KR101164896B1 - 도광판의 제조장치 - Google Patents

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KR101164896B1
KR101164896B1 KR1020110051943A KR20110051943A KR101164896B1 KR 101164896 B1 KR101164896 B1 KR 101164896B1 KR 1020110051943 A KR1020110051943 A KR 1020110051943A KR 20110051943 A KR20110051943 A KR 20110051943A KR 101164896 B1 KR101164896 B1 KR 101164896B1
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panel
unit
coating layer
lens
protective film
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KR1020110051943A
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김민수
전창수
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세광테크 주식회사
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Abstract

도광판 제조장치가 개시된다. 그러한 도광판 제조장치는 상하면에 보호필름이 부착된 패널이 로딩되는 패널 로딩부와; 상기 패널의 상면에 부착된 보호필름에 발취 테잎을 접착시켜 당김으로써 상기 보호필름을 패널의 상면으로부터 제거하는 보호필름 제거부와; 상기 보호필름이 제거된 패널의 상면에 공기를 압축분사하여 이물질을 제거하는 에어 나이프와; 상기 이물질이 제거된 패널의 상면에 경화수지를 젯 분사방식에 의하여 분사하여 코팅층을 형성하는 코팅층 형성부와; 상기 코팅층이 형성된 패널의 상면에 수지를 분사하여 렌즈를 형성하는 렌즈 형성부와; 상기 패널의 상면에 형성된 상기 코팅층 및 렌즈를 경화시키는 경화부와; 일측은 상기 경화부에 연결되고 타측은 상기 패널 로딩부에 연결됨으로써, 상기 경화부를 통과한 패널을 상기 패널 로딩부로 복귀시키는 복귀 컨베이어와; 그리고 상기 복귀 컨베이어에 의하여 상기 패널 로딩부로 복귀된 상기 패널을 상하 반전시킴으로써 상기 패널의 하면이 상향으로 위치되도록 하는 반전부를 포함한다.

Description

도광판의 제조장치{APPARATUS FOR MANUFACTURING LIGHT GUIDE PLATE}
본 발명은 도광판의 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 패널의 상하면에 대하여 잉크젯 분사방식에 의하여 코팅층 및 렌즈를 형성할 수 있는 도광판의 제조장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정 표시장치(LCD;Liquid Crystal Displayer)는 액정 패널의 내부에 주입된 액정의 전기적, 광학적 성질을 이용하여 영상 혹은 문자 등을 표시하는 장치이다.
이러한 액정 표시장치는 소형, 경량 및 저소비 전력 등의 장점에 의해 컴퓨터 모니터나 이동 통신 단말기 등의 다양한 분야에 폭넓게 응용되고 있는 추세이다.
상기 액정표시장치는 케이스와, 영상이 표시되는 패널과, 상기 패널에 광을 조사하는 광원과, 상기 광원으로부터 조사된 광이 균일하게 상기 패널에 분사될 수 있도록 하는 도광판과, 제어부를 포함한다.
특히, 도광판은 표면에 일정 형상을 갖는 패턴을 구비함으로써 빛을 균일하게 분산시킴으로써 휘도를 높일 수 있다.
이러한 도광판은 패널의 표면에 수지를 도포하여 코팅층을 형성하고, 이 코팅층의 표면에 렌즈 형상 등 다양한 형상을 갖는 패턴층을 형성함으로써 제조될 수 있다.
이때, 상기 패널의 표면에 코팅층을 형성하는 공정은 투명 또는 불투명 수지가 공급되는 한 쌍의 롤러 사이로 패널을 통과시킴으로써 패널의 표면에 수지를 코팅하게 된다. 그리고, 수지가 코팅된 패널을 자외선 등을 이용하여 경화시키게 된다.
그리고, 이러한 공정에 의하여 코팅층이 형성된 패널에 패턴을 형성하게 되며, 사출공정, 다이야몬드 가공, 스크린 프린팅 등의 다양한 공정에 의하여 패턴을 형성한다.
이때, 상기 패턴은 다양한 형상이 가능하지만, 주로 렌즈형, 도트형, 프리즘형, 부분 구형, 원기둥형, 사각기둥형, 원뿔형, 또는 피라미드형 등 다양한 형상이 가능하다.
특히, 사출공정에 의하여 렌즈 형상의 패턴을 가공하는 경우, 수지를 렌즈 형상을 갖는 패턴 금형에 주입하여 경화시키게 된다.
그러나, 이와 같은 종래의 도광판 제조공정은 도광판의 일면에만 패턴을 형성하고, 타면에 패턴을 형성하는 경우, 작업자가 수작업으로 도광판을 반전시켜서 작업을 함으로써 작업시간이 오래 걸리는 문제점이 있다.
또한, 도광판의 표면으로부터 보호필름을 제거한 후, 코팅층을 형성하는 경우, 도면의 표면에 잔류하는 이물질을 제거하는 것에 한계가 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 안출 된 것으로서, 본 발명의 목적은 도광판의 일면에 렌즈 패턴을 형성한 후, 이 패널을 원위치로 복귀시킨 후 자동으로 상하 반전을 시켜서 렌즈 패턴공정을 반복하여 실시함으로써 패널의 상하면 모두에 렌즈 패턴을 용이하게 형성할 수 있는 도광판의 제조장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 에어 나이프에 의하여 고압의 공기에 의하여 패널상의 이물질을 제거하게 되므로 후공정의 코팅 및 렌즈 형성공정에 있어서 품질이 향상될 수 있는 도광판의 제조장치를 제공하는데 있다.
따라서, 상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상하면에 보호필름이 부착된 패널이 로딩되는 패널 로딩부와;
상기 패널의 상면에 부착된 보호필름에 발취 테잎을 접착시켜 당김으로써 상기 보호필름을 패널의 상면으로부터 제거하는 보호필름 제거부와;
상기 보호필름이 제거된 패널의 상면에 공기를 압축분사하여 이물질을 제거하는 에어 나이프와;
상기 이물질이 제거된 패널의 상면에 경화수지를 젯 분사방식에 의하여 분사하여 코팅층을 형성하는 코팅층 형성부와;
상기 코팅층이 형성된 패널의 상면에 수지를 분사하여 렌즈를 형성하는 렌즈 형성부와;
상기 패널의 상면에 형성된 상기 코팅층 및 렌즈를 경화시키는 경화부와;
일측은 상기 경화부에 연결되고 타측은 상기 패널 로딩부에 연결됨으로써, 상기 경화부를 통과한 패널을 상기 패널 로딩부로 복귀시키는 복귀 컨베이어와; 그리고
상기 복귀 컨베이어에 의하여 상기 패널 로딩부로 복귀된 상기 패널을 상하 반전시킴으로써 상기 패널의 하면이 상향으로 위치되도록 하는 반전부를 포함하는 도광판의 제조장치를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 도광판 제조장치는 도광판의 일면에 렌즈 패턴을 형성한 후, 이 패널을 원위치로 복귀시킨 후 자동으로 상하 반전을 시켜서 렌즈 패턴공정을 반복하여 실시함으로써 패널의 상하면 모두에 렌즈 패턴을 용이하게 형성할 수 있는 장점이 있다.
그리고, 에어 나이프에 의하여 고압의 공기에 의하여 패널상의 이물질을 제거하게 되므로 후공정의 코팅 및 렌즈 형성공정에 있어서 품질이 향상될 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 패널상에 렌즈 및 코팅층이 형성된 상태를 보여주는 측면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 패널상에 형성된 다수개의 렌즈를 보여주는 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 렌즈가 형성된 패널을 제조하기 위한 도광판 제조장치를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 도광판 제조장치의 패널 로딩부와, 보호필름 제거부와, 에어 나이프를 보여주는 평면도이다.
도 5는 도 4의 측면도이다.
도 6은 도 4의 보호필름 제거부를 보여주는 평면도이다.
도 7은 도 6의 측면도이다.
도 8은 도 6의 정면도이다.
도 9는 도 6에 도시된 보호필름 제거부에 의하여 패널로부터 보호필름이 제거되는 상태를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 10은 도 4의 에어나이프를 보여주는 측면도이다.
도 11은 도 10의 정면도이다.
도 12는 도 1에 도시된 도광판 제조장치의 코팅층 형성부와, 경화부와, 렌즈 형성부를 보여주는 평면도이다.
도 13은 도 12의 측면도이다.
도 14는 도 12에 도시된 젯 프린트부를 보여주는 평면도이다.
도 15는 도 14의 측면도이다.
도 16은 도 12에 도시된 경화부를 보여주는 정면도이다.
도 17은 도 16의 측면도이다.
도 18은 도 1에 도시된 도광판 제조장치의 복귀 컨베이어 및 반전부를 보여주는 도면이다.
도 19는 도 18에 도시된 반전부의 구조를 개략적으로 보여주는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 도광판 제조장치 및 방법이 첨부된 도면에 의하여 상세하게 설명된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 도광판 제조장치에 의하여 제조된 도광판의 측면도이고, 도 2는 도 1의 평면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제조장치에 의하여 제조된 도광판(1)은 패널(P)의 상면(S1)에 일정 두께의 코팅층(C)이 젯 분사방식에 의하여 형성되고, 이 코팅층(C)의 상면(S1)에 다수개의 렌즈(L)가 젯 분사방식에 의하여 형성된다.
따라서, 이러한 도광판(1)에 광원으로부터 방출된 빛이 조사되는 경우, 상기 빛은 패널(P)과 코팅층(C)과, 렌즈(L)를 통과하는 과정에서 효율적으로 분산되어 조사될 수 있다.
이러한 도광판(1)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같은 제조장치에 의하여 제조될 수 있다.
즉, 본 발명이 제안하는 도광판 제조장치(2)는 패널 로딩부(3)와; 로딩 된 패널(P)로 부터 보호필름(f)을 제거하는 보호필름 제거부(5)와; 보호필름(f)이 제거된 패널(P)에서 이물질을 제거하여 세정하는 에어나이프(Air Knife;7)와; 세정된 패널(P)에 수지를 젯 분사방식에 의하여 분사하여 코팅층(C)을 형성하는 코팅층 형성부(9)와; 코팅층(C)이 형성된 패널(P)의 표면에 수지를 분사하여 렌즈(L)를 형성하는 렌즈 형성부(13)와; 코팅층 형성부(9)와 렌즈 형성부(13)의 사이에 배치되어 코팅층(C) 및 렌즈(L)가 형성된 패널(P)을 경화시키는 경화부(11)와; 렌즈(L)가 형성된 패널(P)을 배출시키는 언로딩부(15)를 포함한다.
이러한 구조를 갖는 도광판 제조장치에 있어서, 상기 패널 로딩부(3)는 모터에 의하여 구동되는 다수개의 이송롤러(r)로 이루어진다. 따라서, 패널(P)이 다수개의 이송롤러(r)에 안착되고, 이송롤러(r)가 회전함으로써 보호필름 제거부(5)로 공급될 수 있다.
상기 보호필름 제거부(5)는 도 4 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 발취테이프(T)를 권취하고 공급하는 와인딩 롤러(17)와; 상기 와인딩 롤러(17)에 의하여 공급되는 발취테이프(T)를 일정한 압력으로 가압하여 패널(P)의 보호필름(F)을 발취하는 가압롤러(18)와; 상기 가압롤러(18)에 의하여 발취된 보호필름(F)을 회수하는 언와인딩 롤러(19)와; 상기 언와인딩 롤러(19)를 일정하게 피딩하는 장력유지부(21)를 포함한다.
이러한 구조를 갖는 보호필름 제거부에 있어서, 상기 와인딩 롤러(17)는 일정한 장력을 유지하기 위하여 토르크 리미트를 구비함으로써 다양한 종류의 발취테이프(T)에 대응할 수 있다.
그리고, 상기 가압롤러(r1)는 상부롤러(r1) 및 하부롤러(r2)로 이루어지며, 상기 상부 및 하부롤러(r1,r2)의 사이로 패널(P)이 통과된다.
따라서, 상기 패널(P)이 상부 및 하부롤러(r1,r2)의 사이로 통과할 때, 상기 발취테이프(T)가 상부롤러(r1)의 가압에 의하여 패널(P) 표면의 보호필름(F)에 부착된다.
이때, 상기 상부롤러(r1)는 일정 압력과 패널(P) 두께를 보정하기 위하여 Z축 이동실린더(20)에 연결됨으로써 높이를 조절할 수 있어서 정밀 제어가 가능하다.
그리고, 상기 가압롤러(r1)의 인접위치에는 장력유지부(21)가 구비됨으로써 발취테이프(T)의 장력을 일정하게 유지한다.
상기 장력유지부(21)는 실린더 및 피스톤으로 이루어져 전후진이 가능한 실린더 조립체(22)와, 상기 피스톤의 전방에 구비되어 발취테이프(T)를 가압하여 일정 압력을 유지시키는 피딩롤러(23)를 포함한다.
따라서, 상기 장력유지부(21)에 의하여 상기 발취 테이프(T)가 가압됨으로써 상기 와인딩 롤러(17)에 감겨지는 발취테이프(T)는 일정 장력을 유지하여 일정 피딩량씩 권취될 수 있다.
이와 같이, 보호필름(F)이 제거된 패널(P)은 상기 이송롤러(r)에 의하여 에어나이프(7)로 이송되어 세정처리된다.
상기 에어나이프(7)는 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 압축기(도시안됨)로부터 압축공기가 공급되는 공급관(25)과, 이 공급관(25)에 연결되어 압축공기를 패널(P)상에 분사하여 이물질을 제거하는 분사노즐(26)을 포함한다.
따라서, 상기 공급관(25)을 통하여 분사노즐(26)에 공급된 압축공기는 패널상에 고압으로 분사됨으로써 이물질을 제거할 수 있다.
이때, 에어에 의하여 패널(P)로부터 분리된 이물질은 외부로 배출될 수 있다.
이와 같이, 에어나이프(7)에 의하여 이물질이 제거된 패널(P)은 표면에 코팅층(C)이 형성되는 코팅층 형성부(9)로 이동된다.
이러한 코팅층 형성부(9)는 도 12 내지 도 15에 도시된 바와 같이, 프레임(34)과, 상기 프레임(34)에 구비되어 로딩된 상기 패널(P)상에 다수개의 분사노즐(N)에 의하여 수지를 분사하여 일정 두께의 코팅층(C)을 형성하는 젯 프린트부(28)를 포함한다.
상기 젯 프린트부(28)는 다수개의 헤드(36)가 얼라인되고, 상기 헤드(36)의 분사노즐에 전기신호를 인가하여 압력에 의하여 수지액이 패널(P)상에 분사되도록 한다.
이러한 젯 프린트부(28)는 하우징(35)과, 상기 하우징(35)에 구비되어 특정용액(이하, 수지액)을 패널(P)상에 분사하는 적어도 하나 이상의 헤드(36)와, 상기 헤드(36)를 얼라인함으로써 수지액의 분사방향을 제어할 수 있는 정밀 스테이지(37)를 포함한다.
이러한 구조를 갖는 젯 프린트부에 있어서, 상기 헤드(36)는 다양한 방식이 적용될 수 있지만, 바람직하게는 압전소자 방식(일명, 피에조 방식;Piezo Style)을 포함한다.
즉, 압전소자(Piezo Actuator) 방식은 피에조 압전기(Piezo Electric)를 이용해서 분사하는 방식으로 압전소자(Piezo Actuator)를 이용하여 기계적인 압력으로 수지액을 분사하는 방식이다.
제어부가 압전소자에 전기신호를 보내면 압전소자가 진동을 하게 되고 이 진동의 압력으로 수지액이 노즐구멍 밖으로 밀려 나는 것이다. 빠져나간 부분은 모세현상과 관성법칙 등에 의하여 채워진다.
이러한 압전소자 방식의 헤드(36)는 수지액을 저장하고 공급하는 수지액 모듈(Module)과, 상기 수지액 모듈에 저장된 수지를 헤드(36)로 압출하여 분사시키는 압력 모듈(Pressure Module;PM)과, 상기 수지액 모듈과 압력모듈을 전기적으로 제어하는 제어모듈(Control Module;CM)과, 압전소자가 구비된 분사노즐(N)을 포함한다.
상기 수지액 모듈은 펌프와, 필터와, 히터가 구비된 저장탱크와, 필링밸브(Filling valve)로 이루어진다.
또한, 상기 압력모듈은 중력탱크와 진공탱크로 이루어짐으로써 상기 저장탱크로부터 수지액을 흡입하여 헤드(36)에 압출시킨다.
그리고, 상기 분사노즐(N)은 상기 수지액 모듈 및 압력모듈로부터 공급된 수지액을 전기신호에 따른 압전소자의 진동에 따른 압력에 의하여 분사하게 된다. 이때, 상기 분사노즐(N)은 피치를 최소 70.5μm을 유지한다.
따라서, 패널(P)상에 분사된 수지액은 패널(P)의 표면에 일정 두께로 코팅될 수 있다.
이때, 상기 헤드(36)는 프로그램에 의하여 적절하게 제어될 수 있으며, 이러한 프로그램을 변환함으로써 패널(P)상에 분사되는 수지액의 속도, 유량, 높이, 패턴 등을 조절할 수 있다.
결과적으로, 상기 헤드(36)의 프로그램을 제어함으로써 패널(P)에 분사되는 수지액을 제어하여 다양한 두께의 코팅층(C)을 형성할 수 있다. 이때, 상기 분사노즐(N)은 복수개의 열과 행을 이룬다.
그리고, 이 복수개의 분사노즐(N)중 일부는 수지액이 분사되도록 하고, 일부는 수지액이 분사되는 것을 방지함으로써 다양한 열과 행으로 수지액을 분사할 수 있다. 이러한 분사노즐(N)의 열과 행은 패널(P)의 규격에 따라 프로그램에 의하여 적절하게 조절될 수 있다.
그리고, 상기 정밀 스테이지(37)에 의하여 상기 복수개의 헤드(36)의 위치들을 적절하게 제어할 수도 있다.
이와 같이, 젯 프린트부(28)에 의하여 패널(P)상에 코팅층(C)이 형성되면 경화부(11)에 의하여 패널(P)이 경화된다.
상기 경화부(11)는 도 16에 도시된 바와 같이, 케이스(40)와, 상기 케이스(40)에 구비되어 자외선을 조사함으로써 패널(P)의 코팅층(C)을 경화시키기 위한 자외선 램프(UV Lamp;42)와, 상기 케이스(40)에 구비되어 자외선 조사시 빛이 외부로 방출되는 것을 방지하기 위한 셔터(Shutter;44)와, 상기 케이스(40) 내부의 열을 외부로 배출하기 위한 링브로워(Ring Blower;46)를 포함한다.
이러한 구조를 갖는 경화부(11)에 있어서, 상기 자외선 램프(42)는 UV램프(UV Lamp)는 수은(Mercary), 메탈할라이드(Metel Halide), LED중 하나를 포함하며 바람직하게는 메탈 할라이드 방식의 램프를 의미한다.
그리고, 패널(P)과의 거리는 자외선 램프 조사 강도와 반비례하여 약해지므로 높이 조절이 중요하다.
그리고, 자외선 조사량은 아래의 수식에 의하여 결정될 수 있다.
자외선 조사량(mj/㎠) = 자외선 강도(kw/㎠)* 조사시간(sec)--식1
또한, 상기 자외선 조사량은 총방사율*반사율에 영향을 받으며, UV사용시 이를 고려하여 적정한 용량(Kw)과 조사장치의 선정이 이루어 질 수 있다.
그리고, 상기 셔터(44)는 케이스(40)의 개구(h)에 구비된다.
따라서, 패널(P)이 이송롤러(r)에 의하여 경화부에 이송되면, 상기 셔터(44)를 상승시킴으로써 패널(P)이 경화부의 내부로 진입됨으로써 자외선 경화 처리를 실시할 수 있다.
상기한 바와 같이, 패널(P)의 코팅층(C)이 형성되고, 1차로 경화공정이 완료되면 렌즈 형성부(13)에 의하여 패널(P)의 표면에 렌즈(L)가 형성된다.
이러한 렌즈 형성부(13)는 도 13 내지 도 15에 도시된 바와 같이, 코팅층 형성부(9)와 유사한 구조를 갖는다. 따라서, 이하, 코팅층 형성부(9)와 동일 구성요소는 동일 번호를 사용하여 설명한다.
상기 렌즈 형성부(13)는 로딩된 상기 패널(P)상에 다수개의 분사노즐(N)에 의하여 용액을 분사하여 패널(P)의 표면 에너지에 의하여 반구형상의 렌즈(L)를 형성하는 젯 프린트부(28)를 포함한다.
이러한 구조를 갖는 렌즈 형성부(13)에 있어서, 상기 젯 프린트부는 헤드(36)를 얼라인하고, 상기 헤드(36)의 분사노즐에 전기신호를 인가하여 압력에 의하여 수지액을 패널(P)상에 분사하고, 패널(P)상에 분사된 수지액이 표면 에너지에 의하여 렌즈(L)형상을 형성한다.
이러한 젯 프린트부(28)는 하우징(35)과, 상기 하우징(35)에 구비되어 특정용액(이하, 수지액)을 패널(P)상에 분사하는 적어도 하나 이상의 헤드(36)와, 상기 헤드(36)를 얼라인함으로써 수지액의 분사방향을 제어할 수 있는 정밀 스테이지(37)를 포함한다.
이러한 구조를 갖는 젯 프린트부에 있어서, 상기 헤드(36)는 다양한 방식이 적용될 수 있지만, 바람직하게는 압전소자 방식(일명, 피에조 방식;Piezo Style)을 포함한다.
즉, 압전소자(Piezo Actuator) 방식은 피에조 압전기(Piezo Electric)를 이용해서 분사하는 방식으로 압전소자(Piezo Actuator)를 이용하여 기계적인 압력으로 수지액을 분사하는 방식이다.
제어부가 압전소자에 전기신호를 보내면 압전소자가 진동을 하게 되고 이 진동의 압력으로 수지액이 노즐구멍 밖으로 밀려 나는 것이다. 빠져나간 부분은 모세현상과 관성법칙 등에 의하여 채워진다.
이러한 압전소자 방식의 헤드(36)는 수지액을 저장하고 공급하는 수지액 모듈(Module)과, 상기 수지액 모듈에 저장된 수지를 헤드(36)로 압출하여 분사시키는 압력 모듈(Pressure Module;PM)과, 상기 수지액 모듈과 압력모듈을 전기적으로 제어하는 제어모듈(Control Module;CM)과, 압전소자가 구비된 분사노즐(N)을 포함한다.
상기 수지액 모듈은 펌프와, 필터와, 히터가 구비된 저장탱크와, 필링밸브(Filling valve)로 이루어진다.
또한, 상기 압력모듈은 중력탱크와 진공탱크로 이루어지므로써 상기 저장탱크로부터 수지액을 흡입하여 헤드(36)에 압출시킨다.
그리고, 상기 분사노즐(N)은 상기 수지액 모듈 및 압력모듈로부터 공급된 수지액을 전기신호에 따른 압전소자의 진동에 따른 압력에 의하여 분사하게 된다. 이때, 상기 분사노즐(N)은 피치를 최소 70.5μm을 유지한다.
따라서, 패널(P)상에 분사된 수지액은 표면장력, 분자간의 인력 등에 의하여 작용하는 패널(P)의 표면 에너지에 의하여 반구형상을 갖는 렌즈(L)로 형성된다.
이때, 상기 헤드(36)는 프로그램에 의하여 적절하게 제어될 수 있으며, 이러한 프로그램을 변환함으로써 패널(P)상에 분사되는 수지액의 속도, 유량, 높이, 패턴 등을 조절할 수 있다.
결과적으로, 상기 헤드(36)의 프로그램을 제어함으로써 패널(P)에 분사되는 수지액을 제어하여 다양한 형상의 렌즈(L)를 형성할 수 있다.
이때, 상기 분사노즐(N)은 복수개가 형성됨으로써 복수개의 열과 행을 이룬다.
그리고, 이 복수개의 분사노즐(N)중 일부는 수지액이 분사되도록 하고, 일부는 수지액이 분사되는 것을 방지함으로써 다양한 열과 행으로 수지액을 분사할 수 있다. 이러한 분사노즐(N)의 열과 행은 패널(P)의 규격에 따라 프로그램에 의하여 적절하게 조절될 수 있다.
결국, 헤드(36)에 형성된 다수개의 분사노즐(N)로부터 분사되는 수지액을 제어함으로써, 패널(P)상 다수개의 렌즈(L)를 형성할 수 있고, 다수개의 렌즈(L)의 수 및 형상을 조절할 수 있다.
상기한 바와 같이, 패널(P)의 상면(S1)에 렌즈(L)가 형성되면, 패널(P)은 후진하여 다시 경화부(11)로 이송됨으로써 경화될 수 있다.
즉, 렌즈 형성부(13)에서 렌즈(L)가 형성된 패널은 이송롤러(r)에 의하여 다시 입측방향으로 이송되어 상기 경화부(11)로 복귀되어 경화처리될 수 있다.
이러한 경화부(11)는 앞에서 상세하게 설명하였음으로 이하 상세한 설명은 생략한다.
이와 같이, 패널(P)은 상면(S1)에 코팅층(C) 및 렌즈(L)이 형성된 후, 언로딩부(15)의 이송롤러(r)에 의하여 외부로 배출된다.
그리고, 상기 언로딩부(15)에 의하여 배출된 패널(P)은 상면(S1)에만 코팅층(C) 및 렌즈(L)가 형성된 상태이므로, 하면(S2)에도 코팅층(C) 및 렌즈(L)를 형성하고자 하는 경우, 배출된 패널(P)을 다시 상기 복귀 컨베이어(49;도18)에 의하여 패널 로딩부(3)로 환송하여 패널(P)의 하면(S2)에도 코팅층(C) 및 렌즈(L)를 형성할 수 있다.
상기 복귀 컨베이어(49)는 도 18에 도시된 바와 같이, 다수개의 이송롤러로 구성되며, 일측(49a)은 상기 언로딩부(15)에 연결되고, 타측(49b)은 상기 패널 로딩부(3)에 연결된다.
따라서, 상기 언로딩부(15)로 배출된 패널(P)은 이 복귀 컨베이어(49)에 의하여 패널 로딩부(3)로 복귀될 수 있다.
그리고, 패널 로딩부(3)로 복귀된 패널(P)은 반전부(50)에 의하여 상하면(S2)이 서로 반전됨으로써 패널(P)의 하면(S2)이 상향으로 향한 상태로 패널 로딩부(3)에 안착된다.
이러한 반전부(50)는 도 19에 도시된 바와 같이, 프레임(52,53)과; 상기 프레임(52,53)으로부터 하부로 돌출되어 상기 패널(P)의 양측방향에서 패널(P)방향으로 이동가능하도록 하는 한 쌍의 아암(54,56)과; 상기 한 쌍의 아암(54,56)에 각각 구비되어 상기 패널(P)의 측면을 가압하여 픽업하는 고정패드(58,60)와; 상기 한 쌍의 아암(54,56)에 구비되어 상기 고정패드(58,60)를 반전시킴으로써 상기 패널(P)이 반전되도록 하는 회전부(62)를 포함한다.
상기 프레임(52,53)은 상부 프레임(52) 및 하부 프레임(53)으로 이루어지며, 하부 프레임(53)은 패널 로딩부(3)의 인접위치 지면에 고정된다. 그리고, 상부 프레임(52)은 이러한 하부 프레임(53)에 상하로 이동가능하게 결합된다. 즉, 하부 프레임(53)에 실린더(64)가 구비되며, 이 실린더(64)가 상부 프레임(52)에 연결된다. 따라서, 실린더(64)가 상하로 운동하는 경우, 상기 상부 프레임(52)도 같이 상하로 승하강한다.
상기 한 쌍의 아암(54,56)은 상단은 상기 상부 프레임(52)에 형성된 홈(66)에 이동가능하게 결합된다. 그리고, 이러한 한 쌍의 아암(54,56)은 각각 실린더 조립체(68,70)의 실린더(72)에 연결된 구조를 갖는다.
따라서, 상기 실린더 조립체(68,70)의 실린더(72)가 전후진하는 경우, 한 쌍의 아암(54,56)도 내측방향 혹은 외측방향으로 이동될 수 있다.
그리고, 한 쌍의 아암(54,56)의 하단에는 상기 고정패드(58,60)가 각각 구비된다. 이러한 고정패드(58,60)는 적절한 탄성력을 갖는 고무패드 혹은 스폰지와 같은 재질로 형성된다.
따라서, 상기 한 쌍의 아암(54,56)이 패널(P)의 양측방에서 접근하는 경우, 고정패드(58,60)는 패널(P)의 측면에 접촉되어 고정된다.
이 상태에서, 상기 상부 프레임(52)이 상승함으로써 한 쌍의 아암(54,56)에 의하여 픽업된 패널(P)도 상승한다.
패널(P)이 일정 높이로 상승하면, 상기 회전부(62)에 의하여 패널(P)이 회전됨으로써 상면(S1) 및 하면(S2)이 반전되어 하면(S2)이 상향으로 향한다.
상기 회전부(62)는 상기 한 쌍의 아암(54,56)중 일측 아암(54)의 하단에 구비되어 고정패드(58)를 회전시키는 모터(74)와, 타측 아암(56)의 하단에 구비되어 고정패드(60)가 공회전되는 볼베어링(76)을 포함한다.
따라서, 상기 모터(74)가 회전하는 경우, 한 쌍의 고정패드(58,60)에 의하여 픽업된 패널(P)이 회전함으로써 상하 반전이 이루어질 수 있다.
이와 같이, 패널(P)의 상면(S1) 및 하면(S2)이 반전된 후, 상기 상부 프레임(52)이 하강함으로써 상기 패널(P)이 패널 로딩부(3)상에 안착된다.
그리고, 상기와 같은 코팅 및 렌즈(L) 형성과정을 반복함으로써 패널(P)의 하면(S2)에도 렌즈(L)가 형성될 수 있다.
결과적으로, 상기와 같은 과정을 반복함으로써 패널(P)의 상면(S1) 및 하면(S2)에 모두 코팅층(C) 및 렌즈(L)를 형성할 수 있다.
이하, 본 발명이 제안하는 도광판 제조장치의 작동과정을 더욱 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 도광판의 상면(S1)에 렌즈(L)를 형성하고자 하는 경우, 먼저 패널(P)을 로딩부(3)의 다수개의 이송롤러(r)에 의하여 보호필름 제거부(5)로 이송한다.
상기 보호필름 제거(5)로 이송된 패널(P)은 상부 및 하부롤러(r1,r2)의 사이를 통과한다.
그리고, 상기 패널(P)이 상부 및 하부롤러(r1,r2)의 사이로 통과할 때, 상기 발취테이프(T)가 상부롤러(r1)의 가압에 의하여 패널(P) 표면의 보호필름(F)에 부착된다.
이때, 상기 상부롤러(r1)는 일정 압력과 패널(P) 두께를 보정하기 위하여 Z축 이동실린더(20)에 연결됨으로써 높이를 조절할 수 있어서 정밀 제어가 가능하다.
따라서, 상기 장력유지부(11)에 의하여 상기 발취 테이프(T)가 가압됨으로써 발취테이프(T)는 일정 장력을 유지하여 일정 피딩량씩 권취될 수 있다.
이와 같이, 보호필름(F)이 제거된 패널(P)은 에어나이프(7)로 이송되어 표면에 부착된 이물질이 제거될 수 있다.
즉, 보호필름이 제거된 패널(P)이 에어나이프(7)의 하부를 통과한다. 그리고, 에어나이프(7)의 분사노즐로부터 고압 분사된 에어에 의하여 표면에 잔류하는 이물질이 제거될 수 있다.
이와 같이, 표면의 이물질이 제거된 패널(P)은 코팅층 형성부(9)로 이송되어 패널의 표면에 코팅층(C)이 형성된다.
즉, 코팅층 형성부(9)의 제어부가 압전소자에 전기신호를 보내면 압전소자가 진동을 하게 되고 이 진동의 압력으로 수지액이 노즐구멍 밖으로 밀려 나간다. 빠져나간 부분은 모세현상과 관성법칙 등에 의하여 채워진다.
또한, 압력모듈은 중력탱크와 진공탱크로 이루어짐으로써 상기 저장탱크로부터 수지액을 흡입하여 헤드(36)에 압출시킨다.
그리고, 상기 분사노즐(N)은 상기 수지액 모듈 및 압력모듈로부터 공급된 수지액을 전기신호에 따른 압전소자의 진동에 따른 압력에 의하여 분사하게 된다. 이때, 상기 분사노즐(N)은 피치를 최소 70.5μm를 유지한다.
따라서, 패널(P)상에 분사된 수지액은 일정 두께를 갖는 코팅층(C)이 형성된다.
이와 같이, 젯 프린트부(28)에 의하여 패널(P)상에 코팅층(C)이 형성되면, 경화부(11)에 의하여 패널(P)의 코팅층(C)을 1차로 경화시킨다. 즉, 상기 패널(P)이 경화부(11)의 UV램프에 의하여 경화된다.
이와 같이, 패널(P)이 경화되면, 렌즈 형성부(13)로 이송되어 패널(P)의 표면에 렌즈(L)가 형성된다.
즉, 패널(P)이 렌즈 형성부(13)에 도달하면(S2), 제어부가 압전소자에 전기신호를 보내면 압전소자가 진동을 하게 되고 이 진동의 압력으로 수지액이 노즐구멍 밖으로 밀려 나간다. 빠져나간 부분은 모세현상과 관성법칙 등에 의하여 채워진다.
또한, 압력모듈은 중력탱크와 진공탱크로 이루어짐으로써 상기 저장탱크로부터 수지액을 흡입하여 헤드(36)에 압출시킨다.
그리고, 상기 분사노즐(N)은 상기 수지액 모듈 및 압력모듈로부터 공급된 수지액을 전기신호에 따른 압전소자의 진동에 따른 압력에 의하여 분사하게 된다. 이때, 상기 분사노즐(N)은 피치를 최소 70.5μm을 유지한다.
따라서, 패널(P)상에 분사된 수지액은 표면장력, 분자간의 인력 등에 의하여 작용하는 패널(P)의 표면 에너지에 의하여 반구형상을 갖는 렌즈(L)로 형성된다.
이때, 상기 분사노즐(N)은 복수개가 형성됨으로써 복수개의 열과 행을 이룬다.
그리고, 이 복수개의 분사노즐(N)중 일부는 수지액이 분사되도록 하고, 일부는 수지액이 분사되는 것을 방지함으로써 다양한 열과 행으로 수지액을 분사할 수 있다. 이러한 분사노즐(N)의 열과 행은 패널(P)의 규격에 따라 프로그램에 의하여 적절하게 조절될 수 있다.
결국, 헤드(36)에 형성된 다수개의 분사노즐(N)로부터 분사되는 수지액을 제어함으로써, 패널(P)상 다수개의 렌즈(L)를 형성할 수 있고, 다수개의 렌즈(L)의 수 및 형상을 조절할 수 있다.
이와 같이, 젯 프린트부(28)에 의하여 패널(P)상에 렌즈(L)가 형성되면, 패널(P)은 경화부(11)로 다시 이송되어 2차로 경화된다.
그리고, 상기 언로딩부(15)에 의하여 배출된 패널(P)은 상면(S1)에만 코팅층(C) 및 렌즈(L)가 형성된 상태이므로, 하면(S2)에도 코팅층(C) 및 렌즈(L)를 형성하고자 하는 경우, 도 18에 도시된 바와 같이, 배출된 패널(P)을 다시 복귀 컨베이어(49)에 의하여 로딩부로 환송하여 패널(P)의 하면(S2)에도 코팅층(C) 및 렌즈(L)를 형성할 수 있다.
즉, 언로딩부(15)로 배출된 패널(P)은 이 복귀 컨베이어(49)에 의하여 패널 로딩부(3)로 복귀될 수 있다.
그리고, 패널 로딩부(3)로 패널(P)이 복귀되면, 도 19에 도시된 바와 같이, 반전부(50)의 상부 프레임(52)이 하강하여 고정패드(58,60)가 패널(P) 높이에 도달한다.
이 상태에서 실린더 조립체(68,70)의 실린더(72)가 전진함으로써 고정패드(58,60)가 패널(P)의 측면에 접촉하여 고정시킨다.
이 상태에서, 상기 상부 프레임(52)이 상승함으로써 한 쌍의 아암(54,56)에 의하여 픽업된 패널(P)도 상승한다.
그리고, 패널(P)이 일정 높이로 상승하면(S2), 회전부(62)의 모터(74)가 구동함으로써 패널(P)이 회전한다.
따라서, 패널(P)이 회전함으로써 상면(S1) 및 하면(S2)이 반전되고, 상기 상부 프레임(52)이 하강함으로써 반전된 패널(P)이 패널 로딩부(3)상에 안착된다.
그리고, 상기와 같은 코팅 및 렌즈(L) 형성과정을 반복함으로써 패널(P)의 하면(S2)에도 렌즈(L)가 형성될 수 있다.
결과적으로, 상기와 같은 과정을 반복함으로써 패널(P)의 상면(S1) 및 하면(S2)에 모두 코팅층(C) 및 렌즈(L)를 형성할 수 있다.
3: 패널 로딩부 5: 보호필름 제거부
7: 에어나이프 9: 코팅층 형성부
11: 경화부 13: 렌즈 형성부
21: 장력유지부 22:실린더 조립체
50: 반전부 54,56; 한 쌍의 아암
58,60: 고정패드 62: 회전부

Claims (9)

  1. 상하면에 보호필름이 부착된 패널이 로딩되는 패널 로딩부와;
    상기 패널의 상면에 부착된 보호필름에 발취 테잎을 접착시켜 당김으로써 상기 보호필름을 패널의 상면으로부터 제거하는 보호필름 제거부와;
    상기 보호필름이 제거된 패널의 상면에 공기를 압축분사하여 이물질을 제거하는 에어 나이프와;
    상기 이물질이 제거된 패널의 상면에 경화수지를 젯 분사방식에 의하여 분사하여 코팅층을 형성하는 코팅층 형성부와;
    상기 코팅층이 형성된 패널의 상면에 수지를 분사하여 렌즈를 형성하는 렌즈 형성부와;
    상기 패널의 상면에 형성된 상기 코팅층 및 렌즈를 경화시키는 경화부와;
    일측은 상기 경화부에 연결되고 타측은 상기 패널 로딩부에 연결됨으로써, 상기 경화부를 통과한 패널을 상기 패널 로딩부로 복귀시키는 복귀 컨베이어와; 그리고
    상기 복귀 컨베이어에 의하여 상기 패널 로딩부로 복귀된 상기 패널을 상하 반전시킴으로써 상기 패널의 하면이 상향으로 위치되도록 하는 반전부를 포함하는 도광판의 제조장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 보호필름 제거부는 발취테이프를 일정한 장력으로 공급하는 와인딩 롤러와; 상기 와인딩 롤러에 의하여 공급되는 발취테이프를 일정한 압력으로 가압하여 패널의 보호필름을 발취하는 가압롤러와; 상기 가압롤러에 의하여 발취된 보호필름을 회수하는 언와인딩 롤러와; 상기 언와인딩 롤러를 일정하게 피딩하는 장력유지부를 포함하는 도광판의 제조장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 에어나이프는 압축공기가 공급되는 공급관과, 이 공급관에 연결되어 압축공기를 패널상에 분사하여 이물질을 제거하는 분사노즐을 포함하는 도광판의 제조장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 코팅층 형성부는 로딩된 상기 패널상에 다수개의 분사노즐에 의하여 수지를 분사하여 일정 두께의 코팅층을 형성하는 젯 프린트부와; 상기 로딩부에 구비되어 상기 젯 프린트부 방향으로 이동하여 상기 젯 프린트부의 분사노즐에 세정액을 분사하고 이물질을 흡입함으로써 상기 분사노즐의 이물질을 제거하여 막힘을 방지할 수 있는 세정부를 포함하는 도광판의 제조장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 렌즈 형성부는 로딩된 상기 패널상에 다수개의 분사노즐에 의하여 용액을 분사하여 패널의 표면 에너지에 의하여 반구형상의 렌즈를 형성하는 젯 프린트부를 포함하며,
    상기 젯 프린터부는 하우징과, 상기 하우징에 구비되어 수지를 패널상에 분사하는 적어도 하나 이상의 헤드와, 상기 헤드를 얼라인함으로써 수지액의 분사방향을 제어할 수 있는 정밀 스테이지를 포함하는 도광판의 제조장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 경화부는 케이스와, 상기 케이스에 구비되어 자외선을 조사함으로써 패널의 코팅층을 경화시키기 위한 자외선 램프와, 상기 케이스에 구비되어 자외선 조사시 빛이 외부로 방출되는 것을 방지하기 위한 셔터와, 상기 케이스 내부의 열을 외부로 배출하기 위한 링브로워를 포함하는 도광판의 제조장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 반전부는 하부 프레임과, 이 하부 프레임에 승하강이 가능하게 결합되는 상부 프레임으로 이루어지는 프레임과; 상기 프레임으로부터 하부로 돌출되어 상기 패널의 양측방향에서 패널방향으로 이동가능하도록 하는 한 쌍의 아암과; 상기 한 쌍의 아암에 각각 구비되어 상기 패널의 측면을 가압하여 픽업하는 고정패드와; 상기 한 쌍의 아암에 구비되어 상기 고정패드를 반전시킴으로써 상기 패널이 반전되도록 하는 회전부를 포함하는 도광판의 제조장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 한 쌍의 아암은 각각 실린더 조립체의 실린더에 연결됨으로써, 상기 실린더가 전후진하는 경우, 패널의 측방향으로 이동가능한 것을 특징으로 하는 도광판의 제조장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 회전부는 상기 한 쌍의 아암의 일측 하단에 구비되어 고정패드를 회전시키는 모터와, 상기 한 쌍의 아암의 타측 하단에 구비되어 고정패드가 공전되되는 볼베어링을 포함함으로써, 상기 모터가 회전하는 경우, 한 쌍의 고정패드에 의하여 픽업된 패널이 회전함으로써 상하 반전이 이루어질 수 있는 것을 특징으로 하는 도광판의 제조장치.








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