KR100601759B1

KR100601759B1 - 액정 디스플레이의 백라이트 유니트용 광확산필름

Info

Publication number: KR100601759B1
Application number: KR1020040063699A
Authority: KR
Inventors: 정승환; 김현진; 황용하; 최복돌
Original assignee: 주식회사 코오롱
Priority date: 2003-11-26
Filing date: 2004-08-13
Publication date: 2006-07-14
Also published as: KR20050050526A; CN100407007C; CN1886692A

Abstract

본 발명은 산술평균입경이 50㎛ 이하이고 다음 수학식 1을 통해 계산된 분산도값(PDI)이 1.00 초과, 1.50 이하인 광확산 입자를 포함하는 조성을 고투명 플라스틱 지지체 상의 적어도 일면에 도포하여 형성된 광확산층을 구비한 액정 디스플레이의 백라이트 유니트용 광확산 필름을 제공한다. 본 발명의 광확산 필름을 백라이트 유니트에 장착했을 때 기존의 제품보다 휘도가 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

(수학식 1)

는 무게 평균 지름이며 N은 분석한 입자의 갯수, di는 i입자의 지름이다.

Description

액정 디스플레이의 백라이트 유니트용 광확산필름{Light diffusion film for LCD back-light unit}

도 1은 본 발명에 따른 광확산필름의 단면도.

<도면 주요부호의 설명>

1- 광확산필름 2- 광확산층

3- 베이스필름 4- Anti-blocking층

본 발명은 액정 디스플레이의 백라이트 유니트용 고휘도 광확산필름에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고투명 플라스틱으로 이루어진 기재필름의 한 면 또는 양면에 기재필름과의 접착력 및 표면 경도를 위한 아크릴 수지와 같은 투명한 바인더 수지에 투명한 구형 유기입자를 분산시켜 이를 기재필름 위에 도포하여 얻어진 광확산필름에 관한 것이다.

디스플레이 기술의 발달이 혁신적으로 이루어지는 가운데 최근 TFT-LCD에서 는 LCD 디스플레이의 대화면화, 저전력화, 고휘도화 등이 향후 기술의 핵심으로 떠오르고 있다. 이러한 요구에 대응하기 위해서 TFT-LCD의 부품인 액정 모듈과 백라이트 부품에서 다양한 연구가 진행되고 있다.

백라이트 유니트에서도 대화면화, 저전력화, 고휘도화가 진행 중인데 최근에는 백라이트 유니트 자체를 없애려는 시도도 많이 등장하고 있지만 LCD가 가지는 기본적인 특징 때문에 자체발광하는 LED 소자처럼 별도의 광원 없이 화면을 형성하기는 현재로는 불가능한 실정이다.

백라이트 유니트에서는 LCD 디스플레이의 구조상 한쪽 측면 또는 후면에서의 횡방향 광원램프의 빛을 화면 전체에 확산시키고 빛을 굴절시켜 전면 방향으로의 균일한 빛으로 바꾸는 역할을 광확산필름이 수행하고 있다. 이밖에 반사필름, 도광판, 프리즘 필름들이 각각의 역할을 수행하며 사용되어지고 있는데 초기의 광원으로부터 나온 빛의 세기가 점점 위의 다른 매질들을 지나면서 조금씩 상쇄되어 실제로 우리가 보는 화면상의 휘도는 원래 광원의 수백 분의 일밖에는 되지 않는다.

이러한 문제점을 해결하고자 많은 시도들이 이루어졌는데, 이를테면 광원의 밝기를 밝게 하는 방법이나 도광판, 반사필름, 프리즘, 확산판 각 매질들의 두께를 줄이는 방법이 있으나, 사용업체들의 생산성 및 작업성 때문에 두께를 줄이는 데에는 한계가 있다.

최근에는 도광판의 패터닝을 여러 가지 방법으로 바꾸려는 시도도 이루어지고 있다. 그 중 광확산필름은 기재 필름 상에 광확산층을 도포하여 이루어진 것으로서, 확산효율이 좋은 입자를 사용하여 광을 고루 확산시켜주는 역할을 하는데 여 기에도 입자의 선정 및 코팅두께 또는 후면층 코팅의 반사방지처리 등 많은 고휘도를 위한 시도들이 이루어지고 있다.

광확산필름에 있어서 광확산층은 바인더 수지에 광확산입자를 포함한 조성으로 이루어지는 바, 광확산입자로는 확산효율이 좋은 유기계 고분자 입자를 사용하고 있는데 이는 대부분 에멀젼 중합에 의해 이루어지는 고분자들이기 때문에 입자의 종류가 한정적이며, 무기계 입자의 경우에는 바인더수지와 상용성이 없으며 확산효과가 좋은 입자가 아직 없는 것이 현실이다.

광확산필름은 사용되는 용도에 따라 노트북용과 LCD모니터용 두 가지 형태로 개발되었다. 이는 노트북과 LCD 모니터의 백라이트 유니트의 구조가 다르기 때문에 서로 다른 광학특성이 요구되기 때문이다. 모든 제품에 동일한 구조가 적용되는 것은 아니지만 노트북컴퓨터용 백라이트 유니트의 경우 대개 광확산필름 위에 휘도향상필름을 사용하고 보호필름을 장착한 구조이고, LCD 모니터용 백라이트 유니트의 경우 대개 광확산필름을 두 장 사용하고 그 위에 확산형이중휘도향상필름(Dual Brightness Enhancement Film) 또는 확산반사편광필름(Diffuse Reflective Polarizer Film)을 장착한 구조를 갖는다.

LCD 모니터용 백라이트 유니트의 광확산필름은 광확산층 조성 중 20㎛보다 큰 입자를 바인더 대비 150중량부 내지 350중량부 사용하여 광확산층의 도포 두께가 두껍고 앞면과 뒷면의 전광선투과율 차이가 크다. 노트북용 백라이트 유니트의 광확산필름은 광확산층 조성 중 10㎛ 내외의 입자를 바인더 대비 50중량부 내지 250중량부 사용하여 광확산층의 도포 두께가 얇고 앞면과 뒷면의 전광선투과율 차 이가 모니터용 광확산필름에 비하여 낮다.

최근의 경향은 고휘도의 디스플레이 장치가 요구됨에 따라 모든 부품의 고휘도화가 진행되고 있다. 램프 단품의 경우 자체의 휘도에서 백라이트를 거치면서 나오는 휘도는 십분의 일정도로 줄어들며 다시 액정 패널을 장착하면 그 휘도는 초기 휘도보다 백분의 일 혹은 이백분의 일로 감소한다. 이처럼 액정표시장치의 화상 실현을 위한 최대의 관심사는 휘도를 증가시키는 것에 있다. 그래서 액정표시장치 업체에서는 고개구율 확보를 위한 설계 등의 노력이 필요하나 실제로 이런 노력은 이미 한계점에 와 있다고 해도 과언이 아니므로 나머지는 백라이트 업체에서 백라이트 유니트의 두께를 줄이는 등의 노력을 하고 있는 실정이다.

광확산필름과 관련된 종래기술의 일예로 대한민국 공개특허 제2001-054274호에는 무기 또는 유기 광확산제와 투명한 바인더 수지로 구성된 광확산층이 투명한 고분자 수지 필름으로 이루어진 기재의 한쪽 면에 형성된 광확산 필름으로서, 응집된 입자 크기 50㎛이하이고 적층비율 10%이하로 광확산층의 입자를 조성한 광확산필름이 개시되어 있다.

이에 본 발명자들은 액정 백라이트 유니트용 고휘도 광확산필름에 있어서 광확산층을 조성하는 입자의 선정시 분산 정도를 분산도값(Polydispersity Index, PDI)으로 정량하여 분산도 값이 1.00 초과, 1.50 이하인 단분산 입자를 사용한 결과, 같은 광원에서 적은 입자량으로 고휘도를 낼 수 있음을 알게되어 본 발명을 완 성하게 되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 같은 광원에서 적은 입자량으로도 고휘도를 낼 수 있는 광확산층을 구비한 광확산필름을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광확산필름은 고투명 플라스틱 지지체 상의 적어도 일면에 바인더 수지와 광확산 입자를 포함하는 조성을 도포하여 형성된 광확산층을 구비한 것으로서, 이때 광확산층은 산술평균입경이 50㎛ 이하이고, 다음 수학식 1을 통해 계산된 분산도값(PDI)이 1.00 초과, 1.50 이하인 광확산 입자를 바인더 수지 고형분 함량에 대하여 50중량부 내지 350중량부로 포함하는 것임을 그 특징으로 한다.

이와같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 광확산 필름(1)의 단면도를 도 1에 나타내었는 바, 고투명 플라스틱 지지체(3) 상에 바인더 수지와 광확산 입자로 구성된 광확산층(2, 4)이 한면 또는 양면으로 도포되어 있는 구조를 갖는다.

각 층을 보다 상세히 살피면 다음과 같다.

(1)광확산층

고투명 플라스틱 지지체의 한면 또는 양면에 형성되는 광확산층은, 바인더 수지 및 광확산 입자를 포함한다. 광확산층은 입사된 빛을 산란, 반사 굴절시켜 빛을 확산시킴과 동시에 투과가 많이 이루어지도록 하여 도광판을 통과한 빛을 LCD 화면 전체에 골고루 확산시켜 주는 역할을 한다.

따라서 광확산층은 플라스틱 지지체와 접착성이 좋으며 광확산 역할을 해주는 입자들과의 상용성이 좋은 수지를 바인더 수지로서 사용한다. 일예로는 불포화폴리에스터, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, 노말부틸메타크릴레이트, 노말부틸메틸메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 히드록시에틸메타크릴레이트, 히드록시프로필메타크릴레이트, 히드록시 에틸아크릴레이트, 아크릴아미드, 메티롤아크릴아미드, 글리시딜메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 노말부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 중합체 혹은 공중합체 혹은 삼원 공중합체 등의 아크릴계, 우레탄계, 에폭시계, 멜라민계 등을 사용할 수 있으며, 내열성, 내마모성, 접착성을 높이기 위하여 경화제를 사용하여 수지의 피막을 단단하게 하여 사용할 수 있다. 이때 사용되는 수지는 광투과도가 높은 것이 좋으며 특히 광확산층을 구성하기 때문에 기재필름과의 접착력이 중요하다.

한편, 광확산 입자로는 보통의 수지와 굴절율 차이가 있으면서 빛의 투과율과 확산율을 높이기 위하여 다양한 유기 및 무기의 입자들이 사용된다. 대표적으로 사용되는 입자는 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, 노말부틸메타크릴레이트, 노말부틸메틸메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 히드록시에틸메타크릴레이트, 히드록시프로필메타크릴레이트, 히드록시 에틸아크릴레이트, 아크릴아미드, 메티롤아크릴아미드, 글리시딜메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 노말부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 중합체 혹은 공중합체 혹은 삼원 공중합체 등의 아크릴계, 폴리에틸렌, 폴리스타이렌, 폴리프로필렌 등의 올레핀계 입자, 아크릴과 올레핀계의 공중합체, 단일중합체의 입자를 형성한 후 그 층위에 다른 종류의 단량체로 덮어 씌워서 만드는 다층다성분계 입자 등의 유기입자가 있다. 그밖에 산화규소, 산화알루미늄, 산화티타늄, 산화지르코늄, 불화마그네슘 등의 무기계 입자가 사용되어진다. 무기입자에 비해 유기입자의 광확산성이 우수해 본 발명에서는 주로 유기입자를 사용한다.

광확산 입자의 함량은 바인더 수지 고형분 함량 100중량부에 대하여 50중량부 내지 350중량부인 것이 바람직한데, 그 함량이 바인더 수지 고형분 함량 100중량부에 대해 50중량부 미만일 경우 광확산 효율이 떨어지고 350중량부 보다 많이 사용할 경우 입자 적층으로 인한 백탁 현상으로 인해 사용이 어렵다. 이를 광확산층 면적당 입자의 수로 나타내면 가로 100㎛ x 세로 100㎛의 범위 내에 입자의 수가 10 내지 200개 정도이다.

입자의 수가 10개 미만이면, 광확산 효율이 떨어지게 되고, 200개 이상이면 미세입자의 수가 상대적으로 많아지게 되므로 분산도가 커지고, 입자의 적층현상이 발생하여 광투과 효율이 떨어지게 되는 것이다.

한편, 입자의 평균 크기는 Fritsch사 입도분석기 ANALYSETTE22 모델로 측정하는데, 입도분석기로 분석한 산술평균입경이 1㎛ 이상 50㎛ 이하인 입자를 사용하는 것이 바람직하다. 산술평균입경이 1㎛ 이하인 경우 입자에 의한 광확산 효율이 떨어지고 50㎛ 이상인 경우 광확산층의 두께가 두꺼워져 박형화되고 있는 제품에 장착이 어려워진다. 더욱더 바람직하게, 입자는 산술평균입경이 5㎛ 내지 30㎛인 것이다.

그리고, 본 발명에서는 광확산 입자로서 분산도 값이 1.00 초과, 1.50 이하인 단분산 입자를 이용하여 기존 제품보다 적은 입자량으로 고휘도를 나타내는 광확산필름을 개발한 것인 바, 백라이트 유니트에 장착하는 광확산필름의 휘도는 광확산층의 입자비율 내지 입자분포에 의해 결정된다.

분산도 값은 상기 수학식 1로부터 산출된 것인 바, 구체적으로는 분석 도구로 Hitachi사 Field emission scanning electronic microscope(FE-SEM) S-4300 모델을 사용하여 500배율로 확대 분석하여 입경 분포를 분석한 것이다. FE-SEM으로 관찰한 입자를 N개 추출하여 N개 입자의 지름을 측정한 뒤 수평균 지름(Dn), 무게평균 지름(Dw)을 계산하여 수학식 1에 의해 분산도 값(Polydispersity Index)을 계산한 것이다. 분산도 값은 완전한 단분산일 경우에 1.00이므로, 분산도 값이 1.00 초과, 1.50 이하인 단분산 입자를 사용한 경우는 분산도 값이 1.50 보다 큰 입자에 비하여 같은 광원에서 더 적은 입자 비율로 휘도가 높다. 더욱 바람직하게는 입자 는 분산도값이 1.00 초과, 1.40 이하인 것이다.

상기 수학식 1로 표시되는 분산도값은, Colloid Polym. Sci. 1999, pp210∼216에 단분산 입자의 분산도를 평가하는 방법으로서 기술되어 있다.

이러한 고휘도의 광확산층 입자분포를 갖는 입자조성은 플라스틱 지지체 전면에 분산되어야 한다. 이렇게 제조된 광확산 조액은 콤마 나이프 또는 그라비아에 의해서 플라스틱 지지체 위에 도포되는데 도막의 두께는 5㎛ 내지 50㎛이 적당하다. 도막의 두께가 5㎛ 보다 얇을 경우 광확산 특성을 갖도록 입자가 분포되기 어려우며 50㎛ 보다 두꺼울 경우 박형화된 제품에 장착이 어렵다.

(2)플라스틱 지지체

상기와 같은 광확산층이 도포되는 플라스틱 지지체로는 투명한 지지체면 어떤 것이든 사용가능한 바, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌, 에폭시 등을 들 수 있으며 주로 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용한다. 최근에는 광확산층에 자외선 안정제를 첨가하지 않고 자외선 차단 효과가 있는 폴리에틸렌나프탈레이트가 사용되어지고도 있으나 가격이 고가라는 점 때문에 상용화되지는 못하고 있다.

이러한 플라스틱 지지체는 광확산층의 바인더 수지에 대하여 접착력을 가져야 하며 자체내의 광투과도가 높아 광확산층에 영향을 주어서는 안되며 표면의 평활도가 균일하여 휘도의 편차가 없어야한다.

플라스틱 지지체의 두께는 50 내지 250㎛이 적당하며, 보다 바람직하게는 75 내지 200㎛이 적당하다. 50㎛ 미만의 두께에서는 광확산 필름의 기계적 물성 및 내열성이 부족하게 되고 250㎛ 보다 두께가 두꺼워지면 제품이 두꺼워져서 박형화되고 있는 제품의 장착에 문제가 있다.

이하 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하면 다음과 같은 바, 실시예는 본 발명의 이해를 쉽게 하기 위해 사용된 것이지 본 발명이 하기의 실시예에 국한되는 것은 아니다.

이하의 실시예에서, 광확산 입자의 산술평균 입경, 분산도값은 Fritsch사 입도분석기 ANALYSETTE22로 측정하여 계산한 것이다.

실시예 1

아크릴 수지 52-666(애경화학사 제품) 100중량부에 메틸에틸케톤 100중량부, 톨루엔 100중량부를 넣어 희석한 후 산술평균 입경 12.7㎛, 분산도 값 1.046(Fritsch사 입도분석기 ANALYSETTE22 분석)을 가진 폴리메틸메타크릴레이트 입자 PX010(코오롱사 제품)을 바인더 수지 고형분 함량 대비 120중량부로 혼합하여 밀링기(다이노밀)로 분산시킨 후 100㎛의 초투명 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(T600, Mitsubishi사)의 한 면 또는 양면에 그라비아를 사용해 건조한 후 도포두께 10㎛ 내지 30㎛이 되도록 도포하여 광확산필름을 얻었다.

실시예 2

아크릴 수지 52-666(애경화학사 제품) 100중량부에 메틸에틸케톤 100중량부, 톨루엔 100중량부를 넣어 희석한 후 산술평균 입경 14.2㎛, 분산도 값 1.136(Fritsch사 입도분석기 ANALYSETTE22 분석)을 가진 폴리메틸메타크릴레이트 입자 PX010(코오롱사 제품)을 바인더 수지 고형분 함량 대비 130중량부로 혼합하여 밀링기(다이노밀)로 분산시킨 후 100㎛의 초투명 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(T600, Mitsubishi사)의 한 면 혹은 양면에 그라비아를 사용해 건조한 후 도포두께 10㎛ 내지 30㎛이 되도록 도포하여 광확산 필름을 얻었다.

실시예 3

아크릴 수지 Surcol836(Allied Colloids사 제품) 100중량부에 메틸에틸케톤 100중량부, 톨루엔 100중량부를 넣어 희석한 후 산술평균 입경 11.5㎛, 분산도 값 1.310(Fritsch사 입도분석기 ANALYSETTE22 분석)을 가진 폴리메틸메타크릴레이트 입자 PX010(코오롱사 제품)을 바인더 수지 고형분 함량 대비 100중량부로 혼합하여 밀링기(다이노밀)로 분산시킨 후 100㎛의 초투명 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(A4300, Toyobo사)의 한 면 혹은 양면에 그라비아를 사용해 건조한 후 도포두께 10㎛ 내지 30㎛이 되도록 도포하여 광확산 필름을 얻었다.

실시예 4

아크릴릭폴리올 BR-113(Mitsubishi Rayon사 제품) 100중량부에 메틸에틸케톤 100중량부, 톨루엔 10중량부를 넣어 희석한 후 산술평균 입경 9.8㎛, 분산도 값 1.272(Fritsch사 입도분석기 ANALYSETTE22 분석)를 가진 폴리메틸메타크릴레이트 입자 PX010(코오롱사 제품)을 바인더 수지 고형분 함량 대비 110중량부로 혼합하여 밀링기(다이노밀)로 분산시킨 후 100㎛의 초투명 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(A4300, Toyobo사)의 한 면 혹은 양면에 그라비아를 사용해 건조 후 도포두께 10㎛ 내지 30㎛이 되도록 도포하여 광확산 필름을 얻었다.

비교예 1

아크릴릭폴리올 BR-113(Mitsubishi Rayon사 제품) 100중량부에 메틸에틸케톤 100중량부, 톨루엔 100중량부를 넣어 희석한 후 산술평균 입경 13.5㎛, 분산도 값 1.698(Fritsch사 입도분석기 ANALYSETTE22 분석)을 가진 폴리메틸메타크릴레이트 입자 PX010(코오롱사 제품)을 바인더 수지 고형분 함량 대비 150중량부로 혼합하여 밀링기(다이노밀)로 분산시킨 후 100㎛의 초투명 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(A4300, Toyobo사)의 한 면 혹은 양면에 그라비아를 사용해 건조 후 도포두께 10㎛ 내지 30㎛이 되도록 도포하여 광확산 필름을 얻었다.

비교예 2

아크릴릭폴리올 Surcol836(Allied Colloids사 제품) 100중량부에 메틸에틸케톤 100중량부, 톨루엔 100중량부를 넣어 희석한 후 산술평균 입경 12.2㎛, 분산도 값 1.716(Fritsch사 입도분석기 ANALYSETTE22 분석)을 가진 폴리메틸메타크릴레이트 입자 PX010(코오롱사 제품)을 바인더 수지 고형분 함량 대비 170중량부로 혼합하여 밀링기(다이노밀)로 분산시킨 후 100㎛의 초투명 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(A4300, Toyobo사)의 한면 혹은 양면에 그라비아를 사용해 건조한 후 도포두께 10㎛ 내지 30㎛이 되도록 도포하여 광확산 필름을 얻었다.

비교예 3

아크릴릭폴리올 52-666(애경화학사 제품) 100중량부에 메틸에틸케톤 100중량부, 톨루엔 100중량부를 넣어 희석한 후 산술평균 입경 10.6㎛, 분산도 값 1.724(Fritsch사 입도분석기 ANALYSETTE22 분석)을 가진 폴리메틸메타크릴레이트 입자 PX010(코오롱사 제품)을 바인더 수지 고형분 함량 대비 150중량부로 혼합하여 밀링기(다이노밀)로 분산시킨 후 100㎛의 초투명 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(A4300, Toyobo사)의 한 면 혹은 양면에 그라비아를 사용해 건조한 후 도포두께 10㎛ 내지 30㎛이 되도록 도포하여 광확산 필름을 얻었다.

비교예 4

아크릴릭폴리올 52-666(애경화학사 제품) 100중량부에 메틸에틸케톤 100중량부, 톨루엔 100중량부를 넣어 희석한 후 산술평균 입경 11.7㎛, 분산도 값 1.952(Fritsch사 입도분석기 ANALYSETTE22 분석)을 가진 폴리메틸메타크릴레이트 입자 PX010(코오롱사 제품)을 바인더 수지 고형분 함량 대비 150중량부로 혼합하여 밀링기(다이노밀)로 분산시킨 후 100㎛의 초투명 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(A4300, Toyobo사)의 한 면 혹은 양면에 그라비아를 사용해 건조한 후 도포두께 10㎛ 내지 30㎛이 되도록 도포하여 광확산 필름을 얻었다.

상기 실시예 및 비교예에 따라 얻어진 광확산 필름에 대하여 다음과 같은 방법으로 휘도 및 전광선투과율을 평가하였다.

(1)광확산필름 확산층에 도포된 입도분포

Hitachi사의 S-4300 Field Emission Scanning Electronic Microscope로 광확산필름의 확산층을 배율 x 500으로 분석하여 가로 100㎛ x 세로 100㎛의 범위 내에 도포되어 있는 모든 입자의 지름(di)을 측정하고 측정한 입자의 개수(N)를 세어 상기 수학식 1에 의해 수평균지름, 무게평균지름을 계산하여 분산도 값을 얻는다.

(2)입자의 입도분포

Beckman Coulter사의 입도분석기 LS-13320을 이용하여 파장 750nm, 출력 5W 레이저를 사용하여 90초간 입자의 수평균분자량, 무게평균분자량을 측정하여 분산도값을 계산한다.

(3)휘도(Luminance)

광확산 필름을 백라이트 유니트에 장착할 수 있도록 컷팅한 후, 백라이트 유니트 도광판 위의 광확산필름 단독 휘도와 최종적으로 확산형이중휘도향상필름(Dual Brightness Enhancement Film, Vikuiti^™ DBEF-D440, 3M사 제품) 또는 확산반사편광필름(Diffuse Reflective Polarizer Film, Vikuiti^™ DRPF, 3M사 제품)까지 장착한 후의 휘도를 TOPCON사의 BM7 휘도측정기로 9곳의 휘도를 평가하여 비교하였다.

(4)전광선투과율(TT, Total Transmittance), 탁도(Haze)

Nippon Denshoku사의 헤이즈 측정기 NDH2000, COH300A 두 종류의 측정기기에 의해 40mm x 40mm의 필름 샘플을 장착해 광원에서 나온 빛이 전면에서 후면으로 통과할 때와 후면에서 전면으로 통과할 때의 전광선투과율(TT)과 탁도(Haze)를 측정하였다.

상기 실시예 및 비교예에 따라 얻어진 광확산 필름에 대한 평가 물성은 다음 표 1과 같다.

			실시예				비교예
			1	2	3	4	1	2	3	4
입자	산술평균입경(㎛)		12.7	14.2	11.5	9.8	13.5	12.2	10.6	11.7
	분산도(PDI)		1.046	1.136	1.310	1.272	1.698	1.716	1.724	1.952
	가로 100㎛×세로 100㎛ 면적당 입자의 개수(N)		95	105	132	127	151	159	170	231
휘도 (9pnt, Cd/㎡)	㉮ 백라이트+확산필름		831	829	820	824	810	806	810	725
	㉮ + 휘도향상필름(2장)		2105	2120	2109	2110	2054	2062	2060	1977
	㉮ + 휘도향상필름(2장) + 보호필름		1928	1938	1930	1932	1885	1890	1896	1742
광특성 NDH 2000	앞→뒤	탁도(Haze, %)	92.3	91.9	91.8	92.4	92.0	91.8	92.2	97.4
	앞→뒤	전광선투과율(TT, %)	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	98.1
	뒤→앞	탁도(Haze, %)	91.1	91.0	91.2	91.1	91.0	90.8	90.5	92.1
	뒤→앞	전광선투과율(TT, %)	91.6	91.8	92.0	92.4	92.8	93.1	93.0	88.4
광특성 COH 300A	앞→뒤	탁도(Haze, %)	86.7	86.3	86.4	86.0	86.2	85.7	85.9	91.1
	앞→뒤	전광선투과율(TT, %)	91.2	91.0	90.5	91.8	91.7	91.4	91.0	93.2
	뒤→앞	탁도(Haze, %)	86.0	85.9	86.2	86.0	86.6	86.2	86.1	88.1
	뒤→앞	전광선투과율(TT, %)	82.2	83.3	83.8	84.0	85.2	85.3	85.2	89.4

상기 표 1에서와 같이, 본 발명에 의한 실시예 1 내지 3은 비교예 1 내지 4와 비교하여 볼 때, 그 휘도 특성이 우수함을 알 수 있다. 즉, [㉮ 백라이트+확산필름], [㉮ + 휘도향상필름(2장)], [㉮ + 휘도향상필름(2장)+ 보호필름]으로 휘도를 측정한 결과 모두 본 발명의 실시예가 비교예보다 휘도 특성이 우수하였다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따라 분산도값이 1.00초과, 1.50 이하인 단분산 입자를 광확산층 중에 포함하는 광확산 필름은 백라이트 유니트에 장착했을 때 기존의 제품보다 휘도가 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

Claims

고투명 플라스틱 지지체 상의 적어도 일면에 바인더 수지와 광확산 입자를 포함하는 조성을 도포하여 형성된 광확산층을 구비한 액정 디스플레이의 백라이트 유니트용 광확산 필름에 있어서,

상기 광확산층은 산술평균입경이 1 내지 50㎛ 이고 다음 수학식 1을 통해 계산된 분산도값(PDI)이 1.00 초과, 1.50 이하인 광확산입자를 바인더 수지 고형분 함량 100중량부에 대하여 50 중량부 내지 350 중량부로 포함하는 것임을 특징으로 하는 액정 디스플레이의 백라이트 유니트용 광확산 필름.

수학식 1

는 무게 평균 지름이며 N은 분석한 입자의 갯수, di는 i입자의 지름이다.
제 1 항에 있어서, 상기 분산도값(PDI)이 1.00 초과, 1.40 이하인 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이의 백라이트 유니트용 광확산 필름.
제 1 항에 있어서, 상기 광확산 입자의 산술평균입경은 5㎛ 내지 30㎛인 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이의 백라이트 유니트용 광확산 필름.
제 1 항에 있어서, 광확산층은 도막 두께가 5㎛ 내지 50㎛인 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이의 백라이트 유니트용 광확산 필름.
(정정) 제 1 항에 있어서, 광확산층은 가로 100㎛ x 세로 100㎛ 면적당 입자의 수가 10 내지 200개인 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이의 백라이트 유니트용 광확산 필름.