KR101658957B1 - 유연성 기판용 롤투롤 진공 증착 시스템 - Google Patents

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최영만
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Abstract

롤투롤 진공 증착시스템은 기판부를 연속으로 공급하는 공급롤, 상기 기판부에 패턴을 형성하는 복수의 패턴유닛들, 및 상기 패턴이 형성된 기판부를 연속으로 회수하는 회수롤을 포함한다. 상기 패턴유닛들 각각은 정렬유닛, 패턴마스크, 센싱유닛, 스테이지 및 증착유닛을 포함한다. 상기 정렬유닛은 상기 기판부에 형성된 정렬마크를 센싱하여 상기 기판부를 정렬시킨다. 상기 패턴마스크는 상기 기판부와 소정거리 이격되도록 배치된다. 상기 센싱유닛은 상기 기판부와 상기 패턴 마스크 사이의 간극을 센싱한다. 상기 스테이지는 상기 패턴마스크가 실장되며, 상기 정렬유닛 및 상기 센싱유닛의 센싱 정보와 피드백되어 상기 패턴마스크의 위치를 제어한다. 상기 증착유닛은 상기 패턴마스크를 통해 상기 기판부에 소정의 패턴을 증착시킨다.

Description

유연성 기판용 롤투롤 진공 증착 시스템{ROLL TO ROLL VACUUM EVAPORATION SYSTEM FOR A FLEXIBLE SUBSTRATE}
본 발명은 롤투롤 진공 증착 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유연성 OLED 조명 또는 유연성 OLED 디스플레이의 발광층 형성을 위한 유연성 기판용 롤투롤 진공 증착 시스템에 관한 것이다.
유기발광다이오드(organic light emitting diode: OLED)란 형광성 유기화합물에 전류가 흐르면서 광을 발생시키는 전계 발광현상을 이용하여 스스로 광을 발생시키는 유기물질로서, 넓은 시야각과 빠른 응답속도를 갖고 있어 종래 디스플레이로 많이 사용되던 LCD를 대신하여 디스플레이 장치에 적용이 확대되고 있다.
특히, 조명장치에도 OLED가 적용되어, 유연성 기판 상에 OLED를 증착하여 광을 발생시키는 유연성 OLED 조명 장치도 개발되고 있다.
이러한 유연성 기판 상에 OLED를 증착하여 제작하는 유연성 OLED 조명 장치와 관련하여 대한민국 특허출원 제10-2008-0130878호에서는 유연한 기판과 유연한 마스크를 이용하여 반도체 소자의 제작이 가능한 기술로, 유연한 기판 상에 유연한 마스크를 밀착시켜 필요한 패턴을 형성하고 이를 연속공정으로 수행하는 기술을 개시하고 있다.
또한, 대한민국 특허출원 제10-2013-0065329호에서도 하향식 롤투롤 증착기에 관한 것으로, 유연성 기판을 연속적으로 공급하며, 유연성 기판 상에 유연성 마스크를 부착시킨 상태에서 증착공정을 수행하는 기술을 개시하고 있다.
이와 같이, 현재까지 롤루톨 인쇄 공정을 이용하여 유연성 기판 상에 증착하는 공정에서는, 마스크와 유연성 기판을 밀착시킨 상태에서 증착을 수행하고, 증착이 완료되면 마스크를 유연성 기판으로부터 탈착하는 공정이 적용되고 있다.
그러나, 마스크와 기판을 밀착시키거나 탈착시키는 공정에서 기판과 마스크의 정렬 정밀도가 저하되거나, 마스크를 기판으로부터 탈착시키는 공정에서 기판 상에 형성된 패턴이 손상되는 문제가 야기되며, 증착공정 동안 마스크와 기판을 밀착한 상태를 유지하여야 하므로 별도의 밀착 방법이 필요한 공정상의 복잡한 문제가 있다.
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 유연성 기판과 마스크 사이의 밀착없이 증착 공정을 보다 효과적으로 수행할 수 있어 공정 정밀도 및 생산성이 향상되는 유연성 기판용 롤투롤 진공 증착 시스템에 관한 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 롤투롤 진공 증착시스템은 기판부를 연속으로 공급하는 공급롤, 상기 기판부에 패턴을 형성하는 복수의 패턴유닛들, 및 상기 패턴이 형성된 기판부를 연속으로 회수하는 회수롤을 포함한다. 상기 패턴유닛들 각각은 정렬유닛, 패턴마스크, 센싱유닛, 스테이지 및 증착유닛을 포함한다. 상기 정렬유닛은 상기 기판부에 형성된 정렬마크를 센싱하여 상기 기판부를 정렬시킨다. 상기 패턴마스크는 상기 기판부와 소정거리 이격되도록 배치된다. 상기 센싱유닛은 상기 기판부와 상기 패턴 마스크 사이의 간극을 센싱한다. 상기 스테이지는 상기 패턴마스크가 실장되며, 상기 정렬유닛 및 상기 센싱유닛의 센싱 정보와 피드백되어 상기 패턴마스크의 위치를 제어한다. 상기 증착유닛은 상기 패턴마스크를 통해 상기 기판부에 소정의 패턴을 증착시킨다.
일 실시예에서, 상기 기판부는 유연성 기판(flexible substrate)이고, 상기 증착유닛은 OLED(organic light emitting diode)를 상기 기판부 상에 직접 증착시킬 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 패턴유닛들은 수평한 방향으로 배치되어, 상기 기판부는 수평한 방향으로 연속적으로 공급될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 패턴유닛들 각각은 인접한 패턴유닛과 소정의 각을 이루며 배치되어, 상기 기판부는 인접한 패턴유닛들 사이의 롤러에 의해 이송방향이 변하며 연속적으로 공급될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 패턴유닛들의 패턴마스크들 각각은 서로 다른 마스크 패턴을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 기판부는 상기 복수의 패턴유닛들 각각에서 패턴이 증착되는 시간동안 이송이 정지될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 정렬유닛 및 상기 센싱유닛은 상기 기판부의 상부에 배치되고, 상기 패턴마스크, 상기 스테이지 및 상기 증착유닛은 상기 기판부의 하부에 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 스테이지는, 상기 정렬유닛으로부터 상기 기판부가 이송되는 제1 방향 및 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향으로의 상기 기판부의 위치들, 및 상기 기판부가 평면상에서 회전된 회전각에 관한 센싱정보를 제공받으며, 상기 센싱유닛으로부터 상기 제1 및 제2 방향들에 동시에 수직인 제3 방향으로의 상기 기판부의 위치, 및 상기 기판부가 상기 제1 및 제2 방향들을 중심으로 회전된 회전각에 관한 센싱정보를 제공받을 수 있다.
일 실시예에서, 상기 스테이지는 헥사팟형(hexapod type) 스테이지일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 패턴마스크가 기판부와 소정거리 이격되어 상기 기판부에 패턴을 형성하므로, 종래 패턴마스크가 기판부와 밀착되는 공정과 비교하여, 공정의 효율성, 생산성 및 정밀성이 향상된다.
특히, 정밀한 패턴 증착을 위해서는 상기 패턴마스크와 상기 기판부가 가능한 근접하도록 배치되어야 하고, 상기 패턴마스크와 상기 기판부의 정렬의 정밀도가 높아야 하며, 이를 위해 정렬유닛과 센싱유닛을 통해 패턴마스크와 기판부의 정렬을 센싱하고 스테이지를 통해 정렬을 정밀하게 수행할 수 있다.
이 경우, 상기 정렬유닛과 상기 센싱유닛을 통해 XYZ 축 및 αβγ 회전축의 6축에 대하여 모두 정렬을 수행할 수 있으므로, 상기 패턴마스크와 상기 기판부의 정렬의 정밀도가 향상된다.
또한, 복수의 패턴유닛들 각각은 서로 다른 패턴마스크를 포함하여, 상기 기판부 상에 중첩되는 패턴을 증착할 수 있어 복잡한 패턴을 효과적으로 형성할 수 있다.
특히, 상기 복수의 패턴유닛들은 수평방향으로 배치되거나, 소정의 각을 이루며 배치될 수 있으므로, 공간 활용의 효용성이 증대될 수 있다.
또한, 증착되는 패턴에 따라, 상기 기판부를 연속적으로 이송시키며 증착하거나, 각 패턴유닛에서 증착공정이 수행되는 경우 상기 기판부의 이송을 중단시킬 수 있으므로, 다양한 공정에 따라 유연한 롤투롤 진공 증착 공정을 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 롤투롤 진공 증착 시스템을 도시한 모식도이다.
도 2a는 도 1의 정렬유닛을 통해 기판부를 정렬시키는 상태를 도시한 모식도이며, 도 2b는 도 1의 센싱유닛을 통해 기판부를 정렬시키는 상태를 도시한 모식도이다.
도 3a 및 도 3b는 도 1의 롤투롤 진공 증착 시스템을 이용하여 유연성 기판에 형성된 패턴을 도시한 이미지들이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 롤투롤 진공 증착 시스템을 도시한 모식도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 롤투롤 진공 증착 시스템을 도시한 모식도이다. 도 2a는 도 1의 정렬유닛을 통해 기판부를 정렬시키는 상태를 도시한 모식도이며, 도 2b는 도 1의 센싱유닛을 통해 기판부를 정렬시키는 상태를 도시한 모식도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 의한 롤투롤 진공 증착 시스템(100)은 챔버부(101)의 내부에 구비되는, 공급롤(102) 및 회수롤(105)을 포함하며, 상기 공급롤(102)과 상기 회수롤(105) 사이에 기판부(110) 상에 증착을 수행하는 복수의 패턴유닛들(120, 130, ...)을 포함한다.
상기 기판부(110)는 유연성 기판(flexible substrate)로서, 상기 공급롤(102)에 감긴 상태로부터 공급되며, 상기 회수롤(105)을 통해 감기며 회수될 수 있다.
또한, 제1 롤러(103) 및 제2 롤러(104), 나아가 도시하지는 않았으나 복수의 롤러들에 의해 상기 기판부(110)의 이송속도, 이송방향 등 이송이 제어된다. 본 실시예에서는 상기 기판부(110)는 제1 방향(X)으로 이송되며, 이에 따라 후술되는 상기 복수의 패턴유닛들(120, 130, ...)은 상기 제1 방향을 따라 서로 평행하게 배치될 수 있다.
상기 패턴유닛들(120, 130, ...)은 복수개가 배치될 수 있으며, 개수 및 배치 간격 등은 상기 기판부(110)에 형성되는 패턴에 따라 다양하게 선택될 수 있다. 또한, 상기 패턴유닛들(120, 130, ...) 각각은 서로 연속적으로 배치되며, 배치 위치를 제외하고는 각각의 구성요소들은 동일하므로, 이하에서는 제1 패턴유닛(120)을 예시로 상세히 설명하고, 기타 패턴유닛들에 대한 중복적인 설명은 생략한다.
상기 제1 패턴유닛(120)은 제1 정렬유닛(121), 제1 센싱유닛(122), 제1 스테이지(123), 제1 패턴 마스크(124) 및 제1 증착유닛(125)을 포함한다.
도 1 및 도 2a를 동시에 참조하면, 상기 제1 정렬유닛(121)은 상기 기판부(110)에 형성된 정렬마크(111)를 센싱하여 상기 기판부(110)를 정렬시킨다.
구체적으로, 상기 제1 정렬유닛(121)은 상기 기판부(110)의 상부에 배치되어, 상기 기판부(110)의 상면에 형성된 상기 정렬마크(111)를 센싱한다.
이 경우, 상기 정렬마크(111)는 상기 기판부(110)의 상면의 양 측을 따라 복수개가 연속적으로 형성될 수 있으며, 상기 제1 정렬유닛(121)은 상기 복수의 정렬마크들을 센싱한다.
예를 들어, 상기 제1 정렬유닛(121)은 상기 정렬마크(111)를 센싱할 수 있는 카메라일 수 있다.
이와 같이, 상기 제1 정렬유닛(121)은 상기 복수의 정렬마크들을 센싱함으로써, 상기 기판부(110)가 이송되는 상기 제1 방향(X)의 상기 기판부(110)의 위치, 상기 제1 방향(X)에 수직인 상기 제2 방향(Y)의 상기 기판부(110)의 위치, 및 상기 제1 및 제2 방향들에 동시에 수직인 제3 방향(Z)을 중심축으로 한 상기 기판부(110)의 회전량을 센싱할 수 있다.
또한, 상기 제1 정렬유닛(121)에 의해 센싱된 상기 위치 및 회전량에 관한 정보는 후술되는 상기 제1 스테이지(123)로 제공되어, 상기 제1 스테이지(123)의 위치가 제어된다.
도 1 및 도 2b를 동시에 참조하면, 상기 제1 센싱유닛(122)은 상기 기판부(110)의 상부에 위치하여, 상기 기판부(110)와 상기 제1 패턴 마스크(124) 사이의 간그, 즉 갭(gap)(h1, h2)을 센싱한다.
본 실시예에서는, 상기 기판부(110)가 상기 패턴 마스크(124, 134)와 밀착 또는 접촉되지 않은 상태에서 상기 기판부(110)에 증착이 수행되는 것으로, 상기 기판부 및 상기 패턴 마스크 사이의 밀착 또는 접촉이 없으므로 밀착 또는 접촉을 위한 공정 및 탈착을 위한 공정이 생략되어 공정의 효율성이 향상되고, 생산성도 향상될 수 있다.
다만, 증착되는 패턴의 정밀도 향상을 위해 상기 기판부(110)와 상기 패턴 마스크(124, 134)는 최대한 근접하도록 위치하여야 하며, 상기 기판부와 상기 패턴 마스크 사이의 간극도 일정하게 유지되어야 한다.
즉, 상기 제1 센싱유닛(122)은 상기 기판부(110)와 상기 제1 패턴 마스크(124) 사이의 상대적인 위치를 센싱한다.
예를 들어, 상기 제1 센싱유닛(122)은 한 쌍의 센서들을 포함하며, 한 쌍의 센서들은 각각 상기 제1 패턴 마스크(124)의 양 끝단에 위치하여 상기 기판부(110)와 상기 제1 패턴 마스크(124)의 후단에서의 상대적인 간극(h1), 및 상기 기판부(110)와 상기 제1 패턴 마스크(124)의 전단에서의 상대적인 간극(h2)을 각각 센싱한다.
이와 같이, 각각의 상대적인 간극들(h1, h2)을 센싱하게 되면, 결국, 상기 제3 방향(Z)으로의 상기 기판부(110)의 위치, 상기 제1 방향(X)을 중심축으로 상기 기판부(110)가 회전한 회전량, 및 상기 제2 방향(Y)을 중심축으로 상기 기판부(110)가 회전한 회전량을 센싱할 수 있게 된다.
또한, 상기 제1 센싱유닛(122)에서 센싱된 상기 정보들은 후술되는 상기 제1 스테이지(123)로 제공되어, 상기 제1 스테이지(123)에 의해 상기 제1 패턴마스크(124)의 위치가 제어될 수 있다.
상기 제1 스테이지(123)는 상기 기판부(110)의 하부에 배치되며, 상기 제1 스테이지(123) 상에는 상기 제1 패턴 마스크(124)가 실장된다.
또한, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 제1 스테이지(123)는 상기 제1 패턴 마스크(124)의 위치 및 방향을 제어하게 되며, 이를 위해 상기 제1 정렬유닛(121) 및 상기 제1 센싱유닛(122)으로부터 센싱된 정보를 제공받는다.
즉, 도시하지는 않았으나, 상기 제1 스테이지(123)의 제어부는, 상기 제1 정렬유닛(121)으로부터 제공된 상기 기판부(110)의 상기 제1 방향(X)으로의 위치, 상기 제2 방향(Y)으로의 위치, 및 상기 제3 방향(Z)으로의 회전량에 관한 정보와, 상기 제1 센싱유닛(122)으로부터 제공된 상기 기판부(110)의 상기 제3 방향(Z)으로의 위치, 상기 제1 방향(X)으로의 회전량, 및 상기 제2 방향(Y)으로의 회전량에 관한 정보를 바탕으로, 상기 제1 스테이지(123)의 위치를 제어하여, 상기 제1 패턴마스크(124)와 상기 기판부(110)를 정렬시킨다.
이와 같이, 상기 제1 스테이지(123)는 제1 내지 제3 방향으로의 위치들, 및 제1 내지 제3 방향을 중심으로 한 회전량들을 모두 제어할 수 있는 6축 모션(motion)이 가능한 스테이지일 수 있으며, 예를 들어, 헥사팟형(hexapod type) 스테이지일 수 있다.
이와 달리, 상기 제1 스테이지(123)는 상기 제1 정렬유닛(121)에 의해 센싱되는 정보를 바탕으로 제어되는 스테이지와, 상기 제1 센싱유닛(122)에 의해 센싱되는 정보를 바탕으로 제어되는 스테이지가 서로 적층된 복합 적층형 스테이지일 수도 있다.
상기 제1 패턴마스크(124)는 상기 제1 스테이지(123) 상에 실장되며, 상기 기판부(110)와 소정의 간극을 유지하며 이격되도록 상기 기판부(110)의 하부에 배치된다.
상기 제1 패턴마스크(124)는 마스크 패턴(mask pattern)이 형성되어, 상기 기판부(110)에 필요한 패턴을 증착시키기 위한 마스크이다.
한편, 상기 기판부(110)에 패턴을 형성하기 위해서는 복수의 마스크 패턴이 필요할 수 있으며, 이를 위해, 본 실시예에서는 상기 제1, 제2, ... 패턴마스크들(124, 134)은 서로 다른 마스크 패턴을 포함할 수 있다.
그리하여, 상기 기판부(110)가 각각의 패턴유닛들(120, 130, ...)을 통과하며 각각의 패턴마스크들(124, 134, ...)에 형성된 서로 다른 마스크 패턴에 따라 중첩적으로 증착됨으로써, 상기 기판부(110) 상에 최종적으로 필요한 패턴이 형성될 수 있다.
상기 제1 증착유닛(125)은 상기 제1 패턴마스크(124)의 하부에 배치되어, 상기 제1 패턴마스크(124) 방향으로 증착 물질을 공급한다. 이 경우, 상기 제1 증착유닛(125)에서는 OLED를 공급할 수 있으며, 이에 따라 상기 제1 패턴마스크(124)를 통과한 OLED는 상기 기판부(110) 상에 증착된다.
이와 같이, 상기 제1 패턴유닛(120)을 통해 상기 기판부(110) 상에 소정의 증착 물질이 패턴을 형성하며 증착된 후, 상기 기판부(110)는 상기 제2 패턴유닛(130)으로 이송되어 또 다른 패턴으로 증착되는 공정이 수행된다.
한편, 상기 기판부(110)는 연속적으로 이송되며 상기 제1, 제2, ... 패턴유닛들(120, 130)을 통과하며 필요한 패턴이 연속적으로 형성될 수 있다.
이와 달리, 상기 기판부(110)는 상기 제1 패턴유닛(120)에서 패턴이 형성되는 경우, 이송이 중단되고, 상기 제2 패턴유닛(130)에서 패턴이 형성되는 경우 이송이 중단되는 등, 이송과 중단이 반복적으로 수행되며 필요한 패턴이 상기 기판부(110) 상에 형성될 수도 있다.
도 3a 및 도 3b는 도 1의 롤투롤 진공 증착 시스템을 이용하여 유연성 기판에 형성된 패턴을 도시한 이미지들이다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 상기 기판부(110) 상에는 상기 제1, 제2, ... 패턴유닛들(120, 130, ...)을 통해 소정 형상의 패턴부(112)가 형성될 수 있다.
또한, 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 기판부(110) 상에는 상기 제1 패턴유닛(120)을 통해 제1 패턴(113, Red), 제2 패턴유닛(130)을 통해 제2 패턴(114, Green) 등의 패턴들이 각각 순차적으로 형성될 수도 있다.
나아가, 도시하지는 않았으나, 상기 기판부(110) 상에 상기 제1, 제2, ... 패턴유닛들(120, 130, ...)을 통해 수직방향으로 중첩된 패턴부가 형성될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 롤투롤 진공 증착 시스템을 도시한 모식도이다.
본 실시예에 의한 롤투롤 진공 증착 시스템(200)은 기판부의 이송방향 및 이에 따른 패턴유닛들의 배치방향을 제외하고는 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 롤투롤 진공 증착 시스템(100)과 실질적으로 동일하므로, 중복되는 설명은 이를 생략한다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 의한 롤투롤 진공 증착 시스템(200)도 챔버부(201)의 내부에 구비되는, 공급롤(202) 및 회수롤을 포함하며, 상기 공급롤(202)과 상기 회수롤 사이에 기판부(210) 상에 증착을 수행하는 복수의 패턴유닛들(220, 230, ...)을 포함한다.
본 실시예에서는, 상기 패턴유닛들(220, 230, ...) 각각에서의 상기 기판부(210) 상으로의 증착 공정, 상기 패턴유닛들 각각의 구성요소의 배치 및 기능은 상기 롤투롤 진공 증착 시스템(100)에서 설명한 바와 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.
본 실시예에서는, 상기 기판부(210)는 상기 제1 패턴유닛(220)에 의해 패턴이 형성된 이후, 제2 롤러(204)에 의해 방향이 전환되어, 즉 소정의 각 'A'만큼 회전되며 이동되어 상기 제2 패턴유닛(230)에 의해 패턴이 형성된다. 마찬가지로, 도시하지는 않았으나, 상기 제2 패턴유닛(230)에 의해 패턴이 형성된 이후, 단계적으로 방향이 전환되어 후속되는 패턴유닛들에 의해 패턴이 연속적으로 형성될 수 있다.
이 경우, 상기 기판부(210)의 방향 전환의 각 'A'는 매 패턴유닛들 마다 일정하게 유지될 수도 있으며, 매 패턴유닛들 마다 서로 다르게 변경될 수도 있다. 예를 들어, 상기 각 'A'가 매 패턴유닛들 마다 일정하게 유지된다면, 전체적으로 상기 챔버부(201)는 원형 형상을 이루도록 배치될 수 있다.
이와 같이, 상기 기판부(210)가 방향이 전환되면서 이송되므로, 상기 롤투롤 진공 증착시스템이 차지하는 공간이 다양하게 설계될 수 있어, 필요한 공간에 따라 최적의 배치로 공간 활용도가 향상될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 패턴마스크가 기판부와 소정거리 이격되어 상기 기판부에 패턴을 형성하므로, 종래 패턴마스크가 기판부와 밀착되는 공정과 비교하여, 공정의 효율성, 생산성 및 정밀성이 향상된다.
특히, 정밀한 패턴 증착을 위해서는 상기 패턴마스크와 상기 기판부가 가능한 근접하도록 배치되어야 하고, 상기 패턴마스크와 상기 기판부의 정렬의 정밀도가 높아야 하며, 이를 위해 정렬유닛과 센싱유닛을 통해 패턴마스크와 기판부의 정렬을 센싱하고 스테이지를 통해 정렬을 정밀하게 수행할 수 있다.
이 경우, 상기 정렬유닛과 상기 센싱유닛을 통해 XYZ 축 및 αβγ 회전축의 6축에 대하여 모두 정렬을 수행할 수 있으므로, 상기 패턴마스크와 상기 기판부의 정렬의 정밀도가 향상된다.
또한, 복수의 패턴유닛들 각각은 서로 다른 패턴마스크를 포함하여, 상기 기판부 상에 중첩되는 패턴을 증착할 수 있어 복잡한 패턴을 효과적으로 형성할 수 있다.
특히, 상기 복수의 패턴유닛들은 수평방향으로 배치되거나, 소정의 각을 이루며 배치될 수 있으므로, 공간 활용의 효용성이 증대될 수 있다.
또한, 증착되는 패턴에 따라, 상기 기판부를 연속적으로 이송시키며 증착하거나, 각 패턴유닛에서 증착공정이 수행되는 경우 상기 기판부의 이송을 중단시킬 수 있으므로, 다양한 공정에 따라 유연한 롤투롤 진공 증착 공정을 수행할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 롤투롤 진공 증착 시스템은 유연성 OLED 조명장치, 유연성 OLED 디스플레이 등의 제작에 사용될 수 있는 산업상 이용 가능성을 갖는다.
100, 200 : 롤투롤 진공 증착 시스템
101, 201 : 챔버부 102, 202 : 공급롤
105 : 회수롤 110, 210 : 기판부
120, 220 : 제1 패턴유닛 121, 221 : 제1 정렬유닛
122, 222 : 제1 센싱유닛 123, 223 : 제1 스테이지
124, 224 : 제1 패턴마스크 125, 225 : 제1 증착유닛
130, 230 : 제2 패턴유닛

Claims (9)

  1. 기판부를 연속으로 공급하는 공급롤, 상기 기판부에 패턴을 형성하는 복수의 패턴유닛들, 및 상기 패턴이 형성된 기판부를 연속으로 회수하는 회수롤을 포함하는 롤투를 진공 증착시스템에서, 상기 패턴유닛들 각각은,
    상기 기판부의 상부에 위치하여 상기 기판부에 형성된 정렬마크를 센싱하여 상기 기판부를 정렬시키는 정렬유닛;
    상기 기판부와 소정거리 이격되도록 상기 정렬유닛 및 상기 기판부의 하부에 배치되는 패턴마스크;
    상기 기판부의 상부에 위치하여 상기 기판부와 상기 패턴 마스크 사이의 간극을 센싱하는 센싱유닛;
    상기 기판부의 하부에 위치하여 상기 패턴마스크가 실장되며, 상기 정렬유닛 및 상기 센싱유닛의 센싱 정보와 피드백되어 상기 패턴마스크의 위치를 제어하는 스테이지;
    상기 기판부의 하부에 위치하고, 상기 패턴마스크를 통해 상기 기판부에 소정의 패턴을 증착시키는 증착유닛; 및
    상기 스테이지를 제어하는 스테이지 제어부를 포함하고,
    상기 스테이지는 제어부는, 상기 정렬유닛 및 상기 센싱유닛으로부터 제공된 상기 기판부의 위치 및 회전량에 관한 정보를 바탕으로 상기 스테이지의 위치를 제어하여 상기 패턴마스크와 상기 기판부를 정렬시키는 것을 특징으로 하는 롤투롤 진공 증착시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판부는 유연성 기판(flexible substrate)이고,
    상기 증착유닛은 OLED(organic light emitting diode)를 상기 기판부 상에 직접 증착시키는 것을 특징으로 하는 롤투롤 진공 증착시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 패턴유닛들은 수평한 방향으로 배치되어, 상기 기판부는 수평한 방향으로 연속적으로 공급되는 것을 특징으로 하는 롤투롤 진공 증착시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 패턴유닛들 각각은 인접한 패턴유닛과 소정의 각을 이루며 배치되어, 상기 기판부는 인접한 패턴유닛들 사이의 롤러에 의해 이송방향이 변하며 연속적으로 공급되는 것을 특징으로 하는 롤투롤 진공 증착시스템.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 패턴유닛들의 패턴마스크들 각각은 서로 다른 마스크 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 롤투롤 진공 증착시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기판부는 상기 복수의 패턴유닛들 각각에서 패턴이 증착되는 시간동안 이송이 정지되는 것을 특징으로 하는 롤투롤 진공 증착시스템.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 상기 스테이지는,
    상기 정렬유닛으로부터 상기 기판부가 이송되는 제1 방향 및 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향으로의 상기 기판부의 위치들, 및 상기 기판부가 평면상에서 회전된 회전각에 관한 센싱정보를 제공받으며,
    상기 센싱유닛으로부터 상기 제1 및 제2 방향들에 동시에 수직인 제3 방향으로의 상기 기판부의 위치, 및 상기 기판부가 상기 제1 및 제2 방향들을 중심으로 회전된 회전각에 관한 센싱정보를 제공받는 것을 특징으로 하는 롤투롤 진공 증착시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 스테이지는 헥사팟형(hexapod type) 스테이지인 것을 특징으로 하는 롤투롤 진공 증착시스템.
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