(57)【要約】【課題】スタンパ及びそれの製造方法を提供すること。【解決手段】スタンパは金属支持層、パターン形成層、及び接着層を含む。金属支持層は第１熱伝導率を有する。パターン形成層は金属支持層上に配置され、第１面に成形パターンが形成される。接着層は、金属支持層とパターン形成層との間に配置してパターン形成層を金属支持層に固定させ、第１熱伝導率より低い第２熱伝導率を有する。これによって、スタンパの変形を防止することができ、表示装置の表示品質の低下を防止することができる。また、熱伝導率が低い接着層を利用するので、導光板射出成形時に、断熱効果を奏でて光学パターンの転写性を向上させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１熱伝導率を有する金属支持層と、
前記金属支持層上に配置され、第１面に成形パターンが形成されたパターン形成層と、
前記金属支持層と前記パターン形成層との間に配置して前記パターン形成層を前記金属支持層に固定させる前記第１熱伝導率より低い第２熱伝導率を有する接着層と、を含むことを特徴とするスタンパ。
【請求項２】
前記接着層はＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）を含むことを特徴とする請求項１に記載のスタンパ。
【請求項３】
前記接着層は高分子重合体（Ｐｏｌｙｍｅｒ）を含むことを特徴とする請求項１に記載のスタンパ。
【請求項４】
前記パターン形成層はニッケルを含むことを特徴とする請求項１に記載のスタンパ。
【請求項５】
第１熱伝導率を有する金属支持層上に前記第１熱伝導率より低い第２熱伝導率を有する接着層を配置し、
第１面に成形パターンが形成されたパターン形成層を前記接着層上に配置し、
前記金属支持層、前記接着層、及び前記パターン形成層を互いに圧着することを特徴とするスタンパの製造方法。
【請求項６】
前記パターン形成層を電鋳の複製処理により形成することを特徴とする請求項５に記載のスタンパの製造方法。
【請求項７】
前記パターン形成層を形成することは、
前記成形パターンに対応する複製パターンが一面に形成されたマスターを形成し、
前記マスターの前記複製パターン上に電鋳複製層を形成し、
前記マスターから前記第１面に前記成形パターンが形成された前記電鋳複製層を分離することを特徴とする請求項６に記載のスタンパの製造方法。
【請求項８】
前記電鋳複製層の第２面を平らに研磨することを特徴とする請求項７に記載のスタンパの製造方法。
【請求項９】
前記接着層によって前記パターン形成層が付着した前記金属支持層の背面を平らに研磨することを特徴とする請求項５に記載のスタンパの製造方法。
【請求項１０】
前記接着層はＦＲＰを含むことを特徴とする請求項５に記載のスタンパの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スタンパ（ｓｔａｍｐｓ）及びそれの製造方法に関し、より詳細には、導光板製造に用いるスタンパ及びこれの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は厚さが薄く軽量であり、低消費電力という長所があって、モニタ、ノートパソコン、携帯電話などに主に使われる。このような液晶表示装置は、液晶の光透過率を用いて画像を表示する液晶表示パネル及び液晶表示パネルの下部に配置されて液晶表示パネルに光を照射するバックライトユニットを含む。
【０００３】
バックライトユニットは、導光板及び光源を含む。導光板は一側に配置された光源から発生する光を液晶表示パネル側に照射するようにガイドする。また、バックライトユニットは光学シートをさらに含む。光学シートは、導光板の上部に配置されて導光板から出射された光の光学特性を向上させる。
【０００４】
ところで、導光板の上部表面に直接微細光学パターンを形成して光学シートの役割に代えることができる。導光板は導光板材料を導光板製造用の金型に充填させ、それを凝固させて射出して製造する。導光板に光学パターンを形成するために、成形パターンが形成されたスタンパを用いる。
【０００５】
スタンパは、導光板製造時、高温の導光板材料に接触するので変形が起きることがある。スタンパの変形により安着時に困難が発生する場合があり、スタンパが破損することがある。また、導光板に形成される光学パターンが変形することがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第６９３９１２３号明細書
【特許文献２】韓国公開特許第２００８−０００６１９０号公報
【特許文献３】韓国登録特許第０８０１８０１号公報
【特許文献４】特許第４１８１０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、導光板製造過程において変形を防止するスタンパを提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、スタンパの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施形態に係るスタンパは、金属支持層、パターン形成層、及び接着層を含む。前記金属支持層は、第１熱伝導率を有する。前記パターン形成層は、前記金属支持層上に配置され、第１面に成形パターンが形成される。前記接着層は、前記金属支持層と前記パターン形成層との間に配置されて前記パターン形成層を前記金属支持層に固定させる前記第１熱伝導率より低い第２熱伝導率を有する。
【００１０】
前記接着層はＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）を含んでもよい。
【００１１】
前記接着層は高分子重合体（Ｐｏｌｙｍｅｒ）を含んでもよい。
【００１２】
前記パターン形成層はニッケルを含んでもよい。
【００１３】
本発明の一実施形態に係るスタンパの製造方法は、第１熱伝導率を有する金属支持層上に前記第１熱伝導率より低い第２熱伝導率を有する接着層を配置する。第１面に成形パターンが形成されたパターン形成層を前記接着層上に配置し、前記金属支持層、前記接着層及び前記パターン形成層を互いに圧着することを特徴とする。
【００１４】
前記パターン形成層を電鋳の複製処理により形成してもよい。
【００１５】
前記パターン形成層を形成することは、前記成形パターンに対応する複製パターンが一面に形成されたマスターを形成し、前記マスターの前記複製パターン上に電鋳複製層を形成し、前記マスターから第１面に前記成形パターンが形成された電鋳複製層を分離してもよい。
【００１６】
前記電鋳複製層の第２面を平らに研磨してもよい。
【００１７】
前記接着層によって前記パターン形成層が付着した前記金属支持層の背面を平らに研磨してもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、パターン形成層と高強度金属支持層が結合することによって、スタンパの強度を向上させることができ、これによって、スタンパの変形を防止することができ、表示装置の表示品質の低下を防止することができる。
【００１９】
また、熱伝導率の低い接着層を用いるので、導光板射出成形時に、断熱効果を奏でて光学パターンの転写性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係るスタンパを示す断面図である。
【図２】図１のスタンパの製造方法を説明する断面図である。
【図３】図１のスタンパの製造方法を説明する断面図である。
【図４】図１のスタンパの製造方法を説明する断面図である。
【図５】図１のスタンパの製造方法を説明する断面図である。
【図６】図１のスタンパを含む導光板製造装置を説明する概念図である。
【図７】図６の導光板製造金型を具体的に示す断面図である。
【図８】図６の導光板製造金型を具体的に示す断面図である。
【図９】図６の導光板製造装置で製造した導光板を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。
【００２２】
図１は本発明の一実施形態に係るスタンパを示す断面図である。図１を参照すれば、スタンパ１００は金属支持層１１０、パターン形成層１２０、及び接着層１３０を含む。
【００２３】
金属支持層１１０は、スタンパ１００の最下端に位置し、第１熱伝導率を有する。金属支持層１１０は、パターン形成層１２０より高強度を有することで、スタンパ１００を構成するにあたって、パターン形成層１２０の不足した機械的強度を補強させる。金属支持層１１０は組織がち密であり、高硬度を有すると同時に加工面の鏡面化が優れたＳＵＳ３２等のステンレス（Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ）材質であることが望ましい。
【００２４】
パターン形成層１２０は、金属支持層１１０上に配置され、第１面１２１に成形パターンＰ１が形成される。成形パターンＰ１は、導光板の光学パターンに対応し、光学パターンと成形パターンＰ１は互いにかみ合わさって一致する形状を有する。パターン形成層１２０はニッケルであることが望ましい。
【００２５】
接着層１３０は、金属支持層１１０とパターン形成層１２０との間に配置し、パターン形成層１２０を金属支持層１１０に固定させ、第１熱伝導率より低い第２熱伝導率を有する。接着層１３０は、パターン形成層１２０と金属支持層１１０とを固く接合させると同時に、非常に低い第２熱伝導率を有することによって、パターン形成層１２０の高い温度が外部へ簡単に伝達できないようにする。接着層１３０は、非常に低い第２熱伝導率を有するため、ガラス繊維材質のＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）を含むか、または、高分子重合体（Ｐｏｌｙｍｅｒ）を含む。
【００２６】
即ち、本発明の実施形態では、金属支持層１１０、パターン形成層１２０、及び接着層１３０の積層構造を形成することによって、スタンパ１００の強度をより向上させることができ、これによって、導光板の製造過程で発生するスタンパ１００の変形を防止することができ、さらに表示品質の低下を防止し、生産性を向上させることができる。
【００２７】
また、熱伝導率が低い接着層１３０を用いるので、導光板の射出成形時に、断熱効果を奏でて光学パターンの転写性を向上させることができる。具体的に、導光板の製造時、溶融射出される導光板の原料は高温であるが、低温の導光板の製造金型の内部に充填されながら急激に冷めることになり、これによって、導光板の製造金型の端部位は光学パターンがシャープに生成されずに誤差が発生することになる。しかし、本発明の実施形態では、熱伝導率が低い接着層１３０が導光板の原料の高温を維持できるように、断熱効果を起こすので、光学パターンの誤差が減り、より精密な光学パターンが製造できるようになる。
【００２８】
図２〜図５は、図１のスタンパの製造方法を説明する断面図である。図２を参照すれば、電鋳の複製工程を用いてパターン形成層１２０を製造する。具体的に、パターン形成層１２０の成形パターンＰ１に対応する複製パターンＰ２が一面に形成されたマスター２００を製造する。成形パターンＰ１は、導光板の光学パターンに対応するので、複製パターンＰ２は導光板の光学パターンと一致する。例えば、材料金属層（図示せず）に導光板の光学パターンと同じ複製パターンＰ２を加工して電鋳の複製工程のためのマスター２００として用いることができる。マスター２００は、電鋳の複製工程のために優れた導電性を有すると同時に機械加工性の優秀な特性が要求される。
【００２９】
図３を参照すれば、マスター２００の一面に形成された複製パターンＰ２上に電鋳複製層１２０ａを形成する。電鋳複製層１２０ａの第１面１２１にはマスター２００の複製パターンＰ２に対応して成形パターンＰ１が形成される。例えば、マスター２００をメッキ装備に装着してニッケル（Ｎｉ）電気メッキが実施されるようにする。この時、メッキ厚さは、時間と電流量によって決定し、自由に調節することができる。望ましくは、電鋳複製層１２０ａが機械的強度を維持するために十分な厚さでメッキすることが望ましい。
【００３０】
図４を参照すれば、マスター２００から第１面１２１に成形パターンＰ１が形成された電鋳複製層１２０ａを分離した後、分離した電鋳複製層１２０ａの第２面１２２を平らに研磨してパターン形成層１２０ｂを得る。
【００３１】
次いで、第１熱伝導率を有する金属支持層１１０ｂ上に第１熱伝導率より低い第２熱伝導率を有する接着層１３０ｂを配置し、接着層上にパターン形成層１２０ｂを配置する。そして、積層された金属支持層１１０ｂ、接着層１２０ｂ、及びパターン形成層１３０ｂを高熱及び高圧のプレス（ＰＲＥＳＳ）工程を通じて一つの予備スタンパ１００ａを製造する。
【００３２】
図５を参照すれば、製造された予備スタンパ１００ａで最下端の金属支持層１１０ｃの背面１１１を平らに研磨した後、後述する導光板製造金型の鋳型の大きさに一致するように、予備スタンパ１００ａの断面を所定の切断線（ＳＡＷＩＮＧ  ＬＩＮＥ）に沿って切断する。これで完成されたスタンパ１００を得ることができる。
【００３３】
図６は、図１のスタンパを含む導光板の製造装置を説明する概念図である。図６を参照すれば、本実施形態に係る導光板製造装置３００は、導光板原料注入部３１０、本体３２０、シリンダ３３０、及び導光板製造金型３４０を含む。
【００３４】
導光板原料注入部３１０は、本体３２０の一側に形成され、導光板原料注入部３１０を介して導光板原料Ｒが、本体３２０内部へ注入される。導光板原料Ｒは、プラスチック系の透明な物質として、ポリメチルメタクリレート（ＰｏｌｙＭｅｔｈｙｌ  ＭｅｔｈＡｃｒｙｌａｔｅ：ＰＭＭＡ）等のようなアクリル樹脂またはポリカーボネート（ＰｏｌｙＣａｒｂｏｎａｔｅ：ＰＣ）等を用いる。
【００３５】
本体３２０は、内部の一側にシリンダ３３０が備わり、他側は金型入口３４５を介して導光板製造金型３４０と接続される。また、本体３２０は、本体３２０内部に充填された導光板原料Ｒに熱を加えて溶融させる加熱部３２５を含む。
【００３６】
シリンダ３３０は、駆動部（図示せず）の動力によって本体３２０内部で溶融した導光板原料Ｒを導光板製造金型３４０に向かって射出する。
【００３７】
導光板製造金型３４０は、一側に形成された金型入口３４５を介して注入された導光板原料Ｒを内部に充填させ、これを凝固させる。導光板製造金型３４０内で凝固した導光板原料Ｒは導光板４００を形成する。
【００３８】
導光板製造金型３４０は、スタンパ１００を含む。スタンパ１００は導光板４００の上部面及び下部面に対応する第１スタンパ１０１及び第２スタンパ１０２を含む。第１スタンパ１０１及び第２スタンパ１０２は、スタンパ１００と同じ積層構造を有するので別途説明は省略する。ただし、成形パターンの形状、各層の厚さ、各層を構成する材質は互いに差がある。
【００３９】
導光板製造場分３００は、射出成形によって導光板を製造する装置であり、その構成と形態は上述した実施形態に限定されず、必要に応じて変更される。
【００４０】
図７及び図８は、図６の導光板製造金型を具体的に示す断面図である。図９は、図６の導光板製造装置によって製造された導光板を示す断面図である。
【００４１】
図７、図８、及び図９を参照すれば、導光板製造金型３４０は第１金型３４１、第２金型３４２、第１スタンパ１０１、及び第２スタンパ１０２を含む。導光板製造金型３４０は、内部に導光板原料Ｒが充填される金型空間３４７を有する。
【００４２】
導光板製造金型３４０は金型空間３４７を中心に第１金型３４１と第２金型３４２から構成される。第１金型３４１には第１スタンパ１０１が結合し、第２金型３４２には第１スタンパ１０１と向かい合うように第２スタンパ１０２が結合する。
【００４３】
第１金型３４１と第２金型３４２は互いに分離または結合可能である。第１金型３４１と第２金型３４２が結合することによって、導光板４００の形状が形成され、第１スタンパ１０１及び第２スタンパ１０２の成形パターンＰ１が導光板４００の光学パターンＰ３で複製される。また、第１スタンパ１０１及び第２スタンパ１０２を設置したり、または、成形が完了した導光板４００を金型空間３４７から取り出す場合、第１金型３４１と第２金型３４２は分離したりする。
【００４４】
成形が完了した導光板４００は、一面または両面に光学パターンＰ３が形成される。光学パターンＰ３は導光板４００から出射された光の光学特性を向上させるためのものであって、微細プリズムの凹凸形状を有することができ、その他にも多様な形状を有することができる。
【００４５】
以上説明したように、本発明の実施形態によれば、パターン形成層は、高強度金属支持層と結合してスタンパの強度を向上させることができ、これによって、導光板製造過程において発生するスタンパの変形を防止することができ、表示品質の低下を防止し、生産性を向上させることができる。また、熱伝導率が低い接着層を利用するので、導光板射出成形時に、断熱効果を奏でて光学パターンの転写性を向上させることができる。
【００４６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００４７】
１００…スタンパ、１１０…金属支持層、１２０…パターン形成層、１３０…接着層、２００…マスター、１２０ａ…電鋳複製層、３００…導光板製造装置、３１０…導光板原料注入部、３２０…本体、３２５…加熱部、３３０…シリンダ、３４０…導光板製造金型、４００…導光板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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