KR200271544Y1 - 액정표시소자용 도광판의 그루브 패턴 형성기용 툴위치조절장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 액정표시소자용 도광판의 그루브 패턴 형성기용 툴 위치조절장치에 관한 것으로서, 도광판의 표면에 그루브를 형성하기 위해 프레임에 이동 가능하게 설치된 툴에 소정 압력을 인가할 수 있도록 툴에 연결된 실린더 유니트; 및 도광판의 두께 변화에 대응하여 실린더 유니트에 인가되는 압력을 조절할 수 있도록 실린더 유니트에 연결된 압력조절부재를 구비한다.

Description

액정표시소자용 도광판의 그루브 패턴 형성기용 툴 위치조절장치 {Position regulating apparatus for groove pattern forming machine of light guide panel for liquid crystal display}

본 고안은 액정표시소자(liquid crystal display, 이하 "LCD"라 함)용 도광판의 그루브 패턴 형성기용 툴 위치조절장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 LCD용 백라이트 유니트(Back light unit)에 채용되는 도광판의 표면에 스크래치 방식에 의해 소정 형상의 그루브 패턴을 형성함에 있어서, 도광판의 두께 변화에 대응하여 툴의 위치를 조절할 수 있는 액정표시소자용 도광판의 그루브 패턴 형성기용 툴 위치조절장치에 관한 것이다.

일반적으로, 노트북, 테스크탑 컴퓨터, 액정 티브이(TV)와 같은 표시장치에 이용되고 있는 LCD는 다른 화상표시기구인 씨알티(CRT)에 비해 경박단소형화 및 저소비전력을 실현할 수 있는 장점이 있으므로 그 수요가 증가되고 있다. 그런데, 상기 LCD는 씨알티 등과 달리 스스로 빛을 내는 소자가 아니라 수광소자이므로 액정화면 외에 백라이트 유니트를 필요로 한다.

LCD의 광유니트는 형광램프(CCFL 또는 HCFL)의 설치 위치에 따라 직하식 백라이트 및 에지-라이트식 백라이트로 구분된다. 직하식 백라이트 유니트는 형광램프로부터 발생된 광을 확산판을 이용하여 균일화시킨 후, 이 광을 액정패널에 입사시키는 구조이고, 에지-라이트식 백라이트 유니트는 형광램프의 빛을 도광판을 통해 액정패널에 입사시키는 구조를 가진다.

모듈이 다기능, 고품질화되고 박형화, 경량화되는 추세에 부응하여 LCD에 설치되는 백라이트 유니트 또한 직하방식에서 에지-라이트 방식으로 발전하고 있다.에지-라이트 방식을 채용하는 백라이트 유니트는 도광판 상에 균일한 휘도를 형성시키기 위해 발광된 빛을 산란시키는 것이 바람직한바, 도광판의 일면에 소정 형태의 패턴을 형성시키는 경우가 많다.

도광판에 형성되는 패턴은 TFT-LCD 모니터 등에 적용되는 그루브 패턴 타입과, 노트북 PC 등에 적용되는 프린트 패턴 타입으로 구분할 수 있다. 특히, 그루브 패턴 타입은 도광판 표면에 예컨데 "V"홈을 형성시키는 V-컷팅장치에 의해 구현된다.

일반적인 V-컷팅장치는 툴의 수평 위치가 고정되어 있으므로 도광판 자체의 표면 조도가 일정하지 않는 경우에는 도광판에 형성되는 홈의 깊이가 일정하지 않아 우수한 품질의 패턴을 형성시킬 수 없고, 일측은 가늘고 타측은 두꺼운 도광판 예를 들어, 경사면을 가진 도광판의 경우에는 이 장치를 적용할 수 없는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기 문제점을 감안하여 착상된 것으로서, 경사진 도광판 또는 표면 조도가 불균일한 도광판 등과 같이 도광판의 두께 변화에 관계없이 도광판에 일정한 압력을 인가함으로써 그루브의 깊이를 일정하게 유지할 수 있도록 도광판의 두께 변화에 대응하여 툴의 위치를 조절할 수 있는 구조를 가진 액정표시소자용 도광판의 그루브 패턴 형성기용 툴 위치조절장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 툴 위치조절장치가 채용되는 액정표시소자용 도광판의 그루브 패턴 형성기를 개략적으로 도시한 사시도.

도 2는 도 1에 도시된 실린더 유니트 및 압력조절부재 부위를 도시한 분리 사시도.

도 3은 도 1에 도시된 툴 유니트의 다른 실시예를 도시한 정면도.

도 4 및 도 5는 각각 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시소자용 도광판의 그루브 패턴 형성기용 툴 위치조절장치의 동작을 설명하기 위한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100...패턴 형성기 103...도광판 110...프레임

130...슬라이드 유니트 140...툴 유니트 142...툴

143...헤드 150...실린더 유니트 151...피스톤

153...실린더 160...툴 위치조절장치 162...메인튜브

164...서브튜브

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 액정표시소자용 도광판의 그루브패턴 형성기용 툴 위치조절장치는, 도광판의 표면에 그루브를 형성하기 위해 프레임에 이동 가능하게 설치된 툴에 소정 압력을 인가할 수 있도록 상기 툴에 연결된 실린더 유니트; 및 상기 도광판의 두께 변화에 대응하여 상기 실린더 유니트에 인가되는 압력을 조절할 수 있도록 상기 실린더 유니트에 연결된 압력조절부재를 구비한다.

본 고안에 따른 액정표시소자용 도광판의 그루브 패턴 형성기용 툴 위치조절장치에 있어서, 상기 압력조절부재는: 상기 툴에 초기압력 또는 보충압력을 인가할 수 있도록 상기 실린더 유니트의 실린더에 연결된 메인튜브; 및 상기 실린더 내부에 형성되는 잉여압력을 외부로 배출시키기 위해 상기 실린더에 연결된 서브튜브를 구비한다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 액정표시소자용 도광판의 그루브 패턴 형성기용 툴 위치조절장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 실시예에 따른 툴 위치조절장치가 채용되는 액정표시소자용 도광판의 그루브 패턴 형성기를 개략적으로 도시한 사시도이이다.

본 고안에 따른 툴 위치조절장치가 적용되는 패턴 형성기는 툴이 어느 일방향으로만 이동될 때 작업이 가능한 것일 수도 있으며, 다수의 툴이 키트에 마련되어 XY 방향에서 이동될 때에 개별적인 툴에 적용할 수 있다. 또한, 도광판의 위치는 고정되어 있고 툴만 이동되는 장치뿐만 아니라, 툴은 움직이지 않고 도광판이 이동되면서 그루브를 형성하는 장치에도 채용할 수 있다.

그러나, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 툴 위치조절장치(160)는, X,Y 양방향으로 왕복 이동 가능하도록 프레임(110)에 설치된 슬라이드 유니트(130)와, 슬라이드 유니트(130)가 작업 영역에서 ±X 방향 및 ±Y 방향으로 이동할 때 도광판(103) 표면에 홈을 형성시킬 수 있는 툴(142)이 구비된 툴 유니트(140)와, 툴(142)을 비작업 영역에서 승,하강시키기 위해 툴 유니트(140)에 설치된 실린더 유니트(150)를 구비하는 패턴 형성기(100)에 채용되는 것이 바람직하다.

본 고안에 따른 툴 위치조절장치(160)는 도광판(103)의 표면에 그루브를 형성하기 위해 프레임(110)에 이동 가능하게 설치된 툴(142)에 소정 압력을 인가할 수 있도록 툴(142)에 연결된 실린더 유니트(150)와, 도광판(103)의 두께 변화에 대응하여 실린더 유니트(150)에 인가되는 압력을 조절할 수 있도록 실린더 유니트(150)에 연결된 압력조절부재를 구비한다.

상기 프레임(110)은 지면에 대해 패턴 형성기(100)를 지지할 수 있는 다수의 지지대(111)와, 지지대(111)에 설치된 휠(113)을 구비한다. 프레임(110)의 내부에는 패턴 형성기(100)를 구동하기 위한 각종 모터들과, 컴프레셔, 에어 또는 유압 회로, 전자회로 등이 설비된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 툴 유니트(140)는 툴 가이드(141)와 헤드(143)를 구비한다. 상기 툴 가이드(141)는 슬라이드 유니트(130)의 Y슬라이드 (132)에 설치된다.

툴 가이드(141)는 툴가이드 본체(141A)와, 툴가이드 본체(141A)에 마련된 가이드수단을 구비한다. 상기 가이드수단은 단순한 가이드홈 또는 가이드 돌기(141B)일 수도 있고, 도 3에 도시된 바와 같이, 엘엠(L.M.) 베어링(141C)을 이용할 수도 있다.

헤드(143)는 툴 가이드(141)에 의해 가이드 되며 실린더 유니트(150)에 연결되어 이동된다. 헤드(143)는 실린더 유니트(150)의 피스톤(151)과 결합되고 툴 가이드(141)의 가이드수단에 결합되는 가이드홈(144A)을 형성할 수 있도록 2개의 가이드 플레이트(144B)(144C)를 구비한다. 가이드 플레이트(144B)에는 툴(142)이 위치할 수 있는 툴홈(144D)이 마련된다.

또한, 헤드(143)에는 도광판(103)의 두께에 따라 헤드(143)에 대한 툴(142)의 높이를 조절하기 위한 툴 높이조절부재(145)가 설치된다. 툴 높이조절부재(145)는 가공될 도광판(103)의 두께에 따라 헤드(143)의 툴홈(144D)에 위치되는 툴(142)의 높이를 조절하기 위한 것이다. 툴 높이조절부재(145)는 헤드(143)의 하단에 마련되고 툴(142)이 끼워지는 끼움홈(146A)이 형성된 조절 플레이트(146), 및 조절 플레이트(146)를 관통하여 툴(412)에 접촉되는 조절나사(147)를 구비한다.

상기 툴(142)은 사각 또는 원형의 몸체(142A)와, 몸체 하단에 피라미드 형상을 가진 스크래치부(142B)를 구비한다. 여기서, 스크래치부(142B)는 도광판(103)의 표면에 그루브를 형성시키는 부위로서 천연 다이아몬드로 가공되는 것이 바람직하다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 실린더 유니트(150)는 비작업 영역에서 툴(412)을 Z방향으로 왕복 이동시키기 위한 것이다. 실린더 유니트(150)는 컨트롤 유니트에 의해 제어되고 컴프레셔(미도시)로부터 공급되는 유압 또는 공압에 의해작동되며, 고정 플레이트(152)에 의해 슬라이드 유니트(130)의 Y슬라이드(132)에 설치되는 실린더(153)를 구비한다. 피스톤(151)은 헤드(143)와 실린더(153) 사이에 설치되어 실린더(153)로부터 발생되는 압력에 의해 헤드(143)를 왕복 이동시키기 위한 것이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 압력조절부재는 메인튜브(162)와 서브튜브 (164)를 구비한다. 상기 메인튜브(162)는 실린더(153)에 '초기압력' 또는 '보충압력'을 인가하기 위한 것이다. 상기 서브튜브(164)는 실린더(153) 내부에 형성되는 '잉여압력'을 실린더(153)의 외부로 배출시키기 위한 것이다.

여기서, '초기압력'이란 도광판(103)을 가공하기 전에 툴(142)이 도광판 (103)으로부터 소정 간격 이격된 상태에서 도광판(103)에 그루브를 형성하기 위해 도광판(103)의 표면에 가해지는 압력을 의미한다. 또한, '초기압력'은 도광판(103)의 두께 변화가 없다고 가정할 때의 그루브 형성에 필요한 '정상압력'을 의미하기도 한다. 상기 '보충압력'이란 정상압력에 의해 그루브를 형성하는 동안 도광판(103)의 두께가 얇아짐으로써 툴(142)을 약간 하강시킬 필요가 있을 때 실린더(153) 내부에서 필요로 하는 압력으로서 도광판(103)의 두께 변화분에 대응되는 압력을 의미한다. 물론, '초기압력'과 '보충압력'은 툴(142)과 헤드(143)의 자중을 고려하여 계산된다. 상기 '잉여압력'이란 정상압력에 의해 그루브를 형성하는 동안 도광판(103)의 두께가 두꺼워 짐으로써 툴(142)을 약간 상승시킬 필요가 있을 때 실린더(153) 내부에서 불필요하기 때문에 실린더(153) 외부로 배출시켜야 하는 압력으로서, 도광판(103)의 두께 변화분에 대응되는 압력을 의미한다. 상기 '잉여압력'은 툴(142)과 헤드(143)의 자중을 고려하여 계산된다.

상기 메인튜브(162)는 실린더(153)의 상단에 연결되어 컴프레셔로부터 공급되는 압력을 이용하여 실린더(153) 내부의 피스톤(151)을 하강시킴으로써 헤드(143)에 설치된 툴(142)을 하강시키게 된다.

상기 서브튜브(164)는 실린더(153)의 하단에 연결되어 실린더(153) 내부의 압력을 외부로 배출시켜 실린더(153) 내부의 피스톤(151)을 승강시킴으로써 헤드 (143)에 설치된 툴(142)을 승강시키게 된다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 액정표시소자용 도광판의 그루브 패턴 형성기용 툴 위치조절장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

도 3에 도시된 바와 같이, 평판 테이블(125) 상에 도광판(103)을 위치시킨 후 컨트롤 유니트에 의해 지정되는 시작 위치(origin point)로 헤드(143)를 이동시킨 상태에서, 실린더 유니트(150)를 작동시킨다.

그러면, 서브튜브(164)가 닫힌 상태에서 메인튜브(162)를 통해 초기압력(Po)을 실린더(153) 내부로 공급시킨다. 그러면, 실린더(153)에 위치된 피스톤(1511)이 하강하게 되고 이에 따라 툴(142)이 하강하면서 스크래치부(142B)가 도광판(103)의 시작위치를 소정 깊이로 가압하게 된다. 이 상태에서 툴(142)을 화살표 "A"방향으로 이동시키게 되면 도광판(103)에 소정 깊이의 그루브를 형성할 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 툴(142)이 화살표 "B"방향으로 이동될 때, 도광판(103)의 두께가 일정한 구간(Da)에서 툴(142)이 정상압력(Po)으로 도광판 (103)에 그루브를 형성하다가 도광판(103)의 두께가 얇아지는 구간(Db)에서는 일정한 지점(P₁)부터 툴(142)을 하강시켜야 한다. 이를 위해서는, P₁지점으로부터 툴(142)이 이동하게 되면 툴(142)과 헤드(143)의 자중에 의해 툴(142)이 자연스럽게 하강하게 되고 그러한 툴(142)의 움직임 또는 실린더(153) 내부의 압력 변화를 컨트롤 유니트에서 감지하게 되면, 메인튜브(162)를 통해 실린더(153) 내부로 보충압력(Pa)을 더 공급시킴으로써 툴(142)을 자연스럽게 하강시켜 도광판(103)에 형성되는 그루브의 깊이를 일정하게 유지할 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 툴(142)이 화살표 "C"방향으로 이동될 때, 도광판(103)의 두께가 일정한 구간(Da)에서 툴(142)이 정상압력(Po)으로 도광판 (103)에 그루브를 형성하다가 도광판(103)의 두께가 얇아지는 구간(Dc)에서는 일정한 지점(P₂)부터 툴(142)을 승강시켜야 한다. 이를 위해서는, P₂지점으로부터 툴 (142)이 이동하게 되면 툴(142)과 헤드(143)의 자중을 이기고 툴(142)이 승강하려고 한다. 그렇게 되면, 컨트롤 유니트에서는 그러한 툴(142)의 움직임 또는 실린더(153) 내부의 압력 변화를 감지하게 된다. 그러면, 메인튜브(162)가 닫힌 상태에서 서브튜브(164)를 통해 실린더(153) 내부의 불필요한 잉여압력(Ps)을 실린더(153) 외부로 배출시킴으로써 툴(142)을 자연스럽게 상승시켜 도광판(103)에 형성되는 그루브의 깊이를 일정하게 유지할 수 있다.

물론, 위와 같은 동작은 순식간에 발생되는 것으로서, 도광판(103)의 두께 변화에 대응할 수 있는 충분한 응답특성을 가진 감지능력 및 이에 대응할 수 있는 밸브 시스템에 의해 메인튜브(162) 및 서브튜브(164)가 작동되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 고안에 따른 액정표시소자용 도광판의 그루브 패턴 형성기용 툴 위치조절장치는, 툴의 작업시 그 수평 위치를 고정시키기 않고 유동되게 함으로써 도광판 자체의 표면 조도가 일정하지 않는 경우는 물론 경사면을 가진 도광판의 그루브 형성 작업시 그루브의 깊이를 일정하게 유지시킴으로써 우수한 품질의 패턴을 형성시킬 수 있으므로 도광판의 품질 향상을 도모할 수 있는 효과를 가진다.

Claims (2)

1. 도광판의 표면에 그루브를 형성하기 위해 프레임에 이동 가능하게 설치된 툴에 소정 압력을 인가할 수 있도록 상기 툴에 연결된 실린더 유니트; 및

   상기 도광판의 두께 변화에 대응하여 상기 실린더 유니트에 인가되는 압력을 조절할 수 있도록 상기 실린더 유니트에 연결된 압력조절부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자용 도광판의 그루브 패턴 형성기용 툴 위치조절장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 압력조절부재는:

   상기 툴에 초기압력 또는 보충압력을 인가할 수 있도록 상기 실린더 유니트의 실린더에 연결된 메인튜브; 및

   상기 실린더 내부에 형성되는 잉여압력을 외부로 배출시키기 위해 상기 실린더에 연결된 서브튜브를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자용 도광판의 그루브 패턴 형성기용 툴 위치조절장치.