KR20010051036A - 도광판 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

탄산가스를 포함하며 도광판의 중량기준으로 0.01 내지 2 중량%의 탄산가스함량을 갖는 투명수지를 구비한 도광판이 개시되어 있다. 평면 발광장치에서 사용되는 도광판은 밝기가 증가하고 밝기 균일성이 개선되고 컬러 불균일성이 감소된다. 또한, 도광판을 제조하는 방법이 개시되어 있다.

Description

도광판 및 그 제조방법{LIGHT-CONDUCTING PLATE AND METHOD OF PRODUCING THE SAME}
본 발명은 디스플레이에서 사용될 수 있는 평면 발광장치용 도광판 (light-guiding plate for a planar light emitting device) 에 관한 것으로, 특히, 그 자체에 의해 광을 방출하는 것이 아니고 외부유닛으로부터의 광을 사용하는 유형의 도광판, 및 이 도광판을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 도광판은 액정 디스플레이 (LCD) 의 백라이트 또는 프론트 라이트 및 대시보드 (dashboard) 상에서 미터(meter)의 디스플레이 패널과 같은 평면 발광장치에 유용하다.
LCD 등의 디스플레이의 밝기 및 컬러는 사용된 평면 발광장치에 의해 결정된다. 따라서, 평면 발광장치는 밝고 균일한 광을 방출하여야 한다.
종래의 평면 발광장치는, 도 1 에 도시된 바와 같이, 램프 (1) 및 반사기 (2) 를 구비한 광원과, 반사층 (3) 및 반사시트 (4) 를 구비한 도광판 (5) 을 포함하는 다양한 구성부재들로부터 조립된다. 도광판 (5) 은 측면에 입사하는 광원으로부터의 광을 전파하고 발광면으로부터 상기 전파된 광을 방출한다. 필요하다면, 이 장치에는 도광판 (5) 으로부터의 광을 비지향성으로 산란시키는 광-산란부재 (6) 가 제공되고, 이 장치는 일반적으로 프리즘 렌즈형상을 갖는 하나 또는 두개의 출력 광 제어부재 (7) 도 포함한다.
평면 발광장치로부터 밝고 균일한 광을 얻기 위한 종래의 연구는, 대부분, 광원 (램프 (1) 및 반사기 (2)), 반사층 (3) 의 재료 또는 패턴, 광 산란부재 (6) 또는 출력 광 제어부재 (7)의 구성, 또는 적층될 구성부재의 수에 집중되어 왔다. 밝기 (휘도) 또는 밝기의 균일성은 도광판 (5) 에 의존한다는 사실에도 불구하고, 도광판 자체에 대한 연구는 거의 이루어지지 않았다. JP-U-B-58-46447 (여기서, "JP-U-B" 는 "일본실용신안공보"를 의미한다) 는, 방사된 광의 밝기 (휘도)를 향상시키기 위하여 입자들에 의해 입사광을 효과적으로 산란시킬 목적으로, 도광판에서 광 산란입자를 확산시키는 것을 제안한다. 그러나, 상기 개시에 따르면, 입자들의 농도가 도광판의 크기에 너무 복잡하게 관련되어, 도광판의 하나의 크기에 대해 하나의 농도가 설정되고, 도광판의 모든 크기에 대해 일반적으로 사용되지 않는다. JP-A-3-209293 (여기서, "JP-A"는 "일본특허출원공보"를 의미한다) 는 광 산란입자들에 의한 것과 동일한 효과를 얻을 것으로 예상되는 도광판 기포로의 합체를 개시하고 있다. 그러나, 기포는 10 내지 2000 ㎛ 이고 산란상태를 제어하기가 어려워, 실험실에서 시험제작하기가 힘들고, 대규모로 제조하기는 더더욱 어렵다. JP-A-10-138275 는 주형 캐비티가 이산화탄소로 10 MPa 이하의 압력으로 사전에 채워진 사출성형에 의해 도광판을 제조하는 방법을 제안한다. 이 방법은 도광판의 성능을 향상시키기 위하여 도광판으로 캐비티 월의 미세한 불균일성을 전달하는 것의 정밀도의 향상을 통해 제품결점의 제거를 목적으로 한다. WO98/52734 는 도광판의 제조방법을 개시하고 있는데, 여기서, 감소된 용융점성을 갖도록 0.2 중량% 이상의 가스를 용해시킨 용융상태의 수지는 거품이 흐름의 전방에서 유발되지 않는 소정 압력 이상으로 사전에 가스로 가압된 캐비티 내에 사출성형된다. 이 방법은 또한, 또렷한 윤곽 및 미세한 불균일성과 같은 캐비티 구성의 재생능력이 향상되고 용접라인이 눈에 잘 띄지 않고 수지 오리엔테이션 또는 복굴절을 감소시키기 위하여 수지의 흐름능력이 향상될 수 있도록 제품결점을 제거함으로써 성능을 향상시키는 것을 목표로 한다. JP-A-10-13875 또는 WO98/52734 의 어느 것도 성형품내의 가스함량과 도광판으로서의 성능 사이의 관계를 명쾌하게 설명하고 있지 않다.
본 발명의 목적은, 크기 및 형상에 상관없이, 향상된 밝기 (휘도), 향상된 휘도 균일성, 및 컬러의 감소된 불균일성을 갖는 광을 방사하는 도광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 도광판의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적 및 효과는 이하의 설명으로부터 명확해질 것이다.
광범위한 연구결과, 본 발명자는 본 발명의 상기 목적이 0.01 내지 2 중량% 의 농도인 도광판 내의 탄산가스에 의해 달성된다는 것을 발견하였다.
즉, 본 발명의 상기 목적은 이하의 도광판 및 그 제조방법을 제공함으로써 달성되었다.
(1) 탄산가스를 함유하는 투명수지를 포함하고 도광판의 중량기준으로 0.01 내지 2 중량% 의 탄산가스함량을 갖는 도광판.
(2) 상기 (1) 에 따른 도광판으로서, 상기 투명수지는 메타크릴 수지, 폴리카보네이트 수지, 및 시클릭 올레핀 수지로부터 선택됨.
(3) 상기 (1) 또는 (2) 에 따른 도광판으로서, 상기 투명수지는 전체 말단 기 (whole terminal group) 기준으로 1 내지 30 mol% 의 비율로 말단 히드록시기를 갖는 폴리카보네이트 수지임.
(4) 상기 (1) 또는 (2) 에 따른 도광판으로서, 상기 투명수지는 포화 지방족 고급 알콜, 글리세롤 고급 지방산 에스테르, 및 자외선 흡수제 중의 적어도 하나를 포함함.
(5) 상기 (1), (2), 및 (4) 중의 하나에 따른 도광판으로서, 상기 투명수지는 메타크릴 수지임.
(6) 상기 (1) 내지 (5) 중의 하나에 따른 도광판으로서, 상기 투명수지는 미립자를 더 포함함.
(7) 상기 (1) 내지 (6) 중의 하나에 따른 도광판으로서, 발광면 및 반대면을 갖고 이들 면 중의 적어도 하나에 미세한 불균일성을 가짐.
(8) 상기 (1) 내지 (7) 중의 하나에 따른 도광판으로서, 렌즈형상을 갖는 발광면을 가짐.
(9) 상기 (1) 내지 (8) 중의 하나에 따른 도광판으로서, 경사진 반사평면을 갖는 쐐기형상을 가짐.
(10) 도광판의 제조방법으로서,
1 내지 15 MPa 의 압력으로 탄산가스를 공급함으로써 실린더를 가압하면서 실린더 내에 투명수지를 용융-혼련하는 단계;
1 내지 15 MPa 의 압력이며, 적어도 주입될 몰튼(molten) 수지의 흐름 전방에서 거품이 발생하지 않는 압력으로 사전에 탄산가스로 가압된 성형 캐비티로 몰튼 수지를 주입하는 단계;
유지를 수행하면서 캐비티내의 압력을 부분적으로 감소시킴으로써 탄산가스의 일부를 방출하는 단계; 및
성형품을 얻기 위해 성형 수지를 냉각시키는 단계를 포함하며,
상기 성형품은 탄산가스를 포함하고 성형품의 중량기준으로 0.01 내지 2 중량% 의 탄산가스함량을 갖는,
도광판의 제조방법.
도 1 은 평면 발광장치의 일례를 도시한 개략도.
도 2 는 미세한 불균일성을 갖는 도광판을 도시한 개략도.
도 3 은 실시예 11 내지 14 에서 사용된 것과 같은 주형 C 로 성형된 도광판의 미세한 불균일성을 설명하는 개략도.
도 4 는 실시예 1 내지 4 에서 사용된 것과 같은 주형 A 로 성형된 도광판 및 측정시스템 ⅰ를 도시한 개략도.
도 5 는 실시예 5 내지 10 에서 사용된 것과 같은 주형 B 로 성형된 도광판 및 측정시스템 ⅱ를 도시한 개략도.
도 6 은 실시예 11 내지 14 에서 사용된 것과 같은 주형 C 로 성형된 도광판 및 측정시스템 ⅲ 를 도시한 개략도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1, 8, 15, 20 : 램프 2, 9, 16, 21 : 반사기
3, 10, 22 : 반사층 4, 11, 17 : 반사시트
5, 12, 14, 23 : 도광판 6 : 광 산란부재
7 : 광 제어부재 13, 19, 24 : 휘도 미터
본 발명의 도광판 재료는 투명하기만 하다면 특별히 제한되지 않는다. 광-산란 성질을 고려하면, 투명수지를 주로 포함하는 재료가 바람직하다. ASTM D-1003 에 따라 측정된 바와 같이 3mm 의 두께로 총 광투과율이 30% 이상인 투명수지가 일반적으로 사용된다. 이러한 투명수지는 메타크릴 수지, 폴리카보네이트 수지, 시클릭 올레핀 수지, 스티렌 수지, 이들 수지 중의 적어도 하나를 포함하는 블렌드, 및 이들 수지 중의 적어도 하나를 포함하는 조성물을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용될 수 있는 메타크릴 수지는, 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, n-프로필 아크릴레이트, 이소프로필 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 아크릴로니트릴, 아크릴 산, 메타크릴 산, 비닐피리딘, 비닐모르폴린, 비닐피리돈, 테트라히드로푸르푸릴 아크릴레이트, N,N-디메틸아미노에틸 아크릴레이트, N,N-디메틸아크릴아미드, 2-히드록시아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 모노아크릴레이트, 글리세롤 모노아크릴레이트, 말레산 무수물, 스티렌, α-메틸스티렌 등; 내열성 메타크릴 수지, 로우-하이그로스코픽 (low-hygroscopic) 메타크릴 수지, 및 내충격성 메타크릴 수지로부터 선택된 적어도 하나의 공중합성 단량체를 갖는 공중합체, 및 메틸 메타크릴레이트 단독중합체와 같은, 주로 메틸 메타크릴레이트를 포함하는 중합체를 포함한다. 내충격성 메타크릴 수지는 고무 탄성체를 블렌딩함으로써 내충격성이 부여된 메타크릴 수지이다. 블렌딩되는 고무 탄성체는 JP-A-53-58554, JP-A-55-94917, 및 JP-A-61-32346 에 개시되어 있다. 간단히 설명하면, 고무 탄성체는 탄성층 및 비탄성층이 메타크릴 중합체 코어 상에서 교대로 형성되는 다중단계 연속 중합공정에 의해 생산된 다중단계 중합체이다. 이들 메타크릴 수지는 개별적으로 또는 둘 이상의 혼합 (중합체 블렌드)으로서 사용될 수 있다. 중합법은 특별히 제한되지 않는다.
본 발명에서 사용될 수 있는 폴리카보네이트 수지는 비스페놀 A 로 표현되는 디하이드릭(dihydric) 페놀 화합물로부터 유도된 중합체를 포함한다. 폴리카보네이트 수지를 생산하는 공정은 제한되지 않고 포스겐 공정, 에스테르 상호교환, 및 고상 중합을 포함한다. 전체 말단 기 기준으로 1 내지 30 mol% 의 비율로 말단 히드록시기를 갖는 폴리카보네이트 수지가 특히 바람직하다. 이러한 폴리카보네이트 수지는 탄산가스가 소산되지 않고 연장된 시간동안 안정하게 수지 내에 존재하도록 말단 OH 기와 탄산가스 사이의 수소결합을 생성한다. 대부분의 말단 히드록시기는 폴리카보네이트 수지의 열 안정성을 손상시키는 경향이 있으므로, 말단 히드록시기의 더 바람직한 비율은 1 내지 15 mol%, 특히 바람직하게는 3 내지 13 mol%, 가장 바람직하게는 5 내지 11 mol% 이다. 말단 히드록시기의 비율은 NMR 에 의해 측정될 수 있다.
본 발명에서 사용될 수 있는 시클릭 올레핀 수지는 중합체 체인 내에 노르보르넨 및 시클로헥사디엔과 같은 시클릭 올레핀 골격을 갖는 단독 또는 공중합체인데, 이는 비정형 열가소성 수지에 속한다. 시클릭 올레핀 수지의 생산은 특별히 제한되지 않는다. 예컨대, 노르보르넨을 주로 포함하는 유용한 시클릭 올레핀 수지는 JP-A-60-168708, JP-A-62-252406, JP-A-2-133413, JP-A-63-145324, JP-A-63-264626, JP-A-1-240517, 및 JP-B-57-8815 에 기재되어 있다. 원한다면, 연성 중합체가 시클릭 올레핀 수지에 부가될 수도 있다. 유용한 연성 중합체는 α-올레핀을 포함하는 올레핀 연성 중합체, 이소부틸렌을 포함하는 이소부틸렌 연성 중합체, 부타디엔, 이소프렌 등을 포함하는 디엔 연성 중합체, 노르보르넨 또는 시클로펜텐과 같은 시클릭 올레핀을 포함하는 시클릭 올레핀 연성 중합체, 오르가노폴리실록산 연성 중합체, α,β-불포화산 또는 그 유도체를 포함하는 연성 중합체, 불포화 알콜 및 아민 또는 아크릴 유도체 또는 그 아세텔을 포함하는 연성 중합체, 에폭시 화합물의 중합체, 및 플루오로고무를 포함한다.
본 발명에서 사용될 수 있는 스티렌 수지는 스티렌 단독중합체, 주로 스티렌을 포함하는 공중합체, 및 단독 또는 공중합체 및 다른 수지의 중합체 블렌드를 포함한다. 폴리스티렌, 스티렌-아크릴레이트 공중합체 또는 스티렌-메타크릴레이트 공중합체가 바람직하다. 내부에 분산된 고무를 갖는 스티렌 수지인 투명 고무-강화 폴리스티렌도 바람직하다.
상기 재료들 중에서, 투명 메타크릴, 폴리카보네이트 또는 시클릭 올레핀 수지를 포함하는 조성물이 특히 바람직하다.
본 목적 및 필요에 따르면, 투명 수지 조성물은 열 안정화제, 항산화제, 자외선 흡수제, 계면활성제, 윤활제, 충전재, 화염지연제, 유형제 (parting agent), 안료, 염료, 형광표백제, 충격개질제 (impact modifier), 및 중합체 첨가제 등과 같은 원하는 첨가제를 포함할 수 있다.
포화 지방족 고급 알콜, 글리세롤 고급 지방산 에스테르, 및 자외선 흡수제 중의 적어도 하나를 첨가하는 것이 특히 바람직하다. 포화 지방족 고급 알콜 및 글리세롤 고급 지방산 에스테르는 주형으로부터의 배출능력을 향상시키기 위한 유형제로서 알려져있다. 자외선 흡수제는 도광판 근방에 위치되어 있는 램프로서 사용되는 음극선관으로부터 방출된 자외광에 의해 도광판이 누렇게 변색하는 것을 방지한다. 그러나, 포화 지방족 고급 알콜, 글리세롤 고급 지방산 에스테르, 및 자외선 흡수제는, 효과적인 양이 첨가되면, 이들이 그자체의 약한 컬러를 갖기 때문에 일반적으로 사용하기가 어렵고, 도광판의 변색을 야기하여, 휘도 및 균일성의 감소를 가져온다. 본 발명에 따른 탄산가스를 함유하는 수지 조성물은 휘도 및 균일성에 있어서 상기 첨가제를 함유하지 않은 투명수지와 동등하거나 월등하므로, 도광판은 첨가제가 없는 투명수지에서 발생할 수 있는 자외광에 의한 왜곡 또는 주형에서의 스틱 (stick) 을 제거하기에 충분한 정도의 양이 첨가된 이들 첨가제로 더 향상된 성능을 가질 수 있다.
본 발명에서 사용될 수 있는 포화 지방족 고급 알콜은 10 내지 30 탄소원자를 갖는 포화 알킬 알콜을 포함하는 것이 바람직한데, 스테아릴 알콜이 특히 바람직하다.
본 발명에서 사용될 수 있는 글리세롤 고급 지방산 에스테르는 아래 식 (Y) 로 표현된다.
이 실시예들은 팔미트 산, 스테아르 산, 히드록시스테아르 산, 및 베헨 산과 같은 포화 지방산, 및 올레 산 및 리놀레 산과 같은 불포화 지방산의 모노- 및/또는 디글리세리드를 포함하는 것이 바람직하다. 팔미트 산 또는 스테아르 산의 모노- 및/또는 디글리세리드가 더욱 바람직하다.
본 발명에서 사용될 수 있는 자외선 흡수제는 벤조트리아졸 화합물, 2-히드록시벤조페논 화합물, 히드록시페닐트리아진 화합물, 및 페닐 살리실레이트 화합물을 포함한다. 벤조트리아졸 화합물은 2-(2H-벤조트리아졸-2-yl)-p-크레졸, 2-(2H-벤조트리아졸-2-yl)-4, 6-비스(1-메틸-1-페닐레틸)페놀, 2-벤조트리아졸-2-yl-4, 6-디-t-부틸페놀, 2-[5-클로로(2H)-벤조트리아졸-2-yl]-4-메틸-6-(t-부틸)페놀, 2,4-디-t-부틸-6-(5-클로로벤조트리아졸-2-yl)페놀, 2-(2H-벤조트리아졸-2-yl)-4, 6-디-t-펜틸페놀, 및 2-(2H-벤조트리아졸-2-yl)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)페놀을 포함한다. 2-히드록시벤조페논 화합물은 2-히드록시-4-메톡시벤조페논, 2-히드록시-4-옥톡시벤조페논, 2,4-디히드록시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시-4'-클로로벤조페논, 2,2-디히드록시-4-메톡시벤조페논, 및 2,2-디히드록시-4,4'-디메톡시벤조페논을 포함한다. 히드록시페닐트리아진 화합물은 2,4-디페닐-6-(2-히드록시-4-메톡시페닐)-1,3,5-트리아진, 2,4-디페닐-6-(2-히드록시-4-에톡시페닐)-1,3,5-트리아진, 2,4-디페닐-6-(2-히드록시-4-프로폭시페닐)-1,3,5-트리아진, 2,4-디페닐-6-(2-히드록시-4-부톡시페닐)-1,3,5-트리아진, 2,4-디페닐-6-(2-히드록시-4-헥실옥시페닐)-1,3,5-트리아진, 2,4-디페닐-6-(2-히드록시-4-옥틸옥시페닐)-1,3,5-트리아진, 2,4-디페닐-6-(2-히드록시-4-도데실옥시페닐)-1,3,5-트리아진, 2,4-디페닐-6-(2-히드록시-4-벤질옥시페닐)-1,3,5-트리아진, 2,4-디페닐-6-(2-히드록시-4-(2-부톡시에톡시)페닐)-1,3,5-트리아진, 2,4-디-p-톨루일-6-(2-히드록시-4-메톡시페닐)-1,3,5-트리아진, 2,4-디-p-톨루일-6-(2-히드록시-4-에톡시페닐)-1,3,5-트리아진, 2,4-디-p-톨루일-6-(2-히드록시-4-프로폭시페닐)-1,3,5-트리아진, 2,4-디-p-톨루일-6-(2-히드록시-4-부톡시페닐)-1,3,5-트리아진, 2,4-디-p-톨루일-6-(2-히드록시-4-헥실옥시페닐)-1,3,5-트리아진, 2,4-디-p-톨루일-6-(2-히드록시-4-옥틸옥시페닐)-1,3,5-트리아진, 2,4-디-p-톨루일-6-(2-히드록시-4-도데실옥시페닐)-1,3,5-트리아진, 2,4-디-p-톨루일-6-(2-히드록시-4-벤질옥시페닐)-1,3,5-트리아진, 및 2,4-디페닐-6-(2-히드록시-4-(2-헥실옥시에톡시)페닐)-1,3,5-트리아진을 포함한다. 페닐 살리크릴레이트 화합물은 p-t-부틸페닐 살리크릴레이트 및 p-옥틸페닐 살리크릴레이트를 포함한다.
바람직한 상기 수많은 포화 지방족 고급 알콜, 글리세롤 고급 지방산 에스테르, 및 자외선 흡수제는 상술한 바와 같은 이유로 그들 분자내에 히드록시기를 갖는 것들이다. 즉, 이 화합물의 히드록시기는 탄산가스와 함께 수소결합을 형성하여, 더 많은 탄산가스가 소산되지 않고 연장된 시간동안 안정하게 투명수지 내에 존재하게 한다.
포화 지방족 고급 알콜은 300 내지 3000 ppm, 특히 500 내지 2000 ppm 의 농도로 첨가되는 것이 바람직하다. 글리세롤 고급 지방산 에스테르는 300 내지 5000 ppm, 특히 500 내지 4500 ppm 의 농도로 첨가되는 것이 바람직하다. 포화 지방족 고급 알콜 및 글리세롤 고급 지방산 에스테르가 결합하여 사용되는 곳에서는, 이들은 500 내지 5000 ppm, 특히 700 내지 4000 ppm 의 총 농도로 첨가되는 것이 바람직하다. 자외선 흡수제는 30 내지 500 ppm, 특히 50 내지 300 ppm 의 농도로 첨가되는 것이 바람직하다.
도광판은 입자를 포함할 수도 있다. 첨가될 수 있는 입자는 굴절율 차이를 이용하여 광-산란을 야기하는 입자 (이하, 미립자 (I) 이라 함) 및 불규칙 반사를 이용하여 광-산란을 야기하는 입자 (이하, 미립자 (II) 이라 함) 를 포함한다. 미립자 (I) 은 아크릴 중합체, 스티렌-아크릴 중합체 또는 폴리에틸렌과 같은 가교 유기 중합체 비드, 및 폴리실록산의 것과 같은 가교 실리콘 중합체 비드를 포함한다. 미립자 (II) 는 유리, 실리콘, 산화티탄, 또는 칼슘 카보네이트 입자와 같은 비유기 입자를 포함한다. 미립자 (I) 및 (II) 는 구형, 침형 (acicular shape), 플레이키형 (flaky shape), 또는 구에 가까운 형을 가질 수 있다. 미립자 (I) 는 평균입자크기가 0.1 내지 100 ㎛, 특히 1 내지 50 ㎛, 특히 1 내지 20 ㎛ 를 갖는 것이 바람직하다. 미립자 (II) 는 평균입자크기가 0.1 내지 30 ㎛, 특히 1 내지 10 ㎛ 를 갖는 것이 바람직하다. 도광판의 베이스 재료 (매트릭스) 로부터 미립자 (I) 의 굴절율 차이는 그 성능을 결정하는데 ±0.1 이내인 것이 바람직하다. 미립자 (I) 의 굴절율이 상기 매트릭스의 것보다 0.003 내지 0.1 만큼 더 작은 것이 특히 바람직하다. 폴리실록산-계(series)인 유기 실리콘 기재 가교 비드가 특히 바람직한데, 그 이유는 이들이 균일한 광 산란에 유리한 구형이고, 매트릭스보다 더 굴절율이 작아, 전방 산란에 유리하기 때문이다. 미립자 (I) 및 (II) 는 1 내지 10,000 ppm, 특히 1 내지 5,000 ppm 의 농도로 사용되는 것이 바람직하다. 이들 미립자는 단독으로 또는 두 종류 이상의 혼합으로 사용될 수 있다.
본 발명에서 "탄산가스"라는 용어는 적어도 50 중량% 의 이산화탄소 함량을 갖는 가스를 의미하는 것이다. 탄산가스가 저렴하고 용이하게 사용가능하므로, 본 발명은 실제적이다.
본 발명의 도광판에 존재하는 탄산가스는 종래 알려진 바와 같이 육안으로 인지가능한 "거품"의 형태로 존재하지 않는다. 본 발명의 도광판의 외부형태와 가스를 함유하지 않는 것과의 사이에 시각적으로 인지가능한 차이는 없지만, 이들 도광판은 가열될 때 부피팽창에 있어서 서로 차이점을 보인다.
본 발명의 도광판은 다음의 동작 메커니즘을 통해 내부에 존재하는 탄산가스때문에 향상된 휘도 및 향상된 휘도 균일성을 나타낸다. 도광판의 표면 근방에 존재하는 탄산가스는 생산직후에 공기중에서 소산되고, 도광판 내부의 탄산가스는 남아 있어 탄산가스가 도광판에 표면에서 중심을 향하여 농도가 증가하는 방식으로 불균일하게 분배된다. 예컨대, 도광판이 메타크릴 수지로 만들어지는 곳에서는, 메타크릴 수지 및 탄산가스는 각각 1.49 및 약 1.00 의 굴절율을 가지므로, 도광판은 더 낮은 탄산가스농도를 갖는 표면으로부터 더 높은 탄산가스농도를 갖는 중심쪽으로 감소된 굴절율을 갖는다. 광이 상기 굴절율 분배를 갖는 도광판의 측면에 입사할 때, 광은 중심에서 주변쪽으로 진행한다. 반사판 방향의 광은 반사되고 발광표면측으로 진행하는 광과 결합하고 발광표면으로부터 함께 방출된다. 그 결과, 더 많은 광이 발광표면으로부터 더 효율적으로 방출되어 평면 발광장치의 발광표면의 휘도 및 휘도 균일성의 향상을 가져온다.
본 발명의 도광판에 존재하는 탄산가스량은 0.01 내지 2 중량% 이다. 상기 JP-A-10-138275 및 WO98/52734 는, 탄산가스를 함유하는 성형품은 공기중에 있을 때 탄산가스를 점차 소산되고 탄산가스를 함유하지 않는 것과 성능에 있어 동등하게 된다. 그러나, 실제로, 성형된 도광판으로부터 소산된 탄산가스량은 매우 작고, 탄산가스는 통상의 사용상태하에서 장시간 동안 도광판에 남아 있을 수 있다. 또한, 휘도 및 휘도 균일성에서의 향상은 0.01 중량% 이상의 탄산가스함량에서 얻어질 수 있다.
2 중량% 이상의 탄산가스가 존재한다면, 도광판의 휘도 및 휘도균일성은 매우 증가되겠지만, 도광판 자체의 기계적강도 및 내열성은 상당히 감소되어, 환경변화와 함께 균열이 나타나는 경향이 있다. 바람직한 탄산가스함량은 0.03 내지 1.8 중량%, 특히 0.05 내지 1.5 중량%, 특히, 0.1 내지 1.5 중량% 이다. 성형된 도광판 내의 탄산가스함량이 장기간 사용 후에 0.01 중량% 아래로 떨어지는 경우, 도광판은 가압용기 내의 탄산가스를 가압함으로써 0.01 내지 2 중량% 의 농도까지 탄산가스로 용이하게 보충될 수 있어, 그 성능을 복원시킨다.
도광판 내의 탄산가스함량은, 성형 직후의 도광판 (성형된 도광판의 크기가 크면, 실질적으로 동일한 크기를 갖는 적어도 세 부분으로 절단될 수도 있다)의 중량과, 중량이 일정해질 때까지 도광판 내의 탄산가스가 소산하도록 3시간 이상동안 도광판을 구성하는 수지의 유리 전이점보다 적어도 30℃ 만큼 더 높은 온도의 열기(熱氣) 건조기에 있도록 되어 있는 도광판 (또는 도광판의 절단된 일부) 의 중량과의 차이로부터 측정될 수 있다.
미세한 패턴은 입사광이 밝고 균일한 평면 광으로서 방출되게 하기 위하여 반사층을 형성하도록 광반사평면 상에 인쇄될 수 있고 미세한 패턴은 균일한 광을 출력하도록 발광표면 상에 인쇄될 수도 있음은 당업자에게 공지되어 있다. 이들 기술은 특별한 제한없이 본 발명의 도광판에 적용될 수 있다.
본 발명의 도광판의 발광표면 및/또는 반대면은 미세한 불균일성을 갖는 것이 바람직한데, 이는 인쇄에 의해 반사층을 형성할 필요성을 제거한다. 미세한 불균일성은, 직육면체, 원통형 또는 타원통형, 및 삼각 프리즘과 같은 비구형 또는 구형을 갖는 명확한 형태의 유닛으로 이루어진 불균일 패턴, 새틴(satin) 직물 및 가는 선과 같은 불명확한 형태의 유닛으로 이루어진 불균일 패턴, 명확한 형태의 것과 불명확한 형태의 유닛으로 이루어진 조합형의 불균일 패턴, 및 다양한 형태, 특히 다양한 크기의 명확한 형태의 유닛으로 이루어진 불균일 패턴을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
광학현미경 또는 전자현미경으로 관찰가능한 명확한 형태의 유닛으로 이루어진 불균일성의 프로파일은, 상기 유닛의 높이 또는 깊이 (a) 에 대한 상기 유닛의 피치 (b) 의 비 (b/a) 가 0.2 내지 500, 특히 1 내지 50 인 것이 바람직하다. 유닛의 "높이 또는 깊이 (a)" 및 "피치 (b)" 는 도 2 에 도시된 바와 같이 정의된다. 즉, 유닛의 "높이 또는 깊이 (a)"는 유닛의 최대 높이 또는 깊이이며, 유닛의 "피치 (b)"는 인접한 유닛의 중심 대 중심간 거리이다. b/a 비가 0.2 내지 500 의 범위내에 있는 한, 높이 또는 깊이 (a) 및/또는 피치 (b) 는 폭방향 또는 길이방향으로 임의로 변할 수 있다. 높이 또는 깊이 (a) 는 0.1 내지 500㎛ 인 것이 바람직한데, 1 내지 50㎛ 인 것이 더욱 바람직하다. 피치 (b) 는 10 내지 10,000㎛ 인 것이 바람직하고, 100 내지 5000㎛ 인 것이 더욱 바람직하다.
새틴직물 및 가는선과 같은 불명확한 형상의 유닛으로 이루어진 불균일성의 경우, 불균일성의 프로파일은 Ry(JIS B 0601 에 따라 측정된 표면거칠기의 최대 높이) 가 1 내지 100㎛, 특히 1 내지 50㎛ 의 범위인 것이 바람직하다. 프로파일 측정은 상용가능한 표면거칠기 미터로 이루어질 수 있다.
본 발명의 도광판의 발광표면은 렌즈형상인 것이 바람직하다. 렌즈형상은 특별히 제한되지 않고 그 예로서는 프리즘, 플라이 아이 렌즈, 마이크로렌즈, 원기둥렌즈, 프레넬 렌즈, 선형 프레넬 렌즈, 렌티큘라 렌즈, 및 그 혼합을 포함한다.
본 발명에 따른 도광판은 그 측면에서 광을 수신하고 광의 평면 방출을 야기하는 측면광형 (side-lighted type) 도광판으로서 사용된다. 도 1 에 도시된 평면 발광장치는 이 적용의 일례이다.
본 발명의 도광판의 형상은 특별히 제한되지 않고 평판, 쐐기형, 및 원형 또는 타원형 실린더를 포함한다. 이 도광판은 조립을 위한 컷아웃(cutout) 또는 홀 (hole) 을 가질 수 있다. 이것은 립(rib) 또는 두께의 불균일성을 가질 수 있다. 광은 도광판의 하나 이상의 측면으로부터 도광판으로 입사할 수 있다. 바람직한 실시예에서, 도광판은 경사진 반사면을 갖는 쐐기형상을 갖는다. 이런 유형의 도광판은 반사층이 제공되는 반사면 상에서 총 반사를 이용함으로써 통과하는 광을 인도하는 것이다. 이 경우, 광원은 두께가 더 큰 쪽을 향하여 설정된다. 일반적으로, 광원은 두께가 얇은 쪽으로 놓이지 않고, 두께가 얇은 쪽의 광원은 두께가 큰 쪽의 광원보다 광량에 있어 더 적다. 이러한 쐐기형상의 도광판은 광원으로부터의 광량이 두꺼운 쪽과 얇은 쪽 사이에서 차이가 나서 휘도 균일성이 감소되는 경향이 있고 또한 광량이 만족스러운 휘도에 불충분하기 때문에 문제가 있었다. 탄산가스의 존재는 휘도 균일성을 향상시킬 뿐만 아니라 휘도 자체를 증가시키므로, 본 발명은 이 유형에 적용할 때 특히 효과적이다.
탄산가스가 도광판에 존재하여야 한다는 것은 본 발명에 있어 필수적이다. 탄산가스는 다양한 방법으로 도광판에 합체될 수 있다. 예를 들면, 성형된 도광판은 가압용기에 넣어져, 도광판이 가스를 흡수하도록 탄산가스로 가압되거나, 또는 탄산가스는 성형되는 몰튼 수지로 합체될 수 있다. 특히 바람직한 방법은, 탄산가스를 공급함으로써 실린더를 가압하고 사전에 탄산가스로 가압된 캐비티에 몰튼 수지를 주입하면서 사출성형기의 실린더에서 투명수지를 용융-혼련하는 단계, 유지를 수행하면서 캐비티로부터 탄산가스의 일부를 배출한 다음에 그 주형을 냉각 및 개방시켜 성형품을 꺼내는 단계를 포함한다. 실린더로 공급된 탄산가스압력은 1 내지 15 MPa 인 것이 바람직하고, 2 내지 12 MPa 인 것이 특히 바람직하다. 1 MPa 미만의 압력하에서, 성형판내의 결과적인 탄산가스함량은 0.01 중량% 미만인 경향이 있다. 압력이 15 MPa 이상이면, 성형판 내의 결과적인 탄산가스함량은 2 중량% 를 초과하는 경향이 있어, 성형판의 기계적강도 및 내열성이 상당히 감소한다. 더욱이, 성형인쇄후 또는 습도가 높은 곳에서의 사용동안에 균열이 나타난다.
탄산가스가 공급되는 실린더의 영역은 호퍼(hopper) 바로 아래 영역, 실린더 중앙, 및 실린더 헤드 중의 어느 곳이어도 되고, 실린더 중앙이 바람직하다. 탄산가스를 공급하는 개구부는 실린더 중앙에 만들어질 수 있고, 또는 벤트 홀(vent hole)을 공급 개구로서 이용하기 위해 벤트 실린더(vented cylinder)가 사용될 수 있다. 공급된 탄산가스가 수지와 효과적으로 혼합되도록 깊은 채널을 갖는 스크류를 사용하는 것이 바람직하고, 또한 공급된 탄산가스가 수지 공급 개구쪽으로 누출하지 못하도록 탄산가스 공급개구의 바로 후미의 스크류 간격을 감소시키는 것이 바람직하다. 수지 공급개구 (호퍼 포함) 에서 스크류 헤드까지의 시스템을 밀폐하는 것이 바람직하다.
고압하에 공급된 탄산가스로 혼련하는 동안 몰튼 수지가 스크류 헤드의 노즐로부터 나오는 것을 방지하기 위하여, 다음 샷(shot)의 개시까지 용융-혼련단계 및 냉각단계 동안 차단노즐로 노즐을 밀폐할 필요가 있다. 니들형 또는 밸브형 등의 상용가능한 차단노즐이 사용될 수 있고, 이는 전기적, 수압적, 또는 임의의 상용가능한 메커니즘으로 제어될 수 있다. 사출성형기는 인라인(in-line) 스크류형 또는 스크류-플러저(plunger) 형일 수도 있다. 탄산가스를 공급하면서 효과적인 용융-혼련을 달성하기 위해 덜메지 (Dulmage) 혼합부 또는 핀 혼합부와 같은 혼합 메커니즘이 스크류에 제공될 수 있다.
주형 캐비티가 사전에 가압되는 탄산가스의 압력은 1 내지 15 MPa 사이인 것이 바람직하고, 적어도 주입된 몰튼 수지의 흐름 전방에서 거품이 발생하지 않는 압력인 것이 바람직하다. 캐비티 내의 압력이 1 MPa 보다 작으면, 실린더에 인가된 압력이 아무리 작아도 또는 주입조건이 아무리 변경된다 하여도 거품은 흐름 전방에서 항상 발생한다. 15 MPa 를 초과하는 압력은 바람직하지 않는데, 주형 밀봉구조의 부하를 증가시키고 실질적으로 수지에 인가되는 클램핑 힘을 감소시킬 뿐이다. 캐비티가 수지로 채워짐에 따라 내부압력을 증가시키기 위하여 캐비티 공간이 감소하는 점을 고려하면, 캐비티로 사전에 공급된 탄산가스의 특히 바람직한 압력은 2 내지 10 MPa 이다. 캐비티의 탄산가스압력이 실린더에 공급된 것과 동일할 때 흐름 전방에서 거품이 발생하지 않는 한편, 실린더로 공급된 탄산가스의 압력보다 작은 캐비티 압력은 주입압력의 부가 및 캐비티를 수지로 충전하는 동안의 몰튼 수지의 고형화때문에 거품을 충분히 억제하기에 실제적으로 충분하다.
캐비티로부터 탄산가스를 배출하는 단계는 압력유지단계인 것이 바람직하다. 가스가 주입과정에서 배출되면, 수지는 거품이 발생하는 경향이 있다. 가스가 주입에서 압력-유지로 전환하는 단계에서 배출되면, 가스배출은 캐비티에서 난류를 일으킬 것이고, 이는 고형화가 충분히 진행하지 않은 성형품의 표면에 성형결점을 쉽게 야기한다. 냉각단계에서 압력유지단계 등이 종료한 후에도 탄산가스로 계속적인 가압은 더 이상의 효과를 생성하지 않고, 오히려 탄산가스압력에 의해 성형 클램핑 힘의 감소로 인한 싱크 마크(sink mark)와 같은 결점이 생긴다. 가스배출의 바람직한 단계는 압력유지단계의 개시 0.1 초 후부터 압력유지단계의 종료 1초 전까지 이며, 특히, 압력유지단계의 개시 0.2 초 후부터 압력유지단계의 종료 2초 전까지이다. "압력유지단계"는 캐비티를 몰튼 수지로 충전하는 단계 다음의 사출성형에서의 단계 (여기서, 수지주입은 수지압력을 인가하도록 계속됨) 또는 캐비티 내의 몰튼 수지가 성형 클램핑에 의해 가압되는 사출 압축 성형에서의 단계를 말한다. 상기 두 단계는 조합하여 수행될 수 있다. "냉각단계"는 주형으로부터 꺼낸 때에도 성형품이 더이상 변형되지 않기에 충분한 시간동안 주형에서의 성형품을 냉각하는 단계를 의미한다. 냉각단계는 종래의 분석에 따른 주형온도 및 성형온도에 관련하여 설계될 수 있다.
본 발명에서의 사용을 위한 주형 클램핑 메커니즘은 흔히 행해지는 것이다. 사출 압축 메커니즘을 갖는 주형 클램핑 메커니즘이 사용될 수 있다. 클램핑 힘은 압력유지 및 냉각단계 동안 변경될 수 있다.
본 발명에 따른 평면 발광장치용 도광판은 LCD, 사인 보드, 또는 필름관찰용의 다양한 평면 디스플레이 장치에서 유용하다. 이는 LCD 에서의 사용을 위해 특히 적합한데, 그 이유는 LCD 에서의 평면 발광은 균일하고, 밝고 (높은 휘도), 컬러 불균일성이 없어야 하기 때문이다. 이는, 10 인치 또는 더 큰 크기의 노트북 컴퓨터 모니터 또는 다른 디스플레이와 같은 대형 LCD, 최근에 디스플레이 크기를 증가시키고 있는 이동전화의 LCD, 네비게이션 시스템의 4 인치 또는 더 큰 크기의 LCD, 및 대형 자동차의 미터 등의 평면 발광장치에 특히 적합하다.
본 발명은 다음의 실시예들을 참조하여 더 자세히 설명되는데, 본 발명은 여기에 한정되어서는 안된다. 다른 언급이 없으면, 모든 퍼센트는 중량으로 나타낸다.
실시예
Ⅰ) 메타크릴 수지의 제조 (투명수지 A 내지 D):
83.3% 의 메틸 메타크릴레이트, 1.7% 의 메틸 아크릴레이트, 및 15% 의 에틸벤젠을 구비하는 단량체 혼합물에 150 ppm 의 1,1-디-t-부틸퍼옥시-3,3,5-트리메틸시클로헥산 및 2300 ppm 의 n-옥틸머캅탄을 첨가한 뒤, 균일하게 혼합시킨다. 결과적인 용액은 10 리터의 밀폐된 압력 반응기에 계속적으로 공급되어, 2시간의 평균잔류시간 동안 130℃ 의 평균온도로 뒤섞으면서 중합시키도록 하고, 반응기에 접속된 저수장으로 보내진다. 휘발성 내용물이 주어진 조건하에서 제거된 후, 상기 중합체는 용융상태로 압출기로 계속적으로 전달되는데, 여기서, 투명수지 화합물 ("투명수지 A" 라 함)을 제조하기 위하여 작은 알 모양으로 만들어진다. 투명수지 A 는 Tosoh Corp. 로부터 입수가능한 HLC8120 으로 테트라히드로푸란 (THF) 을 용매로서 사용하는 겔투과 크로마토그래피 (GPC) 에 의해 측정된 바와 같은 68,600의 중량 평균분자량을 갖는 것으로 알려졌다.
상기 휘발성 내용물이 주어진 조건하에서 제거된 상기와 같은 방식으로 제조된 중합체는 1000 ppm 의 스테아릴 알콜, 1500 ppm 의 글리세롤 모노스테아레이트, 및 300 ppm 의 2-(2H-벤조트리아졸-2-yl)-p-크레졸 (자외선 흡수제) 과 혼합되어 투명수지 B 를 얻는다.
상기 휘발성 내용물이 주어진 조건하에서 제거된 상기와 같은 방식으로 제조된 중합체는 900 ppm 의 스테아릴 알콜과 혼합되어 투명수지 C 를 얻는다.
투명수지 C (굴절율 : 1.49) 로 헨셸(Henschel) 혼합기에서 7㎛ 의 입자크기를 갖는 7.5 ppm 의 가교 오르가노폴리실록산 비드 (굴절율 : 1.43) 가 균일하게 혼합되고, 이 혼합물은 투명수지 D 를 제조하기 위하여 압출기에 의해 작은 알 모양으로 만들어졌다.
Ⅱ) 폴리카보네이트 수지의 제조 (투명수지 E 및 F):
폴리카보네이트 수지는 촉매로서 비스페놀 A 의 디소듐 염의 2.8×10-8 mol/mol-비스페놀 A 의 존재하에 에스테르 상호교환에 의해 1.10 의 디페닐 카보네이트/비스페놀 A 몰비로 비스페놀 A 및 디페닐 카보네이트로부터 제조되었다. 결과적인 폴리카보네이트 수지는 NMR 에 의해 측정된 바와 같은 전체 말단 기에 기초한 말단 히드록시기의 7 mol% 와 용매로서 THF 를 사용하여 GPC 에 의해 측정된 바와 같은 22100 의 중량 평균분자량을 함유하였다. 폴리카보네이트 수지는 헨셸 혼합기에서 열 안정화제로서 20 ppm 의 비스노닐페닐 히드로겐포스파이트 및 200 ppm 의 트리스 (2,2,4-t-부틸페닐) 포스파이트와 함께 균일하게 혼합되었고, 이 혼합물은 투명수지 E 를 제조하기 위하여 압출기에 의해 작은 알 모양으로 만들어졌다.
폴리카보네이트 수지는 메틸렌 클로라이드를 용매로서 사용하여 포스겐 공정에 의해 촉매인 트리에틸라민, 비스페놀 A, 소듐 히드록시드, 포스겐, 및 분자 중량개질제로서의 p-t-부틸페놀로부터 제조되었다. 결과적인 폴리카보네이트 수지는 NMR 에 의해 측정된 바와 같은 전체 말단 기에 기초하여 0.9 mol% 의 말단 히드록시기 및 THF 를 용매로서 사용하여 GPC 에 의해 측정된 바와 같은 22100 의 중량 평균분자량을 함유하였다. 열 안정화제는 투명수지 E 에 대해서와 동일한 방식으로 폴리카보네이트 수지로 균일하게 혼합되어 투명수지 F 를 제조하였다.
Ⅲ) 시클릭 올레핀 수지의 제조 (투명수지 G):
상용가능한 수지 조성물인 Nippon Zeon Co., Ltd. 에 의해 공급되는 Zeonoa 1060R 이 사용되었는데, 이것은 시클릭 올레핀 수지로서 노르보넨을 함유한다.
Ⅳ) 탄산 가스:
순도 99.5% 이상의 이산화탄소를 갖는 탄산 가스가 사용되었다. 가스공급은 봄(bomb) 에 의해 수행되었다.
Ⅴ) 주형 A, B 및 C:
상이한 캐비티 구성을 갖는 3가지 주형이 사용되었다.
주형 A 는 6 개의 미러-연마된 월 (mirror-polished wall) 로 형성된, 폭 243 mm, 길이 324 mm, 두께 6 mm 의 캐비티를 갖는다.
주형 B 는 폭 190 mm, 길이 252 mm, 쐐기형상을 만들기 위해 폭방향으로 1 부터 3 mm 까지 증가하는 두께를 갖는 캐비티를 갖는다. 2개의 190 mm ×252 mm 의 월 (wall) 중의 하나는 미세한 불균일성이 새겨져 있는데, 이는 높이 (도 2 의 "a") 32㎛ 를 갖는 직육면체의 불균일 패턴을 갖는 성형품을 제공한다. 폭방향으로 패턴의 피치 (도 2 의 "b") 는 250㎛ 으로 일정하고, 길이방향으로 피치 (b) 는 길이의 양단에서 중앙쪽으로 710㎛ 에서 190㎛ 까지 점차 감소한다. 다른 5개의 캐비티 월은 미러 마무리 (mirror finished) 된다.
주형 C 는 폭 243 mm, 길이 324 mm, 폭 6 mm 인 캐비티를 갖는다. 2개의 243 mm ×324 mm 월 중의 하나는 미세한 불균일성이 새겨져 있고, 다른 5개의 월은 미러 마무리된다. 미세한 불균일성은 도 3 에 도시된 것과 유사한 반-타원형의 불균일 패턴을 갖는 성형품을 제공하도록 되는데, 장축 (d) 및 단축 (e) 은 324 mm 의 에지 (edge) 에서 이 길이의 중심쪽으로 각각 200 에서 380㎛ 까지 그리고 100 에서 190㎛ 까지 점차 증가하는데, 장축길이에 대한 단축길이의 비는 2 로 정해지고 그 높이는 최대 28㎛ 인데, 이는 길이방향으로 420㎛ 의 피치 (L) 및 길이방향과 45°방향으로 300㎛ 의 피치 (M) 로 정렬된다.
주형 A 는 폭 (243 mm) 의 중앙에 위치한 폭 30 mm 및 두께 3 mm 의 팬 게이트를 갖는 사이드-게이트 (side-gated) 주형이다. 스프루 (sprue) 는 상기 게이트 사이드에서 길이 130 mm, 직경 12 mm 를 갖는다. 주형 A 는 주형의 이동가능한 절반의 사이드 상의 이동가능한 사이드 프레임이 지나치게 주형을 개방하도록 스프링의 동작에 의해 매끄럽게 움직이는 압축 메커니즘을 갖는다. 게이트는 주형이 지나치게 개방될 때에도 수지가 게이트로부터 누설하지 않도록 주형의 정해진 절반에 적합한 소켓 및 마개구조를 갖는다.
주형 B 도 두께가 3 mm 인 단부로부터 45 mm 떨어져 제공된 폭 30 mm, 두께 2 mm 의 팬 게이트를 갖는 사이드 게이트 주형이다. 스프루는 게이트 사이드에서 길이 65 mm, 직경 8 mm 를 갖는다. 주형 B 는 압축 메커니즘이 없고, 캐비티 구성은 주형의 이동가능한 부분 상에 새겨진다.
주형 C 도 폭 (243 mm) 의 중앙에 제공된 폭 30 mm, 두께 6 mm 의 팬 게이트를 갖는 사이드 게이트 주형이다. 스프루는 게이트 사이드에서 길이 130 mm, 직경 10 mm 를 갖는다. 이 주형은 압출 메커니즘이 없고, 미세한 구성을 갖는 캐비티 블록은 이 주형의 정해진 부분에 맞게 설치된다.
주형 A, B 및 C 의 각각은 캐비티를 밀폐시키도록 배출핀 및 스프루 부시 (bush) 주위 및 메이팅 (mating) 표면 및 분리선 표면에 O 링 가스켓을 갖는다.
Ⅵ) 평가:
1) 외관
생성된 도광판의 외관은 육안으로 문제가 있는 이물질 또는 균열이 검사되었다. 문제있는 결점이 없는 샘플만이 "양호"한 것으로 판정되었고 휘도에 대해 더 평가되었다.
2) 휘도측정
도 4 에 도시된 평면 발광장치는 주형 A 를 이용하여 얻어진 도광판 (12) 을 사용하여 생산되었다. 1 mm 의 피치로 정렬된 백색 원들은 도광판 (12) 의 반사시트 (11) 측면에 인쇄잉크 SR9300 (Teikoku Ink 로부터 입수가능) 을 이용하여 화면인쇄되어 그 측면 상에 반사층 (10) 을 제공하였다. 이 백색 원들은 2개의 장변 (광입사측) 에서 중앙쪽으로 0.5 mm 에서 1 mm 까지 계속적으로 증가하는 직경을 가졌다. Stanley Electric Co., Ltd. 로부터 입수가능한 15 인치 LCD 모니터용 램프 (8) 와 반사기 (9) 는 도광판 (12) 의 각각의 장변표면에 설치되었고, 광이 두 방향으로부터 도광판 (12) 로 들어오도록 12V 의 전압이 인가되었다. 발광표면 (P) 의 표면휘도는 총면적의 평균휘도 (L) 및 최대휘도 (Lmax) 와 최소휘도 (Lmin) 사이의 차이 (△L) 를 얻기 위하여 Electronic Industries Association of Japan 의 표준 (EIAJ ED-2525) 에 따라 휘도 미터 (13) (CA-1000, Minolta Camera Co., Ltd. 로부터 입수가능) 로 측정되었다. 이 측정시스템을 시스템 i 라 한다. 또한, 색도 다이어그램 상의 색도 (x, y) 는 최대 x 또는 y 값과 최소 x 또는 y 값 사이의 차이를 각각 얻기 위하여 ASTM D2244-85 및 D2244-93 에 따라 동일한 휘도 미터로 측정되었다.
도 5 에 도시된 평면 발광장치는 주형 B 의 사용에 의해 제조된 도광판 (14) 를 사용하여 생산되었다. 램프 (15) (냉음극관 HMBTM-24, Harrison Denki 로부터 입수가능) 와 반사기 (16) 는 도광판 (14) 의 3 mm 두께의 측면 옆에 설치되었고, 광이 한 방향으로 도광판 (14) 으로 들어오도록 12V 의 전압이 인가되었다. 미세한 불균일성을 갖는 도광판 (14) 의 표면은 아래로 향하고, 백색 반사시트 (17) 는 그 표면 아래에 놓였다. 휘도증대막 (18) (BEF-II, 3M Co. 에서 입수가능) 은 광원과 평행하게 발광표면 상에 놓였다. 발광표면 (Q) 의 표면휘도는 총면적의 평균휘도 (L) 및 Lmax와 Lmin사이의 휘도 차이 △L 를 얻기 위하여 상술한 바와 동일한 방식으로 휘도 미터 (19) (CA-1000, Minolta Camera Co., Ltd. 로부터 입수가능) 로 측정되었다. 이 측정시스템을 시스템 ii 라 한다. 또한, 색도 (x, y) 는 최대 x 또는 y 값과 최소 x 또는 y 값 사이의 차이를 각각 얻기 위하여 ASTM D2244-85 및 D2244-93 에 따라 동일한 휘도 미터로 측정되었다.
도 6 에 도시된 평면 발광장치는 주형 C 를 사용하여 성형된 도광판을 사용하여 제조되었다. 램프 (20) (직경 4 mm, 길이 380 mm 를 갖는 냉음극관 (Harrison Denki 제공)) 및 Mitsui Kagaku 로부터 입수가능한 반사재료 LU-03-BR60 으로 만들어진 반사기 (21) 는 도광판 (23) 의 각각의 장변표면 옆에 설치되었다. 광이 두 방향으로 도광판 (23) 에 들어오도록 12V 의 전압이 인가되었다. 백색 반사층 (22) 은 도광판 (23) 의 미세한 불균일 표면과 맞보도록 제공되었다. 발광표면 (R) 의 표면 휘도는 총면적의 평균휘도 (L) 및 Lmax와 Lmin사이의 휘도차 △L 를 얻기 위하여 상술한 바와 동일한 방식으로 휘도 미터 (24) (CA-1000, Minolta Camera Co., Ltd.로부터 입수가능) 로 측정되었다. 이 측정시스템을 시스템 ⅲ 이라 한다. 또한, 색도 (x, y) 는 최대 x 또는 y 값과 최소 x 또는 y 값 사이의 차이를 각각 얻기 위하여 ASTM D2244-85 및 D2244-93 에 따라 동일한 휘도 미터로 측정되었다.
실시예 1
Komatsu Ltd. 에 의해 제공된 사출성형기 IP-1050 (클램핑 힘 : 300 t) 이 사용되었다. 성형기 IP-1050 의 스크류는 벤트 스크류(vented screw)로 교체되었다 6 mm 홀과 4 mm 홀은 스크류의 벤트에 대응하는 배럴 (barrel) 로 만들어졌다. 파이프는 6 mm 홀에 맞춰 끼워졌고, 탄산가스 봄(bomb)은 이 파이프에 접속되었다. 압력게이지는 4 mm 홀에 부착되었다. 스크류 단부는 가스누출에 대비하여 O 링 가스켓으로 밀봉되었다. 벤트 부분의 호퍼측의 스크류 간극은 호퍼 공급영역쪽으로 탄산가스가 새는 것을 방지하기 위하여 0.3 mm 로 감소되었다. 주형 A 는 성형기에 맞춰 끼워졌고, 건조된 투명수지 B 는 다음과 같이 사출성형되었다. 실린더 온도 및 주형온도는 각각 230℃ 및 60℃ 로 설정되었다. 차단노즐이 닫힌 상태에서, 수지는 탄산가스를 8 MPa 의 압력하에 파이프를 통해 실린더로 공급하고 탄산가스 압력에 대해 8 MPa 의 스크류 압력을 인가하면서 스크류-플라스티사이즈(screw-plasticize) 되었다. 플라스티사이징의 완료후, 노즐이 주형과 접촉하여 있음을 확인하기 위하여 실린더는 앞으로 진행되었다. 이 주형은 120 t 의 클램핑 힘에서 닫혔고 1 mm 의 주형개방에서 정지하였고, 주형 캐비티는 4 MPa 의 압력하에 탄산가스 봄으로부터의 탄산가스로 충전되었다. 그후, 몰튼 수지는 6 초의 주입시간 동안 주입되었다. 이 주입이 99% 완료되었을 때, 압축이 개시되었다. 수지는 주형개방이 0.4 mm 로 감소될 때까지 300 t 으로 압축되었다. 이 주입의 완료 후에 5 초 동안 30 MPa 하에서 압력유지되었다. 압력유지단계의 개시 4 초 후, 탄산가스가 캐비티로부터 배출되었다. 주형개방이 0.4 mm 로 감소되었을 때, 클램핑 힘은 195 t 로 떨어졌고, 이 상태에서 압축이 계속되었다. 주입 완료 90초 후, 주형이 개방되었고, 성형품은 꺼내졌다.
결과적인 도광판은 전자저울에서 즉시 중량을 쟀다. 도광판은 적어도 3시간 동안 150℃ 로 고온 공기 건조기내에 놓여졌다. 중량이 일정함을 확인한 후, 도광판의 중량을 다시 쟀다. 그 결과는, 성형된 도광판이 1.0% 의 탄산가스를 함유함이 밝혀졌다.
실시예 2
플라스티사이징 동안 스크류로 인가된 압력과 실린더로 인가된 탄산가스 압력이 모두 4.5 MPa 로 변경된 점을 제외하고는, 도광판은 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 제조되었다. 결과적인 도광판 내의 탄산가스 함량은 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 측정되었고 0.3% 로 밝혀졌다.
실시예 3
투명수지 B 가 1 MPa 의 백 (back) 압력을 인가하면서 실린더로 공급된 탄산가스없이 플라스티사이징되었고 캐비티가 탄산가스로 충전되지 않았다 (따라서 캐비티로부터의 가스배출은 수행되지 않았다) 는 점을 제외하고는, 도광판은 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 제조되었다.
결과적인 도광판은 SUS제 압력용기에 넣어졌고, 여기서 봄으로부터의 탄산가스는 도광판이 탄산가스를 흡수하도록 22시간 동안 2 MPa 하에서 도입되었다. 압력은 낮춰졌고, 도광판은 상기 용기로부터 꺼내졌다. 이렇게 처리된 도광판은 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 평가되었고 0.4% 의 탄산가스함량을 갖는 것으로 밝혀졌다.
비교예 1
성형된 판이 탄산가스로 처리되지 않았다는 점을 제외하고는, 도광판은 실시예 3 에서와 동일한 방식으로 제조되었다.
실시예 4
투명수지 B 를 건조된 투명수지 D 로 교체한 점을 제외하고는, 도광판은 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 제조되었다. 결과적인 도광판은 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 평가되었고 1.0% 의 탄산가스함량을 갖는 것으로 밝혀졌다.
비교예 2
투명수지 B 를 건조된 투명수지 D 로 교체한 점을 제외하고는, 도광판은 비교예 1 에서와 동일한 방식으로 제조되었다.
실시예 5
Toyo Machinery ＆ Metal Co., Ltd. 에서 제공하는 사출성형기 TM-220 (클램핑 힘 : 220 t) 이 사용되었다. 성형기 TM-220 의 스크류는 벤트 스크류로 교체되었고, 실린더와 스크류에 대해 실시예 1 에서와 동일하게 변경하였다. 차단노즐이 사용되었다.
주형 B 는 성형기에 맞춰 끼워졌고, 건조된 투명수지 B 는 다음과 같이 사출성형되었다. 실린더 온도 및 주형온도는 240℃ 및 70℃ 로 각각 설정되었다. 차단밸브를 닫은 상태에서, 수지는 5 MPa 압력하에 탄산가스를 실린더로 공급하고 탄산가스압력에 대해 5 MPa 의 스크류압력을 인가하면서 플라스티사이징되었다. 플라스티사이징 완료후, 노즐이 주형과 접촉해 있음이 확인되었다. 그후, 주형 캐비티는 5 MPa 압력하에 탄산가스로 충전되었고, 몰튼 수지는 1초의 주입시간 동안 주입된 후, 게이트를 밀봉한 채로 10초 동안 100 MPa 의 유지압력에서 압력유지하였다. 압력유지단계의 개시 0.3초 후, 탄산가스가 캐비티로부터 배출되었다. 주입 완료 45초 후, 주형이 개방되었고, 성형품이 꺼내졌다.
결과적인 도광판은 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 평가되었고 0.4% 의 탄산가스함량을 갖는 것으로 밝혀졌다.
실시예 6
플라스티사이징 동안 스크류에 인가된 압력과 실린더로 공급된 탄산가스압력이 모두 6.5 MPa 로 변경된 점을 제외하고는, 도광판은 실시예 5 에서와 동일한 방식으로 제조되었다. 결과적인 도광판 내의 탄산가스함량은 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 측정되었고 0.6% 인 것으로 밝혀졌다.
실시예 7
플라스티사이징 동안 스크류에 인가된 압력과 실린더로 공급된 탄산가스압력이 모두 2.5 MPa 로 변경된 점을 제외하고는, 도광판은 실시예 5 에서와 동일한 방식으로 제조되었다. 결과적인 도광판 내의 탄산가스함량은 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 측정되었고 0.13% 인 것으로 밝혀졌다.
비교예 3
투명수지 B 가 1 MPa 의 백 압력을 인가하면서 실린더로 공급된 탄산가스없이 플라스티사이징되었고 캐비티가 탄산가스로 충전되지 않았다 (따라서, 캐비티로부터의 가스배출은 수행되지 않았다) 는 점을 제외하고는, 도광판은 실시예 5 에서와 동일한 방식으로 제조되었다.
비교예 4
비교예 3 에서 얻어진 도광판은 SUS제 압력용기에 넣어졌고, 여기서, 봄으로부터의 탄산가스는 도광판이 탄산가스를 흡수하도록 15분 동안 0.1 MPa 의 압력하에 유도되었다. 이 압력을 빼고, 도광판을 용기로부터 꺼냈다. 이렇게 처리된 도광판은 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 평가되었고 0.006% 의 탄산가스함량을 갖는 것으로 밝혀졌다.
실시예 8
Sumitomo Kikai K.K. 에 의해 제공되는 사출성형기 SG-260 (클램핑 힘 : 260 t) 가 사용되었다. 성형기 SG-260 의 스크류는 벤트 스크류로 교체되었고, 실린더 및 스크류에 대해 실시예 1 에서와 동일한 변경이 이루어졌다. 차단노즐이 사용되었다.
주형 B 는 성형기에 맞춰 끼워졌고, 건조된 투명수지 E 는 다음과 같이 사출성형되었다. 실린더 온도 및 주형온도는 각각 300℃ 및 95℃ 로 설정되었다. 차단노즐이 닫힌 상태에서, 수지는 6 MPa 의 압력하에 실린더로 탄산가스를 공급하고 탄산가스압력에 대해 6 MPa 의 스크류압력을 인가하면서 플라스티사이징되었다. 플라스티사이징 완료후, 노즐은 주형과 접촉하여 있음을 확인하였고, 그후, 주형 캐비티는 5 MPa 의 압력하에 탄산가스로 충전되었고, 그리고나서 몰튼 수지는 1초의 주입시간 동안 주입된 후, 게이트가 밀봉된 채로 10초 동안 100 MPa 의 유지압력에서 압력유지되었다. 압력유지단계의 개시 0.4초 후, 탄산가스가 캐비티로부터 배출되었다. 주입완료 50초 후, 주형이 개방되었고, 성형품은 꺼내졌다.
결과적인 도광판은 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 평가되었고 1.2% 의 탄산가스함량을 갖는 것으로 밝혀졌다.
실시예 9
건조된 투명수지 F 를 사용한다는 점을 제외하고는, 도광판은 실시예 8 에서와 동일한 방식으로 제조되었다. 결과적인 도광판은 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 평가되었고 0.7% 의 탄산가스함량을 갖는 것으로 밝혀졌다.
비교예 5
1 MPa 의 백 압력을 인가하면서 실린더로 공급되는 탄산가스없이 플라스티사이징이 수행되었고 캐비티는 탄산가스로 충전되지 않았다 (따라서, 캐비티로부터의 가스배출은 수행되지 않았다) 는 점을 제외하고는, 도광판은 실시예 8 에서와 동일한 방식으로 제조되었다.
실시예 10
건조된 투명수지 G 는 실시예 8 에서 사용된 것과 동일한 성형기에서 사출성형되었고 여기에 주형 B 가 맞춰 끼워졌다. 실린더 온도 및 주형온도는 각각 250℃ 및 70℃ 로 설정되었다. 차단노즐이 닫힌 상태에서, 수지는 5 MPa 의 압력하에 실린더로 탄산가스를 공급하고 탄산가스압력에 대해 5 MPa 의 스크류압력을 인가하면서 플라스티사이징되었다. 플라스티사이징 완료후, 노즐이 주형과 접촉해 있음을 확인하였다. 주형 캐비티는 5 MPa 의 압력하에 탄산가스로 충전되었고, 그후 몰튼 수지는 1초의 주입시간 동안 주입된 후, 게이트를 밀봉한 채로 10초 동안 65 MPa 의 유지압력에서 압력유지되었다. 압력유지단계의 개시 0.3초 후, 탄산가스가 캐비티로부터 배출되었다. 주입완료 45초 후, 주형이 개방되었고, 성형품이 꺼내졌다.
결과적인 도광판은 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 평가되었고 0.5% 의 탄산가스함량을 갖는 것으로 밝혀졌다.
비교예 6
플라스티사이징 동안 탄산가스가 공급되지 않고, 대신에 3 l/min의 유량으로 수지 G 와 함께 수지공급개구를 통해 질소가스가 공급되었고 1.2 MPa 의 백 압력이 플라스티사이징 동안 인가되었고, 캐비티는 탄산가스로 충전되지 않았다 (따라서, 가스배출은 수행되지 않았다) 는 점을 제외하고는, 도광판은 실시예 10 에서와 동일한 방식으로 제조되었다.
실시예 11
Toshiba Machine Co., Ltd. 에 의해 제공되는 사출성형기 IS-550GS (클램핑 힘 : 550 t) 가 사용되었다. 실린더와 스크류에 대해 실시예 1 에서와 동일한 변경이 이루어졌다. 차단노즐이 사용되었다.
주형 C 가 성형기에 맞춰 끼워졌고, 건조된 투명수지 B 가 다음과 같이 성형되었다. 실린더 온도 및 주형온도는 각각 240℃ 및 70℃ 로 설정되었다. 차단노즐이 닫힌 상태에서, 수지는 7 MPa 의 압력하에서 실린더로 탄산가스를 공급하고 탄산가스압력에 대해 7 MPa 의 스크류압력을 인가하면서 플라스티사이징되었다. 플라스티사이징 완료후, 노즐이 주형과 접촉해 있음을 확인하였고, 그후, 주형 캐비티는 5 MPa 의 압력하에 탄산가스로 충전되었고, 차단노즐은 개방되었고, 그리고나서 몰튼 수지는 3초의 주입시간 동안 주입된 후, 25초 동안 30 MPa 의 유지압력에서 압력유지되었다. 압력유지단계의 개시 20초 후, 탄산가스가 캐비티로부터 배출되었다. 주입완료 3분 후, 주형이 개방되었고, 성형품이 꺼내졌다.
결과적인 도광판은 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 평가되었고 0.9% 의 탄산가스함량을 갖는 것으로 밝혀졌다.
실시예 12
실린더로 공급된 탄산가스압력, 플라스티사이징 동안 스크류에 인가된 압력, 및 캐비티를 충전하는 탄산가스압력은 각각 9.5 MPa, 9.5 MPa, 및 6 MPa 로 변경되었다.
결과적인 도광판은 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 평가되었고 1.5% 의 탄산가스함량을 갖는 것으로 밝혀졌다.
실시예 13
플라스티사이징 동안 스크류에 인가된 압력과 실린더로 공급된 탄산가스압력이 모두 1.2 MPa 로 변경되었다는 점을 제외하고는, 도광판은 실시예 11 에서와 동일한 방식으로 제조되었다.
결과적인 도광판은 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 평가되었고 0.03% 의 탄산가스함량을 갖는 것으로 밝혀졌다.
비교예 7
(1) 투명수지 A 가 투명수지 B 대신 사용된 점, (2) 수지가 실린더로 공급된 탄산가스없이 270℃ 의 수지온도로 플라스티사이징된 점, (3) 1 MPa 의 백 압력이 플라스티사이징 동안 실린더로 인가된 점, (4) 캐비티가 탄산가스로 충전되지 않은 점, (5) 수지가 3초 동안 85℃ 로 유지된 주형으로 주입된 후, 30초 동안 30 MPa 의 유지압력하에서 압력유지된 점, 및 (6) 성형품이 주입완료 4분 후에 꺼내진 점을 제외하고는, 도광판은 실시예 11 에서와 동일한 방식으로 제조되었다.
비교예 8
투명수지 A 가 투명수지 B 대신에 사용되었고, 실린더로 공급된 탄산가스의 압력, 플라스티사이징 동안 스크류에 부과된 압력, 및 캐비티를 충전하는 탄산가스 압력이 각각 22 MPa, 22 MPa, 및 8 MPa 로 변경된 점을 제외하고는, 도광판은 실시예 11 에서와 동일한 방식으로 제조되었다.
결과적인 도광판은 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 평가되었고 2.7% 의 탄산가스함량을 갖는 것으로 밝혀졌다.
비교예 9
비교예 7 에서 얻어진 도광판은 SUS제 압력용기에 넣어졌고, 여기서, 봄으로부터의 탄산가스는 도광판이 탄산가스를 흡수하도록 5분 동안 0.1 MPa 의 압력하에서 유도되었다. 이 압력을 빼고, 도광판을 용기로부터 꺼냈다. 이렇게 처리된 도광판은 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 평가되었고 0.002% 의 탄산가스함량을 갖는 것으로 밝혀졌다.
실시예 14
투명수지 B 를 투명수지 C 로 대체한 점을 제외하고는, 도광판은 실시예 11 에서와 동일한 방식으로 제조되었다.
결과적인 도광판은 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 평가되었고 0.8% 의 탄산가스함량을 갖는 것으로 밝혀졌다.
비교예 10
투명수지 A 를 투명수지 C 로 대체한 점을 제외하고는, 도광판은 비교예 7 에서와 동일한 방식으로 제조되었다.
평면 발광장치는 도 4 내지 도 6 에 따라 상기 실시예 1 내지 14 및 비교예 1 내지 10 에서 제조된 각 도광판을 사용하여 제조되었다. 이 장치들의 휘도 및 색도는 상기 방법에 따라 측정되었다. 얻어진 결과는 아래 표 1 에 나타나 있다.
표 1 의 결과는 다음과 같은 관측결과를 보여준다. 탄산가스를 함유하지 않은 비교예 1 과 비교할 때, 실시예 1 내지 3 은 평균휘도가 약 5 내지 6% 더 높고 Lmax와 Lmin사이의 차이가 작아서, 더 밝고 더 균일한 평면 발광을 보장함을 나타낸다. 실시예 1 내지 3 은 또한 x 와 y 값에서의 최대색도와 최소색도 사이의 차이가 더 작아, 평면 발광에서의 컬러 불균일성이 더 작음을 나타낸다. 실시예 1 내지 3 의 평면 발광장치는 종래의 것보다 더 월등함이 명백하다.
둘 다 광 산란입자를 함유하는 수지 D 를 사용한 실시예 4 와 비교예 2 사이의 비교는 또한 탄산가스의 합체가 평균휘도, Lmax와 Lmin사이의 차이, 및 컬러 불균일성의 감소에 있어서 거의 약 5% 의 향상을 가져온다는 점을 나타낸다.
주형 B 와 측정시스템 ⅱ 가 사용되는 실시예 5 내지 7 은, 탄산가스함량이 없는 비교예 3 과 비교했을 때, 평균휘도가 10% 이상 향상되고 Lmax와 Lmin사이의 차이가 더 작고 컬러 불균일성이 감소된 평면 발광장치를 마찬가지로 제공한다. 비교예 4 가 탄산가스를 함유한다 하더라도, 휘도 또는 휘도 균일성에서의 향상은 0.01% 미만의 탄산가스함량에 의해 얻어지지 않는다. 각각이 폴리카보네이트 수지를 구비하는 수지 조성물을 사용하는 실시예 8 및 9 와 비교예 5 사이의 비교, 및 각각이 시클릭 올레핀 수지를 구비하는 수지 조성물을 사용하는 실시예 10 과 비교예 6 사이의 비교에서, 유사한 결과가 관측된다.
유사하게, 주형 C 와 측정시스템 ⅲ 을 채용하는 실시예 11 내지 13 은, 탄산가스함량이 없는 비교예 7 또는 탄산가스함량이 0.01% 미만인 비교예 9 와 비교했을 때, 평균휘도가 거의 10% 향상되고 Lmax와 Lmin사이의 차이가 더 작고 컬러 불균일성이 감소된 평면 발광장치를 제공한다. 비교예 8 에서, 2% 이상의 탄산가스를 함유하는 도광판은, 도광판으로서는 치명적인 결점인 균열이 나타난다.
수지 C 를 사용하는 실시예 14 도, 수지 C 를 사용하는 비교예 10 과 비교했을 때, 평균휘도가 5% 이상 향상되고 Lmax와 Lmin사이의 차이가 더 작고 컬러 불균일성이 감소된 평면 발광장치를 제공한다.
본발명에 따른 도광판은, 구성이 어떠하든간에, 향상된 밝기 (휘도), 향상된 휘도 균일성, 및 감소된 컬러 불균일성을 갖는 광을 방출하는 평면 발광장치를 제공한다.
본 발명이 구체적인 실시예를 참조하여 상세히 기술되었지만, 본 발명의 사상 및 범위에 벗어남없이 다양한 변경과 수정이 가능함은 당업자에게 분명할 것이다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 0.01 내지 2 중량% 의 농도인 도광판 내의 탄산가스에 의해, 크기 및 형상에 상관없이, 향상된 밝기 (휘도), 향상된 휘도 균일성, 및 컬러의 감소된 불균일성을 갖는 광을 방사하는 도광판을 제공할 수 있다.

Claims (10)

  1. 탄산가스를 함유하는 투명수지를 구비하고 도광판의 중량기준으로 0.01 내지 2 중량% 의 탄산가스함량을 갖는 것을 특징으로 하는 도광판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명수지는 메타크릴 수지, 폴리카보네이트 수지, 및 시클릭 올레핀 수지로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 도광판.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명수지는 총 말단 기에 기초하여 1 내지 30 mol% 의 비율로 말단 히드록시기를 갖는 폴리카보네이트 수지인 것을 특징으로 하는 도광판.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명수지는 포화 지방족 고급 알콜, 글리세롤 고급 지방산 에스테르, 및 자외선 흡수제 중의 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 투명수지는 메타크릴 수지인 것을 특징으로 하는 도광판.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명수지는 미립자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판.
  7. 제 1 항에 있어서,
    발광표면 및 대향표면을 갖고, 이들 표면 중의 적어도 하나에 미세한 불균일성을 갖는 것을 특징으로 하는 도광판.
  8. 제 1 항에 있어서,
    렌즈형상을 갖는 발광표면을 구비하는 것을 특징으로 하는 도광판.
  9. 제 1 항에 있어서,
    경사진 반사면을 갖는 쐐기형상을 구비하는 것을 특징으로 하는 도광판.
  10. 1 내지 15 MPa 의 압력하에 내부로 탄산가스를 공급함으로써 실린더를 가압하면서 상기 실린더 내의 투명수지를 용융-혼련하는 단계;
    적어도 주입되는 몰튼 수지의 흐름 전방에서 거품이 발생하지 않는 압력이며 1 내지 15 MPa 의 압력으로 사전에 탄산가스로 가압된 주형 캐비티로 몰튼 수지를 주입하는 단계;
    유지를 수행하면서 캐비티 내의 압력을 부분적으로 감소시킴으로써 탄산가스의 일부를 배출하는 단계; 및
    성형품을 얻기 위하여 상기 성형된 수지를 냉각시키는 단계를 포함하며,
    상기 성형품은 탄산가스를 함유하며 성형품의 중량기준으로 0.01 내지 2 중량% 의 탄산가스함량을 갖는 것을 특징으로 하는 도광판의 제조방법.
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