KR20120077080A - 광학필름 및 이를 이용한 백라이트 유닛 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광학필름 및 이를 구비한 백라이트 유닛에 관한 것으로, 상기 광학필름은 코어쉘 구조의 미립자를 포함하고, 상기 코어는 폴리카보네이트계 수지이며, 상기 쉘은 폴리아크릴계 수지이다. 본 발명에 의한 광학필름은 상기 코어쉘 구조의 미립자를 이용하여 광확산제의 함량을 줄일 수 있고, 기존의 단일 입자로 이루어진 광학필름에 비하여 우수한 광확산효율을 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 광학필름, 이를 이용한 백라이트 유닛 및 액정표시장치에 관한 것이다.
광학필름은 빛을 투과시키는 성질이 뛰어난 폴리카보네이트 수지, 메타크릴레이트계 수지, 사이클로 올레핀계 수지, 폴리스티렌계 수지 등과 같은 열가소성 수지를 이용하여 제조된다. 이러한 수지는 우수한 광투과성을 나타낼 수 있으나 균일하게 빛을 분산시키는 광확산효율이 낮은 문제점이 있어 광확산 기능을 높이기 위해서 광확산제가 첨가된다. 일반적으로 상기 광확산제로는 단일 성분으로 이루어지고, 굴절율이 1.3~1.7의 구상(球狀) 유기 및 무기계 광확산제가 이용되고 있다. 광확산효율을 증가시키기 위해서 광학필름에 광확산제의 함량을 증가시킬 수 있으나, 함량이 증가되면 전광선 투과율이 저하되어 고휘도를 유지하기가 어렵고, 광학필름의 제조비용이 높아지는 문제점이 있다. 반면에, 광확산제의 함량을 낮추면, 광확산율이 저하되어 빛을 균일하게 확산 시키는데 어려움이 있기에 광확산제의 사용을 줄이면서 광확산율이 우수한 광학필름에 대한 요구가 높아지고 있다.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 기존의 광확산제에 비하여 적은 양의 광확산제를 이용하여도 우수한 광확산효율을 나타내는 광학필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 광학필름을 포함하는 백라이트 유닛을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 양상은, 코어쉘 구조의 미립자를 포함하는 광학필름에 관한 것이다.
상기 코어쉘 구조의 미립자는 폴리카보네이트계 수지로 이루어진 코어 및 폴리아크릴계 수지로 이루어진 쉘을 포함할 수 있다.
상기 폴리카보네이트계 수지는 선형 방향족 폴리카보네이트 단일 중합체, 가지달린 방향족 폴리카보네이트 단일 중합체 및 폴리에스테르카보네이트 공중합체 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 폴리아크릴계 수지는 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 부틸메타크릴레이트 및 2-에틸헥실메타크릴레이트의 메타크릴산알킬에스테르; 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트 및 부틸아크릴레이트의 아크릴산알킬에스테르; 시클로헥실메타크릴레이트, 2-메틸시클로헥실메타크릴레이트 및 디시클로펜타닐메타크릴레이트의 메타크릴산시클로알킬에스테르; 시클로헥실아크릴레이트 및 2-메틸시클로헥실아크릴레이트의 아크릴산시클로알킬에스테르; 페닐메타크릴레이트 및 벤질메타크릴레이트의 메타크릴산아릴에스테르; 페닐아크릴레이트 및 벤질아크릴레이트의 아크릴산아릴에스테르 중 선택되는 어느 하나의 단일 중합체 또는 이들의 공중합체일 수 있다.
상기 코어쉘 구조의 미립자에서 코어의 반경 대 쉘의 두께비는 1:9 내지 9:1일 수 있다. 또한, 상기 코어쉘 구조의 미립자의 입경은 4 내지 7㎛일 수 있다. 또한, 상기 코어쉘 구조의 미립자에서 코어의 굴절율은 1.55 내지 1.61이고, 쉘의 굴절율은 1.46 내지 1.51일 수 있다.
본 발명의 다른 양상은, 상기 광학필름을 구비한 백라이트 유닛에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 양상은, 상기 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치에 관한 것이다.
본 발명에 의한 광학필름은 코어쉘 구조의 미립자를 이용하여 광확산효율을 증대시키고, 기존의 광확필름에 비하여 광확산제의 함량을 줄일 수 있어 광확산제에 의한 광투과성 손실을 방지하고, 제조비용을 낮출 수 있다.
본 발명에 의한 광학필름은 내열성 및 광투과성이 우수한 수지를 포함하고, 광확산효율이 우수하여 백라이트 유닛에 효과적으로 적용할 수 있다.
이하, 본 발명에 관하여 보다 상세하게 설명한다.
본 발명에 의한 광학필름은 코어쉘 구조의 미립자를 포함한다.
상기 코어쉘 구조의 미립자는 폴리카보네이트계 수지의 코어(Core) 및 폴리아크릴계 수지의 쉘(Shell)을 포함한다.
기존의 광학필름에 적용되는 단일 입자는 빛의 투과시 공기와 필름의 수지층과의 표면, 수지층과 입자의 표면에서 굴절 및 확산이 이루어져 빛이 확산되지만, 본 발명에 의한 코어쉘 구조의 미립자는 코어 및 쉘의 표면에서 추가로 굴절 및 확산이 이루어져 빛이 확산되기에 광확필름의 광확산효율을 증대시킬 수 있다.
상기 폴리카보네이트계 수지는 디히드록시페놀과 포스겐을 반응시키거나 디히드록시페놀과 카보네이트 전구체를 반응시켜 제조된 선형 방향족 폴리카보네이트 단일 중합체, 가지달린 방향족 폴리카보네이트 단일 중합체, 폴리에스테르카보네이트 공중합체 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
상기 폴리아크릴계 수지는 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트 등과 같은 메타크릴산알킬에스테르; 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 부틸아크릴레이트 등과 같은 아크릴산알킬에스테르; 시클로헥실메타크릴레이트, 2-메틸시클로헥실메타크릴레이트, 디시클로펜타닐메타크릴레이트 등과 같은 메타크릴산시클로알킬에스테르; 시클로헥실아크릴레이트, 2-메틸시클로헥실아크릴레이트 등과 같은 아크릴산시클로알킬에스테르; 페닐메타크릴레이트, 벤질메타크릴레이트 등과 같은 메타크릴산아릴에스테르; 페닐아크릴레이트, 벤질아크릴레이트 등과 같은 아크릴산아릴에스테르 중 선택되는 어느 하나의 단일 중합체 또는 이들의 공중합체일 수 있으며, 바람직하게는 메타크릴산알킬에스테르 단일 중합체일 수 있다.
상기 코어쉘 구조의 미립자에서 코어 반경 대 쉘의 두께비는 1:9 내지 9:1일 수 있다. 상기 코어 반경 대 쉘의 두께비에서 쉘의 두께비가 9를 초과하면 산란부위로 작용하는 상기 코어의 표면적이 쉘에 비하여 적어 미립자의 광확산효율이 저하될 수 있으며, 쉘의 두께비가 1 미만이면 상기 미립자의 반경에서 코어 반경의 범위가 증가되어 코어와 쉘의 굴절율 차이가 미미해지고, 광투과성은 높아질 수 있으나 광확산효율의 개선효과를 얻기가 어려워질 수 있다.
상기 코어쉘 구조의 미립자의 입경은 4 내지 7㎛일 수 있다. 상기 입자가 4㎛ 미만이면 빛의 투과시 코어층과 쉘층의 중간 굴절율로 인식되어 빛의 산란 특성이 떨어지고, 7㎛를 초과하면 코어쉘 구조의 미립자의 특성이 발현되지 않아 산란 특성이 향상되지 않을 수 있다.
상기 코어쉘 구조의 미립자에서 코어의 굴절율은 1.55 내지 1.61이고, 쉘의 굴절율은 1.46 내지 1.51일 수 있다.
상기 코어쉘 구조의 미립자는 침전중합으로 폴리카보네이트계 수지의 코어를 형성한 후 침전중합으로 폴리아크릴계 수지로 이루어진 쉘을 형성하여 제조될 수 있다. 상기 침전중합은 통상적인 폴리카보네이트계 수지 및 폴리아크릴계 수지의 침전중합에 이용되는 중합 조건을 이용할 수 있다.
예를 들어, 디비닐기(divinyl)기를 갖는 지방족 폴리카보네이트, 아세트나이트릴, 개시제(AIBN, azobisisobutyronitrile)을 사용하여 침전중합으로 폴리카보네이트의 코어층을 제조한 후 중합이 약 30% 정도 진행 되었을 때, 상기 언급한 아크릴계 단량체, EGDMA(ethyleneglycol dimethylacrylate)와 같은 2개 내지 3개의 반응기를 갖는 다관능성 아크릴계 가교제 및 개시제를 첨가한 후 침전중합으로 폴리아크릴계 수지로 이루어진 쉘을 형성시켜 제조될 수 있다.
상기 광학필름은 바인더 수지를 더 포함한다.
상기 바인더 수지는 투명성이 우수하고, 광원 또는 열에 의한 변형이 적은 높은 내열성을 제공할 수 있는 수지라면 제한 없이 사용될 수 있고, 바람직하게는 폴리카보네이트계 수지, 폴리아크릴계 수지, 폴리스티렌계 수지 등과 같은 열가소성 수지일 수 있다. 바람직하게는 광투과율 및 높은 유리전이 온도에 따른 내열성이 우수하고, 상기 코어쉘 구조의 미립자에서 코어와 쉘의 굴절율 차이에 따른 광확산효율을 고려하여 폴리카보네이트계 수지를 사용할 수 있다.
상기 바인더 수지에서 폴리카보네이트계 수지 및 폴리아크릴계 수지는 상기 코어쉘 구조의 미립자에서 언급한 중합체일 수 있다.
상기 폴리스티렌계 수지는 C1 내지 C10의 알킬 또는 할로겐기로 치환 또는 비치환된 스티렌 및 C1 내지 C10의 알콕시기가 치환된 스티렌 중에서 선택된 어느 하나의 단일 중합체 또는 이들의 공중합체 일 수 있으나, 이에 제한하는 것은 아니다.
보다 구체적으로, 상기 스티렌계 단량체는 스티렌, α-메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-메틸스티렌, α-에틸스티렌, m-에틸스티렌, p-에틸스티렌, p-페닐스티렌, α-n-부틸스티렌, α-이소부틸스티렌, p-t-부틸스티렌, m-t-부틸스티렌, p-플루오로스티렌, m-플루오로스티렌, p-클로로스티렌, m-클로로스티렌, p-클로로메틸스티렌, m-클로로메틸스티렌, α-메톡시스티렌, m-메톡시스티렌, p-메톡시스티렌, m-에톡시스티렌, p-에톡시스티렌 중에서 선택된 어느 하나의 단일 중합체 또는 이들의 공중합체일 수 있다.
본 발명은 본 발명에 의한 광학필름을 구비한 백라이트 유닛을 제공한다.
상기 백라이트 유닛의 구조는 특별히 제한되지 않으며, 본 기술분야에서 알려진 백라이트 유닛은 모두 적용될 수 있다. 상기 백라이트 광원은 열음극관, 냉음극관, 발광다이오드(LED), 유기전기발광소자(OLED), 액정표시소자(LCD) 등으로 제한 없이 이용될 수 있다.
본 발명은 본 발명에 의한 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치를 제공한다. 상기 액정표시장치의 구조는 특별히 제한되지 않으며, 본 기술분야에서 알려진 액정표시장치은 모두 적용될 수 있다.
이하 본 발명을 하기의 실시예 및 비교예 의하여 보다 구체적으로 설명한다. 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 예에 지나지 않으며, 본 발명의 보호범위를 제한하는 것은 아니다.
<실시예 1> PC매질로 구성된 광학필름 내에서 광산란효율 측정
표 1에 제시한 바와 같이, 실시예 1은 코어 반경/쉘 두께비가 2:1인 PC(굴절율 1.59)/PMMA(굴절율 1.49) 코어쉘 구조의 미립자에 관한 것으로, PC 매질(polycarbonate, 굴절률 1.59) 내에서 백색광 조건과, 인간의 시감특성을 고려하여 Simulation(ScatLab)으로 측정하였다. 광산란효율이 높다는 것은 광확산효율이 높다는 것과 동일하다.
<실시예 2> PC매질 내에서 광산란효율 측정
실시예 2는 코어 반경/쉘 두께비가 1:1인 PC(굴절율 1.59)/PMMA(굴절율 1.49) 코어쉘 구조의 미립자인 것 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 광산란효율을 측정하였다.
<실시예 3> PC매질 내에서 광산란효율 측정
실시예 3은 코어 반경/쉘 두께비가 1:2인 PC(굴절율 1.59)/PMMA(굴절율 1.49) 코어쉘 구조의 미립자인 것 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 광산란효율을 측정하였다.
<비교예 1 및 비교예 2>PC매질 내에서 광산란효율 측정
비교예 1은 PMMA(Polymethylmethacrylate, 굴절률 1.49)의 단일입자에 관한 것이고, 비교예 2는 Si(굴절률 1.42)의 단일입자에 관한 것으로, 실시예 1과 동일한 방법으로 PC매질 내에서 광산란효율을 측정하였다.
상기 실시예 및 비교예를 통해 계산된 Simulation data는, PMMA 단일입자를 이용한 광산란 효율을 100%로 계산하여 표 1에 제시하였다.
| 입자크기 (um) |
광산란효율(%) | ||||
| 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 비교예 1 | 비교예 2 | |
| PC/PMMA | PMMA | Si | |||
| 2:1 | 1:1 | 1:2 | |||
| 4um | 100 | 107.7 | 105.1 | 100 | 51.3 |
| 5um | 135 | 125 | 110 | 100 | 90 |
| 6um | 180 | 140 | 110 | 100 | 130 |
| 7um | 171.4 | 100 | 100 | 100 | 128.6 |
표 1의 결과를 살펴보면, PC 매질 내에서 입경이 4um 내지 7 um인 PC/PMMA 코어쉘 구조의 미립자는 단일 입자 PMMA 및 Si에 비하여 보다 높은 광산란효율을 나타내고 있음을 확인할 수 있다. 이는 단일 입자는 매질과 입자 사이에 굴절률 계면이 1개만 존재하는데 반하여 본원발명에 의한 PC/PMMA 코어쉘 구조의 미립자는 코어와 쉘의 굴절률이 상이하고, 코어와 쉘의 표면이 각각 산란체로 작용하여 두 개의 굴절률 계면이 제공되어 단일 입자에 비하여 높은 광산란효율을 제공할 수 있다.
이에, 본 발명에 의한 광학필름은 코어쉘 구조의 미립자를 이용하여 기존의 단일 입자로 이루어진 광학필름에 비하여 보다 우수한 광확산효율을 제공할 수 있음을 알 수 있다.
Claims (10)
- 코어쉘 구조의 미립자를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학필름.
- 제1항에 있어서,
상기 코어쉘 구조의 미립자는 폴리카보네이트계 수지의 코어 및 폴리아크릴계 수지의 쉘을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학필름.
- 제2항에 있어서,
상기 폴리카보네이트계 수지는 선형 방향족 폴리카보네이트 단일 중합체, 가지달린 방향족 폴리카보네이트 단일 중합체 및 폴리에스테르카보네이트 공중합체 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 광학필름.
- 제2항에 있어서,
상기 폴리아크릴계 수지는 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 부틸메타크릴레이트 및 2-에틸헥실메타크릴레이트의 메타크릴산알킬에스테르; 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트 및 부틸아크릴레이트의 아크릴산알킬에스테르; 시클로헥실메타크릴레이트, 2-메틸시클로헥실메타크릴레이트 및 디시클로펜타닐메타크릴레이트의 메타크릴산시클로알킬에스테르; 시클로헥실아크릴레이트 및 2-메틸시클로헥실아크릴레이트의 아크릴산시클로알킬에스테르; 페닐메타크릴레이트 및 벤질메타크릴레이트의 메타크릴산아릴에스테르; 페닐아크릴레이트 및 벤질아크릴레이트의 아크릴산아릴에스테르 중 선택되는 어느 하나의 단일 중합체 또는 이들의 공중합체인 것을 특징으로 하는 광학필름.
- 제4항에 있어서,
상기 폴리아크릴계 수지는 메타크릴산알킬에스테르 단일 중합체인 것을 특징으로 하는 광학필름.
- 제1항에 있어서,
상기 코어쉘 구조의 미립자에서 코어의 반경 대 쉘의 두께비는 1:9 내지 9:1인 것을 특징으로 하는 광학필름.
- 제1항에 있어서,
상기 코어쉘 구조의 미립자의 입경은 4 내지 7㎛인 것을 특징으로 하는 광학필름.
- 제1항에 있어서,
상기 코어쉘 구조의 미립자에서 코어의 굴절율은 1.55 내지 1.61이고, 쉘의 굴절율은 1.46 내지 1.51인 것을 특징으로 하는 광학필름.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 광학필름을 구비한 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
- 제9항의 백라이트 유닛을 구비한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020100138908A KR20120077080A (ko) | 2010-12-30 | 2010-12-30 | 광학필름 및 이를 이용한 백라이트 유닛 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100138908A KR20120077080A (ko) | 2010-12-30 | 2010-12-30 | 광학필름 및 이를 이용한 백라이트 유닛 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20120077080A true KR20120077080A (ko) | 2012-07-10 |
Family
ID=46710627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020100138908A KR20120077080A (ko) | 2010-12-30 | 2010-12-30 | 광학필름 및 이를 이용한 백라이트 유닛 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20120077080A (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220052971A (ko) | 2019-08-27 | 2022-04-28 | 산텐 세이야꾸 가부시키가이샤 | 디쿠아포솔 또는 그 염 및 폴리비닐피롤리돈을 함유하는 수성 안과용 조성물 |
| KR20220133424A (ko) * | 2021-03-25 | 2022-10-05 | 주식회사 엘엑스엠엠에이 | 고내열성 아크릴계 공중합체 및 이를 포함하는 광확산판용 복합시트 |
-
2010
- 2010-12-30 KR KR1020100138908A patent/KR20120077080A/ko not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220052971A (ko) | 2019-08-27 | 2022-04-28 | 산텐 세이야꾸 가부시키가이샤 | 디쿠아포솔 또는 그 염 및 폴리비닐피롤리돈을 함유하는 수성 안과용 조성물 |
| KR20240049646A (ko) | 2019-08-27 | 2024-04-16 | 산텐 세이야꾸 가부시키가이샤 | 디쿠아포솔 또는 그 염 및 폴리비닐피롤리돈을 함유하는 수성 안과용 조성물 |
| KR20220133424A (ko) * | 2021-03-25 | 2022-10-05 | 주식회사 엘엑스엠엠에이 | 고내열성 아크릴계 공중합체 및 이를 포함하는 광확산판용 복합시트 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WITN | Withdrawal due to no request for examination |