KR20100050691A - 광원 커버 부재 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전자파 차폐 기능을 제공하는 광원 커버 부재에 관한 것으로, 전자파가 발생되는 광원 주변을 직접 감쌀 수 있는 부재를 제공하여, 별도의 전자파 차폐만을 위한 필름을 장착하지 않더라도 전자파를 효과적으로 차폐할 수 있도록 하면서 휘도에 영향을 미치지 않는 광원 커버 부재를 제공할 수 있다.

Description

광원 커버 부재{Lamp cover member}
본 발명은 전자파 차폐 기능을 제공하는 광원 커버 부재에 관한 것이다.
현대 사회는 많은 전기 전자 장치가 사회 각 분야에 보급되어 전자파 밀집도가 증가하고 전자파 환경이 열악하게 되고 있는 경향이 있다. 이렇게 열악한 전자파 환경에 설치된 기기는 원래의 목표대로 작동하지 않아 혼란을 일으키거나 인체에 장해를 줄 위험성이 있으며, 따라서 이러한 기기는 경우에 따라서는 노이즈의 발생원이 되기도 하고 다른 발생원으로부터 피해자가 되기도 한다.
이러한 전자파 장애(electromagnetic interference; EMI) 문제를 줄이기 위해서는 우선 장애 발생원이 존재하는 경우의 전자기적 환경 내에서도 장치가 의도된 동작을 할 수 있도록 내성을 강화시켜주거나 장해 발생원으로부터 전자파 유출이나 기기로의 유입을 차단하여야 한다.
특히 실생활에서 전자파 문제가 발생되는 경우는 TV나 모니터와 같은 디스플레이 분야인데, 종래에는 이러한 전자파를 차폐하기 위해 보안경을 설치하는 방법을 채용하였다. 그러나 이는 전자파 차폐소자의 색상 문제로 인하여 선명한 화상 구현이 힘들며, 특히 전자파는 어느 정도의 발산성을 가져 보안경으로 어느정도의 전자파는 차폐가 가능하지만 저임피던스 특성의 전자파는 회전성을 가져 보안경에 의하여 차폐되지 않을 뿐만 아니라 도전성 물질은 투과해 버리는 문제점이 있었다.
최근 디스플레이 매체 중 그 사용이 증가하고 있는 TFT-LCD에서도 LCD의 대화면화, 저전력화, 고휘도화 등이 향후 기술의 핵심으로 떠오르면서 상기한 전자파의 문제가 대두되고 있다. 이러한 LCD는 비발광 소자로 별도의 광원체가 필요한데, 이를 백라이트 유닛이라 하며, 백라이트 유닛과 액정 유닛으로 액정 모듈을 만들게 된다. 백라이트 유닛은 선광을 면광으로 바꾸어주는 장치로, 일반적으로 하부 측면에 냉음극 형광램프가 들어가고 램프로부터 나온 빛을 전면으로 반사시켜주는 반사시트, 반사된 빛을 일차적으로 전면에 확산시키는 기능을 하는 도광판, 도광판의 패터닝을 은폐하고 이차적으로 빛을 확산시키는 광확산 시트, 확산된 빛을 수직방향으로 휘도를 증가시키는 프리즘시트, 프리즘의 골각을 보호하고 무아레 현상을 방지하는 프리즘 보호필름으로 구성되어 있다.
한편, 액정디스플레이(LCD)의 대표적 방식인 TFT-LCD는 액정모듈을 구동하기 위해서 게이트(로우) 드라이버 IC(gate(row) driver IC)와 소스(컬럼) 드라이버 IC(source(column) driver IC)의 두 종류 드라이버 IC(driver IC)가 사용되며 게이트(로우) 드라이버 IC(gate(row)driver IC)는 TFT-Array 의 게이트(gate) 신호배선을 순차적으로 선택하여 스캔(scan)주사신호를 인가하는 역할을 하고 소스(컬럼) 드라이버 IC(source(column)driver IC)는 화상정보 디지털 데이터(digital data)를 화소전압으로 변경하여 데이터(data) 신호배선에 인가하는 역할을 한다. 게이트(로우) 드라이버 IC(gate(row) driver IC)와 소스(컬럼) 드라이버 IC(source(column) driver IC)는 각각 게이트(gate) 신호배선과 데이터(data) 신호배선을 구동하기 때문에 게이트 드라이버 IC(gate driver IC)와 데이터 드라이버 IC(data driver IC)라 부르며 데이터 드라이버 IC(data driver IC)는 TFT의 소스(source) 전극을 구동한다는 의미에서 소스 드라이버 IC(source driver IC)라고도 한다. 게이트 드라이버 IC(gate driver IC)가 주사선을 선택하여 스캔 펄스(scan pulse)를 인가하여 TFT를 On 상태로 해주면 소스 드라이버 IC(source driver IC)는 데이터(data) 각각의 신호배선을 통하여 액정 셀(cell)에 신호전압을 인가하는 역할을 한다.
또한 인버터(inverter)라는 전원장치로부터 백라이트 램프(back light lamp)로 사용되는 냉형광음극램프(CCFL;cold cathode fluorescence lamps)에 전원을 공급하며 램프(lamp) 전류를 조절하여 LCD화면 밝기를 조절한다. 고해상도 LCD에서는 디지털(digital) 신호와 클락(clock) 신호의 주파수가 증가하여 그래픽 칩(graphic chip)과 LCD 모듈(module) 사이의 인터페이스(interface)에서 신호왜곡(distortion)과 EMI(electromagnetic interface)등의 문제가 발생하여 화질이 나빠지게 되는 현상이 발생하는 문제가 있었다. 특히 백라이트 자체가 점점 대형화 추세를 보이면서, 이에 따라 램프도 여러 개 들어가고 램프에서 발생하는 열 및 전자파가 화상에 영향을 주어 화면 떨림 현상을 유발하고 있다. 대화면으로 커질 수 있도록 신호 전송속도가 기하급수적으로 빨라지게 되므로 이와 같은 문제는 더 이상 간과할 수 없는 문제로 발전하고 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 LVDS(low voltage differential signaling)와 같은 신호형태로 변환하여 전송하는 저전압 고속 접속회로 기술이 개발되어 사용되 고 있고, 또 액정양단에 바이어스(bias)를 가할 때 한방향으로 바이어스(bias)가 인가되면 액정의 특성이 열화되므로 화면마다 액정에 인가되는 전압을 바꾸는 반전방식을 사용하여 해결하고자하는 노력이 있어왔다. 하지만 이와 같은 문제는 원천적으로 전자파에 의한 영향을 제거하지 못하는 근본적인 문제가 있다.
또한 통상적으로 모듈 업체에서는 백라이트 유닛 구조에서 광확산 시트의 하부 또는 상부면에 전자파 차폐 필름을 위치시킴으로써 전자파나 왜곡현상을 방지하고자 하는 노력이 있다. 즉, 투명기재로 이루어진 필름의 일면 또는 양면에 ITO(Indium Tin Oxide), ATO(Antimonium Tin Oxide) 등의 금속 산화물 들을 금속 증착시킨 형태의 필름을 전자파 차폐 필름으로 하여 램프 등의 광원으로부터의 전자파를 억제하도록 하는 것이다. 그러나 이는 별도의 필름을 장착하여야 하므로 박형화에 반하는 기술이며, 가격 경쟁력 측면에서도 바람직하지 못하였다. 또한 전자파 차폐 필름을 광확산 시트의 상부 또는 하부에 위치시키면 도광판이나 프리즘 시트의 하부면을 손상시키는 등의 문제가 유발되기도 하였다.
따라서 본 발명은 전자파가 발생되는 광원 주변을 직접 감쌀 수 있는 부재를 제공하여, 별도의 전자파 차폐만을 위한 필름을 장착하지 않더라도 전자파를 효과적으로 차폐할 수 있도록 하면서 휘도에 영향을 미치지 않는 광원 커버 부재를 제공하고자 한다.
이에 본 발명은 바람직한 제1구현예로서 고분자 수지; 및 전도성 무기 소재 또는 카본나노튜브를 포함하며, 경화 후 두께 0.5㎛~500㎛를 기준으로 UV분광계로 투과도 측정시 550㎚에서의 투과도가 70% 이상인 광원 커버 부재를 제공한다.
상기 구현예에 의한 광원 커버 부재는 표면저항이 1.0 x 104 Ω/□이하인 것일 수 있다.
상기 구현예에서, 파라페닐렌디아민 (p-PDA), 4,4-메틸렌디아닐린(MDA), 4,4-옥시디아닐린(ODA), 메타비스아미노페녹시디페닐 설폰(m-BAPS), 파라비스아미노페녹시디페닐설폰(p-BAPS), 2,2-비스아미노페녹시페닐프로판(BAPP), 2,2-비스아미노페녹시페닐헥사플루오로프로판(HF-BAPP), 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)-페닐]프로판(6HMDA), 2,2′-비스(트리플루오로메틸)-4,4′-디아미노비페닐(2,2′-TFDB), 3,3′-비스(트리플루오로메틸)-4,4′-디아미노비페닐(3,3′-TFDB), 4,4′-비스(3-아미노페녹시)디페닐설폰(DBSDA), 비스(3-아미노페닐)설폰(3DDS), 비스(4-아미노페닐)설폰(4DDS), 1,3-비스(3-아미노페녹시)벤젠(APB-133), 1,4-비스(4-아미노페녹시)벤젠(APB-134), 2,2′-비스[3(3-아미노페녹시)페닐]헥사플루오로프로판(3-BDAF) 및 2,2′-비스[4(4-아미노페녹시)페닐]헥사플루오로프로판(4-BDAF) 중 선택된 1종 이상의 디아민류와; 2,2-비스(3,4-디카르복시페닐)헥사플루오로프로판 디안하이드라이드(FDA), 4-(2,5-디옥소테트라하이드로푸란-3-일)-1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-1,2-디카르복실릭안하이드라이드(TDA), 4,4′-(4,4′-이소프로필리덴디페녹시)비스(프탈릭안하이드라이드)(HBDA), 3,3′-(4,4′-옥시디프탈릭디안하이드라이드)(ODPA) 및 3,4,3′,4′-비페닐테트라카르복실릭디안하이드라이드(BPDA), 2,2-비스[4-(디카르복시페녹시)페닐]프로판다이안하이드라이드(BSAA), 피로멜리트산 디안하이드라이드(PMDA) 및 벤조페논테트라카르복시산 디안하이드라이드(BTDA) 중 선택된 1종 이상의 디안하이드라이드류로부터 얻어진 폴리아믹산의 이미드화물을 더 포함하는 것일 수 있다.
상기 구현예에 의한 광원 커버 부재는 황색도가 15.0 이하인 것일 수 있다.
상기 구현예에서, 전도성 무기 소재는 광원 커버 부재 형성용 고분자 수지 함량에 대하여 30~95 중량%로 포함되는 것일 수 있다.
상기 구현예에서, 카본나노튜브는 고분자 수지 함량에 대하여 0.01~2.0중량%로 포함되는 것일 수 있다.
상기 구현예에서, 전도성 무기 소재는 인듐-주석 혼합 산화물(ITO), 인듐 산화물 함량이 적은 In2O3(ZnO)k (IZO), 인듐-주석-아연 산화물 삼성분계(In2O3-SnO2-ZnO), 안티몬-주석 산화물(ATO) 및 알루미늄이 도핑된 산화아연(AZO)으로부터 선택되는 단독 또는 2종 이상의 것일 수 있다.
상기 구현예에서, 인듐-주석 혼합 산화물(ITO)은 산화인듐(In2O3) 80~98중량%와 산화주석(SnO2) 2~20 중량%를 함유하는 것일 수 있다.
상기 구현예에서, 카본나노튜브는 단일벽 카본나노튜브(Single-walled CNT), 이중벽 카본나노튜브(Double-walled CNT), 다중벽 카본나노튜브(Multi-walled CNT) 및 컵모양 적층 카본나노튜브(Cup stacked CNT) 중 선택된 것일 수 있다.
상기 구현예에 의한 광원 커버 부재는 두께가 5~500㎛인 것일 수 있다.
상기 구현예에 의한 광원 커버 부재는 무솔기의 원통형인 것일 수 있다.
본 발명은 바람직한 제2구현예로서, 광원 외주면의 일부 또는 전부를 본 발명의 한 구현예인 광원 커버 부재로 감싼 광원부를 포함하는 백라이트 유닛 어셈블리를 제공한다.
상기 구현예에서, 광원부는 200Hz 주파수 대역에서 전자파 차폐율이 50% 이상인 것일 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 광원 커버 부재는 고분자 수지에 전도성 무기 소재 또는 고유전도성 고분자로부터 1종 이상의 전도성 물질 또는 카본나노튜브를 분산시켜 시트화한 것일 수 있는데, 상기 고분자 수지는 백라이트 유닛에 장착되는 광원을 감싸더라도 휘도에 영향을 미치지 않도록 투명하고 장시간 고온에 노출되어 있어도 손상되지 않는 내열성이 우수한 수지인 것이 바람직하다.
이러한 고분자 수지로는 예컨대, 열가소성 수지 또는 열경화성 수지를 사용하여 제조된 것일 수 있으며, 바람직하게는, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리실록산 또는 실리콘 수지 중 선택된 단독 또는 2종 이상의 공중합체를 포함한 것일 수 있으며 가시광선에 대한 투명성이 우수한 것일 수 있다.
상기 폴리이미드 수지는 디아민류와 디안하이드라이드류를 공중합하여 폴리이미드의 전구체인 폴리아믹산 용액을 얻은 후 이미드화한 이미드화물로 특히 무색투명한 폴리이미드 수지일 수 있다. 구체적으로, 상기 무색투명한 폴리이미드 수지는 가시광선에 대한 투명성이 우수한 것이 바람직하며, 경화 후 두께 5~500㎛를 기준으로 UV분광계로 투과도 측정시 550㎚에서의 투과도가 70% 이상이고, 황색도가 15.0 이하인 것이 바람직하다.
이러한 폴리이미드 수지는 유리전이온도가 200℃이상으로 내열성이 우수하므로 쉽게 변형을 일으키지 않으며, 무색투명하므로 백라이트 유닛 등에 적용되어도 휘도에 영향을 주지 않는다.
이를 위하여 사용되는 디안하이드라이드류는 예컨대, 2,2-비스(3,4-디카르복시페닐)헥사플루오로프로판 디안하이드라이드(FDA), 4-(2,5-디옥소테트라하이드로푸란-3-일)-1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-1,2-디카르복실릭안하이드라이드(TDA), 4,4′-(4,4′-이소프로필리덴디페녹시)비스(프탈릭안하이드라이드)(HBDA), 3,3′-(4,4′-옥시디프탈릭디안하이드라이드)(ODPA) 및 3,4,3′,4′-비페닐테트라카르 복실릭디안하이드라이드(BPDA), 2,2-비스[4-(디카르복시페녹시)페닐]프로판다이안하이드라이드(BSAA), 피로멜리트산 디안하이드라이드(PMDA) 및 벤조페논테트라카르복시산 디안하이드라이드(BTDA) 중 선택된 1종 이상인 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 사용되는 디아민류는 예컨대, 파라페닐렌디아민 (p-PDA), 4,4-메틸렌디아닐린(MDA), 4,4-옥시디아닐린(ODA), 메타비스아미노페녹시디페닐 설폰(m-BAPS), 파라비스아미노페녹시디페닐설폰(p-BAPS), 2,2-비스아미노페녹시페닐프로판(BAPP), 2,2-비스아미노페녹시페닐헥사플루오로프로판(HF-BAPP), 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)-페닐]프로판(6HMDA), 2,2′-비스(트리플루오로메틸)-4,4′-디아미노비페닐(2,2′-TFDB), 3,3′-비스(트리플루오로메틸)-4,4′-디아미노비페닐(3,3′-TFDB), 4,4′-비스(3-아미노페녹시)디페닐설폰(DBSDA), 비스(3-아미노페닐)설폰(3DDS), 비스(4-아미노페닐)설폰(4DDS), 1,3-비스(3-아미노페녹시)벤젠(APB-133), 1,4-비스(4-아미노페녹시)벤젠(APB-134), 2,2′-비스[3(3-아미노페녹시)페닐]헥사플루오로프로판(3-BDAF) 및 2,2′-비스[4(4-아미노페녹시)페닐]헥사플루오로프로판(4-BDAF) 중 선택된 1종 이상인 것이 바람직하다.
이상의 디안하이드라이드류와 디아민류는 등몰량이 되도록 하여 유기용매 중에 용해하여 반응시키고 폴리아믹산 용액을 제조한다.
상기의 폴리아믹산은 3급 아민과 무수초산과 같은 이미드화 반응 촉진제를 첨가하여 화학적으로 이미드화 반응을 진행한 후 알코올 또는 물에 침전하여 수득한 폴리이미드를 용매에 용해하여 폴리이미드 용액을 제조하여 사용할 수 있다. 그러나 반드시 상기의 폴리아믹산을 화학적으로 이미드화하는 것으로 한정하는 것은 아니다.
상기한 단량체들의 용액 중합반응을 위한 용매는 폴리아믹산을 용해하는 용매이면 특별히 한정되지 않는다. 또한 상기의 폴리이미드를 용해하는 용매에 있어서도 특별히 한정되지 않으며 중합반응에 사용된 용매와 동일한 것일 수 있다. 공지된 반응용매로서 m-크레졸, N-메틸-2-피롤리돈(NMP), 디메틸포름아미드(DMF), 디메틸아세트아미드(DMAc), 디메틸설폭사이드(DMSO), 아세톤, 디에틸아세테이트 중에서 선택된 하나 이상의 극성용매를 사용한다. 이외에도 테트라하이드로퓨란(THF), 클로로포름과 같은 저비점 용액 또는 γ-부티로락톤과 같은 저흡수성 용매를 사용할 수 있다.
한편, 본 발명의 광원 커버 부재는 도막 형성 후 표면저항이 1.0 x 104 Ω/□이하인 것일 수 있다. 본 발명의 광원 커버 부재는 고분자 수지에 전도성 무기 소재 또는 카본나노튜브 중 선택된 적어도 1종 이상이 분산된 것일 수 있다.
상기 카본나노튜브(CNT, Carbon-nanotube)는 단일벽 카본나노튜브(Single-walled CNT), 이중벽 카본나노튜브(Double-walled CNT), 다중벽 카본나노튜브(Multi-walled CNT), 컵모양 적층 카본나노튜브(Cup stacked CNT) 등의 것일 수 있으며, 상기의 가시광선 투과도를 고려하여 카본나노튜브의 함유량은 광원 커버 부재 형성용 고분자 수지에 대하여 0.01중량%~2.0중량%로 포함되는 것일 수 있다.
상기 전도성 무기 소재는 커버 부재 형성용 고분자 수지에 대하여 30~95 중 량% 함유되는 것일 수 있다. 만일 30 중량% 미만인 경우에는 효과적인 전자파 차폐 성능을 기대하기 어렵고 95 중량% 초과일 경우에는 코팅 기재에 전도성 무기 소재가 안정적으로 정착되어 있기 어려울 수 있다.
상기 커버 부재 형성용 고분자 수지는 전도성 무기 소재로써 인듐-주석 혼합 산화물(ITO)을 포함하여 형성된 것일 수 있는데, 특히 산화인듐(In2O3) 80~98중량%와 산화주석(SnO2) 2~20 중량%를 함유하는 것이 높은 수준의 전자파 차폐 성능을 얻기 위해 바람직하다.
한편, 산화 인듐의 높은 전도성이 전자파 차폐에 효율적이지만 산화인듐의 부족으로 비용이 상승하는 추세인 점을 고려하여 산화주석을 대체하는 노력이 다수의 연구인들을 통해 진행중인 바, 산화인듐을 대체할 목적으로 인듐 산화물 함량이 적은 In2O3(ZnO)k (IZO), 인듐-주석-아연 산화물 삼성분계(In2O3-SnO2-ZnO) 또는 안티몬-주석 산화물(ATO), 알루미늄이 도핑된 산화아연(AZO)으로부터 선택되는 단독 또는 2종 이상의 것을 포함한 것일 수 있다.
이 때 산화인듐과 산화주석, 알루미늄이 도핑된 산화아연 각각은 순도가 낮으면 저항값이 상승하는 등의 문제를 유발하여 균일하고 안정된 전자파 차폐 성능을 구현하기 어려우므로 순도가 높을수록 좋으며, 98% 이상인 것일 수 있다.
또한 상기 전도성 무기 소재는 1종 이상 혼합되어 커버 부재 형성용 고분자 수지에 적용될 수 있으며, 고분자 수지에 선택적으로 카본나노튜브, C60, 흑연, 카본블랙, 카본섬유로부터 선택되는 카본 소재 또는 금, 백금, 은, 수은, 구리, 니 켈, 철, 알루미늄 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군에서 선택되는 금속 분말 또는 SnO2, ZnO, Fe2O3, WO3, In2O3, BaTiO3 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군에서 선택되는 산화물의 분말로부터 선택된 1종 이상의 전도성 무기 소재를 함유할 수도 있으며, 전도성 소재 혼합물의 함유량은 전자파 차폐층의 가시광선 투과율이 70% 이상이라면 특별히 제한될 이유는 없다. 다만 상기 카본 소재의 함유량은 커버 부재 형성용 고분자 수지에 대하여 0.01중량%~2.0중량%의 함유량인 것이 바람직하다. 이와 같은 전도성 소재 혼합물은 고분자 수지의 비교적 낮은 전도성을 높여주고 내열성을 향상시켜 결과적으로 고온에서의 전자파 차폐 성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 광원 커버 부재는 시트 형상으로 제조하거나 원통 형상으로 제조할 수 있다. 시트 형상으로의 제조는 다이 캐스팅법, 압출법 등의 방법으로 제조할 수 있으며, 원통 형상으로의 제조는 원심성형법, 롤러코팅법, 압출법 등의 방법으로 제조할 수 있으며, 필요하다면 솔기가 없는 무솔기의 원통 형상으로 제조할 수 있다.
시트 형상의 광원 커버 부재는 광원을 완전히 감싼 후 접착제를 통해 시트 양 끝단을 접착하는 방법을 들 수 있으며, 이때에는 솔기가 형성된 상태가 될 수 있다. 원통 형상의 광원 커버 부재는 원통 형상 내부에 광원을 끼워서 사용할 수 있다.
상기 광원 커버 부재는 형상에 상관없이, 특별히 제한되지 않지만 광투과율 및 전자파 차폐효과를 고려하여 두께가 5㎛~500㎛인 것일 수 있다. 만일 두께가 5㎛ 미만이면 광원을 감싸거나 원통 형상 내부에 광원을 끼워넣는 작업이 어렵고 500㎛ 초과이면 광투과율이 저하될 수 있다. 그러나 광원 커버 부재의 두께는 광투과율이 70% 이상이라면 전자파 차폐효과를 향상시키기 위해 500㎛ 이상이어도 무방하다.
본 발명의 광원 커버 부재가 광원에 설치된 백라이트 유닛은 광원 커버 부재 두께 5㎛~500㎛를 기준으로, 200Hz 주파수 대역에서 전자파측정기로 측정된 전기파가 700V/m 이하인 것일 수 있으며, 자기파가 70mG 이하인 것일 수 있으며, 전기파 차폐율 및 자기파 차폐율인 전자파 차폐율이 50% 이상인 것일 수 있다.
본 발명의 전자파 차폐용 광원 커버 부재는 전자파가 발생되는 광원 외주면의 일부 또는 전부를 감쌀 수 있으며, 특히 무색투명하므로 투명성을 필요로 하는 광학 부품에 사용될 수 있다. 상기 광원의 형상은 일반적인 형광등과 같이 일자형 또는 U자형, 또는 복수의 광원이 나란히 배열되는 것일 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예로 더욱 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
반응기로써 교반기, 질소주입장치, 적하깔때기, 온도조절기 및 냉각기를 부 착한 100㎖ 3-Neck 둥근바닥 플라스크에 질소를 통과시키면서 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc) 34.1904g을 채운 후, 인듐-주석 혼합 산화물 분말(상해후정나노, ITO-P100, In2O3:SnO2=90：10) 17.10g(폴리아믹산 용액 중의 고형분 함량에 대하여 5중량부)을 투입하였으며, 초음파 분산기(200W, 40kHz, 제조사 ULTEC, 한국)를 통해 상기 용액에 1시간 동안 분산시키고, 반응기의 온도를 0℃로 낮춘 후 6HMDA 4.1051g(0.01mol)을 용해하여 이 용액을 0℃로 유지하였다. 여기에 6FDA 4.4425g(0.01mol)을 첨가하고, 1시간동안 교반하여 6FDA를 완전히 용해시켰다. 이 때 고형분의 농도는 20중량%였으며, 이 후 용액을 상온으로 방치하여 8시간 교반하였다. 이 때 23℃에서의 용액점도 850poise의 폴리아믹산 용액을 얻었다.
상기 폴리아믹산 용액을 다이 캐스팅 방법으로 두께가 50㎛ 되도록 시트화한 후, 폭 18mm로 절단한 후 양 끝단에 투명접착제(UHU사,독일)를 폭 1mm 너비로 도포하고, 시트를 감아서 직경 5mm의 원통형 광원 커버부재를 제조하였다.
<실시예 2>
상기 실시예 1에서 인듐-주석 혼합 산화물 분말을 카본나노튜브(XM Grade, Unydim社, USA)로 대체하여 0.15g를 투입한 것을 제외하고 동일한 방법으로 광원 커버부재를 제조하였다.
<실시예 3>
톨루엔 50g에 카본나노튜브(XM Grade, Unydim社, USA)를 0.15g을 투입한 후 초음파 분산기(200W, 40kHz, 제조사 ULTEC, 한국)를 통해 1시간 동안 분산시키고, 디메틸 폴리실록산 재질의 1액형/상온경화형/내열성 실리콘 수지(동양실리콘社, RTV106) 100g을 투입한 후 30분간 혼합하여 광원 커버 부재 형성용 고분자 수지를 제조하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 광원 커버부재를 제조하였다.
<실시예 4>
상기 실시예 1에서 폴리아믹산 용액을 DMAc로 희석하여 점도 50poise의 폴리아믹산 용액을 제조한 후, 내경 4mm의 PTFE 튜브(삼영프론社, 한국) 내부에 주입한 후 60℃에서 20분, 80℃에서 20분, 120℃에서 20분, 160℃에서 20분 건조한 후 PTFE로부터 자체적으로 지지력을 갖게된 폴리아믹산 튜브를 탈리하고, 폴리아막산 튜브 내부에 외경 3.9mm의 SUS 봉을 넣어 지지하도록 한 후, 180℃에서 20분, 250℃에서 20분, 350℃에서 60분 동안 열적 이미드화를 진행한 후, SUS 봉으로부터 폴리이미드 튜브를 탈리하여 직경 3.9mm의 원통형 광원 커버부재를 제조하였다.
<비교예 1>
광원 커버부재를 장착하지 않은 CCFL 램프를 준비하였다.
<비교예 2>
상기 실시예 3에서 실리콘 수지를 페놀수지(코오롱)로 대체한 것을 제외하고 동일한 방법으로 광원 커버부재를 제조하였다.
<비교예 3>
상기 실시예 1에서 인듐-주석 혼합 산화물 분말을 전도성 카본블랙(CABOT, VULCAN XC72) 0.45g으로 대체한 것을 제외하고 동일한 방법으로 광원 커버부재를 제조하였다.
17인치 액정디스플레이 패널용 백라이트 유닛(모델명 : LM170E01, 대한민국 희성전자제조)에 사용된 램프를 상기 실시예 및 비교예에서 제조된 광원 커버 부재의 내부에 삽입함으로써 광원부를 제조하였다.
이후 상기 광원 커버 부재, 광원부 및 이를 포함하는 백라이트 유닛에 대한 물성을 다음과 같이 평가하였으며, 그 결과는 표 1과 같다.
1. 휘도 평가(Cd/㎡)
17인치 액정디스플레이 패널용 백라이트 유닛(모델명 : LM170E01, 대한민국 희성전자제조)에 상기 제조된 실시예 및 비교예의 광원 커버 부재를 사용한 광원부를 장착하여 고정하고, 휘도계(모델명 : BM-7, 일본 TOPCON사)를 사용하여 임의의 13지점의 휘도를 측정하여 그 평균값을 구하였다.
2. 투과도
상기 실시예로부터 제조된 광원 커버 부재 형성용 고분자 수지를 광투과율(가시광선 투과도) 99% 이상인 유리 기판(Microscope slides, 두께 1~1.2mm)에 건조 후 두께 20㎛가 되도록 코팅한 후, Nippon Denshoku사의 Haze 측정기 NDH2000 분광광도계를 이용하여 550㎚에서의 광투과율(전광선투과율(TT))을 측정하였다. 측정환경은 25℃, 55RH%이었다.
광투과율은 하기 식에 의해 계산하였다.
Figure 112008076901498-PAT00001
3. 표면 저항
상기 실시예로부터 제조된 광원 커버 부재 형성용 고분자 수지를 광투과율(가시광선 투과도) 99% 이상인 유리 기판(Microscope slides, 두께 1~1.2mm)에 건조 후 두께 20㎛가 되도록 코팅한 후, 하기 측정기기로 표면저항을 측정하였다.
저저항 측정기기 : CMT-SR2000N, Four Point Probe System
(Advanced Instrument Technology사)
저저항 측정방법
- 표면저항 측정 시료 크기 : 10cm x 10cm
- 표면저항 측정 방법 : 자동
- 측정 환경 : 23℃ ± 1℃, 30~70RH%
고저항 측정기기 :Hiresta UP, Probe UR-100 (다이아 인스트루먼트)
고저항 측정방법
- 표면저항 측정 시료 크기 : 10cm x 10cm
- 표면저항 측정 방법 : 인가전압 100V
- 측정 환경 : 23℃ ± 1℃, 30~70RH%
4. 전자파 차폐 성능 평가
전자파 측정기(Holaday社 HI-3604)의 프로브를 17인치 액정디스플레이 패널용 백라이트 유닛(모델명 : LM170E01, 대한민국 희성전자제조)에서 도광판 상층에 장착된 광학부재를 제거한 후, 상부에서 1㎝의 간격을 두고 측정 주파수 대역 200Hz에서 전기파 및 자기파를 측정하고, 상기 17인치 액정디스플레이 패널용 백라이트 유닛(모델명 : LM170E01, 대한민국 희성전자제조)의 CCFL 램프에 상기 제조된 실시예 및 비교예의 광원 커버 부재를 장착하고, 같은 방법으로 전기파 및 자기파를 측정하여 차폐율을 계산하였다.
구분 광원의 외관/색상 550nm 투과도 (%) 30% 이상 가시광선 흡수파장 유무 정면 휘도 (Cd/㎡) 표면저항 (Ω/□) 전자파 차폐율 (%)
전기파 자기파
실시예1 무색 투명 90 × 2020 1.2 × 102 82 75
실시예2 무색 투명 92 × 2029 3.2 × 101 76 70
실시예3 무색 투명 93 × 2035 3.2 × 101 75 74
실시예4 무색 투명 83 × 2003 1.2 × 102 89 83
비교예1 - - - 2025 7.6× 1015 0 0
비교예2 황색 투명 69 ○ 1752 3.2 × 101 74 71
비교예3 불투명 - - - 1.5 × 1013 5 2
상기 물성 평가 결과, 본 발명을 통해 제공되는 광원 커버 부재 형성용 고분자 수지의 우수한 전자파 차폐율과 무색 투명에 의한 광투과성 및 액정 디스플레이용 백라이트 유닛의 낮은 휘도 감소율을 확인할 수 있었다.

Claims (13)

  1. 고분자 수지; 및 전도성 무기 소재 또는 카본나노튜브를 포함하며, 경화 후 두께 0.5㎛~500㎛를 기준으로 UV분광계로 투과도 측정시 550㎚에서의 투과도가 70% 이상인 광원 커버 부재.
  2. 제 1 항에 있어서,
    표면저항이 1.0 x 104 Ω/□이하인 것을 특징으로 하는 광원 커버 부재.
  3. 제 1 항에 있어서,
    파라페닐렌디아민 (p-PDA), 4,4-메틸렌디아닐린(MDA), 4,4-옥시디아닐린(ODA), 메타비스아미노페녹시디페닐 설폰(m-BAPS), 파라비스아미노페녹시디페닐설폰(p-BAPS), 2,2-비스아미노페녹시페닐프로판(BAPP), 2,2-비스아미노페녹시페닐헥사플루오로프로판(HF-BAPP), 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)-페닐]프로판(6HMDA), 2,2′-비스(트리플루오로메틸)-4,4′-디아미노비페닐(2,2′-TFDB), 3,3′-비스(트리플루오로메틸)-4,4′-디아미노비페닐(3,3′-TFDB), 4,4′-비스(3-아미노페녹시)디페닐설폰(DBSDA), 비스(3-아미노페닐)설폰(3DDS), 비스(4-아미노페닐)설폰(4DDS), 1,3-비스(3-아미노페녹시)벤젠(APB-133), 1,4-비스(4-아미노페녹시)벤젠(APB-134), 2,2′-비스[3(3-아미노페녹시)페닐]헥사플루오로프로판(3-BDAF) 및 2,2′-비스[4(4-아미노페녹시)페닐]헥사플루오로프로판(4-BDAF) 중 선택된 1종 이상의 디아민류와;
    2,2-비스(3,4-디카르복시페닐)헥사플루오로프로판 디안하이드라이드(FDA), 4-(2,5-디옥소테트라하이드로푸란-3-일)-1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-1,2-디카르복실릭안하이드라이드(TDA), 4,4′-(4,4′-이소프로필리덴디페녹시)비스(프탈릭안하이드라이드)(HBDA), 3,3′-(4,4′-옥시디프탈릭디안하이드라이드)(ODPA) 및 3,4,3′,4′-비페닐테트라카르복실릭디안하이드라이드(BPDA), 2,2-비스[4-(디카르복시페녹시)페닐]프로판다이안하이드라이드(BSAA), 피로멜리트산 디안하이드라이드(PMDA) 및 벤조페논테트라카르복시산 디안하이드라이드(BTDA) 중 선택된 1종 이상의 디안하이드라이드류로부터 얻어진 폴리아믹산의 이미드화물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광원 커버 부재.
  4. 제 1 항에 있어서,
    황색도가 15.0 이하인 광원 커버 부재.
  5. 제 1 항에 있어서,
    전도성 무기 소재는 고분자 수지 함량에 대하여 30~95중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 광원 커버 부재.
  6. 제 1 항에 있어서,
    카본나노튜브는 고분자 수지 함량에 대하여 0.01~2.0중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 광원 커버 부재.
  7. 제 1 항에 있어서,
    전도성 무기 소재는 인듐-주석 혼합 산화물(ITO), 인듐 산화물 함량이 적은 In2O3(ZnO)k (IZO), 인듐-주석-아연 산화물 삼성분계(In2O3-SnO2-ZnO), 안티몬-주석 산화물(ATO) 및 알루미늄이 도핑된 산화아연(AZO)으로부터 선택되는 단독 또는 2종 이상의 것임을 특징으로 하는 광원 커버 부재.
  8. 제 7 항에 있어서,
    인듐-주석 혼합 산화물(ITO)은 산화인듐(In2O3) 80~98중량%와 산화주석(SnO2) 2~20 중량%를 함유하는 것을 특징으로 하는 광원 커버 부재.
  9. 제 1 항에 있어서,
    카본나노튜브는 단일벽 카본나노튜브(Single-walled CNT), 이중벽 카본나노튜브(Double-walled CNT), 다중벽 카본나노튜브(Multi-walled CNT) 및 컵모양 적층 카본나노튜브(Cup stacked CNT) 중 선택된 것을 특징으로 하는 광원 커버 부재.
  10. 제 1 항에 있어서,
    두께가 5~500㎛인 것을 특징으로 하는 광원 커버 부재.
  11. 제 1 항에 있어서,
    무솔기의 원통형인 것을 특징으로 하는 광원 커버 부재.
  12. 광원 외주면의 일부 또는 전부를 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항의 광원 커버 부재로 감싼 광원부를 포함하는 백라이트 유닛 어셈블리.
  13. 제 12 항에 있어서,
    광원부는 200Hz 주파수 대역에서 전자파측정기로 측정된 전자파의 차폐율이 50% 이상인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛 어셈블리.
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