KR101202956B1 - 패턴형 도광판의 제조시스템 - Google Patents

패턴형 도광판의 제조시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 도광판의 제조시스템에 관한 것으로, 본 발명의 일 측면에 따르면 일측에 메인 수지가 저장되는 메인수지호퍼가 설치되고 타측에 서브 수지가 저장되는 서브수지호퍼가 설치된 수지공급부와, 이 수지공급부의 일측에 설치되며 내측에 메인 수지가 유입되는 메인수지통로와 서브 수지가 유입되는 서브수지통로가 형성되고 내측에 메인수지통로와 서브수지통로에 연통 되는 시트유출구가 형성된 압출성형다이와, 이 압출성형다이의 하측에 위치되는 패턴형성부본체와 이 패턴형성부본체의 일측에 회전가능하게 설치되는 냉각롤과 이 냉각롤과 이격 되도록 패턴형성부본체에 설치되며 압출성형다이에서 배출되는 시트의 표면에 패턴을 형성하는 패턴형성롤과 이 패턴형성롤과 이격 되도록 패턴형성부본체에 설치되며 패턴형성롤을 통해서 전달되는 시트가 냉각 배출되도록 하는 냉각배출롤이 구비된 패턴형성부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 패턴형 도광판의 제조시스템이 제공된다.

Description

패턴형 도광판의 제조시스템{PATTERN TYPE LGP MANUFACTURING SYSTEM}
본 발명은 도광판의 제조시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고순도의 PMMA와 광확산제를 사용하여 광학적 특성을 저하하는 이물, 기포, 흑점, 패턴 전사율 저하 및 두께 편차 등의 발생을 해결하여 휘도가 우수하고 균일한 패턴형 도광판의 제조시스템에 관한 것이다.
일반적으로 패턴형 도광판은 빛을 고르게 확산하는 특징 때문에 LCD나 백라이트유닛의 도광판으로 사용된다. 이러한 패턴형 도광판은 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA, Polymethyl methacrylate)에 여러 가지 첨가제를 투입하여 압출에 의한 방법으로 제조되는데, 종래의 투명한 플라스틱 시트에 렌즈 패턴을 직접 커팅(cutting)하는 방법, 렌즈 패턴의 주형에 열경화성 투명 수지를 캐스팅(casting)하는 방법, 평면의 투명 필름을 평면인 판과 렌즈 패턴이 조각된 판 사이에 두고 가온가압하는 프레스(press) 방법, 평면의 투명필름 위에 원통형 패턴 부분만을 올려 놓고 제조하는 방법, 패턴 금형에 의한 사출 성형 방법 등으로 제조된다.
전술한 종래의 방법으로 패턴형 도광판을 제조하는 방법으로는 연속 공정에 의한 대량 생산이 어려울 뿐만 아니라 공정상 번거로운 단점으로 제조 비용이 상승되고, 압출 과정에서 이물, 기포, 흑점의 발생 및 패턴의 전사율 저하, 두께 편차 등의 발생을 근본적으로 해결하지 못하여 휘도가 균일하지 못한 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출 된 것으로, 본 발명의 일 실시예는 대량 생산 및 원가 절감을 가능하게 하고 패턴의 전사율을 높여 휘도가 우수하고 균일한 두께를 갖는 패턴형 도광판의 제조시스템과 관련된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예는 일측에 메인 수지가 저장되는 메인수지호퍼가 설치되고 타측에 서브 수지가 저장되는 서브수지호퍼가 설치된 수지공급부와, 이 수지공급부의 일측에 설치되며 내측에 메인 수지가 유입되는 메인수지통로와 서브 수지가 유입되는 서브수지통로가 형성되고 내측에 메인수지통로와 서브수지통로에 연통 되는 시트유출구가 형성된 압출성형다이와, 이 압출성형다이의 하측에 위치되는 패턴형성부본체와 이 패턴형성부본체의 일측에 회전가능하게 설치되는 냉각롤과 이 냉각롤과 이격 되도록 패턴형성부본체에 설치되며 압출성형다이에서 배출되는 시트의 표면에 패턴을 형성하는 패턴형성롤과 이 패턴형성롤과 이격 되도록 패턴형성부본체에 설치되며 패턴형성롤을 통해서 전달되는 시트가 냉각 배출되도록 하는 냉각배출롤이 구비된 패턴형성부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 패턴형 도광판의 제조시스템을 제공한다.
상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따르면 대량 생산 및 원가 절감이 가능하고 패턴의 전사율을 높여 휘도가 우수하고 균일한 두께를 갖는 도광판을 생산할 수 있는 패턴형 도광판의 제조시스템을 제공할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴형 도광판의 제조시스템을 도시한 측면도,
도 2 는 도 1에 도시된 패턴형 도광판의 제조시스템에 채용된 패턴형성부를 도시한 측면도,
도 3 은 도 2에 도시된 패턴형성부에 채용된 냉각롤과 냉각배출롤의 이송수단을 도시한 측면도,
도 4 는 도 1에 도시된 패턴형 도광판의 제조시스템에 채용된 도광판 이송부를 도시한 측면도,
도 5 는 도 4에 도시된 도광판 이송부를 도시한 정면도,
도 6 은 도 1에 도시된 패턴형 도광판의 제조시스템에 채용된 인취기를 도시한 측면도,
도 7 은 도 1에 도시된 패턴형 도광판의 제조시스템에 채용된 보호필름 접합부를 도시한 측면도,
도 8 은 도 1에 도시된 패턴형 도광판의 제조시스템에 채용된 사이드 재단부를 도시한 측면도,
도 9 는 도 1에 도시된 패턴형 도광판의 제조시스템에 채용된 길이 재단부를 도시한 측면도,
도 10 은 도 1에 도시된 패턴형 도광판의 제조시스템에 채용된 적재부를 도시한 측면도,
도 11 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 패턴형 도광판의 제조시스템의 사용 상태도이다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴형 도광판의 제조시스템을 도시한 측면도이고, 도 2 는 도 1에 도시된 패턴형 도광판의 제조시스템에 채용된 패턴형성부를 도시한 측면도이고, 도 3 은 도 2에 도시된 패턴형성부에 채용된 냉각롤과 냉각배출롤의 이송수단을 도시한 측면도이고, 도 4 는 도 1에 도시된 패턴형 도광판의 제조시스템에 채용된 도광판 이송부를 도시한 측면도이고, 도 5 는 도 4에 도시된 도광판 이송부를 도시한 정면도이고, 도 6 은 도 1에 도시된 패턴형 도광판의 제조시스템에 채용된 인취기를 도시한 측면도이고, 도 7 은 도 1에 도시된 패턴형 도광판의 제조시스템에 채용된 보호필름 접합부를 도시한 측면도이고, 도 8 은 도 1에 도시된 패턴형 도광판의 제조시스템에 채용된 사이드 재단부를 도시한 측면도이고, 도 9 는 도 1에 도시된 패턴형 도광판의 제조시스템에 채용된 길이 재단부를 도시한 측면도이고, 도 10 은 도 1에 도시된 패턴형 도광판의 제조시스템에 채용된 적재부를 도시한 사시도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 패턴형 도광판의 제조시스템(1)은 수지공급부(10), 압출성형다이(20), 패턴형성부(30), 도광판 이송부(40), 인취기(50), 보호필름 접합부(60), 재단부(70), 적재부(80)를 포함한다.
수지공급부(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 사각 형상의 수지공급부 본체(11)와, 상기 수지공급부 본체(11)의 일측에 설치되는 메인수지호퍼(12)와, 상기 수지공급부 본체(11)의 타측에 설치되는 서브수지호퍼(13)로 구성된다.
상기 메인수지호퍼(12)에는 바람직하게는 고순도 폴리메틸메타크릴레이트(polymethyl methacrylate, PMMA)가 저장되고, 서브수지호퍼(13)에는 바람직하게는 PMMA가 포함된 광확산제가 저장된다. 상기 PMMA와 광확산제는 후술할 압출성형다이(20)에 메인수지이송관(14)과 서브수지이송관(15)에 의해서 이송된다.
압출성형다이(20)는 도 1에 도시된 바와 같이 상기 수지공급부(10)의 일측에 설치되며, 내측에 상기 메인 수지가 유입되는 메인수지통로(미도시)와 상기 서브 수지가 유입되는 서브수지통로(미도시)가 형성되고, 내측에 상기 메인수지통로와 서브수지통로에 연통 되는 시트유출구(미도시)가 형성된 2 layer multi T-다이를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 압출성형다이(20)로 유입된 PMMA와 광확산제는 2층 구조의 시트(100) 형태로 압출 성형된다.
패턴형성부(30)는 상기 압출성형다이(20)에서 배출되는 시트(100)에 일정한 패턴을 형성하고 패턴이 형성된 시트(100)를 냉각하여 도광판(200)을 형성하는 것으로서, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 압출성형다이(20)의 하측에 위치되며 일측에 가이드홈(31a)이 형성된 패턴형성부본체(31)와, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 패턴형성부본체(31)의 일측에 회전가능하게 설치되는 냉각롤(32)과, 상기 냉각롤(32)과 이격 되도록 상기 패턴형성부본체(31)에 설치되며 상기 압출성형다이(20)에서 배출되는 시트(100)의 표면에 패턴을 형성하는 패턴형성롤(33)과, 상기 패턴형성롤(33)과 이격 되도록 상기 패턴형성부본체(31)에 설치되며 상기 패턴형성롤(33)을 통해서 전달되는 시트(100)가 냉각 배출되도록 하는 냉각배출롤(34)과, 상기 패턴형성부본체(31)의 가이드홈(31a)에 도 3에 도시된 바와 같이 롤지지브래킷(31b)에 의해서 설치되어 냉각롤(32)과 냉각배출롤(34)이 전후로 이동되도록 하는 냉각롤실린더(35) 및 냉각배출롤실린더(36)로 구성된다.
상기 냉각롤(32)과 냉각배출롤(34)은 바람직하게는 폴리싱 롤로 형성되고, 패턴형성롤(33)의 외주면에는 일정한 형상의 일정한 크기의 패턴이 형성되어 있다. 상기 압출성형다이(20)에서 배출되는 시트(100)는 냉각롤(32)과 패턴형성롤(33) 사이로 유입되면서 패턴이 형성되면서 냉각되고, 다음으로 패턴형성롤(33)과 냉각배출롤(34) 사이에서 냉각되면서 도광판(200)이 형성되고, 형성된 도광판(200)은 인접한 위치에 있는 후술할 도광판 이송부(40)로 배출된다.
상기 냉각롤(32)의 외주면에는 시트(100)에 적절한 압력을 가하도록 일정한 크기의 엠보 형상이 형성되고, 전사율을 높이기 위해서 냉각롤(32)은 85℃, 패턴형성롤(33)은 95~100℃로 유지되는 것이 바람직하다. 또한, 냉각롤(32)과 패턴형성롤(33)이 시트(100)에 가하는 압력은 25~30bar가 되도록 하는 것이 바람직하다.
도광판 이송부(40)는 도 1에 도시된 바와 같이 패턴형성부(30)의 일측에 인접되도록 설치되어 패턴형성부(30)에서 형성된 도광판(200)이 후술할 인취기(50)로 이송되도록 하는 것으로서, 패턴형성부(30)의 일측에 인접되도록 설치되며 바람직하게는 사다리 형상을 갖는 이송부본체(41)와, 도 4에 도시된 바와 같이 이송부본체(41)의 상측에 설치되며 바람직하게는 유압실린더에 의해서 작동되어 패턴형성부(30)에서 배출되는 도광판(200)의 상측을 지지하여 후방으로 밀어내는 다수의 구동롤러(42)와, 상기 이송부본체(41)의 상측에 설치되며 패턴형성부(30)에서 배출되는 도광판(200)이 상측으로 돌출되지 않고 구동롤러(42)에 의해서 이동되도록 하는 롤러지지부(44)로 구성된다.
상기 롤러지지부(44)는 도 5에 도시된 바와 같이 이송부본체(41)의 상측에 바람직하게는 한 쌍이 볼트 고정되는 수직지지로드(44a)와, 상기 수직지지로드(44a)에 바람직하게는 볼트 연결되는 수평지지로드(44b)와, 상기 수평지지로드(44b)에 바람직하게는 한 쌍이 회전가능하도록 이격 설치되어 도광판(200)의 상측을 지지하는 지지롤러(44c)로 구성된다.
인취기(50)는 도광판 이송부(40)에서 이송되는 도광판(200)을 인취하여 후술할 보호필름 접합부(60)로 이송되도록 하는 것으로서, 도 1에 도시된 바와 같이 도광판 이송부(40)로부터 일정 거리 이격 설치되는 인취기본체(51)와, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 인취기본체(51)에 설치되는 한 쌍의 인취롤(52)과, 상기 인취기본체(51)에 설치되어 인취롤(52)을 회전시키는 인취기구동모터(53)로 구성된다.
보호필름 접합부(60)는 도 1에 도시된 바와 같이 상기 인취기(50)로부터 이격 설치되는 보호필름접합부 본체(61)와, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 보호필름접합부 본체(61)의 상·하측에 각각 설치되며 외주면에 보호필름(300)이 권취되어 있는 보호필름권취롤러(62)와, 상기 보호필름접합부 본체(61)의 일측에 한 쌍이 일직선상에 이격 설치되어 있는 보호필름 접합롤러(63)와, 상기 보호필름접합부 본체(61)의 일측에 설치되어 상기 인취기(50)에서 이송된 도광판(200)이 보호필름 접합롤러(63)로 유입되도록 지지하는 적어도 하나 이상의 도광판 이송롤러(64)로 구성된다. 상기 도광판 이송롤러(64)는 보호필름 접합롤러(63)로부터 배출되는 도광판(200)을 지지하는 역할도 한다.
재단부(70)는 상기 보호필름 접합부(60)를 통해서 보호필름(300)이 접합 된 도광판(200)의 가장 자리와 길이를 재단하는 것으로서, 도 1에 도시된 바와 같이 보호필름 접합부(60)로부터 이격 설치되며 도광판(200)의 가장자리를 재단하는 사이드 재단부(71)와, 상기 사이드 재단부(71)로부터 이격 설치되며 사이드가 재단 된 도광판(200)을 사용 길이에 맞게 절단하는 길이 재단부(72)로 구성된다.
상기 사이드 재단부(71)는 보호필름 접합부(60)로부터 이격 설치되는 사이드재단부 본체(71a)와, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 사이드재단부 본체(71a)에 설치되며 상기 보호필름 접합부(60)에서 보호필름(300)이 접착되어 이송된 도광판(200)의 단부를 재단하는 사이드재단부 컷팅칼날(71b)과, 상기 사이드재단부 본체(71a)의 일측에 설치되며 사이드가 절단 된 도광판(200)이 길이 재단부(72)로 이송되도록 지지하는 적어도 하나 이상의 사이드재단부 이송롤러(71c)로 구성된다.
상기 길이 재단부(72)는 상기 사이드 재단부(71)로 이격 설치되는 길이재단부 본체(72a)와, 상기 길이재단부 본체(72a)에 설치되며 상기 사이드 재단부(71)에서 이송되는 도광판(200)을 길이 방향으로 재단하는 길이재단부 컷팅칼날(72b)과, 상기 길이재단부 본체(72a)의 일측에 설치되며 길이가 절단된 도광판(200)이 후술할 적재부(80)로 이송되도록 지지하는 적어도 하나 이상의 길이재단부 이송롤러(72c)로 구성된다.
적재부(80)는 상기 재단부(70)에서 특정 길이로 재단된 도광판(200)이 적재되는 것으로, 상기 길이 재단부(72)로부터 이격 설치되며 일측에 파지홈(81a)이 형성된 적재부 본체(81)와, 상기 적재부 본체(81)의 상측에 설치되어 적재된 도광판(200)이 외부로 돌출되지 않도록 하는 지지돌기(82)와, 상기 적재부 본체(81)의 하측에 설치되며 스토퍼를 갖는 이동롤러(83)로 구성된다.
도 11 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 패턴형 도광판의 제조시스템의 사용 상태도이다. 이하에서 도 11을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 패턴형 도광판의 제조시스템(1)의 사용 상태를 설명한다.
연료 탱크(400)에 저장된 연료는 제습건조기(500)로 이송되고, 제습건조기(500)에 이송된 연료는 진공펌프(미도시)에 의해서 수지공급부(10)로 이송된다. 제습건조기(500)에서 건조된 연료는 진공펌프에 의해서 수지공급부(10)에 공급되므로 공기중의 수분이 연료로 투입되는 것을 최소화할 수 있다. 수지공급부(10)의 메인수지호퍼(12)에 저장된 PMMA와 서브수지호퍼(13)에 저장된 광확산제는 메인수지이송관(14)과 서브수지이송관(15)을 통해서 압출성형다이(20)로 공급된다. 압출성형다이(20)에서 PMMA의 상측에 광확산제 도포 된 시트(100)가 배출된다. 배출된 시트(100)는 패턴형성부(30)에서 패턴 형성 및 냉각되어 도광판 이송부(40)로 이동된다. 이동된 도광판(200)은 도광판 이송부(40)에 의해서 보호필름 접합부(60)로 이송된다. 이 보호필름 접합부(60)에서는 도광판(200)의 상·하측에 보호필름(300)을 접합하고, 보호필름(300)이 접합 된 도광판(200)은 재단부(70)에서 사이드 및 길이가 절단된다. 재단된 도광판(200)은 적재부(80)에 적재되어 작업이 마무리된다.
본 발명은 특허청구범위에서 청구하는 요지를 벗어나지 않고도 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 본 발명의 기술보호범위는 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 않는다.
1 : 패턴형 도광판의 제조시스템 10 : 수지공급부
11 : 수지공급부 본체 12 : 메인수지호퍼
13 : 서브수지호퍼 14 : 메인수지이송관
15 : 서브수지이송관 20 : 압출성형다이
30 : 패턴형성부 31 : 패턴형성부본체
31a : 가이드홈 31b : 롤지지브래킷
32 : 냉각롤 33 : 패턴형성롤
34 : 냉각배출롤 35 : 냉각롤실린더
36 : 냉각배출롤실린더 40 : 도광판 이송부
41 : 이송부본체 42 : 구동롤러
44 : 롤러지지부
44a : 수직지지로드 44b : 수평지지로드
44c : 지지롤러 50 : 인취기
51 : 인취기본체 52 : 인취롤
53 : 인취기구동모터 60 : 보호필름 접합부
61 : 부호필름접합부 본체 62 : 보호필름권취롤러
63 : 보호필름접합롤러 64 : 도광판 이송롤러
70 : 재단부 71 : 사이드 재단부
71a : 사이드재단부 본체 71b : 사이드재단부 컷팅칼날
71c : 사이드재단부 이송롤러 72 : 길이 재단부
72a : 길이재단부 본체 72b : 길이재단부 컷팅칼날
72c : 길이재단부 이송롤러 80 : 적재부
81 : 적재부 본체 81a : 파지홈
82 : 지지돌기 83 : 이동롤러
84 : 스토퍼 100 : 시트
200 : 도광판 300 : 보호필름
400 : 연료탱크 500 : 제습건조기

Claims (8)

  1. 일측에 메인 수지가 저장되는 메인수지호퍼가 설치되고, 타측에 서브 수지가 저장되는 서브수지호퍼가 설치된 수지공급부;
    상기 수지공급부의 일측에 설치되며, 내측에 상기 메인 수지가 유입되는 메인수지통로와 상기 서브 수지가 유입되는 서브수지통로가 형성되고, 내측에 상기 메인수지통로와 서브수지통로에 연통 되는 시트유출구가 형성된 압출성형다이; 및
    상기 압출성형다이의 하측에 위치되는 패턴형성부본체와, 상기 패턴형성부본체의 일측에 회전가능하게 설치되는 냉각롤과, 상기 냉각롤과 이격 되도록 상기 패턴형성부본체에 설치되며 상기 압출성형다이에서 배출되는 시트의 표면에 패턴을 형성하는 패턴형성롤과, 상기 패턴형성롤과 이격 되도록 상기 패턴형성부본체에 설치되며 상기 패턴형성롤을 통해서 전달되는 시트가 냉각 배출되도록 하는 냉각배출롤과, 상기 패턴형성부본체의 가이드홈에 롤지지브래킷에 의하여 설치되어 상기 냉각롤과 상기 냉각배출롤이 전후로 이동되도록 하는 냉각롤실린더와 냉각배출롤실린더가 구비된 패턴형성부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 패턴형 도광판 제조시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 패턴형성부로부터 이격 설치되는 이송부본체와, 상기 이송부본체의 일측에 설치되며 상기 패턴형성부의 냉각배출롤을 통해서 배출되는 도광판의 일측을 밀어내는 구동롤러가 구비된 도광판 이송부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 패턴형 도광판 제조시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 도광판 이송부를 통하여 이송되는 도광판을 인취시키는 인취기를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 패턴형 도광판 제조시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 인취기로부터 이격 설치되는 보호필름접합부 본체와, 상기 보호필름접합부 본체에 회전 가능하게 설치되며 외주면에 보호필름이 권치 된 보호필름권취롤러와, 상기 보호필름접합부 본체의 일측에 한 쌍이 일 직선상에 설치되어 상기 인취기에서 이송되는 도광판에 상기 보호필름권취롤러에서 이송되는 보호필름이 접착되도록 하는 보호필름 접합롤러가 구비된 보호필름 접합부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 패턴형 도광판 제조시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 보호필름 접합부로부터 이격 설치되는 사이드재단부 본체와, 상기 사이드재단부 본체에 설치되며 상기 보호필름 접합부에서 보호필름이 접착되어 이송된 도광판의 단부를 재단하는 사이드재단부 컷팅칼날이 구비된 사이드 재단부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 패턴형 도광판 제조시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 사이드 재단부로 이격 설치되는 길이재단부 본체와, 상기 길이재단부 본체에 설치되며 상기 사이드 재단부에서 이송되는 도광판을 길이 방향으로 재단하는 길이재단부 컷팅칼날이 구비된 길이 재단부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 패턴형 도광판 제조시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 길이 재단부에서 재단된 도광판이 적재되는 적재부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 패턴형 도광판 제조시스템.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 메인 수지는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)를 사용하고, 상기 서브 수지는 광확산제를 사용하는 것을 특징으로 하는 패턴형 도광판 제조시스템.

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