KR20120106402A - Laser induced thermal imaging apparatus using polygon scanner for organic light emitting diode - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 폴리곤 스캐너를 이용한 유기 발광 다이오드 제조용 레이저 열전사 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레이저 빔의 조사 영역을 확대하고 빔 파워의 균일도를 향상시킬 수 있는 폴리곤 스캐너를 이용한 유기 발광 다이오드 제조용 레이저 열전사 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a laser thermal transfer apparatus for manufacturing an organic light emitting diode using a polygon scanner, and more particularly, to a laser thermoelectric for manufacturing an organic light emitting diode using a polygon scanner capable of enlarging an irradiation area of a laser beam and improving uniformity of beam power. It relates to four devices.
LCD, PDP에 이어 차세대 평판 디스플레이로 기대되고 있는 유기 발광 다이오드는 발광체인 유기화합물을 여러겹 쌓고 전압을 가하면 전류가 흘러서 발광하는 현상을 이용한 디스플레이 소자이다.The organic light emitting diode, which is expected to be the next-generation flat panel display following LCD and PDP, is a display device using a phenomenon in which an organic compound, which is a light emitting body, is stacked and a current flows when a voltage is applied.
LCD는 광의 선택적 투과를 통하여 화상을 표시하고, PDP가 플라즈마 방전을 통하여 화상을 표시하는 것에 반하여, 유기 발광 다이오드는 전계 발광이라는 메커니즘을 통하여 화상을 표시하게 된다. 이는 두 개의 전극 사이에 유기발광재료를 삽입하고, 각 전극에 전압을 가하면, 양극과 음극에서 각각 전자와 정공이 유기층 안으로 주입되어, 전자와 정공이 재결합되는데, 이 때 발생하는 재결합 에너지가 유기 분자들을 자극함으로써 빛을 발생시키는 방식이다. The LCD displays an image through selective transmission of light, and the organic light emitting diode displays an image through a mechanism called electroluminescence, whereas the PDP displays an image through plasma discharge. The organic light emitting material is inserted between two electrodes, and when a voltage is applied to each electrode, electrons and holes are injected into the organic layer at the anode and the cathode, respectively, and the electrons and holes are recombined. It stimulates them to generate light.
유기 발광 다이오드는 구동 방법에 따라 양극과 음극으로 단순 교차해 화소를 구성하는 수동 매트릭스(PM:PASSIVE MATRIX), 각 화소에 스위치용 TFT를 배치하는 능동 매트릭스(AM:ACTIVE MATRIX)로 구분된다. 유기 발광 다이오드는 15V 이하의 낮은 전압에서 구동이 가능하고 제품을 초박형으로 설계할 수 있다는 장점 때문에 PDP와 함께 TFT-LCD를 이을 차세대 평판 디스플레이로 부상하고 있다.The organic light emitting diode is classified into a passive matrix (PM: Passive Matrix) that forms a pixel by simply crossing between an anode and a cathode according to a driving method, and an active matrix (AM: ACTIVE Matrix) that arranges a switching TFT in each pixel. OLEDs are emerging as next-generation flat panel displays with TFT-LCDs because of their ability to drive at low voltages below 15V and to design products with ultra-thin design.
도 1은 종래 기술에 따른 레이저 열전사 장치를 이용한 유기 발광 다이오드 제조과정을 나타낸 개략도이다. 도 1을 참조하면, 먼저, 소정의 소자가 형성된 기판(10)을 제공한 후, 상기 기판(10) 상에 유기막층(21)이 형성된 도너 필름(20)을 라미네이션(LAMINATION)한다. 상기 레이저 조사 장치(30)를 통하여 상기 도너 필름(20)의 소정 부분에 레이저를 조사한다. 이때, 상기 레이저 조사 장치(30)는 광원 장치(31), 패터닝되어 있는 마스크(32) 및 프로젝션 렌즈(33)를 포함한다. 여기서, 상기 광원 장치(31)로부터 발생한 레이저가 상기 패터닝되어 있는 마스크(32)를 통하여 프로젝션 렌즈(33)로 조사된다. 이후에 상기 프로젝션 렌즈를 통한 레이저가 굴절되어 상기 도너 기판상에 상기 마스크의 패턴의 형태로 레이저가 조사됨으로써 상기 기판(10) 상에 유기막층 패턴을 형성할 수 있다.1 is a schematic diagram showing a process of manufacturing an organic light emitting diode using a laser thermal transfer apparatus according to the prior art. Referring to FIG. 1, first, a
그러나, 종래 기술과 같이 광학계만을 이용하여 레이저 열전사 장치를 이용할 경우 레이저를 라인빔 형태로 구성하는데 어려움이 있으며, 기판의 사이즈가 커질수록 유기막층을 전사하는데 필요한 공정 시간이 증가하여 전체 제조 비용이 증가하는 문제점이 있었다.However, in the case of using the laser thermal transfer apparatus using only the optical system as in the prior art, it is difficult to configure the laser in the form of a line beam, and as the size of the substrate increases, the process time required to transfer the organic layer increases, resulting in an overall manufacturing cost. There was an increasing problem.
또한, 마스크를 통과하여 도너 필름에 조사되는 레이저 빔의 파워 균일도 역시 일정하지 않아서 유기막층이 기판상에 완벽하게 형성되지 않는 경우가 종종 발생하여 제품 신뢰도가 저하되는 문제점이 있었다.In addition, the power uniformity of the laser beam irradiated to the donor film passing through the mask is also not constant, so that the organic film layer is often not completely formed on the substrate, and there is a problem that product reliability is lowered.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 레이저 빔의 조사 영역을 확대하고 빔 파워의 균일도를 향상시킬 수 있는 폴리곤 스캐너를 이용한 유기 발광 다이오드 제조용 레이저 열전사 장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention is to overcome the above-mentioned conventional problems, the problem to be solved by the present invention is to expand the laser irradiation area of the laser beam and laser thermal transfer for manufacturing an organic light emitting diode using a polygon scanner that can improve the uniformity of the beam power It is for providing a device.
본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 레이저 빔을 생성하는 레이저 광원; 상기 레이저 광원의 후단에 설치되며, 입사된 레이저 빔의 형상을 톱햇(TOP HAT) 형상으로 만드는 빔균일화부(HOMOGENIZER); 상기 빔균일화부의 후단에 설치되며, 상기 빔균일화부로부터 입사되는 레이저 빔을 반사시켜 임의의 축 방향 주사되는 라인(LINE) 형태의 레이저 빔으로 변환하여 출력하는 폴리곤 스캐너; 상기 라인 형태의 레이저 빔을 미리 설정된 모양으로 패터닝된 레이저 빔으로 출력시키는 마스크; 및 기판 및 상기 기판 상에 형성되며, 전사층을 포함하는 도너 기판으로 구성된 기판 부재를 지지하며, 2축 이상의 방향으로 이동되는 스테이지 ; 및 상기 레이저 광원, 상기 빔균일화부, 상기 폴리곤 스캐너 및 상기 스테이지의 동작을 제어하기 위한 제어부를 포함하는 폴리곤 스캐너를 이용한 유기 발광 다이오드 제조용 레이저 열전사 장치가 제공된다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a laser light source for generating a laser beam; A beam homogenizer (HOMOGENIZER) installed at a rear end of the laser light source and making the shape of the incident laser beam into a top hat shape; A polygon scanner installed at a rear end of the beam homogenizer, for converting the laser beam incident from the beam homogenizer and converting the laser beam into an arbitrary axially scanned line (LINE) shape laser beam; A mask for outputting the line-shaped laser beam as a laser beam patterned in a predetermined shape; And a stage formed on the substrate and the substrate, the substrate member comprising a donor substrate including a transfer layer, the stage being moved in two or more directions; And a control unit for controlling the operation of the laser light source, the beam homogenizing unit, the polygon scanner, and the stage, there is provided a laser thermal transfer apparatus for manufacturing an organic light emitting diode using a polygon scanner.
상기 레이저 광원과 상기 빔균일화부 사이에 설치되며, 상기 레이저 광원에서 출력된 레이저 빔을 상기 빔균일화부로 전달하는 광 가이드부를 더 포함한다.It is provided between the laser light source and the beam homogenizer, and further comprises a light guide unit for transmitting the laser beam output from the laser light source to the beam homogenizer.
상기 광 가이드부는 광 섬유인 것을 특징으로 한다.The light guide portion is characterized in that the optical fiber.
상기 폴리곤 스캐너는 다수의 반사면을 갖는 폴리곤 미러; 및 상기 폴리곤 미러를 지지하면서 회전시키는 폴리곤 미러 구동부를 포함한다.The polygon scanner includes a polygon mirror having a plurality of reflective surfaces; And a polygon mirror driving unit which rotates while supporting the polygon mirror.
상기 패터닝된 레이저 빔의 초점이 상기 도너 필름에 배치되도록 제어하는 프로젝션 렌즈를 더 포함한다.And a projection lens for controlling the focus of the patterned laser beam to be disposed on the donor film.
상기 패터닝된 레이저 빔을 입사받아 상기 프로젝션 렌즈로 반사시키는 미러부를 더 포함한다.And a mirror unit configured to receive the patterned laser beam and reflect the reflected light to the projection lens.
상기 마스크는 미리 설정된 모양으로 형성된 광투과 영역과 광차단 영역으로 구성되며, 상기 라인 형태의 레이저 빔은 상기 광투과 영역만을 투과하여 패터닝된 레이저 빔으로 출력된다.The mask includes a light transmission region and a light blocking region formed in a predetermined shape, and the line-shaped laser beam is output as a patterned laser beam passing only the light transmission region.
상기 마스크는 상기 폴리곤 스캐너의 후단에 설치되는 것을 특징으로 한다.The mask is characterized in that installed on the rear end of the polygon scanner.
상기 폴리곤 스캐너와 상기 마스크 사이에 설치되며, 상기 폴리곤 스캐너로부터 입사된 라인 형태의 레이저 빔을 평행하게 출력하는 텔레센트릭 렌즈를 더 포함한다.A telecentric lens is installed between the polygon scanner and the mask, and outputs a laser beam in a line form incident from the polygon scanner in parallel.
상기 마스크는 상기 도너 필름상에 배치되는 것을 특징으로 한다.The mask is characterized in that disposed on the donor film.
상기 레이저 광원은 800nm 내지 1100nm 파장대의 적외선 레이저를 생성하는 것을 특징으로 한다.The laser light source is characterized in that for generating an infrared laser in the wavelength range of 800nm to 1100nm.
상기 제어부는 상기 기판의 임의의 열 또는 행방향으로 상기 전사층의 전사가 완료되어 유기 박막층 패턴이 형성되면, 그 다음 열 또는 행방향으로 상기 유기 박막층 패턴을 형성하기 위하여 상기 스테이지의 이동을 제어한다.The control unit controls the movement of the stage to form the organic thin film layer pattern in the next column or row direction after the transfer of the transfer layer is completed in any column or row direction of the substrate to form the organic thin film layer pattern. .
상기 빔 균일화부와 상기 폴리곤 스캐너 사이에 설치되어, 상기 광균일화부로부터 입사되는 레이저 빔의 반사각을 변환시켜 상기 폴리곤 스캐너로 출력하는 갈바노 스캐너를 더 포함한다.The apparatus may further include a galvano scanner installed between the beam equalizer and the polygon scanner to convert a reflection angle of the laser beam incident from the light homogenizer and output the converted beam to the polygon scanner.
상기 갈바노 스캐너는 상기 빔균일화부로부터 입사되는 레이저 빔을 반사시키는 갈바노 미러; 및 상기 갈바노 미러를 지지하면서, 회동시키는 갈바노 미러 구동부를 포함한다.
The galvano scanner includes: a galvano mirror that reflects a laser beam incident from the beam homogenizer; And a galvano mirror driving unit which rotates while supporting the galvano mirror.
본 발명에서와 같이, 레이저를 라인빔 형태로 구성하는데 용이하고, 종래 기술에 비하여 보다 넓은 영역에 레이저 빔을 조사할 수 있게 되어 도너 기판의 전사층을 전사하는데 필요한 공정 시간을 단축시켜 전체 제조 비용을 감소시키는 효과를 얻을 수 있다.As in the present invention, it is easy to configure the laser in the form of a line beam, and the laser beam can be irradiated to a wider area as compared with the prior art, thereby shortening the process time required to transfer the transfer layer of the donor substrate, thereby reducing the overall manufacturing cost. The effect of reducing this can be obtained.
그리고, 레이저 열전사 장치를 통하여 출력되는 레이저 빔의 파워 균일도가 일정하여 전사층이 기판 상에 완벽히 전사되어 제품 신뢰도가 현저히 향상되는 효과가 있다.
In addition, since the power uniformity of the laser beam output through the laser thermal transfer apparatus is constant, the transfer layer is completely transferred onto the substrate, thereby improving the product reliability.
도 1은 종래 기술에 따른 레이저 열전사 장치를 이용한 유기 발광 다이오드 제조과정을 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 폴리곤 스캐너를 이용한 유기 발광 다이오드 제조용 레이저 열전사 장치의 개략적인 구성도이다.
도 3은 도 2의 레이저 열전사 장치의 기능 블록도이다.
도 4는 기판 부재의 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 폴리곤 스캐너를 이용한 유기 발광 다이오드 제조용 레이저 열전사 장치의 개략적인 구성도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 폴리곤 스캐너를 이용한 유기 발광 다이오드 제조용 레이저 열전사 장치의 개략적인 구성도이다.
도 7a 및 도 7b는 종래 기술과 본 발명에 따른 레이저 열전사 장치에 따른 스캔 영역의 빔파워 균일도를 나타낸 도이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명에 따른 레이저 열전사 장치에서 출력된 라인빔의 횡단면에 따른 파워 분포를 나타낸 도이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 폴리곤 스캐너를 이용한 유기 발광 다이오드 제조용 레이저 열전사 장치의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic diagram showing a process of manufacturing an organic light emitting diode using a laser thermal transfer apparatus according to the prior art.
2 is a schematic configuration diagram of a laser thermal transfer apparatus for manufacturing an organic light emitting diode using the polygon scanner according to the first embodiment of the present invention.
3 is a functional block diagram of the laser thermal transfer apparatus of FIG. 2.
4 is a schematic cross-sectional view of the substrate member.
5 is a schematic configuration diagram of a laser thermal transfer apparatus for manufacturing an organic light emitting diode using a polygon scanner according to a second embodiment of the present invention.
6 is a schematic configuration diagram of a laser thermal transfer apparatus for manufacturing an organic light emitting diode using a polygon scanner according to a third embodiment of the present invention.
7A and 7B are diagrams showing beam power uniformity of a scan area according to the prior art and the laser thermal transfer apparatus according to the present invention.
8A and 8B are diagrams showing power distribution along a cross section of the line beam output from the laser thermal transfer apparatus according to the present invention.
9 is a schematic configuration diagram of a laser thermal transfer apparatus for manufacturing an organic light emitting diode using the polygon scanner according to the fourth embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 폴리곤 스캐너를 이용한 유기 발광 다이오드 제조용 레이저 열전사 장치의 개략적인 구성도이며, 도 3은 도 2의 레이저 열전사 장치의 기능 블록도이다.2 is a schematic configuration diagram of a laser thermal transfer apparatus for manufacturing an organic light emitting diode using a polygon scanner according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a functional block diagram of the laser thermal transfer apparatus of FIG.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 폴리곤 스캐너를 이용한 유기 발광 다이오드 제조용 레이저 열전사 장치는 레이저 광원(110), 광 가이드부(120), 빔균일화부(130), 폴리곤 스캐너(140), 마스크(150), 미러부(160), 렌즈부(170), 스테이지(180) 및 제어부(190)를 포함한다.2 and 3, the laser thermal transfer apparatus for manufacturing an organic light emitting diode using the polygon scanner according to the first embodiment of the present invention includes a
레이저 광원(110)은 도너 기판(1200)의 전사층을 기판(1100) 상에 전사시키는데 필요한 레이저 빔을 생성한다. 이때, 레이저 빔의 파장은 적외선 파장 영역의 레이저 빔을 사용한다. 본 실시예의 경우, 레이저 광원(110)은 800 내지 1100nm 파장대의 적외선 레이저를 생성하는 장치를 이용한다. The
레이저 광원(110)에서 출력된 레이저 빔은 광 가이드부(120)를 통하여 빔균일화부(130)로 입력된다. 광 가이드부(120)로는 광섬유를 사용하며, 레이저 광원(110)에 출력된 레이저 빔의 빔균일화부(130)에 입력하는 기능을 수행한다. 광 가이드부(120)를 이용하면 레이저 광원(110)이 빔균일화부(130)를 포함한 나머지 구성유닛들과 원거리에 이격되어 있어도 무방하고, 또한 광출력 조절부(130)와 반드시 평행하게 배치될 필요가 없기 때문에 기구 설계상의 자유도 높아져서 시스템의 배치 및 크기 변형이 자유롭게 된다.The laser beam output from the
빔균일화부(130)는 레이저 광원(110)의 후단에 설치되며, 광 가이드부(120)를 통하여 입사된 레이저 빔의 형상을 톱햇(TOP HAT) 형상으로 만드는 호모지나이저(HOMOGENIZER)로 빔의 형상을 모자 형상의 균일한 파워를 출력한다. The
폴리곤 스캐너(140)는 빔균일화부(130)의 후단에 설치되며, 광출력 조절부(130)로부터 입사되는 레이저 빔을 반사시켜 일 축 방향 주사되는 라인(LINE) 형태의 레이저 빔으로 변환하는 기능을 수행한다. The
폴리곤 스캐너(140)는 폴리곤 미러(141) 및 폴리곤 미러 구동부(143)를 포함한다. 본 실시예에서 폴리곤 미러(141)는 8개의 반사면이 등간격으로 배치되며, 폴리곤 미러 구동부(143)는 폴리곤 미러(141)를 지지하면서 회전시킨다. 한편, 본 실시예의 경우 폴리곤 미러(141)는 8개의 반사면을 갖도록 구성하고 있으나, 반사면의 개수에 이에 한정되는 것은 아니며 다양하게 변형될 수 있다.The
다수의 반사면을 갖는 폴리곤 미러(141)가 폴리곤 미러 구동부(143)에 의해서 고속 회전하게 되며, 반사면의 각도 변화에 따라 레이저 광을 반사하는 각도가 상이하게 형성된다. 그 결과, 회전하는 폴리곤 미러(141)의 반사면에서 상이한 방향으로 반사되는 레이저 광은 특정한 방향으로 주사되어 전체적으로 라인(LINE) 형태의 레이저 빔이 형성된다.The
마스크(150)는 폴리곤 스캐너(140)의 후단에 설치되어, 폴리곤 스캐너(140)로부터 입사된 라인 형태의 레이저 빔을 특정 모양으로 패터닝된 레이저 빔으로 출력시키는 역할을 수행한다. 마스크(150)는 특정 모양으로 형성된 광투과 영역과 광차단 영역으로 구성된다. 폴리곤 스캐너(140)로부터 입사된 라인 형태의 레이저 빔은 마스크(150)의 광투과 영역만을 투과하여 패터닝된 레이저 빔으로 출력된다.The
미러부(160)는 마스크(150)의 후단에 설치되어, 마스크(150)로부터 출력된 패터닝된 레이저 빔을 미리 설정된 방향으로 반사시킨다. 본 실시예의 경우, 미러부(160)는 이하의 렌즈부(170)로 패터닝된 레이저 빔을 반사시킨다.The
렌즈부(170)는 마스크(150)의 후단에 설치되어, 마스크(150)를 통하여 출력된 패터닝된 레이저 빔의 상초점이 도너 기판(1200)에 배치되도록 제어한다. 본 실시예에서 렌즈부(170)는 프로젝션 렌즈가 이용된다.The
스테이지(180)는 기판부재(1000)을 지지하며, 기판부재(1000)를 2축 방향 즉, x축 및 y축 방향으로 이동시킬 수 있도록 구동가능하다. 폴리곤 스캐너(140)를 이용하여 스캔이 완료되어, 기판(1100)의 임의의 열 또는 행방향으로 전사층의 전사가 완료되어 유기 박막층 패턴이 형성되면, 그 다음 열 또는 행방향으로 유기 박막층 패턴을 형성하기 위하여 스테이지(180)가 이동된다. 이때, 스테이지(180)의 이동방향은 라인 형태의 레이저 빔의 연장 방향과 교차되는 방향으로 이동된다.The
제어부(190)는 레이저 광원(110), 빔균일화부(130), 폴리곤 스캐너(140) 및 스테이지(180)의 동작을 제어하는 기능을 수행한다. 특히, 제어부(190)를 폴리곤 스캐너(140)의 폴리곤 미러 구동부(143)의 동작을 제어하여 폴리곤 미러(141)의 회전 속도를 제어한다. 그리고, 스테이지(180)의 이동 방향 및 이동 속도를 제어하는 기능을 수행한다.The
본 발명에서와 같이 마스크에 입사되는 라인 형태의 레이저 빔을 폴리곤 스캐너를 이용하여 형성하게 되면 단시간에 보다 넓은 영역에 걸쳐 라인 형태의 레이저 빔을 생성할 수 있으며, 라인 형태의 레이저 빔 전체 구간에서 레이저 빔의 파워가 균일하게 유지될 수 있다. 그 결과, 마스크를 통과하여 출력되는 페터닝된 레이저 빔 역시 도너 기판 상에 광대역으로 조사되고, 단시간에 보다 넓은 영역의 전사층이 기판 상에 전사될 수 있다.
When forming a line-type laser beam incident on the mask using a polygon scanner as in the present invention, it is possible to generate a line-shaped laser beam over a wider area in a short time, the laser in the entire section of the line-shaped laser beam The power of the beam can be kept uniform. As a result, the patterned laser beam outputted through the mask is also irradiated with broadband on the donor substrate, and a transfer region of a wider area can be transferred onto the substrate in a short time.
도 4는 기판 부재의 개략적인 단면도이다.4 is a schematic cross-sectional view of the substrate member.
도 4를 참조하면, 스테이지 상에 배치된 기판 부재(1000)는 기판(1100)과 도너 기판(1200)으로 구성된다. Referring to FIG. 4, the
기판(1100)은 베이스 기판(1110)과 베이스 기판(1110)상에 형성된 전극층(1120)을 포함한다. 전극층(1120)과 베이스 기판(1110) 사이에는 박막트랜지스터, 절연막 및 캐패시터 등이 포함될 수도 있다. 도너 기판(1200)은 도너 베이스 기판(1210) 상에 전사층(1220)이 형성된다. The
본 발명에 따른 레이저 열전사 장치를 이용하여 도너 기판(1200) 상에 레이저를 조사하면, 도너 기판(1200)의 전사층(1220)이 전극층(1120)이 형성된 기판(1100) 상에 전사되어 유기 박막층 패턴을 형성한다. When the laser is irradiated onto the
도너 기판(1200)의 전사층(1220)은 정공주입층, 정공수송층, 유기발광층, 정공억제층, 전자수송층 및 전자주입층으로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 단층막 또는 하나 이상의 다층막으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 유기 박막층은 정공 주입층/유기 발광층, 유기 발광층/전자 주입층, 정공 주입층/유기 발광층/전자 주입층, 정공 수송층/유기 발광층/전자 주입층, 정공 주입층/정공 수송층/유기 발광층/전자 주입층 또는 정공 주입층/정공 수송층/유기 발광층/전자 수송층/전자 주입층 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.
The
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 폴리곤 스캐너를 이용한 유기 발광 다이오드 제조용 레이저 열전사 장치의 개략적인 구성도이다.5 is a schematic configuration diagram of a laser thermal transfer apparatus for manufacturing an organic light emitting diode using a polygon scanner according to a second embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 폴리곤 스캐너를 이용한 유기 발광 다이오드 제조용 레이저 열전사 장치는 제1 실시예와 비교하여 렌즈부의 구성이 상이하며 나머지 구성은 유사한 바, 이하에서는 상이한 구성을 위주로 상술한다. Referring to FIG. 5, the laser thermal transfer apparatus for manufacturing an organic light emitting diode using the polygon scanner according to the second embodiment of the present invention has a different configuration from the lens portion compared to the first embodiment, and the rest of the configuration is similar. The configuration will be described in detail.
본 실시예에 따른 레이저 열전사 장치는 레이저 광원(210), 광 가이드부(220), 빔균일화부(230), 폴리곤 스캐너(240), 마스크(250), 미러부(260), 렌즈부(270), 스테이지(280) 및 제어부(미도시)를 포함한다.The laser thermal transfer apparatus according to the present exemplary embodiment includes a
본 실시예에 따른 렌즈부(270)는 텔레센트릭(TELECENTRIC) 렌즈(271) 및 프로젝션 렌즈(273)를 포함한다. The lens unit 270 according to the present embodiment includes a
텔레센트릭 렌즈(271)는 폴리곤 스캐너(240)와 마스크(250) 사이에 설치된다. 폴리곤 스캐너(240)로부터 출력된 라인 형태의 레이저 빔은 텔레센트릭 렌즈(271)로 입사되고, 텔레센트릭 렌즈(271)는 입사된 레이저 빔을 평행하게 출력한다. 텔레센트릭 렌즈(271)를 통하여 평행하게 출력된 라인 형태의 레이저 빔은 마스크(250)의 광투과 영역을 투과하여 패터닝된 레이저 빔으로 출력된다.The
미러부(260)는 마스크(250)의 후단에 설치되어, 마스크(250)로부터 출력된 패터닝된 레이저 빔을 프로젝션 렌즈(273)로 반사시킨다.The
프로젝션 렌즈(273)는 미러부(260)로부터 입사된 패터닝된 레이저 빔의 초점이 도너 기판(1200)에 배치되도록 제어한다.
The
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 폴리곤 스캐너를 이용한 유기 발광 다이오드 제조용 레이저 열전사 장치의 개략적인 구성도이다. 6 is a schematic configuration diagram of a laser thermal transfer apparatus for manufacturing an organic light emitting diode using a polygon scanner according to a third embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 폴리곤 스캐너를 이용한 유기 발광 다이오드 제조용 레이저 열전사 장치는 위 실시예들과 비교하여 마스크의 위치가 나머지 구성은 유사한 바, 이하에서는 상이한 구성을 위주로 상술한다. Referring to FIG. 6, the laser thermal transfer apparatus for manufacturing an organic light emitting diode using the polygon scanner according to the third embodiment of the present invention has the same position as the rest of the mask compared to the above embodiments, and thus, different configurations will be described below. The details will be mainly described.
본 실시예에 따른 레이저 열전사 장치는 레이저 광원(310), 광 가이드부(320), 빔균일화부(330), 폴리곤 스캐너(340), 마스크(350), 미러부(360), 렌즈부(370), 스테이지(380) 및 제어부(미도시)를 포함한다.The laser thermal transfer apparatus according to the present embodiment includes a
본 실시예에 따른 렌즈부(370)는 텔레센트릭 렌즈(371) 및 프로젝션 렌즈(373)를 포함한다. The lens unit 370 according to the present embodiment includes a
텔레센트릭 렌즈(371)는 폴리곤 스캐너(340)와 미러부(360) 사이에 설치된다. 폴리곤 스캐너(340)로부터 출력된 라인 형태의 레이저 빔은 텔레센트릭 렌즈(371)로 입사되고, 텔레센트릭 렌즈(371)는 입사된 레이저 빔을 평행하게 출력한다. 텔레센트릭 렌즈(371)를 통하여 평행하게 출력된 라인 형태의 레이저 빔은 미러부(360)로 입사된다. The
미러부(360)는 텔레센트릭 렌즈(371)로부터 출력된 라인 형태의 레이저 빔을 프로젝션 렌즈(373)로 반사시킨다. 프로젝션 렌즈(373)는 미러부(360)로부터 입사된 라인 형태의 레이저 빔의 초점이 도너 필름(1200)에 배치되도록 제어한다. The
마스크(350)는 도너 기판(1200) 상에 배치되며, 프로젝션 렌즈(373)로부터 출력된 라인 형태의 레이저 빔은 마스크(350)의 광투과 영역을 통과하여 도너 필름(1200)의 전사층에 패터닝된 형태로 조사된다.
The
도 7a 및 도 7b는 종래 기술과 본 발명에 따른 레이저 열전사 장치에 따른 스캔 영역의 빔파워 균일도를 나타낸 도이며, 도 8a 및 도 8b는 본 발명에 따른 레이저 열전사 장치에서 출력된 라인빔의 횡단면에 따른 파워 분포를 나타낸 도이다.7A and 7B illustrate beam power uniformity of a scan area according to the prior art and the laser thermal transfer apparatus according to the present invention, and FIGS. 8A and 8B illustrate the line beams output from the laser thermal transfer apparatus according to the present invention. The figure which shows power distribution along a cross section.
도 7a는 종래 기술에 따른 레이저 열전사 장치에 따른 특정 영역에 대한 빔파워 균일도이며, 도 7b는 본 발명에 따른 폴리곤 스캐너를 이용한 레이저 열전사 장치에 따른 빔파워 균일도이다. 도 7a와 도 7b의 비교에서도 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 폴리곤 스캐너를 이용한 레이저 열전사 장치에 의하면 종래 기술 보다 넓은 영역에 걸쳐 라인 형태의 레이저 빔 스캔이 가능하기 때문에, 동일 영역을 비교할 경우 본 발명에 따른 레이저 빔 파워의 균일도가 상대적으로 우수하다.
7A is a beam power uniformity for a specific region according to the laser thermal transfer apparatus according to the related art, and FIG. 7B is a beam power uniformity according to the laser thermal transfer apparatus using the polygon scanner according to the present invention. As can be seen from the comparison between FIG. 7A and FIG. 7B, since the laser thermal transfer apparatus using the polygon scanner according to the present invention can scan the laser beam in the form of a line over a wider area than the prior art, the same area is compared. The uniformity of the laser beam power according to the invention is relatively excellent.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 라인 형태의 레이저 빔의 선폭 200㎛에 따른 레이저 빔의 강도를 나타낸 프로파일이 개시된다. 200㎛선폭 내에서 레이저 빔의 강도가 변동없이 일정한 수준을 유지하고 있음을 알 수 있다.
8A and 8B, a profile showing the intensity of a laser beam according to a line width of 200 μm of a line-shaped laser beam is disclosed. It can be seen that the intensity of the laser beam is maintained at a constant level within 200 μm line width.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 폴리곤 스캐너를 이용한 유기 발광 다이오드 제조용 레이저 열전사 장치의 개략적인 구성도이다. 9 is a schematic configuration diagram of a laser thermal transfer apparatus for manufacturing an organic light emitting diode using the polygon scanner according to the fourth embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 폴리곤 스캐너를 이용한 유기 발광 다이오드 제조용 레이저 열전사 장치는 레이저 광원(410), 광 가이드부(420), 빔균일화부(430), 갈바노 스캐너(435), 폴리곤 스캐너(440), 마스크(450), 미러부(460), 렌즈부(470), 스테이지(480) 및 제어부(미도시)를 포함한다.9, the laser thermal transfer apparatus for manufacturing an organic light emitting diode using the polygon scanner according to the present embodiment includes a
갈바노 스캐너(435)는 빔균일화부(430) 후단에 설치되며, 빔균일화부(430)로부터 입사되는 레이저 빔의 반사각을 변환시켜 폴리곤 스캐너(440)로 출력한다. 갈바노 스캐너(435)는 갈바노 미러(436) 및 갈바노 미러 구동부(437)를 포함한다. 갈바노 미러(436)는 광을 반사하도록 회전가능하게 설치되며, 갈바노 미러 구동부(437)는 갈바노 미러(436)를 지지하면서, 갈바노 미러(436)를 회동시킨다. The
갈바노 스캐너(435)를 이용하면 폴리곤 스캐너(440)의 다수의 반사면에 입사되는 레이저 빔의 경로를 조절할 수 있게 된다. 그 결과, 폴리곤 스캐너(440)를 통하여 출력되는 라인 형태의 레이저 빔의 주사 방향을 이동시킬 수 있다. 예를 들면, 라인 형태의 레이저 빔의 y축 방향으로 주사되는 경우, 라인 형태의 레이저 빔을 x축을 기준으로 일정 범위 내에서 좌우로 이동이 가능하다.The
갈바노 스캐너(435)의 후단에는 폴리곤 스캐너(440)가 설치된다. 폴리곤 스캐너(440)는 갈바노 스캐너(435)로부터 입사되는 레이저 빔을 반사시켜 일 축 방향 주사되는 라인(line) 형태의 레이저 빔으로 변환하는 기능을 수행한다. A
본 실시예에 따른 렌즈부(470)는 텔레센트릭 렌즈(471) 및 프로젝션 렌즈(473)를 포함한다. 텔레센트릭 렌즈(471)는 폴리곤 스캐너(440)와 마스크(450) 사이에 설치된다. 폴리곤 스캐너(440)로부터 출력된 라인 형태의 레이저 빔은 텔레센트릭 렌즈(471)로 입사되고, 텔레센트릭 렌즈(471)는 입사된 레이저 빔을 평행하게 출력한다. 텔레센트릭 렌즈(471)를 통하여 평행하게 출력된 라인 형태의 레이저 빔은 마스크(450)의 광투과 영역을 투과하여 패터닝된 레이저 빔으로 출력된다. The lens unit 470 according to the present embodiment includes a
미러부(460)는 마스크(450)의 후단에 설치되어, 마스크(450)로부터 출력된 패터닝된 레이저 빔을 프로젝션 렌즈(473)로 반사시킨다. 프로젝션 렌즈(473)는 미러부(460)로부터 입사된 패터닝된 레이저 빔의 초점이 도너 기판에 배치되도록 제어한다.
The
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 폴리곤 스캐너를 이용한 유기 발광 다이오드 제조용 레이저 열전사 장치의 예시적인 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
What has been described above is only an exemplary embodiment of a laser thermal transfer apparatus for manufacturing an organic light emitting diode using a polygon scanner according to the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and is claimed in the following claims. Likewise, without departing from the gist of the present invention, any person having ordinary knowledge in the field of the present invention will have the technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be made.
110 : 레이저 광원
120 : 광 가이드부
130 : 빔균일화부
140 : 폴리곤 스캐너
150 : 마스크
160 : 미러부
170 : 렌즈부
180 : 스테이지
190 : 제어부110: laser light source
120: light guide portion
130: beam homogenizer
140: Polygon Scanner
150: mask
160 mirror portion
170: lens unit
180: stage
190:
Claims (14)
레이저 빔을 생성하는 레이저 광원;
상기 레이저 광원의 후단에 설치되며, 입사된 레이저 빔의 형상을 제어하여 톱햇(TOP HAT)형상으로 출력하는 빔균일화부;
상기 빔균일화부의 후단에 설치되며, 상기 빔균일화부로부터 입사되는 레이저 빔을 반사시켜 임의의 축 방향 주사되는 라인 형태의 레이저 빔으로 변환하여 출력하는 폴리곤 스캐너;
상기 라인 형태의 레이저 빔을 미리 설정된 모양으로 패터닝된 레이저 빔으로 출력시키는 마스크; 및
기판 및 상기 기판 상에 형성되며, 전사층을 포함하는 도너 필름으로 구성된 기판 부재를 지지하며, 2축 이상의 방향으로 이동되는 스테이지; 및
상기 레이저 광원, 상기 빔균일화부, 상기 폴리곤 스캐너 및 상기 스테이지의 동작을 제어하기 위한 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리곤 스캐너를 이용한 유기 발광 다이오드 제조용 레이저 열전사 장치.
In the laser thermal transfer apparatus for manufacturing an organic light emitting diode using a polygon scanner,
A laser light source for generating a laser beam;
A beam homogenizer installed at a rear end of the laser light source and controlling a shape of the incident laser beam to output a top hat shape;
A polygon scanner installed at a rear end of the beam homogenizer, for converting the laser beam incident from the beam homogenizer to convert the laser beam into a line-shaped laser beam scanned in any axial direction;
A mask for outputting the line-shaped laser beam as a laser beam patterned in a predetermined shape; And
A stage formed on the substrate and the substrate, the substrate member comprising a donor film including a transfer layer, the stage being moved in two or more directions; And
And a control unit for controlling the operation of the laser light source, the beam homogenizing unit, the polygon scanner, and the stage.
상기 레이저 광원과 상기 빔균일화부 사이에 설치되며, 상기 레이저 광원에서 출력된 레이저 빔을 상기 빔균일화부로 전달하는 광 가이드부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리곤 스캐너를 이용한 유기 발광 다이오드 제조용 레이저 열전사 장치.
The method of claim 1,
A laser thermal transfer apparatus for manufacturing an organic light emitting diode using a polygon scanner, the light guide unit may be installed between the laser light source and the beam homogenizer and transmit the laser beam output from the laser light source to the beam homogenizer. .
상기 광 가이드부는 광 섬유인 것을 특징으로 하는 폴리곤 스캐너를 이용한 유기 발광 다이오드 제조용 레이저 열전사 장치.
The method of claim 2,
The optical guide unit is a laser thermal transfer apparatus for manufacturing an organic light emitting diode using a polygon scanner, characterized in that the optical fiber.
상기 폴리곤 스캐너는,
다수의 반사면을 갖는 폴리곤 미러; 및
상기 폴리곤 미러를 지지하면서 회전시키는 폴리곤 미러 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리곤 스캐너를 이용한 유기 발광 다이오드 제조용 레이저 열전사 장치.
The method of claim 1,
The polygon scanner,
Polygon mirror having a plurality of reflective surfaces; And
Laser thermal transfer apparatus for manufacturing an organic light emitting diode using a polygon scanner, characterized in that it comprises a polygon mirror driving unit for rotating while supporting the polygon mirror.
상기 패터닝된 레이저 빔의 상초점이 상기 도너 필름에 배치되도록 제어하는 프로젝션 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리곤 스캐너를 이용한 유기 발광 다이오드 제조용 레이저 열전사 장치.
The method of claim 1,
And a projection lens for controlling an upper focus of the patterned laser beam to be disposed on the donor film.
상기 패터닝된 레이저 빔을 입사받아 상기 프로젝션 렌즈로 반사시키는 미러부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리곤 스캐너를 이용한 유기 발광 다이오드 제조용 레이저 열전사 장치.
The method of claim 5,
And a mirror unit configured to receive the patterned laser beam and reflect the light into the projection lens.
상기 마스크는 미리 설정된 모양으로 형성된 광투과 영역과 광차단 영역으로 구성되며, 상기 라인 형태의 레이저 빔은 상기 광투과 영역만을 투과하여 패터닝된 레이저 빔으로 출력되는 것을 특징으로 하는 폴리곤 스캐너를 이용한 유기 발광 다이오드 제조용 레이저 열전사 장치.
The method of claim 1,
The mask is composed of a light transmission region and a light blocking region formed in a predetermined shape, and the line-shaped laser beam is transmitted through only the light transmission region and is output as a patterned laser beam. Laser thermal transfer device for diode manufacturing.
상기 마스크는 상기 폴리곤 스캐너의 후단에 설치되는 것을 특징으로 하는 폴리곤 스캐너를 이용한 유기 발광 다이오드 제조용 레이저 열전사 장치.
The method of claim 1,
The mask is a laser thermal transfer apparatus for manufacturing an organic light emitting diode using a polygon scanner, characterized in that installed in the rear end of the polygon scanner.
상기 폴리곤 스캐너와 상기 마스크 사이에 설치되며, 상기 폴리곤 스캐너로부터 입사된 라인 형태의 레이저 빔을 평행하게 출력하는 텔레센트릭 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리곤 스캐너를 이용한 유기 발광 다이오드 제조용 레이저 열전사 장치.
The method of claim 1,
And a telecentric lens disposed between the polygon scanner and the mask and outputting in parallel a laser beam in a line form incident from the polygon scanner. Device.
상기 마스크는 상기 도너 필름 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 폴리곤 스캐너를 이용한 유기 발광 다이오드 제조용 레이저 열전사 장치.
The method of claim 1,
The mask is disposed on the donor film, the laser thermal transfer apparatus for manufacturing an organic light emitting diode using a polygon scanner.
상기 레이저 광원은 800nm 내지 1100nm 파장대의 적외선 레이저를 생성하는 것을 특징으로 하는 폴리곤 스캐너를 이용한 유기 발광 다이오드 제조용 레이저 열전사 장치.
The method of claim 1,
The laser light source is a laser thermal transfer apparatus for manufacturing an organic light emitting diode using a polygon scanner, characterized in that for generating an infrared laser in the wavelength range of 800nm to 1100nm.
상기 제어부는 상기 기판의 임의의 열 또는 행방향으로 상기 전사층의 전사가 완료되어 유기 박막층 패턴이 형성되면, 그 다음 열 또는 행방향으로 상기 유기 박막층 패턴을 형성하기 위하여 상기 스테이지의 이동을 제어하는 것을 특징으로 하는 폴리곤 스캐너를 이용한 유기 발광 다이오드 제조용 레이저 열전사 장치.
The method of claim 1,
The control unit controls the movement of the stage to form the organic thin film layer pattern in the next column or row direction after the transfer of the transfer layer is completed in any column or row direction of the substrate to form the organic thin film layer pattern. Laser thermal transfer device for manufacturing an organic light emitting diode using a polygon scanner, characterized in that.
상기 빔균일화부와 상기 폴리곤 스캐너 사이에 설치되어, 상기 빔균일화부로부터 입사되는 레이저 빔의 반사각을 변환시켜 상기 폴리곤 스캐너로 출력하는 갈바노 스캐너를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리곤 스캐너를 이용한 유기 발광 다이오드 제조용 레이저 열전사 장치.
The method of claim 1,
And a galvano scanner installed between the beam homogenizer and the polygon scanner to convert a reflection angle of the laser beam incident from the beam homogenizer and output the converted laser beam to the polygon scanner. Laser thermal transfer device for diode manufacturing.
상기 갈바노 스캐너는,
상기 빔균일화부로부터 입사되는 레이저 빔을 반사시키는 갈바노 미러; 및
상기 갈바노 미러를 지지하면서, 회동시키는 갈바노 미러 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리곤 스캐너를 이용한 유기 발광 다이오드 제조용 레이저 열전사 장치.
The method of claim 13,
The galvano scanner,
A galvano mirror which reflects a laser beam incident from the beam homogenizer; And
A laser thermal transfer apparatus for manufacturing an organic light emitting diode using a polygon scanner, comprising a galvano mirror driving unit configured to rotate while supporting the galvano mirror.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US9496528B2 (en) | 2014-10-29 | 2016-11-15 | Samsung Display Co., Ltd. | Method of manufacturing organic light-emitting display apparatus |
KR20180102721A (en) * | 2017-03-07 | 2018-09-18 | 주식회사 비아트론 | Method for Crystallization of Silicon Thin Film Using Polygon Scanner and Fiber Laser |
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2011
- 2011-03-18 KR KR1020110024489A patent/KR20120106402A/en active Search and Examination
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Date | Code | Title | Description |
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E601 | Decision to refuse application | ||
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