KR101325481B1 - 패턴 형성이 가능한 증착장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 패턴 형성이 가능한 증착장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 패턴 형성이 가능한 증착장치는 기판 상에 소스를 증착하기 위한 장치에 있어서, 상기 기판 측으로 소스를 분사하도록 분사구가 형성되는 노즐부; 상기 소스가 선택적으로 분사되도록 상기 노즐부의 분사구를 선택적으로 개폐하는 셔터부; 상기 노즐부의 이송방향을 따라서 이송가이드가 함몰되게 형성되는 패널, 일단은 상기 이송가이드 내에 수용되며 타단은 상기 노즐부에 결합하여 상기 이송가이드를 따라서 이동함으로써 상기 노즐부를 이송시키는 연결부를 구비하는 이송부; 상기 소스가 상기 기판 상에서 정해진 형상의 패턴을 형성하며 증착되도록 상기 셔터부 또는 이송부 중 적어도 하나를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여, 대면적의 기판을 소정의 패턴으로 용이하게 증착할 수 있는 패턴 형성이 가능한 증착장치가 제공된다.

Description

패턴 형성이 가능한 증착장치{EVAPORATING APPARATUS CAPABLE OF MAKING PATTERNS}
본 발명은 패턴 형성이 가능한 증착장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대면적의 기판을 원하는 패턴으로 증착할 수 있는 패턴 형성이 가능한 증착장치에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 다양한 형태의 세부공정에 의하여 제조된다. 디스플레이 장치의 제조공정 중 주요공정 중 하나는 기판 등에 다수의 박막을 형성하도록 하는 공정이며, 증착공정이 이러한 박막 형성 공정에 널리 이용되고 있다.
이러한 증착공정은 기판 전면을 균일한 두께의 막으로 코팅하는 공정과 기판의 일부분만을 선택적으로 증착하여 패턴화하는 공정으로 분류될 수 있다.
도 1은 종래의 증착장치의 일례를 도시한 것이다.
상술한 증착 공정 중 기판의 일부분만을 선택적으로 증착하여 기판 상에서 증착물이 소정의 패턴을 형성하도록 하도록 하는 종래의 공정(10)은 도 1을 참조하면, 챔버(11) 내에서 기판(20)과 노즐(12)의 사이에 기판(20) 면적과 동일한 사이즈의 쉐도우 마스크(13)를 개재하고, 공급부(14)로부터 제공되는 소스가 쉐도우 마스크(130)에 형성된 패턴을 통과하여 기판에 증착되도록 함으로써 기판(20) 상에서 소정의 패턴(30)을 형성되도록 하고 있다.
다만, 상기와 같은 과정은 기판의 면적과 동일한 면적의 쉐도우 마스크(13)가 별도로 구비되어야 하는 종래의 증착 시스템(10)은 컴팩트하게 구성되기 어려운 문제가 있었다.
또한, 대면적의 기판을 처리하기 위해서는 대형 쉐도우 마스크를 이용하거나, 소형의 쉐도우 마스크를 이용하여 반복적으로 증착하는 방법을 이용하여야 하므로 증착공정을 신속하게 수행하기 어려웠다.
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 대면적의 기판이 소정의 소스로 신속하게 증착됨으로써 소정의 패턴 형상을 갖도록 할 수 있는 패턴 형성이 가능한 증착장치를 제공함에 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 기판 상에 소스를 증착하기 위한 장치에 있어서, 내부가 진공으로 유지되는 챔버; 상기 챔버 내부에 마련되며, 상기 기판 측으로 소스를 분사하도록 분사구가 형성되는 노즐부; 상기 소스가 선택적으로 분사되도록 상기 노즐부의 분사구를 선택적으로 개폐하는 셔터부; 롤러의 회전력을 통해 상기 기판을 이송하는 제1 이송부; 상기 노즐부의 이송방향을 따라서 이송가이드가 함몰되게 형성되는 패널, 일단은 상기 이송가이드 내에 수용되며 타단은 상기 노즐부에 결합하여 상기 이송가이드를 따라서 이동함으로써 상기 노즐부를 이송시키는 연결부를 구비하는 제2 이송부; 상기 기판상에 구현하고자 하는 패턴 형상을 입력받아 저장하는 입력부; 상기 소스가 상기 기판상에 상기 입력부로부터 제공받은 패턴 형상과 동일한 형상으로 증착되도록 상기 제1 이송부를 통한 기판의 이송속도 및 상기 제2 이송부를 통한 노즐의 이송속도 중 적어도 어느 하나와 상기 셔터부의 움직임을 동시에 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성이 가능한 증착장치.에 의해 달성된다.
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또한, 상기 셔터부는 판 형상으로 상기 노즐부의 단부에 장착되되, 단부가 상기 분사구의 일측으로부터 타측으로 슬라이딩 이동함으로써 상기 분사구를 개방 또는 차단할 수 있다.
또한, 상기 셔터부는 단부에 개구부가 형성되는 실린더 형상으로 형성되고, 상기 노즐부를 감싸되, 회전회동에 의하여 상기 개구부가 위치 이동됨으로써 상기 분사구를 개방 또는 차단할 수 있다.
삭제
본 발명에 따르면, 소스가 선택적으로 분사되도록 함으로써 기판 상에 사용자가 원하는 형태로 증착될 수 있는 패턴 형성이 가능한 증착장치가 제공된다.
또한, 이송부에 의한 기판 또는 노즐부의 이송이 진행됨과 동시에 증착공정이 이루어지므로 대면적의 기판을 신속하게 처리할 수 있다.
또한, 제어부가 이송부를 통한 기판 또는 노즐부의 이송속도를 제어함으로써 기판에 형성되는 패턴의 형상을 조절할 수 있다.
또한, 제어부가 분사구의 개방 또는 폐쇄되는 시간을 제어함으로써 기판에 형성되는 패턴의 형상을 조절할 수 있다.
또한, 노즐부에 형성되는 분사구의 형상을 통하여 기판에 형성되는 패턴의 형상을 조절할 수 있다.
도 1은 종래의 증착장치의 일례를 도시한 것이고,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 패턴 형성이 가능한 증착장치의 사시도이고,
도 3은 도 2의 패턴 형성이 가능한 증착장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이고,
도 4는 도 2의 패턴 형성이 가능한 증착장치의 노즐부를 하방에서 도시한 것이고,
도 5는 도 2의 패턴 형성이 가능한 증착장치의 노즐부의 변형례의 개략적인 단면도이고,
도 6은 도 2의 패턴 형성이 가능한 증착장치의 노즐부의 작동을 설명하기 위한 것이고,
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 패턴 형성이 가능한 증착장치의 사시도이고,
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 패턴 형성이 가능한 증착장치의 노즐부 및 셔터부의 사시도이고,
도 9는 도 8의 패턴 형성이 가능한 증착장치의 노즐부 및 셔터부의 IX-IX' 선을 따라 절단한 면의 동작을 도시한 것이다.
설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 패턴 형성이 가능한 증착장치(100)에 대하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 패턴 형성이 가능한 증착장치의 사시도이고, 도 3은 도 2의 패턴 형성이 가능한 증착장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 패턴 형성이 가능한 증착장치(100)는 챔버부(110)와 노즐부(120)와 셔터부(130)와 공급부(140)와 이송부(150)와 입력부(160)와 제어부(170)를 포함한다.
상기 챔버부(110)는 내부에 후술하는 노즐부(120) 및 이송부(150)가 배치되어 증착 공정이 수행되는 장소에 해당하며, 소정의 펌프를 이용하여 내부에 포함되는 공기를 제거하고 진공상태가 유지되도록 함으로써 증착 공정이 수행될 수 있도록 한다.
챔버부(110)의 내부에는 기판(20)과 후술하는 노즐부(120) 및 이송부(150)가 내부에 수용되게 된다.
도 4는 도 2의 패턴 형성이 가능한 증착장치의 노즐부를 하방에서 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 상기 노즐부(120)는 상술한 챔버부(110) 내에 수용되며, 기판(20) 상에 소스를 분사하기 위한 것으로서, 후술하는 이송부(150)에 의하여 기판(20)이 이송되는 방향과 수직방향으로 길게 형성되며, 횡단면이 사각형 형상으로 형성된다.
노즐부(120)의 내부에는 외부로부터 소스가 공급되어 이동하는 유로인 공급로(121)가 형성되며, 공급로(121)로부터 유동하는 소스가 기판(20)측으로 분사될 수 있도록 기판(20)과 대향되는 면에는 분사구(122)가 형성된다.
본 실시예에서 상기 분사구(122)는 복수개가 노즐부(120)의 단부에 길이방향으로 길게 형성되되, 이웃하는 분사구(122)는 상호 소정간격 이격되어 형성된다. 다만, 분사구(122)는 분사되는 소스에 의하여 기판상에 형성되는 패턴의 형상을 결정하는 요인이므로 이러한 분사구(122)의 폭, 길이, 갯수, 이격간격 등은 기판(20) 상에서 형성하고자하는 패턴의 형상, 기판 또는 노즐부(120)의 이송속도 등을 고려하여 결정될 수 있다.
상기 셔터부(130)는 분사구(122)를 선택적으로 개방 또는 차단하기 위한 것으로서, 판 형상으로 구비된다. 셔터부(130)는 노즐부(122)의 내부에서 슬라이딩 가능하도록 장착되며, 슬라이딩 이동에 의하여 분사구(122)의 면을 선택적으로 개방 또는 차단하게 된다.
도 5는 도 2의 패턴 형성이 가능한 증착장치의 노즐부의 변형례의 개략적인 단면도이다.
상술한 바에 따르면, 본 실시예에서의 셔터부(130)는 노즐부(120) 내부에 장착되나, 도 5를 참조하면, 본 실시예의 변형례에서는 노즐부(120) 내에 장착되지 않고 셔터부(130)와 노즐부(120)의 사이에 개재되어 왕복 이동하여 분사구를 통한 소스의 배출을 개방 또는 차단할 수 있도록 구성될 수 있다.
상기 공급부(140)는 상기 노즐부(120)와 연결됨으로써, 기판(20) 상에 증착되는 소스를 공급하기 위한 것이다.
상기 이송부(150)는 인라인(in-line) 공정을 구현하기 위하여 피증착물인 기판(20)을 소정의 경로를 따라서 이송하기 위한 부재로서, 본 실시예에서는 다수의 이송롤러(151)를 포함하여 구성된다.
상기 이송롤러(151)는 기판의 인라인 공정 이송경로에 따라서 배치되며, 각각의 이송롤러(151)는 소정의 전원에 의하여 구동력을 인가받아 회전가능 하도록 구성된다.
상기 입력부(160)는 기판(20) 상에서 구현하고자 하는 형상의 패턴(30)을 입력받아 저장하고, 이를 제어부(170)에 제공하기 위한 것이다. 즉, 입력부(160)는 제어부(170)와 연결되되, 사용자 또는 작업자에 의하여 기판(20) 상에 증착하고자 하는 패턴(30)의 형태를 입력받고, 이를 제어부(170)에 전달하게 된다.
상기 제어부(170)는 입력부(160)로부터 패턴(30) 형상에 관한 정보를 제공받고, 기판(20)을 증착하는 소스가 입력부(160)에 의하여 전달된 정보의 패턴(30)을 형성하도록 셔터부(130) 또는 이송부(150)를 제어하기 위한 것이다. 제어부(170)는 셔터부(130)를 제어하여 분사구(122)의 개폐시간 또는 분사구(122)의 개방면적 등을 제어함으로써 소스의 분사시간 또는 분사량을 제어한다.
또한, 제어부(170)는 이송부(150)를 제어하여 기판(20)의 이송속도를 조절함으로써 기판(20)에 형성되는 패턴(30)을 제어할 수도 있다.
지금부터는 상술한 패턴 형성이 가능한 증착장치(100)의 제1실시예의 작동에 대하여 설명한다.
도 6은 도 2의 패턴 형성이 가능한 증착장치의 노즐부의 작동을 설명하기 위한 것이다.
먼저, 입력부(160)는 사용자에 의하여 기판(20)을 증착하는 소스에 의하여 형성하고자 하는 패턴(30)의 형상을 입력받는다. 입력부(160)는 입력된 패턴정보를 제어부(170)에 전달하고, 제어부(170)는 전달받은 패턴정보를 이용하여 셔터부(130)와 이송부(150)를 제어하기 위한 제어정보를 산출한다.
이때, 도 6(a)를 참조하면, 공급부(140)에 의하여 기화된 소스가 노즐부(120) 내의 공급로(121)로 제공되고, 분사구(122)의 최초 상태는 셔터부(130)에 의하여 차단되어 있으므로 노즐부(120)의 단부에 형성되는 분사구(122)에서 대기하게 된다.
제어부(170)는 산출된 제어정보에 의하여 이송부(150)를 제어하고, 이송롤러(151)를 회전시킴으로써 기판(20)을 소정의 속도로 이송시키게 된다.
이와 동시에, 도 6(b)를 참조하면, 제어부(170)는 셔터부(130)를 슬라이딩 이동시킴으로써 분사구(122)를 개방하게 되고, 개방된 분사구(122)를 통하여 대기하고 있던 소스가 기판(20) 측으로 분사되어 기판(20)에 증착된다.
도 6(c)를 참조하면, 제어부(170)는 입력부(160)에 입력된 패턴정보에 의한 패턴(30)을 기판(20) 상에 형성하기 위하여 산출된 제어정보에 의하여 소정 시간이 경과된 후에는 셔터부(130)를 원위치로 슬라이딩 이동시킴으로써 분사구(122)를 차단하고 소스가 분사되는 것을 방지한다.
또한, 제어부(170)는 분사구(122)를 완전히 차단하는 것이 아니라 일부 개방되도록 함으로써 소스가 분사되는 양을 조절하고, 기판(20)에 형성되는 패턴(30)의 두께를 조절할 수도 있다.
상술한 과정을 반복함으로써 분사되는 소스에 의하여 입력부(160)에 최초 입력된 형태의 패턴(30)으로 기판(20)이 증착된다.
다음으로 본 발명의 제2실시예에 따른 패턴 형성이 가능한 증착장치(200)에 대하여 설명한다.
도 7은 도 본 발명의 제2실시예에 따른 패턴 형성이 가능한 증착장치의 사시도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 패턴 형성이 가능한 증착장치(200)는 챔버부(110)와 노즐부(120)와 셔터부(130)와 공급부(140)와 이송부(250)와 입력부(160)와 제어부(170)를 포함한다.
상기 챔버부(110)와 노즐부(120)와 셔터부(130)와 공급부(140)와 입력부(160)와 제어부(170)는 상술한 제1실시예에서의 구성과 동일한 것이므로 중복설명은 생략한다.
다만, 본 실시에에서 상기 이송부(250)는 제1실시예에서의 이송부(150)가 기판을 이송하기 위하여 롤투롤(roll-to-roll) 형태로 구성되었던 것과는 달리 노즐부(120)를 이송하기 위한 부재에 해당한다.
상기 이송부(250)는 소정의 경로를 따라서 이송 가이드(251)가 함몰되게 형성되는 패널과 이송 가이드(251)에 수용되되 이송 가이드(251)로부터 하방으로 연장되어 노즐부(120)의 단부와 결합되되 이송 가이드(251)를 따라서 이동가능 하게 배치되는 연결부(252)를 포함하여 구성된다.
즉, 본 실시예에서의 이송부(250)는 이송 가이드(251)가 형성되는 방향을 따라서 이동하는 연결부(252)와 연결되는 노즐부(120)를 이송시킴으로써 기판(20)에 소스를 분사하고, 패턴을 형성하도록 한다.
따라서, 본 실시예에서 제어부(170)는 셔터부(130)의 움직임을 통한 분사구의 개폐시간 및 이송부(250)의 움직임을 통한 노즐부(120)의 이송속도를 제어함으로써 기판(20)에 형성되는 패턴의 형상을 조절하게 된다.
다음으로 본 발명의 제3실시예에 따른 패턴 형성이 가능한 증착장치에 대하여 설명한다.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 패턴 형성이 가능한 증착장치의 노즐부 및 셔터부의 사시도이고, 도 9는 도 8의 패턴 형성이 가능한 증착장치의 노즐부 및 셔터부의 IX-IX' 선을 따라 절단한 면의 동작을 도시한 것이다.
본 발명의 제3실시예에 따른 패턴형성이 가능한 증착장치는 제1실시예와 동일하게 구성되므로 중복설명은 생략한다. 다만, 본 실시예에서의 노즐부(320)와 셔터부(330)가 제1실시예와 상이하게 구성되므로, 이에 대하여 후술한다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 노즐부(320)는 단면이 원형인 실린더 형상으로 구성되고, 내부에 공급로(321)가 형성되며, 외면에는 소스가 분사되는 영역인 분사구(322)가 형성된다.
상기 셔터부(330)는 단면이 원형인 실린더 형상으로 구성되되, 노즐부(320)의 외면을 감싸면서 내부에 노즐부(320)를 수용하는 형태로 장착된다. 한편 셔터부(330)의 외면에는 분사구(322)와 대응되는 갯수의 개부구(331)가 관통되게 형성된다.
따라서, 도 9를 참조하면, 본 실시예에서는 회전회동 가능하도록 설치되는 셔터부(330)가 노즐부(320)의 외면 상에서 소정구간을 회전하여 개구부의 위치를 분사구(322)에 일치시킴으로써 소스를 분사하도록 작동되고, 분사구(322) 개방시 회동의 반대방향으로 셔터부(330)을 회전시켜 개구부(331)의 위치를 원위치시킴으로써 분사구(322)를 차단하는 방식을 통하여 소스의 분사를 제어하게 된다.
즉, 제1실시예의 셔터부(130)가 직선 병진운동을 통하여 노즐부(120)의 분사구(122)를 선택적으로 개방 또는 차단하였으나, 제3실시예에 따르면, 셔터부(330)의 회전회동을 통하여 분사구(322)를 선택적으로 개방 또는 차단하게 되는 것이다.
종래의 증착장치에 의하면 별도의 쉐도우 마스크를 이용함으로써 대면적의 기판에 연속적인 패턴형상을 증착하기 어려웠으나, 본 실시예의 패턴 형성이 가능한 증착장치에 의하면, 기판 면적과 동일한 면적의 쉐도우 마스크를 구비하지 않고도 셔터부를 이용하여 소스를 개방 또는 차단함으로써 대면적의 기판에 연속적으로 증착할 수 있다.
노즐부를 개방 또는 차단하는 셔터부, 기판 또는 노즐부의 이송속도, 노즐부에 형성되어 소스가 분사되는 분사구의 형상을 제어함으로써 구현하고자 하는 패턴의 형상대로 소스를 분사하여 기판을 증착할 수 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
100 : 본 발명의 제1실시예에 따른 패턴 형성이 가능한 증착장치
110 : 챔버부 150 : 이송부
120 : 노즐부 160 : 입력부
130 : 셔터부 170 : 제어부
140 : 공급부

Claims (7)

  1. 기판 상에 소스를 증착하기 위한 장치에 있어서,
    내부가 진공으로 유지되는 챔버;
    상기 챔버 내부에 마련되며, 상기 기판 측으로 소스를 분사하도록 분사구가 형성되는 노즐부;
    상기 소스가 선택적으로 분사되도록 상기 노즐부의 분사구를 선택적으로 개폐하는 셔터부;
    롤러의 회전부를 통해 상기 기판을 이송하는 제1 이송부;
    상기 노즐부의 이송방향을 따라서 이송가이드가 함몰되게 형성되는 패널, 일단은 상기 이송가이드 내에 수용되며 타단은 상기 노즐부에 결합하여 상기 이송가이드를 따라서 이동함으로써 상기 노즐부를 이송시키는 연결부를 구비하는 제2 이송부;
    상기 기판상에 구현하고자 하는 패턴 형상을 입력받아 저장하는 입력부;
    상기 소스가 상기 기판상에 상기 입력부로부터 제공받은 패턴 형상과 동일한 형상으로 증착되도록 상기 제1 이송부를 통한 기판의 이송속도 및 상기 제2 이송부를 통한 노즐의 이송속도 중 적어도 어느 하나와 상기 셔터부의 움직임을 동시에 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성이 가능한 증착장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 셔터부는 판 형상으로 상기 노즐부의 단부에 장착되되, 단부가 상기 분사구의 일측으로부터 타측으로 슬라이딩 이동함으로써 상기 분사구를 개방 또는 차단하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성이 가능한 증착장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 셔터부는 단부에 개구부가 형성되는 실린더 형상으로 형성되고, 상기 노즐부를 감싸되, 회전회동에 의하여 상기 개구부가 위치 이동됨으로써 상기 분사구를 개방 또는 차단하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성이 가능한 증착장치.
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