KR101642130B1 - 레이저를 이용한 증착 및 결정화 장치 및 이를 이용한 증착 및 결정화 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 측면에 따른 레이저를 이용한 증착 및 결정화 장치는 외주면에 플렉스블 기판이 감겨지며 회전 가능하도록 설치된 드럼과, 상기 드럼의 외주면과 마주하도록 배치되며 상기 드럼에서 반사된 레이저를 다시 상기 드럼으로 입사시키는 제1 반사판과, 상기 제1 반사판과 상기 드럼 사이로 레이저를 입사시키는 제1 레이저 조사부와, 상기 드럼의 외주면과 마주하도록 배치되며, 상기 드럼에서 반사된 레이저를 다시 상기 드럼으로 입사시키는 제2 반사판과, 상기 제2 반사판과 상기 드럼 사이로 레이저를 입사시키는 제2 레이저 조사부, 및 상기 제1 반사판과 상기 제2 반사판 사이에 배치되며 증착물질을 상기 플렉스블 기판에 증착시키는 증착부재를 포함한다.
Description
본 발명은 증착 및 결정화 장치 및 증착 및 결정화 방법에 관한 것으로서 보다 상세하게는 레이저를 이용하여 증착 및 결정화하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
기판상에 ITO 등의 투명전극을 성막하면 투명전극은 비정질인 상태로 기판 위에 형성된다. 이는 투명전극의 증착 온도는 100도씨 정도인 반면, 투명전극의 결정화 온도는 약 300도씨 이상이기 때문이다.
기판에 투명전극을 증착하기 위해서는 기판의 온도가 상승하여야 효율이 향상된다. 종래에는 열풍, 플래시 램프, 오븐 등을 이용하여 기판을 가열하였으나, 이러한 가열 방법은 기판을 전체적으로 가열하므로 기판이 손상되는 문제가 발생한다.
증착된 투명전극을 결정화 하면 저항이 감소하는 등 기능이 향상되어 보다 유리하다. 이를 위해서 종래에는 투명전극이 형성된 기판을 오븐에 넣어서 결정화하는 방법을 사용하였다. 그러나 폴리머로 이루어진 기판의 내열성에 한계가 있어서 투명전극을 결정화 온도까지 가열하기 어려운 문제가 있다.
또한, 엑시머 레이저 빔을 기판에 수직 입사하여 박막을 결정화하는 기술도 알려져 있는데, 쉽게 기판으로의 열전달이 이루어져 기판의 열적 손상을 가져오는 단점을 가지고 있다.
한국공개특허 제10-2005-0057923호
한국공개특허 제10-1998-0702753호
본 발명은 상기한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 기판을 신속하고 균일하게 어닐링할 수 있는 기판 결정화 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 증착 및 결정화 장치는 외주면에 플렉스블 기판이 감겨지며 회전 가능하도록 설치된 드럼과, 상기 드럼의 외주면과 마주하도록 배치되며 상기 드럼에서 반사된 레이저를 다시 상기 드럼으로 입사시키는 제1 반사판과, 상기 제1 반사판과 상기 드럼 사이로 레이저를 입사시키는 제1 레이저 조사부와, 상기 드럼의 외주면과 마주하도록 배치되며, 상기 드럼에서 반사된 레이저를 다시 상기 드럼으로 입사시키는 제2 반사판과, 상기 제2 반사판과 상기 드럼 사이로 레이저를 입사시키는 제2 레이저 조사부, 및 상기 제1 반사판과 상기 제2 반사판 사이에 배치되며 증착물질을 상기 플렉스블 기판에 증착시키는 증착부재를 포함한다.
여기서, 상기 제1 반사판 및 상기 제2 반사판은 호형으로 만곡 형성될 수 있으며, 상기 제1 반사판 및 상기 제2 반사판은 상기 드럼과 동일하거나 더 큰 곡률 반경을 갖도록 만곡 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 반사판은 상기 플렉스블 기판에서 간격을 두고 이격 배치되되 상기 반사판과 상기 플렉스블 기판의 사이의 간격은 상기 레이저가 상기 제1 반사판에 2회 이상 반사되도록 설정될 수 있다.
또한, 상기 레이저는 상기 기판에 대하여 기 설정된 각도로 경사지게 입사할 수 있으며, 상기 제1 레이저 조사부는 레이저를 S편광시키는 편광판을 포함할 수 있다.
또한, 제1 레이저 조사부와 상기 제1 반사판 사이에는 레이저의 입사각을 조절하는 제1 반사조절부재가 설치될 수 있으며, 상기 제2 레이저 조사부와 상기 제2 반사판 사이에는 레이저의 입사각을 조절하는 제2 반사조절부재가 설치될 수 있다.
또한, 상기 제1 반사판 또는 상기 제2 반사판에서 레이저가 입사되는 단부의 반대측 단부에는 상기 플렉스블 기판을 향하여 돌출된 후단 반사돌기가 형성될 수 있으며, 상기 제1 반사판 또는 상기 제2 반사판에서 레이저가 입사되는 단부에는 상기 플렉스블 기판을 향하여 돌출된 전단 반사돌기가 형성될 수 있다.
또한, 상기 후단 반사돌기의 높이는 상기 전단 반사돌기의 높이보다 더 높게 형성될 수 있으며, 상기 플렉스블 기판을 상기 드럼에 밀착시키는 이송 롤러들이 상기 드럼과 인접하게 설치될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 레이저를 이용한 증착 및 결정화 방법은 드럼의 외주면으로 플렉스블 기판을 감아서 드럼의 회전과 함께 플렉스블 기판을 이동시키는 플렉스블 기판 이송 단계와, 상기 드럼의 외주면과 마주하도록 설치된 제1 반사판과 상기 드럼 사이로 레이저를 입사시켜서 상기 플렉스블 기판을 가열하는 예비 가열 단계와, 상기 플렉스블 기판의 표면에 증착 물질을 증착시키는 증착 단계, 및 상기 드럼의 외주면과 마주하도록 설치된 제2 반사판과 상기 드럼 사이로 레이저를 입사시켜서 상기 증착된 물질을 결정화시키는 결정화 단계를 포함한다.
여기서 상기 예비 가열 단계는 레이저를 S편광시키는 편광 단계와 상기 제1 반사판에 레이저를 복수회 반사시키는 제1 반사 단계를 포함할 수 있으며, 상기 예비 가열 단계는 상기 제1 반사판의 길이방향 일측 단부에 형성된 후단 반사돌기를 이용하여 레이저를 반사시키는 후단 반사 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 예비 가열 단계는 상기 제1 반사판의 길이방향 타측 단부에 형성된 전단 반사돌기를 이용하여 레이저를 반사키는 전단 반사 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 결정화 단계는 상기 제2 반사판에 레이저를 복수회 반사시키는 제2 반사 단계, 상기 제1 반사판의 길이방향 일측 단부에 형성된 후단 반사돌기를 이용하여 레이저를 반사시키는 후단 반사 단계, 및 상기 제1 반사판의 길이방향 타측 단부에 형성된 전단 반사돌기를 이용하여 레이저를 반사키는 전단 반사 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 기판 결정화 장치는 재입사부재를 구비하여 기판으로 입사된 레이저를 수차례 반사하여 기판으로 재입사시키므로 기판의 표면만을 빠른 속도로 가열할 수 있다. 이에 따라 기판의 열손상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 기판을 균일하게 가열할 수 있다.
또한, S편광된 레이저를 이용함으로써 반사율을 향상시킬 수 있다.
또한, 한번 입사된 레이저가 복수 회 기판과 만나므로 레이저 강도를 조절하여 증착된 박막을 균일하게 결정화할 수 있으며, 공정 속도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 증착 및 결정화 장치를 도시한 단면도이다.
도 2는 입사각과 편광 방향에 따른 반사율을 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 증착 및 결정화 장치를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 증착 및 결정화 장치를 도시한 단면도이다.
도 2는 입사각과 편광 방향에 따른 반사율을 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 증착 및 결정화 장치를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 증착 및 결정화 장치를 도시한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 증착 및 결정화 장치를 도시한 구성도이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 증착 및 결정화 장치는 플렉스블 기판(20)을 이송하는 복수개의 이송 롤러(12, 13, 14, 15)와 회전 가능하도록 설치된 드럼(11), 드럼(11)의 외주면과 마주하도록 배치된 제1 반사판(37), 제1 반사판(37)에서 이격 배치되며 드럼(11)의 외주면과 마주하도록 배치된 제2 반사판(47), 제1 반사판(37)과 드럼(11) 사이로 레이저(34)를 입사시키는 제1 레이저 조사부(31), 제2 반사판(47)과 드럼(11) 사이로 레이저(45)를 입사시키는 제2 레이저 조사부(41), 및 제1 반사판(37)과 제2 반사판(47) 사이에 배치된 증착부재(51)를 포함한다.
이송 롤러들(12, 13, 14, 15)은 원기둥 형태로 이루어지며 플렉스블 기판(20)과 맞닿아 회전하면서 기판을 이동시킨다. 플렉스블(flexible) 기판(20)은 이송 롤러(12, 13)의 안내를 받아 드럼으로 이송되며, 드럼(11)의 외주면에 감겨져 드럼(11)의 외주면을 따라 이동한다. 또한 플렉스블 기판(20)은 이송 롤러(14, 15)의 안내를 받아 드럼(11)에서 이탈된다. 이송 롤러들(13, 15)은 드럼과 인접하게 설치되어 플렉스블 기판(20)을 드럼(11)에 밀착시키며 드럼(11)과 함께 회전한다.
플렉스블 기판(20)은 굽어지거나 접힐 수 있는 소재로 이루어지는데, 필름 형태로 이루어질 수 있다. 플렉스블 기판(20)은 일 방향으로 길게 이어진 띠 형상으로 이루어진다. 또한 플렉스블 기판(20)은 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리스티렌(PS) 등의 폴리머로 이루어질 수 있다.
제1 반사판(37)은 드럼(11)의 외주면과 마주하도록 배치되어 드럼(11)에서 반사된 레이저(34)를 다시 드럼(11)으로 입사시킨다. 제1 반사판(37)은 호형으로 만곡 형성되는데, 드럼(11)과 동일하거나 더 큰 곡률 반경을 갖도록 형성된다. 제1 반사판(37)은 드럼(11)과 제1 반사판(37) 사이의 간격만큼 더 큰 곡률 반경을 갖도록 형성될 수 있다.
제1 반사판(37)은 플렉스블 기판(20)에서 간격을 두고 이격 배치되며, 제1 반사판(37)과 플렉스블 기판(20)의 사이의 간격은 레이저(34)가 제1 반사판(37)에 2회 이상 반사되도록 설정된다.
제1 레이저 조사부(31)는 레이저(34)를 발생시켜서 플렉스블 기판(20)으로 입사시키며, 제1 레이저 조사부(31)는 레이저(34)를 발생시키는 레이저 발진기와 반사판 등을 포함할 수 있다. 제1 레이저 조사부(31)는 라인 빔 형태의 레이저를 생성하거나, 레이저 스캐너를 이용하여 레이저를 생성하여 입사시킬 수 있다.
또한, 제1 레이저 조사부(31)는 편광판을 포함할 수 있는데 편광판은 레이저(34)를 S편광시킨다. 여기서 S편광이라 함은 플렉스블 기판(20)에 입사하는 빛의 전기 벡터의 진동방향이 입사면에 수직인 직선편광을 의미한다.
도 2에 도시된 바와 같이 S편광된 레이저(34)는 P편광된 레이저에 비하여 동일한 입사각에서 더 높은 반사율을 갖는 것을 알 수 있다. 이에 따라 레이저(34)를 S편광 시키면 플렉스블 기판(20) 및 제1 반사판(37)에서 레이저(34)를 용이하게 반사시킬 수 있을 뿐만 아니라 반사된 후의 레이저(34)가 높은 에너지를 유지할 수 있다.
제1 레이저 조사부(31)에서 출사된 레이저(34)는 제1 반사조절부재(32)에 의하여 반사되어 기 설정된 입사각으로 플렉스블 기판(20)으로 입사된다. 제1 반사조절부재(32)는 플렉스블 기판(20)으로 입사되는 레이저(34)의 입사각을 조절한다. 여기서 입사각이라 함은 레이저(34)와 플렉스블 기판(20)의 접선에 수직인 법선벡터가 이루는 각을 의미한다. 레이저의 입사각은 반사율과 플렉스블 기판(20)에 재입사 횟수를 고려하여 설정된다.
편광된 레이저(34)는 플렉스블 기판(20)에서 1차적으로 반사되어 제1 반사판(37)으로 향하며, 제1 반사판(37)은 레이저(34)를 다시 반사하여 플렉스블 기판(20)으로 입사시킨다. 플렉스블 기판(20)과 제1 반사판(37)은 레이저(34)를 반복적으로 반사시켜서 플렉스블 기판(20)을 복수회 가열한다.
상기한 바와 같이 제1 반사판(37)이 설치되면 레이저(34)를 복수회 반사시켜서 플렉스블 기판(20)을 가열하므로 플렉스블 기판(20)의 표면만을 가열하여 플렉스블 기판(20)이 손상되는 것을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 이송 과정에서 신속하게 플렉스블 기판(20)을 가열할 수 있다. 이와 같이 플렉스블 기판(20)이 가열된 후, 증착으로 박막을 형성하면 보다 증착 효율이 보다 향상된다.
제1 반사판(37)과 제2 반사판(47) 사이에는 증착물질을 플렉스블 기판(20)에 증착시키는 증착부재(51)가 설치된다. 증착부재(51)는 플라즈마를 발생시켜서 물리적 또는 화학적으로 반응물질을 플렉스블 기판(20)에 증착시킨다. 증착부재(51)에 의하여 유연 기판 상에는 박막이 형성되며 박막은 금속 산화물, CIGS 등의 기능성 박막으로 이루어질 수 있다. 금속 산화물은 ITO, AZO 등으로 이루어질 수 있다. 증착부재(51)는 제1 반사판(37)과 제2 반사판(47) 사이에 위치하는 필름에 박막을 형성한다.
제2 반사판(47)은 제1 반사판에서 드럼의 외주 방향으로 이격 배치된다. 제2 반사판(47)은 드럼(11)의 외주면과 마주하도록 배치되어 드럼(11)에서 반사된 레이저(45)를 다시 드럼(11)으로 입사시킨다. 제2 반사판(47)은 호형으로 만곡 형성되는데, 드럼(11)과 동일하거나 더 큰 곡률 반경을 갖도록 형성된다. 제2 반사판(47)은 드럼(11)과 제2 반사판(47) 사이의 간격만큼 더 큰 곡률 반경을 갖도록 형성될 수 있다.
제2 반사판(47)은 플렉스블 기판(20)에서 간격을 두고 이격 배치되며, 제2 반사판(47)과 플렉스블 기판(20)의 사이의 간격은 레이저(45)가 제2 반사판(47)에 2회 이상 반사되도록 설정된다.
제2 레이저 조사부(41)는 레이저(45)를 발생시켜서 플렉스블 기판(20)으로 입사시키며, 제2 레이저 조사부(41)는 레이저(45)를 발생시키는 레이저 발진기와 반사판 등을 포함할 수 있다. 제2 레이저 조사부(41)는 라인 빔 형태의 레이저를 생성하거나, 레이저 스캐너를 이용하여 레이저를 생성하여 입사시킬 수 있다. 또한, 제2 레이저 조사부(41)는 편광판을 포함할 수 있는데 편광판은 레이저(45)를 S편광시킨다.
제2 레이저 조사부(41)에서 출사된 레이저(45)는 제2 반사조절부재(42)에 의하여 반사되어 기 설정된 입사각으로 플렉스블 기판(20)으로 입사된다. 제2 반사조절부재(42)는 플렉스블 기판(20)으로 입사되는 레이저(34)의 입사각을 조절한다.
레이저(45)는 플렉스블 기판(20)에서 1차적으로 반사되어 제2 반사판(47)으로 향하며, 제2 반사판(47)은 레이저(45)를 다시 반사하여 플렉스블 기판(20)으로 입사시킨다. 플렉스블 기판(20)과 제2 반사판(47)은 레이저(45)를 반복적으로 반사시켜서 플렉스블 기판(20)을 복수회 가열한다.
상기한 바와 같이 재2 반사판(47)이 설치되면 한번 출사된 레이저(45)가 복수회 플렉스블 기판(20)과 맞닿아 박막을 결정화할 수 있다. 특히 레이저(45)를 조사하고 복수회 재입사시키면 박판만을 급속하게 가열할 수 있으므로 플렉스블 기판(20)에 대한 열영향을 최소화할 수 있다.
본 제1 실시예에 따른 증착 및 결정화 방법은 드럼(11)의 외주면으로 플렉스블 기판(20)을 감아서 드럼(11)의 회전과 함께 플렉스블 기판(20)을 이동시키는 플렉스블 기판 이송 단계와, 드럼(11)의 외주면과 마주하도록 설치된 제1 반사판(37)과 드럼(11) 사이로 레이저(34)를 입사시켜서 플렉스블 기판(20)을 가열하는 예비 가열 단계와, 플렉스블 기판(20)의 표면에 증착 물질을 증착시키는 증착 단계, 및 드럼(11)의 외주면과 마주하도록 설치된 제2 반사판(47)과 드럼 사이로 레이저(45)를 입사시켜서 증착된 물질을 결정화시키는 결정화 단계를 포함한다.
기판 이송 단계는 복수 개의 이송 롤러(12, 13, 14, 15)를 이용하여 띠 형상으로 길게 이어진 플렉스블 기판(20)을 이송하며, 플렉스블 기판(20)은 회전하는 드럼에 감겨진다.
예비 가열 단계는 레이저(34)를 S편광시키는 편광 단계와 제1 반사판(37)에 레이저(34)를 복수회 반사시키는 제1 반사 단계를 포함한다. 편광 단계는 편광판을 이용하여 레이저(34)를 S편광시켜, 제1 반사 단계는 제1 반사판(37)과 플렉스블 기판(20)의 표면에서 레이저(34)를 반사시켜서 제1 반사판(37)과 플렉스블 기판(20) 사이의 틈새로 레이저를 이동시킨다.
결정화 단계는 제2 반사판(47)에 레이저(45)를 복수회 반사시키는 제2 반사 단계를 포함하며, 제2 반사 단계는 제2 반사판(47)과 플렉스블 기판(20)의 표면에서 레이저를 반사시켜서 제2 반사판(47)과 플렉스블 기판(20) 사이의 틈새로 레이저를 이동시킨다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 증착 및 결정화 장치를 도시한 구성도이다.
도 3을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 증착 및 결정화 장치는 제1 반사판(61) 및 제2 반사판(62)의 구조를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 증착 및 결정화 장치와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.
제1 반사판(61)은 드럼(11)의 외주면과 마주하도록 배치되어 드럼(11)에서 반사된 레이저(34)를 다시 드럼(11)으로 입사시킨다. 제1 반사판(61)은 호형으로 만곡 형성되는데, 드럼(11)과 동일하거나 더 큰 곡률 반경을 갖도록 형성된다. 제1 반사판(61)은 호형으로 만곡 형성된 커버부(61a)와 커버부(61a)의 후단에서 돌출된 후단 반사돌기(61b)를 포함한다. 커버부(61a)는 드럼(11)과 마주하도록 배치되며, 후단 반사돌기(61b)는 레이저(34)가 입사되는 단부의 반대측 단부에서 플렉스블 기판(20)을 향하여 돌출된다. 후단 반사돌기(61b)는 플렉스블 기판(20)과 미세하게 간격을 두고 이격되거나 플렉스블 기판(20)과 스치듯이 닿도록 설치될 수 있다.
이와 같이 후단 반사돌기(61b)가 형성되면 플렉스블 기판(20)과 드럼(11) 사이로 입사된 레이저(34)가 후단 반사돌기(61b)에 반사되며, 반사된 레이저(36)는 방향을 전환하여 제1 반사판(61)의 전단으로 이동할 수 있다. 이에 따라 레이저(34, 36)와 플렉스블 기판(20)이 맞닿는 횟수가 더욱 증가하므로 가열 효율이 향상된다.
제2 반사판(62)은 드럼(11)의 외주면과 마주하도록 배치되어 드럼(11)에서 반사된 레이저(34)를 다시 드럼(11)으로 입사시킨다. 제2 반사판(62)은 호형으로 만곡 형성되는데, 드럼(11)과 동일하거나 더 큰 곡률 반경을 갖도록 형성된다. 제2 반사판(62)은 호형으로 만곡 형성된 커버부(62a)와 커버부(62a)의 후단에서 돌출된 후단 반사돌기(62b)를 포함한다. 커버부(62a)는 드럼(11)과 마주하도록 배치되며, 후단 반사돌기(62b)는 레이저(45)가 입사되는 단부의 반대측 단부에서 플렉스블 기판(20)을 향하여 돌출된다. 후단 반사돌기(62b)는 플렉스블 기판(20)과 미세하게 간격을 두고 이격되거나 플렉스블 기판(20)과 스치듯이 닿도록 설치될 수 있다.
이와 같이 후단 반사돌기(62b)가 형성되면 플렉스블 기판(20)과 드럼(11) 사이로 입사된 레이저(45)가 후단 반사돌기(62b)에 반사되며, 반사된 레이저(46)는 방향을 전환하여 제2 반사판(62)의 전단으로 이동할 수 있다. 이에 따라 레이저(45, 46)와 플렉스블 기판(20)이 맞닿는 횟수가 더욱 증가하므로 가열 효율이 향상된다.
본 제1 실시예에 따른 증착 및 결정화 방법은 드럼(11)의 외주면으로 플렉스블 기판(20)을 감아서 드럼(11)의 회전과 함께 플렉스블 기판(20)을 이동시키는 플렉스블 기판 이송 단계와, 드럼(11)의 외주면과 마주하도록 설치된 제1 반사판(37)과 드럼(11) 사이로 레이저(34)를 입사시켜서 플렉스블 기판(20)을 가열하는 예비 가열 단계와, 플렉스블 기판(20)의 표면에 증착 물질을 증착시키는 증착 단계, 및 드럼(11)의 외주면과 마주하도록 설치된 제2 반사판(47)과 드럼 사이로 레이저(45)를 입사시켜서 증착된 물질을 결정화시키는 결정화 단계를 포함한다.
본 제2 실시예에 따른 증착 및 결정화 방법은 드럼(11)의 외주면으로 플렉스블 기판(20)을 감아서 드럼(11)의 회전과 함께 플렉스블 기판(20)을 이동시키는 플렉스블 기판 이송 단계와, 드럼(11)의 외주면과 마주하도록 설치된 제1 반사판(61)과 드럼(11) 사이로 레이저(34)를 입사시켜서 플렉스블 기판(20)을 가열하는 예비 가열 단계와, 플렉스블 기판(20)의 표면에 증착 물질을 증착시키는 증착 단계, 및 드럼(11)의 외주면과 마주하도록 설치된 제2 반사판(62)과 드럼 사이로 레이저(45)를 입사시켜서 증착된 물질을 결정화시키는 결정화 단계를 포함한다.
예비 가열 단계는 레이저(34)를 S편광시키는 편광 단계와 제1 반사판(61)에 레이저(34)를 복수회 반사시키는 제1 반사 단계와, 제1 반사판(61)의 길이방향 일측 단부에 형성된 후단 반사돌기(61b)를 이용하여 레이저를 반사시키는 후단 반사 단계를 포함한다.
또한 결정화 단계는 제2 반사판(62)에 레이저를 복수회 반사시키는 제2 반사 단계와, 제2 반사판(62)의 길이방향 일측 단부에 형성된 후단 반사돌기(62b)를 이용하여 레이저를 반사시키는 후단 반사 단계를 포함한다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 증착 및 결정화 장치를 도시한 구성도이다.
도 4를 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 증착 및 결정화 장치는 제1 반사판(71) 및 제2 반사판(72)의 구조를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 증착 및 결정화 장치와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.
제1 반사판(71)은 드럼(11)의 외주면과 마주하도록 배치되어 드럼(11)에서 반사된 레이저(34)를 다시 드럼(11)으로 입사시킨다. 제1 반사판(71)은 호형으로 만곡 형성되는데, 드럼(11)과 동일하거나 더 큰 곡률 반경을 갖도록 형성된다. 제1 반사판(71)은 호형으로 만곡 형성된 커버부(71a)와 커버부(71a)의 후단에서 돌출된 후단 반사돌기(71b), 및 커버부의 전단에서 돌출된 전단 반사돌기(71c)를 포함한다.
커버부(71a)는 드럼(11)과 마주하도록 배치되며, 후단 반사돌기(71b)는 제1 반사판(71)에서 레이저(34)가 입사되는 단부의 반대측 단부에서 플렉스블 기판(20)을 향하여 돌출된다. 후단 반사돌기(71b)는 플렉스블 기판(20)과 미세하게 간격을 두고 이격되거나 플렉스블 기판(20)과 스치듯이 닿도록 설치될 수 있다. 전단 반사돌기(71c)는 제1 반사판(71)에서 레이저(34)가 입사되는 단부에서 플렉스블 기판(20)을 향하여 돌출된다.
후단 반사돌기(71b)의 높이는 전단 반사돌기(71c)의 높이보다 더 높게 형성되는데, 이에 따라 전단 반사돌기(71c)와 플렉스블 기판(20) 사이의 간격은 후단 반사돌기(71b)와 플렉스블 기판(20) 사이의 간격보다 더 크게 형성된다.
본 실시예와 같이 전단 반사돌기(71c)와 후단 반사돌기(71b)가 형성되면 플렉스블 기판(20)과 드럼(11) 사이로 입사된 레이저(34)가 후단 반사돌기(71b)에 반사되고, 다시 전단으로 이동한 레이저(34)가 전단 반사돌기(71c)에 의하여 반사될 수 있다. 따라서 레이저가 제1 반사판(71)과 플렉스블 기판(20)의 틈새를 따라 이동하면서 보다 효율적으로 플렉스블 기판(20)을 가열할 수 있다.
제2 반사판(72)은 드럼(11)의 외주면과 마주하도록 배치되어 드럼(11)에서 반사된 레이저(34)를 다시 드럼(11)으로 입사시킨다. 제2 반사판(72)은 호형으로 만곡 형성되는데, 드럼(11)과 동일하거나 더 큰 곡률 반경을 갖도록 형성된다. 제2 반사판(72)은 호형으로 만곡 형성된 커버부(72a)와 커버부(72a)의 후단에서 돌출된 후단 반사돌기(72b), 및 커버부의 전단에서 돌출된 전단 반사돌기(72c)를 포함한다.
커버부(72a)는 드럼(11)과 마주하도록 배치되며, 후단 반사돌기(72b)는 레이저(45)가 입사되는 단부의 반대측 단부에서 플렉스블 기판(20)을 향하여 돌출된다. 후단 반사돌기(72b)는 플렉스블 기판(20)과 미세하게 간격을 두고 이격되거나 플렉스블 기판(20)과 스치듯이 닿도록 설치될 수 있다. 전단 반사돌기(72c)는 제2 반사판(72)에서 레이저(45)가 입사되는 단부에서 플렉스블 기판(20)을 향하여 돌출된다.
후단 반사돌기(72b)의 높이는 전단 반사돌기(72c)의 높이보다 더 높게 형성되는데, 이에 따라 전단 반사돌기(72c)와 플렉스블 기판(20) 사이의 간격은 후단 반사돌기(72b)와 플렉스블 기판(20) 사이의 간격보다 더 크게 형성된다.
본 실시예와 같이 전단 반사돌기(72c)와 후단 반사돌기(72b)가 형성되면 플렉스블 기판(20)과 드럼(11) 사이로 입사된 레이저(34)가 후단 반사돌기(72b)에 반사되고, 다시 전단으로 이동한 레이저(34)가 전단 반사돌기(72c)에 의하여 반사될 수 있다. 따라서 레이저가 제1 반사판(71)과 플렉스블 기판(20)의 틈새를 따라 이동하면서 보다 효율적으로 박막을 결정화시킬 수 있다.
본 제3 실시예에 따른 증착 및 결정화 방법은 드럼(11)의 외주면으로 플렉스블 기판(20)을 감아서 드럼(11)의 회전과 함께 플렉스블 기판(20)을 이동시키는 플렉스블 기판 이송 단계와, 드럼(11)의 외주면과 마주하도록 설치된 제1 반사판(71)과 드럼(11) 사이로 레이저(34)를 입사시켜서 플렉스블 기판(20)을 가열하는 예비 가열 단계와, 플렉스블 기판(20)의 표면에 증착 물질을 증착시키는 증착 단계, 및 드럼(11)의 외주면과 마주하도록 설치된 제2 반사판(72)과 드럼 사이로 레이저(45)를 입사시켜서 증착된 물질을 결정화시키는 결정화 단계를 포함한다.
예비 가열 단계는 레이저(34)를 S편광시키는 편광 단계와 제1 반사판(71)에 레이저(34)를 복수회 반사시키는 제1 반사 단계와, 제1 반사판(71)의 길이방향 일측 단부에 형성된 후단 반사돌기(71b)를 이용하여 레이저를 반사시키는 후단 반사 단계, 및 제1 반사판(71)의 길이방향 타측 단부에 형성된 전단 반사돌기(71c)를 이용하여 레이저를 반사키는 전단 반사 단계를 포함한다.
또한 결정화 단계는 제2 반사판(72)에 레이저를 복수회 반사시키는 제2 반사 단계와, 제2 반사판(72)의 길이방향 일측 단부에 형성된 후단 반사돌기(72b)를 이용하여 레이저를 반사시키는 후단 반사 단계, 및 제2 반사판(72)의 길이방향 타측 단부에 형성된 전단 반사돌기(72c)를 이용하여 레이저를 반사키는 전단 반사 단계를 포함한다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
11: 드럼 12, 13, 14, 15: 이송 롤러
20: 플렉스블 기판 31: 제1 레이저 조사부
41: 제2 레이저 조사부 32: 제1 반사조절부재
42: 제2 반사조절부재 34, 36, 45, 46: 레이저
37, 61, 71: 제1 반사판 47, 62, 72: 재2 반사판
51: 증착부재 61a, 62a, 71a, 72a: 커버부
61b, 62b, 71b, 72b: 후단 반사돌기
71c, 72c: 전단 반사돌기
20: 플렉스블 기판 31: 제1 레이저 조사부
41: 제2 레이저 조사부 32: 제1 반사조절부재
42: 제2 반사조절부재 34, 36, 45, 46: 레이저
37, 61, 71: 제1 반사판 47, 62, 72: 재2 반사판
51: 증착부재 61a, 62a, 71a, 72a: 커버부
61b, 62b, 71b, 72b: 후단 반사돌기
71c, 72c: 전단 반사돌기
Claims (17)
- 외주면에 플렉스블 기판이 감겨지며 회전 가능하도록 설치된 드럼;
상기 드럼의 외주면과 마주하도록 배치되며, 상기 드럼에서 반사된 레이저를 다시 상기 드럼으로 입사시키는 제1 반사판;
상기 제1 반사판과 상기 드럼 사이로 레이저를 입사시키는 제1 레이저 조사부;
상기 드럼의 외주면과 마주하도록 배치되며, 상기 드럼에서 반사된 레이저를 다시 상기 드럼으로 입사시키는 제2 반사판;
상기 제2 반사판과 상기 드럼 사이로 레이저를 입사시키는 제2 레이저 조사부; 및
상기 제1 반사판과 상기 제2 반사판 사이에 배치되며 증착물질을 상기 플렉스블 기판에 증착시키는 증착부재;
를 포함하는 레이저를 이용한 증착 및 결정화 장치.
- 제1 항에 있어서,
상기 제1 반사판 및 상기 제2 반사판은 호형으로 만곡 형성된 레이저를 이용한 증착 및 결정화 장치.
- 제2 항에 있어서,
상기 제1 반사판 및 상기 제2 반사판은 상기 드럼과 동일하거나 더 큰 곡률 반경을 갖도록 만곡 형성된 레이저를 이용한 증착 및 결정화 장치.
- 제2 항에 있어서,
상기 제1 반사판은 상기 플렉스블 기판에서 간격을 두고 이격 배치되되 상기 반사판과 상기 플렉스블 기판의 사이의 간격은 상기 레이저가 상기 제1 반사판에 2회 이상 반사되도록 설정된 레이저를 이용한 증착 및 결정화 장치.
- 제3 항에 있어서,
상기 레이저는 상기 기판에 대하여 기 설정된 각도로 경사지게 입사하는 레이저를 이용한 증착 및 결정화 장치.
- 제2 항에 있어서,
상기 제1 레이저 조사부는 레이저를 S편광시키는 편광판을 포함하는 레이저를 이용한 증착 및 결정화 장치.
- 제2 항에 있어서,
상기 제1 레이저 조사부와 상기 제1 반사판 사이에는 레이저의 입사각을 조절하는 제1 반사조절부재가 설치된 레이저를 이용한 증착 및 결정화 장치.
- 제2 항에 있어서,
상기 제2 레이저 조사부와 상기 제2 반사판 사이에는 레이저의 입사각을 조절하는 제2 반사조절부재가 설치된 레이저를 이용한 증착 및 결정화 장치.
- 제2 항에 있어서,
상기 제1 반사판 또는 상기 제2 반사판에서 레이저가 입사되는 단부의 반대측 단부에는 상기 플렉스블 기판을 향하여 돌출된 후단 반사돌기가 형성된 레이저를 이용한 증착 및 결정화 장치.
- 제9 항에 있어서,
상기 제1 반사판 또는 상기 제2 반사판에서 레이저가 입사되는 단부에는 상기 플렉스블 기판을 향하여 돌출된 전단 반사돌기가 형성된 레이저를 이용한 증착 및 결정화 장치.
- 제10 항에 있어서,
상기 후단 반사돌기의 높이는 상기 전단 반사돌기의 높이보다 더 높게 형성된 레이저를 이용한 증착 및 결정화 장치.
- 제1 항에 있어서,
상기 플렉스블 기판을 상기 드럼에 밀착시키는 이송 롤러들이 상기 드럼과 인접하게 설치된 레이저를 이용한 증착 및 결정화 장치.
- 드럼의 외주면으로 플렉스블 기판을 감아서 드럼의 회전과 함께 플렉스블 기판을 이동시키는 플렉스블 기판 이송 단계;
상기 드럼의 외주면과 마주하도록 설치된 제1 반사판과 상기 드럼 사이로 레이저를 입사시켜서 상기 플렉스블 기판을 가열하는 예비 가열 단계;
상기 플렉스블 기판의 표면에 증착 물질을 증착시키는 증착 단계; 및
상기 드럼의 외주면과 마주하도록 설치된 제2 반사판과 상기 드럼 사이로 레이저를 입사시켜서 상기 증착된 물질을 결정화시키는 결정화 단계;
를 포함하는 레이저를 이용한 증착 및 결정화 방법.
- 제13 항에 있어서,
상기 예비 가열 단계는 레이저를 S편광시키는 편광 단계와 상기 제1 반사판에 레이저를 복수회 반사시키는 제1 반사 단계를 포함하는 레이저를 이용한 증착 및 결정화 방법.
- 제14 항에 있어서,
상기 예비 가열 단계는 상기 제1 반사판의 길이방향 일측 단부에 형성된 후단 반사돌기를 이용하여 레이저를 반사시키는 후단 반사 단계를 더 포함하는 레이저를 이용한 증착 및 결정화 방법.
- 제14 항에 있어서,
상기 예비 가열 단계는 상기 제1 반사판의 길이방향 타측 단부에 형성된 전단 반사돌기를 이용하여 레이저를 반사키는 전단 반사 단계를 더 포함하는 레이저를 이용한 증착 및 결정화 방법.
- 제13 항에 있어서,
상기 결정화 단계는 상기 제2 반사판에 레이저를 복수회 반사시키는 제2 반사 단계, 상기 제2 반사판의 길이방향 일측 단부에 형성된 후단 반사돌기를 이용하여 레이저를 반사시키는 후단 반사 단계, 및 상기 제2 반사판의 길이방향 타측 단부에 형성된 전단 반사돌기를 이용하여 레이저를 반사키는 전단 반사 단계를 포함하는 레이저를 이용한 증착 및 결정화 방법.
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