KR20150116948A - 도광판 절단용 커팅 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도광판 절단용 커팅 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광원으로부터 광이 출사되는 입광부의 조도(거칠기)를 향상시켜 광의 출사 효율을 높일 수 있는 도광판 절단용 커팅 장치에 관한 것이다.

Description

도광판 절단용 커팅 장치 {Cutting Device For Light Guide Plate}

본 발명은 도광판 절단용 커팅 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광원으로부터 광이 출사되는 입광부의 조도(거칠기)를 향상시켜 광의 출사 효율을 높일 수 있는 도광판 절단용 커팅 장치에 관한 것이다.

도광판은 LED와 같은 광원으로부터 출사된 광을 상부로 가이드하는 구성으로 LED의 배치에 따라 직하형과 에지형으로 구분된다.

에지형의 경우 도광판 일 측면의 입광부에 광원이 배치되고, 상기 광원에서 출사된 광이 입광부를 통해 도광판에 입사되고 상부로 광을 출사하게 된다.

여기서, 광원으로부터 최초로 광이 입사되는 입광면의 조도가 나쁠경우, 즉 입광면의 거칠기가 높을 경우 입광면으로부터 광이 난반사가 발생하여 광 손실이 발생하여 상부로 출사되는 광 효율이 떨어질 수 있다.

따라서, 도광판의 입광면은 경면과 같이 매끄럽게 절단될 수 있도록 정교한 커팅이 필요하다.

그러나, 종래의 커팅 장치는 커팅 날을 이용한 절삭 가공으로 도광판을 커팅하게 되고, 커팅 날이 아무리 정교하다고 하더라도 도광판과 커팅 날 사이의 저항과 표면의 버 등이 발생하게 되므로 표면 거칠기가 크게 발생하는 문제가 있으며, 재단된 도광판의 입사면을 별도로 경면 처리하기 위해서는 별도의 공정이 필요하므로 코스트의 증가와 생산성이 떨어지는 문제가 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 본 발명의 목적은 도광판의 재단시 광원으로부터 광이 출사되는 입사면에 대해서 조도(거칠기)를 향상시켜 광의 출사 효율을 높일 수 있는 도광판 절단용 커팅 장치를 제공하는 데 있다.

커터부 수용 슬릿과 고정수단이 형성되어 커터부를 고정하는 커팅 프레임과 상기 커팅 프레임에 장착되는 장착부와 상기 장착부 선단에 형성된 커터를 포함하는 커터부를 포함하고, 상기 커터는 일단으로부터 경사를 가지고 두께가 점차적으로 감소하는 연마 유닛과 상기 연마 유닛과 연결된 커팅 날을 포함하여 1차적으로 상기 커팅 날로부터 도광판이 절단되고, 2차적으로 상기 연마 유닛을 통해 절단된 도광면이 연마되어 도광판을 절단하는 것을 특징으로 한다.

상기 연마 유닛의 경사면은 초미립자 코팅이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 커팅날의 표면은 도광판의 입사면에 배치될 LED의 수와 위치에 대응되는 영역에 프리즘 패턴이 형성된 것을 특징으로 한다.

커팅 프레임의 커터부 수용 슬릿은 도광판의 변에 대응되는 위치에 형성되고, 상기 고정수단은 커팅 프레임의 외측면과 상기 커터부 수용 슬릿 사이에 형성된 고정홀과 상기 커터부가 상기 커터부 수용 슬릿에 수용된 상태에서 상기 고정홀에 삽입되어 상기 커터부를 고정하는 고정쇠를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도광판 절단요 커팅 장치는 도광판의 입사면을 제외한 나면지 3면을 재단하는 제 1 커팅 유닛과 상기 도광판의 입사면을 재단하는 제 2 커팅 유닛을 포함하고, 상기 제 1 커팅 유닛은 도광판의 입사면을 제외한 나머지 3면을 절단하는 위치에 커터부 장착 슬릿이 형성된 커팅 프레임과 상기 커팅 프레임의 커터부 장착 슬릿에 장착되고 일반 커터날로 구성된 제 1 커터부를 포함하고, 상기 제 2 커팅 유닛은 도광판의 입사면을 절단하는 위치에 커터부 장착 슬릿이 형성된 커팅 프레임과 상기 커터부 장착 슬릿에 장착되고, 일단으로부터 경사를 가지고 두께가 점차적으로 감소되어 절단된 도광판의 입사면을 연마하는 연마 유닛과, 상기 연마 유닛과 연결되고 도광판의 입사면을 절단하는 커팅 날을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 도광판 절단용 커팅 장치는 도광판의 재단과 입사면의 연마를 동시에 수행하여 입사면의 조도를 향상시킬 수 있는 탁월한 효과가 발생한다.

또한, 도광판의 재단과 입사면의 연마를 하나의 커팅날을 통해 달성할 수 있으므로 코스트 절감과 제조시간을 획기적으로 단축시킬 수 있으며, 수율을 향상시킬 수 있는 탁월한 효과가 발생한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도광판 절단용 커팅 장치를 개략적으로 도시한 장치 구성도이고, 도 2는 도 1의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 커팅 장치와 종래의 커팅 장치에 따른 조도를 비교한 것이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 커터부가 고정 장착되는 일체형 커팅 장치를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 커팅부를 개략적으로 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프리즘 패턴이 형성된 커팅날을 이용하여 절단된 도광판을 개략적으로 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 2개의 커팅장치로 분리 구성된 것을 개략적으로 도시한 것이다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

본 실시예와 관련 도면의 커터가 실제 커팅 장치보다 크고 높이가 높게 도시되어 있지만 이는 설명의 편의를 위해서이고 실제 커터부는 프레임으로부터 mm 단위로 돌출되는 크기이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도광판 절단용 커팅 장치를 개략적으로 도시한 장치 구성도이고, 도 2는 도 1의 분해 사시도이다.

도 1 및 2를 참조하면, 본 발명에 따른 커팅 장치는 도광판을 절단하는 커터부(10)와 상기 커터부를 고정하여 장착하는 커팅 프레임(20)을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 커터부(10)는 상기 커팅 프레임에 고정 장착하는 장착부(110)와 상기 장착부 선단에 형성된 커터(120)가 일체로 형성되어 구성된다.

상기 장착부(110)는 상기 커팅 프레임의 커터부 수용 슬릿(210)에 삽입되어 고정되는 구성이다.

상기 커터부(10)는 초미립자 혼합물이 소결되어 제조된다.

따라서, 상기 커터부(10)는 1차적으로 도광판이 절단되고, 2차적으로 상기 연초미립자를 통해 절단된 도광면이 연마되어 도광판의 커팅면의 조도가 매우 높게 향상될 수 있다.

상기 커터부(10)는 텅스텐 카보나이트, 탄소를 주성분으로 하고 바인더로서 왁스가 혼합된 초미립자 혼합물을 분말 배합하고, 소결을 통해 제조된다.

여기서, 상기 텅스텐 카보나이트와 탄소는 입자 크기 0.7um, 초경은 1.5um 사이즈의 초입자로 구성될 수 있다.

상기 텅스텐 카보나이트의 비율이 높아지면 강도는 증가하고, 탄소의 비율이 높아지면 절삭력이 증가하게 된다. 상기 텅스텐 카보나이트와 탄소는 7:3의 비율로 혼합할 경우 최적의 강도와 절삭력을 확보할 수 있다.

상기와 같이 커터는 초미립자를 주성분으로 제조되어 커팅력 뿐만 아니라, 초미립자를 통한 연마력이 더해져서 커팅면이 경면과 같이 조도가 매우 높게 절단될 수 있다.

상기 커터는 단면날 또는 양면날로 구성될 수 있으며, 날의 각도가 증가할수록 커팅의 퀄리티인 조도가 증가하게 된다. 상기 날의 각도는 10~15도 범위가 좋으며, 바람직하게는 12도로 구성하는 것이 좋다.

도 3은 본 발명에 따른 커팅 장치와 종래의 커팅 장치에 따른 조도를 비교한 것이다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 커팅 장치에 따라 도광판을 커팅한 결과 PC 240um X축 단면에 대해 MAX:0.306um, Min:0.289, Y축 단면에 대해 Max:0.300um, Min:0.172의 조도값을 얻었고, PC 380um X축 단면에 대해 MAX:0.261um, Min:0.259, Y축 단면에 대해 Max:0.320um, Min:0.234의 조도값을 얻었다.

결국, 종패의 커팅 장치에 따라 커팅된 도광판은 조도가 0.45um이상인 데 반하여, 본 발명에 따른 커팅 장치는 평균적인 조도값이 0.3um로 조도가 종래에 비해 크게 개선됨을 알 수 있다.

상기 커팅 프레임(20)은 상기 커터부(10)를 수용하여 장착하는 구성으로, 상기 커터부를 수용하는 4개의 커터부 수용 슬릿(210)이 형성되고, 프레임 외측면에는 상기 커터부 수용 슬릿(210)에 수용된 커터부(10)를 고정하는 고정수단(220)이 형성되어 커터의 위치와 높이를 조절할 수 있도록 구성될 수 있다.

여기서, 상기 커팅 프레임(20)은 도 4와 같이 커터가 고정 장착되는 일체형으로 제조될 수 있다.

상기 고정 수단(220)은 프레임의 각 외측면과 상기 커터부 수용 슬릿 사이에 형성된 고정홀(221)과 상기 커터부가 상기 커터부 수용 슬릿(210)에 수용된 상태에서 상기 고정홀에 삽입되어 상기 커터부를 고정하는 고정쇠(222)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 고정홀(221)과 고정쇠(222)는 복수 개로 구성될 수 있으며, 상기 고정홀(221)과 고정쇠(222)는 나사산이 형성되어 나사 결합에 의해 체결될 수 있다.

상기 커터부 수용 슬릿(210)은 사각형의 각 변에 해당하는 테두리에 형성되고, 상기 사각형은 도광판 치수에 해당하는 크기이므로 상기 커터부 수용 슬릿(210)에 커터부(10)가 장착되어 도광판을 절단하게 된다.

따라서, 상기 커터부 수용 슬릿(210) 내부의 사각형 면적은 도광판의 치수에 따라 결정될 수 있다.

상기 커터부 수용 슬릿(210)에 커터부(10)가 장착되면 사각형의 각 변에 해당하는 테두리에 커터날이 배치되고, 상기 커팅 프레임의 커터부 장착면을 도광판 모재에 프레스하면 상기 커터날에 의해 사각형의 도광판이 절단되어 도광판이 재단된다.

본 발명에 따른 커터부(10)는 재단되는 도광판의 각 면에 대응되는 위치에 배치될 수 있지만, LED 등의 광원이 배치되는 입사부에 해당하는 입사면에만 배치될 수 있고, 나머지 세 면에는 통상의 일반 커터가 배치될 수 있다.

도광판의 입사면은 LED 등의 광원으로부터 발생된 광이 출사되는 영역으로 표면의 조도가 좋지 않을 경우(표면 거칠기가 높을 경우) 입사면에서 난반사가 발생하여 광이 도광판 내부로 입사되지 않고 외부로 손실되어 광 효율이 저하될 수 있으므로 입사면에는 경면과 같이 조도가 유지될 필요가 있지만, 도광판의 나머지 면은 직접적인 광 효율에 미치는 영향은 미비하므로 조도가 좋지 않아도 무방하다. 따라서, 도광판의 입사면을 제외한 나머지 면에 대해서는 일반 커터날로 절단해도 상관없다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 커팅부를 개략적으로 도시한 것이다.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 커팅부(10)는 커팅날(122)에 적어도 하나의 프리즘 패턴(122a)이 형성될 수 있다.

보다 구체적으로, 광원이 LED로 구성될 경우 LED가 배치되는 입사면에 대응되는 부분의 커팅날(122)에 프리즘 패턴(122a)이 형성될 수 있으며, 이를 통해 상기 커팅날로 도광판을 절단할 경우 도광판의 입사면 중 LED가 배치되는 부분에 프리즘 패턴이 형성될 수 있다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프리즘 패턴이 형성된 커팅날을 이용하여 절단된 도광판을 개략적으로 도시한 것이다.

도 6을 참조하면, 상기 커팅날의 프리즘 패턴(122a)은 배치될 LED의 수와 위치에 대응되어 형성될 수 있다.

예를 들어, LED가 6개가 배치될 경우 상기 LED가 배치되는 위치에 대응되는 커터날의 위치에 6개의 프리즘 패턴이 형성될 수 있다.

LED로부터 방출되는 광은 도광판 내부로 모두 출사되기 위해서는 입광면에서 전반사되도록 프리즘 패턴이 형성될 수 있으며, 커팅날에 프리즘 패턴이 형성될 경우 재단된 도광판에 대하여 별도의 프리즘 패턴 가공이 필요없이 도광판 재단과 프리즘 패턴 형성을 동시에 수행할 수 있다.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 2개의 커팅장치로 분리 구성된 것을 개략적으로 도시한 것이다.

도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 커팅 장치는 제 1 커팅 유닛(30)과 제 2 커팅 유닛(40)으로 분리 구성될 수 있으며, 상기 제 1 커팅 유닛(30)은 도광판의 입사면을 제외한 나면지 3면을 재단하는 유닛이고, 상기 제 2 커팅 유닛(40)은 상기 도광판의 입사면을 재단하는 유닛이다.

상기 제 1 커팅 유닛(30)은 도광판의 입사면을 제외한 나머지 3면에 커터부 장착 슬릿이 형성된 커팅 프레임(320)과 상기 커팅 프레임에 장착된 제 1 커터부(310)를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 상기 제 1 커터부(310)는 도광판 재단에 사용되는 일반적인 커터날이 구비되고, 상기 입사면을 제외한 나머지 3면에 장착된다.

그리고 상기 제 2 커팅 유닛(40)은 도광판의 입사면에만 커터부 장착홈이 형성된 커팅 프레임(420)과 상기 커팅 프레임에 장착된 제 2 커터부(410)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 제 2 커터부(410)는 본 발명에 따른 두께가 점차적으로 감소하는 연마유닛과 상기 연마 유닛과 연결된 커팅 날을 포함하는 커터부(10)와 동일하게 구성될 수 있으므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

즉, 도광판의 입사면을 제외한 나머지 3면은 일반 커터날로 재단하고, 입사면은 조도(표면 거칠기) 향상을 위해 본 발명에 따른 커터날로 재단하도록 구성될수 있다.

보다 구체적으로, 스테이지 상에 도광판 모재가 로딩되고, 상기 제 1 커팅 유닛 하부로 이동하고, 상기 제 1 커팅 유닛이 도광판 모재를 프레싱하여 도광판의 입사면을 제외한 3면을 절단한다.

이어서, 상기 스테이지가 이동하여 제 2 커팅 유닛 하부로 3면이 절단된 도광판이 이동하고, 상기 제 2 커팅 유닛이 상기 도광판을 프레싱하여 도광판의 입사면을 절단하여 도광판이 절단된다.

이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니며, 해당 기술분야의 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 커터부 20 : 커팅 프레임
30 : 제 1 커팅 유닛 40 : 제 2 커팅 유닛

Claims (5)

1. 초미립자 혼합물로 제조되어 1차적으로 도광판을 절단하고, 2차적으로 상기 초미립자 혼합물의 커터 표면을 통해 절단된 도광면이 연마되어 매끄럽게 도광판 절단이 가능한 커터부와;
   상기 커터부를 장착하는 커팅 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판 절단용 커팅 장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 커터부는
   텅스텐 카보나이트와 탄소를 주성분으로 함유하고 바인더로서 왁스가 혼합된 초미립자 혼합물을 분말 배합된 초미립자 혼합물이 소결을 통해 제조된 것을 특징으로 하는 도광판 절단용 커팅 장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 커터부의 커팅날의 표면은
   도광판의 입사면에 배치될 LED의 수와 위치에 대응되는 영역에 프리즘 패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 도광판 절단용 커팅 장치.
   
4. 제 1항에 있어서,
   커팅 프레임의 커터부 수용 슬릿은
   도광판의 변에 대응되는 위치에 형성되고;
   상기 고정수단은
   커팅 프레임의 외측면과 상기 커터부 수용 슬릿 사이에 형성된 고정홀과 상기 커터부가 상기 커터부 수용 슬릿에 수용된 상태에서 상기 고정홀에 삽입되어 상기 커터부를 고정하는 고정쇠를 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판 절단용 커팅 장치.
   
5. 도광판의 입사면을 제외한 나머지 3면을 재단하는 제 1 커팅 유닛과;
   상기 도광판의 입사면을 재단하는 제 2 커팅 유닛을 포함하고;
   상기 제 1 커팅 유닛은
   도광판의 입사면을 제외한 나머지 3면을 절단하는 위치에 커터부 장착 슬릿이 형성된 커팅 프레임과 상기 커팅 프레임의 커터부 장착 슬릿에 장착되고 일반 커터날로 구성된 제 1 커터부를 포함하고;
   상기 제 2 커팅 유닛은
   도광판의 입사면을 절단하는 위치에 커터부 장착 슬릿이 형성된 커팅 프레임과 상기 커터부 장착 슬릿에 장착되고, 일단으로부터 경사를 가지고 두께가 점차적으로 감소되어 절단된 도광판의 입사면을 연마하는 연마 유닛과, 상기 연마 유닛과 연결되고 도광판의 입사면을 절단하는 커팅 날을 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판 절단용 커팅 장치.
   
   
   

Images