KR20200064541A - 디스플레이 패널용 도광판의 제조 방법 및 제조 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 베이스 패널의 가장자리에 쐐기형의 수광부를 갖는 디스플레이 패널용 도광판의 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 제조 방법은, 베이스 패널과 맞닿는 표면을 갖추고, 베이스 패널과 맞닿아 밀폐되며 수광부의 형상에 상응하는 형상을 가지고 베이스 패널과 맞닿아 밀폐되는 공동이 마련되는 금형을 마련하는 단계; 금형의 표면에 베이스 패널을 맞닿아 공동을 밀폐하고, 공동을 진공 배기하는 진공 배기 단계; 공동에 불활성 가스를 주입하는 공동으로부터 배기를 하는 퍼지 단계; 공동으로부터 배기를 하면서 공동에 수광부를 형성하는 자외선 경화성 수지를 충진하는 단계; 공동에 충진된 자외선 경화성 수지에 자외선을 조사하여 수지를 경화하여 베이스 패널과 일체화하는 수광부를 형성하는 단계; 및 금형으로부터 수광부가 마련된 베이스 패널을 분리하는 단계를 포함하는 것이다.

Description

디스플레이 패널용 도광판의 제조 방법 및 제조 장치{Method and Apparatus for Manufacturing a Light Guide Plate of Display Panel}

본 발명은 디스플레이 패널용 도광판의 제조 방법과 제조 장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는, 디스플레이 패널의 백-라이트용 면광원 장치에서 백 라이트로부터 조사되는 광을 확산시키는 도광판으로서, 백 라이트로부터 광이 입사되는 수광부가 쐐기형으로 형성되는 도광판의 제조 방법 및 이 제조 방법이 구현되는 제조 장치에 관한 것이다.

디스플레이 패널이 박형화함에 따라 디스플레이 패널을 구성하는 면광원 역시 박형화가 요구된다. 면광원의 박형화를 위해 도광판을 얇게 하는 경우에는 광원으로부터의 광의 입사가 용이하지 않다는 문제가 있다.

대한민국 특허 제10-1051291호(특허 문헌 1)에서는 도광판에 UV코팅층을 형성하고, UV코팅층의 일측을 쐐기형의 수광부로 구성하여 도광판에서의 수광 면적을 확대함으로서 도광판의 박형화에 따른 문제를 해결하고 있다.

그러나, 특허 문헌 1의 발명에 따른 도광판 구조에서는 UV 코팅층이 도광판의 두께를 증대시키는 문제가 있고, 쐐기형 수광부의 구성을 위해 디스플레이패널 전체 크기 수준의 금형을 필요로 하게 되는 문제가 있고, UV 코팅층과 이 코팅층이 부착되는 베이스 필름과의 박리 현상이 생긴다는 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위한 방안으로서, 대한민국 특허공보 제10-1685055호(특허 문헌 2)에서는 쐐기형 도광판의 제조 방법을 개시하는데, 이 특허문헌 2의 발명에 따른 제조 방법에서는 도광판을 이루는 베이스 필름의 가장자리를 따라 이동하며 쐐기 형태로 수지를 압출하는 압출팁을 배치하여 압출팁으로부터 자외선 경화형 수지를 쐐기 형태로 압출하고 자외선을 조사하여 경화함으로써 도광판에서 수광부가 되는 가장자리를 쐐기 형태로 형성한다.

이러한 특허 문헌 2의 발명에 따른 제조 방법에 따라 제조되는 도광판을 도 1에 도시한다. 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 특허 문헌 2의 발명에 따른 제조 방법에 따르면, 도광판을 이루는 베이스 패널(11)과 쐐기형의 수광부(18)가 별도로 형성되므로, 베이스 패널의 크기를 갖는 금형을 마련할 필요가 없고, 디스플레이 패널의 규격에 따른 별도의 금형을 준비하는 일이 없이 수광부를 형성할 수 있다.

그러나, 이러한 특허 문헌 2의 발명에서는 도광판의 가장자리를 따라 자외선 경화성 수지를 압출해가면서 자외선 경화를 하기 때문에 압출이 이루어지는 전체 공간을 외부와 차단하지 않는 한, 압출된 수지가 대기에 노출되어 경화 중에 대기 중의 산소가 작용하거나 베이스 패널 사이에 이물질이 침투할 수 있고, 이에 따라 수광부에 기포가 요철이 형성되거나 베이스 패널과의 사이에 박리가 발생할 가능성이 있다.

특허 문헌 1: 대한민국 특허 제10-1051291호 특허 문헌 2: 대한민국 특허공보 제10-1685055호

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 고려하여, 디스플레이 패널의 도광판으로서 가장자리에 쐐기형 수광부를 갖는 도광판의 제조 장지와 제조 방법을 제공하려는 것이다.

구체적으로, 본 발명은 도광판을 이루는 베이스 패널을 마련한 후에 베이스 패널 상에 쐐기형 수광부를 별도로 형성할 수 있는 제조 방법과 제조 장치를 제공하려는 것이다.

특히, 본 발명은 자외선 경화성 수지를 베이스 패널 상에 주입하고 자외선으로 경화하여 베이스 패널과 일체화하는 쐐기형 수광부를 형성하는 방법과 장치를 제공하되, 자외선 경화성 수지의 주입과 경화 시에 베이스 패널과 수지가 산소나 이물질과 접촉하지 않는 제조 방법과 제조 장치를 제공하려는 것이다.

전술한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 본 발명에 따른 도광판의 제조 방법과 제조 장치에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 제조 장치는 베이스 패널의 가장자리에 쐐기형의 수광부를 갖는 도광판의 제조 장치로서,

베이스 패널과 맞닿는 표면을 갖추고, 베이스 패널과 맞닿아 밀폐되며 수광부의 형상에 상응하는 형상을 가지고 베이스 패널과 맞닿아 밀폐되는 공동이 마련되는 금형; 금형의 공동을 진공 배기하는 진공 배기 수단; 공동에 불활성 가스를 주입하는 불활성 가스 공급 수단; 수광부를 형성하는 자외선 경화성 수지를 공동에 충진하는 수지 충전 수단; 및 공동에 충진되는 수지에 자외선을 조사하는 자외선 조사 수단을 포함하여 구성되는 것이다.

또한, 본 발명에 따른 제조 방법은 베이스 패널의 가장자리에 쐐기형의 수광부를 갖는 도광판의 제조 방법으로서,

베이스 패널과 맞닿는 표면을 갖추고, 베이스 패널과 맞닿아 밀폐되며 수광부의 형상에 상응하는 형상을 가지고 베이스 패널과 맞대어 밀폐되는 공동이 마련되는 금형을 마련하는 단계; 금형의 표면에 베이스 패널을 맞닿아 공동을 밀폐하고, 공동을 진공 배기하는 진공 배기 단계; 공동에 불활성 가스를 주입하는 공동으로부터 배기를 하는 퍼지 단계; 공동으로부터 배기를 하면서 공동에 수광부를 형성하는 자외선 경화성 수지를 충진하는 충진 단계; 공동에 충진된 자외선 경화성 수지에 자외선을 조사하여 수지를 경화하여 베이스 패널과 일체로 되는 수광부를 형성하는 단계; 및 금형으로부터 수광부가 마련된 베이스 패널을 분리하는 단계를 포함하는 것이다.

이러한 본 발명에 따른 도광판의 제조 장치와 제조 방법에 따르면, 베이스 패널과 금형이 서로 맞닿아서 밀폐되는 금형의 공동에는 자외선 경화성 수지가 충진되어 경화됨으로써 쐐기형 수광부를 형성한다.

자외선 경화성 수지가 공동에 충진되기에 앞서 공동이 진공 배기되고 불활성 가스에 의해 퍼지되므로, 수지가 공동에 충진될 때 공동의 벽이나 공동을 밀폐하는 베이스 패널의 표면에는 산소나 기타 이물질이 잔류하지 않게 된다.

따라서, 금형 공동에의 수지의 주입과 경화에 의해 베이스 패널과 일체로 형성되는 수광부의 표면 및 베이스 패널과의 접합면은 대기 중의 산소의 작용에 의한 요철이나 기포가 발생하는 일이 없고 수광부와 베이스 패널의 접합면에서의 박리 현상은 발생하지 않게 된다.

도 1은 특허 문헌 2의 발명에 따라 제조되는 도광판의 구조를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도광판의 수광부 제조용 금형 및 그 주변 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 3 및 도 4는 도 2의 금형에서 도광판에 수광부가 형성되는 공정을 순차로 보여주는 도면이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용으로서 본 발명의 하나의 실시예에 따른 도광판의 제조 방법에 대하여 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 도광판 제조 장치로서 도광판에 쐐기형 수광부를 형성하는 금형과 그 주변 장치를 도시하고 있다.

금형(10)은 도광판의 베이스 패널(도 3의 1)과 맞닿은 편평한 표면(15)이 마련되고, 수광부의 쐐기 형상에 상응하는 쐐기 형상의 공동(11)이 형성되어 있다. 이 공동(11)은 베이스 패널(1)이 금형(10)에 도입되어 금형의 표면(15)과 맞닿음으로써 수광부(도 4의 2)를 형성하는 자외선 경화형 수지가 도입되도록 밀폐된다.

금형(10)에는 유입 도관(12)과 유출 도관(13)이 마련되어 있다. 이들 도관(12, 13)은 금형(10)을 관통하여 공동(11)과 연통되고 외부로 연장되어 있다.

유입 도관(12)은 삼상 밸브(21)에 연결되어 있는데, 삼상 밸브(21)에는 불활성 가스 공급 수단으로서 불활성 가스인 질소 가스의 공급원(미도시)에 연결되는 가스 도관(23)과 수지 충전 수단으로서 자외선 경화성 아크릴 수지의 공급원(미도시)에 연결되는 수지 공급 도관(22)이 연결되어 있어서, 삼상 밸브(21)의 절환에 따라 공동(11)에 선택적으로 질소 가스 또는 아크릴 수지가 공급된다.

유출 도관(13)은 외부로 연장되어 배출 조절 밸브(24)를 통하여 진공 배기 수단으로서의 진공 흡입원(미도시)에 배기관(25)을 통하여 연결되어 있어서, 배출 조절 밸브(24)가 개방되면 금형의 공동(11)으로부터 가스를 흡인하여 공동(11)에 진공을 형성한다.

도 3을 참조하면, 이와 같이 마련되는 금형(10)에 도광판을 이루는 베이스 패널(1)이 이송되어 금형의 표면(15)과 공동의 측벽(16)에 맞닿아서 금형의 공동(11)을 밀폐한다.

이 상태에서 유출 도관(13)이 연결된 배출 조절 밸브(24)가 개방되어 공동(11)으로부터 공기를 배기한다. 이에 의해 공동(11) 내에 있던 공기가 대부분 배출되지만, 진공도에 따라 일부의 공기가 잔류한다.

공동(11)으로부터 배기를 하는 상태에서 폐쇄되어 있던 삼상 밸브(21)가 전환되어 가스 도관(23)을 통하여 질소 가스가 공동(11)에 도입되어 공동에 잔류하던 공기를 밀어내고 공동(11)에는 질소 가스만이 잔류하게 된다.

이어서, 삼상 밸브(21)가 절환되어 수지 공급 도관(22)이 유입 도관(12)에 연결되어 유출 도관(13)으로부터의 흡입에 따른 부압과 수지 공급 도관(22)으로부터의 공급 압력에 의해 아크릴 수지가 공동(11)에 충진된다.

아크릴 수지가 공동(11)을 완전히 충진하면, 흡입 조절 밸브(24)와 삼상 밸브(21)는 각각 유출 도관(13)과 유입 도관(12)을 폐쇄하고, 도시하지 않은 자외선 조사 수단에 의해 공동(11)에 충진된 아크릴 수지가 자외선에 의해 경화된다.

이러한 자외선 경화에 의해 아크릴 수지는 공동(11)의 형상에 상응하는 쐐기 형태의 수광부(2)를 형성하고, 이와 더불어 베이스 패널(1)과 일체로 된다.

경화가 완료되면 삼상 밸브(23)를 절환하여 공동(11)에 질소 가스를 유입시키면서 베이스 패널(1)을 금형(10)으로부터 분리한다. 수광부(2)는 베이스 패널(1)과 일체로 되어 금형(10)으로부터 분리된다.

이로써 베이스 패널(1)과 일체화되는 수광부(2)의 제조가 완료된다.

이상의 과정에서 보듯이, 도광판의 베이스 패널(1)에 자외선 경화성 수지를 도입하고 경화하는 과정에서 공동(11)은 실질적으로 진공 상태에 놓이고, 불활성 가스인 미량의 질소 가스만이 있게 된다.

이로써, 베이스 패널(1)에서 수광부(2)가 부착되는 위치 및 금형의 공동(11)의 벽면과 접촉하는 위치에는 도입되는 아크릴 수지와의 사이에 기포나 요철 또는 불규칙한 계면을 유발하는 산소나 기타 이물질이 잔류하지 않게 되고, 도입되는 아크릴 수지에도 산소나 기타 이물질이 혼입되는 일은 발생하지 않는다.

따라서, 베이스 패널(1)과 쐐기부(2)는 견고하게 서로 접합되어 박리되는 일은 발생하지 않고 불규칙한 접합면을 형성하지 않게 된다.

이상 본 발명의 하나의 실시예를 설명하였는바, 본 발명은 이에 한정되지 않고 청구범위에 기재한 범위에서 다양한 수정과 변형 및 구성 요소의 부가가 가능하다.

1: 베이스 패널 2: 쐐기부
10: 금형 11: 공동
12: 유입 도관 13: 유출 도관

Claims (5)

1. 베이스 패널의 가장자리에 쐐기형의 수광부를 갖는 도광판의 제조 방법으로서,
   베이스 패널과 맞닿는 표면을 갖추고, 베이스 패널과 맞닿아 밀폐되며 수광부의 형상에 상응하는 형상을 가지고 베이스 패널과 맞닿아 밀폐되는 공동이 마련되는 금형을 마련하는 단계;
   금형의 표면에 베이스 패널을 맞닿아 공동을 밀폐하고, 공동을 진공 배기하는 진공 배기 단계;
   공동에 불활성 가스를 주입하는 공동으로부터 배기를 하는 퍼지 단계;
   공동으로부터 배기를 하면서 공동에 수광부를 형성하는 자외선 경화성 수지를 충진하는 단계;
   공동에 충진된 자외선 경화성 수지에 자외선을 조사하여 수지를 경화하여 베이스 패널과 일체화하는 수광부를 형성하는 단계; 및
   금형으로부터 수광부가 마련된 베이스 패널을 분리하는 단계
   를 포함하는 것인 도광판의 제조 방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   공동에 불활성 가스를 주입하면서 공동을 진공 배기함으로써 상기 진공 배기와 퍼지 단계는 동시에 수행되는 것인, 도광판의 제조 방법.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 불활성 가스는 질소 가스인 것인, 도광판의 제조 방법.
4. 베이스 패널의 가장자리에 쐐기형의 수광부를 갖는 도광판의 제조 장치로서,
   베이스 패널과 맞닿는 표면을 갖추고, 베이스 패널과 맞닿아 밀폐되며 수광부의 형상에 상응하는 형상을 가지고 베이스 패널과 맞닿아 밀폐되는 공동이 마련되는 금형;
   금형의 공동을 진공 배기하는 진공 배기 수단;
   공동에 불활성 가스를 주입하는 불활성 가스 공급 수단;
   공동에 수광부를 형성하는 자외선 경화성 수지를 충진하는 수지 충전 수단;
   및 공동에 충진되는 수지에 자외선을 조사하는 자외선 조사 수단
   을 포함하여 구성되는 것인 도광판의 제조 장치.
5. 청구항 3에 있어서,
   상기 불활성 가스 공급 수단과 수지 충전 수단은 금형의 외측으로부터 공동으로 연결되는 공통의 유입 도관을 포함하는 것인 도광판의 제조 장치.
   
   
   

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