KR20080012004A - Mold for manufacturing light guide plate having a prism and hologram pattern and method for manufacturing thereof - Google Patents

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KR20080012004A
KR20080012004A KR1020060072892A KR20060072892A KR20080012004A KR 20080012004 A KR20080012004 A KR 20080012004A KR 1020060072892 A KR1020060072892 A KR 1020060072892A KR 20060072892 A KR20060072892 A KR 20060072892A KR 20080012004 A KR20080012004 A KR 20080012004A
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Abstract

A mold for manufacturing a light guide plate having a prism and a hologram pattern and a manufacturing method thereof are provided to form a minute prism unevenness on an upper surface of the light guide plate and form a hologram pattern on a lower surface of the light guide plate, thereby obtaining uniform surface light sources and high luminance. A prism pattern mold unit(58) is manufactured by the following steps of: forming a photo resist layer pattern on a silicon substrate; forming the silicon substrate in a quadrangular pyramid uneven shape by etching the patterned photo resist layer and the silicon substrate; forming a metal layer through electroplating on the silicon substrate where the quadrangular pyramid unevenness is formed; separating the metal layer; and performing surface polishing of a pattern another surface and a side of the separated metal layer. A hologram pattern mold unit(76) is manufactured by the following steps of: exposing a photo resist layer, formed on a glass substrate, through refraction interference light; forming a photo resist layer of a hologram pattern; forming a metal layer through electroplating on the photo resist layer of the hologram pattern; separating the metal layer; and performing surface polishing of a pattern another section and a side of the separated metal layer.

Description

프리즘과 홀로그램 패턴을 갖는 도광판 제조용 금형 및 그 제조방법{Mold for manufacturing light guide plate having a prism and hologram pattern and method for manufacturing thereof}Mold for manufacturing light guide plate having a prism and hologram pattern and method for manufacturing thereof

도 1은 종래의 일반적인 도광판을 적용한 엘시디(LCD)용 백라이트 장치를 나타낸 도면.1 is a view showing a backlight device for LCD (LCD) to which a conventional light guide plate is applied.

도 2는 종래의 프리즘시트와 도광판를 나타낸 도면.2 is a view showing a conventional prism sheet and a light guide plate.

도 3은 본 발명에 따른 프리즘과 홀로그램 패턴을 갖는 일체형 도광판 제조용 금형의 프리즘 패턴 금형부를 나타낸 도면.3 is a view showing a prism pattern mold part of a mold for manufacturing an integrated light guide plate having a prism and a hologram pattern according to the present invention;

도 4a 내지 도 4g는 본 발명에 따른 프리즘과 홀로그램 패턴을 갖는 일체형 도광판 제조용 금형의 프리즘 패턴 금형부 제조 공정도.Figures 4a to 4g is a prism pattern mold part manufacturing process diagram of a mold for manufacturing an integrated light guide plate having a prism and a hologram pattern according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 프리즘과 홀로그램 패턴을 갖는 일체형 도광판 제조용 금형의 홀로그램 패턴 금형부를 나타낸 도면.5 is a view showing a hologram pattern mold portion of a mold for manufacturing an integrated light guide plate having a prism and a hologram pattern according to the present invention;

도 6a 내지 6g는 본 발명에 따른 프리즘과 홀로그램 패턴을 갖는 일체형 도광판 제조용 금형의 홀로그램 패턴 금형부 제조 공정도.Figure 6a to 6g is a hologram pattern mold part manufacturing process diagram of a mold for manufacturing an integrated light guide plate having a prism and a hologram pattern according to the present invention.

도 7은 본 발명의 프리즘과 홀로그램 패턴을 갖는 일체형 도광판 제조용 금형의 사출 장치에 적용을 나타낸 도면.7 is a view showing the application to the injection device of the mold for manufacturing an integrated light guide plate having a prism and a hologram pattern of the present invention.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

10 : 정사각형 패턴 11 : 사각뿔 요철10: square pattern 11: square pyramid irregularities

31 : 구면파 32 : 홀로그램 파면31: Spherical wave 32: Hologram wavefront

51,54,71,74 : 포토레지스트층 52,56 : 실리콘 기판51,54,71,74 photoresist layer 52,56 silicon substrate

53 : 마스크 패턴 57,75 : 금속층53 mask pattern 57,75 metal layer

58 : 프리즘 패턴 금형부 72 : 유리기판58: prism pattern mold portion 72: glass substrate

76 : 홀로그램 패턴 금형부 91 : 광원76: hologram pattern mold portion 91: light source

본 발명은 도광판 제조용 금형 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도광판의 상부 표면에 미세 프리즘 요철을 형성하고, 도광판의 하부 표면에 산란 및 확산의 기능을 가지는 홀로그램 패턴을 형성하여 균일한 면광원과 고휘도를 얻는 프리즘과 홀로그램 패턴을 갖는 일체형 도광판 제조용 금형 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a mold manufacturing method for manufacturing a light guide plate, and more particularly, to form a fine prism irregularities on an upper surface of the light guide plate, and to form a hologram pattern having scattering and diffusion functions on the lower surface of the light guide plate, thereby providing a uniform surface light source. A mold for manufacturing an integrated light guide plate having a prism and a hologram pattern having high brightness, and a manufacturing method thereof.

LCD나 PDP는 널리 알려진 평판 디스플레이 장치 중의 하나이다. LCD나 PDP는 모두 같은 도광판을 적용하므로 이하, LCD만으로 설명한다.LCD and PDP are one of the well known flat panel display devices. Since both LCD and PDP apply the same light guide plate, only the LCD will be described below.

도 1은 종래의 일반적인 도광판을 적용한 엘시디(LCD)용 백라이트 장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 종래의 프리즘시트와 도광판를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a backlight device for an LCD (LCD) to which a conventional light guide plate is applied, and FIG. 2 is a view showing a conventional prism sheet and a light guide plate.

도 1에 도시한 바와 같이, 도광판이 결합된 일반적인 LCD의 백라이트 장치로서, LCD에서 도광판은 측면에 부착된 형광램프로부터 입사된 광선을 표면을 통하여 외부로 고르게 출사시켜 상부의 액정환경을 밝게 만들에 주는 백라이트(backlight) 역할을 한다. 상기 백라이트는 일반적으로 도광판(2)과 상기 도광판(2)의 하부에 반사시트(1)와 상기 도광판(2)의 상부에 확산시트(5)와 프리즘시트(6, 7)와 보호시트(8)를 결합시키며, 도광판의 일측면에 광원(3)과 상기 광원(3)을 고정하며 빛을 반사하기 위한 램프 반사판(4)으로 구성된다. 즉, 측면 또는 배면의 램프(3)에 의한 점광원 또는 선광원을 면광원 형태로 전환시켜 주는 역할을 하는 부품이다. 도광판(2)의 재질은 투명한 광학용 수지 또는 PC(polycarbonate), 특히 아크릴이라고 부르는 PMMA 수지를 많이 사용하며, 이를 주로 사출성형에 의해 제조하며, 도광판 내에 입사 임계각으로 인하여 내부에서 갇혀 흐르는 광선을 외부로 출사하기 위하여 그 표면에 빛의 산란 및 반사를 위한 여러 가지 패턴이 부착되거나 새겨진다.As shown in FIG. 1, as a backlight device of a general LCD in which a light guide plate is coupled, the light guide plate in the LCD brightens the liquid crystal environment of the upper part by emitting light incident from a fluorescent lamp attached to the side evenly through the surface. The main acts as a backlight. The backlight is generally a light guide plate 2 and a reflecting sheet 1 below the light guide plate 2 and a diffusion sheet 5, prism sheets 6 and 7 and a protective sheet 8 above the light guide plate 2. And a lamp reflector 4 for fixing the light source 3 and the light source 3 to one side of the light guide plate to reflect light. That is, it is a part that serves to convert the point light source or the line light source by the lamp 3 on the side or the back into the surface light source form. The material of the light guide plate 2 is made of transparent optical resin or PC (polycarbonate), especially PMMA resin called acryl, which is mainly manufactured by injection molding, and is mainly manufactured by injection molding. To emit light, various patterns are attached or engraved on the surface for scattering and reflection of light.

이러한 기존의 도광판에서 패턴에 의해 산란된 광선은 도 2에 도시한 바와 같이, 일정한 방향성을 갖지 못하고 여러 각도로 난반사되어 외부로 출사된다. 기존의 백라이트 장치에서는 패턴부위에서 산란된 빛을 면 전체에 고르게 확산시키기 위하여 확산시트(5)를 도광판 위에 장착하고, 또한 여러각도로 분산되어 나오는 광선을 면에 수직한 정면방향으로 모아주기 위하여 프리즘시트(6,7)와 보호시트(8)를 도광판 위에 장착함으로써 정면에서 바라보는 면휘도를 향상시킨다.In the conventional light guide plate, light rays scattered by a pattern do not have a constant direction and are diffusely reflected at various angles and emitted to the outside as shown in FIG. 2. In the conventional backlight device, a diffuser sheet 5 is mounted on the light guide plate to evenly spread the light scattered from the pattern portion and the prism to collect light scattered at various angles in the front direction perpendicular to the plane. By mounting the sheets 6, 7 and the protective sheet 8 on the light guide plate, the surface luminance seen from the front side is improved.

그러나, 프리즘시트들의 가격이 고가이어서 LCD용 백라이트 장치의 원가를 상승시키는 주 요인이 되어왔고, 도광판 상부표면에 직접 미세 프리즘요철을 형성하여 프리즘시트의 역할을 하기 위한 노력이 경주되어 왔다. 이러한 프리즘도광판용 금형 코어를 제작하려면 코어 전체 표면에 걸쳐 깊이 50㎛ 이하의 프리즘 요철 이 새겨지고 그 가공면이 경면이 되도록 제작되어야 한다.However, the price of the prism sheets has been a major factor to increase the cost of the backlight device for LCD, and efforts have been made to form a fine prism irregularity directly on the upper surface of the light guide plate to serve as a prism sheet. In order to manufacture the mold core for the prism light guide plate, the prism irregularities having a depth of 50 μm or less are engraved over the entire surface of the core, and the fabricated surface is mirrored.

일반적으로 사출용 금형 코어의 재료로 강(Steel)괴류가 많이 사용하고 있는 바, 기존의 제조공정을 보면 용융 상태의 철을 냉각시키면서 주조, 단조 및 압연 등의 과정을 거치는데, 이러한 과정에서 조직 내부에 기포발생과 결정의 이방성 배열 등으로 금속조직 결정의 균일성이 떨어지게 된다. 따라서, 이러한 재료에 대해 5㎛ 내지 50 ㎛ 정도의 미소 깊이 절삭가공을 할 경우 프리즘요철에서 필요한 평균표면조도(Ra) 10nm 이하의 경면 수준을 얻기 어려우며, 또한 절삭 가공후에도 래핑공정을 진행하기 어려운 점 때문에 기존의 재료 및 공정으로는 경면의 미세 프리즘 요철을 갖는 금형 코어를 제조하기가 곤란하다는 문제점이 있다.In general, steel lumps are frequently used as a material for injection mold cores. In the conventional manufacturing process, casting, forging, and rolling while cooling molten iron are performed. The uniformity of crystallization of metallographic structures is reduced due to bubble generation and anisotropic arrangement of crystals. Therefore, when the micro-depth cutting process of about 5㎛ to 50㎛ for these materials, it is difficult to obtain the mirror surface level of 10 nm or less of average surface roughness (Ra) required for prism irregularities, and it is difficult to carry out the lapping process even after cutting. Therefore, there is a problem that it is difficult to manufacture a mold core having a mirror surface fine prism irregularities with existing materials and processes.

또한, 미소 요철부위의 경면가공에는 연마석을 고속회전시키는 방법이 일반적이나 프리즘 요철부의 꼭지점 모서리부위를 날카롭게 세울 정도로 연마석의 정밀도를 유지하기는 어렵다.In addition, a method of rotating the abrasive stone at high speed is generally used for mirror surface machining of minute uneven portions, but it is difficult to maintain the precision of the polished stone so as to sharply sharpen the corners of the vertices.

이 때문에 별도의 일체형 프리즘 도광판은 기대되는 많은 장점과 노력에도 불구하고 금형 제조의 어려움 때문에 현재까지 상업적인 규모의 양산이 이루어지지 못하고 있는 실정이다.For this reason, despite the many advantages and efforts expected of the separate integrated prism LGP, mass production on a commercial scale has not been achieved until now due to difficulty in manufacturing a mold.

상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은 기존의 금형코어를 직접 연마 및 절삭 가공하는 방식보다 노광을 하여 착광에 따른 식각의 깊이를 달리하여 패턴형을 제작한 프리즘과 홀로그램 일체형 패턴을 구비하여 고휘도 도광판을 제작하기 위한 금형을 제공함에 있다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to expose the prisms and hologram-integrated pattern manufactured by forming a pattern shape by varying the depth of etching according to light exposure by exposing than a method of directly grinding and cutting a conventional mold core. Provided is a mold for manufacturing a high brightness light guide plate.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 프리즘 패턴 금형부 및 홀로그램 패턴 금형부로 이루어진 일체형 도광판 제조용 금형 제조방법에 있어서,In the mold manufacturing method for an integrated light guide plate made of a prism pattern mold part and a hologram pattern mold part of the present invention for achieving the above object,

상기 프리즘 패턴 금형부는,The prism pattern mold portion,

실리콘 기판에 포토레지스트층 패턴을 형성하는 단계와;Forming a photoresist layer pattern on the silicon substrate;

상기 패턴된 포토레지스트층과 실리콘 기판을 식각하여 실리콘 기판을 사각뿔 요철 형상으로 형성하는 단계와;Etching the patterned photoresist layer and the silicon substrate to form a silicon substrate in a quadrangular pyramid irregularities;

상기 사각뿔 요철이 형성된 실리콘 기판에 전기도금방법으로 금속층을 형성하는 단계와;Forming a metal layer on the silicon substrate on which the square pyramid irregularities are formed by an electroplating method;

상기 금속층을 분리시키는 단계; 및Separating the metal layer; And

상기 분리된 금속층의 일측면과 패턴 타단면를 경면 가공하는 단계;를 포함하여 이루어지고,Mirror surface processing of one side surface and the other end surface of the separated metal layer;

상기 홀로그램 패턴 금형부는,The hologram pattern mold portion,

유리기판에 형성된 포토레지스트층을 굴절 간섭광으로 노광시키는 단계와;Exposing the photoresist layer formed on the glass substrate with refractive interference light;

홀로그램 패턴의 포토레지스트층을 형성하는 단계와;Forming a holographic patterned photoresist layer;

상기 홀로그램 패턴의 포토레지스트층에 전기도금방법으로 금속층을 형성하는 단계와;Forming a metal layer on the hologram pattern photoresist layer by an electroplating method;

상기 금속층을 분리시키는 단계; 및Separating the metal layer; And

상기 분리된 금속층의 일측면과 패턴 타단면을 경면 가공하는 단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.And mirror-processing one side surface and the other end surface of the patterned metal layer.

상기 사각뿔의 이등변 삼각형 내부각(A)은 50∼60˚로 형성하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 57.4˚로 형성한다.The isosceles triangle inner angle A of the quadrangular pyramid is preferably formed at 50 to 60 degrees, more preferably 57.4 degrees.

상기 사각뿔 밑면의 정사각형 패턴 길이는 0.5∼50㎛로 형성하는 것이 바람직하다.The square pattern of the bottom surface of the square pyramid is preferably formed in 0.5 ~ 50㎛.

상기 금속층은 0.3mm 내지 1cm 두께로 형성하는 것이 바람직하고, 니켈, 구리, 주석, 크롬중 어느 하나 또는 둘 이상을 합금하여 형성하는 것이 바람직하며, 니켈로 형성하는 것이 더욱 바람직하다.The metal layer is preferably formed to a thickness of 0.3mm to 1cm, preferably formed by alloying any one or two or more of nickel, copper, tin, and chromium, and more preferably formed of nickel.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 프리즘 패턴 금형부 및 홀로그램 패턴 금형부로 이루어진 일체형 도광판 제조용 금형에 있어서,In addition, in the mold for manufacturing an integrated light guide plate made of a prism pattern mold part and a hologram pattern mold part of the present invention for achieving the above object,

사각뿔의 이등변 삼각형 내부각(A)이 50˚ 내지 60˚이며, 상기 사각뿔 저면의 정사각형 패턴 길이가 0.5㎛ 내지 50㎛인 주기성 패턴으로 이루어진 프리즘 패턴 금형부와;A prism pattern mold part having an isosceles triangle inner angle (A) of a square pyramid of 50 ° to 60 ° and a periodic pattern having a square pattern length of 0.5 μm to 50 μm on the bottom of the square pyramid;

구형파 돌기 형상으로 일정한 간격으로 넓어지며, 폭이 0.1㎛ 내지 20㎛인 비주기성 패턴으로 이루어진 홀로그램 패턴 금형부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.And a hologram pattern mold part which is widened at regular intervals in the shape of a square wave protrusion and has a width of 0.1 μm to 20 μm.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조해서 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 프리즘과 홀로그램 패턴을 갖는 일체형 도광판 제조용 금형의 프리즘 패턴 금형부를 나타낸 도면이다.3 is a view showing a prism pattern mold part of a mold for manufacturing an integrated light guide plate having a prism and a hologram pattern according to the present invention.

도 3에 도시한 바와 같이, 도광판의 상부면에 일정 순에 의하여 다량의 정사 각형 패턴(10)을 형성하며, 정사각형 패턴(10)은 상향 사각뿔 요철(11) 형상으로 하여 출광원을 상향 균일 일직광을 만들게 된다.As shown in FIG. 3, a large amount of square patterns 10 are formed on the upper surface of the light guide plate in a predetermined order, and the square patterns 10 have an upward quadrangular pyramid irregularity 11 shape so that the light source is uniformly upward. Direct sunlight is created.

이때, 상기 정사각형 패턴(10)의 크기는 0.5㎛ 내지 50㎛ 정도로 형성하는 것이 바람직하고, 상기 사각뿔 요철(11) 이등변 삼각형 내부각(A)은 50˚ 내지 60˚로 형성하는 것이 바람직하며, 최적의 휘도를 위해 57.4˚로 형성하는 것이 더욱 바람직하다.At this time, the size of the square pattern 10 is preferably formed to about 0.5㎛ to 50㎛, the square pyramid irregularities 11 isosceles triangle inner angle (A) is preferably formed to 50 to 60 °, optimal It is more preferable to form the 57.4 degrees for the brightness of.

도 4a 내지 도 4g는 본 발명에 따른 프리즘과 홀로그램 패턴을 갖는 일체형 도광판 제조용 금형의 프리즘 패턴 금형부 제조 공정도이다.4A to 4G are diagrams illustrating a process of manufacturing a prism pattern mold part of a mold for manufacturing an integrated light guide plate having a prism and a hologram pattern according to the present invention.

도 4a 내지 도 4c에 도시한 바와 같이, 먼저 실리콘 기판(52)에 포토레지스트층(51)을 형성하고, 마스크 패턴(53)을 이용하여 포토레지스트층(51)을 노광시킨 후 식각하여 패턴된 포토레지스트층(54)을 형성한다.As shown in FIGS. 4A to 4C, first, a photoresist layer 51 is formed on a silicon substrate 52, and the photoresist layer 51 is exposed using a mask pattern 53, followed by etching. The photoresist layer 54 is formed.

이어서, 도 4d에 도시한 바와 같이 수산화칼륨(KOH) 용액으로 패턴된 포토레지스트층(54)과 실리콘 기판(52)을 식각하여 사각뿔 요철 형상의 실리콘 기판(56)을 형성한다. 이때 사각뿔 밑면의 정사각형 패턴의 길이는 0.5∼50㎛로 형성하는 것이 바람직하고, 사각뿔 이등변 삼각형 내부각(A)은 50˚ 내지 60˚로 형성하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 최적의 휘도를 위해 57.4˚로 형성한다.Subsequently, as illustrated in FIG. 4D, the photoresist layer 54 and the silicon substrate 52 patterned with a potassium hydroxide (KOH) solution are etched to form a silicon substrate 56 having a square pyramid irregularities. At this time, the length of the square pattern on the bottom of the square pyramid is preferably formed to 0.5 to 50㎛, the inner angle (A) of the quadrangular pyramidal isosceles triangle is preferably formed to 50 to 60 °, more preferably for optimal brightness Form 57.4˚.

이어서, 상기 사각뿔 요철 형상의 실리콘 기판(56)에 중크롬산칼륨(K2Cr2O7 Potassium Dichromate, 6g)과 초순수(D.I WATER, 2000ml)를 혼합한 이형제를 분무하여 도포한다.Subsequently, a release agent mixed with potassium dichromate (K 2 Cr 2 O 7 Potassium Dichromate (6 g)) and ultrapure water (DI WATER, 2000 ml) is sprayed onto the square pyramidal uneven silicon substrate 56 to apply the spray.

이어서, 도 4e에 도시한 바와 같이 상기 사각뿔 요철 형상의 실리콘 기판(56) 상부면에 0.3mm 내지 1cm 두께로 전기도금방법으로 금속층(57)을 형성한다. 이때 사각뿔 요철 형상의 실리콘 기판(56)에 전기 도금할 경우 도금층의 두께에 의해 내부 장력으로 인한 실리콘 기판(56)의 파손을 막기 위해 일정 크기의 몰드(미도시)를 부착하여 내부 장력을 분산하여 제작한다.Subsequently, as shown in FIG. 4E, the metal layer 57 is formed on the upper surface of the silicon pyramid-shaped concave-convex shape by an electroplating method with a thickness of 0.3 mm to 1 cm. At this time, when electroplating the silicon substrate 56 of the square pyramid irregularities shape by attaching a mold (not shown) of a predetermined size to prevent damage of the silicon substrate 56 due to the internal tension by the thickness of the plating layer to distribute the internal tension To make.

이어서, 도 4f에 도시한 바와 같이 상기 사각뿔 요철 형상의 실리콘 기판(56)에서 금속층(57)을 분리시킨다. 이때, 사각뿔 요철 형상의 실리콘 기판(56)에 이형제가 분무 도포되어져 있어 손쉽게 분리된다. 또한, 상기 금속층(57)은 니켈, 구리, 주석, 크롬중 어느 하나 또는 둘 이상을 합금하여 형성하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 니켈로 형성한다.Subsequently, as shown in FIG. 4F, the metal layer 57 is separated from the silicon substrate 56 having the rectangular pyramidal irregularities. At this time, the release agent is spray-coated to the square pyramid concave-convex silicon substrate 56 to be easily separated. In addition, the metal layer 57 is preferably formed by alloying any one or two or more of nickel, copper, tin, and chromium, and more preferably, nickel.

마지막으로, 4g에 도시한 바와 같이 상기 금속층(57)의 일측면과 패턴 타단면을 사출장치에 적용 가능하게 절삭하거나 경면 가공하여 프리즘 패턴의 금형부(58)를 형성한다. 이때, 상기 금속층(57)은 프리즘을 절삭시 요구되는 평균표면조도(Ra) 10nm 이하를 위해 경면 가공하여 LCD 백라이트 유닛 모델에 따른 절삭 및 표면가공을 수행하여 프리즘 패턴의 금형부(58)를 형성한다.Finally, as shown in 4g, one side surface and the other end surface of the metal layer 57 are cut or specularly applied to the injection apparatus to form the mold portion 58 of the prism pattern. At this time, the metal layer 57 is mirror-machined for the average surface roughness Ra of 10 nm or less required for cutting the prism to perform cutting and surface processing according to the LCD backlight unit model to form the mold portion 58 of the prism pattern. do.

도 5는 본 발명의 프리즘과 홀로그램 패턴을 갖는 일체형 도광판 제조용 금형의 홀로그램 패턴 금형부를 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a diagram showing a hologram pattern mold part of a mold for manufacturing an integrated light guide plate having a prism and a hologram pattern of the present invention. FIG.

도 5에 도시한 바와 같이, 도광판의 하부면은 일측 광원(91)의 타단에서 일정 간격으로 넓어지는 구면파(31) 홀로그램 파면(32)을 형성하게 된다. 이때, 상기 홀로그램 파면(32)는 일측의 광원(91)에서 투과된 빛을 균일한 면광원으로 확산시 키게 된다.As shown in FIG. 5, the lower surface of the light guide plate forms a spherical wave 31 and a hologram wave surface 32 that are widened at regular intervals at the other end of the one light source 91. In this case, the hologram wavefront 32 diffuses the light transmitted from the light source 91 on one side to a uniform surface light source.

도 6a 내지 도 6g는 본 발명에 따른 프리즘과 홀로그램 패턴을 갖는 일체형 도광판 제조용 금형의 홀로그램 패턴 금형부 제조 공정도이다.6A to 6G are diagrams illustrating a process for manufacturing a hologram pattern mold part of a mold for manufacturing an integrated light guide plate having a prism and a hologram pattern according to the present invention.

도 6a 내지 도 6c에 도시한 바와 같이, 먼저 유리기판(72)의 상부면에 포토레지스트층(71)을 형성한 후 굴절 간섭광원으로 노광시킨다. 이때 도 5에 도시한 바와 같이, 구면파(31)의 홀로그램 파면(32) 복제광의 차이에 의해 홀로그램 패턴의 포토레지스트층(74)이 형성되며, 빛의 굴절각을 달리하여 굴절 간섭광을 노광하게 되면 접촉량에 따라 패턴이 형성되게 된다.6A to 6C, first, a photoresist layer 71 is formed on the upper surface of the glass substrate 72 and then exposed to a refractive interference light source. In this case, as shown in FIG. 5, the hologram pattern photoresist layer 74 is formed by the difference of the replica light of the hologram wavefront 32 of the spherical wave 31, and the refractive interference light is exposed by varying the refractive angle of the light. The pattern is formed according to the contact amount.

이어서, 도 6d 및 도 6e에 도시한 바와 같이 노광된 포토레지스트층(71)을 식각하여 홀로그램 패턴의 포토레지스트층(74)을 형성한 후 중크롬산칼륨(K2Cr2O7 Potassium Dichromate, 6g)과 초순수(D.I WATER, 2000ml)를 혼합한 이형제를 분무하여 도포하고, 전기도금방법으로 0.3mm 내지 1cm 두께의 금속층(75)을 형성한다. 이때, 상기 금속층(57)은 니켈, 구리, 주석, 크롬중 어느 하나 또는 둘 이상을 합금하여 형성하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 니켈로 형성한다.Subsequently, as illustrated in FIGS. 6D and 6E, the exposed photoresist layer 71 is etched to form a hologram pattern photoresist layer 74, followed by potassium dichromate (K 2 Cr 2 O 7 Potassium Dichromate, 6g). And a release agent mixed with ultrapure water (DI WATER, 2000 ml) is applied by spraying, and a metal layer 75 having a thickness of 0.3 mm to 1 cm is formed by an electroplating method. In this case, the metal layer 57 is preferably formed by alloying any one or two or more of nickel, copper, tin, and chromium, and more preferably, nickel.

이어서, 도 6f에 도시한 바와 같이 상기 홀로그램 패턴의 포토레지스트층(74)으로부터 금속층(75)을 분리시킨다. 이때, 홀로그램 패턴의 포토레지스트층(74)에 이형제가 분문 도포되어져 있어 손쉽게 분리된다.Subsequently, as shown in FIG. 6F, the metal layer 75 is separated from the photoresist layer 74 of the hologram pattern. At this time, the mold release agent is applied to the photoresist layer 74 of the hologram pattern and is easily separated.

마지막으로, 도 6g에 도시한 바와 같이 상기 금속층(75)의 일측면과 패턴 타단면을 사출장치에 적용 가능하게 절삭하거나 경면 가공하여 홀로그램 패턴의 금형 부(76)를 형성한다. 여기서, 홀로그램 패턴의 금형부(76)는 광원(91)의 타단측 일중심점에서 구형파 돌기 형상이 일정한 간격으로 넓어지며, 폭이 0.1㎛ 내지 20㎛인 비주기성 패턴으로 형성한다.Finally, as shown in FIG. 6G, one side surface and the other end surface of the metal layer 75 may be cut or specularly applied to an injection apparatus to form a mold portion 76 having a hologram pattern. Here, the mold portion 76 of the hologram pattern is formed in a non-periodic pattern having a square wave protrusion shape at regular intervals at a single center point at the other end side of the light source 91 and having a width of 0.1 μm to 20 μm.

도 7은 본 발명의 프리즘과 홀로그램 패턴을 갖는 일체형 도광판 제조용 금형의 사출 장치에 적용을 나타낸 도면이다.7 is a view showing the application to the injection device of the mold for manufacturing an integrated light guide plate having a prism and a hologram pattern of the present invention.

도 7에 도시한 바와 같이, 실린더(81,83)와 지지대(82,84,85)로 이루어진 사출장치 내부에 프리즘 패턴 금형부(58)와 홀로그램 패턴 금형부(76)를 실장하되 패턴을 마주보게 장착하여 그 사이에 PMMA(Poly Methyl Meta Acrylate)나 PC(polycarbonate) 또는 레진 수지를 장입시켜 실린더(81,83)를 상하로 이동시킴과 동시에 상기 프리즘 패턴 금형부(58)가 하강하며 상기 홀로그램 패턴 금형부(76)가 상승하여 가압함으로써 도광판을 형성하게 된다.As shown in FIG. 7, the prism pattern mold part 58 and the hologram pattern mold part 76 are mounted inside the injection apparatus including the cylinders 81 and 83 and the supports 82, 84, and 85, and face the pattern. Put the poly methyl meta acrylate (PMMA), PC (polycarbonate) or resin resin in between to move the cylinder (81,83) up and down, and at the same time the prism pattern mold unit 58 is lowered and the hologram The pattern die 76 is raised and pressurized to form the light guide plate.

본 발명에 따르면, 백라이트 유닛에서 균일한 면광원을 공급하기 위한 도광판의 양측면에 프리즘 패턴과 홀로그램 패턴을 전기도금에 의해 금형을 제작하고 이를 경면처리에 의한 가공을 용이하게 할 수 있다. 이와 같이 만들어진 금형을 이용하여 도광판 사출성형공정이나 프레스 공정 등에 적용하게 되면 일률적이고 안정된 패턴을 제작할 수 있다. 또한, 이렇게 제조되는 금형으로 도광판을 제조할 경우 도광판의 측면에서 투과되는 광 휘도를 크게 향상시키며, 도광판 상면의 출광원도 균일하게 상향 일직선으로 방출하여 균일한 고휘도를 얻을 수 있다. 또한, 상기 도광판에 의한 휘도 상승효과로 인하여, 휘도향상을 위한 추가적인 장치를 줄일 수 있어 원가절감효과가 기대된다.According to the present invention, a mold may be manufactured by electroplating a prism pattern and a hologram pattern on both sides of a light guide plate for supplying a uniform surface light source in a backlight unit, and may be easily processed by mirror processing. When applied to a light guide plate injection molding process or a press process using the mold made as described above, a uniform and stable pattern can be produced. In addition, when the light guide plate is manufactured by using the mold thus manufactured, the light luminance transmitted from the side surface of the light guide plate is greatly improved, and the light source of the upper surface of the light guide plate is uniformly emitted upward in a straight line to obtain uniform high brightness. In addition, due to the brightness increase effect of the light guide plate, it is possible to reduce the additional device for improving the brightness is expected to reduce the cost.

Claims (7)

프리즘 패턴 금형부 및 홀로그램 패턴 금형부로 이루어진 일체형 도광판 제조용 금형 제조방법에 있어서,In the mold manufacturing method for manufacturing an integrated light guide plate consisting of a prism pattern mold part and a hologram pattern mold part, 상기 프리즘 패턴 금형부는,The prism pattern mold portion, 실리콘 기판에 포토레지스트층 패턴을 형성하는 단계와;Forming a photoresist layer pattern on the silicon substrate; 상기 패턴된 포토레지스트층과 실리콘 기판을 식각하여 실리콘 기판을 사각뿔 요철 형상으로 형성하는 단계와;Etching the patterned photoresist layer and the silicon substrate to form a silicon substrate in a quadrangular pyramid irregularities; 상기 사각뿔 요철이 형성된 실리콘 기판에 전기도금방법으로 금속층을 형성하는 단계와;Forming a metal layer on the silicon substrate on which the square pyramid irregularities are formed by an electroplating method; 상기 금속층을 분리시키는 단계; 및Separating the metal layer; And 상기 분리된 금속층의 일측면과 패턴 타단면를 경면 가공하는 단계;를 포함하여 이루어지고,Mirror surface processing of one side surface and the other end surface of the separated metal layer; 상기 홀로그램 패턴 금형부는,The hologram pattern mold portion, 유리기판에 형성된 포토레지스트층을 굴절 간섭광으로 노광시키는 단계와;Exposing the photoresist layer formed on the glass substrate with refractive interference light; 홀로그램 패턴의 포토레지스트층을 형성하는 단계와;Forming a holographic patterned photoresist layer; 상기 홀로그램 패턴의 포토레지스트층에 전기도금방법으로 금속층을 형성하는 단계와;Forming a metal layer on the hologram pattern photoresist layer by an electroplating method; 상기 금속층을 분리시키는 단계; 및Separating the metal layer; And 상기 분리된 금속층의 일측면과 패턴 타단면을 경면 가공하는 단계;를 포함 하여 이루어진 것을 특징으로 하는 도광판 제조용 금형 제조방법.Mirror surface processing of one side surface and the other end surface of the separated metal layer; manufacturing method of a light guide plate manufacturing. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 금속층을 형성하는 단계 이전에, 중크롬산칼륨(K2Cr2O7 Potassium Dichromate)과 초순수(D.I WATER)를 혼합한 이형제를 도포하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판 제조용 금형 제조방법.Before forming the metal layer, a method for manufacturing a light guide plate, characterized in that it further comprises applying a release agent mixed with potassium dichromate (K 2 Cr 2 O 7 Potassium Dichromate) and ultrapure water (DI WATER). 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 사각뿔의 이등변 삼각형 내부각(A)은 50∼60˚로 형성하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 57.4˚로 형성하는 것을 특징으로 하는 도광판 제조용 금형 제조방법.The isosceles triangle inner angle (A) of the quadrangular pyramid is preferably formed at 50 to 60 degrees, more preferably 57.4 degrees, the manufacturing method of the mold for light guide plate manufacturing. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 사각뿔 밑면의 정사각형 패턴 길이는 0.5∼50㎛로 형성하는 것을 특징으로 하는 도광판 제조용 금형 제조방법.The square pattern length of the bottom surface of the square pyramid is a mold manufacturing method for manufacturing a light guide plate, characterized in that formed in 0.5 ~ 50㎛. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 금속층은 0.3mm 내지 1cm 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 도광판 제조용 금형 제조방법.The metal layer is a method for manufacturing a light guide plate, characterized in that formed in a thickness of 0.3mm to 1cm. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 금속층은 니켈, 구리, 주석, 크롬중 어느 하나 또는 둘 이상을 합금하여 형성하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 니켈로 형성하는 것을 특징으로 하는 도광판 제조용 금형 제조방법.The metal layer is preferably formed by alloying any one or two or more of nickel, copper, tin and chromium, and more preferably formed of nickel. 프리즘 패턴 금형부 및 홀로그램 패턴 금형부로 이루어진 일체형 도광판 제조용 금형에 있어서,In the integrated light guide plate manufacturing mold which consists of a prism pattern metal mold part and a hologram pattern metal mold part, 사각뿔의 이등변 삼각형 내부각(A)이 50˚ 내지 60˚이며, 상기 사각뿔 밑면의 정사각형 패턴 길이가 0.5㎛ 내지 50㎛인 주기성 패턴으로 이루어진 프리즘 패턴 금형부와;A prism pattern mold part including an isosceles triangle inner angle (A) of the square pyramid having a periodic pattern having a square pattern length of 0.5 µm to 50 µm at a bottom of the square pyramid; 구형파 돌기 형상으로 일정한 간격으로 넓어지며, 폭이 0.1㎛ 내지 20㎛인 비주기성 패턴으로 이루어진 홀로그램 패턴 금형부;를 포함하는 도광판 제조용 금형.A light guide plate manufacturing mold comprising: a hologram pattern mold part which is widened at regular intervals in the shape of a square wave protrusion and has a width of 0.1 μm to 20 μm.
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