KR20080050745A - 직하형 백라이트 유닛, 이의 제조방법 및 이를 포함하는액정 디스플레이 장치 - Google Patents

직하형 백라이트 유닛, 이의 제조방법 및 이를 포함하는액정 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 직하형 백라이트 유닛, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 액정 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비결정성 열가소성 투명 수지로 이루어진 투명판, 및 상기 투명판의 한쪽 단면에 적층된, 비결정성 열가소성 투명 수지와 투명 미립자로 이루어진 광확산 필름을 포함함으로써, 종래의 광확산판과 코팅 방식의 광확산 필름을 포함하는 직하형 백라이트 유닛과 비교하여, 제조공정이 간단하며 효율적이고, 광투과도 및 광확산도가 우수하며, 휘도가 높은 동시에 휘도 균일도가 높아서 시야각 특성이 향상된 직하형 백라이트 유닛, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 액정 디스플레이 장치를 제공하는 효과가 있다.
광확산 필름, 투명판, 직하형 백라이트 유닛, 액정 디스플레이 장치, 휘도, 휘도 균일도, 광투과도, 광확산도, 투명 열가소성 수지, 비결정성

Description

직하형 백라이트 유닛, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 액정 디스플레이 장치{DIRECT TYPE BACKLIGHT UNIT, PREPARATION METHOD THEREOF AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY CONTAINING THE SAME}
도 1은 종래의 광확산판과 코팅 방식의 광확산 필름을 포함하는 직하형 백라이트 유닛의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 직하형 백라이트 유닛의 개략적인 단면도이다.
도 3은 휘도 및 휘도 균일도를 평가하기 위한 장치의 평면을 간략하게 나타낸 도면이다.
*도면의 주요 부호에 대한 설명*
1:휘도 및 휘도 균일도 평가 장치
9~25:휘도 측정점
100, 200:직하형 백라이트 유닛
110, 210:램프 120, 220:반사시트
140:광확산판-광확산 필름 적층구조
141:광확산판 142:코팅 광확산 필름
143, 243:투명 미립자
150, 250:프리즘 시트
160, 260:휘도 상승 시트
230:투명판 240:압출 광확산 필름
본 발명은 직하형 백라이트 유닛, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 액정 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 투명판 및 상기 투명판에 적층된 광확산 필름을 포함함으로써, 제조공정이 간단하며 효율적이고, 광투과도 및 광확산도가 우수하며, 휘도가 높은 동시에 휘도 균일도가 높아서 시야각 특성이 향상된 직하형 백라이트 유닛, 이의제조방법 및 이를 포함하는 액정 디스플레이 장치에 관한 것이다.
모니터, 액정 TV 등의 액정 디스플레이 장치는 자체 발광하지 못하므로, 광원으로 백라이트 유닛(backlight unit)을 필요로 하며, 일반적으로 점 광원 또는 선 광원을 균일한 면 광원으로 나타나게 하기 위해서는 광확산 시트가 사용되어 왔다. 이러한 광확산 시트는 후면의 조명등 또는 내용물이 외부에서 보이지 않도록 하는 동시에 균일한 밝기를 나타내도록 하기 위해 높은 확산도를 가져야 하며, 동시에 광효율(고휘도, 저소비전력)을 높이기 위해 높은 광투과도를 가질 것이 요구 된다. 또한, 더 넓은 시야각을 확보하기 위해서는 전체적인 휘도 균일도가 높을 것이 요구된다.
지금까지 개발된 광확산 시트로 일본공개특허공보 평4-275501호는 투명한 열가소성 수지를 시트 형상으로 성형한 후, 상기 시트의 표면에 물리적 요철을 부여하는 가공을 실시하여 제조한 광확산 시트를 개시하고 있으며, 일본공개특허공보 평6-059108호(1994.03.04 공개)는 폴리에스테르 수지 등의 투명 기재 필름 상에 미립자를 포함한 투명수지로 이루어지는 광확산층을 코팅하여 얻어진 광확산성 시트 또는 필름을 개시하고 있다.
이러한 광확산 시트들은 시트의 표면에 요철을 형성시키거나 광확산층을 코팅함으로써 광확산 효과를 얻는 표면-광확산성 시트이다.
그러나, 표면처리에 의해 광확산 효과를 얻는 광확산 시트의 경우, 취급 과정에서 시트 표면이 손상을 받을 위험이 높다. 특히, 일본공개특허공보 평6-059108호에서 개시하고 있는 광확산성 시트는 현재 노트북 컴퓨터 등의 소형 액정 디스플레이에 일반적으로 보급되고 있는 형태의 시트인데, 이러한 형태의 광확산 시트는 액정 디스플레이 장치의 고성능화 및 다기능화를 위해 요구되는 적층 구조로의 구성이 곤란하다는 문제점이 있고, 기재와의 열팽창성 차이 등으로 인해 표면에 코팅된 광확산층이 벗겨지기 쉽다는 문제점이 있다.
일본공개특허공보 평6-347617호(1994.12.22 공개)는 투명수지 중에 무기계 입자를 혼합하고, 이것을 시트로 성형하여 광확산성을 갖게 한 광확산 시트를 개시하고 있으며, 일본공개특허공보 제2001-322218호(2001.11.20 공개) 및 대한민국등 록특허 제0558841호(2006.03.02 등록)는 공압출로 제조된 2층 이상의 광확산성 배향 폴리에스테르 필름을 개시하고 있다. 또한, 일본공개특허공보 평6-123802호(1994.05.06 공개)는 투명수지 중에 비드를 용융혼합하고, 이것을 압출 성형하여 얻어진 광확산 시트를 개시하고 있다.
이와 같은 광확산 시트의 경우, 시트 성형과 동시에 광확산성이 부여되는 시트를 한번에 얻을 수 있으며, 높은 광확산도를 얻을 수 있다는 장점이 있다.
그러나, 일본공개특허공보 평6-347617호에서 개시하고 있는 광확산 시트는 광확산성을 부여하기 위해 첨가하는 무기계 입자로 인하여 광투과율이 저하되고 휘도가 저하되며 시트의 기계적 물성이 현저히 저하되는 단점이 있고, 장시간 사용시 가공기기를 마모시키는 문제점도 있다.
또한, 일본공개특허공보 제2001-322218호 및 대한민국등록특허 제0558841호에서 개시하고 있는 광확산 시트는 결정성 수지인 폴리에스테르를 사용하기 때문에, 원하는 광확산성 및 전광선 투과율을 얻기 위해서는 2층 이상의 폴리에스테르 미연신 시트를 먼저 제조한 후, 일정 온도에서 종방향 및 횡방향으로 특정한 연신비에 의하여 연신 공정을 거친 후 열처리 과정을 거쳐야만 하며, 이러한 연신 공정을 거치지 않으면 시트 냉각과정에서 생성된 고분자 사슬간의 결정들에 의하여 심각한 투명성 및 광특성의 저하가 야기된다. 따라서, 투명성 및 광특성의 확보를 위해서는 반드시 시트의 연신공정이 필요하기 때문에 제조 공정이 복잡해지고 생산성이 저하되는 단점이 있다.
또한, 일본공개특허공보 평6-123802호(1994.05.06 공개)에서 개시하고 있는 광확산 시트는 현재 가장 보편적으로 사용되고 있는 형태의 시트이나, 최근 개발되고 있는 보다 넓은 시야각 특성을 갖는 액정 패널에 적용되기에 적합한 수준의 높은 휘도 및 우수한 휘도 균일도를 동시에 지니지는 못한다는 한계가 있다.
한편, 백라이트 유닛은 램프의 위치에 따라 직하형(direct type), 사이드형(side type), 쐐기형(Wedge type) 등으로 분류되며, 일반적으로 직하형 백라이트 유닛(100)은 도 1에 나타낸 바와 같이, 광확산판(141)과 코팅방식의 광확산 필름(142)이 적층된 구조(140)를 포함한다. 이러한 적층 구조를 포함하는 직하형 백라이트 유닛은 코팅방식의 광확산 필름(142)의 렌즈 효과로 인하여 빛이 중앙으로 집중되어 백라이트 유닛의 중앙과 외곽 부분의 휘도 편차가 커져 휘도 균일도가 저하되고 확산층이 겹침으로써 경제적이지 못한 단점이 있다.
따라서, 제조공정이 보다 경제적이고, 휘도가 높은 동시에 휘도균일도가 높아서 시야각 특성이 향상된 직하형 백라이트 유닛에 대한 연구가 필요한 실정이다.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 제조공정이 간단하며 효율적이고, 광투과도 및 광확산도가 우수하며, 휘도가 높은 동시에 휘도 균일도가 높아서 시야각 특성이 향상된 직하형 백라이트 유닛, 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 직하형 백라이트 유닛을 포함하는 액정 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명된 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 비결정성 투명 열가소성 수지로 이루어진 투명판, 및 상기 투명판의 한쪽 단면에 적층된, 비결정성 투명 열가소성 수지 및 투명 미립자로 이루어진 광확산 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 직하형 백라이트 유닛을 제공한다.
또한, 본 발명은
(Ⅰ) 비결정성 투명 열가소성 수지를 T-다이가 장착된 압출기로 용융압출하여 투명판을 제조하는 단계;
(Ⅱ) (ⅰ) 비결정성 투명 열가소성 수지 및 투명 미립자를 헨셀 믹서로 혼합하는 단계;
(ⅱ) 상기 혼합물을 압출기에 투입하여 펠렛 형태의 광확산 필름용 수지 조성물로 제조하는 단계; 및
(ⅲ) 상기 수지 조성물을 T-다이가 장착된 압출기로 용융압출하는 단계;를 포함하는 방법으로 광확산 필름을 제조하는 단계; 및
(Ⅲ) 상기 (Ⅰ)의 투명판의 한쪽 단면에 상기 (Ⅱ)의 광확산 필름을 적층시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 직하형 백라이트 유닛의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 직하형 백라이트 유닛을 포함하는 액정 디스플레이 장치를 제공한다.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명자들은 백라이트 유닛에 대하여 연구하던 중, 비결정성 열가소성 수지로 이루어진 투명판과, 비결정성 열가소성 수지 및 투명 미립자를 압출혼련한 후 T-다이를 이용하여 용융압출하여 제조한 광확산 필름을 적층시키고, 상기 적층된 투명판과 광확산 필름을 사용하여 백라이트 유닛을 제조하는 경우, 제조공정이 간단하고 효율적이며, 제조된 백라이트 유닛은 광투과도 및 광확산도가 우수하며, 휘도와 휘도 균일도가 높아 액정 디스플레이에 장치에 적용이 용이한 것을 확인하고, 이를 토대로 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 직하형 백라이트 유닛은 비결정성 투명 열가소성 수지로 이루어진 투명판과, 비결정성 투명 열가소성 수지 및 투명 미립자로 이루어지며 상기 투명판의 한쪽 단면에 적층된 광확산 필름을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 투명판은 비결정성 투명 열가소성 수지로 이루어진다.
상기 비결정성 투명 열가소성 수지는 전광선 투과율이 약 70 % 이상, 바람직하게는 약 80 % 이상으로 투명한 수지로, 결정성 수지와는 달리 고분자 사슬 간에 결정이 형성되지 않기 때문에 투명성을 부여하기 위한 별도의 연신 공정이 필요하지 않은 열가소성 수지이다. 구체적인 예로는, 폴리알킬(메타)아크릴레이트(polyalkyl(meth)acrylate), 알킬(메타)아크릴레이트-스티 렌{alkyl(meth)acrylate-styrene} 공중합체, 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리염화비닐(polyvinylchloride), 스티렌-아크릴로니트릴(styrene-acrylonitrile) 공중합체, 스티렌-무수말레인산(styrene-maleic anhydride, MAH) 공중합체, 스티렌-무수말레인산 유도체 공중합체, 시클로-올레핀(cyclo-olefin) 공중합체, 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리술폰(polysulfone), 폴리에테르술폰(polyethersulfone) 및 폴리아릴레이트(polyarylate)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상이 바람직하며, 보다 바람직하게는 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 메틸(메타)아크릴레이트-스티렌 공중합체, 폴리카보네이트 및 폴리스티렌으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용하는 것이다.
상기 투명판은 자외선 안정성, 대전방지성, 열안정성, 난연성 등을 확보하기 위하여 본 발명의 목적 및 효과를 달성할 수 있는 범위 내에서 필요에 따라 자외선 안정제, 형광 증백제, 충격보강제, 대전방지제, 열안정제, 난연제, 윤활제 또는 염료 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기와 같은 첨가제를 포함하는 수지층을 투명판의 표면에 2층 또는 3층 구조로 공압출할 수 있으며, 상기와 같은 첨가제를 포함하는 코팅액을 투명판의 표면에 도포하여 코팅층으로 제조할 수도 있다.
상기와 같은 성분들을 T-다이가 장착된 압출기를 이용하여 용융압출 함으로써 투명판을 제조할 수 있다. 이때, 사용되는 장치 및 압출 조건에는 특별한 제한이 없으며, 고분자 수지 시트를 제조할 수 있는 어떠한 장치라도 사용이 가능하다. 또한, 사용되는 수지의 종류 및 제조하고자 하는 투명판의 두께를 고려하여 공지의 압출 조건을 적절히 조절할 수 있다.
상기 투명판은 두께가 0.95 내지 3.0 ㎜인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1.5 내지 2.5 ㎜인 것이다. 그 두께가 0.95 ㎜ 미만인 경우에는 기계적 물성이 저하되어 백라이트 유닛에 적용시 적합하지 않으며, 3.0 ㎜를 초과하는 경우에는 경량화 및 박형화가 어려워져 실용적이지 못한 문제점이 있다.
본 발명의 광확산 필름은 비결정성 투명 열가소성 수지 및 투명 미립자로 이루어진다. 상기 광확산 필름은 종래의 직하형 백라이트 유닛에 사용되는 광확산판과 광확산 필름의 기능을 통합한 것으로, 코팅 공정이 아닌 용융압출 공정으로 제조된 것이다.
상기 비결정성 투명 열가소성 수지는 상기 투명판에서 사용된 것과 동일한 것을 사용할 수 있다.
상기 투명 미립자는 무기 미립자, 유기 미립자 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 유기 미립자를 사용하는 것이다. 유기 미립자의 구체적인 예로는, 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 메틸(메타)아크릴레이트-스티렌 공중합체, 폴리스티렌 및 실리콘 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상이 바람직하다. 또한, 유기 미립자로는 부분적으로 가교되어 있는 것을 사용하는 것이 수지 가공 과정 중에도 입자의 모양이 변형되지 않고, 미립자의 형태를 유지할 수 있으므로 바람직하다.
상기 투명 미립자는 평균입경이 0.5 내지 50 ㎛인 것이 바람직하며, 보다 바 람직하게는 1.5 내지 20 ㎛인 것이다. 투명 미립자의 평균입경이 0.5 ㎛ 미만인 경우에는 충분한 광확산성이 얻어지지 않아 전체적인 면 발광성이 떨어지게 되고, 광원이 비쳐 보이는 문제점이 있으며, 50 ㎛를 초과하는 경우에는 충분한 광확산성이 얻어지지 않아 면 발광성이 저하되며, 광확산성을 증가시키기 위해서 많은 양을 첨가시키면 투과도와 휘도가 저하되는 문제점이 있다.
상기 비결정성 투명 열가소성 수지와 투명 미립자는 80:20 내지 99.9:0.1의 중량비로 포함되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 90:10 내지 99.5:0.5의 중량비로 포함되는 것이다. 투명 미립자의 함량이 0.1 중량부 미만인 경우에는 광확산성이 부족하여 뒷면의 광원이 비쳐보이는 문제점이 있으며, 20 중량부를 초과하는 경우에는 광투과도 및 휘도가 저하되는 문제점이 있다.
상기 광확산 필름은 필요에 따라 자외선 안정제, 형광 증백제, 충격보강제, 대전방지제, 열안정제, 난연제, 윤활제 또는 염료 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기와 같은 첨가제를 포함하는 수지층을 광확산 필름의 표면에 2층 또는 3층 구조로 공압출할 수 있으며, 상기와 같은 첨가제를 포함하는 코팅액을 광확산 필름의 표면에 도포하여 코팅층으로 제조할 수도 있다.
상기와 같은 성분들을 헨셀 믹서로 혼합한 후, 압출기를 이용하여 펠렛 형태의 광확산 필름용 수지 조성물로 제조하고, 제조된 펠렛 형태의 수지 조성물을 T-다이가 장착된 압출기를 이용하여 용융압출함으로써 광확산 필름을 제조할 수 있다. 이때, 사용되는 장치 및 압출 조건에는 특별한 제한이 없으며, 필름의 압출을 행할 수 있는 어떠한 장치라도 사용이 가능하고, 사용되는 수지의 종류 및 제조하 고자 하는 광확산 필름의 두께를 고려하여 공지의 압출 조건을 적절히 조절할 수 있다.
상기 광확산 필름은 두께가 50 내지 500 ㎛인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 100 내지 300 ㎛인 것이다. 그 두께가 50 ㎛ 미만인 경우에는 광확산성이 부족하고, 광확산성을 증가시키기 위하여 많은 양의 투명 미립자를 첨가시키면 투과도와 휘도가 저하되는 문제점이 있으며, 500 ㎛를 초과하는 경우에는 광확산성은 좋아지지만 투과도와 휘도가 저하되고, 경량과 및 박형화가 어려워져 실용적이지 못한 문제점이 있다.
본 발명의 직하형 백라이트 유닛의 제조방법은, 상기와 같이 투명판과 광확산 필름을 각각 제조한 후, 상기 투명판의 한쪽 단면에 광확산 필름을 적층시키는 단계를 포함하는 방법이다.
상기 투명판과 광확산 필름을 적층시키기 위한 방법으로는, 투명판의 한쪽 단면에 광확산 필름을 단순히 얹어 적층시키는 방법, 또는 점착제나 접착제를 이용하여 투명판과 광확산 필름을 붙여 적층시키는 방법 등을 사용할 수 있다.
상기와 같이 적층된 투명판-광확산 필름을 포함하는 직하형 백라이트 유닛의 개략적인 단면도를 도 2에 나타내었다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 직하형 백라이트 유닛(200)은 투명판(230)과, 상기 투명판(230)의 윗면에 적층된, 투명 미립자(243)가 포함된 압출된 광확산 필름(240)을 포함한다. 이러한 투명판(230)-압출 광확산 필름(240)의 적층구조는, 도 1에 나타낸 종래 직하형 백라이트 유 닛(100)에 포함되는 광확산판(141)-코팅 광확산 필름(142) 구조와는 달리 휘도 균일도가 우수한 특징이 있다.
본 발명은 상기 직하형 백라이트 유닛을 포함하는 액정 디스플레이 장치를 제공한다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
[실시예]
실시예 1
폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 수지인 HP202(LG MMA사 제조)를 T-다이가 장착된 압출기를 이용하여 용융압출하여 두께가 2 ㎜인 투명판을 제조하였다.
폴리스티렌(PS) 수지인 25SP IDI(LG 화학 제조) 96.6 중량%와, 투명 미립자로 평균입경이 2 ㎛인 실리콘계 유기입자(A)인 Tospear 1120(GE Toshiba 실리콘사 제조) 1.3 중량% 및 평균입경이 2.5 ㎛인 아크릴계 유기입자(B)인 MA1002(Nippon Shokubai사 제조) 1.8 중량%를 헨셀 믹서에 투입하고 혼합한 후, 압출기(Leistritz, 27 Φ, L/D=48)을 이용하여 광확산 필름용 수지 조성물을 펠렛 형태로 제조하였다. 제조된 펠렛 형태의 수지 조성물을 T-다이가 장착된 압출기를 이 용하여 용융압출하여 두께가 300 ㎛인 광확산 필름을 제조하였다.
이때, 투명판과 광확산 필름의 두께는 압출기의 스크류 회전수를 조절하여 토출량을 변화시켜 조절하였다.
제조된 투명판의 윗면에 광확산 필름을 단순히 얹는 방법으로 적층시키고, 적층된 투명판-광확산 필름을 이용하여 직하형 백라이트 유닛을 제조하였다.
실시예 2 내지 9
상기 실시예 1에서, 투명판과 광확산 필름의 제조시, 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 수지와 투명 미립자의 종류와 함량을 다르게하여 제조한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
구분 투명판 광확산 필름
수지 두께(㎛) 수지 수지의 함량 (중량%) 투명 미립자(A) 함량(중량%) 투명 미립자(B) 함량(중량%) 두께(㎛)
실시예 1 PMMA 2.0 PS 96.9 1.3 1.8 300
실시예 2 PMMA 2.0 MS200 97.0 1.5 1.5 300
실시예 3 PMMA 2.0 MS600 97.0 2.0 1.0 300
실시예 4 PMMA 2.0 PMMA 97.0 3.0 0 300
실시예 5 PMMA 2.0 PC 96.9 1.3 1.8 300
실시예 6 PS 2.0 PC 96.9 1.3 1.8 300
실시예 7 MS200 2.0 PC 96.9 1.3 1.8 300
실시예 8 MS600 2.0 PC 96.9 1.3 1.8 300
실시예 9 PC 2.0 PC 96.9 1.3 1.8 300
* PMMA:폴리메틸메타크릴레이트(HP202, LG MMA사 제조)
* PS:폴리스티렌PS: 폴리스티렌(25SP IDI, LG 화학)
* MS200:메틸메타크릴레이트-스티렌 공중합체(신일본제철화학)
* MS600:메틸메타크릴레이트-스티렌 공중합체(신일본제철화학)
* PC:폴리카보네이트(Calibre 300-10, LG DOW 폴리카보네이트)
비교예 1
현재 직하형 백라이트 유닛에 주로 사용되고 있는 메틸메타크릴레이트-스티렌 공중합체(스미토모 화학사 제조)를 사용하여 광확산판을 제조하였다.
폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름 위에 광확산제를 코팅하여 광확산 필름을 제조하였다.
제조된 광확산판의 윗면에 광확산 필름을 단순히 얹는 방법으로 적층시켜 직하형 백라이트 유닛을 제조하였다.
[시험예]
상기 실시예 1 내지 9 및 비교예 1에서 제조한 광확산 필름의 전광선 투과율 및 광확산도와, 백라이트 유닛의 평균휘도 및 휘도균일도를 하기의 방법으로 측정하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
* 전광선 투과율 및 광확산도(haze) - JIS K 7105에 의거하여 헤이즈 투과율계 HR-100(Murakami Color Research Laboratory 제조)를 이용하여 측정하였다.
* 평균 휘도 - 32 인치 직하형 백라이트 유닛에 가로 720 ㎜, 세로 420 ㎜로 시트를 절단하여 올려놓고 BM-7(TOPCON사 제조)로 17점의 휘도를 측정하고, 그 평균치를 계산하여 평균 휘도로 나타내었다. 도 3에 휘도 측정 장치의 평면을 간략하게 나타내었다.
* 휘도 균일도 - 평균 휘도에서 측정된 최대 휘도 및 최소 휘도 값으로부터 하기 수학식 1을 이용하여 휘도 균일도를 계산하였다. 이때, 휘도 균일도 값이 1.00 이면 가장 양호하고, 그 값이 커질수록 휘도 균일도가 좋지 않음을 나타낸다.
휘도 균일도 = 최대 휘도 값 / 최소 휘도 값
구분 전광선 투과율(%) 광확산도(%) 평균 휘도(cd/㎡) 휘도 균일도
실시예 1 78.4 84.5 6080 1.36
실시예 2 78.1 84.4 6103 1.36
실시예 3 78.8 84.4 6158 1.37
실시예 4 81.3 84.3 6201 1.38
실시예 5 79.8 84.5 6185 1.36
실시예 6 75.1 84.5 6058 1.36
실시예 7 75.7 84.5 6058 1.36
실시예 8 76.2 84.5 6121 1.36
실시예 9 75.8 84.5 6070 1.36
비교예 1 71.4 84.5 6072 1.45
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 투명판과 상기 투명판에 적층된 광확산 필름을 포함하는 실시예 1 내지 9의 직하형 백라이트 유닛은, 광확산판과 광확산제를 PET 필름 위에 코팅하여 제조한 광확산 필름을 이용하여 제조한 비교예 1과 비교하여, 전광선 투과율과 휘도 균일도가 현저하게 우수한 것을 확인할 수 있었다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면 종래의 광확산판과 코팅 방식의 광확산 필름을 포함하는 직하형 백라이트 유닛과 비교하여, 제조공정이 간단하며 효율적이고, 광투과도 및 광확산도가 우수하며, 휘도가 높은 동시에 휘도 균일도가 높아서 시야각 특성이 향상된 직하형 백라이트 유닛, 및 이를 포함하는 액정 디스플레이 장치를 제공하는 효과가 있다.

Claims (19)

  1. 비결정성 투명 열가소성 수지로 이루어진 투명판, 및
    상기 투명판의 한쪽 단면에 적층된, 비결정성 투명 열가소성 수지 및 투명 미립자로 이루어지는 광확산 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는
    직하형 백라이트 유닛.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 비결정성 투명 열가소성 수지는, 폴리알킬(메타)아크릴레이트, 알킬(메타)아크릴레이트-스티렌 공중합체, 폴리카보네이트, 폴리염화비닐, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체, 스티렌-무수말레인산 공중합체, 스티렌-무수말레인산 유도체 공중합체, 시클로-올레핀 공중합체, 폴리아크릴로니트릴, 폴리스티렌, 폴리술폰, 폴리에테르술폰 및 폴리아릴레이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는
    직하형 백라이트 유닛.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 비결정성 투명 열가소성 수지는, 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 메틸(메 타)아크릴레이트-스티렌 공중합체, 폴리카보네이트 및 폴리스티렌으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는
    직하형 백라이트 유닛.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 투명 미립자는, 무기 미립자, 유기 미립자 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는
    직하형 백라이트 유닛.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 유기 미립자는, 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 메틸(메타)아크릴레이트-스티렌 공중합체, 폴리스티렌 및 실리콘 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는
    직하형 백라이트 유닛.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 유기 미립자는, 부분적으로 가교된 것임을 특징으로 하는
    직하형 백라이트 유닛.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 투명 미립자는, 평균입경이 0.5 내지 50 ㎛인 것을 특징으로 하는
    직하형 백라이트 유닛.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 투명판은, 두께가 0.95 내지 3.0 ㎜인 것을 특징으로 하는
    직하형 백라이트 유닛.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 광확산 필름은, 비결정성 투명 열가소성 수지 80 내지 99.9 중량부 및 투명 미립자 20 내지 0.1 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는
    직하형 백라이트 유닛.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 광확산 필름은, 두께가 50 내지 500 ㎛인 것을 특징으로 하는
    직하형 백라이트 유닛.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 광확산 필름은, 비결정성 투명 열가소성 수지 및 투명 미립자를 헨셀 믹서로 혼합하고, 압출기에서 펠렛 형태의 조성물로 제조한 후, T-다이가 장착된 압출기로 용융압출하여 제조된 것을 특징으로 하는
    직하형 백라이트 유닛.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 투명판 및 광확산 필름은 자외선 안정제, 형광 증백제, 충격보강제, 대전방지제, 열안정제, 난연제, 윤활제 및 염료로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    직하형 백라이트 유닛.
  13. (Ⅰ) 비결정성 투명 열가소성 수지를 T-다이가 장착된 압출기로 용융압출하여 투명판을 제조하는 단계;
    (Ⅱ) (ⅰ) 비결정성 투명 열가소성 수지 및 투명 미립자를 헨셀 믹서로 혼합하는 단계;
    (ⅱ) 상기 혼합물을 압출기에 투입하여 펠렛 형태의 광확산 필름용 수지 조성물로 제조하는 단계; 및
    (ⅲ) 상기 수지 조성물을 T-다이가 장착된 압출기로 용융압출하는 단계;를 포함하는 방법으로 광확산 필름을 제조하는 단계; 및
    (Ⅲ) 상기 (Ⅰ)의 투명판의 한쪽 단면에 상기 (Ⅱ)의 광확산 필름을 적층시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는
    직하형 백라이트 유닛의 제조방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 (Ⅲ) 단계의 적층은, 투명판의 한쪽 단면에 광확산 필름을 단순히 얹는 것임을 특징으로 하는
    직하형 백라이트 유닛의 제조방법.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 (Ⅲ) 단계의 적층은, 점착제 또는 접착제를 이용하여 투명판과 광확산 필름을 붙이는 것임을 특징으로 하는
    직하형 백라이트 유닛의 제조방법.
  16. 제 13항에 있어서,
    상기 (Ⅰ) 단계 및 (Ⅱ) 단계는, 자외선 안정제, 형광 증백제, 충격보강제, 대전방지제, 열안정제, 난연제, 윤활제 및 염료로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 포함하여 실시되는 것을 특징으로 하는
    직하형 백라이트 유닛의 제조방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 첨가제는, 수지의 형태로 투명판의 표면 또는 광확산 필름의 표면에 2층 또는 3층의 구조로 공압출되는 것을 특징으로 하는
    직하형 백라이트 유닛의 제조방법.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 첨가제는, 코팅액의 형태로 투명판의 표면 또는 광확산 필름의표면에 도포되어 코팅층으로 제조되는 것을 특징으로 하는
    직하형 백라이트 유닛의 제조방법.
  19. 제 1항 또는 제 12항 중 어느 한 항의 직하형 백라이트 유닛을 포함하는 액정 디스플레이 장치.
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