KR102644643B1 - 박막증착장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
박막증착장치 및 방법과 관련된 다양한 실시예들이 기술된 바, 한 실시예에 따르면, 박막증착장치는, 진공 챔버; 상기 진공 챔버내에 구비되고, 피증착물들을 장착함과 아울러 회전부에 의해 회전하는 회전 지그; 상기 회전 지그의 하부에 구비되어 증착 물질을 기화하는 증발원; 상기 증발원의 전면에 배치되고, 상기 증착 물질의 투과량을 조절하여 상기 피증착물에 증착하는 적어도 하나의 보정 마스크를 포함하고, 상기 보정 마스크는 상기 피증착물과 상기 증발원의 사이의 거리 차이에 따라 상기 증착 물질의 투과량을 조절하기 위해 서로 다른 크기의 적어도 하나의 투과부를 형성할 수 있으며, 이외에도 다양한 다른 실시예들이 가능하다.
Description
본 발명의 다양한 실시예들은 피증착물의 박막 두께를 균일하게 증착할 수 있는 박막 증착 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 휴대폰, MP3 플레이어, PMP(Portable Multimedia Player), 테블릿 PC, 갤럭시텝, 아이패드 및 전자책 단말기와 다양한 전자 장치가 사용자에게 제공되고 있으며, 사용자는 이러한 다양한 전자 장치를 휴대하면서 다양한 콘텐츠를 접할 수 있다.
이러한 전자 장치는 표시 장치의 화면을 보호하기 위한 윈도우를 설치하고, 전자 장치의 표면을 금속 느낌의 색상과 보석처럼 반짝이는 씨엠에프(Coler, Material, Finishing: CMF) 효과를 채용하고 있다.
이러한 상기 씨엠에프(CMF)효과는 인쇄필름 공법으로 구현하는데 이는 PET 필름에 레진으로 광학 효과를 위한 패턴을 제조하고, 기 패터닝된 레진 위에 3~5층으로 구성된 다층 박막을 증착한 후 흑색잉크로 광차단층을 인쇄하는 과정을 거쳐 인쇄필름을 제조한다. 이러한 인쇄필름을 투명한 윈도우 내지 커버에 합지하여 제작되고 있다.
상기 반짝거리는 광학 효과(간섭, 모아레)는 레진패턴층에서 발산하고, 금속 느낌의 색상은 다층박막을 통해서 구현하는데 이 박막은 전자빔 증발법(E-beam evaporation)이라는 공정을 이용해 구현할 수 있다.
여기서, 상기 전자빔 증발법은 전자빔을 이용하여 증착 물질을 가열하고 진공펌프로 진공 챔버 내부 압력을 감압하여 증착 물질을 기화시켜 피증착물에 코팅하는 방법이다.
즉, 상기 전자빔 증발법은 증착 물질에 전자빔을 조사하여 가열하는 원리이다.
예를 들면, 진공 챔버내에 돔 지그를 설치하고, 돔 지그의 하부에 증발원을 배치하며, 이 상태에서, 상기 돔 지그의 내부에 피증착물을 배치하고, 상기 증발원은 이렇게 배치된 피증착물에 전자빔을 조사하여 증발물질을 증착시킨다.
이때, 진공 챔버내에 구비된 돔 지그상에 배치된 피증착물의 위치 별로 증착되는 박막의 두께 차이가 발생할 수 있다.
종래의 돔 지그 및 증발원은 돔 형상의 지그에 배치된 피증착물과 증발원 간 거리 차이가 발생할 수 있고, 즉, 돔 지그의 중심 위치에 배치된 피증착물은 증발원으로부터 가장 먼 거리에 배치되고, 돔 지그의 가장자리 위치에 배치된 피증착물은 증발원으로부터 가장 가까운 거리에 배치될 수 있다. 이 상태에서, 증발원이 증발 물질을 분사하면, 가장 먼 거리에 배치된 피증착물은 박막의 두께가 얇게 형성되고, 가장 가까운 거리에 배치된 피증착물은 박막의 두께가 두껍게 형성되는 단점이 있었다.
다시 말해, 종래의 돔 지그 및 증발원은 로딩되는 위치에 따라 배치된 피증착물이 증발원으로부터 거리 차이로 인해 박막의 두께 편차가 발생하였다. 이로인해 제품의 불량률이 상승하였다.
결국, 피증착물의 박막의 두께 편차 발생을 방지할 수 있는 장치가 요구되고 있다.
따라서, 본 발명의 다양한 실시예들에서는 진공 챔버내에서 피증착물과 증발원(예를 들면, 도가니)의 사이의 거리 차이에 따라 증착 물질의 투과량을 조절하도록 서로 다른 크기의 복수의 투과부를 형성한 보정 마스크를 구성함으로써, 피증착물의 박막 두께의 균일성을 확보하면서 제품의 불량 발생도 낮출 수 있을 뿐만 아니라 진공 챔버내의 이물질 발생을 방지할 수 있도록 한 박막증착장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 박막증착장치는, 진공 챔버; 상기 진공 챔버내에 구비되고, 피증착물들을 장착함과 아울러 회전부에 의해 회전하는 회전 지그; 상기 회전 지그의 하부에 구비되어 증착 물질을 기화하는 증발원; 상기 증발원의 전면에 배치되고, 상기 증착 물질의 투과량을 조절하여 상기 피증착물에 증착하는 적어도 하나의 보정 마스크를 포함하고.
상기 보정 마스크는 상기 피증착물과 상기 증발원의 사이의 거리 차이에 따라 상기 증착 물질의 투과량을 조절하기 위해 서로 다른 크기의 적어도 하나의 투과부를 형성하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 박막증착방법은, 진공 챔버내에 구비된 회전 지그에 피증착물을 장착하는 과정; 상기 회전 지그의 하부에 구비된 증발원을 가열하여 상기 증발원의 증착 물질을 상기 진공 챔버내에서 기화시키는 과정; 상기 증발원의 전면에 배치된 보정 마스크에 상기 증착 물질을 투과시키고, 상기 서로 다른 크기의 적어도 하나의 투과부를 형성한 보정 마스크가 상기 피증착물과 상기 증발원의 사이의 거리 차이에 따라 상기 증착 물질의 투과량을 조절함과 아울러 상기 피증착물에 조절된 상기 증착 물질을 증착시키는 과정을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 예를 들면, 진공 챔버내에 구비된 증발원의 전면에 피증착물과 증발원(예를 들어, 도가니)의 사이의 거리 차이에 따라 증착 물질의 투과량을 조절하는 서로 다른 크기의 적어도 하나의 투과부(예를 들어, 투과홀)를 형성한 보정 마스크를 구성하여 증착공정시 피증착물의 박막 두께의 균일성을 확보할 뿐만 아니라 제품의 불량률도 저하시킬 수 있고, 이로인해 제품의 생상량을 향상시킬 수 있다. 또한, 보정 마스크를 증발원의 전면에 배치하는 구조이므로, 보정 마스크의 교체시 교체 및 청소 작업이 용이하고, 더불어 제품의 유지보수비를 절감 및 이물질 발생을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 박막증착장치의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 박막증착장치의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 박막증착장치의 구성 중 보정 마스크의 작동상태를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 박막증착장치의 구성 중 보정 마스크의 작동상태를 나타내는 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 박막증착장치를 이용하여 피증착물의 박막형성방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 박막증착장치에 의해 제조된 인쇄필름을 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 박막증착장치에 의해 제조된 인쇄필름을 전자 장치의 커버에 적용시킨 상태를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 박막증착장치의 구성 중 보정 마스크의 다른실시예를 나타내는 사시도이다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 박막증착장치의 구성 중 보정 마스크의 또 다른실시예를 나타내는 사시도이다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 박막증착장치의 구성 중 보정 마스크의 또 다른실시예를 나타내는 사시도이다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 박막증착장치의 구성 중 보정 마스크의 또 다른실시예를 나타내는 사시도이다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 박막증착장치의 구성 중 보정 마스크의 또 다른실시예를 나타내는 사시도이다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 박막증착장치의 구성 중 보정 마스크의 또 다른실시예를 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 박막증착장치의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 박막증착장치의 구성 중 보정 마스크의 작동상태를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 박막증착장치의 구성 중 보정 마스크의 작동상태를 나타내는 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 박막증착장치를 이용하여 피증착물의 박막형성방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 박막증착장치에 의해 제조된 인쇄필름을 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 박막증착장치에 의해 제조된 인쇄필름을 전자 장치의 커버에 적용시킨 상태를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 박막증착장치의 구성 중 보정 마스크의 다른실시예를 나타내는 사시도이다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 박막증착장치의 구성 중 보정 마스크의 또 다른실시예를 나타내는 사시도이다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 박막증착장치의 구성 중 보정 마스크의 또 다른실시예를 나타내는 사시도이다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 박막증착장치의 구성 중 보정 마스크의 또 다른실시예를 나타내는 사시도이다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 박막증착장치의 구성 중 보정 마스크의 또 다른실시예를 나타내는 사시도이다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 박막증착장치의 구성 중 보정 마스크의 또 다른실시예를 나타내는 평면도이다.
이하, 본 발명의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 발명에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 발명에서, "A 또는 B," "A 또는/및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상"등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B," "A 및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
본 발명에서 사용된 "제 1," "제 2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제 1 사용자 기기와 제 2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 발명에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 발명에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)," "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)," "~하도록 설계된(designed to)," "~하도록 변경된(adapted to)," "~하도록 만들어진(made to)," 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 발명에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 발명에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 발명에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 발명에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 발명에서 정의된 용어일지라도 본 발명의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 스마트폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 영상 전화기, 전자책 리더기(e-book reader), 데스크탑 PC(desktop personal computer), 랩탑 PC(laptop personal computer), 넷북 컴퓨터(netbook computer), 워크스테이션(workstation), 서버, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라(camera), 또는 웨어러블 장치(wearable device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 웨어러블 장치는 액세서리형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자 의복), 신체 부착형(예: 스킨 패드(skin pad) 또는 문신), 또는 생체 이식형(예: implantable circuit) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시예들에서, 전자 장치는 가전 제품(home appliance)일 수 있다. 가전 제품은, 예를 들면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스(set-top box), 홈 오토매이션 컨트롤 패널(home automation control panel), 보안 컨트롤 패널(security control panel), TV 박스(예: 삼성 HomeSyncTM, 애플TVTM, 또는 구글 TVTM), 게임 콘솔(예: XboxTM, PlayStationTM), 전자 사전, 전자 키, 캠코더(camcorder), 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 전자 장치는, 각종 의료기기(예: 각종 휴대용 의료측정기기(혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 네비게이션(navigation) 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(global navigation satellite system)), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트(infotainment) 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치, 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 금융 기관의 ATM(automatic teller's machine), 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치(internet of things)(예: 전구, 각종 센서, 전기 또는 가스 미터기, 스프링클러 장치, 화재경보기, 온도조절기(thermostat), 가로등, 토스터(toaster), 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시예에 따르면, 전자 장치는 가구(furniture) 또는 건물/구조물의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 수신 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터(projector), 또는 각종 계측 기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치는 전술한 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 어떤 실시예에 따른 전자 장치는 플렉서블 전자 장치일 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않으며, 기술 발전에 따른 새로운 전자 장치를 포함할 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 설명된다. 본 발명에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
이러한 전자 장치에는 디스플레이가 구비되고, 이러한 디스플레이 및 전자 장치를 표면을 보호하기 위해 윈도우 및 커버가 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 원도우 및 커버에 금속 느낌의 색상과 보석처럼 반짝이는 효과를 구현하기 위해 인쇄 필름을 형성할 수 있다, 상기 인쇄 필름은 필름층(PET Film)과, 레진 패턴층 및 레진 패턴층 표면에 형성한 증착층과, 증착층의 배면에 구비되는 칼라 인쇄층과, 상기 칼라 인쇄층의 배면에 구비되는 광차단층으로 구성될 수 있다. 이러한 다층 박막층을 형성한 인쇄필름은 윈도우 내지 커버에 합지하여 제작될 수 있다. 따라서, 상기 윈도우 및 커버의 반짝거리는 광학 효과는 인쇄 필름의 다층박막층을 통해서 구현할 수 있다.
본 실시예에서 상기 인쇄 필름은 상기 개시된 전자 장치의 윈도우 및 커버를 예들 들어 설명하나 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 금속 느낌의 색상과 보석처럼 반짝이는 효과를 구현하기 위한 제품이라면, 전자 장치이외에 다양한 제품에 적용될 수 있다. 여기서 본 실시예에서는 전자 장치의 윈도우 및 커버에 적용되는 인쇄 필름에 대해서 설명하기로 한다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 박막증착장치(10)의 구성을 구체적으로 설명하면, 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 박막증착장치(10)의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 상기 박막증착장치(10)는 진공 챔버(20), 회전 지그(30), 회전부(40), 증발원(50), 가열 장치(21) 및 적어도 하나의 보정 마스크(60)를 포함하고, 상기 진공 챔버(20)는 진공 펌프를 이용하여 압력을 감압할 수 있다. 예를 들면, 상기 진공 챔버(20)의 내부의 압력을 대기압의 천만분의 일 수준으로 진공을 형성할 수 있다. 상기 진공 챔버(20)내에는 회전 지그(30), 회전부(40), 증발원(50), 가열 장치(21) 및 보정 마스크(60)를 구비할 수 있다.
상기 회전 지그(30)는 피증착물(11)들을 장착함과 동시에 상기 회전부(40)에 의해 회전하도록 상기 진공 챔버(20)내에 구비될 수 있다.
상기 증발원(50)은 상기 가열 장치(21)에 의해 가열되고, 상기 진공 챔버(20)의 내부 압력을 감압하여 상기 증착 물질(A1,A2,A3)을 기화하도록 상기 회전 지그(30)의 하부에 구비될 수 있다.
상기 가열 장치(21)는 상기 증발원(50)을 가열시킬 수 있도록 상기 진공 챔버(20)내에 구비될 수 있다.
상기 보정 마스크(60)는 상기 증착 물질(A1,A2,A3)의 투과량을 조절하여 상기 피증착물(11)에 증착하도록 상기 증발원(50)의 전면에 배치될 수 있다.
예를 들면, 상기 보정 마스크(60)는 상기 피증착물(11)과 상기 증발원(50)의 사이의 거리 차이에 따라 상기 증착 물질(A1,A2,A3)의 투과량을 조절하기 위해 서로 다른 크기의 적어도 하나의 투과부(70)를 형성함으로써, 피증착물(11)의 박막 두께를 균일하게 증착시키고, 박막 두께의 불균일로 인해 발생되는 제품의 불량율을 저하시킬 수 있을 뿐만 아니라 이러한 상기 보정 마스크는 진공 챔버내의 이물질 발생을 방지할 수 있다
상기 적어도 하나의 투과부(70)는 상기 증착 물질(A1,A2,A3)을 투과하기 위해 크기가 서로 다른 투과홀로 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 진공 챔버(20)는 진공펌프, 진공게이지, 가스투입장치, 가스분석장치, 이온발생장치 및 피증착물 가열 장치를 포함할 수 있다.(상기 개시된 구성들은 미도시함)
상기 회전 지그(30)는 돔 형상 또는 접시 형상으로 포함하여 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 돔 형상의 회전 지그(30)의 내부에는 한번에 많은 피증착물(11)들을 장착할 수 있다. 본 실시예에서 상기 회전 지그(30)는 돔 형성 또는 접시 형상이외에 다른 형상도 적용될 수 있다. 즉, 상기 회전 지그(30)에 한번에 많은 피증착물(11)을 장착할 수 있는 형성이라면 다양하게 적용될 수 있다.
상기 증발원(50)은 이리듐, 백금, 몰리브덴, 텅스텐, 탄탈륨, 구리, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 탄화물, 지르코늄 산화물, 알루미늄 산화물 및 흑연들 중 어느 하나를 포함하여 이루어질 수 있고, 상기 증발원(50)은 이리듐, 백금, 몰리브덴, 텅스텐, 탄탈륨, 구리, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 탄화물, 지르코늄 산화물, 알루미늄 산화물 및 흑연들을 중 적어도 둘이상을 포함하여 합금으로 이루어질 수 있다. 상기 증발원(50)은 상기 개시된 이리듐, 백금, 몰리브덴, 텅스텐, 탄탈륨, 구리, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 탄화물, 지르코늄 산화물, 알루미늄 산화물 및 흑연이외에 다른 금속물질도 적용될 수 있다.
상기 증발원(50)을 가열하는 가열 장치(21)는 저항 가열, 유도 가열 및 전자빔 가열중 어느 하나를 포함하여 이루어질 수 있다. 본 실시예에서 상기 가열 장치(21)는 저항 가열, 유도 가열 및 전자빔 가열을 예를 들어 설명하나 이에 한정되는 것은 아니다. 즉 상기 가열 장치(21)는 상기 증발원(50)을 가열하는 장치라면 다양하게 적용될 수 있다.
상기 피증착물(11)들은 인쇄 필름(400)으로 포함하여 이루어질 수 있고, 상기 인쇄 필름(400)은 박막을 증착하여 형성하고, 이렇게 형성된 인쇄필름을 전자 장치의 윈도우 및 커버(500)에 합지하여 전자 장치의 표면을 금속 느낌의 색상과 보석처럼 반짝이는 씨엠에프(Coler, Material, Finishing: CMF) 효과를 구현할 수 있다.
이하에서, 앞서 언급한 도 1을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 박막증착장치(10)의 조립에 대해서 설명하기로 한다.
도 1과 같이, 상기 박막증착장치(10)는 예를 들면, 진공 챔버(20), 회전 지그(30), 증발원(50), 가열 장치(21) 및 보정 마스크(60)를 포함하고, 상기 진공 챔버(20)는 진공펌프, 진공게이지, 가스투입장치, 가스분석장치, 이온발생장치 및 피증착물 가열장치를 포함할 수 있다.
상기 진공 챔버(20)내에는 회전부(40)가 설치되고, 상기 회전부(40)는 회전 지그(30)를 회전시킬 수 있다. 상기 회전 지그(30)는 상기 진공 챔버(20)의 상부에 설치됨과 동시에 상기 회전부(40)에 의해 회전할 수 있다. 상기 회전 지그(30)의 하부에 증발원(50)을 구비하고, 상기 증발원(50)의 전면에 보정 마스크(60)를 배치할 수 있다.
상기 보정 마스크(60)는 도 2 내지 도 4를 참조하여 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 박막증착장치의 구성 중 보정마스크(60)의 구조를 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 박막증착장치의 구성 중 보정 마스크(60)의 작동상태를 나타내는 사시도이며, 도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 박막증착장치의 구성 중 보정 마스크(60)의 작동상태를 나타내는 측단면도이다.
도 2를 참조하면, 상기 보정 마스크(60)는, 제 1, 2 및 3 영역(R1, R2, R3)을 포함하고, 상기 제 1 영역(R1)은 후술하는 적어도 하나의 제 2, 3 투과부(61)(62)보다 크게 적어도 하나의 제 1 투과부(61)를 형성할 수 있다. 상기 제 2 영역(R2)은 상기 적어도 하나의 제 1 투과부(61)보다 작게 형성되는 적어도 하나의 제 2 투과부(62)를 형성할 수 있다. 상기 제 3 영역(R3)은 상기 적어도 하나의 제 1 투과부(61)보다 작고 상기 적어도 하나의 제 2 투과부(62)보다는 크게 형성되는 제 3 투과부(63)를 형성할 수 있다.
상기 보정 마스크는 상기 제 1, 2 및 3 영역이외에 추가로 여러 영역들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 보정 마스크는 제 1, 2 및 3 투과부들 중 어느 하나를 선택하여 형성된 제 4 영역을 포함할 수 있고, 또한, 상기 보정 마스크는 제 1, 2 및 3 투과부들 중 어느 하나를 선택하여 형성된 제 5 영역 및 제 6 영역을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 보정 마스크는 다양한 크기의 투과부를 형성한 적어도 하나의 영역들을 포함할 수 있다.
도 3 및 도 4와 같이, 상기 피증착물(11)은, 제 1, 2 및 3 피증착물(11a)(11b)(11c)을 포함하여 이루어지고, 상기 제 1 피증착물(11a)은 상기 회전 지그의 중앙에 배치되고, 상기 상기 증발원과 거리 차이가 크게 형성된 위치에 제공될 수 있고, 상기 제 2 피증착물(11b)은 상기 회전 지그의 가장자리 외곽 둘레에 배치되고, 상기 상기 증발원과 거리 차이가 작게 형성된 위치에 제공될 수 있으며, 상기 제 3 피증착물(11c)은 상기 회전 지그에 배치되고, 상기 제 1, 2 피증착물의 사이에 배치될 수 있다.
상기 보정 마스크(60)는 상기 증발원(50)의 전면에 배치시킴과 동시에 상기 적어도 하나의 제 1 투과부(61)는 상기 증착 물질(A1)의 투과율을 높이기 위해 상기 적어도 하나의 제 2 투과부(62)의 크기보다 크게 형성하고, 상기 제 1 피증착물(11a)과 상기 증발원(50)의 사이의 거리 차이(L1)를 크게 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 적어도 하나의 제 1 투과부(61)는 상기 제 1 피증착물(11a)과 상기 증발원(50)의 사이의 거리 차이를 크게 형성하고, 이로인해 제 1 피증착물(11a)과 상기 증발원(50)의 사이의 거리가 멀어서 많은 량의 상기 증착 물질(A1)의 투과시켜야 함으로 상기 제 2, 3 투과부(62)(63)의 크기보다 크게 형성할 수 있다. 따라서, 상기 적어도 하나의 제 1 투과부(61)은 증착 물질(A1)을 많이 투과시키고 이로인해 상기 제 1 피증착물(11a)에 증착 물질(A1)의 증착률을 높일 수 있다.
상기 적어도 하나의 제 2 투과부(62)는 상기 증착 물질(A2)의 투과율을 낮추기 위해 상기 제 1 적어도 하나의 제 1 투과부(61)의 크기보다 작게 형성하고, 상기 제 2 피증착물(11b)과 상기 증발원(50)의 사이의 거리 차이(L2)를 작게 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 적어도 하나의 제 2 투과부(62)는 상기 피증착물(11)과 상기 증발원(50)의 사이의 거리 차이(L2)를 작게 형성함으로 인해 상기 적어도 하나의 제 1 투과부의 크기보다 작게 형성하여 상기 증착 물질(A2)의 증착률을 낮출 수 있다. 이로인해 상기 증발원과 가깝게 배치된 제 2 피증착물(11b)은 상기 제 1 투과부보다 적은 량의 증착 물질에 의해 박막 두께를 형성하고, 이러한 박막 두께는 상기 제 1 투과부(61)를 통해 증착된 피증착물(11a)의 박막의 두께와 균일하게 맞출 수 있다. 즉, 상기 적어도 하나의 제 2 투과부(62)는 증착 물질(A2)의 투과를 작게하여 제 2 피증착물(11b)의 증착률을 낮게할 수 있다. 따라서, 상기 적어도 하나의 제 2 투과부(62)를 통해 투과된 증착 물질(A2)을 증착한 제 2 피증착물(11b)의 박막 두께와 상기 적어도 하나의 제 1 투과부(61)를 통해 투과된 증착 물질(A1)을 증착한 제 1 피증착물(11a)의 박막 두께가 서로 동일하게 형성될 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 제 3 투과부(63)는 상기 증착 물질(A3)의 투과율을 상기 제 1 투과부(61)의 투과율보다 낮고, 상기 제 2 투과부(62)의 투과율보다 높게 형성하며, 상기 제 3 피증착물(11c)과 상기 증발원(50)의 사이의 거리 차이(L3)를 상기 제 1 투과부(61)의 거리 차이보다 작고 상기 제 2 투과부(62)의 거리 차이보다는 크게 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 적어도 하나의 제 3 투과부(63)의 투과율은 상기 제 1, 2 투과부(61)(62)의 투과율의 중간수준으로 형성될 수 있다. 도 4와 같이, 상기 제 3 피증착물(11c)은 상기 적어도 하나의 제 3 투과부(63)의 증착 물질(A3)을 전달 받기 위해 상기 회전 지그(30)에 배치된 제 1, 2 피증착물(11a)(11b)의 사이에 배치될 수 있다.
따라서, 상기 회전 지그(30)에 배치된 제 1, 2 및 3 피증착물(11a)(11b)(11c)은 상기 제 1, 2 및 3 투과부(61)(62)(63)에 의해 증착 물질을 조절하여 박막두께가 동일하게 형성될 수 있다.
예를 들면, 상기 회전 지그(30)는 상기 회전부(40)에 의해 회전하고, 이때, 상기 보정 마스크(60)의 제 1, 2 및 3 투과부(61)(62)(63)가 상기 증발원(50)의 증착 물질의 투과율을 조절하여 상기 제 1, 2 및 3 피증착물(11a)(11b)(11c)의 박막 두께를 균일하게 형성할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 상기 박막증착장치(10)의 동작을 구체적으로 설명하면, 다음과 같다.
먼저, 도 4와 같이, 돔 형상의 회전 지그(30)내에 피증착물(11)을 부착할 수 있다. 예를 들면, 상기 회전 지그(30)의 중앙으로부터 외곽 둘레까지 순차적으로 상기 제 1, 2 및 3 피증착물(11a)(11b)(11c)을 부착할 수 있다. 이때, 상기 회전 지그(30)내에 구비된 자석(미도시됨)을 이용해 상기 제 1, 2 및 3 피증착물(11a)(11b)(11c)을 부착시킬 수 있다. 이 상태에서, 상기 회전 지그(30)는 회전부(40)에 의해 회전할 수 있다. 상기 회전 지그(30)의 하부에 구비된 증발원(50)을 가열장치(21)를 이용하여 가열함과 동시에 상기 증발원(50)의 증착 물질을 상기 진공 챔버(20)내에서 기화시킬 수 있다.
이때, 상기 증발원(50)은 상기 전자빔 증발법(E-beam evaporation)을 이용하여 증착 물질을 제조할 수 있다.
상기 전자빔 증발법은 증착 물질에 전자빔을 조사하여 가열하는 원리이므로, 증착 물질을 담은 증발원(50)이 외부에서 물을 이용하여 냉각하게 되고, 이때 전자빔 가열에 따라 상기 증발원(50)의 내부에서 온도 구배(온도 기울기)가 발생될수 있다. 상기 증발원(50)의 내부에서 발생한 온도구배(온도 기울기)에 의해 증착 물질의 확산프로파일(온도가 높은 부분으로부터 더 많은 증발물질이 확산 분포하는 프로파일 형태)이 만들어 진다.
즉, 상기 전자빔 증발법은 전자빔을 이용하여 상기 증발원(50)의 증착 물질을 가열하고, 진공펌프(미도시됨)로 상기 진공 챔버(20)의 내부 압력을 감압하여 증착 물질을 기화시켜 피증착물(11)에 코팅하여 박막을 형성하는 방법이다.
예를 들면, 상기 증발원(50)의 전면에 배치된 보정 마스크(60)에 기화되어 상승하는 상기 증착 물질을 투과시키고, 상기 서로 다른 크기의 적어도 하나의 투과부(70)를 형성한 보정 마스크(60)가 상승하는 상기 증착 물질의 투과량을 조절함과 동시에 상기 피증착물(11)에 상기 증착 물질을 증착시켜 박막을 형성할 수 있다.
이때, 기화된 상기 증착 물질이 상기 보정 마스크(60)를 투과시 상기 보정 마스크(60)에 형성된 상기 적어도 하나의 제 1 투과부(61)는 상기 제 1 피증착물(11a)과 상기 증발원(50)의 사이의 거리 차이(L1)를 크게 형성되어 있으므로, 상기 증착 물질의 투과율을 높이기 위해 상기 적어도 하나의 제 2 투과부(62)의 크기보다 크게 형성할 수 있다. 따라서, 상기 적어도 하나의 제 1 투과부(61)를 통해 많은 량의 증착 물질(A1)이 투과하여 상기 회전 지그(30)의 중앙에 배치된 제 1 피증착물(11a)을 코팅하여 박막을 형성할 수 있다.
상기 회전 지그(30)의 외곽 둘레에 부착된 제 2 피증착물(11b)들은 상기 적어도 하나의 제 2 투과부(62)를 통해 투과되는 상기 증착 물질에 의해 코팅되어 박막을 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 회전 지그(30)의 외곽 둘레에 부착된 제 2 피증착물(11b)과 증발원(50)의 사이의 거리(L2)가 가깝게 형성됨으로 인해 상기 증착 물질의 투과율을 낮추어야 함으로 적어도 하나의 상기 제 2 투과부(62)는 적어도 하나의 제 1 투과부(61)의 크기보다 작게 형성할 수 있다. 이와 같이, 상기 적어도 하나의 제 2 투과부(62)에 의해 적은 량의 증착 물질이 투과함과 동시에 투과된 적은 량의 증착 물질(A2)이 상기 제 2 피증착물(11b)에 코팅되어 박막을 형성할 수 있다.
상기 회전 지그(30)에 부착된 제 3 피증착물(11c)은 상기 적어도 하나의 제 3 투과부(63)를 통해 투과된 상기 증착 물질(A3)에 의해 증착될 수 있다. 상기 증착 물질(A3)의 투과율은 상기 제 1 투과부(61)보다 낮고, 상기 제 2 투과부(62)보다는 높게 형성될 수 있다. 즉, 상기 제 3 피증착물(11c)은 상기 제 1 투과부(61)의 거리 차이보다는 작고 상기 제 2 투과부(62)의 거리 차이(L3)보다는 크게 형성되는 위치에 배치될 수 있다. 따라서 상기 제 3 투과부(63)는 상기 제 1 투과부(61)의 크기보다는 작고, 상기 제 2 투과부(62)의 크기보다는 크게 형성하여 증착 물질(A3)의 투과량을 조절할 수 있다. 다시 말해, 상기 적어도 하나의 제 3 투과부(63)는 상기 증착 물질(A3)의 투과량이 상기 제 1, 2 투과부(61)(63)의 투과량의 중간 정도량을 투과시킬 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 박막증착장치는, 진공 챔버; 상기 진공 챔버내에 구비되고, 피증착물들을 장착함과 아울러 회전부에 의해 회전하는 회전 지그; 상기 회전 지그의 하부에 구비되어 증착 물질을 기화하는 증발원; 및 상기 증발원의 전면에 배치되고, 상기 증착 물질의 투과량을 조절하여 상기 피증착물에 증착하는 적어도 하나의 보정 마스크를 포함하고, 상기 보정 마스크는 상기 피증착물과 상기 증발원의 사이의 거리 차이에 따라 상기 증착 물질의 투과량을 조절하기 위해 서로 다른 크기의 적어도 하나의 투과부를 형성할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 진공 챔버는 진공펌프, 진공게이지, 가스투입장치, 가스분석장치, 이온발생장치 및 피증착물 가열장치를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 증발원은 이리듐, 백금, 몰리브덴, 텅스텐, 탄탈륨, 구리, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 탄화물, 지르코늄 산화물, 알루미늄 산화물 및 흑연들 중 어느 하나를 포함하여 이루어지고, 상기 증발원은 이리듐, 백금, 몰리브덴, 텅스텐, 탄탈륨, 구리, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 탄화물, 지르코늄 산화물, 알루미늄 산화물 및 흑연들 중 적어도 둘이상을 포함하는 합금으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 진공 챔버는 상기 증발원을 가열하는 가열 장치를 더 포함하고, 상기 가열 장치는 저항 가열, 유도 가열 및 전자빔 가열 중 어느 하나를 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 투과부는 크기가 서로 다른 투과홀로 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면,상기 피증착물은 인쇄필름으로 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 보정 마스크는, 적어도 하나의 제 1 투과부를 형성하는 제 1 영역; 상기 적어도 하나의 제 1 투과부보다 작게 형성되는 적어도 하나의 제 2 투과부를 형성하는 제 2 영역; 및 상기 적어도 하나의 제 1 투과부보다 작고 상기 적어도 하나의 제 2 투과부보다는 크게 형성되는 제 3 투과부를 형성하는 제 3 영역을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 피증착물은, 상기 회전 지그의 중앙에 배치되고, 상기 상기 증발원과 거리 차이가 크게 형성된 위치에 제공되는 제 1 피증착물; 상기 회전 지그의 가장자리 외곽 둘레에 배치되고, 상기 상기 증발원과 거리 차이가 작게 형성된 위치에 제공하는 제 2 피증착물; 및 상기 회전 지그에 배치되고, 상기 제 1, 2 피증착물의 사이에 배치되는 제 3 피증착물을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 제 1 투과부는 상기 증착 물질의 투과율을 높이기 위해 상기 적어도 하나의 제 2 투과부의 크기보다 크게 형성하고, 상기 제 1 피증착물과 상기 증발원의 사이의 거리 차이를 크게 형성하며, 상기 적어도 하나의 제 2 투과부는 상기 증착 물질의 투과율을 낮추기 위해 상기 제 1 적어도 하나의 제 1 투과부의 크기보다 작게 형성하고, 상기 제 2 피증착물과 상기 증발원의 사이의 거리 차이를 작게 형성하며, 상기 적어도 하나의 제 3 투과부는 상기 증착 물질의 투과율을 상기 제 1 투과부의 투과율보다 낮고, 상기 제 2 투과부의 투과율보나 높게 형성하고, 상기 제 3 피증착물과 상기 증발원의 사이의 거리 차이를 상기 제 1 투과부의 거리 차이보다는 작고 상기 제 2 투과부의 거리 차이보다는 크게 형성할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 상기 박막증착장치(10)를 이용하여 피증착물(11)의 박막형성과정을 구체적으로 설명하면, 다음과 같다.
또한, 도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 박막증착장치(10)를 이용하여 피증착물(11)의 박막형성방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5을 참조하여, 상기 피증착물(11)에 박막을 형성하는 방법을 설명하기로 한다. 먼저, 진공 챔버(20)내에 구비된 회전 지그(30)에 피증착물(11)을 장착할 수 있다.(S1)
상기 피증착물(11)은 상기 회전 지그(30)의 중앙에서부터 외곽 둘레까지 순차적으로 장착할 수 있다. 이 상태에서. 상기 회전 지그(30)는 회전부(40)에 의해 회전할 수 있다.
상기 S1로부터, 상기 회전 지그(30)의 하부에 구비된 증발원(50)을 가열하여 상기 증발원(50)의 증착 물질을 상기 진공 챔버(20)내에서 기화시킬 수 있다.(S2)
예를 들면, 상기 증발원(50)을 가열하면, 상기 증착 물질이 진공상태인 진공 챔버(20)내에서 기화되어 상승할 수 있다.
상기 S2로부터, 상기 증발원(50)의 전면에 배치된 보정 마스크(60)에 상승하는 상기 증착 물질을 투과시킬 수 있다. 상기 서로 다른 크기의 적어도 하나의 투과부(70)를 형성한 보정 마스크(60)가 상기 피증착물(11)과 상기 증발원(50)의 사이의 거리 차이에 따라 상기 증착 물질의 투과량을 조절함과 동시에 상기 피증착물(11)에 조절된 상기 증착 물질을 증착시킬 수 있다.(S3)
이때, 상기 증착 물질이 상기 보정 마스크(60)를 투과하는 과정에서 상기 보정 마스크(60)에 적어도 하나의 제 1 투과부(61)를 형성한 제 1 영역(R1)을 포함하고, 상기 적어도 하나의 제 1 투과부(61)가 상기 증착 물질(A1)을 투과시킬 수 있다. 상기 보정 마스크(60)에 상기 적어도 하나의 제 1 투과부(61)보다 작게 형성되는 적어도 하나의 제 2 투과부(62)를 형성한 제 2 영역(R2)을 포함하고, 상기 적어도 하나의 제 2 투과부(62)가 상기 증착 물질(A2)을 투과시킬 수 있으며, 상기 보정 마스크(60)에 상기 적어도 하나의 제 1 투과부(61)보다 작고 상기 적어도 하나의 제 2 투과부(62)보다는 크게 형성된 제 3 투과부(63)를 형성한 제 3 영역(R3)을 포함하고, 상기 제 3 투과부(63)가 상기 증착 물질(A3)을 투과시킬 수 있다.
이와 같이, 상기 보정 마스크(60)에 형성된 적어도 하나의 제 1 투과부(61)는 상기 증착 물질(A1)의 투과율을 높이기 위해 상기 적어도 하나의 제 2 투과부(62)의 크기보다 크게 형성하고, 상기 제 1 피증착물(11a)과 상기 증발원(50)의 사이의 거리 차이(L1)를 크게 형성할 수 있다. 이때, 상기 적어도 하나의 제 1 투과부(61)는 상기 제 1 피증착물(11a)과 상기 증발원(50)의 사이의 거리 차이(L1)가 크게 형성되어 있으므로, 상기 증착 물질(A1)의 투과율을 높이기 위해 상기 적어도 하나의 제 2 투과부(62)의 크기보다 크게 형성할 수 있다. 따라서, 상기 적어도 하나의 제 1 투과부(61)를 통해 많은 량의 증착 물질(A1)이 투과하여 상기 회전 지그(30)의 중앙에 배치된 제 1 피증착물(11a)을 코팅하여 박막을 형성할 수 있다.
상기 적어도 하나의 제 2 투과부(62)는 상기 증착 물질(A2)의 투과율을 낮추기 위해 상기 적어도 하나의 제 1 투과부(61)의 크기보다 작게 형성하고, 상기 제 2 피증착물(11b)과 상기 증발원(50)의 사이의 거리 차이(L2)를 작게 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 회전 지그(30)의 외곽 둘레에 부착된 제 2 피증착물(11b)들은 상기 적어도 하나의 제 2 투과부(62)를 통해 투과되는 상기 증착 물질(A2)에 의해 코팅되어 박막을 형성할 수 있다. 즉, 상기 회전 지그(30)의 외곽 둘레에 부착된 피증착물(11)과 증발원(50)의 사이의 거리가 가깝게 형성되어 있어 상기 증착 물질(A2)의 투과율을 낮추어야 함으로 적어도 하나의 상기 제 2 투과부(62)는 제 1 적어도 하나의 제 1 투과부(61)의 크기보다 작게 형성할 수 있다. 이와 같이, 상기 적어도 하나의 제 2 투과부(62)에 의해 적은 량의 증착 물질(A2)이 투과함과 동시에 투과된 적은 량의 증착 물질이 상기 제 2 피증착물(11b)을 코팅하여 박막을 형성할 수 있다.
상기 적어도 하나의 제 3 투과부(63)는 상기 증착 물질(A3)의 투과율을 상기 제 1 투과부(61)의 투과율보다 낮고, 상기 제 2 투과부(62)의 투과율보다 높게 형성하고, 상기 제 3 피증착물(11c)과 상기 증발원(50)의 사이의 거리 차이(L3)를 상기 제 1 투과부(61)의 거리 차이보다는 작고 상기 제 2 투과부의 거리 차이보다는 크게 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 회전 지그(30)에 부착된 제 3 피증착물(11c)은 상기 적어도 하나의 제 3 투과부(63)를 통해 투과된 상기 증착 물질(A3)에 의해 증착된다. 상기 투과된 증착 물질(A3)의 투과율은 상기 제 1 투과부(61)보다 낮고, 상기 제 2 투과부(62)보다는 높게 형성될 수 있다. 즉, 상기 회전 지그(30)에 부착된 제 3 피증착물(11c)과 증발원(50)과의 거리 차이(L3)가 상기 제 1 투과부(61)의 거리 차이(L1)보다는 작고 상기 제 2 투과부(62)의 거리 차이(L2)보다는 크게 형성됨으로 인해, 상기 제 3 투과부(63)는 상기 제 1 투과부(61)의 크기보다는 작고, 상기 제 2 투과부(62)의 크기보다는 크게 형성하여 증착 물질(A3)의 투과량을 조절할 수 있다. 다시 말해, 상기 적어도 하나의 제 3 투과부(63)는 상기 증착 물질(A3)의 투과량이 상기 제 1, 2 투과부(61)(62)의 투과량의 중간 정도량을 투과시킬 수 있다.
이렇게 상기 박막증착장치(10)는 회전 지그(30)에 장착된 제 1, 2 및 3 피증착물(11a)(11b)(11c)들에 증착 물질을 증착하여 박막을 균일하게 형성할 수 있다. 이러한 상기 제 1, 2 및 3 피증착물(11a)(11b)(11c)은 인쇄 필름(400; 도 6에 도시됨)으로 이루어질 수 있다. 인쇄 필름(400)은 다수의 적층구조로형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 다수의 적층 구조는 은 필름층(PET Film), 표면에 레진 패턴층, 증착층, 증착층의 배면에 구비되는 칼라 인쇄층, 상기 칼라 인쇄층의 배면에 구비되는 광차단층으로 구성될 수 있다. 상기 광차단층의 배면에는 전자 장치의 표시부(미도시됨)가 구비될 수 있다.
이렇게 제작된 인쇄 필름(400; 도 6에 도시됨)은 전자 장치의 윈도우(미도시됨) 및 커버(500; 도 7에 도시됨)에 합지될 수 있고, 상기 인쇄 필름(400)의 상기 광차단층의 배면에는 전자 장치의 표시부가 구비될 수 있다. 상기 표시부는 터치 패널, 엘씨디(LCD) 및 유기발광다이오드(OLED) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
예를 들면, 상기 인쇄 필름(400; 도 6에 도시됨)은 상기 윈도우 및 커버(500; 도 7에 도시됨)에 합지되어 전자 장치의 외관을 금속 느낌의 색상과 보석 처럼 반짝이는 효과를 구현할 수 있다. 즉, 상기 반짝거리는 광학 효과(간섭, 모아레)는 윈도우 및 커버(500)에 형성된 레진패턴층에서 발산하고, 금속 느낌의 색상은 다수의 박막층을 통해서 구현될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 박막증착방법은, 진공 챔버내에 구비된 회전 지그에 피증착물을 장착하는 과정; 상기 회전 지그의 하부에 구비된 증발원을 가열하여 상기 증발원의 증착 물질을 상기 진공 챔버내에서 기화시키는 과정; 상기 증발원의 전면에 배치된 보정 마스크에 상기 증착 물질을 투과시키고, 상기 서로 다른 크기의 적어도 하나의 투과부를 형성한 보정 마스크가 상기 피증착물과 상기 증발원의 사이의 거리 차이에 따라 상기 증착 물질의 투과량을 조절함과 아울러 상기 피증착물에 조절된 상기 증착 물질을 증착시키는 과정을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 증착 물질이 상기 보정 마스크를 투과하는 과정에서 상기 보정 마스크에 적어도 하나의 제 1 투과부를 형성한 제 1 영역을 포함하고, 상기 적어도 하나의 제 1 투과부가 상기 증착 물질을 투과시키며, 상기 보정 마스크에 상기 적어도 하나의 제 1 투과부보다 작게 형성되는 적어도 하나의 제 2 투과부를 형성한 제 2 영역을 포함하고, 상기 적어도 하나의 제 2 투과부가 상기 증착 물질을 투과시키며, 상기 보정 마스크에 상기 적어도 하나의 제 1 투과부보다 작고 상기 적어도 하나의 제 2 투과부보다는 크게 형성된 제 3 투과부를 형성한 제 3 영역을 포함하고, 상기 제 3 투과부가 상기 증착 물질을 투과시킬 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 보정 마스크가 증착 물질의 투과량을 조절하는 과정에서, 상기 적어도 하나의 제 1 투과부는 상기 증착 물질의 투과율을 높이기 위해 상기 적어도 하나의 제 2 투과부의 크기보다 크게 형성하고, 상기 피증착물과 상기 증발원의 사이의 거리 차이를 크게 형성하며, 상기 적어도 하나의 제 2 투과부는 상기 증착 물질의 투과율을 낮추기 위해 상기 적어도 하나의 제 1 투과부의 크기보다 작게 형성하고, 상기 피증착물과 상기 증발원의 사이의 거리 차이를 작게 형성하며, 상기 적어도 하나의 제 3 투과부는 상기 증착 물질의 투과율을 상기 제 1 투과부의 투과율보다 낮고, 상기 제 2 투과부의 투과율보나 높게 형성하고, 상기 피증착물과 상기 증발원의 사이의 거리 차이를 상기 제 1 투과부의 거리 차이보다는 작고 상기 제 2 투과부의 거리 차이보다는 크게 형성할 수 있다.
본 발명의 다른 다양한 실시예에 따른 박막증착장치(10; 도 1에 도시됨)의 구성을 구체적으로 설명하면, 다음과 같다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 박막증착장치(10)의 구성 중 보정 마스크(60)의 다른 실시예를 나타내는 사시도이다.
상기 박막증착장치(10)는 위에서 설명된 박막증착장치와 적어도 일부의 구성이 유사하거나 동일하게 구성될 수 있다.
또한, 상기 박막증착장치(10)는 진공 챔버, 회전 지그, 회전부, 증발원, 가열장치 및 보정 마스크를 포함할 수 있다. 상기 진공 챔버, 상기 회전 지그, 회전부, 증발원, 가열 장치는 앞선 실시예의 도 1에 도시된 구성과 동일하여 구체적인 설명을 생략한다
도 8과 같이, 상기 보정 마스크(60)에는 상기 보정 마스크를 회전시키는 마스크 회전부(80)가 구비될 수 있다. 상기 마스크 회전부(80)는 증착 물질(B1)의 증착 균일성을 위해 피증착물(11; 도 1에 도시됨)이 상기 증발원(50; 도 1에 도시됨)을 기준으로 공전을 하면서 자전할 수 있는 효과를 구현하도록 상기 보정 마스크(60)을 회전시킬 수 있다.
상기 마스크 회전부(80)는 제 1, 2 기어부(81)(82a) 및 회전 모터(82)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 기어부(81)는 후술하는 상기 제 2 기어부(82a)와 맞물리도록 상기 보정 마스크(60)의 외곽 둘레에 형성될 수 있다.
상기 회전 모터(82)는 상기 제 1 기어부(81)와 서로 맞물리는 제 2 기어부(82a)를 포함하고, 상기 제 2 기어부(82a)를 회전시킴과 동시에 상기 제 1 기어부(81)를 회전시켜 상기 보정 마스크(60)를 회전가능하게 할 수 있다.
상기 피증착물(11; 도 1에 도시됨)에 박막의 증착 균일성을 위한 가장 좋은 방법은 피증착물이 증발원(50; 도 1에 도시됨)을 기준으로 공전을 하면서 자전을 하는 것이다. 그러나, 종래의 피증착물은 공전만하지 자전을 할 수 없으므로, 피증착물의 박막 증착 균일성이 저하되는 단점이 있었다. 더불어 피증착물을 자전하기 위해서는 피증착물을 부착한 회전 지그를 회전시키는 회전 부품들이 필요하고, 이로인해 박막증착장치의 제작비용이 증가함으로 인해 제품의 제조 비용도 상승하는 단점이 있었다.
따라서, 회전 지그(30; 도 1에 도시됨)를 회전시키는 것이 아니고, 증발원(50; 도 1에 도시됨)의 전면에 배치된 보정 마스크(60)를 마스크 회전부에 의해 회전시켜 피증착물(11; 도 1에 도시됨)이 증발원을 기준으로 공전을 하면서 자전도 할 수 있다. 이로인해 회전하는 비대칭 투과부를 갖는 보정 마스크(60)는 증착 물질(B1)의 증착 균일성을 향상시킬 수 있고, 별도의 회전 지그를 회전시키는 회전 부품들이 필요없어 박막증착장치의 제작 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 피증착물의 제조 비용도 절감할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 보정 마스크에는 상기 보정 마스크를 회전시키는 마스크 회전부가 더 포함되고, 상기 마스크 회전부는 증착 균일성을 위해 피증착물이 상기 증발원을 기준으로 공전을 하면서 자전할 수 있는 효과를 구현하도록 상기 보정 마스크를 회전시킬 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 마스크 회전부는, 상기 보정 마스크의 외곽 둘레에 형성되는 제 1 기어부; 및 상기 제 1 기어부와 서로 맞물리는 제 2 기어부를 포함하고, 상기 제 2 기어부를 회전시킴과 아울러 상기 제 1 기어부를 회전시켜 상기 보정 마스크를 회전가능하게 하는 회전 모터를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 다양한 실시예에 따른 박막증착장치(10; 도 1에 도시됨)의 구성을 구체적으로 설명하면, 다음과 같다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 박막증착장치의 구성 중 보정 마스크의 또 다른 실시예를 나타내는 사시도이다.
상기 박막증착장치(10)는 위에서 설명된 박막증착장치와 적어도 일부의 구성이 유사하거나 동일하게 구성될 수 있다.
또한, 상기 박막증착장치(10)는 진공 챔버, 회전 지그, 회전부, 증발원, 가열장치 및 보정 마스크를 포함할 수 있다. 상기 진공 챔버, 상기 회전 지그, 회전부, 증발원, 가열 장치는 앞선 실시예의 도 1에 도시된 구성과 동일하여 구체적인 설명을 생략한다
도 9와 같이, 상기 보정 마스크(100)는 서로 다른 크기의 적어도 하나의 제 1 투과부(111)를 형성하는 제 1 보정 마스크(110)와, 적어도 하나의 제 2 투과부(121)를 형성하는 제 2 보정 마스크(120)를 포함할 수 있다.
상기 제 2 보정 마스크(120)는 상기 제 1 보정 마스크(110)의 전면에 적층으로 배치될 수 있다. 상기 제 2 보정 마스크(120)는 상기 적어도 하나의 제 1 투과부(111)들의 크기와 상기 적어도 하나의 제 2 투과부(121)가 서로 일치되도록 동일한 크기로 형성될 수 있고, 상기 제 2 보정 마스크(120)는 상기 적어도 하나의 제 1 투과부(111)들의 크기와 서로 다른 크기의 상기 적어도 하나의 제 2 투과부(121)를 형성할 수 있다.
기존의 하나의 보정 마스크(미도시됨)는 증착 물질간 확산 프로파일이 다르거나 서로 다른 증착 물질일 경우 박막의 증착 균일성을 제공하지 못하는 단점이 있었다.
이러한 단점을 극복하기 위해 상기 증발원(130)의 전면에 적층으로 제 1, 2 보정 마스크(30; 도 1에 도시됨)를 배치하고, 이 상태에서, 상기 증발원(130)의 증착 물질(C1)이 기화될 때, 상기 제 1 보정 마스크(110)를 통과한 다음 상기 제 2 보정 마스크(120)를 통과할 수 있다. 이렇게 상기 제 1, 2 보정 마스크(110)(120)를 통과한 증착 물질(C1)은 피증착물(11; 도 1에 도시됨)에 더욱 균일하게 박막을 형성할 수 있고, 피증착물의 색상을 조절할 수 있다. 예를 들어, 이산화티타늄(TiO2), 이산화규소(SiO2)를 피증착물에 증착할 경우 이산화티타늄(TiO2)를 피증착물에 증착할 때, 상기 제 1 보정 마스크(110)를 사용하다가 상기 이산화규소(SiO2)를 증착할 때 상기 제 1 보정 마스크(110)의 전면에 제 2 보정 마스크(120)를 추가 설치하여 이산화규소(SiO2)의 확산프로파일의 차이를 보상할 수 있다
상기 확산프로파일이란 온도가 높은 부분으로부터 더 많은 증착 물질이 확산 분포되는 프로파일 형태를 가리키는 것이다.
따라서, 상기 이산화티타늄(TiO2) 및 상기 이산화규소(SiO2)는 구성 물질이 서로 달라서 확산프로파일의 형태가 서로 다르다. 그러므로, 이러한 확산프로파일의 차이를 보상하기 위해 제 1, 2 보정 마스크(110)(120)가 필요하다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 보정 마스크는, 서로 다른 크기의 적어도 하나의 제 1 투과부를 형성하는 제 1 보정 마스크; 및 상기 제 1 보정 마스크의 전면에 적층으로 배치되고, 상기 제 1 투과부들과 대면되도록 상기 제 1 투과부들과 동일한 크기 또는 서로 다른 크기의 적어도 하나의 제 2 투과부를 형성하는 제 2 보정 마스크를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 다양한 실시예에 따른 박막증착장치(10; 도 1에 도시됨)의 구성을 구체적으로 설명하면, 다음과 같다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 박막증착장치(10)의 구성 중 보정 마스크(200)의 또 다른 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 10과 같이, 상기 보정 마스크(200)는 제 1, 2 보정 마스크(210)(220)를 포함하고, 상기 제 1 보정 마스크(210)는 서로 다른 크기의 제 1 투과부(211)를 형성하고, 상기 제 2 보정 마스크(220)는 상기 제 1 보정 마스크(210)의 전면에 적층으로 배치됨과 동시에 원형의 제 2 투과부(221)를 형성할 수 있다.
예를 들면, 상기 제 2 보정 마스크(220)는 도너츠 형상으로 포함하여 이루어질 수 있다.
도너츠 형상의 제 2 보정 마스크(220)를 상기 제 1 보정 마스크(210)의 전면에 적층으로 배치하면, 상기 제 2 보정 마스크(220)가 상기 제 1 보정 마스크(210)의 외곽 둘레에 배치될 수 있다. 따라서, 상기 제 1 보정 마스크(210)의 외곽 둘레에 형성된 제 1 투과부(211)들은 상기 제 2 보정 마스크(220)와 대면되고, 원형의 상기 제 2 투과부(221)내에는 상기 제 1 보정 마스크(210)의 형성된 제 1 투과부들(211)이 배치될 수 있다. 이 상태에서, 상기 제 1 투과부(211)를 통과한 증착 물질(C1)이 상기 원형의 제 2 투과부(221)를 그대로 통과하여 피증착물(11; 도 1에 도시됨)에 증착될 수 있다.
따라서, 상기 증발원(230)의 전면에 적층으로 제 1, 2 보정 마스크(210)(220)를 배치하고, 이 상태에서, 상기 증발원(230)의 증착 물질(C1)이 기화될 때, 상기 증착 물질(C1)이 상기 제 1 보정 마스크(210)의 제 1 투과부(211)를 통과한 후 그대로 상기 원형의 제 2 투과부(221)를 통과하여 피증착물에 증착되고, 상기 제 1 보정 마스크(210)의 외곽에 형성된 제 1 투과부(211)를 통과한 증착 물질(C1)은 상기 제 2 보정 마스크(220)에 의해 차단되어 투과할 수 없다. 이와 같이 상기 제 1, 2 보정 마스크(210)(220)는 상기 증발원(230)의 증착 물질(C1)의 투과량을 조절함으로써, 증착 물질간의 확산프로파일의 차이를 보상할 수 있다
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 제 2 보정 마스크는 도너츠 형상으로 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 제 2 투과부는 원형 또는 반구형의 형상으로 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 다양한 실시예에 따른 박막증착장치(10; 도 1에 도시됨)의 구성을 구체적으로 설명하면, 다음과 같다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 박막증착장치의 구성 중 보정 마스크(300)의 또 다른 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 11과 같이, 상기 보정 마스크(300)는 제 1, 2 보정 마스크(310)(320)를 포함하고, 상기 제 1 보정 마스크(310)는 서로 다른 크기의 제 1, 2 및 3 투과부(311)(312)(313)를 형성하고, 상기 제 2 보정 마스크(320)는 상기 제 1 보정 마스크(310)의 전면에 적층으로 배치됨과 동시에 반구형의 투과부(321)를 형성할 수 있다.
제 2 보정 마스크(320)를 상기 제 1 보정 마스크(310)의 전면에 적층으로 배치하면, 상기 제 2 보정 마스크(320)의 반구형의 투과부(321)가 상기 제 1 보정 마스크(310)의 제 1 투과부(311)에 배치되고, 나머지 막혀있는 제 2, 3 투과부(312)(313)는 상기 제 1 보정 마스크(310)의 나머지 부분과 대면될 수 있다.
예를 들면, 상기 제 1 보정 마스크(310)는, 제 1, 2 및 3 영역(R1)(R2)(R3)을 포함하고, 상기 제 1 영역(R1)은 후술하는 적어도 하나의 제 2, 3 투과부(312)(313)보다 크게 적어도 하나의 제 1 투과부(311)를 형성할 수 있다. 상기 제 2 영역(R2)은 상기 적어도 하나의 제 1 투과부(311)보다 작게 형성되는 적어도 하나의 제 2 투과부(312)를 형성할 수 있으며, 상기 제 3 영역(R3)은 상기 적어도 하나의 제 1 투과부(311)보다 작고 상기 적어도 하나의 제 2 투과부(312)보다는 크게 형성되는 제 3 투과부(313)를 형성할 수 있다.
도 11과 같이, 상기 제 2 보정 마스크(320)의 반구형의 투과부는 상기 제 1 보정 마스크(310)의 제 1 투과부(311)의 상부에 배치되고, 상기 제 2 보정 마스크(320)의 나머지 막혀있는 부분은 상기 제 1 보정 마스크(310)의 제 2, 3 투과부(312)(313)의 상부에 배치될 수 있다.
이 상태에서, 상기 증발원(330)의 증착 물질(E1)을 기화시키면, 상기 증착 물질(E1)은 상기 제 1 보정 마스크(310)의 제 1 투과부(311)를 통과하여 상기 제 2 보정 마스크(320)의 반구형 투과부(321)를 투과하여 회전 지그(30; 도 1에 도시됨)에 장착된 피증착물(11; 도 1에 도시됨)에 증착될 수 있다. 이때, 상기 제 2 보정 마스크(320)의 막혀있는 부분은 증착 물질(E1)을 투과시킬 수 없다.
여기서, 상기 제 2 보정 마스크(320)의 측면에는 상기 제 2 보정 마스크(320)를 회전시키는 마스크 회전부(340)가 구비될 수 있다. 상기 마스크 회전부(340)는 제 1, 2 기어부(341)(342a) 및 회전 모터(342)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 기어부(341)는 후술하는 상기 제 2 기어부(342a)와 맞물리도록 상기 제 2 보정 마스크(320)의 외곽 둘레에 형성될 수 있다. 상기 회전 모터(342)는 상기 제 1 기어부(341)와 서로 맞물리는 제 2 기어부(342a)를 포함하고, 상기 제 2 기어부(342a)를 회전시킴과 동시에 상기 제 1 기어부(341)를 회전시켜 상기 제 2 보정 마스크(320)를 회전가능하게 할 수 있다.
이와 같이, 상기 제 2 보정 마스크(320)가 상기 마스크 회전부(340)에 의해 회전하면, 상기 제 2 보정 마스크(320)의 반구형 투과부(321)도 함께 회전하고, 이때, 상기 반구형 투과부(321)는 상기 제 1 보정 마스크(310)의 제 2, 3 투과부(312)(313)의 상면에 배치될 수 있다. 이 상태에서 상기 증발원(330)의 증착 물질(E1)을 기화시키면, 상기 증착 물질(E1)은 상기 제 1 보정 마스크(310)의 제 2, 3 투과부(312)(313)를 통과하여 상기 제 2 보정 마스크(320)의 반구형 투과부(321)를 투과하여 상기 회전 지그(30; 도 1에 도시됨)에 장착된 피증착물(11; 도 1에 도시됨)에 증착될 수 있다.
따라서, 상기 증발원(330)의 전면에 적층으로 제 1, 2 보정 마스크(310)(320)를 배치하고, 이 상태에서, 상기 증발원(330)의 증착 물질(E1)이 기화될 때, 상기 증착 물질(E1)이 상기 제 1 보정 마스크(310)의 제 1 투과부(311)를 통과한 후 상기 제 2 보정 마스크(320)의 반구형 투과부(321)를 통과하여 피증착물에 증착되고, 이때, 상기 제 1 보정 마스크(310)의 제 2, 3 투과부(312)(313)를 통과한 증착 물질(E1)은 제 2 보정 마스크(320)의 막힌 부분에 투과할 수 없다. 또한, 상기 제 1 보정 마스크(310)의 제 2, 3 투과부(312)(313)를 선택할 경우 마스크 회전부(340)를 구동시켜 상기 제 2 보정 마스크(320)를 회전시키고, 상기 제 2 보정 마스크(320)의 회전에 따라 상기 제 2 보정 마스크(320)의 반구형 투과부(321)를 회전시킴과 동시에 상기 반구형 투과부(321)는 상기 제 1 보정 마스크(310)의 제 2, 3 투과부(312)(313)와 대면될 수 있다. 이 상태에서, 상기 증착 물질(E1)은 상기 제 2, 3 투과부(312)(313)를 투과후 상기 반구형 투과부(321)를 통과할 수 있다. 이때, 상기 증착 물질(E1)은 상기 제 1 보정 마스크(310)의 제 1 투과부(311)를 투과하여도 제 2 보정 마스크(320)의 막힌 부분에 의해 투과할 수 없다.
따라서, 상기 제 1, 2 보정 마스크(300)는 상기 증발원(330)의 증착 물질(E1)의 투과를 선택적으로 조절함으로써, 피증착물의 박막 두께 균일성을 확보하면서 제품의 불량율을 저하시킬 수 있다
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 제 2 보정 마스크는 반구형 투과부를 형성하고, 상기 제 2 보정 마스크에는 상기 제 2 보정 마스크를 회전시킴과 아울러 상기 반구형 투과부를 회전시켜 상기 제 1 보정 마스크에 형성된 적어도 하나의 제 1 투과부의 크기 및 수를 선택적으로 조절하는 마스크 회전부가 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 다양한 실시예에 따른 박막증착장치(10; 도 1에 도시됨)의 구성을 구체적으로 설명하면, 다음과 같다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 박막증착장치의 구성 중 보정 마스크(400)의 또 다른실시예를 나타내는 사시도이고, 도 13은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 박막증착장치의 구성 중 보정 마스크(400)의 또 다른실시예를 나타내는 평면도이다
도 12 및 도 13과 같이, 상기 보정 마스크(400)는 증발원의 사이의 거리 차이에 따라 증착 물질(F1)의 투과량을 조절하기 위해 서로 다른 투과폭(401a)(401b)을 포함하는 투과부(401)를 형성할 수 있다.
상기 투과부(401)는 하나의 투과홀을 포함하여 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 투과부(401)는 상기 보정 마스크(400)에 복수개의 홀로 형성하는 것이 아니고, 하나로 형성될 수 있다.
이러한 하나의 상기 투과부(401)에는 제 1, 2 및 3 투과폭을 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 증착률이 높은 부분은 증착 물질(F1)의 투과량을 줄이기 위해 상기 좁게 형성된 제 1 투과폭(401a)이 형성되고, 상기 증착률이 낮은 부분은 상기 증착 물질(F1)의 투과량을 높이기 위해 넓게 형성된 제 2 투과폭(401b)이 형성될 수 있다. 상기 증착률이 높은 부분과 상기 증착률이 낮은 부분의 사이에는 상기 피증착물의 증착률을 균일하게 하기 위해 상기 증착률이 높은 부분에서 낮은 부분으로 갈수록 넓게 형성되는 제 3 투과폭(401c)이 형성될 수 있다. 상기 증착률이 높은 부분 및 상기 증착률이 낮은 부분은 서로 하나로 연결될 수 있다.
상기 투과부(401)는 " 
" 의 형상을 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 투과부(401)는 상기 " 
" 의 형상이외에 다른 형상도 적용될 수 있다.
이 상태에서, 상기 증발원의 증착 물질(F1)을 기화시키면, 상기 증착 물질(F1)은 상기 보정 마스크(400)의 투과부(401)를 통과하여 회전 지그(30; 도 1에 도시됨)에 장착된 피증착물(11; 도 1에 도시됨)에 증착될 수 있다. 이때, 상기 회전 지그의 피증착물과 상기 보정 마스크(400)의 거리가 가까울 경우, 상기 피증착물의 증착률이 높은 부분이므로, 상기 증착 물질(F1)은 상기 증착 물질(F1)의 상기 투과량을 줄이기 위해 상기 투과부(401)의 좁게 형성된 제 1 투과폭(401a)을 통과할 수 있다. 예컨데, 상기 피증착물과 상기 투과부(401)의 사이의 거리가 가까운 곳은 상기 증발원의 증착 물질(F1)이 바로 피증착물에 증착됨으로 증착률이 높을 수 있다. 따라서, 상기 보정 마스크(400)는 증착 물질(F1)의 투과량을 줄임과 동시에 상기 증착 물질의 증착률을 낮추기 위해 상기 제 1 투과폭(401a)을 좁게 형성할 수 있다.
여기서, 상기 회전 지그의 피증착물과 상기 보정 마스크(400)의 거리가 먼 경우, 상기 증착 물질(F1)은 증착률을 높이기 위해 많은 량을 투과해야함으로 넓게 형성된 상기 제 2 투과폭(401b)을 통과할 수 있다. 예컨데, 상기 피증착물과 상기 투과부(401)의 사이의 거리가 먼 곳은 상기 피증착물에 증착 물질(F1)의 증착률이 낮은 부분이므로, 상기 투과부(401)는 증착 물질(F1)의 투과량을 높이기 위해 상기 제 2 투과폭(401b)을 넓게 형성할 수 있다.
따라서, 상기 보정 마스크(400)는 상기 회전 지그의 피증착물과 상기 보정 마스크(400)의 거리가 가까운 곳에 증착 물질의 투과량을 줄이기 위해 좁게 형성된 제 1 투과폭(401a)을 배치하고, 상기 피증착물과 상기 투과부(401)의 사이의 거리가 먼 곳에 증착 물질의 투과량을 증가시키기 위해 넓게 형성된 제 2 투과폭(401b)을 배치함으로써, 증착 물질(F1)의 투과량을 줄이거나 늘려 피증착물의 증착률을 조절하고, 이로인해 상기 피증착물의 박막 두께 균일성을 확보할 수 있다.
여기서, 상기 제 3 투과폭(401c)는 상기 제 1, 2 투과폭(401a)(401b)의 사이에 형성될 수 있고, 증착률이 높은 부분에서 낮은 부분으로 갈수록 넓게 형성될 수 있다.
상기 제 3 투과폭(401c)은 상기 제 1, 2 투과폭(401a)(401b)의 사이 또는 상기 증착률이 높은 부분과 상기 증착률이 낮은 부분의 사이를 통과하는 증착 물질(F1)의 투과량을 조절할 수 있다. 따라서, 상기 제 3 투과폭(401c)을 통과한 증착 물질은 상기 회전 지그의 중앙으로부터 외곽 둘레의 사이에 부착된 피증착물에 균일하게 증착시킬 수 있다.
따라서, 상기 보정 마스크(400)는 서로 다른 투과폭을 형성한 하나의 투과부(401)를 형성함으로써, 상기 증발원의 증착 물질(F1)이 상기 투과부를 투과함과 동시에 상기 증착 물질(F1)의 투과량을 조절하여 상기 피증작물에 증착할 수 있다, 이로인해 상기 피증착물의 박막 두께 균일성을 확보하면서 제품의 불량율을 저하시킬 수 있다
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 보정 마스크는 상기 증발원의 사이의 거리 차이에 따라 상기 증착 물질의 투과량을 조절하기 위해 서로 다른 투과폭을 포함하는 투과부를 형성할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 투과부는 하나의 투과홀을 포함하여 이루어지고, 상기 피증착물의 증착률이 높은 부분은 상기 투과량을 줄이기 위해 좁게 형성된 제 1 투과폭을 형성하고, 상기 피증착물의 증착률이 낮은 부분은 상기 투과량을 높이기 위해 넓게 형성된 제 2 투과폭을 형성하며, 상기 증착물이 높은 부분과 낮은 부분의 사이에는 상기 피증착물의 증착률을 균일하게 하기 위해 상기 증착률이 높은 부분에서 낮은 부분으로 갈수록 넓게 형성되는 제 3 투과폭을 형성할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 다양한 실시예의 박막증착장치 및 방법은 전술한 실시 예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
진공 챔버 : 20 회전 지그 : 30
증발원 : 50, 410 보정 마스크 : 60, 100, 200, 300, 400
투과부 : 70, 401 가열 장치 : 21
증착 물질 : A1, A2, A3, B1, C1, D1, E1
피증착물 : 11 제 1 피증착물 : 11a
제 2 피증착물 : 11b 제 3 피증착물 : 11c
제 1 영역 : R1
제 2 영역 : R2 제 3 영역 : R3
제 1 투과부 : 61 제 2 투과부 : 62
제 3 투과부 : 63 마스크 회전부 : 80
인쇄 필름 : 400 전자 장치의 커버 : 500
제 1, 2 및 3 투과폭 : 401a, 401b, 401c
증발원 : 50, 410 보정 마스크 : 60, 100, 200, 300, 400
투과부 : 70, 401 가열 장치 : 21
증착 물질 : A1, A2, A3, B1, C1, D1, E1
피증착물 : 11 제 1 피증착물 : 11a
제 2 피증착물 : 11b 제 3 피증착물 : 11c
제 1 영역 : R1
제 2 영역 : R2 제 3 영역 : R3
제 1 투과부 : 61 제 2 투과부 : 62
제 3 투과부 : 63 마스크 회전부 : 80
인쇄 필름 : 400 전자 장치의 커버 : 500
제 1, 2 및 3 투과폭 : 401a, 401b, 401c
Claims (20)
- 박막증착장치에 있어서,
진공 챔버;
상기 진공 챔버내에 구비되고, 피증착물들을 장착함과 아울러 회전부에 의해 회전하는 회전 지그;
상기 회전 지그의 하부에 구비되어 증착 물질을 기화하는 증발원; 및
상기 증발원의 전면에 배치되고, 상기 증착 물질의 투과량을 조절하여 상기 피증착물에 증착하는 적어도 하나의 보정 마스크를 포함하고,
상기 보정 마스크는 제1 크기의 투과홀들을 갖는 제1 투과부, 제2 크기의 투과홀들을 갖는 제2 투과부 및 제3 크기의 투과홀들을 갖는 제3 투과부를 포함하고,
상기 제1, 제2 및 제3 투과부들 중에서, 상기 제1 투과부는 상기 회전부에 가장 가깝고, 상기 제3 투과부는 상기 회전부로부터 가장 멀고, 상기 제2 투과부는 상기 제1 투과부 및 상기 제3 투과부의 사이에 배치되고,
상기 제3 투과부의 투과홀들의 제3 크기는 상기 제1 투과부의 투과홀들의 제1 크기보다 작고 상기 제2 투과부의 투과홀들의 제2 크기보다 큰 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 진공 챔버는 진공펌프, 진공게이지, 가스투입장치, 가스분석장치, 이온발생장치 및 피증착물 가열장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 증발원은 이리듐, 백금, 몰리브덴, 텅스텐, 탄탈륨, 구리, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 탄화물, 지르코늄 산화물, 알루미늄 산화물 및 흑연들 중 어느 하나를 포함하여 이루어지고,
상기 증발원은 이리듐, 백금, 몰리브덴, 텅스텐, 탄탈륨, 구리, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 탄화물, 지르코늄 산화물, 알루미늄 산화물및 흑연들을 중 적어도 둘이상을 포함하여 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 진공 챔버는 상기 증발원을 가열하는 가열 장치를 더 포함하고,
상기 가열 장치는 저항 가열, 유도 가열 및 전자빔 가열 중 어느 하나를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서, 상기 피증착물은 인쇄필름을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서, 상기 피증착물은, 상기 회전 지그의 중앙에 배치되는 제 1 피증착물;
상기 회전 지그의 가장자리 외곽 둘레에 배치되는 제 2 피증착물; 및
상기 회전 지그에 배치되고, 상기 제 1, 2 피증착물의 사이에 배치되는 제 3 피증착물을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
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