KR101429490B1 - Manufacturing Method of Light Guide Plate - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 도광판 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사출 공정과 커팅 공정으로 다수의 도광판을 생산함으로써, 생산성을 향상시킬 수 있는 백라이트 장치용 도광판 제조 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a light guide plate manufacturing method, and more particularly, to a method of manufacturing a light guide plate for a backlight unit that can improve productivity by producing a plurality of light guide plates by an injection process and a cutting process.
일반적으로 도광판은 액정표시장치(LCD)의 백라이트 유닛(BLU)에 사용되는 광학소자로서, LED 광원으로부터 발산되는 빛을 받아들이고 일정 면적과 표면에 형성된 패턴을 통해 전 영역에 걸쳐 빛을 균일하게 출사시키는 역할을 한다. 이러한 도광판은 금형을 이용한 사출 성형 등의 방법으로 제조되는 데, PMMA, PS, MS, PC 등의 수지 칩을 가열하여 용융한 다음, 금형에 압력을 가하면서 이를 주입하여 경화하여 제작한다.BACKGROUND ART Generally, a light guide plate is an optical element used in a backlight unit (BLU) of a liquid crystal display (LCD), and receives light emitted from an LED light source and uniformly emits light over a predetermined area and a pattern formed on the surface It plays a role. Such a light guide plate is manufactured by a method such as injection molding using a mold. The resin plate such as PMMA, PS, MS, or PC is heated and melted.
도 1은 일반적인 사출 금형 장치의 주요부를 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 2는 종래의 기술에 따라 제조된 도광판 사출물을 나타낸 사시도이다.FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a main part of a general injection mold apparatus, and FIG. 2 is a perspective view showing a light guide plate formed according to a conventional technique.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이 도광판 제조를 위한 사출 금형 장치(10)는 상판 코어(11)와 하판 코어(12)의 결합으로 이루어지고, 상판 코어(11)와 하판 코어(12) 사이에는 도광판 성형을 위한 공간인 캐비티(13, Cavity)가 확보된다. 또한, 상판 코어(11)에는 액상의 수지가 주입되기 위한 주입구(14)가 마련되고, 하판 코어(12)에는 성형된 도광판을 금형 장치로부터 분리하기 위한 밀핀(15)이 구비된다. 여기서 캐비티(13)는 수지가 주입되는 통로인 게이트 영역 캐비티(13b)와 도광판 본체를 형성하는 공간인 코어 영역 캐비티(13a)으로 구분될 수 있다. 1, an
한편, 상기와 같은 구조의 금형 장치(10)가 서로 대칭이 되도록 하고, 하나의 주입구(14)를 통하여 서로 마주보는 한 쌍의 캐비티(13) 공간으로 수지를 주입하여 사출물을 성형하는 도광판 제조 방법도 제시되고 있다. 즉, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 두 공간의 캐비티(13)로부터 성형되는 도광판 사출물(20)은 동일한 형상의 사출물(20)이 연결부(21)를 통하여 서로 연결되면서 대칭적으로 형성된다. 이러한 금형 장치와 공정에서는 한 번의 공정으로 한 쌍의 도광판 사출물을 성형할 수 있는 장점이 있으며, 국내공개특허 10-2005-0031773호(참고문헌)에도 이러한 기술이 공개되어 있다.A method of manufacturing a light guide plate for molding an injection mold by injecting resin into a space of a pair of
또한, 최근에는 생산성을 더욱 향상시키기 위하여, 하나의 주입구에 캐비티를 추가로 연결된 금형 장치를 이용하여 동시에 복수의 사출물을 성형하는 방법이 제시되고 있다. 이러한 방법에서는 공통되는 하나의 주입구를 통하여 동시에 다수의 캐비티 공간으로 액상의 수지를 주입하여야 한다. 이 경우, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 한 번의 공정으로 4개의 사출물을 성형할 수 있는 효과가 있다.Recently, in order to further improve the productivity, a method of forming a plurality of injection objects at the same time by using a mold apparatus having a cavity additionally connected to one injection port has been proposed. In this method, the liquid resin is injected into a plurality of cavity spaces at the same time through a common injection port. In this case, as shown in Fig. 2 (b), there is an effect that four injection articles can be formed in one step.
도광판은 사출되는 압력, 온도, 밀도 등의 조건에 따라 광학적 특성이 좌우되는데, 도광판이 특정의 광학적 특성을 나타내기 위해서는 사출 공정에서의 압력, 온도, 밀도 등의 조건이 조절되고 일정하게 유지되어야 한다. 그러나 이와 같이 하나의 주입구에 다수의 캐비티를 연결하여 사출물을 성형하는 방법에서는 각 캐비티 사이의 밸런스를 조절하기 어려운 점이 있다. 즉, 하나 또는 두 영역의 캐비티 공간에 대해서는 캐비티 사이의 성형 밸런스(Balance)가 어느 정도 조절되고 유지될 수 있으나, 캐비티의 수가 많아질수록 각 캐비티 사이의 성형 밸런스 조절이 어려워, 밸런스가 쉽게 흐트러지는 문제점이 있다. 결국 이러한 밸런스의 차이는 각 캐비티에서 제조되는 도광판의 광 특성이 서로 달라지는 문제까지 초래한다.The optical characteristics of the light guide plate depend on the conditions such as pressure, temperature and density to be emitted. In order for the light guide plate to exhibit specific optical characteristics, the conditions such as pressure, temperature and density in the injection process must be controlled and kept constant . However, in the method of molding an injection molding by connecting a plurality of cavities to one injection port, it is difficult to control the balance between the cavities. In other words, the forming balance between the cavities can be controlled and maintained to some extent for the cavity space of one or two regions, but as the number of cavities increases, it is difficult to adjust the forming balance between the cavities, There is a problem. As a result, the difference in balance causes a problem that optical characteristics of the light guide plate manufactured in each cavity are different from each other.
- 참고문헌 : 국내공개특허 10-2005-0031773호
- Reference literature: Korean Patent Publication No. 10-2005-0031773
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 한 번의 사출 공정에서 다수의 도광판을 사출하여 도광판의 생산 수량을 증가시킬 수 있으면서 동시에 다수의 각 도광판의 밸러스가 일정하게 유지되어 동일한 광 특성을 나타낼 수 있는 도광판 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a light guide plate capable of increasing the production quantity of a light guide plate by injecting a plurality of light guide plates in a single injection process, And a method of manufacturing the light guide plate.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 도광판 제조 방법은, 게이트 영역과 코어 영역으로 구분되는 하나의 캐비티를 갖는 금형 장치로부터 도광판 사출물을 성형하는 단계; 상기 도광판 사출물을 종 방향으로 제1차 커팅하여 상기 게이트 영역을 제거하는 단계; 게이트 영역이 제거된 상기 코어 영역을 횡 방향으로 제2차 커팅하여 도광판을 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a light guide plate, comprising: molding a light guide plate molding from a mold apparatus having a cavity divided into a gate region and a core region; Cutting the light guide plate projection firstly in the longitudinal direction to remove the gate region; And secondly cutting the core region from which the gate region is removed in a lateral direction to manufacture a light guide plate.
여기서, 상기 도광판 사출물은 상기 게이트 영역을 기준으로 횡 방향으로 대칭되는 한 쌍의 캐비티가 형성된 금형 장치로부터 서로 대칭되는 형상으로 성형되는 것을 특징으로 한다.
Here, the light guide plate projections are formed in a shape symmetrical to each other from a mold apparatus in which a pair of cavities symmetrical in the lateral direction with respect to the gate region are formed.
상기와 같은 구성의 본 발명은 한 번의 사출 공정에서 다수의 도광판을 사출함으로써, 도광판의 생산 수량을 증가시켜 생산성이 향상된다.According to the present invention having the above-described structure, the plurality of light guide plates are injected in one injection process, thereby increasing the production quantity of the light guide plate and improving the productivity.
또한, 본 발명은 하나의 캐비티에 대하여 사출물의 폭을 증가시키고 동일 캐비티에서 성형된 사출물에 대한 커팅 공정으로 다수의 도광판을 제조함으로써, 사출물에 대한 공정 밸런스를 동일하게 조절 및 유지할 수 있어, 제조된 다수의 도광판이 동일한 광 특성을 나타낼 수 있다.
In addition, the present invention can control and maintain the process balance with respect to the injection mold by increasing the width of the injection mold for one cavity and manufacturing a plurality of light guide plates by a cutting process on the molded product formed in the same cavity, A plurality of light guide plates can exhibit the same optical characteristics.
도 1은 일반적인 사출 금형 장치의 주요부를 개략적으로 나타낸 단면도,
도 2는 종래의 기술에 따라 제조된 도광판 사출물을 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 도광판 사출물을 나타낸 사시도,
도 4는 도 3의 방법으로 제조된 사출물에서 도광판을 분리하는 과정을 나타낸 공정도,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 제조된 도광판 사출물을 나타낸 사시도, 및
도 6은 도 5의 방법으로 제조된 사출물에서 도광판을 분리하는 과정을 나타낸 공정도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a main part of a general injection mold apparatus,
2 is a perspective view of a light guide plate manufactured according to a conventional technique,
FIG. 3 is a perspective view illustrating a light guide plate manufactured according to an embodiment of the present invention, FIG.
FIG. 4 is a process diagram illustrating a process of separating a light guide plate from an injection mold manufactured by the method of FIG. 3;
5 is a perspective view illustrating a light guide plate manufactured according to another embodiment of the present invention, and Fig.
FIG. 6 is a process diagram illustrating a process of separating a light guide plate from an injection mold manufactured by the method of FIG.
본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 바람직한 실시예들에 의해 명확해질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 살펴보기로 한다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features and advantages of the present invention will be more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 도광판 사출물을 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3의 방법으로 제조된 사출물에서 도광판을 분리하는 과정을 나타낸 공정도이다.FIG. 3 is a perspective view of a light guide plate manufactured according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a process diagram illustrating a process of separating a light guide plate from an injection product manufactured by the method of FIG.
먼저, 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 도광판 사출물(100)은 액상의 수지가 주입되는 통로인 게이트 영역(100b)과 도광판 본체를 구성하는 코어 영역(100a)으로 구분된다.3, the
이때, 본 발명에서의 도광판 사출물(100)은 종 방향(y 방향)의 폭(W1)이 일정한 폭 이상으로 형성된다. 즉, 종 방향의 폭(W1)은 횡 방향 커팅에 의하여 최종적으로 희망하는 크기의 도광판이 분리될 수 있도록 충분한 크기로 형성되며, 통상적으로 액상의 수지가 주입되는 방향(x 방향)인 횡 방향의 폭(W2) 보다는 큰 폭으로 형성되는 것이 바람직하다. 그러나 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 경우에 따라서는 횡 방향의 폭(W2)이 종 방향의 폭(W1) 보다 큰 폭으로 형성되는 것도 가능하다.At this time, the light
특히, 본 발명의 도광판 사출물(100)은 게이트 영역(100b)의 중앙부를 중심으로 종 방향으로 대칭을 이룬다. 이는 게이트 영역(100b)의 중앙부를 중심으로 횡 방향의 커팅에 의하여 동일한 형상의 도광판으로 분리되어야 하기 때문이다.In particular, the light
한편, 도광판 사출물은 도 1에 예시된 바와 같은 사출 금형 장치에 액상의 수지를 주입하고, 주입된 수지를 경화하며, 경화된 수지를 분리하는 과정으로 제조된다. 액상의 수지는 PMMA(polymethylmethacrylate), PS(Poly stylene), MS(Meta stylene) 또는 PC(Polycarbonate) 등의 수지로 이루어진 칩을 용융하여 제조할 수 있다. 본 발명과 같은 형상의 도광판 사출물을 성형하기 위해서는 금형 장치에 도광판 사출물과 동일한 형상의 캐비티가 마련된다. 이때, 캐비티의 게이트 영역은 종 방향의 넓은 폭으로 수지가 충분이 주입되어 채워질 수 있도록 가능한 넓은 주입각(도 3의 θ 참조)을 갖는 것이 바람직하다. On the other hand, the light guide plate molded article is manufactured by injecting a liquid resin into an injection mold apparatus as illustrated in Fig. 1, curing the injected resin, and separating the cured resin. The liquid resin can be produced by melting a chip made of a resin such as PMMA (polymethylmethacrylate), PS (poly styrene), MS (meta styrene) or PC (polycarbonate). In order to mold the light guide plate molded article having the same shape as the present invention, a cavity having the same shape as the light guide plate molded article is provided in the mold apparatus. At this time, it is preferable that the gate region of the cavity has a wide main implantation angle (see? In Fig. 3) so that the resin can be sufficiently filled with a wide width in the longitudinal direction.
그리고, 성형된 하나의 도광판 사출물(100)에서 한 쌍의 도광판이 분리되는데, 본 발명에서의 도광판은 사출 공정 후 수행되는 커팅 공정에 의하여 분리된다. 즉, 도 4의 (a)와 같이, 도광판 사출물(100)에서 게이트 영역(100b)을 제거하는 1차 커팅 공정(①)이 이루어지고, 게이트 영역이 제거된 코어 영역(100a)을 다시 분리하는 2차 커팅 공정(②)이 이루어진다. 여기서, 1차 커팅은 종 방향(y 방향)을 따라 이루어지며, 2차 커팅은 코어 영역(100a)을 상하로 양분하는 횡 방향(x 방향)으로 이루어진다. 이러한 커팅 공정은 다이아몬드 커팅기나 레이저 커팅기가 이용될 수 있다. A pair of light guide plates are separated from the molded
이러한 1차 커팅(①)과 2차 커팅 공정(②)에 의하여 하나의 캐비티(도 1의 13 참조) 공간에서 성형되는 도광판 사출물(100)로부터 도 4의 (b)와 같이 두 장의 도광판(120)이 제조될 수 있다. 특히, 각 도광판(120)은 동일한 캐비티로부터 생성되므로, 밸런싱의 문제가 발생하기 않아 동일한 광 특성을 나타낸다.As shown in FIG. 4 (b), the two light guide plates 120 (see FIG. 1) are formed from the light guide plate molded
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 제조된 도광판 사출물을 나타낸 사시도이고, 도 6은 도 5의 방법으로 제조된 사출물에서 도광판을 분리하는 과정을 나타낸 공정도이다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 도광판 제조 방법은, 서로 대향하는 한 쌍의 캐비티 공간을 확보한 사출 금형 장치로부터 서로 동일한 형상으로 대칭되는 한 쌍의 도광판 사출물을 성형하는 과정으로 이루어진다. 이러한 금형 장치에서 주입구는 공통으로 형성되며, 중앙부의 주입구를 따라 주입되는 액상의 수지가 양 측의 캐비티 공간으로 채워지도록 구성된다. FIG. 5 is a perspective view illustrating a light guide plate manufactured according to another embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a process diagram illustrating a process of separating a light guide plate from an injection article manufactured by the method of FIG. A method of manufacturing a light guide plate according to another embodiment of the present invention comprises molding a pair of light guide plate projections symmetrical to each other in the same shape from an injection mold apparatus having a pair of cavity spaces facing each other. In this mold apparatus, the injection ports are formed in common, and the liquid resin injected along the injection port at the center is filled with the cavity on both sides.
본 발명의 다른 실시예에 따라 상기와 같은 구조의 공정 장치로부터 성형되는 한 쌍의 도광판 사출물(100)에서, 각 사출물(100)은 도 3의 실시예에 따른 도광판 사출물과 동일한 구성을 이루며, 한 쌍의 도광판 사출물(100)은 주입구를 중심으로 양 측으로 서로 대칭을 이룬다. 이때, 각 도광판 사출물(100)은 연결부(110)에 의하여 서로 연결될 수 있는데, 한 쌍의 캐비티 공간을 갖는 금형 장치에서 주입구를 따라 각 캐비티 공간으로 연결되는 통로에 채워지는 수지가 연결부(110)를 구성하게 된다.In a pair of light
그리고 상기와 같은 구성으로 성형된 도광판 사출물(100)로부터 커팅 공정으로 도광판을 제조한다. 먼저, 도 6의 (a)와 같이, 한 쌍의 도광판 사출물(100)에서 연결부(110)와 각 도광판 사출물의 게이트 영역(100b)을 제거하는 1차 커팅 공정(①)이 이루어진다. 한 쌍의 도광판 사출물(100)에서 연결부(110)와 각 게이트 영역(100b)이 제거된 상태에서는 한 쌍의 코어 영역(100a)이 남게 되는데, 각 코어 영역(100a)을 다시 상하로 분리하는 2차 커팅 공정(②)이 이루어진다. 여기서도 1차 커팅은 종 방향(y 방향)을 따라 이루어지며, 2차 커팅은 코어 영역(100a)을 상하로 양분하는 횡 방향(x 방향)으로 이루어진다. Then, a light guide plate is manufactured from the light guide plate molded
본 발명의 다른 실시예에 따른 도광판 제조 방법에서는 1차 커팅(①)과 2차 커팅 공정(②)에 의하여 최종적으로 네 장의 도광판이 제조된다. 또한, 한 쌍의 캐비티로부터 생성되는 도광판도 밸런싱 문제가 거의 발생하지 않아 각 도광판도 동일한 광 특성을 나타낼 수 있다.In the light guide plate manufacturing method according to another embodiment of the present invention, the four light guide plates are finally manufactured by the first cutting (1) and the second cutting (2). Also, since the problem of balancing of the light guide plate generated from the pair of cavities hardly occurs, each light guide plate can exhibit the same optical characteristics.
한편, 도 3 내지 도 6의 실시예에서는 사출과 커팅 공정에 의하여 도광판을 생성하는 과정까지만 설명되었으나, 생성된 각 도광판의 측면을 가공하는 경면 가공 공정이 연속적으로 수행된다. 이러한 경면 가공 공정은 일반적인 공지의 기술이 적용될 수 있으며, 그라인더나 레이저 등의 장치가 이용될 수 있다. In the embodiments of FIGS. 3 to 6, only the process of generating the light guide plate by the injection and cutting process has been described. However, the mirror surface processing process of processing the side faces of each light guide plate is continuously performed. Such mirror-surface processing may be performed by a generally known technique, such as a grinder or a laser.
살펴본 바와 같이, 본 발명의 도광판 제조 공정은, 금형 장치 구조에서 동일한 형상의 캐비티 수 증가를 통한 생산량 향상이 아니라, 금형 장치의 캐비티 공간을 증가시키고 성형된 사출물의 커팅 공정을 추가하여 생산량을 향상시킴으로써, 사출 금형 공정에서의 밸런싱 문제를 해결할 수 있다.
As described above, in the light guide plate manufacturing process of the present invention, the production amount is not improved by increasing the number of cavities of the same shape in the mold apparatus structure, but by increasing the cavity space of the mold apparatus and increasing the production amount by adding a cutting process of the molded article , The problem of balancing in the injection mold process can be solved.
이상에서 본 발명에 있어서 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments.
10 : 금형 장치 13 : 캐비티
100 : 도광판 사출물
100a : 코어 영역 100b : 게이트 영역
110 : 연결부 120 : 도광판 10: mold device 13: cavity
100: light guide plate injection
100a:
110: connection part 120: light guide plate
Claims (2)
상기 도광판 사출물을 종 방향으로 제1차 커팅하여 상기 게이트 영역을 제거하는 단계;
게이트 영역이 제거된 상기 코어 영역을 횡 방향으로 제2차 커팅하여 복수개로 분리하는 단계;를 포함하여, 동일한 코어 영역의 사출물로부터 복수의 도광판을 제조하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 도광판 제조 방법.Molding a light guide plate molding from a mold apparatus having a cavity divided into a gate region and a core region;
Cutting the light guide plate projection firstly in the longitudinal direction to remove the gate region;
And cutting the core region from which the gate region has been removed by a second cutting in a lateral direction to separate the plurality of light guide plates from the same core region.
상기 게이트 영역을 기준으로 횡 방향으로 대칭되는 한 쌍의 캐비티가 형성된 금형 장치로부터 서로 대칭되는 형상으로 한 쌍으로 성형되는 것을 특징으로 하는 도광판 제조 방법.
The light guide plate according to claim 1,
Wherein a pair of cavities formed symmetrically with respect to the gate region is formed in a pair in a shape symmetrical to each other.
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