KR20200061751A

KR20200061751A - Cluster type manufacturing evaporator using vertical type belt plane source evaporation for very large size QD-OLED TV devices

Info

Publication number: KR20200061751A
Application number: KR1020180147412A
Authority: KR
Inventors: 황창훈; 김성수; 방신웅; 최세호
Original assignee: 주식회사 올레드온
Priority date: 2018-11-26
Filing date: 2018-11-26
Publication date: 2020-06-03

Abstract

The present invention relates to a cluster-type mass-production deposition device using a vertical type belt plane source evaporation for manufacturing an ultra-large area quantum dot-organic light emitting diode television (QD-OLED TV). When manufacturing a 12-th generation ultra-large area QD-OLED TV device, a fine alignment is possible by preventing an ultra-large area substrate and an open mask from being sagged. A uniform organic thin film is easily deposited. The cluster-type mass-production deposition device includes: a loading chamber (60); a substrate chuck chamber (63); a vertical type belt plane source evaporation source deposition chamber (64); a vertical metal deposition chamber (65), an open mask storage chamber (67), and an unloading chamber (61). The deposition device includes a plurality of cluster modules (70, 71, 72, 73, and 74) including a robot chamber (50) connected to the above chambers and including a horizontal transfer robot (51) and a vertical transfer robot (52) which are rotatable. Accordingly, the ultra-large area substrate and the open mask are prevented from being sagged. The precise alignment between the substrate and the open mask is easily performed. Accordingly, a uniform organic thin film may be deposited on the ultra-large area substrate, and the ultra-large area substrate may be moved horizontally and vertically. As a whole, the deposition device is manufactured and processed with the minimum process chambers, so the efficiency operation is possible. In addition, the whole deposition process is flexibly performed, so the higher yield rate is ensured while the mass-production is possible.

Description

Cluster type manufacturing evaporator using vertical type belt plane source evaporation for very large size QD-OLED TV devices}

본 발명은 초대면적 QD-OLED 또는 WOLED TV 제조용 수직형 벨트면증발원을 이용한 클러스터형 양산용 증착장치에 관한 것으로서, 12세대와 같은 초대면적 OLED TV 소자를 제작함에 있어서 대면적 기판과 오픈마스크의 처짐을 방지하여 미세 얼라인먼트를 가능하게 하며, 균일한 유기박막을 용이하게 증착하는 것이 가능한 초대면적 OLED TV 제조용 수직형 벨트면증발원을 이용한 클러스터형 양산용 증착장치에 관한 것이다.The present invention relates to a deposition apparatus for mass-production of a cluster type using a vertical belt surface evaporator for manufacturing an ultra-large QD-OLED or WOLED TV, and sagging a large-area substrate and an open mask in manufacturing an ultra-large OLED TV device such as the 12th generation The present invention relates to a deposition apparatus for cluster-type mass production using a vertical belt surface evaporation source for manufacturing an ultra-large area OLED TV capable of preventing fine alignment by preventing and easily depositing a uniform organic thin film.

QD-OLED TV는 양자점(Quantum Dot) 칼라필터(Color Filter)를 사용하는 Active Matrix Organic Light Emitting Diode 소자로서, 기존의 LCD TV 디스플레이 소자를 대체하고 있는 차세대 TV 디스플레이 소자이다. QD-OLED 소자는 박막형의 구성이 가능하여 매우 얇은 디스플레이가 가능하다. 특히, 롤러블 디스플레이 소자에 활용도가 높아서 한국, 중국, 일본 등의 국가들이 경쟁적으로 생산을 시도하고 있다.QD-OLED TV is an active matrix organic light emitting diode device that uses a quantum dot color filter, and is a next-generation TV display device that replaces the existing LCD TV display device. The QD-OLED device can be configured as a thin film, so a very thin display is possible. In particular, the utilization of the rollable display device is high, and countries such as Korea, China, and Japan are trying to produce competitively.

LCD 소자는 LED와 같은 광원이 별도로 필요한 구조로서 얇게 만들거나, 휘어지게 만드는 것에 한계를 가지고 있다. 또한, LCD 소자는 액정분자의 거동이 전기장에 대하여 느리기 때문에 반응속도가 느려서 빠른 동영상 구동이 어렵다. 무엇보다도, LCD는 여러 국가에서 보편화된 공정기술이므로 생산장비만 구입하면 대량생산이 가능하여 저렴한 생산이 가능하다. 이에 점차 상품의 차별성과 고부가가치성이 떨어져 가고 있는 상황이다.The LCD device has a limitation in that a light source such as an LED is separately required and made thin or curved. In addition, since the behavior of the liquid crystal molecules in the LCD device is slow with respect to the electric field, the reaction speed is slow and it is difficult to drive a fast video. Above all, LCD is a process technology that is common in many countries, so mass production is possible by purchasing only production equipment. As a result, product differentiation and high value-added are gradually falling.

반면에, QD-OLED 소자는 유기물질에 전기를 공급하기만 하면 발광현상이 발생하는 자발광 소자로서, 반응속도가 매우 빠르고, 미세 패턴의 구성이 가능하여 back light unit이 필요없는 단순한 구조로, 대형 TV에 응용될 전망이다. On the other hand, the QD-OLED device is a self-luminous device that generates luminescence by simply supplying electricity to an organic material. The reaction speed is very fast, and it is possible to construct a fine pattern. It is expected to be applied to large TVs.

스마트폰용 AMOLED 소자는 해상도가 약 600ppi에 이르고 있으나, 새로이 부상하고 있는 순수한 Quantum Dot 발광 소자는 아직 고해상도를 실현할 수 없으므로, AMOLED와 QD-OLED 소자의 전성기가 곧 도래할 전망이다. 이러한 이유로 많은 국가들이 소형 AMOLED의 해상도를 향상하고자 노력하고 있으며, 대형TV에 적용되는 대형 QD-OLED 소자의 대량생산에 투자를 시도하고 있다.The AMOLED device for smartphones has reached a resolution of about 600 ppi, but the newly emerging pure Quantum Dot light emitting device cannot yet achieve high resolution, so the heyday of AMOLED and QD-OLED devices is expected to arrive soon. For this reason, many countries are trying to improve the resolution of small AMOLEDs and are trying to invest in mass production of large QD-OLED devices applied to large TVs.

이를 테면, 현재의 40~55인치 OLED TV 제조용 원기판의 크기는 8세대급(2200X2500mm)이지만, 65~75인치과 같은 더욱 큰 크기의 TV를 다수개 생산이 가능한 10세대급(3000X3300mm)와 12세대급(4000x3300)이상의 기판으로 생산해야 비로소 OLED TV의 시대가 전성기를 맞이할 수 있다.For example, the size of the original substrate for manufacturing 40-55 inch OLED TVs is 8th generation (2200X2500mm), but 10th generation (3000X3300mm) and 12th generation capable of producing many larger TVs such as 65-75 inches. The era of OLED TV can reach its peak only when it is produced with substrates of grade (4000x3300) or higher.

일반적으로 QD-OLED TV 소자는 도1에 도시된 바와 같다. QD-OLED(Quantum Dot-OLED) TV 소자는 TFT 기판 상에 아노드(Anode) 박막과 캐소드(Cathode) 박막 사이에 9개층의 유기박막(HIL, HTL, Blue, CGL, EIL, ETL)이 형성된다. 캐소드 박막 위에는 Red 발광용 QD와 Green 발광용 QD와 CF(Color Filter)가 형성되며, Blue광은 Blue유기물 발광층으로부터 발광된다.In general, the QD-OLED TV device is as shown in FIG. 1. In the QD-OLED (Quantum Dot-OLED) TV device, 9 layers of organic thin films (HIL, HTL, Blue, CGL, EIL, ETL) are formed between an anode thin film and a cathode thin film on a TFT substrate. do. On the cathode thin film, QD for red emission and QD for green emission and color filter (CF) are formed, and blue light is emitted from the blue organic light emitting layer.

즉, QD-OLED TV의 제조에는 9개이상의 유기박막 증착이 필요하다.That is, in the manufacture of QD-OLED TV, more than 9 organic thin film deposition is required.

종래의 OLED TV용 대면적의 유기박막을 증착하는 증착기는 인라인형으로서, 도2에 도시된 바와 같이, 고진공의 챔버 상부에 기판(20)과 기판홀더(23), 자석척(25)이 수평으로 놓이고, 그 밑에 오픈마스크(24)가 기판(20)에 대응되도록 정렬되며, 챔버의 하부에는 다수개의 선형증발원(리니어 소스)(22)이 배치된다. 선형증발원(22) 내부에는 유기물 파우더가 담겨 있어서, 가열에 의하여 유기물 기체가 상향 분사되고, 유기물 기체가 기판(20)에 증착코팅됨으로써, 기판(20)에 유기물박막(21)이 형성되게 된다.A conventional evaporator for depositing a large area organic thin film for OLED TV is an in-line type, and as shown in FIG. 2, the substrate 20, the substrate holder 23, and the magnetic chuck 25 are horizontally located on a high vacuum chamber. Placed underneath, and the open mask 24 is aligned to correspond to the substrate 20, and a plurality of linear evaporation sources (linear sources) 22 are disposed at the bottom of the chamber. Since the organic material powder is contained in the linear evaporation source 22, the organic material gas is sprayed upward by heating, and the organic material gas is deposited and coated on the substrate 20, thereby forming the organic material film 21 on the substrate 20.

하지만, 10세대나 12세대 크기의 기판은 비록 기판척과 자석척에 부착되어 있으나, 기판의 크기가 워낙 크므로, 기판의 처짐이 심하게 발생하여 균일한 유기박막의 형성이 어려우며, 기판척과 자석척의 처짐을 방지하기 위하여 그 두께가 매우 두꺼워져, 그에 따른 매우 큰 하중으로 인하여 고진공 챔버내 이송이 원활하지 않다. 또한, 기판이 매우 얇으므로 쉽게 깨지거나 아래로 떨어지는 문제가 발생하기도 한다. 인바 물질로 구성되는 오픈마스크 또한 매우 얇으므로 처짐이 심하게 발생하게 되어, 기판과 오픈마스크의 정렬이 매우 어렵다. 또한, 대면적 유기박막의 증착을 위하여, 기판 하부에 배치된 선형증발원의 상부를 기판이 선형이동함으로써 유기박막이 증착되게 되는데, 기판과 오픈마스크의 처짐으로 인하여 기판의 이동시 얼라인먼트(정렬)이 틀어지게 되고, 특히 고속 이동은 매우 어려우므로 생산성이 저하된다.However, although the substrates of the 10th or 12th generation sizes are attached to the substrate chuck and the magnetic chuck, since the size of the substrate is very large, the deflection of the substrate is severe and formation of a uniform organic thin film is difficult, and the deflection of the substrate chuck and the magnetic chuck In order to prevent the thickness is very thick, the transfer in the high vacuum chamber is not smooth due to the very large load. In addition, since the substrate is very thin, it may easily break or fall downward. Since the open mask made of Invar material is also very thin, sagging is severely generated, and the alignment of the substrate and the open mask is very difficult. In addition, in order to deposit the large area organic thin film, the organic thin film is deposited by linearly moving the upper portion of the linear evaporation source disposed under the substrate. Due to the sagging of the substrate and the open mask, alignment (alignment) is shifted when the substrate is moved. Loss of productivity, especially high-speed movement is very difficult, so productivity decreases.

종래의 12세대급의 초대형 기판으로 QD-OLED TV를 제조하는 인라인형 양산용 증착장치를 도3에 도면으로 나타내었다. 대형의 TFT기판은 "face up" 상태로 로딩과 가열 및 냉각, 플라즈마전처리를 거쳐, 기판척 및 지지프레임에 적재되고 뒤집혀져, 오픈마스크와 정렬되어, 다수개의 선형증발원이 배열된 인라인형 유기박막 증착기를 거쳐, 오픈마스크를 교체하고 다수개의 금속 포인트증발원이 배열된 인라인형 금속 증착기를 거쳐 비로소 언로딩 된다. 이때, 기판척과 프레임, 유기박막용 오픈마스크와 금속박막용 오픈마스크는 처음 지점으로 되돌려 사용하게 되고, 중간에는 세정장치도 필요하게 된다. Fig. 3 shows a deposition apparatus for in-line mass production for manufacturing QD-OLED TV with a conventional 12th-generation class super-sized substrate. The large-size TFT substrate is loaded, heated and cooled in a "face up" state, pre-treated with plasma, loaded onto the substrate chuck and support frame, turned over, aligned with an open mask, and an inline organic thin film in which a plurality of linear evaporation sources are arranged. After the evaporator, the open mask is replaced and unloaded only through an inline metal evaporator in which multiple metal point evaporators are arranged. At this time, the substrate chuck and the frame, the open mask for the organic thin film and the open mask for the metal thin film are used to return to the first point, and a cleaning device is also needed in the middle.

이러한 인라인형 증착기는 여러 문제점이 발생한다. 전체적으로 매우 큰 면적의 클린룸이 필요한 문제를 가지게 되며, 수백개의 선형증발원과 수백개의 금속 포인트증발원의 배열에 따른 유지보수 문제가 발생되어, 증착 공정중 어느 하나의 증발원 장치에 문제가 발생하면, 전체 일라인 장비의 운영을 중지하여야 하므로, 초대면적의 기판에 유기박막과 금속박막을 증착하는 기술에 적용하는 것은 매우 부적합하다.Various problems arise in this in-line evaporator. As a whole, a very large area clean room has a problem that is required, and a maintenance problem occurs due to the arrangement of hundreds of linear evaporation sources and hundreds of metal point evaporation sources. Since the operation of the line equipment has to be stopped, it is very unsuitable to apply it to the technology of depositing the organic thin film and the metal thin film on a super large area substrate.

한국공개특허공보 제10-2017-0102615호Korean Patent Publication No. 10-2017-0102615

본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 초대면적의 기판 및 오픈마스크의 처짐현상을 방지하여, 기판과 오픈마스크 간의 정밀한 얼라인먼트(alignment)를 수행하는 것이 용이하고, 이로 인하여 초대면적 기판 상에 균일한 유기박막을 증착하는 것이 가능하고, 최소개수의 공정챔버들로 구성되어 12세대와 같은 크기의 초대면적 QD-OLED TV 제조용 수직형 벨트형 면증발원(일명 수직벨트면소스)을 이용한 클러스터형 구조의 양산용 증착장치를 제공하는 것에 있다.The present invention has been devised to solve the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to prevent sagging of the substrate and the open mask of the large area, and it is easy to perform precise alignment between the substrate and the open mask, Due to this, it is possible to deposit a uniform organic thin film on a super-sized substrate, and it is composed of a minimum number of process chambers and is a vertical belt type surface evaporation source (aka vertical belt) for manufacturing a super-sized QD-OLED TV of the same size as 12th generation It is to provide a deposition apparatus for mass production of a cluster-type structure using a surface source.

또한, 본 발명의 목적은 초대면적의 기판은 수평하게 이동하고, 오픈마스크와 기판이 탑재된 프레임척(frame chuck)은 수직하게 이동하게 하여, 공정을 수행함에 있어서 효율적으로 운용할 수 있고, 전체 증착공정이 유연하게 진행되어 높은 생산수율이 보장되면서 대량생산할 수 있는 초대면적 QD-OLED TV 또는 WOLED TV 제조용 수직형 벨트면 증발원을 이용한 클러스터형 양산용 증착장치를 제공하는 것이다.In addition, the object of the present invention is that the substrate of the large area moves horizontally, and the frame chuck on which the open mask and the substrate are mounted moves vertically, so it can be efficiently operated in performing the process, and the whole It is to provide a deposition apparatus for cluster-type mass production using a vertical belt surface evaporation source for manufacturing a large-area QD-OLED TV or WOLED TV capable of mass production while the deposition process is smoothly performed and high production yield is guaranteed.

상술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 수직형 벨트면증발원을 이용한 클러스터형 양산용 증착장치는,In order to solve the above-mentioned problem, the deposition apparatus for cluster-type mass production using a vertical belt surface evaporation source according to the present invention,

기판로딩챔버(60); 기판척챔버(63); 수직벨트면증발원 증착챔버(64); 오픈마스크저장챔버(67); 수직메탈증착챔버(65); 언로딩챔버(36);를 포함하여 구성되고, 이들 각각의 챔버들과 연결되되, 수평이송로봇(51)과 수직이송로봇(52)을 구비한 고진공로봇챔버(50);가 구비된 클러스터 모듈로 구성되는 것을 특징으로 한다.A substrate loading chamber 60; A substrate chuck chamber 63; Vertical belt surface evaporation deposition chamber 64; An open mask storage chamber 67; Vertical metal deposition chamber 65; Cluster module including; unloading chamber (36); and a high vacuum robot chamber (50) having a horizontal transfer robot (51) and a vertical transfer robot (52) connected to each of these chambers. It is characterized by consisting of.

또한, 본 발명에 따른 수직형 벨트면증발원을 이용한 클러스터형 양산용 증착장치에서,In addition, in the deposition apparatus for cluster-type mass production using a vertical belt surface evaporation source according to the present invention,

상기 기판척챔버(63)는,The substrate chuck chamber 63,

수평상태의 기판(66) 또는 오픈마스크(68)가 인입되면 수직상태로 회전시키고, 수직상태의 상기 기판(102), 또는 상기 오픈마스크(103)가 인입되면 수평상태로 회전시키는 것을 특징으로 한다.When the substrate 66 or the open mask 68 in the horizontal state is drawn in, it is rotated in a vertical state, and when the substrate 102 or the open mask 103 in the vertical state is drawn in, it is rotated in a horizontal state. .

상기 기판척챔버(63)에는 기판척(101)이 구비되며, 상기 기판(66)의 테두리에 상기 기판척(101)을 탈부착하는 것을 특징으로 한다.The substrate chuck chamber 63 is provided with a substrate chuck 101, characterized in that the substrate chuck 101 is detachably attached to the edge of the substrate 66.

상기 수직형 벨트면증발원 증착챔버(64)는,The vertical belt surface evaporation source deposition chamber 64,

적어도 한 개 이상의 선형증발원(32)과 한 개 이상의 수직형 벨트면 증발원(30)이 챔버 내에 구비되며,At least one linear evaporation source 32 and at least one vertical belt surface evaporation source 30 are provided in the chamber,

상기 선형증발원(32)에 의해 상기 수직형 벨트면증발원(30)의 하부면 또는 상부면에 도너 유기박막(34)을 증착시켜 수직형 벨트면증발원(30)을 형성하는 것을 특징으로 한다.Characterized in that the vertical belt surface evaporation source 30 is formed by depositing a donor organic thin film 34 on the lower or upper surface of the vertical belt surface evaporation source 30 by the linear evaporation source 32.

상기 선형증발원(32)은,The linear evaporation source 32,

유기물 파우더를 내장하고 있으며, 상기 선형증발원(32)의 외벽 내부에는 적어도 한 개 이상의 가열선이 형성되는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that the organic powder is embedded, and at least one heating wire is formed inside the outer wall of the linear evaporation source (32).

수직상태의 수직기판척(101), 기판(102), 삼각 또는 사각상태의 수직형 벨트면증발원(30), 수직상태의 수직오픈마스크(103), 수직상태의 수직자석척(100), 가열장치(33) 및 냉각판(35)이 구비되는 것을 특징으로 한다.Vertical substrate chuck 101 in vertical state, substrate 102, vertical belt surface evaporation source 30 in triangular or square state, vertical open mask 103 in vertical state, vertical magnetic chuck 100 in vertical state, heating It characterized in that the device 33 and the cooling plate 35 is provided.

상기 수직형 벨트면증발원(30)은, The vertical belt surface evaporation source 30,

다수개의 회전축(31)을 이용하여 삼각형 또는 사각형 형태로 구성되어, 회전축(31)들의 회전에 의하여 수직형 벨트면증발원(30)의 회전이송이 가능한 것을 특징으로 한다.It is configured in a triangular or square shape using a plurality of rotating shafts 31, characterized in that rotational movement of the vertical belt surface evaporation source 30 is possible by rotation of the rotating shafts 31.

상기 수직상태의 수직형 벨트면증발원(30)에 증착되어, 수직형으로 이송된 도너 유기박막(34)에서 증발된 유기물 기체가 상기 수직상태의 기판(102)에 증착하여 타겟 유기박막(36)을 형성하는 것을 특징으로 한다.An organic gas deposited on the vertical belt surface evaporation source 30 in the vertical state and evaporated from the donor organic thin film 34 transferred in a vertical form is deposited on the vertical substrate 102 to target the organic thin film 36 It is characterized by forming.

상기 오픈마스크 저장챔버(67)는,The open mask storage chamber 67,

내부에 다수개의 오픈마스크(68)가 수직하게 구비되는 것을 특징으로 한다.It characterized in that the plurality of open masks 68 are provided vertically therein.

상기 수직 메탈증착챔버(65)는,The vertical metal deposition chamber 65,

내부에 다수개의 측향식 금속기체 증발원(40)들이 정렬되고, 수직기판척(101)에 부착된 기판(102)을 상하로 이송이 가능한 것을 특징으로 한다.It is characterized in that a plurality of lateral metal gas evaporation sources 40 are arranged therein, and the substrate 102 attached to the vertical substrate chuck 101 can be transferred up and down.

상기 고진공 로봇챔버(50)는,The high vacuum robot chamber 50,

로봇회전축(53)에 연결된 상기 수평이송로봇(51) 및 상기 수직이송로봇(52)이 구비되며, 기판(66) 또는 오픈마스크(68)가 수평으로 이송되는 경우에는 상기 수평이송로봇(51)에 의해 해당 챔버로 인입 및 반출되고, 상기 기판(102) 또는 상기 오픈마스크(68)가 수직으로 이송되는 경우에는 상기 수직이송로봇(52)에 의해 해당 챔버로 인입 및 반출되는 것을 특징으로 한다.The horizontal transfer robot 51 and the vertical transfer robot 52 connected to the robot rotation axis 53 are provided, and when the substrate 66 or the open mask 68 is horizontally transferred, the horizontal transfer robot 51 It is characterized in that when the substrate 102 or the open mask 68 is vertically transferred to and from the corresponding chamber by the vertical transfer robot 52, the chamber 102 is moved into and out of the chamber.

기판(66)은 상기 기판로딩챔버(60), 상기 기판척챔버(63)를 거쳐 상기 면증발원 증착챔버(64)에서 도너 유기박막(34)이 증착된 후, 상기 기판척챔버(63) 및 상기 언로딩챔버(36)를 거쳐 배출되며,Substrate 66 is after the substrate loading chamber 60, the substrate chuck chamber 63, the donor organic thin film 34 is deposited in the surface evaporation deposition chamber 64, the substrate chuck chamber 63 and It is discharged through the unloading chamber 36,

오픈마스크(68)는 상기 기판로딩챔버(60), 상기 기판척챔버(63)를 거쳐 상기 수직형 벨트면증발원 증착챔버(64)에서 이용된 뒤, 상기 기판척챔버(63)를 거쳐 상기 언로딩챔버(36)로 배출되는 것을 특징으로 한다.The open mask 68 is used in the vertical belt surface evaporation deposition chamber 64 through the substrate loading chamber 60 and the substrate chuck chamber 63, and then through the substrate chuck chamber 63. It is characterized in that it is discharged to the loading chamber (36).

상기 수직형 벨트면증발원 증착챔버(64)에는,In the vertical belt surface evaporation deposition chamber 64,

사이에 구분벽(203)을 두고, 좌측챔버 및 우측챔버에 삼각 또는 사각상태의 수직형 벨트면증발원(30)이 각각 배치되고, 선형 증발원(32)들은 좌측챔버와 우측챔버로 이송이 가능하도록 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.Between the partition walls 203, a triangular or rectangular vertical belt surface evaporation source 30 is disposed in the left and right chambers, and the linear evaporation sources 32 can be transferred to the left and right chambers. It is characterized by being installed.

또한, 본 발명에 따른 수직형 벨트면증발원을 이용한 클러스터형 양산용 증착장치는, In addition, the deposition apparatus for cluster-type mass production using a vertical belt surface evaporation source according to the present invention,

로딩모듈(70), 전처리모듈(71), 다수개의 유기박막모듈(72), 금속박막모듈(73), 언로딩모듈(74)이 차례로 연결되는 것을 특징으로 하는 초대면적 QD-OLED TV 제조용 수직형 벨트면증발원을 이용한 클러스터형 양산용 증착장치이다.Loading module 70, pre-processing module 71, a plurality of organic thin-film module 72, metal thin-film module 73, the unloading module 74, characterized in that the connecting in order, the vertical area QD-OLED TV manufacturing vertical It is a deposition device for cluster type mass production using a type belt surface evaporation source.

본 발명의 초대면적 QD-OLED TV 제조용 수직형 벨트면증발원을 이용한 클러스터형 양산용 증착장치를 사용함으로써, 초대면적의 기판 및 오픈마스크의 처짐현상을 방지하여 기판과 오픈마스크 간의 정밀한 얼라인먼트(alignment)를 수행하는 것이 용이하고, 이로 인하여 초대면적 기판 상에 균일한 유기박막을 증착하는 것이 가능하다.By using the evaporation apparatus for mass production using the vertical belt surface evaporation source for manufacturing the super-large area QD-OLED TV of the present invention, the sagging phenomenon of the super-large area substrate and the open mask is prevented, and precise alignment between the substrate and the open mask is performed. It is easy to perform, and thereby it is possible to deposit a uniform organic thin film on the super large area substrate.

또한, 초대면적의 기판을 수평하게 이동하는 것과 수직하게 이동하는 것이 가능하여, 공정을 수행함에 있어서 효율적으로 운용할 수 있을 뿐만 아니라, 전체 증착공정이 유연하게 진행되므로 높은 수율이 보장되면서 대량생산이 가능하다는 효과가 있다.In addition, it is possible to move the super-large substrate horizontally and vertically, so that it can be efficiently operated in performing the process, and because the entire deposition process is flexible, high yield is guaranteed and mass production is guaranteed. It has the effect of being possible.

도1은 QD-OLED TV 소자의 구조를 나타낸 도면.
도2는 종래의 다수개의 선형증발원에 의해 대면적 기판에 유기박막을 증착하는 것을 나타낸 도면.
도3은 기존의 선형 증발원을 이용하는 인라인형 증착기를 나타내는 도면.
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 삼각 또는 사각형의 수직형 벨트면증발원에 유기박막을 증착하고, 이를 이송시킨 뒤, 기판을 향해 유기박막을 증발시키는 과정을 나타내는 도면.
도5는 본 발명의 일실시예에 따른, 측향식 금속 기체 증발원이 기판을 향해 금속박막을 증착시키는 과정을 나타내는 도면.
도6은 본 발명의 일실시예에 따른 초대면적 QD-OLED TV 제조용 수직형 벨트면소스 증착챔버, 기판척 챔버, 수직 메탈증착챔버, 마스크저장챔버, 고진공 로봇챔버를 포함하는 클러스터 모듈을 나타낸 도면.
도7은 본 발명의 일실시예에 따른 다수개의 고진공 로봇챔버 모듈을 포함하는 양산용 클러스터 증착장치를 나타낸 도면.
도8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이중 수직형 벨트면증발원을 이용한 수직형 벨트면증발원 증착챔버의 구조를 나타낸 도면.1 is a view showing the structure of a QD-OLED TV device.
Figure 2 is a view showing the deposition of an organic thin film on a large area substrate by a plurality of conventional linear evaporation sources.
3 is a view showing an inline evaporator using a conventional linear evaporation source.
4 is a view showing a process of evaporating an organic thin film toward a substrate after depositing the organic thin film on a triangular or square vertical belt surface evaporation source according to an embodiment of the present invention, and transferring it.
5 is a view showing a process of depositing a metal thin film toward the substrate, the lateral metal gas evaporation source according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing a cluster module including a vertical belt surface source deposition chamber, a substrate chuck chamber, a vertical metal deposition chamber, a mask storage chamber, and a high vacuum robot chamber for manufacturing an ultra large area QD-OLED TV according to an embodiment of the present invention. .
7 is a view illustrating a cluster deposition apparatus for mass production including a plurality of high vacuum robot chamber modules according to an embodiment of the present invention.
8 is a view showing the structure of a vertical belt surface evaporation deposition chamber using a double vertical belt surface evaporation source according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention can be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be interpreted as being limited to the examples described below. In addition, the shape of each element shown in the drawings may be exaggerated to emphasize a more clear description.

도4는 본 발명의 일실시예에 따른 삼각구조 도는 사각구조의 수직형 벨트면증발원의 하부면에 도너유기박막을 증착하고, 벨트면을 수직으로 이송시킨 뒤, 기판을 향해 유기박막을 증발시키는 과정을 나타내는 도면, 도5는 측향식 금속기체 증발원을 대하여 수직으로 놓인 기판에 금속박막을 증착하는 과정을 나타내는 도면, 도6은 본 발명의 일실시예에 따른 초대면적 QD-OLED TV 제조용 수직형 벨트면증발원을 포함하는 클러스터 모듈을 나타낸 도면, 도7은 본 발명의 일실시예에 따른 여러 증착공정 모듈들이 연결된 양산용 증착장치를 나타낸 도면, 도8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이중 수직형 벨트면증발원을 이용한 수직형 벨트면증발원 증착챔버의 구조를 나타낸 도면이다.
Figure 4 is a triangular structure according to an embodiment of the present invention or depositing a donor organic thin film on the lower surface of a vertical belt surface evaporation source of a rectangular structure, and after transferring the belt surface vertically, evaporating the organic thin film toward the substrate Figure showing the process, Figure 5 is a view showing the process of depositing a metal thin film on a substrate placed vertically with respect to the lateral metal gas evaporation source, Figure 6 is a vertical type for manufacturing a large area QD-OLED TV according to an embodiment of the present invention Figure 7 shows a cluster module including a belt surface evaporation source, Figure 7 is a view showing a deposition apparatus for mass production connected to various deposition process modules according to an embodiment of the present invention, Figure 8 is a double vertical according to another embodiment of the present invention This is a view showing the structure of a vertical belt surface evaporation deposition chamber using a type belt surface evaporation source.

도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 초대면적 QD-OLED TV를 제조하기 위하여 수직형 벨트면증발원을 이용하는 클러스터형 양산용 증착장치는, 수직형 벨트면증발원과 기판을 수직으로 세워서 수직형 벨트면증발원에 증착된 도너 유기박막을 재증발하여 기판에 증착하고자 하는 것으로,1 to 8, the deposition apparatus for cluster-type mass production using a vertical belt surface evaporation source to manufacture a super large area QD-OLED TV according to the present invention, a vertical belt surface evaporation source and a substrate are vertically erected. To re-evaporate the donor organic thin film deposited on the vertical belt surface evaporation source to deposit on the substrate,

기판로딩챔버(60); 기판척챔버(63); 수직형 벨트면증발원 증착챔버(64); 오픈마스크저장챔버(67); 수직메탈증착챔버(65); 언로딩챔버(61);를 포함하여 구성되고, 이들 각각의 챔버들과 연결되되, 수평이송로봇(51)과 수직이송로봇(52)을 구비한 고진공 로봇챔버(50);가 구비되어, 기판(66), 오픈마스크(68)가 로봇챔버(50) 내의 수평이송로봇(51)과 수직이송로봇(52)에 의해 공정의 흐름에 맞춰 해당 챔버로 이동하는 클러스터 모듈 구조를 가지고 있다.
A substrate loading chamber 60; A substrate chuck chamber 63; Vertical belt surface evaporation deposition chamber 64; An open mask storage chamber 67; Vertical metal deposition chamber 65; Unloading chamber (61); is configured to include, and connected to each of these chambers, the horizontal transfer robot 51 and the vertical transfer robot 52, the high vacuum robot chamber 50; is provided, the substrate is provided (66), the open mask 68 has a cluster module structure that moves to the corresponding chamber according to the flow of the process by the horizontal transfer robot 51 and the vertical transfer robot 52 in the robot chamber 50.

기판로딩챔버(60)는 기판(66), 오픈마스크(68)가 인입되는 챔버로서,The substrate loading chamber 60 is a chamber into which the substrate 66 and the open mask 68 are introduced,

기판(66), 오픈마스크(68)는 수평이송로봇에 의해 해당 챔버 내로 수평하게 인입되도록 이송된다. 기판로딩챔버(60)는 인접한 모듈로부터 기판(66)을 용이하게 이송받기 위해서 컨베이어 벨트를 이용하는 것이 바람직하다.
The substrate 66 and the open mask 68 are transferred horizontally into the corresponding chamber by a horizontal transfer robot. It is preferable that the substrate loading chamber 60 uses a conveyor belt to easily transfer the substrate 66 from an adjacent module.

기판척챔버(63)는 수평이송로봇(51)에 의해 이송된 수평상태의 기판(66), 또는 오픈마스크(68)를 수직상태로 회전시키고, 수직이송로봇(22)에 의해 이송된 수직상태의 기판(66), 또는 오픈마스크(68)를 수평상태로 회전하는 역할을 수행하는 챔버로서,The substrate chuck chamber 63 rotates the substrate 66 in the horizontal state transferred by the horizontal transfer robot 51, or the open mask 68 in a vertical state, and the vertical state transferred by the vertical transfer robot 22 As a chamber that serves to rotate the substrate 66, or the open mask 68 of the horizontal state,

기판(66), 오픈마스크(68)의 회전을 용이하게 수행하도록, 기판척챔버(63) 내에는 기판을 척킹 또는 디척킹하여 기판을 평평하게 홀딩하는 기판척(101)을 구비할 수 있다. 본 발명에서는 수직상태의 기판척만을 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 수직상태의 기판척을 회전하여 수평상태의 기판척이 되도록 하거나, 수평상태의 기판척을 회전하여 수직상태의 기판척이 되도록 할 수 있음은 물론이다.
To facilitate rotation of the substrate 66 and the open mask 68, the substrate chuck 101 may be provided in the substrate chuck chamber 63 to hold the substrate flat by chucking or dechucking the substrate. In the present invention, only the vertical substrate chuck is shown, but the present invention is not limited thereto, and the vertical substrate chuck is rotated to be a horizontal substrate chuck or the horizontal substrate chuck is rotated to be a vertical substrate chuck. Of course you can.

여기서, 기판(66)은 12세대의 면적(4000X3300mm)에 비하여 그 두께가 매우 얇으므로, 수평상태에서는 중심부분의 처짐이 발생하게 된다. 중심부분이 처진 상태의 기판(66)에 유기물의 증착이 수행되면, 기판(66)과 선형 증발원(22) 간의 거리가 일정하지 않게 되므로 증착되는 유기박막의 두께가 균일하지 않게 된다. 따라서, 기판(66)과 수직형 벨트면증발원(30)을 이용하여 수직으로 측향증착하는 공정이 필요한 것이다.
Here, since the substrate 66 is very thin compared to the 12th generation area (4000X3300mm), sagging of the central portion occurs in a horizontal state. When the deposition of the organic material is performed on the substrate 66 in which the central portion is drooped, the distance between the substrate 66 and the linear evaporation source 22 is not constant, so that the thickness of the deposited organic thin film is not uniform. Therefore, a process of vertically lateral deposition using the substrate 66 and the vertical belt surface evaporation source 30 is required.

하지만, 기판(66)과 수직형 벨트면증발원(30)을 이용하더라도 기판(66)을 반듯하게 펴서 공정을 수행하는 것이 쉽지 않으므로, 기판척 챔버(63)에 구비된 수직 기판척(101)을 기판(66)의 테두리에 부착함으로써 수직형의 반듯하게 펴진 기판(102)을 이용할 수 있게 된다. 해당 공정이 종료되면 기판(102)에 부착된 수직 기판척(101)을 탈착한 후 다시 수평으로 회전시켜 다음 공정이 진행되는 모듈로 이송시킨다.
However, even if the substrate 66 and the vertical belt surface evaporation source 30 are used, it is not easy to perform the process by straightening the substrate 66, so the vertical substrate chuck 101 provided in the substrate chuck chamber 63 is used. By attaching to the edge of the substrate 66, it is possible to use the vertically stretched substrate 102. When the process is finished, the vertical substrate chuck 101 attached to the substrate 102 is detached and then rotated horizontally again to be transferred to a module in which the next process proceeds.

오픈마스크(103)는 주로 프레임드형 오픈마스크이므로 처짐이 심하지 않아 기판로딩챔버(60)로 인입된 수평상태의 오픈마스크(68)는 기판척챔버(63)에 소개하여 수직으로 회전한후에 수직이송 로봇(52)을 이용하여 수직형 벨트면증발원챔버(64)에 이송하여 증착공정하게 된다.
Since the open mask 103 is mainly a framed type open mask, the sag is not severe, and the horizontal open mask 68 introduced into the substrate loading chamber 60 is introduced to the substrate chuck chamber 63 and rotated vertically, and then the vertical transfer robot. It is transferred to the vertical belt surface evaporation chamber 64 using (52) to perform the deposition process.

수직형 벨트면증발원 증착챔버(64)는 설치된 수직형 벨트면에 도너 유기박막(34)을 증착하여 기판에 대하여 측방향으로 수직형 벨트면증발원(30)을 제조하는 챔버로서,The vertical belt surface evaporation chamber 64 is a chamber for depositing a donor organic thin film 34 on an installed vertical belt surface to produce a vertical belt surface evaporation source 30 in a lateral direction with respect to a substrate.

적어도 한 개 이상의 선형증발원(32)이 수직형 벨트면증발원 증착챔버(64) 내에 구비되며, 선형증발원(32)이 수직형 벨트면증발원(30) 하부에서 스캔하여 이동하면서 벨트면에 도너 유기박막(34)을 증착시킨다. 여기서, 수직형 벨트면 증발원(30) 하부에 고정설치된 선형증발원(32)이 선형이동하는 수직형 벨트면 증발원(30)의 하부면에 도너 유기박막(34)이 증착되는 방법도 가능함은 물론이다.
At least one linear evaporation source 32 is provided in the vertical belt surface evaporation deposition chamber 64, while the linear evaporation source 32 is scanned and moved under the vertical belt surface evaporation source 30, the donor organic thin film is deposited on the belt surface. (34) is deposited. Here, the method of depositing the donor organic thin film 34 on the lower surface of the vertical belt surface evaporation source 30 where the linear evaporation source 32 fixedly installed under the vertical belt surface evaporation source 30 moves linearly is also possible. .

선형증발원(32)은, 유기물 파우더를 내장하고 있으며, 선형증발원(32)의 외벽 내부에는 적어도 한 개 이상의 가열선이 형성되어, 유기물 파우더의 고형화를 방지하고, 유기물 파우더를 용이하게 기체화시켜서 분사되도록 한다. 또한, 선형증발원(32)은 상부를 향해 유기물을 분사하도록 배치됨으로써, 금속으로 제작된 수직형 벨트면증발원(30)의 하부면에 도너 유기박막(34)이 증착된다.
The linear evaporation source 32 contains an organic substance powder, and at least one heating wire is formed inside the outer wall of the linear evaporation source 32 to prevent solidification of the organic substance powder and easily spray the organic substance powder by gasification. As much as possible. In addition, the linear evaporation source 32 is disposed to spray the organic material toward the top, so that the donor organic thin film 34 is deposited on the lower surface of the vertical belt surface evaporation source 30 made of metal.

본 발명에서는 선형증발원(32)을 수직형 벨트면 증발원(30)의 하부에 배치하는 구성만을 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 선형증발원(32)이 상부에 배치되고 수직형 벨트면증발원(30)이 하부에 배치될 수 있음은 물론이다.
In the present invention, only the configuration in which the linear evaporation source 32 is disposed below the vertical belt surface evaporation source 30 is not limited thereto, and the linear evaporation source 32 is disposed above and the vertical belt surface evaporation source 30 is not limited thereto. Of course,) may be disposed at the bottom.

또한, 수직형 벨트면증발원 증착챔버(64)는 수직상태의 수직형 벨트면증발원(30)으로부터 수직상태의 기판(102)에 타겟 유기박막(36)을 증착시키는 챔버로서, 수직상태의 수직기판척(101), 기판(102), 삼각 또는 사각상태의 수직형 벨트면증발원(30), 수직상태의 수직오픈마스크(103), 수직상태의 수직자석척(100), 가열장치(33) 및 냉각판(35)이 구비된다.
Further, the vertical belt surface evaporation chamber 64 is a chamber for depositing the target organic thin film 36 on the substrate 102 in a vertical state from the vertical belt surface evaporation source 30 in a vertical state, and a vertical substrate in a vertical state. Chuck 101, substrate 102, triangular or rectangular vertical belt surface evaporation source 30, vertical vertical open mask 103, vertical vertical magnetic chuck 100, heating device 33 and A cooling plate 35 is provided.

수직형 벨트면증발원(30)은 적어도 한 개 이상 구비될 수 있으며, 다수개의 회전축(31)을 이용하여 삼각형 또는 사각형 형태로 구성되어, 회전축(31)들의 회전에 의하여 수직형 벨트면증발원(30)의 회전이 이루어지고 수직형 벨트면증발원(30)에 증착된 도너 유기박막(34)이 수직상태로 배치되도록 한다. The vertical belt surface evaporation source 30 may be provided with at least one or more, and is composed of a triangular or square shape using a plurality of rotational axes 31, and vertical belt surface evaporation source 30 by rotation of the rotational shafts 31 ) Is rotated and the donor organic thin film 34 deposited on the vertical belt surface evaporation source 30 is arranged in a vertical state.

본 발명에서는 수직형 벨트면증발원(30)을 삼각형 또는 사각형 형태만을 도시하였으나 이에 국한되는 것은 아니며, 상하 회전축이 구비된 일자형 형태로 구성하고, 하부 회전축 부근에 선형증발원(32)을 배치하여 선형증발원으로부터 측방향으로 유기물이 분사되어 분사된 유기물이 수직형 벨트면증발원(30)의 회전하여 상방향으로 이동하는 측면에 회전과 동시에 실시간으로 도너 유기박막(34)이 증착되도록 구성할 수 있음은 물론이다.
In the present invention, the vertical belt surface evaporation source 30 is shown only in a triangular or square form, but is not limited thereto, and is configured in a straight shape with an up and down rotation axis, and a linear evaporation source 32 is arranged near the lower rotation axis. It is possible to configure the donor organic thin film 34 to be deposited in real time at the same time as the organic material is injected in the lateral direction from which the injected organic material rotates on the side that moves upward by rotating the vertical belt surface evaporation source 30. to be.

수직이송로봇(52)에 의해 수직상태로 인입되는 수직기판척(101)에 탑재된 기판(102)이 인입되고, 인입된 기판(102)이 수직 기판척(101)에 의해 수직상태로 고정되며, 기판(102)의 정면에 수직오픈마스크(103)가 위치하며, 수직 오픈마스크(103)와 기판(102)이 기 배치된 수직자석척(100)에 의해 고정유지되면, 이격되어 수직하게 배치된 수직형 벨트면증발원(30)은 가열선(33)의 전면에 위치하여 가열선(33)에 의해 가열되게 된다.
The substrate 102 mounted on the vertical substrate chuck 101 that is drawn vertically by the vertical transfer robot 52 is drawn in, and the drawn substrate 102 is fixed vertically by the vertical substrate chuck 101. , When the vertical open mask 103 is located in front of the substrate 102, and the vertical open mask 103 and the substrate 102 are fixed and held by the vertical magnetic chuck 100, the spacer is vertically spaced apart. The vertical belt surface evaporation source 30 is located on the front of the heating wire 33 and is heated by the heating wire 33.

가열선(33)의 발열에 의하여 수직형 벨트면증발원(30) 상에 형성된 도너 유기박막(34)이 재증발하면 유기물 기체가 측향으로 평행이동하게 되고, 이 유기물 기체가 수직오픈마스크(103)를 통과하여 기판(102)에 균일한 두께의 타겟 유기박막(36)을 형성한다.
When the donor organic thin film 34 formed on the vertical belt surface evaporation source 30 is re-evaporated by the heating of the heating wire 33, the organic material gas moves parallel to the lateral direction, and the organic material gas vertically opens the mask 103 The target organic thin film 36 having a uniform thickness is formed on the substrate 102 by passing through.

냉각판(35)은 도너 유기박막(34)의 증발을 끝낸 가열된 상태의 수직형 벨트면증발원(30)의 금속면을 냉각시키기 위한 것으로,The cooling plate 35 is for cooling the metal surface of the vertical belt surface evaporation source 30 in a heated state after evaporation of the donor organic thin film 34,

금속재질로 형성된 냉각판(35)이 수직형 벨트면 증발원(30)의 안쪽으로 수직 또는 비스듬하게 구비되어, 도너 유기박막(34)을 증발시킨 가열상태의 수직형 벨트면증발원(30)의 부분이 냉각판상(35)에 이송되어 도달되면, 그 부분을 냉각판(35)에 접촉시켜서 빠르게 냉각되도록 한다.
Cooling plate 35 formed of a metal material is provided vertically or obliquely inside the vertical belt surface evaporation source 30, a portion of the vertical belt surface evaporation source 30 in a heated state by evaporating the donor organic thin film 34 When it is transferred to and reached on the cooling plate 35, the portion is brought into contact with the cooling plate 35 so that it is quickly cooled.

여기서, 냉각판(35) 내부에는 적어도 한 개 이상의 냉각수라인이 형성되어, 냉각판(35)이 항상 저온을 유지하도록 함으로써, 클러스터 모듈내에 냉각챔버나 여타 냉각유지장치를 구비하지 않아도 된다. 특히, 수직형 벨트면을 이송시키는 회전축(31)내에 냉각수라인을 설치하여 가열된 수직형 벨트면증발원(30)이 더욱 빨리 냉각이 가능하다.
Here, at least one cooling water line is formed inside the cooling plate 35, so that the cooling plate 35 is always maintained at a low temperature, thereby eliminating the need for a cooling chamber or other cooling holding device in the cluster module. In particular, the cooling water line is installed in the rotating shaft 31 for conveying the vertical belt surface so that the heated vertical belt surface evaporation source 30 can be cooled more quickly.

오픈 마스크 저장 챔버(67)는 여러번 증착에 사용된 수직 오픈마스크(103)를 새것으로 교환하기 위하여 다수개의 수직 오픈마스크(68)를 저장해 놓는 챔버로서, 수평의오픈마스크(68)가 기판 로딩챔버(60)로 인입되면, 수평이송로봇(51)을 사용하여 기판척 챔버(63)에 인입하여 수직 회전하고, 수직이송로봇(52)을 사용하여 오픈마스크 저장챔버(67)에 적재하게 되며, 필요시, 수직이송로봇(52)을 사용하여 수직 오픈마스크를 수직형 벨트면증발원 챔버(64)로 이송하여 증착공정에 이용하게 된다. The open mask storage chamber 67 is a chamber that stores a plurality of vertical open masks 68 to exchange the vertical open mask 103 used for deposition several times with a new one, wherein the horizontal open mask 68 is a substrate loading chamber When drawn into the (60), the horizontal transfer robot 51 is used to enter the substrate chuck chamber 63 to rotate vertically, and the vertical transfer robot 52 is used to load the open mask storage chamber 67, If necessary, a vertical open mask is transferred to the vertical belt surface evaporation chamber 64 using the vertical transfer robot 52 to be used in the deposition process.

수직메탈 증착챔버(65)는 타겟 유기박막(36)이 증착된 기판에 금속박막을 수직으로 증착하는 챔버로서, The vertical metal deposition chamber 65 is a chamber for vertically depositing a metal thin film on a substrate on which the target organic thin film 36 is deposited,

수직기판척(101)에 탑재된 기판(102)을 수직형 벨트면 증발원 증착챔버(64)로부터 수직 메탈 증착챔버(65)로 수직 이송 로봇(52)을 이용하여 이송하게 된다. 수직 메탈 증착챔버(65)내에는 측향식 금속기체 증발원(40)이 여러개 정렬되어 설치되어 측향으로 금속물 기체가 분사되며, 수직기판척(101)에 부착된 기판은 상하 이송하면서 금속박막이 균일하게 증착된다. 이때, 기판(102)은 정지되어 있고, 측향식 금속기체 증발원(40)이 상하로 스캔 이송하면서, 기판상(102)에 금속박막을 증착할 수 있음은 물론이다.
The substrate 102 mounted on the vertical substrate chuck 101 is transferred from the vertical belt surface evaporation source deposition chamber 64 to the vertical metal deposition chamber 65 using the vertical transfer robot 52. In the vertical metal deposition chamber 65, a plurality of lateral metal gas evaporation sources 40 are arranged and installed to spray metal gas in a lateral direction, and the metal film is uniform while the substrate attached to the vertical substrate chuck 101 is vertically transported. Deposited. In this case, the substrate 102 is stationary, and the metal thin film can be deposited on the substrate 102 while the lateral-type metal gas evaporation source 40 scans up and down.

기판 언로딩 챔버(61)는 공정을 마친 기판(102)을 다음 단계의 공정으로 이송하기 위하여 클러스터 모듈로부터 기판(102)을 배출하는 챔버로서,The substrate unloading chamber 61 is a chamber for discharging the substrate 102 from the cluster module to transfer the finished substrate 102 to the next step,

기판(102)뿐만 아니라 오픈마스크(68)의 교체를 위하여 오픈마스크(68)를 이송하기도 한다. 기판 언로딩챔버(36) 또한 기판 로딩챔버(31)와 마찬가지로 안정적인 이송을 위하여 수평의 컨베이어 벨트를 이용하는 것이 바람직하다. 유기박막과 금속박막의 증착이 완료된 수직기판척(101)에 부착된 기판(102)은 수직이송로봇(52)을 이용하여 기판척 챔버(63)로 이송되어, 회전되어 수평화되고, 기판(102)은 수직기판척(101)으로부터 분리(de-chucking)되어 수평이송로봇(51)이 기판(102)을 기판언로딩챔버(61)로 이송하여 기판은 배출되게 된다.
In addition to the substrate 102, the open mask 68 is also transferred to replace the open mask 68. Like the substrate loading chamber 31, the substrate unloading chamber 36 is preferably used with a horizontal conveyor belt for stable transfer. The substrate 102 attached to the vertical substrate chuck 101 where the deposition of the organic thin film and the metal thin film is completed is transferred to the substrate chuck chamber 63 using the vertical transfer robot 52, rotated, and leveled. 102) is de-chucked from the vertical substrate chuck 101, and the horizontal transfer robot 51 transfers the substrate 102 to the substrate unloading chamber 61 so that the substrate is discharged.

고진공 로봇챔버(50)는 기판로딩챔버(60), 기판척챔버(63), 수직형 벨트면증발원 증착챔버(64), 오픈마스크 저장챔버(67), 수직 메탈증착챔버(65), 기판언로딩챔버(61)와 연결된 챔버로서,The high vacuum robot chamber 50 includes a substrate loading chamber 60, a substrate chuck chamber 63, a vertical belt surface evaporation deposition chamber 64, an open mask storage chamber 67, a vertical metal deposition chamber 65, and a substrate unloading. As a chamber connected to the loading chamber 61,

로봇회전축(53)은 로봇회전몸체에 연결되어 설치된 수평이송로봇(51) 및 수직이송로봇(52)을 구비하고 있다. 기판(102), 오픈마스크(68)가 수평으로 이송되는 경우에는 수평이송로봇(51)에 의해 해당 챔버로 인입 및 반출되고, 기판(102), 오픈마스크(68)가 수직으로 이송되는 경우에는 수직이송로봇(52)에 의해 해당 챔버로 인입 및 반출된다.
The robot rotating shaft 53 is provided with a horizontal transfer robot 51 and a vertical transfer robot 52 connected to the robot rotation body. When the substrate 102 and the open mask 68 are transferred horizontally, they are drawn in and out of the corresponding chamber by the horizontal transfer robot 51, and when the substrate 102 and the open mask 68 are transferred vertically The vertical transfer robot 52 draws in and out the corresponding chamber.

본 발명에서는 고진공로봇챔버(50)가 6각인 것을 예시하였으나, 연결된 챔버의 개수에 따라 4각, 8각 등의 다각형으로 구비될 수 있음은 물론이다.
In the present invention, the high-vacuum robot chamber 50 is exemplified as a hexagonal shape, but it can be provided as a polygonal shape such as a quadrangular shape or an octagonal shape according to the number of connected chambers.

도7에는 초대면적 QD-OLED TV 소자제작의 일예로 8개의 모듈이 연결된, 양산용 증착장치를 나타내었다. Fig. 7 shows an evaporation apparatus for mass production, in which eight modules are connected as an example of manufacturing a large-area QD-OLED TV device.

로딩모듈(70)은 기판의로딩(Load), 가열(Heat), 냉각(Cool)공정을 수행하며, 전처리 모듈(71)은 기판을 수직척에 부착(VFlip)하여 플라즈마 전처리(PT) 공정을 수행하고, 5개의 유기박막 모듈(72)들은 다수개의 유기박막(HIL, HTL, BLUE, ETL, CGL) 공정을 수행하며, 금속박막모듈(73)에서는 금속박막 증착공정(Cathod)을 수행하고, 언로딩 모듈(74)에서는 기판을 배출(Unload)하여 저장(Stock)하게 된다.
The loading module 70 performs the loading, heating, and cooling processes of the substrate, and the pre-treatment module 71 attaches (VFlips) the substrate to the vertical chuck to perform the plasma pre-treatment (PT) process. 5 organic thin film modules 72 perform a plurality of organic thin film (HIL, HTL, BLUE, ETL, CGL) processes, and the metal thin film module 73 performs a metal thin film deposition process (Cathod), In the unloading module 74, the substrate is unloaded and stored.

도8에는 본 발명의 다른 실시예로 두개의 수직형 벨트면증발원(30)이 수직형 벨트면증발원 증착챔버(64)에 설치하는 경우를 나타내었다. 8 shows a case in which two vertical belt surface evaporation sources 30 are installed in the vertical belt surface evaporation deposition chamber 64 according to another embodiment of the present invention.

수직형 벨트면증발원 증착챔버(64)의 내측 사이에 구분벽(203)을 두고, 좌측챔버 및 우측챔버에 삼각 또는 사각상태의 수직형 벨트면증발원(30)이 서로 마주보도록 각각 배치하였다. 선형 증발원(32)들은 선형증발원 테이블(200)상에 놓여져, 테이블이송롤러(201)가 선형증발원 테이블(200)을 좌우로 이송이 가능하도록 선형 증발원테이블장치가 챔버바닥(202)에 설치되어 있다.A partition wall 203 is placed between the insides of the vertical belt surface evaporation deposition chambers 64, and the vertical belt surface evaporation sources 30 in a triangular or square state are disposed in the left and right chambers so as to face each other. The linear evaporation sources 32 are placed on the linear evaporation source table 200, and a linear evaporation source table device is installed on the chamber bottom 202 so that the table transport roller 201 can move the linear evaporation source table 200 to the left and right. .

이와 같은 구성의 수직형 벨트면증발원 증착챔버(64)에서는, 선형 증발원(32)은 왼쪽에 위치한 수직형 벨트면 증발원(30)의 하부면에 도너 유기박막(34)을 형성한 이후 선형 증발원(32)은 오른쪽 수직형 벨트면증발원의 하부로 이송되어 오른쪽 수직형 벨트면증발원(30)의 하부면에 도너 유기박막(34)을 형성하게 된다. 동시에 왼쪽 수직형 벨트면증발원(30)은 수직 이송하여, 이미 증착된 도너 유기박막(34)을 재증발하여 기판(102)에 타겟 유기박막(36)을 증착 형성하게 된다. 이러한 과정을 서로 반복함으로써, 일단 가열 증발되는 선형증발원(32)을 끄거나 하지 않고도 연속 이용이 가능하여, 유기물질의 물질 사용 효율을 극대화 하고, 기판의 유기박막제조 생산성을 향상하게 된다.
In the vertical belt surface evaporation deposition chamber 64 having such a configuration, the linear evaporation source 32 is formed after the donor organic thin film 34 is formed on the lower surface of the vertical belt surface evaporation source 30 located on the left side. 32) is transferred to the lower portion of the right vertical belt surface evaporation source to form a donor organic thin film 34 on the lower surface of the right vertical belt surface evaporation source 30. At the same time, the left vertical belt surface evaporation source 30 is vertically transported to re-evaporate the already deposited donor organic thin film 34 to deposit the target organic thin film 36 on the substrate 102. By repeating these processes with each other, the linear evaporation source 32 that is once heated and evaporated can be continuously used without turning it off, thereby maximizing the material use efficiency of the organic material and improving the productivity of manufacturing the organic thin film of the substrate.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징으로 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성요소는 분산되어 실시될 수 도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성요소들로 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustration only, and those skilled in the art to which the present invention pertains can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing to the technical spirit or essential features of the present invention. will be. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, or similarly, may be implemented in a combined form of components described as distributed.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

10 : QD-OLED TV 소자의 구조
20 : 초대면적 글라스 기판 21 : 유기물 박막
22 : 선형 증발원 23 : 오픈 마스크
25 : 자석척
30 : 수직 금속벨트면 증발원 31 : 회전축
32 : 선형 증발원 33 : 가열선
34 : 도너 유기박막 35 : 냉각판
36 : 타겟 유기박막
40 : 측향식 금속기체 증발원
50 : 고진공 로봇 챔버 51 : 수평이송로봇
52 : 수직이송로봇 53 : 로봇 회전축
60 : 기판로딩 챔버 61 : 기판 언로딩 챔버
63 : 기판척 챔버 64 : 수직 벨트면소스 증착챔버
65 : 수직 메탈 증착챔버 66 : 초대면적 기판
67 : 오픈마스크 저장 챔버 68 : 오픈마스크
70 : 로딩모듈 71 : 전처리 모듈
72 : 유기박막모듈 73 : 금속박막 모듈
74 : 언로딩 모듈
100 : 수직자석척 101 : 수직 기판척
102 : 초대형 기판 103 : 수직 오픈 마스크
200 : 선형증발원 테이블 201 : 테이블 이송롤러
202 : 챔버 바닥 203 : 구분벽10: Structure of QD-OLED TV device
20: ultra large area glass substrate 21: organic thin film
22: linear evaporation source 23: open mask
25: magnet chuck
30: vertical metal belt surface evaporation source 31: rotating shaft
32: linear evaporation source 33: heating wire
34: donor organic thin film 35: cooling plate
36: target organic thin film
40: lateral metal gas evaporation source
50: high vacuum robot chamber 51: horizontal transfer robot
52: vertical transfer robot 53: robot rotation axis
60: substrate loading chamber 61: substrate unloading chamber
63: substrate chuck chamber 64: vertical belt surface source deposition chamber
65: vertical metal deposition chamber 66: super large area substrate
67: open mask storage chamber 68: open mask
70: loading module 71: pre-processing module
72: organic thin film module 73: metal thin film module
74: unloading module
100: vertical magnetic chuck 101: vertical substrate chuck
102: extra large substrate 103: vertical open mask
200: linear evaporation source table 201: table transfer roller
202: chamber floor 203: partition wall

Claims

A substrate loading chamber 60; A substrate chuck chamber 63; Vertical belt surface evaporation deposition chamber 64; An open mask storage chamber 67; Vertical metal deposition chamber 65; Cluster module including; unloading chamber (36); and a high vacuum robot chamber (50) having a horizontal transfer robot (51) and a vertical transfer robot (52) connected to each of these chambers. Cluster type mass production deposition apparatus using a vertical belt surface evaporation source, characterized in that consisting of.

According to claim 1,
The substrate chuck chamber 63,
When the substrate 66 or the open mask 68 in a horizontal state is drawn in, it is rotated in a vertical state, and when the substrate 102 or the open mask 103 in a vertical state is drawn in, it is rotated in a horizontal state. A deposition device for cluster-type mass production using a vertical belt surface evaporation source.

According to claim 1,
The substrate chuck chamber 63 is provided with a substrate chuck 101, and a deposition apparatus for cluster mass production using a vertical belt surface evaporator characterized in that the substrate chuck 101 is detachably attached to an edge of the substrate 66. .

According to claim 1,
The vertical belt surface evaporation source deposition chamber 64,
At least one linear evaporation source 32 and at least one vertical belt surface evaporation source 30 are provided in the chamber,
A vertical belt surface evaporation source 30 is formed by depositing a donor organic thin film 34 on a lower surface or an upper surface of the vertical belt surface evaporation source 30 by the linear evaporation source 32. A deposition device for cluster-type mass production using a belt surface evaporation source.

The method of claim 4,
The linear evaporation source 32,
An organic material powder is embedded, and the evaporation device for cluster mass production using a vertical belt surface evaporator, characterized in that at least one heating line is formed inside the outer wall of the linear evaporation source (32).

According to claim 1,
The vertical belt surface evaporation source deposition chamber 64,
Vertical substrate chuck 101 in vertical state, substrate 102, vertical belt surface evaporation source 30 in triangular or square state, vertical open mask 103 in vertical state, vertical magnetic chuck 100 in vertical state, heating A deposition apparatus for cluster-type mass production using a vertical belt surface evaporator, characterized in that the apparatus 33 and the cooling plate 35 are provided.

The method of claim 6,
The vertical belt surface evaporation source 30,
It is composed of a triangular or square shape using a plurality of rotating shafts 31, and is a cluster type using a vertical belt surface evaporation source, characterized in that rotational movement of the vertical belt surface evaporation source 30 is possible by rotation of the rotating shafts 31. Deposition device for mass production.

The method of claim 6,
The organic vapor deposited on the vertical belt surface evaporation source 30 in the vertical state and evaporated from the donor organic thin film 34 transferred to the vertical type is deposited on the vertical substrate 102 to target the organic thin film 36 Cluster type mass production deposition apparatus using a vertical belt surface evaporation, characterized in that to form.

According to claim 1,
The open mask storage chamber 67,
A deposition apparatus for cluster type mass production using a vertical belt surface evaporator, characterized in that a plurality of open masks (68) are provided vertically therein.

According to claim 1,
The vertical metal deposition chamber 65,
Deposition for cluster mass production using a vertical belt surface evaporation source, characterized in that a plurality of lateral metal gas evaporation sources 40 are arranged therein, and that the substrate 102 attached to the vertical substrate chuck 101 can be moved up and down. Device.

According to claim 1,
The high vacuum robot chamber 50,
The horizontal transfer robot 51 and the vertical transfer robot 52 connected to the robot rotation axis 53 are provided, and when the substrate 66 or the open mask 68 is horizontally transferred, the horizontal transfer robot 51 When the substrate 102 or the open mask 68 is vertically transferred to and from the corresponding chamber by the vertical transfer robot 52, the vertical movement is performed by the vertical transfer robot 52. An evaporation device for cluster-type mass production using a type belt surface evaporation source.

According to claim 1,
Substrate 66 is after the substrate loading chamber 60, the substrate chuck chamber 63, the donor organic thin film 34 is deposited in the surface evaporation deposition chamber 64, the substrate chuck chamber 63 and It is discharged through the unloading chamber 36,
The open mask 68 is used in the vertical belt surface evaporation deposition chamber 64 through the substrate loading chamber 60 and the substrate chuck chamber 63, and then through the substrate chuck chamber 63. A deposition apparatus for cluster-type mass production using a vertical belt surface evaporator, characterized in that it is discharged to a loading chamber (36).

According to claim 1,
In the vertical belt surface evaporation deposition chamber 64,
Between the partition walls 203, a triangular or rectangular vertical belt surface evaporation source 30 is disposed in the left and right chambers, and the linear evaporation sources 32 can be transferred to the left and right chambers. A cluster type mass-production deposition apparatus using a vertical belt surface evaporator, characterized in that it is installed.

A vapor deposition apparatus for cluster-type mass production using the vertical belt surface evaporation source (30) of any one of claims 1 to 13,
Loading module 70, pre-processing module 71, a plurality of organic thin-film module 72, metal thin-film module 73, the unloading module 74, characterized in that the connecting in order, the vertical area QD-OLED TV manufacturing vertical An evaporation device for cluster-type mass production using a type belt surface evaporator