KR20070032710A

KR20070032710A - 백 섀시 일체형 반사기, 백라이트 장치 및 액정 표시 장치

Info

Publication number: KR20070032710A
Application number: KR1020067026998A
Authority: KR
Inventors: 히로시 가와토; 마사미 고구레
Original assignee: 이데미쓰 고산 가부시키가이샤
Priority date: 2004-06-21
Filing date: 2006-12-21
Publication date: 2007-03-22
Also published as: CN101019047A; EP1767963A1; WO2005124401A1; TW200604467A; US20070229995A1; US7832916B2; CN101019047B; JP4726783B2; EP1767963A4; JPWO2005124401A1

Abstract

본 발명에 따른 모듈화된 반사기는, 판금 가공에 의해, 광원 지지부, 광원 전극 단자 취출용 관통 구멍 또는 그루브, 광확산판과 광학 필름의 지지용 프레임, 및 필요에 따라 광확산판 지지체가 일체로 형성되어 있는 판금제 백 섀시, 및 상기 백 섀시를 피복하는 형상으로 성형되고 광반사성 열가소성 수지 재료로 이루어진 광반사층을 일체화시키거나 또는 적층시켜 형성된다. 이러한 반사기를 사용하여 백라이트 장치 및 액정 표시 장치를 제작함으로써, 반사기는 부품의 수가 감소되고 조립 공정의 수가 감소될 수 있을 뿐만 아니라 경량이고 박형이다. 또한, 상기 반사기를 사용한 백라이트 및 액정 표시 장치가 제공된다.

Description

백 섀시 일체형 반사기, 백라이트 장치 및 액정 표시 장치{BACK CHASSIS INTEGRATING REFLECTOR, BACK LIGHT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY}

본 발명은 백라이트 장치 또는 액정 표시 장치에 사용되는 백 섀시 일체형 반사기, 이것을 사용한 백라이트 장치 및 액정 표시 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 액정 표시 장치는 백라이트 장치 및 액정 패널로 이루어진다. 백라이트 장치는 판금제 백 섀시와 프론트 섀시, 광반사판, 광원 지지부, 광원, 광확산판, 필요에 따라 사용되는 도광판 및 인버터 등의 광원 구동 회로로 이루어진 구성을 가지며, 액정 표시 장치는 상기 백라이트 장치에 추가로 액정 패널이 배치되어 고정된 구성을 갖는다. 상기 백라이트 장치는 직하형, 도광형 및 이들 양자의 하이브리드인 탠덤형(tandem-type)의 3개의 유형으로 크게 분류된다. 그 중에서도, 대화면 액정 TV에 사용되는 백라이트 장치는 높은 휘도를 요구하기 때문에, 최근에는 직하형 또는 탠덤(하이브리드)형 백라이트 장치의 개발이 활발하게 이루어지고 있다.

직하형 백라이트 장치의 구성

종래의 직하형 백라이트 장치는 알루미늄 판금 기재에 수지 발포체가 접착 및 적층되어 형성된 평판형 또는 골판형 광반사판, 복수의 광원, 광원 지지체, 광확산판, 복수의 광학 필름, 판금제 섀시(백 섀시, 프론트 섀시) 등으로 구성된다(예컨대, 특허문헌 1 내지 3 참조).

탠덤(하이브리드)형 백라이트 장치의 구성

종래의 탠덤형 백라이트 장치는 쐐기형 알루미늄 판금 기재에 수지 발포체가 접착 및 적층되어 형성된 광반사판 또는 복수의 광반사 시트, 복수의 광원, 광원 지지체, 광확산판, 복수의 도광판, 복수의 광학 필름, 판금제 섀시(쐐기형 백 섀시, 프론트 섀시), 및 필요에 따라 광원 전극 단자 커버로 구성된다(예컨대, 특허문헌 4 및 5 참조).

종래의 액정 표시 장치는 상기의 백라이트 장치에 액정 패널을 배치함으로써 형성된다.

사용되는 반사판은 반사판의 휨 및 변형을 방지하고 그의 구조를 유지하기 위하여, 도 9에 도시된 바와 같이 알루미늄 판금 기재에 수지 발포체를 접착 및 적층시켜 제조한다. 일반적으로, 반사기는 판금 가공에 의해, 예컨대 골판형을 위한 프레스 가공 또는 측면 표면을 위한 휨 가공 등을 실시함으로써 제작된다.

광원은 액정 표시 장치의 표시 화면 크기 및 백라이트 장치에 요구되는 휘도에 따라 복수의 광원이 사용된다. 광원으로서는 선형 또는 U형 냉음극관(CCFL), 또는 광반도체 소자(LED) 등의 점 광원 또는 이것을 선상 또는 면형상으로 배열한 광원 등이 사용되고 있다.

광원 지지체는 판금제로 형성되는 것이 아니라 열가소성 수지 조성물의 사출 성형체가 종종 사용되고 있다. 그 중에서도, 산화티탄을 함유하는 폴리카보네이트 수지 조성물을 사용하여 성형된 광원 지지체는 광반사 기능을 가지며, 광반사판의 비틀림 강성의 향상을 위해 광원 지지 기능외에 립 구조가 형성된 구조의 광원 지지체가 채용되고 있다.

일반적으로, 광확산판은 아크릴계 수지; 아크릴계 단량체와 스타이렌과의 공중합체 수지; 또는 폴리카보네이트 수지를 사용하여 형성하며, 최근에는 환상 올레핀 수지와 같은 투명 수지에 광확산제가 배합된 수지 조성물을 사용하고 있으며, 두께는 약 1 내지 3mm이며, 액정 표시 화면 크기 또는 조명 장치 방식에 따라 선택된다.

또한, 광확산판 지지체 프레임 뿐만 아니라 광원 지지부가, 산화티탄을 함유하는 폴리카보네이트계 수지 조성물의 사출 성형체로 형성된 립 구조를 갖는 프레임을 사용할 수 있다.

복수의 기능을 갖는 광학 필름이 적층된다. 일반적으로, 백라이트 장치의 표면 휘도를 균일하게 하기 위하여 사용되는 광확산 필름 또는 휘도 향상 기능을 갖는 프리즘 시트 등이 사용되고 있다. 휘도 및 휘도의 균일성의 조정을 위해 복수의 광학 필름이 적층되어 사용된다.

도광판은 일반적으로 아크릴계 수지 또는 폴리카보네이트 수지를 사용하여 형성하며, 최근에는 환상 올레핀 수지 등의 높은 도광성을 갖는 투명 수지가 사용되며, 사용 환경 또는 화면 크기 등에 따라 선정된다. 상기 도광판은 도광판 이면 에 광확산성의 백색 잉크 등에 의해 형성된 산란 패턴 또는 미세한 요철을 가지며, 이것은 선형 광원 또는 점 광원으로부터 입사된 빛을 출광 방향에 균일하고 또한 효율적으로 면발광시키기 위한 광학 변환 소자이다.

이러한 종래의 백라이트 장치 각각은 다수의 부품 및 다수의 조립 공정을 갖는다. 또한, 광반사판의 골판형 가공 또는 측면 형성을 위한 휨 가공에 의한 반사기의 제조를 위한 판금 가공과, 섀시(하우징)의 제조를 위한 판금 가공이 두 번에 걸쳐 실시되며, 따라서 백라이트 유형의 어셈블리에는 이중 공정이 필요함과 동시에, 장치 전체의 중량이 증가되는 것을 피할 수 없다. 알루미늄 판금 기재에 수지 발포체를 접착 및 적층한 광반사판은 판금 가공 중에 수지 발포체층이 알루미늄 기재로부터 박리되기 쉽고 위치가 어긋나기 때문에, 복잡한 형상의 판금 가공은 곤란하다. 여기에 사용되는 알루미늄 판금 기재는 알루미늄제 또는 알루미늄 합금제이지만, 판금 가공 특성을 부여하기 위해서 일반적으로 입수가능한 비교적 저렴한 알루미늄 소재의 52S를 사용할 수는 없으며 또한 비싼 재료를 사용해야 했다. 상술한 바와 같이, 복잡한 형상의 판금 가공이 곤란하기 때문에, 광반사판의 비틀림을 방지하고 광반사판을 보강하는 구조를 가지며, 광원의 지지, 반사부의 지지, 광원 전극 단자의 단열 기능 등을 겸비한 광원 지지체를 별도의 사출 성형법에 의해 수지 조성물을 사용하여 제작하고, 상기 광반사판에 광원을 배치한 후에 상기 광원 지지체를 부착 및 고정하여 반사기를 제조해야만 했다. 또한, 알루미늄 판금제가 사용될 때, 섀시의 두께는 표시 화면 크기가 22인치 유형인 경우는 1mm, 30인치 유형인 경우에는 1.5mm 및 40인치의 유형인 경우에는 2mm가 사용되고 있어, 이 역시 중량 증가의 원인이 되고 있다 (예컨대, 특허문헌 6 및 7 참조).

또한, 광반사판용 판금 기재에 미리 광반사 특성을 갖는 도장을 실시한 판금 기재가 제안되어 있다. 그러나, 상기 판금 기재는 광반사판에만 적용되고 있으며, 백 섀시 및/또는 광원 지지체를 구비한 구조의 반사기는 제안되지 않았으며, 상술한 바와 같이 광원 지지부에는 별도 사출 성형법에 의해 제작한 광원 지지체를 적용해야만 했다.

한편, 상기 알루미늄 기재의 사용 없이, 광반사 기능을 갖는 산화티탄 함유의 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물을 사용하여 광반사판을 형성한 경우에는, 광원으로부터의 열에 의한 온도 상승으로 인한 열팽창에 의해 휨 및 변형을 억제할 수가 없었다.

또한, 필요에 따라 액정 패널 지지용 섀시의 형성을 위한 강성의 확보가 곤란하였다(예컨대, 특허문헌 8 및 9 참조).

또한, 열의 발생원인 광원 전극 단자의 구조를 개량하여 방열성을 높이는 방법이 제안되고 있지만, 부품의 수를 감소시킬 수는 없었다(예컨대, 특허문헌 10 내지 12 참조).

상기에서 언급된 특허문헌은 다음과 같다:

특허문헌 1: 일본 특허공개 제2004-22352호 공보;

특허문헌 2: 일본 특허공개 제2004-127643호 공보;

특허문헌 3: 일본 특허공개 제2001-215497호 공보;

특허문헌 4: 일본 특허공개 제2003-346537호 공보;

특허문헌 5: 일본 특허공개 제2002-72204호 공보;

특허문헌 6: 일본 특허공개 제2004-55182호 공보;

특허문헌 7: 일본 특허공개 제2004-139871호 공보;

특허문헌 8: 일본 특허공개 제2004-102119호 공보;

특허문헌 9: 일본 특허공개 제2003-162901호 공보;

특허문헌 10: 일본 특허공개 제2004-134281호 공보;

특허문헌 11: 일본 특허공개 제2001-216807호 공보; 및

특허문헌 12: 일본 특허공개 제2003-234012호 공보.

발명의 개시

본 발명의 목적은 부품의 수가 감소되고, 조립 공정의 수가 감소되며, 경량 및 박형화가 실시된 반사기 및 이것을 이용한 백라이트 장치 및 액정 표시 장치를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반사기는, 광원 지지부, 광원 전극 단자 취출용 관통 구멍 또는 그루브(groove), 및 광확산판과 광학 필름의 지지용 프레임이 판금 가공에 의해 일체로 형성되어 있는 판금제 백 섀시, 및 상기 백 섀시를 피복하는 형상으로 성형되고 광반사성 열가소성 수지 재료의 성형 제품으로 형성된 광반사층을 일체화시키거나 또는 적층시켜 모듈화한 것을 특징으로 한다. 이러한 구성에 의해, 백 섀시 기능을 구비한 반사기를 제작하고, 이것을 직하형 또는 탠덤(하이브리드)형 백라이트 장치에 채용함으로써 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.

광원 지지부, 광원 전극 단자 취출용 관통 구멍 또는 그루브, 및 광확산판과 복수의 광학 필름 등의 지지용 프레임, 필요에 따라 광확산판 지지체를 판금 가공에 의해 판금제 백 섀시에 일체로 형성시킨 후에, 상기 판금제 백 섀시를 피복하는 형상으로 성형한 광반사성 열가소성 수지 재료로 이루어진 성형체의 광반사층을 상기 판금제 백 섀시와 일체화시키거나 또는 적층시킴으로써, 액정 패널을 지지하기에 충분한 강도 및 강성을 갖는 섀시 기능을 겸비한 반사기를 실현할 수 있고, 따라서 부품의 수가 감소되고 조립 공정의 수가 감소되며 경량이고 박형인 백라이트 장치 및 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.

도 1은 이면에 보강 립을 가지며, 광원 지지부, 광원 전극 단자 취출용 관통 구멍 또는 그루브, 및 광확산판과 복수의 광학 필름 등의 지지용 프레임을 일체로 형성시킨 반사기의 일례의 측면도이다.

도 2는 이면에 보강 립을 가질 뿐만 아니라 골판형 반사면을 가지며, 광원 지지부, 광원 전극 단자 취출용 관통 구멍 또는 그루브, 및 광확산판과 복수의 광학 필름 등의 지지용 프레임을 일체로 형성시킨 반사기의 일례의 단면도이다.

도 3은 탠덤형 백 섀시 일체화 반사기의 일례의 측면도이다.

도 4는 도 1에 도시된 반사기를 사용한 백라이트 장치의 일례의 단면도이다.

도 5는 도 2에 도시된 반사기를 사용한 백라이트 장치의 일례의 단면도이다.

도 6은 도 3에 도시된 반사기를 사용한 탠덤형 백라이트 장치의 일례의 측면도이다.

도 7은 도 4에 도시된 백라이트 장치를 사용한 액정 표시 장치의 일례의 단면도이다.

도 8은 반사기 이면에 강성 보강물 및/또는 방열성 핀으로서 작용하는 격자형 또는 골판형 립 구조를 저면 상에 갖는 직하형 반사기의 이면도이다.

도 9는 종래의 직하형 반사기의 일례의 단면도이다.

도 10은 발광 소자(LED)를 광원으로 사용한 직하형 반사기의 일례의 단면도이다.

도 11은 발광 소자(LED)를 광원으로 사용한 직하형 반사기를 이용한 백라이트 장치의 일례의 측면도이다.

도 12는 이면에 보강 립을 가지며, 광원 지지부, 광원 전극 단자 취출용 관통 구멍 또는 그루브, 및 광확산판 지지체와 복수의 광학 필름 등의 지지용 프레임을 일체로 형성시킨 반사기의 일례의 측면도이다.

도 13은 발광 소자(LED)를 광원으로 사용한 측면광 백라이트용 반사기의 일례의 측면도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1: 알루미늄 판금 백 섀시

2: 보강 립

3: 광반사 시트

4: 광원

5: 광확산판

6: 광확산 필름

7: 프리즘 시트

8: 프론트 섀시

9: 액정 패널

10: 도광판

11: 금속 반사판 또는 증착 필름

12: 리드선

13: 격자형 또는 골판형 립 구조

14: 반사판용 알루미늄 기재

15: 발광 소자(LED) 어레이 기판 지지체

16: 발광 소자(LED) 어레이 기판

17: 백 섀시

18: 광반사층 지지용 판금 기재층

19: 광반사층

20: 발광 소자(LED) 광원

21: 차광층

22: 투명판

23: 광확산판 지지체

청구항 1에 기재된 발명은 판금 가공에 의해, 광원 지지부, 광원 전극 단자 취출용 관통 구멍 또는 그루브, 광확산판과 복수의 광학 필름 등의 지지용 프레임, 및 필요에 따라 광확산판 지지체를 판금제 백 섀시 상에 일체로 형성시킨 후에, 상기 판금제 백 섀시를 피복하는 형상으로 성형되고 광반사성 열가소성 수지 재료로 이루어진 광반사층 또는 광반사판을 상기 판금제 백 섀시와 일체화시키거나 또는 적층시켜 모듈화하는 것에 의해 제작된 백 섀시 기능을 겸비한 반사기에 관한 것이다.

판금제 백 섀시 상에 광원 지지부, 및 광원 전극 단자 및 리드선을 취출하기 위한 관통 구멍이 판금 가공에 의해 형성되기 때문에, 광원 지지체 부품을 별도로 제작하여 설치할 필요가 없고, 열발생원인 광원 전극 단자 근방을 램프실로부터 제외시킬 수 있어서 램프실 내의 온도 상승을 피할 수 있다. 광반도체 소자(LED) 등의 점 광원 또는 이것을 선형 또는 면형상으로 배열한 광원 등을 광원으로 하는 경우에는, 상기 광원 지지부는 상기 광반도체 소자(LED) 어레이 기판을 지지하는 기판 등을 포함한다.

또한, 광반사층 또는 광반사판을 상기 판금제 백 섀시와 일체화시키거나 또는 적층시켜 배치하기 때문에, 알루미늄 판금 기재에 수지 발포체를 접착 및 적층하여 형성된 광반사층을 별도 판금 가공에 의해 제작할 필요가 없으며, 부품의 수가 감소되기 때문에 백라이트 장치 및 액정 표시 장치의 경량 및 박형화를 달성할 수 있을 뿐만 아니라, 부품 제조 공정 및 부품 조립 공정의 수가 감소된다. 한편, 복잡한 반사면 형상을 별도로 판금 가공하고 광반사층을 일체로 성형하여 삽입시킴으로써 복잡한 반사면을 형성할 수 있다. 또한, 광반사 성능이 요구되는 광확산판을 지지하는 지지체도 형성할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 판금 그 자체를 가공하기 때문에, 알루미늄 기재의 판금에 수지 발포체를 접착 및 적층시킨 판금을 이용하는 판금 가공으로서는 한계가 있는 복잡한 형상의 가공도 가능하고, 백라이트 장치에서의 판금제 섀시의 설계의 자유도가 확대된다.

광반사성 열가소성 수지 재료로서는, 백 섀시의 형상을 완전하게 열성형할 수 있는 열성형성을 갖는 광반사성 수지 재료이면 특별히 한정되지 않지만, 온도 150 내지 190℃에서 동적 저장 탄성율이 약 1×10⁶ 내지 3×10⁸MPa인 광반사성 수지 재료가 바람직하다. 특히, 비정질 상태의 투명한 열가소성 수지를 연신하여 수득된 다공질체 또는 초임계 유체 발포법으로 수득된 발포체이고, 95% 이상의 광반사율을 갖는 것이 바람직하며, 비정질 상태의 투명한 열가소성 수지의 예로서는 폴리카보네이트계 수지, 폴리에스터계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지 등을 들 수 있다.

또한, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에스터계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지에 백색 안료, 산화방지제 또는 분해억제제, 필요에 따라 난연제 및 난연 보조제를 배합시킨 약 95 내지 99.5%의 광반사율을 갖는 열가소성 수지 조성물도 바람직하다.

청구항 2에 기재된 반사기는, 판금제 백 섀시의 측면 및/또는 지지용 프레임에 강성 보강용 립 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.

이러한 강성 보강용 립 구조의 사용으로, 백 섀시에 사용하는 기재의 판금을 박육화하더라도 광확산판 또는 액정 패널 등을 지지할 수 있는 강도 및 강성을 확보할 수 있기 때문에, 백 섀시에 사용되는 알루미늄 기재의 두께를 박육화할 수 있고, 이것에 의해 백 섀시의 경량화 및 박형화가 가능해진다.

판금제 백 섀시의 판금 가공으로 인해, 직하형 백라이트 장치의 경우에는, 광확산판 및 복수의 광학 필름을 유지하는 프레임 구조의 형성이 가능하고, 탠덤형 백라이트 장치의 경우에는, 광확산판 및 복수의 광학 필름에 더하여 복수 광원 사이에 삽입되는 복수의 도광판을 지지하는 구조를 형성(쐐기형 단면 형상을 갖는 도광판에서는 톱니 날 형태의 골판형임)하는 것이 가능하다. 또한, 필요에 따라, 액정 패널도 동시에 적층 및 유지하는 것이 가능하기 때문에, 경량의 박형 액정 표시 장치를 실현할 수 있다.

청구항 3에 기재된 반사기는, 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 판금제 백 섀시 저면에 격자형, 그루브형 또는 골판형 립 구조가 형성되는 것을 특징으로 한다. 이러한 구조의 도입으로, 광반사층 표면 또는 광반사판 표면의 휨 또는 변형을 피할 수 있고, 광반사층 또는 광반사판의 강성 보강 뿐만 아니라 방열성도 확보할 수 있어서 광원 전극부의 과도한 온도 상승을 막을 수 있고, 따라서 광원 전극부에서 발열로부터 비롯되는 표시 불균일 또는 휘도의 저하를 방지할 수 있다.

청구항 4에 기재된 발명은, 광반사층이 광반사판인 것을 특징으로 한다.

청구항 5에 기재된 발명은, 판금제 백 섀시와의 밀착성을 높이기 위해서, 광반사층의 한 면에 점착제가 도포되어 있는 것을 특징으로 한다.

사용되는 점착제는 특별히 한정되지 않으며, 필요에 따라 시판품을 차광용 흑색 착색제 등으로 착색하여 사용할 수 있으며, 예컨대 폴리올레핀계 점착제, 아세트산바이닐계 점착제, 아크릴산계 점착제, SBR 등의 라텍스계 점착제, 에폭시계 점착제, 폴리에스터계 점착제, 사이아노아크릴레이트계 점착제, 스타이렌-아크릴산계 점착제, 우레탄계 점착제 등을 들 수 있다. 그 중에서도 내열성 및 금속 기재와의 점착성의 관점에서, 아크릴산계의 점착제, 예컨대 도요 잉크 매뉴팩츄어링 캄파니 리미티드(Toyo Ink Mfg. Co. Ltd.)로부터 입수할 수 있는 BPS5213, BPS5375, BPS5513 또는 BPS1109, 및 대이코쿠 프린팅 잉크 매뉴팩츄어링 캄파니 리미티드(Teikoku Printing Inks Mfg. Co. Ltd.)로부터 입수할 수 있는 CAT-1300S 등이 바람직하다.

도포의 방법 또한 특별히 한정되지 않으며, 그라비어롤(gravure roll)법, 다이 코팅(dye coating)법, 스크린 인쇄법, 나이프 코팅법, 분무 코팅법 등을 그 예로서 들 수 있다.

청구항 6에 기재된 반사기는, 광반사층이 판금 기재에 미리 도포된 광반사성 도막인 것을 특징으로 한다. 광반사성 도료로서는 백색 안료를 포함하는 도료이면 특별히 제한되지 않으며, 분체 도료 또는 액체 도료를 사용할 수 있지만, 광반사율이 95% 이상인 것이 바람직하다. 이러한 광반사성 도료를 강재, 알루미늄 기재, 알루미늄 합금 기재 등의 금속 기재에 미리 도포하여 도막을 형성시킨 판금용 재료가 이미 시판되고 있고, 이러한 판금 재료를 판금 가공함으로써 본 발명의 모듈화된 반사기를 얻을 수 있다. 이러한 판금 재료로서는, 예컨대 쇼와 덴코 가부시키가이샤(Showa Denko K.K.)로부터의 알루미늄 합금 방열판 「ST60」, 후루가와 일렉트릭 캄파니 리미티드(Furukawa Electric Co., Ltd.)로부터의 고반사성 알루미늄 도장재 「푸스코프 알 크리스탈(Fuscoat R crystal)」 시리즈 등을 들 수 있으며, 이것들을 바람직하게 사용할 수 있다.

청구항 7에 기재된 반사기는, 비정질 상태의 투명한 열가소성 수지를 연신하여 수득된 다공질체 또는 초임계 유체 발포법으로 수득된 발포체이고 95% 이상의 광반사율을 갖는 것을, 광반사층으로서 사용하는 것을 특징으로 한다.

다공질체 또는 초임계 유체 발포법으로 수득된 발포체는 열성형성이 우수한 것이 바람직하며, 진공 성형법 또는 진공 라미네이트 성형법에 의해 백 섀시 상에 광반사층을 용이하게 형성할 수 있는 것이 바람직하다. 이러한 열성형이 가능한 열가소성 수지로서는 결정화 속도를 수분 정도로 할 수 있는 폴리프로필렌계 수지 및 폴리에스터계 수지를 들 수 있다. 연신에 의해 다공질체를 형성하는 비정질 상태의 투명한 수지의 예로서는, 공중합에 의해 결정화를 제어하고 연신에 의해 보이드를 형성하기 위한 핵제로서 소량의 무기의 입상 물질이 첨가된 투명 수지를 들 수 있다.

무기질의 입상 물질로서는 탄산칼슘, 황산칼슘, 황산바륨, 활석, 실리카, 알루미나 등의 무기 충전제를 들 수 있고, 이들의 첨가량은 일반적으로 약 0.1 내지 20질량%이다. 이러한 무기 충전제를 함유한 수지를 통상의 압출 성형법 등으로 필름 또는 시트 형상으로 성형하고, 수득된 필름 또는 시트를 연신함으로써 다공질체를 얻을 수 있다.

상기 연신 다공질체의 제조방법에 있어서, PET계 수지를 적용한 경우에는, 상기 PET계 수지에 예컨대 황산바륨 약 15질량%를 혼합하고, 혼합물을 용융 혼련 압출기로 260 내지 280℃의 온도에서 용융, 혼련, 및 압출하여 펠렛화한 후, 이것을 280 내지 300℃의 실린더 온도 및 10 내지 60℃의 롤 온도로 압출 시트 성형법에 의해 비정질 상태의 시트를 제조하고, 수득된 시트를 2축 연신기를 이용하여 제 1 단계에서는 70 내지 120℃의 온도에서 2 내지 5배로 연신 및 배향하여 결정화하고, 제 2 단계에서는 3 내지 6×3 내지 6배로 연신 및 배향하고 결정화한 후, 180 내지 230℃의 온도에서 열고정을 실시하여 다공질체의 광반사 시트를 얻는 방법을 들 수 있다.

또한, 초임계 유체 발포법으로 얻어지는 발포체에 있어서, 폴리프로필렌계 수지 또는 폴리에스터계 수지를 이용하여 평균 발포 셀 직경이 10㎛인 셀을 미리 형성한 후, 열성형과 동시에 결정화를 수행하여 발포 구조를 유지시킴으로써 발포 구조로부터 비롯되는 광반사 성능의 저하를 억제하면서 열성형에 의해 소정의 형상이 형성된다.

초임계 발포법에 의한 발포체의 제조방법의 예로서는, 배치식, 연속 압출식을 들 수 있다. 배치식은, 예컨대 오토클레이브 내에서 열가소성 수지 시트에 실온에서 초임계 가스 유체(이산화탄소 또는 질소)를 취입하고; 각각의 가스의 초임계점 이상의 온도 또는 압력까지 가열 또는 가압하고; 열가소성 수지 시트 내부로 초임계 유체 가스를 함침시킨 후, 냉각 또는 승압하여 발포체를 제조하는 것이다. 또한, 열가소성 수지 시트 내부에 초임계 가스 유체의 함침을 가속시켜서 아세톤 등의 유기 용매를 유지시키고, 오토클레이브로부터 이것을 꺼낸 후, 열처리를 실시하여 발포체를 얻는 방법이 예컨대 일본 특허 제2925745호 공보에 개시되어 있다.

또한, 탠덤형 압출기의 제 1 단계의 용기에 열가소성 수지를 용융 및 가소화한 후, 초임계 가스 유체를 주입하여 수지와 초임계 가스 유체를 혼합, 분산, 및 함침하는 공정; 및 제 2 단계의 용기에 가압 상태를 유지한 채로 용융 수지의 온도를 감소시키는 냉각 공정; 급격한 압력 저하에 의해 다수의 셀을 발생시키는 공정; 및 셀 직경을 제어하는 발포 제어 공정에 의해 발포체를 얻는 방법이 예컨대 일본 특공개 제1996-11190호 공보, 일본 특허공개 제1998-76560호 공보 등에 제시되어 있다. 사용되는 열가소성 수지의 성질에 따라, 상기 임의 방법을 적합하게 사용할 수 있다.

청구항 8에 기재된 반사기는, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에스터계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지를 연신하여 수득된 다공질체 또는 초임계 유체 발포법으로부터 수득된 발포체이고 95% 이상의 광반사율을 갖는 것을, 광반사층으로서 사용하는 것을 특징으로 한다.

다공질체는 폴리카보네이트계 수지, 폴리에스터계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지에 연신에 의해 보이드를 형성하기 위한 핵제로서 소량의 무기질의 입상물을 배합하고, 생성된 용융 혼련함으로써 얻을 수 있다. 이러한 배합과 용융 혼련은 일반적으로 사용되는 방법, 예컨대, 리본 블렌더, 헨셀 믹서(Henschel mixer)(상품명), 밴버리 믹서, 드럼 텀블러 믹서, 단축 스크류 압출기, 2축 스크류 압출기, 코니더(co-kneader), 다축 스크류 압출기 등을 이용하는 방법을 사용하여 실시할 수 있다. 한편, 용융 혼련에 있어서의 가열 온도는 일반적으로 240 내지 320℃의 범위에서 선택된다. 따라서, 수득된 열가소성 수지 조성물은 공지된 압출 성형법에 의해 필름 또는 시트 형상으로 성형가공할 수 있으며, 수득된 필름 또는 시트를 연신가공함으로써 다공질체를 형성하고, 각종의 열성형법에 의해 평판형, 골판형, 상자형 등 임의 형상의 광반사층 또는 광반사판(광반사 시트)으로 성형할 수 있다. 광반사층 또는 광반사 시트의 두께로서 약 50㎛ 내지 1.5mm, 바람직하게는 약 0.2 내지 1.5mm의 범위를 사용할 수 있고, 본 발명의 용도에서는 0.3 내지 0.8mm의 범위의 두께를 적합하게 사용할 수 있다. 50㎛ 미만의 두께에서는 광반사 시의 누출광이 커져서 휘도의 저하를 초래하며, 15mm을 초과하는 두께에서는 열성형성이 저하된다.

무기질의 입상 물질로서는, 탄산칼슘, 황산칼슘, 황산바륨, 활석, 실리카, 알루미나 등의 무기 충전제를 들 수 있고, 이들의 배합량은 일반적으로 약 0.1 내지 20질량%이다.

연신에 의해 보이드를 형성하여 수득된 다공질체의 예로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지계로서는 도레이 인더스트리스 인코포레이티드(Toray Industries, Inc.)로부터 입수할 수 있는 E60L을 들 수 있으며, 폴리프로필렌 수지계로서는 미쓰이 케미칼스 인코포레이티드(Mitsui Chemicals, Inc.)로부터 입수할 수 있는 화이트 레프스타(White Refstar)를 들 수 있다.

초임계 발포법에 의해 수득된 발포체로서는 후루가와 일렉트릭 캄파니 리미티드의 MC-PET를 들 수 있다.

한편, 이러한 발포체의 필름 또는 시트가 백 섀시의 설계 형상으로 인해 열성형성이 부족하게 되는 경우에는, 이들의 필름 또는 시트를 절단(cutting), 천공, 폴딩(foldimg) 등에 의해 소정의 형상으로 가공하고, 램프 하우스 내의 반사면에 이들을 배치시킬 수도 있다. 고정 방법으로서는, 양면 점착 테이프를 이용하는 방법이 적합하다. 상기 양면 점착 테이프로서는 예컨대 스미토모 스리엠 리미티드(Sumitomo 3M, Ltd.)로부터 입수할 수 있는 VHR 아크릴 발포 구조용 접합테이프 Y-4950가 바람직하다.

청구항 9에 기재된 반사기는, 상기 광반사성 열가소성 수지 재료가 폴리카보네이트계 수지, 폴리에스터계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지를 매트릭스 수지 성분으로서 함유하고, 백색 안료를 8 내지 50질량%, 산화방지제 또는 분해억제제를 0.1 내지 5질량%, 필요에 따라 난연제와 난연 보조제를 합량 0.1 내지 5질량%의 비율로 함유하는 열가소성 수지 조성물인 것을 특징으로 한다. 이러한 열가소성 수지 조성물을 사용함으로써 수득된 광반사층 또는 광반사판은 반사율, 차광성 및 내광성이 우수하다. 백색 안료의 함유량이 상기 범위인 경우, 차광성 및 반사율이 우수하며, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에스터계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지와 상기 백색 안료와의 배합이 어려움 없이 실시될 수 있다.

매트릭스 수지 성분으로서의 폴리카보네이트계 수지는, 예컨대 일본 특허공개 제2004-91567호 공보에 개시의 방법에 따라 수득할 수 있다. 즉, 예컨대 염화메틸렌 등의 용매중에서 공지된 산 수용체 또는 분자량 조절제의 존재하에 2가 페놀과 포스젠과 같은 카보네이트 전구체를 반응시킴으로써, 또는 2가 페놀과 다이페닐카보네이트와 같은 카보네이트 전구체와의 에스터 교환 반응 등에 의해서 폴리카보네이트계 수지가 매트릭스 수지 성분으로서 제조될 수 있다. 이때, 2가 페놀에는 특별히 제한은 없다. 2가 페놀을 1종 사용한 단독중합체 또는 2종 이상을 사용한 공중합체를 사용할 수 있다. 또한, 다작용성 방향족 화합물을 2가 페놀과 병용하여 수득된 열가소성 랜덤 폴리카보네이트를 사용할 수 있다.

폴리에스터계 수지로서는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지(PET); 테레프탈산과 아이소프탈산과의 공중합체; 테레프탈산과 1,3-프로페인다이올 또는 1,4-뷰테인다이올과의 중합체; 및 폴리뷰틸렌 테레프탈레이트 수지(PBT)를 들 수 있으며, 폴리프로필렌계 수지로서는 프로필렌의 단독중합체, 에틸렌 및 탄소수 4 이상의 올레핀류, 예컨대 탄소수 4 내지 20의 올레핀류 중에서 선택되는 1종 이상의 공단량체와 프로필렌과의 공중합체를 들 수 있다.

백색 안료로서는 다양한 물질을 사용할 수 있으며, 구체적으로는 예컨대 산화티탄, 산화아연, 리토폰, 황화아연, 납백 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 착색력이 우수한 산화티탄이 바람직하다. 상기 산화티탄으로서는, 루타일(rutile)형 또는 아나타제(anatase)형을 사용할 수 있지만, 열안정성 및 내후성이 우수한 루타일형을 이용하는 것이 바람직하다. 상기 산화티탄은 각종 표면처리제, 예컨대 수화 알루미나, 실리카, 아연 등으로 표면처리한 것이 바람직하다.

폴리카보네이트계 수지에 산화티탄 등의 백색 안료를 배합하는 경우, 상기 백색 안료에 의한 수지의 분해 및 열화를 억제하기 위해서 분해억제제를 배합해야 한다. 이러한 분해억제제는 조성물 전체 양을 기준으로 0.1 내지 5질량%로 배합된다. 상기 분해억제제의 배합량이 상기 범위 내인 경우, 수지의 분해 및 열화의 억제 효과가 충분하며, 또한 몰드 침전의 발생도 없다. 상기 분해억제제로서는 오가노실록산이 바람직하게 사용되며, 상기 오가노실록산으로서는 알킬 하이드로겐 실리콘, 메톡시기, 에톡시기 등의 반응성 기를 함유하는 알콕시 실리콘 등을 들 수 있다. 알킬 하이드로겐 실리콘으로서는 예컨대 메틸 하이드로겐 실리콘, 에틸 하이드로겐 실리콘 등을 들 수 있으며, 알콕시 실리콘으로서는 예컨대 메톡시 실리콘, 에톡시 실리콘 등을 들 수 있다.

필요에 따라 사용되는 난연제로서, 유기금속염 화합물, 무기 규산 및 이것의 규산염 화합물, 인산계 화합물, 브롬계 화합물, 트라이아진계 화합물, 폴리오가노실록산계 화합물 등의 공지된 물질을 사용할 수 있다. 난연 보조제로서는 테플론 수지를 적하방지제로서 사용할 수 있다. 이러한 난연제 및 난연 보조제의 총 배합량은 조성물 총량을 기준으로 0.1 내지 5질량%, 바람직하게는 1 내지 4질량%이다.

상기 열가소성 수지 조성물은, 폴리카보네이트 수지, 폴리에스터계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지, 백색 안료, 산화방지제 또는 분해억제제 및 필요에 따라 난연제와 난연 보조제 각각의 적정량을 배합하고, 혼합물을 용융 혼련함으로써 얻을 수 있다. 상기 배합과 용융 혼련은, 통상적으로 사용되는 방법, 예컨대 리본 블렌더, 헨셀 믹서(상품명), 밴버리 믹서, 드럼 텀블러 믹서, 단축 스크류 압출기, 2축 스크류 압출기, 코니더, 다축 스크류 압출기 등을 사용하는 방법에 의해 실시할 수 있다. 한편, 용융 혼련에 있어서의 가열 온도는 일반적으로 240 내지 320℃의 범위에서 선택된다. 수득된 열가소성 수지 조성물은 공지된 압출 성형법에 의해 필름 또는 시트 형상으로 성형가공할 수 있고, 수득된 필름 또는 시트를 사용하여 각종의 열성형법에 의해 평판형, 골판형, 상자형 등의 임의 형상의 광반사층 또는 광반사판(광반사 시트)으로 성형할 수 있다. 광반사층 또는 광반사 시트의 두께는 약 50㎛ 내지 1.5mm, 바람직하게는 약 0.2 내지 1.5mm 범위이며, 본 발명의 용도에서는 0.3 내지 0.8mm의 범위가 적합하게 사용된다. 50㎛ 미만의 두께에서는 광반사 시의 누출광이 증가하고 휘도의 저하를 초래하며, 1.5mm를 초과하는 두께에서는 열성형성이 저하된다.

열성형법의 구체적인 예로서는, 수득된 시트를 가열하고, 진공 및/또는 압축 공기의 압력 하에 성형하는 방법을 들 수 있다. 가열은 시트의 한 면 또는 양면에서 실시할 수 있으며, 열원에 직접 접촉시켜 가열할 수도 있다. 열성형 동안의 시트 가열 온도(시트 표면 온도)는 160 내지 200℃, 바람직하게는 170 내지 200℃이며, 평균 전개 비율은 1.2 내지 2배, 바람직하게는 1.2 내지 1.8배이다.

가열 온도가 150℃ 미만인 경우에는 균일한 성형이 억제될 수 있으며, 200℃를 초과하면 시트의 발포가 생기기 쉽다. 열성형법은 특별히 한정되지 않지만 예컨대 단순 진공 성형법, 드레이프(drape) 성형법, 매치 다이법, 가압 버블 플러그 보조 진공 성형법, 플러그 보조법, 진공 스냅(snap) 백법, 가압 스냅 백법, 가압 버블 진공 스냅 백법, 에어 슬립 성형법, 트랩 시트 접촉 가열/가압 성형법, 단순 가압 성형법 등을 들 수 있다. 성형시의 압력은 진공 성형법의 경우에는 98kPaG 이하이며, 가압 성형법의 경우에는 294 내지 784kPaG가 바람직하며, 진공 성형법과 가압성형법을 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 열성형법에 의해 광원의 유형 및 갯수에 따른 형상 및 균질한 면반사가 가능한 형상을 형성할 수 있다. 상기 시트 또는 성형체는 내열성 및 난연성이 우수할 뿐만 아니라 높은 광반사성을 갖는다.

한편, 상기 열성형 동안 사용되는 시트를 예비 건조하여 흡습에 의한 발포현상을 억제할 수 있는 것이 바람직하다. 이 때의 건조 조건은 120 내지 140℃에서 2 내지 10시간의 건조 시간이 적당하다.

청구항 10에 기재된 반사기는, 상기 광반사성 열가소성 수지 재료의 매트릭스 수지 성분으로서 폴리카보네이트/폴리오가노실록산 공중합체(이하, "PC-PDMS 공중합체"라고 함)를 사용하는 것을 특징으로 한다. 이러한 공중합체는 폴리카보네이트부와 폴리오가노실록산부로 이루어진 블록 공중합체이고, 점도 평균 분자량이 바람직하게는 10,000 내지 40,000, 보다 바람직하게는 12,000 내지 35,000이다. 이러한 PC-PDMS 공중합체는, 예컨대 일본 특허공개 제2004-91567호 공보에 기재된 방법에 의해 얻을 수 있다. 즉, 미리 제조된 폴리카보네이트부를 형성하는 폴리카보네이트 올리고머(이하, "PC 올리고머"라고 한다)와, 폴리오가노실록산부를 형성하며 말단에 반응성 기를 갖는 폴리오가노실록산(예컨대, 폴리다이메틸실록산(PDMS), 폴리다이에틸실록산 등의 폴리다이알킬실록산 또는 폴리메틸페닐실록산 등)을 염화메틸렌, 클로로벤젠, 클로로폼 등의 용매에 용해시키고, 이 용액에 비스페놀의 수산화 나트륨 수용액을 첨가하고, 촉매로서 트라이에틸아민, 트라이메틸벤질암모늄 클로라이드 등을 사용하여 계면중축합시킴으로써 제조할 수 있다. 또한, 일본 특허공고 제1969-30105호 공보에 기재된 방법 또는 일본 특허공고 제1970-20510호 공보에 기재된 방법에 의해서 제조된 PC-PDMS 공중합체를 이용할 수 있다.

이러한 공중합체를 매트릭스 수지 성분으로서 선택하는 경우, 얻어지는 광반사성 열가소성 수지 재료는 인계 난연제의 배합 없이도 시트 두께 1mm 이하에서 UL94 규격의 V-0의 난연 수준을 갖는 난연성을 얻을 수 있다.

청구항 11에 기재된 반사기는, 매트릭스 수지 성분으로서 폴리카보네이트와 아크릴 수지로 이루어진 중합체 알로이를 사용하며, 상기 중합체 알로이의 혼합 비율(폴리카보네이트 수지:아크릴 수지)은 질량비로 99:1 내지 50:50인 것을 특징으로 한다.

매트릭스 수지 성분으로서 이러한 중합체 알로이를 선택하면, 폴리카보네이트 수지 단독을 매트릭스 수지 성분으로서 사용한 광반사성 열가소성 수지 재료보다 광반사율 및 내광성을 더욱 향상시킬 수 있다. 아크릴 수지의 비율이 1보다도 낮으면 폴리카보네이트 수지 단독의 경우와 유사하며, 아크릴 수지 비율이 50을 초과하면 내열성이 저하되어 백라이트로 사용하는 경우 문제를 유발할 수 있다.

이러한 중합체 알로이는, 예컨대 폴리카보네이트 수지와 아크릴 수지의 소정량을 블렌드하고, 용융 혼련함으로써 얻을 수 있다. 상기 블렌드 및 용융 혼련은, 일반적으로 사용되고 있는 방법, 예컨대 리본 블렌더, 헨셀 믹서(상품명), 밴버리 믹서, 드럼 텀블러 믹서, 단축 스크류 압출기, 2축 스크류 압출기, 코니더, 다축 스크류 압출기 등을 사용하여 실시할 수 있다. 한편, 용융 혼련에 있어서의 가열 온도는 일반적으로 240 내지 320℃의 범위에서 선택된다. 이러한 중합체 알로이를 매트릭스 수지 성분으로서 사용한 광반사성 열가소성 수지 재료는 공지된 압출성형법에 의해 필름 또는 시트 형상으로 성형가공할 수 있고, 수득된 필름 또는 시트를 이용하여 각종의 열성형법에 의해, 평판형, 골판형, 상자형 등 임의 형상의 광반사판(광반사 시트)으로 형성하고, 열성형할 수 있다. 이 때, 백 섀시의 알루미늄 기판과의 밀착성을 향상시키기 위해서, 상기 시트의 한 면에 점착제를 도포하는 것이 바람직하다.

청구항 12에 기재된 반사기는, 광반사층 또는 광반사판(광반사 시트)의 이면에 차광층, 및 필요에 따라 그의 표면에 내광성 코팅층을 형성하여 구성된 것을 특징으로 한다. 이러한 구성의 시트로 인해, 시트를 통과하여 누출되는 광원으로부터의 광(오렌지색 광)이 차광층에 흡수되어 발광 시의 제품의 품질이 향상된다. 차광층으로서는 아크릴 수지계 도료, 접착제, 점착제에 흑색 및/또는 청색의 안료 또는 염료를 배합한 것이 사용된다. 차광층의 두께는 안료 유형 및 배합 농도에 따라 다르지만, 약 1 내지 50㎛가 적합하다. 또한, 시트 성형 동안 차광 시트 및 광반사층 또는 광반사 시트를 다층으로 형성할 수 있다.

청구항 13에 기재된 반사기는, 광반사성 열가소성 수지 재료를 시트 형상으로 성형하여 수득된 광반사층 또는 광반사판을, 진공압 성형법, 열성형법, 진공 라미네이트 성형법에 의해, 지지 기재로서 작용하는 판금제 백 섀시와 일체로 하여 적층시키는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 일체화함으로써, 도 9에 도시된 바와 같이, 광반사판 지지 기재용 알루미늄제 판금이 불필요하고, 경량화가 가능하여 조립 공정도 간략해질 수 있다.

진공압 성형법, 열성형법, 또는 진공 라미네이트 성형법은 전술된 작동 방법에 따라 실시할 수 있다. 열성형 동안 사용되는 시트는 예비건조하여 흡습에 의한 발포 현상을 막을 수 있는 것이 바람직하다. 이때의 건조 조건은 120 내지 140℃의 온도 및 2 내지 10시간의 건조 시간이 적당하다.

청구항 14에 기재된 반사기는, 광반사층 또는 광반사판(광반사 시트)을 백 섀시의 형상으로 별도로 열성형한 후, 수득된 성형체를 백 섀시와 적층 및 일체화한 것임을 특징으로 한다. 또한, 청구항 15에 기재된 반사기는, 광반사층 또는 광반사판을 진공 라미네이트법에 의해 성형할 때, 백 섀시를 삽입하여 열성형함으로써 광반사판이 백 섀시와 일체화되어 있는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 일체화함으로써, 백 섀시 자체가 금형으로서 작용하여 열성형 시에도 금형을 별도로 제작할 필요가 없다. 또한, 조립이 간략한 공정으로 실시될 수 있으며, 광반사층 또는 광반사판의 휨 또는 변형이 억제될 수 있다.

상기 진공 라미네이트법에 있어서, 예컨대 일본 특허공개 제2002-067137호 공보의 도 1 내지 8에 도시된 바와 같은 장치 및 공정에 의해 열성형하는 방법을 사용할 수 있다.

즉, 상기 일본 특허공개 제2002-067137호 공보의 도 1에 도시된 바와 같이, 하부 성형실 내에 백라이트 섀시를 설치하고, 그 백 섀시 위에 광반사 시트를 크램프한 후, 도 2에 도시된 바와 같이 상부 및 하부 성형실을 밀폐시켜서 진공흡인시킨다. 이어서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상부 성형실의 근적외선 히터를 사용하여 시트의 한 면을 가열하여 시트 표면의 온도를 180℃로 조정한다. 이어서, 도 4에 도시된 바와 같이, 백 섀시가 위치한 하부 테이블을 상승시키고 광반사 시트를 사용하여 백새시를 적층시킨다. 그 후, 도 5 및 6에 도시된 바와 같이, 상부 성형실에 압축공기를 공급하여 백 섀시를 보다 밀착시킨다. 마지막으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 적층에 사용되지 않은 시트부를 절단하여 백 섀시와 광반사 시트가 일체화된 성형품을 취출시킨다.

청구항 16에 기재된 반사기는, 광원 전극 단자 커버에 광원 전극 단자 지지부의 관통 구멍으로부터의 광누출을 방지하는 구조를 갖는 백색 실리콘 고무가 장착된 것을 특징으로 한다. 백색 실리콘 고무로서는 전극 단자 커버용으로 사용되는 공지된 고무를 적합하게 사용할 수 있지만, 난연성을 갖고, 가능하다면 백색도(반사율)가 높은 것이 바람직하다.

청구항 17에 기재된 백라이트 장치는, 청구항 1 내지 16 중 어느 하나에 기재된 반사기에, 광확산판, 필요에 따라 복수의 도광판, 및 복수의 광학 필름을 배치하고, 전체를 프론트 섀시에 의해 결합 및 고정시킴으로써 수득된 것이다. 부품 수의 감소, 백 섀시의 박육화 등에 의해 경량화한 백라이트 장치가 얻어진다.

청구항 18에 기재된 액정 표시 장치는, 청구항 1 내지 16 중 어느 하나에 기재된 반사기에, 광확산판, 필요에 따라 도광판, 광학 필름 및 액정 패널을 배치하고, 프론트 섀시에 의해 결합 및 고정시켜 형성된 것이다. 부품 수의 감소 및 백 섀시의 박육화 등에 의해 경량화한 액정 표시 장치가 수득된다.

다음으로, 실시예를 사용하여 본 발명을 설명한다.

실시예 1

알루미늄제 판금의 판금 가공에 의해, 도 1에 도시된 바와 같이 이면에 보강 립(2)을 가지며, 광원 지지부, 광원 전극 단자 취출용 관통 구멍, 및 광확산판과 복수의 광학 필름 등의 지지용 프레임(도시되지 않음)을 일체로 형성시킨 백 섀시(1)를 제작하였다.

다음으로, 광반사성 열가소성 수지 재료로서 폴리카보네이트 수지(FN1900A; 이데미쓰 고산 캄파니 리미티드(Idemitsu Kosan Co., Ltd.)) 79.4질량%, 백색 안료로서 산화티탄(PC3; 이시하라 인더스트리 캄파니 리미티드(Ishihara Industry Co., Ltd.)) 20질량%, 및 분해억제제로서 메틸 하이드로겐 폴리실록산(SH 1107; 다우 코닝 도레이 캄파니 리미티드) 0.6질량%를 드라이 블렌드한 후, 굽은 2축 압출기(TEM-35; 도시바 머신 캄파니 리미티드(Toshiba Machine Co., Ltd.))를 사용하여 280℃의 실린더 온도에서 혼련하여 폴리카보네이트 수지 조성물로 이루어진 펠렛을 수득하였다. 수득된 펠렛을 열풍 오븐 중에서 4시간 동안 140℃에서 건조시켰다. 이어서, 건조된 펠렛을 구경 65mm, 폭 60cm의 코팅 행거 다이를 갖는 단축 압출기를 사용하여 250 내지 260℃의 실린더 온도 및 240℃의 다이 온도에서 수평 방향으로 압출하고, 3개의 수직 냉각 롤 방식으로 시트 성형을 하여 두께 1mm의 시트를 수득하였다. 상기 시트의 양면을 180℃로 예열하고, 상기의 백 섀시를 금형으로서 사용하여 29.4kPa의 압력에서 상기 시트를 진공 성형하고 광반사 시트(3)와 백 섀시(1)를 일체화하여 도 1에 도시된 반사기(a)를 제작하였다. 수득된 반사기(a)를 사용하고, 도 4에 도시된 바와 같이 광확산판(5), 광확산 필름(6), 프리즘 시트(7)를 배치하여 직하형 백라이트 장치를 제작하고, 상기 백라이트 장치에 액정 패널(9)을 배치하고, 프론트 섀시(8)를 사용하여 상기 액정 패널(9)을 고정시켜 도 7에 도시된 액정 표시 장치를 제작하였다. 한편, 광원(4)의 냉음극관을 광원 전극 단자 관통 구멍에 부착시키는 경우, 냉음극관 단자 커버(다우 코닝 도레이 캄파니 리미티드로부터의 백색 실리콘)를 사용하여 광원 전극 단자 관통 구멍을 밀봉하여 백 섀시 이면으로부터 광이 누출되는 것을 방지하였다.

알루미늄 판금 기재에 수지 발포체를 접착 및 적층시켜 형성된 광반사판을 이용함으로써 별도로 판금 가공에 의해 반사기를 제작할 필요가 없고, 부품의 수가 감소됨으로써, 백라이트 장치 및 액정 표시 장치의 경량 및 박형화를 실현할 수 있으며, 따라서 부품의 제조 공정 수 및 부품의 조립 공정의 수가 감소되었다.

실시예 2

알루미늄제 판금의 판금 가공에 의해 제작되고, 도 2에 도시된 바와 같이 이면에 보강 립을 갖고 골판형 반사면을 가지며, 광원 지지부, 광원 전극 단자 취출용 관통 구멍, 및 광확산판과 복수의 광학 필름 등의 지지용 프레임(도시되지 않음)을 일체로 형성시킨 백 섀시를 사용하고, 588kPaG의 압력에서 가압 성형하는 것을 제외하고는, 실시예 1에 따라 도 2에 도시된 반사기(b)를 제작하였다. 수득된 반사기(b)를 사용하고, 도 5에 나타낸 바와 같이 광확산판(5), 광확산 필름(6) 및 프리즘 시트(7)를 배치하여 직하형 백라이트 장치를 제작하였다.

부품의 수가 감소됨으로써, 백라이트 장치 및 액정 표시 장치의 경량 및 박형화를 실현하여 부품의 제조 공정의 수 및 부품의 조립 공정의 수가 감소되었다.

실시예 3

알루미늄제 판금의 판금 가공에 의해 제작되고, 도 3에 도시된 탠덤형 백 섀시를 사용하여 인서트 성형하는 것을 제외하고는, 실시예 1에 따라 도 3에 도시된 반사기(c)를 제작하였다. 제작된 반사기(c)를 사용하고, 도 6에 나타낸 바와 같이 도광판(10), 광확산판(5), 광확산 필름(6), 및 프리즘 시트(7)를 배치하여 직하형 탠덤형 백라이트 장치를 제작하였다.

광반사판이 상기 판금제 백 섀시와 일체화되거나 또는 적층되었으며, 알루미늄 판금 기재에 수지 발포체를 접착 및 적층시켜 형성된 광반사판을 사용함으로써 별도로 판금 가공에 의해 반사기를 제작할 필요가 없으며, 부품의 수가 감소된다. 따라서, 백라이트 장치 및 액정 표시 장치의 경량 및 박형화를 달성할 수 있어 부품의 제조 공정의 수 및 부품의 조립 공정의 수가 감소되었다.

실시예 4

광반사성 열가소성 수지 재료로서, PC-PDMS 공중합체(타플론(Tarflon) FC1700; 이데미쓰 고산 캄파니 리미티드, Mv=17,800, PDMS 함량 3.7질량%) 68.7질량%, 백색 안료로서 산화티탄(PF726; 이시하라 인더스트리스 캄파니 리미티드, 루타일형) 30질량%, 및 분해억제제로서 PTFE(아고플론(Argoflon) F5) 0.3질량% 및 BY16-161(메톡시기가 2가 탄화수소을 통해 규소 원자에 결합한 메톡시실릴기를 포함하는 실리콘; 다우 코닝 도레이 캄파니 리미티드) 1질량%를 함유하는 수지 조성물을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1에 따라 도 1에 도시된 반사기(a)를 제작하였다. 수득된 반사기(a)를 사용하여 실시예 1에 따라 도 4에 도시된 바와 같은 직하형 백라이트 장치를 제작하고, 상기 백라이트 장치에 액정 패널을 배치하여 도 7에 도시된 액정 표시 장치를 제작하였다.

실시예 5

광반사성 열가소성 수지 재료로서 실시예 4에 기술된 수지 조성물을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 2에 따라 도 2에 도시된 반사기(b)를 제작하고, 수득된 반사기(b)를 사용하여 실시예 2에 따라 도 5에 도시된 백라이트 장치를 제작하였다.

실시예 6

광반사성 열가소성 수지 재료로서 실시예 4에 기술된 수지 조성물을 사용하는 것을 제외하는, 실시예 3에 따라 도 3에 도시된 반사기(3)를 제작하고, 수득된 반사기(3)를 사용하여 실시예 3에 따라 도 6에 도시된 백라이트 장치를 제작하였 다.

실시예 7

광반사성 열가소성 수지 재료로서 폴리카보네이트 수지(FN2200A; 이데미쓰 고산 캄파니 리미티드; 점도평균분자량 22300) 54질량%와 아크릴 수지(스미펙스(Sumipex) HT55X; 스미토모 케미칼 캄파니 리미티드(Sumitomo Chemical Co., Ltd.)) 15질량%, 백색 안료로서 산화티탄(PF726; 이시하라 인더스트리 캄파니 리미티드, 루타일형) 30질량%, 분해억제제로서 BY16-161(메톡시기가 2가 탄화수소기를 통해서 규소원자에 결합한 메톡시실릴기를 포함하는 실리콘; 다우 코닝 도레이 캄파니 리미티드) 1질량%를 함유하는 수지 조성물을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1에 따라 도 1에 도시된 반사기(a)를 제작하였다. 수득된 반사기(a)를 사용하여 실시예 1에 따라 도 4에 도시된 바와 같은 직하형 백라이트 장치를 제작하고, 상기 백라이트 장치에 액정 패널을 배치하여 도 7에 도시된 액정 표시 장치를 제작하였다.

실시예 8

알루미늄제 판금의 판금 가공에 의해, 도 10에 도시된 바와 같이 LED 어레이 기판(16)을 지지하는 지지체(15) 및 LED 광원 취출 구멍을 갖는 백 섀시(17)를 제작하였다.

다음으로, 광반사성 열가소성 수지 재료로서 반사 이면에 흑색 점착제(BPS5513; 도요 잉크 매뉴팩츄어링 캄파니 리미티드)를 스크린 인쇄법에 의해 도포한 연신 다공질체인 화이트 레프스타(미쓰이 케미칼스 인코포레이티드)를 사용하 고, 상기의 백 섀시를 금형으로 사용하여 29.4kPa의 압력 및 155℃의 예열 온도에서 진공 성형하고, 상기 발포체의 광반사층(19)과 백 섀시(17)를 일체화하여 도 10에 도시된 반사기를 제작하였다. 수득된 반사기를 사용하여, 펀칭에 의해 LED 광원 취출 구멍을 형성하고, 도 11에 도시된 바와 같이 LED 광원을 설치하였다. LED 광원의 바로 위에 차광층(21) 및 투명판(22)을 배치하고, 이어서 광확산판(5), 광확산필름(6) 및 프리즘시트(7)를 배치하여 도 11에 도시된 바와 같이 발광 소자(LED)를 광원으로 하는 직하형 백라이트 장치를 제작하였다.

실시예 9

광반사층으로서 초임계 유체를 사용하는 발포법에 의해 수득된 발포체 시트(MC-PET; 후루가와 일렉트릭 캄파니 리미티드)를 사용하고, 진공 성형 동안 예열 온도를 220℃로 하는 것을 제외하고는, 실시예 8에 따라 도 11에 도시된 바와 같이 발광 소자(LED)를 광원으로 하는 직하형 백라이트 장치를 제작하였다.

실시예 10

광반사성을 갖는 PET제 연신 다공질 시트(E60L; 도레이 인더스트리스 리미티드)를 커팅, 펀칭 및 천공하여 램프 하우스 내의 반사면을 덮는 상자형 형상으로 가공하여 적층시키고, 양면 점착 테이프(VHB 아크릴 폼 구조용 접합테이프, Y-4950; 스미토모 스리엠 리미티드)를 사용하여 고정한 것을 제외하고는, 실시예 8에 따라 도 11에 도시된 바와 같이 발광 소자(LED)를 광원으로 하는 직하형 백라이트 장치를 제작하였다.

실시예 11

광반사성 도장을 갖는 알루미늄 판금 재료(푸스코트 크리스탈 S; 후루가와 일렉트릭 캄파니 리미티드)를 사용하여 판금 가공에 의해 도 11에 도시된 바와 같이 발광 소자(LED)를 광원으로 하는 직하형 백라이트 장치를 제작하였다.

실시예 12

광반사성 열가소성 수지 재료로서, PC-PDMS 공중합체(타플론 FC1700; 이데미쓰 고산 캄파니 리미티드, Mv=17,800, PDMS 함량 3.7질량%) 47.9질량%, 백색 안료로서 산화티탄(PF740; 이시하라 인더스트리 캄파니 리미티드, 루타일형) 50질량%, 분해억제제로서 PTFE(CD076; 아사히 글래스 캄파니 리미티드(Asahi Glass Co., Ltd.)) 0.3질량%, 및 BY16-161(다우 코닝 도레이 캄파니 리미티드) 1.5질량%를 함유하는 수지 조성물을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 4에 따라 도 4에 도시된 바와 같은 직하형 백라이트 장치를 제작하고, 상기 백라이트 장치에 액정 패널을 배치하여 도 7에 도시된 액정 표시 장치를 제작하였다.

본 발명에 따라, 광원 지지부, 광원 전극 단자 취출용 관통 구멍 또는 그루브, 및 광확산판과 복수의 광학 필름 등의 지지용 프레임, 필요에 따라 광확산판 지지체를 판금 가공에 의해 판금제 백 섀시에 일체로 형성시키고, 상기 판금제 백 섀시를 피복하는 형상으로 성형한 광반사성 열가소성 수지 재료로 이루어진 성형체의 광반사층을 상기 판금제 백 섀시와 일체화시키거나 또는 적층시킴으로써, 액정 패널을 지지하기에 충분한 강도 및 강성을 가지며 섀시 기능을 겸비한 반사기를 실 현할 수 있고, 따라서 부품의 수가 감소되고 조립 공정의 수가 감소될 뿐만 아니라 경량이고 박형인 백라이트 장치 및 액정 표시 장치가 제공될 수 있다.

Claims

판금 가공에 의해, 광원 지지부, 광원 전극 단자 취출용 관통 구멍 또는 그루브, 광확산판과 광학 필름의 지지용 프레임, 및 필요에 따라 광확산판 지지체가 일체로 형성되어 있는 판금제 백 섀시; 및

상기 백 섀시를 피복하는 형상으로 성형되고 광반사성 열가소성 수지 재료로 이루어진 광반사층

을 포함하고, 상기 판금제 백 섀시와 상기 광반사층이 일체화 또는 적층되어 모듈화된 것을 특징으로 하는 반사기.
제 1 항에 있어서,

판금제 백 섀시가, 이 판금제 백 섀시의 측면 및/또는 지지용 프레임에 강성 보강용 립 구조를 갖는 반사기.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

판금제 백 섀시가, 광반사층 이면에 강성 보강물 및/또는 방열성 핀으로서 작용하는 격자형, 그루브형 또는 골판형 립 구조를 갖는 반사기.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

광반사층이 광반사판인 반사기.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

광반사층이, 그의 한 면에 점착제가 도포되어 있는 반사기.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

광반사층이, 판금 기재에 미리 도포된 광반사성 도막인 반사기.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

광반사성 열가소성 수지 재료가, 비정질 상태의 투명한 열가소성 수지 재료를 연신하여 수득된 다공질체 또는 초임계 유체 발포법으로 수득된 발포체이고, 95% 이상의 광반사율을 갖는 것인 반사기.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

광반사성 열가소성 수지 재료가, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에스터계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지를 연신하여 수득된 다공질체 또는 초임계 유체 발포법으로 수득된 발포체이고, 95% 이상의 광반사율을 갖는 것인 반사기.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

광반사성 열가소성 수지 재료가, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에스터계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지를 매트릭스 수지 성분으로서 함유하고, 백색 안료를 8 내지 50질량%, 산화방지제 또는 분해억제제를 0.1 내지 5질량%, 및 필요에 따라 난연제와 난연 보조제를 합량 0.1 내지 5질량%로 함유하는 열가소성 수지 조성물인 반사기.
제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,

폴리카보네이트계 수지가 폴리카보네이트/폴리오가노실록산 공중합체를 포함하며,

폴리에스터계 수지가 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리뷰틸렌 테레프탈레이트, 테레프탈산/아이소프탈산 공중합체, 또는 테레프탈산/1,3-프로페인다이올 또는 1,4-뷰테인다이올 중합체를 포함하며,

폴리프로필렌계 수지가 프로필렌 단독중합체, 또는 에틸렌 또는 탄소수 4 이상의 올레핀과 프로필렌과의 공중합체를 포함하는 반사기.
제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,

폴리카보네이트계 수지가 폴리카보네이트 수지와 아크릴 수지로 이루어진 중합체 알로이를 포함하며,

상기 중합체 알로이의 혼합 비율(폴리카보네이트 수지:아크릴 수지)이 질량비로 99:1 내지 50:50인 반사기.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,

광반사층이, 그의 이면에 형성된 차광층, 및 필요에 따라 그의 표면에 형성된 내광 성 코팅층을 갖는 반사기.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,

진공압 성형법, 열성형법 또는 진공 라미네이트 성형법에 의해, 지지 기재로서 작용하는 판금제 백 섀시와 광반사층이 일체화된 반사기.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,

별도로 열성형하여 수득된 광반사층이 백 섀시와 적층 및 일체화된 반사기.
제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,

광반사층을 열성형법에 의해 성형하는 동안 백 섀시를 삽입 및 열성형함으로써 광반사층이 백 섀시와 일체화된 반사기.
제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,

광원 전극 단자 커버가, 광원 전극 단자 지지부의 관통 구멍으로부터의 광누출을 방지하는 구조를 갖는 백색 실리콘 고무인 것을 특징으로 하는 반사기.
제 1 항 내지 제 16 중 어느 한 항에 따른 반사기에, 광확산판, 필요에 따라 사용되는 도광판, 및 광학 필름을 배치하고, 전체를 프론트 섀시에 의해 결합(fitting) 및 고정시켜 형성된 백라이트 장치.
제 1 항 내지 제 16 중 어느 한 항에 따른 반사기에, 광확산판, 필요에 따라 사용되는 도광판, 광학 필름, 및 액정 패널을 배치하고, 전체를 프론트 섀시에 의해 결합 및 고정시켜 형성된 액정 표시 장치.