KR20130039432A - 백라이트 유니트용 산란 반사 시트 및 그 제조방법 - Google Patents

백라이트 유니트용 산란 반사 시트 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 LCD의 램프 가이드 유니트(Lamp Guide Unit)가 없는(LGP-Less) 백라이트 유니트 구조에 적용되는 반사시트로서 기존 반사시트의 광손실을 최소화하기 위한 반사기능 이외에 표면 처리을 통해 산란 기능을 부여한 백라이트 유니트(BLU)용 산란 반사 시트 및 그 제조방법에 관한 것으로, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 백라이트 유니트용 산란 반사 시트는 기재 내부에 기공이 형성되어 있는 백색반사시트에 한쪽 면에 표면 조도를 1 내지 100um으로 입자 코팅이나 패터닝(Patterning)을 통해서 산란광을 만들어 주는 요철이 형성된 것임을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 백라이트 유니트용 산란 반사 시트는 LGP-less BLU 구조에서 고객사의 요청에 따른 다양한 형태의 산란광을 입자의 재질 및 크기를 조합하여 요청하는 산란광의 광출사를 만들어 줄 수 있게 되어, LGP가 없는 백라이트 구조에서 LGP와 준하는 역할을 해서 기존 반사시트가 경면반사 위주의 것을 산란을 시켜 측면에서 나온 빛을 확산판 방향으로 위로 올려주는 효과를 제공하여 광을 고르게 분포하게 하는 작용을 하여 상기한 종래의 문제를 해결하였다.

Description

백라이트 유니트용 산란 반사 시트 및 그 제조방법{Diffusing and reflecting sheet for the back light units and the manufacturing method thereof}
본 발명은 백라이트 유니트용 산란 반사 시트 및 그 제조방법에 관한 것으로, LCD의 램프 가이드 유니트(Lamp Guide Unit)가 없는(LGP-Less) 백라이트 유니트 구조에 적용되는 반사시트로서 기존 반사시트의 광손실을 최소화하기 위한 반사기능 이외에 표면 처리을 통해 산란 기능을 부여한 백라이트 유니트(BLU)용 산란 반사 시트 및 그 제조방법에 관한 것이다.
디스플레이는 주로 LCD(LCD: liquid crystal display device) 제품들이 사용이 되고 있으며 자체 발광을 하는 아몰레드 방식과는 다르게 LCD는 자체 발광을 하지 못하므로 광원을 공급하는 면광원 장치인 백라이트 유니트가 사용이 되고 있다. 백라이트 유니트는 CCFL, LED 등의 선, 점광원을 면광원으로 만들어 광원에서 나오는 빛을 판넬(Panel)에 전달되어야 하므로 에지형(edge-lit) 및 직하형(direct-lit) 타입에 맞게 도광판 및 확산판이 적용되며 여러 종류의 광학 시트(확산필름, 프리즘, DEBEF)를 구성하여 광원의 확산 및 집광을 해서 면광원으로 전환을 시켜준다. 상기 에지형 백라이트 유니트는 도광판의 일측 단면으로부터 광원의 광을 입사시키고, 도광판의 출광면으로부터 액정 셀에 광을 출사하도록 구성된 것으로, 일반적으로 휴대폰, 노트북, 모니터 등의 작은 사이즈의 액정표시장치에 주로 이용되고 있다. 반면에, 상기 직하형 백라이트 유니트는 액정 셀의 하부에 광원을 배치하여 도광판의 전면부로 광이 출사되는 구성으로 주로 TV용에 이용되고 있으나 LED TV에서는 에지형으로 적용되기도 한다.
또한, 에지형 백라이트에 경우 LGP의 수급 불안정과 LGP 자체의 신뢰성 문제 그리고 저가형 TV 개발 등의 이유로 LGP가 없는 LGP-less 백라이트 유니트 제품이 출시되었으며 가격 경쟁력과 동일 휘도 구현이 사업 성공의 키이 포인트(Key-point)로 작용한다.
또한, 종래 액정표시장치는 백라이트 유니트의 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 LED 백라이트 유니트의 사용이 증가 되고 있는 상황이다.
따라서, 상기한 바와 같은 백라이트 유니트의 기술적인 진보를 위해 다양한 방법들이 제안되어 왔는데, 예를 들어 대한민국 특허공개공보 제2011-0051039호는 "전면부에 소정 간격으로 다수의 분산돌부가 형성된 도광판의 전방에 설치되어 백라이트 유닛을 이루는 광학시트에 있어서, 광 투과성을 갖는 수지 재질의 베이스 필름; 및 상기 베이스 필름의 배면부에 일체로 형성되거나 상기 베이스 필름의 배면부에 구비되는 수지 재질의 코팅부에 형성되어 도광판의 전면부에 접촉되는 다수의 미세 돌기를 포함하며, 상기 미세 돌기는 각각 적어도 둘 이상의 분산돌부에 접촉된 상태가 유지되도록 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛용 광학시트"를 개시하고 있다.
그러나, 상기 발명을 포함한 종래의 기술은 각 조건에 맞는 다양한 형태의 산란광을 제공하기에는 미흡한 단점이 있다.
특허문헌 1: 대한민국 특허공개공보 제2011-0051039호
따라서, 본 발명에서는 상기한 종래 기술에 있어서의 기술적 문제점을 감안하여 된 것으로, 본 발명의 주목적은 각 조건에 맞는 다양한 형태의 산란광을 효과적으로 만들어 줄 수 있는 백라이트 유니트용 산란 반사 시트를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 우수한 특성을 갖는 백라이트 유니트용 산란 반사 시트를 보다 용이하게 제조할 수 있는 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 또한 상기한 명확한 목적 이외에 본 명세서의 전반적인 기술로부터 이 분야의 통상인에 의해 용이하게 도출될 수 있는 다른 목적을 달성함을 그 목적으로 할 수 있다.
상기한 본 발명의 목적은 기존의 반사시트는 입사광이 경면반사가 되어 광출사가 일정한 방향으로만 진행되지만 이럴 경우 LGP가 없는 BLU 구조에서는 빛이 고르게 분포하지 못하고 입광부 주위만 밝은 현상이 발생이 되고, 그래서 반사시트의 한쪽 면에 입자 코팅이나 패터닝(Patterning)의 방법으로 처리하여 LGP가 없는 BLU에서 측면에 있는 점광원(LED), 선광원(CCFL)이 반사 시트에 부딪쳤을 경우 표면의 입자 돌출 및 패터닝의 요철로 산란을 유도하여 빛을 여러 방향으로 전면에 올려주는 역할을 함을 밝혀내어 달성되었다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 백라이트 유니트용 산란 반사 시트는;
기재 내부에 기공이 형성되어 있는 백색반사시트에 한쪽 면에 표면 조도를 1 내지 100um으로 입자 코팅이나 패터닝(Patterning)을 통해서 산란광을 만들어 주는 요철이 형성된 것임을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 구성에 있어서, 상기 입자 코팅은 구형 입자에 의해 형성됨을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 있어서, 상기 패터닝은 양각 또는 음각 형상을 가지는 UV 수지로 형성되어 진 것임을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 백라이트 유니트용 산란 반사 시트의 제조 방법은;
기재 내부에 기공이 형성되어 있는 백색반사시트에 한쪽 면에 표면 조도를 1 내지 100um으로 하도록 열경화형 수지 또는 UV 결화형 수지를 사용하여 무색투명한 입자를 코팅이나 패터닝(Patterning)을 형상하여 제조됨을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 백라이트 유니트용 산란 반사 시트는 LGP-less BLU 구조에서 고객사의 요청에 따른 다양한 형태의 산란광을 입자의 재질 및 크기를 조합하여 요청하는 산란광의 광출사를 만들어 줄 수 있게 되어, LGP가 없는 백라이트 구조에서 LGP와 준하는 역할을 해서 기존 반사시트가 경면반사 위주의 것을 산란을 시켜 측면에서 나온 빛을 확산판 방향으로 위로 올려주는 효과를 제공하여 광을 고르게 분포하게 하는 작용을 하여 상기한 종래의 문제를 해결하였다.
도 1은 본 발명의 백라이트 유니트용 기능성 반사시트 중 입자 코팅방식을 이용해서 산란광을 준 반사시트의 모식적 단면도이고,
도 2는 본 발명의 백라이트 유니트용 기능성 반사시트 중 패터닝을 이용해서 산란광을 준 반사시트의 모식적 단면도이고,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 반사시트의 광출사 분포를 나타내는 그래프이다.
이하, 본 발명을 첨부도면을 참고로 바람직한 실시형태에 의해 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 백라이트 유니트용 기능성 반사시트 중 입자 코팅방식을 이용해서 산란광을 준 반사시트의 모식적 단면도이고, 도 2는 본 발명의 백라이트 유니트용 기능성 반사시트 중 패터닝을 이용해서 산란광을 준 반사시트의 모식적 단면도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명은 기재의 내부에 보이드(void)가 형성되어 있는 반사시트(1)의 한쪽 면에 비드(Bead) 코팅에 의한 표면산란 구현층(3) 또는 패터닝에 의한 표면산란 구현층(4)을 형성하여 에지 타입의 BLU의 측면에서 나온 빛을 산란을 시켜서 LGP가 없는 구조에서 빛을 확산판(도시 생략)이 있는 위쪽으로 올려주는 역할을 한다.
반사시트(1) 한쪽 면에 산란을 시키기 위한 표면 요철을 만들어 주기 위해 일반적으로 유기/무기 구형 입자와 수지 및 용매를 혼합한 코팅 용액을 백색 반사시트(1)의 한쪽 면에 코팅을 해서 1 내지 100um 표면조도를 가지도록 한다. 유기/무기 구형 입자의 사이즈 및 입자 재질 선정은 0 내지 90도 입사각 중에서 60도 입사각을 기준으로 광출사 분포를 측정했을 때 산란의 정도를 확인하고 BLU구조에 적합한 산란광을 구현하는 산란반사시트를 선택하면 된다.
입자를 반사필름에 부착시키기 위해 사용된 수지(BINDER)는 열경화형 및 UV경화형 모두 적용이 가능하며 광을 투과시키기 위해 유리한 무색 투명한 것에 한정되지 않으며 아크릴레이트계, 에폭시계, 멜라민계, 폴리우레탄계 우레탄 아크릴레이트 등의 수지를 한가지 또는 2가지 이상 혼합하여 사용가능하다.
그리고, 입자의 재질은 광을 투과하기 위해 무색 투명한 것이 좋으며, 폴리우레탄, 아크릴, 나일론, 실리콘, 폴리아미드 및 이들의 공중합체로 이루어진 재질이 사용가능하다. 용매는 MEK, TOL, EA, Annon, MFG 등이 일반적으로 사용되며 한가지 종류 또는 2종류를 혼용해서 사용하는 것이 일반적이다. 상기 코팅액은 필요에 따라 소포제, 습윤분산제, 슬립제, 대전방지제, 레벨링제, 광안정제 등을 첨가제로 함유하도록 하는 것이 또한 가능하다.
이하, 본 발명을 실시예에 의하여 상세히 설명하지만, 본 발명의 범주가 여기에 한정되는 것이 아님은 물론이다.
실시예 1
반사필름(Toray 320E6ST-320㎛)의 표면에 하기의 조성을 가진 코팅액을 도포해서 표면에 산란을 시키기 위한 비드(Bead) 코팅을 한 반사시트를 제조하였다.
코팅액 구성
- 바인더 수지 (애드캠 AD-1) : 20 중량%
- 경화제 (시바 IRGACURE184) : 1 중량%
- 평균직경 5um Nylon입자 (간쯔 GPA550) : 3 중량%
- 메틸에틸케톤 : 38.0중량%
- 톨루엔 : 38.0 중량%
실시예 2
반사필름(Toray 320E6ST-320um)의 표면에 하기의 조성을 가진 코팅액을 도포한 후 구형입자 형상의 틀에 찍어서(Patterning) 표면에 요철을 만들어 산란 반사시트를 제조하였다.
코팅액 구성
- 바인더 수지 (애경 GC280) : 95중량%
- 경화제 (시바 IRGACURE184) : 5 중량%
실시예 3
반사필름(TAK XJ8A-188um)의 표면에 하기의 조성을 가진 코팅액을 도포해서 표면에 산란을 시키기 위한 비드 코팅을 한 반사시트를 제조하였다.
코팅액 구성
- 바인더 수지(Sensho 3A) : 28중량%
- 경화제(애경 DN980S) : 4중량%
- 평균직경 40um PMMA입자(Soken MBX40) : 8중량%
- 메틸에틸케톤 : 30중량%
- 톨루엔 : 30중량%
실험예
상기 실시예에서 제조된 산란반사시트에 대하여 하기와 같이 물성을 측정하여, 그 결과를 다음 표 1 및 도 3에 나타내었다.
1.반사율
시마쯔 사의 UV3600 장비를 이용하여 백색반사시트(320E6ST) 및 실시예 1 및 실시예 2의 560nm 파장대의 반사율을 측정하였다.
2. 휘도
에지형 LED광원 백라이트 유니트를 준비하고 도광판 아래에 반사시트를 장착하고 도광판위에 일반확산필름 1매, 프리즘 2매, 상확산 1매 장착한 후, CS2000(미놀타)를 사용하여 휘도를 측정하였다.
3. 표면조도
코사카의 3차원 표면 조도기로 요철처리가 된 면의 Ra, Rz, Rmax 값을 측정하였다.
4. 광택도
BYK 광택도 측정기를 사용하여 60도 측정각에서의 광택도를 측정하였다.
5. 광출사분포
광출사분포기로 0도, 30도, 45도, 60도 입사각에서의 광출사 분포를 측정하였다.
구분 반사율
(%)		 휘도
(cd/m2)		 표면조도(um) 광택도
Ra Rz Rmax
백색반사시트
(320E6ST)		 102.5 7896 0.05 0.91 1.37 70
실시예 1 102.0 7880 0.50 4.82 5.13 20
실시예 2 102.0 7886 1.21 30.12 50.22 10
상기 표1 및 첨부된 도 3의 그래프에 나와있는 대로 한쪽 면에 비드 코팅 혹은 패터닝을 하여 표면 요철을 주어서 산란 반사시트를 제작하였다. 표면에 산란처리를 위한 비드 코팅 및 패터닝을 하여도 반사율 저하 및 휘도 저하의 문제없이 동일한 성능을 가지고 있다.
상기에서 살펴본 결과, 본 발명은 백색 반사시트의 한쪽 면에 산란광을 만들기 위해 입자 코팅 및 패터닝을 주는 방법으로 처리를 해서 LGP-Less 백라이트 유니트 구조에서 측면에 있는 LED 및 CCFL 광원을 전면으로 고르게 올려주는 역할을 한다.
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.
1 : 반사시트 2 : 수지층
3 : 표면산란 구현층(구형입자) 4. 표면산란 구현층(Patterning)

Claims (4)

  1. 기재 내부에 기공이 형성되어 있는 백색반사시트에 한쪽 면에 표면 조도를 1 내지 100um으로 입자 코팅이나 패터닝(Patterning)을 통해서 산란광을 만들어 주는 요철이 형성된 것임을 특징으로 하는 백라이트 유니트용 산란 반사 시트.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 입자 코팅은 구형 입자에 의해 형성됨을 특징으로 하는 백라이트 유니트용 산란 반사 시트.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 패터닝은 양각 또는 음각 형상을 가지는 UV 수지로 형성되어 진 것임을 특징으로 하는 백라이트 유니트용 산란 반사 시트.
  4. 기재 내부에 기공이 형성되어 있는 백색반사시트에 한쪽 면에 표면 조도를 1 내지 100um으로 하도록 열경화형 수지 또는 UV 결화형 수지를 사용하여 무색투명한 입자를 코팅이나 패터닝(Patterning)을 형상하여 제조됨을 특징으로 하는 백라이트 유니트용 산란 반사 시트의 제조 방법.
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