KR100885518B1 - 소정 패턴의 코팅층이 구비된 도광판을 제조하는 방법 - Google Patents

소정 패턴의 코팅층이 구비된 도광판을 제조하는 방법 Download PDF

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윤석일
엄익수
곽문조
박지환
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(주)티에스티아이테크
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Abstract

본 발명은, 소정의 양각 패턴이 형성된 스탬퍼를 준비하는 제1공정; 상기 스탬퍼의 양각 패턴 사이에 코팅층을 도포하고 상기 코팅층 상에 제1기판을 형성하는 제2공정; 상기 코팅층을 경화시켜 상기 코팅층을 상기 제1기판의 일면에 결합시키는 제3공정; 및 상기 코팅층이 일면에 결합된 제1기판을 상기 스탬퍼로부터 분리하는 제4공정을 포함하여 이루어진, 소정 패턴의 코팅층이 구비된 도광판을 제조하는 방법에 관한 것으로서,
본 발명에 따르면, 마스크를 이용하지 않기 때문에 마스크의 교체로 인한 제조비용 상승이 없고, 스탬퍼를 이용하여 코팅층 패턴을 형성하기 때문에 미세하고 다양한 패턴 형성이 가능하며, 코팅층 패턴이 제1기판에 전사되어 형성되므로 기계적 가공공정에 비하여 패턴 형성 시간을 줄일 수 있어 생산성이 증가 된다.
도광판, 패턴

Description

소정 패턴의 코팅층이 구비된 도광판을 제조하는 방법{Method of manufacturing Light Guiding Plate having patterned coating layer}
본 발명은 도광판에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 소정의 패턴이 형성된 도광판을 제조하는 방법에 관한 것이다.
도광판은 LCD(Liquid Crystal Display)와 같은 표시장치의 백라이트(Back Light)를 구성하는 구성요소로서, 표시장치의 측면에 부착된 램프로부터 방출된 광을 표시장치의 전면으로 고르게 입사시키는 역할을 하는 것이다.
상기 도광판의 표면에는 소정의 패턴이 형성되어 광을 산란 및 반사시키며, 그와 같은 작용에 의해 광이 표시장치의 전면으로 고르게 입사하게 된다.
소정의 패턴이 형성된 도광판을 제조하는 종래의 방법으로는 인쇄 방법, V-커팅 방법, 및 레이저 스캔 방법 등이 있다.
상기 인쇄 방법은 소정 패턴의 마스크를 이용하여 특수 잉크를 도광판에 도포하여 소정 패턴을 형성하는 방법인데, 마스크의 수명에 따라 마스크를 주기적으로 교체해야 하므로 제조비용이 상승되고 미세한 패턴 형성이 어려운 단점이 있다.
상기 V-커팅 방법은 도광판의 표면에 V자 홈의 스크래치를 형성하여 소정 패 턴을 형성하는 방법인데, 공정상 선 형태의 패턴만을 형성할 수 있는 한계가 있고, 스크래치 형성으로 인해 부스러기가 많이 생기며, 패턴 형성 시간이 오래 걸려 생산성이 떨어지는 단점이 있다.
상기 레이저 스캔 방법은 도광판의 표면에 레이저를 이용하여 패턴을 형성하는 방법인데, 패턴이 복잡한 경우 패턴 형성 시간이 오래 걸려 생산성이 떨어지는 단점이 있다.
본 발명은 상기 종래의 단점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 발명은 마스크의 교체로 인한 제조비용 상승이 없고, 미세한 다양한 패턴 형성이 가능하며, 기계적 가공이 필요 없어 패턴 형성 시간을 줄일 수 있는 도광판 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해서, 소정의 양각 패턴이 형성된 스탬퍼를 준비하는 제1공정; 상기 스탬퍼의 양각 패턴 사이에 코팅층을 도포하고 상기 코팅층 상에 제1기판을 형성하는 제2공정; 상기 코팅층을 경화시켜 상기 코팅층을 상기 제1기판의 일면에 결합시키는 제3공정; 및 상기 코팅층이 일면에 결합된 제1기판을 상기 스탬퍼로부터 분리하는 제4공정을 포함하여 이루어진, 소정 패턴의 코팅층이 구비된 도광판을 제조하는 방법을 제공한다.
상기 제2공정은 상기 스탬퍼의 양각 패턴 사이에 코팅층을 도포하는 공정; 및 상기 스탬퍼 위에 위치한 제1기판을 소정의 가압장치를 이용하여 가압하여 상기 제1기판을 상기 코팅층과 접촉시키는 공정을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제2공정은 상기 스탬퍼 위에 위치한 제1기판을 소정의 가압장치를 이용하여 가압하여 상기 제1기판을 상기 스탬퍼 상에 위치시키는 공정; 소정의 코팅액 주입구를 구비한 거푸집을 이용하여 상기 스탬퍼 및 제1기판을 둘러싸는 공정; 및 상기 거푸집의 코팅액 주입구를 통해 코팅액을 주입하여, 상기 스탬퍼의 양각 패턴 사이에 형성되며 상기 제1기판과 접촉하는 코팅층을 형성하는 공정을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제1기판을 상기 스탬퍼로부터 분리하는 제4공정 이후에, 상기 코팅층이 결합되지 않은 제1기판의 타면에 접착층 및 제2기판을 차례로 형성하는 제5공정을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명은 또한, 소정의 양각 패턴이 형성된 스탬퍼를 준비하는 제1공정; 소정의 제1기판 상에 코팅층을 도포하는 제2공정; 상기 제1기판 상에 도포된 코팅층을 상기 스탬퍼의 양각 패턴으로 가압하여 소정 패턴의 코팅층을 형성하는 제3공정; 상기 소정 패턴의 코팅층을 경화시켜 상기 코팅층을 상기 제1기판의 일면에 결합시키는 제4공정; 및 상기 스탬퍼를 상기 코팅층이 결합된 제1기판으로부터 분리하는 제5공정을 포함하여 이루어진, 소정 패턴의 코팅층이 구비된 도광판을 제조하는 방법을 제공한다.
상기 스탬퍼를 상기 제1기판으로부터 분리하는 제5공정 이후에, 상기 코팅층이 결합되지 않은 제1기판의 타면에 접착층 및 제2기판을 차례로 형성하는 제6공정을 추가로 포함할 수 있다.
이상과 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명은 마스크를 이용하지 않기 때문에 마스크의 교체로 인한 제조비용 상승이 없고, 스탬퍼를 이용하여 코팅층 패턴을 형성하기 때문에 미세하고 다양한 패턴 형성이 가능하며, 코팅층 패턴이 제1기판에 전사되어 형성되므로 기계적 가공 공정에 비하여 패턴 형성 시간을 줄일 수 있어 생산성이 증가 된다.
이하, 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
제1실시예
도 1a 내지 도 1f는 본 발명의 제1실시예에 따른 도광판 제조공정을 개략적으로 도시한 단면도이다.
우선, 도 1a에서 알 수 있듯이, 소정의 양각 패턴(12)이 형성된 스탬퍼(10)를 준비한다.
상기 스탬퍼(10)는 포토리소그라피(Photolithography) 방법 또는 CO2 레이저방법을 이용하여 소정의 마스터(Master)를 제조하고, 상기 마스터(Master)에 전기도금(Electroplating)방법을 수행하여 준비할 수 있다. 이와 같이, 포토리소그라피 방법 및 전기도금 방법을 이용하여 스탬퍼(10)을 준비하게 되면 미세한 양각 패턴(12)을 얻을 수 있다. 또한, 상기 스탬퍼(10)는 기계적 가공을 통해 소정의 양각 패턴(12)을 형성하여 준비할 수도 있다.
다음, 도 1b에서 알 수 있듯이, 상기 스탬퍼(10)의 양각 패턴(12) 사이에 코팅층(20)을 도포한다.
상기 코팅층(20)은 인쇄노즐을 이용하여 도포할 수 있다. 상기 코팅층(20)은 상기 스탬퍼(10)의 전면에 코팅액을 도포한 후, 블레이드(Blade)를 이용하여 상기 양각 패턴(12) 사이에만 코팅층을 남기고 나머지 코팅액을 제거하는 공정을 통해 형성할 수 있다. 상기 코팅층(20)은 UV경화수지를 이용하여 형성할 수 있다.
다음, 도 1c에서 알 수 있듯이, 상기 스탬퍼(10) 위에 제1기판(30) 및 가압장치(40)를 위치시킨 후, 상기 가압장치(40)를 이용하여 상기 제1기판(30)을 상기 코팅층(20)과 접촉시킨다.
상기 제1기판(30)은 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate: PMMA)와 같은 투명한 아크릴 수지, 폴라카보네이트(Polycarbonate: PC), 또는 유리 등을 이용할 수 있다. 상기 제1기판(30)은 DI 또는 에어를 이용하여 세정 및 건조 공정을 거친 후 이용할 수 있다.
상기 가압장치(40)는 스프링과 같은 탄성부재(45)를 포함함으로써, 상기 제1기판(30)의 전면을 균일하게 가압하도록 형성될 수 있다. 상기 가압장치(40)가 탄성부재(45)를 포함하여 이루어질 경우 상기 제1기판(30)이 상기 코팅층(20)과 미접촉되는 부분이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
다음, 도 1d에서 알 수 있듯이, 상기 제1기판(30) 위에 UV조사장치(50)를 위치시킨 후 UV를 조사한다. 그리하면, UV에 의해 상기 코팅층(20)이 경화되고, 그에 따라 코팅층(20)이 상기 제1기판(30)의 일면과 결합하게 된다.
다음, 도 1e에서 알 수 있듯이, 상기 코팅층(20)이 일면에 결합된 제1기판(30)을 상기 스탬퍼(10)로부터 분리하여, 소정 패턴의 코팅층(20)이 구비된 제1기판(30)을 얻는다. 한편, 상기 코팅층(20)의 경도 향상을 위해서, 얻어진 제1기판(30)에 대해서 소정의 열처리를 수행하여 소정 경도의 피막을 형성할 수도 있다.
본 발명에 따른 도광판은 전술한 도 1a 내지 도 1e에 따른 공정에 의해 소정 패턴의 코팅층(20)이 일면에 결합된 제1기판(30)의 형태로 이루어질 수도 있지만, 제1기판의 일면에 소정 패턴의 코팅층이 형성되고, 상기 소정 패턴의 코팅층이 형성되지 않은 제1기판의 타면에 접착층과 제2기판이 차례로 형성된 형태로 이루어질 수도 있다.
즉, 도 1f에서 알 수 있듯이, 상기 코팅층(20)이 결합되지 않은 제1기판(30)의 타면에 접착층(32) 및 제2기판(35)을 차례로 형성할 수 있다. 이 경우, 상기 제1기판(30)은 폴리에틸렌테레프랄레이트(Polyethylene terephthalate: PET) 또는 폴라카보네이트(Polycarbonate: PC)로 이루어질 수 있고, 상기 제2기판(35)은 유리, 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate: PMMA), 또는 폴라카보네이트(Polycarbonate: PC)로 이루어질 수 있다.
제2실시예
도 2a 내지 도 2g는 본 발명의 제2실시예에 따른 도광판 제조공정을 개략적으로 도시한 단면도이다.
우선, 도 2a에서 알 수 있듯이, 소정의 양각 패턴(12)이 형성된 스탬퍼(10)를 준비한다.
상기 스탬퍼(10)의 준비공정은 전술한 제1실시예의 도 1a에 따른 공정과 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
다음, 도 2b에서 알 수 있듯이, 상기 스탬퍼(10) 위에 제1기판(30) 및 가압장치(40)를 위치시킨 후, 상기 가압장치(40)를 이용하여 상기 제1기판(30)을 상기 스탬퍼(10) 상에 위치시킨다. 상기 제1기판(30)을 상기 스탬퍼(10)의 양각 패턴(12)과 접촉시킬 수 있으나, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1기판(30)은 전술한 제1실시예와 마찬가지로 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate: PMMA)와 같은 투명한 아크릴 수지, 폴라카보네이트(Polycarbonate: PC), 또는 유리 등을 이용할 수 있고, DI 또는 에어를 이용하여 세정 및 건조 공정을 거친 후 이용할 수 있다.
상기 가압장치(40)는 전술한 제1실시예와 마찬가지로 스프링과 같은 탄성부재(45)를 포함하여 구성될 수 있다.
다음, 도 2c에서 알 수 있듯이, 거푸집(60)을 이용하여 상기 스탬퍼(10) 및 제1기판(30)을 둘러싼다.
상기 거푸집(60)은 상기 스탬퍼(10) 및 제1기판(30)의 측면 전체를 둘러싸도록 형성되어, 상기 스탬퍼(10)와 제1기판(30) 사이를 밀봉시킨다. 이와 같은 밀봉력을 증진시키기 위해서, 상기 거푸집(60)의 안쪽 면에 고무 등의 패킹(Paking) 재료를 추가로 형성할 수 있다.
상기 거푸집(60)은 좌우 두 개로 분리되어 상기 스탬퍼(10)와 제1기판(30) 사이의 밀봉공정 및 밀봉해제공정을 용이하게 수행할 수 있다.
상기 거푸집(60)은 소정의 코팅액 주입구(65)를 구비하여, 상기 코팅액 주입구(65)를 통해 코팅액이 내부로 주입될 수 있도록 구성된다.
다음, 도 2d에서 알 수 있듯이, 상기 거푸집(60)의 코팅액 주입구(65)를 통해 코팅액을 주입한다. 그리하면, 코팅액이 상기 스탬퍼(10)의 양각 패턴(12) 사이에 주입되어 코팅층(20)을 형성하고, 이와 같은 코팅층(20)이 상기 제1기판(30)과 접촉하게 된다.
상기 코팅층(20)은 UV경화수지를 이용하여 형성할 수 있다.
도 2d는 코팅층(20)의 형성 모습을 보여주기 위해서 편의상 스탬퍼(10) 및 제1기판(30)의 측면에 형성된 거푸집(60)을 도시하지 않았다.
다음, 도 2e에서 알 수 있듯이, 상기 제1기판(30) 위에 UV조사장치(50)를 위치시킨 후 UV를 조사한다.
상기 거푸집(60)은 상기 제1기판(30)의 측면을 둘러싸도록 형성되기 때문에 상기 제1기판(30)의 상면은 외부로 노출되어 있고, 따라서, 상기 UV조사장치(50)에서 조사된 UV는 상기 제1기판(30)을 통해 상기 코팅층(20)까지 전달되어 상기 코팅층(20)을 경화시키고, 그에 따라 상기 코팅층(20)이 상기 제1기판(30)의 일면과 결합하게 된다.
다음, 도 2f에서 알 수 있듯이, 상기 거푸집(60)의 밀봉을 해제하고 상기 코팅층(20)이 일면에 결합된 제1기판(30)을 상기 스탬퍼(10)로부터 분리하여, 소정 패턴의 코팅층(20)이 구비된 제1기판(30)을 얻는다. 한편, 상기 코팅층(20)의 경도 향상을 위해서, 얻어진 제1기판(30)에 대해서 소정의 열처리를 수행하여 소정 경도의 피막을 형성할 수도 있다.
전술한 제1실시예에서와 유사하게, 본 발명에 따른 도광판은 전술한 도 2a 내지 도 2f에 따른 공정에 의해 소정 패턴의 코팅층(20)이 일면에 결합된 제1기판(30)의 형태로 이루어질 수도 있지만, 제1기판의 일면에 소정 패턴의 코팅층이 형성되고, 상기 소정 패턴의 코팅층이 형성되지 않은 제1기판의 타면에 접착층과 제2기판이 차례로 형성된 형태로 이루어질 수도 있다.
즉, 도 2g에서 알 수 있듯이, 상기 코팅층(20)이 결합되지 않은 제1기판(30)의 타면에 접착층(32) 및 제2기판(35)을 차례로 형성할 수 있다. 이 경우, 상기 제1기판(30)은 폴리에틸렌테레프랄레이트(Polyethylene terephthalate: PET) 또는 폴라카보네이트(Polycarbonate: PC)로 이루어질 수 있고, 상기 제2기판(35)은 유리, 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate: PMMA), 또는 폴라카보네이트(Polycarbonate: PC)로 이루어질 수 있다.
제3실시예
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 제3실시예에 따른 도광판 제조공정을 개략적으로 도시한 단면도이다.
우선, 도 3a에서 알 수 있듯이, 소정의 양각 패턴(12)이 형성된 스탬퍼(10)를 준비한다.
상기 스탬퍼(10)의 준비공정은 전술한 제1실시예의 도 1a에 따른 공정과 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
다음, 도 3b에서 알 수 있듯이, 제1기판(30) 상에 코팅층(20)을 도포한다.
상기 제1기판(30)은 전술한 제1실시예와 마찬가지로 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate: PMMA)와 같은 투명한 아크릴 수지, 폴라카보네이트(Polycarbonate: PC), 또는 유리 등을 이용할 수 있고, DI 또는 에어를 이용하여 세정 및 건조 공정을 거친 후 이용할 수 있다.
상기 코팅층(20)은 UV경화수지를 이용하여 형성할 수 있다.
다음, 도 3c에서 알 수 있듯이, 상기 코팅층(20) 위에 스탬퍼(10) 및 가압장치(40)를 위치시킨 후, 상기 가압장치(40)를 이용하여 상기 스탬퍼(10)를 가압한다. 그리하면, 상기 스탬퍼(10)의 양각 패턴(12)이 상기 코팅층(20)을 가압하여 소정 패턴의 코팅층(20)이 형성된다.
상기 가압장치(40)는 전술한 제1실시예와 마찬가지로 스프링과 같은 탄성부재(45)를 포함하여 구성될 수 있으며, 그에 따라 상기 스탬퍼(10)의 전면을 균일하게 가압할 수 있다.
다음, 도 3d에서 알 수 있듯이, 상기 제1기판(30) 아래에 UV조사장치(50)를 위치시킨 후 UV를 조사한다. 그리하면, UV에 의해 상기 코팅층(20)이 경화되고, 그에 따라 코팅층(20)이 상기 제1기판(30)의 일면과 결합하게 된다.
다음, 도 3e에서 알 수 있듯이, 상기 스탬퍼(10)를 상기 코팅층(20)이 일면에 결합된 제1기판(30)으로부터 분리하여, 소정 패턴의 코팅층(20)이 구비된 제1기판(30)을 얻는다. 한편, 상기 코팅층(20)의 경도 향상을 위해서, 얻어진 제1기판(30)에 대해서 소정의 열처리를 수행하여 소정 경도의 피막을 형성할 수도 있다.
전술한 제1실시예에서와 유사하게, 본 발명에 따른 도광판은 전술한 도 3a 내지 도 3e에 따른 공정에 의해 소정 패턴의 코팅층(20)이 일면에 결합된 제1기판(30)의 형태로 이루어질 수도 있지만, 제1기판의 일면에 소정 패턴의 코팅층이 형성되고, 상기 소정 패턴의 코팅층이 형성되지 않은 제1기판의 타면에 접착층과 제2기판이 차례로 형성된 형태로 이루어질 수도 있다.
즉, 도 3f에서 알 수 있듯이, 상기 코팅층(20)이 결합되지 않은 제1기판(30) 의 타면에 접착층(32) 및 제2기판(35)을 차례로 형성할 수 있다. 이 경우, 상기 제1기판(30)은 폴리에틸렌테레프랄레이트(Polyethylene terephthalate: PET) 또는 폴라카보네이트(Polycarbonate: PC)로 이루어질 수 있고, 상기 제2기판(35)은 유리, 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate: PMMA), 또는 폴라카보네이트(Polycarbonate: PC)로 이루어질 수 있다.
도 1a 내지 도 1f는 본 발명의 제1실시예에 따른 도광판 제조공정을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2a 내지 도 2g는 본 발명의 제2실시예에 따른 도광판 제조공정을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 제3실시예에 따른 도광판 제조공정을 개략적으로 도시한 단면도이다.
<도면의 주요부의 부호에 대한 설명>
10: 스탬퍼 12: 양각 패턴
20: 코팅층 30: 제1기판
32: 접착층 35: 제2기판
40: 가압장치 50: UV조사장치
60: 거푸집 65: 코팅액 주입구

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 소정의 양각 패턴이 형성된 스탬퍼를 준비하는 제1공정;
    상기 스탬퍼의 양각 패턴 사이에 코팅층을 도포하고 상기 코팅층 상에 제1기판을 형성하는 제2공정;
    상기 코팅층을 경화시켜 상기 코팅층을 상기 제1기판의 일면에 결합시키는 제3공정; 및
    상기 코팅층이 일면에 결합된 제1기판을 상기 스탬퍼로부터 분리하는 제4공정을 포함하여 이루어지며,
    이때, 상기 제2공정은
    상기 스탬퍼 위에 위치한 제1기판을 소정의 가압장치를 이용하여 가압하여 상기 제1기판을 상기 스탬퍼 상에 위치시키는 공정;
    소정의 코팅액 주입구를 구비하며 좌우 두개로 분리되는 거푸집을 상기 스탬퍼 및 제1기판의 측면 전체를 둘러싸도록 형성하여 상기 스탬퍼 및 제1기판 사이를 밀봉시키는 공정; 및
    상기 거푸집의 코팅액 주입구를 통해 코팅액을 주입하여, 상기 스탬퍼의 양각 패턴 사이에 형성되며 상기 제1기판과 접촉하는 코팅층을 형성하는 공정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는, 소정 패턴의 코팅층이 구비된 도광판을 제조하는 방법.
  4. 삭제
  5. 제3항에 있어서,
    상기 가압장치는 탄성부재를 포함하여 이루어져 상기 제1기판의 전면을 균일하게 가압하는 것을 특징으로 하는, 소정 패턴의 코팅층이 구비된 도광판을 제조하는 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제4공정 이후에, 상기 코팅층이 결합되지 않은 제1기판의 타면에 접착층 및 제2기판을 차례로 형성하는 제5공정을 추가로 포함하며, 이때, 상기 제1기판은 폴리에틸렌테레프랄레이트(Polyethylene terephthalate: PET) 또는 폴라카보네이트(Polycarbonate: PC)로 이루어지고, 상기 제2기판은 유리, 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate: PMMA), 또는 폴라카보네이트(Polycarbonate: PC)로 이루어진 것을 특징으로 하는, 소정 패턴의 코팅층이 구비된 도광판을 제조하는 방법.
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