KR101297381B1 - 소스 어셈블리 및 그를 구비하는 평판표시소자용 기판 증착장치 - Google Patents
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Abstract
소스 어셈블리 및 그를 구비하는 평판표시소자용 기판 증착장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 소스 어셈블리는, 기판의 증착을 위한 증착물질을 제공하는 소스(source)가 수용되는 적어도 하나의 소스 박스(source box)가 내부에 마련되는 본체부; 및 소스 박스의 개구부에 배치되어 소스 박스의 개구부를 슬라이딩 개폐하는 슬라이딩 셔터(sliding shutter)를 포함한다.
Description
본 발명은, 소스 어셈블리 및 그를 구비하는 평판표시소자용 기판 증착장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 종래처럼 셔터의 개폐 동작 시 증착물질의 감지량이 달라지는 현상을 효율적으로 개선함으로써 안정화 시간이 소요되는 것을 방지하여 증착물질이 소모되는 것을 저지하고, 나아가 증착물질의 사용 효율 및 장치의 운용 효율을 종래보다 월등히 향상시킬 수 있는 소스 어셈블리 및 그를 구비하는 평판표시소자용 기판 증착장치에 관한 것이다.
정보 통신 기술의 비약적인 발전과 시장의 팽창에 따라 디스플레이 소자로 평판표시소자(Flat Panel Display)가 각광 받고 있다.
이러한 평판표시소자에는 액정표시소자(Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 소자(Plasma Display Panel), 유기전계발광소자(Organic Light Emitting Diodes) 등이 있다.
이 중에서 유기전계발광소자, 예컨대 OLED는 빠른 응답속도, 기존의 LCD보다 낮은 소비 전력, 경량성, 별도의 백라이트(back light) 장치가 필요 없어서 초박형으로 만들 수 있는 점, 고휘도 등의 매우 좋은 장점을 가지고 있어서 차세대 디스플레이 소자로서 각광받고 있다.
이러한 유기전계발광소자는 기판 위에 양극 막, 유기 박막, 음극 막을 순서대로 입히고, 양극과 음극 사이에 전압을 걸어줌으로써 적당한 에너지의 차이가 유기 박막에 형성되어 스스로 발광하는 원리이다.
다시 말해, 주입되는 전자와 정공(hole)이 재결합하며, 남는 여기 에너지가 빛으로 발생되는 것이다. 이때 유기 물질의 도펀트의 양에 따라 발생하는 빛의 파장을 조절할 수 있으므로 풀 칼라(full color)의 구현이 가능하다.
도 1은 유기전계발광소자의 구조도이다.
이 도면에 도시된 바와 같이, 유기전계발광소자는 기판 상에 애노드(anode), 정공 주입층(hole injection layer), 정공 운송층(hole transfer layer), 발광층(emitting layer), 정공 방지층(hole blocking layer), 전자 운송층(electron transfer layer), 전자 주입층(electron injection layer), 캐소드(cathode) 등의 막이 순서대로 적층되어 형성된다.
이러한 구조에서 애노드로는 면 저항이 작고 투과성이 좋은 ITO(Indium Tin Oxide)가 주로 사용된다. 그리고 유기 박막은 발광 효율을 높이기 위하여 정공 주입층, 정공 운송층, 발광층, 정공 방지층, 전자 운송층, 전자 주입층의 다층으로 구성된다. 발광층으로 사용되는 유기물질은 Alq3, TPD, PBD, m-MTDATA, TCTA 등이 있다. 캐소드로는 LiF-Al 금속막이 사용된다. 그리고 유기 박막이 공기 중의 수분과 산소에 매우 약하므로 소자의 수명(life time)을 증가시키기 위해 봉합하는 봉지막이 최상부에 형성된다.
도 1에 도시된 유기전계발광소자를 다시 간략하게 정리하면, 유기전계발광소자는 애노드, 캐소드, 그리고 애노드와 캐소드 사이에 개재된 발광층을 포함하며, 구동 시 정공은 애노드로부터 발광층 내로 주입되고, 전자는 캐소드로부터 발광층 내로 주입된다. 발광층 내로 주입된 정공과 전자는 발광층에서 결합하여 엑시톤(exciton)을 생성하고, 이러한 엑시톤이 여기상태에서 기저상태로 전이하면서 빛을 방출하게 된다.
이러한 유기전계발광소자는 구현하는 색상에 따라 단색 또는 풀 칼라(full color) 유기전계발광소자로 구분될 수 있는데, 풀 칼라 유기전계발광소자는 빛의 삼원색인 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 별로 패터닝된 발광층을 구비함으로써 풀 칼라를 구현한다.
풀 칼라 유기전계발광소자에 있어서, 발광층을 패터닝하는 것은 발광층을 형성하는 물질에 따라 다르게 수행될 수 있다.
발광층을 형성하는 물질이 저분자 물질인 경우 섀도 마스크(shadow mask)를 사용하여 각각의 발광층을 진공 증착하고, 발광층을 형성하는 물질이 고분자 물질인 경우 잉크젯 프린팅(ink jet printing)을 사용하여 각각의 발광층을 형성한다.
그러나 섀도 마스크를 사용한 진공 증착 공정은 대형 기판에 적용하기 어려운 점이 있고, 잉크젯 프린팅은 습식 공정이므로 하부 층을 형성하는 재료에 제한이 있으며 기판 상에 뱅크구조를 필히 형성하여야 하는 단점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 최근 레이저에 의한 레이저 열전사법(Laser Induced Thermal Imaging, LITI)이 제안되고 있다.
한편, 도 1에 도시된 유기전계발광소자를 만들기 위해, 즉 발광층(유기물) 및 전극층(무기물)을 증착하기 위해 평판표시소자용 기판 증착장치가 마련된다.
평판표시소자용 기판 증착장치에는 기판을 향해 증착물질을 분사하는 증착원으로서의 리니어 소스(linear source)가 마련된다.
리니어 소스는 소스 어셈블리(source assembly)의 형태로 공정 챔버의 일측에 마련된다. 소스 어셈블리에는 다수의 소스가 배치되는 소스 박스(source box)가 마련된다.
이때, 소스 박스의 개구부에는 각도 제한판의 하부 영역에 위치하는 회전형 셔터(rotating shutter)가 마련되어 소스 박스의 개구부를 선택적으로 개폐한다.
그런데, 종래기술의 경우, 소스 어셈블리에 회전형 셔터가 마련되어 있기 때문에 구조가 콤팩트(compact)하기는 하지만 회전형 셔터가 각도 제한판의 하부 영역에 배치되어야만 하는 구조적인 단점으로 인해 증착물질의 사용 효율이 저하되는 문제점이 있다.
그 이유는 회전형 셔터가 소스 박스의 개구부를 완전히 개폐하지 못하는 구조를 가지고 있기 때문에 회전형 셔터의 동작 시 센서에 의한 증착물질의 감지량이 달라져 증착물질의 증발에 필요한 히터의 제어를 일정하게 유지시키지 못하기 때문이다.
이러한 이유로 인해 종래기술의 경우, 별도의 안정화 시간을 확보해야 하는데, 이 시간 동안에 증착물질이 소모될 수 있는 추가의 문제점이 야기되고 있으므로 이와 관련된 전반적인 구조 개선이 요구된다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 종래처럼 셔터의 개폐 동작 시 증착물질의 감지량이 달라지는 현상을 효율적으로 개선함으로써 안정화 시간이 소요되는 것을 방지하여 증착물질이 소모되는 것을 저지하고, 나아가 증착물질의 사용 효율 및 장치의 운용 효율을 종래보다 월등히 향상시킬 수 있는 소스 어셈블리 및 그를 구비하는 평판표시소자용 기판 증착장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판의 증착을 위한 증착물질을 제공하는 소스(source)가 수용되는 적어도 하나의 소스 박스(source box)가 내부에 마련되는 본체부; 및 상기 소스 박스의 개구부에 배치되어 상기 소스 박스의 개구부를 슬라이딩 개폐하는 슬라이딩 셔터(sliding shutter)를 포함하는 것을 특징으로 하는 소스 어셈블리가 제공될 수 있다.
상기 본체부 내에 마련되며, 상기 소스 박스의 측벽을 형성하되 상기 기판에 대한 상기 증착물질의 증착 영역을 제한하는 각도 제한판을 더 포함할 수 있으며, 상기 슬라이딩 셔터는 상기 각도 제한판의 상부 영역에 배치되며, 오픈(open) 시 상기 소스 박스의 개구부 전 영역을 완전 개폐할 수 있다.
상기 각도 제한판과 상기 슬라이딩 셔터 사이에 배치되어 상기 증착물질을 감지하는 센서; 상기 소스 박스에 연결되는 히터; 및 상기 센서에 의한 증착물질의 감지량에 기초하여 상기 히터의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 소스 박스는 다수의 소스 박스일 수 있으며, 상기 슬라이딩 셔터는 상기 다수의 소스 박스의 개구부를 선택적으로 개폐하도록 상기 소스 박스의 개수보다 적게 마련될 수 있다.
상기 본체부에 마련되어 상기 슬라이딩 셔터의 슬라이딩 이동을 안내하는 엘엠 가이드(LM guide); 및 상기 본체부에 마련되어 상기 슬라이딩 셔터의 슬라이딩 이동을 위한 동력을 제공하는 셔터 실린더를 더 포함할 수 있다.
상기 소스 박스는 제1 내지 제3 소스 박스일 수 있으며, 상기 슬라이딩 셔터는 제1 및 제2 슬라이딩 셔터일 수 있으며, 상기 제1 및 제2 슬라이딩 셔터가 상기 제1 내지 제3 소스 박스의 개구부를 개별적으로 개폐할 수 있도록 상기 셔터 실린더는 2단 스트로크 실린더로 마련될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 기판에 대한 증착 공정이 진행되는 공정 챔버; 및 상기 기판의 증착을 위한 증착물질을 제공하는 소스(source)가 수용되는 적어도 하나의 소스 박스(source box)가 내부에 마련되는 본체부와, 상기 소스 박스의 개구부에 배치되어 상기 소스 박스의 개구부를 슬라이딩 개폐하는 슬라이딩 셔터(sliding shutter)를 구비하는 소스 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시소자용 기판 증착장치가 제공될 수 있다.
상기 본체부 내에 마련되며, 상기 소스 박스의 측벽을 형성하되 상기 기판에 대한 상기 증착물질의 증착 영역을 제한하는 각도 제한판을 더 포함할 수 있으며, 상기 슬라이딩 셔터는 상기 각도 제한판의 상부 영역에 배치되며, 오픈(open) 시 상기 소스 박스의 개구부 전 영역을 완전 개폐할 수 있다.
상기 각도 제한판과 상기 슬라이딩 셔터 사이에 배치되어 상기 증착물질을 감지하는 센서; 상기 소스 박스에 연결되는 히터; 및 상기 센서에 의한 증착물질의 감지량에 기초하여 상기 히터의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 소스 박스는 다수의 소스 박스일 수 있으며, 상기 슬라이딩 셔터는 상기 다수의 소스 박스의 개구부를 선택적으로 개폐하도록 상기 소스 박스의 개수보다 적게 마련될 수 있다.
상기 본체부에 마련되어 상기 슬라이딩 셔터의 슬라이딩 이동을 안내하는 엘엠 가이드(LM guide); 및 상기 본체부에 마련되어 상기 슬라이딩 셔터의 슬라이딩 이동을 위한 동력을 제공하는 셔터 실린더를 더 포함할 수 있다.
상기 소스 어셈블리와 연결되는 케이블(cable)을 지지하며, 상기 공정 챔버에 대해 상기 소스 어셈블리가 이동될 수 있도록 양측이 상기 공정 챔버와 상기 소스 어셈블리에 접철 가능하게 연결되되 링크(link)식으로 접철 구동되는 링크형 케이블베어(cableveyor)를 더 포함할 수 있다.
상기 링크형 케이블베어는, 다수의 메인 링크 아암; 상기 다수의 메인 링크 아암 중 어느 하나와 연결되고 상기 공정 챔버에 결합되는 챔버측 링크 아암; 상기 다수의 메인 링크 아암 중 다른 하나와 연결되고 상기 소스 어셈블리에 결합되는 소스 어셈블리측 링크 아암; 및 상기 다수의 메인 링크 아암, 상기 챔버측 링크 아암 및 상기 소스 어셈블리측 링크 아암 사이에서 해당 아암들을 회전시키는 다수의 링크부를 포함할 수 있다.
상기 다수의 메인 링크 아암, 상기 챔버측 링크 아암 및 상기 소스 어셈블리측 링크 아암 모두는 직선형 플레이트 형상으로 제작될 수 있으며, 상기 다수의 메인 링크 아암과, 상기 챔버측 링크 아암 및 상기 소스 어셈블리측 링크 아암은 상호간 교차되는 방향으로 배치될 수 있다.
상기 챔버측 링크 아암은 상기 소스 어셈블리측 링크 아암보다 낮은 위치에 배치될 수 있다.
상기 다수의 메인 링크 아암, 상기 챔버측 링크 아암 및 상기 소스 어셈블리측 링크 아암 모두에는 상기 케이블의 지지를 위한 다수의 케이블 지지홀더가 결합될 수 있으며, 상기 다수의 메인 링크 아암, 상기 챔버측 링크 아암 및 상기 소스 어셈블리측 링크 아암 모두에는 관통공이 형성될 수 있다.
상기 공정 챔버와 상기 소스 어셈블리에는 상기 소스 어셈블리가 이동되는 방향을 따라 레일이 마련될 수 있으며, 상기 기판은 유기전계발광소자(Organic Light Emitting Diodes)용 기판일 수 있다.
본 발명에 따르면, 종래처럼 셔터의 개폐 동작 시 증착물질의 감지량이 달라지는 현상을 효율적으로 개선함으로써 안정화 시간이 소요되는 것을 방지하여 증착물질이 소모되는 것을 저지하고, 나아가 증착물질의 사용 효율 및 장치의 운용 효율을 종래보다 월등히 향상시킬 수 있다.
도 1은 유기전계발광소자의 구조도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 평판표시소자용 기판 증착장치에서 소스 어셈블리가 공정 챔버에 연결된 상태의 도면이다.
도 3은 도 2에서 케이블베어의 동작으로 인해 소스 어셈블리가 공정 챔버로부터 취출되는 과정을 도시한 도면이다.
도 4는 도 2에 대응되는 링크형 케이블베어의 사시도이다.
도 5는 도 3에 대응되는 링크형 케이블베어의 사시도이다.
도 6은 소스 어셈블리의 평면도이다.
도 7은 소스 어셈블리의 측면도이다.
도 8은 소스 박스와 슬라이딩 셔터 간의 개략적인 측변 배치도이다.
도 9는 도 8의 정면 배치도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 평판표시소자용 기판 증착장치에서 소스 어셈블리가 공정 챔버에 연결된 상태의 도면이다.
도 3은 도 2에서 케이블베어의 동작으로 인해 소스 어셈블리가 공정 챔버로부터 취출되는 과정을 도시한 도면이다.
도 4는 도 2에 대응되는 링크형 케이블베어의 사시도이다.
도 5는 도 3에 대응되는 링크형 케이블베어의 사시도이다.
도 6은 소스 어셈블리의 평면도이다.
도 7은 소스 어셈블리의 측면도이다.
도 8은 소스 박스와 슬라이딩 셔터 간의 개략적인 측변 배치도이다.
도 9는 도 8의 정면 배치도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 평판표시소자용 기판 증착장치에서 소스 어셈블리가 공정 챔버에 연결된 상태의 도면이고, 도 3은 도 2에서 케이블베어의 동작으로 인해 소스 어셈블리가 공정 챔버로부터 취출되는 과정을 도시한 도면이며, 도 4는 도 2에 대응되는 링크형 케이블베어의 사시도이고, 도 5는 도 3에 대응되는 링크형 케이블베어의 사시도이며, 도 6은 소스 어셈블리의 평면도이고, 도 7은 소스 어셈블리의 측면도이며, 도 8은 소스 박스와 슬라이딩 셔터 간의 개략적인 측변 배치도이고, 도 9는 도 8의 정면 배치도이다.
도면 대비 설명에 앞서, 평판표시소자는 액정표시소자(Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 소자(Plasma Display Panel), 유기전계발광소자(Organic Light Emitting Diodes) 등을 포함하나 이하에서는 평판표시소자를 유기전계발광소자(OLED)용 기판이라 하여 설명한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 평판표시소자용 기판 증착장치는, 기판에 대한 증착 공정이 진행되는 공정 챔버(110)와, 기판의 증착을 위한 증착물질을 제공하는 소스(122a~122c, source)가 수용되는 소스 박스(121a~121c, source box)가 내부에 마련되는 본체부(125)와, 소스 박스(121a~121c)의 개구부에 배치되어 소스 박스(121a~121c)의 개구부를 슬라이딩 개폐하는 슬라이딩 셔터(131,132, sliding shutter)를 구비하는 소스 어셈블리(131,132)를 포함한다.
공정 챔버(110)는 기판에 대한 증착 공정이 진행되는 장소이다. 즉 도 1에 도시된 유기전계발광소자의 제조를 위해 발광층(유기물) 및 전극층(무기물)을 증착하는 장소를 형성한다. 증착 공정 시 공정 챔버(110)의 내부는 진공 분위기를 유지할 수 있다.
소스 어셈블리(120)는 기판을 향해 증착물질을 제공하는 소스(122a~122c, source)가 일측에 마련되는 구조물로서, 공정 챔버(110)의 일측에 배치된다.
증착 공정 시 소스 어셈블리(120)는 도 2처럼 공정 챔버(110)에 연결되어 사용되고, 유지보수(maintenance) 시 소스 어셈블리(120)는 도 3처럼 공정 챔버(110)로부터 취출된다.
도면에는 공정 챔버(110)가 극히 개략적으로 도시되어 있으나 공정 챔버(110)의 일측에는 소스 어셈블리(120)의 출입을 위한 도어(door, 미도시)가 마련될 수 있다.
그리고 공정 챔버(110)의 양측에는 소스 어셈블리(120)의 이동, 즉 소스 어셈블리(120)가 도 2 및 도 3의 +X축 및 -X축 방향으로 이동되도록 하는 레일(115)이 마련된다.
도 6 내지 도 9를 참조하면, 소스 어셈블리(120)는 크게, 본체부(125)와 슬라이딩 셔터(131,132)를 구비한다.
본체부(125)는 소스 어셈블리(120)의 외관을 형성하는 부분으로서, 본체부(125)의 내부에는 다수의 소스 박스(121a~121c)가 마련된다. 본 실시예의 경우, 3개의 제1 내지 제3 소스 박스(121a~121c)가 본체부(125) 내에 마련되고 있다.
하지만, 이의 개수에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않으며, 소스 박스(121a~121c)는 2개 혹은 4개 이상 마련될 수도 있을 것이다.
3개의 제1 내지 제3 소스 박스(121a~121c) 각각에는 기판의 증착을 위하여, 즉 유기물 혹은 무기물 증착을 위하여 증착물질을 제공하는 제1 내지 제3 소스(122a~122c)가 개별적으로 수용된다.
도시하지는 않았지만 제1 내지 제3 소스 박스(121a~121c)에는 히터(미도시)가 연결되어 내부에 수용된 제1 내지 제3 소스(122a~122c)를 가열한다.
본체부(125)에는 제1 내지 제3 소스 박스(121a~121c)의 측벽을 형성하되 기판에 대한 증착물질의 증착 영역을 제한하는 각도 제한판(128, 도 8 참조)이 마련된다.
슬라이딩 셔터(131,132)는 제1 내지 제3 소스 박스(121a~121c)의 개구부에 배치되어 제1 내지 제3 소스 박스(121a~121c)의 개구부를 선택적으로 슬라이딩 개폐하는 역할을 한다.
한편, 앞서도 기술한 것처럼, 종래기술의 경우, 회전형 셔터(미도시)를 적용하여 왔기 때문에 그 구조적인 단점으로 인해 증착물질의 사용 효율이 저하될 수밖에 없었으나 본 실시예의 경우, 슬라이딩 셔터(131,132)를 적용함에 따라 슬라이딩 셔터(131,132)의 개폐 동작 시 증착물질의 감지량이 달라지는 현상을 효율적으로 개선할 수 있다. 따라서 종래처럼 안정화 시간이 소요되는 것을 방지하여 증착물질이 소모되는 것을 저지하고, 나아가 증착물질의 사용 효율 및 장치의 운용 효율을 종래보다 월등히 향상시킬 수 있다.
본 실시예의 경우, 3개의 제1 내지 제3 소스 박스(121a~121c)가 마련되고 있는 반면, 슬라이딩 셔터(131,132)는 소스 박스(121a~121c)의 개수보다 적은 2개의 제1 및 제2 슬라이딩 셔터(131,132)로 적용되고 있다.
제1 및 제2 슬라이딩 셔터(131,132)는 독립적으로 제어되면서 제1 내지 제3 소스 박스(121a~121c)의 개구부를 선택적으로 개폐한다. 즉 제1 내지 제3 소스 박스(121a~121c) 중 예컨대, 도 8처럼 제1 및 제3 소스 박스(121a,121c)의 개구부를 차폐함으로써 나머지 1개의 제2 소스 박스(121b)의 개구부는 개방되며, 그 내부의 소스(122c)를 통한 증착 공정이 진행될 수 있도록 한다.
본 실시예에서 제1 및 제2 슬라이딩 셔터(131,132)는 각도 제한판(128, 도 8 참조)의 상부 영역에 배치되며, 오픈(open) 시 제1 내지 제3 소스 박스(121a~121c)의 개구부 전 영역을 완전 개폐한다.
각도 제한판(128)과 제1 및 제2 슬라이딩 셔터(131,132) 사이에는 센서(129)가 마련된다. 이처럼 센서(129)가 각도 제한판(128)과 제1 및 제2 슬라이딩 셔터(131,132) 사이에 배치되어 그 위치에서 증착물질을 감지하기 때문에 도 9처럼 전 영역에 대한 감지가 가능해진다. 본 실시예에서 센서(129)는 증착물질을 감지할 수 있는 크리스털 센서(129, crystal sensor)로 적용된다.
센서(129)에 의해 감지된 증착물질의 감지량 정보는 도시 않은 제어부로 전송되고, 제어부는 이 정보에 기초하여 제1 내지 제3 소스 박스(121a~121c)에 연결되는 히터(미도시)의 동작을 제어할 수 있다.
따라서 센서(129)에 의한 증착물질의 감지량이 일정한 경우, 히터의 제어가 용이해질 수 있는데, 본 실시예의 경우, 종래와 달리 제1 및 제2 슬라이딩 셔터(131,132)가 적용되고 있고, 또한 제1 및 제2 슬라이딩 셔터(131,132)가 각도 제한판(128, 도 8 참조)의 상부 영역에 배치되어 오픈(open) 시 제1 내지 제3 소스 박스(121a~121c)의 개구부 전 영역을 완전 개폐하기 때문에 센서(129)에 의한 증착물질의 감지량은 일정해질 수 있다. 따라서 히터의 제어가 용이해질 수 있으며, 종래처럼 안정화 시간이 소요되는 것을 방지하여 증착물질이 소모되는 것을 저지하고, 나아가 증착물질의 사용 효율 및 장치의 운용 효율을 종래보다 월등히 향상시킬 수 있게 되는 것이다.
제1 및 제2 슬라이딩 셔터(131,132)의 슬라이딩 이동을 안내하기 위해, 본체부(125)에는 제1 및 제2 슬라이딩 셔터(131,132)의 슬라이딩 이동을 안내하는 엘엠 가이드(141, LM guide)가 마련된다.
그리고 본체부(125)의 일측에는 제1 및 제2 슬라이딩 셔터(131,132)의 슬라이딩 이동을 위한 동력을 제공하는 셔터 실린더(145)가 마련된다. 본 실시예에서 셔터 실린더(145)는 2단 스트로크 실린더로 마련되고 있으며, 이에 따라 제1 및 제2 슬라이딩 셔터(131,132)가 제1 내지 제3 소스 박스(121a~121c)의 개구부를 개별적으로 개폐할 수 있도록 하고 있다.
엘엠 가이드(141)와 셔터 실린더(145)는 모두가 제1 및 제2 슬라이딩 셔터(131,132)의 외측 본체부(125)에 배치된다. 이러한 구조와 더불어 제1 및 제2 슬라이딩 셔터(131,132)가 각도 제한판(128, 도 8 참조)의 상부 영역에 배치되는 구조적인 특징에 의해 제1 및 제2 슬라이딩 셔터(131,132)의 동작 시 증착물질의 감지량이 변화되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 이러한 구성들 외에, 본 실시예의 평판표시소자용 기판 증착장치에는 케이블베어(150, cableveyor)가 더 마련될 수 있다.
케이블베어(150)는 공정 챔버(110)에 대해 소스 어셈블리(120)가 도 2 및 도 3의 +X축 및 -X축 방향으로 이동될 수 있도록 양측이 공정 챔버(110)와 소스 어셈블리(120)에 접철 가능하게 연결된다.
케이블베어(150)가 적용되면 구조대비, 특히 설치공간과 대비하여 큰 스트로크를 낼 수 있기 때문에 공정 챔버(110)로부터 소스 어셈블리(120)를 취출시켜 소스 어셈블리(120)를 유지보수하는 데에 보다 유리한 효과를 제공할 수 있다.
이처럼 케이블베어(150)가 적용되면 소스 어셈블리(120)의 유지보수 효율을 높이는 데에 유리하기는 하지만 본 실시예의 평판표시소자용 기판 증착장치에 케이블베어(150)가 반드시 적용되어야 하는 것은 아니다.
이하에서는 본 실시예의 평판표시소자용 기판 증착장치에 케이블베어(150)가 적용된 것을 하나의 실시예로 하여 설명한다.
본 실시예의 케이블베어(150)는 그 양측이 공정 챔버(110)와 소스 어셈블리(120)에 연결되어 링크(link)식으로 접철 구동되는 링크형 케이블베어(150)로 적용된다.
링크형 케이블베어(150)에 대해 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 메인 링크 아암(161,162)과, 제1 메인 링크 아암(161)과 연결되고 공정 챔버(110)에 결합되는 챔버측 링크 아암(171)과, 제2 메인 링크 아암(162)에 연결되고 소스 어셈블리(120)에 결합되는 소스 어셈블리측 링크 아암(181)과, 제1 및 제2 메인 링크 아암(161,162), 챔버측 링크 아암(171), 그리고 소스 어셈블리측 링크 아암(181) 사이에서 해당 아암(161,162,171,181)들을 회전시키는 링크부(191,192,193)를 포함한다.
본 실시예의 경우, 메인 링크 아암(161,162)이 2개의 제1 및 제2 메인 링크 아암(161,162)으로 적용되고 있지만 이들의 개수는 도시된 것보다 많을 수도 있다.
챔버측 링크 아암(171)의 단부에는 절곡형 브래킷(154)이 마련된다. 절곡형 브래킷(154)은 공정 챔버(110)와의 결합 장소를 형성할 수 있다.
한편, 제1 및 제2 메인 링크 아암(161,162), 챔버측 링크 아암(171), 그리고 소스 어셈블리측 링크 아암(181) 모두는 도시된 것처럼 직사각 형상의 직선형 플레이트로 제작될 수 있다. 특히, 스테인리스 스틸의 재질로 제작될 수 있다. 따라서 파티클 발생을 저지시키는 데에 보다 유리하고, 본 실시예처럼 진공 챔버(110)에 적용하기에 좋다.
제1 및 제2 메인 링크 아암(161,162)과, 챔버측 링크 아암(171) 및 소스 어셈블리측 링크 아암(181)은 상호간 교차되는 방향으로 배치된다. 즉 제1 및 제2 메인 링크 아암(161,162)이 수직형 플레이트로 배치되는 반면 챔버측 링크 아암(171) 및 소스 어셈블리측 링크 아암(181)은 수평형 플레이트로 배치될 수 있다. 이와 같은 배치 구조를 가짐으로써 도 4 및 도 5의 동작 시 간섭 현상이 발생되지 않는다.
이때, 제1 및 제2 메인 링크 아암(161,162)을 기준으로 볼 때, 챔버측 링크 아암(171)은 소스 어셈블리측 링크 아암(181)보다 낮은 위치에 배치된다. 이를 위해, 소스 어셈블리측 링크 아암(181)은 단턱 브래킷(151)에 의해 제2 메인 링크 아암(162)과 연결된다. 따라서 링크형 케이블베어(150)가 도 4처럼 접혀진 경우, 소스 어셈블리측 링크 아암(181)은 챔버측 링크 아암(171)보다 상부에 배치되며, 이로써 가장 콤팩트한 사이즈로 접혀질 수 있다.
제1 및 제2 메인 링크 아암(161,162), 챔버측 링크 아암(171), 그리고 소스 어셈블리측 링크 아암(181) 모두에는 케이블의 지지를 위한 다수의 케이블 지지홀더(152)가 결합된다.
단면 'ㄷ'자 형상을 갖는 케이블 지지홀더(152)들은 제1 및 제2 메인 링크 아암(161,162), 챔버측 링크 아암(171), 그리고 소스 어셈블리측 링크 아암(181) 모두에 다수 개 결합되어 그 사이를 지나는 케이블이 꼬이지 않도록 지지한다.
제1 및 제2 메인 링크 아암(161,162), 챔버측 링크 아암(171), 그리고 소스 어셈블리측 링크 아암(181) 모두에는 관통공(153)이 형성된다. 장공의 형태를 갖는 관통공(153)은 무게 감소와 더불어 재료비 절감의 효과를 제공할 수 있다.
링크부(191,192,193)는, 제1 및 제2 메인 링크 아암(161,162), 챔버측 링크 아암(171), 그리고 소스 어셈블리측 링크 아암(181) 사이에서 해당 아암(161,162,171,181)들을 회전시키는 역할을 한다.
본 실시예의 경우, 다수의 메인 링크 아암(161,162)이 2개의 제1 및 제2 메인 링크 아암(161,162)으로 적용되고 있기 때문에, 이에 대응되게 링크부(191,192,193) 역시 3개의 제1 내지 제3 링크부(191,192,193)로 적용된다.
제1 링크부(191)는 제1 및 제2 메인 링크 아암(161,162) 사이에 연결되고, 제2 링크부(192)는 제1 메인 링크 아암(161)과 챔버측 링크 아암(171) 사이에 연결되며, 제3 링크부(193)는 제2 메인 링크 아암(162)과 소스 어셈블리측 링크 아암(181) 사이에 연결된다.
제1 내지 제3 링크부(191,192,193)에 대한 내부 구조는 도시하지 않았지만 제1 내지 제3 링크부(191,192,193) 모두에는 파티클(particle) 방지용 베어링(미도시)이 마련될 수 있다. 따라서 제1 내지 제3 링크부(191,192,193)가 동작되더라도 이 곳에서 파티클이 발생되어 비산되는 현상을 줄일 수 있다.
이때, 제1 메인 링크 아암(161)은 제1 링크부(191)의 제1 회전파트(191a)에 회전 가능하게 연결되고, 제2 메인 링크 아암(162)은 제1 링크부(191)의 제1 회전파트(191a)와 독립된 제2 회전파트(191b)에 회전 가능하게 연결된다. 따라서 제1 및 제2 메인 링크 아암(161,162)은 간섭 없이 제1 링크부(191)를 기준으로 하여 용이하게 회전될 수 있다.
이러한 구성을 갖는 평판표시소자용 기판 증착장치의 작용에 대해 살펴보면 다음과 같다.
우선, 기판에 대한 증착 공정이 진행될 때에는 도 2처럼 링크형 케이블베어(150)가 접혀지면서 소스 어셈블리(120)가 공정 챔버(110)의 일측에 결합된다.
이러한 상태에서 도 8에 도시된 바와 같이, 셔터 실린더(145)의 구동에 의해 엘엠 가이드(141, LM guide)를 따라 제1 및 제2 슬라이딩 셔터(131,132)가 슬라이딩 이동되면서 제1 내지 제3 소스 박스(121a~121c)의 개구부를 선택적으로 개폐한다.
이때, 각도 제한판(128)과 제1 및 제2 슬라이딩 셔터(131,132) 사이에 마련된 센서(129)가 증착물질을 감지하기 때문에 증착물질의 감지량은 일정해질 수 있다. 증착물질에 대한 감지량 정보는 제어부로 전송되고, 제어부는 이 정보에 기초하여 제1 내지 제3 소스 박스(121a~121c)에 연결되는 히터의 동작을 제어한다.
예컨대 도 8처럼 제1 및 제2 슬라이딩 셔터(131,132)가 제1 및 제3 소스 박스(121a,121c)의 개구부를 차폐하고, 제2 소스 박스(121b)의 개구부를 개방한 경우, 제2 소스 박스(121b)에 연결된 히터가 동작되어 제2 소스 박스(121b) 내의 제2 소스(122b)에 의한 증착물질을 통해 기판에 대한 증착 공정이 진행될 수 있다.
다음, 증착 공정의 진행이 완료되어 소스 어셈블리(120)의 유지보수가 필요하면 도 3처럼 링크형 케이블베어(150)를 펼쳐 긴 스트로크(stroke)를 이용하여 소스 어셈블리(120)를 공정 챔버(110)로부터 취출시키면 된다.
이와 같이, 본 실시예에 따르면, 종래처럼 셔터의 개폐 동작 시 증착물질의 감지량이 달라지는 현상을 효율적으로 개선함으로써 안정화 시간이 소요되는 것을 방지하여 증착물질이 소모되는 것을 저지하고, 나아가 증착물질의 사용 효율 및 장치의 운용 효율을 종래보다 월등히 향상시킬 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
110 : 공정 챔버 115 : 레일
120 : 소스 어셈블리 121a~121c : 소스 박스
122a~122c : 소스 125 : 본체부
128 : 각도 제한판 129 : 센서
131,132 : 슬라이딩 셔터 141 : 엘엠 가이드
145 : 셔터 실린더 150 : 케이블베어
151 : 단턱 브래킷 152 : 케이블 지지홀더
153 : 관통공 161,162 : 제1 및 제2 메인 링크 아암
171 : 챔버측 링크 아암 181 : 소스 어셈블리측 링크 아암
191,192,193 : 제1 내지 제3 링크부
120 : 소스 어셈블리 121a~121c : 소스 박스
122a~122c : 소스 125 : 본체부
128 : 각도 제한판 129 : 센서
131,132 : 슬라이딩 셔터 141 : 엘엠 가이드
145 : 셔터 실린더 150 : 케이블베어
151 : 단턱 브래킷 152 : 케이블 지지홀더
153 : 관통공 161,162 : 제1 및 제2 메인 링크 아암
171 : 챔버측 링크 아암 181 : 소스 어셈블리측 링크 아암
191,192,193 : 제1 내지 제3 링크부
Claims (17)
- 기판의 증착을 위한 증착물질을 제공하는 소스(source)가 수용되는 적어도 하나의 소스 박스(source box)가 내부에 마련되는 본체부;
상기 소스 박스의 개구부에 배치되어 상기 소스 박스의 개구부를 슬라이딩 개폐하는 슬라이딩 셔터(sliding shutter);
상기 본체부에 마련되어 상기 슬라이딩 셔터의 슬라이딩 이동을 안내하는 엘엠 가이드(LM guide); 및
상기 본체부에 마련되어 상기 슬라이딩 셔터의 슬라이딩 이동을 위한 동력을 제공하는 셔터 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 소스 어셈블리. - 제1항에 있어서,
상기 본체부 내에 마련되며, 상기 소스 박스의 측벽을 형성하되 상기 기판에 대한 상기 증착물질의 증착 영역을 제한하는 각도 제한판을 더 포함하며,
상기 슬라이딩 셔터는 상기 각도 제한판의 상부 영역에 배치되며, 오픈(open) 시 상기 소스 박스의 개구부 전 영역을 완전 개폐하는 것을 특징으로 하는 소스 어셈블리. - 제2항에 있어서,
상기 각도 제한판과 상기 슬라이딩 셔터 사이에 배치되어 상기 증착물질을 감지하는 센서;
상기 소스 박스에 연결되는 히터; 및
상기 센서에 의한 증착물질의 감지량에 기초하여 상기 히터의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소스 어셈블리. - 제1항에 있어서,
상기 소스 박스는 다수의 소스 박스이며,
상기 슬라이딩 셔터는 상기 다수의 소스 박스의 개구부를 선택적으로 개폐하도록 상기 소스 박스의 개수보다 적게 마련되는 것을 특징으로 하는 소스 어셈블리. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 소스 박스는 3개 마련되되 상기 3개의 소스 박스는 각각 제1 내지 제3 소스 박스이며,
상기 슬라이딩 셔터는 2개 마련되되 상기 2개의 슬라이딩 셔터는 각각 제1 및 제2 슬라이딩 셔터이며,
상기 제1 및 제2 슬라이딩 셔터가 상기 제1 내지 제3 소스 박스의 개구부를 개별적으로 개폐할 수 있도록 상기 셔터 실린더는 2단 스트로크 실린더로 마련되는 것을 특징으로 하는 소스 어셈블리. - 기판에 대한 증착 공정이 진행되는 공정 챔버; 및
상기 공정 챔버에 마련되는 소스 어셈블리를 포함하며,
상기 소스 어셈블리는,
상기 기판의 증착을 위한 증착물질을 제공하는 소스(source)가 수용되는 적어도 하나의 소스 박스(source box)가 내부에 마련되는 본체부;
상기 소스 박스의 개구부에 배치되어 상기 소스 박스의 개구부를 슬라이딩 개폐하는 슬라이딩 셔터(sliding shutter);
상기 본체부에 마련되어 상기 슬라이딩 셔터의 슬라이딩 이동을 안내하는 엘엠 가이드(LM guide); 및
상기 본체부에 마련되어 상기 슬라이딩 셔터의 슬라이딩 이동을 위한 동력을 제공하는 셔터 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시소자용 기판 증착장치. - 제7항에 있어서,
상기 본체부 내에 마련되며, 상기 소스 박스의 측벽을 형성하되 상기 기판에 대한 상기 증착물질의 증착 영역을 제한하는 각도 제한판을 더 포함하며,
상기 슬라이딩 셔터는 상기 각도 제한판의 상부 영역에 배치되며, 오픈(open) 시 상기 소스 박스의 개구부 전 영역을 완전 개폐하는 것을 특징으로 하는 평판표시소자용 기판 증착장치. - 제8항에 있어서,
상기 각도 제한판과 상기 슬라이딩 셔터 사이에 배치되어 상기 증착물질을 감지하는 센서;
상기 소스 박스에 연결되는 히터; 및
상기 센서에 의한 증착물질의 감지량에 기초하여 상기 히터의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시소자용 기판 증착장치. - 제7항에 있어서,
상기 소스 박스는 다수의 소스 박스이며,
상기 슬라이딩 셔터는 상기 다수의 소스 박스의 개구부를 선택적으로 개폐하도록 상기 소스 박스의 개수보다 적게 마련되는 것을 특징으로 하는 평판표시소자용 기판 증착장치. - 삭제
- 제7항에 있어서,
상기 소스 어셈블리와 연결되는 케이블(cable)을 지지하며, 상기 공정 챔버에 대해 상기 소스 어셈블리가 이동될 수 있도록 양측이 상기 공정 챔버와 상기 소스 어셈블리에 접철 가능하게 연결되되 링크(link)식으로 접철 구동되는 링크형 케이블베어(cableveyor)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시소자용 기판 증착장치. - 제12항에 있어서,
상기 링크형 케이블베어는,
다수의 메인 링크 아암;
상기 다수의 메인 링크 아암 중 어느 하나와 연결되고 상기 공정 챔버에 결합되는 챔버측 링크 아암;
상기 다수의 메인 링크 아암 중 다른 하나와 연결되고 상기 소스 어셈블리에 결합되는 소스 어셈블리측 링크 아암; 및
상기 다수의 메인 링크 아암, 상기 챔버측 링크 아암 및 상기 소스 어셈블리측 링크 아암 사이에서 해당 아암들을 회전시키는 다수의 링크부를 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시소자용 기판 증착장치. - 제13항에 있어서,
상기 다수의 메인 링크 아암, 상기 챔버측 링크 아암 및 상기 소스 어셈블리측 링크 아암 모두는 직선형 플레이트 형상으로 제작되며,
상기 다수의 메인 링크 아암과, 상기 챔버측 링크 아암 및 상기 소스 어셈블리측 링크 아암은 상호간 교차되는 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 평판표시소자용 기판 증착장치. - 제13항에 있어서,
상기 챔버측 링크 아암은 상기 소스 어셈블리측 링크 아암보다 낮은 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 평판표시소자용 기판 증착장치. - 제13항에 있어서,
상기 다수의 메인 링크 아암, 상기 챔버측 링크 아암 및 상기 소스 어셈블리측 링크 아암 모두에는 상기 케이블의 지지를 위한 다수의 케이블 지지홀더가 결합되며,
상기 다수의 메인 링크 아암, 상기 챔버측 링크 아암 및 상기 소스 어셈블리측 링크 아암 모두에는 관통공이 형성되는 것을 특징으로 하는 평판표시소자용 기판 증착장치. - 제7항에 있어서,
상기 공정 챔버와 상기 소스 어셈블리에는 상기 소스 어셈블리가 이동되는 방향을 따라 레일이 마련되며,
상기 기판은 유기전계발광소자(Organic Light Emitting Diodes)용 기판인 것을 특징으로 하는 평판표시소자용 기판 증착장치.
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