KR101206183B1 - 도광판의 패턴 형성장치 - Google Patents

Abstract

기구 적인 커터에 의해 설정된 간격으로 다양하게 설정된 깊이를 가지는 뿔 형 패턴을 형성함은 물론 단시간에 대량생산을 할 수 있어 생산성을 증대시키는 한편, 품질의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 이송로를 통해 이송되는 도광판(1)의 표면을 가압하여 패턴 홈을 형성하도록 외주면에 다수의 커터날(5)이 형성된 원판형 커터(4)와, 상기 커터(4)를 도광판(1)으로 설정된 데이터에 따른 거리만큼 가압하여 도광판(1)의 표면을 커터날(5)이 식각하여 패턴홈을 형성시키도록 된 가압수단으로 이루어진 도광판의 패턴 형성장치를 제공한다.

Description

도광판의 패턴 형성장치{A apparatus for forming pattern in a Light guiding plate}

본 발명은 각종 액정표시장치, 조명간판, 핸드폰, 개인휴대용정보단말기(PDA) 등에서 사용되는 도광판에서 광원으로부터 조사된 빛을 균일한 조도를 가지면서 반사할 수 있도록 내측으로 파여 진 홈 형태의 패턴이 형성된 도광판에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기구 적인 커터에 의해 설정된 간격으로 다양하게 설정된 깊이를 가지는 뿔 형 패턴을 형성함은 물론 단시간에 대량생산을 할 수 있어 생산성을 증대시키는 한편, 품질의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 된 도광판의 패턴형성장치에 관한 것이다.

일반적으로 각종 액정표시장치, 조명간판, 핸드폰, 개인휴대용정보단말기(PDA) 등에서 사용되는 도광판(Light guide panel)은 광원으로부터 빛을 균일하게 산란 및 확산시키는 경로를 제공하는 일종의 플레이트이다.

이와 같은 도광판의 판면에는 광원에서 입사되는 빛은 균일한 조도를 가지면서 반사하여 발광되는 이미지의 품질을 증대시키도록 되어 있다.

상기와 같은 도광판이 적용되는 면광원장치의 구성을 살펴보면 한국특허번호 제10-947264호(명칭: 레이저를 이용한 패턴형성장치)에 개략적으로 게재된 바와 같이 빛을 방출하는 광원과, 상기 광원에서 조사된 빛을 산란 및 확산시키는 도광판과, 상기 도광판의 하부에 위치되어 광원으로부터 조사된 빛은 도광판으로 반사시키도록 된 반사판과, 도광판의 상면에 위치되어 도광판을 통해 방출되는 빛을 확산시키도록 된 확산판과, 상기 확산판의 상부에 위치되어 확산판에 의해 확산된 빛을 정렬하여 외부로 방출하도록 된 프리즘시트로 구성된다.

상기와 같은 도광판은 유리 또는 아크릴로 이루어지며, 표면에는 광원에서 방출되는 빛을 받아들여 산란 및 확산하여 전 면적에 걸쳐 군일한 조도로 방출하도록 된 홈 형태의 패턴이 형성되어 있다.

즉 상기 패턴을 통해 입사되는 빛을 내부로 확산시켜 균일한 조도를 얻도록 되어 있다.

이와 같은 도광판에 패턴을 형성하는 것은 제품의 품질을 결정하는 중요한 요인으로 기존에는 공보에 개재된 바와 같이 레이저를 도광판에 조사하여 도광판의 표면에 설정된 형상의 패턴을 형성하고 있다.

즉 입사된 레이저의 열에 의해 도광판의 표면에 홈 형태의 패턴이 형성된다.

물론 레이저가 아닌 가구적인 커터(고강도의 날을 가진 커터)를 이용하여 도광판의 표면에 스크래치 형태의 패턴을 형성하는 방법도 있으나, 수많은 패턴(하나의 도광판에 대략 45-50만개 가량의 패턴이 형성됨)을 형성하기 위해서는 많은 시간이 소요되고 정확한 간격 및 길이와 깊이로 형성하기 어려워 거의 사용되지 않는 실정이다.

이에 따라 대부분 레이저를 이용하여 도광판에 패턴을 형성하고 있는 실정으로, 레이저를 이용하여 패턴을 성형하는 장치 및 방법은 상기 공보에 게재된 바와 같이 레이저를 제어부의 제어를 통해 설정된 형태로 조사하여 패턴을 형성하게 된다.

그러나 상기와 같이 도광판의 표면에 레이저를 이용하여 패턴을 형성하는 방법은 아래와 같은 문제점을 내포하고 있다.

첫째로, 레이저에 의해 도광판의 표면에 형성되는 패턴의 내부는 용융된 불규칙한 형상을 가지어 패턴의 깊이가 설정에 따라 형성되지 않고 면이 불규칙하여 빛을 확산시킬 때 균일하지 못하여 상(像)이 불명료한 문제점이 있었다.

둘째로, 적은 갯 수의 레이저를 이용하여 패턴을 형성하기 때문에 패턴형성시간이 길어 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.

셋째로, 도광판의 표면에 가장 이상적인 형상으로 이루어진 뿔(원뿔, 사각형(피라미드형)) 홈을 형성하지 못하는 문제점이 있었다.

넷째, 한번에 단 하나의 도광판만 성형할 수 있어, 대량생산에 적합하지 못함에 따라 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 기구 적인 커터에 의해 설정된 간격으로 다양하게 설정된 깊이를 가지는 뿔 형 패턴을 형성함은 물론 단시간에 대량생산을 할 수 있어 생산성을 증대시키는 한편, 품질의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 된 도광판의 패턴형성장치를 제공하는 것에 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 도광판의 패턴형성장치는 이송로를 통해 이송되는 도광판의 표면을 가압하여 패턴 홈을 형성하도록 외주면에 다수의 커터날이 형성된 원판형 커터와, 상기 커터를 도광판으로 설정된 데이터에 따른 거리만큼 가압하여 도광판의 표면을 커터날이 식각하여 패턴홈을 형성시키도록 된 가압수단으로 이루어진 도광판의 패턴 형성장치에 있어서,

상기 커터는 이송로 상에 설치된 기체에 회전가능하게 수직방향으로 축 결합된 고정축과 결합하는 내륜과, 상기 커터날이 형성된 외륜과, 상기 내륜과 외륜사이를 연결하여 고정하고, 외륜에 탄성을 인가하도록 된 탄성링으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

그리고 상기한 커터는 다수 개가 병렬로 연결고정된 것을 특징으로 한다.

또한 상기한 커터는 상기 이송로 상에 설치된 기체에 회전가능하게 수직방향으로 축 결합된 고정축에 고정된 것을 특징으로 한다.

삭제

또한 상기한 가압수단은 커터의 외주면과 밀착되도록 이송로 상에 설치된 기체에 마련되며 상기 커터날이 치차 결합함과 아울러 그 깊이가 서로 다른 깊이를 가지는 가압홈이 구비된 가압플레이트로 이루어진 것을 특징으로 한다.

그리고 상기한 가압플레이트는 기체 상에서 왕복이동가능하게 구비되며 도광판의 이송방향과 역방향으로 이동시키도록 된 이동수단을 통해 왕복되도록 된 것을 특징으로 한다.

또한 상기한 커터의 양측에는 이송되는 도광판에 열을 가하도록 된 가열수단이 더욱 구비된 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어진 본 발명의 도광판 패턴형성장치는 도광판에 광원으로부터 조사된 빛을 균일한 조도를 가지면서 반사할 수 있도록 된 패턴을 형성할 때, 물리적인 에너지(전기, 혹은 열)에 의해 형성하지 않고, 기구적인 커터의 타격에 의해 설정된 간격으로 설정된 깊이를 가진 패턴홈을 형성함으로써, 단시간의 대량 생산에 의한 생산성을 증대시키는 한편, 설정된 간격으로 다양하게 설정된 길이만큼 설정된 깊이를 가지는 뿔 형 패턴을 형성할 수 있어 품질의 신뢰성을 확보할 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명에 따른 일 실시예에 의한 도광판의 패턴 형성장치가 적용된 성형장치를 보인 개략 정 단면 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 일 실시예에 의한 도광판의 패턴 형성장치를 보인 개략 평면 예시도.
도 3내 도 5는 도 2에서 도시된 본 실시예의 도광판의 패턴 형성장치의 작용을 설명 도시하여 보인 평면 개략 예시도.
도 6은 도 2에서 도시된 본 실시예에 의한 도광판의 패턴 형성장치의 작용상태를 보인 일부발췌 확대 평면 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 의한 도광판의 패턴 형성장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 6은 본 발명에 따른 일 실시에에 의한 도광판의 패턴 형성장치를 보인 도면으로, 본 실시예의 도광판의 패턴 형성장치는 도광판(1)이 안치 고정된 트레이(2)가 이송대(3) 상에서 이송되는 중에 이송로 상에 마련된 작업영역에서 도광판(1)의 판면에 홈 형태의 패턴을 형성하는 것에 사용된다.

상기에서 이송대(3)는 도광판(1)을 판면이 수평을 이루도록 수평상으로 이송시키도록 구성될 수 있으며, 바람직하게는 도 1에서 도시된 바와 같이 도광판(1)의 판면이 지면에 대하여 수직상으로 직립되어 이송되도록 구성되는 것이 가장 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

이와 같은 본 실시예의 패턴 형성장치에서 상기 이송로는 도광판(1)을 별도의 이송장치에서 이송로의 이송대(3)로 투입하는 미 도시된 투입장치와 작업영역에서 작업이 완료된 도광판(1)을 배출하는 미 도시된 배출장치에 의해 도광판(1)을 공급 및 퇴출하도록 되어 있다.

즉 도광판(1)을 투입장치를 이용하여 이송로 상에서 이송되는 트레이(2)에 고정시켜 작업영역으로 투입하고, 작업이 완료된 후 배출장치를 이용하여 이송로 상에서 이송되는 트레이(2)에서 도광판(1)을 수거하여 별도의 보관장치 및 이송장치에 투입하여 운반 및 보관을 하게 된다.

그리고 상기와 같은 본 실시예의 패턴 형성장치에서 도광판(1)이 커터(4)의 커팅영역에서 이송되면서 커터날(5)에 의해 가압되어 도광판(1)의 판면이 식각됨 따라 패턴홈이 형성된다.

이와 같은 본 실시예의 패턴 형성장치는 상기와 이송로를 통해 이송되는 도광판(1)의 표면을 가압하여 패턴 홈을 형성하도록 외주면에 다수의 커터날(5)이 형성된 원판형 커터(4)와, 상기 커터(4)를 도광판(1)으로 설정된 데이터에 따른 거리만큼 가압하여 도광판(1)의 표면을 커터날(5)이 식각하여 패턴홈을 형성시키도록 된 가압수단으로 이루어진다.

따라서 도광판(1)이 이송로에서 트레이(2)에 안치되어 작업영역으로 이송되면, 상기 커터(4)의 커터날(5)을 가압수단이 설정된 단위시간당 설정된 깊이로 가압하여 도광판(1)에 패턴홈을 형성함에 따라 최종적으로 원하는(설정된) 형태의 패턴이 형성된다.

즉 커터(4)가 가압수단에 의해 가압되어 도광판(1) 측으로 가압되어 이동되면 커터날(5)이 도광판(1)의 판면 상에서 가압하면서 공회전함에 따라 커터날(5)이 판면을 파고들어 패턴 홈을 형성하게 된다.

또한 본 실시예의 패턴 형성장치에서 상기한 커터(4)는 다수 개가 병렬로 이송로 상에 설치된 기체(6)에 공회전 가능하게 연결고정된다.

따라서 도광판(1)을 커터(4)의 병렬방향 상으로 다수 분활하여 하나의 커터(4) 당 하나의 분활 공간상에 설정된 깊이를 가지는 패턴홈을 형성함에 따라 도광판(1)의 작업영역에 대한 한 번의 이동에 따라 도광판(1)의 전 면적에 걸쳐 패턴홈을 형성할 수 있어, 작업시간이 현저히 줄어둠에 따라 생산성을 증대시킨다.

그리고 상기한 커터(4)는 상기 이송로 상에 설치된 기체(6)에 회전가능하게 수직방향으로 축 결합된 고정축(7)에 고정되어 공회전한다.

이에 따라 커터(4)가 고정축(7)에서 공회전함과 아울러 가압수단에 의해 도광판(1)측으로 가압되는 가압정도에 따라 다양한 깊이를 가지는 패턴홈을 형성하게 된다.

또한 상기한 커터(4)는 상기 이송로 상에 설치된 기체(6)에 회전가능하게 수직방향으로 축 결합된 고정축(7)과 결합하는 내륜(8)과, 상기 커터날(5)이 형성된 외륜(9)과, 상기 내륜(8)과 외륜(9) 사이를 연결하여 고정함과 아울러 외륜(9)에 탄성을 인가하도록 된 탄성링(10)으로 이루어진다.

따라서 상기 가압수단에 의해 커터(4)가 가압될 때 커터날(5)이 구비된 외륜(9)이 도광판(1) 측으로 밀림과 동시에 탄성링(10)의 탄성에 의해 원위치로 복귀하게 된다.

즉 고정축(7)과 결합된 내륜(8)은 가압수단에 의해 가압되더라도 편위되지 않아 원활하게 공회전되지만 외륜(9)은 탄성링(10)에 대하여 탄력적으로 가압되어 편위된 상태에서 공회전하게 되어 도광판(1)에 패턴홈을 편위된 폭만큼의 깊이로 형성하게 된다.

그리고 본 실시예의 패턴 형성장치에서 상기한 가압수단은 상기 커터(4)의 외주면과 밀착되도록 상기 이송로 상에 설치된 기체(6)에 마련되며 상기 커터날(5)이 치차 결합함과 아울러 그 깊이가 서로 다른 다양한 깊이를 가지는 가압홈(11)이 구비된 가압플레이트(12)로 이루어진다.

즉 상기 가압플레이트(12)의 가압홈(11)이 상기 커터(4)의 커터날(5)과 치차 결합하여 서로 맞물림 결합됨에 따라 가압플레이트(12)의 이송에 따라 커터(4)가 공회전하고, 이로 인하여 커터(4)의 타 측에 밀착된 상태로 위치된 도광판(1)의 판면이 커터날(5)에 의해 파이면서 패턴홈을 형성함과 동시에 가압플레이트(12)의 이송방향에 대한 역방향으로 자동 이송된다.

따라서 가압플레이트(12)의 일 왕복운동에 따라 일 도광판(1)에 대한 패턴홈이 형성된다.

이때 도광판(1)에 형성된 패턴홈의 깊이는 커터(4)의 가압폭에 따라 정해지는 것으로 가압플레이트(12)의 가압홈(11)의 깊이가 작을수록 커터(4)에 대한 가압폭이 커, 도광판(1)의 패턴홈이 깊게 형성된다.

즉 가압홈(11)의 깊이가 "0(zero)" 일 경우 최고 깊이를 가지는 패턴홈을 형성하게 된다.

또한 상기한 가압플레이트(12)는 상기 기체(6) 상에서 왕복 이동가능하게 구비되며 도광판(1)의 이송방향과 역방향으로 이동시키도록 된 이동수단을 통해 왕복 이동된다.

상기에서 이동수단은 상기 가압플레이트(12)의 단부가 피스톤로드의 종단이 연결된 실린더로 이루어져 실린더의 구동에 따라 가압플레이트(12)가 왕복 이동되는 구조로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 도 1에서 도시된 바와 같이 가압플레이트(12)가 고정된 트레이(2)가 이송되는 이송벨트와 상기 이송벨트를 순/역 구동시키도록 된 정역회전 모터(13)로 이루어지는 것이 가장 바람직하다.

그리고 본 실시예의 패턴 형성장치에는 상기한 커터(4)의 양측에는 이송되는 도광판(1)에 열을 가하도록 된 가열수단(14)이 구비된다.

즉 상기 가열수단(14)에 의해 도광판(1)을 식각할 때 가열함으로써 식각이 더욱 원활하게 이루어진다.

또한 본 실시예의 패턴 형성장치에서 상기한 커터날(5)은 커터(4)의 외주면에 뿔 형상으로 돌출된 뿔 돌기로 이루어지는 것이 바람직하다.

따라서 도광판(1)은 판면에 형성되어 광원으로부터 유입된 빛을 산란 및 확산시키는 패턴이 내측으로 갈수록 그 직경이 점차 작아지는 뿔 형으로 이루어져 빛의 산란 및 확산이 동심원형태로 이루어지기 때문에 일 방향으로 편중되지 않아 균일한 조도를 얻을 수 있어 품질이 현저히 향상된다.

그리고 상기한 뿔 돌기는 원뿔 형상 및 단면이 다각형상으로 이루어진 다각 뿔 돌기로 이루어지는 것이 바람직하다.

특히 상기한 다각 뿔 돌기는 단면이 사각형상인 사각 뿔 돌기 또는 팔각 뿔 돌기로 이루어지는 것이 가장 바람직하다.

상기와 같이 이루어진 본 실시예의 패턴 형성장치의 작용효과를 상세히 다음과 같다.

도 3 내지 도 5는 본 실시예에 따른 패턴 형성장치의 사용상태를 보인 도면으로서, 본 실시예의 패턴 형성장치를 이용하여 도광판(1)의 표면에 패턴을 형성하고자 할 때에는, 이송로를 이송중인 트레이(2)가 작업영역(커팅역역)에 도달되어 도광판(1)의 최선단이 커터(4)와 밀착되면 상기 가압플레이트(12)가 이송수단에 의해 커터(4)의 타측 부위와 밀착됨과 아울러 가압홈(11)이 커터(4)의 커터날(5)과 치차 결합되는 초기상태가 이루어진다.

상기와 같이 가압플레이트(12)와 도광판(1)의 최선단이 커터(4)에 밀착되면 이송수단에 의해 가압플레이트(12)가 더욱 전진을 하여 가압플레이트(12)의 가압홈(11)과 치차 결합된 커터(4)가 회전을 하게 되고, 이로 인하여 커터(4)의 외주면에 형성된 커터날(5)이 도광판(1)을 식각하면서 도광판(1)을 가압플레이트(12)의 역방향으로 이송시키게 된다.

즉 도광판(1)을 식각하여 패턴홈을 형성함과 동시에 도광판(1)을 이송시키게 된다.

그리고 이때 가압홈(11)의 깊이에 따라 커터(4)의 외륜(9)이 도광판(1)측으로 다양한 깊이의 가압폭(기 설정됨)으로 가압하여 식각을 하기 때문에 가압플레이트(12)에 형성된 가압홈(11)의 깊이를 원하는 형태로 설정하면, 결과적으로 도광판(1)에 원하는 깊이의 패턴홈의 배열을 가진 패턴을 형성하게 된다.

이와 같이 패턴 홈이 형성된 도광판(1)은 이송대(3)를 통해 이송로를 더욱 주행하는 중에 상술한 배출장치에 의해 별도의 장소 혹은 이송장치로 이송되어 보관 또는 별도의 작업공간으로 이송된다.

그리고 도광판(1)의 식각작업이 완료되어 커터(4)에서 도광판(1)이 이탈되면 가압플레이트(11)는 이송수단에 의해 역 구동되어 원위치로 복귀하게 된다.

상기와 같은 단계들을 순차적으로 진행하면 도광판(1)들의 패턴 형성작업이 지속적으로 이루어진다.

1 : 도광판, 2 : 트레이,
3 : 이송대, 4 : 커터,
5 : 커터날, 6 : 기체,
7 : 고정축, 8 : 내륜,
9 : 외륜, 10 : 탄성링,
11 : 가압홈, 12 : 가압플레이트,
13 : 모터, 14 : 가열수단.

Claims (7)

1. 이송로를 통해 이송되는 도광판(1)의 표면을 가압하여 패턴 홈을 형성하도록 외주면에 다수의 커터날(5)이 형성된 원판형 커터(4)와, 상기 커터(4)를 도광판(1)으로 설정된 데이터에 따른 거리만큼 가압하여 도광판(1)의 표면을 커터날(5)이 식각하여 패턴홈을 형성시키도록 된 가압수단으로 이루어진 도광판의 패턴 형성장치에 있어서,
   상기 커터(4)는 이송로 상에 설치된 기체(6)에 회전가능하게 수직방향으로 축 결합된 고정축(7)과 결합하는 내륜(8)과;
   상기 커터날(5)이 형성된 외륜(9)과;
   상기 내륜(8)과 외륜(9) 사이를 연결하여 고정하고, 외륜(9)에 탄성을 인가하도록 된 탄성링(10)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 도광판의 패턴 형성장치
   
2. 제 1항에 있어서;
   상기한 커터(4)는 다수 개가 병렬로 연결고정된 것을 특징으로 하는 도광판의 패턴 형성장치
   
3. 제 1항에 있어서;
   상기한 커터(4)는 이송로 상에 설치된 기체(6)에 회전가능하게 수직방향으로 축 결합된 고정축(7)에 고정된 것을 특징으로 하는 도광판의 패턴 형성장치
   
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서;
   상기한 가압수단은 커터(4)의 외주면과 밀착되도록 이송로 상에 설치된 기체(6)에 마련되며, 상기 커터날(5)이 치차 결합함과 아울러 그 깊이가 서로 다른 깊이를 가지는 가압홈(11)이 구비된 가압플레이트(12)로 이루어진 것을 특징으로 하는 도광판의 패턴 형성장치
   
6. 제 5항에 있어서;
   상기한 가압플레이트(12)는 기체(6) 상에서 왕복이동가능하게 구비되며, 도광판(1)의 이송방향과 역방향으로 이동시키도록 된 이동수단을 통해 왕복되도록 된 것을 특징으로 하는 도광판의 패턴 형성장치
   
7. 제 1항에 있어서;
   상기한 커터(4)의 양측에는 이송되는 도광판(1)에 열을 가하도록 된 가열수단(14)이 더욱 구비된 것을 특징으로 하는 도광판의 패턴 형성장치

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