KR100947356B1 - Apparatus and method for manufacturing light guide plate - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 도광판 제조장치 및 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 도광판에 균일한 패턴을 형성시킬 수 있으면서도 단위 시간당 생산성을 향상시킬 수 있는 도광판 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
도광판(light guide plate)은 백라이트 유닛(Back Light Unit)에서 휘도와 균일한 조명 기능을 수행하는 부품이다.A light guide plate is a component that performs brightness and uniform illumination functions in a back light unit.
즉 도광판은 액정 표시 장치(LCD) 내에서 빛을 액정(LCD 패널)으로 인도하는 백라이트 유닛 내에 조립되는 아크릴을 말하는데, 냉음극 형광 램프(CCFL) 또는 엘이디(LED) 등의 조명에서 발산되는 빛을 LCD 패널 전체 면에 균일하게 전달하는 역할을 하는 플라스틱 성형 렌즈의 일종이다.That is, the light guide plate refers to acrylic assembled in a backlight unit that guides light to a liquid crystal (LCD panel) in a liquid crystal display (LCD). It is a kind of plastic molded lens that plays a role of uniformly transmitting the entire LCD panel.
도광판은 전술한 바와 같이 조명에서 발산되는 빛을 LCD 패널 전체 면에 고르게 전달해야 하기 때문에 그 표면에는 일정한 패턴(pattern)이 형성된다. 패턴의 형태는 프리즘 패턴(prism pattern), 바둑판 패턴, 다각 패턴, 별 모양 패턴, 도트 패턴(dot pattern), 바아 패턴(bar pattern) 등 다양할 수 있다.As described above, the light guide plate must uniformly transmit the light emitted from the illumination to the entire surface of the LCD panel, so that a pattern is formed on the surface thereof. The pattern may have various shapes such as a prism pattern, a checkerboard pattern, a polygonal pattern, a star pattern, a dot pattern, a bar pattern, and the like.
이러한 패턴들 중에서 프리즘 패턴(prism pattern), 바둑판 패턴, 다각 패턴, 별 모양 패턴 등은 휘도 조절에 어려움이 있기 때문에 대형 텔레비전에 적용되기에는 부족하다. 따라서 대형 텔레비전, 예컨대 50 인치 내외의 대형 텔레비전에 적용되는 도광판에는 보통 도트 패턴이나 바아 패턴이 적용된다.Among these patterns, a prism pattern, a checkerboard pattern, a polygonal pattern, a star pattern, and the like are insufficient to be applied to a large television because of difficulty in controlling luminance. Therefore, a dot pattern or a bar pattern is usually applied to a light guide plate applied to a large television, for example, a large television of about 50 inches.
한편, 도광판의 표면에 도트 패턴이나 바아 패턴을 형성함에 있어 금형을 이용한 프레싱(pressing) 방법이 고려될 수 있지만, 금형을 이용한 방법은 금형 제작에 어려움이 있고, 또한 도광판의 표면에 균일한 패턴을 일정하고 정밀하게 형성시킬 수 없기 때문에 적용이 쉽지 않다. 따라서 근자에 들어서는 가공의 정밀도 향상을 위해 레이저를 이용한 도광판 제조장치의 연구 개발이 진행되고 있다.On the other hand, in forming a dot pattern or a bar pattern on the surface of the light guide plate, a pressing method using a mold may be considered. However, the method using a mold has difficulty in manufacturing a mold and also provides a uniform pattern on the surface of the light guide plate. It is not easy to apply because it cannot be formed consistently and precisely. Therefore, the research and development of the light guide plate manufacturing apparatus using a laser is progressing in order to improve the precision of processing in the recent years.
이하에서는 레이저를 이용하여 도광판의 표면에 바아 패턴을 형성시키는 도광판 제조장치에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, a light guide plate manufacturing apparatus for forming a bar pattern on the surface of the light guide plate using a laser will be described.
종래의 도광판 제조장치는, 위치 고정된 하나의 고정 스테이지 상에 도광판을 안착시켜 도광판 역시 고정시킨 다음, 고정된 도광판에 대해 레이저 헤드가 X축 및 Y축으로 이동되면서 도광판의 표면에 바아 패턴을 형성시키는 구조를 가지고 있다. 참고로, X축은 도광판의 장변 방향이고, Y축은 도광판의 단변 방향일 수 있다.In the conventional light guide plate manufacturing apparatus, the light guide plate is also fixed by mounting the light guide plate on one fixed stage, and then the bar head is formed on the surface of the light guide plate while the laser head is moved in the X and Y axes with respect to the fixed light guide plate. It has a structure to let For reference, the X axis may be a long side direction of the light guide plate, and the Y axis may be a short side direction of the light guide plate.
그런데, 이러한 종래의 도광판 제조장치에 있어서는, 고정 스테이지에 대하여 레이저 헤드가 X축 및 Y축으로 이동되면서 고정 스테이지 상에 위치 고정된 도광판의 표면에 패턴을 형성시키고 있기 때문에, 특히 패턴 형성 시 Y축 방향으로 레이저 헤드가 이동됨에 따라 레이저 소스로부터 레이저 헤드까지의 거리가 달라져 레이저 소스로부터 레이저 헤드로 제공되는 레이저의 광량이 일정하지 못하여 균일 한 패턴을 형성시키기 어려운 문제점이 있다.By the way, in such a conventional light guide plate manufacturing apparatus, since the laser head is moved in the X-axis and Y-axis with respect to the fixed stage, the pattern is formed on the surface of the light guide plate which is fixed on the fixed stage. As the laser head is moved in the direction, the distance from the laser source to the laser head is changed, so that the amount of laser light provided from the laser source to the laser head is not constant, making it difficult to form a uniform pattern.
또한 종래의 도광판 제조장치의 경우에는 도광판 제조장치 하나에 한 장의 도광판이 제조될 수밖에 없는 구조를 가지고 있으므로 레이저 헤드의 증속 및 감속시간으로 인해 단위 시간당 생산성이 감소되는 문제점이 있다.In addition, the conventional light guide plate manufacturing apparatus has a structure in which a single light guide plate can be manufactured in one light guide plate manufacturing apparatus, and thus there is a problem in that productivity per unit time is reduced due to the acceleration and deceleration time of the laser head.
본 발명의 목적은, 도광판에 균일한 패턴을 형성시킬 수 있으면서도 단위 시간당 생산성을 향상시킬 수 있는 도광판 제조장치 및 제조방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a light guide plate manufacturing apparatus and a manufacturing method which can improve the productivity per unit time while being able to form a uniform pattern on the light guide plate.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 상면으로 다수의 도광판이 로딩되며, 상기 도광판의 장변 또는 단변 방향으로 이동 가능한 이동 스테이지; 및 레이저 소스로부터 제공되는 레이저를 전달 받아 상기 이동 스테이지 상에 로딩된 상기 다수의 도광판의 표면에 소정의 패턴(pattern)을 형성시키되 상기 다수의 도광판에 공용으로 적용되는 공용 레이저 헤드를 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판 제조장치에 의해 달성된다.According to the present invention, a plurality of light guide plate is loaded on the upper surface, the movable stage movable in the long side or short side direction of the light guide plate; And a common laser head which receives a laser provided from a laser source, forms a predetermined pattern on the surface of the plurality of light guide plates loaded on the moving stage, and is commonly applied to the plurality of light guide plates. It is achieved by the light-guide plate manufacturing apparatus made into.
여기서, 상기 이동 스테이지는 그 상면에 2장의 도광판이 로딩되는 제1 및 제2 도광판 로딩부가 마련되는 듀얼(dual) 이동 스테이지일 수 있다.The movement stage may be a dual movement stage provided with first and second light guide plate loading parts on which two light guide plates are loaded.
상기 공용 레이저 헤드가 상기 이동 스테이지가 이동되는 방향에 교차되는 방향으로 왕복 구동되면서 상기 제1 및 제2 도광판에 각각 서로 다른 제1 및 제2 길이의 바아 패턴(bar pattern)이 형성되도록 상기 공용 레이저 헤드를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.The common laser head is reciprocally driven in a direction intersecting with a direction in which the moving stage moves, so that a bar pattern having different first and second lengths is formed on the first and second light guide plates, respectively. It may further include a control unit for controlling the head.
상기 제어부는, 상기 공용 레이저 헤드로부터 상기 제1 및 제2 도광판에 조사되는 레이저 빔의 평균출력에 기초하여 상기 제1 및 제2 길이가 설정되도록 상기 공용 레이저 헤드를 제어할 수 있다.The controller may control the common laser head so that the first and second lengths are set based on an average output of the laser beams irradiated from the common laser head to the first and second light guide plates.
상기 공용 레이저 헤드가 상기 제1 도광판에 위치될 때보다 상기 제2 도광판에 위치될 때 레이저 소스로부터 상기 공용 레이저 헤드로 도달되는 레이저 빔의 도달 거리가 더 짧을 경우, 상기 제어부는 제1 길이보다 상기 제2 길이의 바아 패턴이 더 짧도록 상기 공용 레이저 헤드를 제어할 수 있다.When the common laser head reaches a shorter distance from the laser source to the common laser head when positioned in the second light guide plate than when the common laser head is located in the first light guide plate, the controller is further configured to provide the The common laser head can be controlled such that the bar pattern of the second length is shorter.
상기 이동 스테이지의 상면에 마련되어 상기 다수의 도광판의 로딩 위치를 얼라인시키는 얼라인부를 더 포함할 수 있다.The display device may further include an alignment unit provided on an upper surface of the moving stage to align loading positions of the plurality of light guide plates.
상기 얼라인부는 상기 이동 스테이지의 상면에 마련되고 상기 다수의 도광판의 일측벽이 밀착되면서 상기 다수의 도광판에 대한 로딩 위치의 기준을 형성하는 적어도 하나의 기준 얼라인 리브를 포함할 수 있다.The alignment unit may include at least one reference alignment rib formed on an upper surface of the moving stage and close to one side walls of the plurality of light guide plates to form a reference of a loading position for the plurality of light guide plates.
상기 얼라인부는 상기 이동 스테이지 상에 로딩되는 상기 다수의 도광판 사이에서 상기 기준 얼라인 리브에 대해 교차되는 방향으로 배치되며, 상기 다수의 도광판의 타측벽이 밀착되면서 상기 기준 얼라인 리브와 함께 상기 다수의 도광판을 얼라인시키는 사이드 정렬용 얼라인 리브를 더 포함할 수 있다.The alignment portion is disposed in a direction crossing with respect to the reference alignment rib between the plurality of light guide plates loaded on the moving stage, and the other side walls of the plurality of light guide plates are closely contacted with the reference alignment ribs. A side alignment alignment rib for aligning the light guide plate may be further included.
상기 이동 스테이지는 그 상면에 2장의 도광판이 로딩되는 제1 및 제2 도광판 로딩부가 마련되는 듀얼(dual) 이동 스테이지일 수 있으며, 상기 사이드 정렬용 얼라인 리브는 상기 제1 및 제2 도광판 사이에 배치되어 상기 제1 및 제2 도광판을 정렬시키는 공용 사이드 정렬용 얼라인 리브일 수 있으며, 상기 얼라인부는 상기 기준 얼라인 리브의 반대편에서 상기 다수의 도광판을 상기 기준 얼라인 리브 쪽으로 가압하여 상기 다수의 도광판이 임의로 위치 이동되는 것을 저지시키는 이동식 가압 패드를 더 포함할 수 있다.The moving stage may be a dual moving stage provided with first and second light guide plate loading parts in which two light guide plates are loaded on an upper surface thereof, and the side alignment alignment ribs may be disposed between the first and second light guide plates. And a common side alignment align rib arranged to align the first and second light guide plates, wherein the alignment unit presses the plurality of light guide plates toward the reference align rib from the opposite side of the reference align rib. The light guide plate may further include a movable pressure pad for preventing the position movement of the light guide plate.
상기 이동 스테이지의 하부 영역에 마련되어 상기 이동 스테이지를 상기 도광판의 단변 방향인 Y축 방향으로 이동 가능하게 지지하는 베이스 플레이트; 및 상기 이동 스테이지와 상기 베이스 플레이트에 마련되어 상기 베이스 플레이트에 대하여 상기 이동 스테이지를 상기 Y축 방향으로 이동시키는 스테이지 이동부를 더 포함할 수 있다.A base plate provided in a lower region of the movement stage to support the movement stage in a Y-axis direction, which is a short side direction of the light guide plate; And a stage moving part provided on the moving stage and the base plate to move the moving stage in the Y-axis direction with respect to the base plate.
상기 스테이지 이동부는, 상기 이동 스테이지와 상기 베이스 플레이트에 결합되어 상기 이동 스테이지를 Y축 방향으로 이동시키는 이동유닛; 및 상기 이동유닛의 이동 거리를 단계적으로 감지하여 감지 신호를 상기 제어부로 전송하는 감지부를 포함할 수 있다.The stage moving unit includes: a moving unit coupled to the moving stage and the base plate to move the moving stage in the Y-axis direction; And a sensing unit configured to detect a moving distance of the mobile unit in stages and transmit a sensing signal to the controller.
상기 이동유닛은 리니어 모터(linear motor)일 수 있으며, 상기 이동 스테이지의 하부에는 상기 감지부에 의해 감지되되 상기 이동유닛의 이동 거리가 표시되는 표시부가 더 형성될 수 있다.The mobile unit may be a linear motor, and a lower part of the moving stage may further include a display unit that is detected by the sensing unit and displays a moving distance of the mobile unit.
상기 스테이지 이동부는 상기 이동유닛의 양측에 상호 대칭되게 마련되어 상기 이동 스테이지의 이동을 가이드하는 한 쌍의 가이드를 더 포함할 수 있다.The stage moving unit may further include a pair of guides provided on both sides of the mobile unit to be symmetrical to guide the movement of the moving stage.
상기 한 쌍의 가이드 각각은, 상기 이동 스테이지와 상기 베이스 플레이트 중 어느 하나에 결합되는 레일 블록; 및 상기 이동 스테이지와 상기 베이스 플레이 트 중 다른 하나에 결합되고 상기 레일 블록과 도브 테일(dove tail) 형상으로 슬라이딩 이동 가능하게 맞물리는 레일을 포함할 수 있다.Each of the pair of guides may include: a rail block coupled to any one of the moving stage and the base plate; And a rail coupled to the other of the movable stage and the base plate and slidably engaged with the rail block in a dove tail shape.
상기 베이스 플레이트에 마련되어 상기 이동 스테이지의 과도한 전진 또는 후퇴 동작을 저지시키는 적어도 하나의 쇼크 업소버(shock absorber); 및 상기 이동 스테이지에 마련되어 상기 쇼크 업소버와 선택적으로 접촉되는 소버 브래킷을 더 포함할 수 있다.At least one shock absorber provided on the base plate to prevent excessive forward or backward movement of the moving stage; And a sober bracket provided in the movable stage to selectively contact the shock absorber.
상기 이동 스테이지는, 상기 다수의 도광판을 진공으로 흡착시키는 다수의 진공 흡착홀; 및 상기 다수의 진공 흡착홀 사이에 함몰되게 형성되어 상기 이동 스테이지의 중량을 감소시키는 다수의 중량 감소용 그루브를 포함할 수 있다.The moving stage may include a plurality of vacuum suction holes for sucking the plurality of light guide plates in a vacuum; And a plurality of weight reducing grooves recessed between the plurality of vacuum suction holes to reduce the weight of the moving stage.
한편, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 이동 스테이지 상의 일측에 안착되는 제1 도광판에 공용 레이저 헤드를 이용하여 제1 길이를 갖는 바아 패턴(bar pattern)을 형성하는 단계; 및 상기 이동 스테이지 상의 타측에 상기 제1 도광판과 나란하게 배치되는 제2 도광판에 상기 공용 레이저 헤드를 이용하여 상기 제1 길이와 다른 제2 길이를 가는 바아 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판 제조방법에 의해서도 달성된다.On the other hand, the above object, according to the present invention, forming a bar pattern (bar pattern) having a first length using a common laser head on the first light guide plate seated on one side on the moving stage; And forming a bar pattern having a second length different from the first length by using the common laser head on a second light guide plate disposed side by side with the first light guide plate on the other side of the moving stage. It is also achieved by a light guide plate manufacturing method.
여기서, 상기 제1 길이와 상기 제2 길이는, 상기 공용 레이저 헤드로부터 상기 제1 도광판에 조사되는 레이저 빔의 평균출력과 상기 공용 레이저 헤드로부터 상기 제2 도광판에 조사되는 레이저 빔의 평균출력에 기초하여 설정될 수 있다.Here, the first length and the second length are based on the average output of the laser beam irradiated to the first light guide plate from the common laser head and the average output of the laser beam irradiated to the second light guide plate from the common laser head. Can be set.
본 발명에 따르면, 도광판에 균일한 패턴을 형성시킬 수 있으면서도 단위 시 간당 생산성을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, it is possible to form a uniform pattern on the light guide plate while improving productivity per unit time.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by explaining preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings denote like elements.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 도광판 제조장치에 의해 제조된 도광판의 개략적인 평면도이다.1 is a schematic plan view of a light guide plate manufactured by a light guide plate manufacturing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
이 도면에 도시된 바와 같이, 대략 사각 판상체로 제작되는 도광판(1)은 앞서 기술한 바와 같이, 액정 표시 장치(LCD) 내에서 빛을 액정(LCD 패널)으로 인도하는 백라이트 유닛 내에 조립되는 부품이다.As shown in this figure, the
도광판(1)은 압출판 아크릴 또는 캐스팅 아크릴로 제작될 수 있는데, 그 둘레면에는 도시 않은 다수의 엘이디(LED)가 결합되는 다수의 엘이디 결합부(3)가 형성된다. 그리고 도광판(1)의 표면에는 엘이디(LED)로부터의 빛을 도광판(1)의 전 영역에서 균일하게 확산시키기 위한 수단으로서 다수의 패턴(2)이 형성된다.The
본 실시예의 경우, 도광판(1)에 형성되는 패턴(2)은 레이저, 특히 탄산가스 레이저에 의해 바아 패턴(bar pattern)으로 형성된다. 바아 패턴은 휘도 조절에 유리하기 때문에 보다 선명하고 뚜렷한 화면을 요하는 대형 텔레비전, 예컨대 50 인 치 내외의 대형 텔레비전에 적용되기에 충분하다.In the present embodiment, the
하지만, 본 발명의 권리범위가 이에 제한될 필요는 없으므로 패턴(2)의 형태는 도트 패턴(dot pattern)이 될 수도 있다. 또한 실질적으로 패턴(2)을 가공하는 레이저의 종류 역시 탄산가스 레이저 외의 다른 물성의 레이저로 적용될 수도 있다.However, since the scope of the present invention does not need to be limited thereto, the shape of the
도 1과 같이 표면에 바아 패턴(2)이 형성되는 도광판(1)을 제조하기 위한 도광판 제조장치에 대해 도 2 내지 도 9를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to FIGS. 2 to 9, a light guide plate manufacturing apparatus for manufacturing a
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 도광판 제조장치의 사시도이고, 도 3은 도 2의 부분 절개 사시도이며, 도 4는 도 2의 정면도이고, 도 5는 벨트의 요부 확대 사시도이며, 도 6은 공용 레이저 헤드, 이동 스테이지 및 도광판의 배치 관계를 도시한 도 2의 부분 평면도이고, 도 7은 탄산가스 레이저의 출력 특성을 개략적으로 도시한 그래프이며, 도 8 및 도 9는 각각 도 2의 도광판 제조장치에 의해 도광판이 제작되는 과정을 단계적으로 도시한 사시도이다.2 is a perspective view of a light guide plate manufacturing apparatus according to a first embodiment of the present invention, Figure 3 is a partial cutaway perspective view of Figure 2, Figure 4 is a front view of Figure 2, Figure 5 is an enlarged perspective view of the main portion of the belt, 6 is a partial plan view of FIG. 2 showing the arrangement relationship of the common laser head, the moving stage and the light guide plate, FIG. 7 is a graph schematically showing the output characteristics of the carbon dioxide gas laser, and FIGS. 8 and 9 are respectively shown in FIG. It is a perspective view showing the process of manufacturing the light guide plate by the light guide plate manufacturing apparatus step by step.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 도광판 제조장치는, 장치본체(110)와, 상면으로 2장의 제1 및 제2 도광판(1a,1b, 도 6, 도 8 및 도 9 참조)이 로딩되며 도 2의 Y축 방향으로 이동 가능한 이동 스테이지(120)와, 이동 스테이지(120) 상에 로딩된 제1 및 제2 도광판(1a,1b)의 표면에 바아 패턴(2a,2b, 도 6 참조)을 형성시키되 제1 및 제2 도광판(1a,1b)에 공용으로 적용되는 단일의 공용 레이저 헤드(130)를 구비한다.As shown in these figures, the light guide plate manufacturing apparatus of this embodiment is loaded with the apparatus
장치본체(110)는 이동 스테이지(120)와, 베이스 플레이트(140)를 제외한 나 머지 구성들을 지지하는 부분이다.The
장치본체(110)는 베이스 플레이트(140)에 대해 교차된 방향으로 세워지게 배치된다. 이러한 장치본체(110)의 대부분은 베이스 플레이트(140)와 마찬가지로 금속 재질로 제작되지만 부분적으로 석(石) 재질이 사용될 수도 있다. 장치본체(110)에는 패턴(2a,2b) 가공 시 발생되는 분진을 흡입하는 분진 흡입기(112)가 더 마련된다.The
이동 스테이지(120)는 도광판(1a,1b)이 로딩되는 부분이다. 본 실시예의 이동 스테이지(120) 상에는 2장의 제1 및 제2 도광판(1a,1b)이 로딩되므로 듀얼(dual) 이동 스테이지로 적용된다.The
하지만, 본 발명의 권리범위가 이에 제한될 필요는 없으므로 이동 스테이지(120)의 상면에는 3장 이상의 도광판(1, 도 1 참조)이 로딩될 수도 있다. 하지만, 이동 스테이지(120)의 상면에 3장 이상의 도광판(1)이 로딩된 후에 레이저에 의해 패턴(2, 도 1 참조) 형성 작업이 진행되면, 레이저의 광량을 일정하게 제어하기가 쉽지 않기 때문에 3장 이상의 도광판(1) 모두에 균일한 패턴(2)을 형성시키기 어려울 수 있다.However, since the scope of the present invention does not need to be limited thereto, three or more light guide plates 1 (refer to FIG. 1) may be loaded on the upper surface of the moving
따라서 50 인치 내외의 대형 텔레비전에 적용되는 도광판(1)이라면, 본 실시예와 같이, 이동 스테이지(120)의 상면에 2장의 제1 및 제2 도광판(1a,1b, 도 6, 도 8 및 도 9 참조)이 로딩되는 것이 유리할 수 있다. 하지만, 본 발명의 권리범위가 이에 제한될 필요는 없다. 실제로 2장의 제1 및 제2 도광판(1a,1b)에 대해 패턴(2a,2b) 형성 작업을 동시에 실시하면 생산성이 30 % 이상 증가하는 것으로 실험 된 바 있다.Therefore, if the
이동 스테이지(120)의 상면에는 2장의 제1 및 제2 도광판(1a,1b)이 각각 로딩되는 2개의 제1 및 제2 도광판 로딩부(121a,121b)가 마련된다. 이러한 제1 및 제2 도광판 로딩부(121a,121b)는 본 실시예와 같이 하나의 원판 형태로 가공된 이동 스테이지(120)의 상면에서 2 군데 영역(area)의 형태로 마련될 수도 있고, 아니면 개별적으로 분리된 2개의 개별 스테이지(미도시)에 하나씩 마련될 수도 있다.On the upper surface of the moving
이동 스테이지(120)의 표면에는 제1 및 제2 도광판 로딩부(121a,121b)에 로딩된 제1 및 제2 도광판(1a,1b)이 흔들리지 않도록 진공으로 흡착시키는 다수의 진공 흡착홀(122)이 마련된다.On the surface of the moving
그리고 진공 흡착홀(122)들 사이사이에는 이동 스테이지(120)의 표면으로부터 함몰되게 형성되는 다수의 중량 감소용 그루브(123)가 형성된다.In addition, a plurality of
중량 감소용 그루브(123)는 금속 재질로 제작되는 이동 스테이지(120)의 전체 중량을 감소시켜 이동 스테이지(120)의 이동 시 소요되는 전력의 소비량을 줄이면서도 이동 스테이지(120)의 제작비용을 감소시키는 역할을 한다.The
예컨대 본 실시예와 같이, 대략 50 인치 사이즈의 도광판(1a,1b) 2장이 이동 스테이지(120) 상에 로딩되려면 이동 스테이지(120)의 사이즈가 거대해야 하며, 이럴 경우 이동 스테이지(120)의 중량에 따른 다양한 문제가 발생될 수 있지만, 본 실시예와 같이 이동 스테이지(120)의 표면에 중량 감소용 그루브(123)가 형성되면 고중량으로 인한 다양한 문제를 해소하기에 충분하다.For example, in order to load two
이동 스테이지(120)의 상면에는 제1 및 제2 도광판(1a,1b)이 로딩됨에 있어 제1 및 제2 도광판(1a,1b)의 로딩 위치를 얼라인시키는 얼라인부(124)가 마련된다.An
얼라인부(124)는 Y축 방향을 따라 이동 스테이지(120)의 전면부에 마련되는 다수의 기준 얼라인 리브(124a)와, Y축 방향과 나란하게 이동 스테이지(120)의 중앙부에 마련되는 사이드 정렬용 얼라인 리브(124b)와, 이동식 가압 패드(124c)를 구비한다.The
기준 얼라인 리브(124a)는 Y축 방향을 따라 제1 및 제2 도광판(1a,1b)의 전방측벽이 밀착되면서 제1 및 제2 도광판(1a,1b)에 대한 로딩 위치의 기준을 형성한다.The
사이드 정렬용 얼라인 리브(124b)는 제1 및 제2 도광판(1a,1b)의 좌우측벽이 밀착되면서 기준 얼라인 리브(124a)와 함께 제1 및 제2 도광판(1a,1b)을 얼라인시키는 역할을 한다. 전술한 바와 같이, 사이드 정렬용 얼라인 리브(124b)는 기준 얼라인 리브(124a)에 대해 교차되는 방향으로 배치되고 제1 및 제2 도광판 로딩부(121a,121b)의 사이 영역에 하나 배치된다.The side
이러한 사이드 정렬용 얼라인 리브(124b)는 제1 및 제2 도광판(1a,1b)을 얼라인시키는 역할 외에도 제1 및 제2 도광판(1a,1b) 사이에 더미 공간(dummy space)을 형성시킴으로써 제1 및 제2 도광판(1a,1b)에 대한 공차 관리 역할을 겸한다.The side
즉 도광판(1, 도 1 참조)이 정밀하게 가공된다 하더라도 도광판(1)들마다 가공 공차가 존재하기 때문에 도광판(1)들의 사이즈가 모두 동일하다고 할 수 없다. 따라서 만약에 사이드 정렬용 얼라인 리브(124b) 없이 2장의 제1 및 제2 도광판(1a,1b)을 나란하게 접촉시켜 이동 스테이지(120) 상에 로딩시킨 후에 패 턴(2a,2b)을 가공하면, 2장의 제1 및 제2 도광판(1a,1b)들의 사이즈가 제각각 다를 수 있기 때문에 정해진 거리를 왕복 구동하는 공용 레이저 헤드(130)가 균일한 패턴(2a,2b)이 형성시키기 곤란할 수 있다. 하지만, 본 실시예와 같이 사이드 정렬용 얼라인 리브(124b)가 마련되면 로딩될 제1 및 제2 도광판(1a,1b)의 사이즈에 기초하여 서로 다른 크기의 사이드 정렬용 얼라인 리브(124b)를 사용할 수 있기 때문에 균일한 패턴(2a,2b)을 형성시키기에 충분할 수 있다.That is, even if the light guide plate 1 (refer to FIG. 1) is precisely processed, since the processing tolerance exists for each of the
그리고 사이드 정렬용 얼라인 리브(124b)는 제1 및 제2 도광판(1a,1b) 사이에 배치되어 제1 및 제2 도광판(1a,1b) 모두를 정렬시키는 공용 사이드 정렬용 얼라인 리브(124b)로서, 이 경우 제1 및 제2 도광판(1a,1b)이 중앙으로 모여 배치될 수 있으므로 생산성이 더욱 향상될 수 있다.The
이동식 가압 패드(124c)는 기준 얼라인 리브(124a)의 반대편에서 제1 및 제2 도광판(1a,1b)을 기준 얼라인 리브(124a) 쪽으로 가압하여 제1 및 제2 도광판(1a,1b)이 임의로 위치 이동되는 것을 저지시키는 역할을 한다.The
기준 얼라인 리브(124a) 및 사이드 정렬용 얼라인 리브(124b)와 달리 이동식 가압 패드(124c)는 이동 스테이지(120) 상에 탈부착 가능하게 마련될 수 있다. 이동 스테이지(120)가 금속 재질로 제작되는 것을 고려해볼 때, 이동식 가압 패드(124c)는 자석으로 마련되는 것이 간단할 수 있다.Unlike the
이에, 가공 대상의 제1 및 제2 도광판(1a,1b)을 그 전방측벽은 기준 얼라인 리브(124a)에, 그리고 좌우측벽은 사이드 정렬용 얼라인 리브(124b)에 밀착되도록 한 후, 이동식 가압 패드(124c)를 이용하여 제1 및 제2 도광판(1a,1b)의 후방측벽 을 기준 얼라인 리브(124a) 쪽으로 가압시킴으로써 간단하게 제1 및 제2 도광판(1a,1b)에 대한 로딩 위치를 얼라인시킬 수 있게 된다.Accordingly, the first and second
한편, 이동 스테이지(120)의 하부 영역에는 이동 스테이지(120)를 Y축 방향으로 이동 가능하게 지지하는 베이스 플레이트(140)가 마련된다. 베이스 플레이트(140)는 전술한 장치본체(110)와 연결될 수 있다.On the other hand, a
위치 고정된 베이스 플레이트(140)에 대하여 이동 스테이지(120)가 Y축 방향으로 이동될 수 있도록, 베이스 플레이트(140)와 이동 스테이지(120)에는 스테이지 이동부(150)가 마련된다.A
스테이지 이동부(150)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 이동 스테이지(120)와 베이스 플레이트(140)에 결합되어 이동 스테이지(120)를 Y축 방향으로 이동시키는 이동유닛(151)과, 이동유닛(151)의 이동 거리를 단계적으로 감지하는 감지 신호를 제어부로 전송하는 감지부(152)를 구비한다. 제어부는 이동유닛(151) 외에도 장치의 전반, 특히 공용 레이저 헤드(130)를 제어하는 역할을 하는데, 제어부에 의한 공용 레이저 헤드(130)의 제어 방법은 후술한다.As shown in FIG. 4, the
이동유닛(151)은 위치 제어가 용이한 리니어 모터(linear motor)로 적용될 수 있다. 이동 스테이지(120)의 하부에는 감지부(152)에 의해 감지되되 이동유닛(151)의 이동 거리가 표시되는 표시부(미도시)가 더 형성될 수 있다. 표시부는 Y축 방향을 따라 이동 스테이지(120)의 하부에 형성되는 다수의 눈금선일 수 있다.The moving
이 외에도 스테이지 이동부(150)는 이동유닛(151)의 양측에 상호 대칭되게 마련되어 이동 스테이지(120)의 이동을 가이드하는 한 쌍의 가이드(154)를 더 구비 한다.In addition to this, the
한 쌍의 가이드(154) 각각은 베이스 플레이트(140)에 결합되는 레일 블록(154a)과, 이동 스테이지(120)에 결합되고 레일 블록(154a)과 도브 테일(dove tail) 형상으로 슬라이딩 이동 가능하게 맞물리는 레일(154b)을 포함할 수 있다. 물론, 이와 달리 레일 블록(154a)이 이동 스테이지(120)에, 그리고 레일(154b)이 베이스 플레이트(140)에 마련되어도 무방하다.Each of the pair of
앞서도 기술한 바와 같이, 금속 재질로 제작되는 이동 스테이지(120)는 거대한 구조물이므로 만약 이상 원인에 의해 이동 스테이지(120)가 과도하게 혹은 급작스럽게 후퇴하게 되면 도광판(1, 도 1 참조)이 손상되는 것은 물론 작업자의 안전에 위협을 가할 수 있다.As described above, since the moving
이를 저지하기 위해 베이스 플레이트(140)에는 이동 스테이지(120)의 과도한 전진 또는 후퇴 동작을 저지시키는 수단으로서 쇼크 업소버(143, shock absorber, 도 9 참조)가 마련된다. 쇼크 업소버(143)는 이동유닛(151)의 전후 양측에 두 쌍으로 마련될 수 있다.To prevent this, the
이러한 쇼크 업소버(143)에는 오일 쇼크 업소버와 가스 쇼크 업소버가 있는데, 어떠한 것이 적용되더라도 무방하다. 본 실시예의 경우, 실린더 내부에 오일과 질소가스 등이 충전되어 과도한 충격은 흡수하면서 스프링(미도시)이 반대 방향으로 팽창되는 가스 쇼크 업소버를 적용하고 있다.The
쇼크 업소버(143)의 동작을 위해 이동 스테이지(120)에는 쇼크 업소버(143)와 선택적으로 접촉되는 소버 브래킷(125)이 마련된다. 평상 시 소버 브래킷(125) 은 쇼크 업소버(143)에 접촉되지 않으나, 이상 동작에 의해 이동 스테이지(120)가 과도하게 전진 또는 후퇴 동작될 때 소버 브래킷(125)은 쇼크 업소버(143)에 접촉되어 이동 스테이지(120)의 과도한 전진 또는 후퇴 동작을 저지하게 된다.In order to operate the
한편, 공용 레이저 헤드(130)는, 레이저 소스(L/S, 도 6 참조)로부터 제공되는 레이저를 전달 받아 X축 방향으로 왕복 구동하면서 이동 스테이지(120) 상에 로딩된 제1 및 제2 도광판(1a,1b)의 표면에 바아 패턴(2a,2b)을 형성시키는 역할을 한다.Meanwhile, the
본 실시예의 경우, 하나의 이동 스테이지(120) 상에 2장의 제1 및 제2 도광판(1a,1b)이 로딩되나, 공용 레이저 헤드(130) 하나가 제1 및 제2 도광판(1a,1b) 모두에 바아 패턴(2a,2b)을 형성시키고 있다.In the present exemplary embodiment, two first and second
이처럼 하나의 공용 레이저 헤드(130)를 이용하여 2장의 제1 및 제2 도광판(1a,1b)의 표면에 바아 패턴(2a,2b)을 형성시키게 되면, 2개의 레이저 헤드를 마련하는 것에 비해 비용을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 구조가 간단해지는 이점이 있다.As such, when the
공용 레이저 헤드(130)로 제공되는 레이저는 탄산가스 레이저로서 장치본체(110)의 상부에 마련된 소버 브래킷(111) 내에 마련되는 레이저 소스(L/S, 도 6 참조)로부터 제공된다. 레이저 소스(L/S)로부터 레이저가 공용 레이저 헤드(130)로 직접 제공될 수는 없으므로 레이저 소스(L/S)와 공용 레이저 헤드(130) 사이에는 레이저 빔의 방향을 변환시키는 다수의 미러(Mirror)가 구비된다.The laser provided to the
공용 레이저 헤드(130)가 X축 방향을 따라 왕복 구동하면서 제1 및 제2 도광 판(1a,1b)의 표면에 바아 패턴(2a,2b)을 형성시키기 위해, 공용 레이저 헤드(130)를 X축 방향으로 왕복 구동시키는 헤드 구동부(160)가 마련된다.In order to form the
도 5 및 도 6을 주로 참조하면, 헤드 구동부(160)는 구동력을 발생시키는 모터(161)와, 모터(161)의 회전축에 결합되는 구동 풀리(162)와, 구동 풀리(162)의 반대편에 마련되는 피동 풀리(163)와, 공용 레이저 헤드(130)를 지지하며 구동 풀리(162) 및 피동 풀리(163)에 폐루프 형태로 권취되는 벨트(164)를 구비한다. 본 실시예와 같이, 벨트(164)에 의해 공용 레이저 헤드(130)를 왕복 구동시키면 공용 레이저 헤드(130)와 벨트(164)에 마모 및 마찰 현상이 심화되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.Referring to FIGS. 5 and 6, the
벨트(164)에 의해 지지되는 공용 레이저 헤드(130)가 왕복 구동을 해야 하기 때문에 본 실시예에서 모터(161)는 정역 방향으로의 회전 및 속도 제어가 가능한 서보 모터로 적용된다. 그리고 벨트(164)는 내마모성을 갖는 엔지니어링 플라스틱 재질의 타이밍 벨트로 적용된다.Since the
이때, 벨트(164)는 도 6에 도시된 바와 같이, 벨트(164)의 면이 지면에 대해 교차되게, 본 실시예에서 수직으로 배치되는 수직형 벨트(164)로 적용되고 있다. 이처럼 수직형 벨트(164)로 적용되면, 도 2와 같이 장치의 외부에서 벨트(164)의 회전 궤적이 보이지 않기 때문에 외관이 깔끔해지면서 콤팩트해지는 이점이 있다. 하지만, 본 발명의 권리범위가 이에 제한될 필요는 없으므로 벨트(164)는 그 회전 궤적, 다시 말해 타원 형상의 회전 궤적이 상하 방향으로 형성되는 수평형 벨트(미도시)일 수도 있다.At this time, the
본 실시예와 같이, 수직형 벨트(164)가 적용되고, 모터(161)에 의해 수직형 벨트(164)가 고속으로 회전하면서 공용 레이저 헤드(130)가 왕복 구동되는 경우, 피동 풀리(163)와 수직형 벨트(164)가 접촉되는 상하 지점에서 수직형 벨트(164)의 처짐으로 인하여 상호 다른 반복 하중이 가해지게 되고, 이에 의하여 수직형 벨트(164)와 접촉되는 피동 풀리(163)의 상단부가 파손될 수 있다.As in the present embodiment, when the
이를 방지하기 위하여, 본 실시예처럼 벨트가 수직형 벨트(164)로 적용될 때 피동 풀리(163)의 인접한 영역에는 수직형 벨트(164)의 처짐을 저지시키는 벨트 지지용 롤러(170)가 마련된다.In order to prevent this, when the belt is applied to the
벨트 지지용 롤러(170)는 상대 회전 가능하게 접촉되어 벨트(164)의 처짐을 저지시키고, 나아가 피동 풀리(163)가 파손되는 것을 저지시키는 역할을 한다.The
벨트 지지용 롤러(170)는 자유 회전형 롤러이며, 벨트(164)를 사이에 두고 벨트(164)의 양측에 배치되어 벨트(164)의 처짐을 저지시킨다. 이러한 벨트 지지용 롤러(170)는 피동 풀리(163)에 인접된 수직형 벨트(164)의 양측에 배치될 수 있으나, 경우에 따라 구동 풀리(162) 쪽에도 배치될 수 있다.The
한편, 공용 레이저 헤드(130)를 이용하여 제1 및 제2 도광판(1a,1b)의 표면에 바아 패턴(2a,2b)이 형성되는 것에 관해 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Meanwhile, referring to FIG. 6, the
도 6을 참조하면, 도시 않은 제어부에 의해 제어되는 공용 레이저 헤드(130)는 2장의 제1 및 제2 도광판(1a,1b)의 전체 폭(전체 길이)보다도 더 많은 거리를 왕복 구동한다. 이는, 대략 4000 내지 5000 mm/s 의 고속으로 왕복 구동되는 공용 레이저 헤드(130)의 각 구간별 속도가 일정하지 않고, 또한 레이저 빔의 출력 특성(레이저 빔의 강도를 포함함) 또한 일정하지 않기 때문이다.Referring to FIG. 6, the
특히, 도 6에 함께 도시된 하부 영역의 그래프에서 가감속구간의 경우에는 레이저 빔의 출력 특성이 더더욱 일정하지 않기 때문에 본 실시예에서는 공용 레이저 헤드(130)가 등속구간에 위치될 때의 레이저 빔을 이용하여 제1 및 제2 도광판(1a,1b)에 바아 패턴(2a,2b)을 형성하고 있는 것이다.In particular, the laser beam output when the
다만, 도 6에 도시된 등속구간이라 할지라도 등속구간의 모든 지점에서 레이저 빔의 출력 특성이 완전히 동일하다고 볼 수는 없다. 특히, 본 실시예와 같이, 대면적 제1 및 제2 도광판(1a,1b)을 두 장 배치하여 바아 패턴(2a,2b)을 가공할 경우, 공용 레이저 헤드(130)가 제1 도광판(1a)을 지날 때의 레이저 빔의 출력 특성(강도)과, 공용 레이저 헤드(130)가 제2 도광판(1b)을 지날 때의 레이저 빔의 출력 특성(강도)이 서로 다를 수 있기 때문에 이에 대한 적절한 제어가 요구된다.However, even in the constant velocity section illustrated in FIG. 6, the output characteristics of the laser beam may not be considered to be exactly the same at all points of the constant velocity section. In particular, in the case of processing the
설명의 편의를 위해, 제1 및 제2 도광판(1a,1b)에 형성되는 바아 패턴(2a,2b)의 길이를 각각 제1 길이인 L1, 제2 길이인 L2라 하고, 바아 패턴(2a,2b) 간의 피치를 각각 P1, P2하고, Y축 방향에 따른 바아 패턴(2a,2b) 간의 간격을 각각 W1, W2라 한다.For convenience of description, the lengths of the
두 장의 제1 및 제2 도광판(1a,1b)을 왕복 구동하면서 레이저 가공하는 공용 레이저 헤드(130)로부터의 레이저 빔의 출력 특성이 적어도 등속구간에서만큼은 완전히 동일하다고 가정하면, L1 = L2, P1 = P2, W1 = W2일 수 있다.L1 = L2, P1 assuming that the output characteristics of the laser beam from the
하지만, 전술한 바와 같이, 대면적 도광판(1a,1b) 2장이 사용되어 공용 레이 저 헤드(130)의 이동 거리가 길기 때문에 레이저 소스(L/S)로부터 공용 레이저 헤드(130)로 도달되는 레이저 빔의 도달 거리가 제1 도광판(1a)과 제2 도광판(1b)에서 서로 다르다. 즉 공용 레이저 헤드(130)가 제1 도광판(1a)에서 제1 바아 패턴(2a)을 가공할 때의 레이저 빔의 출력 특성(강도)과, 공용 레이저 헤드(130)가 제2 도광판(1b)에서 제2 바아 패턴(2b)을 가공할 때의 레이저 빔의 출력 특성(강도)이 다르기 때문에 제1 및 제2 바아 패턴(2a,2b)이 깊이가 다르다. 때문에, L1 = L2, P1 = P2, W1 = W2 특히, 제1 및 제2 도광판(1a,1b)에 형성되는 제1 바아 패턴(2a)의 길이 L1과 제2 바아 패턴(2b)의 길이 L2가 동일해서는 아니 되며, 이를 적절하게 보상해주지 않으면 제1 및 제2 도광판(1a,1b) 중 어느 하나에는 패턴 불량이 야기될 수 있다.However, as described above, since the two large-area
이에 본 실시예에서는 제어부가 제1 및 제2 도광판(1a,1b)에 각각 서로 다른 제1 및 제2 길이(L1,L2)의 바아 패턴(2a,2b, bar pattern)이 형성되도록 공용 레이저 헤드(130)를 제어하고 있다.Therefore, in the present embodiment, the control unit uses the common laser head such that the
즉 본 실시예의 제어부는 공용 레이저 헤드(130)로부터 제1 및 제2 도광판(1a,1b)에 조사되는 레이저 빔의 평균출력에 기초하여 제1 및 제2 길이(L1,L2)가 설정되도록 공용 레이저 헤드(130)를 제어한다.That is, the control unit of the present embodiment is shared so that the first and second lengths L1 and L2 are set based on the average output of the laser beams irradiated from the
예컨대, 본 실시예와 같이, 공용 레이저 헤드(130)가 제1 도광판(1a)에 위치될 때보다 제2 도광판(1b)에 위치될 때 레이저 소스(L/S)로부터 공용 레이저 헤드(130)로 도달되는 레이저 빔의 도달 거리가 더 짧을 경우, 제어부는 제1 바아 패턴(2a)의 길이 L1보다 제2 바아 패턴(2b)의 길이 L2가 더 짧도록 공용 레이저 헤 드(130)를 제어하게 된다.For example, as in the present embodiment, the
다시 말해, 공용 레이저 헤드(130)가 제2 도광판(1b)을 지날 때는 레이저 빔이 강하기 때문에 제2 바아 패턴(2b)의 길이 L2를 짧게 형성시키고(이때 제2 바아 패턴(2b)이 깊이는 더 파이는 형태임), 공용 레이저 헤드(130)가 제1 도광판(1a)을 지날 때는 레이저 빔이 상대적으로 약하기 때문에 제1 바아 패턴(2a)의 길이 L1을 상대적으로 길게 형성시키게 되는 것이다(이때 제1 바아 패턴(2a)이 깊이는 상대적으로 덜 파이는 형태임).In other words, when the
이러한 형태로 가공을 하게 되면, 제1 및 제2 도광판(1a,1b)에 형성되는 제1 및 제2 바아 패턴(2a,2b)의 길이(L1,L2)는 다르더라도 그 깊이에 차이가 있기 때문에 요구되는 휘도 조건을 만족시켜 양품으로 제작될 수 있게 되는 것이다.When the processing is performed in this manner, the depths L1 and L2 of the first and
결과적으로, 함께 제작되는 제1 및 제2 도광판(1a,1b)에서 바아 패턴(2a,2b)들의 길이, 피치 및 간격은, 요구되는 휘도 조건을 만족시키기만 한다면 서로 달라도 무방한 것이다. 참고로, 바아 패턴(2a,2b)의 최소 길이는 200um 이상, 그리고 바아 패턴(2a,2b) 간의 피치는 2000um로 설계될 수 있지만, 본 발명이 이에 제한될 필요는 없다.As a result, the lengths, pitches and spacings of the
한편, 위의 사항에 더하여, 공용 레이저 헤드(130)에서 출력되는 레이저는 도 7에 도시된 바와 같이, 시간(t1, t2, t3)에 따라 흔들리는 일정한 편이(deviation)를 갖는 출력 특성(Pout 1, Pout 2, Pout 3)을 보인다. 이러한 레이저의 출력 특성으로 인해 도광판(1, 도 1 참조)에는 균일하지 못한 바아 패턴(2, 도 1 참조)이 형성될 수도 있는데, 본 실시예에서는 이러한 레이저의 출력 특성을 평균화하기 위하여 다수회에 걸쳐 바아 패턴(2)을 분할 형성하고 있다. 즉 Y축 방향으로 이동되는 이동 스테이지(120)에 대하여 X축 방향으로 왕복 구동되는 공용 레이저 헤드(130)는 도광판(1)의 각 라인을 건너뛰면서 패턴(2)을 형성하고 있다.On the other hand, in addition to the above, the laser output from the
예컨대, Y축 방향으로 이동되는 이동 스테이지(120)의 왕복 운동 회수가 1회이면, 공용 레이저 헤드(130)는 이동 스테이지(120)가 +Y축 방향으로 이동 시 패턴(2)의 2N+1(N=0,1,2,3,...)라인에 대해, 이동 스테이지(120)가 -Y축 방향으로 이동 시 패턴(2)의 2N+2(N=0,1,2,3,...)라인에 대해 패턴(2)을 형성하게 된다. 이처럼 이동 스테이지(120)의 왕복 운동에 기초하여 공용 레이저 헤드(130)가 라인을 건너뛰면서 도광판(1)에 패턴(2)을 형성하게 되면 레이저가 도 7과 같은 출력 특성을 보인다 하더라도 전반적으로 도광판(1)에 균일한 패턴(2)을 형성시킬 수 있게 된다.For example, when the number of reciprocating movements of the
다른 예로서, 만약 Y축 방향으로 이동되는 이동 스테이지(120)의 왕복 운동 회수가 1.5회이면, 공용 레이저 헤드(130)는 이동 스테이지(120)가 +Y축 방향으로 이동 시 패턴(2)의 3N+1(N=0,1,2,3,...)라인에 대해, 이동 스테이지(120)가 -Y축 방향으로 이동 시 패턴(2)의 3N+2(N=0,1,2,3,...)라인에 대해, 그리고 이동 스테이지(120)가 다시 +Y축 방향으로 이동 시 패턴(2)의 3N+3(N=0,1,2,3,...)라인에 대해 패턴(2)을 형성하게 된다. 본 실시예의 경우, 이 방법을 적용하고 있지만 본 발명의 권리범위가 이에 제한될 필요는 없다.As another example, if the number of reciprocating movements of the
만약, Y축 방향으로 이동되는 이동 스테이지(120)의 왕복 운동 회수가 2회이면, 공용 레이저 헤드(130)는 이동 스테이지(120)가 +Y축 방향으로 이동 시 패 턴(2)의 4N+1(N=0,1,2,3,...)라인에 대해, 이동 스테이지(120)가 -Y축 방향으로 이동 시 패턴(2)의 4N+2(N=0,1,2,3,...)라인에 대해, 이동 스테이지(120)가 다시 +Y축 방향으로 이동 시 패턴(2)의 4N+3(N=0,1,2,3,...)라인에 대해, 그리고 이동 스테이지(120)가 다시 -Y축 방향으로 이동 시 패턴(2)의 4N+4(N=0,1,2,3,...)라인에 대해 패턴(2)을 형성하면 된다.If the number of reciprocating motions of the
이러한 구성을 갖는 도광판 제조장치의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the light guide plate manufacturing apparatus having such a configuration is as follows.
우선, 도 8에 도시된 바와 같이, 이동 스테이지(120) 상에 제1 및 제2 도광판(1a,1b)을 로딩시킨다. 이때, 제1 및 제2 도광판(1a,1b)을 그 전방측벽은 기준 얼라인 리브(124a)에, 그리고 좌우측벽은 사이드 정렬용 얼라인 리브(124b)에 밀착되도록 한 후, 이동식 가압 패드(124c)를 이용하여 제1 및 제2 도광판(1a,1b)의 후방측벽을 기준 얼라인 리브(124a) 쪽으로 가압시킨다. 그러면, 제1 및 제2 도광판(1a,1b)에 대한 로딩 위치가 얼라인된다.First, as shown in FIG. 8, the first and second
이처럼 제1 및 제2 도광판(1a,1b)의 로딩이 완료되어 작업이 개시되면, 도시 않은 레이저 소스(L/S, 도 6 참조)로부터의 레이저 빔이 여러 경로를 통해 공용 레이저 헤드(130)로 전달된다.As such, when the loading of the first and
이어 스테이지 이동부(150)에 의해 이동 스테이지(120)가 +Y축 또는 -Y축 방향으로 단계적, 그리고 순차적으로 이동되고, 이와 동시에 공용 레이저 헤드(130)가 헤드 구동부(160)에 의해 X축 방향으로 왕복 구동됨에 따라 제1 및 제2 도광판(1a,1b)에는 각각 바아 패턴(2a,2b)이 형성된다.Subsequently, the moving
앞서 기술한 내용을 참조하여 다시 설명하면, 왕복 구동되는 공용 레이저 헤 드(130)는 이동 스테이지(120)가 +Y축 방향으로 이동 시 패턴(2a,2b)의 3N+1(N=0,1,2,3,...)라인에 대해 패턴(2a,2b)을 1차로 형성한다. 이어 방향 전환되어 이동 스테이지(120)가 -Y축 방향으로 이동되면 왕복 구동되는 공용 레이저 헤드(130)는 패턴(2a,2b)의 3N+2(N=0,1,2,3,...)라인에 대해 패턴(2a,2b)을 2차로 형성한다. 다시 방향 전환되어 이동 스테이지(120)가 +Y축 방향으로 이동되면 왕복 구동되는 공용 레이저 헤드(130)는 패턴(2a,2b)의 3N+3(N=0,1,2,3,...)라인에 대해 패턴(2a,2b)을 3차로 형성하여 완료하게 된다.Referring back to the above description, the
다시 말해, 이동 스테이지(120)는 +Y축, -Y축, +Y축 방향으로 3번 이동하게 되고, 이에 연동하여 공용 레이저 헤드(130)가 라인을 건너뛰면서 제1 및 제2 도광판(1a,1b)에 패턴(2a,2b)을 형성시켜 완료하게 되며, 이러한 과정에 의해 제1 및 제2 도광판(1a,1b)에는 균일한 패턴(2a,2b)이 형성될 수 있게 된다. 특히, 본 실시예의 경우, 한번에 2장의 도광판(1a,1b)을 가공할 수 있기 때문에 단위 시간당 생산성도 향상될 수 있다.In other words, the
이와 같이, 본 실시예에 따르면, 제1 및 제2 도광판(1a,1b)에 균일한 패턴(2a,2b)을 형성시킬 수 있으면서도 단위 시간당 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.As described above, according to the present embodiment, it is possible to form
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 도광판 제조장치의 요부 평면도이다.10 is a plan view of principal parts of a light guide plate manufacturing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
전술한 실시예의 경우, 사이드 정렬용 얼라인 리브(124b)가 이동 스테이지(120)의 중앙 영역에 1개 마련되었으나, 도 10처럼 이동 스테이지(120) 상에 2개의 사이드 정렬용 얼라인 리브(224a,224b)가 마련되고 사이드 정렬용 얼라인 리 브(224a,224b)들에 각각 하나씩의 제1 및 제2 도광판(1a,1b)이 접촉되면서 얼라인되도록 구현할 수도 있다.In the above-described embodiment, one
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.As described above, the present invention is not limited to the described embodiments, and various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the present invention, which will be apparent to those skilled in the art. Therefore, such modifications or variations will have to be belong to the claims of the present invention.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 도광판 제조장치에 의해 제조된 도광판의 개략적인 평면도이다.1 is a schematic plan view of a light guide plate manufactured by a light guide plate manufacturing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 도광판 제조장치의 사시도이다.2 is a perspective view of a light guide plate manufacturing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
도 3은 도 2의 부분 절개 사시도이다.3 is a partial cutaway perspective view of FIG. 2.
도 4는 도 2의 정면도이다.4 is a front view of FIG. 2.
도 5는 벨트의 요부 확대 사시도이다.5 is an enlarged perspective view of the main portion of the belt.
도 6은 공용 레이저 헤드, 이동 스테이지 및 도광판의 배치 관계를 도시한 도 2의 부분 평면도이다.FIG. 6 is a partial plan view of FIG. 2 illustrating a layout relationship of a common laser head, a moving stage, and a light guide plate.
도 7은 탄산가스 레이저의 출력 특성을 개략적으로 도시한 그래프이다.7 is a graph schematically illustrating output characteristics of a carbon dioxide laser.
도 8 및 도 9는 각각 도 2의 도광판 제조장치에 의해 도광판이 제작되는 과정을 단계적으로 도시한 사시도이다.8 and 9 are perspective views illustrating a process of manufacturing a light guide plate by the light guide plate manufacturing apparatus of FIG. 2, respectively.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 도광판 제조장치의 요부 평면도이다.10 is a plan view of principal parts of a light guide plate manufacturing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
1,1a,1b : 도광판 2,2a,2b : 바아 패턴1,1a, 1b:
110 : 장치본체 112 : 분진 흡입기110: device body 112: dust inhaler
120 : 이동 스테이지 121a,121b : 도광판 로딩부120: moving
122 : 진공 흡착홀 123 : 중량 감소용 그루브122: vacuum suction hole 123: weight reducing groove
124 : 얼라인부 124a : 기준 얼라인 리브124:
124b : 사이드 정렬용 얼라인 리브 124c : 이동식 가압 패드124b: Alignment rib for
125 : 소버 브래킷 130 : 공용 레이저 헤드125: sober bracket 130: common laser head
140 : 베이스 플레이트 143 : 쇼크 업소버140: base plate 143: shock absorber
150 : 스테이지 이동부 151 : 이동유닛150: stage moving unit 151: moving unit
152 : 감지부 154 : 가이드152: detector 154: guide
160 : 헤드 구동부 161 : 모터160: head drive unit 161: motor
162 : 구동 풀리 163 : 피동 풀리162: driving pulley 163: driven pulley
164 : 벨트 170 : 벨트 지지용 롤러164
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