KR102206160B1 - 플라스틱 샤시를 포함하는 백라이트 장치 및 표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라스틱 샤시를 포함하는 표시장치와 그에 사용되는 백라이트 장치에 관한 것으로서, 상기 백라이트 장치를 구성하는 플라스틱 샤시는 유리섬유를 포함하는 수지 재료로 이루어지며, 상기 플라스틱 샤시 표면 중 적어도 일부에는 유리섬유의 이탈을 방지하는 UV 코팅층이 형성됨으로써, 유리섬유 이물질로 인한 표시장치의 불량을 저감할 수 있다.

Description

플라스틱 샤시를 포함하는 백라이트 장치 및 표시장치 {Display Device and Backlight Apparatus having Plastic Chassis}

본 발명은 플라스틱 샤시를 포함하는 백라이트 유닛과 그를 포함하는 표시장치에 관한 것으로서, 특히 표시장치 백라이트 유닛을 구성하는 플라스틱 샤시의 적어도 표면 일부에 자외선(UV) 코팅층을 형성하는 것에 관한 것이다.

정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display), 플라즈마표시장치(PDP: Plasma Display Panel), 유기전계발광표시장치(OLED: Organic Light Emitting Diode Display Device)와 같은 여러 가지 표시장치가 활용되고 있다.

이러한 표시장치 중 액정 표시장치(LCD)는 화소영역 각각을 온(on)/오프(off) 제어하기 위한 스위칭 소자인 박막 트랜지스터를 포함하는 어레이 기판과, 컬러필터 및/또는 블랙매트릭스 등을 구비한 상부기판과, 그 사이에 형성되는 액정물질층을 포함하는 표시패널과, 박막 트랜지스터를 제어하기 위한 구동부와, 표시패널로 광을 제공하는 백라이트 유닛 등을 포함하여 구성되며, 화소 영역에 구비된 화소(Pixel; PXL) 전극 및 공통 전압(Vcom) 전극 사이에 인가되는 전계에 따라 액정층의 배열 상태가 조절되고 그에 따라 광의 투과도가 조절되어 화상이 표시되는 장치이다.

이러한 액정 표시장치의 경우에는 외부에서 광을 제공하는 백라이트 장치가 있어야 하며, 이러한 백라이트 유닛은 광원과, 도광판, 반사판, 상부 시트 등의 서브 유닛들을 포함할 수 있으며, 이러한 서브 유닛들을 장착하기 위한 지지구조로서의 샤시(Chassis)를 포함한다.

이러한 샤시는 백라이트 유닛의 최후방부를 지지하는 금속 샤시 또는 바텀 샤시(Bottom Chassis)이외에 플라스틱 재료로 이루어지는 플라스틱 샤시를 포함할 수 있다.

한편, 이러한 플라스틱 샤시는 내열특성, 강도 등을 향상시키기 위하여 수지 재료 내에 일정 정도의 유리 섬유(Glass Fiber)를 포함하는 것이 일반적이다.

이러한 유리섬유 함유량이 큰 플라스틱 샤시의 경우, 유리섬유 중 일부가 수지 표면으로부터 돌출되어 버(Burr)를 형성할 수 있고, 표시장치의 제조 공정 중에서 플라스틱 샤시의 운송 과정 등에서 마찰 일어나거나 충격이 있는 경우 이러한 유리섬유 중 일부가 떨어져 나와서 이물질로 작용하여 불량을 발생시키는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명의 일 실시예는 이러한 점에 착안한 것으로서, 표시장치의 백라이트 유닛에 사용되는 플라스틱 샤시에 포함된 유리섬유가 이물질로 작용하지 못하도록 하기 위한 것이다.

이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 표시장치의 백라이트 유닛에 사용되는 플라스틱 샤시에 포함된 유리섬유가 샤시로부터 분리되어 이물질로 작용하는 것을 방지할 수 있는 백라이트 유닛 및 표시장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 유리섬유를 포함하는 플라스틱 재료로 제조되는 백라이트 유닛용 플라스틱 샤시의 표면 중 적어도 일부에 UV 코팅층을 형성함으로써, 표면으로부터 이탈된 유리섬유에 의한 표시장치 불량이 발생하지 않도록 하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는, 표시패널 후방에 결합되어 표시패널로 광을 조사하기 위한 표시장치용 백라이트 장치로서, 광원과, 상기 광원으로부터의 광을 안내하기 위한 도광판과, 상기 표시패널 방향으로 광을 반사하기 위한 반사판과, 상기 표시장치 후방을 커버하는 금속 샤시와, 내부에 상기 광원, 도광판 및 반사판을 수용하고 상기 금속 샤시에 고정되는 플라스틱 샤시를 포함하는 지지구조물로서의 샤시를 포함하며, 상기 플라스틱 샤시는 유리섬유가 함유된 플라스틱 재료로 형성되며, 상기 플라스틱 샤시의 표면 중 적어도 일부에는 상기 유리섬유 버(Burr)를 커버하기 위한 UV 코팅층이 형성되는 표시장치용 백라이트 장치를 제공한다.

본 발명의 다른 실시예에서는, 표시패널과, 상기 표시패널 후방에 결합되어 표시패널로 광을 조사하기 위한 표시장치용 백라이트 장치로서, 광원과, 상기 광원으로부터의 광을 안내하기 위한 도광판과, 상기 표시패널 방향으로 광을 반사하기 위한 반사판과, 상기 표시장치 후방을 커버하는 금속 샤시와, 내부에 상기 광원, 도광판 및 반사판을 수용하고 상기 금속 샤시에 고정되는 플라스틱 샤시를 포함하는 상기 백라이트 장치를 포함하되, 상기 플라스틱 샤시는 유리섬유가 함유된 플라스틱 재료로 형성되며, 상기 플라스틱 샤시의 표면 중 적어도 일부에는 상기 유리섬유 버(Burr)를 커버하기 위한 UV 코팅층이 형성된 표시장치를 제공한다.

본 발명의 일실시예에 의하면, 표시장치의 백라이트 유닛용 플라스틱 샤시의 표면에 일정 두께의 UV 코팅층을 형성함으로써, 플라스틱 샤시에 포함된 유리섬유가 샤시로부터 분리되어 이물질로 작용하는 것을 방지할 수 있다.

이로써, 유리섬유를 포함하는 플라스틱 재료로 제조되는 백라이트 유닛용 플라스틱 샤시의 표면에서 유리섬유가 이탈되고, 이러한 이물질에 의한 표시장치 불량이 저감된다는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 일 실시예가 적용되는 표시장치의 개략적 사시도로서, 도 1의 (a)는 표시패널과 백라이트 유닛만을 도시한 도면이고, 도 1의 (b)는 백라이트 유닛의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 표시장치의 단면을 도시한다.
도 3은 본 발명에 일 실시예에서 사용되는 플라스틱 샤시(250)를 도시하며, 도 3의 (a)는 플라스틱 샤시의 확대 사시도이고, 도 3의 (b)는 단면도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 백라이트 유닛용 플라스틱 샤시를 도시하는 것으로서, 도 4는 표시장치 전체의 단면도이고, 도 5는 플라스틱 유닛의 확대 단면도이다.
도 6은 본 발명이 일실시예에 의한 플라스틱 샤시의 확대도로서, UV 코팅층이 일부 영역에만 형성되는 경우를 예시한다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예가 적용되는 표시장치의 개략적 사시도로서, 도 1의 (a)는 표시패널과 백라이트 유닛만을 도시한 도면이고, 도 1의 (b)는 백라이트 유닛의 분해 사시도이다.

본 발명이 적용되는 표시장치는 크게 표시패널(100)과 표시패널의 후방에 장착되어 표시패널에 광(Light)을 제공하는 백라이트 유닛(200)을 포함하여 구성된다.

표시패널(100)은 액정 표시패널인 경우에는 다시 다수의 게이트 라인과 데이터 라인 및 그 교차 영역에 정의되는 픽셀(Pixel)과, 각 픽셀에서의 광투과도를 조절하기 위한 스위칭 소자인 박막 트랜지스터를 포함하는 어레이 기판과, 컬러필터 및/또는 블랙매트릭스 등을 구비한 상부기판과, 그 사이에 형성되는 액정물질층을 포함하여 구성될 수 있다.

한편, 본 발명이 적용될 수 있는 표시패널은 이러한 액정표시패널에 한정되는 것은 아니며, OLED 등과 같이 자체 발광하는 표시장치가 아니라, 별도의 광원을 제공하여야 하는 모든 형태의 표시패널에 적용될 수 있을 것이다.

즉, 표시패널에 광원을 제공하기 위하여 백라이트가 사용되는 모든 형태의 표시장치에 본 발명의 실시예가 적용될 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 일 실시예가 적용되는 액정 표시 장치는 상기 어레이 기판 이외에 액정 패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛(Back Light Unit) 및 구동 회로부를 포함하여 구성되며, 구동 회로부는 타이밍 컨트롤러(T-con), 데이터 드라이버(D-IC), 게이트 드라이버(G-IC), 백라이트 구동부, 구동 회로들에 구동 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함한다. 또한, 구동 회로부의 전체 또는 일부는 COG(Chip On Glass) 또는 COF(Chip On Flexible Printe Circuit, Chip On Film) 방식으로 액정 패널 상에 형성될 수 있으며, 이러한 구동 회로부 등에 대한 세부 구성은 생략한다.

도 1의 (b)와 같이 본 발명의 일 실시예에 의한 백라이트 유닛(200)은 표시패널(100)에 광은 제공하기 위한 장치로서, 광원(미도시)과, 빛을 패널 영역 전체로 확산시키기 위한 도광판(230) 또는 확산판과, 빛을 표시패널 방향으로 반사하기 위한 반사판(220)과, 도광판 상부에 배치되어 휘도 향상, 광의 확산 및 보호 등의 용도로 배치되는 1 이상의 광학필름(240) 등과 같은 서브 유닛들을 포함한다.

광원은 발광 다이오드 또는 발광 다이오드 스트립 등이 사용될 수 있으나 그에 한정되는 것은 아니며, 표시패널에 필요한 광을 제공할 수 있는 한 모든 형태의 광원이 사용될 수 있을 것이다.

도광판(230)은 일반적으로 플라스틱 시트로부터 다이 커팅되거나, 압출되거나, 사출 성형된 직사각형의 투명한 플라스틱(clear plastic) 시트로 형성될 수 있으며, 발광 다이오드 어레이 등과 같은 광원으로부터의 광은 도광판의 가장자리로 출사되어 도광판 내부에서 전반사되면서 표시패널의 배면을 가로질러 확산되며, 도광판의 평탄한 상면을 통해 출사되는 광이 표시패널의 백라이트로서 기능한다.

한편, 이러한 광원, 반사판(220), 도광판(230), 광학 필름(240) 등을 장착/지지하기 위한 지지 구조물로서 1 이상의 샤시(Chassis)가 사용될 수 있으며, 이러한 샤시는 다시 가장 후방에서 백라이트 유닛 전체를 커버하는 바텀 샤시 또는 금속 샤시(210)과, 금속샤시 상부에 연결되는 사각 프레임 형상의 플라스틱 샤시(250)를 포함할 수 있다.

금속 샤시(210)와 플라스틱 샤시(250)는 각각 m-샤시 및 p-샤시로 약칭될 수도 있으며, 플라스틱 샤시(250)는 “ㄱ”자 형상의 단면 형상을 가지는 사각 프레임 형상의 구조물로서 금속 샤시(210)에 연결되며 그 내부에 광원, 반사판(220), 도광판(230), 광학 필름(240) 등을 수용하기 위하여 사용된다.

도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 표시장치의 단면을 도시한다.

본 발명의 일실시예에 의한 표시장치는 백라이트 유닛(200)과 그 상부에 부착되는 표시패널(100)과, 표시패널 상부에 형성되는 커버 글라스(110)를 포함하여 구성될 수 있다.

더 세부적으로 살펴보면, 가장 후방으로부터 금속샤시(210)과 플라스틱 샤시(250)가 볼트(260) 등의 결합수단에 의하여 결합되며, 플라스틱 샤시(250)의 내부에는 후방으로부터 반사판(220), 도광판(230) 및 1 이상의 광학필름(240)이 순차적으로 적층됨으로써 플라스틱 샤시(250) 내부에 수용될 수 있다.

본 발명의 실시예가 적용되는 백라이트 유닛용 샤시는 2이상의 서로 다른 물질로 형성될 수 있다. 예컨대, 샤시는 컬러가 서로 다른 물질들, 흡광성이 서로 다른 물질들, 표면 평활성이 서로 다른 물질들, 광 반사성이 서로 다른 물질들, 밀도 가 서로 다른 물질들, 경도가 서로 다른 물질들, 또는 종류가 서로 다른 물질들로부터 형성될 수 있다.

그 하나의 예로서, 본 발명의 실시예가 적용되는 백라이트 유닛용 샤시는 금속 샤시(210)와 플라스틱 샤시(250)로 구성될 수 있으며, 샤시용 플라스틱(폴리머) 물질은 폴리카보네이트(PC:polycarbonate), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS:acrylonitrile butadiene styrene) 또는 PC/ABS 혼합물과 같은 비교적 경질의 물질이거나, 합성 고무, 천연 고무, 실리콘 또는 다른 탄성중합체 물질과 같은 비교적 연질의 폴리머일 수 있다.

도 3은 본 발명에 일 실시예에서 사용되는 플라스틱 샤시(250)를 도시하며, 도 3의 (a)는 플라스틱 샤시의 확대 사시도이고, 도 3의 (b)는 단면도이다.

도 3의 (a)와 같이 백라이트 유닛에 사용되는 플라스틱 샤시(250)는 단면이 “ㄱ”자 형상 또는 “T” 자 형상을 가지며, 전체적으로 장방형의 플라스틱 프레임과 같이 형성될 수 있다. 그러나, 이러한 사각 프레임이 일체로 형성되지 않을 수 있으며 필요한 경우 4개의 직선 프레임이 별도로 형성되어 각각 후방의 금속 샤시(210)에 조립될 수도 있을 것이다.

이러한 플라스틱 샤시(250)는 백라이트 유닛에 사용되기 때문에 오랜시간 강한 광과 열에 노출되며 따라서 내열 특성이 우수해야 한다. 즉, 열에 대한 성능 열화, 특히 열변형이 크지 않은 재료로 형성되어야 한다.

따라서, 이러한 플라스틱 샤시(250)의 재료로는 열 하중에 의한 샤시의 변형을 최소화하고 환경 신뢰성 품질을 향상시키기 위해 기본 재질인 폴리페닐렌 에테르(PPE)에 유리섬유(Glass fiber)가 일정 비율로 함유되어 있는 재료가 사용될 수 있다.

그러나, 이러한 유리섬유 함유 플라스틱 재료는 열 변형 측면에서는 매우 우수한 특성을 가지고 있으나, 내부에 함유된 유리섬유(Glass fiber)로 인해 플라스틱 샤시 표면에 미세 버(Burr)가 전면에 걸쳐 존재할 수 있고, 이러한 유리섬유 버가 샤시 표면으로부터 이탈하여 표시장치 내부로 유입되어 이물질로 작용하는 문제가 있다.

도 3의 (b)는 이러한 유리섬유 함유 플라스틱 재료로 이루어진 플라스틱 샤시의 단면도이다.

도 3의 (b)와 같이, 기본 재질로서 폴리페닐렌 에테르(PPE)에 일정 비율을 유리섬유(280)가 함유되어 있으며, 이러한 유리섬유 중 일부는 플라스틱 샤시(250)의 표면(252) 밖으로 돌출되어 일종의 유리섬유 버(Burr; 280’)를 형성할 수 있다.

이와 같이, 플라스틱 샤시의 표면 밖으로 돌출된 유리섬유 버(Burr; 280)는 이후의 제조공정에서 플라스틱 샤시가 운송되거나 다른 구성요소 등과 마찰이 이루어지는 경우 플라스틱 샤시로부터 분리되어 유리섬유 이물질(280”)이 될 수 있다.

이러한 유리섬유 이물질(280”)은 도광판 등의 백라이트 유닛 내부로 유입되고 그 이물질 주변에서 광이 더 밝게 빛나는 소위 백점 현상이 발생되고, 그로 인해서 표시장치의 불량을 야기하는 문제가 있다.

실제, 양산 모델의 액정 표시장치에서 발생되는 전체 이물질 불량 중 약30% 이상을 이러한 백라이트 플라스틱 샤시에서 분리된 유리섬유 이물질이 차지하고 있는 실정이다.

본 발명의 일실시예는 이러한 점에 착안한 것으로서, 유리섬유를 포함하는 수지재료로 제조되는 백라이트 유닛용 플라스틱 샤시 표면의 일부 또는 전부에 일정한 두께의 UV 코팅층을 형성함으로써, 유리섬유 이물질 발생을 최소화하고, 그로 인해 표시장치의 이물 불량을 감소시키기 위한 것이다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 백라이트 유닛용 플라스틱 샤시를 도시하는 것으로서, 도 4는 표시장치 전체의 단면도이고, 도 5는 플라스틱 유닛의 확대 단면도이다.

본 발명의 일 실시예에 의한 백라이트 유닛은 표시패널(100) 후방에 결합되어 표시패널로 광을 조사하기 위한 백라이트 유닛으로서, 광원과, 광원으로부터의 광을 안내하기 위한 도광판(230), 표시패널 방향으로 광을 반사하기 위한 반사판(220)과, 표시장치 후방을 커버하는 금속 샤시(210)와, 내부에 상기 광원, 도광판 및 반사판을 수용하고 상기 금속 샤시에 고정되는 플라스틱 샤시(250)를 포함하는 지지구조물로서의 샤시를 포함하며, 상기 플라스틱 샤시(250)는 유리섬유가 함유된 플라스틱 재료로 형성되며, 상기 플라스틱 샤시의 표면 중 적어도 일부에는 상기 유리섬유 버(Burr)를 덮기 위한 UV 코팅층(320)이 형성된다.

본 발명의 일실시예에 사용되는 플라스틱 샤시의 재료로는 기본 재질인 폴리페닐렌 에테르(PPE)와 열 변형 저항특성이 우수한 유리섬유(Glass fiber)가 일정 비율로 함유된 수지로서, 더 구체적으로는 폴리페닐렌 에테르(PPE) 기준으로 유리섬유가 39~41% 함유된 노닐 HM4025H(Noryl HM4025H)일 수 있다.

이러한 노닐 HM4025H(Noryl HM4025H)과 같이 유리섬유가 함유된 폴리페닐렌 에테르계 수지재료는 비교적 저렴하면서도 우수한 열 변형 저항특성을 가지고 있기 때문에 열에 많이 노출되는 백라이트 유닛용 플라스틱 샤시의 재료로 많이 사용되고 있다.

그러나, 전술한 바와 같이, 이러한 수지재료에는 많은 양의 유리섬유가 함유되어 있고, 이러한 유리섬유가 플라스틱 샤시의 표면(252) 밖으로 돌출되어 일종의 버(Burr)를 형성하고, 이러한 유리섬유 버가 표면으로부터 분리되어 이물로 작용하면서 표시장치의 불량원인이 되고 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 백라이트 유닛용 플라스틱 샤시(250)의 표면에는 1 이상의 UV 코팅층(320)이 형성되어 있으며, UV 코팅층(320)과 플라스틱 샤시(250)의 표면 사이의 접착력을 배가하기 위하여 일정 두께의 액티베이터 층(Activator Layer; 310)이 추가로 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에서의 UV 코팅층(320)은 어떠한 종류의 UV 코팅재료 및 코팅 공법에 의하여 형성되어도 무방할 것이다. 예를 들면, 특정 종류의 UV 페인트 또는 UV 경화형 도료를 플라스틱 샤시를 구성하는 유리섬유 포함 수지 모재의 표면 또는 아래에서 설명할 액티베이터 층 상부에 분사 또는 스프레이하여 형성될 수 있다.

이러한 UV 코팅층(320)은 약 10~12 마이크론의 두께를 가지는 것이 바람직하다. 10마이크론 이하의 두께로 형성되면 심하게 돌출되는 유리섬유 버(Burr)를 완전히 커버할 수 없게 되며, 12 마이크론 이상의 두께가 되는 경우 UV 코팅층이 없는 경우와 비교하여 플라스틱 샤시의 크기(두께)가 달라져서 금속 샤시 또는 바텀 샤시와의 조립, 도광판 등의 수용 등 백라이트 유닛의 조립상 문제가 야기될 수 있기 때문에 UV 코팅층이 약 10~12 마이크론의 두께를 가지는 것이 바람직할 수 있다.

UV 코팅층(320)을 위한 코팅재료는 예를 들면, 이피캠텍 주식회사에서 판매하는 EP-JBE-7이나 GMVT사에서 판매하는 단일의 UV 도료를 사용할 수 있으며, 이러한 UV코팅층의 빛투과도는 40 내지 90%로서 반투명할 수 있으나 그에 한정되는 것은 아니다.

또한, 광택을 나타내는 제1 UV 코팅재료와 무광택 특성을 가지는 제2 UV 코팅재료를 특정한 비율로 혼합한 다중 UV 코팅재료를 사용할 수도 있으며, 제1 UV 코팅재료와 제2 UV 코팅재료의 혼합비는 중량% 기준으로 10:90 내지 20:80 정도인 것이 바람직하다.

UV 코팅재료 및 코팅 공정의 하나의 예시로 아래와 같은 구성을 가질 수 있으나 그에 한정되는 것은 아니며, 전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에서는 여하한 종류의 UV 코팅재료 및 코팅 공정이 사용될 수 있다.

UV 코팅재료 또는 UV 경화형 도료 조성물은 올리고머, 광중합성 모노머 및 광개시제를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 올리고머는 UV 경화형 도료 조성물 100 중량부에 대하여 10 중량부 내지 80 중량부, 바람직하게는 30 중량부 내지 70 중량부로 포함될 수 있으나 그에 한정되는 것은 아니다. 상기 올리고머의 종류는 특별히 제한되지 않지만, 바람직하게는 우레탄 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트 및 폴리에스테르 아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 아크릴계 올리고머를 들 수 있다.

또한, UV 코팅재료에 포함되는 광중합성 모노머는 UV 경화형 도료 조성물 100 중량부에 대하여 10 중량부 내지 80 중량부, 바람직하게는 30 중량부 내지 70 중량부로 포함될 수 있으며, 광중합성 모노머의 종류는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 단관능 또는 다관능 아크릴레이트계 모노머로일 수 있다. 상기 다관능 아크릴레이트계 모노머는 분자 중에 2 이상의 아크릴레이트 잔기를 가지는 광중합성 아크릴레이트계 모노머를 의미한다.

UV 경화형 도료 조성물에 포함되는 광개시제는 UV 경화형 도료 조성물 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 내지 30 중량부, 바람직하게는 1 중량부 내지 10 중량로 포함될 수 있으며, 광개시제의 종류는 특별히 제한되지 않고, 도료 조성물의 경화에 사용되는 자외선 램프에 따라 단파장용 광개시제 또는 장파장용 광개시제를 선택적으로 사용할 수 있지만, 바람직하게는 벤조페논계, 벤조인계, 벤조인에테르계, 벤질케탈계, 아세토 페논계, 안트라퀴논계, 티옥소잔톤계 화합물 등이 될 수 있으나 이에 제한되지 않는다.

UV 경화형 도료 조성물에 포함되는 첨가제는 UV 경화형 도료 조성물 100 중량부에 대하여, 0.1 중량부 내지 15 중량부, 바람직하게는 0.3 중량부 내지 10 중량부, 보다 바람직하게는 0.5 중량부 내지 6 중량로 포함될 수 있으나 그에 한정되는 것은 아니며, 첨가제의 종류는 특별히 제한되지 않고, 이 분야에서 통상적으로 사용되는 첨가제라면 어떠한 것이라도 사용할 수 있으나, 바람직하게는 소포제, 레벨링제, 부착 증진제, 산화 방지제, 광 안정제, 자외선 흡수제, 열중합 금지제, 평활제, 분산제, 대전 방지제, 가소제, 유기 충진제 및 이들의 혼합물 등이 될 수 있을 것이다.

UV 코팅층(320)을 형성하는 공정은 우선 플라스틱 샤시(250)를 구성하는 유리섬유 포함 수지 모재의 표면 또는 액티베이터 층(310) 상부에 UV 경화형 도료 조성물을 분사 또는 스프레이하여 일정한 두께의 UV 코팅층을 형성하는 과정과, 추가적으로 UV 광을 조사하여 경화시키는 과정으로 수행할 수 있다.

이러한 공정에서 UV 광을 조사하는 방법은 특별히 제한되지 않고, 이 분야에서 통상적으로 알려진 UV 조사장치를 제한 없이 채용할 수 있다. UV 조사장치의 예로써, UV 램프를 이용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, UV 광의 조사 시간 또한 특별히 제한되지 않고, UV 경화형 도료 조성물이 충분히 경화될 수 있도록 적절히 선택될 수 있다.

또한, 액티베이터 층(Activator Layer; 310)는 플라스틱 샤시(250)를 구성하는 유리섬유 포함 폴리페닐렌 에테르(PPE)계 수지 모재의 표면에 약 3~5 마이크론 두께로 증착되며, 그 상부에 도포되는 UV 코팅층(320)의 접착력을 향상시켜주는 모든 종류의 접착제 또는 점착제가 사용될 수 있다.

예를 들면, UV 코팅층 하부, 즉 플라스틱 샤시 표면과 UV 코팅층 사이에 형성되는 액티베이터 층(310)의 재료는 수지 조성물일 수 있으며, 이러한 수지 조성물은 접착성, 내식성 및 가공성 등의 주요 물성을 확보할 수 있는 수지라면 어떠한 것이라도 가능하나, 바람직하게는 폴리 우레탄 수지, 에폭시 수지, 페녹시 수지, 에스테르 수지, 아크릴 수지 및 올레핀 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있고, 보다 바람 직하게는 폴리 우레탄 수지일 수 있으며, 가장 바람직하게는 수용성 폴리 우레탄 수지일 수 있다.

상기 수용성 폴리 우레탄 수지는, 예를 들면, 디이소시아네이트, 폴리올 및 디아민이 공중합된 형태일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 디이소시아네이트, 폴리올 및 디아민의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않고, 이 분야에서 일반적으로 공지되어 있는 화합물을 모두 사용할 수 있다.

또한, 본 명세서에서의 액티배이터 층(310)의 재료로서, DOPA 관능기를 가지는 불소계 아크릴레이트 고분자를 포함하여 이루어지는, 접착성이 우수한 UV 경화형 코팅액 조성물일 수도 있을 것이다.

즉, 전술한 공지의 재료를 이용하는 UV 코팅층과 달리, 액티베이터 층(310)은 플라스틱 표면에 강하게 접착하여야 하므로 접착특성이 우수한 별도의 UV 경화 코팅 재료가 될 수 있다는 것이다.

더 구체적으로는, 액티베이터 층(310)의 재료로 사용되는 UV 경화형 코팅재료는 DOPA 관능기를 가지는 불소계 아크릴레이트 고분자와, 다관능성 아크릴레이트 모노머와, 반응성 아크릴레이트 올리고머, UV 경화형 개시제 등을 포함하여 구성될 수 있으며, DOPA는 L-DOPA, D-DOPA, DL-DOPA 등의 이성질체를 모두 포함하며, 바람직하게는 L-DOPA(3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine)일 수 있다. 한편, DOPA는 뮤셀 접착성 단백질(mussel adhesive proteins: MAP)의 일 성분인 단분자 화합물이다. 상기 뮤셀 접착성 단백질은 매우 강한 접착력을 가지는 단백질로서, 접착력의 원인이 상기 DOPA인 것으로 알려져 있다.

그러나, 본 발명에서의 액티베이터 층(310)은 상기 재료들에 한정되는 것은 아니며, 유리 섬유를 포함하는 플라스틱 샤시 표면에 증착되어 그 상부에 형성되는 UV 코팅층의 접착특성을 향상시켜주는 한 여하한 재료가 사용될 수 있을 것이다.

도 5와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 백라이트 유닛용 플라스틱 샤시(250)는 표면 상부에 형성되는 UV 코팅층(320) 등에 의하여 유리섬유 버가 UV 코팅층에 매몰되게 되고, 따라서 이후 표시장치의 제조공정에서 유리섬유 이물이 거의 발생하지 않게 된다.

도 6은 본 발명이 일실시예에 의한 플라스틱 샤시의 확대도로서, UV 코팅층이 일부 영역에만 형성되는 경우를 예시한다.

한편, UV 코팅층(320) 및/또는 액티베이터 층(310)은 플라스틱 샤시(250)의 표면 전체에 형성될 수도 있으나, 도 6과 같이 플라스틱 샤시 표면의 일부에만 형성될 수도 있다.

즉, 도 6과 같이, ㄱ자 형상의 단면을 가지는 플라스틱 샤시(250)의 다수의 면 중에서 금속 샤시(210)와 접촉하는 면과, 표시장치의 커버 글라스와 접촉하는 면은 상대적으로 유리섬유 버가 표면으로 이탈할 가능성이 낮으므로 UV 코팅층(320)과 액티베이터 층(310)의 필요성이 떨어진다.

따라서, 플라스틱 샤시의 표면 중에서 도광판(230), 반사판(220) 등의 측면을 둘러싸되 도광판 등의 측면과 이격되는 제1표면(254)과, 광학 필름(240) 등의 상부 가장자리와 접촉하되 일정 부분은 광학필름 표면으로 커버되지 않는 제2표면(256), 표시패널의 측면을 둘러싸되 표시패널의 측면과 이격되는 제3표면(258) 중 하나 이상에만 UV 코팅층(320) 및 액티베이터 층(310)이 형성될 수도 있다.

이러한 제1표면(254), 제2표면(256) 및 제3표면(258)은 도 4 및 도 6에 자세하게 표시하였다.

물론, UV 코팅층(320) 및/또는 액티베이터 층(310)이 형성되는 플라스틱 샤시(250)의 표면 영역은 상기 제1표면 내지 제3표면에 한정되는 것은 아니며, 백라이트 유닛을 구성하는 여러 구성요소의 배치 설계에 따라서 달라질 수도 있다.

예를 들면, 플라스틱 샤시(250)의 표면 중에서 조립 과정에서 다른 구성요소와 바로 접촉하게 되는 표면 영역 이외에, 조립 과정에서 장시간 다른 구성요소 표면과 접촉하지 않는 표면 영역에만 본 발명의 실시예에 의한 UV 코팅층(320) 및/또는 액티베이터 층(310)이 형성될 수도 있을 것이다.

이상과 같이, 본 발명의 실시예에 의하면, 백라이트 유닛용 플라스틱 샤시의 표면에 일정 두께의 UV 코팅층 및/또는 액티베이터 층을 형성함으로써, 플라스틱 샤시에 함유되는 유리섬유가 분리되어 이물질이 되고, 그에 따라 표시장치의 백점 불량 등을 야기하는 문제를 저감할 수 있다.

실제로, 본 발명의 실시예에 따라 폴리페닐렌 에테르(PPE) 기준으로 유리섬유가 39~41% 함유된 노닐 HM4025H(Noryl HM4025H)을 주재료로 하는 플라스틱 샤시의 표면에 약10마이크론 두께의 UV 코팅층과 약5마이크론 두께의 액티베이터 층을 형성한 21.5인치 크기의 표시장치 100개를 제조한 결과, 기존의 UV 코팅층 등이 없는 표시장치에서는 다수의 백점 불량이 발생하였으나, 본 발명의 실시예가 적용된 표시장치 100여개에서는 불량이 하나도 발생하지 않음을 확인할 수 있었다.

이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 표시패널 110 : 커버글라스
200 :백라이트 유닛 210 : 금속 샤시
220 : 반사판 ` 230 : 도광판
240 : 광학필름 250 : 플라스틱 샤시
280 : 유리섬유 280’ : 유리섬유 버(Burr)
280” : 유리섬유 이물질 310 : 액티베이터 층
320 : UV 코팅층

Claims (10)

1. 표시패널 후방에 결합되어 표시패널로 광을 조사하기 위한 표시장치용 백라이트 장치로서,
   광원;
   상기 광원으로부터의 광을 안내하기 위한 도광판;
   상기 표시패널 방향으로 광을 반사하기 위한 반사판;
   상기 표시장치 후방을 커버하는 금속 샤시와, 내부에 상기 광원, 도광판 및 반사판을 수용하고 상기 금속 샤시에 고정되는 플라스틱 샤시를 포함하는 지지구조물로서의 샤시;를 포함하며,
   상기 플라스틱 샤시는 유리섬유가 함유된 플라스틱 재료로 형성되며, 상기 플라스틱 샤시의 표면 중 적어도 일부에는 상기 유리섬유가 돌출된 다수의 유리섬유 버(Burr)가 형성되고, 상기 다수의 유리섬유 버(Burr)를 커버하기 위한 UV 코팅층이 상기 플라스틱 샤시의 표면 중 적어도 일부에 형성되며,
   상기 다수의 유리섬유 버(Burr) 중 적어도 하나의 유리섬유 버(Burr)의 적어도 일부분은 상기 UV 코팅층에 매몰된 것을 특징으로 하는 표시장치용 백라이트 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 플라스틱 재료는 폴리페닐렌 에테르(PPE)을 기본재료로 하되, 유리섬유가 39~41% 함유되는 것을 특징으로 하는 표시장치용 백라이트 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 UV 코팅층과 상기 플라스틱 샤시 표면 사이에는 상기 UV 코팅층의 접착력을 향상시키기 위한 액티베이터 층이 형성되는 것을 특징으로 하는 표시장치용 백라이트 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 액티베이터 층은 3 내지 5 마이크론의 두께를 가지며, 상기 UV 코팅층은 10 내지 12 마이크론의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 표시장치용 백라이트 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 UV 코팅층은 상기 플라스틱 샤시의 표면 중에서, 상기 도광판의 측면과 마주보되 상기 도광판 측면과 이격되는 제1표면과, 상기 도광판 상부에 배치되는 광학 필름의 상부 가장자리와 접촉하되 일정 부분은 상기 광학필름 표면으로 커버되지 않는 제2표면과, 상기 표시패널의 측면을 둘러싸되 표시패널의 측면과 이격되는 제3표면 중 하나 이상에만 형성되는 것을 특징으로 하는 표시장치용 백라이트 장치.
6. 표시패널;
   상기 표시패널 후방에 결합되어 표시패널로 광을 조사하기 위한 표시장치용 백라이트 장치로서, 광원과, 상기 광원으로부터의 광을 안내하기 위한 도광판과, 상기 표시패널 방향으로 광을 반사하기 위한 반사판과, 상기 표시장치 후방을 커버하는 금속 샤시와, 내부에 상기 광원, 도광판 및 반사판을 수용하고 상기 금속 샤시에 고정되는 플라스틱 샤시를 포함하는 상기 백라이트 장치;를 포함하며,
   상기 플라스틱 샤시는 유리섬유가 함유된 플라스틱 재료로 형성되며, 상기 플라스틱 샤시의 표면 중 적어도 일부에는 상기 유리섬유가 돌출된 다수의 유리섬유 버(Burr)가 형성되고, 상기 다수의 유리섬유 버(Burr)를 커버하기 위한 UV 코팅층이 상기 플라스틱 샤시의 표면 중 적어도 일부에 형성되며,
   상기 다수의 유리섬유 버(Burr) 중 적어도 하나의 유리섬유 버(Burr)의 적어도 일부분은 상기 UV 코팅층에 매몰된 것을 특징으로 하는 표시장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 플라스틱 재료는 폴리페닐렌 에테르(PPE)을 기본재료로 하되, 유리섬유가 39~41% 함유되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 UV 코팅층과 상기 플라스틱 샤시 표면 사이에는 상기 UV 코팅층의 접착력을 향상시키기 위한 액티베이터 층이 형성되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 액티베이터 층은 3 내지 5 마이크론의 두께를 가지며, 상기 UV 코팅층은 10 내지 12 마이크론의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 표시장치.
10. 제6항에 있어서,
    상기 UV 코팅층은 상기 플라스틱 샤시의 표면 중에서, 상기 도광판의 측면과 마주보되 상기 도광판 측면과 이격되는 제1표면과, 상기 도광판 상부에 배치되는 광학 필름의 상부 가장자리와 접촉하되 일정 부분은 상기 광학필름 표면으로 커버되지 않는 제2표면과, 상기 표시패널의 측면을 둘러싸되 표시패널의 측면과 이격되는 제3표면 중 하나 이상에만 형성되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
    

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