KR101067679B1 - Light Diffusion member - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광확산 부재가 팽창 및 수축되더라도 지지핀과의 접촉부분에서 흠집 및 소음이 발생되지 않는 광확산 부재에 관한 것이다.The present invention relates to a light diffusion member in which scratches and noise are not generated at the contact portion with the support pin even when the light diffusion member is expanded and contracted.
Description
본 발명은 액정 디스플레이 장치(Liquid Crystal Display)에 사용되는 광확산 부재에 관한 것이다.The present invention relates to a light diffusing member for use in a liquid crystal display.
산업 사회가 고도의 정보화 시대로 발전함에 따라 다양한 정보를 표시 및 전달하기 위한 매체로서 전자 디스플레이 장치의 중요성은 나날이 증대되고 있다. 종래에 널리 사용되어 오던 CRT(Cathode Ray Tube)는 설치 공간상의 제약이 커서 대형화가 힘들다는 한계 때문에, 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 전계 방사 디스플레이(FED) 및 유기EL과 같은 다양한 평판 디스플레이 장치로 대치되고 있다. 이러한 평판 디스플레이 장치 중에서, 특히, 액정 디스플레이 장치(LCD)의 경우, 액정과 반도체 기술이 복합된 기술 집약적 장치로서 얇고, 가벼우며 소비 전력이 낮은 장점으로 인해, 그 구조 및 제조 기술이 연구 개발되어 왔고, 현재 노트북 컴퓨터, 데스크탑 컴퓨터의 모니터, 휴대용 개인 통신 장치(PDA 및 휴대폰) 등 기존에 액정 디스플레이가 널리 사용되었던 영역뿐만 아니라, 대형화 기술도 점점 그 한계를 뛰어넘고 있어, HD(High Definition) TV급의 대형 TV에까지 응용되고 있는 등 디스플레이의 대명사였던 CRT를 대체 가능한 새로운 디스플 레이 장치로 각광받고 있다.As the industrial society develops into an advanced information age, the importance of the electronic display device as a medium for displaying and transmitting various information is increasing day by day. CRT (Cathode Ray Tube), which has been widely used in the past, has limitations due to large installation space, which makes it difficult to increase the size. Therefore, such as liquid crystal display (LCD), plasma display panel (PDP), field emission display (FED) and organic EL It is being replaced by various flat panel display devices. Among such flat panel display devices, in particular, in the case of liquid crystal display devices (LCDs), due to the advantages of thin, light, and low power consumption as a technology-intensive device in which liquid crystal and semiconductor technologies are combined, its structure and manufacturing technology have been researched and developed. In addition to the areas where liquid crystal displays have been widely used, such as notebook computers, desktop computer monitors, and portable personal communication devices (PDAs and mobile phones), large-scale technology is gradually exceeding its limitations. It is being used as a new display device that can replace CRT, which is synonymous with display, as it is applied to large TV of TV.
이러한 액정 디스플레이(LCD) 장치는 액정 자체가 발광을 할 수 없기 때문에 장치의 후면에 별도의 광원을 설치하여, 각 화소(pixel)에 설치된 액정을 통해 통과광의 세기를 조절하여 계조(contrast)를 구현한다. 이를 보다 구체적으로 살펴보면, 액정 디스플레이 장치는 액정 물질의 전기적 특성을 이용하여 빛의 투과율을 조절하는 장치로, 장치 뒷면의 광원 램프에서 발광하여 각종 기능성 프리즘 필름 또는 시트를 통과하여 균일도와 방향성이 제어된 빛을 컬러 필터를 통과시켜 적, 청, 녹(R, G, B)의 색상을 구현하도록 하고, 전기적인 방법으로 각 화소의 계조(contrast)를 제어하여 화상을 구현하는 간접 발광 방식의 디스플레이 장치로서, 광원을 제공하는 발광 장치는 액정 디스플레이 장치의 휘도 및 균일도 등 화질을 결정하는 중요한 부품이다.In the liquid crystal display (LCD) device, since the liquid crystal itself cannot emit light, a separate light source is installed at the rear of the device to adjust the intensity of the passing light through the liquid crystal installed in each pixel to realize contrast. do. In more detail, the liquid crystal display device is a device for controlling the light transmittance by using the electrical properties of the liquid crystal material, the uniformity and the directionality is controlled by passing through various functional prism films or sheets by emitting light from the light source lamp on the back of the device Indirect light-emitting display device that implements an image by passing light through a color filter to realize red, blue, green (R, G, B) colors, and controlling the contrast of each pixel by an electric method As a light emitting device that provides a light source, it is an important component for determining image quality such as brightness and uniformity of a liquid crystal display device.
상기 발광 장치로는 백라이트 유닛(BLU)이 널리 사용되고 있으며, 일반적으로 냉음극형광램프(CCFL: Cold Cathode Fluorescent Lamp) 등의 복수개의 광원을 사용하여 방출되는 빛을 순차적으로 확산판, 확산 시트 및 프리즘 시트 등의 시트를 통과시켜 액정 패널에 도달하게 한다. 여기서, 확산 시트는 화면 전면에 걸쳐 균일한 광세기를 얻을 수 있도록 하는 동시에 확산 시트 하부에 장착된 광원 등의 장치가 전면에서 보이지 않도록 은폐하는 기능을 수행한다. 한편, 프리즘 시트는 확산 시트를 거친 다양한 방향의 광선을 관측자가 화상을 인식하기에 적합한 시야각(θ) 범위 내로 변환되도록 하는 광 경로 제어 기능을 수행한다. As the light emitting device, a backlight unit (BLU) is widely used, and in general, light emitted from a plurality of light sources, such as a cold cathode fluorescent lamp (CCFL), is sequentially spread on a diffusion plate, a diffusion sheet, and a prism. A sheet such as a sheet is passed through to reach the liquid crystal panel. Here, the diffusion sheet performs a function of obtaining a uniform light intensity over the entire screen, and at the same time concealing a device such as a light source mounted under the diffusion sheet from the front. The prism sheet, on the other hand, performs an optical path control function for causing the light beams from various directions passing through the diffusion sheet to be converted into a range of viewing angle θ suitable for the viewer to recognize the image.
이 때 광원 상부에 장착되는 확산판을 고정하기 위하여 다수개의 광원 사이 에 지지핀을 세우는데 광원이 ON 상태로 장시간 운전되다가 OFF 되는 경우에 또는 OFF된 상태로 유지되고 있다가 광원이 ON 상태로 운전되는 경우에 온도의 변화로 인하여 확산판이 팽창되었다가 수축되는 현상 또는 확산판이 갑자기 팽창되는 현상이 발생되며, 이로 인하여 고정을 위하여 사용되는 지지핀이 확산판의 변화로 인하여 끌리게 됨으로 인하여 확산판에 흠이 생기거나 소음이 발생되는 문제가 있었다. At this time, in order to fix the diffuser plate mounted on the upper part of the light source, support pins are erected between a plurality of light sources, and when the light source is turned on for a long time and then turned off or is kept turned off, the light source is turned on. In this case, the diffusion plate expands and contracts due to the temperature change, or the expansion plate suddenly expands, which causes the support pin used for fixing to be pulled due to the change of the diffusion plate. There was a problem that occurs or noise occurs.
특히 최근 액정 디스플레이 장치는 소비자의 요구에 부응하고자 박형화되고 있는데, 이를 위하여 백라이트 유닛의 두께를 감소시키고자 광원과 확산판의 간격을 줄이게 되면 확산판이 광원의 상태에 따른 온도변화에 더욱 많은 영향을 받게 되며, 또한 이 경우 지지핀과 확산판간의 간격이 줄어들게 되므로 온도변화에 따른 마찰이나 소음 발생가능성이 더욱 커질 수 있으므로, 확산판의 팽창 및 수축으로 인하여 지지핀과의 마찰로 발생되는 문제를 방지할 수 있는 부재의 개발이 필요하다.In particular, recently, liquid crystal display devices have been thinned to meet consumer demand. To this end, if the distance between the light source and the diffuser is reduced to reduce the thickness of the backlight unit, the diffuser is more affected by the temperature change according to the state of the light source. In addition, in this case, the gap between the support pin and the diffusion plate is reduced, so that the possibility of friction or noise caused by temperature change may be increased, thereby preventing problems caused by friction with the support pin due to expansion and contraction of the diffusion plate. There is a need for the development of such a member.
따라서 본 발명은 광확산 부재가 팽창 및 수축되더라도 지지핀과의 접촉부분에서 흠집 및 소음이 발생되지 않는 광확산 부재를 제공하고자 한다.Therefore, an object of the present invention is to provide a light diffusion member in which scratches and noise are not generated at the contact portion with the support pin even when the light diffusion member is expanded and contracted.
또한 본 발명은 광원과의 거리를 좁히더라도 은폐성이 양호한 광확산 부재를 제공하고자 한다.In addition, the present invention is to provide a light diffusing member having good concealability even if the distance to the light source is narrowed.
이를 위한 본 발명의 바람직한 일 구현예에서는 기재층; 및 상기 기재층의 적어도 일면에 표면마찰계수가 0.25이하인 슬립층을 포함하는 광확산 부재를 제공한다.In one preferred embodiment of the present invention for this purpose; And a slip layer having a surface friction coefficient of 0.25 or less on at least one surface of the substrate layer.
상기 구현예에 의한 광확산 부재는 하기의 방법으로 측정된 진동충격 테스트 후 발생된 홀(Hole)의 깊이가 15㎛ 이하인 것일 수 있다.The light diffusion member according to the embodiment may have a depth of a hole (Hole) generated after the vibration shock test measured by the following method is 15 μm or less.
* 진동충격 테스트 후 홀(Hole) 깊이 측정방법* How to measure hole depth after vibration shock test
액정디스플레이 패널용 백라이트 유닛에 장착하고 진동충격기에 고정한 뒤, 진동 10Hz에 10min 및 60Hz에 20min 테스트 한 후 BLU 중심위치의 지지핀과 동일 위치의 광확산 부재 하면에 생긴 Hole의 깊이를 LSM(Laser Scanning Microscopy: CARL ZEISS사, LSM 5 Pascal)을 이용하여 Hole의 가장 높은 곳과 가장 낮은 곳의 높이편차(Z)값을 측정하였으며, 동일 위치에서 3회 반복 측정하여 평균값을 사용하였다.After mounting it on the backlight unit for liquid crystal display panel, fixing it to the vibration shock, test it for 10min at 10Hz and 20min at 60Hz, and then measure the depth of hole formed at the bottom of the light diffusion member at the same position as the support pin at the center of BLU. Microscopy: CARL ZEISS, LSM 5 Pascal) was used to measure the height deviation (Z) of the highest and lowest hole, and the average value was used three times at the same location.
상기 구현예에서, 슬립층은 두께가 1~300㎛인 것일 수 있다.In the above embodiment, the slip layer may have a thickness of 1 ~ 300㎛.
상기 구현예에서, 슬립층이 형성되지 않은 기재층의 일면에는 다수의 입체 구조가 배열된 구조층을 포함하는 것일 수 있다.In the above embodiment, one surface of the base layer on which the slip layer is not formed may include a structure layer in which a plurality of three-dimensional structures are arranged.
상기 구현예에서, 구조층은 입체 구조의 종단면이 피크를 중심으로 양방향으로, 피크를 영점으로 하는 x축과 y축의 좌표로 나타내었을 때, 하기 식 1에 따른 곡률(k)을 갖는 제1구간과, 상기 제1구간의 양측으로 기재층과 경사각을 갖는 제2구간을 포함하는 것일 수 있다.In the above embodiment, the structural layer has a first section having a curvature k according to
<식 1><
(상기 식에서, x, y는 0이 아닌 정수이고, k는 유리수임.)(Wherein x and y are nonzero integers and k is rational.)
상기 구현예에서, 제2구간은 기재층을 기준으로 30°~50° 또는 130°~150° 의 경사각을 갖는 것일 수 있다.In the above embodiment, the second section may have an inclination angle of 30 ° to 50 ° or 130 ° to 150 ° based on the base layer.
상기 구현예에서, 제1구간은 곡률(k)이 0.05~0.30인 것일 수 있다.In the above embodiment, the first section may have a curvature k of 0.05 to 0.30.
상기 구현예에서, 구조층의 입체 구조는 피치가 100㎛ ~ 500㎛인 것일 수 있다.In the above embodiment, the three-dimensional structure of the structural layer may have a pitch of 100㎛ ~ 500㎛.
상기 구현예에서, 구조층의 입체 구조는 높이가 25㎛ ~ 300㎛인 것일 수 있다.In the above embodiment, the three-dimensional structure of the structural layer may be a height of 25㎛ ~ 300㎛.
상기 구현예에서, 제1구간은 기재층과 접하는 종단면의 밑변 길이가 피치에 대하여 1/3~3/5 인 것일 수 있다.In the above embodiment, the length of the bottom side of the longitudinal section in contact with the substrate layer may be 1/3 to 3/5 of the pitch.
상기 구현예에서, 구조층의 입체구조는 종단면이 피크점을 통과하는 수직방향 중심선을 기준으로 대칭되는 구조인 것일 수 있다.In the above embodiment, the three-dimensional structure of the structural layer may be a structure in which the longitudinal section is symmetric with respect to the vertical center line passing through the peak point.
상기 구현예에서, 기재층을 형성하는 베이스 수지와 슬립층을 형성하는 수지가 공압출되어 형성되는 것일 수 있다.In the above embodiment, the base resin forming the base layer and the resin forming the slip layer may be formed by co-extrusion.
상기 구현예에서, 기재층 및 구조층을 형성하는 베이스 수지와 슬립층을 형성하는 수지가 패턴롤러를 통과하면서 공압출되어 형성되는 것일 수 있다.In the above embodiment, the base resin forming the base layer and the structural layer and the resin forming the slip layer may be co-extruded while passing through the pattern roller.
상기 구현예에서, 기재층은 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리스티렌 수지 및 스티렌-아크릴계 공중합 수지 중 선택된 것이며, 구조층은 자외선 경화성 수지 또는 열경화성 수지를 포함하는 고분자 수지 중 선택된 것이고, 슬립층을 형성하는 수지가 코팅되어 형성된 것일 수 있다.In the above embodiment, the base layer is selected from polyethylene terephthalate resin, polymethyl methacrylate resin, polycarbonate resin, polypropylene resin, polyethylene resin, polystyrene resin and styrene-acrylic copolymer resin, the structural layer is an ultraviolet curable resin or It may be one selected from a polymer resin including a thermosetting resin, and may be formed by coating a resin forming a slip layer.
상기 구현예에서, 베이스 수지는 폴리카보네이트 수지와 폴리스티렌 수지가 1 : 9 ~ 9 : 1의 중량비율로 혼합된 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리스티렌 수지, 메틸메타크릴레이트 수지, 올레핀계 수지 중 선택된 것일 수 있다.In the above embodiment, the base resin may be selected from a resin, a polycarbonate resin, a polystyrene resin, a methyl methacrylate resin, an olefin resin in which a polycarbonate resin and a polystyrene resin are mixed at a weight ratio of 1: 9 to 9: 1. have.
상기 구현예에서, 슬립층을 형성하는 수지는 불소수지, 스티렌-부타디엔 공중합체, 왁스 및 고무 중 선택된 것일 수 있다.In the above embodiment, the resin forming the slip layer may be selected from fluororesin, styrene-butadiene copolymer, wax and rubber.
상기 구현예에서, 슬립층을 형성하는 수지는 스티렌-부타디엔 중합체이며, 불소수지입자, 스티렌-부타디엔 공중합체 입자, 왁스 입자 및 고무 입자 중 선택된 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.In the above embodiment, the resin forming the slip layer may be a styrene-butadiene polymer, and may include one or more selected from fluororesin particles, styrene-butadiene copolymer particles, wax particles, and rubber particles.
발명의 바람직한 다른 구현예에서는 상기의 광확산 부재; 및 상기 광확산 부재의 어느 일면에 형성된 프리즘 시트를 포함하는 백라이트 유닛 어셈블리를 제공한다. In another preferred embodiment of the invention the above light diffusing member; And a prism sheet formed on one surface of the light diffusing member.
상기 구현예에 의한 백라이트 유닛 어셈블리는 광원과 광확산 부재의 거리가 2~10㎜인 것일 수 있다.In the backlight unit assembly according to the embodiment, the distance between the light source and the light diffusing member may be 2 to 10 mm.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 구현예에 의한 광확산 부재(100)가 광원(50)의 상부에 장착된 상태의 종단면도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 일 구현예에 의한 광확산 부재의 종단면도이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 다른 구현예에 의한 광확산 부재의 종단면도이다. 1 is a longitudinal cross-sectional view of a
상기 도면들에서는 편의상 동일 구성부분에 대해서는 동일한 부호를 사용하였나, 이들은 조성 및 형태까지 동일한 것을 의미하는 것은 아니다. In the drawings, the same reference numerals are used for the same components for convenience, but they do not mean the same composition and shape.
본 발명의 광확산 부재는 기재층(10)의 일면 또는 양면에 슬립층(30)을 포함하는 것일 수 있다. 상기 슬립층(30)은 광확산 부재(100)를 고정시키기 위한 지지핀(60)과 닿는 면에 형성되는 것이 바람직하며, 지지핀(60)과의 마찰을 최소화하기 위하여 표면마찰계수가 0.25이하인 것일 수 있다. 이로써 광확산 부재(100)가 열에 의하여 팽창 및 수축하더라도 지지핀(60)과 접촉하는 부위에 끌림현상으로 인하여 흠집이 생기거나 소음이 발생되지 않는다. The light diffusing member of the present invention may include a
또한 본 발명의 광확산 부재는 하기의 방법으로 측정된 진동충격 테스트 후 발생된 홀(Hole)의 깊이가 15㎛ 이하인 것일 수 있으며, 따라서 광원(50)의 상태 변화에 따라 온도 변화가 발생되어도 광확산 부재(100)의 팽창 및 수축으로 인한 흠집이나 소음을 최소화할 수 있다.In addition, the light diffusing member of the present invention may be that the depth of the hole (Hole) generated after the vibration shock test measured by the following method is 15㎛ or less, so even if a temperature change occurs in accordance with the state change of the
* 진동충격 테스트 후 홀(Hole) 깊이 측정방법* How to measure hole depth after vibration shock test
액정디스플레이 패널용 백라이트 유닛(LC420WUF)에 장착하고 진동충격기(WANGSAN ENGINEERING사, WSVT-4000)에 고정한 뒤, 진동 10Hz에 10min 및 60Hz에 20min 테스트 한 후 BLU 중심위치의 지지핀과 동일 위치의 광확산 부재 하면에 생긴 Hole의 깊이를 LSM(Laser Scanning Microscopy: CARL ZEISS사, LSM 5 Pascal)을 이용하여 Hole의 가장 높은 곳과 가장 낮은 곳의 높이편차(Z)값을 측정하였으며, 동일 위치에서 3회 반복 측정하여 평균값을 사용하였다.Mounted on the backlight unit for liquid crystal display panel (LC420WUF), fixed to vibration shock (WANGSAN ENGINEERING, WSVT-4000), tested for 10min at 10Hz and 60Hz for vibration, and then diffused light at the same position as the support pin at the center of BLU The depth of the hole formed on the lower surface of the member was measured by using LSM (Laser Scanning Microscopy: CARL ZEISS, LSM 5 Pascal) to measure the height deviation (Z) of the highest and lowest hole. The average value was used by measuring repeatedly.
상기의 마찰계수를 만족하는 슬립층(30)은 표면마찰계수가 0.25 이하인 성분을 포함하는 것일 수 있으며, 예컨대, 불소수지, 스티렌-부타디엔 공중합체, 왁스 및 고무 중 선택된 수지로 형성된 것일 수 있으며, 또는 스티렌-부타디엔 공중합체 수지에 불소수지입자, 스티렌-부타디엔 공중합체 입자, 왁스 입자 및 고무 입자 중 선택된 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.The
이와 같은 슬립층(30)을 형성하기 위해서는 기재층(10)을 먼저 형성한 후에 상기의 슬립층(30)을 형성하는 수지를 도포하여 제조할 수도 있고, 기재층(10) 또는 기재층(10)과 후술하는 구조층(20)을 압출 형성할 때 슬립층(30)을 형성하는 수지를 함께 공압출함으로써 제조할 수도 있다.In order to form the
이렇게 제조될 수 있는 슬립층(30)은 반복적인 확산판의 팽창 및 수축 또는 신뢰성 평가 중 진동시험평가 후에도 지지핀과의 마찰로 발생되는 소음에 안정한 점을 고려하여 두께가 1~300㎛인 것일 수 있다.The
본 발명의 광확산 부재는 기재층(10)의 슬립층(30)이 형성되지 않은 다른 일면에 구조층(20)을 포함할 수도 있다. 보다 상세하게는 본 발명의 광확산 부재는, 구조층(20)이 다수의 입체 구조를 포함할 수 있는데, 본 발명의 광확산 부재에서 상기 입체 구조를 특별히 한정하지는 않으며, 종단면으로 보았을 때 피크를 중심으로 좌우 양방향으로 곡률을 갖는 제1구간(2)과, 상기 제1구간(2)의 양측으로 기재층과 경사각을 갖는 제2구간(1)을 포함하는 구조일 수도 있다. The light diffusing member of the present invention may include the
이 때 제2구간(1)은 상기 입체 구조를 종단면으로 보았을 때 기재층(10)을 기준으로 하여 일정 경사각(α)을 갖는 직선으로 이루어지며, 상기 경사각(α)은 30°~50° 또는 130°~150° 인 것일 수 있다.At this time, the second section (1) is made of a straight line having a predetermined inclination angle (α) with respect to the
한편 상기 제1구간(2)의 곡률은 상기 입체 구조를 종단면으로 보아서 피크를 영점으로 하는 x축과 y축을 갖는 좌표로 나타내었을 때, 하기 식 1을 만족하는 것일 수 있다.Meanwhile, the curvature of the
<식 1><
(상기 식에서, x, y 및 k는 유리수임.)(Wherein x, y and k are rational numbers)
상기 식 1에 따른 곡률 형태를 나타내는 그래프를 도 4에 나타내었다.A graph showing the shape of curvature according to
본 발명의 광확산 부재는 상기 제1구간(2)의 곡률인 상기 식 1의 k값이 0.05~0.30인 것일 수 있다. In the light diffusing member of the present invention, the k value of
본 발명의 광확산 부재는 상기와 같은 곡률을 갖는 제1구간(2)과 제2구간(1)을 포함함으로써, 입사광이 광확산 부재를 통과하면서 실상(R) 및 적어도 1이상의 허상(V)이 발생될 수 있다. 즉, 허상(V)은 빛이 5~15% 정도만 투과되어 작은 피크(peak)를 구현함으로써 생성된 사이드로브(sidelobe)를 말하며, 투과된 빛들이 중첩 현상을 일으켜서 나타나게 된다. 실상(R)과 허상(V)이 발생되는 원리를 도 5에 도시하였다. 이는 종래의 광확산 부재에서 광확산 입자를 통하여 빛이 확산되는 것(도 6) 보다 효율적이고 확실하게 빛이 세분화될 수 있다.The light diffusing member of the present invention includes the
따라서 본 발명의 광확산 부재를 통하여 상기 실상 및 적어도 1이상의 허상이 발생될 수 있으며, 이로써 특별히 광확산제를 포함하지 않고도 적절한 은폐성을 제공할 수 있다. 또한 본 발명의 광확산 부재는 두께 1.5㎜ 기준으로 전광선투과율이 90% 이상이며, 헤이즈가 90% 이상인 것일 수 있다.Therefore, the real image and at least one virtual image may be generated through the light diffusing member of the present invention, thereby providing appropriate concealment without particularly including a light diffusing agent. The light diffusing member of the present invention may have a total light transmittance of 90% or more and a haze of 90% or more based on a thickness of 1.5 mm.
이러한 본 발명의 광확산 부재는 하기 식 2의 웨버분율(Weber Fraction)이 1.0 이하인 것이 차후 화상평가시 안정적인 화상을 제공할 수 있으므로 바람직하다.Such a light diffusing member of the present invention is preferably Weber Fraction of 1.0 or less, because it can provide a stable image for subsequent image evaluation.
<식 2><
(상기 식에서, Lumi.는 루미네센스(Luminescence)임.)(Wherein Lumi. Is Luminescence)
상기 제1구간(2)은 기재층(10)과 접하는 밑변의 길이(a2)가 피치(a)의 1/3~3/5 인 것일 수 있는데, 즉, 제1구간(2)의 양측면에 형성되는 제2구간(1) 각각은 기재층(10)과 접하는 밑변의 길이(a1)가 피치(a)의 1/5~1/3인 것이 바람직하다. 기재층(10)과 접하는 밑변의 길이(a2)가 피치(a)의 3/5 을 초과하면 종단면이 반원 형상에 가깝도록 제1구간(2)이 넓어져서 상당부분의 계면이 곡선이므로 빛의 굴절에 의한 광분리 효과는 증가하고, 제2구간의 빗변에 의하여 허상이 명확히 이분화 되는 광분리 효과는 감소하여 전체적으로 광분리 효과는 감소하게 된다. 또한 기재층(10)과 접하는 밑변의 길이(a2)가 피치(a)의 1/3 미만이면 제1구간(2)이 너무 짧아져 종단면이 삼각형상에 가까워지므로 제2구간의 빗변에 의하여 허상이 명확히 이분화 되는 광분리 현상은 증가하고, 빛의 굴절에 의한 광분리 효과는 감소하여 전체적으로 광분리 효과는 감소하게 된다. The
이 때 구조층(20)의 입체 구조의 피치(a)는 특별히 한정되는 것은 아니나, 100㎛ ~ 500㎛인 것이 바람직하며, 구조층(20)을 구성하는 입체 구조의 높이(b)는 특별히 한정되는 것은 아니나, 25㎛ ~ 300㎛인 것일 수 있는데, 이는 패턴의 형상을 고려하여 최대한의 램프 은폐 효과를 내고 상면에 올라가는 패턴 시트와의 모아레 현상을 없애기 위함이다.At this time, the pitch a of the three-dimensional structure of the
이러한 구조층(20)을 구성하는 입체 구조의 형상은 피크점을 통과하는 수직방향의 중심선을 기준으로 대칭되는 구조인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.The shape of the three-dimensional structure constituting the
이와 같은 본 발명의 광확산 부재(100)는 공압출되어 제조된 것일 수 있다. 즉, 기재층(10) 및 구조층(20)을 구성하는 용융된 베이스 수지가 패턴롤러를 통과하면서 공압출되어 형성된 것일 수 있다. 즉, 각 도면에 도시된 바와 같이 기재층(10) 및 구조층(20)이 층의 구분이 없이 한 종류의 수지로 간단하게 제조될 수 있다. 압출된 광확산 부재의 기재층과 구조층을 포함하는 두께는 0.5~2.0㎜인 것일 수 있다. 압출시 온도는 베이스 수지에 따라 다르나, 200 ~ 300℃에서 압출되는 것이 바람직하다. 이 때 상기 베이스 수지는 폴리카보네이트 수지와 폴리스티렌 수지가 1 : 9 ~ 9 : 1의 중량비율로 혼합된 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리스티렌 수지, 올레핀계 수지, 메틸메타크릴레이트 수지 또는 스티렌-아크릴계 공중합 수지 등을 사용할 수 있다. 이 때 폴리스티렌 수지는 내열성을 갖는 폴리스티렌 수지로서 시차주사열량계, DSC로 측정된 유리전이온도가 110℃ 이상인 것을 사용할 수 있으며, 예컨대 제조사 PS Japan사, 상품명 G9001 등을 사용할 수 있다. 상기 올레핀계 수지로는 사이클로올레핀폴리머(COP) 또는 사이클로올레핀코폴리머(COC)를 포함할 수 있다. Such
한편, 본 발명의 광확산 부재는 기재층(10) 일면에 자외선 경화성 수지 또는 열경화성 수지를 포함하는 조액을 도포 및 경화하여 구조층(20)을 형성한 것일 수도 있다.On the other hand, the light diffusing member of the present invention may be formed by coating and curing a crude liquid containing an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin on one surface of the
이 때에는 상기 기재층으로서 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리메틸메타 크릴레이트 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리스티렌 수지, 또는 스티렌-아크릴계 공중합 수지 등을 사용할 수 있으며, 구조층으로는 경화성 수지로서 광투과성 재료이면 특별히 제한되지 않는다. 즉, 자외선 경화성 수지 혹은 열경화성 수지를 포함하는 고분자 수지이면 제한되지 않고 사용 가능한데, 예를 들면, 불포화 지방산 에스테르, 방향족 비닐 화합물, 불포화 지방산과 그 유도체, 불포화 이가산(unsaturated dibasic acid)과 그 유도체, 메타크릴로나이트릴과 같은 비닐 시아나이드(cyanide) 화합물 등이 사용될 수 있다. 이 때 기재층과의 굴절률을 고려하여 사용하는 고분자 수지를 조절할 수 있다.In this case, polyethylene terephthalate resin, polymethyl methacrylate resin, polycarbonate resin, polypropylene resin, polyethylene resin, polystyrene resin, or styrene-acrylic copolymer resin may be used as the base layer, and the curable resin may be used as the structural layer. If it is a light transmissive material, it will not specifically limit. That is, any polymer resin containing a UV curable resin or a thermosetting resin can be used without limitation, for example, unsaturated fatty acid esters, aromatic vinyl compounds, unsaturated fatty acids and derivatives thereof, unsaturated dibasic acid and derivatives thereof, Vinyl cyanide compounds such as methacrylonitrile and the like can be used. At this time, it is possible to adjust the polymer resin to be used in consideration of the refractive index with the substrate layer.
상기 기재층(10)은 기계적 강도 및 열안정성, 그리고 유연성에 있어서 유리하도록 하고 투과광의 손실을 방지하는 측면에서 두께가 10~1000㎛일 수 있으며, 보다 바람직하게는 15~400㎛이 좋다. The
한편, 본 발명의 광확산 부재는 상기 기재층(10)에 광확산성 입자(미도시됨)가 포함될 수 있으며, 입경이 1~50㎛인 것을 사용하는 것이 바람직하고, 상기 바인더 수지 100중량부에 대하여 1~40중량부를 포함하는 것이 좋다. 이와 같은 입경의 광확산성 입자를 상기의 함량으로 포함하는 경우 백탁현상 및 입자의 이탈을 방지하면서 적절한 광확산 효과를 제공할 수 있다. On the other hand, the light diffusing member of the present invention may include light diffusing particles (not shown) in the
상기 광확산성 입자로는 복수 개의 유기입자 또는 무기입자를 사용할 수 있다. 대표적으로 사용되는 유기입자로는 메틸메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 히드록시에틸메타크릴레이트, 히드록시프로필메타크릴레이트, 아크릴아미드, 메틸올아크릴아미드, 글리시딜메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 노말부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 단독 중합체 또는 공중합체의 아크릴계 입자; 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리프로필렌 등의 올레핀계 입자; 아크릴계와 올레핀계의 공중합체 입자; 및 단독 중합체의 입자를 형성한 후 그 층위에 다른 종류의 단량체로 덮어 씌워 만든 다층 다성분계 입자, 실록산계 중합체 입자, 테트라플루오로에틸렌계 입자 등을 들 수 있으며, 무기 입자로서는 산화규소, 산화알루미늄, 산화티타늄, 산화지르코늄 및 불화마그네슘 등을 들 수 있다. 상기 유기 및 무기 입자들은 단지 예시적인 것에 불과하며, 상기 나열된 유기 또는 무기 재질의 입자에 한정되지 않고 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 한 다른 공지된 재료로 얼마든지 대체할 수 있음은 당업자에게는 자명하며, 이러한 재질 변경의 경우도 역시 본 발명의 기술적 사상의 범주 내이다.As the light diffusing particles, a plurality of organic particles or inorganic particles may be used. Representative organic particles include methyl methacrylate, acrylic acid, methacrylic acid, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, acrylamide, methylol acrylamide, glycidyl methacrylate, and ethyl acryl. Acrylic particles of latex, isobutyl acrylate, normal butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate homopolymer or copolymer; Olefinic particles such as polyethylene, polystyrene and polypropylene; Acrylic and olefin copolymer particles; And multi-layered multicomponent particles, siloxane polymer particles, tetrafluoroethylene particles, etc. formed by forming particles of a homopolymer and then covering the layers with other types of monomers. Examples of the inorganic particles include silicon oxide and aluminum oxide. , Titanium oxide, zirconium oxide, magnesium fluoride and the like. It will be apparent to those skilled in the art that the organic and inorganic particles are merely exemplary, and are not limited to the particles of the organic or inorganic materials listed above, and may be replaced by other known materials as long as the object of the present invention can be achieved. In addition, such a material change is also within the scope of the technical idea of the present invention.
한편 본 발명의 광확산 부재는 구조층(20)이 형성된 경우 상기 구조층(20)상에 표면층(40)이 더 형성될 수도 있으며, 상기 표면층(40)은 입자(45)를 포함할 수도 있다. 상기 표면층(40)은 슬립층(30)의 형성방법과 같은 방법으로 형성될 수 있으며, 포함 가능한 입자(45)는 상술한 광확산성 입자로서 유기입자 또는 무기입자를 사용할 수 있으며, 상기 기재층(10)에 포함되는 광확산성 입자와 같거나 다른 것일 수 있다. 상기 표면층(40)은 베이스 수지 또는 바인더 수지 100중량부에 대하여 입자를 1~40중량부 포함하는 것이 바람직한데, 이는 광확산 및 은폐성에 유리하고, 광 이용 효율을 감소시키지 않도록 하면서 전방 휘도를 고려한 것이다. 이러한 표면층(40)의 두께는 특별히 한정되는 것은 아니나, 10~300㎛인 것이 바람직하다.Meanwhile, in the light diffusing member of the present invention, when the
본 발명의 광확산 부재는 일면 또는 양면에 대전방지처리를 할 수 있는데, 예컨대 대전방지제를 포함하거나 대전방지성분을 스프레이 등의 방법으로 코팅할 수 있다.The light diffusing member of the present invention may be subjected to an antistatic treatment on one or both surfaces, for example, may include an antistatic agent or may be coated with an antistatic component by spraying or the like.
한편, 본 발명은 이상 설명한 광확산 부재의 어느 일면에 인접하여 형성된 프리즘 시트를 포함하는 백라이트 유닛 어셈블리를 제공할 수 있다. On the other hand, the present invention can provide a backlight unit assembly including a prism sheet formed adjacent to one surface of the light diffusing member described above.
본 발명의 백라이트 유닛 어셈블리는 광원(50)과 본 발명의 광확산 부재(100)의 거리(d)가 2~10mm인 것일 수 있으며, 이는 종래 백라이트 유닛 어셈블리에서의 광원과 광확산 부재의 거리가 13~17㎜인 것에 비하여 월등히 줄어든 것이며, 그럼에도 불구하고 종래의 경우와 동등 이상의 은폐성을 제공하면서, 거리의 단축으로 인하여 종래보다 광확산 부재가 열에 더 많이 노출되어도 변형이 쉽게 일어나지 않고 온도 변화에 의하여 팽창 및 수축하더라도 지지핀(60)과 접촉하는 부위에 끌림현상으로 인하여 광확산 부재에 흠집이 생기거나 소음이 발생되지 않는다. In the backlight unit assembly of the present invention, the distance d between the
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 실시예로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the scope of the present invention is not limited to the following Examples.
<실시예 1> ≪ Example 1 >
폴리스티렌수지 펠렛을 220℃, 1축 스크류 직경 135㎜, 60㎜에서 공압출하였으며, 광확산 부재 전체 두께가 1.5mm이 되게 하였으며, 피치가 300㎛, 높이(b) 130㎛, 경사각(α) 40도, 곡률(k) 0.21, 제2구간(1)의 기재층(10)과 접하는 밑변의 길이(a1) 75㎛, 제1구간(2)의 기재층(10)과 접하는 밑변의 길이(a2) 150㎛이 되도록 패턴롤러를 지나면서 도 2의 도면과 같은 형상의 단위 구조가 일렬로 선형 배열된 구조층이 형성되도록 하였다.The polystyrene resin pellets were coextruded at 220 ° C, uniaxial screw diameter 135mm and 60mm, and the total thickness of the light diffusion member was 1.5mm. Fig. 1 shows the curvature k 0.21, the length of the base side (a 1 ) in contact with the
그리고 기재층의 다른 면에는 스티렌-부타디엔 공중합체 수지로 공압출한 슬립층을 50㎛ 두께로 형성하도록 하여 광확산 부재를 제조하였다.On the other side of the base layer, a light diffusion member was manufactured by forming a slip layer co-extruded with styrene-butadiene copolymer resin to a thickness of 50 μm.
<실시예 2> <Example 2>
상기 실시예 1에서, 슬립층을 폴리불화비닐리덴(PVDF) 불소수지로 공압출한 것을 제외하고, 동일한 방법으로 광확산 부재를 제조하였다.In Example 1, a light diffusing member was manufactured in the same manner except that the slip layer was coextruded with a polyvinylidene fluoride (PVDF) fluororesin.
<실시예 3><Example 3>
상기 실시예 1에서 구조층을 형성하지 않은 것을 제외하고 동일한 방법으로 광확산 부재를 제조하였다.A light diffusion member was manufactured in the same manner as in Example 1, except that no structural layer was formed.
<실시예 4><Example 4>
메타크릴레이트 수지를 도 1(B)의 도면과 같은 형상의 단위 구조가 일렬로 선형 배열되도록 몰드에 도포한 후, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(희성전자, LM170E01)를 라미네이션한 후, 자외선을 120Watt의 세기로 3초간 조사하여 경화시키고, 금속 몰드로부터 이형하여 광확산 부재를 제조하였다. 구조층의 피치가 300㎛, 높이(b) 130㎛, 경사각(α) 40도, 곡률(k) 0.21, 제2구간(1)의 기재층(10)과 접하는 밑변의 길이(a1) 75㎛, 제1구간(2)의 기재층(10)과 접하는 밑변의 길이(a2) 150㎛이었다.After applying the methacrylate resin to the mold such that the unit structure having the shape as shown in FIG. The film was irradiated for 3 seconds, cured, and released from a metal mold to prepare a light diffusing member. The pitch of the structural layer is 300 μm, the height (b) 130 μm, the inclination angle (α) 40 degrees, the curvature (k) 0.21, the length of the base side contacting the
그리고 기재층의 다른 면에는 스티렌-부타디엔 공중합체 수지로 공압출한 슬립층을 50㎛ 두께로 형성하도록 하여 광확산 부재를 제조하였다.On the other side of the base layer, a light diffusion member was manufactured by forming a slip layer co-extruded with styrene-butadiene copolymer resin to a thickness of 50 μm.
<비교예 1>Comparative Example 1
상기 실시예 1에서, 슬립층을 형성하지 않은 것을 제외하고 동일한 방법으로 광확산 부재를 제조하였다.In Example 1, a light diffusing member was manufactured in the same manner except that no slip layer was formed.
<비교예 2>Comparative Example 2
광확산판 (제조사: 코오롱, 상품명: DP421, 두께: 1.50mm, 투과율: 57.0%, 헤이즈: 99%)을 준비하였다.A light diffusion plate (manufacturer: Kolon, trade name: DP421, thickness: 1.50 mm, transmittance: 57.0%, haze: 99%) was prepared.
<비교예 3>Comparative Example 3
광확산 시트 (제조사: 코오롱, 상품명: LD613, 두께: 188㎛, 투과율: 75.5%, 헤이즈: 96.0%)에 프리즘 시트(제조사: 코오롱, 상품명: LC213, 두께: 188㎛, 피치: 50㎛, 높이: 25㎛, 경사각 45°)를 준비하였다.Light diffusing sheet (manufacturer: Kolon, brand name: LD613, thickness: 188 μm, transmittance: 75.5%, haze: 96.0%) on the prism sheet (manufacturer: Kolon, brand name: LC213, thickness: 188 μm, pitch: 50 μm, height : 25 µm,
상기 실시예 및 비교예에서 준비된 광확산 부재 등 광학부재에 대하여 다음과 같은 방법으로 물성평가를 실시하였으며, 그 결과는 표 1과 같다.Evaluation of physical properties of optical members, such as the light diffusing members prepared in Examples and Comparative Examples, was carried out in the following manner, and the results are shown in Table 1 below.
(1) 표면마찰계수(1) surface friction coefficient
표면마찰계수(μ)는 마찰계수 측정기(AMETEK사, LF Plus)를 사용하여 최대정지마찰계수(Static Coefficient) 값을 측정하였다. 이때 광확산부재는 측정방법 ASTM D 1894 와 같이 진행하였으며, 측정기 Base판 상면에 올려두고 Sled(무게:279gf, 크기: 63.0 × 68.0 mm) 배면에 부착하여 측정하였다. Base판 이동 속도는 250mm/min, 이동거리는 150mm로 하였다. Surface friction coefficient (μ) was measured by using a friction coefficient measuring device (AMETEK Co., Ltd. LF Plus), the maximum static friction coefficient (Static Coefficient) value. At this time, the light diffusion member proceeded as in the measuring method ASTM D 1894, and was placed on the upper surface of the base plate of the measuring instrument and attached to the back of the sled (weight: 279gf, size: 63.0 × 68.0 mm). The base plate moving speed was 250 mm / min and the moving distance was 150 mm.
(2) 진동충격 테스트 후 Hole 깊이 측정(2) Hole depth measurement after vibration shock test
진동충격 테스트는 광확산 부재를 42인치 액정디스플레이 패널용 백라이트 유닛(LC420WUF)에 장착하고 진동충격기(WANGSAN ENGINEERING사, WSVT-4000)에 고정한 뒤, 진동 10Hz에 10min 및 60Hz에 20min 테스트 한다.Vibration shock test is mounted on the backlight unit (LC420WUF) for 42-inch liquid crystal display panel, and fixed to the vibration shock (WANGSAN ENGINEERING, WSVT-4000), and then tested for 10min at 10Hz and 20min at 60Hz.
진동충격 테스트 후 BLU 중심위치의 지지핀과 동일 위치의 광확산 부재 하면 에 생긴 Hole의 깊이를 LSM(Laser Scanning Microscopy: CARL ZEISS사, LSM 5 Pascal)으로 측정하였다. Hole의 가장 높은 곳과 가장 낮은 곳의 높이편차(Z)값을 측정을 하였으며, 동일 위치에서 3회 반복 측정하여 평균값을 사용하였다.After the vibration shock test, the depth of the hole formed in the lower surface of the light diffusion member at the same position as the support pin at the center of the BLU was measured by laser scanning microscopy (LSM, LSM 5 Pascal). The height deviation (Z) of the highest and lowest hole was measured, and the average value was used by measuring three times at the same location.
(3) 휘도(3) luminance
상기 실시예 및 비교예에서의 광확산 부재를 42인치 액정디스플레이 패널용 백라이트 유닛(LC420WUF)에 장착하고 광원과의 거리를 4.0㎜로 고정하여 휘도계(TOPCON사, BM-7)를 사용하여 임의의 13지점의 휘도를 측정하여 그 평균값을 구하였다. The light diffusing member in the above Examples and Comparative Examples was mounted on a 42-inch liquid crystal display panel backlight unit (LC420WUF) and fixed at a distance of 4.0 mm using a luminance meter (TOPCON, BM-7). Luminance was measured at 13 points and the average value was obtained.
(4) 내열성(4) Heat resistance
상기 실시예 및 비교예에서의 광확산 부재를 42인치 크기로 절단한 후 길이방향으로 세워서 항온항습기 내부에 고정한 후, 50℃, 80%RH, 500hr 보관 방치하였다. 이때 테스트 전, 후에 광확산 부재의 네 모서리 부분의 들뜸 휨량을 정반에 놓고 Gap Gauge로 측정하고, 네 모서리 휨량의 평균값을 사용하였다. 테스트 전, 후의 휨량 및 휨변화량이 적을수록 내열성이 높다고 할 수 있다. The light diffusing members in the above Examples and Comparative Examples were cut into 42-inch sizes, and then fixed in the thermo-hygrostat after standing in the longitudinal direction. At this time, the lifting bending amount of the four corner portions of the light diffusion member before and after the test was placed on the surface plate and measured by a gap gauge, and the average value of the four corner bending amounts was used. The smaller the amount of warpage and the amount of warpage change before and after the test, the higher the heat resistance.
(5) 웨버분율(은폐성)(5) Weber fraction (hidden)
상기 실시예 및 비교예에서의 광확산 부재를 42인치 액정디스플레이 패널용 백라이트 유닛(LC420WUF)에 장착하고 광원과의 거리를 4.0㎜로 고정하여 휘도대면 측정기(MINOLTA사, CA-2000) 휘도(루미네센스)를 측정하여, 다음 식 2로 웨버분율을 계산하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었다.The light diffusing member in the above Examples and Comparative Examples was mounted on a 42-inch liquid crystal display panel backlight unit (LC420WUF) and the distance from the light source was fixed at 4.0 mm to determine the luminance facing meter (MINOLTA, CA-2000). Nessence) was measured, the Weber fraction was calculated by the following
<식 2><
상기 식에서, Lumi.는 루미네센스(Luminescence)임.Wherein Lumi. Is Luminescence.
(μ)Surface friction coefficient
(μ)
(z,㎛)Hole Depth
(z, μm)
(cd/㎡)Luminance
(cd / ㎡)
도 1은 본 발명의 바람직한 일 구현예에 의한 광확산 부재가 광원의 상부에 장착된 상태의 종단면도, 1 is a longitudinal cross-sectional view of a light diffusing member mounted on an upper portion of a light source according to a preferred embodiment of the present invention;
도 2는 본 발명의 바람직한 일 구현예에 의한 광확산 부재의 종단면도, 2 is a longitudinal sectional view of a light diffusing member according to a preferred embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 바람직한 다른 구현예에 의한 광확산 부재의 종단면도, 3 is a longitudinal sectional view of a light diffusing member according to another preferred embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 바람직한 일 구현예에 의한 광확산 부재의 구조층 제1구간의 곡률 형태를 나타내는 그래프,4 is a graph showing the shape of curvature between the first layer of the structural layer of the light diffusing member according to an embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 바람직한 일 구현예에 의한 광확산 부재를 통하여 실상(R)과 허상(V)이 발생되는 원리를 나타낸 도면,5 is a view showing a principle that the actual image (R) and the virtual image (V) is generated through the light diffusion member according to an embodiment of the present invention,
도 6은 종래 광확산 부재에서 빛이 확산되는 원리를 나타낸 도면이다.6 is a view showing the principle that light is diffused in the conventional light diffusion member.
* 도면의 주요부분의 부호에 대한 설명* Explanation of the symbols of the main parts of the drawings
1 : 제2구간 2 : 제1구간1: second section 2: first section
10 : 기재층 20 : 구조층10: substrate layer 20: structure layer
30 : 슬립층 40 : 표면층30: slip layer 40: surface layer
45 : 입자 50 : 광원45
60 : 지지핀 100 : 광확산 부재 60: support pin 100: light diffusion member
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