WO2013162106A1 - 광확산 잉크 조성물 및 이를 이용한 도광패널 - Google Patents

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  • a variety of display panels such as a decorative plate, a signboard, an advertising board that implements a display image of a predetermined design without stacking a separate image sheet in front of the light guide panel, and is applied to the light guide panel
  • a decorative image or an advertisement image of a design for example, a picture or a logo, a letter or a symbol, and the like may be aesthetically output in a colored and / or colorless design by receiving a light source.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a backlight unit included in the display unit of FIG. 1;
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the display unit of FIG. 3.
  • barium sulfate, calcium carbonate, and titanium dioxide may be composed of particles of 0.1 ⁇ m to 4 ⁇ m, more preferably, having an average particle size of 0.1 ⁇ m to 2 ⁇ m.
  • the increase and the L value of the color coordinate are high, which is good for the milky light output.
  • the smaller the average particle size of the light diffusing agent particles is.
  • the smaller the average particle size of the light diffusing agent is the higher the interference and haze of light is, which is good for realizing milky or haze / cloudy light, but the silicon beads and
  • silica when the average particle size is smaller than 0.8 ⁇ m, the light diffusion effect is deteriorated, the brightness is poor, and the milky light is difficult to realize.
  • the average particle size is 12 ⁇ m or more, the L value is 50 or less in the color coordinates. Or Hazy / Cloudy effect may be reduced.
  • barium sulfate, calcium carbonate, and titanium dioxide the same problem described in the silicon beads / silica particles may occur when the particle size is outside the particle size of 0.1 ⁇ m to 4 ⁇ m.
  • the ink binder that is, the acrylic resin, the vinyl chloride copolymer, the CAB resin, the CA resin, and the NC resin are mixed with the ink solvent alone or in combination. It is not limited. However, the liquid mixture of the ink solvent and the ink binder (for example, the acrylic resin) has a viscosity of approximately 6,000 to 20,000 cps (25 ° C.), which is good for screen printing workability of the light diffusion ink composition.
  • Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 2 were measured by using a color difference meter and a haze meter (HAZE METER) to measure L, a, b values, total light transmittance, and HAZE values, and are shown in [Table 2] below. .
  • HAZE METER a color difference meter and a haze meter

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Abstract

본 발명은: 아크릴 수지와 염화비닐 공중합체(PVC Copolymer)와 CAB(Cellulose Acetate Butylate) 수지와 CA 수지와 NC 수지로 이루어진 군에서 1종 이상이 선택되는 잉크 바인더; 실리콘 비드(Silicon Bead)와 실리카(Silica)와 황산바륨과 탄산칼슘과 이산화티탄으로 이루어진 군에서 1종 이상 선택되는 광확산제; 그리고 잉크 용제를 포함하는 광확산 잉크 조성물과 이를 이용한 도광 패널 및 디스플레이 유닛을 개시한다. 본 발명에 따르면, 광원의 빛이 상기 광확산 잉크 조성물에 의해 우유빛(Milky) 또는 뿌연(Haze/Cloudy) 광으로 변환되어 출력되므로 심미적이고 감성적이며 담백한 느낌의 광을 구현할 수 있고, 이를 이용한 도광 패널로 수려한 디자인의 조명이나 디스플레이를 구현할 수 있다.

Description

광확산 잉크 조성물 및 이를 이용한 도광패널
본 발명은 광확산 잉크 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도광패널에 적용되어 광확산층을 형성하는 잉크 조성물 및 이를 이용하여 우유빛(Milky) 또는 뿌연(Haze/Cloudy) 광으로 디스플레이 이미지를 출력하는 도광패널 및 디스플레이 유닛에 관한 것이다.
일반적으로 도광패널은 광원의 빛을 받아 전방으로 빛을 방출하는 조명기구로서, 장식이나 광고 등을 위한 발광보드나 액정표시장치(LCD)의 백라이트유닛(BLU) 등을 구현하는 부품으로 적용되고 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 도광패널의 제조에 사용되는 도광부재(4), 예를 들면 투명한 플라스틱 또는 유리 재질 등의 도광판이나 도광필름의 표면을 레이저 가공기술을 이용하여 깎아서, 상기 도광부재의 표면에 스크래치(Scratch) 또는 도트(Dot)로 구성되는 패턴(8; Pattern)이 형성되면, 상기 패턴(8)이 상기 광원(3)의 빛을 산란/굴절/반사시킴으로써 상기 도광패널의 전방으로 면광원 형태의 조명광이 출사된다.
그러나 상기 레이저 가공기술에 의해 제조되는 상기 도광패널은 상기 광원(3)의 빛을 상기 광원(3)의 빛과 동일한 색깔의 면광원으로 출사할 뿐이어서 심미적인 조명광의 전달이 어렵고 단조로운 면광원 형태의 조명광을 출사하는데 그친다.
한편, 근래에는 상기 도광부재(4)에 광확산 잉크를 인쇄하여 상기 도광부재(4)의 표면에 상기 패턴(8)을 도트 형태로 형성함으로써 상기 광원(3)에서 출사되는 빛을 산란/반사시키는 구성의 도광패널이 개발되고 있는데, 이러한 광확산 잉크를 이용한 도광패널 역시 상기 광확산 잉크가 인쇄된 부분이 상기 광원의 빛을 산란/반사시켜서 동일한 색깔과 균일한 휘도로 출력할 뿐이며 상기 도광패널 자체만으로 수려한 느낌의 광이나 특정 디자인의 이미지를 출력할 수 없고, 상기 광확산 잉크가 전체적인 휘도를 개선하기는 하나, 상기 도광패널을 상기 백라이트유닛 이외에 다양한 분야에 적용시키는 데 한계가 있다.
다시 말해서, 종래의 도광패널, 보다 구체적으로 상기 도광부재(4)는 액정표시장치의 기판을 고르게 조명하거나, 일정 형태의 이미지가 구현된 이미지 시트(2; Image Sheet) 예를 들면 광고나 장식을 위한 사진 시트나 그림 시트의 후방에 배치되어, 상기 광원(3)과 동일한 색의 빛으로 상기 이미지 시트(2)를 후방에서 비춤으로써 상기 이미지 시트가 밝게 빛나게 하는 백라이트 유닛으로만 적용되는 실정이다.
이에 본 발명자는 상기 광원을 빛을 변환시켜서 심미적이고 감성적인 형태의 빛으로 출사할 수 있는 광확산 잉크 조성물 및 이를 이용한 도광 패널, 더 나아가 도광패널 자체에 광확산 잉크로 이미지가 구현된 광패턴 이미지 출력형 도광패널을 개발하게 되었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 도광패널의 전방으로 우유빛(Milky) 또는 뿌연(Haze/Cloudy) 광을 출력하여 심미적인 느낌을 줄 수 있는 광확산 잉크 조성물과 이를 이용한 도광패널 및 디스플레이 유닛을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 소정 디자인에 맞춰서 광확산 잉크 조성물에 의해 구현된 디스플레이 이미지를 출력할 수 있는 도광 패널, 즉 이미지 시트를 후방에서 조명하는 타입이 아닌 도광패널 자체에 소정 디자인의 이미지가 형성되어 상기 도광패널 자체가 이미지를 출력할 수 있는 도광 패널을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 다양한 색상이나 형상의 디스플레이 이미지를 상기 도광 패널에 구현할 수 있는 광확산 잉크 조성물 및 이에 의해 구현되는 컬러 이미지(Colored Image)를 출력할 수 있는 도광 패널 및 디스플레이 유닛을 제공하는 데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은: 아크릴 수지와 염화비닐 공중합체(PVC Copolymer)와 CAB(Cellulose Acetate Butylate) 수지와 CA(Cellulose Acetate )수지와 NC(Nitro Cellulose) 수지로 이루어진 군에서 1종 이상이 선택되는 잉크 바인더; 실리콘 비드(Silicon Bead)와 실리카(Silica)와 황산바륨(BaSO4)과 탄산칼슘(CaCO3) 및 이산화티탄(TiO2)으로 이루어진 군에서 1종 이상 선택되는 광확산제; 그리고 잉크 용제를 포함하는 광확산 잉크 조성물을 제공한다.
상기 광확산제 중 상기 실리콘 비드 및 실리카의 경우 평균 입도가 0.8㎛~12㎛이며, 상기 황산바륨과 탄산칼슘과 이산화티탄의 경우 평균입도가 0.1㎛~4㎛로 구성된다. 보다 상세하게는 상기 실리콘비드 및 실리카의 경우 평균 입도가 1㎛~8㎛이며 황산바륨, 탄산칼슘, 이산화티탄의 경우 0.1㎛~2㎛인 것을 특징으로 한다.
상기 광확산제 중 상기 실리콘 비드 및 실리카는 굴절율이 1.43이고, 상기 황산바륨의 굴절율은 1.64, 상기 탄산칼슘의 굴절율은 1.63, 상기 이산화티탄의 굴절율은 2.4~2.7이다. 그리고 상기 잉크 바인더는 굴절율이 1.49인 상기 아크릴 수지와 굴절율이 각각 1.48인 상기 염화비닐 코폴리머와 CAB 수지와 CA 수지 및 NC 수지로 이루어진 군에서 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 한다.
상기 잉크 용제는, 케톤류와 에스테르류와 에테르류와 탄화수소계와 글리콜에테르계 유기용제로 이루어진 군에서 1종 이상 선택될 수 있다.
상기 광확산제 100 중량부에 대하여, 상기 잉크 바인더는 100~1500 중량부, 특히 100~1200이고, 상기 잉크 용제는 160~2000 중량부인 것을 특징으로 한다.
상기의 구성에 더하여 본 발명에 따른 광확산 잉크 조성물은, 색상 구현을 위한 색상안료를 더 포함하여 구성될 수도 있다. 상기 색상안료는, 투명 색상안료인 것이 바람직하다.
상기 색상 안료는; 아조계 안료, 프탈로시아닌(Phthalocyanine) 안료, 안트라퀴논계(Anthraquinone) 안료, 티오인디고계(Thioindigo) 안료, 페린온계(Perinone)　안료, 페릴렌계(Perylene) 안료, 퀴나크리돈계(Quninacridone) 안료, 그리고 투명성 색상안료로 이루어진 군에서 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 한다.
상기 아조계 안료로는, 시.아이. 피그먼트 레드(C.I. Pigment Red) 3, 5, 48:1, 48:2,48:3, 48:4, 53:1, 53:2, 57:1, 시. 아이. 피그먼트 엘로우 1, 3, 83, 시.아이. 피그먼트 오렌지 16, 13 등이 있고; 상기 프탈로시아닌 안료로는 시.아이. 피그먼트 블루(C.I. Pigment Blue) 15, 15:3, 17과 시.아이. 피그먼트 그린(C.I. Pigment Green) 7 등이 있다.
그리고 상기 안트라퀴논계 안료의 예로는, 축합다환계 유기안료로 인단트렌 블루 시.아이. 피그먼트 블루60(Indanthrene Blue C.I. Pigment Blue 60)이 있고; 상기 티오인디고계 안료로는, 티오인디고 마젠타 시.아이. 피그먼트 바일롯38(Thioindigo Magenta C.I. Pigment Vilot38) 등이 있으며; 상기 페린온계 안료의 예로는, 페린온 오렌지 시.아이. 피그먼트 오렌지43(Perinone Orange C.I. Pigment Orange 43)이 있다.
상기 페릴렌계 안료의 예로는 페릴렌 마룬 시.아이. 피그먼트 레드179(Perylene Maroon C.I. Pigment Red 179)가 있으며; 상기 퀴나크리돈계 안료의 예로는 퀴나크리돈 레드 시.아이. 피그먼트 바이올렛 19(Quninacridone Red C.I. Pigment Violet 19)이 있고; 상기 투명성 색상안료의 예로는, 시.아이. 피그먼트 레드 177(C.I. Pigment R 177(red))과, 시.아이. 피그먼트 그린 36(CI Pigment G36(green))과, 시.아이. 피그먼트 블루 15:6(C.I. pigment B15:6(blue))과, 시.아이. 피그먼트 옐로우 139(C.I. Pigment Y139(yellow))와, 시.아이. 피그먼트 바이올렛 23(CI Pigment V23(violet)) 등이 있다.
상기 광확산제 100 중량부에 대하여 상기 색상안료는 8~340 중량부가 혼합될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 일 형태로서 본 발명은: 상술한 구성을 갖는 광확산 잉크 조성물에 의해 형성되는 광확산층; 그리고 상기 광확산층이 구비되는 도광부재를 포함하여 구성되는 도광 패널 및 상기 도광패널을 이용한 디스플레이 유닛을 제공한다. 상기 디스플레이 유닛은 상기 도광패널과 상기 도광패널을 조명하는 광원을 포함하여 구성된다.
상기 광확산층은 상기 도광부재의 표면에 소정 디자인의 디스플레이 이미지를 형성하며; 상기 도광부재가 상기 광원에 의해 조명됨에 따라 상기 도광부재의 전방으로 상기 디스플레이 이미지가 출력되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광확산 잉크 조성물, 이를 이용한 도광패널 및 디스플레이 유닛에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 광원의 빛이 상기 광확산 잉크 조성물에 의해 우유빛(Milky) 또는 뿌연(Haze/Cloudy) 느낌의 광으로 변환되어 출력되므로, 심미적이고 감성적이며 담백한 느낌의 광을 구현할 수 있고, 이를 이용한 도광패널로 수려한 디자인의 조명을 구현할 수 있다.
본 발명에 따르면, 컬러를 갖는 유색의 광확산 잉크 조성물로 컬러 우유빛 광을 구현할 수 있고 광원의 색과 광확산 잉크 조성물의 색이 함께 혼합색을 구현할 수 있으므로, 도광패널 자체가 다양한 색상의 우유빛(Milky) 또는 뿌연(Haze/Cloudy) 느낌을 연출하여 심미적인 디자인을 출력할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 광확산 잉크 조성물이 도광패널에 광확산층을 형성하는 동시에 유색 및/또는 무색의 광확산 잉크 조성물을 이용하여 원하는 디자인의 디스플레이 이미지를 도광패널 자체에 구현할 수 있고, 이에 따라 도광패널 자체가 직접 심미적이고 수려한 디자인의 디스플레이 이미지를 우유빛 또는 뿌연 느낌의 광으로 출력할 수 있다.
본 발명에 따르면, 별도의 이미지 시트를 도광패널의 전방에 적층하지 않고도 소정 디자인의 디스플레이 이미지가 구현된 장식판이나 간판, 광고판 등 각종의 다양한 디스플레이 패널을 제조할 수 있고, 상기 도광패널에 적용되는 소정 디자인의 장식이미지나 광고 이미지, 예를 들면 그림이나 로고 등과 문자나 기호 등이 광원이 빛을 받아서 유색 및/또는 무색의 디자인으로 심미적으로 출력될 수 있다.
본 발명의 특징 및 장점들은 본 발명의 실시예와 함께 다음의 첨부 도면들을 참고하여 더 자세하게 이해될 수 있으며, 상기 도면들 중:
도 1은 종래의 디스플레이 유닛의 일 예를 나타낸 분해 사시도;
도 2는 도 1의 디스플레이 유닛에 구비되는 백라이트 유닛을 나타낸 단면도;
도 3은 본 발명에 따른 광확산 잉크 조성물에 의해 구현되는 발광 이미지를 갖는 디스플레이 유닛의 일 실시예를 나타낸 분해 사시도; 그리고
도 4는 도 3의 디스플레이 유닛을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
이하, 본 발명에 따른 광확산 잉크 조성물의 바람직한 실시예를 보다 구체적으로 설명한다.
본 발명에 따른 광확산 잉크 조성물의 일 실시예는, 잉크 바인더(Ink Binder)와 광확산제와 잉크 용제를 포함하여 구성된다. 여기서 상기 광확산 잉크 조성물은 첨가제를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 잉크 바인더는, 아크릴 수지와 염화비닐 공중합체(PVC Copolymer)와 CAB(Cellulose Acetate Butylate) 수지와 CA(Cellulose Acetate ) 수지와 NC(Nitro Cellulose) 수지로 이루어진 군에서 1종 이상 선택될 수 있다. 따라서 상기 잉크 바인더로 상기 아크릴 수지와 상기 염화비닐 공중합체와 상기 CAB 수지와 CA 수지 와 NC 수지 중 어느 하나 또는 2종 이상이 혼용될 수 있다.
다음으로, 상기 잉크 용제는, 케톤류와 에스테르류와 에테르류와 탄화수소계와 글리콜에테르계 유기용제로 이루어진 군에서 1종 이상 선택될 수 있다. 상기 케톤류 용제의 예로는 이소포론(Isophorone)과 사이클로헥사논(Cyclohexanone) 등이 있으며, 상기 에스테르류 용제의 예로는 부틸케비톨 아세테이트(Buthyl Cabitol Acetate)과 에틸케비톨 아세테이트(Ethyl Cabitol Acetate) 등이 있고, 상기 에테르류 용제의 예로는 부틸 케비톨(Buthyl Cabitol)과 에틸케비톨 등이 있다
그리고, 상기 탄화수소계 용제로는 아로마틱 150(Aromatic 150)와 아로마틱 200(Aromatic 200) 등이 있으며, 상기 글리콜에테르계 용제로는 부틸 셀루솔브(Butyl Cellusolve)와 에틸 셀루솔브 (Ethyl Cellusolve) 등이 있다.
상술한 케톤류와 에스테르류와 에테르류와 탄화수소계와 글리콜에테르계 유기용제 중의 1종 또는 2종 이상의 용제가 혼합되어 상기 잉크 용제를 구성할 수 있다.
상기 광확산제는 실리콘 비드(Silicon Bead)와 실리카(Silica)와 황산바륨(BaSO4), 탄산칼슘(CaCO3) 및 이산화티탄(TiO2) 중 어느 하나로 구성될 수 있으며, 2종 이상이 혼용될 수도 있고, 상기 잉크 바인더 및 상기 잉크 용제의 혼합물에 상기 광확산제가 적용되어, 상기 광확산 잉크 조성물이 광원에 의해 조명되는 경우에 우유빛(Milky) 또는 뿌연(Haze/Cloudy) 광을 출력하는 관능성을 구현할 수 있다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 광확산제는 입자 형태 즉 광확산 입자로서, 평균 입도(Grain Size)가 대략 0.8㎛~12㎛인 상기 실리콘 비드 또는 실리카 입자들을 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 실리콘 비드와 실리카 입자는 평균입도가 1㎛~8㎛인 것이 빛의 산란과 헤이즈(Haze)의 증가 및 색좌표의 L값이 높게 나타나 우유빛(Milky) 광 출력에 보다 바람직하다.
그리고 상기 광확산제 중 황산바륨, 탄산칼슘, 이산화티탄의 경우 0.1㎛~4㎛입자로 구성될 수 있으며, 보다 바람직하게 평균입도가 0.1㎛~2㎛인 것이 빛의 산란과 헤이즈(Haze)의 증가 및 색좌표의 L값이 높게 나타나 우유빛(Milky) 광 출력에 좋다.
상기 광원의 빛을 우유빛(Milky) 또는 뿌연(Haze/Cloudy) 느낌과 같이 담백한 느낌의 빛으로 변화시키기 위해서는 광확산제 입자의 평균 입도가 작을수록 좋다. 보다 상세하게는, 상기 광확산제의 평균입도가 작을수록 빛의 간섭 및 헤이즈(Haze)가 높아져서 우유빛(Milky) 또는 뿌연(Haze/Cloudy) 광을 구현하는데 좋으나, 광확산제중 실리콘 비드 및 실리카의 경우 평균입도가 0.8㎛ 보다 작으면 광확산 효과가 저하되어 휘도가 나빠지며 우유빛 광의 구현이 어렵고, 평균입도가 12㎛ 이상인 경우에는 색좌표 중 L값이 50 이하로 나타나 우유빛(Milky) 또는 뿌연(Hazy/Cloudy)효과가 떨어질 수 있다. 상기 황산바륨, 탄산칼슘, 이산화티탄의 경우에도 0.1㎛~4 ㎛의 입도를 벗어나면 실리콘 비드/실라카 입자에서 설명된 동일한 문제가 발생할 수 있다.
상기 광확산제는 상기 잉크 바인더의 굴절율과 차이를 크게 하고 작은 입자를 사용할수록 빛의 간섭효과로 인해 우유빛의 관능성을 구현하기 좋은 것으로 나타나는데, 본 발명에서는 굴절율이 각각 1.43인 실리콘 비드나 실리카 입자, 굴절율이 1.64인 황산바륨, 굴절율이 1.63인 탄산칼슘, 그리고 굴절율이 2.4~2.7인 이산화 티탄을 상기 광확산제로 적용하는 것을 개시한다.
그리고, 상기 잉크 바인더는, 상기 광확산제의 굴절율과 차이가 나는 물질로서 굴절율이 각각 1.48인 낙산 셀룰로오스 수지(CAB; Cellulose Acetate Butylate 수지)와 셀룰로오스 아세테이트(Cellulose Acetate) 수지 및 니트로 셀루로오스(Nitro Cellulose) 수지와 염화비닐 코폴리머와 굴절율이 대략 1.49인 아크릴 수지 중 적어도 어느 하나가 적용하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다만 상기 잉크 바인더로서 굴절율이 1.49인 아크릴 수지는 구입이 쉽고 플라스틱 소재에 대한 부착성 등이 우수하여 잉크 바인더로서 적용성이 뛰어나다.
상기 광확산제 100 중량부에 대하여, 상기 잉크 바인더는 100~1500 중량부이고, 상기 잉크 용제는 160~2000 중량부가 혼합되며, 이러한 범위를 벗어나서 상기 광확산제의 양이 상대적으로 과도하거나 모자라면 광확산 효과가 저하되고 색좌표 값 중 L값이 낮아져서 우유빛의 느낌이 낮게 나타날 수 있다.
한편, 상기 잉크 용제 100중량부를 기준으로 할 때 40~90 중량부의 잉크 바인더, 즉 상기 아크릴 수지와 염화비닐 코폴리머와 CAB 수지와 CA 수지와 NC 수지가 단독 또는 혼용으로 상기 잉크 용제와 혼합되나 이에 한정되는 것은 아니다. 다만, 상기 잉크 용제와 상기 잉크 바인더(예를 들면 상기 아크릴 수지)와의 혼합액은 점도가 대략 6,000~20,000 cps(25℃ 기준)인 것이 상기 광확산 잉크 조성물의 스크린 인쇄 작업성에 좋다.
본 발명에 따른 광확산 잉크 조성물 색상 구현을 위한 색상안료를 더 포함하여 구성될 수도 있다. 상기 색상안료로는 선명하고 맑은 빛의 구현을 위하여 투명 색상안료가 사용될 수 있다.
상기 색상 안료로는; 아조계 안료, 프탈로시아닌(Phthalocyanine) 안료, 안트라퀴논계(Anthraquinone) 안료, 티오인디고계(Thioindigo) 안료, 페린온계(Perinone)　안료, 페릴렌계(Perylene) 안료, 퀴나크리돈계(Quninacridone) 안료, 그리고 투명성 색상안료 등이 있으며, 상기 광확산 잉크 조성물은 이러한 색상안료들 중 어느 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 아조계 안료로는, 시.아이. 피그먼트 레드(C.I. Pigment Red) 3, 5, 48:1, 48:2,48:3, 48:4, 53:1, 53:2, 57:1, 시. 아이. 피그먼트 엘로우 1, 3, 83, 시.아이. 피그먼트 오렌지 16, 13 등이 있고; 상기 프탈로시아닌 안료로는 시.아이. 피그먼트 블루(C.I. Pigment Blue) 15, 15:3, 17과 시.아이. 피그먼트 그린(C.I. Pigment Green) 7 등이 있다.
그리고 상기 안트라퀴논계 안료의 예로는, 축합다환계 유기안료로 인단트렌 블루 시.아이. 피그먼트 블루60(Indanthrene Blue C.I. Pigment Blue 60)이 있고; 상기 티오인디고계 안료로는, 티오인디고 마젠타 시.아이. 피그먼트 바일롯38(Thioindigo Magenta C.I. Pigment Vilot38) 등이 있으며; 상기 페린온계 안료의 예로는, 페린온 오렌지 시.아이. 피그먼트 오렌지43(Perinone Orange C.I. Pigment Orange 43)이 있다.
상기 페릴렌계 안료의 예로는 페릴렌 마룬 시.아이. 피그먼트 레드179(Perylene Maroon C.I. Pigment Red 179)가 있으며; 상기 퀴나크리돈계 안료의 예로는 퀴나크리돈 레드 시.아이. 피그먼트 바이올렛 19(Quninacridone Red C.I. Pigment Violet 19)이 있고; 상기 투명성 색상안료의 예로는, 시.아이. 피그먼트 레드 177(C.I. Pigment R 177(red))과, 시.아이. 피그먼트 그린 36(CI Pigment G36(green))과, 시.아이. 피그먼트 블루 15:6(C.I. pigment B15:6(blue))과, 시.아이. 피그먼트 옐로우 139(C.I. Pigment Y139(yellow))와, 시.아이. 피그먼트 바이올렛 23(CI Pigment V23(violet)) 등이 있다.
상기 색상안료로서 상술한 색상안료들이 1종 이상이 선택될 수 있으며, 상술한 색상안료들 중에 서로 다른 색의 색상 안료가 혼합되는 경우에는 혼합색이 구현될 수 있다.
여기서, 상기 색상안료는 상기 광확산제, 즉 실리콘 비드 및/또는 실리카 입자 100 중량부에 대하여 상기 색상안료는 8~340 중량부가 혼합된다. 보다 상세하게는 상기 광확산제 100 중량부에 대하여 상기 색상안료는 20~270 중량부가 혼합된다. 종래에는 도광패널에서 출사되는 빛의 색이 광원의 색에만 의존하였으나, 상기 색상안료가 본 발명에 따른 광확산 잉크 조성물에 포함됨에 따라 다양한 색의 빛을 출사하는 도광패널을 제조할 수 있다.
그리고 유색 및/또는 무색의 광확산 잉크 조성물을 사용하여 상기 도광패널, 보다 상세하게는 도광부재의 표면에 인물이나 사물 기타 로고 등의 다양한 이미지를 기설정된 디자인에 따라 구현할 수 있고, 상기 도광패널에 광원의 빛이 조명됨에 따라 상기 도광패널이 우유빛 또는 뿌연 빛으로 발광되는 디스플레이 이미지를 전방으로 직접 출력할 수 있게 되어 심미감과 디자인성이 향상되고, 종래의 이미지 시트를 생략할 수 있으므로 부품이 단순화되고 투명한 도광부재로 깨끗하고 맑게 표현된 장치 기타 물건, 예를 들면 광고나 간판 기타 장식 등을 위한 디스플레이 장치의 구현이 가능해진다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 디스플레이 유닛은 상기 도광패널(110)과 광원(120)을 포함하여 구성되며, 상기 도광패널(110)은 상기 도광부재(111)와 광확산층(112)을 포함하여 구성된다. 여기서 상기 광확산층(112)은 상기 광원(120)의 빛을 받아서 우유빛 광패턴의 디스플레이 이미지(112a)를 상기 도광패널(110)의 전방으로 출력한다.
다시 말해서, 상기 도광패널(110)은 상기 광원(120)에 의해 발광되는 상기 소정 디자인의 디스플레이 이미지(112a)를 가지며, 상기 광확산 잉크 조성물이 상기 디스플레이 이미지(112a)의 디자인에 맞춰서 상기 도광부재(111)의 표면, 보다 상세하게는 상기 도광부재의 배면에 인쇄되어 상기 광확산층(112)을 형성함으로써 상기 디스플레이 이미지(112a)가 상기 도광부재의 전방에 우유빛 느낌으로 출력될 수 있다.
따라서, 상기 광확산층(112)이 상기 디스플레이 이미지의 적어도 일부를 형성하도록 상기 도광부재(111)의 표면에 일체로 형성될 수 있으며, 이러한 경우 상기 광확산층(112)의 외관과 상기 디스플레이 이미지(112a)의 외관이 동일하게 된다. 더 나아가 상기 디스플레이 이미지(112a)는 적어도 일부가 컬러로 출력되는 컬러 이미지(Color Image)로 구현될 수도 있는데, 상기 디스플레이 이미지(112a) 중 컬러로 구현되는 부분에 인쇄되는 광확산 잉크 조성물은 상기 색상안료를 포함하게 된다. 따라서 본 발명에 따른 도광패널의 광확산층은 단색 또는 다색의 컬러 디스플레이 이미지를 구현할 수도 있다.
물론, 상기 디스플레이 이미지의 일부만이 본 발명에 따른 광확산 잉크 조성물에 의해 인쇄되는 광확산층으로 구성될 수도 있다.
상기 디스플레이 이미지(112a)는 로고나 광고물이나 사진이나 문양이나 표식이나 문자나 기호 등을 포함할 수 있으며, 상기 광확산 잉크 조성물은 상기 도광부재(111)의 표면에 기 설정된 디자인대로 인쇄되며, 상기 광확산 잉크 조성물의 인쇄에 의해 상기 도광부재(111)의 표면에 형성되는 상기 광확산층(112)은 상기 로고나 광고물이나 사진이나 문양이나 표식이나 문자나 기호 등의 형상을 갖는다.
보다 상세하게 설명하면, 본 발명에 있어서 상기 디스플레이 이미지(112a)는 광확산 잉크의 재질의 상기 광확산층(112)에 의해 구현되는 우유빛 이미지로서, 상기 광확산 잉크 조성물이 상기 도광부재(111)의 표면에 코팅(예를 들면 실크 스크린 인쇄법에 의한 인쇄)되어 상기 광확산층(112)을 형성하며, 상기 광확산층(112)이 상기 광원(120)의 빛을 산란/반사/굴절시켜서 변환함으로써 상기 도광패널(110)의 전방으로 상기 디스플레이 이미지(112a)를 우유빛의 담백한 느낌의 광패턴으로 관능성이 높게 출력한다.
상기 광원(120)은 전력 소모성을 고려하여 백색 LED 및/또는 유색 LED가 적용될 수 있고, 상기 도광패널(110)의 측면 모서리를 따라 복수개의 발광램프(121), 즉 LED들이 배치되어 상기 조명광을 출사하며, 상기 발광램프(121)들은 동시에, 순차적으로 또는 교대로 발광되도록 구성될 수 있다. 그리고 상기 광원(120)의 빛과 상기 광확산층(112)의 색상이 혼합되어 혼합색이 구현될 수 있다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 광원(120)의 조명광은 상기 도광 패널(110)의 일측 모서리(입사부)를 통해 입사되며, 상기 광원(120)에서 출사되는 상기 조명광은 상기 도광패널(110)을 투과하여 진행하면서 상기 광확산층(112)에 도달하고 상기 광확산층(112)은 상기 광원에서 출사되는 빛의 방향을 변환시켜 상기 디스플레이 이미지(112a)를 상기 도광패널(110)의 전방으로 출사한다.
이때 상기 광확산 잉크 재질의 광확산층(112)은 상기 도광부재(110)를 통해 투과되는 상기 광원의 빛(조명광)을 산란/반사/굴절 등의 과정을 통해 면광원으로 변환시키고, 상기 광확산층(112)은 상기 디스플레이 이미지를 구현하는 소정의 디자인에 맞춰서 상기 도광부재(111)에 인쇄되므로, 상기 디스플레이 이미지 중에서 상기 광확산층(112)가 인쇄된 부분은 상기 도광패널(110)의 전방으로 우유빛 느낌으로 출사된다.
결론적으로 본 발명에 따르면 상기 광원(120)에서 출사되는 조명광이 상기 도광패널(110)의 광확산층(112)에 의해 상기 디스플레이 이미지(125)로 변환되어 우유빛 광 이미지의 형태로 출사된다.
본 발명에 따르면, 상기 도광패널(110)에 광원(120)의 빛이 조명됨에 따라 상기 도광패널이 상기 디스플레이 이미지를 우유빛 광패턴으로 구현할 수 있게 되어 심미감과 디자인성이 향상되고, 종래의 이미지 시트를 생략할 수 있으므로 부품이 단순화되고 투명한 도광부재로 깨끗하고 맑게 표현된 장치 기타 물건, 예를 들면 광고나 간판 기타 장식 등을 위한 디스플레이 장치의 구현이 가능해진다.
예를 들어 상기 도광부재(111)의 표면에 기업의 로고, 광고물이나 인물 기타 사물 등의 이미지가 소정의 디자인에 맞춰서 상기 광확산 잉크 조성물에 의해 인쇄된 경우에, 상기 도광패널(110)은 상기 광원(120)의 빛을 받아 담백하고 심미감이 뛰어난 디스플레이 이미지의 관능적 표현을 구현할 수 있다.
여기서, 상기 도광패널(110)의 예로는 플라스틱 재질의 투광성 도광부재가 적용될 수 있으며, 상기 플라스틱 재질의 구체적인 예로는 PMMA(Polymethylmethacrylte) 재질과 PC(Poly carbonate) 재질과 PS(Polystyrene) 재질 등 다양한 재질이 있다.
즉 상기 PMMA 또는 PC(Poly carbonate) 등의 소재에 본 발명에 따른 광확산 잉크 조성물이 실크 스크린 인쇄(Silk Screen Printing) 기법으로 인쇄되어 상기 광확산층을 형성하며, 상기 광확산층이 소정의 디자인, 즉 기설정된 디자인의 이미지에 따라 인쇄되어 광고, 간판, 장식 등의 디스플레이 패널을 구현할 수 있다.
상기 디스플레이 이미지(112a)은 복수의 영역으로 구획되어 영역별로 다른 색상의 광원에 의해 조명될 수도 있다.
한편, 상기 광확산 잉크 조성물은 상기 첨가제, 예를 들면 소포제와 분산제와 레벨링제 등의 첨가제를 1종 이상 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제는 상기 광확산제 100중량부에 대하여 4~70 중량부가 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 실시예에서 개시되는 광확산 잉크 조성물의 구체적인 예는, 아크릴 수지 및/또는 염화비닐 코폴리머를 포함하는 잉크 바인더 25~35중량%, 광확산제 3~25 중량%, 케톤류와 에스테르류와 에테르류와 탄화수소계류와 글리콜에테르계 용제 중 1종 이상을 포함하는 잉크 용제 40~60중량%, 기타 첨가제 1~2중량%, 색상안료 2~10중량%로 제조될 수 있다. 상기 광확산제로는 전술한 다양한 종류가 1종 이상 포함될 수 있다.
이하 본 발명에 따른 광확산 잉크 조성물의 구체적인 실시예를 설명하며, 하기의 실시예는 본 발명을 예시한 것에 불과하며 본 발명에 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1 내지 실시예 3 및 비교예 1과 비교예 2의 제조]
다음과 같이 [표 1]의 성분과 함량에 따라 실시예 1과 실시예 2에 따른 광확산 잉크 조성물 및 비교예 1과 비교예 2에 따른 광확산 잉크 조성물을 제조하고, 이러한 광확산 잉크 조성물을 두께 1cm의 도광부재(도광판)에 인쇄하여 도광패널을 제조하였다.
표 1
성 분 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예 2 비 고
A-21 30 30 38 30 30 Acrylic resin (분자량 120,000) Rohm & Hass 제품
Isophorone 30 32.6 28.6 18.6 30 Ketone계 Solvent (비점 210℃)
Butyl carbitol Acetate 23.6 30 30 30 23.6 Ester계 Solvent (비점 240℃)
BYK-052 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 실리콘계 소포제독일 BYK 사의 제품
G-410 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 실리콘계 레밸링제Tego 사 제품
BYK-2008 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 아크릴계 분산제독일 BYK 사의 제품
TiO2 (평균입도 0.25㎛) 2 20
PMMA bead (평균입도 20㎛) 15
Silicon bead (평균입도 2㎛) 15
Silica (평균입도 2㎛) 6
Total 100 100 100 100 100
그리고 위 실시예 1~3 과 비교예 1~2 를 색차계 및 헤이즈측정기(HAZE METER)를 사용하여 L, a, b 값 및 전체 광투과율 , HAZE 값을 측정하여 아래 [표 2]에 나타내었다.
[표 2]의 측정값은 광원이 켜지기 전의 수치로서, 전체 광투과율은 40 이상이고, L 값이 50 이상이고, HAZE 값이 60이상일 때 광원이 켜진후 우유빛 광패턴의 발현이 우수하며, 전체 광투과율은 50 이상이고 L 값이 60 이상이고, HAZE 값이 75 이상이 보다 바람직하다.
표 2
구분 공기 (Air) 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2 비고
점도 (cps/25℃) _ 9500 9700 8300 9000 8700
색상 L 0.0 70.36 63.35 59.25 93.99 33.45 PMMA 도광판 (두께 1cm)305 Mesh screen 인쇄 건조후 측정 측정장비 CM-2600D (색차계) 미놀타
a 0.0 -0.89 -0.68 -0.63 1.52 0.12
b 0.0 -1.92 -1.72 -1.58 -7.85 0.29
광특성 Tt (전체 광투과율) 100 89 90 85 12 91 PMMA 도광판 (두께 1cm)305 Mesh screen 인쇄 건조후 측정 측정장비 HAZE Meter(SUGA, Japan)
Haze 0.0 91.2 94.5 89.8 97.5 80.0
상기와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다.
그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
본 발명은 잉크 분야, 특히 광원의 빛을 받아 발광하는 광확산 잉크 제조 및 조명분야 및 디스플레이장치의 백라이트유닛 제조분야에 대한 산업상 이용가능성을 가지며, 본 발명에 따르면 광원의 빛이 상기 광확산 잉크 조성물에 의해 우유빛(Milky) 또는 뿌연(Haze/Cloudy) 느낌의 광으로 변환되어 출력되므로, 심미적이고 감성적이며 담백한 느낌의 광을 구현할 수 있고, 이를 이용한 도광패널로 수려한 디자인의 조명이나 이미지를 구현할 수 있다.

Claims (12)

  1. 아크릴 수지와 염화비닐 공중합체(PVC Copolymer)와 CAB(Cellulose Acetate Butylate) 수지와 CA(Cellulose Acetate ) 수지와 NC(Nitro Cellulose) 수지로 이루어진 군에서 1종 이상이 선택되는 잉크 바인더;
    실리콘 비드와 실리카와 황산바륨과 탄산칼슘과 이산화티탄으로 이루어진 군에서 1종 이상 선택되는 광확산제; 그리고
    잉크 용제를 포함하는 광확산 잉크 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 실리콘 비드와 실리카는 평균 입도가 0.8㎛~12㎛이며; 상기 황산바륨과 탄산칼슘과 이산화티탄은 평균 입도가 0.1㎛~4㎛인 것을 특징으로 하는 광확산 잉크 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 실리콘 비드와 실리카는 평균 입도가 1㎛~8㎛이고; 상기 황산바륨과 탄산칼슘과 이산화티탄은 평균 입도가 0.1㎛~2㎛인 것을 특징으로 하는 광확산 잉크 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 실리콘 비드 및 실리카의 굴절율이 1.43이고, 상기 황산바륨의 굴절율은 1.64이고, 상기 탄산칼슘의 굴절율은 1.63이며, 상기 이산화티탄의 굴절율은 2.4~2.7이고; 상기 잉크 바인더는, 굴절율이 1.49인 상기 아크릴 수지와 굴절율이 각각 1.48인 상기 염화비닐 코폴리머와 CAB 수지와 CA 수지와 NC 수지로 이루어진 군에서 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 광확산 잉크 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 잉크 용제는, 케톤류와 에스테르류와 에테르류와 탄화수소계와 글리콜에테르계 유기용제로 이루어진 군에서 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 광확산 잉크 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 광확산제 100 중량부에 대하여, 상기 잉크 바인더는 100~1500 중량부이고, 상기 잉크 용제는 160~2000 중량부인 것을 특징으로 하는 광확산 잉크 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    색상 구현을 위한 색상안료를 더 포함하는 광확산 잉크 조성물.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 색상안료는, 투명 색상안료인 것을 특징으로 하는 광확산 잉크 조성물.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 색상안료는; 아조계 안료, 프탈로시아닌(Phthalocyanine) 안료, 안트라퀴논계(Anthraquinone) 안료, 티오인디고계(Thioindigo) 안료, 페린온계(Perinone)　안료, 페릴렌계(Perylene) 안료, 퀴나크리돈계(Quninacridone) 안료, 그리고 투명성 색상안료로 이루어진 군에서 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 광확산 잉크 조성물.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광확산제 100 중량부에 대하여 상기 색상안료는 8~340 중량부가 혼합되는 것을 특징으로 하는 광확산 잉크 조성물.
  11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 광확산 잉크 조성물에 의해 형성되는 광확산층; 그리고
    상기 광확산층이 구비되는 도광부재를 포함하여 구성되는 도광 패널.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 광확산층은 상기 도광부재의 표면에 일체로 형성되는 소정 디자인의 디스플레이 이미지 중 적어도 일부를 형성하며; 상기 도광부재가 상기 광원에 의해 조명됨에 따라 상기 도광부재의 전방으로 상기 디스플레이 이미지가 출력되는 것을 특징으로 하는 도광 패널.
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