KR101831739B1 - 광확산 복합기능 박막 도광필름 및 그 제작 방법 - Google Patents

광확산 복합기능 박막 도광필름 및 그 제작 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시 형태는 PMMA, PC, MS, PET, PMMA V컷, PMMA 렌티큘러, PMMA렌즈, PC V컷, PC 렌티큘러, PC렌즈, MS V컷, MS 렌티큘러, MS 렌즈, PET V컷, PEC 렌티큘러, PET 렌즈 재질 중 어느 하나의 재질인 베이스 필름; 상기 베이스 필름의 배면에 V컷, 렌티큘러, 렌즈로 된 하나 이상의 광학 패턴이 형성된 광학 패턴; 및 상기 베이스 필름의 상면에 도포되며, 광원으로부터 광이 입사되는 수광측 엣지부와, 광이 외부로 출사되는 영역인 패턴부를 구비한 UV 코팅층;을 포함하며, 상기 수광측 엣지부의 표면에는, 수광측 엣지부로 입사되는 방향인 광 진행방향과 직각된 방향인 광 직각방향으로 미리 설정된 기준폭 미만의 패턴인 제1미세 스크레치 패턴이 복수개로 평행하게 배치되어 형성되며, 상기 패턴부의 표면에는, 상기 광 진행방향으로 미리 설정된 기준폭 미만의 제2미세 스크레치 패턴이 복수개로 평행하게 배치되어 형성됨을 특징으로 할 수 있다.

Description

광확산 복합기능 박막 도광필름 및 그 제작 방법{Light diffusion guide thin film with multi function and method for manufacturing the same}
본 발명은 도광필름에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 BLU에 적용되어 측면 광원에서 제공된 빛을 상면으로 발광 및 확산시키는 광확산 복합기능 박막 도광필름 및 그 제작 방법에 관한 것이다.
일반적인 의미에서 도광판(LGP: Light Guide Plate)은 LED 또는 형광램프 등의 측면 광원에서 제공된 빛을 가능한 손실 없이 상면으로 고르게 발광시키는 필름 또는 필름 또는 시트 형태의 판재를 말하며, 보통 이 도광판은 평판 디스플레이의 백라이트 유닛이나 광고판 등에 사용되고 있다.
도광판의 소재로는 흔히 아크릴이라 부르는 PMMA 또는 PC 두꺼운 소재가 많이 사용되며, 이 도광판의 적어도 일면에는 빛을 효과적으로 발광시키도록 하는 광학 패턴이 형성된다.
상기한 도광판의 제조 방법으로서는:
1) 압출 판재를 용도별로 크기에 맞게 절단하고 절단면을 거울처럼 매끈하게 가공한 후 발광면에 광학 패턴을 도포 프린팅해 생산하는 인쇄방식;
2) 금형을 제작해 사출로 생산하는 사출방식;
으로 나누어 볼 수 있다.
또한, 상기 사출방식은:
2-1) 금형에 직접 광학 패턴을 설계하는 방식;
2-2) 광학 패턴을 새긴 얇은 금속판(stamper)을 금형에 장착하는 방식;
으로 나눌 수 있다.
도광판의 제조 방법으로서, 상기한 방식 이외에도 잉크젯 방식, V-컷 방식, VM(Vacuum Molding) 방식, 롤투롤 필름 열압착 방식, 레이저 패턴 전사 방식, 열프레스 성형방식, 상하 UV 임프린팅 방식 등이 있다.
상기의 2)사출방식은 고가의 특수강을 사용한 금형이 필요함에 따라 제작비용이 매우 높게 되는 문제가 있으며, 중요하게는 이 방식으로는 박막 형태의 도광판을 제조할 수가 없는 치명적인 문제가 있다.
또한 상기의 VM(Vacuum Molding)은 금형에서 가열하고 공기 또는 진공을 이용해 제품을 성형하는 것으로서, 생산성이 높고 박막 형태의 도광판을 제조할 수 있는 장점이 있다. 그러나 반면에, 이 방식은 고가이면서 대형화된 장비를 필요로 하며, 제품 적용시에 두께 편차, 틀어짐, 휨, 가열에 의한 색도, 색편차 등의 변화로 적용이 불가능한 경우가 많으며, 상기 문제로 인한 불량 품질을 다양 유발할 수가 있다.
이에 최근에 본 출원인이 시도해 본 것이, 베이스 필름의 상·하면에 UV 코팅을 이용하는 방식이다. 도 1을 참조하면, 베이스 필름(1)의 상면에는 일측 엣지부를 갖는 코팅층(2)을 형성하고, 하면에는 광학 패턴을 갖는 코팅층(3)을 형성하는 것이다. 이는 일응 사출방식의 문제를 해결하는 것으로 보이지만, 여기에는 특히 하측 코팅층(3)의 형성에 관련하여:
출사 광에 황변이 발생하는 문제;
광학 패턴의 설계 및 성형이 용이하지 않은 문제;
베이스 필름과의 부착성이 떨어지는 문제;
도광판의 휘도가 떨어지는 문제;
등이 심각하게 발생하여, 실제로 백라이트 유닛 등에 적용하기에 어려움이 있을 것으로 판단되었다.
또한 이러한 도광판 또는 필름 도광판의 제품형태로서는 종래 면광원 도광판의 형태 즉, 한면(상면)에 광도입부(엣지부) 성형과 그의 평면상에 렌티큘러, V컷, 렌즈, 돗트 등의 여러가지 패턴을 성형시킨 면광원 도광판이 이미 제시되었으며, 더불어 하면에 렌티큘러, V컷, 렌즈, 돗트 등의 여러 가지 패턴을 성형시켜 상하면 복합 패턴 형태의 면광원 도광판도 이미 제시되었다.
여기에서 더 나아가 광도입부 엣지 경사면에 광누설을 개선하고자 도 2에 도시한 바와 같이 광누설 방지 지향성 변환 패턴(4)을 성형하여, 기존의 도 1에 도시된 광도입부 엣지부와 렌티큘러 등의 패턴에 도 2에 도시된 새로운 지향성 변환 패턴 성형(4)을 추가하여 제품화하려는 시도가 많아지고 있다(한국공개특공보 제10-2013-0105371호).
그러나 이러한 광누설 방지 지향성 변환 패턴(4)은, 지향성 패턴 구조를 가져야 하기 때문에 성형이 매우 까다롭고 생산성이 현저히 떨어지며 제품 형상의 재현성이 낮음 등의 여러 가지 현실성이 떨어지며 이로 인하여 제품 단가가 현저히 높아 실제 사용이 불가한 문제가 있다.
또한 성능적인 면에서는 도광판의 광지향성은 향상되지만 도광판의 광확산, 광분산성의 멀티 하이브리드 성능은 떨어지며, 백점, 흑점, 이물질에 대한 시인성에서 취약한 문제가 있다.
한편, 롤투롤 방식은 롤필름 진행 상에 가열 프레스 금형 압착 방식과 롤필름 진행 상에 상하 가열 압착 롤을 통과하여 성형하는 방식이 있다.
그런데 롤투롤 가열 프레스 방식은 VM(Vacuum Molding) 방식과 거의 동일한 제품 품질 불량을 유발할 수 있으며, 상하 가열 압착롤 방식은 가열 프레스 금형 방식보다 생산성이 높고 박막 형태의 도광판을 제조할 수 있으나, 가열 스템핑과 같은 형태로서 필름상의 패턴 구현이 자유롭지 못하다. 즉 깊이가 낮은 패턴 성형 등에 용이하며, 비규칙적인 밀도나 비규칙적인 형상의 성형 후 BLU 적용 시에 BLU 조립 오차 등에 따르는 광특성의 부적합이 다수 유발될 수 있다.
또한 레이저 패턴 전사 방식은 대형 TV용 두꺼운 도광판용으로 적용되는 것으로 레이저 전사 설비가 고가이면서 대형화된 장비를 필요로 하며, 레이저 전사 속도가 느리므로 생산성이 낮고 박막 도광필름 상에 레이저 전사 방식을 적용한다면 도광필름의 투과홀 발생 등으로 박막 도광판으로서의 기능을 가질 수 없다.
또한 상하 UV 임프린팅 방식은 상기 기술한 바와 같이, 각각 다른 2개의 몰드 즉 광도입부 부분의 금속 금형(상면)과 광확산을 위한 돗트 부분의 금속 금형(후면)의 2가지 몰드가 필요하며 1개의 광학 시트의 상면에는 광도입부(엣지부) UV 임프린팅 후 다른 후면에는 광확산 패턴의 돗트 UV 임프린팅 성형을 하는 방식으로 광학 설계 패턴 개발시 많은 경비와 시간이 소요되며 광휘도 및 신뢰도의 현저한 저하로 도광판 기능을 심각하게 떨어뜨려 실제 BLU 적용이 어렵다.
선행문헌1:일본공개특허공보 2013-0097954호(2013.03.20) 선행문헌2:일본공개특허공보 2013-0105371호(2013.09.25) 선행문헌3:한국등록특허공보 제10-1051291호(2011.07.22) 선행문헌4:한국공개특허공보 제10-2010-0041911호(2010.04.23)
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 실질적으로 해결하고자 제안된 것이다. 본 발명의 목적은 복잡하거나 고가의 장비가 요구되지 않으며 동시에 박막형으로 제작되는 광확산 복합기능 박막 도광필름 및 그 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 실시 형태는 PMMA, PC, MS, PET, PMMA V컷, PMMA 렌티큘러, PMMA렌즈, PC V컷, PC 렌티큘러, PC 렌즈, MS V컷, MS 렌티큘러, MS 렌즈, PET V컷, PEC 렌티큘러, PET 렌즈 재질 중 어느 하나의 재질인 베이스 필름; 상기 베이스 필름의 배면에 V컷, 렌티큘러, 렌즈로 된 하나 이상의 광학 패턴이 형성된 광학 패턴; 및 상기 베이스 필름의 상면에 도포되며, 광원으로부터 광이 입사되는 수광측 엣지부와, 광이 외부로 출사되는 영역인 패턴부를 구비한 UV 코팅층;을 포함하며, 상기 수광측 엣지부의 표면에는, 수광측 엣지부로 입사되는 방향인 광 진행방향과 직각된 방향인 광 직각방향으로 미리 설정된 기준폭 미만의 패턴인 제1미세 스크레치 패턴이 복수개로 평행하게 배치되어 형성되며, 상기 패턴부의 표면에는, 상기 광 진행방향으로 미리 설정된 기준폭 미만의 제2미세 스크레치 패턴이 복수개로 평행하게 배치되어 형성됨을 특징으로 할 수 있다.
상기 패턴부의 표면에는, 상기 수광측 엣지부로부터의 광 진행방향으로 복수개로 평행하게 렌티큘러외 V컷, 렌즈를 포함한 패턴이 형성되어 있으며, 상기 패턴의 면상에 상기 광 진행방향으로 미리 설정된 기준폭 미만의 제2미세 스크레치 패턴이 광 진행방향을 따라 복수개 평행하게 배치되어 형성되어 있음을 특징으로 할 수 있다.
상기 제1미세 스크레치 패턴은, 상기 광원과 멀어질수록 상기 제1미세 스크레치 패턴간의 배치간격이 조밀해짐을 특징으로 할 수 있다.
또한 본 발명의 실시 형태는 PMMA, PC, MS, PET, PMMA V컷, PMMA 렌티큘러, PMMA렌즈, PC V컷, PC 렌티큘러, PC 렌즈, MS V컷, MS 렌티큘러, MS 렌즈, PET V컷, PEC 렌티큘러, PET 렌즈 재질 중 어느 하나의 재질인 베이스 필름을 공급하는 제1단계; 상기 베이스 필름이 압축 스탬핑 롤러를 통과하면서, 하부면에 광학 패턴이 형성되도록 하는 제2단계; 및 상기 베이스 필름의 상부면에 UV 코팅층을 형성하되, 광원으로부터 광이 입사되는 수광측 엣지부가 형성되도록 하며, 상기 수광측 엣지부의 표면에, 상기 수광측 엣지부로 입사되는 방향인 광 진행방향과 직각된 방향인 광 직각방향으로 미리 설정된 기준폭 미만의 패턴인 제1미세 스크레치 패턴을 복수개로 평행하게 형성하는 제3단계;를 포함할 수 있다.
상기 제3단계는, 상기 수광측 엣지부로부터 광 진행방향으로 평행한 복수개의 렌티큘러외 V컷, 렌즈를 포함한 패턴으로 이루어진 패턴부를 형성되도록 하며, 패턴부의 표면에, 상기 광 진행방향으로 미리 설정된 기준폭 미만의 제2미세 스크레치 패턴이 복수개로 평행하는 제3-1단계;를 포함할 수 있다.
또한 광확산 복합기능 박막 도광필름 제작방법에 있어서, 단면 유리알 경면 가공으로 규격화하는 제4단계;를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, UV 경화장치, UV 코팅용 몰드, 및 롤 스탬핑 장치를 구비하여 미세 스크레치 패턴을 가지는 광확산 복합기능 박막 도광필름을 제작한다. 따라서 본 발명은, 사출 또는 기타의 종래 기술에 비하여, 제조 및 설치가 복잡하거나 고가의 장비가 요구되지 않으며 동시에 도광판이 박막형으로 제작될 수 있는 효과가 있다. 한편, 제작된 도광판의 광 특성이 향상되는 효과가 있다.
나아가, 수광측 엣지부와 엣지부 경사면에 광진행 직각된 방향으로 미세 스크레치 패턴을 형성하여 광확산성의 복합 기능을 추가함으로써, 광원에서 발생할 수 있는 핫스팟의 발생을 최소화할 수 있다.
도 1은 종래기술의 문제점을 해결하고자 시도한 도광판의 구성을 나타낸 그림.
도 2는 종래기술의 지향성 변환 패턴의 예시 그림.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수광측 엣지부 영역과 평면의 패턴부에 미세 스크레치 패턴이 형성된 광확산 복합기능 박막 도광필름의 사시도.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 수광측 엣지부 영역과 렌티큘러외 V컷, 렌즈를 포함한 패턴이 형성된 패턴부에 미세 스크레치 패턴이 형성된 광확산 복합기능 박막 도광필름의 사시도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 수광측 엣지부에 형성되는 제1미세 스크레치 패턴의 조밀도의 실시예를 도시한 그림.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 광확산 복합기능 박막 도광필름의 광학 패턴 확대도.
도 8은 본 발명에 따른 광확산 복합기능 박막 도광필름의 제조방법의 순서도.
도 9는 압출 롤러 예시도.
도 10은 광학 패턴의 확대도.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 몰드 예시도.
이하, 본 발명의 장점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은, 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수광측 엣지부 영역과 평면의 패턴부에 미세 스크레치 패턴이 형성된 광확산 복합기능 박막 도광필름의 사시도이며, 도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 수광측 엣지부 영역과 렌티큘러외 V컷, 렌즈를 포함한 패턴이 형성된 패턴부에 미세 스크레치 패턴이 형성된 광확산 복합기능 박막 도광필름의 사시도이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따라 수광측 엣지부에 형성되는 제1미세 스크레치 패턴의 조밀도의 실시예를 도시한 그림이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 광확산 복합기능 박막 도광필름의 광학 패턴 확대도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 광확산 복합기능 박막 도광필름은, 베이스 필름(11), 광학 패턴(12), 및 UV 코팅층(13)을 포함한다.
도면에서 부호 10은 본 발명의 실시예에 따른 광확산 복합기능 박막 도광필름을 표시한다.
베이스 필름(11)은, PMMA(폴리메틸메타크릴레이트), PC(폴리카보네이트), MS(다이셀), PET(폴리에스터) 재질 중 어느 하나의 재질로 구현된다. 이러한 PMMA, PC, MS, PET의 재질 이외에도, PMMA V컷, PMMA 렌티큘러, PMMA렌즈, PC V컷, PC 렌티큘러, PC렌즈, MS V컷, MS 렌티큘러, MS 렌즈, PET V컷, PEC 렌티큘러, PET 렌즈 재질 등의 다양한 재질이 베이스 필름(11)의 재질로 사용될 수 있다.
광학 패턴(12)은, 베이스 필름(11)의 배면에 V컷, 렌티큘러, 렌즈로 된 하나 이상의 광학 패턴(12)이다. 이러한 광학 패턴(12)은 대략 베이스 필름(11)의 배면으로부터 일정한 배열을 가지고 형성된 양각 또는 음각의 도트(16;dot) 패턴이다. 도 7을 참조하면, 본 실시예에서 각 도트(16)는 구체적으로 양각 돌기(16a)와 그 주변에 형성된 음각 요홈(16b)을 동시에 포함하여 이루어진 것이다. 실제로 이 도트(16)의 형태는 광학 패턴(12)이, 단지 양각 또는 음각인 것에 비하여, 광 반사 및 지향성을 향상시킴으로써 휘도를 크게 개선하는 효과를 가진다.
UV 코팅층(13)은, 베이스 필름(11)의 상면에 도포되며, 광원으로부터 광이 입사되는 수광측 엣지부(14)와, 광이 외부로 출사되는 영역인 패턴부(15)를 구비한다. 이러한 UV 코팅층(13)은, 수지성형 몰드를 이용하여 일체로 형성된다.
수광측 엣지부(14)의 표면에는, 수광측 엣지부(14)로 입사되는 방향인 광 진행방향과 직각된 방향인 광 직각방향으로 미리 설정된 기준폭 미만의 패턴(이하, '제1미세 스크레치 패턴(P1)'이라 함)이 복수개로 평행하게 배치되어 형성된다. 즉, 엣지부 평면(14a)과 엣지부 경사면(14b)으로 이루어져, 도 3 및 도 4와 같이 엣지부 평면(14a)의 표면과 엣지부 경사면(14b)의 표면에 각각 제1미세 스크레치 패턴(P1)이 복수개로 평행하게 형성된다.
참고로, 미세 스크레치 패턴은 제작자에 의해 설정되는 mm 이하 또는 um 이하의 기준폭을 가지는 미세한 스크레치를 말한다. 또한 도광필름은 광원이 일측에 배치되고 그로부터 제공되는 빛은 수광측 엣지부(14)에서 수광되는 것이다. 이때 수광측 엣지부(14)는 수광 효율을 높이기 위하여 광원 측 면적을 크게 하여 구성한 부분이다.
패턴부(15)는, 패턴부(15)의 표면이 도 3에 도시한 바와 같이 평편한 평면으로 구현되는 경우, 즉, 렌티큘러가 형성되지 않은 패턴부(15)의 평편한 표면에는, 광 진행방향으로 미리 설정된 기준폭 미만의 미세 스크레치 패턴(이하, '제2미세 스크레치 패턴(P2)'이라 함)이 복수개로 평행하게 배치되어 형성되도록 한다.
다른 실시예로서. 패턴부(15)는, 도 4에 도시한 바와 같이 수광측 엣지부(14)로부터의 광 진행방향으로 복수개로 평행하게 렌티큘러 외의 V컷, 렌즈 등의 패턴(15a)이 형성되어 구현될 수 있다. 알려진 바와 같이 렌티큘러(lenticular)는, 렌티큘러 필름의 가운데가 볼록한 형태의 렌즈로 되는 형상을 말하며, V컷은, V컷 필름의 가운데가 오목한 형태의 패턴(15a)으로 되는 형상을 말한다. 렌티큘러, V컷은, 가능한 광 손실없이 균일한 지향성으로 출사되도록 하는 것으로, 바람직하게 볼록한 반원기둥, 음각 V홈 형상으로 형성된다.
본 발명은, 렌티큘러외 V컷, 렌즈 등의 패턴(15a)이 패턴부(15)의 표면에 형성될 경우, 렌티큘러외 V컷, 렌즈 등의 패턴(15a)의 면상에 광 진행방향으로 미리 설정된 기준폭 미만의 제2미세 스크레치 패턴(P2)이 광 진행방향을 따라 복수개 평행하게 배치되어 형성되도록 한다. 따라서 수광측 엣지부(14)에는, 엣지부 평면(14a)과 엣지부 경사면(14b)에 광 직각방향으로 제1미세 스크레치 패턴(P1)이 형성되어 있고, 동시에 패턴부(15)에는 광 진행방향과 평행하게 복수의 제2미세 스크레치 패턴(P2)이 성형되게 된다.
결국, 이러한 미세 스크레치 패턴 구조를 가지는 본 발명은 광원측 면적을 크게 하여 광원에서 발산된 빛을 빛샘없이 수광하고 더불어 광 진행방향의 직각인 광 직각방향으로 제1미세 스크레치 패턴(P1)을 형성함으로써, 광 확산성의 복합 기능을 부여할 수 있게 된다.
나아가 렌티큘러외 V컷, 렌즈 등의 패턴(15a)은 가능한 광손실없이 균일한 지향성으로 출사되도록 렌티큘러외 V컷, 렌즈 등의 패턴(15a)의 표면에 광 진행방향으로 제2미세 스크레치 패턴(P2)을 형성함으로써, 광직진성과 광확산성의 복합화 기능을 가질 수 있게 된다.
한편, 수광측 엣지부(14)에 형성되는 제1미세 스크레치 패턴(P1)들은 도 6(a)와 같이 동일한 각격으로서 평행하게 형성될 수 있다. 나아가 본 발명은 광 확산성의 향상을 위하여 도 6(b)에 도시한 바와 같이 광원과 멀어질수록 제1미세 스크레치 패턴(P1)간의 배치간격이 조밀해지도록 형성할 수 있다. 이럴 경우, 광원과 멀어져 빛이 약해지더라도 조밀해지는 제1미세 스크레치 패턴(P1)의 배치로 인하여 광확산성이 향상될 수 있다.
본 발명의 상기 도광판은 베이스 필름(11) 공급단계, 광학 패턴(12) 형성단계, UV 코팅층(13) 형성단계, 컷팅 완성단계를 통하여 제조된다. 이하에서는, 도 8 이하의 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 도광판의 제조방법을 각 단계별로 설명하기로 한다.
도 8은 본 발명에 따른 광확산 복합기능 박막 도광필름(10)의 제조방법의 순서도이며, 도 9는 압출 롤러 예시도이며, 도 10은 광학 패턴(12)의 확대도이며, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 몰드 예시도이다.
제1단계
이 단계는 도광판을 구성하는 베이스 필름(11)을 공급하는 단계로서, 이때 베이스 필름(11)은 PMMA, PC, MS, PET 재질 중 어느 하나의 베이스 필름(11)을 공급하는 광학용 필름이다. PMMA, PC, MS, PET 이외에도, PMMA V컷, PMMA 렌티큘러, PMMA렌즈, PC V컷, PC 렌티큘러, PC렌즈, MS V컷, MS 렌티큘러, MS 렌즈, PET V컷, PEC 렌티큘러, PET 렌즈 재질 중 어느 하나의 재질이 베이스 필름(11)으로 공급될 수 있다.
제2단계
이 단계는 공급된 필름이 압출 스탬핑 롤러를 통과하면서, 그 하면에 광학 패턴(12)이 형성되도록 하는 단계이다. 도 9을 참조하면, 스탬핑 롤러(20)는 상·하 한 쌍의 롤러로 구성되며, 일측 롤러(20a)에는 베이스 필름(11)의 광학 패턴(12)에 대응하는 성형 패턴(22)이 형성된 얇은 금속판으로서 스탬퍼(21)가 감겨져 있다.
각 단위 성형 패턴(23)은 광학 패턴(12)의 도트(16) 성형을 위한 대응 패턴이다. 도 10를 참조하면, 구체적으로 각 단위 성형 패턴(23)은 요홈(23a)와 그 주변에 형성된 돌기(23b)을 포함하여 이루어진 것이다. 바람직하게, 스탬핑 롤러(20)는 100~180℃로 가열되며, 이에 이 스탬핑 롤러(20)를 통과하는 필름(11)의 일면에 도트(16) 및 광학 패턴(12)이 형성되는 것이다.
제3단계
이 단계는 상기 베이스 필름(11)의 상면에 UV 코팅층(13)을 구성하는 단계이다. 이를 위하여 먼저 엣지 형상, 미세스크레치 형상, 렌티큘러외 V컷, 렌즈 등의 패턴 형상의 금형을 제작하고 금형을 세척한 후, UV 성형기를 장착하고, 베이스 필름을 롤스템핑 반대편에 장착하여 UV 코팅층(13)을 성형하는 것이다.
이러한 제3단계에서는 베이스 필름(11)의 상부면에 UV 코팅층(13)을 형성하되, 광원으로부터 광이 입사되는 수광측 엣지부(14)가 형성되도록 하며, 수광측 엣지부(14)의 표면에, 상기 수광측 엣지부(14)로 입사되는 방향인 광 진행방향과 직각된 방향인 광 직각방향으로 미리 설정된 기준폭 미만의 패턴인 제1미세 스크레치 패턴(P1)을 복수개로 평행하게 형성한다.
나아가 제3단계는, 상기 수광측 엣지부(14)로부터 광 진행방향으로 평행한 복수개의 렌티큘러외 V컷, 렌즈 등의 패턴(15a)으로 이루어진 패턴부(15)를 형성되도록 하며, 패턴부(15)의 표면에, 광 진행방향으로 미리 설정된 기준폭 미만의 제2미세 스크레치 패턴(P2)이 복수개로 평행하는 제3-1단계를 더 가질 수 있다.
참고로, 도 11을 참조하면, 이 단계에서는 몰드(30)를 이용하는데, 몰드(30)의 바닥면은 수광측 엣지부(14)와 렌티큘러외 V컷, 렌즈 등의 패턴(15a)의 패턴부(15)를 성형하기 위한 형태로 가공이 되어 있다. 이 상태에서: 몰드(30)에 UV 레진을 투입하고; 베이스 필름(11)의 상면을 그 위에 접합시킨 후 경화시키면, 베이스 필름(11)의 상면에, 수광측 엣지부(14) 및 패턴부(15)를 포함한 UV 코팅층(13)이 형성되는 것이다.
제3단계에서 UV 코팅층(13)을 형성하는 방법으로만 보면, 이는 통상의 UV 임프린트(imprint) 방식에 해당한다. 반면, 상기한 제2단계의 광학 패턴(12)을 형성하는 방식은 스탬핑 방식에 해당한다. 그러므로 상기 제2단계 및 제3단계를 포함한 전체 공정으로 보면, 본 발명의 도광판(10) 제조방법은 종래에 볼 수 없었던 새로운 성형방식으로 압출 스탬핑 방식과 몰딩 임프린트 방식을 결합한 소위 하이브리드(hybrid) 방식이라고 할 수 있다.
제4단계
이 단계는 이상의 공정에서 제조된 것을, 단면 유리알 경면 가공으로 규격화하는 단계이다. 즉, 정해진 형태와 크기 등으로 컷팅하여 도광필름을 완성하는 단계이다. 예컨대, 도 11의 부호 31은 상기한 제3단계 이후의 수광측 엣지부(14)의 커팅 선이다.
이상과 같이 본 발명은 도광필름을 제조함에 있어서 압출 방식 및 몰딩 임프린트 방식이 혼용된 소위 하이브리드 방식을 취하고 있다. 이 제조방법에 따르면, 사출 또는 기타의 종래 기술에 비하여, 제조 및 설치가 복잡하거나 고가의 장비가 요구되지 않으며 동시에 도광판이 박막형으로 제작될 수가 있는 것이다. 또, 그 제조된 도광판필름은 가능한 광 손실 없이 균일한 지향성으로 출사되도록 함으로써 휘도 등 광 특성을 크게 개선되는 특징이 있다.
특히, 엣지부 평면(14a)과 엣지부 경사면(14b)으로 된 수광측 엣지부(14)의 표면에 광진행 직각된 방향으로 미세 스크레치 패턴을 형성하여 광확산성의 복합 기능을 추가함으로써, 광원에서 발생할 수 있는 핫스팟의 발생을 최소화하는 특징이 있다.
상술한 본 발명의 설명에서의 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 예를 선정하여 제시한 것으로, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 변경 및 균등한 타의 실시예가 가능한 것이다.
10. 도광필름
11. 베이스 필름 12. 광학 패턴
13. UV 코팅층 14. 엣지부
15. 패턴부 16. 도트
16a. 돌기 16b. 요홈
20. 스탬핑 롤러 21. 스탬퍼
22. 성형 패턴 23. 대응 패턴
23a. 요홈 23b. 돌기
30. 몰드 31. 컷팅 선
P1.제1미세 스크레치 패턴
P2.제2미세 스크레치 패턴

Claims (6)

  1. PMMA, PC, MS, PET 재질 중 어느 하나의 재질인 베이스 필름(11);
    상기 베이스 필름(11)의 배면에 V컷, 렌티큘러, 렌즈로 된 하나 이상의 광학 패턴으로 일정한 배열을 가지고 형성된 양각 돌기(16a)와 그 주변에 형성된 음각 요홈(16b)으로 구성된 도트(16;dot) 패턴이 형성된 광학 패턴(12); 및
    상기 베이스 필름(11)의 상면에 도포되며, 광원으로부터 광이 입사되도록 엣지부 평면(14a)과 엣지부 경사면(14b)으로 이루어진 수광측 엣지부(14)와, 광이 외부로 출사되는 영역인 패턴부(15)를 구비한 UV 코팅층(13);을 포함하며,
    상기 수광측 엣지부(14)의 표면에는 수광측 엣지부(14)로 입사되는 방향인 광 진행방향과 직각된 방향인 광 직각방향으로 미리 설정된 기준폭 미만의 패턴인 제1미세 스크레치 패턴(P1)이 복수개로 평행하게 배치되어 형성되며,
    상기 패턴부(15)의 표면에는 상기 수광측 엣지부(14)로부터의 광 진행방향으로 복수개로 평행하게 렌티큘러외 V컷, 렌즈를 포함한 패턴이 형성되어 있으며, 상기 광 진행방향으로 미리 설정된 기준폭 미만의 제2미세 스크레치 패턴(P2)이 복수개로 평행하게 배치되어 형성됨을 특징으로 하는 광확산 복합기능 박막 도광필름.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. PMMA, PC, MS, PET 중 어느 하나의 재질인 베이스 필름(11)을 공급하는 제1단계;
    상기 베이스 필름(11)이 상하 한 쌍의 롤러로 구성되어 일측 롤러(20a)에는 베이스 필름(11)의 광학 패턴(12)에 대응하는 성형 패턴(22)이 형성된 얇은 금속판으로서 스탬퍼(21)가 감겨져 있는 압축 스탬핑 롤러(20)를 통과하면서, 하부면에 광학 패턴(12)이 형성되도록 하는 제2단계; 및
    상기 베이스 필름(11)의 상부면에 UV 코팅층(13)을 형성하되, 광원으로부터 광이 입사되는 수광측 엣지부(14)가 형성되도록 하며, 상기 수광측 엣지부(14)의 표면에 상기 수광측 엣지부(14)로 입사되는 방향인 광 진행방향과 직각된 방향인 광 직각방향으로 미리 설정된 기준폭 미만의 패턴인 제1미세 스크레치 패턴(P1)을 복수개로 평행하게 형성하는 제3단계;
    를 포함하는 광확산 복합기능 박막 도광필름 제작방법.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 제3단계는,
    상기 수광측 엣지부(14)로부터 광 진행방향으로 평행한 복수개의 렌티큘러외 V컷, 렌즈를 포함한 패턴으로 이루어진 패턴부(15)를 형성되도록 하며, 패턴부(15)의 표면에는 상기 광 진행방향으로 미리 설정된 기준폭 미만의 제2미세 스크레치 패턴(P2)이 복수개로 평행하는 제3-1단계;
    를 포함하는 광확산 복합기능 박막 도광필름 제작방법.
  6. 삭제
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