KR100809583B1

KR100809583B1 - 레이저 패턴 가공장치

Info

Publication number: KR100809583B1
Application number: KR1020060049742A
Authority: KR
Inventors: 이강암; 정흥순; 최병찬; 하정호; 장호진; 김명기
Original assignee: 주식회사 한광옵토
Priority date: 2006-06-02
Filing date: 2006-06-02
Publication date: 2008-03-06
Also published as: KR20070115399A

Abstract

본 발명은 레이저 패턴 가공장치에 관한 것으로서, 도광판에 패턴을 형성시키는 레이저 패턴 가공장치에 있어서, 레이저 빔을 발생시키는 레이저발진기와, 레이저발진기로부터 발생되는 레이저 빔에 의해 패턴의 형성이 필요한 도광판이 장착되는 스테이지와, 레이저발진기로부터 발생되는 레이저 빔을 특정주파수를 가진 RF 신호의 인가여부에 따라 회절시킴으로써 레이저 빔의 진로를 전환시켜서 도광판으로 조사되는 레이저 빔이 온(on)/오프(off)되도록 하여 도광판에 원하는 패턴을 형성시키는 AO 모듈레이터를 포함한다. 따라서, 본 발명은 도광판의 가공 위치에 따른 레이저 빔 출력의 변화를 방지하여 도광판에 형성되는 패턴의 형상 개선 및 형상 재현성을 높여 패턴 가공의 품질을 일정하게 보장하며, 특히 대형 도광판의 패턴 가공에 보다 적합하도록 하는 효과를 가지고 있다.

레이저발진기, AO 모듈레이터, 미러, 레이저 헤드, 콜리메이터, 빔 익스팬더

Description

레이저 패턴 가공장치{APPARATUS FOR MAKING PATTERN BY USING LASER}

도 1은 종래의 일실시예에 따른 레이저 패턴 가공장치를 도시한 구성도이고,

도 2는 종래의 다른 실시예에 따른 레이저 패턴 가공장치를 도시한 사시도이고,

도 3은 본 발명에 따른 레이저 패턴 가공장치를 도시한 사시도이고,

도 4는 본 발명에 따른 레이저 패턴 가공장치를 도시한 구성도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

110 : 레이저발진기 111 : 제 2 반사미러

112 : 미러케이스 120 : 스테이지

121 : 도광판장착부 122 : 레이저 헤드

122a : 제 3 반사미러 122b : 포커스렌즈

123 : X축이동수단 123a : 헤드브라켓

124 : Y축이동수단 125 : 베이스

125a : 가이드레일 126 : 집진기

130 : AO 모듈레이터 131 : 제 1 반사미러

132 : 댐퍼 133 : 모듈케이스

150 : 콜리메이터 160 : 빔 익스팬더

170 : 제어부

본 발명은 레이저 패턴 가공장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도광판에 형성되는 도광판 패턴부의 형상을 개선하여 형상 재현성을 높여서 도광판의 균일도를 향상시킨 레이저 패턴 가공장치에 관한 것이다.

일반적으로, LCD(liquid crystal display)에 사용되는 백라이트 유닛은 냉음극 형광 램프(CCFL) 또는 발광다이오드(LED) 등의 광원 설치 위치에 따라 직하 발광방식(direct light)또는 측면 발광 방식(edge light)으로 구분된다. 직하 발광 방식은 전술한 광원으로부터 발생된 빛을 확산판을 이용하여 균일화하여 액정 패널에 입사시키는 방식이며, 측면 발광 방식은 도광판의 측면에서 발생된 빛을 도광판(light guide panel)으로 반사하여 액정패널에 입사시키는 방식이다. 최근에는 LCD 모듈의 박형화, 경량화 추세에 따라 측면 발광 방식이 널리 이용되고 있다.

이러한, 측면 발광 방식을 채용하는 백라이트 유닛은 도광판 상에 균일한 휘도를 형성시키기 위해 발광된 빛을 균일하게 산란시키는 것이 바람직하기 때문에 도광판의 일면을 소정 형태의 패턴으로 가공하여야 한다.

한편, 도광판은 광원으로부터 조사된 빛을 균일하게 산란 및 확산시키는 경로를 제공하는 플레이트를 의미하며, 상기한 바와 같은 LCD와 같은 수광형 평편표시장치외에 조명간판 등에 사용되는 면광원장치에도 포함되어 있다.

이러한 도광판에 대해서 광학적 패턴 형성을 위하여 적용되는 제조방법으로는 스크린 인쇄 방식, 금형 가공 방식, V-커팅 방식 등이 있다.

인쇄 공정은 역사가 깊어 안정되어 있지만 공정이 복잡하고 인쇄 과정상 많은 불량을 유발시키고 있다. 이에 따른 원가 손실을 감안하여 기계적 가공방식에 의해 제작된 무인쇄 도광판이 개발되어 양산에 적용되고 있다.

금형 가공법은 광 산란 기능을 가진 형상을 제작하여 도광판을 직접 사출하는 방법으로 상당한 부분에서 진척이 이루어지고 있으며, 금형에 형상을 새겨놓는 방법에 따라 레이저 가공, 샌드 블라스트, 부식, 전주 등으로 분류할 수 있다. 이러한 금형 가공법은 대량 생산에 적합하지만, 도광판의 열변형에 의한 불량이 많고, 금형 제작에 소요되는 비용 및 기간의 증가가 단점일 뿐만 아니라 패턴 설계가 변경될 경우 금형을 쉽게 수정할 수 없고, 패턴 형상의 재현성이 저하되는 단점을 가지고 있다.

최근에는 모델 변경시 패턴, 금형, 스탬퍼 등의 설계 및 개발에 소요되는 기간을 단축하기 위하여 V-커팅이 각광받고 있다. V-커팅은 도광판의 표면에 다이아몬드 툴을 이용하여 V자 형태의 그루브 패턴을 형성시키는 방법이다. 그러나, 이러한 V-커팅은 가공시간이 길며, 가공면의 거칠기로 인하여 빛이 균일하게 산란되지 않는 단점이 있다.

그러므로, 최근에는 레이저를 사용하여 도광판에 패턴을 형성하는 방법이 널리 사용되고 있다.

종래의 레이저를 사용하여 도광판에 패턴을 형성시키는 장치를 첨부된 도면 을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래의 일실시예에 따른 레이저 패턴 가공장치를 도시한 구성도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 일실시예에 따른 레이저 패턴 가공장치는 갈바노 스캐너로서, 레이저스캔미러부(53)가 제어부(52)로부터 전달되는 위치신호에 따라 좌우나 상하로 미소 회전을 하는 갈바노미터(galvanometer,53a)의 축상에 반사경(53b)이 결합되어 있다. 이에 따라, 도광판(31)상에 패턴이 형성되고자 하는 영역에 대한 신호를 전달받아 레이저빔의 방향을 조절한다.

이러한 종래의 일실시예에 따른 레이저 패턴 가공장치는 레이저발진부(54)로부터 발진된 레이저빔이 갈바노미터(53a)의 미소 구동에 의하여 그 위치가 변경되는 적어도 하나 이상의 반사경(53b)에 의하여 진행 방향이 바뀌게 되고, 렌즈부(55)를 통과하여 도광판(31)의 패턴이 형성되는 영역으로 주사되어 도광패턴부(35)를 형성하게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 일실시예에 따른 레이저 패턴 가공장치는 레이저를 이용한 갈바노 스캐닝 방식으로서, 렌즈부(55)에 의해 바렐 왜곡 또는 핀 쿠션 현상이 발생하기 때문에 가공면적이 대략 300mm이하로 제한될 뿐만 아니라, 시간의 경과 및 주위 환경의 영향으로 갈바노미터(53a)에 의해 미소 구동되는 반사경(53b)의 변위가 위치 신호에 의해 미리 정해진 위치로부터 벗어나는 드리프트(drift) 현상이 발생하기 때문에, 재현성이 불량해져 레이저 가공 품질의 저하를 초래하는 문제점을 가지고 있었다. 따라서, 이러한 종래의 레이저 패턴 가공장치, 즉 갈바노 스캐너는 대형 도광판의 패턴 가공에 있어 제약이 있으며, 이를 극복하기 위해서는 별도의 보정 장치를 필요로 하는 단점이 있었다.

도 2은 종래의 다른 실시예에 따른 레이저 패턴 가공장치를 도시한 구성도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 다른 실시예에 따른 레이저 패턴 가공장치는 갈바노 스캐너를 이용하지 않는 장치로서 2개의 도광판(W1,W2)이 X축방향으로 배치된 테이블(1)의 후방에 2개의 레이저발생기(10a,10b)가 X축방향을 따라 일정한 간격을 두고 배치되고, 각각은 Y축방향으로 배치되어 있다.

테이블(1)의 좌우측 가장자리에는 각각 Y축방향으로 배치된 볼스크류(11a,11b)가 배치되어 볼스크류 구동모터(12a,12b)에 의해 회전 제어되고, 이들 1쌍의 볼스크류(11a,11b)에는 X축방향으로 배치된 X축가이드레일(13)이 볼스크류(11a,11b)에 의해 안내되어 전후진하도록 연결되어 있다.

X축가이드레일(13)상에는 각 레이저발진부(10a,10b)로부터 조사되는 레이저 빔을 전달받아 대응하는 각 도광판(W1,W2)에 조사하는 반사거울(17a,17b)이 설치되며, 반사거울(17a,17b)에 의하여 반사된 레이저 빔은 레이저 헤드(16a, 16b)에 의해 도광판(W1,W2)에 조사된다.

이러한 종래의 다른 실시예에 따른 레이저 패턴 가공장치는 레이저 발진부(10a,10b)에 제어 신호를 인가하여 동기 제어함으로써 레이저의 발생이 연속적이지 않은 ON/OFF 제어가 되므로 레이저의 출력이 불안정해져서 패턴 형상 및 재현성이 떨어지는 문제점을 가지고 있었다.

또한, 도광판(W1,W2)의 패턴 형성 위치에 따라 레이저발진부(10a,10b)와 레이저 헤드(16a, 16b) 사이의 거리가 변화되기 때문에 레이저 빔의 출력이 가공 위 치에 따라 일정하게 유지되지 않는다. 특히, 대형 도광판 가공시에는 레이저발진부와 레이저 헤드 사이의 이격 거리가 상당히 증가하게 되어 레이저 헤드의 빔 출력이 저하됨으로써 최대 이격거리에서 원하는 레이저 식각량을 성취하기가 용이하지 않게 되는 문제점을 가지고 있었다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 도광판의 가공 위치에 따른 레이저 빔 출력의 변화를 방지하여 도광판에 형성되는 패턴의 형상 개선 및 형상 재현성을 높여 패턴 가공의 품질을 일정하게 보장하며, 특히 대형 도광판의 패턴 가공에 보다 적합한 레이저 패턴 가공장치를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 도광판에 패턴을 형성시키는 레이저 패턴 가공장치에 있어서, 레이저 빔을 발생시키는 레이저발진기와, 상기 레이저발진기로부터 발생되는 레이저 빔에 의해 패턴의 형성이 필요한 상기 도광판이 장착되는 스테이지와, 상기 레이저발진기로부터 연속 발진하는 레이저 빔을 특정 주파수를 가진 RF 신호 인가여부에 따라 회절시킴으로써 상기 레이저 빔이 상기 도광판의 가공면에 조사되어 온(on)되거나 벗어나게 되어 오프(off)되도록 상기 레이저 빔의 진로를 전환시켜서 상기 도광판에 원하는 패턴을 형성시키는 AO 모듈레이터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설 명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 레이저 패턴 가공장치를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 레이저 패턴 가공장치를 도시한 구성도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 레이저 패턴 가공장치(100)는 레이저 빔을 발생시키는 레이저발진기(110)와, 도광판(101)이 장착되는 스테이지(120)와, 레이저발진기(110)로부터 발생되는 레이저 빔의 진로를 전환시켜서 도광판(101)으로 조사되는 레이저 빔이 온(on)/오프(off)되도록 하는 AO 모듈레이터(acousto-optic modulator)(130)를 포함한다.

레이저발진기(110)는 도광판(101)의 소재 가공에 적합한 CO₂ 레이저 등 적외선(infra-red) 파장을 갖는 레이저를 사용하고, 제어부(170)에 의해 제어되는데, RF 신호의 모듈레이션(modulation)되는 펄스반복률(pulse repetition rate), 펄스폭(pulse width), 듀티사이클(duty cycle)을 통하여 레이저 빔이 제어되어 연속 발진하여 AO 모듈레이터(130)로 조사되도록 한다.

한편, 레이저발진기(110)와 AO 모듈레이터(130)와의 사이에 콜리메이터(150)가 마련될 수 있는데, 콜리메이터(150)는 레이저발진기(110)로부터 발생되는 레이저 빔의 이동 경로상에 설치되어 레이저발진기(110)로부터 발진된 레이저 빔을 평행한 광으로 변환하거나, 전파해 온 평행한 광을 집광하는 기능을 한다. 또한, 레이저발진기(110)로부터 발진된 레이저 빔의 세기를 측정 및 모니터링할 수 있는 파워미터모듈(미도시)이 추가될 수 있다.

AO 모듈레이터(130)는 레이저발진기(110)로부터 발생되는 레이저 빔을 특정주파수를 가진 RF 신호의 인가여부에 따라 회절시킴으로써 레이저 빔의 진로를 전환시켜서 도광판(101)으로 조사되는 레이저 빔이 온(on)/오프(off)되도록 하여 도광판(101)에 원하는 패턴을 형성시키도록 한다.

AO 모듈레이터(130)는 RF 파워를 인가하지 않으면 입사되는 레이저 빔은 회절되지 않고, 입사되는 레이저 파워로부터 AO 크리스탈의 삽입손실을 제외한 레이저 파워를 가지고 직진하며(0차 빔), 특정 주파수를 가진 RF 파워가 인가될 경우에는 브라그 각도(bragg angle)로 입사되는 레이저 빔이 AO 모듈레이터(130)를 통과 후에 일정한 각도로 대부분의 레이저 파워를 가진 회절된 1차 빔과 일부 직진하는 0차 빔으로 전달되는 특성을 가진다. 이러한 1차 빔의 회절 각도는 제어부(170)로부터 인가되는 RF 커리어 주파수(carrier frequency)에 의존하며, 1차 빔의 회절 효율(diffraction frequency)은 인가되는 RF 파워 레벨에 따라 달라진다.

AO 모듈레이터(130)의 광학적 상승 시간(optical rising time)은 입사빔의 직경 및 AO 크리스탈의 재질의 음향 속도(acoustic velocity)에 의존하며, AO 모듈레이터(130)로 입사되는 입사빔의 직경을 줄이면 모듈레이션 스피드(modulation speed)를 증가시킬 수 있다. 따라서, 레이저발진기(110)를 직접 제어하지 않고, AO 모듈레이터(130)의 RF 신호 동기 제어를 통하여 레이저발진기(110)로부터 안정된 출력으로 연속 발진하는 레이저 빔의 진행 방향을 변경시킴으로써 도광판(101)에 입사되는 레이저 빔의 온(on)/오프(off)를 콘트롤할 수 있다.

도광판(101)의 패턴 형성에는 AO 모듈레이터(130)에 RF 파워를 인가하지 않 을 경우 직진되는 빔(0차 빔) 또는 RF 파워를 인가할 경우 회절되는 빔(1차 빔)을 사용할 수 있다.

한편, 콜리메이터(150)를 통해서 전달된 레이저 빔을 AO 모듈레이터(130)로 입사되도록 하기 위하여 AO 모듈레이터(130) 전단에 제 1 반사미러(131)가 설치될 수 있으며, 도광판(101)으로부터 벗어나는 경로를 가지는 레이저 빔이 충돌되어 소멸되도록 하는 댐퍼(132)가 AO 모듈레이터(130) 후단에 설치될 수 있다. 이 때, 제 1 반사미러(131), AO 모듈레이터(130) 및 댐퍼(132)는 하나의 모듈케이스(133)에 배치하여 단일 모듈화할 수도 있다. 상기 제 1 반사미러(131)는 단일 반사미러 혹은 두 개의 미러가 조합된 4자형 반사미러를 사용할 있다.

AO 모듈레이터(130)를 통과함으로써 도광판(101)에 패턴 형성을 위하여 사용되는 레이지 빔의 이동 경로상에 빔 익스팬더(beam expander)(160)가 설치될 수 있다. 이러한 빔 익스팬더(160)는 레이저 빔을 일정 직경의 평행광으로 확대시키도록 한다.

빔 익스팬더(160)를 통과하는 레이저 빔은 미러케이스(112)상에 모듈화되는 4자형 제 2 반사미러(111)를 통하여 스테이지(120)의 X축이동수단(123)에 의해 X축방향으로 왕복이동하는 레이저 헤드(122)로 전달된다.

스테이지(120)는 레이저발진기(110)로부터 발생되는 레이저 빔에 의해 패턴의 형성이 필요한 도광판(101)이 장착되는데, 일예로 도광판(101)이 장착되는 도광판장착부(121)와, 도광판장착부(121)에 장착된 도광판(101)의 가공면에 레이저 빔이 조사되도록 레이저 빔의 경로를 조절하는 레이저 헤드(122)와, 레이저 헤 드(122)를 X축 방향으로 이동시키는 X축이동수단(123)과, 도광판장착부(121)를 Y축 방향으로 이동시키는 Y축이동수단(124)을 포함한다.

도광판장착부(121)는 상면에 도광판(101)이 각각 착탈 가능하게 장착되고, 베이스(125)상에 가이드레일(125a)에 의해 Y축 방향으로 이동하도록 가이드되며, 베이스(125)와의 사이에 설치되는 Y축이동수단(124)에 의해 Y축 방향으로 왕복 이동한다.

레이저 헤드(122)는 도광판장착부(121)의 상측에 마련되는 X축이동수단(123)에 의해 X축 방향으로 이동하도록 설치되는 헤드브라켓(123a)에 각각 설치됨으로써 도광판(101)의 상측에서 X축 방향으로 왕복 이동하는데, 제 2 반사미러(111)를 통해서 반사된 레이저 빔을 하방의 도광판(101)의 가공면에 수직인 방향으로 조사하도록 레이저 빔의 방향을 전환시키는 제 3 반사미러(122a)와 제 3 반사미러(122a)의 하측에 설치되어 통과하는 레이저 빔을 도광판(101)의 가공면에 포커싱하는 포커스렌즈(122b)를 포함함으로써 레이저발진기(110)로부터 전달된 레이저 빔을 집속하여 도광판(101)에 주사되도록 한다.

X축이동수단(123)과 Y축이동수단(124)은 제어부(170)에 의해 각각 제어되고, 베이스(125)상에 설치됨으로써 왕복 이동시에 발생하는 진동을 최소화하고 발생된 진동을 주변으로 전파되는 것을 차단한다. X축이동수단(123) 및 Y축이동수단(124)은 볼 스크류, 벨트 또는 체인 등을 사용한 구동 메커니즘을 사용할 수 있는데, 본 실시예와 같이 효율의 우수성, 일정한 속도의 보장, 위치 정밀도 및 반복 정밀도가 우수한 리니어 모터 및 가이드로 구성됨이 바람직하다.

한편, 레이저 빔을 도광판(101) 수지의 표면에 직접 적용하여 패턴을 형성할 경우에 발생되는 미세 입자 및 연기를 흡입하여 제거하기 위해서 도광판장착부(121)의 상측에 하나 또는 다수의 집진기(126)가 설치될 수 있다.

한편, 본 실시예에서 도광판장착부(121) 및 레이저 헤드(122)는 한 쌍으로 이루어지고, 도광판장착부(121)에 장착되는 도광판(101) 각각에 레이저 빔을 조사하도록 레이저발진기(110) 및 AO 모듈레이터(130) 각각이 한 쌍으로 이루어지며, 또한, 이에 한하지 않고 동시에 두 개를 초과하는 도광판(101)에 대한 패턴 가공이 가능하도록 구성될 수 있다.

한편, 레이저발진기(110) 각각으로부터 발생되어 도광판(101) 각각에 도달하기까지의 레이저 빔 각각의 이동거리가 서로 동일하도록 레이저발진기(110), AO 모듈레이터(130) 및 레이저 헤드(122)가 각각 설치된다. 이를 위해서 일예로, 도광판(101) 각각으로부터 동일 거리를 가지도록 각각 설치되는 레이저 헤드(122)의 제 3 반사미러(122a)까지 레이저발진기(110)의 레이저 빔이 동일한 경로 길이를 가지도록 레이저발진기(110), AO 모듈레이터(130), 제 2 반사미러(111) 등이 배치되며, 한 쌍의 레이저 헤드(122)는 레이저 빔의 경로를 따라 서로 일정 간격을 유지한 상태에서 같은 방향으로 이동한다.

이와 같은 구조로 이루어진 레이저 패턴 가공장치의 동작은 다음과 같이 이루어진다.

레이저발진기(110)로부터 레이저 빔이 안정된 출력으로 연속 발진하고, 콜리메이터(150)를 통과한 레이저 빔이 AO 모듈레이터(130)의 RF 신호 동기 제어를 통 하여 진행 방향을 변경함으로써 도광판(101)의 가공면에 레이저 헤드(122)를 통해서 수직 입사되는 레이저 빔의 온(on)/오프(off)가 콘트롤된다. 그러므로 패턴 형상을 개선할 수 있을 뿐만 아니라, 패턴 재현성을 향상시킬 수 있다.

한편, 도광판(101)의 패턴 형성에 사용되는 레이저 빔은 RF 파워가 인가되지 않을 경우에 직진되는 0차 빔이거나 RF파워가 인가될 경우에 회절되는 1차 빔일 수 있으며, 도광판(101)에 패턴을 형성시 레이저 빔의 입사를 오프시키기 위하여 도광판(101)으로부터 벗어나는 경로를 가지는 레이저 빔은 댐퍼(132)에 충돌하여 소멸하게 된다.

그리고, AO 모듈레이터(130)를 통과하여 도광판(101)의 패턴 형성을 위해 진행되는 레이저 빔은 빔 익스팬더(160)를 통과함으로써 일정 직경의 평행광으로 확대되어 레이저 헤드(122)의 제 3 반사미러(122a)에 입사되고, 이로 인해 수직 하방으로 반사되어 포커스렌즈(122b)를 통과함으로써 도광판(101)의 가공면에 수직 입사하게 된다.

레이저 헤드(122)로 입사되는 레이저 빔은 X축이동수단(123)에 의해 X축 방향으로 레이저 헤드(122)가 왕복 이동함과 아울러 Y축이동수단(124)에 의해 Y축 방향으로 도광판장착부(121)가 왕복 이동함으로써 도광판(101)의 가공면에 원하는 패턴을 형성시킨다. 이 때, 도광판(101)의 길이 및 폭이 증가함에 따라 레이저발진기(110)와 레이저 헤드(122) 사이의 최단 경로와 최장 경로 사이에 상당한 거리차가 발생할 수 있다. 그러나 레이저발진기(110)로부터 발진된 레이저 빔은 빔 익스팬더(160)를 통과함으로써 일정 직경의 평행광으로 형성되기 때문에, 레이저 빔의 경로가 멀어지더라도 레이저 빔이 확산되는 것을 미연에 방지하여 레이저 빔의 경로차에 따른 도광판(101)의 가공율(패턴폭, 패턴 깊이 등)의 편차를 감소시킬 수 있다.

또한, 이러한 빔 익스팬더(160)는 레이저 빔을 평행광으로 형성시킬 뿐만 아니라, 레이저 빔의 직경을 확대하기 때문에, 레이저발진기(110)와 레이저 헤드(122) 상단의 제 3 반사미러(122a) 사이의 거리가 멀어지더라도 제 2 반사미러(111)와 함께 레이저 헤드(122) 상단의 제 3 반사미러(122a)에 빔을 용이하게 조준할 수 있다.

한편, 레이저발진기(110) 각각으로부터 도광판(101)에 각각 도달하는 레이저 빔의 경로 길이가 서로 동일하도록 설계함으로써 도광판장착부(121)에 각각 안착되는 도광판(101)이 패턴 가공율 및 재현성을 서로 비슷한 수준으로 만들 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 레이저 패턴 가공장치는 도광판의 가공 위치에 따른 레이저 빔 출력의 변화를 방지하여 도광판에 형성되는 패턴의 형상 개선 및 형상 재현성을 높여 패턴 가공의 품질을 일정하게 보장하며, 특히 대형 도광판의 패턴 가공에 보다 적합하도록 하는 효과를 가지고 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 레이저 패턴 가공장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시 가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims

도광판에 패턴을 형성시키는 레이저 패턴 가공장치에 있어서,

레이저 빔을 발생시키는 레이저발진기와,

상기 레이저발진기로부터 발생되는 레이저 빔에 의해 패턴의 형성이 필요한 상기 도광판이 장착되는 스테이지와,

상기 레이저발진기로부터 연속 발진하는 레이저 빔을 특정 주파수를 가진 RF 신호 인가여부에 따라 회절시킴으로써 상기 레이저 빔이 상기 도광판의 가공면에 조사되어 온(on)되거나 벗어나게 되어 오프(off)되도록 상기 레이저 빔의 진로를 전환시켜서 상기 도광판에 원하는 패턴을 형성시키는 AO 모듈레이터

를 포함하는 레이저 패턴 가공장치.
제 1 항에 있어서,

상기 스테이지는,

상기 도광판이 장착되는 도광판장착부와,

상기 도광판장착부에 장착된 상기 도광판의 가공면에 레이저 빔이 조사되도록 상기 레이저 빔의 경로를 조절하는 레이저 헤드와,

상기 레이저 헤드를 X축 방향으로 이동시키는 X축이동수단과,

상기 도광판장착부를 Y축 방향으로 이동시키는 Y축이동수단

을 포함하는 레이저 패턴 가공장치.
제 2 항에 있어서,

상기 도광판장착부 및 상기 레이저 헤드는 한 쌍으로 이루어지고,

상기 도광판장착부에 장착되는 상기 도광판 각각에 레이저 빔을 조사하도록 레이저발진기 및 AO 모듈레이터 각각이 한 쌍으로 이루어지는 것

을 특징으로 하는 레이저 패턴 가공장치.
제 3 항에 있어서,

상기 레이저발진기 각각으로부터 발생되어 상기 도광판 각각에 도달하기까지의 레이저 빔 각각의 이동거리가 서로 동일하도록 상기 레이저발진기, 상기 AO 모듈레이터 및 상기 레이저 헤드가 설치되는 것

을 특징으로 하는 레이저 패턴 가공장치.
제 1 항, 제 3 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 AO 모듈레이터에 의해 상기 도광판으로부터 벗어나는 경로를 가지는 레이저 빔이 충돌되어 소멸되도록 하는 댐퍼

를 더 포함되는 레이저 패턴 가공장치.
제 1 항, 제 3 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 AO 모듈레이터는,

상기 도광판의 패턴 형성에 직진되는 레이저 빔이 사용되도록 하는 것

을 특징으로 하는 레이저 패턴 가공장치.
제 1 항, 제 3 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 레이저발진기로부터 발생되는 레이저 빔의 이동 경로상에 설치되어 레이저 빔의 평행광 혹은 집광하는 기능을 가진 콜리메이터

를 더 포함하는 레이저 패턴 가공장치.
제 1 항, 제 3 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 레이저발진기로부터 발생되는 레이저 빔의 이동 경로상에 설치되어 레이저 빔을 일정 직경의 평행광으로 확대시키는 빔 익스팬더

를 더 포함하는 레이저 패턴 가공장치.