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KR101144093B1 - Hybrid method for forming pattern on light guide panel - Google Patents

Hybrid method for forming pattern on light guide panel Download PDF

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KR101144093B1
KR101144093B1 KR1020110050488A KR20110050488A KR101144093B1 KR 101144093 B1 KR101144093 B1 KR 101144093B1 KR 1020110050488 A KR1020110050488 A KR 1020110050488A KR 20110050488 A KR20110050488 A KR 20110050488A KR 101144093 B1 KR101144093 B1 KR 101144093B1
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KR
South Korea
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pattern
light guide
guide plate
light
mold
Prior art date
Application number
KR1020110050488A
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Korean (ko)
Inventor
류충엽
김재성
Original Assignee
주식회사 엘에스텍
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: A light guide plate pattern formation method using a hybrid mode is provided to prevent visibility of a light guide pattern without arranging various optical sheets on the upper surface of a light guide plate. CONSTITUTION: A plurality of second patterns(411) is arranged on the central region(210c) of a light guide plate(210). The width of the second pattern which has an intaglio pattern shape is greater or equal to the width of a first pattern(311). The second pattern is formed regardless of a region in which the first pattern is formed. The first pattern and the second pattern are arranged with a gap or by being overlapped to each other. The central region of the second pattern has pattern density higher than pattern density of left and right side regions.

Description

하이브리드 방식에 의한 도광판의 패턴 형성 방법{HYBRID METHOD FOR FORMING PATTERN ON LIGHT GUIDE PANEL}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a pattern forming method of a light guide plate by a hybrid method,

본 발명은 하이브리드 방식에 의한 도광판의 패턴 형성 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 1차적으로 패턴금형을 이용한 스탬핑 방식을 적용하여 도광판의 전 영역에 미세한 제1 패턴을 형성한 후, 2차적으로 레이저를 이용한 직접 가공방식을 적용하여 광원으로부터 수광되는 빛의 양이 상대적으로 적은 도광판의 영역에 보다 조밀한 패턴밀도를 갖는 제2 패턴을 형성하기 위한 하이브리드 방식에 의한 도광판의 패턴 형성 방법에 관한 것이다. More particularly, the present invention relates to a method of forming a pattern of a light guide plate by a hybrid method, and more particularly, to a method of patterning a light guide plate by using a stamping method using a pattern mold, The present invention relates to a method of forming a pattern of a light guide plate by a hybrid method for forming a second pattern having a denser pattern density in a region of a light guide plate having a relatively small amount of light received from a light source.

통상적으로, 도광판(light guide panel)은 광원으로부터 조사된 빛을 균일하게 산란 및 확산시키는 경로를 제공하는 플레이트(plate)로서, 액정표시 소자와 같은 수광형 평판표시 장치 또는 조명 간판 등에 사용되는 백라이트 장치(Back Light Unit, BLU)에 적용되고 있다.BACKGROUND ART A light guide panel is a plate that provides a path for uniformly scattering and diffusing light emitted from a light source, and is used as a light-receiving flat panel display device such as a liquid crystal display device or a backlight device (Back Light Unit, BLU).

백라이트 장치(BLU)는 도광판의 측벽에 적어도 하나 이상의 광원을 설치하여서 광을 도광시킨 후 확산시키는 방식이나, 상기 도광판의 일측 면에 특정의 패턴을 형성하여, 상기 광원으로부터 도광판으로 입사된 광이 도광판 내부를 전반사하여 확산되다가 상기 특정 패턴에 닿아 발광하는 방식을 포함하고 있다.The backlight device (BLU) is a method in which at least one light source is provided on the side wall of the light guide plate to diffuse the light after the light is guided, but a specific pattern is formed on one side face of the light guide plate, And diffusing the light emitted from the light source and diffusing the light to reach the specific pattern.

도 1은 종래 발명에 따른 백라이트 장치의 단면도를 나타낸 것이다.1 is a cross-sectional view of a backlight device according to the prior art.

도 1을 참조하면, 종래 발명에 따른 백라이트 장치(100)는 도광판(110), 도광판(110)의 하부에 설치된 반사시트(120), 도광판(110)의 상부에 설치된 확산시트(130), 확산시트(130)의 상부에 설치된 프리즘시트(140) 및 도광판(110)의 일 측면에 설치된 광원(115)을 포함한다.1, a backlight device 100 according to the related art includes a light guide plate 110, a reflective sheet 120 disposed under the light guide plate 110, a diffusion sheet 130 disposed on the light guide plate 110, A prism sheet 140 provided on an upper portion of the sheet 130 and a light source 115 provided on one side of the light guide plate 110.

도광판(110)은 투명한 아크릴 패널을 이용하여 측면에 설치되어 있는 광원(115)으로부터 발산되는 빛을 받아들이고, 아크릴 표면에 증착된 일정 면적과 모양을 가지는 도트 패턴(111)을 통하여 화면 전 영역에 걸쳐 빛을 균일하게 분포시키는 역할을 수행한다.The light guide plate 110 receives the light emitted from the light source 115 installed on the side using a transparent acrylic panel and transmits the light through the dot pattern 111 having a predetermined area and shape deposited on the acrylic surface It distributes the light uniformly.

반사시트(120)는 도광판(110) 아랫면으로 빠져 나오는 빛을 다시 반사시켜 도광판(110) 내로 돌려보낸다.The reflective sheet 120 reflects the light exiting to the lower surface of the light guide plate 110 and reflects the light back into the light guide plate 110.

확산시트(130)는 도트 패턴(111)이 육안으로 식별되는 것을 방지하도록 도광판(110)의 상면에 위치하며, 도광판(110) 표면으로부터 일정한 방향으로 빠져 나오는 빛을 산란시켜 도광판(110) 표면 전반에 걸쳐 골고루 퍼지도록 한다. The diffusion sheet 130 is disposed on the upper surface of the light guide plate 110 to prevent the dot pattern 111 from being visually recognized and scatters light emitted from the surface of the light guide plate 110 in a predetermined direction, .

프리즘 시트(140)는 확산시트(130)에서 나오는 빛을 굴절, 집광시켜 백라이트 표면의 휘도를 상승시킨다.The prism sheet 140 refracts and condenses light emitted from the diffusion sheet 130 to increase the brightness of the backlight surface.

이처럼 종래기술은 도광판(110) 상면에 다양한 광학 시트들을 배치함으로 도광판으로부터 출사된 광이 액정표시패널에 대하여 최대의 광량을 공급하고 도광패턴이 시인되지 않도록 하여 디스플레이 휘도를 향상시켜 왔다. As described above, according to the related art, various optical sheets are disposed on the upper surface of the light guide plate 110, so that the light emitted from the light guide plate supplies the maximum amount of light to the liquid crystal display panel and prevents the light guide pattern from being visually recognized.

이는 도광판(110)에 형성된 도트 패턴(111)이 대략 100um ~ 300um 정도의 큰 폭을 갖고, 도광판 전 영역에 걸쳐 일정 이하의 패턴 밀도로 형성되기 때문에 디스플레이 휘도 향상을 위해 필연적으로 요청되는 사항이었다. The dot pattern 111 formed on the light guide plate 110 has a large width of about 100 .mu.m to 300 .mu.m and is formed with a pattern density of less than a certain level throughout the entire area of the light guide plate.

하지만, 종래기술은 도광판 상면에 다양한 광학 시트들을 배치함으로 인해 액정표시장치의 무게 및 부피를 증가시키고, 조립 부품수 증가, 조립 공정 증가되어 액정표시장치의 생산 비용 및 부품 비용을 증가시키는 문제점이 있었다. However, in the related art, various optical sheets are disposed on the upper surface of the light guide plate, thereby increasing the weight and volume of the liquid crystal display device, increasing the number of assembled parts, and increasing the assembly process, thereby increasing the production cost and component cost of the liquid crystal display device .

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 1차적으로 패턴금형을 이용한 스탬핑 방식을 적용하여 도광판의 표면에 상대적으로 미세한 제1 패턴을 형성한 후, 2차적으로 레이저를 이용한 직접 가공방식을 적용하여 광원으로부터 수광되는 빛의 양이 상대적으로 적은 도광판의 중심영역에 보다 조밀한 패턴밀도를 갖는 제2 패턴을 형성하기 위한 하이브리드 방식에 의한 도광판의 패턴 형성 방법을 제공하는데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a light guide plate by first forming a relatively small first pattern on a surface of a light guide plate by applying a stamping method using a pattern die, And a second pattern having a denser pattern density in a center region of the light guide plate, the amount of light being received from the light guide plate is relatively small.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 하이브리드 방식에 의한 도광판의 패턴 형성 방법은, 도광판의 측면에 배치된 광원, 상기 광원으로부터 먼 곳에 위치하여 수광된 빛의 양이 상대적으로 적은 상기 도광판의 영역 및 상기 광원으로부터 가까운 곳에 각각 위치하여 수광된 빛의 양이 상대적으로 많은 상기 도광판의 입광부 영역을 포함하는 도광판에 대한 하이브리드 방식에 의한 도광판의 패턴 형성 방법에 있어서, 상기 도광판의 전 영역에 대해 일정한 제1 패턴밀도 분포를 갖는 제1 패턴을 형성함에 있어 패턴금형을 이용한 스탬핑 방식을 적용하는 제1 단계; 및 상기 제1 단계 후에 상기 제1 패턴밀도와 다른 밀도 분포를 갖는 제2 패턴을 형성함에 있어 레이저를 이용한 직접 가공방식을 적용하는 제2 단계를 포함하는 기술을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of forming a pattern of a light guide plate by a hybrid method, including: providing a light source disposed on a side surface of a light guide plate, a region of the light guide plate located far away from the light source, A method of forming a pattern on a light guide plate according to a hybrid method for a light guide plate including a light entrance portion of the light guide plate, the light guide plate having a relatively large amount of light received from the light source, A first step of applying a stamping method using a pattern mold in forming a first pattern having a pattern density distribution; And a second step of applying a direct laser processing method in forming a second pattern having a density distribution different from the first pattern density after the first step.

본 발명은 도광판 상면에 다양한 광학 시트들을 배치하지 않고도 도광패턴 시인을 막을 수 있기 때문에, 다양한 광학 시트들을 조립하는 데 발생하는 생산 비용 및 부품 비용을 감소시킬 수 있는 기술적 효과가 있다. The present invention has the technical effect of reducing the production cost and the component cost incurred in assembling the various optical sheets because it is possible to prevent the light guide pattern visibility without arranging various optical sheets on the upper surface of the light guide plate.

도 1은 종래 발명에 따른 백라이트 장치의 단면도를 나타낸 것이다.
도 2는 광원과의 거리에 따른 도광판의 패턴 형성 위치에 있어서 밝기분포 및 패턴 밀도 분포 관계를 개략적으로 설명하기 위해 도시된 것이다.
도 3a는 본 발명의 패턴금형을 이용한 스탬핑 방식을 적용하여 도광판의 전 영역에 미세한 제1 패턴이 형성된 것을 설명하기 위해 좌우 양면에 광원이 배치된 경우를 예로 들어 도시된 것이다.
도 3b는 도3a의 제1 패턴을 형성을 위한 패턴금형을 이용한 스탬핑 방식의 패턴형성 장치를 도시한 것이다.
도 4a는 본 발명의 레이저를 이용한 직접 가공방식을 적용하여 도광판의 중심영역에 보다 조밀한 패턴 밀도를 갖는 제2 패턴이 형성된 것을 도시한 것이다.
도 4b는 도4a의 제2 패턴 형성을 위한 레이저를 이용한 직접 가공방식의 패턴형성 장치를 도시한 것이다.
도 5a는 본 발명의 제1 방법, 제2 방법 및 제1 방법과 제2 방법의 혼용에 의해 도광패턴을 형성할 경우, 도광판의 패턴형성위치에 따른 패턴 밀도 분포의 관계를 설명하기 위해 좌우 양면에 광원이 배치된 경우를 예로 들어 도시된 것이다.
도5b는 본 발명의 제1 방법, 제2 방법 및 제1 방법과 제2 방법의 혼용에 의해 도광패턴을 형성할 경우, 도광판의 패턴형성위치에 따른 휘도와의 관계를 설명하기 위해 좌우 양면에 광원이 배치된 경우를 예로 들어 도시된 것이다. 1 is a cross-sectional view of a backlight device according to the prior art.
2 is a schematic view for explaining the brightness distribution and the pattern density distribution relationship in the pattern formation position of the light guide plate according to the distance from the light source.
3A is a diagram illustrating an example in which a light source is disposed on both left and right sides of a light guide plate to illustrate that a fine first pattern is formed over the entire area of the light guide plate by applying a stamping method using the patterned die of the present invention.
FIG. 3B shows a stamping pattern forming apparatus using a pattern mold for forming the first pattern of FIG. 3A.
4A shows a second pattern having a denser pattern density formed in the center region of the light guide plate by applying a direct processing method using the laser of the present invention.
FIG. 4B shows a direct patterning pattern forming apparatus using a laser for forming the second pattern of FIG. 4A.
FIG. 5A is a graph showing the relationship between the pattern density distribution according to the pattern formation position of the light guide plate when the light guide pattern is formed by the first method, the second method, and the first method and the second method of the present invention, As shown in FIG.
FIG. 5B is a graph showing the relationship between the brightness of the light guide plate and the brightness of the light guide plate when the light guide pattern is formed by the first method, the second method, and the first method and the second method; A case in which a light source is disposed is shown as an example.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2는 광원과의 거리에 따른 도광판의 패턴 형성 위치에 있어서 밝기분포 및 패턴 밀도 분포 관계를 개략적으로 설명하기 위해 좌우 양면에 광원이 배치된 경우를 예로 들어 도시된 것이다. 2 is a diagram illustrating an example in which light sources are disposed on both left and right sides in order to roughly explain the relationship between the brightness distribution and the pattern density distribution at the pattern formation position of the light guide plate according to the distance from the light source.

도 2를 참조하면, 도광판(210)의 좌, 우 영역에 광원(215)이 배치되며, 광원(215)으로 냉음극 형광램프(CCFL) 또는 엘이디(LED)가 사용된다.2, a light source 215 is disposed in the left and right regions of the light guide plate 210, and a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) or an LED (light emitting diode) is used as the light source 215.

도광판(210)의 좌측영역(210s)과 우측영역(210s')은 광원(215)으로부터 가까운 곳에 위치하므로 수광되는 광의 양이 많지만, 중심영역(210c)은 광원(215)으로부터 먼 곳에 위치하므로 수광되는 광의 양이 적다. Since the left side region 210s and the right side region 210s' of the light guide plate 210 are close to the light source 215, the amount of light to be received is large. However, since the center region 210c is located far from the light source 215, Lt; / RTI >

따라서 도광판(210)에 도광 패턴을 형성할 경우 좌측영역(210s)과 우측영역(210s')은 패턴 밀도를 작게 하고, 중심영역(210c)은 패턴 밀도를 크게(dense) 하여 광원(215) 배치에 따른 휘도 편차를 감소를 최소화 시켜야 한다.Accordingly, when the light guide pattern 210 is formed on the light guide plate 210, the pattern density of the left area 210s and the right area 210s' is decreased and the density of the pattern area of the center area 210c is increased, To minimize the variance in luminance deviations.

도 3a는 본 발명의 패턴금형을 이용한 스탬핑 방식을 적용하여 도광판의 전 영역에 미세한 제1 패턴이 형성된 것을 설명하기 위해 좌우 양면에 광원이 배치된 경우를 예로 들어 도시된 것이다. 3A is a diagram illustrating an example in which a light source is disposed on both left and right sides of a light guide plate to illustrate that a fine first pattern is formed over the entire area of the light guide plate by applying a stamping method using the patterned die of the present invention.

본 발명은 패턴 형성을 위한 제1 방법으로 패턴금형을 이용한 스탬핑 방식을 사용하여 미세한 제1 패턴을 형성하였다.  The present invention forms a fine first pattern using a stamping method using a pattern mold as a first method for pattern formation.

도 3a를 참조하면, 도광판(210)의 좌측영역(210s), 중심영역(210c), 우측영역(210s') 즉 전 영역에 걸쳐 패턴 밀도가 균일하고, 종래의 패턴 보다 작은 크기를 갖는 복수 개의 제1 패턴(311)이 형성된다. 3A, a pattern density is uniform over the left area 210s, the center area 210c, and the right area 210s' of the light guide plate 210, and a plurality of A first pattern 311 is formed.

즉 제1 패턴(311)은 음각 패턴 형상으로 패턴의 폭이 200um 이하의 크기를 가지며, 형성되는 패턴들은 서로 동일한 밀도로 형성된다. In other words, the first pattern 311 has an engraved pattern shape, the pattern width is 200 μm or less, and the formed patterns have the same density.

이때 패턴 폭이 200um 이상이 되는 경우 향후 형성할 제 2 패턴의 형상과 유사하여지므로 광 분포를 고르게 하기 어려운 문제가 발생하므로 유의해야 한다.In this case, if the pattern width is 200 μm or more, the shape of the second pattern to be formed is similar to that of the second pattern to be formed, so that it is difficult to uniformly distribute the light.

본 발명의 경우, 도3a에 도시 된 것처럼 단면이 삼각형 형태를 갖는 음각 패턴에 대해 예시 하였지만, 이에 한정되지 아니하고 단면이 원형, 종형, 타원형, 사각형, 마름모 형 등 발명의 필요에 따라 다양하게 변형하여 실시할 수 있음은 당연하다. 이때 제1 패턴의 폭(W1)은 패턴의 직각방향 절단면에서의 폭을 의미한다.In the case of the present invention, an engraved pattern having a triangular cross-section is exemplified as shown in FIG. 3A, but the present invention is not limited thereto, and the cross-section may be variously modified according to the needs of the invention such as a circular shape, a vertical shape, an oval shape, It is natural that it can be carried out. At this time, the width W1 of the first pattern means the width of the pattern in the direction perpendicular to the cut surface.

도 3b는 도3a의 제1 패턴을 형성을 위한 패턴금형을 이용한 스탬핑 방식의 패턴형성 장치를 도시한 것이다.FIG. 3B shows a stamping pattern forming apparatus using a pattern mold for forming the first pattern of FIG. 3A.

도 3b를 참조하면, 본 발명의 패턴금형을 이용한 스탬핑 방식의 패턴형성 장치(300)는 도광판(310), 스탬핑 패턴(311')이 형성된 패턴 금형(320), 온도 조절부재(330), 이송지지부(341)와 구동부(342)를 구비한 베이스 금형(340) 및 롤러지지부(351)와 회전롤러(352)를 구비한 가압롤러부(350)를 포함한다.Referring to FIG. 3B, an apparatus 300 for patterning a stamping pattern using a pattern mold according to the present invention includes a light guide plate 310, a patterning die 320 having a stamping pattern 311 ', a temperature adjusting member 330, And a pressing roller portion 350 having a base metal mold 340 and a roller supporting portion 351 and a rotating roller 352 having a supporting portion 341 and a driving portion 342.

패턴금형(320)은 온도조절부재(330)의 상부면에 설치되며, 패턴금형(320)에 형성된 양각의 스탬핑 패턴(311')을 전사시킴으로 도광판(310)의 하부면에 스탬핑 패턴(311')과 동일할 형태를 갖는 음각의 제1 패턴(311)이 형성된다. The pattern mold 320 is installed on the upper surface of the temperature regulating member 330 and the stamping pattern 311 'formed on the pattern mold 320 is transferred to the lower surface of the light guide plate 310, The first pattern 311 having the same shape as the first pattern 311 is formed.

이때 패턴금형(320)에 스탬핑 패턴(311')을 형성하기 위해 선반 등의 기계적인 직접 가공, 에칭(etching), 샌딩(sanding), 레이저 가공 방법 등을 사용할 수 있는데, 이는 통상적으로 공지된 기술에 해당하므로 구체적인 설명은 생략한다.In order to form the stamping pattern 311 'on the pattern mold 320, a mechanical direct process such as a lathe, etching, sanding, laser processing, or the like can be used. And therefore a detailed description thereof will be omitted.

가압롤러부(350)는 회전 가능한 회전롤러(352)와 수평방향으로 이송 가능한 롤러지지부(351)로 구성되며, 패턴금형(320)의 상부면에 장착되는 도광판(310)의 상부면을 상하 양측방향으로 가압하여 패턴금형(320)의 스탬핑 패턴(311')이 도광판(310)의 하부면에 용이하게 전사될 수 있도록 한다.  The pressure roller unit 350 includes a rotatable roller 352 and a roller support unit 351 that can be horizontally conveyed. The upper surface of the light guide plate 310 mounted on the upper surface of the pattern metal 320 is divided into upper and lower sides So that the stamping pattern 311 'of the patterning die 320 can be easily transferred to the lower surface of the light guide plate 310.

한편 온도조절부재(330)는 베이스금형(340)의 이송지지부(341)의 상부에 고정 설치되어 패턴금형(320)의 스탬핑 패턴(311')이 도광판(310)의 하부면에 용이하게 전사될 수 있도록 패턴금형(320)을 적정 온도로 유지시키는 역할을 한다.The temperature regulating member 330 is fixed to the upper portion of the conveying support portion 341 of the base mold 340 so that the stamping pattern 311 'of the pattern mold 320 is easily transferred to the lower surface of the light guide plate 310 So that the pattern mold 320 is maintained at an appropriate temperature.

베이스금형(340)은 패턴금형(320)의 변형이 발생하지 않도록 충분한 두께를 가진 금속 등의 소재로 이루어지며, 이송지지부(341)와 구동부(342)로 구성될 수 있다. The base mold 340 is made of a metal or the like having a sufficient thickness so as not to cause deformation of the pattern mold 320 and may be constituted by the conveying supporting portion 341 and the driving portion 342.

베이스금형(340)의 이송지지부(341)는 구동부(342)의 상측부에 구비되어 통상적으로 적용되는 기계적인 방법을 통해 수평방향으로 이동 가능하도록 설치됨으로써, 상부에 순차적으로 적층 설치되는 온도조절부재(330)와 패턴금형(320)을 수평방향으로 이동시킬 수 있게 된다. The conveyance support part 341 of the base mold 340 is installed on the upper side of the driving part 342 and is installed to be movable in the horizontal direction through a generally applicable mechanical method, The pattern mold 320 and the pattern mold 320 can be moved in the horizontal direction.

한편 상기 스탬프 금형을 하부가 아닌 상부 롤러에 박형으로 감아서 설치하여 성형하는 것도 가능한데, 이 경우 하면이 아닌 상면에 패턴이 성형된다. 또 이 경우 하부에도 롤러로 베이스금형을 만드는 것도 가능하다.On the other hand, it is also possible to form the stamp mold by thinly winding the stamp mold on the upper roller rather than the lower mold. In this case, the pattern is formed on the upper surface rather than the lower surface. In this case, it is also possible to make a base mold with a roller at the bottom.

한편 원판 아크릴 성형 시 상기 스탬프 금형을 성형기(미도시)에 설치하여 원판 성형과 동시에 제 1패턴을 형성하는 방법도 가능하다. 이 경우 스탬프 금형을 롤러에 감을 수 있게 하거나, 적은 비용으로 교체가 용이하게 박형으로 제작하는 것이 바람직하다.On the other hand, it is also possible to provide the stamping die in a molding machine (not shown) to form the first pattern at the time of forming the original plate when the original acrylic molding is performed. In this case, it is preferable that the stamp mold is wound around the rollers, or that the stamp mold is made thin so as to be easily replaced at a low cost.

이 경우엔 제1 패턴이 포함된 원판 성형이 완료되고 나서 필요한 사이즈로 도광판 외형에 맞추어 절단이 이루어진 후 레이저 가공에 의한 2차 패턴 가공이 재차 이루어지게 된다.In this case, after the disk molding including the first pattern is completed, the required size is cut in accordance with the outer shape of the light guide plate, and then the secondary pattern processing by laser processing is performed again.

한편 상기 원판 성형을 사출에 의한 공법으로 제작하는 것도 가능하며, 이 때 스탬프 금형을 사출금형 내에 삽입하여 제1 패턴을 성형하는 것이 가능하다. On the other hand, it is also possible to manufacture the disk by the injection method, and at this time, it is possible to form the first pattern by inserting the stamp mold into the injection mold.

도 4a는 본 발명의 레이저를 이용한 직접 가공방식을 적용하여 도광판의 중심영역에 보다 조밀한 패턴 밀도를 갖는 제2 패턴이 형성된 것을 도시한 것이다. 4A shows a second pattern having a denser pattern density formed in the center region of the light guide plate by applying a direct processing method using the laser of the present invention.

본 발명은 패턴 형성을 위한 제2 방법으로, 상기 제1 방법에 의한 제1 패턴의 형성 후 레이저를 이용한 직접 가공방식을 사용하여 조밀한 분포를 갖는 제2 패턴을 형성하였다. The present invention is a second method for forming a pattern, and a second pattern having a dense distribution is formed by using a direct processing method using a laser after the formation of the first pattern by the first method.

도 4a를 참조하면, 도광판(210)의 중심영역(210c)에 이미 제1 방법에 의해 형성된 제1 패턴(311)의 인접 영역에 제1 패턴(311)과 같은 수준 또는 보다 큰 크기의 밀도분포나 패턴크기를 갖는 복수 개의 제2 패턴(411)이 형성된다. Referring to FIG. 4A, a density distribution of the same level or a larger size as the first pattern 311 is formed in the central region 210c of the light guide plate 210 in the vicinity of the first pattern 311 formed by the first method, A plurality of second patterns 411 having a pattern size of 1 or 2 are formed.

즉 제2 패턴(411)은 음각 패턴 형상으로 패턴의 폭이 제1 패턴(311) 이상 수준인 100um ~ 300um의 크기를 갖도록 형성될 수 있으며, 형성되는 패턴들은 동일 또는 서로 다른 간격을 두고 형성될 수 있다. In other words, the second pattern 411 may be formed to have a size of 100 um to 300 um, which is a pattern of an engraved pattern and the width of the pattern is more than the first pattern 311, and the formed patterns are formed at the same or different spacing .

이때 제2 패턴(411)은 제1 패턴(311)이 형성된 영역에 관계없이 형성되며, 제1 패턴(311)과 제2 패턴(411)의 일부가 겹쳐지거나 서로 소정 간격을 두고 형성될 수 있다. Here, the second pattern 411 may be formed regardless of the region where the first pattern 311 is formed, and a part of the first pattern 311 and the second pattern 411 may be overlapped or spaced apart from each other .

또한 제2 패턴(411)은 좌, 우측 영역(210s, 210s')에서 중심영역(210c)으로 갈수록 패턴의 밀도가 점점 조밀한 분포를 갖도록 형성된다.In addition, the second pattern 411 is formed so that the density of the pattern gradually becomes closer to the central region 210c from the left and right regions 210s and 210s'.

한편 레이저 공법에 의한 도광패턴의 폭은 작을수록 미세 패턴화가 가능하여 유리하지만, 실제 구현 가능한 크기가 100um 이상의 수준이며, 패턴크기가 너무 작게 되는 경우 가공 횟수가 늘어나므로 가공시간이 함께 증가하는 문제를 가지므로 유의해야 한다. On the other hand, the smaller the width of the light guiding pattern by the laser technique is, the more advantageous is the fine patterning possible, but the practically achievable size is a level of 100um or more. If the pattern size is too small, the processing time is increased, It should be noted.

제2 패턴(411)의 형상은 도4a에 도시된 것처럼 단면이 삼각형 형태를 갖는 음각 패턴에 대해 예시하였지만, 이에 한정되지 아니하고 단면이 원형, 종형, 타원형, 사각형, 마름모 형 등 발명의 필요에 따라 다양하게 변형하여 실시할 수 있음은 당연하다. 이때 제2 패턴의 폭(W2)은 패턴의 직각방향 절단면에서의 폭을 의미한다.Although the shape of the second pattern 411 is illustrated with respect to an engraved pattern having a triangular shape in cross section as shown in FIG. 4A, the shape of the second pattern 411 is not limited thereto and may be circular, vertical, oval, square, It is obvious that the present invention can be variously modified. At this time, the width (W 2 ) of the second pattern means the width of the pattern in the direction perpendicular to the cut surface.

도 4b는 도4a의 제2 패턴 형성을 위한 레이저를 이용한 직접 가공방식의 패턴형성 장치를 도시한 것이다.FIG. 4B shows a direct patterning pattern forming apparatus using a laser for forming the second pattern of FIG. 4A.

도 4b를 참조하면, 본 발명에 따른 레이저를 이용한 직접 가공방식의 패턴형성 장치(400)는 레이저 빔(425)을 출력하기 위한 레이저 발진기(420), 도광판(410), 스테이지(430), 이동수단(440) 및 제어부(450)를 구비한다. Referring to FIG. 4B, an apparatus 400 for directly patterning a pattern using a laser according to the present invention includes a laser oscillator 420 for outputting a laser beam 425, a light guide plate 410, a stage 430, Means 440 and a control unit 450. [

레이저 발진기(420)는 적외선(infrared) 파장의 레이저빔을 발생시키는 CO2 레이저 발진기가 사용되며, 하부에 위치한 도광판(410)을 향해 불연속적인 막대(bar) 패턴 형태를 갖는 레이저 빔(425)을 출력한다. The laser oscillator 420 uses a CO 2 laser oscillator for generating a laser beam of an infrared wavelength and a laser beam 425 having a discontinuous bar pattern shape toward the lower light guide plate 410 Output.

이때 출력된 레이저 빔(425)은 여러 개의 광확계 부품(미도시)을 거쳐 도광판(410)의 소정 영역, 이를 테면 도4a에서 도시된 도광판(210)의 중심영역(210c)에 도달됨으로써 소정의 제2 패턴(411)이 형성된다.At this time, the output laser beam 425 reaches a predetermined area of the light guide plate 410, that is, the central area 210c of the light guide plate 210 shown in FIG. 4A through a plurality of optical components (not shown) A second pattern 411 is formed.

한편 레이저 빔(425)의 크기를 조절하기 위한 콜리메이터(collimator, 미도시) 또는 레이저 빔(425)을 일정 직경의 평행광으로 확대시키는 빔 익스팬더(beam expander, 미도시)를 레이저 빔(425)의 경로 상에 설치함이 바람직하다. A beam expander (not shown) that enlarges a collimator (not shown) or a laser beam 425 for adjusting the size of the laser beam 425 to a parallel beam of a predetermined diameter is provided on the surface of the laser beam 425 It is preferable to install it on the path.

도광판(410)은 빛을 투과시킬 수 있는 투명재질의 합성수지, 이를 테면 MMA(Methyl Meth Acrylate) Monomer를 주원료로 하는 아크릴 수지로 PMMA(Poly Methyl Meth Acrylate)를 사용할 수 있다. The light guide plate 410 may be made of transparent synthetic resin, such as PMMA (Poly Methyl Methacrylate), which is an acrylic resin having MMA (Methyl Methacrylate) monomer as a main material.

도광판(410)은 스테이지(430) 상에 안치되며, 스테이지(430)의 이동과 광학계의 이동에 의해 X축 또는 Y축 방향으로 가공됨으로써, 사용자가 도광판(410)의 원하는 위치에 제2 패턴(411)을 형성할 수 있도록 해 준다. The light guide plate 410 is placed on the stage 430 and is processed in the X or Y axis direction by the movement of the stage 430 and the movement of the optical system, 411).

제어부(450)는 레이저 발진기(420)의 출력 및 이동수단(240)의 왕복운동 등을 제어한다. The control unit 450 controls the output of the laser oscillator 420 and the reciprocating motion of the moving unit 240 and the like.

특히 제어부(450)는 레이저 발진기(420)를 제어함으로써 도광판(410)에 조사되는 레이저 빔(425)의 크기, 단위 면적당 레이저 빔의 조사시간 등을 조절한다. In particular, the controller 450 controls the size of the laser beam 425 irradiated to the light guide plate 410, the irradiation time of the laser beam per unit area, and the like by controlling the laser oscillator 420.

또한 제어부(450)는 동일한 레이저 빔(425)의 출력에서 레이저 빔(425)의 스캐닝 속도를 조절하거나, 동일한 레이저 빔(425)의 스캐닝 속도에서 레이저 빔(425)의 출력을 조절함으로써 도광판(410)에 형성되는 제2 패턴(411)의 깊이(depth) 또는 폭(width)을 조절할 수 있다. The control unit 450 controls the scanning speed of the laser beam 425 at the output of the same laser beam 425 or adjusts the output of the laser beam 425 at the scanning speed of the same laser beam 425, The depth or the width of the second pattern 411 formed on the second substrate 411 can be adjusted.

도 5a는 본 발명의 제1 방법, 제2 방법 및 제1 방법과 제2 방법의 혼용에 의해 도광패턴을 형성할 경우, 도광판의 패턴형성위치에 따른 패턴 밀도 분포의 관계를 설명하기 위해 좌우 양면에 광원이 배치된 경우를 예로 들어 도시된 것이다. FIG. 5A is a graph showing the relationship between the pattern density distribution according to the pattern formation position of the light guide plate when the light guide pattern is formed by the first method, the second method, and the first method and the second method of the present invention, As shown in FIG.

도 5a를 참조하면, 방법1(510)은 제1 방법으로 패턴금형을 이용한 스탬핑 방식을 사용하여 도광판의 좌측영역, 중심영역, 우측영역에 패턴밀도가 작고, 동일한 크기를 갖도록 형성된 제1 패턴의 패턴밀도 분포를 나타낸 것이다. Referring to FIG. 5A, the method 1 (510) is a method in which a first pattern is formed by using a stamping method using a patterned mold and having a small pattern density and a uniform size in the left side region, the center region, Pattern density distribution.

방법2(520)는 제2 방법으로 레이저를 이용한 직접 가공방식을 사용하여 도광판의 좌, 우측 영역에서 중심영역으로 갈수록 패턴 밀도가 점차 큰 값을 갖도록 형성된 제2 패턴의 패턴밀도 분포를 나타낸 것이다. Method 2 (520) shows a pattern density distribution of a second pattern formed so that the pattern density gradually increases toward the center region from the left and right regions of the light guide plate using a direct processing method using a laser as a second method.

이로써 본 발명에 의해 구현하고자 하는 도광판의 패턴 형성위치에 따른 패턴밀도 분포는 방법1(510)과 방법2(520)의 합성(530)을 함으로 얻어진다.Thus, the pattern density distribution according to the pattern formation position of the light guide plate to be implemented by the present invention is obtained by combining 530 of the method 1 510 and the method 2 520.

도5b는 본 발명의 제1 방법, 제2 방법 및 제1 방법과 제2 방법의 혼용에 의해 도광패턴을 형성할 경우, 도광판의 패턴형성위치에 따른 휘도와의 관계를 설명하기 위해 좌우 양면에 광원이 배치된 경우를 예로 들어 도시된 것이다. FIG. 5B is a graph showing the relationship between the brightness of the light guide plate and the brightness of the light guide plate when the light guide pattern is formed by the first method, the second method, and the first method and the second method; A case in which a light source is disposed is shown as an example.

도 5b를 참조하면, 도5a의 방법1(510)에 의해 제1 패턴을 형성할 경우, 좌, 우측 영역에서 중심영역으로 갈수록 휘도가 점차 감소하는 분포를 나타낸다. Referring to FIG. 5B, when the first pattern is formed by the method 1 (510) of FIG. 5A, the luminance gradually decreases from the left and right regions to the center region.

도5a의 방법2(520)에 의해 제2 패턴을 형성할 경우, 좌, 우측 영역에서 중심영역으로 갈수록 휘도가 크게 증가하는 분포를 나타낸다. When the second pattern is formed by the method 2 (520) of FIG. 5A, the luminance greatly increases from the left and right areas to the center area.

이로써 본 발명에 의해 구현하고자 하는 도광판의 패턴 형성위치에 따른 휘도 분포는 방법1(510)과 방법2(520)의 합성(530)을 함으로 얻어지는데, 구체적으로 휘도의 최소값과 최대값이 최대치 대비 각각 70% 이상과 100%를 나타내어 종래와 거의 동등한 수준을 보였다.The luminance distribution according to the pattern formation position of the light guide plate to be implemented by the present invention is obtained by combining the method 1 510 and the method 2 520. Specifically, 70% and 100%, respectively.

이상의 예에서 추가로 도시하지는 않았지만 상기 광원이 좌우측면에 존재할 수도 있고, 상하측면에 존재할 수 도 있으며, 어느 하나의 측면에만 존재 할 수도 있다. 이 때 광원에서 먼 부위와 가까운 부위가 달라지므로 이에 따른 패턴의 밀도도 달라진다.Although not shown in the above examples, the light sources may exist on the left and right sides, on the upper and lower sides, or on only one side. At this time, the area near the light source is different from that of the light source, so the density of the pattern is different.

또한 상기 제1, 제2 패턴은 도광판의 상부면에 모두 위치할 수도 있고, 하부면에 모두 위치할 수도 있으며, 또한 각각 분리되어 도광판의 어느 일 측면에 위치하는 것도 가능하다. In addition, the first and second patterns may be all located on the upper surface of the light guide plate, all of the light guide plate may be located on the lower surface, or may be separated from the light guide plate.

이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit of the invention.

110 : 도광판 111 : 도트 패턴 115 : 광원
120 : 반사시트 130 : 확산시트 140 : 프리즘시트
210 : 도광판 215 : 광원
210s : 좌측영역 210c : 중심영역 210s' : 우측영역
310 : 도광판 311' : 스탬핑 패턴 311 : 제1 패턴
320 : 패턴금형 330 : 온도조절부재
340 : 베이스 금형 341 : 이송지지부 342 : 구동부
350 : 가압롤러부 351 : 롤러지지부 352 : 회전롤러
410 : 도광판 411 : 제2 패턴
420 : 레이저 발진기 425 : 레이저 빔 430 : 스테이지
440 : 이동수단 450 : 제어부110: light guide plate 111: dot pattern 115: light source
120: reflective sheet 130: diffusion sheet 140: prism sheet
210: a light guide plate 215: a light source
210s: left region 210c: center region 210s': right region
310: light guide plate 311 ': stamping pattern 311: first pattern
320: pattern mold 330: temperature adjusting member
340: base mold 341: conveying supporting portion 342:
350: pressure roller section 351: roller support section 352:
410: light guide plate 411: second pattern
420: laser oscillator 425: laser beam 430: stage
440: Moving means 450:

Claims (10)

도광판의 측면에 배치된 광원, 상기 광원으로부터 먼 곳에 위치하여 수광된 빛의 양이 상대적으로 적은 상기 도광판의 영역 및 상기 광원으로부터 가까운 곳에 각각 위치하여 수광된 빛의 양이 상대적으로 많은 상기 도광판의 입광부 영역을 포함하는 도광판에 대한 하이브리드 방식에 의한 도광판의 패턴 형성 방법에 있어서,
상기 도광판의 전 영역에 대해 일정한 제1 패턴밀도 분포를 갖는 제1 패턴을 형성함에 있어 패턴금형을 이용한 스탬핑 방식을 적용하는 제1 단계; 및
상기 제1 단계 후에 상기 제1 패턴밀도와 다른 밀도 분포를 갖는 제2 패턴을 형성함에 있어 레이저를 이용한 직접 가공방식을 적용하는 제2 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 방식에 의한 도광판의 패턴 형성 방법.A light source disposed on a side surface of the light guide plate, a light guide plate having a relatively small amount of light received from the light source, A method of forming a pattern of a light guide plate by a hybrid method for a light guide plate including a light portion region,
A first step of applying a stamping method using a pattern mold in forming a first pattern having a constant first pattern density distribution with respect to the entire area of the light guide plate; And
And a second step of applying a direct processing method using a laser to form a second pattern having a density distribution different from the first pattern density after the first step. Way. 제 1항에 있어서, 상기 제1 패턴은,
패턴의 폭(W1)이 200um 이하인 것을 특징으로 하는 하이브리드 방식에 의한 도광판의 패턴 형성 방법. The method according to claim 1,
Wherein the width (W 1 ) of the pattern is 200um or less. 제 2항에 있어서, 상기 제1 패턴은,
음각 패턴으로 단면이 삼각형, 원형, 종형, 타원형, 사각형, 마름모형 중 어느 하나 또는 조합으로 이루어진 것을 특징으로 하는 하이브리드 방식에 의한 도광판의 패턴 형성 방법. The method according to claim 2,
Wherein the light guide plate has one or more of a triangular, circular, vertical, elliptical, quadrangular, and rhombic cross section in an engraved pattern. 제 1항에 있어서, 상기 제2 패턴은,
패턴의 폭(W2)이 100um ~ 300um 인 것을 특징으로 하는 하이브리드 방식에 의한 도광판의 패턴 형성 방법. The method according to claim 1,
And the width (W 2 ) of the pattern is 100um to 300um. 제 1항에 있어서, 상기 제2 패턴은,
상기 도광판의 입광부 영역에서 상기 광원으로부터 먼 곳에 위치하여 수광된 빛의 양이 상대적으로 적은 상기 도광판의 영역으로 갈수록 점점 조밀한 패턴밀도를 갖고 형성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 방식에 의한 도광판의 패턴 형성 방법. The method according to claim 1,
Wherein the light guide plate has a pattern density that is gradually denser toward a region of the light guide plate that is located far from the light source in the light incident portion of the light guide plate and has a relatively small amount of received light. Way. 제 4항 또는 제 5항에 있어서, 상기 제2 패턴은,
음각 패턴으로 단면이 삼각형, 원형, 종형, 타원형, 사각형, 마름모형 중 어느 하나 또는 조합으로 이루어진 것을 특징으로 하는 하이브리드 방식에 의한 도광판의 패턴 형성 방법. The method as claimed in claim 4 or 5,
Wherein the light guide plate has one or more of a triangular, circular, vertical, elliptical, quadrangular, and rhombic cross section in an engraved pattern. 제 1항에 있어서, 상기 제2 패턴은,
상기 제1 패턴의 영역에 관계없이 형성되며, 상기 제1 패턴과 상기 제2 패턴의 일부가 겹쳐지거나 서로 소정 간격을 두고 형성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 방식에 의한 도광판의 패턴 형성 방법. The method according to claim 1,
Wherein the first pattern and the second pattern are formed regardless of the region of the first pattern, wherein the first pattern and a part of the second pattern overlap or are spaced apart from each other by a predetermined distance. 제 1항에 있어서, 상기 패턴금형을 이용한 스탬핑 방식은,
에칭(etching), 샌딩(sanding), 레이저 가공 방법 중 어느 하나를 이용하여 패턴금형에 상기 도광판에 패턴을 전사시키기 위한 스탬핑 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 방식에 의한 도광판의 패턴 형성 방법. The stamping method according to claim 1,
Wherein a stamping pattern for transferring a pattern to the light guide plate is formed on the pattern mold by using any one of etching, sanding, and laser processing. 제 1항에 있어서, 상기 제1 패턴과 상기 제2 패턴은,
상기 도광판의 상면 또는 하면에 모두 형성되거나, 상기 도광판의 어느 일면에 모두 형성되거나 또는 상기 도광판의 각각 다른 면에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 방식에 의한 도광판의 패턴 형성 방법. The method as claimed in claim 1, wherein the first pattern and the second pattern are pattern-
Wherein the light guide plate is formed either on the upper surface or the lower surface of the light guide plate, on all the surfaces of the light guide plate, or on different surfaces of the light guide plate. 제 1항에 있어서, 상기 제 1패턴은,
상기 도광판의 원판 성형 시 동시에 형성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 방식에 의한 도광판의 패턴 형성 방법. The method according to claim 1,
Wherein the light guide plate is formed at the same time when the light guide plate is formed into a disk.
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