KR101016685B1 - 연결 유닛과 이를 포함하는 레이저 발진 장치 - Google Patents

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Abstract

레이저 발진 장치는 레이저를 발진하는 발진 유닛, 상기 레이저를 감싸는 셔터 유닛, 및 상기 레이저의 감싸고 상기 발진 유닛과 상기 셔터 유닛 사이를 연결하며, 상기 발진 유닛에 지지되어 있는 제1 연결부 및 상기 셔터 유닛에 지지되어 있는 제2 연결부를 포함하는 연결 유닛을 포함한다.
레이저, 발진 유닛, 셔터 유닛, 연결 유닛

Description

연결 유닛과 이를 포함하는 레이저 발진 장치{COMMINICATING UNIT AND LASER OSCILLATING APPARATUS HAVING THE SAME}
본 발명은 레이저 발진 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 레이저를 감싸는 연결 유닛과 이를 포함하는 레이저 발진 장치에 관한 것이다.
화상을 표시하는데 있어, 근래에는 종래의 브라운관, 즉 CRT(cathode ray tube, 음극선관)를 대체하는 액정 디스플레이 장치나 유기 발광 표시 장치 등의 다양한 평판 디스플레이 장치가 사용되고 있다.
이러한 액정 디스플레이 장치나 유기 발광 표시 장치 등의 평판 표시장치는 각 화소의 동작을 제어하는 스위칭 소자 및 화소를 구동시키는 구동 소자로 사용되는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor: TFT)를 구비한다.
이러한 박막 트랜지스터는 기판 상에 고농도의 불순물로 도핑된 드레인 영역과 소스 영역 및 드레인 영역과 소스 영역의 사이에 형성된 채널 영역을 갖는 반도체 활성층을 갖는데, 이 반도체 활성층으로는 비정질 실리콘(amorphous silicon) 또는 다결정질 실리콘(poly silicon)이 사용될 수 있다.
비정질 실리콘을 이용한 박막 트랜지스터는 저온 증착이 가능하다는 장점이 있으나, 전기적 특성과 신뢰성이 저하되고, 표시소자의 대면적화가 어려운 단점이 있어 최근에는 다결정질 실리콘을 이용한 박막 트랜지스터가 많이 사용되고 있다.
다결정질 실리콘은 수십 내지 수백 ㎠/Vs의 높은 전류 이동도를 갖고, 고주파 동작 특성 및 누설 전류치가 낮아 고정세 및 대면적의 평판표시장치에 사용하기에 매우 적합하다.
이러한 다결정질 실리콘은 비정질 실리콘을 결정화하여 제조되는데 그 제조 방법으로 레이저를 박막 기판 상에 조사하는 레이저 어닐링 방법이 사용되고 있다.
상기한 레이저에 의한 비정질 실리콘의 결정화는 저온 공정에 의해 이루어지므로 박막 아래의 기판에 가해지는 손상을 최소화시킬 수 있는 장점이 있다. 또한, 레이저 어닐링의 레이저로는 주로 엑시머 레이저가 사용되어 오고 있다.
이 엑시머 레이저를 이용하는 저온 다결정화 방법은 레이저 발진 장치에서 발생된 엑시머 레이저를 어닐 챔버내의 비정질 실리콘 박막에 조사하여 이루어지게 된다.
종래의 레이저 발진 장치는 레이저를 발진하는 발진 유닛, 발진 유닛으로부터 발진된 레이저가 외부로 누출되는 것을 억제하는 셔터 유닛 및 셔터 유닛을 거친 레이저의 광로를 변경하는 광학 유닛을 포함한다. 종래의 발진 유닛, 셔터 유닛 및 광학 유닛은 서로 연결되어 있다.
그런데, 레이저를 발진하는 발진 유닛은 레이저를 발진하면서 진동을 발생하게 되며, 발진 유닛으로부터 발생된 진동이 발진 유닛에 연결된 셔터 유닛을 매개로 하여 광학 유닛으로 전달되었다. 이와 같이, 발진 유닛으로부터 전달된 진동에 의해 광학 유닛이 진동함으로써 광학 유닛에 의한 레이저의 광로 변경에 오차가 발생되어 레이저를 이용한 비정질 실리콘의 결정화에 불량이 발생되는 문제점이 있었다.
또한, 발진 유닛과 광학 유닛 사이가 셔터 유닛에 의해 연결되어 있기 때문에, 발진 유닛 또는 광학 유닛에 대한 외부의 충격 등에 의해 셔터 유닛으로 전달된 기계적 스트레스로 인하여 셔터 유닛이 파손되는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 레이저 발진에 의한 진동이 광학 유닛으로 전달되는 것을 억제하는 연결 유닛 및 이를 포함하는 레이저 발진 장치를 제공하고자 한다.
또한, 셔터 유닛으로 전달되는 기계적 스트레스가 완화되어 셔터 유닛의 파손이 억제되는 연결 유닛 및 이를 포함하는 레이저 발진 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 제1 측면은 레이저를 발진하는 발진 유닛, 상기 레이저를 감싸는 셔터 유닛, 및 상기 레이저의 감싸고 상기 발진 유닛과 상기 셔터 유닛 사이를 연결하며, 상기 발진 유닛에 지지되어 있는 제1 연결부 및 상기 셔터 유닛에 지지되어 있는 제2 연결부를 포함하는 연결 유닛을 포함하되, 상기 제1 연결부 및 상기 제2 연결부 중 어느 하나는 다른 하나로부터 이격되어 다른 하나의 일부 이상을 감싸는 레이저 발진 장치를 제공한다.
상기 셔터 유닛과 연결되어 있으며, 상기 레이저의 광로를 변경하는 광학 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 발진 유닛을 지지하는 제1 지지부 및 상기 셔터 유닛 및 상기 광학 유닛 중 하나 이상을 지지하는 제2 지지부를 더 포함하며, 상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부는 상호 이격되어 있을 수 있다.
상기 제1 연결부 및 상기 제2 연결부는 상호 구조적으로 대응하는 형상으로 구성될 수 있다.
상기 제1 연결부는 상기 발진 유닛으로부터 상기 셔터 유닛 방향으로 제1 원통 형상으로 연장된 제1 연장부를 포함하며, 상기 제2 연결부는 상기 셔터 유닛으로부터 상기 제1 연장부 방향으로 상기 제1 원통 대비 직경이 더 작은 제2 원통 형상으로 상기 제1 연장부 내부로 연장된 제2 연장부를 포함할 수 있다.
상기 제1 연결부는 상기 제1 연장부의 단부로부터 상기 제2 연장부 방향으로 절곡 연장된 제1 절곡부를 더 포함하며, 상기 제2 연결부는 상기 제2 연장부의 단부로부터 상기 제1 연장부 방향을 절곡 연장된 제2 절곡부를 더 포함하며, 상기 제1 절곡부 및 상기 제2 절곡부는 상호 대향할 수 있다.
상기 제1 연결부는 상기 발진 유닛으로부터 상기 셔터 유닛 방향으로 제3 원통 형상으로 연장된 제3 연장부를 포함하며, 상기 제2 연결부는 상기 셔터 유닛으로부터 상기 제3 연장부 방향으로 상기 제3 원통 대비 직경이 더 큰 제4 원통 형상으로 상기 제3 연장부를 감싸도록 연장된 제4 연장부를 포함할 수 있다.
상기 제1 연결부는 상기 제3 연장부의 단부로부터 상기 제4 연장부 방향으로 절곡 연장된 제3 절곡부를 더 포함하며, 상기 제2 연결부는 상기 제4 연장부의 단부로부터 상기 제3 연장부 방향을 절곡 연장된 제4 절곡부를 더 포함하며, 상기 제3 절곡부 및 상기 제4 절곡부는 상호 대향할 수 있다.
상기 제1 연결부 및 상기 제2 연결부는 계단식으로 단차진 형상으로 연장될 수 있다.
상기 레이저는 엑시머 레이저일 수 있다.
상기 레이저는 실리콘의 결정화 시 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 측면은 레이저를 발진하는 발진 유닛과 상기 레이저를 감싸는 셔터 유닛 사이를 연결하는 연결 유닛에 있어서, 상기 발진 유닛에 지지되어 있는 제1 연결부 및 상기 셔터 유닛에 지지되어 있는 제2 연결부를 포함하되, 상기 제1 연결부 및 상기 제2 연결부 중 어느 하나는 다른 하나로부터 이격되어 다른 하나의 일부 이상을 감싸는 연결 유닛을 제공한다.
본 발명에 따르면, 연결 유닛 및 이를 포함하는 레이저 발진 장치는 제1 연결부 및 제2 연결부를 포함함으로써, 레이저 발진에 의한 진동이 광학 유닛으로 전달되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 연결 유닛 및 이를 포함하는 레이저 발진 장치는 제1 연결부 및 제2 연결부를 포함함으로써, 연결 유닛 또는 셔터 유닛으로 전달되는 기계적 스트레스가 완화되어 셔터 유닛의 파손이 억제될 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 구성 요소를 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 구성 요소의 크기를 과장되게 나타내었다. 일 구성 요소가 다른 구성 요소와 “연결” 되었다고 할 때, 이는 일 구성 요소와 다른 구성 요소가 직접적으로 접촉하여 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 일 구성 요소와 다른 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 개재되어 있는 경우도 포함한다.
또한, 이하에는 레이저 발진 장치에서 발진하는 레이저로서, 엑시머 레이저를 예를 들어서 설명하나, 이에 한정되지 않고, 본 발명에 따른 레이저 발진 장치 에서 발진하는 레이저는 펄스 레이저 또는 고체 레이저 등일 수 있다.
또한, 이하에서 레이저 발진 장치에서 발진하는 레이저는 실리콘의 결정화 시 사용되는 레이저이나, 이에 한정되지 않고, 본 발명에 따른 레이저 발진 장치에서 발진하는 레이저는 피조사체의 절단, 피조사체들간의 봉합 또는 피조사체의 경화 등에 사용되는 레이저일 수 있다.
이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 발진 장치(101)를 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 발진 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명이 제1 실시예에 따른 레이저 발진 장치(101)는 발진 유닛(100), 셔터 유닛(200), 광학 유닛(300) 및 연결 유닛(400)을 포함한다.
발진 유닛(100)은 비정질 실리콘을 결정화하여 다결정질 실리콘을 제조하는데 사용하는 엑시머 레이저(L)를 발진한다. 발진 유닛(100)은 엑시머 레이저(L)를 발진하기 위한 Ne, Xe, HCl 등의 레이저 가스를 내부에 포함한다. 또한, 발진 유닛(100)은 내부에 포함된 레이저 가스를 여기(excite)시켜 레이저(L)를 발진시키는 방전 전극을 포함한다. 발진 유닛(100)의 내부에서 방전 전극이 방전을 시작할 때, Ne 가스는 버퍼 가스로서의 역할을 하고, Xe와 HCl가스는 레이저(L)를 발생시키는 역할을 한다. 발진 유닛(100)은 발진 유닛(100)을 지지하는 제1 지지부에 지지될 수 있다. 제1 지지부는 발진 유닛(100)이 안착할 수 있는 안착형 지지부 또 는 발진 유닛(100)이 매달릴 수 있는 후크형 지지부 형태일 수 있다.
발진 유닛(100)은 연결 유닛(400)을 사이에 두고 셔터 유닛(200)과 연결되어 있다.
셔터 유닛(200)은 발진 유닛(100)으로부터 발진한 레이저(L)를 개폐하는 역할을 한다. 또한, 셔터 유닛(200)은 발진 유닛(100)으로부터 발진한 레이저(L)가 외부로 노출되지 않도록 레이저(L)를 감싸고 있다. 셔터 유닛(200)은 제1 지지부와 상호 이격되어 있는 제2 지지부에 지지되거나, 또는 광학 유닛(300)에 지지될 수 있다. 제2 지지부는 셔터 유닛(200)이 안착할 수 있는 안착형 지지부 또는 셔터 유닛(200)이 매달릴 수 있는 후크형 지지부 형태일 수 있다. 셔터 유닛(200)은 연결 유닛(400)에 의해 후술할 연결 유닛(400)에 의해 발진 유닛(100)으로부터 발생한 진동이 전달되지 않는다. 발진 유닛(100)으로부터 발생한 진동이 셔터 유닛(200)에 전달되지 않음으로써, 발진 유닛(100)으로부터 발생한 진동이 셔터 유닛(200)을 매개로 광학 유닛(300)으로 전달되지 않는다.
셔터 유닛(200)은 광학 유닛(300)과 연결되어 있다.
광학 유닛(300)은 하나 이상의 렌즈 및 하나 이상의 반사경 등을 포함하며, 발진 유닛(100)으로부터 발진되어 셔터 유닛(200)을 거친 레이저(L)의 광 경로(LP)를 변경하여 레이저(L)를 비정질 실리콘과 같은 피조사체로 가이드하는 역할을 한다. 광학 유닛(300)은 연결 유닛(400)에 의해 발진 유닛(100)으로부터 발생한 진동이 전달되지 않는다. 발진 유닛(100)으로부터 발생한 진동이 광학 유닛(300)에 전달되지 않음으로써, 진동에 의해 발생될 수 있는 레이저(L) 가이드의 불량 없이, 발진 유닛(100)으로부터 발진한 레이저(L)를 설정된 경로로 가이드한다. 광학 유닛(300)은 제1 지지부와 상호 이격되어 있는 제3 지지부에 지지되거나, 또는 셔터 유닛(200)에 지지될 수 있다. 제3 지지부는 광학 유닛(300)이 안착할 수 있는 안착형 지지부 또는 광학 유닛(300)이 매달릴 수 있는 후크형 지지부 형태일 수 있다.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저(L) 발진 장치에 포함된 연결 유닛(400)에 대해 자세히 설명한다.
도 2는 도 1의 A 부분을 구체적으로 나타낸 도면이다. 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따른 단면도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 연결 유닛(400)은 발진 유닛(100)과 셔터 유닛(200) 사이에 위치하고 있다. 연결 유닛(400)은 레이저(L)를 감싸고 있으며, 제1 연결부(410) 및 제2 연결부(420)를 포함한다.
제1 연결부(410)는 발진 유닛(100)에 지지되며, 제2 연결부(420)로부터 이격되어 제2 연결부(420)의 일부 또는 전체를 감싸고 있다. 제1 연결부(410)는 제2 연결부(420)와 구조적으로 대응하는 형상으로 구성된다. 제1 연결부(410)는 제1 연장부(411) 및 제1 절곡부(412)를 포함한다.
제1 연장부(411)는 제1 원통 형상이며, 발진 유닛(100)에 연결되어 발진 유닛(100)으로부터 셔터 유닛(200) 방향으로 연장되어 있다. 제1 연장부(411)의 제1 원통은 제1 직경(d₁)을 가지고 있으며, 제1 직경(d₁)은 후술할 제1 연결부(410)에 포함된 제2 연장부(421)의 제2 원통의 제2 직경(d₂) 대비 더 크다. 제1 연장 부(411)의 셔터 유닛(200) 측 단부에는 제1 절곡부(412)가 위치한다.
제1 절곡부(412)는 제1 연장부(411)의 단부로부터 제2 연결부(420)의 제2 연장부(421) 방향으로 절곡 연장되어 있다. 제1 절곡부(412)는 제2 연장부(421)와 소정 간격 이격되어 있으며, 제2 연장부(421)가 삽입되는 홀을 형성한다.
제2 연결부(420)는 셔터 유닛(200)에 지지되며, 제1 연결부(410)로부터 이격되어 일부 또는 전체가 제1 연결부(410)에 의해 감싸져 있다. 제2 연결부(420)는 제1 연결부(410)와 구조적으로 대응하는 형상으로 구성된다. 제2 연결부(420)는 제2 연장부(421) 및 제2 절곡부(422)를 포함한다.
제2 연장부(421)는 제2 원통 형상이며, 셔터 유닛(200)에 연결되어 셔터 유닛(200)으로부터 발진 유닛(100) 방향으로 연장되어 있다. 더 자세하게는 제2 연장부(421)는 셔터 유닛(200)으로부터 제1 연장부(411) 내부로 연장되어 제2 연장부(421)의 일부 또는 전체가 제1 연장부(411) 내부에 삽입되어 있다. 제2 연장부(421)의 제2 원통은 제2 직경(d₂)을 가지고 있으며, 제2 직경(d₂)은 제2 연장부(421)를 감싸고 있는 제1 연장부(411)의 제1 직경(d₁) 대비 더 작다. 제2 연장부(421)의 발진 유닛(100) 측 단부에는 제2 절곡부(422)가 위치한다.
제2 절곡부(422)는 제2 연장부(421)의 단부로부터 제1 연결부(410)의 제1 연장부(411) 방향으로 절곡 연장되어 있다. 제2 절곡부(422)는 제1 연장부(411)와 소정 간격 이격되어 있으며, 제1 연장부(411)의 제1 절곡부(412)와 대향하고 있다. 보다 상세하게는, 제2 연장부(421)의 제2 절곡부(422)는 제1 연장부(411)의 제1 절곡부(412)와 직접 마주하고 있다. 이와 같이, 제2 연장부(421)가 제1 연장부(411) 의 내부에 삽입된 상태에서, 제2 절곡부(422) 및 제1 절곡부(412) 각각이 제2 연장부(421) 및 제1 연장부(411) 각각으로부터 절곡되어 상호 직접 마주함으로써, 연결 유닛(400)이 감싸고 있는 레이저(L)가 외부로 노출되지 않는다.
이상과 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 발진 장치(101)는 연결 유닛(400)의 제1 연결부(410)가 발진 유닛(100)에 연결되어 있고, 제2 연결부(420)가 셔터 유닛(200)에 연결된 상태에서 제1 연결부(410)가 제2 연결부(420)로부터 이격되어 제2 연결부(420)를 감싸고 있음으로써, 발진 유닛(100)이 레이저(L)를 발진할 때 발생되는 진동이 제1 연결부(410)까지만 전달되고, 제1 연결부(410)와 이격되어 있는 제2 연결부(420)로는 전달되지 않는다.
즉, 발진 유닛(100)으로부터 발생된 진동이 연결 유닛(400)에 의해 차단됨으로써, 연결 유닛(400)에 연결되어 있는 셔터 유닛(200)에 전달되지 않아서 발진 유닛(100)에서 발생된 진동이 셔터 유닛(200)을 매개로 광학 유닛(300)에 전달되지 않는다. 이로 인해, 광학 유닛(300)에 의한 발진 유닛(100)으로부터 발진된 레이저(L)의 광 경로(LP) 가이드에 오류가 발생되지 않는다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 발진 장치(101)는 연결 유닛(400)의 제1 연결부(410) 및 제2 연결부(420) 각각이 상호 이격되어 발진 유닛(100) 및 셔터 유닛(200) 각각에 지지되어 있기 때문에, 제1 연결부(410) 및 제2 연결부(420) 각각은 발진 유닛(100) 및 셔터 유닛(200) 또는 광학 유닛(300) 각각에 대한 외부의 충격에만 기계적 스트레스를 받는다. 즉, 연결 유닛(400)의 제1 연결부(410) 및 제2 연결부(420) 중 어느 하나에 인가될 수 있는 기계적 스트레스 에 대해 다른 하나는 영향을 받지 않음으로써, 연결 유닛(400) 또는 셔터 유닛(200)으로 전달되는 기계적 스트레스가 완화되어 연결 유닛(400) 또는 셔터 유닛(200)의 파손이 억제된다.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 발진 장치를 사용했을 때의 실험예를 설명한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 발진 장치를 사용했을 때의 실험예를 나타낸 그래프이다.
도 4에서 X 축은 비정질 실리콘에 대하여 레이저를 이용해 결정화를 수행한 기간을 나타내며, Y 축은 비정질 실리콘에 대하여 레이저를 이용한 결정화를 수행한 후, 발생한 결정화 불량율을 나타낸다.
도 4에서 B 영역은 연결 유닛(400)이 포함되지 않은 종래의 레이저 발진 장치를 사용했을 때의 결정화 불량율을 나타낸 영역이며, C 영역은 연결 유닛(400)이 포함된 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 발진 장치를 사용했을 때의 결정화 불량율을 나타낸 영역이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 연결 유닛(400)이 포함되지 않고, 발진 유닛(100)과 셔터 유닛(200)이 직접적으로 연결된 종래의 레이저 발진 장치를 사용하여 비정질 실리콘을 결정화한 경우, B 영역과 같이 발진 유닛(100)으로부터 발생된 진동이 광학 유닛(300)으로 전달되어 광학 유닛(300)이 진동에 의해 간섭을 받음으로써, 레이저(L)에 의한 비정질 실리콘의 결정화에 불량이 발생하였으며, 기간이 증가함에 따라 결정화 불량율은 지속적으로 상승되는 것을 알 수 있었다. 반면에, 연결 유닛(400)이 발진 유닛(100)과 셔터 유닛(200) 사이에 장착되어, 연결 유닛(400)을 포함한 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 발진 장치(101)를 사용하여 비정질 실리콘을 결정화한 경우, C 영역과 같이 결정화 불량율이 대폭 감소하는 것을 알 수 있다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 연결 유닛(400)이 발진 유닛(100)으로부터 발생되는 진동을 차단하여 진동의 전달에 의한 광학 유닛(300)의 오류 발생을 억제하는 것을 알 수 있었다.
이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 레이저 발진 장치를 설명한다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 레이저 발진 장치의 일 부분의 단면을 나타낸 단면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 레이저 발진 장치(101)의 연결 유닛(400)은 제1 연결부(410) 및 제2 연결부(420)를 포함한다.
제1 연결부(410)는 발진 유닛(100)에 지지되며, 제2 연결부(420)로부터 이격되어 제2 연결부(420)에 의해 일부 또는 전체가 감싸져 있다. 제1 연결부(410)는 제3 연장부(413) 및 제3 절곡부(414)를 포함한다.
제3 연장부(413)는 제3 원통 형상이며, 발진 유닛(100)에 연결되어 발진 유닛(100)으로부터 셔터 유닛(200) 방향으로 연장되어 있다. 제3 연장부(413)의 제3 원통은 제3 직경(d₃)을 가지고 있으며, 제3 직경(d₃)은 제2 연결부(420)에 포함된 제4 연장부(423)의 제4 원통의 제4 직경(d₄) 대비 더 작다. 제3 연장부(413)의 셔터 유닛(200) 측 단부에는 제3 절곡부(414)가 위치한다.
제3 절곡부(414)는 제3 연장부(413)의 단부로부터 제2 연결부(420)의 제4 연장부(423) 방향으로 절곡 연장되어 있다.
제2 연결부(420)는 셔터 유닛(200)에 지지되며, 제1 연결부(410)로부터 이격되어 제1 연결부(410)의 일부 또는 전체를 감싸고 있다. 제2 연결부(420)는 제4 연장부(423) 및 제4 절곡부(424)를 포함한다.
제4 연장부(423)는 제4 원통 형상이며, 셔터 유닛(200)에 연결되어 셔터 유닛(200)으로부터 발진 유닛(100) 방향으로 연장되어 있다. 더 자세하게는 제4 연장부(423)는 셔터 유닛(200)으로부터 제3 연장부(413)가 내부에 위치하도록 연장되어 제3 연장부(413)의 일부 또는 전체가 제4 연장부(423) 내부에 삽입되어 있다. 제4 연장부(423)의 제4 원통은 제4 직경(d₄)을 가지고 있으며, 제4 직경(d₄)은 제4 연장부(423)가 감싸고 있는 제2 연장부(421)의 제3 직경(d₃) 대비 더 크다. 제4 연장부(423)의 발진 유닛(100) 측 단부에는 제4 절곡부(424)가 위치한다.
제4 절곡부(424)는 제4 연장부(423)의 단부로부터 제2 연결부(410)의 제3 연장부(413) 방향으로 절곡 연장되어 있다. 제4 절곡부(424)는 제3 연장부(413)와 소정 간격 이격되어 있으며, 제3 연장부(413)의 제3 절곡부(414)와 대향하고 있다. 보다 상세하게는, 제4 연장부(423)의 제4 절곡부(424)는 제3 연장부(413)의 제3 절곡부(414)와 직접 마주하고 있다. 제4 절곡부(424)는 제3 연장부(413)와 소정 간격 이격되어 있으며, 제3 연장부(413)가 삽입되는 홀을 형성한다. 이와 같이, 제3 연장부(413)가 제4 연장부(423)의 내부에 삽입된 상태에서, 제4 절곡부(424) 및 제3 절곡부(414) 각각이 제4 연장부(423) 및 제3 연장부(413) 각각으로부터 절곡되어 상호 직접 마주함으로써, 연결 유닛(400)이 감싸고 있는 레이저(L)가 외부로 노출되지 않는다.
이상과 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 레이저 발진 장치(101)는 연결 유닛(400)의 제1 연결부(410)가 발진 유닛(100)에 연결되어 있고, 제2 연결부(420)가 셔터 유닛(200)에 연결된 상태에서 제2 연결부(420)가 제1 연결부(410)로부터 이격되어 제1 연결부(410)를 감싸고 있음으로써, 발진 유닛(100)이 레이저(L)를 발진할 때 발생되는 진동이 제1 연결부(410)까지만 전달되고, 제1 연결부(410)와 이격되어 있는 제2 연결부(420)로는 전달되지 않는다.
즉, 발진 유닛(100)으로부터 발생된 진동이 연결 유닛(400)에 의해 차단됨으로써, 연결 유닛(400)에 연결되어 있는 셔터 유닛(200)에 전달되지 않아서 발진 유닛(100)에서 발생된 진동이 셔터 유닛(200)을 매개로 광학 유닛(300)에 전달되지 않는다. 이로 인해, 광학 유닛(300)에 의한 발진 유닛(100)으로부터 발진된 레이저(L)의 광 경로(LP) 가이드에 오류가 발생되지 않는다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 레이저 발진 장치(101)는 연결 유닛(400)의 제1 연결부(410) 및 제2 연결부(420) 각각이 상호 이격되어 발진 유닛(100) 및 셔터 유닛(200) 각각에 지지되어 있기 때문에, 연결 유닛(400) 또는 셔터 유닛(200)으로 전달되는 기계적 스트레스가 완화되어 연결 유닛(400) 또는 셔터 유닛(200)의 파손이 억제된다.
이하 도 6을 참조하여 본 발명이 제3 실시예에 따른 레이저 발진 장치를 설명한다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 레이저 발진 장치의 일 부분의 단면을 나타낸 단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 레이저 발진 장치(101)의 연결 유닛(400)은 제1 연결부(410) 및 제2 연결부(420)를 포함한다.
제1 연결부(410) 및 제2 연결부(420)는 각각 발진 유닛(100) 및 셔터 유닛(200)에 지지되어 있다. 제1 연결부(410)는 제2 연결부(420)로부터 이격되어 제1 연결부(410)의 일부 또는 전체를 감싸고 있다. 제1 연결부(410) 및 제2 연결부(420)는 상호 구조적으로 대응하는 형상으로 구성되어 있으며, 계단식으로 단차진 형상으로 연장되어 있다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 레이저 발진 장치(101)의 제1 연결부(410)는 제2 연결부(420)를 감싸도록 구성되어 있으나, 이에 한정되지 않고 다른 실시예에서는, 제2 연결부(420)가 제1 연결부(410)를 감싸도록 연결 유닛(400)이 구성될 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 레이저 발진 장치(101)는 연결 유닛(400)의 제1 연결부(410)가 발진 유닛(100)에 연결되어 있고, 제2 연결부(420)가 셔터 유닛(200)에 연결된 상태에서 제2 연결부(420)가 제1 연결부(410)로부터 이격되어 제1 연결부(410)를 감싸고 있음으로써, 발진 유닛(100)에서 발생된 진동이 셔터 유닛(200)을 매개로 광학 유닛(300)에 전달되지 않는다.
또한, 본 발명의 제3 실시예에 따른 레이저 발진 장치(101)는 연결 유닛(400)의 제1 연결부(410) 및 제2 연결부(420) 각각이 상호 이격되어 발진 유 닛(100) 및 셔터 유닛(200) 각각에 지지되어 있기 때문에, 연결 유닛(400) 또는 셔터 유닛(200)으로 전달되는 기계적 스트레스가 완화되어 연결 유닛(400) 또는 셔터 유닛(200)의 파손이 억제된다.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 발진 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 A 부분을 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따른 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 발진 장치를 사용했을 때의 실험예를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 레이저 발진 장치의 일 부분의 단면을 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 레이저 발진 장치의 일 부분의 단면을 나타낸 단면도이다.

Claims (18)

  1. 레이저를 발진하는 발진 유닛;
    상기 레이저를 감싸는 셔터 유닛; 및
    상기 레이저의 감싸고 상기 발진 유닛과 상기 셔터 유닛 사이를 연결하며, 상기 발진 유닛에 지지되어 있는 제1 연결부 및 상기 셔터 유닛에 지지되어 있는 제2 연결부를 포함하는 연결 유닛
    을 포함하되,
    상기 제1 연결부 및 상기 제2 연결부 중 어느 하나는 다른 하나로부터 이격되어 상기 다른 하나의 일부 이상을 감싸는 레이저 발진 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 셔터 유닛과 연결되어 있으며, 상기 레이저의 광로를 변경하는 광학 유닛을 더 포함하는 레이저 발진 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 발진 유닛을 지지하는 제1 지지부; 및
    상기 셔터 유닛 및 상기 광학 유닛 중 하나 이상을 지지하는 제2 지지부;
    를 더 포함하며,
    상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부는 상호 이격되어 있는 레이저 발진 장 치.
  4. 제3항에서,
    상기 제1 연결부 및 상기 제2 연결부는 상호 구조적으로 대응하는 형상으로 구성되는 레이저 발진 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 제1 연결부는 상기 발진 유닛으로부터 상기 셔터 유닛 방향으로 제1 원통 형상으로 연장된 제1 연장부를 포함하며,
    상기 제2 연결부는 상기 셔터 유닛으로부터 상기 제1 연장부 방향으로 상기 제1 원통 대비 직경이 더 작은 제2 원통 형상으로 상기 제1 연장부 내부로 연장된 제2 연장부를 포함하는 레이저 발진 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 제1 연결부는 상기 제1 연장부의 단부로부터 상기 제2 연장부 방향으로 절곡 연장된 제1 절곡부를 더 포함하며,
    상기 제2 연결부는 상기 제2 연장부의 단부로부터 상기 제1 연장부 방향을 절곡 연장된 제2 절곡부를 더 포함하며,
    상기 제1 절곡부 및 상기 제2 절곡부는 상호 대향하는 레이저 발진 장치.
  7. 제4항에서,
    상기 제1 연결부는 상기 발진 유닛으로부터 상기 셔터 유닛 방향으로 제3 원통 형상으로 연장된 제3 연장부를 포함하며,
    상기 제2 연결부는 상기 셔터 유닛으로부터 상기 제3 연장부 방향으로 상기 제3 원통 대비 직경이 더 큰 제4 원통 형상으로 상기 제3 연장부를 감싸도록 연장된 제4 연장부를 포함하는 레이저 발진 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 제1 연결부는 상기 제3 연장부의 단부로부터 상기 제4 연장부 방향으로 절곡 연장된 제3 절곡부를 더 포함하며,
    상기 제2 연결부는 상기 제4 연장부의 단부로부터 상기 제3 연장부 방향을 절곡 연장된 제4 절곡부를 더 포함하며,
    상기 제3 절곡부 및 상기 제4 절곡부는 상호 대향하는 레이저 발진 장치.
  9. 제4항에서,
    상기 제1 연결부 및 상기 제2 연결부는 계단식으로 단차진 형상으로 연장되는 레이저 발진 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에서,
    상기 레이저는 엑시머 레이저인 것인 레이저 발진 장치.
  11. 제10항에서,
    상기 레이저는 실리콘의 결정화 시 사용되는 것인 레이저 발진 장치.
  12. 레이저를 발진하는 발진 유닛과 상기 레이저를 감싸는 셔터 유닛 사이를 연결하는 연결 유닛에 있어서,
    상기 발진 유닛에 지지되어 있는 제1 연결부; 및
    상기 셔터 유닛에 지지되어 있는 제2 연결부를 포함하되,
    상기 제1 연결부 및 상기 제2 연결부 중 어느 하나는 다른 하나로부터 이격되어 다른 하나의 일부 이상을 감싸는 연결 유닛.
  13. 제12항에서,
    상기 제1 연결부 및 상기 제2 연결부는 상호 구조적으로 대응하는 형상으로 구성되는 연결 유닛.
  14. 제13항에서,
    상기 제1 연결부는 상기 발진 유닛으로부터 상기 셔터 유닛 방향으로 제1 원통 형상으로 연장된 제1 연장부를 포함하며,
    상기 제2 연결부는 상기 셔터 유닛으로부터 상기 제1 연장부 방향으로 상기 제1 원통 대비 직경이 더 작은 제2 원통 형상으로 상기 제1 연장부 내부로 연장된 제2 연장부를 포함하는 연결 유닛.
  15. 제14항에서,
    상기 제1 연결부는 상기 제1 연장부의 단부로부터 상기 제2 연장부 방향으로 절곡 연장된 제1 절곡부를 더 포함하며,
    상기 제2 연결부는 상기 제2 연장부의 단부로부터 상기 제1 연장부 방향을 절곡 연장된 제2 절곡부를 더 포함하며,
    상기 제1 절곡부 및 상기 제2 절곡부는 상호 대향하는 연결 유닛.
  16. 제13항에서,
    상기 제1 연결부는 상기 발진 유닛으로부터 상기 셔터 유닛 방향으로 제3 원통 형상으로 연장된 제3 연장부를 포함하며,
    상기 제2 연결부는 상기 셔터 유닛으로부터 상기 제3 연장부 방향으로 상기 제3 원통 대비 직경이 더 큰 제4 원통 형상으로 상기 제3 연장부를 감싸도록 연장된 제4 연장부를 포함하는 연결 유닛.
  17. 제16항에서,
    상기 제1 연결부는 상기 제3 연장부의 단부로부터 상기 제4 연장부 방향으로 절곡 연장된 제3 절곡부를 더 포함하며,
    상기 제2 연결부는 상기 제4 연장부의 단부로부터 상기 제3 연장부 방향을 절곡 연장된 제4 절곡부를 더 포함하며,
    상기 제3 절곡부 및 상기 제4 절곡부는 상호 대향하는 연결 유닛.
  18. 제13항에서,
    상기 제1 연결부 및 상기 제2 연결부는 계단식으로 단차진 형상으로 연장되는 연결 유닛.
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