KR20090065834A - Light guide plate for backlight unit, stamp for light guide plate and method for manufacturing stamp - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 도광판과 도광판 제작용 스탬프에 관한 것으로, 특히 도광판이나 스탬프의 상면에 마루와 골이 형성된 프리즘 패턴을 반복 형성하고, 상기 프리즘 패턴에 마이크로렌즈 패턴을 형성한 백라이트용 도광판, 도광판용 스탬프 및 스탬프 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a light guide plate and a stamp for manufacturing a light guide plate, and in particular, a light guide plate for a backlight, a light guide plate stamp, which repeatedly forms a prism pattern having floors and valleys formed on an upper surface of the light guide plate or a stamp, and forms a microlens pattern on the prism pattern. A stamp manufacturing method.
최근 정보화 사회가 발전함에 따라 표시장치에 대한 요구도 다양한 형태로 증가되고 있으며, 이에 따라 LCD(Liquid Crystal Display)나 PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등의 여러 가지 평판형 표시 장치가 연구 개발되어 활용되고 있다. Recently, as the information society develops, the demand for display devices is increasing in various forms. Accordingly, liquid crystal display (LCD), plasma display panel (PDP), electro luminescent display (ELD), and vacuum fluorescent display (VFD) Various flat panel display devices have been researched and developed.
여기서 LCD는 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력의 장점으로 인해 이동형 평판 표시 장치로 많이 사용되고 있으며, 특히 노트북이나 컴퓨터 모니터, 텔 레비전 디스플레이 등으로 다양하게 사용되고 있다. 그러나 LCD는 그 자체에서 빛을 발하지 못하여 고품질의 화상을 실현하기 위해서는 별도의 외부 광원을 필요로 한다. 따라서 이러한 LCD의 구조는 액정표시패널 외에 상기 액정표시패널의 광원으로 백라이트 유닛을 더 포함하여 구성되어, 백라이트 유닛이 액정표시패널로 고휘도의 광원을 균일하게 공급함으로써 고품질의 화상을 구현하게 된다.Here, LCD has been widely used as a mobile flat panel display due to its excellent image quality, light weight, thinness, and low power consumption, and is particularly used as a laptop, computer monitor, and television display. However, LCDs do not emit light by themselves and require a separate external light source to realize high quality images. Therefore, the LCD structure further includes a backlight unit as a light source of the liquid crystal display panel in addition to the liquid crystal display panel, so that the backlight unit uniformly supplies a high brightness light source to the liquid crystal display panel, thereby realizing high quality images.
일반적으로, 액정표시장치의 백라이트(Back light)는 광원이 배치되는 방식에 따라 측면형(Edge-lighting)과 직하형(Direct-lighting) 백라이트로 구분되며, 광원으로 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp) 등의 원통형 형광램프나 LED(Light Emitting Diode)소자, EL(Electro Luminescence)소자 등이 사용된다.In general, a backlight of a liquid crystal display is classified into an edge-lighting and a direct-lighting backlight according to a method of disposing a light source, and as a light source, a CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp), Cylindrical fluorescent lamps such as Hot Cathode Fluorescent Lamp (HCFL) and External Electrode Fluorescent Lamp (EEFL), Light Emitting Diode (LED) devices, Electro Luminescence (EL) devices and the like are used.
측면형 백라이트는 비교적 얇은 두께로 인하여 휴대용 통신기기나 노트북 등의 박형화를 목적으로 하는 LCD에 주로 사용되며, 직하형 백라이트는 높은 광효율에 따라 텔레비전 디스플레이, 컴퓨터 모니터 등의 대화면을 목적으로 하는 LCD에 주로 이용된다.Due to its relatively thin thickness, the side backlight is mainly used for LCDs for thinning portable communication devices and laptops, and the direct type backlight is mainly used for LCDs for large screens such as television displays and computer monitors due to its high light efficiency. Is used.
종래의 측면형 백라이트에 대한 일반적인 구조는 도 1에 도시된 바와 같이, 도광판과(10)와 형광램프(20), 램프반사체(25), 반사판(30), 확산시트(40), 제1 및 제2 프리즘시트(51, 55) 및 보호시트(60)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, the general structure of the conventional side-type backlight is shown in FIG. 1, the
이러한 구조의 백라이트는 형광램프(20)에서 발하는 빛이 도광판(10)으로 입사되고, 도광판(10)에서는 선광원으로 입사된 형광램프의 빛을 내부 전반사 및 산란, 굴절시켜 균일한 면광원으로 전환시키며, 하측의 반사판(30)에 의해 도광 판(10)의 상측으로 반사시키게 된다.In the backlight of this structure, light emitted from the
또한, 도광판(10)의 상측에 위치하는 확산시트(40)와 제1 및 제2 프리즘시트(51, 55)는 휘도와 균일도 등의 광특성을 향상시키기 위해 빛을 다시 확산, 집광, 산란시켜 상측에 위치하는 액정표시패널(미 도시)로 방출함으로써, 백라이트로서 작용을 하게 된다.In addition, the
상기에서 도광판이 광 경로를 변경시키는 원리는 빛의 굴절 또는 반사를 이용하는 것으로서, 그 제조방법으로는 사출성형법이 보편적이다. 사출성형법은 도광판의 하면 또는 상하 양면에 미세한 광학패턴이 형성되도록 전체를 한번에 사출성형하는 방법으로서, 측면으로부터 제공된 빛이 광학패턴의 형상에 의해 반사 또는 굴절되면서 상면을 향해 면광의 형태로 진행되도록 하는 방법이다. The principle of changing the light path of the light guide plate is to use the refraction or reflection of light, and the injection molding method is a general method for manufacturing the light guide plate. The injection molding method is a method of injection molding the entire surface at a time so that a minute optical pattern is formed on the lower surface or the upper and lower surfaces of the light guide plate, and the light provided from the side is reflected or refracted by the shape of the optical pattern to progress toward the upper surface. It is a way.
도광판 제작의 사출성형법에 있어 가장 중요한 것이 도광판에 전사될 미세패턴을 가지는 몰드, 즉 스탬프 또는 금형의 제작이다. 종래 이러한 패턴들은 기계 툴 가공이나, 전주도금, 그리고 인쇄 방법을 통해 미세패턴을 가지는 스탬프를 제작하였다.The most important thing in the injection molding method of manufacturing the light guide plate is the production of a mold having a fine pattern to be transferred to the light guide plate, that is, a stamp or a mold. Conventionally, these patterns are manufactured by stamping a micropattern through a machine tool processing, electroplating, and printing method.
최근 백라이트는 고휘도, 박형화, 저전력화 중심으로 개발되고 있으며, 이를 위해 도광판 및 광학시트의 복합화 연구가 진행 중이다. 종래 도광판은 단순히 선광원을 면광원으로 제공하는 기능에 국한되지 않고, 도광판의 상/하면에 미세 패턴을 형성함으로써 광학시트의 기능을 복합화하였다. 백라이트 장치의 핵심부품인 도광판은 초기에는 주로 인쇄패턴을 통해 생산되었으나, 무인쇄형 도광판, 프리즘리스 도광판 등이 개발되어 원가 절감 및 시트 기능의 복합화 연구개발이 활발히 이 루어지고 있다. Recently, the backlight has been developed to focus on high brightness, thinning, and low power, and for this purpose, a research on complexing a light guide plate and an optical sheet is being conducted. Conventional light guide plate is not limited to the function of providing a linear light source as a surface light source, and the function of the optical sheet is compounded by forming a fine pattern on the upper and lower surfaces of the light guide plate. The light guide plate, which is a core part of the backlight device, was initially produced through a printing pattern. However, since a non-printing light guide plate and a prismless light guide plate were developed, cost reduction and a composite of sheet functions have been actively conducted.
이러한 복합 미세패턴이 적용된 종래의 도광판(10)의 단면 구조는 도 2에 도시된 바와 같이, 도광판(10)은 형광램프(20)가 위치하는 입광면(11)에서 반입광면(19)으로 갈수록 두께가 얇아지는 쐐기 형상을 이루면서, 상면에는 입광면(11)에서 반입광면(19) 방향으로 프리즘 패턴(17)이 형성되고, 하면에는 도트나 V-Cut 형상의 난반사 패턴(15)이 형성된다. The cross-sectional structure of the conventional
이와 같이 백라이트의 도광판 상하면에 직접 미세 패턴을 적용하여, 전체적인 백라이트 장치를 더욱 경량화 및 박형화하고 있다.Thus, by applying a fine pattern directly to the upper and lower surfaces of the light guide plate of the backlight, the overall backlight device is further reduced in weight and thickness.
이와 같은 쐐기형 도광판(10)은 상면과 하면에 프리즘 패턴(17) 또는 난반사 패턴(15)을 추가하여 프리즘시트의 기능 및 확산시트 기능을 복합화함으로써, 박형화 및 백라이트의 제조단가를 줄이려 하였으나, 도광판에 전사할 패턴이 광학적 특성을 가지는 형상이라 복합적인 미세패턴의 스탬프는 제작에 어려움을 겪고 있다.The wedge-shaped
또한, 도광판(10)의 상하면에 복합 패턴(15, 17)의 형성이 가능하다고 하더라도 상단에 확산시트 또는 제1 및 제2 프리즘시트를 여전히 배치하여야 함에 따라 백라이트의 제조 원가가 줄어들지 않고, 조립 공정도 여전히 복잡한 문제점이 있었다.In addition, even if it is possible to form the composite pattern (15, 17) on the upper and lower surfaces of the
본 발명의 목적은 도광판의 하면에 난반사패턴을 형성하되, 도광판의 상면에 마루와 골이 형성된 프리즘 패턴을 반복 형성하고 상기 프리즘 패턴의 마루와 골 사이의 경사면 또는/및 마루와 마루 사이의 골에 마이크로렌즈 패턴을 형성함으로써, 입사된 빛의 산란과 집광 특성을 향상시킬 수 있는 백라이트용 도광판, 도광판용 스탬프 및 스탬프 제조 방법을 제공하는 데 있다. An object of the present invention is to form a diffuse reflection pattern on the lower surface of the light guide plate, repeatedly forming a prism pattern formed with the floor and the valley on the upper surface of the light guide plate and to the slope between the floor and the valley of the prism pattern or / and the valley between the floor and the floor The present invention provides a backlight light guide plate, a light guide plate stamp, and a stamp manufacturing method capable of improving scattering and condensing characteristics of incident light.
본 발명의 다른 목적은 도광판의 상/하면에 빛을 확산, 집광 및 산란시킬 수 있는 복합 미세패턴을 각각 형성함으로써, 백라이트의 휘도 향상과 아울러 광학시트를 제거할 수 있는 백라이트용 도광판, 도광판용 스탬프 및 스탬프 제조 방법을 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to form a complex fine pattern for diffusing, condensing, and scattering light on the upper and lower surfaces of the light guide plate, thereby improving the brightness of the backlight and removing the optical sheet, and a light guide plate for a light guide plate stamp And a method for producing a stamp.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 백라이트용 도광판은, 도광판의 상면에 마루와 골이 반복 형성된 프리즘 패턴; 및 상기 프리즘 패턴의 마루와 골 사이의 경사면 및 상기 마루와 마루 사이의 골 중 적어도 어느 한 곳에 형성된 마이크로렌즈 패턴;을 포함하는 것을 특징으로 한다.Backlight light guide plate of the present invention for achieving the above object, the prism pattern is formed on the upper surface of the light guide plate repeatedly grooves and valleys; And a microlens pattern formed on at least one of the slope between the floor and the valley of the prism pattern and the valley between the floor and the valley.
구체적으로, 상기 도광판은 측면에 광원이 배치되는 측면형인 것을 특징으로 하고, 상기 마이크로렌즈 패턴은 양각 또는 음각 형상인 것을 특징으로 하며, 상기 마이크로렌즈 패턴은 광시뮬레이션에 의해 도광판의 입광면에서 반입광면 측으로 갈수록, 또는 각 모서리면 측으로 갈수록 그 밀도가 높게 형성된 것을 특징으로 한다.Specifically, the light guide plate is characterized in that the side of the light source is disposed on the side, the microlens pattern is characterized in that the embossed or intaglio shape, the microlens pattern is a light incident surface from the light incident surface of the light guide plate by light simulation The density toward the side, or toward each corner surface side is characterized in that formed.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 도광판을 제작하는 스탬프는, 스탬프 의 상면에 입광면에서 반입광면 측으로 마루와 골이 반복 형성된 프리즘 패턴; 및 상기 프리즘 패턴의 마루와 골 사이의 경사면, 및 상기 마루와 마루 사이의 골 중 적어도 어느 한 곳에 형성된 마이크로렌즈 패턴;을 포함하는 것을 특징으로 한다.Stamp for producing the light guide plate of the present invention for achieving the above object, the prism pattern is formed on the upper surface of the stamp from the light incident surface to the side of the light incident surface repeated grooves and valleys; And a microlens pattern formed on at least one of the slope between the floor and the valley of the prism pattern, and the valley between the floor and the valley.
구체적으로, 상기 마이크로렌즈 패턴은 음각 또는 양각 형상인 것을 특징으로 한다.Specifically, the microlens pattern is characterized in that the intaglio or embossed shape.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 도광판을 제작하는 스탬프의 제조 방법은, 프리즘 패턴이 형성된 모재의 상면에 포토레지스트를 도포하는 단계; 상기 포토레지스트가 도포된 모재를 노광 및 현상하여 프리즘 패턴의 상단에 마이크로 패턴을 형성하는 단계; 상기 모재를 가열하여 마이크로 패턴을 마이크로렌즈 패턴으로 가공하는 단계; 상기 모재의 프리즘 패턴과 마이크로렌즈 패턴의 상면에 금속층을 적층하여 도금하는 단계; 및 상기 모재에서 금속층을 분리하여 모재의 패턴이 금속층으로 전사된 금속 스탬프를 완성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Method of manufacturing a stamp for manufacturing the light guide plate of the present invention for achieving the above object, the step of applying a photoresist on the upper surface of the base material on which the prism pattern is formed; Exposing and developing the photoresist-coated base material to form a micro pattern on top of the prism pattern; Heating the base material to process the micropattern into a microlens pattern; Laminating and plating a metal layer on an upper surface of the prism pattern and the microlens pattern of the base material; And separating the metal layer from the base material to complete the metal stamp on which the pattern of the base material is transferred to the metal layer.
구체적으로, 상기 금속층의 도금 방식은 전기주조 도금 방식인 것을 특징으로 하고, 상기 모재의 프리즘 패턴과 마이크로렌즈 패턴의 상면에 금속층은 니켈(Ni)인 것을 특징으로 하며, 상기 모재를 가열할 때 대략 160℃∼180℃의 온도로 가열하는 것을 특징으로 한다.Specifically, the plating method of the metal layer is characterized in that the electroforming plating method, the metal layer on the upper surface of the prism pattern and the microlens pattern of the base material is characterized in that the nickel (Ni), when heating the base material It is characterized by heating at a temperature of 160 ° C to 180 ° C.
상기 마이크로렌즈 패턴은 도광판의 입광면에서 반입광면 측으로 갈수록 또는 각 모서리면 측으로 갈수록 그 밀도가 높게 형성된 것을 특징으로 한다.The microlens pattern is characterized in that its density is formed as it goes from the light incident surface of the light guide plate toward the light incident surface side or toward each corner surface side.
상기 완성된 금속 스탬프에 전기주조 도금 방식을 이용하여 금속층을 적층하는 단계; 및 상기 금속 스탬프와 금속층을 분리하여 금속 스탬프와 다른 형상의 조 각(양각)을 갖는 제2 스탬프를 완성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Stacking a metal layer on the finished metal stamp using an electroforming plating method; And separating the metal stamp and the metal layer to complete a second stamp having a piece (embossed) having a shape different from that of the metal stamp.
상기 프리즘 패턴은 그 피치가 대략 20∼50㎛이고, 그 높이가 대략 10∼20㎛정도이며, 마이크로렌즈 패턴은 그 직경이 대략 5∼20㎛이고, 그 높이가 대략 5∼20㎛ 인 것을 특징으로 한다.The prism pattern has a pitch of approximately 20 to 50 µm, a height of approximately 10 to 20 µm, and a microlens pattern having a diameter of approximately 5 to 20 µm and a height of approximately 5 to 20 µm. It is done.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 도광판의 하면에 난반사패턴을 형성하되, 도광판의 상면에 마루와 골이 형성된 프리즘 패턴을 반복 형성하고 상기 프리즘 패턴의 마루와 골 사이의 경사면 또는/및 마루와 마루 사이의 골에 마이크로렌즈 패턴을 형성함으로써, 입사된 빛의 산란과 집광 특성을 향상시킬 수 있어 백라이트의 휘도를 높일 수 있는 이점이 있다.As described above, the present invention forms a diffuse reflection pattern on the lower surface of the light guide plate, repeatedly forming a prism pattern having a floor and a valley formed on the upper surface of the light guide plate, and between the slope and / or the floor between the floor and the valley of the prism pattern. By forming the microlens pattern in the valley of the light scattering and condensing characteristics of the incident light can be improved, there is an advantage that can increase the brightness of the backlight.
또한, 도광판의 상/하면에 빛을 확산, 집광 및 산란시킬 수 있는 복합 미세패턴을 각각 형성함으로써, 백라이트의 휘도 향상과 아울러 광학시트를 제거할 수 있어 백라이트의 제조 원가를 절감할 수 있는 이점이 있다.In addition, by forming a composite micropattern for diffusing, condensing, and scattering light on the upper and lower surfaces of the light guide plate, the brightness of the backlight and the optical sheet can be removed, thereby reducing the manufacturing cost of the backlight. have.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 각 실시예에 의한 백라이트용 도광판을 나타낸 도면으로서, 도광판(100)의 하면에 형성된 도트나 V-CUT과 같은 난반사패 턴(101)과, 도광판(100)의 상면에 입광면에서 반입광면 측으로 마루(111)와 골(113)이 반복 형성된 프리즘 패턴(110), 및 상기 프리즘 패턴(110)의 상단에 형성된 마이크로렌즈 패턴(150)을 포함하여 이루어져 있다.3A to 3D illustrate a light guide plate for a backlight according to an embodiment of the present invention, wherein a
도 3a는 도광판(100)의 프리즘 패턴(110) 상에 마이크로렌즈 패턴(150)이 형성되어 있는 데, 마이크로렌즈 패턴(150)은 마루(111)와 골(113)이 있는 삼각형 프리즘 패턴(110)의 마루(111)와 골(113) 사이의 경사면에 양각으로 형성되어 있다. 이와 같은 양각 패턴의 마이크로렌즈 패턴(150)은 프리즘 패턴(110)을 통해 나오는 광원을 산란 및 확산시키는 역할을 함으로써, 확산시트의 효과를 갖는다. 3A illustrates a
상기 마이크로렌즈 패턴(150)은 광시뮬레이션에 의해 도광판의 입광면에서 반입광면 측으로 갈수록 또는 각 모서리면 측으로 갈수록 그 밀도가 높게 형성되는 것이 바람직하다.The
반면, 도 3b는 프리즘 패턴(110)의 마루(111)와 골(113) 사이의 경사면에 음각의 마이크로렌즈 패턴(160)이 형성된 것을 나타내었는데, 음각패턴의 마이크로렌즈 패턴(160)은 프리즘과 같이 측면방향으로 빛을 집광시켜 백라이트 정면에서 볼 때, 집광과 확산효과를 동시에 줄 수 있어 시야각 및 화면품질의 상승시킬 수 있다.On the other hand, FIG. 3B illustrates that the
도 3c는 마이크로렌즈 패턴(170)이 프리즘 패턴(110)의 마루(111)와 인접 마루(111) 사이의 골(113)에 양각으로 형성된 것을 나타내었는데, 양각패턴의 마이크로렌즈 패턴(170)은 프리즘 패턴(110)을 통해 나오는 광원을 산란 및 확산시키는 역할을 함으로써, 확산시트의 효과를 갖는다. 3C illustrates that the
반면, 도 3d는 프리즘 패턴(110)의 마루(111)와 마루(111) 사이의 골(113)에 음각의 마이크로렌즈 패턴(180)이 형성된 것을 나타내었는데, 음각패턴의 마이크로렌즈 패턴(180)은 프리즘과 같이 측면방향으로 빛을 집광시켜 백라이트 정면에서 볼 때, 집광과 확산효과를 동시에 줄 수 있어 시야각 및 화면품질의 상승시킬 수 있다.On the other hand, FIG. 3D illustrates that the
따라서, 본 발명에 의한 도광판(100)은 상면에 프리즘 패턴(110)과 마이크로렌즈 패턴(150, 160, 170 또는 180)을 복합적으로 형성함에 따라 빛의 집광 및 산란을 일으킨다. 이에 따라 하나의 도광판(100)으로 도 1의 확산시트와 프리즘시트의 기능을 구현하는 것이 가능하므로 도광판(100)의 상단면에 배치되는 확산시트와 복수의 프리즘시트를 선택적으로 또는 모두 제거할 수 있다.Therefore, the
도 3a 내지 도 3d에서는 설명의 편의상 프리즘 패턴(110) 상에 단일 타입의 마이크로렌즈 패턴만 도시하였지만, 도광판(100)이 적용되는 제품별 광학 시뮬레이션의 결과에 따라 프리즘 패턴(110)에 양각과 음각의 마이크로렌즈 패턴(150, 160, 170 또는 180)을 혼용하여 형성할 수도 있다. 물론, 프리즘 패턴(110)의 경사면과 골에 동시에 마이크로렌즈 패턴들(150, 160, 170 또는 180)을 형성하는 것도 가능하다.In FIGS. 3A to 3D, only a single type of microlens pattern is illustrated on the
상기 프리즘 패턴(110)에 형성되는 마이크로렌즈 패턴(150, 160, 170 또는 180)은 제품별 광학 시뮬레이션의 결과에 따라 위치별로 크기와 밀도가 다르게 형성될 수 있고, 이와 같이 마이크로렌즈 패턴(150, 160, 170 또는 180)을 갖는 도광판(100)은 직하형 타입 보다는 측면형 타입의 백라이트에서 보다 우수한 광 집광 및 산란 효과를 나타낸다.The
상기의 프리즘 패턴(110)은 프리즘 패턴(110)의 피치가 대략 20∼50㎛이고, 그 높이가 대략 10∼20㎛정도인 반면에, 프리즘 패턴(110)의 상단에 형성되는 마이크로렌즈 패턴(150, 160, 170 또는 180)은 직경이 대략 5∼20㎛이고, 그 높이가 대략 5∼20㎛ 정도이므로 마이크로렌즈 패턴(150)이 프리즘 패턴(110)에 비해 상당히 작기 때문에 형성하기가 용이하지 않다.The
따라서, 도광판(100)에 마이크로렌즈 패턴(150, 160, 170 또는 180)을 형성하기 위해서는 도광판(100)을 제조하는 스탬프(금형)의 제작이 중요하며, 이와 같이 프리즘 패턴(110) 및 마이크로렌즈 패턴(150)이 형성된 스탬프의 제작 과정을 아래에서 살펴본다. Therefore, in order to form the
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 도광판 제조용 스탬프의 제작 과정을 나타낸 플로우챠트로서, 스탬프의 제작 과정을 도 5a 내지 도 5h의 공정도를 참조하여 살펴보고자 한다.FIG. 4 is a flowchart illustrating a manufacturing process of a light guide plate manufacturing stamp according to an embodiment of the present invention. The manufacturing process of the stamp will be described with reference to the process diagrams of FIGS. 5A to 5H.
먼저, 프리즘 패턴(210)이 형성된 모재(Master; 200)를 준비한다. 상기 모재(200)는 스탬프(300)를 제작하기 위한 유리(Glass)와 같은 재질로서, 아래에서 설명하겠지만 후에 모재(200)에 형성된 패턴을 스탬프(300)에 전사함으로써, 스탬프(300)를 완성하게 된다. 아울러, 상기 모재(200)에 형성된 프리즘 패턴(210)은 입광면에서 반입광면으로 연속 형성된 타입일 수도 있고, 수직 또는 수평 프리즘 패턴이 반복 형성된 타입일 수가 있는 데, 이와 같은 프리즘 패턴(210)은 공지기술에 해당하므로 프리즘 패턴(210)에 대한 제작 공정은 생략한다. First, a
이어, 상기 프리즘 패턴(210)이 형성된 모재(200)에서, 도 5a와 같이 프리즘 패턴(210)의 상단면에 포토레지스트(Photoresist; PR)를 도포하여 소정의 두께로 도포한다(S1).Subsequently, in the
상기 프리즘 패턴(210)의 상단면에 포토레지스트를 도포한 후 도 5b와 같이 마이크로렌즈 패턴이 설계된 포토마스크(Photo Mask)를 모재(200)의 상단면에 위치시킨 후 자외선을 쬐는 UV 노광과정을 수행한다(S2). 상기 포토마스크(PM)는 광학적 설계에 의한 것으로 입광부에서 반입광부로 갈수록 마이크로렌즈 패턴의 밀도가 높아지도록, 즉 마이크로렌즈 패턴의 개수가 많아지도록 설계되어 있다.After applying the photoresist to the upper surface of the
이와 같이 노광된 모재(200)를 현상하게 되면, 도 5c와 같이 포토레지스트가 포지티브형일 경우에는 자외선에 노출되지 않은 부분만을 남겨두고 자외선에 노출된 포토레지스트가 모두 제거되어 원기둥 형상의 마이크로 패턴(240)이 생성된다(S3).When the exposed
상기와 같이 원기둥 형상의 마이크로 패턴(240)이 생성되면, 모재(200)를 가열판에 올려놓고 대략 160℃ 내지 180℃의 열을 가함으로써 포토레지스트인 감광된 수지를 리플로우(Reflow)시켜 도 5d와 같이 프리즘 패턴(210)의 상단면에 마이크로렌즈 패턴(250)을 구현한다(S4). 즉, 모재(200)에 열을 가하면 마이크로 패턴(240)에서 표면장력이 약한 원기둥의 에지면이 먼저 녹아내려 원기둥이 렌즈 형상으로 가공된다. 상기에서 모재(200)의 가열온도가 160℃보다 낮을 경우 마이크로 패턴(240)이 리플로우되지 않아 렌즈 형상으로 가공되지 않을 수 있고, 가열온도가 180℃보다 높을 경우에는 원기둥 형상의 마이크로 패턴(240)이 모두 녹아내릴 우려 가 있으므로, 모재(200)의 가열온도는 대략 160℃ 내지 180℃ 정도가 바람직하다.When the
이와 같이 도 5a 내지 도 5d의 공정을 통해 모재(200)의 프리즘 패턴(210) 상단면에 마이크로렌즈 패턴(250)을 형성 완료하게 되며, 이와 같은 마이크로렌즈 패턴(250)이 형성된 모재(200)를 이용하여 스탬프(300)를 제작하는 과정을 살펴본다. As described above, the
상기 마이크로렌즈 패턴(250)이 형성된 모재(200)의 상단면에 크롬막을 증착시켜 전도성을 부여한 후 전기주조(이하, '전주'라 함) 도금 방식을 이용하여 도 5e와 같이 일정 높이의 금속층(300)을 형성한다(S5). 즉, 상기 전주도금을 통해 모재(200)의 복합패턴(프리즘 패턴과 마이크로렌즈 패턴)을 금속층(300)에 전사시킨다. 여기에서 상기 금속층(300)의 높이는 대략 0.3∼0.5mm 정도의 박층이고, 상기 금속 도금은 니켈(Ni)을 이용하는 것이 가장 바람직하다. 니켈의 경우 내부 응력이 적어 전주 도금에 적절하다. After imparting conductivity by depositing a chromium film on the top surface of the
이어, 모재(200)와, 상기 모재(200)의 상단면에 전주 도금된 금속층(300)을 상호 분리하면, 도 5f와 같이 프리즘 패턴(310)과 마이크로렌즈 패턴(350)이 음각으로 형성된 스탬프(300)의 제작이 완성된다(S6). 이와 같은 음각 스탬프(300)는 도 3a 및 도 3c와 같이 프리즘 패턴과 마이크로렌즈 패턴이 양각으로 형성된 도광판(100)을 제작하는 데 사용된다.Subsequently, when the
이와 같은 공정을 통해 스탬프(300)의 상면에 마이크로렌즈 패턴(350)들을 형성하게 되며, 상기 마이크로렌즈 패턴(350)은 프리즘 패턴(310)의 마루와 골 사이의 경사면 및 상기 마루와 마루 사이의 골 중 적어도 어느 한 곳에 형성되게 된 다.Through this process, the
도 5g 및 도 5h는 복합패턴이 음각으로 형성된 음각 스탬프(300)를 이용하여 양각 스탬프(400)를 제조하는 공정을 나타낸 것이다.5G and 5H illustrate a process of manufacturing an embossed
즉, 음각 스탬프(300)를 전주도금 방식을 이용하여 도 5g와 같이 일정 높이의 금속층(400)을 형성한다. 즉, 상기 전주도금을 통해 음각 스탬프(300)의 복합패턴(프리즘 패턴과 마이크로렌즈 패턴)을 금속층(400)에 전사시킨다.That is, the
이어, 음각 스탬프(300)와, 상기 음각 스탬프(300)의 상단면에 전주 도금된 금속층(400)을 상호 분리하면, 도 5h와 같이 프리즘 패턴(410)과 마이크로렌즈 패턴(450)이 양각으로 형성된 스탬프(400)의 제작이 완성된다. 이와 같은 양각 스탬프(400)는 도 3b 및 도 3d와 같이 프리즘 패턴과 마이크로렌즈 패턴이 음각으로 형성된 도광판(100)을 제작하는 데 사용된다.Subsequently, when the
한편, 도광판(100)의 하면에 형성된 난반사 패턴(101)을 형성하는 스탬프의 제작 공정에 대해서는 설명하지 않았는데, 난반사 패턴(101)을 제조하는 스탬프와 복합패턴을 형성하는 스탬프의 제작 공정은 상이하지만, 난반사 패턴을 제조하는 스탬프는 본 발명의 요지가 아니며, 공지된 기술을 사용하면 되므로 상세 설명을 생략하였다.On the other hand, although the manufacturing process of the stamp for forming the diffuse
이와 같이 프리즘 패턴(310)과 마이크로렌즈 패턴(350)이 형성된 스탬프(300)와, 소정의 난반사 패턴이 형성된 스탬프(미 도시)를 이용하여 도 3a 내지 도 3d와 같은 복합패턴이 형성된 도광판(100)을 제작하게 된다.The
상기의 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 기술적 사상 내에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.Preferred embodiments of the present invention are disclosed for purposes of illustration, and those skilled in the art will be able to make various modifications, changes and additions within the spirit of the present invention. Additions should be considered to be within the scope of the following claims.
도 1은 종래 기술에 의한 백라이트 장치를 나타낸 분리 사시도이다.1 is an exploded perspective view showing a backlight device according to the prior art.
도 2는 종래 기술에 의한 백라이트 장치의 도광판을 나타낸 측면도이다.2 is a side view showing a light guide plate of the backlight device according to the prior art.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 각 실시예에 의한 백라이트용 도광판을 나타낸 도면이다.3A to 3D are diagrams illustrating a light guide plate for a backlight according to each embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 도광판 제조용 스탬프의 제작 과정을 나타낸 플로우챠트이다.4 is a flowchart illustrating a manufacturing process of a stamp for manufacturing a light guide plate according to an embodiment of the present invention.
도 5a 내지 도 5h는 본 발명의 실시예에 의한 스탬프 제작 공정을 나타낸 도면이다.5a to 5h is a view showing a stamp manufacturing process according to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
100: 도광판 101: 난반사 패턴100: light guide plate 101: diffuse reflection pattern
110: 프리즘 패턴 150∼180: 마이크로렌즈 패턴110:
200: 모재(Master) 210: 프리즘 패턴200: Master 210: Prism pattern
250: 마이크로렌즈 패턴 300: 스탬프(Stamp)250: microlens pattern 300: stamp
310: 프리즘 패턴 350: 마이크로렌즈 패턴310: prism pattern 350: microlens pattern
400: 양각 스탬프400: embossed stamp
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