KR101430757B1 - 광확산판, 면발광원 장치 및 액정 표시 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광확산판과 램프 박스 사이의 접촉시 소음 발생을 방지할 수 있는 광확산판, 면발광원 장치 및 액정 표시장치를 제공한다.

본 발명은 수지로 만들어지고, 정면 개구면을 가진 램프 박스에서 각각 일정 거리에 놓여진 다수의 광원을 포함하는 면발광원 장치, 수지로 만들어지고, 램프 박스의 개구부를 폐쇄할 수 있도록 램프 박스의 프레임의 전면에 놓여진 광확산판을 포함하고, 프레임의 전면과 접촉하는 광확산판의 뒷면의 최소 부분이 무광택 표면으로 형성되고, 상기 무광택 표면은 0.8 내지 15 ㎛ 범위의 산술 평균 표면 거칠기 (Ra) 와 100 내지 300 ㎛의 범위의 평균 표면 요철 간격 (Rsm) 을 가진다.

Description

광확산판, 면발광원 장치 및 액정 표시 장치{LIGHT DIFFUSER PLATE, SURFACE EMISSION LIGHT SOURCE APPARATUS AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY}

본 발명은 광확산판과 램프 박스 사이의 접촉 영역에서 성가신 소음의 발생을 억제하는 것이 가능한 광확산판, 면발광원 장치 및 액정 표시장치에 관한 것이다.

본원 명세서 및 청구범위에서, "산술 평균 표면 거칠기 (Ra)" 는 JIS B0601-1994에 따라서 측정된 산술 평균 표면 거칠기 (Ra) 를 의미하며, 용어 "평균 표면 요철 간격 (Rsm)" 은 JIS B0601-1994 에 따라서 측정된 평균 표면 요철 간격을 의미한다.

액정 표시 장치, 예를 들면, 액정 셀과 이 액정 셀의 상면과 바닥면에 배치된 편광판 한쌍을 포함하는 표시부의 저면 (후면) 에 백 라이트로서 면발광원 장치를 가지는 액정 표시 장치가 알려져 있다. 백라이트로 사용되는 면발광원 장치를 위해, 램프 박스에 다수의 광원이 배치되고 광확산판이 광원의 전면에 배치되는 구성이 알려져 있다. (일본 비심사 특허 공보 (코카이) No. 7-141908 단락 [0012] 및 도 1 참고)

상술한 광확산판은 램프 박스의 프레임의 전면과 접촉한 상태로 고정되며, 따라서, 프레임의 전면과 광확산판이 서로에 대하여 마찰함에 따라서 성가신 소음이 발생할 수 있다. 예를 들어, 전원이 공급될 때, 면발광원 장치 내에서 온도가 상승하기 때문에 광확산판이 팽창하며, 따라서 프레임의 전면과 광확산판이 서로 마찰함으로 성가신 소음이 발생하게 된다. 성가신 소음의 발생은 램프 박스의 프레임이 폴리카보네이트로 만들어진 경우 확연하다.

본 발명은 상술한 배경 기술을 고려하여, 광확산판과 램프 박스 사이의 접촉 영역에서 성가신 소음의 발생을 방지하는 것이 가능한 광확산판, 면발광원 장치 및 액정 표시 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 다음과 같은 구성을 제공한다.

[1] 수지로 만들어지며 개방된 전방측을 가지는 램프 박스에서 서로로부터 떨어져 위치하는 다수의 광원과, 수지로 만들어지며 상기 램프 박스의 개구를 닫도록 상기 램프 박스의 프레임의 전방측에 배치되는 광확산판을 포함하는 면발광원 장치에 있어서, 상기 프레임의 전면과 접촉하는 광확산판의 후면의 적어도 일부가 무광택 표면으로 형성되며, 상기 무광택 표면의 산술 평균 표면 거칠기 (Ra) 는 0.8 ~ 15㎛ 의 범위이며, 평균 표면 요철 간격 (Rsm) 이 100 ~ 300㎛ 범위인 것을 특징으로 하는 면발광원 장치.

[2] 단락 [1] 에 있어서, 삼각형 단면을 가지는 다수의 삼각형 리지 다수가 상기 광확산판의 전면에 돌출하게 배치되어 있으며, 상기 삼각형 리지의 정점각은 40 ~ 150°로 설정되며, 이웃하는 삼각형 리지 사이의 피치는 10 ~ 500㎛로 설정되는 것을 특징으로 하는 면발광원 장치.

[3] 단락 [1] 에 있어서, 실질적으로 반원형인 단면을 가지는 실질적인 반원형 리지 다수가 광확산판의 전면에 돌출하기 형성되며, 이웃하는 실질적인 반원형 리지 사이의 피치 (P) 는 10 ~ 500㎛로 설정되고, 실질적인 반원형 리지의 높이 (H) 는 3 ~ 500 ㎛ 사이로 설정되며, 피치에 대한 높이의 비 (H/P) 는 0.2 ~ 0.8 로 설정되는 것을 특징으로 하는 면발광원 장치.

[4] 수지로 만들어지며 개방된 전방측을 가지는 램프 박스에서 서로로부터 떨어져 위치하는 다수의 광원과, 수지로 만들어지며 상기 램프 박스의 개구를 닫도록 상기 램프 박스의 프레임의 전방측에 배치되는 광확산판을 포함하는 면발광원 장치에 있어서, 상기 프레임의 전면과 접촉하는 광확산판의 후면의 전체가 무광택 표면으로 형성되며, 상기 무광택 표면의 산술 평균 표면 거칠기 (Ra) 는 0.8 ~ 15㎛ 의 범위이며, 평균 표면 요철 간격 (Rsm) 이 100 ~ 300㎛ 범위인 것을 특징으로 하는 면발광원 장치.

[5] 단락 [4] 에 있어서, 삼각형 단면을 가지는 다수의 삼각형 리지가 상기 광확산판의 전면에 돌출하게 배치되어 있으며, 상기 삼각형 리지의 정점은 40 ~ 150°로 설정되며, 이웃하는 삼각형 리지 사이의 피치는 10 ~ 500 ㎛로 설정되는 것을 특징으로 하는 면발광원 장치.

[6] 단락 [4] 에 있어서, 실질적으로 반원형인 단면을 가지는 실질적인 반원형 리지 다수가 광확산판의 전면에 돌출하기 형성되며, 이웃하는 실질적인 반원형 리지 사이의 피치 (P) 는 10 ~ 500㎛로 설정되고, 실질적 반원형 리지의 높이 (H) 는 3 ~ 500㎛사이로 설정되며, 피치에 대한 높이의 비 (H/P) 는 0.2 ~ 0.8 로 설정되는 것을 특징으로 하는 면발광원 장치.

[7] 단락 [2] 또는 [5] 에 있어서, 상기 삼각형 리지는 프리즘형 리지이며, 상기 광원은 선형 광원이고, 상기 프리즘형 리지는 그 종방향이 선형 광원의 종방향과 실질적으로 일치하게 배치되는 것을 특징으로 하는 면발광원 장치.

[8] 단락 [3] 또는 [6] 에 있어서, 상기 실질적인 반원형 리지는 원통 렌즈형 리지이며, 상기 광원은 선형 광원이고, 상기 원통 렌즈형 리지는 그 종방향이 선형 광원의 종방향과 실질적으로 일치하게 배치되는 것을 특징으로 하는 면발광원 장치.

[9] 단락 [1] 내지 [8] 중 어느 한 단락에 있어서, 상기 광확산판의 전체 광투과율은 55 ~ 85% 범위인 것을 특징으로 하는 면발광원 장치.

[10] 단락 [1] 내지 [9] 중 어느 한 단락에 따른 면발광원 장치 및 이 면발광원 장치의 전방측에 배치되는 액정 표시 패널을 포함하는 액정 표시 장치.

[11] 한 면의 적어도 주변부가 무광택 표면으로 형성되고, 수지로 만들어진 광확산판에 있어서, 상기 무광택 표면의 산술 평균 표면 거칠기 (Ra) 는 0.8 ~ 15㎛ 의 범위이며, 평균 표면 요철 간격 (Rsm) 이 100 ~ 300㎛ 범위인 것을 특징으로 하는 광확산판.

[12] 단락 [11] 에 있어서, 삼각형 단면을 가지는 다수의 삼각형 리지가 상기 광확산판의 다른 면에 돌출하게 배치되어 있으며, 상기 삼각형 리지의 정점각은 40 ~ 150°로 설정되며, 이웃하는 삼각형 리지 사이의 피치는 10 ~ 500㎛로 설정되는 것을 특징으로 하는 광확산판.

[13] 단락 [11] 에 있어서, 실질적으로 반원형인 단면을 가지는 실질적인 반원형 리지 다수가 광확산판의 다른 면에 돌출하기 형성되며, 이웃하는 실질적인 반 원형 리지 사이의 피치 (P) 는 10 ~ 500㎛로 설정되고, 실질적인 반원형 리지의 높이 (H) 는 3 ~ 500㎛ 사이로 설정되며, 피치에 대한 높이의 비 (H/P) 는 0.2 ~ 0.8 로 설정되는 것을 특징으로 하는 광확산판.

[14] 한 면의 전체가 무광택 표면으로 형성되고, 수지로 만들어진 광확산판에 있어서, 상기 무광택 표면의 산술 평균 표면 거칠기 (Ra) 는 0.8 ~ 15㎛ 의 범위이며, 평균 표면 요철 간격 (Rsm) 이 100 ~ 300㎛ 범위인 것을 특징으로 하는 광확산판.

[15] 단락 [14] 에 있어서, 삼각형 단면을 가지는 다수의 삼각형 리지가 상기 광확산판의 다른 면에 돌출하게 배치되어 있으며, 상기 삼각형 리지의 정점각은 40 ~ 150°로 설정되며, 이웃하는 삼각형 리지 사이의 피치는 10 ~ 500㎛로 설정되는 것을 특징으로 하는 광확산판.

[16] 단락 [14] 에 있어서, 실질적으로 반원형인 단면을 가지는 실질적인 반원형 리지 다수가 상기 광확산판의 다른 면에 돌출하기 형성되며, 이웃하는 실질적인 반원형 리지 사이의 피치 (P) 는 10 ~ 500㎛로 설정되고, 실질적인 반원형 리지의 높이 (H) 는 3 ~ 500㎛ 사이로 설정되며, 피치에 대한 높이의 비 (H/P) 는 0.2 ~ 0.8 로 설정되는 것을 특징으로 하는 광확산판.

단락 [1] 에 따른 발명에 따르면, 프레임의 전면과 접촉하는 광확산판의 후면의 적어도 일부가 무광택 표면으로 형성되며, 상기 무광택 표면의 산술 평균 표면 거칠기 (Ra) 는 0.8 ~ 15㎛ 의 범위이며, 평균 표면 요철 간격 (Rsm) 이 100 ~ 300㎛ 범위이며, 따라서, 램프 박스의 프레임의 전면과 광확산판이 서로에 대하여 마찰할 때 발생되는 성가신 소음의 생성의 방지가 가능하다. 종래 기술의 구성에서 램프 박스의 프레임이 폴리카보네이트로 만들어진 경우 소음의 발생이 확연하다. 이와 반대되게, 본 발명에 따르면, 심지어 램프 박스의 프레임이 폴리카보네이트로 만들어진 경우에도 성가신 소음의 발생이 만족스럽게 억제된다.

단락 [2] 의 발명에 따르면, 삼각형 단면을 가지는 삼각형 리지 다수가 상기 광확산판의 전면에 돌출하게 배치되어 있으며, 상기 삼각형 리지의 정점각은 40 ~ 150°로 설정되며, 이웃하는 삼각형 리지 사이의 피치는 10 ~ 500㎛로 설정되며, 따라서, 발광의 휘도가 증가될 수 있다.

단락 [3] 의 발명에 따르면, 실질적으로 반원형인 단면을 가지는 실질적 반원형 리지 다수가 광확산판의 전면에 돌출하기 형성되며, 이웃하는 실질적 반원형 리지 사이의 피치 (P) 는 10 ~ 500㎛로 설정되고, 실질적 반원형 리지의 높이 (H) 는 3 ~ 500 사이로 설정되며, 피치에 대한 높이의 비 (H/P) 는 0.2 ~ 0.8 로 설정되며, 따라서, 발광의 휘도가 증가될 수 있다.

단락 [4] 의 발명에 따르면, 광확산판의 후면에서 전체 면이 무광택 표면으로 형성되며, 상기 무광택 표면의 산술 평균 표면 거칠기 (Ra) 는 0.8 ~ 15㎛ 의 범위이며, 평균 표면 요철 간격 (Rsm) 이 100 ~ 300㎛ 범위이며, 따라서, 램프 박스의 프레임의 전면과 광확산판이 서로에 대하여 마찰할 때 발생되는 성가신 소음의 생성의 방지가 가능하다. 종래 기술의 구성에서 램프 박스의 프레임이 폴리카보네이트로 만들어진 경우 성가신 소음의 발생이 확연하다. 이와 반대되게, 본 발명에 따르면, 심지어 램프 박스의 프레임이 폴리카보네이트로 만들어진 경우에도 소음의 발생이 만족스럽게 억제된다. 광확산판의 후면의 전체 면이 무광택 표면으로 형성되는 구성은 가공 효율을 향상시킬 수 있으며, 제조될 제품을 다른 크기로 쉽게 전환시킬 수 있다.

단락 [5] 의 발명에 있어서, 삼각형 단면을 가지는 삼각형 리지 다수가 상기 광확산판의 전면에 돌출하게 배치되어 있으며, 상기 삼각형 리지의 정점각은 40 ~ 150°로 설정되며, 이웃하는 삼각형 리지 사이의 피치는 10 ~ 500㎛로 설정되며, 따라서, 발광 휘도가 증가될 수 있다. 또한, 특정 무광택 표면으로 광확산판의 후면의 전체면을 형성하고 광확산판의 전면에서 돌출되는 특별한 형상을 가진 삼각형 리지를 제공하는 것의 상승 효과로 인하여, 휘도의 요철 없이 균일하게 발광될 수 있다. 광확산판이 높은 전체 광 투과율 (예를 들면, 55~75%) 를 가진 구성으로 형성될 때 휘도에서 요철을 억제하는 상승적 효과는 더 커진다.

삼각형 리지 (특히, 정점각이 90°인 삼각형 리지) 가 광확산판의 전면에 배치되는 경우, 광확산판의 전면에 그 수직 방향으로 입사하는 빛은 후면 (광원) 을 향하여 전부 반사되며, 따라서, 광확산판의 확산률은 낮다. 단락 [4] 의 발명에 따르면, 이와 반대로, 광확산판의 후면의 전체면이 산술 평균 표면 거칠기 (Ra) 는 0.8 ~ 15㎛ 의 범위이며, 평균 표면 요철 간격 (Rsm) 이 100 ~ 300㎛ 범위인 무광택 표면으로 형성되기 때문에, 심지어 광확산판의 전면에 수직하게 입사하는 빛도 충분히 확산될 수 있다. 결과적으로, 광확산판의 전면에서 완전히 반사됨이 없이 확산되면서 전방으로 발광이 가능하며, 따라서 빛을 확산하는 광확산판의 효 과가 향상된다. 즉, 특정 무광택 표면으로 광확산판의 후면의 전체면의 형성과 광확산판의 전면에서 돌출되는 특별한 형상을 가진 삼각형 리지의 제공의 상승 효과로 인하여, 빛을 확산하는 광확산판의 효과 또한 향상된다. 광확산판이 광확산제 (광확산 입자) 를 포함하는 경우 이 상승 효과는 특히 좋아진다. 마이크로미터 이하의 크기를 가지는 광확산제 (광확산 입자) 를 포함하는 광확산판은 외부로부터 관찰되도록 색을 띤 광원 (램프) 의 프로파일 이미지를 전방으로 전달하는 경향이 있다. 단락 [4] 의 발명에 따르면, 이와 반대로, 광원의 프로파일 이미지는 상술한 상승효과로 인하여 외부로부터의 관찰로부터 만족할만하게 억제될 수 있다.

단락 [6] 의 발명에 따르면, 실질적으로 반원형인 단면을 가지는 실질적인 반원형 리지 다수가 광확산판의 전면에 돌출하기 형성되며, 이웃하는 실질적인 반원형 리지 사이의 피치 (P) 는 10 ~ 500㎛로 설정되고, 실질적인 반원형 리지의 높이 (H) 는 3 ~ 500㎛사이로 설정되며, 높이에 대한 피치의 비 (H/P) 는 0.2 ~ 0.8 로 설정되며, 따라서, 발광 휘도가 향상될 수 있다.

또한, 특정 무광택 표면으로 광확산판의 후면에서 전체면의 형성과 광확산판의 전면에서 돌출되는 특별한 구성을 가진 삼각형 리지를 제공의 상승 효과로 인하여, 휘도의 불균일 없이 균일하게 발광될 수 있다. 광확산판이 높은 전체 광투과율 (예를 들면, 55~85%) 을 가진 구성으로 형성될 때 휘도에서 불균일을 억제하는 상승적 효과는 더 커진다. 광확산판이 광확산제 (광확산 입자) 를 포함하는 경우 이 상승 효과는 특히 좋아진다. 마이크로미터 이하의 단위의 입자를 가지 는 광확산제 (광확산 입자) 를 포함하는 광확산판은 외부로부터 관찰되도록 전방측에 색을 띤 광원 (램프) 의 프로파일 이미지를 전달하는 경향이 있다. 단락 [2] 의 발명에 따르며, 이와 반대로, 광원의 프로파일 이미지는 상술한 상승효과로 인하여 외부로부터의 관찰로부터 만족할만하게 억제될 수 있다.

단락 [7] 의 발명에 따르면, 프리즘형 리지는 그 종방향이 선형 광원의 종방향과 실질적으로 일치하게 배치되어 있기 때문에, 표면에서 휘도의 균일성을 향상시키도록, 광확산판을 통하여 전달되는 광원의 이미지가 선형 관원의 종방향에 수직하는 방향으로 퍼지는 장점을 가진다.

단락 [8] 의 발명에 따르면, 원통 렌즈형의 리지는 그 종방향이 선형 광원의 종방향과 실질적으로 일치하게 배치되기 때문에, 표면에서 휘도의 균일성을 향상시키도록, 광확산판을 통하여 전달되는 광원의 이미지가 선형 광원의 종방향에 수직하는 방향으로 퍼지는 장점을 가진다.

단락 [9] 의 발명에 따르면, 광확산판의 전체 광 투과율은 55 ~ 85% 범위이기 때문에, 상술한 상승 효과에 의해서 휘도의 요철을 억제하는 충분한 효과뿐만 아니라 휘도의 충분한 수준을 얻을 수 있다.

단락 [10] 의 발명에 따르면, 광확산판과 램프 박스 사이의 접촉 영역에서 성가신 소음의 발생을 억제하는 것이 가능한 액정 표시 장치가 제공된다.

단락 [11] 의 발명 (광확산판) 은 한 면의 적어도 주변부가 무광택 표면으로 형성되고, 수지로 만들어진 광확산판을 포함하며, 상기 무광택 표면의 산술 평균 표면 거칠기 (Ra) 는 0.8 ~ 15㎛ 의 범위이며, 평균 표면 요철 간격 (Rsm) 이 100 ~ 300㎛ 범위이며, 따라서 광확산판과 램프 박스의 프레임의 전면이 서로 마찰할 할 때 발생하는 성가신 소음의 발생이 억제될 수 있다.

단락 [12] 의 발명에 따르면, 삼각형 단면을 가지는 다수의 삼각형 리지가 이 광확산판의 다른 면에 돌출하게 배치되어 있으며, 상기 삼각형 리지의 정점각은 40 ~ 150°로 설정되며, 이웃하는 삼각형 리지 사이의 피치는 10 ~ 500㎛로 설정되며, 따라서 발광 휘도가 향상될 수 있다.

단락 [13] 의 발명에 따르면, 실질적으로 반원형인 단면을 가지는 실질적인 반원형 리지 다수가 광확산판의 다른 면에 돌출하기 형성되며, 이웃하는 실질적인 반원형 리지 사이의 피치 (P) 는 10 ~ 500㎛로 설정되고, 실질적인 반원형 리지의 높이 (H) 는 3 ~ 500㎛ 사이로 설정되며, 피치에 대한 높이의 비 (H/P) 는 0.2 ~ 0.8 로 설정되며, 따라서 발광 휘도는 향상될 수 있다.

단락 [14] 의 발명에 따르면, 광확산판의 한 면의 전체가 무광택 표면으로 형성되고, 무광택 표면의 산술 평균 표면 거칠기 (Ra) 는 0.8 ~ 15㎛ 의 범위이며, 평균 표면 요철 간격 (Rsm) 이 100 ~ 300㎛ 범위이며, 따라서 광확산판과 램프 박스의 프레임의 전면이 서로 마찰하여 발생하는 성가신 소음이 억제될 수 있다. 또한, 광확산판의 한 면의 전체면이 무광택 표면으로 형성되는 구성은 가공 효율을 상승시키는 것이 가능하고, 다른 크기로 가공되는 제품을 교체하는 것이 용이하다.

단락 [15] 의 발명에 따르면, 삼각형 단면을 가지는 다수의 삼각형 리지가 상기 광확산판의 다른 면에 돌출하게 배치되어 있으며, 상기 삼각형 리지의 정점각은 40 ~ 150°로 설정되며, 이웃하는 삼각형 리지 사이의 피치는 1 ~ 500㎛로 설정 되고, 따라서 발광 휘도는 증가된다. 또한, 특정 무광택 표면으로 광확산판의 일면의 전체면을 형성하고 광확산판의 다른면에서 돌출되는 특별한 형상을 가진 삼각형 리지의 제공의 상승 효과로 인하여, 휘도의 요철 없이 균일하게 발광될 수 있고 빛을 확산시키는 광확산판의 효과가 충분히 개선된다.

단락 [16] 의 발명에 따르면, 실질적으로 반원형인 단면을 가지는 실질적인 반원형 다수의 리지가 상기 광확산판의 다른 면에 돌출하게 형성되며, 이웃하는 실질적인 반원형 리지 사이의 피치는 10 ~ 500㎛로 설정되고, 실질적인 반원형 리지의 높이는 3 ~ 500 ㎛사이로 설정되며, 피치에 대한 높이의 비 (H/P) 는 0.2 ~ 0.8 로 설정되며, 따라서 발광 휘도가 향상될 수 있다.

또한, 특정 무광택 표면으로 광확산판의 일면의 전체면을 형성하고 광확산판의 다른면에서 돌출되는 특별한 형상을 가진 실질적으로 반원형의 리지의 제공의 조합 효과로 인하여, 휘도의 요철 없이 균일하게 발광될 수 있고, 빛을 확산시키는 광확산판의 효과가 충분히 개선된다.

본 발명에 따른 액정 표시 장치의 한 실시예 (실시예 A) 가 도 1 에 도시되어 있다. 도 1 에서 도면 부호 1 은 면발광원 장치 (백라이트) 를 의미하며, 10 은 액정 표시 패널을 의미하고, 20 은 액정 표시 장치를 의미한다. 액정 표시 패널 (10) 은 액정 셀 (11) 과 액정 셀 (11) 의 상면과 하면에 배치된 편광판 (12), (13) 을 포함한다.

면발광원 장치 (1) 는 액정 패널 (10) 의 바닥면 편광판 (13) 의 아래면 측 에 (후면 측에) 위치한다. 면발광원 장치 (1) 는 전방측 (위) 이 열렸으며, 평면도에서 사각형 형상이며, 저프로파일 박스 형의 램프 박스 (5), 램프 박스 (5) 에서 서로로부터 떨어져 배치된 다수의 선형 광원 (2) 및 다수의 선형 광원 (2) 의 전방 측 (위) 에 위치하는 수지로 만들어진 광확산판 (3) 을 포함한다. 램프 박스 (5) 는 도 1 에서 보이는 바와 같이, 평면도에서 전방을 향하여 사각형 형상의 후방판 (32) 의 외주로부터 신장된 측판을 포함하며, 전방측에서 개구를 가진다. 광확산판 (3) 은 램프 박스의 전방측의 개구를 막도록 램프 박스 (5) 에 부착되어 있다. 광확산판 (3) 은 광확산판 (3) 의 후면 (3a) 의 주변부가 램프 박스 (5) 의 프레임 (31) 의 전면 (31a) 에 접촉되도록 램프 박스 (5) 에 부착되어 있다. 램프 박스 (5) 의 내면은 반사층 (도시되지 않음) 으로 라이닝되어 있다.

도 3 에서 보이는 바와 같이 광확산판 (3) 은 수지로 되어 있고 후면 (3a) 의 전체 면은 무광택 표면 (6) 으로 형성되어 있다. 즉, 무광택 표면 (6) 으로 형성된 광확산판 (3) 의 표면 (3a) 이 광원 (2) 에 있도록 광확산판 (3) 이 배치된다. (도 1 참고) 무광택 표면 (6) 의 산술 평균 표면 거칠기 (Ra) 는 0.8 ~ 15㎛ 이고, 평균 표면 불 균일 간격 (Rsm) 은 100 ~ 300㎛이다. 광확산판 (3) 의 후면 (3a) 의 전체 면은 실시예 A 에서 무광택 표면 (6) 으로 형성되어 있으나, 본원 발명은 이 구성으로 제한되는 것은 아니다. 프레임의 전면 (31a) 과 접촉하는 광확산판 (3) 의 후면 (3a) 의 적어도 일부가 무광택 표면 (6) 으로 형성되는 것으로 족하다. 예를 들어, 도 4 에 보이는 바와 같이, 프레임의 전면 (31a) 과 접촉하는 광확산판 (3) 의 후면 (3a) 의 단지 일부만이 무광택 표면 (6) 으로 형성되는 구성이 체택될 수도 있다.

실시예 A 에서, 삼각형 단면을 가지는 다수의 삼각형 리지 (7) 를 포함하는 주름진 면부 (4) 가 광확산판 (3) 의 전면 (3b) 에 형성되어 있다. 즉, 삼각형 리지 (7) 가 형성되어 있는 광확산판 (3) 의 전면 (3b) 은 액정 표시 패널 (10) 의 일측에 위치한다. (도 1 참고) 삼각형 리지 (7) 의 정점각 (α) 은 40 ~ 150°로 설정되며, 이웃하는 삼각형 리지 (7) 사이의 피치 (P) 는 10 ~ 500㎛ 로 설정된다. 또한, 실시예 A 에서, 삼각형 리지 (7) 의 단면은 정점각 (α) 을 형성하는 두 측면이 동일한 이등변 삼각형 형상이다.

또한, 실시예 A 에서, 삼각형 리지 (7) 는 광확산판 (3) 의 표면에 평행한 방향으로 신장되어 형성된 프리즘형의 리지 (8, 단면이 삼각형 형상인 리지) 로 구성되며, 프리즘형 리지 (8) 는 그 종방향으로 서로에 실질적으로 평행하게 배열된다. (도 2 참조)

또한, 실시예 A 에서, 선형 광원이 광원 (2) 으로 사용되며, 광원 (2) 의 종방향 및 광확산판 (3) 의 프리즘형 리지 (8) 의 종방향이 실질적으로 일치한다. 또한, 프리즘형 리지 (8) 는 그 종방향으로 광확산판 (3) 의 종방향 (N) 과 실질적으로 일치하도록 배열된다. (도 2 참조)

상술한 구성을 가지는 면발광원 장치 (1) 에서, 램프 박스 (5) 의 프레임의 전면 (31a) 와 접촉하는 광확산판 (3) 의 후면 (3a) 의 적어도 일부는 무광택 표면 (6) 으로 형성되며, 무광택 표면 (6) 의 산술 평균 표면 거칠기 (Ra) 는 0.8 ~ 15 ㎛ 이며, 평균 표면 요철 간격 (Rsm) 은 100 ~ 300㎛ 이다. 따라서, 램프 박스 (5) 의 프레임의 전면 (31a) 및 광확산판 (3) 은 점접촉 혹은 점접촉에 근접하게 되어, 램프 박스 (5) 의 프레임 전면 (31a) 과 광확산판 (3) 이 서로 마찰할 때 마찰이 감소되어 소음의 발생이 억제된다.

또한, 실시예 A 에서, 삼각형 단면을 가진 다수의 삼각형 리지 (7) 가 광확산판 (3) 의 전면 (3b) 에 돌출되어 형성되며, 삼각형 리지 (7) 의 정점각 (α) 이 40 ~ 150°범위로 설정되며, 이웃하는 반원형 리지 (7) 사이의 피치 (P) 가 10 ~ 500㎛ 범위로 설정되기 때문에, 발광의 휘도가 충분히 향상될 수 있다.

또한, 실시예 A 에서, 산술 평균 표면 거칠기 (Ra) 가 0.8 ~ 15㎛ 이고, 평균 표면 요철 간격 (Rsm) 이 100 ~ 300㎛ 인 무광택 표면 (6) 으로 광확산판 (3) 의 후면 (3a) 의 전체 표면을 형성하고, 광확산판 (3) 의 전면 (3b) 에 돌출되게 삼각형 리지 (7) 가 형성되는 두 구성의 상승적 효과로 인하여, 휘도에 불균일함이 없이 일정하게 빛이 방출될 수 있는데, 즉 표면×휘도의 높은 일정도를 성취하는 것이 가능하다. 광확산판 (3) 과 광원 (2) 사이의 거리 (d) 및 이웃하는 광원 상이의 거리 (L) 에 따라서 표면 넘어서의 휘도의 일정도가 변한다. 면 넘어서의 휘도의 일정도는 삼각형 리지 (7) 의 정점각 (α) 의 값에 따라 광확산판 (3) 과 광원 (2) 사이의 거리를 더 작게 설정함으로써 향상될 수 있다.

또한, 실시예 A 에서, 광확산판 (3) 의 후면 (3a) 의 전체면이 무광택 표면 (6) 으로 형성되기 때문에, 제조 효율을 상승시키는 것이 가능하며, 제조될 제품을 다른 크기로 하는 것도 더욱 쉬워진다.

본 발명에 따르면, 무광택 표면 (6) 이 프레임의 전면 (31a) 과 접촉하는 광확산판 (3) 의 후면 (3a) 의 적어도 일부에 형성될 때, 무광택 표면 (6) 의 산술 평균 표면 거칠기 (Ra) 가 0.8 ~ 15㎛ 의 범위이며, 평균 표면 요철 간격 (Rsm) 은 100 ~ 300㎛ 범위인 것이 필요하다. Ra 가 0.8 ㎛ 보다 작거나 Rsm 이 300 ㎛ 보다 크게 되면, 소음을 억제하는 효과가 충분하게 얻어질 수가 없다. Ra 가 15㎛보다 크거나 Rsm 이 100㎛보다 작은 무광택 표면은 제조하기가 힘들어서, 생산성이 떨어진다. 무광택 표면이 (6) 의 산술 평균 표면 거칠기 (Ra) 가 1.0 ~ 10㎛ 이고, 평균 표면 요철 간격 (Rsm) 130 ~ 250 ㎛ 인 것이 특히 바람직하다.

예를 들어, 무광택 표면 (6) 의 단면은 실질적으로 반원형 혹은 곡선 경계를 가지는 편평한 형상일 수 있으나, 본 발명은 이러한 형상에 제한되지 않는다. 무광택 표면의 단면은 Ra 가 0.8 ~ 15㎛ 이고, Rsm 가 100 ~ 300㎛를 만족한다면 어떠한 형상도 가질 수 있다.

무광택 표면 (6) 을 형성하는 방법은 제한되지 않는다. 예를 들어, 무광택 표면은 엠보스 롤에 의해서 무광택 표면 패턴을 전사하거나, 표면을 형성하기 위해 수지에 미세한 입자를 포함시켜서 입자가 돌출되고 무광택 표면을 형성할 수 있으나, 본 발명은 이러한 방법에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 따르면, 광확산판 (3) 의 전면 (3b) 에 돌출하도록 삼각형 단면의 다수의 삼각형 리지 (7) 를 형성하는 것이 바람직하며, 이때 삼각형 리지 (7) 의 정점각 (α) 은 40 ~ 150°로 설정하며, 이웃하는 삼각형 리지 (7) 사이의 피치 (P) 는 10 ~ 500㎛로 설정하는 것이 필요하다. 파라미터를 상기 범위로 설정함 으로써, 방사되는 광의 휘도는 충분히 증가될 수 있다. 정점각 (α) 이 40°보다 작은 표면 형상은 높은 정밀도로 형성되기 어려우며, 정점각 (α) 150° 보다 큰 표면 형상은 낮은 집광 효율을 가진다. 피치 (P) 가 10㎛ 보다 작은 피치 (P) 를 갖는 표면 형상은 고정밀도로 형성하기가 어려우며, 500㎛ 보다 큰 피치 (P) 를 갖는 표면 형상은 삼각형 리지 (7) 의 선이 보이게 되는 문제가 있다. 삼각형 리지 (7) 의 정점각 (α) 은 60 ~ 120°로 설정하고, 피치 (P) 는 30 ~ 100 ㎛로 설정하는 것이 특히 바람직하다.

삼각형 리지 (7) 의 높이 (h) 는 1.0 ~ 800㎛ 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 1.0 ㎛ 보다 큰 높이는 휘도를 상승시키는 효과를 충분히 얻을 수 있으며, 800㎛ 보다 작은 높이는 삼각형 리지 (7) 의 선이 보이는 문제를 제거한다.

삼각형 리지 (7) 의 형성 방법은 제한이 없으며, 예를 들면, 몰드를 사용한 열전사, 사출 성형 공정, 기계 가공 공정, 압출 성형 공정 또는 엠보스 롤을 사용하는 용융 압출 성형 공정 등이 사용될 수 있다.

인접하는 삼각형 리지 (7) 사이의 실질적으로 V 형 단면은 곡률 반경이 약 5㎛ 인 아치형이 될 수 있다. 본 발명의 효과가 훼손돼지 않는 범위에서 상기 삼각형 리지 (7) 의 정점부 또한 아치형이 될 수 있다. 또는, 상기 삼각형 리지 (7) 의 정점부는 피치 (P) 의 약 1/10인 길이를 갖는다면 편평하게 될 수 있다.

실시예 A 에 있어서, 광확산판 (3) 의 삼각형 리지 (7) 는 일차원형 광확산판의 표면에 대해 평행한 방향으로 신장하는 프리즘형 리지 (8) 를 포함한다 (일차원형) (도 2 참조). 그러나, 본 발명은 이러한 구성에 제한되지 않고, 상기 광확산판의 삼각형 리지 (7) 는 광확산판의 표면에 편평한 다른 두 방향 (예를 들어, 서로 수직한 방향) 으로 신장하는 프리즘형의 리지 (8) 를 포함할 수도 있다.

또한, 실시예 A 에 있어서, 도 3 에 기재된 바와 같이, 상기 삼각형 리지 (7) 의 단면은 정점각 (α) 을 형성하는 2 개의 동일한 변을 가지는 이등변 삼각형 형태의 형상이 될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않으며, 상기 단면은 상기 정점각 (α) 의 범위가 40 내지 150 도인 조건을 만족시키는 삼각형이라면 이등변 삼각형이 아닌 형태도 가능하다.

또한, 실시예 A 에 있어서, 상기 삼각형 리지 (7) 모두는 동일한 크기와 동일한 형태로 제작된다. 그러나, 본 발명은 이러한 구성에 제한되지 않으며, 상기 삼각형 리지 (7) 의 정점각 (α), 높이 (h) 및 피치 (P) 중에서 하나 이상의 값을 다르게한 구성도 적용될 수 있다. 도 5 에 도시된 구성을 예로 들 수 있다.

또한, 실시예 A 에 있어서, 인접한 삼각형 리지 (7) 들이 서로 연속되도록 배열되어 있더라도, 본 발명의 효과가 나쁜 영향을 받지 않는다면 이러한 구성에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 6 에 도시된 바와 같이, 인접한 삼각형 리지 (7) 사이에 편평한 면이 존재할 수 있다.

본 발명의 효과를 훼손하지 않는 범위 내에서, 40 내지 150 도 범위의 정점각 (α) 을 갖는 삼각형 리지 (7) 가 아닌 다른 삼각형 리지도 상기 주름 표면 영역 (4) 이 구성될 수 있다. 유사하게, 본 발명의 효과를 훼손하지 않는 범위 내에서, 인접한 삼각형 리지 (7) 사이에 10 내지 500㎛ 범위의 피치 (P) 를 갖 는 삼각형 리지 (7) 가 아닌 다른 삼각형 리지도 주름 표면 영역 (4) 이 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 액정 표시 장치의 다른 실시예 (실시예 B) 가 도 8 에 도시되어 있다. 도 8 에 있어서, 참조번호 (1') 는 면발광원 장치 (백라이트) 를 나타내며, 참조번호 (10) 은 액정 표시 패널, 참조번호 (20') 은 액정 표시 장치를 나타낸다. 상기 액정 표시 패널 (10) 은 액정 셀 (11) 및 상기 액정 셀의 (11) 상하측에 배열된 편광판 (12, 13) 을 포함한다.

상기 면발광원 장치 (1') 는 상기 액정 표시 장치 (10) 의 하부 편광판 (13) 의 하면측 (뒷면측) 에 형성된다. 상기 면발광원 장치 (1') 는 평면도 상으로 전면측 (상부면측) 으로 개방되어 있는 삼각형의 낮은 프로파일 박스로 구성된 램프 박스 (5), 상기 램프 박스 (5) 내부에 서로 소정의 거리로 배열되어 있는 다수의 일련의 광원 (2), 및 상기 다수의 일련의 광원 (2) 의 전면측 (상측) 에 배열된 수지 소재의 광확산판 (3) 을 포함한다. 상기 램프 박스 (5) 는 평면도 상으로 상기 전면측 방향으로 삼각형의 후면판 (32) 주위로 신장된 측면판을 포함하며, 도 8 에 기재된 바와 같이, 전면측으로 개방되어 있다. 상기 광확산판 (3') 은 상기 램프 박스 (5) 에 결속되어, 상기 램프 박스의 전면측의 개구부를 폐쇄하도록 되어 있다. 즉, 상기 광확산판 (3') 는 상기 광확산판 (3') 후면 (3a') 의 주변부가 상기 램프 박스 (5) 프레임 (31) 의 전면부 (31a) 와 접촉하는 형태로 상기 램프 박스 (5) 와 결합되어 있다. 상기 램프 박스 (5) 의 내면은 반사층 (도시되지 않음) 으로 라이닝되어 있다.

상기 광확산판 (3') 은 상기 수지로 만들어진 광 투과판으로 이루어지며, 광확산판의 전체 표면 (3a') 은 도 10 에 도시된 바와 같이 무광택 표면 (6) 으로 형성되어 있다. 즉, 상기 광확산판 (3') 은 무광택 표면 (6) 으로 형성된 상기 광확산판의 표면 (3a') 이 상기 광원 (2) 측에 배치되도록 형성되어 있다. 상기 무광택 표면 (6) 은 산술적으로 평균 표면 조도 (Ra) 가 0.8 내지 15㎛ 범위이고, 표면 요철 간격 (Rsm) 이 100 내지 300㎛ 범위이다. 실시예 B 에서는 상기 광확산판 (3') 후면의 전체면이 무광택 표면 (6) 으로 형성되어 있지만, 본 발명은 이러한 구성에 제한되는 것은 아니다. 이는 상기 프레임의 전면 (31a) 과 접촉하도록 되어 있는 상기 광확산판 (3') 의 후면 (3a') 이 무광택 표면 (6) 으로 형성되는 것을 만족한다. 예를 들어, 이러한 구성은 도 11 에 기재된 바와 같이, 상기 프레임의 전면 (31a) 과 접촉하도록 되어 있는 상기 확산 플레이트 (3') 후면 (3a') 의 일부만이 상기 무광택 표면 (6) 으로 형성되도록 구성될 수 있다.

실실적으로 반원형 단면인 다수의 실질적인 반원형 리지 (7') 들을 포함하는 주름 표면 영역 (4') 은 상기 광확산판 (3') 의 전면 (3b') 으로 돌출되도록 구성되었다. 즉, 실질적으로 반원형 리지 (7') 들이 형성된 상기 광확산판 (3') 의 표면 (3b') 은 상기 액정 표시 패널 (10) 의 측에 배치되어 있다 (도 8 참조). 실질적으로 반원형인 인접한 리지들 사이의 피치 (P') 는 10 내지 500㎛ 의 범위로 설정되어 있으며, 높이 (H) 의 비는 30 내지 500㎛, 상기 피치 (P') 에 대한 높이 (H) 비 (H/P') 는 0.2 내지 0.8 의 범위로 설정되어 있다.

실시예 B 에 있어서, 실질적으로 반원형 리지 (7') 는 상기 광확산판 (3') 의 표면에 평행한 일 방향으로 신장되도록 형성된 원통 렌즈형 리지 (실질적으로 반 원통형의 리지) (8') 들로 구성되고, 상기 다수의 원통 렌즈형 리지 (8') 들은 실질적으로 이들의 종방향 (축방향) 으로 서로 팽행하게 배치되어 있다 (도 9 참조). "원통 렌즈형" 이라는 용어는 중심선 방향 (종방향) 에 평행한 평면 (측방향을 포함할 수도 안할수도 있음) 으로 나뉜 실질적으로 원통형 몸체 절반의 형상을 의미한다.

실시예 B 에 있어서, 상기 원통 렌즈형 리지 (8') 는 실질적으로 반 원통형의 리지, 즉, 축방향을 포함하는 평면으로 동일하게 나뉜 실질적으로 원통형 몸체 절반 (반원통) 의 형태를 갖는 리지로 구성된다.

실시예 B 에 있어서, 선형 광원이 광원 (2) 으로 사용되고, 상기 선형 광원 (2) 은 상기 선형 광원의 종방향이 상기 광확산판 (3') 의 원통 렌즈형 리지 (8') 의 종 방향과 실질적으로 일치하도록 배치되어 있다. 상기 원통 렌즈형 리지 (8') 의 종방향이 상기 광확산판 (3') 의 종방향 (N') 과 실질적으로 일치하도록 원통 렌즈형 리지 (8') 가 배치되어 있다 (도 9 참조).

전술한 구성을 갖는 면발광원 장치 (1') 에 있어서, 상기 램프 박스 (5) 프레임의 전면 (31a) 과 접촉하도록 되어 있는 상기 광확산판 (3') 의 후면 (3a') 의 적어도 일부는 상기 무광택면 (6) 으로 형성되고, 상기 무광택 표면 (6) 은 산술 평균 표면 조도 (Ra) 가 0.8 내지 15㎛의 범위이고, 평균 표면 요철 간격 (Rsm) 은 100 내지 300㎛ 의 범위로 되어 있다. 그러므로, 상기 램프 박스 (5) 의 프 레임의 전면 (31a) 및 상기 광확산판 (3') 은 이들 사이의 마찰을 줄이기 위해 점 접촉 또는 거의 점 접촉을 하게 되며, 이에 의해, 상기 램프 박스 (5) 의 프레임의 전면 (31a) 과 이 광확산판 (3') 가 서로 마찰되는 경우 소음의 발생이 줄어든다.

인접하는 실질적으로 반원형의 리지 (7') 사이의 피치 (P') 가 10 내지 500㎛ 의 범위이고, 실질적으로 반원형의 리지 (7') 의 높이 (H) 가 3 내지 500㎛ 의 범위이고, 상기 피치에 대한 높이의 비 (H/P) 가 0.2 내지 0.8 의 범위로 설정되어 있기 때문에, 방출된 빛의 휘도가 충분히 증가될 수 있다.

또한, 실시예 B 에 있어서, 산술적으로 평균 표면 조도 (Ra) 가 0.8 내지 15㎛ 의 범위로, 평균 표면 요철 간격 (Rsm) 이 100 내지 300㎛ 의 범위인 무광택 표면 (6) 의 형태로 광확산판 (3') 의 후면 (3a') 상의 전체 표면을 형성하면서, 동시에 광확산판 (3') 의 전면 (3b') 으로 돌출된 실질적으로 반원형 리지를 형성하는 동반 효과를 통해, 휘도의 불균일함이 빛이 방출된다. 즉, 표면에서 높은 휘도 균일성을 얻을 수 있다.

또한, 실시예 B 에 있어서, 상기 광확산판 (3') 의 후면 (3a') 의 전체면을 무광택면 (6) 으로 형성하는 구성은 제조의 효율성을 향상시킬 수 있으며, 제조될 제품을 다른 사이즈로 용이하게 전환할 수 있다.

본 발명에 있어서, 무광택 표면 (6) 은 상기 프레임의 전면 (31a) 과 접촉하도록 되어 있는 광확산판 (3') 후면의 적어도 일부가 되도록 형성되어 있는 경우에는, 상기 무광택 표면 (6) 은 산술적으로 평균 표면 조도 (Ra) 가 0.8 내지 15㎛ 의 범위로, 평균 표면 요철 간격 (Rsm) 이 100 내지 300㎛ 의 범위가 될 필요가 있 다. 평균 표면 조도 (Ra) 가 0.8㎛ 이하인 경우 또는 평균 표면 요철 간격 (Rsm) 이 300㎛ 이상인 경우, 성가신 노이즈 발생을 억제할 수 있는 효과를 충분하게 얻을 수 없다. 평균 표면 조도 (Ra) 가 15㎛ 초과인 경우 또는 평균 표면 요철 간격 (Rsm) 이 100㎛ 미만인 경우는 제조하기 어려우며, 그 결과, 생산성이 낮아진다. 특히, 상기 무광택 표면 (6) 은 산술적으로 평균 표면 조도 (Ra) 가 1.0 내지 10㎛ 의 범위, 평균 표면 요철 간격 (Rsm) 이 130 내지 250㎛ 의 범위인 것이 바람직하다.

예를 들어, 상기 무광택 표면 (6) 의 교차 영역은 실질적으로 반원형 또는 굴곡 경계를 가지는 편평한 형태가 될 수 있으며, 본 발명은 이러한 교차 영역을 한정하지는 않는다. 상기 무광택 표면 (6) 의 교차 영역은 산술 평균 표면 조도 (Ra) 가 0.8 내지 15㎛의 범위, 평균 표면 요철 간격 (Rsm) 이 100 내지 300㎛의 범위를 만족하는 어떠한 형태도 가능하다.

상기 무광택 표면 (6) 을 형성하는 방법에 어떠한 제한이 없다. 예를 들어, 상기 무광택 표면은 엠보스 롤을 사용한 무광택 표면 패턴을 변환시켜 형성하거나, 수지 형태의 미립자를 표면에 포함시켜, 상기 미립자를 돌출시켜 상기 무광택 표면을 형성할 수도 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 실질적으로 반원통형 단면을 갖는 다수의 실질적으로 반원형 리지 (7') 가 상기 광확산판 (3') 의 전면 (3b') 에서 돌출되도록 형성될때, 인접하는 실질적으로 반원형의 리지 (7') 사이의 피치 (P') 가 10 내지 500㎛ 의 범위로, 실질적으로 반원형의 리지 (7') 의 높이 (H) 가 3 내지 500㎛ 의 범 위로, 상기 피치에 대한 높이의 비 (H/P) 가 0.2 내지 0.8 의 범위로 설정될 필요가 있다. 이러한 파라미터들을 전술한 바와 같이 한정함으로써, 방출된 빛의 휘도가 충분히 증가될 수 있다. 10㎛ 미만의 피치 (P') 를 가지는 표면 형상은 높은 형상 정확도로 형성하기 어려우며, 또한, 피치 (P') 가 500㎛ 초과인 표면 형상은 반원형 리지 (7') 에 눈에 보이는 줄무늬가 발생하는 문제가 있다. 높이 (H) 가 3㎛ 미만인 경우에는, 실질적으로 반원형 리지 (7') 가 상기 광확산판에 형성되는 경우, 상기 돌출부 (7') 의 형상이 열에 의해 녹기 때문에 원하는 형상을 제작하기 어려우며, 높이 (H) 가 500㎛ 초과인 경우에는, 실질적으로 반원형 리지 (7') 의 패턴을 상기 광확산판에 전사함으로써 형성되는 형상의 정확성이 낮아진다. 피치에 대한 높이의 비 (H/P) 가 0.2 미만인 경우에는, 휘도의 요철성을 억제하는 효과를 충분하게 얻을 수 없으며, 피치에 대한 높이의 비 (H/P) 가 0.8을 초과하는 표면 형상은 높은 정확성으로 형성하기 어렵다. 특히, 인접하는 반원형의 리지 (7') 사이의 피치 (P') 가 50 내지 300㎛ 의 범위로, 실질적으로 반원형의 리지 (7') 의 높이 (H) 가 25 내지 250㎛ 의 범위로, 상기 피치에 대한 높이의 비 (H/P) 가 0.2 내지 0.75 의 범위로 설정되는 것이 특히 바람직하다.

상기 실질적으로 반원형 리지 (7') 를 형성하는 방법에는 어떠한 제한이 없으며, 예를 들어, 주형을 사용하는 열전사, 사출 성형 공정, 기계 가공 공정, 압출 성형 공정 또는 엠보스 롤을 사용한 용해 압출 성형 공정 등이 사용될 수 있다.

실시예 B 에 있어서, 광확산판 (3') 의 실질적으로 반원형 리지 (7') 는 광확산판의 표면에 대해 평행한 방향으로 신장하는 원통렌즈형의 리지 (8') 를 포함 한다 (일차원형) (도 9 참조). 그러나, 본 발명은 이러한 구성에 제한되지 않고, 상기 광확산판 (3') 의 실질적으로 반원통형 리지 (7') 는 광확산판의 표면에 대해 편평한 다른 두 방향 (예를 들어, 서로 수직한 방향) 으로 신장하는 원통 렌즈형의 리지 (8') 를 포함할 수도 있다 (이차원형).

또한, 실시예 B 에 있어서, 실질적으로 반원형 리지 (7') 는 원통 렌즈형 리지 (8') (실질적으로 반원통형 리지) 를 포함하지만 (도 9 참조), 본 발명은 이러한 구성에 제한되지 않는다. 예를 들어, 종방향 (N') 으로 연속적이지 않은 실질적으로 반원형 리지 (7') 다수가 상기 종방향 (N') 으로 서로 분리되어 배치되는 구성도 가능하다.

또한, 실시예 B 에 있어서, 상기 실질적으로 반원형 리지 (7') 는 반원형 단면으로 형성되어 있으며, 본 발명은 이러한 구성에 제한되지 않는다. 예를 들어, 도 14 에 도시된 바와 같이, 상기 반원형 리지 (7') 는 원통체의 중심선을 포함하지 않는 평면으로 나누어진 상기 원통체의 절반부 형태를 지니거나, 반타원형 단면 또는 곡선 경계를 갖는 편평한 형태의 단면으로 형성될 수 있다. "실질적으로 반원형 리지" 라는 용어는 이러한 형태의 돌출부들을 포함하는 의미로 사용된다.

실시예 B 에서는 인접하는 반원형 리지 (7') 들 사이에서 평면 (9) 을 가지는 구성이지만, 본 발명은 이러한 구성에 제한되지 않는다. 예를 들어, 도 13 에 도시된 바와 같이, 인접하는 반원형 리지 (7') 들 사이에 평면이 없이 반원형 리지 (7') 들이 연속하여 형성될 수 있다. 반원형 리지 (7') 사이에 평 면이 없이 반원형 리지 (7') 들이 연속하여 형성되는 구성에 있어서, 상기 인접하는 반원형 리지 (7') 사이의 실질적으로 V 형의 단면 휘도의 요철성을 억제하는 효과가 손상되지 않는 범위 내에서 곡률 반경이 약 5㎛ 인 아치형으로 될 수 있다. 인접하는 반원형 리지 (7') 사이에 평면 (9) 이 형성된 경우에 있어서는 상기 평면 (9) 의 홈 폭 (E) 이 E/P' 의 값이 0.1 미만이 되도록 설정되는 것이 바람직하다.

전술한 실시예에 있어서, 도 10 에 도시된 바와 같이, 실질적으로 반원형 리지 (7') 가 원의 중심을 통과하는 법선 (수평면에 수직인 수직선) 에 대하여 대칭인 단면을 가지도록 형성되어 있더라도, 본 발명이 이러한 구성에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, E/P' 의 값이 0.1 내지 0.8 범위 내에서, 좌측의 호가 우측의 호보다 좀 더 전방으로 돌출되거나, 우측의 호가 좌측의 호보다 좀 더 전방으로 돌출되도록 비대칭 단면이 사용될 수 있다.

또한, 전술한 실시예에 있어서, 실질적으로 반원형 리지 (7') 들 모두는 동일한 크기의 동일한 형태로 형성되어 있다. 그러나, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않으며, 인접하는 실질적으로 반원형 리지 (7') 들 사이의 피치 (P'), 실질적으로 반원형 리지 (7') 들의 높이 (H) 및 상기 피치에 대한 높이의 비 (H/P) 의 값 중에서 하나 이상이 다르도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 12 에 도시된 구성이 적용될 수 있다.

본 발명의 효과가 손상되지 않는 범위 내에서, 피치 (P') 가 10 내지 500㎛, 높이 (H) 가 3 내지 500㎛, 상기 피치에 대한 상기 높이의 비 (H/P) 가 0.2 내지 0. 8 로 설정된 실질적으로 반원형 리지 (7') 가 아닌 다른 실질적으로 반원형 리지들로 주름 표면 영역 (4') 이 구성될 수 있다.

상기 광확산판 (3) 의 두께 (S) 및 광확산판 (3') 의 두께 (S') 의 값에는 제한이 없으나, 1.0 내지 5.0㎜ 의 값으로 설정되는 것이 바람직하다.

상기 광확산판 (3 또는 3') 의 전체 광투과율은 바람직하게 55 내지 85%, 좀 더 바람직하게는 55 내지 75% 이다. 이러한 범위 내에서, 충분한 휘도 레벨을 얻을 수 있으며, 전술한 동반 효과에 의해 휘도의 요철성을 억제할 수 있는 충분한 효과를 얻을 수 있다. 예를 들어, 광확산제 등을 첨가하여 제어될 수 있는 전체 광투과율에 특별한 제한이 있는 것은 아니다. 상기 전체 광투과율은 JIS 7361-1 (1997) 에 따라 측정될 수 있다. 실시예 B 에 있어서, 실질적으로 반원형 리지 (7') 가 형성되어 있는 상기 광확산판 (3') 의 전면 (3b') 을 적분구와 대향하도록 배치하고, 오른쪽에서 왼쪽 방향으로 피치를 가로질러 스캐닝하여 전체 광투과율이 측정된다.

본 발명에 있어서, 광확산판 (3 또는 3') 에 어떠한 제한이 있는 것은 아니지만, 반투명 수지의 하나의 층으로 구성된 판 또는 반투명 수지의 기초층과 이 기초층의 하나 이상의 표면에 적층된 다른 종류의 반투명 수지로 된 하나 이상의 층으로 이루어진 다층판이 사용될 수 있다.

반투명 수지로는, 예를 들어, 아크릴 수지, 스티렌 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 환상 폴리올레핀, 환상 올레핀 공중합체, 테레프탈염산 폴리에틸렌, MS 수지 (메타크릴산 메틸-스티렌 공중합체), ABS 수지 (아크릴 로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 수지), AS 수지 (아크릴로니트릴-스티렌 공중합체) 등이 사용될 수 있다.

상기 광확산판 (3 또는 3') 는 필요에 따라 상기 광확산판에 첨가되는 광 확산제 (광 확산 입자) 를 포함한다. 상기 광 확산제로 사용되는 물질은, 상기 광확산판 (3 또는 3') 을 형성하는데 사용된 반투명 수지의 굴절율과 다른 굴절율을 갖는 다른 입자로 이루어져 있다면 제한이 없다. 특별한 제한이 있는 것은 아니지만, 무기 광 확산제로는, 탄산 칼슘, 황화 바륨, 산화 티타늄, 수산화 알루미늄, 실리카, 유리, 탈크 (talc), 운모 (mica), 백탄 (white carbon), 산화 마그네슘, 산화 아연 등의 물질들이 사용될 수 있다. 이러한 물질들은 지방산 등으로 표면 처리될 수 있다. 특별한 제한이 있는 것은 아니지만, 유기 광 확산제로는, 스티렌 공중합체 입자, 아크릴 공중합체 입자, 실록산 공중합체 입자 등의 물질들이 사용될 수 있다. 평균 분자량이 500,000 내지 5,000,000 의 고분자 중합체 입자 또는 아세톤에 용해하였을 때 10질량% 이상의 교질화율을 가지는 가교 중합체 입자를 사용하는 것이 바람직하다. 광 확산제에 있어서, 전술한 물질 또는 이들 중 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다.

상기 반투명 수지와 상기 광 확산제 사이의 굴절율 차이의 절대값은 광 확산 특성의 관점에서 0.02 이상 그리고 광 투과의 관점에서 0.13 이하인 것이 바람직하다. 그러므로, 상기 반투명 수지와 광 확산제 사이의 굴절율 차이의 절대값은 0.02 내지 0.13 의 범위가 바람직하다.

광확산판 (3 또는 3') 은 이들에 첨가되는 자외선 흡수제, 열 안정화제, 산 화 방지제, 내후제, 광 안정화제, 반투명 증백제 또는 처리 안정화제 등의 첨가제들을 포함할 수 있다. 자외선 흡수제가 첨가되는 경우, 상기 반투명 수지의 질량을 100질량부로 하였을 때, 상기 자외선 흡수제를 0.1 내지 3% 질량부로 첨가하는 것이 바람직하다. 이 범위 내에서, 상기 자외선 흡수제가 표면상으로 누출되는 것이 억제되어 좋은 조건에서 외관을 유지할 수 있다. 열 안정화제가 첨가되는 경우, 상기 반투명 수지에 포함된 자외선 흡수제를 1 질량부로 하였을 때, 상기 열 안정화제를 2 질량부 이하로 첨가하는 것이 바람직하며, 0.01 질량부 ~ 1 질량부로 첨가하는 것이 더욱 바람직하다.

상기 광원 (2) 에 특별한 제한이 있는 것은 아니지만, 반투명 램프, 할로겐 램프 또는 텅스텐 램프 등의 선형 광원 뿐만 아니라, 발광 다이오드와 같은 점 광원이 사용될 수 있다.

전력 소비를 줄이기 위해, 인접하는 광원 (2) 사이의 거리 (L) 는 10㎜ 이상으로 설정하는 것이 바람직하다. 상기 액정 표시 장치의 깊이를 줄이기 위해, 상기 광원 (2) 과 광확산판 (3 또는 3') 사이의 거리 (d) 는 50㎜ 이하인 것이 바람직하다. d:L 의 비는 1:5 내지 5:1 인 것이 바람직하다. 인접하는 광원 (2) 들 사이의 거리 (L) 는 10 내지 100㎜, 광원 (2) 과 광확산판 (3 또는 3') 사이의 거리 (d) 는 10 내지 50㎜ 로 설정하는 것이 바람직하다.

본 발명의 광확산판 (3 또는 3'), 면발광원 장치 (1 또는 1') 및 액정 표시 장치 (20 또는 20') 는 전술한 실시예 A 및 B 에 기재된 사항에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상을 훼손하지 않고, 특허청구범위 내에서 변형이 가능하다.

본 발명의 실시예들에 대해서 설명하는데, 본 발명이 이러한 실시예들에 한정되지 않음을 이해하여야 한다.

원료

반투명 수지 A : 스티렌 수지 (Toyo Styrene 사에서 제조된 굴절률 1.59, "HRM40")

반투명 수지 B : MS 수지 (Nippon Steel Chemical 사에서 제조된 일련번호 1.57, "MS200NT", 굴절율 1.57 스티렌 / 메틸 메타크릴레이트 = 80질량부 / 20질량부)

광 확산제 A : 가교 PMMA 입자 (Sumitomo Chemical 사에서 제조된 "Sumipex XC1A", 굴절율 1.49 중량 평균으로 평균 입자 크기가 35㎛)

광 확산제 B : 가교 실록산 중합체 입자 (Toray Dow Corning 사에서 제조된 "Torayfil DY33-719", 굴절률 1.42 부피 평균으로 평균 입자 크기가 2㎛)

광 확산제 C : Nippon Shokubai 사에서 제조된 "KE-P50" 굴절율 1.43 (평균 입자 크기가 0.54㎛)

광 확산제 D : Momentive Performance Materials Japan 사에서 제조된 "Tospal 120" 굴절률 1.49 (부피 평균으로 평균 입자 크기가 2㎛)

광 확산제 마스터배치 (master batch) A : 건식 공정에서 반투명 수지 A 를 52.0 질량부, 광 확산제 A 를 40.0 질량부, 광 확산제 B 를 4.0 질량부, Sumisoap 200 (Sumitomo Chemical 사에서 제조된 자외선 흡수제) 을 2.0 질량부 및 Sumiriser GP (Sumitomo Chemical 사에서 제조된 열 안정제) 를 2.0 질량부를 혼합한다. 실린더 내에서 용해하여 혼합하기 위해 상기 혼합물을 65mm 의 쌍축 압출 성형 장치의 호퍼 (hopper) 에 주입하여, 스트랜드의 형태로 압출되고, 이는 광 확산제 마스터배치 A 로서 펠릿 (pellet) 의 형태로 성형된다. 상기 압출 성형 공정은 호퍼 하부의 위치에서의 200℃ 로부터 압출 다이 근처 250℃ 로 하류를 향해 실린더 온도가 점차적으로 증가하도록 설정하여 이루어진다.

광 확산제 마스터배치 B : 건식 공정에서 반투명 수지 B 를 75.8 질량부, 광 확산제 A를 23.0 질량부, LA-31 (ADEKA 사에서 제조된 자외선 흡수제) 를 1.0 질량부 및 Sumiriser GP (Sumitomo Chemical 사에서 제조된 열 안정화제) 2.0 질량부를 혼합한다. 실린더 내에서 용해하여 혼합하기 위해 상기 혼합물을 65mm 의 쌍축 압출 성형 장치의 호퍼 (hopper) 에 주입하여, 스트랜드의 형태로 압출되고, 이는 광 확산제 마스터배치 B 로서 펠릿 (pellet) 의 형태로 성형된다. 상기 압출 성형 공정은 호퍼 하부의 위치에ㅓ의 200℃ 로부터 압출 다이 근처 250℃ 로의 하류를 향해 실린더 온도가 점차적으로 증가하도록 설정하여 이루어진다.

광 확산제 마스터배치 C : 건식 공정에서 반투명 수지 B 를 86.0 질량부, 광 확산제 D 를 10.0 질량부, Sumisoap 200 (Sumitomo Chemical 사에서 제조된 자외선 흡수제) 을 2.0 질량부, Sumiriser GP (Sumitomo Chemical 사에서 제조된 열 안정화제) 를 2.0 질량부를 혼합한다. 실린더 내에서 용해하여 혼합하기 위해 상기 혼합물을 65mm 의 쌍축 압출 성형 장치의 호퍼 (hopper) 에 주입하여, 스트랜드의 형태로 압출되고, 이는 광 확산제 마스터배치 C 로서 펠릿 (pellet) 의 형태로 성형된다. 상기 압출 성형 공정은 호퍼 하부의 위치에서의 200℃ 로부터 압출 다이 근처 250℃ 로 하류를 향해 실린더 온도가 점차적으로 증가하도록 설정하여 이루어진다.

실시예 A1

건식 공정에서 반투명 수지 A 를 97.0 질량부, 광 확산제 마스터배치 A 를 3.0 질량부로 혼합하고, 상기 혼합물을 실린더의 온도가 190 내지 250℃ 로 설정된 제 1 압출 성형 장치에서 용해하여 혼합한 후, 주입 블록으로 공급한다. 반면에 광 확산제 마스터배치 B 는 실린더의 온도가 190 내지 250℃ 로 설정된 제 2 압출 성형 장치에서 용해하여 혼합한 후, 주입 블록으로 공급된다.

동시 압출 성형 공정은 250℃ 의 압출 온도에서 다중-매니폴드 다이를 사용하여 수행되며, 제 1 압출 성형 장치에서 주입 블록으로 공급된 수지는 중간층 (기본 층) 을 형성하고, 제 2 압출 성형 장치에서 주입 블록으로 공급된 수지는 표면 층을 형성한다. 이러한 층들은 함께 가압되어,연마 롤에 의해 냉각되고, 그 결과 세 개의 층 (중간층 두께 1.9mm, 2 개의 표면층은 각각 두께가 0.05mm) 으로 구성된 폭이 23.0cm 이고, 두께가 2.0mm 인 광확산판 (3) 이 만들어진다.

성형 공정시 상기 세 개의 연마 롤 중에서 중앙 롤 및 하부 롤 사이의 간격은 상기 광확산판의 두께인 2.0mm 보다 더 크게 설정되어 있어, 상기 수지에 첨가된 광 확산 입자들이 펼쳐지는 일이 없이 표면에서 돌출되게 할 수 있으며, 그 결과 상기 광확산판 (3) 의 일 면 (후면) 전체가 무광택 표면 (6) 으로 될 수 있다. 상기 무광택 표면 (6) 의 산술 평균 표면 조도 (Ra) 는 1.24㎛, 평균 표면 요철 간격 (Rsm) 은 169.0㎛ 이다. 상기 광확산판 (3) 의 다른 면 (전면) (3b) 은 편평한 면으로 형성되어 있다.

실시예 A2

건식 공정에서 반투명 수지 A 를 97.0 질량부, 광 확산제 마스터배치 A 를 4.5 질량부로 혼합하고, 상기 혼합물은 실린더 온도가 190 내지 250℃ 의 범위로 설정된 제 1 압출 성형 장치에서 용해 및 혼합되어, 주입 블록에 공급된다. 반면에, 광 확산제 마스터배치 B 는 실린더 온도가 190 내지 250℃ 의 범위로 설정된 제 2 압출 성형 장치에서 용해 및 혼합되어, 주입 블록에 공급된다.

동시 압출 성형 공정은 250℃ 의 압출 온도에서 다중-매니폴드 다이를 사용하여 수행되며, 그 결과 제 1 압출 성형 장치에서 주입 블록으로 공급된 수지는 중간층 (기본 층) 을 형성하고, 제 2 압출 성형 장치에서 주입 블록으로 공급된 수지는 표면 층을 형성한다. 이러한 층들은 함께 가압되어,연마 롤에 의해 냉각되고, 그 결과 세 개의 층 (중간층 두께 1.4mm, 2 개의 층은 각각 두께가 0.05mm) 으로 구성된 폭이 23.0cm 이고, 두께가 1.5mm 인 광확산판 (3) 이 만들어진다.

성형 공정시 상기 세 개의 연마 롤 중에서 중앙 롤 및 하부 롤 사이의 간격은 상기 광확산판의 두께인 1.5mm 보다 더 크게 설정되어 있어, 상기 수지에 첨가된 광 확산 입자들이 펼쳐지는 일이 없이 표면에 돌출되게 할 수 있으며, 그 결과 상기 광확산판 (3) 의 일 면 (후면) 전체가 무광택 표면 (6) 으로 될 수 있다 (도 3 참조). 상기 무광택 표면 (6) 의 산술 평균 표면 조도 (Ra) 는 4.19㎛, 평균 표면 요철 간격 (Rsm) 은 195.0㎛ 이다.

상기 세 개의 연마 롤 중에서, 중간 롤은 롤 원주 표면에 고정된 표면에 형성된 돌출부를 갖는 시트가 입혀져 있다. 상기 삼각형 리지 (7) 로 구성된 리지 (8) 들 다수가 상기 광확산판 (3) 의 다른 면 (전면) (3b) 의 전체 표면에 형성되어 있다 (도 2 및 도 3 참조). 상기 삼각형 리지 (7) 의 정점각 (α) 은 90.0 도이고, 인접하는 삼각형 리지들 사이의 피치 (P) 는 50.0㎛ 이다.

실시예 A3

실시예 1 에서 제작된 광확산판의 전면 (매끄러운 면) 의 전체 표면에, 열프레스 (Shinto Metal 사에서 제조된 Shindo model ASF 유압프레스) 를 사용하여 상기 삼각형 리지 (7) 로 구성된 다수의 리지 (8) 들을 형성하여 (도 3 참조), 두께가 2.0mm 인 광확산판 (3) 를 제작한다. 상기 열프레스 작업에 있어서, 실시예 1 에서 제작된 광확산판은 전면 (매끄러운 면) 이 상기 열프레스에서 위쪽으로 향하도록 하고, 프리즘이 형성된 프리즘 필름을 전면 (매끄러운 면) 에서 아래쪽으로 향하도록 배치되고, 상부면은 160℃, 하부면은 70℃ 가 되도록 설정된 열프레스의 온도를 유지하며 압력을 약 3 분동안 가한다. 상기 열프레스를 통해 삼각형 리지 (7) 들이 전면 (3b) 에 형성되는 동안, 후면 (3a) 의 무광택 표면 (6) 이 유지된다. 상기 삼각형 리지 (7) 의 정점각 (α) 은 90.0 도이고, 인접하는 삼각형 리지들 사이의 피치 (P) 는 50.0㎛ 이다.

실시예 A4

건식 공정에서 반투명 수지 A 를 99.7 질량부, 광 확산제 C 를 0.3 질량부로 혼합하고, 상기 혼합물을 실린더의 온도가 190 내지 250℃ 로 설정된 압출 성형 장 치에서 용해하여 혼합한 후, 주입 블록으로 공급한다. 제 1 압출 성형 장치에서 주입 블록으로 공급되는 수지는 250℃ 의 압출 온도에서 다중-매니폴드 다이가 있는 단일층 압출 성형 공정을 거치며, 연마 롤을 통해 가압 및 냉각되고, 그 결과 폭이 23.0cm, 두께가 2.0mm 인 수지 판 (양면이 매끄러움) 이 제작된다.

후에, 열프레스 (Shinto Metal 사에서 제조된 Shindo model ASF 유압프레스) 를 사용하여 상기 수지판의 일면에 무광택 표면이 형성된다. 상기 열프레스 공정에 있어서, 구리판 (샌드블래스팅으로 형성된 Ra=6.0㎛, Rsm=111.0㎛ 인 무광택 표면이 형성되어 있음) 가 무광택면이 상기 열프레스기에서 수지판 아래에서 상방을 향하게 위치되고, 상부면은 70℃, 하부면은 170℃ 가 되도록 설정된 열프레스기의 온도를 유지하며 압력을 약 3 분동안 가한다. 상기 열프레스 작업에 의해, 일면 (후면) 전체에 무광택 표면이 형성된 광확산판 (3) 이 제작된다. 상기 무광택 표면 (6) 은 산술 평균 표면 조도 (Ra) 가 5.75㎛, 평균 표면 요철 간격 (Rsm) 이 163.0㎛ 이다. 상기 광확산판 (3) 의 다른 면 (전면) (3b) 은 매끄럽다.

실시예 A5

건식 공정에서 반투명 수지 A 를 99.7 질량부, 광 확산제 C 를 0.3 질량부로 혼합하고, 상기 혼합물을 실린더의 온도가 190 내지 250℃ 로 설정된 압출 성형 장치에서 용해하여 혼합한 후, 주입 블록으로 공급한다. 제 1 압출 성형 장치에서 주입 블록으로 공급되는 수지는 250℃ 의 압출 온도에서 다중-매니폴드 다이가 있는 단일층 압출 성형 공정을 거치며, 연마 롤을 통해 가압 및 냉각되고, 그 결과 폭이 23.0cm, 두께가 2.0mm 인 수지판 (양면이 매끄러움) 이 제작된다.

후에, 상기 수지판의 일면 (후면) 에는 무광택 표면이 형성되고, 열프레스 (Shinto Metal 사에서 제조된 Shindo model ASF 유압프레스) 를 사용하여 상기 수지 플레이트의 다른면 (전면) 에는 상기 삼각형 리지 (7) 를 구성하는 다수의 리지 (8) 들이 돌출되어 형성된다. 상기 열프레스 작업에 있어서, 상기 수지판에는 프리즘이 하방을 향하도록 프리즘 필름이 위치하고, 구리판 (샌드블래스팅으로 형성된 Ra=3.15㎛, Rsm=170.0㎛ 인 무광택 표면이 형성되어 있음) 에는 무광택 표면이 열프레스에서 수지판 아래에서 상방을 향하도록 위치하고, 상부면은 160℃, 하부면은 170℃ 가 되도록 설정된 열프레스의 온도를 유지하며 압력을 약 3 분동안 가한다. 상기 열프레스 작업에 의하여, 무광택 표면 및 광확산판 (3) 의 다른면 (전면) (3b) 으로 돌출되어 형성된 삼각형 리지 (7) 들을 갖는 광확산판 (3) 이 제작된다 (도 3 참조). 상기 무광택 표면 (6) 은 산술 평균 표면 조도 (Ra) 는 5.74㎛, 평균 표면 요철 간격 (Rsm) 은 174.0㎛ 이다. 상기 삼각형 리지 (7) 의 정점각 (α) 은 90.0 도이고, 인접하는 삼각형 리지 사이들의 피치 (P) 는 50.0㎛ 이다.

비교예 A1

건식 공정에서 반투명 수지 A 를 97.0 질량부, 광 확산제 마스터배치 A 를 3.0 질량부로 혼합하고, 상기 혼합물은 실린더 온도가 190 내지 250℃ 의 범위로 설정된 제 1 압출 성형 장치에서 용해 및 혼합되어, 주입 블록에 공급된다. 반면에, 광 확산제 마스터배치 A 는 실린더 온도가 190 내지 250℃ 의 범위로 설정 된 제 2 압출 성형 장치에서 용해 및 혼합되어, 주입 블록에 공급된다.

동시 압출 성형 공정은 250℃ 의 압출 온도에서 다중-매니폴드 다이를 사용하여 수행되며, 그 결과 제 1 압출 성형 장치에서 주입 블록으로 공급된 수지는 중간층 (기본 층) 을 형성하고, 제 2 압출 성형 장치에서 주입 블록으로 공급된 수지는 표면층을 형성한다. 이러한 층들은 함께 가압되어,연마 롤에 의해 냉각되고, 그 결과 세 개의 층 (중간층 두께 1.9mm, 2 개의 표면층은 각각 두께가 0.05mm) 으로 구성된 폭이 23.0cm 이고, 두께가 2.0mm 인 광확산판 (3) 이 만들어진다.

성형 공정시 상기 세 개의 연마 롤 중에서 중앙 롤 및 하부 롤 사이의 간격은 상기 광확산판의 두께인 2.0mm 보다 더 크게 설정되어 있어, 표면층을 형성하는 수지에 아무런 광 확산 입자가 첨가되지 않았으며 따라서 광 확산 입자들의 돌출부가 형성되지 않았고, 그 결과 양 표면에 실질적으로 매끄러운 표면이 생성된다. 상기 광확산판의 양면은 산술 평균 표면 조도 (Ra) 가 0.21㎛, 평균 표면 요철 간격 (Rsm) 은 0.56㎛ 이다.

비교예 A2

건식 공정에서 반투명 수지 A 를 99.7 질량부, 광 확산제 마스터배치 C 를 0.3 질량부로 혼합하고, 상기 혼합물은 실린더 온도가 190 내지 250℃ 의 범위로 설정된 압출 성형 장치에서 용해 및 혼합되어, 주입 블록에 공급된다. 상기 압출 성형 장치에서 주입 블록으로 공급된 수지는 압출 성형 온도가 250℃ 에서 다중-매니폴드 다이가 형성된 단일층 압출 성형 공정으로 보내지며, 연마 롤을 통해 가압 및 냉각되어, 그 결과, 폭이 23.0cm 이고, 두께가 2.0mm 인 광확산판 (양면이 매끄러움) 이 만들어진다.

성형 공정시 상기 세 개의 연마 롤 중에서 중앙 롤 및 하부 롤 사이의 간격은 2.0mm 으로 설정되어 있으며, 따라서, 광 확산 입자 돌출부가 형성되지 않아 양 면이 실질적으로 매끄럽게 된다. 상기 광확산판의 양면은 산술 평균 표면 조도 (Ra) 가 0.07㎛ 이고, 평균 표면 요철 간격 (Rsm) 은 측정될 수 없었다 (Rsm의 측정가능한 한계값은 0.04㎛보다 작았다).

비교예 A3

비교예 2 에서 얻어진 광확산판의 일면 (실질적으로 매끄러운 면) 전체 표면에, 열프레스 (Shinto Metal 사에서 제조된 Shindo model ASF 유압프레스) 를 사용하여 삼각형 리지로 구성된 다수의 리지들이 형성되어, 두께가 2.0mm 인 광확산판가 제작된다. 상기 열프레스 작업에 있어서, 비교예 2 에서 제작된 광확산판의 일면은 열프레스에서 위쪽을 향하도록 설정되고, 프리즘이 아래쪽을 향하도록 프리즘 필름 그 위에 위치하고, 상기 상부면은 160℃, 하부면은 70℃ 가 되도록 설정된 열프레스의 온도를 유지하며 압력을 약 3 분동안 가한다. 상기 열프레스에 의하여, 판의 일면에 삼각형 리지가 형성되는 동안, 다른면에는 매끄러운 면이 유지된다. 상기 삼각형 리지 (7) 의 정점각 (α) 은 90.0 도이고, 인접하는 삼각형 리지사이들의 피치 (P) 는 50.0㎛ 이다.

전술한 방법을 통해 제작된 광확산판들을 다음의 방법들을 통해 평가하였다. 평가 결과는 표 1 에 나타나 있다.

<전체 광투과율의 측정>

광확산판의 전체 광투과율 (%) 은 JIS K7361-1 (1997) 에 따라 광투과율 측정기 (무라카미 칼라 엔지니어링 연구소에서 제조한 "HR-100") 를 사용하여 측정되었다.

<휘도 균일성의 평가>

폴리카보네이트로 제조된 램프 박스 (다수의 반투명성 튜브들이 서로 간격을 두고 배치됨) 가 시장에서 이용가능한 20인치 액정 텔레비전 세트로부터 액정 패널, 다양한 광학 필름 및 광확산판을 제거함으로써 준비되었다. 실시예 또는 비교예의 공정에서 제조된 광확산판은 램프 박스의 틈을 폐쇄할 수 있도록 프레임의 정면과 접촉하기 위해 램프 박스로 고정된다. 그 후, 광확산판과 함께 실험적인 장치에 의해 방사된 빛의 휘도는 아이-시스템 (I-System Co., Ltd.) 에서 제조된 휘도 측정기인 "아이 스케일 - 3WS (Eye Scale -3WS) "로 측정되었다. 휘도의 균일성 (%) 은 다음식에 의해서 휘도의 최소값 "C1"과 최대값 "C2"로부터 계산되었다.

휘도의 균일성 (%) = C1/C2 X 100

휘도는 다음과 같이 측정되었다. 20인치 액정 텔레비전 세트는 일정하게 조절되는 온도와 습도 (온도 25.0℃, 습도 50.0%) 를 가진 어두운 방의 바닥 위에 정면이 위를 향하도록 (바닥에는 뒷면) 놓여진다. 카메라는 액정 텔레비전 세트의 정면 전체를 캡쳐할 수 있도록 아래를 향해 있는 액정 텔레비전 세트 위에 놓여진다. 액정 텔레비젼 세트의 정면과 카메라 사이의 거리는 65.0㎝로 설정되고, 측정 조건은 1/500초의 셔터속도, 게인 1 및 조리개 16으로 설정된다. 액정 텔레비전 세트의 정면의 중심부 주위에 60mm X 60mm의 영역에서 측정이 이루어지고 휘도의 균일성 (%)은 측정된 값 사이의 최소 휘도와 최대 휘도로부터 계산된다.

시장에서 얻어지며, 실시예 A1 내지 A5와 비교예 A1 내지 A3에서 사용되는 20인치 액정 텔레비전 세트는 28.0mm의 인접 광원 사이의 거리 (L), 3.0mm의 광원의 직경, 11.0mm의 광확산판과 광원 사이의 거리 (d) 및 2.0mm의 광원과 반사기 (램프 박스의 바닥면) 사이의 거리 (f) 를 가진다 (도 1 참고). 삼각 단면을 가지는 반사 삼각형 리지는 반사기의 인접 광원들 사이의 공간의 중심 (램프 박스의 바닥면) 에 형성되고, 삼각형 단면을 가지는 반사 삼각형 리지는 광원의 종방향 (램프 박스의 종방향) 을 따라 형성된다. 반사 삼각형 리지의 정점각 (β) 는 90.0도이고, 반사 삼각형 리지의 베이스 면의 길이 (M) 는 8.0mm 이다 (도 1 참고).

<광확산판의 확산율 (D) 의 측정>

확산율 D (%) 는 자동 스캐닝 광도계 (무라카미 칼라 엔지니어링 연구소에서 제조된 "GP230") 를 사용함으로써 특정한 각에서 광확산판 (실시예 또는 비교예에서 제조) 에 입사된 빛과 함께 전송된 빛의 강도 분포에서 변화를 측정함으로써 결정된다. 광확산판의 뒷면은 광원을 향해 있고 광확산판의 정면은 적분 구를 향해 놓여있다. 광확산판이 삼각형 리지를 정면에 형성되었을 경우, 광 빔의 직경을 1.7 mm, 방사된 빛의 세기와 빛 수용부의 감도를 일정하게 설정하고 빛의 입사각을 0도로 설정함으로써, 삼각형 리지의 피치를 가로질러 스캔함에 의해 측정이 이루어진다.

<성가신 소음 방지 성능의 평가>

폴리카보네이트로 제조된 램프 박스 (서로 간격을 가지고 놓여진 다수의 반투명 튜브를 가짐) 이 시장에서 이용되고, 휘도의 균일성의 평가에서와 사용된 것과 동일한 20인치 액정 텔레비젼 세트로부터 액정 패널, 다양한 광학 필름 및 광확산판을 제거함으로써 준비된다. 실시예나 비교예의 공정에서 제조된 광확산판은 램프 박스의 개구를 폐쇄하기 위해 프레임의 정면과 접촉하도록 램프 박스 위에 놓여진다. 그 후 액정 패널이 액정 텔레비전 세트를 재제조할 수 있도록 램프 박스에서 재설정된다. 액정 텔레비전 세트는 소음이 발생되는지 여부를 확인하기 위해, 수직 형상의 정상 자세에서 양손에 놓여지고, 1분에 약 180번의 비로 앞뒤로 흔들린다. "A" 등급은 성가신 소음이 발생되지 않을 때 주어지고, "B"는 약간의 성가신 소음이 발생할 때 주어지며, "C"는 뚜렷히 성가신 소음이 발생했을 때 주어진다.

<산술 평균 표면 거칠기 (Ra) 의 측정>

산술 평균 표면 거칠기 (Ra) 는 JIS B0601-2001에 따라 측정되었다. 2.5 X 5의 절단값과 자동 측정 범위로 설정된 표면 거칠기 측정기 (Mitsutoyo Corporation에 의해 제조된 "SJ-201P") 를 사용함으로써, 광확산판의 무광택표면의 산술 평균 표면 거칠기 (Ra) 가 측정된다.

<산술 표면 요철 간격 (Rsm) 의 측정>

산술 표면 비균일성 간격 (Rsm) 은 JIS B601-2001에 의해 측정되었다. 2.5 X 5 크기의 절단값과 자동 측정 범위로 설정된 표면 거칠기 측정기 (Mitsutoyo Corporation에서 제조된 "SJ-201P") 를 사용함으로써, 광확산판의 무광택 표면의 산술 표면 비균일성 간격 (Rsm) 이 측정되었다.

표에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 A1 내지 A5의 광확산판을 사용함으로써 구성된 면발광원 장치와 액정 표시 장치는 만족스러운 정도로 성가신 소음의 발생을 억제할 수 있다.

비교예 A1 내지 A3는 본 발명의 범위를 벗어났고, 소음의 발생을 억제할 수 없다.

그 후, 실시예 A4, 실시예 A5, 비교예 A2 및 비교예 A3 에서 제조된 광확산판의 분광 투과율을 측정하는 다음 방법에 따라 측정된다. 측정 결과는 도 7에 도시된다.

<분광 투과율의 측정 방법>

분광 투과율은 레코딩 분광 광도계 (Hitachi Keishokuki사에서 제조된 "U-4000") 를 사용함으로써 측정되고, 이는 광확산판의 후면이 광원을 향해 있고 광확산판의 정면은 적분 구를 향해 있는 상태에서 가시 광선 영역에서 측정된다. 광확산판의 정면에 삼각형 리지가 형성되어 있는 경우에, 삼각형 리지의 피치를 가로질러 스캐닝함으로써 측정되었다.

도 7에 도시된 실시예 A4와 비교예 A2의 비교는 가시 광선에서 투과는 무광택 표면의 형성여부와는 관계없이 거의 일정하다는 것을 도시하고 있다 (실시예 A4에서는 형성되고 비교예 A2에서는 형성되지 않음).

도 7에 도시된 실시예 A4와 비교예 A2의 비교는 가시 광선에서 투과는 삼각형 리지를 가지는 광확산판이 형성된 경우에 무광택 표면을 형성함으로써 현저히 개선된다 (실시예 A5). 무광택 표면이 형성되지 않은 비교예 A3는 가시 광선 영역에서 낮은 투과율을 보였다.

실시예 B1

반투명 수지 A의 97.5 질량부와 광확산제 마스터 배치 C의 2.5 질량부가 건조 공정에서 혼합되고 이 혼합물은 용융되어 실린더 온도가 190 내지 250℃의 범위로 설정된 제1 압출기에서 혼합되고 주입 블록으로 공급된다. 그 사이, 반투명 수지 B의 67.8 질량부와 광확산제 마스터 배치 B의 32.3 질량부가 건조 공정에서 혼합되고, 이 혼합물은 용융되어 실린더 온도가 190 내지 250℃의 범위로 설정된 제2 압출기에서 혼합되고 주입 블록으로 공급된다.

동시압출성형 작업은 250℃의 압출 온도에서 멀티 매니폴드 다이를 사용함으로써 수행되고, 이는 제1 압출기로부터 주입 블록으로 공급된 수지가 기초 층을 형성하고 제2 압출기로부터 주입 블록으로 공급된 수지가 후면 층 (후면의 표면층) 을 형성하도록 하기 위해서이다. 이 층들은 폭 23.5㎝와 두께 1.5mm인 두 개의 층 (두께 1.43mm의 기초 층과 두께 0.07mm의 후면층) 으로부터 구성된 광확산판 (3') 을 제조하기 위해 함께 가압되어 연마 롤에 의해 냉각된다.

성형 공정 동안 3개의 연마 롤 중에서, 중앙 롤과 하부 롤 사이의 간격은 광확산판의 두께인 1.5mm 보다 더 크게 설정되고, 이는 매끄러움 없이, 광확산 입자가 표면에 돌출되도록 수지에 더해지기 위함이고, 이로써 광확산판 (3') 의 한 면 (후면 (3a')) 전체가 모두 무광택 표면 (6) 으로 형성된다. 무광택 표면 (6) 의 산술 평균 표면 거칠기 (Ra) 는 1.10㎛ 이고 무광택 표면 (6) 의 평균 표면 요철 간격 (Rsm) 은 202㎛이었다.

세 연마 롤 중 중앙 롤은 원주면 위에 고정된 면에 형성된 반원형 단면의 홈을 가지는 시트로 감싸진다. 따라서, 수많은 반원형 단면의 반원형 리지 (7') 가 기초 층의 전체 면에 걸쳐 형성되었다. 즉, 수많은 원통형 렌즈형의 리지 (8') 가 광확산판 (3') 의 다른 면 (정면) (3b') 의 전체 면에 걸쳐 형성된다 (도 9 및 도 10 참조). 실질적인 반원형 리지 (7') 의 높이 (H) 는 35.2㎛이고, 인접한 실질적인 반원형 리지 (7') 사이의 피치 (P') 는 102.4㎛이고, 피치에 대한 높이의 비 (H/P') 는 0.34이다.

실시예 B2

반투명 수지 A의 97.5 질량부와 광확산제 마스터 배치 C의 2.5 질량부가 건조 공정에서 혼합되고 이 혼합물은 용융되어 실린더 온도가 190 내지 250℃의 범위로 설정된 제1 압출기에서 혼합되고 주입 블록으로 공급된다. 그 사이, 반투명 수지 B의 67.8 질량부와 광확산제 마스터 배치 B의 32.3 질량부가 건조 공정에서 혼합되고, 이 혼합물은 용융되어 실린더 온도가 190 내지 250℃의 범위로 설정된 제2 압출기에서 혼합되고 주입 블록으로 공급된다.

동시압출성형 몰딩 작업은 250℃의 압출 온도에서 멀티 매니폴드 다이를 사용함으로써 수행되고, 이는 제1 압출기로부터 주입 블록으로 공급된 수지가 기초 층을 형성하고 제2 압출기로부터 주입 블록으로 공급된 수지가 후면 층 (후면층의 표면층) 을 형성한다. 이 층들은 폭 22.8㎝와 두께 1.49mm로 측정된 두 개의 층 (두께 1.42mm의 기초 층과 두께 0.07mm의 후면층) 으로부터 구성된 광확산판 (3') 을 제조하기 위해 함께 가압되어 연마 롤에 의해 냉각된다.

성형 공정 동안 3개의 연마 롤 중에서, 중앙 롤과 하부 롤 사이의 간격은 광확산판의 두께인 1.49mm 보다 더 크게 설정되고, 이는 매끄러움 없이, 수지에 첨가된 광확산 입자가 표면에서 돌출되며, 이로써 뒷면 전체에 무광택 표면 (6) 이 형성된다. 즉 광확산판 (3') 의 한 표면 (후면) (3a') 전체가 무광택 표면 (6) 으로서 형성된다. 무광택 표면 (6) 의 산술 평균 표면 거칠기 (Ra) 는 1.21㎛ 이고 무광택 표면 (6) 의 평균 표면 요철 간격 (Rsm) 은 210㎛이었다.

세 연마 롤 중 중앙 롤은 원주면 위에 줄무늬의 형태로 형성된 다수의 반원형 단면의 홈을 가진다. 따라서, 많은 반원형 단면의 반원형 리지 (7') 가 기초 층의 전체 면에 걸쳐 형성되었다. 즉, 많은 원통형 렌즈형의 리지 (8') 가 광확산판 (3') 의 다른 면 (정면) (3b') 의 전체 면에 걸쳐 형성된다 (도 9 및 도 10 참조). 실질적인 반원형 리지 (7') 의 높이 (H) 는 43.8㎛이고, 인접한 실질적인 반원형 리지 (7') 사이의 피치 (P') 는 149.6㎛이고, 피치에 대한 높이의 비 (H/P') 는 0.29이다.

실시예 B3

반투명 수지 A의 97.5 질량부와 광확산제 마스터 배치 C의 2.5 질량부가 건조 공정에서 혼합되고 이 혼합물은 용융되어 실린더 온도가 190 내지 250℃의 범위로 설정된 제1 압출기에서 혼합되고 주입 블록으로 공급된다. 그 사이, 반투명 수지 B의 67.8 질량부와 광확산제 마스터 배치 B의 32.3 질량부가 건조 공정에서 혼합되고, 이 혼합물은 용융되어 실린더 온도가 190 내지 250℃의 범위로 설정된 제2 압출기에서 혼합되고 주입 블록으로 공급된다.

동시압출성형 작업은 250℃의 압출 온도에서 멀티 매니폴드 다이를 사용함으로써 수행되고, 따라서 제1 압출기로부터 주입 블록으로 공급된 수지가 기초 층을 형성하고 제2 압출기로부터 주입 블록으로 공급된 수지가 후면 층 (후면층의 표면층) 을 형성한다. 이 층들은 폭 23.6㎝와 두께 1.5mm로 측정된 두 개의 층 (두께 1.45mm의 기초 층과 두께 0.05mm의 후면층) 으로부터 구성된 광확산판 (3') 을 제조하기 위해 함께 가압되어 연마 롤에 의해 냉각된다.

성형 공정 동안 3개의 연마 롤 사이와, 중앙 롤과 하부 롤 사이의 간격은 광확산판의 두께인 1.5mm 보다 더 크게 설정되고, 이는 매끄러움 없이, 수지에 첨가된 광확산 입자가 표면에서 돌출되며, 이로써 뒷면 전체에서 무광택 표면 (6) 이 형성된다. 즉 광확산판 (3') 의 한 표면 (후면) 전체가 무광택 표면 (6) 으로 형성된다. 무광택 표면 (6) 의 산술 평균 표면 거칠기 (Ra) 는 1.22㎛ 이고 무광택 표면 (6) 의 평균 표면 요철 간격 (Rsm) 은 205㎛이었다.

세 연마 롤 중 중앙 롤은 원주면 위에 스트레이크의 형태로 형성된 반원형 단면의 홈을 가진다. 따라서, 수많은 반원형 단면의 실질적으로 반원형 리지 (7') 가 기초 층의 전체 면에 걸쳐 돌출되어 형성되었다. 즉, 많은 원통형 렌즈 형상의 리지 (8') 가 광확산판 (3') 의 다른 표면 (정면) (3b') 의 전체 면에 걸쳐 형성된다 (도 13 참조). 도 13에서 보여진 바와 같이, 연속 형상의 이러한 면은 인접한 실질적인 반원형 리지 (7') 사이에 어떤 편평한 부분이 없기 때문에 형성된다. 실질적으로 반원형인 리지 (7') 의 높이 (H) 는 68.5㎛이고, 인접한 실질적인 반원형 리지 (7') 사이의 피치 (P') 는 279.6㎛이고, 피치에 대한 높이의 비 (H/P') 는 0.24이다.

비교예 B1

반투명 수지 A의 97.5 질량부와 광확산제 마스터 배치 C의 2.5 질량부가 건조 공정에서 혼합되고 이 혼합물은 용융되어 실린더 온도가 190 내지 250℃의 범위로 설정된 제1 압출기에서 혼합되고 주입 블록으로 공급된다. 그 사이, 반투명 수지 B는 실린더 온도가 190 내지 250℃의 범위로 설정된 제2 압출기에서 용융 및 혼합되고 주입 블록으로 공급된다.

동시압출성형 작업은 250℃의 압출 온도에서 멀티 매니폴드 다이를 사용함으로써 수행되고, 따라서 제1 압출기로부터 주입 블록으로 공급된 수지가 기초 층을 형성하고 제2 압출기로부터 주입 블록으로 공급된 수지가 후면 층 (후면층의 표면층) 을 형성하도록 하게 된다. 이 층들은 폭 23.0㎝와 두께 1.5mm로 측정된 두 개의 층 (두께 1.43mm의 기초 층과 두께 0.07mm의 후면층) 으로부터 구성된 광확산판 (3') 을 제조하기 위해 함께 가압되어 연마 롤에 의해 냉각된다.

성형 공정 동안 3개의 연마 롤 중에서, 중앙 롤과 하부 롤 사이의 간격은 광확산판의 두께인 1.5mm 보다 더 크게 설정되는데, 어떤 광확산 입자도 제2 압출기에 공급된 반투명 수지 B에 더해지지 않고, 그럼으로 광확산 입자의 돌출이 형성되지 않고, 이로써 뒷면층 전체에 실질적으로 매끄러운 면이 발생하게 된다. 즉, 광확산판 (3') 의 한 면 (뒷면) (3a') 의 전체 면이 실질적으로 매끄러워졌다. 광확산판 (3') 의 뒷면 (3a') 의 산술 평균 표면 거칠기 (Ra) 는 0.13㎛ 이고, 평균 표면 요철 간격 (Rsm) 은 측정될 수 없었다 (Rsm은 0.04㎛의 측정가능한 한계보다 작았다).

세 연마 롤 중 중앙 롤은 원주면 위에 형성된 다수의 반원형 단면의 홈을 가진다. 따라서, 많은 실질적인 반원형 단면의 반원형 리지 (7') 가 기초 층의 면 전체에 걸쳐 형성되었다. 즉, 많은 원통형 렌즈형 리지 (8') 가 광확산판 (3') 의 다른 면 (정면) (3b') 의 전체 면에 걸쳐 형성된다 (도 9 및 도 10 참조). 실질적으로 반원형인 리지 (7') 의 높이 (H) 는 37.4㎛이고, 인접한 실질적으로 반원형인 리지 (7') 사이의 피치 (P') 는 102.8㎛이고, 피치에 대한 높이의 비 (H/P') 는 0.36이다.

비교예 B2

반투명 수지 A의 99.8 질량부와 광확산제 D의 0.2 질량부가 건조 공정에서 혼합되고 이 혼합물은 용융되어 실린더 온도가 190 내지 250℃의 범위로 설정된 제1 압출기에서 혼합되고 주입 블록으로 공급된다. 그 사이, 반투명 수지 B가 실린더 온도가 190 내지 250℃의 범위로 설정된 제2 압출기에서 용융 및 혼합되고 주입 블록으로 공급된다.

동시압출성형 작업은 250℃의 압출 온도에서 멀티 매니폴드 다이를 사용함으로써 수행되고, 따라서 제1 압출기로부터 주입 블록으로 공급된 수지가 기초 층을 형성하고 제2 압출기로부터 주입 블록으로 공급된 수지가 후면 층 (후면층의 표면층) 을 형성하도록 하기 위해서이다. 이 층들은 폭 22.8㎝와 두께 1.5mm로 측정된 두 개의 층 (두께 1.42mm의 기초 층과 두께 0.08mm의 후면층) 으로부터 구성된 광확산판 (3') 을 제조하기 위해 함께 가압되어 연마 롤에 의해 냉각된다.

성형 공정 동안 3개의 연마 롤 중에서, 중앙 롤과 하부 롤 사이의 간격은 광확산판의 두께인 1.5mm 보다 더 크게 설정되고, 어떤 광확산 입자도 제2 압출기에 공급된 반투명 수지 B에 더해지지 않았고, 따라서 광확산 입자가 돌출되지 않아, 후면층 전체에 걸쳐 실질적으로 매끄러운 면이 형성되었다. 즉 광확산판 (3') 의 한 표면 (후면) 매끄러운 (3a') 전체가 실질적으로 매끄러웠다. 광확산판의 후면 (3a') 의 산술 평균 표면 거칠기 (Ra) 는 0.11㎛ 인 평균 표면 요철 간격 (Rsm) 은 측정될 수 없었다 (Rsm은 0.04㎛의 측정가능한 한계보다 작았다).

세 연마 롤 중 중앙 롤은 원주면 위에 줄무늬의 형태로 형성된 다수의 반원형 단면의 홈을 가진다. 따라서, 많은 반원형 단면의 반원형 리지 (7') 가 기초 층의 면 전체에 걸쳐 형성되었다. 즉, 많은 원통형 렌즈형 리지 (8') 가 광확산판 (3') 의 다른 면 (정면) (3b') 의 전체 면에 걸쳐 형성되었다 (도 9 및 도 10 참조). 실질적으로 반원형인 리지 (7') 의 높이 (H) 는 46.2㎛이고, 인접한 실질적으로 반원형인 리지 (7') 사이의 피치 (P') 는 149.6㎛이고, 피치에 대한 높이의 비 (H/P') 는 0.31이다.

비교예 B3

반투명 수지 A의 99.8 질량부와 광확산제 D의 0.2 질량부가 건조 공정에서 혼합되고 이 혼합물은 실린더 온도가 190 내지 250℃의 범위로 설정된 제1 압출기에서 용융 및 혼합되고 주입 블록으로 공급된다. 그 사이, 반투명 수지 B가 용융되어 실린더 온도가 190 내지 250℃의 범위로 설정된 제2 압출기에서 혼합되고 주입 블록으로 공급된다.

동시압출성형 작업은 250℃의 압출 온도에서 멀티 매니폴드 다이를 사용함으로써 수행되고, 이는 제1 압출기로부터 주입 블록으로 공급된 수지가 기초 층을 형성하고 제2 압출기로부터 주입 블록으로 공급된 수지가 후면 층 (후면층의 표면층) 을 형성하도록 하기 위해서이다. 이 층들은 폭 23.0㎝와 두께 1.5mm로 측정된 두 개의 층 (두께 1.43mm의 기초 층과 두께 0.07mm의 후면층) 으로부터 구성된 광확산판 (3') 을 제조하기 위해 함께 가압되어 연마 롤에 의해 냉각된다.

성형 공정 동안 3개의 연마 롤 중에서, 중앙 롤과 하부 롤 사이의 간격은 광확산판의 두께인 1.5mm 보다 더 크게 설정되고, 어떤 광확산 입자도 제2 압출기에 공급된 반투명 수지 B에 더해지지 않았고, 따라서 광확산 입자가 돌출되지 않아, 후면층 전체에 걸쳐 실질적으로 부드러운 면이 형성되었다. 즉 광확산판 (3') 의 한 표면 (후면) 전체는 실질적으로 매끄러웠다. 광확산판의 후면 (3a') 의 산술 평균 표면 거칠기 (Ra) 는 0.06㎛ 이고 평균 표면 요철 간격 (Rsm) 은 측정될 수 없었다 (Rsm은 0.04㎛의 측정가능한 한계보다 작았다).

세 연마 롤은 원주면에서 모두 경면마무리되었기 때문에, 광확산판 (3') 의 다른 면 (정면 (3b')) 의 전체 면은 매끄러웠다. 즉, 실질적으로 반원형 리지 (7') 가 광확산판 (3')의 다른 면 (정면) (3b') 에 형성되지 않았다.

비교예 B4

반투명 수지 A의 97.5 질량부와 광확산제 마스터 배치 C의 0.2 질량부가 건조 공정에서 혼합되고 이 혼합물은 용융되어 실린더 온도가 190 내지 250℃의 범위로 설정된 제1 압출기에서 혼합되고 주입 블록으로 공급된다. 그 사이, 반투명 수지 B의 67.8 질량부와 광확산제 마스터 배치 B의 32.3 질량부가 건조 공정에서 혼합되고, 이 혼합물은 실린더 온도가 190 내지 250℃의 범위로 설정된 제2 압출기에서 용융되어 혼합되고 주입 블록으로 공급된다.

동시압출성형 작업은 250℃의 압출 온도에서 멀티 매니폴드 다이를 사용함으로써 수행되고, 따라서 제1 압출기로부터 주입 블록으로 공급된 수지가 기초 층을 형성하고 제2 압출기로부터 주입 블록으로 공급된 수지가 후면 층 (후면층의 표면층) 을 형성하도록 하기 위해서이다. 이 층들은 폭 23.2㎝와 두께 1.5mm로 측정된 두 개의 층 (두께 1.43mm의 기초 층과 두께 0.07mm의 후면층) 으로부터 구성된 광확산판 (3') 을 제조하기 위해 함께 가압되어 연마 롤에 의해 냉각된다.

성형 공정 동안 3개의 연마 롤 중에서, 중앙 롤과 하부 롤 사이의 간격은 광확산판의 두께인 1.5mm 보다 더 크게 설정되고, 따라서 광확산 입자들이 연화되지 않고 표면에 돌출되도록 하기 위함이고, 이로인해 무광택 표면이 후면 전체에 형성되게 된다. 즉 광확산판 (3') 의 한 표면 전체 (후면) 가 무광택 표면 (6) 으로서 형성된다. 무광택 표면 (6) 의 산술 평균 표면 거칠기 (Ra) 는 1.23㎛ 이고 무광택 표면 (6) 의 평균 표면 요철 간격 (Rsm) 은 201㎛이다.

세 연마 롤 중 중앙 롤은 원주면 위에 줄무늬의 형태로 형성된 반원형 단면의 많은 홈을 가진다. 따라서, 많은 반원형 단면의 실질적인 반원형 리지 (7') 가 기초 층의 전체 면 전체에 걸쳐 돌출되도록 형성되었다. 즉, 많은 원통형 렌즈 형 리지 (8') 가 광확산판 (3') 의 다른 면 (정면) (3b') 의 전체 면에 걸쳐 형성된다 (도 9 및 도 10 참조). 실질적인 반원형 리지 (7') 의 높이 (H) 는 10.0㎛이고, 인접한 실질적 반원형 리지 (7') 사이의 피치 (P') 는 62.8㎛이고, 피치에 대한 높이의 비 (H/P') 는 0.16이다.

상기에 서술된 바와 같이 제조된 광확산판은 다음의 방법에 따라 평가되었다. 그 결과는 표 2에 도시된다.

E : 편평한 부분의 홈 폭

<전체 광투과율의 측정>

광확산판의 전체 광투과율 (%) 은 JIS K7361-1 (1997) 에 따라 광투과율 측정기 (무라카미 칼라 엔지니어링 연구소에서 제조한 "HR-100") 를 사용하여 측정되었다. 리지가 광확산판의 정면을 향해 형성된 적분 구를 향하게 하고 오른쪽에서 왼쪽으로 피치를 가로질러 스캐닝하여 측정이 행해졌다.

<휘도 균일성의 평가>

폴리카보네이트로 제조된 램프 박스 (다수의 반투명성 튜브들이 서로 공간을 두고 배치됨) 는 시장에서 이용가능한 20인치 액정 텔레비전 세트로부터 액정 패널, 다양한 광학 필름 및 광확산판을 제거함으로써 준비되었다. 실시예 또는 비교예의 공정에서 제조된 광확산판은 램프 박스의 틈을 폐쇄할 수 있도록 프레임의 정면과 접촉하기 위해 램프 박스 위로 고정되었다. 그 후, 광확산판 세트와 함께 실험적인 장치에 의해 방사된 빛의 휘도는 아이-시스템 (I-System Co., Ltd.) 에서 제조된 휘도 측정기인 "아이 스케일 - 3WS (Eye Scale -3WS) "로 측정되었다. 휘도의 균일성 (%)은 다음식에 의해서 휘도의 최소값 "C1"과 최대값 "C2"로부터 계산되었다.

휘도의 균일성 (%) = C1/C2 X 100

휘도는 다음과 같이 측정되었다. 20인치 액정 텔레비전 세트는 일정하게 조절되는 온도와 습도 (온도 25.0℃, 습도 50.0%) 를 가진 어두운 방의 바닥 위에 정면이 위쪽을 향해 있도록 (바닥의 뒷면) 놓여진다. 카메라는 액정 텔레비전 세트의 정면 전체를 캡쳐할 수 있도록 아래 방향을 향한 액정 텔레비전 세트 위에 놓여진다. 액정 텔레비젼 세트의 정면과 카메라 사이의 거리는 65.0㎝로 설정되고, 측정 조건은 1/500초의 셔터속도, 게인 1 및 조리개 16으로 설정된다. 액정 텔레비전 세트의 정면의 중심부 주위에 60mm X 60mm의 영역에서 측정이 이루어지고 휘도의 균일성 (%)은 측정된 값 사이의 최소 휘도와 최대 휘도 사이에서 계산된다.

시장에서 얻어지며, 실시예 B1 내지 B3와 비교예 B1 내지 B4에서 사용된 20인치 액정 텔레비전 세트는 12개의 광원을 가지며, 26.0mm의 인접 광원 사이의 거리 (L), 4.0mm의 광원의 직경, 12.0mm의 광확산판과 광원 사이의 거리 (d) 및 1.0mm의 광원과 반사기 (램프 박스의 바닥면) 사이의 거리 (f) 를 가진다 (도 8 참조).

<광확산판의 확산율 (D) 의 측정>

확산율 D (%) 는 자동 스캐닝 광도계 (무라카미 칼라 엔지니어링 연구소에서 제조된 "GP230") 를 사용함으로써 특정한 각에서 광확산판 (실시예 또는 비교예에서 제조된) 에 입사된 빛과 함께 전송된 빛의 강도 분포에서 변화를 측정함으로써 결정된다. 광확산판의 뒷면은 광원을 향해 있고 광확산판의 정면은 적분 구를 향해 놓여있다. 광 빔의 직경을 1.7 mm, 방사된 빛의 세기와 빛 수용부의 감도를 일정하게 설정하고 빛의 입사각을 0도로 설정하면서, 실질적으로 반원형 리지의 피치를 가로질러 스캔함으로써 측정이 이루어진다.

<실행을 금지하는 소음의 평가>

폴리카보네이트로 제조된 램프 박스 (서로 공간을 가지고 놓여진 다수의 반투명 튜브를 가짐) 이 시장에서 이용되고, 휘도의 균일성의 평가에서와 사용된 것과 동일한 20인치 액정 텔레비젼 세트로부터 액정 패널과 광확산판을 제거함으로써 준비된다. 실시예나 비교예의 공정에서 제조된 광확산판은 램프 박스의 균열을 폐쇄하기 위해 프레임의 정면과 접촉하도록 램프 박스 위에 고정된다. 그 후 액정 패널이 액정 텔레비전 세트를 재제조할 수 있도록 램프 박스에서 재설정된다. 액정 텔레비전 세트는 소음이 발생되는지 여부를 확인하기 위해, 수직 형상의 정상 자세에서 양손에 놓여지고, 약 1분에 180번의 비로 앞뒤로 흔들린다. "A"의 비율은 소음이 발생되지 않을 때 주어지고, "B"는 가벼운 소음이 발생할 때 주어지며, "C"는 뚜렷한 소음이 발생했을 때 주어진다.

<산술 평균 표면 거칠기 (Ra) 의 측정>

산술 평균 표면 거칠기 (Ra) 는 JIS B0601-2001에 따라 측정되었다. 2.5 X 5의 절단값과 자동 측정 범위로 설정된 표면 거칠기 측정기 (Mitsutoyo Corporation에 의해 제조된 "SJ-201P") 를 사용함으로써, 광확산판의 무광택 표면의 산술 평균 표면 거칠기 (Ra) 가 측정된다.

<평균 표면 요철 간격 (Rsm) 의 측정>

평균 표면 요철 간격 (Rsm) 은 JIS B0601-2001에 따라 측정되었다. 2.5 X 5의 절단값과 자동 측정 범위로 설정된 표면 거칠기 측정기 (Mitsutoyo Corporation에 의해 제조된 "SJ-201P") 를 사용함으로써, 광확산판의 무광택 표면의 평균 표면 요철 간격 (Rsm) 이 측정되었다.

표로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 B1 내지B3의 광확산판을 사용함으로써 구성된 면발광원 장치와 액정 표시 장치는 만족스럽게 성가신 소음의 발생을 억제할 수 있었다.

본 발명의 범위를 벗어난, 비교예 B1 내지 B3는 성가신 소음의 발생을 억제할 수 없었다. 비교예 B4의 경우에, H/P'의 값은 본 발명에 따라 특정된 범위 이하이었고, 휘도에 있어서 비균일성을 억제하는 충분한 효과를 얻을 수 없었다.

본 발명의 광확산판은 면발광원 장치에 사용되는 광확산판으로서 바람직하게 사용될 수 있지만, 이러한 적용예에 한정되지는 않는다.

본 발명의 면발광원 장치는 액정 표시 장치의 백라이트로서 사용되지만, 이러한 적용예에 한정되지 않는다.

도 1 은 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 일 실시예를 보이는 개략도이다.

도 2 는 본 발명에 따른 광확산판의 일 실시예를 보이는 개략 사시도이다.

도 3 은 도 2 에 도시된 광확산판의 개략 부분도이다.

도 4 는 본 발명에 따른 광확산판의 다른 실시예를 보이는 개략 부분도이다.

도 5 는 본 발명에 다른 광확산판의 또 다른 실시예를 보이는 개략 부분도이다.

도 6 은 본 발며에 따른 광확산판의 또 다른 실시예를 보이는 개략 부분도이다.

도 7 은 스펙트럼 투과도를 측정한 결과를 보이는 그래프이다. 실시예 A4 는 실선으로 그려져 있으며, 실시예 A5 는 점선으로, 비교 실시예 A2 는 일점 쇄선으로 그려져 있으며, 비교 실시예 A3 는 이점쇄선으로 그려져 있다.

도 8 은 본 발명에 따른 액정 표시장치의 한 실시예의 개략도이다.

도 9 는 본 발명에 따른 광확산판의 일 실시예의 개략 사시도이다.

도 10 은 도 9 의 광확산판의 개략 부분도이다.

도 11 은 본 발명에 따른 광확산판의 다른 실시예의 개략 부분도이다.

도 12 는 본 발명에 따른 광확산판의 또 다른 실시예의 개략 부분도이다.

도 13 은 본 발명에 따른 광확산판의 또 다른 실시예의 개략 부분도이다.

도 14 는 본 발명에 따른 광확산판의 또 다른 실시예의 개략 부분도이다.

도면 부호의 설명

1 면발광원 장치 1' 면발광원 장치

2 광원 3 광확산판

3a 후면 (일면) 3b 전면 (다른 면)

3' 광확산판 3a' 후면 (일면)

3b' 전면 (다른 면) 5 램프 박스

6 무광택표면 7 삼각형 리지

7' 실질적으로 반원형의 리지 8' 원통형 렌즈 (리지)

10 액정 패널 20 액정 표시 장치

20' 액정 표시 장치 31 프레임 (측면판)

31a 전면 (측면판의 측단면에 마주보는 전면))

α 삼각형 리지의 정점각

P 이웃하는 삼각형 리지 사이의 피치

H 실질적으로 반원형의 리지의 높이

P' 이웃하는 실질적으로 반원형의 리지 사이의 피치

Claims (16)

1. 수지로 만들어지며 개방된 전방측을 가지는 램프 박스에서 서로로부터 떨어져 위치하는 다수의 광원과, 수지로 만들어지며 상기 램프 박스의 개구를 닫도록 상기 램프 박스의 프레임의 전방측에 배치되는 광확산판을 포함하는 면발광원 장치에 있어서, 상기 프레임의 전면과 접촉하는 광확산판의 후면의 적어도 일부가 무광택 표면으로 형성되며, 상기 무광택 표면의 산술 평균 표면 거칠기 (Ra) 는 0.8 ~ 15㎛ 의 범위이며, 평균 표면 요철 간격 (Rsm) 이 100 ~ 300㎛ 범위이고,

   삼각형 단면을 가지는 다수의 삼각형 리지가 상기 광확산판의 전면에 돌출하게 배치되어 있으며, 상기 삼각형 리지의 정점각은 40 ~ 150°로 설정되며, 이웃하는 삼각형 리지 사이의 피치는 10 ~ 500㎛로 설정되는 것을 특징으로 하는 면발광원 장치.
2. 수지로 만들어지며 개방된 전방측을 가지는 램프 박스에서 서로로부터 떨어져 위치하는 다수의 광원과, 수지로 만들어지며 상기 램프 박스의 개구를 닫도록 상기 램프 박스의 프레임의 전방측에 배치되는 광확산판을 포함하는 면발광원 장치에 있어서, 상기 프레임의 전면과 접촉하는 광확산판의 후면의 적어도 일부가 무광택 표면으로 형성되며, 상기 무광택 표면의 산술 평균 표면 거칠기 (Ra) 는 0.8 ~ 15㎛ 의 범위이며, 평균 표면 요철 간격 (Rsm) 이 100 ~ 300㎛ 범위이고,

   반원형인 단면을 가지는 반원형 리지 다수가 광확산판의 전면에 돌출되도록 형성되며, 이웃하는 반원형 리지 사이의 피치 (P) 는 10 ~ 500㎛로 설정되고, 반원형 리지의 높이 (H) 는 3 ~ 500 ㎛ 사이로 설정되며, 피치에 대한 높이의 비 (H/P) 는 0.2 ~ 0.8 으로 설정되는 것을 특징으로 하는 면발광원 장치.
3. 수지로 만들어지며 개방된 전방측을 가지는 램프 박스에서 서로로부터 떨어져 위치하는 다수의 광원과, 수지로 만들어지며 상기 램프 박스의 개구를 닫도록 상기 램프 박스의 프레임의 전방측에 배치되는 광확산판을 포함하는 면발광원 장치에 있어서, 상기 광확산판의 후면의 전체가 무광택 표면으로 형성되며, 상기 무광택 표면의 산술 평균 표면 거칠기 (Ra) 는 0.8 ~ 15㎛ 의 범위이며, 평균 표면 요철 간격 (Rsm) 이 100 ~ 300㎛ 범위이고,

   삼각형 단면을 가지는 다수의 삼각형 리지가 상기 광확산판의 전면에 돌출하게 배치되어 있으며, 상기 삼각형 리지의 정점각은 40 ~ 150°로 설정되며, 이웃하는 삼각형 리지 사이의 피치는 10 ~ 500 ㎛로 설정되는 것을 특징으로 하는 면발광원 장치.
4. 수지로 만들어지며 개방된 전방측을 가지는 램프 박스에서 서로로부터 떨어져 위치하는 다수의 광원과, 수지로 만들어지며 상기 램프 박스의 개구를 닫도록 상기 램프 박스의 프레임의 전방측에 배치되는 광확산판을 포함하는 면발광원 장치에 있어서, 상기 광확산판의 후면의 전체가 무광택 표면으로 형성되며, 상기 무광택 표면의 산술 평균 표면 거칠기 (Ra) 는 0.8 ~ 15㎛ 의 범위이며, 평균 표면 요철 간격 (Rsm) 이 100 ~ 300㎛ 범위이고,

   반원형인 단면을 가지는 반원형 리지 다수가 광확산판의 전면에 돌출되도록 형성되며, 이웃하는 반원형 리지 사이의 피치 (P) 는 10 ~ 500㎛로 설정되고, 반원형 리지의 높이 (H) 는 3 ~ 500㎛사이로 설정되며, 피치에 대한 높이의 비 (H/P) 는 0.2 ~ 0.8 로 설정되는 것을 특징으로 하는 면발광원 장치.
5. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 삼각형 리지는 프리즘형 리지이며, 상기 광원은 선형 광원이고, 상기 프리즘형 리지는 그 종방향이 선형 광원의 종방향과 일치하게 배치되는 것을 특징으로 하는 면발광원 장치.
6. 제 2 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 반원형 리지는 원통 렌즈형 리지이며, 상기 광원은 선형 광원이고, 상기 원통 렌즈형 리지는 그 종방향이 선형 광원의 종방향과 일치하게 배치되는 것을 특징으로 하는 면발광원 장치.
7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광확산판의 전체 투과율은 55 ~ 85% 범위인 것을 특징으로 하는 면발광원 장치.
8. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 면발광원 장치 및 상기 면발광원 장치의 전방측에 배치되는 액정 표시 패널을 포함하는 액정 표시 장치.
9. 한 면의 적어도 주변부가 무광택 표면으로 형성되고, 수지로 만들어진 광확산판에 있어서, 상기 무광택 표면의 산술 평균 표면 거칠기 (Ra) 는 0.8 ~ 15㎛ 의 범위이며, 평균 표면 요철 간격 (Rsm) 이 100 ~ 300㎛ 범위이고,

   삼각형 단면을 가지는 다수의 삼각형 리지가 상기 광확산판의 다른 면에 돌출되도록 배치되어 있으며, 상기 삼각형 리지의 정점각은 40 ~ 150°로 설정되며, 이웃하는 삼각형 리지 사이의 피치는 10 ~ 500㎛로 설정되는 것을 특징으로 하는 광확산판.
10. 한 면의 적어도 주변부가 무광택 표면으로 형성되고, 수지로 만들어진 광확산판에 있어서, 상기 무광택 표면의 산술 평균 표면 거칠기 (Ra) 는 0.8 ~ 15㎛ 의 범위이며, 평균 표면 요철 간격 (Rsm) 이 100 ~ 300㎛ 범위이고,

    반원형인 단면을 가지는 반원형 리지 다수가 광확산판의 다른 면에 돌출되도록 형성되며, 이웃하는 반원형 리지 사이의 피치 (P) 는 10 ~ 500㎛로 설정되고, 반원형 리지의 높이 (H) 는 3 ~ 500㎛ 사이로 설정되며, 피치에 대한 높이의 비 (H/P) 는 0.2 ~ 0.8 로 설정되는 것을 특징으로 하는 광확산판.
11. 한 면의 전체가 무광택 표면으로 형성되고, 수지로 만들어진 광확산판에 있어서, 상기 무광택 표면의 산술 평균 표면 거칠기 (Ra) 는 0.8 ~ 15㎛ 의 범위이며, 평균 표면 요철 간격 (Rsm) 이 100 ~ 300㎛ 범위이고,

    삼각형 단면을 가지는 다수의 삼각형 리지가 상기 광확산판의 다른 면에 돌출되도록 배치되어 있으며, 상기 삼각형 리지의 정점각은 40 ~ 150°로 설정되며, 이웃하는 삼각형 리지 사이의 피치는 10 ~ 500㎛로 설정되는 것을 특징으로 하는 광확산판.
12. 한 면의 전체가 무광택 표면으로 형성되고, 수지로 만들어진 광확산판에 있어서, 상기 무광택 표면의 산술 평균 표면 거칠기 (Ra) 는 0.8 ~ 15㎛ 의 범위이며, 평균 표면 요철 간격 (Rsm) 이 100 ~ 300㎛ 범위이고,

    반원형인 단면을 가지는 반원형 리지 다수가 상기 광확산판의 다른 면에 돌출되도록 형성되며, 이웃하는 반원형 리지 사이의 피치 (P) 는 10 ~ 500㎛로 설정되고, 반원형 리지의 높이 (H) 는 3 ~ 500㎛ 사이로 설정되며, 피치에 대한 높이의 비 (H/P) 는 0.2 ~ 0.8 로 설정되는 것을 특징으로 하는 광확산판.
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제

Images