KR20070101951A

KR20070101951A - 도광판의 제조 방법

Info

Publication number: KR20070101951A
Application number: KR1020060033441A
Authority: KR
Inventors: 이철훈; 신동렬; 전효석; 임필남
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-04-13
Filing date: 2006-04-13
Publication date: 2007-10-18

Abstract

얇은 두께를 갖는 도광판의 제조 방법이 개시된다. 도광판의 제조 방법은 300㎛ ~ 500㎛의 두께를 갖는 베이스 필름을 준비하는 단계, 베이스 필름의 양면에 자외선 경화 수지를 도포하는 단계, 자외선 경화 수지가 도포된 베이스 필름을 프리즘 패턴에 대응되는 제1 음각 패턴이 형성된 제1 롤러와 도트 패턴에 대응되는 제2 음각 패턴이 형성된 제2 롤러 사이에 투입하여 자외선 경화 수지에 프리즘 패턴 및 도트 패턴을 전사시키는 단계 및 자외선을 조사하여 자외선 경화 수지를 경화시키는 단계를 포함한다. 이에 따라, 얇은 두께의 도광판을 제조할 수 있다.

Description

도광판의 제조 방법{METHOD OF MANUFACTURING LIGHT GUIDE PLATE}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도광판의 제조 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤러를 이용한 도광판의 제조 과정을 나타낸 도면이다.

도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플레이트를 이용한 도광판의 제조 과정을 나타낸 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

200 : 제1 롤러 210 : 제1 음각 패턴

300 : 제2 롤러 310 : 제2 음각 패턴

400 : 도광판 430: 베이스 필름

412 : 프리즘 패턴 422 : 도트 패턴

710 : 제1 플레이트 720 : 제2 플레이트

본 발명은 도광판의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 얇은 두께를 갖는 도광판의 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 액정표시장치는 액정을 이용하여 영상을 표시하는 평판표시장치의 하나로써, 얇고 가벼우며 낮은 구동전압 및 낮은 소비전력을 갖는다.

액정표시장치는 영상을 표시하는 표시패널이 자체적으로 발광하지 못하는 비발광 소자이기 때문에, 표시패널에 광을 공급하기 위한 별도의 백라이트 어셈블리를 필요로 한다. 백라이트 어셈블리는 광을 발생시키는 광원 및 측면이 광원과 마주보도록 배치되어, 광원으로부터 광을 입사 받아 상부로 출사시키는 도광판을 포함한다.

최근 들어, 원가 절감 및 제품의 박형화를 위하여 프리즘 시트를 제거하고, 도광판의 상면에 프리즘 패턴을 형성하는 프리즘 도광판이 개발된 바 있다. 이러한 프리즘 도광판은 사출 성형 방법을 통해 제조된다.

하지만 중대형 크기의 표시패널에 대응한 프리즘 도광판은 사출법의 한계로 인해 즉, 사출 공간이 협소하여 고온 고압을 가하는 경우에 휨, 뒤틀림, 버(Burr) 등의 문제가 발생하므로 얇은 두께를 갖는 프리즘 도광판의 제작이 불가능하다.

이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 얇은 두께를 갖는 도광판의 제조 방법을 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여 제1 실시예에 따른 도광판의 제조 방법은 300㎛ ~ 500㎛의 두께를 갖는 베이스 필름을 준비하는 단계, 상기 베이스 필름의 양면에 자외선 경화 수지를 도포하는 단계, 상기 자외선 경화 수지가 도포된 상기 베이스 필름을 프리즘 패턴에 대응되는 제1 음각 패턴이 형성된 제1 롤러와 도트 패턴에 대응되는 제2 음각 패턴이 형성된 제2 롤러 사이에 투입하여 상기 자외선 경화 수지에 상기 프리즘 패턴 및 상기 도트 패턴을 전사시키는 단계 및 자외선을 조사하여 상기 자외선 경화 수지를 경화시키는 단계를 포함한다.

상기 프리즘 패턴은 30㎛ ~ 50㎛의 두께를 갖는다.

상기 제1 및 제2 롤러의 외경은 도광판의 길이와 일치하며, 상기 제1 및 제2 음각 패턴은 위치에 따라 서로 다른 밀도로 형성된다.

상기 베이스 필름은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 재질로 형성된다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여 제2 실시예에 따른 도광판의 제조 방법은 300㎛ ~ 500㎛의 두께를 갖는 베이스 필름을 준비하는 단계, 상기 베이스 필름의 양면에 자외선 경화 수지를 도포하는 단계, 프리즘 패턴에 대응되는 제1 음각 패턴이 형성된 제1 플레이트와 도트 패턴에 대응되는 제2 음각 패턴이 형성된 제2 플레이트를 상기 베이스 필름의 양면에 각각 압착하여, 상기 자외선 경화 수지에 상기 프리즘 패턴 및 상기 도트 패턴을 전사시키는 단계 및 자외선을 조사하여 상기 자외선 경화 수지를 경화시키는 단계를 포함한다.

이러한 도광판의 제조 방법에 의하면, 얇은 두께를 갖는 도광판을 용이하게 제조할 수 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한 다.

도 1을 참조하면, 도광판을 제조하기 위해서 베이스 필름을 준비한다(S10). 상기 베이스 필름은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 수지, 아크릴 수지, 폴리 카보네이트 수지 및 에폭시 수지 등의 투명한 수지로 이루어진다. 약 600㎛ 미만의 두께를 가진 도광판을 제조하기 위해서 상기 베이스 필름의 두께는 약 300㎛ ~ 500㎛인 것이 바람직하다.

상기 베이스 필름의 양면에 자외선 경화 수지를 약 50㎛ ~ 100㎛의 두께로 도포한다(S20). 본 발명에서 상기 베이스 필름 상에 형성되는 프리즘 패턴의 두께는 약 30㎛ ~ 50㎛ 인 것이 바람직하나, 이후 경화 공정에서 상기 자외선 경화 수지가 수축하여 두께가 줄어들 수 있으므로, 경화하기 전의 자외선 경화 수지는 필요한 두께보다 조금 더 두껍게 형성하는 것이 바람직하다.

예를 들어, 자외선으로 경화시킬 수 있는 아크릴계 수지인 우레탄 아크릴레이트 수지, 에폭시 아크릴레이트 수지, 에스테르 아크릴레이트 수지 등을 사용할 수 있다.

음각 패턴이 형성된 롤러 또는 플레이트를 이용하여 상기 베이스 필름 양면에 도포된 자외선 경화 수지에 상기 음각 패턴과 대응하는 형상으로 프리즘 패턴 및 도트 패턴을 전사시킨다(S30). 예를 들어, 상기 프리즘 패턴은 약 30㎛ ~ 50㎛, 상기 도트 패턴은 약 10㎛ ~ 30㎛의 두께를 갖는 것이 바람직하다.

다음으로 상기 프리즘 패턴 및 상기 도트 패턴이 전사된 자외선 경화 수지에 자외선을 조사하여 상기 자외선 경화 수지를 경화시킨다. 상기 베이스 필름의 전면 또는 후면에 자외선 램프를 배치하여 자외선을 조사한다.

이후, 상기 프리즘 패턴 및 상기 도트 패턴이 전사된 상기 베이스 필름의 에지부를 절단하여 원하는 크기의 도광판을 형성할 수 있다.

본 발명에 의한 도광판의 제조 방법은 자외선 경화 수지에 프리즘 패턴 및 도트 패턴을 패터닝하는 방법에 따라 여러 가지 실시예로 구현될 수 있다.

(제1 실시예)

도 2를 참조하면, 자외선 경화 수지(410,420)에 프리즘 패턴(412) 및 도트 패턴(422)을 형성하기 위해서 제1 및 제2 롤러(200,300)를 사용한다.

우선, 약 300㎛ ~ 500㎛의 두께를 갖는 베이스 필름(430)을 준비한다. 예를 들어, 베이스 필름(430)은 투명한 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 재질인 것이 바람직하다.

베이스 필름(430)의 양면에 자외선 경화 수지(410,420)를 도포한다. 자외선 경화 수지(410,420)는 제1 및 제2 수지 주입기(110,120)에 담겨 분사된다. 소정의 제어부(미도시)가 자외선 경화 수지(410,420)의 분사량을 제어, 분사시켜 자외선 경화 수지(410,420)는 베이스 필름(430)의 양 표면에 일정한 두께, 약 50㎛ ~ 100㎛로 도포된다. 예를 들어, 베이스 필름(430)의 상면에는 제1 수지 주입기(110)에 서 분사된 자외선 경화 수지(410)가 도포되고, 베이스 필름(430)의 하면에는 제2 수지 주입기(120)에서 분사된 자외선 경화 수지(420)가 도포된다.

베이스 필름(430)의 양면에 프리즘 패턴(412) 및 도트 패턴(422)을 형성하기 위해, 원통형의 제1 롤러(200)와 제2 롤러(300) 사이에 자외선 경화 수지(410,420)가 도포된 베이스 필름(430)을 투입한다.

제1 및 제2 롤러(200,300)는 금속 재질로 이루어진다. 제1 및 제2 롤러(200,300)는 자외선 경화 수지(410,420)와의 부착력을 저하시키기 위해, 그 표면에 니켈, 코발트, 크롬 등으로 구성된 별도의 금속층이 부가적으로 형성될 수 있다.

제1 롤러(200)에는 프리즘 패턴(412)에 대응되는 제1 음각 패턴(210)이 형성되고, 제2 롤러(300)에는 도트 패턴(422)에 대응되는 제2 음각 패턴(310)이 형성된다. 제1 및 제2 롤러(200,300)는 일 방향으로 회전하면서 제1 및 제2 수지 주입기(110,120)를 통해 도포된 자외선 경화 수지(410,420)에 프리즘 패턴(412) 및 도트 패턴(422)을 전사시킨다. 제1 및 제2 롤러(200,300)는 일 방향으로 회전하는데, 일례로 도시된 바와 같이, 제1 롤러는 반 시계 방향으로, 제2 롤러는 시계 방향으로 회전한다.

제1 및 제2 음각 패턴(210,310)은 제1 및 제2 롤러(200,300)에 일정 간격으로 형성되어, 프리즘 패턴(412) 및 도트 패턴(422)은 베이스 필름(430)의 상하면에 일정 간격으로 전사된다.

또한, 제1 및 제2 음각 패턴(210,310)은 제1 및 제2 롤러(200,300)의 표면에 서로 다른 밀도로 형성될 수 있다. 즉, 인접하는 제1 및 제2 음각 패턴(210,310) 간의 간격이 일정하지 않고, 서로 다르게 형성될 수 있다. 예를 들어, 프리즘 패턴(412)에 대응하는 제1 음각 패턴(210) 중 일부 패턴간의 간격을 조밀하게 형성한다. 상기 조밀하게 형성된 제1 음각 패턴(210)으로 인해 베이스 필름(430)의 일정 영역에서는 프리즘 패턴(412)이 조밀하게 전사된다. 도광판(400) 중앙부의 휘도를 높이기 위하여, 상기와 같은 방식으로 상기 중앙부에 프리즘 패턴(412)을 조밀하게 형성할 수 있다.

제1 및 제2 롤러(200,300)의 회전으로 인해 제1 및 제2 음각 패턴(210,310)이 각각 자외선 경화 수지(410,420)에 전사된다. 그리하여 제1 및 제2 롤러(200,300)의 1 회전 시, 프리즘 패턴(412) 및 도트 패턴(422)이 형성된 베이스 필름(430)의 길이는 제1 및 제2 롤러(200,300)의 외경과 일치하게 된다.

연속적으로 공급되는 베이스 필름(430)의 특정 부분에 상기와 같이 조밀한 간격으로 프리즘 패턴(412)을 형성하기 위해서, 제1 및 제2 롤러(200,300)의 외경은 도광판(400)의 길이와 일치하는 것이 바람직하다. 따라서, 제1 및 제2 롤러(200,300)가 연속적으로 회전하면서, 상기 특정 부분에 프리즘 패턴(412)이 조밀하게 전사될 수 있다.

프리즘 패턴(412) 및 도트 패턴(422)이 전사된 자외선 경화 수지를 경화시기기 위해서, 베이스 필름(430)의 상부와 하부에 각각 자외선 램프를 배치하여, 자외선을 조사한다.

도광판(400)의 하면에 형성된 도트 패턴(422)은 도광판(400)의 측면으로 입 사된 광을 상부 방향으로 산란 반사시키는 역할을 한다. 상기 산란 반사 효과를 증가시키기 위해서, 도트 패턴(422)의 표면에는 미세한 요철이 형성되는 것이 바람직하다. 상기 요철이 형성된 도트 패턴(422)을 전사시키기 위해서, 제2 롤러(300)의 제2 음극 패턴(310)에도 미세 요철이 형성된다.

도광판(400)의 상면에 형성된 프리즘 패턴(412)은 도광판(400)의 상면으로 출사되는 광이 수직 방향에 가깝게 출사되도록 광의 진행 방향을 바꿔주는 역할을 한다.

이와 같이, 제1 및 제2 롤러(200,300)를 사용하여 베이스 필름(430)에 도포된 자외선 경화수지(412,420)를 압착하여 프리즘 패턴(412) 및 도트 패턴(422)을 형성하므로, 약 600㎛ 미만의 얇은 두께를 갖는 도광판(400)을 제조할 수 있다.

(제2 실시예)

도 3 내지 도 5를 참조하면, 자외선 경화 수지(610,620)에 프리즘 패턴(612) 및 도트 패턴(622)을 형성하기 위해서 제1 및 제2 플레이트(710,720)를 사용한다.

우선, 약 300㎛ ~ 500㎛의 두께를 갖는 베이스 필름(630)을 준비한다. 예를 들어, 베이스 필름(630)은 투명한 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 재질인 것이 바람직하다.

베이스 필름(630)의 양면에 자외선 경화 수지(610,620)를 도포한다. 자외선 경화 수지(610,620)는 베이스 필름(630)의 상면과 하면에 각각 약 50㎛ ~ 100㎛ 범 위의 일정한 두께로 도포된다. 자외선 경화 수지(610,620)를 베이스 필름(630)에 도포하는 방법으로는 예를 들어, 라미네이팅, 스핀 코팅, 롤 코팅 및 스퍼터링 등의 방식이 있다.

베이스 필름(630)의 양면에 프리즘 패턴(612) 및 도트 패턴(622)을 형성하기 위해, 직사각형의 플레이트 형상인 제1 플레이트(710)와 제2 플레이트(720)를 가압하여 자외선 경화 수지(610,620)가 도포된 베이스 필름(630)의 양면에 각각 압착시킨다. 제1 플레이트(710)에는 프리즘 패턴(612)에 대응되는 제1 음각 패턴(712)이 형성되고, 제2 플레이트(720)에는 도트 패턴(622)에 대응되는 제2 음각 패턴(722)이 형성된다. 제1 및 제2 플레이트(712,720)가 베이스 필름(630)에 압착되면서, 자외선 경화 수지(610,620)에 제1 및 제2 음각 패턴(712,722)에 대응되는 프리즘 패턴(612) 및 도트 패턴(622)이 전사된다.

제1 및 제2 플레이트(712,720)는 금속 재질로 이루어진다. 제1 및 제2 플레이트(712,720)는 자외선 경화 수지와의 부착력을 저하시키기 위해, 그 표면에 니켈, 코발트, 크롬 등으로 구성된 별도의 금속층이 부가적으로 형성될 수 있다.

프리즘 패턴(612) 및 도트 패턴(622)이 전사된 자외선 경화 수지(610,620)를 경화시기기 위해서, 베이스 필름(630)의 상부와 하부에 각각 자외선 램프를 배치하여, 자외선을 조사한다. 이때, 베이스 필름(630)이 제1 및 제2 플레이트(712,720)와 접촉한 상태에서 자외선을 조사할 수도 있고, 제1 및 제2 플레이트(712,720)를 베이스 필름(630)에서 이격시킨 후에 자외선을 조사할 수도 있다.

프리즘 패턴(612) 및 도트 패턴(622)은 베이스 필름(630) 전면에 균일하게 형성되거나, 도광판을 통해 출사되는 광의 휘도가 균일할 수 있도록 프리즘 패턴(612) 및 도트 패턴(622)의 형상이나 배열을 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 프리즘 패턴(612)에 대응하는 제1 음각 패턴(712)의 형성 시, 제1 음각 패턴(712)의 산의 각도 및 높이를 다르게 하여 출사각 및 휘도를 조절할 수 있다.

실시예 1에서 설명한 바와 같이, 도광판(600) 중앙부의 휘도를 높이기 위하여, 상기 중앙부에 대응하는 제1 음각 패턴(712)의 간격을 조밀하게 형성하여, 자외선 경화 수지(610)에 프리즘 패턴(612)이 조밀하게 전사되도록 한다. 또한, 제2 음각 패턴(722)에 요철을 형성하여 상기 요철이 도트 패턴(622)에 전사됨에 따라, 광의 산란 반사 효과를 증가시킬 수 있다.

이와 같이, 제1 및 제2 플레이트(710,720)를 사용하여 베이스 필름(630)에 도포된 자외선 경화수지(610,620)를 압착하여 프리즘 패턴(612) 및 도트 패턴(622)을 형성하므로, 약 600㎛ 미만의 얇은 두께를 갖는 도광판을 제조할 수 있다.

이와 같이, 제1 및 제2 음극 패턴이 형성된 롤러 또는 플레이트를 이용함에 따라, 프리즘 패턴 및 도트 패턴을 포함하는 600㎛ 미만의 얇은 두께를 갖는 도광판을 제조할 수 있다. 또한, 얇은 도광판을 적용한 초박형의 백라이트 어셈블리를 제조할 수 있다.

이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

300㎛ ~ 500㎛의 두께를 갖는 베이스 필름을 준비하는 단계;

상기 베이스 필름의 양면에 자외선 경화 수지를 도포하는 단계;

상기 자외선 경화 수지가 도포된 상기 베이스 필름을 프리즘 패턴에 대응되는 제1 음각 패턴이 형성된 제1 롤러와 도트 패턴에 대응되는 제2 음각 패턴이 형성된 제2 롤러 사이에 투입하여 상기 자외선 경화 수지에 상기 프리즘 패턴 및 상기 도트 패턴을 전사시키는 단계; 및

자외선을 조사하여 상기 자외선 경화 수지를 경화시키는 단계를 포함하는 도광판의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 프리즘 패턴은 30㎛ ~ 50㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 도광판의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 롤러의 외경은 도광판의 길이와 일치하며, 상기 제1 및 제2 음각 패턴은 위치에 따라 서로 다른 밀도로 형성된 것을 특징으로 하는 도광판의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 베이스 필름은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 도광판의 제조 방법.
300㎛ ~ 500㎛의 두께를 갖는 베이스 필름을 준비하는 단계;

상기 베이스 필름의 양면에 자외선 경화 수지를 도포하는 단계;

프리즘 패턴에 대응되는 제1 음각 패턴이 형성된 제1 플레이트와 도트 패턴에 대응되는 제2 음각 패턴이 형성된 제2 플레이트를 상기 베이스 필름의 양면에 각각 압착하여, 상기 자외선 경화 수지에 상기 프리즘 패턴 및 상기 도트 패턴을 전사시키는 단계; 및

자외선을 조사하여 상기 자외선 경화 수지를 경화시키는 단계를 포함하는 도광판의 제조 방법.
제5항에 있어서, 상기 베이스 필름은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 도광판의 제조 방법.