KR101412697B1 - 광산란긁힘결이 형성된 도광판 제조방법 - Google Patents

광산란긁힘결이 형성된 도광판 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 도광판 제조방법에 관한 것으로서, 도광판의 보호필름을 제거하고 도광판을 공급하는 단계와; 상기 도광판의 좌우 전후 위치를 정렬하는 단계와; 상기 도광판에 열을 인가하는 단계와; 외주면에 상기 광산란긁힘결에 대응되는 가압요철가 형성된 한 쌍의 스템핑롤러 사이로 상기 도광판이 이동되며 상기 도광판에 상기 광산란긁힘결이 형성되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

광산란긁힘결이 형성된 도광판 제조방법{LIGHT GUIDE PLATE PRODUCTING METHOD HAVING LIGHT SCATTERING SCRATCH LINE}
본 발명은 도광판 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세히는 입광부 영역에 광을 확산시키는 광확산긁힘결을 형성하여 핫스팟 발생을 개선하여 외관 품질을 향상시킬 수 있는 도광판 제조방법을 제공하는 것이다.
도광판은 디스플레이 장치에서 일측에 구비된 점광원을 면광원의 형태로 변환하는 역할을 한다. 도광판은 등록특허 10-0437064에 개시된 바와 같이 다양한 광분산패턴을 이용해 광원에서 발생된 빛 손실을 최소화하면서 전면적으로 빛을 골고루 분산시키고 있다.
그런데, 디스플레이 장치는 광원이 점광원의 형태로 구비되므로, 도광판의 입광부 영역에 휘도 얼룩이 생성되는 핫스팟이 발생되는 문제가 있다. 이러한 핫스팟은 점광원에서 발생된 광이 원형의 형태로 확산될 때 이웃하는 점광원과의 사이에 암부와 명부가 생기기 때문에 발생된다.
이에 점광원에서 발생된 광이 직진될 때 직진 방향에 수직한 방향으로 광이 확산되도록 하는 광산란긁힘결을 형성하고 있다. 광산란긁힘결은 광의 입사방향에 평행하게 도광판의 전면에 형성되어 광을 좌우로 확산시켜 암부가 생기는 면적을 최소화한다.
종래 광산란긁힘결은 도광판을 사출성형하는 코어 또는 스탬퍼에 연마휠을 이용해 형성하였다. 그런데, 연마휠을 이용하여 광산란긁힘결을 형성할 경우, 연마휠의 구동압력에 의해 코어 또는 스탬퍼의 표면에 희망하는 광산란긁힘결의 두께보다 깊게 형성되어 오히려 불량이 발생되는 요인이 된다.
또한, 두께가 얇은 스탬퍼의 표면에 연마휠을 이용해 광산란긁힘결을 형성할 경우, 스탬퍼가 휨변형이 발생되는 문제가 있었다.
또한, 두께가 두껍고 가격이 상대적으로 높은 코어는 광산란긁힘결을 한번 형성한 후, 반복 사용이 어려워 제조비용이 상승하는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 도광판의 입광부 영역에만 광산란긁힘결을 형성하여 핫스팟 발생을 최소화할 수 있는 도광판 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 도광판 표면에 직접 광산란긁힘결을 형성하여 제조공정을 간단히 할 수 있는 도광판 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
본 발명의 목적은 광산란긁힘결을 갖는 도광판 제조방법에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 도광판 제조방법은, 도광판의 보호필름을 제거하고 도광판을 공급하는 단계와; 상기 도광판의 좌우 전후 위치를 정렬하는 단계와; 상기 도광판에 열을 인가하는 단계와; 외주면에 상기 광산란긁힘결에 대응되는 가압요철이 적어도 어느 하나에 형성된 한 쌍의 스템핑롤러 사이로 상기 도광판이 이동되며 상기 도광판에 상기 광산란긁힘결이 형성되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 상기 광산란긁힘결은 빛의 입사방향에 대해 평행하게 형성된다.
일 실시예에 따르면, 상기 스템핑롤러는 원주길이가 상기 도광판의 길이 보다 길거나 갖게 형성되며, 상기 스템핑롤러의 1회전에 상기 도광판의 이송이 완료되며 상기 광산란긁힘결이 상기 도광판의 특정영역에 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 광산란긁힘결은 상기 도광판의 입광부 영역에 형성된다.
일 실시예에 따르면, 상기 스템핑롤러의 외주면에는 광확산패턴에 대응하는 패턴이 형성된다.
일 실시예에 따르면, 상기 스템핑롤러는 외주면에 상기 가압요철이 형성된 금속판이 결합되어 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 광산란긁힘결이 형성된 도광판이 배출되는 단계와;상기 도광판의 표면을 검사하는 단계와; 검사가 통과된 도광판을 포장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 도광판 제조방법은 광산란긁힘결을 사출금형을 사용하지 않고 도광판 표면에 가압요철의 스템핑 방식으로 형성하므로 제조과정이 간단하고 정밀성이 향상될 수 있다.
또한, 전체 생산라인이 자동화되어 생산성이 향상될 수 있으며 불량률도 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 도광판 제조방법을 개략적을 도시한 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 도광판 제조방법에 의해 제조된 도광판을 도시한 개략도,
도 3은 본 발명에 따른 도광판 제조방법의 열전사스템핑 과정을 도시한 개략도이고,
도 4는 본 발명에 따른 상부스템핑롤러의 구성을 도시한 개략도이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
도 1은 본 발명에 따른 도광판 제조방법을 개략적으로 도시한 개략도이고, 도 2는 본 발명에 따른 도광판 제조방법에 의해 제조된 도광판(10)을 도시한 사시도이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 도광판 제조방법에 의해 제조된 도광판(10)은 광원(20)으로부터 광이 입사되는 입광부 영역의 상면에 광산란긁힘결(11)이 형성된다. 광산란긁힘결(hair line, 11)은 광(L)의 진행방향에 평행하게 형성된다.
광산란긁힘결(11)은 도광판(10)의 상부 표면에 요철 형성된다. 광산란긁힘결(11)의 길이(l)는 5mm 내외이고, 광산란긁힘결(11)의 간격(w)은 수㎛∼수백㎛ 범위이다. 관산란긁힘결(11)의 간격(w)은 열전사스템핑부(540)의 가압요철(542)의 형상에 따라 조절될 수 있다.
광산란긁힘결(11)의 함몰 또는 돌출 깊이는 수십 내지 수백 미크론의 범위로 형성된다.
광산란긁힘결(11)은 도광판(10)의 입광부 영역에만 형성되어 광원(20)으로부터 입사된 광이 입사방향에 대해 수직하게 좌우로 확산되도록 한다. 이에 의해 광원(20) 사이의 암부 영역이 줄어들어 핫스팟 발생을 최소화할 수 있다.
광산란긁힘결(11)의 간격(w)과 두께는 도광판(10)이 사용되는 제품의 프레임의 폭에 의해 조절될 수 있다. 즉, 광산란긁힘결(11)은 도광판(10)이 사용되는 단말기의 외부로 드러나지 않고 프레임 내부에 은폐될 수 있는 길이로 형성된다.
광산란긁힘결(11)의 길이(l)는 사출금형에 형성되는 긁힘결의 형태에 따라 규칙적으로 형성되거나 불규칙하게 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 도광판 제조방법은 열전사스템핑 방식에 의해 도광판(10) 표면에 광산란긁힘결(11)을 형성한다.
열을 인가하여 표면 경도가 약해진 도광판(10)이 가압요철(542)가 형성된 상부스템핑롤러(541)와 하부스템핑롤러(543) 사이를 경유하며 표면에 광산란긁힘결(11)이 압출형성된다.
도 1에 도시된 바와 같이 도광판 제조시스템(500)은 먼저 도광판(10)을 제조라인으로 투입한다. 도광판투입부(510)에서 작업자는 도광판(10)의 전면과 배면에 부착된 보호필름(f)을 제거한다. 보호필름(f)이 제거된 도광판(10)은 클리닝부(520)로 진입한다. 클리닝부(520)는 상하 한 쌍의 클리닝롤러(521,523)로 구비된다. 도광판(10)은 상하면이 각각 한 쌍의 클리닝롤러(521,523)와 접촉되며 표면의 이물질이 제거된다.
클리닝부(520)를 경유한 도광판(10)은 로딩부(530)에 로딩되어 이송된다. 로딩부(530)는 복수개의 이송롤러(533)에 의해 구현되거나 이송벨트에 의해 구현될 수 있다. 이 때, 이송롤러(533)의 상부에는 가열부(531)가 구비된다. 가열부(531)는 도광판(10)으로 열을 인가하여 도광판(10)이 소성변형이 가능하도록 한다.
도광판(10)은 PMMA, MMA, PC, PS 등의 재질로 형성되며 열이 인가되면 연성재질화 되어 외부의 압력에 의해 소성변형이 가능해진다. 본 발명은 이러한 도광판(10)의 성질을 이용하여 도광판(10)에 광산란긁힘결(11)을 형성한다.
가열부(531)에서 도광판(10)으로 인가되는 열의 온도와 인가시간은 도광판(10)의 두께와 면적 등을 고려하여 적절하게 설계될 수 있다.
한편, 이송롤러(533)를 통해 이송되는 경로 중에 도광판(10)은 위치정렬부(535)에 의해 위치가 정렬된다. 위치정렬부(535)는 도광판(10)의 가로위치와 세로위치를 정렬하여 정확하게 축선정렬된 상태로 도광판(10)이 열전사스템핑부(540)로 진입되도록 한다. 위치정렬부(535)는 이송롤러(533)의 양측에서 함께 진입하여 도광판(10)의 양측면을 정렬하는 측면정렬판(미도시)과, 도광판(10)의 전후면을 정렬하는 전후정렬판(미도시)을 포함할 수 있다.
도광판(10)의 정렬방식은 상술한 방식 외에도 카메라에 의한 촬영에 의한 정렬, 좌표에 의한 정렬 등 다양한 방식이 사용될 수 있다.
위치정렬부(535)에 의해 정렬이 완료된 도광판(10)은 열전사스템핑부(540)로 이송된다. 이 때, 도광판(10)은 진공흡착판(미도시) 등에 의해 표면이 흡착되어 위치가 고정된 상태로 열전사스템핑부(540)로 이송될 수 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열전사스템핑부(540)가 도광판(10)에 광산란긁힘결(11)을 형성하는 과정을 도시한 예시도이다.
도시된 바와 같이 열전사스템핑부(540)는 서로 대향되게 회전하는 상부스템핑롤러(541)와 하부스템핑롤러(543)를 포함한다. 상부스템핑롤러(541) 또는 하부스템핑롤러(543)의 외주면에는 광산란긁힘결(11)의 형상에 대응되는 가압요철(542)이 돌출 또는 함몰 형성된다.
여기서, 상부스템핑롤러(541)의 직경은 원주의 길이가 도광판(10)의 길이(D)에 대응되도록 형성된다. 즉, 상부스템핑롤러(541)가 1회전하는 것에 의해 도광판(10)의 길이(D) 전체가 상부스템핑롤러(541)로 진입한 후 배출되게 된다.
이러한 방식에 의해 도광판(10)의 입광부 영역에만 광산란긁힘결(11)이 정확하게 형성될 수 있다.
즉, 상부스템핑롤러(541)의 외주연의 일영역에 가압요철(542)이 형성되고, 상부스템핑롤러(541)가 초기위치일 때 가압요철(542)이 도광판(10)의 진입영역에 배치된다. 도광판(10)이 상부스템핑롤러(541)와 하부스템핑롤러(543) 사이로 진입되면 가압요철(542)이 접촉하며 도광판(10)의 입광부 영역에 광산란긁힘결(11)이 형성된다.
도광판(10)이 배출되고 상부스템핑롤러(541)가 1회전이 완료되면 다시 초기상태로 위치하게 되므로 상부스템핑롤러(541)의 별도의 위치 정렬 없이도 광산란긁힘결(11)을 정확하게 형성할 수 있게 된다.
여기서, 상부스템핑롤러(541)는 경질재질로 형성되므로 가열부(531)의 가열에 의해 연성화된 도광판(10) 표면에 가압요철(542)을 접촉시키는 과정에 의해 광산란긁힘결(11)의 형상을 간편하게 형성할 수 있다.
상부스템핑롤러(541)는 구동원(미도시)의 구동에 의해 회전되고, 하부스템핑롤러(543)는 상부스템핑롤러(541)의 회전에 연동하여 아이들회전하게 구비된다.
한편, 경우에 따라 상부스템핑롤러(541)의 원주길이가 도광판(10)의 길이(D)에 대응되지 않게 형성될 수도 있다. 즉, 도광판(10)의 길이(D)가 원주길이의 3/4에 해당되는 길이로 형성될 수 도 있다. 이 경우 첫 번째 이송되는 도광판과 두 번째 이송되는 도광판 사이의 거리가 상부스템핑롤러(542)의 원주의 1/4이 되어 상부스템핑롤러(541)가 자동으로 정렬될 수 있다.
또한, 투입되는 도광판 사이의 거리가 원주의 1/4에 대응되지 않을 수도 있다. 상부스템핑롤러(542)의 회전 시작지점은 센서를 통해 정렬하여 일치시킬 수도 있다.
상술한 바와 같이 상부스템핑롤러(541)의 원주길이가 도광판(10)의 길이보다 길 경우 다양한 길이의 도광판(10)에 호환되어 사용될 수 있으므로 제작비용이 보다 절감될 수 있다.
여기서, 가압요철(542)은 상부스템핑롤러(541)의 표면에 일체로 형성되거나, 도 4에 도시된 바와 같이 별도의 금속판(550)에 형성될 수 있다.
즉, 상부스템핑롤러(541)의 표면을 에칭하여 함몰형성하거나, 레이저로 표면을 가공하거나 물리적으로 깍아 돌출시킬 수 있다. 이에 의해 상부스템핑롤러(541)에 가압요철(542)을 형성시킬 수 있다.
또한, 경우에 따라 도 4에 도시된 바와 같이 가압요철(551)을 형성시킨 금속판(550)을 상부스템핑롤러(541)의 외주면에 결합시킬 수 있다. 이 경우, 다양한 가압요철(551)이 형성된 금속판(550)만 교체하는 것에 의해 광산란긁힘결(11)의 형상을 변경할 수 있는 장점이 있다.
한편, 상부스템핑롤러(541)의 외주면에는 광산란긁힘결(11)에 대응되는 가압요철(542) 뿐만 아니라 도광판(10) 표면에 형성되는 광확산패턴에 대응되는 요철패턴(미도시)도 형성된다.
이에 따라 도광판(10)이 열전사스템핑롤러부(540)를 한번 이동하는 것에 의해 광산란긁힘결(11) 뿐만 아니라 광확산패턴까지 한번에 형성될 수 있어 제조시간이 줄어들 수 있다.
여기서, 서로 다른 도광판(10)의 광산란긁힘결(11)과 광확산패턴에 대응되도록 상부스템핑롤러(541)만 교체하여 사용될 수 있다.
언로딩부(560)는 광산란긁힘결(11)이 형성된 도광판(10)을 열전사스템핑부(540)로부터 배출시킨다. 언로딩부(560)는 로딩부(530)와 동일한 구성으로 형성된다.
검사부(570)는 언로딩부(560)로부터 배출된 도광판(10) 표면을 검사하여 광산란긁힘결(11)의 신뢰성을 판단한다. 검사부(570)는 도광판(10)의 이송경로 상에 배치된 카메라(미도시)에서 촬영된 화면을 통해 1차적으로 도광판(10) 표면의 불량여부를 판단한다. 화면검사부(571)에서 화면으로 작업자가 전체 도광판(10)을 검사한 후, 무작위로 도광판(10)을 선택하여 정밀하게 검사한다. 정밀검사부(573)은 도광판(10)의 광특성검사, 치수검사, 휨측정검사를 행하게 된다.
이러한 검사과정이 완료되면 각 도광판(10)의 외부를 포장하고, 포장된 복수개의 도광판(10)의 외부를 다시 포장하여 보호하게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 도광판 제조방법은 광산란긁힘결을 사출금형을 사용하지 않고 도광판 표면에 가압요철의 스템핑 방식으로 형성하므로 제조과정이 간단하고 정밀성이 향상될 수 있다.
또한, 전체 생산라인이 자동화되어 생산성이 향상될 수 있으며 불량률도 줄일 수 있다.
한편, 상술한 본 발명에 따른 도광판 제조방법은 광산란긁힘결이 도광판의 입광부 영역에만 형성되었으나, 경우에 따라 입광부 뿐만 아니라 전체 영역에 걸쳐 형성될 수도 있다. 이 경우, 상부스템핑롤러의 전체 외주면에 가압요철이 형성될 수 있다.
또한, 경우에 따라 도광판의 특정 영역에만 형성될 수도 있다. 그리고 광산란긁힘결의 형상도 규칙적인 형태 뿐만 아니라 불규칙한 형태로 적용이 가능하다.
또한, 경우에 따라 광산란긁힘결은 도광판의 상면 뿐만 아니라 하면에도 형성될 수 있다. 이 경우 하부스템핑롤러의 외주면에도 가압요철이 형성될 수 있다. 또한, 광산란긁힘결은 상면 및 하면 모두에 형성될 수도 있는데, 이 경우 상부스템핑롤러 및 하부스템핑롤러 모두의 외주면에 가압요철이 형성될 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 도광판 제조방법의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
500 : 도광판 제조시스템 510 : 도광판투입부
520 : 클리닝부
521,523 : 클리닝롤러 530 : 로딩부
531 : 가열부 533 : 이송롤러
535 : 위치정렬부 540 : 열전사스템핑부
541 : 상부스템핑롤러 542 : 가압요철
543 : 하부스템핑롤러 550 : 금속판
551 : 가열요철 560 : 언로딩부 561 : 가열부 563 : 이송롤러
570 : 검사부 571 : 화면검사부
573 : 정밀검사부

Claims (7)

  1. 광산란긁힘결을 갖는 도광판 제조방법에 있어서,
    도광판의 보호필름을 제거하고 도광판을 공급하는 단계와;
    상기 도광판의 좌우 전후 위치를 정렬하는 단계와;
    상기 도광판에 열을 인가하는 단계와;
    외주면에 상기 광산란긁힘결에 대응되는 가압요철이 적어도 어느 하나에 형성된 한 쌍의 스템핑롤러 사이로 상기 도광판이 이동되며 상기 도광판에 상기 광산란긁힘결이 형성되는 단계를 포함하며,
    상기 스템핑롤러의 원주길이는 상기 도광판의 길이보다 길거나 같게 형성될 수 있으며,
    상기 스템핑롤러의 1회전에 상기 도광판의 이송이 완료되며 상기 광산란긁힘결이 상기 도광판의 입광부 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 도광판 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광산란긁힘결은 빛의 입사방향에 대해 평행하게 형성되는 것을 특징으로 하는 광산란긁힘결을 갖는 도광판 제조방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스템핑롤러의 외주면에는 광확산패턴에 대응하는 패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 도광판 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 스템핑롤러는 외주면에 상기 가압요철이 형성된 금속판이 결합되어 형성되는 것을 특징으로 하는 도광판 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 광산란긁힘결이 형성된 도광판이 배출되는 단계와;
    상기 도광판의 표면을 검사하는 단계와;
    검사가 통과된 도광판을 포장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판 제조방법.
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