KR100785889B1 - 확산 보호필름, 확산보호필름을 포함하는 백라이드 유닛 및 그 제조방법 - Google Patents

확산 보호필름, 확산보호필름을 포함하는 백라이드 유닛 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 확산 보호필름 및 상기 필름을 포함하는 백라이트 유닛에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 상기 확산 보호필름은 투명 플라스틱 기재; 및 상기 투명 플라스틱 기재의 적어도 일면에 적층되고, 올리고머, 모노머, 광중합 개시제 및 유기용제를 포함하는 자외선 경화수지에 유기입자가 혼합된 광 확산층;을 포함한다.
본 발명의 확산 보호필름은 헤이즈, 전광선 투과율 및 휘도 등의 광학적 특성의 향상을 도모하며, 투명 플라스틱 기재의 균형을 유지시켜 컬링 현상을 방지할 수 있으며, 프리즘 필름의 스크래치 문제점을 개선할 수 있다.
확산 보호필름, 투명 플라스틱 기재, 프리즘 필름, 광 확산층, 프리즘 보호층, 유기 입자, 자외선 경화형 반응성 실리콘

Description

확산 보호필름 및 그 제조방법{Diffusion Protecting Film and Method for Preparing the Same}
도 1은 투명 플라스틱 기재에 광 확산층 및 프리즘 보호층이 적층된 본 발명의 확산 보호필름을 도시한 개략도이다.
-도면의 주요 부호에 대한 설명-
1…… 광 확산층
2…… 투명 플라스틱 기재
3…… 프리즘 보호층
본 발명은 확산 보호필름에 관한 발명으로서, 보다 구체적으로는 투명 플라스틱 기재; 및 상기 투명 플라스틱 기재의 적어도 일면에 적층되며, 올리고머, 모노머, 광중합 개시제 및 유기 용제를 포함하는 자외선 경화 수지에 유기입자가 혼합된 광 확산층을 포함하는 확산 보호필름에 관한 것이다.
확산 보호필름은 백라이트 유닛(Back Light Unit) 중 가장 위에 놓여 있는 필름으로서, 스크래치(Scratch) 발생이 쉬운 프리즘 필름을 보호하며, 프리즘 필름 2매 사용시 발생할 수 있는 모아레(Moire) 현상을 방지하는 역할을 하며, 또한 빛을 확산시켜 프리즘 필름에 의해 좁아진 시야각을 넓혀주는 기능을 수행한다.
확산 보호필름의 제조 방법은 크게 열경화 방식과 자외선 경화 방식으로 나눌 수 있는데, 종래의 확산 보호필름은 통상 열경화 방식을 사용하여 제품을 생산하고 있다.
그러나 상기 열경화 방식은 고온 경화가 많기 때문에 고온에서 변형되는 소재를 사용할 수 없고, 경화하는데 에너지 소비가 커서 비용이 많이 요구된다. 또한, 경화 장치(heating oven)가 크기 때문에 설치 면적이 크고, 경화 시간이 수 분에서 수 시간 단위이며, 72시간의 후경화 공정을 필요로 하기 때문에 생산성과 제품의 균일성이 떨어진다. 또한, 가교제로 이소시아네이트(isocyanate)를 사용함으로써 제품의 칼라 인덱스(Color Index)가 황색으로 치우치는 경향이 있으며, 공정 중 건조시 코팅제의 이탈현상으로 인한 이물 생성은 제품 품질을 저하시키는 원인으로 작용한다.
이에 반해, 자외선 경화 방식은 열처리가 곤란한 물질에 적용이 가능하며, 열경화 방식에 비해 저장 안정성도 우수하고, 또한 상온에서 수 초 내에 경화가 가 능하므로 생산성 면에서도 우수하다. 나아가, 내마모성이 우수하고 경화막(광확산층)의 변화가 적어 제품의 균일성을 향상시켜 불량률을 줄일 수 있으며, 내수성, 내용제성, 내후성, 내열성 등이 우수하고, 에너지 소비를 줄일 수 있다.
자외선(Ultraviolet) 경화 방식이란 도료 성분 중의 광중합 개시제가 자외선을 흡수하여 반응성을 나타낸 후, 모노머 또는 올리고머와 반응하여 중합을 일으키는 것을 이용한 경화 방식으로서, 상기한 바와 같이, 종래의 열경화 방식에 비해 많은 장점이 있어서 다양한 분야에서 이용되는 코팅 기술이다.
대한민국특허공개 제2002-0027402호 등에는 전리 방사선 경화형 수지를 사용한 확산 보호필름을 제조하는 방법이 개시되어 있다. 이는 전자선 가속기(방사선 발생장치)를 통해서 발생하는 강한 에너지를 조사해서 전리 방사선 경화형 수지를 경화시키는 방식이며, 표면에 미세한 요철(凹凸)형상이 형성된 수지층으로 이루어진 확산 보호필름이다.
상기 방법은 요철형상이 형성된 실린더 판을 이용하여 전리 방사선 경화형 수지에 형상을 부여하는 공정을 포함하는 방법으로서, 실린더 판과 수지층과의 박리시에 요철형상의 깨짐 및 이에 따른 이물 발생 등, 깨끗한 박리가 어려워 제품 생산 수율이 현저히 떨어지며, 충분한 광 확산 효과가 얻어지지 않는다.
도막의 경도는 제품의 품질을 결정하는 중요한 요소로서, 경도가 일정 수준 이상이 되면, 펀칭(Punching)가공시 도막의 깨짐(Crack)이 발생하며, 이물을 생성시켜 제품 수율을 떨어뜨리는 원인으로 작용을 한다. 종래의 자외선 경화형 수지는 경도(Hardness)가 높아 펀칭(Punching) 가공시 도막의 깨짐(Crack) 발생할 수 있다. 경질 올리고머 및 모노머를 사용한 자외선 경화형 수지의 경우, 도막 표면 경도가 3H 이상이어서, 도막의 크랙에 의한 이물 발생현상으로 커팅 공정에 부적합하다.
또한, 투명 플라스틱 기재의 한쪽 면에 일정 두께 이상의 도막이 적층되면 자외선 경화시 코팅된 도막의 수축으로 인해 투명 플라스틱 기재의 컬링(Curling)이 발생하는 문제점이 있다. 그리고, 플라스틱 기재의 양면에 도막이 적층되더라도 도막 거칠기에 의한 프리즘 표면에 스크래치를 발생시키는 문제가 있었다.
본 발명은 종래의 자외선 경화형 수지의 경도(Hardness)의 문제점을 개선하여 연성화함으로써, 펀칭(Punching) 가공시 도막의 깨짐(Crack) 현상 및 그에 따른 이물 발생을 줄여 후가공성을 향상시킴을 발명의 일 목적으로 한다.
또한, 헤이즈, 전광선 투과율 및 휘도 등의 광학적 특성을 향상시키고, 투명 플라스틱 기재의 균형(Balance)을 유지시켜 컬링(Curling) 현상을 방지하며, 프리 즘 필름의 스크래치(Scratch) 발생을 억제함을 발명의 일 목적으로 한다.
나아가, 상기 투명 플라스틱 기재 표면에 도막을 형성하여 확산 보호필름을 제조하는 방법을 제공함을 본 발명의 다른 목적으로 한다.
본 발명은 투명 플라스틱 기재; 및 상기 투명 플라스틱 기재의 적어도 일면에 적층되며, 올리고머, 모노머, 광중합 개시제 및 유기용제를 포함하는 자외선 경화수지에 유기 입자가 혼합된 광 확산층을 포함하는 확산 보호필름을 제공한다.
또한, 본 발명은 투명 플라스틱 기재의 일면에 프리즘 보호층을 적층하여 자외선 경화시키는 단계; 및 상기 투명 플라스틱 기재의 다른 일면에 광 확산층을 적층하여 자외선 경화시키는 단계;를 포함하는 확산 보호필름 제조방법이 제공된다.
본 발명의 확산 보호필름에 있어서, 상기 투명 플라스틱 기재로는 투명 폴리에스테르 필름, 예를 들어, 일본 도요보사제 필름 상품명 A4300(필름 두께 125, 188㎛), 도레이-새한사제 상품명 XG531(필름 두께 125, 188㎛), SKC사제 필름 상품명 SH36H(필름 두께 125, 188㎛), 코오롱사제 상품명 FHSO(필름 두께 125㎛), 또는 일본 Mitsubishi사제 상품명 PE608E(필름 두께 125, 188㎛) 또는 폴리카보네이트 필름, 예를 들어, LOFO사제 상품명 OG461gL BV532(필름 두께 150㎛) 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 확산 보호필름에 있어서, 광 확산층의 올리고머로는 에폭시아크릴레이트, 우레탄아크릴레이트, 폴리에스테르아크릴레이트, 실리콘아크릴레이트, 폴리에테르아크릴레이트, 폴리올아크릴레이트, 멜라민아크릴레이트 등의 아크릴레이트류; 에폭시수지; 폴리에스테르메타아크릴레이트, 폴리에텔메타아크릴레이트 등의 메타아크릴레이트류; 불포화폴리에스테르류; 스티렌수지계류; 및 이들의 혼합물;로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 상기 올리고머는 5~40중량부 범위로 사용될 수 있다. 올리고머의 함량이 5중량부 미만이면 도막의 기본 물성을 확보하기 어려우며, 40중량부를 초과하면 점도가 높아져 작업성 및 코팅성이 저하되므로, 상기 범위의 올리고머 함량을 갖도록 하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 모노머로는 아크릴산-2-에틸메틸헥실, 아크릴산메톡시에틸, 아크릴산부틸 등의 아크릴산에스테르류; 아크릴아미드, 메타아크릴아미드 등의 불포화카르본산아미드; 디프로필렌글리콜디아크릴레이트, 에틸렌글리콜아크릴레이트, 프로필렌글리콜디메타아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디메타아크릴레이트 등의 다관능성 화합물; 아크릴산-2-에틸 등의 불포화산의 치환 아미노알코올-에스테르류; 스티렌, C-메틸스티렌 등의 스티렌 모노머; 트리메티롤프로판트리티오아크릴레이트, 트리메티롤프로판트리티오프로필레이트, 펜타에리스리톨테트라티오글리콜 등의 폴리티올화합물; 및 이들의 혼합물;로 이루어진 군으로부터 선택할 수 있으며, 상기 모노머는 2~15중량부의 범위로 사용할 수 있다. 모노머의 함량이 2중량부 미만이면 작업성 및 도막 물성이 저하되며, 15중량부를 초과하면 스티킹(sticking) 현상이 발생되므로, 상기 범위의 모노머 함량을 갖도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 광중합 개시제는 캄파퀴논, 알파-나프톨, 벤질, 2,4-디에틸티오크산톤, 트리메틸벤조일 디페닐술핀옥시드, 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트, n-부틸아민, 트리에틸아민, 4-디메틸아미노안식향산 이소아밀, 히드로실란류, 술포닐히드라지드 유도체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택할 수 있으며, 상기 광중합 개시제를 1-10중량부의 범위로 사용할 수 있다. 상기 광중합 개시제의 함량이 1중량부 미만이면 경화성이 저하되며, 10중량부를 초과하면 자외선 조사에 의해 100%가 소비될 수 없으며, 이 미반응 상태의 광중합 개시제가 도막 표면으로 이행(migration)하는 현상이 발생하고, 경제적이지 않게 되어 바람직하지 않다.
나아가, 본 발명의 광 확산층에 사용되는 유기 용제로는 메틸에틸케톤, 아세톤, 메틸부틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤류, 메틸알코올, 에틸알코올, 이소프로필알코올 등의 알코올류; 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화수소류; 에틸아세테이트, 부틸아세테이트 등의 에스테르류; 및 이들의 혼합물;로 이루어진 군으로부터 선택할 수 있으며, 20~80중량부의 범위로 사용할 수 있다. 유기 용제의 함량이 20중량부를 미만이면 작업성 및 코팅성이 저하되며, 80중량부를 초과하면 도막 물성이 저하되므로, 상기 유기 용제의 함량을 갖도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명이 확산 보호필름의 광 확산층은 상기 투명 플라스틱 기재의 적어도 일면에 적층되며, 올리고머, 모노머, 광중합 개시제 및 유기 용제를 포함하는 자외선 경화 수지 조성물에 유기 입자를 포함한다. 기본적으로 투과율이 우수한 유기 입자를 사용함으로써 광 투과율을 증가시킬 수 있으며, 유기 입자의 외부 형상이 우수하여 광원으로부터 발생한 빛이 유기 입자를 통과할 때 바인더와의 굴절률 차이에 의하여 유기 입자가 렌즈의 역할을 하게 된다. 이와 같이 유기 입자를 포함함으로써, 빛이 통과할 때 반사나 흡수 외에 그 재료의 고유 성질에 따라 광선이 확산되어 불투명한 정도를 나타내는 헤이즈(Haze), 전광선 투과율 및 휘도 등의 광학적 특성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에서 사용될 수 있는 유기 입자로는 입도 분포도 및 입경 크기가 균일한 단분산 유기 입자와 입도 분포도 및 입경 크기가 균일하지 않은 다분산 유기 입자로 분류되며, 폴리메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 노말부틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, 아크릴아미드, 메티롤아크릴아미드, 글리시딜메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 노말부틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트 등의 아크릴계, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리프로필렌 등의 올레핀계 및 이들의 혼합물을 들 수 있으며, 폴리메틸메타크릴레이트의 구형입자를 사용하는 것이 보다 바람직하다.
이들 유기 입자는 1~30중량부의 범위로 사용할 수 있다. 유기 입자가 1중량 부 미만으로 포함되면 충분한 광확산 효과를 얻을 수 없으며, 30중량부를 초과하면 더 이상의 광확산 효과가 없어 경제적이지 않으므로, 상기 범위에서 유기 입자를 포함하는 것이 바람직하다.
이상과 같은 조성을 포함하여 상기 투명 플라스틱 기재 표면에 적층되는 광 확산층은 5-30㎛의 두께를 갖도록 하는 것이 바람직하다. 상기 광 확산층이 5㎛ 미만으로 형성되면 유기 입자의 분포가 불균일하게 되어 광확산 효과가 저하되며, 30㎛를 초과하면 경제적이지 않으며, 투과율이 저하되므로 상기 적층 두께를 갖도록 하는 것이 바람직하다.
나아가, 본 발명의 확산 보호필름은 투명 플라스틱 기재의 일면에 상기 광 학산층이 적층되고, 다른 면에 프리즘 보호층이 적층될 수 있다. 상기 투명 플라스틱의 한쪽 면에만 도막이 적층될 경우 자외선 경화시 코팅된 도막의 수축으로 인해 발생하는 기재의 컬링(curling) 발생이 용이하게 된다. 따라서 상기 광 확산층의 반대 면에 프리즘 보호층을 적층함으로써, 투명 플라스틱 기재의 균형을 유지시켜 컬링을 방지할 수 있다.
상기 프리즘 보호층은 올리고머, 모노머, 광중합 개시제 및 유기 용제를 포함하는 혼합물로 형성할 수 있다.
상기 올리고머는 에폭시아크릴레이트, 우레탄아크릴레이트, 폴리에스테르아크릴레이트, 실리콘아크릴레이트, 폴리에테르아크릴레이트, 폴리올아크릴레이트, 멜라민아크릴레이트 등의 아크릴레이트류; 에폭시수지; 폴리에스테르메타아크릴레이트, 폴리에텔메타아크릴레이트 등의 메타아크릴레이트류; 불포화폴리에스테르류; 스티렌수지계류; 및 이들의 혼합물;로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 상기 올리고머는 5~40중량부 범위로 사용될 수 있다. 상기 올리고머의 함량이 5중량부 미만이면 도막의 기본 물성을 확보하기 어려우며, 40중량부를 초과하면 점도가 높아져 작업성 및 코팅성이 저하되므로, 상기 범위의 올리고머 함량을 갖도록 하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 모노머로는 아크릴산-2-에틸메틸헥실, 아크릴산메톡시에틸, 아크릴산부틸 등의 아크릴산에스테르류; 아크릴아미드, 메타아크릴아미드 등의 불포화카르본산아미드; 디프로필렌글리콜디아크릴레이트, 에틸렌글리콜아크릴레이트, 프로필렌글리콜디메타아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디메타아크릴레이트 등의 다관능성 화합물; 아크릴산-2-에틸 등의 불포화산의 치환 아미노알코올-에스테르류; 스티렌, C-메틸스티렌 등의 스티렌 모노머; 트리메티롤프로판트리티오아크릴레이트 트리메티롤프로판트리티오프로필레이트, 펜타에리스리톨테트라티오글리콜 등의 폴리티올화합물; 및 이들의 혼합물;로 이루어진 군으로부터 선택할 수 있으며, 상기 모노머는 2~15중량부의 범위로 사용할 수 있다. 모노머의 함량이 2중량부 미만이면 작업성 및 도막 물성이 저하되며, 15중량부를 초과하면 스티킹 현상이 발생되므로, 상기 범위의 모노머 함량을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 광중합 개시제는 캠퍼퀴논, 알파-나프톨, 벤질, 2,4-디에틸티오크산톤, 트리메틸벤조일 디페닐술핀옥시드, 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트, n-부틸아민, 트리에틸아민, 4-디메틸아미노안식향산 이소아밀, 히드로실란류, 술포닐히드라지드 유도체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택할 수 있으며, 상기 광중합 개시제를 1-10중량부의 범위로 사용할 수 있다. 광중합 개시제의 함량이 1중량부 미만이면 경화성이 저하되며, 10중량부를 초과하면 자외선 조사에 의해 100%가 소비될 수 없으며, 이 미반응 상태의 광중합 개시제가 도막 표면으로 이행하는 현상이 발생하고, 경제적이지 않으므로, 상기 광중합 개시제 함량을 갖도록 하는 것이 바람직하다.
나아가, 본 발명의 프리즘 보호층에 사용되는 유기 용제로는 메틸에틸케톤, 아세톤, 메틸부틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤류, 메틸알코올, 에틸알코올, 이소프로필알코올 등의 알코올류; 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화수소류; 에틸아세테이트, 부틸아세테이트 등의 에스테르류; 및 이들의 혼합물;로 이루어진 군으로부터 선택할 수 있으며, 20~80중량부의 범위로 사용할 수 있다. 유기 용제의 함량이 20중량부 미만이면 작업성 및 코팅성이 저하되며, 80중량부를 초과하면 도막 물성이 저하되므로, 바람직하지 않다.
본 발명의 프리즘 보호층은 이와 접촉하는 프리즘 필름을 보호하는 역할을 수행한다. 그러나 상기 프리즘 보호층의 표면이 거친 경우에는 상기 프리즘 필름상에 스크래치를 발생시킬 수 있으므로, 이를 방지하기 위해 본 발명은 상기 프리즘 보호층의 조성에 자외선 경화형 반응성 실리콘을 첨가할 수 있다. 이와 같이 자외선 경화형 반응성 실리콘을 첨가함으로써 프리즘 보호층의 슬립성 및 레벨링성을 향상시켜 프리즘 필름의 스크래치 발생을 방지할 수 있게 된다.
상기 첨가되는 자외선 경화형 반응성 실리콘의 함량은 0.1-5.0중량부인 것이 바람직하다. 0.1중량부 미만으로 첨가되면 프리즘 보호층의 슬립성 및 레벨링성 향상에 충분한 효과를 부여할 수 없으며, 5.0중량부를 초과하면 경화성 저하 및 스티킹 현상이 발생하며 경제적이지 않으므로 바람직하지 않다.
상기와 같은 조성의 프리즘 보호층은 투명 플라스틱 기재의 일면에 두께 1-20㎛를 갖는 것이 바람직하다. 프리즘 보호층 적층 두께가 1㎛ 미만이면 경화성이 저하되며, 20㎛를 초과하면 경제적이지 않으며, 투명 플라스틱 기재의 컬링을 방지하기 위해 광 확산층과의 적정 비율로 적층해야 하므로, 상기 적층 두께를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 확산 보호필름의 도막은 연성 올리고머와 모노머를 적정 비율로 혼합하여 도막 표면 경도, 특히 프리즘 보호층의 경도를 2H 이하로 하는 것이 바람 직하다. 도막 표면 경도가 2H를 초과하면 도막의 크랙에 의한 이물이 발생하게 되어 커팅 공정에 바람직하지 않게 된다. 상기 도막 표면의 경도는 일본 JIS K5600규격을 기준으로 1㎏ 하중에서 측정한 값이다.
본 발명에 의한 확산 보호필름은 백라이트 유닛의 최상층에 적층되어 프리즘 필름을 보호하는 것으로서, 스크래치 발생을 억제하는데 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 확산 보호필름의 일 구현예를 개략적으로 도시한 도면으로서, 투명 플라스틱 기재(2), 광 확산층(1) 및 프리즘 보호층(3)으로 구성되며, 투명 플라스틱 기재(2)의 일면에 광 확산층(1)이 적층되고, 투명 플라스틱 기재(2)의 다른 일면에 프리즘 보호층(3)이 적층되는 구조를 갖는다. 본 발명의 확산 보호필름은 도시하지 않은 프리즘 필름 위에 적층되어 프리즘 필름을 보호하며, 상기 프리즘 보호층(3)이 프리즘 필름과 접촉한다.
나아가, 본 발명의 확산 보호필름을 제조하는 방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 확산 보호필름은 투명 플라스틱 기재의 양면에 도막을 적층하게 되는데, 먼저 투명 플라스틱 기재의 한 면에 상대적으로 코팅 도막 두께가 얇은 상기한 바와 같은 본 발명의 조성을 갖는 프리즘 보호층을 도포 적층하고, 자외선을 조사하여 경화시킨다. 후에, 투명 플라스틱 기재의 반대 면에 본 발명의 조성을 갖 는 광확산층을 도포 적층하고, 자외선을 조사하여 경화시키는 것에 의해 형성된다.
상기한 바와 같이 투명 플라스틱 기재의 양면에 도막을 적층함으로써 기재 양면의 균형을 유지하고, 나아가 상대적으로 얇은 프리즘 보호층을 상기 기재의 일면에 먼저 적층 경화한 후 상대적으로 두꺼운 광 확산층을 후에 적층 경화하여 확산 보호필름을 형성함으로써, 상호 컬링 정도의 보상에 의해 전체적인 확산 보호필름의 컬링을 효과적으로 억제할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예를 들어 보다 구체적으로 설명한다. 아래 실시예는 본 발명의 구체적인 일 실시예를 나타내는 것으로서, 이에 의해 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
실시예 1 내지 4는 본 발명에 따른 서로 상이한 자외선 경화형 수지 및 유기 입자를 사용하여 광학적 특성 및 물리적 특성을 최소화시킬 수 있음을 보여준다.
비교예 1은 실시예 1과 유기 입자의 중량비를 달리하여 중량비에 따른 광학적 특성의 차이를 나타내며, 비교예 2는 무기 입자를 혼합한 예로서, 유기 입자와 무기 입자의 광학적 특성을 보여주고, 자외선 경화형 실리콘의 첨가 유무에 따른 프리즘 필름의 스크래치 발생 유무를 보여준다.
실시예 1
투명 플라스틱 기재로 투명 폴리에스테르 필름(일본 도요보사제 필름, 상품명 A4300, 필름두께 125㎛)의 한 면에 아래와 같은 조성의 프리즘 보호층 도포액을 마이크로 그라비아를 사용하여 10-13㎛ 두께로 도포하여 건조한 후, 자외선을 조사하여 경화시켰다. 다음으로 상기 투명 폴리에스테르 필름의 반대 면에 아래와 같은 조성의 광 확산층 도포액을 마이크로 그라비아를 사용하여 12-15㎛ 두께로 도포하여 건조 후 자외선을 조사하여 경화함으로써 확산 보호필름을 제조하였다.
1) 광 확산층 도포액 조성
우레탄아크릴레이트 올리고머 10중량부
아크릴아미드 모노머 5중량부
α-나프톨 광중합 개시제 2중량부
메틸에틸케톤 24중량부
이소프로필알코올 24중량부
톨루엔 12중량부
폴리메틸메타크릴레이트 다분산 구형입자 19중량부(평균입경 8㎛, 일본 세키수이(Sekisui)사 제, 상품명 MBX-8)
분산제 4중량부(독일 BYK Chemie사제, 상품명 Disperbyk-168)
2) 프리즘 보호층(3) 도포액 조성
우레탄아크릴레이트 올리고머 12중량부
아크릴아미드 모노머 6중량부
α-나프톨 광중합 개시제 2중량부
메틸에틸케톤 31중량부
메틸이소부틸케톤 31중량부
톨루엔 15중량부
자외선 경화형 실리콘 3중량부(독일 BYK Chemie사제, 상품명 BYK-371)
실시예 2
실시예 1과 동일한 조건과 방법을 사용하여 아래와 같은 도포액 조성으로 확산 보호필름을 제조하였다.
1) 광 확산층 도포액 조성
폴리에테르메타크릴레이트 올리고머 10중량부
디에틸렌글리콜디메타크릴레이트 모노머 4중량부
트리에틸아민 광중합 개시제 2중량부
메틸에틸케톤 30중량부
크실렌 30중량부
폴리메틸메타크릴레이트 다분산 구형입자 20중량부(평균입경 8㎛, 일본 세키수이사제 상품명 MB30X)
분산제 4중량부(독일 BYK Chemie제, 상품명 Disperbyk-169)
2) 프리즘 보호층 도포액 조성
폴리에테르메타크릴레이트 올리고머 12중량부
디에틸렌글리콜디메타아크릴레이트 모노머 5중량부
트리에틸아민 광중합 개시제 2중량부
이소프로필알코올 39.5중량부
톨루엔 39.5중량부
자외선 경화형 실리콘 2중량부(독일 BYK Chemie사 제, 상품명 BYK-375)
실시예 3
실시예 1과 동일한 조건과 방법을 사용하여 아래와 같은 도포액 조성으로 확산 보호필름을 제조하였다.
1) 광 확산층 도포액 조성
폴리에스테르아크릴레이트 올리고머 12중량부
아크릴산메톡시에틸 모노머 6중량부
트리에틸아민 광중합 개시제 2중량부
이소프로필알코올 27중량부
벤젠 27중량부
폴리메틸메타크릴레이트 다분산 구형입자 22중량부(평균입경 8㎛, 일본 세키수이사제 상품명 MB30X-8)
분산제 4중량부(독일 BYK Chemie사 제, 상품명 Disperbyk-164)
2) 프리즘 보호층 도포액 조성
폴리에스테르아크릴레이트 올리고머 14중량부
아크릴산메톡시에틸 모노머 9중량부
트리에틸아민 광중합 개시제 2중량부
메틸알코올 36중량부
톨루엔 36중량부
자외선 경화형 실리콘 3중량부(독일 BYK Chemie사제, 상품명 BYK-370)
실시예 4
실시예 1과 동일한 조건과 방법을 사용하여 아래와 같은 도포액 조성으로 확산 보호필름을 제조하였다.
1) 광 확산층 도포액 조성
우레탄아크릴레이트 올리고머 10중량부
에틸렌글리콜아크릴레이트 모노머 4중량부
트리메틸벤조일 디페닐술핀옥시드 광중합 개시제 1중량부
메틸에틸케톤 25중량부
이소프로필알코올 25중량부
크실렌 14중량부
폴리메틸메타크릴레이트 다분산 구형입자 17중량부(평균입경 7㎛, 일본 소켄(Soken)사제, 상품명 MR-7HG)
분산제 4중량부(Disperbyk-161, 독일 BYK Chemie사 제품)
2) 프리즘 보호층 도포액 조성
우레탄아크릴레이트 올리고머 12중량부
에틸렌글리콜아크릴레이트 모노머 5중량부
트리메틸벤조일 디페닐술핀옥시드 광중합 개시제 1중량부
메틸에틸케톤 32중량부
메틸알코올 32중량부
크실렌 17중량부
자외선 경화형 실리콘 1중량부(독일 BYK Chemie사제, 상품명 BYK-UV3530)
비교예 1
실시예 1과 동일한 조건과 방법을 사용하여 아래와 같은 도포액 조성으로 확산 보호필름을 제조하였다.
1) 광 확산층 도포액 조성
우레탄아크릴레이트 올리고머 10중량부
아크릴아미드 모노머 5중량부
α-나프톨 광중합 개시제 2중량부
메틸에틸케톤 27.5중량부
메틸이소부틸케톤 27.5중량부
톨루엔 14중량부
폴리메틸메타크릴레이트 다분산 구형입자 10중량부(평균입경 8㎛, 일본 Sekisui사제, 상품명 MBX-8)
분산제 4중량부(독일 BYK Chemie사제, 상품명 Disperbyk-168)
2) 프리즘 보호층 도포액 조성
우레탄아크릴레이트 올리고머 12중량부
아크릴아미드 모노머 6중량부
α-나프톨 광중합 개시제 2중량부
메틸에틸케톤 31중량부
메틸이소부틸케톤 31중량부
톨루엔 15중량부
자외선 경화형 실리콘 3중량부(독일 BYK Chrmie사제, 상품명 BYK-371)
비교예 2
실시예 1과 동일한 조건과 방법을 사용하여 아래와 같은 도포액 조성으로 확산 보호필름을 제조하였다.
1) 광 확산층 도포액 조성
폴리에텔메타크릴레이트 올리고머 10중량부
디에틸렌글리콜디메타아크릴레이트 모노머 4중량부
트리에틸아민 광중합 개시제 2중량부
메틸에틸케톤 30중량부
크실렌 30중량부
실리카 구형입자 5중량부(평균입경 7.0㎛, GRACE Davison사제, 상품명 SYLOID C807)
분산제 4중량부(독일 BYK Chemie사제, Disperbyk-161)
2) 프리즘 보호층 도포액 조성
멜라민아크릴레이트 올리고머 14중량부
트리메티롤프로판트리티오아크릴레이트 모노머 6중량부
디메틸아미노에틸 메타크릴레이트 광중합 개시제 2중량부
이소프로필알코올 39중량부
에틸아세테이트 39중량부
헤이즈(%) 전광성 투과율(%) 휘도(cd/㎡) 프리즘 필름 스크래치 여부
실시예 1 79.8 93.4 4524 양호
실시예 2 78.5 93.7 4548 양호
실시예 3 80.4 94.0 4557 양호
실시예 4 82.8 94.2 4536 양호
비교예 1 58.6 88.5 4305 양호
비교예 2 66.4 84.6 4322 불량
-헤이즈(Haze): 빛이 통과할 때 반사나 흡수 외에 그 재료의 고유 성질에 따라 광선이 확산되어 불투명한 흐린 정도
-휘도: 일정 넓이를 가진 광원 또는 빛의 반사체 표면의 밝기를 나타내는 양
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 4의 경우, 헤이즈, 전광선 투과율 및 휘도의 광학적 특성이 비교예 1 내지 2에 비하여 현저히 우수한 값을 나타냄을 알 수 있으며, 프리즘 필름의 스크래치 발생 여부에 있어서도 양호함을 알 수 있다.
본 발명에 의한 확산 보호필름은 광 확산층에 일정 비율의 유기 입자를 포함함으로써 헤이즈, 전광선 투과율 및 휘도 등의 광학적 특성을 향상할 수 있으며, 투명 플라스틱 기재의 일면에 프리즘 보호층을 적층한 후 광 확산층을 적층함으로써 투명 플라스틱 기재의 균형을 유지하여 컬링 현상을 방지할 수 있고, 또한, 프리즘 필름과 접촉하는 상기 프리즘 보호층이 자외선 경화형 반응성 실리콘을 포함 함으로써 프리즘 보호층의 거칠기를 저감시켜 프리즘 필름의 스크래치를 방지할 수 있다.

Claims (18)

  1. 투명 플라스틱 기재; 및 상기 투명 플라스틱 기재의 일면에 적층되며, 올리고머, 모노머, 광중합 개시제 및 유기 용제를 포함하는 자외선 경화 수지에 유기 입자가 혼합된 광 확산층;을 포함하는 확산 보호필름.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 광 확산층은 올리고머 5-40중량부; 모노머 2-15중량부; 광중합 개시제 1-10중량부; 유기 용제 20-80중량부; 및 유기 입자 1-30중량부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 확산 보호필름.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 유기 입자는 폴리메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 노르말부틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, 아크릴아미드, 메티롤아크릴아미드, 글리시딜메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 노르말부틸아크릴레이트 및 이소부틸아크릴레이트의 아크릴계; 폴리에틸렌, 폴리스티렌 및 폴리프로필렌의 올레핀계; 및 이들의 혼합물;로 이루어진 군으로부터 선택되는 것임을 특징으로 하는 확산 보호필름.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 유기 입자는 폴리메틸메타크릴레이트 구형 입자임을 특징으로 하는 확산 보호필름.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 광 확산층은 두께가 5-30㎛인 것을 특징으로 하는 확산 보호필름.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 광 확산층이 적층된 투명 플라스틱 기재의 다른 일면에 적층되고, 올리고머, 모노머, 광중합 개시제, 유기 용제 및 자외선 경화형 반응성 실리콘을 포함하는 프리즘 보호층을 포함하는 확산 보호필름.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 프리즘 보호층은 올리고머 5-40중량부; 모노머 2-15중량부; 광중합 개시제 1-10중량부, 유기 용제 20-80중량부 및 자외선 경화형 반응성 실리콘 0.1-5.0중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 확산 보호필름.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 광 확산층의 두께가 5-30㎛이고, 프리즘 보호층의 두께가 1-20㎛임을 특징으로 하는 확산 보호필름.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 광 확산층이 상기 프리즘 보호층의 두께보다 큰 것을 특징으로 하는 확산 보호필름.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 올리고머는 에폭시아크릴레이트, 우레탄아크릴레이트, 폴리에스테르아크릴레이트, 실리콘아크릴레이트, 폴리에테르아크릴레이트, 폴리올아크릴레이트 및 멜라민아크릴레이트의 아크릴레이트류; 에폭시 수지; 폴리에스테르메타아크릴레이트 및 폴리에테르메타아크릴레이트의 메타아크릴레이트류; 불포화폴리에스테르; 스티렌 수지; 및 이들의 혼합물;로 이루어진 군으로부터 선택되는 것임을 특징으로 하는 확산 보호필름.
  11. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 모노머는 아크릴산-2-에틸메틸헥실, 아크릴산메톡시에틸 및 아크릴산부틸의 아크릴산에스테르류; 아크릴아미드 및 메타아크릴아미드의 불포화카르본산아미드; 디프로필렌글리콜디아크릴레이트, 에틸렌글리콜아크릴레이트, 프로필렌글리콜디메타크릴레이트 및 디에틸렌글리콜디메타크릴레이트의 다관능성 화합물; 아크릴산-2-에틸의 불포화산의 치환아미노알코올-에스테르류; 스티렌 및 C-메틸스티렌의 스티렌 모노머; 트리메티롤프로판트리티오아크릴레이트, 트리메티롤프로판트리티오프로필레이트, 펜타에리스리톨테트라티오글리콜의 폴리티올 화합물; 및 이들의 혼합물;로 이루어진 군으로부터 선택되는 것임을 특징으로 하는 확산 보호필름.
  12. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광중합 개시제는 캠퍼퀴논, σ-나프톨, 2,4-디에틸티오크산톤, 트리메틸벤조일디페닐술핀옥시드, 디메틸아미노에틸메타크릴레이트, n-부틸아민, 트리에틸아민, 4-디메틸아미노안식향산이소아밀, 히드로실란류, 술포닐히드라지드유도체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것임을 특징으로 하는 확산 보호필름.
  13. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유기 용제는 메틸에틸케톤, 아세톤, 메틸부틸케톤, 메틸이소부틸케톤의 케톤류; 메틸알코올, 에틸알코올, 이소프로필알코올의 알코올류; 벤젠, 톨루엔, 크실렌의 방향족 탄화수소류; 에틸아세테이트, 부틸아세테이트의 에스테르류; 및 이들의 혼합물;로 이루어진 군으로부터 선택되는 것임을 특징으로 하는 확산 보호필름.
  14. 제 1항 내지 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프리즘 보호층은 경도가 2H 이하인 것을 특징으로 하는 확산 보호필름.
  15. 투명 플라스틱 기재의 일면에 프리즘 보호층을 적층하여 자외선 경화시키는 단계; 및
    상기 투명 플라스틱 기재의 다른 일면에 광 확산층을 적층하여 자외선 경화하는 단계;
    를 포함하는 확산 보호필름 제조방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 광 확산층의 두께가 5-30㎛이고, 프리즘 보호층의 두께가 1-20㎛이며, 상기 프리즘 보호층의 두께가 광 확산층보다 얇은 것을 특징으로 하는 확산 보호필름 제조방법.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 광 확산층 및 프리즘 보호층의 경도가 2H 이하인 것을 특징으로 하는 확산 보호필름 제조방법.
  18. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 의한 확산 보호필름을 포함하는 백라이드 유닛(back light unit).
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