KR101135245B1 - 휘도향상용 플레이트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다수의 입체구조가 서로 인접하거나 인접하지 않고 배열된 형상의 표면을 가져 확산 광의 균일화 및 조명 커버나 대형 화면의 액정 디스플레이 백라이트의 휘도 향상을 도모할 수 있으면서 표면에서의 광손실을 최소화함으로써 휘도를 향상시킬 수 있고 전광선투과율을 낮춤으로써 은폐성이 향상된 휘도향상용 플레이트를 제공한다.

Description

휘도향상용 플레이트{Plate for enhancing brightness}
본 발명은 액정디스플레이의 백라이트 유닛이나 조명장치 등에 사용되어 확산 광의 균일화 및 조명 커버나 대화면 액정 디스플레이 백라이트의 휘도 향상을 도모할 수 있는 구조화된 표면을 갖는 휘도향상용 플레이트에 관한 것이다.
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 디스플레이 장치로 각광받고 있다.
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 그 효율을 최대화하기 위하여 각종 기능성 시트 또는 필름을 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.
상기 발광 장치로는 일반적으로 광원, 반사판, 도광판, 반사형 고휘도 필름, 프리즘 필름, 광확산 필름 및 광확산판 등을 포함한다. 광원에서 발생되는 빛을 최대한 많은 광량이 액정장치로 도달할 수 있도록 상기의 여러 종류의 판 또는 필름 등을 사용하고 있다.
그 중 광확산판은 광원램프로부터 나온 빛의 휘도 균일도를 이루면서 동시에 램프의 휘선을 가려주는 은폐 역할을 한다. 또한, 상기의 여러 광학 필름류에 대한 지지체 역할을 한다. 광확산판에는 여러 광확산제가 첨가되어 있어서 빛의 굴절, 산란, 반사현상 등을 일으키며 확산 효과를 일으킨다.
이러한 광확산판으로부터 나온 빛을 전면으로 다량 모아줄 수 있도록 광확산 필름, 프리즘 필름을 비롯한 다양한 재료를 장착하여야 하는데, 이렇게 다층의 재료를 구비함으로 인하여 단가가 인상되고 생산성이 저하되는 문제점을 나타낸다.
상기 광확산 필름은 입사광을 효과적으로 분산시키며 확산판의 은폐성을 보조하면서 빛을 전면으로 모아주는 역할을 한다. 일반적인 광확산 필름은 투명 기판 및 확산층을 포함하며, 상기 확산층은 투명 기판의 표면에 형성된다. 상기 확산층은 산란체인 구형 재료 입자를 포함하며, 상기 광확산 필름의 확산 효과는 주로 확산층 중의 바인더와 바인더 중에 포함된 산란체 사이의 굴절율 차이에 의하여 이루어진다. 산란체는 확산층 사이에 분산되어 있어 광선이 확산층을 통과할 때 굴절율이 상이한 두 매체 사이를 끊임없이 왕복하면서 진행한다. 통상, 상기 광확산 필름 위에는 빛을 전면으로 다량 모아줄 수 있도록 프리즘 필름을 장착하여야 하는데, 프리즘 필름 자체가 고가이고 다수의 재료를 구비함으로 인해 생산성을 저하시키는 문제점을 나타낸다.
이러한 점에 착안하여 광확산판에 구조화된 표면을 형성함으로써 일명 프리즘 시트와 광확산판의 양 성능을 겸비하여 확산 광의 균일화 및 대형 화면의 액정 디스플레이 백라이트의 휘도 향상을 도모하기 위한 광확산판의 개발이 이루어지고 있다.
그 일예로 대한민국 특허공개 10-2007-0015571에는 광확산제를 포함하는 투 명 수지 재료로 이루어지고 두께가 0.5 내지 3mm이고 전광선투과율이 60 내지 95%인 광확산 시트의 적어도 한 면에 프리즘형으로 이루어진 복수의 철조부로 형성된 프리즘 형상부를 설치한 프리즘 일체형 확산판에 대해 기재되어 있다. 구체적으로는 투명성 수지로서 폴리카보네이트 수지 및 광확산제로서 가교 아크릴 수지 입자를 혼합기에서 혼합하여 얻어진 혼합물을 혼련압출기에 의해 과립화하여 광확산성 수지 재료의 펠렛을 수득한 후, 이 펠렛을 압출성형하여 광확산 플레이트를 성형하고, 얻어진 광확산 플레이트 상에 전자 장치를 이용하여 미세한 톱니상 단면의 선형을 형성하여 프리즘 구조면을 갖는 광확산판을 제조할 수 있음에 대해 기재되어 있다(도 1 참조).
다른 일예로 대한민국 특허공개 10-2006-0105193에는 다층 구조의 확산판 구조에 대해 기재되어 있는데, 구체적으로는 램프로부터 광이 입사되는 방향으로부터, UV 차단 코팅층(5), 빛의 방향성을 조절하는 투명재질의 하부 표면층(4), 확산제가 첨가되어 광확산을 최고로 증폭시키는 코어 확산판(1), 빛이 정면으로 향할 수 있도록 프리즘 형상을 가진 상부 표면층(3)을 갖는 다층 구조의 복합확산판이다 (도 2 참조).
이와 같이 구조화된 표면을 갖는 확산판의 경우 투과광의 확산성을 억제한 투과율 영역의 확산판에 프리즘 패턴을 전사함으로써 확산 집광 기능이 향상되나, 프리즘 패턴의 일부 영역에서는 광이 집광되거나 확산되지 못하고 손실되는 문제가 있다.
특히 프리즘 패턴을 이루는 개개의 입체 구조가 인접하여 형성된 영역, 일명 골(Valley)에서의 광손실이 크다.
본 발명의 한 구현예에서는 전광선투과율을 낮춤으로써 광원을 효과적으로 은폐할 수 있는, 구조화된 표면을 갖는 휘도향상용 플레이트를 제공하고자 한다.
본 발명의 한 구현예에서는 광손실을 줄여 휘도를 향상시킬 수 있는, 구조화된 표면을 갖는 휘도향상용 플레이트를 제공하고자 한다.
본 발명의 한 구현예에서는 전광선투과율을 낮추고 광손실을 줄여 은폐성을 향상시키고 휘도를 향상시킬 수 있는, 구조화된 표면을 갖는 휘도향상용 플레이트를 제공하고자 한다.
본 발명의 한 구현예에서는 전광선투과율을 낮춤으로써 광원을 효과적으로 은폐할 수 있는, 구조화된 표면을 갖는 단일층 구조의 휘도향상용 플레이트를 제공하고자 한다.
본 발명의 한 구현예에서는 광손실을 줄여 휘도를 향상시킬 수 있는, 구조화된 표면을 갖는 단일층 구조의 휘도향상용 플레이트를 제공하고자 한다.
본 발명의 한 구현예에서는 전광선투과율을 낮추고 광손실을 줄여 은폐성을 향상시키고 휘도를 향상시킬 수 있는, 구조화된 표면을 갖는 단일층 구조의 휘도향상용 플레이트를 제공하고자 한다.
본 발명의 한 구현예에서는 전광선투과율을 낮춤으로써 광원을 효과적으로 은폐할 수 있는, 구조화된 표면을 갖는 다층 구조의 휘도향상용 플레이트를 제공하고자 한다.
본 발명의 한 구현예에서는 광손실을 줄여 휘도를 향상시킬 수 있는, 구조화된 표면을 갖는 다층 구조의 휘도향상용 플레이트를 제공하고자 한다.
아울러 본 발명은 액정 디스플레이의 제조단가를 저렴하게 하여 경제적인, 구조화된 표면을 갖는 휘도향상용 플레이트를 제공하고자 한다.
한편 본 발명은 높은 치수안정성으로 고온, 다습의 환경에서도 휨현상이 발생되지 않으면서, 광특성이 우수한 휘도향상용 플레이트를 제공하고자 한다.
본 발명의 제 1 구현예에서는 입자를 포함하거나 포함하지 않은 투명수지재료로 이루어지고, 다수의 입체 구조가 서로 인접하거나 인접하지 않고 배열된 형상의 표면을 가지며, 입체 구조가 서로 인접하여 형성되는 골(valley) 부분 또는 인접하지 않은 입체 구조 사이의 표면에 형성된, 광반사성 막을 포함하는 휘도향상용 플레이트를 제공한다.
본 발명의 제 2 구현예에서는 입자를 포함하거나 포함하지 않은 투명수지재료로 이루어진 기재층; 및 기재층의 적어도 일면에 형성되고, 다수의 입체 구조가 서로 인접하거나 인접하지 않고 배열된 형상의 표면을 가지며, 입체 구조가 서로 인접하여 형성되는 골(valley) 부분 또는 인접하지 않은 입체 구조 사이의 표면에 형성된 광반사성 막을 포함한 구조화층;을 포함하는 휘도향상용 플레이트를 제공한다.
본 발명의 제 3 구현예에서는 입자를 포함하거나 포함하지 않은 투명수지재 료로 이루어진 기재층; 기재층의 적어도 일면에 형성되며 입자를 포함하는 투명수지재료로 된 표면층; 및 표면층의 배면 또는 표면층 상의 적어도 일면에 형성되고, 다수의 입체 구조가 서로 인접하거나 인접하지 않고 배열된 형상의 표면을 가지며, 입체 구조가 서로 인접하여 형성되는 골(valley) 부분 또는 인접하지 않은 입체 구조 사이의 표면에 형성된 광반사성 막을 포함한 구조화층;을 포함하는 휘도향상용 플레이트를 제공한다.
본 발명 구현예들에 따른 휘도향상용 플레이트에 있어서, 광반사성 막은 백색도가 90% 이상인 수지 경화막일 수 있다.
본 발명 구현예들에 따른 휘도향상용 플레이트에 있어서, 광반사성 막은 반사율이 92% 이상인 수지 경화막일 수 있다.
본 발명 구현예들에 따른 휘도향상용 플레이트에 있어서, 광반사성 막은 백색안료를 포함하는 수지 경화막일 수 있다.
본 발명 구현예들에 따른 휘도향상용 플레이트에 있어서, 백색안료를 포함하는 수지 경화막은 백색안료가 분산된 열경화성 수지 또는 자외선 경화성 수지의 경화막일 수 있다.
본 발명 구현예들에 따른 휘도향상용 플레이트에 있어서, 입자는 아크릴계 중합체 입자; 스티렌계 중합체 입자; 올레핀계 중합체 입자; 아크릴계와 스티렌계의 공중합체 입자; 아크릴계와 올레핀계의 공중합체 입자; 스티렌계와 올레핀계의 공중합체 입자; 상기 단독중합체, 공중합체 혹은 삼원공중합체들의 입자를 형성한 후 그 층위에 다른 종류의 단량체로 덮어 씌워서 만드는 다층 다성분계 입자; 실록 산계 중합체 입자; 불소계 수지 입자; 탄산칼슘 입자; 황산바륨 입자; 산화규소 입자; 수산화알루미늄 입자; 산화티타늄 입자; 산화지르코늄 입자; 불화마그네슘 입자; 탈크 입자; 유리 입자; 및 마이카 중 선택된 1종 이상일 수 있다.
본 발명 구현예들에 따른 휘도향상용 플레이트에 있어서, 구조화층 입체 구조는 단면이 다각형, 반원형 또는 반타원형인 다면체 형상 또는 단면이 다각형, 반원형 또는 반타원형인 기둥 형상일 수 있다.
본 발명 구현예들에 따른 휘도향상용 플레이트에 있어서, 구조화층에 있어서 입체 구조는 단면이 반원형 또는 반타원형인 기둥 형상일 수 있다.
본 발명 구현예들에 따른 휘도향상용 플레이트에 있어서, 투명수지재료는 아크릴계 단량체 및 스티렌계 단량체 중에서 선택된 단독중합체 또는 공중합체, 및 폴리카보네이트 수지 중 선택된 단독 또는 이들의 혼합물을 베이스 수지로 포함하는 것일 수 있다.
특히, 투명수지재료는 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 메틸메타크릴레이트-스티렌 공중합 수지, 폴리스티렌 수지 및 폴리카보네이트 수지 중 선택된 단독 또는 이들의 혼합물을 베이스 수지로 포함하는 것일 수 있다.
본 발명에서는 휘도가 높으면서 은폐성이 우수하여 대화면의 백라이트 유니트에 광원의 이미지를 충분히 은폐할 수 있으며 고휘도를 달성할 수 있는 휘도향상용 플레이트를 제공할 수 있다.
이와 같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 한 구현예에 따르면 은폐성이 우수하면서 휘도가 향상된 구조화된 표면을 갖는 플레이트를 제공하는 바, 본 발명에 따른 휘도향상용 플레이트는 백라이트 유닛을 구성하는 통상의 프리즘 시트와 광확산판의 양 성능을 겸비하여 확산 광의 균일화 및 조명 커버나 대화면 액정 디스플레이 백라이트의 휘도 향상을 향상시킬 수 있도록 한 구조를 갖는다.
본 발명 제 1 구현예에서는 투명수지재료로부터 형성되며 그 표면이 구조화된 휘도향상용 플레이트를 제공하는바, 이의 일예를 도 3 내지 도 8로 도시하였으나 이들은 본 발명 제 1 구현예에 따른 휘도향상용 플레이트의 일 실시예들이며 본 발명의 기술적 사상이 이에 한정되는 것이 아님은 물론이다.
도 3 내지 도 4로 도시된 본 발명의 제 1 구현예에 따른 휘도향상용 플레이트는, 다수의 입체구조(30)가 서로 인접하여 배열되어 있는 표면을 가지며, 입체구조(30)가 인접하여 형성된 골(valley) 부분에 형성된 광반사성 막(200)을 포함한다.
여기서 도 4는 도 3의 단면도이다.
도 5 내지 도 6으로 도시된 본 발명의 제 1 구현예에 따른 휘도향상용 플레이트는, 다수의 입체구조(30)가 서로 인접하지 않고 배열되어 있는 표면을 갖는 것으로, 입체구조가 이격된 부분, 즉 비구조화된 표면에 형성된 광반사성 막(200)을 포함한다.
도 7은 도 3 내지 도 4로 도시된 일 실시예와 같되, 다만 입체구조(30')의 형상이 그 단면이 반타원형인 경우를 도시한 것이다.
한편 도 8은 도 5 내지 도 6으로 도시된 일 실시예와 같되, 다만 입체구조(30')의 형상이 그 단면이 반타원형인 경우를 도시한 것이다.
이들 제 1 구현예에 있어서 플레이트는 투명수지재료로 이루어지는데, 이때 투명수지재료는 베이스 수지만으로 이루어진 것일 수 있고 베이스 수지와 입자로 이루어진 것일 수도 있다.
이때 베이스 수지로는 아크릴계 단량체 및 스티렌계 단량체 중에서 선택된 단독중합체 또는 공중합체, 폴리카보네이트, 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다.
여기서 아크릴계 단량체는 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트 등의 메타크릴산알킬에스테르; 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 부틸아크릴레이트 등의 아크릴산알킬에스테르; 시클로헥실메타크릴레이트, 2-메틸시클로헥실메타크릴레이트, 디시클로펜타닐메타크릴레이트 등의 메타크릴산시클로알킬에스테르; 시클로헥실아크릴레이트, 2-메틸시클로헥실아크릴레이트 등의 아크릴산시클로알킬에스테르; 페닐메타크릴레이트, 벤질메타크릴레이트 등의 메타크릴산아릴에스테르; 페닐아크릴레이트, 벤질아크릴레이트 등의 아크릴산아릴에스테르 중에서 선택된 것일 수 있다.
스티렌계 단량체로는 스티렌, α-메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-메틸스티렌, p-메톡시스티렌 중 선택된 것일 수 있다.
폴리카보네이트 수지는 내충격성과 광투과율이 우수하면서 내한성 및 전기적 특성이 좋고, 특히 높은 내열성과 내흡수성을 지니고 있어 치수안정성이 매우 우수하여 사용온도범위가 넓은 수지로서 광학용 렌즈, 광디스크재료, 헬멧, 보호구, 커버류 등에 사용되고 있다. 폴리카보네이트 수지로는 일반적으로 사용되고 있는 방향족 폴리카보네이트 수지로, 디하이드록시 페놀과 포스겐을 반응시키거나 디하이드록시 페놀과 카보네이트 전구체의 반응에 의하여 제조된 선형 및 분지형 카보네이트 단독중합체 및 폴리에스테르 공중합체 또는 이들 1종 이상의 혼합물을 포함한다. 상기 디하이드록시 페놀은 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판 (즉, 비스페놀 A), 비스(4-하이드록시 페닐)메탄, 2,2-비스(4-하이드록시-3,5-다이메틸페닐)프로판 및 1,1-비스(4-하이드록시페닐)사이클로헥산 등을 포함하며, 카보네이트 전구체는 디페닐 카보네이트, 카보닐 할라이드 및 디아릴 카보네이트를 포함한다.
이러한 폴리카보네이트 수지는 용융지수(MI)가 ASTM D1238기준 조건인 300℃, 1.2kg 하중에서 7 ~ 30 g/10min 의 범위인 것일 수 있다.
베이스 수지로서 폴리스티렌 수지를 단독으로 사용하는 경우는 내열성을 향상시키기 위한 일환으로 유리전이온도가 105℃ 이상인 것을 사용할 수 있고, 이의 일예로는 아크릴산이 공중합된 폴리스티렌계 수지 등을 들 수 있다.
폴리스티렌 수지는 단단하고 무색투명하며 전기적 특성도 좋고, 대량생산으로 값이 싸기 때문에 주방용품, 문구, 가구 등의 일용품, 자동차용의 대형 성형품, 텔레비전캐비닛 등의 전화제품(電化製品) 등 많은 곳에서 사용되고 있다.
베이스 수지로서 폴리카보네이트 수지와 폴리스티렌 수지를 혼합하여 사용하 는 경우, 폴리스티렌 수지는 용융지수(MI)가 ASTM D1238 기준 조건인 200℃, 5kg 하중에서 0.5 ~ 3 g/10min 인 것을 사용할 수도 있다.
폴리카보네이트 수지와 폴리스티렌 수지를 혼합사용할 경우에는 스크류 직경 30㎜의 이축압출기를 이용할 수 있으며, 성형온도는 200~300℃, 바람직하게는 250℃에서 모터스피드 250rpm으로 용융 혼련하여 제조할 수 있다.
폴리카보네이트 수지와 폴리스티렌 수지를 혼합하는 경우 폴리카보네이트의 유연성 및 치수안정성의 장점을 살리고 여기에 폴리스티렌의 내흡수성 및 강도가 높은 장점을 살리기 위해 혼합비율이 1 : 9 ~ 9 : 1중량비일 수 있다.
이와 같은 투명 수지 재료를 구성하는 베이스 수지와 함께 포함될 수 있는 입자로는 광확산성을 부여하기 위한 입자들을 들 수 있는데, 이러한 입자들은 빛의 확산율을 높이기 위해 사용되며, 이와 같은 역할을 수행하는 유기입자의 예로는 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, 노말부틸메타크릴레이트, 노말부틸메틸메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 히드록시에틸메타크릴레이트, 히드록시프로필메타크릴레이트, 히드록시 에틸아크릴레이트, 아크릴아미드, 메티롤아크릴아미드, 글리시딜메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 노말부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 등의 아크릴계 중합체 입자; 스티렌, 치환된 스티렌 중합체 혹은 이들의 공중합체 혹은 삼원 공중합체 등의 스티렌계 중합체 입자; 폴리에틸렌과 폴리프로필렌 등의 올레핀계 중합체 입자; 아크릴계와 스티렌계의 공중합체 입자; 아크릴과 올레핀계의 공중합체 입자; 스티렌과 올레핀계의 공중합체 입자; 상기 단독중합체, 공중합체 혹은 삼원공중합 체들의 입자를 형성 후 그 층위에 다른 종류의 단량체로 덮어 씌워서 만드는 다층 다성분계 입자; 실록산계 중합체 입자; 불소계 수지 입자 등을 들 수 있다.
한편, 무기계 입자로서 탄산칼슘, 황산바륨, 산화규소, 수산화알루미늄, 산화티타늄, 산화지르코늄, 불화마그네슘, 탈크, 유리, 마이카 등을 사용할 수도 있다. 통상 무기입자에 비해 유기입자의 광확산성이 우수하며 필요하면 2종류 이상의 입자를 조합하여 사용할 수 있다.
이와 같은 입자를 투명수지재료 중 포함할 때 베이스 수지와의 굴절율 차이가 큰 것일 경우에는 적은 양으로도 광확산 효과를 발휘할 수 있고, 굴절율 차이가 적은 것일 경우에는 상대적으로 많은 양으로 포함되는 것이 유리하다.
이와 같은 투명수지재료로부터 통상의 방법에 따라 압출하여 표면형상이 인각된 휘도향상용 플레이트를 제작할 수 있다.
이와 같이 표면이 구조화된 경우 광경로를 제어하여 확산된 빛을 전면부로 모아줌으로써 휘도를 적정하게 유지시키면서 광원 장치의 이미지가 보이지 않도록 하는 은폐성을 향상시켜줄 수 있다.
여기서 표면의 구조화는 표면 형상이 다수의 입체 구조(30 또는 30')가 서로 인접하거나 인접하지 않고 배열되어 있는 구조로, 이때 입체 구조의 구체적인 형상으로는 이에 한정이 있는 것은 아니나, 구체적인 형상으로는 단면이 다각형, 반원형 또는 반타원형인 다면체 형상이거나, 단면이 다각형, 반원형 또는 반타원형인 기둥 형상일 수 있으며, 상기 형상은 1종 또는 그 이상이 복합적으로 형성될 수 있다.
시야각 확보의 측면에서 좋기로는 도 3 내지 도 8로 도시한 것과 같이 그 단면이 반원형 또는 반타원형인 기둥 형상일 수 있다.
그런데 개개의 입체 구조는 그 형상에 따라서 다소간의 차이가 있기는 하지만 정점 및 그 부근에서는 빛이 굴절 없이 수직하게 출사되나 정점 이외의 부분에서는 일정하게 빛이 굴절되어 진행된다. 이와 같이 굴절이 일어남에 따라서 입사된 광 중 일부는 출사되지 못하고 손실된다. 특히 입체 구조와 입체 구조가 만나서 형성되는 골(Valley) 부분에서는 이와 같은 광의 손실이 더욱 크다. 또한 일부 구조화층의 형성에 있어서 입체 구조를 다소 간의 거리를 두고 이격적으로 형성하는 경우에도 입체 구조의 형상적 특징상 이와 같은 광손실은 피할 수 없다.
이와 같은 광손실은 백라이트의 휘도를 향상시키고자 하는 휘도향상용 플레이트의 목적을 충분히 달성하기 어렵게 한다.
또한 입체적 표면 형상을 갖도록 하는 것의 부차적인 목적인 램프 가림, 즉 은폐성 부여에 있어서도 좀 더 확충의 여지가 필요하다.
이에 본 발명에서는 광손실이 우려되는 부분에 광반사성 막(200)을 구비한다.
광반사성 막(200)은 특히 백색도가 90% 이상인 수지 경화막일 수 있으며, 또한 반사율이 92%인 수지 경화막일 수 있다.
빛이 흡수되는 경향을 최소화하기 위해서 백색도가 90% 이상인 것이, 전면으로부터 입사되는 빛의 통과를 방지하여 은폐성을 향상시키기 위해 반사율이 92% 이상인 것이 유리할 수 있다.
본 발명의 광반사성 막(200)은 백색안료를 포함하는 수지 경화막일 수 있는데, 좀 더 구체적으로는 백색안료가 열경화성 수지 또는 자외선 경화성 수지 내에 분산된 수지 경화막일 수 있다. 이때 백색안료는 특별히 한정이 있는 것은 아니며, 이산화티타늄, 알루미나, 은(Ag) 등을 들 수 있다. 이때 백색안료의 양은 상기한 백색도 및/또는 반사율을 고려하여 적의 조절될 수 있다.
광반사성 막을 형성한 경우, 입체 구조(30, 또는 30')로 입사되어 집광되거나 확산되지 못하고 손실되는 광은 광반사성 막(200)에 입사되면서 재반사가 이루어지고 이로써 정면 방향으로 다시 출사되어 집광될 수 있다. 이에 따라 백라이트의 휘도를 향상시킬 수 있다. 또한 전면으로부터의 빛을 반사시키는 기능을 함에 따라서 휘선 보임을 은폐하는 은폐성 또한 향상시킬 수 있다.
본 발명에서의 제 2 구현예에서는 기재층, 기재층 상에 위치되는 구조화층을 포함하는 휘도향상용 플레이트를 제공하는바, 이의 일예를 도 9 내지 12로 도시하였으나 이들은 본 발명 제 2 구현예에 따른 휘도향상용 플레이트의 일 실시예들이며 이에 한정되는 것이 아님은 물론이다.
도 9 내지 도 10에 따르면, 기재층(10); 및 기재층의 적어도 일면에 형성되며, 다수의 입체 구조(40)가 서로 인접하여 배열된 형상의 표면을 가지며, 입체 구조가 서로 인접하여 형성되는 골(valley) 부분에 광반사성 막(200')을 포함한 구조화층이 형성된 구조를 갖는다. 여기서, 도 10은 도 9의 단면도이다.
도 11 내지 도 12에 따르면, 기재층(10); 및 기재층의 적어도 일면에 형성되 며, 다수의 입체 구조(40)가 서로 인접하지 않고 배열된 형상의 표면을 가지며, 입체 구조가 서로 인접하지 않은 입체 구조 사이의 표면에 형성된 광반사성 막(200')을 포함한 구조화층이 형성된 구조를 갖는다.
제 2 구현예에의 구체 도면을 도시함에 있어서는 입체 구조(40)의 형상이 반원형인 경우만을 도시하였으나, 이에 한정되는 것이 아님은 물론이고, 그 구체 형상의 일예는 제 1 구현예와 관련하여 상술한 것일 수 있다.
이들 구현예에 있어서 기재층은 투명수지재료로 이루어지는데 구체적으로는 베이스 수지만으로 이루어질 수도 있고 또는 베이스 수지와 입자가 혼련된 것일 수도 있다.
여기서 베이스 수지 및 입자와 관련되어서는 제 1 구현예와 관련하여 상술한 것과 같다.
기재층(10)의 두께는 0.5 내지 3mm 정도일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명 제 2 구현예에 따른 휘도향상용 플레이트는 기재층 상에 구조화층을 구비하는바, 이와 같이 기재층에 구조화층을 더 형성하는 경우 광경로를 제어하여 확산된 빛을 전면부로 모아줌으로써 휘도를 적정하게 유지시키면서 광원 장치의 이미지가 보이지 않도록 하는 은폐성을 향상시켜줄 수 있다.
구조화층은 그 표면 형상이 다수의 입체 구조(40)가 서로 인접하거나 인접하지 않고 배열되어 있다. 시야각 측면에서 좋기로는 입체 구조의 형상이 그 단면이 반원형 또는 반타원형인 기둥 형상일 수 있다.
구조화층은 통상 자외선 경화형 수지 또는 열경화형 수지로 이루어질 수 있으며, 그 형성에 있어서는 기재층(10) 상에 별도의 자외선 경화형 수지 또는 열경화형 수지를 도포한 후 표면 형상이 인각된 롤 등을 통과하여 입체 구조가 형상화된 구조화층을 갖도록 하거나, 또는 두 층 모두를 압출의 방법을 이용하여 형성시킬 수도 있다. 그 방법에 한정이 있는 것은 아니다.
그런데 구조화층을 이루는 개개의 입체 구조는 그 형상에 따라서 다소간의 차이가 있기는 하지만 정점 및 그 부근에서는 빛이 굴절없이 수직하게 출사되나 정점 이외의 부분에서는 일정하게 빛이 굴절되어 진행된다. 이와 같이 굴절이 일어남에 따라서 입사된 광 중 일부는 출사되지 못하고 손실된다. 특히 입체 구조와 입체 구조가 만나서 형성되는 골(Valley) 부분에서는 이와 같은 광의 손실이 더욱 크다. 또한 일부 구조화층의 형성에 있어서 입체 구조를 다소 간의 거리를 두고 이격적으로 형성하는 경우에도 입체 구조의 형상적 특징상 이와 같은 광손실은 피할 수 없다.
이와 같은 광손실은 백라이트의 휘도를 향상시키고자 하는 휘도향상용 플레이트의 목적을 충분히 달성하기 어렵게 한다.
또한 구조화층 형성의 부차적인 목적인 램프 가림, 즉 은폐성 부여에 있어서도 좀 더 확충의 여지가 필요하다.
이에 본 발명에서는 광손실이 우려되는 부분에 광반사성 막(200')을 구비한다.
여기서 광반사성 막(200')과 관련한 기재는 제 1 구현예에서 상술한 것과 같 다.
한편, 본 발명의 제 3 구현예에 따른 휘도향상용 플레이트는 상기 기재층의 일면 또는 양면에 표면층을 더하여 광확산 효과를 더욱 부여할 수도 있다. 이의 일예를 도 13 내지 도 16으로 도시하였다.
도 13 내지 도 14 에 따르면, 기재층(10); 기재층 상의 표면층(20); 표면층의 일면에 형성되며, 그 표면 형상이 다수의 입체 구조(40')가 서로 인접하여 배열되어 있으며, 입체 구조가 서로 인접하여 형성되는 골(valley) 부분에 형성된 광반사성 막(200")을 포함한 구조화층이 형성된 구조를 갖는다. 여기서 도 14는 도 13의 단면도이다.
또한 도 15에 따르면, 기재층(10); 표면층(20); 및 표면층의 일면에 형성되며, 다수의 입체 구조(40')가 서로 인접하지 않고 배열되어 있으며, 입체 구조가 서로 인접하지 않은 입체 구조 사이의 표면에 형성된 광반사성 막(200")을 포함한 구조화층이 형성된 구조를 갖는다.
도 16은 도 15에 예시된 것과 같은 구조를 갖되, 다만 입체 구조(40")의 형상이 그 단면이 반타원형인 경우를 도시한 것이다.
여기서의 기재층, 구조화층, 및 광반사성 막과 관련된 기재는 상기 제 1 구현예에서 상술한 것과 같다.
본 발명의 제 3 구현예에 따른 휘도향상용 플레이트에 있어서 표면층(20) 조성을 각별히 한정하는 것은 아니며, 일례로 기재층의 베이스 수지와 같거나 다른 수지 및 입자를 포함하는 조성으로부터 얻어진 것일 수 있다.
여기서의 입자는 상기 기재층에 포함될 수 있는 입자로 나열된 광확산성을 갖는 입자를 들 수 있다. 표면층은 광확산성을 부여하거나 배가하기 위한 것으로서, 기재층과 동일한 입자를 사용할 경우라면 입자의 함량을 증가시키거나 입자의 크기가 보다 큰 것을 사용하는 것이 광확산성 측면에서 유리할 수 있다.
유리 비드는 우수한 열적안정성을 가지고 있고, 또한 화학적 내구성 및 내후성이 뛰어난 수지이다. 유리 비드는 외형이 둥근 구슬형태이므로 수지에서의 유동성과 분산성 향상, 조성물의 치수안정화와 고충전에 따른 확산판 표면의 강도증가 및 내구성 향상을 꾀할 수 있으며, 특히 재귀반사 특성으로 인하여 확산판의 표면층에 적용시 휘도를 증가시킬 수 있다. 유리 비드의 일예로는 실리카(SiO2), 보레이트(borate) 유리, 알칼리 또는 알칼리 토금속을 포함하는 실리케이트(silicate) 유리 등과, 이들 산화물 유리에 무기입자들(Na2O,K2O, CaO, TiO2, BaO Fe2O3, TiO2)이 들어간 고굴절 유리 비드 등을 들 수 있다. 또한 굴절률이 큰 중공 유리 비드도 사용가능하다. 유리 비드 사용시 입자의 크기는 10 ~ 70 um일 수 있으며, 20 ~ 40 um 크기의 입자를 사용하는 것이 무광택 효과 측면이나 충격강도 측면에서 유리할 수 있다.
본 발명 휘도향상용 플레이트에 따른 구현예들에 있어서 플레이트는 전광선투과율이 68 내지 95%이고 휘도가 6000cd/m2 이상일 수 있다.
이와 같은 전광선투과율과 휘도를 만족시킬 경우 고은폐력을 가지면서 휘도값이 향상됨에 따라 대면적의 액정 디스플레이 등의 백라이트 유니트에 적용되어 광원의 이미지를 효과적으로 은폐시킬 수 있다.
이상 도면을 참조하여 설명하였지만, 이로써 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 당업자는 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 변경하여 실시할 수 있음은 자명하다.
본 발명의 휘도향상용 플레이트에 있어서 기재층의 일면 또는 양면에 표면층을 형성하는 경우에는 공지된 기술인 공압출성형, 적층, 열접착, 표면코팅 등의 방법에 의해 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 휘도향상용 플레이트에 있어서 구조화층의 형성은 적층, 열접착, 롤 전사, 필름 전사, 프레스 전사, 프린팅 기술 및 공압출성형 등을 적용할 수 있다.
또한, 본 발명의 휘도향상용 플레이트에 있어서 광반사성 막(200, 200' 및 200")의 형성은 포토리소그라피(Photolithography) 방식 또는 스크린 프린팅 방식 등을 적용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 구체적으로, 포토리소그라피 방식은 반사 물질이 포함된 감광성 물질을 도포한 후, 반사층에 형성하고자 하는 패턴에 대응되는 마스크를 배치한 후, 자외선(UV)을 조사하고, 현상과정을 거쳐 노광 부분을 제거한 후, 식각 공정을 거쳐 반사층 패턴을 형성하는 방법일 수 있고, 스크린 프린팅(Screen Printing) 방식은 반사층에 형성하고자 하는 패턴에 대응되 는 스크린을 배치한 후, 반사 물질이 포함된 감광성 물질을 인쇄하고 자외선(UV)을 조사하여 반사층을 형성하는 방법일 수 있다.
그 밖에 본 발명의 광확산성을 갖는 플레이트에는 가공 안정제, 자외선 흡수제, 자외선 안정제 등이 필요에 따라 첨가될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예로 더욱 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 내지 4 및 참조예 1 내지 4
실시예 1~4 및 참조예 1 내지 4의 투명수지재료의 조성 및 조성비는 하기 [표 1]과 같다.
사용한 폴리카보네이트 수지는 용융지수(MI)가 ASTM D1238기준 조건인 300℃, 1.2kg 하중에서 22 g/10min인 것이다.
본 실시예들 중 베이스 수지로서 폴리카보네이트와 폴리스티렌을 혼합하는 경우, 하기 표 1의 조성비로 투입하여 2축 압출기로 250℃의 온도에서 용융 혼련하였다.
이때 사용한 폴리스티렌 수지는 용융지수(MI)가 ASTM D1238기준 조건인 200℃, 5kg 하중에서 1.5 g/10min인 것이다.
실시예에 의한 광확산성을 갖는 플레이트의 조성으로서, 투명수지재료 중에는 광안정제로 자외선 흡수제인 B-Cap (테트라-에틸-2,2′-(1,4-페닐렌-디메틸리 덴)-비스말로네이트)를 0.5중량부 혼합한다.
이와 같은 베이스 수지 단독 또는 베이스 수지와 입자 혼합물로부터 통상의 방법에 따라 피치(a)가 200㎛이고, 높이(b)가 100㎛인 반원기둥 형상의 표면 형상을 갖도록 플레이트를 압출하였다(도 3 내지 도 4 참조).
이때 입체 구조 부분을 제외한 플레이트의 총 두께는 1mm 되도록 성형하였다.
그리고 나서, 구조화층의 반원 기둥과 반원 기둥이 인접하여 형성된 골 부분에 열경화성 수지 100중량부에 대해 이산화티탄 25중량부를 첨가하여 조액한 백색안료 함유 열경화성 코팅 조액을 코팅하여 광반사성 막을 형성하였다. 이로부터 형성된 광반사성 막의 백색도는 90% 이상이고, 반사율은 92% 이상이었다. 광반사성 막의 두께는 20~50㎛ 정도이었다.
여기서 백색도 및 반사율은 UV-Visible Spectrophotometer을 이용하여 측정하였다.
참조예 1 내지 4는 상기 실시예 1 내지 4와 동일한 방법에 따라서 각각의 휘도향상용 플레이트를 제조하되, 다만 광반사성 막을 형성하지 않은 경우이다.
구분 PC PS 실리콘 비드 광반사성 막
유무
실
시
예		 1 800 200 1 ○
2 200 800 1 ○
3 800 200 - ○
4 200 800 - ○
참
조
예		 1 800 200 1 ×
2 200 800 1 ×
3 800 200 - ×
4 200 800 - ×
* PC: 폴리카보네이트(2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판과 포스겐을 반응시킨 폴리카보네이트), LG Dow(社), Calibre 300-22
* PS: 폴리스티렌, Toyo Styrene(社), HRM40
* 실리콘 비드 : 실록산계 중합체 비드, 입경 2㎛
상기 실시예 및 참조예에서 제조된 광확산성을 갖는 플레이트에 대하여 전광선 투과율, 헤이즈, 휘도, 휨, 수분흡수율 및 열변형 온도를 측정한 결과는 하기 [표 2]와 같다.
이 때 전광선 투과율, 헤이즈는 ASTM D1003 방법에 의하여 측정하였으며, 휘도는 Photo Research사의 PR-650을 이용하여 측정하였다.
휨은 시트를 20″크기의 백라이트유닛에 장착한 후 60℃, 상대습도 75%에서 96시간 방치한 후 바닥에서부터 네 모서리의 뜨는 정도를 측정하였고, 수분흡수율은 광확산성을 갖는 플레이트를 10 ㅧ 10㎝로 절단한 후 물속에서 25℃, 24시간 방치 후 무게 변화로부터 수분 흡수율을 측정하였으며, 열변형온도는 ASTM D648법에 의하여 측정하였다.
전광선투과율
(%)		 헤이즈
(%)		 휘도
(cd/m2)		 휨
(㎜)		 수분흡수율
(%)		 열변형온도
(℃)
실시예 1 69.3 98.3 7331 0.24 0.23 127.8
실시예 2 68.5 98.7 7287 0.21 0.17 102.5
실시예 3 83.1 85.3 7038 0.23 0.24 129.1
실시예 4 82.7 85.6 7032 0.22 0.16 103.2
참조예 1 74.2 92.6 4726 0.23 0.22 128.5
참조예 2 73.8 91.4 4713 0.22 0.18 101.8
참조예 3 91.3 14.2 5018 0.24 0.23 128.4
참조예 4 90.8 13.7 4988 0.22 0.16 102.6
상기 표 2의 결과로부터, 실시예 1 내지 4에 따르면 광반사성 막을 형성함에 따라서 전광선 투과율은 다소 낮아지나 휘도는 더욱 향상되는 결과를 보임을 알 수 있다.
한편 상기 실시예 1 내지 4 및 참조예 1 내지 4에 따라 얻어진 휘도향상용 플레이트에 대해 램프 은폐성을 평가하였는데, 구체적으로는 32인치 백라이트 유닛에 제조된 각각의 광확산성을 갖는 플레이트를 장착한 후 확산필름, 프리즘필름, 및 반사형 편광필름을 그 위에 순차적으로 놓은 다음 육안으로 램프의 이미지가 관찰되는지를 평가하여 이미지가 나타나지 않으면 양호, 이미지가 보이면 불량으로 표시하였다.
그 결과 광 반사성 막이 구비된 실시예 1 내지 4의 경우가 그렇지 못한 참조예 1 내지 4에 비하여 현저히 우수한 램프 은폐성을 보였다.
실시예 5 내지 8 및 참조예 5 내지 8
실시예 5 내지 8 및 참조예 5 내지 8의 각 층을 이루는 투명수지재료의 조성 및 조성비는 하기 [표 3]과 같다.
사용한 폴리카보네이트 수지는 용융지수(MI)가 ASTM D1238기준 조건인 300℃, 1.2kg 하중에서 22 g/10min인 것이다.
본 실시예들 중 베이스 수지로서 폴리카보네이트와 폴리스티렌을 혼합하는 경우, 하기 표 3의 조성비로 투입하여 2축 압출기로 250℃의 온도에서 용융 혼련하였다.
이때 사용한 폴리스티렌 수지는 용융지수(MI)가 ASTM D1238기준 조건인 200℃, 5kg 하중에서 1.5 g/10min인 것이다.
한편, 표면층의 베이스 수지는 하기 표 3의 조성에 의한 통상의 스티렌-아크릴계 공중합 수지를 사용하였다.
기재층은 표 3의 조성에 의한 제 1 베이스 수지 및 광확산제에 광안정제로 자외선 흡수제인 B-Cap (테트라-에틸-2,2′-(1,4-페닐렌-디메틸리덴)-비스말로네이트)를 0.5중량부 혼합하고, 표면층은 표 3의 조성에 의하여 공중합된 제 2 베이스 수지 및 광확산제에 광안정제로 자외선 흡수제인 B-Cap(테트라-에틸-2,2′-(1,4-페닐렌-디메틸리덴)-비스말로네이트)를 2중량부 혼합하였다.
또한, 구조화층은 피치(a)가 150㎛이고, 높이(b)가 75㎛인 반원기둥 형상을 롤코팅을 이용하여 플레이트 상면에 전사하였다(도 9 내지 도 10, 또는 도 13 내지 도 14 참조).
구체적으로 실시예 5 내지 6은 표면층을 형성하지 않은 단층의 광확산성을 갖는 플레이트이며, 실시예 7 내지 8은 기재층의 일면에 표면층을 형성한 것이다.
이 때, 성형은 각각 1축의 스크류직경 135㎜, 60㎜에서 공압출하였으며, 성형온도는 각각 250℃, 220℃에서 수행하였고, 실시예 5 내지 6은 기재층의 두께를 2.0㎜, 실시예 7 내지 8은 기재층의 두께를 1.9㎜, 표면층의 두께는 0.1㎜로 하였다.
그리고 나서, 구조화층의 반원 기둥과 반원 기둥이 인접하여 형성된 골 부분에 열경화성 수지 100중량부에 대해 이산화티탄 25중량부를 첨가하여 조액한 백색안료 함유 열경화성 코팅 조액을 코팅하여 광반사성 막을 형성하였다. 이로부터 형성된 광반사성 막의 백색도는 90% 이상이고, 반사율은 92% 이상이었다. 광반사성 막의 두께는 20~50㎛ 정도이었다.
여기서 백색도 및 반사율은 UV-Visible Spectrophotometer을 이용하여 측정하였다.
참조예 5 내지 8은 상기 실시예 5 내지 8과 동일한 방법에 따라서 각각의 휘도향상용 플레이트를 제조하되, 다만 광반사성 막을 형성하지 않은 경우이다.
구분 기재층(중량부) 표면층(중량부) 광반사성 막
유무
PC PS 실리콘비드 MS 실리콘비드
실
시
예		 5 800 200 1 - - ○
6 200 800 1 - - ○
7 800 200 - 100 7 ○
8 200 800 - 100 7 ○
참조예 5 800 200 1 - - ×
6 200 800 1 - - ×
7 800 200 - 100 7 ×
8 200 800 - 100 7 ×
* PC: 폴리카보네이트(2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판과 포스겐을 반응시킨 폴리카보네이트), LG Dow(社), Calibre 300-22
* PS: 폴리스티렌, Toyo Styrene(社), HRM40
* MS: 스티렌-아크릴레이트 공중합 수지, 신일철 화학(社), MS600
* 실리콘 비드 : 실록산계 중합체 비드, 입경 2㎛
상기 실시예 및 참조예에서 제조된 광확산성을 갖는 플레이트에 대하여 전광선 투과율, 헤이즈, 휘도, 휨, 수분흡수율 및 열변형 온도를 측정한 결과는 하기 [표 4]와 같으며, 구체 측정방법은 상기 실시예 1 내지 4와 관련되어 상술한 것과 같다.
전광선투과율
(%)		 헤이즈
(%)		 휘도
(cd/m2)		 휨
(㎜)		 수분흡수율
(%)		 열변형온도
(℃)
실시예 5 69.1 91.2 7325 0.19 0.21 128.3
실시예 6 68.3 92.3 7298 0.17 0.15 102.1
실시예 7 78.2 99.2 7500 0.23 0.18 127.3
실시예 8 77.8 98.9 7456 0.18 0.13 100.3
참조예 5 79.3 92.5 4771 0.20 0.20 121.9
참조예 6 78.9 93.7 4649 0.18 0.13 100.1
참조예 7 84.6 97.3 4917 0.24 0.15 118.1
참조예 8 84.5 98.2 4896 0.19 0.12 98.9
상기 표 4의 결과로부터, 실시예 5 내지 8에 따르면 광반사성 막을 형성함에 따라서 전광선 투과율은 다소 낮아지나 휘도는 더욱 향상되는 결과를 보임을 알 수 있다. 그 외의 치수안정성 내지 열적특성에는 광반사성 막의 형성으로 인한 현저한 악영향이 없음을 알 수 있다.
한편 상기 실시예 5 내지 8 및 참조예 5 내지 8에 따라 얻어진 휘도향상용 플레이트에 대해 램프 은폐성을 평가하였는데, 구체적으로는 32인치 백라이트 유닛에 제조된 각각의 광확산성을 갖는 플레이트를 장착한 후 확산필름, 프리즘필름, 및 반사형 편광필름을 그 위에 순차적으로 놓은 다음 육안으로 램프의 이미지가 관찰되는지를 평가하여 이미지가 나타나지 않으면 양호, 이미지가 보이면 불량으로 표시하였다.
그 결과 광 반사성 막이 구비된 실시예 5 내지 8의 경우가 그렇지 못한 참조예 5 내지 8에 비하여 현저히 우수한 램프 은폐성을 보였다.
실시예 9 내지 10 및 참조예 9 내지 10
상기 실시예 5 내지 8과 각각 동일한 규격 및 방법으로 광확산성을 갖는 플레이트를 제조하되, 다만 기재층의 베이스 수지로서 아크릴산이 일부 공중합되어 있는 폴리스티렌 수지(유리전이온도 115℃)만을 사용하였다.
참조예 9 내지 10은 실시예 9 내지 10과 동일하되, 다만 광반사성 막이 형성되지 않은 결과이다.
구체적인 조성은 다음 표 5와 같다.
구분 기재층(중량부) 표면층(중량부) 광반사성 막 유무
PS 실리콘비드 MS 실리콘비드
실시예 9 1000 1 - - ○
10 1000 - 100 7 ○
참조예 9 1000 1 - - ×
10 1000 - 100 7 ×
* PS: 폴리스티렌, Toyo Styrene(社), T080
* MS: 스티렌-아크릴레이트 공중합 수지, 신일철 화학(社), MS600
* MM 수지 비드 : 메틸메타아크릴레이트 수지 비드, 코오롱, M-10P
* 실리콘 비드 : 실록산계 중합체 비드, 입경 2㎛
이와 같이 얻어진 각각의 광확산성을 갖는 플레이트에 대하여 상술한 것과 같은 방법으로 전광선투과율, 헤이즈, 휘도, 휨, 수분흡수율 및 열변형온도를 측정하여 그 결과를 다음 [표 6]에 나타내었다.
전광선투과율
(%)		 헤이즈
(%)		 휘도
(cd/m2)		 휨
(㎜)		 수분흡수율
(%)		 열변형온도
(℃)
실시예 9 68.9 98.1 7454 0.11 0.17 94.8
실시예 10 72.4 97.8 7512 0.14 0.14 93.4
참조예 9 77.3 97.7 4621 0.13 0.16 92.6
참조예 10 83.2 96.5 4746 0.16 0.13 92.1
상기 표 6의 결과로부터, 일정한 열적 특성을 만족하는 폴리스티렌계 수지를 단독으로 사용하는 경우 전광선투과율, 헤이즈, 휨 등에는 영향을 미치지 않으면서 폴리카보네이트 수지와 병용한 것에 비하여 치수안정성 등에 있어서 향상된 결과를 보임을 알 수 있었다.
여기서도 광반사성 막을 형성하는 경우 그렇지 않은 경우에 비하여 전광선투과율은 다소 낮추면서 휘도는 향상된 결과를 보였다.
또한 32인치 백라이트 유닛에 제조된 각각의 광확산성을 갖는 플레이트를 장착한 후 확산필름, 프리즘필름, 및 반사형 편광필름을 그 위에 순차적으로 놓은 다음 육안으로 램프의 이미지가 관찰되는지를 평가한 결과, 램프 은폐성에 있어서도 우수한 결과를 보였다.
실시예 11 내지 14
상기 실시예 1 내지 4와 동일한 방법으로 광반사성 막이 형성된 휘도향상용 플레이트를 제작하되, 다만 광반사성 막의 코팅 조액 중 백색안료의 함량을 조절하여 백색도가 92%이고 반사율이 95%인 광반사성 막을 형성하였다.
상기 실시예에서 제조된 광확산성을 갖는 플레이트에 대하여 전광선 투과율, 헤이즈, 휘도, 휨, 수분흡수율 및 열변형 온도를 측정한 결과는 하기 [표 7]과 같다.
전광선투과율
(%)		 헤이즈
(%)		 휘도
(cd/m2)		 휨
(㎜)		 수분흡수율
(%)		 열변형온도
(℃)
실시예 11 68.9 98.1 7383 0.23 0.23 127.6
실시예 12 68.7 98.5 7315 0.21 0.16 102.3
실시예 13 84.9 85.1 7040 0.23 0.25 128.6
실시예 14 83.4 84.8 7034 0.22 0.15 103.4
상기 표 7의 결과로부터, 광반사성 막의 백색도와 반사율을 더 높인 결과 전광선 투과율과 헤이즈에 거의 변화 없이 휘도 값이 증가함을 알 수 있다. 그 외의 치수안정성 내지 열적특성에는 백색도와 반사율을 더 높임으로 인한 현저한 악영향이 없음을 알 수 있다.
또한 32인치 백라이트 유닛에 제조된 각각의 광확산성을 갖는 플레이트를 장착한 후 확산필름, 프리즘필름, 및 반사형 편광필름을 그 위에 순차적으로 놓은 다음 육안으로 램프의 이미지가 관찰되는지를 평가한 결과, 램프 은폐성에 있어서도 우수한 결과를 보였다.
실시예 15 내지 18
상기 실시예 5 내지 8과 동일한 방법으로 광반사성 막이 형성된 휘도향상용 플레이트를 제작하되, 다만 광반사성 막의 코팅 조액 중 백색안료의 함량을 조절하여 백색도가 92%이고 반사율이 95%인 광반사성 막을 형성하였다.
상기 실시예에서 제조된 광확산성을 갖는 플레이트에 대하여 전광선 투과율, 헤이즈, 휘도, 휨, 수분흡수율 및 열변형 온도를 측정한 결과는 하기 [표 8]과 같다.
전광선투과율
(%)		 헤이즈
(%)		 휘도
(cd/m2)		 휨
(㎜)		 수분흡수율
(%)		 열변형온도
(℃)
실시예 15 68.7 90.8 7374 0.18 0.22 128.5
실시예 16 68.6 92.1 7348 0.15 0.16 102.2
실시예 17 77.8 98.8 7582 0.22 0.17 127.1
실시예 18 76.8 98.4 7496 0.17 0.13 100.6
상기 표 8의 결과로부터, 광반사성 막의 백색도와 반사율을 더 높인 결과 전광선 투과율과 헤이즈에 거의 변화없이 휘도 값이 증가함을 알 수 있다. 그 외의 치수안정성 내지 열적특성에는 백색도와 반사율을 더 높임으로 인한 현저한 악영향이 없음을 알 수 있다.
또한 32인치 백라이트 유닛에 제조된 각각의 광확산성을 갖는 플레이트를 장착한 후 확산필름, 프리즘필름, 및 반사형 편광필름을 그 위에 순차적으로 놓은 다음 육안으로 램프의 이미지가 관찰되는지를 평가한 결과, 램프 은폐성에 있어서도 우수한 결과를 보였다.
상기 물성평가 결과, 모든 실시예의 경우 광반사성 막을 구비하지 않은 것에 비하여 전광선 투과율이 68 내지 95%이고 휘도가 6000cd/m2 이상으로 고휘도를 달성할 수 있음을 알 수 있다.
도 1은 종래 휘도향상용 플레이트를 도시한 단면도이고,
도 2는 다른 종래의 휘도향상용 플레이트를 도시한 단면도이며,
도 3 내지 도 8은 본 발명의 제1 구현예에 따른 휘도향상용 플레이트들을 도시한 단면도 내지는 사시도이며,
도 9 내지 도 12는 본 발명의 제2 구현예에 따른 휘도향상용 플레이트들을 도시한 단면도 내지는 사시도이며,
도 13 내지 도 16은 본 발명의 제3 구현예에 따른 휘도향상용 플레이트들을 도시한 단면도 내지는 사시도이다.

Claims (15)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 입자를 포함하거나 포함하지 않은 투명수지재료로 이루어진 기재층;
    기재층의 적어도 일면에 형성되며 입자를 포함하는 투명수지재료로 된 표면층; 및
    표면층의 배면 또는 표면층 상의 적어도 일면에 형성되고,
    다수의 입체 구조가 서로 인접하거나 인접하지 않고 배열된 형상의 표면을 가지며, 입체 구조가 서로 인접하여 형성되는 골(valley) 부분 또는 인접하지 않은 입체 구조 사이의 표면에 형성된 광반사성 막을 포함한 구조화층;
    을 포함하는 휘도향상용 플레이트.
  4. 제 3 항에 있어서, 광반사성 막은 백색도가 90% 이상인 수지 경화막인 것을 특징으로 하는 휘도향상용 플레이트.
  5. 제 3 항에 있어서, 광반사성 막은 반사율이 92% 이상인 수지 경화막인 것을 특징으로 하는 휘도향상용 플레이트.
  6. 제 3 항에 있어서, 광반사성 막은 백색안료를 포함하는 수지 경화막인 것을 특징으로 하는 휘도향상용 플레이트.
  7. 제 4 항에 있어서, 광반사성 막은 백색안료를 포함하는 수지 경화막인 것을 특징으로 하는 휘도향상용 플레이트.
  8. 제 5 항에 있어서, 광반사성 막은 백색안료를 포함하는 수지 경화막인 것을 특징으로 하는 휘도향상용 플레이트.
  9. 제 6 항에 있어서, 백색안료를 포함하는 수지 경화막은 백색안료가 열경화성 수지 또는 자외선 경화성 수지 내에 분산된 수지 경화막인 것을 특징으로 하는 휘도향상용 플레이트.
  10. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 백색안료를 포함하는 수지 경화막은 백색안료가 열경화성 수지 또는 자외선 경화성 수지 내에 분산된 수지 경화막인 것을 특징으로 하는 휘도향상용 플레이트.
  11. 제 3 항에 있어서, 입자는 아크릴계 단독중합체 입자; 스티렌계 단독중합체 입자; 올레핀계 단독중합체 입자; 아크릴계와 스티렌계의 공중합체 입자; 아크릴계와 올레핀계의 공중합체 입자; 스티렌계와 올레핀계의 공중합체 입자; 상기 단독중합체, 공중합체 혹은 삼원공중합체들의 입자를 형성한 후 그 층위에 다른 종류의 단량체로 덮어 씌워서 만드는 다층 다성분계 입자; 실록산계 중합체 입자; 불소계 수지 입자; 탄산칼슘 입자; 황산바륨 입자; 산화규소 입자; 수산화알루미늄 입자; 산화티타늄 입자; 산화지르코늄 입자; 불화마그네슘 입자; 탈크 입자; 유리 입자; 및 마이카 중 선택된 1종 이상인 것임을 특징으로 하는 휘도향상용 플레이트.
  12. 제 3 항에 있어서, 입체 구조는 단면이 다각형, 반원형 또는 반타원형인 다면체 형상 또는 단면이 다각형, 반원형 또는 반타원형인 기둥 형상인 것임을 특징으로 하는 휘도향상용 플레이트.
  13. 제 12 항에 있어서, 입체 구조는 단면이 반원형 또는 반타원형인 기둥 형상인 것임을 특징으로 하는 휘도향상용 플레이트.
  14. 제 3 항에 있어서, 투명수지재료는 아크릴계 단량체 및 스티렌계 단량체 중에서 선택된 단독중합체 또는 공중합체, 폴리카보네이트 수지, 또는 이들의 혼합물을 베이스 수지로 포함하는 것을 특징으로 하는 휘도향상용 플레이트.
  15. 제 14 항에 있어서, 투명수지재료는 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 메틸메타크릴레이트-스티렌 공중합 수지, 폴리스티렌 수지 또는 폴리카보네이트, 또는 이들의 혼합물을 베이스 수지로 포함하는 것을 특징으로 하는 휘도향상용 플레이트.
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