KR100939491B1 - 광학부재의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 이루어진 기판의 일면에 메틸 메타크릴레이트(MMA)를 소정 패턴으로 도포하는 공정; 상기 소정 패턴으로 도포된 메틸 메타크릴레이트(MMA)를 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 중합시켜 반경화 상태의 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)를 형성하는 공정; 및 상기 반경화 상태의 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)를 완전경화시키는 공정을 포함하여 이루어진 소정 패턴을 구비한 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 구성된 광학부재의 제조방법에 관한 것으로서,
본 발명에 의해 제조되는 광학부재는 전체적으로 동일한 물질인 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 구성됨으로써 기판과 패턴층 사이에서 광의 굴절률 차이 및 접착력 문제 등이 발생하지 않게 되어 광에 대한 정밀한 제어가 가능하다.
광학부재, 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA), 메틸 메타크릴레이트(MMA)

Description

광학부재의 제조방법{Method of manufacturing Optical element}
본 발명은 디스플레이장치 등에 적용될 수 있는 광학부재에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 소정의 패턴이 형성된 광학부재를 제조하는 방법에 관한 것이다.
액정표시장치(Liquid Crystal Display Device: LCD) 등과 같은 디스플레이 장치는 광을 출사하여 영상을 재현하는 장치로서, 출사되는 광의 손실을 최소화하면서 광이 디스플레이장치 전면(前面))으로 유효하게 진행될 수 있도록 하기 위해서 다양한 광학부재가 적용된다.
이하, 액정표시장치를 예로 들어 디스플레이장치 등에 적용되는 광학부재에 대해서 설명하기로 한다.
도 1은 일반적인 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 1에서 알 수 있듯이, 액정표시장치는 액정패널(10) 및 백라이트 유닛(20)을 포함하여 이루어진다.
상기 액정패널(10)은 하부기판, 상부기판, 및 상기 하부기판과 상부기판 사이에 형성된 액정으로 이루어지며, 상기 액정의 구동에 의해 상기 액정패널(10)을 통과하는 광을 컨트롤함으로써 영상을 재현하게 된다.
상기 백라이트 유닛(20)은 광원(22), 도광판(24), 및 광학시트(26)를 포함하여 이루어지며, 상기 광원(22)에서 방출된 광은 상기 도광판(24) 및 광학시트(26)를 거치면서 상기 액정패널(10) 내부로 입사하게 된다.
상기 광원(22)은 상기 도광판(24)의 측면에 배치되어 상기 도광판(24)의 측면으로 광을 방출하는 역할을 한다.
상기 도광판(24)은 상기 광원(22)에서 방출되는 광을 상기 액정패널(10)쪽으로 안내하는 역할을 한다.
상기 광학시트(26)는 상기 도광판(24)에서 안내된 광을 상기 액정패널(10) 쪽으로 균일하게 전달하는 역할을 하는 것으로서, 확산시트, 프리즘 시트 등의 복수 개의 시트들의 조합으로 이루어진다.
상기 도광판(24)은 그 측면으로 입사된 광이 그 전면으로 진행할 수 있도록 하기 위해서, 즉, 광의 진행경로를 변경하기 위해서 소정의 패턴이 형성되어 있고, 또한, 상기 광학시트(26)를 구성하는 확산시트 및 프리즘 시트 등도 그 하부에서 입사되는 광을 원하는 형태로 컨트롤하기 위해서 소정의 패턴이 형성되어 있다.
이와 같이, 도광판(24) 및 광학시트(26)와 같은 광학부재는 소정의 패턴이 형성되어 그 기능을 발휘하게 되는데, 그와 같은 소정의 패턴을 형성하기 위한 종래의 방법을 도광판(24)을 예로 들어 설명하면 다음과 같다.
상기 도광판(24)은 광이 투과될 수 있는 투명한 물질의 플레이트로 이루어지며, 상기 플레이트의 일면에는 광의 경로를 변경시키기 위한 소정의 패턴이 형성된 다.
상기 패턴을 형성하는 종래의 방법으로는 레이저 커팅 방법 및 인쇄 방법이 있다.
상기 레이저 커팅 방법은 레이저를 이용하여 상기 플레이트의 일면에 홈을 형성함으로써 소정의 패턴을 형성하는 방법이다. 이 방법은 부스러기가 많이 생기는 단점과 패턴 형성시간이 오래 걸려 생산성이 떨어지는 단점이 있다.
상기 인쇄 방법은 특수 잉크를 소정의 패턴 마스크를 이용하여 상기 플레이트의 일면에 도포함으로써 소정의 패턴을 형성하는 방법이다. 이 방법은 마스크의 수명에 따라 마스크를 주기적으로 교체해야 하므로 제조비용이 상승되는 단점이 있고, 또한, 상기 플레이트와 그 위에 패턴형성되는 잉크 소재가 서로 상이하기 때문에 광의 굴절률 차이가 발생하여 광에 대한 컨트롤이 용이하지 않고 또한 플레이트와 잉크 소재 사이의 접착력에 문제가 발생할 수 있다.
본 발명은 상기 종래의 단점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 발명은 비교적 짧은 시간에 간단한 방법으로 패턴형성이 가능하고, 전체적으로 동일한 물질로 구성함으로써 광의 굴절률 차이 및 접착력 문제 등이 발생하지 않는 광학부재를 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해서, 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 이루어진 기판의 일면에 메틸 메타크릴레이트(MMA)를 소정 패턴으로 도포하는 공정; 상기 소정 패턴으로 도포된 메틸 메타크릴레이트(MMA)를 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 중합시켜 반경화 상태의 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)를 형성하는 공정; 및 상기 반경화 상태의 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)를 완전경화시키는 공정을 포함하여 이루어진 소정 패턴을 구비한 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 구성된 광학부재의 제조방법을 제공한다.
이때, 상기 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 이루어진 기판의 일면에 메틸 메타크릴레이트(MMA)를 소정 패턴으로 도포하는 공정은, 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 이루어진 기판의 일면 전체에 메틸 메타크릴레이트(MMA)를 도포하는 공정, 및 상기 도포된 메틸 메타크릴레이트(MMA)에 소정 패턴의 금형을 접촉시키는 공정으로 이루어질 수 있다.
상기 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 이루어진 기판의 일면에 메틸 메타크릴레이트(MMA)를 소정 패턴으로 도포하는 공정은, 소정 패턴의 금형에 메틸 메타크릴레이트(MMA)를 도포하는 공정, 및 상기 메틸 메타크릴레이트(MMA) 위에 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 이루어진 기판을 적층시키는 공정으로 이루어질 수 있다.
본 발명은 또한, 하부금형의 가장자리에 실링부재를 형성하는 공정; 상기 실링부재 안쪽의 상기 하부금형 상에 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 이루어진 기판을 안착시키는 공정; 소정 패턴이 구비된 상부금형을 준비하고, 상기 소정 패턴이 상기 하부금형쪽으로 향하도록 한 상태로 상기 실링부재 위에 상기 상부금형을 고정하는 공정; 상기 하부금형 및 상부금형 사이로 메틸 메타크릴레이트(MMA)를 주입하여 상기 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 이루어진 기판 상에 메틸 메타크릴레이트(MMA)를 도포하는 공정; 상기 메틸 메타크릴레이트(MMA)를 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 중합시켜 반경화 상태의 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)를 형성하는 공정; 및 상기 반경화 상태의 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)를 완전경화시키는 공정을 포함하여 이루어진 소정 패턴을 구비한 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 구성된 광학부재의 제조방법을 제공한다.
상기 하부금형 및 상부금형 사이로 메틸 메타크릴레이트(MMA)를 주입하는 공정은, 상기 하부금형 및 상부금형 사이에 형성된 실링부재의 일측에 구비된 주입구를 통해 상기 메틸 메타크릴레이트(MMA)를 주입하는 공정으로 이루어지고, 이때, 상기 실링부재의 타측에 구비된 공기배출구를 통해 상기 하부금형 및 상부금형 사이의 공기가 배출되도록 할 수 있다.
본 발명은 또한, 하부금형의 가장자리에 실링부재를 형성하는 공정; 상기 실링부재 안쪽의 상기 하부금형 상에 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 이루어진 기판을 안착시키는 공정; 상기 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 이루어진 기판 상에 메틸 메타크릴레이트(MMA)를 적하하는 공정; 소정 패턴이 구비된 상부금형을 준비하고, 상기 소정 패턴이 상기 하부금형쪽으로 향하도록 한 상태로 상기 실링부재 위에 상기 상부금형을 고정하는 공정; 상기 메틸 메타크릴레이트(MMA)를 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 중합시켜 반경화 상태의 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)를 형성하는 공정; 및 상기 반경화 상태의 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)를 완전경화시키는 공정을 포함하여 이루어진 소정 패턴을 구비한 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 구성된 광학부재의 제조방법을 제공한다.
상기 메틸 메타크릴레이트(MMA)를 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 중합시키는 공정 및 상기 반경화 상태의 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)를 완전경화시키는 공정은, 소정의 액체가 수용된 용기 내에 상기 실링부재에 의해 밀봉된 하부금형 및 상부금형을 침지시키는 공정으로 이루어질 수 있다.
상기 메틸 메타크릴레이트(MMA)를 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 중합시키는 공정은 30 ~ 85℃의 온도범위에서 3 ~ 30분 동안 가열하는 공정으로 이루어질 수 있다.
상기 반경화 상태의 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)를 완전경화시키는 공정은 55 ~ 120℃의 온도범위에서 3 ~ 30분 동안 가열하는 공정으로 이루어질 수 있다.
상기 광학부재는 도광판, 확산시트, 또는 프리즘 시트일 수 있다.
이상과 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에 의해 제조되는 광학부재는 전체적으로 동일한 물질인 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 구성됨으로써 기판과 패턴층 사이에서 광의 굴절률 차이 및 접착력 문제 등이 발생하지 않게 되어 광에 대한 정밀한 제어가 가능하다.
또한, 본 발명은 소정의 금형을 이용하여 소정 패턴의 광학부재를 제조하기 때문에 비교적 짧은 시간에 간단한 방법으로 원하는 패턴의 광학부재 제조가 가능하다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 제1실시예에 따른 광학부재의 제조공정을 개략적으로 도시한 단면도이다.
우선, 도 2a에서 알 수 있듯이, 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA: Poly Methyl Methacrylate)로 이루어진 기판(100)을 준비하고, 상기 기판(100)의 일면 전체에 메틸 메타크릴레이트(MMA: Methyl Methacrylate)(200a)를 도포한다.
상기 기판(100)을 구성하는 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)는 고체상태의 고분자로서 투과도 특성이 우수하여 광학부재로서 적합하게 사용할 수 있다.
상기 메틸 메타크릴레이트(MMA)(200a)는 액체상태의 저분자로서, 이와 같은 메틸 메타크릴레이트(MMA)(200a)는 노즐 등을 이용하여 상기 기판(100)의 일면 전체에 도포한다. 필요에 따라서, 상기 메틸 메타크릴레이트(MMA)(200a)에 중합개시제, 경화제 등의 첨가제가 추가로 포함될 수 있다.
다음, 도 2b에서 알 수 있듯이, 소정 패턴의 금형(300)을 준비하고, 상기 기판(100)에 도포된 메틸 메타크릴레이트(MMA)(도 2a의 200a 참조)에 소정 패턴의 금형(300)을 접촉시킨다. 그리하면, 상기 금형(300)의 패턴에 대응하는 소정 패턴의 메틸 메타크릴레이트(MMA)(200)가 형성된다.
상기 금형(300)의 패턴은 최종적으로 얻고자 하는 광학부재의 패턴을 고려하여 형성하며, 상기 패턴은 그 단면이 삼각형, 원형, 타원형 등 다양하게 변경될 수 있고, 이와 같은 단면을 가진 패턴은 스트라이프 형태, 매트릭스 형태, "+"자 형태, "X"자 형태, "T"자 형태 등으로 다양하게 변경형성될 수 있다.
다음, 도 2c에서 알 수 있듯이, 상기 소정 패턴으로 형성된 메틸 메타크릴레이트(MMA)(도 2b의 200 참조)를 경화시킨다. 이와 같은 경화 공정은 상기 소정 패턴의 메틸 메타크릴레이트(MMA)(도 2b의 200 참조)를 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 중합시켜 반경화 상태의 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)(100a)를 형성하는 공정, 및 상기 반경화 상태의 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)(100a)를 완전경화시키는 공정으로 이루어진다.
상기 메틸 메타크릴레이트(MMA)(도 2b의 200 참조)는 액체상태의 저분자이기 때문에 우선 상기 메틸 메타크릴레이트(MMA)(도 2b의 200 참조)를 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)(100a)로 중합시켜 젤상태로 반경화시키고, 그 후에 상기 반경화된 젤상태의 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)(100a)를 완전경화시키는 것이다. 여기서, 반경화라함은 완전경화되지 않고 소정의 점성을 유지하고 있는 젤상태를 의미한다.
상기 메틸 메타크릴레이트(MMA)(도 2b의 200 참조)를 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 중합시키는 공정은 30 ~ 85℃의 온도범위에서 3 ~ 30분 동안 가열하는 공정으로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 중합공정이 30℃ 미만일 경우 중합공정이 원활히 이루어지지 않고 중합시간도 오래걸리는 단점이 있으며, 85℃를 초과할 경우 급격한 중합반응으로 인해서 중합도 차이가 발생하여 균일한 광특성을 발현하지 못할 수 있고, 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)(100a)의 휨 등이 발생할 수 있다. 상기 중합공정이 3분 미만일 경우 중합이 완전히 이루어지지 않을 수 있고, 30분을 초과할 경우 생산성이 떨어지게 되고, 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)(100a)의 휨 등이 발생할 수 있다.
상기 반경화된 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)(100a)를 완전경화시키는 공정은 55 ~ 120℃의 온도범위에서 3 ~ 30분 동안 가열하는 공정으로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 완전경화공정이 55℃ 미만일 경우 경화시간이 오래걸리고 경화가 완전히 이루어지지 않을 수 있고, 120℃를 초과할 경우 급격한 경화로 인해서 균일한 광특성을 발현하지 못할 수 있으며, 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)(100a)의 휨 등이 발생할 수 있다. 상기 완전경화공정이 3분 미만일 경우 경화가 완전히 이루어지지 않을 수 있고, 30분을 초과할 경우 생산성이 떨어지게 되고, 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)(100a)의 휨 등이 발생할 수 있다.
다음, 도 2d에서 알 수 있듯이, 상기 금형(도 2c의 300 참조)을 분리하여 소정의 광학부재(1)를 완성한다.
이와 같이, 본 발명은 메틸 메타크릴레이트(MMA)(200)를 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)(100a)로 중합시켜 반경화 상태의 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)(100a)를 형성한 후 다시 완전경화시킴으로써, 결국 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA: Poly Methyl Methacrylate)로 이루어진 기판(100)의 일면에 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)(100a)로 이루어진 패턴층이 형성된 광학부재(1)가 얻어진다. 따라서, 광학부재(1)가 전체적으로 동일한 물질인 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 구성됨으로써 기판과 패턴층 사이에서 광의 굴절률 차이 및 접착력 문제 등이 발생하지 않게 된다.
이하 설명하는 제2실시예 내지 제4실시예에서는, 전술한 제1실시예와 동일한 구성에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 제2실시예에 따른 광학부재의 제조공정을 개략적으로 도시한 단면도이다.
우선, 도 3a에서 알 수 있듯이, 소정 패턴의 금형(300)을 준비하고, 상기 금형(300) 위에 메틸 메타크릴레이트(MMA)(200)를 도포한다.
다음, 도 3b에서 알 수 있듯이, 상기 금형(300) 위에 도포된 메틸 메타크릴레이트(MMA)(200) 상에 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 이루어진 기판(100)을 적층한다.
다음, 도 3c에서 알 수 있듯이, 상기 소정 패턴으로 형성된 메틸 메타크릴레이트(MMA)(도 3b의 200 참조)를 경화시킨다. 이와 같은 경화 공정은 상기 소정 패턴의 메틸 메타크릴레이트(MMA)(도 3b의 200 참조)를 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 중합시켜 반경화 상태의 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)(100a)를 형성하는 공정, 및 상기 반경화 상태의 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)(100a)를 완전경화시키는 공정으로 이루어진다.
다음, 도 3d에서 알 수 있듯이, 상기 금형(도 3c의 300 참조)을 분리하여 소정의 광학부재(1)를 완성한다.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 제3실시예에 따른 광학부재의 제조공정을 개략적으로 도시한 단면도이다.
우선, 도 4a에서 알 수 있듯이, 하부금형(410)의 가장자리에 실링부재(450)를 형성한다.
상기 하부금형(410)은 평평한 플레이트로 이루어지고, 상기 실링부재(450)는 소정의 접착제에 의해 상기 하부금형(410)의 가장자리에 고정될 수 있다.
다음, 도 4b에서 알 수 있듯이, 상기 실링부재(450) 안쪽의 상기 하부금형(410) 상에 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 이루어진 기판(100)을 안착시킨다.
다음, 도 4c에서 알 수 있듯이, 소정 패턴이 구비된 상부금형(430)을 준비하고, 상기 소정 패턴이 상기 하부금형(410) 쪽으로 향하도록 한 상태로 상기 실링부재(450) 위에 상기 상부금형(430)을 고정한다.
상기 상부금형(430)의 패턴은 최종적으로 얻고자 하는 광학부재의 패턴을 고려하여 형성한다. 이와 같이, 하부금형(410)과 상부금형(430)이 상기 실링부재(450)에 의해 고정되면서 밀봉된 내부 공간이 형성된다.
다음, 도 4d에서 알 수 있듯이, 상기 하부금형(410) 및 상부금형(430) 사이로 메틸 메타크릴레이트(MMA)(200)를 주입하여 상기 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 이루어진 기판(100) 상에 메틸 메타크릴레이트(MMA)(200)를 도포한다. 이때, 상기 메틸 메타크릴레이트(MMA)(200)는 상기 상부금형(430)의 패턴에 대응하는 패턴으로 도포되게 된다.
한편, 상기 하부금형(410) 및 상부금형(430) 사이로 메틸 메타크릴레이트(MMA)(200)를 주입하는 공정은 상기 실링부재(450)에 소정의 주입구를 형성하여 수행할 수 있는데, 이에 대해서 도 6a 및 도 6b를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 메틸 메타크릴레이트(MMA)(200)의 주입 공정을 보여주는 단면도로서, 도 6a에서 알 수 있듯이, 상기 실링부재(450)에는 상기 메틸 메타크릴레이트(MMA)(200)의 주입을 위하여 그 일측에 주입구(452)가 구비되어 있고, 또한 타측에는 공기배출구가(454)가 구비되어 있다. 상기 주입구(452) 및 공기배출구(452)는 상기 기판(100) 보다는 높은 위치에 형성된다.
따라서, 상기 실링부재(450)에 의해 고정된 하부금형(410) 및 상부금형(430)을 수평으로 유지한 상태에서 상기 실링부재(450)에 구비된 주입구(452)를 통해 메틸 메타크릴레이트(MMA)(200)를 주입함으로써 상기 기판(100) 위에 메틸 메타크릴레이트(MMA)(200)가 도포되게 되며, 상기 메틸 메타크릴레이트(MMA)(200)가 주입됨과 더불어 상기 하부금형(410) 및 상부금형(430) 사이의 공기는 상기 공기배출구(454)를 통해 외부로 배출되게 된다.
도 6b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 메틸 메타크릴레이트(MMA)(도 4d의 200 참조)의 주입 공정을 보여주는 사시도로서, 도 6b에서 알 수 있듯이, 상기 실링부재(450)에는 상기 메틸 메타크릴레이트(MMA)(도 4d의 200 참조)의 주입을 위하여 그 일측에 주입구(452)가 구비되어 있고, 타측에는 공기배출구가(454)가 구비되어 있다. 따라서, 상기 실링부재(450)에 의해 고정된 하부금형(410) 및 상부금형(430)을 수직으로 유지한 상태에서 상기 실링부재(450)에 구비된 주입구(452)를 통해 메틸 메타크릴레이트(MMA)(도 4d의 200 참조)를 주입함으로써 상기 기판(도 4d의 100 참조) 위에 메틸 메타크릴레이트(MMA)(도 4d의 200 참조)가 도포되게 되며, 상기 메틸 메타크릴레이트(MMA)(도 4d의 200 참조)가 주입됨과 더불어 상기 하부금형(410) 및 상부금형(430) 사이의 공기는 상기 공기배출구(454)를 통해 외부로 배출되게 된다. 특히, 도 6b의 경우는, 하부금형(410)과 상부금형(430)를 수직 상태로 유지한 상태에서 메틸 메타크릴레이트(MMA)(도 4d의 200 참조)를 주입하고, 이때, 공기배출구(454)가 상기 실링부재(450)의 상측면에 형성되어 있기 때문에, 주입되는 메틸 메타크릴레이트(MMA)(도 4d의 200)가 상기 공기배출구(454)를 통해 유출될 염려가 적어 공정제어가 보다 용이하게 된다.
다음, 도 4e에서 알 수 있듯이, 상기 소정 패턴의 메틸 메타크릴레이트(MMA)(도 4d의 200 참조)를 경화시킨다. 이와 같은 경화 공정은 상기 소정 패턴의 메틸 메타크릴레이트(MMA)(도 4d의 200 참조)를 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 중합시켜 반경화 상태의 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)(100a)를 형성하는 공정, 및 상기 반경화 상태의 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)(100a)를 완전경화시키는 공정으로 이루어진다.
한편, 상기 소정 패턴의 메틸 메타크릴레이트(MMA)(200)의 중합공정 및 반경화 상태의 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)(100a)의 완전경화공정은 도 7에서와 같이, 소정 온도로 가열된 액체(550)가 수용된 용기(500) 내에 상기 실링부재(도 4e의 450 참조)에 의해 밀봉된 하부금형(도 4e의 410 참조) 및 상부금형(도 4e의 430 참조)을 침지시키는 공정으로 이루어질 수 있다.
이와 같이, 상기 하부금형(도 4e의 410 참조) 및 상부금형(도 4e의 430 참조)을 침지시킬 때, 상기 실링부재(도 4e의 450 참조)에 구비된 공기배출구(454)의 말단은 침지되지 않도록 함으로써 상기 하부금형(도 4e의 410 참조) 및 상부금형(도 4e의 430 참조) 사이에 남아있는 공기가 추가로 배출되도록 할 수 있다.
다음, 도 4f에서 알 수 있듯이, 상기 하부금형(도 4e의 410 참조), 상부금형(도 4e의 430 참조), 및 실링부재(도 4e의 450 참조)를 분리하여 소정의 광학부재(1)를 완성한다.
도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 제4실시예에 따른 광학부재의 제조공정을 개략적으로 도시한 단면도이다. 전술한 제3실시예와 동일한 구성에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
우선, 도 5a에서 알 수 있듯이, 하부금형(410)의 가장자리에 실링부재(450)를 형성한다.
다음, 도 5b에서 알 수 있듯이, 상기 실링부재(450) 안쪽의 상기 하부금형(410) 상에 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 이루어진 기판(100)을 안착시킨다.
다음, 도 5c에서 알 수 있듯이, 상기 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 이루어진 기판(100) 상에 메틸 메타크릴레이트(MMA)(200)를 적하한다.
다음, 도 5d에서 알 수 있듯이, 소정 패턴이 구비된 상부금형(430)을 준비하고, 상기 소정 패턴이 상기 하부금형(410)쪽으로 향하도록 한 상태로 상기 실링부재(450) 위에 상기 상부금형(430)을 고정한다.
다음, 도 5e에서 알 수 있듯이, 상기 소정 패턴의 메틸 메타크릴레이트(MMA)(도 5d의 200 참조)를 경화시킨다. 즉, 상기 소정 패턴의 메틸 메타크릴레이트(MMA)(도 5d의 200 참조)를 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 중합시켜 반경화 상태의 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)(100a)를 형성한 후 상기 반경화 상태의 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)(100a)를 완전경화시킨다.
다음, 도 5f에서 알 수 있듯이, 상기 하부금형(도 5e의 410 참조), 상부금형(도 5e의 430 참조), 및 실링부재(도 5e의 450 참조)를 분리하여 소정의 광학부재(1)를 완성한다.
이상 설명한 본 발명에 따른 제조방법은 다양한 광학부재 제조에 적용될 수 있으며, 그 예로서 도광판, 확산시트, 또는 프리즘 시트 등을 들 수 있다.
도 1은 일반적인 액정표시장치의 개략적인 단면도.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 제1실시예에 따른 광학부재의 제조공정을 개략적으로 도시한 단면도.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 제2실시예에 따른 광학부재의 제조공정을 개략적으로 도시한 단면도.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 제3실시예에 따른 광학부재의 제조공정을 개략적으로 도시한 단면도.
도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 제4실시예에 따른 광학부재의 제조공정을 개략적으로 도시한 단면도.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 메틸 메타크릴레이트(MMA)의 주입 공정을 보여주는 단면도이고, 도 6b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 메틸 메타크릴레이트(MMA)의 주입 공정을 보여주는 사시도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 메틸 메타크릴레이트(MMA)의 경화 공정을 보여주는 단면도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호설명 >
100: 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 이루어진 기판 100a: 메틸 메타크릴레이트(MMA)가 중합되어 형성된 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)
200: 메틸 메타크릴레이트(MMA) 300: 금형
410: 하부금형 430: 상부금형
450: 실링부재 452: 주입구
454: 공기배출구

Claims (12)

  1. 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 이루어진 기판의 일면에 메틸 메타크릴레이트(MMA)를 소정 패턴으로 도포하는 공정;
    상기 소정 패턴으로 도포된 메틸 메타크릴레이트(MMA)를 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 중합시켜 반경화 상태의 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)를 형성하는 공정; 및
    상기 반경화 상태의 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)를 완전경화시키는 공정을 포함하여 이루어진 소정 패턴을 구비한 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 구성된 광학부재의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 이루어진 기판의 일면에 메틸 메타크릴레이트(MMA)를 소정 패턴으로 도포하는 공정은, 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 이루어진 기판의 일면 전체에 메틸 메타크릴레이트(MMA)를 도포하는 공정, 및 상기 도포된 메틸 메타크릴레이트(MMA)에 소정 패턴의 금형을 접촉시키는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 광학부재의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 이루어진 기판의 일면에 메틸 메타크릴레이트(MMA)를 소정 패턴으로 도포하는 공정은, 소정 패턴의 금형에 메틸 메타크릴레이트(MMA)를 도포하는 공정, 및 상기 메틸 메타크릴레이트(MMA) 위에 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 이루어진 기판을 적층시키는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 광학부재의 제조방법.
  4. 하부금형의 가장자리에 실링부재를 형성하는 공정;
    상기 실링부재 안쪽의 상기 하부금형 상에 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 이루어진 기판을 안착시키는 공정;
    소정 패턴이 구비된 상부금형을 준비하고, 상기 소정 패턴이 상기 하부금형쪽으로 향하도록 한 상태로 상기 실링부재 위에 상기 상부금형을 고정하는 공정;
    상기 하부금형 및 상부금형 사이로 메틸 메타크릴레이트(MMA)를 주입하여 상기 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 이루어진 기판 상에 메틸 메타크릴레이트(MMA)를 도포하는 공정;
    상기 메틸 메타크릴레이트(MMA)를 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 중합시켜 반경화 상태의 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)를 형성하는 공정; 및
    상기 반경화 상태의 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)를 완전경화시키는 공정을 포함하여 이루어진 소정 패턴을 구비한 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 구성된 광학부재의 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 하부금형 및 상부금형 사이로 메틸 메타크릴레이트(MMA)를 주입하는 공정은, 상기 하부금형 및 상부금형 사이에 형성된 실링부재의 일측에 구비된 주입구를 통해 상기 메틸 메타크릴레이트(MMA)를 주입하는 공정으로 이루어지고, 이때, 상기 실링부재의 타측에 구비된 공기배출구를 통해 상기 하부금형 및 상부금형 사이의 공기가 배출되는 것을 특징으로 하는 광학부재의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 하부금형 및 상부금형 사이로 메틸 메타크릴레이트(MMA)를 주입하는 공정은, 상기 하부금형 및 상부금형을 수직으로 유지한 상태에서 수행하고, 이때 상기 공기배출구는 상기 실링부재의 상측에 구비된 것을 특징으로 하는 광학부재의 제조방법.
  7. 하부금형의 가장자리에 실링부재를 형성하는 공정;
    상기 실링부재 안쪽의 상기 하부금형 상에 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 이루어진 기판을 안착시키는 공정;
    상기 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 이루어진 기판 상에 메틸 메타크릴레이트(MMA)를 적하하는 공정;
    소정 패턴이 구비된 상부금형을 준비하고, 상기 소정 패턴이 상기 하부금형쪽으로 향하도록 한 상태로 상기 실링부재 위에 상기 상부금형을 고정하는 공정;
    상기 메틸 메타크릴레이트(MMA)를 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 중합시켜 반경화 상태의 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)를 형성하는 공정; 및
    상기 반경화 상태의 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)를 완전경화시키는 공정을 포함하여 이루어진 소정 패턴을 구비한 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 구성된 광학부재의 제조방법.
  8. 제4항 또는 제7항에 있어서,
    상기 메틸 메타크릴레이트(MMA)를 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 중합시키는 공정 및 상기 반경화 상태의 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)를 완전경화시키는 공정은, 소정의 액체가 수용된 용기 내에 상기 실링부재에 의해 밀봉된 하부금형 및 상부금형을 침지시키는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 광학부재의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 하부금형 및 상부금형을 침지시키는 공정은, 상기 실링부재에 구비된 공기배출구의 말단은 침지되지 않도록 하여 상기 하부금형 및 상부금형 사이의 공기가 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 광학부재의 제조방법.
  10. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 메틸 메타크릴레이트(MMA)를 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 중합시키는 공정은 35 ~ 80℃의 온도범위에서 3 ~ 30분 동안 가열하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 광학부재의 제조방법.
  11. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반경화 상태의 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)를 완전경화시키는 공정은 55 ~ 120℃의 온도범위에서 3 ~ 30분 동안 가열하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 광학부재의 제조방법.
  12. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학부재는 도광판, 확산시트, 또는 프리즘 시트인 것을 특징으로 하는 광학부재의 제조방법.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011093610A2 (ko) * 2010-01-26 2011-08-04 (주)티에스티아이테크 광학부재 및 그 제조방법
KR101118989B1 (ko) * 2010-08-03 2012-03-12 (주)티에스티아이테크 도광판 및 그 제조방법
KR101137796B1 (ko) 2011-05-30 2012-04-18 주식회사 앤앤드에프 광학부재 및 그 제조방법
CN103995310A (zh) * 2014-04-30 2014-08-20 联钢精密科技(苏州)有限公司 一种凹形网点导光板的制作方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011093610A2 (ko) * 2010-01-26 2011-08-04 (주)티에스티아이테크 광학부재 및 그 제조방법
WO2011093610A3 (ko) * 2010-01-26 2011-12-01 (주)티에스티아이테크 광학부재 및 그 제조방법
KR101118989B1 (ko) * 2010-08-03 2012-03-12 (주)티에스티아이테크 도광판 및 그 제조방법
KR101137796B1 (ko) 2011-05-30 2012-04-18 주식회사 앤앤드에프 광학부재 및 그 제조방법
CN103995310A (zh) * 2014-04-30 2014-08-20 联钢精密科技(苏州)有限公司 一种凹形网点导光板的制作方法

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