KR20110126776A - Condensing film for led backlight unit - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 LED 백라이트 유닛용 집광필름에 관한 것이다.
The present invention relates to a light collecting film for an LED backlight unit.
LCD(Liquid Crystal Display, 액정표시장치)란, 일반적으로 공통 전극과 색 필터 등이 형성되어 있는 상부 기판과 박막 트랜지스터와 화소 전극 등이 형성되어 있는 하부 기판 사이에 액정 물질을 주입하고, 화소 전극과 공통 전극에 서로 다른 전위를 인가함으로써 전계를 형성하여 액정 분자들의 배열을 변경시키고, 이를 통해 빛의 투과율을 조절하여 화상을 표현하는 장치를 말한다.In general, an LCD (Liquid Crystal Display) is a liquid crystal material that is injected between an upper substrate on which a common electrode and a color filter are formed, and a lower substrate on which a thin film transistor and a pixel electrode are formed. By applying different potentials to the common electrode to form an electric field to change the arrangement of the liquid crystal molecules, and through this to control the transmittance of light refers to the device to represent the image.
LED(Light Emitting Diode, 발광다이오드)란, p형 반도체와 n형 반도체를 접합시키고, p형 반도체 부분에 "+"전압을 걸어 전자를 빼어내 정공(hole)을 만들고, n형 반도체 부분에는 "-"극을 걸어 전자를 주입시키면 이들이 확산되어 접합 면에서 결합할 때 빛을 내는 것이다. LED는 주로 주기율표의 13족(3A족) 원소(Al, Ga, In)와 15 족(5A 족) 원소(P, As)로 된 화합물 반도체를 사용하는데, 화합물에 따라 나오는 빛의 색이 다르다. LED는 1920년에 처음 만들어졌고, 1960년대부터는 전광판이나 계산기 등에 일부 사용되었으나, 에너지 효율이 낮아 보편화되지는 못하였다. 그러나 최근 수년간의 획기적 발전으로 이제는 LED의 빛 에너지 전환 효율이 형광등 보다도 높아져 새로운 광원으로 각광을 받고 있다. An LED (Light Emitting Diode) is a junction between a p-type semiconductor and an n-type semiconductor, a positive voltage is applied to the p-type semiconductor portion to extract holes, and a hole is formed in the n-type semiconductor portion. Injecting electrons across the poles causes them to diffuse and emit light when they bond at the junction. LEDs mainly use compound semiconductors composed of Group 13 (Group 3A) elements (Al, Ga, In) and Group 15 (Group 5A) elements (P, As) of the periodic table. LEDs were first made in 1920 and have been used in electronic displays and calculators since the 1960s, but they have not been universalized due to their low energy efficiency. However, due to the breakthrough in recent years, the light energy conversion efficiency of LED is now higher than that of fluorescent lamps, which is attracting attention as a new light source.
상기 LCD와 LED는 소형화, 경량화 및 저전력 소비 등의 이점을 가지고 있어, 기존의 브라운과의 단점을 극복할 수 있는 대체 화상표시수단으로 주목을 받아 왔으며, 최근에는 거의 모든 화상 표시 장치에 사용되고 있다.The LCD and LED have the advantages of miniaturization, light weight, low power consumption, etc., and have been attracting attention as an alternative image display means that can overcome the disadvantages of the existing brown, and has been used in almost all image display devices in recent years.
한편, LCD와 LED는 스스로 발광하지 못하는 수동 소자이기 때문에 패널 하부에 광을 제공하기 위한 백라이트 유닛이 구비되어야 하며, 상기 백라이트 유닛은 광원의 위치에 따라 엣지형 백라이트 유닛과 직하형 백라이트 유닛으로 구분된다. 백라이트 유닛은 빛을 제공하는 광원과, 은폐, 집광, 확산 등의 기능을 수행하여 광원에서 나온 빛의 광 특성을 향상시키는 광학 필름들로 구성된다. On the other hand, since the LCD and LED are passive devices that do not emit light by themselves, a backlight unit for providing light is provided under the panel, and the backlight unit is divided into an edge type backlight unit and a direct type backlight unit according to the position of the light source. . The backlight unit is composed of a light source that provides light and optical films that perform functions such as hiding, condensing, and diffusing to improve light characteristics of light emitted from the light source.
상기 광학 필름들 중 집광 필름은 여러 방향으로 퍼져나가는 빛을 시청 범위로 모아주어 화면의 휘도를 향상시켜주는 역할을 수행하는 필름으로 일반적으로 프리즘 필름 또는 렌티귤러 렌즈 필름 등이 사용되어 왔으며, 최근에는 필름 하면에 반사층이 형성된 렌티귤러 렌즈 필름이 집광필름으로 많이 사용되고 있다.Among the optical films, a light collecting film serves to improve the brightness of the screen by collecting light spreading in various directions to a viewing range, and in general, a prism film or a lenticular lens film has been used. A lenticular lens film having a reflective layer formed on the lower surface of the film is widely used as a light collecting film.
일반적으로 백라이트 유닛에 사용되는 집광필름은 그 상면에 프리즘 또는 렌티큘러 렌즈가 형성되고, 그 하면에 반사층이 형성되어 있으며, 그 반사층에는 빛이 통과할 수 있는 개구부가 형성되어 있다. 빛은 개구부를 통해 집광필름으로 입사되고, 상면의 프리즘 또는 렌티큘러 렌즈에 의해 집광된다.In general, a light collecting film used in a backlight unit has a prism or a lenticular lens formed on an upper surface thereof, a reflective layer formed on the lower surface thereof, and an opening through which light passes. Light is incident on the light collecting film through the openings, and is collected by an prism or lenticular lens on the upper surface.
도 1은 통상적인 LCD용 백라이트 유닛에 사용되는 집광필름의 개략단면도로, PET 필름(a)의 상면에 프리즘 또는 렌티귤러 렌즈를 설치하여 출광부(b)를 형성하고 하면에 광확산제 비드를 포함하는 경화성 수지용액 도포하여 확산부(c)를 형성한다.1 is a schematic cross-sectional view of a light collecting film used in a conventional LCD backlight unit. A prism or a lenticular lens is formed on an upper surface of a PET film (a) to form a light exit portion (b), and a light diffusing agent bead is formed on a lower surface of the film. Curable resin solution to be applied is applied to form the diffusion portion (c).
이러한 LCD용 백라이트 유닛에 사용되는 집광필름을 LED용 백라이트 유닛에 사용되는 집광필름에 사용할 경우 LED는 LCD보다 비교적 많을 열을 방출함으로써 PET 필름의 휨 현상을 발생시키는 문제점이 있다.When the light collecting film used for the LCD backlight unit is used for the light collecting film used for the LED backlight unit, the LED emits more heat than the LCD, thereby causing a warpage phenomenon of the PET film.
이러한 문제점에 의하여 LED용 백라이트 유닛용 집광필름은 도 2와 같이 통상적으로 125㎛의 PET 필름 2개를 부착하여 제작한다.Due to this problem, the light collecting film for the LED backlight unit is manufactured by attaching two PET films having a thickness of 125 μm.
즉, 도 2의 (a)와 같이 집광필름은 125㎛의 PET 필름(1a)의 상면에 프리즘 또는 렌티귤러 렌즈(1b)가 상면에 설치된 출광필름(1)과, 125㎛의 PET 필름(2a)의 하면에 광확산제 비드를 포함하는 경화성 수지용액(2b)을 도포한 광확산필름(2b) 사이에 접착제(3)를 도포하여 (b)와 같이 백라이트 유닛용 집광필름을 형성하였다.That is, as shown in (a) of FIG. 2, the light condensing film includes a
상기 광확산필름(2)의 하면에 반사면을 형성할 수 있다.A reflective surface may be formed on the lower surface of the
상기와 같이 제1 PET 필름의 상면에 프리즘 또는 렌티귤러 렌즈를 설치하여 출광필름을 형성하는 공정과, 제2 PET 필름의 하면에 광확산제 비드를 포함하는 경화성 수지용액을 도포한 광확산필름을 형성하는 공정과, 상기 출광필름과 광확산필름을 접착하는 공정으로 이루어짐으로써 3가지 공이 필요하다.A process of forming a light emitting film by installing a prism or a lenticular lens on the upper surface of the first PET film as described above, and a light diffusing film coated with a curable resin solution containing a light diffusing agent bead on the lower surface of the second PET film Three holes are required by the forming process and the process of adhering the light emitting film and the light diffusing film.
또한, 광확산제 비드가 다분산이 이루어지도록 서로 다른 종류 또는 크기가 다른 비드를 사용함으로써 에어포켓이 발생하는 문제점이 있다.
In addition, there is a problem that the air pocket is generated by using beads of different types or sizes so that the light diffusing agent beads are polydispersed.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로,The present invention is to solve the above problems,
본 발명은 종래에 LED 백라이트 유닛용 집광필름의 3가지 공정을 2가지 공정으로 단순화하는데 목적이 있다.The present invention aims to simplify the three processes of the light collecting film for LED backlight units into two processes.
또한, 서로 다른 종류 또는 크기가 다른 비드를 사용함으로써 에어포켓이 발생하는 문제점을 해결하는데 목적이 있다.
In addition, it is an object to solve the problem that the air pocket occurs by using different beads of different types or sizes.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, LED 백라이트 유닛용 집광필름에 있어서, 상면에 프리즘 또는 렌티귤러 렌즈로 이루어진 출광부를 가진 PET 필름의 하면에 접착기능과 광확산기능을 가지도록 접착제와 광확산제 비드를 포함하는 경화성 수지용액을 도포하여 접착확산층을 형성하고, 상기 접착확산층의 하면으로 제2 PET 필름을 설치함을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, in the light collecting film for the LED backlight unit, the adhesive and light diffusion on the lower surface of the PET film having a light emitting portion consisting of a prism or a lenticular lens on the upper surface A curable resin solution comprising a light diffusing agent bead is applied to form an adhesive diffusion layer, and a second PET film is provided as a lower surface of the adhesive diffusion layer.
상기 제2 PET 필름의 하면에 광확산제 비드를 포함하는 제2 경화성 수지용액을 도포하여 제2 확산층을 더 형성함을 특징으로 한다.A second diffusion layer is further formed by coating a second curable resin solution including a light diffusing agent bead on a lower surface of the second PET film.
상기 접착확산층의 광확산제 비드는 0.5~20㎛의 광확산제 비드가 사용됨을 특징으로 한다.The light diffusing agent bead of the adhesive diffusion layer is characterized in that the light diffusing agent beads of 0.5 ~ 20㎛.
상기 제2 확산층의 광확산제 비드는 단분산용 광확산제 비드가 사용되며, 상기 제2 확산층의 광확산제 비드는 접착확산층의 광확산제 비드와 서로 다른 굴절률을 가지는 것을 특징으로 한다.The light diffusing agent bead of the second diffusion layer is a light dispersing bead for monodispersion, and the light diffusing agent bead of the second diffusion layer has a refractive index different from that of the light diffusing agent bead of the adhesive diffusion layer.
상기 접착확산층의 광확산제 비드와 제2 확산층의 광확산제 비드는 각각 동일한 크기의 단분산용 광확산제 비드가 사용됨을 특징으로 한다.
The light diffusing agent beads of the adhesive diffusion layer and the light diffusing agent beads of the second diffusion layer are each characterized by the use of monodisperse light diffusing agent beads of the same size.
상기와 같이 이루어진 백라이트 유닛용 집광필름은 접착확산층을 형성함에 있어 동일한 크기의 광확산제 비드를 사용함으로써 에어포켓의 발생을 줄이거나 제거할 수 있어 불량률을 감소할 수 있으며, 출광부를 가진 PET 필름의 하면에 바로 접착확산층을 형성하고 다시 제2 PET 필름를 설치한 후 접착확산층을 형성함으로써 제작을 간소화할 수 있다.Condensing film for the backlight unit made as described above can reduce or eliminate the generation of air pockets by using light diffusing agent beads of the same size in forming the adhesive diffusion layer can reduce the defective rate, PET film having a light exit It is possible to simplify the production by forming an adhesive diffusion layer on the lower surface of the immediately after the second PET film to form an adhesive diffusion layer.
또한, 제1 제2 PET 필름 사이에 접착제와 비드가 첨가되어 광확산 기능을 기능을 부여함로써 표면 조도에 영향을 주지 않으면서 다양한 모양과 크기의 비드 조합을 하여 광확산 기능을 최적화할 수 있다.In addition, an adhesive and beads are added between the first and second PET films to provide a function of light diffusion so that light diffusion can be optimized by combining beads of various shapes and sizes without affecting surface roughness. .
또한, 광확산이 이루어지는 확산층이 2개 층으로 이루어짐으로써 각각의 확산층에 서로 다른 크기 또는 굴절률이 상이한 광확산용 비드를 사용함으로써 다양한 효과를 기대할 수 있다.
In addition, since the light diffusion layer is composed of two layers, various effects can be expected by using light diffusion beads having different sizes or refractive indices for each diffusion layer.
도 1은 종래의 LCD용 백라이트 유닛용 집광필름의 개략단면도.
도 2는 종래의 LED용 백라이트 유닛용 집광필름의 개략단면도.
도 3은 본 발명의 실시예를 나타낸 LED용 백라이트 유닛용 집광필름의 제작단계를 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 LED용 백라이트 유닛용 집광필름의 제작단계를 나타낸 단면도.1 is a schematic cross-sectional view of a light collecting film for a backlight unit for a conventional LCD.
2 is a schematic cross-sectional view of a light collecting film for a backlight unit for a conventional LED.
Figure 3 is a cross-sectional view showing a manufacturing step of the light collecting film for a LED backlight unit showing an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a cross-sectional view showing the manufacturing step of the light collecting film for the LED backlight unit showing another embodiment of the present invention.
첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.
도 3과 같이 본 발명의 LED 백라이트 유닛용 집광필름은 상면에 프리즘 또는 렌티큘러 렌즈로 이루어진 출광부(11)가 형성된 PET(Polyethylene Terephthalate) 필름(10)의 하면에 접착제와 광확산제 비드(12a)가 첨가되어 있는 경화성 수지용액(30)을 도포하여 광확산제 비드(12a)에 의하여 광확산이 이루어지는 접착확산층(12)을 형성하고, 상기 접착확산층(12)의 하면으로 경화성 수지용액(30)에 첨가된 접착제에 의하여 제2 PET(Polyethylene Terephthalate) 필름(20)을 설치하여 LED 백라이트 유닛용 집광필름을 형성한다.As shown in FIG. 3, the light collecting film for the LED backlight unit of the present invention has an adhesive and a light diffusing
상기와 같이 LED 백라이트 유닛용 집광필름은 PET 필름(10)의 상면에 프리즘 또는 렌티큘러 렌즈을 설치하여 출광부(11)를 형성하는 공정과, 광확산제 비드(12a)가 첨가되어 있는 경화성 수지용액(30)을 도포하여 제2 PET 필름(20)을 접착하는 공정으로 이루어짐으로써 제2공정으로 작업공정을 단순화할 수 있다.As described above, the light collecting film for the LED backlight unit includes a process of forming a
상기 출광부(11)는 PET(Polyethylene Terephthalate)필름(10)의 상면에 형성되어 개구부를 통과한 빛을 집광시킴으로써 시청범위 내의 밝기(휘도)를 향상시키는 역할을 하는 것이다.The
이러한 상기 출광부(11)는 보통 프리즘 또는 렌티큘러 렌즈로 이루어진다.The
상기 PET 필름(10)과 제2 PET 필름(20)은 보통 25~300㎛ 두께의 것을 사용하나 통상적으로 125㎛ 두께의 것이 널이 사용된다.The
상기 접착확산층(12)은 경화성 수지에 접착제와 광확산제 비드(12a)를 혼합한 경화성 수지용액(30)을 도포하여 형성되는 것으로, 접착확산층(12)은 광확산제 비드에 의하여 광확산이 이루어짐으로 광확산 역할과 접착제에 의하여 제2 PET 필름(20)를 접착하는 역할을 수행한다.The
상기 PET 필름(10, 20)은 25~300㎛의 것이 사용되며, 보통 125㎛이 많이 사용된다.The
상기 광확산제 비드(12a)는 0.5~200㎛의 것이 사용되며, 보통 동일한 크기의 다분산 비드가 사용되는 것이 바람직하다.
The light diffusing agent beads (12a) of 0.5 ~ 200㎛ is used, it is usually preferred that polydisperse beads of the same size is used.
도 4는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 것으로,Figure 4 shows another embodiment of the present invention,
도 4와 같이 본 발명의 LED 백라이트 유닛용 집광필름은, 상면에 프리즘 또는 렌티큘러 렌즈로 이루어진 출광부(11)가 형성된 PET 필름(10)의 하면에 접착제와 광확산제 비드(12a)가 첨가되어 있는 경화성 수지용액(30)을 도포하여 광확산제 비드(12a)에 의하여 광확산이 이루어지는 접착확산층(12)을 형성하고, 상기 접착확산층(12)의 하면으로 제2 PET 필름(20)을 설치하고, 상기 제2 PET 필름(20)의 하면에 광확산제 비드(22a)가 첨가되어 있는 경화성 수지용액(30')을 도포하여 광확산제 비드(22a)에 의하여 광확산이 이루어지는 제2 확산층(22)을 구성된다.In the light converging film for the LED backlight unit of the present invention as shown in FIG. 4, an adhesive and a light diffusing
즉, 전술한 도 3과 같이 이루어지는 LED 백라이트 유닛용 집광필름의 제2 PET 필름(20)의 하면에 광확산제 비드(22a)가 첨가되어 있는 경화성 수지용액(30')을 도포하여 제2 확산층(22)을 더 형성한 것이다.That is, the second diffusion layer is formed by applying the curable resin solution 30 'to which the light diffusing
상기 제2 확산층(22)은 광확산제 비드(22a)를 혼합한 경화성 수지용액(30')을 도포하여 형성되는 것으로, 보통 제2 확산층(22)은 일정한 간격으로 요철이 형성되고, 돌출부에 반사면이 설치된다.The
상기 경화성 수지용액(30')에도 접착제가 첨가될 수도 있다.
An adhesive may also be added to the curable resin solution 30 '.
상기 접착확산층(12)과 제2 확산층(22)을 형성하기 위하여 사용되는 경화성 수지용액(30, 30')에 사용되는 경화성 수지는 우레탄 아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 에스테르아크릴레이드 및 라디칼 발생형 모노머 등으로 이루어진 군으로부터 1종 이상을 선택하여 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.Curable resins used in the
상기 경화성 수지용액(30, 30')에 혼합(첨가)되는 광확산제 비드(12a, 22a)는 각각 동일한 크기 및/또는 동일한 굴절률을 가지는 것이 바람직하다.It is preferable that the light diffusing
상기 광확산제 비드(12a, 22a)는 각각 단분산 비드를 사용하며, 상기 광확산제 비드(12a)와 광확산제 비드(22a)의 굴절률은 서로 다른 크기 및/또는 굴절률을 가진다.The light diffusing
즉, 단분산이 일어나는 광확산제 비드(12a)로 이루어지는 접착확산층(12)과, 광확산제 비드(22a)로 이루어지는 제2 확산층(22)의 2개의 단분산 확산층을 가지되, 접착확산층(12)과 제2 확산층(22)의 광확산제 비드는 각각 굴절률이 상이함으로써 다분산이 일어나게 된다.
That is, it has two monodisperse diffusion layers of the
10, 20 : PET 필름
11 : 출광부
12, 22 : 접착확산층
12a, 22a : 단분산 비드
30, 30' : 경화성 수지용액10, 20: PET film
11: light emitting part
12, 22: adhesive diffusion layer
12a, 22a: monodisperse beads
30, 30 ': curable resin solution
Claims (5)
상면에 프리즘 또는 렌티귤러 렌즈로 이루어진 출광부(11)를 가진 PET 필름(10)의 하면에 접착기능과 광확산기능을 가지도록 접착제와 광확산제 비드를 포함하는 경화성 수지용액(30)을 도포하여 접착확산층(12)을 형성하고, 상기 접착확산층(12)의 하면으로 제2 PET 필름(20)을 설치함을 특징으로 하는 LED 백라이트 유닛용 집광필름.In the light collecting film for the LED backlight unit,
Applying a curable resin solution 30 including an adhesive and a light diffuser bead on the upper surface of the PET film 10 having the light exiting part 11 made of a prism or a lenticular lens to have an adhesive function and a light diffusing function. To form an adhesive diffusion layer (12), and to install a second PET film (20) as a lower surface of the adhesive diffusion layer (12).
상기 제2 PET 필름(20)의 하면에 광확산제 비드를 포함하는 제2 경화성 수지용액(30')을 도포하여 제2 확산층(22)을 더 형성함을 특징으로 하는 LED 백라이트 유닛용 집광필름.The method of claim 1,
A light condensing film for LED backlight unit, further comprising forming a second diffusion layer 22 by applying a second curable resin solution 30 ′ containing a light diffusing agent bead on a lower surface of the second PET film 20. .
상기 접착확산층(12)의 광확산제 비드(12a)는 0.5~20㎛의 광확산제 비드가 사용됨을 특징으로 하는 LED 백라이트 유닛용 집광필름.The method of claim 1,
Condensing film for the LED backlight unit, characterized in that the light-diffusing bead (12a) of the adhesive diffusion layer 12 is used a light-diffusing agent bead of 0.5 ~ 20㎛.
상기 제2 확산층(22)의 광확산제 비드(22a)는 단분산용 광확산제 비드가 사용되며, 상기 제2 확산층(22)의 광확산제 비드(22a)는 접착확산층(12)의 광확산제 비드(12a)와 서로 다른 굴절률을 가지는 것을 특징으로 하는 LED 백라이트 유닛용 집광필름.The method of claim 2,
As the light diffusing agent beads 22a of the second diffusion layer 22, monodispersing light diffusing agent beads are used, and the light diffusing agent beads 22a of the second diffusion layer 22 are used as the light of the adhesive diffusion layer 12. Condensing film for an LED backlight unit, characterized in that it has a refractive index different from the diffuser beads (12a).
상기 접착확산층(12)의 광확산제 비드(12a)와 제2 확산층(22)의 광확산제 비드(22a)는 각각 동일한 크기의 단분산용 광확산제 비드가 사용됨을 특징으로 하는 LED 백라이트 유닛용 집광필름.The method of claim 4, wherein
LED backlight unit, characterized in that the light diffusing beads (12a) of the adhesive diffusion layer 12 and the light diffusing beads (22a) of the second diffusion layer 22, respectively, the same size of a single dispersion light diffusing beads are used. Condensing film.
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