KR20180019627A - 백라이트 유니트용 기능성 반사시트 - Google Patents

백라이트 유니트용 기능성 반사시트 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반사필름 기재 일면에 요철처리하여 표면 조도를 조절한 백라이트 유니트용 기능성 반사시트에 관한 것이다.
본 발명의 반사시트는 기재 내부에 기공이 형성되어 있는 반사필름 기재 일면에, 입자 코팅방식 또는 패터닝 방식에 따라, 3 내지 50㎛의 표면조도를 가지는 표면요철 구현층을 형성함으로써, 표면 요철에 의한 반사율저하 및 휘도저하없이, 박형의 고휘도 백라이트 유니트에서 도광판의 도트 처리면과 반사시트의 접촉면간의 마찰에 의해 발생하는 갈림 및 눌림 문제를 방지하고, 뉴턴닝 및 모아레 현상에 의한 얼룩을 개선한다.

Description

백라이트 유니트용 기능성 반사시트{FUNCTIONAL REFLECTION SHEET FOR BACK LIGHT UNIT}
본 발명은 백라이트 유니트용 기능성 반사시트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 반사필름 기재 일면에 요철처리하여 3 내지 50㎛의 표면 조도를 부여함으로써, 표면 요철에 의한 반사율저하 및 휘도저하없이, 종래 반사시트에서 발생되는 도광판과의 밀착에 의한 갈림 및 눌림 문제를 방지하고, 뉴턴닝 및 모아레 현상에 의한 얼룩을 개선한 백라이트 유니트용 기능성 반사시트에 관한 것이다.
LCD(liquid crystal display)제품들이 디스플레이 시장의 주류를 이루고 있으나, LCD 는 자체 발광하는 아몰레드 방식과는 다르게 자체 발광을 하지 못하므로 별도의 광원을 공급하기 위한 면광원 장치인 백라이트 유니트가 사용되고 있다.
백라이트 유니트는 냉음극형광램프(Cold cathode fluorescent lamp), LED(Light Emitting Diode) 등의 선, 점광원을 면광원으로 만들어 광원에서 나오는 빛을 패널에 전달해야 하므로 에지형(edge-lit) 및 직하형(direct-lit) 타입에 맞게 도광판 및 확산판이 적용되며 여러 종류의 광학시트(확산필름, 프리즘필름, DBEF 필름)를 구성하여 광원이 확산 및 집광하도록 면광원으로 전환을 시켜준다.
에지형 백라이트 유니트는 도광판의 일측단면으로부터 광원의 광을 입사시키고, 도광판의 출광면으로부터 액정 셀에 광을 출사하도록 구성된 것으로서, 일반적으로 휴대폰, 노트북, 모니터 등의 작은 사이즈의 액정표시장치에 주로 이용되고 있다. 반면에, 직하형 백라이트 유니트는 액정 셀의 하부에 광원을 배치하여 도광판의 전면부로 광이 출사되는 구성으로 주로 TV용으로 이용되고 있으나 LED TV에서는 엣지형이 적용되기도 한다.
또한, 종래 액정표시장치는 백라이트 유니트의 광원으로서 일반적으로 냉음극형광램프 (CCFL) 광원이 이용되어 왔으나, 최근에는 냉음극형광램프에 비하여 친환경적이며, 응답속도가 빠르고, 소형ㆍ경량이며, 저소비전력 또는 고휘도(high luminance) 등의 특성을 가지는 엘이디(LED)를 광원으로 대체한 엘이디 백라이트 유니트의 사용이 증가되고 있는 상황이다.
광 손실을 최소화하기 위해서 백라이트 유니트에 적용되는 반사시트는 일반적으로 기재의 내부에 보이드(Void)가 형성되어 있는 백색 반사시트를 사용하고 있으나 디스플레이 시장이 점차 박형화, 고휘도화되는 추세에 따라 도광판의 도트 처리면과 반사시트의 접촉면에서 갈림 문제, 눌림 문제 및 외관적으로 모아레, 뉴턴닝 등의 얼룩 문제가 발생되고 있다.
본 발명의 목적은 반사필름 기재 일면에 요철처리하여 표면 조도를 조절한 백라이트 유니트용 기능성 반사시트를 제공하는 것이다.
본 발명은 내부에 기공이 형성되어 있는 기재 일면에, 3 내지 50㎛의 표면조도를 가지는 표면요철 구현층이 부가된 백라이트 유니트용 기능성 반사시트를 제공한다.
상기에서, 표면조도를 조절하는 기술구성인 표면요철 구현층은 열경화수지 또는 자외선경화수지와 입경이 다른 2종이상의 입자가 함유된 코팅액을 도포하는 입자 코팅방식에 의해 형성된다. 이때, 입자의 평균입경은 3 내지 50㎛ 범위 이내로 조절한다.
상기 2종이상의 입자는 서로 경도가 다른 유기 구형입자가 혼합된 것이고, 바람직하게는 상기 2종이상의 입자가 폴리우레탄계 재질의 연질(soft) 구형입자 50 내지 70중량% 및 아크릴계 재질의 경질(hard) 구형입자 30 내지 50중량%로 혼합된 것이다.
또 다른 표면조도 조절 수단으로서, 구형입자 형상 틀을 이용하는 패턴닝 방식에 의해 표면요철 구현층을 형성하는 것이며, 이때, 상기 형상 틀에서 구형입자 형상은 3 내지 50㎛ 크기로 조절한다.
또한 본 발명은 내부에 기공이 형성되어 있는 기재 일면에, 평균입경 3 내지 50㎛를 가지는서로 경도가 다른 2종이상의 입자가 함유된 코팅액의 코팅방식 또는 구형입자 형상 틀을 이용한 패터닝 방식으로 요철처리하여 3 내지 50㎛의 표면조도를 가지는 표면요철 구현층을 형성하는 백라이트 유니트용 기능성 반사시트의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 기재 내부에 기공이 형성되어 있는 반사필름 기재 일면에 요철처리하여 표면 조도를 조절한 반사시트를 제공함으로써, 표면 요철에 의한 반사율저하 및 휘도저하없이 박형의 고휘도 백라이트 유니트에서 도광판의 도트 처리면과 반사시트의 접촉면간의 마찰에 의해 발생하는 갈림 및 눌림 결점을 해소가능하며, 표면조도 조절에 의해 뉴턴닝 및 모아레 등의 얼룩 문제도 해소할 수 있다.
도 1은 본 발명의 백라이트 유니트용 기능성 반사시트 중 입자 코팅방식에 의해 요철이 형성된 반사시트의 모식적 단면도이고,
도 2는 본 발명의 백라이트 유니트용 기능성 반사시트 중 패턴닝 방식에 의해 요철이 형성된 반사시트의 모식적 단면도이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다.
본 발명은 반사필름 기재 일면에, 3 내지 50㎛의 표면조도를 가지는 표면요철 구현층이 부가된 백라이트 유니트용 기능성 반사시트를 제공한다.
본 발명의 반사시트는 기재 내부에 기공이 형성되어 있는 반사필름 기재 일면에 요철처리하여 표면 조도를 조절함으로써, 표면 요철에 의한 반사율저하 및 휘도저하없이 박형의 고휘도 백라이트 유니트에서 도광판의 도트 처리면과 반사시트의 접촉면간의 마찰에 의한 갈림 및 눌림을 방지하고 뉴턴닝 및 모아레 현상에 의한 얼룩을 개선하기 위한 것이다.
이에 도 1에 도시된 바와 같이, 입자 코팅방식에 요철이 형성된 반사시트는 열경화수지 또는 자외선경화수지와 입경이 다른 2종 이상의 입자가 함유된 코팅액을 도포하는 입자 코팅방식에 의해 표면요철 구현층을 형성한다.
상기 입자 코팅방식에 의해 요철이 형성된 반사시트는 서로 경도가 다른 2종이상의 유기 구형입자를 함유한 코팅액을 기재에 전사하거나 도포하는 방식에 의해 제공되는 것이다.
이에, 상기 유기 구형입자 크기 및 분산정도의 선택은 도광판의 도트 인쇄층의 높이 및 도광판 유형 및 LCD 백라이트 유니트의 박형화 및 고휘도화 정도에 따라, 갈림 및 눌림, 뉴턴닝 및 모아레의 수준이 결정되므로 그 용도에 맞게 달리 설정할 수 있다.
또한, 서로 경도가 다른 2종이상의 유기 구형입자에서 연질(soft)의 구형 입자는 도광판과의 갈림을 방지하기 위해 완충 역할을 하고, 눌림을 감소시키기 위해 경질(hard)의 구형입자가 지지체 역할을 수행함으로써, 바람직하게는 연질(soft) 및 경질(hard)의 구형입자를 혼합사용하는 것이다. 이때, 구형입자간의 혼합비율은 연질(soft) 구형입자 50 내지 70중량% 및 경질(hard) 구형입자 30 내지 50중량%로 반사필름의 기재 일면에 충진(Packing)되는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에서 사용되는 연질(soft) 구형입자 및 경질(hard) 구형입자는 광학시트분야에 통상의 지식을 가진 자에게 공지된 입자에서 선택 사용할 수 있다. 이러한 입자로 인한 충진율에 따른 조도 값에 따라, 디스플레이 화면에 뉴턴닝 및 모아레 현상을 줄일 수 있게 된다.
이러한 구형입자의 재질은 광을 투과하기 위해 무색 투명한 것이라면 바람직하고, 그 일례로는 폴리우레탄, 아크릴, 나일론, 실리콘, 폴리아미드 및 그들의 공중합체로 이루어진 군에서 선택 사용하는 것이다. 서로 경도가 다른 2종이상의 유기 구형입자는 상용제품을 이용하되 광학시트분야에 통상의 지식을 가진 자에게 공지된 경도기준에 의해 입자간 연성 정도가 결정되며, 바람직하게는 본 발명의 실시예에서는 서로 경도가 다른 2종의 유기 구형입자가 폴리우레탄계 재질의 연질(soft) 구형입자 및 아크릴계 재질의 경질(hard) 구형입자를 사용한다.
이때, 더욱 바람직하게는, 연질(soft) 및 경질(hard)의 유기 구형입자는 평균입경이 3 내지 50㎛ 범위 이내에서 2종이상 혼합되는 것이 바람직하며, 3 내지 50㎛ 의 표면요철이 형성되도록 하는 것이다. 이에, 상기 평균입경이 3㎛ 미만이면, 표면 조도 개선 효과가 미흡하고, 반면에 평균입경이 50㎛를 초과하면, 코팅방식에 의해 형성된 표면요철 구현층에서 입자탈락의 문제가 발생한다.
또한, 본 발명은 내부에 기공이 형성되어 있는 기재 일면에, 평균입경 3 내지 50㎛를 가지는서로 경도가 다른 2종이상의 입자가 함유된 코팅액의 코팅방식 또는 구형입자 형상 틀을 이용한 패터닝 방식으로 요철처리하여, 3 내지 50㎛의 표면조도를 가지는 표면요철 구현층을 형성하는 백라이트 유니트용 기능성 반사시트의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 반사시트 기재 일면에 코팅액을 도포하는 입자 코팅방식에 의해 표면요철 구현층이 형성되는 경우, 그 코팅액은 상기 평균입경 3 내지 50㎛를 가지며 서로 경도가 다른 2종이상의 입자 이외, 열경화수지 또는 자외선경화수지에서 선택되는 바인더수지, 경화제 및 용매의 조성으로 이루어지며, 상기 조성은 통상의 광학시트에서 사용되는 범위에서 사용되는 것이라면 채용될 수 있다.
이때, 바인더수지는 구형입자를 반사시트 기재에 부착시키기 위하여 사용되며, 바람직하게는 열경화형 및 자와선(UV)경화형 모두 적용가능하며, 광을 투과시키기 위해 무색 투명한 소재라면 특별한 한정없이 사용될 수 있다. 바람직한 일례로는 아크릴레이트계, 에폭시계, 멜라민계, 폴리우레탄계 우레탄 아크릴레이트 등의 수지에서 선택되는 단독 또는 2종 이상을 혼합 사용할 수 있다.
또한, 용매로는 메틸에틸켈톤(MEK), 톨루엔, 에틸아세테이트. 사이클로헥사논(Annon), 프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르(PGME) 등에서 사용하는 것이 바람직하며, 적어도 1종, 바람직하게는 2종 이상을 혼용하는 것이다.
상기 코팅액에는 필요에 따라 소포제, 습윤분산제, 대전방지제, 레벨링제, 광안정제 등의 첨가제를 더 함유할 수 있다.
본 발명의 반사시트에서 표면조도를 조절하기 위한 다른 수단은 도 2에서 도시한 바와 같이, 구형입자 형상 틀을 이용하는 패턴닝 방식에 의해 표면요철 구현층을 형성하는 것이며, 이때, 상기 형상 틀에서 구형입자 형상은 3 내지 50㎛ 크기로 조절되어, 3 내지 50㎛의 표면굴곡을 부여한다.
상기에서 패턴닝 방식에 의해 형성된 표면요철 구현층은 구형입자 형상을 가지는 UV수지로 이루어진 것이 바람직하며, 필요에 따라 경화제가 더 첨가될 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의하여 상세히 설명한다.
하기 실기예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
반사필름(Toray 225E6SR-225㎛)의 표면에 하기의 조성을 가진 코팅액을 도포하여 표면에 요철을 부여한 기능성 반사시트를 제조하였다.
코팅액 구성
- 바인더 수지 (애경 A811): 10 중량%
- 경화제 (애경 DN980S): 1 중량%
- 평균직경 5㎛ PMMA의 경질 입자 (소켄 MR7HG): 2 중량%
- 평균직경 10㎛ 폴리우레탄의 연질 입자: 1중량%
- 메틸에틸케톤: 43.0중량%
- 톨루엔: 43.0 중량%
<실시예 2>
반사필름(Toray 225E6SR-225㎛)의 표면에 하기의 조성을 가진 코팅액을 도포한 후 구형입자 형상 틀에 찍어서(Patterning) 표면에 요철 형상을 부여한 기능성 반사시트를 제조하였다.
코팅액 구성
- 바인더 수지 (애경 GC280): 95중량%
- 경화제 (시바 IRGACURE184): 5 중량%
<실시예 3>
반사필름(TAK XJ8A1-225㎛)의 표면에 하기의 조성을 가진 코팅액을 도포한 후 구형입자 형상 틀에 찍어서(Patterning) 표면에 요철 형상을 부여한 기능성 반사시트를 제조하였다.
- 바인더 수지(미튜타텍 MINS-ERM): 95%중량%
- 경화제(시바 IGACURE184): 5 중량%
<실험예>
상기 실시예 1 내지 3에서 제조된 기능성 반사시트에 대하여 하기와 같이 물성을 측정하여, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
1. 반사율
시마쯔사의 장비(UV3600)를 이용하여 상용제품인 통상의 백색 반사시트(225E6SR)와 실시예 1 및 실시예 2의 반사시트에 대하여, 560nm 파장대의 반사율을 측정하였다.
2. 휘도
엣지형 LED광원 백라이트 유니트를 준비하고, 도광판 아래에 반사시트를 장착하고 도광판 위에 일반 확산필름 1매, 프리즘 2매, 상확산 1매 장착한 후, CS2000(미놀타)를 사용하여 휘도를 측정하였다.
3. 표면조도
코사카의 3차원 표면 조도기로 요철처리된 표면에 대하여, Ra, Rz, Rmax 값을 측정하였다.
4. 광택도
BYK 광택도 측정기를 사용하여 60도 측정각에서 광택도를 측정하였다.
5. 뉴턴닝 및 모아레에 의한 외관 얼룩
엣지형 LED광원 백라이트 유니트를 준비하고 도광판 아래에 반사시트를 장착한 후 육안상으로 도광판과 반사필름이 밀착하여 밝기 얼룩이 발생하는지 관측하였다. 밝기 얼룩이 없으면 ○, 일부분 있으면 △, 전면에 있으면 ×로 분류하였다.
6. 갈림에 의한 외관 저하 관측
도광판의 도트 인쇄면에, 요철처리된 반사시트의 코팅면을 겹친 다음 문질러서 도광판의 도트면의 갈림 정도를 확인하였다. 이때, 갈림이 없으면 ○, 일부분 있으면 △, 전면에 있으면 ×로 분류하였다.
7. 눌림에 의한 외관 관측 저하
백라이트 유니트의 반사시트가 있는 후면에 압력게이지가 있는 측정기로 압력을 가했을 때, 눌림에 의한 백색 얼룩(White spot)이 발생되는 압력(N/㎠)을 기록하였다.
Figure pat00001
상기 표 1의 결과로부터 확인할 수 있는 바와 같이, 구형입자를 혼합하여 코팅하거나, 구형입자 형상 틀을 이용한 패턴닝방식에 의해, 반사시트의 한쪽 면에 요철을 부여하여 표면 조도를 조절함으로써, 실시예 1 및 2의 반사시트는 도광판의 마찰에 의한 갈림 및 눌림 결점을 해소할 수 있으며, 표면조도 값에 따라 뉴턴닝 및 모아레 현상 등에 의한 얼룩 외관도 향상되었다.
이에, 본 발명의 반사시트는 최근 박형, 고휘도 백라이트 유니트에서 필연적으로 발생되는 도광판의 도트 처리면과 반사시트의 접촉면간의 문제를 해소할 수 있다. 또한, 본 발명의 반사시트는 표면 요철에 의한 반사율저하 및 휘도저하 문제는 관찰되지 않았으며, 요철 처리 전 후의 동일한 성능을 확인하였다.
상기에서 살펴본 결과, 본 발명은 기재 내부에 기공이 형성되어 있는 반사시트 일면에 요철처리하여 표면 조도를 조절한 반사시트를 제공하였다.
본 발명의 반사시트는 요철을 부여하기 위하여 입자 코팅방식 또는 패터닝 방식에 의해 표면요철 구현층이 구비됨으로써, 표면 요철에 의한 반사율저하 및 휘도저하없이 박형의 고휘도 백라이트 유니트에서 도광판의 도트 처리면과 반사시트의 접촉면간의 마찰에 의해 발생하는 갈림 및 눌림 결점을 해소하고, 표면조도 조절에 의해 뉴턴닝 및 모아레 등의 얼룩 문제를 해소하였다.
나아가, 본 발명의 백라이트 유니트용 기능성 반사시트는 박형의 고휘도 백라이트 유니트 제작에 유용하게 활용될 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.
1 : 반사필름 2 : 수지층
3 : 표면요철 구현층(구형입자) 4. 표면요철 구현층(Patterning)

Claims (5)

  1. 내부에 기공이 형성되어 있는 기재 일면에,
    요철처리하여 3 내지 50㎛의 표면조도를 가지는 표면요철 구현층이 부가된 백라이트 유니트용 기능성 반사시트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 표면요철 구현층이 평균입경 3 내지 50㎛를 가지는 2종이상의 입자가 함유된 코팅액의 코팅방식 또는 구형입자 형상 틀을 이용한 패터닝 방식에 의해 부가된 것을 특징으로 하는 백라이트 유니트용 기능성 반사시트.
  3. 제2항에 있어서, 상기 2종이상의 입자가 서로 경도가 다른 유기 구형입자가 혼합된 것을 특징으로 하는 백라이트 유니트용 기능성 반사시트.
  4. 제2항에 있어서, 상기 2종이상의 입자가 폴리우레탄계 재질의 연질(soft) 구형입자 50 내지 70중량% 및 아크릴계 재질의 경질(hard) 구형입자 30 내지 50중량%로 혼합된 것을 특징으로 하는 백라이트 유니트용 기능성 반사시트.
  5. 내부에 기공이 형성되어 있는 기재 일면에, 평균입경 3 내지 50㎛를 가지는서로 경도가 다른 2종이상의 입자가 함유된 코팅액의 코팅방식 또는 구형입자 형상 틀을 이용한 패터닝 방식으로 요철처리하여 3 내지 50㎛의 표면조도를 가지는 표면요철 구현층을 형성하는 백라이트 유니트용 기능성 반사시트의 제조방법.
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