KR20120131338A - Apparatus for patterning using laser - Google Patents

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KR20120131338A KR1020110049425A KR20110049425A KR20120131338A KR 20120131338 A KR20120131338 A KR 20120131338A KR 1020110049425 A KR1020110049425 A KR 1020110049425A KR 20110049425 A KR20110049425 A KR 20110049425A KR 20120131338 A KR20120131338 A KR 20120131338A
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허재열
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A laser patterning apparatus is provided to enable laser patterning on a large-size substrate by repetitively scanning in a small projection area using reverse-phase correction in a scanning direction. CONSTITUTION: A laser patterning apparatus comprises a laser generating unit(110), a mask mounting unit(140), a projection lens unit(150), a roof prism lens(160), and a driving unit. The projection lens unit projects a laser beam, which is emitted from the laser generating unit and passes through a mask installed in the mask mounting unit. The roof prism lens inverts the laser beam, having a phase inverted by the projection lens, and transfers a disk pattern of the mask onto a substrate. The driving unit scans the mask mounting unit, the projection lens unit, and the roof prism lens on the substrate.

Description

레이저 패터닝 장치{APPARATUS FOR PATTERNING USING LASER}Laser patterning device {APPARATUS FOR PATTERNING USING LASER}

본 발명은 평판표시장치의 패널에 데이터라인 또는 게이트라인과 같은 패턴을 형성하기 위한 패터닝 장치에 관한 것으로서, 특히, 레이저를 이용하고 있는 레이저 패터닝 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a patterning device for forming a pattern such as a data line or a gate line on a panel of a flat panel display device, and more particularly, to a laser patterning device using a laser.

영상을 표시할 수 있는 평판표시장치의 예로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device: PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device: FED), 유기발광장치(Organic Light Emitting Device), 전기영동표시장치(Electrophoretic Display) 등이 있으며, 이들은 일반적으로, 한 쌍의 기판(substrate)(제1기판 및 제2기판) 사이에 고유의 형광 또는 편광 물질층이 개재된 후 합착된 패널(panel)을 필수적인 구성요소로 갖추고 있다.Examples of flat panel displays capable of displaying images include liquid crystal display (LCD), plasma display panel (PDP), field emission display (FED), organic Organic Light Emitting Devices, Electrophoretic Displays, etc., which generally have a unique layer of fluorescent or polarizing material between a pair of substrates (first substrate and second substrate). After this intervening panel, the panel is an integral component.

그 일예로서, 액정표시장치의 패널인 액정패널(liquid crystal panel)은 액정층을 사이에 두고 대면 합착된 제1기판 및 제2기판으로 이루어져 있다.As an example, a liquid crystal panel, which is a panel of a liquid crystal display device, includes a first substrate and a second substrate bonded to each other with a liquid crystal layer interposed therebetween.

이중, 상부기판 또는 어레이기판(array substrate)으로 불리는 제1기판의 내면에는 복수의 게이트라인과 데이터라인이 종횡으로 교차하여 화소를 정의하고, 이들의 교차점마다 박막트랜지스터가 구비되어 각 화소에 실장된 투명 화소전극과 일대일 대응 관계를 이루고 있다. A plurality of gate lines and data lines intersect longitudinally and horizontally to define pixels on the inner surface of the first substrate, which is called an upper substrate or an array substrate, and thin film transistors are provided at each crossing point to be mounted on each pixel. It has a one-to-one correspondence with the transparent pixel electrode.

또한, 제1기판과 합착되는 제2기판은 일반적으로 하부기판 또는 컬러필터기판(color filter substrate)으로 불리고 있으며, 그 내면에는 제1기판의 게이트라인, 데이터라인 및 박막트랜지스터 등과 같이 액정구동과 직접적인 관련이 없는 부분을 가리고, 각 화소전극 만을 노출시키는 격자형상의 블랙매트릭스(black matrix)와, 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue)의 컬러필터(color-filter) 및 이들을 덮는 투명 공통전극이 마련되어 있다.In addition, the second substrate bonded to the first substrate is generally referred to as a lower substrate or a color filter substrate, and an inner surface of the second substrate is directly connected to the liquid crystal drive such as a gate line, a data line, and a thin film transistor of the first substrate. A grid-like black matrix that hides unrelated parts and exposes only each pixel electrode, and color filters of red, green, and blue, and transparent coverings A common electrode is provided.

한편, 액정표시장치 이외의 플라즈마표시장치(PDP), 전계방출표시장치, 유기발광장치, 전기영동표시장치를 구성하는 패널들도, 액정패널의 구성과는 다소 상이할 수 있지만, 일반적으로, 제1기판 또는 제2기판에 게이트라인, 데이터라인 및 박막트랜지스터와 같은 구성요소들을 포함하고 있다.
On the other hand, the panels constituting the plasma display device (PDP), the field emission display device, the organic light emitting device, and the electrophoretic display device other than the liquid crystal display device may also be slightly different from the configuration of the liquid crystal panel. The first substrate or the second substrate includes components such as a gate line, a data line, and a thin film transistor.

도 1은 종래의 일반적인 패턴 형성 공정을 나타낸 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating a conventional general pattern forming process.

상기한 바와 같은 평판표시장치는, 패널을 구성하는 제1기판 또는 제2기판(이하, 간단히 '기판'이라 함) 상에 소정물질을 증착시켜 박막층을 형성하는 증착공정(deposition)(10), 박막층이 증착된 기판 상에 포토레지스트(photoresist)를 도포하는 코팅공정(Coating)(20), 목적하는 형태의 원판패턴이 형성된 마스크(mask)로 포토레지스트를 노광하는 노광공정(exposing)(30), 현상액을 이용하여 포토레지스트의 노광된 부분 또는 그 외의 부분을 제거하는 현상공정(developing)(40), 현상공정에 의해 선택된 박막층의 일부를 제거하여 목적하는 구성요소의 형태로 패터닝(patterning)하는 식각공정(Etching)(50) 및 식각공정 후에 기판 상에 잔존하는 포토레지스트를 제거하는 박리공정(Strip)(60) 등이 수차례 반복됨으로써, 기판 상에 상기한 바와 같은 구성요소들(데이터라인, 게이트라인, 박막트랜지스터, 화소전극, 공통전극 등)의 패턴이 형성되고 있다.In the flat panel display device as described above, a deposition process 10 for forming a thin film layer by depositing a predetermined material on a first substrate or a second substrate (hereinafter, simply referred to as a substrate) constituting a panel; Coating (20) for applying a photoresist on a substrate on which a thin film layer is deposited, and exposing (30) for exposing the photoresist with a mask on which a disc pattern of a desired shape is formed. A developing process 40 for removing the exposed portion or the other portion of the photoresist using a developing solution, and removing a portion of the thin film layer selected by the developing process to pattern the desired component The etching process 50 and the stripping process 60 for removing the photoresist remaining on the substrate after the etching process are repeated several times, thereby forming the components (data line) as described above on the substrate. , Gatera Phosphor, thin film transistors, pixel electrodes, common electrodes, etc.) are formed.

한편, 상기와 같은 공정들에 의해 기판 상에 각 구성요소들의 패턴이 형성되고 있으므로, 증착공정(10), 코팅공정(20), 노광공정(30), 현상공정(40), 식각공정(50) 및 박리공정(60)을 수행하는 장치들을 통합하여 패터닝 장치라 할 수 있다.On the other hand, since the pattern of each component is formed on the substrate by the above processes, the deposition process 10, the coating process 20, the exposure process 30, the developing process 40, the etching process (50) And a device for performing the peeling process 60 may be referred to as a patterning device.

즉, 종래의 패터닝 장치는 상기한 바와 같은 6개의 복잡한 공정을 거쳐야만 하나의 패턴을 형성할 수 있으며, 이러한 복잡한 공정을 줄이기 위해 최근에는 레이저를 이용한 패터닝 공정을 수행할 수 있는 레이저 패터닝 장치가 이용되고 있다. That is, the conventional patterning device can form a pattern only through the six complex processes as described above, and in order to reduce such complex processes, a laser patterning device capable of performing a patterning process using a laser is recently used. have.

그러나, 종래의 레이저 패터닝 장치는, 기 설정되어 있는 프로그램에 따라 레이저를 박막이 증착되어 있는 기판 상에서 이동시켜 가며, 패턴을 형성하는 것으로서, 마스크를 이용하지 않고 있기 때문에, 대량의 기판에 패턴을 형성하기에는 부적합하다.However, in the conventional laser patterning apparatus, the laser is moved on the substrate on which the thin film is deposited according to a predetermined program to form a pattern. Since the mask is not used, a pattern is formed on a large amount of substrates. Not suitable below.

따라서, 최근에는 마스크를 이용하여 패턴을 형성할 수 있는 레이저 패터닝 장치가 개발되고 있으나, 이러한 종래의 레이저 패터닝 장치는, 마스크의 원판패턴이 기판에 전사될 때, 원판패턴의 상이 상하, 좌우 방향으로 반전되어 나타나게 됨으로 인해 패터닝 공정이 어렵다는 문제점이 있다. Therefore, recently, a laser patterning device capable of forming a pattern using a mask has been developed. However, in the conventional laser patterning device, when the original pattern of the mask is transferred onto a substrate, the upper and lower sides of the original pattern are vertically and horizontally moved. There is a problem that the patterning process is difficult due to the inverted appearance.

즉, 종래의 레이저 패터닝 장치의 레이저 생성부(Laser Source)로부터 방출된 레이저 빔(Beam)은, 마스크(Mask)를 거치면서 마스크 상의 원판패턴을 기판 상면에 전사하게 되는데, 이때, 기판에 전사되는 상이 상하/좌우로 반전되어 나타나게 된다. That is, the laser beam emitted from the laser source of the conventional laser patterning device transfers the original pattern on the mask to the upper surface of the substrate while passing through the mask. The image is reversed upside down / left and right.

따라서, 이를 해결하기 위한 방법으로, 기판에 전사하고자 하는 실제패턴의 좌우가 반전된 상태로 원판패턴을 설계하는 방법이 이용되고 있다. Therefore, as a method for solving this problem, a method of designing a disc pattern in a state in which left and right of the actual pattern to be transferred to the substrate is reversed is used.

그러나, 실제패턴의 좌우뿐만 아니라 상하가 반전된 상태로 원판패턴을 설계하는 것은 많은 노력과 시간이 요구되고 있다. 또한, 레이저를 기판과 마스크에 대하여 스캐닝(또는 그 반대로 스캐닝)하는 방법에 의해 패턴을 형성하는 스캐닝(Scanning) 노광 방식에서는, 스캐닝 방향(상하)으로 반전된 원판패턴을 이용해서는 원하는 패턴을 기판에 형성할 수 없다는 문제점이 있다.However, designing a disc pattern in a state in which not only the left and right sides of the actual pattern but also the top and bottom are reversed requires a lot of effort and time. In addition, in the scanning exposure method in which a pattern is formed by scanning a laser onto a substrate and a mask (or vice versa), a desired pattern is applied to the substrate by using an original pattern inverted in the scanning direction (up and down). There is a problem that it cannot be formed.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 레이저를 이용하고 있으며, 상하좌우 모두를 반전시켜 줄 수 있는 루프 프리즘 렌즈를 이용하여, 마스크의 원판패턴의 상하좌우가 반전되지 않은 상태로 기판에 실제패턴을 형성할 수 있는, 레이저 패터닝 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. The present invention is to solve the above-described problems, using a laser, using a loop prism lens that can invert both top, bottom, left and right, the actual top, bottom, left and right of the original pattern of the mask is not inverted It is a technical problem to provide a laser patterning apparatus which can form a pattern.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 레이저 패터닝 장치는, 레이저 빔을 방출시키기 위한 레이저 발생부; 마스크가 장착되는 마스크 장착부; 상기 레이저 발생부에서 방출되어 상기 마스크 장착부에 장착되어 있는 마스크를 통과한 레이저 빔을 투사시키기 위한 프로젝션 렌즈부; 및 상기 프로젝션 렌즈부를 거치면서 상하좌우로 반전된 상을 갖는 상기 레이저 빔을, 상하좌우로 반전시켜 방출하여, 기판 상에 상기 마스크에 형성된 원판패턴을 전사하기 위한 루프 프리즘 렌즈를 포함한다.Laser patterning device according to the present invention for achieving the above technical problem, the laser generating unit for emitting a laser beam; A mask mounting portion on which a mask is mounted; A projection lens unit for projecting a laser beam emitted from the laser generation unit and passing through a mask mounted on the mask mounting unit; And a loop prism lens for transferring the original pattern formed in the mask on the substrate by emitting the laser beam having the image inverted up, down, left and right while passing through the projection lens unit.

상술한 해결 수단에 따라 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다. According to the above solution, the present invention provides the following effects.

즉, 본 발명은 레이저를 이용하고 있으며, 상하좌우 모두를 반전시켜 줄 수 있는 루프 프리즘 렌즈를 이용하여, 마스크의 원판패턴의 상하좌우가 반전되지 않은 상태로 기판에 실제패턴을 형성할 수 있기 때문에, 마스크의 원판패턴을 반전시키기 위한 원판패턴 설계 공정을 생략할 수 있다는 효과를 제공한다.That is, the present invention uses a laser, and by using a loop prism lens capable of inverting both up, down, left, and right, the actual pattern can be formed on the substrate without the top, bottom, left, and right sides of the original pattern of the mask being inverted. In this case, the original pattern design process for inverting the original pattern of the mask can be omitted.

또한, 본 발명은 스캐닝(Scanning) 방향의 역상 보정으로 인해, 작은 조사 영역을 여러 번 중복 스캐닝할 수 있어, 대면적 기판에 대한 레이저 패터닝(Laser Patterning) 가공 공법을 가능하게 할 수 있다는 효과를 제공한다. In addition, the present invention provides the effect that due to the inverse correction in the scanning direction, a small irradiation area can be repeatedly scanned several times, thereby enabling a laser patterning processing method for a large area substrate. do.

또한, 본 발명은 레이저를 이용하여 직접 기판을 가공하고 있기 때문에, 종래의 패터닝 장치에서 수행되던 코팅공정, 노광공정, 현상공정 및 박리공정을 생략할 수 있으며, 이로 인해, 종래의 6단계 공정에 의해 이루어지던 패턴 형성 공정을 2단계 공정만으로 수행하여, 패널 제조 공정을 간소화시킬 수 있다는 효과를 제공한다. In addition, since the present invention processes the substrate directly by using a laser, it is possible to omit the coating process, the exposure process, the developing process and the peeling process that were performed in the conventional patterning apparatus, and thus, in the conventional six-step process By performing the pattern forming process made by a two-step process, it provides an effect that can simplify the panel manufacturing process.

도 1은 종래의 일반적인 패턴 형성 공정을 나타낸 흐름도.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 레이저 패터닝 장치를 이용하여 기판에 패턴을 형성하고 있는 상태를 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 레이저 패터닝 장치를 이용하여 기판에 패턴을 형성하고 있는 상태를 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 레이저 패터닝 장치의 기능을 설명하기 위한 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 레이저 패터닝 장치의 루프 프리즘 렌즈를 나타낸 예시도.
도 6은 본 발명에 따른 레이저 패터닝 장치를 이용하여 기판에 패턴을 형성하는 공정을 나타낸 흐름도.1 is a flow chart showing a conventional general pattern forming process.
2 is an exemplary view showing a state in which a pattern is formed on a substrate using the laser patterning device according to the first embodiment of the present invention.
3 is an exemplary view showing a state in which a pattern is formed on a substrate using a laser patterning device according to a second embodiment of the present invention.
4 is an exemplary view for explaining the function of the laser patterning device according to the present invention.
5 is an exemplary view showing a loop prism lens of the laser patterning device according to the present invention.
6 is a flowchart illustrating a process of forming a pattern on a substrate using a laser patterning device according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 레이저 패터닝 장치를 이용하여 기판에 패턴을 형성하고 있는 상태를 나타낸 예시도이며, 도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 레이저 패터닝 장치를 이용하여 기판에 패턴을 형성하고 있는 상태를 나타낸 예시도이다. 2 is an exemplary view showing a state in which a pattern is formed on a substrate using the laser patterning device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a view illustrating the use of the laser patterning device according to the second embodiment of the present invention. It is an exemplary figure which shows the state which forms the pattern in a board | substrate.

영상을 표시할 수 있는 평판표시장치는 상기한 바와 같이 액정표시장치(LCD), 플라즈마표시장치(PDP), 전계방출표시장치(FED), 유기발광장치, 전기영동표시장치(EPD) 등이 있고, 이들은 일반적으로, 한 쌍의 기판(substrate)(제1기판 및 제2기판) 사이에 고유의 형광 또는 편광 물질층이 개재된 후 합착된 패널을 필수적인 구성요소로 갖추고 있으며, 한 쌍의 기판 중 적어도 어느 하나에는 화소전극, 공통전극, 게이트라인, 데이터라인, 박막트랜지스터를 이루는 패턴이 형성되어 있다. As described above, a flat panel display capable of displaying an image includes a liquid crystal display (LCD), a plasma display (PDP), a field emission display (FED), an organic light emitting device, an electrophoretic display (EPD), and the like. They generally have an integral component of a panel bonded after an inherent layer of fluorescent or polarizing material is interposed between a pair of substrates (a first substrate and a second substrate). At least one pattern includes a pixel electrode, a common electrode, a gate line, a data line, and a thin film transistor.

본 발명에 따른 레이저 패터닝 장치는 평판표시장치의 패널을 구성하는 제1기판 또는 제2기판(이하, 간단히 '기판'이라 함) 상에 상기한 바와 같은 구성요소들의 패턴을 형성하기 위한 것으로서, 특히 레이저와 루프 프리즘 렌즈를 이용하고 있다는 특징을 가지고 있다. 한편, 레이저는 광선 형태로 외부로 방출되는 것으로서, 이하에서는 레이저를 레이저 빔으로 설명하도록 하겠으나, 레이저와 레이저 빔은 동일한 의미로 혼용될 수 있다.The laser patterning apparatus according to the present invention is for forming a pattern of the above-described components on the first substrate or the second substrate (hereinafter, simply referred to as a substrate) constituting the panel of the flat panel display device. It features a laser and a loop prism lens. On the other hand, the laser is emitted to the outside in the form of a beam, hereinafter, the laser will be described as a laser beam, the laser and the laser beam may be used in the same sense.

즉, 본 발명에 따른 레이저 패터닝 장치는 레이저 빔이 진행되는 경로 상에 장착되어 있는 프로젝션 렌즈에 의해 상하좌우로 반전된 상을 다시 원래의 상으로 보정해 줌으로써, 마스크에 형성되어 있는 원판패턴이 상하좌우로 반전되지 않은 상태로 레이저 빔에 의해 기판에 전사될 수 있도록 하기 위한 것으로서, 본 발명의 제1실시예에 따른 레이저 패터닝 장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 레이저 빔(Laser Beam)을 발생시켜 방출시키기 위한 레이저 발생부(Laser Source)(110), 레이저 발생부로부터 전송되어온 레이저 빔의 모양을 패턴 형성을 위해 요구되는 형태로 변경시키기 위한 빔 형상 변경부(Beam Shaping Optics)(120), 빔 형상 변경부로부터 전송되어온 레이저 빔의 경로를 변경시키기 위한 빔 경로 변경부(Beam Steering Optics)(130), 마스크가 장착되는 마스크 장착부(140), 마스크를 통과한 레이저 빔을 투사시키기 위한 프로젝션 렌즈부(Projection Lens)(150) 및 프로젝션 렌즈부에서 상하좌우로 반전된 상을 다시 상하좌우로 반전시키기 위한 루프 프리즘 렌즈(Roof Prism Lens)(160)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 도면으로 도시되어 있지는 않지만, 본 발명에 따른 레이저 패터닝 장치는 상기한 바와 같은 구성요소들을 지지하고 있는 프레임을 포함하고 있다. 또한, 본 발명에 따른 레이저 패터닝 장치는 기판(200)이 놓여지는 테이블(170)을 포함할 수 있다.That is, the laser patterning device according to the present invention corrects the image inverted up, down, left, and right by the projection lens mounted on the path through which the laser beam travels back to the original image, so that the original pattern formed on the mask is vertically The laser patterning apparatus according to the first embodiment of the present invention generates a laser beam as shown in FIG. A laser source 110 for emitting a light source, a beam shaping optics 120 for changing a shape of a laser beam transmitted from the laser generator to a shape required for pattern formation, Beam Steering Optics 130 for changing the path of the laser beam transmitted from the beam shape changing unit 130, and mounting a mask mounted with a mask 140, a projection lens unit 150 for projecting a laser beam passing through the mask and a loop prism lens for inverting the image reversed up, down, left, and right in the projection lens unit again up, down, left, and right. It may be configured to include (160). In addition, although not shown in the drawings, the laser patterning apparatus according to the present invention includes a frame supporting the above components. In addition, the laser patterning apparatus according to the present invention may include a table 170 on which the substrate 200 is placed.

우선, 레이저 발생부(Laser Source)(110)는 레이저 빔(beam)(180)을 발생시키는 기능을 수행한다. First, the laser source 110 performs a function of generating a laser beam 180.

다음, 빔 형상 변경부(Beam Shaping Optics)(120)는 레이저 빔(180)의 모양을 패턴 형성을 위해 요구되는 형태로 변경시키기 위한 것으로서, 에너지의 크기를 조절하는 기능을 수행할 수도 있다.Next, the beam shaping optics 120 may change the shape of the laser beam 180 into a shape required for pattern formation, and may perform a function of adjusting the magnitude of energy.

즉, 일반적으로 레이저 발생부(110)에서 발생되어 방출되는 레이저 빔의 단면은 원형의 형태를 이루고 있으나, 이러한 원형 형태의 레이저 빔은 기판에 패턴을 형성하기 위한 용도로는 적합하지 않다. 따라서, 빔 형상 변경부(120)는 레이저 발생부로부터 방출된 레이저 빔의 단면을 패턴의 형성에 적합한 형태, 예를 들어, 사각형 형태의 단면으로 변경시켜주는 기능을 수행한다. That is, in general, the cross section of the laser beam generated and emitted from the laser generator 110 has a circular shape, but this circular laser beam is not suitable for forming a pattern on a substrate. Therefore, the beam shape changing unit 120 performs a function of changing the cross section of the laser beam emitted from the laser generating unit into a shape suitable for forming a pattern, for example, a cross section of a rectangular shape.

부연하여 설명하면, 상기 레이저 발생부(110)에서 방출된 레이저 빔은, 도 3에 도시된 바와 같은 레이저 빔 단면의 레이저 빔 분포상태를 통해 알 수 있듯이, 중심에서 외곽으로 갈수록 레이저 빔의 분포가 줄어드는 불균일한 상태로 형성되어 있다.In detail, the laser beam emitted from the laser generating unit 110, as can be seen through the laser beam distribution state of the laser beam cross section as shown in Figure 3, the distribution of the laser beam from the center to the outside It is formed in a shrinking non-uniform state.

따라서, 빔 형상 변경부(120)는 레이저 빔이 그 단면에 대하여 일정한 분포 및 형태로 형성되도록 레이저 빔을 변경시키는 기능을 수행한다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 빔 형상 변경부(120)를 통과한 레이저 빔은 그 단면에 대하여 일정한 분포로 분포되어 있음을 알 수 있다.Therefore, the beam shape changing unit 120 performs a function of changing the laser beam such that the laser beam is formed in a constant distribution and shape with respect to the cross section thereof. That is, as shown in Figure 3, it can be seen that the laser beam passing through the beam shape changing unit 120 is distributed in a constant distribution with respect to the cross section.

또한, 기판에 형성되는 패턴의 높이, 즉, 식각하고자 하는 박막층의 높이는 다양하게 설정될 수 있으며, 이러한 다양한 설정에 따라 레이저 빔의 에너지 크기도 조절될 필요가 있는바, 빔 형상 변경부는 필요에 따라 레이저 빔의 에너지 크기를 조절하는 기능을 수행할 수 있다. 그러나, 레이저 빔의 에너지 크기는 레이저 발생부에서 조절될 수도 있다.In addition, the height of the pattern formed on the substrate, that is, the height of the thin film layer to be etched may be set in various ways, and the energy size of the laser beam needs to be adjusted according to such various settings. A function of adjusting the energy magnitude of the laser beam may be performed. However, the energy magnitude of the laser beam may be adjusted at the laser generator.

다음, 빔 경로 변경부(Beam Steering Optics)(130)는 빔 형상 변경부로부터 전송되어온 레이저 빔의 경로를 변경시키는 기능을 수행한다. 즉, 본 발명에 따른 레이저 패터닝 장치는 그 설치되는 장소의 크기 및 구조 등에 따라 상기한 바와 같은 구성요소들의 배열 위치 및 구조가 가변될 수 있는바, 빔 경로 변경부는 빔 형상 변경부(120)로부터 방출된 레이저 빔이 프로젝션 렌즈부(150)로 입사될 수 있도록 레이저 빔의 경로를 변경시켜 주는 기능을 수행한다.Next, the beam path changing unit 130 performs a function of changing the path of the laser beam transmitted from the beam shape changing unit. That is, in the laser patterning apparatus according to the present invention, the arrangement position and the structure of the components as described above may vary according to the size and structure of the place where the laser patterning apparatus is installed, and the beam path changing unit may be formed from the beam shape changing unit 120. The laser beam may change the path of the laser beam so that the emitted laser beam may be incident on the projection lens unit 150.

예를 들어, 도 2에 도시된 레이저 패턴 장치는, 빔 경로 변경부(130)가, 빔 형상 변경부(120)로부터 방출된 레이저 빔을 수직 방향으로 굴절시켜 기판(200)의 평면에 수직한 방향에서 프로젝션 렌즈부(150)로 입사시키고 있으며, 도 3에 도시된 레이저 패턴 장치는, 빔 경로 변경부(130)가, 빔 형상 변경부(120)로부터 방출된 레이저 빔을 두 번에 걸쳐 굴절시켜 기판의 평면에 평행한 방향에서 프로젝션 렌즈부(150)로 입사시키고 있다. For example, in the laser pattern apparatus illustrated in FIG. 2, the beam path changing unit 130 refracts the laser beam emitted from the beam shape changing unit 120 in the vertical direction to be perpendicular to the plane of the substrate 200. Direction is incident on the projection lens unit 150, the laser pattern apparatus shown in Fig. 3, the beam path changing unit 130 refracts the laser beam emitted from the beam shape changing unit 120 twice. And enters into the projection lens unit 150 in a direction parallel to the plane of the substrate.

즉, 빔 경로 변경부(130)는 빔 형상 변경부(120)와 프로젝션 렌즈부(150) 사이에 장착되어, 레이저 빔의 경로를 다양하게 변경시키는 기능을 수행한다.That is, the beam path changing unit 130 is mounted between the beam shape changing unit 120 and the projection lens unit 150 to perform various functions of changing the path of the laser beam.

다음, 마스크 장착부(140)는 기판(200)에 전사될 원판패턴이 형성되어 있는 마스크를 고정시키기 위한 것으로서, 미도시된 레이저 패터닝 장치의 프레임에 고정될 수 있다. Next, the mask mounting unit 140 is to fix the mask on which the disc pattern to be transferred to the substrate 200 is formed, and may be fixed to the frame of the laser patterning apparatus (not shown).

한편, 마스크 장착부(140)는 도 2에 도시된 바와 같이 빔 경로 변경부(130)와 프로젝션 렌즈부(150) 사이에 형성될 수도 있으나, 도 3에 도시된 바와 같이, 빔 형상 변경부(120)와 빔 경로 변경부(130) 사이에 형성될 수도 있다.Meanwhile, the mask mounting unit 140 may be formed between the beam path changing unit 130 and the projection lens unit 150 as shown in FIG. 2, but as shown in FIG. 3, the beam shape changing unit 120 is shown. ) And the beam path changing unit 130.

다음, 프로젝션 렌즈부(Projection Lens)(150)는 마스크 장착부(140)에 장착되어 있는 마스크를 통과한 레이저 빔을 투사시키기 위한 것으로서, 프로젝션 렌즈부에는 적어도 하나 이상의 투사 렌즈(Projection Lens)가 장착되어 있다. 즉, 프로젝션 렌즈부는 레이저 빔의 폭을 축소시키는 기능을 수행한다. Next, the projection lens 150 is for projecting a laser beam passing through a mask mounted on the mask mounting unit 140, and at least one projection lens is mounted on the projection lens unit. have. That is, the projection lens unit performs a function of reducing the width of the laser beam.

이러한, 프로젝션 렌즈부에는 상기한 바와 같이 적어도 하나 이상의 복수의 투사 렌즈가 장착되어 있기 때문에, 프로젝션 렌즈부(150)를 통과한 상(像)을 마스크의 원판패턴과 비교해 보면, 상하좌우가 바뀐 상태가 된다. Since the projection lens unit is equipped with at least one or more projection lenses as described above, when the image passing through the projection lens unit 150 is compared with the original pattern of the mask, the top, bottom, left, and right sides are changed. Becomes

마지막으로, 루프 프리즘 렌즈(Roof Prism Lens)(160)는 프로젝션 렌즈부에서 상하좌우로 반전된 상을 다시 상하좌우로 반전시키기 위한 것으로서, 루프 프리즘 렌즈에 의해 마스크의 원판패턴의 좌우상하가 반전되지 않은 상태로 기판(200)에 전사될 수 있다. 루프 프리즘 렌즈(160)의 형상 및 기능에 대하여는 이하에서 도 4 및 도 5를 참조하여 설명된다.Lastly, the roof prism lens 160 is used to invert the image inverted up, down, left, and right in the projection lens unit back, up, down, left, and right. It may be transferred to the substrate 200 without the state. The shape and function of the loop prism lens 160 will be described below with reference to FIGS. 4 and 5.

한편, 상기한 바와 같이 상기 구성요소들은 프레임에 의해 지지되고 있으며, 프레임에는 구동부가 더 구비되어 있어서, 상기 구성요소들 중 마스크 장착부(140), 프로젝션 렌즈(150) 및 루프 프리즘 렌즈(160)가 기판 상에서 스캐닝되도록 할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 레이저 패터닝 장치는 레이저 빔을 기판 상에서 스캐닝하여, 마스크에 형성되어 있는 원판패턴의 형상으로 기판에 증착되어 있는 박막층을 패터닝하기 위한 것으로서, 이를 위해 구동부는 상기 구성요소들을 다양한 방향으로 이동시킬 수 있다.Meanwhile, as described above, the components are supported by a frame, and the driving unit is further provided in the frame, such that the mask mounting unit 140, the projection lens 150, and the loop prism lens 160 are provided. Scanning on the substrate. That is, the laser patterning apparatus according to the present invention is to scan a laser beam on a substrate to pattern a thin film layer deposited on the substrate in the shape of a disc pattern formed on a mask. Can be moved to

그러나, 상기한 바와 같은 스캐닝은 마스크 장착부(140), 프로젝션 렌즈(150) 및 루프 프리즘 렌즈를 이동시키는 것이 아니라, 기판(200)을 이송시키는 것에 의해 이루어질 수도 있다. 이 경우, 미도시된 구동부는 기판을 지지하고 있는 테이블(170)을 이동시키는 기능을 수행한다.However, the scanning as described above may be performed by transporting the substrate 200 instead of moving the mask mounting unit 140, the projection lens 150, and the loop prism lens. In this case, the driver not shown performs a function of moving the table 170 supporting the substrate.

상기에서 설명된 레이저 발생부(Laser Source)(110), 빔 형상 변경부(Beam Shaping Optics)(120), 빔 경로 변경부(Beam Steering Optics)(130), 마스크 장착부(140), 프로젝션 렌즈부(Projection Lens)(150) 및 루프 프리즘 렌즈(Roof Prism Lens)(160)의 구체적인 구성은 당업계에 공지된 다양한 형태로 변경될 수 있고, 또한, 각각의 구성들에 대한 배치가 변경될 수도 있으며, 경우에 따라서 상기 구성들 중에서 일부의 구성이 생략될 수도 있다.Laser Source 110, Beam Shaping Optics 120, Beam Steering Optics 130, Mask Mounting 140, Projection Lens Unit described above The specific configuration of the Projection Lens 150 and the Roof Prism Lens 160 may be changed in various forms known in the art, and the arrangement of the respective configurations may be changed. In some cases, some of the above components may be omitted.

또한, 상기한 바와 같은 빔 경로 변경부 및 프로젝션 렌즈부, 루프 프리즘 렌즈의 구성을 하나의 모듈(Module)로 보았을 때, 이러한 모듈(Module)을 복수개로 설치할 수도 있어 패터닝 시간을 단축할 수 있는 효과가 발생할 수도 있다.
In addition, when the above-described configuration of the beam path changing unit, the projection lens unit, and the loop prism lens are viewed as one module, a plurality of such modules may be installed to shorten the patterning time. May occur.

도 4는 본 발명에 따른 레이저 패터닝 장치의 기능을 설명하기 위한 예시도로서, 특히, 도 2에 도시된 바와 같은 구조로 형성되어 있는 레이저 패터닝 장치를 대략적으로 나타낸 예시도이다. 또한, 도 5는 본 발명에 따른 레이저 패터닝 장치의 루프 프리즘 렌즈를 나타낸 예시도이다. 4 is an exemplary view for explaining the function of the laser patterning device according to the present invention. In particular, FIG. 4 is an exemplary view schematically showing a laser patterning device having a structure as shown in FIG. 2. 5 is an exemplary view showing a loop prism lens of the laser patterning apparatus according to the present invention.

본 발명에 따른 레이저 패턴장치는 상기한 바와 같이, 레이저 발생부(Laser Source)(110), 빔 형상 변경부(Beam Shaping Optics)(120), 빔 경로 변경부(Beam Steering Optics)(130), 마스크 장착부(140), 프로젝션 렌즈부(Projection Lens)(150) 및 루프 프리즘 렌즈(Roof Prism Lens)(160)를 포함하여 구성되는 것으로서, 빔 경로 변경부(130)를 통과한 레이저 빔은 마스크 장착부에 장착되어 있는 마스크(300)의 원판패턴을 통과한 후, 프로젝션 렌즈부(150)에서 굴절되어 상하좌우가 반전된다.As described above, the laser pattern apparatus according to the present invention includes a laser source unit 110, a beam shaping optics 120, a beam path changing unit 130, The mask mounting part 140, the projection lens 150, and the roof prism lens 160 are configured to include a laser beam passing through the beam path changing part 130. After passing through the disk pattern of the mask 300 mounted on the, it is refracted by the projection lens unit 150 is reversed up, down, left and right.

따라서, 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이 마스크(300)에 '

Figure pat00001
'로 형성된 원판패턴이 형성되어 있는 경우, 마스크(300)와 프로젝션 렌즈부(150)를 통과한 레이저 빔(180)에 의해 형성되는 상(像)은 상하좌우가 반전된 '
Figure pat00002
'와 같은 형태로 표시된다.Thus, for example, as shown in FIG.
Figure pat00001
When a disc pattern formed of 'is formed, the image formed by the laser beam 180 passing through the mask 300 and the projection lens unit 150 is inverted up, down, left, and right'
Figure pat00002
In the form of '.

한편, 프로젝션 렌즈부(150)를 통과하여 상기와 같이 상하좌우가 반전된 상은 루프 프리즘 렌즈(160)를 거치면서, 다시 상하좌우가 반전되며, 이로 인해, 기판(200)에 전사되는 실제패턴은 원판패턴과 동일한 형태인 '

Figure pat00003
'로 형성된다. Meanwhile, the image in which the top, bottom, left, and right sides are reversed as described above through the projection lens unit 150 passes through the loop prism lens 160, and the top, bottom, left, and right sides are reversed again, and thus, the actual pattern transferred to the substrate 200 is The same shape as the original pattern
Figure pat00003
Is formed.

상기와 같은 상하좌우 반전 기능을 수행하는 루프 프리즘 렌즈는 상(像)의 정립(正立)에 사용되는 것으로서, 레이저 빔(180)이 입사되고 방출되는 양쪽 측면(이하, 간단히 '제1면(①), 제6면(⑥)'이라 함)의 모양이 도 5에 도시된 바와 같이, 지붕의 형상을 하고 있으며, 정면은 제1면과 제6면 방향으로부터 중심 방향으로 경사져 있는 형상을 하고 있다. The loop prism lens that performs the vertical, horizontal, left and right reversal functions as described above is used for sizing the image, and both sides (hereinafter, simply referred to as 'first surface') where the laser beam 180 is incident and emitted. ①), the shape of the sixth surface (⑥) ') is in the shape of a roof, as shown in Figure 5, the front surface is inclined toward the center from the first surface and sixth surface direction have.

즉, 루프 프리즘 렌즈(160)는, 프로젝션 렌즈부로부터 방출된 레이저 빔이 입사되는 제1면(①), 제1면과 마주보도록 배치되어 상기 레이저 빔이 외부로 방출되는 제6면(⑥), 제1면의 일측끝단으로부터 절곡되어 있는 제2면(②), 제6면의 일측끝단으로부터 절곡되어 있으며, 제2면과 만나 'V'자 형상을 이루는 제5면(⑤), 제1면의 타측끝단의 일부분과 상기 제6면의 타측끝단의 일부분에 연결되어 있는 제3면(③) 및 제1면의 타측끝단의 나머지 일부분과 상기 제6면의 타측끝단의 나머지 일부분에 연결되어 있으며, 제3면과 만나 'V'자 형상을 이루는 제4면(④)을 포함하고 있다.
That is, the loop prism lens 160 is disposed to face the first surface ① and the first surface on which the laser beam emitted from the projection lens unit is incident, and the sixth surface ⑥ to which the laser beam is emitted to the outside. , The second surface (②) bent from one end of the first surface, the fifth surface (⑤) bent from one end of the sixth surface, and meet the second surface to form a 'V' shape. A third surface (③) connected to a part of the other end of the surface and a part of the other end of the sixth surface and the other part of the other end of the first surface and the other part of the other end of the sixth surface It includes a fourth surface ④ that meets the third surface and forms a 'V' shape.

우선, 루프 프리즘 렌즈(160)에서 상(像)의 상하가 반전되는 상태를 설명하면 다음과 같다. First, the state in which the top and bottom of the image is reversed in the loop prism lens 160 will be described as follows.

즉, 루프 프리즘 렌즈(160)의 제1면(①)에서 입사된 상(像)은 제1면과 인접되어 중심방향으로 기울어져 있는 제2면(②)에서 반사되면서 일차적으로 상하가 반전되고, 다시, 제2면(②)과 마주하고 있는 제3면(③) 또는 제4면(④) 또는 제3면과 제4면의 경계를 이루는 모서리에서 반사되면서 이차적으로 반전되며, 다시, 제3면 또는 제4면과 마주하고 있으며 제2면과 인접되어 있는 제5면(⑤)에서 반사되면서 삼차적으로 상하가 반전된 후, 제5면과 인접되어 있으며 제1면과 마주보고 있는 제6면(⑥)을 통해 외부로 방출된다.That is, the image incident on the first surface ① of the loop prism lens 160 is reflected from the second surface ② inclined toward the center adjacent to the first surface, and the upper and lower sides are primarily reversed. , Again, the second surface (②) facing the second surface (③) or the fourth surface (④) or the second side is reflected in the corner forming the boundary between the third surface and the fourth surface is inverted, again, 3rd or 4th surface facing the first surface and the third surface is reflected by the fifth surface (⑤) adjacent to the second surface, and then reversed up and down three times, adjacent to the fifth surface and facing the first surface It is emitted to the outside through 6 sides (⑥).

예를 들어, 루프 프리즘 렌즈(160)로 입사되는 상이 도 5에 도시된 바와 같이, 상하가 반전된 '

Figure pat00004
'형태(이하, 간단히 '역상'이라 함)라고 할 때, 제2면에서 반사되면서 일차적으로 '
Figure pat00005
'형태(이하, 간단히 '정상'이라 함)로 상하가 반전되고, 다시 제3면 또는 제4면에서 이차적으로 상하가 반전되어 역상('
Figure pat00006
')으로 돌아온 후, 다시 제5면에서 삼차적으로 상하가 반전되면서 정상('
Figure pat00007
')으로 돌아온 상태로 제6면을 통해 외부로 방출된다. For example, as shown in FIG. 5, an image incident to the loop prism lens 160 is inverted up and down.
Figure pat00004
When referred to as a form (hereinafter referred to simply as' inverse '), it is reflected from the second side and primarily'
Figure pat00005
'Up and down is inverted in form (hereinafter, simply referred to as'normal'), and then again inverted up and down on the third or fourth side,
Figure pat00006
After returning to '), the top and bottom reversed on the fifth side again,
Figure pat00007
It is released to the outside through the sixth surface in the state returned to ').

따라서, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 마스크에 형성되어 있는 원판패턴이 정상('

Figure pat00008
')인 경우, 프로젝션 렌즈부(150)를 통과한 상은 상하가 반전된 역상('
Figure pat00009
')이 되며, 역상 상태로 루프 프리즘 렌즈(160)에 입사되는 상은, 도 5에 도시된 바와 같이, 정상, 역상, 정상으로 세 번 상하가 반전된 후 정상('
Figure pat00010
') 상태로 방출된다. Therefore, as shown in Fig. 4, the original pattern formed on the mask is normal ('
Figure pat00008
In the case of '), the image passing through the projection lens unit 150 is reversed inverted (')
Figure pat00009
'), And the image incident on the loop prism lens 160 in the reversed phase is normal after being inverted three times to the normal, reversed, and normal state as shown in FIG.
Figure pat00010
') Is released in the state.

루프 프리즘 렌즈(160)에서 방출된 상은 도 4에 도시된 바와 같이, 기판에 전사되며, 이에 따라 레이저 빔이 기판(200)에 정상('

Figure pat00011
') 상태의 실제패턴을 형성하게 된다.
The image emitted from the loop prism lens 160 is transferred to the substrate, as shown in FIG. 4, so that the laser beam is normal to the substrate 200 ('
Figure pat00011
The actual pattern of ') state is formed.

다음으로, 루프 프리즘 렌즈에서 상(像)의 좌우가 반전되는 상태를 도 5에 도시되어 있는 우측면도를 참조하여 설명하면 다음과 같다. Next, a state in which the left and right of the image are reversed in the loop prism lens will be described with reference to the right side view shown in FIG. 5.

즉, 루프 프리즘 렌즈(160)의 제1면(①)에서 입사된 상(像)은 제2면(②)에서 반사되고, 제3면(③)에서 반사된 후, 제3면과 마주하고 있는 제4면(④)에서 반사되면서 좌우가 반전되며, 좌우가 반전된 상태에서 제5면(⑤)에서 반사되어 제6면(⑥)을 통해 외부로 방출된다.That is, the image incident on the first surface ① of the loop prism lens 160 is reflected on the second surface ②, is reflected on the third surface ③, and then faces the third surface. The left and right are reversed while being reflected from the fourth surface ④, which is reflected from the fifth surface ⑤ in the state in which the left and right are reversed, and is emitted to the outside through the sixth surface ⑥.

예를 들어, 루프 프리즘 렌즈(160)로 입사되는 상이 도 5에 도시된 바와 같이, 좌우가 반전된 '

Figure pat00012
'형태(이하, 간단히 '역상'이라 함)라고 할 때, 제2면과, 제3면에서 반사되는 동안에는 좌우 반전이 일어나지 않으며, 제3면과 마주보고 있는 제4면에서 반사되면서 좌우 반전이 일어나 정상('
Figure pat00013
')으로 돌아온 후, 제5면(⑤)에서 반사되어 제6면(⑥)을 통해 외부로 방출된다.For example, as shown in FIG. 5, an image incident to the loop prism lens 160 is inverted left and right '
Figure pat00012
When referred to as a 'form' (hereinafter, simply referred to as 'inverse'), the left and right inversion does not occur while reflecting from the second side and the third side, and the left and right inversion is reflected from the fourth side facing the third side. Wake up to normal
Figure pat00013
After returning to '), the light is reflected from the fifth surface ⑤ and emitted to the outside through the sixth surface ⑥.

따라서, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 마스크에 형성되어 있는 원판패턴이 정상('

Figure pat00014
')인 경우, 프로젝션 렌즈부(150)를 통과한 상은 좌우가 반전된 역상('
Figure pat00015
')이 되며, 역상 상태로 루프 프리즘 렌즈(160)에 입사되는 상은, 도 5에 도시된 바와 같이, 좌우가 한번 반전되어 정상('
Figure pat00016
') 상태로 방출된다. Therefore, as shown in Fig. 4, the original pattern formed on the mask is normal ('
Figure pat00014
'), The image passing through the projection lens unit 150 is an inverted image ('
Figure pat00015
'), And the image incident on the loop prism lens 160 in an inverted state, as shown in FIG.
Figure pat00016
') Is released in the state.

루프 프리즘 렌즈(160)에서 방출된 상은 도 4에 도시된 바와 같이, 기판에 전사되며, 이에 따라 레이저 빔이 기판(200)에 정상('

Figure pat00017
') 상태의 실제패턴을 형성하게 된다.
The image emitted from the loop prism lens 160 is transferred to the substrate, as shown in FIG. 4, so that the laser beam is normal to the substrate 200 ('
Figure pat00017
The actual pattern of ') state is formed.

도 6은 본 발명에 따른 레이저 패터닝 장치를 이용하여 기판에 패턴을 형성하는 공정을 나타낸 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a process of forming a pattern on a substrate using a laser patterning apparatus according to the present invention.

본 발명에 따른 레이저 패터닝 장치는 상기한 바와 같이 마스크에 형성되어 있는 원판패턴을 레이저 빔(180)을 이용하여 기판(200)에 형성된 박막층에 전사시켜 박막층을 원하는 패턴 형상으로 제조하기 위한 것으로서, 박막층을 이용하여 형성되는 패턴은 평판표시장치의 패널에 형성되는 화소전극, 공통전극, 데이터라인, 게이트라인 및 박막트랜지스터 등의 구성요소가 될 수 있다.The laser patterning apparatus according to the present invention is to fabricate a thin film layer in a desired pattern shape by transferring the original pattern formed on the mask to the thin film layer formed on the substrate 200 using the laser beam 180 as described above. The pattern formed by using may be a component such as a pixel electrode, a common electrode, a data line, a gate line, and a thin film transistor formed on a panel of a flat panel display device.

즉, 상기한 바와 같은 구성요소들은, 기판 상에 소정의 물질을 증착시켜 박막층을 형성하는 공정(증착공정(deposition))(S100) 및 본 발명에 따른 레이저 패터닝 장치를 이용하여 박막층을 식각하는 공정(레이저 식각 공정)(S500)을 통해 기판(200) 상에 형성된다.That is, the components as described above, the process of depositing a predetermined material on the substrate to form a thin film layer (deposition) (S100) and the process of etching the thin film layer using the laser patterning apparatus according to the present invention (Laser etching step) (S500) is formed on the substrate 200.

한편, 본 발명에 따른 레이저 패터닝 장치는, 루프 프리즘 렌즈(160)를 기판 상에서 스캐닝시키면서 마스크를 통과한 레이저 빔을 기판에 조사하여, 마스크에 형성되어 있는 원판패턴의 상을 갖는 레이저 빔을 이용하여 박막층을 식각시킴으로써, 원판패턴과 동일한 형상의 실제패턴을 박막층에 형성시키기 위한 것으로서(식각공정(Etching))(S500), 본 발명을 이용하면, 도 1에 도시된 바와 같은 종래의 패터닝 공정과 비교해 볼 때, 6개의 공정이 2개의 공정으로 줄어들었음을 알 수 있다. On the other hand, the laser patterning device according to the present invention, while scanning the loop prism lens 160 on the substrate to irradiate the laser beam passing through the mask to the substrate, using a laser beam having an image of the original pattern formed on the mask By etching the thin film layer to form the actual pattern having the same shape as the original pattern in the thin film layer (etching) (S500), using the present invention, compared with the conventional patterning process as shown in FIG. It can be seen that six processes have been reduced to two processes.

즉, 본 발명을 이용하면, 박막층을 형성하는 증착공정(S100)과, 레이저 식각 공정(S500) 만으로도, 기판 상에 원하는 패턴을 형성할 수 있다.
That is, according to the present invention, a desired pattern can be formed on the substrate only by the deposition process S100 and the laser etching process S500 for forming the thin film layer.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 레이저 패터닝 장치는 루프 프리즘 렌즈(Roof Prism Lens)가 입사된 상을 상하좌우 반전시키는 특성을 이용하고 있다.The laser patterning apparatus according to the present invention as described above uses a characteristic of inverting the image on which the roof prism lens is incident up, down, left, and right.

즉, 종래의 레이저 패터닝 장치에서는 상하/좌우 상(像) 반전 중 좌우 반전에 대해서는 마스크(Mask)의 원판패턴을 실제패턴과 좌우 대칭되게 반전 설계하여 대응하였으나, 상하 반전에 대한 대응 방안이 없었다. 따라서, 넓은 면적을 갖는 기판에 대해, 마스크를 이용한 스캐닝 방식을 적용시킬 수가 없었다. That is, in the conventional laser patterning apparatus, the original pattern of the mask is inverted symmetrically with the actual pattern for the left and right inversion among the up, down, left, and right inversion. Therefore, the scanning method using a mask could not be applied to the board | substrate with a large area.

부연하여 설명하면, 레이저 발생부(110)로부터 방출된 레이저 빔이 마스크를 거치면서 만들어지는 상은, 기판에 전사되면서 상하/좌우 반전이 되므로, 이를 이용하여 기판에 원하는 패턴을 형성하기 위해서는, 마스크 설계 시에 미리 상하/좌우가 반전/대칭 되도록 설계되어야 한다. 그러나, 레이저 빔 노광시, 원 샷(One Shot) 조사 영역이 작아서 스탬핑(Stamping) 방식이 아닌 스캐너(Scanner) 방식(스캐닝 노광 방식)을 취해야 할 경우, 스캐닝(Scanning) 방향(상하 또는 좌우 방향)은 역상으로 인해 원하는 모양의 패턴을 전사할 수 없게 된다. In detail, the image generated while the laser beam emitted from the laser generation unit 110 passes through the mask is inverted up / down and left / right while being transferred to the substrate. Thus, in order to form a desired pattern on the substrate using the mask design, The top, bottom, left and right should be designed to be reversed / symmetrical in advance. However, in the case of laser beam exposure, when one-shot irradiation area is small and a scanner method (scanning exposure method) is to be used instead of stamping method, the scanning direction (vertical or horizontal direction) The reversed phase makes it impossible to transfer the pattern of the desired shape.

따라서, 상기와 같은 문제를 극복하기 위한 본 발명에 따른 레이저 패터닝 장치는, 상하좌우 반전을 동시에 수행할 수 있는 루프 프리즘 렌즈(160)를 최 끝단에 장착시키고 있다. Therefore, the laser patterning device according to the present invention for overcoming the above-mentioned problem is equipped with a loop prism lens 160 capable of simultaneously performing up, down, left and right inversion at the end.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.　 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.

110 : 레이저 발생부 120 : 빔 형상 변경부
130 : 빔 경로 변경부 140 : 마스크 장착부
150 : 프로젝션 렌즈부 160 : 루프 프리즘 렌즈
170 : 테이블 180 : 레이저 빔
.110: laser generating unit 120: beam shape changing unit
130: beam path changing unit 140: mask mounting unit
150: projection lens unit 160: loop prism lens
170: table 180: laser beam
.

Claims (10)

레이저 빔을 방출시키기 위한 레이저 발생부;
마스크가 장착되는 마스크 장착부;
상기 레이저 발생부에서 방출되어 상기 마스크 장착부에 장착되어 있는 마스크를 통과한 레이저 빔을 투사시키기 위한 프로젝션 렌즈부; 및
상기 프로젝션 렌즈부를 거치면서 상하좌우로 반전된 상을 갖는 상기 레이저 빔을, 상하좌우로 반전시켜 방출하여, 기판 상에 상기 마스크에 형성된 원판패턴을 전사하기 위한 루프 프리즘 렌즈를 포함하는 레이저 패터닝 장치.A laser generator for emitting a laser beam;
A mask mounting portion on which a mask is mounted;
A projection lens unit for projecting a laser beam emitted from the laser generation unit and passing through a mask mounted on the mask mounting unit; And
And a loop prism lens for transferring the disc pattern formed on the mask on the substrate by emitting the laser beam having the image inverted up, down, left, and right while passing through the projection lens unit. 제 1 항에 있어서,
상기 마스크 장착부와 상기 프로젝션 렌즈부와 상기 루프 프리즘 렌즈를 상기 기판 상에서 스캐닝하기 위한 구동부를 더 포함하는 레이저 패터닝 장치.The method of claim 1,
And a driving unit for scanning the mask mounting unit, the projection lens unit, and the loop prism lens onto the substrate. 제 1 항에 있어서,
상기 기판이 안착되는 테이블; 및
상기 테이블이 상기 루프 프리즘 렌즈에 대하여 스캐닝되도록 상기 테이블을 이동시키기 위한 구동부를 더 포함하는 레이저 패터닝 장치. The method of claim 1,
A table on which the substrate is seated; And
And a driver for moving the table such that the table is scanned with respect to the loop prism lens. 제 1 항에 있어서,
상기 레이저 발생부에서 방출된 상기 레이저 빔이 그 단면에 대하여 일정한 분포 및 형태로 형성되도록 상기 레이저 빔을 변경시키기 위한 빔 형상 변경부를 더 포함하며,
상기 빔 형상 변경부로부터 방출된 레이저 빔은 상기 마스크를 통해 상기 프로젝션 렌즈부로 입사되는 것을 특징으로 하는 레이저 패터닝 장치.The method of claim 1,
And a beam shape changer for changing the laser beam such that the laser beam emitted from the laser generator is formed in a constant distribution and shape with respect to a cross section thereof.
And a laser beam emitted from the beam shape changing unit is incident to the projection lens unit through the mask. 제 1 항에 있어서,
상기 레이저 발생부에서 방출된 상기 레이저 빔의 경로를 변경시켜 상기 프로젝션 렌즈부로 입사시키기 위한 빔 경로 변경부를 더 포함하는 레이저 패터닝 장치.The method of claim 1,
And a beam path changing unit for changing the path of the laser beam emitted from the laser generating unit to enter the projection lens unit. 제 1 항에 있어서,
상기 루프 프리즘 렌즈는,
상기 프로젝션 렌즈부로부터 방출된 레이저 빔이 입사되는 제1면;
상기 제1면과 마주보도록 배치되어 상기 레이저 빔이 외부로 방출되는 제6면;
상기 제1면의 일측끝단으로부터 절곡되어 있는 제2면;
상기 제6면의 일측끝단으로부터 절곡되어 있으며, 상기 제2면과 만나 'V'자 형상을 이루는 제5면;
상기 제1면의 타측끝단의 일부분과 상기 제6면의 타측끝단의 일부분에 연결되어 있는 제3면; 및
상기 제1면의 타측끝단의 나머지 일부분과 상기 제6면의 타측끝단의 나머지 일부분에 연결되어 있으며, 상기 제3면과 만나 'V'자 형상을 이루는 제4면을 포함하는 레이저 패터닝 장치.The method of claim 1,
The loop prism lens,
A first surface on which the laser beam emitted from the projection lens unit is incident;
A sixth surface disposed to face the first surface to emit the laser beam to the outside;
A second surface that is bent from one end of the first surface;
A fifth surface that is bent from one end of the sixth surface and meets the second surface to form a 'V'shape;
A third surface connected to a portion of the other end of the first surface and a portion of the other end of the sixth surface; And
And a fourth surface connected to the remaining portion of the other end of the first surface and the remaining portion of the other end of the sixth surface and to meet the third surface to form a 'V' shape. 제 6 항에 있어서,
상기 제1면을 통해 입사된 상기 레이저 빔에 형성되는 상(像)은, 상기 제2면서 반사되면서 일차적으로 상하가 반전되고, 상기 제3면 또는 상기 제4면 또는 상기 제3면과 상기 제4면의 경계를 이루는 모서리에서 반사되면서 이차적으로 상하가 반전되며, 상기 제5면에서 반사되면서 삼차적으로 상하가 반전된 후, 상기 제6면을 통해 외부로 방출되는 것을 특징으로 하는 레이저 패터닝 장치.The method according to claim 6,
The image formed on the laser beam incident through the first surface is primarily reversed while being reflected while the second surface is reflected, and the third surface or the fourth surface or the third surface and the third surface are inverted. The laser patterning device, characterized in that the upper and lower inverted while being reflected at the edges forming the four sides, the upper and lower inverted three times as reflected from the fifth surface, and then emitted to the outside through the sixth surface . 제 6 항에 있어서,
상기 제1면을 통해 입사된 상기 레이저 빔에 형성되는 상(像)은, 상기 루프 프리즘 렌즈 내부에서 세 번의 상하 반전을 거친 후, 상기 제6면을 통해 외부로 방출되는 것을 특징으로 하는 레이저 패터닝 장치.The method according to claim 6,
The image formed on the laser beam incident through the first surface undergoes three vertical inversions inside the loop prism lens and is then emitted to the outside through the sixth surface. Device. 제 6 항에 있어서,
상기 제1면을 통해 입사된 상기 레이저 빔에 형성되는 상(像)은, 상기 제2면, 상기 제3면에서 순차적으로 반사된 후, 상기 제4면에서 반사되면서 좌우가 반전되며, 좌우가 반전된 상태에서 상기 제5면에서 반사되어 상기 제6면을 통해 외부로 방출되는 것을 특징으로 하는 레이저 패터닝 장치.The method according to claim 6,
The image formed on the laser beam incident through the first surface is sequentially reflected from the second surface and the third surface, and then is reflected from the fourth surface, and the left and right are reversed. The laser patterning apparatus of claim 5, wherein the laser pattern is reflected from the fifth surface and emitted to the outside through the sixth surface. 제 6 항에 있어서,
상기 제1면을 통해 입사된 상기 레이저 빔에 형성되는 상(像)은, 상기 루프 프리즘 렌즈 내부에서 한 번의 좌우 반전을 거친 후, 상기 제6면을 통해 외부로 방출되는 것을 특징으로 하는 레이저 패터닝 장치.
The method according to claim 6,
An image formed on the laser beam incident through the first surface is irradiated to the outside through the sixth surface after undergoing one left and right inversion in the loop prism lens. Device.
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CN105226204A (en) * 2014-05-30 2016-01-06 上海微电子装备有限公司 A kind of laser package equipment and method for packing

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