KR20220108881A - 표시 장치의 제조장치 - Google Patents

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KR20220108881A
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유정화
김형식
이중성
한규완
보로노브 알렉산더
류제길
박성규
정우현
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명은 레이저 빔을 이용한 라인 형태의 홈 가공 시, 홈의 폭을 용이하게 조절하거나 가공 시간을 단축할 수 있는 표시 장치의 제조장치를 위하여, 레이저 빔을 생성하는 광원; 제1방향을 따라 입사된 레이저 빔을 제1방향과 교차하는 방향으로 시프트(shift)시킨 위치에서 방출시키되, 제1방향으로 연장된 제1회전축을 중심으로 회전함으로써, 방출되는 레이저 빔을 제1회전축을 중심으로 회전시키는, 빔 회전 유닛; 및 제1방향과 교차하는 제2방향으로 연장되는 제2회전축을 중심으로 회전 가능하며, 빔 회전 유닛으로부터 방출된 레이저 빔을 반사시키는 회전 반사 유닛;을 포함하며, 레이저 빔은 회전 반사 유닛의 회전에 의해 타겟 상에 라인 형태로 스캔되는, 표시 장치의 제조장치를 제공한다.

Description

표시 장치의 제조장치{Apparatus for manufacturing a display device}
본 발명은 표시 장치의 제조장치에 관한 것이다.
이동성을 기반으로 하는 전자 기기가 폭 넓게 사용되고 있다. 이동용 전자 기기로는 모바일 폰과 같은 소형 전자 기기 이외에도 최근 들어 태블릿 PC가 널리 사용되고 있다.
이와 같은 이동형 전자 기기는 다양한 기능, 예를 들어, 이미지 또는 영상과 같은 시각 정보를 사용자에게 제공하기 위하여 표시 장치를 포함한다. 최근, 표시 장치를 구동하기 위한 기타 부품들이 소형화 됨에 따라 표시 장치가 전자 기기에서 차지하는 비중이 점차 증가하고 있는 추세이며, 휘어지고 접히는 등 형상이 다양하게 변형될 수 있는 특징을 가진 표시 장치에 대한 개발이 진행되고 있다.
한편, 표시 장치를 제조하는 과정에서, 타겟을 절단하거나 타겟 상에 소정의 패턴 또는 홈(Groove)을 형성하기 위해 레이저 빔이 이용될 수 있다.
본 발명은 레이저 빔을 이용한 라인(Line) 형태의 홈(Groove) 가공 시, 홈의 폭을 용이하게 조절하거나 가공 시간을 단축할 수 있는 표시 장치의 제조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 레이저 빔을 생성하는 광원; 제1방향을 따라 입사된 상기 레이저 빔을 상기 제1방향과 교차하는 방향으로 시프트(shift)시킨 위치에서 방출시키되, 상기 제1방향으로 연장된 제1회전축을 중심으로 회전함으로써, 방출되는 상기 레이저 빔을 상기 제1회전축을 중심으로 회전시키는, 빔 회전 유닛; 및 상기 제1방향과 교차하는 제2방향으로 연장되는 제2회전축을 중심으로 회전 가능하며, 상기 빔 회전 유닛으로부터 방출된 상기 레이저 빔을 반사시키는 회전 반사 유닛;을 포함하며, 상기 레이저 빔은 상기 회전 반사 유닛의 회전에 의해 타겟 상에 라인 형태로 스캔되는, 표시 장치의 제조장치가 제공된다.
본 실시예에 따르면, 상기 빔 회전 유닛은, 상기 제1회전축을 중심으로 회전 가능하며, 상기 레이저 빔이 통과할 수 있는 내부 공간을 갖는 바디부; 및 상기 바디부의 상기 내부 공간에 배치되어 상기 레이저 빔의 경로에 위치하는 굴절부;를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 빔 회전 유닛의 상기 굴절부는, 상기 제1방향을 따라 서로 이격된 제1서브 굴절부 및 제2서브 굴절부를 포함하며, 상기 제1서브 굴절부와 상기 제2서브 굴절부 사이의 이격 거리에 따라 상기 레이저 빔의 시프트된 거리가 결정될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 빔 회전 유닛은, 상기 제1방향을 따라 상기 제1서브 굴절부 및 상기 제2서브 굴절부 중 적어도 하나를 이동시키는 이동부를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 빔 회전 유닛의 상기 제1서브 굴절부 및 상기 제2서브 굴절부는 각각, 상기 레이저 빔이 입사되는 제1면; 및 상기 레이저 빔이 방출되고, 상기 제1면과 평행하지 않은 제2면;을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 빔 회전 유닛의 상기 제1서브 굴절부의 상기 제1면과 상기 제2면이 서로 이루는 각도는, 상기 제2서브 굴절부의 상기 제1면과 상기 제2면이 서로 이루는 각도와 동일할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 빔 회전 유닛의 상기 굴절부는, 상기 레이저 빔이 입사되는 제1면, 및 상기 제1면의 반대측에 위치하고 상기 제1면과 평행한 제2면을 포함하고, 상기 레이저 빔이 상기 제1면에 대해 0도 초과 90도 미만의 입사각을 갖도록 틸팅될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 빔 회전 유닛은, 상기 제1방향과 교차하는 방향으로 연장된 틸팅축을 중심으로 상기 굴절부를 틸팅시키는 각도조절부를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 빔 회전 유닛의 상기 굴절부의 상기 제1면과 상기 제2면 사이의 거리에 따라 상기 레이저 빔의 시프트된 거리가 결정될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 회전 반사 유닛은, 서로 다른 방향을 향하는 복수의 반사면들을 구비할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 회전 반사 유닛의 상기 복수의 반사면들은 상기 제2회전축을 둘러싸는, 표시 장치의 제조장치.
본 실시예에 따르면, 상기 회전 반사 유닛으로부터 상기 타겟까지의 상기 레이저 빔의 경로에 위치하며, 상기 레이저 빔을 집광시키는 렌즈 유닛;을 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 렌즈 유닛은 에프-세타 렌즈(f-θ lens)를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 빔 회전 유닛의 회전 속도 및 상기 회전 반사 유닛의 회전 속도를 제어하는, 제어 유닛;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 폴딩 가능한 표시 장치를 제조하기 위한 표시 장치의 제조장치로서, 레이저 빔을 생성하는 광원; 제1방향을 따라 입사된 상기 레이저 빔을 상기 제1방향과 교차하는 방향으로 시프트(shift)시킨 위치에서 방출시키되, 상기 제1방향으로 연장된 제1회전축을 중심으로 회전함으로써, 방출되는 상기 레이저 빔을 상기 제1회전축을 중심으로 회전시키는, 빔 회전 유닛; 및 상기 제1방향과 교차하는 제2방향으로 연장되는 제2회전축을 중심으로 회전 가능하며, 상기 빔 회전 유닛으로부터 방출된 상기 레이저 빔을 반사시키는 회전 반사 유닛;을 포함하며, 상기 폴딩 가능한 표시 장치는, 복수의 화소들을 포함하며 폴딩축을 중심으로 폴딩 가능한 표시 패널, 및 상기 표시 패널 하부에 배치되는 하부 보호 부재를 포함하고, 상기 레이저 빔은, 상기 하부 보호 부재 상에 라인 형태의 홈을 형성하도록, 상기 회전 반사 유닛의 회전에 의해 상기 하부 보호 부재 상에 라인 형태로 스캔되는, 표시 장치의 제조장치가 제공된다.
본 실시예에 따르면, 상기 하부 보호 부재 상의 상기 홈의 폭은, 상기 빔 회전 유닛에 의해 상기 레이저 빔이 시프트된 거리에 따라 결정될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 빔 회전 유닛은, 상기 제1회전축을 중심으로 회전 가능하며, 상기 레이저 빔이 통과할 수 있는 내부 공간을 갖는 바디부; 및 상기 바디부의 상기 내부 공간에 배치되어 상기 레이저 빔의 경로에 위치하는 굴절부;를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 빔 회전 유닛의 상기 굴절부는, 상기 제1방향을 따라 서로 이격된 제1서브 굴절부 및 제2서브 굴절부를 포함하며, 상기 제1서브 굴절부와 상기 제2서브 굴절부 사이의 이격 거리에 따라 상기 레이저 빔의 시프트된 거리가 결정될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 빔 회전 유닛의 상기 굴절부는, 상기 레이저 빔이 입사되는 제1면, 및 상기 제1면의 반대측에 위치하고 상기 제1면과 평행한 제2면을 포함하고, 상기 레이저 빔이 상기 제1면에 대해 0도 초과 90도 미만의 입사각을 갖도록 틸팅될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 회전 반사 유닛으로부터 상기 하부 보호 부재까지의 상기 레이저 빔의 경로에 위치하며, 상기 레이저 빔을 집광시키는 렌즈 유닛; 및 상기 빔 회전 유닛의 회전 속도 및 상기 회전 반사 유닛의 회전 속도를 제어하는, 제어 유닛;를 더 포함할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.
이러한 일반적이고 구체적인 측면이 시스템, 방법, 컴퓨터 프로그램, 또는 어떠한 시스템, 방법, 컴퓨터 프로그램의 조합을 사용하여 실시될 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 레이저 빔을 이용한 라인 형태의 홈 가공 시, 홈의 폭을 용이하게 조절하거나 가공 시간을 단축할 수 있는 표시 장치의 제조장치를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치에 구비되는 빔 회전 유닛을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치에 구비되는 빔 회전 유닛을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치에 구비되는 빔 회전 유닛을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치에 구비되는 빔 회전 유닛을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치에 구비되는 빔 회전 유닛을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치에 구비된 회전 반사 유닛을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치를 이용하여 형성한 타겟 상의 홈을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치를 이용하여 제조되는 표시 장치를 개략적으로 도시하는 사시도들이다.
도 10는 도 9a의 XI-XI' 선을 따라 취한 표시 장치의 표시 패널의 단면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치를 이용하여 형성한 하부 보호 부재(PB)의 홈을 보여주는 이미지이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
본 명세서에서 "A 및/또는 B"은 A이거나, B이거나, A와 B인 경우를 나타낸다. 그리고, "A 및 B 중 적어도 하나"는 A이거나, B이거나, A와 B인 경우를 나타낸다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등이 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소들이 직접적으로 연결된 경우, 또는/및 막, 영역, 구성요소들 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소들이 개재되어 간접적으로 연결된 경우도 포함한다. 예컨대, 본 명세서에서 막, 영역, 구성 요소 등이 전기적으로 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소 등이 직접 전기적으로 연결된 경우, 및/또는 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 간접적으로 전기적 연결된 경우를 나타낸다.
x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치의 제조장치(1)는 광원(10), 빔 회전 유닛(20), 회전 반사 유닛(30), 렌즈 유닛(40), 및 제어 유닛(50)을 포함할 수 있다.
광원(10)은 레이저 빔(LB)을 생성하고 이를 방출할 수 있다. 일 예로, 광원(10)은 펄스 레이저 빔을 생성하고 방출할 수 있으며, 예컨대 피코초 레이저나 펨토초 레이저와 같은 극초단파 레이저 빔을 생성하고 방출할 수 있다. 다른 예로, 광원(10)은 연속 레이저 빔을 생성하고 방출할 수 있다. 일 실시예로, 광원(10)은 스폿(spot) 형태의 레이저 빔(LB)을 방출할 수 있다. 도 1에서는 광원(10)을 하나만 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 광원(10)은 둘 이상 구비될 수 있다.
광원(10)에서 방출된 레이저 빔(LB)은 빔 회전 유닛(20)으로 입사될 수 있다. 예컨대, 레이저 빔(LB)은 제1방향(DR1)을 따라 빔 회전 유닛(20)으로 입사될 수 있다. 도 1에서는 광원(10)에서 방출된 레이저 빔(LB)이 제1방향(DR1)을 따라 곧바로 빔 회전 유닛(20)으로 입사되는 것을 도시하나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 예컨대, 표시 장치의 제조장치(1)는 적어도 하나의 미러(미도시)를 구비할 수 있고, 상기 미러의 배치를 통해 광원(10)으로부터 빔 회전 유닛(20)까지의 레이저 빔(LB)의 경로를 다양하게 변경할 수 있다.
빔 회전 유닛(20)은 제1방향(DR1)을 따라 입사된 레이저 빔(LB)을 제1방향(DR1)과 교차하는 방향으로 시프트(shift)시킨 위치에서 방출시킬 수 있다. 빔 회전 유닛(20)은 제1방향(DR1)으로 연장된 제1회전축(RAX1)을 포함하며, 상기 제1회전축(RAX1)을 중심으로 회전(이하, 제1회전(RT1)이라고도 함)할 수 있다. 이를 통해, 빔 회전 유닛(20)은 빔 회전 유닛(20)으로부터 방출되는 레이저 빔(LB)을 제1회전축(RAX1)을 중심으로 회전시킬 수 있다.
구체적으로, 레이저 빔(LB)은 빔 회전 유닛(20)의 제1회전축(RAX1)을 따라 입사될 수 있다. 입사된 레이저 빔(LB)은 제1방향(DR1)과 교차하는 방향으로 시프트될 수 있다. 예컨대, 입사된 레이저 빔(LB)은 제2방향(DR2) 또는 제3방향(DR3)으로 시프트될 수 있다. 또는, 입사된 레이저 빔(LB)은 제2방향(DR2)과 제3방향(DR3)을 조합한 방향으로 시프트될 수 있다. 여기서, 제2방향(DR2) 및 제3방향(DR3)은 각각 제2방향(DR2)의 반대 방향 및 제3방향(DR3)의 반대 방향을 포함할 수 있다.
결국, 입사된 레이저 빔(LB)은 제1회전축(RAX1)으로부터 이격된 위치에서 방출되도록 시프트될 수 있다. 도 1은 입사되는 레이저 빔(LB)이 시프트 거리(sd)만큼 시프트되어 방출되는 것을 도시한다. 이에 따라, 방출되는 레이저 빔(LB)은 제1회전축(RAX1)으로부터 상기 시프트 거리(sd)만큼 이격되고, 따라서 방출되는 레이저 빔(LB)은 빔 회전 유닛(20)의 제1회전(RT1)에 의해 제1회전축(RAX1)을 중심으로 소정의 반경을 가진 채 회전할 수 있다.
회전 반사 유닛(30)은 빔 회전 유닛(20)으로부터 방출된 레이저 빔(LB)을 반사시킬 수 있다. 예컨대, 제1방향(DR1)을 따라 진행하는 방출된 레이저 빔(LB)을 제1방향(DR1)과 다른 방향들로 반사시킬 수 있다. 여기서, 제1방향(DR1)과 다른 방향들이라 함은, 제1방향(DR1)에 제1방향(DR1)과 교차하는 제2방향(DR2) 및/또는 제3방향(DR3)의 성분이 조합된 임의의 방향을 의미할 수 있다. 이를 위해, 회전 반사 유닛(30)은 적어도 하나의 반사면을 구비할 수 있다. 또한, 회전 반사 유닛(30)은 제1방향(DR1)과 교차하는 제2방향(DR2)으로 연장되는 제2회전축(RAX2)을 포함하고, 이러한 제2회전축(RAX2)을 중심으로 회전(이하, 제2회전(RT2)이라고도 함)할 수 있다. 회전 반사 유닛(30)이 제2회전(RT2)함에 따라, 레이저 빔(LB)은 회전 반사 유닛(30)의 반사면에서 다양한 방향들로 반사될 수 있다.
빔 회전 유닛(20)으로부터 방출된 레이저 빔(LB)은 회전 반사 유닛(30)을 향해 제1방향(DR1)을 따라 진행하며, 회전 반사 유닛(30)의 반사면에 대해 소정의 각도로 가지고 상기 반사면으로 입사될 수 있다. 회전 반사 유닛(30)의 반사면에서 반사된 레이저 빔(LB)은 제1방향(DR1)과 다른 방향으로 반사되며, 렌즈 유닛(40)을 향해 진행할 수 있다. 이때, 회전 반사 유닛(30)의 제2회전(RT2)에 의해, 회전 반사 유닛(30)의 반사면에 대한 레이저 빔(LB)의 입사각 및 반사각은 변화하고, 따라서 반사된 레이저 빔(LB)의 진행 경로는 변화할 수 있다.
예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 회전 반사 유닛(30)의 제2회전(RT2)에 의해, 반사된 레이저 빔(LB)의 진행 경로는 제1경로(P1), 제2경로(P2), 제3경로(P3), 및 제4경로(P4)로 순차적으로 변화할 수 있다. 물론, 반사된 레이저 빔(LB)의 경로들(P1, P2, P3, P4)의 변화는 연속적일 수 있다. 이를 통해, 반사된 레이저 빔(LB)이 타겟(TG)의 일 면 상에 일직선을 따라 조사될 수 있다. 즉, 회전 반사 유닛(30)의 제2회전(RT2)에 의해 레이저 빔(LB)이 타겟(TG) 상에 라인 형태로 스캔될 수 있다. 레이저 빔(LB)의 스캔에 의해 타겟(TG)에는 라인 형태의 홈(G)이 형성될 수 있다.
렌즈 유닛(40)은 회전 반사 유닛(30)으로부터 타겟(TG)까지의 레이저 빔(LB)의 경로에 위치할 수 있다. 렌즈 유닛(40)은 회전 반사 유닛(30)으로부터 반사된 레이저 빔(LB)이 렌즈 유닛(40)을 통과하도록 배치될 수 있다. 렌즈 유닛(40)은 레이저 빔(LB)을 집광시키는 기능을 할 수 있다. 또한, 렌즈 유닛(40)은 레이저 빔(LB)이 타겟(TG)의 일 면에 대해 수직한 방향으로 진행하도록, 레이저 빔(LB)을 굴절시킬 수 있다. 일 실시예로, 렌즈 유닛(40)은 에프-세타 렌즈(f-θ lens)를 포함할 수 있다. 에프-세타 렌즈는 통과하는 레이저 빔(LB)을 집광할 뿐만 아니라 타겟(TG) 상에 조사되는 영역의 가장자리 측에서의 수차를 보정할 수 있다.
제어 유닛(50)은 광원(10), 빔 회전 유닛(20), 및 회전 반사 유닛(30)과 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 제어 유닛(50)은 광원(10)의 레이저 빔(LB)의 생성 및 방출을 제어할 수 있다. 또한, 제어 유닛(50)은 빔 회전 유닛(20) 및 회전 반사 유닛(30) 각각의 동작을 제어할 수 있다. 예컨대, 제어 유닛(50)은 빔 회전 유닛(20)의 회전 속도 및 회전 반사 유닛(30)의 회전 속도를 제어할 수 있다. 이를 통해, 레이저 빔(LB)이 타겟(TG) 상에 스캔되는 속도 및 타겟(TG)의 가공 속도를 제어할 수 있다. 또한, 제어 유닛(50)은 레이저 빔(LB)이 쉬프트되는 거리를 제어할 수 있다. 이를 통해, 이하 도 8을 참조하여 후술하는 바와 같이 레이저 빔(LB)에 의해 타겟(TG) 상에 형성된 홈의 폭을 제어할 수 있다.
타겟(TG)은 레이저 빔(LB)이 스캔되는 대상물로, 레이저 빔(LB)을 이용한 가공 공정에서의 피가공물일 수 있다. 타겟(TG)은 예컨대, 제조 중인 표시 장치의 일부 구성요소일 수 있다. 일 예로, 타겟(TG)은 도 11을 참조하여 후술할 표시 장치(DD)의 하부 보호 부재(PB)일 수 있다.
한편, 일 실시예로, 빔 회전 유닛(20)의 제1회전축(RAX1)과 회전 반사 유닛(30)이 제2회전축(RAX2)은 서로 수직하는 방향으로 연장될 수 있다. 물론 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 제1회전축(RAX1)과 제2회전축(RAX2)은 90도가 아닌 다른 각도를 형성할 수도 있다. 이하 설명의 편의를 위해, 제1회전축(RAX1)과 제2회전축(RAX2)이 서로 수직인 경우에 대해 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치에 구비되는 빔 회전 유닛을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 빔 회전 유닛(20)은 바디부(21), 굴절부(22, 23), 이동부(24) 및 회전 구동부(25)를 포함할 수 있다.
바디부(21)는 제1회전축(RAX1)을 중심으로 회전 가능하며, 레이저 빔(LB)이 통과할 수 있는 내부 공간(V)을 가질 수 있다. 일 실시예로, 바디부(21)는 제1방향(DR1)을 따라 연장되며, 바디부(21)의 내부 공간(V)도 제1방향(DR1)을 따라 연장될 수 있다. 바디부(21)는 예컨대, 삼각기둥, 사각기둥 등의 다각 각기둥 형상을 가질 수 있다. 또는, 바디부(21)는 제1회전축(RAX1)을 중심으로 대칭인 형상, 예컨대 원통형의 형상을 가질 수 있다.
바디부(21)의 내부 공간(V)에는 굴절부(22, 23)가 배치될 수 있다. 굴절부(22, 23)는 바디부(21)의 내부 공간(V)을 통과하는 레이저 빔(LB)의 경로에 위치할 수 있다. 예컨대, 굴절부(22, 23)는 투명한 유리 등을 포함할 수 있다. 굴절부(22, 23)는 바디부(21)의 내부 공간(V)을 채우는 물질(예컨대, 공기 등)과 상이한 굴절율을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 물론, 바디부(21)의 내부 공간(V)이 진공일 수 있으며, 이 경우 굴절부(22, 23)는 절대 굴절률이 1보다 큰 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 굴절부(22, 23)는 제1방향(DR1)을 따라 서로 이격된 제1서브 굴절부(22) 및 제2서브 굴절부(23)를 포함할 수 있다. 제1서브 굴절부(22) 및/또는 제2서브 굴절부(23)는 제1방향(DR1)을 따라 이동할 수 있다. 이를 통해, 제1서브 굴절부(22)와 제2서브 굴절부(23) 사이의 제1방향(DR1)에 따른 이격 거리(d)가 변화할 수 있다. 여기서 이격 거리(d)는 제1서브 굴절부(22)와 제2서브 굴절부(23) 사이의 제1회전축(RAX1) 상에서의 최단 거리로 정의될 수 있다.
이동부(24)는 제1방향(DR1)을 따라 제1서브 굴절부(22) 및 제2서브 굴절부(23) 중 적어도 하나를 이동시킬 수 있다. 도 2는 일 예로서, 제1서브 굴절부(22)의 위치는 고정되며, 제2서브 굴절부(23)가 제1방향(DR1)을 따라 이동될 수 있는 경우를 도시하고 있다. 이 경우, 이동부(24)는 제2서브 굴절부(23)와 연결되며, 제1방향(DR1)을 따라 제2서브 굴절부(23)를 이동시킬 수 있다. 물론, 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 이동부(24)가 제1서브 굴절부(22)를 이동시킬 수 있고, 또는 이동부(24)가 복수개로 구비되어 제1 및 제2서브 굴절부(22,23)를 각각 이동시킬 수 있다. 다만, 설명의 편의를 위해, 제2서브 굴절부(23)가 움직일 수 있는 경우에 대해 설명한다.
이동부(24)는 바디부(21)의 외측 또는 내측에 배치될 수 있다. 도 2는 일 예로, 이동부(24)가 바디부(21)의 외측에 배치되는 경우를 도시한다. 이동부(24)는 예컨대, 공압 실린더 또는 유압 실린더를 포함할 수 있다. 또는, 이동부(24)는 예컨대, 리니어 모터, 랙 기어 및 피니언 기어의 조합, 리니어 모션 레일 및 리니어 모션 블록의 조합 등을 포함할 수 있다. 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 제2서브 굴절부(23)를 선형 이동시킬 수 있는 수단이라면 제한 없이 이동부(24)로서 채택될 수 있다.
회전 구동부(25)는 바디부(21)와 연결되며, 바디부(21)를 제1회전축(RAX1)을 중심으로 회전시킬 수 있다. 회전 구동부(25)는 예컨대, 전기 모터, 중공 모터, 공압 회전 실린더, 유압 회전 실린더 등을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 회전 구동부(25)는 전달 부재(TM)를 통해 바디부(21)에 회전 동력을 제공할 수 있다. 회전 전달 부재(TM)는 예컨대, 마찰차, 기어, 벨트와 풀리, 캠과 링크, 체인과 스프로 킷 등을 포함할 수 있다. 다른 실시예로, 회전 구동부(25)는 상기와 같은 전달 부재(TM) 없이 직접 바디부(21)에 회전 동력을 제공할 수 있다. 회전 구동부(25)는 일 예로 바디부(21)와 함께 회전할 수 있다. 다른 예로, 회전 구동부(25)는 직접 회전하지 않고 고정된 상태에서, 회전 동력만 제공할 수 있다.
한편, 도 2에는 도시되지 않았으나, 제1서브 굴절부(22) 및 제2서브 굴절부(23) 각각을 제2방향(DR2) 또는 제3방향(DR3)으로 움직일 수 있는 위치 조절부(미도시)도 구비될 수 있다. 위치 조절부는 제1서브 굴절부(22) 및 제2서브 굴절부(23) 각각의 위치를 미세하게 조절함으로써, 레이저 빔(LB)의 경로의 오차를 보정하고, 제1서브 굴절부(22) 및 제2서브 굴절부(23) 각각과 바디부(21) 사이의 공차를 보정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1서브 굴절부(22) 및 제2서브 굴절부(23)는 각각 레이저 빔(LB)이 입사되는 제1면(22a, 23a) 및 레이저 빔(LB)이 방출되는 제2면(22b, 23b)을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 제1서브 굴절부(22) 및 제2서브 굴절부(23) 각각의 제2면(22b, 23b)은 제1면(22a, 23a)과 평행하지 않을 수 있다. 즉, 제1서브 굴절부(22)의 제1면(22a)은 대응하는 제2면(22b)과 평행하지 않으며, 상기 제1면(22a)과 상기 제2면(22b)은 서로 제1각도(α1)를 형성할 수 있다. 여기서, 제1각도(α1)는 0도 초과 90도 미만일 수 있다. 유사하게, 제2서브 굴절부(23)의 제1면(23a)은 대응하는 제2면(23b)과 평행하지 않으며, 상기 제1면(23a)과 상기 제2면(23b)은 서로 제2각도(α2)를 형성할 수 있다. 여기서, 제2각도(α2)는 0도 초과 90도 미만일 수 있다.
이처럼 제1 및 제2서브 굴절부(22, 23) 각각의 제1면(22a, 23a)과 제2면(22b, 23b)이 평행하지 않기 때문에, 제1면(22a, 23a)과 제2면(22b, 23b) 중 적어도 하나의 면에서 레이저 빔(LB)이 굴절할 수 있다. 예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이, 레이저 빔(LB)이 제1서브 굴절부(22)의 제2면(22b)을 통과할 때 레이저 빔(LB)은 굴절될 수 있고, 레이저 빔(LB)이 제2서브 굴절부(23)의 제1면(23a)을 통과할 때 레이저 빔(LB)은 굴절될 수 있다.
일 실시예로, 제1서브 굴절부(22)의 제1면(22a)과 제2면(22b)이 서로 이루는 제1각도(α1)는 제2서브 굴절부(23)의 제1면(23a)과 제2면(23b)이 서로 이루는 제2각도(α2)와 동일할 수 있다. 이러한 제1서브 굴절부(22) 및 제2서브 굴절부(23)는 서로 대칭적으로 배치될 수 있다. 이를 통해, 빔 회전 유닛(20)에 입사하는 레이저 빔(LB)의 진행 방향과 빔 회전 유닛(20)으로부터 방출된 레이저 빔(LB)의 진행 방향은 서로 동일할 수 있다.
구체적으로, 제1방향(DR1)을 따라 입사되는 레이저 빔(LB)은 제1서브 굴절부(22)를 통과한 후 굴절되어, 제1방향(DR1)에 대해 소정의 굴절각(θ)만큼 기울어진 방향으로 진행할 수 있다. 이어서, 제1서브 굴절부(22)로부터 제2서브 굴절부(23)로 도달한 레이저 빔(LB)은 제2서브 굴절부(23)를 통과한 후 굴절되어, 다시 상기 굴절각(θ)만큼 기울어진 방향으로 진행할 수 있다. 결과적으로, 빔 회전 유닛(20)으로부터 방출된 레이저 빔(LB)은 빔 회전 유닛(20)에 입사하는 레이저 빔(LB)과 동일하게, 제1방향(DR1)을 따라 진행할 수 있다.
다만, 빔 회전 유닛(20)으로 입사된 레이저 빔(LB)이 제1서브 굴절부(22) 및 제2서브 굴절부(23)를 통과하면서 굴절됨에 따라, 소정의 시프트 거리(sd, 도 1 참조)만큼 시프트된 위치에서 레이저 빔(LB)이 방출될 수 있다. 예컨대, 도 2에서는 레이저 빔(LB)이 제1시프트 거리(sd1)만큼 시프트된 위치에서 방출되는 것을 도시한다. 즉, 상기한 제1서브 굴절부(22) 및 제2서브 굴절부(23)의 조합을 통해, 제1방향(DR1)을 따라 빔 회전 유닛(20)으로 입사된 레이저 빔(LB)이 상기 제1방향(DR1)과 교차하는 방향으로 제1시프트 거리(sd1)만큼 시프트된 위치에서 빔 회전 유닛(20)으로부터 방출되도록 할 수 있다.
레이저 빔(LB)의 시프트 거리(sd)는 제1서브 굴절부(22)와 제2서브 굴절부(23) 사이의 이격 거리(d)를 변화시킴에 따라, 변화될 수 있다. 이와 관련하여, 도 3을 참조하여 후술하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 빔 회전 유닛(20)이 제1회전축(RAX1)을 중심으로 회전함에 따라, 빔 회전 유닛(20)으로부터 방출된 레이저 빔(LB)도 제1회전축(RAX1)을 중심으로 회전할 수 있다. 즉, 방출된 레이저 빔(LB)은 가상의 회전 원을 따라 조사된다고 이해할 수 있으며, 예컨대 도 2는 레이저 빔(LB)이 제2회전 원(RC1)을 따라 조사되는 것을 도시한다.
일 실시예에서, 빔 회전 유닛(20)으로 입사하는 레이저 빔(LB)의 진행 경로는 제1회전축(RAX1) 상에 놓일 수 있다. 이 경우, 빔 회전 유닛(20)으로부터 방출되는 레이저 빔(LB)이 시프트된 제1시프트 거리(sd1)는 상기 레이저 빔(LB)이 제1회전축(RAX1)으로부터 이격된 거리와 동일하며, 따라서 상기 제1회전 원(RC1)의 제1반경(r1)과 동일할 수 있다. 제1반경(r1)은 이하 도 8을 참조하여 후술하는 바와 같이, 타겟(TG)에 형성되는 홈(G)의 폭(W)을 결정할 수 있다.
한편, 도 2에서는 제1서브 굴절부(22)와 제2서브 굴절부(23)의 단면이 직각삼각형인 것으로 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것이며 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 예컨대, 제1 및 제2서브 굴절부(22, 23)의 단면은 사다리꼴 등의 다각형의 형상을 포함하거나, 또는 곡선을 구비한 형상을 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치에 구비되는 빔 회전 유닛을 개략적으로 도시하는 단면도이다. 앞서 도 2를 참조하며 설명한 구성요소들과 동일하거나 대응되는 구성요소들에 동일한 참조 부호를 부여한 바, 이와 중복된 설명은 생략하도록 한다.
도 3을 참조하면, 이동부(24)는 제2서브 굴절부(23)를 제1방향(DR1)을 따라 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 제1서브 굴절부(22)와 제2서브 굴절부(23) 사이의 이격 거리(d')가 변화할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1서브 굴절부(22)와 제2서브 굴절부(23) 사이의 이격 거리(d')에 따라 레이저 빔(LB)의 시프트된 거리가 결정될 수 있다. 예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1서브 굴절부(22)가 이동부(24)에 의해 제1방향(DR1)을 따라 움직이면, 제1서브 굴절부(22)와 제2서브 굴절부(23) 사이의 이격 거리(d')가 증가할 수 있다. 즉, 도 3의 이격 거리(d')는 도 2에서의 이격 거리(d)보다 클 수 있다. 이에 따라, 빔 회전 유닛(20)으로부터 방출되는 레이저 빔(LB)은 입사되는 레이저 빔(LB)으로부터 제2시프트 거리(sd2)만큼 시프트될 수 있으며, 여기서 제2시프트 거리(sd2)는 도 2의 제1시프트 거리(sd1)보다 클 수 있다.
일 예로, 레이저 빔(LB)이 시프트되는 거리가 클수록, 회전 원의 반경도 더 커질 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 방출되는 레이저 빔(LB)은 가상의 제2회전 원(RC2)을 따라 조사되며, 제2회전 원(RC2)의 제2반경(r2)은 상기 제2시프트 거리(sd2)와 동일하며, 도 2의 제1반경(r1)보다 클 수 있다.
물론 제2서브 굴절부(23)를 제1방향(DR1)의 반대 방향으로 이동시킴으로써, 제1서브 굴절부(22)와 제2서브 굴절부(23) 사이의 이격 거리(d')를 감소시킬 수 있다. 이 경우, 레이저 빔(LB)의 시프트 거리(sd)는 작아지고, 따라서 레이저 빔(LB)의 회전 원의 반경도 작아질 수 있다. 이를 통해, 타겟(TG, 도 1 참조)에 형성되는 홈(G, 도 1 참조)의 폭을 변화시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치에 구비되는 빔 회전 유닛을 개략적으로 도시하는 단면도이다. 앞서 도 2를 참조하여 설명한 구성요소들과 동일한 구성요소에 대한 설명은 생략하고, 이하 차이점 위주로 설명하도록 한다.
도 4를 참조하면, 빔 회전 유닛(20)은 하나의 굴절부(26)를 포함할 수 있다. 빔 회전 유닛(20)의 굴절부(26)는 레이저 빔(LB)이 입사되는 제1면(26a), 및 제1면(26a)의 반대측에 위치하고 제1면(26a)과 평행한 제2면(26b)을 포함할 수 있다. 굴절부(26)는 소정의 두께를 가지며, 여기서 두께는 굴절부(26)의 제1면(26a)과 제2면(26b) 사이의 최단 거리로 정의될 수 있다. 예컨대, 도 4의 굴절부(26)는 제1두께(t1)를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 빔 회전 유닛(20)의 굴절부(26)는 제1방향(DR1)과 교차하는 방향으로 연장된 틸팅축(TAX)을 중심으로 틸팅(tilt)될 수 있다. 즉, 굴절부(26)는 레이저 빔(LB)이 제1면(26a)에 대해 0도 초과 90도 미만의 입사각을 갖도록 틸팅(tilt)될 수 있다. 여기서, 입사각은 굴절부(26)의 제1면(26a)에 수직한 법선(nomal)과 레이저 빔(LB)의 입사 방향이 이루는 각도이다.
굴절부(26)의 틸팅된 정도는 틸팅각으로 표현될 수 있다. 여기서 틸팅각은, 굴절부(26)의 제1면(26a)이 레이저 빔(LB)의 진행 방향에 대해 수직인 경우(즉, 입사각이 90도인 경우)를 기준으로, 굴절부(26)가 기울어진 각도로 정의될 수 있다. 도 4에서는 일 예로, 굴절부(26)가 제1틸팅각(β1)만큼 틸팅된 상태가 도시되어 있다. 굴절부(26)가 틸팅되어 있기 때문에, 빔 회전 유닛(20)으로 입사되는 레이저 빔(LB)이 굴절부(26)의 제1면(26a) 및 제2면(26b)을 각각 통과할 때마다 굴절되고, 최종적으로 제3시프트 거리(sd3)만큼 시프트된 위치에서 빔 회전 유닛(20)으로부터 방출된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 빔 회전 유닛(20)이 회전함에 따라, 방출되는 레이저 빔(LB)은 가상의 제3회전 원(RC3)을 따라 조사되며, 제3회전 원(RC3)의 제3반경(r3)은 상기 제3시프트 거리(sd3)와 동일할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 빔 회전 유닛(20)은 제1방향(DR1)과 교차하는 방향으로 연장된 틸팅축(TAX)을 중심으로 굴절부(26)를 틸팅시키는 각도조절부(27)를 포함할 수 있다. 즉, 각도조절부(27)에 의해 굴절부(26)의 틸팅각이 결정될 수 있다. 각도조절부(27)는 예컨대, 회전 실린더, 모터 등을 포함할 수 있다.
굴절부(26)의 틸팅각이 변화함에 따라, 빔 회전 유닛(20)으로부터 방출된 레이저 빔(LB)의 시프트 거리(sd, 도 1 참조)가 변화할 수 있다. 이와 관련하여, 이하 도 5를 참조하여 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치에 구비되는 빔 회전 유닛을 개략적으로 도시하는 단면도이다. 앞서 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 구성요소들과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 부여하였으므로, 이에 대한 설명은 생략한다.
도 5를 참조하면, 각도조절부(27)는 굴절부(26)가 제2틸팅각(β2)을 갖도록, 굴절부(26)를 틸팅시킬 수 있다. 도 5의 제2틸팅각(β2)은 도 4의 제1틸팅각(β1)과 상이할 수 있다. 예컨대, 도 5의 제2틸팅각(β2)은 도 4의 제1틸팅각(β1)보다 클 수 있다. 굴절부(26)의 틸팅각이 커질수록, 굴절부(26)의 제1면(26a)으로 입사하는 레이저 빔(LB)의 입사각은 커지고, 이에 따라 제1면(26a)에서의 굴절각도 커질 수 있다. 최종적으로, 레이저 빔(LB)의 시프트거리(sd, 도 1 참조)는 더 커질 수 있다. 즉, 도 5에 도시된 레이저 빔(LB)의 제4시프트 거리(sd4)는 도 4의 제3시프트 거리(sd3)보다 클 수 있다.
반대로, 각도조절부(27)는 굴절부(26)가 더 작은 틸팅각을 갖도록 굴절부(26)를 틸팅시킬 수 있다. 이 경우, 굴절부(26)의 틸팅각이 작아질수록, 레이저 빔(LB)의 시프트 거리(sd)는 더 작아질 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 빔 회전 유닛(20)이 회전함에 따라, 방출되는 레이저 빔(LB)은 가상의 제4회전 원(RC4)을 따라 조사되며, 제4회전 원(RC4)의 제4반경(r4)은 상기 제4시프트 거리(sd4)와 동일하며, 도 4의 제3회전 원(RC3)의 반경과 상이할 수 있다. 이를 통해, 타겟(TG, 도 1 참조)에 형성되는 홈(G, 도 1 참조)의 폭을 변화시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 빔 회전 유닛(20)으로부터 방출된 레이저 빔(LB)의 시프트 거리(sd)가 변화시키기 위해, 굴절부(26)의 굴절율의 변경하는 것도 가능하다. 굴절부(26)의 굴절율에 따라 굴절부(26)의 제1면(26a)을 통과하는 레이저 빔(LB)의 굴절각이 변화하기 때문에, 레이저 빔(LB)이 시프트되는 거리도 변할 수 있다. 이를 통해, 레이저 빔(LB)의 회전 원의 반경도 변화시킬 수 있고, 최종적으로 타겟(TG)에 형성되는 홈(G)의 폭을 변화시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치에 구비되는 빔 회전 유닛을 개략적으로 도시하는 단면도이다. 앞서 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한 구성요소들과 동일한 구성요소들에 대한 설명은 생략하도록 한다.
도 6을 참조하면, 빔 회전 유닛(20)의 굴절부(26')의 두께를 변화시킴으로써, 레이저 빔(LB)의 시프트 거리(sd, 도 1 참조)를 변화시킬 수 있다. 즉, 빔 회전 유닛(20)의 굴절부(26')의 제1면(26a')과 제2면(26b') 사이의 거리에 따라 레이저 빔(LB)의 시프트 거리(sd)가 결정될 수 있다.
도 6에 도시된 굴절부(26')는 도 4의 굴절부(26)의 제1두께(t1)와 상이한 제2두께(t2)를 가질 수 있다. 예컨대, 도 6의 굴절부(26')의 제2두께(t2)는 도 4의 굴절부(26)의 제1두께(t1)보다 클 수 있다. 단, 도 6의 굴절부(26')는 도 4의 굴절부(26)와 동일하게 제1틸팅각(β1)만큼 틸팅되어 있다. 굴절부(26')의 제2두께(t2)가 더 크기 때문에, 굴절부(26')의 제1면(26a')을 통해 굴절부(26') 내로 입사된 레이저 빔(LB)이 제2면(26b')을 통해 굴절부(26')로부터 빠져나오기까지 진행 거리가 더 길 수 있다. 이에 따라, 레이저 빔(LB)은 제5시프트 거리(d5)만큼 시프트될 수 있는데, 여기서 제5시프트 거리(sd5)는 도 4의 제3시프트 거리(sd3)보다 클 수 있다. 반대로 굴절부(26')의 두께를 줄이면, 레이저 빔(LB)의 시프트 거리(sd)는 더 작아질 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 빔 회전 유닛(20)이 회전함에 따라, 방출되는 레이저 빔(LB)은 가상의 제5회전 원(RC5)을 따라 조사될 수 있다. 제5회전 원(RC5)의 제5반경(r5)은 상기 제5시프트 거리(sd5)와 동일하며, 도 4의 제3회전 원(RC3)의 반경과 상이할 수 있다. 이를 통해, 타겟(TG, 도 1 참조)에 형성되는 홈(G, 도 1 참조)의 폭을 변화시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치에 구비된 회전 반사 유닛을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7을 참조하면, 회전 반사 유닛(30)은 서로 다른 방향을 향하는 복수의 반사면들을 구비할 수 있다. 예컨대, 회전 반사 유닛(30)의 복수의 반사면들은 제1 내지 제8반사면(30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f, 30g, 30h)을 포함할 수 있다. 물론 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 회전 반사 유닛(30)은 3개, 4개, 5개, 6개, 7개, 또는 9개 이상의 반사면을 구비할 수 있다.
일 실시예로, 회전 반사 유닛(30)의 복수의 반사면들(30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f, 30g, 30h)은 제2회전축(RAX2)을 둘러쌀 수 있다. 이를 통해, 회전 반사 유닛(30)이 제2회전축(RAX2)을 중심으로 회전하더라도, 회전 반사 유닛(30)이 연속적으로 레이저 빔(LB)을 반사시킬 수 있다. 따라서, 레이저 빔(LB)의 스캔이 연속적으로 진행될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 회전 반사 유닛(30)이 제1상태(S1)에 있을 때, 레이저 빔(LB)은 예컨대 제1반사면(30a)에서 반사되고, 반사된 레이저 빔(LB)은 제1경로(P1)를 따라 진행할 수 있다. 이후, 회전 반사 유닛(30)은 제2회전축(RAX2)을 중심으로 예컨대, 시계 반대 방향으로 회전하여 제2상태(S2)에 있을 수 있다. 도 7에서 제2상태(S2)의 회전 반사 유닛(30)은 점선으로 도시하였다. 회전 반사 유닛(30)이 제1상태(S1)에서 제2상태(S2)로 변화함에 따라, 제1반사면(30a)의 위치는 변화할 수 있다. 레이저 빔(LB)의 제1반사면(30a)에 대한 입사각이 변화하게 되고, 따라서 레이저 빔(LB)의 반사각도 변화하여 레이저 빔(LB)은 제1경로(P1)와 상이한 제2경로(P2)로 진행할 수 있다. 이러한 원리에 의해, 반사된 레이저 빔(LB)은 일직선을 따라 스캔될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치를 이용하여 형성한 타겟 상의 홈을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 8을 참조하면, 표시 장치의 제조장치(1, 도 1 참조)를 이용하여 타겟(TG)의 일 면 상에 레이저 빔(LB, 도 1 참조)을 조사함으로써, 상기 타겟(TG) 상에 홈(G)을 형성할 수 있다. 이때, 레이저 빔(LB)은 빔 회전 유닛(20)에 의해 회전되면서 조사되고, 회전 반사 유닛(30)에 의해 라인 형태로 스캔될 수 있다. 따라서 홈(G)은 소정의 폭(W)을 갖는 라인 형태로 형성될 수 있다. 예컨대, 레이저 빔(LB)은 제1방향(DR1)을 따라 일직선으로 스캔되고, 홈(G)은 제1방향(DR1)으로 연장될 수 있다. 이 경우, 홈(G)은 제1방향(DR1)과 교차하는 제2방향(DR2)을 따른 폭(W)을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 타겟(TG) 상에 형성된 홈(G)의 폭(W)은 빔 회전 유닛(20)에 의해 레이저 빔(LB)이 시프트된 거리에 따라 결정될 수 있다. 전술한 바와 같이, 레이저 빔(LB)의 시프트 거리(sd, 도 1 참조)는 레이저 빔(LB)의 회전 원(RC)의 반경(r)과 동일할 수 있으며, 홈(G)의 폭(W)은 레이저 빔(LB)의 회전 원(RC)의 반경(r)의 2배로 결정될 수 있다. 예컨대, 레이저 빔(LB)의 시프트 거리(sd)가 커질수록, 레이저 빔(LB)의 회전 원(RC)의 반경(r)도 커지며, 따라서 홈(G)의 폭(W)도 커질 수 있다. 반대로, 레이저 빔(LB)의 시프트 거리(sd)가 작을수록, 홈(G)의 폭(W)도 작아질 수 있다.
일 실시예로, 레이저 빔(LB)이 회전 원(RC)을 따라 1회전 하는 동안, 회전 원(RC)의 직경, 즉 반경(r)의 두배만큼 스캔이 진행되도록, 빔 회전 유닛(20, 도 1 참조) 및 회전 반사 유닛(30, 도 1 참조) 각각의 회전 속도가 제어 유닛(50, 도 1 참조)에 의해 조절될 수 있다. 물론 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 필요에 따라 다양하게 상기 회전 속도들이 제어될 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 빔 회전 유닛(20) 및 회전 반사 유닛(30)의 조합을 통해, 라인 형태의 홈(G)을 타겟(TG) 상에 형성할 수 있으며, 홈(G)의 폭(W)을 용이하게 조절할 수 있다. 비교예의 경우, 홈(G)의 폭(W)을 키우기 위해서는 광원(10) 또는 그 밖의 광학계 등을 변경해야 한다. 그러나 본 발명의 실시예들에 따르면, 구성요소의 변경 없이 홈(G)의 폭(W)을 키울 수 있다는 이점이 있다.
또한, 비교예로서, 홈(G)의 폭(W)을 키우려는 경우, 레이저 빔의 스캔을 복수회 수행하되 서로 중첩하도록 스캔할 수 있다. 그러나 이러한 경우에는 가공 시간이 상당히 증가하게 된다. 그러나, 본 발명의 실시예들에 따르면, 한번의 스캔으로도 비교적 큰 폭(W)을 갖는 홈(G)을 형성할 수 있다. 따라서, 홈(G)의 가공 시간이 단축될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 레이저 빔(LB)이 라인 형태로 스캔되는 경우, 회전 반사 유닛(30)에 의해 연속적으로 고속으로 스캔될 수 있으며, 스캔 속도를 고속으로 유지할 수 있다. 따라서, 타겟(TG)의 선형 가공이 고속으로 진행될 수 있고, 가공 시간이 단축될 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치를 이용하여 제조되는 표시 장치를 개략적으로 도시하는 사시도들이다. 도 9a는 표시 장치가 펼쳐진 상태의 모습을 도시하며, 도 9b는 표시 장치가 접힌 상태의 모습을 도시하고 있다.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 표시 장치(DD)는 폴딩축(FAX)을 중심으로 폴딩 가능하며, 하부 커버(LC), 표시 패널(DP), 및 커버 윈도우(CW)를 포함할 수 있다.
하부 커버(LC)는 표시 패널(DP)을 지지하는 제1하부커버(LC1) 및 제2하부커버(LC2)를 포함할 수 있다. 하부 커버(LC)는 제1하부커버(LC1) 및 제2하부커버(LC2) 사이의 폴딩축(FAX)을 중심으로 접힐 수 있다. 일 실시예에서, 하부 커버(LC)는 제1하부커버(LC1) 및 제2하부커버(LC2) 사이의 힌지부(HP)를 포함할 수 있다.
표시 패널(DP)은 표시영역(DA)을 포함할 수 있다. 표시 패널(DP)은 표시영역(DA)에 배열된 복수의 화소(PX)들의 어레이를 통해 이미지(image)를 제공할 수 있다. 화소(PX)는 화소회로와 전기적으로 연결된 발광소자에 의해 빛이 발광하는 발광영역으로 정의될 수 있다. 발광소자(Light emitting element)는 예컨대, 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Display; OLED)일 수 있다. 복수의 화소(PX)들은 각각 적색, 녹색 또는 청색의 빛을 방출할 수 있다. 또는 다른 실시예에서, 복수의 화소(PX)들은 각각 적색, 녹색, 청색, 또는 백색의 빛을 방출할 수 있다.
표시영역(DA)은 표시영역(DA)을 가로지르는 폴딩축(FAX)을 중심으로 양측에 배치된 제1표시영역(DA1) 및 제2표시영역(DA2)을 포함할 수 있다. 제1표시영역(DA1) 및 제2표시영역(DA2)은 각각 하부 커버(LC)가 제1하부커버(LC1) 및 제2하부커버(LC2) 상에 배치될 수 있다. 표시 패널(DP)은 제1 및 제2표시영역(DA1, DA2)에 각각 배치된 복수의 화소(PX)들에서 방출되는 빛을 이용하여 제1 및 제2이미지를 제공할 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 및 제2이미지는 표시 패널(DP)의 표시영역(DA)을 통해 제공되는 어느 하나의 이미지의 일부분들일 수 있다. 또한, 일부 실시예에서, 표시 패널(DP)은 서로 독립적인 제1 및 제2이미지를 제공할 수 있다.
표시 패널(DP)은 폴딩축(FAX)을 중심으로 폴딩 가능할 수 있으며, 폴딩 영역(FA)을 포함할 수 있다. 폴딩 영역(FA)은 표시 패널(DP)이 폴딩되도록 구부러지는 영역이며, 폴딩축(FAX)은 폴딩 영역(FA)의 중심을 가로지를 수 있다. 일 실시예로, 폴딩 영역(FA)은 제1표시영역(DA1)과 제2표시영역(DA2) 사이에 위치할 수 있다. 폴딩 영역(FA)에도 복수의 화소(PX)들이 배치될 수 있고, 폴딩 영역(FA)도 이미지를 제공할 수 있다. 일부 실시예로, 폴딩 영역(FA)에서 제공되는 이미지는 제1 및 제2표시영역(DA1, DA2)에서 제공되는 이미지의 일부분일 수 있다. 일부 실시예에서는 폴딩 영역(FA)에서 제공되는 이미지는 독립적인 이미지일 수 있다.
일 실시예로, 표시 패널(DP)이 폴딩된 경우, 표시 패널(DP)의 제1표시영역(DA1)과 제2표시영역(DA2)은 서로 마주볼 수 있다. 다른 실시예로, 표시 패널(DP)이 폴딩된 경우, 제1표시영역(DA1)과 제2표시영역(DA2)은 서로 반대 방향을 향할 수 있다.
도 9a 및 도 9b에서는 폴딩축(FAX)이 y방향으로 연장된 경우를 도시하고 있으나, 다른 실시예에서 폴딩축(FAX)은 x방향으로 연장될 수 있다. 또 다른 실시예에서, xy평면 상에서 폴딩축(FAX)은 x 방향 및 y 방향과 교차하는 방향으로도 연장될 수 있다. 또한, 도 9a 및 도 9b에서는 폴딩축(FAX)이 하나인 경우를 도시하고 있으나, 다른 실시예에서 표시 장치(DD)는 표시영역(DA)을 가로지르는 복수의 폴딩축(FAX)들을 중심으로 복수회 접힐 수 있다.
커버 윈도우(CW)는 표시 패널(DP) 상에 배치되고, 표시 패널(DP)을 커버할 수 있다. 커버 윈도우(CW)는 크랙(crack) 등의 발생 없이 외력에 따라 접히거나 휠 수 있다. 표시 장치(DD)가 폴딩축(FAX)을 중심으로 접힐 때, 커버 윈도우(CW)도 함께 접힐 수 있고, 표시 패널(DP)을 커버할 수 있다.
도 10는 도 9a의 XI-XI' 선을 따라 취한 표시 장치의 표시 패널의 단면도이다.
도 10를 참조하면, 표시 패널(DP)은 기판(100), 화소회로층(PCL), 표시요소층(DEL), 박막봉지층(TFE), 터치전극층(TEL), 및 광학기능층(OFL)의 적층 구조를 포함할 수 있다.
기판(100)은 글라스이거나 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리에테르 이미드(polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 셀룰로오스 트리 아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate) 등과 같은 고분자 수지를 포함할 수 있다.
기판(100) 상에는 화소회로층(PCL)이 배치된다. 도 10은 화소회로층(PCL)이 박막트랜지스터(TFT), 및 박막트랜지스터(TFT)의 구성요소들 아래 또는/및 위에 배치되는 버퍼층(110), 제1게이트절연층(130a), 제2게이트절연층(130b), 층간절연층(150) 및 평탄화절연층(170)을 포함하는 것을 도시한다.
버퍼층(110)은 기판(100)의 하부로부터 이물, 습기 또는 외기의 침투를 감소 또는 차단할 수 있고, 기판(100) 상에 평탄면을 제공할 수 있다. 버퍼층(110)은 실리콘질화물, 실리콘산질화물 및 실리콘산화물과 같은 무기 절연물을 포함할 수 있으며, 전술한 무기 절연물을 포함하는 단층 또는 다층일 수 있다.
버퍼층(110) 상의 박막트랜지스터(TFT)는 반도체층(120)을 포함하며, 반도체층(120)은 폴리 실리콘을 포함할 수 있다. 또는, 반도체층(120)은 비정질(amorphous) 실리콘을 포함하거나, 산화물 반도체를 포함하거나, 유기 반도체 등을 포함할 수 있다. 반도체층(120)은 채널영역(120c) 및 채널영역(120c)의 양측에 각각 배치된 드레인영역(120a) 및 소스영역(120b)을 포함할 수 있다. 게이트전극(140)은 채널영역(120c)과 중첩할 수 있다.
게이트전극(140)은 저저항 금속 물질을 포함할 수 있다. 게이트전극(140)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하는 도전 물질을 포함할 수 있고, 상기의 재료를 포함하는 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다.
반도체층(120)과 게이트전극(140) 사이의 제1게이트절연층(130a)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNX), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2)등과 같은 무기 절연물을 포함할 수 있다.
제2게이트절연층(130b)은 상기 게이트전극(140)을 덮도록 구비될 수 있다. 제2게이트절연층(130b)은 상기 제1게이트절연층(130a)과 유사하게 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNX), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2) 등과 같은 무기 절연물을 포함할 수 있다.
제2게이트절연층(130b) 상부에는 스토리지 커패시터(Cst)의 상부 전극(Cst2)이 배치될 수 있다. 상부 전극(Cst2)은 그 아래의 게이트전극(140)과 중첩할 수 있다. 이 때, 제2게이트절연층(130b)을 사이에 두고 중첩하는 게이트전극(140) 및 상부 전극(Cst2)은 스토리지 커패시터(Cst)를 형성할 수 있다. 즉, 게이트전극(140)은 스토리지 커패시터(Cst)의 하부 전극(Cst1)으로 기능할 수 있다.
이와 같이, 스토리지 커패시터(Cst)와 박막트랜지스터(TFT)가 중첩되어 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 스토리지 커패시터(Cst)는 박막트랜지스터(TFT)와 중첩되지 않도록 형성될 수도 있다.
상부 전극(Cst2)은 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 및/또는 구리(Cu)를 포함할 수 있으며, 전술한 물질의 단일층 또는 다층일 수 있다.
층간절연층(150)은 상부 전극(Cst2)을 덮을 수 있다. 층간절연층(150)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNX), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2) 등을 포함할 수 있다. 층간절연층(150)은 전술한 무기 절연물을 포함하는 단일층 또는 다층일 수 있다.
드레인전극(160a) 및 소스전극(160b)은 각각 층간절연층(150) 상에 위치할 수 있다. 드레인전극(160a) 및 소스전극(160b)은 각각 그 하부의 절연층들의 컨택홀을 통해 드레인영역(120a) 및 소스영역(120b)과 연결될 수 있다. 드레인전극(160a) 및 소스전극(160b)은 전도성이 좋은 재료를 포함할 수 있다. 드레인전극(160a) 및 소스전극(160b)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하는 도전 물질을 포함할 수 있고, 상기의 재료를 포함하는 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다. 일 실시예로, 드레인전극(160a) 및 소스전극(160b)은 Ti/Al/Ti의 다층 구조를 가질 수 있다.
평탄화절연층(170)은 유기절연층을 포함할 수 있다. 평탄화절연층(170)은 Polymethylmethacrylate(PMMA)나 Polystyrene(PS)과 같은 일반 범용고분자, 페놀계 그룹을 갖는 고분자 유도체, 아크릴계 고분자, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계고분자, p-자일렌계 고분자, 비닐알콜계 고분자, 및 이들의 블렌드와 같은 유기 절연물을 포함할 수 있다.
전술한 구조의 화소회로층(PCL) 상에는 표시요소층(DEL)이 배치된다. 표시요소층(DEL)은 발광소자로서 유기발광다이오드(OLED)를 포함하며, 유기발광다이오드(OLED)는 화소전극(210), 발광층(220), 및 공통전극(230)의 적층 구조를 포함할 수 있다. 유기발광다이오드(OLED)의 화소전극(210)은 평탄화절연층(170)의 컨택홀을 통해 박막트랜지스터(TFT)와 전기적으로 연결될 수 있다.
화소전극(210)은 인듐틴산화물(ITO; indium tin oxide), 인듐징크산화물(IZO; indium zinc oxide), 징크산화물(ZnO; zinc oxide), 인듐산화물(In2O3: indium oxide), 인듐갈륨산화물(IGO; indium gallium oxide) 또는 알루미늄징크산화물(AZO; aluminum zinc oxide)와 같은 도전성 산화물을 포함할 수 있다. 다른 실시예로, 화소전극(210)은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr) 또는 이들의 화합물을 포함하는 반사막을 포함할 수 있다. 다른 실시예로, 화소전극(210)은 전술한 반사막의 위/아래에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3로 형성된 막을 더 포함할 수 있다.
화소전극(210) 상에는 화소전극(210)의 중앙부를 노출하는 개구(190OP)를 갖는 화소정의막(190)이 배치된다. 화소정의막(190)은 유기절연물 및/또는 무기절연물을 포함할 수 있다. 개구(190OP)는 유기발광다이오드(OLED)에서 방출되는 빛의 발광영역을 정의할 수 있다. 예컨대, 개구(190OP)의 크기/폭이 발광영역의 크기/폭에 해당할 수 있다. 따라서, 화소(PX)의 크기 및/또는 폭은 해당하는 화소정의막(190)의 개구(190OP)의 크기 및/또는 폭에 의존할 수 있다.
화소정의막(190)의 개구(190OP)에는 발광층(220)이 배치될 수 있다. 발광층(220)은 소정의 색상의 빛을 방출하는 고분자 또는 저분자 유기물을 포함할 수 있다. 또는, 발광층(220)은 무기 발광물질을 포함하거나, 양자점을 포함할 수 있다.
도시되지는 않았으나, 발광층(220)의 아래와 위에는 각각 제1기능층 및 제2기능층이 배치될 수 있다. 제1기능층은 예컨대, 홀 수송층(HTL: Hole Transport Layer)을 포함하거나, 홀 수송층 및 홀 주입층(HIL: Hole Injection Layer)을 포함할 수 있다. 제2기능층은 발광층(220) 위에 배치되는 구성요소로서, 선택적(optional)이다. 제2기능층은 전자 수송층(ETL: Electron Transport Layer) 및/또는 전자 주입층(EIL: Electron Injection Layer)을 포함할 수 있다. 제1기능층 및/또는 제2기능층은 후술할 공통전극(230)과 마찬가지로 기판(100)을 전체적으로 커버하도록 형성되는 공통층일 수 있다.
공통전극(230)은 화소전극(210) 상에 배치되며, 화소전극(210)과 중첩할 수 있다. 공통전극(230)은 일함수가 낮은 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 공통전극(230)은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca) 또는 이들의 합금 등을 포함하는 (반)투명층을 포함할 수 있다. 또는, 공통전극(230)은 전술한 물질을 포함하는 (반)투명층 상에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3과 같은 층을 더 포함할 수 있다. 공통전극(230)은 기판(100)을 전체적으로 커버하도록 일체로 형성될 수 있다.
박막봉지층(TFE)은 표시요소층(DEL) 상에 배치되고 표시요소층(DEL)을 커버할 수 있다. 박막봉지층(TFE)은 적어도 하나의 무기봉지층 및 적어도 하나의 유기봉지층을 포함하며, 일 실시예로서 도 10는 박막봉지층(TFE)이 순차적으로 적층된 제1무기봉지층(310), 유기봉지층(320) 및 제2무기봉지층(330)을 포함하는 것을 도시하고 있다.
제1무기봉지층(310) 및 제2무기봉지층(330)은 알루미늄산화물, 티타늄산화물, 탄탈륨산화물, 하프늄산화물, 징크산화물, 실리콘산화물, 실리콘질화물, 실리콘산질화물 중 하나 이상의 무기물을 포함할 수 있다. 유기봉지층(320)은 폴리머(polymer)계열의 물질을 포함할 수 있다. 폴리머 계열의 소재로는 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 폴리이미드 및 폴리에틸렌 등을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 유기봉지층(320)은 아크릴레이트(acrylate)를 포함할 수 있다. 유기봉지층(320)은 모노머를 경화하거나, 폴리머를 도포하여 형성할 수 있다. 유기봉지층(320)은 투명성을 가질 수 있다.
박막봉지층(TFE) 상에는 터치전극들을 포함하는 터치전극층(TEL)이 배치되고, 터치전극층(TEL) 상에는 광학기능층(OFL)이 배치될 수 있다. 터치전극층(TEL)은 외부의 입력, 예컨대 터치 이벤트에 따른 좌표정보를 획득할 수 있다. 광학기능층(OFL)은 외부로부터 표시 장치(DD)를 향해 입사하는 빛(외부광)의 반사율을 감소시킬 수 있고, 및/또는 표시 장치(DD)에서 방출되는 빛의 색 순도를 향상시킬 수 있다.
일 실시예로, 광학기능층(OFL)은 위상지연자(retarder) 및/또는 편광자(polarizer)를 포함할 수 있다. 위상지연자는 필름타입 또는 액정 코팅타입일 수 있고, λ/2 위상지연자 및/또는 λ/4 위상지연자를 포함할 수 있다. 편광자 역시 필름타입 또는 액정 코팅타입일 수 있다. 필름타입은 연신형 합성수지 필름을 포함하고, 액정 코팅타입은 소정의 배열로 배열된 액정들을 포함할 수 있다. 위상지연자 및 편광자는 보호필름을 더 포함할 수 있다.
다른 실시예로, 광학기능층(OFL)은 상쇄간섭 구조물을 포함할 수 있다. 상쇄간섭 구조물은 서로 다른 층 상에 배치된 제1반사층과 제2반사층을 포함할 있다. 제1반사층 및 제2반사층에서 각각 반사된 제1반사광과 제2반사광은 상쇄 간섭될 수 있고, 그에 따라 외부광 반사율이 감소될 수 있다.
상기 터치전극층(TEL) 및 광학기능층(OFL) 사이에는 접착 부재가 배치될 수 있다. 상기 접착 부재는 당 기술분야에 알려진 일반적인 것을 제한 없이 채용할 수 있다. 상기 접착 부재는 감압성 접착제(pressure sensitive adhesive, PSA)일 수 있다.
지금까지, 표시 장치(DD)가 발광소자로서, 유기발광다이오드(OLED)를 포함하는 것을 설명하였지만, 본 발명의 표시 장치(DD)는 이에 제한되지 않는다. 다른 실시예로서, 표시 장치(DD)는 무기 발광 다이오드를 포함하는 발광 표시 장치(Inorganic Light Emitting Display 또는 무기 EL 표시 장치)일 수 있다. 무기 발광다이오드는 무기물 반도체 기반의 재료들을 포함하는 PN 접합 다이오드를 포함할 수 있다. PN 접합 다이오드에 순방향으로 전압을 인가하면 정공과 전자가 주입되고, 그 정공과 전자의 재결합으로 생기는 에너지를 빛 에너지로 변환시켜 소정의 색상의 빛을 방출할 수 있다. 전술한 무기 발광다이오드는 수~수백 마이크로미터의 폭을 가질 수 있으며, 일부 실시예에서 무기 발광다이오드는 마이크로 LED로 지칭될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다. 도 11은 도 9a의 XI-XI'선을 따라 취한 표시 장치의 단면에 대응할 수 있다.
도 11을 참조하면, 표시 패널(DP) 상에는 커버 윈도우(CW)가 배치될 수 있다. 커버 윈도우(CW)는 접착 부재(미도시)에 의해 표시 패널(DP)에 접착될 수 있다. 접착 부재는 예컨대, 감압성 접착제(Pressure Sensitive Adhesive, PSA)일 수 있다.
커버 윈도우(CW)는 표시 패널(DP)로부터 방출되는 광을 투과시키기 위해 높은 투과율을 가질 수 있고, 표시 장치(DD)의 무게를 최소화 하기 위해 얇은 두께를 가질 수 있다. 또한, 커버 윈도우(CW)는 외부의 충격으로부터 표시 패널(DP)을 보호하기 위해 강한 강도 및 경도를 가질 수 있다. 커버 윈도우(CW)는 예컨대, 커버 윈도우(CW)는 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 커버 윈도우(CW)는 화학적 강화 또는 열적 강화 등의 방법으로 강도를 강화시킨 초박막 강화 유리일 수 있다.
표시 패널(DP)의 하부에는 하부 보호 부재(PB)가 배치될 수 있다. 하부 보호 부재(PB)는 표시 패널(DP)의 하부에 부착되어, 표시 패널(DP)을 지지하고 보호하는 역할을 할 수 있다. 하부 보호 부재(PB)는 폴리에틸렌 테레프탈레이드(PET, polyethyeleneterephthalate) 또는 폴리이미드(PI, polyimide)와 같은 유기절연물을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 하부 보호 부재(PB)는 접착 부재(미도시)에 의해 표시 패널(DP)의 하부에 부착될 수 있다. 접착 부재는 예컨대, 감압성 접착제(PSA)일 수 있다.
일 실시예에서, 하부 보호 부재(PB)의 하부에는 금속판(MP)이 더 배치될 수 있다. 금속판(MP)은 고강도(high modulus) 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 금속판은 인바(Invar), 노비나이트(Nobinite), 스테인리스(Stainless), 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 금속판(MP)은 제1표시영역(DA1)에 대응하는 제1금속판(MP1) 및 제2표시영역(DA2)에 대응하는 제2금속판(MP2)을 포함할 수 있다. 제1금속판(MP1)과 제2금속판(MP2)은 폴딩 영역(FA) 사이에 두고 서로 이격되어 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 표시 장치(DD)가 폴딩되는 경우, 하부 보호 부재(PB)도 폴딩될 수 있다. 즉, 하부 보호 부재(PB)도 폴딩 영역(FA)을 포함할 수 있다. 하부 보호 부재(PB)가 폴딩 영역(FA)에서 용이하게 폴딩되도록 하기 위해, 하부 보호 부재(PB)는 폴딩축(FAX, 도 9a 및 도 9b 참조)을 따라 연장되는 적어도 하나의 홈(PB-G)을 구비할 수 있다. 즉, 하부 보호 부재(PB)의 홈(PB-G)은 각각 평면 상에서 라인 형태를 가질 수 있다.
하부 보호 부재(PB)의 홈(PB-G)은 일 예로, 하부 보호 부재(PB)의 일부가 두께 방향을 따라 전부 제거되면서 형성된 관통 홈(through-groove)일 수 있다. 다른 예로, 하부 보호 부재(PB)의 홈(PB-G)은 하부 보호 부재(PB)의 일부가 두께 방향을 따라 일부 제거되면서 형성될 수 있다. 도 11에서는 일 예로서 하부 보호 부재(PB)의 홈(PB-G)이 관통 홈인 경우를 도시하고 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치를 이용하여 형성한 하부 보호 부재의 홈을 보여주는 이미지이다. 도 12는 하부 보호 부재(PB)의 일 면에 수직한 방향으로 바라본 하부 보호 부재(PB)의 평면 상의 모습을 보여준다.
도 12를 참조하면, 표시 장치(DD, 도 11 참조)의 하부 보호 부재(PB) 상에는 적어도 하나의 홈(PB-G)이 형성될 수 있다. 이러한 하부 보호 부재(PB)의 홈(PB-G)은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치(1, 도 1 참조)에 의해 형성될 수 있다.
하부 보호 부재(PB) 상에 라인 형태의 홈(PB-G)을 형성하도록, 표시 장치의 제조장치(1)의 레이저 빔(LB, 도 1 참조)은 회전 반사 유닛(30, 도 1 참조)의 회전에 의해 하부 보호 부재(PB) 상에 라인 형태로 스캔될 수 있다. 표시 장치의 제조장치(1)의 빔 회전 유닛(20, 도 1 참조) 및 회전 반사 유닛(30, 도 1 참조)의 조합에 의해, 소정의 폭(W)을 갖는 홈(PB-G)이 라인 형태로 형성될 수 있다.
일 실시예로, 하부 보호 부재(PB)의 홈(PB-G)은 하부 보호 부재(PB)의 폴딩 영역(FA)에 형성될 수 있고, 표시 장치(DD)의 폴딩축(FAX)의 연장 방향과 동일한 방향으로 연장될 수 있다. 하부 보호 부재(PB)의 홈(PB-G)이 복수개로 구비되는 경우, 홈(PB-G)들은 폴딩축(FAX)의 연장 방향과 교차하는 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 제조장치(1)를 이용하여, 하부 보호 부재(PB)의 홈(PB-G)을 가공하는 경우, 가공 시간이 단축될 수 있다.
지금까지, 표시 장치의 제조장치(1)를 이용하여 하부 보호 부재(PB)의 홈(PB-G)을 형성하는 것에 대해 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 표시 장치(DD)의 구성요소들 중 라인 형태의 홈을 가공할 필요가 있는 경우에도, 본 발명에 실시예들에 따른 표시 장치의 제조장치(1)가 이용될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것 이다.
1: 표시 장치의 제조장치
10: 광원
20: 빔 회전 유닛
30: 회전 반사 유닛
40: 렌즈 유닛
50: 제어 유닛:
DD: 표시 장치
DP: 표시 패널
G: 홈
LB: 레이저 빔
PB: 하부 보호 부재
TG: 타겟

Claims (20)

  1. 레이저 빔을 생성하는 광원;
    제1방향을 따라 입사된 상기 레이저 빔을 상기 제1방향과 교차하는 방향으로 시프트(shift)시킨 위치에서 방출시키되, 상기 제1방향으로 연장된 제1회전축을 중심으로 회전함으로써, 방출되는 상기 레이저 빔을 상기 제1회전축을 중심으로 회전시키는, 빔 회전 유닛; 및
    상기 제1방향과 교차하는 제2방향으로 연장되는 제2회전축을 중심으로 회전 가능하며, 상기 빔 회전 유닛으로부터 방출된 상기 레이저 빔을 반사시키는 회전 반사 유닛;을 포함하며,
    상기 레이저 빔은 상기 회전 반사 유닛의 회전에 의해 타겟 상에 라인 형태로 스캔되는, 표시 장치의 제조장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 빔 회전 유닛은,
    상기 제1회전축을 중심으로 회전 가능하며, 상기 레이저 빔이 통과할 수 있는 내부 공간을 갖는 바디부; 및
    상기 바디부의 상기 내부 공간에 배치되어 상기 레이저 빔의 경로에 위치하는 굴절부;를 포함하는, 표시 장치의 제조장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 빔 회전 유닛의 상기 굴절부는, 상기 제1방향을 따라 서로 이격된 제1서브 굴절부 및 제2서브 굴절부를 포함하며,
    상기 제1서브 굴절부와 상기 제2서브 굴절부 사이의 이격 거리에 따라 상기 레이저 빔의 시프트된 거리가 결정되는, 표시 장치의 제조장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 빔 회전 유닛은, 상기 제1방향을 따라 상기 제1서브 굴절부 및 상기 제2서브 굴절부 중 적어도 하나를 이동시키는 이동부를 더 포함하는, 표시 장치의 제조장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 빔 회전 유닛의 상기 제1서브 굴절부 및 상기 제2서브 굴절부는 각각,
    상기 레이저 빔이 입사되는 제1면; 및
    상기 레이저 빔이 방출되고, 상기 제1면과 평행하지 않은 제2면;을 포함하는, 표시 장치의 제조장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 빔 회전 유닛의 상기 제1서브 굴절부의 상기 제1면과 상기 제2면이 서로 이루는 각도는, 상기 제2서브 굴절부의 상기 제1면과 상기 제2면이 서로 이루는 각도와 동일한, 표시 장치의 제조장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 빔 회전 유닛의 상기 굴절부는, 상기 레이저 빔이 입사되는 제1면, 및 상기 제1면의 반대측에 위치하고 상기 제1면과 평행한 제2면을 포함하고, 상기 레이저 빔이 상기 제1면에 대해 0도 초과 90도 미만의 입사각을 갖도록 틸팅된, 표시 장치의 제조장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 빔 회전 유닛은, 상기 제1방향과 교차하는 방향으로 연장된 틸팅축을 중심으로 상기 굴절부를 틸팅시키는 각도조절부를 더 포함하는, 표시 장치의 제조장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 빔 회전 유닛의 상기 굴절부의 상기 제1면과 상기 제2면 사이의 거리에 따라 상기 레이저 빔의 시프트된 거리가 결정되는, 표시 장치의 제조장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 회전 반사 유닛은, 서로 다른 방향을 향하는 복수의 반사면들을 구비하는, 표시 장치의 제조장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 회전 반사 유닛의 상기 복수의 반사면들은 상기 제2회전축을 둘러싸는, 표시 장치의 제조장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 회전 반사 유닛으로부터 상기 타겟까지의 상기 레이저 빔의 경로에 위치하며, 상기 레이저 빔을 집광시키는 렌즈 유닛;을 더 포함하는, 표시 장치의 제조장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 렌즈 유닛은 에프-세타 렌즈(f-θ lens)를 포함하는, 표시 장치의 제조장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 빔 회전 유닛의 회전 속도 및 상기 회전 반사 유닛의 회전 속도를 제어하는, 제어 유닛;를 더 포함하는, 표시 장치의 제조장치.
  15. 폴딩 가능한 표시 장치를 제조하기 위한 표시 장치의 제조장치로서,
    레이저 빔을 생성하는 광원;
    제1방향을 따라 입사된 상기 레이저 빔을 상기 제1방향과 교차하는 방향으로 시프트(shift)시킨 위치에서 방출시키되, 상기 제1방향으로 연장된 제1회전축을 중심으로 회전함으로써, 방출되는 상기 레이저 빔을 상기 제1회전축을 중심으로 회전시키는, 빔 회전 유닛; 및
    상기 제1방향과 교차하는 제2방향으로 연장되는 제2회전축을 중심으로 회전 가능하며, 상기 빔 회전 유닛으로부터 방출된 상기 레이저 빔을 반사시키는 회전 반사 유닛;을 포함하며,
    상기 폴딩 가능한 표시 장치는, 복수의 화소들을 포함하며 폴딩축을 중심으로 폴딩 가능한 표시 패널, 및 상기 표시 패널 하부에 배치되는 하부 보호 부재를 포함하고,
    상기 레이저 빔은, 상기 하부 보호 부재 상에 라인 형태의 홈을 형성하도록, 상기 회전 반사 유닛의 회전에 의해 상기 하부 보호 부재 상에 라인 형태로 스캔되는, 표시 장치의 제조장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 하부 보호 부재 상의 상기 홈의 폭은, 상기 빔 회전 유닛에 의해 상기 레이저 빔이 시프트된 거리에 따라 결정되는, 표시 장치의 제조장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 빔 회전 유닛은,
    상기 제1회전축을 중심으로 회전 가능하며, 상기 레이저 빔이 통과할 수 있는 내부 공간을 갖는 바디부; 및
    상기 바디부의 상기 내부 공간에 배치되어 상기 레이저 빔의 경로에 위치하는 굴절부;를 포함하는, 표시 장치의 제조장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 빔 회전 유닛의 상기 굴절부는, 상기 제1방향을 따라 서로 이격된 제1서브 굴절부 및 제2서브 굴절부를 포함하며,
    상기 제1서브 굴절부와 상기 제2서브 굴절부 사이의 이격 거리에 따라 상기 레이저 빔의 시프트된 거리가 결정되는, 표시 장치의 제조장치.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 빔 회전 유닛의 상기 굴절부는, 상기 레이저 빔이 입사되는 제1면, 및 상기 제1면의 반대측에 위치하고 상기 제1면과 평행한 제2면을 포함하고, 상기 레이저 빔이 상기 제1면에 대해 0도 초과 90도 미만의 입사각을 갖도록 틸팅된, 표시 장치의 제조장치.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 회전 반사 유닛으로부터 상기 하부 보호 부재까지의 상기 레이저 빔의 경로에 위치하며, 상기 레이저 빔을 집광시키는 렌즈 유닛; 및
    상기 빔 회전 유닛의 회전 속도 및 상기 회전 반사 유닛의 회전 속도를 제어하는, 제어 유닛;를 더 포함하는, 표시 장치의 제조장치.
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