KR100987194B1 - 패턴도광판 및 그 제조방법 - Google Patents

패턴도광판 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100987194B1
KR100987194B1 KR1020100007362A KR20100007362A KR100987194B1 KR 100987194 B1 KR100987194 B1 KR 100987194B1 KR 1020100007362 A KR1020100007362 A KR 1020100007362A KR 20100007362 A KR20100007362 A KR 20100007362A KR 100987194 B1 KR100987194 B1 KR 100987194B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
acrylate
meth
light guide
guide plate
contact angle
Prior art date
Application number
KR1020100007362A
Other languages
English (en)
Inventor
정필문
Original Assignee
정필문
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 정필문 filed Critical 정필문
Priority to KR1020100007362A priority Critical patent/KR100987194B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100987194B1 publication Critical patent/KR100987194B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M3/00Printing processes to produce particular kinds of printed work, e.g. patterns
    • B41M3/003Printing processes to produce particular kinds of printed work, e.g. patterns on optical devices, e.g. lens elements; for the production of optical devices
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0058Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide
    • G02B6/0061Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide to provide homogeneous light output intensity
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0065Manufacturing aspects; Material aspects
    • 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
    • G02F1/133524Light-guides, e.g. fibre-optic bundles, louvered or jalousie light-guides
    • 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
    • G02F1/133615Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

본 발명은 도광기재의 표면을 플라즈마로 처리하여 도광기재의 표면을 활성화하는 제1단계, 및 상기 활성화된 도광기재의 표면에 잉크젯장치를 이용하여 자외선 경화조성물을 토출하고 경화시켜 다수의 반구형 렌즈를 형성하는 제2단계를 포함하여 이루어지는 패턴도광판의 제조방법으로서, 상기 활성화하는 단계는 도광기재의 물에 대한 접촉각이 30° 내지 76° 범위내가 되도록 플라즈마 처리하는 것을 특징으로 하는 패턴도광판의 제조방법을 제공하여, 기존의 잉크젯 방식에서 나타나고 있는 문제들을 개선함과 동시에 공정을 단순화시켜 패턴 가공시간을 획기적으로 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있으며, 도광판의 패턴을 이루는 렌즈들의 접착력이 우수함과 동시에 높은 휘도와 휘도의 균일성(uniformity)이 높은 특성을 발현하도록 렌즈의 접촉각을 향상시킬 수 있고, 플라즈마 처리 전후의 도광기재의 물과의 접촉각과 잉크젯 방식으로 형성되는 반구형 렌즈의 접촉각 및 접착력과의 밀접한 관련성을 도출함으로써 물의 접촉각 측정으로 공정 조건 및 반구형 렌즈의 접촉각 및 접착력을 제어하고 조절할 수 있다.

Description

패턴도광판 및 그 제조방법{PATTERNED LIGHT GUIDE PLATE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 패턴 도광판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 휴대형 단말기, LCD TV 등 다양한 디스플레이 장치의 백라이트 유닛이나 조명장치에 적용될 수 있는 패턴 도광판에 관한 것으로서, 그 적용범위는 매우 넓다고 할 수 있다. 그 중 LED 광원을 이용하는 액정디스플레이(LCD)에도 적용될 수 있다.
LED 광원의 액정디스플레이는 LED 램프를 부착하는 위치에 따라 디스플레이 패널 뒷면에 램프를 부착하는 직하형 방식과 패널의 측면에 부착하는 엣지형 방식으로 나누어 진다.
직하형 방식에 있어서는 램프가 뒷면에 일정하게 배치가 되어 전면부로 균일한 빛의 출광을 유도할 수 있으나, 측면에 램프가 위치한 엣지형에 있어서는 가장자리의 경우 높은 밝기를 나타내나 램프로부터 거리가 먼 중앙부는 밝기가 어둡게 된다. 이를 개선하기 위하여 일정한 패턴이 새겨진 도광판을 부착하게 되는데 패턴의 크기와 조밀도를 조절하여 측면부에서 발산되는 빛을 패턴도광판을 통하여 전면부로 균일하게 발산되도록 한다.
패턴도광판을 만드는 방법은 크게 실크스크린, 스탬핑, 사출, 레이저 및 잉크젯 방식으로 나눌 수 있으며 이중 보편적으로 많이 사용되고 있는 방식이 실크스크린으로 광고인쇄 등 다양한 응용분야에 보편적으로 많이 사용되고 있으나 망목 특성상 패턴의 피치 간격이 600~800㎛로 넓어 높은 휘도를 기대하기 어려우며, 더욱이 인쇄 후 열풍 건조시 패턴의 박리 문제를 내포하고 있다. 하지만 모니터 크기 이상의 대형 디스플레이에서는 잉크젯 방식 외에 상업적으로 쉽게 채택할 수 있는 높은 수율을 갖는 기술이 아직 등장하지 않아 가장 널리 사용되고 있는 방법이다.
스탬핑 방식은 패턴이 각인되어 있는 스탬프로 무인쇄(bare) 도광판을 핫프레스를 이용하여 눌러서 만드는 방법으로 낮은 수율 문제로 인하여 아직 상업적으로 확대되지 않고 있다. 반면에 사출방식은 금형을 이용하여 원하는 모양의 패턴이 형성된 도광판을 연속적으로 찍어내는 방식으로 노트북과 같은 중소형의 디스플레이에 보편적으로 많이 사용되고 있으나, 크기가 커질 경우 사출성형 과정의 냉각시간이 길어지는 등 사이클타임(cycle time)이 길어져 생산성이 저하되는 문제를 갖고 있으며, 또한 디스플레이 면적이 커질 경우 사출성형 후 패턴도광판이 성형과정의 열이력에 의해 뒤틀림 현상이 발생하여 TV와 같은 대면적의 디스플레이에는 적용하기 어려운 단점이 있다.
디스플레이의 대면적화에 대응하기 위하여 등장한 기술이 레이저 방식으로 도광판의 면적에 구애받지 않고 표면에 패턴을 각인할 수 있으나, 이 또한 낮은 수율 문제와 함께 모든 패턴 형상을 레이저로 하나씩 각인하는데 소요되는 시간이 길어 생산성이 저하되는 문제를 갖고 있다. 뿐만 아니라 슬림 디자인에 대응키 위한 박형도광기재에 패턴을 형성하는 것은 레이저에 의한 도광판의 표면 발열문제로 인하여 상업적으로 넓게 확대하는데 한계가 있다.
이러한 각각의 제조방식들이 갖는 생산성 저하 문제, 가공시의 발열문제, 박형 도광판의 가공문제, 대면적의 뒤틀림 문제 등이 대두되면서 문제점들을 개선하고 고휘도를 달성할 수 있는 잉크젯 방식이 제안되었다. 기존의 잉크젯 방식에서는 패턴을 형성하는 렌즈와 도광판 면과의 접착력을 증대하기 위하여 프라이머 코팅처리를 하거나 또는 도광판과 렌즈의 중간적 화학 특성을 갖는 자외선 경화조성물을 1㎛ 이하의 두께로 도포한 다음 자외선 경화를 한 후 렌즈형성용의 자외선 경화조성물을 잉크젯 노즐을 통하여 토출시켜 렌즈를 만들게 된다.
하지만 렌즈의 접착력을 향상시키기 위해서 코팅처리를 한다 하더라도 개선은 되지만 충분한 접착력을 발휘하지 못하는 문제를 여전히 안고 있다. 뿐만 아니라 프라이머 또는 자외선 경화 코팅 중간층도 자외선 조사를 받기 때문에 코팅층에 황변현상을 일으켜 전체 색도에 영향을 줄 수 있으며 또한 비록 1㎛ 이하로 얇게 코팅을 하였다 하더라도 코팅층에 의한 다소간의 휘도 저하를 야기할 수 있다.
본 발명은 실크스크린, 사출, 및 레이저가 갖는 문제점들 외에 상기에서 언급한 기존의 잉크젯 방식에서 나타나고 있는 문제들을 개선함과 동시에 공정을 단순화시켜 패턴 가공시간을 획기적으로 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있는 잉크젯 방식의 패턴 도광판의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 도광판의 패턴을 이루는 렌즈들의 접착력이 우수함과 동시에 높은 휘도와 휘도의 균일성(uniformity)이 높은 특성을 발현하도록 렌즈의 접촉각을 향상시키는 잉크젯 방식의 제조기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 플라즈마 표면처리 전후의 도광기재의 물과의 접촉각과 잉크젯 방식으로 형성되는 반구형 렌즈 패턴의 접촉각 및 접착력과의 밀접한 관련성을 도출함으로써 물의 접촉각 측정으로 공정 조건 및 반구형 렌즈의 접촉각 및 접착력을 제어하고 조절할 수 있는 패턴도광판 제조방법 및 패턴도광판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 수단으로서,
본 발명은 도광기재의 표면을 플라즈마로 처리하여 도광기재의 표면을 활성화하는 제1단계; 및 상기 활성화된 도광기재의 표면에 잉크젯장치를 이용하여 자외선 경화조성물을 토출하고 경화시켜 다수의 반구형 렌즈를 형성하는 제2단계;를 포함하여 이루어지는 패턴도광판의 제조방법으로서, 상기 표면을 활성화하는 단계는 도광기재의 물에 대한 접촉각이 30° 내지 76° 범위내가 되도록 플라즈마 처리하는 것을 특징으로 하는 패턴도광판의 제조방법을 제공한다.
또한, 도광기재의 표면을 활성화하는 단계 전의 도광기재의 물에 대한 접촉각을 θ1, 플라즈마 표면처리 후의 도광기재의 물에 대한 접촉각을 θ2, 상기 반구형 렌즈의 접촉각을 θ3라고 할 때, 다음의 식을 만족하는 것을 특징으로 하는 패턴도광판의 제조방법을 제공한다.
1° ≤ θ1 - θ2 ≤ 45° 이고, 70° ≥ θ3 ≥ 30°
또한, 패턴도광판 표면에 형성된 반구형 렌즈의 접촉각이 30°~ 60° 범위내인 것을 특징으로 하는 패턴도광판의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 제1단계의 플라즈마 표면처리시 사용되는 가스는 불활성 가스, 질소, 및 암모니아 중에서 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합가스이거나, 또는 불활성 가스, 질소, 및 암모니아 중에서 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합가스에 산소와 공기 중 어느 하나 이상을 혼합한 혼합가스인 것을 특징으로 하는 패턴도광판의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 도광기재는 폴리메틸메타아크릴레이트 또는 폴리카보네이트 또는 엠에스수지(methylmethacrylate-styrene copolymer), 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, polyethyleneterephthalate)인 것을 특징으로 하는 패턴도광판의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 자외선 경화조성물이 반응성 올리고머, 모노머와 광개시제 및 기타 첨가제로 구성되는 것을 특징으로 하는 패턴도광판의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 자외선 경화조성물은 상온에서의 점도가 1 cps 이상 200 cps 이하인 것을 특징으로 하는 패턴도광판의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 반응성 올리고머가 에폭시 아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트, 폴리에스터 아크릴레이트, 불포화 폴리에스터, 폴리에테르 아크릴레이트, 스피레인 아크릴레이트, 실리콘 아크릴레이트, 폴리부타디엔 아크릴레이트, 비닐 아크릴레이트 중에서 선택되어지는 1종 또는 2종 이상의 혼합물로 구성되어 진 것을 특징으로 하는 패턴도광판의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 모노머는 소수성 모노머의 사용량이 전체 모노머 100중량부 중에서 50중량부 이하이며, 스티렌, 메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, 부틸 (메트)아크릴레이트, 옥틸 (메트)아크릴레이트, 데실 (메트)아크릴레이트, 스테아릴 (메트)아크릴레이트, 이소보닐 (메트)아크릴레이트, 2-피녹시메틸 (메트)아크릴레이트, 2-피녹시에틸 (메트)아크릴레이트, 에티렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 1,3-부틸렌글리콜 (메트)아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메트)아크릴레이트, 에톡실레이티드비스페놀A 디(메트)아크릴레이트, 프로폭실레이티드네오펜틸글리콜 디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 트리스(2-하이드록시에틸)이소시아누레이트 트리(메트)아크릴레이트 중에서 하나 이상 포함되는 것을 특징으로 하는 패턴도광판의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 모노머는, 하이드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 하이드록시메틸 (메트)아크릴레이트, 아크릴릭에시드, 메타아크릴릭에시드, 아크릴아미드, N-비닐피롤리돈, N-비닐아세트아미드, N-메틸N-비닐아세트아미드, 2-(2-에톡시에톡시)에틸 (메트)아크릴레이트, 테트라하이드로퓨릴 (메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 10몰이상 에톡실레이티드비스페놀A 디(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메트)아크릴레이트, 에톡실레이티드트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 프로폭실레이티드트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 프로폭실레이티드글리세릴 트리(메트)아크릴레이트, 에톡실레이티드펜타에리트리톨 트리(메트)아크릴레이트, 에톡실레이티드펜타에리트리톨 트리(메트)아크릴레이트, 테트라하이드로퍼퓨릴 (메트)아크릴레이트, 글리세롤 (메트)아크릴레이트로 이루어진 친수성 모노머 중에서 하나 이상 사용되는 것을 특징으로 하는 패턴 도광판의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 제조방법으로 제조된 패턴도광판을 제공한다.
상기의 구성적 특징을 갖는 본 발명의 패턴도광판 제조방법 및 패턴도광판은, 기존의 잉크젯 방식에서 나타나고 있는 문제들을 개선함과 동시에 공정을 단순화시켜 패턴 가공시간을 획기적으로 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있으며, 도광판의 패턴을 이루는 렌즈들의 접착력이 우수함과 동시에 높은 휘도와 휘도의 균일성(uniformity)이 높은 특성을 발현하도록 반구형 렌즈의 접촉각을 향상시킬 수 있고, 플라즈마 처리 전후의 도광기재의 물에 대한 접촉각과 잉크젯 방식으로 형성되는 반구형 렌즈 패턴의 접촉각 및 접착력과의 밀접한 관련성을 도출함으로써 물에 대한 접촉각 측정으로 공정 조건 및 반구형 렌즈의 접촉각 및 접착력을 제어하고 조절할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 패턴도광판에 형성된 반구형 렌즈 패턴에 관한 도이다.
이하에서는 실시예 및 도면을 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다. 하기의 설명은 본 발명의 구체적 일례에 대한 것이므로, 비록 단정적, 한정적 표현이 있더라도 특허청구범위로부터 정해지는 권리범위를 제한하는 것은 아니다.
본 발명의 일실시예에 따른 패턴도광판의 제조방법은 도광기재의 표면을 저온 플라즈마로 처리하여 도광기재의 표면을 활성화하는 제1단계, 및 상기 활성화된 도광기재의 표면에 잉크젯장치를 이용하여 자외선 경화조성물을 토출하고 경화시켜 다수의 반구형 렌즈를 형성하는 제2단계를 포함하여 이루어지는 패턴도광판의 제조방법으로서, 상기 활성화하는 단계는 도광기재의 물에 대한 접촉각이 30° 내지 76° 범위내가 되도록 플라즈마 처리하는 것을 특징으로 한다. 상기 반구형 렌즈는 도광기재의 일면 또는 양면에 형성될 수 있다. 양면 형성의 경우 양면 모두 플라즈마 처리를 하게 된다. 반구형 렌즈의 직경은 제한되지 않으며, 바람직하기로는 500㎛ 이내이며 더욱 바람직하게는 200㎛ 이하이다.
본 발명의 패턴도광판 제조방법은 저온 플라즈마, 특히 대기압 또는 대기압 부근의 저온 플라즈마를 이용하여 도광기재 표면의 유기물을 제거함과 동시에 표면을 활성화 시킨 다음 잉크젯장치로 자외선 경화조성물을 노즐을 통하여 토출시키고 경화시킴으로써 도광기재 표면에 반구형 렌즈 형상의 패턴을 형성한다. 도 1에는 본 발명의 일실시예에 따른 제조방법에 의해 만들어진 패턴도광판에 형성된 반구형 렌즈의 형상을 도시하고 있다. 렌즈 패턴의 위치 및 조밀도, 크기 등은 다양할 수 있으며 제한되지 않는다.
잉크젯 방식은 비접촉식 인쇄방식이어서 접촉식 인쇄 방식에 비해 잉크와 기재의 밀착성이 떨어지게 된다. 후술하는 실험예에서 볼 수 있듯이 도광기재에 특별한 처리 없이 잉크젯 방식으로 패턴을 형성하게 되면 잉크와 기재와의 밀착성 문제로 인하여 접착력이 현저히 떨어지게 되고 결국 제품의 신뢰성 저하와 내구성 저하로 이어지게 된다.
본 발명은 이러한 접착력을 향상시키기 위한 수단으로서, 매우 간편하게 수행할 수 있는 저온 플라즈마 처리를 이용한 도광기재의 표면활성화 처리를 도입하였다. 그러나, 이러한 활성화 처리의 경우 도광기재의 종류, 표면상태, 플라즈마 처리 조건 등에 따라 활성화 처리 결과가 매우 가변적이어서 도광기재에 원하는 반구형 렌즈 패턴을 만들기가 매우 어려운 문제점이 있으며, 작업자의 임기응변적 대응이 이러한 문제점을 해결할 수 있는 유일한 방법이었다. 즉, 어떤 때에는 반구형 렌즈가 형성이 안되거나 형성된 렌즈 패턴의 접촉각이 너무 낮아 도광판의 광학특성이 문제되게 되며, 또 어떤 때에는 렌즈의 접촉각이 만족되어도 접착력이 문제되게 되는 것이다.
본 발명자는 이러한 문제점을 개선하기 위해 연구한 결과, 플라즈마 처리 전후의 도광기재의 물과의 접촉각이, 이후에 잉크젯 방식으로 형성되는 반구형 렌즈의 접촉각 및 접착력과 밀접한 관련성이 있음을 알게 되었다. 다시 말하면, 도광기재의 물과의 접촉각을 제어하면 형성되는 반구형 렌즈의 접촉각 및 접착력을 원하는 범위로 가져갈 수 있는 것이다. 또한, 패턴도광판의 제조시 정기적 또는 비정기적으로 도광기재의 플라즈마 처리 전 또는/및 처리 후의 물과의 접촉각을 측정함으로써 간단하게 반구형 렌즈의 접촉각 및 접착력이 문제될 것인지 여부에 대한 판단을 할 수 있으며 공정 조건의 변화 여부도 체크할 수 있게 되는 것이다.
본 발명자는 후술하는 실험예 및 그 밖의 다양한 실험을 통하여 연구한 결과, 플라즈마 처리 후의 도광기재의 물에 대한 접촉각 {세실 드랍(sessil drop) 방법에 의한 물에 대한 정접촉각}이 30° 내지 76° 범위내가 되어야 도광기재에 잉크젯 방식으로 형성되는 반구형 렌즈 패턴이 제품으로 상용화하기에 적합한 접촉각 및 접착력을 갖는다는 것을 발명하였다. 도광기재의 물에 대한 접촉각이 30° 미만의 경우에는 반구형 렌즈 형상의 패턴이 만들어지지 않거나, 접촉각이 낮아 도광판의 휘도 등 광학특성이 문제되며, 접촉각이 76°를 초과하는 경우에는 접착력이 나빠 문제된다. 더 바람직한 범위로서는 플라즈마 처리 후의 도광기재의 물에 대한 접촉각이 30° 내지 65° 범위가 좋다.
상기 범위의 물에 대한 접촉각이 만족될 때, 패턴도광판 표면에 형성된 반구형 렌즈의 접촉각이 30° 이상되면서 동시에 제품 상용화가 가능한 접착력을 갖는 반구형 렌즈 패턴을 얻을 수 있게 된다. 도광판에서 광원으로부터 나오는 빛을 전면부로 균일하게 출광시키는 가장 중요한 역할을 하는 것이 반구형의 렌즈 패턴이며, 휘도를 올리기 위한 출광특성을 조절하는 인자가 이러한 렌즈 패턴의 접촉각이다. 만족스러운 휘도 특성을 얻기 위해서는 접촉각의 크기가 최소 30° 이상이어야 하며, 바람직하게는 최소 40° 이상이어야 하며, 더욱 바람직하게는 45° 이상이어야 한다. 만약 30° 이하가 되면 접착력이 아무리 우수하다 하더라도 빛의 집광 성능이 떨어지고 빛이 산란하여 만족스러운 휘도 특성 및 균일 면발광을 얻기 어렵게 된다. 본 발명은 반구형 렌즈의 접촉각 하한이 중요하며 상한에는 특별한 제한이 없다. 반구형 렌즈의 접촉각은 70°이하로 형성할 수 있다.
한편, 도광기재의 표면을 활성화하는 단계 전의 도광기재의 물에 대한 접촉각을 θ1, 플라즈마 표면처리 후의 도광기재의 물에 대한 접촉각을 θ2, 상기 반구형 렌즈의 접촉각을 θ3라고 할 때, 이들 변수의 상호간에는 다음의 관계식을 만족할 때 최적의 반구형 렌즈 패턴을 제조할 수 있음을 발견하였다.
1° ≤ θ1 - θ2 ≤ 45° 이고, 70°≥ θ3 ≥ 30°
“θ1 - θ2”가 1° 미만의 경우에는 접착력이 현저하게 떨어지게 되고, 45°를 초과하게 되면 반구형 렌즈의 접촉각이 너무 낮아 문제된다. 또한, 연립 관계식으로서, θ3가 30° 이상이 되어야 바람직하다. 이를 만족시키기 위해, 때로는 “θ1 - θ2”의 값의 상한이 더 제한될 수 있다.
한편, 플라즈마 처리 방법에 대하여는 잘 알려져 있으며, 저온 플라즈마 처리 장치는 시중에서 쉽게 구입이 가능하다. 플라즈마에 대한 기초원리 및 적용 예는 문헌에 기재되어 있다. ("Fundamentals of Plasma Chemistry" in "Technology and Application of Plasma Chemistry", by J.R. Holahan and A.T. Bell, Wiley, NY, 1974; H. Suhr, Plasma Chem. Plasma Process 3(1), 1, 1983). 뿐만 아니라 저온 플라즈마 처리에 대해서는 “H.J. Jacobasch et al., Farbe + Lack 99 (7), p602, 1993” 및 “J. Friedrich et al., Surf. Coating Tech., 59, p371, 1993”에 기재되어 있어 이를 참고하면 되므로 자세한 설명을 생략한다.
바람직하기로는 본 발명에서는 저온 플라즈마 처리, 특히 대기압 또는 대기압 부근의 저온 플라즈마로 도광기재의 표면을 활성화 처리하는 것이 좋다.
한편, 상기의 조건을 만족시키기 위한 플라즈마 활성화 처리 제어 방법은 다양할 수 있으며 제한되지 않는다. 처리하는 플라즈마의 RF 주파수, 출력, 가스의 유속 등을 제어함으로써 물과의 접촉각을 제어할 수도 있다.
여기서, 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 플라즈마 활성화 처리 제어를 통한 도광기재의 물 접촉각 조절 수단으로서 플라즈마 처리시 사용되는 가스의 종류를 변수로 하는 방법을 제공한다.
바람직하기로는 플라즈마 표면처리시 사용되는 가스는 불활성 가스, 질소, 및 암모니아 중에서 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합가스이거나, 또는 불활성 가스, 질소, 및 암모니아 중에서 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합가스에 산소와 공기 중 어느 하나 이상을 혼합한 혼합가스를 사용하는 것이 반구형 렌즈 패턴의 접촉각 및 접착력을 위해 좋다. 물과의 접촉각을 보다 높이고자 할 때에는 불활성 가스 단독으로 변화시켜 사용하는 것이 좋다. 물과의 접촉각을 보다 낮추고 접착력을 향상시키고자 할 때에는 질소 또는/및 암모니아의 함량을 높이는 것이 좋다. 질소 또는/및 암모니아의 최대 함량은 50 부피%를 초과하지 않는 것이 좋다. 특별하게 적은 양으로 접촉각을 급격히 낮추고 접착력을 높이기 위해서는 산소를 소량 사용하는 것이 좋다. 산소의 경우 하이드록실, 카르복실, 카르보닐 그룹을 도광기재 표면에 도입하여 친수성을 올리게 된다. 이렇게 도입된 친수성 관능기들은 접착력 향상의 관점에는 도움을 주지만 너무 과하게 되면 표면의 젖음성이 과도하게 되어 본 발명에서 목적하는 렌즈의 접촉각을 달성할 수 없게 된다. 특히, 산소의 함량은 전체 혼합가스에서 15 부피%를 초과하지 않는 것이 좋으며, 더 좋기로는 10 부피%를 초과하지 않는 것이 좋다. 상기 범위를 넘어서 산소를 사용할 경우에는 접촉각이 급격히 낮아져 원하는 접촉각을 얻지 못하는 경우가 발생할 수 있다.
상기 도광기재의 종류에는 제한이 없다. 바람직한 예로서, 상기 도광기재는 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA, polymethylmethacrylate), 폴리카보네이트(PC, polycarbonate), 엠에스수지(methylmethacrylate-styrene copolymer), 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, polyethyleneterephthalate)인 것을 사용하는 것이 좋다. 도광기재는 필름, 압출 쉬트 또는 사출되어 형성된 두꺼운 판의 형태일 수 있으며 제한되지 않는다.
이하에서는 자외선 경화형 조성물에 대하여 설명한다.
상기 자외선 경화형 조성물은 전술한 조건들을 만족시킬 수 있는 것이라면 제한되지 않고 사용이 가능하다. 바람직하기로는 자외선 경화조성물이 반응성 올리고머, 모노머와 광개시제 및 기타 첨가제로 구성되는 것이 좋다. 상기 모노머는 다관능성 또는 단관능성 모노머 또는 이들 모노머들의 혼합물일 수 있다.
특히, 상기 자외선 경화조성물은 상온에서의 점도가 1 cps 이상 200 cps 이하인 것이 좋다. 잉크젯 노즐로 부터 토출되는 잉크, 즉 자외선 경화조성물은 피코리터의 체적 단위로 토출되어 반구형 렌즈의 직경을 조절하기 때문에 잉크의 점도는 토출되는 액적의 크기에 많은 영향을 주어 잉크젯팅에서는 통상적으로 잉크의 점도를 엄격히 조절하여야 한다. 모노머만을 사용하는 자외선 경화조성물은 점도가 낮아 잉크젯팅에 큰 어려움이 없으나 본 발명의 반구형 렌즈를 형성하기 위해서는 최종 자외선 경화조성물의 점도가 상온에서 200cps를 넘지 않도록 배합비를 조절하여야 한다. 만약 점도가 200 cps를 넘게 되면 자외선 경화조성물의 토출이 상온에서 어렵게 되며, 설령 잉크젯 헤드를 가열하는 방법으로 점도를 낮추거나, 피에조 방식의 헤드를 조절하여 강제적으로 토출시킨다 하더라도 토출되는 액적의 크기가 상대적으로 커지거나 목적하는 균일한 크기의 액적을 얻기가 어려워진다. 결국은 렌즈의 크기를 만족스럽게 조절하지 못하여 원하는 형태의 패턴구현이 어렵고 이는 만족스러운 휘도 증가를 기대하기 어려울 뿐만아니라 휘도의 균일성(uniformity) 또한 저하되게 된다.
따라서, 잉크젯 방식으로 도광기재의 표면에 패턴을 구현하기 위하여 반구형의 렌즈를 형성하는 자외선 경화조성물의 점도는 상온에서 200cps 이하가 되도록 하여야 한다. 상온에서 바람직하게는 150 cps 이하이며, 더욱 바람직하게는 100 cps이하이다.
상기 반응성 올리고머는 바람직하기로는 에폭시 아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트, 폴리에스터 아크릴레이트, 불포화 폴리에스터, 폴리에테르 아크릴레이트, 스피레인 아크릴레이트, 실리콘 아크릴레이트, 폴리부타디엔 아크릴레이트, 비닐 아크릴레이트 중에서 선택되어지는 1종 또는 2종 이상의 혼합물로 구성되어 진 것이 좋다.
경화조성물 배합에 투입되는 반응성 올리고머의 양에는 특별한 제한을 두는 것은 아니나 전술한 바와 같이 최종 자외선 경화조성물의 상온 점도가 200 cps를 초과하지 않도록 투입량을 조절하여야 한다. 200 cps를 초과하지 않기 위한 통상적인 바람직한 반응성 올리고머의 투입량은 50중량부 이하, 더욱 바람직하게는 40 중량부 이하이다.
배합에 사용되는 상기 모노머는 자외선 중합성 모노머가 좋으며, 올리고머의 반응성 희석제로 사용되어 자외선 경화배합물의 작업성을 부여하는 역할을 하며, 자외선 조사에 의해서 자신도 중합되어 고분자간의 가교제 역할도 수행한다. 비록 희석용으로 사용되어 반응성 올리고머보다 점도가 매우 낮다하더라도, 빠른 경화속도를 나타내는 장점을 갖고 있는 3관능성 이상의 모노머는 아래 표 1에 나타나 있듯이 점도가 본 발명에서 목적하는 최종 자외선 경화조성물의 점도 200cps 보다 높아 그 사용에 주의를 기울여야 한다.
구분 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 (TMPTA) 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 (PETA) 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트 (DPHA)
점도 (cps, 25℃) 50~150 600~900 3000~6000
일반적으로 자외선 경화조성물의 배합에 있어서 내스크래치 특성, 유연성, 경도 등의 특성을 조절하기 위하여 다양한 형태의 소수성, 친수성 모노머를 단독 또는 혼합하여 사용하고 있다. 하지만, 본 발명에서 목적하는 바인 반구형 렌즈의 접촉각을 30° 이상이 되도록 하기 위해서는 소수성 모노머의 경우 제한적으로 사용되어야 하며 바람직하기로는 모노머 100 중량에 대하여 소수성 모노머가 50중량부를 초과하지 않는 것이 좋다. 더 바람직하게는 40중량부를 초과하지 않는 것이 좋다.
소수성 모노머가 상기 범위를 초과하는 경우 렌즈의 접촉각이 감소하여 바람직하지 않다.
상기 소수성 모노머는 그 종류에 특별히 제한을 두는 것은 아니나, 스티렌, 메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, 부틸 (메트)아크릴레이트, 옥틸 (메트)아크릴레이트, 데실 (메트)아크릴레이트, 스테아릴 (메트)아크릴레이트, 이소보닐 (메트)아크릴레이트, 2-피녹시메틸 (메트)아크릴레이트, 2-피녹시에틸 (메트)아크릴레이트, 에티렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 1,3-부틸렌글리콜 (메트)아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메트)아크릴레이트, 에톡실레이티드비스페놀A 디(메트)아크릴레이트, 프로폭실레이티드네오펜틸글리콜 디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 트리스(2-하이드록시에틸)이소시아누레이트 트리(메트)아크릴레이트 중에서 하나 이상 포함되는 것이 좋다.
상기 모노머는, 친수성 모노머를 단독으로 사용하거나 소수성 모노머보다 더 포함하여 사용하는 것이 좋다. 친수성 모노머의 종류는 제한되지 않고 사용 가능하며, 하이드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 하이드록시메틸 (메트)아크릴레이트, 아크릴릭에시드, 메타아크릴릭에시드, 아크릴아미드, N-비닐피롤리돈, N-비닐아세트아미드, N-메틸N-비닐아세트아미드, 2-(2-에톡시에톡시)에틸 (메트)아크릴레이트, 테트라하이드로퓨릴 (메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 10몰이상 에톡실레이티드비스페놀A 디(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메트)아크릴레이트, 에톡실레이티드트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 프로폭실레이티드트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 프로폭실레이티드글리세릴 트리(메트)아크릴레이트, 에톡실레이티드펜타에리트리톨 트리(메트)아크릴레이트, 에톡실레이티드펜타에리트리톨 트리(메트)아크릴레이트, 테트라하이드로퍼퓨릴 (메트)아크릴레이트, 글리세롤 (메트)아크릴레이트로 이루어진 친수성 모노머 중에서 하나 이상 사용되는 것이 좋다.
본 발명에서 용제의 사용은 자외선 경화조성물의 점도를 조절하기 위하여 필요에 따라 사용될 수 있다. 사용량은 0중량부에서 50중량부이며 바람직하게는 0중량부에서 30중량부이다. 본 발명에서 제조한 자외선 경화조성물의 점도가 만약 200 cps를 넘지 않으면 용제를 사용할 필요가 없으며 200cps를 초과할 경우 용제를 첨가하여 점도를 하향 조절할 필요가 있다. 용제의 종류는 특별한 제한이 없으며 자외선 경화조성물의 점도를 하향 조절할 수 있는 것이면 어떤 것이든 무방하다.
본 발명에 사용되는 광개시제 또한 그 종류에 특별한 제한을 두지 않고, 단파장과 장파장 개시제의 단독 또는 이들을 혼합하여 사용할 수 있으며, 자외선 조사에 의하여 일차적으로 광분해 반응을 일으키고 자유라디칼을 생성할 수 있는 개시제이면 어느 것이든지 사용가능하다. 보편적으로 시바 스페셜티 케미칼사의 이가큐어, 다로큐어 시리즈, 다우케미칼사의 시라큐어 시리즈 등이 사용될 수 있으며, 대표적인 예로 단파장 개시제의 경우 시바스페셜티의 이가큐어 184, 장파장 개시제로는 이가큐어 819 등이 많이 사용되고 있다. 물론 전술한 바와 같이 이들을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에서 요구되는 광개시제의 함량은 전체 조성물 대비 0.1중량부에서 15중량부이며, 바람직하게는 0.5중량부에서 10중량부이며, 더욱 바람직하게는 1중량부에서 6중량부이다. 광개시제를 0.1중량부 미만으로 사용하면 경화반응이 잘 진행하지 않아 만족스러운 자외선 경화수지를 얻기 어려우며, 15중량부를 초과하여 사용하면 반응속도는 빨라지나 렌즈의 황변현상을 초래하고, 또한 접촉각이 감소하는 경향을 나타내어 소기의 목적하는 바를 달성할 수가 없다. 따라서 광개시제의 투입량은 주어진 상기 범위내에서 사용되어야 한다.
본 발명에서 얻어진 자외선 경화조성물은 일반적으로 사용되는 통상의 자외선 경화조건에 의해 쉽게 경화되며 그 조건에 특별한 제한이 있는 것은 아니다. 자외선 경화에 있어서 많은 영향을 미치는 변수 중의 하나인 광원도 자외선을 발생시킬 수 있는 것이면 어느 것이라도 사용할 수 있다. 예를 들어, 저압 수은등, 중압 수은등, 고압 수은등, 카본 아크등, 메탈할라이드 램프, 제논 램프, 네온 램프, 무전극 타입 퓨전 램프 등을 사용할 수 있다. 자외선 조사 조건은 각각의 램프에 따라 다르지만 통상적인 자외선 조사 광량은 0.02 J/cm2에서 20 J/cm2 정도이며, 바람직하게는 0.5 J/cm2에서 10 J/cm2이다. 이러한 광량은 독립적인 변수로써 결정되는 것이 아니라 사용되는 광개시제의 함량과 밀접하게 연관되어 있고 이들의 결정은 자외선 경화반응에 대한 통상의 지식을 가진 자이면 어렵지 않게 이루어질 수 있다. 즉, 광량을 증가시켜 기재의 변질이 이러나는 경우는 광량을 낮추면서 광개시제의 량을 증가시키고, 광개시제에 의한 황변이 발생되는 경우 광개시제 량을 낮추면서 광량을 증가시키면 된다.
상기 첨가제는 제한되지 않으며 광흡수제(자외선 absorber), 광증점제(photo-sensitizer), 접착촉진제(adhesion promotor), 산화방지제(antioxidant) 등을 부가적으로 포함할 수 있다.
본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이며 첨부된 특허 청구범위에 대하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
실험예 1.
폴리메틸메타아크릴레이트를 주성분으로 하는 도광기재의 표면을 대기압 저온 RF 플라즈마를 이용하여 1분 동안 표면처리를 하였다. 이때 RF 주파수는 13.56 MHz, 출력은 2 KW, 가스의 유속은 12 sccm으로 하였으며, 가스의 종류를 변화시켜감에 따라 접촉각의 변화를 측정하였다. 접촉각은 세실 드랍(sessil drop) 방법에 의한 물에 대한 정접촉각으로 측정하였으며, 폴리메틸메타아크릴레이트 도광기재의 표면처리 가스의 종류에 따른 물에 대한 접촉각을 표 2에 나타내었다.
샘플 번호 PM-1 PM-2 PM-3 PM-4 PM-5
가스 미처리 아르곤 공기 산소 아르곤/산소=
90/10 혼합물
물에 대한접촉각 (도) 77.6 59.3 29.2 21.6 36.7
공기, 산소, 아르곤/산소 혼합물처럼 가스성분으로 산소가 포함되는 경우 표면에 보다 많은 하이드록실기와 같은 산소함유 극성그룹이 도입됨에 따라 표면에너지는 증가하여 접촉각은 대폭적으로 감소함을 알 수 있다.
실험예 2.
폴리카보네이트를 주성분으로 하는 도광기재를 이용하여 실험예 1과 동일한 조건하에서 물에 대한 접촉각을 측정하였으며 그 결과를 표 3에 나타내었다.
샘플 번호 PC-1 PC-2 PC-3 PC-4 PC-5
가스 미처리 아르곤 공기 산소 아르곤/산소=
90/10 혼합물
물에 대한 접촉각 (도) 93.1 71.4 28.7 25.9 54.1
실험예 3.
에스케이싸이텍사의 알리파틱우레탄아크릴레이트인 EBECRYL402 8중량부, 폴리에스테르아크릴레이트 EBECRYL853 15중량부, 2-하이드록시에틸메타아크릴레이트 10중량부, N-비닐피롤리돈 20중량부, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 15중량부, 헥산디올디아크릴레이트 18중량부, 이소보닐아크릴레이트 10중량부, 광개시제 이가큐어819 4중량부로 구성되어진 자외선 경화조성물을 제조하였으며 조성물의 점도는 47 cps였다. 상기 자외선 경화조성물을 실험예 1에서 플라즈마 표면처리된 도광기재에 잉크젯장치로 토출하여 반구형의 렌즈를 형성한 다음 메탈할라이드 램프를 이용하야 3J의 광량으로 경화시켰다. 렌즈의 접촉각과 접착율을 측정 및 평가하였다. 이 때 접착율은 JIS K5400에 나타나 있는 커로스컷 필링테스트 방법에 준하여 시행하였으며 100개의 정사각형(1mm X 1mm) 중 남아 있는 정사각형의 수를 세어 접착율로 표현하였다.
아래 표 4에 그 결과를 도시하였다.
샘플 번호 PML-1 PML-2 PML-3 PML-4 PML-5
접착력(%) 21/100 96/100 97/100 100/100 100/100
반구형 렌즈
접촉각(도)
51.3 46.3 21.3 렌즈형성
안됨
36.8
위 결과 플라즈마 표면처리 유무가 렌즈의 접착력에 많은 영향을 미친다는 것을 알 수 있으며 플라즈마 처리를 한 경우 모든 샘플에서 만족스러운 렌즈의 접착력을 확인할 수 있다. 하지만 렌즈의 접촉각은 많은 차이를 보이며 이 경향은 플라즈마 표면처리 후 측정한 물에 대한 접촉각 결과와 동일한 경향을 나타낸다.
즉, 본 발명의 목적으로 반구형 렌즈의 접촉각이 30° 이상이 되도록, 바람직하게는 40° 이상, 더욱 바람직하게는 45° 이상이 되게 하기 위해서는 플라즈마 표면처리한 도광기재의 물에 대한 접촉각이 30° 이상이 되어야 함을 확인할 수 있다.
실험예 4.
실험예 2에서 플라즈마 표면처리된 도광기재을 실험예 3과 동일한 방법으로 평가하였으며, 폴리카보네이트 도광기재의 표면에 형성된 반구형 렌즈의 접착력과 접촉각을 표 5에 나타내었다.
샘플 번호 PCL-1 PCL-2 PCL-3 PCL-4 PCL-5
접착력(%) 36/100 87/100 100/100 100/100 93/100
반구형 렌즈
접촉각
(도)
62.2 53.5 28.5 렌즈 형성
안됨
41.9
비교예 1.
실험예 3에서 소수성 모노머인 이소보닐아크릴레이트의 함량을 30중량부로 하면서 친수성 모노머인 N-비닐피롤리돈의 함량을 10중량부로 하고 2-하이드록시에틸메타아크릴레이트는 사용하지 않았다. 그 결과를 표 6에 나타내었다.
샘플 번호 PML-6 PML-7 PML-8 PML-9 PML-10
접착력(%) 0/100 81/100 100/100 100/100 91/100
반구형 렌즈
접촉각
(도)
39.4 28.7 17.3 렌즈 형성
안됨
21.8
접착력은 큰 차이를 나타내지 않으나 반구형 렌즈의 접촉각은 상당폭 저하함을 알 수 있다.
이상, 상기의 설명은 본 발명의 이해를 돕기 위한 일례이므로, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 가할 수 있는 구성의 변형, 치환, 수정, 생략 등은 특허청구범위에 의해 정해지는 본 발명의 권리범위에 포함된다.

Claims (11)

  1. 도광기재의 표면을 플라즈마로 처리하여 도광기재의 표면을 활성화하는 제1단계; 및
    상기 활성화된 도광기재의 표면에 잉크젯장치를 이용하여 자외선 경화조성물을 토출하고 경화시켜 다수의 반구형 렌즈를 형성하는 제2단계;를 포함하여 이루어지는 패턴도광판의 제조방법으로서,
    상기 활성화하는 단계는 도광기재의 물에 대한 접촉각이 30° 내지 76° 범위내가 되도록 플라즈마 처리하는 것을 특징으로 하는 패턴도광판의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 도광기재의 표면을 활성화하는 단계 전의 도광기재의 물에 대한 접촉각을 θ1, 플라즈마 표면처리 후의 도광기재의 물에 대한 접촉각을 θ2, 상기 반구형 렌즈의 접촉각을 θ3라고 할 때, 다음의 식을 만족하는 것을 특징으로 하는 패턴도광판의 제조방법.

    1° ≤ θ1 - θ2 ≤ 45° 이고, 70° ≥ θ3 ≥ 30°
  3. 제1항에 있어서, 패턴도광판 표면에 형성된 반구형 렌즈의 접촉각이 30°~ 60° 범위내인 것을 특징으로 하는 패턴도광판의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1단계의 플라즈마 처리시 사용되는 가스는 불활성 가스, 질소, 및 암모니아 중에서 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합가스이거나, 또는 불활성 가스, 질소, 및 암모니아 중에서 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합가스에 산소와 공기 중 어느 하나 이상을 혼합한 혼합가스인 것을 특징으로 하는 패턴도광판의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 도광기재는 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA, polymethylmethacrylate) 또는 폴리카보네이트(PC, polycarbonate) 또는 엠에스수지(methylmethacrylate-styrene copolymer), 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, polyethyleneterephthalate)인 것을 특징으로 하는 패턴도광판의 제조방법.

  6. 제1항에 있어서, 상기 자외선 경화조성물이 반응성 올리고머, 모노머와 광개시제 및 기타 첨가제로 구성되는 것을 특징으로 하는 패턴도광판의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 자외선 경화조성물은 상온에서의 점도가 1 cps 이상 200 cps 이하인 것을 특징으로 하는 패턴도광판의 제조방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 반응성 올리고머가 에폭시 아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트, 폴리에스터 아크릴레이트, 불포화 폴리에스터, 폴리에테르 아크릴레이트, 스피레인 아크릴레이트, 실리콘 아크릴레이트, 폴리부타디엔 아크릴레이트, 비닐 아크릴레이트 중에서 선택되어지는 1종 또는 2종 이상의 혼합물로 구성되어 진 것을 특징으로 하는 패턴도광판의 제조방법.
  9. 제6항에 있어서, 상기 모노머는 소수성 모노머의 사용량이 전체 모노머 100중량 중에서 50중량부 이하이며, 스티렌, 메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, 부틸 (메트)아크릴레이트, 옥틸 (메트)아크릴레이트, 데실 (메트)아크릴레이트, 스테아릴 (메트)아크릴레이트, 이소보닐 (메트)아크릴레이트, 2-피녹시메틸 (메트)아크릴레이트, 2-피녹시에틸 (메트)아크릴레이트, 에티렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 1,3-부틸렌글리콜 (메트)아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메트)아크릴레이트, 에톡실레이티드비스페놀A 디(메트)아크릴레이트, 프로폭실레이티드네오펜틸글리콜 디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 트리스(2-하이드록시에틸)이소시아누레이트 트리(메트)아크릴레이트 중에서 하나 이상 포함되는 것을 특징으로 하는 패턴도광판의 제조방법.
  10. 제6항에 있어서, 상기 모노머는, 하이드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 하이드록시메틸 (메트)아크릴레이트, 아크릴릭에시드, 메타아크릴릭에시드, 아크릴아미드, N-비닐피롤리돈, N-비닐아세트아미드, N-메틸N-비닐아세트아미드, 2-(2-에톡시에톡시)에틸 (메트)아크릴레이트, 테트라하이드로퓨릴 (메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 10몰이상 에톡실레이티드비스페놀A 디(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메트)아크릴레이트, 에톡실레이티드트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 프로폭실레이티드트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 프로폭실레이티드글리세릴 트리(메트)아크릴레이트, 에톡실레이티드펜타에리트리톨 트리(메트)아크릴레이트, 에톡실레이티드펜타에리트리톨 트리(메트)아크릴레이트, 테트라하이드로퍼퓨릴 (메트)아크릴레이트, 글리세롤 (메트)아크릴레이트로 이루어진 친수성 모노머 중에서 하나 이상 사용되는 것을 특징으로 하는 패턴 도광판의 제조방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 패턴도광판.
KR1020100007362A 2010-01-27 2010-01-27 패턴도광판 및 그 제조방법 KR100987194B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100007362A KR100987194B1 (ko) 2010-01-27 2010-01-27 패턴도광판 및 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100007362A KR100987194B1 (ko) 2010-01-27 2010-01-27 패턴도광판 및 그 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100987194B1 true KR100987194B1 (ko) 2010-10-12

Family

ID=43135356

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100007362A KR100987194B1 (ko) 2010-01-27 2010-01-27 패턴도광판 및 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100987194B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101184332B1 (ko) 2011-03-31 2012-09-19 오훈철 도광판 인쇄 방법 및 이에 의해 제조된 도광판

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050027003A (ko) * 2003-09-11 2005-03-17 세이코 엡슨 가부시키가이샤 패턴 형성 방법, 도전성 박막, 전기 광학 장치, 및 전자기기
KR20070111175A (ko) * 2006-05-17 2007-11-21 삼성전자주식회사 패턴 형성 방법, 이를 이용한 게이트 구조물 형성 방법 및콘택 형성 방법
KR20080090748A (ko) * 2007-04-06 2008-10-09 엘지전자 주식회사 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050027003A (ko) * 2003-09-11 2005-03-17 세이코 엡슨 가부시키가이샤 패턴 형성 방법, 도전성 박막, 전기 광학 장치, 및 전자기기
KR20070111175A (ko) * 2006-05-17 2007-11-21 삼성전자주식회사 패턴 형성 방법, 이를 이용한 게이트 구조물 형성 방법 및콘택 형성 방법
KR20080090748A (ko) * 2007-04-06 2008-10-09 엘지전자 주식회사 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101184332B1 (ko) 2011-03-31 2012-09-19 오훈철 도광판 인쇄 방법 및 이에 의해 제조된 도광판

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101044193B1 (ko) Led 평면조명장치용 패턴도광판 및 그 제조방법, 이를 이용한 led 평면조명장치
KR20170003181A (ko) 곡면형 투명 플라스틱 시트 및 그 제조 방법
CN108431748B (zh) 使用喷墨印刷形成边框图案的方法
KR20150073954A (ko) 임프린트용 광경화성 수지 조성물, 임프린트용 몰드의 제조 방법 및 임프린트용 몰드
KR101025796B1 (ko) 패턴도광판과 개량된 제조방법
KR20160046723A (ko) 잉크젯용 자외선 경화성 잉크, 이를 이용한 베젤의 제조방법, 이에 따라 제조한 배젤 패턴 및 이를 포함하는 디스플레이 기판
KR100987194B1 (ko) 패턴도광판 및 그 제조방법
TWI564660B (zh) 用以在導光板上形成圖案之活性能量射線固化樹脂組合物
JP2790181B2 (ja) レンズシートおよびその製造方法
CN1703652A (zh) 液晶显示装置的制造方法
CN112480453A (zh) 一种水凝胶-弹性体复合体及其制备方法和用途
KR20060105642A (ko) 투명 필름의 제조방법
KR101537060B1 (ko) Uv 경화형 도광판 잉크 바인더용 조성물
KR101047955B1 (ko) 확산 필름 및 보호 필름용 하드코팅액
JP6658544B2 (ja) 樹脂シートの製造方法
KR20040111033A (ko) 자외선 경화성 하드코팅제 조성물
KR20070096343A (ko) 열경화성 수지 조성물
TWI783031B (zh) 樹脂片及用於製造該樹脂片的硬化型組成物
KR102050111B1 (ko) 아크릴계 광분산용 플라스틱 렌즈 및 그 제조방법
JP2011095723A (ja) 積層体、成形品、眼鏡製品、および防護製品、並びに積層体の着色方法および成形品の製造方法
JP2016035070A (ja) 紫外線硬化型インクジェット組成物および記録物の製造方法
US9133361B2 (en) Photocurable coating composition
KR101730224B1 (ko) 잉크젯용 자외선 경화성 잉크를 이용한 미세 패턴부가 선명한 베젤의 제조방법, 이에 따라 제조한 배젤 패턴 및 이를 포함하는 전자 소자
JP7476553B2 (ja) 活性エネルギー線硬化型組成物
KR101008111B1 (ko) 플라즈마 디스플레이 필터용 점착필름

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee