KR20220140072A - Two-dimensional optical fiber array substrate for light-cured 3D printer and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광섬유 배열 기판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광중합형 3D 프린터의 광원으로 사용하기 위한 2차원 광섬유 배열로 이루어진 광중합형 3D 프린터용 2차원 광섬유 배열 기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an optical fiber array substrate, and more particularly, to a two-dimensional optical fiber array substrate for a light-curing type 3D printer comprising a two-dimensional optical fiber array for use as a light source of a light-curing type 3D printer, and a method for manufacturing the same.
최근 발광다이오드 기술이 발전함에 따라 발광다이오드를 1차원 또는 2차원 배열하여 광중합형 3D 프린터 분야에 응용하는 시도가 이루어지고 있다. Recently, with the development of light-emitting diode technology, attempts have been made to arrange light-emitting diodes in one or two dimensions and apply them to the field of light-curing 3D printers.
예를 들어 종래의 1차원 광섬유 배열은 도 1과 같이 실리카 또는 실리콘 기판에 V-홈 배열을 형성하고(도 1a), V-홈에 코팅이 벗겨진 광섬유(A)를 안착하여(도 1b) 접착제(B)를 도포한 후(도 1c), 그 위에 덮개(C)를 붙여 제작한다(도 1d). 하지만 이러한 방법은 제작공정이 복잡하고, 2차원 배열을 위한 다층 제조가 어려운 문제점을 가지고 있다.For example, in a conventional one-dimensional optical fiber array, a V-groove arrangement is formed on a silica or silicon substrate as shown in FIG. 1 (FIG. 1a), and an optical fiber A with a peeled coating is seated in the V-groove (FIG. 1b) with an adhesive After (B) is applied (FIG. 1c), a cover (C) is attached thereon to manufacture (FIG. 1D). However, this method has problems in that the manufacturing process is complicated and it is difficult to manufacture multilayers for a two-dimensional arrangement.
종래의 2차원 광섬유 배열은 도 2와 같이 기판에 홀(D) 배열을 형성하고(도 2a), 홀(D)에 코팅이 벗겨진 광섬유(A)를 삽입한 후(도 2b), 접착제(B)를 채운다(도 2c). 하지만 이러한 방법은 접착제(B) 영역을 고려하여 홀(D)의 크기를 키워야 하므로 광섬유(A) 배열의 간격을 최소화하기 어렵고, 도 2d의 단면도와 같이 홀(D)을 하나의 직경이 되도록 제작하면 코팅이 벗겨진 광섬유(A)의 중심과 홀(D)의 중심을 정렬하기 어려운 문제점이 있다.The conventional two-dimensional optical fiber array forms an array of holes (D) on the substrate as shown in Figure 2 (Figure 2a), and inserts the optical fiber (A) with the peeled coating into the hole (D) (Figure 2b), then the adhesive (B) ) (Fig. 2c). However, in this method, since the size of the hole D must be increased in consideration of the area of the adhesive B, it is difficult to minimize the distance between the optical fibers A, and the hole D is manufactured to have one diameter as shown in the cross-sectional view of FIG. 2D. There is a problem in that it is difficult to align the center of the optical fiber (A) with the lower coating peeled off and the center of the hole (D).
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 발광다이오드를 이용하여 3D 프린터의 광원을 구성할 때 발광다이오드의 빛 퍼짐을 방지하면서 빛을 전달할 수 있는 2차원 형태의 광섬유 배열을 제작하는 광중합형 3D 프린터용 2차원 광섬유 배열 기판 및 그 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.The technical problem to be achieved by the present invention is to produce a two-dimensional optical fiber array in a two-dimensional form that can transmit light while preventing the light spreading of the light emitting diode when configuring the light source of a 3D printer using a light emitting diode. An object of the present invention is to provide an optical fiber array substrate and a method for manufacturing the same.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 2차원 형태의 광섬유 배열의 제작과 수평/수직 정렬의 용이성 및 기계적 신뢰성을 확보하는 광중합형 3D 프린터용 2차원 광섬유 배열 기판 및 그 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.Another technical problem to be achieved by the present invention is to provide a two-dimensional optical fiber array substrate for a light-curing type 3D printer and a method for manufacturing the same, which secures the ease of manufacturing a two-dimensional optical fiber array, horizontal/vertical alignment, and mechanical reliability. .
본 발명에 따른 광중합형 3D 프린터용 2차원 광섬유 배열 기판의 제조방법은 이중 직경으로 이루어진 홀(hole)이 2차원 배열로 형성되는 기판을 준비하는 단계, 상기 홀의 직경에 맞도록 코팅된 광섬유 부분 및 코팅이 벗겨진 광섬유 부분을 포함하는 광섬유를 상기 기판의 상부에서 하부 방향으로 삽입하는 단계 및 상기 기판과 상기 광섬유가 고정되도록 접착제를 도포하는 단계를 포함한다.A method for manufacturing a two-dimensional optical fiber array substrate for a light-curing 3D printer according to the present invention comprises the steps of preparing a substrate in which double-diameter holes are formed in a two-dimensional array, an optical fiber portion coated to fit the diameter of the hole, and and inserting an optical fiber including a portion of the optical fiber having the coating peeled off from the top of the substrate in a downward direction, and applying an adhesive to fix the substrate and the optical fiber.
또한 상기 도포하는 단계 이후에, 폴리싱 라인(polishing line)에 맞춰 상기 기판의 하부를 폴리싱하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, after the step of applying, it characterized in that it further comprises the step of polishing the lower portion of the substrate in line with a polishing line (polishing line).
또한 상기 도포하는 단계 이전에, 상기 도포로 인해 상기 접착제가 흘러내는 현상을 방지한 접착제 댐을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, before the applying step, it characterized in that it further comprises the step of forming an adhesive dam that prevents the adhesive from flowing due to the application.
또한 상기 형성하는 단계는, 상기 준비하는 단계 및 상기 삽입하는 단계 사이에, 상기 기판의 상면 중 테두리에 기구물을 고정시켜 상기 접착제 댐을 형성하는 것을 특징으로 한다.In addition, the forming step is characterized in that between the preparing step and the inserting step, the adhesive dam is formed by fixing a mechanism to an edge of the upper surface of the substrate.
또한 상기 형성하는 단계는, 상기 삽입하는 단계 및 상기 도포하는 단계 사이에, 상기 기판의 상면 중 테두리에 부착 가능한 막을 복수개 적층시켜 상기 접착제 댐을 형성하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the forming step, between the inserting step and the applying step, a plurality of films attachable to the edge of the upper surface of the substrate are laminated to form the adhesive dam.
또한 상기 준비하는 단계 및 상기 삽입하는 단계 사이에, 평판에 오목한 홈이 구비된 수직 정렬 블록을 상기 홈이 상기 기판의 하부에 대향하도록 부착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, between the preparing and the inserting step, it characterized in that it further comprises the step of attaching a vertical alignment block provided with a concave groove on the flat plate so that the groove faces the lower portion of the substrate.
또한 상기 준비하는 단계는, 상기 기판의 하부 방향으로 형성된 홀의 입구에 접시형 구멍(counter sink)을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the preparing may include forming a counter sink at an inlet of a hole formed in a downward direction of the substrate.
또한 상기 삽입하는 단계는, 상기 코팅이 벗겨진 광섬유 부분을 상기 홈에 수용되도록 과다 관통하는 것을 특징으로 한다.In addition, the inserting step is characterized in that the portion of the optical fiber from which the coating has been peeled is excessively penetrated to be accommodated in the groove.
또한 상기 준비하는 단계는, 상기 기판 중 상부 방향으로 형성된 제1 직경 홀의 입구와 상기 제1 직경 홀보다 작은 제2 직경 홀의 입구에 각각 접시형 구멍을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the preparing may include forming a plate-shaped hole at an inlet of a first diameter hole formed in an upward direction of the substrate and an inlet of a second diameter hole smaller than the first diameter hole, respectively.
본 발명에 따른 광중합형 3D 프린터용 2차원 광섬유 배열 기판은 이중 직경으로 이루어진 홀이 2차원 배열로 형성되는 기판, 코팅된 광섬유 부분 및 코팅이 벗겨진 광섬유 부분을 포함하고, 상기 코팅된 광섬유 부분 및 코팅이 벗겨진 광섬유 부분의 직경에 맞도록 상기 홀에 삽입되는 광섬유 및 상기 기판과 상기 광섬유를 고정하는 접착제를 포함한다.A two-dimensional optical fiber array substrate for a light-curing type 3D printer according to the present invention includes a substrate in which double-diameter holes are formed in a two-dimensional array, a coated optical fiber part and a coated optical fiber part, and the coated optical fiber part and the coating and an optical fiber inserted into the hole to fit the diameter of the stripped optical fiber portion, and an adhesive for fixing the substrate and the optical fiber.
또한 상기 기판은, 상기 코팅된 광섬유 부분을 수용하는 제1 직경 홀 및 상기 제1 직경 홀보다 직경이 작고, 하부에 형성되며, 상기 코팅이 벗겨진 광섬유 부분을 수용하는 제2 직경 홀을 포함한다.The substrate also includes a first diameter hole for accommodating the coated optical fiber portion and a second diameter hole smaller in diameter than the first diameter hole and formed underneath and for receiving the coated optical fiber portion.
또한 상기 기판은, 상기 제1 직경 홀의 입구, 상기 제2 직경 홀의 입구 및 상기 기판의 하부 방향으로 형성된 홀의 입구 중 적어도 하나에 접시형 구멍을 형성하는 것을 특징으로 한다.In addition, the substrate, characterized in that the plate-shaped hole is formed in at least one of the inlet of the first diameter hole, the inlet of the second diameter hole, and the inlet of the hole formed in the downward direction of the substrate.
본 발명의 광중합형 3D 프린터용 2차원 광섬유 배열 기판 및 그 제조방법은 서로 다른 직경을 가지는 이중 구조의 홀에 코팅된 광섬유 부분 및 코팅이 벗겨진 광섬유 부분을 삽입하여 광중합형 3D 프린터의 광원으로 사용하기 위한 2차원 광섬유 배열 기판을 제조할 수 있다.A two-dimensional optical fiber array substrate for a light-curing 3D printer of the present invention and a method for manufacturing the same are used as a light source of a light-curing 3D printer by inserting a coated optical fiber part and a coated optical fiber part into a double-structured hole having a different diameter. It is possible to manufacture a two-dimensional optical fiber array substrate for
이를 통해 본 발명은 2차원 광섬유 배열을 용이하게 제작이 가능하고, 배열 간의 간격을 최소화하는 동시에 기판의 홀과 광섬유의 중심에 대한 수평 방향 정렬 및 광섬유 끝단의 수직 방향 정렬을 용이하게 할 수 있다.Through this, the present invention can easily fabricate a two-dimensional optical fiber array, minimize the spacing between the arrays, and at the same time facilitate the horizontal alignment of the hole of the substrate and the center of the optical fiber and the vertical alignment of the end of the optical fiber.
또한 기판의 상면에 접착제 댐을 형성하여 광섬유의 목 부러짐 현상을 방지함으로써, 기계적 신뢰성을 향상시킬 수 있다.In addition, by forming an adhesive dam on the upper surface of the substrate to prevent the neck from breaking of the optical fiber, mechanical reliability can be improved.
도 1은 종래의 1차원 광섬유 배열 기판을 제작하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 종래의 2차원 광섬유 배열 기판을 제작하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이중 직경 홀 구조 및 종래의 단일 직경 홀 구조를 설명하기 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 접시형 구멍이 포함된 이중 직경 홀 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 2차원 광섬유 배열 기판을 제작하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 2차원 광섬유 배열 기판을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 접시형 구멍이 포함된 이중 직경 홀 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 2차원 광섬유 배열 기판을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 2차원 광섬유 배열 기판의 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다.1 is a view for explaining a process of manufacturing a conventional one-dimensional optical fiber array substrate.
2 is a view for explaining a process of manufacturing a conventional two-dimensional optical fiber array substrate.
3 is a view for explaining a double-diameter hole structure and a conventional single-diameter hole structure according to the first embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining a double-diameter hole structure including a plate-shaped hole according to a second embodiment of the present invention.
5 to 8 are diagrams for explaining a process of manufacturing a two-dimensional optical fiber array substrate according to a second embodiment of the present invention.
9 is a view for explaining a two-dimensional optical fiber array substrate according to a third embodiment of the present invention.
10 is a view for explaining a double-diameter hole structure including a plate-shaped hole according to a fourth embodiment of the present invention.
11 is a view for explaining a two-dimensional optical fiber array substrate according to a fourth embodiment of the present invention.
12 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a two-dimensional optical fiber array substrate according to the first embodiment of the present invention.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 당업자에게 자명하거나 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components are given the same reference numerals as much as possible even though they are indicated in different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function is obvious to those skilled in the art or may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이중 직경 홀 구조 및 종래의 단일 직경 홀 구조를 설명하기 도면이고, 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 접시형 구멍이 포함된 이중 직경 홀 구조를 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining a double-diameter hole structure and a conventional single-diameter hole structure according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a double-diameter hole including a dish-shaped hole according to the second embodiment of the present invention. It is a drawing for explaining the structure.
도 3 및 도 4를 참조하면, 기판(10a)은 2차원 광섬유 배열 기판의 베이스가 되는 구성으로써, 2차원 배열로 이루어진 홀(H)이 형성되고, 실리콘, 유리, 석영 등의 재질로 이루어질 수 있다. 이때 기판(10a)은 일정한 패턴으로 홀(H)을 형성할 수 있으며, 바람직하게는 바둑판 배열로 홀(H)을 형성할 수 있다. 여기서 2차원 배열을 이루는 홀(H)은 이중 직경으로 이루어진다. Referring to FIGS. 3 and 4 , the
상세하게는 홀(H)은 광섬유 중 코팅이 벗겨진 광섬유 분분 및 코팅된 광섬유 부분의 직경을 고려하여 이중 직경으로 제작할 수 있다. 홀(H)은 제1 직경 홀(11) 및 제2 직경 홀(12)을 포함하고, 제1 직경 홀(11)은 코팅된 광섬유 부분을 수용하고, 제2 직경 홀(12)은 코팅이 벗겨진 광섬유 부분을 수용한다. 이때 제2 직경 홀(12)은 제1 직경 홀(11)보다 직경이 작고, 제1 직경 홀(11)의 하부에 형성된다. 일반적으로 직경이 코팅된 광섬유 부분은 250㎛이고, 코팅이 벗겨진 광섬유 부분은 125㎛이므로, 이에 맞게 제1 직경 홀(11)의 직경은 250~260㎛, 제2 직경 홀(12)의 직경은 125~135㎛로 형성할 수 있다. 한편 기판(10a)은 이중 직경 구조를 통해 광섬유와 홀(H)의 중심을 수평 방향으로 쉽게 정렬함으로써, 종래의 단일 직경 홀 구조(도 3a)에서 발생되는 문제점인 홀(D)과 광섬유의 중심에 대한 정렬 어려움 및 정확한 위치로 광을 출력하는 어려움을 해결할 수 있다. In detail, the hole H may be manufactured with a double diameter in consideration of the diameter of the coated optical fiber portion and the coated optical fiber portion of the optical fiber. The hole H comprises a
또한 기판(10a)은 접시형 구멍(counter sink)을 더 형성하여 광섬유와 기판의 조립 용이성을 높인 기판(10b)으로 형성할 수 있다. 즉 기판(10b)은 제1 직경 홀(11)의 입구에 제1 접시형 구멍(13)을 형성할 수 있다. 이때 기판(10b)은 제2 직경 홀(12)의 입구에도 제2 접시형 구멍(14)을 형성함으로써, 광섬유 삽입 과정 중 홀(H) 직경이 변경되는 부분에서 광섬유가 걸리는 형상을 방지하여 광섬유의 조립을 보다 쉽게 한다.In addition, the
도 5 내지 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 2차원 광섬유 배열 기판을 제작하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.5 to 8 are diagrams for explaining a process of manufacturing a two-dimensional optical fiber array substrate according to a second embodiment of the present invention.
도 3 내지 도 8을 참조하면, 2차원 광섬유 배열 기판(100)은 발광다이오드를 이용하여 3D 프린터의 광원으로 사용된다. 이때 2차원 광섬유 배열 기판(100)은 발광다이오드의 빛 퍼짐을 방지하면서 빛을 전달할 수 있다. 2차원 광섬유 배열 기판(100)은 기판(10b), 광섬유(30, 40) 및 접착제(50)를 포함하고, 하기와 같은 과정을 수행하여 제작될 수 있다. 3 to 8 , the two-dimensional optical
먼저 이중 직경으로 이루어진 홀(H)이 2차원 배열로 기판(10b)을 준비한다(도 5). 여기서 홀(H)은 제1 직경 홀(11) 및 제2 직경 홀(12)로 포함하고, 제1 직경 홀(11)의 입구 및 제2 직경 홀(12)의 입구에 접시형 구멍이 형성된다. 이를 통해 기판(10b)은 광섬유(30, 40)의 삽입이 쉽게 이루어지도록 한다.First, the
기판(10b)의 준비가 완료되면 기판(10b)의 상면에 접착제 댐(20)을 형성한다(도6). 접착제 댐(20)은 추후 과정에서 도포된 접착제(50)가 흘러내리는 현상을 방지하기 위한 댐일 수 있다. 접착제 댐(20)은 접착제(50)가 이중 직경의 홀(H)을 통해 스며드는 시간 동안 효과적으로 접착제(50)를 가두어 둘 수 있다. 여기서 접착제 댐(20)은 광섬유(30, 40)를 삽입하기 전, 기판(10b)의 상면 중 테두리에 벽과 같은 별도의 기구물을 고정시켜 형성할 수 있으나(도 6), 이에 한정하지 않고 광섬유(30, 40)를 삽입한 후, 기판(10b)의 상면 중 테두리에 테이프와 같은 부착이 가능한 막을 복수개 적층시켜 형성할 수 있다.When the preparation of the
기판(10b)에 접착제 댐(20)이 형성되면 기판(10b)의 홀(H)에 광섬유(30, 40)를 삽입한다. 여기서 광섬유(30, 40)는 코팅이 벗겨진 광섬유 부분(30) 및 코팅된 광섬유 부분(40)을 포함한다. 이때 코팅이 벗겨진 광섬유 부분(30)은 실리카일 수 있으며, 코팅 두께만큼 코팅된 광섬유 부분(40)보다 직경이 작다. 일반적으로 직경이 코팅된 광섬유 부분은 250㎛이고, 코팅이 벗겨진 광섬유 부분은 125㎛이다. 광섬유(30, 40)는 코팅이 벗겨진 광섬유 부분(30)이 제1 직경 홀(11)에 삽입되고, 코팅된 광섬유 부분(40)이 제2 직경 홀(12)에 삽입된다(도 7). 여기서 광섬유(30, 40)는 기판(10b)의 상부에서 하부 방향으로 삽입된다. When the
광섬유(30, 40)가 기판(10b)에 삽입되면 접착제(50)를 기판(10b)의 상부에 도포하여 기판(10b)과 광섬유(30, 40)를 고정시킨다(도 8a). 접착제(50)는 삽입된 광섬유(30, 40)를 감싸면서 일정 두께로 채우고, 채운 주위를 접착제 댐(20)이 둘러쌈으로써 광섬유(30, 40)의 목 부러짐 현상을 개선할 수 있다. 또한 접착제(50)를 통해 기판(10b)과 광섬유(30, 40)가 고정됨에 따라 광섬유(30, 40)의 중심과 홀(H)의 중심에 대한 정렬이 용이하게 이루어질 수 있다(도 8b). 여기서 접착제는 점성이 낮아 도포되면 기판(10b)의 홀(H)에 빠르게 스며들 수 있다.When the
마지막으로 접착제(50)가 도포되고, 도포된 접착제(50)가 경화되면 폴리싱 라인(polishing line)에 맞춰 기판(10b)의 하부를 폴리싱한다.Finally, the adhesive 50 is applied, and when the applied adhesive 50 is cured, the lower portion of the
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 2차원 광섬유 배열 기판을 설명하기 위한 도면이다.9 is a view for explaining a two-dimensional optical fiber array substrate according to a third embodiment of the present invention.
도 8 및 도 9를 참조하면, 2차원 광섬유 배열 기판(200)은 2차원 광섬유 배열 기판(100)의 제작 과정 중 기판(10b)을 준비하는 과정 및 광섬유(30, 40)를 삽입하기 과정 사이에 수직 정렬 블록(60)을 더 이용하여 제작된다. 8 and 9 , the two-dimensional optical
상세하게는 수직 정렬 블록(60)은 평평한 면으로 형성된 평판에 오목한 홈이 구비된다. 이때 홈은 바닥면이 평평하게 형성될 수 있다. 수직 정렬 블록(60)은 홈이 기판(10b)의 하부에 대향하도록 부착되고,광섬유(30, 40)는 수직 정렬 블록(60)이 부착된 후, 삽입된다. 이를 통해 코팅이 벗겨진 광섬유 부분(30)은 수직 정렬 블록(60)의 홈에 수용되도록 과다 관통(35)된다. 바람직하게는 코팅이 벗겨진 광섬유(30)는 홈의 바닥면까지 과다 관통(35)될 수 있다. In detail, the
코팅이 벗겨진 광섬유 부분(30)이 과다 관통(35)되면 접착제(50)를 도포하고, 도포된 접착제(50)는 수직 정렬 블록(60)까지 스며들어 기판(10b)과 광섬유(30, 40)를 완전히 접착시킨다.When the
접착제(50)가 경화된 후, 폴리싱 라인에 맞춰 과다 관통된 코팅이 벗겨진 광섬유 부분(30)과 경화된 접착제(50)에 대한 폴리싱 공정을 수행한다. 이를 통해 2차원 광섬유 배열 기판(200)은 코팅이 벗겨진 광섬유 부분(30)의 끝단을 수직 방향으로 쉽게 정렬할 수 있다.After the adhesive 50 is cured, a polishing process is performed on the
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 접시형 구멍이 포함된 이중 직경 홀 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 2차원 광섬유 배열 기판을 설명하기 위한 도면이다.10 is a view for explaining a double diameter hole structure including a plate-shaped hole according to a fourth embodiment of the present invention, Figure 11 is for explaining a two-dimensional optical fiber array substrate according to the fourth embodiment of the present invention It is a drawing.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 2차원 광섬유 배열 기판(300)은 2차원 광섬유 배열 기판(200)의 제작 과정 중 기판(10b)을 준비하는 과정에서 기판(10b)을 기판(10c)으로 변경하여 제작된다. 9 to 11 , the two-dimensional optical
기판(10c)은 기판(10b)의 하부 방향으로 형성된 홀의 입구에 제3 접시형 구멍(15)을 추가적으로 형성한다. 즉 기판(10c)은 제1 접시형 구멍(13), 제2 접시형 구멍(14) 및 제3 접시형 구멍(15)을 포함한다. 여기서 제3 접시형 구멍(15)은 도포되는 접착제(50)가 스며들 수 있는 공간을 확보할 수 있다.The
이를 통해 2차원 광섬유 배열 기판(300)은 기판(10c)의 하부로 과다 관통된 코팅이 벗겨진 광섬유 부분(30)과 기판(10c)이 도포된 접착제(50)에 의해 완전히 접착됨으로써, 2차원 광섬유 배열 기판(200)보다 안정적인 폴리싱 공정을 할 수 있다.Through this, the two-dimensional optical
도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 2차원 광섬유 배열 기판의 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다.12 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a two-dimensional optical fiber array substrate according to the first embodiment of the present invention.
도 3 및 도 12를 참조하면, 2차원 광섬유 배열 기판의 제조방법(이하 ‘제조방법’이라 함)은 서로 다른 직경을 가지는 이중 구조의 홀에 코팅된 광섬유 부분 및 코팅이 벗겨진 광섬유 부분을 삽입하여 광중합형 3D 프린터의 광원으로 사용하기 위한 2차원 광섬유 배열 기판(100)을 제조한다. 이를 통해 제조방법은 2차원 광섬유 배열을 용이하게 제작이 가능하고, 배열 간의 간격을 최소화하는 동시에 기판의 홀과 광섬유의 중심에 대한 수평 방향 정렬 및 광섬유 끝단의 수직 방향 정렬을 용이하게 할 수 있다. 제조방법은 기판(10a)의 상면에 접착제 댐을 형성하여 광섬유의 목 부러짐 현상을 방지함으로써, 기계적 신뢰성을 향상시킬 수 있다.3 and 12, the manufacturing method of the two-dimensional optical fiber array substrate (hereinafter referred to as 'manufacturing method') is by inserting the coated optical fiber part and the coated optical fiber part into the double-structured holes having different diameters. A two-dimensional optical
S110 단계에서, 이중 직경으로 이루어진 홀(H)이 2차원 배열로 형성되는 기판(10a)을 준비한다. 기판(10a)은 코팅된 광섬유 부분을 수용하는 제1 직경 홀(11) 및 제1 직경 홀보다 직경이 작고, 하부에 형성되며, 코팅이 벗겨진 광섬유 부분을 수용하는 제2 직경 홀(12)을 포함한다. In step S110 , the
S120 단계에서, 기판(10a)의 홀(H)에 광섬유를 삽입한다. 광섬유는 코팅된 광섬유 부분 및 코팅이 벗겨진 광섬유 부분을 포함하고, 홀(H)의 직경에 맞도록 기판(10a)의 상부에서 하부 방향으로 삽입한다. 이때 코팅이 벗겨진 광섬유 부분은 제1 직경 홀(11)을 거쳐 제2 직경 홀(12)에 삽입되고, 코팅된 광섬유 부분은 제1 직경 홀(11)에 삽입된다.In step S120, an optical fiber is inserted into the hole H of the
S130 단계에서, 기판(10a)의 상부에 접착제를 도포한다. 접착제는 기판(10a)과 기판(10a)에 삽입된 광섬유를 고정시킨다. 이때 접착제는 점성이 낮아 도포되면서 기판(10a)의 홀로 스며들어가며 기판(10a)과 광섬유를 고정시킬 수 있다. In step S130, an adhesive is applied to the upper portion of the
S140 단계에서, 기판(10a)의 하부를 폴리싱한다. 기판(10a)은 폴리싱 라인에 맞춰 하부를 폴리싱한다. 이때 폴리싱 공정은 접착제의 경화가 완료된 후, 수행될 수 있다.In step S140 , the lower portion of the
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것은 아니며, 기술적 사상의 범주를 이탈함없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다. Although the above has been described and illustrated in relation to a preferred embodiment for illustrating the technical idea of the present invention, the present invention is not limited to the configuration and operation as shown and described as such, and without departing from the scope of the technical idea. It will be apparent to those skilled in the art that many changes and modifications to the present invention are possible. Accordingly, all such suitable alterations and modifications and equivalents are to be considered as being within the scope of the present invention.
10a, 10b, 10c: 기판
11: 제1 직경 홀
12: 제2 직경 홀
13: 제1 접시형 구멍
14: 제2 접시형 구멍
15: 제3 접시형 구멍
20: 접착제 댐
30: 코팅이 벗겨진 광섬유 부분
40: 코팅된 광섬유 부분
50: 접착제
60: 수직 정렬 블록
100: 2차원 광섬유 배열 기판
H: 홀10a, 10b, 10c: substrate
11: first diameter hole
12: second diameter hole
13: first plate-shaped hole
14: second plate-shaped hole
15: third plate-shaped hole
20: glue dam
30: optical fiber portion of the coating peeled off
40: coated optical fiber part
50: adhesive
60: vertical alignment block
100: two-dimensional optical fiber array substrate
H: Hall
Claims (12)
상기 홀의 직경에 맞도록 코팅된 광섬유 부분 및 코팅이 벗겨진 광섬유 부분을 포함하는 광섬유를 상기 기판의 상부에서 하부 방향으로 삽입하는 단계; 및
상기 기판과 상기 광섬유가 고정되도록 접착제를 도포하는 단계;
를 포함하는 광중합형 3D 프린터용 2차원 광섬유 배열 기판의 제조방법.Preparing a substrate in which double-diameter holes are formed in a two-dimensional array;
inserting an optical fiber including a coated optical fiber part and a coated optical fiber part to fit the diameter of the hole from the top to the bottom of the substrate; and
applying an adhesive to fix the substrate and the optical fiber;
A method of manufacturing a two-dimensional optical fiber array substrate for a light-curing 3D printer comprising a.
상기 도포하는 단계 이후에,
폴리싱 라인(polishing line)에 맞춰 상기 기판의 하부를 폴리싱하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광중합형 3D 프린터용 2차원 광섬유 배열 기판의 제조방법.The method of claim 1,
After the applying step,
polishing the lower portion of the substrate in line with a polishing line;
Method of manufacturing a two-dimensional optical fiber array substrate for a light-curing 3D printer, characterized in that it further comprises.
상기 도포하는 단계 이전에,
상기 도포로 인해 상기 접착제가 흘러내는 현상을 방지한 접착제 댐을 형성하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광중합형 3D 프린터용 2차원 광섬유 배열 기판의 제조방법.The method of claim 1,
Prior to the applying step,
forming an adhesive dam that prevents the adhesive from flowing out due to the application;
Method of manufacturing a two-dimensional optical fiber array substrate for a light-curing 3D printer, characterized in that it further comprises.
상기 형성하는 단계는,
상기 준비하는 단계 및 상기 삽입하는 단계 사이에,
상기 기판의 상면 중 테두리에 기구물을 고정시켜 상기 접착제 댐을 형성하는 것을 특징으로 하는 광중합형 3D 프린터용 2차원 광섬유 배열 기판의 제조방법.4. The method of claim 3,
The forming step is
Between the step of preparing and the step of inserting,
A method of manufacturing a two-dimensional optical fiber array substrate for a light-curing type 3D printer, characterized in that the adhesive dam is formed by fixing a mechanism to an edge of the upper surface of the substrate.
상기 형성하는 단계는,
상기 삽입하는 단계 및 상기 도포하는 단계 사이에,
상기 기판의 상면 중 테두리에 부착 가능한 막을 복수개 적층시켜 상기 접착제 댐을 형성하는 것을 특징으로 하는 광중합형 3D 프린터용 2차원 광섬유 배열 기판의 제조방법.4. The method of claim 3,
The forming step is
Between the inserting step and the applying step,
A method of manufacturing a two-dimensional optical fiber array substrate for a light-curing type 3D printer, characterized in that the adhesive dam is formed by laminating a plurality of films attachable to the edge of the upper surface of the substrate.
상기 준비하는 단계 및 상기 삽입하는 단계 사이에, 평판에 오목한 홈이 구비된 수직 정렬 블록을 상기 홈이 상기 기판의 하부에 대향하도록 부착하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광중합형 3D 프린터용 2차원 광섬유 배열 기판의 제조방법.The method of claim 1,
between the preparing and inserting, attaching a vertical alignment block having a concave groove on a flat plate so that the groove faces a lower portion of the substrate;
Method of manufacturing a two-dimensional optical fiber array substrate for a light-curing 3D printer, characterized in that it further comprises.
상기 준비하는 단계는,
상기 기판의 하부 방향으로 형성된 홀의 입구에 접시형 구멍(counter sink)을 형성하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 광중합형 3D 프린터용 2차원 광섬유 배열 기판의 제조방법.7. The method of claim 6,
The preparing step is
forming a counter sink at an inlet of the hole formed in a downward direction of the substrate;
A method of manufacturing a two-dimensional optical fiber array substrate for a light-curing 3D printer, comprising:
상기 삽입하는 단계는,
상기 코팅이 벗겨진 광섬유 부분을 상기 홈에 수용되도록 과다 관통하는 것을 특징으로 하는 광중합형 3D 프린터용 2차원 광섬유 배열 기판의 제조방법.7. The method of claim 6,
The inserting step is
A method of manufacturing a two-dimensional optical fiber array substrate for a light-curing type 3D printer, characterized in that the optical fiber portion of which the coating has been peeled is excessively penetrated to be accommodated in the groove.
상기 준비하는 단계는,
상기 기판 중 상부 방향으로 형성된 제1 직경 홀의 입구와 상기 제1 직경 홀보다 작은 제2 직경 홀의 입구에 각각 접시형 구멍을 형성하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 광중합형 3D 프린터용 2차원 광섬유 배열 기판의 제조방법.The method of claim 1,
The preparing step is
forming a plate-shaped hole at an inlet of a first diameter hole formed in an upper direction of the substrate and an inlet of a second diameter hole smaller than the first diameter hole, respectively;
A method of manufacturing a two-dimensional optical fiber array substrate for a light-curing 3D printer, comprising:
코팅된 광섬유 부분 및 코팅이 벗겨진 광섬유 부분을 포함하고, 상기 코팅된 광섬유 부분 및 코팅이 벗겨진 광섬유 부분의 직경에 맞도록 상기 홀에 삽입되는 광섬유; 및
상기 기판과 상기 광섬유를 고정하는 접착제;
를 포함하는 광중합형 3D 프린터용 2차원 광섬유 배열 기판.a substrate in which holes having a double diameter are formed in a two-dimensional arrangement;
an optical fiber comprising a coated optical fiber portion and a bare optical fiber portion, wherein the optical fiber is inserted into the hole to fit a diameter of the coated optical fiber portion and the coated optical fiber portion; and
an adhesive for fixing the substrate and the optical fiber;
A two-dimensional optical fiber array substrate for a light-curing 3D printer comprising a.
상기 기판은,
상기 코팅된 광섬유 부분을 수용하는 제1 직경 홀; 및
상기 제1 직경 홀보다 직경이 작고, 하부에 형성되며, 상기 코팅이 벗겨진 광섬유 부분을 수용하는 제2 직경 홀;
을 포함하는 광중합형 3D 프린터용 2차원 광섬유 배열 기판.11. The method of claim 10,
The substrate is
a first diameter hole receiving the coated optical fiber portion; and
a second diameter hole having a smaller diameter than the first diameter hole, a second diameter hole formed underneath, and receiving a portion of the optical fiber from which the coating has been peeled off;
A two-dimensional optical fiber array substrate for a light-curing 3D printer comprising a.
상기 기판은,
상기 제1 직경 홀의 입구, 상기 제2 직경 홀의 입구 및 상기 기판의 하부 방향으로 형성된 홀의 입구 중 적어도 하나에 접시형 구멍을 형성하는 것을 특징으로 하는 광중합형 3D 프린터용 2차원 광섬유 배열 기판.
12. The method of claim 11,
The substrate is
A two-dimensional optical fiber array substrate for a light-curing type 3D printer, characterized in that a plate-shaped hole is formed in at least one of an entrance of the first diameter hole, an entrance of the second diameter hole, and an entrance of a hole formed in a downward direction of the substrate.
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- 2021-04-08 KR KR1020210045866A patent/KR102622633B1/en active IP Right Grant
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