KR102224832B1 - 면조명 장치 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유연성 및 성형성이 우수하여 다양한 형상으로 성형이 가능하고, 우수한 광학 특성(휘도)을 나타내는 면조명 장치에 관한 것이다. 본 발명은 빛을 분산시키는 도광판; 및 상기 도광판의 하부에 형성되어 도광판에 의해 분산된 빛을 반사시키는 반사판;을 포함하고, 상기 반사판은 제1층 및 제2층을 포함하는 다층 구조인 것을 특징으로 하는 면조명 장치를 제공한다.

Description

면조명 장치 및 이의 제조방법{Flat lighting apparatus and method for manufacturing same}
본 발명은 면조명 장치 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
전자기기에 사용되는 조명유닛은 각 전자기기의 특성에 따라 적합한 광원을 활용하여 광효율을 높이고 있다.
전자기기에 사용되는 조명유닛으로, 평판디스플레이에 적용되는 백라이트 유닛이 있는데, 이의 구조를 보면 통상 다층 레이어가 프레임에 의해 고정된 형태이다. 이러한 구조의 백라이트 유닛은 전체 두께가 5㎜ 이상으로 자동차용 부품 형상으로 성형이 불가능하였다.
또한, 백라이트 유닛으로 주로 폴리에틸메타아크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA)가 사용되었다. 그러나, PMMA로 만들어진 백라이트 유닛은 광학 특성(휘도)은 좋으나 리지드(RIGID)한 성질 때문에 쉽게 깨지고, 유연성이 떨어져 3차원 곡면 형성이 어려운 문제점이 있다.
등록특허 제10-0854377호(2008.08.20.)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 유연성 및 성형성이 우수하여 다양한 형상으로 성형이 가능하고, 우수한 광학 특성(휘도)을 나타내는 면조명 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 빛을 분산시키는 도광판; 및 상기 도광판의 하부에 형성되어 도광판에 의해 분산된 빛을 반사시키는 반사판;을 포함하고, 상기 반사판은 제1층 및 제2층을 포함하는 다층 구조인 것을 특징으로 하는 면조명 장치이다.
상기 도광판은 일면에 패턴이 형성될 수 있다.
상기 도광판의 재질은 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리염화비닐(polyvinyl chloride, PVC), 폴리우레탄(polyurethane, PU), 폴리이미드(polyimide, PI) 및 열가소성 폴리우레탄(Thermoplastic polyurethane, TPU)으로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상일 수 있다.
상기 도광판의 두께는 200~650㎛일 수 있다.
상기 반사판은 복수 개일 수 있다.
상기 반사판은 상기 도광판의 하면에 인쇄되어 형성될 수 있다.
상기 인쇄는 임프린팅, 스크린 프린팅, 슬로다이, 그라비아 코팅, 티다이 방식 또는 이들의 조합 방식으로 수행될 수 있다.
상기 제1층과 및 제2층의 굴절률은 상이할 수 있다.
상기 제1층의 굴절률은 1.15~1.60이고, 상기 제2층의 굴절률은 1.50~1.85이고, 상기 제1층과 제2층의 굴절률 차는 0.15 이상일 수 있다.
상기 제1층 및 제2층의 각 두께는 1~10㎛일 수 있다.
상기 제1층의 재질은 폴리에틸렌계 수지, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지 및 에폭시계 수지로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상 일 수 있다.
상기 제2층의 재질은 폴리에스테르계 수지, 우레탄계 수지, 아크릴계 수지 및 에폭시계 수지로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상 일 수 있다.
상기 제2층은 투광성 미립자를 포함할 수 있다.
상기 투광성 미립자는 유기 미립자, 무기 미립자 또는 이들의 혼합물 일 수 있다.
상기 유기 미립자는 1~5㎛의 입경을 갖는 구형입자로서, 굴절률이 1.4~1.6이고, 상기 무기 미립자는 10~300㎚의 입경을 갖는 구형입자로서, 굴절률이 1.4~1.75 일 수 있다.
상기 유기 미립자는 폴리스티렌계 수지, 폴리(메트)아크릴레이트계 수지 또는 폴리(메트)아크릴레이트-스티렌 랜덤 공중합체 수지를 포함하는 수지 미립자일 수 있다.
상기 무기 미립자는 실리카, 알루미나, 지르코니아 또는 티타니아를 포함하는 금속 산화물 미립자 일 수 있다.
본 발명은 도광판에 광학 패턴을 인쇄하는 인쇄 단계; 및 상기 도광판의 하면에 반사판을 형성하는 반사판 형성 단계;를 포함하고, 상기 반사판 형성 단계는, 1회 이상 반복되며, 제1층 형성하는 단계; 및 제2층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 면조명 장치 제조방법이다.
상기 광학 패턴의 인쇄는 임프린팅 방식, 스크린 프린팅 방식, 스템퍼 방식또는 이들의 조합방식으로 수행될 수 있다.
상기 반사판은 임프린팅, 스크린 프린팅, 슬로다이, 그라비아 코팅, 티다이 방식 또는 이들의 조합 방식으로 형성될 수 있다.
상기 제1층 및 제2층은 임프린팅, 스크린 프린팅, 슬로다이, 그라비아 코팅, 티다이 방식 또는 이들의 조합 방식으로 형성될 수 있다.
본 발명은 다층 구조의 반사판을 포함함으로써 광학 특성(휘도)이 우수한 면조명 장치를 제공할 수 있다.
본 발명은 반사판이 도광판의 하면에 인쇄됨으로써, 유연성 및 성형성이 우수한 면조명 장치를 제공할 수 있다.
본 발명은 다층 구조의 반사판이 굴절률이 상이한 소재로 형성됨으로써 광학 특성(휘도)이 향상된 면조명 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 면조명 장치를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 광학 패턴이 형성된 면조명 장치를 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 광학 패턴이 형성되고, 3개의 반사판을 포함하는 면조명 장치를 나타낸 개략도이다.
도 4는 본 발명에 따른 면조명 장치 제조방법을 나타낸 개략도이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였고, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였으며, 본 발명의 세부구성 방향은 도면을 기준으로 하여 설명한다. 또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
도 1은 본 발명에 따른 면조명 장치를 나타낸 개략도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명은 빛을 분산시키는 도광판(110); 및 상기 도광판(110)의 하부에 형성되어 도광판(110)에 의해 분산된 빛을 반사시키는 반사판(120);을 포함하고, 상기 반사판(120)은 제1층(121) 및 제2층(122)을 포함하는 다층 구조인 것을 특징으로 하는 면조명 장치(100)를 개시한다.
도 2는 본 발명에 따른 광학 패턴이 형성된 면조명 장치를 나타낸 개략도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에서 상기 도광판(110)은 광원(미도시)으로부터 유입된 빛을 내부로 분산시키는 것으로, 일면에 광학 패턴(111)이 형성될 수 있으며, 상기 형성된 광학 패턴(111)을 통해 빛을 효율적으로 분산시킬 수 있다.
상기 도광판(110)의 재질은 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리염화비닐(polyvinyl chloride, PVC), 폴리우레탄(polyurethane, PU), 폴리이미드(polyimide, PI) 및 열가소성 폴리우레탄(Thermoplastic polyurethane, TPU)으로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상일 수 있으며, 바람직하게는 폴리카보네이트 재질일 수 있다.
또한, 상기 도광판(110)의 두께는 200~650㎛일 수 있으며, 바람직하게는 200~500㎛일 수 있고, 더욱 바람직하게는 200~400㎛일 수 있다. 상기 도광판(110)의 두께가 200㎛ 미만이면, 도광판(110)으로 유입된 빛을 효율적으로 분산시킬 수 없고, 650㎛를 초과하면 도광판(110)의 유연성이 저하되어 면조명 장치의 유연성이 저하될 수 있다.
도 3은 본 발명은 광학 패턴이 형성되고, 3개의 반사판을 포함하는 면조명 장치를 나타낸 개략도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에서 상기 반사판(120)은 상기 도광판(110)의 하부에 형성되어 도광판(110)에 의해 분산된 빛을 반사시키는 것으로, 상기 도광판(110)의 하부에 복수 개로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 바람하게는 2~6개로 형성될 수 있고, 더욱 바람직하게는 2~4개로 형성될 수 있다.
상기 반사판(120)이 6개를 초과하여 형성되면 상기 면조명 장치(100)의 유연성이 저하되어 목적하는 곡면 모양을 형성할 수 없고, 투과성이 저하될 수 있다.
상기 반사판(120)은 상기 도광판(110)의 하면에 인쇄되어 형성될 수 있으며, 상기 인쇄는 임프린팅, 스크린 프린팅, 슬로다이, 그라비아 코팅, 티다이 방식 또는 이들의 조합 방식으로 수행될 수 있다.
상기 반사판(120)이 상기 도광판(110)의 하면에 인쇄됨으로써 면조명 장치(100)의 두께를 줄일 수 있으며, 이에 따라 면조명 장치(100)의 유연성 및 성형성이 향상될 수 있다.
상기 반사판(120)은 제1층(121) 및 제2층(122)을 포함하는 다층 구조로서, 상기 제1층(121) 및 제2층(122)은 인쇄되어 형성될 수 있으며, 상기 인쇄는 임프린팅, 스크린 프린팅, 슬로다이, 그라비아 코팅, 티다이 방식 또는 이들의 조합 방식으로 수행될 수 있다.
또한, 상기 제1층(121) 및 제2층(122)의 굴절률은 상이할 수 있다. 상기 제1층 및 제2층의 굴절률이 상이함에 따라 굴절률 차이를 이용한 임계각 변화로 전반사를 유도할 수 있으며, 이에 따라 도광판(110)으로부터 유입된 빛을 반사시킬 수 있다.
상기 제1층(121)은 상기 도광판(110)의 하면에 인쇄되어 형성되고, 굴절률은 1.15~1.60일 수 있고, 바람직하게는 1.30~1.50일 수 있다. 또한, 상기 도광판(110)과 상기 제1층(121)의 굴절률 차는 0.15 이상일 수 있고, 바람직하게는 0.20~0.35일 수 있다.
상기 제1층(121)의 굴절률이 1.15 미만이거나 1.60을 초과하면 빛의 반사가 어려울 수 있고, 또한, 상기 도광판(110)과 상기 제1층(121)의 굴절률 차가 0.15 미만이거나, 0.35를 초과하면 빛의 반사가 어려울 수 있다.
상기 제1층(121)의 재질은 폴리에틸렌계 수지, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지 및 에폭시계 수지로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상일 수 있으며, 바람직하게는 아크릴계일 수 있다.
또한, 상기 제1층(121)의 두께는 1~10㎛일 수 있고, 바람직하게는 2~8㎛일 수 있다. 상기 제1층(121)의 두께가 1㎛ 미만이면, 빛의 반사가 어려울 수 있고, 10㎛를 초과하면 유연성이 저하되어 목적하는 곡면 모양을 형성할 수 없으며, 투과성이 저하될 수 있다.
본 발명에서 상기 제2층(122)은 상기 제1층(121) 하면에 인쇄되어 형성되고, 굴절률은 1.50~1.85일 수 있고, 바람직하게는 1.60~1.80일 수 있다. 또한, 상기 제1층(121)과 상기 제2층(122)의 굴절률 차는 0.15 이상일 수 있고, 바람직하게는 0.20~0.35일 수 있다.
상기 제2층(122)의 굴절률이 1.60 미만이거나 1.80을 초과하면, 빛의 반사가 어려울 수 있고, 상기 제1층(121)과 상기 제2층(122)의 굴절률 차가 0.15 미만이거나, 0.35를 초과하면 빛의 반사가 어려울 수 있다.
상기 제2층(122)의 재질은 폴리에스테르계 수지, 우레탄계 수지, 아크릴계 수지 및 에폭시계 수지로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상일 수 있으며, 바람직하게는 폴리에스테르계 수지일 수 있고, 상기 폴리에스테르계 수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지일 수 있다.
또한, 상기 제2층(122)의 두께는 0.5~10㎛일 수 있고, 바람직하게는 1~8㎛일 수 있다. 상기 제2층(122)의 두께가 0.5㎛ 미만이면, 빛의 반사가 어려울 수 있고, 10㎛를 초과하면 유연성이 저하되어 목적하는 곡면 모양을 형성할 수 없으며, 투과성이 저하될 수 있다.
본 발명에서 상기 제2층(122)은 투광성 미립자를 포함할 수 있으며, 상기 투광성 미립자는 유기 미립자, 무기 미립자 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
상기 투광성 미립자는 도광판(110)에서 도광된 빛을 반사 및 확산하는 역할을 함으로써 상기 도광판(110)에서의 빛의 전반사를 유도한다.
구체적으로, 상기 유기 미립자는 1~5㎛의 입경을 갖는 구형입자로서, 굴절률이 1.4~1.6일 수 있고, 상기 무기 미립자는 10~300㎚의 입경을 갖는 구형입자로서, 굴절률이 1.4~1.75일 수 있으며, 상기 유기 미립자의 입경 및 굴절률이 상기 범위를 벗어나거나, 상기 무기 미립자의 입경 및 굴절률이 상기 범위를 벗어나면 도광판에서 도광된 빛의 반사 효율이 저하되고 다음층으로의 투과율이 저하되어 도광판 전체의 반사효율이 저하될 수 있다.
또한, 상기 유기 미립자는 폴리스티렌계 수지, 폴리(메트)아크릴레이트계 수지 또는 폴리(메트)아크릴레이트-스티렌 랜덤 공중합체 수지를 포함하는 수지 미립자일 수 있고, 상기 무기 미립자는 실리카, 알루미나, 지르코니아 또는 티타니아를 포함하는 금속 산화물 미립자일 수 있고, 상기 (메트)아크릴은 아크릴(acryl) 및 메타아크릴(methacryl)을 모두 포함할 수 있으며, 바람직하게는 SiO2일 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 투광성 미립자는 상기 제2층(122)에 0.5~5중량%로 포함될 수 있고, 상기 투광성 미립자가 상기 범위를 벗어나면 다음층으로의 투과율이 저하되고 도광판 전체의 반사효율이 저하될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 면조명 장치 제조방법을 나타낸 개략도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명은 도광판(110)에 광학 패턴(111)을 인쇄하는 인쇄 단계; 및 상기 도광판(110)의 하면에 반사판(120)을 형성하는 반사판(120) 형성 단계;를 포함하고, 상기 반사판(120) 형성 단계는, 1회 이상 반복되며, 제1층(121)을 형성하는 단계; 및 제2층(122)을 형성하는 단계;를 포함하는 면조명 장치 제조방법이다.
상기 도광판(110)에 광학 패턴(111)을 인쇄하는 인쇄 단계는 광원(미도시)으로부터 유입된 빛을 내부로 분산시키기 위한 광학 패턴(111)을 인쇄하는 단계이다.
상기 광학 패턴(111)은 임프린팅 방식, 스크린 프린팅 방식 또는 스템퍼 방식으로 수행될 수 있고, 이들을 조합한 방식으로도 수행될 수 있다. 상기 스크린 프린팅 방식 또는 임프린팅 방식은 양각 방식이며, 상기 스탬퍼 방식은 음각 방식이다.
또한, 본 발명에서 상기 광학 패턴(111)을 인쇄한 후, 상기 광학 패턴(111)을 경화하는 단계가 추가될 수 있다.
본 발명에서 상기 도광판(110)의 하면에 반사판(120)을 형성하는 반사판 형성 단계는 1개 이상의 반사판(120)을 형성하는 단계로서, 1회 이상 반복된다.
상기 반사판(120)은 도광판(110)의 하면에 임프린팅, 스크린 프린팅, 슬로다이, 그라비아 코팅, 티다이 방식 또는 이들의 조합 방식으로 형성될 수 있다.
상기 반사판(120) 형성 단계는 제1층(121) 형성 단계 및 제2층(122) 형성 단계를 포함한다.
상기 반사판(120) 형성 단계는 상기 도광판(110)의 하면에 제1층(121)을 도포하고, 상기 제1층(121)의 하면에 상기 제2층(122)을 도포한다. 이후 상기 제2층(122)의 하면에 상기 제1층(121)을 도포하고, 상기 제1층(121)의 하면에 상기 제2층(122)을 도포하고, 이를 반복하여 1개 이상의 반사판(120)을 형성한다.
상기 제1층(121) 및 제2층(122)은 임프린팅, 스크린 프린팅, 슬로다이, 그라비아 코팅, 티다이 방식 또는 이들의 조합 방식으로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 임프린팅 방식으로 도포되어 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 제1층(121) 형성 후 건조하는 단계 및 제2층(122) 형성 후 건조하는 단계가 추가될 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 다층 구조의 반사판(120)을 포함하고, 상기 반사판(120)이 굴절률이 상이한 소재로 형성됨으로써 광학 특성(휘도)이 우수한 면조명 장치(100)를 제공할 수 있다. 또한, 반사판(120)이 도광판(110)의 하면에 인쇄됨으로써, 유연성이 우수하고 성형성이 우수한 면조명 장치(100)를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 면조명 장치(100)는 열간 압착 성형공정을 통해 곡면을 포함하는 다양한 형태로 제작할 수 있고, 자동차의 실내에 설치되어 감성조명으로 사용될 수 있다. 또한 면조명 장치(100)는 햇빗가리개 보드(Sunshade board), 도어 트림(Door trim), A 필러(Frontpillar), B 필러(Center pillar), C 필러(Rear pillar), I/P 판넬, 콘솔(Console), 가니쉬(Garnish), 롤 블라인드(Roll blind) 등에 사용될 수 있다.
상기 열간 압착성형은 몰드(도면에 도시하지 않음)에 면조명 장치(100)의 한쪽면을 고정시키고, 열과 압력을 가하여 성형하는 방법으로, 몰드의 형태에 따라 곡면 또는 3차원의 형상을 갖는 면조명 장치(100)가 제작될 수 있다.
구체적으로 상기 열간 압착성형에서 온도는 140 ~ 180℃일수 있고, 압력은 0.30 ~ 10Mpa로 가할 수 있으며, 성형시간은 0.5 ~ 3분 일수 있다.
이하, 본 발명에 따른 구체적인 실시예를 들어 설명한다.
제조예
하기와 같은 방법으로 3개로 구성된 반사판을 제조한다.
먼저, 이형이 가능한 플레이트에 굴절률이 1.38인 폴리에틸렌 수지를 5㎛의 두께로 임프린팅하여 제1층을 형성하고, UV 조사를 통해 건조시킨다. 굴절률이 1.46인 SiO2가 3중량%로 혼합되어 굴절률이 1.67인 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 상기 제1층 하면에 2㎛의 두께로 임프린팅하여 제2층을 형성하고, UV 조사를 통해 건조시킨다(제1반사판). 상기 제2층 하면에 상기 폴리에틸렌 수지를 3㎛의 두께로 임프린팅하여 제1층을 형성하고, UV 조사를 통해 건조시킨다. 상기 제1층 하면에 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 2㎛의 두께로 임프린팅하여 제2층을 형성하고 UV 조사를 통해 건조시킨다(제2반사판). 상기 제2층 하면에 상기 폴리에틸렌 수지를 3㎛의 두께로 임프린팅하여 제1층을 형성하고, UV 조사를 통해 건조시킨다. 상기 제1층 하면에 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 2㎛의 두께로 임프린팅하여 제2층을 형성하고 UV 조사를 통해 건조시킨다(제3반사판). 이후 플레이트를 제거하여 3개의 반사판을 제조한다.
비교제조예 1
먼저, 이형이 가능한 플레이트에 굴절률이 1.46인 SiO2가 3중량%로 혼합되어 굴절률이 1.67인 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 5㎛의 두께로 임프린팅하여 제1층을 형성하고, UV 조사를 통해 건조시킨다. 상기 제1층 하면에 굴절률이 1.38인 폴리에틸렌 수지를 2㎛의 두께로 임프린팅하여 제2층을 형성한다(제1반사판). 상기 제2층 하면에 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 3㎛의 두께로 임프린팅하여 제1층을 형성한다. 상기 제1층 하면에 상기 폴리에틸렌 수지를 2㎛의 두께로 임프린팅하여 제2층을 형성한다(제2반사판). 상기 제2층 하면에 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 3㎛의 두께로 임프린팅하여 제1층을 형성한다. 상기 제1층 하면에 상기 폴리에틸렌 수지를 2㎛의 두께로 임프린팅하여 제2층을 형성한다(제3반사판). 이후 플레이트를 제거하여 3개의 반사판을 제조한다.
비교제조예 2
50㎛의 두께를 갖는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 제조하였다.
실시예 1
하기와 같은 방법으로 면조명 장치를 제조한다.
스크린 프린팅 방식으로 광학 패턴이 인쇄되고, 폴리카보네이트 필름으로 제작된 250㎛ 두께의 도광판 하면에 굴절률이 1.38인 폴리에틸렌 수지를 5㎛의 두께로 임프린팅하여 제1층을 형성하고, UV 조사를 통해 건조시킨다. 굴절률이 1.46인 SiO2가 3중량%로 혼합되어 굴절률이 1.67인 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 상기 제1층 하면에 2㎛의 두께로 임프린팅하여 제2층을 형성하고, UV 조사를 통해 건조시킨다(제1반사판). 상기 제1반사판의 제2층 하면에 상기 폴리에틸렌 수지를 3㎛의 두께로 임프린팅하여 제1층을 형성하고, UV 조사를 통해 건조시킨다. 상기 제1층 하면에 상기 굴절률이 1.46인 SiO2가 3중량%로 혼합되어 굴절률이 1.67인 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 2㎛의 두께로 임프린팅하여 제2층을 형성하고 UV 조사를 통해 건조시킨다(제2반사판). 상기 제2반사판의 제2층 하면에 상기 폴리에틸렌 수지를 3㎛의 두께로 임프린팅하여 제1층을 형성하고, UV 조사를 통해 건조시킨다. 상기 제1층 하면에 상기 굴절률이 1.46인 SiO2가 3중량%로 혼합되어 굴절률이 1.67인 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 2㎛의 두께로 임프린팅하여 제2층을 형성하고 UV 조사를 통해 건조시킨다(제3반사판).
실시예 2
하기와 같은 방법으로 면조명 장치를 제조한다.
스크린 프린팅 방식으로 광학 패턴이 인쇄되고, 폴리카보네이트 필름으로 제작된 250㎛ 두께의 도광판 하면에 굴절률이 1.46인 SiO2가 3중량%로 혼합되어 굴절률이 1.67인 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 5㎛의 두께로 임프린팅하여 제1층을 형성하고, UV 조사를 통해 건조시킨다. 상기 제1층 하면에 굴절률이 1.38인 폴리에틸렌 수지를 2㎛의 두께로 임프린팅하여 제2층을 형성한다(제1반사판). 상기 제1반사판의 제2층 하면에 상기 굴절률이 1.46인 SiO2가 3중량%로 혼합되어 굴절률이 1.67인 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 3㎛의 두께로 임프린팅하여 제1층을 형성한다. 상기 제1층 하면에 상기 폴리에틸렌 수지를 2㎛의 두께로 임프린팅하여 제2층을 형성한다(제2반사판). 상기 제2반사판의 제2층 하면에 상기 굴절률이 1.46인 SiO2가 3중량%로 혼합되어 굴절률이 1.67인 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 3㎛의 두께로 임프린팅하여 제1층을 형성한다. 상기 제1층 하면에 상기 폴리에틸렌 수지를 2㎛의 두께로 임프린팅하여 제2층을 형성한다(제3반사판).
실시예 3
상기 실시예 1에서 제3반사판의 하면에 다음과 같은 공정을 통해 제4 내지 6반사판을 형성한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 면조명 장치를 제조하였다. 상기 제3반사판의 제2층 하면에 상기 폴리에틸렌 수지를 3㎛의 두께로 임프린팅하여 제1층을 형성하고, UV 조사를 통해 건조시킨다. 상기 제1층 하면에 굴절률이 1.46인 SiO2가 3중량%로 혼합되어 굴절률이 1.67인 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 2㎛의 두께로 임프린팅하여 제2층을 형성하고 UV 조사를 통해 건조시킨다(제4반사판). 상기 제4반사판의 제2층 하면에 상기 폴리에틸렌 수지를 3㎛의 두께로 임프린팅하여 제1층을 형성하고, 상기 제1층 하면에 굴절률이 1.46인 SiO2가 3중량%로 혼합되어 굴절률이 1.67인 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 2㎛의 두께로 임프린팅하여 제2층을 형성하고 UV 조사를 통해 건조시킨다(제5반사판). 상기 제5반사판의 제2층 하면에 상기 폴리에틸렌 수지를 3㎛의 두께로 임프린팅하여 제1층을 형성하고, 상기 제1층 하면에 굴절률이 1.46인 SiO2가 3중량%로 혼합되어 굴절률이 1.67인 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 2㎛의 두께로 임프린팅하여 제2층을 형성하고 UV 조사를 통해 건조시킨다(제6반사판).
비교예 1
스크린 프린팅 방식으로 광학 패턴이 인쇄되고, 폴리카보네이트 필름으로 제작된 250㎛ 두께의 도광판을 제조하였다.
비교예 2
하기와 같은 방법으로 면조명 장치를 제조한다.
스크린 프린팅 방식으로 광학 패턴이 인쇄되고, 폴리카보네이트 필름으로 제작된 250㎛ 두께의 도광판 하면에 50㎛의 두께를 갖는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 광투과성 접착층으로 접착된 면조명 장치를 제조하였다. 상기 광투과성 접착층은 세키스이사(Sekisui社)의 50um HSV0101NP 제품을 사용하여 형성되었다.
실험예 1
상기 제조예, 비교제조예 1 및 2에서 제조된 반사판을 하기와 같은 실험 방법을 통해 반사율 및 헤이즈를 측정하였고, 이에 따른 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
[실험 방법]
반사율 : ISO 2470에 따라 측정
구분 반사율
전반사율(%) 난반사율(%) 정반사율(%)
제조예 80.76 77.03 3.73
비교제조예 1 79.33 76.35 2.98
비교제조예 2 97.03 88.35 8.68
상기 표 1을 참조하면, 굴절률이 상이한 제1층 및 제2층으로 구성된 반사판(제조예)의 경우, 폴리에틸렌테레프탈레이트로 형성된 필름(비교제조예 2)과 비교할 때, 정반사율, 난반사율 및 정반사율이 크게 차이나지 않아 반사판으로서 우수한 성능이 있음을 확인할 수 있다.
실험예 2
상기 실시예 1 내지 3, 비교예 1 및 2에서 제조된 면조명 장치를 하기와 같은 방법으로 평균 휘도, 내열성, 환경내구성 및 성형성을 측정하였고, 이에 대한 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
[실험 방법]
평균 휘도 : 휘도계(BM-7, 일본 TOPCON사)으로 휘도를 측정
내열성 : 열풍식 오븐에서 85℃, 300시간 방치하고 기포발생 및 박리 유무 판별
환경내구성 : 온도 85℃, 습도 85%, 300시간 방치하고 육안으로 상태 확인
성형성 : 분위기 온도 190도로 1분간 예열하고 40도의 상하금형에 10kpa 압력으로 1분간 열간 압착을 실시한 후 육안으로 상태 확인
구분 평균휘도(cd/m2) 내열성 환경 내구성 성형성
실시예 1 83 양호 양호 양호
실시예 2 56 양호 양호 양호
실시예 3 85 들뜸, 박리,기포발생 들뜸, 박리,
기포발생		 들뜸, 박리,
기포발생
비교예 1 23 양호 양호 양호
비교예 2 90 들뜸, 박리,기포발생 들뜸, 박리,
기포발생		 들뜸, 박리,
기포발생
상기 표 2를 참조하면, 본 발명에 따라 3개의 반사판으로 구성된 경우(실시예 1 및 2)은 PET 반사시트를 사용한 경우(비교예 2)와 비교할 때, 대등한 광학 특성(휘도)을 나타냄과 동시에, 내구성, 환경 내구성 및 성형성이 매우 우수한 것을 확인할 수 있다.
또한, 6개의 반사판으로 구성된 경우(실시예 3)는 휘도가 매우 우수하였으나, 내열성 등이 3개인 경우(실시예 1)보다 저하되었다.
또한, 반사판이 형성되지 않은 경우(비교예 1)는 내열성 등은 우수하였으나, 휘도가 매우 낮은 것을 확인할 수 있다.
또한, 반사판의 1층의 굴절률이 낮은 경우(실시예 1)가 굴절률이 높은 경우(실시예 2)보다 휘도가 매우 우수한 것을 확인할 수 있다.
이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하였다. 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 범위는 상기 발명의 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미, 범위 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 면조명 장치 110 : 도광판
111 : 광학 패턴 120 : 반사판
121 : 제1층 122 : 제2층

Claims (21)

  1. 빛을 분산시키는 도광판; 및
    상기 도광판의 하부에 형성되어 도광판에 의해 분산된 빛을 반사시키는 2 내지 6개의 반사판;을 포함하고,
    상기 반사판은 제1층 및 제2층을 포함하는 다층 구조인 면조명 장치로서,
    상기 제1층 및 제2층의 굴절률은 상이하고, 상기 제1층의 굴절률은 1.15~1.60이고, 상기 제2층의 굴절률은 1.50~1.85이고, 상기 제1층의 굴절률보다 상기 제2층의 굴절률이 0.15 이상 더 크며,
    상기 제1층 및 제2층의 각 두께는 1~10㎛인 것을 특징으로 하는 면조명 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 도광판은 일면에 패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 면조명 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 도광판의 재질은 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리염화비닐(polyvinyl chloride, PVC), 폴리우레탄(polyurethane, PU), 폴리이미드(polyimide, PI) 및 열가소성 폴리우레탄(Thermoplastic polyurethane, TPU)으로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상인 것을 특징으로 하는 면조명 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 도광판의 두께는 200~650㎛인 것을 특징으로 하는 면조명 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 반사판은 상기 도광판의 하면에 인쇄되어 형성되는 것을 특징으로 하는 면조명 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 인쇄는 임프린팅, 스크린 프린팅, 슬로다이, 그라비아 코팅, 티다이 방식 또는 이들의 조합 방식으로 수행되는 것을 특징으로 하는 면조명 장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1층의 재질은 폴리에틸렌계 수지, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지 및 에폭시계 수지로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상인 것을 특징으로 하는 면조명 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제2층의 재질은 폴리에스테르계 수지, 우레탄계 수지, 아크릴계 수지 및 에폭시계 수지로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상인 것을 특징으로 하는 면조명 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제2층은 투광성 미립자를 포함하는 것을 특징으로 하는 면조명 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 투광성 미립자는 유기 미립자, 무기 미립자 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 면조명 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 유기 미립자는 1~5㎛의 입경을 갖는 구형입자로서, 굴절률이 1.4~1.6이고, 상기 무기 미립자는 10~300㎚의 입경을 갖는 구형입자로서, 굴절률이 1.4~1.75인 것을 특징으로 하는 면조명 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 유기 미립자는 폴리스티렌계 수지, 폴리(메트)아크릴레이트계 수지 또는 폴리(메트)아크릴레이트-스티렌 랜덤 공중합체 수지를 포함하는 수지 미립자인 것을 특징으로 하는 면조명 장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 무기 미립자는 실리카, 알루미나, 지르코니아 또는 티타니아를 포함하는 금속 산화물 미립자인 것을 특징으로 하는 면조명 장치.
  18. 도광판에 광학 패턴을 인쇄하는 인쇄 단계; 및
    상기 도광판의 하면에 반사판을 형성하는 반사판 형성 단계;
    를 포함하고,
    상기 반사판 형성 단계는, 2 내지 6회 반복되며,
    제1층을 형성하는 단계; 및
    제2층을 형성하는 단계;
    를 포함하는 면조명 장치 제조방법으로서,
    상기 제1층 및 제2층의 굴절률은 상이하고, 상기 제1층의 굴절률은 1.15~1.60이고, 상기 제2층의 굴절률은 1.50~1.85이고, 상기 제1층의 굴절률보다 상기 제2층의 굴절률이 0.15 이상 더 크며,
    상기 제1층 및 제2층의 각 두께는 1~10㎛인 것을 특징으로 하는 면조명 장치 제조방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 광학 패턴의 인쇄는 임프린팅 방식, 스크린 프린팅 방식, 스템퍼 방식 또는 이들의 조합 방식으로 수행되는 것을 특징으로 하는 면조명 장치 제조방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 반사판은 임프린팅, 스크린 프린팅, 슬로다이, 그라비아 코팅, 티다이 방식 또는 이들의 조합 방식으로 형성되는 것을 특징으로 하는 면조명 장치 제조방법.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 제1층 및 제2층은 임프린팅, 스크린 프린팅, 슬로다이, 그라비아 코팅, 티다이 방식 또는 이들의 조합 방식으로 형성되는 것을 특징으로 하는 면조명 장치 제조방법.
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