KR101731762B1 - Manufacturing technique of diffuser plate that use luminous powder - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 발광체 분말을 이용한 확산판 제조기술에 관한 것으로, 상기 확산판을 형성하는 모재와 상기 확산판으로 입사되는 빛을 확산시키는 확산입자로 형성된 확산판에 관한 것이다.The present invention relates to a diffusion plate manufacturing technology using a phosphor powder, and relates to a diffusion plate formed of diffusion materials for forming the diffusion plate and diffusion particles for diffusing light incident on the diffusion plate.
일반적으로, 점 광원이나 선 광원을 평면상으로 균일하게 투사하여 조명하는 수단으로서 광학산성 시트나 필름과 같은 조명부재가 널리 이용되어 왔다. 이러한 광확산성 시트 또는 필름은 그 후면이나 측면에 위치하는 조명등 또는 그 내부 구조물이나 배선 등이 외부로부터 육안에 의해 투시되어 보이지 않도록 은폐 내지 차폐함과 동시에, 면 전체가 균일한 밝기와 균질한 색감을 발현하게 한다. 이를 위해서는 시트또는 필름에 높은 광확산성이 요구되는 한편, 조명의 고휘도화 및 소비 전력 저감 측면에서 높은 투과성이 아울러 요구된다.In general, as a means for uniformly projecting and illuminating a point light source or a linear light source in a plane, an illumination member such as an optical acid sheet or a film has been widely used. Such a light diffusing sheet or film has a structure in which an illuminating lamp or its internal structure or wiring located on its rear surface or side surface is concealed or shielded from the outside so that it can not be seen through the naked eye and the entire surface is uniform in brightness and uniform color . For this purpose, the sheet or film is required to have high light diffusibility, while being required to have high transparency in terms of high brightness of illumination and power consumption reduction.
종래에 이와 같이 높은 광확산성과 투광성을 갖는 여러 종류의 광확산성 시트가 제안되어 있으며, 그 기본 구성은 모두 열가소성 시트를 주재로 하고 여기에 다양한 가공을 수행하여 광확산성을 부여하고 있다.Various types of light diffusing sheets having such high light diffusivity and light transmittance have been proposed in the past. All of the basic structures of the light diffusing sheet are based on a thermoplastic sheet and subjected to various processes to impart light diffusibility.
종래의 적층 타입의 광확산성 시트는 현재 노트북 컴퓨터 등의 소형 액정 디스플레이에 일반적으로 보급되는 형태이나, 액정 디스플레이 분야에 있어서는 고성능화와 다기능화를 위해 필름 적층이 곤란한 경우가 많고, 코팅용 매트릭스 수지에 대한 각종 분체의 코팅을 분산이 불균일하게 되기 쉽고 표면 거칠음이 발생할 우려가 커서 균일한 품질의 제품을 얻기 곤란할 뿐만 아니라, 투광성도 상대적으로 열등하고 광확산성도 충분히 만족스럽지 못하다는 문제점이 있었다.The conventional laminate type light diffusing sheet is currently popularized in small liquid crystal displays such as notebook computers. In the liquid crystal display field, however, it is often difficult to laminate a film for high performance and multifunctionality. The dispersion of the various powder coatings is likely to be uneven and surface roughness is likely to occur, so that it is not only difficult to obtain a uniform quality product, but also the transmittance is relatively inferior and the light diffusibility is not satisfactory enough.
한편, 단층 매트릭스의 타입의 광확산성 시트는 성형과 동시에 광확산성을 갖는 시트가 단번에 효과적으로 얻어지며 광확산성도 대체로 우수하다는 장점은 있으나, 일반적으로 투광성이 열등하고 그로 인하여 휘도가 낮아진다는 문제점이 있었다. 더욱이 무기계의 광학산제를 상대적으로 다량 사용하는 경우에는 필연적으로 내충격성 등과 같은 강도 저하를 초래하게 되며 이를 극복하기 위하여 두께를 증가시키게 되면 투광성이 열등해질 우려가 있고, 가공 기기의 마모를 야기하게 된다는 문제점도 있었다. On the other hand, the single-layer type light diffusing sheet has the advantage that the sheet having the light diffusing property at the same time as the forming is effectively obtained at once, and the light diffusing property is generally excellent, but the problem is that the light transmittance is generally inferior, there was. Further, when a large amount of an inorganic optical acid powder is used, the strength such as impact resistance is inevitably lowered. If the thickness is increased to overcome this, the light transmittance may become inferior and the abrasion of the processing apparatus may be caused There was also a problem.
특히, 전술한 바와 같은 종래의 광확산성 시트는 모두 평균입경이 0.1 ~ 30㎛범위 내에 있는 임의의 단일 평균 입경 피크를 갖는 것들을 사용하고 있으며, 특히 가능한 한 평균 입경 값으로부터의 편차를 감소시켜 입도 분포 피크의 폭이 좁은 균일한 입경을 갖는 광확산제를 사용함으로써 제품의 균일한 광확산성을 유지하려 노력했지만 투광성이 열등해지고 광확산성도 만족스럽지 못하다는 문제점이 있었다.Particularly, all the conventional light-diffusing sheets as described above use those having an arbitrary single average particle diameter peak having an average particle diameter in the range of 0.1 to 30 mu m, and in particular, The use of a light diffusing agent having a uniform particle diameter with a narrow distribution peak width has been attempted to maintain the uniform light diffusing property of the product but the light diffusing property is poor and the light diffusing property is also unsatisfactory.
상기한 광확산성 시트는 일반 전구나 형광등, 수은등, 나트륨 등과 같이 거의 모든 종류의 램프에 적용 가능하기는 하나, 근래에 들어서는 백라이트용, 광고용 및 조명용 LED(Light Emitting Diode)의 사용처에 주로 사용되고 있는데 이러한 LED 조명에 디밍장치(밝기조절장치) 사용으로 인해 플리커(깜박임) 현상이 발생하는 문제점이 있었다.The light-diffusing sheet can be applied to almost all types of lamps such as general lamps, fluorescent lamps, mercury lamps, sodium lamps, etc., but it is mainly used in recent years for use in backlight, advertising and illumination LED There has been a problem that a flicker phenomenon occurs due to the use of a dimming device (brightness adjusting device) in such LED lighting.
LED BLU(Back Light Unit)를 사용하는 액정디스플레이나 LED 모듈 등의 조명기구에서 나타나는 빛의 깜박거림은 육안으로는 인식하기 어려우나 장시간 노출시 눈의 피로, 시력 저하등의 원인이 될 수 있다. 최근 LED 모듈은 빛의 밝기를 조절하기 위한 디밍장치가 널리 보급됨에 따라 구성장치인 PWM(Pulse Width Modulation) 신호에 의한 깜박임 현상이 심화됨에 따라 플리커 프리(fliker free) 제품에 대한 관심이 급증하고 있는 추세이다.It is difficult to recognize the flickering of light in a lighting device such as a liquid crystal display or an LED module using an LED BLU (Back Light Unit), but it can cause eye fatigue and deterioration of visual acuity when exposed for a long time. Recently, dimming devices for adjusting the brightness of light have been widely used, and flicker due to a PWM (Pulse Width Modulation) signal as a constituent device has been intensified. Therefore, interest in flicker-free products has been rapidly increasing Trend.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 확산판을 형성하는 모재와 상기 확산판으로 입사되는 빛을 반사시키는 반사확산입자와 상기 확산판으로 입사되는 빛을 투과시키는 투과확산입자로 이루어져 1.5 이상의 고굴절율을 갖으며 탄성력이 높은 반사확산입자를 통해 LED 광원으로부터 입사된 직진성이 강한 광입자들을 난반사를 통해 사방으로 퍼지는 역할을 하게 된다. 이때, 난반사된 광입자들은 빛의 자유이동경로를 통해 빠르게 확산되며 상호간 충돌을 통해 에너지 손실이 발생하게 된다. 따라서 LED 모듈과 확산판과의 이격거리가 클수록 이러한 광자들의 자유이동경로가 커지게 되며 이로 인한 광효율이 저하되는 특성이 나타나게 된다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a diffusing plate, which comprises a base material for forming a diffusing plate, reflective diffusion particles for reflecting light incident on the diffusion plate, And has a high refractive index and reflectively diffused particles having high elasticity, the light directing strong incidence light from the LED light source is diffused through the diffuse reflection in all directions. At this time, the diffused photons are rapidly diffused through the free path of light and energy loss occurs due to collision between them. Therefore, as the distance between the LED module and the diffusion plate increases, the free path of the photons increases and the light efficiency deteriorates.
투과확산입자는 통상적으로 2eV이상의 와이드밴드갭을 갖는 Ⅱ-Ⅵ족 또는 Ⅲ-Ⅴ족 화합물로써 1개 또는 2개 이상의 도펀트(dopant)가 첨가되어짐으로써 여기자(exiton)를 포함한 물질로 구성되어진다.Transmissive Diffusion Particles are typically II-VI or III-V compounds with a wide bandgap of at least 2 eV and are composed of a material containing an exciton by the addition of one or more dopants.
이때, 여기자가 갖는 들뜬 에너지에 따라 외부로 방출되는 파장대별로 고유특성을 갖게 되며 500㎚ ~ 650㎚의 다양한 가시광대 영역의 빛을 발산시킬 수 있다. At this time, depending on the excited energy of the exciton, the excitation wavelengths have intrinsic characteristics depending on the wavelength band emitted to the outside, and can emit light in various visible cyan range of 500 nm to 650 nm.
확산판내 혼합된 투과확산입자는 LED모듈로부터 입사되는 450㎚ 청색광을 흡수시켜 500㎚ ~ 650㎚ 파장대를 발산시키게 된다. 이렇게 흡수된 광자들은 확산판의 일정방향에 대한 램버시안 표면(Lambertian surface)를 형성시키게 되며 외부로 방출되는 광자들의 확산성을 높이고 내부로 반사되는 유효광자수를 줄이게 될 수 있다. 이러한 램버시안 반사율(Lambertian reflection)을 개선시킴에 따라 광자들의 난반사를 줄이게 되며 확산효과를 증개시킬 수 있는 역할을 하게 된다. The transmitted diffused particles mixed in the diffusing plate absorb the 450 nm blue light incident from the LED module and emit a wavelength band of 500 nm to 650 nm. The absorbed photons form a lambertian surface in a certain direction of the diffuser plate, and increase the diffusivity of the photons emitted to the outside and reduce the number of effective photons reflected to the inside. By improving the Lambertian reflection, the scattering of the photons can be reduced and the diffusion effect can be increased.
확산율이 개선됨에 따라 LED 모듈간 이격거리를 줄임으로써 방출된 광입자간 상호충돌횟수를 감소시키며 상대적으로 효율을 향상시키는 것을 목적으로 한다. As the diffusion rate is improved, the distance between the LED modules is reduced, thereby reducing the number of collisions between the emitted light and improving the efficiency.
또한, 확산판내 첨가된 투과확산입자들의 여기된 광자들은 들뜬에너지 특성에 따라 잔광시간이 길어지거나 높은 광속을 유지할 수 있는 특성을 갖게 함으로써, LED 모듈의 깜박거림을 줄여 플리거 현상으로 인한 사용자의 피로감을 제거하는 것을 목적으로 한다. In addition, the excited photons of the diffusing particles added to the diffusing plate have characteristics such that a long afterglow time or a high luminous flux can be maintained according to exciting energy characteristics, thereby reducing the flickering of the LED module, Is removed.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the object of the present invention is not limited to the above-mentioned object, and another object which is not mentioned can be understood by those skilled in the art from the following description.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 빛을 확산 및 산란시켜 투과시키는 확산판에 있어서, 상기 확산판은 상기 확산판을 형성하는 모재와 상기 확산판으로 입사되는 빛을 확산시키는 확산입자로 형성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a diffusing plate for diffusing and scattering light, wherein the diffusing plate is formed of a base material forming the diffusing plate and diffusion particles diffusing light incident on the diffusing plate .
상기 모재는 투과율이 80% 이상이며 강도 및 내화학성이 우수한 고분자 수지로 구성된 폴리카보네이트(PolyCarbonate), 투명에이비에스(Acrylonitile,POLY-Butadiene+Styrene), 폴리메타크릴산메틸(PolyMethylMetAcrylate), 폴리스티렌(PolySttyrene), 제너(Zenor), 아톤(Arton), 투명수지 중 하나로 형성되고, 상기 확산입자는 상기 확산판으로 입사되는 빛을 반사시키는 반사확산입자와 상기 확산판으로 입사되는 빛을 투과시키는 투과확산입자로 이루어진다. The base material is made of a polymer resin having a transmittance of 80% or more and excellent in strength and chemical resistance, such as polycarbonate, acrylonitile (POLY-butadiene + styrene), polymethylmethacrylate, polystyrene ), Zenor, Arton, and a transparent resin, and the diffusion particles are formed of at least one of a reflective diffusion particle for reflecting light incident on the diffusion plate and a diffusion diffusion particle for transmitting light incident on the diffusion plate .
이때, 상기 반사확산입자는 10 내지 100㎛의 입자 크기를 갖고, 백색표면을 띄며 1.5 이상의 굴절율을 갖는 지당, 티타늄계, 옥사이드계, 백색비드, 실리카계, 스틸렌계 중 하나 이상의 소재로 구성될 수 있으며, 상기 투과확산입자는 통상적으로 20㎛ 이내의 입자 크기를 갖거나 그 이상일 수 있으며, UV 또는 450㎚ 에너지원에 의해 여기되어 가시광대 영역의 광자를 방출시킬 수 있는 와이드 밴드 갭의 화합물 반도체로 구성될 수 있다.At this time, the reflective diffusing particles may be composed of one or more of titanium, oxide, white bead, silica, and styrene based materials having a particle size of 10 to 100 탆 and having a white surface and a refractive index of 1.5 or more The transmission diffusing particle may have a particle size of 20 mu m or less and may be excited by UV or 450 nm energy source to emit a photon of a wide visible band. Lt; / RTI >
또한, 상기 투과확산입자는 LED 또는 UV LED 모듈로부터 입사되는 광원에 의해 여기될 수 있도록 Ⅱ-Ⅵ족 또는 Ⅲ-Ⅴ족의 이원분계, 삼상분계 혹은 그 이상의 화합물로 구성된 모체와 한 개 또는 두 개 이상의 도펀트가 첨가된 여기원을 포함하고 있는 발광체로 구성된다.In addition, the transmissive diffusing particle may be a matrix composed of two-phase elements of II-VI or III-V, three-phase or more compounds and one or two And an excitation source to which the above-described dopant is added.
더불어, 상기 투과확산입자는 상기 모체에 도펀트가 여기되어 들뜬 상태에서 준안정화 또는 안정화상태까지 걸리는 시간에 따라 축광, 인광, 형광체 중 하나 이상을 포함하며, 백색혼합 발광을 구성하기 위해 청색과 황색, 청색과 녹색 또는 녹색과 적색 및 청색의 조합 중 하나 이상의 조합을 사용하여 백색광을 구현하는 것이 가능하다.In addition, the transmission diffusion particles include at least one of phosphorescence, phosphorescence, and phosphors depending on the time taken from the excited state to the metastable or stabilized state of the dopant in the host, and the blue, yellow, It is possible to realize white light using a combination of at least one of blue and green or a combination of green and red and blue.
또한, 상기 투과확산입자의 파장대는 600 내지 680㎚ 범위를 갖는 적색계열과 480 내지 530㎚ 범위를 갖는 녹색계열을 혼합하여 사용함으로써 연색성이나 색온도를 조절하는 것이 가능하다.In addition, it is possible to control the color rendering property and the color temperature by using a mixture of a red series having a range of 600 to 680 nm and a green series having a range of 480 to 530 nm.
확산판의 모재로 사용되어지는 고분자 수지는 빛의 80% 이상을 투과하는 투명성, 내후성, 내화학성을 갖으며 강성 유지 및 유동성을 갖고 성형성이 양호하여야 하며 경도가 높고 표면광택이 우수하여야 한다.The polymer resin used as the base material of the diffuser plate should have transparency, weatherability, chemical resistance, permeability of more than 80% of light, good rigidity and fluidity, good moldability, high hardness and excellent surface gloss.
상기 모재 100중량부에 대하여 투과확산입자는 50중량부, 반사확산입자는 10중량부로 이루어진다.The transparent diffusing particle and the reflective diffusing particle are composed of 50 parts by weight and 10 parts by weight, respectively, with respect to 100 parts by weight of the base material.
이에 대해, 확산판내 혼합되는 반사확산입자는 제조공정에 따라 첨가되는 양이 변동될 수 있으나 통상적으로 모재 100중량부에 대하여 10중량부 미만으로 한다. 첨가되는 양이 많을수록 표면에 백색도가 증가하며 확산성은 균일해지나 투과율이 저하됨에 따라 광효율이 크게 저하되는 특성을 갖게 된다.On the other hand, the amount of the reflective diffusion particles to be mixed in the diffusion plate may vary depending on the manufacturing process, but is generally less than 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the base material. As the amount added increases, the degree of whiteness increases on the surface and the diffusivity becomes uniform, but the transmittance decreases and the light efficiency decreases greatly.
따라서, 사용되어지는 LED 모듈의 광량특성을 고려하여 적절하게 변화시킬 수 있다. Therefore, it can be suitably changed in consideration of the light quantity characteristic of the LED module to be used.
또한, 상기 모재 100 중량부에 대해여 상기 투과 확산입자는 50중량부 미만으로 한다.Further, the permeation diffusing particles are made to be less than 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base material.
왜냐하면, 투과 확산입자의 첨가량이 커질수록 광확산도는 증가하게 되나 한 개 또는 두 개 이상의 혼합되어진 투과 확산입자들은 확산판의 백색도를 저하 시킬 수 있고, 첨가량 증가에 따른 LED 조명 점등시에 나타나는 잔광효과가 길어짐에 따라 사용자가 불편함을 느낄 수도 있으며, 반사확산입자의 확산효과를 저해할 수 있기 때문이다.This is because the diffusion diffusivity of one or two or more of the mixed diffusion dispersed particles can decrease the whiteness of the diffusion plate and the afterglow effect The user may feel inconvenience and the diffusion effect of the reflective diffusion particles can be inhibited.
상기 제조된 확산판은 디스플레이 엘이디조명을 포함하는 면광원 확산판에 사용될 수있다. The manufactured diffusing plate can be used in a planar light source diffusion plate including display LED illumination.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. Prior to that, terms and words used in the present specification and claims should not be construed in a conventional and dictionary sense, and the inventor may properly define the concept of the term in order to best explain its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
본 발명은 확산판에 빛을 반사시키는 반사확산입자와 상기 확산판으로 입사되는 빛을 투과시키는 투과확산입자를 혼합하여 제작함으로써, 광확산율이 증가되고 이격거리가 줄어들어 빛의 이동경로가 줄게되므로 입자간 충돌에 의한 광손실율이 적어져 광효율이 증가하며, 적색 또는 녹색 계열의 파장대를 갖는 투과확산입자를 사용하여 색온도 및 연색성을 변환시키는 것이 가능하고, 축광체를 사용하여 플리커 현상을 제거하여 사용자의 눈에 피로를 주지 않는 장점이 있다. In the present invention, since the diffusing particle for reflecting light to the diffusing plate and the transmitting diffusing particle for transmitting the light incident to the diffusing plate are mixed and formed, the light diffusion rate is increased and the separation distance is reduced, It is possible to change the color temperature and the color rendering property by using the transmission diffusing particles having the red or green series wavelength band and to reduce the flicker phenomenon by using the phosphorescent material, There is an advantage of not giving eyes fatigue.
도 1은 본 발명의 종래 기술에 따른 확산판을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 확산판을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 확산판을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 확산판과 종래 기술에 따른 확산판을 비교한 사진이다.1 is a view showing a diffuser plate according to the prior art of the present invention.
2 is a view showing a diffusion plate according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a diffusion plate according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a photograph of a diffusion plate according to an embodiment of the present invention and a diffusion plate according to the related art.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관계에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, and this may vary depending on the intention or the relationship of the user and the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.
아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다. In addition, the following embodiments are not intended to limit the scope of the present invention, but merely as exemplifications of the constituent elements set forth in the claims of the present invention, and are included in technical ideas throughout the specification of the present invention, Embodiments that include components replaceable as equivalents in the elements may be included within the scope of the present invention.
도 1은 본 발명의 종래 기술에 따른 확산판을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a diffuser plate according to the prior art of the present invention.
종래 기술에 쓰이는 기존 확산판 구조는 수지로 이루어진 판에 빛을 반사하는 역할을 하는 확산제를 혼합하여 제조되어 광원이 확산판쪽으로 빛을 비추는 경우 난반사에 의한 광자의 이동경로가 늘게 되므로 상호간의 충돌이 많아져 광손실률이 커져 효율이 낮았다.The conventional diffusion plate structure used in the prior art is manufactured by mixing a diffusion plate that reflects light to a plate made of resin, and when the light source shines light toward the diffusion plate, the movement path of the photons due to diffuse reflection increases, The light loss rate was increased and the efficiency was low.
이러한 문제점을 개선하고자 본 발명은 빛을 투과시키는 발광체를 이용하여 효율이 높은 확산판 제조기술을 제공하고자 한다.To solve these problems, the present invention provides a diffusion plate manufacturing technique with high efficiency using a light emitting body that transmits light.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 확산판을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 확산판을 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a view showing a diffusion plate according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a view showing a diffusion plate according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 빛을 확산 및 산란시켜 투과시키는 확산판에 있어서, 상기 확산판(100)은 상기 확산판을 형성하는 모재(110)와 상기 확산판으로 입사되는 빛을 확산시키는 확산입자(120)로 형성된다.The
상기 모재(110)는 투과율이 80% 이상이며 강도 및 내화학성이 우수한 고분자 수지로 구성된 폴리카보네이트 (PC : PolyCarbonate), 투명에이비에스 (ABS : Acrylonitile POLY-Butadiene Styrene), 폴리메타크릴산메틸 (PMMA : PolyMethylMetAcrylate), 폴리스티렌 (PS : PolyStyrene), 제너(Zenor), 아톤(Arton), 투명수지 중 하나로 형성된다. The
상기 확산입자(120)는 상기 확산판(100)으로 입사되는 빛을 반사시키는 반사확산입자(121)와 상기 확산판으로 입사되는 빛을 투과시키는 투과확산입자(122)로 이루어진다.The
상기 반사확산입자(121)는 백색을 유지하며 1.5 이상의 고굴절율을 갖고 탄성력이 높아 광자를 난반사 시키는 특성이 있다.The reflective
이때, 광자란 빛을 입자로 보았을 때의 이름이다.At this time, photons are the names when we see light as particles.
상기 반사확산입자(121)는 10 ~ 100㎛의 다양한 입자크기를 갖고, 상기 입자는 굴절율이 우수한 지당, 티타늄계, 옥사이드계, 백색비드, 실리카계, 스틸렌계 중 하나 이상의 소재로 구성되되, 상기 언급된 소재뿐만 아니라, 상기 소재와 성질이 비슷한 경우 다른 소재가 사용될 수 있다.The
이때, 상기 반사확산입자(121)는 첨가되어지는 투과확산입자의 입자와 동일한 입자사이즈를 갖는다.At this time, the
또한, 상기 확산입자(120)는 고분자 형태의 미립자나 고분자 수지로 형성되어있고, 상기 확산입자(120)의 형태는 제한되지 않는다.In addition, the
상기 투과확산입자(122)는 통상적으로 20㎛이내의 입자크기를 갖거나 그 이상의 크기를 가질 수도 있으며, 상기 입자는 Ⅱ-Ⅵ족 또는 Ⅲ-Ⅴ족으로 구성된 화합물로써 1개 또는 2개 이상의 도펀트(dopant)가 불순물로 첨가된 발광입자로 구성된다. The above-mentioned transparent diffusing particles 122 may have a particle size of 20 mu m or less and have a size larger than that, and the particles are composed of Group II-VI or Group III-V, and one or more dopants and a luminescent particle in which a dopant is added as an impurity.
더불어, 상기 투과확산입자(122)는 축광, 인광, 형광체, 발광체 중 하나 이상으로 이루어지되, 상기 투과확산입자(122)는 백색광을 구현하기 위해 서로 다른 파장대를 갖는 입자들을 혼합하는 경우가 가능하다.In addition, the transmission diffusion particles 122 may be made of at least one of phosphorescence, phosphorescence, phosphors, and phosphors, and the transmission diffusion particles 122 may be formed by mixing particles having different wavelengths to realize white light .
상기 축광이란 잔광성의 인광체에 있어서 자극광의 에너지가 저장되어있는 상태인데, 상기 잔광성이란 형광체를 자극하고 그 자극을 제거한 후에도 빛을 발할 경우 이것을 잔광이라 한다. The phosphorescence refers to a state in which energy of stimulated light is stored in the afterglow phosphor. The term "persistence" refers to afterglow when the phosphor emits light even after stimulating the phosphor and removing the stimulus.
상기 인광이란 빛을 제거하여도 발광 상태를 유지하는 것을 의미하고, 상기 형광이란 물질에 빛을 비추었을때 그 물질에서 발하는 빛을 의미한다.The phosphorescence means to maintain the emission state even when the light is removed, and the fluorescence means light emitted from the material when the light is emitted to the material.
LED 등기구 및 디스플레이 특성상 백색광을 구현하기 위해서는 LED 모듈로부터 입사하는 광원에 의해 여기될 수 있는 파장대를 혼합하게 된다. In order to realize white light according to characteristics of an LED lamp and a display, a wavelength band that can be excited by a light source incident from the LED module is mixed.
이때, LED 모듈로부터 입사광원이 갖는 450㎚ ~ 550㎚ 여기 파장대에 의해 여기자가 발광하게 되되, 여기자의 피크파장대는 550㎚ ~ 650㎚ 가시광대 파장영역을 갖게 되며 청색과 황색 또는 청색, 녹색 또는 녹색(122b), 적색(122a), 청색의 배합을 통해 백색광을 내는 것이 가능하다. At this time, excitons emit light by the excitation wavelength band of 450 nm to 550 nm of the incident light source from the LED module, and the peak wavelength range of the excitons has a visible and broad wavelength range of 550 nm to 650 nm, and blue and yellow or blue, It is possible to emit white light through the combination of red (122b), red (122a) and blue.
또한, 상기 확산판을 형성하는 모재 100 중량부에 대하여 상기 반사확산입자는 10 중량부이고, 상기 투과확산입자는 50중량부를 갖는다.The reflective diffusing particle is 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the base material forming the diffusion plate, and the permeation diffusing particle is 50 parts by weight.
상기 중량부의 수치는 고정적인 값이 아니며, 제조 방식에 따라 달라질 수 있다. The numerical value of the weight portion is not a fixed value and may vary depending on the manufacturing method.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 확산판(100)에 상기 반사확산입자(121)와 투과확산입자(122)가 혼합되어 제조되는 경우가 도시되었다. Referring to FIGS. 2 and 3, the diffusing
상기 확산판(100)에 상기 투과확산입자(122)를 첨가할 경우, 입사되는 빛(광자) 에너지를 흡수하여 내부 파장에너지로 방출시킨다.When the diffusion diffusion layer 122 is added to the
이에, 확산율이 개선되어 광원간의 이격거리가 줄게되고, 난반사에 의한 빛(광자)의 이동경로가 줄게되므로, 상호간 충돌에 의한 광손실율이 적어져 상대적으로 효율이 상승하게 된다. Accordingly, the spreading ratio is improved, the distance between the light sources is reduced, and the traveling path of the light (photon) due to the diffuse reflection is reduced, so that the light loss rate due to mutual collision is reduced and the efficiency is relatively increased.
도 3을 참조하면, 일 실시예로, 상기 확산판(100)을 이루는 모재(110)에 적색투과확산입자(122a)와 녹색투과확산입자(122b)가 혼합된 경우로, 상기 LED는 청색 광원을 내는 청색 LED이다.Referring to FIG. 3, in one embodiment,
이때, 상기 투과확산입자의 파장대는 600 내지 680㎚ 범위를 갖는 적색계열과 480 내지 530㎚ 범위를 갖는 녹색계열을 혼합하여 사용함으로써 연색성이나 색온도를 조절하는 것이 가능하다.At this time, it is possible to control the color rendering property and the color temperature by using a red range having a wavelength range of 600 to 680 nm and a green series having a range of 480 to 530 nm.
상기 투과확산입자의 파장대는 종래에 알려진 가시광선 파장대의 영역내에서 확인할 수 있다. The wavelength band of the transmission diffusion particle can be confirmed within a range of visible light ray wavelength band known in the art.
만약, 상기 확산판(100)을 이루는 모재(110)에 청색투과입자와 녹색투과확산입자가 혼합될 경우에는 상기 투과확산입자와 혼합되어 백색광을 낼 수 있는 적색 광원을 발광하는 적색 LED일 것이다.If the blue transmitting particles and the green transmitting diffused particles are mixed with the
이와 같이, 상기 투과확산입자(122)가 내는 빛에 따라 사용되는 LED는 적색이거나 녹색이거나 청색 또는 황색 광원을 내는 LED 중 하나가 사용될 것이다.As such, the LED used according to the light emitted by the diffusing particle 122 will be one of the red, green, blue or yellow emitting LEDs.
이에 따라, 상기 투과확산입자(122)와 상기 LED로부터 발광되는 광원은 서로 혼합되어 백색광을 낸다. Accordingly, the transmission diffusion particles 122 and the light sources emitted from the LEDs are mixed with each other to emit white light.
상기 제조된 확산판(100)은 디스플레이와 엘이디 조명을 포함하는 면광원 확산판에 사용될 수 있으며, 사용되는 분야는 제한되지 않고 다양한 곳에 사용될 수 있다.The manufactured
도 4를 참조하면, 본 발명은 투과확산입자(122)와 반사확산입자(121)를 혼합하여 제조한 확산판은 확산제만 첨가되어 제조되었던 종래의 확산판보다 확산율이 개선되어 LED 모듈간 이격거리를 감소시킴에 따라 효율이 상승하게 된다.4, diffusing plate prepared by mixing permeation diffusing particle 122 and
이때, 첨가되는 반사확산입자(121)는 LED 모듈로부터 입사된 광자들을 확산시키는 역할을 하게 되며, 투과확산입자(122)는 확산된 입자들의 내부 난반사를 줄이고 효율적으로 집광시키게하는 역할을 하게된다.At this time, the added reflective diffusing
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the present invention. It is obvious that the modification or improvement is possible.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다. It is intended that the present invention cover the modifications and variations of this invention provided they come within the scope of the appended claims and their equivalents.
100 : 확산판 110 : 모재
120 : 확산입자 121 : 반사확산입자
122 : 투과확산입자 122a : 적색투과확산입자
122b : 녹색투과확산입자100: diffusion plate 110: base material
120: diffusion particle 121: reflection diffusion particle
122:
122b: green transmission diffusion particle
Claims (6)
상기 확산판은,
상기 확산판을 형성하는 모재; 와
상기 확산판으로 입사되는 빛을 확산시키는 확산입자; 로 형성되며,
상기 확산입자는 상기 확산판으로 입사되는 빛을 반사시키는 반사확산입자;와 상기 확산판으로 입사되는 빛을 투과시키는 투과확산입자; 로 이루어지되,
상기 모재는,
투과율이 80% 이상이며 고분자 수지로 구성된 폴리카보네이트, 투명에이비에스, 폴리메타크릴산메틸, 폴리스티렌, 제너, 아톤, 투명수지 중 하나로 형성되고,
상기 반사확산입자는 10 내지 100㎛의 입자크기를 갖고, 백색표면을 띄며 1.5 이상의 굴절율을 갖는 백색비드, 실리카계, 스틸렌계 중 하나 이상의 소재로 구성되고,
상기 투과확산입자는 LED 또는 UV LED 모듈로부터 입사되는 광원에 의해 여기될 수 있도록 Ⅱ-Ⅵ족의 이원분계 또는 삼상분계의 화합물이나 Ⅲ-Ⅴ족의 이원분계 또는 삼상분계인 화합물로 구성된 모체와 여기원으로 한 개 또는 복수의 도펀트가 첨가된 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 확산판.A diffusion plate for diffusing and scattering light emitted from a point light source, a linear light source, or an LED light source located on a rear surface or a side surface,
The diffuser plate
A base material forming the diffusion plate; Wow
Diffusion particles for diffusing light incident on the diffusion plate; Lt; / RTI >
Wherein the diffusion particles include: a reflective diffusion particle for reflecting light incident on the diffusion plate; and a transmission diffusion particle for transmitting light incident on the diffusion plate; Lt; / RTI >
The base material,
A transparent resin, a transparent polyolefin resin, a transparent polyolefin resin, a transparent resin, a polymethyl methacrylate, a polystyrene, a zener,
Wherein the reflective diffusing particles are composed of at least one material selected from white beads, silica-based, and styrene-based materials having a particle size of 10 to 100 탆, a white surface, and a refractive index of 1.5 or more,
The diffusing particle may be a binary or three-phase compound of the group II-VI or a binary or three-phase compound of the group III-V so as to be excited by a light source incident from the LED or UV LED module, Wherein one or a plurality of dopants are added in a circle.
상기 투과확산입자는,
모체에 도펀트가 여기되어 들뜬 상태에서 준안정화 또는 안정화상태까지 걸리는 시간에 따라 축광, 인광, 형광체 중 하나 이상을 포함하되,
상기 투과확산입자는 피크 파장대가 각각 청색과 황색이거나 청색과 녹색 또는 녹색과 적색 및 청색의 조합 중 하나의 이상의 조합을 사용하여 백색광을 구현하는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 확산판.The method according to claim 1,
The permeation-
Phosphorescence, and phosphors depending on the time taken from the excited state to the metastable state or the stabilized state by the excitation of the dopant to the host,
Wherein the transmission diffusion particles are capable of realizing white light using a combination of at least one of a blue and yellow peak wavelength band or a combination of blue and green or a combination of green and red and blue.
상기 투과확산입자의 파장대는,
600 내지 680㎚ 범위를 갖는 적색계열과 480 내지 530㎚ 범위를 갖는 녹색계열을 혼합하여 사용함으로써 연색성이나 색온도를 조절하는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 확산판.
5. The method of claim 4,
The wavelength range of the transmission diffusion particle is,
Characterized in that the color rendering property and the color temperature can be controlled by mixing a red series having a range of 600 to 680 nm and a green series having a range of 480 to 530 nm.
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