KR20120047429A - 도광판용 반사시트 및 이를 이용한 도광판 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는 백색 반사필름의 일면에 금속 박막층이 형성된 도광판용 반사시트를 제공한다.
본 발명의 도광판용 반사시트는 장파장 빛의 반사율이 저하되는 것을 방지하여 전 파장에 걸친 반사율을 향상시킴으로써 휘도가 향상되고, 또한 각 파장대 별로 고른 반사율로 인하여 색분리 현상이 일어나지 않으므로 고른 백색 빛을 내는 도광판을 구현할 수 있는 장점이 있다.

Description

도광판용 반사시트 및 이를 이용한 도광판{REFLECTION SHEET AND LIGHT GUIDE PLATE USING THE SAME}

본 발명은 도광판용 반사시트 및 이를 이용한 도광판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 백색 반사필름의 일면에 금속 박막층이 형성되어 도광판의 휘도가 향상되고, 또한, 색분리 현상이 없는 도광판용 반사시트 및 이를 이용한 도광판에 관한 것이다.

액정표시장치(LCD : liquid crystal display device)에는 면광원 장치인 백라이트 유니트가 사용되고 있으며, 백라이트 유니트는 에지형(edge-lit) 및 직하형(direct-lit)형으로 구성방식이 분류된다.

에지형 백라이트 유니트는 도광판의 일측단면으로부터 광원의 광을 입사시키고, 도광판의 출광면으로부터 액정셀에 광을 출사하도록 구성된 것으로, 일반적으로 휴대폰, 모니터 등의 작은 사이즈의 액정표시장치에 주로 이용되고 있다. 반면에, 직하형 백라이트 유니트는 액정셀의 하부에 광원을 배치하여 도광판의 전면부로 광이 출사되는 구성으로 주로 텔레비전에 이용되고 있다.

또한, 종래 액정표시장치는 백라이트 유니트의 광원으로서 일반적으로 냉음극관(CCFL : Cold Cathode Fluorescent Lamp)이 이용되어 왔으나, 최근에는 냉음극관에 비하여 친환경적이며, 응답속도가 빠르고, 소형 및 경량이며, 저소비전력 또는 고휘도(high luminance) 등의 특성을 가지는 엘이디(LED : Light Emitting Device)를 광원으로 한 엘이디 백라이트 유니트의 사용이 증가하고 있으며, 이에 대한 연구가 활발히 진행중에 있다.

최근, 액정 텔레비젼은 친환경성이 중요시되면서 소비전력을 감소시키기 위한 노력이 지속적으로 이루어지고 있으며, LED 광원은 기존의 냉음극관(CCFL) 광원보다 효율성이 우수하므로 친환경성에 더 적합한 광원이라 할 수 있다.

소비전력을 감소하기 위해서 더 효율이 좋은 광원을 적용하는 것 뿐만 아니라, 광학적으로 효율이 더 좋은 부품 소재들을 백라이트 유니트에 채용하는 것이 중요하다.

백라이트 유니트에 적용되어지는 반사시트는 일반적으로 기재의 내부에 기공이 형성되어 있는 백색 반사시트를 사용하고 있으나 백색반사시트는 가시광선 영역중 장파장 영역에서 반사율이 저하된다는 문제점을 가지고 있다.

이에, 본 발명자들은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 노력한 결과, 백색 반사필름의 일면에 금속류 물질층이 형성된 백라이트 유니트용 반사시트를 제조하여 전파장에 걸쳐서 반사율이 일정함을 확인하고 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 백색 반사필름의 일면에 금속 박막층이 형성되어 도광판의 휘도가 향상되고 색분리 현상이 없는 도광판용 반사시트를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 반사시트를 이용한 도광판을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 도광판용 반사시트는 백색 반사필름의 일면에 금속 박막층이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 금속은 알루미늄, 알루미늄 합금, 은 및 은 합금으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것이 바람직하다.

상기 금속 박막층의 두께는 2 ~ 1000nm인 것이 바람직하다.

상기 금속 박막층상에 도광판과의 밀착방지층이 추가로 형성될 수 있다.

상기 밀착방지층은 평균 조도값이 1 ~ 7um인 것이 바람직하다.

상기 밀착방지층은 표면조도 조절용 입자를 포함할 수 있다.

상기 표면조도 조절용 입자의 평균직경은 2 ~ 10um인 것이 바람직하다.

본 발명의 도광판은 상기 반시시트가 광원에 대향하는 면에 부착된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 반사시트는 기존의 백색 반사시트만 사용할 때에 발생하는 장파장 빛의 반사율이 저하되는 현상을 방지하여 전 파장에 걸친 반사율을 향상시킴으로써 휘도를 향상시킬 수 있으며, 또한 각 파장대 별로 고른 반사율로 인하여 색분리 현상이 일어나지 않으므로 고른 백색 빛을 내는 도광판을 구현할 수 있는 장점이 있다.

도1은 본 발명의 도광판용 반사시트(10)에 대한 모식적 단면도이다.
도2는 금속 박막층(2) 상에 밀착방지층(2)이 추가로 형성된 도광판용 반사시트(10`)에 대한 모식적 단면도이다.
도 3은 도광판용 반사시트를 장착한 도광판의 모식도이다.

이하, 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명을 도광판용 반사시트를 더욱 상세히 설명한다.

도1은 본 발명의 도광판용 반사시트(10)에 대한 모식적 단면도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 도광판용 반사시트(10)는 백색 반사필름(1)의 일면에 금속 박막층(2)이 형성된 구조이다.

이때, 상기 백색 반사필름(1)은 기재의 내부에 기공이 형성되어 있는 백색 반사필름이다. 상기 백색 반사필름(1)은 PET, PE, PP, PC재질의 성분으로 구성되어진 필름 내부에 공기층이 형성되어 있는 형태이다. 일반적으로 PET 재질의 성분으로 구성되어진 필름이 주로 사용되어 지고 있으며, 내부의 공기층을 형성하기 위해서 필름을 만드는 과정에서 공기층을 형성시키기도 하지만, 필름을 만든 뒤, 후공정으로 필름 내부에 공기층을 형성시키기도 한다. 내부의 공기층이 형성되어 있으므로 외부의 빛이 필름 내부로 들어갔을 때 공기층과 기재 재질과의 굴절률 차이로 인하여 빛이 굴절, 산란 반사되면서 백색으로 보여지게 된다. 백색 반사필름의 반사율은 내부 공기층의 형성에 따라 달라지며, 일반적으로 공기층이 미세할수록, 그리고 공기층의 개수가 많을수록 반사율은 증가하며, 같은 형태의 반사필름일 경우 반사필름의 두께가 두꺼워질수록 내부의 공기층의 개수는 많아지므로 더 반사율은 올라가게 된다.

상기 백색 반사필름(1)의 일면에는 일면에 금속 박막층(2)이 형성된다. 상기 금속 박막층(2)은, 백색 반사필름(1) 만을 사용하는 경우 가시광선 영역에서 장파장 빛의 반사율이 저하되는 것을 방지하여, 전 파장에 걸쳐 고르게 반사율을 향상시킬 목적으로 사용한다. 상기 금속 박막층(2)을 형성하는 금속물질은 알루미늄, 알루미늄 합금, 은 및 은 합금으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것이 바람직하다. 특히, 은을 사용하여 상기 금속 박막층(2)을 형성하는 경우에는, 은 금속은 공기중의 수분과 반응하여 산화되는 경향이 있으므로 산화 방지성분을 혼합하거나 은 바막층 위에 산화 방지층을 추가로 형성할 수 도 있다.

상기 금속 박막층(2)의 두께는 2 ~ 1000nm 인 것이 바람직하다. 두께가 2nm 미만이면 금속 박막층에 의한 반사성능이 충분히 발휘되지 못해서 반사율이 저하되는 단점이 있고, 두께가 1000nm를 초과하면 금속 박막층에 의한 흡광률이 올라감으로 반사율이 저하되는 단점이 있을 뿐만 아니라, 제조원가가 올라가게 된다.

본 발명에서, 금속 박막층(2)을 형성하는 방법에는 특별히 제한이 없어 당업계에서 통상 사용하는 박막형성 방법이면 어느 것이나 사용할 수 있으며, 바람직하게는 증착방식, 코팅방식 등을 통해서 형성될 수 있다.

본 발명의 도광판용 반사시트에는 도광판과의 밀착성을 향상시키기 위해서 반사시트의 표면에 평균조도 1 ~ 7um의 표면형상을 만들 수 있다. 평균조도가 1um 미만일 경우에는 밀착방지 효과가 저하되며, 7um 이상의 표면형상을 가질 경우에는 도광판과의 마찰등에 의해서 갈림, 스크레치, 찍힘등의 결점이 발생할 수 있다.

상기 표면형상은 금속 박막층에 밀착방지층을 추가로 형성하거나 또는 음각의 도포롤을 이용하여 상기 금속박막층에 음각을 새기는 방법이 있을 수 있다.

도2는 금속 박막층(2) 상에 밀착방지층(3)이 추가로 형성된 도광판용 반사시트(10`)에 대한 모식적 단면도이다.

도2에서, 백색 반사필름(1)과 금속 박막층(2)에 관해서는 이미 도1에서 설명한 바와 동일하다. 한편, 밀착방지층(3)은 경화형 바인더수지, 표면조도 조절용 입자(4) 및 용매로 이루어진 코팅액을 코팅하는 방법으로 형성된다.

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.

상기 표면조도 조절용 입자(4)는 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 표면조도 조절용 입자(4)는 반사시트 표면의 표면조도값을 얻기 위해서 입자의 평균직경은 2 ~ 10㎛가 바람직하다. 입자의 평균직경이 2㎛ 미만이면 표면조도값이 낮아서 밀착방지 기능을 발휘하고 어렵고, 10㎛를 초과하면 표면조도값이 너무 올라서 튀어나온 부분에서 스크레치 등의 결점이 발생할 가능성이 높아져서 바람직하지 않다.

상기 표면조도 조절용 입자(4)는 광을 투과시키기 위해 무색투명한 것이 바람직하며, 폴리메틸메타크릴레이트 또는 폴리아크릴로니트릴 등의 아크릴 수지, 폴리우레탄, 폴리염화비닐, 폴리스틸렌, 폴리아미드 및 이들의 공중합체로 이루어진 소재가 사용될 수 있다.

상기 용매는 경화형 바인더 수지 및 색조절제를 용이하게 용해시킬 수 있는 것이면 제한되지 않으며, 그 일례로 메틸에틸케톤 또는 톨루엔이 있다.

또한, 상기 코팅액은 필요에 따라 소포제, 레벨링제, 대전방지제, 분산제, 항산화제, 광안정화제 등을 더 함유할 수 있다.

본 발명에서 적용되는 밀착방지층(3)은 표면 굴곡을 형성하기 위하여 구형의 표면조도 조절용 입자를 혼합한 코팅액을 기재에 전사하거나 바인더 수지를 도포한 후에 일정한 형태의 틀로 눌러서 표면조도를 형성할 수도 있다.

도 3은 도광판용 반사시트를 장착한 도광판의 모식도이다.

도 3에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 도광판용 반사시트(10)는 액정디스플레이 백라이트 유니트의 도광판(5)에 접촉하여 액정디스플레이 광원(4)의 빛을 받게 되는 것이다. 이때, 도 1 및 도 2에 기재된 금속 박막층, 밀착방지층 및 표면조도 조절용 입자등이 도광판을(5) 향하게 접촉된다.

이하, 본 발명을 실시예에 의하여 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

백색반사필름(PET 재질, 도레이 E80A, 188㎛)의 표면에 100nm 두께로 AL 합금물질을 증착 방식을 이용하여 일면에 금속 박막층이 형성된 반사시트를 제조하였다.

<실시예 2>

하기의 조성을 가진 도포액을 사용하여 상기 실시예 1의 금속 박막층 위에 밀착방지층이 형성된 반사시트를 제조하였다.

도포액의 구성

- 바인더 수지 (아크릴 화합, 애경 A811) : 8.0 중량%

- 경화제 (이소시아네이트, 애경 DN980S) : 0.8 중량%

- 평균직경 7um PMMA 입자(MR7HG): 1.2 중량%

- 메틸에틸케톤 : 45.0중량%

- 톨루엔 : 45.0 중량%

<실험예>

1. 파장별 반사율

시마쯔 사의 UV3600 장비를 이용하여 백색반사시트(E80A) 및 실시예1 의 파장대별 반사율을 측정하였다.

2. 휘도

에지형 LED광원 백라이트 유니트를 준비하고 도광판 아래에 반사시트를 장착하고 도광판위에 일반확산필름 3매를 장착한 후, CS2000(미놀타)를 사용하여 휘도를 측정하였다.

3. 밀착에 의한 외관 저하 관측

에지형 LED광원 백라이트 유니트를 준비하고 도광판 아래에 반사시트를 장착한 후 육안상으로 도광판과 반사필름이 밀착하여 밝기 얼룩이 발생하는지 관측하였다. 밝기 얼룩이 없으면 ○, 일부분 있으면 △, 전면에 있으면 X 로 표시하였다.

이상의 평가 결과를 아래의 표 1에 정리하였다.

구분		반사율(%)			휘도(cd/m2)	외관
	400nm	500nm	600nm	700nm
백색반사시트(E80A)	99.9	102.5	102.1	101.0	7,320	△
실시예 1	103.1	103.3	103.2	103.2	7,520	△
실시예 2	102.6	102.7	102.7	102.5	7,460	○

상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 일면에 금속 박막층이 형성되어 있는 백색 반사필름을 백라이트 유니트용 반사시트로 사용할 경우, 백색 반사필름만 사용 하였을 때보다 더 높은 반사율이 파장대 별로 일정하게 유지되므로 휘도수치가 더 높게 나오는 장점이 있으며, 또한 도광판과의 밀착방지를 위하여 표면에 조도를 형성한 경우에는 반사율 및 휘도는 조금 저하되지만 백라이트 유니트의 외관은 더 좋아짐 확인할 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.

본 발명의 반사시트 및 이를 이용한 도광판은 금속류 물질층을 백색 반사필름의 일면에 형성함으로써 파장대별로 일정한 높은 반사율을 유지하게 되어서, 휘도가 높은 백라이트 유니트에 적용할 수 있다

1 ... 백색 반사필름 2 ...금속 박막층
3 ... 밀착방지층 4 ... 표면조도 조절용 입자
4 ...광원 5 ... 도광판
10, 10` ... 도광판용 반사시트

Claims (8)

1. 백색 반사필름의 일면에 금속 박막층이 형성된 도광판용 반사시트.
2. 제1항에 있어서, 상기 금속은 알루미늄, 알루미늄 합금, 은 및 은 합금으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 상기 도광판용 반사시트.
3. 제1항에 있어서, 금속 박막층의 두께는 2 ~ 1000nm인 것을 특징으로 하는 상기 도광판용 반사시트.
4. 제1항에 있어서, 상기 금속 박막층상에 도광판과 반사시트 사이의 밀착을 방지하는 밀착방지층이 추가로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 도광판용 반사시트.
5. 제4항에 있어서, 상기 밀착방지층은 평균 조도값이 1 ~ 7um인 것을 특징으로 하는 상기 도광판용 반사시트.
6. 제4항에 있어서, 상기 밀착방지층은 표면조도 조절용 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 도광판용 반사시트.
7. 제6항에 있어서, 상기 표면조도 조절용 입자의 평균직경은 2 ~ 10um인 것을 특징으로 하는 상기 도광판용 반사시트.
8. 제1항 내지 제7항중 어느 한 항에 따르는 반시시트가 광원에 대향하는 면에 부착된 도광판.

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