KR20230064300A

KR20230064300A - Oled 증착 제어 시스템

Info

Publication number: KR20230064300A
Application number: KR1020210149744A
Authority: KR
Inventors: 이상철
Original assignee: (주)고성엔지니어링
Priority date: 2021-11-03
Filing date: 2021-11-03
Publication date: 2023-05-10

Abstract

OLED 증착 제어 시스템이 개시된다. 개시된 OLED 증착 제어 시스템은 기판에 대한 유기물질의 증착공간을 제공하는 진공챔버와, 상기 진공챔버 내에 설치된 다관절 로봇팔에 의해 위치이동되고 유기물질을 증발시켜 기판에 유기물질의 증착이 이루어지도록 유기물질을 수용하는 도가니와, 상기 도가니를 가열하는 히터로 구성된 증착소스와, 상기 증착소스에서 증발되는 유기물질의 량을 센싱하는 적어도 하나 이상의 크리스탈 센서를 포함하는 OLED 증착설비; 상기 진공챔버의 외부에 구성되며 전원공급케이블을 통해 상기 히터에 소정의 전압을 공급하여 상기 증착소스의 유기물질 증발이 이루어지도록 하는 전압제어공급기;
상기 진공챔버 내부에 구성되며 상기 크리스탈 센서에서 센싱된 아날로그 레벨의 검출데이터를 모니터링 후 디지털 레벨로 변환하고, 상기 진공챔버 외부에 구성된 제어기와 상기 로봇팔 내부를 관통하는 전송케이블을 통해 연결되어 상기 전송케이블을 통해 디지털 레벨로 변환된 검출데이터를 상기 제어기에 전송하는 모니터링 계측모듈;
상기 진공챔버 외부에 구성되며, 상기 전송케이블을 통해 검출데이터를 수신하고, 디지털 레벨의 검출데이터를 아날로그 레벨로 변환하는 D/A변환부와, 상기 D/A변환부에 의해 아날레그 레벨로 복원된 검출데이터를 바탕으로 상기 기판에 증착되는 유기물질의 증착두께를 분석하는 증착두께 분석부와, 상기 증착두께 분석부를 통해 상기 유기물질의 증착두께의 변화발생시 상기 증착소스에서 증발되는 유기물질의 량의 제어하여 상기 유기물질의 증착두께가 균일하게 유지되도록 상기 전압제어공급기를 제어하여 상기 히터에 공급되는 전압을 조정하는 전압조정 제어부를 포함하도록 구성된 제어기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

OLED 증착 제어 시스템{OLED evaporation control system}

본 발명은 OLED 증착 제어 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 리니어 증착소스를 갖는 OLED증착설비에서, 진공챔버 내의 크리스탈센서에서 센싱한 검출데이터가 왜곡이나 손실없이 진공챔버 외부의 제어기에 전달되게 하여 증착균일도를 향상시킬 수 있도록 한 OLED 증착 제어 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, OLED 즉, 유기 전계 발광소자(Organic Luminescence Emitting Device)는 형광성 유기화합물에 전류가 흐르면 빛을 내는 전계 발광현상을 이용하는 스스로 빛을 내는 자발광소자로서, 비발광소자에 빛을 가하기 위한 백라이트가 필요하지 않기 때문에 LCD대비 선명한 화질과 경량,박형, 플렉서플이 가능한 평판표시장치를 제조할 수 있다.

이러한 유기 전계 발광소자를 이용한 평판표시장치는 응답속도가 빠르며, 시야각이 넓어 고부가가치를 실현하는 표시장치로서 대두 되고 있다. 특히 까다로운 정밀 공정 기술이 필요로 되지만, 제조공정이 단순하기 때문에 생산원가를 기존의 액정표시장치 보다 많이 절감할 수 있는 장점이다.

이러한 OLED의 제조는 통상 (1)LTPS → (2)Evaporation(증착) → (3)Encapsulation(봉지) → (4)Cell → (5)Module 등의 공정을 통해 이루어지게 되는데, 이중 증착공정은 OLED의 제조에 있어 핵심적인 공정 가운데 하나로서 진공상태에서 유기재료를 필름(Film)기판 또는 유리(Glass)기판에 증착하여 균일하고 얇은 유기박막을 형성하는 공정이다.

좀더 구체적으로 설명하면, 증착공정은 진공챔버내에 히터 등의 발열부와 도가니를 포함하는 증착소스("증발원"이라고도 함)가 구성되어, 도가니 내부에 증착재료인 유기재료를 넣고 발열부에 의해 도가니를 가열시키면 도가니 내의 유기재료가 증발, 기화하면서 그 대향면에 배치한 기판에 증착되게 하는 것이다.

아울러, 진공챔버 내에 배치된 기판에는 일정 패턴이 형성된 쉐도우 마스크(shadow mask)를 정렬시킨 후, 증착소스에서 증발된 유기재료가 마스크를 통해 기판에 패터닝하여 증착이 이루어지게 된다.

증착소스에서 증발되어 유기재료가 기판에 증착되는 과정에서 기판에 증착되는 유기물층의 두께를 측정할 수 있으며, 기판에 증착되는 유기물층을 측정하는 장치로서 수정 크리스탈 센서(Quartz Crystal Microbalance sensor, 이하 '크리스탈 센서'라고 함)가 사용되고 있다. 이러한 크리스탈 센서는 증착소스에서 증발되는 유기재료의 양을 감지하여 기판에 증착되는 유기물층의 두께를 간접적으로 유추하는 방식이 적용될 수 있다.

즉, 증착공정에서는 크리스탈 센서에서 센싱되는 검출데이터 즉 증착소스에서 증발되는 유기재료의 양을 측정하는 검출데이터를 획득하고, 이 크리스탈 센서의 검출데이터를 바탕으로 기판에 증착되는 유기물층의 두께를 산출하여 기판에 유기물층이 설정두께로 증착되는지 여부를 모니터링 하며, 기판에 증착되는 유기물층의 두께가 설정기준보다 작은 것으로 판단되면 증착소스의 유기재료 증발량이 증가되도록 제어하고, 기판에 증착되는 유기물층의 두께가 설정기준보다 큰 것으로 판단되면 증착소스의 유기재료 증발량이 감소되도록 제어하여 기판에 증착되는 유기박막의 두께를 설정기준에 맞게 균일하게 유지시키고 있다.

다만, 이와 같이, 기존 증착설비는 크리스탈센서를 이용하여 기판에 증착되는 유기물층의 두께를 통해 증착상태를 모니터링하고 이상상태를 판단하는 계측기가 사용되고 있으나, 증착상태를 모니터링을 위한 계측시스템은 부피가 커서 OLED증착용 진공챔버 내에 배치가 불가능한 문제가 있고, 이에 크리스탈센서에서 센싱되는 아날로그 레벨의 검출데이터들은 긴 전송 케이블을 이용하여 진공챔버 외부에 배치된 제어장치에 전달하여 수시로 최적조건에 맞도록 증착두께 제어를 실시하고 있다.

또한, 최근에는 기판이 대형화됨에 따라 리니어 증착소스(linear evaporation source)를 이동시키면서 기판 전체영역에 대한 증착이 이루어지도록 진공챔버 내에 증착소스를 위치이동시키는 다관절 로봇팔이 구성되고 있으며, 이 경우, 상기에서 언급한 크리스탈센서에서 센싱된 검출데이터를 전송하기 위한 전송케이블은 로봇팔 내부를 관통하여 진공챔버 외부의 제어기와 연결되어 검출데이터가 전송된다.

하지만, 이와 같은 리니어 증착소스 기반의 증착설비구조에서 전송케이블은 로봇팔의 계속되는 움직임에 의해 케이블의 쉴드(shield) 부분이 부분적으로 마모 또는 파손이 발생하게 되며, 이러한 로봇팔의 동작에 의한 전송케이블의 마모 또는 파손은 크리스탈 센서에서 센싱된 정밀성이 요구되는 아날로그 검출테이터의 왜곡을 발생시키며, 이로 인해, 오류가 생긴 검출데이터에 의해 증착소스의 유기물 증발량 제어가 이루어지면서 원하는 최적의 증착조건을 달성하지 못하게 되고, 제품 불량률이 증가하여 생산수율이 저하되는 문제가 있었다.

좀더 자세히 설명하면, 증착공정은 증착소스에서 유기재료를 증발시켜 기판에 기상의 유기물질을 1000~2000Å(100nm)의 미세하고 정밀한 두께로 코팅하여 증착시키는 공정인데, 로봇팔의 계속적인 움직임에 따른 전송케이블의 쉴드손상으로 인해 크리스탈 센서에서 센싱된 아날로그 레벨의 검출데이터가 왜곡되고 유기물질의 증착량이 균일하게 정밀제어되지 못하여 증착두께의 불균일이 발생하고 증착불량이 일어나는 문제가 있었으며, 또한, 전송케이블의 쉴드손상에 대해 전송케이블을 매우 잦은 주기로 계속해서 교체해 주어야 하고 이러한 케이블 교체로 인한 교체비용 상승 및 잦은 케이블 교체로 인한 증착공정의 중단발생으로 인해 생산성이 크게 저하되는 문제가 있었다.

이에, 리니어 증착소스 기반의 OLED 증착 설비에서 크리스탈 센서의 센싱된 정밀데이타(작은 인피던스에도 영향을 받는 아날로그 레벨의 센싱된 신호)를 모니터링하고 디지탈로 변환된 계측기가 진공챔버 내에 구성되고, 이를 증착설비의 구동조건을 제어하기 위한 각각의 자동화 제어 시스템에 인터페이스(Interface) 할 수 있는 신규 제어 시스템 개발이 필요하게 되었다.

등록특허 10-1140766호 등록특허 10-1446232호 등록특허 10-1530318호 등록특허 10-1530318호 등록특허 10-2194821호

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 창안된 것으로서, 리니어 증착소스 기반의 OLED증착설비에서 진공챔버 내에 크리스탈 센서의 센싱된 아날로그 레벨의 검출데이터를 왜곡이나 손실없이 로봇팔의 내부를 관통하는 전송케이블을 통해 진공챔버 외부의 제어기로 전송가능하도록 하여 증착 균일도를 향상시킬 수 있도록 개선한 OLED 증착 제어 시스템을 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 기판에 증착되는 유기재료의 종류에 따라, 증착소스에 인가되는 공급전압을 보다 간편하고 용이하게 설정할 수 있을 뿐 아니라, 신규 유기재료에 대한 OLED 증착설비의 구동조건을 사용자가 편하게 신규등록할 수 있는 OLED 증착 제어 시스템을 제공하는데 다른 목적이 있다.

다만, 본 발명의 목적은 이에만 제한되는 것은 아니며, 명시적으로 언급하지 않더라도 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 이에 포함됨은 물론이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 OLED 증착 제어 시스템는 기판에 대한 유기물질의 증착공간을 제공하는 진공챔버와, 상기 진공챔버 내에 설치된 다관절 로봇팔에 의해 위치이동되고 유기물질을 증발시켜 기판에 유기물질의 증착이 이루어지도록 유기물질을 수용하는 도가니와, 상기 도가니를 가열하는 히터로 구성된 증착소스와, 상기 증착소스에서 증발되는 유기물질의 량을 센싱하는 적어도 하나 이상의 크리스탈 센서를 포함하는 OLED 증착설비; 상기 진공챔버의 외부에 구성되며 전원공급케이블을 통해 상기 히터에 소정의 전압을 공급하여 상기 증착소스의 유기물질 증발이 이루어지도록 하는 전압제어공급기; 상기 진공챔버 내부에 구성되며 상기 크리스탈 센서에서 센싱된 아날로그 레벨의 검출데이터를 모니터링 후 디지털 레벨로 변환하고, 상기 진공챔버 외부에 구성된 제어기와 상기 로봇팔 내부를 관통하는 전송케이블을 통해 연결되어 상기 전송케이블을 통해 디지털 레벨로 변환된 검출데이터를 상기 제어기에 전송하는 모니터링 계측모듈; 상기 진공챔버 외부에 구성되며, 상기 전송케이블을 통해 검출데이터를 수신하고, 디지털 레벨의 검출데이터를 아날로그 레벨로 변환하는 D/A변환부와, 상기 D/A변환부에 의해 아날레그 레벨로 복원된 검출데이터를 바탕으로 상기 기판에 증착되는 유기물질의 증착두께를 분석하는 증착두께 분석부와, 상기 증착두께 분석부를 통해 상기 유기물질의 증착두께의 변화발생시 상기 증착소스에서 증발되는 유기물질의 량의 제어하여 상기 유기물질의 증착두께가 균일하게 유지되도록 상기 전압제어공급기를 제어하여 상기 히터에 공급되는 전압을 조정하는 전압조정 제어부를 포함하도록 구성된 제어기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어기는, 유기물질 별 기준전압 정보가 저장된 데이터베이스; 디스플레이부에 복수의 유기물질 선택버튼을 제공하고, 사용자에 의해 상기 복수의 유기물질 선택버튼 중 하나가 선택되면, 상기 데이터베이스를 통해 선택된 유기물질에 기준전압을 검색하고, 검색된 기준전압이 상기 전압제어공급기를 통해 상기 히터에 공급되도록 상기 전압조정 제어부에 제어신호를 전달하는 증착재료 설정부;를 더 포함하도록 구성될 수 있다.

상기 제어기는, 상기 증착소스에 적용되는 신규 유기물질의 등록이 이루어지도록 상기 디스플레이부에 신규 유기물질의 명칭정보와 상기 유기물질에 대해 히터에 공급할 기준전압정보를 입력받기 위한 유기물질 등록화면을 제공하고, 사용자에 의해 입력된 명칭정보와 기준전압정보를 데이터베이스에 저장하고 관리하는 증착재료 등록부;를 더 포함하도록 구성될 수 있다.

상기 제어기는 상기 진공챔버 내에 있는 모니터링 계측모듈과 상기 전송케이블을 통해 인터페이스되고, 이더넷을 통해 상기 모니터링 계측모듈로부터 디지털 레벨의 검출데이터를 수신받도록 구성될 수 있다.

상기 OLED 증착설비가 복수개가 구성되고, 상기 제어기는 복수개의 OLED 증착설비와 각각 전송케이블을 통해 연결되어 각각의 OLED 증착설비로부터 상기 검출데이터를 수신하도록 상기 D/A변환기와 연결되는 적어도 하나 이상의 연결포트가 구성될 수 있다.

상기한 바에 따르면, 본 발명은 OLED 장착설비의 진공챔버 내에 크리스탈 센서에서 센싱된 아날로그 레벨의 검출데이터를 디지털 레벨로 변환하여 외부의 제어기에 전달하는 소형 모니터링 계측모듈을 구성하여 로봇팔의 움직임에 의한 전송케이블의 쉴드손상시에도 작은 임피던스에도 영향을 덜 받는 디지털 레벨의 검출데이터의 전송이 이루어지기 때문에 데이터의 왜곡 없이 전송이 이루어지고 이에 따라 전압제어공급기의 오조정을 방지할 수 있어 기판에 증착되는 유기물질의 증착균일도를 지속적으로 일정하게 유지하고, 생산수율을 향상시킬 수 있다.

또한, 기존에는 로봇팔을 관통하는 전송케이블의 쉴드 손상에 의한 신호 왜곡이 빈번하여 주기적으로 케이블 교체가 이루어져야 함으로써, 케이블 교체에 따라 증착운영비용 상승, 교체에 따른 증착공정 중단 등으로 인해 생산성이 크게 저하되는 문제가 있었으나, 케이블 교체 주기를 늘려주어 교체비용을 줄이고 증착설비의 중단률을 현저히 줄이고 지속적인 증착공정이 진행되도록 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 OLED 증착 제어 시스템을 나타낸 개념도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 OLED 증착 제어 시스템을 나타낸 구성 블록도이고,
도 3은 도 1의 OLED 증착 제어 시스템에서 다른 설치 형태의 크리스탈 센서의 구성을 나타낸 도면이다.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시 예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 부가적으로 설명된 것이다.

본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 식각 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시 예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성 요소들이 이 같은 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시 예들은 그것의 상보적인 실시 예들도 포함한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

아래의 특정 실시 예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만, 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 OLED 증착 제어 시스템에 대해 자세히 설명하도록 한다.

본 발명의 OLED 증착 제어 시스템은 진공챔버 내에서 가열에 의해 증발된 유기물질을 기판에 증착시키는 OLED 증착 설비(10), 진공챔버 내에 설치되어 센싱된 검출데이터를 제어기(20)로 전달하는 소형의 모니터링 계측모듈(16), OLED증착 설비(10)의 외부에 구성되어 모니터링 계측모듈(16)에서 수신되는 검출데이터를 바탕으로 OLED 증착 설비(10)의 구동조건을 제어하는 제어기(20), OLED 증착설비(10) 내에 구비된 증착소스에 소정 전압의 전원을 공급하여 유기물질이 가열되도록 하는 전압 공급기(30)를 포함하도록 구성된다.

OLED 증착 설비(10)는 기판(12)에 대한 유기물질의 증착공간을 제공하는 진공챔버(C)와, 진공챔버(C) 내에 설치되고, 유기물질을 수용하는 도가니와, 이 도가니를 가열하는 도가니 내의 유기물질을 증발시키는 히터(14a)로 구성된 증착소스(14)와, 증착소스(14)를 위치이동시키는 다관절 로봇팔(13), 진공챔버(C) 내에 설치되어 증착소스(14)에서 증발하는 유기물질의 량을 센싱하는 크리스탈 센서(15)를 포함하도록 구성된다.

기판(12)은 통상 유리(glass)기판 또는 필름(film)기판으로 이루어지며, OLED 증착설비(10)는 기판(12)을 진공챔버(C) 내의 증착위치로 옮기기 위한 증착 이송수단을 포함하도록 구성될 수 있다.

OLED 증착설비(10)는 증착소스(14)를 위치이동시키면 기판(12)의 전체영역에 증착이 이루어지도록 하기 위한 다관절 로봇팔(13)로 이루어진 증착소스 위치이동수단을 포함한다.

다관절 로봇팔(13)은 로봇팔 베이스가 진공챔버(C)를 관통하여 고정설치되도록 구성되며, 로봇팔의 자유단에 증착소스(14)가 설치되어 다관절 로봇팔(13)의 위치제어에 의해 증착소스(14)를 소정위치로 이동시킬 수 있다.

이처럼, 본 발명의 OLED 증착설비(10)는 증착소스(14)가 로봇팔(13)에 의해 위치이동되면서 대규모의 기판(12) 전체 영역에 증착이 이루어지도록하는 것으로, 본 발명은 리니어 증착소스(14) 기반의 OLED 증착설비(10)로 구성된다.

본 발명에서 크리스탈 센서(15)는 증착소스(14)에서 증발되는 유기물질의 량을 센싱하여 검출데이터를 모니터링 계측 모듈(16)에 전달하도록 구성될 수 있다.

크리스탈 센서(15)의 동작 원리는 공지된 것으로 자세한 설명은 생략한다. 크리스탈 센서(15)는 도 1에 도시된 같이 진공챔버(C)의 일측부에 설치되어 위치고정되도록 구성될 수도 있으며, 도 3에 도시된 바와 같이 로봇팔(13)의 일측에 구성되어 증착소스(14)와 함께 위치이동될 수도 있으며, 또한, 크리스탈 센서(15)는 증착소스(14)에 부착고정되어 증착소스(14)에서 증발되는 유기재료의 증발량을 센싱하도록 구성될 수도 있다.

아울러, 크리스탈 센서(15)는 진공챔버(C)의 크기에 따라 1개로 구성될 수도 있고, 복수 즉 1개 이상으로 구성될 수도 있음은 물론이다.

모니터링 계측모듈(16)은 일측은 데이터케이블(17)을 통해 크리스탈 센서(15)와 연결되고, 타측은 전송케이블(18)를 통해 제어기(20)와 연결되어, 크리스탈 센서(15)로부터 센싱된 검출데이터를 모니터링 후 디지털 레벨로 변환하고, 전송케이블(18)를 통해 제어기(20)에 디지털 레벨의 검출데이터를 전송하도록 구성된다.

여기서, 전송케이블(18)는 로봇팔(13)의 내부를 통해 진공챔버(C) 내부로 인출되어 제어기(20)와 연결된다. 본 발명에서, 전송케이블(18)은 이더넷 케이블로 이루어질 수 있고, 제어기(20)는 진공챔버(C) 내에 있는 모니터링 계측모듈(16)과 전송케이블(18)을 통해 인터페이스 되는 것이며, 이더넷을 통해 모니터링 계측모듈(16)로부터 디지털 레벨의 검출데이터를 수신받도록 구성되는 것이다.

이 모니터링 계측 모듈(16)은 로봇팔(13)의 자유단 측에 구성될 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니며, 진공챔버(C) 내에만 구성되면 진공챔버(C) 내의 어느 위치에 구성되어도 무방하다.

본 발명은 진공챔버(C) 내부에 소형의 모니터링 계측모듈(16)을 구성하여, 크리스탈 센서(15)에서 센싱된 아날로그 레벨의 검출데이터를 디지털 레벨의 검출데이터로 변환한 후, 전송케이블(18)를 통해 진공챔버(C) 외부의 제어기(20)로 전송하여 제어기(20)를 통해 OLED 증착설비(10)의 구동조건이 제어되는 것으로, 로봇팔(13)의 움직임에 의해 전송케이블(18)의 쉴드부에 손상이 발생하더라도 작음 임피던스 변화에 영향으로 검출데이터의 왜곡이 발생하지 않고 정상적인 신호 전송이 가능하게 되어, 기판에 증착되는 유기물질의 증착 균일도를 일정하게 유지시킬 수 있게 된다.

제어기(20)는 D/A변환부(21), 증착두께 분석부(22), 전압조정 제어부(23)를 포함하도록 구성된다.

D/A변환부(21)는 전송케이블(18)을 통해 모니터링 계측모듈(16)과 연결되어, 계측모듈(16)로부터 전송되는 디지털 레벨의 검출데이터를 수신하고, 수신된 디지털 레벨의 검출데이터를 원상태의 아날로그 레벨로 복원하도록 구성된다.

증착두께 분석부(22)는 D/A 변환부(21)에 의해 아날로그 레벨로 복원된 크리스탈 센서(15)의 검출데이터를 바탕으로 기판(12)에 증착되는 유기물질의 증착두께를 산출하여 분석하도록 구성된다.

전압조정 제어부(23)는 증착두께 분석부(22)를 통해 기판(12)에 증착되는 유기물질의 증착두께가 증가하거나 또는 감소한 것으로 판단되는 경우, 전압제어공급기(30)에 전압변환신호를 출력하도록 구성된다.

전압제어공급기(30)는 증착소스(14)의 히터(14a)에 소정의 전압을 갖는 전원을 공급하여 히터(14a)를 구동시킴으로써 증착소스(14)에서 유기물질의 증발이 발생하도록 구성되는 것으로, 전압조정 제어부(23)의 제어신호에 의해 히터(14a)에 의해 인가되는 전압이 조정되도록 구성된다.

전압조정 제어부(23)는 증착두께 분석부(22)에서 분석된 유기물질의 증착두께가 설정된 두께에 기준두께에 비해 증가된 것으로 판단된 경우, 전압제어공급기(30)에 전압감소신호를 출력하여, 전압제어공급기(30)를 통해 기 설정된 기준전압에서 감소된 전압이 히터(14a)에 공급되도록 제어함으로써, 증착소스(14)에서 증발되는 유기물질의 증발량이 감소되도록 하여 기판(12)에 증착되는 유기물질의 증착두께를 감소시킴으로써 기판에 대한 유기물질의 증착두께가 일정하게 유지되도록 할 수 있다.

반대로, 전압조정 제어부(23)는 증착두께 분석부(22)에서 분석된 유기물질의 증착두께가 설정된 두께에 기준두께에 비해 감소된 것으로 판단된 경우, 전압제어공급기(30)에 전압증가신호를 출력하여, 전압제어공급기(30)를 통해 기 설정된 기준전압에서 증가된 전압이 히터(14a)에 공급되도록 제어함으로써, 증착소스(14)에서 증발되는 유기물질의 증발량이 증가되도록 하여 기판(12)에 증착되는 유기물질의 증착두께를 증가시킴으로써 기판에 대한 유기물질의 증착두께가 일정하게 유지되도록 한다.

제어기(20)는 유기물질 별 기준전압 정보가 저장된 데이터베이스(26)를 더 포함하도록 구성된다.

유기물질 별 기준전압은 유기물질의 종류에 따라 히터(14a)에 인가할 전압레벨정보를 의미한다.

즉, 기판에 증착되는 유기물질에는 다양한 종류가 있으며, 이 유기물질의 종류에 따라 증착소스(14)에서 해당 유기물질의 증발을 야기하도록 히터(14a)에 인가해야하는 전압레벨은 다양하며, 이러한 유기물질 별로 히터(14a)에 인가하는 전압레벨 정보가 데이터베이스(26)에 저장되도록 구성될 수 있다.

아울러, 본 발명의 제어기(20)는 각종 정보의 화면 출력 및 사용자의 조작을 위해 터치스크린으로 이루어진 디스플레이부(24)가 구비될 수 있으며, 이 디스플레이부(24)를 통해 복수의 유기물질 선택버튼을 제공하여 사용자에 의해 선택이 이루어질 수 있도록 하는 증착재료 설정부(25)를 더 포함하도록 구성될 수 있다.

좀더 구체적으로, 증착 재료 설정부(25)는 디스플레이부(24)에 복수의 유기물질 선택버튼을 제공하며, 사용자에 의해 복수의 유기물질 선택버튼 중 하나가 선택되면, 데이터베이스(26)를 통해 해당 유기물질에 대한 기준전압정보를 검색하고, 검색된 기준전압이 전압제어공급기(30)를 통해 히터(14a)에 공급되도록 전압조정제어부(23)에 제어신호를 전달하도록 구성될 수 있다.

즉, 증착 재료 설정부(25)는 사용자에 의해 특정 유기물질 선택버튼이 터치선택되면, 데이터베이스(26)를 통해 해당 유기물질에 대한 기준전압정보를 검색하고, 검색된 기준전압정보를 전압조정제어부(23)에 전달하며, 전압조정제어부(23)는 해당 유기물질에 대한 기준전압정보를 전압제어공급기(30)에 전달하여 전압제어공급기(30)를 통해 해당 기준전압이 히터(14a)에 공급되도록 함으로써, 증착소스(14)를 통해 증착을 위한 유기물질 증발이 이루어지도록 할 수 있다.

한편, 제어기(20)는 신규 유기물질에 대한 등록을 위한 증착재료 등록부(27)를 더 포함하도록 구성될 수 있다.

증착재료 등록부(27)는 디스플레이부(24)를 통해 유기물질 등록화면을 제공하며, 이 유기물질 등록화면에는 명칭정보 입력부와 기준전압정보 입력부가 구성될 수 있다.

명칭정보 입력부는 신규 등록할 유기물질 명칭이 입력받으며, 기준전압정보 입력부는 해당 신규유기물질에 대해 히터(14a)에 공급할 기준전압정보를 입력받도록 구성될 수 있다. 증착재료 등록부(27)는 사용자에 의해 입력된 명칭정보와 기준전압정보를 데이터베이스(26)에 저장하고 관리할 수 있다.

본 발명은 제어기(20)는 복수의 OLED증착설비(10)와 각각의 전송케이블을 통해 연결되어 복수의 OLED증착설비(10) 각각에 대한 구동조건의 제어가 이루어질 수 있도록, 복수의 OLED증착설비(100와 연결된 각각의 전송케이블이 연결되는 복수의 연결포트가 구성될 수 있다.

즉, 적어도 하나의 연결포트를 구성하여, 하나의 OLED증착설비(10)와 연결시켜 하나의 OLED증착설설비(10)의 센싱된 데이터를 전송받아, 이를 분석하여 하나의 OLED증착설비(10)에 대한 구동조건의 제어가 이루어지도록 구성될 수도 있고, 복수의 연결포트를 구성하여, 이 복수의 연결포트를 통해 여러 대의 OLED증착설비(10)와 각각의 전송데이터를 통해 연결되어 여러 대의 OLED증착설비(10)에서 센싱된 데이터를 각각 독립적으로 전송받아 하나의 제어기를 통해 각각의 OLED증착설비(10)에 대한 개별적인 구동조건의 제어가 이루어지도록 구성될 수 있다.

아울러, 본 발명에서 제어기(20)는 현재 OLED증착설비(10)를 통해 증착이 이루어지는 구동조건을 외부의 단말기를 통해 연결하여 확인할 수 있도록 증착조건정보 출력포트를 더 구성할 수 있다.

예를 들어, 작업자가 소지한 스마트폰 등의 휴대단말기를 출력포트를 통해 제어기(20)와 연결가능하도록 구성하여, 휴대단말기를 통해 현재 진행되고 있는 증착공정에 적용된 유기물질에 대한 명칭정보, 히터(14a)에 공급되고 있는 전압정보 등을 포함하는 현재 증착 구동조건정보를 출력하여 확인하도록 구성할 수 있다.

아울러, 모니터링 pc(40)와 제어기(20)의 출력포트가 연결되어 모니터링 pc(40)를 통해 상황실의 관리자가 현재 증착 구동조건정보를 모니터링 하도록 구성될 수 있다.

한편, 본 발명의 제어기(20)는 작업자의 휴대단말기를 통해 전압조정정보를 입력받도록 구성되어, 휴대단말기를 통해 작업자가 입력한 전압조정정보를 제어기(20)가 수신하고, 이 전압조정정보를 전압제어공급기(30)에 전달하여 히터(14a)에 공급되는 인가전압의 조정이 이루어지도록 함으로써, 휴대단말기를 통해 작업자가 보다 간편하게 증착소스의 제어가 이루어질 수 있도록 구성될 수 있다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직할 실시 예와 관련하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물도 본 발명의 범주에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

10...OLED 증착설비
14...증착소스
14a...히터
15...센서부
16...모니터링 계측모듈
20...제어기
21...D/A변환부
22...증착두께 분석부
23...전압조정 제어부
24...디스플레이부
25...증착재료 설정부
26...데이터베이스
27...증착재료 등록부
30...전압제어공급기
40...모니터링 PC

Claims

기판에 대한 유기물질의 증착공간을 제공하는 진공챔버와, 상기 진공챔버 내에 설치된 다관절 로봇팔에 의해 위치이동되고 유기물질을 증발시켜 기판에 유기물질의 증착이 이루어지도록 유기물질을 수용하는 도가니와, 상기 도가니를 가열하는 히터로 구성된 증착소스와, 상기 증착소스에서 증발되는 유기물질의 량을 센싱하는 크리스탈 센서를 포함하는 OLED 증착설비;
상기 진공챔버의 외부에 구성되며 전원공급케이블을 통해 상기 히터에 소정의 전압을 공급하여 상기 증착소스의 유기물질 증발이 이루어지도록 하는 전압제어공급기;
상기 진공챔버 내부에 구성되며 상기 크리스탈 센서에서 센싱된 아날로그 레벨의 검출데이터를 모니터링 후 디지털 레벨로 변환하고, 상기 진공챔버 외부에 구성된 제어기와 상기 로봇팔 내부를 관통하는 전송케이블을 통해 연결되어 상기 전송케이블을 통해 디지털 레벨로 변환된 검출데이터를 상기 제어기에 전송하는 모니터링 계측모듈;
상기 진공챔버 외부에 구성되며, 상기 전송케이블을 통해 검출데이터를 수신하고, 디지털 레벨의 검출데이터를 아날로그 레벨로 변환하는 D/A변환부와, 상기 D/A변환부에 의해 아날레그 레벨로 복원된 검출데이터를 바탕으로 상기 기판에 증착되는 유기물질의 증착두께를 분석하는 증착두께 분석부와, 상기 증착두께 분석부를 통해 상기 유기물질의 증착두께의 변화발생시 상기 증착소스에서 증발되는 유기물질의 량의 제어하여 상기 유기물질의 증착두께가 균일하게 유지되도록 상기 전압제어공급기를 제어하여 상기 히터에 공급되는 전압을 조정하는 전압조정 제어부를 포함하도록 구성된 제어기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 OLED 증착 제어 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 제어기는
유기물질 별 기준전압 정보가 저장된 데이터베이스;
디스플레이부에 복수의 유기물질 선택버튼을 제공하고, 사용자에 의해 상기 복수의 유기물질 선택버튼 중 하나가 선택되면, 상기 데이터베이스를 통해 선택된 유기물질에 기준전압을 검색하고, 검색된 기준전압이 상기 전압제어공급기를 통해 상기 히터에 공급되도록 상기 전압조정 제어부에 제어신호를 전달하는 증착재료 설정부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 OLED 증착 제어 시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 제어기는,
상기 증착소스에 적용되는 신규 유기물질의 등록이 이루어지도록 상기 디스플레이부에 신규 유기물질의 명칭정보와 상기 유기물질에 대해 히터에 공급할 기준전압정보를 입력받기 위한 유기물질 등록화면을 제공하고, 사용자에 의해 입력된 명칭정보와 기준전압정보를 데이터베이스에 저장하고 관리하는 증착재료 등록부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 OLED 증착 제어 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 제어기는 상기 진공챔버 내에 있는 모니터링 계측모듈과 상기 전송케이블을 통해 인터페이스되고, 이더넷을 통해 상기 모니터링 계측모듈로부터 디지털 레벨의 검출데이터를 수신받도록 구성되는 것을 특징으로 하는 OLED 증착 제어 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 OLED 증착설비가 복수개가 구성되고,
상기 제어기는 복수개의 OLED 증착설비와 각각 전송케이블을 통해 연결되어 각각의 OLED 증착설비로부터 상기 검출데이터를 수신하도록 상기 D/A변환기와 연결되는 적어도 하나 이상의 연결포트가 구성된 것을 특징으로 하는 OLED 증착 제어 시스템.