JP4890768B2 - 光拡散部材、これを有するバックライトアセンブリー及びこれを有する表示装置 - Google Patents

光拡散部材、これを有するバックライトアセンブリー及びこれを有する表示装置 Download PDF

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Description

本発明は、光拡散部材、これを有するバックライトアセンブリー、これを有する液晶表示装置及び光拡散部材用共重合体に係わり、より詳細には、光輝度及び光拡散効率を向上させ、製造単価を減らすことができる光拡散部材、これを有するバックライトアセンブリー及びこれを有する液晶表示装置に関する。また、前記光拡散部材の製造に用いることができる光拡散部材用共重合体に関する。
一般的に、表示装置は情報処理装置で処理された電気信号を有するデータを画像に変換する。表示装置の一つである液晶表示装置は、液晶の電気的な特性及び光学的特性を用いて画像を表示する。
画像をディスプレイするために液晶表示装置は、液晶表示パネル及び光供給装置を必要とする。光供給装置で発生した光は、液晶表示パネルの液晶を通過し、これによって液晶表示装置から画像が表示される。
ここで、液晶表示装置で発生した画像の品質は、光供給装置で発生した光の輝度及び輝度均一性によって大きく影響を受ける。
画像の輝度及び輝度均一性をより向上させるために、光供給装置と液晶表示パネルとの間には光学部材が配置される。光学部材は、光供給装置で発生した光の輝度及び輝度均一性を向上させ、液晶表示パネルから発生した画像の品質をより向上させる。
光の拡散を誘導するために、拡散板や拡散シートのような光拡散部材が用いられる。前記拡散板は一般的にＴＶ用液晶表示装置に用いられていて、前記拡散板上には一般的に拡散シートが配置される。一般的に拡散板としてポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）が用いられる。この材料は、光が透過したときに光の拡散現象を誘導して光源の不均一な輝度をある程度均一にする役割を果たす。また、一般的に拡散シートはベースマトリクス上にＰＭＭＡビードをコーティングして光を拡散させる。一般的に前記ベースマトリクスの材料としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が用いられる。
しかし、前記ＰＥＴベースの物質は、拡散板の変形によって影響を受けたり、熱によってＰＥＴベース自体が変形され、シートにしわがよることが誘発される可能性がある。
また、従来の拡散板及び拡散シートで構成された光拡散部材は、拡散板と拡散シートとの間に空気のギャップによる輝度損失が発生する可能性もある。
本発明の目的は、光輝度及び光拡散効率を向上させ、しわを防止することができ、製造単価を軽減することができる光拡散部材を提供することにある。
本発明の目的は、前記光拡散部材を有するバックライトアセンブリーを提供することにある。
本発明の目的は、前記光拡散部材を有する液晶表示装置を提供することにある。
本発明の目的は、前記光拡散部材に用いることができる共重合体を提供することにある。
本願第１発明の一特徴によるバックライトアセンブリーは、収納容器、光源及び光拡散部材を含む。前記光源は、前記収納容器に収納され、光を発生する。前記光拡散部材は、光拡散本体及び光拡散層を含む。前記光拡散部材は、第１ガラス転移温度を有する第１ポリマー及び前記第１ガラス転移温度より高い第２ガラス転移温度を有する第２ポリマーが均一にブレンディングされた高分子混合体を含み、前記光源から入射された光を出射面を通じて拡散させる。前記光拡散層は、前記光拡散本体面の出射面上に塗布され、ビードを含むバインダ樹脂からなる。
本願第２発明は、本願第１発明において、前記第１ポリマーはポリエチレンテレフタレートであり、前記第２ポリマーはポリカーボネイトであることを特徴とするバックライトアセンブリーを提供する。
本願第３発明は、本願第２発明において、前記高分子混合体は、前記ポリエチレンテレフタレート２０〜４０重量％及び前記ポリカーボネイト６０〜８０重量％を含むことを特徴とするバックライトアセンブリーを提供する。
本願第４発明は、本願第１発明において、前記高分子混合体のガラス転移温度が１００℃以上であることを特徴とするバックライトアセンブリーを提供する。
本願第５発明は、本願第１発明において、前記光拡散本体の厚さが０．７〜１．２ｍｍであることを特徴とするバックライトアセンブリーを提供する。
本願第６発明は、本願第１発明において、前記バックライトアセンブリーは、正面輝度の向上のための、集光部材及び前記集光部材を保護するための保護層を更に含むことを特徴とするバックライトアセンブリーを提供する。
本願第７発明の他の特徴によるバックライトアセンブリーは、収納容器、光源及び光拡散部材を含む。前記光源は、前記収納容器に収納され、光を発生させる。前記光拡散部材は、光拡散本体及び光拡散層を含む。前記光拡散部材は、第１ガラス転移温度を有する第１ポリマー及び前記第１ガラス転移温度より高い第２ガラス転移温度を有する第２ポリマーが各々反復単位で配列された共重合体を含み、前記光源から入射された光を出射面を通じて拡散させる。前記光拡散層は、前記光拡散本体の出射面上に塗布されて形成され、ビードを含むバインダ樹脂からなる。
本願第８発明は、本願第７発明において、前記第１ポリマーは、ポリエチレンテレフタレートであり、前記第２ポリマーはポリカーボネイトであることを特徴とするバックライトアセンブリーを提供する。
本願第９発明は、本願第８発明において、前記共重合体は、ポリエチレンテレフタレート及びポリカーボネイトを１：１．５〜４．０の重量比に重合されたことを特徴とするバックライトアセンブリーを提供する。
本願第１０発明は、本願第７発明において、前記高分子混合体のガラス転移温度が１００℃以上であることを特徴とするバックライトアセンブリーを提供する。
本願第１１発明は、本願第７発明において、前記光拡散本体の厚さが０．７〜１．２ｍｍであることを特徴とするバックライトアセンブリーを提供する。
本願第１２発明の一特徴による液晶表示装置は、収納容器、光源、光拡散部材及びディスプレイユニットを含む。 前記光源は、前記収納容器に収納され、光を発生させる。前記光拡散部材は、第１ガラス転移温度を有する第１ポリマー及び前記第１ガラス転移温度より高い第２ガラス転移温度を有する第２ポリマーが均一にブレンディングされた高分子混合体又は前記第１ポリマーと第２ポリマーが各々反復単位として配列された共重合体を含む。前記光拡散本体は、前記光源から入射された光を出射面を通じて拡散させる。前記光拡散層は、前記光拡散本体の出射面上に塗布されて形成され、ビードを含むバインダ樹脂からなる。前記表示パネルは、前記光拡散部材上に配置され、拡散された光を情報が含まれたイメージ光に変更させる。
本願第１３発明は、本願第１２発明において、前記第１ポリマーは、ポリエチレンテレフタレートであり、前記第２ポリマーは、ポリカーボネイトであることを特徴とする液晶表示装置を提供する。
本願第１４発明は、本願第１３発明において、前記高分子混合体は、前記ポリエチレンテレフタレート２０〜４０重量％及び前記ポリカーボネイト６０〜８０重量％を含むことを特徴とする液晶表示装置を提供する。
本願第１５発明は、本願第１３発明において、前記共重合体内のポリエチレンテレフタレート及びポリカーボネイトの重量比が１：１．５〜４．０であることを特徴とする液晶表示装置を提供する。
本願第１６発明は、本願第１２発明において、前記高分子混合体及び共重合体のガラス転移温度が１００℃以上であることを特徴とする液晶表示装置を提供する。
本願第１７発明は、本願第１２発明において、前記光拡散本体の厚さが０．７〜１．２ｍｍであることを特徴とする液晶表示装置を提供する。
本発明の光拡散部材を用いると、液晶表示装置の光輝度及び光拡散効率を向上させ、拡散部材にしわがよることを防止することができ、製造単価を軽減することができる。
光拡散部材は、光拡散本体及び光拡散層を含む。前記光拡散本体は、第１ガラス転移温度を有する第１ポリマーと前記第１ガラス転移温度より高い第２ガラス転移温度を有する第２ポリマーが均一にブレンディングされた高分子混合体を含むのが好ましい。前記光拡散本体は、入射された光を出射面を通じて拡散させる。前記光拡散層は、前記光拡散本体の出射面上に塗布されて形成され、ビードを含むバインダ樹脂からなる。
光拡散本体上には光拡散層が塗布されて形成される。従来の光拡散層はＰＭＭＡからなり、ベースマトリクス上に形成されて拡散シートとして用いられている。しかし、本発明では、ベースマトリクスを用いず、直接拡散本体上に光拡散層を塗布して光拡散部材を形成させるため、ベースマトリクスの変形によるしわが発生しない。即ち、本発明の光拡散部材は、光拡散本体と光拡散層が一体に形成される。したがって、製造工程の効率が向上され、製造単価を低めることができる。また、液晶表示装置の厚さを減少させる機能も遂行することができる。
前記高分子混合体のガラス転移温度が１００℃以上であることを特徴とする光拡散部材を提供することが好ましい。
第１ポリマーの水分吸収率が第２水分吸収率より低いことを特徴とする光拡散部材を提供することが好ましい。
前記第１ポリマーは、ポリエステル系ポリマーを含むことを特徴とする拡散部材を提供することが好ましい。
前記ポリエステル系ポリマーは、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート及びポリエチレンナフタレートで構成された群から選択されたいずれか一つのポリマーであることを特徴とする光拡散部材を提供することが好ましい。
前記第２ポリマーは、ポリカーボネイト、環状オレフィンコポリマー及びポリメチルメタクリレートで構成された群から選択されたいずれか一つのポリマーであることを特徴とする光拡散部材を提供することが好ましい。
前記第１ガラス転移温度は、７０〜８０℃であり、前記第２ガラス転移温度は１３０〜１５０℃であることを特徴とする光拡散部材を提供することが好ましい。
前記ビードは、ポリメチルメタクリレート及びポリエチレンテレフタレートで構成された群から選択された少なくとも一つのポリマーを含むことを特徴とする光拡散部材を提供することが好ましい。
前記バインダ樹脂は、アクリル系樹脂であることを特徴とする光拡散部材を提供することが好ましい。
前記光拡散本体の厚さは０．７ｍｍ〜１．２ｍｍであることを特徴とする光拡散部材を提供することが好ましい。光拡散本体の厚さが０．７未満であれば、光拡散本体の弾性率が非常に低くて、材料の収縮によって表面のしわが発生する可能性がある。一方、前記光拡散本体の厚さが１．２ｍｍを超過すると、前記光拡散本体が前記光拡散層のコーティングのためにロール上で移動するとき、曲線運動しにくくなる。よって、０．７ｍｍ〜１．２ｍｍであることが好ましい。
前記光拡散部材は、前記光拡散本体の出射面と対向する面に形成された密着防止層を更に含むことを特徴とする光拡散部材を提供することが好ましい。
前記密着防止層は、ポリメチルメタクリレート及びポリエチレンテレフタレートで構成された群から選択された少なくとも一つのポリマー含むことを特徴とする光拡散部材を提供することが好ましい。密着防止層は、光拡散本体が光拡散層のコーティングのためにロール上を移動するとき、滑ることを防止する役割を果たす。
光拡散部材は、光拡散本体及び光拡散層を含む。前記光拡散本体は、ポリエチレンテレフタレートとポリカーボネイトが均一にブレンディングされたポリエチレンテレフタレート/ポリカーボネイト高分子混合体を含み、入射された光を出射面を通じて拡散させることが好ましい。前記光拡散層は、前記光拡散本体の出射面上に塗布されて形成され、ビードを含むバインダ樹脂からなる。
前記高分子混合体は、前記ポリエチレンテレフタレート２０〜４０重量％及び前記ポリカーボネイト６０〜８０重量％を含むことを特徴とする光拡散部材を提供することが好ましい。前記の配合割合は、ＰＥＴが有する水分吸収率とポリカーボネイトが有するガラス転移温度を一番極大化させることができる範囲である。
前記高分子混合体のガラス転移温度は、１００〜１２１℃であることを特徴とする光拡散部材を提供することが好ましい。
光拡散部材は、光拡散本体及び光拡散層を含むことが好ましい。前記光拡散本体は、複数種のポリマーを均一にブレンディングして形成された高分子混合体を含み、入射された光を出射面に拡散させる。前記光拡散層は、前記光拡散本体の出射面上に塗布されて形成され、ビードを含むバインダ樹脂からなる。
前記各種のポリマーは、ガラス転移温度が高いほど水分吸収率が高いことを特徴とする光拡散部材を提供することが好ましい。
光拡散部材は、光拡散本体及び光拡散層を含むことが好ましい。 前記光拡散本体は、第１ガラス転移温度を有する第１ポリマーと前記第１ガラス転移温度より高い第２ガラス転移温度を有する第２ポリマーが各々反復単位として配列された共重合体を含む。前記光拡散層は、前記光拡散本体の出射面上に塗布されて形成され、ビードを含むバインダ樹脂からなる。共重合体を用いると、高分子混合体に比べてガラス転移温度及び水分吸収率などの物性の安定性又は均一性をより向上させることができる。
前記共重合体のガラス転移温度が１００℃以上であることを特徴とする光拡散部材を提供することが好ましい。
第１ポリマーの水分吸収率が第２水分吸収率より小さいことを特徴とする光拡散部材を提供することが好ましい。
前記第１ポリマーは、ポリエステル系ポリマーを含むことを特徴とする光拡散部材を提供することが好ましい。
前記ポリエステル系ポリマーは、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート及びポリブチレンテレフタレートで構成された群から選択されたいずれか一つのポリマーであることを特徴とする光拡散部材を提供することが好ましい。
前記第２ポリマーは、ポリカーボネイト、環状オレフィンコポリマー及びポリメチルメタクリレートで構成された群から選択されたいずれか一つのポリマーであることを特徴とする光拡散部材を提供することが好ましい。
前記第１ガラス転移温度は、７０〜８０℃であり、前記第２ガラス転移温度は１３０〜１５０℃であることを特徴とする光拡散部材を提供することが好ましい。
光拡散部材は、光拡散本体及び光拡散層を含むことが好ましい。前記光拡散本体は、ポリエチレンテレフタレートとポリカーボネイトが各々反復単位として配列された共重合体を含み、入射された光を出射面を通じて拡散させる。前記光拡散層は、前記光拡散本体の出射面上に塗布されて形成され、ビードを含むバインダ樹脂からなる。
前記共重合体は、ポリエチレンテレフタレート及びポリカーボネイトが１：１．５〜４．０の重量比に反復されることを特徴とする光拡散部材を提供することが好ましい。
前記共重合体のガラス転移温度は１００〜１２１℃であることを特徴とする光拡散部材を提供する。
光拡散部材は、光拡散本体及び光拡散層を含む。前記光拡散本体は、複数種のポリマーを反復単位として配列された共重合体を含み、入射された光を出射面に拡散させる。前記光拡散層は、前記光拡散本体の出射面上に塗布されて形成され、ビードを含むバインダ樹脂からなる。
前記各種のポリマーは、ガラス転移温度が高いほど水分吸収率が高いことを特徴とする光拡散部材を提供することが好ましい。
光拡散部材用共重合体は、第１反復単位としてポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート及びポリブチレンテレフタレートで構成された群から選択されたいずれか一つのポリマー及び第２反復単位としてポリカーボネイト、環状オレフィンコポリマー及びポリメチルメタクリレートで構成された群から選択されたいずれか一つのポリマーが２〜４：６〜８の重量比に反復的に配列され、１００〜１２５℃のガラス転移温度を有することが好ましい。前記の配合重量割合はＰＥＴが有する高い水分吸収率とポリカーボネイトが有する高いガラス転移温度を極大化することができる範囲である。
前記共重合体の分子量は、１００００〜１０００００であることを特徴とする光拡散部材用共重合体を提供することが好ましい。
前記共重合体の水分吸収率が０．０１〜１．０％であることを特徴とする光拡散部材用共重合体を提供することが好ましい。
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳細に説明する。
光拡散部材
実施例１
図１は、本発明の実施例による光拡散部材を概念的に示した断面図である。
図１を参照すると、光拡散部材１００は光拡散本体１０及び光拡散層２０を含む。前記光拡散部材は、光源５０から入射された光を出射面を通じて拡散させる。前記光拡散部材１００は、第１ポリマーと第２ポリマーを均一にブレンディングさせた高分子混合体を含む。「ブレンディング」とは、物性が異なる二種以上の高分子を一定配合比に均一にミキシングする技術である。ブレンディングを通じて新しい物性を有する複合材料を製造することができる。ブレンディングは、最大限均一に行うべきである。ブレンディングが均一に行われない場合、前記高分子混合体のガラス転移温度や水分吸収率が一定ではなくて常用可することができないからである。
前記ポリマーは、前記高分子混合体が高いガラス転移温度及び低い水分吸収率を有するように相互補完的なものに最適化して選択されることが望ましい。また、ポリマーの値段も考慮することができる。前記高分子混合体のガラス転移温度は１００℃以上であることが望ましい。従来の光拡散本体を構成するポリメタクリレート（ＰＭＭＡ）のガラス転移温度は約１０４℃である。したがって、前記光拡散本体の製造のとき、前記ＰＭＭＡの代替のためには少なくとも１００℃以上のガラス転移温度を有する高分子混合体が必要である。
前記高分子混合体に含まれる前記第１ポリマー及び第２ポリマーとして、ブレンディングを通じて前記高分子混合体が１００℃以上のガラス転移温度を有し、反面ＰＭＭＡより低い水分吸収率を有するようにするポリマーが用いられる。前記第１ポリマーとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系ポリマーなどがある。前記ポリエステル系ポリマーは水分吸収率が低い長所を有する。また、前記第２ポリマーとしてはポリカーボネイト、環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）又はポリメタクリレートなどがある。前記第１ポリマーのガラス転移温度は、７０〜８０℃であり、第２ポリマーのガラス転移温度は１３０〜１５０℃であることが望ましい。この二つのポリマーを一定の配合割合にブレンディングして１００℃以上のガラス転移温度を有する高分子混合体を形成させる。
前記光拡散層は、複数のビード２４を含むバインダ樹脂２２からなる。前記ビード２４は、ポリメチルメタクリレート及びポリエチレンテレフタレートなどからなる。前記バインダ樹脂としては、ポリメチルメタクリレートなどのアクリル系樹脂を用いることができる。
前記拡散本体は、第１ポリマー及び第２ポリマーをブレンディング装置内でブレンディングした後に冷却させ、冷却された材料を圧出させて一定形態に切断して製造される。前記光拡散本体の厚さはブレンディングされた後のティ−ダイ（Ｔ−Ｄｉｅ）を通過しながら決定される。前記光拡散本体の厚さは、０．７〜１．２ｍｍであることが望ましい。前記光拡散本体の厚さが０．７未満であれば、光拡散本体の弾性率が非常に低くて、材料の収縮によって表面のしわが発生する可能性がある。反面、前記光拡散本体の厚さが１．２ｍｍを超過すると、前記光拡散本体が前記光拡散層のコーティングのためにロール上で移動するとき、曲線運動しにくくなる。
前記光拡散部材は、光が出射される出射面に対向する面に密着防止層を形成することもできる。密着防止層は、前記光拡散本体が光拡散層のコーティングのためにロール上を移動するとき、滑ることを防止する役割を果たす。前記密着防止層は、ポリメチルメタクリレート及びポリメチレンテレフタレートなどからなる。
前記光拡散本体は、望ましくはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）とポリカーボネイト（ＰＣ）が均一にブレンディングされたポリエチレンテレフタレート/ポリカーボネイト高分子混合体を含む。
前記ポリカーボネイトは、溶剤法（Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）によって製造される。溶剤法は、ビスフェノールＡ（Ｂｉｓｐｈｅｎｏｌ Ａ）ＢＰＡを水上層にフォスゲン（Ｐｈｏｓｇｅｎ）ＣＤＣを有機溶媒層に各々溶かした後、酸結合剤及び溶剤の存在下に計面で反応を進行させて合成する。
前記高分子混合体は、前記ポリエチレンテレフタレート２０〜４０重量％及び前記ポリカーボネイト６０〜８０重量％を含む。前記配合割合は、ＰＥＴが有する水分吸収率とポリカーボネイトが有するガラス転移温度を一番極大化させることができる範囲である。高分子混合体のガラス転移温度は下記の式で計算される。
数式１
Ｔg＝（Ｔg1Ｔg2）/（ｗ1Ｔg2＋ｗ2Ｔg1）
前記式において、Ｔg、Ｔg1及びＴg2は各々高分子混合体のガラス転移温度、第１ポリマーのガラス転移温度及び第２ポリマーのガラス転移温度である。また、ｗ1及びｗ2は各々第１ポリマー及び第２ポリマーの重量である。
前記ポリエチレンテレフタレートのガラス転移温度は約７８℃であり、前記ポリカーボネイトのガラス転移温度は約１４０℃である。したがって、前記式によると、前記高分子混合体が前記ポリエチレンテレフタレート２０重量％と前記ポリカーボネイト８０重量％を含むと、前記高分子混合体のガラス転移温度は約１１６℃になる。ＰＭＭＡのガラス転移温度である約１０６℃より高いため、熱などによる変形を起こす可能性が減少する。また、水分吸収率が非常に低いＰＥＴを含んでおり、耐久性からも非常に優秀である。
前記ＰＥＴ/ＰＣ高分子混合体のガラス転移温度は、水分吸収率を考慮して、１００〜１２１℃であることが望ましい。
本発明の光拡散物体１０に含まれる高分子混合体は、三種以上の複数の高分子を含むこともできる。前記複数種のポリマーの各々は全てガラス転移温度及び水分吸収率が異なるものが用いられる。複数種のポリマーとしては、ガラス転移温度及び水分吸収率を最適化し、製造単価を減少させることができるポリマーが選択されることが望ましい。
再び図１を参照すると、前記光拡散本体１０上には光拡散層が塗布されて形成される。従来の光拡散層はＰＭＭＡからなり、ベースマトリクス上に形成されて拡散シートとして用いられた。しかし、本発明では、前記ベースマトリクスを用いず、直接拡散本体１０上に前記光拡散層２０を塗布して光拡散部材１００を形成させるため、前記ベースマトリクスの変形によるしわが発生しない。即ち、本発明の光拡散部材１００は、光拡散本体１０と光拡散層２０が一体に形成される。したがって、製造工程の効率が向上され、製造単価を低めることができる。また、液晶表示装置の厚さを減少させる機能も遂行することができる。
製造例１
ＰＥＴ/ＰＣ光拡散本体の製造
チップ形態のＰＥＴ０．４トン（ｔ）及びＰＣ１．６（ｔ）をブレンディング装置であるツインスクリュー押出機（ｔｗｉｎ ｓｃｒｅｗ ｅｘｔｒｕｄｅｒ）（ｋｉｌｌｏｎ社製造）に入れて２８０℃の温度条件下でブレンディングし、圧出方式で排出され、ティ−ダイを通過して冷却装置内で３０℃に冷却される。圧出及び冷却された前記光拡散本体をロール上で移動させながら希望する光拡散本体の大きさに切断した。
実施例２
本実施例による光拡散部材１００は、光拡散本体１０を除いた残りの構成に対しては実施例１と同じであるので、同じ部材に対しては同じ参照番号で示し、重複された説明は省略する。
本実施例による光拡散部材１００は、第１ポリマー及び第２ポリマーが反復単位で配列された共重合体を含む。共重合体を用いると、実施例１の高分子混合体に比べてガラス転移温度及び水分吸収率などの物性の安定性又は均一性をより向上させることができる。
前記第２ポリマーは、第１ポリマーのガラス転移温度（Ｔｇ）及び水分吸収率より高いガラス転移温度及び水分吸収率を有することが望ましい。前記共重合体のガラス転移温度は１００℃以上であることが望ましい。従来の光拡散本体を構成するポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）のガラス転移温度は約１０４℃である。したがって、前記光拡散本体の製造時、前記ＰＭＭＡを代替するためには少なくとも１００℃以上のガラス転移温度を有する共重合体が必要である。
前記第１ポリマー及び第２ポリマーとして、前記共重合体のガラス転移温度が１００℃以上であり、水分吸収率はＰＭＭＡより低い値を有することができるポリマーが用いられる。前記第１ポリマーとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート又はポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系ポリマーなどがある。また、前記第２ポリマーとしては、ポリカーボネイト、環状オレフィンコポリマー又はポリメタクリレートなどがある。前記第１ポリマーのガラス転移温度は、７０〜８０℃であり、第２ポリマーのガラス転移温度は１３０〜１５０℃であることが望ましい。この二つのポリマーを反復単位にして配列された共重合体は１００℃以上のガラス転移温度を有することが望ましい。
前記光拡散本体１００は、望ましくは、ポリエチレンテレフタレートとポリカーボネイトが反復単位として配列された共重合体を含む。
前記共重合体は、前記ポリエチレンテレフタレート及び前記ポリカーボネイトを各々反復単位にして２〜４：６〜８の重量比で線上に配列される。前記配合重量割合はＰＥＴが有する高い水分吸収率とポリカーボネイトが有する高いガラス転移温度を極大化することができる範囲である。共重合体のガラス転移温度は下記の式で計算される。
数式１
Ｔg＝（Ｔg1Ｔg2）/（ｗ1Ｔg2＋ｗ2Ｔg1）
前記式において、Ｔg、Ｔg1及びＴg2は各々共重合体のガラス転移温度、第１ポリマーのガラス転移温度及び第２ポリマーのガラス転移温度である。また、ｗ1及びｗ2は各々共重合体内で反復される第１ポリマー及び第２ポリマーの重量である。
前記ポリエチレンテレフタレートのガラス転移温度は約７８℃であり、前記ポリカーボネイトのガラス転移温度は約１４０℃である。したがって、前記式によると、前記共重合体が前記ポリエチレンテレフタレート２０重量％と前記ポリカーボネイト８０重量％を含むと、前記共重合体のガラス転移温度は約１１６℃になる。ＰＭＭＡのガラス転移温度である約１０６℃より高いため、熱などによる変形を起こす可能性が減少する。また、水分吸収率が非常に低いＰＥＴの物性が発揮され、耐久性からも非常に優秀である。
前記ＰＥＴ/ＰＣ共重合体のガラス転移温度は、水分吸収率を考慮して、１００〜１２１℃であることが望ましい。
本発明の光拡散物体１０は、三種以上の複数のポリマーが反復単位として配列された共重合体を含むこともできる。前記複数種のポリマーの各々は全てガラス転移温度及び水分吸収率が異なり、ガラス転移温度及び水分吸収率を最適化することができるように選択されることが望ましい。
光拡散部材用共重合体
光拡散部材用共重合体は、本発明の共重合体は第１反復単位としてポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート又はポリブチレンテレフタレートと第２反復単位としてポリカーボネイト、環状オレフィンコポリマー、ポリメチルメタクリレートが反復的に配列された構造を有する。前記共重合体は、第１ポリマー及び第２ポリマーが各々２〜４：６〜８の重量比に反復的に配列され、１００〜１２５℃のガラス転移温度を有する。
前記光拡散部材用共重合体の分子量は１００００〜１０００００である。
前記共重合体の水分吸収率は０．０１〜１．０％である。
前記光拡散部材用共重合体は、第１反復単位としてポリエチレンテレフタレート及び第２反復単位としてポリカーボネイトが２：８の重量比で反復的に不規則的に配列され、約１１６℃のガラス転移温度及び１００００〜１０００００の分子量を有するブロック共重合体が望ましい。
前記共重合体は既存のＰＭＭＡより高いガラス転移温度を有して低い水分吸収率を有するため、熱などによる変形可能性及び水分による物性変化の可能性が低下して光拡散部材の性能を向上させることができる。
バックライトアセンブリー
実施例３
図２は、本発明の一実施例によるバックライトアセンブリーを概念的に示した断面図である。
図２を参照すると、バックライトアセンブリー５００は、収納容器（図示せず）、光源５０及び光拡散本体１００を含む。本実施例では前記光源５０として複数の直下型ランプを用いる。また前記光源５０は、前記収納容器に収納されて光を発生させ、発生された光を拡散部材１００に出射する。前記光拡散部材１００は、光拡散本体１０及び光拡散層２０を含む。本実施例の光拡散部材は、実施例１による光拡散部材１００と同じ参照部材で示し、重複された説明は省略する。また、前記バックライトアセンブリー５００は、追加的な光学部材として集光部材１１０及び保護層１２０を含む。前記集光部材１１０は、前記光拡散部材１００上に配置される。前記集光部材１１０は、前記光拡散部材１００を通過した光を屈折させてディスプレイユニット（図示せず）の方向に光を集める機能を遂行する。したがって、前記集光部材１１０は正面輝度を向上させることができる。前記保護層１２０は、前記集光部材１１０上に配置され、前記集光部材１１０を物理的に保護する機能を遂行する。
前記光源５０としてエッジ型ランプを用いることもできる。
実施例４
本実施例によるバックライトアセンブリー５００は、光拡散部材１００を除いては、前記実施例３と同じであるので重複された説明は層略する。
本実施例によるバックライトアセンブリー５００は、光拡散部材１００を含む。前記光拡散部材１００は前述した実施例２の共重合体を含む光拡散部材１００を用いる。
液晶表示装置
実施例５
図３は、本発明の一実施例による液晶表示装置を示した分解斜視図である。光拡散部材は実施例１又は実施例２で説明された光拡散部材と同じであるので、前記光拡散部材に対しては実施例１と同じ参照番号で示し、その重複された説明は省略する。
図３を参照すると、本発明の一実施例による液晶表示装置１０００は、画像信号が印加されて画面を示すためのディスプレイユニット４００と、ディスプレイユニット４００に光を提供するためのバックライトアセンブリー５００で構成される。
ディスプレイユニット１００は、液晶表示パネル４１０、データ印刷回路基板４２０、ゲート印刷回路基板４３０、及びデータ側テープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）４５０を含む。液晶表示パネル４１０はＴＦＴ基板４１１と、カラーフィルター基板４１３と、二枚の基板の間に注入された液晶（図示せず）を含む。
ＴＦＴ基板４１１は、マトリクス上のＴＦＴ（図示せず）が形成されている透明なガラス基板である。ＴＦＴのソース端子には、データラインが連結され、ゲート端子にはゲートラインが連結される。また、ドレイン端子には透明な導電性材質であるインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）からなる画素電極が形成される。データライン及びゲートラインに電気的な信号を入力すると、各々のＴＦＴのソース端子とゲート端子に電気的な信号が入力され、これの電気的な信号の入力によってＴＦＴはターンオン又はターンオフされ、ドレイン端子には画素形成に必要である伝記的な信号が出力される。
一方、カラーフィルター基板４１３は、光が通過しながら所定の色が発現される色画素であるＲＧＢ画素が薄膜工程によって形成された基板である。カラーフィルター基板４１３の全面にはＩＴＯからなる共通電極が塗布されている。
前述したＴＦＴ基板４１１のトランジスタのゲート端子及びソース端子に電源が印加され、ＴＦＴがターンオンされると、画素電極とカラーフィルター基板の共通電極との間には電界が形成される。このような電界によってＴＦＴ基板４１１とカラーフィルター基板４１３との間に注入された液晶の配列角が変化され、変化された配列角によって光透過度が変更されて希望する画素を得ることができる。
示したように、液晶表示パネル４１０のデータラインには、データ駆動信号の印加時期を決定するデータ側ＴＣＰ４４０が付着されており、ゲートラインにはゲートの駆動信号の印加時期を決定するためにゲート側ＴＣＰ４５０が付着されている。データ印刷回路基板４２０は、データ側ＴＣＰ４４０と接続され、液晶表示パネル４１０の外部から画像信号の入力を受けてデータラインに駆動信号を印加する。ゲート印刷回路基板４３０はゲート側ＴＣＰ４５０と接続されてゲートラインに駆動信号を印加する。
図３では、液晶表示装置１０００がデータ印刷回路基板４２０とゲート印刷回路基板４３０を別途具備することを示したが、データ印刷回路基板４２０とゲート印刷回路基板４３０が統合された統合印刷回路基板（図示せず）一つのみを具備することもできる。
一方、バックライトアセンブリー５００は、光源５０として複数のランプ５０、ランプ反射板４０、光拡散部材１００、集光部材１１０、前記集光部材１１０を保護するための保護層１２０及びこれを収納するための収納容器３０で構成される。具体的に、ランプは光を発生し、光拡散部材１００は光源５０の上部に配置され、光源５０から提供される光を拡散させて均一な輝度分布を有する光に出射する。また、前記集光部材１１０は、前記光拡散部材１００から拡散された光をディスプレイユニット４００に集光する。
一方、前記液晶表示装置１０００は、ローモールドフレーム２００とアッパーモールドフレーム３００を含む。ローモールドフレーム２００は、二つ以上の部材２１０、２２０、２３０、２４０で構成され、部材２１０、２２０、２３０、２４０の締結によって四角フレームの形状に形成される。前記のローモールドフレーム２００には複数のランプが並列方式に収納され、上部に形成されたしきいには光拡散部材１００、集光部材１１０及び保護層１２０が順次装着される。前記アッパーモールドフレーム３００は、前記保護層１２０上に配置される。アッパーモールドフレーム３００は、四角フレームの形状に形成され、光拡散部材１００、集光部材１１０及び保護層１２０をローモールドフレーム２００側に加圧して固定する。また、アッパーモールドフレーム３００上には液晶表示パネル４１０が装着されることによって、液晶表示パネル４１０を安定的に支持する。前記液晶表示パネル４１０上にはトップシャーシ７００が配置される。
前記液晶表示装置１０００の光拡散部材１００の光拡散本体１０は実施例１の高分子混合体又は実施例２の共重合体を含むことができる。
光拡散部材の性能平価
製造例１で製造された高分子混合体及び合成例１で製造された共重合体を各々含む光拡散部材１００（厚さ：０．８ｍｍ）のヘイズ値、透過率、回折率及び直進光率を平価し、その結果を表１に示した。
比較例１
比較例として従来の拡散部材を用いた。前記光拡散部材はＰＭＭＡからなる拡散板（厚さ：２ｍｍ）及びＰＥＴからなるベースマトリクス上にＰＭＭＡビードが塗布された拡散シートを含む。
前記ヘイズ値は、下記式によって計算された。
数式２
ヘイズ値＝拡散透過量/全体透過量ｘ１００
Figure 0004890768
前記表１に示したように、本発明の光拡散部材はＰＭＭＡに比べて光学的特性低下が全然なかった反面、透過率と回折率面から更に優秀に示された。
弾性率（ｅｌａｓｔｉｃ ｍｏｄｕｌｕｓ）測定
図４は、本発明の一実施例によるＰＥＴ/ＰＣ高分子混合体の温度による弾性率の変化を示すグラフである。
弾性率の測定のために製造例１で製造されたＰＥＴ/ＰＣ高分子混合体を含む光拡散本体を用いた。対照群として比較例１で製造されたＰＭＭＡ拡散板を用いた。
前記弾性率は、ダイナミックメカニカルサーマルアナライザ（ｄｙｎａｍｉｃ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｔｈｅｒｍａｌ ａｎａｌｙｚｅｒ）（振動数１ｈｚ、ｓｔｒａｉｎ１％）で測定された。
一般的に材料の曲げ剛性度（ｂｅｎｄｉｎｇ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ）は、板状構造物のＥｔ３に比例する。ここで、Ｅは材料の弾性率でありｔは構造物の厚さである。したがって、厚さ及び弾性率が小さいほど剛性度が低下する。剛性度が低い場合、液晶表示装置に表示パネルとの接触で大きい力を加えないため、パネルのしみ発生率を低下させることができる。
図４に示したように、ＰＥＴ/ＰＣの場合、温度の上昇による弾性率低下現象がＰＭＭＡに比べて弱いため、弾性力の面からは剛性度が大きいといえるが、厚さの側面（三乗に比例）で相当有利であるので、パネルのしみ発生率が相対的に小さい。
ガラス転移温度の変化率測定
図５は、本発明の一実施例による光拡散本体ＰＥＴ/ＰＣ高分子混合体のＰＥＴ重量分率によるガラス転移温度の変化を示すグラフである。
図５を参照すると、前記ＰＥＴ/ＰＣ高分子混合体のガラス転移温度はＰＥＴの合量が増加するほど低下することがわかる。ＰＥＴの合量が多くなると、水分吸収率の側面からは有利であるが、外部の熱によって変形しやすいので、約２０％のＰＥＴを含有することが望ましい。図５に示したように、ＰＥＴが２０％であるときのガラス転移温度は約１１６℃であって、ＰＭＭＡのガラスの温度である約１０６℃より高いので耐熱性が相対的に優秀である。
熱吸収量（ｈｅａｔ ｆｌｏｗ ｅｎｄｏ）の測定
図６は、本発明の一実施例による光拡散本体のＰＥＴ/ＰＣ高分子混合体の熱吸収量を示すグラフである。
前記熱吸収量の測定のために製造例１で製造されたＰＥＴ/ＰＣ高分子混合体を含む光拡散本体を用いた。比較例として、比較例１で製造されたＰＭＭＡ拡散板を用いた。
ＰＭＭＡの場合、変曲点の温度は約１０９．２であり、ＰＥＴ/ＰＣ高分子混合体の場合変曲点の温度は１１７．６℃であった。前記変曲点の温度は各材料のガラス転移温度に対応する。
本発明の光拡散部材は、拡散板と拡散シートが分離された形態の従来光拡散部材とが違って一体型で構成されているので、製造工程の効率を向上させ、製造単価を軽減することができる。
また、本発明の光拡散部材は、従来拡散板の厚さより薄いので、液晶表示装置のスリム化を強化させ、光透過度が優秀であって輝度を向上させることができる。
また、本発明の光拡散部材は、熱や水分による耐久性が優秀であり、特に高いガラス転移温度を有するので、熱による形態の変形がよく発生しないので、従来技術の問題点である拡散シートにしわがよることを効果的に防止することができる。
また、従来技術の問題点が拡散板と拡散シートとの間の空気ギャップによる輝度損失が発生しない。
以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離脱することなく、本発明を修正または変更できる。
本発明の一実施例による光拡散部材を概念的に示した断面図である。 本発明の一実施例によるバックライトアセンブリーを概念的に示した断面図である。 本発明の一実施例による液晶表示装置の分解斜視図である。 本発明の一実施例によるＰＥＴ/ＰＣ高分子混合体の温度による弾性率の変化を示すグラフである。 本発明の一実施例による光拡散本体のＰＥＴ/ＰＣ高分子混合体のＰＥＴ重量分率によるガラス転移温度の変化を示すグラフである。 本発明の一実施例による光拡散本体のＰＥＴ/ＰＣ高分子混合体の熱量吸収を示すグラフである。
符号の説明
１０ 光拡散本体
２０ 光拡散層
２２ バインダ樹脂
２４ ビード
４０ ランプ反射板
５０ 光源
１００ 光拡散部材
１１０ 集光部材
１２０ 保護層
２００ ローモールドフレーム
３００ アッパーモールドフレーム
４００ ディスプレイユニット
４１０ 液晶表示パネル
４１１ ＴＦＴ基板
４１３ カラーフィルター基板
４２０ データ印刷回路基板
４３０ ゲート印刷回路基板
４４０ データ側ＴＣＰ
４５０ ゲート側ＴＣＰ
５００ バックライトアセンブリー
１０００ 液晶表示装置

Claims (4)

  1. 収納容器と、
    前記収納容器に収納され、光を発生させる光源と、
    前記光源上に配置され、
    第１ガラス転移温度を有するポリエチレンテレフタレートからなる第１ポリマー及び前記第１ガラス転移温度より高い第２ガラス転移温度を有するポリカーボネイトからなる第２ポリマーが各々反復単位で配列された共重合体を含み、前記光源から入射された光を出射面を通じて拡散させる光拡散本体と、
    前記光拡散本体の出射面上に塗布されて形成され、ビードを含むバインダ樹脂からなる光拡散層を含む光拡散部材と、を含み、
    前記共重合体は、ポリエチレンテレフタレート及びポリカーボネイトを１：１．５〜４．０の重量比に重合されたことを特徴とするバックライトアセンブリー。
  2. 前記高分子混合体のガラス転移温度が１００℃以上であることを特徴とする請求項１に記載のバックライトアセンブリー。
  3. 前記光拡散本体の厚さが０．７〜１．２ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のバックライトアセンブリー。
  4. 請求項１〜３のいずれかに記載のバックライトアセンブリーと、
    前記光拡散部材上に配置され、拡散された光を情報が含まれたイメージ光に変更させるディスプレイユニットと、を含むことを特徴とする液晶表示装置。
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