KR101362074B1 - 결합구조를 갖는 모재 및 이를 이용한 디스플레이 기판용 대면적 정전척의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 결합구조를 갖는 모재에 관한 것으로 사각형상의 판형으로 형성되며, 세라믹재인 Al2O3, Y2O3, Al2O3/Y2O3, ZrO2, AlC, TiN, AlN, TiC, MgO, CaO, CeO2, TiO2, BxCy, BN, SiO2, SiC, YAG, Mullite, AlF3로 이루어진 군에서 1종 또는 2종 이상이 각각 혼합 형성되어 이루어지되, 양측에는 각각 지지부재가 구비되고, 지지부재 사이에는 한 개 또는 다수개의 결합부재가 구비되는 결합구조를 갖는 모재에 있어서, 상기 지지부재 각각의 대칭되는 일측면에는 상부에서 하부로 단부의 형상이 지그재그 형태를 갖는 제1지지부가 형성되고, 상기 지지부재 사이에 구비되는 결합부재의 양측면에는 지지부재 각각의 제1지지부에 대응되게 상부에서 하부로 단부의 형상이 지그재그 형태를 갖는 제1안착부가 형성되어 지지부재의 제1지지부 및 결합부재의 제1안착부가 상호 간에 결합되어지며, 상기 지지부재의 제1지지부 및 결합부재의 제1안착부 사이에는 열가소성 폴리이미드계 수지 또는 에폭시계 수지로 이루어진 군에서 어느 1종 또는 각각 혼합 형성되는 접착제가 도포되고, 상기 지지부재 및 결합부재가 상호 간에 결합되어진 부분에는 세라믹재인 Al2O3, Y2O3, Al2O3/Y2O3, ZrO2, AlC, TiN, AlN, TiC, MgO, CaO, CeO2, TiO2, BxCy, BN, SiO2, SiC, YAG, Mullite, AlF3로 이루어진 군에서 1종 또는 2종 이상이 각각 혼합 형성되며, 헤드부를 갖는 원통형의 핀 형상으로 형성되어, 지면과 수직되게 지지부재 및 결합부재를 관통하여 결합되는 다수개의 결합구로 이루어진다.
또한, 본 발명은 결합구조를 갖는 모재를 이용한 디스플레이 기판용 대면적 정전척의 제조방법에 관한 것으로 결합구조를 갖는 모재를 구비하며, 모재의 외부면에 0.1~1㎜의 두께로 세라믹재의 용사 코팅용 분말을 용사 코팅하고, 모재의 상부면 평탄도를 5~30㎛ 이내로 가공하여 구비하는 제1단계, 상기 모재에 전압를 공급하는 커넥터를 연결하여 구비하는 제2단계, 상기 모재의 외면에 0.1~1㎜의 두께로 세라믹재의 용사 코팅용 분발을 용사 코팅하여 절연층을 형성하는 제3단계, 상기 절연층의 상부면에 설정된 패턴으로 0.03~0.1㎜의 두께로 금속재의 용사 코팅용 분말을 용사 코팅하여 도전성 재질의 전극층을 형성하는 제4단계, 상기 절연층의 상부면에 전극층을 감싸도록 형성하고, 전극층으로부터 0.1~1㎜의 두께로 세라믹재의 용사 코팅용 분말을 용사 코팅하며, 상부면의 평탄도를 5~30㎛ 이내로 가공하여 유전층을 형성하는 제5단계로 이루어진다.
또한, 본 발명은 결합구조를 갖는 모재를 이용한 디스플레이 기판용 대면적 정전척의 제조방법에 관한 것으로 결합구조를 갖는 모재를 구비하며, 모재의 외부면에 0.1~1㎜의 두께로 세라믹재의 용사 코팅용 분말을 용사 코팅하고, 모재의 상부면 평탄도를 5~30㎛ 이내로 가공하여 구비하는 제1단계, 상기 모재에 전압를 공급하는 커넥터를 연결하여 구비하는 제2단계, 상기 모재의 외면에 0.1~1㎜의 두께로 세라믹재의 용사 코팅용 분발을 용사 코팅하여 절연층을 형성하는 제3단계, 상기 절연층의 상부면에 설정된 패턴으로 0.03~0.1㎜의 두께로 금속재의 용사 코팅용 분말을 용사 코팅하여 도전성 재질의 전극층을 형성하는 제4단계, 상기 절연층의 상부면에 전극층을 감싸도록 형성하고, 전극층으로부터 0.1~1㎜의 두께로 세라믹재의 용사 코팅용 분말을 용사 코팅하며, 상부면의 평탄도를 5~30㎛ 이내로 가공하여 유전층을 형성하는 제5단계로 이루어진다.
Description
본 발명은 결합구조를 갖는 모재 및 이를 이용한 디스플레이 기판용 대면적 정전척의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각종 평판 패널 등에 사용되는 대면적 디스플레이 등의 흡착물을 흡착하기 위해 상호 간에 결합구조로 형성되는 다수개의 지지부재 및 다수개의 결합부재가 구비되고, 다수개의 지지부재 및 다수개의 결합부재는 상호 간에 이탈을 방지하도록 결합구로 체결되는 결합구조를 갖는 모재(母材)에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 다수개의 지지부재 및 다수개의 결합부재와 결합구로 결합 형성된 모재(母材) 상에 절연층, 전극층 및 유전층을 형성하여 대형화 형성되는 결합구조를 갖는 모재 및 이를 이용한 디스플레이 기판용 대면적 정전척의 제조방법에 관한 것이다.
최근 반도체 및 디스플레이패널 등과 같은 제조 공정 기술의 경향인 웨이퍼 또는 유리기판의 대형화, 회로의 고집적화 및 초미세 가공, 그리고 플라즈마 식각 공정 등의 기술동향은 박막증착과 식각공정에서 피처리물인 웨이퍼 또는 유리기판을 고정하는 등의 방법에 큰 변혁을 요구하고 있다.
상기와 같은 웨이퍼 또는 유리기판을 종래에는 기계적 클램프 또는 진공척을 이용하여 피처리물인 웨이퍼 또는 유리기판을 고정하여 왔으나, 최근의 차세대 반도체 및 디스플레이패널 공정 장비에는 정전기력을 이용한 정전척이 핵심 부품으로 사용되어 웨이퍼 또는 유리기판를 고정하고 있다.
상기 정전척은 모재(母材)에 통상적으로 2개 이상의 유전층이 형성되고 유전층 사이에 전극이 삽입되어 사용되는 것과, 모재(母材)에 절연층 및 유전층을 형성하고, 절연층 및 유전층 사이에 전극을 삽입하여 사용되는 것 등이 있으며, 전도성을 갖는 전극에 직류전압을 인가하면 유전체의 분극현상에 따라 피처리물인 웨이퍼 또는 유리기판에 반대 극성이 발생됨으로써 피처리물인 웨이퍼 또는 유리기판과 유전체 간에 발생되는 정전기력으로 피처리물인 웨이퍼 또는 유리기판을 고정하는 장치이다.
이때, 상기와 같은 정전척은 웨이퍼 또는 유리기판의 대형화로 인하여 점차적으로 대형화되고 있으며, 정전척이 대형화됨에 따라 정전척에 구비되는 베이스 부재인 모재(母材) 또한 갈수록 대형화되고 있는 실정이다.
한편, 상기와 같은 정전척의 베이스 부재인 모재(母材)는 정전척의 사용 시에 온도가 80℃ 이상으로 올라가기 때문에 고온에서도 변형이 거의 일어나지 않는 세라믹을 이용하여 모재(母材)를 제작 사용하여 왔다.
이때, 상기와 같이 세라믹으로 형성되는 모재(母材)는 기술력 및 장치의 한계로 인해 국내외에서 모재(母材)의 가로 및 세로의 길이가 각각 1000~1200㎜ 이상이 되도록 제작할 수 없는 실정이었다.
또한, 상기와 같은 모재(母材)는 고가일 뿐만 아니라 정전척의 대형화에 맞춰 대형의 모재(母材)를 단일 객체로 제조할 경우 모재(母材)의 가격이 고가이면서도 모재(母材) 외면의 평탄도를 30㎛ 이하의 초정밀 평탄도로 가공하기 위해 많은 시간 및 비용이 소요되는 문제점이 있었으며, 모재(母材)의 불량률 또한 높아지는 문제점이 있었다.
한편, 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 피흡착물을 정전기력을 이용하여 흡착하기 위한 정전척에 있어서, 베이스 부재, 상기 베이스 부재의 일면에 조립되고, 각각에 전극이 마련된 복수개의 유전체 플레이트 유닛들이 조합되어 형성된 유전체 플레이트 및 상기 유전체 플레이트를 이루는 유전체 플레이트 유닛들 사이의 틈을 충진하는 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하며, 피흡착물을 정전기력을 이용하여 흡착하기 위한 정전척의 제조방법에 있어서, 세라믹 소결 공정을 실시하여 전극이 삽입된 유전체 플레이트 유닛을 제작하는 단계, 베이스 부재의 일면에 복수개의 상기 유전체 플레이트 유닛을 상호 이격되게 조립하는 단계 및 플라즈마 스프레이 공정을 실시하여 유전체 플레이트 유닛들 사이의 틈을 충진하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기술이 등록특허공보 제10-1109743호에서와 같이 공지된바 있다.
하지만, 상기와 같은 기술은 베이스 부재인 모재(母材)를 제외한 복수개의 유전체 플레이트 유닛만을 조립하여 정전척을 형성하는 구조로써 정전척의 크기에 따라 고가인 모재(母材)를 대형의 단일 객체로 제조하여야 하는 문제점이 있는 것이다.
따라서, 상기와 같은 종래의 문제점을 해결한 결합구조를 갖는 모재 및 이를 이용한 디스플레이 기판용 대면적 정전척의 제조방법이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 종래에 각종 평판 패널 등에 사용되는 대면적 디스플레이 등의 흡착물을 흡착하기 위해 구비되는 정전척의 크기에 따라 정전척에 구비되는 고가의 모재(母材)를 대형의 단일 객체로 제조함으로써 모재(母材)의 불량이 많이 발생하면서도 모재(母材)의 제작이 어려웠던 것을 상호 간에 결합구조로 형성되는 다수개의 지지부재 및 다수개의 결합부재를 구비하고, 다수개의 지지부재 및 다수개의 결합부재는 상호 간에 이탈이 방지되도록 결합 부위를 결합구로 체결하여 결합구조를 갖는 모재(母材)를 구성함으로써 적은 비용만으로 고가인 모재(母材)를 제작하여 사용할 수 있으면서도 단일 객체로 형성되는 모재(母材)에 비하여 결합구조를 갖는 모재(母材)의 외면 평탄도를 정밀하게 하기 위한 시간을 절약할 수 있는 결합구조를 갖는 모재를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 결합구조를 갖는 모재를 이용한 디스플레이 기판용 대면적 정전척의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 실현하기 위하여, 본 발명은 사각형상의 판형으로 형성되며, 세라믹재인 Al2O3, Y2O3, Al2O3/Y2O3, ZrO2, AlC, TiN, AlN, TiC, MgO, CaO, CeO2, TiO2, BxCy, BN, SiO2, SiC, YAG, Mullite, AlF3로 이루어진 군에서 1종 또는 2종 이상이 각각 혼합 형성되어 이루어지되, 양측에는 각각 지지부재가 구비되고, 지지부재 사이에는 한 개 또는 다수개의 결합부재가 구비되는 결합구조를 갖는 모재에 있어서, 상기 지지부재 각각의 대칭되는 일측면에는 상부에서 하부로 단부의 형상이 지그재그 형태를 갖는 제1지지부가 형성되고, 상기 지지부재 사이에 구비되는 결합부재의 양측면에는 지지부재 각각의 제1지지부에 대응되게 상부에서 하부로 단부의 형상이 지그재그 형태를 갖는 제1안착부가 형성되어 지지부재의 제1지지부 및 결합부재의 제1안착부가 상호 간에 결합되어지며, 상기 지지부재의 제1지지부 및 결합부재의 제1안착부 사이에는 열가소성 폴리이미드계 수지 또는 에폭시계 수지로 이루어진 군에서 어느 1종 또는 각각 혼합 형성되는 접착제가 도포되고, 상기 지지부재 및 결합부재가 상호 간에 결합되어진 부분에는 세라믹재인 Al2O3, Y2O3, Al2O3/Y2O3, ZrO2, AlC, TiN, AlN, TiC, MgO, CaO, CeO2, TiO2, BxCy, BN, SiO2, SiC, YAG, Mullite, AlF3로 이루어진 군에서 1종 또는 2종 이상이 각각 혼합 형성되며, 헤드부를 갖는 원통형의 핀 형상으로 형성되어, 지면과 수직되게 지지부재 및 결합부재를 관통하여 결합되는 다수개의 결합구로 이루어짐을 특징으로 하는 결합구조를 갖는 모재를 제공한다.
또한, 본 발명은 결합구조를 갖는 모재를 구비하며, 모재의 외부면에 0.01~0.1㎜의 두께로 세라믹재의 용사 코팅용 분말을 용사 코팅하고, 모재의 상부면 평탄도를 5~30㎛ 이내로 가공하여 구비하는 제1단계, 상기 모재에 전압을 공급하는 커넥터를 연결하여 구비하는 제2단계, 상기 모재의 외면에 0.1~1㎜의 두께로 세라믹재의 용사 코팅용 분발을 용사 코팅하여 절연층을 형성하는 제3단계, 상기 절연층의 상부면에 설정된 패턴으로 0.03~0.1㎜의 두께로 금속재의 용사 코팅용 분말을 용사 코팅하여 도전성 재질의 전극층을 형성하는 제4단계, 상기 절연층의 상부면에 전극층을 감싸도록 형성하고, 전극층으로부터 0.1~1㎜의 두께로 세라믹재의 용사 코팅용 분말을 용사 코팅하며, 상부면의 평탄도를 5~30㎛ 이내로 가공하여 유전층을 형성하는 제5단계로 이루어지는 결합구조를 갖는 모재를 이용한 디스플레이 기판용 대면적 정전척의 제조방법을 제공한다.
이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 결합구조를 갖는 모재는 종래에 각종 평판 패널 등에 사용되는 대면적 디스플레이 등의 흡착물을 흡착하기 위해 구비되는 정전척의 크기에 따라 정전척에 구비되는 고가의 모재(母材)를 대형의 단일 객체로 제조하여야 하던 것을 상호 간에 결합구조로 형성되는 다수개의 지지부재 및 다수개의 결합부재가 구비되고, 다수개의 지지부재 및 다수개의 결합부재는 상호 간에 이탈이 방지되도록 결합 부위를 결합구로 체결하여 결합구조를 갖는 모재(母材)를 구성함으로써 적은 비용만으로 고가인 모재(母材)를 제작하여 사용할 수 있으며, 단일 객체로 형성되는 모재(母材)에 비하여 결합구조를 갖는 모재(母材)의 외면 평탄도를 정밀하게 하기 위한 시간을 절약할 수 있는 이점이 있는 것이다.
또한, 상기 결합구조를 갖는 모재를 이용한 디스플레이 기판용 대면적 정전척의 제조방법은 상기 결합구조를 갖는 모재(母材)로 제조됨으로써 제작에 소요되는 시간 및 비용을 절약할 수 있는 이점이 있는 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 결합구조를 갖는 모재의 정면도,
도 2는 본 발명에 의한 결합구조를 갖는 모재의 분해정면도,
도 3은 본 발명에 의한 결합구조를 갖는 모재가 결합구에 결합되는 모습을 보여주는 정단면도,
도 4는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 모재가 결합된 모습을 보여주는 정면도,
도 5는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 모재가 결합된 모습을 보여주는 정면도,
도 6은 본 발명의 결합구조를 갖는 모재를 이용한 디스플레이 기판용 대면적 정전척의 제조방법에 대한 순서도,
도 7은 본 발명의 결합구조를 갖는 모재를 이용한 디스플레이 기판용 대면적 정전척의 제조방법에 대한 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 의한 결합구조를 갖는 모재의 분해정면도,
도 3은 본 발명에 의한 결합구조를 갖는 모재가 결합구에 결합되는 모습을 보여주는 정단면도,
도 4는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 모재가 결합된 모습을 보여주는 정면도,
도 5는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 모재가 결합된 모습을 보여주는 정면도,
도 6은 본 발명의 결합구조를 갖는 모재를 이용한 디스플레이 기판용 대면적 정전척의 제조방법에 대한 순서도,
도 7은 본 발명의 결합구조를 갖는 모재를 이용한 디스플레이 기판용 대면적 정전척의 제조방법에 대한 흐름도이다.
이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 7을 참조하여 보면 본 발명에 의한 결합구조를 갖는 모재는 사각형상의 판형으로 형성되며, 세라믹재로 이루어지되, 양측에는 각각 지지부재(10)가 구비되고, 지지부재(10) 사이에는 한 개 또는 다수개의 결합부재(20)가 구비되는 결합구조를 갖는 모재(2)에 있어서, 상기 지지부재(10) 각각의 대칭되는 일측면에는 상부에서 하부로 단부의 형상이 지그재그 형태를 갖는 제1지지부(12)가 형성되고, 상기 지지부재(10) 사이에 구비되는 결합부재(20)의 양측면에는 지지부재(10) 각각의 제1지지부(12)에 대응되게 상부에서 하부로 단부의 형상이 지그재그 형태를 갖는 제1안착부(22)가 형성되어 지지부재(10)의 제1지지부(12) 및 결합부재(20)의 제1안착부(22)가 상호 간에 결합되어지며, 상기 지지부재(10)의 제1지지부(12) 및 결합부재(20)의 제1안착부(22) 사이에는 열가소성 폴리이미드계 수지 또는 에폭시계 수지로 이루어진 군에서 어느 1종 또는 각각 혼합 형성되는 접착제(30)로 이루어진다.
먼저, 사각형상의 판형으로 형성되며, 세라믹재인 Al2O3, Y2O3, Al2O3/Y2O3, ZrO2, AlC, TiN, AlN, TiC, MgO, CaO, CeO2, TiO2, BxCy, BN, SiO2, SiC, YAG, Mullite, AlF3로 이루어진 군에서 1종 또는 2종 이상이 각각 혼합 형성되어 이루어지는 한 쌍의 지지부재(10)가 구비된다.
이때, 상기 지지부재(10)의 각각 대칭되는 일측면에는 상부에서 하부로 형성되는 단부의 형상이 지그재그 형태를 갖는 제1지지부(12)가 각각 형성된다.
한편, 상기 지지부재(10)는 각각의 대칭되는 일측면에 상부에서 하부로 단부의 형상이 지그재그 형태를 갖는 제1지지부(12)가 형성되는 것이 바람직한 것이나 도 4에서와 같이 상기 지지부재(10) 각각의 대칭되는 일측면이 상부에서 하부로 단부의 형상이 제2지지부(14)와 같이 파형으로 형성되어도 무방한 것이며, 도 5에서와 같이 상기 지지부재(10) 각각의 대칭되는 일측면에 내입된 단부의 형상이 제3지지부(16)와 같이 T홈 형태로 형성되어도 무방한 것이다.
이때, 상기 지지부재(10)에 형성되는 본 발명의 일실시예 및 다른 일실시예에 따른 각각의 제1지지부(12), 제2지지부(14) 및 제3지지부(16)의 형상에 따라 후술되는 제1안착부(22), 제2안착부(24) 및 제3안착부(26)의 형상이 제1지지부(12), 제2지지부(14) 및 제3지지부(16)의 형상에 각각 대응되도록 형성되는 것이다.
상기 지지부재(10) 사이에 구비되며, 한 개 또는 다수개가 구비되는 결합부재(20)가 구비된다.
이때, 상기 결합부재(20)는 세라믹재인 Al2O3, Y2O3, Al2O3/Y2O3, ZrO2, AlC, TiN, AlN, TiC, MgO, CaO, CeO2, TiO2, BxCy, BN, SiO2, SiC, YAG, Mullite, AlF3로 이루어진 군에서 1종 또는 2종 이상이 각각 혼합 형성되어 이루어지며, 상기 결합부재(20)의 양측면에는 한 쌍의 지지부재(10) 각각의 제1지지부(12)에 대응되게 상부에서 하부로 형성되는 단부의 형상이 지그재그 형태를 갖는 제1안착부(22)가 형성되어 지지부재(10)의 제1지지부(12) 및 결합부재(20)의 제1안착부(22)가 상호 간에 결합 되도록 형성된다.
한편, 상기 결합부재(20)의 양측면에 상부에서 하부로 형성되는 제1안착부(22) 단부의 형상이 한 쌍의 지지부재(10) 각각의 제1지지부(12)에 대응되도록 지그재그로 형성되는 것이 바람직한 것이나 전술된 바와 같이 본 발명의 일실시예 및 다른 일실시예에 따른 각각의 제1지지부(12), 제2지지부(14) 및 제3지지부(16)의 형상에 따라 도 4에서와 같이 상기 결합부재(20)의 양측면 상부에서 하부로 형성되는 제2안착부(24) 단부의 형상이 제2지지부(14)에 대응되도록 파형으로 형성되어도 무방한 것이며, 도 5에서와 같이 상기 결합부재(20)의 양측면 상부에서 하부로 형성되는 제3안착부(26) 단부의 형상이 제3지지부(16)에 대응되도록 돌출된 T형상으로 형성되어도 무방한 것이다.
상기 지지부재(10)의 제1지지부(12) 및 결합부재(20)의 제1안착부(22) 사이에는 열가소성 폴리이미드계 수지 또는 에폭시계 수지로 이루어진 군에서 어느 1종 또는 각각 혼합 형성되는 접착제(30)가 도포된다.
이때, 상기 접착제(30)는 열가소성 폴리이미드계 수지 또는 에폭시계 수지로 이루어진 군에서 어느 1종 또는 각각 혼합 형성되는 것이 바람직하나 지지부재(10) 및 결합부재(20)가 접착될 수 있는 종류의 접착제라면 어떠한 것도 무방한 것이다.
상기 지지부재(10) 및 결합부재(20)가 상호 간에 결합되어진 부분에 지면과 수직되게 지지부재(10) 및 결합부재(20)를 관통하여 결합되는 다수개의 결합구(40)가 구비된다.
이때, 상기 결합구(40)는 지지부재(10) 및 결합부재(20)와 동일한 재질로 형성되는 것이며, 세라믹재인 Al2O3, Y2O3, Al2O3/Y2O3, ZrO2, AlC, TiN, AlN, TiC, MgO, CaO, CeO2, TiO2, BxCy, BN, SiO2, SiC, YAG, Mullite, AlF3로 이루어진 군에서 1종 또는 2종 이상이 각각 혼합 형성되어 이루어진 것이다.
또한, 상기 결합구(40)는 원통형의 핀 형상으로 제작되어 지지부재(10) 및 결합부재(20)를 관통하여 결합됨이 바람직하나 원통형의 핀 형상 외에도 도 3에서와 같이 볼트 또는 원통형의 핀 형상에 헤드부가 있는 형상으로 제작하여 관통 결합하여도 무방한 것이다.
상기와 같이 형성되는 결합구조를 갖는 모재(2)는 종래에 각종 평판 패널 등에 사용되는 대면적 디스플레이 등의 흡착물을 흡착하기 위해 구비되는 정전척의 크기에 따라 정전척에 구비되는 고가의 모재(2)를 대형의 단일 객체로 제조하여야 하던 것을 상호 간에 결합구조로 형성되는 다수개의 지지부재(10) 및 다수개의 결합부재(20)가 구비되고, 다수개의 지지부재(10) 및 다수개의 결합부재(20)는 상호 간에 이탈이 방지되도록 결합 부위를 결합구(40)로 체결하여 결합구조를 갖는 모재(2)를 구성함으로써 적은 비용만으로 고가인 모재(2)를 제작하여 사용할 수 있는 이점이 있는 것이다.
한편, 본 발명에 의한 결합구조를 갖는 모재(2)를 이용한 디스플레이 기판용 대면적 정전척(4)의 제조방법은 하기와 같이 설명한다.
먼저, 상기 결합구조를 갖는 모재(2)를 구비하며, 모재(2)의 외부면에 0.1~1㎜의 두께로 세라믹재의 용사 코팅용 분말을 용사 코팅하고, 모재(2)의 상부면 평탄도를 5~30㎛ 이내로 가공한다.(S1 단계)
이때, 상기 모재(2)에는 두 단계에 걸쳐 세라믹재의 용사 코팅용 분말이 코팅되는 것이며, 첫 번째로 코팅되는 세라믹재의 용사 코팅용 분말은 연질의 세라믹재 용사 코팅용 분말을 사용하는 것이며, 첫 번째로 연질의 세라믹재 용사 코팅용 분말이 코팅되면, 두 번째로 강도가 높은 세라믹재 용사 코팅용 분말을 용사 코팅하는 것이다.
또한, 상기 모재(2)에 용사 코팅이 완료되면 모재(2)의 상부면 평탄도를 5~30㎛ 이내로 가공한다.
이때, 상기 모재(2)의 상부면 평탄도를 5㎛ 이하가 되도록 가공할 경우에는 가공에 따른 비용이 너무 높으면서도 가공 시간이 오래 걸리는 문제점이 있는 것이며, 모재(2)의 상부면 평탄도를 30㎛ 이상으로 가공할 시에는 후술되는 모재(2)의 상부면에 형성되는 절연층(60), 전극층(70) 및 유전층(80)의 각각 평탄도가 일정하게 형성되지 못하여 대면적 정전척(4)을 각종 평판 패널 등에 사용되는 대면적 디스플레이 기판의 산화, 증착 또는 식각 공정 등에 사용할 시에 흡착력이 떨어지는 문제점이 있는 것이다.
상기 모재(2)에 전압를 공급하는 커넥터(50)를 연결하여 구비한다.(S2 단계)
이때, 상기 커넥터(50)는 외부로부터 공급되는 고전압을 후술되는 전극층(70)에 전달하는 역할을 하는 것이며, 한 개 또는 다수개가 구비되어 전극층(70)과 연결되는 것이다.
또한, 상기 커넥터(50)는 텅스텐, 몰리브덴, 티탄 등의 도전성 재질로 형성되는 것이며, 도전성 재질이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방한 것이다.
상기 모재(2)의 외면에 0.1~1㎜의 두께로 세라믹재의 용사 코팅용 분발을 용사 코팅하여 절연층(60)을 형성한다.(S3 단계)
이때, 상기 절연층(60)은 비정질상으로써 세라믹재로 모재(2)의 상부면 및 외주면에 용사 코팅되어 형성되는 것이며, 세라믹재는 Al2O3, Y2O3, Al2O3/Y2O3, ZrO2, AlC, TiN, AlN, TiC, MgO, CaO, CeO2, TiO2, BxCy, BN, SiO2, SiC, YAG, Mullite, AlF3로 이루어진 군에서 1종 또는 2종 이상이 각각 혼합되어 사용될 수 있는 것이다.
또한, 상기 절연층(60)은 0.1~1㎜의 두께로 형성되는 것이 바람직하며, 절연층(60)의 두께가 0.1㎜ 이하로 형성될 시에는 후술되는 전극층(70)을 모재(2)와 절연시키는데 체적 저항을 갖더라도 내전압 특성이 나빠져 모재(2)와 전극층(70) 사이에 절연성이 저하되는 문제점이 있는 것이며, 절연층(60)의 두께가 1㎜ 이상으로 형성될 시에는 용사 코팅을 하는데 소요되는 시간이 오래 걸릴 뿐만 아니라 필요 이상으로 많은 용사 코팅용 세라믹재 분말이 투입됨으로 제작 비용이 올라가는 문제점이 있는 것이다.
상기 절연층(60)의 상부면에 설정된 패턴으로 0.03~0.1㎜의 두께로 금속재의 용사 코팅용 분말을 용사 코팅하여 도전성 재질의 전극층(70)을 형성한다.(S4 단계)
이때, 상기 전극층(70)은 커넥터(50)와 연결 구비되어 정전기력 발생을 위해서 형성되는 것이며, 도전성 재질인 텅스텐으로 형성됨이 바람직하나 도전성 재질인 텅스텐, 몰리브덴, 티탄 등을 사용하여 형성하여도 무방한 것이다.
또한, 상기 전극층(70)은 0.03~0.1㎜의 두께로 형성되는 것이 바람직하며, 전극층(70)의 두께가 0.03㎜ 이하로 형성될 시에는 전극층(70) 내의 기공률 및 기타 결함으로 인하여 저항값이 증가되고, 상기 저항값의 증가에 따라 정전 흡착력이 저하되는 문제점이 있는 것이며, 전극층(70)의 두께가 0.1㎜ 이상으로 형성될 시에는 용사 코팅을 하는 시간이 늘어나면서도 용사 코팅에 따른 비용이 증가하는 문제점이 있는 것이다.
상기 절연층(60)의 상부면에 전극층(70)을 감싸도록 형성하고, 전극층(70)으로부터 0.1~1㎜의 두께로 세라믹재의 용사 코팅용 분말을 용사 코팅하며, 상부면의 평탄도를 5~30㎛ 이내로 가공하여 유전층(80)을 형성한다.(S5 단계)
이때, 상기 유전층(80)은 비정질상의 세라믹재로 용사 코팅되어 형성되는 것이며, Al2O3, Y2O3, Al2O3/Y2O3, ZrO2, AlC, TiN, AlN, TiC, MgO, CaO, CeO2, TiO2, BxCy, BN, SiO2, SiC, YAG, Mullite, AlF3로 이루어진 군에서 1종 또는 2종 이상이 각각 혼합되어 사용될 수 있는 것이다.
또한, 상기 유전층(80)은 상부면의 평탄도를 5~30㎛ 이내로 가공하여 형성하는 것이 바람직하며, 상부면의 평탄도를 5㎛ 이하로 가공할 시에는 유전층(80)을 연마하는데 가공하는 시간이 오래 걸릴 뿐만 아니라 연마 시간에 따른 비용이 상승하는 문제점이 있는 것이며, 상부면의 평탄도를 30㎛ 이상으로 가공할 시에는 흡착력이 약해지는 문제점이 있는 것이다.
상기 유전층(80)의 외측에서 내측으로 이격되어진 상부면을 설정된 패턴으로 음각 가공하여 유전층(80)의 상부측 테두리에는 일정한 너비를 갖는 돌출부(82)를 형성하면서 유전층(80)의 내측 상부면에는 다수의 돌기부(84)를 형성한다.(S6 단계)
이때, 상기 돌출부(82)는 유전층(80)의 상부면 내측이 블라스팅(blasting) 가공, 밀링(milling) 가공 또는 샷 피닝(shot peening) 가공 등으로 음각 되면서 유전층(80)의 상부측 테두리에 형성되는 것이다.
또한, 상기 돌출부(82)를 형성할 시에 설정된 패턴으로 돌기부(84)를 남기고 가공함으로써 돌기부(84)를 형성하는 것이며, 상기 돌기부(84) 및 돌출부(82) 상단의 높이는 동일하게 형성됨이 바람직한 것이다.
한편, 상기 돌출부(82) 및 돌기부(84)는 유전층(80)의 상부면에 음각 가공하여 사용함이 바람직한 것이나 돌출부(82) 및 돌기부(84)를 유전층(80)에 형성하지 않고 대면적 정전척(4)을 사용하여도 무방한 것이다.
또한, 상기와 같이 형성되는 대면적 정전척(4)에는 모재(2), 절연층(60), 전극층(70) 및 유전층(80)을 수직 관통하여 헬륨가스를 공급하는 미도시된 다수개의 분사공(85)이 형성될 수도 있는 것이다.
이때, 상기 분사공(85)은 냉각 가스 역할을 하는 헬륨가스를 대면적 정전척(4)에 흡착되는 각종 평판 패널이나 대면적 디스플레이 기판 등에 공급하여 각종 평판 패널이나 대면적 디스플레이 기판의 온도 상승에 따른 불량을 감소시키는 역할을 하는 것이다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 결합구조를 갖는 모재(2)를 이용한 디스플레이 기판용 대면적 정전척(4)의 제조방법은 상기 결합구조를 갖는 모재(2)로 제조됨으로써 제작에 소요되는 시간 및 비용을 절약할 수 있는 이점이 있는 것이다.
2 : 모재 4 : 대면적 정전척
10 : 지지부재 12 : 제1지지부
14 : 제2지지부 16 : 제3지지부
20 : 결합부재 22 : 제1안착부
24 : 제2안착부 26 : 제3안착부
30 : 접착제 40 : 결합구
50 : 커넥터 60 : 절연층
70 : 전극층 80 : 유전층
82 : 돌출부 84 : 돌기부
10 : 지지부재 12 : 제1지지부
14 : 제2지지부 16 : 제3지지부
20 : 결합부재 22 : 제1안착부
24 : 제2안착부 26 : 제3안착부
30 : 접착제 40 : 결합구
50 : 커넥터 60 : 절연층
70 : 전극층 80 : 유전층
82 : 돌출부 84 : 돌기부
Claims (6)
- 사각형상의 판형으로 형성되며, 세라믹재인 Al2O3, Y2O3, Al2O3/Y2O3, ZrO2, AlC, TiN, AlN, TiC, MgO, CaO, CeO2, TiO2, BxCy, BN, SiO2, SiC, YAG, Mullite, AlF3로 이루어진 군에서 1종 또는 2종 이상이 각각 혼합 형성되어 이루어지되, 양측에는 각각 지지부재(10)가 구비되고, 지지부재(10) 사이에는 한 개 또는 다수개의 결합부재(20)가 구비되는 결합구조를 갖는 모재(2)에 있어서,
상기 지지부재(10) 각각의 대칭되는 일측면에는 상부에서 하부로 단부의 형상이 지그재그 형태를 갖는 제1지지부(12)가 형성되고, 상기 지지부재(10) 사이에 구비되는 결합부재(20)의 양측면에는 지지부재(10) 각각의 제1지지부(12)에 대응되게 상부에서 하부로 단부의 형상이 지그재그 형태를 갖는 제1안착부(22)가 형성되어 지지부재(10)의 제1지지부(12) 및 결합부재(20)의 제1안착부(22)가 상호 간에 결합되어지며,
상기 지지부재(10)의 제1지지부(12) 및 결합부재(20)의 제1안착부(22) 사이에는 열가소성 폴리이미드계 수지 또는 에폭시계 수지로 이루어진 군에서 어느 1종 또는 각각 혼합 형성되는 접착제(30)가 도포되고,
상기 지지부재(10) 및 결합부재(20)가 상호 간에 결합되어진 부분에는 세라믹재인 Al2O3, Y2O3, Al2O3/Y2O3, ZrO2, AlC, TiN, AlN, TiC, MgO, CaO, CeO2, TiO2, BxCy, BN, SiO2, SiC, YAG, Mullite, AlF3로 이루어진 군에서 1종 또는 2종 이상이 각각 혼합 형성되며, 헤드부를 갖는 원통형의 핀 형상으로 형성되어, 지면과 수직되게 지지부재(10) 및 결합부재(20)를 관통하여 결합되는 다수개의 결합구(40)가 구비되어 이루어짐을 특징으로 하는 결합구조를 갖는 모재. - 사각형상의 판형으로 형성되며, 세라믹재인 Al2O3, Y2O3, Al2O3/Y2O3, ZrO2, AlC, TiN, AlN, TiC, MgO, CaO, CeO2, TiO2, BxCy, BN, SiO2, SiC, YAG, Mullite, AlF3로 이루어진 군에서 1종 또는 2종 이상이 각각 혼합 형성되어 이루어지되, 양측에는 각각 지지부재(10)가 구비되고, 지지부재(10) 사이에는 한 개 또는 다수개의 결합부재(20)가 구비되는 결합구조를 갖는 모재(2)에 있어서,
상기 지지부재(10) 각각의 대칭되는 일측면에는 상부에서 하부로 단부의 형상이 파형을 갖는 제2지지부(14)가 형성되고, 상기 지지부재(10) 사이에 구비되는 결합부재(20)의 양측면에는 지지부재(10) 각각의 제2지지부(14)에 대응되게 상부에서 하부로 단부의 형상이 파형을 갖는 제2안착부(24)가 형성되어 지지부재(10)의 제2지지부(14) 및 결합부재(20)의 제2안착부(24)가 상호 간에 결합되어지며,
상기 지지부재(10)의 제2지지부(14) 및 결합부재(20)의 제2안착부(24) 사이에는 열가소성 폴리이미드계 수지 또는 에폭시계 수지로 이루어진 군에서 어느 1종 또는 각각 혼합 형성되는 접착제(30)가 도포되고,
상기 지지부재(10) 및 결합부재(20)가 상호 간에 결합되어진 부분에는 세라믹재인 Al2O3, Y2O3, Al2O3/Y2O3, ZrO2, AlC, TiN, AlN, TiC, MgO, CaO, CeO2, TiO2, BxCy, BN, SiO2, SiC, YAG, Mullite, AlF3로 이루어진 군에서 1종 또는 2종 이상이 각각 혼합 형성되며, 헤드부를 갖는 원통형의 핀 형상으로 형성되어, 지면과 수직되게 지지부재(10) 및 결합부재(20)를 관통하여 결합되는 다수개의 결합구(40)가 구비되어 이루어짐을 특징으로 하는 결합구조를 갖는 모재. - 사각형상의 판형으로 형성되며, 세라믹재인 Al2O3, Y2O3, Al2O3/Y2O3, ZrO2, AlC, TiN, AlN, TiC, MgO, CaO, CeO2, TiO2, BxCy, BN, SiO2, SiC, YAG, Mullite, AlF3로 이루어진 군에서 1종 또는 2종 이상이 각각 혼합 형성되어 이루어지되, 양측에는 각각 지지부재(10)가 구비되고, 지지부재(10) 사이에는 한 개 또는 다수개의 결합부재(20)가 구비되는 결합구조를 갖는 모재(2)에 있어서,
상기 지지부재(10) 각각의 대칭되는 일측면에는 내입된 단부의 형상이 T홈 형태를 갖는 제3지지부(16)가 형성되고, 상기 지지부재(10) 사이에 구비되는 결합부재(20)의 양측면에는 지지부재(10) 각각의 제3지지부(16)에 대응되게 양측으로 돌출된 단부의 형상이 T형태를 갖는 제2안착부(26)가 형성되어 지지부재(10)의 제3지지부(16) 및 결합부재(20)의 제3안착부(26)가 상호 간에 결합되어지며,
상기 지지부재(10)의 제3지지부(16) 및 결합부재(20)의 제3안착부(26) 사이에는 열가소성 폴리이미드계 수지 또는 에폭시계 수지로 이루어진 군에서 어느 1종 또는 각각 혼합 형성되는 접착제(30)가 도포되고,
상기 지지부재(10) 및 결합부재(20)가 상호 간에 결합되어진 부분에는 세라믹재인 Al2O3, Y2O3, Al2O3/Y2O3, ZrO2, AlC, TiN, AlN, TiC, MgO, CaO, CeO2, TiO2, BxCy, BN, SiO2, SiC, YAG, Mullite, AlF3로 이루어진 군에서 1종 또는 2종 이상이 각각 혼합 형성되며, 헤드부를 갖는 원통형의 핀 형상으로 형성되어, 지면과 수직되게 지지부재(10) 및 결합부재(20)를 관통하여 결합되는 다수개의 결합구(40)가 구비되어 이루어짐을 특징으로 하는 결합구조를 갖는 모재. - 삭제
- 제1항 내지 3항 중 어느 한 항에 기재된 결합구조를 갖는 모재(2)를 구비하며, 모재(2)의 외부면에 0.1~1㎜의 두께로 세라믹재의 용사 코팅용 분말을 용사 코팅하고, 모재(2)의 상부면 평탄도를 5~30㎛ 이내로 가공하여 구비하는 제1단계(S1);
상기 모재(2)에 전압를 공급하는 커넥터(50)를 연결하여 구비하는 제2단계(S2);
상기 모재(2)의 외면에 0.1~1㎜의 두께로 세라믹재의 용사 코팅용 분발을 용사 코팅하여 절연층(60)을 형성하는 제3단계(S3);
상기 절연층(60)의 상부면에 설정된 패턴으로 0.03~0.1㎜의 두께로 금속재의 용사 코팅용 분말을 용사 코팅하여 도전성 재질의 전극층(70)을 형성하는 제4단계(S4);
상기 절연층(60)의 상부면에 전극층(70)을 감싸도록 형성하고, 전극층(70)으로부터 0.1~1㎜의 두께로 세라믹재의 용사 코팅용 분말을 용사 코팅하며, 상부면의 평탄도를 5~30㎛ 이내로 가공하여 유전층(80)을 형성하는 제5단계(S5)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 결합구조를 갖는 모재를 이용한 디스플레이 기판용 대면적 정전척의 제조방법. - 제1항 내지 3항 중 어느 한 항에 기재된 결합구조를 갖는 모재(2)를 구비하며, 모재(2)의 외부면에 0.1~1㎜의 두께로 세라믹재의 용사 코팅용 분말을 용사 코팅하고, 모재(2)의 상부면 평탄도를 5~30㎛ 이내로 가공하여 구비하는 제1단계(S1);
상기 모재(2)에 전압를 공급하는 커넥터(50)를 연결하여 구비하는 제2단계(S2);
상기 모재(2)의 외면에 0.1~1㎜의 두께로 세라믹재의 용사 코팅용 분발을 용사 코팅하여 절연층(60)을 형성하는 제3단계(S3);
상기 절연층(60)의 상부면에 설정된 패턴으로 0.03~0.1㎜의 두께로 금속재의 용사 코팅용 분말을 용사 코팅하여 도전성 재질의 전극층(70)을 형성하는 제4단계(S4);
상기 절연층(60)의 상부면에 전극층(70)을 감싸도록 형성하고, 전극층(70)으로부터 0.1~1㎜의 두께로 세라믹재의 용사 코팅용 분말을 용사 코팅하며, 상부면의 평탄도를 5~30㎛ 이내로 가공하여 유전층(80)을 형성하는 제5단계(S5);
상기 유전층(80)의 외측에서 내측으로 이격되어진 상부면을 설정된 패턴으로 음각 가공하여 유전층(80)의 상부측 테두리에는 일정한 너비를 갖는 돌출부(82)를 형성하면서 유전층(80)의 내측 상부면에는 다수의 돌기부(84)를 형성하는 제6단계(S6)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 결합구조를 갖는 모재를 이용한 디스플레이 기판용 대면적 정전척의 제조방법.
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| KR1020130075162A KR101362074B1 (ko) | 2013-06-28 | 2013-06-28 | 결합구조를 갖는 모재 및 이를 이용한 디스플레이 기판용 대면적 정전척의 제조방법 |
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| KR1020130075162A KR101362074B1 (ko) | 2013-06-28 | 2013-06-28 | 결합구조를 갖는 모재 및 이를 이용한 디스플레이 기판용 대면적 정전척의 제조방법 |
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| KR (1) | KR101362074B1 (ko) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101553816B1 (ko) | 2015-04-14 | 2015-09-18 | (주)코리아스타텍 | 디스플레이 기판용 대면적 정전척의 제조방법 |
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