KR102309831B1 - 조명장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 조명장치는 반사 부재층, 상기 반사 부재층 상에 형성된 광학 수지층 및 상기 광학 수지층 상에 형성된 투명전극 필름층을 포함하고 상기 투명전극 필름층은 하부 표면에 복수의 발광유닛이 형성됨으로써, 근본적인 핫 스팟 원인을 차단하고 면광원으로써의 기능을 효율적으로 구현하여 광효율이 우수하고 또한 PCB 인쇄회로기판 배제 및 제2 반사패턴의 선택적 적용을 통해 원자재 종류 및 제조공정수를 저감할 수 있는 효과가 있다.

Description

조명장치{LAMP UNIT}
본 발명은 조명장치에 관한 것이다.
최근 기술의 발전에 따라 다양한 광원을 활용한 조명장치가 각 전자기기의 특성에 따라 적합한 광원을 사용하여 광효율을 높이는 방식으로 구현되고 있다.
이러한 조명장치는 평판디스플레이용 백라이트유닛, 실내환경용 실내등, 또는 차량에 설치되는 전조등, 안개등, 후퇴등, 차폭등, 번호등, 후미등, 제동등, 방향지시등, 비상점멸표시등, 실내조명등에 다양하게 적용되고 있다.
한편, 발광다이오드(LED, Light Emitted Diode)는 화합물 반도체 특성을 이용하여 전기신호를 적외선 또는 빛으로 변환시키는 소자로, 형광등과 달리 수은 등 유해물질을 사용하지 않아 환경오염 유발원인이 적고 수명이 오래가며 저전력을 소비하고 시인성이 우수하며 눈부심이 적은 장점을 갖고 있다.
현재의 조명장치는 종래의 백열전구나 형광등과 같은 전통적인 광원을 이용하는 형태에서 상술한 LED를 광원으로 이용하는 형태로 발전하고 있으며, 특히, 도광판 등을 이용하여 면발광 기능을 수행하는 KR2012-0009209이 그러한 일예이다.
도 1은 종래의 조명장치를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 1을 참조하면, 종래의 조명장치는 PCB 인쇄회로기판(10) 표면에 반사필름(20)을 접착하고 상기 반사필름(20)의 측면에 LED(25)를 실장하여 면광원을 형성하고 그 표면에 광학수지를 오버몰딩하여 수지층(30)을 형성하고 상기 수지층(30) 표면에 광학필름(40)을 도포하는 등의 방식으로 형성될 수 있다.
이때, LED(25)에서 반사필름(20)으로 입사된 빛은 반사필름(20)의 상부에 제공된 미세한 반사패턴(21)에 의해 상부로 출사되거나 혹은 광학필름(40)의 하부에 형성된 광학패턴(31)에 의해 차광 또는 확산되어 빛의 집중을 방지할 수 있다.
그러나, 이러한 종래의 LED 조명장치는 PCB 기판에 LED를 실장하고 그 LED 광원을 측면방향으로 조사함으로써, 반사필름의 면광원 광효율이 저감되고 또한, 이때 발생되는 핫 스팟(hot spot) 현상을 방지하기 위해 차광패턴 형성시 제조공정 수가 많아져 비용이 증대되는 등 문제가 적지 않다.
따라서, 이를 개선하여 핫 스팟 현상을 방지하면서도 면광원 광효율이 우수하고 원부자재의 감소를 통해 공정비가 저감되는 등 효과를 지닌 조명장치의 개발이 시급한 실정이나 아직까지 이에 관한 개시를 찾아볼 수 없다.
관련 기술로는 KR 2012-0085181, JP2011-14428 등이 있다.
본 발명의 목적은 근본적인 핫 스팟(hot spot) 원인을 차단하는 조명장치에 관한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 면광원으로써의 기능을 효율적으로 구현하여 광효율이 우수한 조명장치에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 원자재 종류 및 제조공정수를 저감할 수 있는 조명장치에 관한 것이다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
본 발명의 하나의 관점은 반사 부재층; 상기 반사 부재층 상에 형성된 광학 수지층; 및 상기 광학 수지층 상에 형성된 투명전극 필름층;을 포함하고, 상기 투명전극 필름층은 하부 표면에 복수의 발광유닛이 형성된 조명장치에 관한 것이다.
구체예에서, 상기 반사 부재층은 수지 매트릭스에 백색안료가 분산된 것일 수 있다.
구체예에서, 상기 수지 매트릭스는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지, 폴리에틸렌 나프탈레이트 수지, 아크릴 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리올레핀 수지 및 셀룰로오스 아세테이트 수지 등에서 1종 이상을 단독 또는 혼합하여 포함할 수 있다.
구체예에서, 상기 백색안료는 산화티탄, 산화알루미늄, 산화아연, 탄산연, 황산바륨, 실리카 및 탄산칼슘 등에서 1종 이상을 단독 또는 혼합하여 포함할 수 있다.
구체예에서, 상기 반사 부재층은 상부 표면에 제1 반사패턴이 더 형성될 수 있다.
구체예에서, 상기 제1 반사패턴은 바인더에 백색안료를 포함하는 반사잉크를 인쇄하여 형성될 수 있다.
구체예에서, 상기 광학 수지층은 우레탄 아크릴레이트 수지, 에폭시 아크릴레이트 수지 및 폴리에스테르 아크릴레이트 수지 1종 이상을 단독 또는 혼합하여 포함할 수 있다.
구체예에서, 상기 광학 수지층은 실리콘, 글라스 버블, 아연, 지르코늄, 산화알루미늄, 폴리메타크릴산메틸 수지, 우레탄 수지 및 아크릴 수지 등에서 선택되는 어느 하나 이상으로 이루어진 비드(Bead)를 더 포함할 수 있다.
구체예에서, 상기 투명전극 필름층은, 절연성 투명수지층; 및 상기 절연성 투명수지층 상부 표면에 형성된 전도성 투명전극층;이 순차 적층될 수 있다.
구체예에서, 상기 절연성 투명수지층은 폴리카보네이트 수지; 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지; 폴리이미드 수지; 싸이클로올레핀 수지 또는 그 공중합체; 및 폴리노보넨 수지; 등에서 1종 이상을 단독 또는 혼합하여 포함할 수 있다.
구체예에서, 상기 전도성 투명전극층은 고분자수지 60 내지 95중량%, 전기전도성 물질 4 내지 35중량% 및 폴리도파민 수지 1 내지 10중량%를 포함할 수 있다.
구체예에서, 상기 전도성 투명전극층은 팔라듐, 백금, 알루미늄, 은, 구리, 금, 니켈, 주석, 산화인듐, 코발트, 인듐 주석 산화물(ITO, indium tin oxide), 비소 주석 산화물(ATO, antimony tin oxide), 불소 함유 주석 산화물(FTO, fluorine doped tin oxide), 아연 주석 산화물(ZTO, zinc tin oxide), 메탈 나노와이어(Metal Nanowire), 탄소 나노튜브(CNT, carbon nanotube) 및 그래핀 등에서 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
구체예에서, 상기 투명전극 필름층은 ASTM D257 방법으로 측정시 표면저항이 0.01 내지 100Ω/square이고, ASTM D1003 방법으로 측정시 투명도가 80% 이상이고, 필름층의 평균두께가 10 내지 200㎛일 수 있다.
구체예에서, 상기 투명전극 필름층은 상부 표면에 차광 또는 반사하는 제2 반사패턴이 더 형성될 수 있다.
구체예에서, 상기 발광유닛은 발광다이오드(LED)를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 조명장치는 칩 온 필름(COF, Chip On Film) 방식으로 면광원(반사 부재층)에 역방향 수직으로 복수의 발광유닛(LED 광원)을 포함함으로써, 근본적인 핫 스팟 원인을 차단하고 면광원으로써의 기능을 효율적으로 구현하여 광효율이 우수하고 또한 PCB 기판 배제 및 제2 반사패턴의 선택적 적용을 통해 원자재 종류 및 제조공정수를 저감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 조명장치 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 구체예에 의한 조명장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 구체예에 의한 조명장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4은 본 발명에 의한 조명장치의 투명전극 필름층의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만 본 명세서에 기재된 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 각 용어의 의미는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 할 것이다. 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
본 발명은 조명장치에 관한 것으로, 종래에 PCB 인쇄회로기판의 측면으로 광원 LED를 실장하고 측면방향으로 반사 부재에 광원을 조사하는 것을 대체하여, 면광원(반사 부재층)과 역방향 수직으로 복수의 발광유닛이 이격되어 형성되게 어레이함으로써, 근본적인 핫 스팟 현상의 방지가 가능하고 면광원으로써의 기능을 효율적으로 구현하여 광효율이 우수하며 원자재 종류 및 제조공정수를 저감하는 조명장치 구조를 제공하는 것을 요지로 한다.
아울러, 본 발명의 일 구체예에 따른 조명장치는 조명이 필요로 하는 다양한 램프장치, 이를테면 차량용 램프, 가정용 조명장치, 산업용 조명장치에 적용이 가능하다. 예컨대 차량용 램프에 적용되는 경우, 헤드라이트, 차량실내조명, 도어스카프, 후방라이트 등에도 적용이 가능하다. 추가적으로 본 발명의 조명장치는 액정표시장치에 적용되는 백라이트 유닛 분야에도 적용 가능하며, 이외에도 현재 개발되어 상용화되었거나 향후 기술발전에 따라 구현 가능한 모든 조명관련 분야에 적용할 수 있다.
조명장치
본 발명의 하나의 관점은 조명장치에 관한 것이다.
상기 조명장치는 반사 부재층, 상기 반사 부재층 상에 형성된 광학 수지층 및 상기 광학 수지층 상에 형성된 투명전극 필름층을 포함하고 상기 투명전극 필름층은 하부 표면에 복수의 발광유닛이 형성된다.
도 2는 본 발명의 일 구체예에 의한 조명장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 구체예에 의한 조명장치(100)는 반사 부재층(110); 상기 반사 부재층(110) 상에 형성된 광학 수지층(130); 및 상기 광학 수지층(130) 상에 형성된 투명전극 필름층(150)을 포함하고, 상기 투명전극 필름층(150)은 하부 표면에 복수의 발광유닛(135)이 이격되어 형성되고, 상기 반사 부재층(110)은 상부 표면에 제1 반사패턴(131)이 더 형성될 수 있다. 이를 통해, 종래의 PCB 인쇄회로기판에 LED 광원을 실장하고 측면에서 반사 부재에 광원을 조사함으로써 핫 스팟 현상이 발생하는 것을 방지하고 면광원 효율을 증대시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 구체예에 의한 조명장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 구체예에 의한 조명장치(200)는 반사 부재층(210); 상기 반사 부재층(210) 상에 형성된 광학 수지층(230); 및 상기 광학 수지층(130) 상에 형성된 투명전극 필름층(250)을 포함하고, 상기 투명전극 필름층(250)은 하부 표면에 복수의 발광유닛(235)이 이격되어 형성되고, 상기 반사 부재층(110)은 상부 표면에 제1 반사패턴(131)이 더 형성되고, 특히 상기 투명전극 필름층(250)은 상부 표면에 차광 또는 반사하는 제2 반사패턴(245)이 더 형성될 수 있다. 이를 통해, 종래의 PCB 인쇄회로기판에 LED 광원을 실장하고 측면에서 반사 부재에 광원을 조사함으로써 핫 스팟 현상을 방지하고 면광원 효율을 증대시키며, 특히 제2 반사패턴의 선택적 적용이 가능하여 원자재 종류 및 제조공정수를 저감할 수 있다.
도 4는 본 발명에 의한 조명장치의 투명전극 필름층의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 조명장치(100, 200)는 투명전극 필름층(150, 250)을 포함하고, 상기 투명전극 필름층(150, 250)은 절연성 투명수지층(151, 251); 및 상기 절연성 투명수지층(151, 251)의 상부 표면에 전도성 투명전극층(153, 253)이 순차 적층되어 형성될 수 있다. 이를 통해, 본 발명이 종래의 PCB 인쇄회로기판을 대체하고 제2 반사패턴(차광패턴)의 선택적 적용 등이 가능한 효과가 있다.
이하, 본 발명을 구성하는 구조 요소들을 상세히 설명한다.
반사 부재층
상기 반사 부재층(110, 210)은 반사효율이 높은 재질로 형성되어 상기 조명장치(100, 200)의 발광유닛(135, 235)에서 출사되는 광을 상부로 반사시켜 광손실을 줄이는 역할을 수행하는 목적에서 포함된다.
종래에는 PCB 인쇄회로기판(10)의 상부 표면에 형성되고 발광유닛(25)이 기판에 실장되어 관통 형성되는 구조로 이루어지지만, 본 발명의 일 구체예에서는 이러한 PCB 인쇄회로기판의 사용을 일체 배제하고 상기 반사 부재층 및, 후술하는 광학 수지층과 투명전극 필름층만으로 면광원을 형성함으로써 이를 대체하는 효과가 있다.
상기 반사 부재층(110, 210)은 수지 매트릭스에 백색안료가 분산되어 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 반사 부재층(110, 210)은 필름 형태로 이루어질 수 있고 빛의 반사특성 및 빛의 분산촉진 특성을 구현하기 위해 백색안료를 분산 함유하는 합성수지를 포함하여 형성될 수 있다.
상기 수지 매트릭스는 예를들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지, 폴리에틸렌 나프탈레이트 수지, 아크릴 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리올레핀 수지 및 셀룰로오스 아세테이트 수지 등에서 1종 이상을 단독 또는 혼합하여 포함할 수 있다. 그러나, 그 종류가 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 백색안료는 예를들어, 산화티탄, 산화알루미늄, 산화아연, 탄산연, 황산바륨 및 탄산칼슘 등에서 1종 이상을 단독 또는 혼합하여 포함할 수 있다. 상기 조명장치(100, 200)는 상기 반사 부재층(110, 210)의 상부 표면에 제1 반사패턴(131, 231)을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 반사패턴(131, 231)은 입사되는 광을 산란 및 분산시킴으로써 상부에 광이 균일하게 전달되도록 하는 목적으로 포함될 수 있다. 상기 제1 반사패턴은 바인더에 백색안료를 포함하는 반사잉크를 인쇄하여 형성될 수 있다. 예를들어, 상기 제1 반사패턴은 폴리스티렌 수지 등의 바인더에, 산화티탄, 산화알루미늄, 산화아연, 탄산연, 황산바륨, 실리카 및 탄산칼슘 등에서 1종 이상의 백색안료를 포함하는 반사잉크를 이용하여 반사 부재층(110, 210) 표면에 인쇄함으로써 형성될 수 있다. 그러나, 그 종류가 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 제1 반사패턴(131, 231)은 복수의 돌출된 패턴을 구비하는 구조로 이루어질 수 있고, 빛의 산란효과를 증대시키기 위하여 도트(dot) 패턴 형상, 프리즘 형상, 렌티큘러 형상, 렌즈형상 또는 이들의 조합형상 등으로 이루어질 수 있다. 그러나, 그 형상의 종류가 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 제1 반사패턴(121)의 단면 형상은 삼각형, 사각형, 반원형 또는 사인파형 등 다양한 형상을 갖는 구조로 이루어질 수 있다.
광학 수지층
상기 광학 수지층(130, 230)은 반사 부재층(110, 210)의 상부 표면 형성되어 발광유닛(135, 235)에서 출사되는 광을 전방으로 확산 유도하게 하는 목적에서 포함된다.
상기 광학 수지층(130, 230)은, 투명전극 필름층(150, 250)의 하부 표면에 상기 반사 부재층(110, 210)에 역방향 수직으로 칩 온 필름(COF) 방식으로 형성된 복수의 발광유닛(130)을 매립하는 구조로 형성되고 상기 발광유닛(130)에서 출사하는 광을 분산시키는 기능을 수행할 수 있다.
상기 광학 수지층(130, 230)은 기본적으로 광을 확산할 수 있는 재질의 수지를 포함할 수 있다. 예를들어 상기 광학 수지층(130, 230)은 올리고머를 포함하는 자외선 경화수지로 이루어질 수 있다. 예를들어, 상기 광학 수지층은 우레탄 아크릴레이트 수지, 에폭시 아크릴레이트 수지 및 폴리에스테르 아크릴레이트 수지 등에서 1종 이상을 단독 또는 혼합하여 포함할 수 있다. 또한, 예를들어, 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 주원료로 하는 수지를 이용하여 형성될 수 있다. 또한, 예를들어, 합성올리고머인 우레탄 아크릴레이트 올리고머와 폴리아크릴인 폴리머 타입을 혼합한 수지를 사용할 수 있다. 또한, 이때 IBOA(isobornyl acrylate), HPA(Hydroxylpropyl acrylate), 2-HEA(2-hydroxyethyl acrylate) 등이 혼합된 저비점 희석형 반응성 모노머를 더 포함할 수도 있다. 또한, 첨가제로서 1-hydroxycyclohexyl phenyl-ketone 등의 광개시제 또는 산화방지제 등을 혼합하여 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명의 목적을 구현할 수 있는 것이라면 상기 수지나 첨가제의 종류가 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 광학 수지층(130, 230)은 종래의 도광판 등이 차지하던 두께를 혁신적으로 감소시킬 수 있어 전체 제품의 박형화를 구현할 수 있으며 연성의 재질을 가지게 되어 플렉시블한 굴곡면에도 용이하게 적용할 수 있고 디자인의 자유도를 보다 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
상기 광학 수지층(130, 230)은 그 내부에 형광체 또는 양자점을 더 포함할 수 있다. 본 발명의 일 구체예에서 상기 형광체 또는 양자점은 복수의 발광유닛으로부터 조사되는 광파장을 변환하는 목적으로 포함될 수 있다.
상기 광학 수지층(130, 230)에는 그 내부에 다수의 비드(bead)를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 일 구체예에서는 상기 비드는 중공이거나 공극이 형성될 수 있다.
상기 비드(미도시)는 광학 수지층(130, 230) 내에서 광의 반사 및 투과를 도와 혼합 및 확산 형태를 더 향상시키기 위한 목적에서 포함될 수 있다. 즉, 발광유닛(135, 235)에서 출사된 광이 상기 광학 수지층(130, 230) 내부의 비드에 입사하게 되면, 광은 비드의 중공에 의해 반사 및 투과되어 확산 및 집광되고 하부의 반사 부재층(110, 210)을 거쳐 상부로 출사될 수 있다. 이때, 비드에 의해 광의 반사율 및 확산율이 증가하게 되어 추후 상부 방향으로 공급되는 출사광의 광량 및 균일도가 향상되고 결과적으로 조명장치(100, 200)의 휘도가 향상될 수 있다.
상기 비드의 함량은 원하는 광 확산효과를 얻기 위하여 적절히 조절될 수 있으며, 예를들어 상기 광학 수지층(130, 230) 전체 중량 대비 0.01 내지 1중량% 범위에서 포함될 수 있다. 상기 함량 범위에서 비드가 포함될 경우, 출사광의 광량 및 균일도가 보다 향상될 수 있다.
상기 비드는 실리콘(sillicon), 글라스버블(Glass bubble), 아연(Zn), 지르코늄(Zr), 산화알루미늄(Al2O3), 폴리메타크릴산메틸 수지, 우레탄 수지 및 아크릴 수지 등에서 선택되는 1종 이상을 단독 또는 혼합하여 포함할 수 있다. 그러나 그 종류가 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 비드는 그 평균입경은 1㎛ 내지 30㎛의 범위에서 형성될 수 있고, 예를들어, 10㎛ 내지 20㎛의 범위에서 형성될 수 있다. 상기 평균입경 범위에서 광의 반사율 및 확산율이 증가하게 되어 집광 효과가 우수한 장점이 있다.
투명전극 필름층
상기 투명전극 필름층(150, 250)은 전술한 반사 부재층(110, 210) 및 광학 수지층(130, 230)과 함께 면광원을 형성시킴으로써 종래의 PCB 인쇄회로기판(10)의 사용을 일체 배제하고 이를 대체하여 원자재종류 및 제조공정수를 저감시키는 목적으로 포함된다.
한 구체예에서, 상기 투명전극 필름층은, 절연성 투명수지층(151, 251); 및 상기 절연성 투명수지층(151, 251) 상부 표면에 형성된 전도성 투명전극층(153, 253)이 순차 적층될 수 있다.
상기 절연성 투명수지층(151, 251)은 폴리카보네이트 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리이미드 수지, 싸이클로올레핀 수지 또는 그 공중합체 및 폴리노보넨 수지 등에서 1종 이상을 단독 또는 혼합(적층)하여 포함할 수 있다. 이를 통해 본 발명의 상기 투명전극 필름층의 절연층 역할을 구현하여 시인성 증대 및 구조적 신뢰성 확보를 잘 수행할 수 있다.
상기 전도성 투명전극층(153, 253)은 고분자수지, 전기전도성 물질 및 폴리도파민 수지를 포함하는 투명전극 필름 조성물을 전기방사하여 형성될 수 있다.
상기 고분자수지는 폴리에틸렌옥사이드(PEO), 불소계 고분자, 술폰화 폴리술폰, 술폰화 폴리이미드, 술폰화 폴리에테르술폰, 술폰화 폴리에테르에테르케톤 및 인산염 착화 폴리벤즈이미다졸, 폴리비리덴플루오라이드 및 폴리아크릴로니트릴 등에서 1종 이상을 단독 또는 혼합하여 포함할 수 있다. 예를들어, 폴리에틸렌옥사이드 및 폴리이미드 등에서 1종 이상을 단독 또는 혼합하여 포함할 수 있다. 그러나 본 발명의 목적을 구현할 수 있는 것이라면 그 종류가 이에 한정되지 않는다. 상기 고분자수지는 투명전극 필름 조성물 전체 100중량%에 대하여 60 내지 95중량%, 예를들어 70 내지 90중량%, 예를들어, 75 내지 85중량% 포함될 수 있다. 상기 함량 범위에서 나노웹 형성 및 전기 방사가 원활하고 폴리도파민 수지의 사용량이 적절하게 되어 다른 물성에 악영향을 끼치는 문제를 방지할 수 있다.
상기 전기전도성 물질은 PEDOT:PSS(폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜):폴리(스티렌설포네이트)), 폴리아닐린, 폴리디페닐, 아세틸렌, 폴리 (t-부틸)디페닐아세틸렌, 폴리(트리플루오로메틸)디페닐아세틸렌, Cu-PC(커퍼-프탈로시아닌) 폴리(비스트리플루오로메틸)아세틸렌, 폴리비스(t-부틸디페닐)아세틸렌, 폴리(트리메틸실릴) 디페닐아세틸렌, 폴리(카르바졸)디페닐아세틸렌, 폴리디아세틸렌, 폴리페닐아세틸렌, 폴리피리딘아세틸렌, 폴리메톡시페닐아세틸렌, 폴리메틸페닐아세틸렌, 폴리(t-부틸)페닐아세틸렌, 폴리니트로페닐아세틸렌, 폴리(트리플루오로메틸)페닐아세틸렌 및 폴리(트리메틸실릴)페닐아세틸렌 등에서 선택된 1종 이상을 단독 또는 혼합하여 포함할 수 있다. 예를들어, PEDOT:PSS, 폴리아닐린, 폴리니트로페닐아세틸렌, 폴리(트리플루오로메틸)페닐아세틸렌 및 폴리(트리메틸실릴)페닐아세틸렌 등에서 선택된 1종 이상을 단독 또는 혼합하여 포함할 수 있다. 그러나 본 발명의 목적을 구현할 수 있는 것이라면 그 종류가 이에 한정되지 않는다. 상기 전기전도성 물질은 투명전극 필름 조성물 전체 100중량%에 대하여 4 내지 35중량%, 예를들어 10 내지 30중량%, 예를들어 15 내지 25중량% 포함될 수 있다. 상기 함량 범위에서 필름의 전기전도성이 우수하고 사용량 증가에 따른 전기전도성 증대 효과가 적절하여 경제적인 장점이 있다.
상기 폴리도파민 수지는 폴리도파민 폴리머를 포함하는 것으로 상기 폴리도파민 폴리머의 카테콜 작용기가 전술한 고분자수지와 전기전도성 물질간 상호 접착 및 분산성을 향상시킬 수 있다. 상기 폴리도파민 폴리머는 상기 폴리도파민 수지 전체 100중량%에 대하여 2 내지 20mg/㎖를, 예를들어 5 내지 10mg/㎖ 포함할 수 있다. 상기 함량 범위에서 전기전도성 물질과 고분자수지의 계면 접착력 향상효과가 우수하고 폴리도파민 수지의 점도가 적절하여 다른 조성물과 혼합이 잘 유지되는 장점이 있다. 또한, 상기 폴리도파민 수지는 필요에 따라 완충액, 용매 및 산화제 등을 더 포함할 수 있다. 상기 폴리도파민 수지는 pH 8 내지 9인 것이, 예를들어 pH 8.2 내지 8.8 일 수 있다. 상기 pH 범위에서 고분자수지와 전기전도성 물질의 계면 접착력이 향상되고, 전기전도성 물질의 분산 효과가 우수하다. 또한, 보다 적절한 pH 조절을 위하여 완충액 및 산을 사용할 수 있다. 상기 폴리도파민 수지는 투명전극 필름 조성물 전체 100중량%에 대하여 1 내지 10중량%, 예를들어 3 내지 8중량%, 예를들어 5 내지 7중량% 포함될 수 있다. 상기 함량 범위에서 계면 접착력 향상효과가 우수하고 폴리도파민 수지의 점도가 적절하여 다른 조성물과 혼합이 잘 유지되는 특징이 있다. 상기 완충액은 당업계에서 일반적으로 사용하는 것을 사용할 수 있으며, 특별히 한정하지는 않으나, 예를들어 트리즈염기(Triz base), 인산나트륨(sodium phosphate), TBE(Tris/Borate/EDTA), TBS(Tris-buffered saline) 및 PBS(phosphate buffered saline) 등에서 선택된 1종 이상을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 용매는 당업계에서 일반적으로 사용하는 것을 사용할 수 있으며, 예를들어 증류수 등을 사용할 수 있다. 상기 산화제는 반응속도를 높이기 위한 것으로 산화력이 높을수록 반응 속도가 빨라질 수 있다. 예를들어 상기 산화제는 과요오드산나트륨(sodium perioate), 디메틸디옥시란(dimethyldioxirane), 과망간산칼륨(Potassium Permanganate), 과산화수소(hydrogen peroxide), 트리플루오로퍼아세트산(trifluoroperacetic acid), N-메틸모르폴린 N-옥사이드(N-methylmorpholine N-oxide) 및 옥손(oxone) 등에서 선택된 1종 이상을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
또한, 다른 구체예에서, 상기 전도성 투명전극층(153, 253)은 상기 투명전극 필름 조성물 이외에, 팔라듐, 백금, 알루미늄, 은, 구리, 금, 니켈, 주석, 산화인듐, 코발트, 인듐 주석 산화물(ITO, indium tin oxide), 비소 주석 산화물(ATO, antimony tin oxide), 불소 함유 주석 산화물(FTO, fluorine doped tin oxide), 아연 주석 산화물(ZTO, zinc tin oxide), 메탈 나노와이어(Metal Nanowire), 탄소 나노튜브(CNT, carbon nanotube) 및 그래핀 등에서 1종 이상을 단독 또는 혼합(적층)하여 더 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명의 목적을 구현할 수 있는 것이라면 그 종류가 이에 한정되지 않는다. 상기 성분들의 혼합을 통해 본 발명에 의한 투명전극 필름층의 투명성 및 시인성 등 물성이 보다 효과적으로 구현될 수 있다.
상기 투명전극 필름층(150, 250)은 이상 살펴본 바와 같이, 다양한 형태의 투명전극 필름 조성물 등을 전기방사하여 제조할 수 있다. 상기 전기방사는 공지된 방법을 사용하여 수행될 수 있으며, 본 발명의 목적을 구현할 수 있는 것이라면 그 형식이 이에 제한되지 않는다. 예를들어, 상기 전기방사는 20℃~80℃하에서, 예를들어 40℃~80℃ 하에서 수행될 수 있다. 전기방사시 전압은 5~15kv인 것이, 예를들어 10~15kv일 수 있다. 5kv 미만의 전압하에서 전기방사를 수행하면 jet의 내부로 유입되는 고분자의 양이 적어 전기방사가 제대로 이뤄지지않아 웹을 형성시키기 어려운 문제가 있을 수 있고, 전압이 15kv를 초과하면 jet 내부로 더 많은 양의 고분자 용액을 유입시켜 굵은 섬유가 얻어져 웹 형성시 두께 조절이 어려운 문제가 있을 수 있다. 또한, 방사거리는 10~20㎝인 것이, 예를들어 12~18㎝일 수 있다. 10㎝ 미만의 거리에서 방사를 수행하면 투명전극 필름 조성물이 고르게 잘 방사되지 않을 수 있고, 20㎝를 초과하는 거리에서 방사를 수행하면 방사 후 집전판에 나노웹을 포집 형성하기 어려운 문제가 있을 수 있다. 또한, 전기방사는 상기 조건 하에서 2~4시간 동안 수행하는 것이 바람직하다.
상기 투명전극 필름층(150, 250)은 ASTM D257 방법으로 측정시 표면저항 0.01 내지 100Ω/square, 예를들어 10~50Ω/square일 수 있다. 상기 표면저항 범위에서 반사 또는 차광되는 빛의 패턴이 다양하게 구현가능하고 제품설계시 디자인 자유도를 다각화할 수 있는 장점이 있다. 또한, 상기 투명전극 필름층(150, 250)은 ASTM D1003 방법으로 측정시 투명도가 80% 이상, 예를들어 90% 이상일 수 있다. 상기 투명도 범위에서 종래의 PCB 인쇄회로기판를 대체하여 근본적인 핫 스팟 원인을 차단하고 면광원으로써의 기능을 효율적으로 구현하여 광효율이 우수한 장점이 있다. 상기 투명전극 필름층(150, 250)은 필름층의 평균두께가 10 내지 200㎛, 예를들어 100 내지 150㎛의 단층구조일 수 있다. 상기 평균두께 범위에서, 투명전극 필름층의 박리화가 가능하고 본 발명의 목적 구현이 유효 적절한 장점이 있다.
상기 투명전극 필름층(150, 250)은 상부 표면에 차광 또는 반사하는 제2 반사패턴(245)이 더 형성될 수 있다.
상기 제2 반사패턴(245)은 복수의 발광유닛(130, 230)에서 출사되는 광이 집중되지 않도록 차광 또는 반사시키는 목적으로 상기 투명전극 필름층(150, 250)의 상부 표면에 형성될 수 있다. 본 발명에서는 상기 제2 반사패턴(245)을 필요에 따라 선택적으로 적용가능한 장점이 있다.
상기 제2 반사패턴(245)은 복수의 발광유닛(135, 235)에서 출사하는 광의 집중을 막기 위해 형성되는 차광패턴으로 이루어질 수 있고 이를 위해 상기 복수의 발광유닛(135, 235)의 각 상부에 형성되도록 배열시킬 수 있다.
상기 제2 반사패턴(245)은 그 단면이 삼각형, 사각형 등의 다각형, 원형, 타원형, 볼록렌즈 형상, 오목렌즈 형상 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있으며 이에 한정되지 않고 다양한 형상으로 이루어질 수 있다. 이를 통해 입체적 광 형상을 극대화시키는 장점이 있다.
상기 제2 반사패턴(245)은 빛의 강도가 과하게 강하여 광학특성이 나빠지거나 황색광이 도출(yellowish)되는 현상을 방지하기 위하여 일정 부분 차광효과가 구현될 수 있도록 차광패턴으로 형성될 수 있으며, 이러한 차광패턴은 차광잉크를 이용하여 인쇄공정을 수행함으로써 형성될 수 있다.
상기 제2 반사패턴(245)은 광의 완전차단이 아니라 광의 일부 차광 및 반사의 기능을 수행할 수 있도록 하나의 제2 반사패턴으로 광의 차광도나 반사도를 조절하여 구현될 수 있다. 예를들어 상기 제2 반사패턴(245)은 하나의 패턴을 형성하고 그 상부에 또 하나의 패턴형상을 인쇄하여 구현하는 복합적인 패턴의 중첩인쇄구조로도 구현될 수 있다.
상기 제2 반사패턴(245)은 바인더에 백색안료를 포함하는 반사잉크를 인쇄하여 형성될 수 있다. 예를들어, 상기 제2 반사패턴(245)은 폴리스티렌 수지 등의 바인더에, 산화티탄, 산화알루미늄, 산화아연, 탄산연, 황산바륨, 실리카 및 탄산칼슘 등에서 1종 이상의 백색안료를 포함하는 반사잉크를 이용하여 투명전극 필름층(150, 250)의 상부 표면에 인쇄함으로써 형성될 수 있다. 그러나, 그 종류가 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 제2 반사패턴(245)은 예를들어, 상기 투명전극 필름층(150, 250)의 상부 표면에 산화티탄, 탄산칼슘, 황산바륨, 실리카 및 탄산칼슘 등에서 1종 이상을 단독 또는 혼합하여 포함하는 차광잉크를 이용하여 형성된 반사 패턴 및 알루미늄 또는, 알루미늄과 산화티탄의 혼합물을 포함하는 차광잉크를 이용하여 형성된 차광 패턴의 중첩구조로도 구현될 수 있다. 또한, 상기 투명전극 필름층(150, 250)의 표면에 확산패턴을 화이트인쇄하여 형성한 후 그 위에 차광패턴을 형성하거나, 반대의 순서로 2중 구조로 형성할 수도 있다. 이러한 패턴의 형성 디자인은 광의 효율과 강도, 차광율을 고려하여 다양하게 변형할 수 있다. 또한, 순차 적층구조에서 가운데층에 금속패턴인 차광패턴을 형성하고 그 상부와 하부에 각각 확산패턴을 구현하는 3중구조로 형성할 수도 있다. 이러한 3중 구조에서는 상술한 물질을 선택하여 구현할 수 있다. 예를들어, 굴절율이 뛰어난 산화티탄을 이용하여 반사패턴 중 하나를 구현하고 광안정성과 색감이 뛰어난 탄산칼슘을 산화티탄과 함께 사용하여 다른 확산패턴을 구현하며 은폐가 뛰어난 알루미늄을 이용하여 차광패턴을 구현하는 등 3중 구조를 통해 빛의 효율성과 균일성을 확보할 수 있다. 특히, 탄산칼슘은 황색광의 노출을 차감하는 기능을 통해 최종적으로 백색광을 구현하도록 하여 더욱 안정적 효율의 광을 구현할 수 있다. 또한, 탄산칼슘 이외에 황산바륨, 산화알루미늄 및 실리카 비드 등 입자 사이즈가 크고 유사한 구조를 가진 무기 재료를 활용할 수도 있다. 상기 제2 반사패턴(245)은 상기 발광유닛(135, 235)의 출사방향에서 멀어질수록, 패턴밀도가 낮아지도록 패턴밀도를 조절하여 형성함이 광효율의 측면에서 바람직하다.
발광유닛
상기 발광유닛(135, 235)은 종래에 PCB 인쇄회로기판의 측면으로 광원 LED를 실장하고 측면방향으로 반사 부재에 광원(발광유닛)을 조사하는 것을 대체하여, 근본적인 핫 스팟 현상의 방지가 가능하고 면광원으로써의 기능을 효율적으로 구현하여 광효율이 우수하며 원자재 종류 및 제조공정수를 저감하는 목적에서 포함될 수 있다.
즉, 상기 본 발명의 일 구체예에 의한 발광유닛(135, 235)은, 본 발명의 목적 구현을 위해, LED 발광다이오드를 측면으로 실장하여 포함하는 것이 아니라, 칩 온 필름(Chip On Film) 또는 칩 온 보드(Chip On Board) 방식으로 발광다이오드(LED)를 포함하여, 상기 투명전극 필름층(150, 250)의 하부 표면에 상기 반사 부재층(110, 210)과 역방향 수직으로 형성된다.
상기 발광유닛(135, 235)은 복수의 광원이 배열되어 광을 출사하는 부분으로, 본 발명에서는 광이 수직으로 혹은 일정 각도로 편향되게 출사하는 등 복수의 발광유닛(135, 235)을 어레이함으로써 다양한 집광 형상을 구현하고 이에 따라 다양한 기하학적 광 디자인 형상을 구현할 수 있다.
상기 복수의 발광유닛(135, 235)은 동일한 소정의 이격 간격을 두고 일렬로 배치될 수 있고, 또한 상이한 이격 간격으로 배치될 수도 있다. 또한, 복수의 발광유닛(135, 235)이 서로 상이한 방향으로 광을 출사하지만 출사하는 광이 적어도 어느 하나 중첩될 수도 있다.
상기 복수의 발광유닛(135, 235)은 광원어레이(미도시)에 포함되어 동시에 구동되거나 전기적으로 절연되어 개별적으로 구동될 수 있으며 발광유닛(135, 235)에서 출사되는 광량에 따라 발광유닛간 간격을 조절할 수도 있다. 또한, 하나의 광원어레이(미도시)만으로 이루어진 경우, 폭이 좁은 광원 등에 이용되는 것이 바람직하다.
본 발명의 조명장치(100, 200)는 원형의 반사 부재층(110, 210)을 베이스 기판으로 하여도 무방하며, 상기 조명장치(100, 200)의 구조에는 제한이 없다. 본 발명은 상기 광학 수지층(110, 210)과 상기 투명전극 필름층(150, 250) 등에 의해 연성의 재질을 가지게 되어 굴곡면에도 용이하게 적용할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 구체예에 따른 조명장치(100, 200)는 구조적 제한없이 어떠한 형상에도 발광유닛(135, 235)을 다양하게 배치할 수 있어 디자인의 자유도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 이와 같은 발광유닛의 배치구조와, 제1 반사패턴, 제2 반사패턴 등을 통해 다양한 집광이 가능해져 기하학적인 광 형상의 변형을 구현할 수 있다.
이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 조명장치는 반사 부재층, 상기 반사 부재층 상에 형성된 광학 수지층 및 상기 광학 수지층 상에 형성된 투명전극 필름층을 포함하고 상기 투명전극 필름층은 하부 표면에 복수의 발광유닛이 형성됨으로써, 근본적인 핫 스팟 원인을 차단하고 면광원으로써의 기능을 효율적으로 구현하여 광효율이 우수하고 또한 PCB 기판 배제 및 제2 반사패턴의 선택적 적용을 통해 원자재 종류 및 제조공정수를 저감할 수 있는 효과가 있다.
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 구체예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것은 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함 없이 본 발명에 대해 다수의 적절한 변형 및 수정이 가능함을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변형 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
10: PCB 인쇄회로기판 20: 반사필름
21: 반사패턴 25: LED
30: 광학수지 31: 광학패턴
40: 광학필름
100, 200: 조명장치 110, 210: 반사 부재층
130, 230: 광학 수지층 131, 231: 제1 반사패턴
135, 235: 발광유닛 150, 250: 투명전극 필름층
245: 제2 반사패턴
151, 251: 절연성 투명수지층 153, 253: 전도성 투명전극층

Claims (15)

  1. 반사 부재층;
    상기 반사 부재층 상에 형성된 광학 수지층; 및
    상기 광학 수지층 상에 형성된 투명전극 필름층;
    을 포함하고,
    상기 투명전극 필름층은, 절연성 투명수지층; 및 상기 절연성 투명수지층 상부 표면에 형성된 전도성 투명전극층;이 순차 적층된 것이며,
    상기 투명전극 필름층은 하부 표면에 복수의 발광유닛이 형성되며,
    상기 복수의 발광유닛은 상기 광학 수지층에 매립되는 조명장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반사 부재층은 수지 매트릭스에 백색안료가 분산된 것을 특징으로 하는 조명장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 수지 매트릭스는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지, 폴리에틸렌 나프탈레이트 수지, 아크릴 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리올레핀 수지 및 셀룰로오스 아세테이트 수지로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 백색안료는 산화티탄, 산화알루미늄, 산화아연, 탄산연, 황산바륨, 실리카 및 탄산칼슘으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 반사 부재층은 상부 표면에 제1 반사패턴이 더 형성된 것을 특징으로 하는 조명장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 반사패턴은 바인더에 백색안료를 포함하는 반사잉크를 인쇄하여 형성된 것을 특징으로 하는 조명장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 광학 수지층은 우레탄 아크릴레이트 수지, 에폭시 아크릴레이트 수지 및 폴리에스테르 아크릴레이트 수지로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 광학 수지층은 실리콘, 글라스 버블, 아연, 지르코늄, 산화알루미늄, 폴리메타크릴산메틸 수지, 우레탄 수지 및 아크릴 수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상으로 이루어진 비드(Bead)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 절연성 투명수지층은 폴리카보네이트 수지; 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지; 폴리이미드 수지; 싸이클로올레핀 수지 또는 그 공중합체; 및 폴리노보넨 수지;로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 투명전극층은 고분자수지 60 내지 95중량%, 전기전도성 물질 4 내지 35중량% 및 폴리도파민 수지 1 내지 10중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는, 조명장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 투명전극층은 팔라듐, 백금, 알루미늄, 은, 구리, 금, 니켈, 주석, 산화인듐, 코발트, 인듐 주석 산화물(ITO, indium tin oxide), 비소 주석 산화물(ATO, antimony tin oxide), 불소 함유 주석 산화물(FTO, fluorine doped tin oxide), 아연 주석 산화물(ZTO, zinc tin oxide), 메탈 나노와이어(Metal Nanowire), 탄소 나노튜브(CNT, carbon nanotube) 및 그래핀으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 조명장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 투명전극 필름층은 ASTM D257 방법으로 측정시 표면저항이 0.01 내지 100Ω/square이고, ASTM D1003 방법으로 측정시 투명도가 80% 이상이고, 필름층의 평균두께가 10 내지 200㎛인 것을 특징으로 하는, 조명장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 투명전극 필름층은 상부 표면에 차광 또는 반사하는 제2 반사패턴이 더 형성된 것을 특징으로 하는, 조명장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 발광유닛은 발광다이오드(LED)를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105485570B (zh) * 2011-04-04 2018-05-11 Lg伊诺特有限公司 照明装置
KR20170064664A (ko) * 2015-12-02 2017-06-12 엘지이노텍 주식회사 조명장치 및 이를 포함하는 차량용 램프
GB2554416A (en) * 2016-09-26 2018-04-04 Design Led Ltd Illuminated eyewear device
JP6889006B2 (ja) * 2017-04-07 2021-06-18 株式会社東芝 照明装置
CN110161613B (zh) * 2018-03-30 2020-12-08 京东方科技集团股份有限公司 背光模组及其制作方法、液晶显示装置
KR20190133878A (ko) * 2018-05-24 2019-12-04 엘지이노텍 주식회사 조명 모듈 및 이를 구비한 조명 장치
DE102018132542A1 (de) * 2018-12-17 2020-06-18 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronische leuchtvorrichtung und herstellungsverfahren
DE102019108995A1 (de) * 2019-04-05 2020-10-08 HELLA GmbH & Co. KGaA Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge
KR102261676B1 (ko) * 2019-11-08 2021-06-07 나노캠텍주식회사 흡수 용품용 전도성 코팅 조성물 및 이를 사용한 흡수 용품 제조 방법
JP7435283B2 (ja) 2020-06-12 2024-02-21 トヨタ紡織株式会社 照明装置
CN115032807B (zh) * 2022-08-11 2022-11-29 成都理工大学工程技术学院 一种立体成像装置及其制备方法
EP4372269A1 (en) * 2022-11-15 2024-05-22 Valeo Vision Automotive luminous device

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6278755A (ja) 1985-10-02 1987-04-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光磁気記録媒体用ピツクアツプ
JPS63188634U (ko) * 1987-05-27 1988-12-02
JP2735832B2 (ja) 1987-09-18 1998-04-02 三洋電機株式会社 テレビジョン音声多重復調回路
JPH0317656U (ko) * 1989-06-30 1991-02-21
DE69923495D1 (de) * 1998-05-15 2005-03-10 Testech Inc Eine auf Berührung reagierende lichtemittierende Vorrichtung, ein Verfahren zu deren Herstellung, und deren Verwendung in einem Berührungseingabegerät
JP4217862B2 (ja) * 2001-06-27 2009-02-04 日本ゼオン株式会社 積層体及び光反射シート
JP4161042B2 (ja) * 2002-02-14 2008-10-08 株式会社アーテックインターナショナル 表示用光源装置
CN101527924B (zh) 2003-05-14 2011-01-26 美商内数位科技公司 一种由无线基站传送测量的方法
JP2006321903A (ja) * 2005-05-19 2006-11-30 Tosoh Corp 透明延伸フィルムの製造方法
CN101034728A (zh) * 2006-03-10 2007-09-12 东芝照明技术株式会社 照明装置
CN101089454A (zh) * 2006-06-16 2007-12-19 魏星远 Led灯光板
KR101340604B1 (ko) * 2008-12-30 2013-12-11 엘지디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치모듈
JP2010230714A (ja) * 2009-03-25 2010-10-14 Fujifilm Corp 光学シート及びその製造方法
KR20110134439A (ko) * 2009-04-03 2011-12-14 샤프 가부시키가이샤 조명 장치, 표시 장치 및 텔레비전 수신 장치
JP2011014428A (ja) 2009-07-03 2011-01-20 Shin Etsu Polymer Co Ltd 照光装置
KR100986571B1 (ko) * 2010-02-04 2010-10-07 엘지이노텍 주식회사 발광소자 패키지 및 그 제조방법
KR101171546B1 (ko) 2010-07-23 2012-08-06 희성전자 주식회사 측면 조광형 백라이트 장치
JP5667412B2 (ja) * 2010-10-20 2015-02-12 日本メクトロン株式会社 シール構造体
KR20120085181A (ko) 2011-01-21 2012-07-31 히다치 가세고교 가부시끼가이샤 도광판 및 면광원 장치
JP2012204136A (ja) * 2011-03-25 2012-10-22 Toppan Printing Co Ltd 導光板、バックライトユニットおよび表示装置
WO2012168858A2 (en) * 2011-06-10 2012-12-13 Koninklijke Philips Electronics N.V. Light output device and method of manufacture
US20120320308A1 (en) * 2011-06-20 2012-12-20 Jong-Souk Yeo Transflective displays
KR101446918B1 (ko) * 2012-03-08 2014-10-06 엘지이노텍 주식회사 조명 장치
JP2014035980A (ja) * 2012-08-10 2014-02-24 Shin Etsu Polymer Co Ltd フロントライトガイド
JP6137186B2 (ja) * 2012-09-10 2017-05-31 コニカミノルタ株式会社 照明装置
KR20140074748A (ko) * 2012-12-10 2014-06-18 도레이케미칼 주식회사 투명 전기전도성 필름 조성물, 이를 포함하는 투명 전기전도성 필름 및 이의 제조방법
CN105453316B (zh) * 2013-08-01 2018-01-02 Lg化学株式会社 导电材料组合物、使用该导电材料组合物的用于形成锂二次电池的电极的浆料组合物以及锂二次电池
JP6223746B2 (ja) * 2013-08-26 2017-11-01 株式会社東芝 片面発光タイプの透明な導光板、およびこの導光板を用いた面発光装置

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