KR102001536B1

KR102001536B1 - 금형 정렬 구조를 가지는 액정패널 성형장치

Info

Publication number: KR102001536B1
Application number: KR1020170149199A
Authority: KR
Inventors: 안국진; 권대근
Original assignee: (주)새한나노텍
Priority date: 2017-11-10
Filing date: 2017-11-10
Publication date: 2019-10-21
Also published as: KR20190053390A

Abstract

본 발명은, 컨베이어; 상기 컨베이어의 윗면에 놓인 상태로 상기 컨베이어의 길이방향을 따라 이송되며, 액정패널을 형성하는 유리가 안착되는 하부금형; 상기 하부금형에 형성된 코어홈에 삽입되는 상부금형; 상기 컨베이어의 길이방향 일부 영역에 마련되어 상기 하부금형과 상기 상부금형을 가열하는 가열 챔버; 상기 가열 챔버를 경유한 상기 하부금형과 상기 상부금형을 냉각하는 냉각부; 및 상기 가열 챔버에 수용된 상기 상부금형의 윗면을 가압하여 상기 상부금형과 상기 하부금형을 밀착시키는 가압부;를 포함하는 액정패널 성형장치로서, 상기 가압부는, 상기 하부금형에 상기 상부금형이 경사진 자세로 놓였을 때, 상기 상부금형의 윗면이 평탄한 수평면이 되도록 가압하는 것을 특징으로 한다.

Description

금형 정렬 구조를 가지는 액정패널 성형장치{LIQUID PANEL MOLDING APPARATUS HAVING MOLD ALIGNMENT STRUCTURE}

본 발명은 금형 정렬 구조를 가지는 액정패널 성형장치에 관한 것으로서, 상세하게는, 전자제품의 액정패널로 사용되는 유리를 금형으로 성형할 시에 하부금형과 상부금형을 정렬시킬 수 있도록 구성된 액정패널 성형장치에 관한 것이다.

전자제품의 액정패널 등과 같이 화면이 표시되기 위한 패널을 제조하기 위한 방식으로는 합성수지를 사출 성형하는 방식이 사용되어 왔다.

구체적으로, 투명 PMMA나 PC레진을 사출하여 윈도우를 만들고 UV 하드코팅 후 인쇄 공정을 거쳐 윈도우 제품을 만드는 기술이 적용되어 왔다.

이러한 방법은 평면형의 단순한 형태 뿐만 아니라 사출 성형 과정을 거치므로 2.5D 나 3D와 같은 제품의 구성에 별다른 어려움이 없는 방법이다.

그런데, 터치식 패널이 등장하면서 합성수지가 아닌 강화유리가 전자제품의 패널로 사용되기 시작하였다.

이러한 강화유리로 터치식 패널을 구성함에 있어 평면이 아닌 2.5D 나 3D와 같은 입체식 패널을 구성하기 위한 방법으로, 일반적으로 평면의 유리를 가공, 연마, 화학 처리하여 제조했었다. 관련 기술로는 2009년도에 출원되어 등록된 "터치패널용 강화유리 제조방법"(한국 등록특허공보 제10-0937262호)이 있다.

그러나, 위와 같은 제조방법은 연마, 절삭 등의 방법을 거치기 때문에 다수의 장비가 요구되고, 또한, 많은 인력이 필요하여 제조원가를 상승시키는 단점이 있었다.

따라서, 근래에는 컨베이어 및 금형을 이용한 성형장치로 액정패널을 제조하는 방식이 사용되고 있다. 즉, 종래의 액정패널 성형장치는, 유리를 안착한 상태에서 컨베이어를 따라 이송되는 하부금형과, 하부금형과 형합되는 상부금형을 크게 포함하고 있다.

한편, 상기한 컨베이어는 이송장치의 일례로써 금형을 이송할 수 있는 여러 변형된 장치로 치환될 수 있음은 물론이다.

또한, 컨베이어 상에는 서로 형합된 하부금형 및 상부금형을 가열하는 챔버가 마련되어 있고, 또한, 챔버를 경유한 하부금형 및 상부금형을 냉각시키는 냉각부가 마련되어 있다.

그리고, 상기 챔버의 내부에는 상부금형의 윗면을 가압하여 상부금형과 하부금형 간의 밀착력을 유지시켜주는 가압부가 마련되어 있다.

위와 같은 성형장치를 이용한 액정패널 제조방식은, 하부금형이 컨베이어를 따라 챔버(11)가 배치된 영역으로 이송되기 전에, 상부금형을 하부금형에 삽입시키는 작업과정이 요구되는바, 이와 같은 작업과정은 작업자에 의해 수작업으로 이루어지는 경우가 일반적이다.

따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 상부금형(1)과 하부금형(2)이 서로 정확하게 결합되지 못하고 상부금형(1)이 경사진 자세로 하부금형(2)에 놓인 채 챔버로 유입되는 경우가 발생된다.

이때, 가압부가 경사진 자세를 가지는 상부금형(1)의 윗면을 가압하게 되면, 상부금형(1)과 하부금형(2) 사이에 형성된 유격공간에 의해 충격이 완화되지 못하여 상부금형(1) 또는 하부금형(2)이 파손되는 문제점이 있으며, 아울러, 액정패널을 형성하는 유리가 파손되거나 유리 두께 편차 발생 및 유리표면의 물결불량 등의 여러 가지 유리 성형 불량이 발생되는 문제점이 있다.

따라서, 본 출원인은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명을 제안하게 되었으며, 이와 관련된 선행기술문헌으로는, 대한민국 공개특허 제10-2006-0108107호의 '평판형 유리 성형 장치'가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 하부금형과 상부금형 간의 밀착력을 유지시켜, 액정패널을 형성하는 유리재의 변형을 방지할 수 있도록 구성된 액정패널 성형장치를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은, 컨베이어; 상기 컨베이어의 윗면에 놓인 상태로 상기 컨베이어의 길이방향을 따라 이송되며, 액정패널을 형성하는 유리가 안착되는 하부금형; 상기 하부금형에 형성된 코어홈에 삽입되는 상부금형; 상기 컨베이어의 길이방향 일부 영역에 마련되어 상기 하부금형과 상기 상부금형을 가열하는 가열 챔버; 상기 가열 챔버를 경유한 상기 하부금형과 상기 상부금형을 냉각하는 냉각부; 및 상기 가열 챔버에 수용된 상기 상부금형의 윗면을 가압하여 상기 상부금형과 상기 하부금형을 밀착시키는 가압부;를 포함하는 액정패널 성형장치로서, 상기 가압부는, 상기 상부금형이 상기 하부금형에 경사진 자세로 놓였을 때, 상기 상부금형의 윗면이 평탄한 수평면이 되도록 가압할 수 있다.

또한, 상기 가압부는, 구동로드; 상기 구동로드와 연결되는 상부 플레이트; 상기 상부 플레이트의 하부에 배치되며, 상기 상부금형의 윗면을 가압하는 가압편; 상기 가압편과 상기 상부 플레이트 사이에 마련되는 금형 정렬 부재;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 금형 정렬 부재는, 상기 가압편과 상기 상부 플레이트 사이에 형성된 공간상에서 서로 일정간격을 두고 다수개로 마련되는 것을 포함하며, 상기 상부 플레이트의 저면에 일단이 연결되고 타단은 상기 가압편의 윗면과 연결되는 관형의 슬리브; 및 상기 슬리브의 길이방향을 따라 서로 일정간격을 두고서 상기 슬리브의 둘레면을 따라 형성되는 다수개의 슬릿공;을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 금형 정렬 구조를 가지는 액정패널 성형장치는, 서로 형합된 상부금형과 하부금형을 탄성적으로 가압하여 밀착시키는 구조를 가지므로, 상부금형과 하부금형 간에 발생되는 충격이 완화되어 금형의 파손 및 균열을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 금형 정렬 구조를 가지는 액정패널 성형장치는, 상부금형이 작업과정의 실수로 인하여 경사진 자세로 하부금형에 놓여도, 상부금형의 자세를 수평자세로 변경하여 금형간의 불일치를 보정하여 액정패널의 불량률을 최소화할 수 있다.

도 1은 상부금형이 경사진 자세로 하부금형에 놓이 상태를 보여주는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정패널 성형장치의 정면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가압부가 상부금형을 가압한 상태를 보여주는 도면.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 금형 정렬 구조 를 가지는 액정패널 성형장치가 상세하게 설명된다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정패널 성형장치의 정면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가압부가 상부금형을 가압한 상태를 보여주는 도면이다.

도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 금형 정렬 구조를 가지는 액정패널 성형장치는, 컨베이어(10); 상기 컨베이어(10)의 윗면에 놓인 상태로 상기 컨베이어(10)의 길이방향을 따라 이송되며, 액정패널을 형성하는 유리가 안착되는 하부금형(20, 도3참조); 상기 하부금형(20)에 형성된 코어홈(21)에 삽입되는 상부금형(30); 상기 컨베이어(10)의 길이방향 일부 영역에 마련되어 상기 하부금형(20)과 상기 상부금형(30, 도3참조)을 가열하는 가열 챔버(40); 상기 가열 챔버(40)를 경유한 상기 하부금형(20)과 상기 상부금형(30)을 냉각하는 냉각부(50) 및 상기 가열 챔버(40)에 수용된 상기 상부금형(30)의 윗면을 가압하여 상기 상부금형(30)과 상기 하부금형(20)을 밀착시키는 가압부(60)를 포함할 수 있다.

또한, 참고로 본 발명의 일 실시예에서는 도면이 복잡하게 도시되는 것을 방지하기 위하여 상기 하부금형(20)의 코어험(21)에 안착되는 유리재의 도시를 생략하였다.

상기 컨베이어(10)는, 상기 하부금형(20) 또는 상기 상부금형(30)이 직선방향 또는 원형의 방향을 따라 이송되도록 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에서는 도 1에 도시된 바와 같이, 직선의 형태를 가지는 것으로 도시되어 있다.

그리고, 상기 컨베이어(10)의 길이방향 일측에는 상기 컨베이어(10)에 놓여진 다수개의 하부금형(20)을 가압하는 푸쉬유닛(11)이 마련될 수 있다.

따라서, 작업자 또는 별도의 파지장치에 의해 파지되어 상기 컨베이어(10)의 일측 상면에 놓이는 하부금형(20)은 상기 푸쉬유닛(11)에 의해 그 측부가 가압을 받아 상기 컨베이어(10) 상에서 이송될 수 있다. 이때, 상기 컨베이어(10)의 윗면에 놓인 다수개의 하부금형(20)은 서로 밀착된 상태라 할 수 있다.

상기 하부금형(20)은 액정패널을 형성하는 유리가 안착될 수 있는 코어홈(21)을 포함하고 있다. 상기 코어홈(21)은 제작하고자 하는 액정패널의 대응되어 다양한 형태를 가질 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에서는 'ㄷ'자의 단면을 가지는 것으로 도면상에 도시되어 있다.

상기 상부금형(30)은, 상기 하부금형(20)의 코어홈(21)에 삽입되는 코어(31)를 포함하고 있으며, 전술한 바와 같이, 작업자 또는 별도의 장치에 의해 상기 컨베이어(10) 상에서 이송되는 하부금형(20)과 형합될 수 있다. 여기서, 상기 상부금형(30)이 상기 하부금형(20)과 결합되는 작업과정은 상기 하부금형(20)이 상기 가열 챔버(40)가 형성하는 내측 공간으로 삽입되기 이전에 실시된다고 할 수 있다.

상기 가열 챔버(40)는, 상기 컨베이어(10)의 길이방향 일부에 배치되되 상기 컨베이어(10)의 상부를 감싸도록 구성될 수 있다. 상기 가열 챔버(40)의 내부에는 다수개의 격벽에 의해 구획된 가열실이 마련되어 있으며, 상기 가열챔버(40) 내의 가열실은 돌입부에서는 4면에 가열판(65)을 구비함으로써 금형을 빠른 시간 내에 가열하고 중간부에 위치한 가압부(60) 영역에서는 가압부의 면을 제외한 3면에 가열판을 구비하여 성형에 필요한 온도를 유지한다. 나아가 상기 가압부(60)를 통과한 후에는 2면에 가열판(65)을 구비하고 최종적으로 냉각부(50)로 배출되기 직전의 종단부에서는 가열판(65)을 구비하지 않도록 하는 서냉부를 구성함이 바람직하다. 이를 통해 냉각부에 돌입하는 금형이 보다 빨리 냉각될 수있어 생산효율을 증대할 수 있다.

상기 냉각부(50)는, 상기 컨베어이(10)의 길이방향 타측에 배치될 수 있으며, 상기 가열 챔버(40)를 경유한 결합된 상태의 하부금형(20) 및 상부금형(30)을 냉각시킬 수 있다. 상기 냉각부(50) 또한 소정의 내부공간을 구획하고 있으며, 공지의 냉매를 통해 상기 하부금형(20) 및 상부금형(30)을 냉각시킬수 있다.

상기 가압부(60)는, 상기 가열 챔버(40)와 상기 냉각부(50) 사이에 배치될 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 가열 챔버(40)의 내부에 배치되는 것으로 도시되어 있다.

상기 가압부(60)는, 도시되지 않은 구동부로부터 동력을 전달받아 승강되는 구동로드(61)와, 상기 구동로드(61)의 하단과 연결되는 상부 플레이트(62)와, 상기 상부 플레이트(62)의 하부에 배치되되, 상기 상부금형(30)의 윗면을 가압하는 가압편(63) 및 상기 가압편(63)과 상기 상부 플레이트(62) 사이에 마련되어 상기 가압편(63)과 상기 상부 플레이트(62)를 서로 연결하는 금형 정렬 부재(64)를 포함할 수 있다.

상기 가압부(60)는 챔버 내에서 가열판(65)에 의해 가열된 온도에 노출되는 관계로 그 내측에 냉각유닛(70)을 더 포함하여 구성됨이 바람직하다. 이에 의해 상기 가아부(60)의 변형을 방지할 수 있다.

상기 구동로드(61)는, 예컨대, 서보모터, 또는, 유압/공압 실린더와 연결될 수 있으며, 수직방향으로 상승 또는 하강될 수 있다.

상기 상부 플레이트(62)는, 소정의 면적을 가지는 판 형태로 제작될 수 있으며, 전술한 바와 같이, 상기 구동로드(61)의 하단과 고정적으로 연결될 수 있다.

상기 가압편(63)은, 상기 가열 챔버(40)의 내부공간으로 삽입된 상부금형(30), 즉, 상기 하부금형(20)과 형합된 상기 상부금형(30)의 윗면을 가압하는 구성요소로서, 소정의 편적을 가지는 판 형태로 제작될 수 있으며, 전술한 바와 같이, 상기 금형 정렬 부재(64)를 매개로 상기 상부 플레이트(62)와 연결될 수 있다.

상기 금형 정렬 부재(64)는, 전술한 바와 같이, 상기 가압편(63)과 상기 상부 플레이트(62)를 서로 연결하는 역할을 한다.

아울러, 상기 금형 정렬 부재(64)는, 상기 가압편(63)이 경사진 자세를 가지는 상부금형(30)의 윗면을 가압하였을 때, 상기 상부금형(30) 및 상기 하부금형(20)에 발생되는 충격을 완화시키는 역할을 하고, 또한 상기 상부금형(30)의 윗면이 평탄한 수평면을 가지도록 자세 변경시키는 역할을 수행할 수 있다.

즉, 상기 금형 정렬 부재(64)는, 상기 가압편(63)이 상기 상부금형(30)의 윗면을 탄성적으로 가압하도록 하여 상기 상부금형(30)과 하부금형(20) 간에 발생되는 충격을 완충 시키는 역할을 수행할 수 있다.

위와 같은 금형 정렬 부재(64)는, 상기 가압편(63)과 상기 상부 플레이트(62) 사이에 형성된 공간상에서 서로 일정간격을 두고 다수개로 마련될 수 있으며, 상기 상부 플레이트(62)의 저면에 일단이 연결되고 타단은 상기 가압편(63)의 윗면과 연결되는 관형의 슬리브(64a) 및 상기 슬리브(64a)의 길이방향을 따라 서로 일정간격을 두고서 상기 슬리브(64a)의 둘레면을 따라 형성되는 다수개의 슬릿공(64b)을 포함할 수 있다.

상기 슬리브(64a)는 금속재 또는 플라스틱재로 제작될 수 있으며, 상기 가압편(63)과 상기 상부 플레이트(62) 사이에 형성된 공간에서 상기 가압편(53)의 길이 및 폭방향을 따라 서로 일정간격을 두고 다수개로 배치될 수 있다.

상기 슬릿공(64b)은 상기 슬리브(64a)의 둘레면에서 일방향을 따라 형성되는 호의 형태를 가지거나, 상기 슬리브(64a)의 둘레면에서 타방향을 따라 형성되는 호의 형태를 가질 수 있으며, 상기 슬리브(64a)의 둘레면 일방향 또는 둘레면 타방향으로 형성된 슬릿공(64b)의 교대로 상기 슬리브(64a)의 길이방향을 따라 서로 일정간격을 두고 배치된다고 할 수 있다. 상기 슬리브(64a)에 형성된 다수개의 슬릿공(64b)은 서로 연통 되게 연결되지는 않는다.

따라서, 상기 가압편(63)은 상기 금형 정렬 부재(64)에 의해 탄성적으로 상기 상부금형(30)의 윗면을 가압할 수 있으며, 상기 상부금형(30)의 윗면이 경사지게 배치되어도 상기 가압편(63)의 저면 전체가 경사진 상기 상부금형(30)의 윗면 전체와 면접촉 될 수 있다.

좀 더 구체적으로 설명하면, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 가압편(63)이, 상기 가열 챔버(40)의 내부로 삽입된 다수개의 상부금형(30) 중에서 상기 하부금형(20)과 엇갈리게 결합 된 상부금형(30)의 경사진 윗면을 가압할 때, 상기 슬리브(64a)에 형성된 다수개의 슬릿공(64b)에 의해 상기 상부금형(30)의 윗면과 대응되는 각도로 자세 변경될 수 있기 때문이다. 즉, 상기 가압편(63)의 저면과 경사진 상기 상부금형(30)의 윗면은 1차적으로는 선접촉 되다가 최종적으로 면접촉 될 수가 있다.

따라서, 상기 가압편(63)은, 상기 금형 정렬 부재(64)에 의해 상기 상부 플레이트(62)와 탄성적으로 연결됨에 따라서, 상기 상부금형(30)의 윗면을 탄성적으로 가압할 수 있으며, 이에 따라, 상기 상부금형(30) 및 상기 하부금형(20)에 전달되는 충격이 안화되어 금형의 파손을 방지할 수 있다.

더욱이, 윗면이 경사지게 배치된 상부금형(30)은 상기 가압편(63)에 의해 탄성 가압되어 윗면이 평탄한 수평면이 되도록 자세 변경되어 상기 하부금형(20)에 정확히 형합될 수도 있다.

지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.

그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

10 : 컨베이어 11 : 푸쉬유닛
20 : 하부금형 21 : 코어홈
30 : 상부금형 31 : 코어
40 : 가열 챔버 50 : 냉각부
60 : 가압부 61 : 구동로드
62 : 상부 플레이트 63 : 가압편
64 : 금형 정렬 부재 65 : 가열판
70: 냉각 유닛

Claims

컨베이어;
상기 컨베이어의 윗면에 놓인 상태로 상기 컨베이어의 길이방향을 따라 이송되며, 액정패널을 형성하는 유리가 안착되는 하부금형;
상기 하부금형에 형성된 코어홈에 삽입되는 상부금형;
상기 컨베이어의 길이방향 일부 영역에 마련되어 상기 하부금형과 상기 상부금형을 가열하는 가열 챔버; 상기 가열 챔버를 경유한 상기 하부금형과 상기 상부금형을 냉각하는 냉각부; 및
상기 가열 챔버에 수용된 상기 상부금형의 윗면을 가압하여 상기 상부금형과 상기 하부금형을 밀착시키는 가압부;를 포함하는 액정패널 성형장치로서,
상기 가압부는, 상기 상부금형이 상기 하부금형에 경사진 자세로 놓였을 때, 상기 상부금형의 윗면이 평탄한 수평면이 되도록 가압하고,
상기 가압부는,
구동로드;
상기 구동로드와 연결되는 상부 플레이트;
상기 상부 플레이트의 하부에 배치되며, 상기 상부금형의 윗면을 가압하는 가압편;
상기 가압편과 상기 상부 플레이트 사이에 마련되는 금형 정렬 부재;를 포함하되,
상기 금형 정렬 부재는, 상기 가압편과 상기 상부 플레이트 사이에 형성된 공간상에서 서로 일정간격을 두고 다수개로 마련되는 것을 포함하며,
상기 상부 플레이트의 저면에 일단이 연결되고 타단은 상기 가압편의 윗면과 연결되는 관형의 슬리브; 및
상기 슬리브의 길이방향을 따라 서로 일정간격을 두고서 상기 슬리브의 둘레면을 따라 형성되는 다수개의 슬릿공;을 포함하는 것을 특징으로 하는 금형 정렬 구조를 가지는 액정패널 성형장치.
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