-
Diese Anmeldung beansprucht den Nutzen der
Koreanischen Patentanmeldung Nummer 10-2012-0108596 , eingereicht am 28. September 2012, die hiermit vollständig durch Bezugnahme aufgenommen wird.
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine für Anzeigevorrichtungen verwendete Lichtleiterplatte sowie eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen derselben.
-
In letzter Zeit werden Flachbildschirmvorrichtungen entwickelt, die Gewicht und Volumen, gemäß den Einschränkungen der Kathodenstrahlröhren (cathode ray tubes, CRTs), verringern können. Die Flüssigkristallanzeigevorrichtungen (liquid crystal display, LCD), die Plasmaanzeigepanel (plasma display panels, PDPs), die Feldemissionsanzeigevorrichtungen (field emission display, FED) und die lichtemittierende Anzeigevorrichtungen werden als flache Anzeigevorrichtung aktiv erforscht. Unter derartigen Flachbildschirmvorrichtungen sind indes die LCD-Vorrichtungen leicht herzustellen, sie weisen ein gutes Treiberverhalten der Treiber auf, sie verwirklichen ein hochqualitatives Bild und erhalten deswegen viel Beachtung.
-
Da die LCD-Vorrichtungen mit einer niedrigen Betriebsspannung angetrieben werden, weisen die LCD-Vorrichtungen einen niedrigen Energieverbrauch auf und werden als transportable Vorrichtungen verwendet. Dementsprechend werden die LCD-Vorrichtungen in verschiedenen Bereichen wie zum Beispiel Notebooks, Monitoren, Weltraumfahrzeugen, Flugzeugen und so weiter eingesetzt.
-
Die LCD-Vorrichtungen weisen ein Flüssigkristallpanel auf, das ein unteres Substrat, ein oberes Substrat und eine Flüssigkristallschicht aufweist, das zwischen dem unteren Substrat und dem oberen Substrat gebildet ist. In den LCD-Vorrichtungen wird die Ausrichtung der Flüssigkristalle in der Flüssigkristallschicht mit einem elektrischen Feld angepasst und folglich wird der Lichtdurchlässigkeitsgrad der Flüssigkristallschicht angepasst, damit diese ein Bild darstellt.
-
Im Gegensatz zu den anderen Flachbildschirmvorrichtungen sind die LCD-Vorrichtungen nicht-emittierende Anzeigevorrichtungen und folglich ist eine Hintergrundbeleuchtungseinheit (backlight unit) als eine Lichtquelle in der Rückseite des Flüssigkristallpanels angeordnet. Die Hintergrundbeleuchtungseinheit wird hauptsächlich in eine Hintergrundbeleuchtung direkter Bauart (direct-type backlight unit) und in eine Hintergrundbeleuchtung in Kantenbauart (edge-type backlight) eingeteilt.
-
In der Hintergrundbeleuchtungseinheit direkter Bauart, ist die Lichtquelle in der Rückseite des Flüssigkristallpanels angeordnet und das von der Lichtquelle emittierte Licht wird direkt an das Flüssigkristallpanel transferiert. in der Hintergrundbeleuchtungseinheit in Kantenbauart ist die Lichtquelle in einer Seite der Rückseite des Flüssigkristallpanels angeordnet und das von der Lichtquelle emittierte Licht wird mittels der Lichtleiterplatte zu dem Flüssigkristallpanel transferiert.
-
Die Lichtleiterplatte ändert den Lichtweg, so dass das von der an einer Seite angeordneten Lichtquelle emittierte Licht zu dem in der Vorderseite der Lichtleiterplatte angeordneten Flüssigkristallpanel transferiert wird. Dazu ist eine Mehrzahl von Strukturen an einer Unterseite der Lichtleiterplatte angeordnet, die den Brechungswinkel des Lichts ändert, so dass das Licht zur Vorderseite der Lichtleiterplatte transferiert wird.
-
1 ist eine Querschnittsansicht, die eine Hintergrundbeleuchtungseinheit darstellt, die eine Lichtleiterplatte, hergestellt mittels eines Herstellungsverfahrens gemäß dem Stand der Technik, aufweist.
-
Wie in 1 dargestellt ist, weist die Hintergrundbeleuchtungseinheit eine Lichtleiterplatte 10 und mindestens eine lichtemittierende Diode (LED) 20 auf.
-
Die LED 20 dient als die Lichtquelle der Hintergrundbeleuchtungseinheit.
-
Die Lichtleiterplatte 10 ist so angeordnet, dass eine Seitenfläche hiervon der LED 20 gegenüberliegt. Die Lichtleiterplatte 10 ändert den Lichtweg, so dass das von der LED 20 emittierte Licht an ein Flüssigkristallpanel (nicht dargestellt) zugeführt wird.
-
Eine Mehrzahl von Strukturen 11 wird an einer unteren Seitenfläche der Lichtleiterplatte 10 gebildet. Die Strukturen 11 werden mittels eines Druckprozesses oder eines Einprägeprozesses (imprinting process) gebildet. Der Druckprozess bildet die Strukturen 11 mittels Druckens einer Druckerfarbe (bzw. einer Druckertinte) entlang einer Struktur auf der Lichtleiterplatte. Der Einprägeprozess bildet die Strukturen 11 mittels Vervielfältigen von Harz, beispielsweise Kunstharz, entlang einer Struktur auf der Lichtleiterplatte 10.
-
In der Lichtleiterplatte 10, hergestellt mittels des Herstellungsverfahrens gemäß dem Stand der Technik, verbleiben Restmaterialien auf den entsprechenden Bereichen, in denen die Strukturen 11 gebildet sind. Wenn die Lichtleiterplatte 10 mittels eines Siebdruckverfahrens hergestellt wird, verbleiben Druckerfarben auf der Lichtleiterplatte 10, wodurch die Strukturen 11 gebildet werden. Wenn die Lichtleiterplatte 10 mittels des Einprägeprozesses hergestellt wird, verbleiben Harze, beispielsweise Kunstharze, auf der Lichtleiterplatte 10, wodurch die Strukturen 11 gebildet sind. Die Druckerfarben oder Harze, beispielsweise Kunstharze, die auf der Lichtleiterplatte verbleiben, absorbieren teilweise das von der LED 20 emittierte Licht, was den Verlust des von der LED 20 emittierten Lichts verursacht. Aus diesem Grund weist die Lichtleiterplatte 10, hergestellt mittels des Herstellungsverfahrens gemäß dem Stand der Technik, eine Einschränkung auf, die darin besteht, dass die Effizienz des an das Flüssigkristallpanel gelieferten Lichts (emittiert von der LED 20) reduziert ist. Darüber hinaus verringert die mittels des Herstellungsverfahrens gemäß dem Stand der Technik hergestellte Lichtleiterplatte 10 die Lichteffizienz der Hintergrundbeleuchtungseinheit und verschlechtert folglich die Qualität eines von einer Anzeigevorrichtung dargestellten Bildes.
-
Dementsprechend ist die vorliegende Erfindung auf eine für Anzeigevorrichtungen verwendete Lichtleiterplatte sowie eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen derselben, gerichtet, die im Wesentlichen eines oder mehrere Probleme beseitigt, die auf den Einschränkungen und den Nachteilen im Stand der Technik zurückzuführen sind.
-
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf eine Lichtleiterplatte sowie eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen derselben gerichtet, die den Verlust von Licht hervorgerufen durch die in der Lichtleiterplatte gebildeten Strukturen verhindern kann.
-
Zusätzliche Vorteile und Merkmale der Erfindung werden zum Teil dargelegt in der Beschreibung die folgt und ergeben sich teilweise für den Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet bei Prüfung des Folgenden oder können aus der praktischen Anwendung der Erfindung erlernt werden. Die Ziele und andere Vorteile der Erfindung können erkannt und erreicht werden durch die Struktur, besonders hervorgehoben in der Beschreibung und den Ansprüchen hiervon, wie auch durch die angehängten Zeichnungen.
-
Um diese und andere Vorteile gemäß dem Zweck der Erfindung zu erzielen, wie hier ausgeführt und ausführlich beschrieben ist, ist eine Vorrichtung zum Herstellen einer Lichtleiterplatte bereitgestellt, die aufweist: eine Plattform, die ein Substrat zum Herstellen einer Lichtleiterplatte trägt; ein auf dem von der Plattform getragenen Substrat angeordnetes Raster, wobei eine Rasterstruktur in dem Raster gebildet ist, welche einer in dem Substrat zu bildenden Struktur entspricht; ein Ausgabeteil (allgemein eine Komponente der Lichtleiterplattenherstellungsvorrichtung, die eine Ätztinte auf dem Raster aufträgt, bzw. aufbringt), das eine Ätztinte (bzw. ein zum Drucken geeignetes, das Substrat ätzendes Material, z. B. eine Ätztinte und/oder eine ätzende Druckerfarbe) auf dem Raster aufträgt, das zum Ätzen des Substrats verwendet wird, so dass die Struktur in dem Substrat gebildet wird; und eine Rakel, die das Raster mit der darauf aufgetragenen Ätztinte unter Druck setzt, so dass die Struktur, gemäß der Rasterstruktur, in dem Substrat gebildet wird.
-
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung, wird ein Verfahren zum Herstellen einer Lichtleiterplatte bereitgestellt, das aufweist: Aufbringen eines zum Herstellen einer Lichtleiterplatte verwendeten Substrats auf einer Plattform, so dass diese zwischen der Plattform und einem Raster angeordnet ist; Auftragen einer Ätztinte auf dem Raster, die zum Bilden einer Struktur in dem Substrat verwendet wird; unter Druck setzen des Rasters mit der darauf aufgetragenen Ätztinte, so dass das Substrat entlang einer in dem Raster gebildeten Rasterstruktur geätzt wird; und Verdampfen, wenn das Substrat geätzt wurde, der Ätztinte, die das Substrat geätzt hat.
-
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Lichtleiterplatte bereitgestellt, die aufweist: einen Lichteinfallsbereich (bzw. den Teil der Lichtleiterplatte, der dem von der Lichtquelle emittierten Licht ausgesetzt wird und dieses emittierte Licht empfangen kann), der das von einer Lichtquelle emittierte Licht empfängt; einen Lichtabgabebereich (bzw. den Teil des Lichtleiterplatte, der das vom Lichteinfallsbereich empfangene Licht abgeben kann), der das durch den Lichteinfallsbereich einfallende Licht an ein Anzeigepanel abgibt; und einen auf der Rückseite des Lichtabgabebereichs gebildeten Unterseitenbereich (bzw. den Bereich bzw. Teil an der Unterseite der Lichtleiterplatte, der eine Struktur aufweist und dem Lichtabgabebereich gegenüberliegt), wobei eine Struktur auf dem Bodenteil gebildet ist, die mittels einer Ätztinte geätzt ist und die das einfallende Licht mittels des Lichteinfallsbereich an den Lichtabgabebereich transferiert.
-
Es ist zu verstehen, dass beide, die vorhergehende allgemeine Beschreibung und die folgende detaillierte Beschreibung der vorliegenden Erfindung beispielhaft und erläuternd sind, und dass sie beide dazu bestimmt sind, eine zusätzliche Erläuterung der vorliegenden Erfindung, wie beansprucht, bereit zu stellen.
-
Die beigefügten Zeichnungen, die enthalten sind, so dass ein weiteres Verständnis der Erfindung bereitgestellt wird, und die beigefügt sind und einen Teil der Anmeldung bilden, stellen Ausführungsformen der Erfindung dar und zusammen mit der Beschreibung dienen sie dem Erläutern des Prinzips der Erfindung. In den Zeichnungen zeigen:
-
1 eine Querschnittsansicht, die eine Hintergrundbeleuchtungseinheit darstellt, die eine Lichtleiterplatte gemäß dem Stand der Technik aufweist;
-
2 eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Vorrichtung zum Herstellen einer Lichtleiterplatte gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
-
3 eine Seitenansicht, die schematisch eine Form der Lichtleiterplattenherstellungsvorrichtung, wie gesehen in einer Richtung A von 2, darstellt;
-
4 eine Ansicht, die darstellt, dass das Ausgabeteil gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Ätztinte auf einem Raster aufträgt;
-
5 eine Ansicht, die darstellt, dass es eine Rakel gemäß einer Ausführungsform einer Ätztinte mittels unter Drucksetzens eines Rasters ermöglicht auf ein Substrat zu fließen;
-
6 eine Ansicht, die darstellt, dass eine Ätztinte gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Substrat korrodiert, so dass eine Struktur gebildet wird;
-
7 eine Ansicht, die darstellt, dass die Ätztinte gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Struktur auf dem Substrat bildet und danach verdampft wird;
-
8 eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Lichtleiterplatte gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt; und
-
9 eine Querschnittsansicht, die schematisch eine vergrößerte Ansicht von einem Bereich A der 8 darstellt.
-
Bezug wird nun im Detail auf die beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genommen; Beispiele, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. Nach Möglichkeit werden durchgehend gleiche Bezugszeichen in den Zeichnungen verwendet, so dass diese gleichen oder ähnlichen Teilen zugeordnet sind.
-
Im Folgenden werden Ausführungsformen einer Lichtleiterplattenherstellungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
-
Bezugnehmend auf 2 bis 4, weist eine Lichtleiterplattenherstellungsvorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf: eine Plattform 2 (beispielsweise ein Gestell oder ein Gestänge) zum Tragen eines Substrats 100; ein Raster 3, das auf dem von der Plattform 2 getragenen Substrat 100 angeordnet ist; ein Ausgabeteil 4 (siehe 4), das eine Ätztinte 200 (siehe 4) zum Bilden einer Struktur in dem Substrat 100 aufträgt; und eine Rakel 5 zum unter Druck setzen des Rasters 3 mit der darauf aufgetragenen Ätztinte 200. Das Substrat 100 wird zum Herstellen einer Lichtleiterplatte für eine Anzeigevorrichtung verwendet. Die Ätztinte 200 kann ein ätzendes Material aufweisen, welches das Substrat 100 korrodiert und ätzt. Zum Beispiel kann das ätzende Material eine Salpetersäurelösung oder eine Salzsäurelösung sein. Das Raster 3 weist eine Rasterstruktur 30 auf, die in einer Form gebildet ist, die einer in dem Substrat 100 zu bildenden Struktur entspricht.
-
Wenn das Ausgabeteil 4 die Ätztinte 200 auf dem Raster 3 aufträgt, setzt die Rakel 5 das Raster 3 unter Druck, so dass die auf dem Raster 3 aufgetragene Ätztinte 200 durch das Raster 3 läuft und das Substrat 100 kontaktiert. Die auf dem Raster 3 aufgetragene Ätztinte 200, läuft über die Rasterstruktur 30 durch das Raster 3 und kontaktiert das Substrat 100. In diesem Fall, läuft die auf dem Raster 3 aufgetragene Ätztinte 200 entlang der Form der Rasterstruktur 30 durch das Raster 3 und kontaktiert in der Form gemäß der Rasterstruktur 30 das Substrat 100. Deshalb kann die Lichtleiterplattenherstellungsvorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Ätztinte 200 nur mit einem Teilbereich in Kontakt bringen, welcher der in dem Substrat 100 zu bildenden Struktur entspricht. Dementsprechend korrodiert und entfernt die Lichtleiterplattenherstellungsvorrichtung 1 nur einen Teilbereich des Substrats 100, den die Ätztinte 200 kontaktiert, wodurch diese eine Lichtleiterplatte mit einer darin gebildeten Struktur herstellt. Die Lichtleiterplattenherstellungsvorrichtung 1 kann die folgenden Wirkungen erzielen.
-
Da gemäß dem Stand der Technik eine Lichtleiterplatte mittels eines Druckprozesses oder eines Einprägeprozesses hergestellt wird, ist eine von einer Druckfarbe oder von einem Harz, beispielsweise Kunstharz, gebildete Struktur auf der Lichtleiterplatte gebildet. In der hergestellten Lichtleiterplatte absorbiert die von der Druckfarbe oder von dem Harz, beispielsweise Kunstharz, gebildete Struktur teilweise das von einer Lichtquelle emittierte Licht und verursacht den Verlust von Licht.
-
Demgegenüber ätzt unter Verwendung der Ätztinte 200 die Lichtleiterplattenherstellungsvorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Teilbereich des Substrats 100 entlang einer Struktur und stellt dadurch eine Lichtleiterplatte mit einer darin gebildeten Struktur her. Demzufolge bildet in der Lichtleiterplattenherstellungsvorrichtung 1 das Substrat 100 selbst eine Struktur und daher absorbiert die in der Lichtleiterplatte gebildete Struktur das Licht und verhindert deswegen den Verlust von Licht. Dementsprechend kann die Lichtleiterplattenherstellungsvorrichtung 1 die Effizienz des an das Anzeigepanel zugeführten Lichts (emittiert von einer Lichtquelle) steigern. Darüber hinaus steigert die Lichtleiterplattenherstellungsvorrichtung 1 die Lichteffizienz der Hintergrundbeleuchtung, wodurch diese die Qualität eines von einer Anzeigevorrichtung dargestellten Bildes steigert.
-
Im Folgenden werden die Plattform 2, das Ausgabeteil 4 und die Rakel 5 im Detail beschrieben mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
-
Bezugnehmend auf 2 bis 5 trägt die Plattform 2 das Substrat 100. Die Plattform 2 ist auf der Rückseite der Rakel 5 gegenüber dem Raster 3 angeordnet. Das heißt, dass die Plattform 2 unter dem Raster 3 angeordnet sein kann. Insgesamt kann die Plattform 2 in einer tetragonalen Plattenform gebildet sein, ist darauf aber nicht beschränkt. Als ein anderes Beispiel kann die Plattform 2 in einer anderen Form gebildet sein (die in der Lage ist, das Substrat 100 zu tragen), so wie zum Beispiel eine scheibenförmige Form oder dergleichen. Die Plattform 2 kann gebildet sein, so dass sie eine Größe/Abmessung größer als die des Substrats 100 aufweist.
-
Das Substrat 100 bildet eine äußere Form der Lichtleiterplatte. Das Substrat 100 kann eine tetragonale Form aufweisen, die eine bestimmte Dicke aufweist. Die Form des Substrats 100 ist jedoch nicht auf die tetragonale Form beschränkt. Für das Substrat 100 kann Polymethylmethacrylat (PMMA) verwendet werden. PMMA verfügt über ein exzellentes Merkmal bezüglich der Durchlässigkeit von Licht und kann folglich als das Material für die Lichtleiterplatte zweckmäßig verwendet werden. Das Substrat 100 ist jedoch nicht nur auf PMMA beschränkt.
-
Das Substrat 100 wird mittels einer separaten Transfereinrichtung (nicht dargestellt) auf der Plattform 2 aufgebracht. Wenn ein Ätzvorgang für das Substrat 100 abgeschlossen ist, entnimmt die Transfereinrichtung (nicht dargestellt) das von der Plattform 2 getragene Substrat 100 von der der Plattform 2 und transferiert das Substrat 100 zu einer Vorrichtung, die einen anschließenden Arbeitsablauf an dem Substrat 100 durchführt. Ein Arbeitsablauf, der das Substrat 100 auf der Plattform 2 aufbringt, und ein Arbeitsablauf, der das Substrat 100 von der Plattform 2 entnimmt, kann von einem Arbeiter durchgeführt werden.
-
Bezugnehmend auf 2 bis 7, ist das Raster 3 auf der Plattform 2 angeordnet. Das Substrat 100 kann auf der Plattform 2 aufgebracht werden, so dass es zwischen dem Raster 3 und der Plattform 2 angeordnet ist.
-
Das Raster 3 weist die Rasterstruktur 30 auf, die in einer Form gemäß einer in dem Substrat 100 zu bildenden Struktur gebildet ist. Die Rasterstruktur 30 kann gebildet sein, so dass sie durch das Raster 3 durchgeht. Deswegen kann die Ätztinte 200 über die Rasterstruktur 30 durch das Raster 3 durchlaufen und das unter dem Raster 3 angeordnete Substrat 100 kontaktieren. Da die Rasterstruktur 30 in einer Form gemäß einer in dem Substrat 100 zu bildenden Struktur gebildet ist, kann die Ätztinte 200 nur einen der Struktur in dem Substrat 100 entsprechenden Teilbereich kontaktieren. Deshalb ermöglicht das Raster 3 nur dem der Struktur entsprechenden Teilbereich mittels der Ätztinte 200 in das Substrat 100 korrodiert und geätzt zu werden, wodurch sich eine Tiefdruckstruktur in dem Substrat 100 bildet.
-
Das Raster 3 ist aus einem Gewebe (bzw. einem Stoff) gebildet und deshalb kann die Rasterstruktur 30 in einer Gitterform gebildet sein. In diesem Fall besteht aufgrund des Rasters 3 eine Einschränkung im Bilden einer Feinstruktur. Aus diesem Grund kann die Lichtleiterplattenherstellungsvorrichtung 1 das aus einem Metallwerkstoff (bzw. einem metallischen Material) gebildete Raster 3 verwenden, so dass eine in dem Substrat 100 zu bildende feinere Struktur ermöglicht wird. In diesem Fall sind in dem Raster 3 eine Mehrzahl von Strukturlöchern 31 in einer Metallplatte gemäß einer der Struktur in dem Substrat 100 zu bildenden Form gebildet, wodurch diese die Rasterstruktur 30 implementieren. Die Lichtleiterplattenherstellungsvorrichtung 1 verwendet das Raster 3, das es ermöglicht die Größe eines jeden der Strukturlöcher 31 stärker zu reduzieren und es außerdem ermöglicht ein Intervall zwischen den benachbarten Strukturlöchern 31 stärker zu reduzieren und folglich kann eine feinere Struktur in dem Substrat 100 gebildet werden. Zum Beispiel verwendet die Lichtleiterplattenherstellungsvorrichtung 1 das Raster 3, in dem die Strukturlöcher 31 in der Metallplatte gebildet sind, und folglich kann eine Feinstruktur von ungefähr 30 μm in dem Substrat 100 gebildet sein.
-
Das Raster 3 kann aus einem Metall gebildet sein, das einem geringeren Grad an Korrosion (verursacht durch die Ätztinte 200) als das Substrat 100 aufweist. Das heißt, dass das Raster 3 aus einem Metall gebildet sein kann, das nicht durch die Ätztinte 200 korrodiert wird. Das Raster 3 kann aus Aluminium (Al) oder einem rostfreiem Stahl gebildet sein. In diesem Fall kann die Ätztinte 200 aus einem Material gebildet sein, die das Substrat 100 korrodiert ohne dass es das Raster 3 korrodiert. Insgesamt kann die Plattform 2 in einer tetragonalen Plattenform gebildet sein, ist jedoch darauf nicht beschränkt. Als ein anderes Beispiel kann die Plattform 2 in der anderen Form (die eine zu bildende Struktur in dem Substrat 100 ermöglicht) gebildet sein, wie zum Beispiel einer Scheibenform oder dergleichen. Die Plattform 2 kann gebildet sein, so dass sie eine größere Größe/Abmessung als die des Substrats 100 aufweist.
-
Wiederum bezugnehmend auf die 2 bis 4 ist das Ausgabeteil 4 auf dem Raster 3 angeordnet. Das Ausgabeteil 4 trägt die Ätztinte 200 auf dem Raster 3 auf. Das Ausgabeteil 4 trägt die Ätztinte 200 gleichmäßig, während es sich fortbewegt, auf dem Raster 3 auf.
-
Das Ausgabeteil 4 trägt die Ätztinte 200 auf dem Raster 3 in einer ersten Achsenrichtung (X-Achsenrichtung, wobei sich die genannten Achsen auf das Koordinatensystem in 2 beziehen) des Rasters 3 während des Fortbewegens in der ersten Achsenrichtung (X-Achsenrichtung) auf. Ebenso trägt das Ausgabeteil 4 die Ätztinte 200 auf dem Raster 3 in einer zweiten Achsenrichtung (Y-Achsenrichtung) des Rasters 3 auf, während es sich in einer zweiten Achsenrichtung (Y-Achsenrichtung) vertikal zu der ersten Achsenrichtung (X-Achsenrichtung) fortbewegt.
-
Das Ausgabeteil 4 trägt die Ätztinte 200 auf dem Raster 3 auf, während es sich entlang der ersten Achsenrichtung (X-Achsenrichtung) und entlang der zweiten Achsenrichtung (Y-Achsenrichtung) fortbewegt und folglich ist ein Teilbereich, gemäß einem Arbeitsbereich (work area, WA), in dem Raster 3 insgesamt mit der Ätztinte 200 bedeckt.
-
Die Ätztinte 200 ätzt das Substrat 100, so dass sie eine Struktur 110 in dem Substrat 100 bildet. Die Ätztinte 200 kann ein ätzendes Material aufweisen, welches das Substrat 100 korrodiert und ätzt. Das ätzende Material kann, eine Salpetersäurelösung oder eine Salzsäurelösung sein. Zusätzlich kann zu der Salpetersäurelösung oder der Salzsäurelösung ein Material zum Korrodieren und Ätzen des Substrats 100 in dem ätzenden Material aufgewiesen sein. Das ätzende Material kann zum Anpassen des Grades an Korrosion des Substrats 100 verdünnt sein.
-
Wenn die Ätztinte 200 nur das ätzende Material aufweist, läuft das ätzende Material über die Rasterstruktur 30 durch das Raster 3 und anschließend bei dem das Substrat 100 kontaktierende ätzende Material, verteilt sich das ätzende Material, ohne das es eine Form gemäß einer Struktur beibehält, da das ätzende Material eine geringe Viskosität besitzt. Aus diesem Grund ist es schwierig, wenn eine Ätztinte 200 verwendet wird, die nur das ätzende Material aufweist, eine Lichtleiterplatte herzustellen in der die Struktur 110 in dem Substrat 100 gebildet ist.
-
Um diese Einschränkung aufzulösen, kann die Ätztinte 200 ein Viskositätsanpassungsmaterial zum Anpassen der Viskosität des ätzenden Materials aufweisen. Das Viskositätsanpassungsmaterial kann Carboxymethylcellulose sein. Zusätzlich zu der Carboxymethylcellulose können alle Materialien, die in der Lage sind die Viskosität des ätzenden Materials zu erhöhen, in dem Viskositätsanpassungsmaterial aufgewiesen sein.
-
Durch Erhöhen der Viskosität der Ätztinte 200 kann die Ätztinte 200, die über die Rasterstruktur 30 durch das Raster 3 läuft und die das Substrat 100 kontaktiert, die Form der Rasterstruktur 30 beibehalten.
-
Die Ätztinte 200 kann eine Viskosität in einem Bereich von 1300 cps (d. h. Centipoise; SI: 1000 cps = 1 kg × m–1 × s–1) bis zu 2500 cps aufweisen. Wenn die Viskosität der Ätztinte 200 geringer als 1300 cps ist, hat die Ätztinte 200 eine Viskosität, die nicht ausreicht die Form gemäß der Struktur beizubehalten, wenn die Ätztinte 200 durch das Raster 30 hindurchgelaufen ist und das Substrat 100 kontaktiert. Aus diesem Grund ist es schwierig eine Lichtleiterplatte herzustellen in der eine gewünschte Struktur gebildet ist. Wenn die Viskosität der Ätztinte 200 größer als 2500 cps ist, indem die Viskosität steigt, kann durch einen wiederholten Arbeitsgang die Ätztinte 200 die Rasterstruktur 30 ausfüllen. Deshalb ist das Reinigungszeitintervall für das Raster 3 verkürzt und folglich können die Betriebskosten steigen. Ebenso kann, wenn die Viskosität der Ätztinte 200 größer als 2500 cps ist, übermäßig Energie und Zeit in den Durchlauf über die Rasterstruktur 30 durch das Raster 3 aufgewendet werden. Dementsprechend, da die Rakel 5 angetrieben wird das Raster 3 mit einer beträchtlichen Energie unter Druck zu setzen, steigen die Prozesskosten und darüber hinaus, da die Fortbewegungsgeschwindigkeit der Rakel 5 zum unter Druck setzen des Rasters 3 verlangsamt wird, steigt eine zum Bilden einer Struktur in einer Lichtleiterplatte benötigte Zeit.
-
Wenn eine Ätztinte als 100 Gewichtsanteile definiert ist, kann Carboxymethylcellulose in die Ätztinte mit 3 bis 5 Gewichtsanteilen zugegeben werden. Wenn auf diese Weise Carboxymethylcellulose zugegeben wird, ist die Ätztinte in der Viskosität angepasst, so dass sie eine Viskosität in einem Bereich von 1300 cps bis zu 2500 cps aufweist. Insbesondere kann, wenn eine Ätztinte als 100 Gewichtsanteile definiert ist, Carboxymethylcellulose mit 5 Gewichtsanteilen in die Ätztinte zugegeben werden. Wenn auf diese Weise Carboxymethylcellulose zugegeben wird, weist die Ätztinte eine Viskosität von 1500 cps auf.
-
Bezugnehmend auf die 2, 3 und 5 ist die Rakel 5 auf dem Raster 3 angeordnet. Beim Kontaktieren des Rasters 3 wird die Rakel 5 bewegt und während des Bewegens der Rakel 5 kann das Raster 3 kontaktiert werden, wodurch sie es der auf dem Raster 3 aufgetragenen Ätztinte 200 ermöglicht, durch die Strukturlöcher 31 zu laufen und auf das Substrat 100 aufgetragen zu werden.
-
Die Rakel 5 kann gebildet sein, so dass sie eine Länge gemäß der Länge des Arbeitsbereichs WA in der ersten Achsenrichtung (X-Achsenrichtung) aufweist. Deshalb bewegt sich die Rakel 5 in der zweiten Achsenrichtung (Y-Achsenrichtung) vertikal zu der ersten Achsenrichtung (X-Achsenrichtung), wenn die Rakel 5 das Raster 3 kontaktiert und setzt folglich einen Teilbereich gemäß dem gesamten Arbeitsbereich WA in dem Raster 3 unter Druck, wodurch es ermöglicht wird, dass die Ätztinte 200 durch die Strukturlöcher 31 läuft und auf das Substrat 100 aufgetragen wird.
-
Wiederum bezugnehmend auf die 2 und 3 sind die Plattform 2 und das Raster 3 in einem Aufbau 6 angeordnet.
-
Im Folgenden werden Ausführungsformen eines Lichtleiterplattenherstellungsverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung im Detail mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
-
Bezugnehmend auf die 2 bis 7 ist das Lichtleiterplattenherstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung zum Herstellen einer Lichtleiterplatte vorgesehen, in der eine bestimmte Struktur gebildet ist. Das Lichtleiterplattenherstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kann unter Verwendung der oben beschriebenen Lichtleiterplattenherstellungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden. Das Lichtleiterplattenherstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kann die folgende Konfiguration aufweisen
-
Zunächst wird das Substrat 100 auf der Plattform 2 aufgebracht. Ein solcher Prozess kann mittels einer Transfereinrichtung (nicht dargestellt) durchgeführt werden, die das Substrat 100 auf der Plattform 2 aufbringt. Alternativ kann der Prozess, bei dem das Substrat 100 auf der Plattform 2 aufgebracht wird, von einem Arbeiter ausgeführt werden, der das Substrat 100 auf der Plattform 2 aufbringt.
-
Anschließend wird die Ätztinte 200 auf dem Raster 3 aufgetragen. Ein solcher Prozess kann mittels des Ausgabeteils 4, das die Ätztinte 200 auf dem Raster 3 aufträgt, durchgeführt werden. Das Ausgabeteil 4 kann die Ätztinte 200 auf dem Raster 3 auftragen, während es sich in die erste Achsenrichtung (X-Achsenrichtung) bewegt.
-
Anschließend wird das Substrat 100 entlang der in dem Raster 3 gebildeten Rasterstruktur 30 geätzt. Ein solcher Prozess kann mittels der Rakel 5, die das Raster 3 mit der darauf aufgetragenen Ätztinte 200 unter Druck setzt, durchgeführt werden. Die auf dem Raster 3 aufgetragene Ätztinte 200, läuft entlang der Form der Rasterstruktur 30 durch das Raster 3 und folglich kontaktiert sie das Substrat 100 in einer Form gemäß der Rasterstruktur 30. Deshalb kann das Lichtleiterplattenherstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung die Ätztinte 200 mit nur einem Teilbereich gemäß einer Struktur in Kontakt bringen, so dass diese in dem Substrat 100 gebildet wird. Dementsprechend korrodiert und entfernt das Lichtleiterplattenherstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung nur einen Teilbereich des Substrats 100, den die Ätztinte 200 kontaktiert, wodurch eine Lichtleiterplatte mit der darin gebildeten Struktur hergestellt wird. Auf diese Weise absorbiert in dem Lichtleiterplattenherstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung die in der Lichtleiterplatte gebildete Struktur Licht, so dass dadurch der Verlust von Licht verhindert wird und folglich diese die Effizienz des an ein Anzeigepanel zugeführten Lichts (emittiert von der Lichtquelle) steigert. Darüber hinaus steigert das Lichtleiterplattenherstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung die Lichteffizienz der Hintergrundbeleuchtungseinheit und folglich ermöglicht diese das Herstellen einer Lichtleiterplatte, welche die Qualität eines von einer Anzeigevorrichtung dargestellten Bildes steigert.
-
Anschließend wird die Ätztinte 200 verdampft. Ein solcher Prozess kann mittels Verdampfens der in dem Substrat 100 verbliebenen Ätztinte 200 durchgeführt werden, nachdem das Substrat 100 mittels der Ätztinte 200 geätzt ist. Der Prozess des Verdampfens der Ätztinte 200 kann durch das Freilegen des Substrats 100, in dem eine Struktur mittels der Ätztinte 200 gebildet wurde, bei einer üblichen Temperatur für eine bestimmte Zeit durchgeführt werden. Der Prozess des Verdampfens der Ätztinte 200 kann mittels Kühlens des Substrats 100, in dem eine Struktur mittels der Ätztinte 200 gebildet wurde, durchgeführt werden.
-
Ein Prozess, der die Ätztinte 200 auf dem Raster 3 aufträgt, kann hierbei durchgeführt werden, mittels Auftragens der Ätztinte 200, die ein ätzendes Material zum Ätzen des Substrats 100 aufweist. Die Ätztinte 200 kann ein ätzendes Material aufweisen, welches das Substrat 100 korrodiert und ätzt. Das ätzende Material kann eine Salpetersäurelösung oder eine Salzsäurelösung sein. Wenn das ätzende Material einen höheren Grad an Korrosion als das Substrat 100 aufweist, kann ein anderes Material als das ätzende Material verwendet werden.
-
Wenn der Prozess, der die Ätztinte 200 auf dem Raster 3 aufträgt, nur unter Verwendung des ätzenden Materials durchgeführt wird, läuft das ätzende Material über die Rasterstruktur 30 durch das Raster 3 und das ätzende Material, das mit dem Substrat 100 kontaktiert, wird danach ohne eine Form gemäß einer Struktur beizubehalten, rundherum auseinanderlaufen, da das ätzende Material eine geringe Viskosität besitzt. Aus diesem Grund ist es schwierig, wenn ein Prozess, der eine Struktur in dem Substrat 100 bildet, nur unter Verwendung des ätzenden Materials durchgeführt wird, eine Lichtleiterplatte herzustellen, in der eine gewünschte Struktur gebildet wird.
-
Um dieses Problem zu lösen, kann der Prozess, der die Ätztinte 200 auf dem Raster 3 aufträgt, mittels Auftragens der Ätztinte 200 auf dem Raster 3, die das ätzende Material und ein Viskositätsanpassungsmaterial zum Anpassen der Viskosität des ätzenden Materials aufweist, durchgeführt werden. Das Viskositätsanpassungsmaterial weist ein Material zum Erhöhen der Viskosität des ätzenden Materials auf. Das Viskositätsanpassungsmaterial kann Carboxymethylcellulose sein. Für das Viskositätsanpassungsmaterial können alle Materialien verwendet werden, die in der Lage sind die Viskosität des ätzenden Materials zu erhöhen. Mittels Erhöhens der Viskosität der Ätztinte 200 ermöglicht das Lichtleiterplattenherstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung das Beibehalten einer Form gemäß einer Struktur, wenn die Ätztinte 200 durch das Raster 3 hindurchgelaufen ist und das Substrat 100 kontaktiert, Dementsprechend steigert das Lichtleiterplattenherstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung die Genauigkeit eines Arbeitsablaufes zum Bilden einer gewünschten Struktur in einer Lichtleiterplatte, das folglich die Qualität der Lichtleiterplatte steigert.
-
Der Prozess, der die Ätztinte 200 auf dem Raster 3 aufträgt, kann mittels Auftragens der Ätztinte 200 auf dem Raster 3, die eine Viskosität in einem Bereich von 1300 cps bis zu 2500 cps aufweist, durchgeführt werden. Wenn die Viskosität der Ätztinte 200 geringer als 1300 cps ist, weist die Ätztinte 200 eine Viskosität auf, die nicht ausreicht eine Form gemäß einer Struktur beizubehalten, wenn die Ätztinte 200 durch das Raster 3 hindurchgelaufen ist und das Substrat 100 kontaktiert. Aus diesem Grund ist es schwierig eine Lichtleiterplatte herzustellen in der eine gewünschte Struktur gebildet ist. Wenn die Viskosität der Ätztinte 200 größer als 2500 cps ist, kann, da die Viskosität steigt, durch einen wiederholten Arbeitsgang die Ätztinte 200 die Rasterstruktur 30 ausfüllen. Deshalb ist ein Reinigungszeitintervall verkürzt und folglich können die Betriebskosten steigen. Ebenso kann, wenn die Viskosität der Ätztinte 200 größer als 2500 cps ist, übermäßig Energie und Zeit in den Durchlauf über die Rasterstruktur 30 durch das Raster 3 aufgewendet werden. Dementsprechend, da die Rakel 5 angetrieben wird das Raster 3 mit einer beträchtlichen Energie unter Druck zu setzen, steigen die Betriebskosten und darüber hinaus, da die Fortbewegungsgeschwindigkeit der Rakel 5 zum unter Drucksetzen des Raster 3 verlangsamt wird, steigt eine zum Bilden einer Struktur in einer Lichtleiterplatte benötigte Zeit.
-
Das Lichtleiterplattenherstellungsverfahren, das gemäß der vorliegenden Erfindung die Ätztinte 200 auf dem Raster 3 aufträgt, kann mittels Auftragens der Ätztinte 200, die eine Viskosität in einem Bereich von 1300 cps bis zu 2500 cps aufweist, auf dem Raster 3 durchgeführt werden, womit folglich das Beibehalten einer Form gemäß einer Struktur ermöglicht wird, wenn die Ätztinte 200 durch das Raster 3 durchgelaufen ist und das Substrat 100 kontaktiert und darüber hinaus ermöglicht es der Ätztinte 200 problemlos über die Rasterstruktur 30 durch das Raster 3 durchzulaufen. Dementsprechend steigert das Lichtleiterplattenherstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung die Genauigkeit eines Arbeitsganges zum Bilden einer gewünschten Struktur in einer Lichtleiterplatte, das folglich die Qualität der Lichtleiterplatte steigert. Genauso verkürzt das Lichtleiterplattenherstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung eine zum Bilden einer Struktur in einer Lichtleiterplatte benötigte Zeit und steigert folglich die Produktivität einer Lichtleiterplatte mit einer darin gebildeten Struktur.
-
Wenn die Ätztinte 200 als 100 Gewichtsanteile definiert ist, kann der Prozess, der die Ätztinte 200 auf dem Raster 3 aufträgt, mittels Auftragens der Ätztinte 200 auf das Raster 3, in der das Viskositätsanpassungsmaterial in das ätzende Material mit 3 bis zu 15 Gewichtsanteilen zugegeben wurde, durchgeführt werden. Durch Zugabe des Viskositätsanpassungsmaterial in das ätzende Material mit 3 bis zu 15 Gewichtsanteilen, kann die Ätztinte 200 hergestellt werden, die eine Viskosität in einem Bereich von 1300 cps bis zu 2500 cps aufweist. Wenn eine Salpetersäurelösung oder eine Salzsäurelösung als ätzendes Material verwendet wird und Carboxymethylcellulose als Viskositätsanpassungsmaterial verwendet wird, kann die Ätztinte 200 hergestellt werden, so dass sie eine Viskosität von 1500 cps aufweist. Dementsprechend steigert das Lichtleiterplattenherstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung die Genauigkeit eines Arbeitsganges zum Bilden einer gewünschten Struktur in einer Lichtleiterplatte, das folglich die Produktivität einer Lichtleiterplatte mit einer darin gebildeten Struktur steigert.
-
Im Folgenden werden Ausführungsformen einer Lichtleiterplatte gemäß der vorliegenden Erfindung im Detail mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
-
Bezugnehmend auf die 6 bis 9, ist eine Lichtleiterplatte 300 gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Hintergrundbeleuchtungseinheit angeordnet und liefert von einer Lichtquelle emittiertes Licht an ein Anzeigepanel. Die Lichtleiterplatte 300 gemäß der vorliegenden Erfindung kann mittels Bildens der Struktur 110 in dem Substrat 100 (siehe 7) mit der Ätztinte 200 (siehe 6) hergestellt werden.
-
Die Lichtleiterplatte 300 gemäß der vorliegenden Erfindung weist auf: einen Lichteinfallsbereich 310 (bzw. den Teil der Lichtleiterplatte, der dem von der Lichtquelle emittierten Licht ausgesetzt wird), der von der Lichtquelle emittiertes Licht empfängt; einen Lichtabgabebereich 320 (bzw. den Teil der Lichtleiterplatte, der das vom Lichteinfallsbereich empfangene Licht abgibt) der Licht, das durch den Lichteinfallsbereich 310 eingefallen ist, an das Anzeigepanel abgibt; und einen Unterseitenbereich 330 (bzw. den Bereich an der Unterseite der Lichtleiterplatte, der eine Struktur aufweist), der auf der Rückseite des Lichtabgabebereichs 320 gebildet ist.
-
Der Lichteinfallsbereich 310 empfängt Licht, zugeführt von der Lichtquelle an das Anzeigepanel. Der Lichteinfallsbereich 310 kann eine von den vier Seitenoberflächen des Substrats 100 sein. Wenn die Lichtleiterplatte 300 gemäß der vorliegenden Erfindung in der Hintergrundbeleuchtungseinheit angeordnet ist, kann der Lichteinfallsbereich gegenüber (bzw. in Richtung) der Lichtquelle angeordnet sein.
-
Der Lichtabgabebereich 320 gibt das Licht, das durch den Lichteinfallsbereich 310 eingefallen ist, an das Anzeigepanel ab. Wenn die Lichtleiterplatte 300 gemäß der vorliegenden Erfindung in der Hintergrundbeleuchtung angeordnet ist, kann der Lichtabgabebereich 320 gegenüber (bzw. in Richtung) des Anzeigepanels angeordnet sein.
-
Der Bodenbereich 330 ist auf der Rückseite des Lichtabgabebereichs 320 gebildet. Bezüglich 7, ist der Lichtabgabebereich 320 eine Oberseite und der Bodenbereich 330 ist eine Unterseite. Wenn die Lichtleiterplatte 300 gemäß der vorliegenden Erfindung in der Hintergrundbeleuchtungseinheit angeordnet ist, kann der Bodenbereich 330 gegenüber (bzw. in Richtung) der Rückseite des Anzeigepanel angeordnet sein.
-
Die Struktur 110 zum Transferieren von einfallendem Licht durch den Lichteinfallsbereich 310 zu dem Lichtausfallsbereich 320 ist in dem Bodenbereich 330 gebildet. Ein Bereich des Substrats 100, der mit der Ätztinte 200 kontaktiert, ist korrodiert und entfernt, wodurch sich die Struktur 110 bildet. Dementsprechend kann die Lichtleiterplatte gemäß der vorliegenden Erfindung die folgenden Wirkungen aufweisen.
-
Zunächst wird eine Lichtleiterplatte gemäß dem Stand der Technik unter Verwendung von einer Druckerfarbe oder Harz, beispielsweise Kunstharz, gebildet. Deswegen absorbiert in der Lichtleiterplatte gemäß dem Stand der Technik eine Struktur teilweise von der Lichtquelle emittiertes Licht, die den Verlust von Licht verursacht.
-
Hingegen ist die Struktur 110 in der Lichtleiterplatte 300 gemäß der vorliegenden Erfindung mittels Ätzens eines Bereichs des Substrats 100 mit einer Ätztinte 200 gebildet. Deshalb konfiguriert in der Lichtleiterplatte 300 gemäß der vorliegenden Erfindung das Substrat 100 die Struktur 110 selbst und folglich absorbiert die Struktur das Licht, so dass sie dadurch der Verlust von Licht verhindert. Dementsprechend kann die Lichtleiterplatte 300 gemäß der vorliegenden Erfindung die Effizienz des dem Anzeigepanel zugeführten Lichts (emittiert von der Lichtquelle) steigern. Darüber hinaus steigert die Lichtleiterplatte 300 gemäß der vorliegenden Erfindung die Lichteffizienz der Hintergrundbeleuchtungseinheit, die dadurch die Qualität eines von einer Anzeigevorrichtung dargestellten Bildes steigert.
-
Die Struktur 110 kann in einer Mehrzahl in dem Bodenbereich 330 gebildet sein. Die Struktur 110 kann in einer Tiefdruckform in dem Bodenbereich 330 gebildet sein, ist darauf aber nicht beschränkt. Als ein anderes Beispiel kann die Struktur 110 in einer geprägten Form gebildet sein
-
Wie oben beschrieben, ermöglicht die vorliegende Erfindung das Herstellen von einer Lichtleiterplatte, die den Verlust von Licht aufgrund der Struktur verhindern kann und die dadurch die Effizienz des an das Anzeigepanel zugeführten Lichts (emittiert von der Lichtquelle) steigert.
-
Es ist für den Durchschnittsfachmann offensichtlich, das unterschiedliche Modifikationen und Variationen vorgenommen werden können in der vorliegenden Erfindung, ohne vom Sinn oder Umfang der Erfindungen abzuweichen. Daher ist es beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung die Modifikationen und Variationen dieser Erfindung mit einschließt, sofern diese im Umfang der beigefügten Ansprüche und ihren Äquivalenten vorkommen. Es wurde oben in der Beschreibung der Lichtleiterplattenherstellungsvorrichtung und dem entsprechenden Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben, dass eine Lichtleiterplatte mit einer darin gebildeten Tiefdruckstruktur, die mittels Ätzens eines Bereichs von einem Substrat gemäß einer Struktur gebildet wird; eine Lichtleiterplatte mit einer darin gebildeten, eingeprägten Struktur kann jedoch mittels Ätzens eines anderen Bereichs, als den einen Bereich gemäß einer Struktur eines Substrats, gebildet sein.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- KR 10-2012-0108596 [0001]
