KR20080048839A - 증착 장치 - Google Patents

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KR20080048839A
KR20080048839A KR1020060119312A KR20060119312A KR20080048839A KR 20080048839 A KR20080048839 A KR 20080048839A KR 1020060119312 A KR1020060119312 A KR 1020060119312A KR 20060119312 A KR20060119312 A KR 20060119312A KR 20080048839 A KR20080048839 A KR 20080048839A
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이강주
이상근
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명은 챔버, 챔버 내 일측에 위치하며 증착 재료를 수용하는 소스(source), 소스와 대향하는 방향으로 기판을 고정 배치시키는 고정 수단, 기판과 소스 사이에 배치되는 마스크, 및 마스크를 기판과 얼라인(align)시키기 위해 고정 수단과 기판 사이에 위치하며, 일부 영역의 자력의 세기가 다른 자석 패턴을 포함하는 마그넷을 포함하는 증착 장치를 제공한다.
증착 장치, 섀도우 마스크

Description

증착 장치{Apparatus for evaporation}
도 1은 종래 기술에 따른 증착 장치의 구조를 도시한 단면도.
도 2a 및 도 2b는 종래 다양한 실시예에 따른 마그넷의 자석 패턴을 도시한 평면도.
도 3a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 증착 장치의 구조를 도시한 단면도.
도 3b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 마그넷의 자석 패턴을 도시한 평면도.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 마그넷의 자석 패턴을 도시한 평면도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
210 : 챔버 220 : 소스(source)
230 : 기판 240 : 섀도우 마스크
250 : 고정 수단 260 : 마그넷
본 발명은 증착 장치에 관한 것이다.
최근 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판표시장치들이 대두되고 있다. 이러한 평판표시장치로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시패널(Plasma Display Panel) 및 전계발광소자(Light Emitting Device)등이 있다. 그 중 전계발광소자는 응답속도가 1ms 이하로서 고속의 응답속도를 가지며, 낮은 소비 전력, 넓은 시야각 및 높은 콘트라스트(Contrast) 등의 특성으로 차세대 디스플레이로서 연구되고 있다.
일반적으로 전계발광소자는 기판, 기판 상에 위치한 애노드(anode), 애노드 상에 위치한 발광층(emission layer; EML), 발광층 상에 위치한 캐소드(cathode)로 이루어진다. 이러한 전계발광소자에 있어서, 애노드와 캐소드 간에 전압을 인가하면, 정공과 전자가 발광층 내로 주입되고, 발광층내로 주입된 정공과 전자는 발광층에서 재결합하여 엑시톤(exiton)을 생성하고, 이러한 엑시톤이 여기 상태에서 기저 상태로 전이하면서 빛을 방출하게 된다.
상기와 같은 전계발광소자의 발광층은 증착장치를 통해 증착하여 형성할 수 있었다.
도 1은 종래 기술에 따른 증착 장치의 구조를 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 챔버(110) 내부에는 증착 재료를 수용하고, 일정 농도로 방출시키는 소스(120)가 위치하였다. 또한, 챔버(110) 내 일측에는 소스(120)와 대향하도록 증착 대상인 기판(130)이 배치되었고, 기판(130)과 소스(120) 사이에는 증착 영역을 선택적으로 노출시키는 오픈부를 포함하는 섀도우 마스크(140)가 배치되었다. 이러한 기판(130) 및 섀도우 마스크(140)는 고정 수단(150)에 의해 챔버(110) 내 일측에 고정 배치되었다. 고정 수단(150)에는 섀도우 마스크(140)와 기판(130)을 얼라인(align)하기 위한 마그넷(160, magnet)이 적용되었다.
도 2a 및 도 2b는 종래 다양한 실시예에 따른 마그넷의 자석 패턴을 도시한 평면도이다.
도 2a를 참조하면, 바 타입(bar-type)의 마그넷(M1)으로 마그넷(M1)의 일 측면 상에 짧은 바 형태의 자석들이 패터닝되어 있었다. 도 2b를 참조하면, 라인 타입(Line-type)의 마그넷(M2)으로 마그넷(M2)의 일 측면 상에 스트라이프 형태의 자석들이 패터닝되어 있었다.
도 1 내지 도 2b를 참조하면, 이상과 같은 구조의 마그넷(M1 or M2)이 적용된 종래 증착 장치에서는 증착을 위해 기판(130)과 섀도우 마스크(140)를 얼라인시킬 필요가 있었으며, 마그넷(M1 or M2)의 자력을 통해 섀도우 마스크(140)를 배치하였다. 이러한 과정에서 섀도우 마스크(140)에 작용하는 마그넷(M1 or M2)의 자력이 섀도우 마스크(140)의 중앙 영역에 집중되거나 분산됨에 따라 섀도우 마스크(140)에는 뒤틀림이 발생하였다.
상세하게는, 바 타입 마그넷(M1)의 경우, 마스크(140)의 중앙 영역에 작용하는 마그넷(M1)의 영향력이 외곽 영역보다 강하였다. 따라서, 바 타입 마그넷(M1)이 적용되는 경우, 일반적으로 섀도우 마스크(140)의 중앙 영역이 기판(130) 방향으로 휘었다. 반면, 라인 타입 마그넷(M2)의 경우, 마스크(140)의 중앙 영역에 작용하 는 마그넷(M2)의 영향력이 외곽 영역보다 약하였다. 따라서, 라인 타입 마그넷(M2)이 적용되는 경우, 일반적으로 섀도우 마스크(140)의 중앙 영역이 기판(130)과 멀어지는 방향으로 휘었다.
이상과 같은 섀도우 마스크(140)의 휨 현상은 섀도우 마스크(140)가 챔버(110) 내에 배치될 때, 자중에 의해 쳐지는 현상과 맞물려 섀도우 마스크(140)의 뒤틀림을 유발하였다. 이러한 섀도우 마스크(140)의 뒤틀림은 증착의 정밀도 및 균일도를 저하시켰고, 평판표시소자의 발광층을 형성하는 경우, 발광층의 적층 균일도에 영향을 미쳐 디스플레이 상의 다양한 결함을 유발하였다.
따라서, 본 발명은 마스크의 뒤틀림을 방지하여 증착의 정밀도 및 균일도를 향상시키고, 평판표시소자의 디스플레이 상의 결함을 방지할 수 있는 증착 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 챔버, 챔버 내 일측에 위치하며 증착 재료를 수용하는 소스(source), 소스와 대향하는 방향으로 기판을 고정 배치시키는 고정 수단, 기판과 소스 사이에 배치되는 마스크, 및 마스크를 기판과 얼라인(align)시키기 위해 고정 수단과 기판 사이에 위치하며, 일부 영역의 자력의 세기가 다른 자석 패턴을 포함하는 마그넷을 포함하는 증착 장치를 제공한다.
마그넷의 자석 패턴은 마그넷의 중앙 영역에서 멀어질수록 차등적으로 자력의 세기가 약해질 수 있다.
마그넷의 자석 패턴의 자력의 균일도(Magnet uniformity;
Figure 112006088688716-PAT00001
)의 편차 허용범위는 0% 초과 5% 미만일 수 있다.
마그넷의 자석 패턴은 마그넷을 양분하는 형태일 수 있다.
마그넷의 자석 패턴은 상기 마그넷의 중앙 영역에서 멀어질수록 면적이 작아질 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명하도록 한다.
<제 1 실시예>
도 3a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 증착 장치의 구조를 도시한 단면도이다. 또한, 도 3b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 마그넷의 자석 패턴을 도시한 평면도이다.
도 3a를 참조하면, 챔버(210) 내부에는 증착 재료를 수용하고, 일정 농도로 방출시키는 소스(220)가 위치하였다. 또한, 챔버(210) 내 일측에는 소스(220)와 대향하도록 증착 대상인 기판(230)이 배치되었고, 기판(230)과 소스(220) 사이에는 증착 영역을 선택적으로 노출시키는 오픈부를 포함하는 섀도우 마스크(240)가 배치되었다. 이러한 기판(230) 및 섀도우 마스크(240)는 고정 수단(250)에 의해 챔버(210) 내 일측에 고정 배치되었다. 고정 수단(250)에는 섀도우 마스크(240)와 기 판(230)을 얼라인(align)하기 위한 마그넷(260, magnet)이 적용되었다.
도 3b를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 마그넷(260)의 일 측면 상에는 스트라이프 형태의 자석 패턴(260a)들이 위치한다.
마그넷(260)의 중앙 영역에 배치되는 자석 패턴은 상대적으로 외부에 위치하는 자석 패턴보다 자력이 센 재질로 형성되며, 중앙 영역에서 멀어질수록 단계적으로 자력이 약해지도록 자석 패턴이 형성된다. 이때, 자력의 세기가 변하는 마그넷(260)의 영역(C1)은 챔버(210, 이하 도 3a참조) 내에 기판(230)이 배치될 때, 고정 수단(250)에 의해 고정되는 기판(230)의 양 말단과 구분되는 타측 양 말단의 길이 방향으로 위치할 수 있다. 즉, 기판(230)의 좌,우측 말단이 고정 수단(250)에 의해 고정될 경우, 마그넷(260)의 중앙 영역에서 기판(230)의 상,하 방향으로 대응되는 영역(C1)의 자력의 세기가 달라질 수 있다.
이와 같은 마그넷(260)의 자력의 세기 변화는 마그넷(260)이 증착 장치에 적용될 경우, 기판(230)의 쳐지는 중앙 영역(C1에 대응되는 영역)을 상대적으로 강하게 끌어당김으로써 기판(230)의 쳐짐 및 뒤틀림 현상을 방지할 수 있게 한다.
이상, 자력의 세기는 마그넷(260)의 자력의 균일도(MU; Magnet uniformity)측면에서 0% 초과 5% 미만의 오차 범위(0%<MU<5%) 내에서 차이가 날 수 있다. 이는 섀도우 마스크(240)가 증착 균일도를 유지할 수 있는 자력의 세기 분포범위이다. (
Figure 112006088688716-PAT00002
, Max는 자력의 최대치, Min은 자력의 최소치)
<제 2 실시예>
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 마그넷의 자석 패턴을 도시한 평면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 마그넷(360)은 일 측면 상에 바 타입의 자석 패턴(360a)들이 위치한다.
마그넷(360)의 중앙 영역에 배치되는 자석 패턴은 상대적으로 외부에 위치하는 자석 패턴보다 면적이 넓게 형성되며, 중앙 영역에서 멀어질수록 단계적으로 면적이 작아지도록 자석 패턴이 형성된다.
자력의 세기가 변하는 마그넷(360)의 영역(C2)에 있어서, 단면적의 변화는 자력의 부분적 세기 변화를 유발하고, 그에 따라 마그넷(360)이 증착 장치에 적용될 때 기판의 쳐지는 중앙 영역(C2에 대응되는 영역)을 상대적으로 강하게 끌어당김으로써 기판의 쳐짐 및 뒤틀림 현상을 방지할 수 있게 된다.
이상, 자력의 세기는 마그넷(360)의 자력의 균일도(MU; Magnet uniformity)측면에서 0% 초과 5% 미만의 오차 범위(0%<MU<5%) 내에서 차이가 날 수 있다. 이는 증착 장치 내에서 섀도우 마스크가 증착 균일도를 유지할 수 있는 자력의 세기 분포범위이다. (
Figure 112006088688716-PAT00003
, Max는 자력의 최대치, Min은 자력의 최소치)
이상 본 발명의 다양한 실시예들에서는 마그넷의 자석 패턴을 라인 타입과 바 타입으로 예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 마그넷의 자석 패턴에 제한되지 않는다. 따라서, 본 발명에 따른 마그넷의 자석 패턴은 자력의 균일도를 유지하는 범위 내에서 다양한 형태가 적용 가능하다. 또한, 자력의 세기가 달라지는 영역에서는 면적 또는 재질이 선택적으로 달라진 경우로 예를 들어 설명하였으나, 본 발명의 마그넷의 자석 패턴은 면적과 재질이 모두 변할 수도 있다.
이상 본 발명의 다양한 실시예들에서는 증착 장치가 전계발광소자의 발광층을 형성하는 경우로 예를 들어 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이에 국한되지 않는다. 따라서, 본 발명에 따른 증착 장치는 전계발광소자를 포함하는 평판표시장치의 증착 공정에 모두 적용 가능하다.
본 발명은 마스크의 뒤틀림을 방지하여 증착의 정밀도 및 균일도를 향상시키고, 평판표시소자의 디스플레이 상의 결함을 방지할 수 있는 증착 장치를 제공할 수 있다.

Claims (5)

  1. 챔버;
    상기 챔버 내 일측에 위치하며 증착 재료를 수용하는 소스(source);
    상기 소스와 대향하는 방향으로 기판을 고정 배치시키는 고정 수단;
    상기 기판과 상기 소스 사이에 배치되는 마스크; 및
    상기 마스크를 상기 기판과 얼라인(align)시키기 위해 상기 고정 수단과 상기 기판 사이에 위치하며, 일부 영역의 자력의 세기가 다른 자석 패턴을 포함하는 마그넷을 포함하는 증착 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 마그넷의 상기 자석 패턴은 상기 마그넷의 중앙 영역에서 멀어질수록 차등적으로 자력의 세기가 약해지는 증착 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 마그넷의 상기 자석 패턴의 자력의 균일도(Magnet uniformity;
    Figure 112006088688716-PAT00004
    )의 편차 허용범위는 0% 초과 5% 미만인 증착 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 마그넷의 상기 자석 패턴은 상기 마그넷을 양분하는 형태인 증착 장치.
  5. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 마그넷의 상기 자석 패턴은 상기 마그넷의 중앙 영역에서 멀어질수록 면적이 작아지는 증착 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160117797A (ko) * 2015-03-31 2016-10-11 삼성디스플레이 주식회사 증착 장치
KR20220111874A (ko) * 2021-02-03 2022-08-10 파인원 주식회사 마그넷 플레이트 조립체

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KR20160117797A (ko) * 2015-03-31 2016-10-11 삼성디스플레이 주식회사 증착 장치
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