KR100968273B1 - 형태안정성이 향상된 광학필름 및 백라이트 유닛 - Google Patents

형태안정성이 향상된 광학필름 및 백라이트 유닛 Download PDF

Info

Publication number
KR100968273B1
KR100968273B1 KR1020080005666A KR20080005666A KR100968273B1 KR 100968273 B1 KR100968273 B1 KR 100968273B1 KR 1020080005666 A KR1020080005666 A KR 1020080005666A KR 20080005666 A KR20080005666 A KR 20080005666A KR 100968273 B1 KR100968273 B1 KR 100968273B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
optical film
backlight unit
film
fixing
light
Prior art date
Application number
KR1020080005666A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090079580A (ko
Inventor
김정열
김연수
조덕재
배중석
Original Assignee
웅진케미칼 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 웅진케미칼 주식회사 filed Critical 웅진케미칼 주식회사
Priority to KR1020080005666A priority Critical patent/KR100968273B1/ko
Publication of KR20090079580A publication Critical patent/KR20090079580A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100968273B1 publication Critical patent/KR100968273B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133608Direct backlight including particular frames or supporting means
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/02Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G02B5/0236Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place within the volume of the element
    • G02B5/0242Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place within the volume of the element by means of dispersed particles
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/02Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0268Diffusing elements; Afocal elements characterized by the fabrication or manufacturing method
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133606Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2305/00Condition, form or state of the layers or laminate
    • B32B2305/30Fillers, e.g. particles, powders, beads, flakes, spheres, chips
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2333/00Polymers of unsaturated acids or derivatives thereof
    • B32B2333/04Polymers of esters
    • B32B2333/12Polymers of methacrylic acid esters, e.g. PMMA, i.e. polymethylmethacrylate
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133354Arrangements for aligning or assembling substrates

Abstract

본 발명은 램프가 수용된 수납용기의 상부에 안착되는 광학필름에 있어서, 상기 광학필름은 그 변에 1 이상의 고정홀과, 1 이상의 고정홈과, 1 이상의 유동방지홈이 포함되는 형태안정성이 향상된 광학필름 및 백라이트 유닛을 제공한다.
확산판, 필름, 열팽창

Description

형태안정성이 향상된 광학필름 및 백라이트 유닛{OPTICAL FILM AND BACK-LIGHT UNIT CONTROLLED PRISM SHAPE AND PREPARING THEREOF}
본 발명은 광학필름 및 백라이트 유닛에 관한 것으로서, 특히 디스플레이용 광학필름에서 수분 및 열안정성이 우수한 광학필름 및 백라이트 유닛에 관한 것이다.
정보표시기술에서 표시장치는 지난 반세기 이상 브라운관(CRT)이 독보적인 위치를 점했다. 그러나 급속히 발전하는 정보시대를 맞아 다양한 방식의 디스플레이기술이 요구되고 있다. 이미 소형 계측기기뿐만 아니라 휴대용 컴퓨터가 대중화되며 각종 모니터와 TV에 이르기까지 기존 CRT방식이 평판화로 대처되고 있다.
평판디스플레이기술은 TV 분야에서 이미 시장을 확보한 액정디스플레이(LCD), 프로젝션 디스플레이 및 플라즈마 디스플레이(PDP)가 주류를 이루고 있고, 또 전계방출디스플레이(FED)와 전계발광디스플레이(ELD) 등이 관련기술이 제안되고 있다.
이 중 LCD는 유리판 두 장 사이에 액정을 주입해 상하 유리판에 설치된 전극에 전원을 인가하여, 각 화소에서 액정 분자배열이 변화, 영상을 표시하는 장치다. 이러한 LCD 디스플레이 장치는 통상 LCD 패널부, 구동부 그리고 백라이트 유닛으로 구성된다. LCD 패널은 자체 발광을 하지 못하는 구조로서 단순히 후면의 광을 투과시키는 기능만을 가진다. 따라서 빛이 없는 상태 즉 야간에서나 실내에서는 후면광의 도움이 없이는 화상을 보여줄 수 없는 구조이다. 백라이트 유닛은 이러한 LCD의 후면광을 구현하기 위한 시스템을 뜻한다.
백라이트 유닛은 크게 램프, 시트류, 기구부 그리고 구동회로로 구성이 된다. 램프만으로는 전면적에 걸친 균일한 빛을 만들어 낼 수 없으므로 도광판이나 확산판, 반사판, 프리즘, 프레임 등의 시트류와 기구부를 구비하게 된다.
백라이트 유닛에는 여러 가지 방식이 존재하는데 현재 가장 널리 상용적으로 사용되는 방법은, 측광(side light) 방식으로가운데에 반사패턴이 인쇄된 도광판 (LGP: light guiding panel) 을 두고 냉음극형광램프 (CCFT: cold cathode fluorescent lamp)가 가장자리에 위치하는 방식이다. 이 때 도광판에 인쇄된 반사패턴은 램프가 가장자리에 위치하여 패널내의 위치에 따라 밝기 차이가 발생하는 현상을 줄여주기 위한 구조로 인쇄된다. 도광판에 반사패턴을 인쇄한 방식은 생산성이 높으나 인쇄패턴 물질 자체에 의한 광 손실이 발생하므로 효율이 떨어지며 LCD가 대형화되면 될수록 전체적인 휘도의 균일도(uniformity)가 나빠지는 단점을 가진다.
상기 도광판 방식으로는 충분한 밝기를 낼 수 없기 때문에 다수의 램프를 확 산판 아래에 일정한 간격으로 배열한 직하형 (direct) 방식이 사용된다. 이러한 방식은 확산시트의 후면에 수 개의 형광램프를 일렬로 배치하는 방식으로 측광형 보다 휘도를 높이고 균일성을 개선한 방식이다. 밝은 화면을 나타내기 위해, 백라이트 광원은 매우 밝아야만 한다. 이것은 왜냐하면, 광원으로부터 나온 빛이 LCD에 도달하기 전에 여러 단계를 거치며, 이러한 과정 중에서 그 본래 밝기를 잃어버리기 때문이다. 또한, 분산 효과 때문에 화면에 전체에 걸쳐 빛의 균일성이 손실된다.
이러한 문제점을 극복하기 위한 한 가지 방법으로, 광원의 크기를 증가시킬 수 있지만, 이것은 설치 비용이 많이 들고, 전력소비가 많고, 또한 무게를 많이 증가시키는 문제점이 있다. 따라서 투과과정 동안 될 수 있는 대로, 손실이 없이 광원 밝기를 향상시키는 다른 시도가 있어 왔다.
평면 디스플레이 장치, 예를 들어, LCD 및 프로젝션 TV에서, 빛이 광원에서부터 시청자의 눈까지 도달하는 데 중요한 역할을 하는 광학 요소로 확산판이 있다. 확산판은 광원으로부터 들어온 빛을 균일하게 분산시키는 것으로 LCD의 경우 측광형보다 직하형에서 더 중요한 역할을 한다. 구조상 측광형은 도광관에 의해 인도된 빛이 화면 전체에 균일하게 분포될 수 있지만, 직하형의 경우, 여러 개의 광원이 화면 아래에 분포되어서, 광원 바로 위 지점과 광원과 광원사이의 지점과는 빛의 세기에서 차이가 나기 때문에, 이를 상쇄시켜줘야 하기 때문이다.
백라이트 유닛에서 시인성(visibility)을 높이기 위해 사용되는 광학필름의 가장 중요한 광학 특성은 투광도 및 흐림도(haze)로서, 가시광선에 대해서 90% 이 상의 총 투광량과 85% 이상의 흐림도가 요구되고 있다.
한편 상기 백라이트 유닛에서 확산판은 구조적으로 수납용기의 측벽에 형성된 단턱에 안착되는데 상기 단턱에 안착된 확산판은 기구 설계상의 이유로 유동이 발생한다. 이러한 확산판의 유동은 램프에서 발생된 광의 휘도 분포를 변형시켜 영상의 품질을 저하시키는 원인이 된다. 또한 최근 디스플레이 장치의 대형화 경향에 따라 도 1에 도시된 바와 같이 지지부재(40)가 램프(30) 사이에 형성되어 확산판(10)을 유지시키는 방법들이 사용되고 있다.
그런데 백라이트 유닛에서는 공기에 함유된 수분에 의해 확산판이 수분에 영향을 받게 되고 또한 램프에 의해 열이 발생되는데 이러한 열의 영향도 받게 된다. 상기 열과 수분에 의해 확산판은 휨변형 현상이 발생하고 상기 휨변형은 액정표시패널의 배면을 가압하거나 램프와 패널 사이의 거리를 변경시켜 외관불량 및 영상의 품질을 저하시키는 원인이 되기도 한다.
특히 상기 지지부재(40)가 형성된 경우 도 1b에 도시된 바와 같이 램프(30)에서 발생된 열에 의해 확산판 하면과 상면의 온도차가 발생하고 이러한 온도차에 따른 열팽창 정도도 차이가 발생한다. 이러한 열팽창 정도의 차이는 확산판이 램프방향으로 휘는 현상을 유발하는데, 상기 지지부재(40)로 인해 자연스런 변형이 방해받고 결국 확산판의 중앙부는 외부로 튀어나오게 되고 양측부는 램프방향으로 휘는 현상('휨변형' 현상)이 발생된다. 또한 상기 지지부재(40)는 광확산의 방해요소이므로 그 존재자체가 바람직하지 못하다.
이러한 확산판의 변형은 최종 유닛에서 램프의 광을 균일하게 확산시키지 못 하고 빛샘(LeakageLight) 현상을 발생시켜 영상품질의 저하를 가져온다.(도 4b 참조)
따라서 최근 대형화되고 있는 디스플레이장치의 개발동향과 더불어 확산판의 형태안정성이 없어 결국 광학성질의 저하가 없는 광학필름의 개발이 소망되었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 목적은 형태안정성이 향상된 광학필름 및 백라이트 유닛을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 수분 및 열에 안정성이 구비되어 광학성질의 저하가 없는 광학필름 및 백라이트 유닛을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 펀칭이나 절삭가공 등과 같이 가공성이 우수하여 생산성이 향상된 광학필름 및 백라이트 유닛을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 휘도 등 광학필름으로서 제반 물성이 향상된 광학필름 및 백라이트 유닛을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 램프가 수용된 수납용기의 상부에 안착되는 광학필름에 있어서, 상기 광학필름이 그 변에 1 이상의 고정홀과, 1 이상의 고정홈과, 1 이상의 유동방지홈이 포함되는 형태안정성이 향상된 광학필 름을 제공한다.
또한 본 발명은 램프가 수용된 수납용기의 상부에 안착되는 광학필름에 있어서, 상기 광학필름이 그 변에 1 이상의 고정홀 또는 1 이상의 고정홈 또는 1 이상의 유동방지홈이 포함되는 광학필름을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 광학필름이 제1변에 1 이상의 고정홀과, 제2변에 1 이상의 고정홈과, 측변에 1 이상의 유동방지홈이 포함되는 광학필름을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 필름을 고정 체결하기 위하여, 상기 수납용기에는 상기 고정홀, 고정홈 및 유동방지홈에 각각 대응되는 위치에 고정돌기가 형성되는 광학필름을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 필름이 코폴리에스테르와 폴리카보네이트의 블랜드 또는 조성물로서 코폴리에스테르 10 내지 90중량% 및 폴리카보네이트 10 내지 90중량%를 포함되는 광학필름을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 필름이 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, 노말부틸메타크릴레이트, 노말부틸메틸메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 히드록시에틸메타크릴레이트, 히드록시프로필메타크릴레이트, 히드록시에틸아크릴레이트, 아크릴아미드, 메타롤아크릴아미드, 글리시딜메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 노말부틸아크릴레이트 및 2-에틸헥실아크릴레이트에서 선택된 단량체의 단독중합체, 공중합체 또는 삼원공중합체, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리프로필렌, 아크릴과 올레핀계의 공중합체로 만든 비드 및 실리콘계 구형입자로 이루어진 군에서 1 이상 선택되는 광학필름을 제공한 다.
또한 본 발명은 상기 광학필름을 포함하되, 지지부재를 더 포함하는 백라이트 유닛을 제공한다.
또한 본 발명은 지지부재의 높이가 백라이트 유닛에 안착되는 수용용기의 하부에서부터 상기 수용용기에 안착되는 필름의 하부면까지의 거리(H)와 대비하여 1 : 0.9 내지 1.1인 백라이트 유닛을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 지지부재의 높이가 H와 대비하여 1: 0.95 내지 1인 백라이트 유닛를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 지지부재의 위치가 고정홀 또는 고정홈 또는 유동방지홈의 중심부 간 거리(S)에 대하여 50% 위치에 착설되는 백라이트 유닛을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 지지부재가 6 내지 12개로 착설되는 백라이트 유닛을 제공한다.
이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 도면들중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
본 명세서에서 사용되는 "필름"이라 함은 일정한 폭과 두께가 있는 막, 시트, 판 등을 모두 포함하는 의미로 사용한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 의한 광학필름이 장칙된 백라이트 유닛의 분해사시도를 나타낸 것이다.
광학필름이 장칙된 백라이트 유닛은 램프(300)가 수용된 수납용기(200)의 상부에 본 발명에 의한 광학필름(100)이 안착되어 형성될 수 있다.
상기 광학필름(100)은 제1변(120)에 고정홀(110)을 포함할 수 있고, 상기 고정홀은 1 이상 형성될 수 있다. 또한 제2변(140)에는 고정홈(130)이 포함될 수 있고, 상기 고정홈 역시 1 이상 형성될 수 있다. 또한 광학필름의 측변(160)에는 유동방지홈(150)이 포함될 수 있고, 상기 유동방지홈은 1 이상 형성될 수 있다.
한편 상기 고정홀, 고정홈, 유동방지홈은 미리 설계된 형태로 그 개수가 결정될 수 있으며, 상기 고정홈, 고정홈, 유동방지홈은 설계형태에 따라 그 위치를 달리하거나 서로 병합된 형태로 각각의 변(120, 140, 160)에 형성될 수 있다.
상기 광학필름의 소재는 코폴리에스테르와 폴리카보네이트의 블랜드 또는 조성물로 제조될 수 있으며, 구체적으로 코폴리에스테르 10 내지 90중량% 및 폴리카보네이트 10 내지 90중량%를 포함할 수 있다.
상기 코폴리에스테르는 산 성분으로서 테레프탈산, 나프탈렌디카르복실산, 시클로헥산디카르복실산 또는 이의 혼합물일 수 있고, 글리콜 성분으로서 에틸렌 글리콜 및 1,4-시클로헥산디메탄올(CHDM)이 사용될 수 있다. 적절한 코폴리에스터의 비제한적인 예는 폴리(1,4-시클로헥실렌디메틸렌 테레프탈레이트) (PCT), 폴리(1,4-시클로헥실렌디메틸렌 나프탈렌디카르복실레이트) (PCN), 폴리(1,4-시클로헥실렌디메틸렌 1,4-시클로헥산디카르복실레이트)(PCC)가 사용될 수 있다.
한편 폴리카보네이트계는 비제한적인 예로서 바람직하게는 방향족 폴리카보네이트이며 더욱 바람직하게는 비스페놀-A[2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판]을 포함하는 폴리카보네이트일 수 있다.
통상 광학필름의 소재로 사용되는 재질은 폴리카보네이트(PC), 아크릴(특히 PMMA, Poly Methyl Meta Acrylate)등이 다수 사용된다. 일반적인 PC나 PMMA계열의 물성은 뻣뻣함(강성도, stiffness)의 정도가 크고 깨지기 쉬운(brittle) 성질이 있어 홈이나 홀가공이 어려운 문제점이 있다. 따라서 펀칭가공이 어렵고 절삭가공으로서만 가능하다. 그러나 홀가공에 있어서는 상기 절삭가공으로도 구현하기 어려운 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 의한 상기 광학필름의 소재만이 가공성이 확보될 수 있는 장점이 있는 것이다. 또한 상기 소재는 공정수분율도 상대적으로 낮아 고습도에서도 형태안정성을 유지할 수 있는 특징이 있다.
상기 재질로 이루어진 광학필름은 전술한 바와 같이 그 변(120, 140, 160)에 고정홀, 고정홈, 유동방지홈이 각각 형성되고, 수납용기(200)에는 상기 고정홀 등에 각각 대응되는 위치에 고정돌기(210)가 미리 설계된 형태대로 형성될 수 있다.
도 3은 본 발명에 의한 광학필름이 장작된 백라이트 유닛에서 열변형에 대한 개념도이다. 본 발명에 의한 광학필름도 램프의 열에 의해 변형이 발생될 수 있다. 이 때 광학필름의 고정홀(110), 고정홈(130), 유동방지홈(150)이 수납용기(200)의 고정돌기(210)에 각각 체결고정되어 있어 상기 광학필름에 열팽창이 되는 경우에도 상기 각각 고정된 구조로 인하여 상기 체결고정된 구조가 지지체의 역할을 하여 필름의 '휨변형'현상이 상당부분 감소될 수 있다.
한편, 도 4는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 지지부재 및 광학필름이 포함된 백라이트 유닛의 단면도를 나타낸 것이다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛은 상기 광학필름과 함께 지지부재를 더 포함할 수 있다. 상기 지지부재(400)는 백라이트 유닛에 안착되는 수용용기의 하부에서부터 상기 수용용기에 안착되는 필름의 하부면까지의 거리를 H라 할 때, 상기 지지부재(400)의 높이는 H와 대비하여 1 : 0.9 내지 1.1 일 수 있다. 더욱 바람직하게는 1: 0.95 내지 1이다. 상기 범위 미만인 경우 휨 변형도 특히 중앙부의 처짐 현상이 심화되는 문제가 있고, 상기 범위를 초과하는 경우 도 1b와 유사하게 필름이 파형으로 변형되는 문제점이 있다.
또한 광학필름의 고정홀(110) 또는 고정홈(130) 또는 유동방지홈(150)의 중심부 간 거리를 S라 할 때 상기 S에 대하여 50% 위치에 착설될 수 있다. 또 원칙적으로 지지부재(400)는 유닛에 장작되는 수가 적을수록 휘도가 향상될 수 있으므로 바람직하게는 유닛크기가 46인치 일 때 약 6 내지 12개가 형성됨이 바람직하다. 상기 범위 미만인 경우 형태안정성을 확보하는데 어려움이 있고, 상기 범위를 초과하는 경우 휘도 저하의 문제점이 있다.
한편 본 발명에 의한 광학필름은 광확산입자를 더 포함할 수 있는데 광확산 입자는 입자를 포함하는 바인더(수지)와 상용성이 좋아야 하기 때문에 소재와 굴절률이 유사한 유기 입자 및 굴절율이 낮은 구형태의 실리콘 입자를 검토하여 사용하였으며, 소재 굴절률이 1.50-1.80사이 무기입자도 사용가능하다. 특히, 사용되어지는 입자선정은 소재와의 굴절율 차가 0.1에서 0.2정도가 되어지는 구형태의 입자가 차폐성을 높여 휘선보임 등의 문제 해결에 유리하고, 상대적으로 적은 입자량으로 확산효과를 극대화 할 수 있기 때문에 매우 유리하다.
사용되는 확산제 입자의 굴절률은 소재와 굴절률과 차이가 클수록 광확산 효과를 증진시키지만, 굴절률차가 너무 크게 되면, 휘도를 높이는 측면에서는 불리하기 때문에 적절한 굴절률 차를 확보하고 때로는 소재와 유사한 굴절률 입자와 굴절률차가 큰 입자를 조합하여 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서는 사용될 수 있는 광확산 입자의 비제한적인 예는 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, 노말부틸메타크릴레이트, 노말부틸메틸메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 히드록시에틸메타크릴레이트, 히드록시프로필메타크릴레이트, 히드록시에틸아크릴레이트, 아크릴아미드, 메타롤아크릴아미드, 글리시딜메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 노말부틸아크릴레이트 및 2-에틸헥실아크릴레이트에서 선택된 단량체의 단독중합체, 공중합체 또는 삼원공중합체, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리프로필렌, 아크릴과 올레핀계의 공중합체로 만든 비드 및 실리콘계 구형입자 등을 사용할 수 있다. 바람직하게는 상기 소재중에 굴절율차가 0.1에서 0.2정도인 1마이크론에서 10마이 크론 사이의 구형입자이다. 이러한 굴절율차를 가지는 구형 유기 입자들은 본 발명에서 사용되고 있는 소재의 밀도 (약 1.10 내지 1.30 g/cm3)와 유사한 밀도들 가지기 때문에 수지내에서 용이하게 분산될 수 있다.
본 발명에서 사용되는 광확산 입자는 종류 및/또는 크기에서 상이한 것을 사용할 수 있다. 예를 들어, 단일 종류보다는 굴절률의 차이가 있는 2 종 이상의 입자를 혼합 사용하여 광확산 효율을 높일 수 있다. 또한 유사한 굴절률을 가지면서 크기가 다른 입자를 사용하여 광확산 효율을 높일 수 있으며, 또한, 다공성(Hollow) 입자를 적용함으로써 백라이트 유닛 조립후 광확산 효율을 극대화 하면서 휘도를 높일 수 있다.
균일한 입도의 입자를 사용하면, 소정의 광확산 효과를 내기 위해서는 많은 양의 입자가 필요하고 이는 경제적 비효율 뿐만 아니라, 전체 투광도를 저하시키는 결과를 가져온다. 본 발명에서의 한 구체 예에 따라서, 광확산 입자의 크기가 20 내지 30 미크론과 1-15 미크론 두 종류 크기의 입자를 사용하여 입자의 함량을 줄이면서 광확산 효과를 증대시킬 수 있다.
광확산 입자는 바인더 총 중량을 기준으로 0.5 내지 30 중량%, 바람직하게는 1 내지 15 중량%로 사용할 수 있다. 예를 들어, 0.5 중량% 이하일 때는, 소정의 광확산 효과를 얻을 수 없다. 한편으로, 30 중량%를 넘을 때는 광투과율이 저하되며 입자의 분산성이 저하되어 균일 입자 분산을 얻을 수 없다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 광학필름 및 백라이트 유닛은 수납용기와 광학필름의 고정구조로 인하여 형태안정성이 향상되며, 또한 수분과 열에 안정성이 확보된 재질을 사용함으로서 형태안정성이 더욱 향상되는 장점이 있다.
또한 본 발명에 의한 광학필름 및 백라이트 유닛은 가공성이 우수하여 생산성이 향상되는 장점이 있다.
또한 본 발명에 의한 광학필름 및 백라이트 유닛은 상기 형태안정성으로 인하여 휘도, 투명도, 흐림도 등 과 같은 광학특성의 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.
이하 구체적 실시예를 통해 설명하기로 한다.
실시예 1
1,4-시클로헥산디카르복실산을 주성분으로 하는 폴리에스테르계 수지와 비스페놀-A[2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판]을 포함하는 폴리카보네이트계 수지를 1:1 비율로 배합하고 포스페이트계 열안정제를 전체 함량에 대하여 0.3 wt%가 되도록 블렌딩하였다. 이 후, 상기 수지를 270℃에서 스크루 공압출 설비를 통해 1.0 mm 두께의 필름을 제조하였다. 상기 필름의 제1변에 4개의 고정홀을 형성하고, 제2변에 2개의 고정홈을 형성하고, 양 측변에는 각각 1개의 유동방지홈을 형성하여 수 납용기의 고정돌기에 체결 고정시켰다.
실시예 2
상기 실시예 1과 동일한 광학필름을 사용하고 백라이트 유닛에 지지부재를 더 포함시키되, 상기 지지부재는 H(18mm)와 동일한 높이로 간격은 S의 50% 구간에 등간격으로 12개를 형성하였다.
실시예 3
실시예 2와 동일하되, 지지부재의 높이를 H와 대비하여 0.9 정도로 형성하였다.
실시예 4
실시예 2와 동일하되, 지지부재의 높이를 H와 대비하여 1.1 정도로 형성하였다.
실시예 5
실시예 2와 동일하되, 지지부재의 개수를 6개로 형성하였다.
비교예 1
PMMA 수지(메틸 메타아크릴레이트:메틸 아크릴레이트 96/4 공중합체, LG MMA EG 920, 분자량 120,000) 이축 압출기 (실린더 온도190 내지 235℃) 에서 혼련 후 1.0mm 두께의 필름을 제조한 후 도 1a에 도시된 형태와 같이 지지부재를 형성하여 필름을 수납용기에 안착시켜 고정하였다.
* 시험방법
1. 휘도 : 제조된 필름을 태산LCD(백라이트 유닛 제조업체)에서 생산되어지는 백라이트 유닛(확산판-확산필름-프리즘-확산필름)에 장착하고, CCFL의 전압을 16.5V, Dimming값 2.8V 조건 하에서 TOPCON사의 BM-7을 장착한 스테이지에서 측정.
2. Uniformity
제조된 필름을 태산LCD(백라이트 유닛 제조업체)에서 생산되어지는 백라이트 유닛(확산판-확산필름-프리즘-확산필름)에 장착하고, CCFL의 전압을 16.5V, Dimming값 2.8V 조건 하에서 TOPCON사의 BM-7을 장착한 스테이지에서 측정하고, 상기 필름에서 균등 분포된 9개의 지점에서 측정된 휘도(L)의 평균도[(Lmin/Lmax)X100].
3. 빛샘 및 패널얼룩
상기 제조된 필름을 태산LCD(백라이트 유닛 제조업체)에서 생산되어지는 백라이트 유닛(확산판-확산필름-프리즘-확산필름)에 장착하고, CCFL의 전압을 16.5V, Dimming값 2.8V 조건 하에서 포화상태(60℃, RH75%)에서 스크린 상의 빛샘정도 및 패널 얼룩 발생 정도 관찰하였다.(72시간 경과 후) 평가는 전문패널 5인이 종합평가하여 1(발생없음) 내지 3(다수 발생)으로 점수화하여 이를 평균하였다.
하기 표 1은 각각의 실시예 및 비교예에 대한 조건과 시험방법에 따른 결과이다.
구 분 홀형성
유무
지지부재 평가항목
높이비 간격비
(%)
지지부재
(개수)
Uniformity
(%)
휘도
(cd/m2)
빛샘 및
패널얼룩
실시예 1 O X 91.7 12718 1.9
실시예 2 O 1 50 12 96.3 12215 1.2
실시예 3 O 0.9 50 12 93.6 12180 1.3
실시예 4 O 1.1 50 12 94.2 12175 1.4
실시예 5 O 1 50 6 96.1 12620 1.2
비교예 1 X 1 50 12 88.5 12100 2.1
도 5a는 상기 실시예 1에 의한 광학필름의 시험결과이고 도 5b는 비교예 1에 의한 시험결과이다. 상기 결과 사진에서 보는 바와 같이 본 발명에 의한 광학필름은 72시간 경과 후에는 미약한 정도의 빛샘현상이 발생하고 패널 얼룩도 미세하였으나, 비교예 1에 의한 필름은 빛샘현상이 상당히 진척되어 패널얼룩이 심하게 나타남을 알 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.
도 1a 및 1b는 종래기술에 의한 광학필름을 포함하는 백라이트 유닛의 구조도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 의한 광학필름을 포함하는 백라이트 유닛의 분해사시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 의한 광학필름을 포함하는 백라이트 유닛의 단면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 지지부재가 포함된 백라이트 유닛의 단면도.
도 5a 및 5b는 본 발명의 바람직한 일실시예 및 비교예에 의한 광학필름의 시험평가 사진.
<도면의 주요 부호에 대한 설명>
100 : 광학필름 110 : 고정홀
130 : 고정홈 150 : 유동방지홈
200 : 수납용기 210 : 고정돌기
300 : 램프 400 : 지지부재

Claims (11)

  1. 램프가 수용된 수납용기의 상부에 안착되는 광학필름에 있어서,
    상기 광학필름은 그 변에 1 이상의 고정홀과, 1 이상의 고정홈과, 1 이상의 유동방지홈이 포함됨을 특징으로 하는 형태안정성이 향상된 광학필름.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광학필름은 제1변에 1 이상의 고정홀과, 제2변에 1 이상의 고정홈과, 측변에 1 이상의 유동방지홈이 포함됨을 특징으로 하는 형태안정성이 향상된 광학필름.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 필름을 고정 체결하기 위하여, 상기 수납용기에는 상기 고정홀, 고정홈 및 유동방지홈에 각각 대응되는 위치에 고정돌기가 형성됨을 특징으로 하는 형태안정성이 향상된 광학필름.
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 필름은 코폴리에스테르와 폴리카보네이트의 블랜드 또는 조성물로서 코폴리에스테르 10 내지 90중량% 및 폴리카보네이트 10 내지 90중량%를 포함됨을 특징으로 하는 형태안정성이 향상된 광학필름.
  6. 삭제
  7. 제1항 또는 제3항에 의한 광학필름을 포함하되, 지지부재를 더 포함하는 백라이트 유닛.
  8. 제7항에 있어서,
    지지부재의 높이는 백라이트 유닛에 안착되는 수용용기의 하부에서부터 상기 수용용기에 안착되는 필름의 하부면까지의 거리(H)와 대비하여 1 : 0.9 내지 1.1인 백라이트 유닛.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 지지부재의 높이는 H와 대비하여 1: 0.95 내지 1인 백라이트 유닛.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 지지부재의 위치는 고정홀 또는 고정홈 또는 유동방지홈의 중심부 간 거리(S)에 대하여 50% 위치에 착설되는 백라이트 유닛.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 지지부재는 6 내지 12개가 착설되는 백라이트 유닛.
KR1020080005666A 2008-01-18 2008-01-18 형태안정성이 향상된 광학필름 및 백라이트 유닛 KR100968273B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080005666A KR100968273B1 (ko) 2008-01-18 2008-01-18 형태안정성이 향상된 광학필름 및 백라이트 유닛

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080005666A KR100968273B1 (ko) 2008-01-18 2008-01-18 형태안정성이 향상된 광학필름 및 백라이트 유닛

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090079580A KR20090079580A (ko) 2009-07-22
KR100968273B1 true KR100968273B1 (ko) 2010-07-06

Family

ID=41290747

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080005666A KR100968273B1 (ko) 2008-01-18 2008-01-18 형태안정성이 향상된 광학필름 및 백라이트 유닛

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100968273B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022171284A (ja) * 2021-04-30 2022-11-11 株式会社エンプラス 面光源装置および表示装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050026779A (ko) * 2003-09-09 2005-03-16 삼성전자주식회사 액정표시장치용 지지부재, 이를 갖는 백라이트 어셈블리및 액정표시장치
KR20060013259A (ko) * 2004-08-06 2006-02-09 삼성전자주식회사 백라이트 어셈블리 및 이를 이용한 표시장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050026779A (ko) * 2003-09-09 2005-03-16 삼성전자주식회사 액정표시장치용 지지부재, 이를 갖는 백라이트 어셈블리및 액정표시장치
KR20060013259A (ko) * 2004-08-06 2006-02-09 삼성전자주식회사 백라이트 어셈블리 및 이를 이용한 표시장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090079580A (ko) 2009-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100665781B1 (ko) 광학특성 및 내열성과 내흡습성이 우수한 광확산판
KR101077993B1 (ko) 압출인각 방식에 의한 도광판 제조방법
KR100940363B1 (ko) 프리즘 형상의 제어방법 및 제어된 광학필름
KR100968273B1 (ko) 형태안정성이 향상된 광학필름 및 백라이트 유닛
KR101249880B1 (ko) 휘도 및 확산성 향상 광학필름
KR101068635B1 (ko) 인각율이 향상된 고휘도 확산필름 및 이의 제조방법
KR20090116520A (ko) 무아레 현상이 개선된 광학필름
KR100813738B1 (ko) 내스크래치성과 광학특성이 우수한 광확산판 제조방법
KR101175748B1 (ko) 색보정 기능을 갖는 광학필름 및 이의 제조방법
KR101158313B1 (ko) 시인성이 향상된 광학필름
KR101151437B1 (ko) 고휘도 확산필름
KR100813747B1 (ko) 자외선 내구성과 광학특성이 우수한 광확산판 제조방법
KR20110076320A (ko) 복합 기능을 갖는 프리즘 필름 및 이의 제조방법
KR101102008B1 (ko) 확산 및 차폐기능을 갖는 확산필름 및 이의 제조방법
KR101175749B1 (ko) 휘도 및 확산성 향상 광학필름
KR100973599B1 (ko) 보호필름이 제거된 광학필름 및 이의 제조방법
KR101102007B1 (ko) 확산성이 개선된 확산필름 및 이의 제조방법
KR100974091B1 (ko) 프리즘 형상이 제어된 광학필름 및 이의 제조방법
KR101175750B1 (ko) 휘도 및 확산성 향상 광학필름
KR101130854B1 (ko) 고휘도 광학필름
KR20090129655A (ko) 백라이트유니트용 광확산 시트 및 확산 시트
KR101113214B1 (ko) 고휘도 광학필름
KR20080065341A (ko) 백라이트 유니트용 광확산판
KR20110072348A (ko) 고휘도 광학필름
KR101128078B1 (ko) 휘도 및 확산성 향상 광학필름

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130702

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140624

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150625

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160616

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170607

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180619

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190627

Year of fee payment: 10