KR20140146553A - Apparatus manufacturing curved substrate using laser - Google Patents

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KR20140146553A KR1020140108259A KR20140108259A KR20140146553A KR 20140146553 A KR20140146553 A KR 20140146553A KR 1020140108259 A KR1020140108259 A KR 1020140108259A KR 20140108259 A KR20140108259 A KR 20140108259A KR 20140146553 A KR20140146553 A KR 20140146553A
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서종현
조광우
정광현
최기철
이종국
윤동진
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주식회사 엘티에스
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Abstract

The present invention relates to a curved substrate processing apparatus using laser, including a substrate supporting unit, a laser head unit, a first transfer unit, a second transfer unit, and a rotation adjustment unit. The substrate supporting unit supports a curved substrate having predetermined curvature in a horizontal direction. The laser head unit radiates a laser beam to the curved substrate supported by the substrate supporting unit. The first transfer unit transfers the laser head unit in the horizontal direction along a plurality of regions of the curved substrate divided corresponding to a working region of the laser head unit. The second transfer unit transfers the laser head unit in a vertical direction to enable the laser head unit to become close to or far from the curved substrate in order to make the distance between the laser head unit and the curved substrate be equal to the focal distance of the laser beam. The rotation adjustment unit adjusts a rotary angle of the laser head unit around a rotary shaft disposed parallel to the curved substrate as a center of rotation to enable the laser beam to be radiated perpendicular to the curved substrate in accordance with a position on the curved substrate to which the laser beam is radiated.

Description

레이저를 이용한 곡면기판 가공장치{Apparatus manufacturing curved substrate using laser}[0001] The present invention relates to an apparatus for processing a curved substrate using laser,

본 발명은 레이저를 이용한 곡면기판 가공장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소정의 곡률을 가지며 휘어진 기판을 포함하는 표시장치에 레이저빔을 조사하여 원하는 공정을 수행할 수 있는 레이저를 이용한 곡면기판 가공장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a curved substrate processing apparatus using a laser, and more particularly to a curved substrate processing apparatus using a laser capable of performing a desired process by irradiating a laser beam to a display device having a curved substrate, .

다양한 정보를 화면으로 구현하는 영상 표시장치는 정보통신 시대의 핵심 기술로 더 얇고 더 가볍고 휴대가 가능하면서도 고성능의 방향으로 발전하고 있다. 최근에는 평면형 영상 표시장치와 달리 양쪽 끝이 중앙부분을 향해 굽어져 있는 곡면형 영상 표시장치가 생산되고 있다.The image display device that implements various information on the screen is a key technology in the era of information and communication, and it is developing thinner, lighter, more portable and higher performance. In recent years, a curved image display device has been produced in which both ends are curved toward the central portion, unlike the flat type image display device.

곡면형 영상 표시장치는 평면형 영상 표시장치보다 선명한 화면 감상이 가능하고, 눈에서부터 화면 중심부와 측면까지의 거리가 동일하여 화면 왜곡과 시야각 끝 부분이 흐려지는 외곽부 인지도 감소 현상을 최소화한다. 또한, 곡면형 영상 표시장치는 대면적 광시야각에도 적합하다는 장점이 있다.The curved image display device is capable of viewing a clearer image than the flat image display device and minimizes the reduction of the screen distortion and the perception of the outer frame portion where the edge of the viewing angle blurs due to the same distance from the center of the screen to the side face. In addition, the curved image display device has an advantage of being suitable for a large-area wide viewing angle.

도 1은 레이저빔을 이용하여 가공되는 곡면기판의 일례를 도시한 도면이다.1 is a view showing an example of a curved substrate processed by using a laser beam.

도 1을 참조하면, 곡면기판(10)은 소정의 곡률을 가지며 휘어져 있으므로 레이저빔(L)이 조사되는 곡면기판(10)상의 위치에 따라 레이저빔(L)의 입사각이 달라질 수 있다. 즉 곡면기판의 중앙부(11)에 레이저빔(L)이 조사되면, 조사된 위치에서의 접선(11a)과 레이저빔(L) 사이의 각도(d1)는 직각을 형성하면서 레이저빔(L)이 곡면기판(10)에 수직으로 입사한다. 그러나, 곡면기판의 가장자리부(12)에 레이저빔(L)이 조사되면, 조사된 위치에서의 접선(12a)과 레이저빔(L) 사이의 각도(d2)는 예각 또는 둔각을 형성하면서 레이저빔(L)이 곡면기판(10)에 경사지게 입사한다.Referring to FIG. 1, since the curved substrate 10 has a predetermined curvature and is bent, the incident angle of the laser beam L may be changed according to the position on the curved substrate 10 to which the laser beam L is irradiated. When the laser beam L is irradiated to the central portion 11 of the curved substrate, the angle d1 between the tangent line 11a and the laser beam L at the irradiated position becomes a right angle while the laser beam L And is vertically incident on the curved substrate 10. However, when the laser beam L is irradiated on the edge portion 12 of the curved substrate, the angle d2 between the tangent line 12a and the laser beam L at the irradiated position becomes an acute angle or an obtuse angle, (L) enters the curved substrate 10 obliquely.

레이저빔이 기판에 경사지게 조사되면 기판에서 반사되는 양이 증가하면서 입사되는 레이저빔의 파워에 대하여 가공에 이용되는 레이저빔의 파워의 비율로 정의될 수 있는 가공 효율이 현저하게 떨어지는 문제가 있다. 또한, 경사각으로 인해 레이저빔이 기판상의 원하는 위치에 정확하게 조사되지 못하면서 전체적으로 가공 정밀도가 저하되는 문제가 있다.When the laser beam is irradiated obliquely on the substrate, there is a problem that the amount of reflection from the substrate increases, and the processing efficiency, which can be defined as the ratio of the power of the laser beam used for the processing to the power of the laser beam incident, is remarkably decreased. In addition, because of the inclination angle, the laser beam can not be accurately irradiated to a desired position on the substrate, and there is a problem that the processing precision is lowered as a whole.

또한, 곡면기판의 가장자리부에서는 곡면기판의 중앙부와 비교하여 레이저 헤드부와 곡면기판 사이의 거리가 변경된다. 레이저 헤드부에 설치된 광학렌즈에 의해 결정된 레이저빔의 초점거리와, 레이저 헤드부와 곡면기판 사이의 거리가 일치하지 않게 되면서 가공에 필요한 충분한 레이저빔의 파워가 기판에 제대로 전달되지 않아 가공이 제대로 이루어지지 않는 문제가 있다.Further, the distance between the laser head portion and the curved substrate is changed at the edge portion of the curved substrate compared with the central portion of the curved substrate. The focal distance of the laser beam determined by the optical lens provided in the laser head portion and the distance between the laser head portion and the curved substrate do not coincide with each other, There is a problem that does not support.

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 곡면기판상의 위치에 따라 레이저빔이 곡면기판에 수직하게 입사되도록 레이저빔과 곡면기판을 상대적으로 회전 및 이동시킴으로써, 곡면기판 전체에 걸쳐 레이저빔의 가공 효율 및 가공 품질을 향상시킬 수 있는 레이저를 이용한 곡면기판 가공장치를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to solve the problems of the prior art by providing a laser beam and a curved substrate relatively rotated and moved such that the laser beam is perpendicularly incident on the curved substrate, Which is capable of improving the processing efficiency and processing quality of the laser beam over the entire surface of the substrate.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 레이저를 이용한 곡면기판 가공장치는, 좌우 방향으로 소정의 곡률을 가지는 곡면기판을 지지하는 기판지지부; 상기 기판지지부에 지지된 곡면기판에 레이저빔을 조사하는 레이저 헤드부; 상기 레이저 헤드부의 작업영역에 맞춰 분할된 곡면기판의 복수 개의 영역을 따라 상기 레이저 헤드부를 수평 방향으로 이송시키는 제1이송부; 상기 레이저 헤드부와 상기 곡면기판 사이의 거리를 상기 레이저빔의 초점거리와 일치시키기 위하여, 상기 곡면기판과 상기 레이저 헤드부가 서로 가까워지거나 멀어지도록 상기 레이저 헤드부를 상하 방향으로 이송시키는 제2이송부; 및 상기 레이저빔이 조사되는 곡면기판상의 위치에 따라 상기 레이저빔이 상기 곡면기판에 수직하게 입사되도록 상기 곡면기판과 평행하게 배치되는 회전축을 회전중심으로 하여 상기 레이저 헤드부의 회전각을 조정하는 회전 조정부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for processing a curved substrate using a laser, comprising: a substrate supporting unit for supporting a curved substrate having a predetermined curvature in the left and right directions; A laser head part for irradiating a curved substrate supported by the substrate supporting part with a laser beam; A first transfer unit for horizontally transferring the laser head unit along a plurality of areas of the curved substrate divided in accordance with the working area of the laser head unit; A second transfer unit for transferring the laser head unit in the vertical direction so that the curved substrate and the laser head unit are brought close to or away from each other so as to make the distance between the laser head unit and the curved substrate coincide with the focal distance of the laser beam; And a rotation adjusting unit for adjusting a rotation angle of the laser head unit with a rotation axis disposed parallel to the curved substrate so that the laser beam is perpendicularly incident on the curved substrate according to the position of the curved substrate on which the laser beam is irradiated, ; And

본 발명에 따른 레이저를 이용한 곡면기판 가공장치에 있어서, 구체적으로는, 상기 회전 조정부는 상기 레이저 헤드부에 설치되는 다이렉트 드라이브 모터를 포함한다.In the curved substrate processing apparatus using a laser according to the present invention, the rotation adjusting section may include a direct drive motor provided in the laser head section.

본 발명에 따른 레이저를 이용한 곡면기판 가공장치에 있어서, 구체적으로는, 상기 레이저 헤드부와 상기 곡면기판 사이의 거리를 상기 레이저빔의 초점거리와 일치시키기 위하여, 상기 레이저 헤드부와 상기 곡면기판 사이의 거리를 측정하는 변위센서; 및 상기 변위센서에서 측정된 거리를 근거하여 상기 제2이송부에 이송명령을 전송하는 제어부;를 더 포함한다.In order to make the distance between the laser head part and the curved substrate coincide with the focal distance of the laser beam, a curved substrate processing apparatus using a laser according to the present invention is characterized in that, between the laser head part and the curved substrate A displacement sensor for measuring the distance of the object; And a controller for transmitting a transfer command to the second transfer unit based on the distance measured by the displacement sensor.

본 발명의 레이저를 이용한 곡면기판 가공장치에 따르면, 곡면기판 전체에 걸쳐 레이저빔의 가공 효율 및 가공 품질을 향상시킬 수 있다.According to the curved substrate processing apparatus using the laser of the present invention, the processing efficiency and the processing quality of the laser beam can be improved over the entire curved substrate.

도 1은 레이저빔을 이용하여 가공되는 곡면기판의 일례를 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 곡면기판 가공장치를 개략적으로 도시한 도면이고,
도 3은 도 2의 레이저를 이용한 곡면기판 가공장치의 경사 조정부의 작동 원리를 설명하기 위한 도면이고,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저를 이용한 곡면기판 가공장치를 개략적으로 도시한 도면이고,
도 5는 도 4의 레이저를 이용한 곡면기판 가공장치의 회전 조정부의 작동 원리를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a view showing an example of a curved substrate processed by using a laser beam,
2 is a schematic view of a curved substrate processing apparatus using laser according to an embodiment of the present invention,
FIG. 3 is a view for explaining the operation principle of the inclination adjusting unit of the curved substrate processing apparatus using the laser of FIG. 2,
4 is a schematic view of a curved substrate processing apparatus using laser according to another embodiment of the present invention,
5 is a view for explaining the operation principle of the rotation adjusting unit of the curved substrate processing apparatus using the laser of FIG.

이하, 본 발명의 레이저를 이용한 곡면기판 가공장치의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a curved substrate processing apparatus using a laser according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 곡면기판 가공장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 도 2의 레이저를 이용한 곡면기판 가공장치의 경사 조정부의 작동 원리를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 2 is a schematic view of a curved substrate processing apparatus using a laser according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a view for explaining the operation principle of a tilt adjusting section of a curved substrate processing apparatus using the laser of FIG. to be.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 레이저를 이용한 곡면기판 가공장치(100)는, 소정의 곡률을 가지며 휘어진 기판을 포함하는 표시장치에 레이저빔을 조사하여 원하는 공정을 수행하는 것으로서, 기판지지부(110)와, 레이저 헤드부(120)와, 제1이송부와, 제2이송부와, 경사 조정부와, 변위센서(160)와, 제어부를 포함한다.2 and 3, a curved substrate processing apparatus 100 using a laser according to the present embodiment performs a desired process by irradiating a laser beam to a display device having a curved substrate having a predetermined curvature A substrate supporting part 110, a laser head part 120, a first conveying part, a second conveying part, a tilt adjusting part, a displacement sensor 160, and a control part.

상기 기판지지부(110)는 곡면기판(10)을 지지한다. 본 실시예의 곡면기판(10)은 소정의 곡률을 가지면서 휘어져 있는데, 곡면기판(10)의 오목한 면은 상측을 향하고, 곡면기판(10)의 볼록한 면은 하측을 향하도록 배치된다. 기판지지부(110)는 곡면기판(10)의 볼록한 면과 마주하면서 곡면기판(10)을 지지한다.The substrate support 110 supports the curved substrate 10. The curved substrate 10 of this embodiment is curved with a predetermined curvature. The concave surface of the curved substrate 10 faces upward, and the convex surface of the curved substrate 10 faces downward. The substrate support 110 supports the curved substrate 10 while facing the convex surface of the curved substrate 10.

상기 레이저 헤드부(120)는 기판지지부(110)에 지지된 곡면기판(10)에 레이저빔(L)을 조사한다.The laser head unit 120 irradiates the laser beam L onto the curved substrate 10 supported by the substrate supporting unit 110.

본 실시예의 레이저 헤드부(120)는 곡면기판(10)에 레이저빔(L)을 포커싱시킬 수 있는 대물렌즈(Objective lens)(미도시) 또는 대물렌즈군을 포함한다.The laser head portion 120 of the present embodiment includes an objective lens (not shown) or an objective lens group capable of focusing the laser beam L on the curved substrate 10.

한편, 레이저 헤드부(120)는 곡면기판(10)상의 원하는 위치로 레이저빔(L)을 편향시키기 위하여 갈바노미터 스캐너(미도시)를 포함할 수도 있다. 갈바노미터 스캐너는 레이저빔(L)을 반사시키는 미러부와, 미러부를 회전시키는 구동모터로 이루어지는 것이 일반적이다. 갈바노미터 스캐너는 보통 X축 스캐너 및 Y축 스캐너와 같이 한 쌍으로 구성되며, 질량이 작은 미러부를 정역방향으로 회전시키므로 기계적인 관성이 적어 가감속이 거의 없는 방향전환을 하는데 우수한 특성이 있다.On the other hand, the laser head portion 120 may include a galvanometer scanner (not shown) to deflect the laser beam L to a desired position on the curved substrate 10. The galvanometer scanner generally comprises a mirror portion for reflecting the laser beam L and a drive motor for rotating the mirror portion. The galvanometer scanner is usually composed of a pair such as an X-axis scanner and a Y-axis scanner, and has a characteristic of turning a direction in which there is little acceleration / deceleration because the mirror having a small mass is rotated in the forward and reverse directions.

상기 제1이송부(미도시)는 곡면기판(10)상의 임의의 위치에 레이저빔(L)을 조사하기 위하여, 레이저 헤드부(120) 또는 기판지지부(110)를 수평 방향으로 이송시킨다.The first transfer part (not shown) horizontally transfers the laser head part 120 or the substrate supporting part 110 to irradiate the laser beam L at an arbitrary position on the curved substrate 10.

정지된 상태의 레이저 헤드부(120)가 커버할 수 있는 작업영역(예를 들어, 200mm x 200mm)에는 한계가 있으므로, 실질적으로 대면적 곡면기판(10)(예를 들어, 1m x 1m 이상)의 전체 면적을 1회의 가공으로 커버할 수 없다. 따라서, 곡면기판(10)의 전체 면적을 레이저 헤드부(120)의 작업영역에 맞춰 복수 개의 영역으로 분할한 후, 레이저 헤드부(120) 또는 기판지지부(110)를 수평 방향으로 이송시키면서 가공 작업을 수행한다.(For example, 1 m x 1 m or more) because there is a limitation in a working area (for example, 200 mm x 200 mm) that can be covered by the laser head portion 120 in a stopped state. It is not possible to cover the entire area of the workpiece with a single machining operation. The entire surface area of the curved substrate 10 is divided into a plurality of areas in accordance with the working area of the laser head part 120 and then the laser head part 120 or the substrate supporting part 110 is transferred in the horizontal direction, .

본 실시예에서는 레이저 헤드부(120)를 수평 방향으로 이송시키면서 가공 작업을 수행하는 것이 바람직하다. 본 실시예의 제1이송부는 레이저 헤드부(120)가 설치된 갠트리 구조물(미도시) 전체를 X축 방향을 따라 이송시키는 제1직선이송유닛(미도시)과, 갠트리 구조물에 설치되어 레이저 헤드부(120)를 Y축 방향을 따라 이송시키는 제2직선이송유닛(미도시)으로 구성될 수 있다. 본 실시예의 제1이송부의 제1직선이송유닛과 제2직선이송유닛은 리니어 모터 등에 의해 구현될 수 있으며, 리니어 모터 구성은 통상의 기술자에게 자명한 사항이므로 상세한 설명은 생략한다.In the present embodiment, it is preferable to perform the machining operation while transferring the laser head portion 120 in the horizontal direction. The first conveying portion of the present embodiment includes a first linear conveying unit (not shown) for conveying the entire gantry structure (not shown) provided with the laser head portion 120 along the X axis direction, 120) in the Y-axis direction along the Y-axis direction. The first linear conveying unit and the second linear conveying unit of the first conveying unit of the present embodiment can be realized by a linear motor or the like, and the linear motor configuration is obvious to those skilled in the art, and thus a detailed description thereof will be omitted.

상기 제2이송부(미도시)는 곡면기판(10)과 레이저 헤드부(120)가 서로 가까워지거나 또는 멀어지도록, 기판지지부(110) 또는 레이저 헤드부(120)를 상하 방향으로 이송시킨다.The second transfer unit (not shown) transfers the substrate supporting unit 110 or the laser head unit 120 in the vertical direction so that the curved substrate 10 and the laser head unit 120 come close to each other or away from each other.

본 실시예에서는 곡면기판(10)의 곡률 때문에 기판지지부(110)에 지지된 곡면기판(10)상의 위치에 따라 곡면기판(10)의 높이 차이가 발생한다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 곡면기판(10)의 중앙부보다 곡면기판(10)의 가장자리부가 상대적으로 높게 된다. 만약 레이저 헤드부(120)의 높이가 고정된 상태에서 기판지지부(110)에 레이저빔(L)이 조사되면, 곡면기판(10)의 높이 차이로 인해 곡면기판(10)의 어느 위치에서는 레이저빔(L)이 포커싱(focusing)되지만, 곡면기판(10)의 다른 위치에서는 레이저빔(L)이 포커싱되지 않는 현상이 발생한다.The height difference of the curved substrate 10 is generated according to the position of the curved substrate 10 supported by the substrate supporting unit 110 because of the curvature of the curved substrate 10. [ For example, as shown in FIG. 2, the edge portion of the curved substrate 10 is relatively higher than the central portion of the curved substrate 10. If the laser beam L is irradiated on the substrate supporting part 110 while the height of the laser head part 120 is fixed, the laser beam L is irradiated at any position of the curved substrate 10 due to the height difference of the curved substrate 10, The laser beam L is not focused at other positions of the curved substrate 10 although the laser beam L is focused.

따라서, 제2이송부는 곡면기판(10)과 레이저 헤드부(120)가 서로 가까워지거나 또는 멀어지도록 기판지지부(110) 또는 레이저 헤드부(120)를 상하 방향으로 이송시킴으로써, 곡면기판(10)과 레이저 헤드부(120) 사이의 거리를 레이저빔(L)의 초점거리와 일치시킨다.Accordingly, the second transfer part can transfer the substrate support 110 or the laser head part 120 in the vertical direction so that the curved substrate 10 and the laser head part 120 come close to each other or away from each other, The distance between the laser head portions 120 is matched with the focal distance of the laser beam L. [

본 실시예에서는 기판지지부(110)를 상하 방향으로 이송시키는 것이 바람직하다. 본 실시예의 제2이송부로는 기판지지부(110)를 상하 방향으로 이송시키는 직선이송유닛이 이용될 수 있으며, 직선이송유닛은 리니어 모터 등에 의해 구현될 수 있다.In the present embodiment, it is preferable that the substrate supporting portion 110 is vertically conveyed. A linear conveying unit for vertically conveying the substrate supporting unit 110 may be used as the second conveying unit of the present embodiment, and the linear conveying unit may be realized by a linear motor or the like.

상기 경사 조정부는 레이저빔(L)이 조사되는 곡면기판(10)상의 위치에 따라 레이저빔(L)이 곡면기판(10)에 수직하게 입사되도록 기판지지부(110)의 경사각을 조정한다. 본 실시예의 경사 조정부는 기판지지부의 일단부(111)의 높이와 기판지지부의 타단부(112)의 높이를 서로 다르게 하면서 기판지지부(110)의 경사각을 조정한다.The inclination adjuster adjusts the inclination angle of the substrate support 110 such that the laser beam L is vertically incident on the curved substrate 10 according to the position of the curved substrate 10 on which the laser beam L is irradiated. The inclination adjustment unit of this embodiment adjusts the inclination angle of the substrate support 110 while making the height of the one end 111 of the substrate support different from the height of the other end 112 of the substrate support.

도 2 및 도 3을 참조하면, 경사 조정부는 시소축(131)과, 제1슬라이딩부(132)와, 제2슬라이딩부(133)를 포함한다.2 and 3, the inclination adjuster includes a seesaw axis 131, a first sliding portion 132, and a second sliding portion 133. [

시소축(131)은 기판지지부(110)의 중앙부 하측에 고정되게 설치된다. 기판지지부(110)는 시소축(131)을 회전중심으로 하여 좌우 방향으로 회동된다.The seesaw axis 131 is fixedly installed on the lower side of the central portion of the substrate support 110. The substrate supporting unit 110 is rotated in the left-right direction around the seesaw axis 131 as a rotation center.

제1슬라이딩부(132)는 기판지지부의 일단부(111)에 연결되어 수평 방향으로 왕복슬라이딩되며, 제1가이드부재(134)와, 제1링크부재(135)를 포함한다.The first sliding part 132 is connected to one end 111 of the substrate supporting part and reciprocally slides in the horizontal direction and includes a first guide member 134 and a first link member 135.

제1가이드부재(134)는 직선 레일(139)상에서 왕복슬라이딩 운동한다. 리니어 모터 등과 같은 구동원이 제1가이드부재(134)에 연결되어 슬라이딩 운동의 구동력을 제공한다. 제1링크부재(135)는 기판지지부의 일단부(111)와 제1가이드부재(134)를 연결하며, 제1링크부재(135)의 일단부는 기판지지부의 일단부(111)와 피봇연결되고 제1링크부재(135)의 타단부는 제1가이드부재(134)와 피봇연결된다.The first guide member 134 reciprocally moves on the linear rail 139. A driving source such as a linear motor is connected to the first guide member 134 to provide a driving force for sliding movement. The first link member 135 connects one end 111 of the substrate support to the first guide member 134 and one end of the first link member 135 is pivotally connected to the one end 111 of the substrate support The other end of the first link member 135 is pivotally connected to the first guide member 134.

제2슬라이딩부(133)는 기판지지부의 타단부(112)에 연결되어 수평 방향으로 왕복슬라이딩되며, 제2가이드부재(136)와, 제2링크부재(137)를 포함한다.The second sliding portion 133 is connected to the other end portion 112 of the substrate supporting portion and reciprocally slides in the horizontal direction and includes a second guide member 136 and a second link member 137.

제2가이드부재(136)는 직선 레일(139)상에서 왕복슬라이딩 운동한다. 리니어 모터 등과 같은 구동원이 제2가이드부재(136)에 연결되어 슬라이딩 운동의 구동력을 제공한다. 제2링크부재(137)는 기판지지부의 타단부(112)와 제2가이드부재(136)를 연결하며, 제2링크부재(137)의 일단부는 기판지지부의 타단부(112)와 피봇연결되고 제2링크부재(137)의 타단부는 제2가이드부재(136)와 피봇연결된다.The second guide member 136 reciprocally moves on the linear rail 139. A driving source such as a linear motor is connected to the second guide member 136 to provide the driving force of the sliding movement. The second link member 137 connects the other end 112 of the substrate support to the second guide member 136 and one end of the second link member 137 is pivotally connected to the other end 112 of the substrate support The other end of the second link member 137 is pivotally connected to the second guide member 136.

도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1가이드부재(134)와 제2가이드부재(136)가 우측(A1)으로 슬라이딩될 경우, 기판지지부의 타단부(112)가 기판지지부의 일단부(111)보다 상대적으로 높아지면서 기판지지부의 일단부(112)의 국소적인 위치에서 곡면기판(10)이 수평 상태를 유지할 수 있다. 이때, 레이저빔(L)이 조사되는 위치에서의 접선(10a)과 레이저빔(L)은 직교하고, 레이저빔(L)은 곡면기판(10)에 수직하게 입사될 수 있다.3 (a), when the first guide member 134 and the second guide member 136 are slid to the right A1, the other end 112 of the substrate support is moved to the one end The curved substrate 10 can be maintained in a horizontal state at a local position of the one end portion 112 of the substrate supporting portion. At this time, the tangent line 10a and the laser beam L are orthogonal to each other at a position where the laser beam L is irradiated, and the laser beam L can be incident perpendicularly to the curved substrate 10.

마찬가지로, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 제1가이드부재(134)와 제2가이드부재(136)가 좌측(A2)으로 슬라이딩될 경우, 기판지지부의 일단부(111)가 기판지지부의 타단부(112)보다 상대적으로 높아지면서 기판지지부의 타단부(112)의 국소적인 위치에서 곡면기판(10)이 수평 상태를 유지할 수 있다. 이때, 레이저빔(L)이 조사되는 위치에서의 접선(10b)과 레이저빔(L)은 직교하고, 레이저빔(L)은 곡면기판(10)에 수직하게 입사될 수 있다.3 (b), when the first guide member 134 and the second guide member 136 are slid to the left side A2, one end 111 of the substrate supporting portion is supported by the substrate supporting portion 134, The curved substrate 10 can be maintained in a horizontal state at a local position of the other end 112 of the substrate supporting part, while being relatively higher than the other end 112 of the substrate supporting part. At this time, the tangential line 10b at the position where the laser beam L is irradiated and the laser beam L are orthogonal, and the laser beam L can be incident perpendicularly to the curved substrate 10.

이와 같이 제1가이드부재(134)와 제2가이드부재(136)의 슬라이딩 위치를 조정하면서, 곡면기판(10)상의 임의의 위치에서 레이저빔(L)이 곡면기판(10)에 수직하게 입사될 수 있도록 한다.The laser beam L is incident on the curved substrate 10 at an arbitrary position on the curved substrate 10 while adjusting the sliding position of the first guide member 134 and the second guide member 136 .

상기 변위센서(160)는 레이저 헤드부(120)와 곡면기판(10) 사이의 거리를 측정한다. 앞서 설명한 바와 같이, 경사 조정부를 이용하여 기판지지부(110)의 경사각을 조정하는 과정에서 레이저 헤드부(120)와 곡면기판(10) 사이의 거리가 변경된다. 변위센서(160)는 곡면기판(10)상의 임의의 위치에서 레이저 헤드부(120)와 곡면기판(10) 사이의 변경되는 거리를 실제 측정한다The displacement sensor 160 measures the distance between the laser head portion 120 and the curved substrate 10. As described above, the distance between the laser head portion 120 and the curved substrate 10 is changed in the course of adjusting the inclination angle of the substrate supporting portion 110 by using the inclination adjusting portion. The displacement sensor 160 actually measures the changing distance between the laser head portion 120 and the curved substrate 10 at any position on the curved substrate 10

상기 제어부(미도시)는 변위센서(160)에서 측정된 거리를 근거하여 제2이송부에 이송명령을 전송한다. 변위센서(160)에서 측정된 레이저 헤드부(120)와 곡면기판(10) 사이의 거리는 제어부로 전송되고, 제어부에서는 레이저 헤드부(120)와 곡면기판(10) 사이의 측정 거리와 미리 저장된 레이저빔(L)의 초점거리를 비교한다.The control unit (not shown) transmits a transfer command to the second transfer unit based on the distance measured by the displacement sensor 160. The distance between the laser head part 120 and the curved substrate 10 measured by the displacement sensor 160 is transmitted to the control part so that the distance between the laser head part 120 and the curved substrate 10, The focal length of the beam L is compared.

측정 거리와 초점거리가 서로 다를 경우, 레이저 헤드부(120)와 곡면기판(10) 사이의 측정 거리와 레이저빔(L)의 초점거리를 일치되는 방향으로 제2이송부를 이용하여 기판지지부(110)를 이송시킨다.When the measurement distance and the focal distance are different from each other, the distance between the laser head part 120 and the curved substrate 10 and the focal distance of the laser beam L are matched with each other, .

한편, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저를 이용한 곡면기판 가공장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 5는 도 4의 레이저를 이용한 곡면기판 가공장치의 회전 조정부의 작동 원리를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 4 is a schematic view of a curved substrate processing apparatus using laser according to another embodiment of the present invention. FIG. 5 illustrates a principle of operation of a rotation adjusting unit of a curved substrate processing apparatus using the laser of FIG. FIG.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 레이저를 이용한 곡면기판 가공장치(200)는, 기판지지부(110)와, 레이저 헤드부(120)와, 제1이송부와, 제2이송부와, 회전 조정부와, 변위센서(160)와, 제어부를 포함한다.4 and 5, a laser-based curved substrate processing apparatus 200 according to the present embodiment includes a substrate supporting unit 110, a laser head unit 120, a first conveying unit, a second conveying unit, A rotation adjusting unit, a displacement sensor 160, and a control unit.

기판지지부(110), 레이저 헤드부(120), 제1이송부, 제2이송부, 변위센서(160)와, 제어부는 도 2에 도시된 실시예의 구성과 실질적으로 동일하므로 반복되는 설명은 생략한다.The substrate supporting part 110, the laser head part 120, the first transfer part, the second transfer part, the displacement sensor 160, and the control part are substantially the same as those of the embodiment shown in FIG.

상기 회전 조정부(미도시)는 레이저빔(L)이 조사되는 곡면기판(10)상의 위치에 따라 레이저빔(L)이 곡면기판(10)에 수직하게 입사되도록 레이저 헤드부(120)의 회전각을 조정한다. 본 실시예의 회전 조정부는 곡면기판(10)과 평행하게 배치되고 곡면기판(10)으로부터 일정 거리 이격되게 배치되는 회전축(221)을 회전중심으로 하여 레이저 헤드부(120)를 회전시킨다.The rotation adjustment unit (not shown) adjusts the rotation angle of the laser head unit 120 such that the laser beam L is vertically incident on the curved substrate 10 according to the position of the curved substrate 10 on which the laser beam L is irradiated. . The rotation adjusting unit of the present embodiment rotates the laser head unit 120 with the rotation axis 221 disposed parallel to the curved substrate 10 and spaced apart from the curved substrate 10 by a predetermined distance.

회전 조정부는 다이렉트 드라이브 모터(미도시)를 포함한다. 다이렉트 드라이브 모터(Direct Drive Motor, DD Motor)는 레이저 헤드부(120)에 설치되며, 모터의 회전력을 기어박스 등을 통하지 않고 레이저 헤드부(120)에 직접 전달할 수 있다. 마찰 손실을 최소화할 수 있고, 높은 토크를 얻을 수 있으므로, 고하중의 레이저 헤드부(120)를 회전시키는 데에 바람직하다.The rotation adjusting unit includes a direct drive motor (not shown). A direct drive motor (DD motor) is installed in the laser head part 120 and can directly transmit the rotational force of the motor to the laser head part 120 without passing through a gear box or the like. The friction loss can be minimized and a high torque can be obtained, which is preferable for rotating the laser head portion 120 with a high load.

도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1이송부를 이용하여 레이저 헤드부(120)를 기판지지부의 일단부(111) 측으로 이송시키고, 회전축(221)을 회전중심으로 하여 레이저빔(L)이 곡면기판(10)에 수직하게 입사될 수 있는 회전각만큼 레이저 헤드부(120)를 시계 방향으로 회전시킨다. 이때 제2이송부를 이용하여 레이저 헤드부(120)와 곡면기판(10) 사이의 거리를 레이저빔(L)의 초점거리와 일치시킨 상태에서 곡면기판(10)에 레이저빔을 조사하면, 레이저빔(L)은 곡면기판(10)에 수직하게 입사될 수 있다.5A, the laser head part 120 is transferred to the one end 111 side of the substrate supporting part by using the first transfer part, and the laser beam L ) Rotates the laser head part 120 in the clockwise direction by a rotation angle that can be vertically incident on the curved substrate 10. At this time, when the laser beam is irradiated to the curved substrate 10 in a state where the distance between the laser head part 120 and the curved substrate 10 is matched with the focal distance of the laser beam L by using the second transfer part, (L) may be incident perpendicularly to the curved substrate 10.

마찬가지로, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 제1이송부를 이용하여 레이저 헤드부(120)를 기판지지부의 타단부(112) 측으로 이송시키고, 회전축(221)을 회전중심으로 하여 레이저빔(L)이 곡면기판(10)에 수직하게 입사될 수 있는 회전각만큼 레이저 헤드부(120)를 반시계 방향으로 회전시킨다. 이때 제2이송부를 이용하여 레이저 헤드부(120)와 곡면기판(10) 사이의 거리를 레이저빔(L)의 초점거리와 일치시킨 상태에서 곡면기판(10)에 레이저빔(L)을 조사하면, 레이저빔(L)은 곡면기판(10)에 수직하게 입사될 수 있다.5 (b), the laser head part 120 is transferred to the other end part 112 side of the substrate supporting part by using the first transfer part, and the laser beam part The laser head unit 120 is rotated in the counterclockwise direction by a rotation angle that allows the laser beam L to vertically enter the curved substrate 10. At this time, when the laser beam L is irradiated on the curved substrate 10 in a state where the distance between the laser head part 120 and the curved substrate 10 is matched with the focal distance of the laser beam L by using the second transfer part , The laser beam L may be incident on the curved substrate 10 perpendicularly.

상술한 바와 같이 구성된 본 실시예의 레이저를 이용한 곡면기판 가공장치는, 곡면기판상의 위치에 따라 레이저빔이 곡면기판에 수직하게 입사되도록 레이저빔과 곡면기판을 상대적으로 회전 및 이동시킴으로써, 곡면기판 전체에 걸쳐 레이저빔의 가공 효율 및 가공 품질을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.The laser beam and the curved substrate are relatively rotated and moved such that the laser beam is perpendicularly incident on the curved substrate in accordance with the position on the curved substrate so that the entire surface of the curved substrate It is possible to obtain the effect of improving the machining efficiency and the machining quality of the laser beam.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예 및 변형례에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, but can be implemented in various forms of embodiments within the scope of the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims.

10 : 곡면기판
100 : 레이저를 이용한 곡면기판 가공장치
110 : 기판지지부
120 : 레이저 헤드부10:
100: Surface-processing machine using laser
110:
120: Laser head part

Claims (3)

좌우 방향으로 소정의 곡률을 가지는 곡면기판을 지지하는 기판지지부;
상기 기판지지부에 지지된 곡면기판에 레이저빔을 조사하는 레이저 헤드부;
상기 레이저 헤드부의 작업영역에 맞춰 분할된 곡면기판의 복수 개의 영역을 따라 상기 레이저 헤드부를 수평 방향으로 이송시키는 제1이송부;
상기 레이저 헤드부와 상기 곡면기판 사이의 거리를 상기 레이저빔의 초점거리와 일치시키기 위하여, 상기 곡면기판과 상기 레이저 헤드부가 서로 가까워지거나 멀어지도록 상기 레이저 헤드부를 상하 방향으로 이송시키는 제2이송부; 및
상기 레이저빔이 조사되는 곡면기판상의 위치에 따라 상기 레이저빔이 상기 곡면기판에 수직하게 입사되도록 상기 곡면기판과 평행하게 배치되는 회전축을 회전중심으로 하여 상기 레이저 헤드부의 회전각을 조정하는 회전 조정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 곡면기판 가공장치.A substrate support for supporting a curved substrate having a predetermined curvature in the left-right direction;
A laser head part for irradiating a curved substrate supported by the substrate supporting part with a laser beam;
A first transfer unit for horizontally transferring the laser head unit along a plurality of areas of the curved substrate divided in accordance with the working area of the laser head unit;
A second transfer unit for transferring the laser head unit in the vertical direction so that the curved substrate and the laser head unit are brought close to or away from each other so as to make the distance between the laser head unit and the curved substrate coincide with the focal length of the laser beam; And
A rotation adjusting unit for adjusting a rotation angle of the laser head unit about a rotation axis disposed parallel to the curved substrate such that the laser beam is perpendicularly incident on the curved substrate according to the position of the curved substrate irradiated with the laser beam; Wherein the laser beam is a laser beam. 제1항에 있어서,
상기 회전 조정부는 상기 레이저 헤드부에 설치되는 다이렉트 드라이브 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 곡면기판 가공장치.The method according to claim 1,
Wherein the rotation adjusting unit includes a direct drive motor installed in the laser head unit. 제1항에 있어서,
상기 레이저 헤드부와 상기 곡면기판 사이의 거리를 상기 레이저빔의 초점거리와 일치시키기 위하여,
상기 레이저 헤드부와 상기 곡면기판 사이의 거리를 측정하는 변위센서; 및
상기 변위센서에서 측정된 거리를 근거하여 상기 제2이송부에 이송명령을 전송하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 곡면기판 가공장치.The method according to claim 1,
In order to make the distance between the laser head part and the curved substrate coincide with the focal length of the laser beam,
A displacement sensor for measuring a distance between the laser head part and the curved substrate; And
And a controller for transmitting a transfer command to the second transfer unit based on the distance measured by the displacement sensor.
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CN108705193A (en) * 2018-05-23 2018-10-26 李从宾 A kind of Metal Cutting equipment telescopic device

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