KR101083432B1 - Appratus for forming pattern for light guide plate using co2 laser - Google Patents

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Abstract

본 발명은 CO2 레이저를 이용한 도광판 패턴 형성 장치에 관한 것으로서, CO2 레이저 광을 생성하여 출력하는 레이저 광원부; 상기 레이저 광원부의 출력측에 배치되어, 상기 레이저 광원부로부터 출사된 상기 CO2 레이저 광을 입사받으며, 입사된 CO2 레이저 광의 굴절각을 조절하여 수평 또는 수직 변위를 변경시켜, 소정 방향으로 주사시키는 스캐너부; 상기 스캐너부의 출력측에 배치되어, 상기 스캐너부를 통하여 출사되는 CO2 레이저 광을 스테이지 상에 배치된 도광판에 수직 방향으로 입사되도록, 상기 CO2 레이저 광의 경로를 변경시키는 광학부; 상기 스캐너부와 상기 광학부로 구성된 레이저 헤드 유닛이 장착되며, 상기 레이저 헤드 유닛을 제1축 및 제2축 방향으로 이동시키도록, 상기 스테이지 상에 설치된 갠트리부; 상기 도광판에 형성될 패턴 정보를 미리 저장하여 특정 포맷으로 변환시키는 패턴 데이터 처리부; 및 상기 레이저 광원부, 상기 스캐너부 및 상기 갠트리부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 CO2 레이저를 이용한 도광판 패턴 형성 장치가 제공된다.The present invention relates to a light guide plate pattern forming apparatus using a CO 2 laser, comprising: a laser light source unit generating and outputting CO 2 laser light; A scanner unit disposed at an output side of the laser light source unit to receive the CO 2 laser light emitted from the laser light source unit and to adjust a refractive angle of the incident CO 2 laser light to change a horizontal or vertical displacement to scan in a predetermined direction; Optical unit disposed at the output sides of the scanner portion, to be incident a CO 2 laser light emitted by the scanner unit in a direction perpendicular to the light guide plate disposed on the stage, changing the CO 2 laser beam paths; A gantry unit mounted on the stage, on which the laser head unit comprising the scanner unit and the optical unit is mounted, to move the laser head unit in a first axis and a second axis direction; A pattern data processor configured to previously store pattern information to be formed on the light guide plate and convert the pattern information into a specific format; And a light guide plate pattern forming apparatus using a CO 2 laser for a control unit for controlling the laser light source, wherein the scanner unit and operation of the gantry part is provided.

Description

CO2 레이저를 이용한 도광판 패턴 형성 장치 {APPRATUS FOR FORMING PATTERN FOR LIGHT GUIDE PLATE USING CO2 LASER}Light guide plate pattern forming apparatus using CO2 laser {APPRATUS FOR FORMING PATTERN FOR LIGHT GUIDE PLATE USING CO2 LASER}

본 발명은 CO2 레이저를 이용한 도광판 패턴 형성 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스캐너부를 이용하여 대면적 도광판의 패턴을 보다 신속하게 가공하고, 고품질로 가공하기 위한 CO2 레이저를 이용한 도광판 패턴 형성 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a light guide plate pattern forming apparatus using a CO 2 laser, and more particularly to a light guide plate pattern forming apparatus using a CO 2 laser for processing the pattern of a large area light guide plate more quickly using a scanner portion, and high quality processing. It is about.

일반적으로, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD)는 경량, 박형, 저전력구동, 풀-컬러, 고해상도 구현 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 확대되고 있는 실정이다. 이러한 액정표시장치는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 제어용 스위치들에 인가되는 영상신호에 따라 광의 투과량이 조절되어 액정표시장치의 패널에 원하는 화상을 표시한다. 이와 같은 액정 표시 장치는 자체적으로 발광을 하지 못하기 때문에 백라이트 유닛과 같은 광원이 필요하게 된다.  In general, the liquid crystal display (LCD) is expanding its application range due to features such as lightweight, thin, low-power drive, full-color, high-resolution implementation. Such a liquid crystal display device adjusts the amount of light transmitted according to an image signal applied to a plurality of control switches arranged in a matrix to display a desired image on a panel of the liquid crystal display device. Since the liquid crystal display does not emit light by itself, a light source such as a backlight unit is required.

이러한 백라이트 유닛은 광원, 반사판, 도광판, 확산판, 프리즘 시트 및 보호 시트 등으로 구성되며, 백라이트 유닛의 상부에는 액정 패널이 설치된다. 광원로부터 방출된 가시광은 도광판의 입사면으로 진행하게 되는데, 도광판의 하부면에는 가시광의 진행방향을 상부 방향 즉, 액정 패널측으로 변환시키기 위하여 미세한 도트 패턴과 같은 각종 패턴이 형성되어 있어서, 광 손실을 줄임과 동시에 반사판과 함께 광을 상부면 쪽으로 안내하게 된다.The backlight unit includes a light source, a reflecting plate, a light guide plate, a diffusion plate, a prism sheet, a protective sheet, and the like, and a liquid crystal panel is provided on the top of the backlight unit. Visible light emitted from the light source proceeds to the incident surface of the light guide plate. Various patterns such as fine dot patterns are formed on the lower surface of the light guide plate to convert the traveling direction of the visible light to the upper direction, that is, the liquid crystal panel. At the same time, the light is guided towards the upper surface with the reflector.

이러한 도광판에 패턴을 형성하는 방법으로는 다이아몬드를 이용한 기계적인 V-노치(V-notch)를 형성시키는 방법, 인쇄 방법, 레이저를 이용하여 패턴을 형성하는 방법 등이 있다. 다이아몬드에 의한 기계적인 커팅방식은 그 속도가 상대적으로 느려서 생산성이 떨어지고, 가공면의 거칠기로 인하여 빛이 균일하게 산란되지 못하며, 의도하는 패턴 형태를 그대로 재현하는 재현성이 떨어지는 문제점이 있다. 또한, 인쇄 방법은 마스크 패턴에 의한 노광, 현상을 수행한 후, 부식액을 사용할 때, 부식액이 마스크와 도광판 사이로 스며들어 미세패턴을 형성하는데 문제가 있고, 도광판이 박판인 경우에 재현성이 떨어지는 문제점이 있다. 따라서, 최근에는 레이저 장치를 이용하여 도광판의 패턴을 형성하는 방법을 사용하는 경우가 많아지고 있다.  As a method of forming a pattern on the light guide plate, there are a method of forming a mechanical V-notch using diamond, a printing method, and a method of forming a pattern using a laser. Mechanical cutting method by diamond has a problem that the speed is relatively slow, the productivity is low, the light is not uniformly scattered due to the roughness of the processing surface, and the reproducibility of reproducing the intended pattern form as it is. In addition, the printing method has a problem in that when the corrosion solution is used after performing exposure and development by a mask pattern, the corrosion solution penetrates between the mask and the light guide plate to form a fine pattern, and the problem of inferior reproducibility when the light guide plate is a thin plate. have. Therefore, in recent years, the method of forming the pattern of a light guide plate using a laser device is increasing.

그러나 종래의 레이저 장치는 백라이트 유닛에 적용되는 도광판 패턴 형성 시, 레이저 유닛에서 조사되는 광이 1 라인으로 조사되어 가공 속도가 현저히 떨어지는 문제점이 있었다.However, the conventional laser device has a problem in that the processing speed is significantly reduced because light emitted from the laser unit is irradiated to one line when the light guide plate pattern is applied to the backlight unit.

또한, 스캐너를 이용하는 경우에는 가공 속도가 빨라지는 장점은 있었으나, 스캐너의 필드 사이즈 내에서 중앙 영역은 도광판에 수직으로 조사되는데 반하여, 외곽 영역은 도광판에 대하여 기울어진 상태로 입사되어 패턴의 단면 형상이 균일하지 않아 도광판의 품질이 저하되는 문제점이 있었다.
In addition, when the scanner is used, the processing speed is increased, but the center area is irradiated perpendicularly to the light guide plate within the field size of the scanner. There was a problem that the quality of the light guide plate is not uniform because it is not uniform.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 도광판의 패턴 형성 속도를 증진시키는 동시에, 제품의 신뢰도를 높일 수 있는 CO2 레이저를 이용한 도광판 패턴 형성 장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention is to overcome the above-mentioned conventional problems, the problem to be solved by the present invention is to provide a light guide plate pattern forming apparatus using a CO 2 laser that can improve the pattern formation speed of the light guide plate, and also increase the reliability of the product. It is to.

본 발명의 일 측면에 따르면, CO2 레이저 광을 생성하여 출력하는 레이저 광원부; 상기 레이저 광원부의 출력측에 배치되어, 상기 레이저 광원부로부터 출사된 상기 CO2 레이저 광을 입사받으며, 입사된 CO2 레이저 광의 굴절각을 조절하여 수평 또는 수직 변위를 변경시켜, 소정 방향으로 주사시키는 스캐너부; 상기 스캐너부의 출력측에 배치되어, 상기 스캐너부를 통하여 출사되는 CO2 레이저 광을 스테이지 상에 배치된 도광판에 수직 방향으로 입사되도록, 상기 CO2 레이저 광의 경로를 변경시키는 광학부; 상기 스캐너부와 상기 광학부로 구성된 레이저 헤드 유닛이 장착되며, 상기 레이저 헤드 유닛을 제1축 및 제2축 방향으로 이동시키도록, 상기 스테이지 상에 설치된 갠트리부; 상기 도광판에 형성될 패턴 정보를 미리 저장하여 특정 포맷으로 변환시키는 패턴 데이터 처리부; 및 상기 레이저 광원부, 상기 스캐너부 및 상기 갠트리부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 CO2 레이저를 이용한 도광판 패턴 형성 장치가 제공된다.According to an aspect of the invention, the laser light source unit for generating and outputting CO 2 laser light; A scanner unit disposed at an output side of the laser light source unit to receive the CO 2 laser light emitted from the laser light source unit and to adjust a refractive angle of the incident CO 2 laser light to change a horizontal or vertical displacement to scan in a predetermined direction; Optical unit disposed at the output sides of the scanner portion, to be incident a CO 2 laser light emitted by the scanner unit in a direction perpendicular to the light guide plate disposed on the stage, changing the CO 2 laser beam paths; A gantry unit mounted on the stage, on which the laser head unit comprising the scanner unit and the optical unit is mounted, to move the laser head unit in a first axis and a second axis direction; A pattern data processor configured to previously store pattern information to be formed on the light guide plate and convert the pattern information into a specific format; And a light guide plate pattern forming apparatus using a CO 2 laser for a control unit for controlling the laser light source, wherein the scanner unit and operation of the gantry part is provided.

상기 CO2 레이저를 이용한 도광판 패턴 형성 장치는 상기 레이저 헤드 유닛의 스테이지 상의 위치를 감지하며, 감지된 위치 정보를 상기 제어부로 전송하는 위치 측정부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 패턴 데이터 처리부로부터 수신한 패턴 정보와 상기 위치 측정부로부터 수신한 상기 레이저 헤드 유닛의 위치 정보에 따라, 상기 레이저 광원부의 출력과 상기 스캐너부 및 상기 갠트리부의 동작을 제어하여 상기 도광판에 패턴을 형성할 수 있다.The light guide plate pattern forming apparatus using the CO 2 laser further includes a position measuring unit for detecting a position on the stage of the laser head unit and transmitting the detected position information to the control unit, wherein the control unit receives the pattern data processing unit from the pattern data processing unit. The pattern may be formed on the light guide plate by controlling the output of the laser light source unit and the operation of the scanner unit and the gantry unit according to the pattern information and the position information of the laser head unit received from the position measuring unit.

상기 스캐너부는 갈바노 스캐너를 포함하며, 상기 갈바노 스캐너는 상기 CO2 레이저 광을 반사하도록 회전가능하게 설치되는 갈바노 미러; 및 상기 갈바노 미러를 지지하면서 회동시키는 갈바노 미러 구동부를 포함한다. The scanner unit includes a galvano scanner, wherein the galvano scanner comprises: a galvano mirror rotatably installed to reflect the CO 2 laser light; And a galvano mirror driving unit which rotates while supporting the galvano mirror.

상기 광학부는, 상기 스캐너부의 출력측에 배치되어, 상기 스캐너부를 통하여 출사되는 CO2 레이저 광의 초점이 상기 도광판 상에 맺히도록 조절하는 이미징 렌즈; 및 상기 이미징 렌즈의 후단에 배치되며, 상기 이미징 렌즈를 투과한 CO2 레이저 광이 상기 도광판에 수직 방향으로 입사되도록 집속시키는 텔레센트릭 렌즈부를 포함한다.The optical unit may include: an imaging lens disposed at an output side of the scanner unit to adjust a focus of CO 2 laser light emitted through the scanner unit to be focused on the light guide plate; And a telecentric lens unit disposed at a rear end of the imaging lens and focusing the CO 2 laser light transmitted through the imaging lens to be incident on the light guide plate in a vertical direction.

상기 텔레센트릭 렌즈부는, 상기 이미징 렌즈의 후단에 배치되며, 입사된 CO2 레이저 광을 발산시키는 음의 굴절력을 갖는 제1 렌즈; 상기 제1 렌즈의 후단에 배치되며, 양의 굴절력을 갖고, 상기 제1 렌즈에 의해 발산된 광을 일차적으로 집속시키며, 적어도 일 면이 비구면으로 된 제2 렌즈; 및 상기 제2 렌즈의 후단에 배치되며, 양의 굴절력을 갖고, 상기 제2 렌즈에 의해 집속된 광을 재차 집속시켜, 상기 CO2 레이저 광이 상기 도광판에 수직 방향으로 입사되도록 집속시키는 제3 렌즈를 포함한다.The telecentric lens unit may include a first lens disposed at a rear end of the imaging lens and having a negative refractive power for emitting incident CO 2 laser light; A second lens disposed at a rear end of the first lens, the second lens having a positive refractive power and primarily focusing the light emitted by the first lens, wherein at least one surface is an aspherical surface; And a third lens disposed at a rear end of the second lens and having a positive refractive power and focusing the light focused by the second lens again so that the CO 2 laser light is focused on the light guide plate in a vertical direction. It includes.

상기 갠트리부는, 상호 나란하게 이격된 한 쌍의 제1 가이드; 상기 한 쌍의 제1 가이드에 각각 결합되어, 상기 제1 가이드를 따라 이동하는 한 쌍의 슬라이더; 상기 한 쌍의 슬라이더에 결합되어, 상기 슬라이더와 함께 이동하는 제2 가이드; 상기 제2 가이드에 결합되어, 상기 제2 가이드를 따라 이동하는 헤드를 포함한다.The gantry portion includes a pair of first guides spaced apart from each other; A pair of sliders respectively coupled to the pair of first guides and moving along the first guides; A second guide coupled to the pair of sliders to move with the slider; A head coupled to the second guide and moving along the second guide.

상기 도광판은 다수의 스캐너부 필드 영역으로 분할되며, 상기 각 스캐너부 필드 영역 내에서 제1축 방향으로의 이동은 상기 스캐너부를 이용하여, 상기 CO2 레이저 광을 상기 제1축 방향으로 주사하면서 이동하고, 제2축 방향으로의 이동 및 다음 스캐너 필드 영역으로의 이동은 상기 갠트리부를 이용하여 상기 레이저 헤드 유닛을 이동하여 수행되는 것을 특징으로 한다.The light guide plate is divided into a plurality of scanner part field areas, and movement in the first axis direction within each scanner part field area is moved while scanning the CO 2 laser light in the first axis direction by using the scanner part. In addition, the movement in the second axis direction and the movement to the next scanner field area may be performed by moving the laser head unit using the gantry.

상기 레이저 광원부의 출력측에 배치되며, 상기 레이저 광원부로부터 입사된 CO2 레이저 광을 적어도 2개 이상의 광으로 분할하여 반사하는 광 분할부를 더 포함하며, 상기 스캐너부는 적어도 2개 이상 설치되며, 상기 광학부는 상기 스캐너부의 개수에 상응하게 설치되는 것을 특징으로 한다.It is disposed on the output side of the laser light source unit, and further comprises a light splitting unit for dividing and reflecting the CO 2 laser light incident from the laser light source unit to at least two or more light, at least two scanner unit is provided, the optical The unit is characterized in that it is installed corresponding to the number of the scanner unit.

본 발명에 따르면, 도광판의 패턴 형성 속도를 증진시키는 동시에, 제품의 신뢰도를 높일 수 있게 된다. 그 결과, 도광판의 제조 단가를 낮출 수 있으며, 도광판을 포하는 액정표시장치의 단가도 낮출 수 있게 된다.
According to the present invention, it is possible to increase the pattern formation speed of the light guide plate and increase the reliability of the product. As a result, the manufacturing cost of the light guide plate can be lowered, and the cost of the liquid crystal display device including the light guide plate can be lowered.

도 1 및 도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 CO2 레이저를 이용한 도광판 패턴 형성 장치의 개략적인 기능 블록도 및 구성도이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 구성 중 갠트리부를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 2에 도시된 텔레센트릭 렌즈 유닛의 개략적인 구성도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 CO2 레이저를 이용한 도광판 패턴 형성 장치를 이용하여 도광판에 패턴을 형성하는 과정을 도시한 도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 CO2 레이저를 이용한 도광판 패턴 형성 장치의 개략적인 기능 블록도이다.
1 and 2 are schematic functional block diagrams and configuration diagrams of a light guide plate pattern forming apparatus using a CO 2 laser according to a first embodiment of the present invention.
3 is a perspective view schematically illustrating a gantry part of the configuration illustrated in FIGS. 1 and 2, and FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the telecentric lens unit illustrated in FIG. 2.
FIG. 5 is a diagram illustrating a process of forming a pattern on a light guide plate using a light guide plate pattern forming apparatus using a CO 2 laser according to a first embodiment of the present invention.
6 is a schematic functional block diagram of a light guide plate pattern forming apparatus using a CO 2 laser according to a second embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 CO2 레이저를 이용한 도광판 패턴 형성 장치의 개략적인 기능 블록도 및 구성도이다. 도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 구성 중 갠트리부를 개략적으로 나타낸 사시도이며, 도 4는 도 2에 도시된 텔레센트릭 렌즈 유닛의 개략적인 구성도이다.1 and 2 are schematic functional block diagrams and configuration diagrams of a light guide plate pattern forming apparatus using a CO 2 laser according to a first embodiment of the present invention. 3 is a perspective view schematically illustrating a gantry part of the configuration illustrated in FIGS. 1 and 2, and FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the telecentric lens unit illustrated in FIG. 2.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 CO2 레이저를 이용한 도광판 패턴 형성 장치는 레이저 광원부(100), 스캐너부(200), 광학부(300), 갠트리부(500), 위치 측정부(550), 패턴 데이터 처리부(600), 스테이지(700) 및 제어부(800)를 포함한다. 1 and 2, the light guide plate pattern forming apparatus using the CO 2 laser according to the present embodiment includes a laser light source unit 100, a scanner unit 200, an optical unit 300, a gantry unit 500, and a position measurement. The unit 550 includes a pattern data processor 600, a stage 700, and a controller 800.

레이저 광원부(100)의 출력측에 스캐너부(200)가 배치되어, 레이저 광원부(100)에서 출력된 레이저 광원은 스캐너부(200)로 입사된다. 광학부(300)는 스캐너부(200)의 출력측에 배치되어, 스캐너부(200)를 통하여 출사되는 레이저 광원을 스테이지(700) 상에 배치된 도광판(10)에 수직으로 입사되도록 레이저 광의 경로를 변경시킨다. 스캐너부(200)와 광학부(300)로 이루어진 레이저 헤드 유닛(400)은 도광판(10)이 배치된 스테이지(700)의 상부에 배치되며, 이러한 레이저 헤드 유닛(400)은 제1축 및 제2축 방향 즉, x축 및 y축 방향으로 이동 가능하도록, 스테이지(700)의 상부에 설치된 갠트리부(500)에 장착된다. 위치 측정부(550)는 갠트리부(500)에 장착된 레이저 헤드 유닛(400)의 스테이지(700) 상의 위치를 감지한다. 패턴 데이터 처리부(600)는 도광판(10)에 형성될 패턴 정보를 미리 저장하여 특정 포맷으로 변환시켜 제어부(800)로 전송하며, 제어부(800)는 패턴 데이터 처리부(600)로부터 수신한 패턴 정보와 위치 측정부(550)로부터 수신한 레이저 헤드 유닛(400)의 위치 정보에 따라 레이저 광원부(100)와 스캐너부(200)의 동작을 제어하게 된다.
The scanner unit 200 is disposed on the output side of the laser light source unit 100, and the laser light source output from the laser light source unit 100 is incident to the scanner unit 200. The optical unit 300 is disposed at the output side of the scanner unit 200 and directs the laser light path so that the laser light source emitted through the scanner unit 200 is perpendicular to the light guide plate 10 disposed on the stage 700. Change it. The laser head unit 400 including the scanner unit 200 and the optical unit 300 is disposed above the stage 700 on which the light guide plate 10 is disposed, and the laser head unit 400 includes a first axis and a first axis. It is mounted on the gantry 500 installed on the upper part of the stage 700 so as to be movable in two axes, that is, in the x and y axes. The position measuring unit 550 detects a position on the stage 700 of the laser head unit 400 mounted to the gantry 500. The pattern data processing unit 600 stores pattern information to be formed in the light guide plate 10 in advance, converts the pattern information into a specific format, and transmits the pattern information to the control unit 800. The operation of the laser light source unit 100 and the scanner unit 200 is controlled according to the position information of the laser head unit 400 received from the position measuring unit 550.

이하에서는 각 구성별로 구조 및 기능을 상세히 살펴본다.Hereinafter, the structure and function of each component will be described in detail.

본 실시예에서 레이저 광원부(100)는 레이저 광을 생성하여 출력하는 광원으로서, CO2 레이저 광을 생성하여 출력하는 광원을 사용한다. 도 1 및 도 2에 도시되지는 않았으나, 레이저 광원에서 출력된 CO2 레이저 광을 광 가이드부(미도시)는 레이저 광원부(100)에서 출사된 레이저 광을 스캐너부(200)로 유도하는 광 가이드부(미도시)가 사용될 수도 있다. 이러한 광 가이드부로는 렌즈, 반사미러 등이 사용될 수 있으며, 경우에 따라서는 광섬유가 사용될 수도 있다.In the present embodiment, the laser light source unit 100 uses a light source that generates and outputs CO 2 laser light as a light source that generates and outputs laser light. Although not shown in FIGS. 1 and 2, the light guide unit (not shown) guides the CO 2 laser light output from the laser light source to the scanner unit 200. A portion (not shown) may be used. As the light guide unit, a lens, a reflecting mirror, or the like may be used, and in some cases, an optical fiber may be used.

스캐너부(200)는 갈바노 스캐너(210)로 이루어지며, 갈바노 스캐너(210)는 레이저 광원부(100)로부터 출사된 CO2 레이저 광을 입사받으며, 입사된 CO2 레이저 광의 굴절각을 조절하여 수평 또는 수직 변위를 변경시켜, 광학부(300)를 통하여 도광판(10)에 소정 방향 즉, x축 또는 y축 방향으로 주사된다. 갈바노 스캐너(210)는 갈바노 미러(211) 및 갈바노 미러 구동부(212)로 구성된다. 갈바노 미러(211)는 입사된 CO2 레이저 광을 반사하도록 회전가능하게 설치되며, 갈바노 미러 구동부(212)는 갈바노 미러(211)를 지지하면서 회동시킨다. The scanner unit 200 includes a galvano scanner 210, and the galvano scanner 210 receives the CO 2 laser light emitted from the laser light source unit 100, and adjusts the refractive angle of the incident CO 2 laser light to level the horizontal. Alternatively, the vertical displacement is changed to scan the light guide plate 10 through the optical unit 300 in a predetermined direction, that is, in the x-axis or y-axis direction. The galvano scanner 210 includes a galvano mirror 211 and a galvano mirror driver 212. The galvano mirror 211 is rotatably installed to reflect the incident CO 2 laser light, and the galvano mirror driver 212 rotates while supporting the galvano mirror 211.

광학부(300)는 이미징 렌즈(310)와 텔레센트릭 렌즈부(320)를 포함한다.The optical unit 300 includes an imaging lens 310 and a telecentric lens unit 320.

이미징 렌즈(310)는 스캐너부(200)의 출력측에 배치되어, 스캐너부(200)를 통하여 출사되는 CO2 레이저 광의 초점이 스테이지(700) 상에 배치된 도광판(10) 상에 놓여지도록 조절한다.The imaging lens 310 is disposed on the output side of the scanner unit 200 to adjust the focus of the CO 2 laser light emitted through the scanner unit 200 to be placed on the light guide plate 10 disposed on the stage 700. .

텔레센트릭 렌즈부(320)는 이미징 렌즈(310)의 후단에 배치되며, 이미징 렌즈(310)를 투과한 CO2 레이저 광이 도광판(10)에 수직 방향으로 입사되도록 집속시킨다. 스캐너부(200)를 통하여 도광판(10)으로 주사되는 CO2 레이저 광의 주사 영역인 스캐너부 필드 영역은 한정되어 있으며, 스캐너부 필드 영역의 중앙부의 경우에는 CO2 레이저 광이 대체로 도광판(10)에 수직되게 입사되어 패턴을 형성하지만, 스캐너부 필드 영역의 가장자리에 인접한 영역의 경우에는 CO2 레이저 광이 도광판(10)에 소정 각도로 기울어진 상태로 입사되어 패턴이 형성된다. 광학부(300)의 텔레센트릭 렌즈부(320)는 이렇게 CO2 레이저 광이 도광판(10)에 소정 각도록 기울어진 상태로 입사되는 것을 방지함으로써, 스캐너부 필드 영역 내에서 형성되는 도광판 패턴이 균일함을 유지할 수 있도록 한다. 텔레센트릭 렌즈부(320)의 세부 구성은 이하의 도 3에서 보다 상세히 설명한다. The telecentric lens unit 320 is disposed at the rear end of the imaging lens 310 and focuses the CO 2 laser light transmitted through the imaging lens 310 to be incident on the light guide plate 10 in the vertical direction. The scanner part field area, which is a scanning area of the CO 2 laser light scanned through the scanner part 200 to the light guide plate 10, is limited. In the center portion of the scanner part field area, the CO 2 laser light is generally applied to the light guide plate 10. In the case of a region adjacent to the edge of the scanner field field region, the CO 2 laser light is incident on the light guide plate 10 at an angle to the light guide plate 10 to form a pattern. The telecentric lens unit 320 of the optical unit 300 prevents the CO 2 laser light from being incident to the light guide plate 10 at a predetermined angle so that the light guide plate pattern formed in the scanner unit field region is reduced. Ensure uniformity. The detailed configuration of the telecentric lens unit 320 will be described in more detail with reference to FIG. 3 below.

갠트리부(500)는 도광판(10)이 배치된 스테이지(700)의 상부에 배치되어, 갠트리부(500)에 장착되는 유닛을 스테이지(700)의 상부에서 제1축 및 제2축 방향 즉, x축 및 y축 방향으로 이동시킨다. 본 실시예의 스캐너부(200)와 광학부(300)로 이루어진 레이저 헤드 유닛(400)은 갠트리부(500)에 장착되어, 스테이지(700)의 상부에서 x축 및 y축 방향으로 이동된다. The gantry 500 is disposed above the stage 700 on which the light guide plate 10 is disposed, so that the unit mounted on the gantry 500 may be mounted in the first and second axial directions in the upper portion of the stage 700. Move in the x- and y-axis directions. The laser head unit 400 including the scanner unit 200 and the optical unit 300 according to the present exemplary embodiment is mounted on the gantry 500 and moved in the x-axis and y-axis directions from the top of the stage 700.

도 4를 참조하여 갠트리부(500)를 살펴보면, 상호 나란하게 이격된 한 쌍의 제1 가이드(510)와, 한 쌍의 제1 가이드(510)에 각각 결합되어 제1 가이드(510)를 따라 이동하는 한 쌍의 슬라이더(520)와, 한 쌍의 슬라이더(520)에 결합되어 슬라이더(520)와 함께 이동하는 제2 가이드(530)와, 제2 가이드(530)에 결합되어 제2 가이드(530)를 따라 이동하는 헤드(540)를 포함한다. 헤드(540)에는 레이저 헤드 유닛(400)이 장착되며, 헤드(540)의 이동에 따라 레이저 헤드 유닛(400)도 이동된다. Referring to FIG. 4, the gantry 500 is coupled to the pair of first guides 510 and the pair of first guides 510 that are spaced apart from each other in parallel to each other along the first guide 510. A second guide 530 coupled to the pair of sliders 520 to move, a pair of sliders 520 to move together with the slider 520, and a second guide coupled to the second guide 530 Head 540 moving along 530. The laser head unit 400 is mounted to the head 540, and the laser head unit 400 also moves according to the movement of the head 540.

위치 측정부(550)는 갠트리부(500)의 헤드(540)에 장착되어 레이저 헤드 유닛(400)의 스테이지(700) 상의 위치를 감지하며, 감지된 위치 정보를 제어부(800)로 전송한다. 레이저 헤드 유닛(400)의 패턴 데이터 처리부(600)는 도광판(10)에 형성될 패턴 정보를 미리 저장하여 특정 포맷으로 변환시켜 제어부(800)로 전송하며, 제어부(800)는 패턴 데이터 처리부(600)로부터 수신한 패턴 정보와 위치 측정부(550)로부터 수신한 레이저 헤드 유닛(400)의 위치 정보에 따라 레이저 광원부(100)와 스캐너부(200)의 동작을 제어하게 된다.
The position measuring unit 550 is mounted on the head 540 of the gantry 500 to detect a position on the stage 700 of the laser head unit 400, and transmits the detected position information to the controller 800. The pattern data processing unit 600 of the laser head unit 400 stores the pattern information to be formed in the light guide plate 10 in advance, converts the pattern information into a specific format, and transmits the pattern information to the control unit 800. In accordance with the pattern information received from the position information of the laser head unit 400 received from the position measuring unit 550 to control the operation of the laser light source unit 100 and the scanner unit 200.

도 3를 참조하여 텔레센트릭 렌즈부(320)를 살펴보면, 텔레센트릭 렌즈부(320)는 제1 렌즈(321), 제2 렌즈(322) 및 제3 렌즈(323)로 구성된다. 제1 렌즈(321)는 레이저 광원측에서 입사된 광을 발산시키는 음의 굴절력을 갖는 렌즈이며, 제2 렌즈(322)는 양의 굴절력을 갖는 렌즈로서, 제1 렌즈(321)에 의해 발산된 광을 일차적으로 집속시키며, 적어도 일 면이 비구면으로 된 비구면렌즈이다. 또한, 제3 렌즈(323)는 양의 굴절력을 갖는 렌즈로서, 제2 렌즈(322)에 의해 집속된 광을 재차 집속시켜 레이저 광의 광축에 대해 평행하게 즉, 도광판에 대하여 수직방향으로 진행하도록 한다.
Referring to FIG. 3, the telecentric lens unit 320 includes a first lens 321, a second lens 322, and a third lens 323. The first lens 321 is a lens having negative refractive power for emitting light incident from the laser light source side, and the second lens 322 is a lens having positive refractive power, and is emitted by the first lens 321. An aspherical lens that focuses light primarily and has at least one surface aspheric surface. In addition, the third lens 323 is a lens having positive refractive power, and focuses the light focused by the second lens 322 again so that the third lens 323 travels parallel to the optical axis of the laser light, that is, perpendicular to the light guide plate. .

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 CO2 레이저를 이용한 도광판 패턴 형성 장치를 이용하여 도광판에 패턴을 형성하는 과정을 도시한 도이다.FIG. 5 is a diagram illustrating a process of forming a pattern on a light guide plate using a light guide plate pattern forming apparatus using a CO 2 laser according to a first embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 갠트리부(500)에 장착된 레이저 헤드 유닛(400)은 스테이지(미도시) 상에 놓여진 도광판(10)의 상부에서 x축 및 y축 방향으로 이동되면서, 패턴 데이터 처리부(600)에서 전송되는 패턴 정보에 따라 레이저 광원부(100)에서 출력되는 CO2 레이저를 도광판(10)에 조사하여, 소정 형태 및 깊이로 패턴을 형성한다. 도광판(10)은 스캐너부(200)의 CO2 레이저 광의 주사 영역인 다수의 스캐너부 필드 영역(A1, A2,...,An)으로 분할된다. 각 스캐너부 필드 영역 내에서 x축 방향으로의 이동은 스캐너부(200)를 이용하여 CO2 레이저를 x축으로 주사하면서 이동하고, y축 방향으로의 이동은 갠트리부(500)를 이용하여 레이저 헤드 유닛(400)을 이동함으로써 수행된다. 그리고 나서, 그 다음 스캐너 필드 영역으로의 이동할 경우에는, 갠트리부(500)를 이용하여 레이저 헤드 유닛(400)을 x축 방향으로 이동함으로써 이루어진다.Referring to FIG. 5, the laser head unit 400 mounted on the gantry 500 moves in the x-axis and y-axis directions on the light guide plate 10 placed on a stage (not shown). The CO 2 laser output from the laser light source unit 100 is irradiated to the light guide plate 10 according to the pattern information transmitted from 600 to form a pattern having a predetermined shape and depth. The light guide plate 10 is divided into a plurality of scanner part field areas A 1 , A 2 ,..., A n , which are scanning areas of the CO 2 laser light of the scanner part 200. Movement in the x-axis direction within each scanner unit field area is moved while scanning the CO 2 laser in the x-axis using the scanner unit 200, and movement in the y-axis direction is lasered using the gantry unit 500. This is done by moving the head unit 400. Then, when moving to the next scanner field region, the gantry 500 is used to move the laser head unit 400 in the x-axis direction.

그리고 위치 측정부(550)는 갠트리부(500)에 장착되어 레이저 헤드 유닛(400)의 스테이지 상의 위치를 감지하며, 감지된 위치 정보를 제어부(800)로 전송한다. 레이저 헤드 유닛(400)의 패턴 데이터 처리부(미도시)는 도광판(10)에 형성될 패턴 정보를 미리 저장하여 특정 포맷으로 변환시켜 제어부로 전송한다. 도광판(10)에 형성될 패턴은 전체적으로 균일하게 형성되는 것이 아니라, 광원에서 멀어질수록 패턴 간의 간격을 조밀하게 하거나, 패턴의 크기를 크게 하거나, 또는 패턴의 깊이를 깊게하여, 액정 패널방향으로 광을 균일하게 반사시킬 수 있다.The position measuring unit 550 is mounted on the gantry 500 to detect a position on the stage of the laser head unit 400 and transmits the detected position information to the control unit 800. The pattern data processor (not shown) of the laser head unit 400 stores pattern information to be formed in the light guide plate 10 in advance, converts the pattern information into a specific format, and transmits the pattern information to the controller. The pattern to be formed on the light guide plate 10 is not uniformly formed as a whole, but as the distance from the light source increases, densely spaces between the patterns, increases the size of the pattern, or deepens the pattern, thereby providing light toward the liquid crystal panel. Can be reflected uniformly.

제어부(800)는 패턴 데이터 처리부(600)로부터 수신한 패턴 정보와 위치 측정부(550)로부터 수신한 레이저 헤드 유닛(400)의 위치 정보에 따라 레이저 광원부(100)의 출력을 조절하고, 갠트리부(500)의 이동을 지시하게 된다. The controller 800 adjusts the output of the laser light source unit 100 according to the pattern information received from the pattern data processing unit 600 and the position information of the laser head unit 400 received from the position measuring unit 550, and the gantry unit. The movement of 500 is instructed.

즉, 제어부는 레이저 헤드 유닛(400)의 위치 정보로 A1 영역에서의 도광판 패턴 형성의 완료 시점을 판단한다. A1 영역에서의 도광판 패턴 형성이 완료되면, 제어부는 레이저 헤드 유닛(400)을 갠트리부(500)를 이용하여 x축 방향으로 이동하여 A2 영역으로 이동시킴과 동시에 A2 영역에 해당하는 패턴 정보를 패턴 데이터 처리부(600)로부터 수신하여 이에 맞게 레이저 광원부(100)의 출력과 스캐너부(200)의 동작을 제어하여 도광판에 패턴을 형성하게 된다.
That is, the controller determines the completion point of the light guide plate pattern formation in the area A 1 based on the position information of the laser head unit 400. When the formation of the light guide plate pattern in the area A 1 is completed, the controller moves the laser head unit 400 in the x-axis direction using the gantry part 500 to the area A 2 and at the same time the pattern corresponding to the area A 2. Information is received from the pattern data processing unit 600 to control the output of the laser light source unit 100 and the operation of the scanner unit 200 to form a pattern on the light guide plate accordingly.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 CO2 레이저를 이용한 도광판 패턴 형성 장치의 개략적인 기능 블록도이다. 도 6에 도시된 제2 실시예는 복수개의 스캐너부를 이용하여 복수의 영역에서 도광판 패턴을 형성할 수 있는 장치를 제공한다는 점이 제1 실시예와 상이하며, 나머지 구성은 유사한 바 이하에서는 상이한 구성을 위주로 상술한다.6 is a schematic functional block diagram of a light guide plate pattern forming apparatus using a CO 2 laser according to a second embodiment of the present invention. The second embodiment shown in FIG. 6 differs from the first embodiment in that it provides a device capable of forming a light guide plate pattern in a plurality of areas by using a plurality of scanner units, and the rest of the configuration is similar, and thus different configurations will be described below. The details will be mainly described.

본 발명의 제2 실시예에 따른 CO2 레이저를 이용한 도광판 패턴 형성 장치는 레이저 광원부(100), 광 분할부(150), 제1 스캐너부(230), 제2 스캐너부(240), 제1 광학부(350), 제2 광학부(300), 갠트리부(500), 위치 측정부(550), 패턴 데이터 처리부(600), 스테이지(700) 및 제어부(800)를 포함한다. The light guide plate pattern forming apparatus using the CO 2 laser according to the second embodiment of the present invention includes a laser light source unit 100, a light splitter 150, a first scanner unit 230, a second scanner unit 240, and a first scanner unit. The optical unit 350, the second optical unit 300, the gantry unit 500, the position measuring unit 550, the pattern data processing unit 600, the stage 700, and the controller 800 are included.

광 분할부(150)는 레이저 광원부(100)의 출력측에 배치되며, 레이저 광원부(100)로부터 입사된 레이저 광을 스캐너부의 개수에 상응한 개수로 분할하여 반사한다. 본 실시예의 경우, 스캐너부(200)는 제1 스캐너부(230)와 제2 스캐너부(240) 2개로 구성되나, 이는 설명을 위한 것으로 스캐너부의 개수가 이에 한정되는 것은 아니다.The light splitter 150 is disposed on the output side of the laser light source 100 and splits and reflects the laser light incident from the laser light source 100 into a number corresponding to the number of the scanner parts. In the present embodiment, the scanner unit 200 is composed of two first scanner unit 230 and the second scanner unit 240, but this is for the purpose of description is not limited to this.

광 분할부(150)를 통하여 분할된 CO2 레이저 광은 제1 스캐너부(230) 및 제2 스캐너부(240)로 각각 입사된다. 각 스캐너부는 갈바노 스캐너로 이루어지며, 갈바노 스캐너는 CO2 레이저 광을 입사받으며, 입사된 CO2 레이저 광의 굴절각을 조절하여 수평 또는 수직 변위를 변경시켜, 광학부(300)를 통하여 도광판(10)에 소정 방향 즉, x축 또는 y축 방향으로 주사된다.The CO 2 laser light split through the light splitter 150 is incident to the first scanner 230 and the second scanner 240, respectively. Each scanner unit is made of a galvano scanner, and the galvano scanner receives CO 2 laser light, and adjusts the angle of refraction of the incident CO 2 laser light to change horizontal or vertical displacement, thereby providing a light guide plate 10 through the optical unit 300. ) Is scanned in a predetermined direction, i.e., in the x-axis or y-axis direction.

광학부(300)는 제1 광학부(350)와 제2 광학부(360)로 구성되며, 스캐너부(200)의 출력측에 배치되어, 각 스캐너부를 통하여 출사되는 CO2 레이저 광을 스테이지(700) 상에 배치된 도광판(10)에 수직으로 입사되도록 CO2 레이저 광의 경로를 변경시킨다. The optical unit 300 includes a first optical unit 350 and a second optical unit 360, and is disposed on the output side of the scanner unit 200, and emits CO 2 laser light emitted through each scanner unit. The path of the CO 2 laser light is changed to be incident perpendicularly to the light guide plate 10 disposed on the light guide plate 10.

위의 구성을 통하여 본 실시예에 따른 CO2 레이저를 이용한 도광판 패턴 형성 장치를 이용하면, 도광판의 여러 영역에 패턴 형성을 동시에 수행할 수 있으므로, 패턴 형성 시간을 단축시킬 수 있다는 장점이 있다.
When the light guide plate pattern forming apparatus using the CO 2 laser according to the present embodiment is used through the above configuration, since the pattern formation can be simultaneously performed on various regions of the light guide plate, the pattern formation time can be shortened.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 CO2 레이저를 이용한 도광판 패턴 형성 장치의 예시적인 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 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is only an exemplary embodiment of a light guide plate pattern forming apparatus using a CO 2 laser according to the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, as claimed in the following claims, Without departing from the gist of the invention, anyone of ordinary skill in the art to which the present invention will have the technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be made.

100 : 레이저 광원부
200 : 스캐너부
300 : 광학부
400 : 레이저 헤드 유닛
500 : 갠트리부
600 : 패턴 데이터 처리부
700 : 스테이지
800 : 제어부
100: laser light source
200: scanner unit
300: optical unit
400: laser head unit
500: gantry part
600: pattern data processing unit
700 stage
800: control unit

Claims (8)

CO2 레이저 광을 생성하여 출력하는 레이저 광원부;
상기 레이저 광원부의 출력측에 배치되어, 상기 레이저 광원부로부터 출사된 상기 CO2 레이저 광을 입사받으며, 입사된 CO2 레이저 광의 굴절각을 조절하여 수평 또는 수직 변위를 변경시켜, 소정 방향으로 주사시키는 스캐너부;
상기 스캐너부의 출력측에 배치되어, 상기 스캐너부를 통하여 출사되는 CO2 레이저 광을 스테이지 상에 배치된 도광판에 수직 방향으로 입사되도록, 상기 CO2 레이저 광의 경로를 변경시키는 광학부;
상기 스캐너부와 상기 광학부로 구성된 레이저 헤드 유닛이 장착되며, 상기 레이저 헤드 유닛을 제1축 및 제2축 방향으로 이동시키도록, 상기 스테이지 상에 설치된 갠트리부;
상기 도광판에 형성될 패턴 정보를 미리 저장하여 특정 포맷으로 변환시키는 패턴 데이터 처리부; 및
상기 레이저 광원부, 상기 스캐너부 및 상기 갠트리부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하며,
상기 도광판은 다수의 스캐너부 필드 영역으로 분할되며, 상기 각 스캐너부 필드 영역 내에서 제1축 방향으로의 이동은 상기 스캐너부를 이용하여, 상기 CO2 레이저 광을 상기 제1축 방향으로 주사하면서 이동하고, 제2축 방향으로의 이동 및 다음 스캐너 필드 영역으로의 이동은 상기 갠트리부를 이용하여 상기 레이저 헤드 유닛을 이동하여 수행되는 것을 특징으로 하는 CO2 레이저를 이용한 도광판 패턴 형성 장치.
A laser light source unit generating and outputting CO 2 laser light;
A scanner unit disposed at an output side of the laser light source unit to receive the CO 2 laser light emitted from the laser light source unit and to adjust a refractive angle of the incident CO 2 laser light to change a horizontal or vertical displacement to scan in a predetermined direction;
Optical unit disposed at the output sides of the scanner portion, to be incident a CO 2 laser light emitted by the scanner unit in a direction perpendicular to the light guide plate disposed on the stage, changing the CO 2 laser beam paths;
A gantry unit mounted on the stage, on which the laser head unit comprising the scanner unit and the optical unit is mounted, to move the laser head unit in a first axis and a second axis direction;
A pattern data processor configured to previously store pattern information to be formed on the light guide plate and convert the pattern information into a specific format; And
It includes a control unit for controlling the operation of the laser light source unit, the scanner unit and the gantry unit,
The light guide plate is divided into a plurality of scanner part field areas, and movement in the first axis direction within each scanner part field area is moved while scanning the CO 2 laser light in the first axis direction by using the scanner part. and, movement and movement in the scanner field area of the two-axis direction is a light guide plate pattern forming apparatus using a CO 2 laser, characterized in that is carried out by moving the laser head unit using parts of the gantry.
제1항에 있어서,
상기 레이저 헤드 유닛의 스테이지 상의 위치를 감지하며, 감지된 위치 정보를 상기 제어부로 전송하는 위치 측정부를 더 포함하며,
상기 제어부는 상기 패턴 데이터 처리부로부터 수신한 패턴 정보와 상기 위치 측정부로부터 수신한 상기 레이저 헤드 유닛의 위치 정보에 따라, 상기 레이저 광원부의 출력과 상기 스캐너부 및 상기 갠트리부의 동작을 제어하여 상기 도광판에 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 CO2 레이저를 이용한 도광판 패턴 형성 장치.
The method of claim 1,
A position measuring unit for detecting the position on the stage of the laser head unit, and transmits the detected position information to the control unit,
The control unit controls the output of the laser light source unit and the operation of the scanner unit and the gantry unit in accordance with the pattern information received from the pattern data processing unit and the position information of the laser head unit received from the position measuring unit. A light guide plate pattern forming apparatus using a CO 2 laser, characterized in that to form a pattern.
제1항에 있어서,
상기 스캐너부는 갈바노 스캐너를 포함하며,
상기 갈바노 스캐너는 상기 CO2 레이저 광을 반사하도록 회전가능하게 설치되는 갈바노 미러; 및
상기 갈바노 미러를 지지하면서 회동시키는 갈바노 미러 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 CO2 레이저를 이용한 도광판 패턴 형성 장치.
The method of claim 1,
The scanner unit includes a galvano scanner,
The galvano scanner is a galvano mirror rotatably installed to reflect the CO 2 laser light; And
A light guide plate pattern forming apparatus using a CO 2 laser, characterized in that it comprises a galvanometer mirror driving unit for rotating and supporting the galvanometer mirror.
제1항에 있어서,
상기 광학부는,
상기 스캐너부의 출력측에 배치되어, 상기 스캐너부를 통하여 출사되는 CO2 레이저 광의 초점이 상기 도광판 상에 맺히도록 조절하는 이미징 렌즈; 및
상기 이미징 렌즈의 후단에 배치되며, 상기 이미징 렌즈를 투과한 CO2 레이저 광이 상기 도광판에 수직 방향으로 입사되도록 집속시키는 텔레센트릭 렌즈부를 포함하는 것을 특징으로 하는 CO2 레이저를 이용한 도광판 패턴 형성 장치.
The method of claim 1,
The optical unit,
An imaging lens disposed at an output side of the scanner to adjust the focus of the CO 2 laser light emitted through the scanner to be focused on the light guide plate; And
A light guide plate pattern forming apparatus using a CO 2 laser disposed at a rear end of the imaging lens and including a telecentric lens unit configured to focus the CO 2 laser light transmitted through the imaging lens in a direction perpendicular to the light guide plate. .
제4항에 있어서,
상기 텔레센트릭 렌즈부는,
상기 이미징 렌즈의 후단에 배치되며, 입사된 CO2 레이저 광을 발산시키는 음의 굴절력을 갖는 제1 렌즈;
상기 제1 렌즈의 후단에 배치되며, 양의 굴절력을 갖고, 상기 제1 렌즈에 의해 발산된 광을 일차적으로 집속시키며, 적어도 일 면이 비구면으로 된 제2 렌즈; 및
상기 제2 렌즈의 후단에 배치되며, 양의 굴절력을 갖고, 상기 제2 렌즈에 의해 집속된 광을 재차 집속시켜, 상기 CO2 레이저 광이 상기 도광판에 수직 방향으로 입사되도록 집속시키는 제3 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 CO2 레이저를 이용한 도광판 패턴 형성 장치.
The method of claim 4, wherein
The telecentric lens unit,
A first lens disposed at a rear end of the imaging lens and having a negative refractive power for emitting incident CO 2 laser light;
A second lens disposed at a rear end of the first lens, the second lens having a positive refractive power and primarily focusing the light emitted by the first lens, wherein at least one surface is an aspherical surface; And
A third lens disposed at a rear end of the second lens and having a positive refractive power and focusing the light focused by the second lens again so that the CO 2 laser light is focused in a direction perpendicular to the light guide plate; Light guide plate pattern forming apparatus using a CO 2 laser comprising a.
제1항에 있어서,
상기 갠트리부는,
상호 나란하게 이격된 한 쌍의 제1 가이드;
상기 한 쌍의 제1 가이드에 각각 결합되어, 상기 제1 가이드를 따라 이동하는 한 쌍의 슬라이더;
상기 한 쌍의 슬라이더에 결합되어, 상기 슬라이더와 함께 이동하는 제2 가이드;
상기 제2 가이드에 결합되어, 상기 제2 가이드를 따라 이동하는 헤드를 포함하는 것을 특징으로 하는 CO2 레이저를 이용한 도광판 패턴 형성 장치.
The method of claim 1,
The gantry portion,
A pair of first guides spaced apart from each other;
A pair of sliders respectively coupled to the pair of first guides and moving along the first guides;
A second guide coupled to the pair of sliders to move with the slider;
The light guide plate pattern forming apparatus using the CO 2 laser, characterized in that it comprises a head coupled to the second guide, the head moving along the second guide.
삭제delete 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 레이저 광원부의 출력측에 배치되며, 상기 레이저 광원부로부터 입사된 CO2 레이저 광을 적어도 2개 이상의 광으로 분할하여 반사하는 광 분할부를 더 포함하며,
상기 스캐너부는 적어도 2개 이상 설치되며, 상기 광학부는 상기 스캐너부의 개수에 상응하게 설치되는 것을 특징으로 하는 CO2 레이저를 이용한 도광판 패턴 형성 장치.


The method according to any one of claims 1 to 6,
It is disposed on the output side of the laser light source unit, and further comprises a light splitting unit for splitting and reflecting the CO 2 laser light incident from the laser light source unit to at least two or more light,
At least two scanner units are provided, and the optical unit is a light guide plate pattern forming apparatus using a CO 2 laser, characterized in that installed corresponding to the number of the scanner unit.


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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102386895B1 (en) * 2021-12-28 2022-04-15 주식회사 아이티아이 Laser processing apparatus and method thereof
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