KR100710854B1 - 유리 천공장치 및 유리 천공방법 - Google Patents
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Abstract
Description
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- 지지프레임 상에 마련되며, 천공 가공될 유리가 놓이는 스테이지와;상기 스테이지에 놓인 유리로 소정 파장의 레이저광을 출사하는 레이저 발생기와;상기 레이저 발생기에서 출사되는 레이저 광의 경로 상에 설치되며, 상기 레이저광을 상기 유리의 소정 천공 가공지점에 포커싱하여 포커싱 광에 의해 상기 유리가 천공 가공되도록 하는 포커싱 조절유닛과;상기 집속광에 의해 가공되는 유리를 냉각시키고, 가공되어 분리된 파티클을 흡입하여 제거하기 위한 냉각/흡입유닛과;상기 레이저 발생기와 상기 포커싱 조절유닛 및 상기 냉각/흡입유닛의 구동을 제어하여 상기 유리의 소정 부위를 소정형상으로 천공 가공하도록 하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 천공장치.
- 제1항에 있어서, 상기 포커싱 조절유닛은,상기 지지프레임 상에 설치되는 지지블록과;상기 지지블록에 상기 레이저 광의 광축 방향으로 이동가능하게 설치되며, 이동시 입사광을 상기 유리의 소정 위치에 포커싱시키는 스캔헤드와;상기 스캔헤드를 상기 광축 방향으로 구동시키기 위한 가동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 천공장치.
- 제2항에 있어서, 상기 스캔헤드에 지지되며, 상기 유리에 대한 상기 스캔헤드의 거리를 감지하는 센서를 더 포함하며,상기 제어부는 상기 센서로부터 전달되는 신호를 근거로 상기 스캔헤드의 초기위치를 조정하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 유리 천공장치.
- 제3항에 있어서, 상기 유리의 종류와 상기 스캔헤드의 초기위치를 기준으로 하여 상기 레이저 발생기 및 상기 스캔헤드의 구동모드에 대한 데이터가 저장되는 메모리를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 메모리에 저장된 구동모드에 따라 상기 유리를 천공 가공하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 유리 천공장치.
- 제2항에 있어서, 상기 냉각/흡입유닛은,상기 스캔헤드의 상기 유리에 마주하는 외측에 마련되며, 공기 분사노즐과, 공기 흡입노즐을 가지는 노즐부재와;상기 분사노즐과 흡입노즐에 각각 연결되며, 공기를 강제로 배출 및 흡입하는 흡배기 펌프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 천공장치.
- 제5항에 있어서, 상기 노즐부재는,상기 스캔헤드에 결합되며, 상기 광과 흡입공기가 통과하는 관통공과, 상기 흡입공기가 빠져나가는 흡입노즐을 가지는 흡입파이프와;상기 흡입파이프의 선단에 결합되며, 상기 관통공에 연통되는 중공과, 외측면에서 선단으로 연통되게 형성된 환형홈을 가지는 제1분사파이프와;상기 환형홈의 외측면에 결합되며, 공급된 공기를 상기 유리쪽으로 안내하는 안내면을 가지는 제2분사파이프; 및상기 제1분사파이프의 중공에 결합되며, 상기 제1분사파이프의 안내면에 대응되는 공기 가이드면을 가지는 제3분사파이프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 천공장치.
- 제6항에 있어서, 상기 제2 및 제3분사파이프의 안내면은 상기 광의 포커싱위치로 분사되는 공기를 상기 광축 방향에 대해 소정 각도 경사지는 방향으로 안내하여 에어커튼을 형성하도록 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 유리 천공장치.
- 제4항에 있어서, 상기 메모리에는 상기 유리의 가공된 단면형상에 대한 패턴정보가 저장된 것을 특징으로 하는 유리 천공장치.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 레이저 발생기는,248nm의 파장을 갖는 광을 출사하는 제1레이저 다이오드와;266nm의 파장을 갖는 광을 출사하는 제2레이저 다이오드; 및355nm의 파장을 갖는 광을 출사하는 제2레이저 다이오드; 중에서 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 천공장치.
- 제1항에 있어서, 상기 포커싱 조절유닛은,상기 지지프레임 상에 설치되는 지지블록과;상기 제1지지블록에 지지되며, 입사광을 상기 유리의 소정 위치로 안내하는 스캔헤드와;상기 레이저 발생기와 상기 스캔헤드 사이의 광경로 상에 설치되며, 광축 방향으로 이동되면서 입사광을 상기 유리로 포커싱시키는 렌즈구동모듈을 가지는 자동초점기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 천공장치.
- 제10항에 있어서, 상기 자동초점기는 가변 초점조절 빔 확장기(variable focusing beam exmpander)을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 천공장치.
- 제10항에 있어서, 상기 스캔헤드에 지지되며, 상기 유리에 대한 상기 스캔헤드의 거리를 감지하는 센서를 더 포함하며,상기 제어부는 상기 센서로부터 전달되는 신호를 근거로 상기 자동초점기의 렌즈구동모듈의 초기위치를 조정하는 것을 특징으로 하는 유리 천공장치.
- 제12항에 있어서, 상기 유리의 종류에 따라서 상기 자동초점기와 상기 스캔헤드 및 상기 레이저 발생기의 구동모드에 대한 정보가 기 설정되어 저장된 메모리를 더 포함하며,상기 제어부는 상기 메모리에 저장된 정보를 근거로 상기 자동초점기와 상기 레이저 발생기 및 스캔헤드를 구동제어하는 것을 특징으로 하는 유리 천공장치.
- 제13항에 있어서, 상기 메모리에는 상기 유리의 가공된 단면형상에 대한 패턴정보가 저장된 것을 특징으로 하는 유리 천공장치.
- 제10항에 있어서, 상기 냉각/흡입유닛은,상기 스캔헤드의 상기 유리에 마주하는 외측에 마련되며, 공기 분사노즐과, 광이 통과하는 관통공에 연통되는 공기 흡입노즐을 가지는 노즐부재와;상기 분사노즐과 흡입노즐에 각각 연결되며, 공기를 강제로 배출 및 흡입하는 흡배기 펌프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 천공장치.
- 제10항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 레이저 발생기는,248nm의 파장을 갖는 광을 출사하는 제1레이저 다이오드와;266nm의 파장을 갖는 광을 출사하는 제2레이저 다이오드; 및355nm의 파장을 갖는 광을 출사하는 제3레이저 다이오드; 중에서 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 천공장치.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유리는 PDP(Plasma display panel)용 유리인 것을 특징으로 하는 유리 천공장치.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유리는 LCD(Liquid Crystal Display)용 유리인 것을 특징으로 하는 유리 천공장치.
- 제10항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유리는 PDP(Plasma display panel)용 유리인 것을 특징으로 하는 유리 천공장치.
- 제0항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유리는 LCD(Liquid Crystal Display)용 유리인 것을 특징으로 하는 유리 천공장치.
- 가공 위치에 준비된 유리의 정보를 입력하는 단계와;상기 유리를 가공할 레이저 광의 파장을 선택하는 단계와;상기 유리를 향하여 선택된 레이저 광을 출사하는 단계와;상기 출사된 광을 상기 유리의 가공지점으로 안내하여 포커싱하는 단계와;상기 포커싱위치를 변경하여 상기 유리를 소정 패턴으로 가공하는 단계와;상기 레이저 광에 의해 가공되는 유리를 냉각시키고, 가공되어 분리된 파티클을 흡입하여 제거하는 냉각 및 흡입단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 천공방법.
- 제21항에 있어서, 상기 포커싱하는 단계는,상기 출사된 광을 상기 유리의 가공위치로 안내하는 스캔헤드의 상기 유리에 대한 상대적인 초기위치를 세팅하는 단계와;상기 초기위치를 기준으로 하여 상기 스캔헤드를 상기 광의 광축 방향으로 이동시켜서, 상기 유리의 가공위치에 광을 포커싱키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 천공방법.
- 제22항에 있어서, 상기 스캔헤드 이동단계에서는, 상기 초기위치를 기준으로 하여 상기 유리의 종류별로 기 설정되어 메모리에 저장된 구동모드에 대한 정보에 따라 상기 스캔헤드를 자동으로 위치 제어하는 것을 특징으로 하는 유리 천공방법.
- 제21항에 있어서, 상기 포커싱하는 단계는,상기 출사된 광을 상기 유리의 가공위치로 안내하는 스캔헤드의 상기 유리에 대한 상대적인 초기위치를 세팅하는 단계와;상기 초기위치를 근거로 하여 상기 스캔헤드로 진입하는 광의 경로 상에 설치되는 자동초점기의 렌즈구동모듈을 구동시켜, 상기 유리의 가공위치에 광을 포커싱하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 천공방법.
- 제24항에 있어서, 상기 자동초점기는 가변 초점조절 빔 확장기(variable focusing beam exmpander)을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 천공방법.
- 제24항에 있어서, 상기 렌즈모듈 구동단계에서는, 상기 초기위치를 기준으로 하여 상기 유리의 종류별로 기 설정되어 메모리에 저장된 구동모드에 대한 정보에 따라 상기 스캔헤드를 자동으로 위치 제어하는 것을 특징으로 하는 유리 천공방법
- 제21항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가공단계에서는, 상기 유리에 상기 패턴에 대응되는 홀을 커팅 가공하는 것을 특징으로 하는 유리 천공방법.
- 제27항에 있어서, 상기 패턴은 상기 유리 표면상에서 상기 광의 포커싱위치를 일정방향으로 소정 간격으로 변경하여 커팅함에 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 유리 천공방법.
- 제27항에 있어서, 상기 패턴은 상기 유리로 향하는 광경로 상에 배치된 패터닝된 마스크를 경유한 광을 이용하여 상기 유리를 가공하여 형성되는 것을 특징으로 하는 유리 천공방법.
- 제27항에 있어서, 상기 홀의 내주면이 상기 광의 축방향에 나란하도록 가공하는 것을 특징으로 하는 유리 천공방법.
- 제21항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가공단계에서는, 상기 유리에 소정 패턴의 홈을 커팅 가공하는 것을 특징으로 하는 유리 천공방법.
- 제21항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 냉각/흡입단계는,상기 유리의 광 포커싱위치로 공기를 분사하는 단계와;상기 분사된 공기와 함께 상기 광에 의해 절삭되는 유리의 파티클을 흡입하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 천공방법.
- 제32항에 있어서, 상기 분사하는 단계에서는 공기를 상기 포커싱위치를 중심으로 하여 외주에서 상기 포커싱위치를 향하여 소정 각도로 분사하는 것을 특징으로 하는 유리 천공방법.
- 제32항에 있어서, 상기 흡입하는 단계에서는,상기 광의 축방향에 나란한 방향으로 흡입력을 발생시켜 상기 파티클을 흡입해내는 것을 특징으로 하는 유리 천공방법.
- 제21항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유리는 PDP(Plasma display panel)용 유리인 것을 특징으로 하는 유리 천공방법.
- 제21항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 LCD(Liquid Crystal Display)용 유리인 것을 특징으로 하는 유리 천공방법.
- 제21항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 레이저 광은 248nm의 파장을 가지는 광을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 천공방법.
- 제21항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 레이저 광은 266nm의 파장을 가지는 광을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 천공방법.
- 제21항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 레이저 광은 355nm의 파장을 가지는 광을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 천공방법.
- 가공위치에 준비된 PDP용 유리의 정보를 입력하는 단계와;상기 PDP용 유리를 가공할 레이저 광의 출사하는 단계와;상기 출사된 광을 상기 유리의 가공지점으로 안내하여 포커싱하는 단계와;상기 광의 포커싱위치를 변경하여 상기 PDP용 유리에 소정 패턴의 홀을 커팅가공하는 단계; 및상기 레이저 광에 의해 커팅가공되는 유리를 냉각시키고, 커팅되어 분리된 파티클을 흡입하여 제거하는 냉각 및 흡입단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 천공방법.
- 제40항에 있어서, 상기 포커싱하는 단계는,상기 출사된 광을 상기 PDP용 유리의 가공위치로 안내하는 스캔헤드의 상기 유리에 대한 상대적인 초기위치를 세팅하는 단계와;상기 초기위치를 기준으로 하여 상기 스캔헤드를 상기 광의 광축 방향으로 이동시켜서, 상기 PDP용 유리의 가공위치에 광을 포커싱키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 천공방법.
- 제40항에 있어서, 상기 포커싱하는 단계는,상기 출사된 광을 상기 PDP용 유리의 가공위치로 안내하는 스캔헤드의 상기 PDP용 유리에 대한 상대적인 초기위치를 세팅하는 단계와;상기 초기위치를 근거로 하여 상기 스캔헤드로 진입하는 광의 경로 상에 설치되는 자동초점기의 렌즈구동모듈을 구동시켜, 상기 PDP용 유리의 가공위치에 광을 포커싱하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 천공방법.
- 제40항에 있어서, 상기 냉각/흡입단계는,상기 PDP용 유리의 광 포커싱위치로 공기를 분사하는 단계와;상기 분사된 공기와 함께 상기 광에 의해 절삭되는 유리의 파티클을 흡입하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 천공방법.
- 가공위치에 준비된 LCD용 유리의 정보를 입력하는 단계와;상기 LCD용 유리를 가공할 레이저 광의 출사하는 단계와;상기 출사된 광을 상기 유리의 가공지점으로 안내하여 포커싱하는 단계와;상기 광의 포커싱위치를 변경하여 상기 LCD용 유리에 소정 패턴의 홀을 커팅가공하는 단계; 및상기 레이저 광에 의해 커팅가공되는 유리를 냉각시키고, 커팅되어 분리된 파티클을 흡입하여 제거하는 냉각 및 흡입단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 천공방법.
- 제44항에 있어서, 상기 포커싱하는 단계는,상기 출사된 광을 상기 LCD용 유리의 가공위치로 안내하는 스캔헤드의 상기 유리에 대한 상대적인 초기위치를 세팅하는 단계와;상기 초기위치를 기준으로 하여 상기 스캔헤드를 상기 광의 광축 방향으로 이동시켜서, 상기 LCD용 유리의 가공위치에 광을 포커싱키는 단계;를 포함하는 것 을 특징으로 하는 유리 천공방법.
- 제44항에 있어서, 상기 포커싱하는 단계는,상기 출사된 광을 상기 LCD용 유리의 가공위치로 안내하는 스캔헤드의 상기 LCD용 유리에 대한 상대적인 초기위치를 세팅하는 단계와;상기 초기위치를 근거로 하여 상기 스캔헤드로 진입하는 광의 경로 상에 설치되는 자동초점기의 렌즈구동모듈을 구동시켜, 상기 LCD용 유리의 가공위치에 광을 포커싱하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 천공방법.
- 제44항에 있어서, 상기 냉각/흡입단계는,상기 LCD용 유리의 광 포커싱위치로 공기를 분사하는 단계와;상기 분사된 공기와 함께 상기 광에 의해 절삭되는 유리의 파티클을 흡입하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 천공방법.
- 가공위치에 준비된 PDP용 유리의 정보를 입력하는 단계와;상기 PDP용 유리를 가공할 레이저 광의 출사하는 단계와;상기 출사된 광을 상기 유리의 가공지점으로 안내하여 포커싱하는 단계와;상기 광의 포커싱위치를 변경하여 상기 PDP용 유리에 소정 패턴의 홈을 커팅가공하는 단계; 및상기 레이저 광에 의해 커팅가공되는 유리를 냉각시키고, 커팅되어 분리된 파티클을 흡입하여 제거하는 냉각 및 흡입단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 천공방법.
- 가공위치에 준비된 LCD용 유리의 정보를 입력하는 단계와;상기 LCD용 유리를 가공할 레이저 광의 출사하는 단계와;상기 출사된 광을 상기 유리의 가공지점으로 안내하여 포커싱하는 단계와;상기 광의 포커싱위치를 변경하여 상기 LCD용 유리에 소정 패턴의 홈을 커팅가공하는 단계; 및상기 레이저 광에 의해 커팅가공되는 유리를 냉각시키고, 커팅되어 분리된 파티클을 흡입하여 제거하는 냉각 및 흡입단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 천공방법.
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