KR20110037104A - 레이저 조사 시스템 - Google Patents

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KR20110037104A
KR20110037104A KR1020090094382A KR20090094382A KR20110037104A KR 20110037104 A KR20110037104 A KR 20110037104A KR 1020090094382 A KR1020090094382 A KR 1020090094382A KR 20090094382 A KR20090094382 A KR 20090094382A KR 20110037104 A KR20110037104 A KR 20110037104A
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신현철
정원웅
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Abstract

본 발명은 레이저 조사 시스템에 관한 것으로서, 본 발명의 실시예에 따른 레이저 조사 시스템은 광을 조사하는 레이저와, 상기 레이저를 복수의 구간들로 구분된 조사 대상 영역을 따라 이송시키는 레이저 이송부와, 상기 레이저가 상기 복수의 구간들 마다 각각 기설정된 속도로 이송되도록 상기 레이저 이송부를 제어하는 레이저 이송 제어부와, 상기 레이저가 상기 복수의 구간들 마다 각각 기설정된 출력으로 광을 조사하도록 상기 레이저의 출력을 제어하는 레이저 출력 제어부, 그리고 상기 레이저 출력 제어부 및 상기 레이저 이송 제이부를 컨트롤하는 메인 제어부를 포함한다.
레이저, 광경화, 실런트, 레이저 조사 시스템

Description

레이저 조사 시스템{LASER IRRADIATING SYSTEM}
본 발명은 레이저 조사 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표시 패널의 제조에 사용되는 레이저 조사 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 레이저 조사 시스템은 표시 패널의 제조 과정에 있어 여러 용도로 사용될 수 있다. 구체적으로, 레이저 조사 시스템은 표시 패널을 이루는 복수의 기판들을 합착 밀봉시키는 공정에도 사용되고 있다.
표시 패널은 실런트를 사용하여 서로 합착 밀봉된 한 쌍의 기판들을 포함한다. 그리고 레이저 조사 시스템은 한 쌍의 기판들 사이에 배치된 실런트에 광(光)을 조사하여 실런트를 경화시킨다. 이때, 한 쌍의 기판들이 안정적으로 서로 합착 밀봉되기 위해서는, 실런트가 고르게 경화되어야 한다.
하지만, 종래의 레이저 조사 시스템은 실런트가 도포된 환경 및 상태를 고려하지 않고 광을 조사하여, 실런트가 고르게 경화되지 못하는 문제점이 있다. 이에, 표시 패널의 밀봉 상태가 불량해지기 쉬웠다.
본 발명은 전술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 광을 조사하는 레이저의 출력 및 레이저가 이송되는 속도를 탄력적으로 제어할 수 있는 레이저 조사 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예에 따른 레이저 조사 시스템은 광(光)을 조사하는 레이저(laser)와, 상기 레이저를 복수의 구간들로 구분된 조사 대상 영역을 따라 이송시키는 레이저 이송부와, 상기 레이저가 상기 복수의 구간들 마다 각각 기설정된 속도로 이송되도록 상기 레이저 이송부를 제어하는 레이저 이송 제어부와, 상기 레이저가 상기 복수의 구간들 마다 각각 기설정된 출력으로 광을 조사하도록 상기 레이저의 출력을 제어하는 레이저 출력 제어부, 그리고 상기 레이저 출력 제어부 및 상기 레이저 이송 제이부를 컨트롤하는 메인 제어부를 포함한다.
상기 레이저 이송 제어부가 실시간으로 감지한 상기 레이저 이송부의 동작 상태에 따라 상기 레이저 출력 제어부는 상기 레이저의 출력을 조절할 수 있다.
상기 복수의 구간들은 직선 구간과 곡선 구간을 포함할 수 있다.
상기 곡선 구간에서 상기 레이저 이송부는 상기 레이저가 조사하는 광의 중심이 상기 조사 대상 영역의 내측 가장자리보다 외측 가장자리에 가깝도록 상기 레이저를 이송시킬 수 있다.
상기 레이저 이송 제어부는 상기 레이저가 상기 직선 구간보다 상기 곡선 구간에서 상대적으로 느린 속도로 이송되도록 상기 레이저 이송부를 제어할 수 있다.
상기 레이저 이송부가 상기 곡선 구간을 따라 상기 레이저를 이송시키는 동 작 상태임을 상기 레이저 이송 제어부가 감지하면, 상기 레이저 출력 제어부는 상기 레이저의 출력을 상대적으로 감소시킬 수 있다.
상기 복수의 구간들은 고전도성 구간과 저전도성 구간을 포함할 수 있다.
상기 레이저 이송 제어부는 상기 레이저가 상기 저전도성 구간보다 상기 고전도성 구간에서 상대적으로 빠른 속도로 이송되도록 상기 레이저 이송부를 제어할 수 있다.
상기 레이저 이송부가 상기 고전도성 구간을 따라 상기 레이저를 이송시키는 동작 상태임을 상기 레이저 이송 제어부가 감지하면, 상기 레이저 출력 제어부는 상기 레이저의 출력을 상대적으로 감소시킬 수 있다.
상기한 레이저 조사 시스템에 있어서, 상기 레이저는 광조사 개시점과 광조사 종료점이 동일한 폐루프를 따라 광을 조사하며, 상기 레이저 출력 제어부는 상기 레이저가 광조사 개시점에서 멀어져갈수록 상기 레이저의 출력을 기설정된 출력까지 서서히 증가시키고, 상기 레이저가 광조사 종료점에 다가갈수록 상기 레이저의 출력을 상기 기설정된 출력에서 서서히 감소시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 레이저 조사 시스템은 광을 조사하는 레이저의 출력 및 레이저가 이송되는 속도를 탄력적으로 제어할 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 실시예들에서는 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 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 조사 시스템(101)을 설명한다. 또한, 레이저 조사 시스템(101)이 표시 패널(50)의 제조 공정 중 실런트(55) 경화에 사용되는 경우를 일례로 상세히 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 레이저 조사 시스템(101)은 레이저(laser)(110), 레이저 이송부(120), 레이저 이송 제어부(140), 레이저 출력 제어부(130), 그리고 메인 제어부(150)를 포함한다.
레이저(110)는 광(光)을 방출한다. 레이저(110)에서 방출되는 광은 표시 패널(50)(도 2에 도시)의 실런트(55)(도 2에 도시)를 경화시킨다. 도 2에 도시한 바와 같이, 표시 패널(50)은 한 쌍의 기판들(51, 52)을 포함하며, 실런트(55)는 한 쌍의 기판들(51, 52) 가장자리에 배치되어 한 쌍의 기판들(51, 52)을 서로 합착 밀봉시킨다.
레이저 이송부(120)는 레이저(110)를 이송시킨다. 이때, 레이저(110)는 레이저 이송부(120) 의해 복수의 구간들로 구분된 조사 대상 영역(IA)을 따라 이송된다. 레이저 조사 시스템(101)이 표시 패널(50)의 실런트(55)를 경화시키므로, 조사 대상 영역(IA)은 실런트(55)가 도포된 영역이 된다. 일반적으로 실런트(55)는 표시 패널을 이루는 기판들(51, 52)의 가장자리를 따라 도포된다. 본 발명의 제1 실시예에서, 복수의 구간들로 구분된 조사 대상 영역(IA)은 직선 구간(LA)과 곡선 구간(RA)을 포함한다.
또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에서, 레이저 이송부(120)는 곡선 구간(RA)에서 레이저(110)가 조사하는 광의 중심이 조사 대상 영역의 내측 가장자리(IL)보다 외측 가장자리(OL)에 가깝도록 레이저(110)를 이송시킨다. 즉, 광의 중심과 외측 가장자리(OL) 간의 거리(OD)가 광의 중심과 내측 가장자리(IL) 간의 거리(ID)보다 짧도록 레이저(110)를 이송시킨다. 도 3에서 참조 부호 LBP는 레이저(110)에서 조사된 광의 일 포인트를 나타낸다.
곡선 구간(RA)에서 레이저(110)가 조사하는 광의 중심이 조사 대상 영역(IA) 의 중심을 따라 이동하면, 내측 가장자리(IL)의 반경이 외측 가장자리(OL)의 반경보다 작으므로 내측 가장자리(IL)가 외측 가장자리(OL)보다 더 많은 광량, 즉 높은 에너지량을 받게 된다. 이에, 본 발명의 제2 실시예와 같이 레이저(110)가 조사하는 광의 중심을 외측 가장자리(OL)에 가깝게 이동시키면 외측 가장자리(OL)가 광의 중심에 더 가까워지므로 조사 대상 영역(IA)의 내측 가장자리(IL)와 외측 가장자리(OL)가 받는 에너지의 차이를 최소화실 수 있다.
레이저 이송 제어부(140)는 레이저(120)가 복수의 구간들(LA, RA) 마다 각각 별개의 기설정된 속도로 이송되도록 레이저 이송부(120)를 제어한다. 따라서 레이저 이송 제어부(140)는 조사 대상 영역(IA)의 직선 구간(LA) 및 곡선 구간(RA)에서 레이저(110)가 이송되는 속도를 각각 조절한다. 구체적으로, 레이저 이송 제어부(140)는 직선 구간(LA)보다 곡선 구간(RA)에서 상대적으로 느린 속도로 이송되도록 레이저(110)를 이송하는 레이저 이송부(120)를 제어한다.
레이저 출력 제어부(130)는 레이저(110)에서 조사되는 광의 에너지 레벨을 조절한다. 이때, 레이저 출력 제어부(130)는 복수의 구간들(LA, RA) 마다 레이저(110)가 각각 기설정된 출력으로 광을 조사하도록 제어한다.
구체적으로, 레이저 출력 제어부(130)는 레이저 이송 제어부(140)가 실시간으로 감지한 레이저 이송부(120)의 동작 상태에 따라 레이저(110)의 출력을 조절한다. 즉, 레이저 이송부(140)가 레이저(110)를 어느 구간에서 이송 중인지 레이저 이송 제어부(140)가 실시간으로 감지한 데이터에 기초하여 레이저 출력 제어부(130)는 각 구간들(LA, RA) 마다 레이저(110)가 기설정된 출력으로 광을 조사할 수 있도록 레이저(110)의 출력을 조절한다.
본 발명의 제1 실시예에서, 레이저 출력 제어부(130)는 레이저 이송부(120)가 곡선 구간(RA)을 따라 레이저(110)를 이송시키는 동작 상태임을 레이저 이송 제어부(140)가 감지하면, 레이저(110)의 출력을 직선 구간(LA)에 비해 상대적으로 감소시킨다. 그리고 레이저 이송부(120)가 레이저(110)를 다시 직선 구간(LA)을 따라 이송시키면, 레이저 출력 제어부(130)는 레이저(110)의 출력을 다시 증가 시킨다.
메인 제어부(150)는 레이저 이송 제어부(140)와 레이저 출력 제어부(130)의 설정값을 조절한다. 레이저 조사 시스템(101)의 사용 환경 및 요구 조건에 따라 메인 제어부(150)를 통해 각 구간들을 설정하고, 각 구간별 이송 속도 및 출력값을 조절할 수 있다.
이와 같은 구성에 의하여, 레이저 조사 시스템(101)은 광을 조사하는 레이저(110)의 출력 및 레이저(110)가 이송되는 속도를 탄력적으로 제어하여 최종적으로 조사 대상 영역(IA)의 각 구간들(LA, RA)이 균일한 에너지량을 조사받게 된다. 특히, 곡선 구간(RA)에서도 조사 대상 영역(IA)이 전체적으로 받는 에너지량을 균일하게 할 수 있다.
레이저 이송부(120)는 레이저(110)를 정밀하게 이송시키기 위해서 직선 구간(LA) 보다 곡선 구간(RA)에서 상대적으로 느린 속도로 레이저(110)를 이송시킨다. 이때, 레이저(110)의 출력이 일정하다면, 조사 대상 영역(IA)의 직선 구간(LA)보다 곡선 구간(RA)에 조사되는 광의 최종적인 에너지량이 많아지게 된다. 이러한 상태의 레이저 조사 시스템으로 실런트(55)를 경화시키게 되면, 직선 구간(LA)과 곡선 구간(RA)에서 광의 조사가 서로 불균일해지게 된다. 따라서, 실런트(55)가 안정적으로 경화되지 못해 표시 패널(50)의 밀봉 상태가 불량해질 수 있다.
하지만, 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 조사 시스템(101)은 레이저(110)의 이송 속도가 줄어드는 곡선 구간(RA)에서 자동적으로 레이저(110)의 출력을 감소시키므로, 조사 대상 영역(IA)은 전체에 걸쳐 고른 에너지량을 받게 된다.
또한, 곡선 구간(RA)에서 레이저(110)가 조사하는 광의 중심이 조사 대상 영역의 내측 가장자리(IL)보다 외측 가장자리(OL)에 가깝도록 광을 조사한다. 이에, 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 조사 시스템(101)은 상대적으로 선속도가 느린 내측 가장자리와 선속도가 빠른 외측 가장자리에 가해지는 에너지량을 효과적으로 균일화할 수 있다.
따라서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 조사 시스템(101)은 표시 패널(50)의 실런트(55)를 안정적으로 경화시킬 수 있다.
또한, 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에서, 레이저(110)는 광조사 개시점과 광조사 종료점이 동일한 폐루프를 따라 광을 조사한다. 즉, 조사 대상 영역(IA)은 폐루프로 형성된다. 이하, 광조사 개시점 및 광조사 종료점을 광조사 기준점(SEP)이라 한다.
레이저 출력 제어부(130)는 레이저(110)가 광조사 기준점(SEP)에서 멀어져갈 수록 레이저(110)의 출력을 기설정된 출력까지 서서히 증가시키고, 레이저(110)가 광조사 기준점(SEP)에 다시 다가갈수록 레이저(110)의 출력을 기설정된 출력에서 서서히 감소시킨다. 이때, 레이저(110)의 움직임은 레이저 이송 제어부(140)에 의해 실시간으로 감지되어 레이저 출력 제어부(130)에 전달된다.
따라서 광조사 기준점(SEP)에 광이 두 번 조사되므로서, 광조사 기준점(SEP)의 실런트(55)가 다른 영역과 불균일하게 경화되는 현상을 최소화할 수 있다.
따라서 조사 대상 영역(IA)이 전체적으로 받는 에너지량을 더욱 균일하게 할 수 있다.
이하, 도 1 및 도 4를 참조하여 본 발명의 제2 실시예를 설명한다.
도 4에 도시한 바와 같이, 복수의 구간들로 구분된 조사 대상 영역(IA)은 고전도성 구간과 저전도성 구간을 포함한다. 도 4에서 참조 부호 CA는 고전도성 구간을 나타내며, 참조 부호로 나타내지는 않았으나 고전도성 구간(CA) 이외의 조사 대상 영역(IA)은 저전도성 구간이 된다.
고전도성 구간(CA)은 도전 배선(539) 등이 형성되어 주변 지역에 비해 열전도성이 상대적으로 높은 구간을 말한다. 표시 패널(50)의 하나 이상의 가장자리에는 도전 배선(539)이 형성되어 실런트(55)의 도포 영역과 겹쳐진다. 도전 배선(539)은 구동 회로칩(515)과 실런트(55)에 의해 밀봉된 공간 내부에 형성된 소자들을 전기적으로 연결한다. 따라서 조사 대상 영역(IA)이 실런트(55)가 도포된 영역이라고 할 때, 실런트(55)가 도전 배선(539) 등과 겹치는 영역이 고전도성 구간(CA)이 된다.
이와 같이 도전 배선(539) 등이 형성된 고전도성 구간(CA)에서는 레이저(110)에서 조사된 광에 의해 쉽게 가열된다. 즉, 고전도성 구간(CA)은 레이저(110)의 광을 동일한 조건으로 조사받으면 상대적으로 저전도성 구간부다 높은 온도를 갖게 된다. 따라서, 고전도성 구간(CA)에서는 저전도성 구간에 비해 적은 에너지량으로도 실런트(55)가 충분한 안정적으로 경화될 수 있다. 그리고 저전도성 구간과 동일한 조건으로 고전도성 구간(CA)에 광이 조사되면, 실런트가(55) 지나치게 가열되어 불량의 원인이 될 수도 있다.
레이저 이송 제어부(140)는 조사 대상 영역(IA)의 고전도성 구간(CA) 및 저전도성 구간에서 레이저(110)가 이송되는 속도를 각각 조절한다. 구체적으로, 레이저 이송 제어부(140)는 저전도성 구간보다 고전도성 구간(CA)에서 상대적으로 빠른 속도로 이송되도록 레이저(110)를 이송하는 레이저 이송부(120)를 제어한다.
한편, 레이저 출력 제어부(130)는 레이저 이송부(120)가 고전도성 구간(RA)을 따라 레이저(110)를 이송시키는 동작 상태임을 레이저 이송 제어부(140)가 감지하면, 레이저(110)의 출력을 저전도성 구간(LA)에 비해 상대적으로 감소시킨다.
전술한 레이저 이송 제어부(140)와 레이저 출력 제어부(130)의 동작은 어느 하나만 작동될 수도 있고, 함께 작동될 수도 있다.
이와 같이 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 광을 조사하는 레이저(110)의 출력 및 레이저(110)가 이송되는 속도 중 하나 이상을 탄력적으로 제어하여 최종적으로 조사 대상 영역(IA)에서 실런트(55)가 안정적으로 경화된다.
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 조사 시스템의 구성도이다.
도 2는 도 1의 레이저 조사 시스템으로부터 광을 조사받는 표시 패널을 나타낸 배치도이다.
도 3은 도 1의 레이저 조사 시스템으로부터 광을 조사받는 표시 패널의 일부를 나타낸 배치도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 레이저 조사 시스템으로부터 광을 조사받는 표시 패널을 나타낸 배치도이다.

Claims (10)

  1. 광(光)을 조사하는 레이저(laser);
    상기 레이저를 복수의 구간들로 구분된 조사 대상 영역을 따라 이송시키는 레이저 이송부;
    상기 레이저가 상기 복수의 구간들 마다 각각 기설정된 속도로 이송되도록 상기 레이저 이송부를 제어하는 레이저 이송 제어부;
    상기 레이저가 상기 복수의 구간들 마다 각각 기설정된 출력으로 광을 조사하도록 상기 레이저의 출력을 제어하는 레이저 출력 제어부; 그리고
    상기 레이저 출력 제어부 및 상기 레이저 이송 제이부를 컨트롤하는 메인 제어부
    를 포함하는 레이저 조사 시스템.
  2. 제1항에서,
    상기 레이저 이송 제어부가 실시간으로 감지한 상기 레이저 이송부의 동작 상태에 따라 상기 레이저 출력 제어부는 상기 레이저의 출력을 조절하는 레이저 조사 시스템.
  3. 제2항에서,
    상기 복수의 구간들은 직선 구간과 곡선 구간을 포함하는 레이저 조사 시스 템.
  4. 제3항에서,
    상기 곡선 구간에서 상기 레이저 이송부는 상기 레이저가 조사하는 광의 중심이 상기 조사 대상 영역의 내측 가장자리보다 외측 가장자리에 가깝도록 상기 레이저를 이송시키는 레이저 조사 시스템.
  5. 제4항에서,
    상기 레이저 이송 제어부는 상기 레이저가 상기 직선 구간보다 상기 곡선 구간에서 상대적으로 느린 속도로 이송되도록 상기 레이저 이송부를 제어하는 레이저 조사 시스템.
  6. 제5항에서,
    상기 레이저 이송부가 상기 곡선 구간을 따라 상기 레이저를 이송시키는 동작 상태임을 상기 레이저 이송 제어부가 감지하면, 상기 레이저 출력 제어부는 상기 레이저의 출력을 상대적으로 감소시키는 레이저 조사 시스템.
  7. 제2항에서,
    상기 복수의 구간들은 고전도성 구간과 저전도성 구간을 포함하는 레이저 조사 시스템.
  8. 제7항에서,
    상기 레이저 이송 제어부는 상기 레이저가 상기 저전도성 구간보다 상기 고전도성 구간에서 상대적으로 빠른 속도로 이송되도록 상기 레이저 이송부를 제어하는 레이저 조사 시스템.
  9. 제7항에서,
    상기 레이저 이송부가 상기 고전도성 구간을 따라 상기 레이저를 이송시키는 동작 상태임을 상기 레이저 이송 제어부가 감지하면, 상기 레이저 출력 제어부는 상기 레이저의 출력을 상대적으로 감소시키는 레이저 조사 시스템.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에서,
    상기 레이저는 광조사 개시점과 광조사 종료점이 동일한 폐루프를 따라 광을 조사하며,
    상기 레이저 출력 제어부는 상기 레이저가 광조사 개시점에서 멀어져갈수록 상기 레이저의 출력을 기설정된 출력까지 서서히 증가시키고, 상기 레이저가 광조사 종료점에 다가갈수록 상기 레이저의 출력을 상기 기설정된 출력에서 서서히 감소시키는 레이저 조사 시스템.
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