WO2011081351A2 - 패턴 도광판, 그 제조방법 및 이를 이용한 액정표시장치 백라이트 유닛 - Google Patents

패턴 도광판, 그 제조방법 및 이를 이용한 액정표시장치 백라이트 유닛 Download PDF

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guide plate
light guide
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layer
patterned light
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박종선
이경준
이배욱
김성국
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제일모직 주식회사
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    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a patterned light guide plate, a method of manufacturing the same, and a backlight unit using the same. More specifically, the present invention relates to a patterned light guide plate having a lenticular pattern formed on a skin layer of the light guide plate, a method of manufacturing the same, and a backlight unit using the same.
  • a liquid crystal display device refers to a device in which a liquid crystal, which is a liquid and a solid intermediate material, is injected between two glass substrates formed of electrodes to display a number or an image by applying an electric field.
  • LCDs have the advantages of light weight, low power consumption, and thin product. Due to these characteristics, the liquid crystal display device is a trend that the application range of the thin-screen TV, monitor, portable display, etc. is gradually widening. In particular, in the TV market, which has become larger, achieving low power consumption and high brightness becomes an important problem.
  • the part which is closely related to such power consumption and high brightness is especially a backlight unit.
  • a backlight unit For example, if the screen is a dark scene or if there is a dark part of the screen, if the lamp is irradiated up to this case, not only is the power unnecessarily wasted, but also the image quality is lowered, and the temperature of the backlight and the display module is lowered, thereby reducing the lifetime You can.
  • this power consumption and temperature rise are intensified, so it is necessary to lower the average backlight level as much as possible.
  • Dimming or Scanning technology has recently been proposed.
  • the contrast ratio can be increased to obtain a clearer picture, and the power consumption can be reduced by 30% or more.
  • For one-dimensional dimming or scanning of LED TVs it is advantageous to emit light with total reflection at a small angle of the light guide plate.
  • the conventional printed LGP since the light of the LED is reflected from the printing dot, the light is emitted at a wide angle, and thus it is difficult to apply to the one-dimensional line dimming method.
  • the backlight unit includes a direct type method of irradiating light by arranging lamps on a lower surface of the liquid crystal panel, and an edge type method of installing a light guide plate under the liquid crystal panel and irradiating light on the mirror surface of the light guide plate.
  • the edge type method is preferred for slimming the LED TV.
  • the backlight unit of the conventional edge type liquid crystal display device includes a light source 105, a light guide plate 110, a light reflection film 115, a diffusion film 120, a prism film 125, and a protective sheet 130. . That is, part of the light emitted from the light source positioned at the side of the backlight is totally reflected in the light guide plate 110, and part of the light is scattered by the light reflection film 115 under the light guide plate and is emitted from the light guide plate. The light emitted at a low angle from the light guide plate is collected in the center direction by the diffusion film 120 and finally collected by the prism film 125.
  • the light guide plate used here is usually attached with a protective film for the protection of external scratches and stamping.
  • the conventional backlight unit is large in assembly cost and sheet cost because there are many kinds of films and sheets.
  • a composite of a film, a light guide plate, and a diffuser plate has been progressed, but such a composite light guide plate not only has an increase in manufacturing cost due to a decrease in productivity, but also a quality problem such as a decrease in viewing angle and dark areas. It is occurring.
  • the film in which the prism and the diffusion function are combined does not include a diffusion film, and thus problems such as sheet thickness due to increased friction between the upper part of the light guide plate and the lower part of the composite film may occur.
  • An object of the present invention is to provide a pattern light guide plate that is excellent in slip properties and does not use a protective film.
  • Another object of the present invention is to provide a pattern light guide plate without problems such as external scratches and stamping even without using a protective film.
  • Still another object of the present invention is to provide a pattern light guide plate having high productivity as well as cost reduction by eliminating a protective film.
  • Yet another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a patterned light guide plate having at least five times higher productivity than an injection process using a coextrusion method.
  • Still another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a patterned light guide plate that can be manufactured without changing equipment by using existing equipment using a coextrusion method.
  • Another object of the present invention is to provide a backlight unit of a liquid crystal display device using the patterned light guide plate.
  • the pattern light guide plate is a base layer; And a skin layer stacked on the base layer, wherein the skin layer is formed with a lenticular pattern in a direction orthogonal to the light incident surface.
  • the pitch of the lenticular pattern is about 50 to 500 ⁇ m, and the height is about 10 to 300 ⁇ m.
  • the skin layer may include particles having a difference in refractive index from the base layer within about ⁇ 0.1.
  • the skin layer may be embossed on the surface due to the particles.
  • the particles may be organic particles, inorganic particles or a mixture thereof.
  • the particles may be included in about 0.5 to 50% by weight of the skin layer.
  • the patterned light guide plate of the present invention may have a static frictional force with respect to the diffusion film of the skin layer is about 0.01 to 20 N.
  • the static frictional force on the diffusion film of the skin layer may be about 0.01 to 1 N.
  • the base layer and the skin layer are formed by coextrusion.
  • the skin layer may be further formed below the substrate layer.
  • Another aspect of the invention relates to a method of manufacturing a patterned light guide plate.
  • the method comprises coextrusion of a transparent resin forming the base layer and a resin pellet forming the skin layer to form a film in which the base layer and the skin layer are laminated; And passing the film through the skin layer so as to face the pattern roll in which the lenticular pattern is engraved to form a lenticular pattern in the skin layer.
  • the resin pellets forming the skin layer may include particles having a refractive index difference within about ⁇ 0.1 from the transparent resin and the base layer.
  • Another aspect of the present invention relates to a liquid crystal display backlight unit using the patterned light guide plate.
  • the backlight unit is characterized in that the protective film is not formed on the surface of the skin layer of the patterned light guide plate.
  • the present invention does not have to use a protective film because of excellent slip properties, there is no problem such as external scratches and stamping without using a protective film, cost savings by eliminating the protective film, as well as excellent productivity, in the light source It is advantageous for one-dimensional dimming and scanning by narrowing the angle of outgoing light incident on the light guide plate, and has the effect of providing a pattern light guide plate with improved reliability in removing light rays and processing when using LED lamps. .
  • the coextrusion method has a productivity that is at least five times higher than that of the injection process, and has an effect of providing a method of manufacturing a pattern light guide plate that can be manufactured without changing equipment using existing equipment.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view illustrating a backlight unit of a conventional liquid crystal display device.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating a patterned light guide plate according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a schematic cross-sectional view of a patterned light guide plate of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a pattern light guide plate according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view illustrating an enlarged portion A of FIG. 4.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a pattern light guide plate according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating a pattern light guide plate according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the patterned light guide plate 200 of the present invention includes a base layer 201; And a skin layer 202 having a lenticular pattern stacked on the base layer.
  • the base layer 201 may be made of an optically transparent resin.
  • the optical transparent resin may be a (meth) acrylic resin, polycarbonate resin, styrene resin, olefin resin, polyester resin and the like, but is not necessarily limited thereto. These can be used individually or in mixture of 2 or more types.
  • the said olefin resin it is more preferable that it is cyclic olefin resin, and it is more preferable that the said polyester resin is amorphous polyester resin.
  • methacryl-type resin it is most preferable to use methacryl-type resin as said optically transparent resin.
  • the methacrylic resin include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, benzyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, Phenyl methacrylate, chloro methacrylate, and the like, of which methyl methacrylate resin having high transmittance is most preferred.
  • the methacrylic resin is copolymerized with a monofunctional unsaturated monomer, and the methacrylic resin is preferably copolymerized with a monofunctional unsaturated monomer within about 40% by weight, and a monofunctional unsaturated monomer within about 30% by weight. It is more preferred to copolymerize, and even more preferred that the monofunctional unsaturated monomer is copolymerized within about 20% by weight.
  • Examples of the monofunctional unsaturated monomer copolymerized with the methacrylic resin include ethyl methacrylate, butyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, benzyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, and 2-hydroxy methacrylate.
  • Acrylic acid including ethyl, phenyl methacrylate, chloro methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, cyclohexyl acrylate, phenyl acrylate, benzyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate and the like Ester compound is preferable.
  • Examples of the monofunctional unsaturated monomer copolymerized with the methacrylic resin include unsaturated acid compounds including methacrylic acid and acrylic acid, styrene, acrylonitrile, maleic anhydride, phenyl maleimide, cyclohexyl maleimide, and the like. These can be used individually or in mixture of 2 or more types.
  • Copolymerization of the methacrylic resin with a monofunctional unsaturated monomer can be easily carried out by those skilled in the art.
  • the skin layer 202 is characterized in that the lenticular pattern is formed in the direction orthogonal to the light incident surface.
  • the light sources are arranged in a direction parallel to the x axis, and light is incident on the X-Z plane.
  • the lenticular pattern is arranged in the y axis direction, which is a direction orthogonal to the light incident surface.
  • FIG 3 is a schematic cross-sectional view of a patterned light guide plate of the present invention.
  • the skin layer 202 of the patterned light guide plate has a lenticular pattern having a semicircular cross section.
  • the lenticular pattern has a constant pitch p and height h.
  • the pitch p of the lenticular pattern may be about 50 to 500 ⁇ m. It is preferably about 100 to 300 ⁇ m, more preferably about 100 to 200 ⁇ m. It is possible to lower the frictional force in the above range and to mask the light incident part of the LED light.
  • the height (h) of the lenticular pattern may be about 10 to 300 ⁇ m. In the above range, the frictional force can be lowered and the curved line is reduced. In another embodiment, the height h of the lenticular pattern may be about 50 to 200 ⁇ m. It is preferably about 50 to 150 ⁇ m, more preferably about 50 to 100 ⁇ m.
  • the lenticular pattern may be formed without being spaced apart. If the separation distance is large, the friction force increases and the bright line of the light incident part is recognized.
  • the lenticular pattern may be formed to be spaced apart from each other, but the separation distance should be about 100 ⁇ m or less to minimize visible visibility and increase frictional force.
  • the skin layer 202 may be made of the same or different material as the base layer.
  • the skin layer may include an optically transparent resin.
  • the optical transparent resin may be a (meth) acrylic resin, polycarbonate resin, styrene resin, olefin resin, polyester resin and the like, but is not necessarily limited thereto.
  • the skin layer 202 may include the optically transparent resin and particles 212.
  • particles particles having a refractive index difference of about ⁇ 0.1 within the substrate layer may be used.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a patterned light guide plate including particles 212 in a skin layer of the present invention
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of part A of FIG. 4.
  • the particles 212 may be evenly or evenly distributed on the matrix 222 made of optically transparent resin.
  • the optical transparent resin used as the matrix 222 of the skin layer may be the same as or different from the optical transparent resin of the base layer.
  • the particle size 212 may be smaller than the pitch p of the lenticular pattern. Preferably it is about 1 to 100 ⁇ m in diameter, more preferably about 1 to 50 ⁇ m in diameter. It can effectively scatter light in the above range, and has an advantage of excellent slip property with the film.
  • the particles 212 may be organic particles, inorganic particles, or a mixture thereof.
  • the particles 212 may include silica particles, acrylic particles, styrene particles, calcium carbonate particles, aluminum oxide particles, methacryl particles, polycarbonate particles, olefin particles, polyester particles, siloxane particles, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
  • acrylic crosslinked particles can be used.
  • the acrylic particles polymer particles containing an acrylic monofunctional monomer having a diameter of 50% by weight or more are used.
  • high molecular weight polymer particles obtained by polymerizing an acrylic monofunctional monomer High molecular weight polymer particles obtained by polymerizing an acrylic monofunctional monomer with another monofunctional monomer
  • Crosslinked polymer particles obtained by polymerizing an acrylic monofunctional monomer and a polyfunctional monomer Crosslinked polymer particles obtained by polymerizing an acrylic monofunctional monomer, another monofunctional monomer, and a polyfunctional monomer are used.
  • the acrylic monofunctional monomers include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, phenyl methacrylate, benzyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, and methacrylic acid 2
  • Methacrylic acid esters such as hydroxy ethyl
  • Acrylic esters such as methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, cyclohexyl acrylate, phenyl acrylate, benzyl acrylate, 2-ethyl hexyl acrylate, and 2-hydroxy ethyl acrylate
  • Methacrylic acid, acrylic acid, etc. are mentioned, These 2 or more types can also be used.
  • the refractive index of the acrylic particles is different depending on the constituents, but usually about 1.46 to 1.55 is applied.
  • siloxane particles may be used as the particles.
  • grains what is generally called a silicone rubber or a silicone resin is used as a solid form at normal temperature.
  • the siloxane polymer can be produced by hydrolyzing and condensing chlorosilanes such as dimethyldichlorosilane, diphenyldichlorosilane, phenylmethyldichlorosilane, methyltrichlorosilane, and phenyltrichlorosilane.
  • the polymer is preferably a crosslinked polymer having 2 to 3 organic groups bound per silicon atom.
  • the refractive index of the said siloxane-type particle grains also changes with its components, what is usually about 1.40-1.47 is applied. Generally, the more the phenyl group is contained and the more the organic group is directly connected to the silicon atom, the more the refractive index tends to be improved.
  • the particles 212 may be included in the skin layer 202 of about 0.5 to 50% by weight, preferably about 1 to 40% by weight, more preferably about 5 to 30% by weight. Process manufacturing is possible in the above range and has the advantage of minimizing the frictional force.
  • the patterned light guide plate of the present invention may have a static frictional force with respect to the diffusion film of the skin layer is about 0.01 to 20 N.
  • the static frictional force on the diffusion film of the skin layer may be about 0.01 to 1 N.
  • the frictional force is a value measured on the basis of the same product, for example, a patterned light guide plate and a patterned light guide plate on the surface of the skin layer, a weight of 500 g on the patterned light guide plate, and a line speed of about 300 mm / min.
  • the thickness d of the base layer may be about 1 to 7 mm, preferably about 2 to 4 mm.
  • the ratio of the thickness d of the base layer and the height h of the skin layer may be about 500: 1 to 10: 1. Preferably about 100: 1 to 10: 1. Excellent optical properties and process manufacturing are possible in the above range.
  • FIG. 6 schematically illustrates a cross-sectional view of a light guide plate having an upper skin layer 202a formed on an upper portion of a base layer and a lower skin layer 202b formed on a lower portion thereof.
  • the upper and lower skin layers 202a and 202b may further include the particles 212 described above.
  • a skin layer having a lenticular pattern may be formed on an upper portion of the base layer, and an optical diffuser layer may be formed on a lower portion of the base layer.
  • the optical diffusion layer may include a light diffusing agent.
  • a skin layer having a lenticular pattern may be formed on an upper portion of the substrate layer, and a prism pattern (not shown) may be formed on the lower portion of the substrate layer.
  • Another aspect of the invention relates to a method of manufacturing a patterned light guide plate.
  • the method can be preferably produced by the coextrusion method.
  • the substrate layer and the skin layer are formed by coextrusion, thereby increasing productivity.
  • the co-extrusion method it is possible to improve the optical properties and slip properties of the light guide plate without changing the existing equipment.
  • the transparent resin which forms a base material layer, and the resin pellet which forms a skin layer are coextruded, and the film which laminated
  • the resin pellets forming the skin layer may include particles having a refractive index difference of about ⁇ 0.1 within the transparent resin and the base layer.
  • the particles may be added in a master batch for the efficiency of dispersion before extrusion.
  • the particles may be evenly dispersed in the skin layer, which is preferable.
  • Another aspect of the present invention relates to a liquid crystal display backlight unit using the patterned light guide plate.
  • the backlight unit of the present invention is characterized by not forming a protective film on the surface of the skin layer of the patterned light guide plate.
  • the discharge ratio of the first extruder and the second extruder was 1: 100.
  • the thickness ratio of the skin layer and the base layer was 1: 100.
  • a general light guide plate (LXN 865, Mitsubishi Rayon light guide plate without a pattern) was used.
  • a prism pattern light guide plate having a pitch (p) of 200 ⁇ m and a height (h) of 100 ⁇ m was used in the same manner as in Example 1, except for the lenticular.
  • Friction force (N) The manufactured light guide plate was placed underneath, the same light guide plate was placed on the light guide plate, and then the frictional force was measured using a surface property tester (manufactured by HEIDON) while slipping them. Measurement conditions of the frictional force was based on the weight of 500g, line speed 300mm / min.
  • Example 1 can be confirmed that the frictional force is significantly lower than Comparative Example 1-2.
  • Example 1 shows that the outgoing angle can be one-dimensional dimming to less than 40 degrees.

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Abstract

본 발명의 패턴 도광판은 기재층; 및 상기 기재층 상부에 적층된 스킨층을 포함하여 이루어지며, 상기 스킨층은 광 입사면에 직교 방향으로 렌티큘러 패턴이 형성된 것을 특징으로 한다. 본 발명의 도광판은 일 차원 Dimming 또는 Scanning에 필요한 발광 각도를 좁게 하고 광 투과성이 우수하며, 도광판의 슬립성이 우수하여 보호필름을 삭제할 수 있고, 신뢰성, 입광부 빛샘 및 휘도 무라와 가공 시 작업성 등이 크게 개선되어 액정표시장치(LCD)에 이용될 수 있다.

Description

패턴 도광판, 그 제조방법 및 이를 이용한 액정표시장치 백라이트 유닛
본 발명은 패턴 도광판, 그 제조방법 및 이를 이용한 액정표시장치 백라이트 유닛에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 도광판의 스킨층에 렌티큘러 패턴이 형성된 패턴 도광판, 그 제조방법 및 이를 이용한 액정표시장치 백라이트 유닛에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치(Liquid crystal display device)는 액체와 고체 중간상태의 물질인 액정이 전극으로 형성된 두장의 유리기판 사이에 주입되어 전계를 가하여 숫자나 영상을 표시하는 기기를 말한다. 액정표시장치는 무게가 가볍고, 전력소비가 적으며, 제품의 두께가 얇은 장점을 가지고 있다. 이러한 특징으로 인하여, 액정표시장치는 박형 TV, 모니터, Portable Display 등 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세이다. 특히, 대형화 되고 있는 TV 시장에서는 저전력 소비와 고휘도를 달성하는 것이 중요한 문제가 되고 있다.
상기와 같은 전력 소비 및 고휘도와 밀접하게 관련되는 부분은 특히 백라이트 유닛이다. 예컨대, 화면이 dark scene이거나 화면 일부에 어두운 부분이 있을 경우, 이러한 경우까지 램프가 조사된다면, 전력이 불필요하게 낭비될 뿐만 아니라, image quality도 떨어지고, 백라이트와 디스플레이 모듈의 온도까지 상승시켜 수명을 저하시킬 수 있다. 특히 대형 TV 일 경우 이러한 전력 소모와 온도 상승이 더욱 심화되는데, 이에 따라 가능한 한 평균 백라이트 수준을 낮춰야 할 필요성이 있다.
이러한 요구에 따라 최근 Dimming 또는 Scanning 기술이 제안되고 있다. 이중 일 차원 Dimming 방식의 경우, contrast ratio를 올려 화면을 보다 선명한 화질을 확보할 수 있으며, 전력 소모를 30 % 이상 줄일 수 있는 장점이 있다. LED TV의 일 차원 Dimming이나 Scanning을 위해서는 가급적 도광판 경면에 들어온 빛이 적은 각도로 전반사 되면서 출광 시키는 것이 유리하다. 그러나 종래 인쇄 도광판으로는 LED의 빛이 인쇄 도트에서 난 반사가 되면서 넓은 각도로 출광 되어 일 차원 line Dimming 방식에 적용하기에 어려움이 있었다.
한편, 백라이트 유닛은 액정 패널의 하면에 램프를 배열하여 빛을 조사하는 직하형 방식과, 액정 패널의 하부에 도광판을 설치하고 도광판 경면에 빛을 조사하는 에지형 방식이 있다.
최근에는 LED TV의 슬림화를 위해 에지형 방식이 선호되고 있다. 도 1은 종래의 에지형 액정표시장치의 백라이트 유닛을 나타내는 분해사시도이다. 이와 같이 종래의 에지형 액정표시장치의 백라이트 유닛은 광원(105), 도광판(110), 광반사 필름(115), 확산필름(120), 프리즘 필름(125) 및 보호시트(130)를 포함한다. 즉, 백라이트의 측면부에 위치한 광원으로부터 나온 빛의 일부는 도광판(110) 내에서 전반사 되며, 일부는 도광판 하면의 광반사 필름(115)에 의해 산란되어 도광판으로부터 출광된다. 이렇게 도광판으로부터 저각도로 출광된 빛은 확산필름(120)에 의해 중앙방향으로 집광되고, 프리즘 필름(125)에 의해 최종적으로 집광된다. 여기에 사용되는 도광판은 외부 스크래치와 찍힘 등의 보호를 위해 통상 보호필름이 부착되어 있다.
이와 같이 종래의 백라이트 유닛은 필름이나 시트의 종류가 많기 때문에 조립 비용 및 시트 비용이 크다. 최근 이러한 문제를 해결하고자 필름 및 도광판, 그리고 확산판 등의 복합화가 진행되고 있으나, 이와 같은 복합화된 도광판은 생산성 저하로 인하여 제조 원가 상승을 수반할 뿐 아니라, 시야각 저하, 및 암부 등의 품질 문제도 발생되고 있다. 또한 상기 프리즘과 확산 기능이 복합된 필름의 경우 확산 필름을 포함하지 않아, 도광판 상부와 복합 필름 하부와의 마찰력 증가로 인한 시트 움과 같은 문제 등이 발생될 수 있다.
따라서 보호필름을 사용하지 않아도 외부 스크래치와 찍힘 등의 문제가 없으며 보호필름 삭제로 원가절감이 가능할 뿐만 아니라, 생산성이 높고 표면 패턴으로 광원에서 도광판으로 입광 되어 나오는 출광 각도를 좁혀 일 차원 Dimming 및 Scanning에 유리한 도광판을 개발할 필요성이 있다.
본 발명의 목적은 슬립성이 우수하여 보호필름을 사용하지 않는 패턴 도광판을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 보호필름을 사용하지 않아도 외부 스크래치와 찍힘 등의 문제가 없는 패턴 도광판을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 보호필름 삭제로 원가절감이 가능할 뿐만 아니라, 생산성이 높은 패턴 도광판을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 광원에서 도광판으로 입광 되어 나오는 출광 각도를 좁혀 일 차원 Dimming 및 Scanning에 유리한 패턴 도광판을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 신뢰성, 입광부 빛샘, 휘도 무라, 특히 LED 광원의 휘선 감소 및 가공 시 작업성이 개선된 패턴 도광판을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 공압출 방식을 사용하여 사출 프로세스 대비 적어도 5배 이상 높은 생산성을 갖는 패턴 도광판의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 공압출 방식을 사용하여 기존 설비를 사용하여 설비변경 없이도 제조할 수 있는 패턴 도광판의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 패턴 도광판을 이용한 액정표시장치의 백라이트 유닛을 제공하는 데에 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 하나의 관점은 패턴 도광판에 관한 것이다. 상기 패턴 도광판은 기재층; 및 상기 기재층 상부에 적층된 스킨층을 포함하여 이루어지며, 상기 스킨층은 광 입사면에 직교 방향으로 렌티큘러 패턴이 형성된 것을 특징으로 한다.
구체 예에서 상기 렌티큘러 패턴의 피치는 약 50 내지 500 ㎛이고, 높이는 약 10 내지 300 ㎛인 것을 특징으로 한다.
상기 스킨층에는 기재층과 굴절률 차이가 약 ±0.1 이내인 입자가 포함될 수 있다. 구체예에서는 상기 스킨층은 상기 입자로 인해 표면에 엠보가 형성될 수 있다.
구체예에서 상기 입자는 유기입자, 무기입자 또는 이들의 혼합일 수 있다.
바람직하게는 상기 입자는 스킨층중 약 0.5 내지 50 중량%로 포함될 수 있다.
본 발명의 패턴 도광판은 상기 스킨층의 확산필름에 대한 정지마찰력이 약 0.01 내지 20 N 일 수 있다. 바람직하게는 상기 스킨층의 확산필름에 대한 정지마찰력이 약 0.01 내지 1 N 일 수 있다.
구체예에서 상기 기재층과 상기 스킨층은 공압출에 의해 형성된 것이다.
다른 구체예에서 상기 스킨층은 기재층 하부에 더 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 패턴 도광판의 제조방법에 관한 것이다. 상기 방법은 기재층을 형성하는 투명 수지와 스킨층을 형성하는 수지 펠렛을 공압출하여 기재층과 스킨층이 적층된 필름을 형성하고; 그리고 상기 필름을 스킨층이 렌티큘러 패턴이 음각된 패턴롤에 마주하도록 통과시켜 스킨층에 렌티큘러 패턴을 형성시키는 단계를 포함하는 것으로 이루어진다. 상기 스킨층을 형성하는 수지 펠렛은 투명수지 및 기재층과 굴절률 차이가 약 ±0.1 이내인 입자가 포함될 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점은 상기 패턴 도광판을 이용한 액정표시장치 백라이트 유닛에 관한 것이다. 상기 백라이트 유닛은 패턴 도광판의 스킨층 표면에 보호필름을 형성하지 않는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 슬립성이 우수하여 보호필름을 사용하지 않아도 되고, 보호필름을 사용하지 않아도 외부 스크래치와 찍힘 등의 문제가 없으며, 보호필름 삭제로 원가절감이 가능할 뿐만 아니라, 생산성이 우수하고, 광원에서 도광판으로 입광 되어 나오는 출광 각도를 좁혀 일 차원 Dimming 및 Scanning에 유리하며, 신뢰성, 입광부 빛샘, 휘도 무라, 특히 LED 램프 사용 시 휘선 제거 및 가공 시 작업성이 개선된 패턴 도광판을 제공하는 효과를 갖는다. 또한, 공압출 방식을 사용하여 사출 프로세스 대비 적어도 5배 이상 높은 생산성을 가지며, 기존 설비를 사용하여 설비변경 없이도 제조할 수 있는 패턴 도광판의 제조방법을 제공하는 효과를 갖는다.
도 1은 종래의 액정표시장치의 백라이트 유닛을 나타내는 분해사시도이다.
도 2는 본 발명의 한 구체예에 따른 패턴 도광판을 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 패턴 도광판을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 구체예에 따른 패턴 도광판을 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 4의 A 부분을 확대한 확대 단면도이다.
도 6는 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 패턴 도광판을 나타내는 단면도이다.
본 발명의 구성은 첨부되는 도면을 참조하면 명확해질 것이다. 도면에서 발명을 구성하는 구성요소들의 크기는 명세서의 명확성을 위하여 과장되어 기술된 것일 뿐, 그에 제한되는 것은 아니다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 패턴 도광판을 나타내는 사시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 패턴 도광판(200)은 기재층(201); 및 상기 기재층 상부에 적층된 렌티큘러 패턴이 형성된 스킨층(202)을 포함하여 이루어진다.
상기 기재층(201)은 광학적 투명수지로 이루어질 수 있다. 상기 광학적 투명 수지는 (메타)아크릴계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 스티렌계 수지, 올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지 등이 사용될 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다.
상기 올레핀계 수지는 환상 올레핀계 수지인 것이 보다 바람직하고, 상기 폴리에스테르계 수지는 비정질폴리에스테르계 수지인 것이 보다 바람직하다.
상기 광학적 투명 수지로는 메타크릴계 수지를 사용하는 것이 가장 바람직하다. 상기 메타크릴계 수지로는 메타크릴산 메틸, 메타크릴산 에틸, 메타크릴산 부틸, 메타크릴산 시클로 헥실, 메타크릴산 벤질, 메타크릴산 2-에틸 헥실, 메타크릴산 2-히드록시 에틸, 메타크릴산 페닐, 메타크릴산 클로로 페닐 등이 있으며, 이 중 투과율이 높은 메타크릴산 메틸계 수지가 가장 바람직하다.
상기 메타크릴계 수지는 단관능 불포화 단량체와 공중합된 것이 더욱 바람직하고, 상기 메타크릴계 수지는 단관능 불포화 단량체가 약 40 중량% 이내로 공중합되는 것이 바람직하고, 단관능 불포화 단량체가 약 30 중량% 이내로 공중합되는 것이 더욱 바람직하고, 단관능 불포화 단량체가 약 20 중량% 이내로 공중합되는 것이 더더욱 바람직하다.
상기 메타크릴계 수지에 공중합되는 단관능 불포화 단량체로는 메타크릴산 에틸, 메타크릴산 부틸, 메타크릴산 시클로 헥실, 메타크릴산 벤질, 메타크릴산 2-에틸 헥실, 메타크릴산 2-히드록시 에틸, 메타크릴산 페닐, 메타크릴산 클로로 페닐, 아크릴산 메틸, 아크릴산 에틸, 아크릴산 부틸, 아크릴산 시클로 헥실, 아크릴산 페닐, 아크릴산 벤질, 아크릴산 2-에틸 헥실, 및 아크릴산 2-히드록시 에틸 등을 포함하는 아크릴산 에스테르계 화합물이 바람직하다.
상기 메타크릴계 수지에 공중합되는 단관능 불포화 단량체로는 메타크릴산 및 아크릴산 등을 포함하는 불포화 산 화합물, 스티렌, 아크릴로 니트릴, 무수 말레산, 페닐 말레이미드, 시클로 헥실 말레이미드 등이 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다.
상기 메타크릴계 수지와 단관능 불포화 단량체를 공중합시키는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있다.
상기 스킨층(202)은 광 입사면에 직교 방향으로 렌티큘러 패턴이 형성된 것을 특징으로 한다. 구체예에서, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 광원은 x 축과 평행한 방향으로 배열되어 있으며, X-Z 면으로 광이 입사된다. 렌티큘러 패턴은 광 입사면과 직교 방향인 y 축 방향으로 배열된다.
도 3은 본 발명의 패턴 도광판의 개략적인 단면도이다. 도시된 바와 같이 패턴 도광판의 스킨층(202)은 단면이 반원 형상인 렌티큘러 패턴이 형성되어 있다. 상기 렌티큘러 패턴은 일정한 피치(p)와 높이(h)를 가진다.
구체예에서 상기 렌티큘러 패턴의 피치(p)는 약 50 내지 500 ㎛일 수 있다. 바람직하게는 약 100 내지 300 ㎛, 더욱 바람직하게는 약 100 내지 200 ㎛이다. 상기 범위에서 마찰력을 낮출 수 있고 LED 빛의 입광부 휘선을 가릴 수 있는 장점을 갖는다.
또한 상기 렌티큘러 패턴의 높이(h)는 약 10 내지 300 ㎛일 수 있다. 상기 범위에서 마찰력 낮출 수 있고 휘선을 줄이는 장점을 갖는다. 다른 구체예에서는 렌티큘러 패턴의 높이(h)는 약 50 내지 200 ㎛일 수 있다. 바람직하게는 약 50 내지 150 ㎛, 더욱 바람직하게는 약 50 내지 100 ㎛이다.
한 구체예에서 상기 렌티큘러 패턴은 이격 없이 형성될 수 있다. 이격 거리가 크면 마찰력이 증가하고 입광부의 휘선이 시인된다. 상기 렌티큘러 패턴은 이격을 두고 형성될 수 있으나 이때 이격 거리는 약 100 ㎛이내야 휘선 시인 및 마찰력 증가를 최소화할 수 있다.
상기 스킨층(202)은 상기 기재층과 동일하거나 다른 재질을 사용할 수 있다. 구체예에서 상기 스킨층은 광학적 투명수지를 포함할 수 있다. 상기 광학적 투명 수지는 (메타)아크릴계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 스티렌계 수지, 올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지 등이 사용될 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
다른 구체예에서 상기 스킨층(202)에는 상기 광학적 투명수지와 입자(212)가 포함될 수 있다. 상기 입자는 기재층과 굴절률 차이가 약 ±0.1 이내인 입자가 사용될 수 있다. 도 4는 본 발명의 스킨층에 입자(212)가 포함된 패턴 도광판의 개략적인 단면도이며, 도 5는 도 4의 A 부분을 확대한 확대 단면도이다. 도시된 바와 같이, 스킨층(202)에 입자(212)가 포함될 경우, 상기 스킨층(202)은 상기 입자(212)로 인해 표면에 엠보가 형성될 수 있다. 따라서 우수한 슬립성을 가질 수 있는 것이다. 상기 입자(212)는 광학적 투명수지로 이루어진 매트릭스(222) 상에 고르게 분포되어 있을 수 있거나 불균일하게 분포되어 있을 수 있다. 상기 스킨층의 매트릭스(222)로 사용되는 광학적 투명수지는 기재층의 광학적 투명수지와 동일하거나 다를 수 있다.
상기 입자(212)의 크기는 렌티큘러 패턴의 피치(p) 보다 작은 것이 사용될 수 있다. 바람직하게는 직경이 약 1 내지 100 ㎛, 더 바람직하게는 직경이 약 1 내지 50 ㎛이다. 상기 범위에서 빛을 효과적으로 산란시킬 수 있고, 필름과의 슬립성이 우수한 장점을 갖는다.
상기 입자(212)는 유기입자, 무기입자 또는 이들의 혼합일 수 있다.
구체예에서는 상기 입자(212)는 실리카계 입자, 아크릴계 입자, 스티렌계 입자, 칼슘 카보네이트 입자, 알루미늄 옥사이드 입자, 메타크릴계 입자, 폴리카보네이트 입자, 올레핀계 입자, 폴리 에스테르 입자, 실록산계 입자, 등이 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다.
바람직하게는 아크릴계 가교 입자를 사용할 수 있다. 상기 아크릴계 입자로는 아크릴계 단관능 단량체를 직경이 50 중량% 이상 함유한 중합체 입자가 사용된다. 예를 들어, 아크릴계 단관능 단량체를 중합시켜 얻은 고분자량 중합체 입자; 아크릴계 단관능 단량체와 다른 단관능 단량체를 중합시켜 얻은 고분자량 중합체 입자; 아크릴계 단관능 단량체와 다관능 단량체를 중합시켜 얻은 가교 중합체 입자; 아크릴계 단관능 단량체와 다른 단관능 단량체와 다관능 단량체를 중합시켜 얻은 가교 중합체 입자 등이 사용된다.
상기 아크릴계 단관능 단량체로는 메타크릴산 메틸, 메타크릴산 에틸, 메타크릴산 부틸, 메타크릴산 시클로 헥실, 메타크릴산 페닐, 메타크릴산 벤질, 메타크릴산 2-에틸 헥실, 메타크릴산 2-히드록시 에틸과 같은 메타크릴산 에스테르류; 아크릴산 메틸, 아크릴산 에틸, 아크릴산 부틸, 아크릴산 시클로 헥실, 아크릴산 페닐, 아크릴산 벤질, 아크릴산 2-에틸 헥실, 아크릴산 2-히드록시 에틸과 같은 아크릴산 에스테르류; 메타크릴산, 아크릴산 등을 들 수 있고, 이들의 2종 이상을 사용할 수도 있다.
상기 아크릴계 입자의 굴절률은 그 구성 성분에 따라 다르지만, 통상 약 1.46 내지 1.55 인 것을 적용한다.
다른 구체예에서는 상기 입자로 실록산계 입자를 사용할 수 있다. 상기 실록산계 입자로는 일반적으로 실리콘 고무 또는 실리콘 수지라고 하는 것으로 상온에서 고체 형상인 것이 사용된다. 실록산계 중합체는 디메틸디클로로실란, 디페닐디클로로실란, 페닐메틸디클로로실란, 메틸트리클로로실란, 페닐트리클로로실란과 같은 클로로실란류를 가수분해, 축합함으로써 제조할 수 있다. 상기 중합체로는 규소 원자 1개당 유기기가 2 내지 3개 결합된 가교 중합체가 바람직하다.
상기 실록산계 입자의 굴절율은 그 구성 성분에 따라서도 다르지만, 통상 약 1.40 내지 1.47 인 것을 적용한다. 일반적으로 페닐기를 많이 함유할수록, 규소 원자에 직결된 유기기를 많이 함유할수록 굴절율이 향상되는 경향이 있다.
상기 입자(212)는 스킨층(202)중 약 0.5 내지 50 중량%, 바람직하게는 약 1 내지 40 중량%, 더욱 바람직하게는 약 5 내지 30 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 공정 제조가 가능하며 마찰력을 최소화 할 수 있는 장점을 갖는다.
본 발명의 패턴 도광판은 상기 스킨층의 확산필름에 대한 정지마찰력이 약 0.01 내지 20 N 일 수 있다. 바람직하게는 상기 스킨층의 확산필름에 대한 정지마찰력이 약 0.01 내지 1 N 일 수 있다. 상기 스킨층의 정지마찰력이 상기 범위 내에 있을 때,도광판과 이에 인접하는 확산필름과의 슬립성이 개선될 수 있다.
상기 마찰력은 상기 스킨층의 표면 위에 동일한 제품, 예로 패턴 도광판과 패턴 도광판을 놓고, 패턴 도광판 위에 500g의 추를 놓고, 라인 스피드 약 300mm/min인 조건을 기준으로 측정한 값이다.
구체예에서 상기 기재층의 두께(d)는 약 1~7 mm, 바람직하게는 약 2~4 mm 일 수 있다.
한 구체예에서 상기 기재층의 두께(d)와 상기 스킨층의 높이(h)의 비율은 약 500: 1 내지 10 : 1 일 수 있다. 바람직하게는 약 100 : 1 내지 10 : 1일 수 있다. 상기 범위에서 우수한 광학 특성 및 공정제조가 가능하다.
다른 구체예에서 상기 스킨층은 기재층 하부에 더 형성될 수 있다. 도 6은 기재층 상부에 상부 스킨층(202a), 하부에 하부 스킨층(202b)이 형성된 도광판의 단면도를 개략적으로 나타낸 것이다. 이와 같이 스킨층이 상부 및 하부에 형성되어 있을 경우 마찰력이 감소될 뿐 아니라 출광 각도 좁히고 휘선 감소가 가능하다.
또한 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 상부 및 하부 스킨층(202a, 202b)은 앞에서 설명한 입자(212)를 더 포함할 수 있다.
다른 구체예에서는 기재층 상부는 렌티큘러 패턴이 형성된 스킨층이, 기재층 하부에는 광학산층이 형성될 수 있다. 상기 광학산층은 광확산제가 포함되어 있을 수 있다.
또 다른 구체예에서는 기재층 상부는 렌티큘러 패턴이 형성된 스킨층이, 기재층 하부에는 프리즘 패턴(도시되지 않음)이 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 패턴 도광판의 제조방법에 관한 것이다. 상기 방법은 공압출 방식에 의해 바람직하게 제조될 수 있다. 이와 같이 기재층과 스킨층을 공압출로 인해 형성하여 생산성을 높일 수 있다. 또한, 상기 공압출 방법을 이용함으로서, 기존 설비의 변경이 없이도 도광판의 광 특성, 및 슬립성을 개선시킬 수 있다.
구체예에서는 기재층을 형성하는 투명 수지와 스킨층을 형성하는 수지 펠렛을 공압출하여 기재층과 스킨층이 적층된 필름을 형성하고; 그리고 상기 필름을 스킨층이 렌티큘러 패턴이 음각된 패턴롤에 마주하도록 통과시켜 스킨층에 렌티큘러 패턴을 형성시키는 단계를 포함하는 것으로 이루어진다.
바람직하게는 상기 스킨층을 형성하는 수지 펠렛은 투명수지 및 기재층과 굴절률 차이가 약 ±0.1 이내인 입자가 포함될 수 있다. 이때, 상기 입자는 압출 전 분산의 효율성을 위해서 마스터 배치화하여 투입될 수 있다. 이와 같이 할 경우, 스킨층에는 입자가 골고루 분산될 수 있어 바람직하다.
본 발명의 또 다른 관점은 상기 패턴 도광판을 이용한 액정표시장치 백라이트 유닛에 관한 것이다. 본 발명의 백라이트 유닛은 패턴 도광판의 스킨층 표면에 보호필름을 형성하지 않는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
실시예 1
폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 수지(Sumitomo EXN) 100 중량부에 평균 입경이 30㎛인 아크릴계 가교 입자(MBX30, Sekisui 사 제품)를 7.5 중량부 첨가하여 클린 룸(clean room) 조건 하에서 압출에 의해 펠렛을 제조하였다. 상기 펠렛을 직경 50mm인 제1 압출기로 용융하고, PMMA 수지(Sumitomo EXN)를 직경 150mm인 제2 압출기로 용융하여, 기재층 및 스킨층을 포함하며 두께가 6㎜인 2층 구조의 필름을 제조하였다. 이때, 상기 제1 압출기와 제2 압출기의 토출비는 1 : 100으로 하였다. 또한, 상기 스킨층과 기재층의 두께비는 1: 100이었다. 압출기를 통해 용융된 2층 구조의 수지가 T-Die를 통과 후 렌티큘러 패턴이 음각된 패턴롤에 냉각되면서 렌티큘러 패턴을 형성시켜 패턴 도광판을 제조하였다. 렌티큘러 패턴의 피치(p)는 200㎛, 높이(h)는 100㎛이었다.
비교실시예 1
패턴이 형성되지 않은 일반 도광판(LXN 865, 미쯔비씨 레이온사 도광판)을 사용하였다.
비교실시예 2
렌티큘러가 아닌 피치(p) 200㎛, 높이(h) 100㎛인 프리즘 패턴 도광판을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
(1) 마찰력(N): 상기 제조된 도광판을 하부에 놓고, 상기 도광판 상부에 동일한 도광판을 놓은 다음, 이들을 슬립시키면서 표면 특성 측정기(surface property tester, HEIDON사 제품)를 이용하여 마찰력을 측정하였다. 상기 마찰력의 측정 조건은 추 무게 500g, 라인 속도 300mm/min를 기준으로 하였다.
(2) 출광각도 측정(도) : 제조된 도광판을 40인치 LED TV용 BLU에 놓고 LED 램프 한 개에서 들어간 빛의 출광 각도를 각도기를 이용하여 측정하였다. 도광판 상면에는 필름 없이 측정하였다.
결과를 하기 표 1에 정리하였다.
표 1
구분 정지마찰력(N) 동마찰력(N) 출광각도(도)
실시예 1 0.102 0.135 36
비교예 1 20 초과(측정불가) 20 초과(측정불가) 67
2 1.267 1.470 21
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1은 비교예 1-2에 비해 마찰력이 현저히 낮음을 확인할 수 있다. 또한 출광각도 시험에서도 실시예 1은 출광각도가 40 도 미만으로 일 차원 Dimming이 가능함을 알 수 있다.
이상 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.

Claims (13)

  1. 기재층; 및
    상기 기재층 상부에 적층된 스킨층;
    을 포함하여 이루어지며, 상기 스킨층은 광 입사면에 직교 방향으로 렌티큘러 패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 패턴 도광판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 렌티큘러 패턴의 피치는 약 50 내지 500 ㎛이고, 높이는 약 10 내지 300 ㎛인 것을 특징으로 하는 패턴 도광판.
  3. 제1항에 있어서, 상기 스킨층에는 기재층과 굴절률 차이가 약 ±0.1 이내인 입자가 포함된 것을 특징으로 하는 패턴 도광판.
  4. 제3항에 있어서, 상기 스킨층은 상기 입자로 인해 표면에 엠보가 형성된 것을 특징으로 하는 패턴 도광판.
  5. 제4항에 있어서, 상기 입자는 유기입자, 무기입자 또는 이들의 혼합인 것을 특징으로 하는 패턴 도광판.
  6. 제1항에 있어서, 상기 입자는 스킨층중 약 0.5 내지 50 중량%로 포함된 것을 특징으로 하는 패턴 도광판.
  7. 제1항에 있어서, 상기 스킨층의 확산필름에 대한 정지마찰력이 약 0.01 내지 20 N 인 것을 특징으로 하는 패턴 도광판.
  8. 제1항에 있어서, 상기 스킨층의 확산필름에 대한 정지마찰력이 약 0.01 내지 1 N 인 것을 특징으로 하는 패턴 도광판.
  9. 제1항에 있어서, 상기 기재층과 상기 스킨층은 공압출에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 패턴 도광판.
  10. 제1항에 있어서, 상기 스킨층은 기재층 하부에 더 형성된 것을 특징으로 하는 패턴 도광판.
  11. 기재층을 형성하는 투명 수지와 스킨층을 형성하는 수지 펠렛을 공압출하여 기재층과 스킨층이 적층된 필름을 형성하고; 그리고
    상기 필름을 스킨층이 렌티큘러 패턴이 음각된 패턴롤에 마주하도록 통과시켜 스킨층에 렌티큘러 패턴을 형성시키는;
    단계를 포함하는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 패턴 도광판의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 스킨층을 형성하는 수지 펠렛은 투명수지 및 기재층과 굴절률 차이가 약 ±0.1 이내인 입자가 포함된 것을 특징으로 하는 패턴 도광판의 제조방법.
  13. 제1항 내지 제10항중 어느 한 항의 패턴 도광판을 이용한 액정표시장치 백라이트 유닛.
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9344743B2 (en) * 2011-08-24 2016-05-17 Texas Instruments Incorporated Flexible region based sample adaptive offset (SAO) and adaptive loop filter (ALF)
KR101356376B1 (ko) * 2011-11-21 2014-01-27 비엔아이주식회사 도광판 광학패턴형성장치 및 도광판 광학패턴형성방법
TWI485453B (zh) * 2014-01-02 2015-05-21 Radiant Opto Electronics Corp 導光板
TWI472076B (zh) * 2012-07-31 2015-02-01 Mitsubishi Rayon Co Ｅｌ元件用光取出膜、面發光體及ｅｌ元件用光取出膜的製造方法
US20140055717A1 (en) * 2012-08-24 2014-02-27 Apple Inc. Systems and Methods for Preventing Light Guide Plate Scratching Artifacts
JP6157828B2 (ja) 2012-09-28 2017-07-05 恵和株式会社 導光シート、エッジライト型バックライトユニット及びラップトップコンピュータ
KR101584396B1 (ko) * 2012-10-31 2016-01-11 제일모직주식회사 도광판 및 이를 포함하는 투명 디스플레이 장치
KR101469488B1 (ko) * 2012-11-28 2014-12-08 엘지디스플레이 주식회사 백 라이트 유닛 및 이를 이용한 액정 표시장치
JP6293415B2 (ja) * 2013-02-25 2018-03-14 恵和株式会社 ライトガイドフィルム、超薄型液晶バックライトユニット及び携帯型コンピュータ
KR20150025576A (ko) * 2013-08-29 2015-03-11 삼성디스플레이 주식회사 광학 플레이트, 이의 제조 방법, 및 이를 구비하는 백라이트 어셈블리
KR20150081963A (ko) * 2014-01-07 2015-07-15 바이엘머티리얼사이언스 주식회사 광확산판
KR101661307B1 (ko) * 2014-12-19 2016-09-29 엘지엠엠에이 주식회사 대형 ｔｖ용 도광판 및 이의 제조방법
JP2019008865A (ja) * 2015-11-16 2019-01-17 Ａｇｃ株式会社 レンチキュラー構造体
CN105589125A (zh) * 2016-03-11 2016-05-18 深圳市华星光电技术有限公司 一种导光板、背光模组及双面显示装置
KR102040255B1 (ko) * 2016-09-09 2019-11-04 주식회사 엘지화학 유리 도광판과 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치
CN110462286A (zh) 2017-03-31 2019-11-15 3M创新有限公司 光导
EP3607243A1 (en) * 2017-04-03 2020-02-12 Signify Holding B.V. Optical output system and lighting unit comprising the system
KR20190027017A (ko) * 2017-09-04 2019-03-14 효성화학 주식회사 아크릴 필름
KR102513512B1 (ko) * 2017-10-31 2023-03-22 엘지디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정 표시 장치
KR102451309B1 (ko) 2017-10-31 2022-10-05 엘지디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정 표시 장치
KR102522945B1 (ko) 2017-10-31 2023-04-17 엘지디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정 표시 장치
KR20200046230A (ko) 2018-10-23 2020-05-07 희성전자 주식회사 도광판 및 이를 포함하는 디스플레이 장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050045187A (ko) * 2003-11-10 2005-05-17 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 백 라이트 유니트의 도광판
KR20060096199A (ko) * 2005-03-03 2006-09-11 태산엘시디 주식회사 도광판 제작용 스탬퍼의 제조방법
KR20090022312A (ko) * 2007-08-30 2009-03-04 제일모직주식회사 표면 보호 기능을 가지는 광 확산 필름

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1437580A (en) * 1920-08-20 1922-12-05 B B Hanak Company Nonglare rain-shield plate and method of making the same
US2180114A (en) * 1937-11-20 1939-11-14 Polaroid Corp Optical system employing polarized light
US4573766A (en) * 1983-12-19 1986-03-04 Cordis Corporation LED Staggered back lighting panel for LCD module
CA2092086C (en) * 1990-09-20 1995-09-05 John Ashall A display system
EP0484073B1 (en) * 1990-10-29 2000-04-05 Kuraray Co., Ltd. Lenticular lens sheet
US6130777A (en) * 1996-05-16 2000-10-10 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Lenticular lens sheet with both a base sheet having lenticular elements and a surface diffusing part having elements of elementary shape smaller than lenticular elements
US5999685A (en) * 1997-02-07 1999-12-07 Sanyo Electric Co., Ltd. Light guide plate and surface light source using the light guide plate
JPH10260315A (ja) * 1997-03-17 1998-09-29 Dainippon Printing Co Ltd レンズ導光板、及びそれを用いた面光源装置
KR100673796B1 (ko) * 1999-09-09 2007-01-24 키모토 컴파니 리미티드 투명 하드코트 필름
US6906761B2 (en) * 2001-09-19 2005-06-14 Keiwa Inc. Reflection sheet and backlight unit using the same
KR101133756B1 (ko) * 2004-08-30 2012-04-09 삼성전자주식회사 도광판과 이를 구비한 백라이트 어셈블리 및 액정표시장치
WO2006026743A1 (en) * 2004-08-31 2006-03-09 Fusion Optix, Inc. Enhanced light diffusing sheet
KR101165460B1 (ko) * 2005-03-16 2012-07-12 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치의 백라이트 유닛
JP4559882B2 (ja) * 2005-03-16 2010-10-13 大日本印刷株式会社 光収束シート、面光源装置、透過型表示装置
JP4808211B2 (ja) * 2005-03-17 2011-11-02 富士通株式会社 照明装置及び液晶表示装置
TWI264578B (en) * 2005-04-22 2006-10-21 Ind Tech Res Inst Microstructure light modulation element and device
CN2791693Y (zh) * 2005-04-29 2006-06-28 群康科技(深圳)有限公司 聚光片及采用该聚光片的背光模组
KR100928171B1 (ko) * 2005-06-29 2009-11-25 가부시키가이샤 구라레 조명 장치 및 조명 장치에 사용되는 광 제어 부재 그리고이들을 사용한 화상 표시 장치
KR20070010478A (ko) * 2005-07-19 2007-01-24 삼성전자주식회사 광학시트, 이를 갖는 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는표시장치
CN2862101Y (zh) * 2005-12-22 2007-01-24 群康科技(深圳)有限公司 液晶显示模组
TWI274900B (en) * 2006-01-12 2007-03-01 Entire Technology Co Ltd A light diffusion board for improving light diffusion and enhancing brightness
JP2007206569A (ja) * 2006-02-03 2007-08-16 Daicel Chem Ind Ltd 光学シート
WO2007125575A1 (ja) * 2006-04-27 2007-11-08 Fujitsu Limited 照明装置及び液晶表示装置
US20070279935A1 (en) * 2006-05-31 2007-12-06 3M Innovative Properties Company Flexible light guide
JP4274239B2 (ja) * 2006-12-27 2009-06-03 ソニー株式会社 面状光源装置、表示装置及び面状照明方法
KR100951723B1 (ko) * 2006-12-28 2010-04-07 제일모직주식회사 백라이트 유닛의 광학시트
KR100838681B1 (ko) * 2007-03-15 2008-06-16 엘지전자 주식회사 광학 시트, 이를 이용한 백라이트 유닛 및 액정 표시 장치
KR100895335B1 (ko) * 2007-04-13 2009-05-07 주식회사 상보 광확산제를 이용한 광학 적층 필름
KR101351886B1 (ko) * 2007-05-14 2014-01-17 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치용 일체형 다기능 광학시트
KR100907231B1 (ko) * 2007-07-31 2009-07-10 신화인터텍 주식회사 광학 시트, 이를 포함하는 백라이트 어셈블리 및 액정 표시장치
KR101268961B1 (ko) * 2008-02-22 2013-05-29 엘지디스플레이 주식회사 도광판 제조 방법 및 이 도광판을 갖는 백라이트 유닛
JP2009196813A (ja) * 2008-02-25 2009-09-03 Sharp Corp 把持装置
CN101561588A (zh) * 2008-04-16 2009-10-21 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 背光模组及其光学板
TW201015129A (en) * 2008-10-03 2010-04-16 Feng-Li Lin Light guiding plate
CN201298087Y (zh) * 2008-11-21 2009-08-26 扬昕精密股份有限公司 导光板
KR101340604B1 (ko) * 2008-12-30 2013-12-11 엘지디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치모듈
JP2010176014A (ja) * 2009-01-30 2010-08-12 Jiroo Corporate Plan:Kk 液晶表示装置用光学シート及びこれを用いたバックライトユニット
CN102313195B (zh) * 2010-07-06 2014-06-18 乐金显示有限公司 用于制造导光板的装置和具有该导光板的背光单元

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050045187A (ko) * 2003-11-10 2005-05-17 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 백 라이트 유니트의 도광판
KR20060096199A (ko) * 2005-03-03 2006-09-11 태산엘시디 주식회사 도광판 제작용 스탬퍼의 제조방법
KR20090022312A (ko) * 2007-08-30 2009-03-04 제일모직주식회사 표면 보호 기능을 가지는 광 확산 필름

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