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KR102216677B1 - 디스플레이 실링 장치 및 이를 이용한 디스플레이 장치 제조방법 - Google Patents

디스플레이 실링 장치 및 이를 이용한 디스플레이 장치 제조방법 Download PDF

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KR102216677B1
KR102216677B1 KR1020140099246A KR20140099246A KR102216677B1 KR 102216677 B1 KR102216677 B1 KR 102216677B1 KR 1020140099246 A KR1020140099246 A KR 1020140099246A KR 20140099246 A KR20140099246 A KR 20140099246A KR 102216677 B1 KR102216677 B1 KR 102216677B1
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명은 디스플레이 제조 중 실링 과정에서 불량 발생률을 낮출 수 있는 디스플레이 실링장치 및 이를 이용한 디스플레이 장치 제조방법을 위하여, 처리될 기판이 배치될 수 있는 스테이지와, 레이저빔 소스와, 상기 레이저빔 소스로부터 레이저빔이 입사하면 사전설정된 축에 교차하는 평면 내에 위치하며 상기 사전설정된 축이 내부에 위치하도록 하는 폐곡선을 따라 레이저빔을 회전시켜 방출하여 방출된 레이저빔이 상기 스테이지 상의 기판에 도달하도록 하는 워블링(wobbling) 광학계를 포함하는, 디스플레이 실링장치 및 이를 이용한 디스플레이 장치 제조방법을 제공한다.

Description

디스플레이 실링 장치 및 이를 이용한 디스플레이 장치 제조방법{Display sealing apparatus and method for manufacturing display apparatus using the same}
본 발명의 실시예들은 디스플레이 실링 장치 및 이를 이용한 디스플레이 장치 제조방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 디스플레이 제조 중 실링 과정에서 불량 발생률을 낮출 수 있는 디스플레이 실링 장치 및 이를 이용한 디스플레이 장치 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 디스플레이 장치는 배면기판 상에 디스플레이 소자 등을 형성하고, 이 디스플레이 소자가 내측에 위치하도록 배면기판과 봉지기판을 배치하여 이들을 실링하여 제조하게 된다. 이때 실링 과정에서 실런트에 불량이 발생하게 되면 배면기판과 봉지기판의 접합이 제대로 되지 않거나 접합력이 약해지는 등의 문제가 발생하며, 이는 추후 배면기판과 봉지기판의 분리 또는 배면기판과 봉지기판 사이에 위치한 디스플레이 소자의 열화 등을 야기하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 디스플레이 제조 중 실링 과정에서 불량 발생률을 낮출 수 있는 디스플레이 실링장치 및 이를 이용한 디스플레이 장치 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 처리될 기판이 배치될 수 있는 스테이지와, 레이저빔 소스와, 상기 레이저빔 소스로부터 레이저빔이 입사하면 사전설정된 축에 교차하는 평면 내에 위치하며 상기 사전설정된 축이 내부에 위치하도록 하는 폐곡선을 따라 레이저빔을 회전시켜 방출하여 방출된 레이저빔이 상기 스테이지 상의 기판에 도달하도록 하는 워블링(wobbling) 광학계를 포함하는, 디스플레이 실링장치가 제공된다.
상기 사전설정된 축은 상기 워블링 광학계로의 상기 레이저빔 소스로부터의 레이저빔의 광축과 평행할 수 있다.
상기 사전설정된 축은 상기 워블링 광학계로의 상기 레이저빔 소스로부터의 레이저빔의 광축과 일치할 수 있다.
상기 폐곡선은 상기 사전설정된 축을 중심으로 하는 원의 원주(圓周)일 수 있다.
상기 워블링 광학계는, 상기 레이저빔 소스로부터의 레이저빔을 상기 워블링 광학계로의 상기 레이저빔 소스로부터의 레이저빔의 광축과 일치하지 않은 방향으로 반사시키는 제1반사판과, 상기 제1반사판에서 반사된 레이저빔을 상기 스테이지 상의 기판 방향으로 반사시키는 제2반사판과, 상기 제1반사판과 상기 제2반사판을 동일한 각속도로 회전시키는 회전부를 구비할 수 있다.
이 경우, 상기 워블링 광학계는, 상기 제2반사판의 위치를 조정하여 상기 제2반사판의 상기 제1반사판으로부터의 거리를 조절할 수 있는 거리조절부를 더 구비할 수 있다.
한편, 상기 폐곡선을 복수개의 구간들로 나누어, 상기 복수개의 구간들 중 제1구간을 통해 상기 스테이지 상의 기판에 도달하는 레이저빔의 제1강도와, 상기 복수개의 구간들 중 제2구간을 통해 상기 스테이지 상의 기판에 도달하는 레이저빔의 제2강도가 상이하도록 할 수 있다.
이 경우, 상기 레이저빔 소스로부터의 레이저빔이 상기 제1구간을 통과할 시의 상기 레이저빔 소스에서 방출되는 레이저빔의 제1강도와, 상기 레이저빔 소스로부터의 레이저빔이 상기 제2구간을 통과할 시의 상기 레이저빔 소스에서 방출되는 레이저빔의 제2강도가 상이하도록 할 수 있다.
또는, 상기 제1구간을 통해 상기 스테이지 상의 기판에 도달하는 레이저빔의 제1강도와, 상기 제2구간을 통해 상기 스테이지 상의 기판에 도달하는 레이저빔의 제2강도가 상이하도록 하는, 상기 레이저빔 소스로부터의 레이저빔이 상기 스테이지 상의 기판에 도달하기까지의 광경로 상에 위치하는 강도조절부를 더 구비할 수 있다.
본 발명의 다른 일 관점에 따르면, 배면기판의 디스플레이영역에 디스플레이 소자를 형성하는 단계와, 배면기판과 봉지기판 사이에 디스플레이 소자가 위치하며 디스플레이영역을 감싸는 디스플레이영역 외측의 실런트가 배면기판과 봉지기판 사이에 개재되도록 배면기판과 봉지기판을 얼라인하는 단계와, 배면기판 또는 봉지기판의 외측면 내 폐곡선을 따라 레이저빔을 회전시키면서 실런트를 따라 배면기판 또는 봉지기판에 레이저빔을 조사하여 배면기판과 봉지기판을 실링하는 단계를 포함하는, 디스플레이 장치 제조방법이 제공된다.
이때, 폐곡선은 원의 원주(圓周)일 수 있다.
상기 실링하는 단계는, 폐곡선을 복수개의 구간들로 나누어, 복수개의 구간들 중 제1구간을 통해 배면기판 또는 봉지기판에 도달하는 레이저빔의 제1강도와, 복수개의 구간들 중 제2구간을 통해 배면기판 또는 봉지기판에 도달하는 레이저빔의 제2강도가 상이하도록 하는 단계일 수 있다.
이때, 레이저빔의 제1강도와 제2강도는 레이저빔을 방출하는 레이저빔 소스에서 조절되도록 할 수 있다.
레이저빔의 제1강도와 제2강도는 레이저빔 소스로부터의 레이저빔이 배면기판 또는 봉지기판에 도달하기까지의 광경로 상에 위치하는 강도조절부에 의해 조절되도록 할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 특허청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 디스플레이 제조 중 실링 과정에서 불량 발생률을 낮출 수 있는 디스플레이 실링장치 및 이를 이용한 디스플레이 장치 제조방법을 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 실링장치를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1의 디스플레이 실링장치의 일부를 개략적으로 도시하는 측면 개념도이다.
도 3은 도 1의 디스플레이 실링장치를 이용해 디스플레이 장치를 실링하는 것을 개략적으로 도시하는 평면 개념도이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 디스플레이 실링장치의 일부분을 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 디스플레이 실링장치에서 방출하는 레이저빔의 강도 제어를 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 실링방법을 설명하기 위한 일 제조공정을 개략적으로 도시하는 사시도이다.
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 층, 막, 영역, 판 등의 각종 구성요소가 다른 구성요소 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 구성요소 "바로 상에" 있는 경우뿐 아니라 그 사이에 다른 구성요소가 개재된 경우도 포함한다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 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.
이하의 실시예에서, 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 디스플레이 실링장치를 개략적으로 도시하는 사시도이다. 도 1에 도시된 것과 같이, 본 실시예에 따른 디스플레이 실링장치는 스테이지(10), 레이저빔 소스(20) 및 워블링 광학계(30)를 구비한다.
스테이지(10)는 처리될 기판이 배치될 수 있는 곳이다. 도 1에서는 배면기판(110)과 봉지기판(120)이 상호 정렬되어 스테이지(10) 상에 배치된 것으로 도시하고 있다. 물론 배면기판(110)의 디스플레이 영역(DA, 도 3 참조) 내에는 유기발광 디스플레이 소자와 같은 디스플레이 소자가 형성되어 있고, 배면기판(110)의 디스플레이 영역(DA) 외측 또는 이에 대응하는 봉지기판(120)의 부분에 실런트(130, 도 3 참조)가 배치되어 있을 수 있다. 그리고 디스플레이 소자가 배면기판(110)과 봉지기판 사이에 위치하며 실런트(130) 역시 배면기판(110)과 봉지기판(120) 사이에 개재되도록, 배면기판(110)과 봉지기판(120)이 정렬된 상태일 수 있다. 이러한 배면기판(110)과 봉지기판(120)이 안착된 스테이지(10)는 예컨대 필요에 따라 안착된 배면기판(110)과 봉지기판(120)의 위치를 xy평면 내에서 변경할 수 있다.
레이저빔 소스(20)는 스테이지(10) 상에 배치된 배면기판(110)이나 봉지기판(120) 상으로 조사될 레이저빔(L1)을 방출할 수 있다. 이러한 레이저빔 소스(20)가 방출할 수 있는 레이저빔(L1)은 스팟빔 형태이다.
워블링 광학계(30)는 레이저빔 소스(20)로부터 입사한 레이저빔(L2)이 스테이지(10) 상의 배면기판(110)이나 봉지기판(120) 상에 도달하도록 한다. 물론 이를 위해 도 1에 도시된 것과 같이 필요에 따라 레이저빔 소스(20)와 워블링 광학계(30) 사이에 초기미러(40) 등이 배치되어 레이저빔 소스(20)에서 방출된 레이저빔(L1)의 경로를 조절하여 워블링 광학계(30)로 향하는 레이저빔(L2)이 되도록 할 수 있다.
워블링 광학계(30)는 레이저빔(L2)이 입사하면, 사전설정된 축(PA; predetermined axis)에 교차하는 평면 내에 위치하며 사전설정된 축(PA)이 내부에 위치하도록 하는 폐곡선을 따라 레이저빔을 회전시켜 방출하여, 방출된 레이저빔(L3)이 스테이지(10) 상의 배면기판(110)이나 봉지기판(120)에 도달하도록 한다. 이에 대해 도 1의 디스플레이 실링장치의 일부를 개략적으로 도시하는 측면 개념도인 도 2를 참조하여 설명한다.
워블링 광학계(30)는 다양한 구성을 가질 수 있지만, 예컨대 도 2에 도시된 것과 같은 구성을 가질 수 있다. 즉, 제1반사판(31), 제2반사판(32) 및 회전부(미도시)를 가질 수 있다.
제1반사판(31)은 레이저빔 소스(20)로부터의 레이저빔(L2)을 반사시킨다. 이때 제1반사판(31)은 도 2에 도시된 것과 같이 워블링 광학계(30)로의 레이저빔 소스(20)로부터의 레이저빔(L2)의 광축(z축)과 일치하지 않은 방향으로 반사시킨다. 제1반사판(31)이 만일 워블링 광학계(30)로의 레이저빔 소스(20)로부터의 레이저빔(L2)의 광축(z축)과 일치하는 방향으로 레이저빔(L2)을 반사한다면, 이는 레이저빔(L2)이 제1반사판(31)에 수직으로 입사한다는 것을 의미한다. 도 2에서는 제1반사판(31)이 레이저빔(L2)을 +x 방향으로 90도 각도로 반사시키는 것으로 도시하고 있다.
제2반사판(32)은 제1반사판(31)에서 반사된 레이저빔을 스테이지(10) 상의 배면기판(110) 또는 봉지기판(120) 방향으로 반사시킨다. 이에 따라 제2반사판(32)에서 반사된 레이저빔(L3)은 스테이지(10)를 향하게 된다. 도 2에서는 -z 방향으로 레이저빔(L3)이 진행하는 것으로 도시하고 있다.
이때, 회전부(미도시)는 제1반사판(31)과 제2반사판(32)을 동일한 각속도로 회전시킬 수 있다. 이때 회전부는 제1반사판(31)과 제2반사판(32)을 예컨대 z축을 중심으로 회전시킬 수 있다. 이는 워블링 광학계(30)에 입사하는 레이저빔(L2)의 광축을 중심으로 제1반사판(31)과 제2반사판(32)을 회전시키는 것으로 이해될 수 있다. 레이저빔 소스(20)로부터의 레이저빔(L2)이 워블링 광학계(30)에 입사하는 상황에서 제1반사판(31)과 제2반사판(32)이 동일한 각속도로 회전하게 되면, 그 결과 워블링 광학계(30)에서 방출되는 레이저빔(L3) 역시 회전하게 된다.
이 경우, 사전설정된 축(PA, z축)에 교차하는 평면, 예컨대 수직으로 교차하는 평면(xy평면)에 있어서 워블링 광학계(30)에서 방출되는 레이저빔(L3)의 궤적을 살펴보면, 사전설정된 축(PA)이 내부에 위치하는 폐곡선, 즉 사전설정된 축(PA)을 중심으로 하는 원의 원주가 된다. 여기서 사전설정된 축(PA)은 도 2에 도시된 것과 같이 워블링 광학계(30)로의 레이저빔 소스(20)로부터의 레이저빔(L2)의 광축과 평행할 수 있다. 도 2에서는 사전설정된 축(PA)이 워블링 광학계(30)로의 레이저빔 소스(20)로부터의 레이저빔(L2)의 광축과 일치하는 것으로 도시하고 있다.
도 3은 도 1의 디스플레이 실링장치를 이용해 디스플레이 장치를 실링하는 것을 개략적으로 도시하는 평면 개념도이다. 도 2에 도시된 것과 같은 제1반사판(31)과 제2반사판(32)이 회전부에 의해 동일한 각속도로 사전설정된 축(PA, z축)을 중심으로 반시계방향으로 회전된다면, 도 3에 도시된 것과 같이 배면기판(110) 또는 봉지기판(120) 상에 입사하는 레이저빔(L3) 역시 반시계방향으로 회전하게 된다. 이 레이저빔(L3)이 차지하는 부분은 도 3에 도시된 것과 같이 레이저빔 스팟(LS)이다. 따라서 레이저빔(L3)이 반시계방향으로 회전함에 따라 배면기판(110) 또는 봉지기판(120) 상에서의 레이저빔 조사영역(IA)은 도 3에 도시된 것과 같이 도넛 형상을 갖게 된다.
배면기판(110)과 봉지기판(120) 사이의 실런트(130)는 예컨대 실링 글라스 프릿과 같은 물질일 수 있는바, 이는 레이저빔이 조사됨에 따라 최종적으로 경화되어 배면기판(110)과 봉지기판(120)을 접합시킨다. 따라서 이러한 접합을 위해 실런트(130)를 따라 레이저빔을 조사해야 하는바, 본 실시예에 따른 디스플레이 실링장치를 이용할 경우 단순히 실런트(130)를 따라 레이저빔을 조사하는 것에 그치지 않고, 도 3에 도시된 것과 같이 도넛 형상의 레이저빔 조사영역(IA)을 형성하면서 실런트(130)를 따라 레이저빔을 조사하게 된다.
물론 여기서 도넛 형상의 레이저빔 조사영역(IA)이라는 것은 디스플레이 실링장치 입장에서의 조사영역 형상으로 이해될 수 있다. 만일 스테이지(10)가 봉지기판(120) 등을 특정 방향, 예컨대 y축 방향으로 이동시키면서 레이저빔이 봉지기판(120) 등에 조사되도록 한다면, 봉지기판(120) 입장에서는 조사영역(IA)이 나선 형상을 갖는 것으로 이해될 수도 있다. 물론 스테이지(10)에 의한 봉지기판(120)의 이동속도는 느리고 워블링 광학계(30)에서의 제1반사판(31)과 제2반사판(32)의 회전 속도가 매우 빠를 수도 있다. 이 경우에는 봉지기판(120) 입장에서도 조사영역(IA)이 거의 도넛 형상을 갖는 것으로 이해될 수도 있다. 예컨대 워블링 광학계(30)에서의 제1반사판(31)과 제2반사판(32)이 초당 대략 150회 회전하도록 할 수도 있다.
이와 같은 본 실시예에 따른 디스플레이 실링장치를 이용하여 실링공정을 진행하게 되면, 디스플레이 제조 중 실링 과정에서 불량 발생률을 획기적으로 낮출 수 있다.
실링 과정에서 중요한 것은 사전설정된 균일한 강도의 레이저빔이 실런트(130) 상에 조사되도록 하는 것인데, 내외부적인 요인에 의해 레이저빔 소스(20)에서 방출되는 레이저빔의 강도가 일정하지 않을 수도 있다. 이 경우 실런트(130)의 특정 부분에 조사되는 레이저빔의 강도가 실런트의 다른 부분에 조사되는 레이저빔의 강도와 상이할 수도 있으며, 이에 따라 균일한 강도로 배면기판(110)과 봉지기판(120)이 합착되도록 할 수 없게 된다. 실링 과정에서 실런트(130)에 불량이 발생하게 되면 배면기판(110)과 봉지기판(120)의 접합이 제대로 되지 않거나 접합력이 약해지는 등의 문제가 발생하며, 이는 추후 배면기판(110)과 봉지기판(120)의 분리 또는 배면기판(110)과 봉지기판(120) 사이에 위치한 디스플레이 소자의 열화 등을 야기할 수 있다.
그러나 본 실시예에 따른 디스플레이 실링장치의 경우 전술한 것과 같이 워블링 광학계(30)에 의해 레이저빔(L3)이 고속으로 회전하며 봉지기판(120) 등에 조사되어, 조사영역(IA)이 도넛 형상을 갖게 된다. 이에 따라 레이저빔 소스(20)에서 레이저빔 출력의 순간적인 변화가 발생한다 하더라도, 조사영역(IA) 전체에 있어서 대략 균일한 강도로 레이저빔이 조사되는 결과를 가져올 수 있다.
또한, 배면기판(110)과 봉지기판(120)의 접합을 위해 레이저빔(L3)을 조사함에 있어서, 레이저빔(L3)의 스팟(LS) 면적이 실런트(130)의 폭에 비해 충분히 넓지 않더라도, 워블링 광학계(30)에 의해 레이저빔(L3)이 고속으로 회전하며 봉지기판(120) 등에 조사됨에 따라 결과적인 조사영역(IA)의 면적인 실런트(130)의 폭에 대응하거나 그보다 더 넓어지도록 할 수 있다. 아울러 제1반사판(31)과 제2반사판(32) 사이의 거리를 조절함에 따라 조사영역(IA)의 면적을 용이하게 조절할 수 있으므로, 실런트(130)의 폭이 상이한 다양한 사양의 디스플레이 장치를 제조할 시에도 본 실시예에 따른 디스플레이 실링 장치를 이용할 수 있다.
참고로 도 3에 도시된 것과 같은 조사영역(IA)의 경우, 봉지기판(120)의 외측면(+z 방향 상면)에 있어서 레이저빔(L3)의 중심이 지나는 경로(CL)가 전술한 레이저빔이 조사되는 폐곡선을 의미한다. 도 3의 경우 그 폐곡선은 원주가 될 수 있다. 그리고 도 3에서는 실런트(130)의 폭이 대략 2mm이고, 레이저빔(L3)의 스팟(LS)의 직경이 1.3mm로서 실런트(130)의 폭에 미치지 못함에도 불구하고, 레이저빔(L3)의 중심이 지나는 경로(CL)인 원주가 대략 2.6mm의 직경을 갖도록 하여, 실런트(130) 전체에 충분히 균일한 에너지가 전달되도록 하는 것으로 도시하고 있다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 디스플레이 실링장치의 일부분을 개략적으로 도시하는 사시도이다. 도 4에 도시된 것과 같이, 제1반사판(31)은 제1고정부(31a)에 의해 속이 빈 실린더 형상의 프레임(39) 내에 고정되고, 제2반사판(32) 역시 제2고정부(32a)에 의해 프레임(39) 내에 고정될 수 있다. 그와 같은 상태에서 회전부가 실린더 형상의 프레임(39)을 회전시킴으로써, 워블링 광학계(30)에서 방출되는 레이저빔(L3) 역시 회전되도록 할 수 있다. 이때 회전의 중심은 워블링 광학계(30)로의 레이저빔 소스(20)로부터의 레이저빔(L2)의 광축과 일치하도록 할 수 있다.
한편, 제2고정부(32a)는 예컨대 제2반사판(32)의 위치를 조정하여 제2반사판(32)의 제1반사판(31)으로부터의 거리를 조정하는 거리조절부 역할을 할 수도 있다. 만일 회전부가 프레임(39)을 1회 회전시키는 동안 제2고정부(32a)가 제2반사판(32)의 제1반사판(31)으로부터의 거리를 조정한다면, 봉지기판(120)의 외측면(+z 방향 상면)에 있어서 레이저빔(L3)의 중심이 지나는 경로(CL, 도 3 참조)는 원주가 아닌 다른 형상의 폐곡선이 될 수도 있다. 예컨대 봉지기판(120)의 외측면(+z 방향 상면)에 있어서 레이저빔(L3)의 중심이 지나는 경로(CL)는 타원이 될 수도 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 디스플레이 실링장치에서 방출하는 레이저빔의 강도 제어를 설명하기 위한 개념도이다. 본 실시예에 따른 디스플레이 실링장치의 경우, 전술한 것과 같은 폐곡선을 복수개의 구간들로 나누어, 복수개의 구간들 중 제1구간을 통해 스테이지(10) 상의 봉지기판(120) 등에 도달하는 레이저빔의 제1강도와, 복수개의 구간들 중 제2구간을 통해 스테이지(10) 상의 봉지기판(120) 등에 도달하는 레이저빔의 제2강도가 상이하도록 할 수 있다.
예컨대 도 5에 도시된 것과 같이 레이저빔(L3)이 1회전할 시 레이저빔(L3)의 중심이 지나는 경로(CL)가 원주 형상의 폐곡선일 경우, 이 원주 형상의 폐곡선을 8개의 구간들(A1 내지 A8)로 나눌 수 있다. 그리고 이들 구간들 중 적어도 일부 구간에 있어서 봉지기판(120) 등에 조사되는 레이저빔(L3)의 강도를 다른 구간에 있어서 봉지기판(120) 등에 조사되는 레이저빔(L3)의 강도와 상이하게 할 수 있다. 예컨대 레이저빔(L3)의 중심이 제1구간(A1) 내에 있을 시에는 제1강도로 레이저빔(L3)이 봉지기판(120) 등에 조사되도록 하고, 제2구간(A2)에 내에 있을 시에는 제1강도와 상이한 제2강도로 레이저빔(L3)이 봉지기판(120) 등에 조사되도록 할 수 있다.
도 3에 도시된 것과 같이 실런트(130)가 꺾인 영역에 레이저빔을 조사할 시, 만일 언제나 대략 균일한 강도로 레이저빔(L3)을 조사한다면, 실런트(130)가 꺾인 영역에 있어서 실런트(130)의 내측영역(IR)은 외측영역(OR)보다 상대적으로 더 강한 레이저빔이 조사되는 결과를 갖게 된다. 이는 실런트(130)가 꺾인 영역에 있어서 실런트(130)의 내측영역(IR)의 면적이 외측영역(OR)의 면적보다 좁기 때문이다. 이 경우 실링 과정에서 실런트(130) 내 위치에 따라 결과적으로 실런트(130)의 온도가 달라지게 되며, 이에 따라 실런트(130)가 균일한 강도로 배면기판(110)과 봉지기판(120)을 접합할 수 없게 된다.
그러나 본 실시예에 따른 디스플레이 실링장치의 경우, 레이저빔(L3)이 1회전하는 동안 구간들에 따라 봉지기판(120) 등에 도달하는 레이저빔의 강도를 조절할 수 있다. 따라서 도 3에 도시된 것과 같이 실런트(130)가 꺾인 영역에 레이저빔(L3)을 조사할 시, 구간들 중 실런트(130)의 내측영역(IR)에 대응하는 구간들에 있어서 봉지기판(120)에 도달하는 레이저빔의 강도를 제1강도가 되도록 하고, 구간들 중 실런트(130)의 외측영역(OR)에 대응하는 구간들에 있어서 봉지기판(120)에 도달하는 레이저빔의 강도를 제2강도가 되도록 하며, 이때 제1강도를 제2강도보다 약하게 할 수 있다. 이를 통해 실링 과정에서 실런트(130)가 꺾인 부분에서도 실런트(130)가 균일한 온도를 갖도록 하여, 최종적으로 실런트(130)가 균일한 강도로 배면기판(110)과 봉지기판(120)을 접합하도록 할 수 있다.
레이저빔(L3)의 중심이 제1구간(A1) 내에 있을 시에는 제1강도로 레이저빔(L3)이 봉지기판(120) 등에 조사되도록 하고, 제2구간(A2)에 내에 있을 시에는 제1강도와 상이한 제2강도로 레이저빔(L3)이 봉지기판(120) 등에 조사되도록 하는 것은, 레이저빔 소스(20)로부터의 레이저빔(L1)의 강도를 조절함으로써 이루어질 수 있다. 즉, 레이저빔(L3)이 제1구간(A1)을 통과하게 될 시의 레이저빔 소스(20)에서 방출되는 레이저빔(L1)의 제1강도와, 레이저빔(L3)이 제2구간(A2)을 통과하게 될 시의 레이저빔 소스(20)에서 방출되는 레이저빔(L1)의 제2강도가 상이하도록 함으로써 이루어질 수 있다.
또는, 레이저빔 소스(20)에서 방출되는 레이저빔(L1)의 강도는 언제나 일정하도록 하고, 봉지기판(120) 등에 조사되는 레이저빔(L3)의 강도를 조절하는 강도조절부를 디스플레이 실링장치가 별도로 구비할 수도 있다. 이러한 강도조절부는 레이저빔 소스(20)로부터의 레이저빔이 스테이지(10) 상의 봉지기판(120) 등에 도달하기까지의 광경로 상에 위치할 수 있다.
이러한 강도조절부는 예컨대 레이저빔 소스(20)로부터의 레이저빔이 스테이지(10) 상의 봉지기판(120) 등에 도달하기까지의 광경로 상에 위치하여 레이저빔이 강도조절부를 통과하도록 할 수 있다. 아울러 강도조절부는 예컨대 제1구간(A1)에 대응하며 레이저빔의 투과율이 상대적으로 높은 제1부분과, 제2구간(A2)에 대응하며 레이저빔의 투과율이 상대적으로 낮은 제2부분 등을 가질 수 있다. 물론 디스플레이 실링장치는 이러한 강도조절부가 레이저빔 소스(20)로부터의 레이저빔이 스테이지(10) 상의 봉지기판(120) 등에 도달하기까지의 광경로 상에 위치하도록 할 수도 있고 위치하지 않도록 할 수도 있도록, 강도조절부의 위치를 조절하는 위치조절부를 더 가질 수도 있다.
지금까지 디스플레이 실링장치에 대해 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 이를 이용한 디스플레이 장치 제조방법 역시 본 발명의 범위에 속한다.
본 발명의 일 실시예에 다른 디스플레이 장치 제조방법에 따르면, 먼저 배면기판(110)의 디스플레이영역(DA)에 디스플레이 소자를 형성하는 단계를 거친다. 그리고 배면기판(110)과 봉지기판(120) 사이에 디스플레이 소자가 위치하며, 디스플레이영역(DA)을 감싸는 디스플레이영역(DA) 외측의 실런트(130)가 배면기판(110)과 봉지기판(120) 사이에 개재되도록 배면기판(110)과 봉지기판(120)을 얼라인하는 단계를 거치게 된다. 이후, 배면기판(110) 또는 봉지기판(120)의 외측면 내 폐곡선(예컨대 도 3이나 도 5의 CL)을 따라 레이저빔(L3)을 회전시키면서 실런트(130)를 따라 배면기판(110) 또는 봉지기판(120)에 레이저빔을 조사하여, 배면기판(110)과 봉지기판(120)을 실링하는 단계를 거치게 된다.
전술한 것과 같이 실링 과정에서 중요한 것은 사전설정된 균일한 강도의 레이저빔이 실런트(130) 상에 조사되도록 하는 것인데, 내외부적인 요인에 의해 레이저빔 소스(20)에서 방출되는 레이저빔의 강도가 일정하지 않을 수도 있다. 이 경우 실런트(130)의 특정 부분에 조사되는 레이저빔의 강도가 실런트의 다른 부분에 조사되는 레이저빔의 강도와 상이할 수도 있으며, 이에 따라 균일한 강도로 배면기판(110)과 봉지기판(120)이 합착되도록 할 수 없게 된다. 실링 과정에서 실런트(130)에 불량이 발생하게 되면 배면기판(110)과 봉지기판(120)의 접합이 제대로 되지 않거나 접합력이 약해지는 등의 문제가 발생하며, 이는 추후 배면기판(110)과 봉지기판(120)의 분리 또는 배면기판(110)과 봉지기판(120) 사이에 위치한 디스플레이 소자의 열화 등을 야기할 수 있다.
그러나 본 실시예에 따른 디스플레이 장치 제조방법의 경우 실런트(130)를 따라 배면기판(110) 또는 봉지기판(120)에 레이저빔을 조사하되, 배면기판(110) 또는 봉지기판(120)의 외측면 내 폐곡선(예컨대 도 3이나 도 5의 CL)을 따라 레이저빔(L3)을 회전시키면서 조사한다. 즉, 레이저빔(L3)을 고속으로 회전시키며 봉지기판(120) 등에 조사하여, 조사영역(IA)이 도넛 형상을 갖도록 한다. 이에 따라 레이저빔 소스(20)에서 레이저빔 출력의 순간적인 변화가 발생한다 하더라도, 조사영역(IA) 전체에 있어서 대략 균일한 강도로 레이저빔이 조사되는 결과를 가져올 수 있다.
상기와 같은 폐곡선은 도 2, 도 3 및 도 5 등을 참조하여 전술한 것과 같이 원의 원주가 되도록 할 수 있다.
한편, 실링하는 단계는, 도 5에 도시된 것과 같이 폐곡선(CL)을 복수개의 구간들(A1 내지 A8)로 나누어, 복수개의 구간들 중 제1구간(A1)을 통해 배면기판(110) 또는 봉지기판(120)에 도달하는 레이저빔(L3)의 제1강도와, 복수개의 구간들(A1 내지 A8) 중 제2구간(A2)을 통해 배면기판(110) 또는 봉지기판(120)에 도달하는 레이저빔(L3)의 제2강도가 상이하도록 할 수 있다. 이를 통해 도 3에 도시된 것과 같이 실런트(130)의 꺾인 부분에 있어서 내측영역(IR)과 외측영역(OR) 등에 있어서 균일한 강도로 배면기판(110)과 봉지기판(120)이 결합되도록 할 수 있다.
이때 레이저빔(L3)의 제1강도와 제2강도는 레이저빔(L1)을 방출하는 레이저빔 소스(20)에서 조절되도록 할 수도 있다. 또는, 레이저빔(L3)의 제1강도와 제2강도가, 레이저빔 소스(20)로부터의 레이저빔(L1)이 배면기판(110) 또는 봉지기판(120)에 도달하기까지의 광경로 상에 위치하는 강도조절부에 의해 조절되도록 할 수도 있다.
이와 같이 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 것이다.
10: 스테이지 20: 레이저빔 소스
30: 워블링 광학계 31a: 제1고정부
31: 제1반사판 32a: 제2고정부
32: 제2반사판 39: 프레임

Claims (14)

  1. 처리될 기판이 배치될 수 있는 스테이지;
    레이저빔 소스; 및
    상기 레이저빔 소스로부터 레이저빔이 입사하면, 사전설정된 축에 교차하는 평면 내에 위치하며 상기 사전설정된 축이 내부에 위치하도록 하는 폐곡선을 따라 레이저빔을 회전시켜 방출하여, 방출된 레이저빔이 상기 스테이지 상의 기판에 도달하도록 하는, 워블링(wobbling) 광학계;
    를 포함하고,
    상기 사전설정된 축은 상기 워블링 광학계로의 상기 레이저빔 소스로부터의 레이저빔의 광축과 평행한, 디스플레이 실링장치.
  2. 삭제
  3. 처리될 기판이 배치될 수 있는 스테이지;
    레이저빔 소스; 및
    상기 레이저빔 소스로부터 레이저빔이 입사하면, 사전설정된 축에 교차하는 평면 내에 위치하며 상기 사전설정된 축이 내부에 위치하도록 하는 폐곡선을 따라 레이저빔을 회전시켜 방출하여, 방출된 레이저빔이 상기 스테이지 상의 기판에 도달하도록 하는, 워블링(wobbling) 광학계;
    를 구비하며, 상기 사전설정된 축은 상기 워블링 광학계로의 상기 레이저빔 소스로부터의 레이저빔의 광축과 일치하는, 디스플레이 실링장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 폐곡선은 상기 사전설정된 축을 중심으로 하는 원의 원주(圓周)인, 디스플레이 실링장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 워블링 광학계는,
    상기 레이저빔 소스로부터의 레이저빔을, 상기 워블링 광학계로의 상기 레이저빔 소스로부터의 레이저빔의 광축과 일치하지 않은 방향으로 반사시키는, 제1반사판;
    상기 제1반사판에서 반사된 레이저빔을 상기 스테이지 상의 기판 방향으로 반사시키는 제2반사판; 및
    상기 제1반사판과 상기 제2반사판을 동일한 각속도로 회전시키는 회전부;
    를 구비하는, 디스플레이 실링장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 워블링 광학계는, 상기 제2반사판의 위치를 조정하여 상기 제2반사판의 상기 제1반사판으로부터의 거리를 조절할 수 있는 거리조절부를 더 구비하는, 디스플레이 실링장치.
  7. 처리될 기판이 배치될 수 있는 스테이지;
    레이저빔 소스; 및
    상기 레이저빔 소스로부터 레이저빔이 입사하면, 사전설정된 축에 교차하는 평면 내에 위치하며 상기 사전설정된 축이 내부에 위치하도록 하는 폐곡선을 따라 레이저빔을 회전시켜 방출하여, 방출된 레이저빔이 상기 스테이지 상의 기판에 도달하도록 하는, 워블링(wobbling) 광학계;
    를 구비하며, 상기 폐곡선을 복수개의 구간들로 나누어, 상기 복수개의 구간들 중 제1구간을 통해 상기 스테이지 상의 기판에 도달하는 레이저빔의 제1강도와, 상기 복수개의 구간들 중 제2구간을 통해 상기 스테이지 상의 기판에 도달하는 레이저빔의 제2강도가 상이하도록 할 수 있는, 디스플레이 실링장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 레이저빔 소스로부터의 레이저빔이 상기 제1구간을 통과할 시의 상기 레이저빔 소스에서 방출되는 레이저빔의 제1강도와, 상기 레이저빔 소스로부터의 레이저빔이 상기 제2구간을 통과할 시의 상기 레이저빔 소스에서 방출되는 레이저빔의 제2강도가 상이하도록 할 수 있는, 디스플레이 실링장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1구간을 통해 상기 스테이지 상의 기판에 도달하는 레이저빔의 제1강도와, 상기 제2구간을 통해 상기 스테이지 상의 기판에 도달하는 레이저빔의 제2강도가 상이하도록 하는, 상기 레이저빔 소스로부터의 레이저빔이 상기 스테이지 상의 기판에 도달하기까지의 광경로 상에 위치하는 강도조절부를 더 구비하는, 디스플레이 실링장치.
  10. 배면기판의 디스플레이영역에 디스플레이 소자를 형성하는 단계;
    배면기판과 봉지기판 사이에 디스플레이 소자가 위치하며, 디스플레이영역을 감싸는 디스플레이영역 외측의 실런트가 배면기판과 봉지기판 사이에 개재되도록 배면기판과 봉지기판을 얼라인하는 단계; 및
    배면기판 또는 봉지기판의 외측면 내 폐곡선을 따라 레이저빔을 회전시키면서 실런트를 따라 배면기판 또는 봉지기판에 레이저빔을 조사하여 배면기판과 봉지기판을 실링하는 단계;
    를 포함하며,
    상기 실링하는 단계는, 폐곡선을 복수개의 구간들로 나누어, 복수개의 구간들 중 제1구간을 통해 배면기판 또는 봉지기판에 도달하는 레이저빔의 제1강도와, 복수개의 구간들 중 제2구간을 통해 배면기판 또는 봉지기판에 도달하는 레이저빔의 제2강도가 상이하도록 하는 단계인, 디스플레이 장치 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    폐곡선은 원의 원주(圓周)인, 디스플레이 장치 제조방법.
  12. 삭제
  13. 제10항에 있어서,
    레이저빔의 제1강도와 제2강도는 레이저빔을 방출하는 레이저빔 소스에서 조절되는, 디스플레이 장치 제조방법.
  14. 제10항에 있어서,
    레이저빔의 제1강도와 제2강도는 레이저빔 소스로부터의 레이저빔이 배면기판 또는 봉지기판에 도달하기까지의 광경로 상에 위치하는 강도조절부에 의해 조절되는, 디스플레이 장치 제조방법.
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