KR20110107685A - Ｌｅｄ광원 백라이트유니트용 반사시트 - Google Patents

Ｌｅｄ광원 백라이트유니트용 반사시트 Download PDF

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Abstract

본 발명은 LED광원 백라이트유니트용 반사시트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 LED광원에서 나온 백색빛이 도광판을 통해 전달되는 길이가 길어지면서 각 파장의 흡수 혹은 각 파장의 전파속도차이에 의한 색분리 현상이 발생하여 LED광원에서 멀어질수록 원하는 백색이 아닌 특정한 색을 띠는 백색빛이 되는 결점을 해소할 수 있고 또한 빛의 혼합을 더 효율적으로 일으킬 수 있는 LED광원 백라이트유니트용 반사시트에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명에 따른 LED광원 백라이트유니트용 반사시트는 반사필름으로서, 필름 내부에 기공을 함유한 백색 반사필름 또는 알루미늄, 알루미늄 합금, 금, 은 및 은합금으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 금속이 표면에 막으로 형성된 반사필름과, 상기 반사필름의 표면 상에 색조절 기능층을 포함하는 것을 한다.

Description

ＬＥＤ광원 백라이트유니트용 반사시트{REFLECTION SHEET FOR LED SOURCE BACK LIGHT UNIT}
본 발명은 LED광원 백라이트유니트용 반사시트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 LED광원에서 나온 백색빛이 도광판을 통해 전달되는 길이가 길어지면서 각 파장의 흡수 혹은 각 파장의 전파속도차이에 의한 색분리 현상이 발생하여 LED광원에서 멀어질수록 원하는 백색이 아닌 특정한 색을 띠는 백색빛이 되는 결점을 해소할 수 있고 또한 빛의 혼합을 더 효율적으로 일으킬 수 있는 LED광원 백라이트유니트용 반사시트에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치(LCD : liquid crystal display device)에는 면광원 장치인 백라이트유니트가 사용되고 있으며, 이러한 백라이트유니트는 에지형(edge-lit) 및 직하형(direct-lit)으로 구성방식이 분류된다. 이 중 에지형 백라이트유니트는 도광판의 일측 단면으로부터 광원의 광을 입사시키고, 도광판의 출광면으로부터 액정셀에 광을 출사하도록 구성된 것으로, 일반적으로 휴대폰, 모니터 등의 작은 사이즈의 액정표시장치에 주로 이용되고 있는 반면에, 직하형 백라이트유니트는 액정셀의 하부에 광원을 배치하여 도광판의 전면부로 광이 출사되는 구성으로 주로 텔레비전에 이용되고 있다.
또한, 종래 액정표시장치는 백라이트유니트의 광원으로서 일반적으로 냉음극관(CCFL : Cold Cathode Fluorescent Lamp)이 이용되어 왔으나, 최근에는 냉음극관에 비하여 친환경적이며, 응답속도가 빠르고, 소형·경량이며, 저소비전력 또는 고휘도(high luminance) 등의 특성을 가지는 엘이디(LED : Light Emitting Device)를 광원으로 한 엘이디 백라이트유니트의 사용이 증가하고 있으며, 이에 대한 연구가 활발히 진행 중에 있다.
최근, 액정 텔레비전은 디자인적 요소가 중요시 되고 있으며, 특히 액정 텔레비전의 두께를 감소시키기 위하여 엘이디를 광원으로 한 에지형 엘이디 백라이트유니트가 액정 텔레비전에 적용되고 있다. 이러한 에지형 엘이디 백라이트유니트를 적용한 액정 텔레비전은 직하형 백라이트유니트가 적용된 텔레비전에 이용되었던 확산판을 대신하여 도광판이 장착되는데, 핸드폰 및 모니터와 비교하여 상대적으로 화면이 큰 텔레비전에 적용시 광원에서 나온 빛이 도광판에서 전파되는 길이가 길어지는 문제가 있다.
이와 같이, 액정표시장치의 화면 면적이 증가함에 따라 LED광원에서 나온 백색빛이 도광판을 통해 전달되는 길이가 길어지면서 각 파장의 흡수 혹은 각 파장의 전파속도차이에 의한 색분리 현상이 발생하여 LED광원에서 멀어질수록 원하는 백색이 아닌 특정한 색을 띠는 백색빛이 되는 결점이 발생한다.
상기와 같은 LED광원의 백색빛의 색 분리 현상은 액정 디스플레이의 색얼룩을 초래하여 화질저하의 원인이 된다.
이에, 본 발명자들은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 노력한 결과, 기재필름의 일면에 색조절층이 형성된 LED광원 백라이트유니트용 반사시트를 제조하여 색얼룩결점이 개선됨을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 LED광원에서 나온 백색빛이 도광판을 통해 전달되는 길이가 길어지면서 각 파장의 흡수 혹은 각 파장의 전파속도차이에 의한 색분리 현상이 발생하여 LED광원에서 멀어질수록 원하는 백색이 아닌 특정한 색을 띠는 백색빛이 되는 결점을 해소할 수 있고 또한 빛의 혼합을 더 효율적으로 일으킬 수 있는 LED광원 백라이트유니트용 반사시트를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 상기 및 다른 목적과 이점은 바람직한 실시예를 설명한 하기의 설명으로부터 보다 분명해 질 것이다.
상기 목적은, 반사필름으로서, 필름 내부에 기공을 함유한 백색 반사필름 또는 알루미늄, 알루미늄 합금, 금, 은 및 은합금으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 금속이 표면에 막으로 형성된 반사필름과, 상기 반사필름의 표면 상에 색조절 기능층을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED광원 백라이트유니트용 반사시트에 의해 달성된다.
여기서, 상기 반사필름의 표면은 1~7㎛의 평균조도를 갖는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 색조절 기능층은 바인더 수지 8.0중량%, 경화제 0.8중량%, 색조절물질 0.2중량%, 메틸에틸케톤 45.5중량% 및 톨루엔 45.5 중량%로 이루어진 코팅액으로 코팅된 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 색조절 기능층은 바인더 수지 8.0중량%, 경화제 0.8중량%, 색조절물질 0.2중량%, PMMA 입자 1.0중량%, 메틸에틸케톤 45.0중량% 및 톨루엔 45.0중량%로 이루어진 코팅액으로 코팅된 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 PMMA 입자는 평균직경 2~10㎛의 투명입자인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 색조절 물질로서 염료, 안료 또는 형광체 중 적어도 하나로서, 파란색, 노란색, 녹색 또는 빨간색 중 하나인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, LED광원에서 나온 백색빛이 도광판을 통해 전달되는 길이가 길어지면서 각 파장의 흡수 혹은 각 파장의 전파속도차이에 의한 색분리 현상이 발생하여 LED광원에서 멀어질수록 원하는 백색이 아닌 특정한 색을 띠는 백색빛이 되는 결점을 해소할 수 있고 또한 기재필름의 일면에 표면조도를 형성함으로써 빛의 확산반사를 일으켜서 빛의 혼합을 더 효율적으로 일으킬 수 있는 등의 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED광원 백라이트유니트용 반사시트의 단면도이고,
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 LED광원 백라이트유니트용 반사시트의 단면도이며,
도 3은 본 발명에 따른 LED광원 백라이트유니트용 반사시트를 장착한 LED광원 백라이트유니트의 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.
본 발명에 따른 LED광원 백라이트유니트용 반사시트는 반사필름으로서, 백색 반사필름 또는 금속류가 표면에 막으로 형성된 반사필름과 상기 반사필름의 표면 상에 색조절 기능층을 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 백색 반사필름은 필름 내부에 기공을 함유한 필름이고, 상기 금속류가 표면에 막으로 형성된 반사필름은 알루미늄, 알루미늄 합금, 금, 은 및 은합금으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상으로 막이 형성되어 있는 반사필름이다.
상기 반사필름은 기재필름의 기능을 하는데, 빛의 혼합성을 향상시키기 위해 상기 기재필름의 표면에 평균조도 1~7㎛의 표면형상을 만들 수도 있다. 상기 평균조도가 1㎛ 미만의 경우에는 확산반사 효과보다는 거울반사 효과가 더 뛰어나서 빛의 혼합 성능이 저하되며, 7㎛를 초과하는 표면형상을 가질 경우에는 도광판 부착시 도광판과의 마찰 등에 의해서 갈림, 스크레치 및 찍힘 등의 결점이 발생할 수 있기 때문에 상기 범위로 하는 것이 가장 바람직하다.
상기 색조절기능층은 색조절물질을 코팅 등의 방식으로 형성할 수 있으며, 상기 색조절물질은 염료, 안료 또는 형광체 등의 색을 띠는 물질을 사용할 수 있다. 일반적인 LED 광원은 파란색을 발광하는 LED 칩에 노란색을 도핑함으로써 백색광을 얻거나 파란색을 발광하는 LED칩에 녹색 그리고 빨간색을 도핑함으로써 백색광을 얻을 수 있다. 따라서 색조절 물질은 파란색, 노란색, 녹색 또는 빨간색 중에서 선택되는 것이 바람직하다.
또한 상기 색조절 기능층은 기재필름(반사필름) 상에 경화형 바인더수지, 색조절제 및 용매로 이루어진 코팅액을 전사하여 형성할 수 있다. 전사방법으로는 당해 기술분야에 통상으로 알려진 방법이 적용될 수 있으며, 일례로, 기재필름에 상기의 코팅액을 그라비아 방식등으로 도포한 후, 경화를 진행함으로써 형성한다.
또한, 상기 기재필름의 일면에 확산반사를 위한 표면조도를 형성하기 위해 입자를 함유할 수 있으며, 구체적으로 기재필름에 경화형 바인더수지, 색조절제, 입자 및 용매로 이루어진 코팅액을 코팅하는 방법으로 색조절기능층을 형성할 수 있다. 물론 이러한 입자를 함유하지 않고도 음각의 도포롤을 이용하여 표면조도를 형성할 수도 있다.
상기 경화형 바인더 수지는 광을 투과시키기 유리한 무색투명인 것이면 특별히 한정되지 않으며, 메틸메타크릴레이트계, 아크릴레이트계, 에폭시계, 멜라민계, 폴리우레탄계, 폴리아미드이미드계 등의 열경화 방식의 수지, 또는 우레탄아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 폴리에스터아크릴레이트, 실리콘아크릴레이트, 멜라민아크릴레이트, 에테르아크릴레이트, 폴리부타디엔 등의 자외선(UV)경화 방식 또는 열경화 방식의 수지를 단독 또는 2종이상 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.
또한 상기 입자는 반사시트의 표면에 매끄러운 볼록점을 형성할 수 있으면 특별한 형태로 한정되지 않고 구상 또는 회전 타원체상 등이 사용될 수 있으나, 확산반사성능 및 가격 등을 고려했을 때 구상의 입자를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 입자는 반사시트 표면의 표면조도값을 얻기 위해서 평균직경은 2㎛ 내지 10㎛가 바람직하다. 또한, 상기 입자는 광을 투과시키기 위해 무색투명한 것이 바람직하며, 나일론, 아크릴, 폴리우레탄, 폴리염화비닐, 폴리스틸렌, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아미드, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 및 이들의 공중합체로 이루어진 소재가 사용될 수 있다.
또한 상기 용매는 경화형 바인더 수지 및 색조절제를 용이하게 용해시킬 수 있는 것이면 제한되지 않으며, 그 일례로 메틸에틸케톤 또는 톨루엔 등이 있다.
또한, 상기 코팅액은 필요에 따라 소포제, 레벨링제, 대전방지제, 분산제, 항산화제, 광안정화제 등을 더 함유할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의하여 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
반사필름(도레이 E80A, 188㎛)의 표면에 하기의 조성을 가진 도포액을 바코터(메이어바 #4)를 이용하여 도포하여, 색조절 기능층을 형성한 후 100℃에서 30초간 건조함으로써 열경화된 LED광원 백라이트유니트용 반사시트를 제조하였다.
도포액의 구성
- 바인더 수지(애경 A811) : 8.0 중량%
- 경화제(애경 DN980S) : 0.8 중량%
- 색조절물질(현대 케미칼, blue#606): 0.2 중량%
- 메틸에틸케톤 : 45.5 중량%
- 톨루엔 : 45.5 중량%
[실시예 2]
하기의 조성을 가진 도포액을 사용하여 표면 보호층을 형성하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 LED광원 백라이트유니트용 반사시트를 제조하였다.
도포액의 구성
- 바인더 수지(애경 A811) : 8.0 중량%
- 경화제(애경 DN980S) : 0.8 중량%
- 색조절물질(현대 케미칼, blue#606): 0.2 중량%
- 평균직경 7㎛ PMMA 입자(MR7HG) : 1.0 중량%
- 메틸에틸케톤 : 45.0중량%
- 톨루엔 : 45.0 중량%
[비교예 1]
하기 도포액을 적용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 LED광원 백라이트유니트용 반사시트를 제조하였다.
도포액의 구성
- 바인더 수지(애경 A811) : 8.0 중량%
- 경화제(애경 DN980S) : 0.8 중량%
- 메틸에틸케톤 : 45.6중량%
- 톨루엔 : 45.6 중량%
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 LED광원 백라이트유니트용 반사시트에 대하여 하기와 같이 실험예에 따라 물성을 측정하였다.
[실험예]
1. 표면조도(Rz)
실시예 2와 비교예 1의 반사필름 표면의 표면조도를 2차원 표면조도 측정기(코사카, 모델명: SE-3H)를 사용하여 측정하였으며, 컷오프값 0.8mm, 평가길이 20mm로 설정하였다.
2. 색얼룩
에지형 LED광원 백라이트유니트를 준비하고 LED광원의 상대면에 해당되는 도광판의 단면에 반사시트를 재단하여 장착하고 도광판위에 일반확산필름 3매를 장착한 후, CS2000(미놀타)을 사용하여 LED 광원부분, 중앙 부분 그리고 LED 광원에서 먼 부분 즉 반사필름이 도광판의 단면에 부착된 부분으로 3포인트의 색좌표를 측정하였다. 본 실험에서 사용한 LED광원은 파란색의 LED칩에 노란색으로 도핑되어서 백색을 얻을 수 있는 LED광원이며, 사전 측정결과 LED광원이 장착되는 도광판면에서 멀어질수록 파란색이 띠는 백색광으로 색이 바뀌는 것을 육안으로 확인 할 수 있었다.

구분		 표면조도(Rz) LED 광원부분 색좌표(x/y) 중앙부분
색좌표(x/y)		 도광판단면에 반사필름이 부착된 부분 색좌표(x/y)
실시예 1 - 0.3012/0.2885 0.3009/0.2873 0.3015/0.2886
실시예 2 4.1 0.3012/0.2881 0.3011/0.2879 0.3013/0.2883
비교예 1 0.5 0.3000/0.2884 0.2997/0.2870 0.2990/0.2858
상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 색조절 기능이 있는 반사시트를 도광판의 LED 광원 상대면 단면에 붙일 경우 LED 광원의 백색광의 각 파장의 흡수 혹은 각 파장의 전파속도차이에 의한 색분리 현상이 발생하여 LED광원에서 멀어질수록 원하는 백색이 아닌 특정한 색을 띠는 백색빛이 되는 결점을 해소할 수 있으며, 반사시트에 표면조도를 형상할 시에 확산반사 현상으로 빛의 혼합 효율이 상승되어 도광판의 중앙부분에서도 결점이 개선되는 현상을 볼 수 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 실시예에 대해서만 상세히 기술되었지만, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
상기에서 살펴본 결과, 본 발명은 색조절 기능층을 반사필름에 부여함으로써 LED광원에서 나온 백색빛이 도광판을 통해 전달되는 길이가 길어지면서 각 파장의 흡수 혹은 각 파장의 전파속도차이에 의한 색분리 현상이 발생하여 LED광원에서 멀어질수록 원하는 백색이 아닌 특정한 색을 띠는 백색빛이 되는 결점을 해소할 수 있는 LED 광원 백라이트유니트용 반사시트에 적용할 수 있다.
1 : 반사필름 2 : 색조절 기능층
3 : 투명입자 4 : LED광원
5 : 도광판
6 : LED광원 백라이트유니트용 색조절 반사시트

Claims (6)

  1. LED광원 백라이트유니트용 반사시트에 있어서,
    반사필름으로서, 필름 내부에 기공을 함유한 백색 반사필름 또는 알루미늄, 알루미늄 합금, 금, 은 및 은합금으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 금속이 표면에 막으로 형성된 반사필름과,
    상기 반사필름의 표면 상에 색조절 기능층을 포함하는 것을 특징으로 하는, LED광원 백라이트유니트용 반사시트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반사필름의 표면은 1~7㎛의 평균조도를 갖는 것을 특징으로 하는, LED광원 백라이트유니트용 반사시트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 색조절 기능층은 바인더 수지 8.0중량%, 경화제 0.8중량%, 색조절물질 0.2중량%, 메틸에틸케톤 45.5중량% 및 톨루엔 45.5 중량%로 이루어진 코팅액으로 코팅된 것을 특징으로 하는, LED광원 백라이트유니트용 반사시트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 색조절 기능층은 바인더 수지 8.0중량%, 경화제 0.8중량%, 색조절물질 0.2중량%, PMMA 입자 1.0중량%, 메틸에틸케톤 45.0중량% 및 톨루엔 45.0중량%로 이루어진 코팅액으로 코팅된 것을 특징으로 하는, LED광원 백라이트유니트용 반사시트.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 PMMA 입자는 평균직경 2~10㎛의 투명입자인 것을 특징으로 하는, LED광원 백라이트유니트용 반사시트.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 색조절 물질로서 염료, 안료 또는 형광체 중 적어도 하나로서, 파란색, 노란색, 녹색 또는 빨간색 중 하나인 것을 특징으로 하는, LED광원 백라이트유니트용 반사시트.
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