KR101685055B1 - 백-라이트용 쐐기형 도광판 제조방법 및 도광판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 백-라이트용 쐐기형 도광판의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 제조방법은 베이스 필름의 상측 가장자리 일면에, 단면 형상이 전면의 수직면과 배면의 확장 경사면을 포함하는 압출 팁을 대응시키는 제2단계; 상기 팁을 상기 가장자리 일면을 따라 후방으로 이동시키면서, 상기 팁의 단면에 대응하는 형태의 UV 웨지부를 압출 성형하는 제3단계; 상기 제3단계 후 횡단 방향으로 단위 크기로 절단하여, 웨지부 일체형 도광판을 다수 수득하는 제4단계를 포함하여 이루어진다. 본 발명에 따르면, 특히, 도광판의 대량생산에 적합하여 생산성이 향상되는 효과가 있다.

Description

백-라이트용 쐐기형 도광판 제조방법 및 도광판 {Method for manufacturing wedge type light guide plate for back light and the LGP}

본 발명은 도광판에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는, 액정 디스플레이 등의 백-라이트용 면광원 장치에 적용되는 쐐기형 도광판의 제조방법에 관한 것이다.

최근 모바일 기기의 박형화에 요구에 따라, 기기에 적용되는 면광원 장치 또한 점차로 박형화가 요구되고 있다. 한편, 면광원 장치의 박형화를 위하여 평판형 도광판의 두께를 얇게 할 수는 있다고 하더라도, LED로 이루어지는 광원의 높이를 작게 하는 것에는 한계가 있다. 이에 단지 평판형의 얇은 도광판을 이용한 경우에는 광원의 높이가 도광판 입사면의 두께보다 커지게 되고, 따라서 도광판의 입사면에 대향 배치된 광원이 도광판의 상면보다 높아지게 된다.

이와 같이 광원이 도광판보다 높아지게 되면, 광원으로부터 공급된 광의 전부가 도광판의 입사면으로 들어가지 않고, 일부가 외부에 누설되어 광 이용 효율이 나빠지게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위한 방안으로, 평판형 도광판의 베이스 필름 상에 UV 층을 형성하되 그 UV 층의 일측에 상기 베이스 필름과 동일한 또는 그 이상의 두께를 제공하는 소위 '웨지(wedge)'라고 하는 쐐기형 수광부를 제공하는 것이 제안되어 있다.

예컨대 등록특허 제10-1051291호에는 이러한 구조의 백-라이트용 도광판 및 그 제조방법이 개시되어 있다. 도 1을 참조하면, 이 도광판(1)은 베이스 필름(2)의 상면(출사면) 및 하면(반사면) 측에 각각 UV 코팅층(3)과 도트 패턴층(4)을 구비한 것이다. 상기 UV 코팅층(3)은 평면 구간부(5)와, 상기 구간부(5)의 일측에 형성된 웨지형 수광부(6)를 포함하며, 그 수광부(6)에 의하여 전체적으로 도광판(1)의 수광 면적이 넓어질 수 있는 것이다.

여기에서, 상기 코팅층(3)은, 평면 구간부(5) 및 웨지 수광부(6)에 대응하는 성형 홈(8)이 일체로 형성된 금형(7)을 이용하여 베이스 필름(2) 상에 일체로 형성되는 것이며, 도면은 이 방법을 순서적으로 나타내고 있다. 간략하게 살펴보면, 먼저 상기 금형(7)의 홈(8)에 UV 레진을 충진하고, 그 위에 베이스 필름(2)을 덮어 경화시킨 후, 탈형하여 상기 베이스 필름(2) 상에 UV 코팅층(3)이 평면 구간부(5) 및 웨지 수광부(6)를 포함하여 성형되는 것이다.

위와 같은 도광판 구조 및 그 제조방법이 현재로서는 가장 일반화된 것이라고 할 수 있으며, 실제로 웨지 수광부(6)에 의해 수광 면적이 확장된다는 측면에서는 분명한 장점이 있다. 그러나 여기에는:

1) UV 코팅층(3) 자체가 전체 도광판(1)의 평면상 두께를 크게 함으로써, 광 이용 효율의 향상 및 면광원 장치의 박형화를 도모할 수가 없게 되고;

2) 또한, UV 재료의 불필요한 소비가 발생하며;

3) 특히, 규격의 금형을 이용함으로써 도광판(1)의 대량생산에 부적합하게 되고, 그에 따라서 도광판(1)의 생산성이 저하되는;

등의 문제가 있다.

4) 한편으로, 상기 UV 코팅층(3)과 베이스 필름(2) 간 박리 현상에 대하여 아무런 대책을 가지지 못하는;

문제도 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 도광판 구조 및 제조방법의 문제점을 해결하고자 제안된 것이다. 본 발명의 목적은 베이스 필름상에 평면 구간부를 배제하고 웨지 수광부만을 적용함으로써, 도광판의 박형화 및 UV 재료의 절약에 따른 경제성을 도모할 수 있으며, 특히, 도광판의 대량생산에 적합하여 생산성이 향상되는 도광판 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 베이스 필름상에 형성된 웨지 성형물의 박리 방지를 위한 대책을 구비한 도광판 제조방법 및 도광판을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 도광판 제조방법은:

광 가이드용 베이스 필름을 구비하는 제1단계;

상기 베이스 필름의 상측 가장자리 일면에, 단면 형상이 전면의 수직면과 배면의 확장 경사면을 포함하는 압출 팁을 대응시키는 제2단계;

상기 팁을 상기 가장자리 일면을 따라 후방으로 이동시키면서, 상기 가장자리 일면에 상기 팁의 단면에 대응하는 형태의 UV 웨지부를 길이 방향으로 압출 성형하는 제3단계;

상기 제3단계 후 횡단 방향으로 단위 크기로 절단하여, 웨지부 일체형 도광판을 다수 수득하는 제4단계;

를 포함하여 이루어진다.

바람직하게, 상기 압출 팁에는 웨지부 재료의 고화를 방지하기 위한 전열이 제공된다. 또한, 상기 베이스 필름은 가장자리 일면에 도트 홈 또는 길이 방향 홈이 형성된다. 바람직하게, 상기 홈은 길이 방향 홈이며 이동하는 상기 전열식 압출 팁의 하부 돌기에 의하여 형성된다.

본 발명의 도광판은:

광 가이드용 베이스 필름;

상기 베이스 필름의 상측 가장자리 일면에 일체로 형성되며, 전면의 수광 수직면과 배면의 확장 경사면을 포함하는 웨지부;

를 포함하며,

상기 가장자리 일면에는 도트 홈 또는 길이 방향 홈이 형성된 것,

을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 베이스 필름상에 평면 구간부가 배제되며 가장자리 일측에 수광 웨지부가 적용된다. 또한, 상기 웨지부는 압출 팁을 이용한 압출 방식으로 형성되며, 다수의 도광판이 단위별로 절단되어 수득된다. 따라서 도광판의 박형화 및 UV 재료의 절약에 따른 경제성을 도모할 수 있으며, 특히, 도광판의 대량생산에 적합하여 생산성이 향상되는 효과가 있다.

바람직한 예에서, 베이스 필름상에 형성된 도트 홈 또는 길이 방향을 매개로 하여 웨지부가 일체로 결합된다. 이는 웨지 성형물의 박리 방지를 위한 대책이 되는 동시에, 광 지향성을 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 도광판 제조방법을 설명하는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 도광판 제조방법의 순서도.
도 3은 도 2에 따른 도광판 제조방법을 설명하기 위한 모식도.
도 4는 도 2에 따라 제작된 도광판의 단면도.

이상에 기재된 또는 기재되지 않은 본 발명 '쐐기형 백-라이트용 도광판 제조방법 및 도광판'의 특징과 작용효과들은, 이하에서 첨부도면을 참조하여 설명하는 실시예 기재를 통하여 더욱 명백하질 것이다.

도 2 내지 도 5을 참조하면, 본 발명의 도광판 제조방법은 베이스 필름(11)상의 가장자리 일측에 수광 웨지부(12)가 적용된다. 상기 웨지부(12)는 압출 팁(13)을 이용한 압출 방식으로 형성되며, 다수의 도광판(10)이 단위별로 절단되어 수득될 수 있는 것이다. 구체적으로는 다음의 단계들이 순서적으로 진행되어 상기 도광판(10)이 수득된다.

제1단계

이 단계는 광 가이드용 베이스 필름(11)을 구비하는 단계이다. 여기에서 상기 베이스 필름(11)은 PC, PET, PMMA, MS 필름 등 통상의 광 가이드 기능성 필름이 선택적으로 적용될 수 있으며, 그 두께 또한 그 베이스 필름이 적용될 면광원 장치를 고려하여 적절히 선택될 수 있을 것이다. 한편, 이 필름(11)은 각 단위 도광판(10) 크기로 제공되는 것이 아니라, 이후 공정에서 절단되어 각 단위가 되도록 길이 방향으로 길게 제공된다.

제2단계

이 단계는 상기 베이스 필름(11)의 상측 가장자리 일면(14)에, 단면 형상이 전면의 수직면(15)과 배면의 확장 경사면(16)을 포함하는 압출 팁(13)을 대응시키는 단계이다. 따라서 상기 팁(13)을 통하여, 전방의 수광 수직면과 배면의 경사면이 형성된 UV 웨지부(12)가 토출되는 것이다.

제3단계

이 단계는 상기 팁(13)을 상기 가장자리 일면(14)을 따라 후방으로 이동시키면서, 상기 가장자리 일면(14)에 상기 팁(13)의 단면에 대응하는 형태 즉, 전방의 수광 수직면(18)과 배면의 확장 경사면(19)이 형성된 형태의 UV 웨지부(12)를 길이 방향으로 압출 성형하는 단계이다. 이에 상기 가장자리 일면(14)에 웨지부(12)가 일체로 형성되는 것이다.

바람직하게, 상기 압출 팁(13)에는 웨지부(12) 재료 즉 UV 레진의 고화를 방지하기 위한 전열이 제공된다. 실제로 상기 압출을 위하여, 웨지부(12) 재료는 액상 보다는 반죽상태의 슬러지가 이용될 것이다. 다만, UV 재료가 이 상태로 지체되면 고화 또는 경화되기 쉽고, 이는 압출을 방해하는 요인이 된다.

따라서 상기 압출 팁(13)에 전열을 제공하여 고화를 지연시키는 것이다. 물론, 상기 가장자리 일면(14)에 웨지부(12)가 일체로 형성되고 나면, 통상의 방법으로 UV 경화가 진행될 것이다.

제4단계

이 단계는 상기 제3단계 후 횡단 방향(X-X)으로 단위 크기로 절단하여, 웨지부(12) 일체형 도광판(10)을 다수 수득하는 단계이다. 전술한 바와 같이, 상기 베이스 필름(11)은 각 단위 도광판(10) 크기로 제공되는 것이 아니라 길이 방향으로 길게 제공되므로, 이 단계에서 각 단위로 절단됨으로써 다수의 도광판(10)을 수득할 수 있는 것이다. 부호 20은 각 절단선을 나타낸다.

이상의 실시예에서, 상기 베이스 필름(11)은 가장자리 일면에 도트 홈 또는 길이 방향 홈(17)이 형성된 것이다. 이 홈(17)은 베이스 필름(11)과 웨지부(12)를 일체로 결합시키는 매개로서, 웨지부(12) 성형물의 박리 방지를 위한 대책이 되는 동시에, 광 지향성을 향상시키는 장점이 있다. 상기 광 지향성 측면에서, 홈(17)의 반대 형태인 돌기는 제외된다.

특히, 상기 홈(17)은 길이 방향 홈이며 이동하는 상기 전열식 압출 팁(13)의 하부 돌기(21)에 의하여 형성될 수 있으며, 이 방식은 사전에 별도로 베이스 필름(11)을 가공하지 않아도 되는 공정상의 이점을 제공한다.

도 4를 참조하면, 이상 본 발명의 실시예에 따른 도광판(10)은, 광 가이드용 베이스 필름(11), 상기 베이스 필름(11)의 상측 가장자리 일면(14)에 일체로 형성되며, 전면의 수광 수직면(18)과 배면의 확장 경사면(19)을 포함하는 웨지부(12)를 포함하며, 상기 가장자리 일면(14)에는 도트 홈 또는 길이 방향 홈(17)이 형성되어 이루어진다. 그리고 상기 홈(17)은 웨지부(12) 재료에 의해 충진됨으로써, 상기 베이스 필름(11)과 웨지부(12)가 일체로 결합될 수 있다.

10. 단위 도광판
11. 베이스 필름
12. 웨지부
13. 압출 팁
14. 가장자리 일면
15. 수직면
16. 경사면
17. 홈
18. 수광 수직면
19. 확장 경사면
20. 절단선
21. 돌기

Claims (5)

1. 광 가이드용 베이스 필름(11)을 구비하는 제1단계;
   상기 베이스 필름의 상측 가장자리 일면(14)에, 단면 형상이 전면의 수직면(15)과 배면의 확장 경사면(16)을 포함하는 압출 팁(13)을 대응시키는 제2단계;
   상기 팁(13)을 상기 가장자리 일면(14)을 따라 후방으로 이동시키면서, 상기 가장자리 일면(14)에 상기 팁(13)의 단면에 대응하는 형태의 UV 웨지부(12)를 길이 방향으로 압출 성형하는 제3단계;
   상기 제3단계 후 횡단 방향으로 단위 크기로 절단하여, 웨지부(12) 일체형 도광판(10)을 다수 수득하는 제4단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 백-라이트용 쐐기형 도광판 제조방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 압출 팁(13)에는 웨지부(12) 재료의 고화를 방지하기 위한 전열이 제공되는 것을 특징으로 하는 백-라이트용 쐐기형 도광판 제조방법.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 베이스 필름(11)은 가장자리 일면(14)에 도트 홈 또는 길이 방향 홈(17)이 형성된 것을 특징으로 하는 백-라이트용 쐐기형 도광판 제조방법.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 베이스 필름(11)은 가장자리 일면(14)에 도트 홈 또는 길이 방향 홈(17)이 형성되는 한편, 상기 압출 팁(13)은 전열식으로 구비되며, 상기 홈(17)은 이동하는 상기 압출 팁(13)의 하부 돌기(21)에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 백-라이트용 쐐기형 도광판 제조방법.
   
5. 광 가이드용 베이스 필름(11);
   상기 베이스 필름(11)의 상측 가장자리 일면(14)에 일체로 형성되며, 전면의 수광 수직면(18)과 배면의 확장 경사면(19)을 포함하는 웨지부(12);
   를 포함하며,
   상기 가장자리 일면(14)에는 도트 홈 또는 길이 방향 홈(17)이 형성되고, 상기 홈(17)은 상기 웨지부(12) 재료에 의해 충진되는 것;
   을 특징으로 하는 백-라이트용 쐐기형 도광판.
   

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