KR101261246B1 - 평판디스플레이 리페어용 레이저 선형편광 변환장치를 구비한 광학계 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평판디스플레이 리페어용 레이저 선형편광 변환장치를 구비한 광학계에 관한 것으로, 레이저빔을 이용하여 피가공물을 가공하도록 피가공물의 상부에서 피가공물을 향해 레이저 발진기, 빔조절장치, 빔형성장치, 미러, 슬릿, 마스크, 제1스플리터, 튜브렌즈, 제2스플리터, 대물렌즈가 차례로 설치되고; 제1스플리터에는 영상촬상용 카메라, 배율변환부, 초점조절부가 연결되며; 제2스플리터에는 광원과 집광렌즈가 연결 구성된 광학계에 있어서; 상기 미러와 슬릿 사이에는 레이저 발진기로부터 발진된 선형편광된 레이저빔의 편광방향을 변경하여 선형편광과 가공방향을 일치시키는 선형편광 변환장치가 더 구비되되, 상기 선형편광 변환장치는, 원형상의 λ/2 파장판; λ/2 파장판을 회전지지하는 반원형상의 지지가이드; λ/2 파장판의 하단면에는 편광과 간섭되지 않는 범위에서 하방향으로 돌출된 연결부재; λ/2 파장판과 간격을 두고 구비된 회전모터; 회전모터와 연결부재를 연결하는 동력전달부재;로 구성된 것을 특징으로 하는 평판디스플레이 리페어용 레이저 선형편광 변환장치를 구비한 광학계를 제공한다.
본 발명에 따르면, 종래 심각한 문제였던 편광방향과 가공방향의 불일치를 아주 간단히 해결함으로써 가공품질을 높일 수 있고, 가공 크기 또한 방향에 상관없이 같은 크기로 일치되게 가공할 수 있으며, 불량율을 낮추고, 수율을 향상시키며, 미세가공시 정밀 가공성을 높이는 효과를 얻을 수 있다.

Description

평판디스플레이 리페어용 레이저 선형편광 변환장치를 구비한 광학계{LIGHT SYSTEM WITH LINEAR POLARIZATION CONVERSION DEVICE FOR LASER REPAIR PROCESS OF FLAT DISPLAY PANEL}

본 발명은 평판디스플레이 리페어용 레이저 선형편광 변환장치를 구비한 광학계에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레이저의 편광방향을 가공되는 특성에 맞도록 조절해 줌으로써 보다 효율적이고 정밀한 가공이 가능하도록 한 평판디스플레이 리페어용 레이저 선형편광 변환장치를 구비한 광학계에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 레이저 가공은 위상이 매우 일치된 단색광을 발생시키고, 그것을 집광 렌즈로 집광함으로써 얻어지는 고밀도의 에너지를 갖는 레이저 빔을 피가공물의 극소부분에 조사하여 절단(Cutting), 절제(제거)(Ablation), 증발, 용융 등의 작업을 수행하는 가공 방법을 말한다.

이러한 레이저 가공에 사용되는 레이저 빔은 제어성이 양호하므로 수치 제어 장치를 통해 제어함으로써 복잡한 형상의 가공이나 정밀 미세 가공이 가능하다.

보편적인 레이저 가공장치는 레이저를 생성하는 레이저 발진기, 상기 레이저 발진기에서 발생된 레이저 빔을 가공 작업위치로 유도하고 집속하기 위한 광학유닛, 상기 광학유닛을 통해 집속된 레이저 빔을 피가공물의 원하는 위치에 도달시키기 위한 위치제어기로 구성된다.

이와 같은 구성을 갖는 레이저 가공장치는 상술한 편의성과 정밀 가공성 때문에 주로 반도체 제조분야, 평면디스플레이 제조분야 등에서 널리 사용되어 왔다.

특히, LCD를 포함한 평면디스플레이 분야에서는 화소의 보정을 위한 리페어 수단으로 많이 활용되어 왔는데, 이를 테면 등록특허 제0981306호에는 '편광을 이용한 액정표시패널의 리페어 방법'이 개시되어 있고, 등록특허 제0607737호에는 '편광 광선 발생용 편광자 장치'가 개시되어 있으며, 등록특허 제0702420호에는 '광각 편광빔 스플리터를 이용한 반사 LCD 투사형 시스템'이 개시되어 있다.

그런데, 개시된 상기 선행 기술들은 액정표시패널 자체에 설치된 편광판을 이용하여 화소의 불량 부분을 암점화하는 방식의 리페어 가공에 관한 것이거나 혹은 편광의 개념보다는 광학계 자체에 주된 관심이 반영된 기술들이어서 레이저 가공시 발생되는 후술할 문제들의 해결 수단으로 적용하기에는 개념 자체가 달라 상당한 곤란성이 있었다.

즉, 본 발명의 종래 문제와 관련하여, 레이저를 응용한 가공시 가로방향 가공과 세로방향 가공이 동일한 조건에서 수행됨에도 불구하고 피가공물의 가공된 가로와 세로의 크기가 달라지는 문제가 발생된다.

예컨대, 동일한 조건으로 제어되면서 가공된다고 하더라도 가공된 가로가 3㎛임에 반해, 가공된 세로는 4㎛가 된다든지 혹은 그 반대 현상이 나타나고 있다.

즉, 도 1의 예와 같이, 레이저 가공에 필요한 모든 조건이 동일하게 유지된다고 하더라도 가공방향과 레이저의 편광방향이 어떻게 설정되느냐에 따라 가공 폭의 크기가 완전히 달라짐을 확인할 수 있다.

뿐만 아니라, 레이저를 이용한 가공 후 절단면이 고르지 않게 되는 문제가 발생하는데, 이를 테면 도 2의 예시와 같이, 레이저의 편광방향과 가공방향이 동일 방향일 경우에는 가공면이 매우 고르고 균일함은 물론 정밀한데 반해, 레이저의 편광방향과 가공방향이 다를 경우에는 절단면이 매우 거칠어지고 그에 따른 파티클이 아주 많이 발생하여 불량율을 높이는 단점으로 작용하였다.

이를 해결하기 위해서는 편광방향을 맞추어 주는 것이 관건인데, 작업시마다 레이저의 기구적 위치를 변경하게 되면 원하는 가공품질을 얻을 수 있으나 설비 전체의 조건을 다시 설정해야 하므로 작업시간이 과다하게 소요되고, 매 가공시마다 조건을 바꿀 수도 없으며, 그렇게 할 경우 현저한 수율저하를 초래하므로 사실상 그러한 방식으로 조절하면서 하는 가공은 현실적으로 매우 어렵다.

덧붙여, 이러한 문제를 해결한 광학계의 구현도 시급히 요청되고 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 효과 있게 해결할 수 있도록 창출된 것으로, 매우 간단한 구조의 레이저 편광방향 변환수단을 채용하여 편광방향과 가공방향의 불일치를 해소하여 가공면의 가공품질을 높이고, 방향에 관계없이 동일한 크기의 가공이 가능하여 효율적이고 정확한 미세 가공을 실현시킬 수 있는 평판디스플레이 리페어용 레이저 선형편광 변환장치를 구비한 광학계를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 레이저빔을 이용하여 피가공물을 가공하도록 피가공물의 상부에서 피가공물을 향해 레이저 발진기, 빔조절장치, 빔형성장치, 미러, 슬릿, 마스크, 제1스플리터, 튜브렌즈, 제2스플리터, 대물렌즈가 차례로 설치되고; 제1스플리터에는 영상촬상용 카메라, 배율변환부, 초점조절부가 연결되며; 제2스플리터에는 광원과 집광렌즈가 연결 구성된 광학계에 있어서; 상기 미러와 슬릿 사이에는 레이저 발진기로부터 발진된 선형편광된 레이저빔의 편광방향을 변경하여 선형편광과 가공방향을 일치시키는 선형편광 변환장치가 더 구비되되, 상기 선형편광 변환장치는, 원형상의 λ/2 파장판; λ/2 파장판을 회전지지하는 반원형상의 지지가이드; λ/2 파장판의 하단면에는 편광과 간섭되지 않는 범위에서 하방향으로 돌출된 연결부재; λ/2 파장판과 간격을 두고 구비된 회전모터; 회전모터와 연결부재를 연결하는 동력전달부재;로 구성된 것을 특징으로 하는 평판디스플레이 리페어용 레이저 선형편광 변환장치를 구비한 광학계를 제공한다.

이때, 상기 지지가이드는 길이방향을 따라 'ㄷ' 형상의 곡선홈이 형성되고, 상기 λ/2 파장판의 테두리 일부는 상기 곡선홈에 삽입된 채로 회전가능하게 지지되는 것에도 그 특징이 있다.

또한, 본 발명은 레이저빔을 이용하여 피가공물을 가공하도록 피가공물의 상부에서 피가공물을 향해 레이저 발진기, 빔조절장치, 빔형성장치, 미러, 슬릿, 마스크, 제1스플리터, 튜브렌즈, 제2스플리터, 대물렌즈가 차례로 설치되고; 제1스플리터에는 영상촬상용 카메라, 배율변환부, 초점조절부가 연결되며; 제2스플리터에는 광원과 집광렌즈가 연결 구성된 광학계에 있어서; 상기 미러와 슬릿 사이에는 레이저 발진기로부터 발진된 무편광 레이저빔을 선형편광시키는 편광자와, 편광자에서 편광된 선형편광의 편광방향을 변경하여 선형편광과 가공방향을 일치시키는 선형편광 변환장치가 순차로 더 구비되되, 상기 선형편광 변환장치는, 원형상의 λ/2 파장판; λ/2 파장판을 회전지지하는 반원형상의 지지가이드; λ/2 파장판의 하단면에는 편광과 간섭되지 않는 범위에서 하방향으로 돌출된 연결부재; λ/2 파장판과 간격을 두고 구비된 회전모터; 회전모터와 연결부재를 연결하는 동력전달부재;로 구성된 것을 특징으로 하는 평판디스플레이 리페어용 레이저 선형편광 변환장치를 구비한 광학계도 제공한다.

본 발명에 따르면, 종래 심각한 문제였던 편광방향과 가공방향의 불일치를 아주 간단히 해결함으로써 가공품질을 높일 수 있고, 가공 크기 또한 방향에 상관없이 같은 크기로 일치되게 가공할 수 있으며, 불량율을 낮추고, 수율을 향상시키며, 미세가공시 정밀 가공성을 높이는 효과를 얻을 수 있다.

도 1 및 도 2는 종래 레이저 리페어 가공시 발생되는 문제를 예시한 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 레이저 리페어 가공용 선형편광 변환장치에 사용되는 λ/2 파장판(Waveplate)의 예시적인 모식도이다.
도 4는 본 발명에 따른 레이저 리페어 가공용 선형편광 변환장치의 개념도이다.
도 5는 본 발명에 따른 레이저 리페어 가공용 선형편광 변환장치의 예시적인 요부 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 레이저 리페어 가공용 선형편광 변환장치를 하나의 유니트로 구성한 예를 보인 예시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 레이저 리페어 가공용 선형편광 변환장치의 적용예를 보인 예시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 레이저 리페어 가공용 선형편광 변환장치를 이용한 가공예를 보인 예시도이다.
도 9 내지 도 10은 본 발명에 따른 평판디스플레이 리페어용 레이저 선형편광 변환장치를 구비한 광학계의 서로 다른 구성예를 보인 예시도이다.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다.

이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다.

본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다.

또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다.

따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 형태는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다.

이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

그리고, 이하 서술되는 선형편광 변환장치는 선형편광의 방향을 변환하는 장치를 의미하는 것으로 정의한다.

도 3에서와 같이, 본 발명에 따른 선형편광 변환장치는 λ/2 파장판(100)을 포함한다.

이때, 상기 λ/2 파장판(100)의 두께는 굴절률과 파장을 고려하여 적용 분야에 맞게 이론적인 계산을 통해 계산한 후 피가공물에 따라 다수회에 걸친 반복적인 실험을 거쳐 최적의 두께로 설정할 수 있다.

본 발명에서는 이러한 공지된 λ/2 파장판(100)을 당해 분야에 적용하여 최대의 효과를 얻을 수 있도록 전에 없던 새로운 개념의 구성을 갖춘 것이다.

이 경우, 상기 λ/2 파장판(100)은 도시와 같이 편광된 레이저빔(110)이 왼쪽에서 오른쪽으로 진행할 때 선형편광의 방향을 임의로 조절할 수 있도록 처리하게 된다.

여기에서, 상기 λ/2 파장판(100)은 편광방향을 바꿔주는 것으로서, 이를 테면 선형편광은 선형편광으로, 원형편광은 원형편광으로 그대로 유지하면서 방향만 바꾸어주는 것이다.

특히, 본 발명에서는 위상차를 2배 갖게 함으로써 수직방향의 선형편광을 수평방향의 선형편광으로 바꾸거나 혹은 수평방향의 선형편광을 수직방향의 선형편광으로 바꾸거나 혹은 사선방향의 선형편광을 시계방향 혹은 반시계방향으로 90°차이난 사선방향의 선형편광으로 바꾸는데에만 관심이 있다.

즉, 편광(Polarized Light)의 회전각(Rotating Angle)을 θ → 2θ만큼 방향을 변환시킴으로써 가능하게 되는데, 이를 테면 0°→ 0°, 12°→ 24°, 45°→ 90°와 같은 형태로 제어될 수 있다.

한편, 종래 기술에서도 설명하였지만 레이저발진기(300, 도 4 참조) 자체를 회전시키면 본 발명에서 목적하는 바를 동일하게 달성할 수도 있겠지만, 이 경우에는 설비 자체, 즉 내부에 구비된 광학소자들의 정렬이나 촛점 등이 어긋나게 되므로 이를 다시 정확하게 세팅하는 작업이 병행되어야 하기 때문에 사실상 레이저발진기(300) 자체를 회전시키는 것은 극히 난해하다고 봄이 상당하다.

본 발명에서는 이를 구현하기 위해 도 4 및 도 5에서와 같이, λ/2 파장판(100)의 전단에 이를 회전시킬 수 있는 회전디바이스(Rotary Device)(200)를 더 구비하고, 이 회전디바이스(200)의 동력을 전달받아 상기 λ/2 파장판(100)이 일정각도 내에서 회전 구동될 수 있도록 구성된다.

이를 위해, 본 발명에서는 도 5와 같은 형태로 구성될 수 있다.

도 5를 참조하면, 설치와 제어의 편의성을 위해 λ/2 파장판(100)은 원형상으로 형성되고, 하단면에는 편광기능에 방해를 주지 않는 범위내에서 하향연장된 연결부재(102)가 구비된다.

그리고, 상기 λ/2 파장판(100)의 외테두리는 반원형상의 지지가이드(220)에 의해 접촉지지된다.

아울러, 상기 지지가이드(220)의 중심은 연결대(222)와 일체로 연결고정되고, 상기 연결대(222)는 고정판(224)에 일체로 고정된다.

또한, 상기 λ/2 파장판(100)과 간격을 두고 회전모터(210)가 구비되고, 상기 회전모터(210)의 회전축, 즉 구동축과 상기 연결부재(102)는 동력전달부재(230)에 의해 동력전달 가능하게 연결된다.

따라서, 상기 회전모터(210)가 회전하면 상기 동력전달부재(230)가 구동되면서 상기 λ/2 파장판(100)을 회전시키게 되므로 앞서 설명한 회전각 제어방식으로 제어될 수 있다.

이때, 상기 동력전달부재(230)는 특별히 한정할 필요가 없으나 벨트, 기어 등의 동력전달수단을 채용함이 바람직하다.

뿐만 아니라, 본 발명에서는 상기 λ/2 파장판(100)을 축고정하는 형태로 회전가능하게 구성하는 구조가 아니라, 상기 λ/2 파장판(100)이 상기 지지가이드(220)의 곡선홈(H)에 삽입된 상태를 유지하여 이를 따라 안내되게 함으로써 회전구동시킬 수 있는데, 도시된 예는 개념을 보이기 위해 개략적으로 도시한 것일 뿐이고 사실은 이들이 하나의 유니트(Unit)를 구성하여 하우징 내에 세팅되는 형태로 구비됨이 바람직하다.

즉, 도면에 구체적으로 도시하지는 않았지만 하우징(400, 도 6 참조) 내부에 상기 λ/2 파장판(100)이 안착될 때 상기 지지가이드(220)와 대향되는 절반의 호형 가이드는 이미 하우징에 마련된 상태이고, λ/2 파장판(100)을 하우징에 먼저 설치한 다음 상기 지지가이드(220)로 끼워 조립하는 형태로 조립되면 간단하면서도 원활한 회전지지 구조를 갖출 수 있게 된다.

다른 예로, 도 6에서와 같이, 지지가이드(220) 반대쪽에서 다수의 롤러(R)를 통해 λ/2 파장판(100)의 테두리면을 접촉지지하는 형태로 회전가능하게 지지할 수도 있다.

그리고, 도 7에 예시한 바와 같은 형태의 레이저 가공장치에 상기 유니트를 탑재하여 사용할 수 있다.

즉, 도 7에서와 같이 피가공물(500)이 안착되는 스테이지(510)가 구비되고, 상기 스테이지(510)의 가로길이와 세로길이 방향으로 각각 X축가이드(520) 및 Y축가이드(530)가 구비되며, 이를 따라 이동가능한 헤드부(540)가 구비된 레이저 가공장치에서 상기 헤드부(540)에 본 발명 변환장치가 탑재되어 사용될 수 있다.

예컨대, 평판디스플레이의 메탈층을 레이저빔으로 가공할 때 무편광의 경우에는 가공면이 거칠어지기 때문에 통상 편광을 사용하게 되는데, 편광의 경우 앞서 종래 기술에서 언급하였듯이 편광방향과 가공방향의 일치 여부에 따라 가공폭에 큰 편차가 발생되므로 기존에는 일일이 핀홀 사이즈에 맞는 조절장치를 사용한 상태에서 레이저빔이 일부만 통과하도록 하는 형태로 작업했다.

따라서, 미세가공이 어렵고 작업이 복잡하였지만, 본 발명에 따른 장치를 사용하게 되면 레이저발진기(300) 자체를 회전시킬 필요도 없고, 별도의 조절장치를 갖출 필요도 없이 원하는 부위의 정밀하고 정교하면서 가공품질이 우수한 미세 가공이 가능하게 된다.

이때, 본 발명의 가장 주된 특징은 편광의 회전각을 편광방향 변환장치를 통해 두배만큼 크게 하여 가공방향과 편광방향이 항상 일치되게 유지시키도록 제어하는데 있다.

이렇게 함으로써, 간편하고 편리하면서도 자유롭되 도 8의 가공예와 같이 정확하고 우수한 가공품질을 갖는 레이저 가공(Cutting, Ablation)이 가능하게 된다.

이러한 구성으로 이루어진 선형편광 변환장치(PT, 도 9 참조)는 도 9와 같은 형태로 결합되어 하나의 광학계를 구성할 수 있다.

도 9에 따른 광학계는 피가공물(500)이 고정되는 스테이지(510)의 상부에 배치된다.

도 9에 개시된 광학계는 통상적인 광학계에 본 발명에 따른 선형편광 변환장치(PT)가 특정 위치에 배열됨으로써 본 발명이 목적하는 바를 용이하고 정확하며 정밀하게 달성할 수 있다.

예컨대, 도 9에 개시된 광학계는 레이저 발진기(300), 빔조절장치(310), 빔형성장치(320), 미러(330), 선형편광 변환장치(PT), 슬릿(340), 마스크(350), 제1스플리터(360), 튜브렌즈(370), 제2스플리터(380), 대물렌즈(390)를 순차적으로 포함한다.

이때, 상기 제1스플리터(360)에는 카메라(366)가 연결되는데, 카메라(366)의 배율을 조절하기 위한 배율조절부(364)와, 초점을 맞추기 위한 초점조절부(362)가 더 포함된다.

또한, 상기 제2스플리터(380)에는 광원(384)이 연결되는데, 상기 광원(384)은 집광렌즈(382)를 거쳐 제2스플리터(380)에 접속되도록 구성된다.

여기에서, 레이저 발진기(300)는 레이저빔(110)을 발진하는 수단으로서 선형편광 레이저빔을 발진하는 것으로 이해되어야 하며, 빔조절장치(310)는 가공 목적에 맞게 레이저빔(110)의 출력을 조절하기 위한 수단이다.

뿐만 아니라, 빔형성장치(320)는 레이저빔(110)의 단면을 고르게 형성하기 위한 장치이며, 미러(330)는 레이저빔(110)의 광 경로를 변경하기 위한 수단이고, 선형편광 변환장치(PT)는 상술하였듯이 레이저빔(110)의 편광방향을 0-360°, 사실상 0-45°범위에서 조절하여 선형편광과 가공방향을 일치시키기 위해 사용되는 본 발명에 의해 완성된 구성이다.

그리고, 슬릿(340)은 피가공물(500)을 사이즈에 맞게 가공하기 위해 레이저빔(110)의 단면 크기를 가변 조절하는데, 가공 목적에 따라 레이저빔(110)의 크기를 조절할 수 있다.

아울러, 마스크(350)는 그 형상에 따라 레이저빔(110)의 형상이 달라지는데, 이를 테면 마스크(350)의 형상이 A형태이면 이를 통과한 레이저빔(110)의 형상도 A형태를 갖게 된다.

나아가, 제1스플리터(360)는 피가공물(500)의 영상을 카메라(366)에 전달하고, 마스크(350)를 지나서 온 레이저빔(110)을 튜브렌즈(370)로 전달하는 역할을 수행한다.

또한, 튜브렌즈(370)는 대물렌즈(390)로부터 받은 피가공물(500)의 이미지를 카메라(366)로 결상시킨다.

그리고, 제2스플리터(380)는 카메라(366)에서 영상을 취득할 수 있도록 광원(384)을 피가공물(500)로 보내고, 대물렌즈(390)에서 받은 피가공물(500)의 영상을 튜브렌즈(370)로 전달하며, 튜브렌즈(370)를 투과한 레이저빔(110)은 제2스플리터(380)를 투과한 다음 대물렌즈(390)로 전달된다.

마지막으로, 대물렌즈(390)는 피가공물(500)의 영상을 카메라(366)에서 관찰할 수 있도록 하여 주고, 레이저빔(110)의 형상을 집광할 수 있도록 5×, 10×, 20×, 50×, 100× 등의 종류를 갖는다.

덧붙여, 카메라(366)는 영상을 취득함은 물론 실시간 레이저 가공 영상도 취즉하며, 배율변환부(364)는 피가공물(500)의 영상 배율을 일정한 고정배율로 변경해 주고, 초점조절부(362)는 대물렌즈(390)의 초점을 자동으로 맞추어 주며, 광원(384)은 피가공물(500)의 영상을 볼 수 있도록 빛을 제공하고, 집광렌즈(382)는 최적의 영상과 광원(384)의 광량 손실을 줄이기 위해 광원(384)의 경로, 단면 균일, 집광 등의 기능을 수행하게 된다.

이와 같이, 미러(330)와 슬릿(340) 사이에 선형편광 변환장치(PT)를 배치하여 광학계를 구성함으로써 레이저 발진기(300)나 기타 광학소자들을 조작할 필요없이 간단히 상기 선형편광 변환장치(PT)만을 회전 제어함으로써 선형편광과 레이저 가공방향을 손쉽고 정확하게 일치시킬 수 있어 보다 고품위의 레이저 가공 작업이 가능하게 된다.

다른 예로, 도 10에서와 같이, 상기 레이저 발진기(300)가 무편광 레이저빔을 발진하는 종류일 경우, 무편광 레이저빔을 선형편광 레이저빔으로 만들기 위해 선형편광 변환장치(PT)의 전단에 편광자(WP)를 더 설치하여 먼저 무편광을 선형편광으로 만든 다음, 선형편광 변환장치(PT)를 통해 선형편광의 방향을 레이저 가공방향과 일치하도록 변환시키도록 구성할 수도 있다.

이렇게 함으로써, 다양한 형태의 선형편광 처리를 위한 광학계를 구성할 수 있게 된다.

100 : λ/2 파장판 110 : 레이저빔
200 : 회전디바이스 210 : 회전모터
220 : 지지가이드 230 : 동력전달부재
300 : 레이저 발진기 310 : 빔조절장치
320 : 빔형성장치 330 : 미러
340 : 슬릿 350 : 마스크
360 : 제1스플리터 370 : 튜브렌즈
380 : 제2스플리터 390 : 대물렌즈
400 : 하우징

Claims (3)

1. 레이저빔을 이용하여 피가공물을 가공하도록 피가공물의 상부에서 피가공물을 향해 레이저 발진기, 빔조절장치, 빔형성장치, 미러, 슬릿, 마스크, 제1스플리터, 튜브렌즈, 제2스플리터, 대물렌즈가 차례로 설치되고; 제1스플리터에는 영상촬상용 카메라, 배율변환부, 초점조절부가 연결되며; 제2스플리터에는 광원과 집광렌즈가 연결 구성된 광학계에 있어서;
   상기 미러와 슬릿 사이에는 레이저 발진기로부터 발진된 선형편광된 레이저빔의 편광방향을 변경하여 선형편광과 가공방향을 일치시키는 선형편광 변환장치가 더 구비되되,
   상기 선형편광 변환장치는, 원형상의 λ/2 파장판; 상기 λ/2 파장판을 회전지지하는 반원형상의 지지가이드; 상기 λ/2 파장판의 하단면에는 편광과 간섭되지 않는 범위에서 하방향으로 돌출된 연결부재; 상기 λ/2 파장판과 간격을 두고 구비된 회전모터; 상기 회전모터와 상기 연결부재를 연결하는 동력전달부재;로 구성되어 제어신호에 따라 상기 회전모터가 상기 λ/2 파장판을 회전시켜 회전되기 전의 각도 대비 2배가 되도록 제어하며;
   상기 지지가이드는 길이방향을 따라 'ㄷ' 형상의 곡선홈이 형성되고, 상기 λ/2 파장판의 테두리 일부는 상기 곡선홈에 삽입된 채로 회전가능하게 지지되는 것을 특징으로 하는 평판디스플레이 리페어용 레이저 선형편광 변환장치를 구비한 광학계.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서;
   상기 미러와 슬릿 사이의 선형편광 변환장치에 앞서 레이저 발진기로부터 발진된 무편광 레이저빔을 선형편광시키는 편광자가 더 구비된 것을 특징으로 하는 평판디스플레이 리페어용 레이저 선형편광 변환장치를 구비한 광학계.

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