KR101578823B1 - 코팅액 조성물, 이로부터 형성된 도광판 및 이의 제조 방법 - Google Patents

코팅액 조성물, 이로부터 형성된 도광판 및 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 적절한 차광성 및 반사율과, 우수한 접착성을 나타내는 광반사 및 차광용 코팅층을 도광판의 측면에 보다 단순하고 용이하게 형성할 수 있도록 하는 코팅액 조성물, 이를 이용해 형성된 도광판 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 코팅액 조성물은 메틸메타아크릴레이트 또는 스티렌을 포함하는 제 1 단량체와, 하나 이상의 아크릴계 단량체를 포함하는 제 2 단량체가 공중합된 아크릴계 중합체; 금속 산화물 또는 금속 황화물을 포함하는 안료; 및 유기 용매를 포함하고, 도광판의 측면에 도포 및 건조되어 광반사 및 차광용 코팅층을 형성하는 것이다.

Description

코팅액 조성물, 이로부터 형성된 도광판 및 이의 제조 방법 {COATING COMPOSITION LIQUID COMPOSITION, LIGHT GUIDE PLATE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 적절한 차광성 및 반사율과, 우수한 부착성을 나타내는 광반사 및 차광용 코팅층을 도광판의 측면에 보다 단순하고 용이하게 형성할 수 있도록 하는 코팅액 조성물, 이를 이용해 형성된 도광판 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 모니터, 노트북 PC, 테블릿 PC, 내비게이션, TV 또는 휴대전화 등의 표시 장치로서 액정 표시 장치 (LCD; Liquid Crystal Display Device)의 사용이 크게 증가하고 있다. 이러한 액정 표시 장치는 별도 광원으로서 백라이트 유닛을 구비할 필요가 있고, 이러한 백라이트 유닛은 화면 전체에 걸쳐 균일한 광을 조사할 필요가 있다. 이에 상기 백라이트 유닛은 크게 에지형(Edge-lit) 또는 직하형(Direct-lit)의 구조를 취할 수 있다.
이 중에서도, 에지형 백라이트 유닛은 도광판의 일 측면으로부터 점 광원 또는 선 광원을 이용해 광을 입사시키고, 도광판에서 입사된 광을 면 광원으로서 균일하게 확산시켜 액정 셀 전체에 균일하게 광을 출사하도록 구성된 백라이트 유닛이다. 이러한 에지형 백라이트 유닛은 일반적으로 소형화가 요구되는 노트북 PC, 테블릿 PC 또는 휴대전화 등의 표시 장치에 적용되고 있다. 또, 최근 들어서는, 소비전력 및 TV 두께를 감소시키기 위하여 엘이디(LED; Light Emitting Device)를 광원으로 사용하는 소위 엘이디 TV에 있어서도 이러한 에지형 백라이트 유닛이 널리 적용되고 있다.
이러한 에지형 백라이트 유닛의 구조에서는, 보다 광을 효율적으로 활용하기 위해 도광판 일 측면의 점 광원 또는 선 광원 주위에 리플렉터가 설치되어 있고, 도광판 배면으로 확산된 광을 액정 셀 측으로 효율적으로 반사시키기 위해 도광판 하부 및 측면에 반사판이 설치되어 있다. 이를 사용해 광의 손실을 낮추고, 액정 표시 장치의 화면을 보다 밝게 할 수 있다. 이외에도, 상기 에지형 백라이트 유닛 구조에서는, 상술한 도광판, 도광판을 수용하는 램프 하우스, 반사 필름, 확산 필름, 도광판을 지지하는 프레임 또는 도광판 측면의 차광성 반사 테이프 등의 복수의 부재가 통상적으로 구비되며, 이로 인해 조립 공정 및 부품의 관리 면에서 비용 절감이 요구되고 있다.
그런데, 상술한 에지형 백라이트 유닛의 구조에서는, 점 광원 또는 선 광원이 설치되지 않은 도광판의 나머지 측면이 우수한 차광성 및 반사성을 나타낼 것이 요구된다. 이는 도광판의 나머지 측면이 이러한 차광성 및 반사성을 나타내지 못할 경우, 도광판에 입사된 빛이 나머지 측면을 통해 손실되어 액정 표시 장치의 화면 단부에서 광 소실 및 광 번짐이 야기될 수 있기 때문이다. 이와 같이 점 광원 등이 설치되지 않은 도광판의 나머지 측면이 우수한 차광성 및 반사성을 나타낼 수 있도록, 일반적으로 금속제의 램프 하우스가 사용되거나, 차광성 반사 테이프를 도광판 측면의 필요한 곳에 수작업으로 부착하고 있다.
그러나, 상기 차광성 반사 테이프를 수작업으로 부착할 경우, 작업 공정의 균일성 및 복잡성 등이 문제될 수 있다. 특히, 에지형 백라이트 유닛은 상술한 다수의 부재를 포함하고, 반사 및 차광을 위한 작업공정도 복잡하기 때문에, 유닛의 모듈화 및 자동화가 크게 요구된다. 더구나, 최근 들어 액정 표시 장치 및 이에 포함되는 백라이트 유닛의 박형화가 크게 요구되기 때문에, 보다 얇은 도광판 측면에 차광성 반사 테이프가 적용되더라도 높은 반사율 및 충분한 차광성의 확보가 요구되고 있다. 그러나, 이러한 얇은 두께를 갖는 도광판 측면에 차광성 반사 테이프를 수작업으로 부착할 경우, 오염 없이 정밀하고 균일하게 부착하기가 어려워질 수 있다. 또, 도광판이 비교적 큰 두께를 갖는 경우에도, 작업자에 의한 오염, 일정치 못한 접착 압력에 따른 열악한 부착성, 균일하면서도 정밀한 접착이 어려움에 따른 휘도나 차광성 불량 등의 문제가 발생할 수 있다. 부가하여, 상기 차광성 반사 테이프를 수작업으로 부착함에 따라, 작업 공정의 복잡성이나 생산성 저하가 크게 문제될 수 있다.
부가하여, 기존에 사용되던 차광성 반사 테이프의 경우, 통상 절연성 기재필름의 일면에 일정한 반사율과 차폐율을 갖는 반사층 및 차광층, 상기 층을 보호하는 보호층을 합지하며, 기타 접착제층 등을 부가하여 이루어지는 다층 시트의 형태를 갖는다. 또한, 이러한 차광성 반사 테이프의 전체 두께는 상기 다층 시트의 형태로 인해 통상 250 내지 350um에 이를 수 있다.
이와 같이 차광성 반사 테이프의 복잡한 구조로 인하여, 그 단가가 상당히 높게 되는 단점이 있을 뿐 아니라, 두께를 얇게 할 경우, 반사성, 차광성, 부착성 또는 내구성 등에 대한 불리한 문제점이 있다.
이러한 종래 기술의 문제점으로 인해, 상기 차광성 반사 테이프를 대체하여, 도광판의 측면에 우수한 부착성으로 부착될 수 있고, 차광성 및 반사율을 나타내면서도, 부착에 있어 수작업이 요구되지 않고 작업공정을 단순화 및 자동화할 수 있는 대체 소재의 개발이 요구되고 있다.
이에 본 발명은 적절한 차광성 및 반사율과, 우수한 부착성을 나타내는 광반사 및 차광용 코팅층을 도광판의 측면에 보다 단순하고 용이하게 형성할 수 있도록 하는 코팅액 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명은 또한, 상기 코팅액 조성물을 이용하여 형성된 광반사 및 차광용 코팅층을 구비하는 에지형 백라이트 유닛의 도광판 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 메틸메타아크릴레이트 또는 스티렌을 포함하는 제 1 단량체와, 하나 이상의 아크릴계 단량체를 포함하는 제 2 단량체가 공중합된 아크릴계 중합체; 금속 산화물 또는 금속 황화물을 포함하는 안료; 및 유기 용매를 포함하고, 도광판의 측면에 도포 및 건조되어 광반사 및 차광용 코팅층을 형성하는 코팅액 조성물을 제공한다.
본 발명은 또한, 광원의 빛이 입사하는 적어도 일 측면과, 입사된 빛을 액정 셀을 향해 출사시키는 정면과, 정면과 평행한 배면을 갖는 에지형 백라이트 유닛의 도광판으로서, 메틸메타아크릴레이트 또는 스티렌을 포함하는 제 1 단량체와, 하나 이상의 아크릴계 단량체를 포함하는 제 2 단량체가 공중합된 아크릴계 중합체; 및 금속 산화물 또는 금속 황화물을 포함하는 안료를 포함하고, 상기 광원의 빛이 입사하는 적어도 일 측면을 제외한 도광판의 나머지 측면 상에 형성된 광반사 및 차광용 코팅층을 포함하는 도광판을 제공한다.
또한, 본 발명은 에지형 백라이트 유닛의 도광판에서 광원의 빛이 입사하지 않는 측면 상에, 상기 코팅액 조성물을 도포하는 단계; 및 상기 도포된 코팅액 조성물을 건조하여 형성된 광반사 및 차광용 코팅층을 형성하는 단계를 포함하는 도광판의 제조 방법을 제공한다.
이하, 발명의 구체적인 구현예에 따른 코팅액 조성물, 도광판 및 이의 제조 방법에 대해 설명하기로 한다.
발명의 일 구현예에 따르면, 메틸메타아크릴레이트 또는 스티렌을 포함하는 제 1 단량체와, 하나 이상의 아크릴계 단량체를 포함하는 제 2 단량체가 공중합된 아크릴계 중합체; 금속 산화물 또는 금속 황화물을 포함하는 안료; 및 유기 용매를 포함하고, 도광판의 측면에 도포 및 건조되어 광반사 및 차광용 코팅층을 형성하는 코팅액 조성물이 제공된다.
이러한 코팅액 조성물은 도광판의 통상적인 소재인 PMMA 등과 동일 계열의 아크릴계 중합체를 포함하는 액상 조성물로서, 도광판의 측면에 도포 및 건조하는 단순화된 방법으로서 도광판의 측면에 보다 얇은 두께, 예를 들어, 20 내지 200㎛ 두께의 광반사 및 차광용 코팅층을 형성할 수 있으며, 이러한 코팅층은 상기 도광판의 측면에 대해 우수한 부착성을 나타낼 수 있다.
특히, 수작업으로 테이프를 부착하는 종래 방식 대신 상기 코팅액 조성물을 자동화된 설비를 이용해 도포하고 건조하는 매우 단순화된 공정으로 상기 광반사 및 차광용 코팅층을 형성할 수 있으므로, 유닛의 모듈화, 작업자에 의한 핸들링 및 오염을 없애고, 품질 최대 및 작업인원 최소, 작업소요시간 단축, 작업공간 최소, 박형 모델 대응 용이 등 품질 및 작업공정 개선에 크게 기여할 수 있다.
더 나아가, 후술하는 실시예에 의해 뒷받침되는 바와 같이, 이러한 코팅액 조성물을 이용해 형성된 광반사 및 차광용 코팅층은 우수한 광 반사율 및 낮은 광 투과율을 나타낼 수 있으므로, 도광판의 측면에서 도광판에 입사된 빛이 코팅층이 형성된 측면을 통해 손실되는 것을 최소화할 수 있으며, 이에 따라 액정 표시 장치 화면 단부에서의 광 소실 및 광 번짐을 크게 줄일 수 있다.
상기 코팅액 조성물을 각 성분별로 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
상기 코팅액 조성물은 먼저 메틸메타아크릴레이트 또는 스티렌을 포함하는 제 1 단량체와, 하나 이상의 아크릴계 단량체를 포함하는 제 2 단량체가 공중합된 아크릴계 중합체를 포함한다.
이러한 아크릴계 중합체에서, 상기 제 1 단량체는 메틸메타아크릴레이트 또는 스티렌이나 이들의 혼합물을 포함할 수 있으며, 상기 제 2 단량체는 임의의 아크릴계 화합물, 예를 들어, 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 노르말부틸아크릴레이트, 노르말부틸메타아크릴레이트, 메틸메타아크릴레이트, 에틸메타아크릴레이트, 이소부틸메타아크릴레이트, 메타아크릴산, 이소프로필메타아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 2-하이드록시에틸메타아크릴레이트, 2-하이드록시에틸아크릴레이트, 사이클로헥실메타아크릴레이트, 아크릴산, 프로필아크릴레이트, 헥실메타아크릴레이트, 아크릴아마이드, 노르말헥실아크릴레이트, 헥실아크릴레이트, 하이드록시메타아크릴레이트, 하이드록시프로필메타아크릴레이트, 디메틸아미노에틸메타아크릴레이트, 터셔리부틸아미노에틸메타아크릴레이트 및 글리시딜메타아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물을 포함할 수 있다.
이러한 아크릴계 중합체는 도광판 측면에 대한 우수한 부착성 및 도포성 등의 측면에서, 상기 제 1 단량체가 제 2 단량체의 함량을 기준으로 1 내지 80 중량%의 함량으로 공중합된 것일 수 있다.
또한, 상기 아크릴계 중합체는 상기 코팅액 조성물로부터 형성된 코팅층의 내열성 또는 내충격성 등의 측면에서, 약 30 내지 110℃의 유리 전이 온도를 가질 수 있다. 이러한 유리 전이 온도를 갖도록 하기 위해, 상술한 제 1 및 제 2 단량체의 종류 및 조성을 적절한 범위 내에서 조절할 수 있다.
그리고, 상기 아크릴계 중합체는 그 분자량이 특별히 한정되지는 않지만, 중합체는 5000 내지 300000, 혹은 20000 내지 200000의 중량 평균 분자량을 가질 수 있다. 이로서, 상기 코팅액 조성물을 사용해 형성된 코팅층이 보다 향상된 내구성을 가질 수 있으면서도, 상기 코팅액 조성물의 도포성 등이 최적화될 수 있다.
한편, 상술한 일 구현예의 코팅액 조성물은 상술한 아크릴계 중합체와 함께, 금속 산화물 또는 금속 황화물을 포함하는 안료를 포함한다. 이러한 안료를 포함함에 따라, 이러한 코팅액 조성물로부터 형성된 코팅층이 우수한 광반사율 및 낮은 광투과율을 달성하여 도광판 측면에서의 광 손실을 보다 줄일 수 있다.
상기 안료로는 임의의 금속 산화물 또는 금속 황화물을 사용할 수 있지만, 우수한 광반사율 및 낮은 광투과율 등의 측면에서, 예를 들어, 산화티타늄(TiO2), 산화규소(SiO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화아연(ZnO2), 산화안티몬(Sb2O3), 산화지르코늄(ZrO2), 황화아연(ZnS), 인듐 주석 복합산화물(ITO), 안티몬 주석 복합산화물(ATO), 티타늄 안티몬-주석 복합산화물, 산화주석, 산화란탄, 산화세륨(CeO), 산화이트륨(Y2O3), 탄산칼슘, 탄산바륨, 탄산아연, 인산칼슘, 황산바륨, 황산칼슘, 황산마그네슘, 산화마그네슘, 실리카, 알루미나, 마이카, 운모 티타늄, 탈크, 클레이, 카올린, 불화리튬 및 불화칼슘으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 무기 입자를 사용할 수 있다.
이 중에서도, 보다 우수한 광학 특성과 코팅층의 안정성 등을 고려하여, 황산바륨, 산화티타늄 또는 산화 알루미늄 등을 보다 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 이들 중에 선택된 2종 이상을 함께 사용할 수도 있음은 물론이다. 상기 황산바륨, 산화티타늄 또는 산화 알루미늄 등은 굴절율이 높으며 380~780nm의 가시광선 영역에 대해서 흡광율이 낮기 때문에, 이를 이용해 코팅층을 형성할 경우, 코팅층의 반사율을 보다 향상시킬 수 있고, 백색도를 조절하는데 용이하며, 낮은 광투과율, 즉 차광성의 측면에서도 유리하게 될 수 있다.
한편, 상기 안료로서 사용 가능한 산화티타늄의 경우, 아나타제형 또는 루틸형의 결정 구조를 갖는 산화티타늄을 보다 적절히 사용할 수 있다. 이중, 아나타제형과 비교해서 루틸형 산화티타늄이 결정 구조가 빽빽하기 때문에 굴절률이 높고, 그 때문에 상기 아크릴계 중합체와의 굴절률차가 커지고, 코팅층의 보다 높은 반사율을 얻을 수 있다. 또한, 루틸형 산화티타늄을 사용할 경우, 내후성 및 내열성이 보다 우수한 코팅층을 형성할 수 있다.
그리고, 상기 산화티타늄은 알루미늄 산화물 또는 이의 수화물, 규소 산화물 또는 이의 수화물, 아민 화합물 및 폴리올 화합물로 이루어진 군에서 선택된 물질로 표면 처리된 것을 사용함이 보다 바람직하다. 이러한 표면 처리에 의해, 상기 코팅액 조성물 중에 안료로서 포함되는 산화티타늄의 균일한 분산이 가능해 지고 분산 안정성이 향상되며, 상기 아크릴계 중합체 외에 다른 수지를 사용할 경우에도, 친화성이 향상되어 보다 균일한 조성물을 제조할 수 있다.
상기 표면 처리에 사용 가능한 알루미늄 산화물 또는 이의 수화물, 규소 산화물 또는 이의 수화물, 아민 화합물 및 폴리올 화합물의 구체적인 예로는, 알루미나 수화물, 실리카 수화물, 트라이에탄올아민 또는 트라이메틸올에테인 등을 들 수 있다. 그리고, 상기 표면 처리 방법은 특별히 한정되지 않으며, 기존부터 무기 입자의 표면 처리에 적용되던 임의의 방법으로 처리될 수 있다. 또한, 상기 산화티타늄 표면에 부여되는 표면 처리제의 양은 특별히 한정되지 않지만, 산화티타늄의 광 반사성, 상기 코팅액 조성물에 포함되는 아크릴계 중합체 등과의 친화성을 고려하여, 상기 산화티타늄의 중량을 기준으로 0.1 내지 10 중량%로 될 수 있다.
한편, 상술한 안료, 예를 들어, 산화티타늄 등의 무기 입자의 입경은 특히 제한되지는 않으나, 상술한 광학적 특성 및 코팅액 조성물에 대한 분산성 등을 고려하여, 0.1 내지 0.5㎛의 평균 입경을 가질 수 있다. 이 중에서도, 보다 우수한 광반사율을 발현하기 위해서는, 대상이 되는 빛, 즉, 가시광선의 파장이 상기 산화티타늄 등 무기 입자의 입경의 약 2 배로 됨이 적절하므로, 상기 안료로서 사용되는 무기 입자는 0.2 내지 0.4㎛의 평균 입경을 가짐이 보다 적합하다. 만일, 상기 무기 입자의 입경이 지나치게 작아지면, 안료로서의 무기 입자 간 응집이 쉽게 발생하여 코팅액 조성물 내의 분산이 어려워질 수 있고, 반대로 그 입경이 지나치게 커지면 코팅층의 가시광선에 대한 반사율이 저하될 수 있다.
한편, 일 구현예의 코팅액 조성물은 상술한 아크릴계 중합체 및 안료를 양호하게 분산 또는 용해시키기 위한 유기 용매를 더 포함한다. 이러한 유기 용매로는, 상기 아크릴계 중합체 및 안료를 양호하게 분산 또는 용해시킬 수 있는 임의의 용매, 예를 들어, 탄화수소계 용매, 에스테르계 용매, 케톤계 용매, 에테르계 용매 및 알코올계 용매로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 용매를 사용할 수 있다.
이러한 유기 용매의 보다 구체적인 예로는, 톨루엔, 자일렌, 헵탄 등의 탄화수소계 용매, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 사이크로헥사논 등의 케톤계 용매, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 프로필메틸아세테이트 등의 에스테르계 용매, 혹은 에틸렌글리콜에틸에테르, 프로필렌글리콜프로필에테르 등의 에테르계 용매나, 이소프로필알코올, 부틸알코올, 메틸이소부틸카비놀, 에틸헥산올 등의 알코올계 용매 등을 들 수 있고, 이들 중에 선택된 2종 이상의 혼합 용매를 사용할 수도 있음은 물론이다.
한편, 상술한 일 구현예의 코팅액 조성물은 상기 아크릴계 중합체 및 안료를 포함한 고형분의 100 중량부를 기준으로, 상기 아크릴계 중합체의 50 내지 95 중량부, 혹은 60 내지 90 중량부와, 상기 안료의 5 내지 50 중량부, 혹은 10 내지 40 중량부를 포함할 수 있다. 또한, 상기 코팅액 조성물은 상기 아크릴계 중합체 및 안료의 사용량을 고려하여, 이들을 적절하게 분산 및 용해시킬 수 있으면서도, 후술하는 코팅층 형성 공정에서 유기 용매의 보다 용이한 제거가 가능한 함량으로 유기 용매를 포함할 수 있다.
일 예에서, 상기 일 구현예의 코팅액 조성물은, 유기 용매를 포함한 전체 조성물을 기준으로, 상기 아크릴계 중합체의 10 내지 60 중량%와, 상기 안료의 1 내지 40 중량%와, 잔량의 유기 용매를 포함할 수 있다.
만일, 안료의 함량이 지나치게 낮아지거나, 아크릴계 중합체의 함량이 지나치게 높아지면, 코팅층의 차광성이 불충분하게 되고 광 반사율 또한 충분치 않아 도광판 측면에서의 광 손실이 초래될 수 있다. 반대로, 안료의 함량이 지나치게 높아지거나, 아크릴계 중합체의 함량이 지나치게 낮아지면, 코팅액 조성물의 안정성이 저하되거나, 코팅층의 내구성이 저하될 수 있다.
한편, 상술한 일 구현예의 코팅액 조성물은 추가적으로 폴리우레탄계 수지, 알키드계 수지, 에폭시계 수지, 멜라민계 수지, 폴리아미드이미드계 수지, 폴리에스테르계 수지 및 엘라스토머로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 바인더를 더 포함할 수도 있다.
또한, 상기 코팅액 조성물은 레벨링제, 습윤 분산제, 침강 방지제, 광안정제 및 소포제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수도 있다. 이러한 첨가제로는 종래부터 아크릴계 바인더를 포함하는 코팅 조성물에 통상적으로 사용되던 첨가제를 별다른 제한 없이 모두 사용할 수 있다. 예를 들어, 코팅층 표면의 평활성 향상을 위해 폴리실록산 또는 폴리아크릴을 주성분으로 하는 레벨링제를 사용하거나, 아크릴계 중합체와 안료의 분산력을 향상 시키기 위해 습윤 분산제를 사용하거나, 코팅액 조성물 기포 안정을 위한 소포제 등을 사용할 수 있다. 기타 다양한 첨가제를 추가로 사용할 수도 있으나, 이는 당업자에게 널리 알려져 있으므로, 이에 관한 추가적인 설명은 생략하기로 한다.
한편, 상술한 코팅액 조성물은, 공중합용 유기 용매, 예를 들어, 탄화수소계 용매 또는 에스테르계 용매 내에서 상술한 제 1 및 제 2 단량체를 중합 개시제와 함께 반응기에 적하시키고, 이러한 반응기의 온도를 적절히 조절하면서 공중합 반응을 진행하여 상술한 아크릴계 중합체를 형성한 후, 이미 상술한 유기 용매와, 아크릴계 중합체 및 안료를 혼합하는 통상적인 방법으로 제조될 수 있다. 상기 각 성분의 혼합을 위해, 상기 유기 용매와 아크릴계 중합체를 교반기에 투입하여 아크릴계 중합체가 용해되도록 교반 및 혼합한 후, 상기 교반기에 안료를 투입하여 이를 균일하게 분산시킬 수 있다.
상술한 일 구현예의 코팅액 조성물은 내광성, 내열성, 내마모성, 내염수성, 열충격 또는 절연성 등이 우수하고, 고온 다습한 환경에서도 광 반사율 및 차광성 등의 광학적 특성이 높은 얇은 두께의 광반사 및 차광용 코팅층을 도광판 측면에 형성할 수 있게 한다. 더구나, 이러한 코팅액 조성물은 건조 속도도 빨라서 도광판 측면에 매우 효과적으로 양호한 특성 및 얇은 두께를 갖는 코팅층의 형성을 가능케 하며, 이러한 코팅층은 도광판의 통상적 소재인 PMMA 또는 ABS 등과 매우 우수한 부착성을 나타내어 양호한 특성을 나타낼 수 있다.
한편, 발명의 다른 구현예에 따르면, 광원의 빛이 입사하는 적어도 일 측면과, 입사된 빛을 액정 셀을 향해 출사시키는 정면과, 정면과 평행한 배면을 갖는 에지형 백라이트 유닛의 도광판으로서, 메틸메타아크릴레이트 또는 스티렌을 포함하는 제 1 단량체와, 하나 이상의 아크릴계 단량체를 포함하는 제 2 단량체가 공중합된 아크릴계 중합체; 및 금속 산화물 또는 금속 황화물을 포함하는 안료를 포함하고, 상기 광원의 빛이 입사하는 적어도 일 측면을 제외한 도광판의 나머지 측면 상에 형성된 광반사 및 차광용 코팅층을 포함하는 도광판이 제공된다.
이러한 도광판은 빛이 입사하는 일 측면을 제외한 나머지 측면에 일 구현예의 코팅액 조성물로부터 형성된 광반사 및 차광용 코팅층이 형성됨에 따라, 이러한 광반사 및 차광용 코팅층이 얇은 두께에서도 우수한 광반사율 및 차광성을 나타내어 도광판에 입사되는 빛의 손실이 최소화될 수 있다. 특히, 이러한 코팅층은 기존의 테이프와 달리 수작업 없이 자동화된 공정으로 용이하게 형성될 수 있고, 보다 얇은 두께를 가질 수 있으므로, 도광판 제조 공정 등을 매우 효율화하고 보다 얇은 두께의 도광판 및 이를 포함한 액정 표시 소자에 매우 바람직하게 적용될 수 있다.
이러한 도광판에서, 상기 코팅층은 20 내지 200㎛, 혹은 50 내지 150㎛의 두께를 가질 수 있다. 상기 코팅층의 두께가 지나치게 얇은 경우, 이의 반사율 또는 차광성 등 광학적 특성이 저하될 수 있어서 필요한 휘도 및 빛샘 방지 등을 달성하기 어렵게 된다. 반대로, 상기 코팅층의 두께가 지나치게 두꺼워 지면, BLU 조립성 저하, 본래의 휘도 성능 이상의 잉여분의 두께로서 비용 상승, 디스플레이 소형화 저해, 코팅도막 내구성 저하 등을 초래할 수 있다.
상기 코팅층은 적절한 두께에서, 가시광선에 대해 거울의 반사율을 100%로 하였을 때 4.5 내지 6%의 반사율 및 0.1% 이하의 광 투과율을 나타낼 수 있으며, 이러한 적절한 반사율 및 낮은 광투과율(우수한 차광성)로 인해, 도광판에 입사된 빛의 손실을 최소화할 수 있다.
한편, 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상술한 도광판의 제조 방법이 제공된다. 이러한 제조 방법은, 에지형 백라이트 유닛의 도광판에서 광원의 빛이 입사하지 않는 측면 상에, 상술한 일 구현예의 코팅액 조성물을 도포하는 단계; 및 상기 도포된 코팅액 조성물을 건조하여 형성된 광반사 및 차광용 코팅층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
이러한 제조 방법에서, 상기 도포 단계는 롤코팅, 다이 코팅, 바 코팅, 그라비아 코팅, 로드 코팅, 패드 코팅, 디스펜서 코팅 또는 스프레이 코팅 등 액상의 조성물에 적용 가능한 임의의 도포 방법으로 진행할 수 있다. 다만, 이러한 도포 방법 중에서도, 높은 작업성, 도포 외관의 고품질, 광반사의 균일성 및 정밀성 등의 기반이 되는 패드 코팅, 롤 코팅, 디스펜서 코팅, 또는 스프레이 코팅을 접목하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 건조 단계는 열풍 건조, 가열 건조, 적외선 건조 또는 근적외선 건조로 진행할 수 있으며, 이들 중에 선택된 둘 이상의 방법을 조합하여 진행할 수도 있다.
이때, 상기 건조 단계는 50 내지 100℃, 혹은 60 내지 100℃에서 1 내지 10 분간 진행할 수 있다. 만일, 건조 단계의 온도가 지나치게 높아지면, 도광판 자체가 열변형될 수 있다.
상기 건조 단계 후에, 광반사 및 차광용 코팅층이 형성된 도광판을 1 내지 5 일간 상온에서 숙성하는 단계를 더 진행할 수도 있다.
상술한 제조 공정으로 우수한 내구성, 도광판에 대한 부착성 및 광학적 특성을 나타내면서도, 보다 얇은 두께를 갖는 광반사 및 차광용 코팅층을 도광판 측면에 매우 용이하게 형성할 수 있다.
한편, 이상에서는 일 구현예의 코팅액 조성물을 액정 표시 소자의 도광판에 적용하는 경우를 주로 예로 들어 설명하였지만, 이외에도, 일반 조명기구, 주택 및 건설설비 등에서 사용되는 형광관, LED, EL, 플라즈마, 레이저 등과 같이 광원으로부터 발광하는 빛의 반사 및 차광이 동시에 요구되는 제품 등에 유효하게 사용할 수 있음은 물론이다.
본 발명에 따르면, 복잡한 다층 구조의 차광성 반사 테이프를 대신하여 자동 도포 설비를 통한 한번의 도포로 단층의 광반사 및 차광용 코팅층을 형성할 수 있게 하는 코팅액 조성물이 제공된다. 이러한 코팅액 조성물을 사용하여 형성된 코팅층은 반사 및 차광 효과를 기존 차광성 반사 테이프와 비교시 동등 내지 이상 수준으로 동시에 달성하면서도, 두께 감소를 통한 경량화, 원가절감, 소형화 등을 이루어 낼 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 코팅층은 내광성, 내열성, 내마모성, 내염수성, 열충격, 절연성 등이 우수하고, 건조속도도 빠르며, 고온 다습한 환경에서도 저장 안정성이 우수하여, 도광판(LGP: Light Guide Plate)에 적용시 고온 다습한 환경에서도 우수한 광학적 특성 구현 및 도광판의 PMMA 소재와 같은 플라스틱 소재와의 강력한 부착력을 나타낼 수 있다.
따라서, 본 발명은 도광판에서의 광손실을 최소화하면서, 상기 코팅층의 형성 공정을 수작업 없이 매우 효율화 및 단순화할 수 있으며, 보다 얇은 두께의 도광판 및 액정 표시 소자에 매우 바람직하게 적용될 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
4구 플라스크 반응기에 먼저, 톨루엔 21 중량%를 투입하고 반응기 내의 온도를 100~105℃ 유지한 다음, 메틸메타아크릴레이트 37.5 중량%, 이소부틸메타아트릴레이트 5 중량%, 에틸메타아크릴레이트 6.3 중량%, 아크릴산 0.9 중량%, 아조비스이소부티로니트릴 0.2 중량%를 혼합한 용액을 반응기에 150분 동안 적하시킨다. 적하를 완료한 후, 반응기 내의 온도를 110~115℃로 조정하고 이 온도에서 180분간 아크릴 공중합 반응을 시킨다. 그 후 톨루엔 4 중량%와 아조비스이소부티로니트릴 0.1 중량%의 혼합물을 반응기에 서서히 적하하고 다시 이 온도에서 60분간 반응시킨다. 반응 후, 반응기내의 온도를 60~70℃로 냉각하여 노르말부틸아세테이트 16 중량%, 메틸이소부틸케톤 9 중량%를 투입하고 희석시켜 아크릴계 중합체를 제조하였다.
이때, 아크릴계 중합체의 유리전이온도(Tg)는 65~70℃ 이며 분자량(Mw)은 10~15만이다.
상기 아크릴계 중합체 50 중량%에, 분산제 5 중량%, 실리콘 소포제 2 중량%, 에틸아세테이트 6 중량%, 자일렌 2 중량% 및 메틸이소부틸케톤 9 중량%를 투입하여 20~30분간 교반하였다.
완전히 교반한 후 루틸형 산화티타늄 15 중량%를 투입하고 산화티타늄 평균 입자 직경을 0.1∼0.5㎛으로 분산하였다.
상기와 같이 분산한 후, 레벨링제 1 중량%, 침강방지제 4 중량% 및 사이크로헥사논 6 중량%를 투입하고 30~40분간 교반하여 실시예 1의 코팅액 조성물을 형성하였다.
<실시예 2>
상기 실시예 1과 동일하게 수행하되, 아크릴계 중합체로서, 파라로이드 A-21(PARALOIDTM A-21, The Dow Chemical Company 제조) 50 중량%, 이를 용해 시키기 위한 용매, 톨루엔 25 중량%, 노르말부틸아세테이트 16 중량%, 메틸이소부틸케톤 9 중량%를 각각 혼합하고 50~60℃ 에서 5~6시간 정도 교반하여 완전히 용해한 후 이를 이용한 코팅액 조성물을 형성하였다. 안료로는 실시예 1과 동일한 루틸형 산화티타늄 15 중량%를 사용하였다.
상기 파라로이드 A-21(PARALOIDTM A-21)은 주 단량체 구성이 메틸메타아크릴레이트(MMA)로 구성되어 있으며, 분자량(Mw)은 10~15만이며 유리전이온도(Tg)는 100~110℃ 이다.
<비교예 1>
종래 백색 테이프, 도레이 인더스트리즈 인코포레이티드(Toray Industries, Inc)에서 제조한 루미라(Lumiror) E60L을 사용하였다.(점착제가 테이프 하면에 기재 되어 있는 부착식 테이프이며 부착 방법은 종래 양산 방식인 사람이 직접 수작업으로 부착하였다.)
<비교예 2>
일반적으로 국내에 가장 많이 유통되고 있는 백색 수정액 제품중 하나인 ㈜동기실업의 Balune BCP-80MT 수정액을 사용하였다.
<비교예 3>
디스플레이 및 일반 산업용에 이용되고 있는 Marastar SR 070 White(제조사: Marabu GmbH & Co. KG) 잉크를 사용하였다.
상기 Marastar SR 070 White는 산화티타늄 평균 입자 직경이 대략 7㎛ 이하이며 적용 가능 플라스틱 소재로는 PMMA, ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene), SAN(Styrene Acrylonitrile), PC(Polycarbonate) 등이 있다.
시험예 1: 평균 상대 반사율의 측정
먼저, 다음과 같은 방법으로 각 실시예 및 비교예의 조성물 또는 테이프 등을 사용해 도광판 상면에 광반사 및 차광용 층을 형성하였다. 이를 반사율 측정을 위한 시편으로 사용하였다.
-. 실시예 1 및 2: 피도물의 기재로 도광판(PMMA 소재) 상면을 사용하고, 실시예 1 및 2의 코팅액 조성물을 각각 어플리케이터를 이용하여 건막(Dry film) 두께 90~110㎛이 되도록 코팅을 하였다.
-. 비교예 1: 피도물의 기재로 도광판(PMMA 소재) 상면을 사용하고, 종래부터 적용되던 비교예 1의 백색 테이프를 종래 양산 방식인 사람이 직접 수작업으로 부착하였다.
-. 비교예 2 및 3: 피도물의 기재로 도광판(PMMA 소재) 상면을 사용하고, 비교예 2 및 3의 조성물을 각각 어플리케이터를 이용하여 건막(Dry film) 두께 90~110㎛이 되도록 코팅을 하였다.
각 시편에 대해, 이하의 방법으로 평균 상대 반사율을 측정하였다.
시마즈 코퍼레이션(Shimadzu Corporation)에 의해 제조된 UV-2450 분광광도계(Spectrophotometer)에 반사율 측정용 부속장치(Shimadzu Corporation 제작 Cat. No. 206-14046)를 부착하고, 거울을 표준판으로 하여 380nm~780nm(가시광선 영역)의 파장 범위에 있어서 표준판을 100%로 한 상대 반사율을 측정하였다. 더욱 세부적으로는 380nm~780nm(가시광선 영역) 사이의 파장 범위에 있어서 1nm 마다의 반사율을 측정하였고 이의 평균값을 평균 반사율로 하였으며 최종적으로 종래 사용한 백색 테이프와의 상대 비교 및 분석을 위하여 종래 사용한 백색 테이프의 평균 반사율값을 다시 100%으로 기준하여 상대 비교 하였을 때의 평균 상대 반사율을 도출하였다.
이에 대한 측정 결과를 하기 표 1에 정리하여 나타내었다.
파장(380~780nm) 비교예 1 비교예 2 비교예 3 실시예 1 실시예 2
위 파장 내 최고 반사율(%) 5.014 4.828 4.942 5.943 5.783
위 파장 내 최저 반사율(%) 3.764 2.548 2.611 4.802 4.759
평균 반사율(%) 4.087 3.717 3.786 5.113 5.026
평균 상대 반사율(%)
(비교예 1=100%)
100% 90.9% 92.6% 125.1% 123.0%
상기 표 1을 참고하면, 실시예 1 및 2의 코팅액 조성물로 코팅층 형성시 기존에 적용되던 비교예 1의 테이프에 비해서도 우수한 반사율을 나타냄이 확인되었으며, 비교예 2 및 3의 조성물로 형성된 코팅층 대비 현저한 반사율을 나타내었다. 이로서, 상기 코팅층은 도광판의 광 손실을 보다 효과적으로 억제할 수 있음이 확인되었다.
시험예 2: 투과율 측정
먼저, 시험예 1과 동일한 방법으로 투과율 측정 시편을 준비하였다.
이러한 시편에 대해 다음 방법으로 투과율을 측정하였다.
시마즈 코퍼레이션(Shimadzu Corporation)에 의해 제조된 UV-2450 분광광도계(Spectrophotometer)를 이용하여 코팅층 두께 방향의 380nm~780nm(가시광선 영역) 사이의 파장 범위에 있어서 1nm마다의 투과율 값을 측정하고, 이로부터 평균 투과율값을 도출하였다. 이후, 비교예 1과의 상대 비교 및 분석을 위하여 비교예 1의 평균 투과율값을 다시 100%으로 기준하여 상대 비교 하였을 때의 평균 상대 투과율을 도출하였다. 참고로, 평균 상대 투과율은 98% 이하가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 95% 이하이다.
이러한 투과율 측정 결과를 하기 표 2에 정리하여 나타내었다.
파장(380~780nm) 비교예 1 비교예 2 비교예 3 실시예 1 실시예 2
위 파장 내 최고 투과율(%) 0.089 0.121 0.081 0.073 0.047
위 파장 내 최저 투과율(%) 0.04 0 0.002 0 0.002
평균 투과율(%) 0.065 0.057 0.043 0.030 0.029
평균 상대 투과율(%)
(비교예 1=100%)
100% 87% 66% 47% 45%
상기 표 2를 참고하면, 실시예 1 및 2의 코팅액 조성물로 코팅층 형성시 기존에 적용되던 비교예 1의 테이프에 비해서도 낮은 광투과율(즉, 우수한 차광성) 을 나타냄이 확인되었으며, 비교예 2 및 3의 조성물로 형성된 코팅층 대비해서도 우수한 차광성을 나타냄이 확인되었다.
이로서, 실시예의 코팅층은 도광판 측면으로의 광누설을 억제할 수 있는 결과, 백색성, 차광 특성이 우수하게 될 수 있고, 액정 표시 장치용으로서 사용 하였을 경우에 높은 휘도 향상 효과를 얻을 수 있음이 확인되었다.
시험예 3: 휘도 측정
먼저, 다음과 같은 방법으로 각 실시예 및 비교예의 조성물 또는 테이프 등을 사용해 도광판 측면에 광반사 및 차광용 층을 형성하였다. 이를 휘도 측정을 위한 시편으로 사용하였다.
-. 실시예 1 및 2: 피도물의 기재로 2mm 두께의 도광판(PMMA 소재) 측면을 사용하되, 에지형 LED광원이 설치되는 입광부 측면을 제외한 나머지 측면에 실시예 1 및 2의 코팅액 조성물을 도포장비인 디스펜서(Dispenser)를 이용하여 건막(Dry film) 두께 90~110㎛이 되도록 코팅을 하였다.
-. 비교예 1: 피도물의 기재로 2mm 두께의 도광판(PMMA 소재) 측면을 사용하되, 에지형 LED광원이 설치되는 입광부 측면을 제외한 나머지 측면에 종래부터 적용되던 비교예 1의 백색 테이프를 종래 양산 방식인 사람이 직접 수작업으로 부착하였다.
-. 비교예 2 및 3: 피도물의 기재로 2mm 두께의 도광판(PMMA 소재) 측면을 사용하되, 에지형 LED광원이 설치되는 입광부 측면을 제외한 나머지 측면에 비교예 2 및 3의 조성물을 도포장비인 디스펜서(Dispenser)를 이용하여 건막(Dry film) 두께 90~110㎛이 되도록 코팅을 하였다.
이러한 시편에 대해 다음 방법으로 각 시편을 통한 휘도를 측정하였다.
먼저, 백라이트 유닛은 평가용으로 준비한 23인치 모니터용 도광판에 에지형 LED광원을 도광판 측면에 설치하고, 도광판 하부에 반사시트를 장착한 뒤 도광판 상부에 일반광학시트 2매를 위치한다. 또한, 상기 도광판의 하면에는 광원에서 도광판으로 입사되는 광이 상부로 출사될 수 있도록 도트 패턴이 형성되어 있는 도광판을 사용하였다. 상기와 같이 백라이트 유닛을 준비한 후 상온의 환경하에서 LED 광원의 밝기가 균일, 일정 해지는데 30분 이상 점등 대기한 후, 포토 리서치(Photo Research, Inc.)에 의해 제조된 PR-650 분광복사기(Spectroradiometer)를 이용하여 측정 거리 50㎝에서 17 포인트의 수직휘도를 측정하였다. 최종 휘도 평가에는, 종래 비교예 1을 100%라고 한 상대 평가를 사용하였으며, 포인트별 1 포인트 휘도 상대 비교율, 5 포인트 평균 휘도 상대 비교율, 17 포인트 평균 휘도 상대 비교율로 나누었다.
참고로, 17 포인트 휘도 측정시의 모식도는 하기 그림 1에 나타난 바와 같으며, 1 포인트 휘도는 아래 1의 위치에서 측정하였으며, 5 포인트 평균 휘도의 경우는 아래 1, 2, 4, 7, 9 위치에서 각각 하나의 포인트를 측정하여 평균값을 산출한 것이며, 17 포인트 평균 휘도의 경우도 아래 1에서 17까지의 모든 위치를 각각 하나의 포인트를 측정하여 평균값으로 산출한 것이다.
[그림 1]
Figure 112013120801190-pat00001
이러한 휘도 측정 결과를 하기 표 3에 정리하여 나타내었다.
휘도(cd/m2(nt) 비교예 1 비교예 2 비교예 3 실시예 1 실시예 2
1포인트 휘도 6937 6436 6464 7331 7233
5포인트 휘도 6552 6112 6009 6862 6811
17포인트 휘도 6337 5937 5817 6577 6507
1포인트 휘도 상대 비교율(비교예 1 = 100%) 100% 92.8% 93.2% 105.7% 104.3%
5포인트 휘도 상대 비교율(비교예 1 = 100%) 100% 93.3% 91.7% 104.7% 104.0%
17포인트 휘도 상대 비교율(비교예 1 = 100%) 100% 93.7% 91.8% 103.8% 102.7%
상기 표 3을 참고하면, 실시예 1 및 2의 코팅액 조성물로 코팅층 형성시 기존에 적용되던 비교예 1의 테이프에 비해서도 휘도가 높아 도광판으로부터 광 손실이 최소화될 수 있음이 확인되었고, 비교예 2 및 3의 조성물로 형성된 코팅층 대비해서도 휘도 향상 효과 및 광손실 억제를 나타낼 수 있음이 확인되었다.

Claims (20)

  1. 메틸메타아크릴레이트 또는 스티렌을 포함하는 제 1 단량체와, 하나 이상의 아크릴계 단량체를 포함하는 제 2 단량체가 공중합된 아크릴계 중합체;
    금속 산화물 또는 금속 황화물을 포함하는 안료; 및
    유기 용매를 포함하고,
    도광판의 측면에 액상으로 도포된 후 건조되어 광반사 및 차광용 코팅층을 형성하며,
    상기 코팅층은 광원의 빛이 입사하는 적어도 일 측면과, 입사된 빛을 액정 셀을 향해 출사시키는 정면과, 정면과 평행한 배면을 갖는 에지형 백라이트 유닛의 도광판에서, 상기 광원의 빛이 입사하는 적어도 일 측면을 제외한 도광판의 나머지 측면 상에 형성되는 코팅액 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 단량체는 제 2 단량체의 함량을 기준으로 1 내지 80 중량%의 함량으로 공중합되는 코팅액 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 단량체는 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 노르말부틸아크릴레이트, 노르말부틸메타아크릴레이트, 메틸메타아크릴레이트, 에틸메타아크릴레이트, 이소부틸메타아크릴레이트, 메타아크릴산, 이소프로필메타아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 2-하이드록시에틸메타아크릴레이트, 2-하이드록시에틸아크릴레이트, 사이클로헥실메타아크릴레이트, 아크릴산, 프로필아크릴레이트, 헥실메타아크릴레이트, 아크릴아마이드, 노르말헥실아크릴레이트, 헥실아크릴레이트, 하이드록시메타아크릴레이트, 하이드록시프로필메타아크릴레이트, 디메틸아미노에틸메타아크릴레이트, 터셔리부틸아미노에틸메타아크릴레이트 및 글리시딜메타아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 아크릴계 단량체를 포함하는 코팅액 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 아크릴계 중합체는 30 내지 110℃의 유리 전이 온도를 갖는 코팅액 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 아크릴계 중합체는 5000 내지 300000의 중량 평균 분자량을 갖는 코팅액 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 안료는 산화티타늄(TiO2), 산화규소(SiO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화아연(ZnO2), 산화안티몬(Sb2O3), 산화지르코늄(ZrO2), 황화아연(ZnS), 인듐 주석 복합산화물(ITO), 안티몬 주석 복합산화물(ATO), 티타늄 안티몬-주석 복합산화물, 산화주석, 산화란탄, 산화세륨(CeO), 산화이트륨(Y2O3), 탄산칼슘, 탄산바륨, 탄산아연, 인산칼슘, 황산바륨, 황산칼슘, 황산마그네슘, 산화마그네슘, 실리카, 알루미나, 마이카, 운모 티타늄, 탈크, 클레이, 카올린, 불화리튬 및 불화칼슘으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 무기 입자를 포함하는 코팅액 조성물.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 안료는 황산바륨, 산화 알루미늄, 또는 알루미늄 산화물 또는 이의 수화물, 규소 산화물 또는 이의 수화물, 아민 화합물 및 폴리올 화합물로 이루어진 군에서 선택된 물질로 표면 처리되거나 표면 미처리된 산화티타늄을 포함하는 코팅액 조성물.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 안료는 0.1 내지 0.5㎛의 평균 입경을 갖는 코팅액 조성물.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 유기 용매는 탄화수소계 용매, 에스테르계 용매, 케톤계 용매, 에테르계 용매 및 알코올계 용매로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 용매를 포함하는 코팅액 조성물.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 아크릴계 중합체 및 안료를 포함한 고형분의 100 중량부를 기준으로, 상기 아크릴계 중합체의 50 내지 95 중량부와, 상기 안료의 5 내지 50 중량부를 포함하는 코팅액 조성물.
  11. 제 1 항에 있어서, 폴리우레탄계 수지, 알키드계 수지, 에폭시계 수지, 멜라민계 수지, 폴리아미드이미드계 수지, 폴리에스테르계 수지 및 엘라스토머로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 바인더를 더 포함하는 코팅액 조성물.
  12. 제 1 항에 있어서, 레벨링제, 습윤 분산제, 침강 방지제, 광안정제 및 소포제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 첨가제를 더 포함하는 코팅액 조성물.
  13. 광원의 빛이 입사하는 적어도 일 측면과, 입사된 빛을 액정 셀을 향해 출사시키는 정면과, 정면과 평행한 배면을 갖는 에지형 백라이트 유닛의 도광판으로서,
    메틸메타아크릴레이트 또는 스티렌을 포함하는 제 1 단량체와, 하나 이상의 아크릴계 단량체를 포함하는 제 2 단량체가 공중합된 아크릴계 중합체; 및 금속 산화물 또는 금속 황화물을 포함하는 안료를 포함하고, 상기 광원의 빛이 입사하는 적어도 일 측면을 제외한 도광판의 나머지 측면 상에 형성된 광반사 및 차광용 코팅층을 포함하고,
    상기 코팅층은 제 1 항의 조성물이 액상으로 도포된 후 건조되어 형성되는 도광판.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 코팅층은 20 내지 200㎛의 두께를 갖는 도광판.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 코팅층은 가시광선에 대해 거울의 반사율을 100%로 하였을 때 4.5 내지 6%의 반사율 및 0.1% 이하의 광 투과율을 나타내는 도광판.
  16. 에지형 백라이트 유닛의 도광판에서 광원의 빛이 입사하지 않는 측면 상에, 제 1 항의 코팅액 조성물을 액상으로 도포하는 단계; 및
    상기 도포된 코팅액 조성물을 건조하여 형성된 광반사 및 차광용 코팅층을 형성하는 단계를 포함하는 도광판의 제조 방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 도포 단계는 롤코팅, 다이 코팅, 바 코팅, 그라비아 코팅, 로드 코팅, 패드 코팅, 디스펜서 코팅 또는 스프레이 코팅으로 진행하는 도광판의 제조 방법.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 건조 단계는 열풍 건조, 가열 건조, 적외선 건조 또는 근적외선 건조로 진행하는 도광판의 제조 방법.
  19. 제 16 항에 있어서, 상기 건조 단계는 50 내지 100℃에서 1 내지 10 분간 진행하는 도광판의 제조 방법.
  20. 제 16 항에 있어서, 상기 건조 단계 후에, 광반사 및 차광용 코팅층이 형성된 도광판을 1 내지 5 일간 상온에서 숙성하는 단계를 더 포함하는 도광판의 제조 방법.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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