KR100992621B1 - 고출력 레이저를 이용한 백라이트유닛용 도광판 패턴닝 시스템 - Google Patents

고출력 레이저를 이용한 백라이트유닛용 도광판 패턴닝 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR100992621B1
KR100992621B1 KR1020080083897A KR20080083897A KR100992621B1 KR 100992621 B1 KR100992621 B1 KR 100992621B1 KR 1020080083897 A KR1020080083897 A KR 1020080083897A KR 20080083897 A KR20080083897 A KR 20080083897A KR 100992621 B1 KR100992621 B1 KR 100992621B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
guide plate
light guide
laser
laser beam
Prior art date
Application number
KR1020080083897A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100025215A (ko
Inventor
박홍진
최이호
한재봉
엄태현
이정현
전광진
송주종
Original Assignee
주식회사 엘티에스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘티에스 filed Critical 주식회사 엘티에스
Priority to KR1020080083897A priority Critical patent/KR100992621B1/ko
Publication of KR20100025215A publication Critical patent/KR20100025215A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100992621B1 publication Critical patent/KR100992621B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/352—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment
    • B23K26/359—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment by providing a line or line pattern, e.g. a dotted break initiation line
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/04—Automatically aligning, aiming or focusing the laser beam, e.g. using the back-scattered light
    • B23K26/046—Automatically focusing the laser beam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/083—Devices involving movement of the workpiece in at least one axial direction
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0065—Manufacturing aspects; Material aspects
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133524—Light-guides, e.g. fibre-optic bundles, louvered or jalousie light-guides

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 고출력 레이저를 이용한 백라이트유닛용 도광판 패턴닝 시스템은 광학테이블과 작업테이블을 복층구조로 포함하며, 상기 광학테이블상에는 고출력 레이저빔을 발진시키기 위한 하나의 레이저빔 발진유닛과, 상기 하나의 레이저빔 발진유닛로부터 발진된 레이저빔의 경로, 출력, 세기, 및 스폿을 적어도 2 이상으로 분리시키기 위한 빔분할유닛과, 상기 빔분할유닛으로부터 나온 복수개의 레이저 빔을 각각 포커싱하는 복수개의 헤드부가 소정의 배열로 고정된 헤드지지유닛과, 상기 헤드지지유닛을 일방향으로 이동시켜서 상기 복수개의 헤드부가 전체에 대해서 한 번에 일방향으로 이동시키기 위한 제 1 이송유닛이 구비되며, 상기 작업테이블상에는 도광판 기재가 수용되는 작업대가 배치되며, 상기 작업테이블은 상기 제 1 이송유닛의 이동방향과 수직한 방향으로 상기 작업테이블을 이동시키기 위한 제 2 이송유닛을 구비한다. 이러한 구성에 의하면, 여러 대의 레이저 장비를 이용하지 않고 하나의 레이저 빔을 분할하여 서로 다른 영역을 독립적으로 가공할 수 있기 때문에 대면적의 도광판에 균일한 휘도를 제공할 수 있는 패턴을 용이하게 가공할 수 있다.
도광판, 레이저, 빔스플리터, AOM, BET

Description

고출력 레이저를 이용한 백라이트유닛용 도광판 패턴닝 시스템{A SYSTEM FOR PATTERNING A LIGHT GUID PLATE FOR A BACKLIGHT UNIT USING A HIGH POWER LASER}
본 발명은 고출력 레이저를 이용한 백라이트유닛용 도광판 패턴닝 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하나의 고출력 CO2 레이저를 이용하여 대형 수광형 평판표시장치의 백라이트 유닛(back light unit)에 사용되는 대형 도광판에 균일한 휘도를 제공할 수 있도록 서로 다른 영역에 대해서 동일 또는 다른 패턴을 형성할 수 있는 고출력 레이저를 이용한 백라이트유닛용 도광판 패턴닝 시스템에 관한 것이다.
최근 평판표시장치들이 대형화됨에 따라서 화상을 제공하는 패널과 패널에 빛을 제공하는 백라이트 유닛도 대형화되고 있다.
백라이트 유닛의 일부를 구성하는 도광판은 현재 주로 투명 아크릴판을 사용하고 표면에는 여러 가지 방법을 이용하여 패턴을 형성하여 도광판 전체에 대해서 휘도를 균일하도록 하여 전체화면의 밝기를 고르게 분포되도록 하고 있다.
이러한 도광판의 표면에 패턴을 형성하는 방법으로는 인쇄 가공 방법, 절삭 가공 방법, 및 레이저 가공 방법을 들 수 있다.
상기 여러 가지 방법 중 인쇄 가공 방법이 중형 또는 40 인치 이상의 대형 패널에 사용되는 중대형 도광판에 패턴을 형성하기 위하여 사용되고 있다.
인쇄 가공 방법은 도광판용 기재상에 패턴이 형성되지 않을 부분을 마스킹하고 그 위에 패턴을 인쇄하고, 식각액으로 인쇄된 부분을 식각하여 패턴을 형성한다.
그런데, 이러한 방법에 의하면, 마스크와 마스크 하부의 도광판 사이로 식각액이 스며들어 불량이 발생할 수 있어 숙련된 작업이 요구되며 불량한 패턴으로 인하여 휘도가 저하되는 문제점이 있다.
또한, 절삭 가공 방법은 V형 커터를 이용하여 도광판에 V형 노치를 기계적으로 가공하는 것이나, 가공 시간이 길어 생산능률이 낮으며, 미세한 패턴의 형성이 어렵고 균일한 광의 확산이 이루어 지지 않을 뿐만 아니라 마찰면적의 증가로 인한 마찰열에 의하여 기재의 변형이 발생할 수 있고 커터의 이동 방향을 바꾸는 경우에 쉽게 균열될 수 있어서 다양한 형태의 패턴을 형성하기 어려운 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 최근에 레이저 가공방법이 이용되고 있다.
그런데, 이러한 레이저 가공방법은, 반사거울을 이용하여 도광판용 기재에 대 수직하게 조사하도록 제어하여야 하기 때문에 소형 기재에 대해서는 적합하지만, 대형 기재에 대해서는 태그 타임이 길다는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 여러 대의 레이저 장비를 이용하여 가공하거나, 레이저 장비를 X, Y, Z 스테이지를 이용하여 이동시키면서 가공을 하거나, 여러 장의 조각 기재에 패턴을 형성한 후 조각을 결합하여 대면적의 도광판용 기재 를 형성하는 방법이 제안되고 있지만, 이러한 방법은, 여러 대의 레이저 장비를 각각 제어하거나 X, Y, Z 스테이지의 이동에 따른 정밀 제어를 하는 것이 어려울 뿐만 아니라, 대면적을 따라서 광원으로부터의 거리에 따라 달라지는 무늬를 연속적으로 표현할 수 없으며 이음부에서 각 패턴이 연결되지 않거나 불규칙해지는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 고출력 레이저를 이용하여 대형 도광판용 기재에 대하여 한번에 다수의 영역에 대해 다양한 패턴을 독립적으로 형성하여 작업 능률을 향상시키고 생산 효율을 증가시킬 수 있는 고출력 레이저를 이용한 백라이트유닛용 도광판 패턴닝 시스템을 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 고출력 레이저를 이용한 백라이트유닛용 도광판 패턴닝 시스템은,
광학테이블과 작업테이블을 복층구조로 포함하며,
상기 광학테이블상에는 고출력 레이저빔을 발진시키기 위한 하나의 레이저빔 발진유닛; 상기 하나의 레이저빔 발진유닛로부터 발진된 레이저빔의 경로, 출력, 세기, 및 스폿을 적어도 2 이상으로 분리시키기 위한 빔분할유닛; 상기 빔분할유닛으로부터 나온 복수개의 레이저 빔을 각각 포커싱하는 복수개의 헤드부가 소정의 배열로 고정된 헤드지지유닛; 및 상기 헤드지지유닛을 일방향으로 이동시켜서 상기 복수개의 헤드부가 전체에 대해서 한 번에 일방향으로 이동시키기 위한 제 1 이송유닛을 포함하며,
상기 작업테이블상에는 도광판 기재가 수용되는 작업대; 및 상기 작업테이블를 상기 제 1 이송유닛의 이송방향과 교차하는 방향으로 이동시키기 위한 제 2 이송유닛을 포함하며,
상기 레이저빔 발진유닛은 400 W 이상의 출력을 갖는 CO2레이저를 이용하며, 상기 레이저빔 분할유닛은 복수개의 반사미러와 상기 헤드부의 갯수(N)-1개의 빔 스플릿터를 포함하며, 상기 빔 스플릿터는 상기 레이저빔을 50대 50으로 반사 및 투과시켜서 빔을 2개로 분리한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 광학테이블과 작업테이블을 복층구조로 배치하여, 상층부에 배치된 광학테이블상에서 하나의 고출력 레이저빔 발진유닛으로부터 출력된 레이저 빔을 빔분할유닛으로 분할하여 동시에 대형 도광판 기재의 다른 위치에서 패턴을 가공함으로써, 패턴 가공 효율을 증가시킬 수 있으며, 광학테이블과 작업테이블의 이동이 서로 간섭되지 않기 때문에 작업 능률을 향상시킬 수 있고, 소정 파장대의 레이저 빔을 발진하기 위해서 여러 대의 레이저를 제어하지 않아도 되기 때문에 작업이 용이한다.
또한, 20인치 이상의 대형 도광판에 대해서도 한 번에 작업할 수 있기 때문에 대화면에 대해서도 전체적으로 이음부 문제없이 균일도 및 휘도를 균일하게 개선할 수 있어 고품질의 화면을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트유닛의 분해 사시도이고, 도 1b는 도 1a의 백라이트유닛의 단면도이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트유닛(1)은 도광판(10)과, 상기 도광판(10)의 하부에 배치되어 빛을 상부로 반사시키는 반사판(11)과, 상기 도광판(10)의 상부에 배치되어 빛을 전방으로 산란 및 확산시키는 확산판(13)과, 상기 도광판(10)의 측벽에 설치되어 도광판(100)을 향하여 빛을 조사하는 적어도 하나 이상의 광원(15)을 포함한다. 상기 광원(15)으로는 외부전극형광램프나 외부내부혼합형형광램프가 이용될 수 있으며, 친환경 특성을 가진 LED가 이용될 수 있다. 상기 광원(15)은 도광판(10)의 반대 방향으로 조사되는 빛을 다시 도광판(10)으로 입사시키도록 반사막이 형성된 커버부재(17)에 의하여 감싸져 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 대형 백라이트유닛용 도광판(10) 상에는 고출력 레이저에 의하여 패턴부(10a)가 형성되어 있다. 상기 패턴부(10a)는 인쇄법이나 기계적 V 컷팅방법에 비하여 패턴부(10a)를 형성한 후 한번 더 커팅가공하여 다면커팅부(10ab)을 더 형성할 수 있기 때문에 표면적을 늘려서 빛을 많이 산란 또는 반사시킬 수 있다.
또한 상기 도광판(10)에는 상기 광원(15)으로부터 멀어질수록 표면적이 더 크게 형성된 패턴부(10b)를 더 구비하여 전체적으로 균일한 휘도 및 균일도를 제공할 수 있다.
즉, 광원(15)이 편향 또는 비대칭적으로 구비되는 것을 고려하여 각 패턴부(10a. 10b)는 빛을 효과적으로 반사 및 산란시킬 수 있도록 다면커팅부(10ab)를 차등 구비하여 표면적을 달리하여 상기 광원(15)으로부터 멀어지더라도 빛의 산란 및 반사량을 증가시켜서 전체적으로 균일한 휘도 및 균일도를 제공할 수 있다.
이때, 상기 도광판(10)의 패턴부(10a, 10b)는 상기 도광판(10)의 하부면에 소정의 패턴으로 형성되는데, 도시된 것처럼 도트형이나, 직선형이나, 도트형과 직선형이 조합된 혼합형으로 된 그루브로 가공할 수가 있다. 이외에도, 사각형이나 격자형, 또는 이러한 형상들의 조합에 의한 그루브로 가공될 수도 있다.
한편, 상기 도광판(10)의 상부에 배치되는 광원(15)으로부터 조사된 빛(화살표)이 도광판(10)의 전면으로 균일하게 확산가능하게 미세한 스크래치로 된 광확산부(10c)를 더 형성시킬 수도 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 도광판(10)의 적어도 일면에 형성되는 패턴부(10a, 10b, 10c)는 각각 하나의 레이저 발진유닛으로부터 발생되는 고출력 레이저 빔을 분할하여 적어도 둘 이상의 레이저 헤드부를 통해서 조사되는 복수개의 레이저빔에 의하여 동시에 형성될 수 있다.
이러한 대형 백라이트유닛용 도광판에 패턴을 형성하기 위한 고출력 레이저를 이용한 백라이트유닛용 도광판 패턴닝 시스템에 대하여 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고출력 레이저를 이용한 백라이트유닛용 도광판 패턴닝 시스템을 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고출력 레이저를 이용한 백라이트유닛용 도광판 패턴닝 시스템의 측면도이다. 도 4a 및 4b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 고출력 레이저를 이용한 백라이트유닛용 도광판 패턴닝 시스템의 헤드유닛의 헤드부 배열을 보이는 배열도이 다.
도 2 내지 도 4에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 고출력 레이저를 이용한 백라이트유닛용 도광판 패턴닝 시스템(100)은 광학테이블(110)과 작업테이블(130)을 복층구조로 포함한다.
상기 광학테이블(110)상에는 고출력 레이저빔을 발진시키기 위한 하나의 레이저빔 발진유닛(111)과, 상기 하나의 레이저빔 발진유닛(111)으로부터 발진된 레이저빔의 경로, 출력, 세기, 및 스폿을 적어도 2 이상으로 분리시키기 위한 빔분할유닛(112)과, 상기 빔분할유닛(112)으로부터 나온 복수개의 레이저 빔을 포커싱하는 복수개의 헤드부(113)가 소정의 배열로 고정된 헤드지지유닛(114)과, 상기 헤드지지유닛(114)을 일방향으로 이동시켜서 상기 복수개의 헤드부(113) 전체를 한 번에 일방향으로 이동시키기 위한 제 1 이송유닛(115)이 구비된다.
상기 작업테이블(130)상에는 도광판 기재(10)가 수용되는 작업대(131)가 배치되며, 상기 작업테이블(130)은 상기 제 1 이송유닛(115)의 이동방향과 수직한 방향으로 상기 작업테이블(130)을 이동시키기 위한 제 2 이송유닛(135)을 구비한다.
상기 레이저빔 발진유닛(111)은 CO2 레이저 발진기 등을 이용하여 400W 정도의 고출력 레이저빔을 발생시키는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 출력된 고출력 레이저 빔을 상기 광학테이블(110)상의 동일면상에분산 배치되어 있는 상기 레이저빔분할유닛(112)를 이용하여 복수의 레이저빔으로 분리할 수 있다.
상기 레이저빔분할유닛(112)은 복수개의 반사미러(112a), 복수개의 빔스플리터(112b)를 다단계로 배치하여 레이저빔을 분할할 수 있다.
예컨대, 상기 레이저빔 발진유닛(111)으로부터 조사된 400W의 고출력 레이저빔은 반사미러(112a)에 의하여 빔 스플릿터(112b)로 진행하고, 일 빔스플릿터(112b)에 의하여 50 대 50의 비율 또는 다양한 비율로 반사 및 투과된 2개의 레이저빔은 다시 반사미러(112a)와 빔스플릿터(112b)에 의해서 4개의 레이저 빔이 되고, 다시 반사미러(112a)와 빔스플릿터(112b)에 의해서 8개의 레이저 빔으로 분할될 수 있다. 즉, 상기 반사미러(112a)와 빔스플릿터(112b)의 개수의 증가 및 배치에 따라서 레이저빔의 여러 개로 분할하여 여러 경로로 진행시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 빔 스플릿터(112b)는 상기 레이저 헤드부(113)의 개수(n)-1개를 갖는 것이 바람직하다.
이와 같이 여러 개로 분할된 레이저빔은 복수개의 헤드부(113)를 통해서 각각 도광판용 기재(10)에 대해 서로 다른 위치에서 소정의 패턴을 가공할 수 있다.
상기 복수개의 헤드부(113)는 상기 헤드지지유닛(114)에 소정의 배열로 고정될 수 있다. 상기 헤드지지유닛(114)는 몸체(114a)와 지지고정부(114b)를 포함하며, 상기 헤드부(113)가 상기 몸체(114a)의 측면에 배치될 수 있다.
바람직하게는 복수개의 레이저빔이 여러 영역에서 도광판 패턴 가공시 가공되지 못하는 영역(사영역)을 줄이기 위해서 상기 몸체(114a)에 대하여 상기 헤드부(113)는 도 4a 및 도 4b에 배치된 바와 같이 서로 오프셋되게 배치되는 것이 바람직하며, 사영역을 보다 줄이기 위해서 상기 몸체(114)가 등삼각기둥 또는 사다리 꼴기둥으로 구성하는 것이 바람직하다.
상기 몸체(114a)가 등삼각기둥 또는 사다리꼴기둥으로 구성되면, 이들의 측면을 따라서 상기 헤드부(113)를 배치할 수 있고, 이 경우 상기 헤드부(113) 자체로 사이의 간격(D2)을 경사배치로 인한 간격(D1)으로 줄일 수 있어서 패턴 사이의 거리를 감소시킬 수 있다.
상기 헤드지지유닛(114)의 하부에는 스텝모터로 구성된 이송부(114c)를 더포함하여, 상기 제 1 이송유닛(115)을 구성하는 가이드레일(115a)을 따라 일방향으로 이동될 수 있으며, 이에 따라서 상기 복수개의 헤드부(113) 전체를 한 번에 일방향으로 이동시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 레이저빔 분할유닛(112)에 의하여 분할된 복수개의 레이저빔은 상기 헤드부(113)로 가이드광학유닛(116)에 의하여 안내될 수 있으며, 레이저빔 변조유닛(117)에 의해서 고속으로 셔터링하여 진폭이나 위상을 조절하거나 에너지를 증폭시켜서 도광판에 형성될 패턴부(10a) 및 패턴부(10a)내의 다면커팅부(10ab)를 형성할 수 있다.
상기 레이저빔 변조유닛(117)은 음광학 변조기(AOM; acoustic-optic modulator) 등을 이용될 수 있다.
상기 레이저빔 익스팬더(BET;118)는 도광판에 형성되는 패턴의 모양에 대응하여 변조된 레이저빔을 최종적으로 크기를 결정할 수 있다.
상기 레이저빔 변조유닛(117)으로부터 레이저 빔이 누출되어 주변을 오염시키는 것을 방지하기 위해서 덤핑부(119)를 더 구비할 수 있다.
이와 같이, 상기 레이저발진유닛(111), 레이저빔분할유닛(112), 헤드지지유닛(114), 제 1 이송유닛(115), 가이드광학유닛(116), 변조유닛(117), 빔 익스팬더(118)가 제어부(200)의 명령에 따라 제어될 수 있다.
상기 제어부(200)는 상기 가이드광학유닛(116), 변조유닛(117), 빔 익스팬더(118)를 독립적으로 제어하여 상기 헤드부(113)에 입사되는 레이저 빔을 독자적으로 제어할 수 있지만, 전체적인 시스템의 정렬을 변화시키지 않을 수 있기 때문에 효율적이다.
한편, 이러한 광학테이블(110)과 별도로 복층구조로 작업테이블(130)이 그 하부에 배치되어 있기 때문에 작업테이블(130)의 움직임에 의해서 상기 광학테이블(110)상의 레이저 빔의 진행 경로가 방해 받지 않을 수 있다.
상기 작업테이블(130)의 제 2 이송유닛(135)은 상기 작업테이블(130)을 X축방향, Y축방향으로 이송시킬 수 있으며, 이들 X축과 Y축 사이의 각도를 고려하여 정렬시킬 수 있다.
다만, 바람직하게는 상기 제 2 이송유닛(135)은 상기 제 1 이송유닛(115)과 교차하는 방향으로 이송하며, 상기 제어부(200)에 의하여 상기 제 1 이송유닛(115)이 작동할 때는 상기 제 2 이송유닛(135)이 고정되도록 구성될 수 있다.
이와 같이 상기 제어부(200)에 의하여 제어됨으로써 상기 레이저 빔이 레이저 빔 패턴을 안정적으로 가공할 수 있도록 구성될 수 있다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 고출력 레이저를 이용한 백라이트유닛용 도광판 패턴닝 시스템(100)은 서로 평행한 광학테이 블(optical table, 110)과 작업테이블(130)을 지지체(150)에 의하여 지탱하고 있으며, 상기 작업테이블(130)의 하부에는 석반(170)이 배치되어, 광학테이블(110)상에서 복수개의 레이저 빔이 평행하게 진행할 수 있도록 수평을 유지할 수 있으며, 진동을 지탱할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따르면, 하나의 레이저빔 발진유닛으로부터 출력된 레이저빔을 다수로 분할 변조하여 다수의 레이저빔을 이용하여 동시에 도광판 기재 상의 복수의 영역에서 다수의 패턴을 형성함으로써, 패턴 가공이 용이하며, 작업 능률을 배가시킬 수 있으며, 여러 대의 레이저 발진유닛을 제어함으로써 발생되는 불량률을 줄일 수 있으며, 이음부 접합 없이 대면적 도광판 기재를 가공할 수 있어서 대화면에 적합할 뿐만 아니라, 균일도 및 휘도를 균일하게 개선할 수 있어 고품질의 화면을 얻는데 기여할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가지는 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형을 할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트유닛의 분해 사시도이고, 도 1b는 도 1a의 백라이트유닛의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고출력 레이저를 이용한 백라이트유닛용 도광판 패턴닝 시스템을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고출력 레이저를 이용한 백라이트유닛용 도광판 패턴닝 시스템의 측면도이다.
도 4a 및 4b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 고출력 레이저를 이용한 백라이트유닛용 도광판 패턴닝 시스템의 헤드유닛의 헤드부 배열을 보이는 배열도이다.

Claims (9)

  1. 고출력 레이저를 이용한 백라이트유닛용 도광판 패턴닝 시스템에 있어서,
    광학테이블과 작업테이블을 복층구조로 포함하며,
    상기 광학테이블상에는 고출력 레이저빔을 발진시키기 위한 하나의 레이저빔 발진유닛; 상기 하나의 레이저빔 발진유닛로부터 발진된 레이저빔의 경로, 출력, 세기, 및 스폿을 적어도 2 이상으로 분리시키기 위한 빔분할유닛; 상기 빔분할유닛으로부터 나온 복수개의 레이저 빔을 각각 포커싱하는 복수개의 헤드부가 소정의 배열로 고정된 헤드지지유닛; 및 상기 헤드지지유닛을 일방향으로 이동시켜서 상기 복수개의 헤드부가 전체에 대해서 한 번에 일방향으로 이동시키기 위한 제 1 이송유닛을 포함하며,
    상기 작업테이블상에는 도광판 기재가 수용되는 작업대; 및 상기 작업테이블를 상기 제 1 이송유닛의 이송방향과 교차하는 방향으로 이동시키기 위한 제 2 이송유닛을 포함하며,
    상기 레이저빔 발진유닛은 400 W 이상의 출력을 갖는 CO2레이저를 이용하며,
    상기 레이저빔 분할유닛은 복수개의 반사미러와 상기 헤드부의 갯수(N)-1개의 빔 스플릿터를 포함하며, 상기 빔 스플릿터는 상기 레이저빔을 50대 50으로 반사 및 투과시켜서 빔을 2개로 분리하는 고출력 레이저를 이용한 백라이트유닛용 도광판 패턴닝 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이저빔 분할유닛은 분할된 상기 레이저빔을 동일면상에서 서로 직교하게 조사하는 고출력 레이저를 이용한 백라이트유닛용 도광판 패턴닝 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 헤드지지유닛은 몸체와 지지고정부를 포함하며, 상기 몸체는 등삼각기둥 또는 사다리꼴기둥으로 구성되며, 상기 복수개의 헤드부가 상기 기둥의 측면에 상기 지지고정부에 의해서 고정되는 고출력 레이저를 이용한 백라이트유닛용 도광판 패턴닝 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 헤드지지유닛의 몸체는 직육면체으로 구성되며, 상기 복수개의 헤드부는 상기 직육면체의 측면에 대해서 오프셋 배치되어 있는 고출력 레이저를 이용한 백라이트유닛용 도광판 패턴닝 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 헤드부로 레이저 빔을 안내하는 복수개의 반사미러로 구성된 가이드광학유닛과,
    상기 레이저빔 분할유닛에 의하여 분할된 레이저 빔의 진폭이나 위상을 조절, 에너지를 증폭하여 도광판에 다면커팅부를 갖는 패턴부를 형성하도록 제어하는 레이저빔 변조유닛과,
    상기 변조된 레이저빔을 최종적으로 크기를 결정하는 빔 익스팬더를 더 포함하는 고출력 레이저를 이용한 백라이트유닛용 도광판 패턴닝 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 레이저빔 변조유닛은 음광학 변조기(AOM; acoustic-optic modulator)인 고출력 레이저를 이용한 백라이트유닛용 도광판 패턴닝 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 이송유닛과 상기 제 2 이송유닛은 제어부에 의하여 상기 제 1 이송유닛이 작동할 때는 상기 제 2 이송유닛은 고정되는 고출력 레이저를 이용한 백라이트유닛용 도광판 패턴닝 시스템.
KR1020080083897A 2008-08-27 2008-08-27 고출력 레이저를 이용한 백라이트유닛용 도광판 패턴닝 시스템 KR100992621B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080083897A KR100992621B1 (ko) 2008-08-27 2008-08-27 고출력 레이저를 이용한 백라이트유닛용 도광판 패턴닝 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080083897A KR100992621B1 (ko) 2008-08-27 2008-08-27 고출력 레이저를 이용한 백라이트유닛용 도광판 패턴닝 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100025215A KR20100025215A (ko) 2010-03-09
KR100992621B1 true KR100992621B1 (ko) 2010-11-05

Family

ID=42176802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080083897A KR100992621B1 (ko) 2008-08-27 2008-08-27 고출력 레이저를 이용한 백라이트유닛용 도광판 패턴닝 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100992621B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102179631A (zh) * 2011-05-18 2011-09-14 苏州德龙激光有限公司 用于加工大幅面导光板的装置及其方法
WO2012148117A2 (ko) * 2011-04-25 2012-11-01 위아코퍼레이션 주식회사 레이저 분할빔을 이용한 선택적 박막 제거장치

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101117740B1 (ko) * 2010-05-03 2012-03-13 양희제 도광판용 부가패턴 형성장치
KR101726193B1 (ko) * 2010-06-07 2017-04-12 엘지디스플레이 주식회사 레이저 패턴 가공장치 및 이를 이용하는 레이저 패턴 가공방법
KR101008901B1 (ko) * 2010-07-07 2011-01-17 레이져라이팅(주) 도광판 레이저 가공장치

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012148117A2 (ko) * 2011-04-25 2012-11-01 위아코퍼레이션 주식회사 레이저 분할빔을 이용한 선택적 박막 제거장치
WO2012148117A3 (ko) * 2011-04-25 2013-01-03 위아코퍼레이션 주식회사 레이저 분할빔을 이용한 선택적 박막 제거장치
CN102179631A (zh) * 2011-05-18 2011-09-14 苏州德龙激光有限公司 用于加工大幅面导光板的装置及其方法
CN102179631B (zh) * 2011-05-18 2014-04-02 苏州德龙激光股份有限公司 用于加工大幅面导光板的方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100025215A (ko) 2010-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100374903C (zh) 图像显示设备中的照射光学装置和图像显示设备
KR100992621B1 (ko) 고출력 레이저를 이용한 백라이트유닛용 도광판 패턴닝 시스템
JP2005522733A (ja) 光変調エンジン
KR20070000911A (ko) 백라이트유니트 및 이를 구비한 액정표시장치
US20030169502A1 (en) Laser irradiation apparatus and exposure method using laser irradiation apparatus
JP3872462B2 (ja) レーザ加工装置、及びレーザ加工方法
JP2000190087A (ja) ２軸レ―ザ加工機
KR100809583B1 (ko) 레이저 패턴 가공장치
JP2008132517A (ja) レーザ照射装置及びレーザ加工方法
KR20080001775A (ko) 도광판과 이를 이용한 백라이트 유닛
KR101244292B1 (ko) 레이저를 이용한 도광판 인그레이빙 방법 및 도광판 가공 방법
KR101235557B1 (ko) 복수의 레이저를 이용한 도광판 가공장치
KR20120041075A (ko) 레이저패턴 가공장치
KR101726193B1 (ko) 레이저 패턴 가공장치 및 이를 이용하는 레이저 패턴 가공방법
JP2012129105A (ja) バックライトユニット、及びそれを用いた液晶表示装置
US9000326B2 (en) Apparatus for laser processing
JPH11347766A (ja) レーザドリル装置及びレーザ穴あけ加工方法
WO2012063607A1 (ja) 露光装置
KR20110042528A (ko) 백 라이트 유닛, 이를 포함하는 디스플레이 장치 및 디스플레이 방법
KR101282127B1 (ko) 레이져를 이용한 가공장치
KR101507378B1 (ko) 레이저를 광원으로 이용한 등명기
KR20040100042A (ko) 레이저를 이용한 스크라이빙 장치
KR101163153B1 (ko) 복수의 스폿을 이용한 도광판 패턴 형성장치 및 방법
KR101088354B1 (ko) 멀티 포커스 렌즈를 이용한 도광판 레이저 가공장치
KR100953423B1 (ko) 백라이트 어셈블리

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131010

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141002

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151026

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee