(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース基板上に第１のレジンを塗布してレジン隔壁を形成し、
前記レジン隔壁が形成する内部領域に第２のレジンを塗布することを含み、
前記第２のレジンは、オリゴマーと高分子樹脂(ｐｏｌｙｍｅｒ  ｔｙｐｅ)との混合物及びモノマーを含み、
前記モノマーは、ＩＢＯＡ(Ｉｓｏｂｏｒｎｙｌ  Ａｃｒｙｌａｔｅ)、ＨＰＡ(Ｈｙｄｒｏｘｙｐｒｏｐｙｌ  Ａｃｒｙｌａｔｅ)及び２−ＨＥＡ(２−ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ  Ａｃｒｙｌａｔｅ)の混合物である、基板へのレジン塗布方法。
【請求項２】
前記ベース基板上に第１のレジンを塗布してレジン隔壁を形成することは、
前記ベース基板に縁部に沿って上部が開口された内部領域を形成するようにレジンを塗布し、硬化又は半硬化する段階を含む、請求項１記載の基板へのレジン塗布方法。
【請求項３】
前記レジン隔壁が形成する内部領域に第２のレジンを塗布することは、前記第２のレジンを塗布し、硬化する工程を含む、請求項１又は２に記載の基板へのレジン塗布方法。
【請求項４】
前記第２のレジンは、前記第１のレジンと同一の材料である、請求項１から３のいずれかに記載の基板へのレジン塗布方法。
【請求項５】
前記第２のレジンが塗布される領域が前記第１のレジンが塗布される領域よりヘイズ（ｈａｚｅ）が低く形成される、請求項１から４のいずれかに記載の基板へのレジン塗布方法。
【請求項６】
前記レジン隔壁が形成する内部領域に第２のレジンを塗布することは、前記第２のレジン内に光の反射を増加させるビード(ｂｅａｄ)を更に含んで塗布する、請求項１から５のいずれかに記載の基板へのレジン塗布方法。
【請求項７】
前記ビード(ｂｅａｄ)は、全体第２のレジンの重量対比０．０１〜０．３％含まれる、請求項６記載の基板へのレジン塗布方法。
【請求項８】
ベース基板；該ベース基板上に形成されるレジン層；を備え、前記レジン層は、前記レジン層の縁領域に形成される第１のレジン領域と前記第１のレジン領域の内部に形成される第２のレジン領域とからなり、
前記第２のレジンは、オリゴマーと高分子樹脂(ｐｏｌｙｍｅｒ  ｔｙｐｅ)との混合物及びモノマーを含み、
前記モノマーは、ＩＢＯＡ(Ｉｓｏｂｏｒｎｙｌ  Ａｃｒｙｌａｔｅ)、ＨＰＡ(Ｈｙｄｒｏｘｙｐｒｏｐｙｌ  Ａｃｒｙｌａｔｅ)及び２−ＨＥＡ(２−ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ  Ａｃｒｙｌａｔｅ)の混合物である、基板の積層構造。
【請求項９】
前記第１のレジン領域は、前記第２のレジン領域を内部に収容する隔壁構造である、請求項８記載の基板の積層構造。
【請求項１０】
前記第１のレジン領域及び第２のレジン領域は同一材料で形成される、請求項８又は９記載の基板の積層構造。
【請求項１１】
前記第１のレジン領域の透明度(Ａ)が第２のレジン領域の透明度(Ｂ)より低いことを特徴とする、請求項８から１０のいずれかに記載の基板の積層構造。
【請求項１２】
前記第２のレジン領域には、光の反射を増加させるビード(ｂｅａｄ)を全体第１のレジン領域の重量対比０．０１〜０．３％を含むことを特徴とする、請求項８から１１のいずれかに記載の基板の積層構造。
【請求項１３】
前記第２のレジン領域の厚さ(Ｔ２)は、第１のレジン領域の厚さ(Ｔ１)以上に形成されていることを特徴とする、請求項８から１２のいずれかに記載の基板の積層構造。
【請求項１４】
前記レジン層は、熱硬化性樹脂又は光硬化性樹脂で形成されていることを特徴とする、請求項８から１３のいずれかに記載の基板の積層構造。
【請求項１５】
前記第２のレジン領域は、前記オリゴマーとしてウレタンアクリレートオリゴマーを、前記高分子樹脂としてポリアクリル樹脂を含んでいる、請求項８から１４のいずれかに記載の基板の積層構造。
【請求項１６】
前記モノマーは、１０〜２１％のＩＢＯＡ(Ｉｓｏｂｏｒｎｙｌ  Ａｃｒｙｌａｔｅ)、１０〜２１％のＨＰＡ(Ｈｙｄｒｏｘｙｐｒｏｐｙｌ  Ａｃｒｙｌａｔｅ)、及び１０〜２１％の２−ＨＥＡ(２−ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ  Ａｃｒｙｌａｔｅ)の混合物である、請求項８から１５のいずれかに記載の基板の積層構造。
【請求項１７】
前記第２のレジン領域は、
光開始剤及び酸化防止剤を更に含んでなる、請求項８から１６のいずれかに記載の基板の積層構造。
【請求項１８】
反射フィルムが積層された印刷回路基板上に形成される多数のＬＥＤ光源と、光学パターンを含む拡散板；
前記ＬＥＤ光源上に積層される請求項８から１７のいずれかに記載の積層構造で形成されるレジン層；を含んでなる照明装置。
【請求項１９】
前記ＬＥＤ光源は側面型発光ダイオード(ｓｉｄｅ  ｖｉｅｗ  ＬＥＤ)である、請求項１８に記載の照明装置。
【請求項２０】
前記レジン層は、前記光源を収容する構造で積層される第１のレジン領域と第２のレジン領域を含み、
前記光学部材は前記レジン層の上部に形成される、請求項１８又は１９に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大面積基板の厚膜コーティング方法及びこれによる厚膜構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置等の家電製品の大型化傾向に伴い、大型基板に特定のレジン層を塗布する工程も大型化しており、これに伴う必須事項としてレジン層の均一な塗布及びその信頼性の確保方法が注目されている。
【０００３】
従来の大面積基板に厚膜を形成する工程は図１に示すように、ベース基板(１０)上にメタルジグ(Ｍ)を形成した後、該メタルジグ(Ｍ)の内部に厚膜コーティング材を塗布して硬化した後、前記メタルジグ(Ｍ)を除去する方式で製作されることが一般的であった。
【０００４】
しかし、かかる工程は、図１のＡ-Ａ'断面図である図２に示すように、メタルジグ(Ｍ)の内部に厚膜コーティング材(２０)を塗布する場合、コーティング材自体の表面張力により一定のギャップ(Ｇ)が発生し、このギャップの発生は全体的にコーティングの均一度が低下する問題が生じる。また、必須フレームであるメタルジグ(Ｍ)の存在は消耗品に該当するのでその製作費用が多くかかり、コーティング材の硬化後メタルジグ(Ｍ)を脱着する場合、コーティング材との摩擦によりコーティング材の表面(Ｆ)にバリ(Ｂｕｒｒ)が発生する問題があり、脱着工程も大型化する作業環境では時間や人力がかかる問題も発生する。
【０００５】
特に、このような表面張力現象を克服するために、コーティングの厚さを全体的に厚くし、全体面積としては有効面積よりも大きい面積を印刷した後、メタルジグを除去し、カッティングする補完方法が提案されているが、これもまた、カッティング作業によるバー(Ｂｕｒｒ)の発生と切断時の応力による製品の損傷が発生して品質低下を引き起こしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はかかる問題を解決するために案出されたもので、本発明の目的は、大面積厚膜コーティング時にレジンで形成される第１隔壁を形成した後、同一材質のレジンを用いて厚膜コーティングを行って、コーティングの均一性及び信頼性が向上した構造の大面積基板の厚膜を製造する方法及びその構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決するための本発明の構成は、ベース基板に第１のレジンを塗布してレジン隔壁を形成する１の段階；前記レジン隔壁が形成する内部領域に第２のレジンを塗布する第２の段階；を含む大面積基板の厚膜製造方法を提供できるようにする。
【０００８】
また、前記第１の段階は、前記ベース基板に縁部に沿って上部が開口された閉空間を形成する構造でレジンを塗布し、硬化又は半硬化する段階で形成することができる。
【０００９】
また、前記第２の段階は、前記第１のレジンと同一材料で前記第２のレジンを塗布し、硬化する段階で構成することができる。
【００１０】
上述の製造工程により製造される本発明に係る大面積基板の厚膜構造は、ベース基板上に形成されるレジン層を備え、前記レジン層は縁領域に形成される第１のレジン領域と前記第１のレジン領域の内部に形成される第２のレジン領域で形成されることができ、この場合、前記第１及び第２のレジン領域は同一材料で形成され、前記第１のレジン領域の透明度(Ａ)が第２のレジン領域の透明度(Ｂ)よりも低くなるように実現することができる。
【００１１】
本発明に係る大面積基板の厚膜構造物をバックライトユニットに適用する場合、反射フィルムが積層された印刷回路基板上に形成される多数のＬＥＤ光源と、該ＬＥＤ光源から出射される光を遮光する光学パターンが印刷された拡散板；前記ＬＥＤ光源上に積層され、出射される光を前方に拡散誘導する本発明に係る厚膜構造物で形成されるレジン層；を含んで実現することができる。
【００１２】
また、側面型発光ダイオード(ｓｉｄｅ  ｖｉｅｗ  ＬＥＤ)を光源として用い、前記光源を収容する構造で積層される第１のレジン領域と第２のレジン領域に区分されるレジン層；前記レジン層の上部に光学パターンが形成された拡散板を備えた上述のバックライトユニットを含む液晶表示装置を製造することもできる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、大面積厚膜コーティング時にレジンで形成される第１の隔壁を形成した後、厚膜コーティングを行ってコーティングの均一性及び信頼性が向上した構造の大面積基板の厚膜を提供することができる効果がある。
【００１４】
特に、本発明に係るレジン層の構造をバックライトユニットの導光板として利用する場合、一般のバックライトユニットの構造に必須の導光板を除去し、フィルムタイプのレジン層を利用して光源を誘導する構造を形成することにより、光源数を節減することができ、バックライトユニットの全体的な厚さを薄型化し、製品デザインの自由度を高めることができる効果がある。
【００１５】
また、このようなバックライトユニットは、側面型発光ダイオードを直下型で実装して光源の数を大幅に節減しつつ光学特性を確保することができ、導光板を除去してフレキシビルディスプレイの構造にも適用可能であり、レジン層に反射パターンを含む反射フィルム及び遮光パターンを含む拡散板を備えて安定した発光特性を確保することができる効果もある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１及び図２は、従来の大面積基板に厚膜をコーティングする方法を示す概念図である。
【図２】図１及び図２は、従来の大面積基板に厚膜をコーティングする方法を示す概念図である。
【図３】図３は、本発明に係る大面積基板に厚膜を形成する工程を示す工程図である。
【図４】図４は、本発明により形成される大面積基板の厚膜の構造を示すものである。
【図５】図５は、本発明に係る厚膜構造を適用したバックライトユニットの適用例を示すものである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下では、添付の図面を参照して本発明による構成及び作用を具体的に説明する。添付の図面を参照して説明するにあたり、図面符号に関係なく同一の構成要素は同一の参照番号を付与し、これに関する重複説明は省略する。第１、第２等の用語は種々の構成要素の説明に使用することができるが、前記構成要素は前記用語により限定されてはならない。前記用語は一つの構成要素を他の構成要素と区別する目的で使用される。
【００１８】
本発明は大面積厚膜コーティング時にメタルジグを用いず、レジンで形成される隔壁構造を先に形成した後、厚膜コーティングを行ってコーティングの均一性及び信頼性を高める技術を提供することをその要旨とする。
【００１９】
図３は、本発明に係る大面積基板の厚膜製造方法の製造工程図を示すものである。
【００２０】
図３を参照すると、本発明に係る製造工程は、ベース基板(１１０)に第１のレジンを塗布してレジン隔壁(１２０)を形成する第１の段階(Ｓ１〜Ｓ２)と、前記レジン隔壁(１２０)が形成する内部領域に第２のレジン(１３０)を塗布する第２の段階(Ｓ３)を含んで構成することができる。
【００２１】
特に、前記１の段階は、前記ベース基板に縁部に沿って上部が開口された閉空間を形成する構造でレジンを塗布し、硬化又は半硬化する段階で構成し、その後第２のレジンを塗布することが好ましい。より好ましくは、前記レジン隔壁(１２０)を形成する第１のレジンと第２のレジン(１３０)は同一材料を用いて形成することができる。もちろん、必ず同一材料に限定されるわけではないが、同一材料を利用して厚膜を形成する場合、第１のレジンと第２のレジンとの接着信頼性を高めることができ、均一度を増加させることができるという利点がある。また、表面張力による平坦度の誤りを解消することができる。
【００２２】
特に、前記第１の段階で第１のレジンを塗布した後、光硬化やＵＶ硬化を利用して硬化した後、第２おレジンを塗布して厚膜を形成し、第２のレジンを塗布する場合、再度ＵＶ硬化や光硬化等の硬化工程を経るようになるところ、同一材料を用いる場合にも各レジンは透明度を異ならせて区分が可能となる。
【００２３】
図４を参照し、本発明に係る製造工程により形成される大面積基板の厚膜構造を考察すると、ベース基板上(１１０)に形成されるレジン層(Ｒ)を備え、前記レジン層は縁領域に形成される第１のレジン領域(１２０)と前記第１のレジン領域の内部に形成される第２のレジン領域(１３０)で形成することができる。特に、前記第１及び第２のレジン領域は同一材料又は異なる材料で形成でき、この場合にも製造工程上の露光への露出頻度の差異等の特殊性により前記第１のレジン領域の透明度(Ａ)が第２のレジン領域の透明度(Ｂ)より低く表れる。これは、第２のレジン領域のヘイズ(ｈａｚｅ)が第１のレジン領域よりも低いことを意味する。
【００２４】
また、本発明に係る大面積基板の厚膜の第２のレジン領域の厚さ(Ｔ２)は第１のレジン領域の厚さ(Ｔ１)以上に形成することが好ましい。また、前記第２のレジン領域には、光の反射を増加させるビード(ｂｅａｄ)を含んでもよく、後述するバックライトユニットの導光板を代替する構成成分として用いられる場合は、全体第１のレジン領域の重量対比０．０１〜０．３％のビードを含ませてもよい。
【００２５】
また、前記第１のレジン領域及び第２のレジン領域を形成する材料は熱硬化性樹脂又は光硬化性樹脂で形成されることができ、一例として、ウレタンアクリレートオリゴマーを含む合成樹脂を利用することができる。更に、後述するバックライトユニットの導光板を代替する構成成分として用いられる場合、レジン層の主材料はウレタンアクリレートオリゴマーを主原料とするレジンを利用することができる。例えば、合成オリゴマーであるウレタンアクリレートオリゴマーをポリアクリルであるポリマータイプと混合されたものを使用することができる。もちろん、ここに低沸点希釈型反応性モノマーであるＩＢＯＡ(ｉｓｏｂｏｒｎｙｌ  ａｃｒｙｌａｔｅ)、ＨＰＡ(Ｈｙｄｒｏｘｙｐｒｏｐｙｌ  ａｃｒｙｌａｔｅ)、２−ＨＥＡ(２−ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ  ａｃｒｙｌａｔｅ)等が混合されたモノマーを更に含むことができ、添加剤として光開始剤(例えば、１−ヒドロキシシクロヘキシル  フェニル−ケトン（１−ｈｙｄｒｏｘｙｃｙｃｌｏｈｅｘｙｌ  ｐｈｅｎｙｌ−ｋｅｔｏｎｅ）等)又は酸化防止剤等を混合することができる。上述のレジン層を形成するレジンの組合比は次のような一実施例として適用することができる。すなわち、前記レジン層はオリゴマーと高分子樹脂(ｐｏｌｙｍｅｒ  ｔｙｐｅ)との混合物を含む合成樹脂からなり、特にオリゴマーと高分子樹脂(ｐｏｌｙｍｅｒ  ｔｙｐｅ)との混合物２０〜４２％、モノマー３０〜６３％、添加剤１．５〜６％の組成で形成される組成物を利用することができる。
【００２６】
この場合、前記オリゴマーと高分子樹脂は、ウレタンアキレートオリゴマー１０〜２１％、ポリアクリル１０〜２１％の混合物で形成されることができる。また、前記モノマーは低沸点希釈型反応性モノマーとして、ＩＢＯＡ(ｉｓｏｂｏｒｎｙｌ  ａｃｒｙｌａｔｅ)１０〜２１％、ＨＰＡ(Ｈｙｄｒｏｘｙｐｒｏｐｙｌ  ａｃｒｙｌａｔｅ)１０〜２１％、２−ＨＥＡ(２−ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ  ａｃｒｙｌａｔｅ)１０〜２１％の混合物で形成されることができ、前記添加剤は、光開始剤１〜５％を添加して光反応性を開始する機能を果たすことができ、酸化防止剤０．５〜１％を添加して黄変現象を改善できる混合物で形成されることができる。
【００２７】
かかる組成物を利用した前記レジン層を後述の図５の適用例のバックライトユニットに導光板の変わりにＵＶレジン層を形成し、従来の導光板の効果を代替できるようにし、その代わりに屈折率及び厚さの調節が可能であるとともに、上述の組成物を用いてオリゴマータイプの短所である表面粘着力の低下を補完し、ポリマータイプの長時間硬化による量産速度の低下の問題を一掃できるようにして、粘着特性、信頼性、量産速度のいずれの条件も満たすことができる。
【００２８】
特に、本発明に係るレジン層の形成は次のような特殊な工程を通じて行うことが好ましい。
【００２９】
すなわち、本発明に係るレジン層は、ウレタンアクリレートオリゴマー(ｕｒｅｔｈａｎｅ  ａｃｒｙｌａｔｅ  ｏｌｉｇｏｍｅｒ)を主材料として用い、ポリアクリル(ｐｏｌｙ  ａｃｒｙｌ)であるポリマータイプ(ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｔｙｐｅ)と混合(ｂｌｅｎｄ)され、ＵＶ硬化波長３００〜３５０μｍで主反応し、水銀ランプとメタル(ガリウム)ランプを用いて４００μｍの波長を、ポリマータイプ(Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｔｙｐｅ)の硬化時にＮ２を投入することで一般オリゴマータイプ(ｏｌｉｇｏｍｅｒ  Ｔｙｐｅ)と共に硬化バランス（ｂａｌａｎｃｅ）を調節して、柔軟（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ）で、粘着力に優れ、ＰＭＭＡ導光板の屈折率を維持することにより、導光板の限界を克服することができる。
【００３０】
以上のような大面積基板の製造工程は、大面積レジンのコーティング時にレジンを用いた隔壁を形成し、その後に同一材質のレジンをコーティングして全体的なレジン層を形成することにより、工程が簡素化され、コストを節減することができ、厚膜層の平坦度を確保することができ、バリ(Ｂｕｒｒ)の発生を未然に防止することができ、製品の品質を向上することができるというメリットがある。
【００３１】
図５は、前述した本発明に係る大面積基板の厚膜の構造を適用してバックライトユニットを形成したことを示すものである。
【００３２】
本発明に係るバックライトユニットは、側面発光型ＬＥＤ(２１０)から側方向に光が出射され、出射された光は、従来の導光板の構造の代わりに形成された本発明に係るレジン層(２４０)から反射、拡散され、これは特に反射フィルム(２２０)と反射パターン(２３０)により反射効率が一層高められ、光を前方に誘導することができる。このようにレジン層(２４０)を通過した光は、拡散板(２５０)に形成された光学パターン(２５１)を介して拡散又は遮光される過程を経り、このように精製された光(Ｌ)はプリズムシート(２６０)等の光学シートを介して白色光でＬＣＤパネルに入射することになる。前記レジン層(２４０)は基本的に、前述のように、本発明に係る製造工程により第１のレジン領域(１２０)と第２のレジン領域(１３０)を備え、従来の導光板の構造を代替しつつ平坦度を確保して信頼性のある光拡散を実現することができる。この場合、前記の第２のレジン領域(１３０)にはビードを含めて形成できることは前述の通りである。
【００３３】
この場合、前記の反射パターン(２３０)は、光源から導出される光を分散できるように反射材質を有すると共に光の分散を促進するためにホワイト(ｗｈｉｔｅ)印刷により実現でき、より具体的にはＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３のいずれか一つを含む反射インキを用いて印刷することができる。 
さらに、前記光学パターン(２５０)は、前記レジン層(２４０)を通過して出射される光を拡散する機能を有し、特に光の強度が強すぎて光学特性が悪くなったり黄色光が導出(ｙｅｌｌｏｗｉｓｈ)される現象を防ぐために、一定部分遮光効果が実現できるように光学パターン(２５１)を形成することが好ましい。すなわち、光の集中ができないように遮光インキを用いて遮光パターンを印刷することができる。前記光学パターン(２５１)は基本的に前記拡散板(２５０)の下部面又は上部面に印刷される方式で実現でき、特に好ましくは、拡散板の下部に配置されるＬＥＤ光源(２１０)の位置から光が出射する方向(前方向)に配置することが好ましい。すなわち、前記ＬＥＤ光源の垂直上部面又は光出射方向面に対応する位置の拡散板に配置することができる。より具体的には、光の出射方向に拡散板の下面にＴｉＯ２、ＣａＣＯ３、ＢａＳＯ４、Ａｌ２Ｏ３、Ｓｉｌｉｃｏｎから選択されるいずれか一つ以上の物質を含む遮光インキを用いて形成される拡散パターンと、ＡｌまたはＡｌとＴｉＯ２との混合物質を含む遮光インキを用いた遮光パターンとの重畳印刷構造で実現することができる。
【００３４】
以上のように、本発明に係る大面積基板の厚膜を形成する構造を用いてバックライトユニットを実現する場合、従来の導光板構造を除き、光の供給源として側面発光型ＬＥＤを適用し、本発明に係るレジン層を通じての光の拡散、反射により光を誘導することにより、薄形化及び光源の数を低減させる一方、光源の減少による輝度低下及び均一化の問題を反射パターンと遮光パターン及び拡散パターン等の光学パターンにより補完して画質の均一化を実現することができる。
【００３５】
さらに、本発明に係る照明装置は、前記の液晶表示装置のバックライトユニットへの適用に限定されない。すなわち、照明を必要とする種々のランプ装置、例えば、車両用ランプ、家庭用照明装置、産業用照明装置に適用することもできる。車両用ランプはヘッドライト、室内の照明、後方ライトなどにも適用することができる。
【００３６】
以上、本発明の詳細な説明では具体的な実施例について説明したが、本発明の範疇から逸脱しない限度内ではいろいろな変形が可能である。本発明の技術的思想は前述した実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲だけでなく本特許請求の範囲と均等なものによって定められなければならない。
【符号の説明】
【００３７】
１１０：ベース基板
１２０：第１のレジン(第１のレジン領域)
１３０：第２のレジン(第２のレジン領域)
２１０： ＬＥＤ
２２０：印刷回路基板
２３０：反射パターン
２４０：レジン層
２５０：拡散板
２５１：光学パターン
２６０：プリズムシート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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