KR20130078784A - 플렉시블 복합 도광 시트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플렉시블 복합 광학 시트 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 반사필름의 적어도 일면에 형성된 도광층을 포함하는 플렉시블 복합 광학 시트 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

플렉시블 복합 도광 시트 {Flexible Complex Light Guiding Sheet}

본 발명은 백라이트 유닛(Backlight Unit, BLU)에 사용되는 플렉시블 복합 도광 시트에 관한 것이다.

액정표시장치인 LCD는 비발광형 전자 디스플레이 소자로서 동화상의 선명하고 자연스러운 천연색상을 양질로 구현해 내기 위해 별도의 광원, 즉, 백라이트(Backlight)를 구비하여야 한다. 액정 모듈의 후면에서 빛을 조사하는 일체의 복합체를 백라이트 유닛(Backlight Unit, BLU)이라고 하며, 이는 조사방식에 따라 직하형(Direct Type) BLU와 에지형(Edge Type) BLU의 두 가지 형태로 분류된다.

종래의 LCD 백라이트 유닛에서는 광원과 광원에서 출사된 빛을 유도하는 도광판, 또는 확산판, 확산 시트, 프리즘 필름(Brightness Enhancement Film), 보호필름, 마이크로렌즈 시트, DBEF 등의 광학 시트 등을 포함하여 구성된다. 이외에도 반사판과 몰드프레임 등이 더 구비된다. 상기 도광판은 에지형 BLU에서 광원으로부터 전해재는 선광원 또는 점광원을 균일한 면광원으로 만들어주기 위해서 사용되어 진다.

도광판은 일측면 또는 양측면에서 광을 안내하면서 균일한 면광원을 형성하고, 도광판 위에 위치한 확산시트에 의하여 균일하게 확산되어 광의 균일성을 높이고, 하부에 배치된 반사시트에 의하여 도광판의 저면으로부터 출사하는 광을 반사시켜 도광판으로 재입사시킨다.

도광판은 보통 PMMA나 PC 소재를 이용하여, 사출성형이나 용융수지 조성물을 압출기를 거쳐서, 압출하고 다시 연마 롤러를 통과시키고 냉각하여 원판을 형성하고 소정 크기로 컷팅하여 준비된다. 이러한 공정을 통하여 제작된 판상 재료를 LCD용 도광판 사이즈에 맞게 절단하고, 하부에 확산 잉크로 도트 패턴을 인쇄하여 광원에서 입사되는 빛을 산란 및 난반사를 일으키는 방식으로 균일한 휘도를 가지도록 하기 위하여 광원에서 근접된 도트의 밀도는 소하게, 먼쪽으로 갈수록 밀하게 하는 프린팅의 공정을 거쳐서 만들 수 있다.

이러한 도광판은 면광원 부재의 두께를 감소시키고, 제품의 박형화에 기여하고, 최근 LCD에서 요구되는 플렉서블 디스플레이의 기능을 구현하기 위해서는 종래의 도광판 제조 공정으로는 박형의 LCD 및 Flexible한 LCD의 개발에 한계를 가지고 있었다.

본 발명은 반사필름과 도광판을 일체화시킨 형태의 복합 도광 시트로서, 플렉시블한 특성을 가지면서도 박막형인 플렉시블 복합 도광 시트를 제공하고자 한다.

본 발명은 또한 상기 플렉시블 복합 도광 시트를 포함하는 백라이트 유닛 어셈블리를 제공하고자 한다.

이에 본 발명은 바람직한 제1 구현예로서, 반사필름; 및 상기 반사필름의 적어도 일면에 형성되며, 광투과성 수지로 이루어진 두께 10~1000㎛의 도광층을 포함하는 플렉시블 복합 도광 시트를 제공한다.

상기 구현예에 의한 광투과성 수지는 메틸메타크릴레이트계 수지, 아크릴레이트계 수지, 폴리아미드계 수지, 에폭시계 수지 및 우레탄계 수지로 구성된 군에서 선택되는 폴리머 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 것일 수 있다.

상기 구현예에 의한 도광층은 반사필름의 적어도 일면에 조액을 도포한 다음 건조하는 코팅 방식 또는 조액에 UV 경화형 레진을 혼합하여 가압롤을 통과시킨 후 UV 조사하는 UV 조사 방식에 의해 형성된 것일 수 있다.

본 발명은 또한 바람직한 제2 구현예로서, 상기 플렉시블 복합 도광 시트를 포함하는 백라이트 유닛 어셈블리을 제공한다.

본 발명에 따르면, 도광판의 기능과 반사 필름의 기능을 동시에 구현할 수 있는 박형의 플렉시블 복합 도광 시트를 제조할 수 있어, 이를 BLU에 적용하여, 최종적으로 박형의 LCD 또는 플렉시블 LCD를 제조하는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 복합 도광시트의 단면도이다.
<도면부호의 간단한 설명>
10: 반사필름, 20: 도광층

이하 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

본 발명은 반사필름; 및 상기 반사필름의 적어도 일면에 형성되며, 광투과성 수지로 이루어진 두께 10~1000㎛의 도광층을 포함하는 플렉시블 복합 도광 시트에 관한 것으로, 특히 상기 플렉시블 복합 도광 시트는 곡면의 롤 상에서 휘어질 수 있는 특성을 나타낸다.

도광층은 그 재질이 광을 투과시키기에 유리한 무색 투명한 광투과성 수지로서, 메틸메타크릴레이트계 수지, 아크릴레이트계 수지, 폴리아미드계 수지, 에폭시계 수지 및 우레탄계 수지로 구성된 군에서 선택되는 폴리머 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 것일 수 있다.

또한, 상기 도광층은 코팅 공정 및 코팅 조성에 따라, 계면활성제, 대전방지제, 분산제, 광안정제, 열안정제 등과 같은 첨가제를 더 함유할 수 있다.

도광층은 그 두께가 10~1000㎛인 것일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 50~500㎛인 것일 수 있다. 도광층의 두께가 10㎛ 미만이면 광원에서 출사되는 빛을 사용자의 시야각으로 이동시키는 효과가 저하되는 문제점이 있고, 1000㎛ 초과이면 박형의 플렉시블 복합 도광 시트를 달성할 수 없는 문제점이 있다.

이와 같은 두께를 가지는 도광층을 형성하기 위하여, 코팅 방식 또는 UV 조사 방식을 이용하여 도광층을 형성할 수 있다.

코팅 방식은 도광층을 형성하기 위한 수지를 용매에 분산 또는 용해시킨 용액을 반사필름의 일면에 도포한 후 건조시켜서 원하는 두께의 도광층을 형성할 수 있다.

또한, UV 조사 방식은 도광층을 형성하기 위한 수지를 용매에 분산 또는 용해시킨 용액에 UV 경화형 수지를 적용하여, 가압롤을 통과시킨 후, UV 조사 방식을 통하여 원하는 두께의 도광층을 형성할 수 있다.

도광층의 상면 형상은 평활한 형태, 렌즈 형태, 프리즘 형태, 인쇄 형태, 레이저 인각 형태 등 종래 도광판 상면을 형성할 수 있는 다양한 형태의 형상을 취할 수 있다. 이와 같은, 도광층의 상면 형상은 원하는 형상이 인각된 롤을 통과하여 원하는 형상을 구현하거나, 인쇄 등과 같은 방식을 이용하여 구현할 수 있다.

또한, 도광층의 상면에 다시 후가공을 통하여 프리즘, 비드와 바인더로 이루어진 구조물, 마이크로렌즈, 렌티큘라 패턴 등과 같은 구조물이 형성된 구조층이 형성될 수 있으며, 예를 들어, 상기 구조물이 프리즘인 프리즘층이 도광층의 상면에 형성될 수 있다. 또는 도광판 상면에 확산필름, 마이크로렌즈 필름, 프리즘 필름, 렌티큘라 패턴 필름 등과 같은 광학 필름을 접착하여 합지할 수 있으며, 이때, 합지되어질 광학 필름의 배면에 접착제를 도포한 후 도광층의 상면에 위치한 후가압롤을 통과하여 합지할 수 있다. 이때 사용되는 접착제는 용매에 분산시킨 후 다양한 코팅 방식으로 도포한 후 건조시키는 방식으로 사용될 수 있다.

본 발명에서 사용되는 반사필름은 데이진 듀폰사, 도레이사, 푸루가와사, 쓰리엠사 등에서 제조되어진 백색 PET(Polyethylenr Terephthalate), 발포 PET, 증착 PET이 적용될 수 있으며, 그 두께는 50um~300um 일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.

전술한 바와 같은 플렉시블 복합 도광 시트를 포함하는 백라이트 유닛 어셈블리는 박형의 플렉시블 특성을 나타낼 수 있다.

이하 본 발명을 구체적인 실시예를 통해 설명하겠는바, 본 발명이 이들 실시예에 한정되지 않고 기술적 사상이 허용되는 범위 내에서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가지 자에 의하여 다양하게 변경되어 실시될 수 있음은 물론이다.

실시예 1 (1-1 내지 1-4)

백색 반사필름(Toray社, E60L)의 상면에 PMMA 60중량%, MEK 20중량% 및 톨루엔 20중량%의 용액을 도포하여 도광층을 형성하되, 도광층의 두께가 각각 10㎛, 100㎛, 400㎛, 1000㎛이 되도록 하여, 반사필름 및 상기 반사필름의 상면에 도광층이 형성된 도광 시트를 제조하였다.

실시예 2

반사필름(스미토모 쓰리엠社, ESR)의 상면에 PMMA 30중량%, MEK 10중량%, 톨루엔 10중량%, M200(미원사) 49% 및 Igacure 184 1%(CIBA사)의 용액을 도포하여 도광층을 형성하되, 자외선 1000mJ를 조사하여 500㎛ 두께의 도광층을 형성하여, 반사필름 및 상기 반사필름의 상면에 도광층이 형성된 도광 시트를 제조하였다.

비교예 1

두께 510㎛인 아이패드에 장착된 도광판을 준비하였다.

비교예 2

도광층의 높이를 각각 5㎛으로 한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 도광 시트를 제조하였다.

비교예 3

도광층의 높이를 1010㎛으로 한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 도광 시트를 제조하였다.

실시예 및 비교예의 도광 시트와 도광판에 대해서 휘도 및 곡면상 휘도를 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.

(1) 휘도

9.7인치 액정디스플레이 패널용 백라이트 유닛(모델명 : 아이패드2, 미국 애플사 제조, 하면에 반사시트, 도광판, 확산필름, 프리즘, 프리즘, 확산 필름의 구조로 구성된 백라이트 유닛)을 이용하여 휘도측정을 하였다.

실시예 1과 2 및 비교예 2와 3에서 제조된 도광 시트는 상기 백라이트 유닛 내에 포함된 반사시트 및 도광판 대신 고정하고, 비교예 1의 도광판은 상기 백라이트 유닛에 포함된 도광판 대신 고정한 다음, 휘도계(모델명 : BM-7, 일본 TOPCON사)를 사용하여 임의의 13지점의 휘도를 측정하여 그 평균값을 구하고, 비교예 1의 휘도 값을 100%로 하여 각각의 휘도값 %로 구하였다.

(2) 곡면상 휘도

도 2와 같이 반지름 25cm의 반원형 Roll상에 백라이트 유닛을 장착 후, 휘도계(모델명 : BM-7, 일본 TOPCON사)를 사용하여 임의의 13지점의 휘도를 측정하여 그 평균값을 구한다. 이때, 실시예 1과 2 및 비교예 2와 3에서 제조된 도광 시트는 상기 백라이트 유닛 내에 포함된 반사시트 및 도광판 대신 고정하고, 비교예 1의 도광판은 상기 백라이트 유닛에 포함된 도광판 대신 고정하여 휘도를 측정하였다.

		휘도	곡면상 휘도
실시예1	1-1	92%	90%
	1-2	96%	95%
	1-3	99%	98%
	1-4	101%	99%
실시예2		99%	96%
비교예1		100 %	측정 불가
비교예2		85 %	75%
비교예3		102%	측정 불가

Claims (4)

1. 반사필름; 및 상기 반사필름의 적어도 일면에 형성되며, 광투과성 수지로 이루어진 두께 10~1000㎛의 도광층을 포함하는 플렉시블 복합 도광 시트.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 광투과성 수지는 메틸메타크릴레이트계 수지, 아크릴레이트계 수지, 폴리아미드계 수지, 에폭시계 수지 및 우레탄계 수지로 구성된 군에서 선택되는 폴리머 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 복합 도광 시트.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 도광층은 반사필름의 적어도 일면에 조액을 도포한 다음 건조하는 코팅 방식 또는 조액에 UV 경화형 레진을 혼합하여 가압롤을 통과시킨 후 UV 조사하는 UV 조사 방식에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 플렉시블 복합 도광 시트.
   
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 플렉시블 복합 도광 시트를 포함하는 백라이트 유닛 어셈블리.

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