KR100570979B1 - 이미지 방향 조절기를 구비한 광학계 및 상기 광학계를구비한 레이저 조사장치 - Google Patents

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Abstract

이미지 방향 조절기를 구비한 광학계 및 상기 광학계를 구비한 레이저 조사장치를 제공한다. 상기 광학계는 광을 발생시키는 광원(light source) 및 상기 광을 상 방향이 제 1 방향이 되도록 조절하는 제 1 모드와 상 방향이 제 2 방향이 되도록 조절하는 제 2 모드를 구비하는 이미지 방향 조절기(image direction modulator)를 구비한다.
레이저 조사장치, 광학계, 빔 이미지, 라인 빔

Description

이미지 방향 조절기를 구비한 광학계 및 상기 광학계를 구비한 레이저 조사장치{optical system having image direction modulator and LITI apparatus including the optical system}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 조사장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2 및 도 4는 도 1의 광학계의 구성에 대한 일 실시예를 나타낸 개략도들이다.
도 3 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 방향 조절기를 나타낸 모식도들이다.
도 6은 도 1의 광학계의 구성에 대한 다른 실시예를 나타낸 개략도이다.
도 7a 내지 7c는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 조사장치를 사용하여 유기전계발광표시장치를 제조하는 방법을 나타낸 사시도들이다.
도 8a 내지 8c는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 조사장치를 사용하여 유기전계발광표시장치를 제조하는 방법을 나타낸 사시도들이다.
도 9는 도 7c 또는 도 8c의 절단선 I-I'를 따라 취해진 유기전계발광표시장치를 나타낸 단면도이다.
(도면의 주요 부위에 대한 부호의 설명)
301 : 광원 310 : 이미지 변형 장치
320: 마스크 340 : 이미지 방향 조절기
350 : 투영 장치
L_i, L_m, L_dm1, L_dm2, L_p1, L_p2 : 빔 이미지
341, 342, 343, 344, 355 : 반사경
본 발명은 광학계 및 상기 광학계를 구비한 레이저 조사장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 이미지 방향 조절기를 구비한 광학계, 상기 광학계를 구비한 레이저 조사장치에 관한 것이다.
평판표시장치는 경량 및 박형 등의 특성으로 인해, 최근 음극선관 표시장치(cathode-ray tube display)를 대체하는 표시장치로서 대두되고 있다. 이러한 평판표시장치의 대표적인 예로서 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)와 유기전계발광표시장치(Organic Light Emitting Display; OLED)가 있다. 이 중, 유기전계발광표시장치는 액정표시장치에 비하여 휘도특성 및 시야각 특성이 우수하고, 백라이트를 필요로 하지 않아 초박형을 구현할 수 있는 장점이 있다.
이러한 평판표시장치는 적색, 녹색 및 청색 화소들을 구비하여 풀칼라를 구현할 수 있다. 구체적으로 액정표시장치의 경우, 적색, 녹색 및 청색 칼라필터들을 형성하고, 유기전계발광표시장치의 경우, 적색, 녹색 및 청색 발광층들을 형성하여 풀칼라를 구현한다.
상기 유기전계발광표시장치의 적색, 녹색 및 청색 발광층들을 형성함에 있어서, 레이저 열전사법을 사용할 수 있다. 상기 레이저 열전사법은 섀도우 마스크(shadow mask)를 사용한 증착법에 비해 발광층을 미세하게 패터닝할 수 있고, 잉크-젯 프린팅(ink-jet printing)법에 비해 건식 공정이라는 장점이 있다.
이러한 레이저 열전사법은 기재 필름, 광열변환층 및 전사층을 구비하는 도너 필름의 상기 기재 필름 상에 레이저 빔을 조사하여 상기 전사층을 억셉터 기판 상에 전사시킴으로써, 발광층 패턴을 형성하는 것을 포함한다. 이 때, 상기 발광층 패턴은 스트라이프 형태를 가질 수 있다. 이러한 스트라이프 형태의 발광층 패턴은 상기 기재 필름 상에 상기 발광층 패턴의 길이 방향으로 레이저 빔을 스캔함으로써 수행할 수 있다. 이 때, 상기 기판 상에 조사되는 레이저 빔은 레이저 조사장치에 따라서 X축 또는 Y축으로 고정된 이미지를 갖게 되는데, 상기 레이저 빔의 이미지 방향에 따라서 형성할 수 있는 발광층 패턴의 길이 방향은 정해진다.
한편, 유기전계발광표시장치에 따라서는 상기 발광층 패턴의 길이 방향을 X축 방향으로 형성하여야 하는 경우와 Y축 방향으로 형성하여야 하는 경우가 있다. 따라서, 상기 발광층 패턴의 길이 방향에 따라 서로 다른 레이저 조사장치를 사용하여야 하는 문제점이 발생할 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 설비의 교체 또는 변경없이 비교적 간단한 방법으로 레이저 빔의 이미지 방향을 조절할 수 있는 광학계를 제공함에 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 설비의 교체 또는 변경없이 서로 다른 방향으로 배열된 전사층 패턴을 형성할 수 있는 레이저 조사장치를 제공함에 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명의 일 측면은 광학계를 제공한다. 상기 광학계는 레이저 빔을 발생시키는 레이저 소오스(light source); 및 상기 빔을 상 방향이 제 1 방향이 되도록 조절하여 내보내는 제 1 모드와 상 방향이 제 2 방향이 되도록 조절하여 내보내는 제 2 모드를 구비하는 이미지 방향 조절기(image direction modulator)를 포함한다.
상기 다른 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명의 일 측면은 레이저 조사장치를 제공한다. 상기 레이저 조사장치는 광학계를 구비한다. 상기 광학계는 레이저 빔을 발생시키는 레이저 소오스, 상기 빔의 상 방향을 조절하는 이미지 방향 조절기 및 투영렌즈를 구비한다. 상기 광학계 하부에 기판이 탑재되는 척이 위치한다.
상기 광학계에 있어서, 상기 제 1 방향은 X축 방향이고, 상기 제 2 방향은 Y축 방향일 수 있다. 또한, 상기 이미지 방향 조절기는 상기 제 1 모드로서 제 1 빔 통로(beam passage)를 구비하고, 상기 제 2 모드로서 제 2 빔 통로를 구비할 수 있다. 나아가, 상기 제 1 및 제 2 빔 통로들은 반사경들로 형성될 수 있다.
상기 광학계는 상기 레이저 소오스와 상기 이미지 방향 조절기 사이에 위치하고, 상기 레이저 소오스에서 발생된 빔의 이미지를 라인 형태로 변형시키는 이미 지 변형 장치를 더 포함할 수 있다. 나아가, 상기 이미지 변형 장치는 호모지나이저일 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면들에 있어서, 층이 다른 층 또는 기판 "상"에 있다고 언급되어지는 경우에 그것은 다른 층 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 층이 개재될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 조사장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 1을 참조하면, 레이저 조사장치(LA)는 스테이지(100)를 구비한다. 상기 스테이지(100) 상에 척(200)이 위치한다. 나아가, 상기 스테이지(100)는 상기 척(200)을 X방향으로 왕복 이동시키기 위한 척 가이드 바(chuck guide bar; 150)를 구비한다.
상기 척(200)의 상부에 광학계(300)가 위치한다. 상기 광학계(300)는 광학계 가이드 바(400)에 장착된다. 상기 광학계(300)는 상기 광학계 가이드 바(400)를 따라 Y축으로 이동할 수 있다.
도 2 및 도 4는 도 1의 광학계의 구성에 대한 일 실시예를 나타낸 개략도들이다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 광학계(300)는 레이저 소오스(light source; 301), 이미지 변형 장치(310), 마스크(320), 이미지 방향 조절기(image direction modulator; 340) 및 투영렌즈(projection lens; 350)를 구비한다.
상기 레이저 소오스(301)은 레이저 빔을 발생시키는 장치이다.
상기 레이저 소오스(301)으로부터 발생된 빔(L)은 상기 이미지 변형 장치(310)를 통과할 수 있다. 상기 이미지 변형 장치(310)는 상기 레이저 소오스(301)에서 발생된 빔의 이미지를 라인 형태으로 변형시킬 수 있는 장치이다. 상기 이미지 변형 장치(310)를 통과한 빔은 라인 형태의 이미지(L_i)를 갖는다. 상기 라인 형태 이미지(L_i)의 길이 방향은 X 축 방향일 수 있다. 본 명세서에 있어서, "이미지"이라 함은 빔을 피처리물 표면에 조사했을 때 실제 빔이 조사되는 영역을 의미한다. 또한, 상기 라인 형태이라 함은 엄격한 의미의 라인 형태 뿐 아니라, 종횡비가 비교적 큰 직사각형 형상을 말한다.
나아가, 상기 이미지 변형 장치(310)는 호모지나이저(homogenizer)일 수 있다. 상기 호모지나이저는 빔의 이미지를 라인 형태으로 변형시킬 수 있을 뿐 아니라, 상기 레이저 소오스에서 발생된 가우시안 프로파일을 갖는 빔을 균질화된 플랫-탑 프로파일로 변형시킬 수 있다.
상기 이미지 변형 장치(310)를 통과하여 라인 형태의 이미지(L_i)를 갖는 빔은 마스크(320)를 통과할 수 있다. 상기 마스크(320)는 적어도 하나의 광투과 패턴 또는 적어도 하나의 광반사 패턴을 구비한다. 도면에는 예시적으로 광투과 패턴들(320a)만을 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 마스크(320)를 통과한 빔은 상기 마스크(320)의 패턴에 의해서 패터닝된 이미지(L_m)을 가질 수 있다. 상기 패터닝된 이미지(L_m)는 서브 패턴들(L_ms)을 구비한다.
상기 광투과 패턴들(320a)은 상기 빔의 라인 형태 이미지(L_i) 내에서 배열되되, 상기 이미지(L_i)의 길이 방향(X축 방향)으로 일렬로 배열되는 것이 바람직하다. 그 결과, X축 방향으로 배열된 서브 패턴들(L_ms)을 여러 개 생성할 수 있다. 이로 인해 후속하는 빔 스캔 공정에서 한 번의 스캔으로 여러 개의 패턴을 동시에 형성할 수 있다. 한편, 이로 인해 상기 빔 스캔 방향은 상기 패터닝된 이미지(L_m)의 길이 방향(X축 방향)에 수직하는 방향(Y축 방향)으로 제약될 수 있다. 그러나, 이러한 빔 스캔 방향의 제약은 후술하는 이미지 방향 조절기에 의해 극복될 수 있다.
상기 패터닝된 이미지(L_m)를 갖는 빔은 빔의 이미지 방향을 조절하는 이미지 방향 조절기(340)에 입사된다. 상기 패터닝된 이미지(L_m)를 갖는 빔은 반사경(330)을 거쳐 상기 이미지 방향 조절기(340)에 입사될 수 있다. 상기 이미지 방향 조절기(340)는 상기 빔의 이미지 방향을 제 1 방향으로 조절하는 제 1 모드와 상기 빔의 이미지 방향을 제 2 방향으로 조절하는 제 2 모드를 구비할 수 있다. 나아가, 상기 제 1 방향은 X축 방향일 수 있고, 상기 제 2 방향은 Y축 방향일 수 있다. 도 2는 상기 이미지 방향 조절기(340)가 제 1 모드에서 작동한 경우를 나타내며, 도 4는 상기 이미지 방향 조절기(340)가 제 2 모드에서 작동한 경우를 나타낸다.
상기 이미지 방향 조절기(340)에서 나온 빔은 투영렌즈(projection lens; 350)를 통과하고, 상기 광학계(300) 밖으로 나와 상기 기판(S) 상에 조사된다. 상 기 투영렌즈(350)는 빔의 이미지 방향에는 영향을 미치지 않는다.
도 2와 같이 상기 이미지 방향 조절기(340)가 제 1 모드에서 작동한 경우, 상기 이미지 방향 조절기(340)를 통과한 빔의 이미지(L_dm1)의 길이 방향은 X축 방향으로 조절된다. 자세하게는 상기 이미지 방향 조절기(340)를 통과한 빔의 이미지(L_dm1)의 방향은 상기 마스크(320)를 통과하여 패터닝된 이미지(L_m)의 방향과 동일하다. 또한, 상기 기판(S) 상에 조사된 빔의 이미지(L_p1)의 방향은 상기 마스크(320)를 통과하여 패터닝된 이미지(L_m)의 방향과 동일하다. 그 결과, 상기 마스크(320)를 통과하여 패터닝된 이미지(L_m)와 동일한 방향을 갖는 패턴(P1)이 상기 기판(S) 상에 형성된다.
한편, 도 4와 같이 상기 이미지 방향 조절기(340)가 제 2 모드에서 작동한 경우, 상기 이미지 방향 조절기(340)를 통과한 빔의 이미지(L_dm2)의 길이 방향은 Y축 방향으로 조절된다. 자세하게는 상기 이미지 방향 조절기(340)를 통과한 빔의 이미지(L_dm2)의 방향은 상기 마스크(320)를 통과하여 패터닝된 이미지(L_m)의 방향과 수직이다. 또한, 상기 기판(S) 상에 조사된 빔의 이미지(L_p2)의 방향은 상기 마스크(320)를 통과하여 패터닝된 이미지(L_m)의 방향과 수직이다. 그 결과, 상기 마스크(320)를 통과하여 패터닝된 이미지(L_m)와 수직한 방향을 갖는 패턴(P2)이 상기 기판(S) 상에 형성된다. 상기 이미지 방향 조절기(340)를 제 1 모드에서 제 2 모드로 변경하는 것은 상기 이미지 방향 조절기(340)를 Y 방향으로 소정거리 이동시킴으로써 진행될 수 있다.
상술한 바와 같이, 입사되는 빔의 이미지 방향을 서로 다른 방향으로 조절하 여 내보내는 상기 이미지 방향 조절기를 채용함으로써, 광학계의 교체 또는 큰 변경없이 간단한 방법으로 상기 광학계(300)에서 나오는 빔의 이미지 방향의 변경이 가능하다.
도 3 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 방향 조절기를 나타낸 모식도들로서, 도 3은 상기 이미지 방향 조절기가 제 1 모드에서 작동하는 경우를 나타내고, 도 5는 상기 이미지 방향 조절기가 제 2 모드에서 작동하는 경우를 나타낸다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 이미지 방향 조절기(340)는 제 1 내지 제 5 반사경들(341, 342, 343, 344, 345)을 구비한다. 상기 제 1 내지 제 3 반사경들(341, 342, 343)은 일 층에 위치하고, 상기 제 4 및 제 5 반사경들(344, 345)은 상기 일 층과 소정간격 이격된 다른 일 층에 위치한다. 또한, 상기 제 1 반사경(341)과 상기 제 4 반사경(344)은 동일 Z축 상에 위치하고, 상기 제 1 반사경(341)과 상기 제 2 반사경(342)이 Y축 상에서 이격된 간격은 상기 제 5 반사경(345)과 상기 제 3 반사경(343)이 Y축 상에서 이격된 간격과 동일하다. 여기서 상기 이격된 간격은 상기 반사경들의 중심점을 기준으로 측정한 거리이다.
상기 제 1 내지 제 5 반사경들(341, 342, 343, 344, 345)은 상기 이미지방향 조절기를 통과하는 빔의 경로를 짧게 하기 위해 상기 반사경들 각각의 반사면에 입사되는 빔과 반사되는 빔이 이루는 각이 수직이 되도록 배치하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 각 반사경은 하나의 가상적인 정육면체의 마주보는 모서리에 접하도록 배치된다. 자세하게는 상기 제 1 반사경(341)의 반사면은 평면방정식 x+z=c를 만족하고, 상기 제 2 반사경(342)은 평면방정식 x+y=c를 만족하고, 상기 제 3 반사경(343)의 반사면은 평면방정식 y+z=c를 만족하고, 상기 제 4 반사경(344) 및 상기 제 5 반사경(345)의 반사면들은 각각 평면방정식 y+z=c를 만족한다.
도 3을 참조하여, 이미지 방향 조절기의 제 1 모드를 설명하면 다음과 같다.
마스크(도 2의 320)를 통과하여 패터닝된 이미지(L_m)를 갖는 빔은 반사경(330)을 거쳐 X 방향으로 진행하여 이미지 방향 조절기(340)로 들어온다. 이 때, 상기 마스크(도 2의 320)를 통과하여 패터닝된 빔은 X축 방향의 이미지(L_m)를 갖고, 상기 반사경(330)을 거친 빔은 Y축 방향의 이미지(L_m1)를 갖는다.
상기 이미지 방향 조절기(340)로 들어온 빔은 상기 제 1 반사경(341)에 의해 반사되어 빔 진행 방향이 -Z 방향으로 변경되고 Y축을 기준으로 -45도 기운 이미지(image; L_m2)를 갖는다. 이어서, 상기 제 1 반사경(341)에 의해 반사된 빔은 상기 제 4 반사경(344)으로 입사된 후, 상기 제 4 반사경(344)에 의해 반사되어 빔 진행 방향이 -Y 방향으로 변경되고 X축 방향의 이미지(L_m3)을 갖는다. 이어서, 상기 제 4 반사경(344)에서 반사된 빔은 상기 제 5 반사경(345)으로 입사된 후, 상기 제 5 반사경(345)에 의해 반사되어 빔 진행 방향이 -Z 방향으로 변경됨으로써, 상기 이미지 방향 조절기(340)로부터 나온다. 상기 이미지 방향 조절기(340)로부터 나온 빔은 X축 방향의 이미지(L_m4)을 갖는다.
결과적으로, 상기 마스크(도 2의 320)를 통과한 빔의 패터닝된 이미지(L_m)의 방향과 상기 이미지 방향 조절기(340)로부터 나온 빔의 이미지(L_m4)의 방향은 서로 같을 수 있다.
한편, 도 5를 참조하여, 이미지 방향 조절기의 제 2 모드를 설명하면 다음과 같다.
마스크(도 2의 320)를 통과하여 패터닝된 이미지(L_m)를 갖는 빔은 반사경(330)을 거쳐 X 방향으로 진행하여 이미지 방향 조절기(340)로 들어간다. 상기 마스크(도 2의 320)를 통과한 빔의 패터닝된 이미지(L_m)는 X축 방향이고, 상기 반사경(330)을 거친 빔의 이미지(L_m1)는 Y축 방향일 수 있다.
이 때, 상기 이미지 방향 조절기(340)의 제 2 모드는 상기 이미지 방향 조절기(340)를 Y 방향으로 소정거리 이동시킴으로써 진행될 수 있다. 상기 이미지 방향 조절기(340)를 이동시키는 거리는 제 1 반사경(341)과 제 2 반사경(342)이 Y축 상에서 이격된 간격과 동일하다.
따라서, 상기 이미지 방향 조절기(340)로 들어온 빔은 상기 제 2 반사경(342)에 입사될 수 있다. 상기 제 2 반사경(342)에 입사된 빔은 상기 제 2 반사경(342)에 의해 반사되어 빔 진행 방향이 -Y 방향으로 변경되고 Z축 방향의 이미지(image; L_m5)을 갖는다. 상기 -Y 방향으로 빔 진행 방향이 변경된 빔은 상기 제 3 반사경(343)에 입사된다. 상기 제 3 반사경(343)에 입사된 빔은 상기 제 3 반사경(343)에 의해 반사되어 빔 진행 방향이 -Z 방향으로 변경됨으로써, 상기 이미지 방향 조절기(340)로부터 나온다. 상기 이미지 방향 조절기(340)로부터 나온 빔은 Y축 방향의 이미지(L_m6)를 갖는다.
결과적으로, 상기 마스크(도 2의 320)를 통과한 빔의 패터닝된 이미지(L_m)의 방향과 상기 이미지 방향 조절기(340)로부터 나온 빔의 이미지(L_m6)의 방향은 서로 서로 수직이다.
상술한 바와 같이, 상기 이미지 방향 조절기(340)의 제 1 모드는 제 1, 제 4 및 제 5 반사경들(341, 344, 345)로 형성된 제 1 빔 통로로 인해 구현될 수 있고, 상기 제 2 모드는 제 2 및 제 3 반사경들(342, 343)로 형성된 제 2 빔 통로로 인해 구현될 수 있다. 그러나, 상기 이미지 방향 조절기(340)의 제 1 및 제 2 모드들 즉, 서로 다른 방향으로 빔의 이미지 방향을 조절하는 모드들은 상기 빔 통로들에 한정되지 않고 다른 형태로도 구현될 수 있을 것이다. 또한, 상기 제 1 및 제 2 빔 통로들 또한 상기 반사경들이 아닌 다른 수단들로도 구현될 수 있을 것이다.
한편, 상기 이미지 방향 조절기(340)를 제 1 반사경(341)과 제 2 반사경(342)이 Y축 상에서 이격된 간격만큼 Y 방향으로 이동시켜 상기 제 2 모드를 진행하므로, 상기 제 2 모드를 진행하기 위해 상기 이미지 방향 조절기(340)에 입사되는 빔의 위치를 변경시킬 필요가 없다. 또한, 상기 제 5 반사경(345)과 상기 제 3 반사경(343)이 Y축 상에서 이격된 간격은 상기 제 1 반사경(341)과 상기 제 2 반사경(342)이 Y축 상에서 이격된 간격과 동일하므로, 상기 이미지 방향 조절기(340)로부터 나온 빔의 위치 또한 제 1 모드와 제 2 모드 간에 동일하다. 결과적으로, 상기 이미지 방향 조절기(340)의 제 1 모드와 제 2 모드를 진행하는 것은 상기 이미지 방향 조절기(340)를 제외한 다른 장치를 고정시키고 상기 이미지 방향 조절기(340)만을 소정 거리 이동시킴으로써 수행할 수 있다.
도 6은 도 1의 광학계의 구성에 대한 다른 실시예를 나타낸 개략도이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 광학계의 구성은 투영렌즈(350)가 마스 크(320)와 이미지방향 조절기(340) 자세하게는 반사경(330) 사이에 위치하는 것을 제외하고는 도 2를 참조하여 나타낸 광학계의 구성과 동일하다.
도 7a 내지 7c는 상술한 광학계를 구비하는 레이저 조사장치를 사용하여 유기전계발광표시장치를 제조하는 방법을 나타낸 사시도들이다.
도 7a를 참조하면, 도 1을 참조하여 설명한 레이저 조사장치의 척(200) 상에 기판(S)을 탑재한다. 상기 기판(S)은 억셉터 기판(500)과 상기 억셉터 기판(500) 상에 라미네이션된 도너기판(600)을 구비할 수 있다.
상기 도너 기판(600)은 베이스 기판(도 9의 601), 상기 베이스 기판(도 9의 601) 상에 위치하는 광열변환층(도 9의 602) 및 상기 광열변환층(도 9의 602) 상에 위치하는 전사층(도 9의 77)을 구비한다. 상기 억셉터 기판(500)은 적어도 화소전극(도 9의 555)이 형성된 유기전계발광표시장치 기판이다. 상기 도너기판(600)의 전사층(도 9의 77)은 상기 억셉터 기판(500)의 화소전극(도 9의 555)을 마주보도록 상기 억셉터 기판(500) 상에 라미네이션된다.
상기 기판(S) 상에 다수 개의 유기전계발광표시장치 셀 들의 외곽선(C_e) 및 상기 억셉터 기판(500) 상에 패터닝하고자 하는 패턴들(P_e)을 도시하였다. 상기 억셉터 기판(500) 상에 패터닝하고자 하는 패턴들(P_e)의 길이 방향은 Y축 방향 즉, 상기 기판(S)의 폭 방향이다. 그러나 상기 외곽선 및 패턴들은 상기 기판(S) 상에 실제로 위치하는 것이 아니라 설명의 편의를 위해 도시된 것이다.
이어서, 상기 광학계(300)로부터 빔이 조사된다. 상기 광학계(300)는 도 2를 참조하여 나타낸 것과 같다. 자세하게는 상기 광학계(300)의 이미지 방향 조절기( 도 2의 340)는 제 1 모드에서 작동한다. 따라서, 상기 광학계(300)로부터 X축 방향의 이미지를 갖는 빔이 나오며, 상기 광학계(300)로부터 나온 빔은 상기 억셉터 기판(S) 상에 전사층 패턴(P1, 도 9의 77a)을 형성한다. 자세하게는 상기 광학계(300)로부터 나온 빔은 상기 도너 필름(600)의 광열변환층(도 9의 602)에 흡수되고, 상기 빔을 흡수한 광열변환층(도 9의 602)은 열을 발생시킨다. 상기 광열변환층(도 9의 602)에 발생된 열은 상기 광열변환층(도 9의 602)에 인접한 전사층을 상기 억셉터 기판(500)상으로 전사시켜 상술한 전사층 패턴(P1, 도 9의 77a)을 형성한다.
이어서, 상기 광학계(300)는 광학계 가이드 바(400)를 따라 -Y 방향으로 소정의 속도로 이동한다. 그 결과, 상기 광학계(300)로부터 나온 빔은 상기 기판(S) 상에 Y 방향으로 스캔된다.
도 7b를 참조하면, 상기 기판(S) 상에 Y 방향으로 스캔된 빔에 의해 상기 기판(S) 상에 한 셋트의 전사층 패턴이 완성된다.
이어서, 상기 척(300)은 척 가이드 바(150)를 따라 -X 방향으로 한 스텝 이동하고, 상술한 것과 동일한 방법으로 상기 기판(S) 상에 빔을 스캔한다.
도 7c를 참조하면, 상술한 바와 같은 빔 스캔과 척의 스텝 이동을 반복진행하여 상기 억셉터 기판(500) 상에 전사층 패턴들을 모두 형성한다.
도 8a 내지 8c는 상술한 광학계를 구비하는 레이저 조사장치를 사용하여 유기전계발광표시장치를 제조하는 방법을 나타낸 사시도들이다. 본 실시예에 따른 유기전계발광표시장치의 제조방법은 도 7a 내지 7c를 참조하여 설명한 방법과는 달리 상기 광학계 내에 구비된 이미지 방향 조절기가 제 2 모드로 작동하는 경우이다.
도 8a를 참조하면, 척(200) 상에 기판(S)을 탑재한다. 상기 기판(S)의 억셉터 기판(500) 상에 패터닝하고자 하는 패턴들(P_e)의 길이 방향은 X 축 방향 즉, 상기 기판(S)의 길이 방향이다.
이어서, 상기 광학계(300)로부터 빔이 조사된다. 상기 광학계(300)는 도 4를 참조하여 나타낸 것과 같다. 자세하게는 상기 광학계(300)의 이미지 방향 조절기(도 4의 340)는 제 2 모드에서 작동한다. 따라서, 상기 광학계(300)로부터 Y축 방향의 이미지를 갖는 빔이 나오며, 상기 광학계(300)로부터 나온 빔은 상기 억셉터 기판(S) 상에 전사층 패턴(P2)을 형성한다.
이어서, 상기 척(200)은 척 가이드 바(150)를 따라 -X 방향으로 소정의 속도로 이동한다. 그 결과, 상기 광학계(300)로부터 나온 빔은 상기 기판(S) 상에 X 방향으로 스캔된다.
도 8b를 참조하면, 상기 기판(S) 상에 X 방향으로 스캔된 빔에 의해 상기 기판(S) 상에 한 셋트의 전사층 패턴이 완성된다.
이어서, 상기 광학계(300)는 광학계 가이드 바(400) -Y 방향으로 한 스텝 이동하고, 상술한 것과 동일한 방법으로 상기 기판(S) 상에 빔을 스캔한다.
도 8c를 참조하면, 상술한 바와 같은 빔 스캔과 광학계의 스텝 이동을 반복진행하여 상기 억셉터 기판(500) 상에 전사층 패턴들을 모두 형성한다.
도 9는 도 7c 또는 도 8c의 절단선 I-I'를 따라 취해진 유기전계발광표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 9를 참조하면, 적색 영역(R), 녹색 영역(G) 및 청색 영역(B)을 구비하는 기판(501) 상에 반도체층(520)이 위치한다. 상기 반도체층(520)은 비정질 실리콘막 또는 비정질 실리콘막을 결정화한 다결정 실리콘막일 수 있다. 상기 반도체층(520) 상에 게이트 절연막(525)이 위치한다. 상기 게이트 절연막(525) 상에 상기 반도체층(520)과 중첩하는 게이트 전극(530)이 위치한다. 상기 게이트 전극(530) 상에 상기 반도체층(520) 및 상기 게이트 전극(530)을 덮는 제 1 층간절연막(535)이 위치한다. 상기 제 1 층간절연막(535) 상에 상기 제 1 층간절연막(535) 및 상기 게이트 절연막(525)을 관통하여 상기 반도체층(520)의 양 단부과 각각 접속하는 드레인 전극(541) 및 소오스 전극(543)이 위치한다. 상기 반도체층(520), 상기 게이트 전극(530) 및 상기 소오스/드레인 전극들(541, 543)은 박막트랜지스터(T)를 구성한다. 상기 소오스/드레인 전극들(541, 543) 상에 상기 소오스/드레인 전극들(541, 543)을 덮는 제 2 층간절연막(550)이 위치한다. 상기 제 2 층간절연막(550)은 상기 박막트랜지스터(T)를 보호하기 위한 패시베이션막 및/또는 상기 박막트랜지스터로 인한 단차를 완화하기 위한 평탄화막을 구비할 수 있다. 상기 제 2 층간절연막(550) 상에 상기 제 2 층간절연막(550)을 관통하여 상기 드레인 전극(541)과 접속하는 화소전극(555)이 위치한다. 상기 화소전극(555)은 예를 들어, ITO(Indium Tin Oxide)막 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)막일 수 있다. 상기 화소전극(555) 상에 상기 화소전극의 일부를 노출시키는 개구부(560a)를 갖는 화소정의막(pixel defining layer, 560)이 위치할 수 있다.
한편, 도너 기판(600)은 베이스 기판(601) 및 상기 베이스 기판(601) 상에 차례로 적층된 광열변환층(602)과 전사층(77)을 구비한다. 상기 전사층(77)은 전계발광성 유기막일 수 있다. 나아가, 상기 전사층(77)은 정공주입성 유기막, 정공수송성 유기막, 정공억제성 유기막, 전자수송성 유기막 및 전자주입성 유기막으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 막을 더 포함할 수 있다.
상기 전사층(77) 중 일부가 상기 억셉터 기판(500)의 화소전극(555) 상으로 전사되어 전사층 패턴(77a)을 형성한다. 상기 전사층 패턴(77a)은 유기발광층일 수 있다. 나아가, 상기 전사층 패턴(77a)은 정공주입층, 정공수송층, 정공억제층, 전자수송층 및 전자주입층으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 한층을 더욱 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 빔의 이미지 방향을 서로 다른 방향 자세하게는 X 방향 및 Y 방향으로 조절할 수 있는 이미지 방향 조절기를 광학계 내에 채용함으로써, 척의 변경, 광학계의 변경 내지는 레이저 조사장치의 교체 없이 하나의 장비로 서로 다른 방향으로 발광층 패턴을 형성할 수 있다.

Claims (19)

  1. 레이저 빔을 발생시키는 레이저 소오스(laser source); 및
    상기 빔을 상 방향이 제 1 방향이 되도록 조절하는 제 1 모드와 상 방향이 제 2 방향이 되도록 조절하는 제 2 모드를 구비하는 이미지 방향 조절기(image direction modulator)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학계.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 방향은 X축 방향이고, 상기 제 2 방향은 Y축 방향인 것을 특징으로 하는 광학계.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 이미지 방향 조절기는 상기 제 1 모드로서 제 1 빔 통로(beam passage)를 구비하고, 상기 제 2 모드로서 제 2 빔 통로를 구비하는 것을 특징으로 하는 광학계.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 빔 통로들은 반사경들로 형성된 것을 특징으로 하는 광학계.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이저 소오스와 상기 이미지 방향 조절기 사이에 위치하고, 상기 레이저 소오스에서 발생된 빔의 이미지를 라인 형태로 변형시키는 이미지 변형 장치를 더 포함하는 광학계.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 이미지 변형 장치는 호모지나이저인 것을 특징으로 하는 광학계.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 이미지 변형 장치와 상기 이미지 방향 조절기 사이에 위치하고, 광투과 패턴 또는 광반사 패턴을 구비하는 마스크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학계.
  8. 레이저 빔을 발생시키는 레이저 소오스, 상기 빔의 이미지 방향을 조절하는 이미지 방향 조절기 및 투영렌즈(projection lens)를 구비하는 광학계(optical system); 및
    상기 광학계 하부에 위치하고, 기판이 탑재되는 척을 포함하는 레이저 조사장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 레이저 소오스와 상기 이미지 방향 조절기 사이에 위치하고, 상기 레이저 소오스에서 발생된 빔의 상을 라인 형태로 변형시키는 이미지 변형 장치를 더 포함하는 레이저 조사장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 이미지 변형 장치는 호모지나이저인 것을 특징으로 하는 레이저 조사장치.
  11. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 이미지 방향 조절기는 상기 빔의 이미지 방향을 제 1 방향으로 조절하는 제 1 모드와 상기 빔의 이미지 방향을 제 2 방향으로 조절하는 제 2 모드를 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 조사장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 방향은 X축 방향이고, 상기 제 2 방향은 Y축 방향인 것을 특징으로 하는 레이저 조사장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 이미지 방향 조절기는 상기 제 1 모드로서 제 1 빔 통로(beam passage)를 구비하고, 상기 제 2 모드로서 제 2 빔 통로를 구비하는 것을 특징으로 하는 레 이저 조사장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 빔 통로들은 반사경들로 형성된 것을 특징으로 하는 레이저 조사장치.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 이미지 변형 장치와 상기 이미지 방향 조절기 사이에 위치하고, 광투과 패턴 또는 광반사 패턴을 구비하는 마스크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 조사장치.
  16. 제 8 항에 있어서,
    상기 투영 렌즈는 상기 레이저 소오스와 상기 이미지 방향 조절기 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 레이저 조사장치.
  17. 제 8 항에 있어서,
    상기 투영 렌즈는 상기 이미지 방향 조절기를 통과한 빔을 기판 상에 투영하는 것을 특징으로 하는 레이저 조사장치.
  18. 제 8 항에 있어서,
    상기 광학계와 상기 척은 서로 수직한 방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 레이저 조사장치.
  19. 제 8 항에 있어서,
    상기 기판은 억셉터 기판과 상기 억셉터 기판 상에 위치하는 도너 기판을 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 조사장치.
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