KR100496520B1 - Stamper manufacturing method using photo lithography and stamper manufactured its method, and light guide panel manufactured using stamper - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 포토리소그라피 방식을 이용한 스템퍼 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 스템퍼, 그리고 상기 스템퍼를 이용해 제조된 도광판에 관한 것으로써, 소정의 면적을 갖는 판상의 글라스(Glass) 상에 임의의 크기와 형상의 요철을 형성시키는 단계와; 상기 요철이 형성된 상기 글라스 상에 포토레지스터(Photo Resist)를 도포하는 단계와; 상기 글라스 상면에 도포된 포토레지스터(PR)층 위에 패턴이 형성된 포토마스크를 적층하는 단계와; 상기 포토마스크의 상부에서 상기 포토레지스터를 경유, 상기 글라스를 향해 노광시키는 단계와; 노광 완료 후, 상기 포토마스크를 제거하고 노광된 상기 글라스의 표면에 소정의 두께로 도금한 후, 이형(異形)시켜 마스터(Master)를 제작하는 단계와; 상기 마스터의 패턴 면에 대응시켜 도금하고, 도금된 부분을 다시 이형(異形)시킴으로써 표면에 요철이 형성된 스템퍼를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method for manufacturing a stamper using a photolithography method, a stamper manufactured by the method, and a light guide plate manufactured using the stamper, the plate-shaped glass having a predetermined area Forming irregularities of any size and shape; Applying a photo resist on the glass on which the unevenness is formed; Stacking a photomask on which a pattern is formed on the photoresist layer applied on the glass upper surface; Exposing the glass to the glass via the photoresist on an upper portion of the photomask; After the exposure is completed, removing the photomask, plating the surface of the exposed glass to a predetermined thickness, and then releasing it to manufacture a master; It is characterized in that it comprises a step of producing a stamper formed with irregularities on the surface by plating in correspondence with the pattern surface of the master, and the plated portion is released again.
이처럼 포토리소그라피 방식을 이용한 스템퍼 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 스템퍼, 그리고 상기 스템퍼를 이용해 제조된 도광판에 따르면, 빛의 휘도를 균일하게 유지하면서도 빛의 확산 효과가 증대될 뿐만 아니라 내구성이 향상되며, 패턴의 크기 및 높이 제어가 용이하고 재현성이 향상될 수 있다.According to the method of manufacturing a stamper using the photolithography method, the stamper manufactured by the method, and the light guide plate manufactured using the stamper, the light diffusion effect is increased while maintaining the brightness of the light uniformly, and durability This is improved, the size and height of the pattern can be easily controlled and the reproducibility can be improved.
Description
본 발명은, 포토리소그라피 방식을 이용한 스템퍼 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 스템퍼, 그리고 상기 스템퍼를 이용해 제조된 도광판에 관한 것이다.The present invention relates to a stamper manufacturing method using a photolithography method, a stamper manufactured by the method, and a light guide plate manufactured using the stamper.
일반적으로 광고용, 조명용 혹은 모니터용 엘시디(LCD)에서 사용하고 있는 백라이트 유니트(Back Light Unit)는 빛을 발광하는 광원(램프)을 도광판의 일측 또는 양측에 설치하여 도광판 측으로 빛을 조사함으로써 도광판의 판면으로 빛을 확산시키는 역할을 한다.In general, the backlight unit used in advertising, lighting, or monitor LCD has a light source (lamp) that emits light on one side or both sides of the light guide plate to irradiate the light to the light guide plate side. It diffuses light.
만일, 광원을 도광판의 일측에 설치하지 않고 판면 뒤에 설치하여 빛을 도광판의 판면을 향해 발광한다면 빛의 확산 효과는 더욱 크다. 그러나, 이러한 경우에는 수만은 광원을 배치해야 하는 번거로움 및 설치 공간상의 제약이 따르게 됨은 물론이거니와 그 제조비용이 증가하는 문제점이 발생하게 된다.If the light source is installed behind the plate rather than on one side of the light guide plate to emit light toward the plate surface of the light guide plate, the light diffusion effect is greater. However, in such a case, tens of thousands of times come with the inconvenience of having to arrange the light source and the limitation of the installation space, and the manufacturing cost increases.
결국, 광고용, 조명용 혹은 모니터용 엘시디(LCD)에서 사용하고 있는 백라이트 유니트(Back Light Unit)에서 채용하는 도광판 대신 다른 것이 대용되지 않는다면 빛의 확산효과를 높이기 위한 도광판의 개발 노력은 계속될 수밖에 없다.As a result, the development efforts of the light guide plate to enhance the light diffusion effect are inevitably continued unless another light guide plate is used instead of the light guide plate employed in the back light unit used in the advertising, lighting or monitor LCD.
최초의 도광판은 도광판의 판면에 크기가 서로 상이한 복수개의 패턴을 인쇄함으로써 도광판으로부터의 빛의 확산효과를 증대하고자 하였으며, 그 후, 도광판의 판면에 복수개의 수직 V홈(Cut)을 형성시킴으로써 빛의 확산효과를 증대시키고자 하는 프리즘 도광판과 도광판의 판면에 패턴을 인쇄하지 않는 무인쇄 도광판으로 발전하였다.The first light guide plate was intended to increase the diffusion effect of light from the light guide plate by printing a plurality of patterns having different sizes on the plate surface of the light guide plate, and then, by forming a plurality of vertical V grooves on the plate surface of the light guide plate. In order to increase the diffusion effect, it has been developed into a prism light guide plate and an unprinted light guide plate which does not print a pattern on the plate surface of the light guide plate.
이들, 프리즘 도광판과 무인쇄 도광판은 모두가 도광판의 표면에서 빛의 휘도를 균일하게 유지시킬 수 있도록 함으로써 빛의 확산 효과를 높일 수 있도록 한 것이나, V홈(Cut)이 형성된 프리즘 도광판의 경우, 광효율은 우수하나 패턴의 크기가 크기 때문에 모니터용 도광판에만 적용할 수밖에 없고 그 내구성이 약하다는 결점이 있고 무인쇄 도광판의 경우, 패턴의 크기 및 깊이(높이)의 제어가 어려워 재현성이 떨어지는 단점이 있다.The prism light guide plate and the non-printed light guide plate are designed to increase the light diffusion effect by maintaining the brightness of light uniformly on the surface of the light guide plate, but in the case of the prism light guide plate having V grooves, the light efficiency Although it is excellent, the size of the pattern is large, it can only be applied to the monitor light guide plate and its durability is weak, and in the case of the non-printed light guide plate, it is difficult to control the size and depth (height) of the pattern.
따라서, 본 발명의 목적은, 포토리소그라피 방식을 이용한 스템퍼 제조방법을 채용하여 표면에 소정의 요철이 형성된 스템퍼를 제조하고 이 스템퍼를 이용하여 도광판을 제조함으로써, 램프로부터 발산된 빛이 요철에 부딪혀 산란됨으로써 빛의 휘도를 균일하게 유지하면서도 빛의 확산 효과를 증대시킬 수 있도록 하고 그 내구성을 향상시킬 수 있도록 하는 것이다. 또한, 스템퍼의 패턴 크기 및 높이 제어가 용이하고 재현성이 향상될 수 있도록 하기 위한 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to adopt a method of manufacturing a stamper using a photolithography method to produce a stamper having a predetermined uneven surface formed on the surface, and to produce a light guide plate using the stamper, whereby the light emitted from the lamp is uneven. By hitting and scattering, it is possible to increase the light diffusion effect while maintaining the brightness of the light uniformly and to improve its durability. In addition, to control the pattern size and height of the stamper is to be easy and the reproducibility can be improved.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 포토리소그라피(Photo Lithography) 방식을 이용한 스템퍼(Stamper) 제조방법에 있어서, 소정의 면적을 갖는 판상의 글라스(Glass) 상에 임의의 크기와 형상의 요철을 형성시키는 단계와; 상기 요철이 형성된 상기 글라스 상에 포토레지스터(Photo Resist)를 도포하는 단계와; 상기 글라스 상면에 도포된 포토레지스터(PR)층 위에 패턴이 형성된 포토마스크를 적층하는 단계와; 상기 포토마스크의 상부에서 상기 포토레지스터를 경유, 상기 글라스를 향해 노광시키는 단계와; 노광 완료 후, 상기 포토마스크를 제거하고 노광된 상기 글라스의 표면에 소정의 두께로 도금한 후, 이형(異形)시켜 마스터(Master)를 제작하는 단계와; 상기 마스터의 패턴 면에 대응시켜 도금하고, 도금된 부분을 다시 이형(異形)시킴으로써 표면에 요철이 형성된 스템퍼를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토리소그라피 방식을 이용한 스템퍼 제조방법에 의해 달성된다.The above object, according to the present invention, in the stamper manufacturing method using a photolithography method, forming irregularities of any size and shape on a plate-shaped glass having a predetermined area Making a step; Applying a photo resist on the glass on which the unevenness is formed; Stacking a photomask on which a pattern is formed on the photoresist layer applied on the glass upper surface; Exposing the glass to the glass via the photoresist on an upper portion of the photomask; After the exposure is completed, removing the photomask, plating the surface of the exposed glass to a predetermined thickness, and then releasing it to manufacture a master; The stamper manufacturing method using a photolithography method comprising the step of manufacturing a stamper having unevenness formed on the surface by plating corresponding to the pattern surface of the master and releasing the plated portion again. Is achieved.
여기서, 상기 스템퍼를 마스터에서 이형시킨 후, 스템퍼의 두께를 일정하게 유지하기 위한 백폴리싱 단계를 더 거칠 수도 있다.Here, after the stamper is released from the master, it may be further subjected to a back polishing step for maintaining a constant thickness of the stamper.
그리고, 상기 글라스 상에 요철을 형성시키는 단계에서는 에칭 방법을 이용할 수도 있고, 샌드블라스팅 방법 혹은, 프레싱 방법을 채용할 수 있다.In the step of forming irregularities on the glass, an etching method may be used, and a sand blasting method or a pressing method may be adopted.
한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 소정의 면적을 갖는 판상의 글라스(Glass) 상에 임의의 크기와 형상의 요철을 형성시킨 후, 요철이 형성된 상기 글라스 상에 포토레지스터(Photo Resist)를 도포하고, 상기 포토레지스터층 위에 패턴이 형성된 포토마스크를 적층하여 상기 포토마스크의 상부에서 상기 글라스를 향해 노광시키는 다음, 상기 포토마스크를 제거하고 노광된 글라스의 표면에 소정의 두께로 도금한 후 이형(異形)시켜 마스터(Master)를 제작하고, 상기 마스터의 패턴 면에 대응시켜 도금하고, 도금된 부분을 다시 이형(異形)시켜 제조되는 스템퍼에 의해서도 달성된다.On the other hand, according to another field of the present invention, the above object is, according to the present invention, after forming irregularities of any size and shape on the plate-shaped glass (glass) having a predetermined area, the glass phase on which the irregularities are formed Photoresist is applied to the photoresist, and a patterned photomask is stacked on the photoresist layer and exposed to the glass from the top of the photomask. Then, the photomask is removed and the surface of the exposed glass is exposed. It is also achieved by a stamper which is produced by plating a mold to a predetermined thickness and then releasing the mold to produce a master, plating corresponding to the pattern surface of the master, and releasing the plated portion again.
여기서, 상기 글라스 상에 요철을 형성시키는 단계에서는 에칭 방법을 이용할 수도 있고, 샌드블라스팅 방법 혹은, 프레싱 방법을 채용할 수 있다.In the step of forming irregularities on the glass, an etching method may be used, and a sand blasting method or a pressing method may be adopted.
한편, 본 발명의 또 다른 분야에 따르면, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 상기한 포토리소그라피(Photo Lithography) 방식을 이용한 스템퍼(Stamper) 제조방법에 의해 제조된 상기 스템퍼를 소정의 판에 적층함으로써 제조되는 도광판에 의해서도 달성된다.On the other hand, according to another field of the present invention, the object is, according to the present invention, the stamper manufactured by a stamper manufacturing method using the photolithography (Photo Lithography) method to a predetermined plate It is also achieved by a light guide plate manufactured by laminating.
여기서, 상기 스템퍼는 니켈도금방법에 의해 제작될 수 있다.Here, the stamper may be manufactured by the nickel plating method.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하며, 각 실시예의 설명 중 동일 구성에 대해서는 동일 부호를 부여하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and like reference numerals designate like elements in the description of each embodiment.
전술한 바와 같이, 도광판은 광고용, 조명용 혹은 모니터용 엘시디(LCD)에서 사용하고 있는 백라이트 유니트(Back Light Unit)에 마련되어 있다. 이에, 본 실시예에서는 도 1에 도시된 바와 같은 노트북 컴퓨터를 그 일실시예로 하여 본 발명에 대해 설명하기로 한다.As described above, the light guide plate is provided in a backlight unit used in advertising, lighting, or monitor LCD. Thus, the present invention will be described with reference to the laptop computer shown in FIG. 1 as one embodiment.
도 1에 도시된 바와 같이, 노트북 컴퓨터의 디스플레이장치(20)는 중앙처리장치(CPU)가 장착되어 있는 메인보드(Main Board)에 램(Ram)을 비롯하여 디스크드라이버, 그래픽카드 등 각종 카드 등이 마련되어 있으며, 그 외측에 소정의 정보를 입력하는 키보드(10a) 등이 마련되어 있는 본체(10)에 결합되어 있다.As shown in FIG. 1, the display device 20 of a notebook computer includes a RAM, a disk driver, a graphics card, and the like on a main board on which a CPU is mounted. It is provided and is connected to the main body 10 provided with the keyboard 10a etc. which input predetermined information in the outer side.
디스플레이장치(20)는 전후방향으로 결합되는 한 쌍의 커버하우징(12a,12b)에 의해 지지되며 판면에 화상이 형성되는 패널(15)과, 패널(15)의 배후에 배치되어 패널(15)로 빛을 전달하는 백라이트 유니트(30)를 포함한다.The display apparatus 20 is supported by a pair of cover housings 12a and 12b coupled in the front-rear direction and is disposed behind the panel 15 and the panel 15 having an image formed on the plate surface. It includes a backlight unit 30 for transmitting light to the.
패널(15)은 그 자체적으로 빛을 발산하지 못하고 빛의 투과율을 조절하는 방식으로 제조되어 있으므로 패널(15)에 소정의 화상이 형성되도록 하려면 패널(15)로 빛을 투사하는 백라이트 유니트(30, Back-light unit)가 반드시 필요하다.Since the panel 15 is manufactured in such a manner that it does not emit light by itself and controls the transmittance of light, the backlight unit 30 for projecting the light to the panel 15 is formed so that a predetermined image is formed on the panel 15. Back-light unit is necessary.
도 2는 도 1에 도시된 백라이트 유니트에 도광판이 배치된 상태를 도시한 백라이트 유니트의 개략적인 부분 측단면도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 백라이트 유니트(30)는, 지지프레임(32)과, 지지프레임(32) 내에 마련된 도광판(33)과, 도광판(33)의 하부에 도광판(33)의 면적과 거의 동일하게 배치되어 도광판(33)의 하부로 빛이 누출되는 것을 방지하는 반사시트(37)와, 도광판(33)의 상부에 배치되어 빛을 균일하게 확산시키는 확산시트(39)와, 확산시트(39)의 상부에 중첩 배치되는 한 쌍의 프리즘시트(40,41)와, 각 프리즘시트(40,41)의 상부에 마련되는 보호시트(42)를 갖는다.FIG. 2 is a schematic partial side cross-sectional view of the backlight unit illustrating a state in which a light guide plate is disposed in the backlight unit illustrated in FIG. 1. As shown in this figure, the backlight unit 30 includes a support frame 32, a light guide plate 33 provided in the support frame 32, and an area of the light guide plate 33 below the light guide plate 33. The reflective sheet 37 is disposed in the same manner to prevent light from leaking to the lower portion of the light guide plate 33, the diffusion sheet 39 disposed at the upper portion of the light guide plate 33 to uniformly diffuse the light, and the diffusion sheet ( A pair of prism sheets 40 and 41 overlapped with each other and a protective sheet 42 provided on the upper portions of the prism sheets 40 and 41 are provided.
도광판(33)은 한 쌍의 프리즘시트(40,41)를 향한 상면은 평평하고 하면은 일단으로부터 타단으로 갈수록 그 폭이 좁아지도록 경사지게 형성된다. 도광판(33)의 일단에는 빛을 발산하는 광원인 램프(35)가 램프하우징(36)에 의해 장착되어 있다.The light guide plate 33 is formed to be inclined so that the upper surface toward the pair of prism sheets 40 and 41 is flat and the lower surface thereof becomes narrower from one end to the other end. At one end of the light guide plate 33, a lamp 35, which is a light source for emitting light, is mounted by the lamp housing 36.
한 쌍의 프리즘시트(40,41)의 판면에는 확산시트(39)에 의해 확산된 빛을 집광시키기 위해 각각 삼각형 모양의 선형프리즘(40a,41a)이 연속적으로 형성되어 있다. 한 쌍의 프리즘시트(40,41)에 형성된 선형프리즘(40a,41a)은 보호시트(42)를 향하고 있으며, 각기 그 방향이 서로 수직되게 배치되어 서로 다른 방향의 빛을 집광한다.On the plate surfaces of the pair of prism sheets 40 and 41, triangular linear prisms 40a and 41a are formed continuously in order to collect light diffused by the diffusion sheet 39, respectively. The linear prisms 40a and 41a formed on the pair of prism sheets 40 and 41 face the protective sheet 42, and the directions of the linear prisms 40a and 41a are arranged perpendicular to each other to collect light in different directions.
이에, 램프(35)가 발광하여 램프(35)로부터의 빛이 도광판(33)으로 입사되어 도광판(33)의 판면을 따라 진행하면, 반사 및 산란에 의해 빛의 일부는 도광판(33)상부에 있는 확산시트(39)로 이동되고 나머지는 도광관(33) 하부 반사시트(37)로 향한다. 이 때, 반사시트(37)로 향한 빛은 반사시트(37)에 의해 반사되어 다시 도광판(33)을 통해 확산시트(39)로 이동된다.Accordingly, when the lamp 35 emits light and light from the lamp 35 enters the light guide plate 33 and proceeds along the plate surface of the light guide plate 33, a part of the light is reflected on the light guide plate 33 by reflection and scattering. Is moved to the diffuser sheet 39 and the rest is directed to the reflective sheet 37 below the light guide tube 33. At this time, the light directed to the reflective sheet 37 is reflected by the reflective sheet 37 and moved back to the diffusion sheet 39 through the light guide plate 33.
램프(35)로부터 도광판(33)을 통해 확산시트(39)로 확산된 빛은 확산시트(39)를 거치면서 균일하게 확산된 후, 한 쌍의 프리즘시트(40,41)로 향한다. 프리즘시트(40,41)는 판면에 형성된 복수의 선형프리즘(40a,41a)에 의해 도광판(33)의 판면에 대해 수직인 방향에서 이격되거나 벗어난 빛들을 도광판(33)에 수직인 방향으로 굴절시켜 보호시트(42)를 통해 패널(15)로 입사시킨다. 따라서, 패널(15)로 입사된 빛에 의해 패널(15)에 형성된 화상을 볼 수 있게 된다.Light diffused from the lamp 35 through the light guide plate 33 to the diffusion sheet 39 is uniformly diffused through the diffusion sheet 39 and then directed to the pair of prism sheets 40 and 41. The prism sheets 40 and 41 are refracted by the plurality of linear prisms 40a and 41a formed on the plate surface in the direction perpendicular to the light guide plate 33 to the light spaced apart or separated from the direction perpendicular to the plate surface of the light guide plate 33. It enters into the panel 15 through the protective sheet 42. Therefore, the image formed in the panel 15 can be seen by the light incident on the panel 15.
이처럼 패널(15)에 형성된 화상을 좀 더 용이하고 명확하게 볼 수 있기 위해서는 램프(35)를 통해 도광판(33)의 측면으로 입사한 빛이 도광판(33)의 판면으로 좀 더 넓게 확산되어야만 한다.In order to view the image formed on the panel 15 more easily and clearly, light incident on the side of the light guide plate 33 through the lamp 35 must be diffused to the plate surface of the light guide plate 33 more widely.
이를 위해, 본 발명에서는 다음과 같은 방식으로 먼저 스템퍼(95, Stamper)를 제조한 후, 이를 이용하여 도광판(33)을 제조하고 있다. 이처럼 스템퍼(95)를 이용함으로써 패턴의 크기 및 높이 제어가 용이하고 재현성이 향상될 수 있다. 또한, 이 스템퍼(95)를 이용하여 도광판(33)을 제조하는 바, 빛의 휘도를 균일하게 유지하면서도 빛의 확산 효과를 증대시킬 수 있게 된다.To this end, in the present invention, the stamper 95 is manufactured in the following manner, and then the light guide plate 33 is manufactured using the stamper 95. By using the stamper 95 as described above, the size and height of the pattern can be easily controlled and the reproducibility can be improved. In addition, when the light guide plate 33 is manufactured using the stamper 95, it is possible to increase the light diffusion effect while maintaining the brightness of the light uniformly.
본 발명에 따른 스템퍼(95) 제조방법은, 도 3 및 도 4a 내지 도 4l에 도시된 바와 같이, 다음의 과정을 거친다.The method for manufacturing the stamper 95 according to the present invention, as shown in Figures 3 and 4a to 4l, goes through the following process.
먼저, 도 4a와 같이, 소정의 면적을 갖는 판상의 글라스(50, Glass)를 준비하고(S10), 도 4b와 같이, 글라스(50)의 판면에 임의의 크기와 형상의 패턴을 갖는 요철(50a, 이를 " 복수의 돌기" 라 볼 수도 있음)을 부여한다(S11). 이처럼 글라스(50) 상에 형성되는 요철(50a)은 최종적으로 제조되는 스템퍼(95)의 표면에 동일하게 형성되고, 이 스템퍼(95)를 소정의 판에 적층함으로써 도광판(33, 도 2 및 도 6 참조)이 제조된다.First, as shown in FIG. 4A, a glass plate 50 having a predetermined area is prepared (S10), and as shown in FIG. 4B, irregularities having a pattern having an arbitrary size and shape on the plate surface of the glass 50 ( 50a, which may be referred to as a plurality of protrusions) (S11). In this way, the unevenness 50a formed on the glass 50 is formed on the surface of the stamper 95 to be finally manufactured, and the light guide plate 33 (FIG. 2) is formed by laminating the stamper 95 on a predetermined plate. And FIG. 6).
이 때, 글라스(50)의 표면에 요철(50a)을 형성시키는 방법에는 프레싱 방법, 샌드블라스팅 방법 및 에칭 방법 등이 모두 적용될 수 있다.In this case, a pressing method, a sand blasting method, an etching method, or the like may be applied to the method of forming the unevenness 50a on the surface of the glass 50.
프레싱 방법이란 도시하고 있지는 않으나, 소정의 요철면이 형성된 프레스와 프레스의 하부에 글라스(50)를 평평하게 받치는 지그를 준비한 후, 지그에 글라스(50)를 로딩시킨 다음, 프레스로 글라스(50)를 가압하는 방법이다. 이러한 프레싱 방법에 의하면 생산 속도고 빠를 뿐만 아니라 대량 생산이 가능하다는 이점이 있다.Although the pressing method is not shown, after preparing a jig for supporting the glass 50 flatly under the press and the bottom of the press on which a predetermined uneven surface is formed, the glass 50 is loaded on the jig, and then the glass 50 by the press To pressurize. This pressing method has the advantage that the production speed is fast and the mass production is possible.
글라스(50)의 표면에 요철(50a)을 형성(표면을 거칠게 하는 방법)하는 샌드블라스팅 방법은 물리적 방법이라고도 칭한다. 샌드블라스팅(sand blasting) 방법은, 요철(50a)이 형성될 글라스(50)의 표면을 고압으로 분사되는 모래로 타격하여 미세한 요철(50a)을 형성하는 것이다.The sandblasting method of forming the unevenness 50a on the surface of the glass 50 (a method of roughening the surface) is also referred to as a physical method. Sand blasting (sand blasting) method, by hitting the surface of the glass 50 on which the unevenness 50a is to be formed with sand injected at high pressure to form fine unevenness 50a.
이러한 샌드블라스팅 방법은 글라스(50)의 표면에 요철(50a)이 형성되지 아니하는 부분을 보호필름으로 가리고 원하는 부분에만 모래의 타격이 노출되도록 하는 것이므로, 보호필름에서 요철(50a) 영역에 해당하는 부분을 수작업 등으로 오려내는 작업이 선행되어야 한다.This sandblasting method is to cover the portion where the unevenness (50a) is not formed on the surface of the glass 50 with a protective film and to expose the blow of the sand only to the desired portion, so that the corresponding area of the unevenness (50a) in the protective film The work of cutting out the part by hand or the like should be preceded.
이처럼 샌드블라스팅 방법은 요철(50a)의 성형 공정이 복잡할 뿐만 아니라 요철(50a) 외의 정교한 무늬의 형성이 불가능하여 제품생산성이 크게 떨어지며, 성형된 요철(50a) 면이 비교적 거칠고 매끄럽지 못하고 먼지 등의 이물질이 부착되기 쉬우므로 상품가치가 떨어지는 결점을 안고 있다. 이에, 프레싱 방법이나 샌드블라스팅 방법보다는 에칭 방법이 주로 채용되는 것이 보통이다.As such, the sand blasting method not only complicates the molding process of the unevenness 50a, but also makes it impossible to form an elaborate pattern other than the unevenness 50a, thereby greatly reducing the productivity of the product. It is easy to attach foreign materials, so it has a drawback that the commodity value falls. Therefore, an etching method is generally adopted rather than a pressing method or a sandblasting method.
화학적 방법이라고도 칭하는 에칭이란 글라스(50)의 표면에 화학적인 방법을 사용해 모양, 문자 혹은 요철(50a) 등 임의의 형상을 갖는 패턴을 형성하는 것을 일컫는다. 통상적으로 글라스(50)는 그 대부분은 규산염유리를 주로 하는 산화물 글라스(50)이고 산화물 글라스(50)에 포함되어 있는 조성 산화물의 종류, 함유량 등은 다양할 뿐만 아니라 이에 대응하는 여러 성질은 광범위하게 변한다,Etching, also referred to as a chemical method, refers to forming a pattern having an arbitrary shape such as a shape, letters, or irregularities 50a by using a chemical method on the surface of the glass 50. Typically, the glass 50 is an oxide glass 50 mainly made of silicate glass, and the composition, content and the like of the composition oxide included in the oxide glass 50 are varied, and various properties corresponding thereto are widely used. Changes,
일반적으로 여러 성질과 조성 사이에는 근사한 가성성(加成性)이 성립하여 그 값은 각 산화물 고유의 정수에 조성비율을 곱해서 얻는 값과 일치한다. 비중, 굴절률, 열팽창률 등이 그 예이다. 이처럼 글라스(50)의 성질은 조성에 따라 변할뿐 아니라 열처리 등에 따라서도 달라지므로 에칭시에는 주의를 해야한다.Generally, approximate causticity is established between various properties and compositions, and the value is consistent with the value obtained by multiplying the composition ratio by the constant of each oxide. Specific examples include specific gravity, refractive index, and thermal expansion coefficient. As described above, the properties of the glass 50 may vary depending on the composition and also vary depending on the heat treatment.
에칭 방법에는 크게 건식과 습식이 있다. 건식은 디아조늄염과 커플러를 함유하는 소정의 감광층을 노광한 후, 암모니아 가스에 접촉시켜 미노광부에 색소를 형성시키는 것을 말하고, 습식이란 자외선으로 노광한 후, 알칼리성의 짝지음 성분용액으로 현상하고 미노광부에 아조색소를 형성시키는 것을 말한다.There are largely dry and wet etching methods. Drying means exposing a predetermined photosensitive layer containing a diazonium salt and a coupler and then contacting with ammonia gas to form a pigment in an unexposed part. Wet means exposing with ultraviolet rays and developing with an alkaline pairing component solution. It means to form azo pigment in unexposed part.
이러한 종류의 에칭 방법들 모두가 사용될 수 있으나, 본 실시예에서는 건식에 비해서는 습식을 채용하고 있다. 즉, 노광 후, 용제 중에 플루오르화수소산(hydrofluoric acid)을 함유하는 잉크로써 글라스(50)의 표면에 필요한 무늬를 실크스크린 인쇄하여 플루오르화수소산(hydrofluoric acid)이 판유리의 표면을 부식시켜 무늬를 형성시키는 것이다.All of these kinds of etching methods can be used, but the present embodiment employs wet as compared to dry. That is, after exposure, the ink containing hydrofluoric acid in the solvent is silk-screen printed on the surface of the glass 50 so that the hydrofluoric acid corrodes the surface of the glass to form a pattern. It is to let.
이러한 에칭방법은 실크스크린 인쇄방법을 사용함에 따라 정교한 무늬의 형성이 가능하고 생산성을 크게 향상시킬 수 있으며 요철(50a)면을 비교적 매끄럽게 형성할 수 있어 상품가치를 제고시킬 수 있으나, 에칭 완료 후 글라스(50)의 표면에는 강산으로서 환경 오염물질인 플루오르화수소산이 그대로 남아있어 세척공정을 반드시 거쳐야한다.This etching method can be used to form a fine pattern by using a silk screen printing method can greatly improve the productivity and can form a relatively uneven surface (50a) to improve the product value, but after the completion of etching glass Hydrofluoric acid, an environmental pollutant, remains as a strong acid on the surface of (50) and must be washed.
이처럼 글라스(50)의 표면에 요철(50a)을 부여한 상태에서 도 4c와 같이, 글라스(50)의 요철(50a)면에 포토레지스터(60, Photo Resist)를 도포한다(S12). 포토레지스터(60)는 소위, 감광성을 지닌 액체로써 요철(50a)이 부여된 글라스(50)상에 도포되면 소정의 두께를 갖는 피막으로 남는다.As such, in the state in which the unevenness 50a is applied to the surface of the glass 50, as shown in FIG. 4C, the photoresist 60 is applied to the unevenness 50a surface of the glass 50 (S12). The photoresist 60 is a so-called photosensitive liquid and remains on a film having a predetermined thickness when applied onto the glass 50 to which the unevenness 50a is applied.
포토레지스터(60)를 도포하고 나면, 도 4d와 같이, 소정의 패턴(판면에 이격 간격을 두고 복수의 노광부(70a)가 형성됨)이 형성된 포토마스크(70)를 포토레지스터(60)가 도포되어 피막이 형성된 글라스(50)의 상부에 얹고(S13), 도 4e와 같이, 포토마스크(70)의 외측에서 포토레지스터(60)를 경유, 글라스(50)를 향해 노광시킨다(S14). 그러면, 도 4f와 같이, 노광부(70a)를 통해 빛이 투사된 글라스(50)의 표면 영역은 피막이 녹아 내려 최초 글라스(50)에 형성한 요철(50a)이 다시 형성되고, 나머지 부분은 포토레지스터(60)로 가 그대로 남게 된다.After the photoresist 60 is applied, the photoresist 60 coats the photomask 70 having a predetermined pattern (a plurality of exposed portions 70a are formed on the plate surface at a spaced interval apart from each other) as shown in FIG. 4D. Then, the film is placed on the upper portion of the glass 50 (S13), and as shown in FIG. 4E, the photoresist 60 is exposed toward the glass 50 via the photoresist 70 from the outside of the photomask 70 (S14). Then, as shown in FIG. 4F, the surface region of the glass 50 projected with light through the exposure unit 70a is melted to form the unevenness 50a formed on the first glass 50 again, and the rest of the photo is formed. The register 60 remains as it is.
노광이 완료되고 나면, 포토마스크(70)를 제거하고(S15), 노광된 글라스(50)의 표면에 도 4g와 같이, 예를 들어, 니켈 등을 이용하여 도금(80)을 시킨다(S16).After the exposure is completed, the photomask 70 is removed (S15), and the surface of the exposed glass 50 is plated (80) using, for example, nickel as shown in FIG. 4G (S16). .
소정의 시간이 지나, 도 4h와 같이, 도금(80)된 영역을 글라스(50)로부터 제거(이형(異形)시키면)하면(S17), 도 4i와 같이, 마스터(90)가 만들어진다(S17).After a predetermined time has elapsed, as shown in FIG. 4H, when the plated region 80 is removed (released) from the glass 50 (S17), as shown in FIG. 4I, a master 90 is formed (S17). .
이러한 방식에 의해 형성된 마스터(90)는 소위, 볼록판이라 할 수 있다.The master 90 formed by this method may be called a convex plate.
즉, 도 4i에 확대 도시한 바와 같이, 마스터(90)의 판면에는 정부(90a)와 골부(90b)가 연속적으로 반복되는 요철면이 형성되는데, 이 요철면 중 정부(90a)의 표면에 최초, 글라스(50)의 표면에 형성된 요철(50a)의 형상 및 모양, 크기가 그대로 재현되게 된다.That is, as shown in an enlarged view of FIG. 4I, the plated surface of the master 90 is formed with an uneven surface on which the top 90a and the valley 90b are continuously repeated. The shape, shape, and size of the irregularities 50a formed on the surface of the glass 50 are reproduced as they are.
마스터(90)가 제조되고 나면, 도 4j에 도시된 바와 같이, 마스터(90)의 패턴면(요철(50a)이 형성된 면)에 다시 소정의 두께로 도금(80a)을 한다(S18). 도금(80a)이 건조되면, 도 4k와 같이, 도금(80a) 층을 마스터(90)로부터 다시 이형(異形)시켜 원하는 스템퍼(95, 도 41)를 제조하게 된다(S19).After the master 90 is manufactured, as shown in FIG. 4J, plating 80a is again applied to a pattern surface of the master 90 (the surface on which the unevenness 50a is formed) to a predetermined thickness (S18). When the plating 80a is dried, as shown in FIG. 4K, the plating 80a layer is released from the master 90 again to produce a desired stamper 95 (FIG. 41) (S19).
이러한 방식에 의해 형성된 스템퍼(95)는 소위, 오목판이라 할 수 있다.The stamper 95 formed by this method can be referred to as a so-called recess plate.
즉, 도 41에 확대 도시한 바와 같이, 마스터(95)의 판면에는 정부(95a)와 골부(95b)가 연속적으로 반복되는 요철면이 형성되는데, 이 요철면 중 골부(95b)의 표면에 최초, 글라스(50)의 표면에 형성된 요철(50a)의 형상 및 모양, 크기가 그대로 전사되게 된다.That is, as shown in an enlarged view of FIG. 41, the plate surface of the master 95 is formed with an uneven surface on which the top portion 95a and the valley portion 95b are continuously repeated, and the first surface is formed on the surface of the valley portion 95b. The shape, shape, and size of the irregularities 50a formed on the surface of the glass 50 are transferred as they are.
이처럼 제조된 스템퍼(95)를 스템퍼용 금형(미도시)에 장착하여 도 6과 같은 도광판(33)이 제조되는 것이다. 이러한 스템퍼(95)를 스템퍼용 금형(미도시)에 장착하여 도광판(33)을 제조한 후, 도광판(33)의 일측에 마련된 램프(35, 도 2 및 도 6 참조)로부터 빛이 입사되면, 입사된 빛은 스템퍼(95)의 표면 골부(90b)에 형성된 요철(50a)들에 의해 여러 방향(난방향)으로 확산된다. 따라서, 종래에 비해 빛의 휘도를 균일하게 유지하면서도 빛의 확산 효과를 증대시킬 수 있게 된다. 도 6에 도시된 도광판(33)은 요철(50a)이 상면에 있으나, 실제 백라이트유니트에 조립되는 도광판(33)은 요철(50a)이 하부로 향하게 조립되어 램프(35, 도 2 및 도 6 참조)로 부터 빛이 입사되면 입사되는 빛은 입사각에 따른 경로를 이동하다가 요철(50a)(패턴)에 부디쳐 반사, 굴절, 과되어 빛의 경로가 바뀌게 된다. 이때 요철(50a)상부의 임의 형상들은 빛을 다방향으로 확산시키는 기능을 한다.The light guide plate 33 as shown in FIG. 6 is manufactured by attaching the manufactured stamper 95 to a stamper mold (not shown). When the stamper 95 is mounted on a stamper mold (not shown) to manufacture the light guide plate 33, when light is incident from the lamp 35 (see FIGS. 2 and 6) provided on one side of the light guide plate 33. The incident light is diffused in various directions (hard direction) by the unevennesses 50a formed in the surface valley portion 90b of the stamper 95. Therefore, it is possible to increase the light diffusion effect while maintaining the brightness of light uniformly compared to the prior art. In the light guide plate 33 shown in FIG. 6, the unevenness 50a is on the upper surface, but the light guide plate 33, which is actually assembled to the backlight unit, is assembled with the unevenness 50a facing downward, so as to refer to the lamp 35, FIGS. 2 and 6. When light is incident from the incident light, the incident light travels along a path according to the incident angle, and then is reflected, refracted, and excessively reflected on the unevenness 50a (pattern), thereby changing the light path. At this time, the arbitrary shapes on the top of the unevenness 50a functions to diffuse light in multiple directions.
뿐만 아니라 상기한 제조방법에 따른 스템퍼(95)를 이용함으로써 패턴의 크기 및 높이 제어가 용이하고 재현성이 향상될 수 있다. 만일, 스템퍼(95)를 마스터(90)에서 이형시킨 후, 스템퍼(95)의 두께를 일정하게 유지하고자 한다면 별도의 백폴리싱 단계를 거치면 될 것이다.In addition, by using the stamper 95 according to the manufacturing method described above, the size and height of the pattern can be easily controlled and the reproducibility can be improved. If the stamper 95 is released from the master 90 and then the thickness of the stamper 95 is to be kept constant, a separate back polishing step may be performed.
한편, 상기의 방식에 의해 도광판(33)을 제조하는 과정에서 마스터(90)의 표면 정부(90a)에 형성된 요철(50a)의 형상 및 이와 동일하게 표현되는 스템퍼(95)의 표면 골부(90b)에 형성된 요철(50a)의 형상 및 모양, 크기는 다양하게 구현할 수 있다.Meanwhile, in the process of manufacturing the light guide plate 33 by the above method, the shape of the unevenness 50a formed on the surface portion 90a of the master 90 and the surface valley portion 90b of the stamper 95 expressed in the same manner. The shape, shape and size of the concave-convex portion 50a formed in the) can be variously implemented.
즉, 최초, 프레싱 방법, 샌드블라스팅 방법 및 에칭 방법 등의 여러 방법을 통해 글라스(50)의 표면에 요철(50a)을 형성하는 과정에서 요철(50a)의 형상을 특정한다면 이 형상이 그대로 마스터(90) 및 스템퍼(95)에 표현될 수 있다.That is, if the shape of the unevenness 50a is specified in the process of forming the unevenness 50a on the surface of the glass 50 through various methods such as a pressing method, a sand blasting method, and an etching method, the shape is used as a master ( 90 and stamper 95.
이러한 요철(50b~50d) 형상이 도 7a 내지 도 7c에 다양한 실시예로써 도시되어 있다. 이들 요철(50b~50d)은 그 형상에 무관하게 빛의 확산효과를 증대시키기 위한 역할을 수행하는 바, 그 형상은 그다지 중요하지 않을 수도 있다.Such irregularities 50b-50d shapes are shown in various embodiments in FIGS. 7A-7C. These irregularities 50b to 50d play a role of increasing the light diffusion effect irrespective of the shape, and the shape may not be very important.
한편, 도 3의 과정을 수행하다 보면 마스터(90)의 판면 정부(90a)에 요철(50a)이 형성되는 이른 바, 볼록판이 제조된다. 그러나, 경우에 따라, 마스터(90)의 판면 골부(90b)에 요철(50a)이 형성되도록 할 필요도 발생한다.On the other hand, while performing the process of Figure 3 so-called convex plate is formed so that the concave-convex (50a) is formed on the plate surface 90a of the master (90). However, in some cases, a need arises for the unevenness 50a to be formed in the plate surface 90b of the master 90.
이러한 경우에는 포토마스크(70)에 형성된 노광부(70a)의 위치를 가변시킨 후, 전술한 도 4a 내지 도 4l의 과정을 동일하게 수행하면 된다. 그러면, 최종적으로 제조된 마스터(90)의 표면에는 골부(90b)에 요철(50a)이 형성되고, 반대로 스템퍼(95)의 표면 정부(95a)에 요철(50a)이 형성되게 된다.In this case, after changing the position of the exposure unit 70a formed in the photomask 70, the above-described processes of FIGS. 4A to 4L may be performed in the same manner. Then, the unevenness 50a is formed in the valley portion 90b on the surface of the finally manufactured master 90, and the unevenness 50a is formed in the surface portion 95a of the stamper 95.
이렇게 스템퍼(95)의 표면 정부(95a)에 요철(50a)이 형성된 것에 관해 도 5에 확대 도시되어 있다. 이러한 상태라면 입사된 빛은 유효반사영역(B) 뿐만이 아니라 요철(50a)이 형성된 확산영역(A)으로 확산되는 바, 본 발명의 효과를 달성할 수 있다.The enlarged concave and convex portions 50a of the surface portion 95a of the stamper 95 are shown in FIG. 5. In this state, the incident light is diffused into the diffusion region A in which the unevenness 50a is formed as well as the effective reflection region B, thereby achieving the effect of the present invention.
이와 같이, 본 발명에서는, 글라스(50) 상에 복수의 요철(50a)을 형성한 다음, 포토레지스터(60)를 도포하여 피막을 형성시키고, 포토마스크(70)를 통해 노광시킨 후, 마스터(90)를 제작하고, 다시 마스터(90)의 패턴 면에 도금(80a)하여 스템퍼(95)를 제조한 후, 이를 이용하여 도광판(33)을 만들고 있는 바, 도광판(33)은 빛의 휘도를 균일하게 유지하면서도 빛의 확산 효과가 증대될 수 있고 재현성이 우수해지게 된다.As described above, in the present invention, after forming the plurality of unevennesses 50a on the glass 50, the photoresist 60 is applied to form a film, and the film is exposed through the photomask 70. 90) and then plated 80a on the pattern surface of the master 90 to manufacture the stamper 95, and then using the light guide plate 33 to produce the light guide plate 33 is the brightness of the light While maintaining the uniformity, the light diffusion effect can be increased and the reproducibility is excellent.
전술한 실시예에서는, 프레싱 방법이나 샌드블라스팅 방법보다 에칭 방법을 주로 더 사용한다고 설명하였다. 그러나, 본 발명에 따른 도광판(33)이 노트북 컴퓨터 등이 아닌 광고용, 조명용 등으로 채용될 경우라면 프레싱 방법이나 샌드블라스팅 방법도 충분하게 채용될 수 있을 것이다.In the above-described embodiment, the etching method is mainly used more than the pressing method or the sand blasting method. However, if the light guide plate 33 according to the present invention is used for advertising, lighting, etc., rather than a notebook computer, a pressing method or a sand blasting method may also be sufficiently employed.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 포토리소그라피 방식을 이용한 스템퍼 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 스템퍼, 그리고 상기 스템퍼를 이용해 제조된 도광판에 따르면, 빛의 휘도를 균일하게 유지하면서도 빛의 확산 효과가 증대될 뿐만 아니라 내구성이 향상되며, 패턴의 크기 및 높이 제어가 용이하고 재현성이 향상될 수 있다.As described above, according to the method for manufacturing a stamper using the photolithography method of the present invention, the stamper manufactured by the method, and the light guide plate manufactured using the stamper, the light is diffused while maintaining the uniformity of the light. Not only the effect is increased but also the durability is improved, the size and height of the pattern can be easily controlled and the reproducibility can be improved.
도 1은 본 발명에 따른 도광판을 설명하기 위한 일실시예로써 노트북 컴퓨터의 부분 분해 사시도,1 is a partially exploded perspective view of a notebook computer as an embodiment for explaining a light guide plate according to the present invention;
도 2는 도 1에 도시된 백라이트 유니트에 도광판이 배치된 상태를 도시한 백라이트 유니트의 개략적인 부분 측단면도,FIG. 2 is a schematic partial side cross-sectional view of a backlight unit illustrating a state where a light guide plate is disposed in the backlight unit illustrated in FIG. 1;
도 3은 본 발명에 따른 포토리소그라피 방식을 이용하여 스템퍼를 제조하는 제조방법에 대한 플로차트,3 is a flowchart of a manufacturing method of manufacturing a stamper using a photolithography method according to the present invention;
도 4a 내지 도 41은 도 3에 대응하는 스템퍼 제조과정을 단계적으로 도시한 도면,4A to 41 are views illustrating a step of manufacturing a stamper corresponding to FIG. 3 step by step;
도 5는 다른 실시예의 스템퍼에 도시된 요철 영역의 확대 사시도,5 is an enlarged perspective view of the uneven region shown in the stamper of another embodiment;
도 6은 도 3 및 도 도 4a 내지 도 4l의 스템퍼 제조방법을 통해 제조된 스템퍼를 이용하여 제조된 도광판의 측면도,6 is a side view of a light guide plate manufactured using a stamper manufactured through the stamper manufacturing method of FIGS. 3 and 4A to 4L.
도 7a 내지 도 7c는 각각 글라스의 표면에 형성된 요철의 형상에 대해 다른 실시예들을 도시한 도면이다.7A to 7C are diagrams illustrating other embodiments of shapes of irregularities formed on the surface of the glass, respectively.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
10 : 본체 15 : 패널10: main body 15: panel
20 : 디스플레이장치 30 : 백라이트 유니트20: display device 30: backlight unit
33 : 도광판 35 : 램프33: light guide plate 35: lamp
50 : 글라스 50a~50d : 요철50: glass 50a-50d: irregularities
60 : 포토레지스터 70 : 포토마스크60: photoresist 70: photomask
80, 80a : 도금 90 : 마스터80, 80a: Plating 90: Master
95 : 스템퍼95: stamper
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