KR101778961B1 - 도광판 및 이를 포함하는 백라이트 유닛 - Google Patents

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KR101778961B1
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Abstract

본 발명은 도광판 및 이를 포함하는 백라이트 유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광학적 특성이 우수하고 외부 환경에 대한 치수안정성이 고려된 기재층의 일면에 광학적 특성과 경도 특성이 고려된 표면층을 박막으로 형성하여, 가공성과 내스크래치성이 우수하면서도 휘도 저하를 최소화할 수 있는 도광판 및 이를 포함하는 백라이트 유닛에 관한 것이다.

Description

도광판 및 이를 포함하는 백라이트 유닛 {Light Guide Plate and Backlight Unit Assembly Comprising the Same}
본 발명은 액정 디스플레이 장치(Liquid Crystal Display)에 사용되는 도광판과 이를 포함하는 백라이트 유닛 어셈블리에 관한 것이다.
산업 사회가 고도의 정보화 시대로 발전함에 따라 다양한 정보를 표시 및 전달하기 위한 매체로서 전자 디스플레이 장치의 중요성은 나날이 증대되고 있다. 특히, 액정 디스플레이 장치(LCD)의 경우, 액정과 반도체 기술이 복합된 기술 집약적 장치로서 얇고, 가벼우며 소비 전력이 낮은 장점으로 인해, 그 구조 및 제조 기술이 연구 개발되어 왔고, 다양한 영역에서 사용되고 있다.
이러한 액정 디스플레이(LCD) 장치는 액정 자체가 발광을 할 수 없기 때문에 장치의 후면에 별도의 광원을 설치하여 색상 및 화면을 구현한다.
상기 발광 장치로는 백라이트 유닛(BLU)이 널리 사용되고 있으며, 최근 액정 디스플레이 장치의 두께를 줄여나가는 추세에 따라 기존에 사용되던 냉음극형광램프(CCFL: Cold Cathode Fluorescent Lamp) 대신 LED(Light Emitting Diode)의 사용이 급격한 증가를 이루고 있다. LED(Light Emitting Diode)는 수은을 사용하지 않으며, 색 재현성이 뛰어난 장점을 가지고 있다.
백라이트 유닛 전면에 LED 가 분포되어 있는 직하형에 비해 LED가 측면에 분포되어 있는 에지형 BLU는 소비 전력 및 제품 두께에서 장점을 갖고 있으며 적용 범위가 늘어나고 있다.
에지형 BLU에는 측면에서 발생하는 광원을 전면으로 내보낼 수 있는 도광판이 사용된다. 광원에서 발생한 빛은 도광판 측면으로부터 도광판 내부로 입사되어 전면으로 출사된다. 이러한 방식에서는 도광판을 통과하는 빛의 경로가 비교적 길어 광 손실이 많아지기 때문에 이 현상을 방지하기 위해 투과율이 높은 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA, Polymethyl methacrylate)계열의 원료가 주로 사용된다. 그러나 폴리메틸메타크릴레이트계열의 원료는 화학구조상 수분에 취약하여 이러한 원료가 적용된 도광판은 고온 고습한 환경에서 휨 및 치수의 안정성이 떨어지는 단점이 있다.
관련한 기술의 일예로 국내특허공개 10-2012-0088944호(2012.08.09.공개)에는 복수의 층으로 형성된 도광판에 대해 기재하고 있는바, 구체적으로는 패턴이 형성되고 MMA 함량이 높은 재료로 이루어진 패턴층과, MMA 함량이 낮은 재료로 이루어진 커버층이 합착되어 형성된 도광판에 대해 기재하고 있다. 이러한 도광판은 레이저 또는 열 가공에 의한 황변의 문제를 해결할 수 있다고 기재하고 있다.
본 발명은 외부 환경에 대한 치수 안정성이 우수한 도광판을 제공하고자 한다.
본 발명은 외부 환경에 대한 치수안정성이 우수하면서도 레이저 가공이 용이하고 또한 내스크래치성이 우수한 도광판을 제공하고자 한다.
본 발명은 궁극적으로 외부 환경에 대한 치수 안정성, 레이저 가공의 용이성 및 내스크래치성이 우수하면서도, 휘도 저하를 최소화할 수 있는 도광판을 제공하고자 한다.
본 발명은 또한 이러한 도광판을 적용하여 가공성 및 내스크래치성을 증대시킬 수 있고 고휘도를 구현할 수 있는 백라이트 유닛을 제공하고자 한다.
이에 본 발명은 광투과율이 적어도 90%이고, 굴절율이 1.47~1.59이고, 수분흡수율이 0.30% 미만인 수지를 주성분으로 하는 기재층의 하면에, 기재층의 주성분 수지와 대비하여 굴절율의 차이가 0.05 이하이고 경도가 적어도 1H 높으며, 광투과율이 적어도 90%인 수지를 주성분으로 하는 표면층을 포함하는 도광판을 제공한다.
상기 구현예에 의한 도광판에 있어서, 표면층은 그 두께가 도광판 전체 두께 대비 1 내지 5%인 것일 수 있다.
상기 구현예에 의한 도광판에 있어서, 표면층은 그 두께가 30㎛ 내지 150㎛인 것일 수 있다.
상기 구현예에 의한 도광판에 있어서, 표면층은 다수의 음각패턴을 포함하는 것일 수 있다.
상기 구현예에 의한 도광판에 있어서, 다수의 음각패턴은 표면층 내에만 존재하거나, 표면층을 관통하여 기재층의 일정 두께까지 침투하는 형상을 갖는 것일 수 있다.
상기 구현예에 의한 도광판에 있어서, 다수의 음각 패턴은 기재층 총 두께의 0.1~10%에 해당되는 두께까지 침투하는 형상을 갖는 것일 수 있다.
상기 구현예에 의한 도광판에 있어서, 다수의 음각 패턴은 그 종단면의 입체형상이 반원, 삼각형, 사각형 및 부정형으로 구성된 군에서 선택되는 것일 수 있다.
바람직한 일 구현예에 의한 도광판은 공압출법으로 제조된 것일 수 있다.
상기 구현예에 의한 도광판에 있어서, 공압출법은 기재층과 표면층을 이루는 각각의 수지 조성을 압출기를 사용하여 가열 용융하여 유동상태로 한 뒤, 피드 블록(Feed Block)을 통해 동시에 용융토출하여 T다이를 통해 압출하면서 연속으로 압착하되, 표면층의 두께균일도가 20% 이하를 만족하도록 수행될 수 있다.
상기 구현예에 의한 도광판에 있어서, 기재층은 폴리카보네이트계 수지, 폴리스티렌계 수지, 아크릴계 수지, 올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지 및 폴리아미드계 수지 중 선택된 수지, 이들의 공중합체, 이들의 혼합물 및 이들의 유도체로 구성된 군에서 선택된 수지를 주성분으로 하는 것일 수 있다.
상기 구현예에 의한 도광판에 있어서, 표면층은 폴리카보네이트계 수지, 폴리스티렌계 수지, 아크릴계 수지, 올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지 및 폴리아미드계 수지 중 선택된 수지, 이들의 공중합체, 이들의 혼합물 및 이들의 유도체로 구성된 군에서 선택된 수지를 주성분으로 하는 것일 수 있다.
상기 구현예에 의한 도광판에 있어서, 기재층은 메틸메타크릴레이트를 60중량%이하로 포함하는 공중합체를 주성분으로 하는 것일 수 있다.
상기 구현예에 의한 도광판에 있어서, 표면층은 폴리메틸메타크릴레이트 수지 또는 메틸메타크릴레이트를 적어도 70중량% 포함하는 공중합체를 주성분으로 하는 것일 수 있다.
상기 구현예에 의한 도광판은 기재층이 메틸메타크릴레이트-스티렌 수지로 구성되고, 표면층은 폴리메틸메타크릴레이트 수지로 구성된 것일 수 있다.
본 발명의 예시적인 일 구현예에서는 상기 일 구현예들에 의한 도광판을 포함하는 백라이트 유닛을 제공한다.
본 발명에 따르면, 외부 환경에 대한 치수 안정성, 레이저 가공의 용이성 및 내스크래치성이 우수하면서도, 휘도 저하를 최소화할 수 있는 도광판을 제공할 수 있고, 이러한 도광판을 적용함에 따라 백라이트 유닛의 가공성 및 내스크래치성을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라 고휘도를 구현하는 데 이바지할 수 있다.
도 1 내지 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 도광판의 단면도를 나타낸 것으로,
도 1은 음각패턴을 포함하지 않는 표면층을 갖는 도광판의 일예이고,
도 2는 다수의 음각패턴을 포함하는 표면층을 갖는 도광판의 일예이고,
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 도광판에 포함된 다수의 음각 패턴이 표면층 두께(x)를 관통하여 기재층 두께(y) 중 일부 두께까지 침투하는 형상을 갖도록 일정 높이(h)로 형성된 것임을 용이하게 보이기 위해 나타낸 것이며,
도 4는 상부 패턴(100)이 형성된 기재층과 그 기재층의 하면에 다수의 음각패턴을 포함하는 표면층을 갖는 도광판의 일예이다.
이하, 본 발명을 도면은 참조하여 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 도광판의 일예를 도시하면 도 1과 같을 수 있으며, 이는 광투과율이 적어도 90%이고, 굴절율이 1.47~1.59이고, 수분흡수율이 0.30% 미만인 수지를 주성분으로 하는 기재층(10)의 하면에, 기재층의 주성분 수지와 대비하여 굴절율의 차이가 0.05 이하이고 경도가 적어도 1H 높으며, 광투과율이 적어도 90%인 수지를 주성분으로 하는 표면층(20)을 갖는다.
[기재층]
본 발명에 따른 도광판에 있어서, 기재층은 광학적 특성이 우수한 수지를 주성분으로 하는 것이 바람직한바, 구체적으로는 광투과율이 적어도 90%이상이고, 굴절율이 적어도 1.47~1.59인 수지를 주성분으로 하는 것일 수 있다.
상기 및 이하의 기재에 있어서 수지 조성에서의 '주성분으로 하는'이라는 용어는, '도광판으로 요구되는 광학적 특성을 저해하지 않는 범위 내에서, 해당 층의 전체 수지 조성에 있어서 적어도 95중량%이상을 차지하는 양으로 포함되는 성분'으로 정의하고자 한다.
상기한 물성을 만족하는 수지는 광학적 특성이 우수한 수지들로, 이의 일예로는 폴리카보네이트계 수지, 폴리스티렌계 수지, 아크릴계 수지, 올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지 및 폴리아미드계 수지 중 선택된 수지, 이들의 공중합체, 이들의 혼합물 및 이들의 유도체로 구성된 군에서 선택된 수지를 들 수 있다.
특히 외부환경에 대한 치수안정성이 우수한 측면에서 기재층은 수분흡수율이 0.30% 미만인 것이 바람직하며, 이러한 점에서 메틸메타크릴레이트를 60중량% 이하로 포함하는 공중합체인 것이 바람직할 수 있다. 특히 메틸메타크릴레이트와 스티렌과의 공중합체('MS 수지'로 약칭함)인 것이 바람직할 수 있다.
MS 수지는 가볍고 저렴한 열가소성 플라스틱이며, 수분 흡수율이 낮다. 이를 주성분으로 하는 경우 결과적으로 도광판의 치수안정성이 좋아질 수 있다.
MS 수지는 보통 메틸메타크릴레이트의 함량에 따라 MS500, MS600 또는 MS750등으로 명명되며, 본 발명에서는 이들 MS수지 중 MS600 또는 MS500을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 가장 좋기로는 기재층 전체 수지가 이러한 MS수지인 것일 수 있다.
한편, 기재층은 압출 시 안정적인 두께 형성과 디스플레이의 박막화를 고려할 때 그 두께가 0.5 ~ 4.5mm인 것이 바람직할 수 있다.
기재층은 출사광면, 즉 기재층의 상부면이 구조적으로 패턴을 갖지 않거나 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내에서 다양한 입체 패턴이 형성된 구조를 가질 수 있음은 물론이다. 휘도 향상 측면에서 좋기로는 렌티큘러 패턴인 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
기재층의 상부면이 패턴을 갖는 구조인 경우, 기재층의 두께는 상부 패턴 부분을 포함하는 전체 두께를 의미한다.
[표면층]
도광판에 있어서 표면층은 광경로를 고려한 다양한 패턴이 형성되는 층으로, 일반적으로 패턴의 형성방법으로는 프린팅 기법이나 V-cut 기법 등이 적용되어 왔다.
패턴의 형성방법에 있어서 레이저 가공은 대면적의 미세패턴 가공을 가능케하는 점, 다양한 형태의 미세패턴을 형성할 수 있는 점, 짧은 시간과 높은 출력으로 가공 시료에 가해지는 충격이 적어 고품질의 초정밀 미세 가공기술이지만, 재료에 따라 가공이 용이하지 않거나 스크래치가 발생되는 등 제약이 따른다.
이러한 점을 고려하여 본 발명 도광판의 표면층은 기재층의 주성분 수지와 대비하여 굴절율의 차이가 0.05 이하이고 경도가 적어도 1H 높으며, 광투과율이 적어도 90%이상인 수지를 주성분으로 한다.
이러한 물성을 만족할 수 있는 수지로는 폴리카보네이트계 수지, 폴리스티렌계 수지, 아크릴계 수지, 올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지 및 폴리아미드계 수지 중 선택된 수지, 이들의 공중합체, 이들의 혼합물 및 이들의 유도체로 구성된 군에서 선택된 수지를 들 수 있으며, 기재층의 주성분 수지를 고려하여 상기한 물성을 만족하는 범주 내에서 선택하여 사용할 수 있다.
특히 가공성과 내스크래치성이 우수한 측면에서 표면층은 메틸메타크릴레이트를 적어도 70중량% 이상으로 포함하는 공중합체이거나 폴리메틸메타크릴레이트 수지(이하, 'PMMA 수지'로 약칭함)인 것이 바람직할 수 있다.
일예로, 기재층이 MS 수지를 주성분으로 하는 경우, MS 수지와 대비하여 경도가 높은 PMMA 수지를 주성분으로 하는 표면층은 내스크래치성과 가공성이 우수하다.
가장 좋기로는 표면층은 표면층 전체 수지가 PMMA 수지인 것일 수 있다.
본 발명에서 가공성과 내스크래치성 등을 고려하여 표면층을 두기는 하지만, 광경로를 고려할 때 기재층으로만 이루어진 도광판이 최선일 수 있다. 기재층 이외에 다른 층을 두게 되면 휘도 손실이 불가피하다.
이러한 점을 고려하여 본 발명의 도광판에 있어서 표면층은 최대한 박막으로 형성되는 것이 바람직하다.
여기서 박막의 정도는 도광판 전체 두께 대비 1 내지 5% 정도, 구체적인 일예로는 30㎛ 내지 150㎛ 정도인 것이며, 특히 좋기로는 30 내지 90㎛의 두께로 표면층이 형성되는 것이다.
상기와 같은 정도의 범위 내로 표면층을 형성하게 되면 실질적으로 기재층과의 계면을 형성하지 않는 정도로 표면층이 형성됨으로써 층간 계면에 의한 광경로 저해를 최소화할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 구현예에 의한 도광판은 공압출법으로 제조된 것일 수 있는데, 구체적으로는 기재층과 표면층을 이루는 각각의 수지 조성을 압출기를 사용하여 가열 용융하여 유동상태로 한 뒤, 피드 블록(Feed Block)을 통해 동시에 용융토출하여 T다이를 통해 필름상으로 압출하면서 연속으로 압착하되, 표면층의 두께균일도가 20% 이하를 만족하도록 수행하는 것이 바람직할 수 있다.
표면층의 두께 균일도가 20% 초과일 경우, 휘도 균일도 저하 및 층간 계면에 의한 광 저하가 나타날 수 있다.
공압출에 있어서 표면층의 두께 조정을 위한 인자들은 다양한데 그 중 토출속도는 정해진 두께에 따라 공정적으로 고정되는 요소에 해당된다. 일예로 표면층 두께가 40㎛일 경우, 스크류 직경 65mm인 압출기를 통해 표면층 수지 조성 15kg/hr의 토출속도로, 그리고 스크류 직경 120mm인 압출기를 통해 기재층 수지 조성 700kg/hr의 토출속도로 압출이 진행될 수 있다.
표면층의 두께 균일도는 기재층과 표면층 각각의 흐름 속도를 맞추는 것이 중요한데, 이는 수지가 용융되어 있을 때 용융 온도와 스크류의 속도에 따라 각 층의 압력이 달라지고, 흐름속도가 달라지기 때문이다. 따라서 각층의 흐름속도를 유사하게 해야 하며, 각층의 압력이 유사해야한다. 이를 위한 변수는 스크류 속도, 기어펌프 속도(rpm) 및 용융 온도 등이다.
이와 같은 공정요소의 제어를 통해 표면층의 두께 균일도를 20% 이하로 제어하는 것이 바람직하다.
이로써 박막인 표면층이 형성되어 휘도의 저해없이 스크래치내성과 가공성이 우수한 도광판을 얻을 수 있다.
이와 같이 얻어지는 도광판은 비록 기재층 이외에 표면층을 더 포함하고 있다고 하더라도 표면층이 광학적 이물층으로 작용받지 않을 수 있다.
[음각 패턴]
한편, 본 발명의 도광판은 표면층 면에 패턴을 가져 추가적으로 휘도를 향상시킬 수 있으며, 패턴을 가질 경우 구체적으로는 다수의 음각 패턴일 수 있다. 다수의 음각 패턴은 표면층 두께 내에 존재할 수도 있고, 도 2 내지 도 3으로 도시한 것과 같이 표면층을 관통하여 기재층 두께의 일정 두께까지를 침투하는 형상으로 형성될 수 있다.
도면 상에 표현된 음각 패턴은 비록 동일한 규격의 음각 패턴이 동일 간격으로 연속되는 것으로 표현되어 있으나, 입광면/대광면을 고려하여 그 패턴의 규격 및/또는 간격이 달라질 수 있음은 물론이다. 여기서 입광면은 LED 패키지의 빛이 입사되는 도광판의 일측면을 말하고, 대광면은 입광면에 대향된 타 측면을 의미한다.
일예로 입광면에 가까운 면에서 광원으로부터 멀어질수록 패턴의 간격이 좁아지도록 형성될 수 있다.
표면층을 관통하여 기재층 두께의 일정 두께까지를 침투하는 형상으로 형성되는 경우를 도 3을 참조하여 구체적으로 설명하면, 음각 패턴의 높이(h)는 표면층의 두께(x)와 기재층 두께(y)의 0.1 ~ 10%에 해당되는 두께와의 합으로 표현될 수 있으며, 이는 식 1로 수식화할 수 있다.
<식 1>
x + (1/1000)y ≤ h ≤ x + (1/10)y
여기서, x는 표면층의 두께이고, y는 기재층의 두께이며, h는 음각 패턴의 높이이다.
상기 식 1에서 음각 패턴의 높이(h)가 "x + (1/1000)y" 미만이면 음각 패턴 형성으로 인한 휘도 상승 효과가 미미한 문제가 있고, "x + (1/10)y" 초과이면 레이져 가공시간이 오래 걸리며, 빛시인성 문제가 있다.
한편, 상기 음각 패턴은 상술한 정도의 침투 형상을 만족하는 것이라면 그 입체구조적인 제한은 없으며, 일예로 그 종단면의 형상이 반원, 삼각형, 사각형 및 부정형으로 구성된 군에서 선택되는 것일 수 있다.
또한, 상기 음각 패턴은 연속 또는 불연속적으로 인접하여 형성될 수 있음은 물론이다.
본 발명에 있어서, 음각 패턴은 상술한 것과 같이 기재층 총 두께의 일정 범위까지 침투된 형태로 형성되어, 도광판의 일 측면으로부터 입사하는 광이 다른 일 측면으로 빠져나가는 것을 방지함으로써 궁극적으로 휘도 저하를 방지할 수 있다.
상술한 것과 같은 본 발명의 도광판은, 치수안정성이 우수한 기재층과 경도가 우수한 표면층, 및 기재층의 일부 두께까지 침투된 형태로 형성되는 음각패턴으로 인해, 내스크래치성과 가공성이 우수하면서도 휘도 저하를 최소화한 도광판을 제공할 수 있다.
이러한 도광판을 포함하는 백라이트 유닛은 휘도 저하 방지, 내스크래치성 및 가공성이 향상된 효과를 나타낼 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 실시예로 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
MS(Denka社, MS500, 메틸메타크릴레이트 50중량%와 스티렌 50중량%와의 공중합체, 광투과율 91%, 굴절율 1.54, 연필경도(ASTM D3363) 1H, 수분흡수율 0.25%) 700kg/hr를 1축 스크류 직경 120mm인 압출기에 투입하여 230~240℃에서 압출하고, PMMA(LGMMA社, HP202, 광투과율 94%, 굴절율 1.49, 연필경도(ASTM D3363) 2H) 15kg/hr를 1축 스크류 직경 65mm인 압출기에 투입하여 240~250℃에서 압출하여, 피드블록(feed block)을 통해 동시에 용융토출하여 T-다이를 통해 압출 및 압착함으로써 도광판을 제조하였다.
이때 스크류의 속도, 기어펌프 rpm 및 용융 온도를 제어하여 두께균일도 20%가 되도록 표면층을 형성하였다.
상기 표면층에 레이저 패턴을 가공하여 높이가 50㎛, 폭이 60㎛이고, 그 종단면의 형상이 반원형인 음각 패턴을 형성하여, 도광판을 제조하였다.
여기에서, 수지 물성 및 표면층 두께균일도는 다음과 같은 방법으로 평가된 것이다.
(1) 광투과율 : ASTM D1003 방법, Nitto 사의 NDH-2000 측정기기를 사용하여 전광선 투과율 및 헤이즈를 측정하였다.
상기 및 이하의 기재에서 '광투과율'은 특이적인 한정이 없는 한 전광선 투과율을 의미하는 것이다.
(2) 굴절율 : ASTM D1218에 의거, 아베 굴절계(Abbe refractometer)를 사용하여 굴절율을 측정하였다.
(3) 연필경도
ASTM D3363에 의거, 평가용 연필(미츠비시사제, uni)로 연필 경도 측정기(Heidon사제, 14FW)를 이용하여 500 kg/cm의 하중, 0.5 mm/sec의 속도로 그은 후, 연필 경도를 측정하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
(4) 수분흡수율
ASTM D570 시험 방법을 통하여 측정하였다. 60℃에서 24시간 동안 오븐에서 건조하여 무게를 측정한 후, 23℃의 수분에 24시간 동안 함침한다. 건조 후 함침전 무게와 수분에 함침 후의 무게로부터 하기 식 1에 근거하여 수분 흡수율을 산출하였다.
<식 1>
수분흡수율(%) = (함침 후 무게 - 건조후 함침 전 무게) / 건조후 함침전 무게 * 100
(5) 표면층 두께 균일도
도광판의 단면을 현미경(KEYENCE社의 VK-X100)으로 분석하여 30 지점을 측정한 후, 허용 오차의 백분율로 나타내었다.
허용 오차는 측정값이 표면층 두께에 대하여 생기는 오차 중 어느 정도까지 허용되는가 하는 범위를 말한다. 백분율로 나타내는 경우가 많다.
두께 균일도는 식 2에 근거하여 산출되는 값으로 정의한다.
<식 2>
두께 균일도(%) =
Figure 112015093260055-pat00001

실시예 2 내지 4
표면층의 두께를 표 1에 기재된 바와 같이 변화시킨 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 도광판을 제조하였다.
이때, 스크류의 속도, 기어펌프 rpm 및 용융 온도를 제어하여 표 1로 나타낸 것과 같은 두께균일도를 충족하도록 표면층을 형성하였다.
실시예 5 내지 8
표면층에 레이저 패턴을 가공하여 표 1 기재와 같은 높이를 갖고, 그 종단면의 형상이 반원형인 음각 패턴을 형성한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 도광판을 제조하였다.
이때, 스크류의 속도, 기어펌프 rpm 및 용융 온도를 제어하여 표 1로 나타낸 것과 같은 두께균일도를 충족하도록 표면층을 형성하였다.
실시예 9 내지 10
표면층의 두께 균일도를 표 1 기재와 같이 하고, 그 종단면의 형상이 반원형인 음각 패턴을 형성한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 도광판을 제조하였다.
실시예 11 내지 12
기재층에 렌티큘러 패턴(실시예 11-폭 200㎛, 높이 50㎛, 실시예 12 -폭 300㎛, 높이 50㎛)이 형성되도록 당해 패턴이 형성된 패턴롤을 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 도광판을 제조하였다.
이들 실시예에 따른 도광판의 대표적인 구조는 도 4와 같다.
참고예 1 내지 3
표면층의 두께를 표 1에 기재된 바와 같이 변화시킨 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 도광판을 제조하였다.
이때, 스크류의 속도, 기어펌프 rpm 및 용융 온도를 제어하여 표 1로 나타낸 것과 같은 두께균일도를 충족하도록 표면층을 형성하였다.
참고예 4 내지 5
표면층의 음각패턴 높이를 표 1에 기재된 바와 같이 변화시킨 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 도광판을 제조하였다.
이때, 스크류의 속도, 기어펌프 rpm 및 용융 온도를 제어하여 표 1로 나타낸 것과 같은 두께균일도를 충족하도록 표면층을 형성하였다.
참고예 6 내지 7
표면층의 두께 균일도를 표 1 기재와 같이 하고, 그 종단면의 형상이 반원형인 음각 패턴을 형성한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 도광판을 제조하였다.
실시예 및 참고예에서 제조된 도광판에 대하여, 아래와 같은 방법으로 휘도 및 패턴시인성을 측정하고, 연필경도를 상기한 방법으로 측정하여 그 결과를 표 2에 나타내었다. 이때의 연필경도는 기재층의 하부면에 대해 측정한 값이다.
<휘도 측정>
BLU(Backlight Unit, 27인치 LED 1vertical)에 도광판(실시예 또는 비교예), 확산필름(코오롱), 프리즘 필름(코오롱) 및 DBEF(3M)을 순차적으로 적층한 후, 휘도 측정장비(BM-7A, TOPCON社) 이용하여 13 지점을 측정한 후, 평균값을 산출하였다.
비교예 1의 휘도를 기준(Ref., 100%)으로 하여, 상기 Ref.에 대한 상대 휘도값을 측정하였다.
여기서, 비교예 1은 표면층을 형성하지 않고, MS(Denka社, MS500, 메틸메타크릴레이트 50중량%와 스티렌 50중량%와의 공중합체, 광투과율 91%, 굴절율 1.54, 연필경도(ASTM D3363) 1H, 수분흡수율 0.25%)로 된 기재층의 하면에 종단면의 형상이 반원형인 음각 패턴이 형성된 도광판으로 하였다.
비교예 2는 기재층에 실시예 11과 같은 규격의 렌티큘러 패턴이 포함된 것을 제외하고, 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 도광판을 제조하였다.
<패턴시인성 측정>
육안으로 도광판을 관찰하여, 하부에 형성된 패턴이 보이는지 유무를 판단하였다.

 기재층 표면층 음각 패턴
두께(㎛) 상부 패턴 형성유무 두께(㎛) 두께 균일도(%) 높이(㎛) 종단면형상
실시예 1 2960 무 40 20 50 반원형
실시예 2 2950 무 50 20 50 반원형
실시예 3 2900 무 100 20 50 반원형
실시예 4 2870 무 130 20 50 반원형
실시예 5 2960 무 40 20 30 반원형
실시예 6 2960 무 40 20 40 반원형
실시예 7 2960 무 40 20 60 반원형
실시예 8 2960 무 40 20 100 반원형
실시예 9 2960 무 40 5 50 반원형
실시예 10 2960 무 40 10 50 반원형
실시예 11 2960 렌티큘러 패턴(200 ㎛ pitch) 40 20 50 반원형
실시예 12 2960 렌티큘러 패턴(300 ㎛ pitch) 40 20 50 반원형
비교예 1 3000 무 형성안함 - 50 반원형
비교예 2 3000 렌티큘러 패턴(200 ㎛ pitch) 형성안함 - 50 반원형
참고예 1 2980 무 20 20 50 반원형
참고예 2 2830 무 170 20 50 반원형
참고예 3 2750 무 250 20 50 반원형
참고예 4 2960 무 40 20 0.3 반원형
참고예 5 2960 무 40 20 310 반원형
참고예 6 2960 무 40 30 50 반원형
참고예 7 2960 무 40 50 50 반원형
휘도(%) 패턴시인성 연필경도(ASTM D3363)
실시예 1 120 안보임 2H
실시예 2 117 안보임 2H
실시예 3 113 안보임 2H
실시예 4 110 안보임 2H
실시예 5 110 안보임 2H
실시예 6 115 안보임 2H
실시예 7 126 안보임 2H
실시예 8 132 안보임 2H
실시예 9 129 안보임 2H
실시예 10 125 안보임 2H
실시예 11 128 안보임 2H
실시예 12 130 안보임 2H
비교예 1 100 안보임 H
비교예 2 104 안보임 H
참고예 1 98 안보임 2H
참고예 2 92 안보임 2H
참고예 3 84 안보임 2H
참고예 4 81 안보임 2H
참고예 5 148 보임 2H
참고예 6 98 안보임 2H
참고예 7 86 안보임 2H
10: 기재층,
20: 표면층, 40: 음각 패턴
100: 상부 패턴

Claims (15)

  1. 광투과율이 적어도 90%이고, 굴절율이 1.47~1.59이며, 수분흡수율이 0.30% 미만인 수지를 주성분으로 하는 기재층의 하면에,
    기재층의 주성분 수지와 대비하여 굴절율의 차이가 0.05 이하이고 경도가 적어도 1H 높으며, 광투과율이 적어도 90%인 수지를 주성분으로 하는 표면층을 포함하며,
    상기 표면층은 표면층을 관통하여 기재층의 일정 두께까지 침투하는 다수의 음각 패턴을 포함하는 것임을 특징으로 하는 도광판.
  2. 제 1 항에 있어서, 표면층은 그 두께가 도광판 전체 두께 대비 1 내지 5%인 것을 특징으로 하는 도광판.
  3. 제 1 항에 있어서, 표면층은 그 두께가 30㎛ 내지 150㎛인 것을 특징으로 하는 도광판.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서, 다수의 음각패턴은 기재층 총 두께의 0.1~10%에 해당되는 두께까지 침투하는 형상을 갖는 것임을 특징으로 하는 도광판.
  7. 제 1 항에 있어서, 다수의 음각 패턴은 그 종단면의 입체형상이 반원, 삼각형, 사각형 및 부정형으로 구성된 군에서 선택되는 것임을 특징으로 하는 도광판.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 공압출법으로 제조된 것을 특징으로 하는 도광판.
  9. 제 8 항에 있어서, 공압출법은 기재층과 표면층을 이루는 각각의 수지 조성을 압출기를 사용하여 가열 용융하여 유동상태로 한 뒤, 피드 블록(Feed Block)을 통해 동시에 용융토출하여 T다이를 통해 압출하면서 연속으로 압착하되, 표면층의 두께균일도가 20% 이하를 만족하도록 수행되는 것을 특징으로 하는 도광판.
  10. 제 1 항에 있어서, 기재층은 폴리카보네이트계 수지, 폴리스티렌계 수지, 아크릴계 수지, 올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지 및 폴리아미드계 수지 중 선택된 수지, 이들의 공중합체, 이들의 혼합물 및 이들의 유도체로 구성된 군에서 선택된 수지를 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 도광판.
  11. 제 1 항에 있어서, 표면층은 폴리카보네이트계 수지, 폴리스티렌계 수지, 아크릴계 수지, 올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지 및 폴리아미드계 수지 중 선택된 수지, 이들의 공중합체, 이들의 혼합물 및 이들의 유도체로 구성된 군에서 선택된 수지를 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 도광판.
  12. 제 1 항에 있어서, 기재층은 메틸메타크릴레이트를 60중량%이하로 포함하는 공중합체를 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 도광판.
  13. 제 1 항에 있어서, 표면층은 폴리메틸메타크릴레이트 수지 또는 메틸메타크릴레이트를 적어도 70중량% 포함하는 공중합체를 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 도광판.
  14. 제 1 항에 있어서, 도광판은 기재층이 메틸메타크릴레이트-스티렌 수지로 구성되고, 표면층은 폴리메틸메타크릴레이트 수지로 구성된 것을 특징으로 하는 도광판.
  15. 제 1 항의 도광판을 포함하는 백라이트 유닛.
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