KR100936923B1 - 유브이 전사를 이용한 도광판 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 UV 전사를 이용한 양면 광학패턴을 갖는 도광판의 제조기술에 관한 것으로서, 패턴가공부를 갖는 제1 및 제2 전주금형판을 구비하는 제1단계; 상기 제1전주금형판의 패턴가공부 상에 UV도료를 도포하는 제2단계; 상기 UV도료 위로 PC나 PMMA에 의한 합성수지필름의 일면을 안착시키되 정렬 배치하는 제3단계; 상기 합성수지필름의 정렬 배치 후에 압착롤러를 이용하여 압착 처리하는 제4단계; 상기 제4단계 후에는 자외선을 조사하여 합성수지필름의 일면하측에 위치된 UV도료를 경화시킴에 의해 제1광학부를 형성시키는 제5단계; 상기 제2전주금형판의 패턴가공부 상에 UV도료를 도포하는 제6단계; 상기 제6단계의 UV도료 위로 상기한 제5단계를 통해 만들어진 제1광학부를 갖는 합성수지필름을 분리하여 합성수지필름의 타면을 안착시키되 정렬 배치하는 제7단계; 상기 제1광학부를 갖는 합성수지필름의 정렬 배치 후에 압착롤러를 이용하여 압착 처리하는 제8단계; 상기 제8단계 후에는 자외선을 조사하여 합성수지필름의 타면하측에 위치된 UV도료를 경화시킴에 의해 제2광학부를 형성시키는 제9단계를 포함하는 기술구성이 개시된다.

도광판, UV 전사, 광학패턴, 양면, 전주금형판, 제1광학부, 제2광학부

Description

유브이 전사를 이용한 도광판 및 그 제조방법{LIGHT GUIDE PLATE USING ULTRAVIOLET TRANSFERRING AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 백라이트유닛용 도광판의 제조기술 관한 것으로, 더욱 상세하게는 UV도료 도포에 따른 전사방식을 이용함으로써 도광판의 대형 및 박판 제조를 가능하게 하며 양산수율을 높일 수 있도록 한 UV 전사를 이용한 도광판 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 도광판(LGP; Light Guide Plate)은 디스플레이장치를 위한 백라이트유닛(BLU) 부품 중 하나로 사용되는 것으로서, LED 등의 광원으로부터 발산되는 빛을 액정화면의 전체영역에 걸쳐 균일하게 분산시켜주는 역할을 한다.

이러한 백라이트용 도광판은 대부분이 사출방식 또는 인쇄방식을 통해 제조되고 있으며, 최근 LCD TV 등 디스플레이장치는 대형화 추세에 따라 화면의 크기가 커지므로 도광판의 크기 또한 대형화되고 있다.

나아가, 최근 디스플레이장치는 대형화와 더불어 시장의 요구에 따라 두께를 줄인 슬림화에도 기술개발을 추진하고 있다.

그런데, 종래 사출방식의 제조공정을 갖는 도광판은 하드 금형(hard mold)에 아크릴 등의 도광판재료를 주입하고 가압 성형하는 방식으로 광학패턴타입의 양각 및 음각이 모두 가능한 장점을 지니고 있으나 양산수율이 그다지 높지 않을 뿐더러 특히 도광판을 박판 제조 및 대형화하는데 어려움이 발생되고 있다.

또한, 종래 인쇄방식의 제조공정을 갖는 도광판은 실크스크린 인쇄가 수행되는데, 양각의 광학패턴타입으로 광학패턴의 형성에 극히 제한적이고 대형화하는데 어려움이 있을 뿐만 아니라 양산수율이 사출방식보다도 뒤떨어지는 문제점을 지니고 있다.

나아가, 종래 사출방식이나 인쇄방식에 의한 도광판은 톱니형이나 도트형 광학패턴 등 단순한 구조를 보이고 있으며, 특히 인쇄방식에 있어서는 프리즘모델의 집광패턴의 형성이 어려울뿐더러 미세 광학패턴을 형성하는 데에도 어려움이 있는 실정이다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, UV도료 도포에 따른 전사방식을 이용함으로써 도광판의 대형 및 박판 제조를 가능하게 하며 양산수율을 높일 수 있도록 하며 미세 광학패턴 및 복합적 광학패턴의 형성을 가능하게 하는 UV 전사를 이용한 도광판 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 UV도료 도포에 따른 전사방식을 이용하여 양면에 도광판의 기능향상을 위한 광학패턴을 형성시킬 수 있도록 하며, 양면 얼라인먼트(alignment)가 틀어지지 않도록 하여 양질의 도광판을 제조할 수 있도록 한 UV 전사를 이용한 도광판 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명은 폴리카보네이트나 폴리메틸메타크릴레이트 재질의 합성수지필름; 상기 합성수지필름의 어느 일면에 형성되어지되, 제1전주금형판의 패턴가공부에 UV도료를 도포 및 압축 처리함에 의해 전사된 광학패턴을 가지며 자외선 조사에 의해 경화 처리되는 제1광학부; 상기 합성수지필름의 타면에 형성되어지되, 제2전주금형판의 패턴가공부에 UV도료를 도포 및 압축 처리함에 의해 전사된 광학패턴을 가지며 자외선 조사에 의해 경화 처리되는 제2광학부로 이루어지는 UV 전사를 이용한 도광판을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 패턴가공부를 갖는 제1 및 제2 전주금형판을 구비하는 제1단계; 상기 제1전주금형판의 패턴가공부 상에 UV도료를 도포하는 제2단계; 상기 UV도료가 도포된 위로 폴리카보네이트(PC)나 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)에 의한 합성수지필름의 일면을 안착시키되 정렬 배치하는 제3단계; 상기 합성수지필름을 제1전주금형판 상에 정렬 배치한 상태에 압착롤러를 이용하여 압착 처리하는 제4단계; 상기 제4단계 후에는 자외선을 조사하여 합성수지필름의 일면하측에 위치된 UV 도료를 경화시킴에 의해 제1광학부를 형성시키는 제5단계; 상기 제2전주금형판의 패턴가공부 상에 UV도료를 도포하는 제6단계; 상기 제6단계의 UV도료가 도포된 위로 상기한 제5단계를 통해 만들어진 제1광학부를 갖는 합성수지필름을 분리하여 합성수지필름의 타면을 안착시키되 정렬 배치하는 제7단계; 상기 제1광학부를 갖는 합성수지필름을 제2전주금형판 상에 정렬 배치한 상태에 압착롤러를 이용하여 압착 처리하는 제8단계; 상기 제8단계 후에는 자외선을 조사하여 합성수지필름의 타면하측에 위치된 UV도료를 경화시킴에 의해 제2광학부를 형성시켜 양면에 광학패턴을 갖는 도광판을 제조하는 제9단계를 포함하는 UV 전사를 이용한 도광판의 제조방법을 특징으로 한다.

본 발명은 UV도료를 이용한 전사방식의 적용으로 도광판의 대형화 및 박판 제조를 가능하게 하므로 종래 사출방식에서의 박판 형성에 따른 문제와 인쇄방식에서의 대형화에 따른 문제를 모두 해결할 수 있을 뿐만 아니라 양산수율까지 높일 수 있다.

본 발명은 미세 광학패턴 및 복합적 광학패턴의 형성이 가능한 전주금형판으로부터 UV 전사를 수행하므로 미세 광학패턴 및 복합적 광학패턴의 형성이 용이할뿐더러 패턴전사율을 기존에 비해 높일 수 있으면서 양음각의 광학패턴타입이 모두 가능하며, 도광판의 양면으로 광학패턴을 용이하게 형성시킬 수 있고, 광학패턴의 양면 형성에 따른 얼라인먼트 작업이 함께 수행되므로 양질의 도광판 제조를 가능 하게 한다.

본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 4에서와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 UV 전사를 이용한 도광판의 제조방법은 제조되어지는 도광판의 양면에 확산모델이나 프리즘모델 등 미세 광학패턴을 선택적으로 또는 복합적으로 형성시키기 위한 제1 및 제2 전주금형판(10)(20)을 구비한다(S1).

이때, 상기 제1 및 제2 전주금형판(10)(20)은 광학패턴의 특성상 홀로그램이나 스핀 등 정교한 미세 패턴의 형성을 위해 구비되는 것으로 전주(電鑄; electro forming) 가공에 의해 구비된다.

상기 제1 및 제2 전주금형판(10)(20)에는 미세 광학패턴의 형성을 위한 음각 또는 양각의 패턴가공부(11)(21)가 도 1에서 보여주는 바와 같이 각각 일정 면적으로 형성되며, 전주금형판(10)(20)의 모서리 부분에는 광학패턴의 형성을 위한 제조공정시 양면 얼라인먼트(alignment)를 맞출 수 있도록 하기 위한 핀홀(12)(22)이 각각 동일한 위치에 형성된다.

여기서, 상기 제1전주금형판(10)의 패턴가공부(11)와 제2전주금형판(20)의 패턴가공부(21)는 광학패턴이 정교한 미세 음각타입 또는 양각타입으로 동일하게 형성시키거나 또는 서로 다른 형태의 광학패턴타입으로 형성시킬 수 있고, 광학패턴의 이미지유형 또한 같거나 또는 다르게 형성시킬 수 있다 할 것이다.

또한, 패턴가공부(11)(21)가 음각타입인 경우 그 내부에 부분적으로 양각타입을 포함시킬 수도 있고, 양각타입인 경우 그 내부에 부분적으로 음각타입을 포함시킬 수 있으며, 광학패턴이미지를 복합적으로 형성시킬 수 있다 할 것이다.

상기 제1전주금형판(10)의 패턴가공부(11) 상에 도 2(a)에서 보여주는 바와 같이, UV(Ultra Violet)반응을 갖는 UV도료(A)를 도포한다(S2).

상기 제1전주금형판(10) 상에 UV도료(A)가 도포된 상태에 도 2(b)에서와 같이, UV도포층 위로 폴리카보네이트(PC)나 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 재질의 합성수지필름(101)을 얹어 안착시키되 정렬 배치한다(S3).

이때, 상기 합성수지필름(101)은 도 3에서 보여주는 바와 같이 제1전주금형판(10)과 동일 크기의 것을 사용하고, 제1전주금형판(10)에 형성시킨 핀홀(12)과 동일위치에 핀홀(101a)을 형성시킨 것을 사용하며, 제1전주금형판(10)의 핀홀(12)에 가이드핀(30)을 삽입 배치한 상태에 합성수지필름(101)의 핀홀(101a)을 통해 삽입 및 안착시키면 제1전주금형판(10)의 상면으로 얼라인먼트를 맞춰 합성수지필름(101)을 정렬 배치할 수 있게 된다.

상기 합성수지필름(101)을 제1전주금형판(10) 상에 정렬 배치한 상태에 도 2(c)에서와 같이, 압착롤러(40)를 이용하여 평탄하게 압착 처리한다(S4).

여기서, 압착롤러(40)를 통해 압착작업을 수행함에 따라 전체 면에 걸쳐 고르게 압착 처리할 수 있으며, 제1전주금형판(10) 상에 도포된 UV도료(A)에 의한 UV도포층에 제1전주금형판(10)의 패턴가공부(11)의 미세 광학패턴을 전사(傳寫)하게 되고 합성수지필름(101)과 UV도료(A)는 상호간에 결합관계를 형성할 수 있게 된다.

상기한 압착처리 이후에는 도 2(d)에서와 같이, 자외선을 조사하여 합성수지필름(101)의 하측에 위치된 UV도료(A)를 경화 처리함으로써 제1광학부(102)를 형성시킨다(S5).

이때, 자외선은 합성수지필름(101)을 투과하여 UV도료(A)에 도달되고 자외선 감광반응으로 UV도료(A)를 경화시킨다.

이어서, 상기 제2전주금형판(20)의 패턴가공부(21) 상에 도 2(e)에서 같이, UV(Ultra Violet)반응을 갖는 UV도료(B)를 도포한다(S6).

상기 제2전주금형판(20) 상면에 UV도료(B)가 도포된 상태에 도 2(f)에서와 같이, UV도포층 위로 상기한 제5단계(S5)를 통해 만들어진 제1광학부(102)를 갖는 합성수지필름(101)을 분리하여 안착시키되 정렬 배치한다(S7).

이때, 합성수지필름(101)이 UV도료(B) 위에 안착되도록 배치하며, 제2전주금형판(20)의 핀홀(22)에 가이드핀(30)을 삽입 배치한 상태에 합성수지필름(101)의 핀홀(101a)을 통해 삽입 및 안착시키면 하부 전주금형판(20)의 상면으로 얼라인먼트를 맞춰 합성수지필름(101)을 정렬 배치할 수 있게 된다.

여기서, 상기 제7단계(S7)의 공정을 수행함에 있어서는 제5단계(S5)를 통해 만들어진 제1광학부(102)를 갖는 합성수지필름(101)을 제1전주금형판(10)으로부터 탈리시켜 분리하여야 하는데, 일 예시를 들면, 제1전주금형판(10) 상에 위치된 제1광학부(102)를 갖는 합성수지필름(101)을 제1진공흡착으로 분리해낸 후 반전시켜 합성수지필름(101)측이 하측방향을 향하도록 위치시키고 제2진공흡착으로 흡착 지지한 상태에 합성수지필름(101)이 UV도료(B) 위에 안착 및 정렬 배치되게 하는 등 다양하게 구성할 수 있다 할 것이다.

상기 제1광학부(102)를 갖는 합성수지필름(101)을 제2전주금형판(20) 상에 정렬 배치한 상태에 도 2(g)에서와 같이, 압착롤러(40)를 이용하여 평탄하게 압착 처리한다(S8).

상기한 압착처리 이후에는 도 2(h)에서와 같이, 자외선을 조사하여 합성수지필름(101)의 하측에 위치된 UV도료(B)를 경화 처리함으로써 제2광학부(103)를 형성시킨다(S9).

이어서, 합성수지필름(101)을 제2전주금형판(20)으로부터 분리해내면 도 2(i)에서와 같이 합성수지필름(101)의 양면에 제1광학부(102) 및 제2광학부(103)를 형성시킬 수 있고, NC 또는 기계적 가공에 의한 합성수지필름(101)의 외곽 절단(S10)을 행하면 도 2(j)에서와 같이 양면 광학패턴을 갖는 도광판(100)의 제조를 완료하게 된다.

여기서, 상기 제1광학부(102)와 제2광학부(103)는 확산패턴과 프리즘패턴 중에서 선택적으로 형성시키거나 복합패턴으로 형성시킬 수 있다 할 것이고, 가능한 서로 다른 패턴유형으로 형성시킴이 바람직한 구조를 갖는다 할 것이며, 이 중에서 어느 하나는 광학패턴없이 단순히 보호시트로서 작용하도록 구성되게 할 수도 있다 할 것이다.

도 1은 본 발명에 있어 전주금형판을 나타낸 예시도.

도 2는 본 발명의 UV 전사를 이용한 도광판 제조방법을 나타낸 공정도.

도 3은 본 발명에 있어 합성수지필름의 정렬 배치를 위한 예시도.

도 4는 본 발명의 UV 전사를 이용한 도광판 제조방법을 나타낸 흐름도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10,20: 전주금형판 11,21: 패턴가공부

12,22: 핀홀 30: 가이드핀

40: 압착롤러 100: 도광판

101: 합성수지필름 102: 제1광학부

103: 제2광학부

Claims (5)

1. 폴리카보네이트나 폴리메틸메타크릴레이트 재질의 합성수지필름;

   상기 합성수지필름의 어느 일면에 형성되어지되, 제1전주금형판의 패턴가공부에 UV도료를 도포 및 압축 처리함에 의해 전사된 광학패턴을 가지며 자외선 조사에 의해 경화 처리되는 제1광학부;

   상기 합성수지필름의 타면에 형성되어지되, 제2전주금형판의 패턴가공부에 UV도료를 도포 및 압축 처리함에 의해 전사된 광학패턴을 가지며 자외선 조사에 의해 경화 처리되는 제2광학부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 UV 전사를 이용한 도광판.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제1광학부나 제2광학부의 광학패턴은 확산패턴 또는 프리즘패턴 중에서 선택적으로 형성하거나, 때로는 확산패턴과 프리즘패턴의 복합패턴으로 형성시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 UV 전사를 이용한 도광판.
3. 패턴가공부를 갖는 제1 및 제2 전주금형판을 구비하는 제1단계;

   상기 제1전주금형판의 패턴가공부 상에 UV도료를 도포하는 제2단계;

   상기 UV도료가 도포된 위로 폴리카보네이트(PC)나 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)에 의한 합성수지필름의 일면을 안착시키되 정렬 배치하는 제3단계;

   상기 합성수지필름을 제1전주금형판 상에 정렬 배치한 상태에 압착롤러를 이용하여 압착 처리하는 제4단계;

   상기 제4단계 후에는 자외선을 조사하여 합성수지필름의 일면하측에 위치된 UV도료를 경화시킴에 의해 제1광학부를 형성시키는 제5단계;

   상기 제2전주금형판의 패턴가공부 상에 UV도료를 도포하는 제6단계;

   상기 제6단계의 UV도료가 도포된 위로 상기한 제5단계를 통해 만들어진 제1광학부를 갖는 합성수지필름을 분리하여 합성수지필름의 타면을 안착시키되 정렬 배치하는 제7단계;

   상기 제1광학부를 갖는 합성수지필름을 제2전주금형판 상에 정렬 배치한 상태에 압착롤러를 이용하여 압착 처리하는 제8단계;

   상기 제8단계 후에는 자외선을 조사하여 합성수지필름의 타면하측에 위치된 UV도료를 경화시킴에 의해 제2광학부를 형성시켜 양면에 광학패턴을 갖는 도광판을 제조하는 제9단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 UV 전사를 이용한 도광판의 제조방법.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 도광판의 양면에 형성되는 제1광학부 및 제2광학부는 확산패턴 또는 프리즘패턴 중에서 선택적으로 이루어지거나, 확산패턴과 프리즘패턴의 복합패턴으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 UV 전사를 이용한 도광판의 제조방법.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 제1 및 제2 전주금형판과 합성수지필름은 동일 크기의 것을 적용하고 이들 각각에는 모서리의 대응 위치에 각각의 핀홀을 형성시키며, 가이드핀의 배치를 통해 제1 및 제2 전주금형판 상에 합성수지필름을 정렬 배치하여 합성수지필름의 양면에 형성되는 제1광학부와 제2광학부의 양면 얼라인먼트를 맞출 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 UV 전사를 이용한 도광판의 제조방법.

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