KR100725829B1 - 광확산판 - Google Patents

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KR100725829B1
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Abstract

본 발명은 액정디스플레이의 백라이트 유닛이나 조명장치 등에 사용되는 광확산판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 아크릴계 수지, 아크릴-스티렌계 공중합 수지 및 스티렌계 수지 중 선택되는 1종 이상의 제 1 베이스 수지와 광확산제를 함유하는 기재층과; 상기 기재층의 적어도 일면에 형성되고, 불소계 수지로 이루어진 제 2 베이스 수지를 함유하는 표면층을 포함하는 광확산판에 관한 것이며, 낮은 흡수성으로 높은 치수안정성을 가져 고온, 다습의 환경에서도 휨현상이 발생되지 않으며, 전광선 투과율을 비롯한 광특성이 우수하고, 광원에 장시간 노출되어도 황변도가 낮고 두께가 얇은 광확산판을 제공한다.
액정디스플레이, 아크릴계 수지, 메틸아크릴레이트, 불소계 수지, 비닐리덴플루오라이드, 광확산판, 광확산제, 광안정제

Description

광확산판{Light-diffusion plate}
도 1은 본 발명에 따른 광확산판의 한 형태의 측단면도,
도 2는 본 발명에 따른 광확산판의 다른 한 형태의 측단면도,
도 3은 본 발명에 따른 광확산판의 또 다른 한 형태의 측단면도,
도 4는 본 발명에 따른 광확산판의 또 다른 한 형태의 측단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호설명>
1 : 광확산판 10 : 기재층
11 : 제 1 베이스 수지 20 : 표면층
21 : 제 2 베이스 수지 30 : 광확산제
본 발명은 액정디스플레이의 백라이트 유닛이나 조명장치 등에 사용되는 광확산판에 관한 것이다.
종래 사용되고 있는 광확산판으로는 ① 표면에 물리적 요철을 부여하는 가공을 실시하여 얻어진 광확산판(일본,특허출원공개 평4-275501), ② 폴리에스테르 수지 등 투명기재 상에 미립자를 함유한 투명수지로 이루어지는 광확산층을 코팅하여 얻어진 광학산판(일본,특허출원공개 평6-59108), ③ 투명수지 중에 비드를 용융혼합하고, 이것을 압출성형하여 얻어진 광확산판(일본,특허출원공개 평6-123802), ④ 두 종류 이상의 투명한 열가소성 수지를 용융 혼련하여 생긴 해도구조를 갖는 광확산판(일본,특허출원공개 평9-311205) 등이 개시되어 있다.
상기 ① 및 ②의 광확산판은 표면에 형성된 요철 또는 코팅된 광확산층에 의해 광확산 효과를 얻는 것으로, 표면 광확산판에 관한 것이다. 한편, ③ 및 ④의 광확산판은 기재 내부에도 광확산 성분을 갖는 광확산판에 관한 것이다.
광확산판으로 주로 사용되고 있는 기존의 메틸메타크릴레이트 수지로 제조된 광확산판은 전광선 투과율 등의 광특성은 우수하나, 치수안정성이 낮아 냉음극 형광램프 및 LED와 같은 광원과 함께 사용되어 점등 및 소등에 의해 온도가 변화하며, 이러한 환경에서는 광확산판의 수분흡수율이 쉽게 변동될 수 있어 휨, 주름과 같은 변형, 이에 수반되는 크래킹 등의 문제점이 있다. 즉, 고온 다습한 환경에서 휨현상과 같은 변형이 발생되는 문제점이 있다(일본,특허출원공개 평07-100985, 일본특허출원공개 평08-198976).
이러한 문제점을 해결하기 위하여 흡수능력을 저하시킬 수 있는 메틸메타크 릴레이트-스티렌수지가 적용된 다층시트(일본,특허출원공개 2004-37483, 한국특허공개 2003-95262)가 제안되었으나, 이에 사용된 수지는 본질적으로 내광성이 충분하지 못하여 사용조건에 따라서는 착색과 같은 열화의 문제를 가질 수 있다. 수지의 내광성을 향상시키는 공지의 방법 중 하나는 자외선 흡수제의 첨가이지만 수지의 내광성이 낮은 일부의 경우에는 그 효과가 충분하지 않다.
또한 디스플레이가 점점 얇아지는 최근 경향에 맞추어 백라이트 유닛에 장착되는 광확산 판 등은 얇을수록 더 좋은데, 베이스 수지 특성 및 함께 포함되는 물질들의 특성상 얇게 제조되는데는 한계가 있는 것이 현실이다.
본 발명자들은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 높은 광투과성, 은폐성 및 무광택 표면으로 낮은 반사특성을 보여주면서도 특히 고온의 습한 조건에서도 낮은 흡수성으로 인한 높은 치수안정성을 보여주며 광원에 장시간 노출되어도 황변현상이 발생되지 않으며, 백라이트 유닛에 장착하기 용이하도록 보다 얇은 광확산판을 제공할 수 있음을 실험을 통하여 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서 본 발명은 높은 치수안정성으로 고온, 다습의 환경에서도 휨현상이 발생되지 않으면서, 광특성이 우수하고 황변현상이 발생하지 않으며, 또한 무광택 표면으로 낮은 반사특성을 보이고, 보다 얇은 광확산판을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 아크릴계 수지, 아크릴-스티렌계 공중합 수지 및 스티렌 수지 중 선택되는 1종 이상의 제 1 베이스 수지와 광확산제를 포함하는 기재층과; 상기 기재층의 적어도 일면에 형성되고, 불소계 수지로 이루어진 제 2 베이스 수지를 함유하는 표면층을 포함하는 광확산판을 제공한다.
상기 기재층의 제 1 베이스 수지 중 아크릴계 수지는 메타크릴산알킬에스테르, 아크릴산알킬에스테르, 메타크릴산시크로알킬에스테르, 아크릴산시크로알킬에스테르, 메타크릴산아릴에스테르, 아크릴산아릴에스테르 중 선택된 단량체로부터 얻어진 단독 중합체 및 공중합체 중에서 선택된 1종 이상의 것임을 특징으로 한다.
상기 기재층의 제 1 베이스 수지 중 아크릴-스티렌계 공중합 수지는 메타크릴산알킬에스테르, 아크릴산알킬에스테르, 메타크릴산시크로알킬에스테르, 아크릴산시크로알킬에스테르, 메타크릴산아릴에스테르, 아크릴산아릴에스테르 중 선택되는 1종 이상의 아크릴계 단량체와, 스티렌, α-메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-메틸스티렌, p-메톡시스티렌 중 선택되는 1종 이상의 스티렌계 단량체와의 공중합체인 것을 특징으로 한다.
상기 기재층의 제 1 베이스 수지 중 스티렌계 수지는 스티렌, α-메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-메틸스티렌, p-메톡시스티렌 중 선택된 단량체로부터 얻어진 단독 중합체 및 공중합체 중에서 선택된 1종 이상의 것임을 특징으로 한다.
상기 표면층의 제 2 베이스 수지인 불소계 수지는 비닐플루오라이드(VF) 단독 중합체, 비닐리덴플루오라이드(VDF) 단독 중합체, 클로로트리플루오로에틸렌(CTFE) 단독 중합체, 비닐리덴플루오라이드(VDF)와 헥사플루오로프로필렌(HFP)와의 공중합체, 비닐리덴플루오라이드(VDF)와 테트라플루오로에틸렌(TFE)와의 공중합체, 테트라플루오로에틸렌과 에틸렌과의 공중합체(ETFE), 클로로트리플루오로에틸렌과 에틸렌과의 공중합체(E-CTFE), 비닐리덴플루오라이드(VDF)와 헥사플루오로프로필렌(HFP)과 테트라플루오로에틸렌(TFE)과의 공중합체 중 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 한다.
상기 표면층은 두께가 20~200㎛인 것을 특징으로 한다.
상기 표면층은 광확산제를 더 포함하며, 상기 표면층의 표면이 상기 광확산제의 돌출에 의한 엠보싱 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 표면층은 표면조도가 0.1~50㎛인 것을 특징으로 한다.
상기 기재층의 광확산제는 상기 제 1 베이스 수지 100 중량부에 대하여 0.01~50 중량부 포함되는 것을 특징으로 한다.
상기 표면층의 광확산제는 상기 표면층의 제 2 베이스 수지 100 중량부에 대하여 0.01~50 중량부 포함되는 것을 특징으로 한다.
상기 기재층 또는 표면층의 광확산제는 입경이 0.2~50㎛인 것을 특징으로 한다.
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이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 기재층의 제 1 베이스 수지로서는 광투과성, 내광성 등에 있어서 우수한 특성을 보이는 아크릴계 수지, 아크릴-스티렌계 공중합 수지 및 스티렌 수지 중 선택되는 1종 이상인 것으로 한다.
특히, 본 발명에서 제 1 베이스 수지로 사용하는 아크릴계 수지는 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트 등의 메타크릴산알킬에스테르; 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 부틸아크릴레이트 등의 아크릴산알킬에스테르; 시크로헥실메타크릴레이트, 2-메틸시크로헥실메타크릴레이트, 디시클로펜타닐메타크릴레이트 등의 메타크릴산시크로알킬에스테르; 시클로헥실아크릴레이트, 2-메틸시크로헥실아크릴레이트 등의 아크릴산시크로알킬에스테르; 페닐메타크릴레이트, 벤질메타크릴레이트 등의 메타크릴산아릴에스테르; 페닐아크릴레이트, 벤질아크릴레이트 등의 아크릴산아릴에스테르 중 선택된 단량체로부터 얻어진 단독 중합체 및 공중합체 중에서 선택된 1종 이상의 것이 바람직하다.
또한, 제 1 베이스 수지로 사용하는 아크릴-스티렌계 공중합 수지는 메타크릴산알킬에스테르, 아크릴산알킬에스테르, 메타크릴산시크로알킬에스테르, 아크릴산시크로알킬에스테르, 메타크릴산아릴에스테르, 아크릴산아릴에스테르 중 선택되는 1종 이상의 아크릴계 단량체와, 스티렌, α-메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-메틸스티렌, p-메톡시스티렌 중 선택되는 1종 이상의 스티렌계 단량체와의 공중합체인 것이 바람직하다.
또한, 제 1 베이스 수지로 사용하는 스티렌계 수지는 스티렌, α-메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-메틸스티렌, p-메톡시스티렌 중 선택된 단량체로부터 얻어진 단독 중합체 및 공중합체 중에서 선택된 1종 이상의 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 표면층에는 제 2 베이스 수지로 불소계 수지를 사용한다.
불소계 수지는 우수한 열적 안정성 및 전기적 특성을 가지고 있으며, 화학적 내구성, 내후성, 내광성 및 내산소성 등이 뛰어나며, 특히 수분흡수율이 거의 없고, 높은 내열성으로 사용온도가 250~300℃로 높으며, 표면마찰성이 우수하여 현재 각종 밸브, 펌프, 탱크, 필터, 파이프, 케이블, 컴퓨터 및 우주산업 등에 적용되고 있다.
특히, 본 발명에서 적용되는 불소계 수지는 비닐플루오라이드(VF) 단독 중합체, 비닐리덴플루오라이드(VDF) 단독 중합체, 클로로트리플루오로에틸렌(CTFE) 단독 중합체, 비닐리덴플루오라이드(VDF)와 헥사플루오로프로필렌(HFP)와의 공중합체, 비닐리덴플루오라이드(VDF)와 테트라플루오로에틸렌(TFE)와의 공중합체, 테트라플루오로에틸렌과 에틸렌과의 공중합체(ETFE), 클로로트리플루오로에틸렌과 에틸렌과의 공중합체(E-CTFE), 비닐리덴플루오라이드(VDF)와 헥사플루오로프로필렌(HFP)과 테트라플루오로에틸렌(TFE)과의 공중합체 중 선택되는 1종 이상이 바람직하며, 상기 불소계 수지가 적용됨으로써 광확산 기능을 가지는 동시에 우수한 발수특성을 나타낸다.
상기 불소계 수지로 제조된 표면층은 두께를 20~200㎛로 할 수 있으며, 보다 바람직하게는 30~100㎛이 좋다. 두께가 20㎛ 미만이면 가공이 어렵고 표면층의 두께가 균일하지 못하며 수분흡수율을 충분히 낮추지 못하여 치수안정성 개선효과가 적고 내광성 개선효과가 떨어지나, 200㎛ 초과이면 수분흡수율이 낮고 치수안정성 개선효과 및 내광성은 현저하나, 원료의 가격이 높아서 경제성이 떨어지는 단점이 있다. 따라서 본 발명의 표면층을 상기 기재층의 일면 또는 양면에 형성함으로써 기존의 광확산판보다 월등히 얇은 두께로 동등 이상의 효과를 가져올 수 있다.
상기 기재층에 포함되는 광확산제로는 보통 기재 수지와의 굴절률이 같지 않은 것으로써, 빛의 확산율을 높이기 위하여 사용되며, 이에는 다양한 유기 및 무기의 입자들이 사용된다. 이 때, 광확산제는 기재 수지와의 굴절율이 큰 경우에는 적은 양으로도 광확산 효과가 발휘되고, 굴절율 차이가 적은 경우에는 상대적으로 많은 양이 포함되어야 한다.
대표적으로 사용되는 유기입자의 예로는 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, 노말부틸메타크릴레이트, 노말부틸메틸메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 히드록시에틸메타크릴레이트, 히드록시프로필메타크릴레이트, 히드록시에틸아크릴레이트, 아크릴아미드, 메티롤아크릴아미드, 글리시딜메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 노말부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 중합체 혹은 이들의 공중합체 혹은 삼원 공중합체 등의 아크릴계 중합체 입자; 폴리에틸렌과 폴리프로필렌 등의 올레핀계 중합체 입자; 아크릴과 올레핀계의 공중합체 입자, 폴리스티렌계 중합체 입자, 단일중합체의 입자를 형성한 후 그 층위에 다른 종류의 단량체로 덮어 씌워서 만드는 다층다성분계 입자, 실록산계 중합체 입자 등이 있다.
한편, 무기계 광확산 입자의 예로는 탄산칼슘, 황산바륨, 산화규소, 수산화 알루미늄, 산화티타늄, 산화지르코늄, 불화마그네슘, 탈크, 글래스, 마이카 등이 있다. 통상 무기입자에 비해 유기입자의 광확산성이 우수하며 필요하면 2종류 이상의 광확산 입자를 조합하여 사용할 수 있다.
또, 상기 기재층에 포함되는 광확산제는 상기 표면층에 더 포함될 수 있다. 상기 표면층에서 광확산제를 더 포함함으로써 광확산 효과를 더욱 증대시킬 뿐만 아니라, 상기 광확산 입자가 상기 표면층의 표면으로 돌출되어 엠보싱 형상을 가지게 됨으로써 무광택 표면 및 낮은 반사율을 가지는 효과를 꾀할 수 있다. 이 때, 상기 표면층의 표면조도는 약 0.1~50㎛가 적당하며, 조도가 50㎛ 초과하면 표면 충격강도가 불충분하며, 조도가 0.1㎛ 미만이면 무광택 효과가 떨어진다.
본 발명의 기재층 또는 표면층에 사용되는 광확산제의 함량은 상기 기재층의 제 1 베이스 수지 또는 표면층의 제 2 베이스 수지 100중량부에 대하여 각각 0.01 ~ 50중량부이며, 바람직하게는 0.5 ~ 20중량부이다. 광확산제의 양이 0.01중량부 미만이면 충분한 광확산 효과 및 은폐성을 기대하기 어렵고, 50중량부 초과이면 빛의 투과성이 좋지 않다. 이 때, 광확산제의 함량은 베이스 수지와의 굴절율 차이에 따라 결정될 수 있다.
한편, 본 발명에서는 기재층 또는 표면층에 광안정제가 첨가될 수도 있는데, 첨가될 수 있는 광안정제로서는 250nm ~ 380nm 범위에 극대 흡수 파장을 가지는 자외선 흡수제와 라디칼 스캐빈저로서 광안정 효과를 극대화시킬 수 있는 힌더드 아 민류의 자외선 안정제가 바람직하다. 이들은 오랫동안 효력을 발휘할 수 있어야 하고, 증발되거나 추출되어 시트로부터 유리되거나 제거되지 않아야 되며, 기재와의 상용성이 좋은 흡수제를 선택해야 한다.
자외선 흡수제의 예는 시아노아크릴계, 살리실레이트계, 말론산 에스테르계, 옥살아닐리드계, 디케톤계, 하이드록시 벤조페논계, 하이드록시 벤조트리아졸계, 유기금속계 등을 들 수 있으며, 이들 중 선택된 2 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
자외선 안정제의 예는 피페리디닐 에스터류, 옥사졸리딘과 피페리디노옥사졸리딘류, 피페리디스피로아세탈류, 디아자사이클로알카논류 등이 있으며, 이들 중 선택된 2 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
광안정제의 함량은 상기 기재층 또는 표면층의 베이스 수지 100중량부에 대하여 0.01중량부 ~ 5 중량부이고, 바람직하게는 0.1 중량부 ~ 2 중량부이다. 이들은 특히 표면층에 함유시킴으로써 기재층의 전광선 투과율 및 물성의 저하 없이 기대되는 광안정 효과를 얻을 수 있으며, 또한 원가절감의 효과를 가져올 수 있다. 또한, 표면층에 사용되는 제 2 베이스 수지인 불소계 수지는 자체적으로 내광성을 가지고 있어서 광안정제 함량을 낮추더라도 우수한 광안정 효과를 얻을 수 있다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 광확산판의 여러 형태를 도시한 것으로, 도 1은 기재층의 일면에 광확산제가 포함되지 않은 표면층을 형성한 경우의 측단면도이고, 도 2는 기재층의 일면에 광확산제가 포함된 표면층을 형성한 경우의 측단면도이고, 도 3은 기재층의 양면에 광확산제가 포함되지 않은 표면층을 형성한 경우의 측단면도이고, 도 4는 기재층의 양면에 광확산제가 포함된 표면층을 형성한 경우의 측단면도를 도시한 것이다.
본 발명의 광확산판(1)은 공지된 기술인 공압출성형, 적층, 열접착, 표면코팅 등의 방법에 의해 제조할 수 있다.
또한 표면층(20) 두께의 경우에는 도 1, 도 2, 도 3, 도 4에 도시된 바와 같이, 일면 또는 양면의 두께가 대칭 또는 비대칭으로 두께가 20~200㎛이며, 더욱 바람직하게는 30~100㎛가 좋다. 앞서 설명한 바와 같이, 두께가 20㎛ 미만이면 가공이 어렵고 표면층의 두께가 균일하지 못하며 수분흡수율을 충분히 낮추지 못하여 치수안정성 개선효과가 적고 내광성 개선효과가 떨어지나, 200㎛ 초과이면 수분흡수율이 낮고 치수안정성 개선효과 및 내광성은 현저하나, 원료의 가격이 높아서 경제성이 떨어지는 단점이 있다.
표면층(20)에 광확산제(30)가 함유되는 경우에는 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 표면층(20)의 표면으로 입자형태의 광확산제(30)가 돌출되어 엠보싱 형상을 가짐으로써 무광택 표면 및 낮은 반사율을 제공한다. 이 경우의 표면층(20)의 조도는 상기 설명한 바와 같이 0.1~50㎛가 적당하며, 조도가 0.1㎛ 미만이면 무광택 효과가 떨어지고, 조도가 50㎛ 초과하면 표면 충격강도가 불충분하다.
본 발명의 광확산판은 옥내외의 각종 용도에 사용될 수 있다. 즉, 간판, 조명 간판, 조명 커버, 유리 진열장에 사용될 수 있고, 바람직하게는 디스플레이용 광확산판으로 사용될 수 있다. 디스플레이 광확산판의 대표적인 예로는 액정 디스플레이 백라이트 또는 에지 라이트형 백라이트용의 광확산판을 들 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예로 더욱 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
실시예 1(a) 내지 12(a) 및 비교예 1(a) 내지 15(a)는 기재층의 일면에 표면층을 형성한 것이며, 실시예 1(b) 내지 12(b) 및 비교예 1(b) 내지 15(b)는 기재층의 양면에 표면층을 형성한 것이다. 한편, 각 실시예는 제 1 베이스 수지와 제 2 베이스 수지의 종류 및 표면층의 두께를 변화시키면서 광확산판을 제조하여 물성을 측정하였다.
이 때, 성형은 각각 1축의 스크류직경 135㎜, 60㎜에서 공압출하였으며, 성형온도는 250℃에서 수행하였으며, 기재층의 두께를 실시예 1(a) 내지 12(a) 및 비교예 1(a) 내지 15(a)는 1.95㎜, 실시예 1(b) 내지 12(b) 및 비교예 1(b) 내지 15(b)는 1.90㎜로 하였다.
< 실시예 1(a)∼4(a), 1(b)∼4(b) >
실시예 1(a) 내지 4(a) 및 1(b) 내지 4(b)는 메틸메타아크릴레이트 수지를 기재층의 제 1 베이스 수지로 하고, 불소계 수지인 비닐리덴플루오라이드 수지 및 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 공중합 수지를 표면층의 제 2 베이스 수지로 한 것이며, 기타 조성은 [표 1]과 같다. 이 때, 실시예 3(a), 4(a), 3(b), 4(b)는 광확산제로서 메틸메타아크릴레이트 수지 비드를 더 포함하였다.
제 1 베이스 수지와 제 2 베이스 수지의 종류 및 표면층의 두께를 변화시키면서 그 물성을 측정한 결과는 [표 2]와 같다.
여기서 수분흡수율은 광확산판을 10 × 10 ㎝로 절단한 후 물속에서 25℃, 24시간 방치 후 무게 변화로부터 수분 흡수율을 측정하였으며, 휨은 시트를 20˝크기의 백라이트에 장착한 후 60℃, 상대습도 75%에서 96시간 방치한 후 바닥에서부터 네 모서리의 뜨는 정도를 측정하였다.
전광선 투과율, 헤이즈는 ASTM D1003 방법에 의하여 측정하였다.
노광후의 황변도는 ASTM D1925 규격에 의해 램프는 FS-40 313/280를 장착한 Q-UV 테스터에서 40℃, 240시간 행한 후, ASTM D1003법에 의해 측정하였다.
구분 기재층 표면층
제1베이스 수지 광확산제 제2베이스 수지 광확산제 자외선 흡수제 두께
실시예1(a) 실시예1(b) MM수지 100중량부 실리콘비드 2중량부 VDF수지 100중량부 - 0.2중량부 50㎛
실시예2(a) 실시예2(b) MM수지 100중량부 실리콘비드 2중량부 VDF-HFP수지 100중량부 - 0.2중량부 50㎛
실시예3(a) 실시예3(b) MM수지 100중량부 실리콘비드 2중량부 VDF수지 100중량부 MM수지비드 5중량부 0.2중량부 50㎛
실시예4(a) 실시예4(b) MM수지 100중량부 실리콘비드 2중량부 VDF-HFP수지 100중량부 MM수지비드 5중량부 0.2중량부 50㎛
비교예1(a) 비교예1(b) MM수지 100중량부 실리콘비드 2중량부 MM수지 100중량부 - 0.2중량부 50㎛
비교예2(a) 비교예2(b) MM수지 100중량부 실리콘비드 2중량부 MM수지 100중량부 MM수지비드 5중량부 0.2중량부 50㎛
비교예3(a) 비교예3(b) MM수지 100중량부 실리콘비드 2중량부 VDF-HFP수지 100중량부 - 0.2중량부 10㎛
비교예4(a) 비교예4(b) MM수지 100중량부 실리콘비드 2중량부 MM수지 100중량부 + VDF수지 100중량부 - 0.2중량부 50㎛
비교예5(a) 비교예5(b) MM수지 100중량부 실리콘비드 2중량부 MM수지 100중량부 + VDF수지 100중량부 - 0.2중량부 0.1㎜
* MM수지 : 메틸메타아크릴레이트 수지 * VDF수지 : 비닐리덴플루오라이드 수지 * VDF-HFP수지 : 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 공중합 수지 * 실리콘 비드 : 실리콘 수지 비드, 입경 2㎛ * MM수지 비드 : 메틸메타아크릴레이트 수지 비드, 입경 20㎛ * 자외선 흡수제 : 2-(2'-Hydroxy-5'-methyl-phenyl)benzotriazole, TINUVIN P
구분 수분흡수율(%) 휨 (㎜) 전광선 투과율(%) 헤이즈(%) 노광시간 후의 황변도 (△YI)
실시예1(a) 0.290 0.48 65.0 99.2 0.90
실시예2(a) 0.285 0.47 65.0 99.2 0.80
실시예3(a) 0.295 0.48 65.0 99.4 0.85
실시예4(a) 0.290 0.47 65.0 99.4 0.75
실시예1(b) 0.280 0.41 65.0 99.2 0.63
실시예2(b) 0.275 0.40 65.0 99.2 0.53
실시예3(b) 0.285 0.41 65.0 99.4 0.58
실시예4(b) 0.280 0.40 65.0 99.4 0.48
비교예1(a) 0.320 0.53 65.0 99.2 1.00
비교예2(a) 0.325 0.53 65.0 99.4 1.03
비교예3(a) 0.310 0.51 65.0 99.2 0.95
비교예4(a) 0.305 0.50 65.0 99.2 0.91
비교예5(a) 0.290 0.48 65.0 99.2 0.90
비교예1(b) 0.320 0.53 65.0 99.2 1.00
비교예2(b) 0.325 0.53 65.0 99.4 1.03
비교예3(b) 0.305 0.50 65.0 99.2 0.95
비교예4(b) 0.300 0.49 65.0 99.2 0.91
비교예5(b) 0.285 0.41 65.0 99.2 0.90
상기 물성평가결과, 표면층에 불소계 수지인 비닐리덴플루오라이드 수지 및 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 공중합 수지를 표면층의 일면 또는 양면에 형성한 실시예 1 내지 4의 경우, 불소계 수지가 전혀 포함되지 않은 비교예 1 및 2의 경우보다 수분흡수율과 휨현상이 매우 낮게 나타났으며, 황변도 역시 낮게 나타난 것을 볼 수 있다.
한편, 표면층에 불소계 수지인 비닐리덴플루오라이드 수지 및 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 공중합 수지와 광확산제가 포함되어 형성한 실시예 3 및 4의 경우, 광확산제가 포함되지 않은 실시예 1 및 2의 경우보다 수분흡수율 및 휨은 다소 높지만 광확산정도의 지표인 헤이즈가 증가하는 것을 볼 수 있다.
그리고 불소계 수지인 비닐리덴플루오라이드 수지 및 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 공중합 수지를 표면층 일면에 비대칭적으로 형성한 실시예 1(a) 내지 4(a)의 경우, 표면층 양면에 대칭적으로 형성한 실시예 1(b) 내지 4(b)의 경우보다 수분흡수율 및 휨정도가 높은 것을 볼 수 있다.
한편, 비교예 3에서 표면층의 두께를 10㎛로 현저히 얇게 한 경우 다른 조건은 모두 같은 실시예 2와 비교하여 광확산 필름의 물성이 좋지 않음을 볼 수 있다.
또한 비교예 4 및 5의 경우, 표면층에 불소계 수지가 포함되어 있으나, 두께를 본 발명의 실시예들과 같이 한 비교예 4은 수분흡수율, 휨현상 및 황변도 등의 물성이 좋지 않으며 본 발명의 두께 범위 이상의 두께를 준 비교예 5는 상기 물성이 좋게 나타남을 볼 수 있다.
< 실시예 5(a)∼8(a), 5(b)∼8(b) >
실시예 5(a) 내지 8(a) 및 5(b) 내지 8(b)는 메틸메타아크릴레이트-스티렌 공중합 수지를 기재층의 제 1 베이스 수지로 하고, 불소계 수지인 비닐리덴플루오라이드 수지 및 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 공중합 수지를 표면층의 제 2 베이스 수지로 한 것이며, 기타 조성은 [표 3]과 같다. 이 때 실시예 7(a), 8(a), 7(b), 8(b)는 광확산제로서 메틸메타아크릴레이트 수지 비드를 더 포함하였다.
제 1 베이스 수지와 제 2 베이스 수지의 종류를 변화시키면서 그 물성을 측정한 결과는 [표 4]와 같다.
구분 기재층 표면층
제1베이스 수지 광확산제 제2베이스 수지 광확산제 자외선 흡수제 두께
실시예5(a) 실시예5(b) M-S수지 100중량부 실리콘비드 2중량부 VDF수지 100중량부 - 0.2중량부 50㎛
실시예6(a) 실시예6(b) M-S수지 100중량부 실리콘비드 2중량부 VDF-HFP수지 100중량부 - 0.2중량부 50㎛
실시예7(a) 실시예7(b) M-S수지 100중량부 실리콘비드 2중량부 VDF수지 100중량부 MM수지비드 5중량부 0.2중량부 50㎛
실시예8(a) 실시예8(b) M-S수지 100중량부 실리콘비드 2중량부 VDF-HFP수지 100중량부 MM수지비드 5중량부 0.2중량부 50㎛
비교예6(a) 비교예6(b) M-S수지 100중량부 실리콘비드 2중량부 M-S수지 100중량부 - 0.2중량부 50㎛
비교예7(a) 비교예7(b) M-S수지 100중량부 실리콘비드 2중량부 M-S수지 100중량부 MM수지비드 5중량부 0.2중량부 50㎛
비교예8(a) 비교예8(b) M-S수지 100중량부 실리콘비드 2중량부 VDF-HFP수지 100중량부 - 0.2중량부 10㎛
비교예9(a) 비교예9(b) M-S수지 100중량부 실리콘비드 2중량부 M-S수지 100중량부 + VDF-HFP수지 100중량부 - 0.2중량부 50㎛
비교예10(a) 비교예10(b) M-S수지 100중량부 실리콘비드 2중량부 M-S수지 100중량부 + VDF-HFP수지 100중량부 - 0.2중량부 0.1㎜
* M-S수지 : 메틸메타아크릴레이트-스티렌 공중합 수지 * VDF수지 : 비닐리덴플루오라이드 수지 * VDF-HFP수지 : 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 공중합 수지 * 실리콘 비드 : 실리콘 수지 비드, 입경 2㎛ * MM수지 비드 : 메틸메타아크릴레이트 수지 비드, 입경 20㎛ * 자외선 흡수제 : 2-(2'-Hydroxy-5'-methyl-phenyl)benzotriazole, TINUVIN P
구분 수분흡수율(%) 휨 (㎜) 전광선 투과율(%) 헤이즈(%) 노광시간 후의 황변도 (△YI)
실시예5(a) 0.140 0.35 64.0 99.2 2.88
실시예6(a) 0.135 0.32 64.0 99.2 2.85
실시예7(a) 0.145 0.38 63.0 99.4 2.86
실시예8(a) 0.140 0.35 63.0 99.4 2.83
실시예5(b) 0.120 0.28 64.0 99.2 2.67
실시예6(b) 0.115 0.25 64.0 99.2 2.65
실시예7(b) 0.125 0.30 63.0 99.4 2.43
실시예8(b) 0.120 0.28 63.0 99.4 2.38
비교예6(a) 0.160 0.38 64.0 99.2 4.52
비교예7(a) 0.165 0.39 63.0 99.4 4.48
비교예8(a) 0.150 0.40 64.0 99.2 2.93
비교예9(a) 0.145 0.38 64.0 99.2 2.90
비교예10(a) 0.142 0.36 64.0 99.2 2.89
비교예6(b) 0.160 0.38 64.0 99.2 4.52
비교예7(b) 0.165 0.39 63.0 99.4 4.48
비교예8(b) 0.145 0.38 64.0 99.2 2.80
비교예9(b) 0.140 0.35 64.0 99.2 2.75
비교예10(b) 0.125 0.30 64.0 99.2 2.69
상기 물성평가결과, 표면층에 불소계 수지인 비닐리덴플루오라이드 수지 및 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 공중합 수지를 표면층의 일면 또는 양면에 형성한 실시예 5 내지 8의 경우, 불소계 수지가 전혀 포함되지 않은 비교예 6 및 7의 경우보다 수분흡수율과 휨현상이 매우 낮게 나타났으며, 황변도 역시 낮게 나타난 것을 볼 수 있다.
한편, 표면층에 불소계 수지인 비닐리덴플루오라이드 수지 및 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 공중합 수지와 광확산제가 포함되어 형성한 실시예 7 및 8의 경우, 광확산제가 포함되지 않은 실시예 5 및 6의 경우보다 수분흡수율 및 휨은 다소 높지만, 광확산정도의 지표인 헤이즈가 증가하는 것을 볼 수 있다.
그리고 불소계 수지인 비닐리덴플루오라이드 수지 및 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 공중합 수지를 표면층 일면에 비대칭적으로 형성한 실시예 5(a) 내지 8(a)의 경우, 표면층 양면에 대칭적으로 형성한 5(b) 내지 8(b)의 경우보다 수분흡수율 및 휨정도가 높은 것을 볼 수 있다.
또한 기재층의 제 1 베이스 수지로 메틸메타아크릴레이트-스티렌 공중합 수지를 사용한 실시예 5(a) 내지 8(a) 및 5(b) 내지 8(b)의 경우, 기재층의 제 1 베이스 수지로 메틸메타아크릴레이트 수지를 사용한 실시예 1(a) 내지 4(a) 및 1(b) 내지 4(b)의 경우보다 수분흡수율 및 휨은 매우 낮지만, 황변도는 약간 증가함을 볼 수 있다.
한편, 비교예 8에서 표면층의 두께를 10㎛로 현저히 얇게 한 경우 다른 조건은 모두 같은 실시예 6과 비교하여 광확산 필름의 물성이 좋지 않음을 볼 수 있다.
또한, 비교예 9 및 10의 경우, 표면층에 불소계 수지가 포함되어 있으나, 두께를 본 발명의 실시예들과 같이 한 비교예 9는 수분흡수율, 휨현상 및 황변도 등의 물성이 좋지 않으며, 본 발명의 두께 범위 이상의 두께를 준 비교예 10은 상기 물성이 좋게 나타남을 볼 수 있다.
< 실시예 9(a)∼12(a), 9(b)∼12(b) >
실시예 9(a) 내지 12(a) 및 9(b) 내지 12(b)는 스티렌 수지를 기재층의 제 1 베이스 수지로 하고, 불소계 수지인 비닐리덴플루오라이드 수지 및 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 공중합 수지를 표면층의 제 2 베이스 수지로 한 것이며, 기타 조성은 [표 5]과 같다. 이 때 실시예 11(a), 12(a), 11(b) 및 12(b)는 광확산제로서 메틸메타아크릴레이트 수지 비드를 더 포함하였다.
제 1 베이스 수지와 제 2 베이스 수지의 종류를 변화시키면서 그 물성을 측정한 결과는 [표 6]와 같다.
구분 기재층 표면층
제1베이스 수지 광확산제 제2베이스 수지 광확산제 자외선 흡수제 두께
실시예9(a) 실시예9(b) PS수지 100중량부 실리콘비드 2중량부 VDF수지 100중량부 - 0.2중량부 50㎛
실시예10(a) 실시예10(b) PS수지 100중량부 실리콘비드 2중량부 VDF-HFP수지 100중량부 - 0.2중량부 50㎛
실시예11(a) 실시예11(b) PS수지 100중량부 실리콘비드 2중량부 VDF수지 100중량부 MM수지비드 5중량부 0.2중량부 50㎛
실시예12(a) 실시예12(b) PS수지 100중량부 실리콘비드 2중량부 VDF-HFP수지 100중량부 MM수지비드 5중량부 0.2중량부 50㎛
비교예11(a) 비교예11(b) PS수지 100중량부 실리콘비드 2중량부 PS수지 100중량부 - 0.2중량부 50㎛
비교예12(a) 비교예12(b) PS수지 100중량부 실리콘비드 2중량부 PS수지 100중량부 MM수지비드 5중량부 0.2중량부 50㎛
비교예13(a) 비교예13(b) PS수지 100중량부 실리콘비드 2중량부 VDF-HFP수지 100중량부 - 0.2중량부 10㎛
비교예14(a) 비교예14(b) PS수지 100중량부 실리콘비드 2중량부 PS수지 100중량부 + VDF-HFP수지 100중량부 - 0.2중량부 50㎛
비교예15(a) 비교예15(b) PS수지 100중량부 실리콘비드 2중량부 PS수지 100중량부 + VDF-HFP수지 100중량부 - 0.2중량부 0.1㎜
* PS수지 : 스티렌 수지 * VDF수지 : 비닐리덴플루오라이드 수지 * VDF-HFP수지 : 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 공중합 수지 * 실리콘 비드 : 실리콘 수지 비드, 입경 2㎛ * MM수지 비드 : 메틸메타아크릴레이트 수지 비드, 입경 20㎛ * 자외선 흡수제 : 2-(2'-Hydroxy-5'-methyl-phenyl)benzotriazole, TINUVIN P
구분 수분흡수율(%) 휨 (㎜) 전광선 투과율(%) 헤이즈(%) 노광시간 후의 황변도 (△YI)
실시예9(a) 0.100 0.33 63.0 99.2 4.36
실시예10(a) 0.090 0.30 63.0 99.2 4.21
실시예11(a) 0.105 0.36 62.0 99.4 4.31
실시예12(a) 0.095 0.32 62.0 99.4 4.18
실시예9(b) 0.080 0.26 63.0 99.2 4.10
실시예10(b) 0.070 0.23 63.0 99.2 4.02
실시예11(b) 0.085 0.28 62.0 99.4 4.06
실시예12(b) 0.075 0.25 62.0 99.4 3.98
비교예11(a) 0.120 0.36 63.0 99.2 6.63
비교예12(a) 0.125 0.37 62.0 99.4 6.58
비교예13(a) 0.115 0.35 63.0 99.2 5.11
비교예14(a) 0.110 0.34 63.0 99.2 4.43
비교예15(a) 0.105 0.33 63.0 99.2 4.40
비교예11(b) 0.120 0.36 63.0 99.2 6.63
비교예12(b) 0.125 0.37 62.0 99.4 6.58
비교예13(b) 0.110 0.34 63.0 99.2 5.08
비교예14(b) 0.105 0.33 63.0 99.2 4.85
비교예15(b) 0.085 0.28 63.0 99.2 4.38
상기 물성평가결과, 표면층에 불소계 수지인 비닐리덴플루오라이드 수지 및 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 공중합 수지를 표면층의 일면 또는 양면에 형성한 실시예 9 내지 12의 경우, 불소계 수지가 전혀 포함되지 않은 비교예 11 및 12의 경우보다 수분흡수율과 휨현상이 낮게 나타났으며, 황변도 역시 매우 낮게 나타난 것을 볼 수 있다.
한편, 표면층에 불소계 수지인 비닐리덴플루오라이드 수지 및 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 공중합 수지와 광확산제가 포함되어 형성한 실시예 11 및 12의 경우, 광확산제가 포함되지 않은 실시예 9 및 10의 경우보다 수분흡수율 및 휨은 다소 높지만, 광확산정도의 지표인 헤이즈가 증가하는 것을 볼 수 있다.
그리고 비대칭적으로 불소계 수지인 비닐리덴플루오라이드 수지 및 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 공중합 수지를 표면층 일면에 형성한 실시예 9(a) 내지 12(a)의 경우, 표면층 양면에 대칭적으로 형성한 9(b) 내지 12(b)의 경우보다 수분흡수율 및 휨정도가 높은 것을 볼 수 있다.
또한 기재층의 제 1 베이스 수지로 스티렌 수지를 사용한 실시예 9(a) 내지 12(a) 및 9(b) 내지 12(b)의 경우, 기재층의 제 1 베이스 수지로 메틸메타아크릴레이트 수지 및 메틸메타아크릴레이트-스티렌 공중합 수지를 사용한 실시예 1(a) 내지 8(a) 및 1(b) 내지 8(b)의 경우보다 수분흡수율 및 휨은 매우 낮지만, 황변도는 증가함을 볼 수 있다.
한편, 비교예 13에서 표면층의 두께를 10㎛로 현저히 얇게 한 경우 다른 조건은 모두 같은 실시예 10과 비교하여 광확산 필름의 물성이 좋지 않음을 볼 수 있다.
또한, 비교예 14 및 15의 경우, 표면층에 불소계 수지가 포함되어 있으나, 두께를 본 발명의 실시예들과 같이 한 비교예 14는 수분흡수율, 휨현상 및 황변도 등의 물성이 좋지 않으며, 본 발명의 두께 범위 이상의 두께를 준 비교예 15는 상기 물성이 좋게 나타남을 볼 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 광확산판은 낮은 흡수성으로 높은 치수안정성을 가져 고온, 다습의 환경에서도 휨 현상이 발생되지 않으며, 전광선 투 과율을 비롯한 광특성이 우수하고, 광원에 장시간 노출되어도 황변도가 낮고 두께가 얇은 광확산판을 제공하였다.

Claims (13)

  1. 아크릴계 수지, 아크릴-스티렌계 공중합 수지 및 스티렌계 수지 중 선택되는 1종 이상의 제 1 베이스 수지와 광확산제를 함유하는 기재층과;
    상기 기재층의 적어도 일면에 형성되고, 불소계 수지로 이루어진 제 2 베이스 수지를 함유하는 표면층을 포함하는 광확산판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기재층의 제 1 베이스 수지의 아크릴계 수지는 메타크릴산알킬에스테르, 아크릴산알킬에스테르, 메타크릴산시크로알킬에스테르, 아크릴산시크로알킬에스테르, 메타크릴산아릴에스테르, 아크릴산아릴에스테르 중 선택된 단량체로부터 얻어진 단독 중합체 및 공중합체 중에서 선택된 1종 이상의 것임을 특징으로 하는 광확산판.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기재층의 제 1 베이스 수지의 아크릴-스티렌계 공중합 수지는 메타크릴산알킬에스테르, 아크릴산알킬에스테르, 메타크릴산시크로알킬에스테르, 아크릴산시크로알킬에스테르, 메타크릴산아릴에스테르, 아크릴산아릴에스테르 중 선택되는 1종 이상의 아크릴계 단량체와, 스티렌, α-메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-메틸스티렌, p-메톡시스티렌 중 선택되는 1종 이상의 스티렌계 단량체와의 공중합체인 것을 특징으로 하는 광확산판.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 기재층의 제 1 베이스 수지의 스티렌계 수지는 스티렌, α-메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-메틸스티렌, p-메톡시스티렌 중 선택된 단량체로부터 얻어진 단독 중합체 및 공중합체 중에서 선택된 1종 이상의 것임을 특징으로 하는 광확산판.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 표면층의 제 2 베이스 수지의 불소계 수지는 비닐플루오라이드(VF) 단독 중합체, 비닐리덴플루오라이드(VDF) 단독 중합체, 클로로트리플루오로에틸렌(CTFE) 단독 중합체, 비닐리덴플루오라이드(VDF)와 헥사플루오로프로필렌(HFP)와의 공중합체, 비닐리덴플루오라이드(VDF)와 테트라플루오로에틸렌(TFE)와의 공중합체, 테트라플루오로에틸렌과 에틸렌과의 공중합체(ETFE), 클로로트리플루오로에틸렌과 에틸렌과의 공중합체(E-CTFE), 비닐리덴플루오라이드(VDF)와 헥사플루오로프로필렌(HFP)과 테트라플루오로에틸렌(TFE)과의 공중합체 중 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 광확산판.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 표면층은 두께가 20~200㎛인 것을 특징으로 하는 광확산판.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 표면층은 광확산제를 더 포함하며, 상기 표면층의 표면이 상기 광확산 제의 돌출에 의한 엠보싱 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 광확산판.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 표면층은 표면조도가 0.1~50㎛인 것을 특징으로 하는 광확산판.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 기재층의 광확산제는 상기 제 1 베이스 수지 100 중량부에 대하여 0.01~50 중량부 포함되는 것을 특징으로 하는 광확산판.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 표면층의 광확산제는 상기 제 2 베이스 수지 100 중량부에 대하여 0.01~50 중량부 포함되는 것을 특징으로 하는 광확산판.
  11. 제 1 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 기재층 또는 표면층의 광확산제는 입경이 0.2~50㎛인 것을 특징으로 하는 광확산판.
  12. 삭제
  13. 삭제
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