KR101123288B1 - 확산필름이 일체화된 도광판 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 확산필름이 일체화된 도광판으로서, 보다 상세하게는 도광판에 있어서, 상기 도광판은 유리 및 상기 유리의 상면인 빛을 출사하는 출사면에 확산필름을 포함하고, 상기 유리의 하면에 양각의 도트패턴으로 이루어진 확산필름이 일체화된 도광판을 제공한다.
도광판, 확산필름, 광산란제, 도트패턴,

Description

확산필름이 일체화된 도광판{Light guide panel united brightness diffusion film}
본 발명은 백라이트유닛의 도광판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 확산필름과 도광판이 일체화되어 투명도가 높으면서 빛손실율을 적게하는 도광판에 관한 것이다.
최근 들어 각종 평판표시 장치들이 개발되고 있는데 이들 평판표시장치들로는 액정표시장치(LCD:Liquid Cristal Display), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP:Plasma Display Panel), 전계방출 표시장치(FED:Field Emission Display) 등이 있으며, 이와 같은 평판표시장치에 대한 표시 품질을 향상시키기 위한 연구들이 활발이 진행되고 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 유닛은 수납 공간이 형성된 몰드 플레임과 수납공간의 기저면에 설치되어 액정표시패널쪽으로 빛을 반사하는 반사시트, 반사시트의 상부면에 설치되어 빛을 안내하는 도광판, 상기 도광판과 수납공간이 측벽 사이에 설치되어 빛을 발산하는 램프유닛, 도광판의 상부면에 적층되어 빛을 확산 및 집광하는 광학시트, 몰드 프레임의 상부에 설치되어 액정표시패널 가장자리의 소정 위치에서 몰드 프레임의 측면에 이르는 영역을 덮는 탑샤시로 구성된다.
백라이트 유닛에는 여러 가지 방식이 존재하는데 현재 가장 널리 상용적으로 사용되는 방법은, 측광(side light) 방식으로 가운데에 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.
이 중에서 도광판은 램프에서 방출된 빛이 도광판 평면 전체에 도달하도록 인도하여 균일한 위도분포를 가지게 하고, 동시에 전면으로 반사하게 하여 램프의 선형광원을 면 형태의 면광원으로 바꾸어주는 역할을 한다 도광판 평면의 균일한 휘도 분포아 휘도를 증대시켜주기 위하여 반사필름, 확산필름, 프리즘필름 등 광학 기능 필름이 사용된다.
상기 도광판은 그 자체만으로는 광원에서 방출된 빛이 도광판 전체면에 균일한 분포를 이룰 수 없다. 따라서, 도광판 표면을 백색 잉크로 인쇄하거나 홈을 파는 방식이 있는 데, 인쇄된 잉크나 홈에 의해 빛이 산란되어 도광판 표면 전반에 걸쳐 비슷한 양의 빛이 출사된다.
도광판은 형태에 따라 또는 출광방식에 따라 구분할 수 있는데, 형태에 따라서는 평판방식, 쐐기방식으로 나눌 수 있다. 평판방식은 주로 모니터용으로 사용되는 형태로 압출, 사출 또는 캐스팅 방식으로 성형되며 양방향에서 빛이 입사되는 구조이다. 경우에 따라서 단일 방향으로 1~3개의 CCFL이 사용 가능하여 고휘도에 대응 가능하다. CCFL 1개가 사용될 경우 3~6mm, 2개가 사용될 경우 6~8mm, 3개가 사용될 경우 10~12mm 두께의 도광판을 사용하는 것이 일반적이다.
쐐기방식은 평판방식에 비해 광효율이 우수하고 박형화가 용이하여 주로 경량 부품을 사용하는 모바일 디스플레이(노트북 PC, PDA 등)용으로 주로 사용되고 사출 또는 캐스팅 방식을 통해 성형하며, 한쪽 측면 방향으로 광원의 빛이 입사되 는 구조로 16인치급까지 사용되고 있다.
출광방식에 따른 구분에서는 입사된 광원의 빛이 전면에서 균일한 광강도 분포를 갖게 하기 위해 도광판 수직방향으로 출광시키는 방식에 따라 인쇄방식, 무인쇄방식으로 나눌 수 있으며, 인쇄 방식의 경우 광산란 잉크를 도광판 하부에 스크린 인쇄하여 입사된 빛의 수직산란을 통해 출광시키는 방식이다.
무인쇄 방식의 경우, 기하광학적인 기능(반사, 굴절, 회절, 산란)을 갖는 구조를 도광판에 가공하여 그 구조체를 통하여 출광 기능을 갖도록 하는 방식과 투명 수지 내부에 빛을 산란시킬 수 있는 물질을 혼입시켜 출광 기능을 갖도록 하는 성형방식이 있으며 각 업체별로 다양한 방식을 개발하고 있다.
사출자체의 양산 안정성이 도광판의 크기가 커짐에 따라 떨어지므로 소형 6인치급 이하에서는 주로 무인쇄방식을 사용하고 12.1인치 이상의 사이즈에서는 인쇄방식이 사용되어 왔으나, 사출기술의 진보로 현재는 양산 수율과 광효율상의 장점을 가진 무인쇄방식으로 진행되어 가는 추세에 있다.
이 중 인쇄방식 도광판은 도광판 중에서 광강도분포(균일도) 조절이 용이하고 가장 많이 사용되는 일반적인 형태로 사출 또는 캐스팅 방식을 통해 성형된 Bare 도광판에 PMMA를 주재료로 하여 접착력을 증가시키기 위해 PVA(Polyvinyl-alchol)를 첨가시키고 유기용제로 용해시킨 후, 광산란제를 혼합한 잉크를 스크린 인쇄하여 광산란 패턴층을 형성시켜 제조한다. 광산란제 중 SiO2는 PMMA와 굴절률의 차이가 적어 광산란 손실이 상대적으로 적고, 도광판 내부를 통해 패턴에 전파 입사된 빛이 투과 산란하여 도광판 하부의 반사시트에 반사, 산란되도록 하는 작용 을 한다. TiO2는 PMMA와 굴절률의 차이가 커서 도광판과 잉크와의 계면에서 투과가 거의 안되고 모두 산란반사작용을 하는 잉크 특성을 나타나게 한다. 초기에는 TiO2 잉크를 많이 사용하였으나, 광효율 및 고온?다습의 안정성 문제 때문에 현재는 SiO2 잉크를 주로 사용하고 있는 실정이다.
이렇듯 PMMA를 주재료로 한 도광판은 고분자수지 제품 중에서는 투명성이 있다고 볼 수 있으나, 보다 더 투명한 소재로 도광판을 제조하여 빛 손실율을 없애고 빛이 고루게 확산될 수 있도록 하는 도광판의 개발이 소망되었다.
상기 문제점을 해결하고자 본 발명의 목적은 본 발명에 따른 빛의 손실율이 적은 도광판을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 LED와 같은 포인트형 광원이 사용되는 경우에도 휘도를 향상시킬 수 있는 도광판을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 투명하고 균일도가 높은 재료를 사용하여 휘도를 향상시키고 휘도의 불균일성을 감소시키는 도광판을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 도광판에 있어서, 상기 도광판은 유리 및 상기 유리의 상면인 빛을 출사하는 출사면에 확산필름을 포함하고, 상기 유리의 하면에 양각의 도트패턴으로 이루어진 확산필름이 일체화된 도광판을 제공한다.
또한 본 발명은 도광판에 있어서, 상기 도광판은 유리 및 상기 유리의 상면인 빛을 출사하는 출사면에 확산필름을 포함하고, 상기 유리의 하면에 양각의 도트패턴을 포함하고 있는 광학필름으로 이루어진 확산필름이 일체화된 도광판을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 유리의 두께가 2 내지 5㎜인 것을 특징으로 하는 확산필름이 일체화된 도광판을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 유리가 저철분유리로서 철분(Fe) 함량이 0.01~0.03중량%인 것을 특징으로 하는 확산필름이 일체화된 도광판을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 확산필름은 코폴리에스테르와 폴리카보네이트의 블랜드 또는 조성물로서 코폴리에스테르 10 내지 90중량% 및 폴리카보네이트 10 내지 90중량%을 포함한 확산필름이 일체화된 도광판을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 확산필름의 두께가 50 내지 400㎛인 것을 특징으로 하는 확산필름이 일체화된 도광판을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 확산필름이 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, 노말부틸메타크릴레이트, 노말부틸메틸메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 히드록시에틸메타크릴레이트, 히드록시프로필메타크릴레이트, 히드록시에틸아크릴레이트, 아크릴아미드, 메타롤아크릴아미드, 글리시딜메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 노말부틸아크릴레이트 및 2-에틸헥실아크릴레이트에서 선택된 단량체의 단독중합체, 공중합체 또는 삼원공중 합체, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리프로필렌, 아크릴과 올레핀계의 공중합체로 만든 비드 및 실리콘계 구형입자로 이루어진 1 이상 선택된 광확산입자를 더 포함하는 확산필름이 일체화된 도광판을 제공한다.
또한 본 발명의 상기 확산필름은 반구형의 렌즈형상이 동일한 크기로 밀착하여 균일하게 배열되고 렌즈형상의 지름(D)은 40 내지 60㎛인 것을 특징으로 하는 확산필름이 일체화된 도광판을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 광학필름이 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌술폰(PES), 투명형 폴리이미드(PI), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리싸이클릭올레핀(PCO), 폴리메타크릴레이트(PMMA), 가교형 에폭시, 가교형 우레탄필름으로 이루어진 군에서 1이상 선택되는 것을 특징으로 하는 확산필름이 일체화된 도광판을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 도트패턴에는 광산란제가 첨가되는 것을 특징으로 하는 확산필름이 일체화된 도광판을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 광산란제가 아크릴수지, 스티렌수지, 실리콘수지, 합성실리카, 글래스비드, 산화알루미늄(Al203), 산화실리콘(SiO2), 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO), 황산바륨(BaSO4), 탄산칼슘(CaCO3), 탄산마그네슘(MgCO3), 수산화알루미늄(Al(OH)3), 탄산바륨(BaCO3), 티탄산바륨(BaTiO3), 클레이(clay)로 이루어진 군에서 1이상 선택되는 것을 특징으로 하는 확산필름이 일체화된 도광판을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 도트패턴의 면적이 0.01 내지 1㎟인 것을 특징으로 하 는 확산필름이 일체화된 도광판을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 도트패턴간 피치가 0.5 내지 2㎜인 것을 특징으로 하는 확산필름이 일체화된 도광판을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 도트패턴의 조밀도가 광원에서 멀어질수록 조밀해지되, 필팩터(Fill Factor)가 20 내지 90%인 것을 특징으로 하는 확산필름이 일체화된 도광판을 제공한다.
또한 본 발명은 유리 및 확산필름 또는 유리 및 광학필름 사이의 중간 접착층이 자외선 경화형수지 조성물인 우레탄 아크릴레이트계 접착물질인 것을 특징으로 하는 확산필름이 일체화된 도광판을 제공한다.
본 발명에 따른 확산필름이 일체화된 도광판은 확산필름과 도광판을 일체화시킴으로써 일공정으로 확산필름과 도광판을 제조할 수 있음과 동시에 빛의 인도가 제대로 이루어져 빛의 손실율이 적은 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 확산필름이 일체화된 도광판은 LED와 같은 포인트형 광원이 사용되는 경우에도 휘도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 확산필름이 일체화된 도광판은 투명하고 균일도가 높은 재료인 유리를 사용하고 확산필름에 렌즈형상 및 광확산입자를 첨가함으로써 휘도를 향상시키고 휘도의 불균일성을 감소시키는 도광판을 제공하는 데 있다.
이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 우선, 도면들 중, 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.
본 발명에 의한 확산필름이 일체화된 도광판은 유리를 주재료로 하여 상기 유리의 상면인 빛의 출사면에 확산필름을 포함하고, 상기 유리의 하면에 양각의 도트패턴을 이루는 것을 특징으로 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일시예에 따른 확산필름이 일체화된 도광판의 단면도를 나타낸 것이다.
도광판은 빛을 출사면쪽으로 인도해주는 역할을 하기 때문에 도광판이 균일하면서도 광투과율이 좋아야한다. 흔히 도광판의 소재로 PMMA 또는 PC의 투명한 플 라스틱 소재를 사용하나, 본 발명에서는 유리를 도광판의 소재로 활용하였다.
유리는 일반적으로 규사, 소다회, 탄산석회 등의 혼합물을 고온에서 녹인 후 냉각하는 과정에서 결정화가 일어나지 않은 채 고체화되면서 생기는 투명도가 높은 물질을 말한다. 상기 유리는 우수한 경도 및 화학적으로 매우 안정하여 높은 내열성 및 반응성 물질들에 대한 저항성을 가지며, 빛에 대한 투명성이 우수할 뿐만 아니라, 균일도도 높은 특성이 있다.
본 발명에 사용되는 유리 110은 일반적인 유리로서 규산염유리, 붕규산유리 등의 투명한 것을 사용할 수 있으며 두께는 2 내지 5㎜인 것이 바람직하다.
또한, 선택적으로 저철분함량의 유리 110을 사용할 수 있다. 일반적으로 투명한 유리라 하더라도 연한 녹색을 띄는 특성이 있다. 이것은 유리에 철분(Fe)이 포함 되어 있기 때문인데, 유리의 기본적인 원료인 규사에 소량의 철분이 포함되어 있다. 일반적인 유리에 비해 보다 더 투명한 유리를 얻기 위해서는 원료에 포함되어 있는 철분을 제거해야 하는 데, 철분이 제거된 유리는 자체의 색이 거의 없고 투명하다고 볼 수 있다. 이런 유리를 저철분 유리(Low-Iron glass)라고 하며, 상기 저철분 유리는 철분의 함량이 0.01~0.03 중량%인 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시예에 따라 상기 유리 100의 상면인 빛을 출사하는 출사면에 확산필름 120이 일체화되어 이루어져 있다. 상기 확산필름의 고분자수지의 소재는 코폴리에스테르와 폴리카보네이트의 특정한 비율로 블랜드 또는 조성물로 제조될 수 있으며, 구체적으로 코폴리에스테르 10 내지 90중량% 및 폴리카보네이트 10 내지 90중량%를 포함할 수 있다. 다만 본 명세서에서는 상기 재질로 설명하나 이에 한정되는 것은 아니다.
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. 상기 소재는 공정수분율도 상대적으로 낮아 고습도에서도 형태안정성을 유지할 수 있는 특징이 있다.
상기 확산필름 120의 두께는 50 내지 400㎛인 것이 바람직하며, 상기 범위내에서 확산효과가 우수하다.
한편 상기 확산필름 120은 광확산입자를 더 포함할 수 있는데 광확산입자는 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 광확산입자의 굴절률은 소재와 굴절률과 차이가 클수록 광확산 효과를 증진시키지만, 굴절률차가 너무 크게 되면, 휘도를 높이는 측면에서는 불리하 기 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 1 마이크론에서 10마이크론 사이의 구형입자이다. 이러한 굴절율차를 가지는 구형 유기 입자들은 본 발명에서 사용되고 있는 소재의 밀도 (약 1.10 내지 1.30 g/㎤)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 구체적 예에 따라서, 광확산 입자의 크기가 20 내지 30 ㎛와 1 내지 15 ㎛ 두 종류 크기의 입자를 사용하여 입자의 함량을 줄이면서 광확산 효과를 증대시킬 수 있다.
광확산 입자는 중간층 수지 총 중량을 기준으로 0.5 내지 20 중량%, 바람직하게는 1 내지 10 중량%로 사용할 수 있다. 상기 범위내에서 집광효과를 높일 수 있는 데, 광확산 입자가 0.5 중량% 이하일 때는, 소정의 광확산 효과를 얻을 수 없으며, 20 중량%를 넘을 때는 광투과율이 저하되며 입자의 분산성이 저하되어 균일 입자 분산을 얻을 수 없다.
또한, 본 발명에 있어서 확산필름 120의 출사면에는 반구형의 렌즈형상을 부여할 수 있는 데, 상기 렌즈형상을 부여함으로서 확산필름 120에 고휘도의 특성을 발휘할 수 있는 기능을 부여할 수 있다.
상기 반구형 렌즈형상의 지름(D)은 30 내지 60㎛가 바람직하다. 상기 범위내에서 집광효과가 우수한데, 지름(D)이 60㎛를 초과하는 경우에는 모아레현상이 발생하며, 30㎛ 미만의 렌즈형상은 집광효과가 다소 떨어진다.
한편, 상기 유리의 하면에는 양각의 도트패턴 130이 형성되는 데, 상기 양각의 도트패턴 130은 특수 패턴 산란잉크를 이용하여 백색의 도트패턴 130을 실크스프린 방식으로 인쇄한다. 상기 산란잉크는 무광잉크에 광산란제가 첨가될 수 있는 데, 상기 광산란제는 아크릴수지, 스티렌수지, 실리콘수지, 합성실리카, 글래스비 드, 산화알루미늄(Al203), 산화실리콘(SiO2), 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO), 황산바륨(BaSO4), 탄산칼슘(CaCO3), 탄산마그네슘(MgCO3), 수산화알루미늄(Al(OH)3), 탄산바륨(BaCO3), 티탄산바륨(BaTiO3), 클레이(clay) 등으로 이루어진 군에서 1이상 선택될 수 있다.
상기 도트패턴 130의 형상은 원형인 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니며, 삼각형, 사각형 이외의 다각형일 수 있다. 상기 도트패턴 130의 면적은 0.01 내지 1㎟인 것이 바람직하며 상기 범위내에서 빛이 출사방향으로 잘 반사된다. 상기 도트패턴 130의 면적은 광원으로부터 멀어질수록 점점 크게하여 도광판에서 빛을 잘 인도될 수 있도록 한다. 또한, 도트패턴 130간 간격인 피치를 조절할 수도 있는 데, 상기 도트패턴 130의 피치는 0.5 내지 2㎜인 것이 바람직하다.
상기 도트패턴 130의 조밀도는 광원으로부터 멀어질수록 조밀해지져서 빛이 광원으로 부터 약해지는 것을 보완하여 반사가 잘 이루어지도록 하는 것이다.
상기 조밀도는 필팩터(Fill Factor)를 이용하여 적용할 수 있는 데, 상기 필팩터의 정의는 도 3을 참조하면 쉽게 알 수 있으며, 세개의 도트패턴 130 중심을 연결하여 삼각형이 되었을 때, 삼각형내에 도트패턴 면적(도 3에서 빗금친 면적)이 차지하는 비율을 백분율로 나타낸 것을 말한다. 즉, "(삼각형내에서 도트패턴의 면적)÷(3개의 도트패턴 중심을 연결하여 형성된 삼각형의 면적)×100"을 의미한다.
상기 도트패턴 130의 조밀도는 광원에서부터 멀어질수록 조밀해지도록 설계하는 것이 바람직한 데, 이 방법으로는 광원에서 멀어질수록 도트패턴 130의 면적 을 넓게하는 방법, 도트패턴 130사이의 간격인 피치(pitch)를 작게하는 방법, 도트패턴 130의 면적을 넓게하는 동시에 피치를 작게하는 방법이 있을 수 있다.
상기 도트패턴 130의 조밀도는 광원에서 멀어질수록 조밀해지되, 필팩터(Fill Factor)가 20 내지 90%인 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 상기 유리 110의 하면에는 선택적으로 광학필름 140이 포함될 수 있다. 상기 유리의 하면에 포함되는 상기 광학필름 140으로는 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌술폰(PES), 투명형 폴리이미드(PI), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리싸이클릭올레핀(PCO), 폴리메타크릴레이트(PMMA), 가교형 에폭시, 가교형 우레탄필름 등으로 이루어진 군에서 1이상 선택될 수 있다.
상기 광학필름 140이 유리 110의 하면에 포함되는 경우에는 상기 도트패턴 130은 광학필름 140의 하면에 형성된다. 상기 광학필름 140의 두께는 30 내지 300㎛로 하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 유리 110와 상면의 확산필름 120, 하면의 광학필름 140과의 사이에 접착층(adhesion layer)을 형성하는 데, 상기 접착층으로 사용된 물질은 자외선 경화형 수지 조성물로서 우레탄 아크릴레이트계 접착물질로 표면을 사용하여 처리하는 것이 바람직하다.
상기 접착층으로 사용될 수 있는 물질은 일반적으로 아크릴레이트계 접착 물질, 실리콘계 접착 물질, 에폭시계 접착 물질 등이 있다. 그러나, 실리콘계 및 에폭시계 접착 물질은 완전경화에 이르는 데까지 장시간이 필요하여 생산성이 떨어지 며, 유리 110 및 확산필름 120 또는 유리 110 및 광학필름 140간의 접착력이 떨어지는 단점이 있다. 또한 계면을 통한 수분 침투가 용이하여 본 발명에서 사용하는 자외선 경화형 수지 조성물보다 가교밀도가 낮아 접착제의 수증기 투과도 또한 떨어지는 단점이 있다.
이에 본 발명의 접착층으로 사용한 자외선 경화형 수지 조성물인 우레탄 아크릴레이트계 접착물질은 우레탄 특유의 응집력과 강인성으로 인해 접착력이 우수하며, 고온 및 고습 조건 하에 있어서도 우수한 접착력을 유지할 수 있고, 경화 후 접착제의 저수분 투과율의 물성도 갖추고 있으며, 또한 투명성이 우수하고 각종 광학 부재로서 사용되는 플라스틱 필름 등의 박층 피착체의 접착에 유효하여 보다 안정적인 도광판을 제조할 수 있다.
상기 접착층은 유리 110 및 확산필름 120, 유리 110 및 광학필름 140을 접합하는 데 있어 수동으로 수행할 수 있으나 본 발명의 비제한적인 예로 라미네이팅법을 이용하여 접합한다. 대표적인 라미네이터는 조정 가능한 압력을 가지며 고정속도 또는 조정가능 속도로 움직이는 한 쌍의 가열 가능한 롤러들을 구비하며, 접착제는 양 재료들 사이에서 도포될 수 있으며, 도포 후 라미네이터의 롤러 사이를 통과하게 된다. 이와 같이 상기 라미네이팅법을 이용하면 고가의 장비 없이 간편하게 유리 110 및 확산필름 120, 유리 110 및 광학필름 140을 적층시킬 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 1 및 도 2는 본 발명의 일시예에 따른 확산필름이 일체화된 도광판의 단면도를 나타낸 것이다.
도 3은 필팩터(Fill Factor)의 개념을 설명하기 위한 도면이다.

Claims (15)

  1. 도광판에 있어서,
    상기 도광판은 유리 및 상기 유리의 상면인 빛을 출사하는 출사면에 확산필름을 포함하고,
    상기 유리의 하면에 양각의 도트패턴으로 이루어지되,
    상기 도트패턴의 조밀도는 광원에서 멀어질수록 조밀해지되, 필팩터(Fill Factor)가 20 내지 90%인 것을 특징으로 하는 확산필름이 일체화된 도광판.
  2. 도광판에 있어서,
    상기 도광판은 유리 및 상기 유리의 상면인 빛을 출사하는 출사면에 확산필름을 포함하고,
    상기 유리의 하면에 양각의 도트패턴을 포함하고 있는 광학필름으로 이루어지되,
    상기 도트패턴의 조밀도는 광원에서 멀어질수록 조밀해지되, 필팩터(Fill Factor)가 20 내지 90%인 것을 특징으로 하는 확산필름이 일체화된 도광판.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 유리의 두께는 2 내지 5㎜인 것을 특징으로 하는 확산필름이 일체화된 도광판.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 유리는 저철분유리로서 철분(Fe) 함량이 0.01~0.03중량%인 것을 특징으 로 하는 확산필름이 일체화된 도광판.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 확산필름은 코폴리에스테르와 폴리카보네이트의 블랜드 또는 조성물로서 코폴리에스테르 10 내지 90중량% 및 폴리카보네이트 10 내지 90중량%을 포함한 확산필름이 일체화된 도광판.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 확산필름의 두께는 50 내지 400㎛인 것을 특징으로 하는 확산필름이 일체화된 도광판.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 확산필름은 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 1 이상 선택된 광확산입자를 더 포함하는 확산필름이 일체화된 도광판.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 확산필름은 반구형의 렌즈형상이 동일한 크기로 밀착하여 균일하게 배열되고 렌즈형상의 지름(D)은 40 내지 60㎛인 것을 특징으로 하는 확산필름이 일체화된 도광판.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 광학필름은 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌술폰(PES), 투명형 폴리이미드(PI), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리싸이클릭올레핀(PCO), 폴리메타크릴레이트(PMMA), 가교형 에폭시, 가교형 우레탄필름으로 이루어진 군에서 1이상 선택되는 것을 특징으로 하는 확산필름이 일체화된 도광판.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 도트패턴에는 광산란제가 첨가되는 것을 특징으로 하는 확산필름이 일체화된 도광판.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 광산란제는 아크릴수지, 스티렌수지, 실리콘수지, 합성실리카, 글래스 비드, 산화알루미늄(Al203), 산화실리콘(SiO2), 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO), 황산바륨(BaSO4), 탄산칼슘(CaCO3), 탄산마그네슘(MgCO3), 수산화알루미늄(Al(OH)3), 탄산바륨(BaCO3), 티탄산바륨(BaTiO3), 클레이(clay)로 이루어진 군에서 1이상 선택되는 것을 특징으로 하는 확산필름이 일체화된 도광판.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 도트패턴의 면적은 0.01 내지 1㎟인 것을 특징으로 하는 확산필름이 일체화된 도광판.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 도트패턴간 피치는 0.5 내지 2㎜인 것을 특징으로 하는 확산필름이 일체화된 도광판.
  14. 삭제
  15. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    유리 및 확산필름 또는 유리 및 광학필름 사이의 중간 접착층은 자외선 경화 형수지 조성물인 우레탄 아크릴레이트계 접착물질인 것을 특징으로 하는 확산필름이 일체화된 도광판.
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