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KR20080107572A - 친환경 광학시트 - Google Patents

친환경 광학시트 Download PDF

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Publication number
KR20080107572A
KR20080107572A KR1020070055487A KR20070055487A KR20080107572A KR 20080107572 A KR20080107572 A KR 20080107572A KR 1020070055487 A KR1020070055487 A KR 1020070055487A KR 20070055487 A KR20070055487 A KR 20070055487A KR 20080107572 A KR20080107572 A KR 20080107572A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
optical sheet
resin
refractive index
acrylate
Prior art date
Application number
KR1020070055487A
Other languages
English (en)
Inventor
이효진
김태경
Original Assignee
주식회사 코오롱
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 코오롱 filed Critical 주식회사 코오롱
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Priority to PCT/KR2008/002991 priority patent/WO2008150081A1/en
Priority to JP2010511104A priority patent/JP2010530985A/ja
Priority to CN2013100037872A priority patent/CN103085204A/zh
Priority to US12/663,229 priority patent/US20100183845A1/en
Priority to CN200880019193.8A priority patent/CN101715467B/zh
Priority to TW97120645A priority patent/TWI411632B/zh
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Abstract

본 발명은 원자가전자수 7인 원소를 포함하지 않으면서 일정 범위의 굴절율을 만족함으로써 유해물질이 들어가지 않은 부품으로 유용한 광학시트와 친환경적이면서 휘도가 향상된 백라이트 유닛 어셈블리를 제공한다.

Description

친환경 광학시트{Eco-optical sheet}
본 발명은 친환경 광학시트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원자가전자수 7인 원소를 포함하지 않으면서 일정 범위의 굴절율을 만족하여 집광 효율을 향상시킬 수 있는 광학시트에 관한 것이다.
산업 사회가 고도의 정보화 시대로 발전함에 따라 다양한 정보를 표시 및 전달하기 위한 매체로서 전자 디스플레이 장치의 중요성은 나날이 증대되고 있다. 종래에 널리 사용되어 오던 CRT(Cathode Ray Tube)는 설치 공간상의 제약이 커서 대형화가 힘들다는 한계 때문에, 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 전계 방사 디스플레이(FED) 및 유기EL과 같은 다양한 평판 디스플레이 장치로 대치되고 있다. 이러한 평판 디스플레이 장치 중에서, 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, 현재 노트북 컴퓨터, 데스크탑 컴퓨터의 모니터, 휴대용 개인 통신 장치(PDA 및 휴대폰) 등 기존에 액정 디스플레이가 널리 사용되었던 영역 뿐만 아니라, 대형화 기술도 점점 그 한계를 뛰어넘고 있어, HD(High Definition) TV급의 대형 TV에까지 응용되고 있는 등 디스플레이의 대명사였던 CRT를 대체 가능한 새로운 디스플레이 장치로 각광받고 있다.
이러한 액정 디스플레이(LCD) 장치는 액정 자체가 발광을 할 수 없기 때문에 장치의 후면에 별도의 광원을 설치하여, 각 화소(pixel)에 설치된 액정을 통해 통과광의 세기를 조절하여 계조(contrast)를 구현한다. 이를 보다 구체적으로 살펴보면, 액정 디스플레이 장치는 액정 물질의 전기적 특성을 이용하여 빛의 투과율을 조절하는 장치로, 장치 뒷면 또는 측면의 광원 램프에서 발광하여 각종 기능성 광학 필름 또는 시트를 통과하여 균일도와 방향성이 제어된 빛을 컬러 필터를 통과시켜 적, 청, 녹(R, G, B)의 색상을 구현하도록 하고, 전기적인 방법으로 각 화소의 계조(contrast)를 제어하여 화상을 구현하는 간접 발광 방식의 디스플레이 장치로서, 광원을 제공하는 발광 장치는 액정 디스플레이 장치의 휘도 및 균일도 등 화질을 결정하는 중요한 부품이다.
이러한 발광 장치로는 백라이트 유닛(BLU)이 널리 사용되고 있는데, 이의 일예를 설명하면 냉음극형광램프(CCFL: Cold Cathode Fluorescent Lamp) 등의 광원을 사용하고, 상기 광원으로부터 방출되는 빛을 순차적으로 도광판, 확산 시트 및 프리즘 시트 등의 광학시트를 통과시켜 액정 패널(3)에 도달하도록 한다.
여기서, 도광판은 광원으로부터 방출되는 광이 평면 형태인 액정 패널의 전면에 분포되도록 전달하는 기능을 수행하며, 확산 시트는 화면 전면에 걸쳐 균일한 광세기를 얻을 수 있도록 하는 기능을 가지고, 프리즘 시트는 확산 시트를 거친 다양한 광선의 방향을 관측자가 화상을 인식하기에 적합한 시야각 범위 내로 변환시키는 광 경로 제어 기능을 수행한다. 또한, 도광판의 하부에는, 최적 경로를 벗어나 액정 패널로 전달되지 못한 광을 다시 반사시켜 이용될 수 있도록 하여 광원의 이용 효율을 증가시키기 위한 반사판이 구비된다
백라이트 유닛을 구성하는 광학시트의 개발에 있어서 광원으로부터 방출된 빛을 집광시키고 빛의 방향을 조절하여 정면 휘도를 향상시키기 위한 노력이 계속되고 있는데, 빛을 파동성과 입자성으로 해석한 간섭, 회절, 편광과 광입자 원리를 적절히 변형시킬 수 있는 입체구조를 사용하면 광 흐름을 제어할 수 있고 이러한 입체구조면을 형성하는 물질의 물리적 특성을 변형하면 광의 흐름을 추가적으로 제어할 수 있어 사용자가 원하는 방향으로 광입자의 배출방향을 정렬시켜 그 방향에서의 휘도를 향상시킬 수 있다.
광학시트 상에 입체구조면을 형성시킨 일예들로는 미국특허 제4,542,449호, 제4,906,070호 등을 들 수 있다.
다른 한편으로 광학시트 물질의 물리적 특성에 있어서 휘도 향상과 관련되는 특성으로는 굴절율을 들 수 있는데, 굴절율이 높을수록 광학시트의 성능은 향상된다.
광학시트 상에 입체구조면을 형성할 수 있는 굴절율이 높은 수지의 일반적인 것은 고분자 수지 사슬 내에 브롬과 같은 할로겐 원소가 치환된 광경화형 수지를 들 수 있다.
한편 최근 들어 유럽연합(EU) 등 선진국을 중심으로 한 국제사회는 환경규제를 통해 환경유해성물질이 들어있는 제품의 무역을 제한하고 있으며, 자국의 환경기준을 설정해 수입품을 규제함으로써 사실상 비관세 무역장벽으로 활용하고 있다. 수출에 치중하고 있는 국내 기업의 대응책 마련이 시급한 이유다.
또한 제조·사용·폐기 등 제품 전과정의 오염발생과 재활용 장애요인을 제품 설계 단계부터 고려하는 환경친화적 제품설계와 청정생산기술(Cleaner Production)이 기업의 지속적인 경쟁력 확보와 생존을 위한 필수 요구조건으로 대두되고 있다.
이와 같은 추세에 비추어 볼 때 고분자 수지 사슬 내에 브롬과 같은 할로겐 원소가 치환된 광경화형 수지층을 갖는 광학시트는 환경규제에 대응하는 데 있어서 부적절하다. 특히 할로겐 원소는 환경 호르몬을 발생시키는 것으로 알려져 환경문제에 민감한 유럽에서는 비할로겐 제품을 적극 권장하고 있는 상황이다.
본 발명은 유해물질의 발생이 없는 전기전자제품의 제공에 유용한 광학시트를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명은 유해물질의 발생이 없으면서, 굴절율이 높아 휘도향상에 기여할 수 있는 광학시트를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명은 특히 전기전자제품에 대한 특정 유해물질의 발생이 없으며 굴절율이 높아 휘도향상에 기여할 수 있는 광학시트를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명은 또한 전기전자제품에 대한 특정 유해물질의 발생이 없으며 굴절율이 높아 휘도향상에 기여할 수 있는 입체구조면이 포함된 광학시트를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명은 또한 전기전자제품에 대한 특정 유해물질의 발생이 없으면서 굴절율이 높아 휘도향상에 기여할 수 있는 입체구조면과 광확산층이 포함된 복합된 광학시트를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명은 또한 전기전자제품에 대한 특정 유해물질의 발생이 없으면서 고휘도를 달성할 수 있는 백라이트 어셈블리를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 다른 한 구현예에서는 원자가전자수 7인 원소를 포함하지 않으며 굴절율이 1.49 내지 1.70이고 표면이 구조화된 수지 경화층을 포함하는 광학시트를 제공한다.
본 발명의 또 다른 한 구현예에서는 원자가전자수 7인 원소를 포함하지 않으며 굴절율이 1.49 내지 1.70이고 표면이 구조화된 수지 경화층; 및 수지 경화층에 인접하여 형성된 기재층을 포함하는 광학시트를 제공한다.
본 발명의 또 다른 한 구현예에서는 원자가전자수 7인 원소를 포함하지 않으며 굴절율이 1.49 내지 1.70이고 표면이 구조화된 수지 경화층; 수지 경화층에 인접하여 형성된 광확산층; 및 기재층을 포함하는 광학시트를 제공한다.
본 발명 구현예들에 따른 광학시트에 있어서, 수지 경화층은 굴절율이 1.57 내지 1.65일 수 있다.
본 발명 구현예들에 따른 광학시트에 있어서, 수지 경화층은 아크릴레이트계 광경화형 수지 경화층일 수 있다.
본 발명 구현예들에 따른 광학시트에 있어서, 아크릴레이트계 광경화형 수지 경화층은 광경화형 단량체로 플루오렌 유도체 디아크릴레이트 단량체, 비스페놀 유도체 디아크릴레이트 단량체 및 치올(thiol)기를 갖는 디아크릴레이트 단량체 중에서 선택된 1종 이상을 포함한 광중합성 조성으로부터 형성된 것일 수 있다.
본 발명 구현예들에 따른 광학시트에 있어서, 아크릴레이트계 광경화형 수지 경화층은 광경화형 아크릴레이트계 단량체; 광개시제; 및 첨가제를 포함하는 광중합성 조성으로부터 형성된 것일 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에서는 상기한 구현예들에 따른 광학시트를 적어도 한 층 이상 포함하는 백라이트 유닛 어셈블리를 제공한다.
이와 같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 친환경적이면서 고굴절율을 갖는 광학시트에 관한 것으로서, 특히 원자가전자수 7인 원소를 포함하지 않으면서 굴절율이 1.49 내지 1.70인 수지 경화층을 포함하는 광학시트에 관한 것이다.
특히 본 발명 광학시트는 표면이 구조화되고 원자가전자수 7인 원소를 포함하지 않으면서 굴절율이 1.49 내지 1.70인 수지 경화층을 포함하는 광학시트에 관한 것이다.
광학시트의 수지 경화층이 원자가전자수 7인 원소를 포함하면서 굴절율이 높은 수지 경화층을 갖는 광학시트는 국제적인 환경 규제에 대응하기 어려우며 특히 환경호르몬이 발생되므로 환경적으로 바람직하지 못하다.
또한 원자가전자수 7인 원소를 포함하지 않으나 굴절율이 상기 범위보다 낮은 경우 광학시트의 성능이 떨어져 휘도를 향상시키기 어려운 문제점이 있다.
특히 구조화된 표면을 갖도록 수지 경화층을 형성하는 경우 보다 효과적인 휘도 향상을 위해서는 굴절율이 1.57 내지 1.65인 수지 경화층인 것이 더 유리할 수 있다.
본 발명에 따른 광학시트는 이와 같은 수지 경화층을 갖는 것이라면 환경적으로 유해성이 없고 휘도 향상에 기여할 수 있다.
한편 본 발명에 따른 친환경적이면서 디스플레이 장치의 정면 휘도를 보다 향상시킬 수 있는 광학시트는, 원자가 전자수 7인 원소를 포함하지 않으며 굴절율이 1.49 내지 1.70이고 표면이 구조화된 수지 경화층과, 수지 경화층에 인접하여 형성된 기재층을 포함하는 광학시트일 수 있다.
이때 기재층은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스티렌 또는 폴리에폭시 수지로 이루어진 필름으로, 좋기로는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 또는 폴리카보네이트 필름을 들 수 있다. 그 두께는 10 내지 1,000㎛ 정도인 것이 기계적 강도, 열안정성 및 필름의 유연성 측면에서 유리하며 투과광의 손실을 방지할 수 있어 유리할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 친환경적이면서 굴절율이 높은 광학시트의 다른 일예로는, 원자가전자수 7인 원소를 포함하지 않으며 굴절율이 1.49 내지 1.70이고 표면이 구조화된 수지 경화층; 수지 경화층에 인접하여 형성된 광확산층; 및 기재층을 포함하는 광학시트일 수 있으며 이와 같은 광학시트는 다수의 광학시트를 조합해야 하는 문제를 개선할 수 있고 또한 휘도 향상 측면, 그리고 구조화된 표면으로 인한 휘선 보임을 조절할 수 있는 등의 효과도 얻을 수 있다.
여기서 광확산층은 바인더 수지에 광확산성 입자를 분산시켜 얻어진 조액으로부터 형성되는 것으로, 광확산층은 수지 경화층에 비하여 굴절율이 낮을 수 있다. 이때 바인더 수지는 기재층과 접착성이 좋으며, 분산되는 광확산입자들과 상용성이 좋은 수지를 사용할 수 있다. 즉 광확산성 입자가 수지에 골고루 분산되어 분리되거나 침전이 잘 생기지 않는 바인더 수지가 유리할 수 있다. 이러한 수지의 일예로는 불포화 폴리에스터, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, 노말부틸메타크릴레이트, 노말부틸메틸메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 히드록시에틸메타크릴레이트, 히드록시프로필메타크릴레이트, 히드록시에틸아크릴레이트, 아크릴아미드, 메티롤아크릴아미드, 글리시딜메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 노말부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트의 단독 중합체, 이들의 공중합체 또는 삼원 공중합체 등의 아크릴계 수지와, 우레탄계 수지, 에폭시계 수지, 멜라민계 수지 등을 들 수 있다.
광확산성 입자는 상기 바인더 수지 100중량부에 대해 0.01 내지 1,000중량부 로 사용하는 것이 광확산 효과의 측면에서나 백탁현상 및 입자의 이탈 발생 방지 등의 측면에서 유리할 수 있다.
그리고 광확산성 입자의 크기는 광확산층의 두께에 따라 달라질 수 있으며, 일예로 평균입경이 0.1 내지 200㎛인 것이 광확산층으로부터의 입자 이탈을 방지할 수 있고 광확산 효과를 기대할 수 있어서 유리할 수 있다.
광확산성 입자로는 복수개의 유기입자 또는 무기입자를 사용할 수 있으며, 대표적인 유기입자는 메틸메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 히드록시에-틸메타크리레이트, 히드록시프로필메타크릴레이트, 아크릴아미드, 메티롤아크릴아미드, 글리시딜메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 노말부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 단독 중합체 또는 공중합체인 아크릴계 입자와, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리프로필렌 등의 올레핀계 입자, 아크릴계와 올레핀계의 공중합체 입자, 및 단일 중합체의 입자를 형성한 후 그 층위에 다른 종류의 단량체로 덮어 씌워 만든 다층 다성분계 입자를 들 수 있으며, 무기입자로는 산화규소, 산화알루미늄, 산화티타늄, 산화지르코늄 및 불화마그네슘 등을 들 수 있다. 상기 유기 및 무기 입자들은 단지 예시적인 것에 불과하며, 상기 나열된 유기 또는 무기계의 입자로 한정되지 않고 본 발명의 주된 목적을 달성할 수 있는 한 다른 공지된 재료로 얼마든지 대치할 수 있음은 당업자에게는 자명하며 이러한 재질 변경의 경우도 역시 본 발명의 기술적 사상의 범주 이내일 것이다.
상술한 다양한 광학시트의 일예에 있어서 수지 경화층은 집광효율 측면에서 굴절율이 1.57 내지 1.65인 것이 더 유리할 수 있다.
이같은 수지 경화층은 솔벤트로 녹여냈을 때 묻어남이 없는 막 특성을 갖는 것이 오염을 제거하고 재가공이 손쉬운 점에서 유리할 수 있으며, 이때 솔벤트의 일예로는 에탄올, 이소프로필알콜 또는 아세톤 등을 들 수 있다.
이와 같은 막특성은 수지 경화층을 형성하는 고분자 수지 재료에 따라 달라질 수 있는데, 이러한 점에서 본 발명에 따른 수지 경화층은 특히 아크릴레이트계 광경화형 수지 경화층일 수 있다. 특히 상기한 굴절율을 만족시키기 위해서는 플루오렌 유도체 디아크릴레이트 단량체, 비스페놀 유도체 디아크릴레이트 단량체 또는 치올(thiol)기를 갖는 디아크릴레이트 단량체를 광경화형 단량체로 포함하는 광중합성 조성으로부터 형성된 것이 유리하다. 고굴절의 측면에서는 플루오렌 유도체 디아크릴레이트 단량체를 광경화형 단량체로 포함하는 광중합성 조성으로부터 수지 경화층을 형성하는 것이 더 유리할 수 있다.
수지 경화층을 형성하는 광중합성 수지의 주요 조성은 상기한 아크릴레이트계 광경화형 단량체를 비롯한 아크릴레이트 단량체, 광개시제 및 필요에 따라 첨가제를 포함할 수 있다.
아크릴레이트 단량체의 일예로는 다관능기를 가짐으로써 광경화시 가교제 역할를 하여 유리전이온도를 상승시키고 이에 따라 경화 후의 경도를 증가시킬 수 있는 다관능성 아크릴레이트 단량체를 포함할 수 있으며, 그 일예로는 이소시아누레이트 고리를 갖는 다관능성 아크릴레이트 단량체로서 이소시아누레이트 고리는 전 자밀도의 비편재가 골고루 배치되어 있는 화학구조로서 전자밀도 구배에 따른 물리적인 접착력을 확보함으로써 경화후 접착력을 향상시키는 역할을 수행할 수 있는 점에서 유리할 수 있다. 보다 구체적인 예로 이소시아누레이트 고리를 갖는 다관능성 아크릴레이트 단량체는 트리스(하이드록시알킬)이소시아누레이트 트리아크릴레이트 단량체, 특히 트리스(2-하이드록시에틸)이소시아누레이트 트리아크릴레이트일 수 있다.
이외의 자외선 경화형 단량체들로는 테트라하이드로퍼푸릴아크릴레이트, 2(2-에톡시에톡시)에틸아크릴레이트 또는 1,6-헥산디올디아크릴레이트 등을 포함할 수 있다. 이들 단량체들은 경화시 기재층 표면의 미세 틈새에 대한 내부 침투 능력을 가지고 있어서 기재층에 대한 접착력을 향상시키는 데 기여할 수 있다.
한편 용해후 조성물 점도를 낮추기 위한 단량체로 굴절율을 저해하지 않는 범위 내에서 25℃에서의 점도가 2,000cps이하인 아크릴계 단량체를 더 포함할 수 있다. 구체적인 예로는 벤질(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 페녹시폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, 네오펜틸글리콜벤조에이트아크릴레이트, 2-하이드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트 또는 페닐페녹시에탄올아크릴레이트 등을 들 수 있다.
이와 같은 광경화형 단량체들의 광중합을 개시하는 광개시제의 일예로는 포스핀 옥사이드계, 프로파논계, 케톤계, 포르메이트계 광개시제 등을 들 수 있다.
그 밖에 수지 경화층 조성 중에는 광학시트를 장시간 사용시 자외선에 의한 황변 현상 방지를 위해 필요에 따라 자외선흡수제를 더 포함할 수 있는데, 그 일예 로는 옥살릭 아닐라이드계, 벤조페논계, 벤조트리아진계, 벤조트리아졸계 자외선 흡수제 등을 들 수 있다.
그밖에 자외선 안정제를 더 포함할 수도 있으며, 그 일예로는 힌더드아민계 자외선 안정제를 들 수 있다.
또한 첨가제로 대전방지제를 더 포함할 수도 있다.
이하 실시예로서 본 발명을 보다 구체적으로 설명하는바, 이에 본 발명이 한정되는 것이 아님은 물론이다.
실시예 1
9,9-비스[4-(2-아크릴로일옥시에톡시)페닐]플루오렌 100중량부, 트리스(2-하이드록시에틸)이소시아누레이트 트리아크릴레이트 20중량부, 1,6-헥산디올디아크릴레이트 3중량부, 페녹시에틸아크릴레이트 63중량부, 2,4,6-트리메틸벤조일 디페놀포스핀옥사이드 6중량부, 2(2-하이드록시-5-t-옥톡시벤조트리아졸) 3.6중량부, 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트 3중량부를 혼합하여 수지 경화층 형성용 조성을 제조하였다.
두께 125㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름과 상기 수지 경화층 형성용 조성을 원통 금형(그 단면이 이등변 삼각형이며, 꼭지각이 90°이고 밑변이 50㎛이고 높이가 25㎛인 삼각 기둥이 선형배열되어 인각된 금형)에 투입하여 50 내지 500 mJ/㎡(Fusion, 600W/inch, D bulb)의 자외선을 조사하여 경화시킨 후 금형으로부터 분리하여 본 발명의 광학시트를 얻었다.
실시예 2
에폭시아크릴레이트(CN120, 사토머) 39중량부, 에톡시레이티드 비스페놀 A 디아크릴레이트(SR-349, 사토머) 39중량부, 1,6-헥사디올디아크릴레이트(SR-238, 사토머) 7.5중량부, 트리스(2-하이드록시에틸)이소시아누레이트 트리아크릴레이트(SR-368, 사토머) 11.5중량부, 광개시제로서 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐 포스핀옥사이드(DAROCURE TPO, CIBA) 3중량부를 혼합하여 수지 경화층 조성을 제조하였다.
두께 125㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름과 상기 수지 경화층 형성용 조성을 원통 금형(그 단면이 이등변 삼각형이며, 꼭지각이 90°이고 밑변이 50㎛이고 높이가 25㎛인 삼각 기둥이 선형배열되어 인각된 금형)에 투입하여 50 내지 500 mJ/㎡(Fusion, 600W/inch, D bulb)의 자외선을 조사하여 경화시킨 후 금형으로부터 분리하여 본 발명의 광학시트를 얻었다.
실시예 3
아크릴 수지 52-666(애경화학) 100중량부에 메틸에틸케톤 100중량부, 톨루엔 100중량부를 계량하고 희석하여 바인더 수지를 제조한 후, 평균입경 20㎛의 구형 폴리메틸메타크릴레이트 입자 MH20F(코오롱사)를 상기 바인더 수지 대비 130중량부 혼합하여 밀링기로 분산시켰다.
상기 분산된 조액을 두께 125㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 T600(미쓰비시사)의 한 면에 그라비아 코터를 사용하여 코팅한 후 120℃에서 60초간 경화시켜 건조 후 두께가 23㎛가 되도록 광확산층을 형성하였다.
이와는 별도로, 9,9-비스[4-(2-아크릴로일옥시에톡시)페닐]플루오렌 100중량부, 트리스(2-하이드록시에틸)이소시아누레이트 트리아크릴레이트 20중량부, 1,6-헥산디올디아크릴레이트 3중량부, 페녹시에틸아크릴레이트 63중량부, 2,4,6-트리메틸벤조일 디페놀포스핀옥사이드 6중량부, 2(2-하이드록시-5-t-옥톡시벤조트리아졸) 3.6중량부, 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트 3중량부를 혼합하여 수지 경화층 형성용 조성을 제조하였다.
상기 광확산층이 형성된 두께 125㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름과 상기 수지 경화층 형성용 조성을 원통 금형(그 단면이 이등변 삼각형이며, 꼭지각이 90°이고 밑변이 50㎛이고 높이가 25㎛인 삼각 기둥이 선형배열되어 인각된 금형)에 투입하여 50 내지 500 mJ/㎡(Fusion, 600W/inch, D bulb)의 자외선을 조사하여 경화시킨 후 금형으로부터 분리하여 본 발명의 광학시트를 얻었다.
실시예 4
아크릴 수지 52-666(애경화학) 100중량부에 메틸에틸케톤 100중량부, 톨루엔 100중량부를 계량하고 희석하여 바인더 수지를 제조한 후, 평균입경 20㎛의 구형 폴리메틸메타크릴레이트 입자 MH20F(코오롱사)를 상기 바인더 수지 대비 130중량부 혼합하여 밀링기로 분산시켰다.
상기 분산된 조액을 두께 125㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 T600(미쓰비시사)의 한 면에 그라비아 코터를 사용하여 코팅한 후 120℃에서 60초간 경화시켜 건조 후 두께가 23㎛가 되도록 광확산층을 형성하였다.
이와는 별도로, 에폭시아크릴레이트(CN120, 사토머) 39중량부, 에톡시레이티 드 비스페놀 A 디아크릴레이트(SR-349, 사토머) 39중량부, 1,6-헥사디올디아크릴레이트(SR-238, 사토머) 7.5중량부, 트리스(2-하이드록시에틸)이소시아누레이트 트리아크릴레이트(SR-368, 사토머) 11.5중량부, 광개시제로서 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐 포스핀옥사이드(DAROCURE TPO, CIBA) 3중량부를 혼합하여 수지 경화층 조성을 제조하였다.
상기 광확산층이 형성된 두께 125㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름과 상기 수지 경화층 형성용 조성을 원통 금형(그 단면이 이등변 삼각형이며, 꼭지각이 90°이고 밑변이 50㎛이고 높이가 25㎛인 삼각 기둥이 선형배열되어 인각된 금형)에 투입하여 50 내지 500 mJ/㎡(Fusion, 600W/inch, D bulb)의 자외선을 조사하여 경화시킨 후 금형으로부터 분리하여 본 발명의 광학시트를 얻었다.
비교예 1
브롬화된 에폭시디아크릴레이트(RDX 51027, UCB) 40중량부, 6관능 우레탄 아크릴레이트(EB220, UCB) 30중량부, 벤질메타크릴레이트(공영사) 27중량부, 광개시제로서 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐 포스핀옥사이드(DAROCURE TPO, CIBA) 3중량부를 혼합하여 수지 경화층 형성용 조성을 제조하였다.
두께 125㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름과 상기 수지 경화층 형성용 조성을 원통 금형(그 단면이 이등변 삼각형이며, 꼭지각이 90°이고 밑변이 50㎛이고 높이가 25㎛인 삼각 기둥이 선형배열되어 인각된 금형)에 투입하여 50 내지 500 mJ/㎡(Fusion, 600W/inch, D bulb)의 자외선을 조사하여 경화시킨 후 금형으로부터 분리하여 본 발명의 광학시트를 얻었다.
비교예 2
아크릴 수지 52-666(애경화학) 100중량부에 메틸에틸케톤 100중량부, 톨루엔 100중량부를 계량하고 희석하여 바인더 수지를 제조한 후, 평균입경 20㎛의 구형 폴리메틸메타크릴레이트 입자 MH20F(코오롱사)를 상기 바인더 수지 대비 130중량부 혼합하여 밀링기로 분산시켰다.
상기 분산된 조액을 두께 125㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 T600(미쓰비시사)의 한 면에 그라비아 코터를 사용하여 코팅한 후 120℃에서 60초간 경화시켜 건조 후 두께가 23㎛가 되도록 광확산층을 형성하였다.
이와는 별도로, 브롬화된 에폭시디아크릴레이트(RDX 51027, UCB) 40중량부, 6관능 우레탄 아크릴레이트(EB220, UCB) 30중량부, 벤질메타크릴레이트(공영사) 27중량부, 광개시제로서 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐 포스핀옥사이드(DAROCURE TPO, CIBA) 3중량부를 혼합하여 수지 경화층 형성용 조성을 제조하였다.
상기 광확산층이 형성된 두께 125㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름과 상기 수지 경화층 형성용 조성을 원통 금형(그 단면이 이등변 삼각형이며, 꼭지각이 90°이고 밑변이 50㎛이고 높이가 25㎛인 삼각 기둥이 선형배열되어 인각된 금형)에 투입하여 50 내지 500 mJ/㎡(Fusion, 600W/inch, D bulb)의 자외선을 조사하여 경화시킨 후 금형으로부터 분리하여 본 발명의 광학시트를 얻었다.
상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 2에 따라 얻어진 광학시트에 대하여 형성된 수지 경화층의 굴절율을 측정하였다. 또한 수지 경화층 중의 원소를 분석하여 원자가전자수 7인 원소의 검출 유무를 평가하였다. 또한 기재층과 수지 경화층과의 접착력을 평가하였다. 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.
한편, 상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 2에 따라 얻어진 광학시트에 대하여 휘도를 평가하여 그 결과를 다음 표 2에 나타내었다.
구체 평가방법은 다음과 같다.
(1) 수지 경화층의 굴절율 평가방법: 조성물의 경화 후의 굴절율을 평가하기 위해 PET 필름 상부에 조성물을 코팅한 후, 표면 위에 표면이 매끈한 금속판을 겹쳐 두께가 20㎛가 되도록 압력을 가한 후 미국 퓨전사의 무전극형 자외선조사장치(600W/inch)에 Type-D bulb를 장착하여 700mJ/㎠의 에너지를 PET필름 방향에서 조사하고, 금속판을 분리한다. 조성물이 경화된 PET 필름을 굴절계(모델명: 1T, 일본 ATAGO ABBE)를 사용하여 측정한다. 측정을 위한 광원은 589.3nm의 D광선 나트륨램프를 이용한다.
(2) 접착력 평가(떨어진 개수/100): 투명 PET 기재필름에 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 2에 따른 수지 경화층 형성용 조성을 코팅한 후, 표면 위에 표면이 매끈한 금속판을 겹쳐 두께 3㎛가 되도록 압력을 가한 후, 경화하여 금속판을 제거한 후, 경화된 두께만을 10×10㎟의 영역내에서 100개의 매트릭스 구조로 절개한 후, 그 위에 테이프를 접착하고 수직으로 강하게 이형하면서 떨어져 나온 매트릭스의 개수로써 표기하였다.
(3) 휘도평가
17인치 액정디스플레이 패널용 백라이트 유닛(모델명: LM170E01, 대한민국 희성전자제조)에 상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 2에 따라 얻어진 각각의 광학시트 2장을 직교방향으로 적층하여 고정하고, 휘도계(모델명: BM-7, 일본 TOPCON사)를 사용하여 임의의 13지점의 휘도를 측정하여 그 평균값을 구하였다.
(4) 원소분석: 이온크로마토그래피를 이용하여 원소분석을 수행하여 다음 표 2 내지 7로 정량분석 결과를 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 비교예 1 비교예 2
굴절율 1.6054 1.5305 1.6061 1.5316 1.5510 1.5521
접착력 100/100 100/100 100/100 100/100 99/100 100/100
휘도(Cd/㎡) 3051 2121 3086 2140 2698 2705
상기 표 3의 결과로부터, 원자가전자수 7인 원소를 포함하지 않으면서 일정 범위의 굴절율을 만족하는 수지 경화층을 갖는 광학시트는 적정의 휘도값을 만족함을 알 수 있다. 또한 수지 경화층은 경화 후의 기재층과의 접착력이 우수함을 알 수 있다.
Figure 112007041332408-PAT00001
Figure 112007041332408-PAT00002
Figure 112007041332408-PAT00003
Figure 112007041332408-PAT00004
Figure 112007041332408-PAT00005
Figure 112007041332408-PAT00006
이상에서 상세히 살펴본 본 발명에 따르면 원자가전자수 7인 원소를 포함하지 않으면서 일정 범위의 굴절율을 만족함으로써 유해물질이 들어가지 않은 부품으로서 유용한 광학시트를 제공할 수 있으며, 이로부터 얻어진 전기전자제품, 특히 디스플레이 제품은 유럽연합(EU)의 전기전자제품에 대한 특정 유해물질 제한지침에 부합되는 친환경적인 제품으로 수출 촉진에 기여할 수 있을 것이다. 또한 고굴절율을 갖는 광학시트를 제공할 수 있게 되어 휘도가 향상된 백라이트 유닛 어셈블리를 제공할 수 있다.

Claims (8)

  1. 원자가전자수 7인 원소를 포함하지 않으며 굴절율이 1.49 내지 1.70이고 표면이 구조화된 수지 경화층을 포함하는 광학시트.
  2. 원자가전자수 7인 원소를 포함하지 않으며 굴절율이 1.49 내지 1.70이고 표면이 구조화된 수지 경화층; 및
    수지 경화층에 인접하여 형성된 기재층을 포함하는 광학시트.
  3. 원자가전자수 7인 원소를 포함하지 않으며 굴절율이 1.49 내지 1.70이고 표면이 구조화된 수지 경화층;
    수지 경화층에 인접하여 형성된 광확산층; 및
    기재층을 포함하는 광학시트.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 수지 경화층은 굴절율이 1.57 내지 1.65인 것임을 특징으로 하는 광학시트.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 수지 경화층은 아크릴레이트계 광경화형 수지 경화층인 것을 특징으로 하는 광학시트.
  6. 제 5 항에 있어서, 아크릴레이트계 광경화형 수지 경화층은 광경화형 단량체로 플루오렌 유도체 디아크릴레이트 단량체, 비스페놀 유도체 디아크릴레이트 단량체 및 치올(thiol)기를 갖는 디아크릴레이트 단량체 중에서 선택된 1종 이상을 포함한 광중합성 조성으로부터 형성된 것임을 특징으로 하는 광학시트.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 아크릴레이트계 광경화형 수지 경화층은 광경화형 아크릴레이트 단량체; 광개시제; 및 첨가제를 포함하는 광중합성 조성으로부터 형성된 것임을 특징으로 하는 광학시트.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따른 광학시트를 적어도 한 층 이상 포함하는 백라이트 유닛 어셈블리.
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