KR20140142008A - 국자형 셔터를 구비한 증착 장치 - Google Patents

국자형 셔터를 구비한 증착 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판상의 증착량을 조절하거나 증착 물질의 증기 흐름을 차단하기 위한 셔터의 회동 단위부의 형태를 오목한 국자형태로 제조함으로써, 축적되는 증착재료가 닿는 면적이 보다 넓게 형성되어져 축적 재료가 회동 단위부의 저면으로부터 쉽게 낙하하지 않게 되어 주변 오염을 방지할 수 있는 국자형 셔터를 구비한 증착 장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명에 따른 국자형 셔터를 구비한 증착 장치는 챔버와, 상기 챔버 내에 위치하며, 증착 재료를 수용하고 일정 농도로 상기 증착 재료를 배출시키는 소스와, 상기 소스와 대향하도록 배치되는 기판과 상기 소스 사이에 위치하며, 회동하여 상기 기판 상의 증착량을 조절하는 회동 단위부를 포함하는 셔터를 포함하며, 상기 회동 단위부는 하측으로 오목한 국자형태인 것을 특징으로 한다.

Description

국자형 셔터를 구비한 증착 장치{DEPOSITION APPARATUS HAVING DIPPLE TYPE SHUTTER}
본 발명은 국자형 셔터를 구비한 증착 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기판상의 증착량을 조절하거나 증착 물질의 증기 흐름을 차단하기 위한 셔터의 회동 단위부의 형태를 오목한 국자형태로 제조함으로써, 축적되는 증착재료가 닿는 면적이 보다 넓게 형성되어져 축적 재료가 회동 단위부의 저면으로부터 쉽게 낙하하지 않게 되어 주변 오염을 방지할 수 있는 국자형 셔터를 구비한 증착 장치에 관한 것이다.
최근 정보 통신 기술의 비약적인 발전과 시장의 팽창에 따라 디스플레이 소자로서 평판표시소자(Flat Panel Display)가 각광받고 있다. 이러한 평판표시소자로는 액정 표시소자(Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 소자(Plasma Display Panel), 유기 발광 소자(Organic Light Emitting Diodes) 등이 대표적이다.
그 중에 유기발광소자는 빠른 응답속도, 기존의 액정표시소자 보다 낮은 소비 전력, 경량성, 별도의 백라이트(back light) 장치가 필요없으므로 초 박형으로 만들 수 있는 점, 넓은 시야각, 고휘도 등의 매우 좋은 장점을 가지고 있다
이러한 유기발광소자는 기판 위에 양극 막, 유기 박막, 음극 막을 씌워 양극과 음극사이에 전압을 걸어줌으로써 적당한 에너지의 차이가 유기 박막에 형성되어 자발광하는 원리이다. 즉, 먼저 양극에서 정공(전자에 대응하는 양의 전하를 띤 입자)을 주입하고, 음극에서 전자를 주입하면 정공과 전자가 전기적 인력에 의해 재결합하여 중성의 안정된 분자 여기자(勵起子, exciton)를 생성한다. 이렇게 생성된 높은 에너지의 여기자가 낮은 에너지로 떨어지면서 빛이 발생된다. 이때 유기 물질의 도판트의 양에 따라 발생하는 빛의 파장을 조절할 수 있으므로 풀 칼라(full color)의 구현이 가능하다. 그리고, 다른 디스플레이에 비해 중형 이하에서는 TFT-LCD와 동등하거나 그 이상의 화질을 가질 수 있다는 점과 제조 공정이 단순하여 향후 가격 경쟁에서 유리하다는 점으로 차세대 꿈의 디스플레이로 주목받고 있다.
이러한 많은 장점이 있는 유기 EL 기판의 생산성 향상 및 디스플레이의 대형화로 인해 디스플레이 제작에 사용되는 유리기판이 점차적으로 대형화되는 추세이다. 그리고, LCD에 비해서 OLED(Organic Light-Emitting Diode)의 제조설비가 매우낮고, 제조공정이 LCD와는 유사하지만 훨씬 단순하여 고부가가치산업이 될 수 있다.
유기발광소자의 자세한 구조는 기판 상에 양극(anode), 정공 주입층(hole injection layer), 정공 운송층(hole transferlayer), 발광층(emitting layer), 전자 운송층(electron transfer layer), 전자 주입층(electron injection layer), 음극(cathode)이 순서대로 적층되어 형성된다. 여기에서 양극으로는 면저항이 작고 투과성이 좋은 ITO(Indium Tin Oxide)가 주로 사용된다. 그리고 유기 박막은 발광 효율을 높이기 위하여 정공 주입층, 정공 운송층, 발광층, 전자 운송층, 전자 주입층의 다층으로 구성되며, 발광층으로 사용되는 유기물질은 Alq3, TPD, PBD, m-MTDATA, TCTA 등이다. 또한 음극으로는 LiF-Al 금속막이 사용된다. 그리고 유기 박막이 공기 중의 수분과 산소에 매우 약하므로 소자의 수명(life time)을 증가시키기 위해 봉합하는 얇은 박막이 최상부에 형성된다.
유기EL의 제조공정에는 기판에 유기 박막층을 증착하기 위해서 증착챔버(deposition chamber)내에서 증착재인 유기물질, 즉 Alq3, TPD, PBD, m-MTDATA, TCTA 등을 증착하는 공정을 진행하게 된다.
이러한 유기물질을 증착하는 종래의 기판 증착 장치에는 기판상의 증착량을 조절하거나 증착 물질의 증기 흐름을 차단하기 위한 셔터가 구비되는데, 이러한 셔터의 형태는 단순한 판의 형태로 이루어져 있어 장시간의 사용시에는 셔터 판의 저면에 부착된 축적재료가 하중에 의해 쉽게 떨어져 주변이 오염되어 버리는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 감안하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은, 기판상의 증착량을 조절하거나 증착 물질의 증기 흐름을 차단하기 위한 셔터의 회동 단위부의 형태를 오목하게 라운딩(rounding)된 국자형태를 취함으로써, 축적되는 증착재료가 닿는 접촉면적이 보다 넓게 형성되어져 축적 재료가 회동 단위부의 저면으로부터 쉽게 낙하하지 않게 되어 증착 장치내의 주변 오염을 방지할 수 있는 국자형 셔터를 구비한 증착 장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 국자형 셔터를 구비한 증착 장치는, 챔버와, 상기 챔버 내에 위치하며, 증착 재료를 수용하고 일정 농도로 상기 증착 재료를 배출시키는 소스와, 상기 소스와 대향하도록 배치되는 기판과 상기 소스 사이에 위치하며, 회동하여 상기 기판 상의 증착량을 조절하는 회동 단위부를 포함하는 셔터를 포함하며, 상기 회동 단위부는 소스와 대향되는 하단부가 개방되어 회동 단위부 내부에서 증착재료를 둘러쌓을 수 있는 것을 특징으로 하는 셔터를 구비한 증착 장치.
여기서, 상기 회동 단위부는 하측으로 오목한 국자형태인 것이 바람직하다..
여기서, 상기 국자형태의 회동 단위부의 라운딩(rounding) 각도는 18도-22도인 것이 바람직하다.
또한, 상기 국자형태의 회동 단위부의 개방된 내측면은 샌딩(sanding) 처리됨이 바람직하다.
또한, 상기 회동 단위부는 상호간 일부가 겹치도록 회동하는 적어도 두 개이상인 것이 바람직하다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 국자형 셔터를 구비한 증착 장치에 의하면, 기판상의 증착량을 조절하거나 증착 물질의 증기 흐름을 차단하기 위한 셔터의 회동 단위부의 형태를 하부가 개방된 오목한 국자형태로 형성시킴으로써, 축적되는 증착재료가 닿는 면적이 보다 넓게 형성되어져 축적 재료가 회동 단위부의 저면으로부터 쉽게 낙하하지 않게 되어 주변 오염을 방지할 수 있는 탁월한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 국자형 셔터를 구비한 증착 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 국자형 셔터를 구비한 증착 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 국자형 셔터를 구비한 증착 장치의 셔터의 작동예를 나타내는 동작 상태도이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 국자형 셔터를 구비한 증착 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 국자형 셔터를 구비한 증착 장치의 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 국자형 셔터를 구비한 증착 장치의 셔터의 작동예를 나타내는 동작 상태도로서, 편의상 함께 설명하기로 한다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 국자형 셔터를 구비한 증착 장치는 챔버(미도시)와, 상기 챔버 내에 위치하며, 증착 재료를 수용하고 일정 농도로 상기 증착 재료를 배출시키는 소스(10)와, 상기 소스(10)와 대향하도록 배치되는 기판(미도시)과 상기 소스(10) 사이에 위치하며, 회동하여 상기 기판 상의 증착량을 조절하거나 증착 물질의 증기 흐름을 차단하는 회동 단위부(41)를 포함하는 셔터(40)로 크게 이루어진다.
여기서, 본 발명의 특징은 상기 회동 단위부(41)가 하측으로 개방된 오목한 국자형형태로 이루어지는 것이다.
이와 같이, 회동 단위부(41)의 개방된 하측이 국자형태의 오목 형태로 이루어져 접촉면적이 커져 축적물질이 낙하하는 것을 방지할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 국자형 셔터를 구비한 증착 장치(1)는 챔버(미도시) 내부에 기판(미도시)이 소스(10)와 대향하도록 배치된다. 예를 들어, 소스(10)는 챔버(미도시)의 하부에 위치할 수 있다.
한편, 도시되어 있지는 않지만 상기 챔버의 일측에는 진공 펌핑부가 위치하여 펌핑(Pumping)에 의한 챔버 내부의 진공도를 조절한다.
또한, 챔버의 외측에는 열원이 위치하여 챔버를 베이킹(baking)함으로써 챔버 내부에서 발생하는 아웃 개싱으로 인한 수분 및 불순물 가스를 제거하게 된다.
이상과 같은 구조의 챔버에서 소스(10)와 기판 사이에는 기판상의 증착량을 조절하는 셔터(40)의 회동 단위부(41)가 위치한다.
이를 좀 더 구체적으로 설명하면, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 기판 국자형 셔터를 구비한 증착 장치(1)는 증착 챔버(미도시)가 마련되고, 소스(10)가 설치되는 플랜지(20)와, 소스(10)와 기판(미도시) 사이에는 기판상의 증착량을 조절하는 셔터(40)의 회동 단위부(41)와, 상하 운동을 가능케 하는 업-다운(up-down) 실린더(30)로 이루어진다.
여기서, 금속으로 제조되는 대략 국자 형태의 회동 단위부(41)는 소정의 이동(또는 회전)수단에 의해 이동될 수 있다. 즉, 상기 국자 형태의 회동 단위부(41)는 수평 이동될 수 있으며, 또한 일측부에 고정된 회전축을 중심으로 회전할 수 있도록 설치된다.
이러한 셔터(40)의 회동 단위부(41)의 이동 또는 회전을 위한 구성은 일반적으로 잘 알려진 기술임으로, 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 도시된 예에서는 상기 기판(미도시)과 상기 소스(10) 사이에 위치하여 회동에 의해 기판의 일부를 노출시키는 회동 단위부(41)가 하나인 예를 나타내고 있으나, 셔터(40)가 상호간 일부가 겹치도록 회동하는 두 개 이상의 회동 단위부를 포함할 수도 있다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 증착 재료를 배출하기 위한 열원으로서는 예를 들어, 히터 코일(heater coil)의 형태일 수 있다. 이는 효율적인 열전달을 위한 형태이며, 본 발명에 있어 열원의 패턴 및 재질에 한정되는 것은 아니다.
한편, 본원 발명에 따른 국자형 셔터를 구비한 증착 장치(1)의 회동 단위부(41)를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
상기한 회동 단위부(41)는, 그 개방된 하측이 종래와 같이 사각판상이 아니라, 오목한 국자형태로 이루어져 있음으로 축적되는 증착재료가 닿는 면적이 보다 넓게 형성되어져 축적 재료가 쉽게 낙하하지 않게 되어 주변 오염을 방지할 수 있게 된다.
상기 개방된 국자형태의 라운딩 각도 값은 증착재료의 닿는 면적을 감안하여 대략 18도-22도(가장 바람직하게는 20도)가 바람직하다.
아울러, 상기 회동 단위부(40)의 개방된 내측면(저면)은 샌딩(sanding)처리하여 들뜸(peeling) 형상을 방지할 수 있도록 되어 있다.
이상 본 발명을 바람직한 실시 예를 들어 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 예증하기 위한 것일 뿐 본 발명을 한정하는 것은 아니며, 당업자에 있어서는 본 발명의 요지 및 스코프를 일탈하는 일 없이도 다양한 변화 및 수정이 가능함은 물론이며 이 또한 본 발명의 영역 내이다.
10: 소스 20: 플랜지
30: 실린더
40: 셔터 41: 회동 단위부

Claims (5)

  1. 챔버와,
    상기 챔버 내에 위치하며, 증착 재료를 수용하고 일정 농도로 상기 증착 재료를 배출시키는 소스와,
    상기 소스와 대향하도록 배치되는 기판과 상기 소스 사이에 위치하며, 회동하여 상기 기판 상의 증착량을 조절하는 회동 단위부를 포함하는 셔터를 포함하며,
    상기 회동 단위부는 소스와 대향되는 하단부가 개방되어 회동 단위부 내부에서 증착재료를 둘러쌓을 수 있는 것을 특징으로 하는 셔터를 구비한 증착 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 회동 단위부는 국자형상인 것을 특징으로 하는 셔터를 구비한 증착 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 국자형태의 회동 단위부의 라운딩 각도는 18도-22도인 것을 특징으로 하는 국자형 셔터를 구비한 증착 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 국자형태의 회동 단위부의 개방된 내측면은 샌딩(sanding) 처리되는 것을 특징으로 하는 국자형 셔터를 구비한 증착 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 회동 단위부는 상호간 일부가 겹치도록 회동하는 두 개인 것을 특징으로 하는 국자형 셔터를 구비한 증착 장치.









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KR20200048410A (ko) * 2018-10-30 2020-05-08 주식회사 선익시스템 다중 증착 장치
KR20220053109A (ko) * 2020-10-21 2022-04-29 아이엠에스(주) 기판처리장치

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