KR20200082889A - 유연성이 개선된 면조명장치용 백라이트유닛 및 이의 제조방법. - Google Patents

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Abstract

본 발명은 면조명장치용 백라이트유닛 및 이를 제조하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게 차량의 내장트림 부품 형상으로 성형이 가능하도록 층 구조를 단순화하고, 얇은 두께 및 유연성을 확보한 차량 면조명장치용 백라이트유닛 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

유연성이 개선된 면조명장치용 백라이트유닛 및 이의 제조방법.{A backlight unit of Planar lighting apparatus with improved softness and menufacturing method of the same}
본 발명은 면조명장치용 백라이트유닛 및 이를 제조하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게 차량의 내장트림 부품 형상으로 성형이 가능하도록 층 구조를 단순화하고, 얇은 두께 및 유연성을 확보한 차량 면조명장치용 백라이트유닛 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.
전자기기에 사용되는 다양한 광원을 활용한 조명유닛은 각 전자기기의 특성에 따라 적합한 광원을 활용하여 광효율을 높이는 방식으로 구현되고 있다.
최근 이러한 전자기기에 사용되는 조명유닛은 평판디스플레이에 적용되는 백라이트유닛이 있는데, 이는 다층 레이어를 쌓아 올린 후 프레임으로 고정하고, 전체 두께가 5㎜ 이상으로 두꺼워 자동차용 부품 형상으로 성형이 불가능하였다. 또한 광원으로부터 나오는 빛을 패널 전 영역에 고루 분포하도록 만들어주는 도광판으로 폴리에틸메타아크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA)를 사용하였는데, 도광 효율이 좋으나 리지드(RIGID)한 성질 때문에 쉽게 깨질 수 있다는 위험이 있어 고정된 형태를 가지는 백라이트유닛에만 적합하고 자동차용 내장트림 부품 형상 구현을 위한 소재로 적합하지 않았다.
한국등록특허 제10-0854377호는 액정 표시장치의 백라이트 어셈블리 구조에 관한 것으로, 빛을 발생시키는 램프; 상기 램프로부터 빛을 안내하는 도광판; 상기 도광판과 일체형 프레임으로 형성된 메인 지지대; 도광판과 액정패널 사이에 배치된 광학 시트 등을 포함하는 백라이트 어셈블리 구조가 개시되어 있다. 상기 도광판으로 PMMA와 같은 플라스틱 계열의 투명한 물질을 사용하고 있으며, 도광판으로부터 입사되는 빛을 분산시키는 확산판을 포함하고 있으나, 다층의 레이어에 프레임을 포함하는 구성으로 곡면에 적용하기 어렵다는 단점이 있고, 상기 확산판을 필름 형태로 제공하고 있기 대문에 다양한 곡면부에 성형할 수 있을 만큼의 자유도를 갖지 못하다는 문제가 있다.
한국등록특허 제10-0854377호
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 구체적인 목적은 아래와 같다.
본 발명은 차량의 내장트림 기재에 성형 및 접착할 경우 발생되는 기포를 제거하여 품질이 향상된 면조명장치를 제공할 목적이 있다.
본 발명은 차량의 내장트림 부품 형상 등 3차원 곡면 형상으로 성형이 가능하도록 유연성을 확보한 백라이트유닛을 제공할 목적이 있다.
본 발명은 도광판 및 반사시트 등의 층 사이를 접착시트로 접착하고 가열 성형을 하더라도 층간 박리되는 문제를 해결할 방법을 제공할 목적이 있다.
본 발명은 종래의 백라이트유닛 보다 두께 및 중량이 축소된 백라이트유닛을 제공할 목적이 있다.
본 발명에 따르면, 발광체로부터 유입된 빛을 내부에 분산시키는 폴리카보네이트를 포함하는 도광판; 상기 도광판의 하부에 형성되어 도광판으로부터 분산된 빛을 반사시키는 섬유를 포함하는 반사시트; 및 상기 도광판과 반사시트 사이에 개재되는 아크릴계 접착시트;를 포함하고, 상기 반사시트는 공극을 포함하는 것을 특징으로 하는 유연성이 개선된 면조명장치용 백라이트유닛(BLU)을 제공한다.
상기 도광판의 두께는 0.25 내지 0.4㎜일 수 있다.
상기 도광판은 확산코팅층을 포함하고, 상기 확산코팅층은 투명한 고분자 수지, 저굴절률을 갖는 무기물 입자 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함할 수 있다.
상기 반사시트에 포함되는 섬유는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 나일론(nylon) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다.
상기 반사시트의 공극 크기는 20 내지 400㎛일 수 있다.
상기 반사시트는 직물, 편물, 부직포 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 형태일 수 있다.
상기 반사시트는 직물일 경우 공극의 크기가 20 내지 100㎛이고, 편물일 경우 공극의 크기가 150 내지 400㎛이고, 부직포일 경우 공극의 크기가 80 내지 100㎛일 수 있다.
상기 반사시트에 포함되는 섬유는 무기물을 포함할 수 있다.
상기 무기물은 상기 반사시트에 포함되는 섬유의 내부, 섬유의 표면 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 영역에 포함될 수 있다.
상기 무기물은 이산화티타늄(TiO2), 이산화규소(SiO2), 산화바륨(BaO), 산화아연(ZnO) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함할 수 있다.
상기 반사시트의 통기성은 1.4㎜ 노즐로 측정 시 1㏄/㎠·sec 이상이고, 16㎜ 노즐로 측정 시 380㏄/㎠·sec 이상일 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 백라이트유닛을 적용한 차량용 면조명 장치를 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 폴리카보네이트를 포함하는 도광판을 준비하는 단계; 섬유를 포함하는 반사시트를 준비하는 단계; 상기 도광판 및 반사시트를 합지하는 단계; 및 탈포단계;를 포함하고, 상기 반사시트는 공극을 포함하는 것을 특징으로 하는 유연성이 개선된 면조명장치용 백라이트유닛(BLU) 제조방법을 제공한다.
도광판을 준비하는 단계에서 상기 도광판은 확산코팅층을 포함하고, 상기 확산코팅층은 투명한 고분자 수지, 저굴절률을 갖는 무기물 입자 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함할 수 있다.
상기 반사시트를 준비하는 단계는 원단 제조 단계; 원단 표면 활성화 단계; 및 롤프레스 가공 단계를 포함할 수 있다.
상기 원단표면 활성화 단계에서 아르곤(Ar), 산소(O2), 질소(N2) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나로 상기 원단을 플라즈마 처리할 수 있다.
반사시트를 준비하는 단계에서 상기 섬유는 직물, 편물, 부직포 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 형태이고, 상기 섬유가 직물일 경우, 공극의 크기가 20 내지 100㎛이고, 편물일 경우, 공극의 크기가 150 내지 400㎛이고, 부직포일 경우, 공극의 크기가 80 내지 100㎛일 수 있다.
반사시트를 준비하는 단계에서 상기 섬유는 무기물을 포함하고, 상기 무기물은 섬유의 내부, 섬유의 표면 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 영역에 포함되고, 상기 무기물이 섬유의 내부에 포함될 경우, 상기 무기물은 상기 원단제조 단계에서 섬유의 원료와 함께 혼합 및 방사되어 섬유의 내부에 형성되고, 상기 무기물이 섬유의 표면에 포함될 경우, 상기 무기물은 상기 원단제조 단계에서 방사된 섬유의 표면에 유제와 혼합되어 섬유의 표면에 코팅되어 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 차량의 내장트림 기재에 백라이트유닛(BLU)을 성형 및 접착시 발생하는 핫멜트의 기포에 의한 품질저하 문제를 개선할 수 있다.
본 발명에 따르면, 차량의 내장트림 부품 형상 등 3차원 곡면 형상으로 성형이 가능하도록 유연성을 확보한 백라이트유닛(BLU)을 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 도광판 및 반사시트 등의 층 사이를 접착시트로 접착하여 가열 성형시 층간 박리를 억제할 수 있다.
본 발명에 따르면, 종래 보다 두께 및 중량이 축소된 백라이트유닛(BLU)을 제공할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 한정되지 않는다. 본 발명의 효과는 이하의 설명에서 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
도 1은 입광부를 포함하는 본 발명의 백라이트유닛을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 백라이트유닛 제조과정을 나타낸 순서도이다.
도 3은 실시예1의 백라이트유닛을 적용한 면조명장치의 휘어짐을 나타낸 사진이다.
도 4는 실시예1의 백라이트유닛을 적용한 면조명장치의 동작을 나타낸 사진이다.
도 5는 비교예2의 백라이트유닛을 적용한 면조명장치의 동작을 나타낸 사진이다.
도 6는 실시예1의 백라이트유닛을 적용한 면조명장치를 차량용 선셰이드 형상으로 성형하여 동작시킨 사진이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "하부에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
달리 명시되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 성분, 반응 조건, 폴리머 조성물 및 배합물의 양을 표현하는 모든 숫자, 값 및/또는 표현은, 이러한 숫자들이 본질적으로 다른 것들 중에서 이러한 값을 얻는 데 발생하는 측정의 다양한 불확실성이 반영된 근사치들이므로, 모든 경우 "약"이라는 용어에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 기재에서 수치범위가 개시되는 경우, 이러한 범위는 연속적이며, 달리 지적되지 않는 한 이러한 범 위의 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지의 모든 값을 포함한다. 더 나아가, 이러한 범위가 정수를 지칭하는 경우, 달리 지적되지 않는 한 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지를 포함하는 모든 정수가 포함된다.
본 명세서에 있어서, 범위가 변수에 대해 기재되는 경우, 상기 변수는 상기 범위의 기재된 종료점들을 포함하는 기재된 범위 내의 모든 값들을 포함하는 것으로 이해될 것이다. 예를 들면, "5 내지 10"의 범위는 5, 6, 7, 8, 9, 및 10의 값들뿐만 아니라 6 내지 10, 7 내지 10, 6 내지 9, 7 내지 9 등의 임의의 하위 범위를 포함하고, 5.5, 6.5, 7.5, 5.5 내지 8.5 및 6.5 내지 9 등과 같은 기재된 범위의 범주에 타당한 정수들 사이의 임의의 값도 포함하는 것으로 이해될 것이다. 또한 예를 들면, "10% 내지 30%"의 범위는 10%, 11%, 12%, 13% 등의 값들과 30%까지를 포함하는 모든 정수들뿐만 아니라 10% 내지 15%, 12% 내지 18%, 20% 내지 30% 등의 임의의 하위 범위를 포함하고, 10.5%, 15.5%, 25.5% 등과 같이 기재된 범위의 범주 내의 타당한 정수들 사이의 임의의 값도 포함하는 것으로 이해될 것이다.
본 발명은 면조명장치용 백라이트유닛 및 이를 제조하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게 차량의 내장트림 부품 형상으로 성형이 가능하도록 층 구조를 단순화하고, 얇은 두께 및 유연성을 확보한 차량 면조명장치용 백라이트유닛 및 이를 제조하는 방법을 제공하는 것이 특징이다. 하기 본 발명의 도면을 이용하여 면조명장치용 백라이트유닛 및 이의 제조방법에 관해 설명하겠다.
백라이트유닛
본 발명에 따르면, 광원으로부터 유입된 빛을 내부에 분산시키는 폴리카보네이트를 포함하는 도광판; 상기 도광판의 하부에 형성되어 도광판으로부터 분산된 빛을 반사시키는 섬유를 포함하는 반사시트; 및 상기 도광판과 반사시트 사이에 개재되는 아크릴계 접착시트;를 포함하고, 상기 반사시트는 공극을 포함하는 것을 특징으로 하는 유연성이 개선된 면조명장치용 백라이트유닛(BLU)을 제공한다.
도 1은 본 발명의 면조명장치를 개략적으로 나타낸 것이다. 도 1을 참고하면 본 발명의 백라이트유닛(BLU)은 인쇄 회로 기판(10)상에 형성된 LED 발광체(20)로부터 유입된 빛을 내부에 형성된 패턴을 통해 분산시키는 도광판(31), 상기 도광판의 하부에 형성되어 상기 도광판으로부터 분산된 빛을 반사시키는 반사시트(33) 및 상기 도광판(31)과 반사시트(33) 사이에 개재되어 상기 도광판(31)과 반사시트(33)를 접착하여 고정시키는 역할을 하는 접착시트(32)를 포함한다. 상기 인쇄 회로 기판(10) 및 LED 발광체(20)는 빛을 공급하는 입광부로 특별히 한정되지 않으며, 본 발명은 백라이트유닛(BLU)에서 상기 입광부를 제외한 도광판(31), 접착시트(32) 및 반사시트(33)에 관한 것이다.
상기 3개의 층으로 형성된 백라이트유닛(BLU)의 각 층에 대해 구체적으로 설명하겠다.
도광판
도광판은 적어도 하나 이상의 발광 다이오드(LED) 또는 발광 다이오드 칩(Chip) 등의 발광체로부터 유입된 빛을 도광판 내부에 분산시키게 된다. 구체적으로 도광판 내부에 형성된 패턴을 통해 빛을 분산시키게 된다.
상기 발광 다이오드 또는 발광 다이오드 칩은 인쇄 회로 기판(PCB) 상에 목적에 따라 다양한 개수로 설치될 수 있다.
본 발명의 도광판은 폴리카보네이트를 포함하는 것이 특징입니다. 상기 도광판으로 폴리카보네이트 외의 고분자를 사용할 경우 목적하는 곡면 모양을 형성할 수 있는 유연성을 확보하면서 높은 광선 투과율을 갖을 수 없게 된다.
상기 도광판의 두께는 0.25 내지 0.4㎜인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게 0.25 내지 0.35㎜이다. 이때 상기 두께가 0.25㎜ 미만일 경우 도광판에 유입된 빛을 효율적으로 분산시키기 어려우며, 0.4㎜ 초과할 경우 도광판의 유연성을 확보할 수 없다.
상기 도광판의 표면에 확산코팅층을 더 포함할 수 있다. 상기 확산코팅층은 상기 도광판으로부터 분산 및 방사된 빛의 경로를 상향시키는 역할을 하며, 구체적으로 상기 도광판으로부터 입사되는 빛의 굴절률을 낮추고, 도광판과의 굴절률 차이를 크게하며, 도광판으로부터 입사되는 빛의 경로를 상향시킴으로써 빛을 집광 및 확산 하는 역할을 한다. 즉, 상기 확산코팅층으로 도광판에서의 빛의 광추출 효율을 높일 수 있다.
상기 확산코팅층의 두께는 100 내지 150㎚인 것이 바람직하다.
상기 확산코팅층으로 투명한 고분자 수지, 저굴절률을 갖는 무기물 입자 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함할 수 있는데, 단일층 또는 다층으로 적층되어 형성될 수 있다.
상기 투명한 고분자 수지는 자외선(UV) 경화형 고분자 수지인 것이 바람직하다.
상기 무기물 입자는 중공 형태를 갖을 수 있으며, 바람직하게 상기 무기물 입자는 실리카 분말, 중공 실리카 분말, 플루오린화 마그네슘(MgF2) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함한다.
상기 무기물 입자는 SiOx, AlxOy, TiOx, TaxOy, ZrOx, HfOx, NbxOy, SixNy, MgFx 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 더 포함할 수 있다. 이때 상기 x 및 y는 각 화학식에서 독립적으로 1이상의 정수이다.
반사시트
반사시트는 도광판의 하부에 형성되어 상기 도광판으로부터 분산된 빛을 반사시키는 역할을 한다.
본 발명의 반사시트는 섬유를 포함하는 것이 특징이다. 구체적으로 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 나일론(nylon) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 섬유를 포함한다. 더 구체적으로 상기 반사시트는 상기 섬유로 구성된 원단을 포함할 수 있는데, 상기 원단은 직물, 편물, 부직포 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 형태이다.
상기 원단을 구성하는 섬유와 섬유 사이에 공극이 형성될 수 있다. 구체적으로 상기 원단이 직물일 경우 공극의 크기는 20 내지 100㎛이다. 이때 공극의 크기가 20㎛ 미만인 경우 원단의 조직 밀도가 높아 뻣뻣한 구조로 형성되어 유연성이 떨어지며, 통기성이 부족하여 열간 압착 성형 등의 고온 환경에서 발생하는 가스의 배출이 좋지 않고 100㎛ 초과할 경우 원단으로서 형태를 유지하기 어렵거나, 도광판에 의해 아래로 분산되는 빛이 반사시트의 공극을 통해 누광되어 반사율이 떨어질 수 있다.
상기 원단이 편물일 경우 공극의 크기는 150 내지 400㎛이다. 이때 공극의 크기가 150㎛ 미만인 경우 원단의 조직 밀도가 높아 뻣뻣한 구조로 형성되어 유연성이 떨어지며, 통기성이 부족하여 열간 압착 성형 등의 고온 환경에서 발생하는 가스의 배출이 좋지 않고 400㎛ 초과할 경우 원단으로서 형태를 유지하기 어렵거나, 도광판에 의해 아래로 분산되는 빛이 반사시트의 공극을 통해 누광되어 반사율이 떨어질 수 있다.
상기 원단이 부직포일 경우 공극의 크기는 80 내지 100㎛이다. 이때 공극의 크기가 80㎛ 미만인 경우 원단의 조직 밀도가 높아 뻣뻣한 구조로 형성되어 유연성이 떨어지며, 통기성이 부족하여 열간 압착 성형 등의 고온 환경에서 발생하는 가스의 배출이 좋지 않고 100㎛ 초과할 경우 원단으로서 형태를 유지하기 어렵거나, 도광판에 의해 아래로 분산되는 빛이 반사시트의 공극을 통해 누광되어 반사율이 떨어질 수 있다.
본 발명의 반사시트는 무기물을 포함하는 것이 특징이다. 구체적으로 무기물은 상기 섬유에 포함되며, 섬유의 내부, 섬유의 표면 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 영역에 포함되는데, 이와 같이 무기물을 포함하게 될 경우 빛의 반사율이 더 높아질 수 있다.
상기 무기물이 섬유에 포함될 때는 최초 섬유의 원료에 혼합시키는 방법으로 포함될 수 있는데, 이때 무기물의 함량은 섬유의 원료 대비 0.5중량% 내지 5중량%이다.
상기 무기물이 섬유의 표면에 포함될 때는 섬유 표면에 코팅되는 유제에 무기물을 첨가시키는 방법으로 포함될 수 있는데, 이때 무기물의 함량은 상기 유제 원료 대비 0.5중량% 내지 5중량%이다.
상기 무기물은 이산화티타늄(TiO2), 이산화규소(SiO2), 산화바륨(BaO), 산화아연(ZnO) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나이다.
본 발명의 반사시트는 내부 공극의 형성으로 인해 통기성을 갖는데, 구체적으로 ISO 9073에 의거하여 1.4㎜ 노즐로 측정 시 1㏄/㎠·sec 이상이고, 16㎜ 노즐로 측정 시 380㏄/㎠·sec 이상이다.
본 발명에 있어서 상기 반사시트를 구성하는 원단의 두께는 0.05 내지 0.20㎜이다.
접착시트
접착시트는 상기 도광판 및 반사시트 사이에 개재되어 상기 도광판 및 반사시트를 접착하여 고정하는 역할을 한다.
본 발명의 접착시트로 광투과성 접착(optically clear adhensive, OCA) 시트인 것이 바람직하다. 상기 접착시트로 투명성을 유지하며 접착 특성을 갖는 아크릴계 접착시트이면 특별히 한정되지 않고 사용할 수 있다.
상기 접착시트는 0.02 내지 0.10㎜의 두께를 가질 수 있다.
백라이트유닛 제조방법
본 발명에 따르면, 폴리카보네이트를 포함하는 도광판을 준비하는 단계; 섬유를 포함하는 반사시트를 준비하는 단계; 상기 도광판 및 반사시트를 합지하는 단계; 및 탈포단계;를 포함하고, 상기 반사시트는 공극을 포함하는 것을 특징으로 하는 유연성이 개선된 면조명장치용 백라이트유닛(BLU) 제조방법을 제공한다.
도 2에는 본 발명의 백라이트유닛(BLU) 제조방법과 관련한 순서도가 나타나 있다. 이를 참조하여 본 발명의 백라이트유닛(BLU) 제조방법을 설명하겠다. 다만, 앞서 백라이트유닛(BLU)의 각 층을 설명하는 과정에서 언급한 특징과 겹치는 부분은 배제하여 설명하도록 하겠다.
도광판 준비단계
본 발명의 도광판으로 폴리카보네이트 필름을 사용하는데, 유입된 빛을 도광 및 분산시키기 위해 광학 패턴을 형성하게 된다.
상기 광학 패턴은 스크린 프린팅 방식 등을 통해 설계 및 인쇄될 수 있다. 구체적으로 상기 인쇄는 양각, 음각 또는 이들을 조합한 공정으로 인쇄될 수 있다. 상기 양각 공정은 스크린 프린팅, 임프린팅 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 방식을 통해 진행될 수 있고, 상기 음각 공정은 스탬핑 방식을 통해 진행될 수 있다.
본 발명의 도광판은 확산코팅층을 더 포함할 수 있는데, 이는 스퍼터링법, 전자빔 증착법, 플라즈마 증강 화학기상증착법 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 방식을 통해 도광판 상에 코팅될 수 있다.
상기 확산코팅층은 단일층으로 형성될 수 있고, 또는 다층이 적층되는 형식으로 형성될 수 있다.
반사시트 준비단계
본 발명의 반사시트는 섬유를 포함하는 것이 특징인데, 구체적으로 본 발명의 반사시트 준비단계는 원단 제조 단계; 원단 표면 활성화 단계; 및 롤프레스 가공 단계;를 포함한다.
상기 원단 제조 단계는 구체적으로 원사를 제작하는 단계; 제직단계; 전처리 공정 단계; 염색 공정 단계; 및 후가공 공정 단계;로 세분화 될 수 있다.
상기 원사를 제작하는 단계에서 원사의 재료로 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 폴리에스테르 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 고분자 수지가 사용될 수 있다.
상기 고분자 수지는 용융된 상태에서 노즐을 통해 압출 및 냉각 등의 과정을 거쳐 섬유의 형태를 갖게 되는데, 이와 같은 방사 공정은 습식방사, 건식방사 용융방사 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다.
본 발명의 반사시트는 무기물을 더 포함할 수 있는데, 상기 무기물은 이산화티타늄(TiO2), 이산화규소(SiO2), 산화바륨(BaO), 산화아연(ZnO) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다. 구체적으로 상기 무기물은 상기 원단제조 단계에서 섬유의 원료에 첨가될 수 있다. 이 경우 방사된 섬유의 내부에 상기 무기물이 포함되게 된다. 상기 섬유의 원료에 첨가되는 무기물의 함량은 상기 원료 기준으로 0.5중량% 내지 5.0중량%이다. 또한 상기 무기물은 상기 원단제조 단계에서 섬유의 표면에 코팅하는 유제에 첨가될 수 있다. 이 경우 방사된 섬유의 표면에 상기 무기물이 포함되게 된다. 이때 상기 유제에 첨가되는 무기물의 함량은 상기 유제 기준으로 0.5중량% 내지 5.0중량%이다. 상기 섬유의 표면에 코팅된 용제는 별도의 제거 공정을 통해 제거되고, 무기물만 남게된다.
상기 제직 단계에서 원단은 제작방법에 따라 직물, 편물, 부직포 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 원단이 직물일 경우, 섬유가 위사와 경사로 교차하여 형성되며, 교차방식에 따라 평직, 능직, 수자직으로 나누어진다.
상기 원단이 편물일 경우, 섬유가 고리를 형성하며 상기 고리에 섬유가 통과하여 새로운 고리가 형성되며, 위편과 경편으로 나누어진다.
상기 위편은 한가닥의 섬유가 천의 가로 방향으로 여러 개의 바늘에 차례로 공급되어 고리를 형성해가며 원단이 형성되고, 상기 경편은 정경빔(wraping beam)에서 송출된 여러 가닥의 섬유가 각각 대응하는 바늘에 세로 방향으로 공급되어 고리를 연결하면서 형성된다. 즉, 위편은 위사로 구성되어 있고, 경편은 경사로 구성되어 있다.
상기 원단이 부직포일 경우 직포공정을 거치지 않고, 섬유를 평행 또는 부정 방향으로 배열하여 섬유 자체의 밀착력이나 엉킴, 또는 접착제로 결합하여 원단이 형성된다.
상기 원단으로 만들어진 섬유와 섬유 사이에 공극이 형성되는 것이 특징이다. 구체적으로 직물의 경우 섬유가 위사와 경사로 교차되면서 위사와 위사 사이, 경사와 경사 사이에 공극이 형성될 수 있다.
편물의 경우 섬유가 고리를 형성하며 상기 고리에 섬유가 통과하여 새로운 고리를 형성하여 제작되면서 고리와 고리 사이로 공극이 형성될 수 있다.
부직포의 경우 섬유들이 평행 또는 부정 방향으로 배열 및 결합하여 형성되고 이렇게 배열된 섬유와 섬유 사이에 공극이 형성될 수 있다.
상기와 같은 공극으로 인해 백라이트유닛을 열성형하거나, 내열성 테스트 등의 고온환경에 노출되었을 때 발생하는 가스를 외부로 쉽고 빠르게 배출할 수 있게 된다. 그로인해 도광판 및 반사시트 사이에 기포가 형성되는 문제 및 박리되는 문제들이 발생하지 않게 된다.
원단제조 단계는 상기 원사를 제직하는 단계 및 제직 단계 이외에 전처리 공정 단계, 염색 공정 단계 및 후가공 공정 단계 등을 더 포함할 수 있으나, 본 발명에서는 하기 전처리 공정 단계, 염색 공정 단계 및 후가공 공정 단계에 대해 특별히 한정시키지 않았다. 이는 목적하는 섬유의 성질을 얻기 위해 선택적으로 행해질 수 있다.
상기 전처리 공정 단계는 섬유의 염색 및 가공을 잘하기 위해 피염물을 준비하는 단계로 구체적으로 호발, 정련, 알칼리 처리, 표백 등의 공정을 포함할 수 있고, 방사, 제직 및 기타 작업 중 섬유에 부착한 호료, 유제 기타 불순물 등을 제거하고 섬유 중에 잔류해 있는 제직 시의 긴장이완, 섬유의 백도 및 염색성, 촉감 등을 개선시키는 단계이다.
상기 염색 공정 단계는 섬유에 색을 입히는 단계로 목적하는 색의 염료로 피염물인 섬유를 염색시키게 된다. 상기 염료는 피염물인 섬유의 소재 및 형상에 따라 여러가지 종류가 사용될 수 있는데, 본 발명에서는 상기 염료를 특별히 한정시키지 않았다.
상기 후가공 공정 단계는 제조되거나 염색된 섬유 및 원단 등의 품질을 높이고, 목적하는 기능성을 갖도록 가공하는 단계이다. 이와 같은 후가공 공정은 물리적 가공, 화학적 가공 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 방법을 통해 이루어질 수 있다.
상기 물리적 가공은 희망하는 섬유의 외관을 얻기 위해 섬유 전체 또는 일부에 변형을 주는 기계적 작용(섬유의 절단, 압축, 인장, 굴곡, 마모 등)이나 가온, 가압하에 있어서 섬유를 구성하는 분자의 분자운동을 활발하게 하여 변형하게 하는 열적 작용 및 이들을 병용한 작용에 의하여 가공이 행해진다.
상기 화학적 가공은 섬유표면 및 내부구조와 섬유를 구성하는 화학구조를 섬유에 화학약품을 부착하거나 화학반응 또는 중합시키는 방법으로 변형을 주는 것으로 행해진다. 상기와 같은 작업으로 섬유의 품질인 태(평활성, 강연성), 염색성(이염성, 발색성, 견뢰성), 방축성, 방추성, 형태 안정성, 친수성, 흡습성, 발수성, 발유성, 방오성, 난연성, 자외선 차단성 등을 조절할 수 있다.
원단 표면 활성화 단계는 원단에 아르곤(Ar), 아르곤(Ar), 산소(O2), 질소(N2) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나로 플라즈마 처리를 하여 표면을 활성화 시키는 단계이다. 바람직하게 아르곤(Ar), 아르곤(Ar) 및 산소(O2) 또는 아르곤(Ar) 및 질소(N2) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나로 플라즈마 처리를 할 수 있다.
반사시트의 종류에 따라 상기 플라즈마 처리의 파워(W), 처리높이(mm), 스캔속도(mm/s) 및 처리횟수를 조절하여 원단 표면을 활성화 시킬 수 있다. 구체적으로 플라즈마 처리의 파워는 150W 내지 200W, 처리높이는 3.0 내지 5.0mm, 스캔속도는 10 내지 50mm/s 및 처리횟수는 1 내지 10회이다.
롤프레스 가공 단계는 원단 표면을 롤프레스로 가압하는 가공을 하여 평활도를 높여 빛의 도광에 균일도를 확보하도록 반사시트를 가공하는 단계이다.
합지단계
상기 도광판 및 상기 반사시트를 접착시키기 위해 광투과성 접착시트를 이용하여 상기 도광판 및 상기 반사시트를 합지하는 단계이다. 구체적으로 롤 라미네이터 장비를 이용하여 라미네이션 작업을 통해 진행되고, 상기 접착시트는 바람직하게 아크릴계 접착시트를 포함한다.
탈포단계
탈포단계는 상기 합지된 도광판 및 반사시트의 미세 기포를 탈포시키는 단계로 오토클레이브 공정을 수행하게 된다. 상기 오토클레이브 공정은 40 내지 50℃ 온도에서 5 내지 9kgf 압력에서 수행되게 된다.
조명 장치 제조단계(열성형 단계)
상기 탈포단계를 거쳐 기포를 제거한 도광판 및 반사시트로 구성된 백라이트유닛을 목적하는 형상으로 절개하고 상기 백라이트유닛에 입광부를 부착하여 면조명장치를 제조하는 단계이다. 구체적으로 상기 제조된 백라이트유닛을 140 내지 160℃ 온도에서 1분 이하의 시간으로 예열처리를 한 후 가공하고자 하는 부품의 형상을 가지는 금형을 통해 열성형가공을 진행한다. 구체적으로 상기 금형은 0.5 내지 1.0MPa 압력으로 150 내지 200초 동안 압착하는 것으로 열성형가공을 진행하게 된다. 이때 높은 온도에 노출된 백라이트유닛의 내부에서 부분적으로 발생하는 기체는 상기 반사시트의 기공을 통해 외부로 배출하는 것이 특징이다. 만일 상기 직물형태를 기본으로 제작된 반사시트가 기공을 포함하지 않는 필름의 형태일 경우, 고온의 환경에 노출되어 발생하는 기체(기포)를 배출하지 못해 도광판과 반사시트의 박리가 발생하는 문제가 생길 수 있고, 표면의 불균일성이 생길 수 있다.
상기 입광부로 인쇄 회로 기판 및 발광체가 포함될 수 있고, 상기 발광체는 발광 다이오드(LED) 또는 발광 다이오드 칩(Chip) 중 종류 및 개수를 선택하여 적용할 수 있다.
상기 제조된 백라이트 유닛을 일정 온도로 예열하여 원하는 차량용 내장트림 부품 형상으로 성형하였다.
이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
폴리카보네이트 필름으로 제작된 0.25㎜ 두께의 도광판 아래에 0.12㎜ 굵기의 PET 섬유로 제작된 반사시트가 광투과성 접착시트로 접착시켜 백라이트유닛을 제작하였다. 상기 접착시트는 3M社 8142 제품을 사용하였다. 이때 상기 도광판의 패턴은 스크린 프린팅 방식으로 광학 패턴을 인쇄하였고, 확산코팅층은 상기 도광판 상에 스퍼터링 방식으로 SiO2(1.46)을 120㎚ 두께로 코팅하였다. 상기 반사시트를 구성하는 섬유는 PET 수지에 TiO2 1.5wt% 함량 첨가하여 제조되었다.
원단 표면 활성화 단계에서는 파워 180W, 처리높이 4.5㎜, 스캔속도 20㎜/s로 5회 플라즈마 처리를 하였다. 이때 플라즈마 처리는 아르곤 및 산소를 사용하였다.
롤프레스 가공 단계에서 롤프레스를 이용하여 표면의 평활도를 조절하였고, 이때의 평활도는 3㎛ 미만, 열팽창 계수(CTE)는 300ppm/℃, 열안정성 170℃@0.2wt% loss, 반사율은 70% 이상 이었다.
상기 백라이트유닛의 두께는 0.42㎜이다.
비교예 1
확산코팅층을 도광판에 형성시킨 것을 제외하고, 다른 공정의 조건을 상기 실시예 1과 동일하게 하여 백라이트유닛을 제조하였다.
비교예 2
반사시트를 구성하는 섬유에 무기물 TiO2 처리 및 롤프레스 가공하는 단계를 제외하고, 다른 공정의 조건을 상기 실시예 1과 동일하게 하여 백라이트유닛을 제조하였다.
비교예 3
반사시트를 PET 섬유가 아닌 PET 필름 형태로 제조한 것을 제외하고, 다른 공정의 조건을 상기 실시예 1과 동일하게 하여 백라이트유닛을 제조하였다.
비교예 4
도광판으로 폴리카보네이트(PC)가 아닌 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA)를 사용한 것을 제외하고, 다른 공정의 조건을 상기 실시예 1과 동일하게 하여 백라이트유닛을 제조하였다.
실험예
상기 실시예1, 비교예1 내지 비교예4에서 제조된 백라이트유닛에 LED 발광체가 설치된 PCB기판을 포함하는 입광부를 설치하여 면조명장치를 제조하였다.
하기 표 1에는 상기 실시예1, 비교예1 내지 비교예4에서 제조된 면조명장치의 성능을 비교한 것이다.
실시예1 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4
조도(lx) 40lx 28lx 15lx 38lx 42lx
내열노화성 없음 없음 없음 황변, 박리 황변, 박리
평활도(㎛) 2㎛ 2㎛ 15㎛ 2㎛ 2㎛
반사율(%) 75% 75% 43% 85% 75%
열안정성 양호 양호 양호 기포, 박리 양호
폼 주름 경향성(˚) 30˚ 30˚ 30˚ 120˚ 측정불가
(깨짐)
조도: lighting panel 300 by 450 기준으로 기재로부터 655㎜ 떨어진 위치에서 측정된 조도값
내열노화성 측정: 열풍식 오븐에서 80℃, 300시간 방치하고 기포발생 및 박리 유무 판별
평활도: 기재의 가장 높은 부분과 낮은 부분간 높이 편차의 평균값 확인.
SPM(scanning probe microscope)을 통해 표면의 평활도 측정
반사율: ISO 2470에 의거하여 측정
열안정성: 80℃에서 300시간 방치 후 육안으로 상태 확인.
폼 주름 경향성: 제조된 백라이트유닛을 구부렸을 때 주름이 생기기 시작하는 각도 측정
상기 표 1의 측정값을 비교해 보면,
상기 비교예1의 경우, 조도가 실시예1에 미치지 못하고 있음을 알 수 있다.
상기 비교예2의 경우, 평활도가 매우 떨어지고, 반사율이 50%도 넘지 못하고 있는 것을 확인할 수 있다.
상기 비교예3의 경우, 반사시트를 PET 섬유가 아닌 PET필름 형태로 제공하였는데, 고온에서 장시간 노출되었을 경우 부분적으로 기포 및 박리가 발생되었음을 알 수 있고, 폼 주름 경향성이 실시예1과 비교하여 매우 떨어짐을 확인할 수 있다.
상기 비교예4의 경우, 도광판 소재로 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA)를 사용하고 있는데, 약간의 휨에도 쉽게 깨지는 것을 확인 할 수 있다.
도 3에는 상기 실시예1의 백라이트유닛을 적용하여 제조된 면조명장치의 동작시킨 사진이 나타나 있다. 상기 실시예1의 백라이트유닛의 경우 각도에 제한 없이 작동 중 자유롭게 구부려지고 휘어지는 것을 알 수 있다.
도 4에는 상기 실시예1의 백라이트유닛을 적용한 면조명장치가 개시되어 있고, 도 5에는 상기 비교예2의 백라이트유닛을 적용한 면조명장치가 개시되어 있다.
상기 도면을 참고하여 실시예1의 면조명장치와 비교예2의 면조명장치를 비교하면, 일반 원단을 반사시트로 적용한 비교예2의 경우 반사율이 상대적으로 낮고, 표면의 거칠기가 높아 빛의 난반사로 빛이 비춰지는 곳에서만 머무르는 빛의 트랩핑(Trapping) 현상이 관측되었다.
제조예
상기 실시예1의 백라이트유닛을 차량용 내장트림 기재에 성형 및 접착하여 차량용 면조명장치를 적용한 선셰이드를 제조하였다. 상기 제조된 선셰이드는 도 6에 나타나 있다. 이를 참조하면, 다양한 각도의 굴곡을 형성하고 있는 차량의 내장트림 모양에 적합하도록 면조명장치 적용한 것을 확인할 수 있다.
10: 인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB)
20: LED 발광체
31: 도광판
32: 접착시트
33: 반사시트

Claims (18)

  1. 발광체로부터 유입된 빛을 내부에 분산시키는 폴리카보네이트를 포함하는 도광판;
    상기 도광판의 하부에 형성되어 도광판으로부터 분산된 빛을 반사시키는 섬유를 포함하는 반사시트; 및
    상기 도광판과 반사시트 사이에 개재되는 아크릴계 접착시트;를 포함하고,
    상기 반사시트는 공극을 포함하는 것을 특징으로 하는 유연성이 개선된 면조명장치용 백라이트유닛(BLU).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 도광판의 두께는 0.25 내지 0.4㎜인 것을 특징으로 하는 유연성이 개선된 면조명장치용 백라이트유닛(BLU).
  3. 제1항에 있어서,
    상기 도광판은 확산코팅층을 포함하고,
    상기 확산코팅층은 투명한 고분자 수지, 저굴절률을 갖는 무기물 입자 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 유연성이 개선된 면조명장치용 백라이트유닛(BLU).
  4. 제1항에 있어서
    상기 반사시트에 포함되는 섬유는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 나일론(nylon) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 유연성이 개선된 면조명장치용 백라이트유닛(BLU).
  5. 제1항에 있어서,
    상기 반사시트의 공극 크기는 20 내지 400㎛인 것을 특징으로 하는 유연성이 개선된 면조명장치용 백라이트유닛(BLU).
  6. 제1항에 있어서,
    상기 반사시트는 직물, 편물, 부직포 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 형태인 것을 특징으로 하는 유연성이 개선된 면조명장치용 백라이트유닛(BLU).
  7. 제6항에 있어서,
    상기 반사시트는 직물일 경우 공극의 크기가 20 내지 100㎛이고,
    편물일 경우 공극의 크기가 150 내지 400㎛이고,
    부직포일 경우 공극의 크기가 80 내지 100㎛인 것을 특징으로 하는 유연성이 개선된 면조명장치용 백라이트유닛(BLU).
  8. 제1항에 있어서,
    상기 반사시트에 포함되는 섬유는 무기물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유연성이 개선된 면조명장치용 백라이트유닛(BLU).
  9. 제8항에 있어서,
    상기 무기물은 상기 반사시트에 포함되는 섬유의 내부, 섬유의 표면 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 영역에 포함되는 것을 특징으로 하는 유연성이 개선된 면조명장치용 백라이트유닛(BLU).
  10. 제8항에 있어서,
    상기 무기물은 이산화티타늄(TiO2), 이산화규소(SiO2), 산화바륨(BaO), 산화아연(ZnO) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 유연성이 개선된 면조명장치용 백라이트유닛(BLU).
  11. 제1항에 있어서,
    상기 반사시트의 통기성은 1.4㎜ 노즐로 측정 시 1㏄/㎠·sec 이상이고,
    16㎜ 노즐로 측정 시 380㏄/㎠·sec 이상인 것을 특징으로 하는 유연성이 개선된 면조명장치용 백라이트유닛(BLU).
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 하나의 백라이트유닛을 적용한 차량용 면조명 장치.
  13. 폴리카보네이트를 포함하는 도광판을 준비하는 단계;
    섬유를 포함하는 반사시트를 준비하는 단계;
    상기 도광판 및 반사시트를 합지하는 단계;
    탈포단계; 및
    열성형단계;를 포함하고,
    상기 반사시트는 공극을 포함하는 것을 특징으로 하는 유연성이 개선된 면조명장치용 백라이트유닛(BLU) 제조방법.
  14. 제13항에 있어서,
    도광판을 준비하는 단계에서 상기 도광판은 확산코팅층을 포함하고,
    상기 확산코팅층은 투명한 고분자 수지, 저굴절률을 갖는 무기물 입자 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 유연성이 개선된 면조명장치용 백라이트유닛(BLU) 제조방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 반사시트를 준비하는 단계는 원단 제조 단계;
    원단 표면 활성화 단계; 및
    롤프레스 가공 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유연성이 개선된 면조명장치용 백라이트유닛(BLU) 제조방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 원단표면 활성화 단계에서 아르곤(Ar), 산소(O2), 질소(N2) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나로 상기 원단을 플라즈마 처리하는 것을 특징으로 하는 유연성이 개선된 면조명장치용 백라이트유닛(BLU) 제조방법.
  17. 제13항에 있어서,
    반사시트를 준비하는 단계에서 상기 섬유는 직물, 편물, 부직포 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 형태이고,
    상기 섬유가 직물일 경우, 공극의 크기가 20 내지 100㎛이고,
    편물일 경우, 공극의 크기가 150 내지 400㎛이고,
    부직포일 경우, 공극의 크기가 80 내지 100㎛인 것을 특징으로 하는 유연성이 개선된 면조명장치용 백라이트유닛(BLU) 제조방법.
  18. 제15항에 있어서,
    반사시트를 준비하는 단계에서 상기 섬유는 무기물을 포함하고,
    상기 무기물은 섬유의 내부, 섬유의 표면 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 영역에 포함되고,
    상기 무기물이 섬유의 내부에 포함될 경우, 상기 무기물은 상기 원단제조 단계에서 섬유의 원료와 함께 혼합 및 방사되어 섬유의 내부에 형성되고,
    상기 무기물이 섬유의 표면에 포함될 경우, 상기 무기물은 상기 원단제조 단계에서 방사된 섬유의 표면에 유제와 혼합되어 섬유의 표면에 코팅되어 형성되는 것을 특징으로 하는 유연성이 개선된 면조명장치용 백라이트유닛(BLU) 제조방법.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11334172B2 (en) * 2020-05-11 2022-05-17 Darfon Electronics Corp. Keyboard with light emitting function and touch function
CN114539936B (zh) * 2022-03-24 2023-12-01 东莞市钜欣电子有限公司 一种可避免气泡的导光板背胶组件及其生产方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030137739A1 (en) * 2000-12-14 2003-07-24 Hirotaka Yoshida Reflector, sidelight type backlighting apparatus and reflector substrate
US20070268721A1 (en) * 2006-05-20 2007-11-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Backlight assembly, liquid crystal display apparatus having the same and method thereof
US20080080055A1 (en) * 2006-09-29 2008-04-03 Edwin James Lightfoot Diffuse reflector comprising nonwoven sheet with binder layer comprising binder and scatterer of visible light
KR100854377B1 (ko) 2001-10-20 2008-09-02 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시장치의 백라이트 어셈블리 구조
US20090269563A1 (en) * 2005-12-22 2009-10-29 Toray Industries, Inc. A Corporation Of Japan, Light reflecting sheet

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100557074C (zh) * 2003-04-25 2009-11-04 亚利桑那西格玛实验室公司 真空沉积功能化的多孔材料
WO2012167001A1 (en) * 2011-06-02 2012-12-06 Research Triangle Institute Improved reflective nanofiber lighting devices
CN101398508A (zh) * 2007-09-30 2009-04-01 3M创新有限公司 降低反射片光学损耗的贴合型导光板
TW201110802A (en) * 2009-06-24 2011-03-16 Seiko Epson Corp Electro-optical device, electronic device, and illumination apparatus
CN103182819B (zh) * 2011-12-31 2015-11-25 杜邦公司 包含非织造片材的漫反射层合物
CN102518974A (zh) * 2012-01-13 2012-06-27 上海向隆电子科技有限公司 发光模块及其制造方法
FR2990265B1 (fr) * 2012-05-04 2014-04-25 Saint Gobain Quartz Sas Collecteur solaire a paroi en materiau reflecteur
KR101526792B1 (ko) * 2014-03-06 2015-06-05 현대자동차주식회사 자동차의 아웃사이드 미러용 백라이트 유닛
CN105739009A (zh) * 2016-05-13 2016-07-06 京东方科技集团股份有限公司 一种导光板、背光模组及其制备方法、显示装置
CN106353850A (zh) * 2016-11-03 2017-01-25 南京诺邦新材料有限公司 紧凑超薄型液晶显示背光模组结构及制造方法
CN206479663U (zh) * 2017-02-09 2017-09-08 北京京东方显示技术有限公司 背光模组及显示装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030137739A1 (en) * 2000-12-14 2003-07-24 Hirotaka Yoshida Reflector, sidelight type backlighting apparatus and reflector substrate
KR100854377B1 (ko) 2001-10-20 2008-09-02 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시장치의 백라이트 어셈블리 구조
US20090269563A1 (en) * 2005-12-22 2009-10-29 Toray Industries, Inc. A Corporation Of Japan, Light reflecting sheet
US20070268721A1 (en) * 2006-05-20 2007-11-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Backlight assembly, liquid crystal display apparatus having the same and method thereof
US20080080055A1 (en) * 2006-09-29 2008-04-03 Edwin James Lightfoot Diffuse reflector comprising nonwoven sheet with binder layer comprising binder and scatterer of visible light

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