KR101161275B1 - 백라이트 유닛 및 제조방법 - Google Patents

백라이트 유닛 및 제조방법 Download PDF

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Abstract

개시된 본 발명에 따른 백라이트 유닛 및 제조방법에 따르면, 광원, 상기 광원으로부터 입사된 빛을 면광원으로 출사하는 도광필름, 상기 도광필름의 출사면의 외측에 소정 간격 이격되게 부착되어, 도광필름의 출사면과의 사이에 공기층을 형성하는 확산시트, 상기 도광필름과 상기 확산시트 사이에서 개재되어 상기 확산시트를 상기 도광필름에 접합시키면서 상기 확산시트가 상기 도광필름에 대해 소정 간격을 유지하도록 하는 복수개의 공기층 형성용 돌출부 및, 상기 도광필름의 일 측에 구비되고 특정 패턴이 형성된 경사부를 포함하는 백라이트 유닛 및 이를 제조하는 방법을 특징으로 한다.

Description

백라이트 유닛 및 제조방법{Optical Plate Assembly and Method for Manufacturing The Same}
본 발명은 백라이트 유닛 및 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액정표시장치의 백라이트 유닛을 구성하는 도광필름과 확산시트 사이에 공기층을 형성하고 도광필름의 일 측에 경사부를 형성하여 측면의 광원으로부터의 입사광이 전면(全面)에 걸쳐 균일하게 출사되고, 공정시간 및 비용을 절감할 수 있는 백라이트 유닛 및 제조방법에 관한 것이다.
디스플레이 장치(Display Device)는 시각정보 전달매체로서 휴대폰, TV, 컴퓨터용 모니터, PDA, 네비게이션 등의 장치에 널리 사용되고 있고, 최근 그 중요성이 점차 증대되고 있다. 또한, 디스플레이 장치 산업에서 향후 중요한 위치를 선점하기 위해서는 저소비 전력화, 박형화, 경량화, 고화질화, 대형화 등의 요건을 충족시킬 것이 요구되고 있다.
이러한 디스플레이장치로서 최근 개발되어 양산되고 있는 디스플레이로는 액정디스플레이장치(LCD: Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이장치(PDP: Plasma Display Panel), 유기발광다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diodes) 등이 있다. 이중 액정디스플레이장치(LCD)는 인가전압에 따른 액정의 투과도의 변화를 이용하여 각종 장치에서 발생되는 여러가지 전기적인 정보를 시각정보로 변화시켜 전달하는 전기소자로, 컬러필터 및 TFT가 형성된 2장의 유리기판과 그 사이에 주입된 액정, 그리고 백라이트 유닛(BLU: BackLight Unit)으로 구성된다.
또한, 액정디스플레이장치의 핵심부품인 백라이트 유닛(BLU)는 광원, 도광판, 확산판 및 프리즘시트로 이루어진다. 이 중 확산판(LDP: Light Diffusion Plate)은 광원에서 나오는 빛을 면을 따라 확산시켜 화면 전체적으로 색상 및 밝기를 균일하게 하기 위한 것으로 기판에 확산제를 도포하여 제조하고, 프리즘시트(Prism Sheet)는 확산판 및 LCD 휘도를 향상시키기 위한 것으로, 확산판 상부에 적층된다.
확산판의 경우 압출된 PMMA 기판에 확산제를 도포하거나 확산제를 용융 상태의 PMMA 수지 내에 분산시켜 압출한다. 또한, 프리즘시트는 프리즘 형상롤러를 이용하여 미세 패턴을 제조하는 공정을 거친 후 백라이트 유닛의 제작을 위하여 각각의 확산필름(또는 확산판)과 프리즘시트를 절단하여 사용하게 된다.
또한, 이러한 방식에 의해 생산된 백라이트 유닛은 평면의 확산판에 프리즘시트가 적층된 구조로 되어 있어 공정수가 증가하고 비용이 상승된다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 개발된 프리즘시트와 확산판 및 도광판을 일체화시키는 경우 확산층과 도광판이 갭(Gap)없이 부착된다. 또한, 이러한 구조를 가지는 백라이트 유닛의 경우 액정디스플레이 제품으로 제작시 휘선 및 핫-스팟(Hot-Spot) 현상이 발생하고, 전체적인 액정디스플레이의 휘도가 균일하지 않다는 문제점이 있었다.
도 1은 종래의 일체형 백라이트 유닛을 개략적으로 나타낸 단면도 및 백라이트 유닛의 평면 거리에 대한 휘도 변화량을 나타낸 그래프이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 일체형 백라이트 유닛은 광원(1), 도광판(2), 확산층(3) 및 프리즘패턴(4)으로 구성되어 있다. 그러나, 종래 기술에 따른 백라이트 유닛은 일측면의 광원(1)에서 방출된 빛이 도광판(2) 내측으로 입사된 후 일부광(임계각보다 큰 입사각으로 진행하는 빛)이 출사면과 확산층(3)의 경계에서 확산층(3)의 확산제와 부딪히게 되면 내부 반사되지 않고, 확산층(3)을 통해 외부로 출사되므로 광원에 근접한 위치에서의 내부 반사량이 대폭 줄어들게 된다. 따라서, 도 1의 그래프에서 보여주는 바와 같이 광원(1)과 멀어질수록 외부로 출사되는 광량이 현저하게 줄어들게 되어 전체적인 디스플레이의 휘도가 불균일해지고, LED의 지향각에 따라서 휘선이 발생하거나 광원과 근접한 부근에서 핫-스팟(Hot-Spot) 현상이 발생한다는 문제점이 있었다. 핫스팟은 광원(1)의 발광부 근처 또는 복수개의 상기 광원(1)의 사이가 주변보다 밝거나 어둡게 나타나는 현상을 말한다. 핫스팟은 도광판(2)의 배면에 위치한 소정의 패턴에서 적절한 빛의 반사가 이루어지지 않을 경우에 발생할 수 있다.
또한, 종래 기술에 의하면, 확산판 및 프리즘 시트를 개별 공정에 의해 생산한 제품을 이용하였기 때문에 대형 디스플레이 제조 공정 중 확산필름 내지는 프리즘시트 등의 광학 부품의 공정 불량률로 인하여 생산원가가 높아지고, 공정시간이 오래 걸린다는 문제점이 있었다.
본 발명자는 이러한 문제점들을 해결하기 위해 확산시트와 도광필름 간에 공기층을 형성하고 도광필름의 일 측에 경사부를 형성하여 전면(全面)에 걸쳐 균일하고 높은 휘도의 빛을 출사할 수 있고, 단일 공정으로 제조하여 공정시간 및 비용을 절감할 수 있으며, 패턴 형성의 오차를 최소화하여 고품위의 제품을 생산할 수 있는 백라이트 유닛 및 제조방법을 개발하기에 이르렀다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은 확산시트와 도광필름 간에 공기층을 형성하고 도광필름의 일 측 끝에 경사부를 형성하여 전면(全面)에 걸쳐 균일하고 높은 휘도의 빛을 출사할 수 있는 백라이트 유닛 및 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 단일 공정으로 제조하여 공정시간 및 비용을 절감할 수 있는 백라이트 유닛의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 패턴 형성의 오차를 최소화하여 고품위의 제품을 생산할 수 있는 백라이트 유닛의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 및 기타 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 제공되는 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 광원; 상기 광원으로부터 입사된 빛을 면광원으로 출사하는 도광필름; 상기 도광필름의 출사면의 외측에 소정 간격 이격되게 부착되어, 도광필름의 출사면과의 사이에 공기층을 형성하는 확산시트; 상기 도광필름과 상기 확산시트 사이에서 개재되어 상기 확산시트를 상기 도광필름에 접합시키면서 상기 확산시트가 상기 도광필름에 대해 소정 간격을 유지하도록 하는 복수개의 공기층 형성용 돌출부; 및, 상기 도광필름의 일 측에 구비되고 특정 패턴이 형성된 경사부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 도광필름의 출사면의 반대편에 볼록한 엠보싱 형태를 갖는 복수개의 반사렌즈를 더 포함하는 것이 좋다.
여기서 상기 반사렌즈는 이형필름에 의해 상기 도광필름의 일면에 접착되는 것이 바람직하다.
상기 확산시트의 외면에 복수개의 프리즘시트층이 일 방향으로 배열되어 구비되는 것이 좋다.
상기 경사부는 원형 또는 다각형의 홈 또는 홀 형태의 패턴이 구비된 것이 바람직하다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 다른 태양인 백라이트 유닛의 제조방법은 경사부 패턴롤러의 패턴부 내에 경사부 형성수지를 주입시키는 단계(S110); 상기 경사부 패턴롤러가 회전하면서 상기 패턴부 내에 주입된 상기 경사부 형성수지를 도광필름의 일면에 부착시켜 경사부를 형성하는 단계(S120); 제1 패턴롤러의 패턴부 내에 제1 수지를 주입시키는 단계(S130); 상기 제1 패턴롤러가 회전하면서 제1 패턴롤러의 패턴부 내에 주입된 제1 수지를 확산시트의 일면에 부착시켜 공기층 형성용 돌출부를 형성하는 단계(S140); 상기 공기층 형성용 돌출부가 형성된 확산시트의 이면에 접착수단을 부착시키는 단계(S150); 상기 확산시트가 부착된 접착수단의 이면에 프리즘시트층을 부착시키는 단계(S160); 및, 상기 확산시트가 부착된 공기층 형성용 돌출부의 이면을 도광필름의 상부면에 부착시켜 공기층을 형성하는 단계(S170);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 단계 S140은 제1 패턴롤러의 패턴부 내에 주입된 제1 수지를 상기 확산시트의 일면에 부착시키면서 프레스 롤러로 압착하여 공기층 형성용 돌출부를 형성하고 상기 공기층 형성용 돌출부를 자외선 경화장치 또는 히터로 경화시키는 것이 좋다.
여기서 상기 단계 S150은 상기 공기층 형성용 돌출부가 형성된 상기 확산시트의 이면에 권취롤러로부터 권출된 접착필름을 부착시키거나 접착제를 도포한 후 프레스 롤러로 압착하는 것이 바람직하다.
또한 상기 단계 S160은 제2 패턴롤러의 패턴부 내에 제 2 수지를 주입하여 형성된 프리즘시트층을 상기 확산시트가 부착된 접착필름의 이면에 부착시키거나 접착제를 도포하면서 프레스 롤러로 압착하고, 형성된 상기 프리즘시트층을 자외선 경화장치 또는 히터로 경화시키는 것이 좋다.
아울러 상기 단계 S170는 상기 확산시트가 부착된 공기층 형성용 돌출부의 이면을 상기 도광필름의 상부면에 부착시키면서 프레스 롤러로 압착하여 공기층을 형성하는 것이 바람직하다.
상기 백라이트 유닛의 제조방법은 제 3 패턴롤러의 패턴부 내에 제 3 수지를 주입시키고, 상기 제 3 패턴롤러가 회전하면서 상기 패턴부 내에 주입된 상기 제 3 수지를 접착수단의 일면에 부착하고 상기 제 3 수지에 의하여 형성된 반사렌즈가 부착된 접착수단의 이면을 상기 도광필름의 하부면에 부착시키면서 이형필름을 제거하는 단계(S180);를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 접착수단의 일면에 반사렌즈를 부착하는 단계는 이형필름의 일면에 접착필름을 적층하거나, 접착제를 도포한 후 상기 접착필름 또는 접착제 상에 반사렌즈를 부착시키며, 형성된 반사렌즈를 자외선 경화장치 또는 히터로 경화시키는 것이 좋다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 또 다른 태양인 백라이트 유닛의 제조방법은 경사부 패턴롤러의 패턴부 내에 경사부 형성수지를 주입시키는 단계(S210); 상기 경사부 패턴롤러가 회전하면서 상기 패턴부 내에 주입된 상기 경사부 형성수지를 도광필름의 일면에 부착시켜 경사부를 형성하는 단계(S220); 제 1 패턴롤러의 패턴부 및 외주면에 제 1 수지를 공급하는 단계(S230); 상기 제 1 패턴롤러가 회전하면서 제 1 패턴롤러의 패턴부 및 외주면에 주입된 제 1 수지를 프리즘 시트층의 일면에 부착시켜 공기층 형성용 돌출부를 형성하는 단계(S240); 상기 프리즘 시트층이 부착된 공기층 형성용 돌출부의 이면을 도광필름의 상부면에 부착시켜 공기층을 형성하는 단계(S250); 및, 제 3 패턴롤러의 패턴부 내에 제 3 수지를 주입시키고, 상기 제 3 패턴롤러가 회전하면서 상기 패턴부 내에 주입된 상기 제 3 수지를 접착수단의 일면에 부착하고 상기 제 3 수지에 의하여 형성된 반사렌즈가 부착된 접착수단의 이면을 상기 도광필름의 하부면에 부착시키면서 이형필름을 제거하는 단계(S260);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 백라이트 유닛 및 제조방법에 의하면, 확산시트와 도광필름 간에 공기층을 형성하고 도광필름의 일측에 경사부를 형성하여 전면(全面)에 걸쳐 균일하고 높은 휘도의 빛을 출사할 수 있고, 단일 공정으로 제조하여 공정시간 및 비용을 절감할 수 있으며, 패턴 형성의 오차를 최소화하여 고품위의 제품을 생산할 수 있는 백라이트 유닛의 제조방법을 제공하는 발명의 효과를 가진다.
도 1은 종래의 일체형 백라이트 유닛을 개략적으로 나타낸 단면도 및 백라이트 유닛의 평면 거리에 대한 휘도 변화량을 나타낸 그래프,
도 2는 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 제조방법을 개략적으로 나타낸 순서도,
도 4의 (A)는 본 발명에 따른 도광필름의 상부면에 경사부, 확산시트, 공기층 형성용 돌출부, 접착제층 및 프리즘시트층을 형성하는 공정을 개략적으로 나타낸 구성도,
도 4의 (B)는 도광필름의 상부면에 경사부, 확산시트 및 공기층 형성용 돌출부를 부착하고, 접착제층을 형성한 후 그 접착제층의 이면에 프리즘시트층을 형성하는 공정을 개략적으로 나타낸 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 도광필름의 하부면에 반사렌즈를 부착하는 공정을 개략적으로 나타낸 구성도,
도 6은 본 발명에 따른 백라이트 유닛을 제조하는 공정을 개략적으로 나타낸 구성도, 및
도 7은 본 발명에 따른 백라이트 유닛을 제조하는 다른 형태의 공정을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛 및 제조방법을 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 구성도이다. 도 2를 살펴보면, 백라이트 유닛은 광원(25), 광원(25)으로부터 입사된 빛을 면광원으로 출사하는 도광필름(30), 도광필름(30)의 출사면(32)의 외측에 소정 간격 이격되게 부착되어, 도광필름(30)의 출사면과의 사이에 공기층(50)을 형성하는 확산시트(60), 도광필름(30)과 확산시트(60) 사이에서 개재되어 확산시트(60)를 도광필름(30)에 접합시키면서 확산시트(60)가 도광필름(30)에 대해 소정 간격을 유지하도록 하는 복수개의 공기층 형성용 돌출부(40), 도광필름(30)의 일 측에 구비되고 특정 패턴(165)이 형성된 경사부(160)를 포함한다.
여기서 도광필름(30)의 출사면(32)의 반대편에 볼록한 엠보싱 형태를 갖는 복수개의 반사렌즈(10)가 더 구비될 수 있고, 반사렌즈(10)는 이형필름에 의해 도광필름(30)의 일면에 접착되어 고정된다. 또한, 확산시트(60)의 외면에 복수 개의 프리즘패턴(90)이 일 방향으로 배열되어 구비된다.
상기 도광필름(30)의 출사면(32)의 반대편인 반사면(34)에는 반사효율을 향상시키기 위한 복수 개의 반사렌즈(10)들이 외측으로 볼록하게 형성된다. 반사렌즈(10)들은 대략 반구형의 엠보싱 형태를 가지나, 이외에도 삼각뿔이나 사각뿔 등 다각뿔 형태 등 다양한 형태로 만들어질 수 있다. 상기 반사렌즈(10)들은 이형필름(70)(도 5 참조)을 이용하여 제 1 접착제층(20)을 형성함으로써 도광필름(30)의 일면에 접합될 수 있는데, 이에 대해서는 백라이트 유닛의 제조방법에 대한 설명에서 상세히 설명될 것이다.
상기 도광필름(30)의 출사면(32)과 확산시트(60)의 내면(도광필름(30)의 출사면(32)과 대향되는 면) 사이에는 확산시트(60)를 도광필름(30)에 접합시킴과 동시에 도광필름(30)에 대해 확산시트(60)를 일정 거리 이격시키는 복수 개의 공기층 형성용 돌출부(40)가 형성된다. 여기서, 상기 공기층 형성용 돌출부(40)들은 말단부가 접착제에 의해 도광필름(30)의 출사면(32)에 접착된 후 경화됨으로써 도광필름(30)에 접합된다. 또한 확산시트(60)와 확산시트(60)의 일면에 형성된 공기층 형성용 돌출부(40)는 다른 재질로 형성될 수 있지만, 같은 재질로 형성될 수 있다. 이는 공기층 형성용 돌출부(40)에도 확산 효과를 발생시키기 위함이다.
또한, 상기 확산시트(60)의 외면에는 기다란 삼각기둥 형태의 프리즘시트층(90) 들이 일 방향으로 배열되어 있다. 여기서 확산시트(60)와 프리즘시트층(90)은 제 2 접착제층(80)에 의하여 결합된다.
상기 도광필름(30)과 확산시트(60)는 단단한 플레이트로 이루어질 수도 있지만, 가요성의 박막 필름으로 이루어질 수도 있다.
경사부(160)는 원형 또는 다각형의 홈 또는 홀 형태의 패턴(165)이 구비된 것이 좋다.
상기 경사부(160)는 원형 또는 다각형의 홈 또는 홀 형태의 패턴(165)이 구비될 수 있다. 상기의 패턴(165)이 형성된 경사부(160)는 핫스팟 현상을 줄여주는 역할을 할 수 있다. 핫스팟 현상은 광원으로 사용되는 LED의 발광부 근처 또는 복수개의 상기 LED의 사이가 주변보다 밝거나 어둡게 나타나는 현상을 말한다. 핫스팟 현상은 상기 도광필름(30)의 배면에 위치한 소정의 형태에서 적절한 빛의 반사가 이루어지지 않을 경우에 발생할 수 있는데, 다각형의 홈 또는 홀 형태의 패턴(165)이 구비되면, 패턴(165)에 따른 경계면에 따라 빛이 반사 및 확산되어 빛 퍼짐 특성이 향상됨으로써 핫스팟 현상을 줄여줄 수 있다. 특히 경사부(160)의 패턴(165) 영역은 도광필름(30)의 다른 영역들보다 낮은 굴절율을 갖는다. 따라서, 고굴절의 매질에서 저굴절의 매질(패턴(165) 영역)로 광선 입사 시에 전반사 조건의 가능성을 갖게 되고, 빛의 진행 경로가 달라져 핫스팟 영역의 범위가 줄어들게 된다.
상기와 같은 본 발명의 백라이트 유닛은 도광필름(30)의 일 측 끝단에 경사부(160)가 구비되고, 도광필름(30)과 확산시트(60) 사이에 공기층(50)이 형성됨으로써 확산시트(60)의 비드에 의해 도광필름(30)의 출사면(32)에서 의도하지 않은 빛의 방출이 이루어지는 것을 방지할 수 있다.
이를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. 광원(25)에서 방출된 빛은 도광필름(30)의 일 측면을 통해 도광필름(30) 내측으로 입사된다. 도광필름(30)의 일 측면을 통해 입사된 빛의 일부는 도광필름(30)의 첫단에 형성된 경사부(160)와 도광필름(30)의 출사면(32) 쪽으로 진행하여, 경사부(160)의 일면과 패턴(165) 및 도광판(30)의 출사면(32)에 부딪히게 되는데, 이때 도광필름(30)의 출사면(32)은 도광필름(30)에 비하여 상대적으로 굴절률이 낮은 공기층(50)과 접하여 있으므로 출사면(32)에 부딪히는 빛 중 입사각이 임계각보다 큰 빛은 출사면(32)에 전반사되어 광원(25)에서 멀어지는 방향으로 진행하고, 임계각보다 작은 입사각으로 출사면(32)에 부딪힌 빛은 외부로 출사된 후 확산시트(60)에 의해 확산된다.
상기 출사면(32)에 반사되어 광원(25)에서 멀어지는 방향으로 진행하는 빛 중 일부는 반사면(34)에 형성된 반사렌즈(10)에 의해 빛의 진행 방향이 바뀌면서 출사면(34)에 대해 대략 수직하는 방향으로 진행하여 출사면(32)에서 외부로 출사된다.
이와 같이 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 도광필름(30)의 일 측 끝단에 경사부(160)가 구비되고, 도광필름(30)과 확산시트(60) 사이에 공기층(50)이 형성되어 있으므로, 광원(25)으로부터 입사된 빛의 상당량이 도광필름(30) 내측에서 광원(25)과 먼쪽으로 진행할 수 있게 되고, 이에 따라 도광필름(30)의 전면에 걸쳐 균일하게 빛을 출사할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 제조방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 경사부 패턴롤러(140)의 패턴부(145) 내에 경사부 형성수지(172)를 주입시키는 단계(S110), 상기 경사부 패턴롤러(140)가 회전하면서 상기 패턴부(145) 내에 주입된 상기 경사부 형성수지(172)를 도광필름(30)의 일면에 부착시켜 경사부(160)를 형성하는 단계(S120), 제1 패턴롤러(100)의 패턴부(110) 내에 제1 수지를 주입시키는 단계(S130), 상기 제1 패턴롤러(100)가 회전하면서 제1 패턴롤러(100)의 패턴부(110) 내에 주입된 제1 수지를 확산시트(60)의 일면에 부착시켜 공기층 형성용 돌출부(40)를 형성하는 단계(S140), 상기 공기층 형성용 돌출부(40)가 형성된 확산시트(60)의 이면에 접착수단(80)을 부착시키는 단계(S150), 상기 확산시트(60)가 부착된 접착수단(80)의 이면에 프리즘시트층(90)을 부착시키는 단계(S160) 및 상기 확산시트(60)가 부착된 공기층 형성용 돌출부(40)의 이면을 도광필름(30)의 상부면에 부착시켜 공기층(50)을 형성하는 단계(S170)를 거쳐 제조된다. 또한, 본 발명에 따른 제조방법은 상기 단계 S170 이후에 접착수단(20)의 일면에 반사렌즈(10)를 부착하고, 반사렌즈(10)가 부착된 접착수단(20)의 이면을 도광필름(30)의 하부면에 부착시키면서 이형필름을 제거하는 단계(S180)를 더 포함할 수 있다.
도 4의 (A)는 본 발명에 따른 도광필름(30)의 상부면에 경사부(160), 확산시트(60), 공기층 형성용 돌출부(40), 접착수단(20, 80) 및 프리즘시트층(90)을 형성하는 공정을 개략적으로 나타낸 구성도이다. 여기서 접착수단은 제 1 접착제층(20)과 제 2 접착제층(80)으로 구분된다.
도 4의 (A)에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 도광필름(30)의 상부면에는 경사부(160), 공기층 형성용 돌출부(40), 확산시트(60), 제2 접착제층(80) 및 프리즘시트층(90)이 순차적으로 적층된다. 이하 도광필름(30)의 상부면에 경사부(160), 공기층 형성용 돌출부(40), 확산시트(60), 제2 접착제층(80) 및 프리즘시트층(90)이 적층되는 공정을 보다 상세히 설명한다.
먼저 다수개의 이송롤러(250)에 의하여 이송된 도광필름(30)은 경사부 패턴롤러(140)를 통과한다. 이때 경사부 형성수지(172)는 경사부 형성수지 주입장치(170)로부터 경사부 패턴롤러(140)에 전달되어 경사부 패턴롤러(140)에 형성된 패턴부(145) 내에 주입된다. 경사부 패턴롤러(140)가 경사부 스크라이버(175)를 통과하면서, 경사부 패턴롤러(140)의 패턴부(145) 내에 주입된 경사부 형성수지(172)를 제외한 경사부 패턴롤러(140)의 외주면에 도포된 수지가 제거된다. 그 후 경사부 패턴롤러(140)는 회전하면서 패턴부(145) 내에 수용된 경사부 형성수지(172)를 가요성 도광필름(30) 상에 부착시킨다.
다음으로 확산제를 함유하는 플렉서블 수지(Flexible Resin)로 이루어진 확산시트(60)를 제1 패턴롤러(100)의 방향으로 이송시킨다. 이 때 제1 수지는 제1 수지 주입장치(120)로부터 제1 패턴롤러(100)에 전달되어 제1 패턴롤러(100)의 외주면에 도포된다. 도포된 제1 수지는 제1 스크라이버(130)를 통과하면서, 제1 패턴롤러(100)의 패턴부(110) 내에 주입된 제1 수지를 제외한 제1 패턴롤러(100)의 외주면에 도포된 수지가 제거된다. 그 후 제1 패턴롤러(100)는 회전하면서 제1 패턴롤러(100)의 패턴부(110) 내에 주입된 제1 수지를 확산시트(60)의 일면에 부착시켜 공기층 형성용 돌출부(40)를 형성한다. 이 과정에서 프레스 롤러(200)에 의해 압착되는 공정 및/또는 공기층 형성용 돌출부(40)를 자외선(UV) 경화장치 또는 히터(Heater)로 경화시키는 공정을 더 포함할 수 있다. 여기서, 제1 수지는 특별히 제한이 있는 것은 아니나, 접착 특성이 있는 우레탄 아크릴레이트(Urethane Acrylate)계 화합물, 실리콘(Silicone)계 화합물 및 에폭시(Epoxy)계 화합물 중 1종의 수지를 선택하여 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 선택된 수지는 확산제를 포함하는 수지로 구성하는 것이 바람직하다.
공기층 형성용 돌출부(40)가 일면에 부착된 확산시트(60)는 화살표 방향으로 이송된다. 또한, 회전하는 권취롤러(300)로부터 권출되는 제2 접착제층(80)은 프레스 롤러(200)에 의해 압착되면서 제2 패턴롤러(400)의 방향으로 이동된다. 이 때 제2 수지는 제2 수지 주입장치(420)로부터 제2 패턴롤러(400)에 전달되어 제2 패턴롤러(400)의 외주면에 도포된다. 도포된 제2 수지는 제2 스크라이버(430)를 통과하면서, 제2 패턴롤러(400)의 패턴부(410) 내에 주입된 제2 수지를 제외한 제2 패턴롤러(400)의 외주면에 도포된 수지가 제거된다. 그 후 제2 패턴롤러(400)는 회전하면서 제2 패턴롤러(400)의 패턴부(410) 내에 주입된 제2 수지를 제2 접착제층(80)의 일면에 부착시켜 프리즘시트층(90)을 형성한다. 이 과정에서 프리즘시트층(90)을 형성하면서 상기 제2 접착제층(80)의 이면에 부착된 이형필름(70)을 제거하는 공정을 더 거칠 수 있다. 또한, 프레스 롤러(200)에 의해 압착되는 공정 및/또는 프리즘시트층(80)을 자외선(UV) 경화장치(500) 또는 히터(Heater)로 경화시키는 공정을 더 포함할 수 있다.
그 후 공기층 형성용 돌출부(40), 확산시트(60), 제2 접착제층(80) 및 프리즘시트층(90)이 순차적으로 적층된 층은 이송롤러(250)를 거친 후 확산시트(60)가 부착된 공기층 형성용 돌출부(40)의 이면이 도광필름(30)의 상부면에 부착되어 공기층(50)이 형성된 백라이트 유닛이 제조된다. 여기서, 제2 수지는 특별히 제한이 있는 것은 아니나, 접착 특성이 있는 우레탄 아크릴레이트(Urethane Acrylate)계 화합물, 실리콘(Silicone)계 화합물 및 에폭시(Epoxy)계 화합물 중 1종의 수지를 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.
도 4의 (B)는 도광필름(30)의 상부면에 경사부(160), 확산시트(60) 및 공기층 형성용 돌출부(40)를 부착하고, 제 2 접착제층(80)을 형성한 후 제 2 접착제층(80)의 이면에 프리즘시트층(90)을 형성하는 공정을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 4의 (B)에 도시된 바와 같이, 공기층 형성용 돌출부(40)가 일면에 부착된 확산시트(60)는 공기층 형성용 돌출부(40)가 부착된 이면에 접착제 주입장치(310)로부터 주입되는 접착제를 도포하는 방식을 사용할 수도 있다. 상기 접착제가 도포되어 제2 접착제층(80)을 형성한 후 상기 제2 접착제층(80) 상부에 프리즘시트층(90)이 부착된다. 또한, 본 발명의 프리즘시트층(90)은 패턴롤러로 패턴화하여 형성하는 것 이외에 이미 제작된 프리즘시트층(90)을 제2 접착제층(80)의 상부에 적층하는 방식을 취할 수도 있다.
도 5는 본 발명에 따른 도광필름(30)의 하부 면에 반사렌즈(10)를 부착하는 공정을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 도광필름(30)의 하부면에는 반사렌즈(10) 및 제 1 접착제층(20)이 부착된다. 이하 반사렌즈(10) 및 제1 접착제층(20)이 도광필름(30)의 하부면에 부착되는 공정을 보다 상세히 설명한다.
먼저 제1 접착제층(20)은 제3 패턴롤러(600)의 방향으로 이동되고, 이 때 제3 수지는 제3 수지 주입장치(620)로부터 제3 패턴롤러(600)에 전달되어 제3 패턴롤러(600)의 외주면에 도포된다. 도포된 제3 수지는 제3 스크라이버(630)를 통과하면서, 제3 패턴롤러(600)의 패턴부(610) 내에 주입된 제3 수지를 제외한 제3 패턴롤러(600)의 외주면에 도포된 수지가 제거된다. 그 후 제3 패턴롤러(600)는 회전하면서 제3 패턴롤러(600)의 패턴부(610) 내에 주입된 제3 수지를 접착제층(20)의 일면에 부착시켜 반사렌즈(10)를 형성한다. 이 과정에서 상기 제1 접착제층(20)의 일면에 반사렌즈(10)를 부착한 후 그 이면에 부착된 이형필름(70)을 제거하는 공정을 더 거칠 수 있다. 또한, 프레스 롤러(200)에 의해 압착되는 공정 및/또는 반사렌즈(10)를 자외선(UV) 경화장치(500) 또는 히터(Heater)로 경화시키는 공정을 더 포함할 수 있다. 그 후 반사렌즈(10)가 부착된 제 1 접착제층(20)의 이면은 도광필름(30)의 하부면에 부착된다. 여기서, 제3 수지는 특별히 제한이 있는 것은 아니나, 접착 특성이 있는 우레탄 아크릴레이트(Urethane Acrylate)계 화합물, 실리콘(Silicone)계 화합물 및 에폭시(Epoxy)계 화합물 중 1종의 수지를 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.
도 6은 본 발명에 따른 백라이트 유닛을 제조하는 공정을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 6에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 도광필름(30)의 상부면에 공기층 형성용 돌출부(40), 공기층(50), 확산시트(60), 제2 접착제층(80) 및 프리즘시트층(90)이 순차적으로 적층되고, 도광필름(30)의 하부면에 제1 접착제층(20) 및 반사렌즈(10)가 부착되는 공정을 거쳐 제조된다. 도 6의 확대도에 도시된 바와 같이 본 발명의 제조공정에 따라 제조된 백라이트 유닛은 패턴롤러에 의하여 패턴이 형성되고, 연속공정으로 제조되기 때문에 패턴 형성의 오차를 최소화하여 불량률이 낮고, 생산시간 및 생산비용에서 이점이 있으며, 확산시트(60)와 도광판(30) 간에 공기층(50)이 형성되기 때문에 전면(全面)에 걸쳐 균일하고 높은 휘도의 빛을 출사할 수 있는 액정디스플레이 제품을 생산할 수 있다는 이점이 있다.
도 7은 본 발명에 따른 백라이트 유닛을 제조하는 다른 형태의 공정을 개략적으로 나타낸 구성도이다. 도 7의 공정의 순서를 개략적으로 살펴보면, 경사부 패턴롤러(140)의 패턴부(145) 내에 경사부 형성수지(172)를 주입시키는 단계(S210), 경사부 패턴롤러(140)가 회전하면서 패턴부(145) 내에 주입된 경사부 형성수지(172)를 도광필름(30)의 일면에 부착시켜 경사부(160)를 형성하는 단계(S220), 제 1 패턴롤러(100)의 패턴부(110) 및 외주면에 제 1 수지를 공급하는 단계(S230), 제 1 패턴롤러(100)가 회전하면서 제 1 패턴롤러(100)의 패턴부(110) 및 외주면에 주입된 제 1 수지를 프리즘 시트층(90)의 일면에 부착시켜 공기층 형성용 돌출부(40)를 형성하는 단계(S240), 프리즘 시트층(90)이 부착된 공기층 형성용 돌출부(40)의 이면을 도광필름(30)의 상부면에 부착시켜 공기층(50)을 형성하는 단계(S250) 및, 제 3 패턴롤러(600)의 패턴부(610) 내에 제 3 수지를 주입시키고, 제 3 패턴롤러(600)가 회전하면서 패턴부(610) 내에 주입된 제 3 수지를 접착수단의 일면에 부착하고 제 3 수지에 의하여 형성된 반사렌즈(10)가 부착된 접착수단의 이면을 도광필름(30)의 하부면에 부착시키면서 이형필름(70)을 제거하는 단계(S260)를 포함하여 구성된다.
도 7에서는 도 4 및 도 6과 비교하여, 프리즘시트층(90)을 별개로 형성하는 과정을 생략하고, 제 1 패턴롤러(100)의 패턴부(110) 및 외주면에 제 1 수지를 공급한 뒤 스크라이버(130)를 소정 간격만큼 이격시켜, 확산시트(60) 및 공기층 형성용 돌출부(40)를 동시에 형성하였다. 여기서 확산시트(60)와 확산시트(60)의 일면에 형성된 공기층 형성용 돌출부(40)는 같은 재질인 것이 바람직하다. 이로써 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 제조방법은 더욱 단순하게 구현될 수 있을 것이다.
또한 본 발명에서는 경사부 패턴롤러(140)를 사용하여 경사부(160)를 도광필름(30)에 접착시킬 수 있는데, 패턴부(145)에 수용되어 있는 경사부 형성수지(172)가 가요성 도광필름(30)의 이송 시 그대로 옮겨지므로 곡면 억제 효과가 발생하지 않아서 정확한 패턴(165)을 가진 경사부(160)를 구현할 수 있다. 즉, 각이 진 패턴(165)을 경사부(160)에 표현할 경우 각진 부분이 식각되어 패턴(165)의 끝단이 곡면 형상으로 잘못 형성될 수 있다. 하지만 경사부 패턴롤러(140)를 사용할 경우 패턴부(145)에 수용된 경사부 형성수지(172)가 그대로 옮겨지므로 이러한 문제점이 발생하지 않는다.
상기와 같이 경사부(160)에 패턴(165)을 형성하는 방법 이외에도, 경사부(160)의 길이 및 각도 변경, 입광부의 길이 변경, 도광필름(30)의 두께 변경, 입광면의 톱니 형태 변경, 패턴(165) 변경 등의 방법에 의해 핫스팟 발생을 억제하는 방법을 이용할 수 있다.
본 발명에 따른 도광필름(30)의 제조방법에 의하면, 곡면 억제 효과가 없는 정확한 패턴(165)을 포함한 경사부(160)가 구비된 가요성의 박형 도광필름(30)의 제조방법을 제공함으로써 핫스팟의 발생을 효과적으로 차단할 수 있다. 또한, 단일 공정으로 도광필름(30)을 제조하여 공정시간 및 비용을 절감하며 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정의 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
10 : 반사렌즈 20 : 제1 접착제층
30 : 도광필름 40 : 공기층 형성용 돌출부
50 : 공기층 60 : 확산시트
70 : 이형필름 80 : 제2 접착제층
90 : 프리즘시트층 100 : 제 1 패턴롤러
110 : 제 1 패턴부 120 : 제 1 수지 주입장치
130 : 제 1 스크라이버 140 : 경사부 패턴롤러
160 : 경사부 165 : 패턴
172 : 경사부 형성수지 200 : 프레스 롤러
300 : 접착필름 권취롤러 310 : 접착제 주입장치
400 : 제2 패턴롤러 410 : 제2 패턴부
420 : 제2 수지 주입장치 430 : 제2 스크라이버
500 : 경화장치 600 : 제3 패턴롤러
610 : 제3 패턴부 620 : 제3 수지 주입장치
630 : 제3 스크라이버

Claims (13)

  1. 광원;
    상기 광원으로부터 입사된 빛을 면광원으로 출사하는 도광필름;
    상기 도광필름의 출사면의 외측에 소정 간격 이격되게 부착되어, 도광필름의 출사면과의 사이에 공기층을 형성하는 확산시트;
    상기 도광필름과 상기 확산시트 사이에서 개재되어 상기 확산시트를 상기 도광필름에 접합시키면서 상기 확산시트가 상기 도광필름에 대해 소정 간격을 유지하도록 하는 복수개의 공기층 형성용 돌출부; 및,
    상기 도광필름의 광입사면에 인접한 출사면의 일 측에 구비되고 특정 패턴이 형성된 경사부;를 포함하고,
    상기 경사부는 원형 또는 다각형의 홈 또는 홀 형태의 패턴이 구비된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 도광필름의 출사면의 반대편에 볼록한 엠보싱 형태를 갖는 복수개의 반사렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 반사렌즈는 이형필름에 의해 상기 도광필름의 일면에 접착되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 확산시트의 외면에 복수개의 프리즘시트층이 일 방향으로 배열되어 구비되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  5. 삭제
  6. 경사부 패턴롤러의 패턴부 내에 경사부 형성수지를 주입시키는 단계(S110);
    상기 경사부 패턴롤러가 회전하면서 상기 패턴부 내에 주입된 상기 경사부 형성수지를 도광필름의 일면에 부착시켜 경사부를 형성하는 단계(S120);
    제1 패턴롤러의 패턴부 내에 제1 수지를 주입시키는 단계(S130);
    상기 제1 패턴롤러가 회전하면서 제1 패턴롤러의 패턴부 내에 주입된 제1 수지를 확산시트의 일면에 부착시켜 공기층 형성용 돌출부를 형성하는 단계(S140);
    상기 공기층 형성용 돌출부가 형성된 확산시트의 이면에 접착수단을 부착시키는 단계(S150);
    상기 확산시트가 부착된 접착수단의 이면에 프리즘시트층을 부착시키는 단계(S160); 및,
    상기 확산시트가 부착된 공기층 형성용 돌출부의 이면을 도광필름의 상부면에 부착시켜 공기층을 형성하는 단계(S170);를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛의 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 단계 S140은 제1 패턴롤러의 패턴부 내에 주입된 제1 수지를 상기 확산시트의 일면에 부착시키면서 프레스 롤러로 압착하여 공기층 형성용 돌출부를 형성하고 상기 공기층 형성용 돌출부를 자외선 경화장치 또는 히터로 경화시키는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛의 제조방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 단계 S150은 상기 공기층 형성용 돌출부가 형성된 상기 확산시트의 이면에 권취롤러로부터 권출된 접착필름을 부착시키거나 접착제를 도포한 후 프레스 롤러로 압착하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛의 제조방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 단계 S160은 제2 패턴롤러의 패턴부 내에 제 2 수지를 주입하여 형성된 프리즘시트층을 상기 확산시트가 부착된 접착필름의 이면에 부착시키거나 접착제를 도포하면서 프레스 롤러로 압착하고, 형성된 상기 프리즘시트층을 자외선 경화장치 또는 히터로 경화시키는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛의 제조방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 단계 S170는 상기 확산시트가 부착된 공기층 형성용 돌출부의 이면을 상기 도광필름의 상부면에 부착시키면서 프레스 롤러로 압착하여 공기층을 형성하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛의 제조방법.
  11. 제 6 항에 있어서,
    제 3 패턴롤러의 패턴부 내에 제 3 수지를 주입시키고, 상기 제 3 패턴롤러가 회전하면서 상기 제 3 패턴롤러의 패턴부 내에 주입된 상기 제 3 수지를 접착수단의 일면에 부착하고 상기 제 3 수지에 의하여 형성된 반사렌즈가 부착된 접착수단의 이면을 상기 도광필름의 하부면에 부착시키면서 이형필름을 제거하는 단계(S180);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛의 제조방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 접착수단의 일면에 반사렌즈를 부착하는 단계는 이형필름의 일면에 접착필름을 적층하거나, 접착제를 도포한 후 상기 접착필름 또는 접착제 상에 반사렌즈를 부착시키며, 형성된 반사렌즈를 자외선 경화장치 또는 히터로 경화시키는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛의 제조방법.
  13. 경사부 패턴롤러의 패턴부 내에 경사부 형성수지를 주입시키는 단계(S210);
    상기 경사부 패턴롤러가 회전하면서 상기 패턴부 내에 주입된 상기 경사부 형성수지를 도광필름의 일면에 부착시켜 경사부를 형성하는 단계(S220);
    제 1 패턴롤러의 패턴부 및 외주면에 제 1 수지를 공급하는 단계(S230);
    상기 제 1 패턴롤러가 회전하면서 제 1 패턴롤러의 패턴부 및 외주면에 주입된 제 1 수지를 프리즘 시트층의 일면에 부착시켜 공기층 형성용 돌출부를 형성하는 단계(S240);
    상기 프리즘 시트층이 부착된 공기층 형성용 돌출부의 이면을 도광필름의 상부면에 부착시켜 공기층을 형성하는 단계(S250); 및,
    제 3 패턴롤러의 패턴부 내에 제 3 수지를 주입시키고, 상기 제 3 패턴롤러가 회전하면서 상기 제 3 패턴롤러의 패턴부 내에 주입된 상기 제 3 수지를 접착수단의 일면에 부착하고 상기 제 3 수지에 의하여 형성된 반사렌즈가 부착된 접착수단의 이면을 상기 도광필름의 하부면에 부착시키면서 이형필름을 제거하는 단계(S260);를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛의 제조방법.




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