KR20120062513A - 도광판의 제조방법 및 제조장치, 도광판을 포함하는 액정표시장치모듈 - Google Patents

도광판의 제조방법 및 제조장치, 도광판을 포함하는 액정표시장치모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 도광판을 개시한다. 특히, 본 발명은 액정표시장치에 구비되는 다수의 광학시트 중 광원에서 방출하는 빛을 액정패널로 인도하는 도광판과, 이를 제조함에 있어 다수의 공정단계를 단축하는 도광판 제조장치 및 방법, 이를 이용한 액정표시장치모듈에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도광판 제조방법은, 테이블 상에 안착된 도광판 원판을 레이저 절삭유닛에 위치시키는 단계; 도광판 원판에 제1 방향 및 이와 수직한 제2 방향으로 레이저 빔을 1차 조사하여 복수의 최소단위 도광판으로 분할하는 단계; 및, 복수의 최소단위 도광판 각각의 측면에 제1 방향 및 제2 방향으로 레이저 빔을 2차 조사하여 하나이상의 요철패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 따르면, 압출기로부터 취출된 도광판 원판을 레이저 절삭장치를 이용하여 수평 및 수직방향으로 절삭하여 종래 복수의 설비를 통해 가공되는 도광판을 하나의 스테이지에서 진행함으로서, 도광판 제조방법에 있어 장비의 개수절감 및 설치공간 축소와, 운용비 절감의 효과를 얻을 수 있다.

Description

도광판의 제조방법 및 제조장치, 도광판을 포함하는 액정표시장치모듈{METHOD AND APPARATUS OF FABRICATING LIGHT GUIDE PLATE, LCD MODULE INCLUDING LIGHT GUIDE PLATE}
본 발명은 도광판의 제조방법에 관한 것으로, 특히 액정표시장치에 구비되는 다수의 광학시트 중 광원에서 방출하는 빛을 액정패널로 인도하는 도광판과, 도광판을 제조함에 있어 다수의 공정단계를 단축할 수 있는 도광판 제조방법 및 제조장치, 도광판을 이용한 액정표시장치모듈에 관한 것이다.
최근 각광받는 유기전계발광소자(OLED), 액정표시장치(LCD), 플라즈마표시장치(PDP)와 같은 평판표시장치 중, 액정표시장치(LCD)는 수광소자이므로 통상적으로 화상을 표시하는 액정패널에 빛을 제공하는 백라이트 유닛을 구비하여야 한다.
전술한 백라이트 유닛은 광원의 위치에 따라, 광원이 액정패널의 배면에 위치하는 직하형과 측면에 위치하는 측광형으로 구분되며, 특히 측광형 백라이트 유닛은 액정패널의 측면에서 출광하는 빛을 도광판을 이용하여 액정패널의 전 영역으로 확산되도록 인도함으로서 전 영역에서 균일한 휘도를 가지도록 하는 구조이다.
이러한 도광판은 통상의 합성수지 원판을 가공하여 제작하는 것으로, 도 1에 도시한 여러 단계의 과정을 거쳐 가공 및 제조된다.
도 1은 종래의 액정표시장치용 도광판 제조과정을 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이, 종래의 도광판 제조과정은 크게 압출 및 제1 절삭단계(a), 이재 및 이송단계(b), 제2 절삭단계(c), 경면가공단계(d) 및 형상가공단계(e)로 나뉘어 진다.
먼저, 압출 및 제1 절삭단계(a)는 도광판의 원재료인 합성수지 재질의 원판(1)을 압출기를 통해 취출하고, 이재 및 이송이 용이한 크기로 제1 절삭하는 단계이다. 이러한 도광판 원판(1)은 소정의 회전대(2)에 감긴 상태로 준비되어 회전대(2)의 회전에 따라 감긴 상태가 풀리면서 제1 절삭유닛(3)를 지나가며, 제1 절삭유닛(3)은 이재 및 이송을 위한 최소크기를 가지도록 대략적으로 도광판 원판(1)을 절삭한다.
이재 및 이송단계(b)는, 1차 절삭된 도광판(4)을 다음 단계로의 가공을 위해 임시 적재대기하고, 가공이 준비된 제2 절삭유닛(5)으로 이송하는 단계이다.
제2 절삭단계(c)는, 전술한 단계에서 1차 절삭된 도광판(4)을 제2 절삭유닛(5)를 통해 가로 및 세로방향(X, Y)으로 2차 절삭하는 단계이다. 본 단계를 통해, 1차 절삭된 도광판(4)은 실제 액정표시장치에 실장될 수 있는 크기로 2차 절삭된다.
여기서, 전술한 제1 및 제2 절삭유닛(3,5)로는 통상의 절삭톱이 이용될 수 있다.
경면가공단계(d)는, 2차 절삭에 의해 거칠어진 도광판(6)의 각 측단을 경면가공기(7)를 통해 매끄럽게 다듬는 공정이다. 도시하지는 않았지만, 이러한 경면가공단계(d)이후, 다음 단계로의 장비로 이재 및 이송하는 단계가 더 포함될 수 있다.
형상가공단계(e)는, 경면가공된 도광판(8)을 형상가공기(9)를 통해 액정표시장치모듈의 기구부에 결합이 용이한 형태로 요철패턴을 형성하는 단계이다.
전술한 바와 같이, 액정표시장치에 구비되는 도광판은 절삭유닛 및 기타 가공장비를 통한 다수의 복잡한 과정을 거쳐 제조되어 다수의 가공장비가 투입되어야 한다. 이에 따라, 투입되는 장비수에 비례하여 보다 높은 장비구입비용 및 장비가 설치될 넓은 공간확보가 요구되며 도광판의 제조단가가 증가하게 된다. 또한, 다수의 장비구동에 따른 다수의 운용인력이 필요함에 따라 높은 운용비용이 발생하게 된다.
본 발명은 액정표시장치용 도광판의 제조장치 및 방법에 관한 것으로, 전술한 바와 같이, 다수의 장비 및 인력이 투입되는 도광판의 제조방법을 개선하여 보다 적은 장비 및 인원으로 도광판의 제조방법을 구현하여 장비개수의 절감 및 설치공간 축소 뿐만 아니라, 운용비의 절감을 실현할 수 있는 도광판의 제조방법 및 제조장치, 도광판을 포함하는 액정표시장치모듈을 제공하는 데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도광판 제조방법은, 테이블 상에 안착된 도광판 원판을 레이저 절삭유닛에 위치시키는 단계; 상기 도광판 원판에 제1 방향 및 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 레이저 빔을 1차 조사하여 복수의 최소단위 도광판으로 분할하는 단계; 및, 상기 복수의 최소단위 도광판 각각의 측면에 상기 제1 방향 및 제2 방향으로 레이저 빔을 2차 조사하여 하나이상의 요철패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 레이저 빔은, 10,600nm 파장대의 CO2 레이저인 것을 특징으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도광판 제조장치는, 도광판 원판을 안착 및 이송하는 테이블; 상기 도광판 원판에 제1 방향 및, 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 10,600nm 파장의 레이저 빔을 조사하여 절삭을 수행하는 레이저 절삭유닛; 및, 상기 테이블 및 레이저 절삭유닛의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 레이저 절삭유닛은, 상기 레이저 빔을 발생시키는 레이저 발생부; 상기 레이저 발생부로부터 출사되는 레이저 빔 방향을 상기 테이블 방향으로 경로를 전환하는 광학 미러부; 상기 광학 미러부에 의해 경로가 전환된 레이저 빔을 상기 제1 및 제2 방향으로 전환하여 상기 테이블상에 조사하는 스캐너부; 및, 상기 스캐너부가 조사하는 레이저빔을 집광하는 집광 렌즈부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 스캐너부는, 상기 광학미러부에 의해 상기 경로가 전환된 레이저빔을 상기 제1 방향 및 제2 방향으로 전환하는 제1 및 제2 반사미러를 포함하고, 상기 제1 및 제2 반사미러는 반사면의 방향을 조절하는 구동모터와 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는, 디지털형태의 상기 제1 및 제2 반사미러의 반사면 방향의 조절신호인 제어신호를 아날로그 형태로 변환하여 상기 스캐너부에 제공하는 D/A 컨버터와 더 연결되는 것을 특징으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도광판 제조방법에 의해 제조된 도광판을 포함하는 액정표시장치모듈은, 액정패널; 상기 액정패널이 안착되는 서포트 메인; 상기 액정패널의 일면에 위치하여 상기 액정패널을 감싸고 서포트 메인과 체결되는 탑 케이스; 및, 상기 액정패널의 타면에 구비되며, 상기 도광판의 요철패턴이 상기 서포트 메인의 단차부에 결합되는 백라이트 유닛; 상기 액정패널 및 백라이트유닛이 안착되고, 상기 백라이트 유닛의 일면에 배치되어 상기 탑 케이스와 체결되는 커버버텀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 압출기로부터 취출된 도광판 원판을 레이저 절삭장치를 이용하여 제1 및 제2 차 절삭가공을 수행하여 종래 복수의 설비를 통해 가공되는 도광판 제조과정을 하나의 단계로 대체함으로서, 도광판 제조방법에 있어 장비의 개수절감 및 설치공간 축소와, 운용비 절감의 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 종래의 액정표시장치용 도광판 제조과정을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치용 도광판의 제조공정의 일부를 도시한 도면이다.
도 3은 각종 레이저의 출력대비 도광판의 흡수율(%)을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 도광판 제조장치를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 도광판 제조장치의 제어부 구조를 블록도로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 도광판 제조장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 도광판을 포함하는 액정표시장치를 분해사시도로 나타낸 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도광판의 제조방법 및 제조장치, 도광판을 포함하는 액정표시장치모듈을 설명하도록 한다.
본 명세서의 실시예에 대해 참조된 도면은 구성요소의 형상 및 위치가 도시된 형태로 한정하도록 의도된 것이 아니며, 특히 도면에서는 본 발명의 기술적 특징인 구조 및 형상의 이해를 돕기 위해, 일부 구성요소의 스케일을 과장하거나 축소하여 표현하였다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치용 도광판의 제조공정의 일부를 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이, 본 발명의 도광판 제조방법은, 종래의 도광판 제조과정은 압출단계와, 절삭 및 형상가공단계를 포함한다.
먼저, 압출단계는 도광판의 원재료인 합성수지 재질의 원판(1)을 압출기를 통해 취출하는 단계이다. 이러한 도광판 원판(1)은 소정의 회전대(2)에 감긴 상태로 준비되어 회전대(2)의 회전에 따라 감긴 상태가 풀리면서 취출되고, 테이블상에 안착되어 레이저 절삭장비(100)가 구비된 스테이지로 이송된다.
절삭 및 형상가공단계는 테이블상의 취출된 도광판 원판(1)을 본 발명의 레이저 절삭장비를 통해 가로 및 세로방향(X,Y)으로 1차 및 2차 절삭을 수행하는 단계이다. 먼저 1차 절삭에 의해, 도광판 원판(1)은 실제 액정표시장치에 실장될 수 있는 크기인 최소단위의 도광판으로 절삭되어 분할된다. 이때, 분할된 최소단위의 도광판은 레이저 빔의 조사 속도설정에 따라 절삭부위의 거친정도가 상이하게 나타나게 되며, 이러한 레이저 빔의 조사 속도설정은 가공하고자 하는 도광판의 재질, 크기, 두께 등의 다양한 특성을 고려해야 하기 때문에 설정이 용이하지 않다. 이에 따라, 1차 절삭된 도광판의 각 측면에 2차 절삭을 수행하여 경면가공과 액정표시장치모듈의 기구부에 대응하는 요철패턴 가공을 동시에 진행한다.
일반적으로 레이저를 이용한 절삭은 고정도 정밀부품의 제작을 위하여 많이 사용되고 있으며, 빠른 펄스를 사용하면 주위에 미치는 열적인 손상이 적은 장점을 가지고 있어 나노초 단위의 펄스를 가지는 YAG 레이저나 엑시머 레이저 등을 이용한 레이저 절삭장치가 사용되고 있다.
특히, 본 발명에 사용되는 레이저로는 DPSS, Nd:YVO4, Nd:YAG 및, Ti:Sapphire 등이 적용될 수 있으나, 도 3에 도시한 바와 같이 레이저의 출력대비 도광판에서의 흡수율(%)은 10,600nm 파장대에서 CO2가 100%의 특성을 가지므로, CO2 레이저 절삭장치가 적용되는 것이 바람직하다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 도광판 제조장치를 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 도광판 제조장치를 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이, 본 발명의 도광판 제조장치는 레이저 발생부(110), 광학미러부(120), 스캐너부(130), 집광렌즈부(140), 테이블(150), 제어부(160) 및 D/A컨버터(170)를 포함한다.
보다 상세하게는, 레이저 발생부(110)는 도광판 가공에 적합한 10,600nm 파장대의 CO2 레이저를 발생시켜 광학미러부(120)를 통해 절단하고자 하는 대상에 레이저 빔을 조사하는 역할을 하는 것으로, CO2, He 및 N2 등의 레이저 가스를 적절한 농도로 혼합하여 방전관안에서 빠른 이동속도를 가지도록 하고, 고압의 전기를 가하여 분자구조의 변화에 따른 전자를 방출시켜 이때 발생하는 일정한 파장의 빛을 레이저 빔의 형태로 방출하는 장치이다.
광학 미러부(120)는 레이저 발생부(110)에서 출사되는 레이저 빔을 절단대상인 도광판 원판이 안착된 테이블(150)의 방향으로 반사시키는 역할을 한다.
스캐너부(130)는 광학 미러부(120)로부터 조사되는 레이저 빔의 방향을 테이블(150)상의 도광판의 가로방향(X), 세로방향(Y)으로 변환하여 절삭하도록 하는 것으로, 이를 위해 적어도 두개의 반사미러와, 이의 방향 및 레이저 반사면의 각도(θ)를 조절하는 구동모터를 포함한다. 이러한 방향전환을 통해 도광판의 제1 및 제2차 절삭, 경면 및 형상가공을 동시에 수행하게 된다.
집광렌즈부(140)는, 스캐너(130)에서 조사되는 레이저 빔은 이를 집속시키지 않은 상태에서는 재료가공에 충분한 에너지밀도를 주지 못하기 때문에 이를 보완하는 역할을 하며, 또한 도광판 절삭시 열에 의해 변형이 발생하는 구역을 최소화하는 역할을 한다. 이러한 집광렌즈부(140)는 스캐너부(130)에 의해 방향이 조절된 레이저 빔을 집속시켜 테이블 방향으로 조사한다.
테이블(150)은 압출된 도광판 원판을 안착시키고, 레이저 절삭장치의 집광 렌즈부(140)의 스테이지로 이송하는 역할을 한다.
제어부(160)는 레이저 절삭장치 및 테이블의 전반적인 구동을 제어하는 역할을 하는 장치로서, 특히, 스캐너부(130)에 구비되는 반사미러방향 및 각도를 조절하기 위한 스캐너부 제어신호와, 테이블(150)의 이송을 조절하는 테이블 제어신호를 생성하여 각 구성부에 제공한다. 제어부(160)는 장비 운용자의 조작에 의해 설정된 데이터에 의해 제어되며, 이러한 제어부(160)의 보다 상세한 구성은 후술하도록 한다.
D/A 컨버터(170)는 제어부(160)의 디지털 출력신호를 아날로그 파형의 출력신호로 변환하는 역할을 한다. 특히, 스캐너부(130)에 구비되는 구동모터는 아날로그 제어신호로 동작하는 것으로, 이에 따라 전술한 D/A 컨버터(170)를 제어부(160)의 출력단 및 스캐너부(130)의 입력단사이에 더 구비하여 스캐너부 제어신호의 파형을 변환 후 제공하게 된다.
전술한 구조에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 도광판 제조장치는 압출기로부터 취출되는 도광판 원판을 테이블상에 안착시키고 레이저 절삭장치로 이송하여 제1 및 제2 절삭과정과, 경면처리 및 형상가공 과정을 하나의 단계에서 진행할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 도광판 제조장치의 제어부의 구조를 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 도광판 제조장치의 제어부 구조를 블록도로 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이, 제어부(160)는 인터페이스 모듈(161), 데이터 제공모듈(162), 연산모듈(163), 스캐너 제어모듈(164), 테이블 제어모듈(165) 및 디스플레이 모듈(166)을 포함한다.
보다 상세하게는, 인터페이스 모듈(161)은 시스템을 운용하는 사용자의 조작을 입력받는 역할을 하는 것으로 운용자는 이러한 인터페이스 모듈(161)을 통해 제조하고자 하는 도광판의 치수 및 패턴 등을 입력할 수 있으며 이러한 입력사항은 연산모듈(163)에 입력되어 처리된다. 또한, 운용자는 이를 통해 도광판 제조에 대한 도광판 원판크기 등의 초기정보를 설정할 수 있다.
데이터 제공모듈(162)은 도광판 원판의 절삭에 필요한 참조 데이터를 제공하는 것으로, 도광판 제조에 대한 초기정보, 도광판 절삭시 이의 치수에 따른 레이저빔의 이동좌표(X,Y) 및 스캐너부의 각도(θ)에 대한 정보 등을 저장하고 있으며, 연산모듈(163)의 데이터 참조시 저장된 데이터를 제공한다.
연산모듈(163)은 인터페이스 모듈(161)을 통해 운용자가 입력한 정보 및, 데이터 제공모듈에 저장된 참조 데이터에 따라, 도광판의 절삭을 위한 테이블상에서의 1차 및 2차 레이저 빔의 조사 좌표범위를 산출하여 그 결과를 각 제어모듈(164, 165)에 제공한다. 또한, 제어부의 구동현황을 디스플레이 모듈(166)에 제공한다.
스캐너 제어모듈(164)은 연산모듈(163)이 산출한 좌표에 대응하여 스캐너부의 구동을 위한 제어신호{Signal(X,Y,θ)}를 생성하고, 이를 D/A 컨버터를 통해 변환후 스캐너부에 제공한다. 또한, 테이블 제어모듈(165)은 연산모듈(163)이 산출한 좌표에 대응하여 테이블의 이송을 제어하는 제어신호{Signal(M)}를 생성하고 이를 테이블에 제공한다.
디스플레이 모듈(166)은 제어부(160)의 구동현황을 운용자에게 표시하는 역할을 한다.
이러한 구조에 따라, 본 발명의 도광판 제조장치의 제어부는 레이저 절삭유닛 및 테이블의 전반적인 구동을 제어하게 된다. 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 도광판 제조장치의 구조에 따른 도광판 제조방법을 설명한다.
도 6은 본 발명의 도광판 제조장치의 구조를 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 도광판 제조장치는 레이저 발생부(110), 광학미러부(120), 스캐너부(130), 집광렌즈부(140), 테이블(150)로 구성된다.
먼저, 압출기를 통해 도광판 원판(200)이 취출되어 테이블(150)상에 안착되면, 테이블(150)은 레이저 절삭유닛의 스테이지로 도광판 원판(200)을 이송한다. 이후, 레이저 발생부(110)가 CO2 레이저 빔을 발생시켜 광학미러부(120)에 조사하면, 광학미러부(120)는 조사되는 레이저 빔을 반사시켜 스캐너부(130) 방향으로 전환한다. 이러한 광학미러부(120)는 수평방향으로 입사되는 레이저 빔 내장된 반사미러(120a)를 통해 수직 90°도로 직각 반사시켜 하부방향에 위치하는 스캐너부(130)에 출사한다.
스캐너부(130)는 광학미러부(120)로부터 반사된 레이저빔을 마주보는 적어도 2개의 제1 및 제2 반사미러(130a ,130b)를 통해 각각 수평 및 수직 90°도 방향으로 반사시켜 하부로 구비된 집광렌즈부(140)로 출사한다. 특히, 제1 반사미러(130a)는 광학미러부(120)로부터 입사된 레이저빔을 수평선상에 나란히 배치된 제2 반사미러(130b)로 반사시키는데, 제1 반사미러(130a)는 연결된 구동모터(미도시)에 의해 좌우방향으로 반사면을 전환하며, 이에 따라 제1 반사미러(130a)는 도광판 원판상의 가로방향, 즉 X축방향으로 레이저빔의 방향을 조절하게 된다.
또한, 제2 반사미러(130b)는 제1 반사미러(130a)로부터 입사된 빛을 수직선상에 배치된 집광렌즈부(140)로 반사시키며, 제2 반사미러(130b)에 연결된 구동모터(미도시)에 의해, 상하방향으로 반사면을 전환한다. 이에 따라 제2 반사미러(130b)는 도광판 원판상의 세로방향, 즉 Y축방향으로 레이저빔의 방향을 조절하게 된다.
또한, 제어부(160)의 제어에 따라, 스캐너부(130)는 1차 절삭 및 요철패턴 형성을 위해 현재 제1 및 제2 반사미러(130a, 130b)의 각도(θ)를 전환하여 X,Y 축을 소정각도로 기울여 레이저 빔을 조사한다.
이후, 집광렌즈부(140)는 스캐너부(130)로부터 조사되는 빛을 집광하여 도광판 원판(200)에 조사하여 1차 및 2차 절삭을 수행한다. 이러한 집광렌즈부(140)는 전술한 스캐너부(130)로부터 입사된 레이저 빔을 집광하여 도광판 원판(200)상의 절삭하고자 하는 지점에 초점이 설정되는 소정의 렌즈(140a)를 포함한다.
본 단계는 설정된 도광판의 치수에 대응하여 1차 절삭단계에 해당하는 X축 및 Y축방향의 절삭단계를 수행하여 도광판 원판을 최소단위의 도광판으로 분할하고, 이후 2차 절삭을 통해 경면 및 형상가공 단계를 동시에 진행한다.
따라서, 전술한 구조의 도광판 제조장치에 의한 도광판 제조방법에 의하면, 하나의 스테이지에서 도광판 원판에 실 치수에 따른 절삭 및 경면가공을 동시에 진행함으로서 종래 대비 장비의 개수 및 가공단계를 줄이면서, 보다 정밀한 도광판 가공을 수행할 수 있다. 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 제조된 도광판을 포함하는 액정표시장치모듈의 구조를 설명하도록 한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 도광판을 포함하는 액정표시장치를 분해사시도로 나타낸 도면이다.
도시한 바와 같이, 본 발명의 도광판을 포함하는 액정표시장치는 액정패널(200) 및 백라이트 유닛(210)을 포함하고, 각종 기구부(220, 230, 240)에 의해 결합되어 모듈화 된다.
액정패널(200)은 제1 기판 및 제2 기판이 소정거리 이격되어 합착되고, 그 사이에 개재되는 액정층으로 이루어지며 드라이버기판(202)으로부터 신호가 인가됨에 따라 화상을 구현한다. 제1 기판에는 박막트랜지스터 뿐만 아니라 각종 배선과 화소전극이 형성된다. 제2 기판은 RGB색상을 표시하기 위한 컬러필터기판으로서, 컬러필터층과 블랙매트릭스(BM)가 형성된다. 드라이버기판(202)은 전술한 박막트랜지스터를 구동하기 위한 스캔신호를 제공하는 스캔드라이버IC와, 화소전극에 데이터신호를 제공하는 데이터드라이버IC가 실장된다.
이러한 액정패널(200)에 대하여 보다 상세하게 설명하면, 제1 기판에는 종횡으로 배열되어 복수의 화소영역을 정의하는 복수의 스캔라인과 데이터라인이 형성되어 있으며, 각각의 화소영역에는 스위칭 소자인 박막트랜지스터가 형성된다. 또한, 박막트랜지스터는 게이트라인과 접속되는 게이트전극, 및 게이트 전극의 상부에 비정질 실리콘 등이 적층되어 형성되는 반도체층, 반도체층 위에 형성되고 데이터라인 및 화소전극에 전기적으로 연결되는 소스전극 및 드레인전극으로 이루어진다.
제2 기판은 적(R), 녹(G), 청(B)의 색상을 구현하는 다수의 서브컬러필터로 구성된 컬러필터 및, 각 서브 컬러필터를 구분하고 액정층을 투과하는 광을 차단하는 블랙매트릭스(BM)로 이루어진다.
이와 같이 구성된 제1 및 제2 기판은 화상표시 영역의 외곽에 형성된 실런트(sealant)에 의해 대향하도록 합착되어 액정패널을 구성하게 되며, 또한 전술한 제1 및 제2 기판에는 각각 제1 편광판 및 제2 편광판이 부착되어 액정패널(200)로 입사되고 출력되는 광을 편광시켜 화상을 구현한다.
이러한 액정패널(200)은 서포트 메인(220)의 내측으로 안착되며, 상부로 케이스 탑(230)이 결합되어 지지 및 고정된다.
또한, 백라이트 유닛(210)은 전술한 액정패널(200)의 하부 측면에 배치되어 빛을 방출하는 복수의 광원(211)과, 광원(211)이 본딩되는 램프기판(212)과, 내측으로 램프기판(212)을 실장하는 램프하우징(213)과, 액정패널(200)의 하부에 배치되어 광원(211)에서 방출하는 빛을 인도하여 액정패널(200)에 공급하는 도광판(214)과, 액정패널(200)과 도광판(214) 사이에 구비되어 도광판(214)으로부터 입사되는 빛을 확산하는 확산시트 및, 확산시트에 의해 확산된 빛을 액정패널(200)로 집광시키는 프리즘시트를 포함하는 광학시트(215)와, 도광판(214)의 하부에 배치되어 인도되는 빛을 다시 도광판(214)으로 반사시키는 반사판(216)으로 이루어진다.
여기서, 광원(211)으로는 적(R), 녹(G), 청(B)의 단색광을 발광하는 RGB LED 가 3개씩 한 세트로 이용되거나, 또는 백색광을 발광하는 발광 다이오드 소자(Light Emitting Diode)가 다수개 이용되는 일 예를 도시하였으나, 이에 한정되는 것인 아니며 CCFL(Cold Cathode Flourscent Lamp) 또는 EEFL(External Electrode Flourscent Lanm, EEFL)등의 형광램프가 이용될 수 도 있다.
전술한 광원(211)은 통상의 인쇄회로기판(PCB)인 램프기판(212)에 본딩되며, 램프기판(212)은 도광판(214)의 측면을 따라 배치되어 측면과 마주하도록 램프하우징(214)에 실장된다. 램프하우징(213)은 LED 램프(211)에서 방출되는 빛이 도광판(214)에 효율적으로 입사될 수 있도록 금속재질로 구성될 수 있으며, 이를 통해 램프기판(211)에 본딩된 LED 램프(211)는 구동시 도광판(214)의 측면으로 빛을 직접 입사하거나 또는 램프하우징(213)에 의해 반사되는 빛을 도광판(214)에 제공하는 역할을 한다.
도광판(214)은 LED 램프(211)로부터 입사되는 빛을 액정패널(200)의 전 영역에 골고루 퍼지도록 상부로 도광하는 역할을 한다. 상세하게는, LED 램프(211)에서 방출된 빛은 도광판(214)의 측면에서부터 입사되어 타 측면까지 진행하며, 도광판(214)의 내부에서 반사 및 굴절되어 상부의 확산시트의 배면으로 균일하게 빛을 제공한다. 이러한 도광판(214)의 각 측단에는 소정의 요철패턴이 형성되어 있어 전술한 서포트 메인(220)의 내측 단차부와 결합하여 보다 안정적으로 지지 및 고정된다.
광학시트(215)는 확산시트 및 프리즘 시트로 구성되며, 먼저 확산시트는 도광판(214)으로부터 제공되는 빛을 액정패널(200)의 전 영역에 균일하게 제공할 수 있도록 확산시키는 역할을 하며, 통상적으로 PET 재질의 베이스 필름과 빛의 확산을 위한 비드로 구성된다.
프리즘 시트는 도광판(214)의 상부로 구비되어 확산시트에서 출사되는 확산된 빛을 액정패널(200)방향으로 집중시켜 휘도를 증가시키는 역할을 한다. 이를 위해, 프리즘 시트는 x축 및 y축 방향으로 각각 빛을 굴절시킬 수 있도록 복수개가 구비될 수 있다.
반사판(216)은 전술한 도광판(214)의 하부에 구비되어 도광판 내부를 통과하는 빛 중, 도광판(214)의 하부 방향으로 빠져나가는 빛을 다시 도광판(214)의 상부방향으로 향하도록 반사시키는 역할을 한다.
이러한 구조의 액정표시장치는, 백라이트 유닛(210)의 도광판(214), 광학시트(215)가 커버버텀(240)에 순차적으로 수납되고, 커버버텀(240)과 서포트 메인(220) 및 케이스 탑(200)이 체결됨에 따라 모듈화된다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.
110 : 레이저 발생부 120 : 광학미러부
130 : 스캐너부 140 : 집광렌즈부
150 : 테이블부 160 : 제어부
170 : D/A 컨버터

Claims (7)

  1. 테이블 상에 안착된 도광판 원판을 레이저 절삭유닛에 위치시키는 단계;
    상기 도광판 원판에 제1 방향 및 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 레이저 빔을 1차 조사하여 복수의 최소단위 도광판으로 분할하는 단계; 및,
    상기 복수의 최소단위 도광판 각각의 측면에 상기 제1 방향 및 제2 방향으로 레이저 빔을 2차 조사하여 하나이상의 요철패턴을 형성하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이저 빔은, 10,600nm 파장대의 CO2 레이저인 것을 특징으로 하는 도광판 제조방법.
  3. 도광판 원판을 안착 및 이송하는 테이블;
    상기 도광판 원판에 제1 방향 및, 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 10,600nm 파장의 레이저 빔을 조사하여 절삭을 수행하는 레이저 절삭유닛; 및,
    상기 테이블 및 레이저 절삭유닛의 구동을 제어하는 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판 제조장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 레이저 절삭유닛은,
    상기 레이저 빔을 발생시키는 레이저 발생부;
    상기 레이저 발생부로부터 출사되는 레이저 빔 방향을 상기 테이블 방향으로 경로를 전환하는 광학 미러부;
    상기 광학 미러부에 의해 경로가 전환된 레이저 빔을 상기 제1 및 제2 방향으로 전환하여 상기 테이블상에 조사하는 스캐너부; 및,
    상기 스캐너부가 조사하는 레이저빔을 집광하는 집광 렌즈부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판 제조장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 스캐너부는,
    상기 광학미러부에 의해 상기 경로가 전환된 레이저빔을 상기 제1 방향 및 제2 방향으로 전환하는 제1 및 제2 반사미러를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 반사미러는 반사면의 방향을 조절하는 구동모터와 연결되는 것을 특징으로 하는 도광판 제조장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    디지털형태의 상기 제1 및 제2 반사미러의 반사면 방향의 조절신호인 제어신호를 아날로그 형태로 변환하여 상기 스캐너부에 제공하는 D/A 컨버터와 더 연결되는 것을 특징으로 하는 도광판의 제조장치.
  7. 청구항 1에 기재된 도광판 제조방법에 의해 제조된 도광판을 포함하는 액정표시장치모듈로서,
    액정패널;
    상기 액정패널이 안착되는 서포트 메인;
    상기 액정패널의 일면에 위치하여 상기 액정패널을 감싸고 서포트 메인과 체결되는 탑 케이스; 및,
    상기 액정패널의 타면에 구비되며, 상기 도광판의 요철패턴이 상기 서포트 메인의 단차부에 결합되는 백라이트 유닛;
    상기 액정패널 및 백라이트유닛이 안착되고, 상기 백라이트 유닛의 일면에 배치되어 상기 탑 케이스와 체결되는 커버버텀
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치모듈.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP3421881A1 (fr) * 2017-06-30 2019-01-02 Valeo Vision Guide optique faconné au laser
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US10401545B2 (en) 2017-06-30 2019-09-03 Valeo Vision Optical guide shaped by laser

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