KR20020094829A - 액정표시소자용 도광판의 산란패턴 형성방법 - Google Patents

액정표시소자용 도광판의 산란패턴 형성방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 액정표시소자용 도광판의 산란패턴 형성방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 액정표시소자용 도광판의 산란패턴 형성방법은, 산란패턴을 임의로 배열하여 임의배열 산란패턴을 설계하는 단계, 상기 설계된 임의배열 산란패턴을 필름에 인쇄하는 단계, 상기 필름의 임의배열 산란패턴을 프레임에 의해서 고정된 망사 상에 코팅된 감광재에 전사시켜 제판을 제작하는 단계 및 상기 제판 하부에 도광판을 위치시켜 잉크로 인쇄하여 상기 제판의 임의배열 산란패턴을 상기 도광판 상에 인쇄하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
따라서, 도광판의 물결무늬 형성현상을 방지하여 도광판의 휘도와 외관 등을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

액정표시소자용 도광판의 산란패턴 형성방법{Method for forming scattering pattern of light guide plate for liquid crystal display}
본 발명은 액정표시소자용 도광판의 산란패턴 형성방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 도광판 상에 물결무늬가 형성되는 것을 방지할 수 있는 액정표시소자용 도광판의 산란패턴 형성방법에 관한 것이다.
통상, 액정표시소자(Liquid Crystal Display)는 2개의 얇은 유리판 사이에 고체와 액체의 중간물질인 액정을 주입해 상하 유리판 전극의 전압차로 액정분자의 배열을 변화시킴으로써 명암을 발생시켜 숫자나 영상을 표시하는 일종의 광스위치 형상을 이용한 소자다.
특히, 액정표시소자는 CRT(Cathode Ray Tube)와 비교하여 경량, 슬림형, 저소비전력 및 저전압 구동이라는 장점을 가지고 있어서 전자시계, 전자계산기, 액정TV, 노트북PC 등 전자제품에 광범위하게 사용되고 있다.
그리고, 이와 같은 액정표시소자는 자체적으로 발광하지 않는 수동 디스플레이 소자이기 때문에 액정표시장치의 후면 또는 측면에 이 액정표시장치에 빛을 비추어 주는 백라인트유닛(Backlight Unit)이 구비된다. 이 백라이트 유닛은 광원의 위치에 따라 직하방식(Top-down method)과 옆면 조명 방식(Edge illumination system) 등이 사용되고 있다.
이와 같은 백라이트유닛은, 형광램프, 산란패턴이 형성된 도광판, 반사판 및 프리즘 시트 등으로 구성되어 형광램프에서 주사된 빛은 도광판에 형성된 산란패턴에 의해서 휘도가 조절된 후 반사판에 의해서 반사되고, 상기 반사판에 의해서 반사된 빛은 프리즘 시트를 통과하여 액정표시장치로 주입되게 된다.
이와 같은 백라이트의 유닛에 구비되는 종래의 도광판의 산란패턴 형성방법은, 도1에 도시된 바와 같이 S2단계에서 CAD(Computer-aided design) 등의 프로그램이 저장된 컴퓨터를 이용하여 산란패턴을 설계한다.
여기서, 상기 산란패턴은 도트(Dot)형상으로 이루어지고, 상기 산란패턴은 일정한 간격을 두고 정배열된다. 그리고, 상기 산란패턴은 형광램프에서 주사된 빛이 주입되는 도입부와 방출부에 따라 그 조밀도가 높아지도록 형성함으로써 형광램프에서 멀어질수록 도광판의 표면에서 방출되는 광량을 증가시키도록 할 수 있다.
그리고, 도2를 참조하여 산란패턴 정배열 설계 단계를 보다 구체적으로 살펴보면, 먼저, S20단계에서 산란패턴을 형성할 영역을 설정한다. 다음으로, S22단계에서 산란패턴의 위치, 크기 등의 데이터를 설정하여 산란패턴이 일정한 간격을 두고 정배열되도록 설계한다. 계속해서, S24단계에서 산란패턴이 서로 붙는 붙음현상이 있는지의 유무를 컴퓨터의 모니터 화면으로 확인한다. 마지막으로, S26단계에서 산란패턴의 붙음현상이 없으면 설정된 산란패턴의 위치 및 크기 데이터를 파일로 출력하게 되고, 붙음현상이 있으면 다시 S20단계를 수행한다.
다음으로, S4단계에서 설계된 산란패턴을 필름 상에 인쇄한다.
계속해서, S6단계에서 산란패턴이 인쇄된 필름을 사용하여 제판을 제작한다. 여기서, 상기 제판은, 먼저, 표면에 빛에 대한 반응성을 보유한 감광재가 코팅된 망사가 고정된 프레임을 준비하고, 상기 프레임의 망사 위에 정배열된 산란패턴이 형성된 필름을 부착한다. 다음으로, 산란패턴이 형성된 필름을 마스크(Mask)로 사용하여 감광재를 노광하고, 상기 필름을 제거한 후 현상액을 사용하여 현상함으로써 감광재에 산란패턴을 전사시켜 제판을 제작한다.
이어서, S8단계에서 도3에 도시된 바와 같이 산란패턴(22)이 형성된 제판의 망사(20) 하부에 도광판(10)을 위치시킨 후, 잉크를 제판의 망사(20) 상에 뿌리며 스퀴지가 소정압으로 망사(20)를 가압하면서 이동함으로써 망사(20)에 형성된 산란패턴(22)이 도광판(10)에 인쇄되어 도4에 도시된 바와 같이 산란패턴(12)이 형성된 도광판(10)이 제작된다. 이후, 산란패턴(12)이 형성된 도광판(10)을 소정온도에서 건조한다.
다음으로, S10단계에서 도광판(10)의 외관을 확인하여 평가하는 작업을 수행하게 된다.
마지막으로, S12단계에서 선행된 외관 평가작업에 의해서 도광판(10)에 이상이 없으면 작업을 종료하고, 도광판(10)에 이상이 있으면 다시 S2단계를 수행한다.
그러나, 종래의 도광판 상에 정배열 산란패턴을 형성함에 있어서, 도3에 도시된 바와 같이 망사와 산란패턴이 근접하게 되면, 잉크가 산란패턴 하부로 충분히 공급되지 못하여 찌그러진 도트형상의 산란패턴이 규칙적으로 형성됨으로써 도4에 도시된 바와 같이 일정한 형상의 산란패턴이 물결무늬를 이루며 도광판에 형성되었다.
따라서, 물결무늬를 이루는 산란패턴에 의해서 빛의 휘도불량이 발생하고, 액정표시장치의 전면에서 백라이트를 관찰할 경우에 물결무늬가 육안으로 관찰되어 외관이 떨어지는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은, 정배열 형성된 도광판의 산란패턴에 의해서 도광판에 물결무늬가 형성되어 휘도, 외관 등이 떨어지는 것을 방지할 수 있는 액정표시소자용 도광판의 산란패턴 형성방법을 제공하는 데 있다.
도1은 종래의 액정표시소자용 도광판의 산란패턴 형성방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도2는 도1에 도시된 조광 패턴 정배열 설계 단계를 보다 상세히 설명하기 위한 흐름도이다.
도3은 도1에 도시된 도광판 인쇄 단계를 보다 상세히 설명하기 위한 도면이다.
도4는 종래의 액정표시소자용 도광판의 산란패턴 형성방법에 의해서 제조된 도광판을 설명하기 위한 평면도이다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시소자용 도광판의 산란패턴 형성방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도6은 도5에 도시된 산란패턴 임의배열 설계 단계를 보다 상세히 설명하기 위한 흐름도이다.
도7은 도6에 도시된 산란패턴 변환배열 설계 단계를 보다 상세히 설명하기 위한 흐름도이다.
도8은 도5에 도시된 도광판 인쇄 단계를 보다 상세히 설명하기 위한 도면이다.
도9는 본 발명에 따른 액정표시소자용 도광판의 산란패턴 형성방법에 의해서 제조된 도광판을 설명하기 위한 평면도이다.
도10은 본 발명에 따른 액정표시소자용 도광판의 산란패턴 형성방법에 의해서 제조된 다른 도광판을 설명하기 위한 평면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10, 30, 50 : 도광판 12, 22, 32, 52 : 산란패턴
20 : 망사 54 : 설정영역
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시소자용 도광판의 산란패턴 형성방법은, 산란패턴을 임의로 배열하여 임의배열 산란패턴을 설계하는 단계; 상기 설계된 임의배열 산란패턴을 필름에 인쇄하는 단계; 상기 필름의 임의배열 산란패턴을 프레임에 의해서 고정된 망사 상에 코팅된 감광재에 전사시켜 제판을 제작하는 단계; 및 상기 제판 하부에 도광판을 위치시켜 잉크로 인쇄하여 상기제판의 임의배열 산란패턴을 상기 도광판 상에 인쇄하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 임의배열 산란패턴을 설계하는 단계는, 상기 산란패턴의 영역을 설정하는 단계와 상기 산란패턴을 정배열 설계하는 단계와, 상기 정배열된 산란패턴을 임의로 변환배열 설계하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 정배열된 산란패턴을 임의로 변환배열 설계하는 단계를 수행한 후, 상기 변환배열된 산란패턴에 대해서 붙음현상이 있는지의 유무를 확인하는 단계가 더 수행할 수 있다.
또한, 상기 정배열된 산란패턴을 임의로 변환배열 설계하는 단계는, 상기 정배열 설계된 산란패턴의 데이터(Data)를 로딩하는 단계와, 상기 정배열 산란패턴의 좌표값을 계산하는 단계와, 상기 정배열 산란패턴 좌표값의 X축 좌표값 및 Y축 좌표값이 임의의 X축 기준값 및 Y축 기준값을 초과하는지의 유무를 확인하는 단계와, 상기 X축 및 Y축 기준값의 초과유무를 확인하는 단계와, 상기 X축 및 Y축 기준값을 초과한 상기 기준값이 짝수 및 홀수인지의 유무를 확인하는 단계와, 상기 짝수 또는 홀수 중의 어느 하나에 해당하는 상기 X축 좌표값 및 Y축 좌표값에 대해서만 임의의 X축 및 Y축 상수값을 가산 또는 감산하여 상기 산란패턴의 신좌표값을 계산하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 기준값이 짝수 또는 홀수 중의 어느 하나에 해당하지 않을 경우에는 상기 임의의 X축 및 Y축 상수값으로 " 0 "을 가산 또는 감산할 수 있다.
그리고, 상기 임의배열 산란패턴의 좌표값을 계산하는 단계 이후에 진행되는단계는 X축 좌표값 및 Y축 좌표값으로 분할되어 별도로 계산되고, 별도 계산에 의해서 상기 산란패턴의 신좌표값이 계산될 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명한다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시소자용 도광판의 산란패턴 형성방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명에 따른 액정표시소자용 도광판의 산란패턴 형성방법은, 도5에 도시된 바와 같이 S30단계에서 CAD(Computer-aided design) 프로그램이 내장된 컴퓨터를 이용하여 임의위치에 특정크기로 배열된 임의배열 산란패턴을 설계한다.
여기서, 상기 임의배열 산란패턴은 도트(Dot)형상으로 이루어지고, 상기 산란패턴은 임의의 위치에 특정크기로 배열된다. 그리고, 상기 산란패턴은 형광램프에서 주사된 빛이 주입되는 도입부와 방출부에 따라 그 조밀도가 높아지도록 형성함으로써 형광램프에서 멀어질수록 도광판의 표면에서 방출되는 광량을 증가시키도록 할 수 있다.
다음으로, S32단계에서 설계된 임의배열 산란패턴을 PCB(Printed Circuit Board) 등에 사용되는 특수 필름 상에 인쇄한다.
계속해서, S34단계에서 임의배열 산란패턴이 인쇄된 필름을 사용하여 제판을 제작한다. 여기서, 상기 제판은, 먼저, 표면에 빛에 대한 반응성을 보유한 감광재가 코팅된 망사가 고정된 프레임을 준비하고, 상기 프레임의 망사 위에 임의배열된 산란패턴이 인쇄된 필름을 부착한다. 다음으로, 임의배열된 산란패턴이 형성된 필름을 마스크로 사용하여 감광재를 노광하고, 상기 필름을 제거한 후 현상액을 사용하여 현상함으로써 감광재에 산란패턴을 전사시켜 제판을 제작한다.
이어서, S36단계에서 도8에 도시된 바와 같이 임의배열된 산란패턴(40)이 형성된 제판의 망사(42) 하부에 도광판(30)을 위치시킨 후, 잉크를 제판의 망사(42) 상에 뿌리며 스퀴지가 소정압으로 가압하면서 이동함으로써 망사(42)에 형성된 임의배열 산란패턴(40)이 도광판(30)에 전사됨으로써 도9에 도시된 바와 같은 임의배열된 산란패턴(32)이 형성된 도광판(30)이 제작된다.
이때, 도10에 도시된 바와 같이 도광판(50)의 소정영역 즉, 설정영역(54)에만 임의배열 산란패턴(52)을 형성하고, 다른 영역에는 정배열 산란패턴(52)을 형성하도록 할 수도 있다.
이후, 산란패턴(32, 52)이 형성된 도광판(30, 50)을 소정온도에서 건조한다.
다음으로, S38단계에서 도광판(30, 50)의 외관을 확인하여 평가하는 작업을 수행하게 된다.
마지막으로, S40단계에서 선행된 외관 평가작업에 의해서 도광판(30, 50)에 이상이 없으면 작업을 종료하고, 도광판(30, 50)에 이상이 있으면 다시 S30단계를 수행한다.
여기서, 도6를 참조하여 S30단계 즉, 임의배열 산란패턴의 설계 단계를 보다 구체적으로 살펴보면, 먼저, S50단계에서 임의배열 산란패턴을 형성할 영역을 설정한다. 다음으로, S52단계에서 먼저 산란패턴으로서의 위치 및 크기 데이터를 설정하여 산란패턴을 정배열 설계한다. 이어서, S54단계에서 정배열된 산란패턴을 변환하여 임의배열 설계한다.
여기서, 도7을 참조하여 정배열된 산란패턴을 변환하여 임의배열하는 S54단계를 보다 구체적으로 살펴보면, S60단계에서 정배열된 산란패턴의 데이터를 로딩한다. 다음으로, S62단계에서 정배열된 산란패턴의 구좌표(X, Y)값을 계산한다. 이어서, S64단계에서 정배열 구좌표의 X축 좌표값이 X축 기준값 즉, 20을 초과하는지의 유무를 확인한다. 다음으로, 구좌표의 X축 좌표값이 20을 초과하면, S66단계의 수행에 의해서 구좌표의 X축 좌표값이 홀수인지의 유무를 확인한다. 또한, 구좌표의 X축 좌표값이 20을 초과하지 않으면, S72단계의 수행에 의해서 X축 좌표값 X에 " 0 "을 가산 또는 감산한다. 이어서, 구좌표의 X축 좌표값이 홀수이면, S68단계의 수행에 의해서 X축 좌표값 X에 X축 상수값 즉, " α"를 가산하고, X축 좌표값이 홀수가 아니면, S70단계의 수행에 의해서 X축 좌표값에 X축 상수값 즉, " α" 를 감산한다. 다음으로, S74단계의 수행에 의해서 산란패턴의 X축 신좌표(X')을 계산한다. 이어서, S76단계의 수행에 의해서 정배열 구좌표의 Y축 좌표값이 Y축 기준값 즉, 20을 초과하는지의 유무를 확인한다. 다음으로, 구좌표의 Y축 좌표값이 20을 초과하면, S78단계의 수행에 의해서 구좌표의 Y축 좌표값이 홀수인지의 유무를 확인한다. 또한, 구좌표의 Y축 좌표값이 20을 초과하지 않으면, S84단계의 수행에 의해서 Y축 좌표값 Y에 " 0 "을 가산 또는 감산한다. 이어서, 구좌표의 Y축 좌표값이 홀수이면, S80단계의 수행에 의해서 Y축 좌표값 Y에 Y축 상수값 즉, " α"를 가산하고, Y축 좌표값이 홀수가 아니면, S82단계의 수행에 의해서 Y축 좌표값에 Y축 상수값 즉, " α" 를 감산한다. 다음으로, S86단계의 수행에 의해서 산란패턴의 Y축신좌표(Y')을 계산한다. 마지막으로, 선행된 S74단계 및 S86단계의 수행에 의해서 계산된 산란패턴의 신좌표(X', Y')를 계산 출력하게 된다. 다음으로, S56단계에서 산란패턴이 서로 붙는 붙음현상이 있는지의 유무를 확인한다. 마지막으로, S58단계에서 붙음현상이 없으면 설정된 도트의 위치 및 크기 데이터를 파일로 출력하게 되고, 붙음현상이 있으면 다시 S50단계를 수행한다.
본 실시예서는 상기 신좌표를 X축 좌표값 및 Y축 좌표값으로 분할하여 개별적으로 진행하였으나 X축 좌표값 및 Y축 좌표값을 동시에 계산할 수도 있음은 당연하다 할 것이다.
본 발명에 의하면, 산란패턴의 임의배열에 의해서 산란패턴의 배열 정형성이 깨져 산란패턴의 배열 정형성에 기인하여 도광판에 물결무늬가 형성되는 것을 방지하여 도광판의 휘도와 외관 등을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이상에서는 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (6)

  1. 산란패턴을 임의로 배열하여 임의배열 산란패턴을 설계하는 단계;
    상기 설계된 임의배열 산란패턴을 필름에 인쇄하는 단계;
    상기 필름의 임의배열 산란패턴을 프레임에 의해서 고정된 망사 상에 코팅된 감광재에 전사시켜 제판을 제작하는 단계; 및
    상기 제판 하부에 도광판을 위치시켜 잉크로 인쇄하여 상기 제판의 임의배열 산란패턴을 상기 도광판 상에 인쇄하는 단계;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시소자용 도광판의 산란패턴 형성방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 임의배열 산란패턴을 설계하는 단계는, 상기 산란패턴의 영역을 설정하는 단계와 상기 산란패턴을 정배열 설계하는 단계와 상기 정배열된 산란패턴을 임의로 변환배열 설계하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시소자용 도광판의 산란패턴 형성방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 정배열된 산란패턴을 임의로 변환배열 설계하는 단계를 수행한 후, 상기 변환배열된 산란패턴에 대해서 붙음현상이 있는지의 유무를 확인하는 단계가 더 수행되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자용 도광판의 산란패턴 형성방법.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 정배열된 산란패턴을 임의로 변환배열 설계하는 단계는, 상기 정배열 설계된 산란패턴의 데이터(Data)를 로딩하는 단계와 상기 정배열 산란패턴의 좌표값을 계산하는 단계와 상기 정배열 산란패턴 좌표값의 X축 좌표값 및 Y축 좌표값이 임의의 X축 기준값 및 Y축 기준값을 초과하는지의 유무를 확인하는 단계와 상기 X축 및 Y축 기준값의 초과유무를 확인하는 단계와 상기 X축 및 Y축 기준값을 초과한 상기 기준값이 짝수 및 홀수인지의 유무를 확인하는 단계와 상기 짝수 또는 홀수 중의 어느 하나에 해당하는 상기 X축 좌표값 및 Y축 좌표값에 대해서만 임의의 X축 및 Y축 상수값을 가산 또는 감산하여 상기 산란패턴의 신좌표값을 계산하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시소자용 도광판의 산란패턴 형성방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 기준값이 짝수 또는 홀수 중의 어느 하나에 해당하지 않을 경우에는 상기 임의의 X축 및 Y축 상수값으로 " 0 "을 가산 또는 감산하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자용 도광판의 산란패턴 형성방법.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 임의배열 산란패턴의 좌표값을 계산하는 단계 이후에 진행되는 단계는 X축 좌표값 및 Y축 좌표값으로 분할되어 별도로 계산되고, 별도 계산에 의해서 상기 산란패턴의 신좌표값이 계산되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자용 도광판의 산란패턴 형성방법.
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