KR101987224B1 - 복수의 도트로 이루어진 패턴을 구비하는 도광판 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 도광판에 대한 것으로, 더 자세하게는 본 발명은 기재; 및 상기 기재의 적어도 일면에 형성되며, 조성이 서로 상이한 제1 도트 및 제2 도트로 이루어진 패턴;을 구비하는 도광판에 관한 것이다.
본 발명의 도광판은 조성이 서로 상이한 제1 도트 및 제2 도트로 이루어진 패턴을 채택하여 광 확산 특성에 대한 조정이 용이하고, 슬림화가 가능하다. 특히, 제1 도트와 제2 도트는 선택적으로 가우시안 분포 반사와 램버시안 분포 반사를 일으키도록 할 수 있으므로, 광 확산 효율을 높일 수 있다.

Description

복수의 도트로 이루어진 패턴을 구비하는 도광판{The light guide plate having pattern consisted of plural dots}
본 발명은 도트 패턴을 구비하는 도광판에 관한 것이다. 더 자세하게는 본 발명은 조성이 서로 상이한 복수의 도트로 이루어진 패턴을 구비하는 도광판에 대한 것이다.
일반적으로 도광판은 백라이트 유니트의 휘도와 균일한 조명 기능을 수행하는 부품으로, 액정 표시 장치(LCD) 내에서 빛을 액정에 인도하는 백라이트 유니트 안에 조립되어 있는 플라스틱 사출물을 의미한다. 즉, 통상 광원(예를들면, 냉음극 형광램프 등)에서 발산되는 빛을 LCD 전체 면에 균일하게 전달하는 역할을 하는 플라스틱 성형 렌즈의 하나이다.
상기 도광판은 광원을 통하여 일 측면으로 입사된 광을 반대 측면으로 도파시키고, 그 중 일부를 상부 방향으로 고르게 편향시켜서 빛의 편차를 방지한다. 이러한 도광판은 패널 형태를 이루도록 아크릴과 같은 플라스틱 계열의 투명한 물질로 형성되어 있으며, 광원으로부터 발생한 광이 도광판을 경유하여 상부에 안착되는 액정패널 쪽으로 진행되도록 한다. 이때, 도광판의 하면에는 광원으로부터 발생한 광의 진행 방향을 액정패널 쪽으로 변환시키기 위하여 패턴이 형성된다.
최근에는 초박형 디스플레이에 대한 수요가 증대하고 있어, 슬림화된 도광판이 요구되고 있으며, 이를 위해 도광판에 대하여 다양한 기술 개발이 시도되고 있지만, 광확산 효율이 우수한 슬림한 도광판의 제공에 실패하고 있다.
선행문헌 1. 한국공개특허 제10-2013-0005259호(공개일: 2013.01.15) 선행문헌 2. 한국등록특허 제10-1184332호(등록일: 2012.09.13)
본 발명은 초박형 디스플레이에 적합한 광확산 효율이 우수한 슬림형 도광판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 기재; 및 상기 기재의 적어도 일면에 형성되며, 조성이 서로 상이한 제1 도트 및 제2 도트로 이루어진 패턴;을 구비하며, 상기 제1 도트와 상기 제2 도트는 상호 적층하는 것을 특징으로 하는 도광판을 제공한다.
바람직한 일 실시예에 따르면, 본 발명의 제1 도트는 가우시안 분포 반사 광확산제를 포함하는 조성물이 UV경화되어 형성된 것을 사용할 수 있다.
또한, 바람직한 일 실시예에 따르면, 본 발명의 제2 도트는 램버시안 분포 반사 광확산제를 포함하는 조성물이 UV경화되어 형성된 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 도광판은 조성이 서로 상이한 제1 도트 및 제2 도트로 이루어진 패턴을 채택하여 광 확산 특성에 대한 조정이 용이하고, 슬림화가 가능하다.
특히, 제1 도트와 제2 도트는 선택적으로 가우시안 분포 반사와 램버시안 분포 반사를 일으키도록 할 수 있으므로, 광 확산 효율을 높일 수 있다.
가우시안 특성은 특정 입사각에서 휘도 특성을 가장 좋게 하는 특징이 있습니다. 이를 이용해서 정면 및 사선(45도)에서 휘도 특성이 가장 좋을 수 있으며, 램버시안의 경우 각도 영향 없이 휘도 특성이 좋으나, 확산제의 함량이 매우 많지 않을 경우 전체적인 intensity가 좋지 않지만, 본 발명은 이를 상호 보완할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도광판의 도트 패턴을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도광판의 도트 패턴을 나타내는 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. 각 도면은 명확한 설명을 위해 일부가 간략하거나 과장되게 표현되었다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 도시되었음에 유의해야 한다. 또한, '포함(또는 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 더불어, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 도광판은 기재(3); 및 상기 기재의 적어도 일면에 형성되며, 조성이 서로 상이한 제1 도트(1) 및 제2 도트(2)로 이루어진 패턴;을 구비하며, 상기 제1 도트(1)와 상기 제2 도트(2)는 상호 적층하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 도광판은 조성이 서로 상이한 제1 도트 및 제2 도트로 이루어진 패턴을 채택하여 광 확산 특성에 대한 조정이 용이하다. 즉, 제1 도트와 제2 도트의 조성을 달리하여 반사특성을 조정할 수 있다. 예를 들면, 제1 도트는 가우시안(Gaussian) 분포 반사 특성을 갖도록 하고, 제2 도트는 램버시안(Lambertian) 분포 반사 특성을 갖도록 성분을 달리할 수 있으며, 이러한 조합을 통하여 광 확산 특성을 극대화할 수 있다.
본 발명의 도광판은 상기 제1 도트와 상기 제2 도트가 상호 적층하는 것을 특징으로 하는 도광판일 수 있다. 이와 같이 상기 제1 도트와 제2 도트가 적층하는 경우에는 수직방향으로의 집광효과를 나타낼 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 제1 도트는 가우시안 분포 반사 광확산제를 포함하는 조성물이 UV경화되어 형성된 것일 수 있다. 상기 가우시안 분포 반사 광확산제를 포함하는 제1 도트는 가우시안 분포 반사 특성을 갖는다. 이러한 가우시안 분포 반사는 리플렉터 표면의 각에 따른 반사광의 세기가 법선과 반사광의 방향 사이의 각이 가우시안 함수값으로 변하는 반사를 의미한다.
이러한 가우시안 분포 반사 광확산제로는 이산화규소(SiO2) 또는 황산바륨(BaSO4) 등이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 이산화규소(SiO2)를 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 제1 도트는 우레탄 아크릴레이트 수지 100 중량부에 대하여, 아크릴계 단량체 30 ~ 100 중량부, 광개시제 0.1 ~ 10 중량부 및 가우시안 분포 반사 광확산제 0.1 ~ 30 중량부를 포함하는 조성물이 UV경화되어 형성된 것을 사용할 수 있다.
상기 우레탄 아크릴레이트 수지는 굴절율이 1.47이상의 특성을 가지고 있으므로, 가우시안 분포 반사에 적합하다.
상기 아크릴 단량체는 함량에 따른 휘도 및 가공성 변화 특성을 가지고 있으며, 30 중량부 미만으로 사용하는 경우에는 휘도 intensity가 약하다는 단점이 존재하며, 100 중량부를 초과하여 사용하는 경우에는 잉크의 점도가 너무 낮아 가공이 어려운 문제점이 발생할 수 있다.
상기 광개시제는 UV를 조사하는 경우에 중합이 시작되도록 하는 역할을 하며, 0.1 미만으로 사용되는 경우에는 중합이 발생하기 어려우며, 10 중량부를 초과하여 사용하는 경우에는 광반응 속도를 제어하기 어려운 문제점이 발생할 수 있다.
그리고, 상기 광개시제로는 특별히 그 종류를 한정하는 것은 아니지만, 1-Hydroxycyclohexyl phenyl ketone 등으로 사용할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 제2 도트는 램버시안 분포 반사 광확산제를 포함하는 조성물이 UV경화되어 형성된 것일 수 있다. 상기 램버시안 분포 반사 광확산제를 포함하는 제2 도트는 램버시안 분포 반사 특성을 갖는다. 이러한 램버시안 분포 반사는 리플렉터 표면의 각에 따른 반사광의 세기가 법선과 반사광의 방향 사이의 각이 코사인 함수값으로 변하는 반사를 의미한다.
이러한 램버시안 분포 반사 광확산제로는 PMMA 비드(PMMA Bead), PC 비드(PC Bead) 또는 실리콘 비드(Silicone Bead) 등이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 PMMA 비드를 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 제2 도트는 아크릴 아크릴레이트 수지 100 중량부에 대하여, 아크릴계 단량체 30 ~ 100 중량부, 광개시제 0.1 ~ 10 중량부 및 램버시안 분포 반사 광확산제 0.1 ~ 30 중량부를 포함하는 조성물이 UV경화되어 형성된 것을 사용할 수 있다.
상기 아크릴 아크릴레이트 수지는 굴절율이 1.43이하의 특성을 가지고 있으므로, 램버시안 분포 반사에 적합하다.
상기 아크릴 단량체는 함량에 따른 휘도 및 가공성 변화 특성을 가지고 있으며, 30 중량부 미만으로 사용하는 경우에는 노광량을 많이 해야 반응이 일어난다는 단점이 존재하며, 100 중량부를 초과하여 사용하는 경우에는 잉크의 점도가 너무 낮아 가공이 어려운 문제점이 발생할 수 있다.
상기 광개시제는 UV를 조사하는 경우에 라디칼을 형성하여 자외선 경화형 수지 성분 중 이중결합 반응하여 라디칼 반응으로 중합이 시작되도록 하는 역할을 하며, 0.1 미만으로 사용되는 경우에는 중합이 발생하기 어려우며, 10 중량부를 초과하여 사용하는 경우에는 광반응 속도를 제어하기 어려운 문제점이 발생할 수 있다.
그리고, 상기 광개시제로는 특별히 그 종류를 한정하는 것은 아니지만, 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl propan-1-one 등을 사용할 수 있다.
다음에서는 본 발명에 대하여 실시예를 통하여 상세하게 설명한다. 다음의 실시예 및 비교예는 본 발명을 좀 더 상세히 설명하는 것이지만, 본 발명의 범주를 한정하는 것은 아니다.
실시예
실시예 1. 제1 도트와 제2 도트가 적층된 도광판의 제조
1) 제 1도트 조성물
무게평균 분자량이 20,000인 우레탄 아크릴레이트 수지 100g, 아크릴계 단량체 65g, 광개시제(1-Hydroxycyclohexyl phenyl ketone) 5g 및 가우시안 분포 반사 광확산제(직경이 10㎛인 이산화규소) 15g를 혼합하여 제 1도트 조성을 준비하였다.
2) 제 2도트 조성물
무게평균 분자량이 20,000인 아크릴 아크릴레이트 수지 100g, 아크릴계 단량체 65g, 광개시제(2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl propan-1-one) 5g 및 램버시안 분포 반사 광확산제(직경이 10㎛인 PMMA 비드) 15g을 혼합하여 제 2도트 조성물을 준비하였다.
3) 도광판
600mm×600mm의 PMMA시트를 준비하였다.
상기 600mm×600mm의 PMMA시트에 잉크젯 방식으로 제 1도트 조성물을 사용하여 1차 패턴인쇄 후에 UV광을 조사하여 경화하였다.
이후에 상기 1차 패턴인쇄된 도트에 적층하도록 잉크젯 방식으로 제 2도트 조성물을 사용하여 2차 패턴인쇄 후에 UV광을 조사하여 경화하여 도광판을 제조하였다.
실시예 2. 제2 도트와 제1 도트가 적층된 도광판의 제조
600mm×600mm의 PMMA시트를 준비하였다.
상기 600mm×600mm의 PMMA시트에 잉크젯 방식으로 제 2도트 조성물을 사용하여 1차 패턴인쇄 후에 UV광을 조사하여 경화하였다.
이후에 상기 1차 패턴인쇄된 도트에 적층하도록 잉크젯 방식으로 제 1도트 조성물을 사용하여 2차 패턴인쇄 후에 UV광을 조사하여 경화하여 도광판을 제조하였다.
비교예 1. 제1 도트 도광판의 제조
상기 600mm×600mm의 PMMA시트에 잉크젯 방식으로 상기 제1 도트 조성물을 사용하여, 패턴인쇄 후에 UV광을 조사하여 경화하여 도광판을 제조하였다.
비교예 2. 제2 도트 도광판의 제조
상기 600mm×600mm의 PMMA시트에 잉크젯 방식으로 상기 제2 도트 조성물을 사용하여, 패턴인쇄 후에 UV광을 조사하여 경화하여 도광판을 제조하였다.
비교예 3. 제1 도트 적층된 도광판의 제조
상기 600mm×600mm의 PMMA시트에 잉크젯 방식으로 제 1도트 조성물을 사용하여 1차 패턴인쇄 후에 UV광을 조사하여 경화하였다.
이후에 상기 1차 패턴인쇄된 도트에 적층하도록 잉크젯 방식으로 제 1도트 조성물을 사용하여 2차 패턴인쇄 후에 UV광을 조사하여 경화하여 도광판을 제조하였다.
비교예 4. 제2 도트 적층된 도광판의 제조
상기 600mm×600mm의 PMMA시트에 잉크젯 방식으로 제 2도트 조성물을 사용하여 1차 패턴인쇄 후에 UV광을 조사하여 경화하였다.
이후에 상기 1차 패턴인쇄된 도트에 적층하도록 잉크젯 방식으로 제 2도트 조성물을 사용하여 2차 패턴인쇄 후에 UV광을 조사하여 경화하여 도광판을 제조하였다.
시험예
휘도 측정
상기 실시예 1-2 및 비교예 1-4의 도광판 투명지지체 위에 설계한 제판을 놓고, 실크스크린 인쇄한 후 일정한 도막과 표면상태를 휘도계 (ca-2000)을 사용하여, 일정하게 화면 전체에서 9 point로 나눈뒤 휘도를 측정하여 평균값을 표 1에 나타내었다.
균일도 측정
상기 실시예 1-2 및 비교예 1-4의 도광판 투명지지체 위에 설계한 제판을 놓고, 실크스크린 인쇄한 후 일정한 도막과 표면상태를 휘도계 (ca-2000)을 사용하여, 일정하게 화면 전체에서 9 point로 나눈뒤 휘도를 측정하여 MIN/MAX를 %로 표기해 표 1에 나타내었다..
구분 균일도 휘도(cd/m2)
실시예 1 83% 2703
실시예 2 82% 2656
비교예 1 77% 2190
비교예 2 76% 2103
비교예 3 78% 2115
비교예 4 77% 2157
상기 휘도 및 균일도 측정 결과 실시예 1-2의 측정값이 비교예 1-4에 비해 높은 수치를 나타내는 것으로 확인되었다.
1 : 제1 도트
2 : 제2 도트
3 : 기재

Claims (3)

  1. 기재; 및
    상기 기재의 적어도 일면에 형성되며, 조성이 서로 상이한 제1 도트 및 제2 도트로 이루어진 패턴;을 구비하며,
    상기 제1 도트와 상기 제2 도트는 상호 적층하는 것을 특징으로 하며,
    상기 제1 도트는 우레탄 아크릴레이트 수지 100 중량부에 대하여, 아크릴계 단량체 30 ~ 100 중량부, 광개시제 0.1 ~ 10 중량부 및 가우시안 분포 반사 광확산제 0.1 ~ 30 중량부를 포함하는 조성물이 UV경화되어 형성된 것이며,
    상기 제2 도트는 아크릴 아크릴레이트 수지 100 중량부에 대하여, 아크릴계 단량체 30 ~ 100 중량부, 광개시제 0.1 ~ 10 중량부 및 램버시안 분포 반사 광확산제 0.1 ~ 30 중량부를 포함하는 조성물이 UV경화되어 형성된 것을 특징으로 하는 도광판.
  2. 삭제
  3. 삭제
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KR102163250B1 (ko) * 2018-05-15 2020-10-12 (재)한국건설생활환경시험연구원 복수의 도트로 이루어진 패턴을 구비하는 유리 도광판

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