KR101166495B1 - 도광필름 제조방법 - Google Patents

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Abstract

개시된 본 발명에 따른 도광필름 제조방법은 제 1 패턴롤러의 패턴홈 내에 경사부 형성수지를 주입시키는 단계(S110), 상기 제 1 패턴롤러가 회전하면서 상기 패턴홈 내에 주입된 상기 경사부 형성수지를 가요성 도광필름의 일면에 부착시켜 경사부를 형성하는 단계(S120) 및, 상기 단계 S120에서 형성된 경사부를 경화장치를 이용하여 경화시키는 단계(S130)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 곡면 억제 효과가 없는 정확한 패턴을 포함한 경사부가 구비된 가요성의 박형 도광필름의 제조방법을 제공함으로써 핫스팟의 발생을 효과적으로 차단할 수 있다. 또한, 단일 공정으로 도광필름을 제조하여 공정시간 및 비용을 절감하며 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

도광필름 제조방법{The Method for Manufacturing Light Guide film}
본 발명은 도광필름의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 액정표시장치의 백라이트유닛을 구성하는 도광필름의 일면에 다양한 경사부(Wedge)를 롤 투 롤(Roll to Roll) 방식으로 형성하여 핫스팟 현상을 방지함과 동시에 광 균일도를 향상시킬 수 있도록 한 도광필름의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 평판형 표시 장치의 하나인 액정 디스플레이 장치(LCD)는 음극 선관(CRT)에 비해 시인성이 우수하고 평균 소비 전력도 같은 화면 크기의 CRT에 비해 적을 뿐만 아니라 발열량도 적기 때문에 플라즈마 표시 장치(Plasma Display Pannel:PDP)나 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display)와 함께 최근에 휴대폰이나 노트북, 컴퓨터 모니터, 텔레비전의 차세대 표시 장치로 각광받고 있다.
액정 디스플레이 장치는 매트릭스 형태로 배열된 액정 셀들의 광투과율을 그에 공급되는 비디오신호를 조절함으로써 비디오신호에 해당하는 화상을 디스플레이하는 것이다.
이에 따른, 액정 디스플레이 장치는 하부에서 투사되는 광의 투과량을 조절하는 액정 셀들이 액티브 매트릭스(Active Matrix)형태로 배열된 액정패널과, 상기 액정패널의 하부에서 광을 투사하는 백라이트 유닛(Back-Light Unit)과, 상기 액정패널의 상면에 각 액정 셀들 별로 분리되어 형성된 적, 녹, 청색의 컬러필터 및 화소를 구분하기 위한 블랙 매트릭스층 등으로 이루어진다.
이에, 램프가 액정패널의 측면에 설치되어 액정층에 광을 제공하는 측면형 백라이트 유닛은 액정패널의 측면에 설치되어 반사판과 도광판을 통해 액정층에 광선을 공급할 수 있기 때문에 전체적인 두께를 얇게 할 수 있다. 따라서, 핸드폰, PDA, 차량 네비게이션, 노트북 및 모니터, TV등에 주로 사용된다.
그러나 광선을 발광하는 LED 램프가 액정패널의 측면에 위치하므로 광선의 직진성이 높아서 휘선, 핫스팟(hot spot) 등의 문제가 쉽게 발생하고 이로 인해서 백라이트 유닛의 균일도 등과 같은 제품특성의 품위가 떨어져 상대적으로 크기가 큰 모니터, 노트북, TV 등의 대형 액정패널에 적용하기 어렵다.
핫스팟은 광원으로 사용되는 LED의 발광부 근처 또는 복수개의 상기 LED의 사이가 주변보다 밝거나 어둡게 나타나는 현상을 말한다. 상기 핫스팟은 상기 도광판의 배면에 위치한 소정의 패턴에서 적절한 빛의 반사가 이루어지지 않을 경우에 발생할 수 있다.
이러한 핫스팟 문제를 해결하기 위하여 도광판에서 경사부(Wedge)의 길이 및 각도를 변경하거나 경사부에 패턴을 삽입 또는 도광판의 배면에 패턴을 변경하는 방법을 사용하였다. 또한 도광판 자체의 두께를 감소시키는 등의 조치를 취하였다.
하지만 종래 기술에서 실시하고 있는 도광판 및 이를 적용하여 제조 조립된 백라이트 유닛은 경사부의 패턴을 정확하게 형성할 수 없어서 핫스팟의 발생을 억제하기 어려워 화질이 저하되고 광 균일도가 좋지 않고, 또한 개별공정에 의한 생산품을 이용하였기 때문에 공정불량률로 인하여 생산원가가 높아지고 공정시간이 오래 걸리며 특히 박형의 가요성의 도광판을 생산하기 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 핫스팟 현상을 억제하기 위하여 곡면 억제 효과가 없는 정확한 패턴을 포함한 경사부가 구비된 가요성의 박형 도광필름의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 단일 공정으로 도광필름을 제조하여 공정시간 및 비용을 절감하며 생산성을 향상시킬 수 있는 도광필름의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 제공되는 본 발명에 따른 도광필름의 제조방법은 제 1 패턴롤러의 패턴홈 내에 경사부 형성수지를 주입시키는 단계(S110);상기 제 1 패턴롤러가 회전하면서 상기 패턴홈 내에 주입된 상기 경사부 형성수지를 가요성 도광필름의 일면에 부착시켜 경사부를 형성하는 단계(S120); 및, 상기 단계 S120에서 형성된 경사부를 경화장치를 이용하여 경화시키는 단계(S130);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 제 2 패턴롤러의 패턴홈 내에 반사렌즈 형성수지를 주입시키고, 상기 제 2 패턴롤러가 회전하면서 상기 패턴홈 내에 주입된 상기 반사렌즈 형성수지를 접착필름의 일면에 부착시키며, 상기 접착필름의 타면을 상기 가요성 도광필름의 패턴이 형성되지 않은 일면에 부착시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 경사부는 원형 또는 다각형의 홈 또는 홀 형태의 패턴이 구비된 것이 좋다.
상기 경화장치는 자외선 경화장치 또는 히터일 수 있다.
본 발명에 따른 도광필름의 제조방법에 의하면, 곡면 억제 효과가 없는 정확한 패턴을 포함한 경사부가 구비된 가요성의 박형 도광필름의 제조방법을 제공함으로써 핫스팟의 발생을 효과적으로 차단할 수 있다. 또한, 단일 공정으로 도광필름을 제조하여 공정시간 및 비용을 절감하며 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 롤 투 롤 방식의 도광필름 제조공정을 개략적으로 나타낸 순서도,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 롤 투 롤 방식의 도광필름 제조공정을 개략적으로 나타낸 구성도,
도 3은 별도의 반사렌즈 층을 형성하는 공정을 나타낸 구성도, 및
도 4는 도 1과 도 2의 공정을 결합한 상태의 구성도이다.
본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 도광필름 제조방법을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 롤 투 롤 방식의 도광필름 제조공정을 개략적으로 나타낸 순서도이고 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 롤 투 롤 방식의 도광필름 제조공정을 개략적으로 나타낸 구성도이며 도 3은 별도의 반사렌즈 층을 형성하는 공정을 나타낸 구성도, 및 도 4는 도 1과 도 2의 공정을 결합한 상태의 구성도이다.
도 1 내지 도 4를 살펴보면, 본 발명에 따른 도광필름 제조방법은 제 1 패턴롤러(110)의 패턴홈(115) 내에 경사부 형성수지(140)를 주입시키는 단계(S110), 제 1 패턴롤러(110)가 회전하면서 패턴홈(115) 내에 주입된 경사부 형성수지(140)를 가요성 도광필름(100)의 일면에 부착시켜 경사부(160)를 형성하는 단계(S120) 및, 단계 S120에서 형성된 경사부(160)를 제 1 경화장치(150)로 경화시키는 단계(S130)를 포함한다.
또한 상기 단계 S110 내지 S130를 거친 후, 제 2 패턴롤러(210)의 패턴홈(215) 내에 반사렌즈 형성수지(240)를 주입시키고, 제 2 패턴롤러(210)가 회전하면서 패턴홈(215) 내에 주입된 반사렌즈 형성수지(240)를 접착필름(270)의 일면에 부착시키며, 접착필름(270)의 타면을 가요성 도광필름(100)의 패턴이 형성되지 않은 일면에 부착시킨다. 상기 반사렌즈 형성수지(240)가 부착된 접착필름(270)은 별도로 마련된 제 2 경화장치(250)에 의하여 경화된다.
상기 제 1 경화장치(150)나 제 2 경화장치(250)로써 자외선 경화장치나 히터(150)를 이용할 수 있다.
본 발명에 따른 도광필름(100)의 제조방법을 구체적으로 살펴보면, 다수개의 이송롤러(200)에 의하여 이송된 도광필름(100)은 제 1 패턴롤러(110)를 통과한다. 이때 경사부 형성수지(140)는 제 1 수지주입장치(130)로부터 제 1 패턴롤러(110)에 전달되어 제 1 패턴롤러(110)에 형성된 패턴홈(115) 내에 주입된다. 제 1 패턴롤러(110)가 제 1 스크라이버(135)를 통과하면서, 제 1 패턴롤러(110)의 패턴홈(115) 내에 주입된 경사부 형성수지(140)를 제외한 제 1 패턴롤러(110)의 외주면에 도포된 수지가 제거된다. 그 후 제 1 패턴롤러(110)는 회전하면서 패턴홈(115) 내에 수용된 경사부 형성수지(140)를 가요성 도광필름(100) 상에 부착시킨다.
가요성 도광필름(100) 상에는 필요에 따라 반사렌즈(260)가 적층된 접착필름(270)이 부착될 수 있다. 구체적으로 살펴보면, 접착필름(270)이 제 2 패턴롤러(210)의 방향으로 이동되고, 이때 반사렌즈 형성수지(240)는 제 2 수지주입장치(230)로부터 제 2 패턴롤러(210)에 전달되어 제 2 패턴롤러(210)의 패턴홈(215) 내에 주입된다. 제 2 패턴롤러(210)는 제 2 스크라이버(235)를 통과하면서, 제 2 패턴롤러(210)의 패턴홈(215) 내에 주입된 반사렌즈 형성수지(240)를 제외한 제 2 패턴롤러(210)의 외주면에 도포된 반사렌즈 형성수지(240)가 제거된다. 이후 별도로 마련된 제2 경화장치(250)에 의하여 경화된 반사렌즈(260) 및 접착필름(270)은 이송롤러(200)에 의하여 이동되고, 경사부(160)가 형성되지 않은 가요성 도광필름(100)의 이면에 부착된다. 여기서 반사렌즈 형성수지(240)는 특별한 제한이 있는 것은 아니나, 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA: Poly Methyl Methacrylate), 메타크릴레이트 스티렌(MS: Methacrylate Styrene), 폴리스티렌(PS: Poly Styrene) 또는 폴리카보네이트(PC: Poly Carbonate) 중 1종의 수지를 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.
상기 경사부(160)는 원형 또는 다각형의 홈 또는 홀 형태의 패턴(165)이 구비될 수 있다. 상기의 패턴(165)이 형성된 경사부(160)는 핫스팟 현상을 줄여주는 역할을 할 수 있다. 핫스팟 현상은 광원으로 사용되는 LED의 발광부 근처 또는 복수개의 상기 LED의 사이가 주변보다 밝거나 어둡게 나타나는 현상을 말한다. 핫스팟 현상은 상기 도광필름(100)의 배면에 위치한 소정의 형태에서 적절한 빛의 반사가 이루어지지 않을 경우에 발생할 수 있는데, 다각형의 홈 또는 홀 형태의 패턴(165)이 구비되면, 패턴(165)에 따른 경계면에 따라 빛이 반사 및 확산되어 빛 퍼짐 특성이 향상됨으로써 핫스팟 현상을 줄여줄 수 있다. 특히 경사부(160)의 패턴(165) 영역은 도광필름(100)의 다른 영역들보다 낮은 굴절율을 갖는다. 따라서, 고굴절의 매질에서 저굴절의 매질(패턴(165) 영역)로 광선 입사 시에 전반사 조건의 가능성을 갖게 되고, 빛의 진행 경로가 달라져 핫스팟 영역의 범위가 줄어들게 된다.
본 발명에서는 제 1 패턴롤러(110)를 사용하여 경사부(160)를 가요성 도광필름(100)에 접착시킬 수 있는데, 패턴홈(115)에 수용되어 있는 경사부 형성수지(140)가 가요성 도광필름(100)의 이송 시 그대로 옮겨지므로 곡면 억제 효과가 발생하지 않아서 정확한 패턴을 가진 경사부(160)를 구현할 수 있다. 즉, 각이 진 패턴(165)을 경사부(160)에 표현할 경우 각진 부분이 식각되어 패턴(165)의 끝단이 곡면 형상으로 잘못 형성될 수 있다. 하지만 패턴롤러(110)를 사용할 경우 패턴홈(115)에 수용된 경사부 형성수지(140)가 그대로 옮겨지므로 이러한 문제점이 발생하지 않는다.
상기와 같이 경사부(160)에 패턴(165)을 형성하는 방법 이외에도, 경사부(160)의 길이 및 각도 변경, 입광부의 길이 변경, 도광필름(100)의 두께 변경, 입광면의 톱니 형태 변경, 패턴(165) 변경 등의 방법에 의해 핫스팟 발생을 억제하는 방법을 이용할 수 있다.
본 발명에 따른 도광필름(100)의 제조방법에 의하면, 곡면 억제 효과가 없는 정확한 패턴(165)을 포함한 경사부(160)가 구비된 가요성의 박형 도광필름(100)의 제조방법을 제공함으로써 핫스팟의 발생을 효과적으로 차단할 수 있다. 또한, 단일 공정으로 도광필름(100)을 제조하여 공정시간 및 비용을 절감하며 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정의 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
100 : 가요성 도광필름 110 : 제 1 패턴롤러
115 : 패턴홈 120 : 제 1 가압롤러
130 : 제 1 수지주입장치 135 : 제 1 스크라이버
140 : 경사부 형성수지 150 : 제 1 경화장치
160 : 경사부 200 : 이송롤러
210 : 제 2 패턴롤러 215 : 패턴홈
220 : 제 2 가압롤러 230 : 제 2 수지주입장치
235 : 제 2 스크라이버 240 : 반사렌즈 형성수지
250 : 제 2 경화장치 260 : 반사렌즈

Claims (4)

  1. 제 1 패턴롤러의 패턴홈 내에 경사부 형성수지를 주입시키는 단계(S110);
    상기 제 1 패턴롤러가 회전하면서 상기 패턴홈 내에 주입된 상기 경사부 형성수지를 가요성 도광필름의 일면에 부착시켜 경사부를 형성하는 단계(S120); 및,
    상기 단계 S120에서 형성된 경사부를 경화장치를 이용하여 경화시키는 단계(S130);를 포함하고,
    상기 경사부는 원형 또는 다각형의 홈 또는 홀 형태의 패턴이 구비된 것을 특징으로 하는 도광필름 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    제 2 패턴롤러의 패턴홈 내에 반사렌즈 형성수지를 주입시키고, 상기 제 2 패턴롤러가 회전하면서 상기 패턴홈 내에 주입된 상기 반사렌즈 형성수지를 접착필름의 일면에 부착시키며, 상기 접착필름의 타면을 상기 가요성 도광필름의 패턴이 형성되지 않은 일면에 부착시키는 것을 특징으로 하는 도광필름 제조방법.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 경화장치는 자외선 경화장치 또는 히터인 것을 특징으로 하는 도광필름 제조방법.
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