KR101360890B1 - 광확산 잉크 조성물 및 이를 이용한 도광패널 - Google Patents

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Abstract

본 발명은: 본 발명은: 광원의 빛을 받아 발광하는 광확산 잉크 조성물로서; 에폭시 수지와 폴리아미드 수지 중 어느 하나를 포함하여 다른 하나와의 혼합에 의해 상기 광확산 잉크 조성물을 경화시키는 잉크 바인더; 실리콘 비드와 실리카로 이루어진 군에서 1종 이상 선택되는 광확산제; 그리고 잉크 용제를 포함하는 광확산 잉크 조성물과 이를 이용한 유리 재질의 도광 패널 및 디스플레이 유닛을 개시한다.
본 발명에 따르면, 광원의 빛이 상기 광확산 잉크 조성물에 의해 우유빛(Milky) 또는 뿌연(Haze/Cloudy) 빛으로 변환되어 면광원 형태로 출력되므로 심미적이고 감성적이며 담백한 느낌의 광을 구현할 수 있고, 이를 이용한 유리 재질의 도광 패널로 맑고 투명한 바탕에 수려한 디자인을 조명광 형태로 구현할 수 있다.

Description

광확산 잉크 조성물 및 이를 이용한 도광패널{Light Diffusive Ink Composition And Light Guide Panel Unit Using The Same}
본 발명은 광확산 잉크 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도광패널에 적용되어 광원에서 출사되는 빛에 대해 광확산층을 형성하는 잉크 조성물 및 이를 이용하여 우유빛(Milky) 또는 뿌연(Haze/Cloudy) 광으로 구현된 이미지를 출력하는 유리 재질의 도광패널과 이를 갖는 디스플레이 유닛에 관한 것이다.
일반적으로 도광패널은 광원의 빛을 받아 균일한 휘도의 면광원 형태로 출사하기 위한 조명부품으로서, 액정표시장치(LCD)의 백라이트유닛(BLU)를 구현하는 부품으로 적용되고 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 도광패널의 제조에 사용되는 도광부재(4), 예를 들면 플라스틱 또는 유리 재질 등의 도광판이나 도광필름의 표면을 레이저 가공기술을 이용하여 깎아서, 상기 도광부재의 표면에 스크래치(Scratch) 또는 도트(Dot)로 구성되는 패턴(8; Pattern)이 형성되면, 상기 패턴(8)이 상기 광원(3)의 빛을 산란/굴절/반사시킴으로써 상기 도광패널이 면광원 형태로 조명광이 출사한다.
그러나 상기 레이저 가공기술에 의해 제조되는 상기 도광패널은 상기 광원(3)의 빛을 상기 광원(3)의 빛과 동일한 색깔의 면광원으로 출사할 뿐이어서 심미적인 조명광의 전달이 어렵고 단조로운 면광원 형태의 조명광을 출사하는데 그친다.
한편, 근래에는 상기 도광부재(4)에 광확산 잉크를 인쇄하여 상기 도광부재(4)의 표면에 상기 패턴(8)을 도트 형태로 형성함으로써 상기 광원(3)에서 출사되는 빛을 산란/반사시키는 구성의 도광패널이 개발되고 있는데, 이러한 광확산 잉크를 이용한 도광패널 역시 상기 광확산 잉크가 인쇄된 부분이 상기 광원의 빛을 산란/반사시켜서 동일한 색깔과 균일한 휘도로 출력할 뿐이며 상기 도광패널 자체만으로 수려한 느낌의 광이나 특정 디자인의 이미지를 출력할 수 없고, 상기 광확산 잉크가 전체적인 휘도를 개선하기는 하나, 상기 도광패널을 상기 백라이트유닛 이외에 다양한 분야에 적용시키는 데 한계가 있다.
다시 말해서, 종래의 도광패널, 보다 구체적으로 상기 도광부재(4)는 액정표시장치의 기판을 고르게 조명하거나, 일정 형태의 이미지가 구현된 이미지 시트(2; Image Sheet) 예를 들면 광고나 장식을 위한 사진 시트나 그림 시트의 후방에 배치되어, 상기 이미지 시트(2)를 후방에서 상기 이미지 시트(2)의 특정 부분을 상기 광원(3)의 빛과 동일한 색으로 비추어서 조명하는 백라이트 유닛으로만 적용되는 실정이다.
이에 본 발명자는 상기 광원을 빛을 변환시켜서 심미적이고 감성적인 형태의 빛으로 출사할 수 있는 광확산 잉크 조성물 및 이를 이용한 도광 패널, 더 나아가 도광패널 자체에 광확산 잉크로 이미지가 구현된 광패턴 이미지 출력형 도광패널을 개발하게 되었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 우유빛(Milky) 또는 뿌연(Haze/Cloudy) 광을 출력하여 심미적인 느낌을 구현할 수 있는 광확산 잉크 조성물과 이를 이용한 유리 재질의 도광패널 및 디스플레이 유닛을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 소정 디자인에 맞춰서 광확산 잉크 조성물에 의해 구현된 이미지를 출력할 수 있는 도광 패널, 즉 이미지 시트를 후방에서 조명하는 타입이 아닌 자체적으로 우유빛의 발광형 이미지를 직접 출력하는 도광 패널을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 다양한 색상이나 형상의 이미지를 상기 도광 패널에 구현할 수 있는 광확산 잉크 조성물 및 이에 의해 구현되는 컬러 이미지(Colored Image)를 출력할 수 있는 도광 패널을 제공하는 데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은: 광원의 빛을 받아서 발광하는 광확산 잉크 조성물로서; 에폭시 수지와 폴리아미드 수지를 포함하며 상기 광확산 잉크 조성물을 경화시키는 잉크 바인더; 실리콘 비드와 실리카로 이루어진 군에서 1종 이상 선택되는 광확산제; 그리고 잉크 용제를 포함하는 광확산 잉크 조성물을 제공한다.
상기 광확산제는 평균 입도가 0.8㎛~4㎛인 것으로 구성되며, 보다 상세하게는 상기 광확산제는 평균 입도가 1㎛~2㎛인 것을 특징으로 한다.
상기 광확산제는 굴절율이 1.43이고; 상기 잉크 바인더는, 굴절율이 1.52인 것을 특징으로 한다.
상기 잉크 용제는, 케톤류와 에스테르류와 에테르류와 탄화수소계와 글리콜에테르계 유기용제로 이루어진 군에서 1종 이상 선택될 수 있다.
상기 실리콘 비드 또는 실리카 입자 100 중량부에 대하여, 상기 잉크 바인더는 100~850 중량부이고, 상기 잉크 용제는 70~750 중량부인 것을 특징으로 한다.
상기의 구성에 더하여 본 발명에 따른 광확산 잉크 조성물은, 색상 구현을 위한 색상안료를 더 포함하여 구성될 수도 있다. 상기 색상안료는, 투명 색상안료인 것이 바람직하다.
상기 색상 안료는; 아조계 안료, 프탈로시아닌(Phthalocyanine) 안료, 안트라퀴논계(Anthraquinone) 안료, 티오인디고계(Thioindigo) 안료, 페린온계(Perinone)　안료, 페릴렌계(Perylene) 안료, 퀴나크리돈계(Quninacridone) 안료, 그리고 투명성 색상안료로 이루어진 군에서 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 한다.
상기 아조계 안료로는, 시.아이. 피그먼트 레드(C.I. Pigment Red) 3, 5, 48:1, 48:2,48:3, 48:4, 53:1, 53:2, 57:1, 시. 아이. 피그먼트 엘로우 1, 3, 83, 시.아이. 피그먼트 오렌지 16, 13 등이 있고; 상기 프탈로시아닌 안료로는 시.아이. 피그먼트 블루(C.I. Pigment Blue) 15, 15:3, 17과 시.아이. 피그먼트 그린(C.I. Pigment Green) 7 등이 있다.
그리고 상기 안트라퀴논계 안료의 예로는, 축합다환계 유기안료로 인단트렌 블루 시.아이. 피그먼트 블루60(Indanthrene Blue C.I. Pigment Blue 60)이 있고; 상기 티오인디고계 안료로는, 티오인디고 마젠타 시.아이. 피그먼트 바일롯38(Thioindigo Magenta C.I. Pigment Vilot38) 등이 있으며; 상기 페린온계 안료의 예로는, 페린온 오렌지 시.아이. 피그먼트 오렌지43(Perinone Orange C.I. Pigment Orange 43)이 있다.
상기 페릴렌계 안료의 예로는 페릴렌 마룬 시.아이. 피그먼트 레드179(Perylene Maroon C.I. Pigment Red 179)가 있으며; 상기 퀴나크리돈계 안료의 예로는 퀴나크리돈 레드 시.아이. 피그먼트 바이올렛 19(Quninacridone Red C.I. Pigment Violet 19)이 있고; 상기 투명성 색상안료의 예로는, 시.아이. 피그먼트 레드 177(C.I. Pigment R 177(red))과, 시.아이. 피그먼트 그린 36(CI Pigment G36(green))과, 시.아이. 피그먼트 블루 15:6(C.I. pigment B15:6(blue))과, 시.아이. 피그먼트 옐로우 139(C.I. Pigment Y139(yellow))와, 시.아이. 피그먼트 바이올렛 23(CI Pigment V23(violet)) 등이 있다.
상기 실리콘 비드 또는 실리카 입자 100 중량부에 대하여 상기 색상안료는 5~170 중량부가 혼합될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 일 형태로서 본 발명은: 상술한 구성을 갖는 광확산 잉크 조성물에 의해 형성되는 광확산층; 그리고 상기 광확산층이 구비되는 도광부재를 포함하여 구성되는 도광 패널 및 상기 도광패널을 이용한 디스플레이 유닛을 제공한다. 상기 디스플레이 유닛은 상기 도광패널과 상기 도광패널을 조명하는 광원을 포함하여 구성된다.
상기 도광부재는, 상기 광확산 잉크 조성물이 기결정된 디자인에 맞춰 상기 도광부재의 표면에 인쇄되어 상기 광확산층이 상기 도광부재의 표면에 형성하는 이미지를 가지며; 상기 도광부재로 광원의 빛이 출사됨에 따라 상기 도광부재의 전방으로 상기 광확산층이 형성하는 상기 이미지가 출력되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광확산 잉크 조성물, 이를 이용한 도광패널 및 디스플레이 유닛에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 광원의 빛이 상기 광확산 잉크 조성물에 의해 우유빛(Milky) 또는 뿌연(Haze/Cloudy) 느낌의 광으로 변환되어 출력되므로 심미적이고 감성적이며 담백한 느낌의 광을 구현할 수 있고, 이를 이용한 유리재질의 도광패널로 수려한 디자인의 조명을 구현할 수 있다.
본 발명에 따르면, 컬러를 갖는 유색의 광확산 잉크 조성물로 컬러 우유빛 광을 구현할 수 있고 광원의 색과 광확산 잉크 조성물의 색이 함께 혼합색을 구현할 수 있으므로 다양한 색상의 우유빛(Milky) 또는 뿌연(Haze/Cloudy) 느낌을 연출하여 출력할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 광확산 잉크 조성물이 도광패널에 광확산층을 형성하는 동시에 유색 및/또는 무색의 광확산 잉크 조성물을 이용하여 원하는 디자인의 이미지를 유리 재질의 도광패널 자체에 구현할 수 있고, 이에 따라 도광패널 자체가 맑고 투명한 바탕에 직접 심미적이며 수려한 디자인의 우유빛 발광 이미지를 출력할 수 있다.
본 발명에 따르면, 별도의 이미지 시트를 도광패널의 전방에 적층하지 않고도 소정 디자인의 이미지가 구현된 장식판이나 간판, 광고판 등의 디스플레이 패널을 제조할 수 있고, 상기 도광패널에 적용되는 소정 디자인의 장식이미지나 광고 이미지, 예를 들면 그림이나 로고 등과 문자나 기호 등이 광원이 빛을 받아서 유색 및/또는 무색의 디자인으로 심미적으로 출력될 수 있다.
도 1은 종래의 디스플레이 유닛의 일 예를 나타낸 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 디스플레이 유닛에 구비되는 백라이트 유닛을 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 광확산 잉크 조성물에 의해 구현되는 발광 이미지를 갖는 디스플레이 유닛의 일 실시예를 나타낸 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 디스플레이 유닛을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
이하, 본 발명에 따른 광확산 잉크 조성물의 바람직한 실시예를 보다 구체적으로 설명한다.
본 발명에 따른 광확산 잉크 조성물의 일 실시예는 잉크 바인더(Ink Binder)와 광확산제와 잉크 용제를 포함하여 구성된다. 여기서 상기 광확산 잉크 조성물은 첨가제를 더 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 광확산 잉크 조성물의 일 실시예는 잉크 바인더(Ink Binder)와 광확산제와 잉크 용제를 포함하여 구성된다. 여기서 상기 광확산 잉크 조성물은 첨가제를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 잉크 바인더는, 에폭시 수지와 폴리아미드 수지의 혼합에 의해 구현된다. 다시 말해서 상기 잉크 바인더는 에폭시 수지와 폴리아미드 수지 중 어느 하나를 포함하며 다른 하나와의 혼합에 의해 상기 광확산 잉크 조성물을 경화시킨다.
따라서 상기 잉크 바인더는 최종적으로 상기 에폭시 수지와 상기 폴리아미드 수지의 혼합물을 포함하여 구성되는데, 상기 폴리아미드 수지는 상기 에폭시 수지와 혼합되어 시간이 경과함에 따라 본 발명에 따른 광확산 잉크 조성물이 자연적으로 경화된다.
다시 말해서, 상기 폴리아미드 수지는 상기 에폭시 수지와 별도로 서로 분리된 상태로 보존되다가 본 발명에 따른 광확산 잉크 조성물의 사용 직전에 혼합되어 상기 잉크 조성물을 구성할 수 있다. 즉 본 발명에 따른 광확산 잉크 조성물의 잉크 바인더는 2액형 타입이 된다.
다음으로, 상기 잉크 용제는, 케톤류와 에스테르류와 에테르류와 탄화수소계와 글리콜에테르계 유기용제로 이루어진 군에서 1종 이상 선택될 수 있다. 상기 케톤류 용제의 예로는 이소포론(Isophorone)과 사이클로헥사논(Cyclohexanone) 등이 있으며, 상기 에스테르류 용제의 예로는 부틸케비톨 아세테이트(Buthyl Cabitol Acetate)과 에틸케비톨 아세테이트(Ethyl Cabitol Acetate) 등이 있고, 상기 에테르류 용제의 예로는 부틸 케비톨(Buthyl Cabitol)과 에틸케비톨 등이 있다
그리고, 상기 탄화수소계 용제로는 아로마틱 150(Aromatic 150)와 아로마틱 200(Aromatic 200) 등이 있으며, 상기 글리콜에테르계 용제로는 부틸 셀루솔브(Butyl Cellusolve)와 에틸 셀루솔브 (Ethyl Cellusolve) 등이 있다.
상술한 케톤류와 에스테르류와 에테르류와 탄화수소계와 글리콜에테르계 유기용제 중의 1종 또는 2종 이상의 용제가 혼합되어 상기 잉크 용제를 구성할 수 있다.
상기 광확산제는 실리콘 비드(Silicon Bead)와 실리카(Silica) 중 어느 하나로 구성될 수 있으며 상기 실리콘 비드와 실리카가 혼용될 수도 있고, 상기 잉크 바인더 및 상기 잉크 용제의 혼합물과 함께 상기 광확산제가 적용되어, 상기 광확산 잉크 조성물이 광원에 의해 조명되는 경우에 우유빛(Milky) 또는 뿌연(Haze/Cloudy) 광을 출력하는 관능성을 구현할 수 있다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 광확산제는 평균 입도(Grain Size)가 0.8㎛~4㎛인 상기 실리콘 비드와 실리카 입자들로 구성될 수 있으며, 보다 바람직하게는 상기 광확산제의 평균입도가 1㎛~2㎛인 것이 빛의 산란과 헤이즈(Haze)의 증가 및 색좌표의 L값이 높게 나타나 우유빛을 구현하기에 바람직하다.
상기 광원의 빛을 우유빛(Milky) 또는 뿌연(Haze/Cloudy) 느낌과 같이 담백한 느낌의 빛으로 변화시키기 위해서는 광확산제 입자의 평균 입도가 작을수록 좋다. 보다 상세하게는, 상기 광확산제의 평균입도가 작을수록 빛의 간섭 및 헤이즈(Haze)가 높아져서 우유빛(Milky) 또는 뿌연(Haze/Cloudy) 광을 구현하는데 좋으나, 광확산제중 실리콘 비드 및 실리카의 경우 평균입도가 0.8㎛ 보다 작으면 광확산 효과가 저하되어 휘도가 나빠지며 우유빛 광의 구현이 어렵고, 평균입도가 4㎛ 이상인 경우에는 색좌표 중 L값이 50 이하로 나타나 우유빛(Milky) 또는 뿌연(Hazy/Cloudy)효과가 떨어질 수 있다.
상기 광확산제는 상기 잉크 바인더의 굴절율과 차이를 크게 하고 작은 입자를 사용할수록 빛의 간섭효과로 인해 우유빛의 관능성을 구현하기 좋은 것으로 나타나는데, 본 발명에서는 굴절율이 각각 1.43인 실리콘 비드 및/또는 실리카 입자를 상기 광확산제로 적용한다.
그리고, 상기 잉크 바인더는, 상기 광확산제의 굴절율과 차이가 나는 물질로서 굴절율이 1.52인 에폭시 수지와 폴리아미드 수지의 혼합물을 적용하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 실리콘 비드 또는 실리카 입자 100 중량부에 대하여, 상기 잉크 바인더는 100~850 중량부이고, 상기 잉크 용제는 70~750 중량부가 혼합되며, 이러한 범위를 벗어나서 상기 광확산제의 양이 상대적으로 과도하거나 모자라면 광확산 효과가 저하될 수도 있다.
한편, 상기 잉크 용제 100 중량부를 기준으로 할 때 80~200 중량부의 잉크 바인더, 즉 상기 에폭시 수지 및 상기 폴리아미드 수지의 혼합물이 상기 잉크 용제의 잉크 바인더로서 적용되나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 에폭시 수지와 상기 폴리아미드 수지을 혼합하여 그 혼합물을 잉크바인더로 적용한 잉크의 경화는 잉크 기술분야에서 공지된 것이나, 본 발명에서는 보다 구체적으로, 상기 잉크 바인더에서 상기 에폭시 수지와 상기 폴리아미드 수지의 혼합 비율을 결정하는 일 예로, 당량비를 이용한 에폭시 수지와 폴리아미드 수지의 혼합방식을 개시한다.
예를 들면, EEW(Epoxide Equivalent Weight)=200(g/eq) 값을 가지는 에폭시 수지 100 중량부에 대하여 AHEW(Amine Hydrogen Equivalent Weight)=24(g/eq) 값을 가지는 폴리아미드 수지 12 중량부가 혼합될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니고 실험적으로 다양한 범위의 비율로 상호 혼합될 수 있다.
이때, 상기 에폭시 수지와 상기 폴리아미드 수지는 혼합되면 일정시간이 경과된 후 자연 경화되기 때문에 광확산 잉크 조성물의 스크린 인쇄 작업시 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 에폭시 수지와 상기 폴리아미드 수지는 혼합되면 일정시간이 경과된 후 자연 경화되어 딱딱해지기 때문에 이를 포함하는 광확산 잉크 조성물의 스크린 인쇄 작업을 수행하기 어렵기 때문이다.
일 예로, 상기 에폭시 수지와 폴리아미드 수지 중 어느 하나가 포함되지 않은 상태의 광확산 잉크 조성물을 제조한 후 상기 광확산 잉크 조성물의 스크린 인쇄 작업 직전에 상기 에폭시 수지와 폴리아미드 수지 중 상기 광확산 잉크 조성물에 포함되지 않은 물질을 최종적으로 혼합하여 본 발명에 따른 광확산 잉크 조성물을 제조하고, 상기 최종 광확산 잉크 조성물을 이용하여 스크린 인쇄 작업을 수행할 수 있다.
본 발명에 따른 광확산 잉크 조성물 색상 구현을 위한 색상안료를 더 포함하여 구성될 수도 있다. 상기 색상안료로는 투명 색상안료가 사용된다.
상기 색상 안료로는; 아조계 안료, 프탈로시아닌(Phthalocyanine) 안료, 안트라퀴논계(Anthraquinone) 안료, 티오인디고계(Thioindigo) 안료, 페린온계(Perinone)　안료, 페릴렌계(Perylene) 안료, 퀴나크리돈계(Quninacridone) 안료, 그리고 투명성 색상안료 등이 있으며, 상기 광확산 잉크 조성물은 이러한 색상안료들 중 어느 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 아조계 안료로는, 시.아이. 피그먼트 레드(C.I. Pigment Red) 3, 5, 48:1, 48:2,48:3, 48:4, 53:1, 53:2, 57:1, 시. 아이. 피그먼트 엘로우 1, 3, 83, 시.아이. 피그먼트 오렌지 16, 13 등이 있고; 상기 프탈로시아닌 안료로는 시.아이. 피그먼트 블루(C.I. Pigment Blue) 15, 15:3, 17과 시.아이. 피그먼트 그린(C.I. Pigment Green) 7 등이 있다.
그리고 상기 안트라퀴논계 안료의 예로는, 축합다환계 유기안료로 인단트렌 블루 시.아이. 피그먼트 블루60(Indanthrene Blue C.I. Pigment Blue 60)이 있고; 상기 티오인디고계 안료로는, 티오인디고 마젠타 시.아이. 피그먼트 바일롯38(Thioindigo Magenta C.I. Pigment Vilot38) 등이 있으며; 상기 페린온계 안료의 예로는, 페린온 오렌지 시.아이. 피그먼트 오렌지43(Perinone Orange C.I. Pigment Orange 43)이 있다.
상기 페릴렌계 안료의 예로는 페릴렌 마룬 시.아이. 피그먼트 레드179(Perylene Maroon C.I. Pigment Red 179)가 있으며; 상기 퀴나크리돈계 안료의 예로는 퀴나크리돈 레드 시.아이. 피그먼트 바이올렛 19(Quninacridone Red C.I. Pigment Violet 19)이 있고; 상기 투명성 색상안료의 예로는, 시.아이. 피그먼트 레드 177(C.I. Pigment R 177(red))과, 시.아이. 피그먼트 그린 36(CI Pigment G36(green))과, 시.아이. 피그먼트 블루 15:6(C.I. pigment B15:6(blue))과, 시.아이. 피그먼트 옐로우 139(C.I. Pigment Y139(yellow))와, 시.아이. 피그먼트 바이올렛 23(CI Pigment V23(violet)) 등이 있다.
상기 색상안료로서 상술한 색상안료들이 1종 이상이 선택될 수 있으며, 상술한 색상안료들 중에 서로 다른 색의 색상 안료가 혼합되는 경우에는 혼합색이 구현될 수 있다.
여기서, 상기 색상안료는 상기 실리콘 비드 및/또는 실리카 입자 100 중량부에 대하여 상기 색상안료는 5~170 중량부가 혼합된다. 보다 상세하게는 상기 광확산제 100 중량부에 대하여 상기 색상안료는 15~140 중량부가 혼합된다. 따라서 종래에는 도광패널에서 출사되는 빛의 색이 광원의 색에만 의존하였으나, 상기 색상안료가 본 발명에 따른 광확산 잉크 조성물에 포함됨에 따라 다양한 색의 빛을 출사하는 도광패널을 제조할 수 있다.
그리고 유색 및/또는 무색의 광확산 잉크 조성물을 사용하여 상기 도광패널, 보다 상세하게는 도광부재의 표면에 인물이나 사물 기타 기업체의 로고 등과 같은 다양한 이미지를 기설정된 디자인에 따라 구현할 수 있고, 상기 도광패널에 광원의 빛이 조명됨에 따라 상기 도광패널이 우유빛으로 발광되는 이미지를 디스플레이할 수 있으므로 심미감과 디자인성이 향상되고, 종래의 이미지 시트를 생략할 수 있으므로 부품이 단순화되고 투명한 도광부재로 깨끗하고 맑게 표현된 장치 기타 물건, 예를 들면 광고나 간판 기타 장식 등을 위한 디스플레이 장치의 구현이 가능해진다.
다시 말해서, 상술한 구성을 갖는 광확산 잉크 조성물을 이용하여 유리 재질을 갖는 도광부재의 표면, 예를 들면 도광부재의 배면에 광확산층을 형성하고, 상기 도광부재에 광원의 빛을 조명하면 상기 광원의 빛이 상기 도광부재를 투과하면서 상기 광확산층에 의해 우유빛 광으로 변환되어 상기 도광부재의 전방으로 출사된다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 디스플레이 유닛은 상기 도광패널(110)과 광원(120)을 포함하여 구성되며, 상기 도광패널(110)은 상기 도광부재(111)와 광확산층(112)을 포함하여 구성된다. 여기서 상기 광확산층(112)은 상기 광원(120)의 빛을 받아서 우유빛 광패턴의 디스플레이 이미지(112a)를 상기 도광패널(110)의 전방으로 출력한다.
다시 말해서 상기 도광패널(110)은 상기 광원(120)에 의해 발광되는 상기 소정 디자인의 디스플레이 이미지(112a)를 가지며, 상기 광확산 잉크 조성물이 상기 디스플레이 이미지(112a)의 디자인에 맞춰서 상기 도광부재(111)의 표면, 보다 상세하게는 상기 도광부재의 배면에 인쇄되어 상기 광확산층(112)을 형성함으로써 상기 디스플레이 이미지(112a)가 우유빛 느낌으로 구현될 수 있다.
따라서 상기 광확산층(112)이 상기 디스플레이 이미지의 디자인의 형상 그대로 상기 도광부재(111)의 표면에 일체로 형성될 수 있으며, 이러한 경우 상기 광확산층(112)의 외관과 상기 디스플레이 이미지(112a)의 외관이 동일하게 된다. 더 나아가 상기 디스플레이 이미지(112a)는 컬러 이미지(Color Image)로 구현될 수도 있는데, 상기 디스플레이 이미지(112a) 중 컬러로 구현되는 부분에 인쇄되는 광확산 잉크 조성물은 상기 색상안료를 포함하게 된다. 따라서 본 발명에 따른 도광패널의 광확산층은 단색 또는 다색의 컬러 디스플레이 이미지를 구현할 수도 있다. 물론 상기 디스플레이 이미지의 일부만이 본 발명에 따른 광확산 잉크 조성물에 의해 인쇄되는 광확산층으로 구성될 수도 있다.
상기 디스플레이 이미지(112a)는 로고나 광고물이나 사진이나 문양이나 표식이나 문자나 기호 등을 포함할 수 있으며, 상기 광확산 잉크 조성물은 상기 도광부재(111)의 표면에 기 설정된 디자인대로 인쇄되며, 상기 광확산 잉크 조성물의 인쇄에 의해 상기 도광부재(111)의 표면에 형성되는 상기 광확산층(112)은 상기 로고나 광고물이나 사진이나 문양이나 표식이나 문자나 기호 등의 형상을 갖는다.
보다 상세하게 설명하면, 본 발명에 있어서 상기 디스플레이 이미지(112a)는 광확산 잉크의 재질의 상기 광확산층(112)에 의해 구현되는 우유빛 이미지로서, 상기 광확산 잉크 조성물이 상기 도광부재(111)의 표면에 코팅(예를 들면 실크 스크린 인쇄법에 의한 인쇄)되어 상기 광확산층(112)을 형성하며, 상기 광확산층(112)이 상기 광원(120)의 빛을 산란/반사/굴절시켜서 변환함으로써 상기 도광패널(110)의 전방으로 상기 디스플레이 이미지(112a)를 우유빛(Milky)의 담백한 광패턴으로 관능성이 높게 출력한다.
상기 광원(120)은 전력 소모성을 고려하여 백색 LED 및/또는 유색 LED가 적용될 수 있고, 상기 도광패널(110)의 측면 모서리를 따라 복수개의 발광램프(121), 즉 LED들이 배치되어 상기 조명광을 출사하며, 상기 발광램프(121)들은 동시에, 순차적으로 또는 교대로 발광되도록 구성될 수 있다. 그리고 상기 광원(120)의 빛과 상기 광확산층(112)의 색상이 혼합되어 혼합색이 구현될 수 있다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 광원(120)의 조명광은 상기 도광 패널(110)의 일측 모서리(입사부)를 통해 입사되며, 상기 광원(120)에서 출사되는 상기 조명광은 상기 도광패널(110)을 투과하여 진행하면서 상기 광확산층(112)에 도달하고 상기 광확산층(112)은 상기 광원에서 출사되는 빛의 방향을 변환시켜 상기 디스플레이 이미지(112a)를 상기 도광패널(110)의 전방으로 출사한다.
이때 상기 광확산 잉크 재질의 광확산층(112)은 상기 도광부재(110)를 통해 투과되는 상기 광원의 빛(조명광)을 산란/반사/굴절 등의 과정을 통해 면광원으로 변환시키고, 상기 광확산층(112)은 기설정된 상기 디스플레이 이미지의 디자인에 따라 상기 도광부재(111)에 인쇄되므로, 상기 도광패널(110)의 전방으로 상기 디스플레이 이미지(125)가 우유빛 느낌으로 출사된다. 결론적으로 본 발명에 따르면 상기 광원(120)에서 출사되는 조명광이 상기 도광패널(110)의 광확산층(112)에 의해 상기 디스플레이 이미지(125)로 변환되어 우유빛 광 이미지의 형태로 출사된다.
본 발명에 따르면, 상기 도광패널(110)에 광원(120)의 빛이 조명됨에 따라 상기 도광패널이 상기 디스플레이 이미지를 우유빛 광패턴으로 구현할 수 있게 되어 심미감과 디자인성이 향상되고, 종래의 이미지 시트를 생략할 수 있으므로 부품이 단순화되고 투명한 도광부재로 깨끗하고 맑게 표현된 장치 기타 물건, 예를 들면 광고나 간판 기타 장식 등을 위한 디스플레이 장치의 구현이 가능해진다.
예를 들어 상기 도광부재(111)의 표면에 기업의 로고, 광고물이나 인물 기타 사물 등의 이미지가 소정의 디자인에 맞춰서 상기 광확산 잉크 조성물에 의해 인쇄된 경우에, 상기 도광패널(110)은 상기 광원(120)의 빛을 받아 담백하고 심미감이 뛰어난 디스플레이 이미지의 관능적 표현을 구현할 수 있다.
상기 도광부재의 예로는 플라스틱 또는 유리 소재의 플레이트가 있으나, 본 실시에서는 유리 소재의 기판 또는 필름에 본 발명에 따른 광확산 잉크 조성물이 실크 스크린 인쇄(Silk Screen Printing) 기법으로 인쇄되어 상기 광확산층(광확산 잉크층)을 형성하며, 상기 광확산 잉크층이 소정의 디자인, 즉 기설정된 디자인의 이미지에 따라 인쇄되어 광고, 간판, 장식 등의 디스플레이 패널을 구현할 수 있다.
상기 디스플레이 이미지(112a)를 구현하는 상기 광확산층(112)은 복수 부분으로 구획되어 부분별로 다른 색상으로 구성될 수도 있고 다른 색상의 광원에 의해 조명될 수도 있다. 한편, 상기 광확산 잉크 조성물은 상기 첨가제, 예를 들면 소포제와 분산제와 레벨링제 등의 첨가제를 1종 이상 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제는 상기 광확산제 100중량부에 대하여 2~40 중량부가 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 실시예에서 개시되는 광확산 잉크 조성물의 구체적인 예는, 잉크 바인더로서 에폭시 수지와 폴리아미드 수지 혼합물 40~50중량%, 광확산제 6~25 중량%, 케톤류와 에스테르류와 에테르류와 탄화수소계류와 글리콜에테르계 용제 중 1종 이상을 포함하는 잉크 용제 25~45중량%, 기타 첨가제 1~2중량%, 색상안료 2~10중량%로 제조될 수 있다. 상기 광확산제로는 전술한 실리콘 비드 및/또는 실리카 입자가 포함될 수 있다.
이하 본 발명에 따른 광확산 잉크 조성물의 구체적인 실시예를 설명하며, 하기의 실시예는 본 발명을 예시한 것에 불과하며 본 발명에 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[ 실시예 1 내지 실시예 3의 제조]
다음과 같이 [표 1]의 성분과 함량대로 실시예 1 내지 실시예 3에 따른 광확산 잉크 조성물과 비교예 1 및 비교예 2에 따른 광확산 잉크 조성물을 제조하고, 이러한 광확산 잉크 조성물을 두께 1cm의 유리 재질 도광부재(도광판)에 인쇄하여 도광패널을 제조하였다.
성분 실시예
1		 실시예
2		 실시예
3		 비교예
1		 비교예
2		 비고
에폭시 수지 30 30 32 28 30 EEW (g/eq) = 190~220
폴리아미드수지 15 15 16 14 15 AHEW (g/eq) = 100~120
Isophorone 20 37 38 26 20 Ketone 계 Solvent
(비점 210℃)
Butyl carbitol Acetate 10.6 10.6 10.6 10.6 10.6 Ester계 Solvent
(비점 240℃)
BYK-052 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 실리콘계 소포제
독일 BYK사의 제품
G-410 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 실리콘계 레밸링제
Tego사 제품
BYK-2008 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 아크릴계 분산제
독일 BYK 사의 제품
TiO2
(평균입도 0.25㎛)		 2 20
PMMA bead
(평균입도 20㎛)		 23
Silicon bead
(평균입도 2㎛)		 23
Silica
(평균입도 2㎛)		 6
Total 100 100 100 100 100
전술한 바와 같이, 광확산 잉크 조성물의 잉크 바인더에서 에폭시 수지와 혼합되는 폴리아미드 수지의 혼합 비율은 에폭시 수지와 혼합되어 상기 에폭시 수지를 경화시킬 수 있는 정도이면 자유롭게 결정할 수 있는데, 보다 구체적으로는 당량비를 이용하여 결정할 수 있으며, 예를 들면 EEW(Epoxide Equivalent Weight)=200(g/eq) 값을 가지는 에폭시 수지 100g을 경화시키기 위해 AHEW(Amine Hydrogen Equivalent Weight)=24(g/eq) 값을 가지는 폴리아미드 수지 12g을 혼합하며, 본 실시예에서는 위 [표 1]에서와 같이 EEW(g/eq)=190~220의 에폭시 수지와 AHEW(g/eq)=100~120의 고이미다졸라인(high-imidazoline) 폴리아미드 수지를 혼합하여 잉크 바인더를 구성하는 경우를 개시하며, 이때 당량비를 고려하여 상기 에폭시 수지와 상기 폴리아미드 수지는 실시예 1과 2에서와 같이 상기 광확산 잉크 조성물의 전체 비율 중 각각 30 중량%와 15 중량%의 함량을 갖도록 혼합될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니고 실시예 3 및 비교예 1과 2에서와 같이 변경될 수 있다.
그리고 위 실시예 1~3 과 비교예 1~2 를 색차계 및 헤이즈측정기(HAZE METER)를 사용하여 L, a, b 값 및 전체 광투과율 , 헤이즈(HAZE)값을 측정하여 아래 [표 2]에 나타내었다. [표 2]의 측정값은 광원이 켜지기 전의 수치로서, 전체 광투과율은 40 이상이고 L값이 50 이상이고 HAZE 값이 60 이상일 때 광원이 켜진 후 우유빛 형상이 발휘되며, 특히 전체 광투과율은 50 이상이고 L 값이 60 이상이고 HAZE 값이 75 이상이 바람직하다.
구분 공기
(Air)		 실시예
1		 실시예
2		 실시예
3		 비교예
1		 비교예
2		 비고
점도 (cps/25℃) - 7300 7500 6900 7900 7000 Brookfield DV-I 점도계

색상 		L 0.0 69.55 66.79 57.38 91.37 38.76 유리 도광판 (두께 1cm)
305 Mesh screen 인쇄 건조후 측정
측정장비 CM-2600D (색차계) 미놀타
a 0.0 -0.79 -0.56 -0.88 1.43 0.15
b 0.0 -1.87 -1.66 -1.92 -6.89 0.29
광특성 Tt (전체
광투과율)
100
86
87
83
11
89		 유리 도광판 (두께 1cm)
305 Mesh screen 인쇄 건조후 측정
측정장비 HAZE Meter (SUGA, Japan)
Haze 0.0 91.4 92.0 88.9 98.0 81.0
상기와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다.
그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
110: 도광패널 111: 도광부재(도광판)
112: 광확산층 112a: 디스플레이 이미지
120: 광원

Claims (12)

  1. 광원의 빛을 받아서 발광하는 광확산 잉크 조성물로서:
    에폭시 수지와 폴리아미드 수지를 포함하며 상기 광확산 잉크 조성물을 경화시키는 잉크 바인더; 실리콘 비드 또는 실리카로 이루어진 군에서 1종 이상 선택되는 광확산제; 그리고 잉크 용제를 포함하며:
    상기 광확산제는 평균 입도가 0.8㎛~4㎛이며; 상기 광확산제 100 중량부에 대하여, 상기 잉크 바인더는 100~850 중량부이고, 상기 잉크 용제는 70~750 중량부인 것을 특징으로 하는 광확산 잉크 조성물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광확산제는 평균 입도가 1㎛~2㎛인 것을 특징으로 하는 광확산 잉크 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광확산제는 굴절율이 1.43이고; 상기 잉크 바인더는 굴절율이 1.52인 것을 특징으로 하는 광확산 잉크 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 잉크 용제는, 케톤류와 에스테르류와 에테르류와 탄화수소계와 글리콜에테르계 유기용제로 이루어진 군에서 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 광확산 잉크 조성물.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    색상 구현을 위한 색상안료를 더 포함하는 광확산 잉크 조성물.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 색상안료는, 투명 색상안료인 것을 특징으로 하는 광확산 잉크 조성물.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 색상안료는; 아조계 안료, 프탈로시아닌(Phthalocyanine) 안료, 안트라퀴논계(Anthraquinone) 안료, 티오인디고계(Thioindigo) 안료, 페린온계(Perinone)　안료, 페릴렌계(Perylene) 안료, 퀴나크리돈계(Quninacridone) 안료, 그리고 투명성 색상안료로 이루어진 군에서 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 광확산 잉크 조성물.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실리콘 비드 또는 실리카 입자 100 중량부에 대하여 상기 색상안료는 5~170 중량부가 혼합되는 것을 특징으로 하는 광확산 잉크 조성물.
  11. 제1항과 제3항과 제4항과 제5항과 제7항 중 어느 한 항에 기재된 광확산 잉크 조성물에 의해 형성되는 광확산층; 그리고
    상기 광확산층이 구비되는 유리 재질의 도광부재를 포함하여 구성되는 도광 패널.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 도광부재는, 상기 광확산 잉크 조성물이 기결정된 디자인에 맞춰 상기 도광부재의 표면에 인쇄되어 상기 광확산층이 상기 도광부재의 표면에 형성하는 이미지를 가지며; 상기 도광부재로 광원의 빛이 출사됨에 따라 상기 도광부재의 전방으로 상기 광확산층이 형성하는 상기 이미지가 발광하면서 출력되는 것을 특징으로 하는 도광 패널.
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