KR101637089B1 - 도광판 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 도광판을 제조하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 균일한 휘도를 제공하기 위해 도광판에 광학 패턴을 형성하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 대향하는 두 가압 롤러(11, 12)를 구비하는 가압부(12); 상기 두 가압 롤러(11, 12) 중 적어도 하나의 가압 롤러의 외주에 고정된 스탬퍼(13); 및 상기 두 가압 롤러(11, 12)의 사이로 도광판 기재가 통과하는 과정에서 상기 도광판 기재에 작용하는 가압력을 조절하는 가압력 제어부를 포함하는 도광판 제조장치 및 이를 이용하는 도광판 제조방법이 제공된다.

Description

도광판 제조방법 {METHOD FOR MANUFACTURING LIGHT GUIDE PLATE}
본 발명은 도광판을 제조하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 균일한 휘도를 제공하기 위해 도광판에 광학 패턴을 형성하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
액정표시장치(LCD)는 액정 패널의 배면에 위치하는 백라이트 유닛으로부터 면광을 제공받아서 화면을 표시한다.
일반적으로 백라이트 유닛은 LED와 같은 광원에서 발생한 광을 면광으로 변화하는 도광판과, 도광판의 전면에 위치하여 도광판의 면광을 더욱 균일하게 액정 패널로 전달하는 확산시트 및 프리즘 시트와, 도광판의 후면에 위치하여 광원으로부터의 광을 반사시켜 액정 패널로 향하게 하는 반사판을 포함한다.
액정표시장치의 화면에 정확하게 표시되기 위해서는 액정 패널로 입사되는 빛의 휘도가 균일해야 하는데, 이를 위하여 도광판의 표면에는 미세한 광학 패턴이 형성된다. 종래에는 일반적으로 패턴의 밀도차를 이용하여 도광판의 휘도를 균일화시키고 있는데, 성형 후 패턴의 형상이 설계 패턴과 불일치하여 설계자가 의도한 휘도 균일도에 미지지 못하는 경우가 많다. 이를 보정하기 위해 패턴의 밀도를 재조정한 스탬퍼를 다시 제작하고 이를 이용하여 성형하고 검사하는 과정이 반복되고 있는 실정이다.
대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0760234호(2007년 9월20일 공고) 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1123999호(2012년 3월23일 공고) 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0425511호(2004년 3월30일 공고)
본 발명은 위에서 설명한 종래 도광판 제조 방식의 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 본 발명의 목적은 제조 과정이 단순한 도광판 제조장치 및 제조방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면,
대향하는 두 가압 롤러(11, 12)를 구비하는 가압부(12); 상기 두 가압 롤러(11, 12) 중 적어도 하나의 가압 롤러의 외주에 고정된 스탬퍼(13); 및 상기 두 가압 롤러(11, 12)의 사이로 도광판 기재가 통과하는 과정에서 상기 도광판 기재에 작용하는 가압력을 조절하는 가압력 제어부를 포함하는 도광판 제조장치가 제공된다.
상기 가압력 제어부는 상기 두 가압 롤러 사이의 거리가 변하도록 상기 두 가압 롤러 모두의 위치를 변화시킨다.
상기 스탬퍼(13)는 요철 패턴(14)을 구비하며, 상기 요철 패턴(14)은 균일한 밀도로 형성될 수 있다.
상기 두 가압 롤러(11, 12)는 상기 도광판 기재를 이동시키도록 서로 반대방향으로 회전할 수 있다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 측면에 따르면,
도광판 기재를 두 가압 롤러의 사이로 안내하는 도광판 반입 단계; 및 상기 도광판 기재가 상기 두 가압 롤러 사이를 통과하는 과정에서 상기 두 가압 롤러에 의해 상기 도광판 기재에 작용하는 가압력을 조절하는 가압력 조절 단계를 포함하며, 상기 가압력 조절 단계에서 상기 두 가압 롤러 사이의 거리가 변하도록 상기 두 가압 롤러 모두의 위치가 변하며, 상기 두 가압 롤러 중 적어도 하나에는 상기 도광판 기재에 광팍 패턴을 성형하는 스탬퍼가 고정되는 것을 특징으로 하는 도광판 제조방법이 제공된다.
상기 가압력 조절 단계에서 상기 가압력은 도광판 기재가 이동함에 따라 증가할 수 있다.
본 발명에 의하면 앞서서 기재한 본 발명의 목적을 모두 달성할 수 있다. 구체적으로는, 균일한 밀도로 분포된 요철 패턴을 갖는 스탬퍼를 이용하여 도광판 기재에 가해지는 가압력을 위치에 따라서 조절함으로써, 다른 깊이의 패턴을 갖는 도광판을 용이하게 제조될 수 있다. 또한, 휘도 보정을 위한 후 공정에서 동일한 도광판을 이용하면서 가압력을 조절하면 되므로, 도광판의 제조가 용이하다. 그리고, 균일한 밀도로 분포된 요철 패턴을 갖는 스탬퍼가 사용되므로 스탬퍼 제조가 용이해 진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도광판 제조장치를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도광판 제조방법을 도시한 순서도이다.
도 3은 도 1에 도시된 도광판 제조장치를 이용하여 도 2에 도시된 도광판 제조방법에 의해 제조된 도광판의 측면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 구성 및 작용을 상세하게 설명한다.
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 도광판 제조장치가 개략적으로 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도광판 제조장치는 가압부(10)와, 스탬퍼(13)와, 도광판 이송부(미도시)와, 가열부(미도시)와, 가압력 제어부(미도시)를 포함한다. 도광판 기재(P')가 대체로 수평면 상에서 연장되는 이동축선(A)을 따라서 가압부(10)를 통과하면서, 도광판 기재(P)에 깊이가 조절된 광학 패턴이 동일한 밀도로 형성된다.
가압부(10)는 도광판 기재(P')가 지나가는 이동축선(A)을 사이에 두고 서로 대향하여 배치되는 제1 가압 롤러(11)와 제2 가압 롤러(12)를 구비한다. 제1 가압 롤러(11)와 제2 가압 롤러(12)의 사이로 도광판 기재(P')가 통과하면서 도광판 기재(P')에 광학 패턴이 형성된다. 제1 가압 롤러(11)와 제2 가압 롤러(12)는 서로 반대 방향으로 회전하여 두 가압 롤러(11, 12) 사이의 도광판 기재(P')를 이동축선(A)을 따라서 이동시킨다.
제1 가압 롤러(11)는 도광판 기재(P')의 상면과 접한다. 제1 가압 롤러(11)의 외주에는 도광판 기재(P')에 광학 패턴을 형성하는 스탬퍼(14)가 고정된다. 제1 가압 롤러(11)는 도광판 기재(P')를 도광판 기재(P')에 직각인 방향으로 가압하는데, 제1 가압 롤러(11)에 의해 도광판 기재(P')에 가해지는 가압력은 가압력 제어부(미도시)에 의해 조절된다. 구체적으로는 가압력 제어부(미도시)에 의해 제1 가압 롤러(11)의 도광판 기재(P')에 대한 직각방향 위치가 제어됨으로써, 가압력이 조절된다. 도광판 기재(P')에 작용하는 가압력이 클수록 도광판 기재(P')에 형성되는 광학 패턴의 깊이와 폭은 증가한다.
제2 가압 롤러(12)는 제1 가압 롤러(11)의 아래에 위치하여, 이동축선(A)을 따라 이동하는 도광판 기재(P')의 하면과 접한다. 제2 가압 롤러(12)의 이동축선(A)에 대한 직각방향 위치가 고정된다.
본 실시예에서는 두 가압 롤러(11, 12)의 사이로 지나가는 도광판 기재(P')에 작용하는 가압력이 위치가 고정된 제2 가압 롤러(12)에 대한 제1 가압 롤러(11)의 이동에 의해 조절되는 것으로 설명하지만, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 이와는 달리, 도광판 기재(P')에 작용하는 가압력은 제1 가압 롤러(11)가 고정되고 제2 가압 롤러(12)가 이동하거나, 두 가압 롤러(1, 12) 모두가 이동함으로써, 조절될 수도 있다.
스탬퍼(13)는 가압부(10)의 제1 가압 롤러(11)의 외주에 고정된다. 스탬퍼(13)는 제1 가압 롤러(11)의 반경방향 바깥으로 돌출되는 요철 패턴(14)을 구비한다. 요철 패턴(14)은 돌출된 다수의 돌기를 구비하는데, 돌기 각각은 끝으로 갈소록 좁아지는 형상이며, 대체로 동일한 높이를 갖는다. 본 실시예에서 요철 패턴(14)은 균일한 밀도로 형성되는 것으로 설명하는데, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 본 실시예에서는 스탬퍼(13)가 가압부(10)의 제1 가압 롤러(11)에만 구비되는 것으로 설명하는데, 이와는 달리 제2 가압 롤러(12)에만 구비되거나 두 가압 롤러(11, 12) 모두에 구비될 수도 있다.
도광판 이송부(미도시)는 도광판 기재(P')를 가압부(10)로 이송하여 안내한다. 도광판 이송부(미도시)로는 도광판 기재(P')를 이동시킬 수 있는 모든 수단이 사용될 수 있다.
가열부(미도시)는 도광판 기재(P')가 가압부(140)로 진입하기 전에 도광판 기재(P')를 가열하여 요철 패턴(14)에 의한 성형이 가능할 정도로 도광판 기재(P')에 유동성을 부여한다.
가압력 제어부(미도시)는 두 가압 롤러(11, 12)의 사이를 통과하는 도광판 기재(P')의 양면에 작용하는 가압력을 제어한다. 구체적으로 가압력 제어부(미도시)는 도광판 기재(P)의 이동 위치에 따라서 제1 가압 롤러(11, 12)의 위치를 조절하여 두 가압 롤러(11, 12) 사이의 거리를 변화시킴으로써 가압력을 제어한다. 본 실시예에서는 도광판 기재(P')가 두 가압 롤러(11, 12) 사이에서 이동함에 따라 가압력이 점점 증가하는 것으로 설명한다. 그에 따라, 도 3에 도시된 바와 같이, 일측으로 가면서 깊이와 폭이 점점 증가하는 홈(T)을 갖는 광학 패턴을 구비하는 도광판(P)이 제조된다. 하지만, 가압력의 제어 형태가 이에 제한되는 것은 아니며, 설계 형태에 따라서 가압력의 제어 형태는 다양하게 변경될 수 있다. 본 실시예에서는 가압력 제어부(미도시)가 두 가압 롤러(11, 12) 중 제1 가압 롤러(11)의 위치를 변화시키는 것으로 설명하지만, 이와는 달리 제2 가압 롤러(12)의 위치를 변화시키거나, 두 가압 롤러(11, 12) 모두의 위치를 변화시켜서 두 가압 롤러(11, 12) 사이의 거리를 조절할 수도 있다.
도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 도광판 제조방법이 순서도로서 도시되어 있다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도광판 제조방법은 도광판 반입 단계(S11)와, 가압력 조절 단계(S12)와, 도광판 배출 단계(S13)를 포함한다. 도 2에 도시된 도광판 제조방법은 도 1에 도시된 도광판 제조장치를 이용하여 수행될 수 있다. 이하, 도 2에 도시된 각 단계는 도 1을 함께 참조하여 상세하게 설명된다.
도광판 반입 단계(S11)에서는 도광판 제조장치에 구비되는 도광판 이송부(미도시)에 의해 이송되어서 가압부(10)의 두 가압 롤러(11, 12)의 사이로 안내된다.
가압력 조절 단계(S12)에서는 도광판 기재(P')가 회전하는 두 가압 롤러(11, 12)의 사이를 통과하면서 제1 가압 롤러(11)에 고정된 스탬퍼(13)의 요철 패턴(14)에 의해 도광판 기재(P')에 광학 패턴이 형성되는 과정에서 도광판 기재(P')에 작용하는 가압력이 적절히 조절된다. 도광판 기재(P')에서 깊은 패턴이 형성될 필요가 있는 부분이 가압부(140)를 통과할 때에는 가압력이 증가하고, 반대로 도광판 기재(P)에서 얕은 패턴이 형성될 필요가 있는 부분이 가압부(140)를 통과할 때에는 가압력이 감소한다. 가압력의 변화는 두 가압 롤러(11, 12) 사이의 거리가 가압력 제어부(미도시)에 의해 변함으로써 조절된다. 본 실시예에서는 도광판 기재(P')가 두 가압 롤러(11, 12) 사이에서 이동함에 따라 가압력이 점점 증가하는 것으로 설명한다. 그에 따라, 도 3에 도시된 바와 같이, 일측으로 가면서 깊이와 폭이 점점 증가하는 홈(T)을 갖는 광학 패턴을 구비하는 도광판(P)이 제조된다.
도광판 배출 단계(S13)에서는 가압력 조절 단계(S12)를 거치면서 광학 패턴이 형성된 도광판 기재(P')가 가압부(140)를 완전히 통과함으로써 수행된다.
도광판 배출 단계(S13) 수행 후 광학 패턴이 형성된 도광판에 대한 휘도 검사가 수행되며, 균일도 보정이 필요할 경우 상기 단계를 다시 반복 수행함으로써 균일한 휘도를 제공하는 도광판을 용이하게 제조할 수 있게 된다.
이상 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 실시예는 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정되거나 변경될 수 있으며, 본 기술분야의 통상의 기술자는 이러한 수정과 변경도 본 발명의 범위에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.
10 : 가압부
11 : 제1 가압 롤러
12 : 제2 가압 롤러
13 : 스탬퍼
14 : 요철 패턴

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 도광판 기재를 두 가압 롤러의 사이로 안내하는 도광판 반입 단계; 및
    상기 도광판 기재가 상기 두 가압 롤러 사이를 통과하는 과정에서 상기 두 가압 롤러에 의해 상기 도광판 기재에 작용하는 가압력을 조절하는 가압력 조절 단계를 포함하며,
    상기 가압력 조절 단계에서 상기 두 가압 롤러 사이의 거리가 변하도록 상기 두 가압 롤러 모두의 위치가 변하며,
    상기 두 가압 롤러 중 적어도 하나에는 상기 도광판 기재에 광학 패턴을 성형하는 스탬퍼가 고정되며,
    상기 스탬퍼(13)는 균일한 밀도로 형성된 요철 패턴(14)을 구비하며,
    상기 가압력 조절 단계에서 상기 가압력은 도광판 기재가 이동함에 따라 증가하여 상기 도광판 기재의 이동방향 후단으로 갈수록 깊이와 폭이 점점 증가하는 홈을 갖는 광학 패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 도광판 제조방법.
  6. 삭제
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