KR200250067Y1 - 평판디스플레이용 도광판 브이커팅기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 평판디스플레이용 백라이트 유니트(Back Light Unit)의 도광판(Light Guide Panel)상에 2회의 동작으로 복수개의 V홈을 원하는 간격으로 동시에 가공할 수 있도록 한 것으로, 고정 프레임(16)상에 설치되어 Z축 제어수단(5)에 의해 승강 운동하는 Z축 승강편(7)과, 상기 고정 프레임에 직각방향으로 설치되어 W축 제어수단(6)에 의해 승강 운동하는 W축 승강편(8)과, 상기 Z, W축 승강편의 저면에 장착되며 도광판에 가공될 V홈의 개수 및 피치가 동일하게 복수개의 핀이 구비된 다핀키트(10a)(10b)와, 본체에 설치되어 X축 구동수단의 구동에 따라 X축 방향을 따라 수평 운동하는 X축 슬라이더(12)와, 상기 다핀키트에 의해 V홈이 가공되는 도광판이 셋팅되며 X축 슬라이더에 설치되어 Y축 구동수단의 구동에 따라 X축 방향과 직교되는 방향을 따라 수평 운동하는 테이블(11)로 구성되어 있어 도광판이 셋팅되는 테이블(11) 또는 X축 슬라이더(12)가 순차적으로 구동함에 따라 2회의 동작으로 도광판상에 직교되는 V홈이 동시에 가공하므로 도광판의 제조에 따른 생산원가를 대폭 절감하게 된다.

Description

평판디스플레이용 도광판 브이커팅기{V cutter of light guide panel for LCD}

본 고안은 평판디스플레이용 백라이트 유니트(Back Light Unit)의 도광판(Light Guide Panel)을 가공시 사용되는 브이커팅기에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 2회의 동작으로 도광판상에 복수개의 V홈을 원하는 간격으로 동시에 가공할 수 있도록 하는 평판디스플레이용 도광판 브이커팅기에 관한 것이다.

특히, 평판디스플레이는 각종 정보의 표시소자이면서도 자체발광을 하지 못하므로 그 후면에 광원을 두어 LCD화면을 밝혀주는 별도의 백라이트 유니트를 반드시 필요로 한다.

평판디스플레이는 제2의 반도체산업으로 무한한 잠재력을 갖고 있어 일본, 한국, 대만 등에서 막대한 투자가 행하여지고 있음에 비례하여 그 주요부품인 백라이트 유니트 또한 관련부품산업의 성장과 함께 급속한 기술발전과 시장확대가 이루어지고 있는 실정이다.

즉, 모듈(Module)이 다기능, 고품질화의 요구로 박형화, 경량화되고 있는 추세에 따라 거기에 장착되는 백라이트 유니트 또한 종래의 두껍고 무거운 직하(直下)방식에서 매우 얇고 가벼운 사이드 라이트(Side light)방식으로 발전하고 있다.

이와 같은 사이드 라이트방식을 이용한 백라이트 유니트는 도광판의 일측으로 발광된 빛을 도광판상에 균일한 휘도를 갖도록 산란시켜야 되므로 편광판의 저면에 일정한 형태의 패턴을 형성하여야 된다.

즉, 빛을 발광하는 광원이 도광판의 일측에 설치되므로 인해 광원과 가까운 지점에는 패턴의 간격을 멀리하고 광원으로부터 먼지점은 패턴의 간격을 좁게 설정하여야 도광판의 표면에 빛의 휘도를 균일하게 유지시킬 수 있게 된다.

상기한 바와 같이 도광판의 저면에 형성되는 패턴의 종류로는 TFT-LCD 모니터 등에 적용되는 그루브 패턴타입과, 노트북 P/C 및 모니터에 적용되는 프린트 패턴타입이 알려져 있다.

도 1은 그루브패턴을 갖는 도광판이 적용된 백라이트 유니트의 종단면도로서, 상부는 액정표시소자가 배치되어지는 도광판의 평면이고, 하부는 도광판의 저면을 나타낸 것이다.

그 구조를 살펴보면, 투광가능한 재질로 된 도광판(1)의 측면에 CCFL(냉음극 형광램프) 등이 사용되는 광원(2)이 배치되어 있는데, 상기 도광판(1)의 저면에는 측면에서 발광된 빛을 도광판상으로 균일하게 산란시키기 위하여 도 3에 나타낸 바와 같은 V홈(3)이 도 2와 같이 직교되게 형성되어 있으며 도광판(1)의 저면에는 PET재질의 반사시트(4)가 부착되어 있다.

상기한 바와 같이 도광판(1)의 저면에 형성되어 광원으로부터 조사된 빛을 도광판의 상면으로 산란시키는 V홈(3)의 간격은 광원(2)과 가까울수록 조사된 빛의 강도가 강하므로 간격을 넓게 배치하고, 광원으로부터 멀어질수록 빛이 투과되는 과정에서 손실되는 양이 많아지게 되므로 그 간격을 좁게 설정하여야 도광판(1)의평면에서 빛의 휘도를 균일하게 유지시킬 수 있게 된다.

상기한 바와 같은 백라이트 유니트는 도광판(1)의 저면에 형성된 V홈(3)에 의해 광원(2)으로부터 조사된 빛이 도광판을 따라 직진하지 않고 도 1의 화살표방향으로 적당히 굴절되면서 도광판의 평면에 넓게 산포되므로 도광판의 상측으로 설치되는 액정표시소자를 배광시키게 된다.

이와 같이 광원(2)으로부터 조사된 빛이 도광판(1)을 투과하는 과정에서 빛을 도광판(2)의 평면으로 균일하게 굴절시키는 V홈(3)은 '브이커팅기'라고 일컫는 기기에 의해 가공된다.

종래에는 가이드레일을 따라 X축방향으로 수평운동하는 슬라이더에 승강편이 설치되어 상기 승강편이 실린더 또는 스탭모터 등과 같은 제어수단의 구동에 따라 승강 운동하도록 되어 있고 상기 승강편의 저면에는 도광판상에 V홈을 형성하기 위한 1개의 핀이 고정되어 있으며 본체에는 도광판이 얹혀지는 테이블이 슬라이더의 이동방향과 직교된 방향으로 1스탭(1피치)씩 이동하도록 구성되어 있다.

따라서 작업자가 테이블상에 V홈을 형성하기 위한 도광판을 셋팅시킨 상태에서 기기를 가동시키면 X축 슬라이더가 가이드레일을 따라 이동하는 과정에서 Z축 제어수단의 구동으로 승강편이 하사점까지 하강하였다가 V홈의 가공이 완료되면 X축 슬라이더 및 Z축 승강편이 초기상태로 환원되므로 도광판상에 1개의 V홈이 형성된다.

상기한 바와 같은 동작으로 1개의 V홈이 형성되고 나면 테이블이 V홈의 피치만큼 이동된 상태에서 전술한 바와 같은 동작을 수행하게 되므로 도광판상에 계속해서 V홈이 설정된 피치를 유지하면서 가공된다.

그러나 이러한 구조를 갖는 종래의 브이커팅기는 다음과 같은 문제점이 있었다.

첫째, 도광판상에 직교되는 V홈을 일일이 1개씩 가공하기 때문에 V홈의 가공에 따른 작업시간이 길어지게 되므로 도광판의 제조원가가 상승된다.

둘째, 승강편에 1개의 핀을 장착하여 V홈을 가공하기 때문에 계속되는 반복작업에 따라 기계의 마모가 심화되므로 기기의 수명이 짧아진다.

본 고안은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 도광판상에 가공되는 V홈의 개수와 동일한 개수의 핀을 갖는 다핀키트를 이용하여 2회의 동작으로 도광판상에 V홈을 동시에 가공할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 형태에 따르면, 고정 프레임에 Z축 제어수단의 구동에 의해 승강 운동하는 Z축 승강편을 설치하고 상기 Z축 승강편에는 테이블에 셋팅되는 도광판상에 V홈을 성형하는 1개의 핀을 고정하도록 된 평판디스플레이용 도광판 브이커팅기에 있어서, 고정 프레임상에 설치되어 Z축 제어수단에 의해 승강 운동하는 Z축 승강편과, 상기 고정 프레임에 직각방향으로 설치되어 W축 제어수단에 의해 승강 운동하는 W축 승강편과, 상기 Z, W축 승강편의 저면에 장착되며 도광판에 가공될 V홈의 개수 및 피치가 동일하게 복수개의 핀이 구비된 다핀키트와, 본체에 설치되어 X축 구동수단의 구동에 따라 X축 방향을 따라 수평 운동하는 X축 슬라이더와, 상기 다핀키트에 의해 V홈이 가공되는 도광판이 셋팅되며 X축 슬라이더에 설치되어 Y축 구동수단의 구동에 따라 X축 방향과 직교되는 방향을 따라 수평 운동하는 테이블로 구성된 것을 특징으로 하는 평판디스플레이용 도광판 브이커팅기가 제공된다.

도 1은 그루브패턴을 갖는 도광판이 적용된 백라이트 유니트의 종단면도

도 2는 일반적인 도광판의 평면도

도 3은 도 2의 A - A선 확대 단면도

도 4는 본 고안의 일 실시예를 나타낸 사시도

도 5는 도 4의 평면도

도 6은 X축 슬라이더에 2개의 다핀키트가 설치된 상태의 정면도

도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 도광판 3 : V홈

5 : Z축 제어수단 6 : W축 제어수단

7 : Z축 승강편 8 : W축 승강편

9a, 9b : 핀 10a, 10b : 다핀키드

11 : 테이블 12 : X축 슬라이더

13 : 가이드레일 14 : 본체

16 : 고정 프레임 17a : X축 레일

17b : Y축 레일

이하, 본 고안을 실시예로 도시한 도 4 내지 도 6을 참고하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 고안의 일 실시예를 나타낸 사시도이고 도 5는 도 4의 평면도로서, 본 고안은 Z, W축방향으로 Z, W축 제어수단(5)(6)의 구동에 따라 승강 운동하는 Z, W축 승강편(7)(8)이 각각 설치되어 있고 상기 Z, W축 승강편의 저면에는 도광판(1)에 가공될 V홈(3)의 개수 및 피치가 동일하게 복수개의 핀(9a)(9b)이 구비된 다핀키트(10a)(10b)가 장착되어 있다.

따라서 도광판(1)이 셋팅되는 테이블(11)이 Y축을 따라 순차적으로 수평 이동하거나, 테이블(11)이 수평 이동한 다음 X축 슬라이더(12)가 테이블(11)의 직각방향으로 구동하는 2회의 동작으로 도광판(1)상에 직교되는 V홈(3)이 동시에 가공되는 것을 특징으로 하고 있다.

상기에서는 테이블(11)이 수평 이동한 다음 X축 슬라이더(12)가 순차적으로 구동한다고 예시하고 있으나, 이와는 반대로 X축 슬라이더(12)가 구동한 다음 테이블(11)이 수평 이동하여도 무관하다.

본체(14)에 설치된 고정 프레임(16)상에 Z축 제어수단(5)의 구동에 의해 승강 운동하는 Z축 승강편(7)이 설치되어 있고 상기 프레임의 직각방향으로는 W축 제어수단(6)의 구동에 의해 승강 운동하는 W축 승강편(8)이 설치되어 있다.

그리고 상기 Z, W축 승강편(7)(8)의 저면에는 도광판(1)에 가공될 V홈(3)의 개수 및 피치가 동일하게 복수개의 핀(9a)(9b)이 구비된 다핀키트(10a)(10b)가 각각 장착되어 있고 본체(14)에는 X축 구동수단(19)의 구동에 따라 X축 방향을 따라 수평 운동하는 X축 슬라이더(12)가 X축 레일(17a)을 따라 이동 가능하게 설치되어 있으며 상기 X축 슬라이더에는 Y축 구동수단(20)의 구동에 따라 X축 방향과 직교되는 방향(Y축 방향)을 따라 수평운동하며 V홈(3)이 가공될 도광판(1)이 셋팅되는 테이블(11)이 Y축 레일(17b)을 따라 이동 가능하게 설치되어 있다.

상기 X축 슬라이더(12)는 X축 구동수단(19)의 구동에 의해 X축 레일(17a)을 따라 안내되어 수평 이동하며 테이블(11)은 Y축 레일(17b)을 따라 수평 이동하게 된다.

따라서 작업자가 테이블(11)상에 V홈(3)을 가공할 도광판(1)을 셋팅한 상태에서 Z축 제어수단(5)을 구동시키면 Z축 승강편(7)이 하사점까지 하강하게 되는데, 이러한 상태에서 도광판(1)이 셋팅된 테이블(11)은 Y축 구동수단(20)에 의해 Y축 레일(17b)을 따라 이동하게 되므로 다핀키트(10a)에 설치되어 하방으로 노출된 복수개의 핀(9a)에 의해 도광판(1)의 Y축 방향으로 다양한 피치를 갖는 복수개의 V홈(3)이 동시에 가공된다.

상기한 바와 같은 동작시 W축 승강편(8)은 W축 제어수단(6)의 구동이 오프되어 상사점에 위치되어 있고, X축 슬라이더(12)는 구동수단의 오프 동작으로 움직이지 않고 있는 상태이다.

이와 같이 도광판(1)상에 Y축 방향을 따라 복수개의 V홈(3)을 동시에 가공하고 나면 테이블(11) 및 Z축 승강편(7)은 Y축 구동수단(20) 및 Z축 제어수단(5)의 역구동으로 초기 상태로 환원됨과 동시에 W축 제어수단(6)이 구동하여 W축 승강편(8)을 하사점까지 하강시키는 동안 X축 슬라이더(12)가 X축 레일(17a)에 안내되어 X축 방향으로 이동하게 되므로 도광판(1)의 X축을 따라 복수개의 V홈(3)이 동시에 가공된다.

즉, X축 슬라이더(12) 및 테이블(11)의 1회 왕복운동으로 도광판(1)의 가공이 완료되는 것이다.

본 고안의 일 실시예에서 테이블(11)만을 먼저 이동시켜 도광판(1)의 Y축 방향으로 복수개의 V홈(3)을 동시에 가공하고 테이블이 초기 상태로 복귀한 다음 X축 슬라이더(12)를 이동시켜 X축 방향으로 복수개의 V홈을 동시에 가공하는 과정을 설명하였으나, 이와는 반대로 X축 슬라이더(12)를 X축 방향으로 먼저 이동시켜 도광판(1)상에 X축 방향으로 복수개의 V홈(3)을 동시에 가공하고 X축 슬라이더(12)가 복귀한 다음 테이블(11)을 Y축 방향으로 이동시켜 도광판(1)의 Y축 방향으로 복수개의 V홈을 가공할 수도 있으므로 X축 슬라이더(12) 및 테이블(11)의 구동순서를 특별히 한정할 필요가 없음은 이해 가능한 것이다.

도 6은 X축 슬라이더의 X축 방향으로 2개의 다핀키트가 설치된 상태의 정면도로서, Y축 방향으로도 설치 가능하다.

이는, 도광판(1)의 면적이 넓어 다핀키트(10a)에 도광판(1)에 형성될 V홈(3)의 개수와 동일한 개수의 핀(9a)을 고정하여 한꺼번에 V홈을 형성할 수 없을 경우, 유용하다.

즉, 도광판(1)의 크기가 클 경우 다핀키트(10a)의 핀(9a)을 V홈(3)의 개수와 일치되게 구성하면 테이블(11)을 구동시키는 제어모터를 대용량으로 사용하여야 함은 이송수단인 리드스크류의 직경 또한 커져야 되는 문제점이 발생된다.

또한, 다핀키트(10a)를 구성하는 완충판이나, 가이드판을 길게 가공하여야 되는데, 이들의 평탄도를 정밀하게 가공하는데 많은 어려움이 있고 도광판의 평탄도가 균일하지 못한 경우, 도광판의 상면에서 두께 편차가 발생되므로 균일한 깊이의 V홈(3)을 가공할 수 없게 된다.

따라서 X축 슬라이더(12)상에 각각의 Z축 제어수단(5)에 의해 승강하는 Z축 승강편(7) 및 다핀키트(10a)를 구비하여 먼저 좌측에 위치된 Z축 제어수단(5)에 의해 Z축 승강편(7)을 하강시킨 상태에서 테이블(11)을 이동시켜 V홈(3)을 형성한 다음 테이블의 복귀시 X축 슬라이더(12)를 도면상 'A'만큼 좌측으로 이동시킨 상태에서 전술한 바와 같은 동작을 수행할 때 도광판(1)의 두께 편차에 따라 각각의 Z축 제어수단(5)이 Z축 승강편(7)의 승강정도를 제어하게 되므로 도광판상에 윈하는 개수만큼의 V홈(3)을 균일한 깊이로 형성할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 도광판에 가공될 V홈의 개수와 동일한 개수의 핀이 설정된 피치로 장착된 다핀키트를 Z, W축 승강편의 저면에 각각 설치하여 테이블 또는 X축 슬라이더의 1회 왕복운동으로 V홈의 가공을 완료하게 되므로 도광판의 제조에 따른 생산원가를 대폭 절감할 수 있게 된다.

즉, 종래에는 1개의 도광판에 가로, 세로방향으로 각 250개의 V홈을 각각 가공한다고 가정하면 테이블이 1피치씩 이동하는 동안 X축 슬라이더가 250번 왕복 운동하여야 되었지만, 본 고안에서는 테이블과 X축 슬라이더가 각각 1회씩 왕복 운동하는 동작으로 V홈의 가공이 완료되므로 생산성을 250배 향상시키게 되는 효과를 얻는다.

Claims (2)

1. 고정 프레임에 Z축 제어수단의 구동에 의해 승강 운동하는 Z축 승강편을 설치하고 상기 Z축 승강편에는 테이블에 셋팅되는 도광판상에 V홈을 성형하는 1개의 핀을 고정하도록 된 평판디스플레이용 도광판 브이커팅기에 있어서, 고정 프레임상에 설치되어 Z축 제어수단에 의해 승강 운동하는 Z축 승강편과, 상기 고정 프레임에 직각방향으로 설치되어 W축 제어수단에 의해 승강 운동하는 W축 승강편과, 상기 Z, W축 승강편의 저면에 장착되며 도광판에 가공될 V홈의 개수 및 피치가 동일하게 복수개의 핀이 구비된 다핀키트와, 본체에 설치되어 X축 구동수단의 구동에 따라 X축 방향을 따라 수평 운동하는 X축 슬라이더와, 상기 다핀키트에 의해 V홈이 가공되는 도광판이 셋팅되며 X축 슬라이더에 설치되어 Y축 구동수단의 구동에 따라 X축 방향과 직교되는 방향을 따라 수평 운동하는 테이블로 구성된 것을 특징으로 하는 평판디스플레이용 도광판 브이커팅기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 Z, W축상에 Z, W제어수단에 의해 승강하는 Z, W축 승강편을 각각 적어도 2개 이상으로 구비하여 상기 각 Z, W축 승강편의 저면에 다핀키트를 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 평판디스플레이용 도광판 브이커팅기.