KR100887933B1 - 광학부재 제조용 필름벨트 및 이를 이용한 광학부재제조장치 - Google Patents

광학부재 제조용 필름벨트 및 이를 이용한 광학부재제조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광학부재의 표면에 자외선 경화를 이용하여 미세형상을 형성하는 광학부재 제조용 필름벨트 및 광학부재 제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자외선 조사영역을 제한함으로써 필름벨트의 수명을 연장할 수 있는 광학부재 제조용 필름벨트 및 이를 이용한 광학부재 제조장치에 관한 것이다.
본 발명은 광학부재의 표면에 패턴을 형성하기 위한 필름벨트에 있어서, 상기 패턴의 역상 형태를 가지는 패턴부; 상기 패턴부의 외곽부분인 테두리부를 포함하며, 상기 테두리부에는 자외선 차단층이 형성되는 것을 특징으로 하는 광학부재 제조용 필름벨트를 제공한다.
자외선 경화, 필름벨트, 자외선 차단층

Description

광학부재 제조용 필름벨트 및 이를 이용한 광학부재 제조장치{FILM BELT FOR MANUFACTURING OPTICAL SHEET AND MANUFACTURING DEVICE USING WHICH}
도 1은 종래의 필름벨트의 구조를 나타낸 사시도,
도 2는 종래의 필름벨트에 코팅용액이 도포된 상태를 나타낸 사시도,
도 3은 종래의 필름벨트를 1회 사용한 상태를 나타낸 사시도,
도 4는 종래의 필름벨트를 2회 사용한 상태를 나타낸 사시도,
도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 필름벨트의 구조를 나타낸 분리 사시도,
도 6은 본 발명의 제 2실시예에 따른 필름벨트의 구조를 나타낸 사시도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 광학부재 제조장치를 나타낸 구성도임.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
70 : 저장조 71 : 코팅용액
72 : 코터 73-1 : 필름저장롤
73-2 : 코팅롤 73-3 : 압착롤
73-4 : 탈취롤 73-5 : 권취롤
75 : 두께조절롤 76 : 자외선조사기
77 : 패널이송수단 79 : 세척부
100 : 필름벨트 102 : 성형부
103 : 자외선 차단층 104 : 테두리부
140 : 자외선 차단층 150 : 패널
본 발명은 광학부재의 표면에 자외선 경화를 이용하여 미세형상을 형성하는 광학부재 제조용 필름벨트 및 광학부재 제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자외선 조사영역을 제한함으로써 필름벨트의 수명을 연장할 수 있는 광학부재 제조용 필름벨트 및 이를 이용한 광학부재 제조장치에 관한 것이다.
광학부재라 함은 TFT-LCD의 백 라이트 유닛(back lighti unit)의 도광판 및 확산판 이외에도, 프로젝션 TV의 스크린에 사용되는 프레즈넬 렌즈(Presnel lens), 렌티큘라 렌즈(Lenticular lens) 및 프리즘 형상의 부재등 광학필름류 등을 포함한다. 그러나 이상의 예로서 한정하는 것은 아니다.
멀티미디어로 대변되는 최근의 IT 환경은 시각적 정보의 전달을 그 특징으로 하고 있다. 시각적 정보의 표현 수단으로는 슬림화, 소형화가 가능한 LCD, OLED 등의 디스플레이 모듈이 널리 사용되는 추세이다. 그리고 이들 모듈에는 표면에 다양 한 미세형상을 가지는 광학부재가 사용된다.
광학부재의 표면에 미세형상을 형성하는 방법으로는 자외선 경화수지를 표면에 소정형태로 도포하고 경화시키는 자외선 경화 방식의 코팅 방법이 사용되고 있다.
자외선 경화 방식의 코팅 방법은 소정의 패턴부를 구비하는 필름벨트에 코팅용액을 도포한후, 코팅용액을 자외선으로 광학부재의 표면에 경화시키는 것으로 필름벨트의 역할이 매우 중요하다.
도 1은 종래의 필름벨트의 구조를 나타낸 사시도이고, 도 2는 종래의 필름벨트에 코팅용액이 도포된 상태를 나타낸 사시도이며, 도 3은 종래의 필름벨트를 1회 사용한 상태를 나타낸 사시도이고, 도 4는 종래의 필름벨트를 2회 사용한 상태를 나타낸 사시도이다.
도시된 바와 같이 필름벨트(10)의 표면에는 미세형상을 가지는 패턴부(12)와, 상기 패턴부를 제외한 영역인 테두리부(14)가 형성되어 있다.
광학부재의 표면에 형성하고 하는 패턴을 제 1패턴이라고 하면, 상기 필름벨트(10)의 패턴부(12)에 형성되는 패턴은 상기 제 1패턴의 역상에 해당하는 제 2패턴이다.
코팅용액(20)은 자외선에 의하여 경화되는 재질로, 도 2에 도시된 패턴부(12)와 테두리부(14)에 모두 균일하게 도포된다. 코팅용액(20)을 도포한 필름벨트(10)를 패널(미도시)에 밀착시킨 후, 가열과 경화과정을 거치면 패턴부(12)에 도포되어 있던 코팅용액(22)은 패널의 표면에 부착되고, 테두리부(14)에 도포되어 있 던 코팅용액(24)은 도 3에 도시된 바와 같이 필름벨트(10)의 표면에 부착된다.
따라서, 필름벨트(10)를 반복해서 사용하게 되면 도 4에 도시된 바와 같이, 테두리부(14)에만 코팅용액이 경화된 층이 적층되어 높이차가 패턴부(12)와 높이차가 발생하게 되고, 이러한 문제점으로 인하여 필름벨트(10)의 사용횟수가 제한되는 문제점을 가지고 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 필름벨트의 성형부를 제외한 영역인 테두리부에서는 코팅용액이 경화되지 않도록 하는 광학부재 제조용 필름벨트를 제공하기 위한 것이다.
그리고, 본 발명은 상기의 필름벨트를 이용한 광학부재 제조장치를 제공하기 위한 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 광학부재의 표면에 패턴을 형성하기 위한 필름벨트에 있어서, 상기 패턴의 역상 형태를 가지는 패턴부; 상기 패턴부의 외곽부분인 테두리부를 포함하며, 상기 테두리부에는 자외선 차단층이 형성되는 것을 특징으로 하는 광학부재 제조용 필름벨트를 제공한다.
그리고, 본 발명은 피 코팅체인 패널의 일면을 따라 이송되는 필름벨트; 상기 필름벨트에 코팅용액을 공급하는 저장조; 상기 저장조의 코팅용액을 필름벨트에 도포하는 코터; 상기 코팅용액이 도포된 필름벨트를 패널에 압착시키는 압착롤; 상기 압착롤을 통과한 필름벨트가 부착된 패널을 가압하여 코팅용액으로 형성된 코팅층의 두께를 조절하는 두께조절롤; 상기 두께조절롤을 통과하며 두께가 조절된 코팅층에 자외선을 조사하여 상기 코팅층을 상기 패널의 표면에 경화시키는 자외선조사기; 및 상기 자외선조사기를 통과한 필름벨트의 표면에 남아있는 코팅용액을 제거하는 세척부를 포함하는 광학부재 제조장치를 제공한다.
기타 본 발명의 실시 형태들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명 및 첨부 도면에 포함되어 있다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 당업자가 자명하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명에 대한 예시로 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
도 5는 본 발명에 따른 광학부재 제조용 필름벨트의 제 1실시예를 나타낸 사시도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광학부재 제조용 필름벨트(100)는 광학부재 표면에 형성하고자 하는 제 1패턴의 역상에 해당하는 제 2패턴을 형성하고 있는 패턴부(102)와, 상기 패턴부(102)를 제외한 나머지 영역에 해당하는 테두리부(104)와, 상기 테두리부(104)로 자외선이 침투하지 못하도록 차단하는 자외선 차단층(140)을 포함한다. 상기 자외선 차단층(140)은 테두리부(104)와 동일한 형상을 가지며 자외선을 차단시킬 수 있는 별도의 필름으로 형성된다. 상기 자외선 차단층(140)은 패턴부(102)에 해당하는 부분에는 관통공(142)을 형성하고 있다.
상기 자외선 차단층(140)으로는 자외선을 흡수하는 검정색 필름을 사용하거나, 자외선을 차단할 수 있는 금속박판이 사용될 수 있다.
상기 차단층(140)은 필름벨트(100)의 테두리부(104)에 부착되어 테두리부(104)로 자외선이 침투하지 못하도록 차단하는 역할을 수행함으로써, 테두리부(104)에 도포된 코팅용액이 경화되지 않도록 한다.
따라서, 사용시마다 테두리부(104)에 코팅용액이 경화되어 높이차가 발생하는 문제점을 해결하여 필름벨트(100)의 수명을 증가시킨다.
도 6은 본 발명에 따른 광학부재 제조용 필름벨트의 제 2실시예를 나타낸 사시도이다.
제 1실시예의 경우에는 별도의 부재를 사용하여 차단층(140)을 형성하는 경우를 나타낸 것이고, 제 2실시예는 검정색 안료를 이용하여 테두리부에 자외선 차단층(103)을 형성하는 것이다. 상기 안료로는 자외선이 투과되지 않도록 차단하는 성질을 가지며, 필름벨트의 표면에 도포되는 코팅용액과 반응하지 않는 물질을 사용하는 것이 바람직하다.
도시된 바와 같이, 필름벨트(100)의 테두리부(104)에 해당하는 영역에 검정색 안료를 이용하여 자외선 차단층(103)을 형성한다.
이렇게 패턴부(102)를 제외한 영역에 자외선 차단층(103)을 형성하면, 패턴 부(102) 이외의 부분에는 자외선 경화에 반응하지 않게되어 지속적으로 필름벨트(100)를 사용할 수 있다.
상기 자외선 차단층(103)은 패턴부(102)가 형성된 면(패널에 접촉하는 면)에 형성하거나, 패턴부(102)가 형성되지 않은 면(패널에 접촉하지 않는 면)에 형성할 수 있다.
제 1실시예 및 제 2실시예의 필름벨트(100)의 기재층으로는 유연성이 있으며, 인장강도 및 내구성이 있는 필름을 사용하는 것이 바람직하며, 특히 PET 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 패턴부(102)를 구성하는 수지재료로는 올리고머 등 고분자 재료를 배합하여 사용하되, 코팅액과 이형이 잘되는 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
도 7은 본 발명에 따른 광힉부재 제조용 필름벨트를 이용한 광학부재 제조장치의 실시예를 나타낸 구성도이다.
도시된 바와 같이 패널(150)의 일면을 따라 이송되는 필름벨트(100)와, 상기 필름벨트(100)에 코팅용액(71)을 공급하는 저장조(70)와, 상기 저장조(70)의 코팅용액을 필름벨트(100)에 도포하는 코터(72)와, 상기 코팅용액(71)이 도포된 필름벨트(100)를 패널(150)에 압착시키는 압착롤(73-3)과, 상기 압착롤(73-3)의 하류측에 위치하여 상기 압착롤(73-3)을 통과한 필름벨트(100)가 부착된 패널(150)을 가압하여 코팅용액(71)으로 형성된 코팅층의 두께를 조절하는 두께조절롤(75)과, 상기 두께조절롤(75)의 하류에 위치하여 두께가 조절된 코팅층에 자외선을 조사하여 코팅 막을 형성하는 자외선조사기(76)와, 패널(150)을 필름벨트(100)와 동일한 속도로 이송하기 위한 패널이송수단(77)을 포함한다.
코팅용액이 도포된 패널을 가열하여 코팅용액의 확산시키기 위하여 상기 압착롤(73-3)과 두께조절롤(75)의 사이에 히터부를 추가로 구비할 수 있다.
상기 패널이송수단(77)으로는 동력컨베이어, 무동력컨베이어, 이송캐리어 등 패널을 필름벨트(100)와 동일한 속도로 이동시킬 수 있는 수단들이 사용될 수 있다. 특히 패널(19)이 작고 가벼운 경우에는 필름(16)에 부착되어 함께 이동할 수 있으므로 무동력컨베이어와 같은 무동력 이송수단으로도 충분할 것이다.
저장조(10)에 담겨진 코팅용액(11)이 필름벨트(100)에 도포되면, 패널(19)과 필름벨트(100) 사이의 코팅용액(11)이 층을 형성하게 된다. 이 중에서 패턴부의 코팅용액은 자외선의 조사로 경화되고, 테두리부의 코팅용액층은 경화되지 않고 제거되므로 필름벨트(100)를 반복해서 사용할 수 있다.
필름벨트(100)의 이동경로를 살펴보면, 필름저장롤(73-1)로부터 분리되어 코팅롤(73-2)을 거치게 된다. 코팅롤(73-2)은 코터(72)와 인접하게 배치되어, 필름벨트(100)가 코팅롤(73-2)을 통과할 때 코터(72)에 의하여 코팅용액(11)이 필름벨트(100)에 도포된다. 코팅롤(73-2)을 거친 필름벨트(100)는 압착롤(73-3)에 의하여 패널(150)의 표면에 압착된다. 이후, 필름벨트(100)는 두께조절롤(75), 자외선조사기(76)를 순차적으로 통과한후, 탈취롤(73-4)에서 분리되어 권취롤(73-5)로 감겨진다.
탈취롤(73-4)과 권취롤(73-5)의 사이에는 세척부(79)가 구비되며, 상기 세척 부(79)에서는 경화되지 않은 코팅용액(11)이 제거된다. 이렇게 경화되지 않은 코팅용액(11)이 제거되면, 필름벨트(100)는 최초 필름저장롤(73-1)의 상태와 동일하게 표면이 깨끗한 상태가 되므로 반복하여 다시 사용될 수 있는 것이다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 광학부재 제조용 필름벨트는 패턴부로만 자외선이 조사되도록 함으로써, 코팅용액의 경화가 패턴부에서만 이루어지도록 한다. 따라서, 패턴부이외의 영역에 도포된 코팅용액이 필름벨트에 부착되어 발생하는 문제점을 해결하여 필름벨트의 수명을 증대시킬 수 있는 효과를 가져온다.

Claims (5)

  1. 광학부재의 표면에 패턴을 형성하기 위한 필름벨트에 있어서,
    상기 패턴의 역상 형태를 가지는 패턴부와, 상기 패턴부의 외곽부분인 테두리부와, 상기 테두리부에는 형성되는 자외선 차단층을 포함하며,
    상기 필름벨트는 자외선이 투과되는 PET 재질인 것을 특징으로 하는 광학부재 제조용 필름벨트.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 자외선 차단층은 자외선을 차단시키는 도료를 도장하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학부재 제조용 필름벨트.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 자외선 차단층은 자외선을 차단시키는 재질의 부재를 부착하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학부재 제조용 필름벨트.
  4. 삭제
  5. 피 코팅체인 패널의 일면을 따라 이송되는 제 1항 내지 제 3항중 어느 하나의 항에 해당하는 필름벨트;
    상기 필름벨트에 코팅용액을 공급하는 저장조;
    상기 저장조의 코팅용액을 필름벨트에 도포하는 코터;
    상기 코팅용액이 도포된 필름벨트를 패널에 압착시키는 압착롤;
    상기 압착롤을 통과한 필름벨트가 부착된 패널을 가압하여 코팅용액으로 형성된 코팅층의 두께를 조절하는 두께조절롤;
    상기 두께조절롤을 통과하며 두께가 조절된 코팅층에 자외선을 조사하여 상기 코팅층을 상기 패널의 표면에 경화시키는 자외선조사기; 및
    상기 자외선조사기를 통과한 필름벨트의 표면에 남아있는 코팅용액을 제거하는 세척부를 포함하는 광학부재 제조장치.
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JPH0795121B2 (ja) * 1986-09-27 1995-10-11 大日本印刷株式会社 フレネルレンズシートの製造方法
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