KR20100054314A - 압전소자를 이용한 진동절삭기구에 의한 세이핑 가공방법의백라이트 유니트 프리즘 도광판 가공장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 티에프티-엘시디(TFT-LCD)의 백라이트용 프리즘 도광판을 세이핑하는 가공장치에 관한 것으로 세이핑 공구와 공구대 사이에 압전소자를 개재시켜 압전소자에 가해지는 전류의 주파수에 따라 진동을 발생시켜 세이핑 공구를 이송방향에 대하여 직각으로 진동을 발생시키고 세이핑할 수 있도록 구성하여 세이핑되는 투광부에 주파수에 따라 원하는 패턴을 형성할 수 있게 한 것을 특징으로 한다.

프리즘 도광판, 세이핑 공구, 압전소자, 가진기구, 절삭

Description

압전소자를 이용한 진동절삭기구에 의한 세이핑 가공방법의 백라이트 유니트 프리즘 도광판 가공장치{Backlight unit prism light guide panel processing equipment of shaping processing method by vibration cutting instrument using piezoelectric element}

본 발명은 티에프티-엘시디(TFT-LCD)의 백라이트를 구성하는 프리즘 도광판의 투광부를 절삭가공하는 공구대에 압전소자를 이용한 진동발생장치를 부착하여 투광부에 원하는 패턴을 형성할 수 있게 하여 투광부에 입사되는 빛의 굴절각을 보정하고, 절삭부하를 줄여 절삭량을 증대할 수 있게 한 것에 관한 것이다.

티에프티-엘시디 디스플레이는 컴퓨터나 TV용으로 널리 사용되고 있으나 자체발광이 되지 않아 그 후면에 광원을 두어 화면을 밝혀주는 백라이트 유니트를 구비하고 있다.

백라이트 유니트를 구성하는 프리즘 도광판은 통상 투명아크릴 소재를 사용하여 사출성형되며, 프리즘의 일측면에서 입사되는 광원을 경사진 하면에서 반사시 켜 프리즘의 전면에서 균일하게 출광되게 하는 구조로 구성되어 있으며, 프리즘 도광판의 광원이 입사되는 측면부는 난반사가 일어나지 않도록 광학적 흠집이 없는 상태의 조도유지와 함께 출광부와 90°각도를 유지할 수 있도록 정밀하게 가공되어져야 한다.

그러나 프리즘 도광판과 같은 플라스틱계 광학부품은 재료의 종탄성계수가 작아 변형되기 쉽고, 공구인성 형상의 전사성이 좋지 못하기 때문에 절삭가공에 의해 광학부품으로서의 정도를 만족시키기 곤란하다.

실제 프리즘의 일측면에서 입사되는 광원의 빛을 받아들이는 도광판 투광부의 가공은 다이아몬드 공구를 사용하나 단순한 절삭가공으로 인하여 미세절삭가공에서의 치수효과에 의한 절삭력의 증가, 재료결정입계의 영향 등에 의해 심한 소성변형과 재료의 탈락 등이 유발되며, 버(Burr) 및 가공형상의 찌그러짐에 의한 표면조도의 저하 등의 결과를 가져왔다.

따라서 상기와 같은 프리즘 도광판의 가공방법은 가공조건에 따라 투광부에 상이한 패턴을 형성하여 굴절각을 보정하는 것이 불가능하며, 조도유지를 위해 절삭속도와 절삭절입 깊이에 한계성이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로 투광부의 가공패턴의 조정을 가능하게 하여 굴절각의 보정을 용이하게 하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 절삭저항을 줄여 절삭량을 증대하여 절삭시간을 단축하고 절삭공구의 수명을 연장할 수 있게 하는 것이다.

본 발명은 세이핑 공구대에 압전소자를 이용한 진동발생장치를 부착하여 절삭공구에 진동을 부가하면서 주파수의 변경에 따라 투광부에 원하는 패턴을 형성할 수 있게 한다.

본 발명은 일반절삭의 경우 공구가 공작물에 절입되면 가공계 전체가 정적 평형을 이룰 때까지 절삭력이 작용하는데 비하여 진동절삭은 고속의 절삭이 순간적으로 이루어진 후 공구가 후퇴하여 절삭이 이루어지지 않기 때문에 과도적인 상태에서만 절삭이 진행되어 진동공구는 전체주기 중 실절삭시간 동안에만 접촉하므로 평균절삭온도를 낮출 수 있으며, 실절삭시간이 짧아 절삭공구에 구성인선이 부착될 시간적 여유가 없고 마찰력의 저감효과로 구성인선의 발생을 억제시킬 수 있다.

따라서 가공물의 가공변형, 버의 발생저감, 기하학적 거칠기 개선, 공구의 수명을 연장시킬 수 있게 하는 등의 효과가 있다.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명 프리즘 도광판 가공장치의 개념적인 사시도이고, 도 2는 본 발명 가진기구를 부착한 프리즘 도광판의 세이핑 공구대를 구성하는 개념도이며, 도 3은 본 발명의 절삭부의 상세도이고, 도 4는 본 발명이 적용되는 프리즘 도광판의 사시도이다.

도면에 도시한 바와 같이 본 발명의 프리즘 도광판 가공장치는 열변위에 대한 영향을 받지 않도록 프레임상에 석정반(11)을 베이스로 하여 가공장치(12)를 구성한다.

가공장치(12)는 기본적으로 X축상을 직선이동할 수 있는 X축 이송레일(13)과, 테이블(14) 및 Y축상을 직선이동할 수 있는 Y축 이송레일(15)과 이에 장착되는 스핀들(16)을 구비하며, Y축 이송레일(15)의 일측 석정반(11)상에는 세이핑 공구(18)인 고정바이트를 구비한 세이핑 공구대(17)가 구비된다.

세이핑 공구(18)인 바이트는 X축 이송레일(13)에 대하여 직각방향으로 세이핑 공구(18)인 바이트의 절입량 조절을 위한 이송이 가능하게 구성되어 있다.

테이블(14)의 상부면은 프리즘 도광판(20)의 상부면을 형성하는 출광부를 진 공흡착방식으로 고정할 수 있도록 대전박막처리되며, X축 및 Y축 이송레일(13,15)은 리니어 스테이지 부착형으로 하는 것이 이송시 진동방지 등을 위하여 바람직하다.

또한 본 가공장치에는 프리즘 도광판(20)을 로딩 및 언로딩할 수 있게 하여 가공작업을 자동화할 수 있으며, 프리즘 도광판(20)을 테이블(14)의 정위치에 안치될 수 있게 하는 위치결정기구(19)가 구비된다.

이하에서 본 가공장치의 작용에 대하여 설명한다.

도 2와 도 3에 도시한 바와 같이 세이핑 공구를 이송하는 공구이송유닛(1)에 공구를 고정하는 공구고정블록(2)을 부착, 공구고정블록(2)에 세이핑 공구(18)를 고정한다.

공구고정블록(2)과 세이핑 공구(18) 사이에는 압전소자를 이용한 가진기구(5)가 세이핑 공구(18)에 삽입되고 공구고정블록(2)에 고정되어 가진기구(5)에서 발생하는 진동으로 세이핑 공구(18)를 가공물의 절삭깊이방향으로 직각방향으로 진동이 전달되게 구성하여 프리즘 도광판(20)을 절삭가공한다.

절삭가공되는 프리즘 도광판(20)은 가진기구(5)에 가해지는 주파수에 따라 일정한 패턴을 형성한다.

본 발명은 티에프티-엘시디용 프리즘 도광판의 투광부를 절삭가공하는 작업에 이용이 가능하다.

도 1은 본 발명 프리즘 도광판 가공장치의 개념적인 사시도

도 2는 본 발명 세이핑 공구대의 개념적인 사시도

도 3은 본 발명 절삭부 상세 사시도

도 4는 본 발명이 적용되는 프리즘 도광판의 사시도

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1. 공구이송유닛 2. 공구고정블록

5. 가진기구 11. 석정반

12. 가공장치 13. X축 이송레일

14. 테이블 15. Y축 이송레일

16. 스핀들 17. 세이핑 공구대

18. 세이핑 공구 19. 위치결정기구

20. 프리즘 도광판

Claims (2)

1. 압전소자에서 발생하는 진동을 절삭공구에 가하여 백라이트 유니트 프리즘 도광판의 투광부를 세이핑하는 가공장치에 있어서,

   가공장치(12)의 세이핑 공구(18)에는 가진기구(5)에 가해지는 주파수에 따라 발생하는 진동을 전달하여 프리즘 도광판(20) 투광부에 원하는 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 압전소자를 이용한 진동절삭기구에 의한 세이핑 가공방법의 백라이트 유니트 프리즘 도광판 가공장치.
2. 제 1항에 있어서, 가공장치(12)는 석정반(11)을 베이스로 하여 X축 이송레일(13)과, X축 이송레일과 직교하는 Y축 이송레일(15)을 구비하고, X축 이송레일에는 표면의 대전박막처리되어 진공흡착장치를 갖춘 테이블(14)이 탑재되고, Y축 이송레일(15)에는 회전절삭공구를 장착하는 스핀들이 구비되며, X축 이송레일의 일측 석정반(11)상에는 세이핑 공구대(17)가 구비된 것을 특징으로 하는 압전소자를 이용한 진동절삭기구에 의한 세이핑 가공방법의 백라이트 유니트 프리즘 도광판 가공장치.

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