KR100731318B1

KR100731318B1 - 유리성형장치

Info

Publication number: KR100731318B1
Application number: KR1020060074694A
Authority: KR
Inventors: 강동신
Original assignee: (주)와이에스썸텍
Priority date: 2006-08-08
Filing date: 2006-08-08
Publication date: 2007-06-21

Abstract

본 발명의 유리성형장치는 유리기판을 장비 내부로 투입하는 로딩부, 투입된 유리기판을 성형이 가능한 최적의 온도로 가열하는 가열부, 가열된 유리기판에 굴곡을 형성시키는 성형부, 성형된 유리기판의 변형을 방지하기 위하여 잠열을 서서히 없애는 서냉부, 냉각된 유리기판을 장비 외부로 방출하는 언로딩부 및 유리기판을 상기 로딩부, 가열부, 성형부, 서냉부 및 언로딩부로 이동시키는 이송부를 갖는 액정표시장치의 백라이트유닛용 유리성형장치에 있어서, 이송부는, 가열부 및 성형부의 하부에 설치되고 전방 및 후방으로 이동할 수 있는 트래버스; 및 트래버스의 상부에 그 위치가 고정되어 상하 운동하며, 상부로 에어를 방출하여 유리기판을 공중으로 부양시킨 채 지지하는 새터를 포함한다.

본 발명의 유리성형장치에 따르면, 에어-플로트 방식을 이용한 새터로 유리기판을 가이드함으로써 유리기판을 단시간에 효율적으로 가열할 수 있으며, 이형제의 사용이 불필요하여 경제적인 효과가 있다.

또한, 트래버스에 그 위치가 고정된 새터를 이용함으로써 새터의 이동시 사행을 할 우려를 없앰으로써, 생산성을 향상시킬 수 있다.

에어-플로트 방식, 새터, 트래버스, 유리기판, LCD

Description

유리성형장치{Forming apparatus of glass}

도 1은 일반적인 액정표지장치의 백라이트유닛용 유리기판의 성형 과정을 나타내는 흐름도,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유리성형장치의 구성도,

도 3은 도 2에 도시된 트래버스에 장착된 새터의 상부에 유리기판이 안착된 모습을 도시한 개념도,

도 4a 및 도 4b는 도 3에 도시된 트래버스에 의한 새터 및 유리기판의 상방 및 하방 운동 나타내는 도면,

도 5a 내지 도 5는 도 3에 도시된 트래버스의 전방 및 후방 이동을 나타내는 도면이다.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 로딩부 20 : 가열부

30 : 성형부 40 : 서냉부

50 : 언로딩부 60,70,80,90 : 제1,2,3,4이송실

100 : 새터 110 : 지지판부

111 : 에어방출구 120 : 가이드부

200 : 트래버스 210 : 새터지지핀

220 : 기판지지핀 300 : 유리기판

본 발명은 유리성형장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 액정표시장치(LCD;Liquid crystal display)의 백라이트유닛(BLU;Back light unit)용 기판유리를 성형하는 유리성형장치에 관한 것이다.

LCD는 어두운 곳에서는 사용이 불가능한 수광형 디스플레이로, 후면에 빛을 발하는 백라이트유닛을 설치하여 빛을 조사함으로써 어두운 곳에서도 화면을 표시할 수 있도록 한다. 기존의 LCD용 백라이트유닛은 냉음극형광램프(CCFL;Cold cathod fluorescent lamp)를 미세관의 형태로 만들어 광원으로 사용하였으나 광손실이 많고 광 이용효율이 떨어지며 구조가 복잡하여 생산비가 높을 뿐 아니라 휘도의 균일성을 확보하기 위하여 여러 가지의 광학시트를 사용해야함으로써, LCD의 최대 장점인 경량화 및 박형화에 큰 장애 요소가 되었다. 최근에는 유리기판을 성형하여 확보한 방전공간에 형광체를 코팅하고 방전 가스와 수은을 주입한 후 방전공간의 외부 또는 내부에 방전전극을 설치하여 양전극간에 전압을 인가하여 발광시키는 유리기판을 이용한 면광원에 대한 연구가 진행되고 있다.

도 1은 일반적인 액정표시장치의 백라이트유닛용 유리기판의 성형 과정을 나타내는 흐름도이다. 도시된 바와 같이, 유리기판을 장비에 로딩하고(S10), 상기 투입된 유리기판을 성형이 가능한 최적의 온도로 가열하고(S20), 상기 가열된 유리기 판을 상부에 설치된 금형에 진공 흡착하여 성형하고(S30), 서서히 냉각하여(S40), 외부로 방출한다(S50).

상기 종래 기술에 따른 유리성형장치에서는 고온의 롤러로 유리기판을 이송시킬 경우 유리기판의 형태가 변형되는 것을 방지하기 위하여, 유리기판을 새터에 안착시킨 채 롤러의 상면을 이동하였으며, 이 새터와 유리기판의 분리를 용이하게 하기 위하여 새터와 유리기판이 맞닿는 면에 이형제를 사용하였다. 따라서, 유리기판을 성형을 위하여 고온으로 가열하고자 할 때 맞닿아있는 새터에도 함께 열전도가 되어 가열 효율이 떨어지고, 이형제로 계면활성제를 사용함에 따라 세척 공정이 추가되는 등 생산성이 떨어지는 문제가 있으며, 새터가 롤러을 타고 이동함에 따라서 사행 우려가 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 유리기판의 이송 방법을 개선함으로써 공정의 효율성과 생산성을 향상하는 유리성형장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유리성형장치는, 유리기판을 장비 내부로 투입하는 로딩부, 상기 투입된 유리기판을 성형이 가능한 최적의 온도 로 가열하는 가열부, 상기 가열된 유리기판에 굴곡을 형성시키는 성형부, 상기 성형된 유리기판의 변형을 방지하기 위하여 잠열을 서서히 없애는 서냉부, 상기 냉각된 유리기판을 장비 외부로 방출하는 언로딩부 및 상기 유리기판을 상기 로딩부, 가열부, 성형부, 서냉부 및 언로딩부로 이동시키는 이송부를 갖는 액정표시장치의 백라이트유닛용 유리성형장치에 있어서, 상기 이송부는, 상기 가열부 및 성형부의 하부에 설치되고 전방 및 후방으로 이동할 수 있는 트래버스; 및 상기 트래버스의 상부에 그 위치가 고정되어 상방 및 하방으로 운동하며, 상부로 에어를 방출하여 상기 유리기판을 공중으로 부양시킨 채 지지하는 새터를 포함한다.

여기서, 상기 새터는, 수직으로 관통되어 에어가 상부로 방출될 수 있는 다수의 에어방출구가 형성된 판 형태의 지지판부를 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 새터는,상기 지지판부의 가장자리부에서 상측으로 절곡 연장되어, 상기 에어에 의하여 공중으로 부양된 유리기판의 위치가 사방으로 틀어지지 않도록 하는 가이드부를 더 구비할 수 있다.

더욱이, 상기 트래버스는, 상기 유리기판의 하면을 받쳐 수직으로 들어올리는 기판지지핀; 및 상기 새터의 하면을 받쳐 수직으로 들어올리는 새터지지핀을 구비하는 것이 바람직하다.

나아가 상기 트래버스에는 정방향 및 역방향으로 유동하도록 피니언과 래크가 설치될 수도 있다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구 범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유리성형장치를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유리성형장치의 구성도이고, 도 3은 도 2에 도시된 트래버스에 장착된 새터의 상부에 유리기판이 안착된 모습을 도시한 개념도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 액정표시장치의 백라이트유닛용 유리성형장치는 로딩부(10), 가열부(20), 성형부(30), 서냉부(40), 언로딩부(50) 및 이송부를 포함한다.

여기서 상기 로딩부(10)는 유리기판(300)을 장비 내부로 투입하고, 언로딩부(50)은 성형과정이 모두 끝난 유리기판(300)을 장비 외부로 방출한다.

또한, 상기 가열부(20)는 상기 투입된 유리기판(300)을 가열용 챔버 내에 위치시켜 성형이 가능한 최적의 온도로 가열한다. 또한, 가열부(20)는 다수 개의 챔 버를 갖고 단계적으로 유리기판(300)을 가열할 수도 있다. 온도는 약 500℃ 정도로 가열하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 성형부(30)는 금형을 이용하여 상기 가열된 유리기판(300)에 굴곡을 형성시킨다. 금형은 다수의 홈이 형성된 성형면을 갖으며, 진공홀이 형성되어 상기 유리기판(300)을 진공장치를 이용하여 상부로 진공 흡착되도록 한다. 또한, 금형의 일측에는 이 유리기판(300)을 급속하게 가열할 수 있는 성형히터를 함께 구비할 수도 있다. 이 성형히터는 상용적으로는 720℃ 정도로 가열하며, 최고 750℃까지 예열하기도 한다.

또한, 상기 서냉부(40)는 송풍기 등을 이용하여 상기 성형된 유리기판(300)의 잔류 응력을 제거하여 변형을 방지하기 위하여 잠열을 서서히 없애준다.

마지막으로 상기 이송부는 상기 유리기판(300)을 상기 로딩부(10), 가열부(20), 성형부(30), 서냉부(40) 및 언로딩부(50)로 이동시키는 역할을 한다.

본 발명에 따른 상기 이송부는 상기 가열부(20) 및 성형부(30)의 하부에 설치되고 전방 및 후방으로 이동할 수 있는 트래버스(200) 및 상기 트래버스(200)의 상부에 그 위치가 고정되어 상방 및 하방으로 운동하며, 상부로 에어를 방출하여 상기 유리기판(300)을 공중으로 부양시킨 채 지지하는 새터(100)를 포함한다.

여기서 상기 새터(100)는 지지판부(110)와 가이드부(120)를 구비한다.

상기 지지판부(110)는 수직으로 관통되어 에어가 상부로 방출될 수 있는 다수의 에어방출구(111)가 형성된 판으로, 유리기판(300)이 에어방출구(111)를 통하여 상부로 방출된 에어에 의하여 지지판부(110)의 상부에 위치하게 된다. 이 지지 판부(110)는 상기 유리기판(300)과 접촉하는 면에 계면활성제 등의 이형제를 코팅하여 높은 온도에서도 상기 유리기판(300)과의 이형성을 유지하도록 한다.

또한, 상기 가이드부(120)는 상기 지지판부(110)의 가장자리부에서 상측으로 절곡 연장되어, 상기 에어에 의하여 공중으로 부양된 유리기판(300)의 위치가 사방으로 틀어지지 않도록 한다.

상기 트래버스(200)는 상기 유리기판(300)의 하면을 받쳐 수직으로 들어올리는 기판지지핀(220) 및 상기 새터(100)의 하면을 받쳐 수직으로 들어올리는 새터지지핀(210)을 구비한다.

상기 트래버스(200)에는 피니언(미도시)과 래크(미도시)가 설치되어 정방향 및 역방향으로 유동할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이하, 도 4a 내지 도 5m을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유리성형장치의 동작을 상세히 설명하기로 한다.

도 4a 및 도 4b는 도 3에 도시된 트래버스에 의한 새터 및 유리기판의 상방 및 하방 운동 나타내는 도면이고, 도 5a 내지 도 5m는 도 3에 도시된 트래버스의 전방 및 후방 이동을 나타내는 도면이다.

도 4a는 트래버스(200)에 설치되어있는 새터지지핀(210)이 새터(100)를 상방향으로 들어올리는 도면이다. 이때 에어압에 의하여 새터(100)의 상부에 부양되어있는 유리기판(300)도 동시에 새터(100)와 함께 상방향으로 이동하게 된다. 또한, 도 4b는 트래버스(200)의 기판지지핀(220)이 기판을 들어올리는 모습이다. 도시하지 않았지만 트래버스(200)에 설치되어있는 상기 새터지지핀(210) 및 기판지지 핀(220)은 실린더와 실린더로드 및 이를 구동하기 위한 모터 등에 의하여 그 높이가 조정될 수 있다.

도 5a 내지 도 5m은 유리기판(300)의 단계별 이동 모습을 설명하기 위한 개념도이다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 제1유리기판(1)이 예비가열실(61)의 하부에 있는 제1이송실(60)에 위치한 제1트래버스(66) 상면의 제1새터(64)에 놓여져, 제2이송실(70)로 이동한다(도 5b). 이때 미도시된 피니언과 래크에 의하여 제2트래버스(76) 및 제3트래버스(86)도 함께 이동한다. 그리고나서 제1유리기판(1)은 진공패드(71)에 흡착되고(도 5c), 제1트래버스(66)는 다시 제1이송실(60)로 되돌아감과 동시에 제2트래버스(76)이 제2이송실(70)로 이동한다(도 5d). 제1이송실(60)로 이동한 제1트래버스(66)의 제1새터(64)에 제2유리기판(2)이 올려지고, 이와 동시에 진공패드(71)에 흡착되어있던 제1유리기판(1)이 제2트래버스(76)의 상부에 장착되어있는 제2새터(74)에 올려진다(도 5e). 피니어과 래크의 유동으로 다시 제2이송실(70)에 있던 제2트래버스(76), 제2새터(74) 및 제1유리기판(1)은 제3이송실(80)로, 제1이송실(60)에 있던 제1트래버스(66), 제1새터(64) 및 제2유리기판(2)은 제2이송실(70)로 이동한다(도 5f). 그리고 제1유리기판(1)은 상부에 설치되어있는 금형(81)에 진공흡착되어 성형되고, 제2유리기판(2)은 진공패드(71)에 진공흡착된다(도 5g). 다시 제1,2,3트래버스(66,76,86)와 제1,2,3새터(64,74,84)는 공정 진행의 역방향으로 이동하여 제1,2,3이송실(60,70,80)에 각각 위치하고(도 5h), 제3,2,1유리기판(3,2,1)을 지지하여(도 5i), 제2,3,4이송실(70,80,90)로 이동하며(도 5j), 상기 제3,2,1유리기판(3,2,1)을 진공패드(71), 금형(81), 리프터(91)에 각각 위치 시킨다(도 5k). 그리고나서 제1,2,3트래버스(66,76,86)는 제1,2,3이송실(60,70,80)로 이동하고(도 5l), 제4,3,2유리기판(4,3,2)을 지지하면서, 리프터(91)를 이용하여 제1유리기판(1)을 서냉부(40)의 컨베이어로 이동시키는 것이다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

Claims

유리기판을 장비 내부로 투입하는 로딩부, 상기 투입된 유리기판을 성형이 가능한 최적의 온도로 가열하는 가열부, 상기 가열된 유리기판에 굴곡을 형성시키는 성형부, 상기 성형된 유리기판의 변형을 방지하기 위하여 잠열을 서서히 없애는 서냉부, 상기 냉각된 유리기판을 장비 외부로 방출하는 언로딩부 및 상기 유리기판을 상기 로딩부, 가열부, 성형부, 서냉부 및 언로딩부로 이동시키는 이송부를 갖는 액정표시장치의 백라이트유닛용 유리성형장치에 있어서,

상기 이송부는,

상기 가열부 및 성형부의 하부에 설치되고 전방 및 후방으로 이동할 수 있는 트래버스; 및

상기 트래버스의 상부에 그 위치가 고정되어 상방 및 하방으로 운동하며, 상부로 에어를 방출하여 상기 유리기판을 공중으로 부양시킨 채 지지하는 새터를 포함하는 유리성형장치.
제 1항에 있어서,

상기 새터는,

수직으로 관통되어 에어가 상부로 방출될 수 있는 다수의 에어방출구가 형성된 판 형태의 지지판부를 구비하는 유리성형장치.
제 2항에 있어서,

상기 새터는,

상기 지지판부의 가장자리부에서 상측으로 절곡 연장되어, 상기 에어에 의하여 공중으로 부양된 유리기판의 위치가 사방으로 틀어지지 않도록 하는 가이드부를 더 구비하는 유리성형장치.
제 1항에 있어서,

상기 트래버스는,

상기 유리기판의 하면을 받쳐 수직으로 들어올리는 기판지지핀; 및

상기 새터의 하면을 받쳐 수직으로 들어올리는 새터지지핀을 구비하는 유리성형장치.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 트래버스에는 정방향 및 역방향으로 유동하도록 피니언과 래크가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 유리성형장치.