KR200264713Y1 - 편광판 성형금형의 상형 가공장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 금형을 구성하는 상형의 평탄면에 절삭가공을 통해 굴곡홈부를 형성함으로서 굴곡홈부의 표면 거칠기를 최소로 낮출 수 있는 편광판 성형금형의 상형 가공장치에 관한 것으로서, 그 구성을 설명하면 다음과 같다.

베이스의 상측에는 X축 방향으로 X축 베드가 세워져 있으며, X축 베드의 중간 측에는 일정한 거리를 두고 Y축 방향으로 Y축 베드가 세워져 있는 프레임과, 상기 X축 베드를 따라 이동되며 금형의 상형이 고정될 수 있도록 상형 고정부가 장착되어 있는 테이블과, 상기 Y축 베드를 따라 이동되며 테이블 쪽으로 돌출대가 구비된 컬럼, 및 상기 돌출대의 전방에 수직으로 고정되어 공구가 회전없이 Z축으로 이송되게 하는 주축대로 이루어짐을 특징으로 하는 것이다.

Description

편광판 성형금형의 상형 가공장치{A manufacturing apparatus of the mold about a polarizing prism}

본 고안은 액정표시장치를 구성하는 편광판을 성형하는 금형의 상형 가공장치에 관한것으로, 더욱 상세하게는, 금형을 구성하는 상형의 평탄면에 절삭가공을 통해 굴곡홈부를 형성함으로서 굴곡홈부의 표면 거칠기를 최소로 낮출 수 있는 편광판 성형금형의 상형 가공장치에 관한 것이다.

일반적으로 액정표시장치라 함은 휴대형 전화기, 휴대형 정보단말기, 노트북, 모니터 등에 이용되는 것이다.

따라서 상기 액정표시장치는, 상,하부 기판과 그 중간에 적층되며 액정층이 포함되는 투명전극 및 상기 상부기판의 상면에 장착되는 편광판으로 구성된다.

특히 상기 편광판의 일면에는 일정한 패턴을 가지는 굴곡 돌출부가 형성되어있는 것이다.

이에 본 고안은 상기 편광판을 성형하는 금형의 제조장치에 관한 것으로서, 먼저 종래의 금형의 제조공정을 설명하면 다음과 같다.

먼저 상,하형의 표면을 평면으로 가공하는 단계와, 상기 상형에 형성된 표면에 니켈을 도금하여 용해 부식(화학적가공, 무전해가공)을 통해 굴곡홈부를 형성하는 단계로 구성되는 것이다. 특히 상기 굴곡홈부를 형성함에 있어서 화학적가공에 필요한 화학처리장치가 사용되는 것이다.

그러나 상기와 같은 화학적 가공(무전해 가공)을 통해 상형 표면에 굴곡홈부를 형성함에 있어서, 화학반응으로 인하여 굴곡홈부 표면에 기포가 형성되어 조직이 불안정하게 됨에 따라 굴곡홈부의 표면이 거칠게 되어 성형되는 편광판의 불량을 초래하는 문제점을 가지고 있었다.

또한 니켈을 통해 굴곡홈부를 형성함에 따라 굴곡홈부의 마모가 쉽게 일어남으로서 금형의 수명이 단축되는 문제점도 가지고 있었다.

또 화학적 가공을 통해 금형의 표면을 가공함으로서, 화학장치로부터 배출되는 오폐수로 인하여 환경을 오염시키는 문제점도 가지고 있었다.

이에, 본 고안은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로서, 금형을 구성하는 상형의 평탄면에 절삭가공을 통해 굴곡홈부를 형성함으로서, 굴곡홈부의 표면 거칠기를 최소로 낮출 수 있는 액정표시장치의 편광판 성형금형의 상형 가공장치를 제공함을 목적으로 한다.

또한 가공행정이 긴 굴곡홈부를 길이방향으로 가공할 경우에는 상형이 직접 이송되고, 가공행정이 짧은 절입량 및 피치 이동은 바이트에서 이루어지게 함으로서, 바이트의 이송진동에 따른 굴곡홈부의 가공 정밀도가 저하되는 것을 막을 수 있는 목적도 가지는 것이다.

또 상기 상형에 굴곡홈부를 절삭함에 있어서, 굴곡홈부를 구성하는 경사면 중 하나의 경사면을 기준면으로 한 상태에서 타 경사면의 절입량 만을 조정하여 굴곡홈부를 가공함에 따라서, 미세한 굴곡홈부를 용이하게 가공함은 물론, 상기 일 경사면과 타 경사면의 표면거칠기의 높이를 극소화 할 수 있는 목적도 가지는 것이다.

또 상형의 굴곡홈부는 절삭가공을 통해 성형됨에 따라 굴곡홈부의 표면경도가 상형의 재질과 동일한 경도를 가짐으로서, 굴곡홈부 표면의 마모현상을 최소화 할 수 있는 목적도 가지는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 베이스의 상측에는 X축 방향으로 X축 베드가 세워져 있으며, X축 베드의 중간 측에는 일정한 거리를 두고 Y축 방향으로 Y축 베드가 세워져 있는 프레임과, 상기 X축 베드를 따라 이동되며 금형의 상형이 고정될 수 있도록 상형 고정부가 장착되어 있는 테이블과, 상기 Y축 베드를 따라 이동되며 테이블 쪽으로 돌출대가 구비된 컬럼, 및 상기 돌출대의 전방에 수직으로 고정되어 공구가 회전없이 Z축으로 이송되게 하는 주축대로 이루어짐을 특징으로 하는 것이다.

도 1은 통상적인 편광판을 나타낸 것으로서,

도 1a는 사시도.

도 1b는 도 1a의 A-A선 단면도.

도 2는 본 고안의 가공장치를 나타낸 것으로서,

도 2a는 정면도,

도 2b는 평면도.

도 3은 본 고안에 따른 상형고정부를 나타낸 것으로서,

도 3a는 확대도,

도 3b는 도 3a의 B-B선 확대 단면도.

도 4는 본 고안에 따른 주축대를 나타낸 것으로서,

도 4a는 정면 확대도.

도 4b는 도 4a의 평면도.

도 4c는 도 4a의 C-C선 단면도.

도 5는 본 고안의 제조장치에 장착되는 바이트의 일 실시예를 나타낸 개략 도.

도 6 내지 도 8은 본 고안의 작동관계를 나타낸 개략도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 프레임

11 : 베이스

12 : X축 베드

13 : Y축 베드

2 : 테이블

3 : 상형 고정부

31 : 지지판

32 : 상형 고정브라켓

321 : 이중 직각홈부

33 : 모서리 지지부

331 : 브라켓, 332 : 나선축, 333 : 지지블록, 334 : 직각홈

4 : 컬럼

41 : 돌출대

5 : 주축대

51 : 고정대

52 : 공구대

53 : Z축 모터

54 : 바이트 홀더

541 : 진동흡수홈, 542 : 바이트홀

6 : 상형

61 : 평탄면

7 : 바이트

71 : 가공부

711,712 : 경사가공면

8 : 굴곡홈부

81 : 시작홈부

이하 본 고안의 구성 및 작용을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저 도 1은 통상적인 편광판을 나타낸 것으로서, 도 1a는 사시도 이고, 도 1b는 도 1a의 A-A선 단면도로서, 통상적으로 사용되는 편광판(100)은 일측 표면에 다수의 굴절 돌출부(101)가 등간격으로 형성되어 있으며, 상기 굴절 돌출부(101)는 서로가 반대 기울기를 가지는 2개소의 경사면(102,103)이 한쌍을 이루어 구성되는 것이다.

이에 본 고안은 상기 편광판을 성형하는 상,하형으로 구성된 금형중 상형을 가공하는 장치에 관한 것으로, 도 2는 본 고안의 가공장치를 나타낸 것으로서, 도 2a는 정면도를, 도 2b는 평면도를 나타낸 것으로서, 먼저 그 구성을 설명하면 다음과 같다.

베이스(11)의 상측에는 X축 방향으로 X축 베드(12)가 세워져 있으며, X축 베드(12)의 중간 측에는 일정한 거리를 두고 Y축 방향으로 Y축 베드(13)가 세워져 있는 프레임(1)과, 상기 X축 베드(12)를 따라 이동되며 금형의 상형(6)이 고정될 수 있도록 상형 고정부(3)가 장착되어 있는 테이블(2)과, 상기 Y축 베드(13)를 따라 이동되며 테이블(2) 쪽으로 돌출대(41)가 구비된 컬럼(4), 및 상기 돌출대(41)의 전방에 수직으로 고정되어 공구가 회전없이 Z축으로 이송될 수 있도록 장착되는 주축대(5)로 이루어짐을 특징으로 하는 것이다.

이를 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안에 따른 상형고정부를 나타낸 것으로서, 테이블(2)의 상면에 고정되는 상형 고정부(3)는, 금형을 구성하는 상형(6)을 테이블(2)의 이동방향에대하여 평행하게 장착시켜 바이트를 통해 다수의 수평 굴곡홈부(8)를 형성시키는 작동을 수행하는 것이다.

따라서, 상기 상형 고정부(3)는, 상기 테이블의 상면에 X축 방향에 대하여 평행하게 올려지며 상측 일부분에 상형(6)이 고정되는 지지판(31)과, 지지판(31)의 둘레를 눌러줌과 동시에 상기 상형의 일측 모서리를 지지할 수 있도록 이중 직각홈부(321)가 구비되어 있고 테이블(2)에 고정되는 상형 고정브라켓(32), 및 상기 상형(6)의 타측 모서리를 잡아주며 테이블에 고정되는 모서리 지지부(33)로 구성된다.

그리고 상기 상형(6)은 지지판(31)의 하부로 관통되는 다수의 볼트에 의해 체결 고정됨으로서, 상형(6) 표면의 가공작업중 상형(6)의 위치가 변경되는 것이 방지되는 것이다.

또한 상기 모서리 지지부(33)는, 테이블의 상면에 평행하게 고정되며 이동가능한 나선축(332)을 가지는 브라켓(331)과, 상기 나선축의 전방에 장착되어 상기 상형의 타측모서리를 지지할 수 있도록 직각홈(334)을 가지는 지지블록(333)으로 구성됨으로서, 가공중 상형(6)의 가공진동을 막아 초 정밀도를 가지는 굴곡홈부(8)를 가공할 수 있는 것이다.

도 4는 본 고안에 따른 주축대를 나타낸 것으로서, 상기 주축대(5)는, 상기 컬럼(4)의 돌출대(41)에 고정되는 고정대(51)와, 이 고정대(51)의 중앙을 관통하는 나선축을 포함하는 Z축 모터(53)와, 상기 나선축에 연결되어 Z축 방향으로 승강되는 공구대(52), 및 공구대(52)의 외측에 고정되는 바이트 홀더(54)로 구성되는 것이다.

한편 도 5는 본 고안의 제조장치에 장착되는 바이트의 일 실시예를 나타낸 것으로서, 바이트(7)는 서로 반대 기울기로 2개소의 경사 가공면(711,712)이 형성된 가공부(71)를 포함하는 것이다.

이하 상기와 같이 구성된 본 고안의 제조장치의 작동관계를 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와같이, 먼저, 2개소의 경사 가공면(711,712)이 형성된 가공부(71)를 갖는 바이트(7)를 주축대의 바이트 홀더(54)에 장착한다. 그리고 테이블(2)의 상면에 장착되는 상형 고정부(3)를 통해 상형(6)의 평탄면(61)이 상부로 돌출 되도록 테이블(2)에 상형(6)을 고정하는 일련의 과정을 통해 상형(6)의 절삭작업을 준비한다.

이에 상기와 같이 절삭작업이 준비된 후 에는, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 먼저, 상기 상형(6)의 평탄면(61)에 상기 가공부(71)를 통해 2개소의 경사면(811,812)을 가지는 길이방향의 다수의 시작홈부(81)를 일정한 피치로 가공한다.

다음 상기 최초의 시작홈부(81)부터 최종의 시작홈부(81)까지 바이트의 1회 반복가공마다 상기 시작홈부(81)를 구성하는 경사면(811,812) 중 하나를 기준면으로 하여 기준면과 동일한 기울기로 바이트를 점차 이동시켜 절삭깊이를 조정하면서 순차적으로 길이방향의 절삭을 반복함으로서, 상기 시작홈부(81)의 간의 피치(P)와 동일하게 굴곡홈부(8)들을 가공하는 하는 것이다.

따라서, 상형(6)에 굴곡홈부(8)를 형성함에 있어서, 굴곡홈부(8)의 일 경사면을 기준면으로 한 상태에서 타 경사면의 절입량 만을 조정하여 굴곡홈부(8)를 가공함으로서, 상기 일 경사면은 물론 타 경사면의 표면거칠기의 높이를 최소화 함에 따라서, 상기 상형을 통해 편광판에 정밀한 굴곡면을 성형할 수 있는 것이다.

또한 상기와 같이 절입량만을 조정하여 굴곡홈부(8)를 성형함으로서, 초정밀도를 갖는 굴곡홈부(8)도 용이하게 가공할 수 있는 것이다.

또 가공행정이 긴 굴곡홈부(8)를 길이방향으로 가공할 경우에는 상형이 직접 X축으로 이송되고, 가공행정이 짧은 절입량 및 피치이동은 바이트가 Y-Z축으로 이송함에 따라서, 바이트의 이송시 발생되는 진동을 극소화함으로서, 가공 정밀도 극대로 높일 수 있는 것이다.

상술한 바와 같이 본 고안은, 상형 평탄면에 고정밀도를 가지는 굴곡홈부를 절삭 가공함으로서 사출되는 편광판의 불량률을 최소화 할 수 있는 효과가 있다.

또한 상기 상형에 굴곡홈부를 절삭함에 있어 하나의 경사면을 기준면으로 한 상태에서 타 경사면의 절입량 만을 조정하여 굴곡홈부를 가공함에 따라 상기 일 경사면은 물론 타 경사면의 표면거칠기의 높이를 극소화함으로서, 양질의 편광판을 제조할 수 있는 효과도 있다.

또 상형의 굴곡홈부 표면의 마모현상을 최소화함으로서, 금형의 수명를 최대화 할 수 있는 효과도 있다.

본 고안은 도면에 도시된 일실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에 통상의 지식을 지닌자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

Claims (5)

1. 베이스(11)의 상측에는 X축 방향으로 X축 베드(12)가 세워져 있으며, X축 베드(12)의 중간 측에는 일정한 거리를 두고 Y축 방향으로 Y축 베드(13)가 세워져 있는 프레임(1)과,

   상기 X축 베드(12)를 따라 이동되며 금형의 상형(6)이 고정될 수 있도록 상형 고정부(3)가 장착되어 있는 테이블(2)과,

   상기 Y축 베드(13)를 따라 이동되며 테이블(2) 쪽으로 돌출대(41)가 구비된 컬럼(4), 및

   상기 돌출대(41)의 전방에 수직으로 고정되어 공구가 회전없이 Z축으로 이송되게 하는 주축대(5)로 이루어짐을 특징으로 하는 액정표시장치의 편광판 성형용 금형의 가공장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 상형 고정부(3)는, 상기 테이블의 상면에 X축 방향에 대하여 경사지게 올려지며 상측에 상형(6)이 고정되는 지지판(31)과, 지지판(31)의 둘레를 눌러줌과 동시에 상기 상형의 일측 모서리를 지지할 수 있도록 이중 직각홈부(321)가 구비되어 있고 테이블에 고정되는 상형 고정브라켓(32), 및 상기 상형의 타측 모서리를 잡아주며 테이블에 고정되는 모서리 지지부(33)로 구성됨을 특징으로 하는 액정표시장치의 편광판 성형용 금형의 가공장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 상형(6)은 지지판의 하부로 관통되는 볼트에 의해 체결 고정됨을 특징으로 하는 액정표시장치의 편광판 성형용 금형의 가공장치.
4. 제 2항에 있어서, 상기 모서리 지지부(33)는, 테이블의 상면에 평행하게 고정되며 이동가능한 나선축(332)을 가지는 브라켓(331)과, 상기 나선축의 전방에 장착되어 상기 상형의 타측모서리를 지지할 수 있도록 직각홈(334)을 가지는 지지블록(333)으로 구성됨을 특징으로 하는 액정표시장치의 편광판 성형금형의 가공장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 주축대(5)는, 상기 컬럼(4)의 돌출대(41)에 고정되는 고정대(51)와, 이 고정대의 중앙을 관통하는 나선축을 포함하는 Z축 모터(53)와, 상기 나선축에 연결되어 Z축 방향으로 승강되는 공구대(52), 및 공구대의 외측에 고정되어 있으며 하부 중앙에 바이트가 고정되는 바이트홀(542)이 형성되어 있는 바이트 홀더(54)로 구성됨을 특징으로 하는 액정표시장치의 편광판 성형금형의 가공장치.