KR20120048927A - 도광판 제조 장치 - Google Patents

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KR20120048927A
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Abstract

본 발명은 도광판 제조 장치 및 이를 이용한 제조 방법에 관한 것으로서, 하부 가압 롤러는 고정시킨 상태에서, 기판 두께 및 기판의 롤러들로의 진입 초기 시점 이후에 따라 기판의 탄성 한계 바로 아래 압력이 가해지도록 상부 가압 롤러를 하강구동시킨다. 이로 인해, 기판 표면상에는 미전사, 줄 발생, 미세 산란 패턴의 형성 불량 등을 방지할 수 있다.

Description

도광판 제조 장치{Apparatus for Manufacturing light guideplate}
본 발명은 도광판 제조 장치에 관한 것으로서, 구체적으로, LCD 혹은 광고판 등의 평판 표시 장치나 평판 조명 장치에 사용되는 도광판 제조 장치에 관한 것이다.
도 1은 종래의 도광판을 제조하는 장치를 보여주는 구성도이다.
도 1을 참조하면, 제1 적재함(311)에는 도광판용 기판(306)이 적재되고, 적재장치(301)가 제1 적재함(311)으로부터 상기 도광판용 기판(306)을 이송장치(305)에 옮긴다. 이송장치(305)에 옮겨진 도광판용 기판(305)은 이송 장치에 의해 이송되고, 가이드 롤러(307)들에 의해 미세 산란 패턴 또는 홀로그램을 형성시키는 스탬퍼(300)가 부착된 제1 가압 롤러(303)로 향하게 된다. 상기 도광판용 기판이 제1 가압 롤러(303)로 들어가기 전에 예열 장치(302)가 도광판용 기판의 윗면과 밑면을 동시에 예열하고, 예열된 상기 도광판용 기판은 스탬퍼가 부착되고, 상기 도광판용 기판에 열을 가하기 위해 가열 장치(308)가 내장된 제1 가압 롤러(303)와, 제1 가압 롤러(303)의 반대편에서 맞물려 상기 도광판용 기판을 지지하면서 도광판용 기판 밑면에 열을 가하기 위해 가열 장치(308)가 내장된 제2 가압 롤러(313) 사이를 통과하게 된다.
이와 같이, 종래의 도광판을 제조하는 장치는 상기 제1 가압 롤러(303)에 설치된 제1 가압장치(314)와 상기 제2 가압 롤러(313)에 설치된 제2 가압장치(315)에 의해 상기 도광판 양쪽으로 일정한 압력을 가하게 된다. 이로 인해 도광판의 휨을 방지하고, 동시에 제1 가압 롤러(303)에 부착된 스탬퍼로 상기 도광판용 기판 윗면에 미세 산란 패턴 또는 홀로그램을 형성시킨다.
한편, 종래의 도광판을 제조하는 장치에서, 상기 도광판 양쪽으로 일정한 압력을 가하는데, 상기 도광판의 두께는 일정하지 못하고, 부분적으로 편차가 있다. 따라서, 종래에는 상기 도광판 양쪽에 일정한 압력을 가하기 위해서는, 상기 도광판이 갖는 두께 편차에 따라 롤러의 간격을 변위 시켜서, 일정한 압력을 유지한다.
그런데, 이와 같이 일정한 압력을 유지하는 방식에서는, 제1 및 제2 가압 롤러 사이에 도광판용 기판이 초기 진입하는 시점에서, 도광판용 기판에 가해지는 순간적인 힘의 변화가 발생한다. 이러한 순간적인 힘의 변화로 인해 롤러가 순간적으로 멈춘 후 다시 원상태로 진행하게 된다. 그 결과, 기판 표면상에는 미전사, 줄 발생, 미세 산란 패턴, 홀로그램의 형성 불량 등이 발생한다.
또한, 이와 같이 일정한 압력을 유지하는 방식에서는 기판의 부분적인 두께 편차를 극복하기 위해, 패턴의 전사를 진행해나가며 롤러의 간격이 기판의 두께에 따라 달라져야 하며, 이는 미세 산란 패턴 전사의 불량으로 나타나게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 기판이 롤러에 초기 진입하는 시점에 기판에 가해지는 순간적인 힘의 변화로 인해 발생하는 기판 불량을 방지하고, 일정한 압력을 기판에 가하기 위해 기판 표면의 두께에 따라 롤러가 상하로 움직여서 야기되는 불안정한 전사를 방지하는 도광판 제조 장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 도광판 제조 장치는, 기판의 표면에 미세 광학 패턴을 전사하는 장치로서, 제어부의 제어에 따라 상하로 이동하는 상부 가압 롤러 및 상기 상부 가압 롤러와 마주하는 하부 가압 롤러를 포함한다. 여기서, 상기 상부 가압 롤러의 하강 구동에 따라 형성된 상기 상부 가압 롤러와 상기 하부 가압 롤러 간의 고정 간격으로 상기 기판을 가압하되, 상기 고정 간격으로 상기 기판에 가압되는 가압력은, 상기 기판의 기설정된 탄성 한계치 이내의 가압력인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 하부 롤러가 고정되고, 상부 가압 롤러의 위치가 기판의 두께에 따라 상하로 이동하여, 진입 초기 시점에는 기판 두께에 따라 설정된 기판의 탄성 한계보다 작은 압력에 대응하는 상부 가압 롤러와 하부 가압 롤러 간의 제1 간격으로 상기 기판을 가압하고, 진입 초기 시점 이후에는 상기 제1 간격보다 큰 제2 간격의 고정된 간격으로 상기 기판을 가압한다.
이로 인해, 도광판용 기판이 초기 진입하는 시점에서, 도광판용 기판에 가해지는 순간적인 힘의 변화로 인해 롤러가 순간적으로 멈춘 후 다시 원상태로 진행하게 됨으로써, 발생하는 기판 표면상에는 미전사, 줄 발생, 미세 산란 패턴의 형성 불량 등을 방지할 수 있다.
또한 기판이 진입하여 미세패턴의 전사가 진행되는 도중에는 전사 롤러의 위치가 고정되어, 전사가 진행되는 도중에 롤러가 상하로 움직임으로서 야기되는 전사불량을 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 도광판을 제조하는 장치를 보여주는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 도광판 제조 장치를 보여주는 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 도광판 제조 장치를 이용한 도광판 제조 방법을 보여주는 순서도이다.
도 4은 도 2에 도시된 상부 가압 롤러와 하부 가압 롤러 간의 간격을 보여주는 도면이다.
도 5는 도 2에 도시된 가공 전 기판의 V 압축 응력 변화율을 보여주는 그래프이다.
본 발명에서는, 광을 산란시키는 미세 산란 패턴, 광의 굴절, 반사 등을 목적으로 하는 미세 광학 패턴이 형성된 스템퍼를 압연 롤러에 부착하여 도광판용 기판이 통과하면서 상기 미세 광학 패턴이 기판 상에 전사시키는 도광판 제조 장치 및 이를 이용한 제조 방법이 개시된다.
무엇보다도 상기 도광판 제조 장치 및 이를 이용한 제조 방법에서는, 기판이 압연 롤러에 초기 진입하는 시점에서, 기판에 가해지는 순간적인 힘의 변화로 인해 발생하는 기판 불량 예컨대, 미전사, 줄 발생, 미세 산란 패턴의 형성 불량 등과 같은 종래의 문제점을 해결하는 방안이 제시된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 도광판 제조 장치의 전체 구성을 보여주는 개략도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 도광판 제조 장치는 기판의 표면에 미세 광학 패턴을 전사하는 장비로서, 크게 기판의 현재 위치를 측정하는 위치 측정부(304), 기판을 가압하여 기판의 표면에 미세 광학 패턴을 전사시키는 압연 롤러부(313) 및 위치 측정부(304)의 측정결과에 기초하여 상기 압연 롤러부(313)의 구동을 제어하는 제어부(330)를 포함하며, 그 밖에 기판 반송부(302, 321), 두께 측정부(303), 기판 예열부(305), 히터(320) 등을 더 포함한다.
위치 측정부(304)는 가공 전의 기판(301)이 상기 압연 롤러부에 진입하는 진입 초기 시점을 판단하기 위한 구성으로서, 가공 전의 기판(301)의 끝단부의 현재 위치를 측정한다. 이러한 위치 측정부(304)는, 일례로 상기 압연 롤러부(313)의 앞단에 배치되어, 적외선 센서와 같은 광센서로 구현될 수 있다. 위치 측정부(304)가 광센서로 구현된 경우, 가공전의 기판(301)의 끝단부가 광센서가 설치된 위치에 도달하면, 가공 전의 기판(301)의 끝단부에 반사된 반사광의 수신하고, 이 반사광의 수신에 따라 현재 가공전의 기판(301)은 압연 롤러부에 진입하는 시간 정보로 유용하게 활용된다. 즉, 광센서는 반사광의 수신 여부로부터 현재 가공 전의 기판(301)의 현재 위치를 파악하고, 반사광이 최초 수신되면, 반사광이 최초 수신된 시점이 현재 가공 전의 기판(301)이 압연 롤러부(313)에 진입하는 시점으로 파악된다. 이러한 광센서에 의해 측정된 측정 결과는 제어부(330)로 전달된다.
제어부(330)는 본 발명의 일실시예에 따른 도광판 제조 장치에 포함된 구성들의 전반적인 동작을 제어하고, 또한 상기 위치 측정부(304)로부터 전달받은 측정 결과에 기초하여 진입 초기 시점과 진입 초기 시점의 이후 시점으로 구분된 시점에 따라 압연롤러의 구동을 제어한다.
여기서, 진입 초기 시점의 이후 시점은 위치 측정부로부터 전달받은 측정 결과를 최초 전달받은 시점으로부터 기설정된 시간이 흐르면, 진입 초기 시점의 이후 시점으로 파악한다. 이러한 기설정된 시간은 시스템 설계자에 에 의해 다양하게 설정될 수 있음은 자명하다.
이와 같이 진입 초기 시점과 진입 초기 시점의 이후 시점을 파악한 제어부(330)는 구분된 시점에 따라 가공 전의 기판(301)에 가압하는 압력을 다르게 설정하고, 이에 기초하여 압연 롤러부(313)의 구동을 제어한다.
압연 롤러부(313)는 크게 상부 가압 롤러(313A)와, 하부 가압 롤러(313B)와, 상기 상부 가압 롤러(313A)를 구동시키는 구동 부재(306, 307, 309, 312)와 상기 하부 가압 롤러(313B)를 지지하는 지지 부재(315, 318, 319)를 포함한다. 압연 롤러부(313)는 제어부(330)의 제어에 따라 상기 위치 측정부(304)의 측정 결과에 기초하여 상기 가공전의 기판(301)의 진입 초기 시점에는 상기 상부 및 하부 가압 롤러(313A, 313B) 간의 간격을 제1 간격(t1)으로 상기 기판을 가압하고, 상기 진입 초기 시점 이후에는 상기 상부 및 하부 가압 롤러(313A, 313B) 간의 간격을 상기 제1 간격(t1)보다 작은 제2 간격(t2)으로 상기 기판을 가압하여, 상기 기판의 표면에 미세 광학 패턴을 전사한다.
구체적으로, 상기 압연 롤러부(313)의 상기 상부 가압 롤러(313A)의 표면에는 상기 가공전의 기판(301)을 가압하여 상기 기판의 윗면에 미세 광학 패턴을 전사하기 위하여, 미세 광학 패턴을 갖는 상부 스템퍼(310)가 구비된다. 또한 상기 상부 가압 롤러(313A)는 상기 기판의 윗면에 열을 가하는 상부 발열체(311)를 내장한다. 상부 발열체(311)는 미세 광학 패턴이 기판의 윗면에 전사되는 과정에서 전사율을 향상시키기 위하여 상부 가압 롤러(313A)의 내부에 내장된 구성으로서, 상부 가압 롤러의 온도를 소정의 온도까지 가열시킨다.
상기 압연 롤러부(313)의 상기 하부 가압 롤러(313B)의 표면에는 상기 가공전의 기판(301)을 가압하여 상기 기판의 밑면에 미세 광학 패턴을 전사하기 위하여, 미세 광학 패턴을 갖는 상부 스템퍼(310)가 구비되며, 마찬가지로 상기 기판의 밑면에 열을 가하는 하부 발열체(316)를 내장한다. 하부 발열체(316)는 미세 광학 패턴이 기판의 밑면에 전사되는 과정에서 전사율을 향상시키기 위하여 하부 가압 롤러(313B)의 내부에 내장된 구성으로서, 하부 가압 롤러(313B)의 온도를 소정의 온도까지 가열시킨다.
상기 상부 가압 롤러(313A)를 구동시키는 구동 부재(306, 307, 309, 312)는 제어부(330)의 제어에 따라 가공 전의 기판(301)이 압연 롤러(313)에 진입하는 진입 초기 시점에 상기 상부 가압 롤러(313A)를 하강 이동시켜 상기 제1 간격(t1)을 유지시키고, 상기 진입 초기 시점 이후의 시점에는 상기 상부 가압 롤러(313A)를 더욱 하강 이동시켜 상기 제1 간격(t1)보다 작은 제2 간격(t2)으로 유지시킨다.
구체적으로 상기 구동 부재(306, 307, 309, 312)는 구동 모터(306)와, 볼 스크류(307)와, 상부 하우징(309) 및 상부 회전축(312)을 포함한다. 구동 모터(306)는 제어부(330)의 제어에 따라 외부 전원 공급을 받아서 회전력을 발생한다. 볼스크류(307)는 상기 구동 모터(306)로부터의 상기 회전력을 전달받아서 회전하는 구성으로서, 회전운동을 상하 방향의 직선운동을 변환하는 역할을 수행하게 된다. 상부 하우징(309)은 일단부에 상기 볼 스크류(307)와 결합하는 너트가 형성되어, 상기 볼 스크류(307)의 회전 운동에 따라 상하 방향으로 이동가능하게 된다. 회전축(312)은 상기 상부 가압 롤러(313A)를 상기 상부 하우징에 연결시키고, 상기 상부 하우징(309)의 상하 운동을 전달받아서 상기 상부 가압 롤러(313A)를 상기 상하 방향으로 이동시킨다.
이와 같이, 하강 이동이 가능한 상기 상부 가압 롤러(313A)에 의해 상기 상부 가압 롤러(313A)와 상기 하부 가압 롤러(313B) 간의 간격이 도 4에 도시된 바와 같이, 기판의 진입 시점을 기준으로 상기 제1 및 제2 간격(t1, t2)으로 조정될 수 있다.
이와는 달리 상기 하부 가압 롤러(313B)를 지지하는 지지 부재에 의해 상기 하부 가압 롤러는 실질적으로 고정된 상태를 유지한다. 즉, 상기 제1 및 제2 간격(t1, t2)으로의 조정은 상기 상부 가압 롤러(313A)의 하강 이동 운동에 의해 결정된다.
상기 하부 가압 롤러(313B)를 지지하는 지지 부재는 상기 하부 가압 롤러(313B)를 회전시키도록 지지하는 하부 회전축(315)과, 상기 하부 회전축(315)을 지지하는 하부 하우징(318) 및 소정 프레임에 고정되어, 상기 하부 하우징(318)을 통해 전달되는 하중을 측정하는 로드셀(319)을 포함한다. 여기서, 로드셀(319)은 상기 하부 하우징을 통해 전달되는 하중을 측정하고, 측정된 결과를 상기 제어부(330)로 전달한다. 제어부(330)는 로드셀(319)을 통해 측정된 하중을 통해 상기 기판에 가해지는 응력 및 상기 기판 불량으로 인한 과다 하중 여부를 모니터링 한다. 이렇게 함으로써, 기판에 가해지는 응력은 실시간 확인이 가능하며, 기판의 불량으로 인한 과다 하중이 확인되면, 압연 롤러부(313)의 구동을 중지시킴으로써, 기판 불량을 최소화시킬 수 있다.
이와 같이, 압연 롤러부(313)는 가공 전 기판(301)의 진입 초기 시점에 발생하는 삽입 충격(또는 진입 충격)을 줄이기 위하여, 상부 가압 롤러(313A)과 하부 가압 롤러(313B)의 간격을 제1 간격(t1)으로 유지하여 기판을 가압하고, 삽입 충격이 낮은 진입 초기 시점의 이후에는 상부 가압 롤러(313A)과 하부 가압 롤러(313B)의 간격을 제2 간격(t2)으로 유지하여 진입 초시 시점에서 보다 높은 압력으로 안정적으로 기판을 가압한다.
이렇게 함으로써, 초기 진입하는 시점에서, 가공 전의 기판(301)에 가해지는 순간적인 힘의 변화로 인해 상부 및 하부 가압 롤러(313A, 313B)가 순간적으로 멈춘 후 다시 원상태로 진행하는 과정에서 발생하는 미전사, 줄 발생, 미세 산란 패턴, 홀로그램의 형성 불량 등을 방지할 수 있다.
그 밖에, 본 발명의 일실시예에 따른 도광판 제조 장치에 구비된 두께 측정부(303), 기판 예열부(305), 히터(320) 등을 더 포함할 수 있다.
두께 측정부(303)는 기판 반송 장치(302)에 의해 반송된 기판의 두께를 측정하고, 측정한 두께 데이터를 제어부(330)로 전달한다. 제어부(330)는 두께 측정부로부터 전달받은 두께 데이터를 참조하여 구동모터(306)의 회전(예컨대, 회전 속도 등)을 제어한다. 이러한 두께 측정부(303)는 센서 모듈로서, 접촉식 및 비접촉식(광학식)으로 두께를 측정할 수 있는 모든 종류의 센서 모듈을 포함할 수 있다.
기판 예열부(305)는 도면에서 화살표와 같은 구체적인 지시선으로 표시되지는 않았으나, 제어부(330)의 의해 기판 예열 동작이 제어되며, 두께 측정부의 측정 결과 기판의 두께 편차가 큰 경우, 부분적인 미전사를 방지하기 위하여 기판(301)을 예열한다.
히터(320)는 압연 롤러부의 뒷단에 설계되어, 상부 가압 롤로와 하부 가압 롤러 사이를 통과한 기판(322)이 스트레스(내부 응력)을 해소하기 위하여 기판(322)을 히팅시킨다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 도광판 제조 장치를 이용한 도광판 제조 방법을 설명하기로 한다.
도 3은 도 2에 도시된 도광판 제조 장치를 이용한 도광판 제조 방법을 보여주는 순서도이다.
도 3을 참조하면, 먼저, 어떠한 산란 패턴도 형성되지 않은 투명한 도광판 재료가 소정의 도광판 크기로 절단되어 도광판용 기판으로 형성된 후, 형성된 도광판용 기판(301: 이하, "가공 전의 기판"이라 한다.)이 작업 준비 위치인 기판 반송 장치(302)에 투입된다(S310).
이어, 가공 전의 기판(301)은 기판 반송 장치(302)에 의해 반송되며, 이때, 두게 측정부(303)에 의해 기판의 두께가 측정되고, 위치 측정부(304)에 의해 가공 전의 기판(301)의 끝 단 위치가 확인된다(S320).
이어, 측정된 기판의 두께 데이터와 끝단 위치 정보에 근거하여 진입 초기 시점에는, 상부 가압 롤러(313A)와 하부 가압 롤러(313B)의 간격이 제어부의 제어에 따라 제1 간격(t1)으로 조정된다(S330). 두께 측정부(303)에 의해 측정된 가공 전의 기판(301)의 두께 데이터를 참고하여 구동 모터(306)가 회전을 시작하고, 구동모터(306)가 회전하면, 볼 스크류(307)이 회전하고, 이에 따라 너트(308)은 상하방향으로 이동하게 된다. 이 너트(308)는 좌우 앞뒤 방향으로 구속되고, 오직 상하 방향으로만 구동이 가능한 상부 하우징(309)과 결합되어 있으므로, 상부 가압 롤러(313A)가 상하로 이동하게 된다. 이때, 위치 측정부(304)에 의해 측정된 가공 전의 기판의 끝단 위치 정보에 근거하여 진입 초기 시점에는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 상부 가압 롤러(313A)가 하부 가압 롤러(313B)와 간격을 제1 간격(t1)으로 조정되도록 하강 구동을 시작한다. 이와 같이, 상부 가압 롤러(313A)와 하부 가압 롤러(313B) 사이에 진입하는 기판의 진입 초기 시점에는 삽입 충격이 크므로, 상부 가압 롤러(313A)가 하부 가압 롤러(313B)와 간격을 제1 간격(t1)으로 조정한다.
이어, 기판이 스탬퍼(310, 317)의 시작 위치에 동기 되어 상부 및 하부 가압 롤러들(313A, 313B) 사이에 삽입된다(S340). 즉 위치 측정부(304)에 의해 측정된 기판의 끝단 위치를 참고로, 상부 회전축(312)과 하부 회전축(315)을 중심으로 각각 회전하는 상부롤러(313A)과 하부롤러(313B)의 작업시작위치를 맞추어야 하므로, 적절한 시간에 기판 반송 장치(302)가 구동되어 롤러들(313A, 313B)의 작업시작위치와 기판(301)의 끝 단 위치를 일치시킨다. 이때, 롤러들(313A, 313B)의 작업시작위치와 기판(301)의 끝 단 위치를 일치되는 시점은 기판의 진입 초기 시점 이후가 된다.
이어, 상기 진입 초기 시점이 이후에 롤러들(313A, 313B) 간의 간격은 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 간격(t1)보다 작은 제2 간격(t2)으로 조정된다(S350). 즉, 진입 초기 시점에 이후에는 제2 간격에 대응하는 고정된 가압력으로 기판을 가압하게 된다. 여기서 본 발명의 일실시예에서는, 제2 간격은 고정 간격으로서 본 발명에서는 이 고정 간격으로 기판을 가압하게 되는데, 이는 기판 표면의 프로파일에 따라 즉, 일정한 압력을 가하기 위하여 롤러 간의 간격을 변화시켜 기판을 가압하는 종래와는 다르게 진입 초기 시점 이후에 롤러 간의 간격을 제1 간격보다 작은 고정된 제2 간격으로 기판을 가압하게 된다. 이렇게 함으로써, 종래의 일정한 압력을 유지하는 방식에서는, 기판이 초기 진입하는 시점에서 발생하는 순간적인 힘의 변화로 인해 기판 표면상에는 미전사, 줄 발생, 미세 산란 패턴, 형성 불량 등이 발생하는 문제를 해결할 수 있다.
한편, 본 실시예에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 상부 및 하부 가압 롤러 간의 고정 간격으로 진입 초기 시점 이후에 상기 기판에 가압하는 압력은 도 5에 도시된 바와 같이, B범위 이내인 탄성 한계 이내의 압력으로 설정된다. 즉, 기판(301)은 롤러의 간격이 제2 간격(t2)으로 고정되어, 도 5의 탄성 한계(B) 이내의 응력 반발력으로 상부 스템퍼(310)과 하부 스템퍼(317)의 미세 패턴이 기판(301)의 표면에 전사하게 된다. 여기서, 도 5는 도 2에 도시된 기판의 재료(예컨대, 플라스틱 재질)에 따른 응력 변형율을 나타내는 그래프로서, 도 5에는 3개의 곡선과 각 곡선 상에 표시된 점들 중에서 A는 비례한도이고, B는 탄성 한도(또는 탄성 한계치)이고, C는 항복점이고, D는 최대강도이다. 그리고, E는 영구 변형이 일어나는 지점이다.
이후, 기판의 두께별로 사전에 설정된 제2 간격(t2)의 고정 간격으로 기판을 가압하여, 스탬퍼에 형성된 패턴이 기판 표면에 전사된다(S360). 이때, 전사율을 향상시키기 위해, 롤러들(313A, 313B)내부에 구성된 발열체(311, 316)에 의해 롤러의 온도를 소정의 온도까지 가열시키게 된다. 롤러들(313A, 313B)의 가열에 의해 기판의 표면온도는 상승 되며, 기판의 표면 온도를 상승시키면, 도 6에 도시된 시험 데이터를 통해 알 수 있듯이, 적은 응력으로도 스템퍼(310 혹은 317)의 미세 패턴의 전사가 가능하게 된다. 이후, 제2 간격(t2)의 고정 간격으로 유지된 롤러들(313A, 313B)의 사이를 통과한 가공 후의 기판(322)은 히터(320)에 의해 히팅되어, 기판(322)의 스트레스(내부응력)을 해소한다. 여기서, 히터의 히팅 과정은 기판(322)의 종류에 따라 적용하거나 적용하지 않을 수도 있다.
상기 과정(S360)에서 도 2에 도시된 하부 하우징(318)위에 위치한 로드셀(319)이 좌우, 앞뒤 방향으로 구속되어, 상기 하부 하우징(318)의 하중을 전달받는다. 이때, 상기 하부 하우징(318)의 하중을 전달받기 위하여, 상기 하부 하우징(318)은 수직 방향으로만 미세이동이 가능하다. 이러한 구조로 인하여, 기판에 가해지는 응력은 실시간 확인이 가능하며, 기판의 불량으로 인한 과다 하중이 걸리는 경우의 안전 대책으로서 롤라의 구동을 멈출 수 있다.
한편, 상부 가압 롤러(313A)와 하부 가압 롤러(313B)의 회전축 (312, 315)에는 각각 롤러를 회전시키기 위한 구동장치가 부착되어 있고, 제어부(330)가 두께 측정부(303) 및 위치 측정부(304)로부터 각각 전달받은 측정값을 토대로 상부 가압 롤러(313A)와 하부 가압 롤러(313B)의 속도, 작업 시작위치를 설정하여 동작시킬 수 있게 된다. 이는 상부 가압 롤러(313A)와 하부 가압 롤러(313B)의 크기를 다르게 할 경우, 기판(301)의 상부 혹은 하부 한쪽에만 패턴을 삽입할 경우에는, 문제가 없으나, 기판의 양면에 패턴을 삽입할 경우에는, 상부 패턴과 하부 패턴의 시작 위치를 맞추기 위해 유용하게 된다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (8)

  1. 기판의 표면에 미세 광학 패턴을 전사하는 도광판 제조 장치에 있어서,
    제어부의 제어에 따라 상하로 이동하는 상부 가압 롤러; 및
    상기 상부 가압 롤러와 마주하는 하부 가압 롤러를 포함하고,
    상기 상부 가압 롤러의 하강 구동에 따라 형성된 상기 상부 가압 롤러와 상기 하부 가압 롤러 간의 고정 간격으로 상기 기판을 가압하되,
    상기 고정 간격으로 상기 기판에 가압되는 가압력은,
    상기 기판의 기설정된 탄성 한계치 이내의 가압력인 것을 특징으로 하는 도광판 제조 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 고정 간격은,
    상기 기판의 두께 변화에 관계없이 일정한 간격인 것을 특징으로 하는 도광판 제조 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    회전력을 발생하는 구동 모터;
    상기 회전력을 전달받아서 회전하는 볼 스크류;
    상기 볼 스크류에 결합하는 너트를 포함하여, 상기 볼 스크류의 회전 운동에 따라 상하방향으로 움직이는 상부 하우징; 및
    상기 상부 가압 롤러를 상기 하우징의 일단부에 연결하고, 상기 상부 하우징의 상하 운동을 전달받아서 상기 상부 가압 롤러를 상기 상하 방향으로 이동시켜 상기 제1 및 제2 간격으로 조정하는 상부 회전축
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판 제조 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 하부 가압 롤러를 회전시키도록 지지하는 하부 회전축
    상기 하부 회전축을 지지하는 하부 하우징
    소정 프레임에 고정되고, 상기 하부 하우징을 통해 전달되는 하중을 측정하는 로드셀
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판 제조 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 로드셀에 의해 측정된 하중을 통해 상기 기판에 가해지는 응력 및 상기 기판 불량으로 인한 과다 하중 여부가 실시간으로 모니터링 가능한 것을 특징으로 하는 도광판 제조 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기판 두께를 측정하는 기판 두께 측정부; 및
    상기 기판의 진입 초기 시점을 판단하기 위하여, 상기 기판의 끝단부의 현재 위치를 측정하는 위치 측정부를 더 포함하고,
    상기 고정 간격은 제1 간격과 상기 제1 간격 보다 작은 제2 간격을 포함하고,
    상기 기판 두께 측정부에 의해 측정된 두께 데이터와 상기 위치 측정부에 의해 측정결과에 따라 상기 제어부에 의해 상기 진입 초기 시점에는 상기 상부 가압 롤러와 상기 하부 가압 롤러간의 간격이 상기 제1 간격으로 유지되고,
    상기 제어부에 의해 상기 진입 초기 시점 이후에는 상기 제2 간격으로 조정되는 것을 특징으로 하는 도광판 제조 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제2 간격으로 유지된 상기 상부 및 하부 가압 롤러가 상기 기판에 가압하는 압력은,
    상기 두께 데이터에 따라 기설정된 탄성 한계치를 초과하지 않는 응력 반발력인 것을 특징으로 하는 도광판 제조 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 상부 가압 롤러는,
    상기 기판을 가압하여 상기 기판의 윗면에 미세 광학 패턴을 전사하기 위하여, 상기 상부 가압 롤러의 표면에 부착되어, 상기 미세 광학 패턴을 갖는 상부 스템퍼; 및
    상기 기판의 윗면에 열을 가하는 상부 발열체를 내장하고,
    상기 하부 가압 롤러는,
    상기 기판을 가압하여 상기 기판의 밑면에 미세 광학 패턴을 전사하기 위하여, 상기 하부 가압 롤러의 표면에 부착되어, 상기 미세 광학 패턴을 갖는 하부 스템퍼; 및
    상기 기판의 밑면에 열을 가하는 하부 발열체를 내장한 것을 특징으로 하는 도광판 제조 장치.
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