KR20160101637A - 돌출부를 구비한 광 투과성 판 - Google Patents

돌출부를 구비한 광 투과성 판 Download PDF

Info

Publication number
KR20160101637A
KR20160101637A KR1020150127276A KR20150127276A KR20160101637A KR 20160101637 A KR20160101637 A KR 20160101637A KR 1020150127276 A KR1020150127276 A KR 1020150127276A KR 20150127276 A KR20150127276 A KR 20150127276A KR 20160101637 A KR20160101637 A KR 20160101637A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
range
transmitting plate
platform
plate according
Prior art date
Application number
KR1020150127276A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101814873B1 (ko
Inventor
신-헝 첸
청-하오 왕
Original Assignee
치 메이 코퍼레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from TW104110920A external-priority patent/TWI547722B/zh
Application filed by 치 메이 코퍼레이션 filed Critical 치 메이 코퍼레이션
Publication of KR20160101637A publication Critical patent/KR20160101637A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101814873B1 publication Critical patent/KR101814873B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0036—2-D arrangement of prisms, protrusions, indentations or roughened surfaces
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G02B5/021—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures
    • G02B5/0226—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures having particles on the surface
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members

Abstract

광 투과성 판은 제1 면을 구비한 본체, 및 본체의 제1 면 상에 형성되어 해당 제1 면으로부터 돌출한 돌출부를 포함한다. 돌출부는 불규칙한 형상을 가진 플랫폼-상부면, 및 제1 면과 플랫폼-상부면을 연결하는 경사면을 구비한다. 불규칙한 형상을 가진 플랫폼-상부면으로부터 본체의 제1 면까지 측정된 높이(Hp)는 5㎛ 내지 40㎛ 범위이고, 불규칙한 형상을 가진 플랫폼-상부면의 최대 폭(Wm)은 0.15㎜ 내지 8㎜ 범위이다.

Description

돌출부를 구비한 광 투과성 판{LIGHT TRANSMISSIVE PLATE WITH PROTRUSIONS}
본 발명은 일반적으로 광 투과성 판에 관한 것으로, 특히 확산판으로서 적용될 수 있는, 돌출부들을 구비한 광 투과성 판에 관한 것이다.
확산판은, 광원으로부터 유입되는 광을 확산시켜 스크린 상에 균일한 휘도를 달성하는, 디스플레이 등과 같은 전자 제품에 적용되는 광학 판이다. 상이한 광 투과율을 지니는 확산판은 전자 제품 상에 제시되는 화상의 상이한 요건을 충족시키기 위하여 확산판 제조사에 의해 제조된다. 예를 들어, 디스플레이(예: LCD)의 에지-조명용 백라이트 모듈은 일반적으로 광 투과성 재료로 만들어진 도광판, 도광판의 횡방향 측면에 배치된 광원(캐소드 형광 라이트(cathode Fluorescent Light: CCFL)로 이루어진 선형 광원 등), 도광판과 선형 광원 아래쪽에 위치된 반사 필름, 및 발광면을 형성하기 위하여 도광판 상에 배치된 수개의 광 확산기(필름 또는 판) 및/또는 렌즈 필름을 포함한다.
근년에, 컬러 액정 디스플레이(컬러 LCD)의 전력 소비를 감소시키고 휘도를 증가시키기 위하여, 1 혹은 2개의 프리즘 시트가 확산판 상에 혹은 확산판과 도광판 사이에 배치되어 도광판으로부터의 광을 집광시키고 LCD 패널의 전면(front surface)의 휘도를 증가시키게 된다. 또한, 광원으로부터 상이한 거리에 의해 영향받는 휘도 균일성을 향상시키기 위하여, 도광판 상에 광원으로부터의 이격 거리를 가진 면적을 순차로 증가시키는 복수의 도트를 포함하는 도트 패턴을 인쇄하는 공지된 수법이 개시되어 있다. 그러나, 도광판 위쪽의 확산판은 광을 균일하게 확산시키고 도광판 상의 도트 패턴을 보이지 않게 해야만 한다. 게다가, 프리즘 시트는 열가소성 수지판 상에 장식적 라미네이트를 생성하거나 프리즘 몰드에 의해 방사선 경화성 수지를 가공처리함으로써 제작될 수 있다. 그러나, 이들 프리즘 시트의 제조비용이 너무 높고, 이것은 백라이트 모듈이 값비싸다고 하는 주된 이유로 간주된다. 부가적으로, 공지된 프리즘 시트를 제조하는 재료 선택 범위가 그 제조 방법으로 제한된다. 또한, 광 확산의 기능이 없는 프리즘 시트가 광 확산기(필름 또는 판)와 함께 편입되어야 하고, 이에 따라서 복잡한 조립의 쟁점을 유발한다.
디스플레이의 휘도 및 휘도 균일성을 향상시키기 위하여 위에서 기재된 바와 같이 확산판에 이용되는 확산 필름, 프리즘 시트 및 휘도-증대 필름 등과 같은 광학 필름 이외에, 휘도 증대 필름 필름(BEF)의 집광 효과 및 확산판의 광 확산 효과를 편입하는 것과 같은 수개의 기능을 편입시키는 광학 판이 경량 및 박형의 외관의 목적과 디스플레이의 낮은 제조 비용을 달성하기 위하여 연구 개발되어 왔다. 또한, 소비자는 보다 큰 스크린 크기의 디스플레이(LCD TV 등)로 계속 바꾸고 있어, 광학 필름의 개수를 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라 휘도 및 확산 특성을 향상시킬 수 있는, 광 확산판을 개발하는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명은, 높은 휘도를 유지하고 휘도 균일성을 증가시키기 위하여 확산판으로서 적용될 수 있는, 설계된 돌출부들을 구비한 광 투과성 판에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 제1 면을 가진 본체; 및 본체의 제1 면 상에 형성되고 제1 면으로부터 돌출된 돌출부를 포함하는 광 투과성 판이 제공된다. 돌출부는 불규칙한 형상을 가진 플랫폼-상부면 및 제1 면과 플랫폼-상부면을 연결하는 경사면을 구비하되, 불규칙한 형상을 가진 플랫폼-상부면으로부터 제1 면까지 측정된 높이(Hp)는 5㎛ 내지 40㎛의 범위이며, 불규칙한 형상을 가진 플랫폼-상부면의 최대폭(Wm)은 0.15㎜ 내지 8㎜의 범위이다.
본 발명에 따르면, 일 실시형태의 광 투과성 판을 포함하는 백라이트 모듈이 제공되되, 상기 백라이트 모듈은 높은 휘도와 높은 휘도 균일성을 지닌다.
본 발명에 따르면, 일 실시형태의 광 투과성 판을 구비하는 백라이트 모듈을 포함하는 표시 장치가 제공되되, 상기 표시 장치는 높은 휘도와 높은 휘도 균일성을 지닌다.
본 발명은 바람직하지만 비제한적인 실시형태의 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 이하의 설명은 첨부 도면을 참조하여 행해진다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 광 투과성 판의 일부분을 예시한 평면도;
도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 광 투과성 판의 돌출부를 도시한 도면;
도 3a는 실시예 1의 광 투과성 판의 측정부의, 광학 현미경에 의해 캡처된 화상을 예시한 도면;
도 3b는 실시예 2의 광 투과성 판의 측정부의, 광학 현미경에 의해 캡처된 화상을 예시한 도면;
도 3c는 실시예 5의 광 투과성 판의 측정부의, 광학 현미경에 의해 캡처된 화상을 예시한 도면;
도 3d는 실시예 6의 광 투과성 판의 측정부의, 광학 현미경에 의해 캡처된 화상을 예시한 도면;
도 3e는 실시예 7의 광 투과성 판의 측정부의, 광학 현미경에 의해 캡처된 화상을 예시한 도면;
도 3f는 실시예 8의 광 투과성 판의 측정부의, 광학 현미경에 의해 캡처된 화상을 예시한 도면;
도 3g는 실시예 9의 광 투과성 판의 측정부의, 광학 현미경에 의해 캡처된 화상을 예시한 도면;
도 3h는 실시예 10의 광 투과성 판의 측정부의, 광학 현미경에 의해 캡처된 화상을 예시한 도면;
도 4는 3D 레이저 주사 공초점 현미경(Laser Scanning Confocal Microscope)에 의해 측정된 비교예에서의 확산판의 부분 표면의 조도 곡선(roughness curve);
도 5a는 3D 레이저 주사 공초점 현미경에 의해 측정된 실시예 1에서의 광 투과성 판의 돌출부의 플랫폼-상부면의 조도 곡선;
도 5b는 3D 레이저 주사 공초점 현미경에 의해 측정된 실시예 1에서의 광 투과성 판의 돌출부의 외측에 있는 본체의 제1 면의 일부분의 조도 곡선;
도 6a는 3D 레이저 주사 공초점 현미경에 의해 측정된 실시예 2에서의 광 투과성 판의 돌출부의 플랫폼-상부면의 조도 곡선;
도 6b는 3D 레이저 주사 공초점 현미경에 의해 측정된 실시예 2에서의 광 투과성 판의 돌출부의 외측에 있는 본체의 제1 면의 일부분의 조도 곡선;
도 7은 본 발명의 일 실시형태의 백라이트 모듈을 예시한 도면.
이하에 개시된 본 발명의 실시형태는 확산판으로서 표시 장치의 백라이트 모듈에 적용될 수 있는 광 투과성 판을 제공한다. 본 실시형태에 따르면, 광 투과성 판의 본체의 표면 상에 돌출부를 형성함으로써 표시 장치의 발광 영역의 높은 휘도가 유지될 수 있고, 휘도 균일성이 증가될 수 있다. 따라서, 본 실시형태는 높은 휘도 및 향상된 확산 특성을 가진 광 투과성 판을 제공한다. 본 실시형태의 광 투과성 판이 적용되는 표시 장치에 대해서, 통상의 표시 장치에서 일반적으로 채용하는 광학 필름은 감소될 수 있었고, 이에 따라서 제조 비용을 저감시키고, 표시 장치(특별히 대형 표시 장치에 대해서)를 더욱 경량화 및 더욱 박형화시킬 수 있었다. 본 발명의 광 투과성 판이 표시 장치에 적용될 경우, 돌출부들이 상부에 형성된 본체의 표면이 백라이트 모듈의 광원(들)에 대면한다.
관련된 구조 및 형태를 기술하기 위하여 첨부 도면을 참조하여 이하에 실시형태들이 제공된다. 그러나, 본 발명은 이들로 제한되지 않는다. 실시형태들의 동일한 그리고/또는 유사한 요소들은 동일 및/또는 유사한 참조 부호로 표기된다. 본 발명의 모든 실시형태가 도시되지 않는 것에 유의해야 한다. 실제 적용의 요건을 충족시키기 위하여 본 발명의 정신으로부터 벗어나는 일 없이 변형들 및 변화들이 행해질 수 있다. 구체적으로 예시되어 있지 않지만 적용 가능한 본 발명의 기타 실시형태가 있을 수 있다. 또한 도면은 반드시 일정 척도로 그려지지 않을 수도 있음을 알리는 것은 중요하다. 따라서 명세서 및 도면은 제한적인 의미라기보다는 오히려 예시적인 의미로 간주되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 광 투과성 판의 일부분을 예시한 평면도이다. 도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 광 투과성 판의 돌출부를 도시한다. 도 1 및 도 2를 참조하자. 본 실시형태의 광 투과성 판(1)은 본체(10) 및 본체의 제1 면(101) 상에 형성되고 제1 면(101)으로부터 돌출된 돌출부(20)들을 포함한다. 일 실시형태에 있어서, 본체(10)와 돌출부(20)는 하나의 부품으로서 일체화되어 있다. 단일의 돌출부(20)가 설명을 위하여 예시되어 있다. 섬으로서 구성된 돌출부(20)는, 불규칙한 형상을 가진 플랫폼-상부면(201) 및 제1 면(101)과 플랫폼-상부면(201)을 연결하는 경사면(예컨대 2개의 경사면(203 및 204))을 구비한다.
불규칙한 형상을 가진 플랫폼-상부면(201)은 본체(10)의 두께 방향을 따른 제1 면(101) 상의 돌출부(20)의 수직 돌출부가 도 2에 도시된 바와 같이 불규칙한 형상을 가진 것을 의미한다. 일 실시형태에 있어서, 불규칙한 형상을 가진 플랫폼-상부면(201)으로부터 제1 면(101)까지 측정된 거리는 높이(Hp)로서 정의되고, 이 높이(Hp)는 5㎛ 내지 40㎛의 범위이다. 다른 실시형태에 있어서, 높이(Hp)는 10㎛ 내지 35㎛의 범위이다.
광 투과성 판(1)의 두께는 본체(10)의 두께(Hm) + 돌출부(20)의 두께(Hp)와 동일하다. 본 실시형태의 광 투과성 판(1)이 확산판으로서 백라이트 모듈(BLM)에 적용될 경우, 광 투과성 판(1)의 두께는 0.5㎜ 내지 6㎜의 범위이다. 광 투과성 판(1)의 두께가 6㎜를 초과하면, 이러한 광 투과성 판을 구비한 BLM이 장착된 표시 장치는 너무 무거워서 경량 및 박형을 추구하는 현재의 디스플레이의 요건을 충족시킬 수 없다. 광 투과성 판의 두께가 0.5㎜ 미만이면, 광 투과성 판은 불충분한 강성에 시달릴 수 있고, 확산의 결과에 대한 역효과를 지닌다. 일 실시형태에 있어서, 광 투과성 판(1)의 두께는 0.6㎜ 내지 5㎜(즉, 600㎛ 내지 5000㎛)의 범위이다. 다른 실시형태에 있어서, 광 투과성 판(1)의 두께는 0.8㎜ 내지 3㎜의 범위이다. 다른 실시형태에 있어서, 광 투과성 판(1)의 두께는 0.8㎜ 내지 2.5㎜의 범위이다.
광 투과성 판(1)의 두께(본체(10)의 두께(Hm) + 돌출부(20)의 두께(Hp)와 수학적으로 동등함)는 돌출부(20)의 두께(Hp)가 본체(10)의 두께(Hm)보다 훨씬 적으므로 본체(10)의 두께(Hm)와 동등한 것으로 간주될 수 있었다.
도 2에 예시된 바와 같이, 돌출부(20)의 (경사면(204)뿐만 아니라) 경사면(203)은 제1 면(101) 상에 수직 돌출부를 구비하고, 경사면(203, 204)의 수직 돌출부는 10㎛ 내지 160㎛의 범위, 예컨대, 12㎛ 내지 150㎛의 범위의 폭(Ws)을 지닌다. 일 실시형태에 있어서, 제1 면(101) 상의 돌출부(20)의 경사면(203, 204)의 수직 돌출부는 90㎛ 내지 150㎛ 범위의 폭(Ws)을 지닌다. 일 실시형태에 있어서, 경사면(203, 204)과 제1 면(101) 사이의 각도는 120° 내지 177°의 범위; 예를 들어, 125° 내지 175°의 범위이다.
본 실시형태의 광 투과성 판과 통상의 확산판 간의 차이는 실시형태의 광 투과성 판이 통상의 확산판 상에 형성된 미세 구조보다 큰 돌출부(20)들을 구비한다는 점이다. 일 실시형태에 있어서, 돌출부(20)의 불규칙한 형상을 가진 플랫폼-상부면(201)의 최대폭(Wm)은 0.15㎜ 내지 8㎜(즉, 150㎛ 내지 8000㎛)의 범위이다. 다른 실시형태에 있어서, 돌출부(20)의 불규칙한 형상을 가진 플랫폼-상부면(201)의 최대폭(Wm)은 0.175㎜ 내지 7㎜의 범위이다. 다른 실시형태에 있어서, 돌출부(20)의 불규칙한 형상을 가진 플랫폼-상부면(201)의 최대폭(Wm)은 0.2㎜ 내지 6㎜의 범위이다.
일 실시형태에 있어서, 돌출부(20)의 불규칙한 형상을 가진 플랫폼-상부면(201)은 최대폭(Wm)에 수직인 최소 길이(Dm)를 지니고, 그 최소 길이(Dm)는 0.03㎜ 내지 1.5㎜의 범위이다.
게다가, 일 실시형태에 있어서, 제1 면(101)(즉, 돌출부(20)의 외측에 있는 제1 면의 일부분은)은 0.1㎛ 미만; 예를 들어, 0.085㎛ 미만, 예컨대, 0.01㎛ 내지 0.08㎛ 범위의 표면 조도(Ra)를 지닌다. 일 실시형태에 있어서, 불규칙한 형상을 가진 플랫폼-상부면(201)은 0.5㎛ 미만; 예를 들어, 0.3㎛ 미만, 예컨대, 0.01㎛ 내지 0.3㎛ 범위의 표면 조도(Ra)를 지닌다. 일 실시형태에 있어서, 돌출부(20)의 외측에 있는 본체(10)의 제1 면(101)의 일부분은, 0.02㎛ 내지 0.07㎛ 범위의 표면 조도(Ra)를 지니고, 불규칙한 형상을 가진 플랫폼-상부면(201)은 0.03㎛ 내지 0.25㎛ 범위의 표면 조도(Ra)를 지닌다. 또한, 본체(10)는 제1 면(101)과는 반대쪽에 제2 면(102)을 가진다. 일 실시형태에 있어서, 본체(10)의 제2 면(102)은 3㎛ 내지 30㎛ 범위의 표면 조도(Ra)를 지닌다. 다른 실시형태에 있어서, 본체(10)의 제2 면(102)은 4㎛ 내지 25㎛ 범위의 표면 조도(Ra)를 지닌다. 표면 조도(Ra)는 3차원(3D) 조면계(profilometer)를 이용해서 윤곽 혹은 표면을 측정함으로써 얻어질 수 있다.
실시형태들 중 하나는 첨부하는 도 1 및 도 2를 참조하여 상세를 위하여 더욱 설명된다. 그러나 본 발명은 이것으로 제한되지 않는다.
도 1에 도시된 바와 같이, 광 투과성 판(1)은 본체(10)의 제1 면(101) 상에 형성되고 이로부터 돌출된 수개의 돌출부(20)를 포함한다. 두 인접한 돌출부(20) 간의 최소 거리(d)는 0.01㎜ 내지 1㎜(10㎛ 내지 1000㎛)의 범위; 예를 들어, 0.015㎜ 내지 0.95㎜(15㎛ 내지 950㎛)의 범위이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 불규칙한 형상을 가진 플랫폼-상부면(201)(본체(10)의 제1 면(101)으로부터 멀리 떨어짐) 외에, 일 실시형태의 단일의 돌출부(20)는 불규칙한 형상을 가진 플랫폼-상부면(201)의 최대폭(Wm)의 두 단부에 대응하도록 정의되고 대향하여 위치된 제1 경사면(203)과 제2 경사면(204)을 더 포함한다. 제1 경사면(203)과 제2 경사면(204) 각각은 제1 면(101)과 불규칙한 형상을 가진 플랫폼-상부면(201)을 연결한다. 제1 각도(180-α1)°는 제1 경사면(203)과 제1 면(101) 사이에 형성되고, 제2 각도 (180-α2)°는 제2 경사면(204)과 제1 면(101) 사이에 형성된다. 일 실시형태에 있어서, 제1 각도(180-α1)°는 제2 각도(180-α2)°와는 다르며; 즉, α1≠α2. 일 실시형태에 있어서, 제1 각도(180-α1)°는 제2 각도 (180-α2)°와 실질적으로 동일하며; 즉, α1=α2.
그러나, 본 발명은 이들 파라미터로 특별히 제한되지 않는다. 본 명세서에 개시된 수치는 변형될 수 있었다. 단일의 돌출부(20)의 경사면의 상이한 위치들은 제1 면(101)에 대해서 동일 혹은 상이한 각도를 지닐 수 있다. 또한, 상이한 돌출부(20)들의 경사면들과 제1 면(101) 간의 각도는 동일 혹은 상이할 수 있었다. 이들 조건은 실제 용도의 요건에 따라서 변경 혹은 변화될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 제1 각도 (180-α1)° 및 제2 각도 (180-α2)°는 120° 내지 177°의 범위이다. 다른 실시형태에 있어서, 제1 면(101)과 단일의 돌출부(20)의 경사면의 상이한 위치들 간의 각도는 120° 내지 177°의 범위일 수 있었다. 부가적으로, 돌출부(20)의 플랫폼-상부면(201)은 본체(10)의 제1 면(101)과 실질적으로 평행하다.
본 실시형태에 따르면, 광 투과성 판은 투과성 수지 등과 같은 투과성 재료로 제작된다. 투과성 수지의 적용 가능한 예는 폴리카보네이트(PC), 폴리스타이렌(PS), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 메틸 메타크릴레이트-스타이렌 공중합체(MS 공중합체), 아크릴로나이트릴-스타이렌 공중합체(AS 공중합체), 사이클로-올레핀 공중합체, 폴리올레핀 공중합체(예컨대, 폴리(4-메틸-1-펜텐)), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에스터(PES), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리염화비닐(PVC), 아이오노머 등을 포함한다. 일 실시형태에 있어서, 폴리카보네이트(PC), 폴리스타이렌(PS), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 및 메틸 메타크릴레이트-스타이렌 공중합체(MS 공중합체)는 광 투과성 판을 제작하기 위한 물질로서 선택될 수 있다.
본 실시형태에 있어서, 광 투과성 판(1)은 광 확산제(optical diffusing agent: ODA)를 위하여 돌출부(20) 및 본체(10)에 확산되는 복수개의 확산 입자를 더 포함한다. 예를 들어, 광 투과성 입자는 확산 입자로서 돌출부(20) 및 본체(10) 내로 첨가될 수 있다.
본 실시형태에 있어서, 광 투과성 입자의 예는 유리 입자 등과 같은 무기 입자, 및 폴리스타이렌 수지, 메타크릴레이트 수지 및 규소 수지 등과 같은 유기 입자를 포함한다. 바람직하게는, 유기 입자가 광 투과성 입자로서 선택된다. 또, 가교 유기 입자가 더욱 바람직하다. 유기 입자는 제조 동안 적어도 부분적으로 가교됨으로써, 광 투과성 수지 처리에서 입자 형태를 유지하는 것이 바람직하다. 따라서, 광 투과성 수지의 성형 온도에서 광 투과성 수지에 여전히 용융되지 않는 유기 입자를 선택하는 것이 바람직하고, 가교 메타크릴레이트 수지 및 가교 규소 수지가 더욱 바람직하다. 일 실시형태에 있어서, 광 투과성 입자의 적절한 예는 폴리(아크릴산 뷰틸 에스터)의 내부 코어와 폴리(메틸 메타크릴레이트)의 외부 셸을 가진 구조 및 베이스 물질로서 부분 가교된 가교 메타크릴레이트 수지를 포함하는 중합체를 포함하고; 다른 실시형태에 있어서, 중합체 입자는 코어/외부 셸 구조로서 형성되되, 이때 코어 및 외부 셸은 고무질 폴리에틸렌[롬앤하스사(Rohm and Hass Company) 제품, 상표명: Paraloid EXL-5136]을 포함한다. 일 실시형태에 있어서, 중합체 입자는 규소 수지, 예컨대, 가교 실록산(규소-산소)[토시바 실리콘사(TOSHIBA Silicone Limited Corporation) 제품, 상표명: Tospearl 120]을 포함한다.
일 실시형태에 있어서, 광 투과성 판(1)에 첨가된 확산 입자의 평균 입자 크기는 0.1㎛ 내지 30㎛의 범위이다. 다른 실시형태에 있어서, 광 투과성 판(1)에 첨가된 확산 입자의 평균 입자 크기는 0.5㎛ 내지 20㎛의 범위이다. 다른 실시형태에 있어서, 광 투과성 판(1)에 첨가된 확산 입자의 평균 입자 크기는 1㎛ 내지 5㎛의 범위이다. 하나의 실시형태를 위하여 확산 입자가 본체(10)의 표면 및/또는 돌출부(20)의 표면으로부터 돌출하지 않는 것이 바람직할 것이다. 게다가, 일 실시형태의 광 투과성 판(1)은 50% 내지 70%, 예컨대, 55% 내지 65% 범위의 광 투과율을 지닌다.
또한, (확산 입자로서 첨가된) 광 투과성 입자의 평균 입자 크기는 입자 계수 방법을 이용하여 중량-평균 입자 크기를 측정함으로써 얻어질 수 있고, 입자 크기는 입자 수/입자 분포 분석기 모델 Zm(닉카키 바이오스사(Nikkaki Bios Co., Ltd.))을 이용해서 분석될 수 있다. 확산 입자의 중량-평균 입자 크기가 0.1㎛ 미만이면, 불충분한 확산의 문제가 제기될 수도 있고, 광 투과성 판의 발광면으로부터의 발광이 열등해질 수도 있었다. 확산 입자의 중량-평균 입자 크기가 30㎛ 미만이면, 불충분한 확산의 문제가 또한 제기되고, 광 투과성 판의 발광면으로부터의 발광이 또한 열등해지며, 이에 따라서 광 투과율이 감소될 것이다.
또한, (확산 입자로서 광 투과성 판(1)에 첨가되는) 광 투과성 입자의 양은 투과성 수지의 중량으로 0.1 중량% 내지 20 중량%의 범위일 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 광 투과성 입자는 선택적으로 투과성 수지의 중량으로 0.5 중량% 내지 12 중량%의 범위로 첨가된다. 광 투과성 입자의 양이 투과성 수지의 중량으로 0.1 중량% 미만이면, 불충분한 확산의 문제가 제기될 수 있고, 광 투과성 판 밑에 배열된 광원은 가시적일 수 있다. 한편, 광 투과성 입자의 양이 투과성 수지의 중량으로 20 중량% 미만이면, 광 투과율 및 휘도가 감소될 것이다.
일 실시형태에 있어서, 광 투과성 판(1)은 광 투과성 입자(위에 기재된 바와 같이 확산 입자로서 작용함)의 첨가와 함께 투과성 폴리스타이렌(PS) 수지(GPPS PG-383D 등, 대만의 치메이사(CHI MEI Corporation) 제품)를 이용해서 제작할 수 있다. 단층 판(즉, 광 투과성 판(1))을 제작할 수 있는 임의의 적절한 방법 및 장치가 채택될 수 있다. 본 실시형태에 있어서, 단층판은 미리 결정된 두께를 가진 판 형상 구조를 형성하기 위하여 용융 압출에 의해 제작될 수 있다. 용융 압출 동안, 중합체 혼합물이 전형적으로 압출기의 용융 구역에서 연화되기 시작하고, 용융물이 소정이 압력 하에 프레스된다. 용융 구역의 압력은 용융물을 프레스하기 전에 1.33 kPa 내지 66.5 kPa로 강압되어야 하는 것이 제안되어 있다. 용융 구역의 압력이 용융물을 프레스하기 전에 감소되지 않으면, 산소가 광 투과성 입자, 특히 아크릴 중합체에 대한 효과를 지닐 수 있고, 그 입자의 표면에 손상을 일으킴으로써 광 확산 특성을 열화시킬 수 있다. 용융 압출 외에, 사출 성형, 사출 압착 성형, 취입 성형, 압착 성형, 분말 사출 성형 등과 같은 기타 공지된 방법이 모두 광 투과성 판(1)을 형성하기 위하여 적용 가능하다.
또한, 광 투과성 판(1)은 단층판으로 제한되지 않고 다층판일 수 있다. 예를 들어, 광 투과성 판(1)은 광 투과성 수지층 상에 코팅을 더 포함할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 코팅의 두께는 0.01㎜ 내지 0.5㎜의 범위, 예컨대, 0.02㎜ 내지 0.4㎜의 범위 또는 0.03㎜ 내지 0.3㎜의 범위이다. 코팅의 두께가 0.5㎜를 초과하면, 이러한 광 투과성 판을 가진 BLM이 장착된 표시 장치는 너무 두꺼워서 경량 및 박형화를 추구하는 현재의 디스플레이의 요건을 충족시킬 수 없다. 광 투과성 수지층 상의 코팅은 높은 투명성 및 렌티큘러 효과(lenticular effect)를 지닐 수 있다. 코팅은 아크릴 수지, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 메틸 메타크릴레이트-스타이렌 공중합체(MS 공중합체) 및 아크릴로나이트릴-스타이렌 공중합체(AS 공중합체) 중 한쪽 혹은 조합으로부터 선택된 물질로 제조될 수 있다. 바람직하게는, 코팅은 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 및 메틸 메타크릴레이트-스타이렌 공중합체(MS 공중합체)로 제조될 수 있다.
또한, 1종 이상의 자외광 흡수제가, 기후에 대한 내성 및 내광성("내후성"(weathering resistance) 또는 "내후성"(weather fastness)으로도 알려져 있음) 그리고 또한 유해한 자외광에 대한 내성을 개선시키기 위하여, 광 투과성 판(1)의 조성물 내로 선택적으로 첨가될 수 있다. 또한, 1종 이상의 형광제(fluorescent agent)가, 자외광을 흡수하고 자외 영역으로 광을 재차 발광시키기 위하여, 광 투과성 판(1)의 조성물 내로 선택적으로 첨가될 수 있다.
다층 구조를 가진 구현된 광 투과성 판(1)에 있어서, 선택적으로 첨가된 자외광 흡수제의 양은 아크릴 수지의 코팅의 0.5 중량% 내지 15 중량%의 범위이고, 이때 0.1㎛ 내지 30㎛의 범위의 평균 입자 크기를 지니는 광 투과성 입자가 아크릴 수지의 코팅의 중량으로 0.1 중량% 내지 20 중량%의 양으로; 바람직하게는 아크릴 수지의 코팅의 중량으로 0.5 중량% 내지 12 중량%의 양으로 선택적으로 첨가될 수 있다. 또, 형광제는 아크릴 수지의 코팅의 중량으로 0.001 중량% 내지 0.1중량%의 양으로 선택적으로 첨가될 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 자외광 흡수제의 예는 다음과 같이 제시된다: 벤조페논 자외광 흡수제, 예컨대, 2,2'-다이하이드록시-4-메톡시벤조페논, 트라이아진 자외광 흡수제, 예컨대, 2-(4,6-다이페닐-1,3,5-트라이아진-2-치환체)-5-하이드록시사이클로헥실 페놀, 벤조트라이아졸 자외광 흡수제, 예컨대, 2-(2H-벤조트라이아졸-2-치환체)-4-메틸페놀, 2-(2H-벤조트라이아졸-2-치환체)-4-tert-옥틸페놀, 2-(2H-벤조트라이아졸-2-치환체)-4,6-비스(1-메틸-1-페닐에틸)페놀, 2-(2H-벤조트라이아졸-2-치환체)-4,6-비스-tert-펜틸페놀, 2-(5-클로로-2H-벤조트라이아졸-2-치환체)-4-메틸-6-tert-뷰틸페놀, 2-(5-클로로-2H-벤조트라이아졸-2-치환체)-2,4-tert-뷰틸페놀 및 2,2'-메틸렌-비스[6-(2H-벤조트라이아졸-2-치환체)-4-(1,1,3,3-테트라메틸뷰틸)페놀].
일 실시형태에 있어서, 자외광 흡수제의 바람직한 예는 다음과 같이 제시된다: 2-(2-하이드록시-5-메틸페닐)벤조트라이아졸, 2-(2-하이드록시-5-tert-옥틸페놀)벤조트라이아졸, 2-(2-하이드록시-3,5-다이아이소프로필벤젠)페닐벤조트라이아졸, 2-(2-하이드록시-3-tert-뷰틸-5-메틸페닐)-5-클로로벤조트라이아졸, 2,2'-메틸렌-비스[4-(1,1,3,3-테트라메틸뷰틸)-6-(2H-벤조트라이아졸-2-치환체)페놀], 2-[2-하이드록시-3-(3,4,5,6-테트라하이드로 프탈릭 숙신아미드 메틸)-5-메틸페닐]벤조트라이아졸. 바람직하게는, 2-(2-하이드록시-5-tert-옥틸페놀)벤조트라이아졸(치바가이기사(Ciba-Geigy CORPORATION) 제품, 상표명: Tinuvin 329) 및 2,2'-메틸렌-비스[4-(1,1,3,3-테트라메틸뷰틸)-6-(2H-벤조트라이아졸-2-치환체)페놀]이 선택된다.
게다가, 상기 자외광 흡수제는 단독으로 혹은 두 종 이상 조합되어 이용될 수 있다. 또한, 첨가되는 자외광 흡수제는 바람직하게는 아크릴 수지의 코팅의 중량으로 0.5 중량% 내지 15 중량%의 범위, 더욱 바람직하게는 1 중량% 내지 10 중량%의 범위이다. 자외광 흡수제의 첨가량이 0.5 중량% 미만이면, 수지의 색상의 커다란 변화 및 불량한 기후에 대한 내성(즉, 내후성)을 초래할 것이다. 자외광 흡수제의 첨가량이 15 중량%를 초과하면, 수지의 색조 및 광의 휘도를 열화시킬 것이다.
또한, 실시형태에 있어서 선택적으로 첨가되는 형광제는, (자외광을 흡광하고 이 광을 가시광으로 재발광하기 위하여) 예컨대, 백색 수지 또는 청백색 수지를 형성하는 등과 같이, 광에 대한 내성을 열화시키는 일 없이 수지의 색조를 변화시킬 수 있다. 이러한 형광제의 재료의 예는 다이페닐에틸렌계 화합물, 벤즈이미다졸계 화합물, 벤즈옥사졸계 화합물, 프탈이미드계 화합물, 로다민계 화합물, 쿠마린계 화합물, 옥사졸계 화합물 등을 포함한다. 일 실시형태에 있어서, 형광제는 아크릴 수지의 코팅의 0.001 중량% 내지 0.1 중량%의 양으로, 바람직하게는 0.002 중량% 내지 0.08 중량%의 범위로 선택적으로 첨가될 수 있다. 실시형태들의 조성에 있어서, 형광제는 광의 휘도 및 색조를 개선하기 위하여 상기 범위로 선택적으로 첨가될 수 있다.
<비교 실험>
비교 실험에 있어서, 수개의 실시예 및 결과가 실시형태를 상술하기 위하여 이하에 제공된다. 또한 광 투과성 판(1)의 구조에 대해서는 도 1, 도 2 및 상기 설명을 참조하면 된다. 비교예 및 실시예 1 내지 10은 다음과 같이 제공되었다:
비교예: 본체의 표면으로부터 섬으로서 돌출된 어떠한 돌출부도 없는 상업적으로 입수 가능한 확산판 DS601A(대만의 치메이사).
실시예 1, 2, 5 내지 7 및 9: 광 투과성 판 각각은 1.2㎜의 두께를 지니고; 실시예 3, 4, 8 및 10: 광 투과성 판 각각은 2.2㎜의 두께를 지닌다. 또한, 실시예 1 내지 10의 각각의 광 투과성 판은 본체(10)의 제1 면(101) 상에 형성되고 제1 면(101)으로부터 돌출된 복수개의 돌출부(20)를 포함한다. 돌출부(20)와 본체(10)는 하나의 부품으로서 일체화되어 있다.
휘도, 및 4개의 모서리의 평균 휘도 균일성:
휘도 측정은 BM-7A 휘도 비색계(일본의 탑콘사(TOPCON CORPORATION))에 의해 수행된다. 실시예 1 내지 10 및 비교예의 광 투과성 판은 휘도 측정을 위하여 LED 어레이를 구비한 조명 모듈 상에 배치된다. 휘도는 실시예 1 내지 10 중 하나의 실시예의 중앙 휘도값을 비교예의 중앙 휘도로 나누어서(100%로서) 얻어진 표준화된 값이다. 4개의 모서리의 평균 휘도 균일성은 해당 모듈의 4개의 모서리에서 얻어진 휘도값의 각각을 해당 모듈의 중앙 휘도값으로 나누고 나서 이들 4개의 값의 평균을 계산함으로써 획득된다.
조도:
조도 측정은 3D 레이저 주사 공초점 현미경(모델: VK-X100 시리즈, 키엔스사(KEYENCE CORPORATION))에 의해 수행된다. JIS B0601-2001에서의 방법에 따르면, 샘플링 위치들은 10㎜ x 10㎜의 영역에서 랜덤하게 선택되고, Ra 또는 Rz 등과 같은 조도 파라미터는 측정된 바와 같은(50배 배율 렌즈) 표면 조도 프로파일로부터 얻어질 수 있으며, 여기서 평균 조도 깊이(Rz)는 표면 조도 프로파일의 최고 피크와 최저 피크 간의 차이를 나타낸다.
플랫폼-상부면으로부터 제1 면까지 측정된 높이(Hp), 및 제1 면 상의 경사면의 수직 돌출부의 폭(Ws), 그리고 경사면과 제1 면 사이의 각도:
실시예 1 내지 10 및 비교예의 광 투과성 판은 단면 프로파일을 얻기 위하여 3D 레이저 주사 공초점 현미경에 의해 측정되고, 여기서 단면 프로파일의 각각은 플랫폼-상부면 상의 두 점을 이들 사이의 최장 거리(즉, 플랫폼-상부면의 최대폭(Wm))에서 측정함으로써 얻어진다. 이어서, 각 단면 프로파일의 높이(Hp)는 돌출부(20)의 플랫폼-상부면(201)으로부터 제1 면(101)까지 측정되고, 제1 면(101) 상의 돌출부(20)의 경사면의 수직 돌출부의 폭(Ws)이 또한 측정된다. 실시예 1 내지 10에서, 수직 돌출부의 폭(Ws)은 플랫폼-상부면의 최대폭(Wm)으로부터 돌출부의 좌측면을 향하여 연장되는 폭 값이다. 그러나, 본 발명은 이것으로 제한되지 않는다. 수직 돌출부의 폭(Ws)은 플랫폼-상부면의 최대폭(Wm)으로부터 돌출부의 임의의 측면을 향하여 연장되는 임의의 폭 값일 수 있다. 또한, α1(또는 α2)의 각도는 (Hp) 및 (Ws)의 값을 이용해서 계산될 수 있고, 경사면과 제1 면 사이의 180-α1(또는 (180-α2))의 각도가 결과적으로 얻어질 수 있다.
인접한 돌출부들 간의 거리:
거리 측정은 3D 레이저 주사 공초점 현미경(모델: VK-X100 시리즈, 키엔스사)에 의해 수행된다. 20개의 샘플이 10㎜ x 10㎜의 측정 영역에서 랜덤하게 선택된다. 이 측정 결과에 따르면, 인접한 돌출부들 간의 최소 거리_Max는 측정 영역 내 인접한 돌출부들 간 최소 거리의 최댓값을 나타낸다. 인접한 돌출부들 간의 최소 거리_Min은 측정 영역 내 인접한 돌출부들 간의 최소 거리의 최솟값을 나타낸다. 인접한 돌출부들 간의 거리는 0.01㎜ 내지 1㎜(10㎛ 내지 1000㎛), 바람직하게는 0.015㎜ 내지 0.95㎜(15㎛ 내지 950㎛)이다.
플랫폼-상부면(201)의 최대폭(Wm) 및 최소 길이(Dm):
폭 및 길이 측정은 3D 레이저 주사 공초점 현미경(모델: VK-X100 시리즈, 키엔스사)에 의해 수행된다. 플랫폼-상부면의 최대폭(Wm)의 범위 및 최대폭(Wm)에 수직인 최소 길이(Dm)의 범위를 얻기 위하여, 20개의 샘플이 10㎜ x 10㎜의 측정 영역에서 랜덤하게 선택된다. 돌출부(20)의 플랫폼-상부면(201)의 최대폭(Wm)은 0.15㎜ 내지 8㎜(150㎛ 내지 8000㎛)의 범위, 바람직하게는 0.155㎜ 내지 7㎜의 범위, 더욱 바람직하게는 0.158㎜ 내지 6㎜의 범위이다. 돌출부(20)의 플랫폼-상부면(201)의 최소 길이(Dm)는 0.03㎜ 내지 1.5㎜의 범위, 바람직하게는 0.05㎜ 내지 1.2㎜의 범위, 더욱 바람직하게는 0.07㎜ 내지 1.05㎜의 범위이다.
돌출부 면적/돌출부 둘레(㎛), 돌출부 면적비:
측정은 6.821㎜ x 5.312㎜(면적: 36.233㎟)의 측정 영역 내의 화상을 캡처하여 분석 소프트웨어(Image-Pro Plus)에 의해 측정 영역 내 모든 단일 돌출부의 면적 및 둘레를 계산함으로써 광학 현미경(모델: Bx-60 F5, 올림푸스사(Olympus Corporation))에 의해 수행된다. 돌출부 면적/돌출부 둘레는 측정 영역 내에 위치된 돌출부의 총 면적을 측정 영역 내에 위치된 돌출부의 전체 둘레로 나눈 것으로 정의된다. 돌출부 면적비는 측정 영역 내에 위치된 돌출부들의 총 면적을 측정 영역의 면적(36.233㎟)으로 나눈 것으로서 정의된다. 실시예 1, 2 및 5 내지 10 각각의 광 투과성 판의 측정 부분의 광학 현미경에 의해 캡처된 화상을 예시한 도 3a 내지 도 3h를 참조하자. 실시예들의 광 투과성 판의 각각은 본체의 제1 면 상에 형성되고 제1 면으로부터 돌출된 복수개의 돌출부를 포함하되, 이때 도면에서 돌출부의 둘레 윤곽 경계부는 돌출부 면적과 돌출부 둘레의 측정 위치를 나타내고, 두꺼운 경계부는 경사면을 나타내며, 돌출부의 두꺼운 경계부 내의 거친 부분은 돌출부의 (불규칙한 형상을 가진) 플랫폼-상부면을 나타낸다. 일 실시형태에 있어서, 돌출부 면적 대 돌출부 둘레의 비는 100㎛ 내지 200㎛의 범위, 바람직하게는 110㎛ 내지 190㎛ 범위, 더욱 바람직하게는 115㎛ 내지 175㎛의 범위이다. 일 실시형태에 있어서, 돌출부 면적비는 35% 내지 70%의 범위, 바람직하게는 38% 내지 68%의 범위, 더욱 바람직하게는 40% 내지 66%의 범위이다.
그 측정 결과는 표 1에 나열되어 있다.
Figure pat00001
Figure pat00002
3D 레이저 주사 공초점 현미경에 의해 측정된 비교예에서의 확산판의 부분 표면의 조도 곡선인 도 4를 참조하자. 이 결과에 따르면, 비교예의 확산판의 상부면과 하부면 사이의 구별이 없으며, 여기서 둘 다는 커다란 높이차를 가진 수개의 오목한 구멍을 가진 거친 표면이다. 측정된 바와 같은 두 Rz는 11.99㎛ 및 9.49㎛이고, 이것은 상업적으로 입수 가능한 확산판의 표면들이 상당히 불균일하다는 것을 의미한다.
도 5a 및 도 5b를 참조하자. 도 5a는, 3D 레이저 주사 공초점 현미경에 의해 측정된, 실시예 1에서의 광 투과성 판의 돌출부의 플랫폼-상부면의 조도 곡선이다. 그 결과에 따르면, 실시예 1에서의 돌출부의 플랫폼-상부면(201)은 전체적으로 평탄하고, 단지 수개의 작은 구멍만이 플랫폼-상부면(201) 상에 존재한다. 실시예 1에서의 플랫폼-상부면(201) 상의 작은 구멍의 깊이가 측정되고, 이때 Rz의 두 측정 결과는 0.52㎛ 및 0.41㎛이다. 도 5b는, 3D 레이저 주사 공초점 현미경에 의해 측정된, 실시예 1에서의 광 투과성 판(1)의 돌출부(20)의 외측에 있는 본체(10)의 제1 면의 일부분의 조도 곡선이다. 그 결과에 따르면, 실시예 1에서의 돌출부(20)의 외측에 있는 제1 면의 부분은 여전히 전체로서 평탄하고, 또한 단지 소수의 작은 구멍만이 존재한다. 실시예 1에서의 돌출부(20)의 외측에 있는 제1 면의 부분 상의 이 작은 구멍의 깊이가 측정되고, Rz의 이러한 두 측정 결과는 0.95㎛ 및 0.98㎛이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하자. 도 6a는, 3D 레이저 주사 공초점 현미경에 의해 측정된, 실시예 2에서의 광 투과성 판의 돌출부의 플랫폼-상부면의 조도 곡선이다. 그 결과에 따르면, 실시예 2에서의 돌출부의 플랫폼-상부면(201)은 전체적으로 평탄하고, 단지 수개의 작은 구멍만이 플랫폼-상부면(201) 상에 존재한다. 실시예 2에서의 플랫폼-상부면(201) 상의 작은 구멍의 깊이가 측정되고, 이때 Rz의 두 측정 결과는 0.49㎛ 및 0.61㎛이다. 도 6b는, 3D 레이저 주사 공초점 현미경에 의해 측정된, 실시예 2에서의 광 투과성 판(1)의 돌출부(20)의 외측에 있는 본체(10)의 제1 면의 일부분의 조도 곡선이다. 그 결과에 따르면, 실시예 2에서의 돌출부(20)의 외측에 있는 제1 면의 부분은 여전히 전체로서 평탄하고, 또한 단지 소수의 작은 구멍만이 존재한다. 실시예 2에서의 돌출부(20)의 외측에 있는 제1 면의 부분 상의 이 작은 구멍의 깊이가 측정되고, Rz의 이러한 두 측정 결과는 0.48㎛ 및 0.31㎛이다.
도 7은 본 발명의 일 실시형태의 백라이트 모듈을 예시한다. 본 실시형태의 백라이트 모듈(700)은 플랫 패널 디스플레이의 직접-조명 백라이트 모듈일 수 있었다. 백라이트 모듈(700)은 확산판(710), 적어도 광원(720)(도 7에 도시된 광원) 및 프레임(740)을 포함한다. 프레임(740)은 수용 공간(742)을 규정하고, 확산판(710) 및 광원(720)은 수용 공간(742) 내에 위치결정되되, 여기서 확산판(710)이 광원(720) 위쪽에 배치된다. 실시예 1 내지 실시예 10에서의 임의의 광 투과성 판 등과 같은 확산판(710)은, 제1 면(101)을 구비한 본체(10), 및 본체(10)의 제1 면(101) 상에 형성되고 제1 면(101)으로부터 돌출된 돌출부(20)를 포함한다. 광원(720)과 제1 면(101)은 서로 대향하여 배치되고, 이것은 제1 면이 입사면이라는 것을 의미한다. 광원(720)의 각각은 기판(722) 및 기판(722) 상에 배치된 발광 유닛(724)을 포함하며, 여기서 발광 유닛(724)의 예는 발광 다이오드(LED) 또는 기타 유형의 발광 소자이다. 발광 유닛(724)으로부터 방출된 광은 확산판(710)에 입사하고 확산판(710)의 제2 면(102)으로부터 출사함으로써 높은 휘도 및 높은 휘도 균일성을 지니는 표면 광원을 형성한다.
일 실시형태에 있어서, 상기 백라이트 모듈(700)은 액정 디스플레이 등과 같은 표시 장치의 백라이트 모듈로서 적용될 수 있다.
실시예 1 및 실시예 2에서의 인접한 돌출부들 간의 거리의 측정 결과는 표 2에 나열되어 있다. 거리 측정은 3D 레이저 주사 공초점 현미경(Model: VK-X100 시리즈, 키엔스사)에 의해 수행된다. 샘플들은 그 결과를 얻기 위하여 10㎜ x 10㎜의 측정 영역에서 랜덤하게 선택된다. 표 2에서, "최대"는 측정 영역에서의 인접한 돌출부들 간의 최소 거리의 최댓값을 나타내는 한편, "최소"는 측정 영역에서의 인접한 돌출부들 간의 최소 거리의 최솟값을 나타낸다.
실시예 1 실시예 2
최대
(㎛)		 최소
(㎛)		 최대
(㎛)		 최소
(㎛)
1 270.83 43.5 1 497.21 59.66
2 325 83.33 2 520.83 25.34
3 354.17 112.19 3 645.83 125
4 516.67 47.14 4 466.67 147.43
5 461.92 24.3 5 604.17 35.84
6 512.52 41.67 6 530.63 62.5
7 283.33 20.83 7 587.5 102.91
8 516.67 26.68 8 408.33 41.67
9 283.33 70.83 9 650 70.96
10 495.83 82.07 10 570.83 125.07
11 154.17 20.83 11 491.67 141.73
12 600 66.8 12 625.01 22.44
13 741.67 108.09 13 537.5 25
14 308.73 64.82 14 566.67 175.05
15 679.17 104.17 15 516.67 100.69
16 316.37 58.33 16 629.17 35.36
17 358.33 31.73 17 875 25
18 296.1 54.33 18 512.5 79.17
19 336.68 88.39 19 545.83 17.68
20 354.17 55.59 20 645.83 83.44
실시예 1 및 실시예 2에서의 돌출부(20)의 (불규칙한 형상을 가진) 플랫폼-상부면(201)의 최대폭(Wm)의 측정 결과는 표 3에 나열되어 있다. 폭 측정은 3D 레이저 주사 공초점 현미경(모델: VK-X100 시리즈, 키엔스)에 의해 수행된다. 샘플들은 플랫폼-상부면의 최대폭(Wm)의 범위를 얻기 위하여 10㎜ x 10㎜의 측정 영역에서 랜덤하게 선택된다. 또한, 비교예에서의 확산판(DS601A, 대만의 치메이사)의 표면 상의 오목한 구멍들 간의 거리는 또한 3D 레이저 주사 공초점 현미경(모델: VK-X100 시리즈, 키엔스사)에 의해 측정되고, 그 결과는 표 3에 나열되어 있다. 비교예에서, 확산판의 표면 상의 오목한 구멍들 간의 거리는 5㎛ 내지 50㎛ 범위이다.
비교예(㎛) 실시예 1(㎛) 실시예 2(㎛)
1 33.27 984.22 2496.32
2 21.74 241.6 3875.68
3 18.51 291.07 1021.06
4 18.7 884.84 549.64
5 32.28 383.54 475.02
6 45.65 4271.6 464.37
7 15.68 2938.2 1321.52
8 22.01 558.68 3777.44
9 27.24 486.36 1449.19
10 17.99 2185.7 1912.42
11 20.65 5304.78 617.6
12 21.66 1010.92 2987.78
13 20.65 237.54 519.9
14 8.7 385.79 2946.14
15 10.87 646.49 1397.82
16 39.13 736.59 866.05
17 13.09 589.33 665.96
18 5.43 5904 1993.01
19 15.22 551.07 3165.52
20 19.23 912.23 4004.07
상기 실시형태에 따르면, 실시형태들 중 어느 하나에 있어서의 광 투과성 판은 본체 상에 돌출부들을 형성함으로써 설계되었고, 돌출부들은 본체로부터 돌출되었다. (도 1에 도시된 바와 같은) 실시형태의 광 투과성 판이 확산판으로서 적용될 경우, 돌출부를 가진 제1 면(101)은 백라이트 모듈의 광원(들)과 대면한다. 따라서, 제1 면(101)은 광 입사면이고, 본체(10)의 제2 면(102)은 광 출사면이다. 백라이트 모듈의 확산판으로서 본 실시형태의 광 투과성 판이 적용되는 표시 장치는 고 휘도의 발광 영역을 지니고, 휘도 균일성이 상업적으로 입수 가능한 확산판에 비해서 증가될 수 있다. 따라서, 본 실시형태의 광 투과성 판이 적용된 표시 장치에 대해서, 화상 표시 결과는 상당히 향상될 수 있고, 통상의 표시 장치에 일반적으로 채용되던 광학 필름의 개수도 저감될 수 있으므로, 제조 비용을 저감시키고, 표시 장치(특히 대형 크기의 표시 장치에 대해서)를 더욱 경량화 그리고 더욱 박형화할 수 있다. 특히, 대형 크기의 표시 장치는 본 발명의 광 투과성 판의 설계로부터 유익할 것이다.
본 발명은 예로서 그리고 예시적인 실시형태(들)의 관점에서 설명되었지만, 본 발명은 이들로 제한되지 않는 것임을 이해해야 한다. 이에 대해서, 본 발명은 각종 변형 및 유사한 배열과 절차를 커버하기 위하여 의도되어 있고, 따라서 첨부된 청구범위의 범주는 이러한 모든 변형과 유사한 배열 및 절차를 망라하도록 최광의의 해석을 따라야 한다.

Claims (26)

  1. 광 투과성 판으로서,
    제1 면을 가진 본체; 및
    상기 제1 면 상에 형성되고 상기 본체의 상기 제1 면으로부터 돌출된 돌출부를 포함하되,
    상기 돌출부는 불규칙한 형상을 가진 플랫폼-상부면 및 상기 제1 면과 상기 플랫폼-상부면을 연결하는 경사면을 구비하고, 상기 불규칙한 형상을 가진 플랫폼-상부면으로부터 상기 제1 면까지 측정된 높이(Hp)는 5㎛ 내지 40㎛의 범위이며, 불규칙한 형상을 가진 플랫폼-상부면의 최대폭(Wm)은 0.15㎜ 내지 8㎜의 범위인, 광 투과성 판.
  2. 제1항에 있어서, 0.5㎜ 내지 6㎜ 범위의 두께를 가진, 광 투과성 판.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 면 상의 상기 경사면의 수직 돌출부가 10㎛ 내지 160㎛ 범위의 폭(Ws)을 가진, 광 투과성 판.
  4. 제1항에 있어서, 상기 경사면과 상기 제1 면 간의 각도의 범위가 120° 내지 177°인, 광 투과성 판.
  5. 제1항에 있어서, 상기 돌출부의 상기 불규칙한 형상을 가진 플랫폼-상부면은 상기 본체의 두께 방향을 따른 상기 제1 면 상의 상기 돌출부의 수직 돌출부가 불규칙한 형상을 가진 것을 의미하는, 광 투과성 판.
  6. 제1항에 있어서, 상기 광 투과성 판은 투과성 수지로 만들어진, 광 투과성 판.
  7. 제1항에 있어서, 상기 본체와 상기 돌출부에 확산되는 복수의 확산 입자를 더 포함하되, 상기 확산 입자의 평균 입자 크기가 0.1㎛ 내지 30㎛의 범위인, 광 투과성 판.
  8. 제7항에 있어서, 상기 복수개의 확산 입자의 상기 평균 입자 크기가 0.5㎛ 내지 20㎛의 범위인, 광 투과성 판.
  9. 제7항에 있어서, 상기 복수개의 확산 입자의 상기 평균 입자 크기의 범위가 1㎛ 내지 5㎛인, 광 투과성 판.
  10. 제1항에 있어서, 상기 본체의 상기 제1 면으로부터 돌출된 복수개의 상기 돌출부를 포함하되, 인접한 돌출부들 간의 최소 거리가 10㎛ 내지 1000㎛의 범위인, 광 투과성 판.
  11. 제1항에 있어서, 상기 돌출부의 외측에 있는 상기 제1 면의 일부분은 0.1㎛ 미만의 표면 조도(Ra)를 지니고, 상기 불규칙한 형상을 가진 플랫폼-상부면은 0.5㎛ 미만의 표면 조도(Ra)를 지니는, 광 투과성 판.
  12. 제1항에 있어서, 상기 돌출부의 외측에 있는 상기 제1 면의 일부분이 0.01㎛ 내지 0.08㎛ 범위의 표면 조도(Ra)를 지니고, 상기 불규칙한 형상을 가진 플랫폼-상부면은 0.01㎛ 내지 0.3㎛ 범위의 표면 조도(Ra)를 지니는, 광 투과성 판.
  13. 제1항에 있어서, 상기 돌출부의 외측에 있는 상기 제1 면의 일부분이 0.02㎛ 내지 0.07㎛ 범위의 표면 조도(Ra)를 지니고, 상기 불규칙한 형상을 가진 플랫폼-상부면은 0.03㎛ 내지 0.25㎛ 범위의 표면 조도(Ra)를 지니는, 광 투과성 판.
  14. 제1항에 있어서, 상기 본체는 상기 제1 면과는 반대쪽에 제2 면을 지니고, 상기 제2 면은 3㎛ 내지 30㎛ 범위의 표면 조도(Ra)를 지니는, 광 투과성 판.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제1 면은 광 입사면이고, 상기 제2 면은 광 출사면인, 광 투과성 판.
  16. 제1항에 있어서, 50% 내지 70% 범위의 광 투과율을 지니는, 광 투과성 판.
  17. 제1항에 있어서, 상기 본체와 상기 돌출부는 하나의 부품으로서 일체화된, 광 투과성 판.
  18. 제1항에 있어서, 상기 돌출부의 상기 플랫폼-상부면은 상기 본체의 상기 제1 면과 실질적으로 평행한, 광 투과성 판.
  19. 제1항에 있어서, 상기 돌출부는 상기 불규칙한 형상을 가진 플랫폼-상부면의 상기 최대폭(Wm)의 양 단부에 대향하여 그리고 대응하여 배치된 제1 경사면과 제2 경사면을 지니고, 상기 제1 경사면과 상기 제2 경사면은 상기 제1 면과 상기 불규칙한 형상을 가진 플랫폼-상부면을 연결하며, 상기 제1 경사면과 상기 제1 면 사이에 제1 각도가 형성되고, 상기 제2 경사면과 상기 제1 면 사이에 제2 각도가 형성되되, 상기 제1 각도는 상기 제2 각도와는 다른, 광 투과성 판.
  20. 제1항에 있어서, 상기 돌출부는 상기 불규칙한 형상을 가진 플랫폼-상부면의 상기 최대폭(Wm)의 양 단부에 대향하여 그리고 대응하여 배치된 제1 경사면과 제2 경사면을 지니고, 상기 제1 경사면과 상기 제2 경사면은 상기 제1 면과 상기 불규칙한 형상을 가진 플랫폼-상부면을 연결하며, 상기 제1 경사면과 상기 제1 면 사이에 제1 각도가 형성되고, 상기 제2 경사면과 상기 제1 면 사이에 제2 각도가 형성되되, 상기 제1 각도와 상기 제2 각도는 각각 120° 내지 177°의 범위인, 광 투과성 판.
  21. 제1항에 있어서, 상기 불규칙한 형상을 가진 플랫폼-상부면은 상기 최대폭에 수직인 최소 길이를 지니고, 상기 최소 길이의 범위는 0.03㎜ 내지 1.5㎜인, 광 투과성 판.
  22. 제1항에 있어서, 상기 돌출부의 면적 대 상기 제1 면의 면적의 비가 35% 내지 70% 범위인, 광 투과성 판.
  23. 제1항에 있어서, 상기 돌출부의 면적 대 둘레의 비가 100㎛ 내지 180㎛ 범위인, 광 투과성 판.
  24. 백라이트 모듈로서,
    광원; 및
    제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 따른 광 투과성 판을 포함하되,
    상기 광원과 제1 면은 대향하여 배치되는, 백라이트 모듈.
  25. 제24항에 있어서, 상기 제1 면은 광 입사면인, 백라이트 모듈.
  26. 제24항에 따른 백라이트 모듈을 포함하는 표시 장치.
KR1020150127276A 2015-02-17 2015-09-08 돌출부를 구비한 광 투과성 판 KR101814873B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW104105589 2015-02-17
TW104105589 2015-02-17
TW104110920A TWI547722B (zh) 2015-02-17 2015-04-02 具突出部之光透過性基材
TW104110920 2015-04-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160101637A true KR20160101637A (ko) 2016-08-25
KR101814873B1 KR101814873B1 (ko) 2018-01-05

Family

ID=56696539

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150127276A KR101814873B1 (ko) 2015-02-17 2015-09-08 돌출부를 구비한 광 투과성 판

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP6195882B2 (ko)
KR (1) KR101814873B1 (ko)
CN (1) CN105891919B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190122593A (ko) * 2018-04-20 2019-10-30 치 메이 코퍼레이션 돌출부들을 갖는 광학 플레이트, 광학 구조, 백라이트 모듈 및 디스플레이 장치

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI702443B (zh) * 2018-04-20 2020-08-21 奇美實業股份有限公司 具有突起部之光學板、光學結構、背光模組及顯示裝置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080021043A (ko) * 2005-06-24 2008-03-06 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 광확산판 및 그것을 이용한 조명 장치
JPWO2008072581A1 (ja) * 2006-12-08 2010-03-25 三菱レイヨン株式会社 防眩性フィルム及びそれを用いた表示装置、並びに光拡散フィルム及びそれを用いた面光源システム
CN101315487B (zh) * 2007-05-30 2010-06-02 奇菱科技股份有限公司 光学扩散膜片及其应用
KR100945392B1 (ko) * 2008-05-28 2010-03-04 엘지전자 주식회사 광학 시트, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정표시장치
JP5603541B2 (ja) * 2008-06-16 2014-10-08 三菱レイヨン株式会社 プリズムシート
JP2010271594A (ja) * 2009-05-22 2010-12-02 Sumitomo Chemical Co Ltd 光制御板、面光源装置及び透過型画像表示装置
JP5600304B2 (ja) * 2010-03-03 2014-10-01 富士フイルム株式会社 光散乱シート及びその製造方法
JP2015203665A (ja) * 2014-04-16 2015-11-16 アズビル株式会社 計装空気利用装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190122593A (ko) * 2018-04-20 2019-10-30 치 메이 코퍼레이션 돌출부들을 갖는 광학 플레이트, 광학 구조, 백라이트 모듈 및 디스플레이 장치
US11106086B2 (en) 2018-04-20 2021-08-31 Chimei Corporation Optical plate with protrusions, optical structure, backlight module and display device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016151764A (ja) 2016-08-22
KR101814873B1 (ko) 2018-01-05
CN105891919B (zh) 2018-10-23
CN105891919A (zh) 2016-08-24
JP6195882B2 (ja) 2017-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100977321B1 (ko) 광 투과성 수지판
US9097829B2 (en) Backlight unit with patterned light guide panel
US20100134720A1 (en) Optical prism sheet, backlight unit, and liquid crystal display
KR20080021043A (ko) 광확산판 및 그것을 이용한 조명 장치
KR102235161B1 (ko) 돌출부들을 갖는 광학 플레이트, 광학 구조, 백라이트 모듈 및 디스플레이 장치
KR101608963B1 (ko) 복합 패턴 도광판 및 그 제조방법
KR101814873B1 (ko) 돌출부를 구비한 광 투과성 판
JP2008299309A (ja) 光拡散積層板
JP2010044270A (ja) 光拡散板、光学シート、バックライトユニット及びディスプレイ装置
JP2010250037A (ja) 光学部品、バックライトユニット及びディスプレイ装置
JP2011033643A (ja) 光路変更シート、バックライトユニット及びディスプレイ装置
KR101812385B1 (ko) 돌출부를 구비한 광 투과성 판
JP2010044269A (ja) 光拡散板、光学シート、バックライトユニット及びディスプレイ装置
KR101068635B1 (ko) 인각율이 향상된 고휘도 확산필름 및 이의 제조방법
KR101069934B1 (ko) 집광기능을 부여한 확산 시트
JP2015031893A (ja) 照明装置用レンズフィルム積層体
KR20140042000A (ko) 도광판 및 이를 포함하는 백라이트 유닛
TWI547722B (zh) 具突出部之光透過性基材
KR101175748B1 (ko) 색보정 기능을 갖는 광학필름 및 이의 제조방법
JP2012242649A (ja) 光学シート、バックライトユニットおよびディスプレイ装置
JP2010044268A (ja) 光拡散板、光学シート、バックライトユニット及びディスプレイ装置
KR20140072255A (ko) 광확산판 및 이를 포함하는 백라이트 유닛
KR101102007B1 (ko) 확산성이 개선된 확산필름 및 이의 제조방법
KR101102008B1 (ko) 확산 및 차폐기능을 갖는 확산필름 및 이의 제조방법
KR20140006714A (ko) 도광판 및 이를 포함하는 백라이트 유닛

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant