KR20140118554A - 광학계 및 기판 밀봉 방법 - Google Patents

광학계 및 기판 밀봉 방법 Download PDF

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김영관
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

일 측면에 따르면, 광경로; 상기 광경로의 일단에서 출사된 광을 평행광으로 변경시키는 제 1 렌즈부; 상기 평행광을 초점이 맺히게 하는 제 2 렌즈부; 및 상기 제 2 렌즈부를 통과한 광을 미리 정해진 형태의 단면을 가지는 광으로 변경시키는 회절렌즈;를 포함하는 광학계를 제공한다.

Description

광학계 및 기판 밀봉 방법{Optical system and substrate sealing method}
본 발명은 광학계 및 이를 이용한 기판 밀봉 방법에 관한 것이다.
근래에 디스플레이 장치는 휴대가 가능한 박형의 평판 디스플레이 장치로 대체되는 추세이다. 평판 디스플레이 장치 중에서도 전계 발광 디스플레이 장치는 자발광형 디스플레이 장치로서 시야각이 넓고 콘트라스트(contrast)가 우수할 뿐만 아니라 응답속도가 빠르다는 장점을 가지고 있어 차세대 디스플레이 장치로 주목을 받고 있다. 또한 발광층이 유기물로 구성되는 유기 발광 디스플레이 장치는 무기 발광 디스플레이 장치에 비해 휘도, 구동 전압 및 응답속도 특성이 우수하고 다색화가 가능하다는 점을 가진다.
통상적인 유기 발광 디스플레이 장치는 한 쌍의 전극 사이에 발광층을 포함한 적어도 하나 이상의 유기층이 개재된 구조를 가진다.
이와 같은 유기 발광 디스플레이 장치는 주변 환경으로부터 수분이나 산소가 소자 내부로 유입될 경우, 전극 물질의 산화, 박리 등으로 유기 발광 소자의 수명이 단축되고, 발광 효율이 저하될 뿐만 아니라 발광색의 변질 등과 같은 문제점들이 발생한다.
따라서, 유기 발광 디스플레이 장치의 제조에 있어서, 유기 발광 소자를 외부로부터 격리하여 수분이 침투하지 못하도록 밀봉(sealing) 처리가 통상적으로 수행되고 있다. 이와 같은 밀봉 처리 방법으로, 통상적으로는 유기 발광 디스플레이 장치의 제 2 전극 상부에 무기 박막 및 PET(polyester) 등과 같은 유기 고분자를 라미네이팅하는 방법이 사용되거나, 봉지(encap) 기판 내부에 흡습제을 형성하고 봉지 기판 내부에 질소가스를 충진시킨 후 봉지 기판의 가장자리를 에폭시와 같은 실런트(sealant)로 봉합하는 방법이 사용되고 있다.
그러나, 이러한 방법들은 외부에서 유입되는 수분이나 산소 등의 유기 발광 소자 파괴성 인자들을 100% 차단하는 것이 불가능하여 수분에 특히 취약한 유기 발광 디스플레이 장치에 적용하기에는 불리하며 이를 구현하기 위한 공정도 복잡하다. 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 실런트로 프릿(frit)을 사용하여 유기 발광 소자 기판과 봉지 기판 간의 밀착성을 향상시키는 기판 봉합 방법이 고안되었다.
유리 기판에 프릿(frit)을 도포하여 유기 발광 디스플레이 장치를 밀봉(sealing)하는 구조를 사용함으로써, 유기 발광 소자 기판과 봉지 기판 사이가 완전하게 밀봉되므로 더욱 효과적으로 유기 발광 디스플레이 장치를 보호할 수 있다.
프릿으로 기판을 밀봉하는 방법은 프릿을 각각의 유기 발광 디스플레이 장치의 실링부에 도포한 뒤, 레이저 빔 조사 장치가 이동하며 각각의 유기 발광 디스플레이 장치의 밀봉부에 레이저 빔을 조사하여 프릿을 경화시켜서 기판을 밀봉한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 원하는 형상의 빔 프로파일을 만들 수 있는 광학계 및 이를 이용한 기판 밀봉 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 측면에 따르면, 광경로; 상기 광경로의 일단에서 출사된 광을 평행광으로 변경시키는 제 1 렌즈부; 상기 평행광을 초점이 맺히게 하는 제 2 렌즈부; 및 상기 제 2 렌즈부를 통과한 광을 미리 정해진 형태의 단면을 가지는 광으로 변경시키는 회절렌즈;를 포함하는 광학계를 제공한다.
상기 회절렌즈를 통과한 광은 복수의 광으로 분할되며, 상기 복수의 광은 미리 정해진 형태의 단면을 가지는 제 1 차수 광을 포함할 수 있다.
상기 회절렌즈를 통과한 광 경로상에 배치되는 프리즘;을 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 차수 광의 광축이 상기 프리즘에 의해 틀어짐으로써, 상기 제 2 렌즈부를 통과한 광의 광축과 평행할 수 있다.
상기 제 1 차수 광의 세기가 상기 회절렌즈에 의해 보정될 수 있다.
상기 제 1 차수 광이 상기 제 1 차수 광의 중심선에 대해 대칭적 형상으로 중심부 양 측면이 오목하게 들어간 형상의 빔 프로파일을 가질 수 있다.
상기 회절렌즈를 통과한 광경로 상에 배치되며, 상기 제 1 차수 광을 제외한 나머지 광을 차단하는 마스크;를 더 포함할 수 있다.
상기 광경로는 광섬유를 포함할 수 있다.
상기 광섬유의 단면은 원형이며, 상기 광섬유의 단면의 직경은 1μm 이상 200μm 이하일 수 있다.
상기 회절렌즈을 통과한 광경로 상에 배치되는 보호부;를 더 포함할 수 있다.
상기 회절렌즈와 상기 제 2 렌즈부를 통과한 광의 초점이 맺히는 지점 사이의 거리가 100mm일 수 있다.
상기 회절렌즈를 통과한 광은 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 배치된 밀봉부에 조사하여 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판을 밀봉하는데 사용될 수 있다.
상기 회절렌즈를 통과한 광은 스폿(spot) 빔 형태로 조사될 수 있다.
일 측면에 따르면, 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 배치된 밀봉부에 광을 조사하여 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판을 밀봉하는 방법에 있어서, (a) 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 밀봉부를 형성하는 단계; (b) 광경로의 일단에서 출사된 광을 제 1 렌즈부에 통과시킴으로써 평행광으로 변경시키는 단계; (c) 상기 평행광을 제 2 렌즈부에 통과시킴으로써 초점이 맺히게 하는 단계; 및 (d) 상기 제 2 렌즈부를 통과한 광을 회절렌즈에 통과시킴으로써 미리 정해진 형태의 단면을 가지는 광으로 변경시키는 단계;를 포함하는 기판 밀봉 방법을 제공한다.
상기 회절렌즈를 통과한 광은 복수의 광으로 분할되며, 상기 복수의 광은 미리 정해진 형태의 단면을 가지는 제 1 차수 광을 포함할 수 있다.
상기 회절렌즈를 통과한 광을 프리즘에 통과시킴으로써 상기 제 1 차수 광의 광축이 상기 제 2 렌즈부를 통과한 광의 광축과 평행하도록 변경시키는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 회절렌즈를 통과한 광의 세기를 보정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 차수 광을 제외한 나머지 광을 차단하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 밀봉부의 코너 영역에서 회전축을 상기 제 1 차수 광의 중심으로 설정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 차수 광이 상기 제 1 차수 광의 중심선에 대해 대칭적 형상으로 중심부 양 측면이 오목하게 들어간 형상의 빔 프로파일을 가질 수 있다.
상기 광경로는 광섬유를 포함할 수 있다.
상기 광섬유의 단면은 원형이며, 상기 광섬유의 단면의 직경은 1μm 이상 200μm 이하일 수 있다.
상기 회절렌즈와 상기 제 2 렌즈부를 통과한 광의 초점이 맺히는 지점 사이의 거리가 100mm일 수 있다.
상기 회절렌즈를 통과한 광은 스폿(spot) 빔 형태로 조사될 수 있다.
상술한 본 실시예에 따른 광학계를 통과한 광을 디스플레이 장치의 밀봉부에 조사하면, 디스플레이 장치의 강도와 접착력을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학계를 이용하여 유기 발광 디스플레이 장치의 밀봉부를 밀봉하는 방법을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 상면도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 광학계가 조사하는 빔 프로파일과 비교하기 위한 제 1 비교예인 가우시안 빔 프로파일을 도시한 것이다.
도 4는 도 3의 가우시안 빔 프로파일을 유기 발광 디스플레이 장치의 프릿에 조사하였을 때의 프릿의 단면에 따른 온도 분포를 도시한 것이다.
도 5는 본 실시예에 따른 광학계가 조사하는 빔 프로파일과 비교하기 위한 제 2 비교예인 플랫 탑(flat top) 빔 프로파일을 도시한 것이다.
도 6은 도 5의 플랫 탑 빔 프로파일과 도 3의 가우시안 빔 프로파일을 유기 발광 디스플레이 장치의 프릿에 조사하였을 때, 유효 실링 폭(FWeff) 내의 프릿의 단면에 따른 온도 분포를 정규화한 것이다.
도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 빔의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학계를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 도 8의 광학계에 의한 밀봉부의 직선 영역에서의 밀봉을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 10a는 도 9의 광학계에 의한 밀봉부의 코너 영역에서 밀봉을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 10b는 도 9의 광학계에 의한 밀봉부의 코너 영역에서 밀봉을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 10c는 도 9의 광학계에 의한 밀봉부의 코너 영역에서 밀봉을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 10d는 도 9의 광학계에 의한 밀봉부의 코너 영역에서 밀봉을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학계를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 12a는 제 1 차수 광의 세기가 보정되지 않은 경우의 광 조사 방향을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 12b는 도 12a의 제 1 차수 광의 폭 방향에 따른 세기를 나타낸 도면이다.
도 13a는 프리즘이 배치된 상태에서 제 1 차수 광의 세기가 보정되지 않은 경우의 광 조사 방향을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 13b는 도 13a의 제 1 차수 광의 폭 방향에 따른 세기를 나타낸 도면이다.
도 14a는 제 1 차수 광의 세기가 보정된 경우의 광 조사 방향을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 14b는 도 14a의 제 1 차수 광의 폭 방향에 따른 세기를 나타낸 도면이다.
도 15a는 프리즘이 배치된 상태에서 제 1 차수 광의 세기가 보정된 경우의 광 조사 방향을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 15b는 도 15a의 제 1 차수 광의 폭 방향에 따른 세기를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 광학계(1, 2)를 이용하여 유기 발광 디스플레이 장치의 밀봉부(1170)를 밀봉하는 방법을 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 상면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 제 1 기판(1150)과 제 2 기판(1160) 사이에 유기 발광부(1180) 및 상기 유기 발광부(1180)를 둘러싸는 밀봉부(1170)가 배치되고, 상기 밀봉부(1170)에 광학계(1, 2)에서 조사된 레이저 빔(1140)이 조사된다.
제 1 기판(1150) 상에 유기 발광부(1180)가 형성된다. 제 1 기판(1150)은 글라스 재 기판일 수 있다.
제 2 기판(1160)은 제 1 기판(1150) 상에 형성된 유기 발광부(1180)를 봉지하는 봉지 기판으로서, 후술할 레이저 빔이 투과될 수 있는 것으로 바람직하게는 글라스 재 기판을 사용할 수 있다.
유기 발광부(1180)는 제 1 전극(미도시)과 제 2 전극(미도시) 사이에 발광층을 포함한 적어도 하나 이상의 유기층(미도시)이 개재된 유기 발광 소자(Organic Light Emitting Device: 0LED)(미도시)를 적어도 하나 이상 포함한다. 여기서, 제 1 전극(미도시)과 제 2 전극(미도시)은 각각 정공을 주입하는 양극(Anode) 및 전자를 주입하는 음극(Cathode)의 기능을 수행할 수 있다.
유기 발광 소자(미도시)는, 각 유기 발광 소자의 구동을 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor: TFT)로 제어하는지 여부에 따라 수동 구동 형(Passive Matrix: PM) 및 능동 구동형(Active Matrix: AM)으로 나뉠 수 있다. 본 실시예에서는 능동 및 수동 구동형 어느 경우에도 적용될 수 있다.
제 2 기판(1160) 상에는 전술한 유기 발광부(1180)를 둘러싸는 위치에 대응되는 위치에 밀봉부(1170)가 형성된다.
밀봉부(1170)는 유기 발광부(1180)와 외부의 수분이나 산소와의 접촉을 차단하기 위하여 폐루프(closed loop)를 형성하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 도면에는 폐루프를 이루는 밀봉부(1170)의 각 모서리 부분이 일정한 곡률을 갖는 곡선으로 형성되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 밀봉부(1170)의 각 모서리 부분은 곡률 없이 직교하는 형상을 이룰 수도 있다.
밀봉부(1170)의 각 모서리 부분이 일정한 곡률을 갖는 경우에는 광학계(1, 2)를 밀봉부(1170)의 모서리를 포함한 밀봉 라인을 따라서 연속적으로 직접 스캔하면서 레이저 빔(1140)을 조사할 수 있다.
반면, 밀봉부(1170)의 각 모서리 부분이 직교하는 경우에는 광학계(1, 2)를 밀봉부(1170)의 제 1 모서리를 따라 제 1 방향으로 스캔하면서 레이저 빔(1140)을 조사한 후, 상기 도면에는 도시되어 있지 않으나 제 1 기판(1150) 하부에 배치된 스테이지(stage)(미도시)를 90도 회전한다. 스테이지를 회전하면, 스테이지와 함께 제 1 기판(1150) 및 제 2 기판(1160)이 함께 회전한다. 스테이지 회전 후, 전술한 제 1 방향으로 스캔하면서 레이저 빔(1140)을 조사하면 밀봉부(1170)의 제 2 모서리에 레이저 빔(1140)이 조사된다. 이와 같은 방식으로 스테이지(미도시)를 회전하면서 레이저 빔(1140)을 조사하는 방식으로 밀봉부(1170)를 밀봉할 수 있다.
본 실시예에서 제 1 기판(1150)과 제 2 기판(1160)의 기밀성을 확보하여 유기 발광부(1180)를 더욱 효과적으로 보호하기 위하여 밀봉부(1170)로 프릿(frit)을 사용하였다. 프릿은 스크린 인쇄법(screen printing) 또는 펜 디스펜싱법(pen dispensing) 등 다양한 방법에 의해 소정 일정한 폭(Frit Width: FW)을 갖도록 형성된다.
한편, 본 실시에에서는 밀봉부(1170)를 제 2 기판(1160) 상에 형성하고, 유기 발광부(1180)를 제 1 기판(1150) 상에 형성하여 제 1 기판(1150)과 제 2 기판(1160)을 정렬하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예컨대 밀봉부(1170)는 유기 발광부가 형성된 제 1 기판(1150) 상에 형성되어 제 2 기판(1160)과 정렬된 후 합착 될 수도 있다.
또한, 상기 도면에는 하나의 유기 발광부(1180)가 구비된 경우를 도시하고 있지만, 본 발명은 제 1 기판(1150)과 제 2 기판(1160) 사이에 복수개의 유기 발광부(1180)와, 복수개의 유기 발광부(1180)를 둘러싸는 복수개의 밀봉부(1170)를 포함하는 경우에도 적용될 수 있음은 물론이다.
광학계(1, 2)는 밀봉 라인을 따라 제 1 기판(1150)과 제 2 기판(1160) 사이에 배치된 밀봉부(1170)에, 본 실시예에 따른 빔 프로파일을 갖는 스폿 빔(spot beam) 형태로 레이저 빔(1140)을 조사한다. 이에 대한 구체적인 설명은 후술한다.
한편, 상기 도면에는 상세히 도시하지 않았지만, 광학계(1, 2)는 레이저를 발생하는 레이저 발진기(미도시)와 광섬유(optical fiber)(190, 도 8 참조)를 통해 연결될 수 있다. 또한 광학계(1, 2)는 빔 균질기(미도시), 및 스캐너(미도시) 등을 포함할 수 있다.
레이저 발진기(미도시)로는 레이저 실링용으로 일반적으로 쓰이는 고출력 레이저 소스인 번들 타입(bundle type)의 멀티 코어 소스(multi core source)를 사용할 수 있다.
이러한 번들 타입의 멀티 코어 소스의 경우, 각각의 코어의 출력이 모두 조금씩 다를 가능성이 있으므로, 빔 균질기(beam homogenizer)(미도시)를 사용하여 이와 같은 불균일을 해결할 수도 있다.
스캐너(미도시)는 레이저 발진기(미도시)에서 방사된 레이저 빔을 반사하여 밀봉부(1170)로 조사하는 반사부(미도시), 반사부를 구동하는 구동부(미도시), 및 반사된 레이저 빔을 집광하는 렌즈부(미도시) 등을 포함할 수 있다.
렌즈부(미도시)를 통과한 레이저 빔(1140)은 본 실시예에 따른 빔 프로파일을 갖는 스폿 빔(spot beam) 형태로 밀봉부(1170)에 조사된다. 이때, 렌즈부(미도시)는 스캐너 내부에 배치되거나 또는 밀봉부(1170)를 향하도록 스캐너 하부에 별도로 배치될 수도 있다.
한편, 상기 도면에는 도시되어 있지 않으나, 광학계(1, 2)에서 조사되는 레이저 빔(1140)의 폭(LW)이 밀봉부(1170)의 폭(FW)보다 큰 경우에는, 광학계(1, 2)와 제 2 기판(1160) 사이에 레이저 마스크(미도시)를 배치하여, 밀봉부(1170)의 폭(FW)에 조사되는 레이저 빔(1140)의 폭(LW)을 조절할 수 있다.
도 3은 본 실시예에 따른 레이저 조사 장치가 조사하는 빔 프로파일과 비교하기 위한 제 1 비교예인 가우시안 빔 프로파일을 도시한 것이다.
도 4는 도 3의 가우시안 빔 프로파일을 유기 발광 디스플레이 장치의 프릿에 조사하였을 때의 프릿의 단면에 따른 온도 분포를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 가우시안 분포를 가지는 레이저 빔 프로파일(G)은 빔 중앙부로 갈수록 단위 면적당 빔 세기(I)가 증가하며 축대칭 분포를 가진다.
상기 그래프에서 평면의 x, y는 빔 프로파일의 가로 및 세로의 크기를 나타내는 것으로, 만약 가우시안 빔 프로파일(G)의 중심축 부근만 레이저 마스크로 일부 잘라내어 쓴다고 하더라도 가우시안 빔 프로파일의 중심부와 레이저 마스크에 의해 잘리는 가우시안 빔 프로파일의 주변부와의 빔 세기는 약 15% 이상의 차이가 발생한다.
이와 같은 빔 중앙부와 빔 주변부 사이에 빔 세기 차이를 가지는 레이저 빔으로 밀봉부를 구성하는 프릿(frit)을 조사하게 되면, 도 4에 도시된 바와 같이 프릿의 중앙부(가로축이 0인 지점)와 프릿의 단부(가로축이 ±FW/2인 지점)는 45% 이상의 온도차가 발생하고, 전체 실링 폭(FW)의 80%에 해당하는 부분인 유효 실링 폭(FWeff) 내에서는 프릿 중심부와 프릿 단부는 최대 34%의 온도 차가 발생한다.
프릿의 단부를 프릿의 전이온도(Tg)인 430 ℃ 이상으로 유지하기 위해서는 레이저 출력을 높여야 하는데, 이 경우 가우시안 빔 프로파일의 중심부에 의해 실링되는 프릿의 중앙부의 온도는 약 650 ℃ 이상으로 상승하게 되어 과도한 열이 주입되어 오버-웰딩(over-welding) 상태가 된다.
과도한 에너지가 조사되는 프릿 중심부에 존재하던 작은 기포(void)들이 프릿 단부보다 크게 팽창하고, 팽창된 작은 기포들은 다시 급히 냉각되면서 거품이 끓어오르는 듯한 자국을 남기게 된다. 이러한 거품 자국들은 유기 발광 디스플레이 장치의 강도 및 접착력을 현저히 저하시키는 결점이 된다.
한편, 잔류 응력은 열팽창률과 냉각되는 온도차에 의해 결정되는데, 더 높은 온도로 상승 되었던 프릿 중앙부는 프릿 단부보다 늦게 냉각되기 때문에, 인장 응력이 크게 되어 외부에서 충격이 가해질 때 크랙(crack)을 발생시킬 수도 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 빔 세기가 균일한 프로파일을 갖는 레이저 빔을 프릿에 조사하는 것을 생각해볼 수 있다.
도 5는 본 실시예에 따른 레이저 조사 장치가 조사하는 빔 프로파일과 비교하기 위한 제 2 비교예인 플랫 탑(flat top) 빔 프로파일을 도시한 것이다.
도 6은 도 5의 플랫 탑 빔 프로파일과 도 3의 가우시안 빔 프로파일을 유기 발광 디스플레이 장치의 프릿에 조사하였을 때, 유효 실링 폭(FWeff) 내의 프릿의 단면에 따른 온도 분포를 정규화한 것이다.
도 5를 참조하면, 플랫 탑 분포를 가지는 레이저 빔 프로파일(F)은 빔 중앙부와 빔 주변부의 단위 면적당 빔 세기(I)가 균일한 벽돌 모양의 분포를 가진다.
도 6의 가로축은 유효 실링 폭(FWeff) 내의 프릿의 위치를 나타내고, 세로축(NT)은 온도를 정규화(normalized)한 것이다. 상기 도면을 참조하면, 균일한 빔 세기를 갖는 플랫 탑 레이저 빔(F)을 프릿에 조사한 경우에도 프릿 단면의 온도 균일도는 34%에서 32%로 약 2% 정도의 감소가 있었을 뿐, 온도 균일도가 거의 개선되지 않음을 알 수 있다.
이는 프릿 중앙부보다 프릿의 단부를 따라 열이 외부로 잘 빠져나가기 때문이다. 이는 상술한 문제들을 해결하기 위해서는 프릿에 조사하는 레이저 빔의 세기를 균일하게 하는 것이 해결책이 아니라, 레이저 빔이 조사된 후 프릿 단면에 따른 온도 분포를 균일하게 하여야 함을 의미한다. 이를 위해서는 프릿 단부에 프릿 중앙부보다 큰 에너지를 추가적으로 공급하여 한다.
이하, 도 7을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 광학계(1, 2)로 기판 밀봉 시, 프릿 단면의 온도 분포 균일도를 향상시킬 수 있는 레이저 빔 프로파일을 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 빔(1140’)의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도면을 참조하면, 레이저 빔(1140’)은 전체적으로 일정한 빔 세기를 가지며, 레이저 빔 중심선(LC)에 대해 대칭적 형상으로 중심부 양 측면이 오목하게 들어간 형상의 빔 프로파일을 갖는다. 또한, 레이저 빔(1140’)의 중심선의 길이(L0)가 빔 중심선(LC)에 평행한 레이저 빔의 주변부의 길이(L1, L2)보다 작게 형성된다.
따라서, 전술한 실시예와 마찬가지로 밀봉 라인(FL)의 중심선을 따라 스캔하며 조사되는 레이저 빔 세기의 시간에 대한 적분값인 힛 플럭스(heat flux)은 밀봉부(1170)의 중심보다 밀봉부(1170)의 단부에서 더 큰 값을 갖게 된다.
따라서, 상술한 것과 같은 빔 프로파일을 구비한 레이저 빔(1140’)을 유기 발광 디스플레이 장치의 밀봉부(1170)에 조사하게 되면, 밀봉부(1170)의 단부에 밀봉부(1170)의 중앙보다 더 큰 에너지가 공급되어 프릿 단면의 온도 균일도를 향상시킬 수 있다.
이하, 상술한 양 측면이 오목하게 들어간 형상의 빔 프로파일 및 그 외 다양한 형상의 빔 프로파일을 형성할 수 있는 광학계(1, 2)에 대해 설명한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학계(1)를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학계(1)는 광경로(110), 제 1 렌즈부(120), 제 2 렌즈부(130), 회절렌즈(140), 보호부(150) 및 마스크(160)를 포함할 수 있다.
광경로(110)의 일단에서 레이저 빔이 출사될 수 있다. 광경로(110)는 광섬유를 포함할 수 있다. 광섬유의 단면은 원형일 수 있으며, 광섬유의 단면의 직경은 1μm 이상 200μm 이하인 것이 바람직하다. 광경로(110)의 일단에서 방출되는 레이저는 멀티 모드(multi mode)화 될 수 있다. 광섬유의 단면의 직경이 클수록 멀티 모드(multi mode)가 가지는 성질이 더 발현되어 회절렌즈(140)를 통해 원하는 형상의 레이저 빔을 얻기 힘들다. 따라서 광섬유의 직경을 1μm 이상 200μm 이하로 제한함으로서, 싱글 모드(single mode)와 유사한 성질을 가지게 하여 회절렌즈(140)를 통해 원하는 형상의 레이저 빔을 얻을 수 있다. 광섬유의 직경이 작아지면 초점에서 맺히는 상의 크기도 동시에 작아질 수 있으므로, 원하는 크기의 이미지를 얻기 위해서는 제 2 렌즈부(130)의 배율을 조절하는 것이 바람직하다.
제 1 렌즈부(120)는 광경로(110)의 일단에서 방출된 광을 평행광으로 변경시킨다. 제 1 렌즈부(120)는 복수의 렌즈로 구성될 수 있다. 제 1 렌즈부(120)는 오목렌즈(121) 및 볼록렌즈(122)의 조합으로 구성될 수 있다.
제 2 렌즈부(130)는 제 1 렌즈부(120)를 통과한 평행광을 타겟(Target)(170)에 초점이 맺히게 한다. 제 2 렌즈부(130)는 복수의 렌즈로 구성될 수 있다. 제 2 렌즈부(130)는 볼록렌즈(131) 및 오목렌즈(132)의 조합으로 구성될 수 있다.
회절렌즈(DOE, Diffractive Optical Element)(140)는 제 2 렌즈부(130)를 통과한 광을 미리 정해진 형태의 단면을 가지는 광으로 변경시킬 수 있다. 상기 미리 정해진 형태의 단면은 도 7에 도시된 형태의 단면일 수 있다.
회절렌즈(140)는 미세 패턴(micro element)이 글래스 기판(glass substrate) 표면에 에칭(etching) 혹은 전자빔(e-beam) 등의 방법으로 만들어진 구조물이다. 제 2 렌즈부(130)를 통과한 빔을 회절렌즈(140)에 일정한 크기로 맺히게 하면 회절렌즈(140) 표면에 존재하는 무수한 개수의 미세 광학 패턴(micro optical element)가 회절을 일으켜서 타겟(170)에 원하는 형상의 빔을 재구성시킨다.
제 2 렌즈부(130)를 통과한 광이 회절렌즈(140)를 통과함에 따라 복수의 광으로 분할된다. 복수의 광은 제 0 차수 광(180), 제 1 차수 광(190) 및 그 외 제 2 차수 이상의 광들(미도시)로 회절 현상에 의해 분리된다.
제 0 차수 광(180)은 작은 점(small dot) 형태의 단면을 가질 수 있다. 제 0 차수 광(180)은 회절렌즈(140)를 통과하기 직전의 광, 즉 제 2 렌즈부(130)를 통과한 광의 광축과 실질적으로 동일하다. 제 0 차수 광(180)은 원하는 이미지가 아닐 수 있으므로, 적절한 방법으로 제거됨이 바람직하다.
제 1 차수 광(190) 및 나머지 차수의 광들은 서로 일정 각도를 가지면서 형성된다. 제 1 차수 광(190)은 제 0 차수 광(180)과 5도 이내의 각도로 틀어질 수 있다. 제 1 차수 광(190)이 미리 정해진 형태의 단면을 가질 수 있다. 상기 미리 정해진 형태의 단면은 도 7에 도시된 형태의 단면일 수 있다. 즉, 제 1 차수 광(190)이 도 7에 도시된 레이저 빔(1140’)일 수 있다. 따라서 제 1 차수 광(190)이 제 1 차수 광(190)의 중심선(LC)에 대해 대칭적 형상으로 중심부 양 측면이 오목하게 들어간 형상의 빔 프로파일을 가질 수 있다. 결국 원하는 형태의 단면을 가지는 광을 유기 발광 디스플레이 장치의 밀봉부(1170)에 조사하여, 유기 발광 디스플레이 장치의 강도와 접착력을 향상시킬 수 있다. 제 1 차수 광(190)을 이용한 기판 밀봉에 관해서는 도 9 내지 도 10d에서 상세히 설명한다.
나머지 차수의 광들은 제 0 차수 광(180)과 마찬가지로 원하는 이미지가 아닐 수 있으므로, 적절한 방법으로 제거됨이 바람직하다.
회절렌즈(140)의 작용 거리(working distance)는 고정될 수 있다. 즉, 회절렌즈(140)와 제 2 렌즈부(130)을 통과한 광의 초점이 맺히는 지점 사이의 거리(H)는 고정될 수 있다. 회절렌즈(140)는 100mm의 일정한 작용 거리에서 빔(beam)을 형상화(shaping)하도록 설계될 수 있다. 따라서 회절렌즈(140)가 일정한 작용 거리를 가지는 경우에, 제 1 렌즈부(120) 또는 제 2 렌즈부(130)를 상하로 이동시킴으로써 최종 이미지를 확대시키거나 축소시킬 수 있다.
보호부(protective window)(150)는 회절렌즈(140)를 통과한 광경로 상에 배치될 수 있다. 회절렌즈(140)에는 미세 패턴(micro element)이 표면에 형성되어 있으므로 밀봉부(1170) 표면의 이물질이나 제 1 기판(1150) 상의 이물질이 회절렌즈(140) 표면에 붙게 되면 회절렌즈(140)를 세정하기가 곤란해진다. 따라서 보호부(150)를 회절렌즈(140) 하부에 배치하여 회절렌즈(140)에 이물질이 붙는 현상을 방지하여 회절렌즈(140)의 수명을 향상시킬 수 있다.
마스크(160)는 회절렌즈(140)를 통과한 광경로 상에 배치될 수 있다. 보다 상세하게는, 마스크(160)는 보호부(150) 하부에 배치될 수 있다. 제 1 차수 광(190)을 제외한 나머지 차수의 광들은 원하는 이미지가 아닐 수 있다. 따라서 마스크(160)를 통해 원하는 이미지를 생성시키는 제 1 차수 광(190)은 통과시키고 나머지 차수의 광들은 차단할 수 있다. 마스크(160)는 제 1 차수 광(190)을 따라 이동할 수 있다.
도 9는 도 9의 광학계(1)에 의한 밀봉부(1170)의 직선 영역에서의 밀봉을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 9를 참조하면, 제 1 차수 광(190)의 중심(C1)이 밀봉부(1170)에 위치하게 하여 직선 방향(D)으로 경통(10)을 광학계(1)를 이동시키면서 기판을 밀봉할 수 있다.
제 1 차수 광(190)은 제 0 차수 광(180)과 일정 각도로 틀어질 수 있으므로, 경통(10)의 중심축(C0)와 제 1 차수 광(190)의 중심(C1)은 일정한 거리(offset)로 이격되어 있다. 도 9에는 경통(10)의 중심축(C0)은 회절렌즈(140)의 설계에 따라 밀봉부(1170) 선로(track)의 외부 또는 내부를 돌 수 있다.
도 10a 내지 도 10d는 도 9의 광학계(1)에 의한 밀봉부(1170)의 코너 영역에서 밀봉을 개략적으로 도시한 평면도이다.
제 1 차수 광(190)이 밀봉부(1170)를 따라 이동하면서 기판을 밀봉해야 하므로, 밀봉부(1170)의 코너 영역에서 제 1 차수 광(190)은 제 1 차수 광(190)의 중심(C1)을 기준으로 회전해야 한다.
제 1 차수 광(190)은 도 10a의 상태에서, 도 10b, 도 10c 및 도 10d의 상태로 변하면서 각각 반시계 방향으로 90도, 180도, 270도 회전하게 된다. 결국 다시 도 10a 상태로 돌아오면서 360도 회전하게 된다.
도 10b를 참조하면, 도 10a의 상태에서 회절렌즈(140)가 반시계 방향으로 90도 회전하는 동시에 경통(10)과의 상대적인 위치를 이동하여 제 1 차수 광(190)이 반시계 방향으로 90도 회전하게 된다. 이에 따라 제 1 차수 광(190)은 도 10a의 상태에서 반시계 방향으로 90도 회전한다.
도 10c를 참조하면, 도 10b의 상태에서 회절렌즈(140)가 반시계 방향으로 90도 회전하는 동시에 경통(10)과의 상대적인 위치를 이동하여 제 1 차수 광(190)이 반시계 방향으로 90도 회전하게 된다. 이에 따라 제 1 차수 광(190)은 도 10a의 상태에서 반시계 방향으로 180도 회전한다.
도 10d를 참조하면, 도 10c의 상태에서 회절렌즈(140)가 반시계 방향으로 90도 회전하는 동시에 경통(10)과의 상대적인 위치를 이동하여 제 1 차수 광(190)이 반시계 방향으로 90도 회전하게 된다. 이에 따라 제 1 차수 광(190)은 도 10a의 상태에서 반시계 방향으로 270도 회전한다.
도 10a를 참조하면, 도 10d의 상태에서 회절렌즈(140)가 반시계 방향으로 90도 회전하는 동시에 경통(10)과의 상대적인 위치를 이동하여 제 1 차수 광(190)이 반시계 방향으로 90도 회전하게 된다. 이에 따라 제 1 차수 광(190)은 도 10a의 상태에서 반시계 방향으로 360도 회전한다.
회절렌즈(140)의 회전 및 이동을 통해 코너 영역에서의 회전축을 제 1 차수 광(190)의 중심(C1)으로 설정할 수 있다. 본 실시예에서 회절렌즈(140)가 회전뿐만 아니라 경통(10)과의 상대적인 이동까지 해야 하므로, 본 실시예에서의 회절렌즈(140)의 면적은, 도 11에 도시된 다른 실시예에 따른 광학계(2)에서의 회절렌즈(240)의 면적보다 확장됨이 바람직하다.
또한 상기 설명에서 회절렌즈(140)의 회전 및 이동을 바탕으로 설명했으나, 경통(10)의 회전 및 이동으로 동일한 작용이 가능함은 물론이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학계(2)를 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 전술한 도 8의 실시예와의 차이점을 중심으로 본 실시예를 설명한다. 여기서, 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조부호는 동일한 기능을 하는 동일한 부재를 가리킨다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학계(2)는 광경로(110), 제 1 렌즈부(120), 제 2 렌즈부(130), 회절렌즈(240), 프리즘(245), 보호부(150) 및 마스크(160)를 포함할 수 있다.
제 2 렌즈부(130)를 통과한 광이 회절렌즈(240)를 통과함에 따라 복수의 광으로 분할된다. 복수의 광은 제 0 차수 광(180), 제 1 차수 광(190) 및 그 외 제 2 차수 이상의 광들(미도시)로 회절 현상에 의해 분리된다.
프리즘(245)를 통과하기 전의 제 0 차수 광(180)은 회절렌즈(240)를 통과하기 직전의 광, 즉 제 2 렌즈부(130)를 통과한 광의 광축과 실질적으로 동일하다.
제 1 차수 광(190) 및 나머지 차수의 광들은 서로 일정 각도를 가지면서 형성된다. 제 1 차수 광(190)은 제 0 차수 광(180)과 5도 이내의 각도로 틀어질 수 있다. 제 1 차수 광(190)이 미리 정해진 형태의 단면을 가질 수 있다. 상기 미리 정해진 형태의 단면은 도 7에 도시된 형태의 단면일 수 있다. 즉, 제 1 차수 광(190)이 도 7에 도시된 레이저 빔(1140’)일 수 있다. 따라서 제 1 차수 광(190)이 제 1 차수 광(190)의 중심선(LC)에 대해 대칭적 형상으로 중심부 양 측면이 오목하게 들어간 형상의 빔 프로파일을 가질 수 있다.
프리즘(245)이 회절렌즈(240)를 통과한 광 경로상에 배치될 수 있다. 프리즘(245)는 쐐기(wedge) 형태로 형성될 수 있다. 프리즘(245)이 회절렌즈(240)와 결합되거나 회절렌즈(240)의 하부에 배치됨에 따라 제 1 차수 광(190)의 광축 및 나머지 차수 광들의 광축이 틀어질 수 있다. 결국 프리즘(245)에 의해 제 1 차수 광(190)의 광축이 제 2 렌즈부(130)를 통과한 광의 광축과 평행하게 될 수 있다. 보다 상세하게, 프리즘(245)에 의해 제 1 차수 광(190)의 광축이 틀어짐으로써, 제 1 차수 광(190)의 광축이 경통(10)의 중심축(C0)과 실질적으로 동일하게 될 수 있다. 제 1 차수 광(190)이 원하는 형태의 단면을 가지고, 제 1 차수 광(190)의 광축이 경통(10)의 중심축(C0)과 실질적으로 동일할 수 있으므로, 경통(10)의 중심축(C0)을 밀봉부(1170)에 위치하게 하여 기판을 밀봉할 수 있다. 이에 따라, 밀봉부(1170) 선로(track)를 따른 밀봉이 용이해질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 광학계(2)를 이용한 밀봉부(1170)의 코너 영역에서 밀봉시에는 회절렌즈(240)의 회전을 통해 제 1 차수 광(190)의 단면을 회전시킬 수 있다. 본 실시예에서는 이미 제 1 차수 광(190)의 광축이 경통(10)의 중심축(C0)과 실질적으로 동일할 수 있으므로 코너부에서 회전축을 재설정할 필요 없이 경통(10)의 중심축(C0)을 기준으로 회절렌즈(240)를 회전시킴으로써 코너부에서의 밀봉이 가능하다.
도 12a는 제 1 차수 광(190)의 세기가 보정되지 않은 경우의 광 조사 방향을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 12b는 도 12a의 제 1 차수 광(190)의 폭 방향(L)에 따른 세기를 나타낸 도면이다.
도 12a를 참조하면, 레이저 빔이 회절렌즈(240)를 통과함에 따라 복수의 광으로 분할된다. 복수의 광은 제 0 차수 광(180), 제 1 차수 광(190) 및 그 외 제 2 차수 이상의 광들(미도시)로 회절 현상에 의해 분리된다.
제 0 차수 광(180)은 회절렌즈(240)를 통과하기 직전의 광, 즉 제 2 렌즈부(130)를 통과한 광의 광축과 실질적으로 동일하다. 제 1 차수 광(190) 및 나머지 차수의 광들은 서로 일정 각도를 가지면서 형성된다. 제 1 차수 광(190)은 제 0 차수 광(180)과 5도 이내의 각도로 틀어질 수 있다.
도 12b를 참조하면, 타겟(170)에 초점이 맺힌 제 1 차수 광(190)의 폭 방향(L)에 따른 세기는 I0로 일정하다.
도 13a는 프리즘(245)이 배치된 상태에서 제 1 차수 광(190)의 세기가 보정되지 않은 경우의 광 조사 방향을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 13b는 도 13a의 제 1 차수 광(190)의 폭 방향(L)에 따른 세기를 나타낸 도면이다.
도 13a를 참조하면, 프리즘(245)에 의해 제 1 차수 광(190)은 회절렌즈(240)를 통과하기 직전의 광, 즉 제 2 렌즈부(130)를 통과한 광의 광축과 실질적으로 동일해진다. 제 0 차수 광(180) 및 나머지 차수의 광들은 서로 일정 각도를 가지면서 형성된다.
도 13b를 참조하면, 타겟(170)에 초점이 맺힌 제 1 차수 광(190)의 폭 방향(L)에 따른 세기가 기울어진다. 즉, 제 1 차수 광(190)의 세기는 폭 방향(L)을 따라 I1부터 I2까지 변한다. 프리즘(245)에 의해 제 1 차수 광(190)의 광축이 틀어짐으로써, 폭 방향(L)에 따른 세기 또한 기울어지게 된다.
도 14a는 제 1 차수 광(190)의 세기가 보정된 경우의 광 조사 방향을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 14b는 도 14a의 제 1 차수 광(190)의 폭 방향(L)에 따른 세기를 나타낸 도면이다.
도 14a를 참조하면, 제 0 차수 광(180)은 회절렌즈(240)를 통과하기 직전의 광, 즉 제 2 렌즈부(130)를 통과한 광의 광축과 실질적으로 동일하다. 제 1 차수 광(190) 및 나머지 차수의 광들은 서로 일정 각도를 가지면서 형성된다. 제 1 차수 광(190)은 제 0 차수 광(180)과 5도 이내의 각도로 틀어질 수 있다.
도 14b를 참조하면, 제 1 차수 광(190)의 세기가 보정됨으로써, 타겟(170)에 초점이 맺힌 제 1 차수 광(190)의 폭 방향(L)에 따른 세기가 기울어진다. 즉, 제 1 차수 광(190)의 세기는 폭 방향(L)을 따라 I1’부터 I2’까지 변한다. 제 1 차수 광(190)의 세기는 회절렌즈(240)에 의해 보정될 수 있다. 제 1 차수 광(190)의 세기는 레이저 광원 자체의 제어부(미도시)에 의해서도 조절 가능하다.
도 15a는 프리즘(245)이 배치된 상태에서 제 1 차수 광(190)의 세기가 보정된 경우의 광 조사 방향을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 15b는 도 15a의 제 1 차수 광(190)의 폭 방향에 따른 세기를 나타낸 도면이다.
도 15a를 참조하면, 프리즘(245)에 의해 제 1 차수 광(190)은 회절렌즈(240)를 통과하기 직전의 광, 즉 제 2 렌즈부(130)를 통과한 광의 광축과 실질적으로 동일해진다. 제 0 차수 광(180) 및 나머지 차수의 광들은 서로 일정 각도를 가지면서 형성된다.
도 15b를 참조하면, 타겟(170)에 초점이 맺힌 제 1 차수 광(190)의 폭 방향(L)에 따른 세기는 I0’으로 일정해진다. 프리즘(245)이 배치되기 전에 이미 제 1 차수 광(190)의 폭 방향(L)에 따른 세기가 기울어져 있으므로(도 14b 참조), 프리즘(245)에 의해 제 1 차수 광(190)의 광축이 틀어짐으로써, 폭 방향(L)에 따른 세기가 일정해지게 된다. 프리즘(245)이 배치되기 전의 제 1 차수 광(190)의 폭 방향(L)에 따른 세기의 기울기를 조절함으로써, 프리즘(245)이 배치된 후에 제 1 차수 광(190)의 폭 방향(L)에 따른 세기가 일정해질 수 있다.
결국 원하는 형태의 단면을 가지면서, 폭 방향에 따른 세기가 일정한 광을 유기 발광 디스플레이 장치의 밀봉부(1170)에 조사하여, 유기 발광 디스플레이 장치의 강도와 접착력을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
1, 2: 광학계 110: 광경로
120: 제 1 렌즈부 130: 제 2 렌즈부
140, 240: 회절렌즈 250: 프리즘
150: 보호부 160: 마스크
170: 타겟 180: 제 0 차수 광
190: 제 1 차수 광

Claims (24)

  1. 광경로;
    상기 광경로의 일단에서 출사된 광을 평행광으로 변경시키는 제 1 렌즈부;
    상기 평행광을 초점이 맺히게 하는 제 2 렌즈부; 및
    상기 제 2 렌즈부를 통과한 광을 미리 정해진 형태의 단면을 가지는 광으로 변경시키는 회절렌즈;를 포함하는 광학계.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 회절렌즈를 통과한 광은 복수의 광으로 분할되며,
    상기 복수의 광은 미리 정해진 형태의 단면을 가지는 제 1 차수 광을 포함하는 광학계.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 회절렌즈를 통과한 광 경로상에 배치되는 프리즘;을 더 포함하는 광학계.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 차수 광의 광축이 상기 프리즘에 의해 틀어짐으로써, 상기 제 2 렌즈부를 통과한 광의 광축과 평행한 광학계.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 차수 광의 세기가 상기 회절렌즈에 의해 보정된 광학계
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 차수 광이 상기 제 1 차수 광의 중심선에 대해 대칭적 형상으로 중심부 양 측면이 오목하게 들어간 형상의 빔 프로파일을 갖는 것을 특징으로 하는 광학계.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 회절렌즈를 통과한 광경로 상에 배치되며, 상기 제 1 차수 광을 제외한 나머지 광을 차단하는 마스크;를 더 포함하는 광학계.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 광경로는 광섬유를 포함하는 광학계.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 광섬유의 단면은 원형이며, 상기 광섬유의 단면의 직경은 1μm 이상 200μm 이하인 광학계.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 회절렌즈을 통과한 광경로 상에 배치되는 보호부;를 더 포함하는 광학계.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 회절렌즈와 상기 제 2 렌즈부를 통과한 광의 초점이 맺히는 지점 사이의 거리가 100mm인 광학계.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 회절렌즈를 통과한 광은 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 배치된 밀봉부에 조사하여 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판을 밀봉하는데 사용되는 광학계.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 회절렌즈를 통과한 광은 스폿(spot) 빔 형태로 조사되는 것을 특징으로 하는 광학계.
  14. 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 배치된 밀봉부에 광을 조사하여 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판을 밀봉하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 밀봉부를 형성하는 단계;
    (b) 광경로의 일단에서 출사된 광을 제 1 렌즈부에 통과시킴으로써 평행광으로 변경시키는 단계;
    (c) 상기 평행광을 제 2 렌즈부에 통과시킴으로써 초점이 맺히게 하는 단계; 및
    (d) 상기 제 2 렌즈부를 통과한 광을 회절렌즈에 통과시킴으로써 미리 정해진 형태의 단면을 가지는 광으로 변경시키는 단계;를 포함하는 기판 밀봉 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 회절렌즈를 통과한 광은 복수의 광으로 분할되며,
    상기 복수의 광은 미리 정해진 형태의 단면을 가지는 제 1 차수 광을 포함하는 기판 밀봉 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 회절렌즈를 통과한 광을 프리즘에 통과시킴으로써 상기 제 1 차수 광의 광축이 상기 제 2 렌즈부를 통과한 광의 광축과 평행하도록 변경시키는 단계;를 더 포함하는 기판 밀봉 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 회절렌즈를 통과한 광의 세기를 보정하는 단계;를 더 포함하는 기판 밀봉 방법.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 차수 광을 제외한 나머지 광을 차단하는 단계;를 더 포함하는 기판 밀봉 방법.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 밀봉부의 코너 영역에서 회전축을 상기 제 1 차수 광의 중심으로 설정하는 단계;를 더 포함하는 기판 밀봉 방법.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 차수 광이 상기 제 1 차수 광의 중심선에 대해 대칭적 형상으로 중심부 양 측면이 오목하게 들어간 형상의 빔 프로파일을 갖는 것을 특징으로 하는 기판 밀봉 방법.
  21. 제 14 항에 있어서,
    상기 광경로는 광섬유를 포함하는 기판 밀봉 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 광섬유의 단면은 원형이며, 상기 광섬유의 단면의 직경은 1μm 이상 200μm 이하인 기판 밀봉 방법.
  23. 제 14 항에 있어서,
    상기 회절렌즈와 상기 제 2 렌즈부를 통과한 광의 초점이 맺히는 지점 사이의 거리가 100mm인 기판 밀봉 방법.
  24. 제 14 항에 있어서,
    상기 회절렌즈를 통과한 광은 스폿(spot) 빔 형태로 조사되는 것을 특징으로 하는 기판 밀봉 방법.
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