KR100542650B1 - a mold for Light Guide Panel forming - Google Patents

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KR100542650B1
KR100542650B1 KR1020030025008A KR20030025008A KR100542650B1 KR 100542650 B1 KR100542650 B1 KR 100542650B1 KR 1020030025008 A KR1020030025008 A KR 1020030025008A KR 20030025008 A KR20030025008 A KR 20030025008A KR 100542650 B1 KR100542650 B1 KR 100542650B1
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서수정
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학교법인 성균관대학
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Abstract

본 발명은 무인쇄 도광판의 정밀사출 성형시 발생하는 불균일 냉각에 의한 변형과 이것으로 인한 휘도 및 균일도의 저하를 감소시킬 수 있도록 된 도광판 성형용 금형에 관한 것으로서, 이를 위해 예열 및 냉각재가 통과하는 관군의 피치를 변화시키되, 관군에 의한 열전달률을 금형의 전체적에 균일하도록 입구측에서 출구측으로 갈수록 작게 함으로써, 금형의 열전달율 차이에 따른 도광판의 변형을 감소시킬 수 있는 도광판 성형용 금형에 관한 것이다.The present invention relates to a mold for forming a light guide plate that can reduce deformation due to non-uniform cooling occurring during precision injection molding of a non-printed light guide plate and a decrease in brightness and uniformity. By changing the pitch of, but by decreasing the heat transfer rate by the tube group from the inlet side to the outlet side so as to be uniform throughout the mold, the light guide plate molding die that can reduce the deformation of the light guide plate according to the difference in the heat transfer rate of the mold.

무인쇄 도광판, 체널, 열전달율, 유한요소해석Unprinted LGP, Channel, Heat Transfer Rate, Finite Element Analysis

Description

도광판 성형용 금형{a mold for Light Guide Panel forming} Mold for Light Guide Panel Forming {a mold for Light Guide Panel forming}             

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 도광판 성형용 금형을 도시한 평면도.1 is a plan view showing a mold for forming a light guide plate according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 A-A의 단면.2 is a cross-sectional view of A-A of FIG.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 도광판 성형용 금형을 도시한 사시도.Figure 3 is a perspective view showing a mold for forming a light guide plate according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 도광판 성형용 금형의 고정측 금형의 온도분포를 2차원 모델로 사용하여 유한요소해석한 결과를 나타낸 도면.Figure 4 is a view showing the results of finite element analysis using the temperature distribution of the fixed side mold of the light guide plate molding die according to an embodiment of the present invention as a two-dimensional model.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 도광판 성형용 금형의 고정측 금형의 열전달률을 2차원 모델로 사용하여 유한요소해석한 결과를 나타낸 도면.5 is a view showing the results of finite element analysis using the heat transfer rate of the fixed side mold of the light guide plate molding die according to an embodiment of the present invention as a two-dimensional model.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 도광판 성형용 금형의 고정측 금형을 3차원 모델로 사용하여 유한요소해석한 결과를 나타낸 도면.6 is a view showing the results of finite element analysis using the fixed side mold of the light guide plate molding die according to an embodiment of the present invention as a three-dimensional model.

도 7은 종래의 도광판 성형용 금형의 고정측 금형의 온도분포를 2차원 모델로 사용하여 유한요소해석한 결과를 나타낸 도면.7 is a view showing the results of finite element analysis using a temperature distribution of a fixed side mold of a conventional light guide plate molding die as a two-dimensional model.

도 8은 종래의 도광판 성형용 금형의 고정측 금형의 열전달률을 2차원 모델로 사용하여 유한요소해석한 결과를 나타낸 도면8 is a view showing the results of finite element analysis using the heat transfer rate of the fixed side mold of the conventional light guide plate molding die as a two-dimensional model

도 9는 종래의 도광판 성형용 금형의 고정측 금형을 3차원 모델로 사용하여 유한요소해석한 결과를 나타낸 도면.9 is a view showing the results of finite element analysis using a fixed side mold of a conventional mold for forming a light guide plate as a three-dimensional model.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

2: 도광판 10: 금형2: light guide plate 10: mold

12: 고정측 금형 14: 가동측 금형12: fixed side mold 14: movable side mold

16: 게이트 20: 관군16: gate 20: official group

22: 관로 24: 관로입구22: pipeline 24: pipeline entrance

26: 관로출구 28: 피치 26: pipeline exit 28: pitch

본 발명은 도광판 성형용 금형에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도광판의 정밀사출 성형시 발생하는 불균일 냉각에 의한 변형과 이것으로 인한 휘도 및 균일도의 저하를 감소시킬 수 있도록, 예열 및 냉각재가 통과하는 관군의 피치를 변화시키되, 관로에 의한 열전달율을 금형의 전체적에 균일하도록 입구측에서 출구측으로 갈수록 작게 함으로써, 금형의 열전달율 차이에 따른 도광판의 변형을 감소시킬 수 있는 도광판 성형용 금형에 관한 것이다.The present invention relates to a metal mold for forming a light guide plate, and more particularly, a tube group through which preheating and a coolant pass, so as to reduce deformation due to non-uniform cooling occurring during precision injection molding of the light guide plate and a decrease in brightness and uniformity. The present invention relates to a mold for forming a light guide plate which can reduce the deformation of the light guide plate due to a difference in heat transfer rate of the mold by changing the pitch of the mold and decreasing the heat transfer rate by the pipe from the inlet side to the outlet side so as to be uniform throughout the mold.

최근 초고속 정보화의 시대에 발 맞추어 디스플레이 산업은 급속한 성장을 보이고 있고 이러한 추세는 앞으로도 상당 기간 지속되리라 예측된다.In line with the recent high-speed information age, the display industry is showing rapid growth, and this trend is expected to continue for some time to come.

동영상을 포함한 대부분의 정보들은 사람의 눈을 통해서 전달될 수밖에 없 고, 따라서 디스플레이 제품은 사람의 시각을 만족시키도록 발전할 수밖에 없는 실정이다.Most of the information, including moving images, can only be transmitted through the human eye, and thus, display products have to be developed to satisfy the human vision.

자연에 가까운 색이나, 자연에 가까운 정교함을 표현하기 위한 결실이 바로 디스플레이 장치(display device)이다.The display device is the result of expressing color close to nature or precision close to nature.

한편, 상기와 같은 디스플레이 장치에 사용되는 도광판은 TFT-LCD 패널 전체에 고르게 빛을 전달하는 조광장치로 현재의 경우에는 빛을 전면으로 향하도록 하는 dot 형성을 위한 인쇄 공정을 반드시 수반하고 있다. On the other hand, the light guide plate used in the display device as described above is a dimming device that evenly transmits the light to the entire TFT-LCD panel, and in the present case necessarily involves a printing process for forming a dot to direct the light to the front.

그러나, 이러한 인쇄 공정은 역사가 깊어 안정되어 있지만 공정이 복잡하고 인쇄 과정상 많은 불량을 유발하는 문제점이 있었다. However, such a printing process has a long history and stable, but there is a problem that the process is complicated and causes many defects in the printing process.

이러한 이유로, 인쇄 공정 없이 바로 도광판 자체가 광 산란 기능을 가지도록 만드는 무인쇄 도광판 제작 기술이 개발되어 사용되고 있다.For this reason, an unprinted light guide plate manufacturing technology has been developed and used so that the light guide plate itself has a light scattering function without a printing process.

그러나, 상술한 무인쇄 도광판 제작 기술은 정밀사출성형 기술로서 금형의 온도 조절 방법 및 균일한 온도 분포를 이루는 금형의 제작이 어렵고, 상기한 금형의 온도 조절 방법 및 온도 분포가 불균일할 경우에 성형되는 성형품들은 성형품의 외관, 성형 재료의 물리적 성질, 광학성능 등이 현저하게 떨어지는 문제점이 발생하게 되었다. However, the above-mentioned nonprinting LGP manufacturing technique is a precision injection molding technique, and it is difficult to manufacture a mold having a temperature control method and a uniform temperature distribution, and is formed when the temperature control method and temperature distribution of the mold are uneven. Molded products have a problem that the appearance of the molded article, the physical properties of the molding material, optical performance, etc. are significantly reduced.

특히, 금형의 냉각시 냉각속도의 불균일로 인하여 수축이 불균일하게 되면 성형품의 변형이 증가하게 되는데, 이는 성형되는 성형품의 휘도 및 균일도를 감소시키는 문제점이 발생하게 되었다.In particular, if the shrinkage is uneven due to the non-uniformity of the cooling rate during the cooling of the mold, the deformation of the molded article is increased, which causes a problem of reducing the brightness and uniformity of the molded article.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 금형의 전체적에 열전달율을 균일하게 하여 금형의 열전달율 차이에 따라 발생되는 도광판의 변형을 감소시킬 수 있는 도광판 성형용 금형을 제공하는 데 있다.
An object of the present invention is to solve the above problems, to provide a mold for forming a light guide plate that can reduce the deformation of the light guide plate caused by the difference in the heat transfer rate of the mold by uniformizing the heat transfer rate of the entire mold. have.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 도광판 성형용 금형은 도광판을 성형하는 성형장치에 있어서, 상기 도광판을 성형하는 금형 즉, 고정측 금형과 가동측 금형의 내부에 예열제 및 냉각제가 순환되도록 관군이 각각 형성되되, 고정측 금형과 가동측 금형의 전 체적에서 열전달율 차이를 감소시켜 도광판의 변형이 방지되도록 관군의 피치를 각기 다르게 형성한 것을 특징으로 한다.In the molding apparatus for forming a light guide plate of the present invention for achieving the above object, in the molding apparatus for molding the light guide plate, the preheating agent and the coolant are circulated in the mold for forming the light guide plate, that is, the fixed side mold and the movable side mold. Each of them is formed, characterized in that the pitch of the tube group is formed differently to prevent deformation of the light guide plate by reducing the difference in heat transfer rate in the entire volume of the fixed side mold and the movable side mold.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부도면 도 1내지 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 도광판 성형용 금형을 도시한 도면으로서, 도광판(2)을 성형하기 위한 도광판 성형용 장치(미도시)는 금형(10)을 이용하여 사출기(미도시)에 고정된다.1 to 3 illustrate a mold for forming a light guide plate according to an embodiment of the present invention, in which a light guide plate forming apparatus (not shown) for forming the light guide plate 2 is formed using a mold 10. It is fixed to an injection machine (not shown).

아울러, 상기한 금형(10)은 고정측 금형(12)과 가동측 금형(14)으로 이루어지며, 상기 가동측 금형(12)에 형성된 캐비티(미도시)에 노즐접촉부(미도시)를 통해 용융된 수지를 금형의 게이트(16)에 주입하여 도광판(2)을 성형하며, 상기 가동 측 금형(14)을 후퇴시켜 캐비티에 성형된 도광판(2)을 추출한다.In addition, the mold 10 is composed of a fixed side mold 12 and a movable side mold 14, and melted through a nozzle contact portion (not shown) in a cavity (not shown) formed in the movable side mold 12. The resin is injected into the gate 16 of the mold to form the light guide plate 2, and the movable side mold 14 is retracted to extract the light guide plate 2 formed in the cavity.

한편, 고정측 금형(12)과 가동측 금형(14)은 일정 두께를 갖는 플레이트로서, 그 내부에 금형(10)을 예열 및 냉각을 할 수 있도록 관군(20)을 이루는 다수의 관로(22)가 형성되되, 상기한 관로(22)는 금형(10)의 일측에 형성된 관로입구(24)와 상기 관로입구가 형성된 동일면상에서 이격되며, 상기 관로입구(24)와 연통된 관로출구(26)가 형성된다.On the other hand, the fixed mold 12 and the movable mold 14 is a plate having a predetermined thickness, a plurality of pipe lines 22 forming the pipe group 20 to preheat and cool the mold 10 therein. Is formed, the pipe line 22 is spaced apart on the same surface formed in the pipe inlet 24 and the pipe inlet formed on one side of the mold 10, the pipe outlet (26) in communication with the pipe inlet (24) is Is formed.

이때, 금형(10)에 의해 사출되는 도광판(2)이 열전달율의 차이에 따른 변형이 방지되도록 관로(22)의 피치(28)를 입구측에서 출구측으로 갈수록 좁게 형성한다.At this time, the light guide plate 2 injected by the mold 10 is formed such that the pitch 28 of the conduit 22 is narrower from the inlet side to the outlet side in order to prevent deformation due to a difference in heat transfer rate.

아울러, 상기한 관군(tube banks)의 피치(pitch)는 1:0.83:0.66:0.4:0.33의 비로 이루어지며, 이는 관로(22)내에 투입되는 예열제 및 냉각제가 입구측에서 출구측으로 유동될수록 잃어버리는 열량과 관로 내부에서의 마찰손실 열량을 금형의 전 체적에서 보상할 수 있게 되고, 후술되는 실시예를 통해 구체화 된다.In addition, the pitch of the above tube banks is made of a ratio of 1: 0.83: 0.66: 0.4: 0.33, which is lost as the preheating agent and the coolant introduced into the pipe line 22 flow from the inlet side to the outlet side. The amount of heat discarded and frictional loss of heat inside the pipe can be compensated for in the entire volume of the mold, which is embodied in the following examples.

또한, 상기와 같이 형성된 관군(20)의 피치(28) 조절을 통해 도광판(2)의 정밀사출 성형시 발생하는 불균일 냉각에 의한 변형과 이것으로 인한 휘도 및 균일도의 저하를 감소시킬 수 있는 것이다.In addition, through the adjustment of the pitch 28 of the tube group 20 formed as described above, it is possible to reduce the deformation caused by non-uniform cooling generated during the precision injection molding of the light guide plate 2 and the deterioration of brightness and uniformity due to this.

한편, 도광판(Light Guide Panel)이란 빛을 전달해주는 얇은 판을 의미하며, 스스로 빛을 발하지 않는 LCD를 보조하여 LCD로 나타내는 형상을 밝게 볼 수 있는 역할을 하고, 우리가 사용하는 노트북이나 PDA, 핸드폰에 많이 사용되는 핵심부품이다.On the other hand, the light guide panel (Light Guide Panel) refers to a thin plate that transmits light, and serves to see the shape represented by the LCD by subsidizing the LCD that does not emit light by itself, the laptop, PDA, mobile phone we use It is a core part that is used a lot in

아울러, 상기한 도광판을 구성하는 투명수지는 도광판으로서 요구되는 물성을 만족시킬 수 있는 것이면 되는데, 예컨대 메타크릴수지, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 메틸메타크릴레이트와 스티렌의 공중합체인 MS수지, 비정질 시클로올레핀계 폴리머, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 아크릴로니트릴과 부타디엔과 스티렌의 공중합체인 ABS수지, 폴리술폰수지, 열가소성 폴리에스테르수지 등 용융 성형이 가능한 열가소성수지를 들 수 있다. In addition, the transparent resin constituting the light guide plate may be one that can satisfy the physical properties required as the light guide plate. Thermoplastic resins capable of melt molding such as polymers, polypropylene, polyethylene, high-density polyethylene, copolymers of acrylonitrile, butadiene and styrene, ABS resins, polysulfone resins, and thermoplastic polyester resins.

아울러, 메타크릴수지는 메틸메타크릴레이트를 주체로 하는 중합체로, 메틸메타크릴레이트의 단독 중합체 이외에, 메틸메타크릴레이트와 소량의 예컨대 10 중량% 정도까지의 다른 단량체, 예컨대 메틸아크릴레이트나 에틸아크릴레이트와 같은 알킬아크릴레이트류의 공중합체일 수도 있다. In addition, methacryl resin is a polymer mainly composed of methyl methacrylate, and in addition to methyl methacrylate homopolymer, methyl methacrylate and a small amount of other monomers, such as up to about 10% by weight, such as methyl acrylate or ethyl acryl. It may be a copolymer of alkyl acrylates such as rate.

또한, 이들 투명수지는 필요에 따라 이형제, 자외선흡수제, 안료, 중합억제제, 연쇄이동제, 산화방지제, 난연화제 등을 함유할 수도 있다.Moreover, these transparent resins may contain a mold release agent, a ultraviolet absorber, a pigment, a polymerization inhibitor, a chain transfer agent, antioxidant, a flame retardant, etc. as needed.

한편, 캐비티 내에 충진된 수지의 보온 및 냉각은 금형에 형성된 캐비티면을 통해 행해지므로, 수지성형체의 열 교환은 캐비티면의 열전달율에 의존한다. On the other hand, since the heat retention and cooling of the resin filled in the cavity are performed through the cavity surface formed in the mold, the heat exchange of the resin molded product depends on the heat transfer rate of the cavity surface.

즉, 금형 캐비티면의 재질로서는 금형을 구성하는 금속 (통상적으로는 강재) 보다 열전도율이 높은 금속, 예컨대 강 또는 그 합금을 사용하는 것이 바람직하다.That is, as the material of the mold cavity surface, it is preferable to use a metal having a higher thermal conductivity than the metal constituting the mold (usually steel), such as steel or an alloy thereof.

이하, 비교예 1,2와 실시예 1,2를 통해 본 발명에 따른 기술적 사상을 보다 구체화하여 설명하고자 한다.Hereinafter, the technical spirit according to the present invention will be described in more detail through Comparative Examples 1 and 2 and Examples 1 and 2.

본 발명에 따른 기술적 사상은 금형(10)에 형성된 관로(22)의 피치(28)를 조 절하여 열전달 유체가 입구측에서 출구측으로 유동될수록 잃어버리는 열량과, 관로 내부에서의 마찰손실로 인한 손실열량을 보상할 수 있도록 된 제작된 금형(10)을 제공하는 것이다.The technical idea according to the present invention is to adjust the pitch 28 of the conduit 22 formed in the mold 10 to lose heat due to the amount of heat lost as the heat transfer fluid flows from the inlet side to the outlet side, and loss due to frictional loss in the conduit. It is to provide a manufactured mold 10 to be able to compensate the calories.

따라서, 본 발명에 예시되는 실시예 1,2는 상기에 언급한 관로(22)의 피치(28)의 비로 제작된 금형(10)으로 이루어진다.Thus, Examples 1 and 2 exemplified in the present invention consist of a mold 10 fabricated at a ratio of the pitch 28 of the above-mentioned pipeline 22.

아울러, 비교예 및 실시예에 사용되는 금형(10)은 15"인치 도광판(2)을 생산하는 금형에 한정된 것이며, 금형(10)의 예열조건 및 냉각조건은 비교예 및 실시예와 동일하고, 상기한 비교예 1,2에서는 종래 기술에 따라 금형의 관군을 등간격으로 형성한 것이며, 실시예 1,2에서는 본 발명에 따라 금형(10)에 형성된 관군(20)의 피치(28)를 입구측에서 출구측으로 작게형성된 금형(10)을 사용하였다. In addition, the mold 10 used in the Comparative Examples and Examples is limited to the mold for producing the 15 "inch light guide plate 2, and the preheating conditions and cooling conditions of the mold 10 are the same as the Comparative Examples and Examples, In Comparative Examples 1 and 2, the tube groups of the molds are formed at equal intervals according to the conventional art. In Examples 1 and 2, the pitch 28 of the tube groups 20 formed on the molds 10 according to the present invention is entered. The mold 10 formed small from the side to the outlet side was used.

또한, 비교예 및 실시예의 시험에 사용되는 유한요소해석(Finite Element Analysis: FEA)란, 유한요소법(Finite Element Method: FEM)라고 하는 수치해석법(이론)을 이용하여 공학해석을 하는 것이다.In addition, finite element analysis (FEA) used for the test of a comparative example and an Example is an engineering analysis using the numerical analysis method (theory) called a finite element method (FEM).

즉, 유한요소법(有限要素法)의 이론체계에 기초하여 개발된 software(FEM 프로그램)을 이용하여 컴퓨터상에서 다양한 공학문제의 수치해석을 실시하는 것이이다. In other words, numerical analysis of various engineering problems is carried out on a computer using software (FEM program) developed based on the theoretical system of finite element method.

비교예 1Comparative Example 1

본 비교예 1에서는 금형에 형성된 관군의 피치(1:1:1:1:1)가 등간격으로 형성된 고정측 금형으로서, 본 발명에 따라 금형에 형성된 관군의 피치(1:0.83:0.66:0.4:0.33)가 입구측에서 출구측으로 작게 형성된 고정측 금형과 비교된다.In this Comparative Example 1, the pitch (1: 1: 1: 1: 1: 1) of the tube group formed in the mold is a fixed side mold having equal intervals, and the pitch (1: 0.83: 0.66: 0.4) of the tube group formed in the mold according to the present invention. : 0.33) is compared with the fixed side mold formed small from the inlet side to the outlet side.

한편, 비교예 1에 따른 금형의 시험은 관로의 입구에 중온수를 유입시켜, 사출되는 도광판의 낮은 성형변형을 달성하도록 금형을 수지재료의 유리전이온도 이상이 되는 110℃~130℃까지 예열 시킨다. On the other hand, the test of the mold according to Comparative Example 1 preheats the mold to 110 ℃ ~ 130 ℃ which is above the glass transition temperature of the resin material to achieve a low molding deformation of the light guide plate to be injected by introducing the hot water at the inlet of the pipe. .

상기와 같이 예열된 고정측 금형의 조건을 2차원 모델로 사용하여 유한요소해석한 결과를 첨부도면 도 7,8에 나타내었다.The results of finite element analysis using the conditions of the fixed side mold preheated as described above as a two-dimensional model are shown in the accompanying drawings.

첨부도면 도 7은 등간격 관군을 형성하는 고정측 금형의 온도분포를 나타낸 것이고, 첨부도면 도 8은 등간격의 관군을 형성하는 금형의 열전달율을 나타낸 것이다. FIG. 7 shows the temperature distribution of the fixed side molds forming the equally spaced pipe groups, and FIG. 8 shows the heat transfer rate of the metal molds forming the equally spaced pipe groups.

비교예 2Comparative Example 2

본 비교예 2에서는 관군의 피치(1:1:1:1:1)가 등간격으로 형성된 고정측금형으로서, 본 발명에 따라 관군의 피치(1:0.83:0.66:0.4:0.33)가 입구측에서 출구측으로 작게 형성된 고정측 금형과 비교된다.In this Comparative Example 2, the pitch (1: 1: 1: 1: 1: 1) of the tube group is a fixed side mold formed at equal intervals, and according to the present invention, the pitch (1: 0.83: 0.66: 0.4: 0.33) of the tube group It is compared with the fixed side mold formed small to the exit side at.

한편, 비교예 2에 따른 금형의 시험은 관로의 입구에 중온수를 유입시켜, 사출되는 도광판의 낮은 성형변형을 달성하도록 금형을 수지재료의 유리전이온도 이상이 되는 110℃~130℃까지 예열 시킨다. On the other hand, the test of the mold according to Comparative Example 2 preheats the mold to 110 ℃ ~ 130 ℃ above the glass transition temperature of the resin material to achieve a low molding deformation of the light guide plate to be injected by introducing the hot water into the inlet of the pipe line .

예열된 금형에 270℃로 용융된 수지를 가동측 금형의 형성된 캐비티에 주입시킨다.The resin melted at 270 ° C. in the preheated mold is injected into the formed cavity of the movable side mold.

이후, 관로의 입구를 통해 20℃의 냉각수를 이용하여 금형을 냉각시킨다.Thereafter, the mold is cooled using cooling water at 20 ° C. through the inlet of the pipe.

금형을 냉각시킨 후 상기 가동측 금형을 후퇴시켜 캐비티에 성형된 도광판을 추출한다.After the mold is cooled, the movable side mold is retracted to extract the light guide plate formed in the cavity.

상기와 같은 금형에 의해 사출되는 도광판의 사출전과정을 3차원 금형모델로 사용하여 실제 공정과 같은 조건으로 유한요소해석한 결과를 도 9에 나타내었다.9 shows the results of the finite element analysis under the same conditions as the actual process using the entire process of injection of the light guide plate injected by the above mold as a three-dimensional mold model.

실시예 1Example 1

본 발명에 따른 실시예 1은 종래기술에 따른 비교예 1과 비교되며, 상기한 실시예 1은 실제공정과 동일한 조건으로 하기와 같이 시험되었다.Example 1 according to the present invention is compared with Comparative Example 1 according to the prior art, and Example 1 was tested as follows under the same conditions as the actual process.

금형의 관로 입구에 중온수를 유입시켜, 사출되는 도광판의 낮은 성형변형을 달성하도록 금형을 수지재료의 유리전이온도 이상이 되는 110℃~130℃까지 예열 시킨다. The hot water is introduced into the inlet of the mold, and the mold is preheated to 110 ° C. to 130 ° C. above the glass transition temperature of the resin material to achieve low molding deformation of the light guide plate to be injected.

상기와 같이 예열된 고정측 금형의 조건을 2차원 모델로 사용하여 유한요소해석한 결과를 첨부도면 도 4,5에 나타내었다.The results of finite element analysis using the conditions of the fixed side mold preheated as described above as a two-dimensional model are shown in the accompanying drawings.

첨부도면 도 4은 본 발명에 따른 금형의 온도분포를 나타낸 것이고, 첨부도면 도 5는 본 발명에 따른 금형의 열전달율을 나타낸 것이다. Figure 4 shows the temperature distribution of the mold according to the present invention, Figure 5 shows the heat transfer rate of the mold according to the present invention.

실시예 2Example 2

본 발명에 따른 실시예 2는 종래기술에 따른 비교예 2와 비교되며, 실시예 2는 실제공정과 동일한 조건으로 하기와 같이 시험되었다.Example 2 according to the present invention is compared with Comparative Example 2 according to the prior art, and Example 2 was tested as follows under the same conditions as the actual process.

금형의 관로 입구에 중온수를 유입시켜, 사출되는 도광판의 낮은 성형변형을 달성하도록 금형을 수지재료의 유리전이온도 이상이 되는 110℃~130℃까지 예열 시킨다. The hot water is introduced into the inlet of the mold, and the mold is preheated to 110 ° C. to 130 ° C. above the glass transition temperature of the resin material to achieve low molding deformation of the light guide plate to be injected.

예열된 금형에 270℃로 용융된 수지를 가동측 금형의 형성된 캐비티에 주입시킨다.The resin melted at 270 ° C. in the preheated mold is injected into the formed cavity of the movable side mold.

이후, 관로의 입구를 통해 20℃의 냉각수를 이용하여 금형을 냉각시킨다.Thereafter, the mold is cooled using cooling water at 20 ° C. through the inlet of the pipe.

금형을 냉각시킨 후 상기 가동측 금형을 후퇴시켜 캐비티에 성형된 도광판을 추출한다.After the mold is cooled, the movable side mold is retracted to extract the light guide plate formed in the cavity.

상기와 같은 금형에 의해 사출되는 도광판의 사출전과정을 3차원 금형모델로 사용하여 실제 공정과 같은 조건으로 유한요소해석한 결과를 도 6에 나타내었다.6 shows the results of the finite element analysis under the same conditions as the actual process using the entire process of injection of the light guide plate injected by the mold as a three-dimensional mold model.

비교예 1과 실시예 1의 비교Comparison of Comparative Example 1 and Example 1

실시예 1에서 유한요소해석된 금형은 비교예 1에서 유한요소해석된 고정측 금형의 온도분포보다 완만하게 나타남을 알 수 있는데, 첨부도면에 나타난 본 발명의 도 4와 종래기술에 따른 도 7의 비교를 통해 알 수 있었다.It can be seen that the mold finite element analyzed in Example 1 is gentler than the temperature distribution of the fixed side mold finite element analyzed in Comparative Example 1, Figure 4 of the present invention shown in the accompanying drawings and FIG. It was found by comparison.

또한, 실시예 1에서의 열절달율도 비교예 1에서 시험된 열전달율보다 열전달율의 분포가 금형의 전체적에서 보다 균일하게 나타남을 알 수 있는데, 첨부도면에 나타난 본 발명의 도 5와 종래기술에 따른 도 8의 비교를 통해 알 수 있다.In addition, the heat transfer rate in Example 1 can be seen that the distribution of heat transfer rate is more uniform than the heat transfer rate tested in Comparative Example 1 in the entire mold, according to Figure 5 of the present invention shown in the accompanying drawings and the prior art This can be seen from the comparison of 8.

아울러, 본 발명에서는 금형의 출구측에서 열전달이 활발하게 일어나는 것을 알 수 있는데, 상기와 같은 결과는 실시예 1의 금형에 형성된 관군의 피치의 조절 을 통해, 열전달 유체가 입구측에서 출구측으로 유동될수록 잃어버리는 열량과, 관군내부에서의 마찰손실로 인한 손실 열량을 금형 전 체적에서 보상할 수 있었기 때문이다.In addition, in the present invention, it can be seen that the heat transfer occurs actively at the outlet side of the mold, the above result is that the heat transfer fluid flows from the inlet side to the outlet side by adjusting the pitch of the tube group formed in the mold of Example 1 This is because the amount of heat lost and the amount of heat lost due to frictional losses in the pipe can be compensated for the entire mold.

비교예 2와 실시예 2의 비교Comparison of Comparative Example 2 and Example 2

본 발명에 따라 금형에 의해 사출되는 도광판의 사출전과정을 실제공정과 동일한 조건으로 유한요소해석한 실시예 2는 종래 금형에 의해 사출되는 도광판의 사출 전과정을 유한요소해석한 비교예 2와 비교되어, 불균일 냉각에 의한 성형품의 변형을 나타낸 것이다.According to the present invention, Example 2 in which the entire process of injection of the light guide plate injected by the mold under the same conditions as the actual process is compared with Comparative Example 2 in which the entire process of injection of the light guide plate injected by the conventional mold is analyzed. It shows the deformation of the molded article by non-uniform cooling.

아울러, 본 발명에 의한 금형을 적용했을 경우 불균일 냉각에 의한 성형품의 변형을 나타낸 것으로 본 발명에 따른 금형은 불균일 예열 및 냉각에 의한 변형을 감소시키는 것을 확인 할 수 있었다.In addition, when the mold according to the present invention is applied, the deformation of the molded article by the non-uniform cooling was shown, and the mold according to the present invention was confirmed to reduce the deformation due to non-uniform preheating and cooling.

즉, 첨부도면에 도시된 바와 같이 종래기술에 따른 도 9에서는 변형량도 크게 나타났으며, 냉각에 의한 변형량의 분포가 비대칭적으로 발생한 것을 볼 수 있는데 이러한 비대칭적인 변형은 취출된 성형품의 변형을 가중시키게 된다. That is, as shown in the accompanying drawings, the deformation amount was also large in FIG. 9 according to the prior art, and it can be seen that the distribution of the deformation amount caused by cooling was asymmetric. This asymmetric deformation weighted the deformation of the molded article taken out. Let's go.

그러나, 본 발명에 따른 도 6에서는 변형량도 미소하고 냉각에 의한 변형량의 분포는 대칭성을 이루게 되어 냉각 불균일에 의한 변형을 감소시킬 수 있게 된다.However, in FIG. 6 according to the present invention, the amount of deformation is minute and the distribution of the amount of deformation due to cooling is symmetrical to reduce the deformation due to cooling unevenness.

결론적으로, 불균일 예열 및 냉각에 의한 변형이 감소하면 휘도 및 균일도가 증가하게 되는데, 이를 위해 금형에 형성된 관군의 피치의 조절을 통해 열전달 유 체가 입구측에서 출구측으로 유동될수록 잃어버리는 열량과, 관군내부에서의 마찰손실로 인한 손실열량을 금형 전 체적에서 보상하여, 균일한 예열 및 냉각을 할 수 있게 되는 것이다.In conclusion, the decrease in deformation due to non-uniform preheating and cooling increases the brightness and uniformity. For this purpose, the heat loss is lost as the heat transfer fluid flows from the inlet side to the outlet side by adjusting the pitch of the tube group formed in the mold. The amount of heat lost due to frictional losses in the mold can be compensated for the entire mold, enabling uniform preheating and cooling.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 도광판 성형용 금형은 예열제 및 냉각재가 통과하는 관군의 피치를 변화시키되, 관군에 의한 열전달률을 금형의 전 체적에서 균일하도록 입구측에서 출구측으로 갈수록 작게 함으로써, 도광판의 정밀사출성형시 발생하는 불균일 냉각에 의한 변형, 휘도 및 균일도의 저하를 감소시킬 수 있으며, 변형량분포의 대칭성도 유지되어 도광판의 휘도와 균일도를 증가시 킬 수 있는 효과가 있다.


As described above, the light guide plate molding die of the present invention changes the pitch of the tube group through which the preheating agent and the coolant pass, while decreasing the heat transfer rate by the tube group from the inlet side to the outlet side so as to be uniform in the entire volume of the mold. In addition, it is possible to reduce the deterioration of deformation, brightness and uniformity caused by non-uniform cooling that occurs during precision injection molding of the light guide plate. The symmetry of the strain distribution is also maintained, thereby increasing the brightness and uniformity of the light guide plate.


Claims (3)

도광판(2)을 성형하는 성형장치에 있어서,In the molding apparatus for molding the light guide plate 2, 상기 도광판(2)을 성형하는 금형(10) 즉, 고정측 금형(12)과 가동측 금형(14)의 내부에 예열제 및 냉각제가 순환되도록 관군(20)이 각각 형성되되, 고정측 금형(12)과 가동측 금형(14)의 전 체적에서 열전달율의 차이를 감소시켜 불균일 예열 및 냉각에 의한 도광판(2)의 변형을 방지하도록 관군(20)의 피치(28)를 각기다르게 형성한 것을 특징으로 하는 도광판 성형용 금형. The tube group 20 is formed in each of the mold 10 for forming the light guide plate 2, that is, the inside of the fixed side mold 12 and the movable side mold 14 to circulate the preheating agent and the coolant, respectively. 12) and the pitch 28 of the tube group 20 is formed differently to prevent the deformation of the light guide plate 2 due to non-uniform preheating and cooling by reducing the difference in heat transfer rate in the entire volume of the movable mold 14. Mold for light guide plate molding. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 피치(28)는 관군(20)의 입구측에서 출구측으로 갈수록 좁게 형성된 것을 특징으로 하는 도광판 성형용 금형.The pitch 28 is a light guide plate molding die, characterized in that formed narrower from the inlet side to the outlet side of the tube group (20). 도광판(2)을 성형하는 성형장치에 있어서,In the molding apparatus for molding the light guide plate 2, 상기 도광판(2)을 성형하는 금형(10) 즉, 고정측 금형(12)과 가동측 금형(14)의 내부에 예열제 및 냉각제가 순환되도록 관군(20)이 형성되되, 고정측 금형(12)과 가동측 금형(14)의 전 체적에서 열전달율의 차이를 감소시켜 불균일 예열 및 냉각에 의한 도광판(2)의 변형이 방지되도록 관군(20)의 피치(28)를 입구측에서 출구측으로 갈수록 좁게 형성된 것을 특징으로 하는 도광판 성형용 금형. The tube group 20 is formed in the mold 10 for forming the light guide plate 2, that is, the fixed side mold 12 and the movable side mold 14 to circulate the preheating agent and the coolant, and the fixed side mold 12 ) And the pitch 28 of the tube group 20 becomes narrower from the inlet side to the outlet side so as to reduce the difference in heat transfer rate in the entire volume of the mold 14 and the movable side mold 14 to prevent deformation of the light guide plate 2 due to uneven preheating and cooling. Mold for forming a light guide plate, characterized in that formed.
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