KR101829613B1 - Deposition apparatus for glass - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 기판 증착장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 터치 플레이트의 얼라인 정밀도를 종래보다 향상시킬 수 있으며, 이로 인해 기판의 깨짐 현상 또는 섀도(shadow) 현상으로 인해 품질 저하 또는 수율 저하 문제가 발생되는 것을 방지할 수 있는 기판 증착장치에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate deposition apparatus, and more particularly, to a substrate deposition apparatus capable of improving the accuracy of alignment of a touch plate as compared with the prior art, and thereby causing deterioration in quality or yield due to breakage or shadow of the substrate To the substrate deposition apparatus.
평판표시소자 기판인 유기전계발광표시장치(OLED, Organic Light Emitting Display)는 유기물의 자체 발광에 의해 컬러 화상을 구현하는 초경박형 표시장치로서, 그 구조가 간단하면서 광효율이 높다는 점에서 차세대의 유망 디스플레이 장치로서 주목받고 있다.An organic light emitting display (OLED), which is a flat panel display device substrate, is a cemented carbide type display device that realizes a color image by self-emission of an organic substance, and has a simple structure and high optical efficiency. Has attracted attention as a device.
이러한 유기전계발광표시장치(OLED)는 애노드와 캐소드 그리고, 애노드와 캐소드 사이에 개재된 유기막들을 포함하고 있다.The organic light emitting display OLED includes an anode, a cathode, and organic layers interposed between the anode and the cathode.
여기서 유기막들은 최소한 발광층을 포함하며, 발광층 이외에도 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층, 전자 주입층을 더 포함할 수 있다.Here, the organic layers include at least a light emitting layer and may further include a hole injecting layer, a hole transporting layer, an electron transporting layer, and an electron injecting layer in addition to the light emitting layer.
유기전계발광표시장치는 유기막 특히, 발광층을 이루는 물질에 따라서 고분자 유기발광소자와 저분자 유기발광소자로 나누어질 수 있다. 풀 칼라(full color)를 구현하기 위해서는 발광층을 패터닝해야 하는데, 대형 OLED를 제작하는 방식으로는 FMM(Fine Metal Mask, 이하 마스크라 함)을 이용한 직접 패터닝 방식과 LITI(Laser Induced Thermal Imaging) 공법을 적용한 방식, 컬러 필터(color filter)를 이용하는 방식 등이 있다.The organic electroluminescent display device can be divided into a polymer organic electroluminescent device and a low molecular weight organic electroluminescent device depending on an organic film, particularly a material forming the light emitting layer. In order to realize a full color, a light emitting layer must be patterned. As a method of manufacturing a large OLED, a direct patterning method using a fine metal mask (FMM) and a laser induced thermal imaging (LITI) And a method of using a color filter.
마스크 방식을 적용하여 대형 OLED를 제작할 때에는 챔버 내에 기판과 패터닝(patterning)된 마스크를 수평으로 배치시킨 후에 마스크를 향해 증착물질을 분사하여 기판을 증착시키는 이른 바 수평식 상향 증착공법이 널리 적용되고 있다.When a large-size OLED is manufactured by applying a mask method, a so-called horizontally upward deposition method in which a substrate and a patterned mask are horizontally disposed in a chamber, and then an evaporation material is sprayed toward the mask to deposit a substrate is widely used .
증착공정의 주요 기능 중 포인트 소스(source)와 오픈 마스크(open mask)를 사용하여 증착을 진행하는 방식은 기판에 증착되는 물질의 균일도가 고르지 못하다.Among the main functions of the deposition process, the method of performing the deposition using the source of the point source and the open mask is uneven in the uniformity of the substance deposited on the substrate.
따라서 이를 보정하기 위해 터치 플레이트(touch plate), 기판(glass), 마스크 프레임(mask frame)을 합착시켜 수 내지 수십 분 동안 회전시키면서 증착공정을 진행하는 방식이 고려된다.Therefore, in order to compensate for this, a method of depositing a touch plate, a glass, and a mask frame and rotating the deposition chamber for several to several tens minutes may be considered.
한편, 터치 플레이트, 기판, 마스크 프레임 간의 합착 후 증착공정이 진행되는 방식에서 터치 플레이트, 기판, 마스크 프레임 간의 합착 구조에 대한 관리가 중요하다. 즉 통상적으로 마스크(mask) 위에 기판이 배치되고, 기판 위를 평판의 터치 플레이트가 얼라인(align)되면서 접촉되어 자중으로 기판을 가압하는 방식으로 합착이 진행되기 때문에 터치 플레이트, 기판, 마스크 프레임 간의 합착 방식이 수율과 품질을 좌우하는 중요한 요소일 수 있다.On the other hand, it is important to manage the adhesion structure between the touch plate, the substrate, and the mask frame in a manner that the deposition process proceeds after the adhesion between the touch plate, the substrate and the mask frame. That is, the substrate is usually placed on a mask, and the adhesion is progressed by contacting the substrate while aligning the plate touch plate on the substrate and pressurizing the substrate by its own weight. Therefore, Catching can be an important factor in yield and quality.
이와 같은 합착 시 만약, 기판을 가압하는 위치가 다양한 원인, 예컨대 버어(Burr)나 파티클(Particle) 발생, 기판이나 마스크 프레임의 자체 변형, 터치 플레이트의 얼라인 정밀도 저하 등의 다양한 원인으로 달라져서 기판이 스트레스(Stress)를 받게 되면 기판이 깨질 수 있고 이로 인해 수율 저하 문제로 이어질 수 있다.If the position of pressing the substrate is varied due to various causes such as generation of burrs and particles, own deformation of the substrate or the mask frame, deterioration of alignment accuracy of the touch plate, etc., If stress is applied, the substrate may be broken, which may lead to a yield reduction problem.
그리고 마스크 또는 터치 플레이트의 평탄도 오차만큼 들뜨는 영역이 있거나 파티클에 의해 틈(gap)이 발생되면 섀도(shadow) 현상으로 인해 품질 저하 또는 수율 저하 문제가 발생될 수 있다.Also, if there is a region where the mask or the touch plate is flattened by an error of tolerance or a gap is generated by the particles, there may be a quality deterioration or a yield reduction due to a shadow phenomenon.
따라서 터치 플레이트, 기판, 마스크 프레임 간의 합착 시 전술한 문제점이 발생되지 않도록 하는 것이 무엇보다도 중요하다.Therefore, it is most important to prevent the above-described problems from occurring when the touch plate, the substrate, and the mask frame are cemented together.
하지만, 현재까지는 앞서도 기술한 것처럼 상대적으로 중량이 많이 나가는 터치 플레이트가 마스크 프레임에 직접 접촉되어 진동을 유발하는 상태에서 합착이 진행되고 있다는 점을 고려해볼 때, 터치 플레이트의 얼라인 정밀도를 향상시키기가 어렵고, 이로 인해 전술한 문제점이 발생될 소지가 높아질 수 있다는 점을 고려해볼 때, 이를 해결하기 위한 기술개발이 필요한 실정이다.However, as described above, considering the fact that the relatively heavy touch plate is in direct contact with the mask frame to cause vibration, the alignment accuracy of the touch plate is improved. It is necessary to develop a technique for solving the above-mentioned problems.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 기판과의 합착공정 시 상대적으로 중량이 많이 나가는 터치 플레이트가 마스크 프레임에 비접촉(noncontact) 상태를 유지하면서 얼라인(align)되도록 함으로써 터치 플레이트의 얼라인 정밀도를 종래보다 월등히 향상시킬 수 있으며, 이로 인해 기판의 깨짐 현상 또는 섀도(shadow) 현상으로 인해 품질 저하 또는 수율 저하 문제가 발생되는 것을 방지할 수 있는 기판 증착장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method of aligning a touch plate having a relatively large weight during alignment with a substrate while maintaining a noncontact state on the mask frame, And to provide a substrate deposition apparatus capable of preventing quality deterioration or yield deterioration due to shrinkage of a substrate or shadow due to the substrate.
본 발명의 일 측면에 따르면, 증착공정이 진행되는 챔버에 마련되며, 합착공정 시 기판과 접촉(contact)되는 마스크 시트(mask sheet)를 지지하는 마스크 프레임(mask frame); 및 상기 마스크 프레임의 상부 영역에 배치되며, 상기 합착공정 시 상기 마스크 프레임과는 비접촉(noncontact) 상태를 유지하면서 상기 기판이 상기 마스크 시트에 접촉되도록 상기 기판을 가압 얼라인(align)시키는 터치 플레이트(touch plate)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치가 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a mask frame, which is provided in a chamber in which a deposition process is performed, and supports a mask sheet that is in contact with a substrate during a laminating process. And a touch plate disposed in an upper region of the mask frame for aligning the substrate with the mask sheet while maintaining a noncontact state with the mask frame during the adhesion process, a substrate, and a touch plate.
상기 터치 플레이트에 결합되며, 상기 합착공정 시 상기 터치 플레이트와 상기 마스크 프레임 간의 갭(gap)을 측정하는 갭 센서를 더 포함할 수 있다.And a gap sensor coupled to the touch plate and measuring a gap between the touch plate and the mask frame during the adhesion process.
상기 갭 센서는 상기 터치 플레이트의 코너(corner) 영역에 사각구도로 배치될 수 있다.The gap sensor may be arranged in a rectangular shape in a corner area of the touch plate.
상기 갭 센서는 상기 합착공정 시 상기 터치 플레이트와 상기 마스크 프레임 간의 갭(gap)을 실시간으로 측정할 수 있다.The gap sensor can measure a gap between the touch plate and the mask frame in real time during the adhesion process.
상기 갭 센서에 의해 실시간으로 측정되는 상기 터치 플레이트와 상기 마스크 프레임 간의 갭 정보에 기초하여 상기 터치 플레이트의 얼라인 동작을 컨트롤하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.And a controller for controlling the aligning operation of the touch plate based on gap information between the touch plate and the mask frame measured in real time by the gap sensor.
상기 마스크 프레임의 위치에 대응되는 상기 터치 플레이트에는 상기 기판의 단부를 클램핑하는 상부 클램프가 마련될 수 있다.The touch plate corresponding to the position of the mask frame may be provided with an upper clamp for clamping an end of the substrate.
상기 상부 클램프는 상기 터치 플레이트의 클램프 장착홈 내에 마련될 수 있다.The upper clamp may be provided in the clamp mounting groove of the touch plate.
상기 마스크 프레임과 상기 터치 플레이트 사이에서 상기 기판이 가압되지 않도록 상기 기판에 접촉되는 상기 터치 플레이트의 터치면보다 상기 상부 클램프의 클램핑면이 상측으로 단차지게 치우쳐 배치될 수 있다.The clamping surface of the upper clamp may be disposed so as to be stepped upward from the touch surface of the touch plate contacting the substrate so that the substrate is not pressed between the mask frame and the touch plate.
상기 마스크 프레임의 일측에는 상기 합착공정 시 상기 챔버 내로 투입되는 기판을 상기 터치 플레이트 쪽으로 가압하는 하부 클램프가 마련될 수 있다.A lower clamp may be provided on one side of the mask frame to press the substrate, which is introduced into the chamber during the adhesion process, toward the touch plate.
상기 터치 플레이트와 연결되며, 진공 하에서도 상기 터치 플레이트를 레벨링(leveling)시키는 레벨러(leveler)를 더 포함할 수 있다.And a leveler connected to the touch plate and leveling the touch plate even in a vacuum state.
상기 레벨러는 상기 터치 플레이트의 코너(corner) 영역에 각각 배치될 수 있다.The leveler may be disposed in a corner area of the touch plate.
상기 터치 플레이트는, 상기 기판과 접촉되어 상기 기판을 냉각시키는 쿨링 플레이트(cooling plate)를 포함할 수 있다.The touch plate may include a cooling plate contacting the substrate to cool the substrate.
상기 터치 플레이트는, 상기 쿨링 플레이트에 이웃하게 배치되며, 상기 쿨링 플레이트와 함께 업/다운(up/down) 구동되는 업/다운 구동 플레이트를 더 포함할 수 있다.The touch plate may further include an up / down driving plate disposed adjacent to the cooling plate and driven up / down together with the cooling plate.
상기 증착공정 시 상기 쿨링 플레이트가 자중에 의해 상기 기판 상에 합착되도록 상기 쿨링 플레이트에 대하여 상기 업/다운 구동 플레이트를 플로팅시키는 플로팅부를 더 포함할 수 있다.And a floating unit for floating the up / down driving plate with respect to the cooling plate so that the cooling plate is attached to the substrate by its own weight during the deposition process.
본 발명에 따르면, 기판과의 합착공정 시 상대적으로 중량이 많이 나가는 터치 플레이트가 마스크 프레임에 비접촉(noncontact) 상태를 유지하면서 얼라인(align)되도록 함으로써 터치 플레이트의 얼라인 정밀도를 종래보다 월등히 향상시킬 수 있으며, 이로 인해 기판의 깨짐 현상 또는 섀도(shadow) 현상으로 인해 품질 저하 또는 수율 저하 문제가 발생되는 것을 방지할 수 있다.According to the present invention, the relatively large weight of the touch plate is aligned in the non-contact state with the mask frame during the laminating process with the substrate, thereby significantly improving the alignment accuracy of the touch plate Therefore, it is possible to prevent a quality deterioration or a yield deterioration problem from occurring due to a breakage phenomenon or a shadow phenomenon of the substrate.
도 1은 유기막과 무기막이 교대로 10층 증착된 유기전계발광표시장치의 개략적인 구조도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 증착장치의 구조도이다.
도 3 내지 도 6은 각각 합착공정을 단계적으로 도시한 도면들이다.
도 7은 도 2의 확대도로서 합착공정을 도시한 도면이다.
도 8은 도 2의 확대도로서 증착공정을 도시한 도면이다.
도 9는 갭 센서 영역의 확대도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 증착장치의 제어블록도이다.1 is a schematic structural view of an organic light emitting display device in which an organic film and an inorganic film are alternately deposited in 10 layers.
2 is a structural view of a substrate deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figs. 3 to 6 are views showing step by step of the laminating process, respectively.
Fig. 7 is an enlarged view of Fig. 2, showing a laminating process.
Fig. 8 is an enlarged view of Fig. 2 showing the deposition process.
9 is an enlarged view of the gap sensor region.
10 is a control block diagram of a substrate deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, operational advantages of the present invention, and objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings and the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference symbols in the drawings denote like elements.
도 1은 유기막과 무기막이 교대로 10층 증착된 유기전계발광표시장치의 개략적인 구조도이다.1 is a schematic structural view of an organic light emitting display device in which an organic film and an inorganic film are alternately deposited in 10 layers.
이 도면을 참조하면, 유기전계발광표시장치(1, OLED)는 기판과, 기판 상에 적층되는 유기발광소자(3)를 포함할 수 있다.Referring to this figure, an organic light emitting display (OLED) 1 may include a substrate and an organic
기판은 유리(glass)로 마련되는 기판일 수 있다. 유기발광소자(3)에 대해 도면참조부호 없이 간략하게 설명하면, 유기발광소자(3)는 양극, 3층의 유기막(홀 수송층, 발광층, 전자 수송층), 음극의 적층 구조를 갖는다. 유기 분자는 에너지를 받으면(자, 여기 상태임), 원래의 상태(기저 상태)로 돌아오려고 하는데, 그때에 받은 에너지를 빛으로서 방출하려는 성질을 가진다.The substrate may be a substrate provided with glass. The organic
유기발광소자(3)에서는 전압을 걸면 양극으로부터 주입된 홀(+)과 음극으로부터 주입된 전자(-)가 발광층 내에서 재결합하게 되고, 이때에 유기 분자를 여기해서 발광한다. 이처럼 전압을 가하면 유기물이 빛을 발하는 특성을 이용하여 디스플레이하는 것이 유기전계발광표시장치(1)인데, 유기발광소자(3) 상의 유기물에 따라 R(Red), G(Green), B(Blue)를 발하는 특성을 이용해 풀 칼라(Full Color)를 구현한다.In the organic
한편, 유기발광소자(3)는 대기 중의 기체나 수분에 의해 쉽게 손상될 수 있기 때문에 그 수명 문제가 대두될 수 있게 되었고, 이를 해결하기 위해 도 1처럼 유기막과 무기막을 교대로 다수 층 적층함으로써 기체나 수분의 유입으로부터 유기발광소자(3)를 보호하기에 이르렀다.On the other hand, since the organic
도 1에는 총 10층의 유기막과 무기막이 교대로 적층되어 있다. 즉 유기발광소자(3)로부터 제1 유기막, 제1 무기막, 제2 유기막, 제2 무기막 ‥ 제5 유기막, 제5 무기막이 순서대로 또한 층별로 증착되어 있다.In Fig. 1, a total of ten organic films and inorganic films are alternately stacked. That is, a first organic film, a first inorganic film, a second organic film, a second inorganic film, a fifth organic film, and a fifth inorganic film are sequentially deposited from the organic
이를 자세히 살펴보면, 제1 무기막이 제1 유기막을 완전히 감싸는 형태로, 이어 제2 유기막이 제1 무기막을 부분적으로 감싸는 형태로, 이어 제2 무기막이 제2 유기막을 완전히 감싸는 형태 등으로 막이 증착되어 있는 것을 알 수 있으며, 이와 같은 증착을 위해 아래와 같은 기판 증착장치가 요구된다.In detail, the first inorganic film completely covers the first organic film, the second organic film partially surrounds the first inorganic film, and the second inorganic film completely covers the second organic film. The following substrate deposition apparatus is required for such deposition.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 증착장치의 구조도이고, 도 3 내지 도 6은 각각 합착공정을 단계적으로 도시한 도면들이며, 도 7은 도 2의 확대도로서 합착공정을 도시한 도면이고, 도 8은 도 2의 확대도로서 증착공정을 도시한 도면이며, 도 9는 갭 센서 영역의 확대도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 증착장치의 제어블록도이다.FIG. 2 is a structural view of a substrate deposition apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 3 to 6 are views showing a step of a lapping process step by step, respectively. FIG. 7 is an enlarged view of FIG. FIG. 8 is an enlarged view of FIG. 2 showing a deposition process, FIG. 9 is an enlarged view of a gap sensor region, and FIG. 10 is a control block diagram of a substrate deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 기판 증착장치는 챔버(100)와, 합착공정 시 기판과 접촉(contact)되는 마스크 시트(120, mask sheet)를 지지하는 마스크 프레임(130, mask frame)과, 합착공정 시 마스크 프레임(130)과는 비접촉(noncontact) 상태를 유지하면서 기판이 마스크 시트(120)에 접촉되도록 기판을 가압 얼라인(align)시키는 터치 플레이트(140, touch plate)를 포함할 수 있다.Referring to these drawings, the substrate deposition apparatus according to the present embodiment includes a
이처럼 본 실시예의 경우에는 기판과의 합착공정 시 상대적으로 중량이 많이 나가는 터치 플레이트(140)가 마스크 프레임(130)에 비접촉(noncontact) 상태를 유지하면서 얼라인되도록 함으로써 터치 플레이트(140)의 얼라인 정밀도를 종래보다 월등히 향상시킬 수 있으며, 이로 인해 기판의 깨짐 현상 또는 섀도(shadow) 현상으로 인해 품질 저하 또는 수율 저하 문제가 발생되는 것을 방지할 수 있다.As described above, in the present embodiment, the
본 실시예에서 적용되는 기판은 전술한 바와 같이, 예컨대 유기전계발광표시장치(OLED, Organic Light Emitting Display)용 기판일 수 있다.The substrate used in this embodiment may be, for example, a substrate for an organic light emitting display (OLED) as described above.
챔버(100)는 기판에 대한 증착공정이 진행되는 장소를 이룬다. 본 실시예의 경우, 기판이 수평으로 배치된 후에 상방으로 향하는 증착물질에 의해 기판에 대한 증착 공정이 진행되는 수평식 상향 증착 방식을 제시하고 있다.The
하지만, 기판을 비롯하여 마스크 시트(120) 등의 구성들이 수직되게 혹은 비스듬하게 세워져 배치된 후에 증착되는 수직식 증착 방식이 적용되는 증착장치에도 본 발명의 권리범위가 적용될 수 있을 것이다.However, the scope of the present invention may also be applied to a deposition apparatus to which a vertical type deposition method in which a substrate such as a
챔버(100)의 내부는 기판에 대한 증착 공정이 신뢰성 있게 진행될 수 있도록 진공 분위기를 형성한다.The interior of the
이를 위해, 챔버(100)의 하부에는 챔버(100)의 내부를 진공 분위기로 유지하기 위한 수단으로서 진공 펌프(101a)가 연결된다. 진공 펌프(101a)는 소위, 크라이오 펌프일 수 있다. 그리고 챔버(100)의 측벽에는 기판이 출입되는 게이트(101b,101c)가 마련될 수 있다.To this end, a
소스(110, source)는 포인트 소스(110)로서 챔버(100) 내의 하부 영역에 배치되어 상부의 기판을 향해 증발 물질을 제공하는 역할을 한다. 본 실시예의 경우, 소스(110)는 해당 위치에 고정된 상태로 증발 물질을 상부로 분사한다. 소스(110)는 리니어 소스(linear source)일 수도 있다.The
이와 같은 구조의 챔버(100)에 도 2와 같은 형태로 기판 증착장치가 탑재될 수 있다. 이때, 기판을 비롯하여 마스크 시트(120), 마스크 프레임(130) 및 터치 플레이트(140) 등의 구조물은 챔버(100) 내에 배치되고, 이들을 구동시키기 위한 구동수단인 업/다운 구동부(181)와 회전 구동부(183)는 챔버(100)의 외부에 배치되어 터치 플레이트(140) 등과 연결될 수 있다.The substrate deposition apparatus may be mounted on the
마스크 프레임(130)은 앞서도 기술한 것처럼 증착공정이 진행되는 챔버(100)에 마련되는 구조물이다. 마스크 프레임(130)의 하부에는 마스크 프레임(130)을 지지하는 베이스 플레이트(124)가 마련된다.The
이러한 마스크 프레임(130)은 도 3 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 합착공정 시 기판과 접촉(contact)되는 마스크 시트(120, mask sheet)를 지지한다. 즉 본 실시예의 경우에는 터치 플레이트(140)의 작용으로 인해 도 6의 확대도처럼 기판과 마스크 시트(120)는 접촉(contact)된 상태로 합착된 후, 증착공정을 진행한다. 따라서 섀도(shadow) 현상으로 인해 품질 저하 또는 수율 저하 문제가 발생되는 것을 방지할 수 있다.This
마스크 프레임(130)의 일측에는 합착공정 시 챔버(100) 내로 투입되는 기판을 터치 플레이트(140) 쪽으로 가압하는 하부 클램프(132)가 마련된다. 도 3 내지 도 6에 도시된 것처럼 하부 클램프(132)에는 업/다운(up/down) 기능이 마련된다.A
한편, 터치 플레이트(140)는 마스크 프레임(130)의 상부 영역에 배치되며, 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 합착공정 시 마스크 프레임(130)과는 비접촉(noncontact) 상태를 유지하면서 기판이 마스크 시트(120)에 접촉되도록 기판을 가압 얼라인(align)시키는 역할을 한다.3 to 6, the
결과적으로, 본 실시예의 경우에는 도 6의 확대도에 잘 나타난 것처럼 마스크 시트(120)와 기판은 상시 접촉되고, 마스크 프레임(130)과 기판은 비접촉되는 즉 프리(free)한 구조를 구현함으로써, 기판의 깨짐 현상 또는 섀도(shadow) 현상으로 인해 품질 저하 또는 수율 저하 문제가 발생되는 것을 방지하고 있는 것이다.As a result, in the case of this embodiment, the
터치 플레이트(140)에는 레벨러(180, leveler)가 연결된다. 레벨러(180)는 챔버(100) 내의 진공 하에서도 터치 플레이트(140)에 대한 레벨링(leveling)이 가능하도록 한다. 효율적인 레벨링 작업을 위해 레벨러(180)는 터치 플레이트(140)의 코너(corner) 영역에 각각 배치될 수 있다.A
기존에는 챔버(100)의 진공을 해제하고 레벨링 작업을 진행해야 해서 다소 많은 시간이 소요되었으나 본 실시예의 경우에는 레벨러(180)가 적용되기 때문에, 특히 갭 센서(195)의 실시간 센싱에 기초한 터치 플레이트(140)의 레벨링 작업이 진행될 있기 때문에 시간 단축의 효과를 제공할 수 있다.In this case, since the
마스크 프레임(130)의 위치에 대응되는 터치 플레이트(140)에는 기판의 단부를 클램핑하는 상부 클램프(142)가 마련된다. 본 실시예에서 상부 클램프(142)는 터치 플레이트(140)의 클램프 장착홈(141) 내에 마련될 수 있다.The
이때, 마스크 프레임(130)과 터치 플레이트(140) 사이에서 기판이 가압되지 않도록 기판에 접촉되는 터치 플레이트(140)의 터치면보다 상부 클램프(142)의 클램핑면이 상측으로 단차지게 치우쳐 배치된다.At this time, the clamping surface of the
다시 말해, 도 3에 도시된 것처럼 터치 플레이트(140)의 터치면의 높이(H1)보다 상부 클램프(142)의 클램핑면의 높이(H2)가 높은 위치에 배치된다. 따라서 도 6처럼 기판의 단부가 상부 클램프(142)에 클램핑될 때, 마스크 프레임(130)과 터치 플레이트(140) 사이에서 기판이 가압되지 않기 때문에 이곳에서의 기판의 깨짐 현상은 발생되지 않게 된다.In other words, the height H2 of the clamping surface of the
앞서 기술한 것처럼 증착공정의 진행을 위한 선작업으로서의 합착공정 시 마스크 시트(120)와 기판은 상시 접촉되고, 마스크 프레임(130)과 기판은 비접촉되는 즉 프리(free)한 구조를 구현할 수 있도록 본 실시예에 따른 기판 증착장치에는 갭 센서(195)와, 컨트롤러(190)가 더 갖춰진다.As described above, the
갭 센서(195)는 터치 플레이트(140)에 결합되며, 합착공정 시 터치 플레이트(140)와 마스크 프레임(130) 간의 갭(gap)을 측정하는 역할을 한다.The
갭 센서(195)는 터치 플레이트(140)의 코너(corner) 영역에 사각구도로 배치될 수 있는데, 이와 같은 갭 센서(195)는 합착공정 시 터치 플레이트(140)와 마스크 프레임(130) 간의 갭(gap)을 실시간으로 측정한다.The
컨트롤러(190)는 갭 센서(195)에 의해 실시간으로 측정되는 터치 플레이트(140)와 마스크 프레임(130) 간의 갭 정보에 기초하여 터치 플레이트(140)의 얼라인 동작, 특히 레벨러(180)에 의한 레벨링 동작 등을 컨트롤한다. 따라서 합착공정 시 마스크 시트(120)와 기판은 상시 접촉되고, 마스크 프레임(130)과 기판은 비접촉되는 즉 프리(free)한 구조를 구현할 수 있으며, 이로 인해 기판의 깨짐 현상 또는 섀도(shadow) 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있다.The
이러한 컨트롤러(190)는 중앙처리장치(191, CPU), 메모리(192, MEMORY), 서포트 회로(193, SUPPORT CIRCUIT)를 포함할 수 있다.The
중앙처리장치(191)는 본 실시예에서 갭 센서(195)에 의해 실시간으로 측정되는 터치 플레이트(140)와 마스크 프레임(130) 간의 갭 정보에 기초하여 터치 플레이트(140)의 얼라인 동작, 특히 레벨러(180)에 의한 레벨링 동작 등을 컨트롤하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터(110) 프로세서들 중 하나일 수 있다.The
메모리(192, MEMORY)는 중앙처리장치(191)와 연결된다. 메모리(192)는 컴퓨터(110)로 읽을 수 있는 기록매체로서 로컬 또는 원격지에 설치될 수 있으며, 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 디지털 저장 형태와 같이 쉽게 이용가능한 적어도 하나 이상의 메모리이다.The memory 192 (MEMORY) is connected to the
서포트 회로(193, SUPPORT CIRCUIT)는 중앙처리장치(191)와 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다. 이러한 서포트 회로(193)는 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.A support circuit 193 (SUPPORT CIRCUIT) is coupled with the
본 실시예에서 컨트롤러(190)는 갭 센서(195)에 의해 실시간으로 측정되는 터치 플레이트(140)와 마스크 프레임(130) 간의 갭 정보에 기초하여 터치 플레이트(140)의 얼라인 동작, 특히 레벨러(180)에 의한 레벨링 동작 등을 컨트롤하는데, 이러한 일련의 프로세스 등은 메모리(192)에 저장될 수 있다. 전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(192)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 다른 중앙처리장치(미도시)에 의해서 저장되거나 실행될 수 있다.The
본 발명에 따른 프로세스는 소프트웨어 루틴에 의해 실행되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 프로세스들 중 적어도 일부는 하드웨어에 의해 수행되는 것도 가능하다. 이처럼, 본 발명의 프로세스들은 컴퓨터(110) 시스템 상에서 수행되는 소프트웨어로 구현되거나 또는 집적 회로와 같은 하드웨어로 구현되거나 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해서 구현될 수 있다.Although processes according to the present invention are described as being performed by software routines, it is also possible that at least some of the processes of the present invention may be performed by hardware. As such, the processes of the present invention may be implemented in software executed on the
한편, 본 실시예에 적용되는 터치 플레이트(140)는 단일의 구조물일 수도 있고, 아니면 도면에 도시된 것처럼 쿨링 플레이트(150)와 업/다운 구동 플레이트(160), 그리고 이들에 부속되는 구조물들의 집합(assembly)일 수도 있다. 본 실시예에서는 후자의 경우에 대해 설명한다.Meanwhile, the
쿨링 플레이트(150)는 기판을 사이에 두고 마스크 시트(120)의 반대편에 배치되는 구조물로서, 기판에 대한 증착공정 시 기판과 접촉되어 기판의 온도를 관리(냉각)하는 역할을 한다.The
이처럼 증착공정 시 쿨링 플레이트(150)가 기판의 표면에 접촉되기 위해 쿨링 플레이트(150)는 마스크 시트(120)에 접근 또는 이격 가능하게 마련된다.The
이를 위해, 본 실시예에 따른 기판 증착장치에는 업/다운 구동 플레이트(160)와 업/다운 구동부(181)가 마련된다.To this end, the substrate deposition apparatus according to the present embodiment is provided with an up / down driving
업/다운 구동 플레이트(160)는 쿨링 플레이트(150)에 이웃하게 배치되며, 즉 쿨링 플레이트(150)의 상부에 배치되며, 쿨링 플레이트(150)와 함께 업/다운(up/down) 구동된다. 즉 업/다운 구동부(181)의 작용으로 업/다운 구동 플레이트(160)가 업/다운(up/down) 구동되기 때문에 이에 연결되는 쿨링 플레이트(150)가 마스크 시트(120)에 접근 또는 이격될 수 있다.The up / down driving
이때, 본 실시예의 경우, 쿨링 플레이트(150)와 업/다운 구동 플레이트(160)가 서로 연결되기는 하되 이들이 완전히 고정되지는 않는다.In this case, in this embodiment, the
다시 말해, 업/다운 구동 플레이트(160)가 쿨링 플레이트(150) 상에 플로팅(floating)된 상태를 취한다. 이는 업/다운 구동 플레이트(160)로 인해 쿨링 플레이트(150)가 원하는 위치까지는 하강하되 그 다음에는 쿨링 플레이트(150)의 자체 하중에 의해 쿨링 플레이트(150)가 기판 상의 표면에 접촉가압될 수 있도록 하기 위함이다.In other words, the up / down driving
이처럼 본 실시예에 따른 기판 증착장치에는 증착공정 시 쿨링 플레이트(150)가 자중에 의해 기판 상에 합착되도록 쿨링 플레이트(150)에 대하여 업/다운 구동 플레이트(160)를 플로팅시키는 플로팅부(170)가 마련된다.The substrate deposition apparatus according to the present embodiment includes a floating
도 9에 자세히 도시된 바와 같이, 플로팅부(170)는 그 일단부는 쿨링 플레이트(150)에 연결되고 타단부는 업/다운 구동 플레이트(160)의 상부에 배치되는 플로팅 블록(171)과, 플로팅 블록(171)에 결합되고 노출단부가 업/다운 구동 플레이트(160)에 지지되는 볼 플런저(175)를 포함할 수 있다.9, the floating
플로팅 블록(171)은 업/다운 구동 플레이트(160)가 업/다운(up/down) 구동되는 방향을 따라 쿨링 플레이트(150)에 연결되되 볼 스크루(S)에 의해 쿨링 플레이트(150)에 고정되는 세로 블록(172)과, 세로 블록(172)의 상단부에서 세로 블록(172)에 교차되게 연결되는 가로 블록(173)을 포함할 수 있다.The floating
세로 블록(172)이 볼 스크루(S)에 의해 쿨링 플레이트(150)에 고정되는 반면 가로 블록(173)은 업/다운 구동 플레이트(160)의 상부에 배치될 수 있는데, 이러한 가로 블록(173)에 볼 플런저(175)가 결합되어 업/다운 구동 플레이트(160)에 지지된다.The
다시 말해, 쿨링 플레이트(150)는 볼트 방식이나 용접 방식에 의해 업/다운 구동 플레이트(160)에 고정되는 것이 아니라 볼 플런저(175)를 매개로 해서 업/다운 구동 플레이트(160)에 거치되는 형태를 취한다. 이처럼 쿨링 플레이트(150)와 업/다운 구동 플레이트(160)가 서로 완전히 구속되지 않기 때문에 이들의 정위치 센터링 작업에도 유리하다.In other words, the
볼 플런저(175)는 플로팅 블록(171) 내에 결합되는 플런저 바디(175a)와, 플런저 바디(175a)에 연결되고 플로팅 블록(171)의 외측으로 노출되는 볼 헤드(175b)를 포함할 수 있다.The
볼 헤드(175b)는 그 외표면이 둥글게 라운드처리 되어 있는데, 상대편인 업/다운 구동 플레이트(160)에는 볼 플런저(175)의 볼 헤드(175b)가 수용되는 헤드 수용 그루브(161)가 형성된다. 따라서 쿨링 플레이트(150)와 업/다운 구동 플레이트(160) 간의 안정적인 플로팅 지지가 가능해질 수 있다.The
업/다운 구동부(181)는 도 2에 도시된 바와 같이, 업/다운 구동 플레이트(160)와 연결되며, 업/다운 구동 플레이트(160)를 업/다운(up/down) 구동시키는 역할을 한다.2, the up / down driving
이러한 업/다운 구동부(181)는 업/다운 볼 스크루(181a)와, 업/다운 볼 스크루(181a)가 업/다운 동작되기 위한 구동력을 제공하는 업/다운 모터(181b)와, 업/다운 모터(181b)의 회전운동을 업/다운 샤프트(181a)의 업/다운 선형운동으로 전달하는 제1 운동 전달부(181c)를 포함할 수 있다. 제1 운동 전달부(181c)는 벨트와 풀리 구조로 적용될 수 있다.The up / down driving
이에, 업/다운 모터(181b)가 동작되면 제1 운동 전달부(181c)에 의해 업/다운 볼 스크루(181a)가 정방향 혹은 역방향으로 회전되면서 업/다운 구동 플레이트(160)를 업/다운 구동시킬 수 있다.When the up / down
이러한 업/다운 구동부(181)의 주변에는 쿨링 플레이트(150) 및 마스크 시트(120)와 연결되며, 증착공정 시 쿨링 플레이트(150), 기판 및 마스크 시트(120)을 회전 구동시키는 역할을 한다.The periphery of the up / down driving
앞서도 잠시 언급한 바와 같이, 본 실시예처럼 포인트 소스(110)와 오픈 마스크 시트(120)을 사용하여 증착을 진행하는 방식의 경우, 기판에 증착되는 물질의 균일도가 고르지 못하기 때문에, 이를 보정하기 위해 증착공정 시 쿨링 플레이트(150), 기판 및 마스크(110)를 합착시킨 후, 수 내지 수십 분 동안 회전시키면서 증착공정을 진행하게 되는데, 이때 회전 구동부(183)가 동작될 수 있다.As mentioned above, in the case of the method of performing the deposition using the
이러한 회전 구동부(183)는 도 2에 도시된 바와 같이, 업/다운 구동 플레이트(160)를 비롯하여 쿨링 플레이트(150)와 마스크 시트(120) 등을 일체로 지지하는 회전 프레임(183a)과, 회전을 위한 구동력을 발생시키는 회전 모터(183b)와, 회전 모터(183b)의 회전운동을 회전 프레임(183a)의 회전운동으로 전달하는 제2 운동 전달부(183c)를 포함할 수 있다. 이에, 회전 모터(183b)가 동작되면 제2 운동 전달부(183c)에 의해 회전 프레임(183a)이 일 방향으로 회전될 수 있으며, 이의 작용으로 기판이 회전되면서 증착공정이 진행될 수 있다.2, the
이하, 본 실시예에 따른 기판 증착장치를 통해 기판에 증착공정이 진행되는 과정을 설명한다.Hereinafter, the process of depositing on the substrate through the substrate deposition apparatus according to the present embodiment will be described.
먼저, 기판이 합착되는 과정에 대해 도 3 내지 도 7을 참조하여 설명한다.First, the process of attaching the substrates will be described with reference to FIG. 3 to FIG.
도 3의 초기 상태에서 도 4처럼 기판이 챔버(100) 내로 진입되면 도 3처럼 하부 클램프(132)가 업(up) 동작되어 기판을 터치 플레이트(140)의 쿨링 플레이트(150)에 부착시킨다. 이후, 도 6 및 도 7처럼 터치 플레이트(140)가 다운(down) 동작되면서 자중으로 기판이 마스크 시트(120)에 접촉되게 한다.3, when the substrate enters the
이때, 컨트롤러(190)가 갭 센서(195)에 의해 실시간으로 측정되는 터치 플레이트(140)와 마스크 프레임(130) 간의 갭 정보에 기초하여 터치 플레이트(140)의 얼라인 동작, 특히 레벨러(180)에 의한 레벨링 동작 등을 컨트롤하기 때문에 도 6 및 도 7처럼 합착공정이 진행될 때, 마스크 시트(120)와 기판은 상시 접촉되고 마스크 프레임(130)과 기판은 비접촉되는 즉 프리(free)한 구조를 구현할 수 있다. 따라서 기판의 깨짐 현상 또는 섀도(shadow) 현상으로 인해 품질 저하 또는 수율 저하 문제가 발생되는 것을 방지할 수 있다.The
합착공정이 완료되면 회전 구동부(183)가 동작된다. 즉 회전 구동부(183)의 회전 모터(183b)가 동작되면 제2 운동 전달부(183c)에 의해 회전 프레임(183a)이 일 방향으로 회전될 수 있으며, 이의 작용으로 도 8처럼 기판이 회전되면서 증착공정이 진행될 수 있다.When the laminating process is completed, the
이상 설명한 바와 같은 구조와 작용을 갖는 본 실시예에 따르면, 기판과의 합착공정 시 상대적으로 중량이 많이 나가는 터치 플레이트(140)가 마스크 프레임(130)에 비접촉(noncontact) 상태를 유지하면서 얼라인되도록 함으로써 터치 플레이트(140)의 얼라인 정밀도를 종래보다 월등히 향상시킬 수 있으며, 이로 인해 기판의 깨짐 현상 또는 섀도(shadow) 현상으로 인해 품질 저하 또는 수율 저하 문제가 발생되는 것을 방지할 수 있다.According to this embodiment having the structure and function as described above, the
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 청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. It is therefore intended that such modifications or alterations be within the scope of the claims appended hereto.
100 : 챔버 110 : 소스
120 : 마스크 시트 124 : 베이스 플레이트
130 : 마스크 프레임 132 : 하부 클램프
140 : 터치 플레이트 141 : 클램프 장착홈
142 : 상부 클램프 150 : 쿨링 플레이트
152 : 매입홈 152a : 연통공
160 : 업/다운 구동 플레이트 161 : 헤드 수용 그루브
170 : 플로팅부 171 : 플로팅 블록
172 : 세로 블록 173 : 가로 블록
175 : 볼 플런저 175a : 플런저 바디
175b : 볼 헤드 180 : 레벨러
181 : 업/다운 구동부 183 : 회전 구동부
190 : 컨트롤러 195 : 갭 센서100: chamber 110: source
120: mask sheet 124: base plate
130: mask frame 132: lower clamp
140: touch plate 141: clamp mounting groove
142: upper clamp 150: cooling plate
152: buried groove 152a:
160: up / down driving plate 161: head receiving groove
170: Floating unit 171: Floating block
172: vertical block 173: horizontal block
175:
175b: ball head 180: leveler
181: up / down driving part 183: rotation driving part
190: controller 195: gap sensor
Claims (14)
상기 마스크 프레임의 상부 영역에 배치되며, 상기 합착공정 시 상기 마스크 프레임과는 비접촉(noncontact) 상태를 유지하면서 상기 기판이 상기 마스크 시트에 접촉되도록 상기 기판을 가압 얼라인(align)시키는 터치 플레이트(touch plate)를 포함하며,
상기 마스크 프레임의 위치에 대응되는 상기 터치 플레이트에는 상기 기판의 단부를 클램핑하는 상부 클램프가 마련되되 상기 마스크 프레임과 상기 터치 플레이트 사이에서 상기 기판이 가압되지 않도록 상기 기판에 접촉되는 상기 터치 플레이트의 터치면보다 상기 상부 클램프의 클램핑면이 상측으로 단차지게 치우쳐 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.A mask frame provided in the chamber in which the deposition process is performed and supporting a mask sheet in contact with the substrate during a laminating process; And
A touch plate disposed in an upper region of the mask frame for aligning the substrate with the mask sheet while maintaining a noncontact state with the mask frame during the adhesion process, plate,
Wherein the touch plate corresponding to the position of the mask frame is provided with an upper clamp for clamping an end portion of the substrate, the touch surface of the touch plate contacting the substrate such that the substrate is not pressed between the mask frame and the touch plate Wherein the clamping surface of the upper clamp is disposed so as to be stepped upward.
상기 터치 플레이트에 결합되며, 상기 합착공정 시 상기 터치 플레이트와 상기 마스크 프레임 간의 갭(gap)을 측정하는 갭 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.The method according to claim 1,
And a gap sensor coupled to the touch plate and measuring a gap between the touch plate and the mask frame during the adhesion process.
상기 갭 센서는 상기 터치 플레이트의 코너(corner) 영역에 사각구도로 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.3. The method of claim 2,
Wherein the gap sensor is disposed in a rectangular shape in a corner area of the touch plate.
상기 갭 센서는 상기 합착공정 시 상기 터치 플레이트와 상기 마스크 프레임 간의 갭(gap)을 실시간으로 측정하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.3. The method of claim 2,
Wherein the gap sensor measures a gap between the touch plate and the mask frame in real time during the adhesion process.
상기 갭 센서에 의해 실시간으로 측정되는 상기 터치 플레이트와 상기 마스크 프레임 간의 갭 정보에 기초하여 상기 터치 플레이트의 얼라인 동작을 컨트롤하는 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.5. The method of claim 4,
Further comprising a controller for controlling the aligning operation of the touch plate based on gap information between the touch plate and the mask frame measured in real time by the gap sensor.
상기 상부 클램프는 상기 터치 플레이트의 클램프 장착홈 내에 마련되는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.The method according to claim 1,
Wherein the upper clamp is provided in a clamp mounting groove of the touch plate.
상기 마스크 프레임의 일측에는 상기 합착공정 시 상기 챔버 내로 투입되는 기판을 상기 터치 플레이트 쪽으로 가압하는 하부 클램프가 마련되는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.The method according to claim 1,
Wherein a lower clamp is provided at one side of the mask frame for pressing a substrate to be introduced into the chamber in the attaching step toward the touch plate.
상기 터치 플레이트와 연결되며, 진공 하에서도 상기 터치 플레이트를 레벨링(leveling)시키는 레벨러(leveler)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.The method according to claim 1,
Further comprising a leveler connected to the touch plate and leveling the touch plate even in a vacuum state.
상기 레벨러는 상기 터치 플레이트의 코너(corner) 영역에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.11. The method of claim 10,
Wherein the leveler is disposed in a corner area of the touch plate.
상기 터치 플레이트는,
상기 기판과 접촉되어 상기 기판을 냉각시키는 쿨링 플레이트(cooling plate)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.The method according to claim 1,
The touch plate includes:
And a cooling plate contacting the substrate to cool the substrate.
상기 터치 플레이트는,
상기 쿨링 플레이트에 이웃하게 배치되며, 상기 쿨링 플레이트와 함께 업/다운(up/down) 구동되는 업/다운 구동 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.13. The method of claim 12,
The touch plate includes:
Further comprising an up / down driving plate disposed adjacent to the cooling plate and driven up / down together with the cooling plate.
상기 증착공정 시 상기 쿨링 플레이트가 자중에 의해 상기 기판 상에 합착되도록 상기 쿨링 플레이트에 대하여 상기 업/다운 구동 플레이트를 플로팅시키는 플로팅부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.14. The method of claim 13,
Further comprising a floating portion for floating the up / down driving plate with respect to the cooling plate so that the cooling plate is attached to the substrate by its own weight during the deposition process.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160112321A KR101829613B1 (en) | 2016-09-01 | 2016-09-01 | Deposition apparatus for glass |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR (1) | KR101829613B1 (en) |
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2016
- 2016-09-01 KR KR1020160112321A patent/KR101829613B1/en active IP Right Grant
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