KR100409013B1 - 액정소자 후광장치용 도광판 금형 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정소자 후광장치용 도광판 금형 제조방법을 개시한다.

본 발명은 기판 상부에 X-선 감광재를 접합하는 단계와; X-선 감광재 상부에 도광판 구조물의 영역을 정의하기 위하여 X-선을 흡수하는 물질로 마스크 패턴을 형성하는 단계와; 상기 마스크 패턴이 형성된 X-선 감광재를 서로 다른 입사방향의 경사진 각도로 2번 노광을 실시하는 단계와; 상기 노광된 X-선 감광재를 현상하여 상기 기판 상부에 도광판 구조물을 형성하는 단계와; 상기 도광판 구조물이 형성된 기판 상부에 금속층을 두껍게 형성하는 단계; 및 상기 도광판 구조물 패턴 및 기판을 모두 제거하여 상기 금속층으로 이루어진 도광판 금형을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이로써, 본 발명에 따르면 X-선을 이용하여 표면조도가 뛰어나고, 종래 기계절삭 가공방법보다 손쉽게 액정소자 후광장치용 도광판의 제조에 필요한 금형을 제작하는 효과를 얻을 수 있다.

Description

액정소자 후광장치용 도광판 금형 제조 방법{Method for manufacturing mold of light-guide plate for backlight unit of LCD}

본 발명은 액정소자 후광장치용 도광판 제조에 필요한 금형을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 X-선을 이용하여 표면조도가 우수하며 임의의 형상을 갖는 도광판 금형을 제조할 수 있게 하는 액정소자 후광장치용 도광판 금형 제조 방법에 관한 것이다.

한편, 본 발명은 종래의 기계 절삭 방법에 비하여 공정의 재현성, 대량생산, 대면적 가공, 단가 등에 많은 이점을 제공하는 액정소자 후광장치용 도광판 금형 제조방법에 관한 것이다.

당업자에게 잘 알려진 바와 같이, 액정소자(LCD; Liquid Crystal Display)에 있어서 광손실의 대부분은 도광판, 확산판, 프리즘, 반사판 등으로 이루어진 후광장치에서 발생된다. 그러므로 광손실을 줄여서 고휘도, 저전력 소비 구현을 위한 후광장치에 대한 연구가 폭넓고도 다양하게 진행되고 있다.

액정소자의 후광장치에 대한 종래 기술의 일실시예에서는 도광판의 뒷면에 광학패턴을 도트 인쇄 방식으로 형성하거나 기계 절삭등의 방법으로 금형을 제작하여 광학패턴이 형성된 도광판을 제조하는 방식을 사용하고 있다.

그러나 상기와 같은 기계가공을 이용한 종래 기술에 의한 도광판 금형제조방법은 재현성 있는 공정을 확보하기가 어려우며 대면적 금형을 제조하기가 어렵고 금형을 제조하는 단가가 비싸며 표면거칠기가 우수한 금형을 제조하기가 어려운 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 2번의 경사 X-선 노광을 이용하여 높이가 다르며 표면 거칠기가 작은 소정의 삼각산맥 형태로 이루어진 도광판 금형 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 종래 기술에 의한 기계 절삭과 같은 방법에 비하여 공정의 재현성, 대량생산, 대면적 가공, 단가 등에 많은 이점을 제공하는 액정소자후광장치용 도광판 금형 제조방법을 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 액정소자 후광장치용 도광판 금형 제조방법에 의해 제작되는 도광판의 단면 구성도.

도 2a 내지 도 2e는 본 발명에 따른 액정소자 후광장치용 도광판 금형 제조방법의 공정 순서도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

11 : 실리콘 기판 12 : 도금씨앗층

13 : PMMA판 14 : 도금씨앗층

15 : X-선 흡수층 16 : 금속 금형

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액정소자 후광장치용 도광판 금형 제조방법은, 소정의 기판 상부에 X-선 감광재를 접합하는 단계; 상기 X-선 감광재 상부에 도광판의 소정의 구조물을 형성하기 위해 X-선을 흡수하는 물질로 마스크 패턴을 형성하는 단계와; 상기 마스크 패턴이 형성된 X-선 감광재를 서로 다른 입사방향의 경사진 각도로 2번 노광을 실시하는 단계와; 상기 노광된 X-선 감광재를 현상하여 상기 기판 상부에 도광판의 구조물을 형성하는 단계와; 상기 도광판의 구조물이 형성된 기판 상부에 금속층을 두껍게 형성하는 단계; 및 상기 도광판의 구조물 패턴 및 기판을 모두 제거하여 상기 금속층으로 이루어진 도광판 금형틀을 형성하는 단계를 포함하는 점에 그 특징이 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 도광판의 구조물은 삼각산맥 형태이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 X-선 감광재는 PMMA(PolyMethylMethacrylAte) 물질로 구성된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 기판 상부에 X-선 감광재를 접합시키기 전에, 상기 기판 상부에 나중에 소정의 금속 금형을 전기주형법으로 형성시키기 위한 도금씨앗층을 형성하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 기판 상에 상기 도금씨앗층을 형성할 때, 상기 도금씨앗층은 소정 두께의 티타늄을 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 X-선을 흡수하는 물질은 금(Au)을 포함한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 액정소자 후광장치용 도광판 금형 제조방법의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 액정소자 후광장치용 도광판 금형 제조방법에 의해 제작되는 도광판의 일실시예의 단면 구성도이고, 도 2a 내지 도 2e는 본 발명에 따른 액정소자 후광장치용 도광판 금형 제조방법의 공정 순서도이다.

먼저, 도 2a를 참조하면, 기판(11)으로서 실리콘 기판 상부에 나중에 금속 금형(16; 도 2e)을 전기주형법으로 형성시키기 위한 도금씨앗층(12)을 형성한다. 실리콘 기판(11) 상에 도금씨앗층(12)을 형성할 때, 도금씨앗층(12)은 예를 들면 스퍼터링 등의 방법으로 두께 0.5마이크론의 티타늄을 사용한다. 그 다음, PMMA(PolyMethylMethacrylAte)판과 기판(11) 사이의 접착력을 강화시키기 위하여 접착층을 형성하고 액상 PMMA를 도포한다. 이때 접착층은 예를 들면 S1805(상품명)을 아세톤에 1:30으로 희석하여 약 3000rpm에서 40초간 회전도포한후 90℃에서 100초간 열처리해서 형성한다.

상기 접착층과 액상 PMMA를 형성한 후 X-선 감광재로 사용되는 PMMA판(13)을 기판위에 접합하고 원하는 두께로 절삭 가공한다.

PMMA판(13)을 절삭가공한 후, X-선 마스크를 전기도금법을 이용하여 형성하기 위한 도금씨앗층(14)을 형성한다. 이때 X-선 마스크는 흑연 등과 같이 별개의 X-선 투과층을 이용하여 제작할 수 있으나 본 발명의 바람직한 실시예에서는 PMMA판(13)위에 금(Au) 흡수층을 바로 형성한다.

그 다음, 도 2b에 도시한 바와 같이 X-선 흡수층으로 사용할 금 흡수층(15)을 형성하고 도금씨앗층(14)를 제거한다.

금 흡수층(15)을 형성하고 도금씨앗층(14)을 제거한 다음, 도 2c에 도시한 바와 같이 X-선을 이용하여 2번의 경사노광을 실시하여 X-선에 노광되지 않은 영역이 삼각산맥 모양으로 이루어지게 한다.

그리고, 도 2d에 도시한 바와 같이 소정의 현상액을 이용하여 X-선에 노광된 영역을 선택적으로 제거하면 기판(11) 상부에 높이가 다른 삼각산맥으로 이루어진 PMMA 구조가 나타나게 된다.

이어서, 도 2e에 도시한 바와 같이 전기주형법을 이용하여 금속 금형(16)을 제조하고 기판(11) 및 도금씨앗층(12)을 제거하면 도 2e와 같은 도광판 제조용 금속 금형(16)을 얻게 된다.

이로써, 도 2e의 금형(16)을 통해 도 1에 도시한 바와 같은 액정소자 후광장치용 도광판(17)을 제조할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 액정소자 후광장치용 도광판 금형 제조 방법은 X-선 노광을 이용하여 금속 금형을 제조하므로 표면거칠기가 우수한 도광판용 금형을 제조할 수 있는 이점을 제공한다.

또한, 본 발명은 X-선 노광을 이용하여 금속 금형을 제조하므로 대면적 도광판을 제조할 있게 하는 이점과, 도광판을 대량생산할 수 있게 하는 이점을 제공한다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.

Claims (6)

1. 액정소자 후광장치용 도광판 제조에 필요한 금형을 제조하는 방법에 있어서,

   소정의 기판 상부에 X-선 감광재를 접합하는 단계;

   상기 X-선 감광재 상부에 도광판의 소정의 구조물을 형성하기 위해 X-선을 흡수하는 물질로 마스크 패턴을 형성하는 단계;

   상기 마스크 패턴이 형성된 X-선 감광재를 서로 다른 입사방향의 경사진 각도로 2번 노광을 실시하는 단계;

   상기 노광된 X-선 감광재를 현상하여 상기 기판 상부에 도광판의 구조물을형성하는 단계;

   상기 도광판의 구조물이 형성된 기판 상부에 금속층을 두껍게 형성하는 단계; 및

   상기 도광판의 구조물 패턴 및 기판을 모두 제거하여 상기 금속층으로 이루어진 도광판 금형틀을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정소자 후광장치용 도광판 금형 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 도광판의 구조물은 삼각산맥 형태인 것을 특징으로 하는 액정소자 후광장치용 도광판 금형 제조 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 X-선 감광재는 PMMA(PolyMethylMethacrylAte) 물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정소자 후광장치용 도광판 금형 제조 방법.
4. 제1항 내지 제3항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 기판 상부에 X-선 감광재를 접합시키기 전에,

   상기 기판 상부에 나중에 소정의 금속 금형을 전기주형법으로 형성시키기 위한 도금씨앗층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정소자 후광장치용 도광판 금형 제조 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 기판 상에 상기 도금씨앗층을 형성할 때, 상기 도금씨앗층은 소정 두께의 티타늄을 사용하는 것을 특징으로 하는 액정소자 후광장치용 도광판 금형 제조 방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 X-선을 흡수하는 물질은 금(Au)인 것을 특징으로 하는 액정소자 후광장치용 도광판 금형 제조 방법.