KR100937645B1 - 키패드 백라이트 전용 도광필름 제조 방법 및 제조 장치 - Google Patents

키패드 백라이트 전용 도광필름 제조 방법 및 제조 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 키패드 백라이트 전용 도광 필름 제조 장치는 키패드 후면에 설치되어 키패드를 조명하는 고휘도의 키패드 백라이트 전용 도광 필름을 제조하기 위한 키패드 백라이트 전용 도광 필름 제조 장치에 있어서, 시트 형상의 도광 필름 모재(100')가 감겨 있고, 연속적으로 상기 도광 필름 모재(100')를 공급하는 도광 필름 모재롤(431); 상기 도광 필름 모재(100')의 한쪽 면에 각각의 키패드(20)의 대응 위치에 국부 프리즘 패턴을 형성하기 위해 소정의 프리즘 패턴이 형성되어 있는 스템퍼(450)를 장착하여 고온 핫 프레싱 엠보싱 전사를 수행할 수 있는 핫 프레스 엠보싱 부(400); 상기 핫 프레스 엠보싱 부(400)에서 전사되어 국부 프리즘 패턴이 형성되어 있는 반대 면 전체에 UV 경화 레진(520)을 균일하게 도포하기 위한 UV 레진 코터(510); 상기 도포된 UV 경화 레진(520)에 소정 형상의 프리즘 패턴이 전체적으로 형성되어 있는 스템퍼(540)를 장착하여 UV 경화 레진(520) 상에 전면 프리즘 패턴을 전사할 수 있는 프레스장치(530); 상기 프레스장치(530)에서 전사된 프리즘 패턴을 유지하기 위해 UV 광을 조사하는 UV 광 조사부(550); 및 상기 UV 광 조사부(550)의 후단에 설치되어 한쪽 면에 키패드(20)에 대응하는 국부 프리즘 패턴이 형성되어 있고, 반대면 전체에 전면 프리즘 패턴이 형성되어 있는 키패드 백라이트 전용 도광 필름(100)을 감아 보관하기 위한 도광 필름 권취롤(590);을 포함한다.
키패드 조명장치, 백라이트, 도광필름, 프리즘 패턴, 피라미드 패턴

Description

키패드 백라이트 전용 도광필름 제조 방법 및 제조 장치{METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING LIGHTGUIDE FILM FOR KEYPAD BACKLIGHT}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 키패드 백라이트 전용 도광필름의 사용예를 설명하기 위한 도면,
도 2a는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 키패드 백라이트 전용 도광필름을 형상을 구체적으로 구현된 도면,
도 2b는 도 2a의 A-A' 부분의 절단면을 절취하여 도시한 사시도,
도 2c는 도 2a에 도시한 키패드 백라이트 전용 도광 필름의 패턴 형상 방향을 도시한 도면,
도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 키패드 백라이트 전용 도광 필름을 제조하기 위한 도광 필름 제조 장치의 구성을 예시적으로 도시한 도면,
도 3b는 도 3a에 도시한 장치에 의해 본 발명의 실시예에 따른 키패드 백라이트 전용 도광 필름을 제조하는 과정을 설명하기 위한 순서도,
도 4a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 키패드 백라이트 전용 도광 필름의 형상을 구체적으로 구현한 도면,
도 4b는 도 4a의 B-B' 부분의 단면을 확대하여 도시한 도면,
도 5a는 종래의 백라이트 전용 도광판의 형상을 도시한 도면,
도 5b는 도 5a에 도시한 종래의 백라이트 전용 도광판을 제조하는 과정을 설명하기 위한 도광 필름 제조 장치의 구성도,
도 5c는 도 5a에 도시한 장치에 의해 백라이트 도광판을 제조하기 위한 순서도이다.
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본 발명은 키패드 백라이트 전용 도광필름의 제조 방법 및 그의 제조 장치에 관한 것으로 보다 상세히 설명하면, 휴대 전화기 등의 숫자 키패드 후면에 설치되어 키패드의 전면으로 공급하는 키패드 백라이트 전용 발광장치로서 사용하고, 광원으로부터 조사되는 빛을 유도하는 도광 필름의 양측 면에 서로 상이한 패턴 형상을 형성하여 빛의 조사 효율을 향상시키기 위한 도광 필름을 제조하기 위한 방법 및 그의 제조 장치에 관한 것이다.
도 5a는 일반적으로 현재의 TV 장치, 컴퓨터 LCD 모니터 등에 사용되는 한쪽 면 전체에 프리즘 패턴이 형성되어 있는 백라이트용 도광판의 형상을 도시한 도면이고, 도 5b는 도 5a에 도시한 종래의 백라이트 도광판을 제조하기 위한 도광 판 제조 장치의 구성도이며, 도 5c는 도 5a에 도시한 장치에 의해 백라이트 도광판을 제조하기 위한 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
일반적으로 도 5a에 도시한 도광판 또는 도광 필름(10)은 LCD 장치에 광을 제공하는 백라이팅 유닛을 구성하고, 빛을 산란시키거나 집광시킴으로써, LCD 장치에 공급되는 빛의 양을 조절하는데 중요한 역할을 수행하게 된다.
따라서, LCD 장치의 성능은 도광판을 사용하는 백라이트 유닛의 성능에 크게 영향을 받게 된다. 그러므로, 백라이팅 유닛을 구성하는 박막 도광판을 LCD 장치에 효과적으로 적용하기 위해 광학적 성능이 우수한 다양한 도광판 및 그의 제조 방법이 제시되어 왔다.
이러한 종래의 LCD 장치에 사용되는 도광판(10)은, LCD 패널의 후면에 사용되는 백라이트 전용 도광판이 액정 패널부에 균일한 광의 집광 및 산란 정도, 도광판의 박막화, 및 제조 단가의 감소 등에 초점이 맞추어져 개발되고 있다.
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도 5b는 도 5a에 도시한 종래의 도광판을 제조하기 위한 방법으로서 UV 엠보싱 패턴 전사 방법에 따라 LCD 백라이트용 도광판을 제조하는 과정을 설명하기 위한 도광판의 제조 장치의 구성도이다.
LCD 백라이트용 도광판(10)은 일반적으로 도 5a에 도시한 바와 같이 한쪽 면에 프리즘 형상의 미세패턴(15)을 갖고 다른 한쪽 면에 매끄러운 면을 갖는 투명한 폴리아크릴레이트와 같은 중합체 물질로 이루어져 있다.
도 5b에 도시된 종래의 UV 엠보싱 전사 방법에 의한 도광판 제조 장치(50)는 도광판을 제조하기 위한 광학 필름(34) 모재가 감겨 있고 이송경로를 따라서 공급되는 필름 권출롤(42), 미세패턴이 형성될 UV 레진을 소정 두께로 필름 모재 위에 도포하는 코터(48), 상기 광학필름 모재의 수지층에 상기 패턴을 압착하여 프리즘 패턴 표면을 형성하는 패턴형성롤러(44), 상기 프리즘 패턴 표면이 형성되는 광학필름(34)에 자외선을 조사하여 상기 프리즘 패턴 표면이 전사된 UV 레진이 경화되도록 하는 UV광조사기(49) 및 상기 프리즘 패턴 전사 표면이 형성된 제품화된 광학필름(34)을 감아서 보관하는 광학필름 권취롤(46)을 포함하고 있다.
도 5b에 도시한 도광 필름 제조 장치는 일반적인 UV 경화형 엠보싱 방법을 수행하기 위한 장치의 구성도로서 도 5c에 도시한 순서도와 같이 제조된다.
광학 필름 모재가 감겨 있는 필름 권취롤로부터 이송경로를 따라서 공급한다(단계 S110). 코터(48 :coater)에 의해 연속적으로 공급되는 상기 광학 필름 모재의 한쪽 면에 일정한 두께로 UV 경화 레진을 도포한다(단계 S120). 패턴형성롤러에 의해 상기 광학필름 모재 상의 UV 레진 층에 상기 미세 패턴을 압착하여 전사하여 미세 패턴을 형성한다(단계 S130).
상기 미세 패턴 전사 단계와 동시 또는 순차를 두고, 미세 패턴이 형성된 UV 레진 층에 패턴이 유지되도록 UV 광을 조사하여 UV 레진을 경화시킨다(S 140). 경화된 패턴이 형성되어 있는 광학 필름을 보관하여 광학필름 권취롤에 권취하여 도광판을 제조한다(S 150).
도 5a 및 도 5a에 도시한 광학 필름 및 광학 필름의 제조 방법은 한쪽 면이 매끄러운 면을 갖고, 다른 쪽 면에 프리즘 형상의 미세 패턴이 형성되어 있다. 이러한 종래의 광학판(10)은 LCD에 적합하도록 개발되어 사용되고 있으므로, 면광원을 조명으로서 기능할 경우 및 빛의 조사 효율에 대해서는 전혀 고려하지 않은 상태이다.
한편으로는 LCD 백라이트용 도광판을 제조하기 위한 다른 방법으로서는 마스터 몰드와 필름모재를 가열하고 압착시켜 미세패턴을 전사하여 형성하는 핫 엠보싱 방법(hot embossing method)이 널리 이용되고 있다.
이러한 핫 엠보싱 방법 역시 면 광원을 조명으로서 기능할 경우 및 빛의 조사 효율에 대해서는 전혀 고려하지 않은 상태이다.
따라서, LCD 백라이트 전용 도광필름을 그대로 본 발명에서와 같이 휴대 전화기, 휴대 단말기(PDA)의 키패드 후면에 사용되는 조명 장치에 적용하는 경우에는 조명 기구로서 빛의 조사 효율의 측면에서 문제점이 발생되어 고휘도의 키패드 백라이트 전용 도광 필름이 요구되어 왔다.
본 발명의 출원인에 의해 2006년 12월 4일자로 출원된 특허출원 제 10-2006-121793호에"조사 효율을 향상시키기 위한 프리즘 패턴 형상을 적용한 키패드 백라이트용 도광필름 및 그 제조 방법"이라는 발명에서, 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 고휘도의 도광 필름을 제시한바 있다. 본 출원인의 발명에서 제시된 고휘도의 도광필름 중에서 한쪽 면의 전면에 프리즘 패턴과 같은 미세 패턴이 형성되고, 다른 쪽 면에는 프리즘 패턴, 도트 패턴, 피라미드 패턴 등이 키패드의 위치에 대응하여 국부적으로 형성시켜 도광 필름에서의 광의 집광 및 산란 통하여 빛의 조사 효율을 향상시킬 수 있도록 제안하였다.
따라서, 이러한 키패드 백라이트 전용 도광 필름은 양쪽 면에 미세 패턴을 효과적으로 형성시키기 위한 방법 및 미세 패턴 형성 장치가 필요하게 된다.
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상술한 점을 감안하여 이루어진 본 발명의 제 1 목적은 도광 필름의 상부 면에는 프리즘, 피라미드, 도트 형상의 미세 패턴이 형성되고, 하부면 전체에 프리즘 패턴을 원호, 반원, 방사선 형상으로 선택적으로 형성하여 키패드 백라이트 전용 도광필름을 제조함으로써, 빛의 조사 효율을 향상시킬 수 있는 키패드 백라이트 전 용 도광 필름을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 제 2 목적은 종래의 핫 엠보싱 방법과 UV 경화법을 결합하여 빛의 조사 효율을 향상된 키패드 백라이트 전용 도광 필름을 제조함으로써, 도광 필름을 연속적으로 제조할 수 있고, 제조 방법을 단순화할 수 있는 키패드 백라이트 전용 도광 필름을 제조하는 방법 및 제조 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 제 3 목적은 빛의 조사 효율을 향상시키고, 제조 공정을 단순화하여 키패드 백라이트 전용 도광 필름의 제조 원가를 절감할 수 있고, 또한 도광 필름에 부착되는 광원으로서의 LED 숫자를 절감하기 위한 것이다.
본 발명의 한 실시 예에 따른 키패드 백라이트 전용 도광 필름 제조 장치는, 키패드 후면에 설치되어 키패드를 조명하는 고휘도의 키패드 백라이트 전용 도광 필름을 제조하기 위한 키패드 백라이트 전용 도광 필름 제조 장치에 있어서, 시트 형상의 도광 필름 모재가 감겨 있고, 연속적으로 상기 도광 필름 모재를 공급하는 도광 필름 모재롤; 상기 도광 필름 모재의 한쪽 면에 각각의 키패드의 대응 위치에 국부 프리즘 패턴을 형성하기 위해 소정의 프리즘 패턴이 형성되어 있는 스템퍼를 장착하여 고온 핫 프레싱 엠보싱 전사를 수행할 수 있는 핫 프레스 엠보싱 부; 상기 핫 프레스 엠보싱 부에서 전사되어 국부 프리즘 패턴이 형성되어 있는 반대 면 전체에 UV 경화 레진을 균일하게 도포하기 위한 UV 레진 코터(Coater); 상기 도포된 UV 경화 레진에 소정 형상의 프리즘 패턴이 전체적으로 형성되어 있는 스템퍼(금형)를 장착하여 UV 경화 레진 상에 전면 프리즘 패턴을 전사할 수 있는 프레스장치; 상기 프레스장치에서 전사된 프리즘 패턴을 유지하기 위해 UV 광을 조사하는 UV 광 조사부; 및 상기 UV 광 조사부의 후단에 설치되어 한쪽 면에 키패드에 대응하는 국부 패턴이 형성되어 있고, 반대면 전체에 전면 프리즘 패턴이 형성되어 있는 키패드 백라이트 전용 도광 필름을 감아 보관하기 위한 도광 필름 권취롤;을 포함한다.
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본 발명의 한 실시 예에 따른 키패드 백라이트 전용 도광 필름 제조 장치에 있어서는, 상기 국부 프리즘 패턴은 물론 피라미드 패턴, 도트 패턴도 가능함은 물론이다.
또한, 본 발명의 한 실시 예에 따른 키패드 백라이트 전용 도광 필름 제조 장치에 있어서는, 상기 도광 필름의 한쪽 면에 프리즘 패턴, 피라미드 패턴, 도트 패턴 중 하나 또는 둘 이상의 복합 패턴이 가능하다.
한편, 본 발명에 따른 키패드 백라이트 전용 도광 필름 제조 방법은 키패드 후면에 설치되어 키패드를 조명하는 고휘도의 키패드 백라이트 전용 도광 필름을 제조하기 위한 키패드 백라이트 전용 도광 필름 제조 방법에 있어서, 시트 형상의 도광 필름 모재가 감겨 있는 도광 필름 모재 권취롤로부터 연속적으로 도광 필름 모재를 공급하는 단계; 상기 공급되는 상기 도광 필름 모재의 한쪽 면에 각각의 키패드의 대응 위치에 국부 프리즘 패턴을 형성하기 위해 소정 패턴의 스템퍼가 장착된 핫 프레스 엠보싱 부에서 고온 핫 프레싱 엠보싱 전사를 수행하는 단계; 상기 핫 프레스 엠보싱 부에서 전사되어 국부 프리즘 패턴이 형성된 반대 면 전체에 UV 레진 코터에 의해 UV 경화 레진을 균일하게 도포하는 단계; 상기 도포된 UV 경화 레진에 소정 형상의 프리즘 패턴이 전체적으로 형성된 스템퍼가 장착한 프레스 장치에서 UV 경화 레진 상에 상기 프리즘 패턴을 전사하는 단계; 상기 프레스 장치에서 전사된 프리즘 패턴을 유지하기 위해 UV 광 조사부에 의해 UV 광을 조사하는 단계; 및 상기 UV 광 조사부의 후단에 설치되어 한쪽 면에 키패드에 대응하는 국부 패턴이 형성되어 있고, 반대면 전체에 프리즘 패턴이 형성되어 있는 키패드 백라이트 전용 도광 필름을 도광 필름 권취롤에 감아 보관하는 단계;를 포함한다.
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이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 양쪽 면에 각기 다른 미세 패턴이 형성시킴으로써, 광원의 빛의 조사 효율이 향상된 키패드 백라이트 전용 도광 필름 및 그 제조 방법에 대해서 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 키패드 백라이트 전용 도광필름의 사용예를 설명하기 위한 도면이고, 도 2a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 키패드 백라이트 전용 도광필름을 형상을 구체적으로 구현된 도면이며, 도 2b는 도 2a의 A-A' 부분의 절단면을 절취하여 도시한 단면 사시도이고, 도 2c는 도 2a에 도시한 키패드 백라이트 전용 도광 필름의 패턴 형상 방향을 도시한 도면이다.
또한, 도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 키패드 백라이트 전용 도광 필름을 제조하는 과정을 설명하기 위한 도광 필름 제조 장치의 구성도이고, 도 3b는 도 3a에 도시한 장치에 의해 본 발명의 실시예에 따른 키패드 백라이트 전용 도광 필름을 제조하기 위한 순서도이다.
도 1에 있어서, 키패드(20)는 휴대 전화기 등의 숫자 또는 휴대 단말기 등에서 전화를 걸거나 문자를 입력하기 위한 키패드이며, 이 키패드(20)의 숫자나 문자, 기호를 야간 등, 어두운 곳에서 식별하기 위해서는 키패드의 후면에서 키패드를 비춰주는 조명 장치로서 도1에 도시한 바와 같이, 고휘도의 키패드 백라이트 전용 도광필름(100)이 필요로 한다.
이러한 도광필름(100)은 한쪽 측면에는 광원으로서 복수의 칩 LED(110)이 형성되어 있고, 이 칩 LED(110)으로부터 조사된 빛은 도광필름(100)의 면을 통하여 반사되어 산란 또는 집광에 의하여 키패드(20)에 면 광원 형태로 균일하게 공급된다. 면 광원으로서의 도광필름(100)은 키패드(20) 후면에 배치되고, 도광필름100의 키패드 하부에 형성되어 있는 프리즘 패턴인 V 홈부(130)에서 빛이 산란 또는 집광되어 키패드에 새겨진 글자를 비출 수 있어서 어두운 곳에서도 키패드의 숫자 또는 문자를 인식할 수 있게 된다.
따라서, 본 발명의 상세한 설명의 종래 기술 부분에서 이미 설명한 바와 같이, 키패드 백라이트 전용 도광필름(100)은 빛의 조사 효율을 향상시킬 필요가 있고, 이하의 실시 예에 따르면, 이러한 빛의 조사 효율의 향상시킬 수 있는 목적이 달성될 수 있다. 이하, 빛의 조사 효율이 향상된 키패드 백라이트 전용 도광필름에 대해서 상세히 설명하고자 한다.
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도 2a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프리즘 패턴을 적용한 키패드 백라이트 전용 도광필름(100)을 도시한 도면이고, 도 2b는 도 2a의 A-A' 부분을 절단하여 도시한 부분 절단면 사시도이다.
도 2a에 있어서, 도광필름(100)은 약 0.05 - 0.125 mm 정도의 박막형상의 플렉시블한 폴리카보네이트 (PC), PET 재질로 이루어지고, 각각의 휴대전화기 또는 PDA와 같은 휴대용 기기에서 숫자, 부호 또는 기능 키패드의 하부면에 배치되어 키패드에 있는 숫자 또는 문자 등을 인식할 수 있도록 비추어 주는 면광원으로서 조명 기능을 수행한다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 도광필름(100)은 도 2a 및 2b에 도시한 바와 같이, 숫자 키패드가 배치되는 각각의 대응 위치에 형성된 상부면상의 국부 프리즘 패턴(130)과 하부면 전체에 형성된 전면 프리즘 패턴(140)이 형성되어 있다. 도 5a에 도시한 바와 같은 종래의 LCD 백라이트용 도광판(10)은 필름의 어느 한쪽 면에만 프리즘 패턴을 형성하였다. 반면에 본 발명의 제 1 실시예에 따른 키패드 백라이트 전용 도광 필름(100)은 키패드를 조명하는 것으로서, 키패드에 적합하도록 광의 산란 및 집광을 향상시켜 형성되어야 하는데 그러기 위해서는 도 2a 및 도 2b에 도시한 바와 같이 하부면 전체에 전면 프리즘 패턴(140)을 형성하여 광의 산란을 향상시키고, 상부 면의 키패드의 발광을 요하는 대응 위치에는 국부 프리즘 패턴(130)을 키패드의 조명 부위보다 약간 크게 형성되어 있다.
도 2c에 있어서, 본 발명의 실시 예에 따른 키패드 백라이트 전용 도광 필름(100)의 하부 면에 형성된 전면 프리즘 패턴(140)은 도 2c에 도시한 바와 같이 직선, 원호, 방사형, 등으로 다양하게 형성될 수 있다. 이러한 도광 필름의 프리즘 패턴을 다양하게 형성하는 방법에 대해서는 후술한다.
도 2a 및 도 2b에 있어서, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 키패드 백라이트 전용 도광 필름(100)은 도광 필름의 하부면 전체에는 전면 프리즘 패턴(140)이 형성되어 있고, 상부 면에는 하부 면에 형성된 전면 프리즘 패턴(140)과 방향과 직각으로 키패트 조명 부위에 국부 프리즘 패턴(130)이 형성되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다는 것을 인지하여야 한다.
이하, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 키패드 백라이트 전용 도광 필름(100)을 제조하는 장치 및 방법에 대해서, 도 3a 및 도 3b를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 제 1 실시 예에 따른 키패드 백라이트 전용 도광 필름(100)은 도광 필름을 제조하는 방법으로서 널리 이용하는 핫 엠보싱 방법과 UV 경화 엠보싱 방법을 결합하여 연속적으로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시 예에 따른 키패드 백라이트 전용 도광 필름(100)을 제조하는 제조 장치(300)는 크게 나누어 도광 필름의 상부 면에 국부 프리즘 패턴을 형성하기 위한 핫 프레스 엠보싱 부(400)와 도광필름의 하부면 전체에 전면 프리즘 패턴 을 형성하기 위한 UV 경화 엠보싱 부(500)가 서로 연속적으로 이루어져 있다.
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여기서, 상기 핫 프레스 엠보싱부(400)와 UV 경화 엠보싱부(500)가 각각의 장치로 형성되어 있을지라도, 본 발명의 실시예에 따른 키패드 백라이트 전용 도광 필름(100)을 제조하는 것에는, 어려움은 없으나, 일반적인 광학 필름을 제조하는 과정으로서, 각각의 장치에서 각각의 방법으로 키패드 백라이트 전용 도광 필름(100)의 양쪽 면에 소정의 패턴을 형성하는 것도 가능하다. 다시말하면, 핫 프레스 엠보싱 장치에 의해 도광 필름(100)의 상부면에 국부 프리즘 패턴을 형성한 후, UV 경화 엠보싱 장치에 의해 국부 프리즘 패턴이 형성되어 있는 반대면, 즉, 하부면 전체에 전면 프리즘 패턴을 형성하는 것도 가능하다는 것을 알 수 있다.
그러나, 작업의 효율 및 제조 단가 등을 고려하여 볼 때 도 3a 및 도 3b에 도시한 바와 같이 핫 프레스 엠보싱부(400)과 UV 경화 엠보싱부(500)가 연속적으로 이루어지는 것이 바람직하다.
도 3a에 도시한 바와 같이 본 발명의 제 1 실시예에 따른 키패드 백라이트 전용 도광 필름을 제조하는 장치(300)의 핫 프레스 엠보싱부(400)는 도 2a 내지 도 2c에 도시한 소정 패턴이 형성되어 있는 스탬퍼(금형)(450)를 장착한 프레스 장치(440)를 포함하여 핫 프레스 엠보싱부에 의해 핫 프레스 엠보싱 방법에 의해 도광 필름(100)의 상부면에 국부 프리즘 패턴을 형성한다. 여기서, 국부 프리즘 패턴은 도 4a 및 도 4b와 관련하여 후술하는 국부 도트 패턴으로 대체될 수도 있다.
핫 프레스 엠보싱부(400)에 사용되는 스템퍼(450)는 브이 글루빙(V-Grooving), 마이크로 블라스트, 핫 스템핑, 사출 성형, 레이저가공 등에 의해 프리즘 패턴, 피라미드 패턴, 도트 패턴 등과 같은 소정의 패턴이 키패드의 크기, 피치 등에 대응하도록 형성될 수 있는 있다. 스템퍼의 재질로는 스테인레스 등이 사용될 수 있다. 소정의 패턴이 형성되어 있는 스템퍼(450)는 프레스에 장착되어 약 100 ~ 300 ℃로 가열하여 폴리카보네이트와 같은 재질의 도광필름(430)을 소정의 패턴을 전사하게 된다.
또한, UV 경화 엠보싱부(500)는 상부면에 키패드에 대응하는 국부 프리즘 패턴이 전사되어 있는 폴리카보네이트 재질의 도광 필름의 하부면에 UV 경화 레진(520)을 약 200 ㎛ 정도로 균일하게 도포하는 UV 레진 코터(510 : UV Resin Coater), 프리즘 패턴이 전체에 균일하게 형성되어 있는 스템퍼(540), 상기 스템퍼가 장착되어 있는 프레스 장치(530), 프레스 장치(530)의 하여 소정의 간격으로 하부면에 스템퍼(540)에 형성되어 있는 패턴을 전사하여, 전사된 패턴을 유지하기 위해 UV 광을 조사하여 UV 레진을 경화시키는 UV 광 조사부(550)를 포함한다.
물론, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 키패드 백라이트 전용 도광 필름을 제조하는 장치(300)는 도광 필름 모재(100')가 감겨져서, 연속적으로 공급될 수 있는 도광 필름 모재롤(431) 및 상기 필름 모재롤(431)의 광학 시트의 상부 면과 하부 면에 각각의 패턴이 형성되어 있는 키패드 백라이트 전용 도광 필름이 형성되어 있는 도광 필름(100)을 감아서 보관할 수 있는 도광 필름롤(590)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 도광 필름 롤(590)은 하부 면에 형성된 프리즘 패턴이 경화된 도광 필름(100)을 정해진 크기로 절단함으로써, 불필요한 필름을 감아 보관하는 롤로 대체될 수 있다.
이하, 도 3a 및 도 3b를 참조하여 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 키패드 백라이트 전용 도광 필름(100)을 제조하는 장치에 의해 도광 필름을 제조하는 과정에 대해서 설명한다.
도 3b에 있어서, 키패드에 대응하는 도트 또는 프리즘 패턴을 도광 필름 모재(100')의 상부 면에 형성하기 위해 소정의 상부 국부 패턴(130)을 설계하여 스템퍼를 제작한다(단계 S 210). 상부 국부 패턴은 스테인레스 금속에 브이 글루빙(V-Grooving), 마이크로 블라스트, 핫 스템핑, 사출 성형, 레이저 가공등에 의해 프리즘 패턴, 피라미드 패턴, 도트 패턴 등과 같은 소정의 패턴이 키패드의 크기, 피치 등에 대응하도록 형성한다. 상기 스테인레스 스템퍼를 프레스 장치에 장착한다(S 220).
한편, 도광 필름 모재의 하부면 전체에 프리즘 또는 피라미드 패턴을 형성하기 위해 소정의 피치 및 직선, 원호, 방사형 형상을 갖는 프리즘 또는 피라미드 패턴을 설계하여 스템퍼(금형)를 제작한다(단계 S230). 이때, 상기 도광 필름 모재 상에 프리즘 또는 피라미드 패턴은 스테인레스 금속 등에 브이 글루빙 방법에 의해 프리즘 또는 피라미드 패턴을 형성한다. 상기 상부 국부 패턴 형성 스템퍼 및 하부 전면 프리즘 패턴 형성 스템퍼를 프레스 장치에 장착한다(S 240). 그 다음, 상기 상부 국부 프리즘 패턴 형성 스템퍼가 장착된 프레스 장치를 약 100 ~ 300 ℃로 가열하여 폴리카보네이트와 같은 재질의 도광필름(1000)을 소정의 패턴을 전사한다(S 250). 상기 상부 국부 프리즘 패턴이 형성된 도광 필름의 이면에 두께가 약 100 ~ 200 ㎛m 정도로 균일하게 UV 경화 수지를 코터(510)에 의해 도포한다(S 260). 상기 하부 전면 패턴 스템퍼에 형성된 프리즘 또는 피라미드 패턴을 상기 UV 경화 수지가 도포된 부분에 프레스장치에 의해 전사한다(S 270). 상기 하부 전면 프리즘 패턴이 전사된 도광 필름의 하부에서 하부 전면 프리즘 패턴이 전사와 또는 전사 직후에 UV 광 노출기(550)에 의해 UV 광을 조사하여 하부 전면 프리즘 패턴이 전사된 UV 경화 레진을 경화시켜 하부 전면 프리즘 패턴이 유지되도록 경화시킨다(S 280). 여기서, 본 발명에서는 상부 국부 프리즘 패턴 형성 과정인 핫 프레스 엠보싱법을 먼저 실시하고, 하부 전면 프리즘 패턴 형성 과정인 UV 경화 엠보싱법을 나중에 실시하는 것으로 설명하였다. 이와는 반대로 UV 경화 엠보싱법을 먼저 실시하고, 핫 프레스 엠보싱법을 나중에 실시하여도 본 발명의 실시 예 1과 같은 양면에 각각의 패턴이 형성되어 있는 도광 필름을 형성할 수 있다는 것을 인지하여야 한다.
한편 상술한 바와 같이 UV 경화 엠보싱법을 먼저 실시하고, 핫 프레스 엠보싱 법을 실시하는 경우에는 도 3a에 도시한 키패드 백라이트 전용 도광 필름(100)을 제작하는 장치(300)에서 핫 엠보싱 형성부(400)과 UV 경화부(500)의 위치를 변경함으로써, 용이하게 달성될 수 있다.
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이하, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 도광필름(100)의 상부 면상에는 국부 도트 패턴을 형성하고, 하부 전면에는 프리즘 또는 피라미드 패턴을 형성하는 실시 예에 대해서 설명하기로 한다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 키패드 백라이트 전용 도광 필름(100)은, 도 2a 내지 도 3b에서 도시하고 설명된 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 키패드 백라이트 전용 도광필름(100)과 비교하여 볼 때, 도광 필름의 상부 면에 각각의 키패드에 대응하는 국부 패턴의 형상이 도트 패턴으로 형성되어 있는 것을 제외하고는 동일하다.
본 발명의 제 2 실시 예에 따라 제조된 키패드 백라이트 전용 도광 필름(100)의 상부 면에는 도 4b에 도시한 바와 같이, 도트 패턴이 형성되어 있음을 알 수 있다. 이러한 도트 패턴을 형성하기 위해서는 스템퍼를 마이크로 블라스트, 사출 성형, 레이저가공, 화학적 에칭 방법 등에 의해 도트 패턴을 키패드의 크기 등에 대응하도록 형성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 상부 면에 도트 패턴이 형성되어 있는 키패드 백라이트 전용 도광필름(100)은 단지 핫 프레스 엠보싱법으로 도트 패턴을 형성하는 도트 패턴용 스템퍼(440)의 제조 방법 및 형상만이 상이할 뿐 나머지 공정 및 과정은 동일하다는 것을 알 수 있다. 따라서, 상술한 동일한 부분에 대해서는 설명을 간단히 하기 위해 상세한 설명을 생략하기로 한다.
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본 발명의 실시 예에 따라 제조된 키패드 백라이트 전용 도광필름은 프리즘 형상, 피라미드 형상, 도트 형상의 미세 패턴이 양쪽 면에 선택적으로 형성되어 있으므로, 종래의 키패드 백라이트 전용 도광필름 보다 빛의 조사 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시 예에 따라 제조된 키패드 백라이트 전용 도광필름은 종래의 핫 엠보싱 방법과 UV 경화 엠보싱법을 결합하여 빛의 조사 효율을 향상된 키패드 백라이트 전용 도광 필름 연속적으로 제조할 수 있고, 제조 방법을 단순화할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시 예에 따라 제조된 키패드 백라이트 전용 도광필름은 빛의 조사 효율을 향상시키고, 제조 공정을 단순화하여 키패드 백라이트 전용 도광 필름의 제조 원가를 절감할 수 있고, 또한 도광 필름에 부착되는 광원으로서의 LED 숫자를 절감할 수 있는 효과가 있다.
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  6. 키패드 후면에 설치되어 키패드를 조명하는 고휘도의 키패드 백라이트 전용 도광 필름을 제조하기 위한 키패드 백라이트 전용 도광 필름 제조 방법에 있어서,
    도광 필름의 상부 면에 형성될 국부 프리즘 패턴 및 하부면 전체에 형성될 전면 프리즘 패턴과 패턴의 배치 형상을 각각 설계하여 각각의 스템퍼 금형을 제작하는 단계;
    상기 제작된 스템퍼 금형을 핫 엠보싱 프레스기 및 UV 엠보싱 프레스기에 각각 장착하는 단계;
    상기 핫 엠보싱 프레스기에 의해 상기 도광 필름의 한쪽 면에 각각의 키패드의 대응 위치에 국부 프리즘 패턴을 형성하기 위해 핫 엠보싱 프레스기에 의해 고온 핫 프레싱 엠보싱 전사를 수행하는 단계;
    상기 핫 엠보싱 프레스기에서 전사되어 국부 프리즘 패턴이 형성되어 있는 반대 면 전체에 UV 레진 코터에 의해 UV 경화 수지를 균일하게 도포하는 단계; 및
    상기 도포된 UV 경화 레진에 소정 형상의 프리즘 패턴이 전체적으로 형성되어 있는 스템퍼를 장착한 프레스 부에서 UV 경화 레진 상에 전면 프리즘 패턴을 전사하는 단계;
    상기 프레스장치에서 전사된 프리즘 패턴을 유지하기 위해 UV 광 조사부에 의해 UV 광을 조사하여 경화시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 키패드 백라이트 전용 도광 필름 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상부의 국부 프리즘 패턴 및 하부의 전면 프리즘 패턴을 형성하기 위한 스템퍼가 브이 글루빙(V-Grooving), 마이크로 블라스트, 핫 스템핑, 사출 성형, 레이저가공 등에 의해 소정 패턴으로 키패드의 크기, 피치 등에 대응하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 키패드 백라이트 전용 도광 필름 제조 방법.
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