KR100985017B1

KR100985017B1 - 기판 가공 장치

Info

Publication number: KR100985017B1
Application number: KR1020100045181A
Authority: KR
Inventors: 이균원; 맹지예; 김성일; 최대수; 고영재; 여환수; 고종성; 양진모; 김인석; 황광득
Original assignee: 주식회사 엘앤피아너스
Priority date: 2010-05-14
Filing date: 2010-05-14
Publication date: 2010-10-04

Abstract

기판 가공 장치는 제1 회전축, 제2 회전축, 회전 기구, 캠팔로워, 캠플레이트 및 적어도 하나의 레이저 헤드를 포함한다. 제1 및 제2 회전축들은 중심축이 서로 평행하게 배치된다. 회전 기구는 제1 및 제2 회전축들 사이에서 제1 및 제2 회전축들과 같이 회전하도록 제1 및 제2 회전축들과 연결된다. 캠팔로워는 회전 기구에 장착되어 회전 기구의 회전에 의해 선회한다. 캠플레이트는 제1 및 제2 회전축들 사이에서 캠팔로워의 선회 동작에 의해 왕복 운동하도록 캠팔로워가 삽입 결합되는 캠홈을 갖는다. 레이저 헤드는 캠플레이트에 연결되어 왕복 운동하면서 기판에 레이저를 이용하여 패턴을 가공한다.

Description

기판 가공 장치{APPARATUS FOR PROCESSING A SUBSTRATE}

본 발명은 기판 가공 장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 레이저를 이용하여 액정표시장치의 백라이트 유닛에 사용되는 도광판과 같은 기판에 패턴을 가공하기 위한 장치에 관한 것이다.

최근, 반도체 및 정보처 기술의 급속한 발전에 따라 경량이면서 고해상도, 저전력화 및 친환경적인 장점을 갖는 액정표시(Liquid Crystal Display, LCD)장치가 광범위하게 사용되고 있다. 이에, 상기 액정표시장치는 이동통신 단말기, 네비게이션, 휴대용 게임기 또는 노트북과 같은 소형 표시장치에서 데스크탑 컴퓨터 및 텔레비전과 같은 대형 표시장치로 그 응용범위가 급격하게 확산되고 있다.

그러나, 상기 액정표시장치는 그 자체가 발광하여 화상을 형성하지 못하고 외부로부터 광을 받아 화상을 형성하는 수광형 소자이므로 별도의 광원이 필요하다. 이에 따라, 실질적으로 문자 또는 이미지와 같은 영상 정보를 표시하는 액정패널의 뒤쪽에 광을 제공하는 백라이트 유닛(Back Light Unit; BLU)을 배치하는 것이 일반적이다.

이러한 백라이트 유닛은 광원의 위치가 배면부 또는 측면부에 있느냐에 따라 직하형과 에지형으로 구분될 수 있다. 이때, 상기 에지형 백라이트 유닛은 상기 직하형 백라이트 유닛과 달리 측면부로부터 발생된 광을 상기 액정패널로 가이드하기 위한 도광판(Light Guide Plate, LGP)을 포함한다.

이때, 상기 도광판은 상기 광을 상기 액정패널에 균일하게 가이드하기 위하여 도트 또는 돌기가 규칙적 또는 불규칙적으로 가공된 산란 패턴을 가질 수 있다.

이에, 상기 도광판에 산란 패턴을 가공하는 방식으로는 마스크를 이용한 노광공정을 구비하는 인쇄방식, 절삭 및 사출 가공을 이용하는 기계적 방식 및 레이저를 이용한 가공 방식이 널리 이용되고 있다.

상기 인쇄방식은 중대형 도광판에 상기 산란패턴을 형성하는 방식으로서 마스크를 이용한 포토리소그래피 공정이 주로 이용되지만, 포토리소그래피 공정 중에 마스크와 상기 도광판의 표면 사이로 세정액이 스며들어 불량률이 높아짐에 따라 충분한 휘도를 제공하지 못하는 단점을 가지고 있다. 또한, 상기 절삭 및 사출 가공을 이용하는 기계적 방식은 가공 시간이 길고 생산능률이 낮으며 상기 산란 패턴의 형상을 자유롭게 조절하기 어렵다는 단점이 가지고 있다.

이에 따라, 최근에는 상기 도광판의 표면으로 직접 레이저를 조사하여 국부적인 도트를 형성하고 일정한 패턴을 따라 레이저 헤드를 이동시킴으로써 상기 도광판의 표면에 일정한 규칙을 갖는 다수의 도트들을 배열하여 상기 산란 패턴을 가공하는 레이저를 이용한 가공 방식이 널리 이용되고 있다.

종래의 레이저를 이용한 가공 방식은 직선 구동력을 좌우 방향으로 반복적으로 전환하여 상기 레이저 헤드를 왕복 운동시키는 구동 기구를 사용하여 진행되어 왔다.

하지만, 상기와 같은 경우에는 구동 기구가 직선 구동력을 전환되는 지점 부근에서 가감속이 이루어짐에 따라, 상기 지점에서 상기 산란 패턴을 일정한 간격으로 가공하기 어려운 문제점을 안고 있다.

본 발명의 일 목적은 레이저 헤드를 등속으로 왕복 운동시키면서 도광판과 같은 기판에 패턴을 일정하게 가공할 수 있는 기판 가공 장치를 제공하는 것이다.

상기한 일 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 가공 장치는 제1 회전축, 제2 회전축, 회전 기구, 캠팔로워, 캠플레이트 및 적어도 하나의 레이저 헤드를 포함한다.

상기 제1 및 제2 회전축들은 중심축이 서로 평행하게 배치된다. 상기 회전 기구는 상기 제1 및 제2 회전축들 사이에서 상기 제1 및 제2 회전축들과 같이 회전하도록 상기 제1 및 제2 회전축들과 연결된다.

상기 캠팔로워는 상기 회전 기구에 장착되어 상기 회전 기구의 회전에 의해 선회한다. 상기 캠플레이트는 상기 제1 및 제2 회전축들 사이에서 상기 캠팔로워의 선회 동작에 의해 왕복 운동하도록 상기 캠팔로워가 삽입 결합되는 캠홈을 갖는다. 상기 레이저 헤드는 상기 캠플레이트에 연결되어 왕복 운동하면서 기판에 레이저를 이용하여 패턴을 가공한다.

일 실시예로써, 상기 회전 기구는 벨트(belt) 또는 체인(chain)으로 이루어질 수 있다.

일 실시예로써, 상기 기판 가공 장치는 상기 회전 기구의 외곽에서 상기 캠플레이트의 왕복 운동을 가이드하기 위하여 상기 캠플레이트와 결합된 제1 가이드 레일을 더 포함할 수 있다.

이에, 상기 기판 가공 장치는 상기 기판을 인-라인 형태로 이송하기 위한 이송 기구가 설치된 받침대 및 상기 기판이 이송하는 경로의 양 측 부위들에서 상기 받침대로부터 수직하게 연장된 지지대들과 상기 지지대들의 상부를 연결하면서 상기 제1 및 제2 회전축들과 상기 가이드 레일이 장착된 지지판을 갖는 지지 기구를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 받침대에 설치된 이송 기구는 컨베어 롤러와 컨베어 벨트로 구성될 수 있다.

일 실시예로써, 상기 레이저 헤드는 상기 캠플레이트로부터 상기 왕복 운동하는 방향과 수직한 방향으로 연장된 연장대에 장착된 상태로 상기 캠플레이트에 연결될 수 있다.

이럴 경우, 상기 기판 가공 장치는 상기 캠플레이트에 의한 상기 연장대의 왕복 운동을 가이드하기 위하여 상기 연장대와 결합된 제2 가이드 레일을 더 포함할 수 있다.

일 실시예로써, 상기 기판 가공 장치는 다수의 레이저 헤드들 각각에 상기 레이저를 제공하는 다수의 레이저 발생기들을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 레이저 발생기들은 상기 받침대의 적어도 하나의 일측에 설치될 수 있다.

일 실시예로써, 상기 기판 가공 장치는 상기 레이저 발생기들로부터 발생된 레이저가 상기 레이저 헤드들 각각에 교호적으로 조사되도록 상기 레이저의 경로를 형성하기 위하여 상기 레이저 헤드들과 인접한 위치에서 교호적으로 이격 배치된 다수의 광학 부재들을 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 광학 부재들 각각은 반사경을 포함할 수 있다. 이와 달리, 상기 광학 부재들 각각은 빔분할기를 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 제1 및 제2 회전축들과 같이 회전하는 회전 기구에 상기 회전 기구의 회전에 의해 선회하도록 캠팔로워를 장착시키면서 상기 제1 및 제2 회전축들 사이에 상기 캠팔로워의 선회 동작에 의해 왕복 운동하도록 상기 캠팔로워가 삽입 결합되는 캠홈을 갖는 캠플레이트를 위치시킨 구조에서 상기 회전 기구를 일정 속도로 회전시킴으로써, 상기 캠플레이트는 상기 회전 기구에 장착된 캠팔로워의 등속 선회 동작에 의해 상기 제1 및 제2 회전축들 사이에서 등속으로 왕복 운동할 수 있다.

이로써, 상기 캠플레이트에 연결된 레이저 헤드를 통하여 액정표시장치의 백라이트 유닛에 사용되는 도광판과 같은 기판에 패턴을 일정하게 가공하여 상기 기판의 품질을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 가공 장치의 개략적인 구성을 위에서 바라본 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 기판 가공 장치를 정면에서 바라본 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 기판 가공 장치를 측면에서 바라본 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 기판 가공 장치에서 지지 기구의 지지판 부위를 구체적으로 나타낸 사시 도면이다.
도 5는 도 4의 지지판 부위에서 캠플레이트의 캠홈에 캠팔로워가 삽입 결합된 부위를 확대한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.

본 발명의 각 도면에 있어서, 구조물들의 사이즈나 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나 축소하여 도시한 것이다.

본 발명에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다.

즉, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 가공 장치의 개략적인 구성을 위에서 바라본 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 기판 가공 장치를 정면에서 바라본 도면이며, 도 3은 도 1에 도시된 기판 가공 장치를 측면에서 바라본 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 가공 장치(1000)는 받침대(100), 지지 기구(200), 제1 회전축(300), 제2 회전축(350), 회전 기구(400), 캠팔로워(500), 캠플레이트(600), 연장대(700), 적어도 하나의 레이저 헤드(800) 및 적어도 하나의 레이저 발생기(900)를 포함한다.

상기 받침대(100)의 상부에는 기판(10)이 놓여진다. 여기서, 상기 기판(10)은 가공이 용이한 아크릴과 같은 수지 재질로 이루어질 수 있다. 이러한 기판(10)은 이동통신 단말기, 네비게이션, 휴대용 게임기 또는 노트북과 같은 에지형 액정표시장치에서 광원으로부터의 광을 액정패널로 가이드하는 도광판일 수 있다.

상기 받침대(100)에는 상기 기판(10)을 y축에 따른 수평 방향으로 이송시키기 위한 이송 기구(110)가 설치될 수 있다. 상기 이송 기구(110)는 상기 기판(10)을 인-라인 형태로 이송하도록 구성될 수 있다.

이를 위하여, 상기 이송 기구(110)는 x축을 따라 평행하게 이격 배치된 컨베어 롤러(112)들 및 상기 컨베어 롤러(112)들에 감겨져서 상기 기판(10)을 이송하는 컨베어 벨트(114)를 포함할 수 있다.

이에, 상기 받침대(100)는 상기 컨베어 벨트(114)가 x축 방향으로 이탈하는 것을 방지하기 위하여 상부면에 상기 컨베어 벨트(114)의 양 측면 부위들을 가이드하면서 함몰된 함몰부(120)를 가질 수 있다.

이와 달리, 상기 이송 기구(110)는 직선 구동력을 발생하는 리니어 모터(linear motor) 또는 x축 방향으로 서로 평행하게 배치된 롤러들로 구성되어 상기 기판(10)을 이송할 수 있다.

상기 지지 기구(200)는 상기 기판(10)이 이송되는 컨베어 벨트(114) 상에서 상기 받침대(100)에 설치된다. 구체적으로, 상기 지지 기구(200)는 한 쌍의 지지대(210)들 및 지지판(220)을 포함할 수 있다.

상기 지지대(210)들은 상기 기판(10)에 이송하는 경로의 양 측 부위들, 구체적으로 상기 컨베어 벨트(114)의 x축에 따른 양 측 부위들에서 상기 받침대(100)로부터 z축 방향으로 수직하게 연장된다.

상기 지지판(220)은 상기 지지대(210)들의 상부를 연결하여 상기 지지대(210)들의 의해 지지된다. 상기 지지판(220)은 x축과 y축으로 정의된 평면과 평행한 판 형태로 이루어진다. 이에, 상기 지지판(220)은 상기 지지대(210)들에 의해 상기 컨베어 벨트(114)와 마주보면서 이격된 구조를 갖는다.

이하, 상기 지지 기구(200)의 지지판(220)에 장착된 구조물에 대하여 도 4 및 도 5를 추가적으로 참조하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 4는 도 1에 도시된 기판 가공 장치에서 지지 기구의 지지판 부위를 구체적으로 나타낸 사시 도면이며, 도 5는 도 4의 지지판 부위에서 캠플레이트의 캠홈에 캠팔로워가 삽입 결합된 부위를 확대한 도면이다.

도 4 및 도 5를 추가적으로 참조하면, 상기 제1 및 제2 회전축(300, 350)들은 상기 지지판(220)의 상부에 각각의 중심축(C)이 z축과 평행하도록 장착된다.

상기 제1 및 제2 회전축(300, 350)들 각각은 상기 지지판(220)의 상부면으로부터 원기둥 형태로 돌출된 구조를 가질 수 있다. 상기 제1 및 제2 회전축(300, 350)들은 x축 방향으로 서로 이격되도록 장착된다.

이때, 상기 제1 및 제2 회전축(300, 350)들은 상기 컨베어 벨트(114)에서 이송하는 기판(10)의 x축에 따른 폭보다 넓게 이격된다. 이는, 상기 지지판(220)에 장착 및 연결될 캠팔로워(500), 캠플레이트(600), 연장대(700) 및 레이저 헤드(800)를 통해서 상기 기판(10)에 패턴(20)을 x축에 따른 폭 방향을 따라 전체적으로 가공하기 위해서이다.

상기 제1 및 제2 회전축(300, 350)들은 동일한 회전 방향을 따라 동일한 속도로 회전할 수 있다. 이를 위하여, 상기 제1 및 제2 회전축(300, 350)들은 모두 하나의 모터에 연결될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 및 제2 회전축(300, 350)들 중 어느 하나는 모터에 연결되어 회전하고, 다른 하나는 아이들 롤러(idle Roller)와 같이 단지 회전만 가능하게 구성되어 상기 어느 하나로부터의 회전력이 후술할 회전 기구(400)를 통해 상기 다른 하나로 전달될 수 있다. 이와 달리, 상기 제1 및 제2 회전축(300, 350)들 각각은 동일하게 제어되는 두 개의 모터들 각각에 연결될 수 있다.

상기 회전 기구(400)는 상기 제1 및 제2 회전축(300, 350)들 사이에서 상기 제1 및 제2 회전축(300, 350)들과 같이 회전하도록 상기 제1 및 제2 회전축(300, 350)들과 연결된다. 이에, 상기 회전 기구(400)는 일 예로, 벨트(belt)로 이루어져 상기 제1 및 제2 회전축(300, 350)들의 상단 부위에 감겨져서 회전할 수 있다. 이럴 경우, 상기 제1 및 제2 회전축(300, 350)들 각각의 상단 부위에는 상기의 벨트가 연결되는 풀리가 설치될 수 있다.

이와 달리, 상기 회전 기구(400)는 체인(chain)으로 이루어질 수 있다. 이럴 경우, 상기 제1 및 제2 회전축(300, 350)들 각각의 상단 부위에는 상기의 체인이 연결되는 스프라켓(sprocket)이 설치될 수 있다.

상기 캠팔로워(500)는 상기 회전 기구(400)에 장착된다. 구체적으로, 상기 캠팔로워(500)는 상기 회전 기구(400)의 회전에 의해서 선회하도록 상기 회전 기구(400)의 외곽에서 상기 회전 기구(400)에 장착된다. 상기 캠팔로워(500)는 상기 회전 기구(400)보다 상부 방향으로 돌출된 원기둥 형태를 가질 수 있다.

상기 캠플레이트(600)는 상기 제1 및 제2 회전축(350)들 사이에서 상기 회전 기구(400)의 상부에 위치한다. 상기 캠플레이트(600)는 상기 제1 및 제2 회전축(350)들 사이에서 상기 캠팔로워(500)의 선회 동작에 의해 x축을 따라 왕복 운동하도록 상기 캠팔로워(500)가 삽입 결합되는 캠홈(610)을 갖는다.

이에, 상기 캠홈(610)은 상기 캠플레이트(600)가 왕복하는 방향인 x축과 수직한 y축 방향을 따라 길게 형성된다. 또한, 상기 캠팔로워(500)는 상기 캠홈(610)에서 y축 방향을 따라 이동할 때 그 캠홈(610)의 안쪽면과의 마찰을 감소시키기 위해 베이링(bearing) 구조를 가질 수 있다.

또한, 상기 제1 및 제2 회전축(300, 350)들은 왕복 운동하는 캠플레이트(600)에 간섭되는 것을 방지하기 위하여 상기 캠플레이트(600)보다 낮은 높이를 갖도록 장착될 수 있다.

따라서, 상기 제1 및 제2 회전축(300, 350)들을 일정한 속도로 상기에서와 같이 회전시킬 경우, 상기 캠플레이트(600)는 상기 제1 및 제2 회전축(300, 350)들 사이에서 상기 제1 및 제2 회전축(300, 350)들과 같이 회전하는 회전 기구(400)에 장착된 캠팔로워(500)에 의해서 등속으로 왕복 운동할 수 있다.

이때, 상기 기판 가공 장치(1000)는 상기 캠플레이트(600)의 왕복 운동을 가이드하기 위하여 상기 지지판(220) 상에서 x축을 따라 길게 배치되어 상기 캠플레이트(600)와 결합되는 적어도 하나의 제1 가이드 레일(950)을 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 제1 가이드 레일(950)은 상기 캠플레이트(600)의 왕복 운동을 보다 안정하게 가이드하기 위하여 상기 회전 기구(400)의 외곽에서 y축에 따른 상하 위치에 두 개가 배치될 수 있다.

이에, 상기 제1 가이드 레일(950)은 가운데에 x축을 따라 길게 형성된 제1 가이드홈(955)을 갖고, 상기 캠플레이트(600)는 상기 제1 가이드홈(955)에 삽입 결합되어 상기 제1 가이드홈(955)을 따라 이동하는 제1 가이드 돌기(620)를 가질 수 있다.

상기 연장대(700)는 상기 캠플레이트(600)로부터 상기 왕복 방향인 x축과 수직한 y축 방향으로 길게 연장된다. 이러한 연장대(700)는 상기 캠플레이트(600)와 일체로 제작될 수도 있고, 별도로 제작하여 상기 캠플레이트(600)에 용접 등과 같은 방식으로 연결될 수 있다.

상기 레이저 헤드(800)는 상기 연장대(700)에 장착되어 상기 캠플레이트(600)에 연결된 구조를 갖는다. 상기 레이저 헤드(800)는 레이저(L)를 상기 컨베어 벨트(114)에서 이송하는 기판(10)에 직접 조사하여 상기 기판(10)에 패턴(20)을 가공한다.

여기서, 상기 패턴(20)은 상기 레이저(L)에 의해서 원 형태로 약간의 깊이를 갖는 도트 형태로 이루어질 수 있다. 이에, 상기 기판(10)을 상기 액정표시장치의 백라이트 유닛에 사용되는 도광판으로 사용할 경우, 상기 도광판은 상기 패턴(20)에 의해서 광원으로부터 입사된 광을 산란하여 상기 액정패널로 균일하게 출사할 수 있다.

또한, 상기 레이저 헤드(800)는 상기 레이저(L)가 조사되는 부위에 상기 레이저(L)를 포커싱하기 위한 포커스 렌즈(미도시)가 장착될 수 있다.

따라서, 상기 캠플레이트(600)가 상기에서와 같이 x축을 따라 등속으로 왕복 운동하게 되면, 상기 레이저 헤드(800)는 상기 기판(10)의 x축에 따른 폭 방향으로 상기 패턴(20)을 일정한 간격으로 가공할 수 있다. 이로써, 상기 기판 가공 장치(1000)는 상기 패턴(20)이 가공된 기판(10)의 품질을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 레이저 헤드(800)는 다수가 상기 연장대(700)에 y축 방향을 따라 일렬로 장착될 수 있다. 이러면, 상기 기판(10)에는 상기 패턴(20)이 다수의 레이저 헤드(800)들에 의해서 x축 방향을 따라 다수열이 한번에 가공될 수 있다. 이로써, 상기 기판(10)에 패턴(20)을 가공하는 시간을 단축하여 상기 기판(10)의 생산성을 향상시킬 수 있다.

한편, 상기 지지대(210)들의 길이로 인하여 상기 지지판(220)이 상기 컨베어 벨트(114)에서 이송하는 기판(10)보다 비교적 높은 위치에 배치되어 있을 경우, 상기 연장대(700)는 상기 캠플레이트(600)로부터 z축을 따라 상기 기판(10)을 향하여 연장된 단차대(710)를 통해서 상기 캠플레이트(600)와 연결되어 상기 레이저 헤드(800)로부터 상기 레이저(L)가 최대한 짧은 거리로 상기 기판(10)에 조사되도록 할 수 있다. 이러면, 상기 레이저(L)는 상기 단차대(710)에 의해 그 에너지의 손실을 최소화하여 상기 기판(10)에 패턴(20)을 양호하게 가공할 수 있다.

한편, 상기 기판 가공 장치(1000)는 상기 캠플레이트(600)에 의한 상기 연장대(700)의 왕복 운동을 가이드 하기 위하여 상기 받침대(100) 상에서 x축을 따라 길게 배치되어 상기 연장대(700)와 결합되는 적어도 하나의 제2 가이드 레일(960)을 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 제2 가이드 레일(960)은 상기 제1 가이드 레일(950)과 마찬가지로, 상기 연장대(700)의 왕복 운동을 보다 안정하게 가이드하기 위하여 상기 연장대(700)의 y축에 따른 상하 위치에 두 개가 배치될 수 있다.

이에, 상기 제2 가이드 레일(960)은 상기 제1 가이드 레일(950)과 마찬가지로, 가운데에 x축을 따라 길게 형성된 제2 가이드홈(965)을 갖고, 상기 연장대(700)는 상기 제2 가이드홈(965)에 삽입 결합되어 상기 제1 가이드홈(955)을 따라 이동하는 제2 가이드 돌기(720)를 가질 수 있다.

이때, 상기 제2 가이드 레일(960)은 상기 컨베어 벨트(114)에서 이송하는 기판(10)을 간섭할 수 있다. 이에, 상기 기판 가공 장치(1000)는 상기 컨베어 벨트(114)의 양 측 부위들에서 상기 제2 가이드 레일(960)을 지지하여 상기 제2 가이드 레일(960)을 상기 기판(10)과 일정 간격으로 이격시키는 한쌍의 레일 지지대(966)들을 더 포함할 수 있다.

상기 레이저 발생기(900)는 상기 레이저(L)를 상기 레이저 헤드(800)에 제공한다. 상기 레이저 발생기(900)는 상기 받침대(100)의 적어도 하나의 일측에 배치될 수 있다.

이에, 상기 레이저 발생기(900)는 상기 레이저 헤드(800)들이 상기 연장대(700)에 y축 방향을 따라 일렬로 배치되어 있을 경우, 상기 레이저 헤드(800)들의 x축 방향에 따른 일측으로부터 상기 레이저(L)를 상기 레이저 헤드(800)들 각각에 제공할 수 있다.

이때, 상기 레이저 헤드(800)들 각각은 상기 레이저 발생기(900)로부터 x축 방향으로 조사된 레이저(L)를 상기 기판(10)으로 수직하게 방향 전환하기 위한 반사경(810)을 포함할 수 있다.

또한, 상기 레이저 발생기(900)는 상기 레이저 헤드(800)들의 양 측에 배치된 제1 및 제2 레이저 발생기(910, 920)들을 통해서 상기 레이저 헤드(800)들 각각에 상기 레이저(L)를 교호적으로 조사하여 상기 레이저(L)를 제공하는 경로가 서로 중접되는 것을 방지할 수 있다.

이를 위하여, 상기 레이저 헤드(800)들과 상기 제1 및 제2 레이저 발생기(910, 920)들 각각의 사이에는 상기 레이저(L)가 교호적으로 조사되도록 제1 및 제2 광학 부재(912, 922)들 각각이 교호적으로 이격 배치될 수 있다.

여기서, 상기 제1 및 제2 레이저 발생기(910, 920)들 각각이 일 예로, 상기 받침대(100)의 일측에서 상기 지지대(210)들 각각의 외면에 설치될 경우, 상기 제1 및 제2 광학 부재(912, 922)들 각각은 상기 제1 및 제2 레이저 발생기(910, 920)들 각각으로부터 y축 방향을 따라 출사되는 레이저(L)를 x축 방향으로 방향 전환하는 반사경을 포함할 수 있다.

또한, 상기 레이저 헤드(800)들의 개수가 세 개 이상으로 더 많아질 경우에는 상기 제1 레이저 발생기(910) 또는 상기 제2 레이저 발생기(920)의 개수로 그만큼 많아지게 될 수 있으며, 이때에는 다수의 제1 레이저 발생기(910)들 또는 다수의 제2 레이저 발생기(920)들 각각과 다수의 제1 광학 부재(912)들 또는 다수의 제2 광학 부재(922)들의 높이차를 두어 상기 레이저 헤드(800)들에 조사되는 레이저(L)가 경로 상 서로 중첩되는 것을 방지할 수 있다.

따라서, 상기 레이저 헤드(800)들의 개수가 아무리 많아질 경우에도, 상기 제1 및 제2 레이저 발생기(910, 920)들과 상기 제1 및 제2 광학 부재(912, 922)들의 개수를 증가시킴으로써, 상기 레이저 헤드(800)들을 통하여 상기 기판(10)에 패턴(20)이 한번에 x축 방향을 따라 다수열 가공되도록 할 수 있다.

한편, 상기에서와 다르게 상기 제1 및 제2 광학 부재(912, 922)들 각각은 상기 레이저 헤드(800)들의 개수가 많아질 경우, 상기 레이저(L)를 상기 레이저 헤드(800)들의 개수만큼 분할하는 빔분할기를 포함할 수 있다.

이럴 경우, 상기 레이저(L)는 상기 레이저 헤드(800)들의 개수에 따라 상기 빔분할기에 의해 분할되어 그 출력이 감소하므로, 상기 제1 및 제2 레이저 발생기(910, 920)들은 상기 레이저(L)를 충분히 증가된 출력으로 발생시킬 필요성이 있다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

L : 레이저 10 : 기판
20 : 패턴 100 : 받침대
110 : 이송 기구 200 : 지지 기구
210 : 지지대 220 : 지지판
300 : 제1 회전축 350 : 제2 회전축
400 : 회전 기구 500 : 캠팔로워
600 : 캠플레이트 610 : 캠홈
700 : 연장대 800 : 레이저 헤드
900 : 레이저 발생기 950 : 제1 가이드 레일
960 : 제2 가이드 레일 1000 : 기판 가공 장치

Claims

중심축이 서로 평행한 제1 및 제2 회전축들;
상기 제1 및 제2 회전축들 사이에서 상기 제1 및 제2 회전축들과 같이 회전하도록 상기 제1 및 제2 회전축들과 연결된 회전 기구;
상기 회전 기구에 장착되어 상기 회전 기구의 회전에 의해 선회하는 캠팔로워;
상기 제1 및 제2 회전축들 사이에서 상기 캠팔로워의 선회 동작에 의해 왕복 운동하도록 상기 캠팔로워가 삽입 결합되는 캠홈을 갖는 캠플레이트; 및
상기 캠플레이트에 연결되어 왕복 운동하면서 기판에 레이저를 이용하여 패턴을 가공하기 위한 적어도 하나의 레이저 헤드를 포함하는 기판 가공 장치.
제1항에 있어서, 상기 회전 기구는 벨트(belt) 또는 체인(chain)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판 가공 장치.
제1항에 있어서, 상기 회전 기구의 외곽에서 상기 캠플레이트의 왕복 운동을 가이드하기 위하여 지지판 상에 x축을 따라 배치되어 상기 캠플레이트와 결합된 제1 가이드 레일을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 가공 장치.
제1항에 있어서,
상기 기판을 인-라인 형태로 이송하기 위한 이송 기구가 설치된 받침대; 및
상기 기판이 이송하는 경로의 양 측 부위들에서 상기 받침대로부터 수직하게 연장된 지지대들 및 상기 지지대들의 상부를 연결하면서 상기 제1 및 제2 회전축들이 장착된 지지판을 갖는 지지 기구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 가공 장치.
제4항에 있어서, 상기 받침대에 설치된 이송 기구는 컨베어 롤러와 컨베어 벨트로 구성된 것을 특징으로 하는 기판 가공 장치.
제4항에 있어서, 상기 레이저 헤드는 상기 캠플레이트로부터 상기 왕복 운동하는 방향과 수직한 방향으로 연장된 연장대에 장착된 상태로 상기 캠플레이트에 연결된 것을 특징으로 하는 기판 가공 장치.
제6항에 있어서, 상기 캠플레이트에 의한 상기 연장대의 왕복 운동을 가이드하기 위하여 상기 받침대 상에 x축을 따라 배치되어 상기 연장대와 결합된 제2 가이드 레일을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 가공 장치.
제4항에 있어서, 다수의 레이저 헤드들 각각에 상기 레이저를 제공하는 다수의 레이저 발생기들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 가공 장치.
제8항에 있어서, 상기 레이저 발생기들은 상기 받침대의 적어도 하나의 일측에 설치되며,
상기 레이저 발생기들로부터 발생된 레이저가 상기 레이저 헤드들 각각에 교호적으로 조사되도록 상기 레이저의 경로를 형성하기 위하여 상기 레이저 헤드들과 인접한 위치에서 교호적으로 이격 배치된 다수의 광학 부재들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 가공 장치.
제9항에 있어서, 상기 광학 부재들 각각은 반사경을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 가공 장치.
제9항에 있어서, 상기 광학 부재들 각각은 빔분할기를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 가공 장치.