KR101244292B1 - Engraving method and manufacturing method of light guide plate using laser - Google Patents

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Abstract

본 발명은 레이저를 이용한 도광판 인그레이빙 방법에 관한 것으로서, 일면에 제1방향을 따라 산과 골이 배치된 렌티큘러 렌즈 어레이가 형성된 도광판을 배치하는 배치 단계; 상기 제1방향과 교차하는 제2방향을 따라 상기 렌티큘러 렌즈 어레이 상에 레이저빔을 조사하며 이격된 직선 형상의 음각 패턴을 형성하는 인그레이빙 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a light guide plate engraving method using a laser, comprising: arranging a light guide plate having a lenticular lens array in which peaks and valleys are disposed along a first direction on one surface thereof; And an engraving step of irradiating a laser beam on the lenticular lens array along a second direction crossing the first direction to form a spaced apart intaglio pattern.

Description

레이저를 이용한 도광판 인그레이빙 방법 및 도광판 가공 방법{ENGRAVING METHOD AND MANUFACTURING METHOD OF LIGHT GUIDE PLATE USING LASER}Light guide plate engraving method using laser and processing method of light guide plate {ENGRAVING METHOD AND MANUFACTURING METHOD OF LIGHT GUIDE PLATE USING LASER}

본 발명은 레이저를 이용한 도광판 인그레이빙 방법 및 도광판 가공 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도광판에 레이저빔을 조사하며 광산란용 패턴을 형성하는 레이저를 이용한 도광판 인그레이빙 방법 및 도광판 가공 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a light guide plate engraving method and a light guide plate processing method using a laser, and more particularly, to a light guide plate engraving method and a light guide plate processing method using a laser that forms a light scattering pattern by irradiating a laser beam to the light guide plate. will be.

액정표시장치의 화질은 콘트라스트 특성에 의해 좌우된다. 액정표시패널의 액정층에 인가되는 데이터 전압을 제어하여 액정층의 광투과율을 변조하는 방법만으로는 콘트라스트 특성을 개선하는데 한계가 있다. 콘트라스트 특성을 개선하기 위하여, 영상에 따라 백라이트 유닛의 휘도를 조정하는 백라이트 디밍 제어방법이 개발되어 콘트라스트 특성을 비약적으로 향상시키고 있다. 백라이트 디밍 제어방법은 백라이트 유닛의 휘도를 입력 영상에 따라 조정함으로써 소비전력을 줄일 수도 있다. 백라이트 디밍 방법에는 표시면 전체의 휘도를 조정하는 글로벌 디밍 방법(Global dimming method)과, 국부적으로 표시면의 휘도를 조정하는 로컬 디밍 방법(Local dimming method)이 있다. 글로벌 디밍 방법은 이전 프레임과 그 다음 프레임간에 측정되는 동적 콘트라스트(Dynamic contrast)를 개선할 수 있다. 로컬 디밍 방법은 한 프레임 기간 내에서 표시면의 휘도를 국부적으로 제어함으로써 글로벌 디밍 방법으로는 개선하기가 어려운 정적 콘트라스트(Static contrast)를 개선할 수 있다.The image quality of the liquid crystal display device depends on the contrast characteristics. Only the method of modulating the light transmittance of the liquid crystal layer by controlling the data voltage applied to the liquid crystal layer of the liquid crystal display panel has a limitation in improving the contrast characteristic. In order to improve the contrast characteristic, a backlight dimming control method for adjusting the brightness of the backlight unit in accordance with an image has been developed to dramatically improve the contrast characteristic. The backlight dimming control method may reduce power consumption by adjusting the brightness of the backlight unit according to the input image. The backlight dimming method includes a global dimming method for adjusting the brightness of the entire display surface and a local dimming method for locally adjusting the brightness of the display surface. The global dimming method may improve dynamic contrast measured between the previous frame and the next frame. The local dimming method locally improves the brightness of the display surface within one frame period, thereby improving static contrast, which is difficult to improve with the global dimming method.

백라이트 유닛은 직하형(direct type)과 에지형(edge type)으로 구분된다. 에지형 백라이트 유닛은 도광판의 측면에 대향되도록 광원이 배치되고 액정표시패널과 도광판 사이에 다수의 광학시트들이 배치되는 구조를 갖는다. 에지형 백라이트 유닛은 도광판의 일측에서 빛을 조사하고 도광판이 선광원 또는 점광원을 면광원으로 변환하므로, 에지형 백라이트 유닛의 기존 구조로는 도광판에서 광이 확산되어 국부적으로 휘도 제어가 어려워 로컬 디밍 구현이 어려웠다.The backlight unit is divided into a direct type and an edge type. The edge type backlight unit has a structure in which a light source is disposed so as to face the side face of the light guide plate and a plurality of optical sheets are disposed between the liquid crystal display panel and the light guide plate. The edge type backlight unit irradiates light from one side of the light guide plate, and the light guide plate converts a line light source or a point light source into a surface light source, and according to the existing structure of the edge type backlight unit, light is diffused from the light guide plate so that local luminance is difficult to control locally. The implementation was difficult.

에지형 백라이트 유닛에서 로컬 디밍 방식을 이용하기 위하여, 일면에 렌티큘러 렌즈 어레이가 형성된 도광판을 이용하는 방식이 제안되었다. 이러한 도광판에서는 렌티큘러 렌즈가 형성된 방향을 따라 광이 도파되는 경로가 형성됨으로써, 각각의 렌티큘러 렌즈에 대응되는 위치에 설치된 광원을 제어하여 표시면의 휘도를 국부적으로 제어하는 것이 가능해졌다.In order to use a local dimming method in an edge type backlight unit, a method using a light guide plate having a lenticular lens array formed on one surface thereof has been proposed. In such a light guide plate, a path through which light is guided is formed along a direction in which the lenticular lens is formed, thereby enabling local control of luminance of the display surface by controlling light sources provided at positions corresponding to the respective lenticular lenses.

한편, 도광판 상에 균일한 휘도를 형성시키기 위하여 도광판의 일면에 소정 형태의 패턴으로 가공하는데, 종래에는 스크린 인쇄 방식, V-커팅 방식 등을 이용하였다.On the other hand, in order to form a uniform brightness on the light guide plate to form a pattern of a predetermined shape on one surface of the light guide plate, a conventional screen printing method, V-cutting method and the like.

그러나, 스크린 인쇄 방식은 공정이 복잡하고 인쇄 과정상 많은 불량을 유발시키고 있고, 도광판의 표면에 다이아몬드 휠을 이용하여 V자 형태의 그루브 패턴을 형성시키는 V-커팅 방식은 가공시간이 길며, 가공면의 거칠기로 인하여 빛이 균일하게 산란되지 않는 문제점이 있다.However, the screen printing method is complicated and causes many defects in the printing process, and the V-cutting method of forming a V-shaped groove pattern using a diamond wheel on the surface of the light guide plate has a long processing time and a machining surface. There is a problem that the light is not scattered uniformly due to the roughness of.

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 에지형 백라이트 유닛에서도 로컬 디밍을 구현하여 액정표시장치의 콘트라스트 특성을 향상시킬 수 있는 렌티큘러 렌즈 어레이를 구비한 도광판에 레이저빔을 조사하여 광학적 패턴을 형성함으로써, 도광판의 전체적인 휘도를 향상시키고 표시면에서 휘도의 균일성을 실현할 수 있는 레이저를 이용한 도광판 인그레이빙 방법 및 도광판 가공 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve such a conventional problem. A laser beam is applied to a light guide plate having a lenticular lens array capable of improving the contrast characteristics of an LCD by implementing local dimming in an edge type backlight unit. The present invention provides a light guide plate engraving method and a light guide plate processing method using a laser capable of improving the overall brightness of a light guide plate and realizing a uniformity in brightness on a display surface by forming an optical pattern by irradiation.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 레이저를 이용한 도광판 인그레이빙 방법은, 일면에 제1방향을 따라 산과 골이 배치된 렌티큘러 렌즈 어레이가 형성된 도광판을 배치하는 배치 단계; 상기 제1방향과 교차하는 제2방향을 따라 상기 렌티큘러 렌즈 어레이 상에 레이저빔을 조사하며 이격된 직선 형상의 음각 패턴을 형성하는 인그레이빙 단계;를 포함하며, 상기 인그레이빙 단계에서는, 상기 렌티큘러 렌즈에서 산이 형성된 부위에는 직선 형상의 음각 패턴이 형성되고, 상기 렌티큘러 렌즈에서 골이 형성된 부위에는 음각 패턴이 형성되지 않는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a light guide plate engraving method using a laser according to the present invention includes: arranging a light guide plate having a lenticular lens array in which mountains and valleys are disposed along a first direction on one surface thereof; And an engraving step of irradiating a laser beam on the lenticular lens array along a second direction crossing the first direction to form a spaced apart intaglio pattern. The engraving step includes: A linear intaglio pattern is formed on a portion where an acid is formed in the lenticular lens, and an intaglio pattern is not formed on a portion where a valley is formed in the lenticular lens.

본 발명에 따른 레이저를 이용한 도광판 인그레이빙 방법에 있어서, 바람직하게는, 상기 인그레이빙 단계에서는, 상기 렌티큘러 렌즈의 산과 골 사이의 높이 차보다 긴 초점 심도(depth of focus)를 가지는 레이저빔을 이용하고, 상기 렌티큘러 렌즈의 산과 골이 상기 초점 심도 범위 이내에 위치하도록 한다.In the light guide plate engraving method using the laser according to the present invention, Preferably, in the engraving step, the laser beam having a depth of focus longer than the height difference between the peak and the valley of the lenticular lens. And the peaks and valleys of the lenticular lens are located within the depth of focus range.

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또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 레이저를 이용한 도광판 가공 방법은, 제1방향을 따라 도광판의 일면에 레이저빔을 조사하여 연속된 직선 형상의 음각 패턴을 형성함으로써, 상기 음각 패턴이 형성된 부위는 골이 되고 상기 음각 패턴이 형성되지 않은 도광판의 일면은 산이 되는 렌티큘러 렌즈 어레이를 형성하는 렌즈 형성 단계; 상기 제1방향과 교차하는 제2방향을 따라 상기 렌티큘러 렌즈 어레이 상에 레이저빔을 조사하며 이격된 직선 형상의 음각 패턴을 형성하는 인그레이빙 단계;를 포함하며, 상기 인그레이빙 단계에서는, 상기 도광판의 일면에는 직선 형상의 음각 패턴이 형성되고, 상기 렌즈 형성 단계에서 형성된 골 부위에는 음각 패턴이 형성되지 않는 것을 특징으로 한다.In addition, the light guide plate processing method using the laser of the present invention in order to achieve the above object, by irradiating a laser beam on one surface of the light guide plate in a first direction by forming a continuous straight intaglio pattern, A lens forming step of forming a lenticular lens array in which the formed portion is a valley and one surface of the light guide plate on which the intaglio pattern is not formed is an acid; And an engraving step of irradiating a laser beam on the lenticular lens array along a second direction crossing the first direction to form a spaced apart intaglio pattern. The engraving step includes: A straight intaglio pattern is formed on one surface of the light guide plate, and the intaglio pattern is not formed in the valley portion formed in the lens forming step.

본 발명에 따른 레이저를 이용한 도광판 가공 방법에 있어서, 바람직하게는, 상기 인그레이빙 단계에서는, 상기 렌즈 형성 단계에서 형성된 골과 상기 도광판의 일면 사이의 높이 차보다 긴 초점 심도(depth of focus)를 가지는 레이저빔을 이용하고, 상기 골과 상기 도광판의 일면이 상기 초점 심도 범위 이내에 위치하도록 한다.In the light guide plate processing method using a laser according to the present invention, Preferably, in the engraving step, a depth of focus longer than the height difference between the bone formed in the lens forming step and one surface of the light guide plate The branch uses a laser beam, and the valley and one surface of the light guide plate are positioned within the depth of focus range.

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본 발명에 따른 레이저를 이용한 도광판 가공 방법에 있어서, 바람직하게는, 상기 렌즈 형성 단계와 상기 인그레이빙 단계 사이에서, 상기 제1방향과 상기 제2방향의 각도 차이만큼 상기 도광판을 회전시키는 회전 단계;를 더 포함한다.In the light guide plate processing method using a laser according to the present invention, preferably, a rotation step of rotating the light guide plate by the angle difference between the first direction and the second direction between the lens forming step and the engraving step. It further includes;

본 발명의 레이저를 이용한 도광판 인그레이빙 방법에 따르면, 레이저빔을 이용하여 렌티큘러 렌즈 어레이가 구비된 도광판 상에 균일한 형태와 깊이의 광학적 패턴을 형성함으로써, 표시장치의 화면이 디스플레이될 때 전체적인 휘도를 향상시킬 수 있고, 전면에 걸쳐 균일한 휘도를 유지할 수 있다.According to the light guide plate engraving method using the laser of the present invention, an optical pattern having a uniform shape and depth is formed on a light guide plate equipped with a lenticular lens array using a laser beam, so that the overall luminance when the screen of the display device is displayed. Can be improved, and uniform luminance can be maintained over the entire surface.

또한, 본 발명의 레이저를 이용한 도광판 인그레이빙 방법에 따르면, 렌티큘러 렌즈의 산과 골이 레이저빔의 초점 심도 범위 내에 위치하도록 함으로써, 레이저빔의 포커싱 높이를 변동하지 않은 채 수평 방향으로의 직선운동만으로도 균일한 광학적 패턴을 형성할 수 있다. Further, according to the light guide plate engraving method using the laser of the present invention, the peaks and valleys of the lenticular lens are positioned within the depth of focus range of the laser beam, so that the linear beam movement in the horizontal direction is maintained without changing the focusing height of the laser beam. It is possible to form a uniform optical pattern.

또한, 본 발명의 레이저를 이용한 도광판 인그레이빙 방법에 따르면, 렌티큘러 렌즈에서 산이 형성된 부위에만 직선 형상의 음각 패턴을 형성함으로써, 도광판의 광학적 패턴의 인그레이빙 작업에 가장 적합한 레이저 소스 및 광학 부품의 구성을 채용할 수 있다.In addition, according to the light guiding plate engraving method using the laser of the present invention, by forming a straight intaglio pattern only in the region where the acid is formed in the lenticular lens, the laser source and the optical component of the most suitable for the engraving operation of the optical pattern of the light guiding plate The configuration can be adopted.

한편, 본 발명의 레이저를 이용한 도광판 가공 방법에 따르면, 단일의 연속된 공정상에서 도광판에 렌티큘러 렌즈 어레이를 형성하고 렌티큘러 렌즈 어레이 상에 광학적 패턴을 형성할 수 있다.Meanwhile, according to the light guide plate processing method using the laser of the present invention, a lenticular lens array may be formed on the light guide plate and a optical pattern may be formed on the lenticular lens array in a single continuous process.

또한, 본 발명의 레이저를 이용한 도광판 가공 방법에 따르면, 도광판을 회전시켜 일 방향에 대하여 레이저 헤드를 왕복이동시키면서 렌티큘러 렌즈 어레이와 광학적 패턴을 형성함으로써, 장치의 소요 구동력을 줄일 수 있고, 패턴의 가공 시간 또한 줄일 수 있다.In addition, according to the light guide plate processing method using the laser of the present invention, by rotating the light guide plate to form an optical pattern with the lenticular lens array while reciprocating the laser head in one direction, the required driving force of the device can be reduced, the pattern processing The time can also be reduced.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 도광판 인그레이빙 방법을 간략하게 도시한 도면이고,
도 2는 도 1의 레이저를 이용한 도광판 인그레이빙 방법에서 렌티큘러 렌즈와 레이저빔의 초점 심도를 확대한 도면이고,
도 3은 도 1의 레이저를 이용한 도광판 인그레이빙 방법에서 렌티큘러 렌즈의 산 부위에 음각 패턴을 형성하는 것을 나타내는 도면이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 도광판 가공 방법을 간략하게 도시한 도면이고,
도 5는 도 4의 레이저를 이용한 도광판 가공 방법에서 도광판의 상면과 레이저빔의 초점 심도를 확대한 도면이다.1 is a view schematically showing a light guide plate engraving method using a laser according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is an enlarged view of a depth of focus of a lenticular lens and a laser beam in the light guide plate engraving method using the laser of FIG. 1;
FIG. 3 is a view illustrating the formation of an intaglio pattern on an acid region of the lenticular lens in the light guide plate engraving method using the laser of FIG. 1,
4 is a view briefly illustrating a light guide plate processing method using a laser according to an embodiment of the present invention,
5 is an enlarged view of a depth of focus of an upper surface of a light guide plate and a laser beam in the light guide plate processing method using the laser of FIG. 4.

이하, 본 발명에 따른 레이저를 이용한 도광판 인그레이빙 방법의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of a light guide plate engraving method using a laser according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 도광판 인그레이빙 방법을 간략하게 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 레이저를 이용한 도광판 인그레이빙 방법에서 렌티큘러 렌즈와 레이저빔의 초점 심도를 확대한 도면이고, 도 3은 도 1의 레이저를 이용한 도광판 인그레이빙 방법에서 렌티큘러 렌즈의 산 부위에 음각 패턴을 형성하는 것을 나타내는 도면이다.1 is a view schematically illustrating a light guide plate engraving method using a laser according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a depth of focus of a lenticular lens and a laser beam in the light guide plate engraving method using a laser of FIG. 1. 3 is an enlarged view, and FIG. 3 is a view illustrating the formation of an intaglio pattern on an acid region of the lenticular lens in the light guide plate engraving method using the laser of FIG. 1.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예의 레이저를 이용한 도광판 인그레이빙 방법은, 렌티큘러 렌즈 어레이가 구비된 도광판에 이격된 직선 형태의 음각 패턴을 형성하는 방법으로서, 배치 단계(S11)와, 인그레이빙 단계(S12)를 포함한다.1 to 3, the light guide plate engraving method using the laser of the present embodiment is a method of forming a straight intaglio pattern spaced apart from the light guide plate having the lenticular lens array, the arrangement step (S11), The engraving step (S12) is included.

상기 배치 단계(S11)에서는, 일면에 제1방향(A)을 따라 산(21)과 골(22)이 배치되는 렌티큘러(lenticular) 렌즈 어레이(20)가 구비된 도광판(10)을 지지대(미도시) 상에 배치한다.In the disposing step S11, a light guide plate 10 having a lenticular lens array 20 in which the peaks 21 and the valleys 22 are disposed along one direction A on one surface thereof is supported. Post).

본 발명에서 이용되는 도광판(10)의 일면에는 도 1과 같이 제1방향(A)을 따라 곡면 형태의 렌티큘러 렌즈 어레이(20)가 형성된다. 도광판(10)의 일면에 형성된 렌티큘러 렌즈 어레이(20)의 렌즈의 표면은 산(21)과 골(22)을 가지는 곡면이다. 이때, 도광판(10)에는 렌티큘러 렌즈 어레이(20)의 산/골 방향과 평행한 방향으로 빛이 입사된다. 렌티큘러 렌즈 어레이(20)는 렌즈의 곡면, 즉 산(21)에서 빛의 전반사를 유도하고 골(22)에 의해 빛의 확산을 차단하여 도광판(10) 내에서 전파되는 빛의 직진성을 높인다.On one surface of the light guide plate 10 used in the present invention, a lenticular lens array 20 having a curved shape is formed along the first direction A as shown in FIG. 1. The surface of the lens of the lenticular lens array 20 formed on one surface of the light guide plate 10 is a curved surface having a peak 21 and a valley 22. In this case, light is incident on the light guide plate 10 in a direction parallel to the hill / valley direction of the lenticular lens array 20. The lenticular lens array 20 induces total reflection of the light on the curved surface of the lens, that is, the mountain 21, blocks the diffusion of the light by the valleys 22, and improves the straightness of the light propagated in the light guide plate 10.

일반적으로 렌티큘러 렌즈에서 산(21)과 골(22) 사이의 높이 차는 약 50㎛ 정도이며, 제1방향과 교차하는 제2방향(B)으로의 산(21)의 폭은 약 300㎛ 정도이다.In general, the height difference between the peak 21 and the valley 22 in the lenticular lens is about 50 μm, and the width of the peak 21 in the second direction B intersecting the first direction is about 300 μm. .

상기 인그레이빙 단계(S12)에서는, 제1방향과 교차하는 제2방향(B)을 따라 렌티큘러 렌즈 어레이(20) 상에 레이저빔(L)을 조사하며 이격된 직선 형상의 음각 패턴(30)을 형성한다.In the engraving step S12, the linear intaglio pattern 30 is irradiated with the laser beam L spaced apart from the lenticular lens array 20 along the second direction B crossing the first direction. To form.

도광판(10)에 광학적 패턴을 형성하기 위해 조사되는 레이저빔(L)은, 일반적으로 PMMA 또는 PC 재질로 제작되는 도광판(10)의 가공에 적합하도록 CO2 레이저 발진기에 의해 생성되는 적외선(infra-red) 파장의 레이저빔이 이용된다. 레이저빔(L)은 연속파(continuous wave) 레이저빔 또는 펄스발진된 레이저빔이 사용될 수 있다.The laser beam L irradiated to form an optical pattern on the light guide plate 10 is infra-red generated by a CO2 laser oscillator to be suitable for processing the light guide plate 10 generally made of PMMA or PC material. ) A laser beam of wavelength is used. The laser beam L may be a continuous wave laser beam or a pulsed laser beam.

이와 같은 레이저빔(L)을 도광판(10)의 일면 즉, 렌티큘러 렌즈 어레이(20) 상에 조사하여 이격된 직선 형상의 음각 패턴(30)을 형성한다. 이격된 직선 형상의 음각 패턴(30)은 도 1에 도시된 바와 같이, 직선의 음각 패턴과 공백부가 반복적으로 형성되는 것으로 정의된다.The laser beam L is irradiated onto one surface of the light guide plate 10, that is, the lenticular lens array 20, to form a spaced-line intaglio pattern 30. As shown in FIG. 1, the intaglio pattern 30 spaced apart from each other is defined as a repetition of the intaglio pattern and the space portion of the straight line.

도 2를 참조하면, 인그레이빙 단계(S12)에서는 렌티큘러 렌즈의 산(21)과 골(22) 사이의 높이 차보다 긴 초점 심도(depth of focus)(D)를 가지는 레이저빔(L)을 이용하여 광학적 패턴을 형성한다. 또한, 이격된 직선 형상의 음각 패턴(30)을 형성하기 위해 레이저빔(L)을 포커싱하는 과정에서 렌티큘러 렌즈의 산(21)과 골(22)이 레이저빔(L)의 초점 심도(D) 범위 내에 위치하도록 하여 레이저빔(L)을 조사한다.Referring to FIG. 2, in the engraving step S12, the laser beam L having a depth of focus D longer than the height difference between the peaks 21 and the valleys 22 of the lenticular lens is obtained. To form an optical pattern. In addition, the peaks 21 and valleys 22 of the lenticular lens are focused on the depth of focus D of the laser beam L in the process of focusing the laser beam L to form the spaced apart intaglio pattern 30. The laser beam L is irradiated to be within the range.

렌티큘러 렌즈의 산(21)과 골(22)이 레이저빔(L)의 초점 심도(D) 범위 내에 위치하도록 함으로써, 레이저빔(L)의 포커싱 높이를 변동하지 않은 채 제2방향(B)을 따라 1번의 직선운동만으로도 균일한 광학적 패턴을 형성할 수 있다. 종래의 V-커팅 방식과 같은 기계적 방식에서는 다이아몬드 휠을 사용하여 음각 패턴을 형성하였는데, 다이아몬드 휠이 렌티큘러 렌즈의 산과 접촉할 때 형성되는 음각 패턴과, 렌티큘러 렌즈의 골과 접촉할 때 형성되는 음각 패턴이 그 형태 및 깊이가 달라지고, 다이아몬드 휠의 진행 방향에 따라 높이 차가 발생하여 도광판 표면에 원하지 않는 결함이 형성될 수 있어서, 표시면에서 균일한 휘도를 구현하는데 곤란한 점이 있었다.The peaks 21 and valleys 22 of the lenticular lens are positioned within the depth of focus D range of the laser beam L, so that the second direction B is not changed without changing the focusing height of the laser beam L. FIG. Therefore, even one linear motion can form a uniform optical pattern. In the mechanical method such as the conventional V-cutting method, an intaglio pattern is formed by using a diamond wheel, an intaglio pattern formed when the diamond wheel contacts an acid of the lenticular lens, and an intaglio pattern formed when the diamond wheel contacts the valley of the lenticular lens. Since the shape and depth thereof are different, and height difference may occur depending on the advancing direction of the diamond wheel, unwanted defects may be formed on the surface of the light guide plate, which makes it difficult to realize uniform luminance on the display surface.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 인그레이빙 단계(S12)에서는, 렌티큘러 렌즈에서 산(21)이 형성된 부위에는 직선 형상의 음각 패턴이 형성되고, 렌티큘러 렌즈에서 골(22)이 형성된 부위에는 음각 패턴이 형성되지 않도록 광학적 패턴을 형성할 수 있다. 즉, 산(21)이 형성된 부위에는 직선 형상의 음각 패턴이 형성되고, 골(22)이 형성된 부위에는 공백부가 마련되도록 가공조건을 설정할 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 3, in the engraving step S12, a linear intaglio pattern is formed at a portion where the peak 21 is formed in the lenticular lens, and at a portion where the valley 22 is formed in the lenticular lens. The optical pattern may be formed so that the intaglio pattern is not formed. That is, the processing conditions may be set such that a straight intaglio pattern is formed at the site where the mountain 21 is formed, and a blank is provided at the site where the valley 22 is formed.

이와 같이, 산(21)이 형성된 부위에만 직선 형상의 음각 패턴이 형성되도록 함으로써, 산(21)과 골(22)의 높이 차에 제한받지 않고, 상대적으로 짧은 초점 심도(D)를 가지는 레이저빔(L)을 이용할 수 있다. 도광판(10)의 재질 등에 따라 광학적 패턴을 형성하는데 가장 적합한 레이저빔(L)의 파장이 선택될 수 있고, 광학 부품의 구성의 한계로 인해 어느 범위 이상으로는 초점 심도(D)를 길게 가져갈 수 없는 경우가 발생할 수 있다.As such, the linear intaglio pattern is formed only at the site where the peak 21 is formed, thereby not being limited to the height difference between the peak 21 and the valley 22, and having a relatively short focal depth D. (L) can be used. The wavelength of the laser beam L most suitable for forming the optical pattern may be selected according to the material of the light guide plate 10, and the focal depth D may be longer than a certain range due to the limitation of the configuration of the optical component. If not, it can happen.

이러한 경우에는, 렌티큘러 렌즈에서 산(21)이 형성된 부위에만 직선 형상의 음각 패턴을 형성함으로써, 도광판(10)의 인그레이빙에 가장 적합한 레이저 소스 및 광학 부품의 구성을 채용할 수 있다.In such a case, by forming a linear intaglio pattern only at the site where the peak 21 is formed in the lenticular lens, the configuration of the laser source and the optical component most suitable for engraving the light guide plate 10 can be adopted.

상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 레이저를 이용한 도광판 인그레이빙 방법은, 레이저빔을 이용하여 렌티큘러 렌즈 어레이가 구비된 도광판 상에 균일한 형태와 깊이의 광학적 패턴을 형성함으로써, 표시장치의 화면이 디스플레이될 때 전체적인 휘도를 향상시킬 수 있고, 전면에 걸쳐 균일한 휘도를 유지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In the light guide plate engraving method using the laser according to the present embodiment configured as described above, an optical pattern having a uniform shape and depth is formed on a light guide plate having a lenticular lens array by using a laser beam, thereby forming a screen of a display device. When this is displayed, the overall brightness can be improved, and the effect of maintaining a uniform brightness over the entire surface can be obtained.

또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 레이저를 이용한 도광판 인그레이빙 방법은, 렌티큘러 렌즈의 산과 골이 레이저빔의 초점 심도 범위 내에 위치하도록 함으로써, 레이저빔의 포커싱 높이를 변동하지 않은 채 수평 방향으로의 직선운동만으로도 균일한 광학적 패턴을 형성할 수 있는 효과를 얻을 수 있다. In addition, in the light guide plate engraving method using the laser according to the present embodiment configured as described above, the peaks and valleys of the lenticular lens are positioned within the depth of focus range of the laser beam, thereby keeping the focusing height of the laser beam unchanged. The effect of forming a uniform optical pattern can be obtained only by the linear motion in the direction.

또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 레이저를 이용한 도광판 인그레이빙 방법은, 렌티큘러 렌즈에서 산이 형성된 부위에만 직선 형상의 음각 패턴을 형성함으로써, 도광판의 광학적 패턴의 인그레이빙 작업에 가장 적합한 레이저 소스 및 광학 부품의 구성을 채용할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
In addition, the light guide plate engraving method using the laser according to the present embodiment configured as described above is the most suitable for the engraving operation of the optical pattern of the light guide plate by forming a linear intaglio pattern only in a portion where an acid is formed in the lenticular lens. The effect which can employ | adopt the structure of a laser source and an optical component can be acquired.

한편, 본 발명에 따른 레이저를 이용한 도광판 가공 방법의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Meanwhile, embodiments of a light guide plate processing method using a laser according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 도광판 가공 방법을 간략하게 도시한 도면이고, 도 5는 도 4의 레이저를 이용한 도광판 가공 방법에서 도광판의 상면과 레이저빔의 초점 심도를 확대한 도면이다.4 is a view schematically illustrating a light guide plate processing method using a laser according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is an enlarged depth of focus of a top surface of the light guide plate and a laser beam in the light guide plate processing method using the laser of FIG. 4. Drawing.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 실시예의 레이저를 이용한 도광판 가공 방법은, 단일의 연속 공정상에서 도광판에 렌티큘러 렌즈 어레이를 형성하고 렌티큘러 렌즈 어레이 상에 광학적 패턴을 형성하는 것을 구현한 것으로서, 렌즈 형성 단계(S21)와, 회전 단계(S22)와, 인그레이빙 단계(S23)를 포함한다.4 and 5, the light guide plate processing method using the laser of the present embodiment implements forming a lenticular lens array on the light guide plate and forming an optical pattern on the lenticular lens array in a single continuous process. A step S21, a rotation step S22, and an engraving step S23 are included.

도 4 및 도 5에 있어서, 도 1 내지 도 3에 도시된 부재들과 동일한 부재번호에 의해 지칭되는 부재들은 동일한 구성 및 기능을 가지는 것으로서, 그들 각각에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.In Figs. 4 and 5, the members denoted by the same reference numerals as those shown in Figs. 1 to 3 have the same configuration and function, and a detailed description thereof will be omitted.

상기 렌즈 형성 단계(S21)에서는, 제1방향(A)을 따라 도광판의 일면(11)에 레이저빔(L)을 조사하여 연속된 직선 형상의 음각 패턴(40)을 형성한다. 이때, 음각 패턴이 형성된 부위는 골이 되고, 음각 패턴이 형성되지 않은 도광판의 일면(11)은 산이 되는 렌티큘러 렌즈 어레이를 형성하게 된다.In the lens forming step S21, the laser beam L is irradiated onto one surface 11 of the light guide plate along the first direction A to form a continuous linear intaglio pattern 40. In this case, a portion where the intaglio pattern is formed becomes a valley, and one surface 11 of the light guide plate on which the intaglio pattern is not formed forms a lenticular lens array that becomes an acid.

이러한 과정을 통해 형성되는 렌티큘러 렌즈는, 도 5에 도시된 바와 같이, 그 단면의 형상이 원호 형상이 아니고, 정상 부위는 어느 정도 평평하게 유지되다가 가장자리 부위로 갈수록 골이 형성되는 형상이다. 음각 패턴(40)이 형성되지 않은 평평한 도광판의 일면(11)이 일종의 산의 기능을 수행한다. 하지만, 연속된 직선 형상의 음각 패턴(40) 간의 피치가 좁기 때문에(약 300㎛ 정도), 렌티큘러 렌즈 어레이의 기능을 충분히 수행할 수 있다.As shown in FIG. 5, the lenticular lens formed through this process is not an arc-shaped cross-section, and the top portion is a shape where the valley is formed toward the edge portion while being kept flat to some extent. One surface 11 of the flat light guide plate on which the intaglio pattern 40 is not formed performs a kind of acid function. However, since the pitch between the continuous straight intaglio patterns 40 is narrow (about 300 μm), the function of the lenticular lens array can be sufficiently performed.

상기 회전 단계(S22)에서는, 제1방향(A) 및 제1방향과 교차하는 제2방향(B) 사이의 각도 차이만큼 도광판(10)을 회전시킨다.In the rotating step S22, the light guide plate 10 is rotated by an angle difference between the first direction A and the second direction B that intersects the first direction.

레이저빔(L)은 도광판(10)의 상측에 설치된 레이저 헤드(미도시)로부터 조사되는데, 레이저 가공장치(미도시)는 레이저 헤드를 X축 방향으로 왕복이송시키는 X축 스테이지(미도시)와, X축 스테이지가 설치되는 겐트리 구조물(미도시)과, X축 스테이지와 겐트리 구조물을 Y축 방향으로 왕복이송시키는 Y축 스테이지(미도시)로 구성될 수 있다.The laser beam L is irradiated from a laser head (not shown) provided above the light guide plate 10. The laser processing apparatus (not shown) includes an X axis stage (not shown) for reciprocating the laser head in the X axis direction. The gantry structure (not shown) in which the X-axis stage is installed, and the Y-axis stage (not shown) for reciprocating the X-axis stage and the gantry structure in the Y-axis direction may be provided.

렌티큘러 렌즈 어레이를 형성하는 연속된 직선 형태의 음각 패턴(40)과, 이격된 직선 행태의 음각 패턴(30)을 서로 교차되도록 형성되는 과정에서, 레이저 헤드를 X축 방향으로 왕복이송시키면서 렌티큘러 렌즈 어레이를 형성하고, 본 발명과 같이 도광판(10)을 회전시켜, 다시 레이저 헤드를 X축 방향으로 왕복이송시키면서 이격된 직선 행태의 음각 패턴(30)을 형성할 수 있다. 이와 같이, 구동력을 많이 소모하는 Y축 스테이지를 이용하지 않고 렌티큘러 렌즈 어레이와 광학적 패턴을 형성함으로써, 장치의 소요 구동력을 줄일 수 있고, 패턴의 가공 시간 또한 줄일 수 있다.In the process of forming the continuous straight intaglio pattern 40 forming the lenticular lens array and the spaced intaglio pattern 30 spaced apart from each other, the lenticular lens array while reciprocating the laser head in the X-axis direction. As shown in the present invention, the light guide plate 10 may be rotated as in the present invention to form the intaglio pattern 30 having a linear behavior spaced apart while reciprocating the laser head in the X-axis direction. As such, by forming the optical pattern with the lenticular lens array without using the Y-axis stage which consumes a lot of driving force, the required driving force of the apparatus can be reduced, and the processing time of the pattern can also be reduced.

상기 인그레이빙 단계(S23)에서는, 제1방향과 교차하는 제2방향(B)을 따라 렌티큘러 렌즈 어레이 상에 레이저빔(L)을 조사하며 이격된 직선 형상의 음각 패턴(30)을 형성한다. 도 1에 도시된 레이저를 이용한 인그레이빙 방법에서의 인그레이빙 단계(S12)와 실질적으로 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다.In the engraving step S23, the laser beam L is irradiated on the lenticular lens array along the second direction B that intersects the first direction to form a spaced intaglio pattern 30 spaced apart from each other. . Since it is substantially the same as the engraving step S12 in the engraving method using the laser shown in FIG. 1, a detailed description thereof will be omitted.

인그레이빙 단계(S23)에서는, 렌즈 형성 단계(S21)에서 형성된 골(즉, 음각 패턴(40))과 도광판의 일면(11) 사이의 높이 차보다 긴 초점 심도(D)를 가지는 레이저빔(L)을 이용하고, 골(40)과 도광판의 일면(11)이 초점 심도(D) 범위 이내에 위치하도록 한다.In the engraving step S23, the laser beam having a depth of focus D longer than the height difference between the valleys formed in the lens forming step S21 (that is, the intaglio pattern 40) and the one surface 11 of the light guide plate ( L), and the bone 40 and one surface 11 of the light guide plate are positioned within the depth of focus D range.

또한, 인그레이빙 단계(S23)에서는, 도 3에 도시된 바와 같이, 도광판의 일면(11)(렌티큘러 렌즈의 산과 대응)에는 직선 형상의 음각 패턴이 형성되고, 렌즈 형성 단계(S21)에서 형성된 골(40)(렌티큘러 렌즈의 골과 대응) 부위에는 음각 패턴이 형성되지 않도록 광학적 패턴을 형성한다.In addition, in the engraving step S23, as shown in FIG. 3, a linear intaglio pattern is formed on one surface 11 (corresponding to the peak of the lenticular lens) of the light guide plate, and is formed in the lens forming step S21. An optical pattern is formed on the valley 40 (corresponding to the valley of the lenticular lens) so that an intaglio pattern is not formed.

상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 레이저를 이용한 도광판 가공 방법은, 단일의 연속된 공정상에서 도광판에 렌티큘러 렌즈 어레이를 형성하고 렌티큘러 렌즈 어레이 상에 광학적 패턴을 형성할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.The light guide plate processing method using the laser according to the present embodiment configured as described above can obtain the effect of forming a lenticular lens array on the light guide plate and forming an optical pattern on the lenticular lens array in a single continuous process.

또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 레이저를 이용한 도광판 가공 방법은, 도광판을 회전시켜 일 방향에 대하여 레이저 헤드를 왕복이동시키면서 렌티큘러 렌즈 어레이와 광학적 패턴을 형성함으로써, 장치의 소요 구동력을 줄일 수 있고, 패턴의 가공 시간 또한 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
In addition, the light guide plate processing method using the laser according to the present embodiment configured as described above, by reducing the required driving force of the device by rotating the light guide plate to form an optical pattern with the lenticular lens array while reciprocating the laser head in one direction It is possible to obtain an effect of reducing the processing time of the pattern.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예 및 변형례에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, but can be implemented in various forms of embodiments within the scope of the appended claims. Without departing from the gist of the invention claimed in the claims, it is intended that any person skilled in the art to which the present invention pertains falls within the scope of the claims described herein to various extents that can be modified.

10 : 도광판
20 : 렌티큘러 렌즈 어레이
21 : 렌티큘러 렌즈 어레이의 산
22 : 렌티큘러 렌즈 어레이의 골
30 : 이격된 직선 형상의 음각 패턴
40 : 연속된 직선 형상의 음각 패턴
D : 초점 심도10: light guide plate
20: Lenticular Lens Array
21: Mount of the Lenticular Lens Array
22: Goal of the Lenticular Lens Array
30: spaced intaglio pattern
40: continuous intaglio pattern
D: depth of focus

Claims (7)

일면에 제1방향을 따라 산과 골이 배치된 렌티큘러 렌즈 어레이가 형성된 도광판을 배치하는 배치 단계;
상기 제1방향과 교차하는 제2방향을 따라 상기 렌티큘러 렌즈 어레이 상에 레이저빔을 조사하며 이격된 직선 형상의 음각 패턴을 형성하는 인그레이빙 단계;를 포함하며,
상기 인그레이빙 단계에서는, 상기 렌티큘러 렌즈에서 산이 형성된 부위에는 직선 형상의 음각 패턴이 형성되고, 상기 렌티큘러 렌즈에서 골이 형성된 부위에는 음각 패턴이 형성되지 않는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 도광판 인그레이빙 방법.Arranging a light guide plate on which a lenticular lens array in which mountains and valleys are disposed in a first direction is formed on one surface;
And an engraving step of irradiating a laser beam on the lenticular lens array along a second direction crossing the first direction to form a spaced apart intaglio pattern.
In the engraving step, the light guide plate engraving using a laser, characterized in that the intaglio pattern is formed in a linear region on the site where the acid is formed in the lenticular lens, the intaglio pattern is not formed in the site where the valley is formed in the lenticular lens. Way. 제1항에 있어서,
상기 인그레이빙 단계에서는,
상기 렌티큘러 렌즈의 산과 골 사이의 높이 차보다 긴 초점 심도(depth of focus)를 가지는 레이저빔을 이용하고, 상기 렌티큘러 렌즈의 산과 골이 상기 초점 심도 범위 이내에 위치하도록 하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 도광판 인그레이빙 방법.The method of claim 1,
In the engraving step,
Light guide plate using a laser, characterized in that using a laser beam having a depth of focus longer than the height difference between the peak and the valley of the lenticular lens, the peak and the valley of the lenticular lens to be within the depth of focus range Engraving Method. 삭제delete 제1방향을 따라 도광판의 일면에 레이저빔을 조사하여 연속된 직선 형상의 음각 패턴을 형성함으로써, 상기 음각 패턴이 형성된 부위는 골이 되고 상기 음각 패턴이 형성되지 않은 도광판의 일면은 산이 되는 렌티큘러 렌즈 어레이를 형성하는 렌즈 형성 단계;
상기 제1방향과 교차하는 제2방향을 따라 상기 렌티큘러 렌즈 어레이 상에 레이저빔을 조사하며 이격된 직선 형상의 음각 패턴을 형성하는 인그레이빙 단계;를 포함하며,
상기 인그레이빙 단계에서는, 상기 도광판의 일면에는 직선 형상의 음각 패턴이 형성되고, 상기 렌즈 형성 단계에서 형성된 골 부위에는 음각 패턴이 형성되지 않는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 도광판 가공 방법.By irradiating a laser beam on one surface of the light guide plate along the first direction to form a continuous straight intaglio pattern, the portion where the intaglio pattern is formed is a valley, and one surface of the light guide plate on which the intaglio pattern is not formed is a lenticular lens A lens forming step of forming an array;
And an engraving step of irradiating a laser beam on the lenticular lens array along a second direction crossing the first direction to form a spaced apart intaglio pattern.
The engraving step, the light guide plate processing method using a laser, characterized in that a straight intaglio pattern is formed on one surface of the light guide plate, the intaglio pattern is not formed in the bone portion formed in the lens forming step. 제4항에 있어서,
상기 인그레이빙 단계에서는,
상기 렌즈 형성 단계에서 형성된 골과 상기 도광판의 일면 사이의 높이 차보다 긴 초점 심도(depth of focus)를 가지는 레이저빔을 이용하고, 상기 골과 상기 도광판의 일면이 상기 초점 심도 범위 이내에 위치하도록 하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 도광판 가공 방법.5. The method of claim 4,
In the engraving step,
By using a laser beam having a depth of focus longer than the height difference between the bone formed in the lens forming step and one surface of the light guide plate, and the bone and one surface of the light guide plate to be located within the depth of focus range. A light guide plate processing method using a laser. 삭제delete 제4항에 있어서,
상기 렌즈 형성 단계와 상기 인그레이빙 단계 사이에서,
상기 제1방향과 상기 제2방향의 각도 차이만큼 상기 도광판을 회전시키는 회전 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 도광판 가공 방법.5. The method of claim 4,
Between the lens forming step and the engraving step,
And a rotation step of rotating the light guide plate by an angle difference between the first direction and the second direction.
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