KR20110033727A - 기판 센터링 장치 및 이를 구비한 유기물 증착 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 예시적인 실시예에 따른 기판 센터링 장치는, ⅰ)유기물 증착 챔버의 내부에 서로 마주하는 방향으로 왕복 이동 가능하게 구성되며, 로봇에 의해 로딩되는 기판의 양측 사이드부를 지지하는 복수의 기판 지지 홀더들과, ⅱ)상기 각 기판 지지 홀더에 왕복 이동 가능하게 구성되고, 상기 기판의 양측 사이드부를 가이드하며 상기 기판을 센터링하는 기판 센터링유닛과, ⅲ)상기 각 기판 지지 홀더에 상하 방향으로 왕복 이동 가능하게 구성되며, 상기 기판 센터링유닛에 의해 센터링 된 상기 기판을 클램핑 하는 복수의 기판 클램퍼들을 포함한다.
유기발광소자, 유기 박막, 증착, 챔버, 기판, 센터링

Description

기판 센터링 장치 및 이를 구비한 유기물 증착 시스템 {SUBSTRATE CENTERING DEVICE AND ORGANIC MATERIAL DEPOSITING SYSTEM}
본 발명의 예시적인 실시예는 유기물 증착 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유기물 증착 대상 기판을 센터링 하기 위한 기판 센터링 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 유기발광 표시장치(Organic Light Emitting Diode Display)와 같은 평판 디스플레이를 제작하기 위해서는 유리와 같은 기판(이하, 편의상 유리 기판이라 칭함)에 유기물을 일정 패턴으로 증착하는 유기 박막 증착 공정을 거친다.
이 유기 박막 증착 공정을 수행하는 유기물 증착 시스템은 진공 상태를 유지하는 진공 챔버 내에서 서로 결합 상태를 유지한 유리 기판과 마스크에 대해 유기 박막 재료인 유기물을 증발시켜 유리 기판에 유기 박막이 일정 패턴으로 형성되도록 한다.
유기물 증착 시스템은 통상, 로봇을 통해 진공 챔버의 내부로 투입되는 유리 기판을 기설정된 위치로서 센터링 할 수 있는 기판 센터링 장치를 구비한다.
그런데, 유기물 증착 시스템 내에서 유리 기판이 외부의 물리적 힘이나 유기물 증착 시스템을 구성하는 부재들 간의 충돌에 의해 파손되는 경우가 있다.
따라서 본 발명의 예시적인 실시예는 상기에서와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 증착 공정에 있어, 물리적인 힘에 의해 유리 기판이 파손되는 것을 방지할 수 있도록 한 기판 센터링 장치 및 이를 구비한 유기물 증착 시스템을 제공한다.
이를 위해 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 유기물 증착 시스템용 기판 센터링 장치는, ⅰ)유기물 증착 챔버의 내부에 서로 마주하는 방향으로 왕복 이동 가능하게 구성되며, 로봇에 의해 로딩되는 기판의 양측 사이드부를 지지하는 복수의 기판 지지 홀더들과, ⅱ)상기 기판 지지 홀더에 왕복 이동 가능하게 구성되고, 상기 기판의 양측 사이드부를 가이드하며 상기 기판을 센터링하는 기판 센터링유닛과, ⅲ)상기 기판 지지 홀더에 상하 방향으로 왕복 이동 가능하게 구성되며, 상기 기판 센터링유닛에 의해 센터링 된 상기 기판을 클램핑 하는 복수의 기판 클램퍼들을 포함한다.
상기 유기물 증착 시스템용 기판 센터링 장치에 있어서, 상기 기판이 상기 유기물 증착 챔버의 내부로 투입되는 때, 상기 기판 지지 홀더는 후진된 상태에서 상기 기판의 양측 사이드부로 전진 이동할 수 있다.
상기 유기물 증착 시스템용 기판 센터링 장치에 있어서, 상기 기판 지지 홀더에 상기 기판이 로딩된 때, 상기 기판 센터링유닛은 후진된 상태에서 상기 기판 의 양측 사이드부로 전진 이동할 수 있다.
상기 유기물 증착 시스템용 기판 센터링 장치는, 상기 유기물 증착 챔버 및 상기 기판 지지 홀더에 구성되어 상기 기판 센터링유닛을 왕복 이동시키기 위한 작동유닛을 포함할 수 있다.
상기 유기물 증착 시스템용 기판 센터링 장치에 있어서, 상기 기판 센터링유닛은 상기 기판 지지 홀더에 왕복 이동 가능하게 설치되는 이동부재와, 상기 이동부재에 회전 가능하게 장착되고 상기 기판의 양측 사이드에 구름 접촉되는 롤러부재를 포함할 수 있다.
상기 유기물 증착 시스템용 기판 센터링 장치에 있어서, 상기 기판 센터링유닛은 상기 기판 지지 홀더 및 상기 이동부재에 연결되게 설치되는 적어도 하나의 리턴 스프링을 더욱 포함할 수 있다.
상기 유기물 증착 시스템용 기판 센터링 장치에 있어서, 상기 작동유닛은 상기 유기물 증착 챔버에 상하 방향을 따라 장착되는 작동 실린더와, 상기 작동 실린더의 작동 로드에 연결되게 설치되는 가압부재와, 상기 기판 지지 홀더에 회전 가능하게 설치되고 상기 작동 실린더의 작동에 따라 상기 가압부재에 의해 가압되며, 상기 이동부재에 캠 접촉 가능하게 구성되는 캠 링크를 포함할 수 있다.
상기 유기물 증착 시스템용 기판 센터링 장치에 있어서, 상기 작동 실린더는 공압에 의해 작동하는 공압 실린더로서 이루어질 수 있다.
상기 유기물 증착 시스템용 기판 센터링 장치에 있어서, 상기 기판 센터링유닛은 상기 이동부재에 장착되어 상기 기판 지지 홀더에 대한 상기 이동부재의 왕복 이동 거리를 제한하는 한 쌍의 스토퍼부재를 포함할 수 있다.
상기 유기물 증착 시스템용 기판 센터링 장치에 있어서, 상기 스토퍼부재는 스토퍼 볼트로서 이루어질 수 있다.
상기 유기물 증착 시스템용 기판 센터링 장치는, 상기 유기물 증착 챔버에 구성되어 상기 기판 지지 홀더를 왕복 이동시키기 위한 구동유닛을 포함할 수 있다.
상기 유기물 증착 시스템용 기판 센터링 장치에 있어서, 상기 구동유닛은 상기 유기물 증착 챔버에 설치되며 상기 기판 지지 홀더가 왕복 이동 가능하게 결합되는 가이더와, 상기 유기물 증착 챔버에 상기 기판 지지 홀더와 연결되게 구성되어 상기 기판 지지 홀더에 구동력을 제공하는 서보 모터를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 유기물 증착 시스템은, ⅰ)유기물 증착 챔버와, ⅱ)상기 유기물 증착 챔버에 구성되어 로봇에 의해 로딩되는 상기 기판을 센터링 하는 기판 센터링 장치와, ⅲ)상기 유기물 증착 챔버에 구성되어 상기 기판을 고정하는 기판 고정 홀더와, ⅳ)상기 기판 고정 홀더의 하측에서 마스크를 고정하며 상기 유기물 증착 챔버에 승강 가능하게 구성되는 마스크 홀더를 포함하며, 상기 기판 센터링 장치는 유기물 증착 챔버의 내부에 서로 마주하는 방향으로 왕복 이동 가능하게 구성되는 복수의 기판 지지 홀더들과, 상기 기판 지지 홀더에 왕복 이동 가능하게 구성되는 기판 센터링유닛과, 상기 기판 지지 홀더에 상하 방향으로 왕복 이동 가능하게 구성되는 복수의 기판 클램퍼들을 포함한다.
상기 유기물 증착 시스템에 있어서, 상기 기판 센터링 장치는 상기 유기물 증착 챔버 및 상기 기판 지지 홀더에 구성되어 상기 기판 센터링유닛을 왕복 이동시키기 위한 작동유닛을 포함할 수 있다.
상기 유기물 증착 시스템에 있어서, 상기 기판 센터링유닛은 상기 기판 지지 홀더에 왕복 이동 가능하게 설치되는 이동부재와, 상기 이동부재에 회전 가능하게 장착되고 상기 기판의 양측 사이드에 구름 접촉되는 롤러부재와, 상기 기판 지지 홀더 및 상기 이동부재에 연결되게 설치되는 적어도 하나의 리턴 스프링을 포함할 수 있다.
상기 유기물 증착 시스템에 있어서, 상기 기판 센터링유닛은 상기 이동부재에 장착되어 상기 기판 지지 홀더에 대한 상기 이동부재의 왕복 이동 거리를 제한하는 한 쌍의 스토퍼부재를 포함할 수 있다.
상기 유기물 증착 시스템에 있어서, 상기 작동유닛은 상기 유기물 증착 챔버에 상하 방향을 따라 장착되는 작동 실린더와, 상기 작동 실린더의 작동 로드에 연결되게 설치되는 가압부재와, 상기 기판 지지 홀더에 회전 가능하게 설치되고, 상기 작동 실린더의 작동에 따라 상기 가압부재에 의해 가압되며 상기 이동부재에 캠 접촉 가능하게 구성되는 캠 링크를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 기판 센터링 장치 및 이를 구비한 유기물 증착 시스템에 의하면, 로봇을 통해 유기물 증착 챔버로 투입된 기판의 센터링 시, 로봇의 티칭 조정이 정확하게 이루어지지 않거나 외력에 의해 기판 지지 홀더에 대한 기판의 로딩 위치가 변경되더라도 롤러부재가 이동부재 에 의해 후진되어 있기 때문에, 롤러부재와 기판의 충돌을 방지할 수 있다.
따라서, 본 실시예에서는 기판의 로딩 위치 변경에 따른 롤러부재와 기판의 충돌에 의해서 기판이 파손되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 기판의 로딩 위치 변경시, 롤러부재에 기판이 올라타는 등의 현상을 방지할 수 있으므로, 기판 클램퍼의 클램핑 작동에 따른 기판의 파손을 방지할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 유기물 증착 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 유기물 증착 시스템(100)은 유기발광 표시장치와 같은 평판 디스플레이의 제작 시, 진공 증착 방식으로서 기판(예: 유리, 이하 편의상 유리 기판이라 함)에 유기 박막 패턴을 증착시키기 위한 것이다.
여기서, 진공 증착 방식이라 함은 진공 상태에서 유기 박막 재료인 유기물을 열증발원(90)을 통해 증발시켜 유리 기판에 일정 패턴의 유기 박막을 형성하는 방법을 의미한다.
이러한 유기물 증착 시스템(100)은 유기물 증착 챔버(10)와, 기판 센터링 장치(200)와, 기판 고정 홀더(50)와, 마스크 홀더(70)를 포함하여 구성되며, 이를 구성 별로 설명하면 다음과 같다.
본 실시예에서, 유기물 증착 챔버(10)는 내부에 진공 분위기를 조성하는 진공 챔버로서 이루어지고, 위에서 언급한 바 있는 열증착원(도면에 도시하지 않음)을 내부에 구성하고, 유리 기판(20)을 반입 및 반출할 수 있는 게이트(도면에 도시하지 않음)를 포함하고 있다.
또한, 유기물 증착 챔버(10)는 본 시스템(100)을 구동하기 위한 각종 모터들, 펌프유닛, 고압 에어 유닛, 진공 조성 유닛, 히터 유닛, 전자 제어 유닛 등을 포함하고 있다.
이하에서 설명되는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 유기물 증착 시스템(100)의 각종 구성 요소들은 유기물 증착 챔버(10)에 구성되는 것으로서, 각종 브라켓, 블록, 플레이트, 하우징, 커버, 바아, 칼라 등은 각각의 구성 요소를 유기물 증착 챔버(10)에 설치하기 위한 부속 요소들이다.
따라서, 이하에서는 예외적인 경우를 제외하고 이들 부속 요소를 유기물 증착 챔버(10)로서 통칭하는 것을 원칙으로 한다.
본 실시예에서, 기판 센터링 장치(200)는 로봇(도면에 도시하지 않음)에 의해 유기물 증착 챔버(10)의 내부로 투입된 유리 기판(20)을 로딩하고, 그 유리 기판(20)의 센터링 위치를 조절하기 위한 것이다.
이와 같은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 기판 센터링 장치(200)의 구성은 도 2 내지 도 5를 참조하여 뒤에서 더욱 자세하게 설명하기로 한다.
본 실시예에서, 기판 고정 홀더(50)는 기판 센터링 장치(200)에 의해서 센터링이 조절된 유리 기판(20)을 고정하기 위한 것이다.
기판 고정 홀더(50)는 유기물 증착 챔버(10)의 상부에서 내부 중앙으로 배치되는 축(60)에 연결되게 구성되며, 그 축(60)을 통해 상하 운동 및 회전 운동이 이루어진다.
이러한 기판 고정 홀더(50)는 중앙부가 관통된 판 형상으로 이루어지며, 상면과 내측면이 접하는 부분에 단차를 형성하고 있으며, 그 단차 부분에서 유리 기판(20)의 안착이 이루어진다.
여기서, 기판 고정 홀더(50)의 상측에는 그 기판 고정 홀더(50)에 안착된 유 리 기판(20)을 가압하기 위한 통상적인 구조의 가압 홀더(도면에 도시되지 않음)가 설치된다.
본 실시예에서, 마스크 홀더(70)는 유리 기판(20)에 일정 패턴의 유기 박막을 형성하기 위한 차폐수단으로서의 마스크(80)를 고정하기 위한 것이다.
마스크 홀더(70)는 기판 고정 홀더(50)의 하측에서 유기물 증착 챔버(10)에 승강 가능하게 구성되는 바, 중앙부가 관통된 판 형상으로 이루어지며, 상면과 내측면이 접하는 부분에 단차를 형성하고 있다.
여기서, 마스크(80)는 마스크 프레임(81)에 용접되며, 그 마스크 프레임(81)은 마스크 홀더(70)의 단차 부분에 안착된다.
도면에서 미설명된 참조 부호 40은 유기물 증착 챔버(10)에서 기판 고정 홀더(50)에 안착된 유리 기판(20)의 상부에 배치되어 유리 기판(20)과 마스크(80)를 결합하기 위한 마그넷 플레이트를 나타낸다.
이상에서의 본 실시예에 따른 유기물 증착 챔버(10), 기판 고정 홀더(50) 및 마스크 홀더(70)는 당 업계에서 널리 알려진 공지 기술이므로, 본 명세서에서 더욱 자세한 구성의 설명은 생략하기로 한다.
이하, 상기에서 언급한 바 있는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 기판 센터링 장치(200)의 구성을 도 2 내지 도 5를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 유기물 증착 시스템용 기판 센터링 장치를 도시한 정면 구성도이고, 도 3은 도 2의 평면 구성도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 유기물 증착 시스템용 기판 센터링 장치(200)는 유기물 증착 챔버(10: 이하 도 1 참조)의 내부에서 기판 고정 홀더(50: 이하 도 1 참조)에 대응하여 기판(20: 이하 도 1 참조)의 양측 사이드부 측에 구성된다.
이러한 유기물 증착 시스템용 기판 센터링 장치(200)는 기판 지지 홀더(210)와, 기판 센터링유닛(250)과, 기판 클램퍼(290)를 포함하여 구성되며, 이를 구성 별로 설명하면 다음과 같다.
본 실시예에서, 기판 지지 홀더(210)는 로봇(도면에 도시하지 않음)에 의해 유기물 증착 챔버(10)의 내부로 로딩되는 유리 기판(20)의 양측 사이드부를 지지하기 위한 것이다.
여기서, 기판 지지 홀더(210)는 유기물 증착 챔버(10)의 내부에 복수 개로서 구성되는 바, 로봇의 티칭(teaching)으로서 유기물 증착 챔버(10)의 기설정 위치로 이동된 유리 기판(20)의 모서리 측에 각각 구성된다.
기판 지지 홀더(210)는 도 1을 기준으로, 유기물 증착 챔버(10)의 좌우 측에 각각 한 쌍으로서 구비되며, 유기물 증착 챔버(10)의 좌우 측에서 서로 마주하는 방향으로 전후진 왕복 이동 가능하게 구성된다.
이 경우, 기판 지지 홀더(210)가 유기물 증착 챔버(10)의 좌우 측에서 서로 마주하는 방향으로 왕복 이동함을 감안 할 때, 그 기판 지지 홀더(210)가 좌우 방향으로 왕복 이동하는 것으로 이해되는 것은 당연하나, 기판 지지 홀더(210)가 좌우 방향으로 전진 및 후진함을 고려하여 이하에서는 기판 지지 홀더(210)의 왕복 이동을 전후진 이동으로 정의한다.
이러한 각각의 기판 지지 홀더(210)는 메인 바디(211)와, 그 메인 바디(211)의 상측에 고정되는 서브 바디(213)와, 메인 바디(211)와 서브 바디(213) 사이에 배치되는 홀더 바디(215)를 포함한다.
메인 바디(211), 서브 바디(213) 및 홀더 바디(215)는 볼트 등을 통해 상호 결합되며, 이 중에서 홀더 바디(215)는 메인 바디(211)와 서브 바디(213) 사이에서 유리 기판(20)의 양측 사이드부 쪽으로 일정 길이 돌출되게 구성된다.
홀더 바디(215)는 돌출 부위의 단부에 유리 기판(20)의 양측 사이드부를 지지하는 지지부(217)를 형성하며, 그 지지부(217)로부터 단차진 홈으로서의 슬립 영역(219)을 형성하고 있다.
한편, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 기판 센터링 장치(200)는 도 4 및 도 5에서와 같이, 각 기판 지지 홀더(210)를 전후진 왕복 이동시키기 위한 구동유닛(230)을 포함하고 있다.
본 실시예에서, 구동유닛(230)은 유기물 증착 챔버(10)의 내부에서 기판 지지 홀더(210)에 대응하게 구성되는 바, 가이더(231)와, 서보 모터(235)를 포함한다.
가이더(231)는 기판 지지 홀더(210)의 전후진 왕복 이동을 가이드 하기 위한 것으로, 당 업계에서 널리 사용되는 엘.엠(L.M) 가이드로서 이루어지며, 기판 지지 홀더(210)의 이동 방향을 따라 유기물 증착 챔버(10)에 설치된다.
서보 모터(235)는 기판 지지 홀더(210)에 전후진 왕복 이동을 위한 구동력을 제공하는 것으로서, 유기물 증착 챔버(10)의 내부에서 별도의 플레이트에 고정되게 설치되며, 컨트롤러(도면에 도시하지 않음)로부터 제공되는 제어 신호에 따라 정역 방향의 회전 구동력을 발생시킨다.
서보 모터(235)는 회전 구동력을 동력전달유닛(237)을 통해 기판 지지 홀더(210)에 제공하는 바, 동력전달유닛(237)은 타이밍 벨트, 볼 스크류 등을 포함하며 서보 모터(235)로부터 제공되는 회전 운동을 직선 운동으로 변환하여 기판 지지 홀더(210)를 전후진 왕복 이동시키는 구조로서 이루어진다.
여기서, 동력전달유닛(237)은 당 업계에서 널리 알려진 공지 기술의 서보 시스템용 동력전달장치로서 구성되며, 가이더(231)에 왕복 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 연결부재(239)와 상호 연결된다.
이 때, 연결부재(239)는 로드 형태로서 구비되며, 기판 지지 홀더(210)의 서브 바디(213)와 상호 연결된다.
본 실시예에서, 기판 센터링유닛(250)은 기판 지지 홀더(210)에 로딩된 유리 기판(20)의 양측 사이드부를 가이드하며 그 유리 기판(20)을 센터링하기 위한 것이다.
기판 센터링유닛(250)은 각 기판 지지 홀더(210)에 전후진 왕복 이동 가능하게 구성되는 바, 이동부재(251)와, 롤러부재(253)와, 리턴 스프링(257)을 포함하여 구성된다.
이동부재(251)는 기판 지지 홀더(210)의 서브 바디(213)에 그 기판 지지 홀더(210)의 이동 방향을 따라 왕복 슬라이드 이동 가능하게 결합된다.
이 경우, 이동부재(251)는 서브 바디(213)의 상면에 형성된 가이드 레일(도 면에 도시하지 않음)에 왕복 슬라이드 이동 가능하게 결합되고, 그 이동부재(251)에는 기판 지지 홀더(210)의 홀더 바디(215)와 상호 평행한 연장부(252)를 일체로 형성하고 있다.
롤러부재(253)는 기판 지지 홀더(210)의 지지부(217)에 로딩된 유리 기판(20)의 양측 사이드부를 실질적으로 가이드하며 그 유리 기판(20)을 센터링하기 위한 것이다.
이 롤러부재(253)는 이동부재(251)의 연장부(252)에 회전 가능하게 장착되며, 기판 지지 홀더(210)에 있어 홀더 바디(215)의 슬립 영역(219)에 슬립 이동 가능하게 배치된다.
상기한 롤러부재(253)는 이동부재(251)가 전후진 왕복 이동함에 따라 홀더 바디(215)의 슬립 영역(219)에서 슬립 이동하며, 홀더 바디(215)의 지지부(217)에 지지된 유리 기판(20)의 양측 사이드부에 구름 접촉되거나 그 양측 사이드부로부터 이격될 수 있다.
여기서, 롤러부재(253)는 연장부(252)의 단부에 기판 지지 홀더(210)의 지지부(217)를 향하여 상하 방향으로 고정된 회전축(254)에 회전 가능하게 설치된다.
즉, 회전축(254)의 일측 단부는 이동부재(251)의 연장부(252)에 고정되고, 다른 일측 단부에는 롤러부재(253)가 회전 가능하게 장착된다.
그리고, 리턴 스프링(257)은 이동부재(251)가 전진 이동할 때, 스프링의 탄성 복원력을 이동부재(251)에 제공하여 그 탄성 복원력을 통해 이동부재(251)를 원래의 위치로 리턴(후진)시키기 위한 것이다.
리턴 스프링(257)은 한 쌍으로서 구비되며, 기판 지지 홀더(210)의 서브 바디(213) 및 이동부재(251)에 연결되게 설치되는 인장 스프링으로서 이루어진다.
즉, 각 리턴 스프링(257)의 일측 단부는 볼트를 통해 서브 바디(213)에 연결되고, 다른 일측 단부는 볼트를 통해 이동부재(251)에 연결된다.
한편, 본 실시예에 의한 기판 센터링유닛(250)은 기판 지지 홀더(210)에 대한 이동부재(251)의 전후진 왕복 이동 거리를 제한하기 위한 한 쌍의 스토퍼부재(281, 282)를 더욱 포함하고 있다.
한 쌍의 스토퍼부재들(281, 282) 중 어느 하나의 스토퍼부재(281: 이하에서는 편의 상 "제1 스토퍼부재" 라고 한다)는 기판 지지 홀더(210)에 대한 이동부재(251)의 전진 이동 거리를 제한하기 위한 것으로, 이동부재(251)의 일측에 설치된다.
제1 스토퍼부재(281)는 이동부재(251)의 저면 측에 설치되는 바, 기판 지지 홀더(210)의 서브 바디(213)에 돌출되게 구비된 제1 스토퍼 돌기(285)에서 스토핑이 이루어진다.
그리고, 다른 하나의 스토퍼부재(282: 이하에서는 편의 상 "제2 스토퍼부재" 라고 한다)는 기판 지지 홀더(210)에 대한 이동부재(251)의 후진 이동 거리를 제한하기 위한 것으로, 이동부재(251)의 다른 일측에 설치된다.
제2 스토퍼부재(282)는 이동부재(251)의 연장부(252) 반대쪽 단부에 설치되는 바, 기판 지지 홀더(210)의 서브 바디(213)에 돌출되게 구비된 제2 스토퍼 돌기(286)에서 스토핑이 이루어진다.
여기서, 상기한 제1 및 제2 스토퍼부재(281, 282)는 바람직하게, 볼트 방식으로 이동부재(251)의 작동 스트로크를 조정할 수 있는 스토퍼 볼트(283, 284)로서 구비된다.
다른 한편으로, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 기판 센터링 장치(200)는 도 4 및 도 5에서와 같이, 각 기판 지지 홀더(210)가 구동유닛(230)에 의해 가이더(231)를 따라 전진된 상태에서 각 기판 센터링유닛(250)의 이동부재(251)를 전후진 왕복 이동시키기 위한 작동유닛(260)을 포함하고 있다.
본 실시예에서, 작동유닛(260)은 유기물 증착 챔버(10) 및 기판 지지 홀더(210)에 구성되는 바, 유기물 증착 챔버(10)에 구성되는 작동 실린더(261)와, 작동 실린더(261)에 구성되는 가압부재(263)와, 기판 지지 홀더(210)에 구성되는 캠 링크(265)를 포함한다.
작동 실린더(261)는 유기물 증착 챔버(10)의 내부에서 별도의 플레이트에 상하 방향으로 고정되게 설치되며, 공압에 의해 전후진 작동하는 작동 로드(262)를 지닌 공압 실린더로 이루어진다.
가압부재(263)는 연결 브라켓(264)을 통해 작동 실린더(261)의 작동 로드(262)에 연결되게 설치되며, 그 연결 브라켓(264)에 상하 방향으로 고정된 바아 형태로서 구비된다.
이 경우, 가압부재(263)는 작동 실린더(261)의 작동 로드(262)가 상하 방향으로 전후진 작동함에 따라 상하 방향으로 왕복 이동하게 된다.
연결 브라켓(264)은 가압부재(263)를 안정적으로 왕복 이동시키기 위해 유기 물 증착 챔버(10)에 별도로 설치된 가이드 레일(도면에 도시하지 않음)에 왕복 슬라이드 이동 가능하게 결합된다.
그리고, 캠 링크(265)는 기판 센터링유닛(250)의 이동부재(251)에 대응하여 기판 지지 홀더(210)의 서브 바디(213)에 회전 가능하게 장착된다.
이러한 캠 링크(265)는 작동 실린더(261)의 작동에 따라 가압부재(263)에 의해 가압되며, 이동부재(251)의 단부에 캠 접촉 가능하게 구성된다.
구체적으로, 캠 링크(265)는 대략 삼각 형상의 판 캠으로서 이루어지며, 캠 돌출부로서 제1,2,3 로브(266a, 266b, 266c)를 형성하고 있다.
여기서, 제1 로브(266a)는 작동 실린더(261)의 작동 로드(262)가 전진 작동함에 따라 가압부재(263)에 의해서 가압되는 부분으로, 제1 로브(266a)에는 가압부재(263)가 접촉될 수 있는 제1 회전 롤러(267)가 설치된다.
제2 로브(266b)는 기판 지지 홀더(210)의 서브 바디(213)에 회전 가능하게 연결되는 부분으로, 베어링(268)을 통하여 그 서브 바디(213)에 회전 가능하게 연결된다.
그리고, 제3 로브(266c)는 이동부재(251)의 단부, 즉 연장부(252) 반대쪽 단부에 캠 접촉하는 부분으로, 제3 로브(266c)에는 이동부재(251)의 단부에 접촉될 수 있는 제2 회전 롤러(269)가 설치된다.
본 실시예에서, 기판 클램퍼(290)는 기판 지지 홀더(210)에서 기판 센터링유닛(250)을 통해 센터링 된 유리 기판(20)을 클램핑하기 위한 것이다.
기판 클램퍼(290)는 장착 브라켓(291)을 통해 각각의 기판 지지 홀더(210)에 연결되게 구성되는 바, 기판 지지 홀더(210)의 지지부(217)에 대응하는 위치에서 상하 방향으로 왕복 이동 가능한 클램핑 핀(292)을 포함하고 있다.
이러한 클램핑 핀(292)은 기판 지지 홀더(210)의 지지부(217)에 로딩되고 기판 센터링유닛(250)을 통해 센터링 된 유리 기판(20)의 양측 사이드부를 클램핑 한다.
상기와 같은 클램핑 핀(292)은 구동 실린더(294)를 통해 상하 방향으로 왕복 이동 가능하게 구성된다. 이 때, 클램핑 핀(292)은 구동 실린더(294)의 작동 로드(295) 선단에 결합되고, 그 구동 실린더(294)는 장착 브라켓(291)에 고정되게 장착된다.
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 유기물 증착 시스템(100)의 작동을 앞서 개시한 도면들 및 첨부한 도면들을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도면을 참조하면, 우선 본 실시예에서는 로봇(도면에 도시하지 않음)과 같은 운반수단을 통해 유리 기판(20)을 유기물 증착 챔버(10)의 내부로 투입하고, 로봇의 티칭으로서 기판(20: 도 1 참조)을 유기물 증착 챔버(10)의 내부에서 기설정된 위치로 운반한다.
여기서, 마스크 홀더(70)에는 마스크(80)가 고정되어 있으며, 각 기판 지지 홀더(210)는 도 4에서와 같이 구동유닛(230)의 서보 모터(235)에 의해 가이더(231)를 따라 후진된 상태에 있다.
이 경우, 작동유닛(260)의 가압부재(263)는 작동 실린더(261)의 작동 로 드(262)가 후진 작동함에 따라 상측 방향으로 후진된 상태에 있으며, 기판 클램퍼(290)의 클램핑 핀(292)은 구동 실린더(294)의 작동 로드(295)가 후진 작동함에 따라 상측 방향으로 후진된 상태에 있다.
그리고, 기판 센터링유닛(250)의 이동부재(251)는 도 2 내지 도 4에서와 같이 각 기판 지지 홀더(210)에 대하여 후진된 상태에 있으며, 이동부재(251)가 후진됨에 따라 롤러부재(253) 또한 기판 지지 홀더(210)의 슬립 영역(219)에서 후진된 상태에 있다.
이 때, 이동부재(251)는 도 3에서와 같이 제2 스토퍼부재(282)가 제2 스토퍼 돌기(286)에서 스토핑이 이루어짐에 따라, 기설정된 이동 거리로서 후진된 상태에 있다.
이와 같은 상태에서, 각 기판 지지 홀더(210)는 도 5에서와 같이 구동유닛(230)의 서보 모터(235)가 작동함으로 가이더(231)를 따라 유리 기판(20)의 양측 사이드부 쪽으로 전진 이동한다.
그리고 나서, 유리 기판(20)은 도 9의 (S1)에서와 같이 로봇(도면에 도시하지 않음)에 의해 기판 지지 홀더(210)의 지지부(217: 도 6 참조)에 로딩되는데, 그 양측 사이드부가 기판 지지 홀더(210)의 지지부(217)에 안착된다.
다음, 상기와 같이 각 기판 지지 홀더(210)가 전진 이동한 상태에서, 본 실시예에서는 도 6 및 도 7에서와 같이 작동유닛(260)의 작동 실린더(261)를 작동시켜 가압부재(263)를 하강시킨다.
즉, 작동 실린더(261)의 작동 로드(262)가 하측 방향으로 전진 작동하게 되 면, 그 작동 로드(262)에 연결된 가압부재(263)는 하측 방향으로 이동하게 된다.
이로써, 가압부재(263)는 캠 링크(265)의 제1 로드(266a)를 가압하게 되고, 이에 따라 캠 링크(265)는 제2 로브(266b)를 중심으로 하여 시계 반대 방향으로 회전하게 된다.
따라서, 캠 링크(265)는 제3 로브(266c)가 이동부재(251)의 단부를 가압하면서 이동부재(251)를 유리 기판(20)의 양측 사이드부로 전진 이동시킨다.
여기서, 이동부재(251)는 제1 스토퍼부재(281)가 제1 스토퍼 돌기(285)에서 스토핑이 이루어짐에 따라 기설정된 이동 거리로서 전진하게 된다.
그리고, 리턴 스프링(257)은 이동부재(251)가 전진 이동함으로 길이 방향을 따라 인장되고, 이 때 발생하는 탄성 복원력을 이동부재(251)에 제공한다.
이에, 이동부재(251)가 각 기판 지지 홀더(210)에 대해서 전진 이동함으로 롤러부재(253)는 기판 지지 홀더(210)의 슬립 영역(219)에서 전진 이동하게 된다.
따라서, 롤러부재(253)는 도 9의 (S2)에서와 같이, 기판 지지 홀더(210)의 지지부(217)에 로딩된 유리 기판(20)의 양측 사이드부에 구름 접촉하며 그 양측 사이드부를 가이드하면서 유리 기판(20)의 좌우 센터링을 조절하게 된다.
이러한 과정을 거친 후, 기판 클램퍼(290)의 클램핑 핀(292)은 도 8에서와 같이 구동 실린더(294)의 작동 로드(295)가 하측 방향으로 전진 작동함에 따라, 도 9의 (S3)에서와 같이 하측 방향으로 전진 이동하며 유리 기판(20)의 양측 사이드부를 클램핑 한다.
상기와 같이 기판 클램퍼(290)에 의해 유리 기판(20)의 클램핑이 완료된 상 태에서, 언급한 바 있는 작동 실린더(261)의 작동 로드(262)는 도 5에서와 같이 상측 방향으로 후진 작동하게 된다.
그러면, 작동 로드(262)에 연결된 가압부재(263)는 상측 방향으로 후진하게 되고, 이동부재(251)는 캠 링크(265)의 제1 로드(266a)에 작용하는 가압부재(263)의 가압력이 해제됨에 따라 리턴 스프링(257)의 탄성 복원력에 의해 도 9의 (S4)에서와 같이 원래의 위치로 후진된다.
즉, 이동부재(251)는 리턴 스프링(257)의 탄성 복원력에 의해 캠 링크(265)의 제3 로브(266c)를 밀며 그 캠 링크(265)를 시계 방향으로 회전시키면서 원래의 위치로 되돌아오게 된다.
따라서, 본 실시예에서는 상술한 바와 같은 일련의 작동 과정을 거치며 유리 기판(20)의 좌우측을 센터링 한 상태로, 그 유리 기판(20)을 기판 고정 홀더(50)에 고정하고, 축(60)을 통해 유리 기판(20)의 위치를 얼라인 하게 된다.
마지막으로, 본 실시예에서는 마스크 홀더(70)를 기판 고정 홀더(50) 측으로 이동시키고, 마그넷 플레이트(40)를 통해서 유리 기판(20)과 마스크(80)를 결합한 다음, 열증발원(90)을 통해 유기물을 증발시켜 유리 기판(20)에 소정의 유기 박막 패턴을 형성하게 된다.
지금까지 설명한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 유기물 증착 시스템(100)은 기판 지지 홀더(210)에 로딩된 유리 기판(20)의 좌우 센터링 시, 기판 센터링유닛(250)의 이동부재(251)를 후진시켜 유리 기판(20)과 롤러부재(253)와의 간격을 충분히 확보 한 후, 그 롤러부재(253)를 전진시키면서 유리 기판(20)의 좌우 센터링을 실시한다.
이로써, 본 실시예에서는 로봇의 티칭 조정이 정확하게 이루어지지 않거나 외력에 의해 기판 지지 홀더(210)에 대한 유리 기판(20)의 로딩 위치가 변경되더라도 롤러부재(253)가 이동부재(251)에 의해 후진되어 있기 때문에, 롤러부재(253)와 유리 기판(20)의 충돌을 방지할 수 있다.
즉, 본 실시예에서는 유리 기판(20)의 로딩 위치 변경에 따른 롤러부재(253)와 유리 기판(20)의 충돌에 의해서 유리 기판(20)이 파손되는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 본 실시예에서는 유리 기판(20)의 로딩 위치 변경시 롤러부재(253)에 유리 기판(20)이 올라타는 등의 현상을 방지할 수 있으므로, 기판 클램퍼(290)의 클램핑 작동에 따른 유리 기판(20)의 파손을 방지할 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 유기물 증착 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 유기물 증착 시스템용 기판 센터링 장치를 도시한 정면 구성도이다.
도 3은 도 2의 평면 구성도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 유기물 증착 시스템용 기판 센터링 장치에 적용되는 구동유닛 및 작동유닛을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 유기물 증착 시스템용 기판 센터링 장치의 작동 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 유기물 증착 시스템용 기판 센터링 장치의 작동 과정을 개략적으로 도시한 블록 구성도이다.

Claims (16)

  1. 유기물 증착 챔버의 내부에 서로 마주하는 방향으로 왕복 이동 가능하게 구성되며, 로봇에 의해 로딩되는 기판의 양측 사이드부를 지지하는 복수의 기판 지지 홀더들;
    상기 기판 지지 홀더에 왕복 이동 가능하게 구성되고, 상기 기판의 양측 사이드부를 가이드하며 상기 기판을 센터링하는 기판 센터링유닛; 및
    상기 기판 지지 홀더에 상하 방향으로 왕복 이동 가능하게 구성되며, 상기 기판 센터링유닛에 의해 센터링 된 상기 기판을 클램핑 하는 복수의 기판 클램퍼들
    을 포함하는 유기물 증착 시스템용 기판 센터링 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 기판이 상기 유기물 증착 챔버의 내부로 투입되는 때, 상기 기판 지지 홀더는 후진된 상태에서 상기 기판의 양측 사이드부로 전진 이동하고,
    상기 기판 지지 홀더에 상기 기판이 로딩된 때, 상기 기판 센터링유닛은 후진된 상태에서 상기 기판의 양측 사이드부로 전진 이동하는 유기물 증착 시스템용 기판 센터링 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 유기물 증착 챔버 및 상기 기판 지지 홀더에 구성되어 상기 기판 센터 링유닛을 왕복 이동시키기 위한 작동유닛을 포함하는 유기물 증착 시스템용 기판 센터링 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 기판 센터링유닛은,
    상기 기판 지지 홀더에 왕복 이동 가능하게 설치되는 이동부재; 및
    상기 이동부재에 회전 가능하게 장착되고, 상기 기판의 양측 사이드에 구름 접촉되는 롤러부재
    를 포함하는 유기물 증착 시스템용 기판 센터링 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 기판 센터링유닛은,
    상기 기판 지지 홀더 및 상기 이동부재에 연결되게 설치되는 적어도 하나의 리턴 스프링을 더욱 포함하는 유기물 증착 시스템용 기판 센터링 장치.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 유기물 증착 챔버 및 상기 기판 지지 홀더에는 상기 기판 센터링유닛을 왕복 이동시키기 위한 작동유닛이 구비되고,
    상기 작동유닛은,
    상기 유기물 증착 챔버에 상하 방향을 따라 장착되는 작동 실린더;
    상기 작동 실린더의 작동 로드에 연결되게 설치되는 가압부재; 및
    상기 기판 지지 홀더에 회전 가능하게 설치되고, 상기 작동 실린더의 작동에 따라 상기 가압부재에 의해 가압되며, 상기 이동부재에 캠 접촉 가능하게 구성되는 캠 링크
    를 포함하는 유기물 증착 시스템용 기판 센터링 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 작동 실린더가 공압에 의해 작동하는 공압 실린더로서 이루어지는 유기물 증착 시스템용 기판 센터링 장치.
  8. 제4 항에 있어서,
    상기 기판 센터링유닛은,
    상기 이동부재에 장착되어 상기 기판 지지 홀더에 대한 상기 이동부재의 왕복 이동 거리를 제한하는 한 쌍의 스토퍼부재
    를 포함하는 유기물 증착 시스템용 기판 센터링 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 스토퍼부재가 스토퍼 볼트로서 이루어지는 유기물 증착 시스템용 기판 센터링 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 유기물 증착 챔버에 구성되어 상기 기판 지지 홀더를 왕복 이동시키기 위한 구동유닛을 포함하는 유기물 증착 시스템용 기판 센터링 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 구동유닛은,
    상기 유기물 증착 챔버에 설치되며, 상기 기판 지지 홀더가 왕복 이동 가능하게 결합되는 가이더; 및
    상기 유기물 증착 챔버에 상기 기판 지지 홀더와 연결되게 구성되어 상기 기판 지지 홀더에 구동력을 제공하는 서보 모터
    를 포함하는 유기물 증착 시스템용 기판 센터링 장치.
  12. 유기물 증착 챔버;
    상기 유기물 증착 챔버에 구성되어 로봇에 의해 로딩되는 상기 기판을 센터링 하는 기판 센터링 장치;
    상기 유기물 증착 챔버에 구성되어 상기 기판을 고정하는 기판 고정 홀더; 및
    상기 기판 고정 홀더의 하측에서 마스크를 고정하며 상기 유기물 증착 챔버에 승강 가능하게 구성되는 마스크 홀더
    를 포함하며,
    상기 기판 센터링 장치는, 유기물 증착 챔버의 내부에 서로 마주하는 방향으로 왕복 이동 가능하게 구성되는 복수의 기판 지지 홀더들과, 상기 기판 지지 홀더에 왕복 이동 가능하게 구성되는 기판 센터링유닛과, 상기 기판 지지 홀더에 상하 방향으로 왕복 이동 가능하게 구성되는 복수의 기판 클램퍼들을 포함하는 유기물 증착 시스템.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 기판 센터링 장치는,
    상기 유기물 증착 챔버 및 상기 기판 지지 홀더에 구성되어 상기 기판 센터링유닛을 왕복 이동시키기 위한 작동유닛을 포함하는 유기물 증착 시스템.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 기판 센터링유닛은,
    상기 기판 지지 홀더에 왕복 이동 가능하게 설치되는 이동부재;
    상기 이동부재에 회전 가능하게 장착되고, 상기 기판의 양측 사이드에 구름 접촉되는 롤러부재; 및
    상기 기판 지지 홀더 및 상기 이동부재에 연결되게 설치되는 적어도 하나의 리턴 스프링
    을 포함하는 유기물 증착 시스템.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 기판 센터링유닛은,
    상기 이동부재에 장착되어 상기 기판 지지 홀더에 대한 상기 이동부재의 왕복 이동 거리를 제한하는 한 쌍의 스토퍼부재를 포함하는 유기물 증착 시스템.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 유기물 증착 챔버 및 상기 기판 지지 홀더에는 상기 기판 센터링유닛을 왕복 이동시키기 위한 작동유닛이 구비되고,
    상기 작동유닛은,
    상기 유기물 증착 챔버에 상하 방향을 따라 장착되는 작동 실린더;
    상기 작동 실린더의 작동 로드에 연결되게 설치되는 가압부재; 및
    상기 기판 지지 홀더에 회전 가능하게 설치되고, 상기 작동 실린더의 작동에 따라 상기 가압부재에 의해 가압되며, 상기 이동부재에 캠 접촉 가능하게 구성되는 캠 링크
    를 포함하는 유기물 증착 시스템.
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