KR100274870B1 - 레이저 스크린 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

레이저 스크린 및 그 제조방법이 개시된다. 개시된 레이저 스크린은 레이저를 공진시키기 위한 레이저 캐비티와, 상기 레이저 캐비티가 설치되는 지지부재를 포함하며, 상기 레이저 캐비티는 상기 지지부재 상에 형성되며, 상기 레이저를 부분 통과시키는 투명미러와, 전자빔이 입사되면 상기 레이저를 발진시키는 반도체층과, 상기 반도체층의 일측면에 형성되며, 상기 레이저를 전반사시키는 반사미러와, 상기 투명미러와 상기 반사미러가 형성되지 않은 상기 반도체층의 타측면 사이에 형성되어 상호 접착시키는 접착층을 포함한다.

Description

레이저 스크린 및 그 제조방법

본 발명은 레이저 스크린(laser screen) 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 상세하게는 레이저를 공진시키는 레이저 캐비티(laser cavity)의 구조가 개선된 레이저 스크린 및 그 제조방법에 관한 것이다.

도 1은 종래의 음극선관용 레이저 스크린을 도시한 단면도이다.

도면을 참조하면, 이 레이저 스크린은 레이저를 공진시키는 레이저 캐비티(11)와, 이 레이저 캐비티(11)가 설치되는 지지부재(12)를 구비하여 이루어진다.

상기 레이저 캐비티(11)는 전자빔이 입사되면 레이저를 발진시키는 반도체층(13)과, 이 반도체층(13)의 양측에 위치하여 상기 레이저를 공진시키는 광공동(光空洞)(optical cavity)을 형성하는 반사미러(14)와 투명미러(15)를 포함한다. 여기서, 반사미러(14)는 입사되는 광을 전반사시키며, 투명미러(15)는 입사되는 광 중 일부의 광만을 투과시킨다.

그리고, 상기 지지부재(12)는 열전도성이 우수한 예컨대, 사파이어 기판이 이용되며, 접착층(16)에 의해 투명미러(15)가 그 상면에 접착됨으로써 지지부재(12) 상에 레이저 캐비티(11)가 마련된다.

상술한 레이저 스크린의 작동을 살펴보면, 전자빔이 반사미러(14)를 통과하여 반도체층(13)에 입사되면, 반도체층(13)에서는 소정 파장을 가지는 레이저가 발진된다. 상기 레이저는 반사미러(14)와 투명미러(15) 사이에서 공진되어 증폭된 후 투명미러(15)를 통과함으로써 소정 화상을 구현한다. 이때, 반도체층(13)은 통상적으로 전자빔이 입사되어 레이저가 발진되는 활성층과, 이 활성층에서 발진된 레이저가 반사미러(14)와 투명미러(15) 사이에서 공진되도록 반사미러와 투명미러 사이의 간격을 조절하는 비활성층으로 구분된다.

하지만 종래의 레이저 스크린에서와 같이, 반사미러(14)와 투명미러(15) 사이에 반도체층(13)으로만 형성할 경우 반도체층(13)의 광투과도가 낮으므로 레이저가 반사미러(14)와 투명미러(15) 사이에서 공진되는 과정에서 레이저 캐비티(11)의 효율이 나빠진다는 문제점이 있다.

또한, 레이저 캐비티(11)의 효율이 향상되기 위해서는 반사미러(14)와 투명미러(15)가 상호 평행하게 형성되어야 한다. 하지만, 종래의 레이저 스크린에서와 같이 투명미러(15)와 지지부재(12) 사이에 접착층이 형성된 구조는 그 제조가 용이하지 않다는 문제점이 있다.

즉, 종래의 레이저 스크린의 제조과정을 살펴보면, 반도체층(13)의 하면에 투명미러(15)를 형성한 다음 지지부재(12) 상에 접착층(16)을 형성하여 투명미러(15)를 접착시킨후 반도체층(13)의 상면에 반사미러(14)를 형성한다. 이때, 투명미러(15)와 지지부재(12) 사이의 접착층(16)의 두께가 균일하게 형성되지 않을 경우 투명미러(15)는 지지부재(12)의 상면에 대하여 비뚤어지게 배치된다. 따라서, 지지부재(12)의 상면에 대하여 평행하게 형성되는 반사미러(14)는 투명미러(15)와 평행하게 형성되지 않게 되어 레이저 캐비티(11)의 효율이 나빠진다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창출된 것으로서, 레이저 캐비티의 효율이 향상되며, 그 제조가 용이한 레이저 스크린 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 레이저 스크린을 도시한 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 레이저 스크린의 일 실시예를 도시한 단면도,

그리고, 도 3a 내지 도 3e는 본 발명에 따른 레이저 스크린의 가공 단계별 공정후의 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

21.레이저 캐비티(laser cavity) 22.지지부재

23.반도체층 24.반사미러

25.투명미러 26.접착층

27.스페이서(spacer)

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 레이저를 공진시키기 위한 레이저 캐비티와, 상기 레이저 캐비티가 설치되는 지지부재를 포함하는 레이저 스크린에 있어서, 상기 레이저 캐비티는, 상기 지지부재 상에 형성되며, 상기 레이저를 부분 통과시키는 투명미러와, 전자빔이 입사되면 상기 레이저를 발진시키는 반도체층과, 상기 반도체층의 일측면에 형성되며, 상기 레이저를 전반사시키는 반사미러와, 상기 투명미러와 상기 반사미러가 형성되지 않은 상기 반도체층의 타측면 사이에 형성되어 상호 접착시키는 접착층을 포함하여 된다.

그리고 본 발명에 있어서, 상기 접착층은 상기 레이저가 상기 반사미러와 투명미러 사이에서 공진되는 경로를 형성하도록 투명한 에폭시 글루로 형성되며, 상기 접착층의 두께가 균일하게 형성되도록 상기 투명미러와 상기 반사미러가 형성되지 않은 상기 반도체층의 타측면 사이에 설치된 스페이서를 더 포함하여 된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 다른측면에 의하면, 레이저를 공진시키기 위한 레이저 캐비티와, 상기 레이저 캐비티가 설치되는 지지부재를 포함하는 레이저 스크린의 제조방법에 있어서, (가) 상기 레이저를 발진시키는 반도체층의 일측면에 상기 레이저를 전반사시키는 반사미러를 형성하는 단계; (나) 상기 지지부재 상에 상기 레이저를 부분 통과시키는 투명미러를 형성하는 단계; (다) 상기 지지부재에 형성된 투명미러 상에 접착층을 형성하는 단계; 및 (라) 상기 반사미러가 형성되지 않은 상기 반도체층의 타측면을 상기 접착층에 접착하는 단계;를 포함한다.

그리고, 본 발명에 있어서, 상기 (다)단계 전에, 상기 접착층의 두께를 제한하며, 균일한 두께로 형성되도록 소정 높이의 스페이서를 상기 투명미러 상에 설치하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 레이저 스크린의 일실시예를 도시한 단면도이다.

도면을 참조하면, 이 레이저 스크린은 레이저를 공진시키기 위한 레이저 캐비티(21)와, 이 레이저 캐비티(21)가 설치되는 지지부재(22)를 포함한다. 이 지지부재(22)는 열전도성이 우수한 예컨대, 사파이어 기판이 이용된다.

상기 레이저 캐비티(21)는, 전자빔이 입사되면 레이저를 발진시키는 반도체층(23)과 이 반도체층(23)으로부터 발진되는 레이저를 전반사시키는 반사미러(24)와, 레이저를 부분 통과시키는 투명미러(25)를 구비하여 이루어진다. 여기서, 반도체층(23)은 예컨대, 원소주기표 Ⅱ-Ⅳ족 또는 Ⅲ-Ⅴ족 화합물로 형성된다. 그리고, 반도체층(23)의 두께는 0.1 ㎛ 내지 100 ㎛이상으로 형성한다.

그리고, 상기 투명미러(25)는 지지부재(22)상에 다중층 박막 형태로 예컨대, 증착 등의 방법에 의해 형성되며, 반사미러(24)는 반도체층(23)의 일측면에 형성된다. 그리고, 투명미러(25)와 반사미러(24)가 형성되지 않은 반도체층(23)의 타측면 사이에 접착층(26)이 마련되어 상호 접착시킨다.

상기 접착층(26)은 레이저가 상기 반사미러(24)와 투명미러(25) 사이에서 공진되는 경로를 형성하도록 광투과도가 우수하고 투명한 예컨대, 에폭시 글루(epoxy glue)가 이용된다. 접착층(26)의 두께는 예컨대, 0.1 ㎛ 내지 100 ㎛이상으로 형성한다. 그리고, 투명미러(25)와 반사미러(24)가 형성되지 않은 반도체층(23)의 타측면 사이에는 스페이서(27)가 설치되어 접착층(25)의 높이를 제한하며, 균일한 두께로 형성되도록 한다.

상술한 바와 같은 지지부재(22)에 마련된 레이저캐비티(21)는 레이저의 공진을 위하여 반사미러(24)와 투명미러(25) 사이에 반도체층(23)과 접착층(26)이 함께 마련된다. 따라서, 반도체층(23)에 발진된 레이저는 반사미러(24)와 투명미러(25) 사이에 마련된 반도체층(23) 및 접착층(26)을 통하여 공진한다. 이때, 반도체층(23)은 레이저가 발진되는 활성층 역할을 하며, 접착층(26)은 레이저가 단순히 통과하는 비활성층 역할을 한다.

이러한 반도체층(23) 및 접착층(26)의 두께는 레이저의 공진조건에 따라 적절하게 설정할 수 있다. 그리고, 접착층(26)의 광투과도가 반도체층(23)의 광투과도보다 우수하므로, 반사미러(24)와 투명미러(25) 사이에 반도체층(23)만이 형성된 경우보다 반도체층(23)과 접착층(26)이 함께 형성된 레이저캐비티(21)의 레이저 공진효율이 향상된다.

도 3a 내지 도 3e는 상술한 바와 같은 레이저 스크린의 가공 단계별 공정후의 단면도를 도시한 것으로서, 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 가르킨다.

도면을 참조하여 본 발명에 따른 레이저 스크린 제조방법을 살펴보면 다음과 같다.

우선, 전자빔이 입사되면 레이저를 발진시키는 반도체층(23)이 마련되며, 이 반도체층(23)의 일측면에 표면처리를 실시한 다음 반사미러(24)를 형성한다. 이러한 반사미러(24)는 다중층의 박막형태로 입사되는 레이저를 전반사시킨다(도 3a).

그리고, 지지부재(22)의 상면에 표면처리를 실시한 다음 투명미러(25)를 형성한다. 이러한 투명미러(25)는 다중층의 박막형태로 예컨대, 증착을 통하여 형성되며 입사되는 레이저를 부분 통과시킨다(도 3b).

그리고, 지지부재(22)에 형성된 투명미러(25) 상에 소정 높이로 스페이서(27)를 형성한다. 이 스페이서(27)는 반도체층(23)과 투명미러(25) 사이에 형성되는 것으로, 후술하는 접착층(26)의 두께를 제한하며, 균일한 두께로 형성되도록 소정 높이로 형성한다(도 3c).

그리고, 스페이서(27)가 형성된 투명미러(25) 상에 소정 두께로 접착층(26)을 형성한다. 이 접착층(26)은 광투과도가 우수한 예컨대, 투명한 글루(glue)가 이용된다(도 3d).

그리고, 반도체층(23)에서 반사미러(24)가 형성되지 않은 측면을 접착층(26)에 밀착하여 접착한다. 이때, 반도체층(23)과 투명미러(25) 사이에는 소정 높이의 스페이서(27)가 형성되어 있으므로, 반도체층(23)과 투명미러(25) 사이에는 스페이서(27) 높이만큼의 접착층(26)이 균일하게 형성된다(도 3e). 따라서, 지지부재(22) 상에는 반사미러(24)와 투명미러(25) 사이에 반도체층(23)과 접착층(26)이 마련된 레이저 캐비티(21)가 형성된다. 그리고, 이러한 레이저 캐비티(21)는 반도체층(23)과 접착층(26)의 양측에 위치하는 반사미러(24)와 투명미러(25)가 상호 평행하게 형성되므로 레이저 공진효율이 향상된다.

본 발명에 따른 레이저 스크린 및 그 제조방법은 반사미러와 투명미러 사이에 반도체층과 광투과도가 우수한 접착층이 마련된 구조이므로, 반사미러와 투명미러 사이에서 공진하는 레이저의 공진효율이 향상된다. 따라서, 레이저 스크린의 효율 및 신뢰성이 향상된다는 장점이 있다.

Claims (5)

1. 레이저를 공진시키기 위한 레이저 캐비티와, 상기 레이저 캐비티가 설치되는 지지부재를 포함하는 레이저 스크린에 있어서,

   상기 레이저 캐비티는,

   상기 지지부재 상에 형성되며, 상기 레이저를 부분 통과시키는 투명미러와,

   전자빔이 입사되면 상기 레이저를 발진시키는 반도체층과,

   상기 반도체층의 일측면에 형성되며, 상기 레이저를 전반사시키는 반사미러와,

   상기 투명미러와 상기 반사미러가 형성되지 않은 상기 반도체층의 타측면 사이에 형성되어 상호 접착시키는 접착층을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 레이저 스크린.
2. 제1항에 있어서,

   상기 접착층은 상기 레이저가 상기 반사미러와 투명미러 사이에서 공진되는 경로를 형성하도록 투명한 글루로 형성된 것을 특징으로 하는 레이저 스크린.
3. 제1항에 있어서,

   상기 접착층의 두께가 균일하게 형성되도록 상기 투명미러와 상기 반사미러가 형성되지 않은 상기 반도체층의 타측면 사이에 설치된 스페이서를 더 포함하여 된 것을 특징으로 하는 레이저 스크린.
4. 레이저를 공진시키기 위한 레이저 캐비티와, 상기 레이저 캐비티가 설치되는 지지부재를 포함하는 레이저 스크린의 제조방법에 있어서,

   (가) 상기 레이저를 발진시키는 반도체층의 일측면에 상기 레이저를 전반사시키는 반사미러를 형성하는 단계;

   (나) 상기 지지부재 상에 상기 레이저를 부분 통과시키는 투명미러를 형성하는 단계;

   (다) 상기 지지부재에 형성된 투명미러 상에 접착층을 형성하는 단계; 및

   (라) 상기 반사미러가 형성되지 않은 상기 반도체층의 타측면을 상기 접착층에 접착하는 단계;를 포함하는 레이저 스크린의 제조방법.
5. 제4항에 있어서,

   상기 (다)단계 전에,

   상기 접착층의 두께를 제한하며, 균일한 두께로 형성되도록 소정 높이의 스페이서를 상기 투명미러 상에 설치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 스크린의 제조방법.