)과, 프레임을 지지하며 상하로 이동하는 이송부 또는 이송장치(30)와, 프레임으로부터 내측으로 연장되어 기판(26)을 고정하는 다수의 고정바(32)를 포함하고 있다. 이송부(30)는 프레임(28)을 고정하며 실린더장치를 포함하여 프레임(28)을 상하로 이송한다.
삭제
기판고정장치(22)의 고정바(32)는 도 3에 도시한 바와 같이 점선 부분에 기판(26)이 위치하게 된다. 고정바(32)는 프레임(28)의 양측면에 각각 3개씩 형성되어 있다.
도 3을 참조하면, 처짐방지부(24)는 고정바(32)의 하부에 형성되어 있다. 처짐방지부(24)는 고정바(32)에 기판(26)이 위치할 경우 기판(26)이 처지는 것을 고정바(32)의 하부에서 받쳐주는 역할을 한다. 처짐방지부(24)는 고정바(32)의 양측면의 양측의 하부에 각각 2개가 형성되어 있다.
도 4는 도 3의 고정바와 처짐방지부의 확대도이다.
도 4를 참조하면, 처짐방지부(24)는 일측 단면에 형성된 중공(34)에 삽입된 슬라이딩바(36)를 포함하고 있다. 이 슬라이딩바(36)는 중공(34)을 통해 슬라이딩 되어 길이가 연장되거나 단축될 수 있다. 슬라이딩바(36)가 연장되는 길이는 기판(26)의 종류나 기판의 크기, 두께에 의하여 변경될 수 있다. 다만, 슬라이딩바(36)는 기판(26)이 처지는 것을 방지하기 위해 적어도 고정바(32)보다 내측으로 슬라이딩될 수 있어야 한다.
예를 들어 기판(26)이 대형의 얇은 글라스인 경우 기판(26)의 처짐현상이 증가할 수 있으므로 슬라이딩바(36)를 최대한 연장하여 처짐현상을 방지할 수 있어야 한다. 반대로, 기판(26)이 소형의 두꺼운 플라스틱인 경우 처짐형상이 거의 나타나지 않거나 나타나더라도 크지 않기 때문에 슬라이딩바(36)를 최소화하더라도 무방하다. 한편, 기판(26)과 메탈 마스크 사이에 정전기력이 발생하여 기판(26)이 처질 경우에도 그 정전기력에 비례하여 슬라이딩바(36)의 길이를 조절할 수 있다.
도 5는 도 3의 처짐방지부의 처짐방지 현상을 예시적으로 설명한 도면이다. 단, 도 5는 기판의 처짐 현상이 과장되어 있다.
도 5를 참조하면, 기판고정장치(22)의 고정바(32)의 하부에 위치하는 처짐방지부(24)의 슬라이딩바(36)는 기판(26)이 처질 때 고정바(32)의 하부에서 기판(26)을 받쳐줌으로 기판(26)이 파손되거나 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이상, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 증착장치 및 이에 사용되는 기판고정장치를 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
위 실시예에서, 슬라이딩바의 길이가 조절되도록 처짐방지부의 중공에 슬라이딩바가 삽입 슬라이딩되는 것으로 설명하였으나, 슬라이딩바가 고정되어 범용적으로 사용될 수 있다.
위 실시예에서, 증착장치가 유기전계발광소자의 유기재료 및 전하주입전달층의 재료를 증착하는데 사용되는 것으로 예를 들었으나 전계발광소자나 다른 평판디스플레이의 재료를 증착하는데 사용될 수 있다.
위 실시예에서, 프레임의 고정바와 처짐방지부의 갯수를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 즉, 기판의 종류나 무게, 두께에 따라 고정바와 처짐방지부의 갯수는 변할 수 있다.
위 실시예에서, 기판고정장치가 증착장치에 설치된 것으로 설명하였으나 기판고정장치만으로 제작되어 판매될 수 있다. 따라서, 본 발명은 증착장치에 설치된 기판고정장치 뿐만 아니라 분리되어 제작되거나 판매되는 기판고정장치를 포함한다.
위에서 설명한 본 발명은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이다. 따라서, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
위에서 설명한 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명은 기판과 마스크의 정전기력이나 기판의 큰 무게에도 불구하고 증착장치의 진공챔버 내에서 기판이 처지는 것을 방지할 수 있고 또한, 기판이 대형의 얇은 글라스인 경우에도 증착장치의 진공챔버 내에서 기판의 처짐 형상에 의해 기판이 파손되거나 증착 불량을 방지할 수 있다.
삭제

Claims (6)

  1. 진공챔버;
    상기 진공챔버 내에서 기판 아래에 배치되어 상기 기판을 고정하는 기판고정장치;
    상기 진공챔버 내에서 상기 기판고정장치 아래에 배치되어, 상기 기판 쪽으로 가열된 증착 증기를 배출하는 소스용기; 및
    상기 진공챔버 내에서 상기 기판고정장치 아래에 배치되도록 상기 기판고정장치와 상기 소스용기 사이에 배치되는 마스크를 포함하고,
    상기 기판고정장치는,
    프레임;
    상기 프레임으로부터 내측으로 연장되어 상기 기판을 아래에서 지지하는 고정바;
    상기 프레임을 상하로 이동시키기 위한 이송부; 및
    상기 고정바의 하부에 형성되고 중공을 가지는 처짐방지부를 포함하고,
    상기 처짐방지부는 상기 중공에 슬라이딩 가능하게 삽입되는 슬라이딩바를 포함하는 것을 특징으로 하는 증착장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 증착 증기는 유기전계발광소자용 증착 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 증착장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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