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KR101943101B1 - 도광판의 제조 방법 - Google Patents

도광판의 제조 방법 Download PDF

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KR101943101B1
KR101943101B1 KR1020110130906A KR20110130906A KR101943101B1 KR 101943101 B1 KR101943101 B1 KR 101943101B1 KR 1020110130906 A KR1020110130906 A KR 1020110130906A KR 20110130906 A KR20110130906 A KR 20110130906A KR 101943101 B1 KR101943101 B1 KR 101943101B1
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수미토모 케미칼 컴퍼니 리미티드
세이렌가부시끼가이샤
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Abstract

도광판의 제조 방법은 투광성 수지 시트를 연속적 또는 간헐적으로 반송시키면서, 투광성 수지 시트의 표면 상에 잉크 액적으로 도트 패턴을 인쇄하는 공정과, 도트 패턴으로부터 반사 도트를 형성하는 공정을 포함한다. 잉크 액적은 투광성 수지 시트의 표면에 있어서의 반사 도트가 형성되는 영역의 폭방향에 걸쳐서 고정 배열된 복수의 노즐로부터 공급된다.

Description

도광판의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING LIGHT GUIDE PLATE}
본 발명은 도광판의 제조 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치 등의 투과형 화상 표시 장치는 일반적으로 백라이트로서의 면광원 장치를 포함하고 있다. 에지-라이트형 면광원 장치는, 투광성 수지 시트를 갖는 도광판과, 투광성 수지 시트의 단부면에 광을 공급하는 광원으로 구성된다. 투광성 수지 시트의 단부면으로부터 입사된 광이 투광성 수지 시트의 배면측에 마련된 반사 도트 등의 반사 수단에 의해 반사되어, 화상 표시용의 면형상 광이 도광판의 출사면으로부터 공급된다.
반사 도트(반사 인쇄)를 형성하는 방법으로서, 잉크젯 인쇄법이 제안되고 있다(일본 공개 특허 제 1997-68614 호 공보). 잉크젯 인쇄법에 따르면, 소망의 패턴을 구성하는 반사 도트를 용이하게 형성할 수 있는 것으로 기대된다.
일본 공개 특허 제 1997-68614 호 공보
본 발명의 목적은, 반사 도트를 갖는 도광판을 보다 높은 생산성으로 안정적으로 제조하는 것을 가능하게 하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은, 투광성 수지 시트를 연속적 또는 간헐적으로 반송시키면서, 투광성 수지 시트의 표면에 잉크 액적으로 도트 패턴을 인쇄하는 공정과, 도트 패턴으로부터 반사 도트를 형성하는 공정을 포함하는 도광판의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 제조 방법에 있어서, 잉크 액적은 투광성 수지 시트의 표면에 있어서의 반사 도트가 형성되는 영역의 폭방향에 걸쳐서 고정 배열된 복수의 노즐로부터 공급된다.
잉크 액적을 공급하는 복수의 노즐이 투광성 수지 시트의 표면에 있어서의 반사 도트가 형성되는 영역의 폭방향 전체에 걸쳐서 고정 배열되어 있으므로, 투광성 수지 시트는 그 폭방향 전체에 걸쳐서 잉크로 실질적으로 일거에 인쇄될 수 있다. 따라서, 노즐을 투광성 수지 시트의 폭방향으로 주사시킬 필요가 없다. 이것에 의해, 도광판을 충분히 높은 생산성으로 안정적으로 제조할 수 있다.
잉크 액적은 잉크젯 방식에 의해 복수의 노즐로부터 토출되는 것이 바람직하다. 잉크젯 방식에 따르면, 미세한 반사 도트를 갖는 패턴을 용이하게 형성할 수 있다.
복수의 노즐은 잉크를 수용하는 단일의 잉크 탱크에 연결될 수도 있다. 이것에 의해, 반사 도트를 형성하는 1 종류의 잉크가 필요에 따라 폭방향에 있어서의 잉크의 농담을 조정하면서 인쇄에 효율적으로 이용될 수 있다.
환경 대책의 관점에서, 잉크는 무용제 잉크 또는 수성 잉크인 것이 바람직하다. 효율적인 생산의 관점에서, 잉크는 전자빔 또는 자외선과 같은 방사선에 의해 경화하는 방사선 경화성 잉크인 것이 바람직하다. 특히, 무용제 자외선 경화성 잉크가 바람직하다.
투광성 수지 시트는 폴리알킬 메타크릴레이트(polyalkyl methacrylate) 수지 시트, 폴리스티렌 시트 또는 폴리카보네이트계 수지 시트인 것이 바람직하다. 이것에 의해, 광원으로부터 출사되는 광을 효율적으로 이용할 수 있다.
도광판으로부터 출사된 광의 균일성을 용이하게 높이기 위해서, 투광성 수지 시트가 확산 입자를 포함하는 것이 바람직하다. 광의 균일성을 높일 수 있고 또한 화상 표시측에서 반사 도트가 보일 가능성을 줄일 수 있으므로, 투광성 수지 시트에 있어서의 반사 도트가 형성되는 표면과는 반대측의 표면이 요철형상면인 것이 바람직하다.
도 1은 면광원 장치를 구비하는 투과형 화상 표시 장치의 일 실시형태를 도시하는 단면도,
도 2는 도광판의 제조 방법의 일 실시형태를 도시하는 사시도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명은 이러한 실시형태에 한정되지 않는다.
도 1은 면광원 장치를 구비하는 투과형 화상 표시 장치의 일 실시형태를 도시하는 단면도이다. 도 1에 도시된 투과형 화상 표시 장치(100)는 면광원 장치(20) 및 투과형 화상 표시부(30)로 주로 구성된다. 면광원 장치(20)는, 투광성 수지 시트(11)를 갖는 도광판(1) 및 투광성 수지 시트(11)의 단부면(S3)을 따라 마련된 광원(3)을 구비하는 에지-라이트형 면광원 장치이다. 투광성 수지 시트(11)는 출사면(S1) 및 그 반대측의 배면(S2)을 구비한다. 도광판(1)은 배면(S2)측 상에 반사 도트(12)를 더 구비한다. 투과형 화상 표시부(30)는 도광판(1)의 출사면(S1)측 상에 도광판(1)과 대향하여 배치되어 있다. 예를 들면, 투과형 화상 표시부(30)는 액정 셀을 갖는 액정 표시부이다.
광원(3)으로부터 출사된 광은 단부면(S3)을 통해 투광성 수지 시트(11)로 입사된다. 투광성 수지 시트(11)로 입사된 광은 반사 도트(12)에 의해 난반사됨으로써, 출사면(S1)으로부터 주로 출사된다. 출사면(S1)으로부터 출사된 광은 투과형 화상 표시부(30)로 공급된다. 면형상 광이 효율적으로 출사면(S1)로부터 균일하게 출사되도록, 반사 도트(12)의 패턴이 조정된다. 인접하는 반사 도트(12)는 서로 분리되거나, 또는 서로 연결될 수도 있다.
투광성 수지 시트(11)는 폴리알킬 메타크릴레이트 수지 시트, 폴리스티렌 시트 또는 폴리카보네이트계 수지 시트인 것이 바람직하다. 투광성 수지 시트(11)는 확산 입자를 포함하는 것이 바람직하다. 투광성 수지 시트(11)의 반사 도트(12)가 형성되는 표면[배면(S2)]과는 반대측의 표면[출사면(S1)]은 본 실시형태에서와 같이 평탄면일 수 있다. 그렇지만, 출사면(S1)이 요철형상면인 것도 바람직하다.
광원(3)은 냉음극 형광 램프(CCFL) 등의 선형상 광원일 수 있다. 그렇지만, 광원(3)은 LED 등의 점형상 광원인 것이 바람직하다. 이 경우, 투광성 수지 시트(11)의 장방형의 주면(主面)을 구성하는 4변중 적어도 1변을 따라 복수의 점형상 광원이 배열된다.
도 2는 도광판의 제조 방법의 일 실시형태를 도시하는 사시도이다. 도 2에 도시된 도광판의 제조 장치(200)는 투광성 수지 시트(11)를 반송하는 반송 수단(40)과, 잉크젯 헤드(5)와, UV 램프(7)와, 검사 장치(9)로 구성된다. 잉크젯 헤드(5), UV 램프(7) 및 검사 장치(9)는 투광성 수지 시트의 반송 방향(A)에 있어서 상류측으로부터 순차적으로 배치된다.
투광성 수지 시트(11)는 반송 수단(40)에 의해 방향(A)을 따라 연속적 또는 간헐적으로 반송된다. 투광성 수지 시트(11)는, 제조될 도광판의 사이즈에 따라 미리 재단될 수 있거나, 기다란 투광성 수지 시트(11) 상에 반사 도트(12)를 형성한 후에 재단될 수도 있다. 본 실시형태에 따른 반송 수단(40)은 테이블 셔틀(table shuttle)이지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 반송 수단(40)은 벨트 컨베이어, 롤러, 또는 공기 부상 이송 수단일 수도 있다.
지지부(41)에 지지된 잉크젯 헤드(5)에 의해, 투광성 수지 시트(11)의 표면 상에 도트 패턴이 잉크 액적으로 인쇄된다. 잉크로 인쇄된 복수의 도트는 서로 분리되거나 또는 서로 연결될 수도 있다. 잉크젯 헤드(5)는, 투광성 수지 시트(11)의 표면에 있어서의 반사 도트가 형성되는 영역의 폭방향[방향(A)에 수직인 방향]에 걸쳐서 투광성 수지 시트(11)의 배면(S2)과 대향하여 1열 이상으로 고정 배열된 복수의 노즐을 구비한다. 잉크 액적이 잉크젯 방식에 따라 복수의 노즐로부터 동시에 토출되는 것에 의해, 투광성 수지 시트(11)가 그 폭방향 전체에 걸쳐서 일거에 인쇄된다. 바람직하게는, 투광성 수지 시트(11)는 소정 속도로 연속적으로 반송되면서, 잉크로 인쇄된다. 대안적으로, 투광성 수지 시트(11)를 정지한 상태로 투광성 수지 시트(11)에 잉크를 인쇄하는 것과, 투광성 수지 시트(11)를 다음 인쇄 위치까지 반송하고나서 정지시키는 것을 반복함으로써, 복수 열의 도트로 구성되는 패턴으로 투광성 수지 시트(11)에 잉크를 효율적으로 인쇄할 수도 있다. 투광성 수지 시트(11)의 반송 속도는 투광성 수지 시트에 잉크가 적절하게 인쇄되도록 조정된다. 본 실시형태에 있어서, 잉크젯 헤드(5)는 복수의 노즐을 각각 갖는 복수의 유닛으로 구성된다. 이들 복수의 유닛은 투광성 수지 시트(11)가 반송되는 방향(A)에서 인접 단부가 중첩하도록 배치되어 있다. 대안적으로, 투광성 수지 시트의 표면에 있어서의 반사 도트가 형성되는 영역의 폭방향에 걸쳐서 직렬로 배열된 복수의 노즐을 갖는 잉크젯이 사용될 수도 있다.
본 실시형태에 있어서, 잉크젯 헤드(5)의 복수의 노즐을 고정한 상태로, 잉크를 투광성 수지 시트(11)에 폭방향 전체에 걸쳐서 일거에 잉크를 인쇄할 수 있다. 따라서, 이동가능한 노즐을 투광성 수지 시트(11)의 폭방향으로 주사시키면서 투광성 수지 시트(11)에 잉크를 순차적으로 인쇄할 경우와 비교하여, 도광판의 생산성이 비약적으로 향상된다. 특히, 짧은 변의 길이가 200㎜ 이상 1000㎜ 이하인 대형의 도광판을 제조할 경우, 본 실시형태의 방법에 따르면 생산성이 효과적으로 향상된다. 또한, 잉크젯 방식에 따르면, 최대 직경이 100㎛ 이하인 미세한 반사 도트도 용이하고 또한 정확하게 형성할 수 있다. 투광성 수지 시트가 얇은 경우, 출사면(S1)측에서 볼 때 반사 도트가 보일 수도 있다. 그렇지만, 반사 도트를 작게 함으로써 이것을 방지할 수 있다. 또한, 복수의 노즐에 의해 공급된 잉크가 연결되어, 큰 반사 도트를 형성할 수도 있다.
잉크젯 헤드(5)의 노즐은 도관(55)을 거쳐서 잉크 공급 유닛(50)에 연결되어 있다. 예를 들면, 잉크 공급 유닛(50)은 잉크를 수용하는 잉크 탱크 및 잉크를 보내기 위한 펌프를 구비한다. 복수의 도관(55)이 단일의 잉크 탱크에 연결될 수 있거나, 복수의 잉크 탱크에 각각 연결될 수도 있다.
잉크는 경화 또는 건조에 의해 반사 도트를 형성할 수 있는 것이면 좋다. 예를 들면, 자외선 경화성 잉크, 수성 잉크 또는 용제 잉크가 사용될 수 있다. 환경 대책의 관점에서, 잉크는 무용제 잉크 또는 수성 잉크인 것이 바람직하다. 효율적인 생산의 관점에서, 잉크는 전자빔 또는 자외선과 같은 방사선에 의해 경화하는 방사선 경화성 잉크인 것이 바람직하다. 특히, 무용제 자외선 경화성 잉크가 바람직하다. 자외선 경화성 잉크를 이용할 경우, 지지부(42)에 지지된 UV 램프(7)에 의해, 잉크가 영역(70)에서 경화된다. 따라서, 경화한 잉크로 이루어지는 반사 도트(12)가 형성된다. 수성 잉크 또는 용제 잉크를 이용할 경우, 건조 장치에 의해 잉크가 건조되어, 반사 도트를 형성한다. 어떠한 잉크도 안료 등의 미립자를 포함할 수 있거나, 필요에 따라 미립자를 포함하지 않고 투명할 수도 있다.
이어서, 형성된 반사 도트(12)의 상태를 지지부(43)에 지지된 검사 장치(9)에 의해 검사하는 공정을 통해 도광판(1)이 얻어진다. 도광판(1)은 필요에 따라 소정의 사이즈로 재단된다. 본 실시형태에서와 같이, 잉크젯 헤드의 하류측에 마련된 검사 장치에 의해 도광판이 연속적으로 검사될 필요는 없다. 별도로 마련된 검사 장치에 의해 오프라인(off-line)에서 도광판을 검사할 수도 있다. 대안적으로, 검사 장치를 이용하여 도광판을 검사하는 공정이 생략될 수도 있다.
본 발명에 따르면, 반사 도트를 갖는 도광판이 빠른 인쇄 속도로 보다 높은 생산성으로 안정적으로 제조될 수 있다. 또한, 이동가능한 노즐을 투광성 수지 시트의 표면을 따라 주사시키면서 투광성 수지 시트에 잉크를 인쇄할 경우와 비교하여, 폭방향에서의 인쇄 편차가 생기기 어렵다.
1 : 도광판 3 : 광원
5 : 잉크젯 헤드 7 : UV 램프
9 : 검사 장치 11 : 투광성 수지 시트
12 : 반사 시트 20 : 명광원 장치
30 : 투과형 화상 표시부 40 : 반송 수단
50 : 잉크 공급 유닛 55 : 도관
100 : 투과형 화상 표시 장치(액정 표시 장치)
200 : 도광판의 제조 장치

Claims (7)

  1. 도광판의 제조 방법에 있어서,
    투광성 수지 시트를 연속적 또는 간헐적으로 반송시키면서, 잉크젯 헤드에 의해 상기 투광성 수지 시트의 표면 상에 잉크 액적으로 도트 패턴을 인쇄하는 공정과,
    UV 램프에 의해 상기 도트 패턴을 경화시켜서 반사 도트를 형성하는 공정과,
    형성된 반사 도트의 상태를 검사 장치에 의해 검사하는 공정을 포함하며,
    상기 잉크 액적은 상기 투광성 수지 시트의 표면에 있어서의 상기 반사 도트가 형성되는 영역의 폭방향에 걸쳐서 고정 배열된 복수의 노즐로부터 잉크젯 방식에 의해 토출되며,
    상기 복수의 노즐을 각각 갖는 복수의 유닛에 의해 잉크젯 헤드가 구성되고, 상기 복수의 유닛이, 상기 투광성 수지 시트가 반송되는 방향에서 서로의 단부가 중첩하도록 배치되며,
    상기 복수의 노즐을 갖는 상기 복수의 유닛의 전부가, 상기 잉크가 수용된 단일의 잉크 탱크와 연결되어 있으며,
    상기 잉크젯 헤드와 상기 UV 램프와 상기 검사 장치가, 상기 투광성 수지 시트의 반송 방향에 있어서 상류측으로부터 이 순서대로 배치되어 있으며,
    상기 반사 도트의 최대 직경은 100㎛ 이하이며,
    상기 투광성 수지 시트의 짧은 변의 길이가 200㎜ 이상 1000㎜ 이하인
    도광판의 제조 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 잉크는 자외선 경화성 잉크 또는 수성 잉크인
    도광판의 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 투광성 수지 시트는 폴리알킬 메타크릴레이트 수지 시트, 폴리스티렌 시트, 또는 폴리카보네이트계 수지 시트인
    도광판의 제조 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 투광성 수지 시트는 확산 입자를 포함하는
    도광판의 제조 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 투광성 수지 시트의 상기 반사 도트가 형성되는 표면과는 반대측의 표면은 불규칙한 면인
    도광판의 제조 방법.
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