KR101183688B1 - 숫자 디스플레이의 하우징 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 숫자 디스플레이의 하우징 제조 방법을 제공한다. 상하가 개방된 복수의 공간 유닛을 갖는 반사 뚜껑 구조를 형성하는 제 1 사출 성형 공정으로서, 상기 복수의 공간 유닛이 상기 반사 뚜껑 구조 상에 있어서의 복수의 반사면으로 이루어지는 제 1 사출 성형 공정과, 투명 플라스틱을 상기 복수의 공간 유닛에 형성하고, 성형 후의 상기 투명 플라스틱 외벽면과 상기 투명 플라스틱 외벽면이 접하는 반사면을 접합함으로써, 상기 숫자 디스플레이의 하우징을 형성하도록 하는 제 2 사출 성형 공정을 구비한다.

Description

숫자 디스플레이의 하우징 제조 방법{Methods for Fabricating a Housing of a Number Display}

본 발명은, 숫자 디스플레이의 하우징 제조 방법에 관한 것으로, 특히 제조 공정을 간소화시키고, 숫자 디스플레이의 하우징을 생산하기 위한 제조 방법에 관한 것이다.

숫자 디스플레이는, 문자, 숫자, 부호 또는 도형 등의 정보 표시에 대하여 개발된 숫자 표시 모듈이고, 현재, 여러 가지 전자제품(예를 들어, 가전, 음향, 촬영기, 기재 설비 등의 지시 라이트 또는 표시 장치)에 광범위하게 응용되고, 발광 다이오드 또는 전기광학 물질(electro-optical substance)에 의해 문자 또는 도형을 표시한다.

종래의 숫자 디스플레이의 제조 공정은, 우선, 숫자 디스플레이의 반사 뚜껑 구조를 제조하고, 그 다음에, 에폭시(epoxy)수지를 언더필(under fill)에 의해 반사 뚜껑 구조에 주입함으로써, 하우징(housing)을 형성하고, 베이킹(baking)을 실행한 후, 발광 다이오드 팁을 갖는 회로판을 접합하고, 상기의 하우징에 리플로우(reflow) 한다.

그러나 종래의 제조 공정은 하기의 결점이 있다.

1. 제조 공정의 시간이 지나치게 길다: 언더필 제조 공정은, 베이킹 공정을 행하지 않으면 에폭시 수지를 고형화 성형할 수 없기 때문에, 전체의 제조 시간은 에폭시 수지를 우선 110℃로 1. 5시간 열처리(사전 베이킹이라 함)하고, 또한 120℃로 3시간 고형화 처리(장시간 베이킹이라고도 함)한다. 따라서 종래의 숫자 디스플레이의 제조 공정은, 시간이 지나치게 길다는 점에 있어서 생산에 있어서 불리한 결점을 갖는다.

2. 제품의 결함이 많다: 현재의 언더필 제조 공정은, 언더필 누설 또는 언더필의 양 부족이 발생하기 쉽기 때문에, 베이킹 공정이 행하여진 후, 패키지겔체의 발광면에 요부(오목부)가 발생할 수 있고, 이것에 의해 숫자 디스플레이의 발광 다이오드의 발광 특성에 라이트 스폿(light spot), 기포 또는 발광 불균일성 등이 발생한다.

3. 제품의 구조에 변이가 발생한다: 상술한 1, 2와 같이, 에폭시 수지에 대하여 베이킹 고형화 공정을 실행할 경우, 에폭시 수지는, 고형화 반응에 의해 내응력이 발생하기 때문에, 반사 뚜껑 구조에 만곡 변형이 발생하기 쉽고, 제품의 구조에 이상 변이가 발생하고, 제조 공정의 제품 수율이 저하한다.

본 발명은, 종래의 언더필 제조 공정 대신에, 투명 플라스틱을 사출 형성에 의해 반사 뚜껑 구조로 고형화 성형함으로써, 숫자 디스플레이의 하우징을 생성할 수 있고, 베이킹/고형화의 시간을 별도로 필요로 하지 않기 때문에, 숫자 디스플레이의 하우징 제조 시간을 대폭 단축할 수 있는 숫자 디스플레이의 하우징 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명은, 숫자 디스플레이의 하우징을 2회의 사출 형성 공정에 의해 직접 제조하고, 언더필 제조 공정을 필요로 하지 않기 때문에, 종래의 고온 베이킹에 의한 수지재료가 열응력에 의해 변형되는 문제를 회피할 수 있다. 더욱, 본 발명은, 종래의 언더필 제조 공정이 사용되지 않기 때문에, 언더필 시의 언더필 누설 또는 언더필의 양 부족이 발생되지 않고, 이것에 의해 고온 베이킹 고형화된 후에 발생하는 발광면의 라이트 스폿, 거품 또는 발광 불균일의 문제를 회피할 수 있다.

상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 상하가 개방된 복수의 공간 유닛(unit)을 갖는 반사 뚜껑 구조를 형성하는 제 1 사출 성형 공정으로서, 상기 복수의 공간 유닛이 상기 반사 뚜껑 구조 상에 있어서의 복수의 반사면으로 이루어지는 제 1 사출 성형 공정과, 투명 플라스틱을 상기 복수의 공간 유닛에 형성하고, 성형 후의 상기 투명 플라스틱 외벽면과, 상기 투명 플라스틱 외벽면에 접하는 반사면을 접합함으로써, 상기 숫자 디스플레이의 하우징을 형성하는 제 2 사출 성형 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 숫자 디스플레이의 하우징 제조 방법을 제공한다.

투명 플라스틱은, 열가소성 플라스틱 또는 열고형성 플라스틱이어도 좋다. 투명 플라스틱이 열가소성 플라스틱일 경우, 그 주성분은, 폴리프탈아미드(polyphthalamide, PPA) 또는 폴리아미드(polyamide, PA) 이어도 좋다. 주성분이 PPA일 경우는, 220℃ 이상인 고온 리플로우 제조 공정을 통과할 필요가 있는 공정에 적용할 수 있기 위해서, SMT형식의 숫자 디스플레이에 적용할 수 있다. 주성분이 PA일 경우는, 고온 리플로우 제조 공정을 통과할 필요가 없는 공정, 예를 들어, DIP형식의 숫자 디스플레이에 적용할 수 있다. 또한, 투명 플라스틱이 열고형성 플라스틱일 경우는, 실리콘 겔 또는 수지 재료이어도 좋다.

제 2 사출 형성 공정에 의해 형성된 투명 플라스틱의 표면상에, 숫자 디스플레이 제품의 발광 특성을 향상시키기 위한 다른 미세 구조 (예를 들어, 횡 홈, V홈, 등가 오목렌즈 구조 등), 또는 렌즈(lens)가 더욱 마련되어도 좋다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 숫자 디스플레이의 하우징 제조 시간을 대폭 단축할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면 종래 고온 베이킹에 의한 수지재료가 열응력에 의해 변형되는 문제를 회피할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 종래의 언더필 제조 공정이 사용되지 않기 때문에, 언더필 시의 언더필 누설 또는 언더필의 양 부족이 발생되지 않고, 이것에 의해 고온 베이킹 고형화된 후에 발생하는 발광면의 라이트 스폿, 거품 또는 발광 불균일의 문제를 회피할 수 있다.

도 1a는 본 발명에 따른 제 1 실시 형태의 숫자 디스플레이의 하우징 제조 방법의 흐름도이다.
도 1b는 본 발명에 따른 제 2 실시 형태의 숫자 디스플레이의 하우징 제조 방법의 흐름도이다.
도 2a는 본 발명에 따른 숫자 디스플레이의 반사 뚜껑 구조의 배면 입체모식도이다.
도 2b는 본 발명에 따른 숫자 디스플레이의 반사 뚜껑 구조의 정면 입체모식도이다.
도 3은 본 발명에 따른 숫자 디스플레이의 반사 뚜껑 구조 상의 공간 유닛의 단면모식도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 제 2 단계의 사출 형성 공정의 모식도이다.
도 5a는 본 발명에 따른 제 2 단계의 사출 형성 공정의 변화 실시예의 모식도이다.
도 5b는 본 발명에 따른 제 2 단계의 사출 형성 공정의 다른 변화 실시예의 모식도이다.
도 5c는 도 5b에 있어서의 금형을 제거한 후의 모식도이다.
도 5d는 본 발명에 따른 제 2 단계의 사출 형성 공정의 다른 변화 실시예의 모식도이다.
도 5e는 본 발명에 따른 제 2 단계의 사출 형성 공정의 다른 변화 실시예의 모식도이고, 도 5a는 투명 플라스틱의 내표면의 패턴 구조의 표면도이다.
도 6a 내지 도 6e는 본 발명에 따른 다른 실시예의 상부 금형의 모식도이다.
도 7a는 본 발명에 관련되는 하우징이 적용되어서 부착된 숫자 디스플레이의 광학분포 그래프이고, 발광 표면이 거친 표면이다.
도 7b는 본 발명에 관련되는 하우징이 적용되어서 부착된 숫자 디스플레이의 광학분포 그래프이고, 발광 표면이 거친 표면이다.

본 발명에 따른 숫자 디스플레이의 하우징 제조 방법에 따르면, 숫자 디스플레이의 하우징을 2 단계의 사출 형성 공정에 의해 제조함으로써, 언더필이나 베이킹 고형화에 의한 숫자 디스플레이의 제조에 의해 일어나는 에폭시 수지 누설, 언더필 량의 불균일성, 또는 라이트 스폿, 거품 또는 발광 불균일성의 제품 문제가 발생하는 것을 해결할 수 있다.

도 1a에 나타내는 바와 같이, 본 발명에 따른 제조 방법은 하기의 공정을 포함한다.

스텝(S101)에 있어서, 반사 뚜껑 구조를 형성하기 위한 제 1 사출 형성 공정을 제공한다. 도 2a 및 도 2b에 나타내는 바와 같이, 이 스텝에 있어서, 우선, 제 1 단계의 사출 형성 방법을 사용하여 반사 뚜껑 구조(10)를 제조한다. 반사 뚜껑 구조(10)는 숫자 디스플레이의 하우징의 메인(main) 구조이고, 후술하는 제 2 단계의 사출 형성에서는, 투명 플라스틱을 반사 뚜껑 구조(10)에 형성하며, 숫자 디스플레이의 하우징으로 조합시킬 수 있다. 한편, 본 발명에 있어서 투명 플라스틱의 "투명"이라 함은, 특정한 파장 범위의 광이 투과가능하고, 통상, 가시광 범위의 파장인 것을 지칭한다. 또한, 반사 뚜껑 구조(10)에는 상하가 개방된 복수의 공간 유닛(101)이 마련되어진다. 도 3은, 도 2a에 있어서의 당해 공간 유닛(101)의 어느 한쪽의 단면 모식도이고, 즉 반사 뚜껑 구조(10)에 마련되어지는 공간 유닛(101) 내의 하나를 나타내고 있다. 공간 유닛(101)은 반사 뚜껑 구조(10)에 있어서의 복수의 반사면(102)으로부터 된다. 본 실시예에 있어서, 도 2a, 도 2b에 나타내는 반사 뚜껑 구조(10)는, 숫자 "8" 및 그 부근에 있는 소수점(decimal point, DP) "."을 표시하기 위해 구성되어 있다. 제 1 단계의 사출 형성 공정에 있어서는, 가로형 사출 형성 기기에 의해 금형에 맞추면서 반사 뚜껑 구조(10)를 형성한다. 도 2b에 나타내는 바와 같이, 본 실시예에 있어서의 반사 뚜껑 구조(10)의 정면은, 상하가 개방된 공간 유닛(101)을 8개 갖고, 이 8개의 공간 유닛(101)에 대하여, 후술하는 제 2 단계의 사출 형성 공정을 실행하고, 최종적으로 숫자 "8"을 7개의 세그먼트(segment)에 의해, 부근에 있는 소수점 "."을 1 개의 세그먼트에 의해 구성한다.

스텝(S103) : 제 2 사출 형성 공정을 제공한다. 이 스텝에 있어서, 주로 투명 플라스틱(11)을 상술한 반사 뚜껑 구조(10)의 공간 유닛(101)으로 형성시킨다. 즉 제 2 단계의 사출 형성이다. 도 4a 및 도 4b는 도 3에 나타내는 공간 유닛(101)에 대하여 실행되는 제 2 사출 형성 공정의 단면 모식도를 나타낸다. 투명 플라스틱(11)을 사출 형성에 의해 당해 반사 뚜껑 구조(10)에 있어서의 공간 유닛(101)에 형성시키고, 고형화 성형된 투명 플라스틱(11)의 외벽면 (111)이 당해 반사면(102)과 접합한다. 이것에 의해 반사 뚜껑 구조(10)와 고형화 성형된 투명 플라스틱(11)이 숫자 디스플레이의 하우징으로서 형성되고, 발광 다이오드를 갖는 회로판과 조립 부착됨으로써, 숫자 디스플레이가 형성된다.

한편, 상술한 숫자 디스플레이의 하우징 제조 방법에는, 더욱 인쇄공정[예를 들어, 도 1a에 있어서의 스텝(S120) 또는 도 1b에 있어서의 스텝(S105)]이 포함되어도 좋다. 도 1a에 나타내는 바와 같이, 구체적인 제조 공정에 있어서, 이 인쇄공정[즉, 스텝(S102)]은, 스텝(S102)의 제 1 단계의 사출 형성 공정과 스텝(S103)의 제 2 단계의 사출 형성 공정의 사이의 공정이고, 인쇄 기기 설비를 이용하여 반사 뚜껑 구조(10) 상에 소정의 색채를 도포[예를 들어, 반사 뚜껑 구조(10)의 정면에 컬러 플레이트 번호에 따라서 잉크 인쇄 제조 공정을 실행한다] 함으로써, 상부 표면(100)에 색채 또는 패턴인 인쇄면(도 2b에 나타낸다)을 형성한다. 또한, 도 1b에 나타내는 바와 같이, 이 인쇄 공정[즉, 스텝(S105)]은, 스텝(S103)에 있어서의 제 2 단계의 사출 형성 공정 후에 실시되어도 좋다. 또한, 이 인쇄 공정은, 하기의 제조 방법에 의해 달성할 수 있다. 첫 번째의 제조 방법은, 상술한 잉크 인쇄 제조 공정이고, 두 번째의 제조 방법은, 우선, 패턴 접착 피스(piece)를 반사 뚜껑 구조(10)의 정면에 점착하고, 레이저 선택에 의해 투명 플라스틱(11)의 형성 영역에 필요로 하는 패턴을 형성하는 방법이다. 세 번째 제조 방법은, 반사 뚜껑 구조(10)의 정면에 대하여 전면의 인쇄를 실행한 후, 레이저 선택에 의해 투명 플라스틱(11)의 형성 영역에 필요로 하는 패턴을 제조함으로써, 반사 뚜껑 구조(10)의 정면에 색채 또는 패턴을 갖는 인쇄면을 형성하는 방법이다.

본 실시예에 있어서는, 금형(20)을 사용하여 제 2 사출 형성 공정을 실행한다. 금형(20)은, 하부 금형(20A)과 상부 금형(20B)의 조합이고, 하부 금형(20A)과 돌출 구조(201)를 갖는 상부 금형(20B)은 반사 뚜껑 구조(10)를 상하로부터 끼운다. 본 실시예에 있어서, 하부 금형(20A)의 수량은 1개이고, 1 개의 반사 뚜껑 구조(10)가 적재되고, 반사 뚜껑 구조(10)의 인쇄면 [즉, 상부표면 (100)]에 접한다. 바람직하게는, 하부 금형(20A)에 반사 뚜껑 구조(10)이 완전히 수용되고, 상부 금형(20B)의 돌출 구조(201)의 크기는, 반사 뚜껑 구조(10)의 공간 유닛(101) 내까지 연장되어 진입하는 길이이다. 또한, 상부 금형(20B)은, 돌출 구조(201) 상에 형성된 게이트(2011)를 더 갖고, 매립 직립식 형성 기기를 사용하여 투명 플라스틱(11)을 상부 금형(20B)의 게이트(2011)로부터 사출시켜, 공간 유닛(101)에 있어서의 잔류 공간[도 4a 및 도 4b에 있어서의 상부 금형(20B)의 돌출 구조(201)에 의해 충만되지 않은 영역, 즉 하부 금형(20A), 반사면(102) 및 돌출 구조(202)에 의해 정의된 공간이다]에 충진시키고, 마지막으로 고형화 성형된 투명 플라스틱(11)의 외벽면 (111)을 접촉하는 반사면(102)과 접합한다. 투명 플라스틱(11)은, 베이킹 제조 공정을 수행하지 않고 고형화 성형할 수 있기 때문에, 본 발명에 따르면, 종래의 수지를 베이킹할 경우에 있어서의 열응력에 의해 반사 뚜껑 구조(10)이 용이하게 만곡을 발생시키고, 제품의 결함이 발생하는 하는 문제점을 해결할 수 있다.

또한, 이 제 2 사출 형성 공정을 실행할 경우는, 통상, 하부 금형(20A)이 고정적이고, 상부 금형(20B)이 가동적이다. 본 실시예에 있어서 1 개의 상부 금형(20B)은, 1 개의 돌출 구조(201) 및 1 개의 게이트(2011)만을 갖고, 투명 플라스틱(11)을 단일의 공간 유닛(101)에 주입한다. 따라서, 반사 뚜껑 구조(10)에 복수의 공간 유닛(101)이 있는 경우, 각 공간 유닛(101)에 각각 대응하는 수량만큼 상부 금형(20B) 및 돌출 구조(201)와 게이트(2011)가 필요하게 된다. 즉, 1 개의 반사 뚜껑 구조(10)를 형성하기 위해서 필요한 금형(20)의 조합은, 1 개의 하부 금형(20A) 및 복수 상부 금형(20B)으로 이루어진다. 또한, 그 밖의 가능한 실시예로서, 단일의 반사 뚜껑 구조(10)의 형성에 대응하는 금형(20H)이 단일의 하부 금형(20A) 및 단일의 상부 금형(20B)의 조합이어도 좋고, 이 경우, 상부 금형(20B)은, 공간 유닛(101)의 수량에 대응하는 돌출 구조(201) 및 게이트(2011)를 갖고 있다. 그때, 단일의 하부 금형(20A)에는 동시에 복수의 반사 뚜껑 구조(10)[예를 들어, 6개 또는 8개의 반사 뚜껑 구조(10)]가 수용되고, 거기에 대응하는 단일의 상부 금형(20B)은, 복수의 반사 뚜껑 구조에 포함되는 모든 공간 유닛의 개수 만큼[반사 뚜껑 구조(10)가 6개라 하면, 48개의 공간 유닛(101)]의 돌출 구조(201) 및 게이트(2011)를 갖고 있어도 좋다. 즉, 단일 하부 금형(20A)과 단일의 상부 금형(20B)으로 이루어지는 금형(20)을 사용하여 복수의 반사 뚜껑 구조(10)를 동시에 형성할 수 있다. 그러나 그 밖의 가능한 실시예에 있어서, 금형(20)은, 1개의 하부 금형(20A)과 1 개의 상부 금형(20B), 또는 1 개의 하부 금형(20A)과 복수 개의 상부 금형(20B)과의 조합인 것 이외에, 단일인 경우, 상부 금형(20B)은, 복수의 돌출 구조(201)를 갖지만 단일인 게이트(2011)밖에 갖지 않는다. 또한, 돌출 구조(201)의 수량보다 게이트가 적을 경우에 1 개의 게이트(2011)로부터 동시에 복수의 공간 유닛(101)에 투명 플라스틱(11)을 주입할 수 있게 구성되어도 좋다.

여기에서 주의해야 할 점은, 본 발명은, 금형(20)의 형태 및 사용 태양에는 제한되지 않고, 예를 들어, 본 실시예와 같이 상부 금형(20B)에 반사 뚜껑 구조(10)에 있어서의 공간 유닛(101)까지 연장되어 진입하는 돌출 구조(201)가 마련되어지는 것에 한정되지 않고, 돌출 구조(201) 상에 마련되어진 게이트(2011)의 위치에도 제한되지 않는다는 점이다. 본 발명에 관련되는 그 밖의 가능한 실시예로서, 상부 금형(20B)에는 돌출 구조(201)를 마련하지 않고, 상부 금형(20B) 상에 게이트(2011) 만을 마련하고, 공간 유닛(101)의 개방부 외부로 향하게 함으로서, 투명 플라스틱(11)을 용이하게 주입하도록 구성해도 좋다. 또한, 게이트(2011)는 본 실시예와 같이 돌출 구조(201)의 중앙에 마련하는 것에 한정되지 않고, 그 밖의 가능한 실시예에 있어서, 게이트(2011)를 돌출 구조(201)의 정중앙으로부터 한쪽으로 치우쳐서(후술한다) 마련되도록 구성해도 좋다. 또한, 투명 플라스틱(11)은, 공간 유닛(101)에 주입되는 태양에 한정되지 않고, 예를 들어, 본 실시예에 있어서의 돌출 구조(201)는 공간 유닛(101)까지 연장되어 진입하고, 투명 플라스틱(11)이 잔류 공간 전체에 충진되지만, 그 외의 가능한 실시예에 있어서, 일부의 잔류 공간에만 충진되도록 구성해도 좋다. 또한, 돌출 구조(201)를 공간 유닛(101)의 이외에만 마련하고, 투명 플라스틱(11)이 공간 유닛(101)의 전체 또는 공간 유닛(101)의 일부분에 충진되도록 해도 좋다. 바꿔 말하면, 투명 플라스틱(11)의 공간 유닛(101)에의 고형화 성형, 및 투명 플라스틱(11)의 공간 유닛(101)에의 충진에 대해서는, 어떠한 방법 또는 금형을 사용한 경우에 있어서도 본 발명의 실시 태양에 속한다.

구체적인 실시예에 있어서, 투명 플라스틱(11)이 열가소성 플라스틱일 경우, 그 주성분은, 폴리프탈아미드(polyphthalamide, PPA)이고, 조작 온도가 220℃ 이상의 고온 리플로우 제조 공정을 통과한다. 바람직하게는 당해 고온 리플로우 제조 공정의 조작 온도는, 240℃~260℃이고, 조작 시간은, 4~5분간이다. 이 실시예에 있어서, PPA를 주성분으로 하는 투명 재료[즉, 투명 플라스틱(11)에 상당한다] 주석로(IR-reflow, 260℃, 4. 5분간)의 리플로우 제조 공정을 통과하여도 연화되지 않는 것이다. 바꿔 말하면, 상술한 PPA를 주성분으로 하는 투명 재료는, 고온 리플로우 제조 공정을 통과하는 숫자 디스플레이의 하우징 제조에 있어서 본 발명에 따른 제조 방법이 적용가능하고, SMT형식의 숫자 디스플레이 제품에 적용할 수 있다.

다른 구체적인 실시예의 열가소성의 투명 플라스틱(11)은, 폴리아미드(polyamide, PA)를 주성분으로 하는 투명 재료이고, 그 특성은, 유리 전위 온도(Tg)가 200℃ 이기 때문에, PA를 주성분으로 하는 투명 재료는, 고온 리플로우 제조 공정을 통과할 필요가 없는 숫자 디스플레이의 하우징 제조에 있어서 본 발명에 관련되는 제조 방법이 적용가능하고, 예를 들어, DIP형식의 숫자 디스플레이 제품에 적용할 수 있다. 또한, 열가소성의 투명 플라스틱(11)은, 적어도 폴리아미드(PA) 또는 폴리프탈아미드(PPA)을 포함하지만, 이것에 한정되는 것이 아니다.

한편, 본 발명에 사용할 수 있는 투명 플라스틱(11)은, 열고형성 플라스틱이어도 좋고, 예를 들어, 성분에 적어도 실리카 겔 또는 수지 재료를 포함한다. 열고형성의 투명 플라스틱(11)의 제조 공정은, 상술한 열가소성의 투명 플라스틱(11)의 제조 공정과 같기 때문에, 여기에서는 상세한 설명을 생략한다. 또한, 투명 플라스틱(11)은, 상술한 것에 한정되지 않고, 예를 들어, 상이한 온도에 있어서 상이한 열가소성 또는 열고형성의 성질을 갖는 복합성 플라스틱이어도 좋다.

본 발명에 따른 구체적인 실시예에 있어서, 상술한 성분의 다른 투명 플라스틱(11)의 어느 것에 있어서도, 제품의 발광 특성을 변경하기 위해서, 적어도 1종의 첨가제, 예를 들어, 확산제 (그 주성분은 탄산 칼슘이다), 형광 분말 등이 첨가되어도 좋다.

더욱, 스텝(S101)의 제 1 단계의 사출 형성 및 스텝(S103)의 제 2 단계의 사출 형성의 공정에 있어서, 도 5a또는 도 5e에 나타내는 바와 같이, 하기의 변형 실시 태양이 있다.

도 5a를 참조하여 투명 플라스틱(11)과 반사 뚜껑 구조(10)의 고착성 및 결합성을 강화하기 위해서, 스텝(S101)에 있어서의 금형은 기계 가공, 방전 가공 또는 그외의 유사한 제조 공정을 실행함으로써, 반사 뚜껑 구조(10)에 있어서의 공간 유닛(101)의 적어도 1 개의 반사면(102) 상에 제 1 결합 미세 구조(1021), 예를 들어, 공간 유닛(101)에 있어서 하부 금형(20A)과 상부 금형(20B)의 돌출 구조(201)에 의해 정의되는 잔류 공간에 있어서의 복수의 측면 반사면(102) 상에 제 1 결합 미세 구조(1021)를 마련할 수 있다. 따라서, 제 2 단계의 사출 형성의 공정에 있어서, 투명 플라스틱(11)이 공간 유닛(101)에 주입되었을 경우, 고형화 성형된 투명 플라스틱(11)의 외벽면 (111) 상에 제 1 결합 미세 구조(1021)에 대응하는 제 2 결합 미세 구조 (1110)가 형성된다. 서로 나사결합된 제 1 결합 미세 구조(1021) 및 제 2 결합 미세 구조 (1110)에 의해, 고형화된 투명 플라스틱(11)과 반사 뚜껑 구조(10)의 결합성을 강화할 수 있다. 다시 도 5a를 참조하면, 도 5a는 단면도이기 때문에, 당해 잔류 공간에 있어서의 양 측변의 반사면(102)이 제 1 결합 미세 구조(1021)를 갖는 것을 나타내고 있으나, 실제로 당해 잔류 공간 주위의 전체의 반사면(102)[도 2b에 나타내는 숫자 8의 한쪽 측면의 공간 유닛(101)이 6개의 측변을 갖는다]의 어느 것도 제 1 결합 미세 구조(1021)을 갖고 있어도 좋고, 또는 한 측면에만 제 1 결합 미세 구조(1021)이 마련되어져도 좋다.

또한, 본 발명으로 관계되는 숫자 디스플레이의 하우징과 발광 다이오드가 조립 부착된 후의 발광 특성을 향상시키기 위해서, 고형화 성형된 투명 플라스틱(11)의 발광 표면(112) 및 내표면(113) 상에 상이한 구조를 형성하여도 좋다. 이하에 그 구조에 관련되는 제조 방법을 설명한다.

스텝(S103)의 제 2 단계의 사출 형성 공정에 있어서, 상부 금형(20B)의 돌출 구조(201)에는 미리 소정 구조, 예를 들어, 원호 형상 구조(도 6a에 나타낸다), 가로 홈 구조(도 6b에 나타낸다), V형 홈 구조(도 6c에 나타낸다) 또는 등가의 오목 렌즈에 대응하는 볼록 형상 구조(도 6e에 나타낸다) 등이 마련되지만, 이것들에 한정되지 않는다. 투명 플라스틱(11)은, 제 2 단계의 사출 형성 공정의 후에, 당해 투명 플라스틱(11)의 내표면(113)이 상술한 원호 형상 구조, 가로 홈 구조, V형 홈 구조 또는 등가의 오목 렌즈에 대응하는 볼록 형상 구조에 대응하여 렌즈 형상(도 4b에 나타낸다), 가로 홈(도 5b, 도 5c에 나타낸다), V형 홈 또는 등가의 오목 렌즈(도 5e의 (a), (b)에 나타낸다)의 패턴 구조(1131)에 형성되어, 이것에 의해, 다른 내표면(113)의 형태를 제조할 수 있고, 다른 응용 영역 또는 수요를 충족시킬 수 있다.

더욱, 도 5b, 도 5c에 나타내는 바와 같이, 스텝S103의 제 2 단계의 사출 형성 공정에 있어서, 하부 금형(20A)에는, 예를 들어, 방전 가공에 의해 미세 구조(203)를 형성할 수 있다. 투명 플라스틱(11)의 사출 형성 공정의 후에, 미세 구조(203)는 투명 플라스틱(11)의 발광 표면(112)에 전사되어서, 광학 미세 구조(1121)가 형성된다. 이것에 의해 확산 광선기능을 갖는 발광 표면(112)의 형태를 제조할 수 있고, 스폿 광원이 면광원에 근사하도록 확산할 수 있다. 본 실시예에 있어서, 발광 표면(112)의 표면 거칠기(Ra :중심선 평균 거칠기)는, 1.6mm~3.2mm이고, 양호한 광선 무화(atomization) 효과를 갖는다.

또한, 상술한 바와 같이, 본 발명에 관련되는 그 외의 변화 실시예에 있어서, 상부 금형(20B)은, 이하의 태양을 갖고 있어도 좋다. 도 5d와 도 6d를 함께 참조하면, 게이트(2011)의 위치를 돌출 구조(201)의 중앙 위치로부터 돌출 구조(201)의 일측으로 옮겨짐으로써, 고형화 성형된 투명 플라스틱(11)이 평활한 내표면(113)을 갖는다. 이것으로 의해 광학성을 향상시킬 수 있다. 또한, 도 5e 및 도 6e에 나타내는 바와 같이, 광선이 형성된 후의 투명 플라스틱(11)에 있어서의 광 혼합 효과를 보다 바람직하게 하고, 보다 균일하게 하도록, 일 실시예에 있어서, 게이트(2011)를 돌출 구조(201)의 일측에 옮겨짐과 동시에, 돌출 구조(201) 상에 프레넬 렌즈(Fresnel Lens)와 등가의 오목 렌즈에 전사 가능한 볼록 형상의 소정 구조(202)를 형성한다. 이 볼록 형상의 소정 구조(202)는 동심 링에 배치된 복수의 홈을 갖고, 동심 링의 서클 마다의 홈 단면 형상이 볼록 렌즈의 일부에 근사하다. 프레넬 렌즈와 다른 것은, 동심 링이 각각 등 피치로 배치되고, 중심의 가장 안쪽 서클의 동심 링의 반경이 2배의 피치이며, 다른 동심 링의 홈이 다른 높이(가장 바깥의 서클 정도로 높아진다)를 갖고 있는 점이다. 이와 같이 구성된 볼록 형상의 돌출 구조(202)에 대하여 사출 성형을 실행하면, 볼록 형상의 돌출 구조(202)에 대응하는 프레넬 렌즈와 등가의 오목렌즈 형상의 패턴 구조(1131)를 형성할 수 있다. 도 5e 의 (a)에 나타내는 바와 같이, 패턴 구조(1131)는 등 피치(H)의 동심 링을 갖고, 가장 내측 서클의 동심 링이 2배의 피치(H)이고, 도 5e의 (b)에 나타내는 바와 같이, 패턴 구조(1131)의 가장 외측 서클의 동심 링은, 단면이 오목렌즈의 일부에 근사한 가장 깊은 홈을 갖고, 내측의 동심 링 정도 홈의 깊이가 얕아진다. 또한, 당해 패턴 구조(1131)에 있어서의 각각의 동심 링의 홈의 최정상 끝단은 거의 평행하다. 이와 같이 구면 오목 렌즈를 형성할 수 있고, 큰 발광 각도를 제공할 수 있는 동시에, 동일한 두께에 근사한 광 혼합 거리를 제공할 수 있다. 이것에 의해, 균일성이 좋은 광선의 생성이 가능해 진다. 그외의 가능한 실시예에 있어서, 패턴 구조(1131)를 일반적인 프레넬 렌즈(도시하지 않음)로 형성하여도 좋다. 각각의 동심 링은 홈의 깊이가 동일하지만, 다른 피치를 갖고, 각각의 동심원상의 홈의 최정상 끝단은 거의 평행하다. 즉, 일반적인 평오목 렌즈와 등가의 발산 광선 특성을 제공할 수 있다. 이때, 대응하는 소정 구조(202)는 프레넬 렌즈에 대응하는 볼록 형상 구조이다.

또한, 도 7a, 도 7b는 본 발명에 따른 제조 방법을 적용하여 제조된 숫자 디스플레이의 광학 분포 그래프이고, 투명 플라스틱(11)을 본 발명에 따른 방법에 의해 반사 뚜껑 구조(10)의 공간 유닛(101)에 고형화 성형시킴으로써, 숫자 디스플레이의 하우징을 형성하는 동시에, 발광 다이오드를 당해 하우징에 넣는 것에 의해 도 2b에 나타내는 숫자 "9"에 있어서의 저변의 공간 유닛(101)으로 이루어지는 세그먼트(A)의 광학 분포 특성을 측정한다. 여기서, 발광 표면(112)은 평탄한 평활면이고, 도 7a로부터 알 수 있는 바와 같이, 숫자 디스플레이의 하프 피크의 폭 비율은 27. 6%이며, 하프 피크의 폭이 40화소거리(pixel)이고, 세그먼트(A)의 화소거리가 약 145 화소거리이다. 또한, 도 7b를 참조하면, 동일하게 본 발명에 관련되는 방법을 사용하여 숫자 디스플레이를 제조한다. 여기에서는, 발광 표면(112)의 거칠기를 1. 6mm로 하고, 도 2b에 나타내는 숫자 "8"의 저변 공간 유닛(101)에 기초하여 구성된 세그먼트(A)에 대하여 광학 측정을 실행한다. 도 7b로부터 알 수 있는 바와 같이, 거칠기화된 숫자 디스플레이의 하프 피크 폭 비율은 86. 2%이고, 세그먼트(A)의 하프 피크가 약 124 화소거리의 사이이며, 당해 세그먼트(A)의 화소거리가 약 145 화소거리이다. 따라서, 본 발명은, 발광 표면(112)의 거칠기에 의해 숫자 디스플레이로부터의 광선의 무화 정도를 변경할 수 있고, 균일한 광학 확산 효과를 생성할 수 있다. 즉, 라이트 스폿의 발생을 효과적으로 회피할 수 있다.

상술한 바와 같이, 스텝(S103)의 제 2 단계의 사출 성형 공정을 사용하여 투명 플라스틱(11)을 형성하고, 고형화 성형된 투명 플라스틱(11)을 반사 뚜껑 구조(10)와 접합할 수 있고, 이것에 의해 숫자 디스플레이의 하우징을 제조할 수 있다. 더욱 금형(20) 상에 다른 광학구조/ 미세 구조[예를 들어, 상술한 소정 구조(202) 또는 미세 구조(203)]를 마련하고, 고형화 성형된 투명 플라스틱(11) 상에 소정 구조(202) 또는 미세 구조(203)에 대응하는 패턴 구조(1131) 또는 광학 미세 구조(1121)를 전사할 수 있다. 또한, 스텝(S103)의 후에, 금형(20)을 분리하고, 열용융 접합 등의 기술을 이용함으로써, 발광 다이오드가 마련되어진 회로판을 성형된 하우징 상에 조립 부착될 수 있고, 발광 다이오드로부터의 광선이 반사 뚜껑 구조(10)의 반사면(102)에 의해 집광시키고, 투명 플라스틱(11)의 내표면(113) 및 발광 표면(112)을 통해 출사된다. 더욱, 상술의 실시예에 있어서의 내표면(113) 상의 패턴 구조(1131) 또는 발광 표면(112) 상의 광학 미세 구조(1121)를 포함하는 광학 구조/광학 미세 구조로 의해, 전체의 확산 특성을 향상시킬 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 하기와 같은 이점이 있다.

1. 본 발명은, 제 2 단계의 사출 성형 공정을 사용하여 투명 플라스틱을 반사 뚜껑 구조에 고형화 성형하여 있기 때문에, 종래의 언더필의 고형화 시간을 절약할 수 있다. 본 발명의 구체적인 실험 데이터에 따르면, 약 4. 5시간의 절약이 가능해 졌다. 즉, 본 발명에 따르면, 숫자 디스플레이의 하우징의 제조 시간을 대폭 단축할 수 있다.

2. 본 발명은, 종래의 수지 언더필의 제조 공정 대신에, 제 2 단계의 사출 성형 공정에 의해 투명 플라스틱을 고형화 성형시키고 있기 때문에, 오븐에 의한 베이킹 고형화를 실행할 필요가 없고, 종래의 수지 재료에 있어서 발생되는 오븐의 고온 환경을 통과함으로써 나타나는 열응력에 의해 반사 뚜껑 구조가 변형된다고 하는 문제를 해결할 수 있다.

3. 본 발명은, 종래의 수지 언더필의 제조 공정이 사용되지 않기 때문에, 언더필 누설 또는 언더필의 양 부족이나, 고온 베이킹 고형화에 의해 발광면이 오목하게 됨으로써 라이트 스폿, 거품 또는 발광 불균일이라는 문제가 발생하지 않는다.

상술한 것은, 본 발명의 바람직한 실시예에 지나지 않고, 본 발명의 특허청구의 범위를 한정하는 것이 아니다. 또한, 본 발명의 명세서 및 도면에 개시된 내용에 근거해서 이루어진 수정, 변경 및 치환 등은, 모두 본 발명의 특허청구의 범위에 포함된다.

10 : 반사 뚜껑 구조 101 : 공간 유닛
102 : 반사면 1021 : 제 1 결합 미세 구조
100 : 상부 표면 11 : 투명 플라스틱
111 : 외벽면 1110 : 제 1 결합 미세 구조
112 : 발광 표면 1121 : 광학 미세 구조
113 :내표면 1131 : 패턴 구조
20 : 금형 20A : 하부 금형
20B : 상부 금형 201 : 돌출 구조
2011 : 게이트 202 : 소정구조
203 : 미세 구조 S101, S102, S103, S105 : 플로우 공정
A : 세그먼트 H : 피치

Claims (9)

1. 숫자 디스플레이의 하우징 제조 방법에 있어서,
   상하가 개방된 복수의 공간 유닛을 갖는 반사 뚜껑 구조를 형성하는 제 1 사출 성형 공정으로서, 상기 복수의 공간 유닛이 상기 반사 뚜껑 구조 상에 있어서의 복수의 반사면에 의해 정의되는 제 1 사출 성형 공정; 그리고
   투명 플라스틱을 상기 복수의 공간 유닛에 형성하고, 성형 후의 상기 투명 플라스틱 외벽면과 상기 투명 플라스틱 외벽면에 접하는 반사면을 접합함으로써, 상기 숫자 디스플레이의 하우징을 형성하는 제 2 사출 성형 공정;
   을 구비하되,
   상기 제 2 사출 성형 공정은 1 개의 상부 금형 및 1 개의 하부 금형을 상기 반사 뚜껑 구조에 끼워 유지시켜서 실시되고, 상기 상부 금형은 돌출 구조 및 게이트를 갖고, 상기 돌출 구조가 상기 복수의 공간 유닛의 어느 하나에 연장되어 진입하고, 상기 돌출 구조는 소정의 구조를 가지며, 상기 투명 플라스틱을 상기 게이트를 통해 상기 공간 유닛에 있어서의 상기 하부 금형과 상기 복수의 반사면과 상기 돌출 구조에 의해 정의되는 잔류 공간에 충진시키는 것을 특징으로 하는 숫자 디스플레이의 하우징 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 투명 플라스틱은 조작 온도가 220℃ 이상의 고온 리플로우 제조 공정을 통과하는 것을 특징으로 하는 숫자 디스플레이의 하우징 제조 방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 투명 플라스틱에는 확산제 또는 형광 분말인 첨가제가 첨가되고,
   상기 투명 플라스틱은 적어도 폴리아미드(polyamide, PA) 또는 폴리프탈아미드(polyphthalamide, PPA)를 포함하는 열가소성 플라스틱인 것을 특징으로 하는 숫자 디스플레이의 하우징 제조 방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   성형 후의 상기 투명 플라스틱의 내표면에 상기 소정 구조에 대응하는 패턴 구조가 마련되어지는 숫자 디스플레이의 하우징 제조 방법.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 소정 구조가 원호 형상 구조, 가로 홈 구조, V형 홈 구조 또는 등가의 오목 렌즈에 대응하는 볼록 형상 구조로 이루어지도록 형성함으로써, 성형 후의 상기 투명 플라스틱의 내표면은 렌즈 형상, 가로 홈, V형 홈 또는 상기 등가의 오목 렌즈 패턴 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 숫자 디스플레이의 하우징 제조 방법.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 반사 뚜껑 구조 상에 소정의 색채가 도포되는 인쇄 공정을 더 포함하고, 상기 인쇄공정은 상기 제 1 사출 성형 공정과 상기 제 2 사출 성형 공정 사이에 실시되거나 또는 상기 제 2 사출 성형 공정의 후에 실시되는 것을 특징으로 하는 숫자 디스플레이의 하우징 제조 방법.
7. 제 2 항에 있어서,
   상기 투명 플라스틱은 조작 온도가 240℃ ~ 260℃의 고온 리플로우 제조 공정을 통과하는 것을 특징으로 하는 숫자 디스플레이의 하우징 제조 방법.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 사출 성형 공정에 있어서, 상기 복수의 공간 유닛에 있어서의 적어도 1 개의 반사면 상에 제 1 결합 미세 구조가 마련되어지고,
   상기 제 2 사출 성형 공정에 있어서, 성형 후의 상기 투명 플라스틱 외벽면 상에 상기 제 1 결합 미세 구조에 대응하는 제 2 결합 미세 구조가 마련되는 것을 특징으로 하는 숫자 디스플레이의 하우징 제조 방법.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 하부 금형에 미세 구조가 형성되고, 상기 미세 구조는 성형 후의 상기 투명 플라스틱의 발광 표면에 상기 미세 구조에 대응하는 광학 미세 구조를 갖도록 하는 것을 특징으로 하는 숫자 디스플레이의 하우징 제조 방법.
   

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