KR102219348B1 - 기판 지그 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판 지그에 관한 것이다. 본 발명은 대기 상태에서 기판을 지지한 상태로 진공 챔버로 이송시키는 기판 지그에 있어서, 상기 기판의 양측단을 각각 잡아주는 기판 홀더; 및 상기 기판 홀더의 사이에 설치되어, 상기 기판 홀더가 상기 기판의 양측단을 잡은 상태에서 양측으로 당겨주는 방향으로 탄성력을 제공하는 탄성부재를 포함할 수 있다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 대기 상태에서 기판을 지지한 상태에서 진공 챔버로 이송되기 때문에, 기판의 크기가 커지더라도 기판이 처지지 않고 진공 상태에서 기판을 안정적으로 지지할 수 있다.

Description

기판 지그{Substrate jig}

본 발명은 기판 지그에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판의 크기가 커지더라도 진공 상태에서 기판을 안정적으로 지지할 수 있고, 금속 증착 시 일부 영역이 보이는 것을 방지할 수 있는 기판 지그에 관한 것이다.

유기 전계 발광소자(Organic Light Emitting Diodes: OLED)는 형광성 유기화합물에 전류가 흐르면 빛을 내는 전계 발광현상을 이용하는 스스로 빛을 내는 자발광소자로서, 비발광소자에 빛을 가하기 위한 백라이트가 필요하지 않기 때문에 경량이고 박형의 평판표시장치를 제조할 수 있다.

이러한 유기 전계 발광소자를 이용한 평판표시장치는 응답속도가 빠르며, 시야각이 넓어 차세대 표시장치로서 대두 되고 있다. 특히, 제조공정이 단순하기 때문에 생산원가를 기존의 액정표시장치 보다 많이 절감할 수 있는 장점이 있다.

유기 전계 발광소자는, 애노드 및 캐소드 전극을 제외한 나머지 구성층인 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층 등이 유기 박막으로 되어 있고, 이러한 유기 박막은 진공열 증착방법으로 기판 상에 증착된다.

최근 들어 기판의 대형화가 이루어지면서 기판의 처짐 문제를 해결하기 위한 다양한 방법들이 제시되고 있다. 특히, 기판에 오염물질이 없이 증착을 하기 위해선 상향 진공 증착을 하게 되는데, 기판의 이송 시 진공 상태에서 기판을 지지하는 것이 불가하다.

따라서, 종래에는 정전척, 끈끈이 척 등의 기판척을 이용하여 기판에 접착시킨 상태에서 진공 챔버로 이송하여 증착을 실시하였다. 하지만, 이와 같은 기판척을 이용하더라도 대면적의 기판을 지지하는 데에 한계가 있으며, 기판척의 온도 차이에 의해서 금속 증착 시 일부 영역이 보이는 등의 문제가 있었다.

대한민국 공개특허공보 제10-2012-0007788호(2012.01.25. 공개)

본 발명은 기판이 대면적화 되더라도 진공 상태에서 기판을 안정적으로 지지할 수 있는 기판 지그를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 금속 증착 시 일부 영역이 보이는 것을 방지할 수 있는 기판 지그를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 대기 상태에서 기판을 지지한 상태로 진공 챔버로 이송시키는 기판 지그에 있어서, 상기 기판의 양측단을 각각 잡아주는 기판 홀더; 및 상기 기판 홀더의 사이에 설치되어, 상기 기판 홀더가 상기 기판의 양측단을 잡은 상태에서 양측으로 당겨주는 방향으로 탄성력을 제공하는 탄성부재를 포함할 수 있다.

상기 기판 홀더는 복수개가 일정한 간격으로 상기 기판의 일측단을 따라 구비될 수 있다.

상기 기판 홀더 및 상기 탄성부재와 양단이 각각 회전가능하게 결합되는 연결 부재를 더 포함할 수 있다.

상기 기판의 양측단에 배치된 상기 연결 부재는 상방으로 갈수록 서로 가까워지는 경사지게 구비될 수 있다.

상기 기판 홀더는 홀더 힌지축에 서로 회전가능하게 결합된 한 쌍의 홀딩 부재로 구성되어, 탄성력으로 상기 기판의 양측단을 잡아줄 수 있다.

상기 홀더 힌지축의 양단에는 연결 부재의 일단이 회전가능하게 결합되고, 상기 연결 부재의 타단은 상기 탄성부재의 양단에 구비된 탄성부재 힌지축에 회전가능하게 결합될 수 있다.

상기 연결 부재는 상기 홀더 힌지축 및 탄성부재 힌지축의 양단을 각각 연결하는 부재 몸체를 포함할 수 있다.

상기 기판의 양측단에 배치된 상기 연결 부재의 중간에는 고정 프레임의 양단이 회전가능하게 결합될 수 있다.

상기 고정 프레임은 상기 기판의 양측을 따라 복수개가 설치되고, 상기 고정 프레임을 가로지르도록 연결 프레임이 구비될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 대기 상태에서 기판을 지지한 상태에서 진공 챔버로 이송되기 때문에, 기판이 대면적화 되더라도 기판이 처지지 않고 진공 상태에서 기판을 안정적으로 지지할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판 지그가 기판을 지지한 상태에서 온도 차이가 없기 때문에 금속 증착 시 일부 영역이 보이는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지그의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지그에서 탄성부재가 제거된 상태를 보인 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지그가 기판을 지지한 상태를 보인 사시도.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 기판 지그가 기판을 잡아주는 것을 보인 동작 상태도.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명에 의한 기판 지그의 일 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지그의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지그에서 탄성부재가 제거된 상태를 보인 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지그가 기판을 지지한 상태를 보인 사시도이다.

이에 도시된 바에 따르면, 본 발명에 의한 기판 지그는 대기 상태에서 기판(50)을 지지한 상태로 진공 챔버로 이송시키는 기판 지그에 있어서, 상기 기판(50)의 양측단을 각각 잡아주는 기판 홀더(10); 상기 기판 홀더(10)의 사이에 설치되어, 상기 기판 홀더(10)가 상기 기판(50)의 양측단을 잡은 상태에서 양측으로 당겨주는 방향으로 탄성력을 제공하는 탄성부재(30)를 포함할 수 있다.

기판 홀더(10)는 기판(50)의 양측단을 잡아주기 위해 대략 집게와 같은 형상으로 구성될 수 있다. 도 4를 참조하면, 기판 홀더(10)는 한 쌍의 홀딩 부재(12)가 홀더 힌지축(14)에 서로 회전가능하게 결합된 형태일 수 있다. 한 쌍의 홀딩 부재(12)는 서로 대응되는 형상을 가지며 선단부가 서로 접촉될 수 있고, 그 선단부의 사이에 기판(50)이 위치된 상태에서 기판(50)의 양면에 밀착되어 기판(50)을 잡아주게 된다. 이를 위해 홀더 힌지축(14)에는 토션 스프링(15)과 같은 탄성부재가 구비될 수 있다. 토션 스프링(15)은 한 쌍의 홀딩 부재(12)의 선단부가 서로 밀착되는 방향으로 탄성력을 제공하게 된다.

이상에서 설명한 기판 홀더(10)의 형상은 일 예로서 제시한 것으로서, 기판(50)의 양측단을 잡아주는 기능을 수행한다면 다른 형태의 기판 홀더(10)의 채용도 가능함은 당연하다.

기판 홀더(10)는 기판(50)의 일측단을 따라 일정한 간격으로 복수개가 구비될 수 있다. 다시 도 1을 참조하면, 기판 홀더(10)는 기판(50)의 일측단을 따라 각각 4개씩 구비되어 기판(50)의 양측단을 지지하게 된다. 본 실시예에서는 이와 같이 기판 홀더(10)가 일정한 간격을 가지고 구비되기 때문에, 한 부분이 아닌 여러 부분에서 기판(50)을 지지할 수 있어 기판(50)의 처짐을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.

다음으로, 도 4를 참조하면, 기판 홀더(10)는 연결 부재(20)에 의하여 탄성부재(30)와 연동이 가능하게 연결될 수 있다. 연결 부재(20)는 양단이 각각 기판 홀더(10)와 탄성부재(30)에 연결되는데, 기판 홀더(10) 측은 제1 힌지부(23), 탄성부재(30) 측은 제3 힌지부(25)를 통해 각각 연결된다. 제1 힌지부(23) 및 제3 힌지부(25)에는 홀더 힌지축(14) 및 탄성부재 힌지축(32)이 각각 회전가능하게 결합된다.

연결 부재(20)는 한 쌍의 부재 몸체(22)로 구성되고, 부재 몸체(22)는 기판 홀더(10)의 양측에서 탄성부재(30)를 향해 평행하게 연장된다. 그리고, 부재 몸체(22)의 양단부 및 중간부에는 제1 힌지부(23), 제2 힌지부(24) 및 제3 힌지부(25)가 차례로 형성된다. 상기 힌지부(23,24,25)는 대략 원형의 단면을 가지며 내측에 상술한 바와 같이 홀더 힌지축(14), 프레임 힌지축(42) 및 탄성부재 힌지축(32)이 각각 삽입된다.

본 실시예에서는 기판(50)의 양측단에 배치된 연결 부재(20)는 도 4에 잘 도시된 바와 같이 상방으로 갈수록 서로 가까워지도록 경사지게 구비될 수 있다. 물론, 본 도면에서 제시한 것은 연결 부재(20)의 일 배치방향에 불과하며 탄성부재(30)의 탄성력이 기판 홀더(10)를 양측으로 당겨주도록 탄성력의 제공이 가능하다면 다양한 방향으로 배치될 수 있음은 당연하다.

이때, 연결 부재(20) 전체는 프레임 힌지축(42)을 중심으로 회전될 수 있다. 한편, 기판 홀더(50)는 홀더 힌지축(14)을 중심으로 회전되고, 탄성부재(30)는 탄성부재 힌지축(32)을 중심으로 회전될 수 있다.

탄성부재(30)는 상술한 바와 같이 기판 홀더(10)를 양측으로 당기도록 탄성력을 제공하여 실질적으로 기판(50)을 스트레칭하는 역할을 한다. 대면적 기판(50)의 경우 자중에 의하여 기판(50)의 처짐이 발생하게 되는데, 본 실시예에서는 탄성부재(30)를 이용하여 기판(50)의 양측단을 당겨줌으로써 기판(50)의 처짐을 방지하도록 한 것이다. 이를 위해 탄성부재(30)는 기판 홀더(10)에 양측이 지지되면서 기판(50)을 가로지르도록 설치될 수 있다. 또한, 탄성부재(30)는 기판(50)의 양측단에 배치된 각각의 기판 홀더(10)에 연결되므로, 복수개가 일정한 간격으로 기판(50)을 가로질러 배치될 수 있다.

탄성부재(30)로는 예를 들어, 코일 스프링 등이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니고 판 스프링 등 기판(50)을 양측방향으로 당겨줄 수 있는 탄성력을 제공한다면 어떠한 구조의 탄성부재(30)라도 채용 가능하다. 또한, 탄성부재(30)는 탄성부재 힌지축(32)에 양단부가 연결되어 있어 탄성부재 힌지축(32)이 회전되더라도 탄성력을 유지할 수 있다.

한편, 고정 프레임(40)은 상술한 기판 홀더(10)와 탄성부재(30)가 서로 연동이 될 수 있도록 연결하는 매개체 역할을 한다. 고정 프레임(40)은 기판(50)의 양측단에 배치되는 연결 부재(20)에 회전가능하게 결합된다. 즉, 고정 프레임(40)의 양단부에는 각각 프레임 힌지축(42)이 구비되고, 프레임 힌지축(42)은 제2 힌지부(24)에 삽입되어 고정 프레임(40)을 회전가능하게 지지한다. 고정 프레임(40)은 도 1에 도시된 바와 같이 대략 일방으로 긴 프레임 형태로 형성될 수 있다. 하지만, 본 도면에 도시된 형태에 제한되는 것은 아니고 하나의 프레임으로 구성될 수도 있고, 두 개의 기판 홀더(10) 당 하나의 고정 프레임이 연결되도록 형성될 수도 있다.

도 1에 도시된 바와 같이 고정 프레임(40)이 일방으로 긴 형태일 경우 강성을 높이기 위해 연결 프레임(42)이 더 구비될 수 있다. 연결 프레임(42)은 복수개의 고정 프레임(40)의 사이를 가로지르도록 복수개가 구비될 수 있다. 본 실시예에서는 4개의 고정 프레임(40)의 사이에 3개의 연결 프레임(42)이 가로지르도록 구비된다. 이와 같이 고정 프레임(40)과 연결 프레임(42)이 격자 형태로 연결되기 때문에 복수개의 기판 홀더(10)가 연결될 수 있고, 전체적으로 강성이 높아져 기판 지그가 견고하게 유지될 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 실시예에서는 기판 지그를 이용하여 기판(50)을 지지하게 되는데, 기판 지그는 정전척과 같이 정전기를 이용하거나 끈끈이척과 같이 화학작용을 이용하지 않고 기계적인 매커니즘으로 기판(50)을 지지하게 된다. 따라서, 기판 지그를 이용하여 기판(50)을 지지하면 진공 상태에서도 기판(50)을 안정적으로 지지할 수 있다. 또한, 기판 지그가 기판을 지지한 상태에서 정전척이나 끈끈이척과 같이 기판척의 온도 차이가 없기 때문에 금속 증착 시 일부 영역이 보이는 것을 방지할 수 있다.

이하에서는 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 기판 지그의 작동 과정을 상세하게 설명한다.

먼저, 본 발명에 의한 기판 지그를 이용하여 기판(50)을 클램핑하는 것은 진공 챔버로 이송되기 전 대기 상태에서 이루어져야 한다. 작업자는 도 3에 도시된 바와 같이 양측에 배치된 기판 홀더(10)를 통해 기판(50)을 잡아준다. 기판 홀더(10)의 홀딩 부재(12)는 토션 스프링(15)의 탄성력에 의해 서로 밀착되어 있는데, 작업자는 홀딩 부재(12)의 후단부를 눌러주어 선단부가 벌어지게 하고 벌어진 부분으로 기판(50)의 양측단을 잡아주도록 한다.

이와 같이 기판 홀더(10)가 기판(50)을 홀딩하는 작업이 완료되면, 탄성부재(50)의 탄성력이 도 5에 도시된 화살표 방향으로 작용하게 된다. 그러면, 연결 부재(20)가 도 5를 기준으로 시계방향으로 회전되고, 기판 홀더(10)는 탄성부재(50)의 탄성력과 반대방향으로 이동되면서 기판(50)의 양측단을 잡아당기게 된다. 즉, 기판 홀더(10)가 기판(50)을 스트레칭하기 때문에 기판(50)의 처짐이 방지되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 이상에서 설명한 기판 홀더(10)와 탄성부재(30)를 이용하여 기판(50)을 스트레칭하는 매커니즘은 전기적, 화학적인 매커니즘이 아니고 기계적인 매커니즘을 이용한 것이기 때문에, 진공 상태에서도 기판(50)을 안정적으로 지지할 수 있다.

또한, 기판척을 이용하여 기판(50)에 직접 접촉한 상태에서 이송을 하지 않고 기판 지그를 이용하여 기판(50)의 양측단을 지지한 상태에서 이송하기 때문에 기판척의 온도 차이에 의해서 금속 증착 시 영역이 보이는 문제가 방지될 수 있다.

상기에서는 본 발명의 특정의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 기판 홀더 12 : 홀딩 부재
14 : 홀더 힌지축 15 : 토션 스프링
20 : 연결 부재 22 : 부재 몸체
23 : 제1 힌지부 24 : 제2 힌지부
25 : 제3 힌지부 30 : 탄성부재
32 : 탄성부재 힌지축 40 : 고정 프레임
42 : 연결 프레임 50 : 기판

Claims (9)

1. 대기 상태에서 기판을 지지한 상태로 진공 챔버로 이송시키는 기판 지그에 있어서,
   상기 기판의 양측단을 각각 잡아주는 기판 홀더;
   상기 기판 홀더의 사이에 설치되어, 상기 기판 홀더가 상기 기판의 양측단을 잡은 상태에서 양측으로 당겨주는 방향으로 탄성력을 제공하는 탄성부재; 및
   상기 기판 홀더 및 상기 탄성부재와 양단이 각각 회전가능하게 결합되는 연결 부재를 포함하고,
   상기 기판의 양측단에 배치된 상기 연결 부재는 상방으로 갈수록 서로 가까워지는 경사지게 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 지그.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 기판 홀더는 복수개가 일정한 간격으로 상기 기판의 일측단을 따라 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 지그.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 기판 홀더는 홀더 힌지축에 서로 회전가능하게 결합된 한 쌍의 홀딩 부재로 구성되어, 탄성력으로 상기 기판의 양측단을 잡아주는 것을 특징으로 하는 기판 지그.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 홀더 힌지축의 양단에는 연결 부재의 일단이 회전가능하게 결합되고, 상기 연결 부재의 타단은 상기 탄성부재의 양단에 구비된 탄성부재 힌지축에 회전가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 기판 지그.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 연결 부재는 상기 홀더 힌지축 및 탄성부재 힌지축의 양단을 각각 연결하는 부재 몸체를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 지그.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 기판의 양측단에 배치된 상기 연결 부재의 중간에는 고정 프레임의 양단이 회전가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 기판 지그.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 고정 프레임은 상기 기판의 양측을 따라 복수개가 설치되고, 상기 고정 프레임을 가로지르도록 연결 프레임이 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 지그.

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