KR101149848B1 - Ｌｅｄ 백라이트 유닛용 집광필름 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 LED 백라이트 유닛용 집광필름에 관한 것으로, 본 발명의 백라이트 유닛용 집광필름은 상면에 프리즘 또는 렌티귤러 렌즈로 이루어진 출광부를 가진 PET 필름의 하면에 접착기능과 광확산기능을 가지도록 접착제와 비드를 포함하는 경화성 수지용액을 도포하여 이루어진 접착확산층을 형성하고 상기 접착확산층 하면으로 제2 PET 필름을 설치함을 특징으로 한다.

Description

ＬＥＤ 백라이트 유닛용 집광필름{Condensing Film for LED Backlight Unit}
본 발명은 LED 백라이트 유닛용 집광필름에 관한 것이다.
LCD(Liquid Crystal Display, 액정표시장치)란, 일반적으로 공통 전극과 색 필터 등이 형성되어 있는 상부 기판과 박막 트랜지스터와 화소 전극 등이 형성되어 있는 하부 기판 사이에 액정 물질을 주입하고, 화소 전극과 공통 전극에 서로 다른 전위를 인가함으로써 전계를 형성하여 액정 분자들의 배열을 변경시키고, 이를 통해 빛의 투과율을 조절하여 화상을 표현하는 장치를 말한다.
LED(Light Emitting Diode, 발광다이오드)란, p형 반도체와 n형 반도체를 접합시키고, p형 반도체 부분에 "+"전압을 걸어 전자를 빼어내 정공(hole)을 만들고, n형 반도체 부분에는 "-"극을 걸어 전자를 주입시키면 이들이 확산되어 접합 면에서 결합할 때 빛을 내는 것이다. LED는 주로 주기율표의 13족(3A족) 원소(Al, Ga, In)와 15 족(5A 족) 원소(P, As)로 된 화합물 반도체를 사용하는데, 화합물에 따라 나오는 빛의 색이 다르다. LED는 1920년에 처음 만들어졌고, 1960년대부터는 전광판이나 계산기 등에 일부 사용되었으나, 에너지 효율이 낮아 보편화되지는 못하였다. 그러나 최근 수년간의 획기적 발전으로 이제는 LED의 빛 에너지 전환 효율이 형광등 보다도 높아져 새로운 광원으로 각광을 받고 있다.
상기 LCD와 LED는 소형화, 경량화 및 저전력 소비 등의 이점을 가지고 있어, 기존의 브라운과의 단점을 극복할 수 있는 대체 화상표시수단으로 주목을 받아 왔으며, 최근에는 거의 모든 화상 표시 장치에 사용되고 있다.
한편, LCD와 LED는 스스로 발광하지 못하는 수동 소자이기 때문에 패널 하부에 광을 제공하기 위한 백라이트 유닛이 구비되어야 하며, 상기 백라이트 유닛은 광원의 위치에 따라 엣지형 백라이트 유닛과 직하형 백라이트 유닛으로 구분된다. 백라이트 유닛은 빛을 제공하는 광원과, 은폐, 집광, 확산 등의 기능을 수행하여 광원에서 나온 빛의 광 특성을 향상시키는 광학 필름들로 구성된다.
상기 광학 필름들 중 집광 필름은 여러 방향으로 퍼져나가는 빛을 시청 범위로 모아주어 화면의 휘도를 향상시켜주는 역할을 수행하는 필름으로 일반적으로 프리즘 필름 또는 렌티귤러 렌즈 필름 등이 사용되어 왔으며, 최근에는 필름 하면에 반사층이 형성된 렌티귤러 렌즈 필름이 집광필름으로 많이 사용되고 있다.
일반적으로 백라이트 유닛에 사용되는 집광필름은 그 상면에 프리즘 또는 렌티큘러 렌즈가 형성되고, 그 하면에 반사층이 형성되어 있으며, 그 반사층에는 빛이 통과할 수 있는 개구부가 형성되어 있다. 빛은 개구부를 통해 집광필름으로 입사되고, 상면의 프리즘 또는 렌티큘러 렌즈에 의해 집광된다.
도 1은 통상적인 LCD용 백라이트 유닛에 사용되는 집광필름의 개략단면도로, PET 필름(a)의 상면에 프리즘 또는 렌티귤러 렌즈를 설치하여 출광부(b)를 형성하고 하면에 광확산제 비드를 포함하는 경화성 수지용액 도포하여 확산부(c)를 형성한다.
이러한 LCD용 백라이트 유닛에 사용되는 집광필름을 LED용 백라이트 유닛에 사용되는 집광필름에 사용할 경우 LED는 LCD보다 비교적 많을 열을 방출함으로써 PET 필름의 휨 현상을 발생시키는 문제점이 있다.
이러한 문제점에 의하여 LED용 백라이트 유닛용 집광필름은 도 2와 같이 통상적으로 125㎛의 PET 필름 2개를 부착하여 제작한다.
즉, 도 2의 (a)와 같이 집광필름은 125㎛의 PET 필름(1a)의 상면에 프리즘 또는 렌티귤러 렌즈(1b)가 상면에 설치된 출광필름(1)과, 125㎛의 PET 필름(2a)의 하면에 광확산제 비드를 포함하는 경화성 수지용액(2b)을 도포한 광확산필름(2) 사이에 접착제(3)를 도포하여 (b)와 같이 백라이트 유닛용 집광필름을 형성하였다.
상기 광확산필름(2)의 하면에 반사면을 형성할 수 있다.
상기와 같이 제1 PET 필름의 상면에 프리즘 또는 렌티귤러 렌즈를 설치하여 출광필름을 형성하는 공정과, 제2 PET 필름의 하면에 광확산제 비드를 포함하는 경화성 수지용액을 도포한 광확산필름을 형성하는 공정과, 상기 출광필름과 광확산필름을 접착하는 공정으로 이루어짐으로써 3가지 공정이 필요하다.
또한, 광확산제 비드가 다분산이 이루어지도록 서로 다른 종류 또는 크기가 다른 비드를 사용함으로써 에어포켓이 발생하는 문제점이 있다.
공개특허공보 제10-2008-94495호 (공개일자 2008.10.23) 공개특허공보 제10-2008-100059호 (공개일자 2008.11.14) 공개특허공보 제10-2009-17442호 (공개일자 2009.02.18)
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로,
본 발명은 종래에 LED 백라이트 유닛용 집광필름의 3가지 공정을 2가지 공정으로 단순화하는데 목적이 있다.
또한, 서로 다른 종류 또는 크기가 다른 비드를 사용함으로써 에어포켓이 발생하는 문제점을 해결하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, LED 백라이트 유닛용 집광필름에 있어서, 상면에 프리즘 또는 렌티귤러 렌즈로 이루어진 출광부를 가진 PET 필름의 하면에 접착기능과 광확산기능을 가지도록 접착제와 광확산제 비드를 포함하는 경화성 수지용액을 도포하여 접착확산층을 형성하고, 상기 접착확산층의 하면으로 제2 PET 필름을 설치함을 특징으로 한다.
상기 제2 PET 필름의 하면에 광확산제 비드를 포함하는 제2 경화성 수지용액을 도포하여 제2 확산층을 더 형성함을 특징으로 한다.
상기 접착확산층의 광확산제 비드는 0.5~20㎛의 광확산제 비드가 사용됨을 특징으로 한다.
상기 제2 확산층의 광확산제 비드는 단분산용 광확산제 비드가 사용되며, 상기 제2 확산층의 광확산제 비드는 접착확산층의 광확산제 비드와 서로 다른 굴절률을 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 접착확산층의 광확산제 비드와 제2 확산층의 광확산제 비드는 각각 동일한 크기의 단분산용 광확산제 비드가 사용됨을 특징으로 한다.
상기와 같이 이루어진 백라이트 유닛용 집광필름은 접착확산층을 형성함에 있어 동일한 크기의 광확산제 비드를 사용함으로써 에어포켓의 발생을 줄이거나 제거할 수 있어 불량률을 감소할 수 있으며, 출광부를 가진 PET 필름의 하면에 바로 접착확산층을 형성하고 다시 제2 PET 필름를 설치한 후 접착확산층을 형성함으로써 제작을 간소화할 수 있다.
또한, 제1 제2 PET 필름 사이에 접착제와 비드가 첨가되어 광확산 기능을 기능을 부여함로써 표면 조도에 영향을 주지 않으면서 다양한 모양과 크기의 비드 조합을 하여 광확산 기능을 최적화할 수 있다.
또한, 광확산이 이루어지는 확산층이 2개 층으로 이루어짐으로써 각각의 확산층에 서로 다른 크기 또는 굴절률이 상이한 광확산용 비드를 사용함으로써 다양한 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 종래의 LCD용 백라이트 유닛용 집광필름의 개략단면도.
도 2는 종래의 LED용 백라이트 유닛용 집광필름의 개략단면도.
도 3은 본 발명의 실시예를 나타낸 LED용 백라이트 유닛용 집광필름의 제작단계를 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 LED용 백라이트 유닛용 집광필름의 제작단계를 나타낸 단면도.
첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 3과 같이 본 발명의 LED 백라이트 유닛용 집광필름은 상면에 프리즘 또는 렌티큘러 렌즈로 이루어진 출광부(11)가 형성된 PET(Polyethylene Terephthalate) 필름(10)의 하면에 접착제와 광확산제 비드(12a)가 첨가되어 있는 경화성 수지용액(30)을 도포하여 광확산제 비드(12a)에 의하여 광확산이 이루어지는 접착확산층(12)을 형성하고, 상기 접착확산층(12)의 하면으로 경화성 수지용액(30)에 첨가된 접착제에 의하여 제2 PET(Polyethylene Terephthalate) 필름(20)을 설치하여 LED 백라이트 유닛용 집광필름을 형성한다.
상기와 같이 LED 백라이트 유닛용 집광필름은 PET 필름(10)의 상면에 프리즘 또는 렌티큘러 렌즈을 설치하여 출광부(11)를 형성하는 공정과, 광확산제 비드(12a)가 첨가되어 있는 경화성 수지용액(30)을 도포하여 제2 PET 필름(20)을 접착하는 공정으로 이루어짐으로써 제2공정으로 작업공정을 단순화할 수 있다.
상기 출광부(11)는 PET(Polyethylene Terephthalate)필름(10)의 상면에 형성되어 개구부를 통과한 빛을 집광시킴으로써 시청범위 내의 밝기(휘도)를 향상시키는 역할을 하는 것이다.
이러한 상기 출광부(11)는 보통 프리즘 또는 렌티큘러 렌즈로 이루어진다.
상기 PET 필름(10)과 제2 PET 필름(20)은 보통 25~300㎛ 두께의 것을 사용하나 통상적으로 125㎛ 두께의 것이 널리 사용된다.
상기 접착확산층(12)은 경화성 수지에 접착제와 광확산제 비드(12a)를 혼합한 경화성 수지용액(30)을 도포하여 형성되는 것으로, 접착확산층(12)은 광확산제 비드에 의하여 광확산이 이루어짐으로 광확산 역할과 접착제에 의하여 제2 PET 필름(20)를 접착하는 역할을 수행한다.
상기 PET 필름(10, 20)은 25~300㎛의 것이 사용되며, 보통 125㎛이 많이 사용된다.
상기 광확산제 비드(12a)는 0.5~200㎛의 것이 사용되며, 보통 동일한 크기의 다분산 비드가 사용되는 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 것으로,
도 4와 같이 본 발명의 LED 백라이트 유닛용 집광필름은, 상면에 프리즘 또는 렌티큘러 렌즈로 이루어진 출광부(11)가 형성된 PET 필름(10)의 하면에 접착제와 광확산제 비드(12a)가 첨가되어 있는 경화성 수지용액(30)을 도포하여 광확산제 비드(12a)에 의하여 광확산이 이루어지는 접착확산층(12)을 형성하고, 상기 접착확산층(12)의 하면으로 제2 PET 필름(20)을 설치하고, 상기 제2 PET 필름(20)의 하면에 광확산제 비드(22a)가 첨가되어 있는 경화성 수지용액(30')을 도포하여 광확산제 비드(22a)에 의하여 광확산이 이루어지는 제2 확산층(22)을 구성된다.
즉, 전술한 도 3과 같이 이루어지는 LED 백라이트 유닛용 집광필름의 제2 PET 필름(20)의 하면에 광확산제 비드(22a)가 첨가되어 있는 경화성 수지용액(30')을 도포하여 제2 확산층(22)을 더 형성한 것이다.
상기 제2 확산층(22)은 광확산제 비드(22a)를 혼합한 경화성 수지용액(30')을 도포하여 형성되는 것으로, 보통 제2 확산층(22)은 일정한 간격으로 요철이 형성되고, 돌출부에 반사면이 설치된다.
상기 경화성 수지용액(30')에도 접착제가 첨가될 수도 있다.
상기 접착확산층(12)과 제2 확산층(22)을 형성하기 위하여 사용되는 경화성 수지용액(30, 30')에 사용되는 경화성 수지는 우레탄 아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 에스테르아크릴레이드 및 라디칼 발생형 모노머 등으로 이루어진 군으로부터 1종 이상을 선택하여 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 경화성 수지용액(30, 30')에 혼합(첨가)되는 광확산제 비드(12a, 22a)는 각각 동일한 크기 및/또는 동일한 굴절률을 가지는 것이 바람직하다.
상기 광확산제 비드(12a, 22a)는 각각 단분산 비드를 사용하며, 상기 광확산제 비드(12a)와 광확산제 비드(22a)의 굴절률은 서로 다른 크기 및/또는 굴절률을 가진다.
즉, 단분산이 일어나는 광확산제 비드(12a)로 이루어지는 접착확산층(12)과, 광확산제 비드(22a)로 이루어지는 제2 확산층(22)의 2개의 단분산 확산층을 가지되, 접착확산층(12)과 제2 확산층(22)의 광확산제 비드는 각각 굴절률이 상이함으로써 다분산이 일어나게 된다.
10, 20 : PET 필름
11 : 출광부
12, 22 : 접착확산층
12a, 22a : 단분산 비드
30, 30' : 경화성 수지용액

Claims (5)

  1. LED 백라이트 유닛용 집광필름에 있어서,
    상면에 프리즘 또는 렌티귤러 렌즈로 이루어진 출광부(11)를 가진 PET 필름(10)의 하면에 접착기능과 광확산기능을 가지도록 접착제와 광확산제 비드를 포함하는 경화성 수지용액(30)을 도포하여 접착확산층(12)을 형성하고, 상기 접착확산층(12)의 하면으로 제2 PET 필름(20)을 설치하고, 상기 제2 PET 필름(20)의 하면에 광확산제 비드를 포함하는 제2 경화성 수지용액(30')을 도포하여 제2 확산층(22)을 더 형성함을 특징으로 하는 LED 백라이트 유닛용 집광필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접착확산층(12)의 광확산제 비드(12a)는 0.5~20㎛의 광확산제 비드가 사용되되, 서로 크기가 상이한 것임을 특징으로 하는 LED 백라이트 유닛용 집광필름.
  3. 제1항 또는 제2에 있어서,
    상기 제2 확산층(22)의 광확산제 비드(22a)는 크기가 서로 상이한 단분산용 광확산제 비드가 사용됨을 특징으로 하는 LED 백라이트 유닛용 집광필름.
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