KR20050094149A - 유기el용 대면적 기판 쳐짐 방지 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 PDP, LCD, 유기EL등과 같은 평판디스플레이 제조시 유리기판등의 평판기판의 쳐짐 방지 및 고정은 물론 이동시에도 기판을 효과적으로 지지하기 위한 홀딩장치에 관한 것으로 승강제어되는 기판 고정판(5) 사이에 기판(3)을 홀딩하는 장치를 구성함에 있어서, 기판 고정판 둘레에서 수평이동을 가능케하는 기판 고정대(4)를 기판의 장축 또는 단축 양끝쪽에 위치시키고 기판 고정대 안쪽의 기판 고정판으로 기판을 압축 홀딩한 후 기판 고정대를 수평방향으로 이동시키는 기판 쳐짐 방지 및 홀딩장치를 제공하여 구조가 간단하면서도 진공 중에서도 사용이 가능하게 되는 것은 물론, 대면적 평판 기판도 손쉽게 홀딩할 수 있는 효과를 갖는다.

Description

유기EL용 대면적 기판 쳐짐 방지 장치 {Apparatus for holding and stretching of flat panel}

본 발명은 평판 기판(flat panel)의 쳐짐방지 및 홀딩장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 LCD, PDP 또는 유기 EL등과 같은 평판 디스플레이의 제조시 기재로 사용되는 유리 기판 등의 평판기판을 효과적으로 고정하며, 각 공정간의 이동시에도 기판을 견고하게 지지하기 위한 홀딩장치에 관한 것이다.

일반적으로 평판 디스플레이로는 액정표시장치(LCD), PDP 또는 유기 EL(Organic Electroluminescence)이 널리 이용되고 있다. LCD는 별도의 광원을 필요로 하고 밝기, 대조, 시야각 및 대면적화에 기술적 한계가 있어 최근에는 유기 EL에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 유기 EL은 저전압으로 구동가능하며 자기발광형이고, 경량박형이며 넓은 시야각을 제공할 수 있고 무엇보다도 빠른 응답성을 갖고 있다.

이와 같은 평판디스플레이는 주로 유리등으로 이루어진 소자를 증착공정등이 포함되는 일련의 공정을 통과시키며 제조된다. 이 평판기판은 기판 홀더(holder)에 고정시킨 상태에서 여러 종류의 증착 공정을 거쳐야 하는데, 이때 기판 홀더는 증착면이 아래로 향하도록 기판을 지지하여야 한다. 이러한 홀딩작업은 증착공정의 정밀도에 중요한 요소로 작용하게 된다.  예컨대 홀딩상태에서는 기판이 양호한 평면도를 유지할 것을 요구하게 된다. 또한, 기판은 작업성 및 작업시간 단축을 위해 착탈이 용이할 것을 요구하게 된다.

종래에는 평판 기판을 홀딩하기 위한 방법으로 진공 척(vacuum chuck)을 사용하거나 또는 정전 척(electrostatic chuck)을 사용하는 방법이 이용되고 있었다.

진공 척은 기판에 흡착판을 대고 평판 기판의 뒤쪽에서 흡착판의 공기를 흡입하여 기압 차이를 이용해 평판 기판을 홀딩하는 방법으로서, 대부분 진공 상태에서 이루어지는 증착 공정 등에서는 사용할 수 없으며 구조가 복잡하다는 문제점을 갖고 있었다. 즉, 평판디스플레이는 먼지, 수증기, 산소 등의 이물질이 불량률 상승에 주 요인으로 작용하게 되므로 진공상태에서의 작업을 필요로 하게 되는 바, 진공 척은 이러한 진공 장비에서는 적용할 수 없다는 문제를 갖고 있는 것이다.

또한, 정전 척은 평판 기판의 뒤쪽에 전류를 흘려서, 전류에 의해 형성된 전기장(electric field)이 유리 등의 재질로 된 평판 기판을 대전(electrify)시켜 정전기력(electrostatic force)에 의해 평판 기판을 홀딩(부착)하는 방법으로서, 이 방법은 진공 중에서도 사용이 가능하나 후술하는 몇 가지 단점을 내포하고 있다. 즉, 정전 척은 넓은 면적을 갖는 평판 기판을 홀딩하기 위해서는 큰 전기장을 필요로 하게 되므로 소비전력이 늘어나게 되고, 여러 종류의 증착공정을 거치는 동안 계속 전류를 공급해주기 위해 복잡한 기계장치를 필요로 하는 것은 물론 전류에 의해 기판에 형성된 전기장이 평판 기판에 올려질 물질 예컨대 증착화학물질 등에 영향을 미쳐 성능저하를 유발하는 문제를 갖고 있다.

특히, 기판을 분리하기 위하여서는 전류공급을 차단하게 되는데, 이때 대전된 평판 기판에 형성된 전하(charge)가 즉시 제거되지 않고 계속하여 잔류하게 되어 분리가 어려운 문제를 수반되고 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위해 발명된 것으로서, 그 목적은 구조가 단순하면서도 진공 중에서도 사용이 가능한 평판 기판 쳐짐 방지 및 핸들링장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 넓은 면적을 갖는 평판 기판을 양호한 평면도를 유지시키면서 손쉽게 핸들링할 수 있는 평판 기판의 홀딩 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래의 소면적 기판 증착 공정용 점 증발원의 증착 방법을 나타내는 개략도로서, 이러한 증착 방법은 기판의 크기가 소면적이기 때문에 기판의 쳐짐을 고려하지 않아도 증착에 큰 문제점이 대두되지 않았다. 그러나 기판의 크기가 대면적이었을 경우에는 기판의 쳐짐 현상이 두드러지게 나타나고 그 때문에 양산성에 저하를 가져올 수 있다.

*도 2는 대면적 기판 증착 공정용 점 증발원의 증착 방법을 나타내는 개략도이다.

도 3은 도 3는 본 발명의 유기EL용 대면적 기판 쳐짐 방지 장치의 기판 종방향 압착 전 일례를 나타내는 개략도로서, 기판의 크기가 대면적이었을 경우에는 기판의 쳐짐 현상이 두드러지게 나타나고 있고, 증착 공정용 점 증발원의 증착방법으로 증착을 하였을 경우 박막균일도, 물질사용율, 및 증착공정의 정밀도등의 면에서 양산성 저하가 우려된다.

도 4는 본 발명의 유기EL용 대면적 기판 쳐짐 방지 장치의 기판 종방향 압착 후 일례를 나타내는 개략도로서, 기판 쳐짐을 기판 고정대의 종방향 압축으로 줄일 수 있다.

도 5는 기판 고정대를 종방향으로 압축한 뒤에 다시 횡방향으로 당겼을 때를 나타내는 계략도로서, 기판 고정대를 종방향 압축했을 때보다 이 두가지를 함께 진행하였을 경우에 기판쳐짐을 더 많이 줄일 수 있다.

도 6은 마찰력이 크고 연한 재질의 비스듬한 기판 고정판을 부분 확대한 단면도이다. 종방향 압축과 횡방향 당김과 더불어 연안 재질의 비스듬한 기판 고정판을 제공 함으로서 기판 쳐짐 현상을 보다 더 많이 보상 받을 수 있어 거의 평면에 가까운 기판 상태를 복원할 수 있다.

비스듬한 각도를 0^o ~ 90^o 까지 변화를 주어 최적의 각도를 찾을 수 있다.

도 7은 본 발명의 구성을 종방향 압착 후 나타내는 단면도이다. 승강제어되는 기판 고정대를 일정한 힘의 세기로 종방향 압착을 했을 경우 기판 쳐짐의 보상을 확연하게 받을 수 있는데, 기판고정대는 스쿠류 방식, 에어실린더 방식등으로 쉽게 제작 응용이 가능하여 그 활용도는 이루 말할 수 없다.

도 8은 본 발명의 구성을 종방향 압착 후 횡방향으로 당겼을 때의 나타내는 단면도로서, 위 기판고정대를 종방향으로 압축시 기판고정대에 의해 기판고정판이 기판에 일정한 힘을 분배하여 압축시켜 기판쳐짐의 현상을 어느정도 보상받고 이에 더불어 기판고정판을 일정한 힘의 세기로 횡방향으로 당김으로서 기판의 쳐짐을 거의 완벽에 가깝게 보상받을 수 있다. 위와 마찬가지로 기판고정판의 횡 방향 당김 방법은 스쿠류 방식, 에어 실린더 방식등 힘을 일정하게 제공할 수 있는 방식이면 모두 가능하고 적용 또한 용이하다.

도 9는 본 발명의 일례를 종,횡방향으로 확장했을 때의 개념도로서, 유리 기판 처럼 종례의 잘 구부려지지 않고 부러지는 기판뿐만 아니라 플라스틱 기판, 스테인레스스틸 기판처럼 잘 구부려지고 신축성이 있는(flexible) 기판에도 충분히 적용할 수 있다.

도 10은 본 발명의 일례를 대각선 방향으로 확장했을 때의 개념도이다. 위와 같이 본 발명은 어느 방향으로도 그 개념을 확장하여 적용 시킬 수 있기 때문에 활용의 폭이 대단히 크다고 말할 수 있다.

이상과 같은 본 발명은 마찰력이 크고 연한 재질의 기판 고정판과 수평이동제어가 가능한 기판 고정대로 구성된 기판 홀더를 제공함으로써 구조가 단순하면서도 진공 중에서도 사용이 가능하게 되는 것은 물론, 대면적의 평판 기판도 쳐짐 없이 손쉽게 홀딩할 수 있는 효과를 갖는 것이다.

도 1은 종래의 증착 공정용 점 증발원의 소면적 기판 증착방법 일례를 나타내는 개략도

도 2은 종래의 증착 공정용 점 증발원의 대면적 기판 증착방법 일례를 나타내는 개략도

도 3은 본 발명의 유기EL용 대면적 기판 쳐짐 방지 장치의 기판 종방향 압착 전 일례를 나타내는 개략도

도 4는 본 발명의 유기EL용 대면적 기판 쳐짐 방지 장치의 기판 종방향 압착 후 일례를 나타내는 개략도

도 5는 본 발명의 유기EL용 대면적 기판 쳐짐 방지 장치의 기판 종방향 압착 후 횡방향으로 당겼을 때의 일례를 나타내는 개략도

도 6은 본 발명의 기판 고정판을 나타내는 부분확대 단면도

도 7은 본 발명의 구성을 종방향 압착 후 나타내는 단면도

도 8은 본 발명의 구성을 종방향 압착 후 횡방향으로 당겼을 때의 나타내는 단면도

도 9은 본 발명의 일례를 종,횡방향으로 확장했을 때의 개념도

도 10은 본 발명의 일례를 대각선 방향으로 확장했을 때의 개념도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 소면적 유리기판 2: 도가니 (증발원)

3: 대면적 유리기판 4: 기판 고정대

5: 마찰력이 크고 연한 재질의 기판 고정판

6: 마찰력이 크고 연한 재질의 비스듬한 기판 고정판

Claims (5)

1. 승강제어되는 기판 고정판(5) 사이에 기판(3)을 홀딩하는 장치를 구성함에 있어서, 기판 고정판 둘레에서 수평이동을 가능케하는 기판 고정대(4)를 설치하여 평판기판의 쳐짐 방지 및 고정은 물론 이동시에도 기판을 효과적으로 지지하는 것을 특징으로 하는 평판기판 홀딩장치
2. 제 1항에 있어서, 기판(3)과 접촉하고 있는 기판 고정판(5)에 일정한 양의 힘을 종방향으로 압축시켜 기판 쳐짐을 보상 받을 수 있는 것을 특징으로 하는 기판 고정대(4)장치
3. 제 1항에 있어서, 마찰력이 크고 연한 재질(biton, 실리콘패드, 고무등)의 비스듬한(0^o ~ 90^o) 최적의 각도를 갖게 하게 기판의 쳐짐 현상을 보다 더 많이 보상하는 것을 특징으로 하는 기판 고정판(5)장치
4. 제 2항에 있어서, 기판(3)과 접촉하고 있는 기판 고정판(5)에 일정한 양의 힘을 종방향으로 압축시킨 후 기판(3)과 접촉하고 있는 기판고정판(5)에 횡방향으로 일정한 양의 당기는 힘을 가해주어 기판의 쳐짐 현상을 거의 완벽하게 보상시키는 것을 특징으로 하는 기판고정대(4)장치
5. 제 1항에 있어서, 승강제어되는 기판 고정판(5) 사이에 기판(3)을 홀딩하는 장치를 구성함에 있어서, 기판 고정판 둘레에서 단 방향 수평이동 뿐만 아니라 다 방향에서 동시에 기판(3)과 접촉하고 있는 기판 고정판(5)에 일정한 양의 당기는 힘을 가해주어, 유리 기판 처럼 종례의 잘 구부려지지 않고 부러지는 기판뿐만 아니라 플라스틱 기판, 스테인레스스틸 기판처럼 잘 구부려지고 신축성이 있는(flexible) 기판에도 충분히 적용하여 기판의 쳐짐 현상을 거의 완벽하게 보상시키는 것을 특징으로 하는 홀딩장치