KR101822354B1 - 기판 카트리지 및 그 응용 - Google Patents

Abstract

기판상에 이물질이 부착되는 것을 방지할 수 있는 기판 카트리지, 기판처리장치, 기판처리 시스템, 제어장치 및 디스플레이 소자의 제조방법을 마련하기 위해서, 기판 카트리지는: 기판을 출입시키는 개구를 가지고, 이 개구를 통하여 기판을 수용하는 카트리지 메인프레임; 카트리지 메인프레임에 마련되고, 외부 연결부에 착탈 가능하게 연결되는 장착부; 및 장착부와 외부 연결부 사이의 연결상태에 따라서 개구를 폐색하는 블로킹 유니트가 마련된다.

Description

기판 카트리지 및 그 응용 {SUBSTRATE CARTRIDGE AND ITS APPLICATIONS}

본 발명은 기판 카트리지, 기판처리장치, 기판처리 시스템, 제어장치 및 디스플레이 소자를 제조하는 방법에 관한 것이다.

2009년 9월 25일에 출원된 미국 가출원 No.61/272,462, 2009년 9월 25일에 출원된 일본 특허출원 No.2009-219953 및 2010년 9월 7일에 출원된 미국 특허출원 No.12/876,842의 내용은 우선권으로서 여기에 참조로 원용되어 있다.

디스플레이와 같은 디스플레이 장치의 디스플레이 소자로서, 예를 들면 유기 일렉로루미네센스(EL) 소자가 본 기술분야에서 알려져 있다. 유기 EL 소자는 기판상에 양극 및 음극을 포함하며, 이 양극과 음극 사이에 개재된 유기 발광층을 포함한다. 유기 EL 소자는, 양극으로부터 유기 발광층 내부로 정공(正孔)을 주입하고, 이 유기 발광층에서 정공과 전자를 결합시킴으로써 방출되는 디스플레이 광이 얻어지도록 구성된다. 유기 EL 소자는, 예를 들면, 기판상의 양극과 음극에 연결된 전기회로를 가진다.

유기 EL 소자를 제조하는 방법으로서, 예를 들면, 롤-투-롤(roll-to-roll) 방법(이하, 간단히 "롤 방법"으로 칭함)으로 불리는 기술이 본 기술분야에서 알려져 있다(예를 들면, PCT 공개공보 No.2006/100868 참조). 이 롤 방법에 있어서, 기판은, 기판공급 측의 롤러에 감기는 단일 시트 모양의 기판을 공급하고, 공급된 기판을 기판회수 측의 롤러에 감음으로써 이송되며, 이 기판이 공급된 이후에 감기면서, 유기 EL 소자의 발광층, 양극 또는 음극, 전자회로 등이 기판상에 순차적으로 형성된다.

특허문헌 1에 개시된 구성에 있어서, 예를 들면, 기판을 공급하기 위한 롤러와 기판을 감기 위한 롤러가 제조라인으로부터 제거될 수 있다. 제거된 롤러는, 예를 들면, 다른 제조라인으로 이송되어, 거기서 사용을 위해 재설치될 수 있다.

그러나, 상술한 구성에서는, 롤러에 감겨진 기판이 노광중에 제조라인의 외부 환경에 놓이기 때문에, 먼지 등과 같은 이물질이 기판에 부착될 수 있다.

특허문헌 1 : PCT 공개공보 No.2006/100868

본 발명은, 기판에 이물질이 부착하는 것을 방지할 수 있는 기판 카트리지, 기판처리장치 및 기판처리시스템을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 기판 카트리지는: 기판을 출입시키는 개구를 구비하고, 상기 개구를 통하여 기판을 수용하는 카트리지 메인프레임; 상기 카트리지 메인프레임에 마련되고, 외부 연결부와 착탈 가능하게 연결된 장착부; 및 상기 장착부와 외부 연결부 사이의 연결상태에 따라서 개구를 폐색(閉塞)하는 블록킹 유니트;를 포함한다.

본 발명에 따른 기판 카트리지는, 기판을 출입시키는 개구를 구비하고, 상기 개구를 통하여 기판을 수용하는 카트리지 메인프레임; 및 상기 카트리지 메인프레임에 마련되고, 외부 연결부와 착탈 가능하게 연결된 장착부를 포함하며, 상기 개구는 장착부와 외부 연결부 사이의 연결상태에 따라 기판을 폐색하도록 마련된다.

본 발명에 따른 기판처리장치는: 기판에 대해 처리를 행하는 기판처리 유니트; 상기 기판 카트리지; 및 기판처리 유니트에 마련되고, 상기 기판 카트리지와 연결되는 기판처리 측 연결부;를 포함한다.

본 발명에 따른 기판처리 시스템은: 기판에 대한 제1 처리를 행하는 제1 처리장치; 상기 제1 처리 후에 기판에 대한 제2 처리를 행하는 제2 처리장치; 및 상기 제1 처리장치로부터 기판을 회수하고, 회수된 기판을 상기 제2 처리장치로 공급하는 기판 릴레이 장치를 포함하며, 상기 기판 릴레이 장치로서 기판 카트리지가 이용된다.

본 발명에 따른 제어장치는: 기판에 대해 처리를 행하는 기판처리장치; 및 상기 기판처리장치에 연결된 기판 카트리지의 제어를 행하는 주제어 유니트;를 포함한다.

본 발명에 따른 디스플레이 소자의 제조방법은: 기판처리 유니트에서 기판에 대해 처리를 행하는 공정; 및 기판 카트리지를 이용하여 기판처리 유니트로 기판을 공급하는 공정;을 포함한다.

본 발명에 따르면, 기판에 이물질이 부착하는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 유기 EL 소자를 나타내는 개략도이다.
도 2는 기판처리장치의 구조를 나타낸다.
도 3은 기판처리 유니트의 구조를 나타낸다.
도 4는 액적도포장치(droplet applying device)의 구조를 나타낸다.
도 5는 기판 카트리지의 구조를 나타내는 사시도(사시도)이다.
도 6은 기판 카트리지의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 7은 기판 카트리지의 단면의 확대도이다.
도 8은 기판 카트리지의 일부의 구조를 나타내는 측면도이다.
도 9는 기판 카트리지의 일부의 구조를 나타내는 측면도이다.
도 10은 기판 카트리지의 수용동작을 나타내는 도면이다.
도 11은 기판 카트리지의 수용동작을 나타내는 도면이다.
도 12는 기판 카트리지의 연결동작을 나타내는 도면이다.
도 13은 기판 카트리지의 연결동작을 나타내는 도면이다.
도 14는 기판처리 유니트에 격벽을 형성하는 공정을 나타내는 도면이다.
도 15는 시트기판에 형성된 격벽의 형상 및 얼라이먼트를 나타내는 도면이다.
도 16은 시트기판에 형성된 격벽을 나타내는 단면도이다.
도 17은 액적도포동작을 나타내는 도면이다.
도 18은 격벽 사이에 형성된 박막의 구조를 나타내는 도면이다.
도 19는 시트기판에 게이트 절연층을 형성하는 공정을 나타내는 도면이다.
도 20은 시트기판의 배선을 절단하는 공정을 나타내는 도면이다.
도 21은 소스-드레인(source-drain) 형성영역에 박막을 형성하는 공정을 나타내는 도면이다.
도 22는 유기 반도체층을 형성하는 공정을 나타내는 도면이다.
도 23은 얼라이먼트의 예를 나타내는 도면이다.
도 24는 기판 카트리지의 제거동작을 나타내는 도면이다.
도 25는 기판처리 시스템의 구조를 나타내는 도면이다.
도 26은 기판처리 시스템의 구조를 나타내는 도면이다.
도 27은 시트기판(FB)의 회수동작을 나타내는 도면이다.
도 28은 시트기판(FB)의 회수동작을 나타내는 도면이다.
도 29는 시트기판(FB)의 회수동작을 나타내는 도면이다.
도 30은 기판처리 시스템의 다른 구조를 나타내는 도면이다.
도 31은 기판처리 시스템의 구조를 나타내는 도면이다.
도 32는 기판처리장치의 구조를 나타내는 도면이다.
도 33은 기판처리장치의 롤러의 구조를 나타내는 도면이다.
도 34는 기판처리장치의 롤러의 구조를 나타내는 도면이다.
도 35는 다른 기판처리장치의 블로킹 유니트의 구조를 나타내는 도면이다.
도 36은 다른 유기 EL 소자의 구조를 나타내는 도면이다.
도 37은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 기판 카트리지의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 38은 기판 카트리지의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 39는 기판 카트리지의 일부의 구조를 나타내는 도면이다.
도 40은 기판 카트리지의 일부의 구조를 나타내는 측면도이다.
도 41은 기판 카트리지의 수용동작을 나타내는 도면이다.
도 42는 기판 카트리지의 수용동작을 나타내는 도면이다.
도 43은 기판 카트리지의 연결동작을 나타내는 도면이다.
도 44는 기판 카트리지의 연결동작을 나타내는 도면이다.
도 45는 기판 카트리지의 제거동작을 나타내는 도면이다.
도 46은 다른 기판처리장치의 블로킹 유니트의 구조를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 첨부 도면을 참조하여 설명한다.

(유기 EL 소자)

도 1의 (a)는 유기 EL 소자의 구조를 나타내는 평면도이다. 도 1의 (b)는 도 1의 (a)의 b-b선에 따른 단면도이다. 도 1의 (c)는 도 1의 (a)의 c-c선에 따른 단면도이다.

도 1의 (a) 내지 도 1의 (c)에 나타내는 바와 같이, 유기 EL 소자(50)는 시트기판(FB)에 게이트 전극(G)과 게이트 절연층(I)이 형성된 하부접촉방식(bottom contact type)이다. 또한, 그 위에 소스 전극(S), 드레인 전극(D) 및 화소 전극(P)이 형성된 다음, 그 위에 유기 반도체층(OS)이 형성된다.

도 1의 (b)에 나타내는 바와 같이, 게이트 전극(G) 위에 게이트 절연층(I)이 형성된다. 게이트 절연층(I) 위에, 소스 버스 라인(SBL)의 소스 전극(S)이 형성되며, 이와 동시에, 화소 전극(P)과 연결된 드레인 전극(D)이 형성된다. 유기 반도체층(OS)은 소스 전극(S)과 드레인 전극(D) 사이에 형성된다. 그 결과, 전계효과 트랜지스터(field effect transistor)의 제조가 완성된다. 이에 더하여, 도 1의 (b) 및 도 1의 (c)에 나타내는 바와 같이, 화소 전극(P)상에 발광층(IR)이 형성되고, 이 발광층(IR)상에 투명전극(ITO)이 형성된다.

도 1의 (b) 및 도 1의 (c)에 나타내는 바와 같이, 예를 들면, 시트기판(FB)상에 격벽(BA)(뱅크(bank)층)이 형성된다. 또한, 도 1의 (c)에 나타내는 바와 같이, 격벽(BA) 사이에 소스 버스 라인(SBL)이 형성된다. 이러한 방법으로 격벽(BA)이 형성되기 때문에, 소스 버스 라인(SBL)이 높은 정밀도로 형성되며, 이와 동시에, 화소 전극(P)과 발광층(IR)도 정밀하게 형성된다. 또한, 도 1의 (b) 및 도 1의 (c)에서는 나타내지 않지만, 소스 버스 라인(SBL)과 마찬가지로, 게이트 버스 라인(GBL)도 격벽(BA) 사이에 형성된다.

유기 EL 소자(50)는, 예를 들면, 디스플레이 장치, 전기기구의 디스플레이 유니트 등에 바람직하게 이용된다. 이 경우, 예를 들면, 패널 모양으로 형성된 유기 EL 소자(50)가 이용된다. 이러한 유기 EL 소자(50)를 제조하기 위해서, 박막 트랜지스터(TFT)와 화소 전극이 형성된 기판을 형성할 필요가 있다. 기판의 화소 전극상에 발광층을 포함하는 하나 이상의 유기화합물층(발광소자층)을 높은 정밀도로 형성하기 위해서는, 화소 전극의 경계영역에 격벽(BA)(뱅크층)이 높은 정밀도로 용이하게 형성되는 것이 바람직하다.

(기판처리장치)

도 2는 가요성의 시트기판(FB)을 이용하는 처리를 행하기 위한 기판처리장치(100)의 구조를 나타내는 개략도이다.

기판처리장치(100)는 띠 모양의 시트기판(FB)을 이용하여 도 1에 나타낸 유기 EL 소자(50)를 형성하기 위한 장치이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 기판처리장치(100)는 기판공급 유니트(101), 기판처리 유니트(102), 기판회수 유니트(103) 및 제어 유니트(104)를 포함한다. 시트기판(FB)은 기판처리 유니트(102)를 통하여 기판공급 유니트(101)로부터 기판회수 유니트(103)로 이송된다. 제어 유니트(104)는 기판처리장치(100)의 동작의 제어를 총괄적으로 행한다.

이후, XYZ 직교좌표계를 취하고, 이 XYZ 직교좌표계를 참조하여 각 부재의 위치관계를 설명한다. X-축 방향은 수평면 내에서 시트기판(FB)의 이송방향을 나타내고, Y-축 방향은 수평면 내에서 X-축 방향에 직각인 방향을 나타내며, Z-축 방향은 X-축 및 Y-축 방향에 각각 직각인(즉, 수직) 방향을 나타낸다. 또한, X-축, Y-축 및 Z-축 둘레의 회전(경사)방향은 각각 θX, θY 및 θZ로 나타낸다.

예를 들면, 시트기판(FB)으로서, 내열성 수지막, 스테인리스강 등을 이용할 수 있다. 특히, 시트기판(FB)의 재료로서는 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리에스테르 수지, 에틸렌비닐 공중합체 수지, 폴리염화비닐 수지, 셀룰로오스 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리비닐아세테이트 수지 등을 이용할 수 있다. 예를 들면, 시트기판(FB)의 Y방향 치수는 약 1m 내지 2m로 형성되며, X방향 치수는 10m 이상으로 형성된다. 이러한 치수는 예시일 뿐이며, 이것에 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다. 예를 들면, 시트기판(FB)의 Y방향 치수는 50㎝ 미만 또는 2m 이상일 수 있다. 또한, 시트기판(FB)의 X방향 치수는 10m 미만일 수 있다.

또, 본 실시형태의 가요성이란, 적어도 자중(自重) 등의 소정의 힘이 기판에 가해졌을 때, 기판이 깨지거나, 균열이 발생하지 않고 휘어질 수 있는 유연한 성질을 뜻한다. 또한, 가요성은 기판의 재료, 크기나 두께, 또는 온도 등의 환경에 따라 변화한다.

시트기판(FB)은 낮은 열팽창계수를 가져, 예를 들면, 대략 200℃의 온도로 가열되었을 때에도 그 치수가 바뀌지 않는 것이 바람직하다. 예를 들면, 수지막을 가진 무기질 필러(filler)를 혼합하여 열팽창계수를 감소시킬 수 있다. 무기질 필러는, 예를 들면 티타늄 옥사이드, 산화아연, 알루미나, 실리콘 옥사이드 등을 포함한다.

기판공급 유니트(101)는 기판처리 유니트(102)에 마련된 공급 측 연결부(102A)에 연결된다. 기판공급 유니트(101)는, 예를 들면 롤 모양으로 감긴 시트기판(FB)을 기판처리 유니트(102)로 공급한다. 기판회수 유니트(103)는 기판처리 유니트(102)에서 처리가 행해진 시트기판(FB)을 회수한다.

도 3은 기판처리 유니트(102)의 구조를 나타낸다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 기판처리 유니트(102)는 이송 유니트(105), 소자형성 유니트(106), 얼라이먼트 유니트(107) 및 기판절단 유니트(108)를 포함한다. 기판처리 유니트(102)는 기판공급 유니트(101)로부터 공급된 시트기판(FB)을 이송하면서 시트기판(FB)에 유기 EL 소자(50)의 각 구성성분을 형성하고, 유기 EL 소자(50)를 가진 시트기판(FB)을 기판회수 유니트(103)로 이송한다.

이송 유니트(105)는 X방향을 따라 배치된 복수의 롤러(RR)를 가진다. 시트기판(FB)도 롤러(RR)의 회전에 의해 X-축 방향으로 이송된다. 롤러(RR)는 양면으로부터 시트기판(FB)을 삽입하는 고무롤러일 수 있다. 시트기판(FB)이 퍼포레이션(perforation)을 구비한 경우, 롤러(RR)를 래칫(ratch)일 수 있다. 복수의 롤러(RR) 중 일부는 이송방향에 직각인 Y-축 방향으로 이동 가능하다.

소자형성 유니트(106)는 격벽형성 유니트(91), 전극형성 유니트(92) 및 발광층 형성 유니트(93)를 포함한다. 시트기판(FB)의 이동방향의 상류 측으로부터 하류 측으로 격벽형성 유니트(91), 전극형성 유니트(92) 및 발광층 형성 유니트(93)의 순서로 배열된다. 이후, 소자형성 유니트(106)의 각각의 구조를 설명한다.

격벽형성 유니트(91)는 임프린트 롤러(imprint roller)(110) 및 전열(傳熱) 롤러(115)를 포함한다. 격벽형성 유니트(91)는 기판공급 유니트(101)로부터 공급된 시트기판(FB)상에 격벽(BA)을 형성한다. 격벽형성 유니트(91)는 임프린트 롤러(110)로 시트기판(FB)을 가압하고, 유리 전이점 이상의 온도에서 전열 롤러(115)로 시트기판(FB)을 가열하여, 가압된 격벽(BA)이 그 형상을 유지할 수 있도록 한다. 그 결과, 임프린트 롤러(110)의 롤러 표면에 형성된 패턴 형상이 시트기판(FB)에 전사된다. 시트기판(FB)은 전열 롤러(115)에 의해, 예를 들면, 대략 200℃의 온도로 가열된다.

임프린트 롤러(110)의 롤러 표면은 경면(鏡面)처리되며, SiC 및 Ta와 같은 재료로 구성된 미세 임프린트 몰드(111)가 롤러 표면에 부착된다.

미세 임프린트 몰드(111)는 박막 트랜지스터의 배선 스탬퍼 및 컬러필터 스탬퍼를 구성한다. 임프린트 롤러(110)는 이 미세 임프린트 몰드(111)를 이용하여 시트기판(FB)상에 얼라이먼트 마크(AM)를 형성한다. 시트기판(FB)의 폭방향인 Y-축 방향의 양측에 얼라이먼트 마크(AM)를 형성하기 위하여, 미세 임프린트 몰드(111)는 얼라이먼트 마크(AM)용 스탬퍼를 가진다.

전극형성 유니트(92)는, 예를 들면, 유기 반도체를 이용하여, 박막 트랜지스터를 형성하기 위해 격벽형성 유니트(91)의 +X측에 마련된다. 특히, 도 1에 나타낸 바와 같이 게이트 전극(G), 게이트 절연층(I), 소스 전극(S), 드레인 전극(D) 및 화소 전극(P)이 형성된 후에, 유기 반도체층(OS)이 형성된다.

박막 트랜지스터(TFT)는 무기 반도체 또는 유기 반도체로 이루어질 수 있다.

무기 반도체 박막 트랜지스터로서 비정질 실리콘 계열이 본 기술분야에 알려져 있지만, 유기 반도체 박막 트랜지스터도 이용될 수 있다. 이와 같은 유기 반도체를 이용하여 박막 트랜지스터가 형성되는 경우, 인쇄기술 또는 액적도포기술을 이용하여 박막 트랜지스터를 형성할 수 있다. 또한, 유기 반도체 박막 트랜지스터 외에, 도 1에 나타낸 전계효과 트랜지스터(FET)가 특히 바람직하다.

전극형성 유니트(92)는 액적도포장치(120), 열처리장치(BK) 및 절단장치(130)를 포함한다.

본 실시형태에 따른 액적도포장치(120)는, 예를 들면, 게이트 전극(G)을 형성하는 데 이용되는 액적도포장치(120G), 게이트 절연층(I)을 형성하는 데 이용되는 액적도포장치(120I), 소스 전극(S), 드레인 전극(D) 및 화소 전극(P)을 형성하는 데 이용되는 액적도포장치(120SD), 유기 반도체(OS)을 형성하는 데 이용되는 액적도포장치(120OS) 등을 포함한다.

도 4는 액적도포장치(120)의 구성을 나타내는 평면도이다. 도 4는 +Z측으로부터 보았을 경우의 액적도포장치(120)의 구성을 나타낸다. 액적도포장치(120)는 Y-축 방향을 따라서 연장한다. 액적도포장치(120)에는 도시하지 않은 구동장치가 마련된다. 액적도포장치(120)는, 예를 들면 X방향, Y방향 및 θZ방향으로 구동장치에 의해 이동 가능하다.

액적도포장치(120)에는 복수의 노즐(122)이 형성된다. 노즐(122)은 액적도포장치(120)에서 시트기판(FB)과 면하는 평면에 마련된다. 노즐(122)은, 예를 들면, Y-축 방향을 따라서 배열되고, 노즐(122)의 열(노즐 열)은, 예를 들면, 2열로 형성된다. 제어 유니트(104)는, 모든 노즐(122)에 일괄적으로 액적을 도포시킬 수 있고, 또는, 각각의 노즐(122)에 대해서 액적을 도포하는 타이밍을 개별적으로 조절할 수도 있도록 되어 있다.

액적도포장치(120)는, 예를 들면 잉크젯 방식, 디스펜서(dispenser) 방식 등을 채용할 수 있다. 잉크젯 방식은 대전(帶電) 제어 방식, 가압 진동 방식, 전기-기계 전환 방식, 전기-열 전환 방식, 정전(靜電) 흡입 방식 등을 포함할 수 있다. 액적도포방법에서는, 재료의 낭비가 적으며, 소망의 양의 재료가 소망의 위치에 정밀하게 배치될 수 있다. 또한, 액적도포방법에 의해 도포되는 메탈 잉크의 단일 액적의 양은, 예를 들면 1 내지 300나노그램으로 설정될 수 있다.

도 2로 돌아가서, 액적도포장치(120G)는 게이트 버스 라인(GBL)의 격벽(BA) 내로 메탈 잉크를 도포한다. 액적도포장치(120I)는 폴리이미드계의 수지 또는 우레탄계의 수지로 이루어진 전기절연성 잉크를 전환 유니트에 도포한다. 액적도포장치(120SD)는 소스 버스 라인(SBL)의 격벽(BA) 및 화소 전극(P)의 격벽(BA) 내로 메탈 잉크를 도포한다. 액적도포장치(120OS)는 소스 전극(S)과 드레인 전극(D) 사이의 전환 유니트에 유기 반도체 잉크를 도포한다.

메탈 잉크는 대략 5㎚의 입자 지름을 가진 도전체가 실온의 용매 내에서 안정적으로 분산하는 액체이며, 이 도전체로서 탄소, 은(Ag) 또는 금(Au)이 이용될 수 있다. 유기 반도체 잉크를 제조하는 화합물은 단결정 재료, 비정질 재료, 저분자 재료 또는 고분자 재료를 포함할 수 있다. 더욱 바람직하게, 유기 반도체 잉크의 합성물로서, 펜타센(pentacene), 트리페닐렌(triphenylene) 또는 안트라센(anthracene)과 같은 축환계(縮環系) 방향족 탄화수소 화합물의 단결정 또는 π-공역계(公役系) 고분자가 있다.

각각의 열처리장치(BK)는 각각의 액적도포장치(120)의 +X측(기판이송방향의 하류 측)에 배치된다. 열처리장치(BK)는, 예를 들면, 시트기판(FB)에 뜨거운 공기를 송풍하거나, 적외선 방사하도록 마련된다. 열처리장치(BK)는 이러한 열방사를 이용하여 시트기판(FB)에 도포된 액적을 건조시키거나 소성(베이킹)하여 액적을 경화시킨다.

절단장치(130)는 액적도포장치(120SD)의 +X측에서 액적도포장치(120OS)의 상류 측에 마련된다. 절단장치(130)는 액적도포장치(120SD)에 의해 형성된 소스 전극(S) 및 드레인 전극(D)을, 예를 들면, 레어저광 등을 이용하여 절단한다. 절단장치(130)는 도시하지 않은 광원과, 이 광원으로부터 시트기판(FB)상에 레이저광을 조사하기 위한 갈바노 미러(Galvano mirror)(131)를 포함한다.

레이저광으로서, 절단될 금속막에 의해 흡수되는 파장을 가진 레이저가 바람직하며, YAG와 같이 2배, 3배 또는 4배 고조파 파장변환 레이저가 더욱 바람직하다. 또한, 펄스 레이저를 이용함으로써, 절단 부분과는 다른 영역으로의 열확산을 방지하고 손상을 저감하는 것이 가능하다. 알루미늄을 재료로 이용한 경우, 760㎚의 파장을 가진 펨토초 레이저빔(femto-second laser beam)이 바람직하게 이용된다.

본 실시형태에서, 예를 들면, 광원으로서 티타늄 사파이어 레이저를 이용하는 펨토초 레이저 조사 유니트가 이용된다. 펨토초 레이저 조사 유니트는, 예를 들면 10㎑ 내지 4010㎑의 주파수를 가진 레이저광(LL)의 펄스를 방출한다.

본 실시형태에서는, 펨토초 레이저가 이용되기 때문에, 서브 미크론 오더로 가공을 행할 수 있어, 전계효과 트랜지스터의 성능을 결정하는 소스 전극(S)과 드레인 전극(D)의 간격을 정밀하게 절단할 수 있다. 소스 전극(S)과 드레인 전극(D) 사이의 간격은, 예를 들면 대략 3㎛ 내지 30㎛ 정도이다.

상술한 펨토초 레이저 외에, 예를 들면, 탄산가스 레이저 또는 그린 레이저가 이용될 수 있다. 또, 레이저 외에, 다이싱 쏘우(dicing saw) 등을 이용하여 기계적으로 절단하는 구성으로 해도 된다.

레이저광(LL)의 광로 도중에는 갈바노 미러(131)가 배치된다. 갈바노 미러(131)는 광원으로부터 시트기판(FB)으로 레이저광(LL)을 반사한다. 갈바노 미러(131)는, 예를 들면 θX방향, θY방향 및 θZ방향으로 회전 가능하게 마련된다. 레이저광(LL)의 조사위치는 갈바노 미러(131)의 회전에 의해 조정된다.

상기한 격벽형성 유니트(91)와 전극형성 유니트(92) 모두 이용함으로써, 소위 포토리쏘그래피 공정 없이, 인쇄기술 또는 액적도포기술을 이용하여 박막 트랜지스터 등을 형성할 수 있다. 예를 들면, 인쇄기술, 액적도포기술 등을 채용하는 전극형성 유니트(92)만을 이용하는 경우, 잉크 넘침 또는 퍼짐에 기인하여 높은 정밀도로 박막 트랜지스터를 제조할 수 없게 될 수 있다.

그와는 반대로, 격벽형성 유니트(91)를 이용함으로써 격벽(BA)이 형성되기 때문에, 잉크 넘침 또는 퍼짐을 방지할 수 있다. 또한, 박막 트랜지스터의 성능을 결정하는 소스 전극(S)과 드레인 전극(D) 사이의 간격이 레이저 가공 또는 기계 가공을 통하여 형성된다.

전극형성 유니트(92)의 +X측에는 발광층 형성 유니트(93)가 배치된다. 발광층 형성 유니트(93)에서, 전극이 마련되어 있는 시트기판(FB)상에 발광층(IR) 및 투명 전극(ITO)과 같은 유기 EL 장치의 구성요소가 형성된다. 발광층 형성 유니트(93)는 액적도포장치(140) 및 열처리장치(BK)를 포함한다.

발광층 형성 유니트(93)에서 형성된 발광층(IR)은 호스트(host) 화합물 및 인광성 화합물('인광발광성 화합물'로도 불림)을 포함한다. 호스트 화합물은 발광층에 포함되는 화합물로 나타낸다. 인광성 화합물은 들뜬 삼중항 상태(triplet state)에서 광을 출사하여, 실온에서 인광을 출사한다.

본 실시형태에서, 액적도포장치(140)로서, 예를 들면, 적색 발광층을 형성하기 위한 액적도포장치(140Re), 녹색 발광층을 형성하기 위한 액적도포장치(140Gr), 청색 발광층을 형성하기 위한 액적도포장치(140Bl), 절연층을 형성하기 위한 액적도포장치(140I), 투명 전극(ITO)을 형성하기 위한 액적도포장치(140IT) 등이 이용된다.

액적도포장치(140)는 상술한 액적도포장치(120)와 마찬가지로, 잉크젯 방식 또는 디스펜서 방식을 채용할 수 있다. 유기 EL 소자(50)가 구성요소로서 정공수송층 및 전자수송층을 포함하는 경우, 이러한 층을 형성하기 위한 장치(예를 들면 액적도포장치)가 별도로 마련되어야 한다.

액적도포장치(140Re)는 화소 전극(P)상에 R-용액을 도포한다. 액적도포장치(140Re)는 건조 후의 막 두께가 100㎚가 되도록, R-용액의 토출량을 조절하도록 되어 있다. R-용액은, 예를 들면, 적색 도펀트가 혼합된 호스트재로서의 폴리비닐카르바졸(polyvinylcarbazole)(PVK)을 1, 2-디클로로메탄(dichloroethane)에 용해시킴으로써 얻어진 용액을 포함한다.

액적도포장치(140Gr)는 화소 전극(P)상에 G-용액을 도포한다. G-용액은, 예를 들면, 녹색 도펀트가 혼합된 호스트재로서의 폴리비닐카르바졸(PVK)을 1, 2-디클로로메탄에 용해시킴으로써 얻어진 용액을 포함한다.

액적도포장치(140Bl)는 화소 전극(P)상에 B-용액을 도포한다. B-용액은, 예를 들면, 청색 도펀트가 혼합된 호스트재로서의 폴리비닐카르바졸(PVK)을 1, 2-디클로로메탄에 용해시킴으로써 얻어진 용액을 포함한다.

액적도포장치(120I)는 게이트 버스 라인(GBL) 또는 소스 버스 라인(SBL)의 일부에 전기절연성 잉크를 도포한다. 전기절연성 잉크로서, 예를 들면, 폴리이미드계의 수지 잉크 또는 우레탄계의 수지 잉크가 이용된다.

액적도포장치(120IT)는 적색, 녹색 및 청색 발광층에 산화 인듐-주석(ITO : indium tin oxide) 잉크를 도포한다. ITO 잉크로서, 산화 인듐(In₂O₃)에 수 퍼센트의 산화 주석(SnO₂)을 첨가함으로써 얻어진 화합물이 이용된다. 또한, 투명전도막을 제조하는 데 이용할 수 있는 IDIXO(In₂O₃-ZnO)와 같은 비정질 재료가 이용될 수 있다. 투명전도막은 투과율이 90% 이상인 것이 바람직하다.

각각의 열처리장치(BK)는 각각의 액적도포장치(140)의 +X측(기판이송방향에서 하류 측)에 배치된다. 열처리장치(BK)는, 전극형성 유니트(92)에서 이용되는 열처리장치(BK)와 마찬가지로, 시트기판(FB)에, 예를 들면, 뜨거운 공기를 송풍하거나 적외선을 방사할 수 있다. 열처리장치(BK)는 이러한 열방사를 이용하여 시트기판(FB)에 도포된 액적을 건조시키거나 소성(베이킹)하여 액적을 경화시킨다.

얼라이먼트 유니트(107)는 X방향을 따라서 마련된 복수의 얼라이먼트 카메라(CA)(CA1 내지 CA8)를 포함한다. 얼라이먼트 카메라(CA)는 가시광선 조명하에서 CCD 또는 CMOS 소자를 이용하여 상을 캡쳐하고, 캡쳐된 상을 처리하여 얼라이먼트 마크(AM)의 위치를 검출한다. 대안으로서, 얼라이먼트 카메라(CA)는 얼라이먼트 마크(AM)상에 레이저광을 조사하고, 그로부터 산란된 광을 수광하여 얼라이먼트 마크(AM)의 위치를 검출한다.

얼라이먼트 카메라(CA1)는 전열 롤러(115)의 +X측에 배치된다. 얼라이먼트 카메라(CA1)는 시트기판(FB)상에 전열 롤러(115)에 의해 형성된 얼라이먼트 마크(AM)의 위치를 검출한다. 각각의 얼라이먼트 카메라(CA2 내지 CA8)는 열처리장치(BK)의 +X측에 배치된다. 얼라이먼트 카메라(CA2 내지 CA8)는 열처리장치(BK)를 통하여 지나가는 시트기판(FB)의 얼라이먼트 마크(AM)의 위치를 검출한다.

전열 롤러(115) 및 열처리장치(BK)를 통하여 지나감으로써, 시트기판(FB)은 X-축 방향 및 Y-축 방향으로 신축될 수 있다. 열처리를 행하는 전열 롤러(115) 또는 열처리장치(BK)의 +X측에 이러한 방법으로 얼라이먼트 카메라(CA)를 배치함으로써, 열변형 등에 기인한 시트기판(FB)의 위치 어긋남을 검출할 수 있다.

얼라이먼트 카메라(CA1 내지 CA8)로부터의 검출결과는 제어 유니트(104)로 전송된다. 제어 유니트(104)는 얼라이먼트 카메라(CA1 내지 CA8)로부터의 검출결과에 근거하여, 예를 들면, 액적도포장치(120) 또는 액적도포장치(140)로부터의 잉크의 도포 위치나 타이밍, 기판공급 유니트(101)로부터의 시트기판(FB)의 공급속도, 롤러(RR)의 이송속도, 롤러(RR)에 의한 Y방향으로의 이동, 절단장치(130)의 절단위치 또는 타이밍 등을 조정한다.

(기판 카트리지)

본 실시형태에서, 기판공급 유니트(101) 및 기판회수 유니트(103)로서 기판 카트리지(1)가 이용된다. 후술에서는 설명의 편의를 위해, 도 2와 마찬가지로 XYZ 직교좌표계를 취하고, 이 XYZ 직교좌표계를 참조하여 각각의 부재의 위치관계를 설명한다. 후술하는 XYZ 직교좌표계에서는, 기판공급 유니트(101)로서 기판 카트리지(1)가 이용됨과 아울러, 기판공급 유니트(101)가 기판처리 유니트(102)에 연결된 경우를 예시적으로 설명한다.

도 5는 기판 카트리지(1)의 구성을 나타내는 사시도이다. 또한, 도 6은 도 5의 A-A'선에 따른 단면 구성을 나타낸다. 도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 기판 카트리지(1)는 카트리지 메인프레임(2), 장착부(3) 및 블로킹 유니트(4)를 포함한다.

카트리지 메인프레임(2)은 시트기판(FB)을 수용하기 위한 부분이다. 카트리지 메인프레임(2)은 수용 유니트(20), 이송 유니트(이송기구)(21), 기판 가이드 유니트(22), 제2 기판이송 유니트(36) 및 제2 기판 가이드 유니트(37)를 포함한다. 또한, 상술한 장착부(3)는 카트리지 메인프레임(2)에 마련된다. 또한, 예를 들면, 카트리지 메인프레임(2)은 알루미늄 또는 두랄루민(duralumin)으로 만들어진다.

수용 유니트(20)는 시트기판(FB)을 수용하기 위한 부분이다. 수용 유니트(20)는, 예를 들면, 롤 모양으로 감겨진 시트기판(FB)이 수용될 수 있도록 원통 모양으로 형성되며, 그 일부가 +X측으로 돌출된다(돌출부(23)). 본 실시형태에서, 도면에서 Y방향으로 연장한다. 수용 유니트(20)는 캡(25)과 기판구동기구(24)를 가진다.

캡(25)은 수용 유니트(20)의 +Y 또는 -Y측의 단부에 마련된다. 캡(25)은 수용 유니트(20)에 착탈 가능하게 마련된다. 수용 유니트(20)로부터 캡(25)을 떼어냄으로써 수용 유니트(20)의 내부 측으로 접근될 수 있다. 캡(25)의 개폐기구로서, 예를 들면, 캡(25)과 수용 유니트(20)가 서로 맞물리는 나사산이 마련되거나, 힌지기구를 이용하여 캡(25)과 수용 유니트(20)가 연결될 수 있다. 캡(25)은 창(28)과 표시부(29)를 가진다.

창(28)은, 예를 들면, 유리나 플라스틱과 같이 가시광선을 투과시킬 수 있는 재료로 만들어진다. 수용 유니트(20)의 내부는 창(28)을 통하여 관찰될 수 있다. 표시부(29)는 시트기판(FB)의 상태 등의 정보를 표시하기 위한 부분이다. 표시부(29)는 수용 유니트(20)에 수용된 시트기판(FB)의 길이 및 시트기판(FB)의 잔여 길이와 같은 치수를 표시한다.

기판구동기구(24)는 시트기판(FB)을 감는 동작 및 시트기판(FB)을 공급하는 동작을 행하기 위한 부분이다. 기판구동기구(24)는 수용 유니트(20) 내부에 마련된다. 기판구동기구(24)는 롤러(축)(26)과 가이드(27)를 가진다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 롤러(26)는 회전축 부재(26a), 확경부(擴徑部)(26b) 및 부착부(26c)를 가진다.

회전축 부재(26a)는 알루미늄과 같은 높은 강성의 금속으로 형성된 원통형 부재이다. 회전축 부재(26a)는, 예를 들면, 캡(25)의 중심에 마련된 베어링 부재(25b)와 개구(25)를 통하여 회전 가능하게 지지된다. 이 경우, 회전축 부재(26a)의 중심축은, 예를 들면, Y방향에 평행하게 배열되어 회전축 부재(26a)가 θY방향으로 회전되도록 한다.

회전축 부재(26a)는 도시하지 않은 회전구동기구에 연결된다. 회전구동기구를 제어함으로써, 회전축 부재(26a)가 중심축에 대해서 회전된다. 회전구동기구는, 예를 들면, 도 6에 나타낸 바와 같이 +θY 또는 -θY방향 중 어느 한 방향으로 회전축 부재(26a)를 회전시킬 수 있다.

확경부(26b)는 회전축 부재(26a)의 표면상에 일정한 두께를 가지도록 형성된다. 확경부(26b)는 회전축 부재(26a)와 일체로 회전하도록 형성된다. 부착부(26c)는, 단면도로 나타내는 바와 같이, 확경부(26b)의 표면상에 일정한 두께를 가지도록 형성된다. 부착부(26c)는 시트기판(FB)을 부착시킬 수 있는 접착력을 가지는 재료로 만들어진다.

가이드(27)는 피벗 부재(제1 가이드 부재)(27a) 및 선단 부재 (제2 가이드 부재)(27b)를 가진다. 피벗 부재(27a)는, 예를 들면, 그 일단에서 축(27c)을 통하여 수용 유니트(20)에 장착되며, 이 축(27c)에 대해서 θY방향으로 피벗 가능하게 마련된다. 피벗 부재(27a)는 도시하지 않은 회전구동기구에 연결된다.

선단 부재(27b)는 단면도에서 나타낸 바와 같이 피벗 부재(27a)의 타단에 연결된다. 예를 들면, 선단 부재(27b)는 단면도에서 나타낸 바와 같이 원호 모양으로 둥글게 형성된다. 시트기판(FB)은 단면도에서 나타낸 바와 같이 선단 부재(27b)에 마련된 +Z측의 원호 모양의 둥근 표면을 통하여 롤러로 안내된다. 선단 부재(27b)는 피벗 부재(27a)와 일체로 피벗된다. 예를 들면, 피벗 부재(27a)가 롤러(26)로부터 떨어지도록(롤러(26)의 반경 방향에서 바깥쪽으로) 피벗되는 경우, 수용 유니트(20)의 내주면을 따라서 접촉하게 된다. 그러므로, 롤러(26) 둘레에 감기는 시트기판(FB)과 선단 부재(27b) 사이에서의 접촉을 회피할 수 있다.

장착부(3)는 기판처리 유니트(102)에 연결되는 부분이다. 장착부(3)는, 예를 들면, 수용 유니트(20)의 돌출부(23)의 +X측의 끝단에 마련된다. 장착부(3)는 기판처리 유니트(102)와 연결하기 위한 인서트(3a)를 가진다. 기판공급 유니트(101)로서 기판 카트리지(1)가 이용되는 경우, 장착부(3)는 기판처리 유니트(102)의 공급 측 연결부(102A)에 연결된다. 기판회수 유니트(103)로서 기판 카트리지(1)가 이용되는 경우, 장착부(3)는 기판처리 유니트(102)의 회수 측 연결부(102B)에 연결된다. 장착부(3)가 기판처리 유니트(102)의 기판공급 유니트(101)나 기판회수 유니트(103) 중 어느 것에 연결되는 경우라도, 착탈 가능하게 연결할 수 있다.

장착부(3)에는 개구(34) 및 제2 개구(35)가 마련된다. 개구(34)는 +Z측에 마련되며, 카트리지 메인프레임(2) 내/외부로 시트기판(FB)을 수송하기 위한 부분이다. 카트리지 메인프레임(2)은 개구(34)를 통하여 시트기판(FB)을 수용한다. 카트리지 메인프레임(2)에 수용된 시트기판(FB)은 개구(34)를 통하여 카트리지 메인프레임(2)으로부터 외부 측으로 공급된다.

제2 개구(35)는 -Z측에 마련되며, 카트리지 메인프레임(2) 내/외부로 시트기판(FB)과는 다른 띠 모양의 제2 기판(SB)을 수송하기 위한 부분이다. 이러한 제2 기판(SB)은, 예를 들면, 시트기판(FB) 등의 소자형성면을 보호하기 위한 보호기판을 포함할 수 있다. 예를 들면, 보호기판으로서 합지(合紙, interleaving paper)가 이용될 수 있다. 제2 개구(35)는, 예를 들면, 개구(34)에 대해서 간격을 두고 배열된다. 제2 개구(35)는, 예를 들면, 개구(34)와 동일한 치수와 동일한 형상을 가지도록 형성된다. 또한, 본 실시형태에서, 스테인리스강 박판(예를 들면, 0.1㎜ 미만의 두께를 가진 것)과 같이 도전성을 가진 재료가 제2 기판(SB)으로서 이용될 수 있다. 이 경우, 제2 기판(SB)이 시트기판(FB)과 함께 카트리지 메인프레임(2)에 수용될 때, 제2 기판(SB)이 카트리지 메인프레임(2)에 전기적으로 연결되면, 시트기판(FB)이 대전(帶電)되는 것을 방지할 수 있다.

예를 들면, 돌출부(23)의 내부에는 이송 유니트(21), 기판 가이드 유니트(22), 제2 기판이송 유니트(36) 및 제2 기판 가이드 유니트(37)가 마련된다. 도 7은 도 6의 돌출부(23) 부근을 과장해서 나타내는 단면도이다. 도 7에서는 도면의 이해를 용이하게 하기 위해 의도적으로 생략한 구성요소가 있다.

기판 가이드 유니트(22)는 개구(34)와 이송 유니트(21) 사이에 마련된다. 기판 가이드 유니트(22)는 개구(34)와 이송 유니트(21) 사이에서 시트기판(FB)을 안내하기 위한 부분이다. 기판 가이드 유니트(22)는 기판 가이드 부재(22a 및 22b)를 포함한다. 기판 가이드 부재(22a 및 22b)는 Z방향으로 틈새(22c)를 두고 서로 떨어져서 대향하고, 그 대향면은 XY평면에 거의 평행하게 각각 마련된다. 틈새(22c)는 개구(34)에 연결되며, 시트기판(FB)은 개구(34)와 틈새(22c)를 통하여 이동 가능하다.

제2 기판 가이드 유니트(37)는 장착부(3)와 이송 유니트(21) 사이에서 제2 기판(SB)을 안내하기 위한 부분이다. 제2 기판 가이드 유니트(37)는 제2 기판 가이드 부재(37a, 37b 및 37c)를 포함한다. 제2 기판 가이드 부재(37a 및 37b)는 Z방향으로 틈새(37d)를 두고 서로 떨어져 대향하고, 그 대향면은 XY평명과 거의 평행하게 마련된다. 제2 기판 가이드 부재(37c)는 제2 기판(SB)을 안내하기 위해 +Z측으로 경사지게 배치된다. 특히, 제2 기판 가이드 부재(37c)의 -X측 단부는 그 +X측 단부에 대해서 +Z측으로 경사지게 배치된다.

제2 기판이송 유니트(36)는 장착부(3)와 이송 유니트(21) 사이에서 제2 기판(SB)을 이송한다. 제2 기판이송 유니트(36)는 제2 기판 가이드 부재(37a 및 37b)와 제2 기판 가이드 부재(37c) 사이에 배치된다. 제2 기판이송 유니트(36)는 구동롤러(36a) 및 종동롤러(36b)를 가진다. 구동롤러(36a)는, 예를 들면 θY방향으로 회전 가능하게 마련되며, 도시하지 않은 회전구동기구에 연결된다. 종동롤러(36b)는 구동롤러(36a)와 간격을 두고 떨어져 배치되어, 구동롤러(36a)와 함께 제2 기판(SB)을 끼워 유지한다. 환언하면, 제2 기판(SB)은 구동롤러(36a)와 종동롤러(36b) 사이에서 끼워 유지된다.

이송 유니트(21)는 장착부(3)와 수용 유니트(20) 사이에서 시트기판(FB)과 제2 기판(SB)을 이송한다. 이송 유니트(21)는 텐션 롤러(텐션 기구)(21a) 및 측정 롤러(측정 유니트)(21b)를 포함한다. 텐션 롤러(21a)는 텐션 롤러(21a)와 롤러(26) 사이에서 시트기판(FB)과 제2 기판(SB)에 장력을 가하기 위한 롤러이다. 텐션 롤러(21a)는 θY방향으로 회전 가능하게 마련된다. 도시하지 않은 회전구동기구는, 예를 들면, 텐션 롤러(21a)에 연결된다. 또한, 텐션 롤러(21a)와 측정 롤러(21b)는 도 7에서 Z방향으로 개별적으로 이동 가능하게 마련될 수 있다.

측정 롤러(21b)는 텐션 롤러(21a)보다도 작은 직경을 가진다. 측정 롤러(21b)는 소정의 틈새를 두고 텐션 롤러(21a)로부터 떨어져 배치되어, 텐션 롤러(21a)와 함께 시트기판(FB) 및 제2 기판(SB)를 끼워 유지할 수 있다. 측정 롤러(21b)와 텐션 롤러(21a) 사이의 틈새의 크기는 시트기판(FB)만을 또는 시트기판(FB)과 제2 기판(SB)을 함께 끼워 유지하도록 조절되게 형성될 수 있다. 측정 롤러(21b)는 텐션 롤러(21a)의 회전에 수반하여 회전하는 종동롤러이다.

시트기판(FB)을 텐션 롤러(21a)와 측정 롤러(21b) 사이에 끼우면서 텐션 롤러(21a)를 회전시킴으로써, 시트기판(FB)에 장력을 가함과 아울러 시트기판(FB)의 감기 방향과 공급 방향으로 개별적으로 시트기판(FB)를 이송시킬 수 있다.

이송 유니트(21)는, 예를 들면, 측정 롤러(21b)의 회전수 또는 회전각을 검출하기 위한 검출 유니트(21c)를 포함한다. 예를 들면, 검출 유니트(21c)로서 엔코더가 이용될 수 있다. 예를 들면, 검출 유니트(21c)를 이용함으로써, 측정 롤러(21b)를 통하여 시트기판(FB)의 이송거리를 측정할 수 있다.

카트리지 메인프레임(2)에는 정보처리 유니트(IC)가 구비된다(도 5 참조). 정보처리 유니트(IC)는, 예를 들면, IC칩 등을 포함하며, 예를 들면, 카트리지 메인프레임(2)에 끼워 넣어져 있다. 정보처리 유니트(IC)에는, 기판처리장치(100)와 기판 카트리지(1)의 처리정보를 저장하기 위한 메모리 유니트(MR), 예를 들면, 제어 유니트(104)와 함께 처리정보를 통신하기 위한 통신 유니트(CR) 등이 구비된다.

이러한 처리정보는, 예를 들면, 기판처리장치(100)의 택트(takt)나 수율에 관한 정보, 기판 카트리지(1)의 이송속도나 롤러(26)의 감기/공급 속도에 관한 정보, 시트기판(FB)에 관한 정보 등을 포함할 수 있다. "택트"란, 처리를 행하는 단위 영역(예를 들면, 액적도포장치(120 또는 140) 등에 의해 한번에 처리될 수 있는 영역, 또는 유기 EL 소자(50)의 단일 패널에서의 스크린 영역이나 전체 패널 영역)에서의 처리시간을 말한다. "수율"이란, 단위 시간(예를 들면, 길이, 패널의 수, 기판 카트리지(1)의 수 등)에 처리될 수 있는 시트기판(FB)의 양을 말한다.

예를 들면, 시트기판(FB)이 개구(34)를 통하여 삽입되고, 제2 기판(SB)이 제2 개구(35)를 통하여 삽입되면, 시트기판(FB)과 제2 기판(SB)이 기판 가이드 유니트(22)와 제2 기판 가이드 유니트(37)에 의해 개별적으로 안내되어, 합류부(39)에서 함께 합류한다. 합류부(39)에서 합류하는 시트기판(FB)과 제2 기판(SB)은 함께 합류되면서 이송 유니트(21)에 의해 이송된다. 이 때, 이송 유니트(21)는 시트기판(FB)과 제2 기판(SB)을 가압하여 서로 밀착시킨다. 그러므로, 이송 유니트(21)도 시트기판(FB)상에 제2 기판(SB)을 가압하기 위한 가압기구로서 작용한다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 돌출부(23)의 +X측 끝단에 블로킹 유니트(4)가 마련된다. 블로킹 유니트(4)는 장착부(3)와 기판처리 유니트(102) 사이의 연결상태에 따라서 개구(34) 및 제2 개구(35)를 폐색한다. 블로킹 유니트(4)는 캡부재(41)와 전환기구(42)를 가진다.

도 8 및 도 9는 돌출부(23)의 +X측 끝단 및 블로킹 유니트(4)의 구조를 확대도를 나타낸다.

도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 캡부재(41)는 장착부(3)의 끝단면(3b)을 덮는 크기로 형성된다. 캡부재(41)는 고정부재(43) 및 축(44)을 통하여 장착부(3)에 설치된다.

고정부재(43)는 돌출부(23)의 +X측 끝단에 인접하게 고정된다. 축(44)은 고정부재(43)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 캡부재(41)는 축(44)에 일체로 형성된다. 이 때문에, 캡부재(41)는 축(44) 둘레에서 회전 가능하다. 캡부재(41)는, 도 8에 나타낸 바와 같이 장착부(3)의 끝단면(3b)이 덮이는 폐쇄상태를 가지고, 도 9에 나타낸 바와 같이 장착부(3)의 끝단면이 덮이지 않은 개방상태도 가진다. 캡부재(41)는 축(44) 둘레에서의 회전에 의해 끝단면(3b)에 마련된 개구(34)와 제2 개구(35)를 개폐하도록 마련된다.

전환기구(42)는 캡부재(41)를 개폐하도록 전환시키기 위한 부분이다. 전환기구(42)는 벨트 부재(45), 탄성 부재(46) 및 가동 부재(47)를 가진다.

벨트 부재(45)는 가요성이 있는 재료를 이용하여 형성된다. 벨트 부재(45)의 일단은 캡부재(41)에 고정되고, 타단은 가동 부재(47)에 고정된다. 탄성 부재(46)는 캡부재(41)와 돌출부(23) 사이에서 연결되어, 캡부재(41)와 돌출부(23)가 그 탄성력에 의해 서로 끌어 당겨진다. 그러므로, 외력이 가해지지 않아도, 캡부재(41)는 탄성 부재(46)의 탄성력의 작용에 의해 폐쇄상태가 된다.

가동 부재(47)는, 예를 들면, 고정부재(43)의 -Z측에 배치된다. 가동 부재(47)는 헤드(47a) 및 벨트 고정구(47b)를 가진다.

한편, 고정부재(43)의 -Z측에는 트렌치(48)가 형성된다. 트렌치(48)는, 예를 들면, X방향을 따라서 형성된다. 돌출부(23)의 -Z측에는 고정부재(43)와 접촉하게 되는 부분으로부터 -X방향을 따라서 트렌치(23a)가 마련된다. 트렌치(23a)의 바닥에는 이 트렌치(23a)를 따라서 트렌치(23b)가 마련된다. 트렌치(23b)는 상술한 트렌치(48)의 연장선을 따라서 형성되며, 트렌치(48)와 연결된다.

벨트 고정구(47b)는 고정부재(43)의 트렌치(48) 내부로 삽입된다. 그러므로, 벨트 고정구(47b)가 트렌치(48) 내부로 삽입되면서, 가동 부재(47)가 트렌치(48)에 따른 방향(X방향)으로 이동할 수 있다. 캡부재(41)가 폐쇄상태일 때, 트렌치(48)의 +X측 끝단은 벨트 고정구(47b)에 인접하게 형성된다.

트렌치(23a)는 그 Y방향의 크기가 헤드(47a)의 Y방향의 크기와 대략 동일하게 되도록 형성되며, 헤드(47a)가 고정부재(43)의 측으로부터 트렌치(23a)로 들어갈 수 있다. 트렌치(23b)는 트렌치(23a)를 따라서 그 트렌치(23a)의 바닥에 마련된다. 트렌치(23b)는 상술한 트렌치(48)의 연장선을 따라서 형성되며, 트렌치(48)에 연결된다. 트렌치(23a)의 -X측 끝단은, 예를 들면, 캡부재(41)가 폐쇄상태에 대해서 대략 90°로 개방될 때, 헤드(47a)에 인접하게 형성된다.

예를 들면, 가동 부재(47)가 외력 등의 작용에 의해 고정부재(43)에 대해서 -X방향으로 이동함으로써, 벨트 고정구(47b)가 -X방향 쪽으로 이동하여, 벨트 부재(45)가 -X측으로 펼쳐진다. 벨트 부재(45)에 연결된 캡부재(41)는 도 9에 나타낸 바와 같이 벨트 부재(45)를 당김으로써(끌어 당김으로써) 개방된다. 도 9에 나타낸 상태로부터 외력을 해제함으로써, 캡부재(41)는 탄성 부재(46)의 탄성력의 작용에 의해 돌출부(23)로 이끌려, 캡부재(41)는 도 8에 나타낸 바와 같이 폐쇄상태로 되돌아 간다. 벨트 부재(45)는 캡부재(41)에 의해 +X측으로 당겨져, 캡부재(41)가 개방상태로부터 폐쇄상태로 전환될 때 가동 부재(47)도 원래의 위치로 되돌가 간다.

(기판 카트리지에서 시트기판을 수용하는 동작)

다음으로, 상술한 바와 같이 형성된 기판 카트리지(1)에서 시트기판(FB)을 수용하는 동작을 설명한다. 도 10 및 도 11은 수용동작중의 기판 카트리지(1)의 상태를 나타낸다. 도 10 및 도 11에서, 식별을 용이하게 하기 위해, 기판 카트리지(1)의 윤곽을 점선으로 나타낸다.

도 10 및 도 11에 나타낸 바와 같이, 시트기판(FB)이 기판 카트리지(1)에 수용되었을 때, 예를 들면, 블로킹 유니트(4)의 캡부재(41)가 가동 부재(47)를 돌출부(23) 측으로 끌어 담김으로써 개방상태로 들어갔을 때, 기판 카트리지(1)가 홀더(HD) 내에 유지된다. 이 상태에서, 시트기판(FB)이 개구(34)로부터 삽입된다. 시트기판(FB)이 삽입되면, 텐션 롤러(21a)와 회전축 부재(26a)(롤러 유니트(26))가 회전 가능한 상태로 설정된다.

개구(34)를 통하여 삽입된 시트기판(FB)이 기판 가이드 유니트(22)에 의해 이송 유니트(21)로 안내된다. 이송 유니트(21)에서, 시트기판(FB)은 텐션 롤러(21a)와 측정 롤러(21b) 사이에 끼워지면서 수용 유니트(20)로 이송된다. 측정 롤러(21b)가 회전되면, 시트기판(FB)의 이송 길이가, 예를 들면 검출 유니트(21c)에 의해 검출된다.

이송 유니트(21)에 의해 수용 유니트(20)로 이송된 시트기판(FB)은 자중에 의해 -Z방향으로 휘어지면서 안내된다. 본 실시형태에서, 가이드 유니트(27)가 시트기판(FB)의 -Z측에 마련되기 때문에, 시트기판(FB)은 가이드 유니트(27)의 피벗 부재(27a)와 선단 부재(27b)를 따라서 롤러 유니트(26)로 안내된다.

시트기판(FB)의 선단이 롤러 유니트(26)의 부착부(26c)에 도달하면, 시트기판(FB)의 선단은 부착부(26c)에 부착된다. 이 상태에서, 롤러 유니트(26)가 회전하면, 시트기판(FB)은 부착부(26c)에 서서히 부착되어, 시트기판(FB)은 롤러 유니트(26)에 감긴다. 시트기판(FB)이 부착부(26c)에 부착된 후, 시트기판(FB)은 롤러 유니트(26)와 이송 유니트(21) 사이에서 시트기판(FB)이 구부러지지 않도록 예를 들면, 텐션 롤러(21a)의 회전속도와 회전축 부재(26a)의 회전속도를 조절하면서 이송된다.

시트기판(FB)이 롤러 유니트(26)의 둘레에, 예를 들면 1번 감긴 후, 가이드 유니트(27)는 도 11에 나타낸 바와 같이 퇴피된다. 이 상태에서 롤러 유니트(26)를 회전시킴으로써, 시트기판(FB)은 롤러 유니트(26)의 둘레에 서서히 감긴다. 시트기판(FB)의 감긴 두께가 점진적으로 증가되지만, 가이드 유니트(27)가 이미 퇴피되어 있기 때문에, 시트기판(FB)은 가이드 유니트(27)와 접촉하지 않는다.

소망의 길이만큼 시트기판(FB)을 감은 후, 예를 들면, 개구(34) 밖의 시트기판의 바깥 부분이 절단되어, 블로킹 유니트(4)의 캡부재(41)가 폐쇄상태가 된다. 이러한 방법으로, 시트기판(FB)은 기판 카트리지(1)에 수용된다. 시트기판(FB)을 수용하는 동작 중에, 예를 들면, 기판 카트리지(1)에 수용된 시트기판(FB)의 전체 길이는 검출 유니트(21c)에 의해 측정된 시트기판(FB)의 측정 길이에 근거하여 계산될 수 있다. 또한, 계산 결과는 디스플레이 유니트(29)에 표시되거나, 메모리 유니트(MR)에 저장되거나, 혹은 통신 유니트(CR)를 이용하여 전송될 수 있다.

또한, 예를 들면, 작업자가 창(28)을 통하여 수용 유니트(20)의 내부를 관찰하면서 시트기판(FB)을 감을 수 있다. 이 경우, 예를 들면, 시트기판(FB)이 구부러진 상태로 감기는지 여부 또는 시트기판(FB)의 감기는 모양(롤 모양)이 어긋나 있는지 여부를 점검하면서 감기동작을 행할 수 있다. 문제가 발생했을 때, 감기동작을 즉시 정지시킬 수 있다.

(기판처리장치의 동작)

다음으로, 상술한 바와 같이 형성된 기판처리장치(100)의 동작을 설명한다.

본 실시형태에서, 시트기판(FB)을 수용하는 기판 카트리지(1)를 기판공급 유니트(101)로서 공급 측 연결부(102A)에 연결하는 동작, 기판공급 유니트(101)에 의해 기판 카트리지(1)에 수용된 시트기판(FB)을 공급하는 동작, 기판처리 유니트(102)에 의해 소자를 형성하는 동작 및 기판 카트리지(1)를 제거하는 동작이 순차적으로 행해진다.

먼저, 기판 카트리지(1)를 연결하는 동작을 설명한다. 도 12는 기판 카트리지(1)를 연결하는 동작을 나타낸다.

도 12에 나타낸 바와 같이, 공급 측 연결부(102A)는 장착부(3)에 상응한 모양을 가진 삽입구멍과 가동 부재(47)와 맞물리는 맞물림부(51)를 포함한다.

연결동작에 있어서, 기판 카트리지(1)가 홀더(예를 들면, 도 10의 홀더(HD)와 동일한 구성을 가짐)에 유지되는 동안, 장착부(3)와 공급 측 연결부(102A) 사이의 위치맞춤이 행해진다. 위치맞춤 이후에, 장착부(3)는 기판처리 유니트(102) 내부로 삽입되도록 +X측으로 이동된다. 이 때, 맞물림부(51)와 맞물린 가동 부재(47)는 장착부(3)에 대해서 -X방향으로 상대적으로 이동한다. 이 때문에, 장착부(3)가 기판처리 유니트(102)에 연결되었을 때, 캡부재(41)는 개방상태가 된다.

다음으로, 공급동작을 설명한다. 기판처리 유니트(102)로 시트기판(FB)을 공급하기 위해서, 예를 들면, 기판 카트리지(1)의 텐션 롤러(21a)와 회전축 부재(26a)(롤러 유니트(26))는 수용동작과 반대인 방향으로 회전하여, 도 13에 나타낸 개구(34)를 통하여 시트기판(FB)을 공급한다.

다음으로, 소자형성동작을 설명한다. 소자형성동작에 있어서, 도 2에 나타낸 바와 같이 시트기판(FB)이 기판공급 유니트(101)로부터 기판처리 유니트(102)로 공급되는 동안, 기판처리 유니트(102)에서 시트기판(FB)상에 소자가 형성된다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 시트기판(FB)은 기판처리 유니트(102)에서 롤러(RR)에 의해 이송된다.

제어 유니트(104)는 예를 들면, 기판 카트리지(1)와 처리정보를 통신할 수 있으며, 이 처리정보에 근거한 기판처리 유니트(102)의 동작의 제어를 행할 수 있다. 특히, 기판처리 유니트(102)의 각각의 롤러(RR)의 회전속도는 기판 카트리지(1)로부터의 시트기판(FB)의 공급속도에 따라 조정될 수 있다. 또한, 제어 유니트(104)는 Y-축 방향으로 롤러(RR)가 어긋나는지 여부를 검출하며, 어긋난 것을 검출한 경우 그 위치를 바로잡도록 롤러(RR)를 이동시킨다. 또한, 제어 유니트(104)는 시트기판(FB)의 위치정정도 행한다.

기판공급 유니트(101)로부터 기판처리 유니트(102)로 공급된 시트기판(FB)은, 먼저, 격벽형성 유니트(91)로 이송된다. 격벽형성 유니트(91)에서, 시트기판(FB)은 임프린트 롤러(110)와 전열 롤러(115)에 의해 고정 가압되어, 열전사를 통하여 격벽(BA)과 얼라이먼트 마크(AM)가 형성된다.

도 14는 격벽(BA) 및 얼라이먼트 마크(AM)가 시트기판(FB)상에 형성된 상태를 나타낸다. 도 15는 도 14의 확대한 일부를 나타낸다. 도 16은 도 15의 D-D선에 따른 단면 형상을 나타낸다. 도 14 및 도 15는 +Z측에서 본 시트기판(FB)을 나타낸다.

도 14에 나타낸 바와 같이, 격벽(BA)은 시트기판(FB)의 Y방향 중심의 소자형성영역(60)에 형성된다. 도 15에 나타낸 바와 같이, 게이트 버스 라인(GBL)과 게이트 전극(G)을 형성하기 위한 영역(게이트 형성영역(52)), 및 소스 버스 라인(SBL), 소스 전극(S), 드레인 전극(D)과 양극(P)을 형성하기 위한 영역(소스/드레인 형성영역(53))은 격벽(BA)을 형성함으로써 소자형성영역(60)에 위치하게 된다. 도 16에 나타낸 바와 같이, 게이트 형성영역(52)은 단면도에서 본 바와 같이 사다리꼴 모양을 가진다. 도면에서는 나타내지 않지만, 소스/드레인 형성영역(53)은 동일한 모양을 가진다. 격벽(BA)의 간격 폭(W(㎛))은 게이트 버스 라인(GBL)의 선 폭과 동일하다. 폭(W)은 액적도포장치(120G)로부터 도포된 액적의 직경(d(㎛))의 2배 내지 4배로 설정하는 것이 바람직하다.

또, 게이트 형성영역(52)과 소스/드레인 형성영역(53)의 단면 형상은, 미세 임프린트 몰드(11)에 의해 가압된 후 시트기판(FB)을 박리하기 쉽게 하기 위해, 단면도에서 본 바와 같이 바람직하게 V-모양 또는 U-모양을 가진다. 또한, 단면도에서 본 바와 같이 직사각형 모양 등의 다른 형상을 가질 수도 있다.

한편, 도 14에 나타낸 바와 같이, 한 쌍의 얼라이먼트 마크(AM)는 시트기판(FB)의 Y방향 양단부의 가장자리 영역(61)에 형성된다. 격벽(BA) 및 얼라이먼트 마크(AM)는 서로의 위치 관계가 중요하기 때문에 동시에 형성된다. 도 15에 나타낸 바와 같이, 얼라이먼트 마크(AM)와 게이트 형성영역(52) 사이의 소정의 거리(PY)는 Y-축 방향으로 규정되며, 얼라이먼트 마크(AM)와 소스/드레인 형성영역(53) 사이의 소정의 거리(PX)는 X-축 방향으로 규정된다. 그러므로, 한 쌍의 얼라이먼트 마크(AM)의 위치에 근거하여, X-축 방향에서의 어긋남, Y-축 방향에서의 어긋남 및 시트기판(FB)의 θ-회전을 검출할 수 있다.

도 14 및 도 15에서, 한 쌍의 얼라이먼트 마크(AM)는 X-축 방향에서 각각의 복수 열의 격벽(BA)에 마련되지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 얼라이먼트 마크(AM)는 격벽(BA)의 각 열에 마련될 수 있다. 또한, 공간이 있다면, 얼라이먼트 마크(AM)는 시트기판(FB)의 가장자리 영역(61)뿐만 아니라 소자형성영역(60)에 마련될 수 있다. 또한, 도 14 및 도 15에서, 얼라이먼트 마크(AM)가 십자 모양이지만, 원형 마크 및 사선 마크 등 다른 모양을 취할 수 있다.

이 후, 시트기판(FB)은 이송롤러(RR)에 의해 전극형성 유니트(92)로 이송된다. 전극형성 유니트(92)에서, 시트기판(FB) 위에서 전극을 형성하도록 각각의 액적도포장치(120)를 이용하여 액적이 도포된다.

먼저, 액적도포장치(120G)에 의해 시트기판(FB)상에 게이트 버스 라인(GBL)과 게이트 전극(G)이 형성된다. 도 17의 (a) 및 도 17의 (b)는 액적도포장치(120G)에 의해 액적이 도포된 시트기판(FB)을 나타낸다.

도 17의 (a)에 나타낸 바와 같이, 액적도포장치(120G)는, 예를 들면 격벽(BA)을 가진 시트기판(FB)의 게이트 형성영역(52) 내에 1 내지 9의 순서로 메탈 잉크를 도포한다. 이러한 순서는, 예를 들면, 메탈 잉크의 장력에 의해 선형으로 메탈 잉크를 도포하는 순서이다. 도 17의 (b)는, 예를 들면, 메탈 잉크의 단일 앵적이 도포된 상태를 나타낸다. 도 17의 (b)에 나타낸 바와 같이, 격벽(BA)이 구비되기 때문에, 게이트 형성영역(52)에 도포된 메탈 잉크는 확산되지 않고 유지된다. 이러한 방법으로, 메탈 잉크는 게이트 형성영역(52) 전체에 도포된다.

게이트 형성영역(52)에 메탈 잉크가 도포된 후, 메탈 잉크가 도포된 부분이 열처리장치(BK)의 -Z측에 위치하게 되도록 시트기판(FB)이 이송된다. 열처리장치(BK)는 시트기판(FB)상에 도포된 메탈 잉크에 열처리를 행하여 메탈 잉크를 건조시킨다. 도 18의 (a)는 메탈 잉크가 건조된 후의 게이트 형성영역(52)의 상태를 나타낸다. 도 18의 (a)에 나타낸 바와 같이, 메탈 잉크를 건조시킴으로써, 메탈 잉크에 포함된 도전체가 박막 상태로 적층된다. 이러한 박막 도전체는 게이트 형성영역(52) 전체에 형성되어, 도 18의 (b)에 나타낸 바와 같이 게이트 버스 라인(GBL)과 게이트 전극(G)이 시트기판(FB)상에 형성된다.

다음으로, 시트기판(FB)은 액적도포장치(120I)의 -Z측으로 이송된다. 전기절연성 잉크는 액적도포장치(120I)에 의해 시트기판(FB)상에 도포된다. 액적도포장치(120I)는, 예를 들면, 도 19에 나타낸 바와 같이, 소스/드레인 형성영역(53)을 통과하는 게이트 버스 라인(GBL)과 게이트 전극(G)상에 전기절연성 잉크를 도포한다.

전기절연성 잉크가 도포된 후, 시트기판(FB)은 열처리장치(BK)의 -Z측으로 이송되어, 열처리장치(BK)에 의해 전기절연성 잉크에 열처리가 제공된다. 열처리를 통하여, 전기절연성 잉크는 게이트 절연층(I)을 형성하도록 건조된다. 도 19에서, 게이트 절연층(I)이 격벽(BA)를 가로지르는 원형 모양을 가지도록 형성되지만, 게이트 절연층(I)은 격벽(BA)을 가로질러 형성할 필요는 없다.

게이트 절연층(I)이 형성된 후, 시트기판(FB)은 액적도포장치(120SD)의 -Z측으로 이송된다. 액적도포장치(120SD)에서, 시트기판(FB)의 소스/드레인 형성영역(53)에 메탈 잉크가 도포된다. 메탈 잉크는, 예를 들면, 소스/드레인 형성영역(53) 내에서 게이트 절연층(I) 위를 가로지르는 부분에 대해서 도 20에 나타낸 1 내지 9의 순서로 토출된다.

메탈 잉크가 토출된 후, 시트기판(FB)은 열처리장치(BK)의 -Z측으로 이송되어, 메탈 잉크의 건조 처리를 행한다. 건초 처리 후, 메탈 잉크에 포함된 도전체는 박막으로 적층되어, 소스 버스 라인(SBL), 소스 전극(S), 드레인 전극(D) 및 양극(P)을 형성한다. 그러나, 이 상태에서, 소스 전극(S)과 드레인 전극(D)은 서로 연결되어 있다.

다음으로, 시트기판(FB)은 절단장치(130)의 Z측으로 이송된다. 시트기판(FB)상의 소스 전극(S)과 드레인 전극(D)은 절단장치(130)에 의해 절단된다. 도 21은 절단장치(130)에 의해 소스 전극(S)과 드레인 전극(D)이 절단된 상태를 나타낸다. 절단장치(130)는 갈바노 미러(131)를 이용하여 시트기판(FB)상에 레이저광(LL)의 조사위치를 조정하면서 절단을 행한다.

소스 전극(S)과 드레인 전극(D)이 절단된 후, 시트기판(FB)은 액적도포장치(120OS)의 -Z측으로 이송된다. 액적도포장치(120OS)에 의해 시트기판(FB)상에 유기 반도체층(OS)이 형성된다. 게이트 전극(G)으로 덮인 시트기판(FB)의 영역에서, 소스 전극(S)과 드레인 전극(D)를 걸치도록 유기 반도체 잉크가 토출된다.

유기 반도체 잉크가 토출된 후, 시트기판(FB)은 열처리장치(BK)의 -Z측으로 이송되어, 유기 반도체 잉크를 건조시킨다. 건초 처리 후, 도 22에 나타낸 바와 같이 유기 반도체 잉크에 포함된 반도체가 박막으로 적층되어 유기 반도체(OS)을 형성한다. 건조 처리 후, 상술한 공정을 통하여, 시트기판(FB)상에 전계효과 트랜지스터 및 배선이 형성된다.

이 후, 이송 롤러(RR)에 의해 발광층 형성 유니트(93)로 시트기판(FB)이 이송된다(도 3 참조). 발광층 형성 유니트(93)에서 액적도포장치(140Re), 액적도포장치(140Gr), 액적도포장치(140Bl) 및 열처리장치(BK)에 의해 적색, 녹색 및 청색 발광층(IR)이 개별적으로 형성된다. 시트기판(FB)상에 격벽(BA)이 형성되기 때문에, 적색, 녹색 및 청색 발광층(IR)이 열처리장치(BK)에서의 열처리를 행하지 않고 순차적으로 도포되더라도, 인접하는 화소 영역으로 용액이 넘치는 것에 기인한 색 혼합이 발생하지 않는다.

발광층(IR)이 형성된 후, 시트기판(FB)은 액적도포장치(140I)와 열처리장치(BK)를 거쳐서 절연층(I)을 형성하고, 액적도포장치(140IT)와 열처리장치(BK)를 거쳐서 투명전극(ITO)을 형성한다. 상술한 공정을 통하여, 도 1에 나타낸 유기 EL 소자(50)가 시트기판(FB)상에 형성된다.

소자형성 동작에서, 상술한 바와 같이 시트기판(FB)을 이송하는 중에, 유기 EL 소자(50)를 형성하는 단계에서 X방향, Y방향 및 θZ방향으로 시트기판(FB)이 어긋나는 것을 방지하기 위해, 얼라이먼트 동작이 행해진다. 이하, 얼라이먼트 동작에 대해서 도 23을 참조하여 설명한다.

얼라이먼트 동작에 있어서, 각각의 부분에 마련된 복수의 얼라이먼트 카메라(CA)(CA1 내지 CA8)는 시트기판(FB)상에 형성된 얼라이먼트 마크(AM)를 적절히 검출하여, 제어 유니트(104)로 그 검출결과를 보낸다. 제어 유니트(104)는 전송된 검출결과에 근거하여 얼라이먼트 동작을 행한다.

예를 들면, 제어 유니트(104)는 얼라이먼트 카메라(CA)(CA1 내지 CA8)에 의해 검출된 얼라이먼트 마크(AM)의 캡쳐된 상(이미지) 간격 등에 근거하여 시트기판(FB)의 이송속도를 검출하여, 롤러(RR)가, 예를 들면 소정의 속도로 회전되는지 여부를 결정한다. 롤러(RR)가 소정의 속도로 회전되지 않는다고 판단되면, 제어 유니트(104)는 롤러(RR)의 회전속도의 조정지령을 내려 피드백한다.

또한, 예를 들면, 제어 유니트(104)는 Y방향에서의 얼라이먼트 마크(AM)의 위치가 얼라이먼트 마크(AM)의 상의 캡쳐 결과에 근거하여 어긋남이 있는지 여부를 검출하여 시트기판(FB)의 Y-축 방향에서의 위치 어긋남을 검출한다. 위치 어긋남이 검출되면, 제어 유니트(104)는 시트기판(FB)을 이송하면서 위치 어긋남이 얼마나 길게 지속되는지를 검출한다.

위치 어긋남이 짧은 시간 동안 지속된다면, 액적도포장치(120)의 복수의 노즐(122) 중 액적을 도포하기 위한 노즐(122)이 전환되고, 시트기판(FB)의 Y-축 방향으로의 어긋남이 긴 시간 동안 지속된다면, 롤러(RR)를 이동시켜 시트기판(FB)의 Y-축 방향에서의 위치 정정을 행한다.

예를 들면, 제어 유니트(104)는, 얼라이먼트 카메라(CA)에 의해 검출된 얼라이먼트 마크(AM)의 X-축 및 Y-축 방향에서의 위치에 근거하여 시트기판(FB)이 θZ방향에서 어긋남이 있는지 여부를 검출한다. 위치 어긋남이 검출되면, 제어 유니트(104)는, Y-축 방향에서의 위치 어긋남의 검출과 같은 방법으로, 시트기판(FB)이 이송되고 있는 동안 위치 어긋남이 얼마나 길게 지속되는지를 검출한다.

위치 어긋남이 짧은 시간 동안 지속된다면, 액적도포장치(120)의 복수의 노즐(122) 중 액적을 도포하기 위한 노즐(122)이 전환된다. 어긋남이 긴 시간 동안 지속된다면, 어긋남이 검출된 얼라이먼트 카메라(CA)를 사이에 둔 2개의 롤러(RR)를 X 또는 Y방향으로 이동시켜, 시트기판(FB)의 θZ방향에서의 위치 정정을 행한다.

다음으로, 제거동작을 설명한다. 예를 들면, 유기 EL 소자(50)가 시트기판(FB)상에 형성되고, 이 시트기판(FB)은 회수된다. 그런 다음, 기판공급 유니트(101)로서 이용된 기판 카트리지(1)는 기판처리 유니트(102)로부터 제거된다.

도 24는 기판 카트리지(1)를 제거하는 동작을 나타낸다.

제거동작에 있어서, 장착부(3)는 -X방향으로 이동하여, 공급 측 연결부(102A)로부터 떨어진다.

장착부(3)를 떨어지게 함으로써 맞물림 부재와 가동 부재(47) 사이에서 맞물림이 해제되기 때문에, 캡부재(41)는 탄성 부재(46)의 탄성력의 작용에 의해 폐쇄상태가 된다. 이러한 방법으로, 블로킹 유니트(4)에서, 장착부(3)가 기판처리 유니트(102)에 연결되어 있을 때에 캡부재(41)는 개방되고, 장착부(3)가 기판처리 유니트(102)와 연결되지 않을 때에 캡부재(41)는 폐쇄된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시형태에 따르면, 가요성의 시트기판(FB)이 입출되는 개구(34)를 가지고, 이 개구(34)를 통하여 시트기판(FB)을 수용하는 카트리지 메인프레임(2); 이 카트리지 메인프레임(2)에 마련되고, 공급 측 연결부(102A)와 회수 측 연결부(102B)에 착탈 가능하게 연결되는 장착부(3); 및, 장착부(3)와 공급 측 연결부(102A)나 회수 측 연결부(102B) 사이의 연결상태에 따라서 개구(34)를 폐색하는 블로킹 유니트(4)가 마련된다. 그러므로, 먼지 등의 이물질이 개구(34)로부터 들어오는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 시트기판(FB)에 이물질이 부착되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시형태에 따르면, 대상물(기판처리 유니트(102) 등)에/로부터 기판 카트리지(1)를 용이하게 착탈시킬 수 있다.

도 25는 실시형태에 따른 기판처리 시스템(SYS)의 구조를 나타낸다. 후술하는 설명에서는, 상술한 실시형태와 동일 또는 유사한 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고, 그 설명을 간략화하거나 생략한다.

도 25에 나타낸 바와 같이, 기판처리 시스템(SYS)은 기판제조장치(제1 처리장치)(201), 기판처리장치(202)(제2 처리장치) 및 릴레이 장치(기판 릴레이 장치)(203)를 가진다. 기판제조장치(201)와 기판처리장치(202)는, 예를 들면, 다른 제조라인, 장소 또는 공장에서 마련된다.

기판제조장치(201)는 상술한 실시형태에서 설명한 바와 같이 제1 처리로서 가요성의 띠 모양의 시트기판(FB)를 제조하기 위한 장치이며, 기판제조 유니트(211) 및 제어 유니트(212)를 포함한다. 기판제조 유니트(211)는 제어 유니트(212)의 제어하에서 시트기판(FB)를 제조한다.

기판처리장치(202)는 제2 처리로서 시트기판(FB)에 도 3 등에 나타낸 유기 EL 소자(50)를 형성하기 위한 장치이다. 기판처리장치(202)는 기판처리 유니트(222), 기판회수 유니트(223) 및 제어 유니트(224)를 포함한다. 기판처리 유니트(222), 기판회수 유니트(223) 및 제어 유니트(224)는 도 2 등에 나타낸 기판처리 유니트(102), 기판회수 유니트(103) 및 제어 유니트(104)와 동일한 구조를 가진다.

릴레이 장치(203)는 기판제조장치(201)와 기판처리장치(202) 모두에/로부터 착탈되도록 형성된다. 특히, 릴레이 장치(203)는, 장착부(3)를 통하여, 기판제조장치(201)의 기판제조 유니트(211)에 마련된 연결부(211A)와, 기판처리장치(202)의 기판처리 유니트(222)에 마련된 연결부(222A)에 연결된다. 또한, 연결부(211A 및 222A)의 구성은 도 2 등에 나타낸 공급 측 연결부(102A)의 구성과 유사하다.

릴레이 장치(203)는 기판제조장치(201)에 의해 제조된 시트기판(FB)을 회수하여, 기판처리장치(202)로 시트기판(FB)을 공급하기 위한 장치로서, 예를 들면, 도 2 등에 나타낸 기판 카트리지(1)가 릴레이 장치(203)로서 이용된다. 릴레이 장치(203)에 대한 상세한 설명은 생략한다.

상술한 바와 같은 구성을 가진 기판처리 시스템(SYS)에 있어서, 먼저, 릴레이 장치(203)는 기판제조장치(201)의 연결부(211A)에 연결된다. 릴레이 장치(203)를 연결부(211A)에 연결한 후, 기판제조 유니트(211)로부터 릴레이 장치(203)로 시트기판(FB)이 공급된다. 릴레이 장치(203)는 도 10, 도 11 등에 나타낸 동작과 유사한 동작에 의해 시트기판(FB)을 감아 회수한다.

이 경우, 예를 들면, 기판제조장치(201)의 택트 또는 수율에 관한 정보와 같은 처리정보, 릴레이 장치(203)의 이송속도나 롤러(26)의 감기/공급 속도에 관한 정보, 전체 공정이나 완료된(끝난) 공정에 관련한 공정 정보, 및 시트기판(FB)의 남은 길이나 전체 길이와 같은 시트기판(FB)에 관련한 정보는 제어 유니트(212)로부터 릴레이 장치(203)의 정보처리 유니트(IC)로 전송된다(도 5 참조).

정보처리 유니트(IC)에 전송된 상술한 처리정보는 정보처리 유니트(IC)의 통신 유니트(CR)에 의해 전달된 다음, 메모리 유니트(MR)에 저장되거나 디스플레이 유니트(29)에 표시된다. 또한, 릴레이 장치(203)의 검출 유니트(21c)에 의해 검출된 시트기판(FB)의 길이에 관련한 정보도 정보처리 유니트(IC)로 전송된다.

다음으로, 시트기판(FB)을 회수한 릴레이 장치(203)는 트럭 등과 같은 전달 시스템(TR)을 이용하여 기판처리장치(202)로 이송된다. 릴레이 장치(203)가 기판처리장치(202)로 이송된 후, 도 12, 도 13 등에 나타낸 순서로 기판처리장치(202)의 연결부(222A)에 릴레이 장치(203)가 연결되며, 시트기판(FB)이 릴레이 장치(203)로부터 공급되면서 기판처리 유니트(222)에서 시트기판(FB)상에 유기 EL 소자(50)가 형성된다.

이 때, 예를 들면, 제어 유니트(224)는 릴레이 장치(203)의 정보처리 유니트(IC)와 통신하여, 정보처리 유니트(IC)에 저장된 처리정보를 입수한다. 입수된 처리정보에 근거하여, 제어 유니트(224)는 유기 EL 소자(50)를 형성하는 각 공정을 수행하도록 제어를 행하면서, 시트기판(FB) 이송속도 및 전열 롤러(115)와 열처리장치(BK)의 가열시간이나 가열온도 등과 같은 입수된 처리정보에 관한 동작을 조정한다. 유기 EL 소자(50)가 형성된 시트기판(FB)은 패널 모양으로 절단되어, 기판회수 유니트(223)에 의해 회수된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시형태에 따르면, 기판 카트리지(1)가 릴레이 장치(203)로서 이용되는 데에 있어서, 제1 처리로서 가요성의 시트기판(FB)을 제조하는 기판제조장치(201), 시트기판(FB)을 제조한 후에, 제2 처리로서 시트기판(FB)상에 유기 EL 소자(50)를 형성하는 기판처리장치(202), 및, 기판제조장치(201)로부터 시트기판(FB)을 회수하고, 회수된 시트기판(FB)을 기판처리장치(202)로 공급하는 릴레이 장치(203)가 마련된다. 그러므로, 기판제조장치(201)와 기판처리장치(202) 사이에서 시트기판(FB)에 먼지 등이 부착하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 릴레이 장치(203)에 마련된 정보처리 유니트(IC)를 이용하여 기판제조장치(201)의 처리정보가 기판처리장치(202)로 제공되고, 이 처리정보를 이용하여 기판처리장치(202)에 의해 처리가 행해질 수 있다. 그러므로, 기판처리장치(202)에서의 처리 효율을 개선시킬 수 있다. 또한, 본 실시형태에서, 릴레이 장치(203)로서 상술한 기판 카트리지(1)가 이용되기 때문에, 시트기판(FB)의 길이나 남은 길이를 용이하게 인식할 수 있다. 또, 본 실시형태에서, 릴레이 장치(203)로서 기판 카트리지(1)가 이용되기 때문에, 제1 및 제2 처리와 같은 복수의 처리를 용이하게 구분할 수 있다.

도 26은 본 발명의 실시형태에 따른 기판처리 시스템(SYS2)의 구조를 나타낸다. 후술하는 설명에서는, 상술한 실시형태와 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서 동일한 참조번호를 부여하고, 그 설명을 간략화 또는 생략한다.

도 26에 나타낸 바와 같이, 기판처리 시스템(SYS2)은 제1 기판처리장치(제1 처리장치)(300), 제2 기판처리장치(제2 처리장치)(310 및 320) 및 릴레이 장치(기판 릴레이 장치)(303)를 가진다. 제1 기판처리장치(300)와 제2 기판처리장치(310 및 320)는, 예를 들면, 동일한 장소 또는 공장에서 마련된다.

제1 기판처리장치(300)는, 예를 들면, 시트기판(FB)상에 유기 EL 소자(50)의 격벽(BA)을 형성하기 위한 장치이다. 제2 기판처리장치(310 또는 320)는, 예를 들면, 시트기판(FB)상에 유기 EL 소자(50)의 전극(게이트 전극(G) 등), 발광층(IR) 및 투명전극(ITO)을 형성하기 위한 장치이다. 제2 기판처리장치(310 및 320)는 동일한 구조를 가진다. 이후, 원칙적으로, 제2 기판처리장치의 구조나 동작을 설명하기 위해 제2 기판처리장치(310)를 대표로 설명하지만, 동일한 설명이 제2 기판처리장치(320)에 대해서도 가능하다.

상술한 바와 같이, 기판처리 시스템(SYS2)은 유기 EL 소자(50)를 형성하기 위한 장치로서 제1 기판처리장치(300)와 제2 기판처리장치(310 및 320)를 포함하는 2종류의 장치를 가진다. 릴레이 장치(303)는 제1 기판처리장치(300)로부터 제2 기판처리장치(310 및 320)로 시트기판(FB)을 받거나/이송(릴레이)하는 장치이다. 본 실시형태에서, 릴레이 장치(303)로서 도 5 등에 나타낸 것과 동일한 구조의 기판 카트리지(1)가 이용된다.

제1 기판처리장치(300)는 기판공급 유니트(301), 기판처리 유니트(302), 제1 제어 유니트(304), 제2 제어 유니트(305) 및 보호기판 공급 유니트(306)를 포함한다. 기판공급 유니트(301)는, 예를 들면, 도 2에 나타낸 기판공급 유니트(101)와 동일한 구성을 가진다. 기판처리 유니트(302)는 도 2에 나타낸 기판처리장치(100)의 격벽형성 유니트(91)와 동일한 구성을 가지며, 기판공급 유니트(301)에 연결된 부분에 공급 측 연결부(302A)가 마련된다. 공급 측 연결부(302A)는 도 2에 나타낸 공급 측 연결부(102A)와 동일한 구성을 가진다. 상술한 바와 같이, 제1 기판처리장치(300)는 도 2에 나타낸 기판처리장치(100)의 기판공급 유니트(101)와 기판처리 유니트(102)의 격벽형성 유니트(91) 사이에서 동일한 구성을 가진다.

기판처리 유니트(302)의 +X측 끝단에는 릴레이 장치(303)의 장착부(3)에 연결된 회수 측 연결부(302B)가 마련된다. 회수 측 연결부(302B)는 공급 측 연결부(302A)와 동일한 구성을 가진다. 제1 제어 유니트(304)는 기판공급 유니트(301)의 정보처리 유니트(IC)에 저장된 처리정보를 입수하고, 이 처리정보에 근거하여 기판처리 유니트(302)의 동작(공정 또는 처리에 대한 동작 등)의 제어를 행한다. 제2 제어 유니트(305)는 기판공급 유니트(301), 기판처리 유니트(302), 시트기판(FB) 등에 관련하는 처리정보를 릴레이 장치(303)의 정보처리 유니트(IC)로 전송한다. 처리정보는, 예를 들면, 상술한 실시형태에서 설명한 처리정보와 같은 내용의 정보를 포함한다. 제1 기판처리장치(300)는 제1 제어 유니트(304)와 제2 제어 유니트(305)에 대한 제어와 관리를 통합적으로 행하는 도시하지 않은 제어장치를 가질 수 있다. 보호기판 공급 유니트(306)는, 예를 들면, 기판처리 유니트(302)의 +X측 끝단에 마련된다.

제2 기판처리장치(310)는 기판처리 유니트(311), 기판회수 유니트(312), 제1 제어 유니트(314) 및 제2 제어 유니트(315)를 포함한다. 기판처리 유니트(311)는 도 2에 나타낸 기판처리장치(100)의 전극형성 유니트(92) 및 발광층 형성 유니트(93)와 동일한 구성을 가진다. 기판처리 유니트(311)는 -X측 끝단에서 공급 측 연결부(311A)를 포함하고, +X측 끝단에서 회수 측 연결부(311B)를 포함한다. 공급 측 연결부(311A)와 회수 측 연결부(311B)는, 상술한 바와 같이, 각각 공급 측 연결부(302A)와 회수 측 연결부(302B)와 동일한 구성을 가진다.

상술한 릴레이 장치(303)는 공급 측 연결부(311A)에 착탈 가능하게 연결된다. 제1 제어 유니트(314)는 릴레이 장치(303)의 정보처리 유니트(IC)에 저장된 처리정보를 입수하고, 이 처리정보에 근거하여 기판처리 유니트(311)의 동작(공정 또는 처리에 대한 동작 등)의 제어를 행한다. 제2 제어 유니트(315)는 릴레이 장치(303), 기판처리 유니트(311), 시트기판(FB) 등에 관련하는 처리정보를 기판회수 유니트(312)의 정보처리 유니트(IC)로 전송한다. 처리정보는, 예를 들면, 상술한 실시형태에서 설명한 처리정보의 내용과 유사한 내용의 정보를 포함할 수 있다.

다음으로, 상술한 바와 같이 형성된 기판처리 시스템(SYS2)에서, 먼저, 시트기판(FB)이 기판 카트리지(1)에 수용되고, 기판 카트리지(1)가 기판공급 유니트(301)로서 제1 기판처리장치(300)의 기판처리 유니트(302)의 공급 측 연결부(302A)에 연결된다. 기판공급 유니트(301)로서 기판 카트리지(1)가 이용된다. 또한, 릴레이 장치(303)로서 비어 있는 기판 카트리지(1)가 기판처리 유니트(302)의 회수 측 연결부(302B)에 연결된다.

다음으로, 기판공급 유니트(301)로부터 기판처리 유니트(302)로 시트기판(FB)이 공급되며, 기판처리 유니트(302)에 의해 격벽(BA)이 형성된다. 이 경우, 제어 유니트(304 및 305)는 기판공급 유니트(301)의 정보처리 유니트(IC) 및 릴레이 장치(303)의 정보처리 유니트(IC)와 통신하여 정보처리 유니트(IC)에 저장된 정보를 입수한다. 제어 유니트(304 및 305)는, 예를 들면, 시트기판(FB)의 이송속도 및 전열 롤러(115)의 가열시간이나 가열온도와 같은 입수된 처리정보에 관련한 동작을 조정하면서, 격벽(BA)을 형성하도록 제어가 행해진다.

격벽(BA)을 가진 시트기판(FB)은 기판처리 유니트(302)로부터 릴레이 장치(303)로 공급되며, 공급된 시트기판(FB)은 릴레이 장치(303)에 의해 롤 모양으로 감겨 회수된다. 릴레이 장치(303)는 시트기판(FB)을 회수하며, 시트기판(FB) 내에서 격벽(BA)이 형성된 곳에 면하도록 보호기판(PB)이 배치된다.

도 27 내지 도 29는 기판회수 유니트(103)에서 시트기판(FB)을 회수하는 동작을 나타낸다. 도 27 내지 도 29에서는, 도면의 이해를 용이하게 하기 위해 일부 구성요소가 의도적으로 생략되어 있다.

회수 동작에 있어서, 도 27에 나타낸 바와 같이, 시트기판(FB)은 기판 카트리지(1)의 개구(34) 내로 삽입되고, 이와 동시에, 보호기판(PB)이 제2 개구(35)로부터 삽입된다. 도 26 및 도 27에 나타낸 바와 같이, 보호기판(PB)은, 예를 들면, 상술한 보호기판 공급 유니트(306)로부터 공급된다.

삽입된 시트기판(FB)과 보호기판(PB)은 도 28에 나타낸 기판 가이드 유니트(22)와 제2 기판 가이드 유니트(37)에 의해 안내되어, 합류부(39)에서 합쳐진다. 합류부(39)에서 합쳐진 시트기판(FB)과 보호기판(PB)은 도 29에 나타낸 합쳐진 상태로 이송 유니트(21)에 의해 이송되며, 서로 밀착하게 되도록 텐션 롤러(21a)와 측정 롤러(21b)에 의해 가압된다. 시트기판(FB)과 보호기판(PB)은 서로 밀착하면서 롤러 유니트(26)에 감겨 회수된다.

다음으로, 보호기판(PB)과 접한 시트기판(FB)을 회수하는 릴레이 장치(303)는 지게차와 같은 이송 시스템(TR2)에 의해 제2 기판처리장치(310)로 이송된다. 이송 후, 릴레이 장치(303)는 도 12, 도 13 등에 나타낸 순서로 제2 기판처리장치(310)의 공급 측 연결부(311A)에 연결되며, 기판회수 유니트(312)로서 속이 빈 기판 카트리지(1)가 회수 측 연결부(311B)에 연결된다. 회수 측 연결부(311B)에 기판회수 유니트(312)가 연결된 후, 릴레이 장치(303)로부터 시트기판(FB)을 공급하면서, 기판처리 유니트(311)에 의해 시트기판(FB)상에 전극, 발광층(IR) 및 투명전극(ITO)이 형성된다.

이 때, 예를 들면, 제어 유니트(314 및 315)는 릴레이 장치(303)의 정보처리 유니트(IC) 및 기판회수 유니트(312)의 정보처리 유니트(IC)와 통신하여, 각각의 정보처리 유니트(IC)에 저장된 처리정보를 입수한다. 입수된 처리정보에 근거하여, 제어 유니트(314 및 315)는, 시트기판(FB)의 이송속도 및 열처리장치(BK)의 가열시간이나 가열온도와 같은 입수된 처리정보에 관련한 동작을 조정하면서, 전극, 발광층(IR) 및 투명전극(ITO)을 형성한다.

또한, 제1 기판처리장치(300)의 처리속도가 제2 기판처리장치(310)(낮은 택트를 가짐)보다 높을 때, 가령 제1 기판처리장치(300)의 처리속도와 제2 기판처리장치(310)의 처리속도 사이의 비가, 예를 들면, 2:1로 설정된 경우에, 릴레이 장치(303)에 의해 릴레이되는 목적지의 수가 증가할 수 있다. 본 실시형태에서, 예를 들면, 제2 기판처리장치(320)는 릴레이 장치(303)에 의해 릴레이되는 목적지로서 추가된다. 그 결과, 제1 기판처리장치(300)에 의해 처리된 시트기판(FB)이 2개소의 제2 기판처리장치(310 및 320)에서 병렬로 처리되기 때문에, 낮은 처리 속도(높은 택트를 가짐)를 가진 라인의 수가 증가한다.

상술한 바와 같이, 시트기판(FB)의 처리는 제1 기판처리장치(300)에 의한 공정과 제2 기판처리장치(310)에 의한 공정을 통하여 완료된다. 그러므로, 하나의 제1 기판처리장치(300)와 하나의 제2 기판처리장치(310)가 사용되면(또는, 처리가 순차적으로 행해지면), 기판처리 시스템(SYS2) 전체의 처리속도가 제1 기판처리장치(300) 또는 제2 기판처리장치(310)의 처리속도이며, 어느 쪽이든 낮다.

그와는 반대로, 본 실시형태에서는, 낮은 처리속도를 가진 2개의 제2 기판처리장치(310)(제2 기판처리장치(310 및 320))를 이용하여 라인의 수는 증가한다. 그러므로, 처리속도의 차이가 보상되어, 제1 기판처리장치(300)의 처리속도로 끌어 올릴 수 있다. 그 결과, 기판처리 시스템(SYS2) 전체의 처리 효율이 저감하는 것을 방지할 수 있다.

격벽(BA)을 가진 시트기판(FB)상에 전극, 발광층(IR) 및 투명전극(ITO)을 형성함으로써 시트기판(FB)상에 유기 EL 소자(50)가 형성된다. 유기 EL 소자(50)를 가진 시트기판(FB)은, 예를 들면, 도 27 내지 도 29에서 설명한 동작 순서로 기판회수 유니트(312)에 의해 감겨 회수된다.

상술한 바와 같이, 본 실시형태에 따르면, 제1 처리로서 시트기판(FB)상에 격벽(BA)을 형성하는 공정을 행하는 제1 기판처리장치(300), 격벽(BA)을 형성하는 공정 후에 제2 처리로서 시트기판(FB)상에 전극, 발광층(IR) 및 투명전극(ITO)을 형성하는 공정을 행하는 제2 기판처리장치(310) 및 제1 기판처리장치(300)로부터 시트기판(FB)을 회수하고, 회수된 시트기판(FB)을 제2 기판처리장치(310)로 공급하는 릴레이 장치(303)가 구비되며, 릴레이 장치(303)로서 본 발명에 따른 기판 카트리지(1)가 이용된다. 그러므로, 동일한 장소 또는 공장에 마련된 제1 및 제2 기판처리장치(300 및 310) 사이에서의 이송 중에, 먼지 등이 시트기판(FB)에 부착하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 처리정보는 기판 카트리지(1)에 마련된 정보처리 유니트(IC)를 이용하여 전송되며, 기판처리 유니트(302 및 311)는 이 처리정보를 이용하여 처리를 행할 수 있다. 그러므로, 기판처리 시스템(SYS2) 전체에서 처리 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 다른 예로서, 제1 기판처리장치(300)는, 예를 들면, 시트기판(FB)상에 격벽(BA) 및 유기 EL 소자(50)의 전극(게이트 전극(G) 등)을 형성하는 장치이다. 제2 기판처리장치(310 또는 320)는, 예를 들면, 시트기판(FB)상에 유기 EL 소자(50)의 발광층(IR) 및 투명전극(ITO)을 형성하기 위한 장치이다.

이 예에서는, 격벽(BA)과 전극을 가진 시트기판(FB)상에 발광층(IR) 및 투명전극(ITO)을 형성함으로써 시트기판(FB)상에 유기 EL 소자(50)가 형성된다. 유기 EL 소자(50)를 가진 시트기판(FB)은, 예를 들면 도 27 내지 도 29에서 설명한 동작 순서로 기판회수 유니트(312)에 의해 감겨 회수된다.

또한, 상술한 기판처리 시스템(SYS2)은 제2 기판처리장치(310)의 처리속도가 제1 기판처리장치(300)의 처리속도보다도 높아지도록 형성될 수 있다. 이러한 구성에서는, 예를 들면, 제1 기판처리장치(300)는 격벽형성 유니트(91)와 전극형성 유니트(92)를 포함할 수 있고, 제2 기판처리장치(310)는 발광층 형성 유니트(93)를 포함할 수 있다. 이 경우, 본 실시형태와 동일한 개념으로, 예를 들면, 제1 기판처리장치(300)의 수가 제2 기판처리장치(310)의 수보다도 크게 되도록 설정함으로써, 처리속도의 차이를 보정할 수 있다.

예를 들면, 도 30의 (a)에서, 기판처리 시스템(SYS2')은 2개의 제1 기판처리장치(300)와 1개의 제2 기판처리장치(310)를 포함한다. 낮은 처리속도인 제1 기판처리장치(300)의 처리를 위한 라인의 수가 증가하기 때문에, 처리속도의 차이를 보상할 수 있다. 이 경우, 예를 들면, 2개의 제1 기판처리장치(300)에서의 처리 타이밍을 제어함으로써 릴레이 장치(303)가 제2 기판처리장치(310)에 교호로 연결되는 것이 바람직하다. 그 결과, 릴레이 장치(303)의 대기 시간을 현저하게 저감시킬 수 있어, 효율적으로 처리를 행할 수 있다.

또한, 예를 들면, 이러한 기판처리 시스템(SYS2')은 도 30의 (b)에 나타낸 바와 같이 제1 기판처리장치(300)를 격벽형성장치(340)와 전극형성장치(350)로 더 분리된 구성(기판처리 시스템(SYS2"))을 가질 수 있다. 또한, 격벽형성장치(340)는 도 3에 나타낸 격벽형성 유니트(91)에 상응한 형상을 가지고, 전극형성장치(350)는 도 3에 나타낸 전극형성 유니트(92)에 상응한 형상을 가진다. 제2 기판처리장치(310)는 기판처리 시스템(SYS2')과 마찬가지로 발광층 형성 유니트(93)를 가진다.

격벽형성공정, 전극형성공정 및 발광층 형성공정의 3개의 공정에서, 전극형성공정은 특히 높은 얼라이먼트 정밀도로 형성할 필요가 있기 때문에 가장 낮은 처리속도를 가진다. 그 결과, 도 30의 (b)에 나타낸 바와 같이, 낮은 처리속도를 가진 2개의 전극형성장치(350)가 라인의 수를 증가시키도록 배열되고, 1개의 격벽형성장치(340)와 1개의 제2 처리장치(310)(발광층 형성 유니트(93)를 가짐)가 배열되면, 처리속도의 차이에 대한 보상이 가능하다.

이 경우, 격벽형성장치(340)로부터 전극형성장치(350)로의 릴레이 장치(303)는 상술한 실시형태에서 기판처리 시스템(SYS2)의 릴레이 장치(303)와 동일한 기능을 가지며, 전극형성장치(350)로부터 제2 처리장치(310)로의 릴레이 장치(303)는 상술한 기판처리 시스템(SYS')의 릴레이 장치(303)와 동일한 기능을 가진다. 또한, 기판처리 시스템(SYS2")에서, 예를 들면, 전극형성장치(350)는 게이트 전극(G)을 형성하기 위한 게이트 형성장치와, 소스 전극(S)과 드레인 전극(D)을 형성하기 위한 소스/드레인 형성장치로 분리될 수 있다. 이 경우, 소스/드레인 형성장치의 처리속도가 게이트 형성장치의 처리속도보다도 낮기 때문에, 복수의 소스/드레인 형성장치가 마련되는 것이 바람직하다. 이러한 방법으로, 낮은 처리속도를 가진 장치를 분리하고, 이 분리된 장치의 라인의 수를 증가시킴으로써, 라인의 수가 증가함에 대한 비용을 저감시킬 수 있다.

도 31은 실시형태에 따른 기판처리 시스템(SYS3)을 나타낸다. 또한, 본 실시형태에 따른 기판처리 시스템(SYS3)은 도 26에 나타낸 기판처리 시스템(SYS2)과 몇몇 구성요소가 다르며, 다른 구성요소는 동일하다. 이후, 기판처리 시스템(SYS2)과 다른 점을 주목하여 설명한다. 후술하는 설명에서, 기판처리 시스템(SYS2)과 동일 또는 유사한 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고, 그 설명을 간략화 또는 생략한다.

도 31에 나타낸 바와 같이, 기판처리 시스템(SYS3)은 제1 기판처리장치(제1 처리장치)(300), 제2 기판처리장치(제2 처리장치)(310 및 320) 및 릴레이 장치(기판 릴레이 장치)(303)를 포함한다. 본 실시형태에 따른 기판처리 시스템(SYS3)은 기판처리 시스템(SYS2)의 제어장치(304 및 305)와 제어장치(314 및 315)가 마련되지 않고, 주제어장치(CONT)가 마련되는 점에서 기판처리 시스템(SYS2)와 다르다. 다른 구성요소는 기판처리 시스템(SYS2)과 유사하다.

주제어장치(CONT)는, 예를 들면, 상술한 실시형태에서 설명한 처리정보(기판처리장치의 택트, 수율, 이송속도, 감기속도 및 공급속도 및 시트기판(FB)의 정보 등)에 근거하여, 제1 기판처리장치(300), 제2 기판처리장치(310 및 320) 및 릴레이 장치(303)의 제어를 통합적으로 행한다. 예를 들면, 릴레이 장치(303)의 릴레이 목적지로서 설정되어 있는 제2 기판처리장치(310 및 320) 중 어느 하나가 시트기판(FB)의 이송 속도, 감기 속도 또는 공급 속도에 근거하여 결정될 수 있다.

이러한 방법으로, 본 실시형태에서, 제1 기판처리장치(300), 제2 기판처리장치(310 및 320) 및 릴레이 장치(303)가 주제어장치(CONT)에 의해 통합적으로 제어되기 때문에, 시트기판(FB)에 대한 일련의 공정이 효율적으로 행해질 수 있다.

도 32는 가요성의 기판상에 화소 전극, 발광층 등을 가진 디스플레이 소자(유기 EL 소자 등)를 제조하기 위한 제조장치(410)의 구성을 나타내는 개략도이며, 또한 도 2의 기판처리 유니트(102)의 다른 예를 나타낸다. 그러나, 기판처리 유니트(102)와 동일한 요소 또는 장치는 동일한 참조번호를 부여한다.

도 32에 나타낸 제조장치(410)는 2개의 격벽형성 유니트(91)가 구비되는 점에서 상술한 기판처리 유니트(102)와 다르다. 하나의 격벽형성공정에서는 박막 트랜지스터의 배선용 격벽(BA)이 임프린트 롤러(110)를 이용함으로써 형성되고, 얼라이먼트 마크(AM)는 시트기판(FB)의 폭방향인 Y-축 방향의 양측에 형성된다. 또한, 다른 격벽형성공정에서는 프린트 롤러(440)가 이용된다.

프린트 롤러(440)상에 메탈 마스크가 형성되어, 스크린 프린트가 그 표면에서 행해질 수 있다. 또한, 프린트 롤러(440) 내에는 자외선 경화성 수지가 함유된다. 자외선 경화성 수지는 스퀴지(squeegee)(441)를 이용하여 메탈 마스크를 통해 시트기판(FB)상에 도포된다. 그 결과, 자외선 경화성 수지로 이루어진 격벽(BA)이 형성된다. 격벽의 높이는 12㎛ 미만이다. 시트기판(FB)상에 형성된 자외선 경화성 수지로 이루어진 격벽(BA)은 수은 램프와 같은 자외선 램프(444)를 이용함으로써 경화된다.

디스플레이 소자에 발광층, 정공수송층 및 전자수송층을 형성할 때, 격벽(BA)의 높이를 증가시킬 필요가 있다. 임프린트 롤러(110)에서의 열전사에 있어서, 시트기판(FB)으로부터 돌출된 격벽(BA)의 높이를 충분히 증가시키는 것이 중요하다. 그러므로, 프린트 롤러(440)는 임프린트 롤러(110)로부터 떨어져 마련된다.

프린트 롤러(44)의 상류 측에 얼라이먼트 카메라(CA6)를 배치함으로써, 제어 유니트(104)는 프린트 롤러(440)의 정면에서 시트기판(FB)의 위치를 인식한다. 그리고, 제어 유니트(104)는 프린트 롤러(440)의 회전 제어를 행하여, 시트기판(FB)상에 형성된 박막 트랜지스터의 위치에 따라서 자외선 경화성 수지를 프린트한다.

자외선 경화성 수지층은, 주구성요소로서, 자외선 방사에 의해 가교(架橋)반응 등을 통하여 경화될 수 있는 수지로 이루어진 층으로 나타낸다. 자외선 경화성 수지로서 에틸렌계 불포화 이중결합을 가진 모노머를 함유하는 성분이 바람직하게 이용되며, 자외선을 방사시켜 자외선 경화성 수지를 경화시킴으로써 자외선 경화성 수지층이 형성된다. 자외선 경화성 수지는 자외선 경화성 우레탄 아크릴레이트계 수지, 자외선 경화성 폴리에스테르 아크릴레이트계 수지, 자외선 경화성 에폭시 아크릴레이트계 수지, 자외선 경화성 폴리올 아크릴레이트계 수지 또는 자외선 경화성 에폭시 수지 등을 바람직하게 포함한다. 자외선 경화성 아크릴레이트계 수지는 상기한 전부가 바람직하게 이용된다. 또한, 발광층의 격벽(BA)에 대해서는 블랙 매트릭스가 바람직하게 이용되므로, 크롬이나 산화물과 같은 메탈을 자외선 경화성 아크릴레이트계 수지 내에 넣을 수 있다.

자외선 경화성 수지로 이루어진 격벽(BA)은 임프린트 롤러(110)에 의해 시트기판상에 형성된 격벽(BA) 위를 중첩하여 형성되거나, 임프린트 롤러(110)에 의해 격벽(BA)이 형성되지 않은 영역에 형성될 수 있다. 그러므로, 발광층을 형성하는 공정은 도 3 등에서 설명한 것과 동일한 구조를 이용하여 적절히 행할 수 있다.

다음으로, 실시형태에 따른 액정 디스플레이 소자를 제조하기 위한 장치 및 방법을 설명한다. 액정 디스플레이 소자는 일반적으로 디플렉션 필터, 박막 트랜지스터를 가진 시트기판(FB), 액정층, 컬러 필터 및 디플렉션 필터를 포함한다. 이 중에서, 박막 트랜지스터를 가진 시트기판(FB)이 도 3의 상반부에 나타낸 기판처리 유니트(102) 또는 도 32의 상반부에 나타낸 제조장치(410)를 이용하여 제조될 수 있다는 점에 관하여 설명한다.

본 실시형태에서, 액정의 공급과 컬러 필터(CF)의 접합에 대해서 설명한다. 액정 소자에 액정을 공급하여, 액정을 캡슐화하기 위한 격벽을 형성할 필요가 있다. 이 때문에, 본 실시형태에서, 도 32의 하반부에 나타낸 프린트 롤러(440)는 발광층에 대한 격벽(BA)이 아니라 액정을 캡슐화하기 위한 격벽에 이용된다.

도 33은 액정을 공급하고 컬러 필터의 접합을 행하는 공급접합장치(420)를 나타낸다.

공급접합장치(420)는 상류 측 저진공 챔버(82) 및 하류 측 저진공 챔버(83)를 포함하고, 이 상류 측 저진공 챔버(82)와 하류 측 저진공 챔버(83) 사이에 마련된 고진공 챔버(84)를 포함한다. 저진공 챔버(82 및 83) 및 고진공 챔버(84)는 로터리 펌프나 터보-분자 펌프(89)를 이용하여 진공 상태가 된다.

상류 측 저진공 챔버(82)는 컬러 필터(CF) 및 도 32에 나타낸 프린트 롤러(440)를 통하여 액정을 캡슐화하기 위한 격벽을 가진 시트기판(FB)을 공급한다. 또한, 컬러 필터(CF)의 Y방향 양측에 얼라이먼트 마크가 형성된다.

액정을 캡슐화하기 위한 격벽을 가진 시트기판(FB)에, 먼저, 접착제 디스펜서(72)로부터 컬러 필터(CF)를 접합시키기 위한 열경화성 접착제가 제공된다. 그런 다음, 상류 측 저진공 챔버(82)를 통하여 시트기판(FB)이 고진공 챔버(84)로 이송된다. 액정은 고진공 챔버(84) 내에서 액정 디스펜서(74)로부터 제공된다. 또한, 전열 롤러(76)를 이용하여 컬러 필터(CF)와 시트기판(FB)이 접합된다.

시트기판(FB)의 얼라이먼트 마크(AM)의 상은 얼라이먼트 카메라(CA11)에 의해 캡쳐되고, 컬러 필터(CF)의 얼라이먼트 마크(AM)의 상은 얼라이먼트 카메라(CA12)에 의해 캡쳐된다. 얼라이먼트 카메라(CA11 및 CA12)에 캡쳐된 결과상은 제어 유니트(104)로 전송되어 X-축 방향에서의 어긋남, Y-축 방향에서의 어긋남 및 θ-회전을 인식한다. 전열 롤러(76)의 회전 속도는 제어 유니트(104)로부터 전송된 위치 신호에 의해서 바뀌고, 컬러 필터(CF)와 시트기판(FB)은 서로 위치 맞춤되어 접합된다.

접합된 액정 디스플레이 소자 시트(CFB)는 하류 측 저진공 챔버(83)를 통하여 외부로 출력된다. 또한, 상술한 설명에서 열경화성 접착제가 이용됨과 아울러, 자외선 경화성 접착제도 이용될 수 있다. 이 경우, 전열 롤러(76) 대신에 자외선 램프가 이용된다.

도 34는 프린트 롤러(440)에 대한 Y-축 방향으로 정렬하는 기구를 나타낸다. 메탈 마스크는 프린트 롤러의 표면에 형성된다. X-축 방향에서의 위치맞춤은 제어 유니트(104)로부터의 신호에 근거하여 프린트 롤러의 회전 속도에 의해 조정될 수 있다. Y-축 방향에서의 위치맞춤은 후술하는 방법을 이용하여 행해질 수 있다.

도 34의 (a)는 프린트 롤러(440p)의 중심부가 공압 또는 유압제어방법을 이용하여 팽창 또는 수축된 것을 나타낸다. 속도 & 얼라이먼트 제어 유니트(90)로부터의 신호에 근거하여 공기 또는 오일을 공급함으로써 롤러의 중심부 및 가장자리부의 Y-축 방향에서의 위치를 수정할 수 있다.

도 34의 (b)는 프린트 롤러(440q)의 전체가 열변형 제어방법을 이용하여 확대 또는 축소되는 것을 나타낸다. 속도 & 얼라이먼트 제어 유니트(90)로부터의 신호에 근거하여 롤러를 가열 또는 냉각함으로써 X-축 방향 및 Y-축 방향에서의 롤러 전체의 위치를 수정할 수 있다.

도 34의 (c)는 프린트 롤러(440r)의 전체가 굽힘변형 제어방법을 이용하여 굽혀진 것을 나타낸다. 프린트 롤러(440r)는 약한 힘으로 굽혀지도록 원주 방향으로 슬릿을 가진다.

본 발명의 기술적 관점은 상술한 실시형태에 한정되지 않으며, 따라서, 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 한 어떠한 추가나 변형을 적절히 행할 수 있다.

상술한 실시형태에서, 기판 카트리지(1)의 블로킹 유니트(4)는 캡부재(41)가 개구(34)와 제2 개구(35) 모두를 덮도록 형성되지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 35에 나타낸 바와 같이, 개구(34)를 개폐하는 캡부재(41A)와 제2 개구(35)를 개폐하는 캡부재(41B)로 형성할 수 있다.

이러한 구성에서, 예를 들면, 도 35에 나타낸 바와 같이, 캡부재(41A 및 41B)의 개폐 제어를 행하는 구동장치를 마련하여, 장착부(3)가 기판처리 유니트(102)의 공급 측 연결부(102A)에 삽입되었을 때 캡부재(41A 및 41B)를 개방하고, 장착부(3)가 공급 측 연결부(102A)과 연결이 해제되었을 때 캡부재(41A 및 41B)를 폐쇄한다.

이런 방법으로, 개구(34)와 제2 개구(35)를 독립적으로 개폐시킴으로써, 사용하지 않는 개구가 개방되는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 먼지와 같은 이물질이 개구를 통하여 들어가는 것을 방지할 수 있다.

예를 들면, 상술한 기판처리장치 또는 기판처리 시스템의 일부에 문제가 발생하였을 때, 문제가 발생한 부분을 제거하기 위하여 시트기판(FB)의 일부를 잘라낼 수 있다. 그 결과, 시트기판(FB)의 추출율이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 실시형태의 기판 카트리지 또는 기판처리 시스템에서, 결함에 의해 시트기판(FB)이 절단되거나 정전에 의해 제조라인이 정지되었을 때라도 시트기판(FB)의 남은 길이를 인식할 수 있다. 그러므로, 재가동 후에 공정을 즉시 행할 수 있다. 그러므로, 본 실시형태에 따르면, 처리 효율 및 안정성을 개선할 수 있다.

상술한 실시형태에서, 도 1에 나타낸 전계효과 트랜지스터는 예로서 설명하고 있으며, 이것에 한정되지 않는다. 도 36의 (a) 및 도 36의 (b)는 상술한 실시형태와 다른 전계효과 트랜지스터를 나타내는 단면도이다. 예를 들면, 도 1의 전계효과 트랜지스터에 더하여 도 36의 (a)에 나타내는 보텀 게이트 타입의 전계효과 트랜지스터가 제조될 수 있다. 게이트 전극(G), 게이트 절연층(I) 및 유기 반도체층(OS)이 시트기판(FB)상에 형성된 후, 소스 전극(S)과 드레인 전극(D)이 그 위에 형성된다.

도 36의 (b)는 시트기판(FB)상에 소스 전극(S) 및 드레인 전극(D)를 형성한 다음, 유기 반도체층(OS)을 형성하고, 또한 게이트 절연층(I)과 게이트 전극(G)을 그 위에 형성함으로써 얻어진 탑 게이트 타입의 전계효과 트랜지스터를 나타낸다.

어느 전계효과 트랜지스터라도, 일련의 메탈 잉크 등을 교체하여 기판처리 유니트(102)를 이용함으로써 변경할 수 있다.

상술한 실시형태에서, 개구(34) 및 제2 개구(35)는 장착부(3)의 +X측 끝단에 마련되지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 개구(34) 및 제2 개구(35)는 장착부(3)와 다른 위치에 마련될 수 있다. 또한, 제2 개구(35)는 마련하지 않을 수도 있다.

상술한 실시형태에서, 기판 카트리지(1)로서 기판구동기구(24)가 마련되어, 시트기판(FB)이 감겨 수용되지만, 이것에 한정되지 않는다. 다른 방법이 시트기판(FB)을 수용하는데 이용될 수 있다.

상술한 실시형태에서, 기판구동기구(24)의 롤러 유니트(26)의 표면에 부착부(26c)가 마련되지만, 이것에 한정되지 않는다. 시트기판(FB)을 유지할 수 있으면, 다른 기구가 이용될 수 있다. 또한, 롤러 유니트(26)의 전체 표면에 부착부(26c)를 마련할 필요가 없으며, 따라서 부착부(26c)가 롤러 유니트(26)의 표면의 일부에 마련될 수도 있다.

수용 유니트(20) 내부에 마련된 이송 유니트(21) 또는 가이드 유니트(27)는 상술한 실시형태에서 설명한 것에 한정되지 않고, 다른 배열이 이용될 수 있다.

상술한 실시형태에서, 기판 카트리지(1)의 연결 목적지로서 하나의 외부 연결부가 각각의 기판처리 유니트에 마련되지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 복수의 외부 연결부가 Z방향으로 마련될 수 있다. 이러한 구성에서는, 예를 들면, Z방향으로 반대의 상태로 기판 카트리지(1)를 설치할 수 있다.

상술한 실시형태에서, 외부 연결부는 Z방향으로 이동 가능하게 마련될 수 있다. 이 경우, 예를 들면, 기판 카트리지(1)가 Z방향으로 반대의 상태로 설치되었을 때, 외부 연결부를 Z방향으로 이동 가능하게 할 수 있다.

(기판 카트리지의 다른 실시형태)

도 37은 다른 실시형태에 따른 기판 카트리지(2001)의 구조를 나타내는 사시도이다. 또한, 도 38은 도 37의 A-A'선에 따른 단면 구조를 나타낸다. 후술하는 설명에서, 상술한 실시형태와 동일 또는 유사한 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고, 그 설명을 간략화 또는 생략한다. 도 37 및 도 38에 나타낸 바와 같이, 기판 카트리지(2001)는 카트리지 메인프레임(2) 및 장착부(3)를 포함한다.

본 실시형태에서, 기판공급 유니트(101) 및 기판회수 유니트(103)로서 기판 카트리지(2001)가 이용된다. 후술하는 설명에서, 설명의 편의를 위해, 도 2와 마찬가지로 XYZ 직교좌표계를 취하고, 이 XYZ 직교좌표계를 참조하여 각 부재의 위치관계를 설명한다. 후술하는 XYZ 직교좌표계에서, 기판공급 유니트(101)가 기판처리 유니트(102)에 연결됨과 아울러, 기판공급 유니트(101)로서 기판 카트리지(2001)가 이용되는 경우를 예시적으로 설명한다.

예를 들면, 시트기판(FB)으로서 내열성 수지막, 스테인리스강 등이 이용될 수 있다. 특히, 시트기판(FB)의 재료는 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리에스테르 수지, 에틸렌비닐 공중합체 수지, 폴리염화비닐 수지, 셀룰로오스 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리비닐아세테이트 수지 등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 시트기판(FB)의 Y방향 치수는 약 50㎝ 내지 2m로 형성되며, X방향 치수는 10m 이상으로 형성된다. 이러한 치수는 예시에 지나지 않으며, 이것에 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다. 예를 들면, 시트기판(FB)의 Y방향 치수는 50㎝ 미만일 수도 있고, 2m 이상일 수도 있다. 또한, 시트기판(FB)의 X방향 치수는 10m 미만일 수 있다. 또한, 본 실시형태의 가요성이란, 적어도 자중과 같은 소정의 힘이 기판에 가해졌을 때, 기판이 깨지거나, 균열이 발생하지 않고 휘어질 수 있는 유연한 성질을 뜻한다. 또한, 가요성은 기판의 재질, 크기 또는 두께, 혹은 온도와 같은 환경에 의하여 변화한다.

기판구동기구(24)는 시트기판(FB)을 감기 위한 동작과 시트기판(FB)을 공급하기 위한 동작을 행하는 부분이다. 기판구동기구(24)는 수용 유니트(20) 내에 마련된다. 기판구동기구(24)는 롤러(축)(26)와 가이드(27)를 가진다. 도 38에 나타낸 바와 같이, 롤러(26)는 회전축 부재(26a), 확경부(26b) 및 부착부(26c)를 가진다.

회전축 부재(26a)는 도시하지 않은 회전구동기구에 연결된다. 회전구동기구를 제어함으로써, 회전축 부재(26a)가 중심축에 관하여 회전된다. 회전구동기구는, 예를 들면, 도 38에 나타낸 바와 같이 +θY 또는 -θY방향 중 어느 한 방향으로 회전축 부재(26a)를 회전시킬 수 있다.

돌출부(23)의 +X측의 단부에는 가스공급포트(전환기구)(2004)가 마련된다. 가스공급포트(2004)에는 외부의 가스공급원에 연결된 공급입구(2041)가 마련된다. 가스공급포트(2004)는, 예를 들면, Y방향의 중심에 마련된다. 도 37에서는 단일의 가스공급포트(2004)가 마련되지만, 복수의 가스공급포트가 마련될 수도 있다.

정보처리 유니트(IC)가 카트리지 메인프레임(2)에 마련된다(도 37 참조). 정보처리 유니트(IC)는, 예를 들면, IC칩 등을 포함하며, 카트리지 메인프레임(2)에 끼워 넣어져 있다. 정보처리 유니트(IC)에는, 기판처리장치(100)와 기판 카트리지(2001)의 처리정보를 저장하기 위한 메모리 유니트(MR), 예를 들면 제어 유니트(104)와 처리정보를 통신하기 위한 통신 유니트(CR) 등이 마련된다.

도 39 및 도 40은 돌출부(23)의 +X측 끝단의 확대 형상을 나타내고, 가스공급포트(2004)에 연결된 유로 기구를 나타낸다.

도 39 및 도 40에 나타낸 바와 같이, 가스공급포트(2004)의 공급입구(2041)는 돌출부(23) 내부에 형성된 유로(2042)에 연결된다. 유로(2042)는 제1 유로(2042a)와 제2 유로(2042b)로 나뉘어진다. 기판 가이드 부재(22a)는 내부에 유로(2043a)를 포함하고, 제1 유로(2042a)는 연결부(42c)를 통하여 유로(2043a)에 연결된다. 복수의 가스배출포트(2044a)는 기판 가이드 부재(22a)의 -Z측 면에 형성되며, 각각의 유로(2043a)는 이들 가스배출포트(2044a)에 연결된다. 이러한 방법으로, 기판 가이드 부재(22a)는 -Z측 면으로부터 가스를 방출하는 에어패드 모양으로 형성된다.

한편, 도 39 및 도 40에 나타낸 바와 같이, 또한 기판 가이드 부재(22b)의 내부에는 유로(2043b)가 형성된다. 제2 유로(2042b)는 연결부(42d)를 통하여 유로(2043b)에 연결된다. 복수의 가스배출포트(2044b)는 기판 가이드 부재(22b)의 +Z측 면에 형성되며, 유로(2043b)는 각각의 가스배출포트(2044b)에 연결된다. 이러한 방법으로, +Z측 면으로부터 가스를 방출하는 에어패드 모양으로 기판 가이드 부재(22b)가 형성된다.

밀봉 부재(2047)의 일단이 기판 가이드 부재(22b)의 -Z측 면에 연결된다. 밀봉 부재(2047)의 타단은, 예를 들면, 장착부(3)의 -Z측 면에 연결된다. 기판 가이드 부재(22b)와 개구(34) 사이는 밀봉 부재(2047)에 의해 밀봉된다. 기판 가이드 부재(22b)의 -Z측 면은 가압기구(2045)에 의해 가압된다. 가압기구(2045)의 -Z측 끝단은, 예를 들면, 돌출부(23)의 내면에 의해 지지된 지지부(2046)에 고정된다.

도 39에 나타낸 바와 같이, 가스공급원이 가스공급포트(2004)의 공급입구(2041)와 연결되지 않을 경우, 유로 기구를 통하여 가스가 흐르지 않으며, 기판 가이드 부재(22a) 및 기판 가이드 부재(22b)로부터 가스가 분사되지 않는다. 그러므로, 기판 가이드 부재(22b)는 가압기구(2045)에 의해 +Z측으로 가압되어, 기판 가이드 부재(22a)와 협동하여 시트기판(FB)을 고정시킨다.

그와는 반대로, 도 40에 나타낸 바와 같이, 예를 들면, 공급입구(2041) 내부로 외부의 가스공급 유니트(GS)를 삽입하여 가스를 공급함으로써, 기판 가이드 부재(22a)의 유로(2042), 유로(2042a), 연결부(42c) 및 유로(2043a)를 통하여 가스배출포트(2044a)로부터 -Z방향으로 가스가 분사된다. 또한, 기판 가이드 부재(22b)에서, 유로(2042), 유로(2042b), 연결부(42d) 및 유로(2043b)를 통하여 가스배출포트(2044b)로부터 +Z방향으로 가스가 분사된다.

시트기판(FB)을 가로질러 Z방향의 양측으로부터 가스를 분사함으로써, 시트기판(FB)과 가스배출포트(2044a) 사이 및 시트기판(FB)과 가스배출포트(2044b) 사이에 가스층(공기 베어링)이 형성된다. 가스층이 시트기판(FB)의 +Z측 표면과 -Z측 표면 모두에 형성되기 때문에, 기판 가이드 부재(22a)가 +Z방향으로 이동되고, 기판 가이드 부재(22b)가 -Z측으로 이동되어, 기판 가이드 부재(22a)와 기판 가이드 부재(22b) 사이에서 끼워 유지된 상태로부터 시트기판(FB)을 해제시킬 수 있다.

또한, 예를 들면, 기판 가이드 부재(22a 및 22b)로부터 분사된 가스가 이오나이저(ionizer)를 통과하면, 시트기판(FB)을 중화시킬 수 있거나, 시트기판(FB)이 대전되는 것을 방지할 수 있다.

(기판 카트리지에 시트기판을 수용하는 동작)

다음으로, 상술한 바와 같이 형성된 기판 카트리지(2001)에 시트기판(FB)을 수용하는 동작을 설명한다. 도 41 및 도 42는 수용동작 중의 기판 카트리지(2001)의 상태를 나타낸다. 도 41 및 도 42에서, 식별을 용이하게 하기 위해, 기판 카트리지(2001)의 윤곽을 점선으로 나타낸다.

도 41 및 도 42에 나타낸 바와 같이, 시트기판(FB)이 기판 카트리지(2001)에 수용되었을 때, 기판 카트리지(2001)는 홀더(HD)에 유지된다. 그런 다음, 예를 들면, 가스는 가스공급포트(2004)의 공급입구(2041)로부터 공급되어, 기판 가이드 부재(22a 및 22b)로부터 분사된다. 가스를 분사함으로써, 기판 가이드 부재(22a 및 22b)는 가압기구(2045)에 의해 폐쇄된 상태에서 상호 분사 작용을 받고, 따라서 기판 가이드 부재(22a 및 22b) 사이의 틈새가 확장된다. 이 상태에서, 개구(34)로부터 시트기판(FB)이 삽입된다. 시트기판(FB)이 삽입되면, 텐션 롤러(21a)와 회전축 부재(26a)(롤러 유니트(26))가 회전된다.

가스층은 +Z측과 -Z측 양쪽으로부터 가스를 분사시킴으로써 형성되며, 개구(34)를 통하여 삽입된 시트기판(FB)의 각각의 표면에 형성된다. 시트기판(FB)은 가스층을 가로질러 미끄러지도록 기판 가이드 부재(22a 및 22b) 사이에서 이동한다. 이송 유니트(21)에서, 시트기판(FB)은 텐션 롤러(21a)와 측정 롤러(21b) 사이에 끼워지면서 수용 유니트(20)로 이송된다. 측정 롤러(21b)가 회전되면, 시트기판(FB)의 이송길이가, 예를 들면 검출 유니트(21c)에 의해 검출된다.

이송 유니트(21)에 의해 수용 유니트(20)로 이송된 시트기판(FB)은 도 41에 나타낸 바와 같이 자중에 기인하여 -Z방향으로 휘어지면서 안내된다. 본 실시형태에서, 가이드 유니트(27)가 시트기판(FB)의 -Z측에 마련되기 때문에, 시트기판(FB)은 가이드 유니트(27)의 피벗 부재(27a)와 선단 부재(27b)를 따라서 롤러 유니트(26)로 안내된다.

시트기판(FB)의 선단이 롤러 유니트(26)의 부착부(26c)이 이르면, 시트기판(FB)의 선단은 부착부(26c)에 부착된다. 이 상태에서, 롤러 유니트(26)가 회전하면, 시트기판(FB)은 부착부(26c)에 서서히 부착되며, 시트기판(FB)은 롤러 유니트(26)에 감긴다. 시트기판(FB)이 부착부(26c)에 부착된 후, 시트기판(FB)은 롤러 유니트(26)와 이송 유니트(21) 사이에서 시트기판(FB)이 구부러지지 않도록, 예를 들면, 텐션 롤러(21a)의 회전 속도와 회전축 부재(26a)의 회전 속도를 조절하면서 이송된다.

시트기판(FB)이 롤러 유니트(26) 둘레에, 예를 들면, 1번 감긴 후, 도 42에 나타낸 바와 같이, 가이드 유니트(27)가 퇴피된다. 이 상태로 롤러 유니트(26)를 회전시킴으로써, 시트기판(FB)이 롤러 유니트(26) 둘레에 서서히 감긴다. 시트기판(FB)의 감긴 두께가 점진적으로 증가되지만, 가이드 유니트(27)는 이미 퇴피되어 있기 때문에 시트기판(FB)과 가이드 유니트(27)는 접촉하지 않는다.

소망의 길이만큼 시트기판(FB)을 감은 후, 예를 들면, 개구(34) 밖의 시트기판(FB)의 바깥 부분이 절단되어, 공급입구(2041)로의 가스 공급이 중지되며, 기판 가이드 부재(22a)와 기판 가이드 부재(22b) 사이의 틈새가 그들 사이에 시트기판(FB)을 클램핑시킴으로써 폐쇄된다. 이러한 방법으로, 기판 카트리지(2001)에 시트기판(FB)이 수용된다. 시트기판(FB)를 수용하는 동작 중에, 예를 들면, 기판 카트리지(2001)에 수용된 시트기판(FB)의 전체 길이는 검출 유니트(21c)에 의해 측정된 시트기판(FB)의 측정 길이에 근거하여 계산될 수 있다. 또한, 계산 결과는 디스플레이 유니트(29)에 표시되거나, 메모리 유니트(MR)에 저장되거나, 통신 유니트(CR)를 이용하여 전송될 수 있다.

또한, 예를 들면, 작업자가 창(28)을 통하여 수용 유니트(20)의 내부를 관찰하면서 시트기판(FB)을 감을 수 있다. 이 경우, 예를 들면, 시트기판(FB)이 구부러진 상태로 감기는지 여부 또는 시트기판(FB)의 감기는 모양(롤 모양)이 어긋나 있는지 여부를 확인하면서 감기동작을 행할 수 있다. 문제가 발생하면, 감기동작을 즉지 정지시킬 수 있다.

(기판처리장치의 동작)

다음으로, 상술한 바와 같이 형성된 기판처리장치(100)의 동작을 설명한다.

본 실시형태에서, 기판공급 유니트(101)로서 공급 측 연결부(102A)에 시트기판(FB)을 수용하는 기판 카트리지(2001)를 연결하는 동작, 기판공급 유니트(101)에 의해 기판 카트리지(2001)에 수용된 시트기판(FB)을 공급하는 동작, 기판처리 유니트(102)에 의해 소자를 형성하는 동작 및 기판 카트리지(2001)를 제거하는 동작이 순차적으로 행해진다.

먼저, 기판 카트리지(2001)를 연결하는 동작을 설명한다. 도 43은 기판 카트리지(2001)를 연결하는 동작을 나타낸다.

도 43에 나타낸 바와 같이, 공급 측 연결부(102A)는 장착부(3)에 상응하는 모양을 가진 삽입구멍 및 가스공급포트(2004)의 공급입구(2041)가 삽입되는 위치에 형성된 가스공급부(GS)를 포함한다.

연결동작에서, 기판 카트리지(2001)가 홀더(예를 들면, 도 41의 홀더(HD)와 동일한 구조를 가짐)에 유지되는 동안, 장착부(3)와 공급 측 연결부(102A) 사이의 위치맞춤이 행해진다. 위치맞춤 후, 장착부(3)는 +X측으로 이동하여 기판처리 유니트(102) 내부로 삽입된다. 이 때, 가스공급부(GS)는 가스공급포트(2004)의 공급입구(2041) 내부로 삽입된다. 이 때문에, 장착부(3)를 기판처리 유니트(102)에 연결하기 위해서, 기판 가이드 부재(22a)와 기판 가이드 부재(22b) 사이의 틈새가 개방된다.

다음으로, 공급동작을 설명한다. 시트기판(FB)을 기판처리 유니트(102)에 공급하기 위해서, 예를 들면, 기판 카트리지(2001)의 텐션 롤러(21a)와 회전축 부재(26a)(롤러 유니트(26))가 수용동작과는 반대인 방향으로 회전되어, 도 44에 나타낸 바와 같이 개구(34)를 통하여 시트기판(FB)을 공급한다.

다음으로, 소자형성동작을 설명한다. 소자형성동작에서, 도 2에 나타낸 바와 같이 시트기판(FB)이 기판공급 유니트(101)로부터 기판처리 유니트(102)로 공급되면서, 기판처리 유니트(102)에서 시트기판(FB)상에 소자가 형성된다. 특히, 도 14 내지 도 23에 나타낸 것과 동일한 동작이다. 다음으로, 제거동작을 설명한다. 예를 들면, 시트기판(FB)상에 유기 EL 소자(50)가 형성되고, 시트기판(FB)이 회수된다. 그런 다음, 기판공급 유니트(101)로서 이용되는 기판 카트리지(2001)가 기판처리 유니트(102)로부터 제거된다.

도 45는 기판 카트리지(2001)를 제거하는 동작을 나타낸다.

제거동작에서, 장착부(3)가 공급 측 연결부(102A)를 떨어지도록 -X방향으로 이동된다. 장착부(3)를 떨어지게 함으로써, 가스공급부(GS)는 가스공급포트(2004)의 공급입구(2041)로부터 빠져나온다. 그러므로, 기판 가이드 부재(22a)와 기판 가이드 부재(22b) 사이에서 시트기판(FB)을 끼움으로써 다시 폐쇄된다.

이러한 방법으로, 장착부(3)가 기판처리 유니트(102)에 연결되었을 때, 기판 가이드 부재(22a)와 기판 가이드 부재(22b) 사이가 개방된다. 그러므로, 개구(34)가 개방된다. 장착부(3)가 기판처리 유니트(102)와 연결되지 않았을 때, 기판 가이드 부재(22a)와 기판 가이드 부재(22b) 사이가 폐쇄된다. 그러므로, 시트기판(FB)에 의해 개구(34)가 폐쇄된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시형태에 따르면, 가요성의 시트기판(FB)이 출입되는 개구(34)를 가지고, 이 개구(34)를 통하여 시트기판(FB)을 수용하는 카트리지 메인프레임(2) 및 카트리지 메인프레임(2)에 마련되고, 공급 측 연결부(102A)와 회수 측 연결부(102B)에 착탈 가능하게 연결되는 장착부(3)가 구비되며, 장착부(3)와 공급 측 연결부(102A)나 회수 측 연결부(102B) 사이의 연결상태에 따라서 시트기판(FB)에 의해 개구(34)가 폐색될 수 있다. 그러므로, 먼지와 같은 이물질을 이 개구(34)로부터 유입되는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 시트기판(FB)에 이물질이 부착되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시형태에 따르면, 대상물(기판처리 유니트(102) 등)에/로부터 기판 카트리지(1)를 용이하게 착탈시킬 수 있다.

본 발명의 기술적 관점은 상술한 실시형태에 한정되지 않으며, 따라서, 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 한 어떠한 추가나 변형을 적절히 행할 수 있다.

상술한 실시형태에서, 기판 가이드 부재(22a 및 22b)만이 에어패드와 같은 것으로 형성되고, 가스공급포트(2004)의 공급입구(2041)가 개구(34) 측에서 기판 가이드 부재(22a 및 22b)에만 연결되지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 제2 개구(35) 측의 제2 기판 가이드 부재(37a 및 37b)에 대해서 동일한 구조를 마련할 수 있다.

예를 들면, 도 46에 나타낸 바와 같이, 유로(2049)가 공급입구(2041)로부터 제2 기판 가이드 부재(37a 및 37b)에까지 마련될 수 있고, 유로(2049)는 제2 기판 가이드 부재(37a)에 연결된 제1 유로(2049a)와 제2 기판 가이드 부재(37b)에 연결된 제2 유로(2049b)로 나뉘어질 수 있다. 이 경우, 개구(34)와 제2 개구(35)의 개폐제어는 유로(2042)에 전자기식 밸브(V1)를 마련하고 유로(2049)에 전자기식 밸브(V2)를 마련함으로써 독립적으로 행할 수 있다. 전자기식 밸브(V1 및 V2)의 제어는, 예를 들면, 제어 유니트(104), 정보처리 유니트(IC) 등을 이용하여 행할 수 있다.

상술한 실시형태에서, 개구(34)를 개폐하도록 시트기판(FB)을 클램핑하기 위한 클램프 기구로서 기판 가이드 부재(22a 및 22b)도 이용될 수 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 클램프 기구는 기판 가이드 부재(22a 및 22b)와 별도로 마련될 수 있다.

FB ... 시트기판 PB ... 보호기판
SYS, SYS2 ... 기판처리 시스템 1, 2001 ... 기판 카트리지
2 ... 카트리지 메인프레임 3 ... 장착부
4 ... 블로킹 유니트 20 ... 수용 유니트
21 ... 이송 유니트 21a ... 텐션 롤러
21b ... 측정 롤러 21c ... 검출 유니트
22 ... 기판 가이드 유니트
22a, 22b ...기판 가이드 부재(클램프 기구)
23 ... 돌출부 24 ... 기판구동기구
25 ... 캡 26 ... 롤러 유니트
26c ... 부착부 27 ... 가이드 유니트
28 ... 윈도우 29 ... 디스플레이 유니트
34 ... 개구 35 ... 제2 개구
36 ... 기판이송 유니트 37 ... 기판 가이드 유니트
41 ... 캡부재 42 ... 전환기구
50 ... 유기 EL 소자 51 ... 맞물림부
100, 202, 300, 310, 320 ... 기판처리장치
102A, 302A, 311A ... 공급 측 연결부
102B, 302B, 311B ... 회수 측 연결부
103, 223, 312 ... 기판회수 유니트
201 ... 기판제조장치 203, 303 ... 릴레이 장치
211 ... 기판제조 유니트 211A, 222A ... 연결부
222, 302, 311, 321... 기판처리 유니트
2004 ... 가스공급포트 2041 ... 공급입구
2042, 2043 ... 유로 2044a, 2044b ... 가스배출포트
2045 ... 가압기구

Claims (6)

1. 띠 모양이고 가요성의 시트 기판에 제1 처리를 행하는 제1 처리 유니트와,
   상기 제1 처리 후의 상기 기판에 제2 처리를 행하는 제2 처리 유니트와,
   상기 제1 처리 유니트로부터 상기 기판을 회수하고, 회수된 상기 기판을 상기 제2 처리 유니트로 공급하는 기판 릴레이 장치를 구비하며,
   상기 기판 릴레이 장치는, 기판 카트리지를 포함하고,
   상기 기판 카트리지는,
   통과시키는 기판의 길이방향으로 상기 기판을 출입시키도록 상기 기판의 폭방향으로 연장한 개구와, 상기 폭방향을 따른 중심축의 둘레로 회전 가능하며, 상기 기판을 길이방향으로 권취하여 롤 모양으로 수용하는 롤러부와, 상기 개구를 개폐하도록 이동 가능하게 마련되는 캡부재를 포함하는 카트리지 메인프레임과,
   상기 카트리지 메인프레임에 마련되며, 상기 제1 처리 유니트의 연결부 또는 상기 제2 처리 유니트의 연결부에 착탈 가능하게 연결되는 장착부와,
   상기 장착부가 상기 연결부에 연결되었을 때 상기 캡부재를 열림 상태로 전환하고, 상기 장착부가 상기 연결부로부터 떼어 내어졌을 때 상기 캡부재를 닫힘 상태로 전환하는 전환기구를 포함하는 기판처리 시스템.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 처리는 상기 기판 상에 전기회로 장치를 형성하는 처리를 포함하고,
   상기 제2 처리는 상기 기판 상에 디스플레이 장치의 픽셀을 형성하는 처리를 포함하는 기판처리 시스템.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 기판 릴레이 장치는 상기 제1 처리 유니트 및 상기 제2 처리 유니트의 각 처리 정보에 근거하여 이용되는 기판처리 시스템.
4. 청구항 3에 있어서,
   적어도 처리 정보를 관리하는 시스템 제어 유니트를 더 포함하는 기판처리 시스템.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 처리 유니트, 상기 제2 처리 유니트 및 상기 기판 릴레이 장치의 제어를 행하는 주(主)제어 유니트를 더 포함하는 기판처리 시스템.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 주제어 유니트는 상기 기판의 이송량에 근거한 데이터에 따라서 상기 기판 릴레이 장치의 릴레이 목적지를 결정하는 기판처리 시스템.

Images